DE102013214183A1

DE102013214183A1 - Gassensor

Info

Publication number: DE102013214183A1
Application number: DE102013214183.1A
Authority: DE
Inventors: Kunihiko YONEZU; Norimasa Osawa; Hisaharu Nishio
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2012-07-19
Filing date: 2013-07-19
Publication date: 2014-10-30
Also published as: US9335311B2; JP2014038083A; JP6061769B2; US20140020446A1

Abstract

Gassensor (200), bei dem einzelne von Verbindungsklemmen (30) an einem hinteren Endbereich einen ersten Verbindungsbereich (31) aufweisen, der mit einer entsprechenden Anschlussklemme verbunden ist. Einzelne der Anschlussklemmen weisen an einem Endbereich auf einer Seite in Richtung zur Trennvorrichtung (40) einen zweiten Verbindungsbereich (61) auf, der mit dem ersten Verbindungsbereich verbunden ist. Einer von erstem und zweitem Verbindungsbereich nimmt die Form eines Einsteckteils (61g) an, und der andere nimmt die Form eines Buchsen-Teils (31g) an, in den das Einsteckteil eingesteckt wird. Mindestens eines von Einsteckteil und Buchsen-Teil weist einen elastischen Bereich (31a) auf. Der Einsteckteil ist in den Buchsen-Teil eingesteckt, und der elastische Bereich biegt sich dadurch elastisch, wodurch der erste und der zweite Verbindungsbereich elastisch miteinander verbunden sind.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gassensor mit einem Gassensor-Element zum Messen der Konzentration eines bestimmten Gases.
2. Beschreibung des Standes der Technik:
Ein Gassensor ist an einem Einlasssystem (z. B. an einem Ansaugrohr oder an einem Ansaugkrümmer) oder an einem Abgassystem eines Verbrennungsmotors, wie zum Beispiel eines Dieselmotors oder eines Benzinmotors montiert, um zum Beispiel die Verbrennungsbedingungen durch Überwachen der Konzentration eines bestimmten Gases zu regeln. Ein im Allgemeinen für eine solche Regelung verwendeter Gassensor ist befestigt, indem ein Teil mit Außengewinde auf der Außenseite eines Gehäuses (metallisches Gehäuse) vorgesehen ist, das geeignet ist, darin ein Gassensor-Element aufzunehmen, durch Gewinde mit einem Innengewinde-Teil gekoppelt ist, der in einer Wand des Einlass- oder Abgassystems vorgesehen ist.
Um die Sicherheit im Fall der Kollision eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor zu verbessern, muss mittlerweile ein Abstand zwischen der Motorhaube und Motorteilen vorgesehen sein; somit muss die Länge, die der Gassensor vom Einlasssystem nach außen vorsteht, verkürzt werden. Der oben erwähnte Gassensor weist jedoch Einschränkungen bei der Verkürzung der Länge des nach außen Hervorstehens des Gassensors vom Einlasssystem auf. Der Grund dafür ist, dass die Verbindungsklemmen und Anschlussdrähte zum Herausführen von Messungs-Ausgangssignalen vom Gassensor-Element sich vom Gassensor nach hinten erstrecken.
Unter den gegebenen Umständen ist ein Gassensor vom Typ mit so genannter lateraler Herausführung bekannt, wie in Patenschrift 1 beschrieben, der einen Verbinder-Teil aufweist, der sich von einer Trennvorrichtung, die auf der Rückseite des Gassensors-Elements angeordnet ist, und zu der die Messungs-Ausgangssignale vom Gassensor-Element geführt werden, in eine Richtung erstreckt, die sich mit der Axialrichtung schneidet. Mit diesem Gassensor wird die axiale Höhe des Gassensors verringert, wodurch die Länge verkürzt wird, die der Gassensor vom Einlasssystem hervorsteht, wenn er am Einlasssystem montiert ist.
[Patentschrift 1] Japanische Patentanmeldung Offenlegungsschrift (kokai) Nr. 2011-145270
3. Durch die Erfindung zu lösende Probleme:
Der in Patentschrift 1 beschriebene Gassensor vom Typ mit lateraler Herausführung weist eine Trennvorrichtung auf, an der Verbindungsklemmen vorgesehen sind, die auf der Rückseite des Gassensor-Elements angeordnet sind, und es erlaubt, Messungs-Ausgangssignale aus den Verbindungsklemmen herauszuführen. Ein sich seitlich erstreckender Leitungsrahmen ist an die hinteren Enden der Verbindungsklemmen geschweißt; ferner ist der Leitungsrahmen an Anschlussklemmen geschweißt, die sich vom Verbinder-Teil erstrecken. Somit weist der Gassensor mit lateraler Herausführung die Probleme auf, dass sich die Produktionseffizienz durch den Anstieg der Anzahl von Schweißungen verschlechtert, und sich durch die Verwendung des Leitungsrahmens die Anzahl von Bauelementen erhöht. Indessen werden, da das Gassensor-Element eine hohe Temperatur annimmt, da es durch seinen eigenen Heizer aufgeheizt wird und zum Beispiel Abgas ausgesetzt ist, mit dem Gassensor-Element verbundene Verbindungsklemmen vorzugsweise aus einem hitzebeständigen Material ausgebildet. Weil es erforderlich ist, dass die Anschlussklemmen für eine hohe elektrische Leitfähigkeit einen kleinen Innenwiderstand aufweisen, werden die Anschlussklemmen im Allgemeinen vorzugsweise aus einem auf Kupfer basierenden Material ausgebildet. In dem Fall, dass sich die Verbindungsklemmen und die Anschlussklemmen vom Material her unterscheiden, können Schwierigkeiten beim Schweißen auftreten.
Zusammenfassung der Erfindung
Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gassensor zu schaffen, bei dem die mit dem Gassensor-Element verbundenen Verbindungsklemmen und die entsprechenden Anschlussklemmen, die im Verbinder-Teil gehalten werden, ohne Schweißen miteinander verbunden werden, wodurch die Produktivität verbessert und die Anzahl von Bauelementen verringert wird.
Das oben angegebene Ziel wurde erreicht durch Vorsehen (1) eines Gassensors, umfassend:
ein Gassensor-Element, das sich in einer Richtung einer Achse erstreckt, das einen Messteil aufweist, der an einem vorderen Ende davon vorgesehen ist, um eine bestimmte Gaskomponente in einem zu messenden Gas zu erkennen, und das einen Elektroden-Anschluss aufweist, der an einem hinteren Endbereich davon vorgesehen ist; ein metallisches Gehäuse, das einen radialen Umfang des Gassensor-Elements umgibt und das Gassensor-Element hält; eine elektrische isolierende Trennvorrichtung, bei der in einem Einsteckloch davon ein hinterer Endbereich des Gassensor-Elements angeordnet ist; eine Verbindungsklemme, die in das Einsteckloch eingesteckt ist und deren vorderer Teil sich in Richtung der Achse erstreckt und elektrisch mit dem Elektroden-Anschluss verbunden ist; ein Rumpfelement mit einem Hauptteil, der die Trennvorrichtung umgibt, und mit einem Verbinder-Teil, der sich vom Hauptteil in eine Richtung erstreckt, die sich mit der Richtung der Achse schneidet, und der es erlaubt, eine externe Vorrichtung darin einzustecken und daraus herauszuziehen; und eine Anschlussklemme, die in dem Verbinder-Teil gehalten wird und sich durch den Verbinder-Teil in eine Richtung erstreckt, die sich mit der Richtung der Achse schneidet. In dem Gassensor weist die Verbindungsklemme an einem hinteren Endbereich einen ersten Verbindungsbereich auf, der elektrisch mit der Anschlussklemme verbunden ist, und die Anschlussklemme weist an einem hinteren Endbereich auf einer Seite in Richtung zur Trennvorrichtung einen zweiten Verbindungsbereich auf, der elektrisch mit dem ersten Verbindungsbereich verbunden ist; der erste Verbindungsbereich und/oder der zweite Verbindungsbereich ist so gebogen, dass der erste Verbindungsbereich und der zweite Verbindungsbereich nebeneinander angeordnet sind; einer von erstem Verbindungsbereich und zweitem Verbindungsbereich nimmt die Form eines Einsteckteils an, der andere nimmt die Form eines Buchsen-Teils an, in den der Einsteckteil eingesteckt wird, und mindestens einer von Einsteckteil und Buchsen-Teil weist einen elastischen Bereich auf, der elastisch in eine Richtung gebogen werden kann, die sich mit einer Richtung der Nebeneinanderstellung des ersten Verbindungsbereichs und des zweiten Verbindungsbereichs schneidet; und der Einsteckteil ist in dem Buchsen-Teil befestigt, so dass sich der elastische Bereich elastisch in die Überschneidungs-Richtung biegt, wodurch der erste Verbindungsbereich und der zweite Verbindungsbereich elastisch miteinander verbunden sind.
Gemäß dem Gassensor (1) ist der Einsteckteil in den Buchsen-Teil eingesteckt, und der elastische Bereich biegt sich dadurch elastisch in die Überschneidungs-Richtung, wodurch der erste Verbindungsbereich und der zweite Verbindungsbereich elastisch miteinander verbunden sind. Somit können Messungs-Ausgangssignale vom Gassensor-Element über die Verbindungsklemme zur Anschlussklemme heraus geführt werden. Daher können im Gassensor vom Typ mit lateraler Herausführung die Verbindungsklemmen und die Anschlussklemmen elektrisch ohne Schweißen verbunden werden, und dadurch kann die Produktivität verbessert werden. Auch wird ein Leitungsrahmen zum Schweißen der Verbindungsklemmen und der Anschlussklemmen unnötig, und die Anzahl von Bauelementen wird dadurch verringert.
Einer von erstem Verbindungsbereich und zweitem Verbindungsbereich kann so gebogen sein, dass der erste und der zweite Verbindungsbereich nebeneinander angeordnet sind, oder sowohl der erste Verbindungsbereich als auch der zweite Verbindungsbereich können so gebogen sein, dass der erste und der zweite Verbindungsbereich nebeneinander angeordnet sind. In diesem Fall können der erste Verbindungsbereich und der zweite Verbindungsbereich parallel nebeneinander angeordnet sein oder nicht.
Der elastische Bereich kann auch am Einsteckteil und/oder am Buchsen-Teil vorgesehen sein. Ferner ist die Erfindung nicht auf einen einzigen elastischen Bereich beschränkt, und es kann eine Vielzahl von elastischen Bereichen vorgesehen sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform (2) des obigen Gassensors (1) nimmt der zweite Verbindungsbereich die Form des Einsteckteils an, und der erste Verbindungsbereich nimmt die Form des Buchsen-Teils an.
Gemäß dem Gassensor (2) ist der erste Verbindungsbereich an der Trennvorrichtung befestigt, und der zweite Verbindungsbereich ist am ersten Verbindungsbereich befestigt, wodurch der erste Verbindungsbereich und der zweite Verbindungsbereich miteinander verbunden sind. Dadurch, dass der zweite Verbindungsbereich die Form des Einsteckteils annimmt, kommt somit der zweite Verbindungsbereich nicht in Kontakt mit der Trennvorrichtung, wodurch ein Zerbröckeln der Trennvorrichtung verhindert werden kann.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform (3) des obigen Gassensors (2) der zweite Verbindungsbereich gebogen; der Einsteckteil erstreckt sich in der Richtung der Achse; und der Buchsen-Teil des ersten Verbindungsbereichs befindet sich innerhalb des Einstecklochs.
Gemäß dem Gassensor (3) ist der Buchsen-Teil des ersten Verbindungsbereichs in dem Einsteckloch befestigt, das sich in der Richtung der Achse erstreckt, und der Einsteckteil des zweiten Verbindungsbereichs ist in den Buchsen-Teil eingesteckt; daher ist das Einstecken (Befestigen) erleichtert und sichergestellt.
In einem zweiten Aspekt (4) schafft die Erfindung einen Gassensor, der ein Gassensor-Element umfasst, das sich in einer Richtung einer Achse erstreckt, das einen Messteil aufweist, der an einem vorderen Ende davon vorgesehen ist, um eine bestimmte Gaskomponente in einem zu messenden Gas zu erkennen, und das einen Elektroden-Anschluss aufweist, der an einem hinteren Endbereich davon vorgesehen ist; ein metallisches Gehäuse, das einen radialen Umfang des Gassensor-Elements umgibt und das Gassensor-Element hält; eine elektrische isolierende Trennvorrichtung, bei der in einem Einsteckloch davon ein hinterer Endbereich des Gassensor-Elements angeordnet ist; eine Verbindungsklemme, die in das Einsteckloch eingesteckt ist und sich in Richtung der Achse erstreckt und deren vorderer Teil elektrisch mit dem Elektroden-Anschluss verbunden ist; ein Rumpfelement, das aus einem elektrisch isolierenden Material ausgebildet ist, das einen Hauptteil, der die Trennvorrichtung umgibt, und einen Verbinder-Teil aufweist, der sich vom Hauptteil in eine Richtung erstreckt, die sich mit der Richtung der Achse schneidet, und der es erlaubt, eine externe Vorrichtung darin einzustecken und daraus herauszuziehen; und eine Anschlussklemme, die in dem Verbinder-Teil gehalten wird und sich durch den Verbinder-Teil in eine Richtung erstreckt, die sich mit der Richtung der Achse schneidet. In dem Gassensor weist die Verbindungsklemme an einem hinteren Endbereich einen ersten Verbindungsbereich auf, der elektrisch mit der Anschlussklemme verbunden ist, und die Anschlussklemme weist an einem hinteren Endbereich auf einer Seite in Richtung zur Trennvorrichtung einen zweiten Verbindungsbereich auf, der elektrisch mit dem ersten Verbindungsbereich verbunden ist; der erste Verbindungsbereich und/oder der zweite Verbindungsbereich ist so gebogen, dass der erste Verbindungsbereich und der zweite Verbindungsbereich nebeneinander angeordnet sind; mindestens einer von erstem Verbindungsbereich und zweitem Verbindungsbereich weist einen elastischen Bereich auf, der elastisch in eine Richtung gebogen werden kann, die sich mit einer Richtung der Ausdehnung des ersten Verbindungsbereichs und des zweiten Verbindungsbereichs schneidet; und ein Verbindungsbereich von erstem Verbindungsbereich und zweitem Verbindungsbereich ist zwischen eine Fläche der Trennvorrichtung oder eine Innenfläche des Rumpfteils und den anderen Verbindungsbereich eingesteckt, und der elastische Bereich biegt sich dadurch elastisch in die Überschneidungs-Richtung, wodurch der erste Verbindungsbereich und der zweite Verbindungsbereich elastisch miteinander verbunden sind.
