DE102007025623A1

DE102007025623A1 - Gas sensor for determination of physical properties of measuring gas, particularly gas components concentration and temperature, has sensor element, and sealing unit made of ceramic body is up sintered on sensor element

Info

Publication number: DE102007025623A1
Application number: DE200710025623
Authority: DE
Inventors: Ulrich Eisele; Philipp Spies; Imke Heeren; Georg Rixecker; Benjamin Hagemann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-06-01
Filing date: 2007-06-01
Publication date: 2008-12-04

Abstract

The gas sensor has a sensor element (11) and a sealing unit made of ceramic body (15) is up sintered on the sensor element. The ceramic body with sealing surface (211) and a bearing surface (212) forms a sheet at the measuring gas pipe. Radial grooves (25) are formed at the external edge of the radial flanges (21), where radial grooves have axial slots in which bending lugs are present.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Gassensor zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Messgases, insbesondere der Konzentration mindestens einer Gaskomponente oder der Temperatur des Messgases, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention is based on a gas sensor for determining a physical Property of a sample gas, in particular the concentration at least a gas component or the temperature of the measurement gas, after the Preamble of claim 1.

Ein bekannter Gassensor dieser Art ( DE 195 32 090 A1 ) weist ein mit einem Montagegewinde und einem Montagesechskant versehenes, metallisches Gehäuse und ein stabförmiges, planares Sensorelement auf, das im Gehäuse festgelegt ist und mit zwei Endabschnitten an voneinander abgekehrten Gehäuseseiten axial aus dem Gehäuse herausragt. Im sog. messgasseitigen Endabschnitt des Sensorelements sind gassensitive Elektroden und auf dem sog. anschlussseitigen Endabschnitt des Sensorelements sind Kontaktflächen angeordnet, die über Leiterbahnen mit den Elektroden verbunden sind. Die Kontaktflächen werden über Kontakthalter oder Kontaktstecker aus Keramik mit zu dem Sensorelement geführten Anschlussleitungen verbunden. Der messgasseitige Endabschnitt ist von einem Doppelschutzrohr überdeckt, das Gasdurchtrittslöcher aufweist, über die das Messgas an die gassensitiven Elektroden gelangt.A known gas sensor of this type ( DE 195 32 090 A1 ) has a provided with a mounting thread and a mounting sleeve, metallic housing and a rod-shaped, planar sensor element which is fixed in the housing and protrudes axially with two end portions on mutually remote housing sides of the housing. Gas-sensitive electrodes are arranged in the so-called measuring-gas-side end section of the sensor element, and contact surfaces are arranged on the so-called connection-side end section of the sensor element and are connected to the electrodes via conductor tracks. The contact surfaces are connected via contact holders or contact plug made of ceramic with guided to the sensor element leads. The measuring gas side end portion is covered by a double protection tube having gas passage holes through which the sample gas reaches the gas-sensitive electrodes.

Zur gasdichten Durchführung des Sensorelements durch das Gehäuse ist ein das Sensorelement umschließendes Dichtungsglied vorgesehen, das zwischen zwei Keramikformteilen angeordnet und durch axiales Verpressen der Keramikformteile axial so zusammengedrückt wird, dass es sich einerseits an das Sensorelement und andererseits an einen Innenwandabschnitt des Gehäuses radial anpresst. Die axiale Verpresskraft wird mittels einer Metallkappe aufrechterhalten, die mit ihrem Kappenrand am Metallgehäuse verstemmt ist. Der Kappenboden presst das eine Keramikformteil gegen das Dichtungsglied, während das andere Keramikformteil an einer im Gehäuse ausgebildeten Ringschulter anliegt, die ein Widerlager darstellt. Das Dichtungsglied ist dreiteilig und besteht aus zwei Steatitscheiben und einer dazwischen angeordneten Bornitridscheibe, die bei der Montage des Gassensors einzeln in das Gehäuse eingelegt werden.to gas-tight passage of the sensor element through the housing is a seal member enclosing the sensor element provided, which is arranged between two ceramic moldings and through axial compression of the ceramic moldings axially compressed so is that on the one hand to the sensor element and on the other hand radially pressed against an inner wall portion of the housing. The axial pressing force is maintained by means of a metal cap, which is caulked with its cap edge on the metal housing. The cap base presses the one ceramic molding against the sealing member, while the other ceramic molding on one in the housing formed annular shoulder, which represents an abutment. The sealing member is in three parts and consists of two steatite discs and a boron nitride disc interposed therebetween, which is at the Assembly of the gas sensor individually inserted into the housing become.

