Stand der TechnikState of the art
Die
Erfindung geht aus von einem Gassensor, insbesondere zur Bestimmung
der physikalischen Eigenschaft eines Messgases, nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.The
The invention is based on a gas sensor, in particular for the determination
the physical property of a sample gas, according to the generic term
of claim 1.
Bei
einem bekannten Gassensor oder Gasmessfühler dieser Art ( DE 41 26 378 A1 ) weist die Kontaktiervorrichtung
zwei am Endabschnitt des Sensorelements sich gegenüberliegende
Kontakthalter, ein ringartiges Federelement, das in Umfangsrichtung
eine Unterbrechung aufweist, so dass zwei einander zugekehrte Federenden
gebildet sind, und einen die Kontakthalter mit Federelement umfassendes
Abstützglied
auf. Die Kontakthalter nehmen auf Andruckflächen, die auf voneinander abgekehrten Großflächen des
Endabschnitts des Sensorelements angeordneten Kontaktflächen zugekehrt
sind, elektrische Kontaktelemente auf, die insbesondere als Kontaktzungen
oder -fahnen oder -streifen ausgebildet sind und durch die Vorspannung
des Federelements auf die Kontaktflächen des Sensorelements aufgepresst
werden und dadurch eine elektrische Verbindung zu einer an die Kontaktiervorrichtung
geführten,
mehradrigen Anschlussleitung für
das Sensorelement herstellen. Das Abstützglied ist als eine im Querschnitt
im wesentlichen U-förmige
Stützhülse aus
dünnem
Federstahlblech ausgebildet, die die durch das Federelement auf
das Sensorelement aufgepressten Kontakthalter auf einem Großteil deren Umfangs
umfasst und ausgescherte, schräg
nach außen
gebogene Federstege besitzt, die sich mit ihren unter mechanischer
Vorspannung stehenden, freien Enden an einer Schutzhülse abstützen. Hierdurch
wird eine Schüttel-
und Schwingungsfestigkeit der Kontaktiervorrichtung innerhalb der
Schutzhülse gewährleistet.
Die Schutzhülse
umschließt
die Kontaktiervorrichtung und ist endseitig mit einem elastischen,
stopfenartigen Formteil abgeschlossen, wobei zwischen Formteil und
Schutzhülse
ein Dichtungsring eingelegt ist. Das Formteil weist eine Durchgangsöffnung für die Anschlussleitung
auf, in der auch die Verbindungsstellen zwischen den Kontaktelementen
und den elektrischen Adern der Verbindungsleitung einliegen.In a known gas sensor or gas sensor of this type ( DE 41 26 378 A1 ) The contacting device has two contact holders located opposite one another on the end section of the sensor element, a ring-like spring element which has an interruption in the circumferential direction, so that two mutually facing spring ends are formed, and a support member comprising the contact holder with spring element. The contact holders take on pressure surfaces, which are arranged on spaced large surfaces of the end portion of the sensor element arranged contact surfaces, electrical contact elements, which are in particular formed as a contact tongues or lugs or strips and pressed by the bias of the spring element on the contact surfaces of the sensor element and thereby produce an electrical connection to a guided to the contacting device, multi-core connecting cable for the sensor element. The support member is formed as a cross-sectionally substantially U-shaped support sleeve made of thin spring steel sheet, which comprises the pressed by the spring element on the sensor element contact holder on a large part of its circumference and has recessed obliquely outwardly bent spring webs, which with their under mechanical Support biased free ends on a protective sleeve. As a result, a shaking and vibration resistance of the contacting is ensured within the protective sleeve. The protective sleeve surrounds the contacting device and is closed at the end with an elastic, plug-like molded part, wherein between the molded part and the protective sleeve, a sealing ring is inserted. The molded part has a passage opening for the connecting line, in which also the connection points between the contact elements and the electrical wires of the connecting line einliegen.