Gemäß dem Gassensor (4) ist ein Verbindungsbereich zwischen dem anderen Verbindungsbereich und der Fläche der Trennvorrichtung oder der Innenfläche des Rumpfelements gehalten, und der elastische Bereich biegt sich dadurch elastisch in die Überschneidungs-Richtung, wodurch der erste Verbindungsbereich und der zweite Verbindungsbereich elastisch miteinander verbunden sind. Somit können Messungs-Ausgangssignale vom Gassensor-Element über die Verbindungsklemme zur Anschlussklemme heraus geführt werden. Daher können im Gassensor vom Typ mit lateraler Herausführung die Verbindungsklemmen und die Anschlussklemmen elektrisch ohne Schweißen verbunden werden, und dadurch kann die Produktivität verbessert werden. Auch wird ein Leitungsrahmen zum Schweißen der Verbindungsklemmen und der Anschlussklemmen unnötig, und die Anzahl von Bauelementen wird dadurch verringert.
Einer von erstem Verbindungsbereich und zweitem Verbindungsbereich kann so gebogen sein, dass der erste und der zweite Verbindungsbereich nebeneinander angeordnet sind, oder sowohl der erste Verbindungsbereich als auch der zweite Verbindungsbereich können so gebogen sein, dass der erste und der zweite Verbindungsbereich nebeneinander angeordnet sind. In diesem Fall können der erste Verbindungsbereich und der zweite Verbindungsbereich parallel nebeneinander angeordnet sein oder nicht.
Auch kann der elastische Bereich an einem oder beiden von erstem und zweitem Verbindungsbereich vorgesehen sein. Ferner ist die Erfindung nicht auf einen einzigen elastischen Bereich beschränkt, und es kann eine Vielzahl von elastischen Bereichen vorgesehen sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform (5) des obigen Gassensors (4) ist der zweite Verbindungsbereich der eine Verbindungsbereich, und der erste Verbindungsbereich ist der andere Verbindungsbereich.
Gemäß dem Gassensor (5) ist der erste Verbindungsbereich an der Trennvorrichtung befestigt, und der zweite Verbindungsbereich ist am ersten Verbindungsbereich befestigt, wodurch der erste Verbindungsbereich und der zweite Verbindungsbereich miteinander verbunden sind. Als Folge davon, dass der zweite Verbindungsbereich der eine Verbindungsbereich ist, stellen somit die Fläche der Trennvorrichtung oder die Innenfläche des Rumpfelements und der erste Verbindungsbereich die Verbindung des zweiten Verbindungsbereichs sicher.
In einer bevorzugten Ausführungsform (6) des obigen Gassensors (5) ist der zweite Verbindungsbereich gebogen und erstreckt sich in Richtung der Achse, und der zweite Verbindungsbereich ist zwischen der Innenfläche des Einstecklochs der Trennvorrichtung und dem ersten Verbindungsbereich angeordnet.
Gemäß dem Gassensor (6) ist der andere Verbindungsbereich, d. h. der erste Verbindungsbereich in dem Einsteckloch befestigt, das sich in Richtung der Achse erstreckt, und der zweite Verbindungsbereich ist dazwischen gehalten. Diese Konfiguration kann den zweiten Verbindungsbereich leichter halten.
In einer bevorzugten Ausführungsform (7) des Gassensors eines von (1) bis (6) ist die Verbindungsklemme aus einem Material ausgebildet, dessen Hitzebeständigkeit größer ist als die eines Materials, das zum Ausbilden der Anschlussklemme benutzt wird.
Die Verbindungsklemme ist mit dem Gassensor-Element verbunden, das eine hohe Temperatur annimmt, da es durch seinen eigenen Heizer aufgeheizt wird und zum Beispiel Abgas ausgesetzt ist. Als Folge davon, dass die Verbindungsklemme aus einem Material ausgebildet wird, dessen Hitzebeständigkeit größer ist als die eines Materials, das zum Ausbilden der Anschlussklemme benutzt wird, wird somit die Hitzebeständigkeit der Verbindungsklemme verbessert.
In einer bevorzugten Ausführungsform eines der obigen Gassensoren (1) bis (7) ist die Anschlussklemme aus einem auf Kupfer basierenden Material ausgebildet, und die Verbindungsklemme ist aus rostfreiem Stahl oder einer auf Ni basierenden Legierung ausgebildet.
In einer bevorzugten Ausführungsform eines der obigen Gassensoren (1) bis (8) weist das Rumpfelement ferner einen Isolator auf, der in dem Hauptteil des Rumpfelementes aufgenommen ist und in dem ein Teil der Anschlussklemme eingebettet ist.
Da ein Teil der Anschlussklemme in den Isolator eingebettet ist, kann das Rumpfelement leicht zusammengebaut werden, indem in den Hauptteil eine Baugruppe, in der die Anschlussklemme im Isolator gehalten wird, eingesteckt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform (10) eines der obigen Gassensoren (1) bis (9) wird eine Vielzahl von Verbindungsklemmen in der Trennvorrichtung gehalten. Sogar in einem Gassensor mit einer Vielzahl von Verbindungsklemmen kann dadurch, dass die Verbindungsklemmen in der Trennvorrichtung gehalten werden, die Konfiguration der vorliegenden Erfindung leicht erreicht werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform (11) eines der obigen Gassensoren (1) bis (10) wird eine Vielzahl von Anschlussklemmen in dem Rumpfelement gehalten. Sogar in einem Gassensor mit einer Vielzahl von Anschlussklemmen kann dadurch, dass die Anschlussklemmen in der Trennvorrichtung gehalten werden, die Konfiguration der vorliegenden Erfindung leicht erreicht werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform (12) eines der obigen Gassensoren (1) bis (11) ist der elastische Bereich ein Federbereich, der ein freies Ende aufweist. Durch Verwendung eines solchen Federbereichs erhöht sich die Elastizität des elastischen Bereichs, wodurch der erste Verbindungsbereich und der zweite Verbindungsbereich zuverlässig miteinander verbunden sind.
Auswirkung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die mit dem Gassensor-Element verbundenen Verbindungsklemmen und die entsprechenden im Verbinder-Teil gehaltenen Anschlussklemmen ohne Schweißen miteinander verbunden, wodurch die Produktivität verbessert werden kann und die Anzahl von Bauelementen verringert werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Gassensor gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Gassensor.
3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 1.
4 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer Verbindungsklemme.
5 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer Anschlussklemme und eines Isolators.
Die 6(a) bis 6(d) sind ein Satz von Prozess-Zeichnungen, die ein beispielhaftes Verfahren zur Herstellung des Gassensors gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
Die 7(e) bis 7(h) sind ein Satz von Prozess-Zeichnungen, nachfolgend nach 6(a) bis 6(d).
8 ist eine Schnittansicht, die die Konfiguration eines Gassensors gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
9 ist eine Prozess-Zeichnung, die eine Form der Verbindung zwischen einem ersten Verbindungsbereich und einem zweiten Verbindungsbereich in der zweiten Ausführungsform zeigt.
10 ist eine Schnittansicht, die die Konfiguration eines Gassensors gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
11 ist eine Prozess-Zeichnung, die eine Form der Verbindung zwischen einem ersten Verbindungsbereich und einem zweiten Verbindungsbereich in der dritten Ausführungsform zeigt.
12 ist eine Schnittansicht, die die Konfiguration eines Gassensors gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
13 ist eine Prozess-Zeichnung, die eine Form der Verbindung zwischen einem ersten Verbindungsbereich und einem zweiten Verbindungsbereich in der vierten Ausführungsform zeigt.
14 ist eine Schnittansicht, die die Konfiguration eines Gassensors gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
15 ist eine Prozess-Zeichnung, die eine Form der Verbindung zwischen einem ersten Verbindungsbereich und einem zweiten Verbindungsbereich in der fünften Ausführungsform zeigt.
16 ist eine Schnittansicht, die die Konfiguration eines Gassensors gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
17 ist eine Prozess-Zeichnung, die eine Form der Verbindung zwischen einem ersten Verbindungsbereich und einem zweiten Verbindungsbereich in der sechsten Ausführungsform zeigt.
18 ist eine teilweise Schnittansicht, die die Konfiguration eines Gassensors gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
19 ist eine teilweise Schnittansicht, die die Konfiguration eines Gassensors gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Beschreibung der Referenzzahlen
Zur Kennzeichnung verschiedener struktureller Eigenschaften in den Zeichnungen werden folgende Referenzzahlen verwendet.
Bezugszeichenliste

200–900: Gassensor
10: Gassensor-Element
11: Messteil
12: Hinterer Endbereich des Gassensor-Elements
12a: Elektroden-Anschluss
30–930: Verbindungsklemme
31a–961a: Elastischer Bereich
31–931: Erster Verbindungsbereich
40: Trennvorrichtung
42: Einsteckloch der Trennvorrichtung
42a, 42b: Fläche der Trennvorrichtung
50: Metallisches Gehäuse
60–960: Anschlussklemme
61–961: Zweiter Verbindungsbereich
101: Hauptteil
103: Verbinder-Teil
105, 107, 307, 807: Rumpfelement
107a, 807a: Innenfläche des Rumpfelementes
O: Richtung der Achse

Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Als Nächstes wird die Erfindung genauer mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. Die Erfindung darf jedoch nicht als darauf beschränkt ausgelegt werden.
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Gassensors 200 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Gassensors 200; 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 1; 4 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer Verbindungsklemme 30; und 5 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer Anschlussklemme 60 und eines Isolators 107.
In der Zeichnung stimmt die Richtung einer Achse O (dargestellt durch die strichpunktierte Linie) eines Gassensor-Elements 10 mit der vertikalen Richtung überein. In der folgenden Beschreibung wird eine Seite in Richtung eines hinteren Endbereichs 12 des Gassensor-Elements 10 als Rückseite des Gassensor-Elements 10 (und des Gassensors) bezeichnet, und eine gegenüber liegende Seite in Richtung eines Messteils 11 (siehe 3) des Gassensor-Elements 10 wird als Vorderseite des Gassensor-Elements 10 (und des Gassensors) bezeichnet. Eine Richtung senkrecht zu einer Richtung der Achse O wird entsprechend als ”Radialrichtung” bezeichnet.
In 3 und 8 und nachfolgenden Zeichnungen, die ihnen entsprechen, werden aus Gründen der Einfachheit nur eine Verbindungsklemme und nur eine Anschlussklemme gezeigt. In Wirklichkeit werden jedoch, wie in 2, 5, usw. gezeigt, eine Vielzahl von Verbindungsklemmen und eine Vielzahl von Anschlussklemmen vorgesehen (in der vorliegenden Ausführungsform werden fünf Verbindungsklemmen und fünf Anschlussklemmen vorgesehen).
Wie in den 1 und 2 gezeigt, weist der Gassensor 200 eine Element-Baugruppe 130 auf (siehe 6(a)), die das Gassensor-Element 10 und ein metallisches Gehäuse 50 umfasst; eine Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 (siehe 6(a)), die an einem hinteren Endbereich der Element-Baugruppe 130 befestigt ist; ein aus Metall hergestelltes röhrenförmiges Gehäuse 110, das die Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 umgibt; ein Rumpfelement 105 mit einem Hauptteil 101, der in dem röhrenförmigen Gehäuse 110 aufgenommen ist, und einen Verbinder-Teil 103, der sich vom Hauptteil 101 in einer radialen Richtung erstreckt; einen Isolator 107, der im Hauptteil 101 und im Verbinder-Teil 103 aufgenommen ist; eine Metallabdeckung 140, die den Hauptteil 101 bedeckt; und ein aus Metall hergestelltes Gehäuse mit Flansch 150, das einen Bereich des röhrenförmigen Gehäuses 110 abdeckt.
Das Gehäuse mit Flansch 150 weist einen röhrenförmigen Hauptteil 153 und ein Paar halbkreisförmige Flansch-Bereiche 151 auf, die sich vom röhrenförmigen Hauptteil 153 radial nach außen erstrecken. Jeder der Flansch-Bereiche 151 weist ein darin ausgebildetes einzelnes Flanschloch 151h auf. Schrauben (nicht gezeigt) werden durch die entsprechenden Flanschlöcher 151h eingesteckt und in entsprechende Gewindelöcher geschraubt, die in einem Objekt-Hauptteil (z. B. an einem Einlasssystem eines Verbrennungsmotors) vorgesehen sind, an dem der Gassensor 200 zu montieren ist, wodurch der Gassensor 200 an dem Objekt-Hauptteil befestigt werden kann. Der röhrenförmige Hauptteil 153 weist eine Auskehlung 153b auf (siehe 7(g)), die entlang der Umfangsrichtung ausgebildet ist, und ein Dichtungselement (O-Ring) 90 ist außen an der Auskehlung befestigt. Wenn der Gassensor 200 von seiner Vorderseite in eine Öffnung eines Objekt-Hauptteils, an dem der Gassensor zu montieren ist, eingesteckt wird und dann am Objekt-Hauptteil befestigt wird, wird das Dichtungselement 90 gegen eine Wandfläche des Objekt-Hauptteils gepresst, wodurch eine Abdichtung zwischen dem Objekt-Hauptteil und dem Gehäuse mit Flansch 150 (dem röhrenförmigen Hauptteil 153) vorgesehen wird.
Das Rumpfelement 105 weist den Hauptteil 101, einen Halsteil 102 und den Verbinder-Teil 103 auf. Der Hauptteil 101, der Halsteil 102 und der Verbinder-Teil 103 sind einstückig aus einem elektrisch isolierenden Hochpolymer-Material (Kunstharz) mit guter Formbarkeit ausgebildet; zum Beispiel aus NYLON (eingetragenes Warenzeichen). Das Rumpfelement 105 kann aus einem anderen elektrisch isolierenden Material (z. B. Keramik) ausgebildet sein. In einem Zustand, in dem der Isolator 107 im Hauptteil 101 und im Verbinder-Teil 103 aufgenommen ist, ist der Isolator im ”Rumpfelement 105” mit eingeschlossen.
Der Hauptteil 101 ist im Wesentlichen so in einer Röhrenform ausgebildet, dass er die Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 seitlich umgibt. Der im Wesentlichen röhrenförmige Verbinder-Teil 103 erstreckt sich vom Hauptteil 101 über den im Wesentlichen röhrenförmigen Halsteil 102 radial nach außen. Der Verbinder-Teil 103 ist ein Steckverbinder mit einer Öffnung 104, die sich radial nach außen öffnet und erlaubt es, einen passenden Steckverbinder (in diesem Beispiel eine Steckverbinder-Buchse) einer externen Vorrichtung radial durch die Öffnung 104 darin einzustecken und daraus herauszuziehen.
Der Isolator 107 ist im Innern des Hauptteils 101 und des Verbinder-Teils 103 aufgenommen. Beim Zusammenbau, wenn der Isolator 107 radial durch die Öffnung 104 in den Verbinder-Teil 103 und in den Hauptteil 101 eingesteckt wird, stößt ein Ende 107a des Isolators 107 auf einer Seite in Richtung zur Trennvorrichtung 40 gegen eine Innenfläche 101a (siehe 3) des Hauptteils 101, wodurch der Isolator 107 positioniert wird. Der Isolator 107 hält eine Vielzahl von (in diesem Beispiel fünf) Anschlussklemmen 60. Die Anschlussklemmen 60 erstrecken sich auf der Innenseite und der Außenseite des Verbinder-Teils 103 in eine Richtung (eine radiale Richtung), die sich mit der Richtung der Achse O schneidet. Die Anschlussklemmen 60 werden nachfolgend beschrieben.
