DE10132826C1 - Gasmessfühler - Google Patents
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Abstract
Elektrische Anschlußleitungen eines Sensorelements werden kraftschlüssig gehalten, und zwar mittels eines ringförmig geschlossenen Federelements, das die Anschlußleitungen mittels Andruckkörper gegen Kontaktflächen am Sensorelement spannt.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasmeßfühler zur
Erfassung eines Parameters einer Gaskomponente, insbesondere
auf eine Lambda-Sonde, mit Sensorelement, darauf außenseitig
angeordneter Kontaktfläche sowie damit elektrisch
verbundener Anschlußleitung, welche mittels eines das
Sensorelement umgreifenden Federelements zwischen der
Kontaktfläche und einem von dem Federelement gegen das
Sensorelement gespannten Andruckkörper kraftschlüssig
eingespannt ist.
Die Elektroden einer Lambda-Sonde bzw. eines sonstigen
Gasmeßfühlers müssen elektrisch mit Anschlußleitungen
verbunden sein, über die die Elektroden mit der
Eingangsseite einer elektronischen Auswerteschaltung bzw.
einer elektronischen Motorsteuerung eines
Verbrennungsmotors, dem der Gasmeßfühler bzw. die Lambda-
Sonde zugeordnet ist, elektrisch verbunden sind. Dabei
werden zwischen den Anschlußleitungen und den am
Sensorelement angeordneten Kontaktflächen oftmals
Klemmverbindungen bevorzugt, wie sie beispielsweise aus der
EP 0 506 897 B1 bekannt sind.
Gassensoren bzw. Lambda-Sonden werden bei Anordnung in einer Abgasleitung eines
Verbrennungsmotors außerordentlich hohen Temperaturen bis zu 1.200°C ausgesetzt.
Deshalb ist es wesentlich, die den Kraftschluß aufrechterhaltenden Federelemente
temperaturunempfindlich auszubilden.
Aus der DE 100 28 909 A1 ist eine Kontaktierung eines planaren Sensorelements
bekannt, an dessen einem Ende mehrere Kontaktflächen vorgesehen sind, die in leitender
Verbindung mit je einem Leiterelement stehen. Die Leiterelemente werden mittels zweier
keramischer Kontakthalter auf die jeweiligen Kontaktflächen gedrückt. Hierzu umgreift
ein Federelement die beiden Kontakthalter. Das Federelement ist ringförmig geformt und
wird über eine Schräge in eine Raststufe der Kontakthalter geschoben. Hierbei wird das
Federelement elastisch verbogen und übt eine Kraft auf die Kontakthalter aus.
Aus der DE 198 33 861 A1 ist eine ähnliche Kontaktierung eines Sensorelements
bekannt. Das Sensorelement weist wiederum Kontaktflächen auf, die in leitender
Verbindung mit je einem Leiterelement stehen, wobei die Leiterelemente mittels zweier
halbschalenförmiger keramischer Kontakthalter auf die jeweiligen Kontaktflächen
gedrückt werden. Hierzu umgreift ein Federelement die beiden Kontakthalter. Das
Federelement kann als ringförmige Feder, als ringförmig gewickelte Helixfeder, als
wellenförmig verformter ringförmiger Federdraht, als offener U-förmiger Ring oder als
sternförmiger Federring ausgebildet sein. Den verschiedenen Ausführungsformen des
Federelements ist gemein, dass das Federelement durch die Innenwand einer Schutzhülse
auf die beiden Halbschalen gedrückt wird, wobei die Schutzhülse als Teil des Gehäuses
die Kontaktierung umgibt. Die Innenwand der Schutzhülse drückt also gegen das
Federelement, das seinerseits unter elastischer Deformation die Kontakthalter
zusammendrückt.
Aus der DE 197 40 363 A1 ist eine Kontaktierung eines Sensorelements bekannt, bei der
ein Leiterelement durch ein Verbindungselement auf eine Kontaktfläche des
Sensorelements gedrückt wird. Das Verbindungselement ist ein aus einem keramischen
Material einstückig hergestelltes Federelement, das das Sensorelement an seinem der
Kontaktierung zugewandten Ende vollständig umgibt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, das Federelement ringförmig geschlossen und mit auch
bei starker Temperaturerhöhung erhalten bleibender Vorspannung anzuordnen.