An dem messgasseitigen Endabschnitt zum Einsatz kommende Kontaktstecker oder Kontakthalter, die beispielsweise die Anschlussleiter kraftschlüssig auf die Kontaktflächen am Sensorelement aufpressen, sind in unterschiedlichen Konfigurationen z. B. aus der DE 101 32 827 A1 , DE 101 32 828 A1 oder aus DE 101 32 823 C1 bekannt. Aufbau und Wirkungsweise eines Sensorelements zur Messung der Sauerstoffkonzentration im Abgas einer Brennkraftmaschine ist beispielsweise in der DE 199 41 051 A1 beschrieben.At the messgasseitigen end portion coming into use contact plug or contact holder, for example, press-fit the connecting leads non-positively on the contact surfaces on the sensor element are in different configurations, for. B. from the DE 101 32 827 A1 . DE 101 32 828 A1 or off DE 101 32 823 C1 known. Structure and operation of a sensor element for measuring the oxygen concentration in the exhaust gas of an internal combustion engine is for example in the DE 199 41 051 A1 described.

Ein solcher als Abgassensor oder Lambdasonde verwendeter Gassensor ist in ein Abgasrohr einer Brennkraftmaschine eingesetzt und ragt mit dem von einem Schutzrohr umgebenen messgasseitigen Endabschnitt des Sensorelements in den im Abgasrohr geführten Abgasstrom hinein. Zum Verbauen des Abgassensors am Abgasrohr ist das Abgasrohr mit einer Öffnung versehen, in der ein ein Außengewinde tragendes, hohlzylindrisches Anschlussstück eingeschweißt ist. Der Gassensor ist mit seinem Gehäuse, das mit einem Dichtflansch versehen ist, so in das Anschlussstück eingesetzt, dass die Unterseite des Dichtflansches auf der ringförmigen Stirnseite des Anschlussstücks aufliegt. Eine über das Gehäuse geführte Überwurfmutter ist mit einem Innengewinde in dem Außengewinde des Anschlussstücks verschraubt und presst den Ringflansch auf die Stirnfläche des Anschlussstückes auf, so dass ein Dichtsitz des Gehäuses im Anschlussstück hergestellt ist ( DE 197 39 435 A1 ).Such a gas sensor used as an exhaust gas sensor or lambda probe is inserted into an exhaust pipe of an internal combustion engine and protrudes into the exhaust gas flow guided in the exhaust pipe with the measuring gas side end portion of the sensor element surrounded by a protective tube. To install the exhaust gas sensor on the exhaust pipe, the exhaust pipe is provided with an opening in which a male thread bearing, hollow cylindrical connector is welded. The gas sensor with its housing, which is provided with a sealing flange, inserted into the connector so that the bottom of the sealing flange rests on the annular end face of the connector. A guided over the housing union nut is screwed with an internal thread in the external thread of the connector and presses the annular flange on the end face of the connector, so that a sealing seat of the housing is made in the connector ( DE 197 39 435 A1 ).

