專(zhuān)利名稱(chēng)：爆震傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種爆震傳感器(knock sensor)，其用于探測(cè)在內(nèi)燃機(jī)中產(chǎn)生的爆震。
背景技術(shù)：
爆震傳感器是一種用于探測(cè)在內(nèi)燃機(jī)中產(chǎn)生的爆震(knock)的裝置。通常，一個(gè)爆震傳感器利用一個(gè)固定元件固定在一個(gè)內(nèi)燃機(jī)的安裝部分上，這樣的固定元件如螺栓，該固定元件延伸穿過(guò)形成在支撐元件上的通孔，而該支撐元件支撐一個(gè)壓電元件(也就是一個(gè)傳感器元件)。
公開(kāi)號(hào)為2004-85255的日本專(zhuān)利申請(qǐng)(kokai)公開(kāi)了一種爆震傳感器，該爆震傳感器具有由具有較小的楊氏模量的材料制成的支撐元件，這樣的材料如樹(shù)脂，以便提高爆震傳感器的輸出。
這種類(lèi)型的爆震傳感器的問(wèn)題是，所述傳感器連接到內(nèi)燃機(jī)上，同時(shí)支撐元件的頂表面與固定材料(螺栓)接觸，由此，當(dāng)支撐元件與內(nèi)燃機(jī)連接時(shí)，所述支撐元件的頂表面被固定元件(螺栓)磨損，即被磨蝕。結(jié)果，所述爆震傳感器的檢測(cè)性能傾向于改變。特別地，當(dāng)所述支撐元件由具有小的楊氏模量的軟材料如樹(shù)脂制成時(shí)，所述支撐元件更可能受到固定元件的磨損或磨蝕。
本發(fā)明解決了上述問(wèn)題。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，爆震傳感器通過(guò)將所述固定元件延伸穿過(guò)一個(gè)形成在所述支撐元件中的通孔而固定到一個(gè)內(nèi)燃機(jī)上，并且，所述爆震傳感器能保護(hù)所述支撐元件使其不受所述固定元件的磨損。

發(fā)明內(nèi)容
完成上述目的的本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例是這樣一種爆震傳感器，其包括具有通孔的支撐元件；由該支撐元件支撐的壓電元件，其中，固定元件延伸穿過(guò)所述通孔并從所述支撐元件的上面緊固所述爆震傳感器，而所述支撐元件的底面與內(nèi)燃機(jī)接觸；以及遮蓋元件，該遮蓋元件以非旋轉(zhuǎn)的形式固定到所述支撐元件上，從而所述支撐元件的頂表面的至少一部分能夠被遮蓋，其中，當(dāng)所述固定元件延伸穿過(guò)所述通孔時(shí)，該遮蓋元件能夠防止所述固定元件與所述支撐元件的頂表面直接接觸。
因此，這樣一種爆震傳感器可以保護(hù)所述支撐元件的頂表面使其不被所述固定元件磨損或磨蝕，這是因?yàn)槠渲械乃稣谏w元件遮蓋了所述支撐元件的頂表面。而且，因?yàn)樗稣谏w元件以非旋轉(zhuǎn)的形式固定到所述支撐元件上，因此在所述支撐元件被所述固定元件緊固(tighten up)時(shí)防止了所述遮蓋元件在所述支撐元件上滑動(dòng)。這樣，同樣也保護(hù)了所述支撐元件使其不被所述遮蓋元件磨蝕。
另外，所述固定元件可以由兩個(gè)單獨(dú)的元件構(gòu)成一個(gè)延伸穿過(guò)所述通孔的元件；以及一個(gè)從所述支撐元件的頂表面緊固所述爆震傳感器的元件，或者，所述固定元件可以由一個(gè)其組合元件構(gòu)成。同樣認(rèn)識(shí)到，所述爆震傳感器可以包括固定到所述支撐元件上的遮蓋元件。
這樣一種爆震傳感器的所述遮蓋元件被固定到所述支撐元件上，以便于在所述爆震傳感器固定到所述內(nèi)燃機(jī)的安裝部分上時(shí)不會(huì)從那里離開(kāi)。結(jié)果，所述爆震傳感器的安裝的可操作性將被提高。
而且，所述爆震傳感器優(yōu)選地具有所述遮蓋元件，該元件遮蓋了所述支撐元件的整個(gè)頂表面。這樣一種爆震傳感器將防止所述固定元件直接與所述支撐元件的頂表面接觸。而且，所述支撐元件可以與所述遮蓋元件平滑(even)接觸，這就導(dǎo)致了所述爆震傳感器成功地安裝到所述內(nèi)燃機(jī)上。
