KR100377666B1 - 압축부시를갖는센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진동 픽업을 위한 압축 부시에 관한 것으로, 이것은 중앙 리세스(12)를 통해 간접적인 또는 직접적인 고정부로 진동을 야기하는 부재, 예를 들어 내연 기관에 클램핑될 수 있다. 검출 수단(6)이 상기 압축 부시(2) 외부에 예정된 예비 응력하에 설치되고, 이 경우 상기 예비 응력을 발생시키는 스프링(8)을 위한 정지부가 존재한다. 이 정지부는 고정적으로 클램핑가능한 고정 부재(20;21;23)로 이루어지고, 이것은 검출 수단과 이것을 에워싸는 부재들(4, 5, 7)과 스프링(8)의 결합 후 압축 부시(2) 외부에 설치될 수 있고 이것을 축 방향으로 클램핑한다. 이 고정 부재는 고정 디스크(20), 스냅 링(21) 또는 수축가능한 링(23)이 될 수 있다.

Description

압축 부시를 갖는 센서

종래 기술

본 발명은 청구범위 제 1 항의 전제부에 따른, 특히 진동 픽업(vibrationpickup)을 위한 압축 부시(pressure bush)를 갖는 센서에 관한 것이다.

이미 DE-OS 44 03 660호에는 압축 부시를 갖는 센서가 공지되어 있고, 이것은 내연 기관을 위한 노킹 센서로서 이용된다. 이 압축 부시는 지지 영역에 의해, 진동이 검출되어야 하는 부재에 단단하게 연결된다. 검출하려는 진동은 이 경우 내연기관 작동시의 노킹 소음(knocking noise)이며, 상기 소음은 압축 부시를 통해 노킹 센서인 피에조 세라믹 진동 픽업에 전달되어 평가 가능한 출력 신호로 변환된다. 이 경우에는 압축 부시내에 상기 노킹 센서의 설치 또는 클램핑의 방식 및 진동하는 부재에 대한 고정이 제조 방법에 큰 영향을 주며 또한 동작 모드에서 연결되어 있는 평가 회로에서의 있을 수 있는 잘못된 측정 및 장해에도 큰 영향을 미친다.

공지된 압축 부시는 상대적으로 큰 압력과 온도 변동 발생 시에도 아무런 문제없는 측정값을 얻을 수 있게 하기 위하여, 일반적으로 상당히 저항성이 있으며 단단한 재료, 예를 들어 강으로 이루어진다. 상기 압축 부시 및 센서를 그 고정부와 함께 에워싸는 하우징은 일반적으로 합성 수지, 예를 들어 폴리우레탄(PUR) 또는 유리 섬유 강화 폴리아미드(PA66 GF35)로 만들어진다. 그와 같은 상이한 부재들이 적합하게 구성된 나사산 구조에 의해 서로 단단히 연결될 수 있고 이 연결이 온도에 의해서도 영향을 받지 않는 것이, 예를 들어 EP 0 211 019 B1호에 공지되어 있다.

발명의 장점

상술한 방식의 본 발명에 따른 센서는 제1항의 특징으로 특히, 상기 예비 응력을 형성하는 스프링을 위한 정지부가 고정 부재의 스냅 또는 수축을 통해 간단하게 만들어지는 장점을 갖는다. 따라서, 예를 들어 링 너트(ring nut)를 위한 나사산의 절삭과 같은 복잡한 제조 공정은 필요없게 되고, 나사산 절삭시에 생기는 칩의 방해 작용이 처음부터 피해진다.

제2항에 따른 상기 고정 부재는 독일 공업 규격 DIN 6799에 따른 표준 부재인 고정 디스크 또는 제3항에 따른 마찬가지로 표준화되어 시장에서 구입할 수 있는 스냅 링이라면, 특히 양호한 실시예가 얻어진다. 또 다른 양호한 실시예는 고정 부재로서 열에 의해 수축가능한 링의 이용으로 얻어지며, 이 링은 상기 압축 부시의 결합 시에 상기 압축 부시의 외주에 필요한 지점에 쉽게 설치될 수 있다.

그 외 양호한 실시예들은 종속항에 제공되어 있다.

