CN2890906Y

CN2890906Y - 气体传感器组件和传感器罩

Info

Publication number: CN2890906Y
Application number: CNU2005201332119U
Authority: CN
Inventors: 西尾久治; 中尾敬; 神前和裕; 安达庆一
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2004-11-19
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2015-11-18
Also published as: JP4481799B2; DE102005055456A1; JP2006145378A

Abstract

提供一种气体传感器组件，其通过合适的压力在气体传感器的传感器端子与传感器罩的罩端子间建立电连接；并能以合适的连接/分离力，让所述罩端子连接至传感器端子或从其上分离；即使受到震动，也能维持传感器端子与罩端子之间的稳定电连接。并且提供这样的传感器罩。气体传感器组件(300)包括具有传感器端子(150)和套筒(130)的气体传感器(100)以及传感器罩(200)，传感器罩(200)具有电连接至传感器端子(150)的罩端子(210)。罩端子(210)具有弹性挤压于、从而电连接至传感器端子(150)的导电部(216a)，还具有位置与导电部(216a)相分离并直接固定套筒(130)从而将罩端子(210)稳固地连接至套筒(130)的外圆周表面夹紧部(215)。

Description

气体传感器组件和传感器罩

技术领域

本实用新型涉及气体传感器组件，其是气体传感器与传感器罩的组合构造，所述气体传感器具有气体探测元件，所述传感器罩连接至所述气体传感器，并将所述气体传感器的输出输送到所述气体传感器的外部；同时也涉及传感器罩。

背景技术

按照现有技术，已经提出了各种具有气体探测元件的气体传感器。这类气体传感器的一个例子是，其所具有的气体探测元件由能传导氧离子的氧化锆陶瓷制成，并连接至内燃机的排气管以检测排气中的氧浓度(例如，参考专利文献1和2)。

专利文献1：日本实用新型申请公开No.53-95884

专利文献2：日本实用新型申请公开No.53-95886

专利文献1和2中的气体传感器各具有底部封闭的管状陶瓷气体探测元件和管状端子元件，该管状端子元件用于将从气体探测元件接收到的输出信号输送到气体传感器的外部。所述端子元件是通过加工处理类棒状金属件(棒材或管材)而形成的，其费用昂贵。进一步，由于所述端子元件具有高硬度，为了与形成于气体探测元件内圆周表面上的内电极建立良好的电连接，在所述内电极与所述端子元件之间插入弹性的导电垫片。这使得专利文献1和2中的气体传感器更昂贵。

尽管专利文献1和2没有提及使气体传感器电连接至外部设备(例如ECU)的连接电缆，该气体传感器也可能会出现噪音，该噪音与由震动等引起的、所述气体传感器的端子元件与所述连接电缆的端子之间连接的瞬时中断有关。因此，就需要气体传感器、电连接装置以及包括该气体传感器和电连接装置的气体传感器组件，所述的电连接装置可以是连接电缆(传感器罩)之类，其能维持气体传感器的端子元件与设置在该连接电缆(传感器罩)上的外部端子(罩端子)之间的稳定电连接。

具体地说，在某些情况下，为了保护传感器端子，并且为了与将要连接至气体传感器的传感器罩相配合、在外部给气体探测元件和传感器端子提供防水条件，采用了一种气体传感器，其具有围绕所述传感器端子的套筒。

在所述传感器罩连接至这种构造的气体传感器的气体传感器组件中，必须在传感器端子与罩端子之间建立电连接，而且所述传感器罩必须固定于所述气体传感器。按照可以想到的能满足上述要求的方法，让传感器端子和罩端子在所述套筒内相互挤压，从而建立它们之间的电连接，并利用所述压力让罩端子固定于气体传感器。换句话说，按照该方法，所述罩端子的同一个部位能同时实现两个作用，即，建立与所述传感器端子的电连接，以及将所述罩端子(因此也使得所述传感器罩)固定于所述气体传感器。

但是，在很多情况下，适用于获得将罩端子(传感器罩)固定于气体传感器的固定力以及用拇指和其它手指使罩端子(传感器罩)连接至气体传感器的连接力或从其上分离的分离力的所述套筒、传感器端子和罩端子等的尺寸，与适用于获得用于建立罩端子与传感器端子之间电连接的压力的那些尺寸不同。

进一步，考虑到上述部件的尺寸公差，在某些情况下，难以得到能满足上述所有条件的尺寸。具体地说，在上述部件的尺寸随着各自的公差而变化的情况下，上述部件的特定组合可能无法提供足够的固定力等；或者相反，可以提供紧密配合的尺寸关系，但因此，连接/分离力对于用拇指和其它手指进行的连接/分离操作而言过大。所以，某些情况下，难以确定上述部件的尺寸和尺寸公差，以使尺寸落入各自公差范围的这些部件的任何组合都能提供落入各自的合适范围的固定力、连接/分离力和压力。

发明内容

出于前述考虑完成了本实用新型。本实用新型的目的是提供一种气体传感器组件，该气体传感器组件中，通过合适的压力，在所述具有套筒的气体传感器的传感器端子与所述传感器罩的罩端子之间建立电连接；该气体传感器组件中，所述罩端子能以合适的连接力连接至传感器端子，也能以合适的分离力从传感器端子上分离；而且，该气体传感器组件中，即使从外界施加了震动时，也能在所述传感器端子与所述罩端子之间维持稳定的电连接。并且，本实用新型提供这样的传感器罩。

解决上述问题的手段是气体传感器组件，其包括：具有气体探测元件、传感器端子和套筒的气体传感器，所述传感器端子连接至形成于所述气体探测元件上的电极，并将从所述气体探测元件接收的输出信号输送至所述气体传感器之外，所述套筒由绝缘材料制成并围绕所述传感器端子；以及与所述气体传感器相结合的传感器罩，所述传感器罩包括电连接至所述传感器端子的罩端子，以用于将所述输出信号输送给外部设备。所述罩端子具有导电部和固定部，所述导电部弹性挤压于所述传感器端子从而电连接至所述传感器端子，所述固定部的位置与所述导电部相分离，并直接固定所述套筒从而让包括导电部的罩端子稳固地连接至所述套筒。