Aufgrund der ringförmig geschlossenen Konfiguration können besonders hohe
Vorspannungen zugelassen werden, so daß auch bei hohen Temperaturen noch
ausreichende Klemmkräfte vorhanden bleiben.
Gemäß einer ersten Ausführungsform kann das Federelement als hülsenartiger Ring
ausgebildet sein, der die Andruckkörper nach Art eines Spannringes gegen das
Sensorelement preßt, wobei das Federelement auf die Andruckkörper aufgeschrumpft
und/oder auf einen von den Andruckkörpern gebildeten konusförmigen Abschnitt mit
großer Kraft aufgeschoben wird. Auf diese Weise wird ein hochbelastbarer Preßverband
geschaffen.
Federelement mindestens einen Federabschnitt auf, der im eingespannten Zustand in eine
Richtung mit einer wesentlichen Komponente parallel zur Längsachse des
Sensorelements verformt ist. Bei dieser Ausführungsform ist eine besonders einfache
Kontaktierung des Sensorelements und eine einfache Montage möglich.
Besonders vorteilhaft ist eine spezielle Ausführungsform mit
zwei einander etwa diametral gegenüberliegenden ersten
Federabschnitten sowie zumindest zwei einander diametral
gegenüberliegenden weiteren Federabschnitten, wobei die
ersten Federabschnitte eine bezüglich einer Radialachse des
ringförmigen Federelements gewölbte virtuelle Ebene
definieren und die weiteren Federabschnitte zwischen den
ersten Federabschnitten auf bzw. vor der Konvexseite der
gewölbten Fläche angeordnet sind.
Mit diesem Federelement, bei dem die Übergangsbereiche
zwischen den ersten und den weiteren Federabschnitten auf
Torsion beansprucht werden, wird eine große wirksame
Federlänge erreicht, mit der Folge, daß die Federkennlinie
vergleichsweise flach ist und eine gut reproduzierbare
Klemmkraft gewährleistet wird. Darüber hinaus haben
Temperaturschwankungen nur einen geringen Einfluß auf die
Klemmkraft, weil eine Ausdehnung der ersten Federabschnitte
durch eine Ausdehnung der weiteren Federabschnitte
weitestgehend kompensiert werden kann.
Die ringförmig geschlossenen Federelemente sind vorzugsweise
derart ausgebildet, daß sie mit radial einwärts gerichteten
Bereichen (Zungen) die Andruckkörper beaufschlagen. Bei
einer solchen Ausgestaltung der Federelemente treten bei
Temperaturerhöhung einander entgegenwirkende
Größenänderungen an dem Federelement auf, indem einerseits
der Außendurchmesser des Federelements und andererseits die
radiale Länge der radial einwärts gerichteten Bereiche
anwächst.
Derartige Federelemente können in besonders vorteilhafter
Weise als Stanzteile ausgebildet sein.
Die Andruckkörper sind vorzugsweise so ausgebildet, daß die
Spannung des Federelements zwangsläufig erhöht wird, wenn
das Federelement von einem axialen Ende der Andruckkörper
aus auf den Andruckkörpern in Richtung der anderen axialen
Enden verschoben wird.
Bei einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung
ist vorgesehen, daß die Andruckkörper bereits unter
Federspannung zusammengehalten werden, wenn das Federelement
auf das eine axiale Ende aufgeschoben ist.
Außerdem können die einander zugewandten Seiten der
Andruckkörper in dieser Position des Federelements ein zu
den anderen axialen Enden der Andruckkörper hin geöffnetes
Maul zum Einschieben des Sensorelements bilden, welches dann
bei Verschiebung des Federelements zu den anderen axialen
Enden der Andruckkörper hin mit großer Kraft zwischen den
Andruckkörpern festgehalten wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung noch
genauer beschrieben, in der besonders bevorzugte
Ausführungsformen dargestellt sind. Dabei zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen
Gasmeßfühlers,
Fig. 2 ein Schnittbild entsprechend der Schnittlinie
II-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine abgeänderte Ausführungsform der
Einzelheit III in Fig. 1,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines
vorteilhaften Federelements mit zugeordneten
Andruckkörpern,
Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung
einer Anordnung mit Federelement sowie
Andruckkörpern gemäß Fig. 4,
Fig. 6 ein weiteres vorteilhaftes Federelement,
Fig. 7 ein nochmals abgewandeltes Federelement,
Fig. 8 ein besonders vorteilhaftes Federelement und
Fig. 9 bis 14 verschiedene Ansichten eines Druckkörpers für
das Federelement der Fig. 8.