再者，在所述爆震傳感器中，所述遮蓋元件包括由所述通孔限定的呈中空柱型的圓柱部分；以及從所述圓柱部分的上側(cè)向外突起的凸緣部分，而且優(yōu)選地設(shè)置該部分，從而使得遮蓋了所述支撐元件的頂表面。
這樣一種爆震傳感器的凸緣部分遮蓋了所述支撐元件的頂表面，而且可以容易地使用所述圓柱部分來(lái)定位。另外，由于采用了這樣一種結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中所述圓柱部分壓配合進(jìn)入所述支撐元件的通孔中，因此可以容易地實(shí)現(xiàn)所述遮蓋元件與支撐元件的固定。
而且，在所述爆震傳感器中，所述遮蓋元件優(yōu)選地具有比所述支撐元件更大的楊氏模量。
這樣一種爆震傳感器的遮蓋元件不可能被磨損，因此進(jìn)一步地防止了所述支撐元件的頂表面被所述固定元件磨損。
而且，在所述爆震傳感器中，所述遮蓋元件優(yōu)選地由金屬制成。
這樣一種爆震傳感器的遮蓋元件可以容易獲得，同樣也容易加工。
此外，在所述爆震傳感器中，所述支撐元件優(yōu)選地由金屬制成，更優(yōu)選地由樹(shù)脂制成。
在這樣一種爆震傳感器中，通常，所述樹(shù)脂的重量比金屬的重量輕，從而使得所爆震傳感器的重量降低。
同樣，通常，樹(shù)脂的楊氏模量比金屬的小。使所述支撐元件由樹(shù)脂制成提高了振動(dòng)時(shí)所述支撐元件的膨脹程度。由于這個(gè)原因，可以增加加重元件(weighting member)強(qiáng)加到所述壓電元件上的負(fù)荷，結(jié)果，可以擴(kuò)大所述爆震傳感器的輸出。
而且，當(dāng)具有由容易被磨損的材料制成的支撐元件的爆震傳感器采用了本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例中所述的結(jié)構(gòu)時(shí)，所述支撐元件不可能被磨損。
而且，在所述爆震傳感器中，所述遮蓋元件可以包括多個(gè)形成在遮蓋了所述支撐元件的頂表面的一部分上的孔，而且，所述支撐元件可以包括形成在所述支撐元件的頂表面上的突起部分，由此以便于與所述遮蓋元件的所述孔接合。
在這樣一種爆震傳感器中，所述支撐元件的突起部分與所述遮蓋元件的孔接合，由此確保防止了所述遮蓋元件在所述支撐元件的頂表面滑動(dòng)。


圖1是一種非共振類(lèi)型的爆震傳感器1的正視圖；圖2是一個(gè)顯示所述爆震傳感器1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖3A是一個(gè)帽蓋41a的頂視圖；圖3B是一個(gè)帽蓋41a的正視圖；圖3C是一個(gè)帽蓋41a的側(cè)視圖；圖4是一個(gè)顯示所述爆震傳感器1中提供的一部分組件的分解透視圖；圖5是一個(gè)顯示安裝螺栓91插入所述爆震傳感器1中的狀態(tài)的局部剖視圖；圖6是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)變型的一個(gè)爆震傳感器100的頂視圖；圖7是一個(gè)顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)變型的所述爆震傳感器200的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖8A是一個(gè)帽蓋41b的頂視圖；圖8B是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)變型的一個(gè)帽蓋41b的正視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
首先參考圖1，描述了根據(jù)本發(fā)明的一種非共振類(lèi)型爆震傳感器1(此后簡(jiǎn)稱(chēng)為爆震傳感器1)。圖1是一種非共振類(lèi)型的爆震傳感器1的正視圖。
根據(jù)本發(fā)明的非共振類(lèi)型的爆震傳感器1包括一個(gè)由絕緣材料(不同類(lèi)型的樹(shù)脂材料，如PA(聚酰胺))制成的外套(casing)61，該外套在其中容納了元件如壓電元件23。