본 발명에 따른 진동 픽업의 실시예들은 도면을 통해 설명된다.

상기 실시예의 상세한 설명

제 1 도에는 압축 부시(2)가 배열되어 있는 하우징(1)을 갖는 내연 기관용 노킹 센서로서 진동 픽업이 도시되어 있다. 상기 압축 부시의 하측 지지면(3)은 여기에 도시되지 않은, 진동이 검출되어야 하는 모터의 하우징 위에 놓인다. 상기 압축 부시(2)의 외주에 상기 하측의 지지면(3)으로부터 시작하여 다음 부재들이 배열되어 있다: 절연 디스크(4), 접촉 디스크(5), 검출 수단으로서 작용하는 피에조 세라믹 디스크(6), 및 더 나아가서 제 2 접촉 디스크(5) 및 제 2 절연 디스크(4) 이런 배열위에 사이즈믹 매쓰(seismic mass ; 7)가 놓이고, 이것은 스프링으로서 작용하는 스프링 와셔(8)에 의해 상기 피에조 세라믹 디스크(6)의 방향으로 가압된다. 상기 스프링 와셔(8)용 정지부로는 고정 부재, 여기서는 제 2 도에 특히 상세히 도시된 바와 같은 고정 부재인 고정 디스크(20)가 사용된다.

플라스틱으로 이루어지고 특히 사출성형 방법으로 제조되는 하우징(1)의 통합된 연결부재(10)내에 연결 케이블(11)이 사출 성형된다. 상기 연결 케이블(11)의 도체는 상기 양 접촉 디스크(5)로 상기 피에조 세라믹 디스크(6)의 양 측면에 연결되어 전압을 전달한다. 이 전압은 상기 피에조 세라믹 디스크(6)에 압축 하중이 가해질 때 발생된다. 상기 압축 부시(2)내의 중앙 리세스 또는 보어(12)를 통해 도시되어 있지 않은 고정 나사가 돌출하고, 이 고정 나사를 이용해 상기 노킹 센서가 간접적으로 또는 직접적으로 내연기관의 하우징에 고정될 수 있다.

상기 노킹 센서의 조립 시에 상기 고정 나사에 의해 가해지는 회전 모멘트가 상기 압축 부시(2)로 전달된다. 즉, 상기 고정에 의해 어떠한 힘도 피에조 세라믹 디스크(6)에 작용하지 않는다. 예비 응력은 이 경우, 고정 디스크(20)의 스냅 후에 스프링 와셔(8)가 상기 부재(4 내지 7) 전체를 상기 압축 부시(2)의 앞부분(13)에 압착함으로써, 상기 진동 픽업의 중요 부재들이 그 출발 위치에 고정되므로써, 발생된다.

상기 예비 응력은 상기 피에조 세라믹 디스크(6)에 바로, 전기 신호에 대한 영향 없이, 견딜 수 있는 축방향력(axial force)이 작용하고, 상기 예비 응력이 조립 시에 상기 압축 부시(2)의 불가피한 업세팅 및 열 팽창과 무관하도록, 선택된다. 상기 내연기관의 진동에 비례하여 상기 사이즈믹 매쓰(7)에 의해 가해지는 충격은 상기 피에조 세라믹 디스크(6)에서 전압 펄스로 변환되고, 이것은 상응하는측정 장치에서 판독될 수 있다.

제 3 도에는 상기 고정 디스크(20)의 설치 영역에서 압축 부시(2)의 상세도가 도시되어 있다.

제 4 도 내지 제 6 도에는 제 1 도 내지 제 3 도에서와 같은 방식으로 상기 고정 부재의 다른 실시예가 도시되어 있다. 이 고정 부재는 이 경우 스냅 링(21)이고, 이것은 상기 압축 부시(2)에 있는 대응하는 원형 리세스(20a)에 스냅되거나 또는 그 외의 정지부(22)에 접하게된다. 제 4 도 내지 제 6 도에 따른 상기 압축 부시의 그 외의 모든 특징들이 제1도 내지 제 3 도에 따른 것들과 동일하기 때문에, 동일한 도면 부호가 이용되었다.

