DE10044480A1

DE10044480A1 - Schwingungsaufnehmer bzw. Druckhülse für einen Schwingungsaufnehmer

Info

Publication number: DE10044480A1
Application number: DE2000144480
Authority: DE
Inventors: Uwe Hackel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-09-08
Filing date: 2000-09-08
Publication date: 2001-07-19

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingungsaufnehmer (1) zur mittelbaren oder unmittelbaren Befestigung an einem Schwingungen verursachenden Bauteil, welcher ein Gehäuse (2), eine Druckhülse (3) mit einer zentralen Bohrung (5) und eine zwischen zwei Kontaktscheiben (16) angeordnete piezoelektrische Scheibe (17) aufweist, auf welche eine seismische Masse (18) über ein Federelement (19) wirkt. Die Druckhülse (3) weist ein Blockierelement (6) in der zentralen Bohrung (5) auf, DOLLAR A welches einstückig mit der Druckhülse (3) gebildet ist. Das Blockierelement (6) verhindert dabei ein Herausfallen eines Befestigungselements (8) aus der Bohrung (5) des Schwingungsaufnehmers (1).

Description

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingungs aufnehmer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Druckhülse für einen Schwingungsaufnehmer, insbesondere einen Klopfsensor, zur mittelbaren oder unmittelbaren Befestigung an einer Brennkraftmaschine.

Schwingungsaufnehmer sind in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Beispielsweise offenbart die DE-44 03 660 einen Schwingungsaufnehmer mit einer Druckhülse, welcher bei Klopfsensoren für Verbrennungsmotoren Verwendung findet. Die bekannte Druckhülse wird über einen Auflagebereich fest an das Bauteil angefügt, dessen Schwingungen detektiert werden sollen. Die zu detektierenden Schwingungen sind hier Klopfgeräusche des Verbrennungsmotors im Betrieb, welche über die Druckhülse auf einen piezokeramischen Schwingungsaufnehmer als Klopfsensor geleitet werden und in ein auswertbares Ausgangssignal umgewandelt werden. Die Art der Anbringung bzw. Die Einspannung dieses Sensorelements an der Druckhülse und die Befestigung der Druckhülse am schwingenden Bauteil hat hier großen Einfluss auf die Herstellungsweise und die Montage, wobei die Montage oft an relativ unzugänglichen Stellen im Motorraum erfolgen muss.

Aufgrund der teilweise sehr beengten Raumverhältnisse im Motorraum kommt es bei der Montage des Schwingungsaufnehmers häufig vor, dass eine Befestigungsschraube zur Befestigung des Schwingungsaufnehmers herunterfällt bzw. nur unter großen Schwierigkeiten angezogen werden kann. Daher schlägt die DE-197 27 704 einen Schwingungsaufnehmer mit einer Druckhülse vor, bei dem in einer Bohrung in der Druckhülse entweder im Bereich einer unteren Auflagefläche oder oben am entgegengesetzten Ende an der Druckhülse eine zylindrische Ausnehmung vorgesehen wird, in welcher ein Klemmring angeordnet wird. Der Klemmring wird in die Gewindegänge einer Befestigungsschraube eingeklemmt, wodurch verhindert werden kann, dass die Befestigungsschraube aus der Bohrung der Druckhülse herausfallen kann. In Fig. 3 ist ein derartiger Schwingungsaufnehmer 1 dargestellt. Hierbei weist die Druckhülse 3 einen flanschartigen Randbereich 4 mit einer Auflagefläche 13 auf, welche an dem Bauteil anliegt, dessen Schwingungen bestimmt werden sollen. Weiter ist an der Druckhülse 3 eine Ausnehmung 14 am oberen Bereich angeordnet, welche den Klemmring (nicht dargestellt) aufnimmt. Nachteilig an diesem Schwingungsaufnehmer ist jedoch, dass zusätzliche Teile, wie der Klemmring, notwendig sind, um eine Befestigungsschraube unverlierbar zu gestalten. Weiter kann es durch den Klemmring dazu kommen, dass das Gewinde der Befestigungsschraube beschädigt wird.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Schwingungsaufnehmer zur mittelbaren oder unmittelbaren Befestigung an einem Schwingungen verursachenden Bauteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass auf einfache Weise ein Schwingungsaufnehmer mit einem unverlierbaren Befestigungselement, wie z. B. einer Befestigungsschraube, bereitgestellt werden kann. Dadurch, dass die Druckhülse in ihrer zentralen Bohrung ein Blockierelement aufweist, welches einstückig mit der Druckhülse gebildet ist, sind keine zusätzlichen separaten Teile zum Halten einer Befestigungsschraube notwendig, welche z. B. bei der Montage verloren gehen könnte. Daher kann erfindungsgemäß die Teilezahl verringert werden. Somit wird ein Herausfallen der Befestigungsschraube durch ein Blockierelement an der Wand der Bohrung der Druckhülse gebildet, wodurch ein Herausfallen der Schraube verhindert wird. Damit wird die Montage des erfindungsgemäßen Schwingungsaufnehmers, z. B. im Motorraum, auch unter beengten Verhältnissen vereinfacht, da keine Gefahr mehr des Verlierens der Befestigungsschraube vom Schwingungsaufnehmer besteht. Dadurch kann die Montagezeit für den Schwingungsaufnehmer verringert werden und die Montage deutlich vereinfacht werden.

