DE3911875C2 - Beschleunigungssensor - Google Patents
BeschleunigungssensorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Beschleunigungssensor gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Die Fig. 9-12 zeigen ein Beispiel eines konventionellen
Beschleunigungssensors, bei dem die vorliegende Erfindung
anwendbar ist. Dieser Beschleunigungssensor ist an einer
Brennkraftmaschine befestigt und soll Schwingungen oder
Klopfen des Motors erfassen.
Der Beschleunigungssensor umfaßt ein Gehäuse 1, das einen
ringförmigen Hohlraum 2 begrenzt, und eine in dem Hohlraum
angeordnete Beschleunigungswandlereinheit 3. Das Gehäuse 1
umfaßt eine rohrförmige Buchse 4 mit einer Durchgangsöff
nung 5 und einem Flansch 6. Ferner umfaßt das Gehäuse 1
eine ringförmige Außenummantelung 7, die mit dem Flansch 6
der Buchse 4 verbunden ist, so daß darin der Hohlraum 2
definiert ist. Die Außenummantelung 7 weist ferner einen
von ihr nach radial außen verlaufenden Verbinder 8 auf, so
daß eine Ausgangsklemme 9a (Fig. 9) und eine Erdungsklemme
9b (Fig. 10) den Verbinder 8 durchsetzen können, um von der
Beschleunigungswandlereinheit 3 im Hohlraum 2 ein Ausgangs
signal herauszuführen. Die Beschleunigungswandlereinheit 3
besteht aus einer scheibenförmigen Anschlußplatte 10, die
mit der Erdungsklemme 9b über eine mit ihr einstückig aus
geführte Zuleitung 10a verbunden ist. Die Anschlußplatte
10 liegt auf dem Flansch 6 der Buchse 4 auf. Die Beschleu
nigungswandlereinheit 3 umfaßt ferner ein ringförmiges
piezoelektrisches Element 11, das auf der Anschlußplatte 10
liegt, ein scheibenförmiges Anschlußelement 12 mit einer
mit der Ausgangsklemme 9a verbundenen Zuleitung 12a, eine
Isolierscheibe 13, die auf dem scheibenförmigen Anschluß
element 12 liegt, ein ringförmiges Trägheitsgewicht 14, das
auf der Isolierscheibe 13 liegt, und eine ringförmige, mit
Gewinde versehene Sicherungsmutter 15, die mit einem Ge
winde 4a an der rohrförmigen Buchse 4 verschraubt ist. Die
Isolierscheibe 13 kann aus Polyethylenterephthalat- bzw.
PET-Folie, Polyphenylensulfit- bzw. PPS-Folie od. dgl.
bestehen. Die rohrförmige Buchse 4 ist mit Isolierband
umwickelt bzw. von einer Isolierhülse 16 umgeben, so daß
die Beschleunigungswandlereinheit 3 gegenüber der Buchse 4
auch dann isoliert ist, wenn die Kontaktscheiben 10 und 12
sowie das piezoelektrische Element 11 exzentrisch ange
ordnet sind.
Um die Beschleunigungswandlereinheit 3 in dem Hohlraum 2
gegenüber ungünstigen Umgebungsbedingungen elastisch zu
lagern und zu schützen, ist der übrige Raum des Hohlraums 2
des Gehäuses 1, der nicht von der Einheit 3 belegt ist, im
wesentlichen mit einem elastischen Füllstoff 17 aus einem
härtbaren Harz ausgefüllt. Der Füllstoff 17 muß nach dem
Härten hinreichend elastisch sein, um eine Bewegung des
Trägheitsgewichts 14 relativ zum Gehäuse 1 zu ermöglichen,
wenn das Trägheitsgewicht 14 mit einer Beschleunigung
beaufschlagt wird, so daß das piezoelektrische Element 11
ein Spannungssignal erzeugt, das dem Druck proportional
ist, der durch die Relativbewegung des Trägheitsgewichts 14
gegen das piezoelektrische Element 11 auf dieses ausgeübt
wird.