所述外套61包括一個(gè)圓柱型外殼部分63和一個(gè)連接器部分65，其中，外殼部分63的上側(cè)(在圖1中的頂側(cè)，此后稱(chēng)作為上側(cè))逐漸變細(xì)，而所述連接器部分65與一個(gè)外部裝置連接(如點(diǎn)火計(jì)時(shí)控制單元)。所述連接器部分65從所述外殼部分63的外壁向外突起。
現(xiàn)在參考圖2，描述了所述爆震傳感器1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖2是一個(gè)顯示所述爆震傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。
如圖2所示，所述爆震傳感器1包括支撐元件11、下側(cè)電極元件17、所述壓電元件23、上側(cè)電極元件19、加重元件31、螺母21、帽蓋41a(本發(fā)明的遮蓋元件)以及所述外套61。
例如，所述支撐元件11由絕緣材料如樹(shù)脂(Nylon MXD6維氏硬度Hv＝42，楊氏模量E＝20.4[Gpa])制成，而且包括在軸向上延伸的圓柱形主體部分12和凸緣部分13，該凸緣部分13從所述主體部分12的軸向下側(cè)部分徑向向外突起。在一個(gè)實(shí)施例中，所述凸緣部分13具有23mm的直徑。
通孔71在軸向上延伸穿過(guò)主體部分12。所述主體部分12的外圓周表面的遠(yuǎn)端部分和所述凸緣部分13的外圓周表面分別具有環(huán)形鎖緊螺紋75和76，從而便于加強(qiáng)所述主體部分12和所述外套61之間的連接。同樣，在所述主體部分12的外圓周表面上，在所述環(huán)形鎖緊螺紋75的下側(cè)(在圖1中的低側(cè)，此后稱(chēng)為下側(cè))設(shè)置有與螺母21相適應(yīng)的外螺紋74。
所述壓電元件23由具有壓電效應(yīng)的材料(例如各種類(lèi)型的陶瓷，如鋯鈦酸鉛(PZT)和鈦酸鋇，各種晶體如石英晶體，或各種類(lèi)型的有機(jī)材料如聚偏二氟乙烯)制成。壓電元件23形成為環(huán)形的形式，以便于環(huán)繞所述主體部分12的周?chē)弘娫?3設(shè)置于所述凸緣部分13的上表面上。而且，所述壓電元件23在其底表面和頂表面上分別設(shè)置有電極17、19。
如圖4中最佳所示，所述下側(cè)電極元件17具有環(huán)形形式，以便于環(huán)繞所述主體部分12的周?chē)?。電極元件17與所述壓電元件23的底表面接觸。所述下側(cè)電極元件17具有一個(gè)終端部分17a，該終端部分17a從所述壓電元件23的底表面延伸到所述連接器部分65。所述終端部分17a用作從所述壓電元件23的底表面輸出電信號(hào)的電路。
所述上側(cè)電極元件19具有環(huán)形形式，以便于環(huán)繞所述主體部分12的周?chē)?。電極元件19與所述壓電元件23的頂表面接觸。上側(cè)電極元件19具有一個(gè)終端部分19a，終端部分19a從所述壓電元件23的頂表面延伸到所述連接器部分65。所述終端部分19a用作從所述壓電元件23的頂表面輸出電信號(hào)的電路。
加重元件31由環(huán)形金屬材料(各種類(lèi)型的金屬材料，如黃銅)制成，而且該元件31設(shè)置在所述上側(cè)電極元件19的上側(cè)之上，以便于環(huán)繞所述主體部分12的周?chē)虼藢⒇?fù)荷施加在所述壓電元件23上。
所述螺母21由環(huán)形金屬材料制成，而且具有內(nèi)螺紋(未示出)，該內(nèi)螺紋形成在螺母21的內(nèi)圓周表面上。螺母21的尺寸如此設(shè)置，使得其上的內(nèi)螺紋與所述主體部分12的外螺紋74嚙合，以便于將螺母21與所述主體部分12固定在一起。尤其，與軸向垂直的所述螺母21的外圓周的形狀采用多邊形(如六邊形)，以便于所述螺母21可以用工具等擰緊并固定到所述主體部分12上。