Bei
der Montage von Kontaktiervorrichtung und Sensorelement wird die
Schutzhülse
soweit über die
Anschlussleitung zurückgezogen,
dass die Kontaktiervorrichtung frei zugänglich ist. Die Federenden des
ringartigen Federelements werden mittels eines Hilfswerkzeugs auseinandergedrückt, und
der die Kontaktflächen
tragende Endabschnitt des Sensorelements wird zwischen die Kontakthalter
eingeschoben. Dadurch, dass das ringartige Federelement dabei nicht
fest auf den Kontakthaltern aufliegt, kann der Endabschnitt ohne
Beschädigung
der empfindlichen Kontaktflächen,
die meist aus Platin oder Gold bestehen, zwischen die Kontakthalter
eingeschoben werden. Am Ende des Einsetzens des Sensorelements in
die Kontaktiervorrichtung wird das Hilfswerkzeug entfernt, so dass
jetzt die mechanische Vorspannung des Federelements auf die Kontakthalter
mit dazwischenliegendem Endabschnitt des Sensorelements wirkt. Danach
wird die Schutzhülse über Formteil
und Kontaktiervorrichtung bis hin zu dem Sensorgehäuse geschoben,
in dem das Sensorelement mittels einer Schutzkappe verbaut ist,
und dabei das Formteil in den Endabschnitt der Schutzhülse eingesetzt.
Nun wird der eine Endabschnitt der Schutzhülse auf dem Formteil verpresst
und der andere Endabschnitt der Schutzhülse auf dem Sensorgehäuse verschweißt.at
the assembly of contacting and sensor element is the
protective sleeve
so far about the
Connection line withdrawn,
that the contacting device is freely accessible. The spring ends of the
ring-like spring element are pushed apart by means of an auxiliary tool, and
the contact surfaces
supporting end portion of the sensor element is between the contact holder
inserted. Because the annular spring element is not
firmly rests on the contact holders, the end section without
damage
the sensitive contact surfaces,
mostly made of platinum or gold, between the contact holders
be inserted. At the end of insertion of the sensor element in
the contacting device, the auxiliary tool is removed, so that
now the mechanical bias of the spring element on the contact holder
with intermediate end portion of the sensor element acts. After that
is the protective sleeve over molding
and contacting device pushed up to the sensor housing,
in which the sensor element is installed by means of a protective cap,
and while the molding used in the end portion of the protective sleeve.
Now the one end portion of the protective sleeve is pressed onto the molded part
and the other end portion of the protective sleeve welded to the sensor housing.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der
erfindungsgemäße Gassensor
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass beim Feigen
von Kontaktiervorrichtung und Sensorelement die Anschlussleitung,
das Formteil und sonstige Bauteile der sog. Kabelbaum-Baugruppe
sowie die Kontaktiervorrichtung sich bereits in ihrem endmontierten
Zustand in der Schutzhülse
befinden und das Formteil auch bereits mit der Schutzhülse verpresst
oder verstemmt ist. Das Fügen
von Sensorelement und Kontaktiervorrichtung erfolgt automatisch beim
Einführen
des im Sensorgehäuse
verbauten Sensorelements in die Schutzhülse, wobei zugleich in der
Fügeendstellung
die Schutzhülse
ihre vorbestimmte Lage auf dem Sensorgehäuse erreicht, so dass lediglich
noch das Verschweißen
des kabelbaumfernen Endes der Schutzhülse an dem Sensorgehäuse vorgenommen
werden muss. Die erfindungsgemäß als Federelement
zum Aufpressen der Kontakthalter auf das Sensorelement und die Fügehilfe
verwendete Federklammer mit Federsteg und Federschenkel stützt in Fügeendstellung
zugleich die Kontaktiervorrichtung an der Schutzhülse ab,
so dass – anders
als bei den eingangs beschriebenen bekannten Gassensoren – ein gesondertes
Abstützglied
eingespart werden kann. Damit reduziert sich die Anzahl der Bauteile
weiter und Fertigungs- und Montagekosten können gesenkt werden. In der
Fügebeginnstellung
wirkt kein oder nur ein stark reduzierter Kontaktdruck auf die Kontaktfläche am Sensorelement,
so dass das Fegen kontaktflächenschonend
erfolgt. In der Fügeendstellung
wird dagegen ein ausreichend hoher Kontaktdruck auf die Kontaktfläche ausgeübt.Of the
Gas sensor according to the invention
with the features of claim 1 has the advantage that when figs
of contacting device and sensor element the connection line,
the molded part and other components of the so-called. Harness assembly
as well as the contacting already in their final assembled
Condition in the protective sleeve
are located and the molded part already pressed with the protective sleeve
or caulked. The joining
Sensor element and contacting device takes place automatically when
Introduce
in the sensor housing
installed sensor element in the protective sleeve, wherein at the same time in the
Fügeendstellung
the protective sleeve
reaches its predetermined position on the sensor housing, so that only
still the welding
the cable tree distal end of the protective sleeve made on the sensor housing
must become. The invention as a spring element
for pressing the contact holder on the sensor element and the joining aid
used spring clip with spring bar and spring leg supports in Fügeendstellung
at the same time the contacting device on the protective sleeve,
so that - different
as in the known gas sensors described above - a separate
support member
can be saved. This reduces the number of components
continue and manufacturing and assembly costs can be reduced. In the
Joining start position
No or only a greatly reduced contact pressure acts on the contact surface on the sensor element,
so that the sweeping gentle on the contact surface
he follows. In the final joint position
In contrast, a sufficiently high contact pressure is exerted on the contact surface.