Vorzugsweise ist das Blockierelement an der von der Befestigungsseite, d. h. der Anlagefläche des Schwingungsaufnehmers an das Schwingungen verursachende Bauteil, abgewandten Seite der Druckhülse angeordnet.

Dadurch wird es möglich, dass die Befestigungsschraube ein vorbestimmtes Maß an Spiel aufweisen kann.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Blockierelement in der Bohrung an der Seite der Anlagefläche des Schwingungsaufnehmers gebildet.

Vorzugsweise ist das Blockierelement unmittelbar am Randbereich der Bohrung der Druckhülse angeordnet. Dadurch ergibt sich insbesondere eine sehr einfache Herstellung des erfindungsgemäßen Blockierelements.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Blockierelement etwas vom Randbereich der Druckhülse beabstandet angeordnet. Dadurch kann insbesondere das Spiel der Befestigungsschraube in der Bohrung verringert werden.

Bevorzugt ist das Blockierelement als Innengewinde an der zentralen Bohrung der Druckhülse ausgebildet. Dadurch kann das erfindungsgemäße Blockierelement einfach hergestellt werden. Das Innengewinde ist dabei nur über einen vor bestimmten Bereich der Bohrung der Druckhülse ausgebildet. Die Länge des Innengewindes in Axialrichtung der Bohrung definiert das Spiel der Befestigungsschraube in Axial richtung der Bohrung. Dabei ist die Befestigungsschraube derart ausgebildet, dass sie einen mit Gewinde versehenen Bereich und einen Bereich ohne Gewinde aufweist. Nach dem Einschrauben der Befestigungsschraube in das Innengewinde der Druckhülse liegt der Bereich der Befestigungsschraube ohne Gewinde benachbart zum Innengewinde der Druckhülse. Dadurch wird ein Herausfallen der Schraube einerseits durch den Kopf der Befestigungsschraube und andererseits durch das Außengewinde der Befestigungsschraube verhindert, welches bei entsprechender Haltung des Schwingungsaufnehmers gegen das Innengewinde der Druckhülse anstößt.