如圖3A-3C中最佳所示，所述帽蓋41a由金屬材料制成。用于舉例而不是限制，帽蓋41a由SUS304不銹鋼(維氏硬度Hv＝140-190，楊氏模量E＝197[Gpa])制成。帽蓋41a包括具有圓柱形的圓柱部分45和凸緣部分43，該凸緣部分43從所述圓柱部分45的一端徑向向外突起。尤其，所述圓柱部分45和所述凸緣部分43作為一個(gè)整體的單元而形成。
所述帽蓋41a的圓柱部分45的外徑比所述支撐元件11的通孔71的內(nèi)徑稍大(大約0.05-0.2mm)。所述凸緣43的外徑通常與所述支撐元件11的頂表面的外徑相一致。
如這樣構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，帽蓋41a的圓柱部分45從所述爆震傳感器1的上側(cè)安裝(壓配合)進(jìn)入所述通孔71中。帽蓋41a位于支撐元件11內(nèi)部，使得帽蓋41a的凸緣部分43與所述支撐元件11的頂表面接觸。也就是說(shuō)，固定所述帽蓋41a，以便于不圍繞所述支撐元件11旋轉(zhuǎn)。
參考圖3A、圖3B和圖3C，現(xiàn)在將詳細(xì)地描述帽蓋41a。圖3A是帽蓋41a的頂視圖，圖3B是帽蓋41a的正視圖(部分剖開(kāi))，圖3C是帽蓋41a的側(cè)視圖(部分剖開(kāi))。
如圖3A所示，所述帽蓋41a包括所述圓柱部分45和所述凸緣部分43。帽蓋41a同樣包括突起47a。
如圖3A和圖3B所示，所述突起47a形成在所述圓柱部分45的不形成凸緣部分43的一端(下側(cè))的兩(2)個(gè)位置處。每個(gè)突起47a彼此向著所述圓柱部分45的中心軸相對(duì)地設(shè)置。每個(gè)突起47a在一連接部分處(所述突起47a的根部)向所述圓柱部分45的中心軸方向稍微傾斜(大約5度)。
現(xiàn)在參考圖4，將描述所述爆震傳感器1的裝配。圖4是一個(gè)顯示形成所述爆震傳感器1的幾個(gè)組件的分解透視圖。
如圖4所示，在所述爆震傳感器1的裝配過(guò)程中，所述下側(cè)電極元件17、所述壓電元件23、所述上側(cè)電極元件19以及加重元件31按照從下側(cè)到上側(cè)被提及的順序堆疊起來(lái)，以便于環(huán)繞所述支撐元件11的主體部分12的外圓周。
接著，螺母21旋轉(zhuǎn)到所述支撐元件11的螺紋74上，以便于所述下側(cè)電極元件17、所述壓電元件23、所述上側(cè)電極元件19以及所述加重元件31夾緊并固定在所述支撐元件11的凸緣部分13和螺母21之間。
然后，設(shè)置一個(gè)注模，以便于注模圍繞這些元件，而且將絕緣材料注模為覆蓋這些元件，從而形成外套61。
最后，所述帽蓋41a的圓柱部分45從所述爆震傳感器1的上側(cè)插入所述通孔71。
從而裝配了所述的非共振類(lèi)型爆震傳感器1。
如圖2中所最佳示出，所述爆震傳感器1如此形成，使得所述支撐元件11的凸緣13的底端暴露在所述外套61的下側(cè)，而所述支撐元件11的主體部分12的頂端和所述帽蓋41a的凸緣部分43暴露在所述外套61的上側(cè)。而且，所述下側(cè)電極元件17的終端部分17a和所述上側(cè)電極元件19的終端19a都如此形成，使得其中一部分延伸到所述連接器65的內(nèi)部。
這樣裝配的非共振類(lèi)型的爆震傳感器1將被連接到內(nèi)燃機(jī)上。爆震傳感器1將以這樣一種方式被裝配到內(nèi)燃機(jī)上，以便于所述爆震傳感器的底表面(也就是所述支撐元件11的凸緣13的底表面)可以與所述內(nèi)燃機(jī)的適當(dāng)位置(通常是一個(gè)氣缸柱的安裝部分)相接觸。
現(xiàn)在參考如圖5，將描述一種安裝爆震傳感器1的方法。一個(gè)安裝螺栓91(在本發(fā)明中為一個(gè)固定元件)從所述支撐元件11的頂表面插入穿過(guò)所述支撐元件11的通孔71，其中所述安裝螺栓91具有一個(gè)比所述帽蓋41a的圓柱部分45的內(nèi)徑稍小的外徑。然后，所述安裝螺栓91旋轉(zhuǎn)到形成于內(nèi)燃機(jī)中的內(nèi)螺紋上，由此將所述螺栓和爆震傳感器1固定到所述內(nèi)燃機(jī)上。
