FR2780782A1 - Capteur d'oscillations comportant une douille de pression et un element palpeur agence au-dessous d'une masse seismique - Google Patents
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Abstract
On propose un capteur d'oscillations comportant une douille de pression, dans lequel la douille de pression (2) est agencée via une fixation directe ou indirecte sur un composant provoquant des oscillations. Un élément palpeur (6) est maintenu radialement à l'extérieur sur la douille de pression (2) sous précontrainte axiale et il est susceptible d'être mis en contact électrique au moyen de disques de contact (5) et de bornes (11). Une masse séismique (7) s'appuie, dans l'état non monté, seulement en partie sur l'agencement comportant l'élément palpeur (6), une distance par rapport à l'agencement comportant l'élément palpeur (6) étant prévue dans des zones annulaires données. Après le montage, la précontrainte axiale est établie en annulant la distance avec un appui sensiblement plan de la masse séismique (7) sur l'agencement comportant l'élément palpeur (6).
Description
État de la technique L'invention se rapporte à un capteur d'oscillations
comportant une douille de pression, dans lequel la douille de pression est agencée via une fixation directe ou indirecte sur un composant provoquant des oscillations, et comportant un élément palpeur agencé au-dessous d'une masse séismique et maintenu radialement à l'extérieur sur la douille de pression sous précontrainte axiale au moyen d'une bague taraudée à visser ou d'un autre moyen de fixation, ledit élément palpeur étant susceptible d'être mis en contact électrique via des
disques de contact et via une pièce de raccordement.
On connaît déjà du document DE 195 24 147.9 un capteur d'oscillations comportant une douille de pression, qui est utilisé comme palpeur de cognements pour surveiller le fonctionnement d'un moteur à combustion interne dans un véhicule automobile. Cette douille de pression est reliée via une zone d'appui fermement au composant provoquant les oscillations, ici sur le bloc moteur du
moteur à combustion interne.
Les oscillations à détecter sont des bruits de cognements du moteur à combustion interne en fonctionnement, qui sont transmis via la douille de pression sur un disque piézo-céramique en tant qu'élément palpeur proprement dit avec des disques de contact et des disques d'isolation interposés qui permettent la prise de signal, pour former un signal de
sortie électrique exploitable.
Le type d'agencement ou le serrage de cet élément palpeur sur la douille de pression et la fixation de la douille de pression sur le composant en oscillations présente ici une influence importante sur le mode de fabrication. Dans ce capteur d'oscillations connu, le serrage de l'élément palpeur conjointement avec une multitude de pièces individuelles, par exemple avec un ressort et une masse séismique, s'effectue au moyen d'une bague taraudée que l'on peut visser sur un filetage correspondant sur la douille de pression et qui s'applique
directement contre la masse séismique.
Cette bague taraudée connue et le filetage sur la douille de pression représentent un facteur de coût essentiel, et on est à la recherche de possibilités de fixation alternatives. Tous les composants doivent être fermement pressés les uns contre les autres et rester dans cet état avec une précontrainte mécanique définie lors de l'apparition des accélérations. Lorsque la précontrainte se modifie, la courbe caractéristique de transmission se modifie également, ce qui rend
difficile l'évaluation.
Avantages de l'invention Le capteur d'oscillations conforme à l'invention du type mentionné en introduction est caractérisé en ce que la masse séismique s'appuie, dans l'état non monté, uniquement en partie sur l'agencement comportant l'élément palpeur, une distance par rapport à l'agencement comportant l'élément palpeur étant prévue dans des zones annulaires données, et en ce qu'après le montage, la précontrainte axiale est établie en annulant la distance avec un appui sensiblement plan de la masse séismique sur l'agencement comportant l'élément palpeur. L'avantage en est en particulier que, même en se passant d'un ressort éventuel, on peut obtenir la précontrainte axiale nécessaire mentionnée en introduction avec une répartition de pression optimale sur l'élément palpeur serré de
cette manière sur la douille de pression du capteur d'oscillations.
Conformément à l'invention, dans des zones annulaires données, la masse séismique présente, dans l'état non monté, une distance que l'on peut établir de manière simple, par exemple par un contour conique, par rapport à l'élément palpeur ou par rapport au disque d'isolation interposé et au disque de contact. Grâce au fait que l'on peut exercer une pression pour réduire cette distance par exemple au moyen de la bague taraudée lors du vissage, on génère ainsi la force de pression
nécessaire pour serrer l'élément palpeur.