Durch
die in den weiteren Ansprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch
1 angegebenen Gassensors möglich.By
in the further claims
listed
activities
are advantageous developments and improvements of the claim
1 specified gas sensor possible.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die
Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:The
Invention is based on an embodiment shown in the drawing
explained in more detail in the following description. Show it:
1 eine
Seitenansicht eines Gassensors, teilweise geschnitten, mit einem
Sensorelement und einer Kontaktiervorrichtung in Fügebeginnstellung, 1 a side view of a gas sensor, partially in section, with a sensor element and a contacting device in joining start position,
2 eine
perspektivische Darstellung eines Ausschnitts des Gassensors in 1 mit
Kontaktiervorrichtung und Sensorelement in Fügebeginnstellung, 2 a perspective view of a section of the gas sensor in 1 with contacting device and sensor element in joining start position,
3 eine
perspektivische Darstellung eines Ausschnitts des Gassensors in 1 mit
Kontaktiervorrichtung und Sensorelement in Fügeendstellung. 3 a perspective view of a section of the gas sensor in 1 with contacting device and sensor element in Fügeendstellung.
Der
in 1 schematisiert in Seitenansicht teilweise geschnitten
dargestellte Gassensor dient zur Messung einer physikalischen Eigenschaft
eines Messgases und ist beispielsweise eine Lambdasonde, mit welcher
die Sauerstoffkonzentration im Abgas einer Brennkraftmaschine messbar
ist. Der Gassensor besitzt ein Gehäuse 11, in dem ein
stabförmiges Sensorelement 12 gasdicht
fixiert ist. Der Gassensor 12 ist mit einer elektrischen
Anschlussleitung 13 verbunden, die zum Anschluss des Sensorelements 12 an
ein hier nicht dargestelltes Steuergerät dient. Die Anschlussleitung 13 weist
eine gasdurchlässige
Kabelumhüllung 14 auf,
in der mehrere Anschlusskabel 15 geführt sind, von denen in 1 zwei
Anschlusskabel 15 zu sehen sind. Jedes Anschlusskabel 15 besitzt
einen elektrischen Leiter, der von einem Isoliermantel umgeben ist.The in 1 schematically shown in side view partially cut gas sensor used to measure a physical property of a sample gas and is for example a lambda probe, with which the oxygen concentration in the exhaust gas of an internal combustion engine can be measured. The gas sensor has a housing 11 in which a rod-shaped sensor element 12 is fixed in a gastight manner. The gas sensor 12 is with an electrical connection cable 13 connected to the connection of the sensor element 12 to a not shown here controller is used. The connection cable 13 has a gas-permeable cable sheath 14 on, in the several connection cables 15 are led, of which in 1 two connecting cables 15 you can see. Each connection cable 15 has an electrical conductor, which is surrounded by an insulating jacket.
Das
Gehäuse 11 weist
einen messgasseitigen Gehäuseabschnitt 111,
einen anschlussseitigen Gekäuseabschnitt 112 und
einen dazwischen angeordneten Montagesechskant 113 auf.
Am messgasseitigen Gehäuseabschnitt 111 ist
ein Schutzrohr 16 mit Gasein- und Gasauslassöffnungen 17 befestigt. Das
Schutzrohr 16 umgibt einen aus dem Gehäuse 11 herausragenden,
messgasseitigen Abschnitt des Sensorelements 12. Am messgasseitigen
Gehäuseabschnitt 111 des
Gehäuses 11 ist
ein Gewinde 18 angebracht, mit dem der Gassensor in einem
das Messgas führenden
Messgasrohr, z. B. in dem Abgasrohr der Brennkraftmaschine, befestigt
wird. Am anschlussseitigen Gehäuseabschnitt 112 des
Gehäuses 11 ist
eine metallische Schutzhülse 20 mittels einer
radial umlaufenden Schweißnaht 19 gasdicht befestigt.