Erfindungsgemäß wird somit ein Schwingungsaufnehmer zur mittelbaren oder unmittelbaren Befestigung an einem Schwingungen verursachenden Bauteil vorgeschlagen, welcher ein unverlierbares Befestigungsmittel, insbesondere eine Befestigungsschraube, aufweist. Dadurch kann die Montage des Schwingungsaufnehmers z. B. in einem schwer zugänglichen Motorraum deutlich vereinfacht werden, da keine Gefahr mehr des Verlierens der Schraube auftritt. Weiter ist das erfindungsgemäße Blockierelement einstückig mit der Druckhülse gebildet, sodass keine zusätzlichen bzw. separaten Teile notwendig sind, welche verloren gehen könnten.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Druckhülse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Schwingungsaufnehmers mit der in Fig. 1 dargestellten Druckhülse und

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Schwingungsaufnehmers gemäß dem Stand der Technik.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In den Fig. 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßer Schwingungsaufnehmer zur mittelbaren oder unmittelbaren Befestigung an einem Schwingungen verursachenden Bauteil (nicht dargestellt) gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt.

Wie in Fig. 2 gezeigt, umfasst der erfindungsgemäße Schwingungsaufnehmer 1 ein Gehäuse 2, in dem eine Druckhülse 3 angeordnet ist. Die Druckhülse 3 weist an ihrem unteren Ende einen flanschartigen Rand 4 auf, welcher an der zum Schwingungen erzeugenden Bauteil gerichteten Seite eine Auflagefläche 13 ausbildet. Weiter weist die Druckhülse 3 eine zentrale Bohrung 5 auf, welche an ihrem oberen Ende, d. h. an dem zum flanschartigen Rand 4 entgegengesetzten Ende, ein Innengewinde 6 aufweist.

Am äußeren Umfang der Druckhülse 3 sind eine zwischen zwei Kontaktscheiben 16 und zwei Isolierscheiben 15 angeordnete piezokeramische Scheibe 17 und eine seismische Masse 18 in bekannter Weise angeordnet. Auf diese beiden genannten Teile wirkt eine Tellerfeder 19 ein, deren Vorspannung durch einen Gewindering 20 erzeugt wird, welcher an einem Außengewinde 7 der Druckhülse 3 aufgeschraubt ist.

Weiter ist an dem insbesondere im Spritzgussverfahren hergestellten Gehäuse 2 ein integrierter Anschlussstecker 12 ausgebildet, über den der Schwingungsaufnehmer 1 mit einer Auswerteeinheit (nicht dargestellt) verbunden ist.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist als Befestigungsmittel eine Befestigungsschraube 8 vorgesehen. Die Befestigungsschraube 8 umfasst einen Kopf 9, einen Bereich 10 ohne Gewinde sowie einen mit einem Gewinde versehenen Bereich 11. Dabei ist der Bereich 10 ohne Gewinde zwischen dem Kopf 9 und dem mit Gewinde versehenen Bereich 11 angeordnet. Die Befestigungs schraube 8 dient zur Befestigung des Schwingungsaufnehmers 1 an einem Bauteil, dessen Schwingungen erfasst werden sollen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schwingungsaufnehmer 1 als Klopfsensor ausgebildet, welcher an einer Brennkraftmaschine befestigt wird. Zur Befestigung des Klopfsensors 1 wird die Befestigungsschraube 8 in eine mit Gewinde versehene Bohrung z. B. im Motorblock der Brennkraftmaschine befestigt.

Durch das Innengewinde 6, welches am oberen Bereich der Druckhülse 3 angeordnet ist, wird die Befestigungsschraube 8 vor der Montage des Klopfsensors 1 hindurchgeschraubt, sodass der in Fig. 2 dargestellte Zustand erreicht wird. Dadurch ist die Befestigungsschraube 8 unverlierbar am Klopfsensor 1 gehalten, da das Gewinde 11 der Befestigungsschraube 8 einerseits durch das Innengewinde 6 der Druckhülse 3 zurückgehalten wird und andererseits der Kopf 9 der Befestigungsschraube 8 ein Herausfallen der Schraube 8 in der anderen Richtung verhindert. Hierbei weist die Schraube 8 ein Spiel auf, welches von der Länge des Bereichs 10 ohne Gewinde der Schraube 8 abhängt.

