CN111435125B - 排气传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于检测排气的物理参量的排气传感器，该排气传感器带有：金属的壳体；具有矩形的横截面的陶瓷的传感器元件；和陶瓷的密封布置结构，陶瓷的传感器元件通过陶瓷的密封布置结构固定在金属的壳体的直通通道中并且直通通道的排气侧的部分相对于直通通道的参考气体侧的部分密封，在密封布置结构的排气侧布置着排气侧的绝缘衬套，该排气侧的绝缘衬套在其排气侧的端部上支撑在金属的壳体的直通通道中的环形凸肩上，在密封布置结构的参考气体侧布置着参考气体侧的绝缘衬套。参考气体侧的绝缘衬套的内轮廓的横截面在参考气体侧的绝缘衬套的参考气体侧的端部上是圆形形状的并且从那里起朝着排气侧的方向连续地转变成矩形的横截面。

Description

排气传感器
背景技术
由DE 40 34 072 A1已经公开了一种排气传感器，该排气传感器具有：金属的壳体，其沿着纵向具有直通通道；和陶瓷的传感器元件，其具有矩形的横截面；和陶瓷的密封布置结构，其中，陶瓷的传感器元件通过该陶瓷的密封布置结构固定在金属的壳体的直通通道中并且直通通道的排气侧的部分相对于直通通道的参考气体侧的部分密封。在密封布置结构的排气侧布置着排气侧的绝缘衬套，该排气侧的绝缘衬套在其排气侧的端部上支撑在金属的壳体的直通通道中的环形凸肩上，其中，在密封布置结构的参考气体侧布置着参考气体侧的绝缘衬套，该参考气体侧的绝缘衬套具有内轮廓，陶瓷的传感器元件布置在该内轮廓中。
参考气体侧的绝缘衬套的内轮廓与陶瓷的传感器元件的形状相对应地连贯地具有矩形的横截面。
发明内容
本发明基于发明人的基本认识，即，在陶瓷的密封布置结构安装在金属的壳体的直通通道中时并且在陶瓷的传感器元件安装在陶瓷的密封布置结构中时，颗粒尤其可能从参考气体侧的绝缘衬套脱落并且这些颗粒可被评估为对传感器元件的接下来的安装至关重要。
尤其认识到，这些颗粒能进入到陶瓷的传感器元件的电接触的区域中，例如进入到陶瓷的传感器元件的接触面和排气传感器的安放在该接触面上的接触弹簧之间。所述颗粒可能在那里中断电接触。
此外还认识到，在通过参考气体侧的绝缘衬套压入陶瓷的密封布置结构时，陶瓷的颗粒尤其可能在参考气体侧的绝缘衬套的尖棱的轮廓上脱落，因为在那里可能出现机械的应力过高。
通过按本发明设置参考气体侧的绝缘衬套，免去了参考气体侧的绝缘衬套的尖棱的轮廓，所述参考气体侧的绝缘衬套具有内轮廓，该内轮廓在参考气体侧的绝缘衬套的参考气体侧的端部上具有圆形形状的横截面，其中，内轮廓的这个圆形形状的横截面朝着排气侧的方向连续地转变成矩形的横截面。在参考气体侧的绝缘衬套的内部中的机械的应力在那里均匀分布并且因此在压入时也不再有陶瓷的颗粒脱落。就此而言不再出现上文阐释的缺陷情景。结果是能以较小的缺陷率制造按本发明的排气传感器。
矩形的横截面尤其指的是这样的横截面，它的形状在常见的制造公差的范畴内是矩形的。还进一步超越矩形的数学的术语的是，矩形的角在本发明的范畴内也能有针对性地经倒角或经倒圆角地制造。
圆形形状的横截面尤其指的是这样的横截面，它的形状在常见的制造公差的范畴内具有圆形的形状。
横截面尤其指的是这样的面，其处在垂直于纵向的平面中。纵向尤其由优先方向或甚至由金属的壳体的直通通道的对称轴线给定。
