FR2632731A1 - Accelerometer, in particular for the detection of pinking of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention est relative à un capteur a d'accélérations du genre de ceux qui comprennent un corps destiné à être fixé sur une pièce dont les accélérations ou les vibrations sont à détecter, un élément piézo-électrique précontraint entre ce corps et une masse sismique, et des moyens de liaison électrique entre les deux faces opposées de l'élément piézo-électrique et les broches d'un connecteur prolongé par une jupe qui coiffe le corps du capteur. The invention relates to a sensor has accelerations of the kind which include a body intended to be fixed on a part whose accelerations or vibrations are to be detected, a piezoelectric element prestressed between this body and a seismic mass. , and electrical connection means between the two opposite faces of the piezoelectric element and the pins of a connector extended by a skirt which covers the body of the sensor.
Les moyens de liaison sont constitués entre autres de deux rondelles métalliques en contact électrique avec les faces opposées respectives de l'élément piézo-électrique et dont des extensions radiales1 repliées sensiblement à angle droit par rapport au plan des rondelles, sont reliées électriquement aux broches du connecteur par soudure à l'étain, soudure électrique ou bien encore au laser. The connecting means consist inter alia of two metal washers in electrical contact with the respective opposite faces of the piezoelectric element and whose radial extensions1 folded substantially at right angles to the plane of the washers, are electrically connected to the pins of the connector by tin soldering, electric soldering or even by laser.
Pour ce faire, les extensions radiales ont leurs extrémités qui débouchent du fond de la jupe après avoir traversé des languettes conductrices prolongeant radialement les broches du connecteur dans le fond de la jupe et sur lesquelles elles sont soudées. To do this, the radial extensions have their ends which open from the bottom of the skirt after having passed through conductive tongues extending radially the connector pins in the bottom of the skirt and onto which they are welded.
On peut comprendre de ce qui précède la difficulté pour mettre au point l'assemblage, par des moyens automatiques, de la jupe sur le corps du capteur. We can understand from the above the difficulty in developing the assembly, by automatic means, of the skirt on the body of the sensor.
De plus des problèmes d'étanchéité du produit se posent au niveau des traversées de paroi du fond de la jupe par les extrémités des extensions radiales à souder. In addition, sealing problems of the product arise at the level of the wall crossings at the bottom of the skirt through the ends of the radial extensions to be welded.
L'invention a pour but, surtout de fournir un~capteur d'accélération du genre défini précédemment qui réponde mieux aux exigences d'automatisation demandées dans une fabrication de grande diffusion et à celles d'amélioration de la durée de-vie et de la fiabilité du capteur. The object of the invention is, above all, to provide an acceleration sensor of the kind defined above which better meets the automation requirements demanded in mass-market manufacture and those of improvement in service life and reliability of the sensor.
Selon l'invention, un accéléromètre, notamment pour la détection du cliquetis d'un moteur à combustion interne du genre comprenant un corps destiné à être fixé sur une pièce dont les accélérations ou les vibrations sont à détecter, un élément piézo-électrique précontraint entre ce corps et une masse sismique et des moyens de liaison électrique souples entre les deux faces opposées de l'élément piézo-électrique et les deux broches d'un connecteur dont la douille est prolongée par une jupe qui coiffe le corps d'accéléromètre, est caractérisé par le fait que, d'une part, les broches sont agencées sur le culot d'un manchon cylindrique isolant d'où elles font saillie vers l'extérieur parallèlement à l'axe de l'accéléromètre et, d'autre part, le fond transversal de la douille qui la sépare de la jupe du connecteur qui la prolonge est percé de deux orifices par lesquels les deux broches débouchent dans ladite douille du connecteur dont la jupe qui la prolonge entoure le manchon cylindrique. According to the invention, an accelerometer, in particular for the detection of the rattling of an internal combustion engine of the kind comprising a body intended to be fixed on a part whose accelerations or vibrations are to be detected, a prestressed piezoelectric element between this body and a seismic mass and flexible electrical connection means between the two opposite faces of the piezoelectric element and the two pins of a connector, the socket of which is extended by a skirt which covers the accelerometer body, is characterized by the fact that, on the one hand, the pins are arranged on the base of a cylindrical insulating sleeve from which they project outwards parallel to the axis of the accelerometer and, on the other hand, the transverse bottom of the socket which separates it from the skirt of the connector which extends it is pierced with two orifices through which the two pins open into said socket of the connector, the skirt of which which extends it surrounds the cylindrical sleeve.