Somit wird erfindungsgemäß ein Schwingungsaufnehmer bereitgestellt, welcher eine unverlierbare Schraube aufweist, die in einer Druckhülse 3 angeordnet ist. Dadurch kann der Schwingungsaufnehmer insbesondere in einem Motorraum, in welchem relativ enge Platzverhältnisse vorhanden sind und in welchem eine Hantierbarkeit mit Werkzeugen eingeschränkt ist, die Montagesicherheit erhöht werden und die Montagedauer deutlich verringert werden, da keine Gefahr mehr eines Verlierens des Befestigungsmittels des Schwingungsaufnehmers besteht.

Zusammenfassend wurde insoweit ein Schwingungsaufnehmer 1 zur mittelbaren oder unmittelbaren Befestigung an einem Schwingungen verursachenden Bauteil beschrieben, welcher ein Gehäuse 2, eine Druckhülse 3 mit einer zentralen Bohrung 5 und eine zwischen zwei Kontaktscheiben 16 angeordnete piezoelektrische Scheibe aufweist, auf welche eine seismische Masse 18 wirkt. Die Druckhülse 3 weist ein Blockierelement 6 in der zentralen Bohrung 5 auf, welches einstückig mit der Druckhülse 3 gebildet ist. Das Blockierelement 6 verhindert dabei ein Herausfallen eines Befestigungselements 8 aus der Bohrung 5 des Schwingungsaufnehmers 1.

Die vorhergehende Beschreibung des Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen.

Claims

1. Schwingungsaufnehmer zur mittelbaren oder unmittelbaren Befestigung an einem Schwingungen verursachenden Bauteil mit einem Gehäuse (2), einer Druckhülse (3) mit einer zentralen Bohrung (5) und einer zwischen zwei Kontaktscheiben (16) angeordneten piezoelektrischen Scheibe (17), auf welche eine seismische Masse (18) wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckhülse (3) in der zentralen Bohrung (5) ein Blockierelement (6) aufweist, welches einstückig mit der Druckhülse (3) gebildet ist.

2. Schwingungsaufnehmer zur mittelbaren oder unmittelbaren Befestigung an einem Schwingungen verursachenden Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (6) an einer von einer Anlageseite (13) des Schwingungsaufnehmers (1) abgewandten Seite der Druckhülse (3) angeordnet ist.

3. Schwingungsaufnehmer zur mittelbaren oder unmittelbaren Befestigung an einem Schwingungen verursachenden Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (6) an der Anlagefläche (13) des Schwingungsaufnehmers (1) angeordnet ist.

4. Schwingungsaufnehmer zur mittelbaren oder unmittelbaren Befestigung an einem Schwingungen verursachenden Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (6) unmittelbar am Randbereich der Druckhülse (3) angeordnet ist.

5. Schwingungsaufnehmer zur mittelbaren oder unmittelbaren Befestigung an einem Schwingungen verursachenden Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (6) etwas vom Randbereich der Druckhülse (3) beabstandet angeordnet ist.

6. Schwingungsaufnehmer zur mittelbaren oder unmittelbaren Befestigung an einem Schwingungen verursachenden Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (6) als Innengewinde an der zentralen Bohrung (5) der Druckhülse (3) ausgebildet ist.

7. Druckhülse (3) für einen Schwingungsaufnehmer (1) zur mittelbaren oder unmittelbaren Befestigung an einem Schwingungen verursachenden Bauteil, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckhülse (3) eine zentrische Bohrung (5) aufweist, wobei in der Bohrung (5) ein mit der Druckhülse (3) einstückig gebildetes Blockierelement zur Verhinderung des Herausfallens eines Befestigungsmittels (8) vorgesehen ist.

8. Druckhülse (3) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (6) als Innengewinde ausgebildet ist.

9. Druckhülse (3) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, dass das Blockierelement (6) an einer von einer Anlageseite (13) des Schwingungsaufnehmers (1) abgewandten Seite der Druckhülse (3) oder an der Anlagefläche (13) des Schwingungsaufnehmers (1) angeordnet ist.

10. Druckhülse (3) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (6) unmittelbar am Randbereich der Druckhülse (3) oder etwas vom Rand bereich der Druckhülse (3) beabstandet angeordnet ist.