Im Betrieb ist der Beschleunigungssensor an einer Brenn
kraftmaschine (nicht gezeigt) mit einem Gewindebolzen
(nicht gezeigt) gesichert, der in die mittige Durchgangs
öffnung 5 des Gehäuses 1 eingesetzt ist. Durch die Be
schleunigung oder Vibration der Brennkraftmaschine wird
eine Bewegung des Trägheitsgewichts 14 relativ zum Gehäuse
1 erzeugt, so daß das piezoelektrische Element 11 durch das
Trägheitsgewicht 14 mit einer mechanischen Kraft beauf
schlagt wird, so daß das Element 11 ein elektrisches Signal
erzeugt, das die Bewegung des Trägheitsgewicht 14 relativ
zum Motor bezeichnet. Das elektrische Signal wird durch die
Kontaktscheibe 12, die Zuleitung 12a und die Ausgangsklemme
9a herausgeführt und analysiert, um zu entscheiden, ob ein
Klopfsignal darin enthalten ist, das bei Klopfen der Brenn
kraftmaschine erzeugt wird. Wenn entschieden wird, daß im
elektrischen Signal ein Klopfsignal enthalten ist, können
die Betriebsparameter der Brennkraftmaschine so geändert
werden, daß entweder die Ausgangsleistung erhöht oder die
Kraftstoffverbrauchsmenge verringert wird.
Da der vorstehend beschriebene Beschleunigungssensor eine
Sicherungsmutter 15 verwendet, die mit dem Gewindeabschnitt
4a der rohrförmigen Buchse 4 des Gehäuses 1 verschraubt
ist, müssen die Buchse 4 und die Beschleunigungswandler
einheit 3 ortsfest gehalten sein, damit sie nicht mit der
Sicherungsmutter 15 verdreht werden, wenn diese bei der
Montage auf der Buchse 4 gedreht wird, um sie an der
Einheit 3 sicher festzuziehen.
Während die Außenummantelung 7 des Gehäuses 1, die im
Bereich des Verbinders 8 einen Vorsprung aufweist, beim
Verschrauben der Sicherungsmutter 15 mit einem geeigneten
Werkzeug gehalten werden kann, muß besonders darauf ge
achtet werden, die Außenummantelung 7 nicht zu beschädigen,
da diese normalerweise aus einem relativ weichen härtbaren
Harz besteht. Da ferner die Außenummantelung 7 an der
Buchse 4 mit einem Klebstoff befestigt ist, muß der Kleb
stoff zwischen Außenummantelung 7 und Buchse 4 die mecha
nische Belastung aufnehmen, wenn die Sicherungsmutter 15
die Buchse 4 mit einer Verdrehkraft beaufschlagt und die
Außenummantelung 7 ortsfest gehalten wird.
Auch wenn die Buchse 4 des Gehäuses 1 an einem Verdrehen
gehindert werden kann, kann doch durch das Festziehen der
Sicherungsmutter 15 ein Verdrehen des Trägheitsgewichts 14,
der Isolierscheibe 13, der Klemmenscheibe 12 u. dgl. der
Beschleunigungswandlereinheit 3 relativ zum Gehäuse 1 auf
grund der Reibung zwischen diesen Elementen hervorgerufen
werden. Dadurch kann sich eine Fehlausrichtung der Klemmen
zuleitung 12a in Umfangsrichtung relativ zur Ausgangsklemme
9a ergeben. Wenn die Fehlausrichtung der Klemmenzuleitung
12a zu groß ist, wird eine elektrische Verbindung zwischen
der Zuleitung 12a und der Ausgangsklemme 9a unmöglich ge
macht. In diesem Fall muß die Sicherungsmutter 15 gelockert
und die Klemmenscheibe 12 verdreht werden, um die Zuleitung
12a in die richtige Lage zu bringen, und die Sicherungs
mutter 15 muß erneut sehr sorgfältig festgezogen werden,
damit nicht eine erneute Fehlausrichtung zustandekommt.
Dadurch wird die Montagezeit verlängert, was zu erhöhten
Kosten des Beschleunigungssensors führt.
Dieses nachteilige Verdrehen der Klemmenscheibe 12 kann
nicht einfach dadurch verhindert werden, daß die Zuleitung
12a mit einem geeigneten Werkzeug oder einer Einspannvor
richtung gegen eine Umfangsbewegung gehalten wird, weil die
Zuleitungen 10a und 12a nur eine Stärke zwischen 0,1 mm und
0,2 mm aufweisen und ihre Steifigkeit nicht ausreicht, um
das von der Sicherungsmutter 15 auf die Klemmenscheibe 12
ausgeübte Drehmoment mechanisch aufzunehmen. Wenn die Zu
leitung 10a oder 12a mit einem Werkzeug fixiert und die
Sicherungsmutter 15 verdreht wird, besteht die Gefahr, daß
die Zuleitungen 10a oder 12a sowie die Anschlußplatte 10
oder 12 durch die von der Sicherungsmutter 15 auf sie aus
geübte mechanische Beanspruchung verformt oder beschädigt
werden.