Selon une réalisation avantageuse, le manchon cylindrique isolant est ouvert par deux fentes longitudinales opposées qui déterminent avec la paroi intérieure de la jupe, deux rainures le long desquelles s'étendent les deux extensions radiales des deux rondelles métalliques des moyens de liaison électrique souples avec les faces opposées de l'élément piézo-électrique, lesquelles extensions sont reliées par soudure aux deux languettes de connexion qui prolongent transversalement les broches du connecteur et débouchent dans les fentes longitudinales du manchon isolant. According to an advantageous embodiment, the insulating cylindrical sleeve is opened by two opposite longitudinal slots which, with the internal wall of the skirt, determine two grooves along which extend the two radial extensions of the two metal washers of the flexible electrical connection means with the opposite faces of the piezoelectric element, which extensions are connected by welding to the two connection tabs which extend transversely the pins of the connector and open into the longitudinal slots of the insulating sleeve.
Les languettes qui prolongent transversalement de matière les broches du connecteur ont leur extrémité libre percée d'un trou ménagé dans le fond d'un embouti tronconique et traversé respectivement par les extrémités des extensions radiales des deux rondelles métalliques de contact. The tongues which extend transversely of material the pins of the connector have their free end pierced with a hole made in the bottom of a frustoconical stamping and crossed respectively by the ends of the radial extensions of the two metal contact washers.
Avantageusement le manchon pilant en forme de pot est surmoulé sur les languettes prolongeant transversalement les broches du connecteur. Advantageously, the pot-shaped crushing sleeve is overmolded on the tongues extending transversely the pins of the connector.
L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres caractéristiques qui ressortiront à propos d'un mode de réalisation particulier décrit avec référence aux dessins ci-annexés, mais qui n'est nullement limitatif. The invention consists, apart from the arrangements set out above, of a certain number of other characteristics which will emerge in connection with a particular embodiment described with reference to the attached drawings, but which is in no way limiting. .
- - La figure 1 de ces dessins est une coupe axiale suivant la ligne I-I, figure 2, d'un accéléromètre conforme à l'invention. - - Figure 1 of these drawings is an axial section along the line I-I, Figure 2, of an accelerometer according to the invention.
- La figure 2 est une vue en coupe faite suivant la ligne II-II, figure 1. - Figure 2 is a sectional view taken along the line II-II, Figure 1.
- La figure 3 est une coupe axiale du socle isolant en forme de pot suivant la ligne III-III, figure 5. - Figure 3 is an axial section of the pot-shaped insulating base along line III-III, Figure 5.
- Les figures 4 et 5 sont les vues respectives de profil et de dessus du socle de la figure 3. - Figures 4 and 5 are the respective side and top views of the base of Figure 3.
- La figure 6 est une vue en perspective à plus grande échelle de la broche du connecteur prolongée par sa languette de liaison. - Figure 6 is a perspective view on a larger scale of the connector pin extended by its connecting tab.
- La figure 7 est une vue en coupe axiale suivant la ligne VII-VII, figure 9, de la douillé isolante prolongée par la jupe de recouvrement du corps d'accéléromètre. - Figure 7 is an axial sectional view along line VII-VII, Figure 9, of the insulating sleeve extended by the covering skirt of the accelerometer body.
- La figure 8 est une vue en coupe axiale suivant la ligne VIII-VIII, figure 9, de la douille isolante. - Figure 8 is an axial sectional view along line VIII-VIII, Figure 9, of the insulating sleeve.
- La figure 9 est une vue de dessus de la douille isolante des figures 7 et 8. - Figure 9 is a top view of the insulating sleeve of Figures 7 and 8.
En se reportant aux dessins, notamment à la figure 1, on peut voir un accéléromètre I plus particulièrement destiné à la détection du cliquetis d'un moteur à combustion interne, qui comprend un corps 2 destiné à être fixé sur une pièce dont les accélérations ou les vibrations sont à détecter. Ce corps 2 comporte, à sa partie inférieure, un manchon 3 fileté extérieurement pour la fixation dans un trou taraudé de la pièce en question. Referring to the drawings, in particular to FIG. 1, one can see an accelerometer I more particularly intended for the detection of the rattling of an internal combustion engine, which comprises a body 2 intended to be fixed on a part whose accelerations or vibrations are to be detected. This body 2 comprises, at its lower part, a sleeve 3 externally threaded for fixing in a threaded hole of the part in question.
