DE10115944C1

DE10115944C1 - Schwingungsaufnehmer mit unverlierbarem Befestigungsmittel

Info

Publication number: DE10115944C1
Application number: DE2001115944
Authority: DE
Inventors: Uwe Hackel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2002-11-14
Anticipated expiration: 2021-03-31
Also published as: JP2004518892A; WO2002079745A1; EP1377808A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingungsaufnehmer zur mittelbaren oder unmittelbaren Befestigung an einem Schwingungen aufweisenden Bauteil (12). Der Schwingungsaufnehmer weist ein Gehäuse (8) sowie eine mit einer Bohrung (10) versehene Druckhülse (9) auf. Ein ringförmiges Blockierelement (7) ist vorgesehen, welches in einem Schaftbereich (4) eines Befestigungselements (2) angeordnet ist. Im Schaftbereich (4) ist eine Aussparung (14) gebildet und/oder an einem Übergangsbereich zwischen der Druckhülse (9) und dem Schwingungen aufweisenden Bauteil (12) ist eine Aussparung gebildet, welche zur Aufnahme des Blockierelements (7) dient. Dadurch kann das Befestigungselement (2) unverlierbar am Schwingungsaufnehmer (1) gehalten werden.

Description

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingungsaufnehmer zur mittelbaren oder unmittelbaren Befestigung an einem Schwingungen aufweisenden Bauteil mit einem unverlierbaren Befestigungsmittel wie z. B. einer Schraube. Insbesondere be trifft die vorliegende Erfindung einen als Klopfsensor ausge bildeten Schwingungsaufnehmer mit einem unverlierbaren Befe stigungsmittel für einen Motor.

Schwingungsaufnehmer sind in unterschiedlichen Ausgestaltun gen bekannt. Beispielsweise offenbart die DE-44 03 660 A1 ei nen 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 Klopfge räusche des Verbrennungsmotors im Betrieb, welche über die Druckhülse auf einen piezokeramischen Schwingungsaufnehmer als Klopfsensor geleitet werden und in ein auswertbares Aus gangssignal umgewandelt werden. Die Art der Anbringung bzw. die Einspannung dieses Sensorelements an der Druckhülse und die Befestigung der Drückhülse am Schwingungen aufweisenden Bauteil hat hier großen Einfluß auf die Herstellungsweise und die Montage, wobei die Montage oft an relativ unzugänglichen Stellen im Motorraum erfolgen muß.

Aufgrund dieser beengten Räume im Motorraum kommt es häufig vor, daß das Befestigungsmittel zur Befestigung des Schwin gungsaufnehmers herunterfällt.

Daher schlägt die DE-197 27 704 A1 einen Schwingungsaufnehmer mit einer Druckhülse vor, bei dem in einer Bohrung der Druck hülse eine zylindrische Ausnehmung vorgesehen wird, welche in der Druckhülse entweder im Bereich einer unteren Auflageflä che oder oben am entgegengesetzten Ende an der Druckhülse ausgebildet ist. In dieser zylindrischen Ausnehmung wird ein Klemmring angeordnet, um eine Befestigungsschraube zu halten. Dabei ist zum einen nachteilig, daß die Herstellung von zy lindrischen Ausnehmungen relativ aufwendig ist, und die Pro duktion des Schwingungsaufnehmers verteuert. Weiterhin kommt es auf Grund der Anordnung des Klemmrings am oberem bzw. un teren Ende der Druckhülse häufig beim Einschieben der Befes tigungsschraube dazu, daß der Klemmring aus der Aussparung herausfällt. Dies macht aufwendige Nacharbeiten von Hand (Aufziehen eines neuen Klemmringes) notwendig.