本实用新型的气体传感器组件中，所述传感器罩的罩端子具有导电部和固定部，所述固定部的位置与所述导电部相分离，并将包括所述导电部的罩端子稳固地连接至所述气体传感器的套筒。

因此，可以确定所述罩端子的导电部的形状、尺寸和尺寸公差以得到适合于建立与所述传感器端子之间电连接的压力。对于所述罩端子的固定部，其形状、尺寸和尺寸公差可以独立于所述导电部的形状、尺寸和尺寸公差来确定，以得到让所述罩端子(传感器罩)固定于所述气体传感器的套筒上的固定力，并以合适的连接/分离力(插入阻力/脱离阻力)，使所述罩端子(传感器罩)连接至所述气体传感器或从其上分离。

所以，由于所述传感器罩的罩端子以合适的固定力稳固地连接并固定于所述气体传感器的套筒上，即使当所述气体传感器组件(气体传感器和传感器罩)受到震动时，也能抑制所述传感器罩和所述气体传感器的独立震动。这缓解了由所述罩端子或者所述传感器端子的震动引起的下列问题：所述传感器端子与所述罩端子的导电部之间连接的瞬时中断，以及所述传感器端子或所述罩端子的疲劳损坏。而且，可以通过拇指与其它手指产生的合适力将所述气体传感器罩连接至所述气体传感器或者从其上分离。

除了可以采用底部封闭的管状形式以外，所述气体探测元件也可以采用类似盘的形式。与待检测的气体相一致，可采用合适的材料来形成所述气体探测元件。例如，氧传感器中，所述气体探测元件可以是主要由氧化锆陶瓷形成的固体电解质元件。

很多情况下，要求所述气体传感器的套筒是耐热的。因此，优选的是，采用氧化铝或类似陶瓷来形成所述套筒。

对所述罩端子的固定部固定套筒的形式没有特殊限制，只要所述固定部以合适的固定力固定所述套筒从而让所述罩端子稳固地连接至所述套筒即可。例如，所述套筒的外圆周表面由所述固定部固定，或者所述套筒的内圆周表面由所述固定部固定。以这种方式，与所述套筒的形状相一致，所述套筒的合适部位由所述固定部固定。

对所述罩端子的导电部的形式没有特殊限制，只要当所述固定部固定所述套筒时，所述导电部以合适的压力弹性挤压于所述传感器端子从而电连接至该传感器端子部件即可。因此，在所述固定部固定所述套筒的外圆周表面的情况下，所述导电部在所述套筒内部弹性挤压传感器端子部件。在所述固定部固定所述套筒的内圆周表面的情况下，所述导电部在所述套筒内部区域中的非所述固定部固定所述套筒的位置处弹性挤压传感器端子部件。所述导电部的具体形状依赖于与所述传感器端子的关系。例如，所述导电部的形状可以是形成于所述罩端子之上的凸出部(突起)，或者由U形狭槽形成的舌状突起，该舌状突起的末端沿径向向外或向内倾斜突起，并能沿径向弹性活动。当所述传感器端子与所述罩端子相互弹性挤压时，至少所述罩端子的导电部或另一部分，或者所述传感器端子可弹性变形。

优选的是，上述气体传感器组件中，所述罩端子具有的形状使其围绕所述套筒的后端部，所述固定部是外圆周表面夹紧部，其弹性挤压于所述套筒的后端部外圆周表面从而夹紧所述套筒。

本实用新型的气体传感器组件中，所述罩端子的外圆周表面夹紧部弹性挤压于所述套筒的后端部外圆周表面从而夹紧所述套筒。当所述气体传感器的套筒将要被所述罩端子的固定部固定时，与通过固定所述套筒的内圆周表面相比，通过固定(夹紧)所述套筒的外圆周表面能更稳固地固定所述套筒，这是因为，所述套筒的轴线与固定位置之间的距离变长了。因此，所述传感器罩(罩端子)能稳固地固定于所述套筒。固定所述套筒的外圆周表面所受到的尺寸限制要小于固定该套筒的内圆周表面所受到的尺寸限制，因此便于设计，并且容易得到合适的压力。

上述气体传感器组件中，所述罩端子具有位于所述套筒后面的环形部；所述外圆周表面夹紧部在末端侧处从所述环形部延伸从而罩住所述套筒的后端部外圆周表面，并包括多个独立夹紧部，这些独立夹紧部通过多个从其末端侧的一端向后延伸的狭槽沿圆周分隔而成；而且，所述独立夹紧部具有各自的、邻接于所述套筒外圆周表面的邻接部，并因为邻接于所述套筒的外圆周表面而弹性变形。

本实用新型的气体传感器组件中，所述罩端子的外圆周表面夹紧部具有多个独立夹紧部，这些独立夹紧部由狭槽分隔而成。所述独立夹紧部的邻接部邻接于所述套筒的外圆周表面，由此，所述独立夹紧部弹性变形。由于所述罩端子具有这样的构造，可以通过选择所述狭槽的深度和宽度，恰当地设定与所述邻接部邻接于所述套筒外圆周表面有关的压力；进一步，可通过选择所述狭槽的数量，恰当地设定所述邻接部的数量和位置。所述弹性变形削弱了所述套筒之间径向尺寸的差别，所述差别在相关的尺寸公差范围内。因此，即使采用了在相关尺寸公差范围内的径向尺寸有所差别的套筒，对应的罩端子也能以合适的固定力固定所述套筒从而固定于所述套筒。

优选的是，上述气体传感器组件中，所述导电部在所述套筒的径向内部电连接至所述传感器端子。

本实用新型的气体传感器组件中，当所述罩端子通过外圆周表面夹紧部夹紧所述套筒的后端部外圆周表面时，通过所述导电部，所述罩端子在所述套筒的径向内部电连接至传感器端子，该位置与所述套筒的后端部外圆周表面相分离。由于所述外圆周表面夹紧部夹紧所述套筒，所述罩端子能够在导电部处以稳定的状态电连接至所述传感器端子，而不会受到与该夹紧操作有关的所述罩端子的变形的影响。