In Fig. 1 ist ein Längsschnitt eines Gasmeßfühlers 1
schematisiert dargestellt. Dieser besitzt ein Gehäuse,
welches im wesentlichen aus einem mit Öffnungen 2 versehenen
meßgasseitigen Schutzrohr 3, einem mittleren Hülsenteil 4
sowie einem Rohrteil 5 besteht. Diese Teile sind miteinander
fest verbunden, beispielsweise durch Schweißung.
Innerhalb des Hülsenteiles 4 sind zwei Keramikformteile 6
und 7 angeordnet, zwischen denen ein keramisches
Dichtelement 8 untergebracht ist, welches einen
Gasdurchtritt vom Innenraum des Schutzrohres 3 zum Innenraum
des Rohrteiles 5 verhindert. Die Keramikformteile 6 und 7
haltern ein das Dichtelement 8 sowie die Keramikformteile 6
und 7 durchsetzendes keramisches Sensorelement 9, dessen in
Fig. 1 unteres Ende in grundsätzlich bekannter Weise als
Lambda-Sonde ausgebildet ist, deren Elektroden über nicht
dargestellte, im Sensorelement 9 untergebrachte elektrische
Leiterbahnen mit auf dem Körper des Sensorelementes 9 an
dessen anderem Ende angeordneten Kontaktflächen 10
elektrisch verbunden sind.
Diese Kontaktflächen 10 sind elektrisch mit
Anschlußleitungen 11 verbunden, die eine das obere Ende des
Rohrteiles 5 verschließende Verschlußscheibe 12 aus
elektrisch isolierendem Material durchsetzen und in die
Verschlußscheibe 12 eingebettet gehaltert sind.
Der elektrische Kontakt zwischen den Kontaktflächen 10 und
den Anschlußleitungen 11 wird dadurch aufrechterhalten, daß
die Anschlußleitungen 11 mittels keramischer Andruckkörper
13 gegen die Kontaktflächen 10 gepreßt werden. Zu diesem
Zweck sind die Andruckkörper 13, welche gemäß Fig. 2
gemeinsam einen etwa kreisförmigen Querschnitt aufweisen,
innerhalb eines als Spannring ausgebildeten Federelementes
14 angeordnet, welches die Andruckkörper 13 mit großer
Vorspannung umfaßt und gegen die zugewandten Seiten des
Sensorelementes 9 spannt. Dementsprechend werden die
Anschlußleitungen 11 kraftschlüssig zwischen jeweils einem
Andruckkörper 13 und der zugeordneten Kontaktfläche 10 in
elektrischer Verbindung mit der jeweiligen Kontaktfläche 10
festgehalten.
Zusätzlich können die Anschlußleitungen 11 am Sensorelement
9 verklebt und/oder mit den jeweiligen Kontaktflächen 10
verschweißt sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann
das spannringartige Federelement 14 auf die Andruckkörper 13
aufgeschrumpft sein. Dazu wird das Federelement 14 mit einem
Untermaß bezüglich des Querschnittes der Andruckkörper 13
und des dazwischen geschalteten Sensorelementes 9
hergestellt und durch starke Erwärmung unter Ausnutzung der
damit verbundenen Wärmeausdehnung des das Federelement 14
bildenden Stahlmaterials hinreichend erweitert, so daß das
Federelement 14 nach Zwischenschaltung des Sensorelementes 9
sowie der Anschlußleitungen 11 zwischen die Andruckkörper 13
axial auf die Andruckkörper 13 aufgeschoben werden kann.
Statt dessen ist es auch möglich und vorteilhaft, den
Außenumfang der Andruckkörper 13 gemäß Fig. 3 konisch
auszubilden und den Innenumfang des spannringartigen
Federelementes 14 entsprechend als Innenkonus auszuformen,
so daß sich das Federelement 14 unter zunehmender
Verspannung auf die Andruckkörper 13 aufschieben und auf
diesen durch Selbsthemmung haltern läßt.
Bei der Ausführungsform der Fig. 4 und 5 ist das
Federelement 14 ein ringförmig geschlossenes gestanztes
Scheibenteil mit einer im Querschnitt im wesentlichen H-
förmigen Öffnung, derart, daß an dem scheibenförmigen
Federelement nach einwärts gerichtete Lappen 15 gebildet
werden. Diese Lappen 15 greifen in axiale Kanäle 16 ein, die
auf den Außenseiten der Andruckkörper 13 ausgebildet sind.