Innerhalb der Schutzhülse 20 ist
auf dem anschlussseitigen Gehäuseabschnitt 112 eine Schutzkappe 21 aufgesetzt,
die eine axiale Druckkraft auf eine im Innern des Gehäuses 11 das
Sensorelement 12 gasdicht umschließende, keramische Dichtung 47 aufbringt
und diese dadurch gegen die Gehäuseinnenwand
presst. Das stabförmige
Sensorelement 12 besitzt auf voneinander abgekehrten Großflächen seines
aus der Schutzkappe 21 vorstehenden, anschlussseitigen
Endabschnitts 121 Kontaktflächen 22, die in 1 nur
schematisiert angedeutet sind. Diese Kontaktflächen 22 sind mittels
einer Kontaktiervorrichtung 23 mit den elektrischen Leitern
der Anschlusskabel 15 verbunden. Hierzu sind Kontaktelemente 24 vorgesehen,
die beispielsweise als Kontaktzungen, Kontaktstreifen oder Kontaktfahnen
ausgebildet, mit den elektrischen Leitern der Anschlusskabel 15 durch
Crimpen verbunden und mittels der Kontaktiervorrichtung 23 auf
die Kontaktflächen 22 aufgedrückt sind.
Die Schutzhülse 20 weist
ausgehend von dem Gehäuse 11 drei
im Durchmesser abgestufte Hülsenabschnitte 201, 202 und 203 auf.
Der durchmessergrößte Hülsenabschnitt 201 sitzt
endseitig auf dem Gehäuse 11 auf und
im durchmesserkleinsten Hülsenabschnitt 203 liegt
ein die Schutzhülse 20 verschließendes Formteil 25 ein.
Der mittlere Hülsenabschnitt 202 überdeckt im
wesentlichen die Kontaktiervorrichtung 23. Auf den durchmesserkleinsten
Hülsenabschnitt 203 ist das
Ende der Kabelumhüllung 14 aufgeschoben. Das
Formteil 25 weist eine der Anzahl der Anschlusskabel 15 entsprechende
Zahl von Durchgangslöchern
auf, durch die die Anschlusskabel 15 bis zur Crimpstellung
mit den Kontaktelementen 24 hindurchgeführt sind. Das Formteil 25 ist
im durchmesserkleinsten Hülsenabschnitt 203 durch
Verpressen oder Verstemmen unverschieblich festgelegt.The housing 11 has a measuring gas side housing section 111 , a connection-side box section 112 and a mounting hexagon in between 113 on. At the measuring gas side housing section 111 is a protective tube 16 with gas inlet and gas outlet openings 17 attached. The protective tube 16 surrounds you from the housing 11 outstanding, measuring gas side portion of the sensor element 12 , At the measuring gas side housing section 111 of the housing 11 is a thread 18 attached, with the gas sensor in a measuring gas leading the sample gas tube, z. B. in the exhaust pipe of the internal combustion engine, is attached. At the connection-side housing section 112 of the housing 11 is a metallic protective sleeve 20 by means of a radial circumferential weld 19 attached gas-tight. Inside the protective sleeve 20 is on the connection-side housing section 112 a protective cap 21 put on an axial compressive force on one inside the housing 11 the sensor element 12 gastight enclosing, ceramic seal 47 applies and thereby presses against the inside wall of the housing. The rod-shaped sensor element 12 has on facing away large areas of his from the protective cap 21 protruding, connection-side end portion 121 contact surfaces 22 , in the 1 are indicated only schematically. These contact surfaces 22 are by means of a contacting device 23 with the electrical conductors of the connection cables 15 connected. These are contact elements 24 provided, for example, as contact tongues, contact strips or contact lugs formed with the electrical conductors of the connection cable 15 connected by crimping and by means of the contacting device 23 on the contact surfaces 22 are imprinted. The protective sleeve 20 points away from the housing 11 three graduated in diameter sleeve sections 201 . 202 and 203 on. The largest diameter sleeve section 201 sits on the end of the housing 11 on and in the smallest diameter sleeve section 203 is the protective sleeve 20 closing molding 25 one. The middle sleeve section 202 essentially covers the contacting device 23 , On the smallest diameter sleeve section 203 is the end of the cable sheath 14 postponed. The molding 25 indicates one of the number of connection cables 15 corresponding number of through holes through which the connecting cables 15 until crimping with the contact elements 24 passed through. The molding 25 is in the smallest diameter sleeve section 203 fixed immovably by compression or caulking.
