具有开有附接孔的下部凸缘的爆震传感器的制作方法

本发明涉及用于机动交通工具（véhicule）的爆震传感器。

背景技术：

在靠汽油运行的交通工具中，在每个汽缸中燃料/氧化剂混合物的点火是由火花塞来命令的（在柴油发动机中，燃料/氧化剂混合物在其达到预定自点火温度时自点火），并且必须在循环中的合适点处发生，以便在混合物的燃烧中获得最优效率。当点火发生得过早时，发生振动并且可能损伤发动机。当点火发生得过晚时，汽缸的效率显著地降低。针对在预定时间窗口中发生的点火获得最优效率，其中振动在该窗口的开始处极低并且在该窗口的结束处接近零。在这些交通工具中，要避免自点火，以便保证在预定时间窗口内使用来自火花塞的火花来发生点火。在循环中的不合时宜的时间处发生的点火也可能会通过在行程的错误部分中在燃烧室内产生过压而损伤汽缸或活塞。

易于损伤汽缸和活塞（在汽油或柴油发动机中）的另一现象是爆震。爆震是混乱的燃烧，其中会出现不稳定的区域，在所述不稳定的区域中一个或多个燃烧在接触火焰前锋之前自发地开始，从而导致产生压力尖峰以及导致活塞和燃烧室的壁上的爆炸共振。这些压力尖峰非常损伤发动机的活塞和汽缸内衬，并且还损伤汽缸盖垫片和火花塞。

为了在最优时间窗口期间对每个汽缸中的混合物点火或者为了调节燃料/氧化剂混合物以便防止或减少爆震，已知的实践是使用一个或多个爆震传感器来监测每个汽缸中的振动。

这种爆震传感器常规地包括：

•本体，所述本体包括：

-金属安装件，其特别地具有中心孔和下部支撑环，所述中心孔用于接收固定螺钉以使得爆震传感器能够被固定到发动机缸体（施加到该固定螺钉的扭矩在20n.m的量级），所述下部支撑环用于接收检测组件；

-所述检测组件，其通常包括位于两个接触件之间的压电元件，所述接触件上面放置有用于放大信号的振动质量块（massesismique）；

•用于保护检测组件的包覆成型的外围壳体，其由通过包覆成型而至少部分地围绕所述本体施加的热塑性材料制成。

应当注意的是，贯穿本说明书，任何爆震传感器以如下位置来观察：在该位置中，安装件的中心轴线是竖直的并且其支撑环朝向下部部分。术语和表述“下部”、“上部”、“下方”、“上方”、“顶部”和“底部”等都是相对于该视角来说的。

为了使得外围壳体能够执行其保护检测组件的功能，绝对必要的是，使得壳体与安装件之间的接触为紧密接触，并且要情况始终如此。现在，在安装件和外围壳体之间可能出现间隙，水可能会渗透到该间隙中，从而导致对检测组件的潜在损伤。该间隙一方面是包覆成型方法的结果，该包覆成型方法不能够确保壳体至安装件的完全粘附并且导致在安装件和壳体之间出现制造间隙。前述间隙还是爆震传感器在使用中所经受的高温的结果：由于由金属制成的安装件相对于由塑料制成的外围壳体的不同膨胀（所存在的这两种材料具有不同的热膨胀系数），膨胀间隙在操作中与制造间隙相结合。

为了限制在安装件和外围壳体之间的水渗透的风险，已知的实践是使用如下安装件：所述安装件在下部支撑环的外围表面上具有用于接收热塑性材料的沟槽，以便改善热塑性壳体到金属安装件的附接，并且因此改善在安装件和壳体之间的结合部的密封。

然而，在壳体和连接的安装件之间的接触并不足够紧密，并且仍非常常见地观察到在包覆成型的外围壳体与金属安装件之间的有缺陷的密封。金属安装件的膨胀优选地沿与中心轴线垂直的轴线发生，所述中心轴线对应于所述中心孔的轴线。

技术实现要素：

本发明的目的在于通过提出新颖形式的安装件来减轻这些缺陷，所述安装件使得有可能获得具有改善密封的爆震传感器。

为此，本发明提出了一种爆震传感器，其以常规的方式包括本体以及外围壳体，所述本体包括具有支撑环的金属安装件以及具有压电元件的检测组件，所述外围壳体至少部分地围绕本体包覆成型。根据本发明的爆震传感器的特征在于，所述安装件附加地包括在所述支撑环下面的凸缘，在所述凸缘中形成有附接孔。这些孔增加所述壳体至安装件的附接并且促进所述壳体与安装件之间的粘附。

在本发明的一个优选实施例中，所述附接孔围绕所述安装件的中心轴线均匀地分布在所述凸缘上，使得在粘附以及抵抗壳体和安装件的拆除方面所获得的结果或多或少地展现回转对称性。