Dabei können die Böden der Kanäle 16 als geneigte Rampen
ausgebildet sein, die von den in Fig. 5 linken Enden der
Andruckkörper 13 zu deren rechten Enden hin ansteigt.
Wenn das scheibenförmige Federelement 14 gemäß Fig. 5
zunehmend in Richtung der Steigung der vorgenannten Rampen
auf die Andruckkörper 13 axial aufgeschoben wird, werden die
Lappen 15 entgegen der Aufschubrichtung weggebogen.
Gleichzeitig wölbt sich das scheibenförmige Federelement 14,
wobei die Konkavseite der gewölbten Scheibe in
Aufschubrichtung weist. Im Ergebnis bilden damit die die
Lappen 15 miteinander verbindenden Bereiche des
scheibenförmigen Federelementes 14 erste Federabschnitte
14', während die Lappen 15 weitere Federabschnitte 14"
bilden, wobei die Scheibenbereiche zwischen den
Federabschnitten 14' und 14" auf Torsion beansprucht
werden. Die auf den Böden der Kanäle 16 aufsitzenden freien
Enden der Lappen 15 liegen vor der Konvexseite der vom
scheibenförmigen Federelement 14 gebildeten Wölbung.
Bei entsprechender Bemessung der Lappen 15 sowie der Dicke
des scheibenförmigen Federelementes 14, welches wiederum aus
einem Federstahlmaterial, z. B. Inconell, gefertigt ist,
werden die Andruckkörper 13 mit hohen Preßkräften gegen das
Sensorelement 9 gedrängt, so daß die Anschlußleitungen 11
wiederum sicher durch Kraftschluß auf den zugeordneten
Kontaktflächen 10 festgehalten werden, vgl. Fig. 5.
Gegebenenfalls besteht zur Erhöhung der Preßkräfte die
Möglichkeit, mehrere scheibenförmige Federelemente 14 auf
die Andruckkörper 13 aufzuschieben.
Am Außenumfang des scheibenförmigen Federelementes 14 können
Radialfortsätze 17 vorgesehen sein, die vorzugsweise quer zu
den Lappen 15 angeordnet sind und das Federelement 14 unter
elastischer Verbiegung an der Innenumfangswand des
Rohrteiles 5 (vgl. Fig. 1) abzustützen vermögen. Dadurch
wird einerseits eine zusätzliche Halterung des
Federelementes 14 am Rohrteil 5 des Gehäuses des
Gasmeßfühlers 1 und andererseits auch eine
Schwingungsdämpfung für die vom Federelement 14
eingespannten Teile - Andruckkörper 13, Sensorelement 9 und
Anschlußleitungen 11 - gewährleistet.
Das in Fig. 6 dargestellte Federelement 14 ist als
ringförmig geschlossenes Drahtbügelteil mit den ersten
Federabschnitten 14' und den zweiten Federabschnitten 14"
ausgebildet, wobei die ersten Federabschnitte 14' wiederum
eine gewölbte Ebene definieren und die auf den
Andruckkörpern 13 aufsitzenden Bereiche der zweiten
Federabschnitte 14" vor der Konvexseite der gewölbten Ebene
liegen.
Die Fig. 7 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei der
die ersten Federabschnitte 14' wiederum nach Art von
Drahtbügeln ausgebildet und die zweiten Federabschnitte 14"
in Form von Biegezungen ausgestaltet sind, deren freie Enden
auf den jeweiligen Andruckkörpern 13 unter Spannung
aufsitzen.
Das Federelement 14 der Fig. 8 ist als kreisscheibenförmiges
Stanzteil aus Federstahlblech ausgebildet. Es besitzt eine
Dicke von z. B. 4 bis 7 mm und einen kreisförmigen
Außenumfang mit einem Außendurchmesser Da von beispielsweise
10,2 mm. Am Innenumfang sind zwei trapezförmige Zungen Z
ausgebildet, mit denen das Federelement 14 nachfolgend
anhand der Fig. 9 bis 14 beschriebene Andruckkörper
gegeneinander spannt. Im übrigen ist der Innenumfang des
Federelementes 14 unrund ausgebildet, wobei beispielsweise
ein Innendurchmesser D1 ein Maß von 6 mm, ein
Innendurchmesser D2 ein Maß von beispielsweise 6,4 mm und
ein Innendurchmessern D3 ein Maß von 6,6 mm haben kann. Die
unterschiedliche radiale Breite des Federelementes 14
berücksichtigt die örtlich unterschiedlichen Biege- bzw.
