KR100744963B1 - 압력 슬리브를 포함하는 진동 픽업 - Google Patents

Abstract

압력 슬리브를 포함하는 진동 픽업에 관한 것으로, 상기 진동 픽업에서 베이스면(20)을 포함하는 압력 슬리브(2; 22)는 진동을 일으키는 부품상에 압력하에서 설치될 수 있고, 베이스면(20)은 조립 전에 방사 방향 내부로 오목하게 연장된 윤곽을 가진다. 그럼으로써 상기 지지면은 조립 전에 방사 방향 내부로 볼록하게 연장된 윤곽을 가지며, 상기 윤곽은 조립 후에 적어도 하나의 센서 장치(7, 5, 6, 8)가 압력 슬리브(22)의 내부 지지면(21)에 거의 평탄하게 놓이도록 설계된다.

압력 슬리브, 베이스면, 내부 지지면, 진동 픽업, 윤곽선

Description

압력 슬리브를 포함하는 진동 픽업{Vibration pickup comprising a pressure sleeve}

본 발명은 독립 청구항의 전제부에 따른 압력 슬리브를 포함하는 진동 픽업 에 관한 것이다.

독일 특허 공개 제44 03 660 A1호에는 자동차 내연 기관의 기능을 모니터링 하기 위한 노킹(Knocking) 센서로 사용되는 압력 슬리브를 포함하는 진동 픽업이 기술되어 있다. 상기 압력 슬리브는 지지면을 통해 진동을 일으키는 부품, 즉 내연 기관의 엔진 블록에 고정된다.

공지된 장치에서, 검출될 진동은 작동 중인 내연 기관의 노킹 잡음이며, 상기 노킹 잡음은 압력 슬리브를 거쳐 실제 센서 부재인 압전 세라믹 디스크로 전달되고, 상기 센서 부재는 신호 픽업을 허용하는, 콘택 디스크와 절연 디스크를 포함하고, 따라서 평가 가능한 전기 출력 신호가 생성된다.

압력 슬리브에 상기 센서 장치를 설치 및 고정하는 방식과 진동하는 부품에 진동 픽업을 고정하는 것은 제조 방법 및 경우에 따라 발생할 수 있는 오측정과 작동시 장애에 상당한 영향을 미친다. 공지된 진동 픽업에서 예를 들어 스프링과 진동 질량체를 포함하는 개별 부품이 상당수 포함된 센서 부재의 고정은 예컨대 나사 링에 의해 이루어지며, 상기 나사 링은 압력 슬리브의 대응하는 나사산에 조여질 수 있다.

공지된 진동 픽업을 진동을 일으키는 부품에 축방향으로 작용하는 스크루를 이용하여 고정하는 경우 압력 슬리브의, 외부로부터 중앙홀을 향해 오목한 베이스면은 부품의 대응 면에 가압된다. 상기 압력에 의해, 센서 부재가 고정된 압력 슬리브의, 내부로 마주 놓인 지지면은 베이스면이 오목하게 진행하는 각도와 동일한 각도를 갖는다. 따라서, 지지면과 센서 장치, 특히 절연 디스크와 콘택 디스크를 포함하는 세라믹 디스크 사이에서 방사 방향 내부 영역에 공동이 형성될 수 있다.

상기 공동은 비교적 강성의 센서 부품의 탄성 변형에 의해 일반적으로 경미하게만 보상될 수 있기 때문에, 진동이 압력 슬리브를 지나 실제 센서 장치로 최적으로 도입되는 것이 어려워진다.

오목한 베이스면을 포함하는 압력 슬리브가 진동을 일으키는 부품에 압력 하에서 장착될 수 있는 압력 슬리브를 포함하는 상기 진동 픽업은, 본 발명에 따라 베이스면에 내부로 마주 놓인 압력 슬리브의 지지면에 지지되는 센서 장치에 있어서 지지면이 조립 전에 방사 방향 내부로 볼록하게 연장된 윤곽을 가짐으로써 바람직하게 개선된다. 지지면의 윤곽은 조립 후 센서 장치가 거의 평탄하게 지지면에 접촉하도록 설계된다.