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der erfindungsgemäße Gassensor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil einer fertigungstechnisch einfachen und kostengünstigen, verdrehsicheren Befestigung des Schutzrohrs am Keramikkörper. Dabei wird einerseits die Unverlierbarkeit des Schutzrohrs bereits vor der Montage des Gassensors im Messgasrohr gewährleistet und andererseits eine ausreichend große Auflagefläche für das Einspannglied am Keramikkörper erzielt, so dass das Einspannglied sich großflächig auf die Auflageflache des Radialflansches am Keramikkörper aufpressen kann. Dadurch ist eine sehr gute Krafteinleitung der von dem Aufspannglied eingebrachten Klemmkraft vorhanden und die Einleitung von Spannungsspitzen in den Radialflansch ist deutlich reduziert. Die erfindungsgemäßen konstruktiven Maßnahmen ermöglichen, auch Einspannglieder, die als relativ kleine Hohlschrauben, z. B. M14 oder M10, ausgeführt sind, einzusetzen und damit Anforderungen an kleine Einbauräume für den Gassensor zu genügen.Of the Gas sensor according to the invention with the features of Claim 1 has the advantage of a simple manufacturing technology and cost-effective, twist-proof attachment of the protective tube on the ceramic body. On the one hand, this is the captivity the protective tube already before the installation of the gas sensor in the sample gas tube guaranteed and on the other hand a sufficiently large Support surface for the clamping member on the ceramic body achieved, so that the clamping member is a large area on the bearing surface of the radial flange on the ceramic body can press on. This is a very good force of the provided by the Aufspannglied introduced clamping force and the Introduction of voltage spikes in the radial flange is clear reduced. The constructive invention Measures also allow clamping members, the as relatively small hollow screws, z. M14 or M10 are to use and thus requirements for small installation spaces suffice for the gas sensor.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Gassensors möglich.By the measures listed in the further claims are advantageous developments and improvements of the claim 1 specified gas sensor possible.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Radialflansch an seinem Umfang angeordnete, in jeweils eine der Radialnuten mündende Axialnuten auf, in denen die Biegelappen des Schutzrohrs einliegen. Durch diese Axialnuten wird die Einbördelung der Biegelappenenden in die Radialnuten erleichtert und Kerbspannungen auf den Radialflansch reduziert, insbesondere dann, wenn vorteilhaft im Übergang von Axialnut zur Radialnut eine Fase am Keramikkörper angebracht ist.According to an advantageous embodiment of the invention, the radial flange arranged on its circumference, in each case one of the radial grooves opening axial grooves, in which einliegen the Biegelappen the protective tube. Through this Axialnuten the flanging the Biegelappenenden is facilitated in the radial grooves and notch stresses on the Reduced radial flange, especially when advantageously in the transition from axial to radial groove a chamfer is attached to the ceramic body.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die umlaufende Dichtungsfläche des Radialflansches als umlaufende Schrägschulter ausgebildet, die sich von dem Außenrand des Radialflansches bis zum Außenmantel des Keramikkörpers erstreckt, und das Schutzrohr mit einem sich auf den Querschnitt des Radialflansches erweiternden, konischen Rohrabschnitt versehen, der auf der Schrägschulter aufliegt. Bei der Montage des Gassensors am Messgasrohr wird durch die Anpresskraft des Einspannglieds eine gasdichte Abdichtung zwischen Schutzrohr und Keramikgehäuse einerseits und einem am Messgasrohr vorgesehenen Einbaustutzen zur Aufnahme des Gassensors andererseits hergestellt.According to one advantageous embodiment of the invention is the circumferential Sealing surface of the radial flange formed as a circumferential inclined shoulder, extending from the outer edge of the radial flange to the Outer jacket of the ceramic body extends, and the protective tube with a on the cross section of the radial flange expanding, conical tube section provided on the oblique shoulder rests. When mounting the gas sensor on the sample gas tube is through the contact pressure of the Einspannglieds a gas-tight seal between Protective tube and ceramic housing on the one hand and one on the sample gas tube provided mounting socket for receiving the gas sensor on the other produced.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:The The invention is based on an embodiment shown in the drawings explained in more detail in the following description. Show it:

1 eine Seitenansicht eines Gassensors mit halbseitiger Längsschnittdarstellung, sowie einen Längsschnitt eines Anschlussstutzens zur Montage des Gassensors an ein Messgasrohr, 1 a side view of a gas sensor with a half-sided longitudinal sectional view, and a longitudinal section of a connecting piece for mounting the gas sensor to a sample gas pipe,

2 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts II in 1, 2 an enlarged view of the section II in 1 .