所述传感器端子与所述罩端子的导电部的形状及其关系可以是如下所述。构造所述气体传感器，使凹型传感器端子设置在所述套筒内部。所述罩端子的凸型导电部(以及从这里延伸的一部分)插入所述传感器端子从而电连接至所述传感器端子的内表面。或者，所述罩端子的导电部(以及从这里延伸的一部分)插入所述气体传感器的套筒内圆周表面与所述传感器端子的外圆周表面之间的间隙，从而电连接至所述传感器端子的外圆周表面。

上述气体传感器组件中，所述传感器罩具有由绝缘橡胶制成并罩住所述罩端子的壳体部件；所述壳体部件具有外围壳体部，该外围壳体部至少罩住所述套筒外圆周表面的后端部，即在末端侧延伸超出所述罩端子的外圆周表面夹紧部，而且，该外围壳体部包括紧密接触部，所述紧密接触部在所述末端侧处邻近于所述罩端子的外圆周表面夹紧部，并与所述套筒外圆周表面的一部分呈环状紧密接触。

当将所述传感器罩从所述气体传感器拆下时，夹紧所述橡胶壳体部件的同时拆下该传感器罩可能会遇到这样的问题，即，只拆下了所述壳体部件，而所述罩端子仍然留在所述气体传感器上夹紧所述套筒。

相比之下，本实用新型的气体传感器组件中，构造所述传感器罩，使得所述由橡胶制成的壳体部件的外围壳体部包括紧密接触部。该紧密接触部在所述末端侧处邻近于所述罩端子的外圆周表面夹紧部。因此，所述气体传感器组件中，当为了使传感器罩脱离所述气体传感器而让所述传感器罩沿着所述套筒的轴向向后运动时，所述壳体部件的紧密接触部将所述罩端子的外圆周表面夹紧部向后挤压的同时向后运动，从而使得所述罩端子向后运动。这就能可靠地防止下列问题：当将所述传感器罩从所述气体传感器拆下时，只拆下了所述壳体部件，而所述罩端子仍然夹紧所述套筒。

解决上述问题的另一个手段是与气体传感器结合的传感器罩，该气体传感器具有气体探测元件、传感器端子和套筒，所述传感器端子连接至形成于所述气体探测元件上的电极，并将从所述气体探测元件接收的输出信号输送至所述气体传感器之外，所述套筒由绝缘材料制成并围绕所述传感器端子。所述传感器罩将所述输出信号输送给外部设备，并且包括电连接至所述传感器端子的罩端子以及电线，所述电线电连接至所述罩端子并将其内的输出信号输送给所述外部设备。所述罩端子具有导电部和位置与该导电部相分离的固定部，当所述传感器罩与所述气体传感器结合时，该导电部弹性挤压于所述传感器端子从而电连接至所述传感器端子；当所述传感器罩与所述气体传感器结合时，该固定部直接固定所述套筒从而让包括导电部的罩端子稳固地连接至所述套筒。

本实用新型的传感器罩中，所述罩端子具有导电部和固定部，该固定部的位置与所述导电部相分离，并将包括所述导电部的罩端子稳固地连接至所述气体传感器的套筒。

因此，当所述传感器罩连接至所述气体探测元件时，可以确定所述罩端子的导电部的形状、尺寸和尺寸公差以得到适合于建立与所述传感器端子之间电连接的压力。对于所述罩端子的固定部，其形状、尺寸和尺寸公差可以独立于所述导电部的形状、尺寸和尺寸公差来确定，以得到让所述罩端子(传感器罩)固定于所述气体传感器的套筒的固定力，并以合适的连接/分离力，使所述罩端子(传感器罩)连接至所述气体传感器或从其上分离。

所以，本实用新型的传感器罩中，由于以合适的固定力将所述罩端子稳固地连接并固定于所述气体传感器的套筒上，即使当气体传感器和传感器罩受到震动时，也能抑制所述传感器罩和所述气体传感器的独立震动。这避免了由所述罩端子或者所述传感器端子的震动引起的下列问题：所述传感器端子与所述罩端子的导电部之间连接的瞬时中断，以及所述传感器端子或所述罩端子的疲劳损坏。而且，可以通过拇指与其它手指产生的合适力将所述气体传感器罩连接至所述气体传感器或从其上分离。

优选的是，上述传感器罩中，所述罩端子形成为：当所述罩端子与所述气体传感器结合时，该罩端子围绕所述套筒的后端部；而且，所述固定部作为外圆周表面夹紧部，其弹性挤压于所述套筒的后端部外圆周表面从而夹紧所述套筒。

本实用新型的传感器罩中，当所述传感器罩与所述气体传感器结合时，所述罩端子的外圆周表面夹紧部弹性挤压于所述套筒的后端部外圆周表面从而夹紧所述套筒。当所述气体传感器的套筒将要被所述罩端子的固定部固定时，与通过固定所述套筒的内圆周表面相比，通过固定(夹紧)所述套筒的外圆周表面能更稳固地固定所述套筒，这是因为，所述套筒的轴线与固定位置之间的距离变长了。因此，所述传感器罩(罩端子)能稳固地固定于所述套筒。固定所述套筒的外圆周表面所受到的尺寸限制要小于固定该套筒的内圆周表面所受到的尺寸限制，因此便于设计，并且容易得到合适的压力。

优选的是，上述传感器罩中，所述罩端子具有位于所述套筒后面的环形部；所述外圆周表面夹紧部在末端侧处从所述环形部延伸从而罩住所述套筒的后端部外圆周表面，并包括多个独立夹紧部，这些独立夹紧部通过多个从其末端侧那一端向后延伸的狭槽沿圆周分隔而成；而且，所述独立夹紧部具有各自的、邻接于所述套筒的外圆周表面的邻接部，并因为邻接于所述套筒的外圆周表面而弹性变形。

本实用新型的传感器罩具有多个独立夹紧部，这些独立夹紧部由所述罩端子的外圆周表面夹紧部处的狭槽分隔而成。当所述传感器罩与所述气体传感器结合时，所述独立夹紧部的邻接部邻接于所述套筒的外圆周表面，由此，所述独立夹紧部弹性变形。由于所述罩端子具有这样的构造，可以通过选择所述狭槽的深度和宽度，恰当地设定与所述邻接部邻接于所述套筒外圆周表面有关的压力；进一步，可通过选择所述狭槽的数量，恰当地设定所述邻接部的数量和位置。所述弹性变形消除了所述套筒之间径向尺寸的差别，所述差别在相关的尺寸公差范围内。因此，即使采用了在相关的尺寸公差范围内、径向尺寸有所差别的套筒，对应的罩端子也能以合适的固定力固定所述套筒从而固定于所述套筒。