优选的是，参考气体侧的绝缘衬套的内轮廓的横截面通过自由成形面连续地从圆形形状的横截面转变为矩形的横截面。自由成形面尤其指的是这样的面，其即便是局部也总是既不平行于纵向也不垂直于纵向和/或尤其总是具有平面曲率。
优选的是，参考气体侧的绝缘衬套的内轮廓的横截面从圆形形状到矩形形状的连续的转变连续地沿着纵向延伸进行，所述纵向延伸不小于圆形形状的半径。甚至可能的是，参考气体侧的绝缘衬套的内轮廓的横截面从圆形形状到矩形形状的连续的转变沿着纵向延伸进行，该纵向延伸不小于圆形形状的直径（双倍半径）。
附图说明
图1在不同的视图中示出了由现有技术已知的传感器；
图2示出了按本发明的经修改的传感器。
具体实施方式
图1示出了由现有技术已知的排气传感器。在部分图a）和b）中示出了彼此垂直的纵剖面。在部分图c）和d）中示出了排气传感器的参考侧的绝缘衬套6的彼此垂直的纵剖面。部分图e）以俯视图示出了排气传感器的参考侧的绝缘衬套6，其在部分图a）和b）中对应从右向左的方向并且在部分图c）和d）中对应从上向下的方向。
先前已知的排气传感器具有金属的壳体1，该金属的壳体沿着纵向100具有直通通道2。具有矩形的横截面的陶瓷的传感器元件3通过陶瓷的密封布置结构4经由压入被固定在直通通道2中。陶瓷的密封布置结构4例如由多个密封体41、42、43构成，所述密封体沿着纵向100前后相继地布置，其中，沿着纵向100在最前方的和最后方的密封体41、43由未经烧结的块滑石构成并且沿着纵向100居中的密封体42由氮化硼构成。密封体41、42、43具有内轮廓，该内轮廓的横截面与陶瓷的传感器元件3的横截面相对应地是矩形的。通过密封布置结构4将直通通道2的排气侧的部分21相对于直通通道2的参考气体侧的部分22密封。在密封布置结构4的排气侧布置着由经烧结的块滑石构成的排气侧的绝缘衬套5，该排气侧的绝缘衬套在其排气侧的端部上支撑在金属的壳体1的直通通道2中的环形凸肩11上。在密封布置结构4的参考气体侧布置着参考气体侧的绝缘衬套6，该参考气体侧的绝缘衬套由经烧结的块滑石构成并且该参考气体侧的绝缘衬套具有内轮廓61，陶瓷的传感器元件3布置在该内轮廓中。先前已知的排气传感器的参考气体侧的绝缘衬套6的内轮廓61具有矩形的横截面。
陶瓷的传感器元件3的排气侧的端部区段由固定在金属的壳体1上的双壁的保护管模块8遮盖。参考气体侧的绝缘衬套6由固定在金属的壳体1上的内部的保护罩9遮盖。陶瓷的传感器元件3在参考气体侧的绝缘衬套6的参考气体侧在该陶瓷的传感器元件的表面上具有金属的接触面31。在传感器元件3的金属的接触面31上安放着排气传感器的金属的接触弹簧7，该金属的接触弹簧通过接触保持器10和夹紧弹簧12固定在保护套筒13上，该保护套筒又固定在排气传感器的金属的壳体1上。金属的接触弹簧7通过导引穿过第一套管15、成形软管16和第二套管17的电气线路14与排气传感器的未示出的电插塞连接器电连接。
图2示出了按本发明的排气传感器。在部分图a）和b）中示出了彼此垂直的纵剖面。在部分图c）和d）中示出了排气传感器的参考侧的绝缘衬套6的彼此垂直的纵剖面。部分图e）以俯视图示出了排气传感器的参考侧的绝缘衬套6，其在部分图a）和b)中对应从右向左的方向并且在部分图c）和d）中对应从上向下的方向。
