DE19727702A1 - Druckhülse für Schwingungsaufnehmer - Google Patents

Druckhülse für Schwingungsaufnehmer

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DE19727702A1
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Wolfgang Geistdoerfer
Volker Woehl
Holger Krebs
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Robert Bosch GmbH
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
    • G—PHYSICS
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    • G01H1/04—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of vibrations which are transverse to direction of propagation
    • G—PHYSICS
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    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/22—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines
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Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Druckhülse für einen Schwin­ gungsaufnehmer nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist bereits in der DE-OS 44 03 660 eine Druckhülse für einen Schwingungsaufnehmer beschrieben, wobei der Schwin­ gungsaufnehmer als Klopfsensor für die Überwachung der Funktion eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug verwendet wird. Diese Druckhülse wird über einen Auflage­ bereich fest an das Schwingungen verursachende Bauteil, hier an den Motorblock, angefügt. Die hier zu detektie­ renden Schwingungen sind Klopfgeräusche des Verbrennungs­ motors im Betrieb, die über die Druckhülse auf eine pie­ zokeramische Scheibe als eigentliches Sensorelement ge­ leitet und damit in ein auswertbares elektrisches Aus­ gangssignal umgewandelt werden.
Die bekannte Druckhülse ist aus Stahl oder Messing gefer­ tigt und weist daher ein relativ großes Gewicht auf, das den gesamten Aufbau des Schwingungsaufnehmers mit der Druckhülse zum Kippen bringen kann.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Druckhülse für einen Schwingungsauf­ nehmer der oben angegebenen Art ist mit den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 insbesondere da­ durch vorteilhaft, daß die Herstellung der Druckhülse aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen zur einer Gewichts­ verminderung der Druckhülse führt. Bei einer einfachen Bearbeitbarkeit des Materials kann auf einfache Weise er­ reicht werden, daß mit der relativ weichen unteren Grundfläche der Druckhülse eine bessere Anpassung an die Oberfläche des die Schwingungen verursachenden Bauteils und damit eine bessere Schwingungsübertragung auf die Druckhülse möglich ist. Das Aluminiummaterial ist dabei kostengünstiger und schneller spanend zu bearbeiten.
Da als Gehäuse für den Schwingungsaufnehmer in der Regel ein Kunststoffgehäuse verwendet wird ist die Verwendung von Aluminium gegenüber Stahl oder Messing dadurch vor­ teilhaft, daß Aluminium ähnlich wie Kunststoff einen hö­ heren Längenänderungskoeffizienten aufweist. Das Alumini­ um der Druckhülse und der Kunststoff des Gehäuses dehnen sich somit bei Temperaturänderung in ähnlicher Weise aus und es kann eine größere Dichtheit der gesamten Anordnung unter Vermeidung größerer Spalten gewährleistet werden.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Aluminium durch eine verbesserte Linearität bei der Schwingungs­ übertragung in der Druckhülse des Schwingungsaufnehmers. Während bei einer Druckhülse aus Stahl oder Messing Line­ aritätsabweichungen von ca. 20% in einem Schwingungsfre­ quenzbereich von 5 KHz bis 15 KHz auftreten, ist die ent­ sprechende Linearitätsabweichung bei einer Druckhülse aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung kleiner als 12%.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Un­ teransprüchen angegeben.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Druckhülse aus Aluminium, die in einem Klopfsensor für einen Ver­ brennungsmotor als Schwingungsaufnehmers angeordnet ist wird anhand der Figur erläutert.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In der Figur ist als Schwingungsaufnehmer ein Klopfsensor für einen Verbrennungsmotor mit einem äußeren Kunststoff­ gehäuse 1 im Schnitt dargestellt, wobei im Gehäuse 1 eine Druckhülse 2 aus Aluminium angeordnet ist, die mit ihrer unteren Fläche 3 auf dem hier nicht dargestellten Motor­ block, dessen Schwingungen detektiert werden sollen, auf­ liegt. Am Außenumfang der Druckhülse 2 werden die, hier nicht gezeigten Bauelemente zur Detektion der Schwingun­ gen bzw. Klopfgeräusche angeordnet.
Es ist beispielsweise, wie beim eingangs erwähnten Stand der Technik, eine piezokeramische Scheibe als eigentli­ ches Sensorelement zwischen Kontaktscheiben und daran an­ liegenden Isolierscheiben angebracht. Auf diese Anordnung ist eine seismische Masse aufgesetzt, die mit einem schraubbaren oder auf sonstige Weise befestigbaren Ring und einer Tellerfeder in Richtung der piezokeramischen Scheibe gedrückt wird. In einem integrierten An­ schlußteil des insbesondere in einem Kunststoffspritz­ gußverfahren hergestellten Gehäuses 1 ist ein elektri­ scher Anschluß für das Sensorelement eingespritzt.
Durch eine zentrale Bohrung 4 in der Druckhülse 2 kann eine hier nicht dargestellte Befestigungsschraube von oben hindurchgeführt werden, mit der dieser Klopfsensor mittel- oder unmittelbar am Motorblock des Verbrennungs­ motors befestigbar ist.
Die Druckhülse nach der Figur ist bevorzugt mit spanenden Bearbeitungsmethoden in die dargestellte Form gebracht worden, was bei einer Verwendung von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung als Druckhülsenmaterial besonders ein­ fach ist. Insbesondere eine dichte Anpassung der unteren Fläche 3 an den Motorblock eines Verbrennungsmotors ist bei der Weichheit des Materials gut erreichbar.

Claims (2)

1. Druckhülse für einen Schwingungsaufnehmer mit
  • - einem Sensorelement, das radial außen an der Druckhülse (2) gehalten und über ein Anschlußteil elektrisch kon­ taktierbar ist, wobei die Druckhülse (2) mittels einer durch eine Bohrung (4) geführten Befestigungsschraube mittel- oder unmittelbar auf einem Schwingungen verursa­ chenden Bauteil angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Druckhülse (2) aus Aluminium oder einer Aluminium­ legierung hergestellt ist.
2. Druckhülse für einen Klopfsensor als Schwingungsauf­ nehmer nach Anspruch 1, bei dem das, die Schwingungen verursachende Bauteil der Motorblock eines Verbrennungs­ motors in einem Kraftfahrzeug ist.
DE19727702A 1997-06-30 1997-06-30 Druckhülse für Schwingungsaufnehmer Withdrawn DE19727702A1 (de)

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