Das röhrenförmige Gehäuse 110 weist ein vorderes Rohr 110a auf, dessen Durchmesser etwas größer ist als die Trennvorrichtungs-Baugruppe 120, und ein hinteres Rohr 110e, das am hinteren Ende des vorderen Rohres 110a vorgesehen ist und dessen Durchmesser größer ist als der des vorderen Rohres 110a. Ferner erstreckt sich ein abgestufter Bereich radial auf eine Weise, dass das vordere Rohr 110a und das hintere Rohr 110e miteinander verbunden sind, und dient als Aufnahmebereich 110b, auf dem der Hauptteil 101 platziert ist. Ein vorderer Bereich der Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 ist in dem vorderen Rohr 110a aufgenommen, und ein hinterer Endbereich der Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 steht nach hinten von dem vorderen Rohr 110a hervor und ist im hinteren Rohr 110e aufgenommen (siehe 6(d)). Ferner ist der röhrenförmige Hauptteil 101 in einem ringförmigen Bereich zwischen dem hinteren Rohr 110e und einem hinteren Endteil der Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 auf eine Weise befestigt, dass er auf dem Aufnahmeteil 110b platziert ist, und der Hauptteil 101 umgibt dadurch den hinteren Endteil der Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 (und wiederum einen hinteren Endteil des Gassensor-Elements 10) (siehe 7(e)).
Ein hinterer Endteil der Trennvorrichtung 40 liegt vom hinteren Ende der Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 offen, und die Verbindungsklemmen (in diesem Beispiel fünf Stück) 30 ragen nach hinten von der Trennvorrichtung 40 (wird später detailliert beschrieben) hervor.
Ein Verlängerungsteil 110c mit einem Querschnitt, der einem auf der Seite liegenden quadratischen Buchstaben U ähnelt, erstreckt sich vom hinteren Rohr 110e radial nach außen. Außenkanten des Verlängerungsteils 110c sind freie Enden, und das Hinterende des Verlängerungsteils 110c ist offen. Wenn das Rumpfelement 105 in dem hinteren Rohr 110e aufgenommen ist, ist daher der Hauptteil 101 im hinteren Rohr 110e aufgenommen; der Halsteil 102 ist im Verlängerungsteil 110c aufgenommen; und der Verbinder-Teil 103 ragt vom Verlängerungsteil 110c radial nach außen. Außerdem ragt ein hinterer Endbereich des Hauptteils 101 vom hinteren Rohr 110e nach hinten.
Ein vorderer Endteil des vorderen Rohres 110a wird extern befestigt, gebördelt und dann an einen Bereich mit vergrößertem Durchmesser 57 des metallischen Gehäuses 50 geschweißt (siehe 3), wodurch das röhrenförmige Gehäuse 110 am metallischen Gehäuse 50 (wird später detailliert beschrieben) befestigt wird.
Indessen bedeckt eine zylindrische Metallabdeckung 140 mit geschlossenem Boden, die ein geschlossenes Hinterende aufweist, einen hinteren Endteil des Hauptteils 101 von der radialen Außenseite. Der Durchmesser der Metallabdeckung 140 ist etwas größer als der des hinteren Rohres 110e. Ein vorderer Endteil 140a der Metallabdeckung 140 erstreckt sich vom Aufnahmeteil 110b nach vorne und wird beim Zusammenbau radial nach innen gebogen und auf eine solche Weise gebördelt, dass er den Aufnahmeteil 110b umgibt und an ihn anstößt. Auf diese Weise wird die Metallabdeckung 140 am röhrenförmigen Gehäuse 110 befestigt und deckt das hintere Rohr 110e und den Hauptteil 101 ab. Wie in 2 gezeigt, nimmt der vordere Endteil 140a vor dem Biegen eine Form an, die aus vorwärts hervorstehenden Rippen und nach hinten abfallenden Rinnen besteht, die abwechselnd ausgebildet sind, und die Rippen werden radial nach innen gebogen (siehe 3).
Die Metallabdeckung 140 deckt die Außenseite des Hauptteils 101 ab und ist mit dem röhrenförmigen Gehäuse 110 verbunden, das mit dem metallischen Gehäuse 50 verbunden ist. Somit wird Wärme von dem metallischen Gehäuse 50 zur Metallabdeckung 140 über das röhrenförmige Gehäuse 110 geleitet und dann nach außen abgestrahlt. Daher wird die Wärme, die zum Hauptteil 101 geleitet wird und sich in der Metallabdeckung befindet, verringert, wodurch Verschleiß des Hauptteils 101 (und wiederum des Rumpfelements 105) durch Wärme eingeschränkt werden kann.
Da der Hauptteil 101 zwischen der Metallabdeckung 140 und dem röhrenförmigen Gehäuse 110 (dem Aufnahmeteil 110b des röhrenförmigen Gehäuses 110) gehalten wird, wird der aus Kunstharz hergestellte Hauptteil 101 daher im Gassensor 200 gehalten, ohne in direktem Kontakt zum metallischen Gehäuse 50 zu sein; d. h. in Isolation von dem metallischen Gehäuse 50, wodurch Verschleiß des Hauptteils 101 (und wiederum des Rumpfelements 105 einschließlich des Verbinder-Teils 103) durch Wärme weiter eingeschränkt werden kann.
Die Metallabdeckung 140 weist einen Verlängerungsteil 140c auf, der sich radial nach außen erstreckt und einen Abschnitt aufweist, der einem auf der Seite liegenden quadratischen Buchstaben U ähnelt. Außenkanten des Verlängerungsteils 140c sind freie Enden, und das distale Ende des Verlängerungsteils 140c ist offen. Außerdem ist der Verlängerungsteil 140c größer als der Verlängerungsteil 110c. Wenn die Metallabdeckung 140 von der Rückseite auf den Verlängerungsteil 110c gesetzt wird, wobei der Verlängerungsteil 140c, der in dieselbe Richtung orientiert ist wie der Verlängerungsteil 110c, bedeckt daher der Verlängerungsteil 140c den Verlängerungsteil 110c, und der Verbinder-Teil 103 ragt vom Verlängerungsteil 140c radial nach außen.
Ein Dichtungselement (O-Ring) 94 ist in einer ringförmigen Nut angeordnet, die auf der hinteren Endfläche des Hauptteils 101 ausgebildet ist, wodurch eine gasdichte Dichtung zwischen der nach hinten orientierten Fläche des Hauptteils 101 und der nach vorne orientierten Fläche der Metallabdeckung 140 vorgesehen ist. Auf ähnliche Weise ist ein Dichtungselement (O-Ring) 92 in einer ringförmigen Nut angeordnet, die auf der vorderen Endfläche des Hauptteils 101 ausgebildet ist (siehe 3), wodurch eine gasdichte Dichtung zwischen der nach vorne orientierten Fläche des Hauptteils 101 und der nach hinten orientierten Fläche des Aufnahmeteils 110b vorgesehen ist. Die Dichtungselemente 92 und 94 weisen die Funktion auf, den Hauptteil 101 stabil zwischen dem röhrenförmigen Gehäuse 110 und der Metallabdeckung 140 durch Federkraft zu halten.
Als Nächstes werden mit Bezug auf 3 die Element-Baugruppe 130 und die Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 beschrieben. Die Element-Baugruppe 130 weist das Gassensor-Element 10 und das metallische Gehäuse 50 auf.
Das Gassensor-Element 10 ist ein allgemein bekanntes im Wesentlichen rechteckiges säulenförmiges Laminat, das sich in Richtung der Achse O erstreckt und in dem ein Messelement zur Messung der Sauerstoffkonzentration und ein Heizer zur sofortigen Aktivierung des Messelements durch Anwendung von Hitze miteinander verbunden sind. Das Messelement ist so gestaltet, dass ein Element mit festem Elektrolyt, das Zirkoniumdioxid als Hauptbestandteil enthält, und ein Paar Elektroden, die Platin als Hauptbestandteil enthalten, über eine Isolationsschicht mit einer hohlen, darin ausgebildeten Messkammer zusammen laminiert sind. Insbesondere weist das Messelement eine Sauerstoffpumpzelle und eine Zelle zur Messung der Sauerstoffkonzentration auf. Die Sauerstoffpumpzelle ist wie folgt gestaltet: eine von einem Paar Elektroden, die auf jeweils gegenüberliegenden Seiten eines Elements mit festem Elektrolyten ausgebildet sind, liegt nach außen offen, während die andere Elektrode zur Messkammer offen liegt. Die Zelle zur Messung der Sauerstoffkonzentration ist wie folgt gestaltet: eine von einem Paar Elektroden, die auf jeweils gegenüberliegenden Seiten eines Elements mit festem Elektrolyten ausgebildet sind, liegt zur Messkammer offen, während die andere Elektrode zu einer Referenzgas-Kammer offen liegt. Der zwischen dem Paar von Elektroden der Sauerstoffpumpzelle anzulegende Strom wird auf eine Weise gesteuert, das eine Ausgangsspannung der Zelle zur Messung der Sauerstoffkonzentration einen vorgegebenen Wert annimmt, wodurch Sauerstoff aus der Messkammer herausgepumpt wird oder Sauerstoff von außen in die Messkammer gepumpt wird.
In der Sauerstoffpumpzelle dienen ein Paar von Elektroden und ein Teil des Elements mit festem Elektrolyten, das zwischen die Elektroden geschichtet ist, zusammen als Messteil 11, in dem Strom entsprechend der Konzentration von Sauerstoff fließt. Der hintere Endteil 12 des Gassensor-Elements 10 weist fünf Elektroden-Anschlüsse 12a auf (3 zeigt zwei von ihnen, ausgebildet auf einer zweiten Fläche 10b des Gassensor-Elements 10, und die restlichen drei sind auf einer ersten Fläche 10a ausgebildet), die darauf ausgebildet sind, um Ausgangssignale vom Messelement herauszuführen und den Heizer mit Strom zu versorgen.
Ein röhrenförmiger Metallbecher 20 mit geschlossenem Boden ist etwas vorwärts von der axialen Mitte des Gassensor-Elements 10 auf eine Weise angeordnet, dass das Gassensor-Element 10 durch das Innere des Metallbechers 20 eingesetzt ist, wobei der Messteil 11 aus einer Öffnung 25 hervorragt, die im Boden des Metallbechers 20 ausgebildet ist. Der Metallbecher 20 ist ein Element zum Halten des Gassensor-Elements 10 in dem metallischen Gehäuse 50. Ein Randbereich 23 am vorderen Ende, der sich an einem Randbereich des Bodens des Metallbechers 20 befindet, ist in Richtung eines röhrenförmigen Wandbereichs des Metallbechers 20 angeschrägt. Der Metallbecher 20 enthält einen aus Aluminiumoxid hergestellten Keramikring 21 und einen Talkring 22, der durch Pressen von Talk-Pulver ausgebildet ist, so dass das Gassensor-Element 10 durch den Keramikring 21 und durch den Talkring 22 eingesetzt ist. Der Talkring 22 wird in dem Metallbecher 20 zerdrückt, so dass er einen zugehörigen Raum eng ausfüllt, wodurch das Gassensor-Element 10 im Metallbecher 20 in Position gehalten wird.
Eine Baugruppe aus Metallbecher 20 und Gassensor-Element 10 wird radial von dem röhrenförmigen metallischen Gehäuse 50 umgeben und von ihm gehalten. Das metallische Gehäuse 50 ist aus rostfreiem Stahl ausgebildet, wie zum Beispiel aus SUS430. Speziell weist das metallische Gehäuse 50 einen gestuften Bereich 54 auf, der auf dem Innenumfang davon ausgebildet ist, und der Randbereich 23 am vorderen Ende des Metallbechers 20, der das Gassensor-Element 10 hält, liegt auf dem gestuften Bereich 54 auf. Ferner ist ein Talkring 26 in dem metallischen Gehäuse 50 entlang dem Innenumfang des metallischen Gehäuses 50 in Richtung zum hinteren Ende des Metallbechers 20 in einen Zustand platziert, dass das Gassensor-Element 10 durch den Talkring 26 eingesetzt ist. Eine röhrenförmige Hülse 27 ist in dem metallischen Gehäuse 50 auf eine Weise befestigt, dass der Talkring 26 vom hinteren Ende des Talkrings 26 gepresst wird. Die Hülse 27 weist einen stufenähnlichen Ansatzbereich 28 auf, der auf der äußeren Umfangsfläche eines hinteren Endbereichs der Hülse 27 ausgebildet ist. Ein ringförmiger Bördel-Füllkörper 29 ist auf dem Ansatzbereich 28 angeordnet.
Das metallische Gehäuse 50 weist einen hinteren Endbereich 59 mit reduziertem Durchmesser auf, der an einem hinteren Endbereich davon ausgebildet ist, und weist den Bereich 57 mit vergrößertem Durchmesser auf, der auf der Vorderseite des hinteren Endbereichs 59 ausgebildet ist und dessen Durchmesser sich schrittweise radial vom hinteren Endbereich 59 nach außen vergrößert. Ferner weist das metallische Gehäuse 50 einen Bereich 52 mit großem Durchmesser und einen Kopplungsbereich 56 am vorderen Ende auf, der auf der Vorwärtsseite des Bereichs 57 mit vergrößertem Durchmesser ausgebildet ist, und eine äußere Schutzvorrichtung 100 und eine innere Schutzvorrichtung 102, die nachfolgend beschrieben werden, sind mit dem Kopplungsbereich 56 am vorderen Ende gekoppelt. Das metallische Gehäuse 50 weist ferner einen gebördelten Bereich 53 auf, der auf der Rückseite des hinteren Endbereichs 59 ausgebildet ist, um das Gassensor-Element 10 durch Bördeln in dem metallischen Gehäuse 50 zu halten.
Der gebördelte Bereich 53 des metallischen Gehäuses 50 ist auf eine Weise gebördelt, dass der Ansatzbereich 28 der Hülse 27 über den Bördel-Füllkörper 29 nach vorne gedrückt wird. Durch Ausbilden des gebördelten Bereichs 53 wird der durch die Hülse 27 gedrückte Talk-Ring 26 im metallischen Gehäuse 50 zerdrückt, wodurch ein zugehöriger Raum dicht gefüllt wird. Durch den Talk-Ring 26 und den Talk-Ring 22, der zuvor in dem Metallbecher 20 platziert wurde, werden der Metallbecher 20 und das Gassensor-Element 10 in dem metallischen Gehäuse 50 auf gasdichte Weise in Position gehalten.