附接孔或安装件附加地有利地具有下述特征中的一个或多个：

•安装件包括附接孔，所述附接孔具有开孔轴线，所述开孔轴线大致平行于所述安装件的中心轴线；作为替代或者相结合地，安装件包括其开孔轴线倾斜的附接孔。

•贯穿附接孔的竖直（或纵向）平面上的截面示出了在其下端处斜切的内壁。换句话说，附接孔在上部部分上是柱形的，并且沿向下方向在下部部分上锥形地加宽。该特征又进一步改善了壳体至安装件的附接。

•安装件包括圆形横向截面的附接孔；作为替代或相结合地，安装件包括长形截面的附接孔。“横向截面”在此处意味着在正交于安装件的中心轴线的横向平面（从传感器被观察所处的视角来看为水平的平面）上的截面。

•凸缘包括外围边沿，所述外围边沿向上延伸，并且与所述支撑环的外围表面一起界定沟槽，所述附接孔开通到所述沟槽中。如附接孔一样，通过捕获热塑性材料，沟槽增加了壳体至安装件的机械粘附。

•支撑环包括在其外围表面中的圆形锯齿状物，其增加了在爆震传感器的下端与检测组件之间的用于渗透水的渗漏线（因此增长了水经由传感器的下端渗透到传感器中所必须沿着以便到达检测组件所在的路径）。

•安装件具有上部部分，该上部部分包括多个圆形沟槽。存在这些沟槽增加了在爆震传感器的上端与检测组件之间的渗漏线。有利地且根据本发明，这些沟槽具有从上至下（即，从传感器的上端朝向检测组件）减小的深度。换句话说，安装件在中心孔与每个沟槽的封闭端之间的厚度从上开始至下从一个沟槽至下一沟槽增加。从安装件的上端朝向检测元件（即，从上至下）沟槽深度的减少（或，在沟槽的区域中安装件的厚度的增加）使得有可能补偿当固定螺钉被拧紧时安装件所经历的“象腿”变形。

•安装件是两个部件的组件，这两个部件是下部部件和上部部件，所述下部部件包括下部凸缘和支撑环。上部部件具有外下肩部，所述外下肩部承靠在属于所述下部部件的内上肩部上。这两个部件通过包覆成型的外围壳体而被保持组装。

•安装件（并且更具体地，当安装件由两个组装的部件构成时，上部部件）包括上部凸缘，该上部凸缘在检测组件上方径向地延伸。该上部凸缘增加了在安装件的上端与检测元件之间的渗漏线。

本发明旨在涵盖一种交通工具，所述交通工具包括根据本发明的爆震传感器。交通工具被理解为是机动化的两轮、三轮或四轮道路交通工具，诸如例如，汽车，或者还同样地意味着飞行器类型的交通工具，诸如例如直升机，或者又替代性地意味着机动雪橇类型的交通工具。

附图说明

本发明的其他特征和优点将从结合附图给出的下述描述变得显而易见，所述附图以非限制性示例的方式给出并且在附图中相同的附图标记被给予相同的物体。

图1是根据本发明的爆震传感器的第一实施例的轴向截面图。

图2是图1的爆震传感器的安装件的透视图。

图3是根据本发明的爆震传感器的第二实施例的轴向截面图。

图4是图3的爆震传感器的安装件的透视图。

图5是图3和图4的爆震传感器（其中组装有安装件和壳体）的透视图。

图6是根据本发明的爆震传感器的第三实施例的轴向截面图。

图7是图5的爆震传感器的安装件的透视图。

具体实施方式

所示出的所有爆震传感器c都包括振动检测本体和外围本体保护壳体2，所述壳体由通过包覆成型而至少部分地围绕所述本体施加的热塑性材料制成。

本体包括金属安装件1和检测组件3。

金属安装件1从上至下、即从其上端11至其下端12（附图标记11和12还指代爆震传感器c的相应上端和下端）包括：

•上部部分5；

•与所述检测组件3（径向）相对地延伸的中心部分9，所述上部部分5具有与中心部分9的最大外径相等的最大外径并且如果其设置有圆形沟槽51的话能够具有更小的最小外径，如其在图1至图5的两个示例中那样；

•支撑环6，检测组件3安置在所述支撑环上，所述支撑环6具有比中心部分9的最大外径更大的最大外径；

•以及，根据本发明，凸缘7，所述凸缘被开有附接孔8。按照定义，凸缘7径向地延伸超出支撑环6，这意味着其具有比支撑环6的最大外径更大的外径。

优选地，附接孔8围绕安装件的中心轴线δ均匀地分布。优选地，在不具有附接孔的情况下考虑，安装件展现回转对称性。在所示出的所有示例中，情况都是如此。

安装件1还包括用于接收固定螺钉（未示出）的中心孔10，所述固定螺钉用于将安装件以及爆震传感器c锚固在发动机缸体中。

检测组件3包括多个部件，诸如例如，压电元件31、电接触元件32、33、用于放大信号的振动质量块34、以及绝缘元件。在检测组件3与金属安装件1之间的电绝缘通过如下来提供：在安装件的中心部分9与检测组件3之间的属于壳体2的热塑性材料层，以及在接触件32和支撑环6之间的绝缘垫片35。