优选的是，上述传感器罩中，所述导电部在所述套筒的径向内部电连接至所述传感器端子。

本实用新型的传感器罩中，当与所述气体传感器结合时，所述罩端子通过外圆周表面夹紧部夹紧所述套筒的后端部外圆周表面，同时，通过所述导电部，所述罩端子于所述套筒的径向内部电连接至传感器端子，该位置与所述套筒的后端部外圆周表面相分离。由于所述外圆周表面夹紧部夹紧所述套筒，所述罩端子能够在导电部处以稳定的状态电连接至所述传感器端子，而不会受到与该夹紧操作有关的所述罩端子的变形的影响。

优选的是，上述传感器罩包括由绝缘橡胶制成并罩住所述罩端子的壳体部件。所述壳体部件具有外围壳体部，该外围壳体部至少罩住所述套筒的外圆周表面的后端部，即在末端侧延伸超出所述罩端子的外圆周表面夹紧部，而且，该外围壳体部包括紧密接触部，所述紧密接触部在所述末端侧处邻近于所述罩端子的外圆周表面夹紧部，并与所述套筒外圆周表面的一部分呈环状紧密接触。

当要将所述传感器罩从所述气体传感器拆下时，夹紧所述橡胶壳体部件的同时拆下该传感器罩可能会遇到这样的问题，即，只拆下了所述壳体部件，而所述罩端子仍然留在所述气体传感器上夹紧所述套筒。

相比之下，这样构造本实用新型的传感器罩，使得所述由橡胶制成的壳体部件的外围壳体部包括紧密接触部。该紧密接触部在所述末端侧处邻近于所述罩端子的外圆周表面夹紧部。因此，当从所述气体传感器上脱离时，所述传感器罩沿着所述套筒的轴向向后运动时，所述壳体部件的紧密接触部将所述罩端子的外圆周表面夹紧部向后挤压的同时向后运动，从而使所述罩端子向后运动。这就可靠地防止了下列问题：当将所述传感器罩从所述气体传感器拆下时，只拆下了所述壳体部件，而所述罩端子仍然夹紧所述套筒。

附图说明

图1示出的是按照本实用新型实施例的气体传感器组件300及其应用的示意图。

图2是按照本实施例的气体传感器100的局部剖视图。

图3是按照本实施例的传感器罩200的局部剖视图。

图4示出的是用于本实施例的传感器罩中的罩端子，其中(a)是前视图，(b)是底视图。

下面是附图标记的说明：

AX：(气体传感器的)轴线

100：气体传感器

120：气体探测元件

120d：内圆周表面

122：内电极

130：套筒

130d：外圆周表面

132：后端部

132c：(后端部)内圆周表面

132d：(后端部)外圆周表面

150：传感器端子

151：输出侧端子部

151b：突起

153：元件侧端子部

S1，S2：间隙(位于所述套筒的后端部内圆周表面与所述传感器端子的输出侧端子部外圆周表面之间)

161：金属壳

200：传感器罩

210：罩端子

211：传感器连接部

214：环形部

215：外圆周表面夹紧部

215b(215ba，215bb，215bc)：独立夹紧部

215c(215ca，215cb，215cc)：突起(邻接部)

215d：(外圆周表面夹紧部的)末端侧末端

SL1，SL2：狭槽

SL3：狭槽

216：插入部

216a：导电部

220：壳体部件

222：外围壳体部

222b：夹紧部外围部

222c：紧密接触部

230：电线

240：过滤器部件

300：气体传感器组件

具体实施方式

下面参照附图详细说明本实用新型的实施例。

图1示出的是按照本实施例的气体传感器组件300及其应用的示意图。从图1中可明显看出的是，按照本实施例的气体传感器组件300包括气体传感器100和传感器罩200，从所述气体传感器100的轴线AX方向来看，所述传感器罩200布置在所述气体传感器100的后面(图1中的上方)。所述气体传感器组件300安装在车辆的排气管10上，使得所述气体传感器100的末端部凸伸入所述排气管10内。所述气体传感器组件300用作氧传感器以测量所述排气管10中的氧浓度。

如图2所示，所述气体传感器100包括气体探测元件120、套筒130、传感器端子150和壳体160。

在下面的说明中，沿着轴线AX的两个方向中，向着所述传感器罩200的那个方向称为后侧，与此相反的那个方向称为末端侧。

所述壳体160包括金属壳161和保护部162。所述金属壳161由SUS430不锈钢形成为大致是圆筒的形状。在所述金属壳161的内圆周表面上，沿周向形成逐渐变细的内圆周台座部161e，其直径沿着向末端侧的方向(图2中的下方)减小，因而所述内圆周台座部161e沿径向向内突伸。在所述金属壳161的外面形成螺纹部161b，其用于使气体传感器100连接至排气管10(见图1)，此外，在所述螺纹部161b的后侧(图2中位于上方的位置处)，沿周向形成六角部161d，通过与该六角部161d啮合，安装工具用于将所述螺纹部161b旋入排气管10内。所述保护部162是由金属形成的、基本上是圆筒形的底部封闭的管状件，并具有多个导气孔162b，所述导气孔162b将排气从排气管10内引入气体传感器100中。

所述气体探测元件120由能传导氧离子的固体电解质制成，包括底部封闭的末端部120b，并具有沿着轴线AX延伸的基本上是圆筒的形状。在所述气体探测元件120外侧沿着圆周方向形成沿径向向外突出的法兰部120e。所述气体探测元件120设置在金属壳161内，其中，在法兰部120e的末端侧表面与金属壳161的内圆周台座部161e的表面之间，夹入金属垫片142。用来形成所述气体探测元件120的固体电解质的典型例子是固溶有Y₂O₃或CaO而得到的ZrO₂。或者，也可以采用ZrO₂和碱土金属氧化物或稀土金属氧化物的固溶体。进一步，所述固溶体可以包含HfO₂。