Der Messteil 11 des Gassensor-Elements 10 ist mit einer porösen Schutzschicht 15 beschichtet, so dass nach außen offen liegende Elektroden des Messteils 11 gegen Vergiftung und Anlagerung von Wasser geschützt werden, was durch Ansauggas und dergleichen verursacht werden könnte. Die äußere Schutzvorrichtung 100 und die innere Schutzvorrichtung 102 sind am Kopplungsbereich 56 am vorderen Ende des metallischen Gehäuses befestigt und fest mit Laser geschweißt, um den darin aufgenommenen Messteil 11 zu schützen. Die äußere Schutzvorrichtung 100 weist Gas-Einleitungs-Löcher 115 auf, die darin ausgebildet sind (siehe 1), und die innere Schutzvorrichtung 102 weist Gas-Einleitungs-Löcher 117 auf, die darin ausgebildet sind. Somit kann das Anhaften von in dem Gas enthaltenem Wasser und Öl eingeschränkt werden, wodurch die Erzeugung von Rissen oder ein Bruch des Gassensor-Elements 10 verhindert werden kann. Auch kann das Anhaften von in dem Gas enthaltenem Ruß am Gassensor-Element 10 eingeschränkt werden, wodurch eine Verschlechterung der Genauigkeit der Gasmessung des Gassensors 200 verhindert werden kann.
Als Nächstes wird die Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 beschrieben. Die Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 umfasst die Trennvorrichtung 40, ein Metall-Innenrohr 121, ein Halteelement 123 und die Verbindungsklemmen 30 und ist auf der Rückseite des metallischen Gehäuses 50 angeordnet. Die Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 weist einen gebördelten Bereich 125 auf, der sich in einem im Wesentlichen zentralen Bereich bezogen auf die Richtung der Achse O befindet und das Metall-Innenrohr 121 und das Halteelement 123 einzeln durch radiales Bördeln nach innen von der radialen Außenseite befestigt.
Die Trennvorrichtung 40 ist aus einer elektrisch isolierenden Keramik oder einem Kunstharz in einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet. Die Trennvorrichtung 40 weist einen Kragenbereich 41 auf, der radial nach außen vorsteht, und ein Einsteckloch 42, das sich dadurch in Richtung der Achse O erstreckt. Die Verbindungsklemmen 30 sind in das Einsteckloch 42 an jeweils vorgegebenen Positionen eingesteckt und sind in der Trennvorrichtung 40 aufgenommen, während sie voneinander isoliert sind, um gegenseitigen Kontakt zu verhindern. Der hintere Endbereich 12 des Gassensor-Elementes 10 ist in das Einsteckloch 42 eingesteckt, und elastische Bereiche 33a (siehe 4) von Vorwärts-Bereichen 33 der Verbindungsklemmen 30 sind jeweils elektrisch mit den Elektroden-Anschlüssen 12a des Gassensor-Elements 10 verbunden.
Ein hinterer Endbereich der Trennvorrichtung 40 liegt vom hinteren Ende der Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 frei, und erste Verbindungsbereiche 31 (in diesem Beispiel fünf Stück) der Verbindungsklemmen 30 ragen nach hinten von der nach hinten orientierten Fläche der Trennvorrichtung 40 hervor.
Ein vorderer Endbereich 121a des Metall-Innenrohrs 121 ist auf den hinteren Endbereich 59 des metallischen Gehäuses 50 gebördelt und fest damit verschweißt, wobei es den hinteren Endbereich 59 bedeckt. Ein hinterer Endbereich 121e des Metall-Innenrohrs 121 ist radial nach innen gebogen und dadurch mit dem Kragenbereich 41 gekoppelt. Außerdem sind die Trennvorrichtung 40 und das Halteelement 123 im Innern des Metall-Innenrohrs 121 angeordnet, und die nach hinten orientierte Fläche des Halteelements 123 stößt gegen den Kragenbereich 41. Das Halteelement 123 ist ein röhrenförmiges Element aus Metall und drängt mit der Federkraft eines gebogenen hinteren Endbereichs davon die Trennvorrichtung 40 radial nach innen und den Kragenbereich 41 nach hinten.
Außerdem ist das Halteelement 123 zusammen mit dem Metall-Innenrohr 121 von außerhalb des Metall-Innenrohres 121 radial nach innen gebördelt, wodurch der gebördelte Bereich 125 ausgebildet wird und am Metall-Innenrohr 121 befestigt wird.
Die Trennvorrichtung 40 ist nicht direkt am metallischen Gehäuse 50 und am Metall-Innenrohr 121 befestigt, sondern wird im Metall-Innenrohr 121 durch das Metall-Innenrohr 121 und das Halteelement 123 festgehalten. Die Verwendung eines solchen Konfiguration verhindert einen schlechten Kontakt zwischen den Verbindungsklemmen 30 und den Anschlussklemmen 60, der andernfalls durch Vibrationen oder Positionsverschiebung der Trennvorrichtung 40 verursacht werden könnte, die durch Vibrationen oder Stöße auf den Gassensor 200 herbeigeführt werden.
Als Nächstes werden mit Bezug auf die 4 und 5 die Verbindungsklemmen 30 und die Anschlussklemmen 60 beschrieben, die charakteristische Elemente der ersten Ausführungsform sind. Die Verbindungsklemme 30 in 4 ist die in der Mitte angeordnete Verbindungsklemme 30 der in den 2 und 5 gezeigten fünf Verbindungsklemmen 30.
Wie in 4 gezeigt, weist die Verbindungsklemme 30 einen ersten Verbindungsbereich 31 auf, der sich in Richtung der Achse O erstreckt, einen plattenähnlichen Zwischenbereich 32, der sich radial auf der Vorwärts-Seite des ersten Verbindungsbereichs 31 erstreckt, und einen Vorwärtsbereich 33, der sich auf der Vorwärts-Seite des Zwischenbereichs 32 in Richtung der Achse O erstreckt. Die Verbindungsklemme 30 ist in einer Form ausgebildet, die von der Seite gesehen einer Kurbel ähnelt. Der erste Verbindungsbereich 31 weist einen Hauptteil 31b auf, der vom Zwischenbereich 32 in Form eines Buchstabens L gebogen ist und in Richtung der Achse O aufrecht steht; Seitenbereiche 31c, die von in der Breite gegenüber liegenden Enden des Hauptteils 31b in Form eines Buchstabens L gebogen sind und sich radial erstrecken; und gegenüber liegende Bereiche 31d, die von den Seitenbereichen 31c entlang des Hauptteils 31b in Form eines Buchstabens L gebogen sind und sich einander nähern. Der erste Verbindungsbereich 31 ist ein kastenähnlicher Buchsen-Teil 31g mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Ferner weist der erste Verbindungsbereich 31 einen elastischen Bereich 31a auf, der vom hinteren Ende des Hauptteils 31b nach vorne gebogen ist. Der elastische Bereich 31a befindet sich innerhalb des kastenähnlichen ersten Verbindungsbereichs 31 und biegt sich elastisch in Richtung des Hauptteils 31b. Der elastische Bereich 31a ist ein Federbereich, dessen vorderes Ende ein freies Ende ist. Durch Annahme der Form des Federbereichs erhöht sich die Federkraft des elastischen Bereich 31a, so dass der erste Verbindungsbereich 31 und ein zweiter Verbindungsbereich 61 zuverlässig miteinander verbunden sind. Wie unten beschrieben wird, schneidet sich die Richtung, in der der elastische Bereich 31a sich elastisch biegt, mit einer Richtung der Nebeneinanderstellung des ersten Verbindungsbereichs 31 und des zweiten Verbindungsbereichs 61 (in der ersten Ausführungsform die Richtung der Achse O) Der Vorwärtsbereich 33 weist einen elastischen Bereich 33a auf, der vom Vorwärts-Ende des Vorwärtsbereichs 33 nach hinten gebogen ist. Der elastische Bereich 33a ist gegen den entsprechenden Elektroden-Anschluss 12a des Gassensor-Elements 10 gedrückt, wodurch eine elektrische Verbindung hergestellt wird.
Die Verbindungsklemme 30 in 4 weist den Zwischenbereich 32 auf; von den in den 2 und 5 gezeigten fünf Verbindungsklemmen 30 weisen die vier Verbindungsklemmen 30 mit Ausnahme der mittleren jedoch nicht den Zwischenbereich 32 auf. Ob der Zwischenbereich 32 vorgesehen ist oder nicht, kann soweit erforderlich entsprechend der relativen Position zwischen dem ersten Verbindungsbereich 31 und dem Vorwärtsbereich 33 bestimmt werden.
In der Verbindungsklemme 30 ragt ein hinterer Endbereich des ersten Verbindungsbereichs 31 von der nach hinten orientierten Fläche der Trennvorrichtung 40 nach hinten, und der restliche Bereich wird im Einsteckloch 42 der Trennvorrichtung 40 gehalten.
Wie in 5 gezeigt, werden die Anschlussklemmen (in diesem Beispiel fünf Stück) 60 im Isolator 107 gehalten und dabei voneinander getrennt. Jede der Anschlussklemmen 60 weist einen plattenähnlichen Zwischenbereich 62 auf, der sich radial erstreckt und in den Isolator 107 eingebettet ist; den zweiten Verbindungsbereich 61, der ein Endbereich ist, der sich vom Zwischenbereich 62 in Richtung zur Trennvorrichtung 40 erstreckt und ein Einsteckstück 61g aufweist, das vom Zwischenbereich 62 in Form eines Buchstabens L gebogen ist und sich in Richtung der Achse O erstreckt; und einen Steckerbereich 63, der vom Isolator 107 radial nach außen hervorsteht. Ein Stecker ist durch Steckerbereiche 63 ausgebildet, die vom Isolator 107 hervorstehen. Obwohl in 5 nicht gezeigt, ist, wie in 3 gezeigt, der Zwischenbereich 62 in eine Form gebogen, die einer Kurbel ähnelt, und ist mit dem Steckerbereich 63 verbunden, und der Steckerbereich 63 erstreckt sich parallel zum Zwischenbereich 62 und befindet sich vor dem Zwischenbereich 62 (d. h. im Wesentlichen in der Mitte des Verbinder-Teils 103 bezogen auf die Richtung der Achse O).
Wie mit Bezug auf 6 detailliert beschrieben wird, ist in der ersten Ausführungsform das Rumpfelement 105 (dessen Hauptteil 101) von der Rückseite in dem hinteren Rohr 110e befestigt, mit dem die Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 zusammengebaut ist (siehe 6(d)). Dabei befinden sich die Einsteckstücke 61g um die Achse des Hauptteils 101 und sind an Positionen angeordnet, die den Verbindungsklemmen 30 gegenüber liegen, die von der Trennvorrichtung 40 nach hinten ragen.
Wenn der Rumpfteil 105 in dem hinteren Rohr 110e befestigt ist, sind somit die zweiten Verbindungsbereiche 61 in die entsprechenden ersten Verbindungsbereiche 31 von der Richtung der Achse O her eingesetzt (in ihnen befestigt) (die Einsteckstücke 61g sind in den entsprechenden Buchsen-Teilen 31g befestigt) und drücken die entsprechenden elastischen Bereiche 31a so, dass sich die elastischen Bereiche 31a elastisch in eine radiale Richtung biegen. Als Folge davon sind die ersten Verbindungsbereiche 31 und die zweiten Verbindungsbereiche 61 jeweils elastisch miteinander verbunden. Somit können Messungs-Ausgangssignale vom Gassensor-Element 10 über die Verbindungsklemmen 30 zu den Anschlussklemmen 60 heraus geführt werden. Daher können im Gassensor vom Typ mit lateraler Herausführung die Verbindungsklemmen 30 und die Anschlussklemmen 60 elektrisch ohne Schweißen verbunden werden, und dadurch kann die Produktivität verbessert werden. Auch wird ein Leitungsrahmen zum Schweißen der Verbindungsklemmen 30 und der Anschlussklemmen 60 unnötig, und die Anzahl von Bauelementen verringert sich dadurch.
In der ersten Ausführungsform sind die zweiten Verbindungsklemmen 61 gebogen und erstrecken sich in der Richtung der Achse O auf eine Weise, dass sie neben den ersten Verbindungsbereichen 31 liegen, wodurch die ersten Verbindungsbereiche 31 und die entsprechenden zweiten Verbindungsbereiche 61 miteinander verbunden werden können.
Wie in der ersten Ausführungsform gezeigt, weist jeder der zweiten Verbindungsbereiche 61 das Einsteckstück 61g auf, und jeder der ersten Verbindungsbereiche 31 weist den Buchsen-Teil 31b auf. Das heißt, der erste Verbindungsbereich 31 mit dem Buchsen-Teil 31g ist an der Trennvorrichtung 40 befestigt, und der zweite Verbindungsbereich 61 ist in dem ersten Verbindungsbereich 31 befestigt, wodurch der erste Verbindungsbereich 31 und der zweite Verbindungsbereich 61 miteinander verbunden sind. Dadurch, dass der zweite Verbindungsbereich 61 die Form des Einsteckteils 61g annimmt, kommt somit der zweite Verbindungsbereich 61 nicht in Kontakt mit der Trennvorrichtung 40, wodurch ein Zerbröckeln der Trennvorrichtung 40 verhindert werden kann.
Außerdem weist jeder der zweiten Verbindungsbereiche 61 das Einsteckstück 61g auf, das sich durch Biegen in Richtung der Achse O erstreckt, und der Buchsen-Teil 31g jedes der ersten Verbinder-Teile 31 befindet sich im Einsteckloch 42. Somit wird, weil der Buchsen-Teil 31g des ersten Verbindungsbereichs 31 im Einsteckloch 42 befestigt ist, das sich in Richtung der Achse O erstreckt, und der zweite Verbindungsbereich 61 in den Buchsen-Teil 31g eingesteckt ist, das Einsetzen (Befestigen) erleichtert und sichergestellt.
Da das Gassensor-Element 10 eine hohe Temperatur annimmt, da es durch seinen eigenen Heizer aufgeheizt wird und zum Beispiel Abgas ausgesetzt ist, sind in der ersten Ausführungsform die mit dem Gassensor-Element 10 verbundenen Verbindungsklemmen 30 aus einem Material ausgebildet, dessen Hitzebeständigkeit größer ist als die eines Materials, das zum Ausbilden der Anschlussklemmen 60 benutzt wird. In diesem Fall, weil sich die Verbindungsklemmen 30 und die Anschlussklemmen 60 vom Material her unterscheiden, treten Schwierigkeiten beim Schweißen auf. In der vorliegenden Erfindung ist es jedoch nicht erforderlich, die Verbindungsklemmen 30 und die Anschlussklemmen 60 zu verschweißen. Daher kann, auch wenn verschiedene Materialien benutzt werden, um die Verbindungsklemmen 30 und die Anschlussklemmen 60 auszubilden, eine elektrische Verbindung zwischen ihnen leicht hergestellt werden.
Die Verbindungsklemmen 30 können aus rostfreiem Stahl oder einer auf Ni basierenden Legierung (z. B. SUS631 oder INCONEL (eingetragenes Markenzeichen)) ausgebildet werden, wobei es sich um ein hitzebeständiges Metall handelt. Die Anschlussklemmen 60 können aus einem auf Kupfer basierenden Material ausgebildet sein, wie z. B. Messing.