當(dāng)任何反常的振動(dòng)如爆震(knocking)在內(nèi)燃機(jī)中出現(xiàn)時(shí)，所述振動(dòng)通過(guò)所述支撐元件11的凸緣13到達(dá)壓電元件23。然后，所述壓電元件23因此通過(guò)所述下側(cè)電極元件17的終端部分17a和所述上側(cè)電極元件19的終端部分19a輸出一電信號(hào)到外部裝置。
當(dāng)所述爆震傳感器1被運(yùn)送到所述爆震傳感器1被裝配到內(nèi)燃機(jī)的工廠(chǎng)時(shí)，所述爆震傳感器1可以采用一個(gè)單元形式，在此，所述安裝螺栓91從所述支撐元件11的頂表面延伸穿過(guò)通孔71，如圖5所示。在這種結(jié)構(gòu)中，所述帽蓋41a的突起47a接觸并固定所述安裝螺栓91，以便于可以防止所述安裝螺栓91從所述通孔滑出。因此，運(yùn)送所述爆震傳感器1時(shí)安裝螺栓91不會(huì)掉出。
上面描述的爆震傳感器1包括所述具有通孔71的支撐元件11和壓電元件23，而所述安裝螺栓91延伸通過(guò)該通孔71中，而所述壓電元件23由所述支撐元件11支撐。所述爆震傳感器1如此形成，以便于所述安裝螺栓91延伸通過(guò)所述通孔71并從所述支撐元件11的頂表面擰緊爆震傳感器，而所述支撐元件11的底表面與所述內(nèi)燃機(jī)接觸。而且，所述爆震傳感器1包括所述帽蓋41a，該帽蓋41a固定到所述支撐元件11上，以便于所述支撐元件11的頂表面至少一部分可以被遮蓋，而且這樣可以防止在所述安裝螺栓91延伸穿過(guò)所述通孔71時(shí)所述安裝螺栓91直接與所述支撐元件11的頂表面接觸。
因此，所述爆震傳感器1可以保護(hù)所述支撐元件11的頂表面不被所述安裝螺栓91磨損，這是因?yàn)樗雒鄙w41a蓋住了所述支撐元件11的頂表面。
而且，因?yàn)楫?dāng)所述爆震傳感器1連接到所述內(nèi)燃機(jī)的安裝部分上時(shí)，所述帽蓋41a連接到所述支撐元件11上而使得帽蓋41a不會(huì)從中分開(kāi)，所以所述爆震傳感器1的安裝的可操作性將被提高。
如圖所示，所述爆震傳感器1如此形成，使得所述帽蓋41a蓋住所述支撐元件11的整個(gè)頂表面。因而，可避免所述安裝螺栓91與所述支撐元件11的頂表面之間的直接接觸。而且，因?yàn)樗雒鄙w41a設(shè)計(jì)為與所述安裝螺栓91平滑地接觸，所以所述爆震傳感器1可以更容易和成功地安裝到所述內(nèi)燃機(jī)上。
而且，所述帽蓋41a包括由所述通孔71限定的呈中空柱型的圓柱部分45和從所述圓柱部分45的上側(cè)向外突起的凸緣部分43，而且設(shè)置該部分43，以遮蓋所述支撐元件11的頂表面。
因此，在所述爆震傳感器1中，覆蓋在所述支撐元件11的頂表面上的所述凸緣部分43可以容易地用所述圓柱部分45定位。而且，因?yàn)樗雒鄙w41a的圓柱部分45壓配合進(jìn)入所述支撐元件11的通孔71中，所述帽蓋41a和所述支撐元件11的固定可以容易地實(shí)現(xiàn)。
同樣，所述帽蓋41a由金屬制成，該金屬的楊氏模量比支撐元件11的大。因而，所述爆震傳感器1可以進(jìn)一步地保護(hù)所述支撐元件11的頂表面不被所述安裝螺栓91磨損。而且，所述帽蓋41a的材料容易獲得，而且也同樣容易加工。
而且，所述支撐元件11優(yōu)選由樹(shù)脂材料制成。在所述爆震傳感器1中，通常，所述樹(shù)脂的重量比金屬的重量輕，從而使得所爆震傳感器1的重量降低。同樣，樹(shù)脂材料的楊氏模量比金屬材料的更小。因此，如果所述支撐元件11由樹(shù)脂制成，那么在所述振動(dòng)發(fā)生時(shí)可以提高所述支撐元件11的柔性。因此，可以增加通過(guò)加重元件31強(qiáng)加到所述壓電元件23上的重量，這導(dǎo)致所述爆震傳感器1的輸出增加。而且，因?yàn)樗雒鄙w41a覆蓋了所述支撐元件11的頂表面，即使所述支撐元件11由軟材料制成也不容易被磨損或磨蝕。
