CN103115945B - 一种摩托车用平板式氧传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种摩托车用平板式氧传感器。包括保护套管、保护管、基座、芯片、端子卡座、电极端子、绝缘衬套、密封件、密封塞和导线；保护管和保护套管分别连接在不锈钢基座的两端，三者内腔相互连通形成一端开口的柱状空腔，对应于保护管一端的空腔为进气腔；密封塞塞在所述空腔的开口端；端子卡座、绝缘衬套和密封件并列置于所述空腔内，数个电极端子置于所述空腔内，芯片穿接:绝缘衬套和密封件，芯片一端的电极与对应的电极端子连接，另一端置于所述进气腔中，导线一端穿过密封塞与电极端子连接。优点是结构简单，便于制造且成品率高，制造成本低，使用寿命长。

Description

一种摩托车用平板式氧传感器

技术领域

本发明涉及板式氧传感器，特别设计一种一种摩托车用平板式氧传感器。

背景技术

机动车排放的法规要求日趋严格，因此闭环控制的电喷系统将成为主流。氧传感器是现代闭环反馈式电喷摩托车上必不可少的元件，从电喷系统ECU监控发动机混合气空燃比始终收敛于理论空燃比附近的研究结果可知，氧传感器性能的优劣对发动机尾气的排放性起着至关重要的作用。

目前市场上摩托车氧传感器大多产自德国博世款和美国德尔福款.德国博世款，这些摩托车氧传感器存在如下不足:

1)结构复杂,装配困难,难以实现自动化装配；2)制作工艺难度大使得成品率低，例如芯片组装过程中涉及不锈钢基座翻边,容易损坏芯片,造成废品；3)工艺流程多，例如，电极端子装配到端子卡座里后需要一道用工具将电极端子的固定引脚固定的工序；4)制造设备精度要求高,维护困难,投资较大。

发明内容

本发明的目的在于在于克服上述现有技术之不足，提供一种结构简单、制造容易、成品率高的摩托车用平板式氧传感器。具体技术方案如下：所述平板式氧传感器，包括保护套管、保护管、基座、芯片、端子卡座、电极端子、:绝缘衬套、密封件、密封塞和导线；所述保护管上设有若干进气孔且一端封闭，该保护管和保护套管分别连接在不锈钢基座的两端，三者内腔相互连通形成一端开口的柱状空腔，对应于保护管一端的空腔为进气腔；密封塞塞保护套管尾部的开口端；所述端子卡座、绝缘衬套和密封件并列置于所述空腔内，数个所述电极端子置于空腔内，所述芯片穿接:绝缘衬套和密封件，芯片一端的数个电极分别与对应的电极端子连接，用于感应气体的芯片另一端置于所述进气腔中，所述导线一端穿过密封塞与电极端子连接。

所述平板式氧传感器的特征在于：所述端子卡座置于所述空腔开口的一端，使所述电极端子处于端子卡座与基座之间的所述空腔内，电极端子一侧压触在芯片的对应电极上。

所述平板式氧传感器的特征在于：所述电极端子是由导电金属弯曲成可弹性变形的几何形，在受到约束时，约束方向的尺寸产生可恢复的弹性变化。

所述平板式氧传感器的特征在于：所述电极端子两两一对，对称放置，所述芯片置于所述对称放置的电极端子之间，并使每一电极端子与对应芯片电极相对应。

所述平板式氧传感器的特征在于：所述端子卡座的电极端子上穿套一端子衬套，该端子衬套中心设有穿接孔，该穿接孔对应于电极端子受约束方向的宽度小于电极端子自由状态下对应方向的宽度，端子衬套穿套于电极端子上时，电极端子受约束而产生的内应力使电极端子紧密压触在芯片对应电极上。

所述平板式氧传感器的特征在于：所述端子衬套所对应的保护套管内腔设有一个弹簧卡箍，该弹簧卡箍卡接在端子衬套的外周与基座一端的外周，对端子衬套进行周向定位。

所述平板式氧传感器的特征还在于：所述弹簧卡箍为不闭合的圆环，在圆环的圆周侧均布数个沿径向外侧翘起的簧片，弹簧卡箍通过该簧片卡接在所述内腔中。

所述平板式氧传感器的特征在于：所述:绝缘衬套和密封件置于所述基座所对应的内腔，两绝缘衬套分别置于基座内腔的两端，密封件置于所述两绝缘衬套之间，该密封件与芯片及所述内腔的对应接触面密封连接。