3 einen vergrößerten Ausschnitt des Gassensors in 1 mit einer Modifizierung. 3 an enlarged section of the gas sensor in 1 with a modification.

Der in 1 dargestellte Gassensor zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Messgases dient beispielsweise zur Bestimmung der Sauerstoffkonzentration im Abgas einer Brennkraftmaschine. Mit einer anderen konzeptionellen Ausbildung des Sensorelements kann der Gassensor auch zur Bestimmung der Konzentration von Stickoxiden im Abgas oder zur Messung der Temperatur des Abgases verwendet werden.The in 1 illustrated gas sensor for determining a physical property of a measuring gas used for example for determining the oxygen concentration in the exhaust gas of an internal combustion engine. With another conceptual design of the sensor element, the gas sensor can also be used for determining the concentration of nitrogen oxides in the exhaust gas or for measuring the temperature of the exhaust gas.

Der Gassensor weist ein Sensorelement 11 mit einem dem Messgas aussetzbaren, messgasseitigen Endabschnitt 111 und einem anschlussseitigen Endabschnitt 112 auf, der mit Kontaktflächen 12 zum Kontaktieren von elektrischen Leitern 13 eines Anschlusskabels 14 belegt ist, über welches das Sensorelement 11 mit einem Auswerte- und Steuergerät verbunden werden kann. Zum gasdichten Trennen des anschlussseitigen Endabschnitts 112 vom messgasseitigen Endabschnitt 111 ist das Sensorelement 11 von einem Dichtungsglied umschlossen, das als ein auf das Sensorelement 11 aufgesinterter Keramikkörper 15, z. B. aus Zirkoniumoxid, ausgeführt ist. Der Keramikkörper 15 umschließt mit Ausnahme des messgasseitigen Endabschnitts 111 das gesamte Sensorelement 11 und weist im Bereich der Kontaktflächen 12 auf dem anschlussseitigen Endabschnitt 112 Aussparungen 16 auf, in welchen mit den elektrischen Leitern 13 verbundene Kontaktfedern 17 einliegen, die kraftschlüssig auf die Kontaktflächen 12 aufgepresst sind. Die Kontaktfedern 17 sind in einer an den Keramikkörper 15 sich anschließenden Steatitbuchse 18 festgelegt und endseitig innerhalb einer Kunststofftülle 19 mit den elektrischen Leitern 13 des Anschlusskabels 14, z. B. durch Vercrimpen, verbunden. Die Steatitbuchse 18 und die Kunststofftülle 19 sind in einem durch Vercrimpen hergestellten, im Durchmesser reduzierten Endabschnitt einer Schutzhülle 20 aufgenommen, die auf den Keramikkörper 15 endseitig aufgeschoben und auf diesem durch Umbördelung ihres Hülsenendes befestigt ist.The gas sensor has a sensor element 11 with a measuring gas exposable, Meßgasseitigen end portion 111 and a terminal-side end portion 112 on that with contact surfaces 12 for contacting electrical conductors 13 a connection cable 14 is occupied, over which the sensor element 11 can be connected to an evaluation and control unit. For gas-tight separation of the connection-side end section 112 from the measuring gas end section 111 is the sensor element 11 enclosed by a sealing member acting as one on the sensor element 11 sintered ceramic body 15 , z. B. zirconia, is executed. The ceramic body 15 encloses with the exception of the measured gas end section 111 the entire sensor element 11 and points in the area of the contact surfaces 12 on the terminal-side end portion 112 recesses 16 on, in which with the electrical conductors 13 connected contact springs 17 einliegen, the non-positively on the contact surfaces 12 are pressed on. The contact springs 17 are in one to the ceramic body 15 following steatite bush 18 fixed and end inside a plastic grommet 19 with the electrical conductors 13 of the connection cable 14 , z. B. by crimping, connected. The steatite bush 18 and the plastic nozzle 19 are in a crimped, reduced diameter end portion of a protective cover 20 taken on the ceramic body 15 pushed on the end and is fixed on this by flanging her sleeve end.