Als Nächstes wird mit Bezug auf die 6 und 7 ein beispielhaftes Verfahren zur Herstellung des Gassensors 200 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zuerst wird die Element-Baugruppe 130 durch ein allgemein bekanntes Verfahren hergestellt. Auch werden, wie oben erwähnt, die Verbindungsklemmen 30 in das Einsteckloch 42 der Trennvorrichtung 40 eingesteckt und dort festgehalten. Die so erstellte Trennvorrichtung 40 und das Halteelement 123 sind im Metall-Innenrohr 121 aufgenommen. Dann wird Bördeln von der radialen Außenseite auf dem Metall-Innenrohr 121 in einem im Wesentlichen zentralen Bereich bezogen auf die Richtung der Achse O so durchgeführt, dass das Halteelement 123 innerhalb des Metall-Innenrohrs 121 gehalten wird, und um die Trennvorrichtung 40 zu halten, wodurch die Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 erhalten wird.
Wie in 6(a) gezeigt, wird als Nächstes die Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 von ihrer Vorderseite am hinteren Ende der Element-Baugruppe 130 befestigt, und der hintere Endbereich 12 des Gassensor-Elements 10 wird dadurch in das Einsteckloch 42 der Trennvorrichtung 40 eingesteckt. Durch diese Prozedur werden vordere Bereiche (nicht gezeigt) der Verbindungsklemmen 30 elektrisch mit entsprechenden Elektroden-Anschlüssen 12a des Gassensor-Elements 10 verbunden. Außerdem ist der vordere Endbereich 121a des Metall-Innenrohrs 121 außen an dem hinteren Endbereich 59 des metallischen Gehäuses 50 befestigt und stößt gegen einen gestuften Bereich zwischen dem hinteren Endbereich 59 und dem Bereich 57 mit vergrößertem Durchmesser, wodurch derselbe positioniert wird. In diesem Zustand wird der vordere Endbereich 121a von der radialen Außenseite gebördelt und geschweißt, wodurch die Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 an dem metallischen Gehäuse 50, d. h. an der Element-Baugruppe 130, befestigt wird.
Wie in 6(b) gezeigt, wird als Nächstes das röhrenförmige Gehäuse 110 von seinem vorderen Ende in die Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 eingesteckt, wodurch ein Vorwärtsbereich der Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 im vorderen Rohr 110a aufgenommen wird, und ein vorderer Endbereich des vorderen Rohrs 110a wird außen an dem Bereich 57 mit vergrößertem Durchmesser des metallischen Gehäuses 50 befestigt und stößt gegen einen gestuften Bereich zwischen dem Bereich 57 mit vergrößertem Durchmesser und dem Bereich 52 mit großem Durchmesser, wodurch derselbe positioniert wird. In diesem Zustand wird der vordere Endbereich des vorderen Rohrs 110a von der radialen Außenseite gebördelt und geschweißt, wodurch das röhrenförmige Gehäuse 110 am metallischen Gehäuse 50 befestigt wird.
Wie in 6(c) gezeigt, wird der Isolator 107, in dem die Anschlussklemmen 60 gehalten werden, radial von der Öffnung 104 in den Verbinder-Teil 103 eingesetzt, wodurch das Ende 107a des Isolators 107 gegen die Innenfläche 101a des Hauptteils 101 stößt, und der Isolator 107 wird dadurch positioniert. Zu diesem Zeitpunkt sind die Einsteckstücke 61g der zweiten Verbindungsbereiche 61, die sich in Richtung zum Ende 107a des Isolators 107 befinden, um die Achse des Hauptteils 101 angeordnet.
Wie in 6(d) gezeigt, wird dann das Rumpfelement 105 von seinem vorderen Ende in das röhrenförmige Gehäuse 110 (dessen hinteres Rohr 110e) eingesetzt, wodurch die Trennvorrichtung 40 auf der Achse des hinteren Rohrs 110e positioniert wird. Dann wird das Rumpfelement 105 (dessen Hauptteil 101) über das Dichtungselement 92 auf dem Aufnahmeteil 110b platziert. Durch diese Prozedur werden die zweiten Verbindungsbereiche 61 der Anschlussklemmen 60 in den entsprechenden ersten Verbindungsbereichen 31 der Verbindungsklemmen 30 befestigt, die von der Trennvorrichtung 40 hervorstehen (die Einsteckteile 61g sind in den entsprechenden Buchsen-Teilen 31g befestigt), wodurch die Verbindungsklemmen 30 und die Anschlussklemmen 60 ohne Schweißen elektrisch miteinander verbunden werden können.
Wie in 7(e) gezeigt wird die Metallabdeckung 140 von ihrem sich nach vorne öffnenden Bereich über das Dichtungselement 94 außen am röhrenförmigen Gehäuse 110 (dessen äußerem Rohr 110e) befestigt. Wie in 7(f) gezeigt, werden dann die Rippen des vorderen Endteils 140a der Metallabdeckung 140 gebogen und radial auf eine Weise nach innen gebördelt, dass sie den Aufnahmeteil 110b umgeben, wodurch die Metallabdeckung 140 am röhrenförmigen Gehäuse 110 befestigt wird, und der Hauptteil 101 wird zwischen dem röhrenförmigen Gehäuse 110 (dessen Aufnahmeteil 110b) und der Metallabdeckung 140 gehalten. Auf diese Weise bedeckt die Metallabdeckung 140 das hintere Rohr 110e und den Hauptteil 101.
Wie in 7(g) gezeigt, wird als Nächstes das Gehäuse mit Flansch 150 von seinem hinteren Ende außen an der Element-Baugruppe 130 befestigt, wodurch ein ebener Bereich 153a, der sich radial nach innen erstreckt und am vorderen Ende des röhrenförmigen Hauptteils 153 des Gehäuses mit Flansch 150 vorgesehen ist, gegen einen abgestuften Bereich des metallischen Gehäuses 50 zwischen dem Bereich mit großem Durchmesser 52 und dem Kopplungsbereich 56 am vorderen Ende stößt, wodurch derselbe positioniert wird. In diesem Zustand wird der röhrenförmige Hauptteil 153 von der radialen Außenseite gebördelt und an einen Bereich geschweißt, der dem Bereich 52 mit großem Durchmesser entspricht, wodurch das Gehäuse mit Flansch 150 an dem metallischen Gehäuse 50, d. h. an der Element-Baugruppe 130, befestigt wird.
Wie in 7(h) gezeigt, wird ferner das Dichtelement (O-Ring) 90 außen in der Auskehlung 153b befestigt, wodurch der Gassensor 200 fertiggestellt wird.
Beispiel eines Objekt-Hauptteils, an den der Gassensor 200 zu montieren ist, umfassen verschiedene Verbrennungsmotoren; insbesondere Einlasssysteme von Verbrennungsmotoren in Fahrzeugen, wie z. B. Autos. Das Einlasssystem ist ein Ansaugpfad, der sich von einem Einlass zu einem Ansaugkanal eines Verbrennungsmotors erstreckt; zum Beispiel ein Ansaugrohr oder ein Ansaugkrümmer, der sich vom Ansaugrohr verzweigt und mit dem Ansaugkanal eines Verbrennungsmotors verbunden ist. Das Ansauggas umfasst Frischluft (frische Luft, die kein Abgas enthält) und ein gemischtes Gas aus Frischluft und Abgas, das zum Einlasssystem zurückgeführt wird.
Das Gassensor-Element 10 der vorliegenden Ausführungsform ist eine so genannte Vollbereichs-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sonde. Zusätzlich zur Vollbereichs-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sonde kann die vorliegende Erfindung jedoch auch auf einen Sauerstoffsensor (λ-Sonde) und einen NO_x-Sensor angewendet werden.
Im Vergleich zur Regelung eines Verbrennungsmotors auf der Grundlage der Konzentration eines bestimmten Gases, das in Abgas enthalten ist, das durch einen Gassensor gemessen wird, der in einem Abgassystem vorgesehen ist, zeigt die Regelung des Verbrennungsmotors auf der Grundlage der Konzentration eines bestimmten Gases, das durch einen Gassensor gemessen wird, der in einem Einlasssystem vorgesehen ist, eine höhere Genauigkeit der Regelung des Verbrennungsmotors. Der Grund ist, dass die Regelung auf der Grundlage der Konzentration eines bestimmten Gases, das in Abgas enthalten ist, eine Rückkopplungsregelung ist, während die Regelung auf der Grundlage der Konzentration eines bestimmten Gases im Einlasssystem eine Regelung vor der Verbrennung ist.
Als Nächstes wird mit Bezug auf die 8 und 9 die Konfiguration eines Gassensors 300 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Gassensor 300 ist gleich dem Gassensor der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, dass die Verbindungsklemmen 30, die Anschlussklemmen 60 und der Isolator 107 der ersten Ausführungsform durch Verbindungsklemmen 330, Anschlussklemmen 360 und einen Isolator 307 ersetzt sind. Somit werden strukturmäßige Eigenschaften, die denen der ersten Ausführungsform gleich sind, durch gleiche Referenzzahlen bezeichnet, und deren detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
8 ist eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Gassensors 300 zeigt und entspricht 3 der ersten Ausführungsform. In 8 weist die Verbindungsklemme 330 einen ersten Verbindungsbereich 331 auf, der sich in Richtung der Achse O erstreckt; einen plattenähnlichen Zwischenbereich 332, der vom vorderen Ende des ersten Verbindungsbereichs 331 in Form eines Buchstabens L gebogen ist und sich radial erstreckt; und einen Vorwärtsbereich 333, der sich vom Zwischenbereich 332 nach vorne in Richtung der Achse O erstreckt. Die Verbindungsklemme 330 ist in einer Form ausgebildet, die von der Seite gesehen einer Kurbel ähnelt, und der Vorwärtsbereich 333 ist dem Vorwärtsbereich 33 der ersten Ausführungsform ähnlich.
Wie in 9 gezeigt, ist der erste Verbindungsbereich 331 vom Zwischenbereich 332 in Form eines Buchstabens L gebogen und erstreckt sich in Richtung der Achse O und weist an seinem hinteren Endbereich einen Buchsen-Teil 331g auf, der in Form eines Buchstabens L gebogen ist und sich radial erstreckt. Der Buchsen-Teil 331g ragt nach hinten von der nach hinten orientierten Fläche der Trennvorrichtung 40 hervor. Der Buchsen-Teil 331g weist einen Hauptteil 331b auf; einen Seitenbereich 331c, der von einem Breiten-Ende (radialen Ende) des Hauptteils 331b in Form eines Buchstabens L gebogen ist und sich nach hinten erstreckt; und einen Gegen-Bereich 331d, der von dem Seitenbereich 331c entlang des Hauptteils 331b in Form eines Buchstabens L gebogen ist. Somit weist der Buchsen-Teil 331g einen Querschnitt auf, der einem auf der Seite liegenden quadratischen Buchstaben U ähnelt. Ferner ist ein radialer äußerer Endbereich des Hauptteils 331b in eine radial gegenüber liegende Position gebogen, um einen elastischen Bereich 331a auszubilden. Der elastische Bereich 331a befindet sich im ersten Verbindungsbereich 331, der eine Form aufweist, die einem auf der Seite liegenden quadratischen Buchstaben U ähnelt und sich elastisch in Richtung des Hauptteils 331b (d. h. nach vorne) biegt.
Die Anschlussklemmen (in diesem Beispiel fünf Stück) 360 werden im Isolator 307 gehalten und dabei voneinander getrennt. Jede der Anschlussklemmen 360 weist einen plattenähnlichen Zwischenbereich 362 auf, der sich radial erstreckt und in den Isolator 307 eingebettet ist; einen zweiten Verbindungsbereich 361, der ein Endbereich ist, der sich vom Zwischenbereich 362 in Richtung zur Trennvorrichtung 40 erstreckt, der sich parallel zum Zwischenbereich 362 erstreckt; und einen Steckerbereich 363, der mit dem Zwischenbereich 362 verbunden ist und vom Isolator 307 radial nach außen hervorsteht. Der Steckerbereich 363 und der Zwischenbereich 362 sind gleich denen der ersten Ausführungsform.
Wie in 9 gezeigt, unterscheidet sich die zweite Ausführungsform von der ersten Ausführungsform darin, dass die Richtung des Einsetzens (Befestigens) der Anschlussklemme 360 (deren zweiter Verbindungsbereich 361) in den ersten Verbindungsbereich 331 eine radiale Richtung ist.
Das heißt, der erste Verbindungsbereich 331 (der Buchsen-Teil 331g) öffnet sich radial und erlaubt es, die Anschlussklemme 360 (deren zweiten Verbindungsbereich 361 (ein Einsteckstück 361g)) radial darin einzusetzen. Der Isolator 307 weist einen Ausschnitt 307a auf, der auf der nach vorne orientierten Fläche seines Endbereichs auf einer Seite in Richtung zur Trennvorrichtung 40 ausgebildet ist. Außerdem weist der Hauptteil 101 einen Vorsprung 101b auf, der dem Ausschnitt 307a entspricht und auf seinem Endbereich auf einer Seite in Richtung zum Halsteil 102 ausgebildet ist. Das Herstellungsverfahren unterscheidet sich leicht von dem der ersten Ausführungsform. Nach dem Zusammenbau der Trennvorrichtungs-Baugruppe 120, der Element-Baugruppe 130 und des röhrenförmigen Gehäuses 110 wird der Hauptteil 101 (das Rumpfelement 105) in einem Zustand vor dem Befestigen des Isolators 307 daran in dem hinteren Rohr 110e befestigt. Anschließend wird der Isolator 307 von der Öffnung 104 radial in den Verbinder-Teil 103 eingesetzt. Durch diese Prozedur stößt der Ausschnitt 307a gegen den Vorsprung 101b, wodurch der Isolator 307 positioniert wird; der zweite Verbindungsbereich 361 (das Einsteckstück 361g) ist im ersten Verbindungsbereich 331 (dem Buchsen-Teil 331g) befestigt und drückt gegen den elastischen Bereich 331a; und der elastische Bereich 331a biegt sich dadurch elastisch in Richtung der Achse O. Als Folge davon sind die ersten Verbindungsbereiche 331 und die zweiten Verbindungsbereiche 361 jeweils elastisch miteinander verbunden. Somit können die Verbindungsklemme 330 und die Anschlussklemme 360 ohne Schweißen elektrisch miteinander verbunden werden.
In der zweiten Ausführungsform schneidet sich die Richtung, in der sich der elastische Bereich 331a elastisch biegt, mit einer Richtung der Nebeneinanderstellung des ersten Verbindungsbereichs 331 und des zweiten Verbindungsbereichs 361 (radiale Richtung) (d. h. die Schnittrichtung ist die Richtung der Achse O). Außerdem wird der erste Verbindungsbereich 331 radial gebogen und wird dadurch neben dem zweiten Verbindungsbereich 361 angeordnet, wodurch der erste und der zweite Verbindungsbereich 331 und 361 miteinander verbunden werden können.
