JP2003517597A - 圧力スリーブを備えた振動ピックアップ - Google Patents
圧力スリーブを備えた振動ピックアップInfo
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Abstract
Description
振動ピックアップに関する。
ーブを備えた振動ピックアップは、自動車における内燃機関の機能を監視するた
めのノックセンサとして使用される。この圧力スリーブは載置領域を介して、振
動を生ぜしめる構成部材、ここでは内燃機関の機関ブロックに堅固に接合される
。
あり、このノッキング音は圧力スリーブを介して、本来のセンサエレメントであ
る圧電セラミックプレートに導かれ、ひいては評価可能な電気的な出力信号を生
ぜしめる。また、圧電セラミックプレートは、この圧電セラミックプレートと圧
力スリーブとの間に位置していて信号の読み取りを可能にするコンタクトプレー
ト及び絶縁プレートを備えている。
び、振動する構成部材における振動ピックアップの固定は、運転中に場合によっ
ては生じるエラー測定及び障害並びに製造形式に対して大きな影響を有している
。例えばばねや振動の加わる質量体のような多数の個別部材と一緒にセンサエレ
メントの緊締は、この公知の振動ピックアップでは例えばねじ山付リングを用い
て行われ、このねじ山付リングは、圧力スリーブに設けられた対応するねじ山に
螺合可能である。
記形式の振動ピックアップでは、ねじ山付リング及びばねはいわゆるばねヘッド
ナット(Federkopfmutter)として一体的な構成部材である。そしてこのばねヘ
ッドナットは、圧力スリーブにおけるねじ山に螺合可能であり、従って、振動の
加わる質量体に直接載設されている。
ックアップであって、圧力スリーブが、まず初めは凹面状のベース面で、振動を
生ぜしめる構成部材に圧力下で取付け可能である振動ピックアップにおいて、本
発明の有利な構成では、振動の加わる質量体が雌ねじ山を備えていて、軸方向の
予負荷を生ぜしめるためにセンサ装置に向かって螺合可能である。
クセンサの構造を安価にすることができる。それというのは、本発明による振動
ピックアップでは、僅かな数の個別部材しか必要なく、特に振動ピックアップの
軸方向における構造高さ及び重量を小さくすることができる。さらに、公知の配
置形式において設けられていた皿ばねを省略することによって、センサ信号の検
出時における特性線をよりコンスタントにすることができる。
プラスチック製の射出ケーシングを備えた振動ピックアップの構造において、本
発明の有利な構成では、振動の加わる質量体が、対向して位置していて半径方向
に延びる少なくとも2つの溝を有している。これらの溝を通ってプラスチックは
射出被覆中にセンサ装置と圧力スリーブとの間の内室に達することができ、これ
によって固定を実施するので、例えば機関ブロックにおける取付け状態位置が任
意でかつコンパクトな配置形式を構成することができる。
、対向して位置していて半径方向に延びる少なくとも2つの溝を有しており、こ
れらの溝を通ってプラスチックが射出被覆中にセンサ装置と圧力スリーブとの間
の内室に達することができるようになっている。この構成においても任意な取付
け状態位置が可能であり、しかもこの場合には、振動の加わる質量体を、溝なし
で簡単かつ安価に製造することができる。上に述べた2つの構成では溝が、振動
の加わる質量体又はセンサ装置の圧電セラミックプレートの軸方向における両制
限面に設けられていると、有利である。さらにこれらの溝は有利には、一方の面
と他方の面との間において互いに90°ずらされている。
用効果を得るために、本発明の有利な構成では、振動の加わる質量体の一方又は
両方の軸方向における制限面が、凹面状に構成されていて、振動の加わる質量体
の軸方向における壁厚が中心に向かって減じられている。
に向かって凹面状に延びる輪郭を有している振動ピックアップにおいて、本発明
の有利な構成では、センサエレメントのための載置面が圧力スリーブにおいて内
部に、取付け前に、半径方向で内方に向かって凸面状に延びる輪郭を有していて
、該輪郭は、取付け後に少なくともセンサ装置がほぼ平らに載置面に接触するよ
うに、寸法設定されている。
プの実施例を説明する。
の加わる質量体とを有する、振動ピックアップとしてのノックセンサケーシング
を示す断面図である。
と、溝を備えたセンサ装置とを有する、振動ピックアップとしてのノックセンサ
ケーシングを示す断面図である。
。
た内燃機関用のノックセンサ(Klopfsensor)が示されており、このノックセン
サ1内には圧力スリーブ2が配置されている。圧力スリーブ2はその下端部の領
域にフランジ状の縁部3を有しており、この縁部3を介して圧力スリーブ2はそ
のベース面4で、振動を検出したい機関ブロック(図示せず)に載置されている
。
点として、下記の部材すなわち、絶縁プレート5、第1のコンタクトプレート6
、本来のセンサエレメントとしての圧電セラミックプレート7及び第2のコンタ
クトプレート6並びに第2の絶縁プレート5が配置されている。そしてこの配置
形式に、振動の加わる質量体(seimische Masse)8が載置されている。この質
量体8は雌ねじ山9を備えていて、圧電セラミックプレート7に向かって圧力ス
リーブ2に螺合可能である。
まれた接続部分10には、コンタクトプレート6及びフラットコネクタ12のた
めの電気的な接続部11が、射出成形によって埋め込まれている。フラットコネ
クタ12はこれによって両コンタクトプレート6に接続されており、これによっ
て両コンタクトプレート6を介して、圧電セラミックプレート7の両側への電気
接続が生じ、軸方向における圧電セラミックプレート7の圧力負荷時に生ぜしめ