在气体探测元件120的末端部120b上形成外电极121，所述外电极121覆盖所述末端部120b的外圆周表面120c。所述外电极121是由多孔的Pt(铂)或Pt合金形成的。所述外电极121向上延伸至法兰部120e的末端侧表面，并经由金属垫片142电连接至金属壳161。因此，所述外电极121的电势等于所述金属壳161的电势。

在所述气体探测元件120的内圆周表面120d上形成内电极122，所述内电极122覆盖所述内圆周表面120d。所述内电极122也是由多孔的Pt或Pt合金形成的。

所述套筒130由绝缘陶瓷(具体是氧化铝)制成，并且具有基本上是圆筒的形状。所述套筒130与由滑石形成的陶瓷粉141一起，介于气体探测元件120与金属壳161之间，其中，所述套筒130的末端部131包围所述气体探测元件120的一部分，此部分位于法兰部120e的后面。

所述传感器端子150，例如由INCONEL718(英国Inconel公司的一种产品的商标)制成，具有基本上是管状的形状，并且包括输出侧端子部151、元件侧端子部153以及连接所述输出侧端子部151与所述元件侧端子部153的连接部152。

所述的输出侧端子部151具有管状形状，其垂直于轴线AX的横截面具有类似字母C的形状。所述输出侧端子部151的构造为，当罩端子210的传感器连接部211(见图1和4)通过沿轴线AX(图1和2中，沿着上下方向)的相对运动插入所述输出侧端子部151内时，该输出侧端子部151的直径弹性膨胀。进一步，在所述输出侧端子部151后侧(图2中的上部)的三个对应的周向位置处，形成三个沿径向向内突出的突起151b。

在输出侧端子部151上，在所述突起151b的末端侧(图2中的下方)并对应于所述突起151b的三个周向位置处，形成向内弯曲部151c和向外弯曲部151d。通过切割所述输出侧端子部151的对应部位然后分别将这些切割部位向内和向外弯曲，从而形成所述向内弯曲部151c和所述向外弯曲部151d。正如后面所要说明的，当罩端子210的插入部216(见图4)插入所述输出侧端子部151中以进行连接时，所述向内弯曲部151c弹性地沿径向向外弯曲。当所述插入部216插入至预定位置时，所述向内弯曲部151c“咔喳”一声反弹回去。如图2所示，当传感器端子150连接至气体传感器100时，所述向外弯曲部151d邻接于套筒130的台阶部130b的末端面(台阶端面)，并防止所述输出侧端子部151(传感器端子150)脱开。

此外，所述传感器端子150的元件侧端子部153具有管状形状，其垂直于轴线AX的横截面具有类似字母C的形状。如图2所示，将所述元件侧端子部153插入气体探测元件120中，同时使其直径弹性地减小，并电连接至内电极122。因此，本实施例的气体传感器100中，所述元件侧端子部153沿径向从内向外挤压所述内电极122，从而电连接至所述内电极122。

由于让元件侧端子部153的直径弹性地减小，所述元件侧端子部153和所述内电极122可以直接相互连接。现有技术的情况下，上述二者之间插入了弹性的导电垫片，与此相比，本实施例不需要所述的导电垫片，因而可减少部件的数量，并因此降低成本。

如此构造的传感器端子150由具有预定形状的单个金属板通过冲压而整体形成。因此，容易以低的成本制成所述传感器端子150。本实用新型的传感器端子150由所述金属板弯曲而成，使得输出侧端子部151和从轴线AX方向来看位于输出侧端子部151末端侧(图2中的下方)的元件侧端子部153具有管状外形，从而形成气体通道，将已导入传感器罩200内的参考气体(外界空气)引入气体探测元件120的内部(至内电极122)。

所述气体传感器100按照如下步骤制造。

首先，如图2所示，准备壳体160，其是金属壳161与保护部162的装配件。接着，将形成有外电极121和内电极122的气体探测元件120与垫片142一起插入壳体160。然后，在所述气体探测元件120的法兰部120e的后侧设置环形垫片143，在所述金属壳161与所述气体探测元件120之间的空隙内装入预定量的陶瓷粉141。接下来，插入套筒130使其末端部131位于气体探测元件120与金属壳161之间并使该套筒130邻接于所述陶瓷粉141。随后，向着所述套筒130的末端对该套筒130施加压力。在这种受压状态下，当所述套筒130与所述金属壳161的卷曲部161c之间插有卷曲环144时，使所述卷曲部161c卷曲，就这样使上述部件固定结合在一起。

最后，将传感器端子150插入所述套筒130和气体探测元件120中。具体地说，让所述传感器端子150的元件侧端子部153插入所述气体探测元件120中，同时使其直径弹性地减小，从而电连接至内电极122。同时，向着所述套筒130的末端，将输出侧端子部151推入该套筒130中，使得法兰样的止动部151f接触所述套筒130的后端面130e，所述止动部151f从所述输出侧端子部151后侧沿径向向外并垂直于轴线AX延伸。因此，将所述输出侧端子部151设置在所述套筒130中。

将所述输出侧端子部151推入所述套筒130直至所述止动部151f邻接于所述套筒130的后端面130e，其结果是，释放了已经沿径向向内弯曲的向外弯曲部151d并使其锁定于所述套筒130的台阶部130b末端面(台阶端面)上，从而防止所述传感器端子150脱离。

这样，完成了所述的气体传感器100。

如图2所示，在所述罩端子210的插入部216没有插入所述输出侧端子部151的情况下，所述输出侧端子部151的直径略小于所述套筒130的后端部132的内直径。因此，在所述套筒130的后端部132内圆周表面132c与所述输出侧端子部151的外圆周表面151e之间形成间隙S1。

下面，参照附图说明本实施例的传感器罩200。图3是所述传感器罩200的局部剖视图。所述传感器罩200包括罩端子210、罩住并固定所述罩端子210的壳体部件220、电线230以及过滤器部件240。