所述平板式氧传感器的特征在于：置于基座内腔对应保护套管一端的绝缘衬套通过铆压均布于基座周向上若干点，被固定在基座的内腔中。

所述平板式氧传感器的特征在于：所述保护管包括内套管和外套管，外套管套接在内套管上，内外套管共一底部，内外套管上分别设有进气孔，且内外套管上的进气孔位置相互错开。

本发明的有益效果在于：密封件的结构简单，便于装配，例如基座是用铆压方式来固定绝缘衬套既减小了产品装配尺寸又便于电极端子装配到端子卡座中；本发明的结构还使得装配工艺简洁并连接可靠，例如电极端子与芯片电极对接的方式既减少工序流程，有效地提高生产效率，又使电极端子与芯片电能保持稳固接触连接；此外本发明的双层双保护管能更有效地减少氧传感器在工作中因各种有害元素的侵蚀，从而提高产品的使用寿命。

附图说明

图1是本发明平板式氧传感器的结构示意图。

图2是电极端子、压触簧片、与芯片上的电极3a的相互间的位置关系图。

图3是本发明端子卡座的结构示意图。

图4是端子卡座上的电极端子穿套在端子衬套中的示意图

图5是连接在端子卡座上的电极端子穿套在端子衬套中的结构示意图

图6是绝缘衬套通过铆压定位在基座内腔的示意图。

具体实施方式

对照图1，本发明的平板式氧传感器，主要由保护套管5、保护管2、基座4、芯片3、端子卡座8、电极端子9、:绝缘衬套11、密封件12、密封塞8和导线13组成。基座4、保护管2和保护套管5都由不锈钢制成，其中保护管2和保护套管5为圆管状，保护管2上设有若干进气孔2a且一端封闭；该保护管2和保护套管5分别连接在不锈钢基座4的两端，三者内腔相互连通形成一端开口的柱状空腔，对应于保护管一端为进气空腔A。密封塞7由橡胶制成塞在所述空腔的开口端；端子卡座8、绝缘衬套11和密封件12并排列在所述空腔内，四个电极端子9置于所述空腔内，其一端与端子卡座8连接，芯片3穿接于绝缘衬套11和密封件12的中心部分，芯片一端的4个电极分别与对应的4个电极端子9连接。芯片的另一气体感应端置于上述进气空腔A中。导线13一端穿过密封塞及与电极端子9连接。

上述氧传感器进一步的优选设计是保护套管5对应于所述空腔开口一端为收缩状的瓶颈，端子卡座8设置在所述空腔开口的一端的瓶颈处，使得端子卡座8在瓶颈处得到轴向定位，其上连接的电极端子9处于端子卡座8与基座4之间空腔内，且电极端子9处于芯片的电极3a一侧。电极端子是由铜片弯曲成图2所示的一端未封闭的近似于三角形的几何形，该几何体可弹性变形，未受约束时自由状态下的宽度为L1，在受到约束时，约束方向的宽度尺寸L1将产生可恢复的弹性变化。

对照图3，本实施例的4个电极端子9两两一对，对称放置，结合图1，芯片3置于对称放置的电极端子9之间，并使每一电极端子9对应于芯片3上的一个电极3a。

本发明为了使电极端子9与芯片3的电极保持紧密接触，采用了一端子衬套10，参见图4。连接在端子卡座8上的电极端子9穿套在端子衬套10中。端子衬套10的中心设有矩形的穿接孔10a，该穿接孔10a的(对应于电极端子受约束方向)宽度小于电极端子自由状态下对应方向的宽度L1，端子衬套10通过穿接孔10a穿套于电极端子9上时，电极端子受到挤压而变形，由此产生内应力，使电极端子9紧密压触在芯片对应电极3a上，请参见图5。

为了使端子衬套10更好地在所述空腔内定位，在端子衬套10所对应的空腔内壁即保护套管5的内设置弹簧卡箍6，该弹簧卡箍卡接在端子衬套10的外周侧，弹簧卡箍6为不闭合的圆环，在圆环的圆周侧均布数个沿径向外侧翘起的簧片6a，该簧片卡接在端子衬套的外周侧，对端子衬套进行周向定位。请参见图1，弹簧卡箍6为不闭合的圆环，在圆环的圆周侧均布3个沿径向外侧翘起的簧片6a，弹簧卡箍通过该簧片卡接在所述内腔中，并使弹簧卡箍在径向受到压缩，径向尺寸变小，使其能紧卡在端子衬套10上，弹簧卡箍6一端倚靠在基座4端部的一台阶面上，使其轴向定位，使端子衬套10与基座4相对固定。这样芯片3的电极与电极端子9能实现长时间的稳定接触,同时弹簧卡箍6还起到减震作用,使芯片3得到更好保护,延长使用寿命。