所述排气传感器原则上可以按照图1中所示的传感器进行设计，但按照本发明，这样来修改参考气体侧的绝缘衬套6的形状，使得参考气体侧的绝缘衬套6的内轮廓61的横截面在参考气体侧的绝缘衬套6的参考气体侧的端部上是圆形形状的并且从那里起朝着排气侧的方向连续地转变成矩形的横截面。
规定：参考气体侧的绝缘衬套6的内轮廓61的横截面通过自由成形面连续地从圆形形状的横截面转变成矩形的横截面并且所述参考气体侧的绝缘衬套6的内轮廓61的横截面从圆形形状到矩形形状的连续的转变连续地沿着纵向延伸进行，该纵向延伸不小于圆形形状的直径。

Claims (7)

1.用于检测排气的物理参量的排气传感器，该排气传感器带有：金属的壳体(1)，其沿着纵向(100)具有直通通道(2)；和陶瓷的传感器元件(3)，其具有矩形的横截面；和陶瓷的密封布置结构(4)，其中，所述陶瓷的传感器元件(3)通过所述陶瓷的密封布置结构(4)固定在所述金属的壳体(1)的直通通道(2)中并且所述直通通道(2)的排气侧的部分(21)相对于所述直通通道(2)的参考气体侧的部分(22)密封，其中，在所述密封布置结构(4)的排气侧布置着排气侧的绝缘衬套(5)，该排气侧的绝缘衬套在其排气侧的端部(51)上支撑在所述金属的壳体(1)的直通通道(2)中的环形凸肩(11)上，其中，在所述密封布置结构(4)的参考气体侧布置着参考气体侧的绝缘衬套(6)，该参考气体侧的绝缘衬套具有内轮廓(61)，所述陶瓷的传感器元件(3)布置在该内轮廓中，其特征在于，所述参考气体侧的绝缘衬套(6)的内轮廓(61)的横截面在所述参考气体侧的绝缘衬套(6)的参考气体侧的端部上是圆形形状的并且从那里起朝着排气侧的方向连续地转变成矩形的横截面，其中，所述参考气体侧的绝缘衬套(6)的内轮廓(61)的横截面从圆形形状到矩形形状的连续的转变连续地沿着纵向延伸(l)进行，该纵向延伸不小于所述圆形形状的半径(r)。
2.按照权利要求1所述的排气传感器，其特征在于，所述参考气体侧的绝缘衬套(6)的内轮廓(61)的横截面通过自由成形面连续地从圆形形状的横截面转变成矩形的横截面。
3.按照权利要求1所述的排气传感器，其特征在于，所述陶瓷的密封布置结构(4)由多个密封体(41、42、43)构成，所述密封体沿着纵向(100)前后相继地布置，其中，沿着纵向(100)在最前方和最后方的密封体(41、43)由未烧结的块滑石构成并且沿着纵向(100)居中的密封体(42)由氮化硼构成。
4.按照权利要求3所述的排气传感器，其特征在于，所述密封体(41、42、43)具有内轮廓，该内轮廓具有仅矩形的横截面。
5.按照权利要求1至4中任一项所述的排气传感器，其特征在于，所述陶瓷的传感器元件(3)被压入所述陶瓷的密封布置结构(4)中并且所述陶瓷的密封布置结构(4)被压入所述金属的壳体(1)中。
6.按照权利要求5所述的排气传感器，其特征在于，所述压入通过将力沿着纵向(100)引入到所述参考气体侧的绝缘衬套(6)上来实现。
7.按照权利要求1至4中任一项所述的排气传感器，其特征在于，所述陶瓷的传感器元件(3)在所述参考气体侧的绝缘衬套(6)的参考气体侧在该陶瓷的传感器元件的表面上具有至少一个金属的接触面(31)，在该金属的接触面上安放着金属的接触弹簧(7)，该金属的接触弹簧与所述排气传感器的电插塞连接器电连接。
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