所述壳体部件220由绝缘的含氟橡胶形成为中空形状。所述壳体部件220包括：位于所述罩端子210后面(图中的上方)的端子后端部221；外围壳体部222，其从各个径向围绕所述罩端子210并且围绕所述气体传感器100的套筒130外圆周表面，这将在后面予以说明；以及围绕电线230或过滤器部件240的导线环绕部223。所述电线230经由导线插入孔223b延伸入所述壳体部件220内。

所述外围壳体部222的偏后(图中偏上方)部位是夹紧部外围部222b，该夹紧部外围部222b具有相对较大的直径，并位于所述罩端子210的外圆周表面夹紧部215周围。所述外围壳体部222在其末端侧(图中的下方)具有邻近于所述夹紧部外围部222b的紧密接触部222c。该紧密接触部222c的内直径小于所述夹紧部外围部222b从而能与所述气体传感器100的套筒130的外圆周表面130d(所述后端部132的外圆周表面132d)紧密接触。所述外围壳体部222还包括在其末端侧(图中的下方)、从紧密接触部222c延伸的延伸环绕部222d；所述延伸环绕部222d的内直径大于所述紧密接触部222c，并以其间具有间隙的方式围绕所述气体传感器100的套筒130的外圆周表面130d。

所述罩端子210(见图3和4)，例如是由SUS310S不锈钢制成，并通过对板材进行深冲或类似工艺来形成。所述罩端子210具有两个部件：基本上为圆筒形的传感器连接部211以及芯线夹持部212，所述芯线夹持部212与所述传感器连接部211整体形成，并夹持所述用于电连接的电线230的芯线231。所述罩端子210还包括过滤器夹持部213，用于夹持有电线230从其中延伸过去的过滤器部件240，从而稳固地夹住所述电线230和所述过滤器部件240，这将在后面予以说明。

所述传感器连接部211具有：以轴线CX为中心的板状环形部214；沿着轴线CX以单一方向(图4(a)中的下方)从所述环形部214外圆周边缘延伸的外圆周表面夹紧部215；以及基本上为圆柱形的插入部216，该插入部216从所述环形部214内圆周边缘、沿着所述外圆周表面夹紧部215延伸的方向突出。所述环形部214、外圆周表面夹紧部215以及插入部216相互之间形成为一体。

所述外圆周表面夹紧部215具有底部215a和三个独立夹紧部215b(215ba，215bb，215bc)，所述底部215a从所述环形部214的外圆周边缘突起，形状类似字母C；所述三个独立夹紧部215b(215ba，215bb，215bc)由狭槽SL1和SL2分隔而成并从底部215a处延伸。第三狭槽SL3存在于所述C形底部215a沿周向的相对两端之间。所述狭槽SL1、SL2和SL3从所述外圆周表面夹紧部215的末端侧末端215d向着所述底部215a延伸。

在所述独立夹紧部215ba、215bb和215bc上分别形成向内突出的突起215c(215ca，215cb，215cc)。具体地说，三个突起215ca、215cb和215cc以120度的间隔沿周向布置。

后面将要说明的是，所述传感器连接部211配合于所述气体传感器100的套筒130，使得三个突起215c邻接于所述气体传感器100的套筒130的外圆周表面130d(后端部132的外圆周表面132d)，并使得所述传感器连接部211的外圆周表面夹紧部215围绕所述套筒130的后端部132。这种情况下(见图1)，利用三个狭槽SL1、SL2和SL3，使三个独立夹紧部215b沿径向向外弹性弯曲。依靠与此弯曲相关联的反作用力，所述罩端子210弹性固定所述套筒130。

如前所述，所述插入部216基本上是以轴线CX为中心的圆柱形，并具有可抵抗直径缩小或膨胀等变形的硬度。因此，当所述插入部216插入所述气体传感器100的输出侧端子部151内并邻接于该输出侧端子部151时，所述插入部216能让所述输出侧端子部151的直径膨胀而其自身不发生变形，这将在后面予以说明。

所述插入部216从朝向所述环形部214的一侧起，包括：导电部216a，其基本上为圆柱形，具有相对较大的直径，并在轴线CX方向上相对较长；直径小于所述导电部216a的小直径部216b；以及直径大于所述小直径部216b的插入前端部216c。

当所述传感器连接部211的外圆周表面夹紧部215配合于所述气体传感器100的套筒130时(见图1)，所述插入部216插入位于所述套筒130内部的传感器端子150的输出侧端子部151中。此种情况下，所述导电部216a邻接于所述输出侧端子部151的突起151b从而电连接至所述输出侧端子部151。所述输出侧端子部151的向内弯曲部151c位于小直径部216b的径向外侧。所述罩端子210要脱离所述传感器端子150时，所述向内弯曲部151c锁定于插入前端部216c上，从而防止其轻易地脱离。此外，当所述罩端子210的插入部216完全插入所述传感器端子150的输出侧端子部151内时，所述向内弯曲部151c从邻接于所述插入前端部216c状况下“咔喳”一声被释放。

如图1所示，当所述插入部216插入所述传感器端子150的输出侧端子部151内时，所述环形部214邻接于位于所述套筒130后端面130e上的所述输出侧端子部151的止动部151f，从而防止所述罩端子210的插入部216进一步插入所述末端侧。

电线230具有双覆盖层，也就是说，除了芯线231之外的第一覆盖材料232和第二覆盖材料233。如前所述，所述芯线的末端被所述罩端子210的芯线夹持部212夹住，从而让所述电线230电连接至传感器连接部211。因此，可以通过电线230，将来自所述气体传感器100的气体探测元件120的内电极122的输出信号输送给外部设备(例如，发动机控制单元(ECU))。

所述过滤器部件240由多孔的特氟隆制成，在其中央形成有导线插入孔241，并采取了台阶式形状，该台阶式形状具有直径相对较小的小直径部242和直径大于该小直径部242的大直径部243。所述电线230的芯线231和第一覆盖材料232延伸穿过导线插入孔241。如前所述，所述罩端子210的过滤器夹持部213夹住所述过滤器部件240的小直径部242，从而使所述过滤器部件240和所述电线230的第一覆盖材料232与所述罩端子210结合为一体。进一步，所述过滤器夹持部213夹紧所述过滤器部件240的小直径部242的结果是，防止了水滴经由导线插入孔241进入。