Aus der DE 197 27 704 A1 ist ein Schwingungsaufnehmer be kannt, bei dem als Blockierelement ein metallischer Klemmring vorgesehen ist, der in einer zylindrischen Ausnehmung einer Druckhülse angeordnet ist. Der als Blockierelement vorgesehe ne Klemmring weist einen Spalt auf und wird in die Gewinde gänge einer Befestigungsschraube eingeklemmt. Er hat in der Ausnehmung etwas Spiel, wodurch verhindert werden soll, daß die Befestigungsschraube beim Einschrauben in ein Bauteil kontert.

Die DE-OS 21 51 932 zeigt eine Schraubensicherung mit einem zur Abdichtung vorgesehenen Ring. Ein separates Sicherungsele ment ist als ein in einem Pressverfahren hergestelltes auf wendig ausgestaltetes Metallteil ausgebildet.

Aus der US 5 967 722 A, der DE-PS 553 123, der DE-PS 271 719 und der US 1 027 604 sind Befestigungsschrauben mit einem Verdrehschutz bekannt, also mit Mitteln, welche eine Drehbe wegung der Schraube in eine bestimmte Richtung verhindern.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Schwingungsaufnehmer zur mittelbaren o der unmittelbaren Befestigung an einem Schwingungen aufwei senden Bauteil, wie z. B. einer Verbrennungskraftmaschine, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß ein Blockierelement derart angeordnet ist, daß es bei der Montage des Befestigungsmittels am Schwingungsauf nehmer nicht herausfallen kann. Das Befestigungselement wird vorteilhaft durch ein als O-Ring ausgebildetes ringförmiges Blockierelement sicher am Schwingungsaufnehmer gehalten. Dies ermöglicht es, für das Blockierelement ein besonders kosten günstiges Standardbauteil zu verwenden. Am Schaftbereich des Befestigungselements ist eine Aussparung zur Aufnahme des Blockierelements vorgesehen und/oder es ist eine Aussparung an einem Übergangsbereich zwischen einer Druckhülse und dem Schwingungen aufweisenden Bauteil ausgebildet. Somit wird vorteilhaft ein Befestigungselement, wie z. B. eine Schraube, verliersicher am Schwingungsaufnehmer gehalten. Hierdurch er leichtert sich insbesondere eine Montage des Schwingungsauf nehmers, insbesondere in beengten Verhältnissen in einem Mo torraum bei einer Verwendung des Schwingungsaufnehmers als Klopfsensor.

Mit einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Aussparung am Übergangsbereich zwischen der Druckhülse und dem Schwingungen aufweisenden Bauteil durch Vorsehen jeweils einer Fase an der Druckhülse und am Schwin gungen aufweisenden Bauteil ausgebildet. Dadurch kann das er findungsgemäße Blockierelement im montierten Zustand in die ser am Übergangsbereich gebildeten Aussparung angeordnet wer den. Die Fasen können auf einfache Weise an der Druckhülse bzw. am Schwingungen aufweisenden Bauteil ausgebildet werden, sodaß die Herstellungskosten sehr gering sind.

Zeichnung

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Schwingungsaufnehmern anhand der Zeichnung erläutert. Es zei gen:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Schwin gungsaufnehmers mit einem Blockierelement gemäß ei nem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das in Fig. 1 verwendete Bloc kierelement, und

Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung eines Schwin gungsaufnehmers mit einem Blockierelement gemäß ei nem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In den Fig. 1 und 2 ist ein Schwingungsaufnehmer 1 mit ei nem Blockierelement 7 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt.

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt der Schwingungsaufnehmer 1 ei ne Druckhülse 9, in welcher eine zentrale Bohrung 10 ausge bildet ist. Durch diese zentrale Bohrung 10 ist eine Befesti gungsschraube 2 geführt, um den Schwingungsaufnehmer 1 an ei nem Schwingungen aufweisenden Bauteil 12, wie z. B. einem Mo torblock, zu befestigen.