另外，本發(fā)明并不特定地局限于上面描述的實(shí)施例，而是可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)以不同的方式改變和改進(jìn)。例如，在本發(fā)明的非共振類(lèi)型爆震傳感器1中，所述壓電元件23和所述加重元件31等是用與形成在所述支撐元件11上的螺紋嚙合的螺母21(緊固元件)來(lái)固定到所述支撐元件11的。然而，所述壓電元件23和加重元件31等可以直接用粘接材料固定到所述支撐元件11上，而不必將它們放置到所述凸緣部分13上。
而且，所述支撐元件11不一定必須包括凸緣部分13。例如，如果凸緣13沒(méi)有形成在支撐元件11上，所述壓電元件23和加重元件31等可以通過(guò)緊固元件如螺母21等從爆震傳感器1的兩端(所述上側(cè)和下側(cè))夾緊在支撐元件11上。
在前面所述的實(shí)施例中，支撐元件11由絕緣樹(shù)脂材料制成。然而，同樣認(rèn)識(shí)到，支撐元件11可以由如陶瓷(由硅酸鹽礦物制成的陶瓷，或由玻璃、水泥、不同類(lèi)型的非金屬、金屬氧化物、碳化物或氮化物制成的陶瓷，所有這些材料都經(jīng)歷過(guò)熱加工)或傳導(dǎo)材料(金屬材料如鐵)制成。然而，當(dāng)所述支撐元件11由傳導(dǎo)材料制成時(shí)，用于將所述壓電元件23的一個(gè)終端和所述支撐元件11隔離開(kāi)的一個(gè)絕緣元件應(yīng)當(dāng)設(shè)置在所述壓電元件23與所述支撐元件11之間。
前面所述的爆震傳感器1是非共振類(lèi)型爆震傳感器。同樣認(rèn)識(shí)到，爆震傳感器1可以是共振類(lèi)型的爆震傳感器。
在本實(shí)施例的所述爆震傳感器1中，所述帽蓋41a壓配合進(jìn)入所述通孔71中，以便于所述帽蓋41a固定到所述通孔71的內(nèi)壁表面上。同樣認(rèn)識(shí)到，帽蓋41a可以通過(guò)固定元件如粘接劑或者通過(guò)焊接固定到所述通孔71的內(nèi)壁表面上。
而且，雖然本實(shí)施例的爆震傳感器1如此形成，使得使用所述安裝螺栓91連接到一個(gè)內(nèi)燃機(jī)上，但是可以使用一個(gè)由兩個(gè)獨(dú)立元件形成的固定元件來(lái)將所述爆震傳感器1固定到內(nèi)燃機(jī)中，其中這兩個(gè)獨(dú)立元件例如為一個(gè)延伸穿過(guò)通孔71的元件和一個(gè)從所述支撐元件11的頂表面緊固所述爆震傳感器的元件。例如，具體說(shuō)來(lái)，一個(gè)從內(nèi)燃機(jī)突出的安裝桿被插入所述爆震傳感器1的通孔71中，而且一個(gè)緊固元件如螺母與所述安裝桿嚙合，從而固定所述爆震傳感器1。
而且，在本實(shí)施例中的所述支撐元件11由樹(shù)脂材料制成。但是，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，支撐元件11可以由金屬制成，作為舉例而非限制，該金屬例如為SWCH25(維氏硬度值Hv＝240，楊氏模量E＝215[GPa])。
再者，本發(fā)明的遮蓋元件不一定需要采用上述的帽蓋41的形式，而可以采用如圖6所示的多個(gè)螺桿(screw)元件的形式。尤其，圖6是一個(gè)爆震傳感器100的頂視圖，其示出了本發(fā)明的一個(gè)變型。
如圖6所示，內(nèi)裝配(interfit)孔12a預(yù)先形成在所述支撐元件11的主體部分12的頂表面處。然后，所述螺桿元件42由金屬制成，如SWCH25(維氏硬度值Hv＝240，楊氏模量E＝215[GPa])，而且該螺桿元件42具有比所述內(nèi)裝配孔12a的直徑稍大(大約0.05-0.2mm)的外徑，并安裝到該內(nèi)裝配孔12a中。
形成在所述爆震傳感器100中的內(nèi)裝配孔12a均勻地設(shè)置在所述支撐元件11的頂表面上的三個(gè)位置處，在這三個(gè)位置上每個(gè)螺桿元件42被裝配入其中。
連接每個(gè)螺桿元件42，使其從所述支撐元件11的頂表面突出，從而防止所述安裝螺栓91與支撐元件11的直接接觸。優(yōu)選的是，每個(gè)螺桿元件42從支撐元件11的頂表面突出大約2mm。