Außerdem ist es erwünscht, in dem Sensor eine mechanische
Positioniervorrichtung vorzusehen, die die beiden Zulei
tungen mechanisch voneinander trennt, um eine einfache
Montage des Sensors und richtige elektrische Anschlüsse
zwischen der Klemme und den Zuleitungen sicherzustellen.
Bei der Montage der Beschleunigungswandlereinheit 3 kann es
ferner geschehen, daß das untere Ende der Isolierhülse 16
von der Innenfläche des Flanschs 6 der Buchse 4 abgehoben
wird und der Innenrand der Klemmenscheibe 10 in den Zwi
schenraum gelangt, so daß die Klemmenscheibe relativ zur
Buchse 4 und zum piezoelektrischen Element 11 exzentrisch
angeordnet ist, wie Fig. 12 zeigt. In diesem Fall ist die
Klemmenscheibe 10 gegenüber dem piezoelektrischen Element
11 exzentrisch angeordnet, so daß nur ein Teil des Elements
11 sich in ungleichem Kontakt mit der Klemmenscheibe 10
befindet; das hat zur Folge, daß die Beschleunigungswand
lereinheit 3 ein ungenaues Ausgangssignal liefert.
Da ferner der Außendurchmesser der Sicherungsmutter 15
kleiner als der Außendurchmesser des Trägheitsgewichts 14
ist, kann die Sicherungsmutter 15 das Trägheitsgewicht 14
nicht über die gesamte Kontaktfläche berühren. Daher kann
die Trägheitskraft des Gewichts 14 das piezoelektrische
Element 11 nicht in wirksamer Weise beaufschlagen, und das
vom Element 11 erzeugte Ausgangssignal ist im Vergleich zur
Masse des Gewichts 14 klein.
Auch der Beschleunigungssensor nach der JP 60-23730 vermittelt
keine Anregungen, um ein unerwünschtes Verdrehen des Gehäuses
beim Drehen des Befestigungselementes für die Wandlereinheit
zu verhindern. Das Gehäuse des bekannten Beschleunigungssensors
weist einen integralen Schraubbolzen auf, der
in einen Motorblock einschraubbar ist. Im vorliegenden Fall
geht es jedoch um die Befestigung eines Beschleunigungssensors
am Motorblock mittels eines gesonderten schraubbaren Befestigungselements.
Doch auch im Gehäuseinneren ist bei dem
bekannten Beschleunigungssensor keine Sicherung vorgesehen,
um ein Verdrehen der Wandlereinheit gegenüber dem Gehäuse
beim Befestigen der Wandlereinheit mittels einer zentralen
Halteschraube zu verhindern.
Auch beim Beschleunigungssensor gemäß der DE 30 37 835 C2
sind keine Vorkehrungen gegen relatives Verdrehen einzelner
Bauelemente zueinander getroffen.
In der DE-OS 20 47 364 sind zwar allgemeine Konstruktionselemente
zur Sicherung gegen Verdrehungen von Bauelementen eines
piezoelektrischen Wandlers gezeigt. Im übrigen handelt es
sich jedoch um eine unterschiedliche Grundkonstruktion mit
entsprechend anders gelagerter Problematik.
Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend vom vorgenannten
Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, einen Beschleunigungssensor
bereitzustellen, der einfach montierbar ist, wobei
die einzelnen Bauteile so ausgebildet sind, daß sie gegen
Verdrehungen zueinander gesichert sind.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruches 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion
lassen sich sämtliche Bauteile des Beschleunigungssensors
in eine ortsfeste Position bringen, die auch bei der
Montage bzw. beim Anziehen von Befestigungsmitteln nicht verändert
wird. Sämtliche Bauteile sind gegen Verdrehen gesichert.
In den Ansprüchen 2 bis 4 sind bevorzugte konstruktive Weiterbildungen
der Erfindung dargestellt, die die erwähnte
Drehsicherheit fördern.