Après le montage, c'est-à-dire après avoir vissé la bague taraudée sur le filetage correspondant de la douille de pression, ce côté de la masse séismique s'appuie sensiblement à plat. La précontrainte axiale qui est maintenant exercée pour l'élément palpeur est exercée par des forces de pression réparties de façon relativement régulière sur la surface, car la masse séismique s'appuie tout d'abord dans les zones sans distance, io et que la pression de la bague taraudée doit tout d'abord annuler la distance. Ainsi, dans le capteur d'oscillations conforme à l'invention, on évite les inconvénients de l'état de la technique grâce à un appui plan de la masse séismique sur l'agencement comportant l'élément palpeur même dans l'état non monté. Dans ce cas, on exerce, lors du montage, une force plus élevée à l'emplacement d'application de pression de la bague taraudée ou d'un ressort, qui, après le montage, mène à une répartition inégale de la force même sur la surface d'appui de la masse séismique
sur l'agencement comportant l'élément palpeur.
Selon un mode de réalisation avantageux, la masse séismique est pourvue, dans l'état non monté, d'un contour oblique en coupe radiale
sur le côté opposé à l'agencement comportant l'élément palpeur.
Afin d'obtenir une répartition régulière de la pression dans l'élément palpeur, il est le cas échéant important de savoir o s'effectue un appui annulaire de la bague taraudée sur la masse séismique. Dans ce cas, on peut tenir compte de ce que les capteurs d'oscillations sont réalisés avec différentes extensions radiales de la masse séismique. Dans de nombreux capteurs d'oscillations, l'extension radiale de la masse séismique est relativement longue. Ainsi, il faut veiller à un effet dit "de levier" pour l'appui annulaire de l'écrou sur la masse séismique. Si l'appui annulaire avait lieu par exemple exactement au milieu sur la masse séismique, les zones marginales le soulèveraient légèrement du disque piézo-céramique. Pour cette raison, il est avantageux que pour l'appui annulaire, la bague taraudée attaque la masse séismique de façon excentrique, en particulier en direction de la réalisation conique, c'est-à-dire en direction de la distance. Selon un autre mode de réalisation avantageux, la masse séismique présente, dans l'état non monté, un contour concave en coupe radiale sur le côté opposé à l'agencement comportant l'élément palpeur. Dans io ce cas, on peut réaliser de manière simple également un appui central de la bague taraudée sur la masse séismique. Pour régulariser davantage l'application de force, la masse séismique peut également présenter un contour oblique correspondant ou un autre contour sur le
côté qui s'appuie contre la bague taraudée.
Le capteur d'oscillations conforme à l'invention présentant une réalisation conique ou concave égale sur la face supérieure et sur la face inférieure de la masse séismique non montée assure en outre également un effet de sécurité, car lorsque l'on monte la masse séismique, on peut empêcher un montage erroné de celle-ci. En principe, on peut réaliser de différentes manières le type d'appui de la bague taraudée sur la masse séismique. La bague taraudée peut s'appuyer aussi bien de façon plane, c'est-à-dire à plat, que de façon annulaire sur la masse séismique. Le but de la réalisation conique ou concave de la masse séismique est d'obtenir une répartition régulière
de la pression dans l'élément palpeur, par exemple un disque piézo-
céramique. Dans ce cas, on peut adapter de manière simple la forme et la taille de la réalisation conique ou concave de la surface de la masse séismique à la précontrainte à établir par la bague taraudée. Dans les palpeurs de cognements utilisés dans la pratique comme capteurs d'oscillations, on peut prévoir avantageusement sur la face intérieure, c'est-à-dire dans la zone du perçage dans la douille de pression, une hauteur d'environ
0,2mm.
Dans une utilisation avantageuse, le capteur d'oscillations est un palpeur de cognements pour détecter des oscillations sur le bloc
moteur d'un moteur à combustion interne dans un véhicule automobile.