通过所述壳体部件220的导线环绕部223夹紧所述大直径部243，将所述过滤器部件240固定在预定位置上。如上所述，由于所述过滤器部件240由多孔的特氟隆制成，所述大直径部243不允许水滴通过，但是允许空气通过。因此，本实施例的传感器罩200中，外界空气(参考气体)可以通过所述过滤器部件240的大直径部、经由所述壳体部件220内部和所述传感器端子150内部而进入所述气体传感器100的气体探测元件120中。

所述气体传感器组件300可用于检测，例如，内燃机排气中的氧浓度。

具体地说，首先，将所述气体传感器100旋入排气管10中，使其包括保护部162的末端部定位于排气管10内，并使其位于所述金属壳161的螺纹部161b后面的那一部分暴露在所述排气管10之外。此时，电连接至金属壳161的外电极121经由该金属壳161与一物体接地。接着，当所述传感器罩200的罩端子210的轴线CX与所述气体传感器100的轴线AX成一线时，让所述传感器罩200在轴线AX和CX方向(图1的上下方向)上运动以使所述罩端子210的插入部216插入所述气体传感器100的输出侧端子部151内。以这种方式，让所述传感器罩200连接至所述气体传感器100，从而得到所述的气体传感器组件300。

此时，所述罩端子210的外圆周表面夹紧部215围绕并直接夹紧所述气体传感器100的套筒130的外圆周表面130d(后端部132的外圆周表面132d)的后端部。这就使得所述罩端子210固定于所述套筒130。因此，所述传感器罩200固定连接至所述气体传感器100。本实施例中，由于所述罩端子210的外圆周表面夹紧部215从径向外侧夹紧所述套筒130，所述罩端子210能稳定地固定于套筒130。进一步，由于确定所述外圆周表面夹紧部215的形状和尺寸时不必受到与设置于套筒130内的部件相关尺寸关系的影响，因此，可以容易地设计所述外圆周表面夹紧部215的形状和尺寸，从而以合适的固定力夹紧所述套筒。

因为通过所述外圆周表面夹紧部215让所述罩端子210固定于所述套筒130，所述罩端子210的其它部分，亦即所述插入部216(所述导电部216a和其它部分)，也固定于所述套筒130。

对于所述罩端子210的插入部216，所述导电部216a邻接于所述输出侧端子部151的突起151b。因此，当通过多个(本实施例中为三个)邻接部沿径向向内直接、弹性地挤压所述罩端子210的导电部216a时，所述输出侧端子部151电连接至所述罩端子210。本实施例中，以这种方式，所述输出侧端子部151经由多个邻接部(突起215c)与所述罩端子210接触，从而降低产生噪音的风险(有损气体检测精度的风险)或类似风险，该风险起源于由车辆等的震动造成的、所述输出侧端子部151与所述罩端子210之间连接的瞬间中断。

进一步，在所述突起151b处受到由导电部216a沿径向向外施加的力时，所述输出侧端子部151的直径弹性膨胀。所述输出侧端子部151的直径膨胀的结果是，使得所述输出侧端子部151的外圆周表面151e与所述套筒130的后端部132内圆周表面132c之间的间隙S2小于插入之前所测量的间隙S1(S2＜S1)。

这样考虑所述套筒130、输出侧端子部151与导电部216a的尺寸公差：尺寸落入它们的公差范围内的所述套筒130、输出侧端子部151和导电部216a的任何尺寸组合都是允许的，只要能使间隙S2大于零(S2＞0)即可。

S2＝0的情况包括所述突起151b与所述导电部216a紧紧地相互挤压这一情况。此种情况可能会遇到插入阻力，该插入阻力使得很难用拇指和其它手指将所述传感器罩200连接至所述气体传感器100。

相比之下，本实施例的情况下，使S2＞0，这使得所述输出侧端子部151与所述导电部216a的尺寸和尺寸公差被适当地设定，因此，突起151b和导电部216a产生合适的插入阻力以及适合于在它们之间建立电连接的合适压力。这种尺寸设定不需要考虑将所述罩端子210固定于所述套筒130或所述输出侧端子部151。这是因为，如前所述，不同于所述导电部216a的所述外圆周表面夹紧部215使得所述罩端子210固定于所述套筒130。

尽管所述间隙S2大于零，也就是说，S2＞0，所述外圆周表面夹紧部215也让所述罩端子210(导电部216a)固定于所述套筒130。因此，即使当气体传感器组件300受到车辆等的震动时，被所述套筒130围绕的所述输出侧端子部151也不会在径向上震动，因此防止所述传感器端子150的连接部152的疲劳损坏(破裂，断开，等等)，反之，震动会造成这种疲劳损坏。

如上所述，本实施例的气体传感器组件300表现出良好的抗震性；具体地说，由震动导致的、削弱气体检测精度或者损坏传感器端子150的风险低。因此，所述气体传感器组件300很适合应用于两轮车辆。

进一步，所述罩端子210在所述外圆周表面夹紧部215的突起215c处、从径向外侧弹性连接至所述套筒130的外圆周表面130d，并在导电部216a处、从径向内侧弹性连接至所述输出侧端子部151的突起151b。因此，当所述罩端子210在轴线CX(AX)方向(图1中的上下方向)上运动以使所述传感器罩200连接至所述气体传感器100或从所述气体传感器100上分离时，能容易地连接或分离所述传感器罩200，表现出良好的连接/分离操作性能。

尽管已参照上述实施例说明了本实用新型，但本实用新型不限于此，而是可以作适当的修改而不背离本实用新型的精神或范围。

例如，上述实施例中，所述罩端子210的基本上为圆柱形的插入部216(导电部216a)插入位于所述套筒130内的所述传感器端子150的输出侧端子部151中，这样，所述导电部216a沿径向向外挤压所述输出侧端子部151(突起151b)。相比之下，所述罩端子的基本上为圆柱形的插入部(导电部)可以插在所述套筒与所述传感器端子的输出侧端子部之间，这样，所述导电部沿径向向内挤压所述输出侧端子部。

上述实施例中，所述罩端子210的基本上为圆柱形的导电部216a邻接于所述输出侧端子部151的突起151b。相比之下，可以在罩端子上形成突起以邻接于输出侧端子部。进一步，可以代替所述突起的是，在所述输出侧端子部上或者导电部上形成类似向内弯曲部151c或向外弯曲部151d的弯曲部。