Torsionskräfte, die an dem Federelement auftreten, wenn
dieses bestimmungsgemäß zum Verspannen der Andruckkörper am
Sensorelement eingesetzt wird. Bei der dargestellten Form
wird das Federmaterial überall etwa gleich stark belastet.
Insbesondere wird ein etwa linearer Kraftanstieg erreicht,
wenn die einander zugewandten Enden der Zungen Z
auseinandergedrängt werden.
Das Federelement 14 der Fig. 8 wirkt mit Andruckkörpern 13
der in den Fig. 9 bis 14 dargestellten Art zusammen. Dabei
wird dieser Andruckkörper jeweils paarweise - analog den
Andruckkörpern 13 in den Fig. 4 und 5 - eingesetzt. Die
Zungen Z des in Fig. 8 dargestellten Federelements 14
entsprechen den Federabschnitten 14" des Federelements 14
in den Fig. 4 bis 7.
Fig. 9 zeigt die dem zu halternden Sensorelement (nicht
dargestellt) zugewandte Seite. Die entgegengesetztes Seite
des Andruckkörpers 13 ist in Fig. 11 dargestellt. Die Fig.
13 und 14 zeigen die beiden Stirnseiten des Andruckkörpers,
und die Fig. 10 und 12 zeigen Schnittbilder entsprechend den
Schnittlinien X-X in Fig. 9 bzw. XII-XII in Fig. 11.
Wie insbesondere aus den Fig. 11 und 12 ersichtlich ist,
besitzt der Andruckkörper 13 auf seiner Außenseite einen
axialen Kanal 16, in den das Federelement der Fig. 8 mit
einer seiner Zungen Z eingreift. Der Boden des Kanals 16
besitzt an dem in den Fig. 11 und 12 linken Ende des
Andruckkörpers 13 eine erste Rasterhebung 161, an die sich
nach rechts eine erste Rastfläche 162 anschließt. Diese geht
nach rechts in eine Rampe 163 über, an die eine weitere
Rasterhebung 164 sowie eine dahinter liegende weitere
Rastfläche 165 anschließen.
Wenn also das Federelement 14 der Fig. 8 mit seinen Zungen Z
über die erste Rasterhebung 161 hinweg auf die erste
Rastfläche 162 geschoben wird, nimmt das Federelement 14
eine erste Rastlage ein. Bei weiterer Verschiebung des
Federelementes 14 in den Fig. 11 und 12 nach rechts werden
die Zungen Z
- unter zunehmender Verbiegung der Zungen sowie des gesamten
Federelementes 14 - über die Rampe 163 sowie die weitere
Rasterhebung 164 hinweg in eine stark verspannte Rastlage
gebracht, in der die Zungen gegen die weitere Rastfläche 165
gespannt sind und das ringscheibenförmige Federelement an
einer Anschlagfläche 166 des Andruckkörpers 13 unter
Anschmiegung anliegt.
Eine Besonderheit des in den Fig. 9 bis 14 dargestellten
Andruckkörpers 13 besteht darin, daß dieser zusammen mit
einem gleichartigen Andruckkörper ein zur Aufnahme des
Sensorelements 9 (vgl. Fig. 1) geeignetes Maul bildet, mit
dem das Sensorelement 9 zangenartig erfaßt werden kann.
Hierzu besitzt der Andruckkörper 13 gemäß den Fig. 9, 10 und
12 an seinem in der Zeichnung linken Ende einen Vorsprung
171 mit einer im Querschnitt etwa halbkreisförmigen
Vertiefung 172 sowie einen weiteren Vorsprung 173 mit einer
zur Vertiefung 172 gegengleichen Erhebung 174.
Bei paarweise Anordnung der in den Fig. 9 bis 14
dargestellten Andruckkörper 13 nimmt die Vertiefung 172 des
einen Andruckkörpers die Erhebung 174 des anderen
Andruckkörpers und umgekehrt auf. Die Vorsprünge 171 und 173
mit ihren Vertiefungen 172 bzw. Erhebungen 174 bilden damit
ein "Kiefergelenk", welches durch das Federelement 14 der
Fig. 8 zusammengehalten wird, wenn dessen Zungen Z auf den
ersten Rastflächen 162 sitzen.