Nachstehend werden zwei Ausführungsformen eines erfindungsgemäß
ausgebildeten Beschleunigungssensors anhand der beigefügten
Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine seitliche Schnittdarstellung V-V nach Fig. 2,
die ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Beschleunigungssensors zeigt, wobei
Aussparungen zum Eingriff mit Vorsprüngen eines Motorblocks
in der Bodenfläche des Sensors angeordnet
sind;
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Beschleunigungssensor nach
Fig. 1;
Fig. 3 eine seitliche Schnittdarstellung einer weiteren
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Beschleunigungssensors
entsprechend Fig. 1 mit geändert ausgebildeten
Aussparungen zum Eingriff mit Vorsprüngen
am Motorblock;
Fig. 4 eine Draufsicht von unten auf eine zentrale Buchse
des Beschleunigungssensors gemäß Fig. 3;
Fig. 5 einen Schnitt durch eine Kontaktplatte, die bei den
vorgenannten Ausführungsformen einsetzbar ist;
Fig. 6 eine Draufsicht auf die Kontaktplatte nach Fig. 5;
Fig. 7 eine Vorderansicht der Kontaktplatte nach Fig. 5;
Fig. 8 eine vergrößerte Teildarstellung der Kontaktplatte
nach Fig. 5;
Fig. 9 eine seitliche Schnittdarstellung eines bekannten
Beschleunigungssensors Längslinie I-I in Fig. 11;
Fig. 10 eine seitliche Schnittdarstellung Längslinie II-II
in Fig. 11, die den Beschleunigungssensor von
Fig. 9 zeigt;
Fig. 11 eine Draufsicht auf den Beschleunigungssensor der
Fig. 9 und 10; und
Fig. 12 eine vergrößerte Schnittdarstellung, die zeigt, wie
eine scheibenförmige Klemmplatte relativ zu einem
piezoelektrischen Element fehlausgerichtet sein
kann.
Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Beschleunigungssensor 20, der
an einer Brennkraftmaschine A montierbar ist, um Schwin
gungen oder Klopfen der Maschine zu erfassen. Der Beschleu
nigungssensor 20 umfaßt ein ringförmiges Gehäuse 21 mit
einem darin gebildeten ringförmigen Hohlraum 22 sowie eine
ringförmige Beschleunigungswandlereinheit 23, die im Hohl
raum 22 angeordnet ist.
Das Gehäuse 21 besteht aus einer rohrförmigen Buchse 24 mit
einer mittigen Durchgangsöffnung 25 und einem Flansch 26.
Das Gehäuse hat ferner eine ringförmige Außenummantelung
27, die mit dem Flansch 26 der Buchse 24 so verbunden ist,
daß der Hohlraum 22 darin definiert ist. Der Beschleuni
gungssensor 20 kann an der Brennkraftmaschine mittels eines
Bolzens B befestigt werden, der die mittige Durchgangsboh
rung 25 der Buchse 24 durchsetzt und mit dem Motor A ver
schraubt ist. An der Bodenfläche des Flanschs 26 der Buchse
24 sind zum Kontakt mit dem Motor zwei kreisförmige Ver
tiefungen bzw. Aussparungen 26a vorgesehen, in denen Vor
sprünge C des Motors A aufnehmbar sind. Die Aussparungen
26a des Gehäuses 21 und die Vorsprünge C am Motor A greifen
ineinander, wodurch das Gehäuse 21 exakt und einfach posi
tionierbar ist, und sie verhindern jede unerwünschte Ver
drehung des Gehäuses 21 während des Anziehens einer Siche
rungsmutter 35 am Gehäuse 21. Die Anzahl Ausnehmungen 26a
kann je nach deren Größe und der auf die Sicherungsmutter
35 einwirkenden Anziehdrehkraft geeignet bestimmt sein.