上述实施例中，所述罩端子210外圆周表面夹紧部215的突起215c邻接于所述套筒130的外圆周表面130d。相比之下，可以在套筒上形成突起以邻接于外圆周表面夹紧部。或者，可以代替所述突起的是，可以在外圆周表面夹紧部上形成类似向内弯曲部151c的弯曲部，以提供所需的夹紧力。

Claims

1.一种气体传感器组件(300)，包括：

具有气体探测元件(120)、传感器端子(150)和套筒(130)的气体传感器(100)，所述传感器端子(150)连接至形成于所述气体探测元件(120)上的电极(122)，所述套筒(130)由绝缘材料制成并围绕所述传感器端子(150)；以及

传感器罩(200)，其包括电连接至所述传感器端子(150)的罩端子(210)；

其特征在于，所述罩端子(210)包括：

弹性挤压于所述传感器端子(150)从而电连接至所述传感器端子(150)的导电部(216a)；以及

固定部(215)，其位置与所述导电部(216a)相分离，并固定所述套筒(130)从而将所述罩端子(210)固定于所述套筒(130)。

2.如权利要求1所述的气体传感器组件(300)，其特征在于，所述罩端子(210)围绕所述套筒(130)的后端部(132)；以及

所述固定部(215)沿周向夹紧所述套筒(130)，并弹性挤压于所述套筒(130)的后端部(132)的外圆周表面(132d)。

3.如权利要求2所述的气体传感器组件(300)，其特征在于，所述罩端子(210)具有位于所述套筒(130)后面的环形部(214)；

所述固定部(215)从所述环形部(214)向其末端侧延伸从而罩住所述套筒(130)的后端部(132)的外圆周表面(132d)，并包括多个独立夹紧部(215b(215ba，215bb，215bc))，这些独立夹紧部(215b(215ba，215bb，215bc))通过多个从末端侧那一端向后延伸的狭槽(SL1，SL2，SL3)沿周向分隔而成；以及

所述独立夹紧部(215b(215ba，215bb，215bc))具有各自的、邻接于所述套筒(130)的外圆周表面(132d)的邻接部(215c(215ca，215cb，215cc))，并因为邻接于所述套筒(130)的外圆周表面(132d)而弹性变形。

4.如权利要求2或3所述的气体传感器组件(300)，其特征在于，所述导电部(216a)于所述套筒(130)的径向内部电连接至所述传感器端子(150)。

5.如权利要求2-4任一项所述的气体传感器组件(300)，其特征在于，所述传感器罩(200)包括由绝缘橡胶制成并罩住所述罩端子(210)的壳体部件(220)；以及

所述壳体部件(220)具有外围壳体部(222)，该外围壳体部(222)至少罩住所述套筒(130)的外圆周表面(132d)的后端部，即，向末端侧延伸而超出所述罩端子(210)的外圆周表面夹紧部(215)，而且，该外围壳体部(222)还包括紧密接触部(222c)，所述紧密接触部邻近于所述罩端子(210)的外圆周表面夹紧部(215)的末端侧，并与所述套筒(130)外圆周表面的一部分呈环状紧密接触。

6.一种与气体传感器(100)结合的传感器罩(200)，该气体传感器(100)具有气体探测元件(120)、传感器端子(150)和套筒(130)，所述传感器端子(150)连接至形成于所述气体探测元件(120)上的电极(122)，并用于将从所述气体探测元件(120)接收的输出信号输送至所述气体传感器(100)之外，所述套筒(130)由绝缘材料制成并围绕所述传感器端子(150)，所述传感器罩(200)包括：

电连接至所述传感器端子(150)的罩端子(210)；以及

电线(230)，其电连接至所述罩端子(210)并将其内的输出信号输送给所述外部设备；

其特征在于，所述罩端子(210)具有：

导电部(216a)，当所述传感器罩(200)与所述气体传感器(100)结合时，该导电部(216a)弹性挤压于所述传感器端子(150)从而电连接至所述传感器端子(150)；以及

位置与所述导电部(216a)相分离的固定部(215)，当所述传感器罩(200)与所述气体传感器(100)结合时，该固定部(215)直接固定所述套筒(130)从而将包括导电部(216a)的罩端子(210)稳固地连接至所述套筒(130)。

7.如权利要求6所述的传感器罩(200)，其特征在于，所述罩端子(210)形成为：当所述传感器罩(200)与所述气体传感器(100)结合时，该罩端子(210)围绕所述套筒(130)的后端部(132)；以及

所述固定部(215)是外圆周表面夹紧部(215)，其弹性挤压于所述套筒(130)的后端部(132)的外圆周表面(132d)从而夹紧所述套筒(130)。

8.如权利要求7所述的传感器罩(200)，其特征在于，所述罩端子(210)具有位于所述套筒(130)后面的环形部(214)；

所述外圆周表面夹紧部(215)从所述环形部(214)延伸至末端侧从而罩住所述套筒(130)的后端部(132)的外圆周表面(132d)，并包括多个独立夹紧部(215b(215ba，215bb，215bc))，这些独立夹紧部(215b(215ba，215bb，215bc))通过多个从末端侧那一端向后延伸的狭槽(SL1，SL2，SL3)沿周向分隔而成；以及

9.如权利要求7或8所述的传感器罩(200)，其特征在于，所述导电部(216a)于所述套筒(130)的径向内部电连接至所述传感器端子(150)。

10.如权利要求7-9任一项所述的传感器罩(200)，该传感器罩(200)包括由绝缘橡胶制成并罩住所述罩端子(210)的壳体部件(220)；

其特征在于，所述壳体部件(220)具有外围壳体部(222)，该外围壳体部(222)至少罩住所述套筒(130)的外圆周表面(132d)的后端部，即，在末端侧延伸超出所述罩端子(210)的外圆周表面夹紧部(215)，而且，该外围壳体部(222)包括紧密接触部(222c)，所述紧密接触部(222c)在所述末端侧处邻近于所述罩端子(210)的外圆周表面夹紧部(215)，并与所述套筒(130)的外圆周表面的一部分呈环状紧密接触。