상기 고정 부재의 제 3 실시예는 제 7 도 내지 제 9 도에 도시되어 있다. 이 경우 가열/냉각시 공지된 크기로 수축되어 압축 부시(2)의 둘레에 접하게 되는 금속성 링(23)이 이용될 수 있다. 이 링(23)은 상기 압축 부시(2)와 같은 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 링(23)을 위한 재료로는 강 또는 황동이 있다. 이 경우에도 압축 부시(2)의 그 외의 모든 특징들이 제 1 도 내지 제 3 도의 것들과 일치하기 때문에, 마찬가지로 동일한 도면 부호가 이용되었다.

제 1 도는 압축 부시를 갖는 노킹 센서 하우징의 종단면도.

제 2 도는 고정 디스크를 갖는 제1도에 따른 압축 부시의 횡단면도.

제 3 도는 압축 부시의 상세한 단면도.

제 4 도 내지 제 6 도는 고정 부재로서 스냅 링만을 도시한 도면.

제 7 도 내지 제 9 도는 고정 부재로서 수축 가능한 링만을 도시한 도면.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

1 : 하우징 2 : 압축 부시

3 : 지지면 4 : 절연 디스크

6 : 검출 수단(피에조 세라믹 디스크)

8 : 스프링(스프링 와셔) 20, 21, 23 : 고정 부재

20a : 원형 리세스

Claims (8)

1. 압축 부시(2)내의 중앙 리세스(12)를 통해 안내되고, 상기 압축 부시(2)의 지지면(3)을 진동을 발생하는 부재 위에 클램핑하는 간접적인 또는 직접적인 고정부와,

   상기 압축 부시(2)에 방사방향 외측으로, 축방향 예비 응력하에 고정되는 검출 수단(6)과,

   상기 예비 응력을 형성하는 스프링을 위한 상기 압축 부시에 위치하는 정지부를 포함하는 특히, 진동 픽업용 압축 부시를 갖는 센서에 있어서,

   상기 정지부가 고정적으로 클램핑될 수 있는 고정 부재(20; 21; 23)로 이루어지고, 상기 고정 부재는 검출 수단(6)과 그것을 에워싸는 부재(4, 5, 7) 및 스프링(8)의 결합 후 상기 압축 부시(2)의 외부에 설치될 수 있으며, 상기 압축 부시(2)를 축방항으로 클램핑할 수 있는 것을 특징으로 하는 압축 부시를 갖는 센서.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정 부재(20)는 방사 방향으로 클램핑가능한 고정 디스크이며, 상기 디스크는 대응하는 원형 리세스(20a)에 스냅될 수 있거나 또는 상기 압축 부시(2)의 둘레에 있는 또다른 축방향 외측의 정지부(22)에 접하여 스냅될 수 있는 것을 특징으로 하는 압축 부시를 갖는 센서.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정 부재는 방사 방향으로 클램핑가능한 스냅 링(21)이며, 상기 링은 대응하는 원형 리세스(20a)에 스냅될 수 있거나 또는 상기 압축 부시(2)의 둘레에 있는 또다른 축방향 외측의 정지부(22)에 접하여 스냅될 수 있는 것을 특징으로 하는 압축 부시를 갖는 센서.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정 부재는 온도 영향으로 수축될 수 있는 링(23)이며, 상기 링은 상기 압축 부시(2)의 둘레에 놓일 수 있고, 수축 프로세스의 종료 후에 그것을 단단히 에워싸는 것을 특징으로 하는 압축 부시를 갖는 센서.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 압축 부시(2)는 강으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 압축 부시를 갖는 센서.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 압축 부시(2)는 황동으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 압축 부시를 갖는 센서.
7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 압축 부시(2)의 지지면(3)에 상기 고정 수단을 위한 개구와 방사상 외측의 가장자리 사이에서 증가하는 기울기는 0.5°내지 1.5°의 각도 범위로 존재하는 것을 특징으로 하는 압축 부시를 갖는 센서.
8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   진동을 야기하는 부재는 내연기관의 모터 유니트(motor unit)인 것을 특징으로 하는 압축 부시를 갖는 센서.