Der Keramikkörper 15 übernimmt neben seiner Abdichtfunktion zum Messgas hin auch noch Gehäusefunktion und ist zum unmittelbaren Einbau in ein das Messgas führendes, hier nur ausschnittweise angedeutetes Messgasrohr 40 ausgebildet, wobei am Messgasrohr 40 üblicherweise ein hohlzylindrischer Einbaustutzen 41 mit Innengewinde 411 zum Einbau des Gassensors vorgesehen ist. Der Einbaustutzen 41 ist in eine Wandöffnung 42 in der Rohrwand 401 des Messgasrohrs 40 eingesetzt und mit der Rohrwand 401 verschweißt. Zur Abstützung des durch den Einbaustutzen 41 hindurch in das Innere des Messgasrohrs 40 ragenden Gassensors ist im Innern des Einbaustutzens 41 eine umlaufende Auflageschräge 412 ausgebildet.The ceramic body 15 In addition to its sealing function towards the measuring gas, it also takes over the housing function and is suitable for direct installation in a sample gas pipe leading the measuring gas, here only partially indicated 40 formed, wherein the sample gas tube 40 usually a hollow cylindrical built-in nozzle 41 with internal thread 411 is provided for installation of the gas sensor. The built-in nozzle 41 is in a wall opening 42 in the pipe wall 401 of the sample gas tube 40 inserted and with the pipe wall 401 welded. To support the through the built-in nozzle 41 through into the interior of the sample gas tube 40 protruding gas sensor is inside the built-in utility 41 a circulating support 412 educated.

Der Keramikkörper 15 weist nahe seinem dem messgasseitigen Endabschnitt 111 des Sensorelements 11 zugekehrten Ende einen der Montage und Dichtung am Einbaustutzen 41 dienenden Radialflansch 21 auf. Der Radialflansch 21 hat eine zum messgasseitigen Endabschnitt 111 weisende, umlaufende Dichtungsfläche 211 und eine von dieser abgekehrte, umlaufende Auflagefläche 212 für ein zur Montage erforderliches Einspannglied, das hier als Hohlschraube 22 mit Montagesechskant 221 und Außengewinde 222 zum Einschrauben in das Innengewinde 411 des Einbaustutzens 41 ausgebildet ist. Die Dichtungsfläche 211 des Radialflansches 21 ist als Schrägschulter ausgeführt, die sich von dem Außenrand des Radialflansches 21 bis zum Außenmantel des Keramikkörpers 15 erstreckt, sich also von dem zylinderförmigen Endabschnitt 151 des Keramikkörpers 15 bis zum Radialflansch 21 konisch erweitert.The ceramic body 15 has near its the measuring gas side end section 111 of the sensor element 11 facing end one of the assembly and seal on the installation socket 41 serving radial flange 21 on. The radial flange 21 has a measuring gas side end section 111 facing, circumferential sealing surface 211 and a facing away from this, circumferential bearing surface 212 for a required for mounting chuck, here as a hollow screw 22 with mounting hexagon 221 and external thread 222 for screwing into the internal thread 411 of the built-in utility 41 is trained. The sealing surface 211 of the radial flange 21 is designed as a sloping shoulder, extending from the outer edge of the radial flange 21 to the outer jacket of the ceramic body 15 extends, so from the cylindrical end portion 151 of the ceramic body 15 to the radial flange 21 conically expanded.