Die
in 1 nur schematisch angedeutete Kontaktiervorrichtung 23 ist
in 2 und 3 in konstruktiver Ausführung perspektivisch
dargestellt, wobei Sensorelement 12 und Kontaktiervorrichtung 23 in 2 in
Fügebeginnstellung
in 3 in Fügeendstellung
dargestellt sind. Die Kontaktiervorrichtung 23 weist zwei
sich am Sensorelement 12 gegenüberliegende Kontakthalter 26, 27 und
ein die beiden Kontakthalter 26, 27 übergreifendes
Federelement 28 auf, das jeden Kontakthalter 26, 27 auf
eine Großfläche des
Endabschnitts 121 des Sensorelements 12 aufpresst,
wobei zugleich das Federelement 28 sich an dem mittleren
Hülsenabschnitt 202 abstützt, so
dass eine Schüttel-
und Schwingungsfestigkeit der Kontaktiervorrichtung 23 innerhalb
der Schutzhülse 20 gewährleistet
ist. Jeder Kontakthalter 26, 27 weist eine der
Gesamtanzahl der Kontaktflächen 22 auf
die Großflächen des
Endabschnitts 121 entsprechende Zahl von Andruckflächen 261, 271 auf.
Bei mehreren Kontaktflächen
pro Großfläche sind
die Andruckflächen 261, 271 parallel
zueinander in Achsrichtung des Sensorelements 12 ausgerichtet. Die
Andruckflächen 261, 271 der
Kontakthalter 26, 27 sind auf den einander zugekehrten
Seiten der Kontakthalter 26, 27 angeordnet, so
dass sie bei zwischen den Kontakthaltern 26, 27 eingeschobenem Endabschnitt 121 jeweils
den Großflächen des
Endabschnitts 121 zugekehrt sind. Auf den Andruckflächen 261, 271 ist
jeweils ein Kontaktelement 24 aufgenommen, so dass bei
durch das Federelement 28 auf den Endabschnitt 121 aufgepressten
Kontakthaltern 26, 27 zwischen jeweils einen Kontaktelement 24 und
einer Kontaktfläche 22 ein
ausreichend hoher Kontaktdruck hergestellt ist, der eine gute leitfähige Verbindung
zwischen Leiterelement 24 und Kontaktfläche 22 herstellt,
so dass nur geringe Übergangsverluste
auftreten.In the 1 only schematically indicated contacting device 23 is in 2 and 3 shown in perspective in perspective constructive design, wherein sensor element 12 and contacting device 23 in 2 in joining start position in 3 are shown in Fügeendstellung. The contacting device 23 points two on the sensor element 12 opposite contact holders 26 . 27 and one the two contact holders 26 . 27 overarching spring element 28 up, that every contact holder 26 . 27 on a large surface of the end portion 121 of the sensor element 12 pressed, where at the same time the spring element 28 at the middle sleeve section 202 supported, so that a shaking and vibration resistance of the contacting device 23 inside the protective sleeve 20 is guaranteed. Every contact owner 26 . 27 indicates one of the total number of contact surfaces 22 on the large surfaces of the end section 121 corresponding number of pressure surfaces 261 . 271 on. If there are several contact surfaces per large area, the contact surfaces are 261 . 271 parallel to each other in the axial direction of the sensor element 12 aligned. The pressure surfaces 261 . 271 the contact holder 26 . 27 are on the facing sides of the contact holder 26 . 27 arranged so that they are between the contact holders 26 . 27 inserted end section 121 each of the large areas of the end section 121 are facing. On the Andruckflä chen 261 . 271 is in each case a contact element 24 taken so that when by the spring element 28 on the end section 121 Pressed contact holders 26 . 27 between each one contact element 24 and a contact surface 22 a sufficiently high contact pressure is established, which provides a good conductive connection between conductor element 24 and contact area 22 produced, so that only small transition losses occur.
Um
ein fertigungstechnisch einfaches und kostengünstiges Zusammensetzen von
Sensorelement 12 und Kontaktiervorrichtung 23,
das sog. Fügen,
zu realisieren, ist vor dem Fügen
einerseits die Schutzhülse 20 mit
der sog. Kabelbaum-Baugruppe aus Anschlussleitung 13 mit
Kabelumhüllung 14,
Anschlusskabeln 15, der mit letzteren verbundenen Kontaktiervorrichtung 23 und
aus Formteil 25 durch Verpressen oder Verstemmen des Formteils 25 fest verbunden
und andererseits das Sensorelement 12 im Gehäuse 11 mit
Schutzkappe 21 verbaut, wobei lediglich der Endabschnitt 121 des
Sensorelements 12 aus der Schutzkappe 21 herausragt.
