DE8706781U1

DE8706781U1 - Klopfsensor

Info

Publication number: DE8706781U1
Application number: DE8706781U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1987-05-12
Filing date: 1987-05-12
Publication date: 1988-09-15
Also published as: ES2008486A6; WO1988008964A1

Description

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R. 21210
8.5.1987 Sf/Pi

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART

/ Klopfsensor

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Klopfsensor nach der Gattung des
Hauptanspruchs. Bei einem derartigen bekannten Klopfsensor &dnd die
seismische Masse und das Piezoelement direkt von der das Gehäuse bil- | denden Spritzmasse umgeben. Von außen auf das Gehäuse einwirkende me- | chanische Schwingungen, die insbesondere über den Stecker eingeleitet | werden, erzeugen Störschwingungen der seismischen Masse. Dadurch wird j die Empfindlichkeit des Klopfsensors beeinträchtigt.

Vorteile der Erfindung 5

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Der erfindungsgemäße Klopfsensor mit den kennzeichnenden Merkmalen g

des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die seismische f

Masse urd das Piezoelement nahezu vollständig von mechanischen Stör- |

schwingungen entkoppelt sind. Die Kennlinie des Klopfsensor ist nahe- <

zu linear. Ferner dient die Gummikappe zugleich als elektrische Iso- _i:

lierung, so daß die Kontaktfahnen nicht die metallischen Innenteile,

wie seismische Masse, Tellerfeder und Schraube, berühren können. Es

bilden sich auch keine Hohlräume oder Gasblasen, die bei Temperatur- .

wechseln Hasser ansaugen könnten, da die Gummikappe beim Umspritzen

mit Kunststoff an die metallischen Innenteile gedrückt wird. Der

Klopfsensor baut einfach und preisgünstig.

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Durch die &iacgr;&agr; den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich.

Zeichnung

Ein &.us£ührungsbaispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargeitellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Klopfsensor und Figur 2 / eine Einzelheit.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Figur 1 ist mit 10 ein Klopfsensor bezeichnet/ der als Bodenteil eine Befestigungsplatte 11 aufweist. Auf deren einen Stirnseite ist mittig ein Anschlußgewinde 12 und auf deren anderen Stirnseite ein Schaft 13 angeordnet. Auf dem Schaft 13 der Befestigungsplatte 11 befinden sich zwischen zwei Kontaktierungsscheiben 14, 15 ein piezokeramisches Element 16. Die Kontaktierungsscheiben 14, 15 sind mit je einer, z.B. keramischen Isolierscheibe 17, 18 bedeckt. Ferner sind auf dem Element 16 eine seismische Masse 19 und eine Tellerfeder 20 angeordnet. Der gesamte Stapel der Teile 14 bis 20 bildet das soge-( nannte Aufnahmeteil und weist eine mittige Bohrung 23 auf, in die eine Schraube 24 ragt. Der Durchmesser der Bohrung 23 ist dabei so groß, daß eine elektrische Isolierung der Teile 14 bis 20 gegenüber der Schraube 24 herrscht. Die Schraube 24 ist in den Schaft 13 der Befestigungsplatte 11 eingeschraubt und befestigt die Teile 14 bis auf der Befestigungsplatte 11. Ferner wird dadurch die Vorspannung der Tellerfeder 20 erzeugt. Von den Kontaktierungsscheiben 14, 15 führen metallene Kontaktierungen 26 zu dem zweipoligen, oberhalb der Schraube 24 angeordneten Stecker 27. Der Stecker 27 befindet sich somit in Schwingungsrichtung des piezokeramischen Elements 16. Die Kontaktierungen 26 sind als Fortsätze der Kontaktscheiben 14, 15 ausge-

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bildet und werden bei der Montage umgebogen und an den Polen des Steckers 27 angelödet oder angeschweißt. Die Teile 14 bis 20 sind ferner von einer Kappe 28 aus gummielasttischem Werkstoff umgeben, wobei insbesondere eine Gummikappe verwendet wird. Die Gummikappe 28 liegt direkt an den Teilen 14 bis 20 an. Ferner weist die Gummikappe 28 zwei Schlitze 29 auf, durch die die Kontaktierungen 26 durchgeführt werden. Die Gummikappe 28 besteht aus einem weicheren Material als das Gehäuse 30 des Klopfsensors 10. Als besonders vorteilhaft hat •s sich erwiesen die Kappe aus Fluorelastomere, Silikongummiarten oder Naturgummi herzustellen.