Die Außenummantelung 27 weist ferner einen Verbinder 28
auf, der von ihr nach radial außen verläuft, so daß eine
Ausgangsklemme 29a und eine Erdungsklemme 29b (Fig. 2)
durch den Verbinder 28 verlaufen können und ein Ausgangs
signal von der Beschleunigungswandlereinheit 23, die im
Hohlraum 22 angeordnet ist, herausgeführt werden kann. Die
Beschleunigungswandlereinheit 23 umfaßt eine scheibenför
mige Klemmenplatte 30, die mit der Erdungsklemme 29b über
eine von der Klemmenplatte 30 einstückig ausgehende Zulei
tung 30a verbunden ist. Die Klemmenplatte 30 liegt auf dem
Flansch 26 der Buchse 24. Die Einheit 23 umfaßt ferner ein
ringförmiges piezoelektrisches Element 31, das auf der
Klemmenplatte 30 liegt, eine Klemmenscheibe 32 mit einer
Zuleitung 32a, die mit der Ausgangsklemme 29a verbunden
ist, eine auf der Klemmenscheibe 32 liegende Isolierscheibe
33, eine auf der Isolierscheibe 33 liegende reibungsarme
Beilegscheibe 33a, ein auf der reibungsarmen Beilegscheibe
33a liegendes ringförmiges Trägheitsgewicht 34 sowie die
ringförmige, ein Gewinde aufweisende Sicherungsmutter 35,
die mit dem Gewinde 24a an der rohrförmigen Buchse 24 ver
schraubt ist.
Die reibungsarme Beilegscheibe 33a besteht aus einem harten
bzw. reibungsarmen Werkstoff wie Phosphorbronzeblech,
PPS-Folie, einem fluorierten Kunstharz od. dgl., um die
Reibung zwischen der Klemmenscheibe 32, der Isolierscheibe
33 und dem Trägheitsgewicht 34 so zu vermindern, daß ein
unerwünschtes Verdrehen des Gehäuses 21 beim Anziehen der
Sicherungsmutter 35 verhindert wird. Auf die rohrförmige
Buchse 24 ist ein Isolierrohr 36 aufgeschoben, so daß die
Beschleunigungswandlereinheit 23 gegenüber der Buchse 24
auch dann isoliert ist, wenn die Klemmenscheiben 30 und 32
außermittig montiert sind.
Nach Fig. 2 weist ferner die Außenummantelung 27 an ihrer
Innenumfangsfläche zwischen den Innenenden von zwei Klemmen
29a und 29b ein Isolierorgan bzw. einen Positioniervor
sprung 38 auf, der von der Innenwandfläche der Außenumman
telung 27 nach innen verläuft. Der Vorsprung 38 hat zwei
Seitenflächen 38a, die zwischen den Anschlußklemmen 29a und
29b verlaufen, so daß diese daran in Anlage gelangen, wenn
sie während der Anziehbewegung der Sicherungsmutter 35
verschoben werden. Damit hat der Vorsprung 38 die Funktion,
eine unerwünschte Verdrehung der Klemmen 29a und 29b beim
Anziehen der Sicherungsmutter 35 relativ zum Gehäuse 21 zu
verhindern.
Es ist zu beachten, daß der Außendurchmesser der Siche
rungsmutter 35 im wesentlichen gleich oder größer als der
Außendurchmesser des Trägheitsgewichts 34 ist, so daß im
wesentlichen die gesamte Oberseite des Trägheitsgewichts 34
mit der Boden- bzw. Kontaktfläche der Sicherungsmutter 35
in Kontakt steht. Daher wirkt die Trägheitskraft des Ge
wichts 34 in effektiver Weise auf das piezoelektrische
Element 31, so daß dieses ein gutes Ausgangssignal erzeugen
kann, wodurch die Empfindlichkeit des Beschleunigungssen
sors verbessert wird. Versuchsergebnisse bezüglich des
Pegels des Meßsignals relativ zum Durchmesser der Siche
rungsmutter 35 zeigen, daß der Meßsignalpegel und damit der
Wirkungsgrad der Trägheitskraft des Gewichts 34 auf das
piezoelektrische Element 31 abnehmen, wenn der Außendurch
messer der Sicherungsmutter 35 relativ zum Außendurchmesser
des piezoelektrischen Elements 31 kleiner gemacht wird. Bei
einem Außendurchmesser des Trägheitsgewichts 34 von 24 mm
und einem Außendurchmesser der Sicherungsmutter von 22 mm
war der Pegel des Meßsignals um ca. 11% niedriger als bei
Verwendung einer Sicherungsmutter mit einem Durchmesser von
24 mm, und bei einem Außendurchmesser der Sicherungsmutter
von 20 mm war der Signalpegel um ca. 17% niedriger als bei
Verwendung eines Außendurchmessers von 24 mm. Ferner wurde
gefunden, daß die Auswirkung einer Änderung der Dicke der
Sicherungsmutter 35 auf den Meßsignalpegel gering ist, so
daß diese in Verbindung mit der Konstruktion weiterer Teile
in geeigneter Weise festgelegt werden kann.