Das Federelement 28 ist als axial verschiebliche Fügehilfe
gestaltet, die beim Fügen
einen Fügeweg
zwischen einer Fügebeginn-
und einer Fügeendstellung
zurücklegt
und sich hierzu an der Schutzkappe 21 abstützt. Der
von der Fügehilfe
zurückgelegte
Fügeweg
ist von dem Aufschiebeweg des gehäuseseitigen Hülsenendes
der Schutzhülse 20 auf
den anschlussseitigen Gehäuseabschnitt 112 des
Gehäuses 11 abgeleitet, d.
h. dass der Verschiebeweg, der erforderlich ist, um die Schutzhülse 20 in
ihre Endstellung auf dem Gehäuseabschnitt 112 aufzuschieben,
zwangsläufig
zu einer Relativverschiebung von Sensorelement 12 und Kontaktiervorrichtung 23 über den
Fügeweg
zwischen Fügebeginn-
und -endstellung führt.To a manufacturing technology simple and inexpensive assembly of sensor element 12 and contacting device 23 , To realize the so-called joining, on the one hand, the protective sleeve before joining 20 with the so-called wiring harness assembly from connecting cable 13 with cable sheath 14 , Connection cables 15 , the contacting device connected to the latter 23 and from molded part 25 by pressing or caulking the molding 25 firmly connected and on the other hand, the sensor element 12 in the case 11 with protective cap 21 installed, with only the end portion 121 of the sensor element 12 from the protective cap 21 protrudes. The spring element 28 is designed as an axially displaceable joining aid, which covers a joining path between a joining start and a joining end position during joining and for this purpose on the protective cap 21 supported. The distance traveled by the joining aid Fügeweg is the Aufschiebeweg the housing-side sleeve end of the protective sleeve 20 on the connection-side housing section 112 of the housing 11 derived, ie that the displacement required to the protective sleeve 20 in its end position on the housing section 112 defer, inevitably to a relative displacement of the sensor element 12 and contacting device 23 leads over the joining path between joint start and end position.
Beim
Fügen erfolgt
ein Einschieben des Endabschnitts 121 des Sensorelements 12 zwischen die
Kontakthalter 26, 27 dadurch, dass die Schutzhülse 20 mit
dem Ende des durchmessergrößten Hülsenabschnitt 201 auf
den anschlussseitigen Gehäuseabschnitt 112 des
Gehäuses 11 zunehmend
aufgeschoben wird.When joining, the end section is inserted 121 of the sensor element 12 between the contact holders 26 . 27 in that the protective sleeve 20 with the end of the largest diameter sleeve portion 201 on the connection-side housing section 112 of the housing 11 is increasingly deferred.
Um
beim Fügen
die mechanisch empfindlichen, üblicherweise
aus einem Edelmetall, wie Platin oder Gold, bestehenden Kontaktflächen 22 gegen mechanische
Beschädigung
zu schützen
ist die Fügehilfe
so ausgebildet, dass die vom Federelement 28 auf die Kontakthalter 26, 27 aufgebrachte
Aufpresskraft in der Fügebeginnstellung
deutlich kleiner ist als in der Fügeendstellung. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel
sind Federelement 28 und Fügehilfe durch eine U-förmige Federklammer 29 realisiert,
die einen quer zur Fügerichtung
sich erstreckenden Federsteg 291 und zwei davon einstückig abgehende,
identisch ausgebildete Federschenkel 292 aufweist. Die
Federklammer 29 ist einstückig aus einem streifenförmigen Federblech
gefertigt, wobei die Federschenkel 292 vom Federsteg 291 aus
zum Schenkelende hin stark verjüngt
sind. Der Federsteg 291 besitzt eine zentrale Öffnung 30 zum
Durchführen
des Endabschnitts 121 des Sensorelements 12. Die
Federklammer 29 ist relativ zu den Kontakthaltern 26, 27 so
angeordnet, dass der Federsteg 291 der Schutzkappe 21 zugekehrt
ist und die Federschenkel 292 die Kontakthalter 26, 27 auf
deren voneinander abgekehrten Rücken 262 und 272 übergreifen.