Die Befestigungsschraube 2 weist einen Kopf 3 sowie einen zy lindrischen Schaft 4 auf. Der Schaft 4 weist einen Schaftbe reich 5 ohne Gewinde und einen Schaftbereich 6 mit Gewinde auf. Wie in Fig. 1 gezeigt, wird zur Befestigung des Schwin gungsaufnehmers 1 der Schaftbereich 6 in eine mit einem Ge winde versehene Bohrung 13 im Motorblock 12 eingeschraubt.

Weiterhin umfaßt der erfindungsgemäße Schwingungsaufnehmer 1 in bekannter Weise eine piezokeramische Scheibe, eine seismi sche Masse sowie eine Tellerfeder zur Vorspannung der seismi schen Masse auf die piezokeramische Scheibe, welche um die Druckhülse herum angeordnet sind. An jeder Seite der piezoke ramischen Scheibe ist jeweils eine Kontakt- und eine Isolier scheibe angeordnet. Die Kontaktscheiben sind über einen Stec keranschluß 11 mit einer Steuereinrichtung verbunden und ge ben die Signale der piezokeramische Scheibe an die Steuerein richtung weiter. Die oben genannten Teile sind dabei von ei nem Gehäuse 8 umgeben.

An der Befestigungsschraube 2 ist desweiteren im Schaftbe reich 5 ohne Gewinde eine Nut 14 vorgesehen, welche zur Aufnahme eines Blockierelements 7 dient. Das Blockierelement 7 ist, wie in Fig. 2 gezeigt, als geschlossener Ring augebil det und vorzugsweise aus Gummi hergestellt.

Bevor nun das Befestigungselement 2 durch die Bohrung 10 der Druckhülse 9 des Schwingungsaufnehmers geführt wird, wird am Befestigungselement das Blockierelement 7 in der Nut 14 ange ordnet, sodaß nach dem Einschieben des Befestigungselements 2 in die Bohrung 10 das Befestigungselement 2 sicher gehalten wird, sodaß ein Herausfallen des Befestigungselements 2 ver hindert werden kann. Dabei stellt das Blockierelement 7 zwi schen dem Schaft 4 und der Bohrung 10 der Druckhülse 9 eine Klemmkraft bereit, welche das Herausfallen des Befestigungs elements 2 verhindert. Da das Blockierelement 7 zwischen dem Kopf 3 und dem Bereich 6 des Schaftes mit Gewinde angeordnet ist, kann auch sicher verhindert werden, daß das Blockierele ment 7 beim Einführen des Befestigungselements 2 in den Schwingungsaufnehmer 1 abgerollt wird.

Damit wird erfindungsgemäß eine besonders kostengünstig her stellbare Verliersicherung für das Befestigungselement 2 be reitgestellt, wobei für das Blockierelement 7 insbesondere ein handelsüblicher O-Ring eingesetzt werden kann. Dadurch ist auch eine einfache Montage des erfindungsgemäßen Schwin gungsaufnehmers an unzugänglichen Stellen in einem Motorraum ohne Probleme gewährleistet.

In Fig. 3 ist ein Schwingungsaufnehmer 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet und werden daher nachfolgend nicht mehr im Detail erläutert.

Wie in Fig. 3 gezeigt, ist im Unterschied zum ersten Ausfüh rungsbeispiel beim zweiten Ausführungsbeispiel eine Ausneh mung 17 an einem Übergangsbereich zwischen der Druckhülse 9 und dem Schwingungen aufweisenden Bauteil 12 ausgebildet. Diese Ausnehmung 17 wird durch Vorsehen jeweils einer Fase 15 an der Druckhülse 9 bzw. einer Fase 16 am Motorblock 12 be reitgestellt. Dadurch weist die Ausnehmung 17 eine im Schnitt V-förmige Gestalt auf. Wie in Fig. 3 gezeigt, kann in der V- förmigen Ausnehmung 17 das Blockierelement 7 im montierten Zustand aufgenommen werden, sodaß es nicht zwischen den Ge windebereich 6 des Befestigungselements und den Gewindebe reich 13 der Bohrung im Motorblock kommt. Dadurch wird ver hindert, daß das Blockierelement 7 beim Einschrauben des Be festigungselements 2 in den Motorblock zwischen die beiden Gewinde kommen kann und somit ein Einschrauben blockieren würde. Im nichtmontierten Zustand des Schwingungsaufnehmers wird das Blockierelement dabei vorzugsweise durch den mit Ge winde versehenen Schaftbereich 6 gehalten, sodaß die Unver lierbarkeit des Befestigungselements 2 vom Schwingungsaufneh mer 1 sichergestellt ist.