Der aus dem Keramikkörper 15 vorstehende, messgasseitige Endabschnitt 111 des Sensorelements 11 ist von einem Doppelschutzrohr 23 überdeckt, das mit Gasdurchtrittslöchern 24 für das Messgas versehen und auf das messgasseitige Ende des Keramikkörpers 15 aufgesetzt ist. Das Doppelschutzrohr 23 umfasst ein becherförmiges, inneres Schutzrohr 28 und ein dazu konzentrisches, ebenfalls becherförmiges, äußeres Schutzrohr 29. Zur Festlegung des Doppelschutzrohrs 23 am Keramikkörper 15 ist der Radialflansch 21 mit mehreren Radialnuten 25, die in die Auflagefläche 212 des Radialflansches 21 um vorzugsweise gleiche Umfangswinkel versetzt eingebracht sind, und mit Axialnuten 26 versehen, die am Umfang des Radialflansches 21 angeordnet sind und in den Radialnuten 25 münden (2). Im Mündungsbereich der Axialnuten 26 in die Radialnuten 25 ist der Keramikkörper 15 jeweils mit einer Fase 27 oder alternativ mit einem Rundungsradius versehen. Das äußere Schutzrohr 29 weist einen konischen Rohrendabschnitt 291 auf, der sich im Durchmesser bis auf den Außendurchmesser des Radialflansches 21 erweitert. Am offenen Ende des Rohrendabschnitts 291 sind axial vorstehende Biegelappen 30 angeformt, deren Anzahl der Anzahl der Axialnuten 26 entspricht und die um die gleichen Umfangswinkel gegeneinander versetzt sind wie die Axialnuten 26 am Umfang des Radialflansches 21. Das innere Schutzrohr 28 weist einen zylindrischen Rohrabschnitt 281, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des äußeren Schutzrohrs 29 entspricht, und einen sich daran anschließenden, sich zum offenen Rohrende konisch erweiternden Rohrendabschnitt 282 auf. Das innere Schutzrohr 28 ist auf das messgasseitige Ende des Keramikkörpers 15 so aufgesetzt, dass der zylindrische Rohrabschnitt 281 den zylinderförmigen Endabschnitt 151 des Keramikkörpers 15 übergreift und der konische Rohrendabschnitt 282 auf der als Schrägschulter ausgebildeten Dichtungsfläche 211 am Radialflansch 21 anliegt. Das äußere Schutzrohr 29 ist über das innere Schutzrohr 28 so gestülpt, dass der konische Rohrendabschnitt 291 an dem konischen Rohrendabschnitt 282 des inneren Schutzrohrs 28 anliegt. In dieser Ausrichtung des Doppelschutzrohrs 23 liegen die am äußeren Schutzrohrende abstehenden Biegelappen 30 in den Axialnuten 26 am Umfang des Radialflansches 21 ein. Dabei stehen die Biegelappen 30 noch mit ihren Lappenenden über die Auflagefläche 212 am Radialflansch 21 über. Nunmehr werden die überstehenden Lappenenden der Biegelappen 30 um die Fasen 27 herumgebördelt bis sie im wesentlichen bündig in den Radialnuten 25 in der Auflagefläche 212 des Radialflansches 21 einliegen, wie dies in 2 zu sehen ist.The one from the ceramic body 15 projecting, measured gas side end portion 111 of the sensor element 11 is from a double protection tube 23 covered with gas through holes 24 provided for the sample gas and on the measured gas end of the ceramic body 15 is attached. The double protection tube 23 includes a cup-shaped inner protective tube 28 and a concentric, also cup-shaped, outer protective tube 29 , To determine the double protection tube 23 on the ceramic body 15 is the radial flange 21 with several radial grooves 25 in the bearing surface 212 of the radial flange 21 preferably offset by the same circumferential angle are introduced, and with axial grooves 26 provided on the circumference of the radial flange 21 are arranged and in the radial grooves 25 lead ( 2 ). In the mouth area of the axial grooves 26 in the radial grooves 25 is the ceramic body 15 each with a chamfer 27 or alternatively provided with a radius of curvature. The outer protective tube 29 has a conical pipe end section 291 in diameter extending to the outside diameter of the radial flange 21 extended. At the open end of the pipe end section 291 are axially protruding bending tabs 30 formed, whose number of the number of axial grooves 26 corresponds and which are offset by the same circumferential angle to each other as the axial grooves 26 on the circumference of the radial flange 21 , The inner protective tube 28 has a cylindrical pipe section 281 whose outer diameter is the inner diameter of the outer protective tube 29 corresponds, and an adjoining, flared end to the open pipe end Rohrendabschnitt 282 on. The inner protective tube 28 is on the measuring gas side end of the ceramic body 15 placed so that the cylindrical tube section 281 the cylindrical end portion 151 of the ceramic body 15 engages over and the conical pipe end section 282 on the trained as a sloping shoulder sealing surface 211 at the radial flange 21 is applied. The outer protective tube 29 is over the inner protective tube 28 slipped so that the conical pipe end section 291 at the conical tube end portion 282 of the inner protective tube 28 is applied. In this orientation of the double protection tube 23 lie on the outer protective tube end projecting Biegelappen 30 in the axial grooves 26 on the circumference of the radial flange 21 one. Here are the Biegelappen 30 still with their Lappenenden over the bearing surface 212 at the radial flange 21 above. Now, the protruding flap ends of the Biegelappen 30 around the chamfers 27 Bound around until they are essentially flush in the radial grooves 25 in the support surface 212 of the radial flange 21 einliegen, as in 2 you can see.