조립 전에 오목하게 연장된 윤곽선을 갖는 베이스면은 조립 압력에 의해, 일반적으로 중앙 홀을 통해서 안내되는 스크루를 통해 변한다. 특히 바람직한 실시예에서 베이스면이 오목하고 지지면이 볼록한 각도는 조립 전에 예를 들어 10°내지 20°범위에서 거의 동일하며, 따라서 상기 면들은 어떠한 경우에도 항상 평행하게 연장된다.

이로써, 특히 바람직하게 진동 픽업의 고정 후, 지지면과 베이스면의 상기 가공 처리에 의해 센서 장치를 위한 평탄한 지지부가 형성된다. 이 경우 진동 픽업으로서 노킹 센서용 센서 장치의 중요한 부품들은 전기 신호의 생성을 위한 압전 세라믹과 그 위에 놓인 진동 질량체이며, 상기 부품들은 항상 서로 평행하게 배치된다.

본 발명의 바람직한 개선예의 상기 특징 및 다른 특징들은 청구항 이외에 도면과 상세한 설명에 제시되며, 개별 특징들은 자체로 또는 여러 특징들의 조합으로 본 발명에 따른 실시예 및 다른 분야에서 실현될 수 있고 여기에서 보호가 청구된 바람직한 실시예를 형성할 수 있다.

압력 슬리브를 포함하는 본 발명에 따른 진동 픽업의 실시예가 도면에 의해상세히 설명된다.

도 1은 선행 기술에 따른 압력 슬리브를 포함하는 진동 픽업으로서 노킹 센서 하우징의 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 압력 슬리브의 상세도.

도 1에는 외부 플라스틱 하우징(1)을 포함하는 내연기관용 노킹 센서가 진동 픽업으로서 도시되며, 상기 플라스틱 하우징내에 압력 슬리브(2)가 배치된다. 상기 압력 슬리브(2)는 하단부 영역에 플랜지형의 칼라(3)를 가지며, 상기 칼라에 의해 상기 압력 슬리브의 하부 베이스면(20)이 도시되지 않은, 진동이 검출될 엔진 블록상에 놓인다.

압력 슬리브(2)의 외부 둘레(4)에, 플랜지형의 칼라(3)의 하부 지지면(21)으로부터 하기의 부품들, 즉 절연 디스크(5), 제 1 콘택 디스크(6), 실제 센서 부재로서 압전 세라믹 디스크(7), 및 그 위에 제 2 콘택 디스크와 제 2 절연 디스크가 배치된다. 상기 부품들로 이루어진 구성 상에 진동 질량체(8)가 배치되며, 상기 진동 질량체는 링형 스프링(9)에 의해 압전 세라믹 디스크(7)를 향해 가압된다. 스프링(9)의 예비 응력은 나사 링(10)에 의해 생성되고, 상기 나사 링은 압력 슬리브(2)의 상부에 있는 외부 나사산(11)에 조여진다.

특히 플라스틱 사출 성형방법으로 제조된 하우징(1)의 일체형 접속부(12)에는 콘택 디스크(6)와 플러그(14)용 전기 단자(13)가 사출성형된다. 따라서 플러그(14)는 두 개의 콘택 디스크(6)와 접속되고, 이로써 두 개의 콘택 디스크(6)에 의해 압전 세라믹 디스크(7)의 양 측면에 대한 전기 접속이 형성되고, 압전 세라믹 디스크(7)의 압력 부하시 축방향으로 생성되는 전압이 픽업될 수 있다.

압력 슬리브에 있는 중앙 홀 또는 보어(15)를 통해 도시되지 않은 고정 스크루가 안내될 수 있으며, 상기 스크루로 노킹 센서 전체를 내연 기관의 엔진 블록에 간접 또는 직접적으로 고정할 수 있다. 노킹 센서의 조립시 상기 고정 나사에 의해 가해진 회전 모멘트 전체는 하부면(20)을 지나 압력 슬리브(2)로 전달된다. 즉, 센서 부재로서 압전 세라믹 디스크(7)상에는 고정에 의해 어떠한 힘도 가해지지 않을 수 있다.