Als Nächstes wird mit Bezug auf die 10 und 11 die Konfiguration eines Gassensors 400 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Gassensor 400 ist gleich dem Gassensor der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, dass die Verbindungsklemmen 30 und die Anschlussklemmen 60 der ersten Ausführungsform durch Verbindungsklemmen 430, bzw. Anschlussklemmen 460 ersetzt sind. Somit werden strukturmäßige Eigenschaften, die denen der ersten Ausführungsform gleich sind, durch gleiche Referenzzahlen bezeichnet, und deren detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
10 ist eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Gassensors 400 zeigt und entspricht 3 der ersten Ausführungsform. In 10 weist die Verbindungsklemme 430 einen ersten Verbindungsbereich 431 auf, der sich in Richtung der Achse O erstreckt; einen plattenähnlichen Zwischenbereich 432, der vom vorderen Ende des ersten Verbindungsbereichs 431 in Form eines Buchstabens L gebogen ist und sich radial erstreckt; und einen Vorwärtsbereich 433, der vom Zwischenbereich 432 in Form eines Buchstabens L gebogen ist und sich in Richtung der Achse O erstreckt. Die Verbindungsklemme 430 ist in einer Form ausgebildet, die von der Seite gesehen einer Kurbel ähnelt, und der Vorwärtsbereich 433 ist dem Vorwärtsbereich 33 der ersten Ausführungsform ähnlich.
In der Verbindungsklemme 430 ragt ein hinterer Endbereich des ersten Verbindungsbereichs 431 von der nach hinten orientierten Fläche der Trennvorrichtung 40 nach hinten, und ein Vorwärtsbereich der ersten Verbindungsklemme 431, der Zwischenbereich 432 und der Vorwärtsbereich 433 werden im Einsteckloch 42 der Trennvorrichtung 40 gehalten. Der Vorwärtsbereich der ersten Verbindungsklemme 431 befindet sich jedoch im Einsteckloch 42 und ist von der Innenwand des Einstecklochs 42 getrennt.
Die Anschlussklemmen (in diesem Beispiel fünf Stück) 460 werden im Isolator 107 gehalten und dabei voneinander getrennt. Jede der Anschlussklemmen 460 weist einen plattenähnlichen Zwischenbereich 462 auf, der sich radial erstreckt und in den Isolator 107 eingebettet ist; einen zweiten Verbindungsbereich 461, der ein Endbereich ist, der sich in Richtung zur Trennvorrichtung 40 erstreckt und einen Buchsen-Bereich 461g aufweist, der vom Zwischenbereich 462 in Form eines Buchstabens L gebogen ist und sich in Richtung der Achse O erstreckt; und einen Steckerbereich 463, der mit dem Zwischenbereich 462 verbunden ist und vom Isolator 107 radial nach außen hervorsteht. Der Steckerbereich 463 und der Zwischenbereich 462 sind gleich denen der ersten Ausführungsform.
Wie in 11 gezeigt, weist der Buchsen-Teil 461g einen Gegen-Bereich 461d auf, der mit dem Zwischenbereich 462 verbunden ist und in Richtung der Achse O in Form des Buchstabens L gebogen ist; Seitenbereiche 431c, die von in der Breite gegenüber liegenden Enden des Gegen-Bereichs 461d in Form eines Buchstabens L gebogen sind und sich radial erstrecken; und Hauptteile 461b, die von den Seitenbereichen 431c entlang der gegenüber liegenden Fläche in Form eines Buchstabens L gebogen sind und sich einander annähern. Ferner weist der Buchsen-Teil 461g einen elastischen Bereich 461a auf, der vom vorderen Ende des Hauptteils 461b nach hinten gebogen ist. Der elastische Bereich 461a befindet sich zwischen dem Hauptteil 461b und dem Gegen-Bereich 461d und biegt sich elastisch in Richtung des Hauptteils 461b (radiale Richtung).
Wie in 11 gezeigt, unterscheidet sich die dritte Ausführungsform von der ersten Ausführungsform darin, dass der erste Verbindungsbereich 431 (Einsteckstück 431g) in die Anschlussklemme 460 (den Buchsen-Teil 461g des zweiten Verbindungsbereichs 461) eingesteckt ist. Die Richtung des Einsteckens (Befestigens) ist jedoch die gleiche wie die bei der ersten Ausführungsform, d. h. die Richtung der Achse O. Das heißt das Einsteckstück 431g kann in Richtung der Achse O zwischen dem Hauptteil 461b und dem Gegen-Bereich 461d des Buchsen-Teils 461g eingesteckt werden. In der dritten Ausführungsform sind der Isolator 107 und der Hauptteil 101, an den der Isolator 107 montiert ist, gleich denen der ersten Ausführungsform. Ähnlich wie in der ersten Ausführungsform ist das Rumpfelement 105 (dessen Hauptteil 101) von der Rückseite in dem hinteren Rohr 110e befestigt, mit dem die Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 zusammengebaut ist (siehe 6(d)). Zu diesem Zeitpunkt ist der Buchsen-Teil 461g des zweiten Verbindungsbereichs 461 in das Einsteckloch 42 der Trennvorrichtung 40 eingesteckt, und der erste Verbindungsbereich 431, der sich im Einsteckbereich 42 befindet, ist in Richtung der Achse O in den zweiten Verbindungsbereich 461 eingesteckt (in ihm befestigt) (das Einsteckstück 431g ist im Buchsen-Teil 461 befestigt) und drückt gegen den elastischen Bereich 461a. Somit biegt sich der elastische Bereich 461a elastisch in eine radiale Richtung. Als Folge davon sind die ersten Verbindungsbereiche 431 und die zweiten Verbindungsbereiche 461 jeweils elastisch miteinander verbunden. Somit können die Verbindungsklemme 430 und die Anschlussklemme 460 ohne Schweißen elektrisch miteinander verbunden werden.
Im Übrigen biegt sich der Gegen-Bereich 461d des Buchsen-Teils 461g elastisch in eine radiale Richtung. Wenn der zweite Verbindungsbereich 461 in das Einsteckloch 42 der Trennvorrichtung 40 eingesteckt wird, kommen der Hauptteil 461b und der Gegen-Bereich 461d jedoch in Kontakt zur Innenfläche des Einstecklochs 42. Daher vergrößert sich der Abstand zwischen dem Hauptteil 461b und dem Gegen-Bereich 461d nicht, wodurch der erste Verbindungsbereich 431 zuverlässig dazwischen gehalten werden kann.
In der dritten Ausführungsform schneidet sich die Richtung, in der sich der elastische Bereich 461a elastisch biegt, mit einer Richtung der Nebeneinanderstellung des ersten Verbindungsbereichs 431 und des zweiten Verbindungsbereichs 461 (Richtung der Achse O). Außerdem wird der zweite Verbindungsbereich 861 in Richtung der Achse O gebogen und wird dadurch neben dem ersten Verbindungsbereich 431 angeordnet, wodurch der erste und der zweite Verbindungsbereich 431 und 461 miteinander verbunden werden können.
Als Nächstes wird mit Bezug auf die 12 und 13 die Konfiguration eines Gassensors 500 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Gassensor 500 ist gleich dem Gassensor der zweiten Ausführungsform mit der Ausnahme, dass die Verbindungsklemmen 330 und die Anschlussklemmen 360 der zweiten Ausführungsform durch Verbindungsklemmen 530, bzw. Anschlussklemmen 560 ersetzt sind. Somit werden strukturmäßige Eigenschaften, die denen der zweiten Ausführungsform gleich sind, durch gleiche Referenzzahlen bezeichnet, und deren detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
12 ist eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Gassensors 500 zeigt und entspricht 8, die die der zweiten Ausführungsform zeigt. In 12 weist die Verbindungsklemme 530 einen ersten Verbindungsbereich 531 auf, der sich in Richtung der Achse O erstreckt; einen plattenähnlichen Zwischenbereich 532, der vom ersten Verbindungsbereich 531 in Form eines Buchstabens L gebogen ist und sich radial erstreckt; und einen Vorwärtsbereich 533, der vom Zwischenbereich 532 in Form eines Buchstabens L gebogen ist und sich in Richtung der Achse O erstreckt. Die Verbindungsklemme 530 ist in einer Form ausgebildet, die von der Seite gesehen einer Kurbel ähnelt, und der Vorwärtsbereich 533 ist dem Vorwärtsbereich 333 der zweiten Ausführungsform ähnlich.
Wie in 12 gezeigt, ist der erste Verbindungsbereich 531 vom Zwischenbereich 532 in Form eines Buchstabens L gebogen und erstreckt sich in Richtung der Achse O und weist an seinem hinteren Endbereich ein Einsteckstück 531g auf, das in Form eines Buchstabens L gebogen ist und sich radial erstreckt. Das Einsteckstück 531g ragt nach hinten von der nach hinten orientierten Fläche der Trennvorrichtung 40 hervor.
Die Anschlussklemmen (in diesem Beispiel fünf Stück) 560 werden im Isolator 307 gehalten und dabei voneinander getrennt. Jede der Anschlussklemmen 560 weist einen plattenähnlichen Zwischenbereich 562 auf, der sich radial erstreckt und in den Isolator 307 eingebettet ist; einen zweiten Verbindungsbereich 561, der ein Endbereich ist, der sich vom Zwischenbereich 562 in Richtung zur Trennvorrichtung 40 erstreckt, der sich parallel zum Zwischenbereich 562 erstreckt; und einen Steckerbereich 563, der mit dem Zwischenbereich 562 verbunden ist und vom Isolator 307 radial nach außen hervorsteht. Der Steckerbereich 563 und der Zwischenbereich 562 sind gleich denen der zweiten Ausführungsform. Außerdem ist der Isolator 307 gleich dem der zweiten Ausführungsform.
Wie in 13 gezeigt, nimmt der zweite Verbindungsteil 561 die Form eines Buchsen-Teils 561g an, und der Buchsen-Teil 561g weist einen Hauptteil 561b auf, der mit dem Zwischenbereich 562 verbunden ist und sich radial erstreckt, und einen Gegen-Bereich 561d, der ein vom Hauptteil 561b getrenntes Element ist und sich auf der Vorderseite des Hauptteils 561b befindet und auf den Hauptteil 561b in Richtung der Achse O laminiert ist und zum Einbau an den Hauptteil 561b geschweißt ist. Der Gegen-Bereich 561d ist an seinem hinteren Endbereich 561e auf den Hauptteil 561b laminiert, und ein Teil des Gegen-Bereichs 561d, der sich auf einer Seite in Richtung der Achse O bezogen auf den hinteren Endbereich 561e befindet, weist eine Form auf, die der einer Kurbel ähnelt, und erstreckt sich parallel zum Hauptteil 561b, während er in Richtung der Achse O einen Abstand vom Hauptteil 561b aufweist. Auf ähnliche Weise weist ein Teil des Hauptteils 561b, der sich auf einer Seite in Richtung der Achse O bezogen auf das Laminat des Hauptteils 561b und den hinteren Endbereich 561e befindet, eine Form auf, die der einer Kurbel ähnelt, und weist in Richtung der Achse O einen Abstand vom Hauptteil 561b auf.
Ferner sind Endbereiche des Hauptteils 561b und des Gegen-Bereichs 561d auf eine Weise gebogen, dass sie sich einander annähern, wodurch sie ein Paar elastischer Bereiche 561a bilden. Auf diese Weise ist der Buchsen-Teil 561g des zweiten Verbindungsbereichs 561 in einer einem Clip ähnlichen Form ausgebildet, und durch die Wirkung von Federkräften des Hauptteils 561b und des Gegen-Bereichs 561d biegt sich ein Paar der elastischen Bereiche 561a elastisch auf eine Weise, dass es sich in Richtung der Achse O öffnet und schließt (eine Richtung gegenseitiger Annäherung).
Wie in 13 gezeigt, unterscheidet sich die vierte Ausführungsform von der zweiten Ausführungsform darin, dass das Einsteckstück 531g des ersten Verbindungsbereichs 531 in die Anschlussklemme 560 eingesteckt ist (den Buchsen-Teil 561g des zweiten Verbindungsbereichs 561) und dass das Einsteckstück 531g des ersten Verbindungsbereichs 531 zwischen den gepaarten elastischen Bereichen 631a gehalten wird. Das heißt, das Einsteckstück 531g des ersten Verbindungsbereichs 531 kann radial zwischen den gepaarten elastischen Bereichen 561a eingesteckt werden. In der vierten Ausführungsform sind der Isolator 307 und der Hauptteil 101, an den der Isolator 307 montiert ist, gleich denen der zweiten Ausführungsform. Ähnlich der zweiten Ausführungsform stößt beim Zusammenbau, wenn der Isolators 307 von der Öffnung 104 radial in den Verbindungsbereich 103 eingesetzt wird, der Ausschnitt 307a gegen den Vorsprung 101b, wodurch der Isolator 307 positioniert wird, und der erste Verbindungsbereich 531 ist in den zweiten Verbindungsbereich 561 eingesteckt (befestigt) (das Einsteckstück 531g ist im Buchsen-Teil 561g befestigt) und drückt gegen die gepaarten elastischen Bereiche 561a, wodurch sich die elastischen Bereiche 561a elastisch in Richtung der Achse O biegen. Als Folge davon sind die ersten Verbindungsbereiche 531 und die zweiten Verbindungsbereiche 561 jeweils elastisch miteinander verbunden. Somit können die Verbindungsklemme 530 und die Anschlussklemme 560 ohne Schweißen elektrisch miteinander verbunden werden.
In der vierten Ausführungsform schneidet sich die Richtung, in der sich die elastischen Bereiche 561a elastisch biegen, mit einer Richtung der Nebeneinanderstellung des ersten Verbindungsbereichs 531 und des zweiten Verbindungsbereichs 561 (radiale Richtung). Außerdem wird der erste Verbindungsbereich 531 radial gebogen und wird dadurch neben dem zweiten Verbindungsbereich 561 angeordnet, wodurch der erste und der zweite Verbindungsbereich 531 und 561 miteinander verbunden werden können.
Als Nächstes wird mit Bezug auf die 14 und 15 die Konfiguration eines Gassensors 600 gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Gassensor 600 ist gleich dem Gassensor der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, dass die Verbindungsklemmen 30 der ersten Ausführungsform durch Verbindungsklemmen 630 ersetzt sind. Somit werden strukturmäßige Eigenschaften, die denen der ersten Ausführungsform gleich sind, durch gleiche Referenzzahlen bezeichnet, und deren detaillierte Beschreibung wird weggelassen. Die Anschlussklemmen 60 sind ebenfalls gleich denen der ersten Ausführungsform.
14 ist eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Gassensors 600 zeigt und entspricht 3 der ersten Ausführungsform. In 14 weist die Verbindungsklemme 630 einen ersten Verbindungsbereich 631 auf, der sich in Richtung der Achse O erstreckt; einen plattenähnlichen Zwischenbereich 632, der vom ersten Verbindungsbereich 631 in Form eines Buchstabens L gebogen ist und sich radial erstreckt; und einen Vorwärtsbereich 633, der vom Zwischenbereich 632 in Form eines Buchstabens L gebogen ist und sich in Richtung der Achse O erstreckt. Die Verbindungsklemme 630 ist in einer Form ausgebildet, die von der Seite gesehen einer Kurbel ähnelt, und der Vorwärtsbereich 633 ist dem Vorwärtsbereich 33 der ersten Ausführungsform ähnlich.