Als Gehäuse 30 des Klopfsensors 10 ist ein Kunststoff angespritzt. Die dazu verwendete Spritzmasse härtet im Gegensatz zu sonst verwendeten Vergußmassen sehr schnell aus. Da die Gummikappe 28 im vorgefertigten Zustand auf die Teile 14 bis 20 nur aufgesteckt zu werden braucht, ist eine schnelle Endmontage möglich. Ferner verhindert die Gummikappe 28 auch, daß die Kontaktierungen 26 an den Teilen 14 bis 20 anliegen können.

Ferner sind am Schaft 13 der Befestigungsplatte 11 Ringnuten 33 ausgebildet. Beim Spritzvorgang dringt die Spritzmasse auch in diese Kingnuten 33 ein. Durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffi- »ienten zwischen der Spritzmasse und dem Material der Befestigungsplatte 11 verspannt die Spritzmasse bei Temperaturwechsel. Dadurch wird die sonst nur eine geringe Haftfähigkeit an metallischen Gegenständen aufweisende Spritzmasse besonders gut befestigt. Gleichzeitig wird auch eine gute Abdichtung des Gehäuses 30 des Klopfsensors 10 erreicht. Es kann keine Feuchtigkeit oder sogenannte Sohle zwischen Schaft 13 und Gehäuse 30 eindringen und zum Piezoelement 16 gelangen. Zusätzlich ist das Piezoelement 16 auch noch durch die Gummikappe 28 vor Feuchtigkeit geschützt. Zwischen Spritzmasse und Gummikappe 28 entstehen keine Hohlräume, die bei Temperaturwechsel

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Hasser oder Feuchtigkeit ansaugen könnten. Ergänzend au den Ringnuten I; 33 am Schaft 13 können auch noch Ringnuten 34 in der Befestigungs- I platte 11 ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft erweist es sich, I wenn zusammen mindestens zwei Muten vorhanden sind. Die Seitenwand^ I der Nuten können zueinander parallel oder leicht geneigt ausgebildet

i sein.

I Du-ch die symmetrische Ausbildung des Klopfsensors 10 in Verbindung

$ mit einem Anschlußgewinde 12 ist ein besonders einfacher Anbau des

j ; j Klopfsensors 10 möglich. Ferner können keine Hebelarme auftreten, wodurch Biegemoinentanteile erzeugt werden, welche sich auf die Messungen störend auswirken würden.

Die Funktionsweise eines Klopfsensors ist allgemein bekanat und hier nicht näher beschrieben. Die von der seismischen Masse proportional su den Schwingungen der Brennkraftmaschine ausgeübten Impulse werden im Piezoelement in elektrische Ströme umgewandelt, die an einem entsprechenden Meßgerät abgelesen bzw. ausgewertet werden können.

Claims

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8.5.1987 Sf/Pi

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART

Ansprache

/j 1. Klopfsensor zur mittel- oder unmittelbaren Befestigung an einer

Brennkraftmaschine mit einem aus Kunststoff bestehenden und auf einem Befestigungsmittel (11) angeordneten Gehäuse (30) tvad einem Aufnahmeteil, bestehend aus einer seismischen Masse (19) und mindestens einem swischen Kontaktscheiben (14, 15) angeordneten Pinsoelement (16), wobei das Piezoelement (16) und die seismische Masse (19) mit Hilfe einer Befestigungsschraube (24) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil und die Befestigungsschraube (24)
von einer Kappe (27) aus gummielastischem Material umgeben sind.
2. Klopfsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (28) dicht an der seismischen Masse (19) und dem Piezoelement (16)
anliegt.
3. Klopfsensor nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (28) mindestens einen Schlitz (29) aufweist,
durch den Kontaktbahnen (26) des Aufnahmeteils führen.
4. Klopfsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummikappe (28) aus Fluorelastomeren besteht.
5. Klopfsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gumnikappe (28) aus Silicongummi besteht.

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6. Klopfsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (28) eine Gummikappe ist.
7. Klopfsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Befestigungsmittel (11) mehrere Nuten (33, 34) ausgebildet sind.
8. Klopfsensor nach einem äer Ansprüche 1 bis 7, dadurch geJwinzeich- *' net, daß das Gehäuse (30) aus einer Spritzmasse hergestellt xsL.
9. Klopfsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich-

' net, daß die Anschlüsse (27) des Klopfsensors (10) in Schwingungsrichtung des Piezoelements (16) angeordnet sind.