外围壳体2包括形成为围绕安装件1的帽的部分21以及形成为连接端件的部段22，所述部段界定插塞插座23，该插孔并入有电接触件24并且旨在接收互补插塞，以用于将爆震传感器c连接到连接电缆（未示出），该连接电缆被连接到交通工具（未示出）的计算机上。

此外，所示出的三个实施例在关于其安装件的下述特征方面彼此不同。

在第一实施例（图1和图2）中以及在第三实施例（图6和图7）中，安装件的附接孔8都是相同的，其具有圆形截面。所述附接孔从上至下首先展现恒定截面的上部部分，然后展现增加截面的扩口下部部段，所述下部部段形成斜切部81。作为替代，附接孔（或其中的一些）可在其整个高度上具有恒定截面，这意味着所述附接孔可以是完全柱形的。

在第二实施例（图3至图5）中，安装件包括与第一和第三实施例的附接孔相同的圆形附接孔8以及两个直径上相对的长形附接孔82（在图4中不可见）。长形孔可以是完全柱形的，或者可具有与先前描述的圆形孔相似的下斜切部。

第二实施例（图3至图5）的下部凸缘7附加地包括边沿71，所述边沿轴向地向上延伸并且因此与支撑环6一起界定沟槽72。沟槽72在捕获热塑性材料中部分地起作用以便增强安装件与壳体之间的组装。

第一实施例的支撑环6具有围绕其整个外围延伸的锯齿状物61（并且这也是这种锯齿状物有资格作为前文的圆形锯齿状物的原因）。在所示出的示例中，这些锯齿状物具有为梯形的截面（在包含安装件的中心轴线δ的任何轴向平面上截取），但是该截面可具有不同的形状，例如是方形或燕尾形。这些锯齿状物增加在安装件的下端12与检测组件3之间的渗漏线。第三实施例（图6和图7）类似地设置有在其支撑环处的圆形锯齿状物，在第二实施例（图3至图5）中情况不是这样。

第一实施例（图1和图2）的上部部分5具有沟槽51，所述沟槽围绕其整个外围延伸并且在上面的整体描述中被称为上部沟槽。在所示出的示例中，这些上部沟槽51具有为方形的截面（在任何轴向平面上截取），但是该截面可以具有不同的形状，例如是梯形或燕尾形。这些上部沟槽51增加在安装件的上端11与检测组件3之间的渗漏线。第二实施例（图3至图5）类似地设置有在其上部部分5上的上部沟槽。其还具有在其中心部分9的上部部分上的上部沟槽，其特别地面向振动质量块34，但是第一实施例的中心部分（其是完全筒形的）情况不是这样。第一实施例（图1和图2）的上部沟槽51具有（径向）恒定的深度，而第二实施例的上部沟槽51a、51b、51c、51d、51e等具有从上至下减小的深度，其中最大外径保持恒定，这意味着，沟槽51d从相同的外部筒形“开始”，但是不如沟槽51a那么深（这意味着，两个沟槽的底部并内切在同一筒形中）。换句话说，在沟槽的区域中安装件的上部部分和中心部分的材料厚度从上至下增加，并且从一个沟槽至下一沟槽增加。该厚度的增加补偿了当爆震传感器c被安装在发动机缸体中时安装件所经历的变形（其中，在中心部分9的底部部分中安装件的厚度被更大地压溃）。

第三实施例（图6和图7）的安装件由两个部件13、14构成，而第一和第二实施例的安装件被制成为单个部件。部件13包括安装件的上部部分5和中心部分9，而部件14包括支撑环6和下部凸缘7。当两个部件汇合时，部件13的外肩部15安置在部件14的内肩部16上。安装件的两件式设计提供多个优点。其使得有可能提供这样的上部凸缘52，所述上部凸缘显著地增加在上端11与检测组件3之间的渗漏线并且有助于安装件/壳体组件的强度：壳体被夹持在上部凸缘52与由下部凸缘7延伸的支撑环6之间，而与此同时将其所包围的部件13和14固持在一起。产生一件式安装件中的上部凸缘（诸如，第一实施例的一件式安装件中的上部凸缘）也是可能的，但不那么有利（如果所述安装件是通过机加工来制造的话），因为这使得有必要从较大外径的未完成部件开始并且导致显著的材料浪费。产生如所示出的两件式安装件是特别简单且便宜的。

所示出的各个实施例的特征可以组合。例如，上部圆形沟槽可被形成在部件13中，正好在第三实施例的上部凸缘52下方。沟槽72可被设置在第一实施例中。其他组合和其他替代形式也是可能的，只要它们仍落入由所附权利要求所界定的范围内。举例来说，检测组件不限制于所示出的检测组件，附接孔可具有不同的以及变化的截面，开附接孔所沿的轴线可以是倾斜的（也就是说，不平行于中心轴线δ）；等等。

因此，根据本发明的附接孔允许壳体材料围绕安装件更好地附接，并且显著地降低了安装件沿与中心轴线垂直的轴线膨胀的作用。

附接孔的斜切壁、外围边沿、沟槽、圆形锯齿状物和圆形沟槽使得有可能又进一步改善爆震传感器的密封。