Wie in 15 gezeigt, weist der erste Verbindungsbereich 631 einen Hauptteil 631b auf, der mit dem Zwischenbereich 632 verbunden ist und in die Richtung der Achse O steht, und einen elastischen Bereich 631a, der von der nach hinten orientierten Fläche des Hauptteils 631b nach vorne gebogen ist. Der elastische Bereich 631a befindet sich zwischen dem Hauptteil 631b und einer Innenfläche 42a des Einstecklochs 42 der Trennvorrichtung 40 und biegt sich elastisch in Richtung des Hauptteils 631b. In der Verbindungsklemme 630 ragt ein hinterer Endbereich des ersten Verbindungsbereichs 631 von der nach hinten orientierten Fläche der Trennvorrichtung 40 nach hinten, und der restliche Bereich wird im Einsteckloch 42 der Trennvorrichtung 40 gehalten. Außerdem ist eine Fläche des Hauptteils 631b auf einer Seite gegenüber dem elastischen Bereich 631a in Kontakt mit der Innenfläche 42a des Einstecklochs 42, während eine Fläche des Hauptteils 631b auf einer Seite in Richtung des elastischen Bereichs 631a einen Abstand von der Innenfläche 42a des Einstecklochs 42 aufweist.
Die Anschlussklemmen (in diesem Beispiel fünf Stück) 60 sind gleich denen der ersten Ausführungsform, und der Isolator 107, der die Anschlussklemmen 60 hält, ist gleich dem der ersten Ausführungsform. Die zweiten Verbindungsbereiche 61 der Anschlussklemmen 60 sind nach vorne in Richtung der Achse O in Form eines Buchstabens L gebogen.
Wie in 15 gezeigt, unterscheidet sich die fünfte Ausführungsform von der ersten Ausführungsform darin, dass der zweite Verbindungsbereich 61 zwischen dem elastischen Bereich 631a und der Innenfläche 42a des Einstecklochs 42 der Trennvorrichtung gehalten wird. In der fünften Ausführungsform sind der Isolator 107 und der Hauptteil 101, an den der Isolator 107 montiert ist, gleich denen der ersten Ausführungsform. Ähnlich wie in der ersten Ausführungsform ist das Rumpfelement 105 (dessen Hauptteil 101) von der Rückseite in dem hinteren Rohr 110e befestigt, mit dem die Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 zusammengebaut ist (siehe 6(d)). Zu diesem Zeitpunkt ist der zweite Verbindungsbereich 61 der Anschlussklemme 60 zwischen dem elastischen Bereich 631a des ersten Verbindungsbereichs 631 und der Innenfläche 42a des Einstecklochs 42 eingesteckt, und drückt gegen den elastischen Bereich 631a, während er gegen die Innenfläche 42a gehalten wird. Somit biegt sich der elastische Bereich 631a elastisch in eine radiale Richtung. Als Folge davon sind die ersten Verbindungsbereiche 631 und die zweiten Verbindungsbereiche 61 jeweils elastisch miteinander verbunden. Somit können die Verbindungsklemme 630 und die Anschlussklemme 60 ohne Schweißen elektrisch miteinander verbunden werden.
Die Innenfläche 42a des Einstecklochs 42 der Trennvorrichtung 40 entspricht der ”Fläche der Trennvorrichtung” der Erfindung.
In der fünften Ausführungsform schneidet sich die Richtung, in der sich der elastische Bereich 631a elastisch biegt, mit einer Richtung der Nebeneinanderstellung des ersten Verbindungsbereichs 631 und des zweiten Verbindungsbereichs 61 (Richtung der Achse O). Außerdem wird der zweite Verbindungsbereich 61 in Richtung der Achse O gebogen und wird dadurch neben dem ersten Verbindungsbereich 631 angeordnet, wodurch der erste und der zweite Verbindungsbereich 631 und 61 miteinander verbunden werden können.
Als Nächstes wird mit Bezug auf die 16 und 17 die Konfiguration eines Gassensors 700 gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Gassensor 700 ist gleich dem Gassensor der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, dass die Verbindungsklemmen 30 und die Anschlussklemmen 60 der ersten Ausführungsform durch Verbindungsklemmen 730, bzw. Anschlussklemmen 760 ersetzt sind. Somit werden strukturmäßige Eigenschaften, die denen der ersten Ausführungsform gleich sind, durch gleiche Referenzzahlen bezeichnet, und deren detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
16 ist eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Gassensors 700 zeigt und entspricht 3 der ersten Ausführungsform. In 16 weist die Verbindungsklemme 730 einen ersten Verbindungsbereich 731 auf, der sich in Richtung der Achse O erstreckt; einen plattenähnlichen Zwischenbereich 732, der vom ersten Verbindungsbereich 731 in Form eines Buchstabens L gebogen ist und sich radial erstreckt; und einen Vorwärtsbereich 733, der vom Zwischenbereich 732 in Form eines Buchstabens L gebogen ist und sich in Richtung der Achse O erstreckt. Die Verbindungsklemme 730 ist in einer Form ausgebildet, die von der Seite gesehen einer Kurbel ähnelt, und der Vorwärtsbereich 733 ist dem Vorwärtsbereich 33 der ersten Ausführungsform ähnlich. Außerdem ist der erste Verbindungsbereich 731 vom Zwischenbereich 732 in Form eines Buchstabens L gebogen, erstreckt sich in Richtung der Achse O, und weist einen Hauptteil 731b und einen elastischen Bereich 731a auf, die wie folgt ausgebildet sind: ein hinterer Endbereich des ersten Verbindungsbereichs 731 ist in Form eines Buchstabens L gebogen und erstreckt sich radial so, dass der Hauptteil 731b ausgebildet wird, und ein radial außen liegender Endbereich des Hauptteils 731b ist in einer radial gegenüber liegenden Richtung zurück gebogen, um den elastischen Bereich 731a auszubilden. Der elastische Bereich 731a biegt sich elastisch in Richtung des Hauptteils 731b (nach vorne).
In der Verbindungsklemme 730 ragt ein hinterer Endbereich des ersten Verbindungsbereichs 731 von der nach hinten orientierten Fläche der Trennvorrichtung 40 nach hinten, und der restliche Bereich wird im Einsteckloch 42 der Trennvorrichtung 40 gehalten.
Die Konfiguration der Anschlussklemmen (in diesem Beispiel fünf Stück) 760 ist gleich der der ersten Ausführungsform mit Ausnahme der zweiten Verbindungsbereiche 761, und der Isolator 107, der die Anschlussklemmen 60 hält, ist gleich dem der ersten Ausführungsform. Die zweiten Verbindungsbereiche 761 der Anschlussklemmen 760 erstrecken sich radial parallel zu Zwischenbereichen 762, während sie in Kontakt zu einer Innenfläche 107a des Isolators 107 sind, und die nach vorne orientierten Flächen (Platten-Flächen) der zweiten Verbindungsbereiche 761 liegen frei. Die Anschlussklemmen 760 sind vom Isolator 107 umspritzt, und die nach hinten orientierten Flächen (Platten-Flächen) der zweiten Verbindungsbereiche 761 sind fest im Kunstharz des Isolators 107 eingebettet.
Wie in 17 gezeigt, unterscheidet sich die sechste Ausführungsform von der ersten Ausführungsform darin, dass der zweite Verbindungsbereich 761 zwischen dem elastischen Bereich 731a und der Innenfläche 107a des Isolators 107 gehalten wird. In der sechsten Ausführungsform sind der Isolator 107 und der Hauptteil 101, an den der Isolator 107 montiert ist, gleich denen der ersten Ausführungsform. Ähnlich wie in der ersten Ausführungsform ist das Rumpfelement 105 (dessen Hauptteil 101) von der Rückseite in dem hinteren Rohr 110e befestigt, mit dem die Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 zusammengebaut ist. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der zweite Verbindungsbereich 761 der Anschlussklemme 760 auf der Rückseite des elastischen Bereichs 731a des ersten Verbindungsbereichs 731 und drückt gegen den elastischen Bereich 731a, wodurch der elastische Bereich 731a sich elastisch in Richtung der Achse O biegt. Als Folge davon sind die ersten Verbindungsbereiche 731 und die zweiten Verbindungsbereiche 761 jeweils elastisch miteinander verbunden. Somit können die Verbindungsklemme 730 und die Anschlussklemme 760 ohne Schweißen elektrisch miteinander verbunden werden.
Die Innenfläche 107a des Isolators 107 entspricht der ”Innenfläche des Rumpfelements” der Erfindung.
In der sechsten Ausführungsform schneidet sich die Richtung, in der sich der elastische Bereich 731a elastisch biegt, mit einer Richtung der Nebeneinanderstellung des ersten Verbindungsbereichs 731 und des zweiten Verbindungsbereichs 761 (radiale Richtung). Außerdem wird der erste Verbindungsbereich 731 radial gebogen und wird dadurch neben dem zweiten Verbindungsbereich 761 angeordnet, wodurch der erste und der zweite Verbindungsbereich 731 und 761 miteinander verbunden werden können.
Als Nächstes wird mit Bezug auf 18 die Konfiguration eines Gassensors 800 gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Gassensor 800 ist gleich dem Gassensor der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, dass die Verbindungsklemmen 30, die Anschlussklemmen 60 und der Isolator 107 der ersten Ausführungsform durch Verbindungsklemmen 830, Anschlussklemmen 860 und den Isolator 807 ersetzt sind. Somit werden strukturmäßige Eigenschaften, die denen der ersten Ausführungsform gleich sind, durch gleiche Referenzzahlen bezeichnet, und deren detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
18 ist eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Gassensors 800 zeigt und entspricht 3 der ersten Ausführungsform. 18 zeigt nur die Konfiguration der Verbindungsklemme 830, der Anschlussklemme 860 und deren Peripherie und lässt andere strukturmäßige Merkmale weg.
Die Verbindungsklemme 830 weist einen ersten Verbindungsbereich 831 auf, der sich in Richtung der Achse O erstreckt; einen plattenähnlichen Zwischenbereich 832, der vom ersten Verbindungsbereich 831 in Form eines Buchstabens L gebogen ist und sich radial erstreckt; und einen Vorwärtsbereich 833, der vom Zwischenbereich 832 in Form eines Buchstabens L nach vorne gebogen ist und sich in Richtung der Achse O erstreckt. Die Verbindungsklemme 830 ist in einer Form ausgebildet, die von der Seite gesehen einer Kurbel ähnelt, und der Vorwärtsbereich 833 ist dem Vorwärtsbereich 33 der ersten Ausführungsform ähnlich.
In der Verbindungsklemme 830 ragt ein hinterer Endbereich des ersten Verbindungsbereichs 831 von der nach hinten orientierten Fläche der Trennvorrichtung 40 nach hinten, und der restliche Bereich wird im Einsteckloch der Trennvorrichtung 40 gehalten.
Die Anschlussklemmen (in diesem Beispiel fünf Stück) 860 werden im Isolator 807 gehalten und dabei voneinander getrennt. Jede der Anschlussklemmen 860 weist einen plattenähnlichen Zwischenbereich 862 auf, der sich radial erstreckt und im Isolator 807 eingebettet ist; einen zweiten Verbindungsbereich 861, der vom Zwischenbereich 862 in Form eines Buchstabens L gebogen ist und sich in Richtung der Achse O erstreckt; und einen Steckerbereich (nicht gezeigt), der vom Isolator 807 radial nach außen vorsteht. Der Steckerbereich und der Zwischenbereich 862 sind gleich denen der ersten Ausführungsform.
Der Isolator 807 weist einen Überhang-Bereich 807b auf, der in einer Position, die sich mehr in Richtung der Achse befindet als der zweite Verbindungsbereich 861, nach vorne überhängt. Eine Seitenfläche 807a des Überhang-Bereichs 807b erstreckt sich parallel zu einer Hauptfläche 861b, während sie einen Abstand von der Hauptfläche 861b aufweist. Der zweite Verbindungsbereich 861 weist die Hauptfläche 861b auf, die sich in Richtung der Achse O erstreckt, und einen elastischen Bereich 861a, der vom vorderen Ende der Hauptfläche 861b nach hinten gebogen ist. Der elastische Bereich 861a liegt gegenüber dem Überhang-Bereich 807b und biegt sich elastisch in eine Richtung weg von der Hauptfläche 861b (in einer Richtung, die sich dem Überhang-Bereich 807b nähert).
Die siebte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass der erste Verbindungsbereich 831 zwischen dem elastischen Bereich 861a des zweiten Verbindungsbereichs 861 und der Seitenfläche 807a des Isolators 807 gehalten wird. In der siebten Ausführungsform ist der Hauptteil 101, an den der Isolator 107 montiert ist, gleich dem der ersten Ausführungsform. Ähnlich wie in der ersten Ausführungsform ist das Rumpfelement 105 (dessen Hauptteil 101) von der Rückseite in dem hinteren Rohr 110e befestigt, mit dem die Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 zusammengebaut ist. Zu diesem Zeitpunkt ist der erste Verbindungsbereich 831 zwischen dem zweiten Verbindungsbereich 861 und der Seitenfläche 807a des Isolators 807 in Richtung der Achse O eingesetzt (befestigt) (siehe den Pfeil in 18) und drückt dadurch gegen den elastischen Bereich 861a, wodurch sich der elastische Bereich 861a elastisch in Richtung der Achse O biegt. Als Folge davon sind die ersten Verbindungsbereiche 831 und die zweiten Verbindungsbereiche 861 jeweils elastisch miteinander verbunden. Somit können die Verbindungsklemme 830 und die Anschlussklemme 860 ohne Schweißen elektrisch miteinander verbunden werden.
Die Seitenfläche 807a des Isolators 807 entspricht der ”Innenfläche des Rumpfelements” der Erfindung.
In der siebten Ausführungsform schneidet sich die Richtung, in der sich der elastische Bereich 861a elastisch biegt, mit einer Richtung der Nebeneinanderstellung des ersten Verbindungsbereichs 831 und des zweiten Verbindungsbereichs 861 (Richtung der Achse O). Außerdem wird der zweite Verbindungsbereich 861 in Richtung der Achse O gebogen und wird dadurch neben dem ersten Verbindungsbereich 831 angeordnet, wodurch der erste und der zweite Verbindungsbereich 831 und 861 miteinander verbunden werden können.
Als Nächstes wird mit Bezug auf 19 die Konfiguration eines Gassensors 900 gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Gassensor 900 ist gleich dem Gassensor der zweiten Ausführungsform mit der Ausnahme, dass die Verbindungsklemmen 30 und die Anschlussklemmen 60 der ersten Ausführungsform durch Verbindungsklemmen 930, bzw. Anschlussklemmen 960 ersetzt sind. Somit werden strukturmäßige Eigenschaften, die denen der zweiten Ausführungsform gleich sind, durch gleiche Referenzzahlen bezeichnet, und deren detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
19 ist eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Gassensors 900 zeigt und entspricht 8 der zweiten Ausführungsform. 19 zeigt nur die Konfiguration der Verbindungsklemme 930, der Anschlussklemme 960 und deren Peripherie und lässt andere strukturmäßige Merkmale weg.