Le manchon 3 est relié à une sortie de coupelle 4 à contour hexagonal (figure 2) s'ouvrant du côté opposé au manchon 3. Le manchon 3 et la coupelle 4 sont obtenus de matière avec le corps 2. The sleeve 3 is connected to a cup outlet 4 with a hexagonal outline (FIG. 2) opening on the side opposite to the sleeve 3. The sleeve 3 and the cup 4 are obtained in one piece with the body 2.
L'accéléromètre comprend un élément piézo-électrique 7 de forme annulaire, précontraint entre une embase de centrale 5 disposée dans le fond transversal 6 de la coupelle 4 et une masse sismique 8. The accelerometer comprises a piezoelectric element 7 of annular shape, prestressed between a central base 5 disposed in the transverse bottom 6 of the cup 4 and a seismic mass 8.
Cette masse 8 peut être agencée sous la forme d'une bague annulaire comportant, de manière connue, un alésage taraudé propre à coopérer avec l'extrémité filetée d'une vis 9 dont la tige traverse l'embase de centrage 5 et élément piézo-électrique 7, la tête de la vis (non représentée) pouvant être logée dans l'espace interne du manchon 3. La masse 8 peut également être agencée sous la forme d'une bague annulaire traversée librement par la vis 9 dont la tête est logée dans ladite masse tandis que la tige de la vis 9 qui traverse l'élément piézo-électrique 7 et l'embase de centrage 5 vient se visser au fond de la coupelle 4 dans le manchon 3. Un élément élastique (non représenté) est interposé entre la tête de la vis 9 et le fond transversal 6 de la coupelle 4 de manière à comprimer l'élément piézo-électrique sous une certaine précontrainte. This mass 8 can be arranged in the form of an annular ring comprising, in known manner, a tapped bore suitable for cooperating with the threaded end of a screw 9, the rod of which passes through the centering base 5 and piezoelectric element. electric 7, the head of the screw (not shown) can be housed in the internal space of the sleeve 3. The mass 8 can also be arranged in the form of an annular ring freely traversed by the screw 9, the head of which is housed in said mass while the rod of the screw 9 which passes through the piezoelectric element 7 and the centering base 5 is screwed to the bottom of the cup 4 in the sleeve 3. An elastic element (not shown) is interposed between the head of the screw 9 and the transverse bottom 6 of the cup 4 so as to compress the piezoelectric element under a certain prestress.
Des moyens de liaison souples sont prévus entre les deux faces opposées 7a et 7b de l'élément piézo-électrique 7 et les broches 10 et 11 d'un connecteur 20 monté sur le corps 2 d'accéléromètre. Flexible connection means are provided between the two opposite faces 7a and 7b of the piezoelectric element 7 and the pins 10 and 11 of a connector 20 mounted on the body 2 of the accelerometer.
Le connecteur 20 comporte une sorte de douille 12 à contour sensiblement rectangulaire, comme visible sur la figure 9, dont les parois sont parallèles à l'axe de l'accéléromètre, cette douille 12 s'ouvrant du côté opposé au manchon fileté 3. Les parois de la douille 12 entourent et protègent les broches 10 et 11. The connector 20 comprises a kind of socket 12 with a substantially rectangular outline, as visible in FIG. 9, the walls of which are parallel to the axis of the accelerometer, this socket 12 opening on the side opposite to the threaded sleeve 3. The walls of the socket 12 surround and protect the pins 10 and 11.
La douille 12 est propre à recevoir une fiche mâle (non représentée) de connecteur. The socket 12 is suitable for receiving a male plug (not shown) of a connector.
Des nervures de guidage 13 sont prévues, parallèlement à l'axe, sur la surface intérieure de la douille 12 pour coopérer avec des rainures correspondantes prévues sur la susdite fiche mâle. Guide ribs 13 are provided, parallel to the axis, on the inner surface of the sleeve 12 to cooperate with corresponding grooves provided on the above male plug.
La douille 12 comporte un fond transversal 14 qui déborde extérieurement au-delà du contour de cette douille pour assurer la transition avec la jupe cylindrique 15 qui la prolonge. The sleeve 12 has a transverse bottom 14 which projects outwardly beyond the contour of this sleeve to ensure the transition with the cylindrical skirt 15 which extends it.