Ces caractéristiques et d'autres que présentent des développements
avantageux de l'invention ressortent plus en détail de la description et
des dessins, et l'on pourra réaliser les caractéristiques individuelles à elles seules ou à plusieurs sous forme de sous-combinaisons dans le mode de réalisation de l'invention et dans d'autres domaines, qui io peuvent représenter des réalisations brevetables pour lesquelles on
demande protection par la présente.
Dessins Des exemples de réalisation du capteur d'oscillations conforme à l'invention comportant une douille de pression seront expliqués en se rapportant aux dessins. Les figures montrent: figure 1 une coupe à travers un boîtier de palpeur de cognements sous forme de capteur d'oscillations comportant une masse séismique avec un contour conique, avant le montage; figure 2 une coupe détaillée de la masse séismique, avant le montage; figure 3 une coupe détaillée de la masse séismique, après le montage; figure 4 une coupe détaillée de l'agencement de la masse séismique sur une douille de pression selon l'état de la technique, y compris l'évolution de la pression; figure 5 une coupe détaillée de l'agencement de la masse séismique sur une douille de pression présentant une pente au niveau de la masse séismique, y compris l'évolution de la pression; et figure 6 une coupe détaillée de l'agencement de la masse séismique sur une douille de pression, avec un contour concave de la masse séismique.
Description des exemples de réalisation
La figure 1 montre, en tant que capteur d'oscillations, un palpeur de cognements pour un moteur à combustion interne, comportant un boîtier extérieur 1 en matière plastique dans lequel est agencée une douille de pression 2 qui s'appuie par sa surface inférieure 3 sur le bloc moteur non illustré ici dont on doit détecter les oscillations. En partant du bord inférieur, les pièces suivantes sont agencées sur la périphérie extérieure de la douille de pression 2: un disque d'isolation 4, un premier disque de contact 5, un disque piézo-céramique 6 en tant io qu'élément palpeur proprement dit et sur celui-ci un second disque de contact 5 ainsi qu'un second disque d'isolation 4. Sur cet agencement est posée une masse séismique 7 qui est pressée par un ressort
annulaire 20 en direction du disque piézo-céramique 6.
Une borne électrique 11 pour les disques de contact 5 est incorporée dans une pièce de raccordement intégrée 10 du boîtier 1, réalisé en
particulier par un procédé de coulée par injection de matière plastique.
La borne électrique 1 1 est ici réalisée en une seule pièce avec le disque de contact respectif 5. Grâce à ceci, il existe une connexion électrique vers les deux côtés du disque piézo-céramique 6 par l'intermédiaire des deux disques de contact 5. La tension électrique qui est générée par une sollicitation en pression du disque piézo-céramique 6 peut être
prélevée aux bornes 11.
Une vis de fixation non illustrée ici, par laquelle ce palpeur de cognements peut être fixé dans son ensemble directement ou indirectement sur le bloc moteur du moteur à combustion interne, traverse un évidement central ou un perçage 12 dans la douille de pression 2. Lors du montage du palpeur de cognements, la totalité du couple de rotation exercé par la vis de fixation décrite ci-dessus pour le montage sur le bloc moteur est transmise à la douille de pression 2 via la surface inférieure 3, c'est-à-dire qu'aucune force exercée par la fixation n'agit sur le disque piézo-céramique 6 en tant qu'élément palpeur.
Une force de précontrainte nécessaire pour le serrage du disque piézo-
céramique 6 est choisie telle que des forces axiales tout juste encore supportables sans détérioration durable du signal électrique agissent sur le disque piézo-céramique 6 et que celui-ci est très largement indépendant des dilatations thermiques ainsi que des refoulements inévitables de la douille de pression 2 lors du montage. Les impulsions exercées par la masse séismique 7 de façon proportionnelle aux oscillations du moteur à combustion interne sont converties dans le disque piézo-céramique 6 en impulsions de charge que l'on peut lire
io sur un appareil de mesure correspondant.
Dans le palpeur de cognements selon la figure 1, on voit dans l'état monté un contour supérieur en oblique radialement vers l'intérieur de la masse séismique 7. La figure 2 montre la masse séismique 7 avant le montage. On voit que la masse séismique 7 présentait à l'origine un contour conique, c'est-à-dire que la face inférieure et également la face supérieure étaient chanfreinées radialement vers l'intérieur. La figure 3 montre en détail la masse séismique 7 après le montage, donc dans l'état selon la figure 1. Les flèches 15 de la figure 3 montrent la force de pression qui est appliquée sous forme annulaire et qui est exercée par la bague taraudée 9 (figure 1) lors du montage sur la face supérieure de la masse séismique 7. La face inférieure de la masse
séismique 7 est ainsi transformée en un appui plan sur le disque piézo-
céramique 6 via les disques de contact et d'isolation 5 et 4.
La figure 4 montre un agencement selon l'état de la technique en détail avec une masse séismique 8 de section rectangulaire. On voit qu'une application de pression annulaire (flèche 16) au moyen d'une bague taraudée ou d'un ressort 17 mène à une répartition de pression 18
inégale sur la surface d'appui contre le disque piézo-céramique 6.
L'agencement conforme à l'invention selon la figure 5 montre une masse séismique 7 chanfreinée sur la face inférieure, dans laquelle une application radialement extérieure de la force de pression 16 mène à un appui plan du disque piézo-céramique 6 (via les disques d'isolation et de contact 4 et 5) et à une répartition régulière de la pression, car la masse séismique 7 s'appuie tout d'abord dans les zones sans distance et la pression de la bague taraudée à visser doit tout d'abord annuler cette distance. La figure 6 montre une modification de la masse séismique 7 avec une face inférieure concave et une bague taraudée 9a qui est formée de telle sorte qu'une application centrale de la force de pression s'effectue lors du vissage de la bague taraudée 9a. Dans ce cas, la distance centrale de la masse séismique 7 par rapport à l'agencement comportant le disque piézo-céramique 6 doit donc être annulée, jusqu'à
obtenir un appui plan.
Claims (8)
1. Capteur d'oscillations comportant une douille de pression, dans lequel: - la douille de pression (2) est agencée via une fixation directe ou indirecte sur un composant provoquant des oscillations, et - comportant un élément palpeur (6) agencé au-dessous d'une masse séismique (7) et maintenu radialement à l'extérieur sur la douille de pression sous précontrainte axiale au moyen d'une bague taraudée à visser ou d'un autre moyen de fixation, ledit élément palpeur étant susceptible d'être mis en contact électrique via des disques de contact (5) et via une pièce de raccordement (11), caractérisé en ce que: - la masse séismique (7) s'appuie, dans l'état non monté, uniquement en partie sur l'agencement comportant l'élément palpeur (6), une distance par rapport à l'agencement comportant l'élément palpeur (6) étant prévue dans des zones annulaires données, et en ce que - après le montage, la précontrainte axiale est établie en annulant la distance avec un appui sensiblement plan de la masse séismique (7) sur
l'agencement comportant l'élément palpeur (6).
2. Capteur d'oscillations selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague taraudée (9) ou autre moyen de fixation est formé(e) de telle sorte qu'une pression destinée à réduire la distance peut être exercée au moins sur les zones de la masse séismique (7) qui se trouvent approximativement en vis-à-vis et à ladite distance des zones annulaires.
3. Capteur d'oscillations selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2,
caractérisé en ce que la masse séismique (7) présente, dans l'état non monté, un contour oblique en coupe radiale avec une distance située radialement à l'intérieur, sur le côté opposé à l'agencement comportant
l'élément palpeur (6).
4. Capteur d'oscillations selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2,
caractérisé en ce que la masse séismique (7) présente, dans l'état non monté, un contour oblique en coupe radiale avec une distance située radialement à l'extérieur, sur le côté opposé à l'agencement comportant
l'élément palpeur (6).
5. Capteur d'oscillations selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2,
caractérisé en ce que la masse séismique (7) présente, dans l'état non monté, un contour concave en coupe radiale, sur le côté opposé à
l'agencement comportant l'élément palpeur (6).
6. Capteur d'oscillations selon l'une quelconque des revendications 3 à
, caractérisé en ce que la masse séismique (7) présente un contour oblique ou concave correspondant, également sur le côté qui s'appuie
contre la bague taraudée (9) ou ledit autre moyen de fixation.
7. Capteur d'oscillations selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que l'élément palpeur est un disque
piézo-céramique (6).
8. Capteur d'oscillations comme palpeur de cognement selon l'une
quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le
composant qui provoque les oscillations est le bloc moteur d'un moteur
à combustion interne dans un véhicule automobile.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20070330 |