Um die Beschleunigungswandlereinheit 23 in dem Hohlraum 22
gegenüber unerwünschten Umgebungsbedingungen elastisch
abzustützen und zu schützen, ist der übrige Raum des Hohl
raums 22 im Gehäuse 21, der nicht von der Einheit 23 ein
genommen ist, im wesentlichen mit einem elastischen Füll
stoff 37 aus härtbarem Harz ausgefüllt. Der Füllstoff 37
muß nach dem Härten hinreichend elastisch sein, um eine
Bewegung des Trägheitsgewichts 34 relativ zum Gehäuse 21 zu
ermöglichen, wenn eine Beschleunigung auf das Trägheits
gewicht 34 wirkt, so daß das piezoelektrische Element 31
ein Spannungssignal erzeugen kann, das dem Druck propor
tional ist, mit dem es durch die Relativbewegung des Träg
heitsgewichts 34 gegen das piezoelektrische Element 31
beaufschlagt wird.
Im Betrieb ist der Beschleunigungssensor an der Brennkraft
maschine A mit dem Gewindebolzen B gesichert, der in die
mittige Durchgangsbohrung 25 des Gehäuses 21 eingeführt und
mit dem Motor A verschraubt ist. Die Beschleunigung oder
Vibration der Brennkraftmaschine A erzeugt eine Bewegung
des Trägheitsgewichts 34 relativ zum Gehäuse 21, wodurch
das piezoelektrische Element 31 von dem Gewicht mit einer
Kraft beaufschlagt wird, so daß das Element 11 ein elek
trisches Signal erzeugt, das die Bewegung des Trägheits
gewichts 34 relativ zur Maschine A bezeichnet. Das Signal
wird durch die Klemmenscheibe 32, die Zuleitung 32a und die
Ausgangsklemme 29a an eine externe Schaltung (nicht ge
zeigt) herausgeführt und analysiert, um zu entscheiden, ob
in dem Signal ein Klopfsignal enthalten ist; die Betriebs
parameter der Maschine können dann verstellt werden, um die
Ausgangsleistung zu erhöhen oder den Kraftstoffverbrauch zu
senken.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine weitere Ausführungsform des
Beschleunigungssensors. Der Beschleunigungssensor 40 hat
ein Gehäuse 41, das eine Buchse 42 mit einer mittigen Boh
rung 43 zur Aufnahme der Befestigungsschraube B und mit
zwei Aussparungen 42a zur Aufnahme von Vorsprüngen D, die
vom Motor A ausgehen, aufweist. Bei dieser Ausführungsform
sind die Aussparungen 42a als axial verlaufende Nuten aus
geführt, die in der Zylinderinnenfläche der mittigen Boh
rung 43 ausgebildet sind. Die Aussparungen 42a dieser Aus
führungsform verlaufen zwar nur zum Teil über die Länge der
Buchse 42, es können aber auch über die Gesamtlänge der
Buchse 42 verlaufende Aussparungen verwendet werden. Die
Aussparungen 42a im Gehäuse 41 und die Vorsprünge D am
Motor A gelangen miteinander in Eingriff, um das Gehäuse 41
exakt und leicht zu positionieren und ferner ein uner
wünschtes Verdrehen des Gehäuses 41 während des Anziehens
der Sicherungsmutter 35 am Gehäuse 41 zu verhindern.
Bei dieser Ausführungsform ist wenigstens eine der elektri
schen Klemmen 44 und 45 ausreichend formsteif, so daß sie
von einem geeigneten Werkzeug (nicht gezeigt) mechanisch
festlegbar ist, um ein unerwünschtes Verdrehen der Klemmen
44 und 45 beim Verschrauben der Sicherungsmutter 35 relativ
zum Gehäuse 41 zu verhindern. Die erforderliche Steifigkeit
der Klemmen 44 und 45 kann durch eine größere Dicke der
Klemmen oder durch Wahl eines geeigneten Werkstoffs mit
hinreichender Steifigkeit erzielt werden. Bei der gezeigten
Ausführungsform ist die untere bzw. Erdungsklemme 45 dicker
(z. B. 0,3 mm) als die obere bzw. Ausgangsklemme 44 (z. B.