因?yàn)樵谒霰饌鞲衅?00中的螺桿元件42是均勻地設(shè)置在支撐元件11的頂表面上的三個(gè)位置(幾個(gè)位置)，所以每個(gè)螺桿元件42可以與所述安裝螺栓91平滑地接觸。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，內(nèi)裝配孔12a和所述螺桿元件42的數(shù)目可以改變，且可以使用多于三個(gè)且間距相等的內(nèi)裝配孔12a和螺桿元件42。再者，所述螺桿元件42或其他元件可以使用如粘接材料來(lái)固定到支撐元件11上，而不用形成內(nèi)裝配孔12a。
在前面所述的實(shí)施例中，帽蓋41a壓配合進(jìn)入支撐元件11以便于固定到該支撐元件11上。同樣認(rèn)識(shí)到，所述帽蓋41a不必一定要固定到支撐元件11上。
在這個(gè)方面，參考圖7和8，其中將描述一個(gè)不用固定到支撐元件11上的帽蓋41b的例子。圖7是顯示爆震傳感器200的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖，其示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例。圖8A是帽蓋41b的頂視圖。圖8B是帽蓋41b的正視圖。
帽蓋41b優(yōu)選由與上面實(shí)施例中所述的相同材料制成。然而，所述帽蓋41b設(shè)置在所述支撐元件11的頂表面上。在這個(gè)方面，所述帽蓋41b沒(méi)有固定到支撐元件11上。
如圖7所示，多個(gè)突起部分77形成在支撐元件11的頂表面上。
同樣，如圖8B所示，所述帽蓋41b僅有凸緣部分43，而沒(méi)有形成帽蓋41a的一部分的的圓柱部分45。也就是說(shuō)，所述帽蓋41b采用所述安裝螺栓91延伸穿過(guò)其中的具有中心孔的盤(pán)的形式。多個(gè)孔43a形成在凸緣部分43里，以容納支撐元件11的突起部分77。
這些孔43a均勻地設(shè)置在沿凸緣部分43的圓周方向上的四個(gè)位置上。所述形成在支撐元件11上的突起部分77也均勻地設(shè)置在沿支撐元件11的頂表面的圓周方向上的四個(gè)位置處，以便與孔43a相重合。因此，每個(gè)形成在支撐元件11上的突起部分77可以分別與每個(gè)形成在帽蓋41b上的孔43a接合。
而且，優(yōu)選的，每個(gè)形成在支撐元件11上的突起部分77的突起程度都比帽蓋41b的厚度低。這樣的原因是防止安裝螺栓91直接與每個(gè)突起部分77接觸。
相應(yīng)地，當(dāng)用如圖5所示的安裝螺栓91將一個(gè)爆震傳感器200安裝到一個(gè)內(nèi)燃機(jī)上時(shí)，所述帽蓋41b就設(shè)置在所述支撐元件11的頂表面上，以便于其中的每個(gè)孔43a可以與支撐元件11的每個(gè)突起部分77接合，如圖7所示。
當(dāng)安裝螺栓91在帽蓋41b上滑動(dòng)時(shí)，將會(huì)造成沿帽蓋41b的圓周方向旋轉(zhuǎn)的作用力施加到所述帽蓋41b上。因?yàn)槊鄙w41b的每個(gè)孔43a都與支撐元件11的突起部分77接合，所以確保了所述帽蓋41b由支撐元件11固定，并防止其相對(duì)于支撐元件11移動(dòng)。
換言之，防止了帽蓋41b在支撐元件11的頂表面上滑動(dòng)，例如旋轉(zhuǎn)，這是因?yàn)槊鄙w41b的每個(gè)孔43a都與支撐元件11的突起部分77接合。
因此，在所示出的這樣的實(shí)施例中，即其中支撐元件11具有突起部分77和安裝在其上面的上述帽蓋41b，可防止支撐元件11的頂表面不受磨損或磨蝕。而且，因?yàn)槊鄙w41b采用了盤(pán)的形狀，所以形成帽蓋41b的加工被簡(jiǎn)化了。
在另一實(shí)施例中，如前面所述，可以使用具有突起部分77的支撐元件11，而且帽蓋41a具有圓柱部分45和其中形成有孔43a的凸緣部分43。