本发明优选的设计是将绝缘衬套11和密封件12置于基座4所对应的内腔，两绝缘衬套11分别置于基座4内腔的两端，密封件置于该两绝缘衬套11之间，基座4连接保护管2一端的内腔设有台阶面4a，该台阶面对右侧的绝缘衬套11进行轴向定位；左侧的绝缘衬套11(即对应保护管一端的绝缘衬套)通过铆压定位在基座4的内腔中，铆压点4a围绕基座4周向上，是均匀分布的，铆压形成的向内凸点正好对绝缘衬套11限位，使绝缘衬套11在基座4内腔定位，参见图6。密封件为三层，用胶凝材料制成，该密封件12与芯片及所述内腔的对应接触面密封连接。

本发明进一步的优选的设计还在于保护管2为内外两层套管，外套管2a套接在内套管2b上，内外套管共一底部，内外套管上分别设有进气孔2c，且内外套管上的进气孔2c位置相互错开。这种结构的能对尾气进行过滤和稳定化处理，减少尾气中的有害成分对芯片电极的毒害，并能有效减轻尾气对芯片的热冲击从而延长传感器寿命。

本发明的平板式氧传感器工作时，尾气从内外保护管的进气孔2c进入，芯片3被发动机燃烧废气加热所激活而产生电流，发动机燃烧废气中因氧含量的变化而产生不同的输出电压信号。氧传感器根据发动机燃烧废气中氧离子浓度的高低变化来改变这一输出电压信号的高低。氧传感器在当发动机的工作空燃比变稀时，排气中氧含量浓度升高，此时氧传感器的输出电压信号接近0V；当空燃比变浓时，排气中氧含量降低，传感器的输出电压将接近1V。电压信号经电极端子12传输到导线13上，并经导线传输给发动机的电子控制模块ECM，电子控制模块ECM根据输入的电压信号及设置的程序，通过执行元件，控制燃油的供给，保持发动机处于较理想的空燃比燃油供给状态。

Claims (7)

1.一种摩托车用平板式氧传感器，其特征在于：包括保护套管、保护管、基座、芯片、端子卡座、电极端子、绝缘衬套、密封件、密封塞和导线；所述保护管上设有若干进气孔且一端封闭，该保护管和保护套管分别连接在不锈钢基座的两端，三者内腔相互连通形成一端开口的柱状空腔，对应于保护管一端的空腔为进气腔；密封塞塞在所述空腔的开口端；所述端子卡座、绝缘衬套和密封件并列置于所述空腔内，数个所述电极端子置于空腔内并与所述端子卡座连接，所述芯片穿接:绝缘衬套和密封件，芯片一端的数个电极分别与对应的电极端子连接，用于感应气体的芯片另一端置于所述进气腔中，所述导线一端穿过密封塞和端子卡座与电极端子连接；所述端子卡座的电极端子上穿套一端子衬套；所述保护套管内设置弹簧卡箍，该弹簧卡箍卡接在端子衬套的外周侧，对端子衬套进行周向定位；所述弹簧卡箍为不闭合的圆环，在圆环的圆周侧均布数个沿径向外侧翘起的簧片，弹簧卡箍通过该簧片卡接在所述内腔中，并使弹簧卡箍在径向受到压缩，径向尺寸变小，使其紧卡在端子衬套上。

2.根据权利要求1所述的一种摩托车用平板式氧传感器，其特征在于：所述端子卡座置于所述空腔开口的一端，使所述电极端子处于端子卡座与基座之间的所述空腔内，电极端子一侧压触在芯片的对应电极上。

3.根据权利要求2所述的一种摩托车用平板式氧传感器，其特征在于：所述电极端子是由导电金属弯曲成可弹性变形的几何形，在受到约束时，约束方向的尺寸产生可恢复的弹性变化。

4.根据权利要求3所述的一种摩托车用平板式氧传感器，其特征在于：所述电极端子两两一对，对称放置，所述芯片置于所述对称放置的电极端子之间，并使每一电极端子与对应芯片电极相对应。

5.根据权利要求1所述的一种摩托车用平板式氧传感器，其特征在于：所述:绝缘衬套和密封件置于所述基座所对应的内腔，两绝缘衬套分别置于基座内腔的两端，密封件置于所述两绝缘衬套之间，该密封件与芯片及所述内腔的对应接触面密封连接。

6.根据权利要求5所述的一种摩托车用平板式氧传感器，其特征在于：置于基座内腔对应保护套管一端的绝缘衬套通过铆压均布于基座周向上若干点，被固定在基座的内腔中。

7.根据权利要求1所述的一种摩托车用平板式氧传感器，其特征在于：所述保护管包括内套管和外套管，外套管套接在内套管上，内外套管共一底部，内外套管上分别设有进气孔，且内外套管上的进气孔位置相互错开。