0,1-0,2 mm).
Die Fig. 5-8 zeigen eine andere Ausführungsform einer
Erdungsklemme 48, wobei ersichtlich ist, daß die scheiben
förmige Erdungsklemme 48 eine Mehrzahl Vorsprünge oder
Laschen 49 aufweist, die damit einstückig am Außenrand der
ringförmigen Klemme 48 gebildet sind. Die Laschen 49 sind
so abgewinkelt, daß sie im wesentlichen senkrecht zur Ebene
des Ringteils der Klemme 48 verlaufen, und sind feder
elastisch, so daß sie federnd an dem Außenumfang des piezo
elektrischen Elements 31 anliegen (Fig. 5) und die relati
ven Lagen des Elements 31 und der Klemme 48 positiv begren
zen. Selbst wenn aus irgendeinem Grund die Isolierhülse 16
(Fig. 12) während der Montage gehoben wird, kann die Klem
menscheibe 48 nicht gegenüber dem piezoelektrischen Element
31 verschoben werden, weil die Klemme 48 am Element 31
festgelegt ist.
Claims (4)
1. Beschleunigungssensor mit:
- - einem Gehäuse (21; 41), in dem ein Hohlraum definiert ist;
- - einer im Hohlraum angeordneten Beschleunigungswandlereinheit (23), die ein piezoelektrisches Element (31) und ein Trägheitsgewicht (34) aufweist;
- - einer Befestigungsvorrichtung mit einem schraubbaren Befestigungselement (35), das mit dem Gehäuse verschraubbar ist, um die Wandlereinheit am Gehäuse festzulegen, wobei das Befestigungselement eine Kontaktfläche aufweist, mit der es die Wandlereinheit (23) kontaktiert und haltert; und
- - einen die Beschleunigungswandlereinheit (23) umschließenden
elastischen Füllstoff (37), der die Wandlereinheit
gegenüber der Umgebung elastisch abdichtet und der
hinreichend elastisch ist, um eine Bewegung des Trägheitsgewichtes
(34) relativ zum Gehäuse (21; 41) zu
erlauben, wenn das Trägheitsgewicht mit einer Beschleunigung
beaufschlagt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einer Verbindungsfläche des Gehäuses (21; 41) Aussparungen (26a; 42a) vorgesehen sind, die mit externen Vorsprüngen (C, D) in Eingriff bringbar sind, um ein unerwünschtes Verdrehen des Gehäuses (21; 41) beim Drehen des Befestigungselements (35) relativ zum Gehäuse (21; 41) zu verhindern;
daß zwischen den Anschlußklemmen (29a, 29b und 32a, 30a) ein Positioniervorsprung (38) vorgesehen ist und der Positioniervorsprung (38) mit einer Angriffsfläche, die zwischen den Anschlußklemmen verläuft und mit wenigstens einer dieser Anschlußklemmen in Anlage bringbar ist, um ein unerwünschtes Verdrehen der Anschlußklemmen relativ zum Gehäuse (21; 41) beim Anziehen des Befestigungselements (35) zu verhindern; das Halteorgan (35) eine Kontaktfläche aufweist, die im wesentlichen die gesamte Kontaktfläche des Trägheitsgewichtes (34) der Wandlereinheit (23) kontaktiert und abstützt; und daß wenigstens eine der beiden Anschlußklemmen (44, 45) ausreichend formsteif ist, so daß ein Werkzeug an sie anlegbar ist, und die untere Erdungsklemme (48) eine Mehrzahl von elastischen Laschen (49) aufweist, die so abgewickelt sind, daß sie im wesentlichen senkrecht zur Ebene des Ringteils der Erdungsklemme (48) verlaufen.
2. Beschleunigungssensor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (26a) in
der Bodenfläche des Gehäuses (21) gebildet ist.
3. Beschleunigungssensor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (42a) an
der zylindrischen Innenfläche einer mittigen Durchgangsbohrung
(43) ausgebildet ist.
4. Beschleunigungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem piezoelektrischen
Element (31) und dem Trägheitsgewicht (34) der
Wandlereinheit (23) eine Beilegscheibe (33a) aus
reibungsarmem Material angeordnet ist.
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