在上述爆震傳感器200中，多個(gè)突起部分77形成在支撐元件11的頂表面上，以便與形成在帽蓋41b上的多個(gè)孔43a接合，以防止帽蓋41b在支撐元件11的頂表面上滑動(dòng)。然而，為了避免帽蓋41b在支撐元件11上滑動(dòng)，同樣認(rèn)識(shí)到，可以使支撐元件和帽蓋彼此接觸的一個(gè)或兩個(gè)表面變得更粗糙些。當(dāng)從安裝螺栓91施加力造成旋轉(zhuǎn)所述帽蓋時(shí)，通過(guò)使得支撐元件和帽蓋的彼此接觸的表面變得粗糙，所述支撐元件和帽蓋之間產(chǎn)生的摩擦比帽蓋和安裝螺栓91之間產(chǎn)生的摩擦更大。因此，所述帽蓋不會(huì)相對(duì)支撐元件旋轉(zhuǎn)，從而防止帽蓋在支撐元件上滑動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種用于連接到內(nèi)燃機(jī)的表面上的爆震傳感器，所述爆震傳感器包括支撐元件，其具有延伸穿過(guò)其中的通孔，所述支撐元件具有頂表面和底表面，所述底表面的尺寸設(shè)計(jì)為使其與所述內(nèi)燃機(jī)的表面相接觸；壓電元件，其由所述支撐元件支撐；遮蓋元件，該遮蓋元件安裝到所述支撐元件上，并遮蓋所述支撐元件的頂表面的至少一部分，當(dāng)所述遮蓋元件連接到所述支撐元件上時(shí)，所述遮蓋元件具有的穿過(guò)其中的孔與在所述支撐元件里的孔相重合；以及固定元件，其延伸穿過(guò)所述遮蓋元件里的孔和所述支撐元件里的孔，所述固定元件從支撐元件的頂表面緊固所述爆震傳感器，同時(shí)所述支撐元件的底表面與內(nèi)燃機(jī)相接觸，其中，當(dāng)所述固定元件將爆震傳感器緊固到所述內(nèi)燃機(jī)上時(shí)，所述遮蓋元件防止固定元件與支撐元件的頂表面直接接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆震傳感器，其中所述的遮蓋元件固定地安裝到所述支撐元件上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆震傳感器，其中所述的遮蓋元件遮蓋所述支撐元件的整個(gè)頂表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆震傳感器，其中所述的遮蓋元件包括呈中空柱型的圓柱部分，所述柱的尺寸設(shè)計(jì)為容納在所述支撐元件里的孔中；以及從所述圓柱部分的一端向外突起的凸緣部分，所述凸緣設(shè)計(jì)為遮蓋所述支撐元件的頂表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆震傳感器，其中所述的遮蓋元件具有比所述支撐元件更大的楊氏模量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的爆震傳感器，其中所述的遮蓋元件由金屬制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的爆震傳感器，其中所述的支撐元件由樹(shù)脂制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆震傳感器，其中所述的遮蓋元件包括多個(gè)形成在遮蓋了所述支撐元件頂表面的遮蓋元件的一部分上的孔；而且其中，所述支撐元件包括多個(gè)形成在所述支撐元件的頂表面上的突起部分，所述突起部分的尺寸設(shè)計(jì)為接合并容納在所述遮蓋元件的孔里。
全文摘要
一種用于連接到內(nèi)燃機(jī)上的爆震傳感器(1)。爆震傳感器(1)包括帽蓋(41a)和支撐元件(11)。當(dāng)安裝螺栓(91)延伸通過(guò)傳感器里的通孔(71)時(shí)，帽蓋(41a)遮蓋了所述支撐元件(11)的頂表面的至少一部分，以防止安裝螺栓(91)與所述支撐元件(11)的頂表面直接接觸。帽蓋(41a)遮蓋了支撐元件(11)的頂表面，以防止支撐元件受到安裝螺栓(91)的磨損或磨蝕。
文檔編號(hào)G01L23/22GK1825080SQ20061000414
公開(kāi)日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2006年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月25日
發(fā)明者久野碩亨, 青井克樹(shù), 近藤稔明 申請(qǐng)人:日本特殊陶業(yè)株式會(huì)社