Am in den Fig. 9 und 12 rechten Ende des Andruckkörpers ist
ein seitlicher Vorsprung 181 angeordnet, welcher auch in den
Ansichten der Fig. 13 und 14 sichtbar ist. Wenn also zwei
Andruckkörper 13 der in den Fig. 9 bis 14 dargestellten Art
paarweise unter Bildung des vorgenannten Kiefergelenkes
angeordnet werden, ist der seitliche Vorsprung 181 jedes
Andruckkörpers gegen einen gegenüberliegenden flachen
Bereich ohne Vorsprung am anderen Andruckkörper 13
gerichtet.
Zwischen den einander zugewandten Seiten (vgl. Fig. 9) der
beiden Andruckkörper 13 läßt sich dann im Bereich zwischen
den seitlichen Vorsprüngen 181 der beiden Andruckkörper 13
ein Sensorelement einschieben, nachdem zuvor die zu
kontaktierenden Anschlußdrähte in axiale Rinnen 183, vgl.
Fig. 9, eingelegt bzw. eingeschoben worden sind.
Wenn nun das Federelement 14 der Fig. 8 gegen die
Anschlagfläche 166 geschoben wird, wird das zwischen den
Andruckkörpern 13 gebildete und das Sensorelement
aufnehmende Maul mit großer Kraft geschlossen, so daß die
Anschlußdrähte gegen die entsprechenden Kontaktflächen
angedrückt werden.
Claims (18)
1. Verfahren zur Herstellung eines Gasmeßfühlers (1),
insbesondere Lambda-Sonde oder Temperaturmeßfühler zur
Erfassung eines Parameters einer Gaskomponente, wobei
der Gasmeßfühler (1) ein Sensorelement (9), mindestens
eine auf dem Sensorelement angeordnete Kontaktfläche
(10) sowie eine mit der Kontaktfläche (10) elektrisch
verbundene Anschlußleitung (11) aufweist, wobei die
Anschlußleitung (11) zwischen die Kontaktfläche (10) und
mindestens einem von einem ringförmig geschlossenen
Federelement (14) gegen das Sensorelement (8) gespannten
Andruckkörper (13) kraftschlüssig eingespannt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmig geschlossene
Federelement (14) als Spannring beziehungsweise
Spannhülse ausgebildet ist und auf die Andruckkörper
(13) aufgeschrumpft wird.
2. Gasmeßfühler, (1) zur Erfassung eines Parameters einer
Gaskomponente, insbesondere Lambda-Sonde oder
Temperaturmeßfühler, mit einem Sensorelement (9),
mindestens einer auf dem Sensorelement angeordneten
Kontaktfläche (10) sowie mit einer mit der Kontaktfläche
(10) elektrisch verbundenen Anschlußleitung (11), die
zwischen der Kontaktfläche (10) und mindestens einem von
einem Federelement (14) gegen das Sensorelement (9)
gespannten Andruckkörper (13) kraftschlüssig eingespannt
ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (14)
ringförmig geschlossen ist, daß der/die Andruckkörper
(13) zumindest bereichsweise konisch ausgebildet
ist/sind, daß der Innenumfang des Federelements (14) als
Innenkonus ausgeformt ist, und daß das ringförmig
geschlossene Federelement (14) auf den Konus unter
Verspannung axial aufgeschoben bzw. aufschiebbar ist.
3. Gasmeßfühler (1) zur Erfassung eines Parameters einer
Gaskomponente, insbesondere Lambda-Sonde oder
Temperaturmeßfühler, mit einem Sensorelement (9),
mindestens einer auf dem Sensorelement angeordneten
Kontaktfläche (10) sowie mit einer mit der Kontaktfläche
(10) elektrisch verbundenen Anschlußleitung (11), die
zwischen der Kontaktfläche (10) und mindestens einem von
einem Federelement (14) gegen das Sensorelement (9)
gespannten Andruckkörper (13) kraftschlüssig eingespannt
ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (14)
mindestens einen Federabschnitt (14", Z) aufweist, der im
eingespannten Zustand in eine Richtung verformt ist, die
eine wesentliche Komponente parallel zur Längsachse des
Sensorelements (9) aufweist, und der auf den
Andruckkörper (13) eine Kraft mit einer wesentlichen
Komponente senkrecht zur Längsachse des Sensorelements
(9) ausübt.
4. Gasmeßfühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Federabschnitt (14", Z) des Federelements (14) ein
radial einwärts gerichteter, zungenartiger Bereich ist,
der in einen axialen Kanal (16) des Andruckkörpers (13)
eingreift, und daß der Federabschnitt (14", Z) des
Federelements (14) im eingespannten Zustand elastisch
verformt ist.
5. Gasmeßfühler nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Federelement (14) ringförmig
geschlossen ist und im aufgespannten Zustand zwei
einander etwa diametral gegenüberliegende erste
Federabschnitte (14') sowie zumindest zwei weitere
Federabschnitte (14") aufweist, wobei die ersten
Federabschnitte eine bezüglich einer Radialachse des
ringförmigen Federelements (14) gewölbte virtuelle Ebene
definieren und die weiteren Federabschnitte (14")
zwischen den ersten Federabschnitten (14') auf bzw. vor
der Konvexseite der gewölbten Ebene angeordnet sind.
6. Gasmeßfühler nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß alle Federabschnitte als Federbügel
ausgebildet sind.
7. Gasmeßfühler nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die weiteren Federabschnitte (14")
als zungenartige Teile ausgebildet sind.
8. Gasmeßfühler nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Federelement (14) als Federring
in Form einer Ringscheibe mit Bereichen
unterschiedlicher radialer Breite ausgebildet ist.
9. Gasmeßfühler nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (14) als
Stanzteil ausgebildet ist.
10. Gasmeßfühler nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß das Federelement (14) zumindest zwei
einander relativ zum Sensorelement (9) etwa diametral
gegenüberliegende Andruckkörper (13) gegen das
Sensorelement (9) spannt.
11. Gasmeßfühler nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Andruckkörper (13) zumindest
eine Anschlußleitung (11) auf einer zugeordneten
Kontaktfläche (10) des Sensorelements (9) mit durch das
Federelement (14) bewirktem Kraftschluß haltert.
12. Gasmeßfühler nach einem der Ansprüche 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest zwei
Andruckkörper (13) bei auf deren eine axiale Enden
aufgeschobenem Federelement (14) gegeneinander
angedrückt sind und ein zu ihren anderen axialen Enden
hin geöffnetes Maul zur Aufnahme des Sensorelements (9)
bilden, und daß dieses Maul durch Verschiebung des
Federelements in Richtung der anderen axialen Enden der
Andruckkörper schließbar bzw. auf dem Sensorelement
kraftschlüssig verspannbar ist.
13. Gasmeßfühler nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis
12, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (14) an
den einen axialen Enden der Andruckkörper (13) in eine
erste Rastfläche (162) an den einen Enden und/oder bei
Verschiebung in Richtung der anderen axialen Enden in
eine weitere Rastfläche (165) an den letztgenannten
Enden eingreift.
14. Gasmeßfühler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß das Federelement (14) in der weiteren Rastfläche
(165) an den anderen axialen Enden der Andruckkörper
(13) mit erhöhter Federspannung sitzt.
15. Gasmeßfühler nach Anspruch 13 oder 14, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen zwei in Axialrichtung der
Andruckkörper (13) beabstandeten Rastflächen (162, 165)
für das Federelement (14) an den Andruckkörpern (13)
Rampen (163) angeordnet sind, derart, daß das
Federelement bei axialer Verschiebung in Richtung der
weiteren Rastfläche (165) zunehmend verspannt wird.
16. Gasmeßfühler nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rastflächen (162, 165) und/oder
Rampen (163) als Teilbereiche von axialen Kanälen (16)
an den Andruckkörpern (13) ausgebildet sind.
17. Gasmeßfühler nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß das ringförmig geschlossene
Federelement (14) nach radial außen gerichtete Fortsätze
(17) aufweist, die das Federelement (14) sowie die von
ihr verspannten Teile (9, 11, 13) an der Innenwand eines
Gehäuseteiles (5) des Gasmeßfühlers (1) durch Klemmung
haltern und/oder schwingungsgedämpft abstützen.
18. Gasmeßfühler nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Federelemente (14)
parallel nach Art eines Federpaketes angeordnet sind.
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