られる電圧を取り出すことができる。
示せず)が案内可能であり、この固定ねじによってロックセンサ全体を、直接又
は間接的に内燃機関の機関ブロックに固定することができる。ノックセンサの取
付け時に、前記固定ねじによって加えられる全トルクは、下面4を介して圧力ス
リーブ2に伝達され、つまりセンサエレメントである圧電セラミックプレート7
には、固定によって力が加えられることはない。
負荷は次のように、すなわち圧電セラミックプレート7においては、ぎりぎりち
ょうど、電気信号の残留劣化(bleibende Verschlechterung)なしに耐えること
ができる軸方向力が作用するように、かつ圧電セラミックプレート7が熱膨張や
、取付け時における圧力スリーブ2の回避不能な圧縮もしくは据込み(Stauchun
gen)とはまったく無関係であるように、選択されている。振動の加わる質量体
8から内燃機関の振動に対して比例的に加えられるパルスは、圧電セラミックプ
レート7においてチャージパルスに変換され、このチャージパルスは相応な機器
において評価可能である。
4,15は図2に示された振動の加わる質量体8の部分図からも同様に明らかに
分かる。図2からさらに分かるように、振動の加わる質量体8にはその軸方向で
見て一方の側において半径方向で対向して位置している溝14,15の他に、軸
方向で見て他方の側にも90°ずらされた溝16が配置されている。これらの溝
14,15,16を通して、ケーシング1を形成するためのプラスチックは、射
出被覆(Umspritzung)中に、圧電セラミックプレート7と圧力スリーブ2との
間の内室17内に達することができる。
は異なり、振動の加わる質量体8は溝なしに形成されている。この場合センサ装
置もしくは圧電セラミックプレート7は溝18,19,20,21を有しており
、これらの溝18,19,20,21は図5における3つの方向から見た図にお
いて示されている。図5に示された金属メッキされた面22は、軸方向で反対側
に位置している2つの面における、コンタクトプレート6を用いた圧電セラミッ
クプレート7の電気接触のために働く。
質量体とを有する、振動ピックアップとしてのノックセンサケーシングを示す断
面図である。
えたセンサ装置とを有する、振動ピックアップとしてのノックセンサケーシング
を示す断面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 圧力スリーブを備えた振動ピックアップであって、 圧力スリーブ(2)が、振動を生ぜしめる構成部材に圧力下で取付け可能であ
り、 センサ装置(7,5,6)と、その上方に位置している振動の加わる質量体と
が設けられており、センサ装置(7,5,6)及び振動の加わる質量体が、圧力
スリーブ(2)の外側で、圧力スリーブ(2)のフランジ状のセグメント(3)
の載置面(21)に、軸方向における予負荷をかけられて、螺合を用いて保持さ
れている形式のものにおいて、 振動の加わる質量体(8)が雌ねじ山を備えていて、軸方向の予負荷を生ぜし
めるためにセンサ装置(7)に向かって螺合可能であることを特徴とする、圧力
スリーブを備えた振動ピックアップ。 - 【請求項2】 振動の加わる質量体(8)の軸方向における制限面のうちの
1つが、凹面状に形成されていて、振動の加わる質量体(8)の軸方向における
壁厚が中心に向かって減じられている、請求項1記載の振動ピックアップ。 - 【請求項3】 振動の加わる質量体(8)の軸方向における両制限面が、凹
面状に形成されていて、振動の加わる質量体(8)の軸方向における壁厚が中心
に向かって減じられている、請求項1記載の振動ピックアップ。 - 【請求項4】 センサ装置(7,5,6)を備えた圧力スリーブ(2)と振
動の加わる質量体(8)との周囲に配置されたプラスチック製の射出ケーシング
(1)が設けられており、 振動の加わる質量体(8)が少なくとも片側に溝(14,15,16)を有し
ていて、該溝(14,15,16)を通して、プラスチックが射出被覆中にセン
サ装置(7)と圧力スリーブ(2)との間の内室(17)内に導入可能である、
請求項1から3までのいずれか1項記載の振動ピックアップ。 - 【請求項5】 センサ装置(7,5,6)を備えた圧力スリーブ(2)と振
動の加わる質量体(8)との周囲に配置されたプラスチック製の射出ケーシング
(1)が設けられており、 センサ装置(7)が少なくとも片側に溝(18,19,20,21)を有して
いて、該溝(18,19,20,21)を通して、プラスチックが射出被覆中に
センサ装置(7,5,6)と圧力スリーブ(2)との間の内室(17)内に導入
可能である、請求項1から3までのいずれか1項記載の振動ピックアップ。 - 【請求項6】 互いに対向して位置していて半径方向に延びる少なくとも2
つの溝(14,15,16)が設けられている、請求項4又は5記載の振動ピッ
クアップ。 - 【請求項7】 振動の加わる質量体(8)又はセンサ装置(7)の軸方向に
おける両制限面に設けられた溝が、それぞれ互いに90°ずらされて配置されて
いる、請求項4から6までのいずれか1項記載の振動ピックアップ。 - 【請求項8】 圧力スリーブ(2)のベース面(4)が、構成部材への取付
け前に、半径方向で内方に向かって凹面状に延びる輪郭を有していて、該輪郭が
取付けの圧力によって可変であり、 載置面が取付け前に、半径方向で内方に向かって凸面状に延びる輪郭を有して
いて、該輪郭は、取付け後に少なくともセンサ装置(7,5,6)がほぼ平らに
載置面に接触するように、寸法設定されている、請求項1から7までのいずれか
1項記載の振動ピックアップ。
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