Bei der Montage des Gassensors im Einbaustutzen 41 am Messgasrohr 40 wird die Hohlschraube 22 in den Einbaustutzen 41 eingeschraubt, wobei sie sich mit ihrer Stirnfläche auf die Auflagefläche 212 großflächig aufzulegen vermag. Der konische Rohrendabschnitt 291 des äußeren Schutzrohrs 29 liegt auf der umlaufenden Auflageschräge 412 im Einbaustutzen 41 auf und wird von dem Anzugsmoment der Hohlschraube 22 kraftschlüssig auf die Auflageschräge 412 aufgepresst, wodurch eine Dichtwirkung zwischen Einbaustutzen 41, Doppelschutzrohr 23 und Keramikkörper 15 erreicht wird.When installing the gas sensor in the installation socket 41 on the sample gas tube 40 becomes the banjo bolt 22 in the installation socket 41 screwed in, with their face on the support surface 212 can hang up large area. The conical pipe end section 291 of the outer protective tube 29 lies on the circulating support 412 in the installation socket 41 on and off the tightening torque of the banjo bolt 22 non-positively on the support angle 412 pressed on, creating a sealing effect between the installation socket 41 , Double protection tube 23 and ceramic body 15 is reached.

Der in 3 ausschnittweise im Halbschnitt dargestellte Gassensor ist gegenüber dem zuvor beschriebenen Gassensor nur insoweit modifiziert, als zwischen der Stirnfläche der Hohlschraube 22 und der Auflagefläche 212 am Radialflansch 21 noch eine metallische Ringscheibe 31 eingelegt ist, die bei der Montage des Gassensors von der Stirnfläche der Hohlschraube 22 kraftschlüssig auf die Dichtungsfläche 211 aufgepresst wird. Durch diese Ringscheibe 31 werden beim Einschrauben der Hohlschraube 22 in den Einbaustutzen 41 des Messgasrohrs 40 auftretende Scherkräfte auf den Keramikkörper 15 vermieden. Im übrigen stimmt der Gassensor gemäß 3 mit dem in 1 und 2 skizzierten Gassensor überein, so dass gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.The in 3 Sectionally shown in half section gas sensor is compared to the previously described gas sensor modified only insofar as between the end face of the hollow screw 22 and the bearing surface 212 at the radial flange 21 another metal washer 31 is inserted in the assembly of the gas sensor from the end face of the hollow screw 22 non-positively on the sealing surface 211 is pressed on. Through this annular disc 31 when screwing in the banjo bolt 22 in the installation socket 41 of the sample gas tube 40 occurring shear forces on the ceramic body 15 avoided. Otherwise, the gas sensor is correct according to 3 with the in 1 and 2 sketched gas sensor, so that the same components are provided with the same reference numerals.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims

Gas sensor for determining a physical property of a measurement gas, in particular the concentration of at least one gas component or the temperature of the measurement gas, with a sensor element ( 11 ), which can be exposed to the measurement gas, measuring gas side end portion ( 111 ) and one with contact surfaces ( 12 ), connection-side end portion ( 112 ), with a sensor element ( 11 ) enclosing sealing member for gas-tight separation of the measuring gas side and the connection-side end portion ( 111 . 112 ) and with a measuring gas side end portion ( 111 ) covering protective tube ( 29 ), characterized in that the sealing member on the sensor element ( 11 ) sintered ceramic body ( 15 ), which is for immediate obstruction on a sample gas tube leading the sample gas ( 40 ) a radial flange ( 21 ) with a circumferential sealing surface ( 211 ) and a facing away from this, circumferential bearing surface ( 212 ) is designed for a clamping member that in the bearing surface ( 212 ) offset in the circumferential direction to each other, at the outer edge of the radial flange ( 21 ) free leaking radial grooves ( 25 ) are formed and that at the protective tube end along the tube circumference by the same offset angle as the radial grooves ( 25 ) in the radial flange ( 21 ) offset, axially protruding from the protective tube end Biegelappen ( 30 ) are formed, with their bent end of the flap substantially flush in the radial flanges ( 21 ) einliegen.

Gas sensor according to claim 1, characterized in that the radial flange ( 21 ) arranged on its circumference, in the radial grooves ( 25 ) axial grooves ( 26 ), in which the bending tabs ( 30 ) einliegen.

Gas sensor according to claim 2, characterized in that in the mouth region of axial and radial grooves ( 26 . 25 ) the radial flange ( 21 ) each with a chamfer ( 27 ) or a radius is provided.

Gas sensor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the circumferential sealing surface ( 211 ) on the radial flange ( 21 ) is a sloping shoulder extending from the outer edge of the radial flange ( 21 ) to the outer shell of the ceramic body ( 15 ) and that the protective tube ( 29 ) one in diameter is increasingly on the diameter of the radial flange ( 21 ) expanding, conical pipe end section ( 291 ), which rests on the inclined shoulder.

Gas sensor according to one of claims 1 to 4, characterized in that between the measuring gas side end portion ( 111 ) of the sensor element ( 11 ) and the protective tube ( 29 ) in the protective tube ( 29 ) concentric inner protective tube ( 28 ) arranged with a conically widening pipe end section ( 282 ) on the one hand on the inclined shoulder and on the other hand on the conical tube end portion ( 291 ) of the outer protective tube ( 29 ) is present.

Gas sensor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Aufspannglied a on the ceramic body ( 15 ) deferred banjo bolt ( 22 ), which during assembly on the sample gas tube ( 40 ) with its end face on the bearing surface ( 212 ) of the radial flange ( 21 ).

Gas sensor according to claim 6, characterized in that the hollow screw ( 22 ) a mounting socket ( 221 ) and an external thread ( 222 ) for screwing into an internal thread ( 411 ) one with the sample gas tube ( 40 ), hollow cylindrical Einbaustutzens ( 41 ), on which a circumferential support ( 412 ) for supporting the with the protective tube ends ( 281 . 282 ) occupied sealing surface ( 211 ) of the radial flange ( 21 ) is trained.

Gas sensor according to claim 6 or 7, characterized in that between the end face of the hollow screw ( 22 ) and the bearing surface ( 212 ) of the radial flange ( 21 ) an annular disc ( 31 ) is arranged.