Es sei angemerkt, daß es auch möglich ist, daß im Schaftbe reich 5 ohne Gewinde, wie im ersten Ausführungsbeispiel eine Nut ausgebildet ist, um das Blockierelement 7 aufzunehmen, sodaß das Befestigungselement 2, wie im ersten Ausführungs beispiel am Schwingungsaufnehmer 1 unverlierbar gehalten wird.

Somit betrifft die vorliegende Erfindung einen Schwingungs aufnehmer zur mittelbaren oder unmittelbaren Befestigung an einem Schwingungen aufweisenden Bauteil 12. Der Schwingungs aufnehmer weist ein Gehäuse 8 sowie eine mit einer Bohrung 10 versehene Druckhülse 9 auf. Ein ringförmiges Blockierelement 7 ist vorgesehen, welches in einem Schaftbereich 4 eines Befestigungselements 2 angeordnet ist. Im Schaftbereich 4 ist eine Aussparung 14 gebildet und/oder an einem Übergangsbe reich zwischen der Druckhülse 9 und dem Schwingungen aufwei senden Bauteil 12 ist eine Aussparung gebildet, welche zur Aufnahme des Blockierelements 7 dient. Dadurch kann das Befe stigungselement 2 unverlierbar am Schwingungsaufnehmer 1 ge halten werden.

Claims

1. Schwingungsaufnehmer zur mittelbaren oder unmittelbaren Befestigung an einem Schwingungen aufweisenden Bauteil (12) mit einem Gehäuse (8), einer Druckhülse (9) mit einer Boh rung (10) und einer zwischen zwei Kontaktscheiben angeordne ten piezoelektrischen Scheibe, auf welcher eine seismische Masse wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiges Blockierelement (7) vorgesehen ist, welches als O-Ring aus gebildet ist und um einen Schaftbereich (5, 6) eines Befesti gungselementes (2) angeordnet ist und in einer in dem Schaftbereich (5) ausgebildeten Aussparung (14) und/oder ei ner am Übergangsbereich zwischen der Druckhülse (9) und dem Schwingungen aufweisenden Bauteil (12) gebildeten Aussparung (17) aufgenommen ist, um das Befestigungselement (2) unver lierbar am Schwingungsaufnehmer (1) zu halten.

2. Schwingungsaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Blockierelement (7) aus Gummi hergestellt ist.

3. Schwingungsaufnehmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Aussparung (17) am Übergangsbereich zwischen der Druckhülse (9) und dem Schwingungen aufweisen den Bauteil (12) durch Vorsehen jeweils einer Fase (15, 16) an der Druckhülse (9) und dem Schwingungen aufweisenden Bau teil (12) ausgebildet ist.

4. Schwingungsaufnehmer nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Aussparung (17) am Übergangsbereich zwi schen der Druckhülse (9) und dem Schwingungen aufweisenden Bauteil (12) im Schnitt V-förmig ausgebildet ist.

5. Schwingungsaufnehmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die im Schaftbereich (5) ausgebildete Aus sparung (14) als Nut ausgebildet ist und das Blockierelement (7) in der Nut zwischen dem Kopf (3) und einem mit Gewinde versehenen Bereich (6) des Schaftes angeordnet ist und zwi schen dem Schaft (4) und der Bohrung (10) eine Klemmkraft bereitstellt.