Die Rücken 262 und 272 sind
so ausgebildet, dass die zu dem der Schutzkappe 21 zugekehrten Ende
der Kontakthalter 26, 27 hin abfallen, also in Fügerichtung
ansteigen. Die Federschenkel 292 sind so geformt, dass
sie in einem sich an den Federsteg 291 anschließenden ersten
Schenkeabschnitt 292a einen vom Federsteg 291 aus
sich über
die Schenkellänge
verringernden Abstand und in einem sich daran anschließenden zweiten
Schenkelabschnitt 292b einen über die Schenkellänge zunehmenden Abstand
voneinander aufweisen. Die Schenkelenden 292c der vom Federsteg 291 zum
Schenkelende hin sich verjüngenden
Federschenkel 292 sind rechtwinklig so abgebogen, dass
die beiden Schenkelenden 292c der Federschenkel 292 einander
zugekehrt sind. Zwischen den Schenkelenden 292c und den Federschenkeln 292c ergibt
sich dadurch jeweils ein Umbiegungsabschnitt 292d. Die
Schenkelenden 292c tauchen in Führungsrinnen 31 ein,
die in den Kontakthaltern 26, 27 ausgebildet sind,
wobei sich jeweils eine Führungsrinne 31 in
Fügerichtung
am Ende eines ansteigenden Rückens 262 bzw. 272 anschließt.To join the mechanically sensitive, usually made of a precious metal, such as platinum or gold, contact surfaces 22 To protect against mechanical damage, the joining aid is designed so that the spring element 28 on the contact holder 26 . 27 Applied Aufpresskraft in the joining start position is significantly smaller than in the Fügeendstellung. In the described embodiment are spring element 28 and joining aid by a U-shaped spring clip 29 realized that a transversely to the joining direction extending spring bar 291 and two of them integrally outgoing, identically formed spring legs 292 having. The spring clip 29 is made in one piece from a strip-shaped spring plate, wherein the spring legs 292 from the spring bar 291 from the leg end are strongly tapered. The spring bar 291 has a central opening 30 for passing the end portion 121 of the sensor element 12 , The spring clip 29 is relative to the contact holders 26 . 27 arranged so that the spring bar 291 the protective cap 21 is facing and the spring legs 292 the contact holders 26 . 27 on their backs turned away from each other 262 and 272 spread. The back 262 and 272 are designed so that the to the cap 21 facing end of the contact holder 26 . 27 fall down, so rise in the joining direction. The spring legs 292 are shaped so that they are in one at the spring bar 291 subsequent first leg section 292a one from the spring bar 291 from over the leg length reducing distance and in an adjoining second leg portion 292b have an over the leg length increasing distance from each other. The leg ends 292c from the spring bar 291 towards the end of the leg tapering spring legs 292 are bent at right angles so that the two ends of the legs 292c the spring leg 292 facing each other. Between the ends of the legs 292c and the spring legs 292c This results in each case a Umbiegungsabschnitt 292d , The leg ends 292c dive into guide channels 31 one in the contact holders 26 . 27 are formed, each with a guide trough 31 in joining direction at the end of a rising back 262 respectively. 272 followed.
Die
Federklammer 29 nimmt bei Beginn des Fügens von Sensorelement 12 und
Kontaktiervorrichtung 23 eine Fügebeginnstellung gemäß 2 und
am Ende des Fügens
eine Fügeendstellung
gemäß 3 ein.
Durch die beschriebene Ausbildung der Federklammer 29 liegen
in der Fügebeginnstellung
die zweiten Schenkelabschnitte 292b der Federschenkel 292 auf
den Rücken 262 bzw. 272 der
Kontakthalter 26, 27 auf, während die ersten Schenkelabschnitte 292a noch
vor den Kontakthalter 26, 27 platziert sind. Die
Schenkelenden 292c greifen in die Führungsrinnen 31 formschlüssig ein.