이 경우 스프링(9)의 압력에 의한 예비 응력이 작용한다. 상기 예비 응력은, 압전 세라믹 디스크(7)에 전기 신호의 지속적인 악화 없이 허용될 수 있는 축방향 힘이 작용하고 상기 힘은 열 팽창 및 조립시 압력 슬리브(2)의 피할 수 없는 압축과 관계없이 선택된다. 내연기관의 진동에 비례하여 진동 질량체(8)에 의해 가해진 펄스는 압전 세라믹의 디스크(7)에서 충전 펄스로 변환되고, 상기 충전 펄스는 적절한 장치에서 평가될 수 있다.

선행 기술에 공지된 도 1에 따른 실시예에서 베이스면(20)은 원추형으로 형성되고, 상기 베이스면은 보어(15)를 향해 기울어지고 따라서 플랜지형 칼라(3)의 외부 영역에서 돌출된다. 베이스면(20)의 원추형 형태로 인해 압력 슬리브(2)는 엔진 블록의 고정면에 완전히 압착된다.

도 2에는 본 발명에 따른 압력 슬리브(22)의 상세도가 도시되며, 여기에서는 베이스면(20)의 원추형 윤곽뿐만 아니라 도 1에 따른 압력 슬리브(2)와는 달리, 지지면(21)의 상응하게 볼록한 형태가 제공된다. 진동 픽업 전체를 최적으로 고정하기 위해 베이스면(20)의 원추형 윤곽의 각도 α와 지지면(21)의 볼록한 윤곽의 각도 β는 예를 들면 10°내지 20 °로 비교적 작고, 압력 슬리브(22)용 재료로서 강 또는 황동이 사용된다. 바람직하게 두 각도 α와 β는 동일한 크기이므로, 특히 압전 세라믹(7)과 진동 질량체(8)는 조립 후 항상 서로 평행하게 배치된다.

각도 α와 β의 선택시, 도시되지 않은 고정 스크루를 조이는 경우 베이스면(20)의 원추형 영역은 외부 에지로부터 부품상에 놓이도록 하는 것이 중요하다. 즉, 먼저 더 큰 직경의 지지면이 부품과 접촉하고, 그 후 고정 스크루의 조임 모멘트의 증가시 원추형 영역의 나머지 영역이 부품과 접촉하도록 하는 것이 중요하다. 이로써 거의 전체 원추형 영역이 접촉한다. 각도 α와 β가 조정되어야 하는 변형은 전체적으로 또는 주로 압력 슬리브(22)에 사용된 재료의 탄성 영역에서 발생하므로, 고정 스크루를 풀 때 소위 잔류 탄성으로 인해 원추 형태가 거의 완전하게 복원될 수 있다.

Claims (3)

1. 압력 슬리브를 포함하는 진동 픽업으로서, 상기 압력 슬리브(2; 22)는 베이스면(20)을 포함하고, 진동을 일으키는 부품상에 압력하에서 설치될 수 있고, 상기 베이스면(20)은 조립 전에 방사 방향 내부로 오목하게 연장된 윤곽을 가지며, 상기 윤곽은 조립 압력에 의해 변할 수 있고;

   센서 장치(7, 5, 6) 및 다른 부품(8, 9)을 포함하며, 상기 센서 장치 및 다른 부품은 상기 압력 슬리브(2; 22)의 외부에서 축방향 예비 응력하에 상기 베이스면(20)에 내부로 마주 놓인 상기 압력 슬리브(2; 22)의 지지면(21)에 지지되는 압력 슬리브를 포함하는 진동 픽업에 있어서,

   상기 지지면(21)은 조립 전에 방사 방향 내부로 볼록하게 연장된 윤곽을 가지며, 상기 윤곽은 조립 후 적어도 상기 센서 장치(7, 5, 6, 8)가 상기 지지면(21)에 거의 평탄하게 놓이도록 설계되는 것을 특징으로 하는 압력 슬리브를 포함하는 진동 픽업.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스면(20)이 오목하고 상기 지지면(21)이 볼록하게 연장된 각도(α, β)는 조립 전에 동일한 것을 특징으로 하는 압력 슬리브를 포한하는 진동 픽업.
3. 제 2 항에 있어서, 서로 평행한 각도(α, β)는 10°내지 20°인 것을 특징으로 하는 압력 슬리브를 포함하는 진동 픽업.

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