Die Verbindungsklemme 930 weist einen ersten Verbindungsbereich 931 auf, der sich in Richtung der Achse O erstreckt; einen plattenähnlichen Zwischenbereich 932, der vom ersten Verbindungsbereich 931 in Form eines Buchstabens L gebogen ist und sich radial erstreckt; und einen Vorwärtsbereich 933, der vom Zwischenbereich 932 in Form eines Buchstabens L nach vorne gebogen ist und sich in Richtung der Achse O erstreckt. Die Verbindungsklemme 930 ist in einer Form ausgebildet, die von der Seite gesehen einer Kurbel ähnelt, und der Vorwärtsbereich 933 ist dem Vorwärtsbereich 333 der zweiten Ausführungsform ähnlich.
Wie in 19 gezeigt, ist der erste Verbindungsbereich 931 vom Zwischenbereich 932 in Form eines Buchstabens L gebogen, erstreckt sich in Richtung der Achse O und ist an seinem hinteren Endbereich in Form eines Buchstabens L gebogen und erstreckt sich radial. In der Verbindungsklemme 930 ragt der erste Verbindungsbereich 931 von der nach hinten orientierten Fläche der Trennvorrichtung 40 nach hinten, und der restliche Bereich wird im Einsteckloch der Trennvorrichtung 40 gehalten. Ferner ist der Abstand zwischen dem ersten Verbindungsbereich 931 und der nach hinten orientierten Fläche 40b der Trennvorrichtung 40 kleiner als die Höhe entlang der Richtung der Achse O von einem Hauptteil 961b der Anschlussklemme 960 zu einem elastischen Bereich 961a.
Die Anschlussklemmen (in diesem Beispiel fünf Stück) 960 werden im Isolator (nicht gezeigt) gehalten und dabei voneinander getrennt. Jede der Anschlussklemmen 960 weist einen plattenähnlichen Zwischenbereich (nicht gezeigt) auf, der sich radial erstreckt und in den Isolator (nicht gezeigt) eingebettet ist; einen zweiten Verbindungsbereich 961, der ein Endbereich ist, der sich vom Zwischenbereich in Richtung zur Trennvorrichtung 40 erstreckt, der sich radial erstreckt; und einen Steckerbereich (nicht gezeigt), der vom Isolator radial nach außen hervorsteht.
Der zweite Verbindungsbereich 961 weist den Hauptteil 961b auf, der sich radial erstreckt und mit dem Zwischenbereich verbunden ist, und den elastischen Bereich 961a, der von einem Endbereich des Hauptteils 961b nach hinten in Richtung des Zwischenbereichs gebogen ist. Der elastische Bereich 961a biegt sich elastisch in eine Richtung, die sich von der Hauptfläche 961b weg bewegt (d. h. nach hinten).
Die achte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform darin, dass der zweite Verbindungsbereich 961 zwischen dem ersten Verbindungsbereich 931 und der nach hinten orientierten Fläche 40b der Trennvorrichtung 40 eingesteckt (befestigt) ist. In der achten Ausführungsform ist ähnlich wie in der zweiten Ausführungsform der Hauptteil 101 (das Rumpfelement 105) in einem Zustand vor der Montage des Isolators daran in dem hinteren Rohr 110e befestigt, mit dem die Trennvorrichtungs-Baugruppe 120 zusammengebaut ist. Anschließend wird der Isolator 307 von der Öffnung 104 radial in den Verbinder-Teil 103 eingesetzt. Zu diesem Zeitpunkt ist der zweite Verbindungsbereich 961 radial zwischen dem ersten Verbindungsbereich 931 und der nach hinten orientierten Fläche 40b der Trennvorrichtung 40 eingesetzt (befestigt) (siehe den Pfeil in 19); folglich drückt die nach vorne orientierte Fläche des ersten Verbindungsbereichs 931 gegen den elastischen Bereich 961a des zweiten Verbindungsbereichs 961, wodurch sich der elastische Bereich 961a elastisch in Richtung der Achse O biegt. Als Folge davon sind der erste Verbindungsbereich 931 und der zweite Verbindungsbereich 961 elastisch miteinander verbunden; somit können die Verbindungsklemme 930 und die Anschlussklemme 960 ohne Schweißen elektrisch miteinander verbunden werden.
Die nach hinten orientierte Fläche 40b der Trennvorrichtung 40 entspricht der ”Fläche der Trennvorrichtung” der Erfindung.
In der achten Ausführungsform schneidet sich die Richtung, in der sich der elastische Bereich 961a elastisch biegt, mit einer Richtung der Nebeneinanderstellung des ersten Verbindungsbereichs 931 und des zweiten Verbindungsbereichs 961 (radiale Richtung). Außerdem wird der erste Verbindungsbereich 931 radial gebogen und wird dadurch neben dem zweiten Verbindungsbereich 961 angeordnet, wodurch der erste und der zweite Verbindungsbereich 931 und 961 miteinander verbunden werden können.
Die Erfindung wurde detailliert mit Bezug auf die oben angegebenen Ausführungsformen beschrieben. Die Erfindung darf jedoch nicht als darauf beschränkt ausgelegt werden. Es sollte für einen Fachmann offensichtlich sein, dass verschiedene Änderungen in Form und Detail der Erfindung, wie oben gezeigt und beschrieben, durchgeführt werden können. Es ist beabsichtigt, dass solche Änderungen im Erfindungsgedanken und Schutzumfang der hier angefügten Ansprüche mit enthalten sind.
Zum Beispiel können anstatt einen von erstem Verbindungsbereich und zweitem Verbindungsbereich zu biegen, um sie nebeneinander anzuordnen, beide von erstem Verbindungsbereich und zweitem Verbindungsbereich gebogen (zum Beispiel sind beide von ihnen in eine Richtung gebogen, die einen Winkel von 45 Grad mit der Richtung der Achse bildet) und nebeneinander angeordnet sein.
Diese Patentanmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-160436 , eingereicht am 19. Juli 2012 und der japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-090089 , eingereicht am 23. April 2013, wobei die oben erwähnten Patentanmeldungen durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hier mit aufgenommen sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2011-145270 [0004]
JP 2012-160436 [0165]
JP 2013-090089 [0165]

Claims

Gassensor, umfassend: ein Gassensor-Element, das sich in der Richtung einer Achse erstreckt, das einen Messteil aufweist, der an einem vorderen Ende davon vorgesehen ist, um eine bestimmte Gaskomponente in einem zu messenden Gas zu erkennen, und das einen Elektroden-Anschluss aufweist, der an einem hinteren Endbereich davon vorgesehen ist; ein metallisches Gehäuse, das einen radialen Umfang des Gassensor-Elements umgibt und das Gassensor-Element darin hält; eine elektrische isolierende Trennvorrichtung, bei der in einem Einsteckloch davon ein hinterer Endbereich des Gassensor-Elements angeordnet ist; eine Verbindungsklemme, die in das Einsteckloch eingesteckt ist und deren Vorderteil sich in Richtung der Achse erstreckt und elektrisch mit dem Elektroden-Anschluss verbunden ist; ein Rumpfelement mit einem Hauptteil, der die Trennvorrichtung umgibt, und einem Verbinder-Teil, der sich vom Hauptteil in eine radiale Richtung erstreckt, die sich mit der Richtung der Achse schneidet, und der es erlaubt, eine externe Vorrichtung darin einzustecken und daraus herauszuziehen; und eine Anschlussklemme, die in dem Verbinder-Teil gehalten wird und sich durch den Verbinder-Teil in eine radiale Richtung erstreckt, die sich mit der Richtung der Achse schneidet; wobei die Verbindungsklemme an einem hinteren Endbereich einen ersten Verbindungsbereich aufweist, der elektrisch mit der Anschlussklemme verbunden ist, und die Anschlussklemme an einem Endbereich auf einer Seite in Richtung zur Trennvorrichtung einen zweiten Verbindungsbereich aufweist, der elektrisch mit dem ersten Verbindungsbereich verbunden ist; der erste Verbindungsbereich und/oder der zweite Verbindungsbereich so gebogen ist, dass der erste Verbindungsbereich und der zweite Verbindungsbereich nebeneinander angeordnet sind; einer von erstem Verbindungsbereich und zweitem Verbindungsbereich die Form eines Einsteckteils annimmt, der andere die Form eines Buchsen-Teils annimmt, in den der Einsteckteil eingesteckt wird, und mindestens einer von Einsteckteil und Buchsen-Teil einen elastischen Bereich aufweist, der elastisch in eine Richtung gebogen werden kann, die sich mit einer Richtung der Nebeneinanderstellung des ersten Verbindungsbereichs und des zweiten Verbindungsbereichs schneidet; und der Einsteckteil in den Buchsen-Teil eingesteckt ist, und der elastische Bereich sich dadurch elastisch in die Überschneidungs-Richtung biegt, wodurch der erste Verbindungsbereich und der zweite Verbindungsbereich elastisch miteinander verbunden sind.
Gassensor nach Anspruch 1, wobei der zweite Verbindungsbereich die Form des Einsteckteils annimmt, und der erste Verbindungsbereich die Form des Buchsen-Teils annimmt.
Gassensor nach Anspruch 2, wobei der zweite Verbindungsbereich gebogen ist, und sich der Einsteckteil in Richtung der Achse erstreckt, und der Buchsen-Teil des ersten Verbindungsbereichs sich innerhalb des Einstecklochs befindet.
Gassensor, umfassend: ein Gassensor-Element, das sich in der Richtung einer Achse erstreckt, das einen Messteil aufweist, der an einem vorderen Ende davon vorgesehen ist, um eine bestimmte Gaskomponente in einem zu messenden Gas zu erkennen, und das einen Elektroden-Anschluss aufweist, der an einem hinteren Endbereich davon vorgesehen ist; ein metallisches Gehäuse, das einen radialen Umfang des Gassensor-Elements umgibt und das Gassensor-Element darin hält; eine elektrische isolierende Trennvorrichtung, bei der in einem Einsteckloch davon ein hinterer Endbereich des Gassensor-Elements angeordnet ist; eine Verbindungsklemme, die in das Einsteckloch eingesteckt ist und sich in Richtung der Achse erstreckt, und deren Vorderteil elektrisch mit dem Elektroden-Anschluss verbunden ist; ein Rumpfelement, das aus einem elektrisch isolierenden Material ausgebildet ist, das einen Hauptteil aufweist, der die Trennvorrichtung umgibt, und einen Verbinder-Teil, der sich vom Hauptteil in eine Richtung erstreckt, die sich mit der Richtung der Achse schneidet, und der es erlaubt, eine externe Vorrichtung darin einzustecken und daraus herauszuziehen; und eine Anschlussklemme, die in dem Verbinder-Teil gehalten wird und sich durch den Verbinder-Teil in eine Richtung erstreckt, die sich mit der Richtung der Achse schneidet; wobei die Verbindungsklemme an einem hinteren Endbereich einen ersten Verbindungsbereich aufweist, der elektrisch mit der Anschlussklemme verbunden ist, und die Anschlussklemme an einem Endbereich auf einer Seite in Richtung zur Trennvorrichtung einen zweiten Verbindungsbereich aufweist, der elektrisch mit dem ersten Verbindungsbereich verbunden ist; der erste Verbindungsbereich und/oder der zweite Verbindungsbereich so gebogen ist, dass der erste Verbindungsbereich und der zweite Verbindungsbereich nebeneinander angeordnet sind; mindestens einer von erstem Verbindungsbereich und zweitem Verbindungsbereich einen elastischen Bereich aufweist, der elastisch in eine Richtung gebogen werden kann, die sich mit einer Richtung der Ausdehnung des ersten Verbindungsbereichs und des zweiten Verbindungsbereichs schneidet; und ein Verbindungsbereich aus dem ersten und dem zweiten Verbindungsbereich zwischen eine Fläche der Trennvorrichtung oder eine Innenfläche des Rumpfelements und den anderen Verbindungsbereich eingelegt ist, so dass der elastische Bereich sich elastisch in die Überschneidungs-Richtung biegt, wodurch der erste Verbindungsbereich und der zweite Verbindungsbereich elastisch miteinander verbunden sind.
Gassensor nach Anspruch 4, wobei der zweite Verbindungsbereich der eine Verbindungsbereich ist und der erste Verbindungsbereich der andere Verbindungsbereich ist.
Gassensor nach Anspruch 5, wobei der zweite Verbindungsbereich gebogen ist und sich in Richtung der Achse erstreckt, und der zweite Verbindungsbereich zwischen der Innenfläche des Einstecklochs der Trennvorrichtung und dem ersten Verbindungsbereich angeordnet ist.
Gassensor nach Anspruch 1, wobei die Verbindungsklemme aus einem Material ausgebildet ist, dessen Hitzebeständigkeit größer ist als die eines Materials, das zum Ausbilden der Anschlussklemme benutzt wird.
Gassensor nach Anspruch 1, wobei die Anschlussklemme aus einem auf Kupfer basierenden Material ausgebildet ist, und die Verbindungsklemme aus rostfreiem Stahl oder einer auf Ni basierenden Legierung ausgebildet ist.
Gassensor nach Anspruch 1, wobei das Rumpfelement ferner einen Isolator aufweist, der im Hauptteil des Rumpfelementes durch Einstecken aufgenommen wird, und in dem ein Teil der Anschlussklemme eingebettet ist.
Gassensor nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von Verbindungsklemmen in der Trennvorrichtung gehalten wird.
Gassensor nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von Anschlussklemmen im Rumpfelement gehalten wird.
Gassensor nach Anspruch 1, wobei der elastische Bereich ein Federbereich ist, der ein freies Ende aufweist.
Gassensor nach Anspruch 4, wobei die Verbindungsklemme aus einem Material ausgebildet ist, dessen Hitzebeständigkeit größer ist als die eines Materials, das zum Ausbilden der Anschlussklemme benutzt wird.
Gassensor nach Anspruch 4, wobei die Anschlussklemme aus einem auf Kupfer basierenden Material ausgebildet ist, und die Verbindungsklemme aus rostfreiem Stahl oder einer auf Ni basierenden Legierung ausgebildet ist.
Gassensor nach Anspruch 4, wobei das Rumpfelement ferner einen Isolator aufweist, der im Hauptteil des Rumpfelementes durch Einstecken aufgenommen wird, und in dem ein Teil der Anschlussklemme eingebettet ist.
Gassensor nach Anspruch 4, wobei eine Vielzahl von Verbindungsklemmen in der Trennvorrichtung gehalten wird.
Gassensor nach Anspruch 4, wobei eine Vielzahl von Anschlussklemmen im Rumpfelement gehalten wird.
Gassensor nach Anspruch 4, wobei der elastische Bereich ein Federbereich ist, der ein freies Ende aufweist.