Die beiden Kontakthalter 26, 27 werden durch die
Federschenkel 292 im Verbund gehalten wobei durch an den Kontakthaltern 26, 27 ausgebildete
Distanzelemente ein Einschiebekanal für das Sensorelement 12 gebildet
ist. Das im Gehäuse 11 und
Schutzkappe 21 verbaute Sensorelement 12 wird
in die Schutzhülse 20 eingeschoben,
wobei der Endabschnitt 121 des Sensorelements 12 durch
die Öffnung 30 im
Federsteg 291 hindurchtritt und in den Einschiebekanal 33 zwischen
den Kontakthaltern 26, 27 eintaucht (2). Die
Kontakthalter 26, 27 liegen damit nahezu kräftefrei
auf den Großflächen des
Sensorelements 12 auf. Wird nunmehr die Schutzhülse 20 zunehmend
auf den Gehäuseabschnitt 112 des
Gehäuses 11 aufgeschoben,
so legt sich die Schutzkappe 21 mit ihrer Stirnseite an
dem Federsteg 291 der Federklammer 29 an und verschiebt
die Federklammer 29 längs
des Fügewegs
bis in die Fügeendstellung
(3). In der Fügeendstellung
ist die Schutzhülse 20 vollständig auf
den anschlussseitigen Gehäuseabschnitt 112 aufgeschoben
und kann dort verschweißt
werden. Bei Zurücklegen
des Fügewegs
dringt der Endabschnitt 121 des Sensorelements 12 tiefer
zwischen die Kontakthalter 26, 27 ein, und die
Kontaktflächen 22 auf
den Endabschnitt 121 gelangen in Kontakt mit den Kontaktelementen 24,
die auf den Andruckflächen 261 und 271 der
Kontakthalter 26, 27 aufliegen. Die ersten Schenkelabschnitte 292a der Federschenkel 292 schieben
sich zunehmend auf die ansteigenden Rücken 262, 272 der
Kontakthalter 26, 27 auf, wodurch über die
Andruckflächen 261, 271 ein
zunehmender Anpressdruck zwischen den Kontaktelementen 24 und
den Kontaktflächen 22 erzeugt wird.
Durch Aufspreizen der ersten Schenkelabschnitte 292a der
Federschenkel 292 werden die zweiten Schenkelabschnitte 292b der
Federschenkel 292 zunehmend voneinander abgespreizt, und
in Fügeendstellung
pressen sich die Umbiegungsabschnitte 292d in den zweiten
Schenkelabschnitten 292b an die Innenwand des mittleren
Hülsenabschnitts 202 der
Schutzhülse 20 an,
so dass die Kontaktiervorrichtung 23 zusätzlich an
der Schutzhülse 20 abgestützt und
der Kontaktdruck auf Kontaktelement 24 und Kontaktflächen 22 zusätzlich erhöht ist (3).The spring clip 29 takes at the beginning of the joining of sensor element 12 and contacting device 23 a joining start position according to 2 and at the end of the joining, a joining end position according to 3 one. By the described design of the spring clip 29 lie in the joining start position, the second leg sections 292b the spring leg 292 on the back 262 respectively. 272 the contact holder 26 . 27 on while the first leg sections 292a even before the contact holder 26 . 27 are placed. The leg ends 292c grab in the guide troughs 31 a positive fit. The two contact holders 26 . 27 be through the spring legs 292 held together by the contact holders 26 . 27 trained spacers a Einschiebekanal for the sensor element 12 is formed. That in the case 11 and protective cap 21 built-in sensor element 12 gets into the protective sleeve 20 inserted, the end portion 121 of the sensor element 12 through the opening 30 in the spring bar 291 passes through and into the insertion channel 33 between the contact holders 26 . 27 dips ( 2 ). The contact holders 26 . 27 lie almost free of forces on the large surfaces of the sensor element 12 on. Now the protective sleeve 20 increasingly on the housing section 112 of the housing 11 up pushed, so puts the protective cap 21 with its front side on the spring bar 291 the spring clip 29 and moves the spring clip 29 along the joining path to the joining end position ( 3 ). In the joint end position is the protective sleeve 20 completely on the connection side housing section 112 deferred and can be welded there. When covering the Fügewegs penetrates the end section 121 of the sensor element 12 deeper between the contact holders 26 . 27 one, and the contact surfaces 22 on the end section 121 get in contact with the contact elements 24 on the pressure surfaces 261 and 271 the contact holder 26 . 27 rest. The first leg sections 292a the spring leg 292 increasingly push themselves on the rising back 262 . 272 the contact holder 26 . 27 on, which over the pressure surfaces 261 . 271 an increasing contact pressure between the contact elements 24 and the contact surfaces 22 is produced. By spreading the first leg sections 292a the spring leg 292 become the second leg sections 292b the spring leg 292 increasingly spread apart from each other, and in Fügeendstellung press the Umbiegungsabschnitte 292d in the second leg portions 292b to the inner wall of the central sleeve portion 202 the protective sleeve 20 on, so that the contacting device 23 in addition to the protective sleeve 20 supported and the contact pressure on contact element 24 and contact surfaces 22 additionally increased ( 3 ).