Selon l'une des caractéristiques de l'invention, les broches 11 et 12 sont agencées sur le culot 16 d'un manchon cylindrique-isolant 17. According to one of the characteristics of the invention, the pins 11 and 12 are arranged on the base 16 of a cylindrical-insulating sleeve 17.
Dans un mode de réalisation avantageux, particulièrement illustré sur les figures 3 à6, le manchon cylindrique 17 est obtenu de matière isolante par surmoulage sur les languettes de connexion 18,19 qui prolongent transversalement les broches 11,12 du connecteur 20 et dans le culot 16 duquel elles se trouvent noyées. In an advantageous embodiment, particularly illustrated in Figures 3 to 6, the cylindrical sleeve 17 is obtained from insulating material by overmolding on the connection tabs 18,19 which extend transversely the pins 11,12 of the connector 20 and in the base 16 of which they are drowned.
Le manchon cylindrique isolant est ouvert par deux fentes longitudinales 21 et 22 et son diamètre extérieur est approximativement égal au diamètre intérieur de la jupe cylindrique 15 qui le coiffe. The insulating cylindrical sleeve is opened by two longitudinal slots 21 and 22 and its outside diameter is approximately equal to the inside diameter of the cylindrical skirt 15 which covers it.
La jupe 15 et les fentes 21 et 22 déterminent deux rainures longitudinales 23,24 parallèles à l'axe de l'accéléromètre le long desquelles s'étendent les deux extensions radiales 25,26 des deux rondelles métalliques 27,28 respectivement en contact avec les faces opposées 7a,7k de l'élément piézo-électrique 7. The skirt 15 and the slots 21 and 22 define two longitudinal grooves 23, 24 parallel to the axis of the accelerometer along which extend the two radial extensions 25, 26 of the two metal washers 27, 28 respectively in contact with the opposite faces 7a, 7k of the piezoelectric element 7.
Les extrémités libres des languettes de connexion 18,19 comportent des emboutis tronconiques 29,30 dans le fond desquels sont ménagés des orifices 31,32 que traversent les extrémités des extensions 25,26 des rondelles métalliques 27,28. The free ends of the connection tongues 18,19 comprise frustoconical stampings 29,30 in the bottom of which are formed orifices 31,32 which pass through the ends of the extensions 25,26 of the metal washers 27,28.
Les extensions radiales 25,26 sont reliées électriquement aux languettes respectives 19,18 par une soudure d'alliage d'étain, ou soudure électrique, ou bien laser. The radial extensions 25, 26 are electrically connected to the respective tongues 19, 18 by a solder of tin alloy, or electrical solder, or else laser.
Le manchon cylindrique 17 a son extrémité ouverte qui s'emmanche sur une partie cylindrique 5a de diamètre correspondant ménagée sur l'embase de centrage 5 coaxialement à une autre partie cylindrique 5k sur laquelle s'emmanche également la jupe 15 entourant le manchon cylindrique 17. The cylindrical sleeve 17 has its open end which is fitted on a cylindrical part 5a of corresponding diameter formed on the centering base 5 coaxially with another cylindrical part 5k on which also the skirt 15 surrounding the cylindrical sleeve 17 is fitted.
La jupe 15 comporte, du côté de son extrémité ouverte, un bourrelet 33 en saillie radiale vers l'extérieur propre à venir s'inscrire dans un logement 34 prévu dans la coupelle 4. Le bourrelet 33 est agencé de manière à présenter dans le logement 34 un évidement annulaire conique 35 propre à recevoir une partie rabattue d'une collerette 36 du côté de l'extrémité de la coupelle 4, ce qui permet d'assurer un autoblocage en rotation du connecteur 20 par rapport au corps 2. The skirt 15 comprises, on the side of its open end, a bead 33 projecting radially outward clean to come and fit into a housing 34 provided in the cup 4. The bead 33 is arranged so as to present in the housing 34 a conical annular recess 35 suitable for receiving a folded-down portion of a flange 36 on the side of the end of the cup 4, which makes it possible to ensure self-locking in rotation of the connector 20 relative to the body 2.
Le connecteur 20, au lieu d'avoir une sortie dans le plan de l'axe de l'accéléromètre ou parallèle à ce plan, pourrait avoir une sortie suivant une direction différente, notamment une direction à angle droit par rapport à l'axe dudit accéléromètre. The connector 20, instead of having an outlet in the plane of the axis of the accelerometer or parallel to this plane, could have an outlet in a different direction, in particular a direction at right angles to the axis of said axis. accelerometer.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |