DE102017131159A1 - Gassensor - Google Patents

Gassensor Download PDF

Info

Publication number
DE102017131159A1
DE102017131159A1 DE102017131159.9A DE102017131159A DE102017131159A1 DE 102017131159 A1 DE102017131159 A1 DE 102017131159A1 DE 102017131159 A DE102017131159 A DE 102017131159A DE 102017131159 A1 DE102017131159 A1 DE 102017131159A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
contact spring
sensor
contact
insertion hole
insulator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102017131159.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoshi Hino
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of DE102017131159A1 publication Critical patent/DE102017131159A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403—Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
    • G01N27/4077—Means for protecting the electrolyte or the electrodes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G01N33/0036—Specially adapted to detect a particular component
    • G01N33/0037—Specially adapted to detect a particular component for NOx
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403—Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/4062—Electrical connectors associated therewith
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403—Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
    • G01N27/4078—Means for sealing the sensor element in a housing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403—Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
    • G01N27/409—Oxygen concentration cells
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403—Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
    • G01N27/41—Oxygen pumping cells
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0062—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the measuring method, e.g. intermittent, or the display, e.g. digital
    • G01N33/0067—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the measuring method, e.g. intermittent, or the display, e.g. digital by measuring the rate of variation of the concentration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/502—Bases; Cases composed of different pieces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403—Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
    • G01N27/4071—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases using sensor elements of laminated structure
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403—Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
    • G01N27/4073—Composition or fabrication of the solid electrolyte
    • G01N27/4074—Composition or fabrication of the solid electrolyte for detection of gases other than oxygen
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416—Systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/71—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/712—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit
    • H01R12/714—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit with contacts abutting directly the printed circuit; Button contacts therefore provided on the printed circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/502—Bases; Cases composed of different pieces
    • H01R13/508—Bases; Cases composed of different pieces assembled by a separate clip or spring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/5219—Sealing means between coupling parts, e.g. interfacial seal
    • H01R13/5221—Sealing means between coupling parts, e.g. interfacial seal having cable sealing means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/665—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
    • H01R13/6683—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit with built-in sensor

Abstract

Ein Gassensor (1) ist vorgesehen, welcher eine Sensorvorrichtung (2), eine Mehrzahl von Kontaktfedern (3), einen Isolator (4), eine Mehrzahl von Verbindungsanschlüssen (51) und eine Leitungsabdeckung (6) aufweist. Der Isolator (4) hat eine Endoberfläche (401), welche den Verbindungsanschlüssen (51) zugewandt ist und weist ebenso viele Vorsprünge (42) wie die Kontaktfedern (3) auf. Der Isolator (4) hat ebenso darin Haltelöcher gebildet, in welchen die Kontaktfedern (3) angeordnet sind. Jeder der Vorsprünge (42) hat darin ein Durchgangsloch (43) gebildet, welches eine Verbindung zwischen einer Endoberfläche (424) des Vorsprungs (42) und einem der Haltelöcher bildet. Die Durchgangslöcher (43) sind diskret voneinander und eines in jedem der Vorsprünge (42) gebildet. Dies minimiert ein Risiko des Auftretens eines Kriechstroms zwischen den Kontaktfedern (3) oder den Verbindungsanschlüssen (51), welcher aus einer Taupunktkondensation herrührt und stellt einen hohen Grad von Messgenauigkeit des Gassensors (1) sicher.

Description

  • HINTERGRUND
  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Gassensor, welcher entwickelt ist, um Abgas zu messen, welches ein zu messendes Ziel ist.
  • Stand der Technik
  • Gassensoren, welche gestaltet sind, um Abgas zu messen, welches von einer Maschine mit interner Verbrennung emittiert wird, weisen typischerweise eine Sensorvorrichtung, ein Gehäuse, eine Leitungsabdeckung, einen Kontaktfederisolator und Kontaktfedern auf. Die Sensorvorrichtung arbeitet, um das Abgas zu messen. Das Gehäuse hält die Sensorvorrichtung unter Verwendung eines Sensorisolators zurück. Die Leitungsabdeckung ist an dem Gehäuse befestigt. Der Kontaktfederisolator hält Kontaktfedern darin zurück. Die Federkontakte sind in Kontakt mit elektrischen Leitungen von Elektroden platziert, welche an der Sensorvorrichtung befestigt sind, und elektrischen Leitungen eines Heizers, welcher auf der Sensorvorrichtung angeordnet ist. Die Federkontakte sind durch Verbindungsanschlüsse mit elektrischen Leitungen verbunden, welche in einer externen Steuervorrichtung, welche außerhalb des Gassensors platziert ist, verdrahtet sind.
  • Die Leitungsabdeckung hat oftmals Einlasslöcher darin gebildet, durch welche Luft, welche als eine Referenz beim Messen des Gases in der Sensorvorrichtung verwendet wird, von außerhalb des Gassensors eingeführt wird. Ein Filter ist auf den Einlasslöchern angeordnet, welcher zulässt, dass Gas dorthin durchpassiert, jedoch Flüssigkeit blockiert. Die Luft, welche in die Hauptabdeckung an den Einlasslöchern mit dem Filter eingetreten ist, tritt durch ein Loch des Kontaktfederisolators hindurch, in welchem die Kontaktfedern angeordnet sind, und erreicht die Sensorvorrichtung. Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2013-178228 offenbart solch einen Typ von Gassensor.
  • Gewöhnlicherweise erfahren Bedingungen, in denen Gassensoren, welche das Abgas, welches von der Maschine mit interner Verbrennung emittiert wird, messen, verwendet werden, eine weitreichende Änderung in der Temperatur, welche aus einer zyklischen Änderung in der Temperatur der Maschine mit interner Verbrennung resultiert. Flüssiges Wasser tritt gewöhnlicherweise durch den Filter auf den Einlasslöchern der Leitungsabdeckung hindurch, Wasserdampf jedoch wie er von der Verdampfung des Wassers bei hohen Temperaturen erzeugt wird, wird durch den Filter hindurchtreten und dann in die Leitungsabdeckung eintreten.
  • Gassensoren, welche nicht mit dem obigen Typ eines Filters ausgestattet sind, welcher auf den Einlasslöchern angeordnet ist, haben ebenso ein Risko, dass Wasserdampf in die Leitungsabdeckung eintritt. Beispielsweise stehen Gassensoren mit keinem Einlassloch, die einen Dichtmechanismus haben, welcher das Eintreten des Abgases blockiert, auch einem Risiko gegenüber, dass der Dichtmechanismus die Leitungsabdeckung nicht vollständig abdichten kann, so dass Abgas in die Leitungsabdeckung eintritt. Gewöhnlicherweise haben elektrische Leitungen keine komplette Dichtstruktur und demnach begegnen sie einem Risiko, dass Luft in die Leitungsabdeckung eintritt.
  • Die Gassensoren, welche das Abgas messen, sind gewöhnlicherweise hohen Temperaturen ausgesetzt und demnach entwickelt, um bei einer Temperatur (beispielsweise Hunderten von Graden) höher als einem Kondensationspunkt, bei welchem Wasserdampf starten wird, kondensiert zu werden, ausgesetzt. Gewöhnlicherweise wird Wasserdampf, welcher in die Leitungsabdeckung eingetreten ist, entlang demselben Pfad wie wenn er in die Leitungsabdeckung eintritt abgeleitet ohne kondensiert zu werden. Eine Änderung in der Temperatur des Gassensors, welche von einem Bespritzen mit Regen herrührt, kann jedoch verursachen, dass der Wasserdampf in der Leitungsabdeckung flüssig wird.
  • Die Menge des kondensierten Wassers, welche in die Leitungsabdeckung eintritt, ist gewöhnlicherweise gering. Wenn die Temperatur vorübergehend abgefallen ist und dann auf ein normales Niveau zurückgekehrt ist, wird das kondensierte Wasser in der Leitungsabdeckung wieder verdampft werden, so dass der Wasserdampf von der Leitungsabdeckung abgeführt wird. Die obige Publikation berücksichtigen demnach eine Taukondensation nicht.
  • Um sich jedoch mit Abgasemissionsregulierungen, welche weiter verschärft werden, zu beschäftigen, gibt es eine Notwendigkeit, elektrisches Rauschen zu eliminieren, welches zu einer Ausgabe des Gassensors hinzugefügt wird, um die Genauigkeit der Sensorausgabe zu verbessern. Beispielsweise ist in einem Fall, in dem NOx-Gas, welches infinitesimal in dem Abgas enthalten ist, durch einen Gassensor gemessen wird, ein Ausgangsstrom von dem Gassensor gewöhnlicherweise sehr klein. Solch ein Typ von Gassensor muss demnach nachteilige Effekte von Rauschen auf der Ausgabe des Gassensors zum Verbessern der Messungsgenauigkeit davon minimieren.
  • Der Gassensor, welcher entworfen ist, um NOx-Gas zu messen, misst gewöhnlicherweise einen elektrischen Strom, welcher zwischen zwei Elektroden fließt, welche auf einer Sensoranordnung angeordnet sind, welche in dem Gassensor installiert ist. Demnach wird, wenn das kondensierte Wasser gleichzeitig eine Kontaktfeder und einen Verbindungsanschluss, welcher elektrisch mit einer der Elektroden verbunden ist, und eine Kontaktfeder und einen Kontaktanschluss, welcher elektrisch mit der anderen Elektrode verbunden ist, berührt, dies einen kleinen Betrag von einem Kriechstrom verursachen, um zwischen ihnen zu fließen, welcher Rauschen erzeugen kann, welches die Ausgabe des Gassensors beaufschlagt.
  • KURZFASSUNG
  • Es ist eine Aufgabe dieser Offenbarung, einen Gassensor vorzusehen, welcher in der Lage ist, den Kriechstrom zu minimieren und eine erhöhte Genauigkeit beim Messen von Gas hat.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Gassensor vorgesehen, welcher Folgendes aufweist: (a) eine Sensorvorrichtung, welche arbeitet, um Abgas zu messen; (b) eine Mehrzahl von Kontaktfedern, welche in Kontakt mit der Sensorvorrichtung platziert sind; (c) einen Kontaktfederisolator, welcher darin eine Mehrzahl von Haltelöchern gebildet hat, in welchen die Kontaktfedern zurückgehalten werden; (d) eine Mehrzahl von Verbindungsanschlüssen, welche die Kontaktfedern mit elektrischen Leitungen verbinden; und (e) eine Leitungsabdeckung, welche den Kontaktfederisolator und die Verbindungsanschlüsse bedeckt. Die Leitungsabdeckung hat darin eine innere Kammer gebildet, welche eine Verbindungsanschlusskammer und eine Kontaktfederkammer aufweist, welche voneinander durch den Kontaktfederisolator isoliert sind. Die Verbindungsanschlusskammer hat die Verbindungsanschlüsse darin angeordnet. Die Kontaktfederkammer hat die Sensorvorrichtung und die Kontaktfedern darin angeordnet. Der Kontaktfederisolator hat eine anschlusszugewandte Endoberfläche welche den Verbindungsanschlüssen zugewandt ist und ebenso viele Leitungseinführlochvorsprünge aufweist wie die Kontaktfedern, welche auf der anschlusszugewandten Endoberfläche gebildet sind. Der Kontaktfederisolator hat darin eine Mehrzahl von Durchgangslöchern gebildet, von welchen sich jedes sowohl an einer Endoberfläche eines der Leitungseinführlochvorsprünge als auch einer Endoberfläche einer der Haltelöcher öffnet. Die Durchgangslöcher haben die jeweiligen Kontaktfedern, welche dort hindurchtreten. All die Durchgangslöcher sind diskret voneinander und eins in jedem der Leitungseinführlochvorsprünge gebildet.
  • Der Gassensor ist entworfen, um eine einzigartige Konfiguration der anschlusszugewandten Endoberfläche des Kontaktfederisolators zu haben, welcher die Kontaktfedern darin zurückhält. Die anschlusszugewandte Endoberfläche ist den Verbindungsanschlüssen zugewandt. Insbesondere hat die anschlusszugewandte Endoberfläche darauf so viele Leitungseinführlochvorsprünge gebildet wie die Kontaktfedern, d.h. die Durchgangslöcher. Die anschlusszugewandte Endoberfläche hat demnach darauf die Aussparung gebildet, welche durch die Leitungseinführlochvorsprünge definiert ist. Die Durchgangslöcher haben die jeweiligen Kontaktfedern, welche dort hindurchtreten. All die Durchgangslöcher sind diskret voneinander und eines in jedem der Leitungseinführlochvorsprünge gebildet. Jeder der Verbindungsanschlüsse, welcher eine Verbindung mit den Kontaktfedern bildet, ist in Ausrichtung mit einem der Leitungseinführlochvorsprünge auf der anschlusszugewandten Endoberfläche angeordnet.
  • Die obigen Strukturen der Leitungseinführlochvorsprünge und der Durchgangslöcher dienen dazu, ein Risiko zu eliminieren, dass Taupunktkondensationswasser in der Verbindungsanschlusskammer der Leitungsabdeckung erzeugt wird, welcher verursacht, dass ein Kriechstrom zwischen den Kontaktfedern der Verbindungsanschlüsse auf dem folgenden Wege fließt.
  • Insbesondere besetzt die Aussparung auf der anschlusszugewandten Endoberfläche einen Spalt zwischen den benachbarten Leitungseinführlochvorsprüngen. Dies verhindert, dass sich Taupunktkondensationswasser auf einem beliebigen der Leitungseinführlochvorsprünge zu dem (den) benachbart(en) Leitungseinführlochvorsprung (-vorsprüngen) ausdehnt. In anderen Worten gesagt verbleibt das Taupunktkondensationswasser auf einem beliebigen der Leitungseinführlochvorsprünge darauf oder wird in die Aussparung oder die Seitenoberfläche des Kontaktfederisolators abgeleitet, unterworfen einer mechanischen Vibration, welche von einer Maschine mit interner Verbrennung übertragen wird, oder durch eine Bewegung des Fahrzeugs erzeugt wird. Das Ableiten des Taupunktkondensationswassers in die Aussparung verhindert, dass das Taupunktkondensationswasser sich über einige der Leitungseinführlochvorsprünge ausdehnt, solange die Aussparung nicht vollständig mit dem Wasser gefüllt ist.
  • Die Aussparung auf der anschlusszugewandten Endoberfläche hat kein Durchgangsloch darin gebildet, wodurch ein gleichzeitiger Kontakt von Tropfen des Taupunktkondensationswassers auf den Leitungseinführlochvorsprüngen zwischen einer der Kontaktfedern oder den Verbindungsanschlüssen und einer anderen der Kontaktfedern oder der Verbindungsanschlüsse verhindert wird, wodurch das Risiko des Kriechstroms dazwischen beseitigt wird. Dies stellt die Stabilität des Messbetriebs des Gassensors sicher.
  • Jeder der Leitungseinführlochvorsprünge ist, wie aus der obigen Diskussion offensichtlich ist, durch einen Vorsprung gebildet, in welchem das einzelnen Durchgangsloch gebildet ist. Die anschlusszugewandte Endoberfläche kann ebenso einen zusätzlichen Vorsprung haben, welcher darauf gebildet, anders als die Leitungseinführlochvorsprünge.
  • Die innere Kammer der Leitungsabdeckung ist aus der Verbindungsanschlusskammer und der Kontaktfederkammer aufgebaut, welche voneinander durch den Kontaktfederisolator isoliert sind. Dies verhindert, dass das Taupunktkondensationswasser von der Verbindungsanschlusskammer in die Kontaktfederkammer fließt, auch wenn Feuchtigkeit in der Verbindungsanschlusskammer in die Kontaktfederkammer durch Spalte zwischen den Kontaktfedern und Innenwänden der Durchgangslöcher eintritt.
  • Die obige Struktur des Gassensors ist demnach in der Lage, ein Risiko des Auftretens des Kriechstroms zu minimieren und einen benötigten Grad von Genauigkeit in der Gasmessoperation des Gassensors sicherzustellen.
  • Der Gassensor kann entwickelt sein, um die Konzentration von Sauerstoff, welche in dem Abgas enthalten ist, welches von der Maschine mit interner Verbrennung emittiert wird, ebenso wie NOx oder eine andere Gaskomponente. Der Gassensor kann alternativ entworfen sein für eine Verwendung beim Bestimmen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in der Maschine mit interner Verbrennung, welches unter Verwendung des Abgases abgeleitet wird oder ein Bestimmen, ob ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wie es unter Verwendung des Abgases berechnet wird, auf einer fetten oder einer mageren Seite des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ist.
  • Symbole in Klammern repräsentieren eine Korrespondenzbeziehung zwischen Begriffen in Ansprüchen und Begriffen, welche in Ausführungsformen beschrieben sind, welche später diskutiert werden, sie sind jedoch nicht nur auf Teile beschränkt, auf welche in der Offenbarung Bezug genommen wird.
  • Figurenliste
  • Die vorliegende Erfindung wird vollständiger aus der detaillierten Beschreibung verstanden werden, welche hierin untenstehend gegeben ist und aus den beigefügten Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, welche jedoch nicht herangezogen werden sollten, um die Erfindung auf die spezifischen Ausführungsformen zu beschränken, sondern welche für den Zweck der Erklärung und des Verständnisses ausschließlich sind.
  • In den Zeichnungen:
    • 1 ist eine Schnittansicht, welche einen Gassensor gemäß einer Ausführungsform zeigt;
    • 2 ist eine vergrößerte Ansicht, welche einen Bereich um einen Kontaktfederisolator herum veranschaulicht, welcher in dem Gassensor der 1 installiert ist;
    • 3 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Kontaktfederisolator in einer Ausführungsform veranschaulicht;
    • 4 ist eine Schnittansicht, welche eine Sensorvorrichtung veranschaulicht, welche in dem Gassensor der 1 installiert ist;
    • 5 ist eine Schnittansicht wie entlang der Linie V-V in 4 aufgenommen;
    • 6 ist eine Schnittansicht, welche eine Modifikation einer Sensorvorrichtung zeigt, welche mit dem Gassensor der 1 verwendet werden kann;
    • 7 ist eine perspektivische Ansicht, welche Kontaktfedern veranschaulicht, welche in Kontakt mit einer Sensorvorrichtung gemäß einer Ausführungsform platziert sind;
    • 8 ist eine Schnittansicht, welche eine Modifikation einer Sensorvorrichtung veranschaulicht;
    • 9 ist eine Schnittansicht, welche einen Kontaktfederisolator veranschaulicht, in welchem eine Sensorvorrichtung und Kontaktfedern in einer Ausführungsform angeordnet sind, wenn sie von einer Seite betrachtet wird, an der die Kontaktfedern in den Kontaktfederisolator eingeführt werden;
    • 10 ist eine Schnittansicht, welche einen Kontaktfederisolator in einer Ausführungsform veranschaulicht, wenn sie von einer Richtung entgegengesetzt zu einer Richtung betrachtet wird, in welcher Kontaktfedern in den Kontaktfederisolator eingeführt werden;
    • 11 ist eine Schnittansicht, welche eine Modifikation eines Kontaktfederisolators veranschaulicht, wenn er von einer Richtung entgegengesetzt einer Richtung betrachtet wird, in welcher Kontaktfedern in den Kontaktfederisolator eingeführt werden;
    • 12 ist eine Schnittansicht, welche eine Modifikation eines Kontaktfederisolators veranschaulicht, wenn er von einer Richtung entgegengesetzt einer Richtung betrachtet wird, in welcher Kontaktfedern in den Kontaktfederisolator eingeführt werden;
    • 13 ist eine Schnittansicht, welche eine Modifikation eines Kontaktfederisolators veranschaulicht, wenn er von einer Richtung entgegengesetzt einer Richtung betrachtet wird, in welcher Kontaktfedern in den Kontaktfederisolator eingeführt werden;
    • 14 ist eine Schnittansicht, welche eine Modifikation eines Kontaktfederisolators veranschaulicht, wenn er von einer Richtung entgegengesetzt einer Richtung betrachtet wird, in welcher Kontaktfedern in den Kontaktfederisolator eingeführt werden;
    • 15 ist eine Schnittansicht, welche eine Modifikation eines Kontaktfederisolators veranschaulicht, wenn er von einer Richtung entgegengesetzt einer Richtung betrachtet wird, in welcher Kontaktfedern in den Kontaktfederisolator eingeführt werden; und
    • 16 ist eine Schnittansicht, welche eine Modifikation eines Kontaktfederisolators veranschaulicht, wenn er von einer Richtung entgegengesetzt einer Richtung betrachtet wird, in welcher Kontaktfedern in den Kontaktfederisolator eingeführt werden.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Bezugnehmend nunmehr auf die Zeichnungen, insbesondere auf 1, ist dort der Gassensor 1 gemäß einer Ausführungsform gezeigt. Der Gassensor 1, wie er in 1 veranschaulicht ist, weist die Sensorvorrichtung 2, eine Mehrzahl von Kontaktfedern 3, den Kontaktfederisolator 4, eine Mehrzahl von Verbindungsanschlüssen 51 und die Leitungsabdeckung 6 auf. Die Sensorvorrichtung 2 arbeitet, um Abgas G, welches ein zu messendes Ziel ist, zu messen. Die Kontaktfedern 3 sind, wie in 2 deutlich veranschaulicht ist, in elektrischem Kontakt mit den Elektrodenleitungen 222 platziert, welche auf der Sensorvorrichtung 2 angeordnet sind, um eine elektrische Verbindung der Sensorvorrichtung 2 mit einer externen Steuervorrichtung zu erreichen. Der Kontaktfederisolator 4 hat darin die Haltelöcher 41 gebildet, in welchen die Kontaktfedern 3 zurückgehalten werden. Die Verbindungsanschlüsse 51 sind jeweils mit elektrischen Leitungen 52 verbunden, welche die Kontaktfedern 3 mit der Steuervorrichtung verbinden. Die Leitungsabdeckung 6 bedeckt den Kontaktfederisolator 4 und die Verbindungsanschlüsse 51.
  • Die Leitungsabdeckung 6 hat, wie in 2 deutlich veranschaulicht ist, einen Raum oder eine innere Kammer S darin gebildet. Die innere Kammer S ist in die Verbindungsanschlusskammer S1 und die Kontaktfederkammer S2 unterteilt, welche voneinander durch den Kontaktfederisolator 4 isoliert sind. Die Verbindungsanschlusskammer S1 hat die Verbindungsanschlüsse 51 darin angeordnet. Die Kontaktfederkammer S2 hat die Sensorvorrichtung 2 und die Kontaktfedern 3 darin angeordnet. Die Verbindungsanschlusskammer S1 ist entworfen, um zuzulassen, dass Luft A von außerhalb des Gassensors 1 eintritt. Die Luft A wird durch die Sensorvorrichtung 2 als ein Referenzgas beim Bestimmen beispielsweise der Konzentration von NOx in dem Abgas G verwendet.
  • Die Luft A in der Verbindungsanschlusskammer S1 strömt dann in die Kontaktfederkammer S2.
  • Der Kontaktfederisolator 4 hat, wie in 3 deutlich veranschaulicht ist, die kreisförmige Endoberfläche 401, welche den Verbindungsanschlüssen 51 zugewandt ist (auf welche auch Bezug genommen werden wird als eine anschlusszugewandte Endoberfläche). Die anschlusszugewandte Endoberfläche 401 hat darauf so viele Leitungseinführlochvorsprünge 42 gebildet wie die Kontaktfedern 3. Der Kontaktfederisolator 4 hat darin eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 43 gebildet, welche sich an den Endoberflächen 424 der Leitungseinführlochvorsprünge 42 und der Endoberfläche 413 der Haltelöcher 41 öffnen. Die Durchgangslöcher 43 haben die Kontaktfedern 3, welche jeweils dort hindurchtreten. Jedes der Durchgangslöcher 43 ist einem der Leitungseinführlochvorsprünge 42 gebildet.
  • In dieser Ausführungsform wird auf eine Richtung, in der die Sensorvorrichtung 2 durch den Sensorvorrichtungsisolator 7 hindurchtritt, untenstehend Bezug genommen werden als eine Sensorerstreckungsrichtung L oder eine längsgerichtete Richtung der Sensorvorrichtung 2. Die Sensorvorrichtung 2 hat eine gegebene Länge. Auf eine Richtung, welche sich entlang einer longitudinalen Mittellinie (d. h. einer Achse) der Sensorvorrichtung 2 und rechtwinklig zu der Sensorerstreckungsrichtung L erstreckt, wird untenstehend ebenso Bezug genommen werden als eine radiale Richtung R. Die Sensorvorrichtung 2 hat einen Umfang. Auf die Umfangsrichtung der Sensorvorrichtung 2, welche sich um die longitudinale Mittellinie des Gassensors herum erstreckt, wird ebenso Bezug genommen werden als eine Umfangsrichtung C. Die Sensorvorrichtung 2 weist den Abtastabschnitt 21 auf, welcher sich von einem Hauptkörper der Sensorvorrichtung erstreckt. Auf eine Seite des Gassensors 1, in welcher der Abtastabschnitt 21 liegt, wird ebenso Bezug genommen werden als eine vordere Endseite L1, während auf eine entgegengesetzte Seite des Gassensors 1 ebenso Bezug genommen werden wird als eine hintere Endseite L2. Auf eine Richtung, in welcher ein vorderes Ende (d.h. der Abtastabschnitt 21) der Sensorvorrichtung 2 dem vorderen Ende (d.h. einem unteren Ende in 1) des Gassensors 1 zugewandt wird, wird ebenso Bezug genommen werden als eine frontale Richtung L1, während auf eine entgegengesetzte Richtung ebenso Bezug genommen werden wird als eine rückwärtige Richtung L2.
  • Der Gassensor 1 dieser Ausführungsform wird untenstehend im Detail beschrieben werden.
  • MASCHINE MIT INTERNER VERBRENNUNG
  • Der Gassensor 1 ist in einer Leitung (beispielsweise einer Abgasleitung) eines Abgassystems einer Maschine mit interner Verbrennung installiert, welche in einem Fahrzeug montiert ist, und arbeitet, um Sauerstoff oder eine vorbestimmte Gaskomponente, welche in dem Abgas G enthalten ist, welches in der Leitung fließt, zu messen oder abzutasten bzw. zu fühlen. Der Gassensor 1 kann entweder stromaufwärts oder stromabwärts eines Katalysators angeordnet sein, welcher in der Leitung montiert ist. Die Leitung, in welcher der Gassensor 1 montiert ist, kann entweder eine Leitung sein, welche eine Verbindung mit einem Einlass eines Turboladers herstellt, welcher durch das Abgas G mit Leistung versorgt wird, und arbeitet, um die Dichte von Luft, welcher der Maschine mit interner Verbrennung zugeführt wird, zu erhöhen, oder eine Leitung, welche in einem Abgasrückführmechanismus installiert ist, welche einen Teil des Abgases G wie er von der Maschine mit interner Verbrennung in eine Abgasleitung emittiert wird, zurück in einen Ansaugpfad rückführt, welcher zu der Maschine mit interner Verbrennung führt.
  • Das Fahrzeug, welches mit der Leitung ausgestattet ist, in welcher der Gassensor 1 montiert ist, ist ein typisches Fahrzeug, welches durch Kraftstoff betrieben wird, ein Fahrzeug, welches mit einem Leerlaufstoppsystem (ebenso ein automatisches Maschinenstopp/Wiederstart-System genannt) ausgestattet ist, welches arbeitet, um den Leerlauf der Maschine zu stoppen, wenn das Fahrzeug gestoppt ist, oder ein Hybridfahrzeug. Der Gassensor 1 kann entwickelt sein, um die Konzentration von Sauerstoff, welcher in dem Abgas G enthalten ist, welches von der Maschine mit interner Verbrennung emittiert wird, zu messen, ebenso wie NOx oder eine andere Gaskomponente. Der Gassensor 1 kann alternativ entworfen sein für eine Verwendung beim Bestimmen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in der Maschine mit interner Verbrennung, welches unter Verwendung des Abgases G abgeleitet wird, oder zum Bestimmen, ob ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wie es unter Verwendung des Abgases G berechnet wird, auf einer fetten oder einer mageren Seite des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ist.
  • SENSORVORRICHTUNG 2
  • Die Sensorvorrichtung 2 weist, wie in den 4 und 5 veranschaulicht ist, den Festelektrolytkörper 22 und Elektroden 221A, 221B, 221C und 221D auf (welche allgemein durch 221 bezeichnet werden), welche auf entgegengesetzten Hauptoberflächen des Festelektrolytkörpers 22 gebildet sind. Der Festelektrolytkörper 22 hat eine Ionenleitfähigkeit, welche eine Leitung Oxidionen darin erreicht, wenn der Festelektrolytkörper 22 bei einer gegebenen Aktivierungstemperatur ist. Die Sensorvorrichtung 2 ist aus einem Stapel des plattenähnlichen Festelektrolytkörpers 22 und dem Heizer 25, welcher auf dem Festelektrolytkörper 22 angeordnet ist, gefertigt. Die Sensorvorrichtung 2 kann alternativ wie deutlich in 6 veranschaulicht ist von einer Becherform sein und kann den stabförmigen Heizer 25 haben, welcher innerhalb des becherförmigen Festelektrolytkörpers 22 angeordnet ist. In diesem Fall sind die Elektroden 221A und 221D an einer Innenumfangsoberfläche und einer Außenumfangsoberfläche des Festelektrolytkörpers 22 befestigt.
  • Die Sensorvorrichtung 2 ist, wie in den 4 bis 6 veranschaulicht ist, mit dem Abtastabschnitt 21 ausgestattet, welcher einen Kontakt mit dem Abgas G bildet. Insbesondere ist der Abtastabschnitt 21 in dieser Ausführungsform entworfen, um NOx (Stickoxid) zu messen, auf welches auch Bezug genommen werden wird als eine gegebene Gaskomponente, welche in dem Abgas G enthalten ist, welches von der internen Verbrennungsmaschine emittiert wird. Die Luft A wird, wie bereits beschrieben ist, als ein Referenzgas beim Bestimmen beispielsweise der Konzentration von NOx in dem Abgas G verwendet. Der Festelektrolytkörper 22 der planaren Sensorvorrichtung 2 hat zwei Hauptoberflächen, welche einander entgegengesetzt sind. Die Elektroden 221A, 221B und 221C sind auf einer äußeren einen der Hauptoberflächen des Festelektrolytkörpers 22 angeordnet und dem Abgas G direkt ausgesetzt. Die Elektrode 221D ist an der anderen Hauptoberfläche (d.h. einer inneren Oberfläche) des Festelektrolytkörpers 22 befestigt und der Luft A direkt ausgesetzt. Der Heizer 25 der Sensorvorrichtung 2 weist das Keramiksubstrat 251 und das Heizelement 252, welches an dem Keramiksubstrat 251 befestigt ist, auf. Das Heizelement 252 wird mit elektrischer Leistung versorgt, um Wärme zu erzeugen.
  • Die Sensorvorrichtung 2 hat, wie in den 1 und 4 gesehen werden kann, eine Länge, welche durch den Sensorvorrichtungsisolator 7 hindurchtritt und sich in der Sensorerstreckungsrichtung L erstreckt. Der Abtastabschnitt 21 ist an einem vorderen Ende der Sensorvorrichtung 2 angeordnet, welches an der vorderen Endseite L1 platziert ist. Der Abtastabschnitt 21 kann an einem Abschnitt der Sensorvorrichtung 2 nahe dem vorderen Ende angeordnet sein. Die Sensorvorrichtung 2 hat ein hinteres Ende, welches auf der hinteren Endseite L2 platziert ist und auf welchem die Elektrodendrähte 222, welche eine Verbindung mit den Elektroden 221 bilden, und die Heizelementdrähte 253, welche eine Verbindung mit dem Heizelement 252 bilden, angeordnet sind.
  • Der Abtastabschnitt 21 ist, wie in 4 veranschaulicht ist, aus Abschnitten der Sensorvorrichtung 2 gefertigt, auf welchem die Elektroden 221A, 221B, 221C und 221D angeordnet sind. Die Elektroden 221A, 221B und 221C, welche einen Kontakt mit dem Abgas G bilden, sind der Gaskammer 23 ausgesetzt, welche durch das isolierende Keramiksubstrat 26 eingeschlossen ist, welches auf den Festelektrolytkörper 22 angeordnet ist. Die Gaskammer 23 steht in Verbindung mit dem Gaseinlass 131, in welchem die Diffusionswiderstandsschicht 132 angeordnet ist. Die Diffusionswiderstandsschicht 232 erzeugt einen gegebenen Widerstandsgrad, welchem ein Strom des Abgases G unterworfen ist, während es durch die Diffusionswiderstandsschicht 232 hindurchtritt, in anderen Worten gesagt dient sie dazu, um einen Strom des Abgases G bei einer gegebenen Diffusionsgeschwindigkeit zu erzeugen, wenn es in die Gaskammer 23 eintritt. Der vordere Endabschnitt (d.h. die vordere Endseite L1) der Sensorvorrichtung 2, welche den Abtastabschnitt 21 aufweist, ist mit der Schutzschicht 27 bedeckt. Die Diffusionswiderstandsschicht 232 und die Schutzschicht 27 sind jeweils aus einem porösen Keramikmaterial gefertigt. Die Sensorvorrichtung 2 hat darin den Kanal 24 gebildet, welcher die Luft A zu der Elektrode 221D leitet. Der Kanal 24 erstreckt sich in der Sensorerstreckungsrichtung L von dem hinteren Ende davon, welches dem hinteren Ende (d.h. der hinteren Endseite L2) des Gassensors 1 zugewandt ist, zu einem Abschnitt des Abtastabschnitts 21, auf welchem die Elektrode 221D angeordnet ist.
  • Die Elektroden 221A, 221B und 221C, welche, wie in den 4 und 5 veranschaulicht ist, dem Abgas G ausgesetzt sind, fungieren jeweils als eine Pumpelektrode, eine Sensorelektrode und eine Überwachungselektrode. Die Pumpelektrode 221A arbeitet, um Sauerstoffmoleküle in dem Abgas G zu zersetzen, um die Konzentration von Sauerstoff in dem Abgas G zu steuern bzw. zu kontrollieren. Die Sensorelektrode 221B arbeitet, um NOx und Sauerstoffmoleküle, welche in dem Abgas G verbleiben, nachdem die Konzentration von Sauerstoff in dem Abgas G durch die Pumpelektrode 221A gesteuert bzw. kontrolliert ist, zu zersetzen. Die Überwachungselektrode 221C arbeitet, um Sauerstoffmoleküle, welche in dem Abgas G verbleiben zu zersetzen, nachdem die Konzentration von Sauerstoff in dem Abgas G durch die Pumpelektrode 221A gesteuert bzw. kontrolliert ist. Die Elektrode 221D, welche der Luft A ausgesetzt ist und als eine Referenzelektrode fungiert, ist gelegt, um einen Überlapp mit der Pumpelektrode 221A, der Sensorelektrode 221B und der Überwachungselektrode 221C in der Dickenrichtung des Festelektrolytkörpers 22 zu bilden. In anderen Worten gesagt wird die Referenzelektrode 221D durch die Pumpelektrode 221A, die Sensorelektrode 221B und die Überwachungselektrode 221C gemeinsam verwendet. Die Referenzelektrode 221D, welche der Luft A ausgesetzt ist, kann alternativ diskrete Elektroden sein, von welchen jede einer jeweiligen einen der Pumpelektrode 221A, der Sensorelektrode 221B und der Überwachungselektrode 221C in der Dickenrichtung des Festelektrolytkörpers 22 zugewandt ist.
  • Der Gassensor 1 ist mit einer Steuerung verbunden, welche die Spannungsanlegeschaltung 11 und die Erfassungsschaltung 12 aufweist. Die Spannungsanlegeschaltung 11 arbeitet, um eine Spannung zwischen der Pumpelektrode 221A und der Referenzelektrode 221D anzulegen. Die Erfassungsschaltung 12 arbeitet, um eine Differenz zwischen einem elektrischen Strom, welcher zwischen der Sensorelektrode 221B und der Referenzelektrode 221D fließt, und einem elektrischen Strom, welcher zwischen der Überwachungselektrode 221C und der Referenzelektrode 221D fließt, zu erfassen. Insbesondere subtrahiert die Erfassungsschaltung 12 den elektrischen Strom, welcher zwischen der Überwachungselektrode 221C und der Referenzelektrode 221D fließt, von demjenigen, welcher zwischen der Sensorelektrode 221B und der Referenzelektrode 221D fließt, um die Konzentration von NOx zu bestimmen, von welcher ein Fehler, welcher von dem Restsauerstoff herrührt, beseitigt ist. Die Überwachungselektrode 221C kann ausgelassen werden.
  • Die Sensorvorrichtung 2 hat, wie deutlich in 7 veranschaulicht ist, vier Elektrodendrähte 222, welche auf dem hinteren Endabschnitt davon (d.h. der hinteren Endseite L2) gebildet sind und eine jeweils Verbindung mit der Pumpelektrode 221A, der Sensorelektrode 221B, der Überwachungselektrode 221C und der Referenzelektrode 221D bilden. Die Sensorvorrichtung 2 hat ebenso zwei Heizelementleitungen 253 (nur eine ist für die Kürze der Veranschaulichung gezeigt), welche an dem hinteren Endabschnitt davon angebracht sind. Die Heizelementleitungen 253 bilden eine Verbindung mit Enden des Heizelements 252. Insbesondere sind die zwei Elektrodenleitungen 222 und die eine Heizelementleitung 253 an jeder der entgegengesetzten Hauptoberflächen der Sensorvorrichtung 2 befestigt. Die Gesamtzahl von vier Elektrodenleitungen 222 und die Gesamtzahl von zwei Heizelementleitungen 253 kann in einer beliebigen Struktur auf den entgegengesetzten Oberflächen der Sensorvorrichtung 2 angeordnet sein.
  • MODIFIKATION DER SENSORVORRICHTUNG 2
  • Die Sensorvorrichtung 2 kann entworfen sein, um eine Struktur zu haben, welche in 8 veranschaulicht ist. Insbesondere ist die Sensorvorrichtung 2 aus zwei Festelektrolytkörpern 22A und 22B aufgebaut, auf welchen Paaren von Elektroden 221A und Elektroden 221F jeweils angeordnet sind. Die Festelektrolytkörper 22A und 22B haben dazwischen die Gaskammer 23 gebildet, in welche das Abgas G eingeführt wird. Die Gaskammer 23 ist durch das isolierende Keramiksubstrat 26 eingeschlossen. Der erste Festelektrolytkörper 22A hat zwei entgegengesetzte Hauptoberflächen auf welchen die Pumpelektroden 221E angeordnet sind, um die Konzentration von Sauerstoff in dem Abgas G innerhalb der Gaskammer 23 zu steuern bzw. kontrollieren. Die Pumpelektroden 221E sind einander in der Dickenrichtung des ersten Festelektrolytkörpers 22 entgegengesetzt. Eine der Pumpelektroden 221E ist der Gaskammer 23 direkt ausgesetzt, während die andere Pumpelektrode 221E in der Gaseinlassschicht 223 eingebettet ist, welche aus einem porösen Material gefertigt ist, durch welches das Abgas G durchdringt.
  • Der zweite Festelektrolytkörper 22B hat zwei entgegengesetzte Hauptoberflächen, auf welchen die Sensorelektroden 221F angeordnet sind, um die Konzentration von Sauerstoff in dem Abgas G innerhalb der Gaskammer 23 zu messen. Die Sensorelektroden 221F sind einander in der Dickenrichtung des zweiten Festelektrolytkörpers 22B entgegengesetzt. Eine der Sensorelektroden 221F ist innerhalb der Gaskammer 23 angeordnet, während die andere Sensorelektrode 221F in dem Keramiksubstrat 251 eingebettet ist. Die Sensorelektroden 221F und ein Abschnitt des zweiten Festelektrolytkörpers 22B, der zwischen den Sensorelektroden 221F angeordnet ist, bilden eine Sensorzelle, welche arbeitet, um die Konzentration von Sauerstoff zu messen. Die Diffusionswiderstandsschicht 232 ist benachbart zu der Gaskammer 23 angeordnet. Die Diffusionswiderstandsschicht 232 erzeugt einen Strom des Abgases G, welches bei einer gegebenen Diffusionsgeschwindigkeit geliefert wird, in die Gaskammer 23. Der Heizer 25 ist auf dem Festelektrolytkörper 22B angeordnet. Der Heizer 25 weist das Keramiksubstrat 251 und das Heizelement 252 auf, welches in dem Keramiksubstrat 251 montiert ist. Das Heizelement 252 wird mit elektrischer Leistung versorgt, um Wärme zu erzeugen.
  • SENSORVORRICHTUNGSISOLATOR 7
  • Zurückverweisend auf 1 ist der Sensorvorrichtungsisolator 7 aus einer isolierenden Keramik gefertigt, ebenso ein isolierendes Porzellan genannt. Der Sensorvorrichtungsisolator 7 hat darin das Montageloch 71 gebildet, welches sich durch den Sensorvorrichtungsisolator 7 in der Sensorerstreckungsrichtung L erstreckt, und in welchem die Sensorvorrichtung 2 montiert ist. Die Sensorvorrichtung 2 tritt durch das Montageloch 71 hindurch und ist fest durch das Glaselement 73 in dem Sensorvorrichtungsisolator 7 zurückgehalten. Das Glaselement 73 ist in der Aussparung 72 befestigt, welche in dem hinteren Ende des Sensorvorrichtungsisolators 7 in Kommunikation mit dem Montageloch 71 gebildet ist.
  • GEHÄUSE 81
  • Der Gassensor 1 weist, wie in 1 veranschaulicht ist, das Gehäuse 81 auf. Das Gehäuse hat darin das Gehäuseloch 811 gebildet, welches sich durch das Gehäuse 81 in der Sensorerstreckungsrichtung L erstreckt, und in welchem der Sensorvorrichtungsisolator 7 angeordnet ist. Der Sensorvorrichtungsisolator 7 erstreckt sich durch das Gehäuseloch 811 und ist fest innerhalb des Gehäuselochs 811 durch das Dichtelement 814 zurückgehalten, wie beispielsweise Talkum-Pulver oder eine Hülse, durch ein nach innen gerichtetes Biegen oder Bördeln des hinteren Endes des Gehäuses 81. Das Dichtelement 814 ist in einem hinteren Abschnitt des Gehäuselochs 811 auf der hinteren Endseite L2 angeordnet. Das Gehäuse 81 hat den Flansch 813 und das externe Gewinde 812 auf einer gesamten Außenumfangsfläche davon gebildet. Der Flansch 813 und das Gewinde 812 erreichen eine feste Verbindung des Gassensors 1 in einem Montageloch, welches in einer Leitung (beispielsweise der Abgasleitung wie obenstehend beschrieben) gebildet ist.
  • KONTAKTFEDER 3
  • Der Kontaktfederisolator 4 hält, wie in den 2 und 9 veranschaulicht ist, darin die sechs Kontaktfedern 3, welche die vier Elektrodenleitungen 222 und die zwei Heizelementleitungen 253 kontaktieren. Jede der Kontaktfedern 3 weist den Federkörper 31, den Federkontakt 32 und den Bogen 33 auf, welcher eine Verbindung zwischen dem Federkörper 31 und der Kontaktfeder 32 bildet. Der Federkörper 31 ist in einem der Haltelöcher 41 des Kontaktfederisolators 4 angeordnet. Der Federkontakt 32 ist von dem Federkörper 31 gebogen und berührt bzw. kontaktiert eine entsprechende eine der Elektrodenleitungen 222 und der Heizelementleitungen 253. Der Federkontakt 32 ist elastisch innerhalb des Haltelochs 41 verformt. Ähnlich ist der Bogen 33 ebenso elastisch in dem Halteloch 41 verformt. Die elastische Verformung des Federkontakts 32 und des Bogens 33 dienen dazu, eine elastisch restaurative Kraft bzw. Wiederherstellungskraft zu erzeugen, welche den Federkontakt 32 in konstanten Kontakt mit einer entsprechenden einen der Elektrodenleitungen 222 und der Heizelementleitungen 253 drängt. Das hintere Ende der Sensorvorrichtung 2 in der Sensorerstreckungsrichtung L wird durch alle der Kontaktfedern 3 gehalten. Insbesondere halten jede zwei der Kontaktfedern 3, welche einander zugewandt sind, wie in 9 gesehen werden kann, das hintere Ende der Sensorvorrichtung 2 dazwischen.
  • Der Federkörper 31 jeder der Kontaktfedern 3 weist, wie deutlich in 2 veranschaulicht ist, den Erstreckungsabschnitt 311 auf, welcher sich von dem hinteren Ende (d.h. der hinteren Endseite L2) des Federkörpers 31 in der Sensorerstreckungsrichtung L erstreckt. Der Erstreckungsabschnitt 311 tritt durch eines der Durchgangslöcher 43 des Kontaktfederisolators 4 hindurch. Der Erstreckungsabschnitt 311 hat ein hinteres Ende, welches von der anschlusszugewandten Endoberfläche 401 des Kontaktfederisolators 4 in der Sensorerstreckungsrichtung L in Richtung des hinteren Endes (d.h. der hinteren Endseite L2) des Gassensors hervorsteht. Der Erstreckungsabschnitt 311 ist mit einem entsprechenden einen der Verbindungsanschlüsse 51 verbunden, welche sich in der Sensorerstreckungsrichtung L erstrecken und der anschlusszugewandten Endoberfläche 401 zugewandt sind. Jede der Kontaktfedern 3 ist aus einem Stahldraht gefertigt, welcher kreisförmig in einem Querschnitt davon ist und in die veranschaulichte Form gebogen ist. Die Verwendung der kreisförmigen Drähte stellt einen benötigen Grad von mechanischer Festigkeit der Kontaktfedern 3 sicher und ermöglicht es, dass der Abstand, entlang welchem die Kontaktfedern 3 in der Umfangsrichtung C des Kontaktfederisolators 4 angeordnet sind, in anderen Worten gesagt ein Abstand zwischen jeweiligen benachbarten zweien der Kontaktfedern 3, minimiert wird. In dieser Ausführungsform sind die sechs Kontaktfedern 3 in dem Kontaktfederisolator 4 montiert. Es ist demnach nützlich, solch einen Abstand in der Umfangsrichtung C zu minimieren.
  • Die Kontaktfedern 3 können alternativ geformt sein, um einen ovalen oder einen polygonalen transversalen Querschnitt zu haben. Der Kontaktfederisolator 4 kann alternativ weniger oder mehr als sechs Kontaktfedern 3 darin zurückgehalten haben. In dem Fall, in dem die Anzahl der Elektroden, welche mit der Sensorvorrichtung 2 verwendet werden, erhöht wird, kann die Anzahl der Kontaktfedern 3 dementsprechend erhöht werden.
  • KONTAKTFEDERISOLATOR 4
  • Der Kontaktfederisolator 4 ist, wie in den 2 und 9 veranschaulicht ist, aus einer isolierenden Keramik gefertigt, ebenso isolierendes Porzellan genannt. Der Kontaktfederisolator 4 ist gelegt, um das hintere Ende des Sensorvorrichtungsisolators 7 in der Sensorerstreckungsrichtung L zu überlappen, in anderen Worten gesagt in Ausrichtung mit dem Sensorvorrichtungsisolator 7 in der längsgerichteten Richtung des Gassensors 1. Die Haltelöcher 41 des Kontaktfederisolators 4 weisen das Sensorvorrichtungsmontageloch 411 auf, in welchem die Sensorvorrichtung 2 angeordnet ist, und die sechs Federhaltelöcher 412, in welchen die sechs Kontaktfedern 3 jeweils montiert sind, und welche in Verbindung mit dem Sensorvorrichtungsmontageloch 411 stehen. Das Sensorvorrichtungsmontageloch 411 und die Federhaltelöcher 412 erstrecken sich von dem vorderen Ende zu dem hinteren Ende des Kontaktfederisolators 4 in der Sensorerstreckungsrichtung L.
  • Der Kontaktfederisolator 4 hat, wie in 3 gesehen werden kann, eine kreisförmige Umfangsoberfläche, welche eine Seitenoberfläche ist, welche sich parallel zu der Sensorerstreckungsrichtung L erstreckt. In anderen Worten gesagt hat der Kontaktfederisolator 4 einen kreisförmigen Quer-Querschnitt. Die anschlusszugewandte Endoberfläche 401 des Kontaktfederisolators 4 bildet eine hintere Endoberfläche des Kontaktfederisolators 4, welche der hinteren Endseite L2 des Gassensors 1 in der Sensorerstreckungsrichtung zugewandt ist. In dieser Ausführungsform hat der Kontaktfederisolator 4 die sechs Leitungseinführlochvorsprünge 42, einen für jede der sechs Kontaktfedern 3. Die Leitungseinführlochvorsprünge 42 sind auf der anschlusszugewandten Endoberfläche 401 gebildet und sind dem hinteren Ende des Gassensors 1 in der Sensorerstreckungsrichtung L zugewandt.
  • Wenn von der hinteren Endseite L2 des Gassensors 1 in der Sensorerstreckungsrichtung L betrachtet, sind die Leitungseinführlochvorsprünge 42 in zwei Gruppen gebrochen: eine erste Gruppe und eine zweite Gruppe auf der anschlusszugewandten Endoberfläche 401. Insbesondere sind drei (d.h. eine Hälfte) der Leitungseinführlochvorsprünge 42 gesammelt, um jede der ersten und zweiten Gruppen zu bilden. Die erste Gruppe ist auf der linken Seite auf der anschlusszugewandten Endoberfläche 401, wie in 3 betrachtet, während die zweite Gruppe auf der rechten Seite auf der anschlusszugewandten Endoberfläche 401 ist. Wenn die sechs Leitungseinführlochvorsprünge 42 wie in 10 veranschaulicht in serieller Reihenfolge im Uhrzeigersinn in der Umfangsrichtung C des Kontaktfederisolators 4 als der erste Leitungseinführlochvorsprung 42A bis der sechste Leitungseinführlochvorsprung 42F nummeriert sind, sind jede zwei der ersten Leitungseinführlochvorsprünge 42A bis des dritten Leitungseinführlochvorsprungs 42C (d.h. die erste Gruppe) bei einem ersten Abstand weg voneinander in der Umfangsrichtung C des Kontaktfederisolators 4 angeordnet. Ähnlich sind jede zwei des vierten Leitungseinführlochvorsprungs 42D bis des sechsten Leitungseinführlochvorsprungs 42F (d.h. die zweite Gruppe) unter dem ersten Abstand (welcher identisch mit demjenigen in der ersten Gruppe ist) weg voneinander in Umfangsrichtung C des Kontaktfederisolators 4 angeordnet. Die dritten Leitungseinführlochvorsprünge 42C und die vierten Leitungseinführlochvorsprünge 42D sind unter einem zweiten Abstand weg voneinander in der Umfangsrichtung C des Kontaktfederisolators 4 angeordnet. Ähnlich sind die sechsten Leitungseinführlochvorsprünge 42F und die ersten Leitungseinführlochvorsprünge 42A unter dem zweiten Abstand (welcher identisch mit demjenigen zwischen den dritten Leitungseinführlochvorsprüngen 42C und den vierten Leitungseinführlochvorsprüngen 42D ist) weg voneinander in der Umfangsrichtung C des Kontaktfederisolators 4 angeordnet. Der erste Abstand ist kürzer als der zweite Abstand in der Umfangsrichtung C des Kontaktfederisolators 4 eingestellt.
  • Der erste Abstand wird unter Berücksichtigung einer vorhersagbaren oder erwarteten maximalen Quantität von Taupunktkondensationswasser ausgewählt, welches in der Verbindungsanschlusskammer S1 der Leitungsabdeckung 6 erzeugt wird. Beispielsweise wird der erste Abstand bestimmt, um mehr als oder gleich zu 0,5 mm zu sein. Wenn der erste Abstand weniger als 0,5 mm ist, wird es verursachen, dass das Taupunktkondensationswasser kaum von den Leitungseinführlochvorsprüngen 42 nach unten fließt. Insbesondere hat der Kontaktfederisolator 4, wie deutlich in 3 veranschaulicht ist, die Aussparung 44, welche durch die Leitungseinführlochvorsprünge 42 auf der anschlusszugewandten Endoberfläche 401 begrenzt ist. Der erste Abstand, welcher geringer als 0,5 mm ist, wird zu einer Schwierigkeit führen, dass das Taupunktkondensationswasser, wie es auf den Leitungseinführlochvorsprüngen 42 erzeugt wird, zu der Aussparung 44 abläuft. Um die Größe des Kontaktfederisolators 4 wünschenswert zu verringern, kann der erste Abstand ausgewählt werden, um geringer als oder gleich 5,0 mm zu sein. All die Leitungseinführlochvorsprünge 42 können alternativ unter gleichen Abständen weg voneinander auf der anschlusszugewandten Endoberfläche 401 in der Umfangsrichtung C angeordnet sein, zu Gunsten des Verringerns der Größe des Kontaktfederisolators 4.
  • Die Leitungseinführlochvorsprünge 42 sind, wie deutlich in 3 veranschaulicht ist, in einer Außenumfangsoberfläche der anschlusszugewandten Endoberfläche 401 in der radialen Richtung R des Kontaktfederisolators 4 platziert. Insbesondere hat jeder der Leitungseinführlochvorsprünge 42 die Seite oder Umfangsoberfläche 420. Jede der Umfangsoberflächen 420 weist eine Außenumfangsoberfläche (auf welche auch untenstehend Bezug genommen wird als eine äußere Seitenoberfläche) 421 auf, welche nach außen in der radialen Richtung R des Kontaktfederisolators 4 zugewandt ist. Die Außenumfangsoberflächen 421 all der Leitungseinführlochvorsprünge 42 sind bündig mit der Außenumfangsoberfläche (d.h. einer Seitenoberfläche) 402 des Kontaktfederisolators 4 gelegt. In anderen Worten gesagt bilden die äußeren Umfangsoberflächen 421 aller der Leitungseinführlochvorsprünge 42 Abschnitte der Außenumfangsoberfläche 402 des Kontaktfederisolators 4.
  • Die Außenumfangsoberflächen 421 der Leitungseinführlochvorsprünge 42 und die Außenumfangsoberfläche 402 des Kontaktfederisolators 4 bilden eine einzelne Umfangsoberfläche, in anderen Worten gesagt sind sie miteinander in der Sensorerstreckungsrichtung L ausgerichtet, wodurch verursacht wird, dass die Menge von Taupunktkondensationswasser, welches von den Leitungseinführlochvorsprüngen 42 auf die Außenumfangsoberfläche 402 des Kontaktfederisolators 4 abgeführt wird, größer ist als das Abführen von den Leitungseinführlochvorsprüngen 42 in die Aussparung 44. Dies führt zu einer Abnahme in der Menge von Wasser, welches auf der anschlusszugewandten Endoberfläche 401 angesammelt wird, wodurch das Taupunktkondensationswasser weg von den Verbindungsanschlüssen 51 gehalten wird, und demnach ein Risiko minimiert wird, dass der Kriechstrom zwischen den Verbindungsanschlüssen 51 erzeugt wird.
  • Die Anordnung der äußeren Umfangsoberflächen 421 mit der Außenumfangsoberfläche 402 führt ebenso zu verringerten gestuften Abschnitten des Kontaktfederisolators 4, wodurch Grate minimiert werden, welche Vorsprünge sind, welche gewöhnlicherweise gebildet werden, wenn die gestuften Abschnitte in Produktionsprozessen des Kontaktfederisolators 4 bearbeitet werden. Es ist gewöhnlicherweise in dem Produktionsprozess schwierig, Keramikmaterialien in eine Gussform zu gießen bzw. zu verteilen, welche beim Bilden von Ecken auf den gestuften Abschnitten des Kontaktfederisolators 4 verwendet wird, was zu Rissen in den Ecken der gestuften Abschnitte führen kann. Eine Abnahme in der Anzahl der gestuften Abschnitte ist demnach nützlich beim Sicherstellen einer gewünschten Konfiguration und Qualität des Kontaktfederisolators 4.
  • Der Kontaktfederisolator 4 kann alternativ geformt sein, um wenigstens eine der Außenumfangsoberflächen 421 der Leitungseinführlochvorsprünge 42 zu haben, welche bündig mit der Außenumfangsoberfläche 402 des Kontaktfederisolators 4 gelegt ist. Diese Anordnung bietet ebenso die Vorteile, dass das Taupunktkondensationswasser auf die äußere Umfangsoberfläche 402 abgeführt wird, um den Kriechstrom in der Sensorvorrichtung 2 zu minimieren, und es gibt ein verringertes Risiko, dass die Grate oder Risse auf oder in dem Kontaktfederisolator gebildet werden.
  • Wenn von der hinteren Endseite L2 des Gassensors 1 in der Sensorerstreckungsrichtung L betrachtet, weist die Umfangsoberfläche 420 jedes der Leitungseinführlochvorsprünge 42, wie in 10 veranschaulicht ist, die innere Seitenoberfläche 422 auf, welche nach innen in der radialen Richtung R des Kontaktfederisolators 4 zugewandt ist. Die innere Seitenoberfläche 422 kann entweder von einer geraden, d.h. flachen Form oder gekrümmten, d.h. Bogenform sein. Zusätzlich weist die Umfangsoberfläche 420 jedes der Leitungseinführlochvorsprünge 42 ebenso ein Paar von Seitenoberflächen 423 auf, welche sich von der inneren Seitenoberfläche 422 fortsetzen. Die Seitenoberflächen 423 jedes der Leitungseinführlochvorsprünge 42 sind geometrisch orientiert, um einen gegebenen Abstand dazwischen in der Umfangsrichtung C des Kontaktfederisolators 4 zu haben. Der Abstand nimmt, wie in 10 gesehen werden kann, von der inneren Seitenoberfläche 423 in Richtung der Außenumfangsoberfläche 421 zu. Die Umfangsoberfläche 420 jedes der Leitungseinführlochvorsprünge 42 kann alternativ, wie in den 11 und 12 veranschaulicht ist, in einer kreisförmigen Form gebildet sein, deren Mittellinie in der Mitte eines entsprechenden einen der Durchgangslöcher 43 liegt, wenn von der hinteren Endseite L2 des Gassensors 1 in der Sensorerstreckungsrichtung L betrachtet. In diesem Fall kann jede der äußeren Umfangsoberflächen 421 geformt sein, um einen äußeren Abschnitt zu haben, welcher, wie in 11 veranschaulicht ist, bündig mit der Außenumfangsoberfläche 402 des Kontaktfederisolators 4 liegt oder wie in 12 veranschaulicht ist, sich in einer Fehlausrichtung mit der äußeren Umfangsoberfläche 402 des Kontaktfederisolators 4 in der Sensorerstreckungsrichtung L erstreckt.
  • Die Umfangsoberfläche 420 jedes der Leitungseinführlochvorsprünge 42 kann alternativ, wie in 13 veranschaulicht ist, geformt sein, um die Seitenoberflächen 423 zu haben, welche zu der inneren Seitenoberfläche 422 führen und sich parallel zueinander erstrecken, wenn von der hinteren Endseite L2 des Gassensors 1 in der Sensorerstreckungsrichtung L betrachtet. Die Außenumfangsoberfläche 421, die innere Seitenoberfläche 422 und die Seitenoberflächen 432, welche zu der Außenumfangsoberfläche 421 führen, und die Innenseitenoberfläche 422 können alternativ, wie in 14 veranschaulicht ist, geformt sein, um sich gerade zu erstrecken, aber nicht gekrümmt zu sein, wenn von der hinteren Endseite L2 des Gassensors 1 in der Sensorerstreckungsrichtung L betrachtet.
  • Der Kontaktfederisolator 4 kann alternativ gebildet sein, um eine Konfiguration zu haben, welche in entweder 15 oder 16 gezeigt ist. Insbesondere hat der Kontaktfederisolator 4 in 15 einen zusätzlichen Vorsprung 47 auf der anschlusszugewandten Endoberfläche 401, welche weg von den Leitungseinführlochvorsprüngen 42 platziert ist. Beispielsweise liegt der Vorsprung 47 bei der Mitte der anschlusszugewandten Endoberfläche 401 innerhalb der Leitungseinführlochvorsprünge 42 in der radialen Richtung R des Kontaktfederisolators 4. Der Kontaktfederisolator 4 in 16 hat zwei zusätzliche Vorsprünge 47, welche zwischen den dritten und vierten Leitungseinführlochvorsprüngen 42C und 42D und zwischen den sechsten und ersten Leitungseinführlochvorsprüngen 42F und 42A in der Umfangsrichtung C des Kontaktfederisolators 4 angeordnet sind.
  • Zurückverweisend auf die 2 und 3 weist der Kontaktfederisolator 4 einen Abschnitt kleinen Durchmessers und einen Abschnitt großen Durchmessers auf, welche in der Sensorerstreckungsrichtung L ausgerichtet sind. Der Abschnitt großen Durchmessers erstreckt sich von dem Abschnitt kleinen Durchmessers durch die äußere Schulter 453 und ist weiter weg von der hinteren Endseite L2 in der Sensorerstreckungsrichtung L platziert, als dies der Abschnitt kleinen Durchmessers ist. Der Abschnitt großen Durchmessers hat die erste Außenumfangsoberfläche 451, während der Abschnitt kleinen Durchmessers die zweite Außenumfangsoberfläche 452 hat. In anderen Worten gesagt weist die Außenumfangsoberfläche 402 des Kontaktfederisolators 4 die erste Außenumfangsoberfläche 451 und die zweite Außenumfangsoberfläche 452 auf, welche sich voneinander durch die Schulter 452 fortsetzen. Die erste Außenumfangsoberfläche 451 hat einen Durchmesser größer als denjenigen der zweiten Außenumfangsoberfläche 452. Die Tellerfeder 46 ist, wie in 2 deutlich veranschaulicht ist, auf der Schulter 453 zwischen der ersten Außenumfangsoberfläche 451 und der zweiten Außenumfangsoberfläche 452 angeordnet. Der Kontaktfederisolator 4 ist innerhalb der Leitungsabdeckung 6 durch die Tellerfeder 46 zurückgehalten, welche zwischen der Schulter 453 und der inneren Schulter 600 der Leitungsabdeckung 6 angeordnet ist. Wenn in der Sensorerstreckungsrichtung L gedrückt, erzeugt die Tellerfeder 46 eine elastische wiederherstellende Kraft.
  • Abhängig von einer Struktur, welche den Kontaktfederisolator 4 in der Leitungsabdeckung 6 zurückhält, kann die Außenumfangsoberfläche 402 des Kontaktfederisolators 4 gebildet sein, um die Schulter 453 nicht zu haben, jedoch geformt sein, um sich als ein Ganzes parallel in der Sensorerstreckungsrichtung L zu erstrecken oder unter einem gegebenen Winkel (ausschließlich null) zu der Sensorerstreckungsrichtung L geneigt zu sein. In diesem Fall kann das Zurückhalten des Kontaktfederisolators 4 in der Leitungsabdeckung 6 durch ein Drücken eines äußeren Umfangsabschnitts der anschlusszugewandten Endoberfläche 401 des Kontaktfederisolators 4 unter Verwendung der Tellerfeder 46 erreicht werden.
  • Jeder der Leitungseinführlochvorsprünge 42 hat, wie in 3 veranschaulicht ist, die hintere Endoberfläche 424, welche der hinteren Endseite L2 des Gassensors in der Sensorerstreckungsrichtung L zugewandt ist. Die hintere Endoberfläche 424 ist geformt, um flach zu sein. Die anschlusszugewandte Endoberfläche 401 hat eine flache Fläche anders als Flächen, in welchen die Leitungseinführlochvorsprünge 42 gebildet sind. Der flache Abschnitt definiert die Aussparung 44. Insbesondere bildet die Gesamtheit der Fläche der anschlusszugewandten Endoberfläche 401 anders als die Flächen, welche durch die Leitungseinführlochvorsprünge 42 besetzt sind, die Aussparung 44 (d.h. den flachen Boden der Aussparung 44). Die Fläche der anschlusszugewandten Endoberfläche 401 anders als die Flächen, welche durch die Leitungseinführlochvorsprünge 42 besetzt sind, hat darin kein Durchgangsloch, welches mit den Haltelöchern 41 in Verbindung steht gebildet. Die anschlusszugewandte Endoberfläche 401 kann alternativ geformt sein, um darin wenigstens eine zusätzliche Aussparung gebildet zu haben, welche sich nicht durch den Kontaktfederisolator 4 erstreckt oder wenigstens einen Vorsprung.
  • Die Aussparung 44 der anschlusszugewandten Endoberfläche 401 kann kleine Irregularitäten, Vertiefungen, Hohlkörper, oder Vorsprünge haben. Die hintere Endoberfläche 424 jedes der Leitungseinführlochvorsprünge 42, welche der hinteren Endseite L2 des Gassensors 1 in der Sensorerstreckungsrichtung L zugewandt ist, kann gekrümmt oder abgerundet sein. Die Umfangsoberfläche 420 jedes der Leitungseinführlochvorsprünge 42 erstreckt sich parallel in der Sensorerstreckungsrichtung L, kann aber alternativ unter einem gegebenen Winkel zu der Sensorerstreckungsrichtung L geneigt sein.
  • Der Abstand zwischen der hinteren Endoberfläche 424 (d.h. der oberen Endoberfläche) jedes der Leitungseinführlochvorsprünge 42 und der anschlusszugewandten Endoberfläche 401, in anderen Worten gesagt die Höhe jedes der Leitungseinführlochvorsprünge 42 in der Sensorerstreckungsrichtung L kann ausgewählt sein, um 0,4 mm oder mehr zu sein. Die Höhe jedes der Leitungseinführlochvorsprünge kann ausgewählt sein, um 1, 5 mm oder weniger zu sein, um eine Überdimensionierung des Kontaktfederisolators 4 zu vermeiden. In dieser Ausführungsform ist die Höhe der Leitungseinführlochvorsprünge 42 von der anschlusszugewandten Endoberfläche 401 dieselbe, kann aber alternativ unterschiedlich voneinander sein.
  • Die sechs Durchgangslöcher 43 sind in der hinteren Oberfläche (d.h. der hinteren Endseite L2) des Kontaktfederisolators 4 gebildet und erstrecken sich in der Sensorerstreckungsrichtung L, um eine Kommunikation der Leitungseinführlochvorsprünge 42 jeweils mit den Federhaltelöchern 412 oder dem Sensorvorrichtungsmontageloch 411 zu etablieren. Jedes der Durchgangslöcher 43 öffnet sich sowohl an der hinteren Endoberfläche 424 eines entsprechenden einen der Leitungseinführlochvorsprünge 42 als auch der vorderen Endoberfläche 413 des Kontaktfederisolators 4. Die vordere Endoberfläche 413 ist, wie in 2 gesehen werden kann, eine innere Oberfläche (d.h. eine Bodenoberfläche bzw. untere Oberfläche) einer hinteren Endwand des Kontaktfederisolators 4. Die innere Oberfläche ist der vorderen Endseite L1 zugewandt. In anderen Worten gesagt erstrecken sich die Durchgangslöcher 43 durch die Dicke der hinteren Endwand des Kontaktfederisolators 4. Jedes der Durchgangslöcher 43 ist kreisförmig in einem transversalen Querschnitt davon, kann aber alternativ geformt sein, um einen polygonalen oder ovalen transversalen Querschnitt zu haben.
  • VERBINDUNGSANSCHLUSS 51
  • Die Verbindungsanschlüsse 51 dienen jeder, wie in 2 gesehen werden kann, als eine Verbindungshülse oder ein elektrischer Verbinder, welche elektrisch leitfähige Schichten der elektrischen Leitungen 52 mit den Erstreckungsabschnitt 311 der Federkörper 31 der Kontaktfedern 3 jeweils verbinden. Jeder der Verbindungsanschlüsse 51 ist von einer hohlen zylindrischen Form. Jeder der Verbindungsanschlüsse 51 hat ein hinteres Ende, welches der hinteren Endseite L2 des Gassensors 1 in der Sensorerstreckungsrichtung L zugewandt ist, in welchem die leitfähige Schicht einer entsprechenden einen der elektrischen Leitungen 52 angeordnet ist, und welches elastisch gebördelt ist, um eine feste elektrische Verbindung dazwischen zu erreichen. Jeder der Verbindungsanschlüsse 51 hat ein vorderes Ende, welches der vorderen Endseite L1 des Gassensors 1 in der Sensorerstreckungsrichtung L zugewandt ist, in welcher der Erstreckungsabschnitt 311 einer entsprechenden einen der Kontaktfedern 3 ist, und welche elastisch gebördelt ist, um eine feste elektrische Verbindung dazwischen zu erreichen. Die elektrischen Leitungen 52, an welchen die Verbindungsanschlüsse 51 befestigt sind, sind in der Steuervorrichtung angeordnet. Jede der elektrischen Leitungen 52 ist aus einer harzhaltigen bzw. harzartigen elektrisch isolierenden Schicht aufgebaut und eine Länge von Draht oder leitfähiger Schicht, die in der isolierenden Schicht angeordnet ist.
  • Diese Ausführungsform ist entworfen, um eine einzigartige Beziehung zwischen der Größe der Durchgangslöcher 43 und der Größe der Anschlussenden 510 der Verbindungsanschlüsse 51 zu haben, welche der vorderen Endseite L1 des Gassensors 1 in der Sensorerstreckungsrichtung L zugewandt sind. Insbesondere ist das Anschlussende 510 jedes der Verbindungsanschlüsse 51 mit der Abdeckung 511 ausgestattet, welche von einer frusto-konischen Form ist und sich in Richtung der hinteren Endseite L2 des Verbindungsanschlusses 51 verjüngt. In anderen Worten gesagt ist die Abdeckung 511 geformt, um einen Durchmesser zu haben, welcher in Richtung der vorderen Endseite L1 des Gassensors 1 in der Sensorerstreckungsrichtung L zunimmt. Die konische Abdeckung 511 jedes der Verbindungsanschlüsse 51, welche der anschlusszugewandten Endoberfläche 401 zugewandt ist, hat einen minimalen Durchmesser, welcher größer ist als ein maximaler Durchmesser der Durchgangslöcher 43.
  • Die Durchgangslöcher 43 sind geformt, um einen kreisförmigen transversalen Schnitt zu haben. Ähnlich sind die Abdeckungen 511 geformt, um einen kreisförmigen transversalen Schnitt zu haben. Die Abdeckung 511 jedes der Verbindungsanschlüsse 51 hat ein vorderes Ende, welches dem Durchgangsloch 53 in der Sensorerstreckungsrichtung L direkt zugewandt ist und hat einen Außendurchmesser größer als einen Innendurchmesser der Durchgangslöcher 43. Beispielsweise ist der Außendurchmesser des vorderen Endes der Abdeckung 511 größer eingestellt als der Innendurchmesser des Durchgangslochs 43, und zwar um 0,5 mm bis 4 mm. Die Abdeckungen 511 und die Durchgangslöcher 43 können alternativ geformt sein, um einen polygonalen oder ovalen Transversalschnitt zu haben. In dieser Offenbarung wird auf eine minimale Dimension bzw. ein minimales Maß (beispielsweise einen minimalen Außendurchmesser) des transversalen Schnitts der Abdeckung 511 ebenso Bezug genommen als minimale externe Dimension. Auf eine maximale Dimension (beispielsweise ein maximaler Innendurchmesser) des transversalen Schnitts des Durchgangslochs 43 wird ebenso Bezug genommen als eine maximale interne Dimension.
  • Jedes der Durchgangslöcher 4 hat eine Öffnung in der anschlusszugewandten Endoberfläche 401, ist eingeschlossen oder bedeckt mit der Abdeckung 511 des Anschlussendes 510 eines entsprechenden einen der Verbindungsanschlüsse 51. Wenn Taupunktkondensationswasser innerhalb der Verbindungsanschlusskammer S1 der Leitungsabdeckung 6 erzeugt wird, dient die Abdeckung 511 dazu, um das Taupunktkondensationswasser zu empfangen und blockiert den Eintritt des Taupunktkondensationswassers in das Durchgangsloch 43. Ein Luftspalt wird zwischen der Öffnung jedes der Durchgangsloch 43 und der Abdeckung 511 eines entsprechenden einen der Verbindungsanschlüsse 41 erzeugt zum Zulassen, dass die Luft A dort hindurchtritt.
  • LEITUNGSABDECKUNG 6
  • Die Leitungsabdeckung 6 hat, wie in 2 veranschaulicht ist, einen vorderen Endabschnitt, welcher der vorderen Endseite L1 des Gassensors 1 in der Sensorerstreckungsrichtung L zugewandt ist und auf einem Außenumfang des hinteren Endabschnitts des Gehäuses 81 befestigt ist, welches der hinteren Endseite L2 in der Sensorerstreckungsrichtung L zugewandt ist. Die Leitungsabdeckung 6 ist aus einer Kombination der ersten Abdeckung 61 und der zweiten Abdeckung 62 gefertigt, welche in Ausrichtung miteinander angeordnet sind. Die erste Abdeckung 61 ist auf einem Außenumfang des Gehäuses 81 befestigt. Die zweite Abdeckung 62 ist auf einem Außenumfang eines hinteren Endabschnitts der ersten Abdeckung 61 befestigt, welche der hinteren Endseite L2 des Gassensors 1 in der Sensorerstreckungsrichtung L zugewandt ist. Die zweite Abdeckung 62 hat darin Lufteinlasslöcher 621 gebildet, durch welche die Luft A in die Verbindungsanschlusskammer S1 der Leitungsabdeckung 6 geliefert wird. Der Filter 63, welcher aus einer porösen Folie bzw. einem porösen Blech gemacht ist, ist um einen Innenumfang der zweiten Abdeckung 62 gewickelt. Der Filter 63 bedeckt die Lufteinlasslöcher 621 und lässt zu, dass Luft dort hindurch passiert, blockiert jedoch einen Strom von Flüssigkeit dadurch.
  • Die zweite Abdeckung 62 hat die aus Gummi gefertigte Leitungseinführung 53, welche in dem Innenumfang davon befestigt ist, um eine hintere Öffnung der zweiten Abdeckung 62 hermetisch zu verschließen, welche der hinteren Endseite L2 in der Sensorerstreckungsrichtung L zugewandt ist. Die Leitungseinführung 53 hält die elektrischen Leitungen 52 darin zurück. Die zweite Abdeckung 62 hat zwei gebördelte bzw. gecrimpte Abschnitte 622 und 623, welche voneinander weg in der Sensorerstreckungsrichtung L angeordnet sind. Der gebördelte Abschnitt 622, welcher näher zu der vorderen Endseite L1 platziert ist als der gebördelte Abschnitt 623 dies in der Sensorerstreckungsrichtung L ist, ist durch ein nach innen gerichtetes Bördeln eines Abschnitts des Umfangs der zweiten Abdeckung 62 gebildet, um den Filter zwischen der ersten Abdeckung 61 und der zweiten Abdeckung 62 fest zurückzuhalten. Der gebördelte Abschnitt 623, welcher näher zu der hinteren Endseite L2 platziert als der gebördelte Abschnitt 622 es in der Sensorerstreckungsrichtung L ist, ist durch ein nach innen gerichtetes Bördeln eines Abschnitts des Umfangs der zweiten Abdeckung 62 gebildet, um die Leitungseinführung 53 elastisch zu verformen, wodurch die elektrischen Leitungen 52 in der Leitungseinführung 53 zurückgehalten werden. Der gebördelte Abschnitt 623 hält ebenso den Filter 63 zwischen der zweiten Abdeckung 62 und der Leitungseinführung 53.
  • INNERE ABDECKUNG 82 UND ÄUSSERE ABDECKUNG 83
  • Der Gassensor 1 weist ebenso, wie in 1 veranschaulicht ist, eine Abdeckungsanordnung auf, welche aus der inneren Abdeckung 82 und der äußeren Abdeckung 83 aufgebaut ist. Die innere Abdeckung 82 ist auf einem Außenumfang eines vorderen Endes des Gehäuses 81 befestigt, welches der vorderen Endseite L1 in der Sensorerstreckungsrichtung L zugewandt ist. Die innere Abdeckung 82 erstreckt sich von dem vorderen Ende des Gehäuses 81 in Richtung der vorderen Endseite L1 des Gassensors 1 und bedeckt den Abtastabschnitt 21 der Sensorvorrichtung 2. Die äußere Abdeckung 83 umgibt die Gesamtheit der inneren Abdeckung 82. Die innere Abdeckung 82 und die äußere Abdeckung 83 begrenzen dazwischen den Gasströmungspfad 830, durch welchen das Abgas G strömt. Die innere Abdeckung 82 hat darin die inneren Passierlöcher 821 gebildet, durch welche das Abgas G passiert bzw. hindurchtritt. Die äußere Abdeckung 83 hat darin die äußeren Passierlöcher 831 gebildet, durch welche das Abgas G passiert.
  • INNERE KAMMER S IN DER LEITUNGSABDECKUNG 6
  • Der Kontaktfederisolator 4 ist, wie deutlich in den 1 und 2 veranschaulicht ist, in der Leitungsabdeckung 6 unter Verwendung der Tellerfeder 46 zurückgehalten, welche auf der Schulter 453 des Kontaktfederisolators 4 platziert ist. Die innere Kammer S in der Leitungsabdeckung 6 ist durch den Kontaktfederisolator 4 und die Tellerfeder 46 in die Verbindungsanschlusskammer S1 und die Kontaktfederkammer S2 unterteilt, welche voneinander isoliert sind. Die Verbindungsanschlusskammer S1 ist durch den Kontaktfederisolator 4, die Tellerfeder 46, die Leitungsabdeckung 6 und die Leitungseinführung 53 eingeschlossen. Die Kontaktfederkammer S2 ist durch den Kontaktfederisolator 4, die Tellerfeder 46, die Leitungsabdeckung 6, das Gehäuse 81 und den Sensorvorrichtungsisolator 7 eingeschlossen.
  • Die Verbindungsanschlusskammer S1 ist, wie in 2 veranschaulicht ist, ebenso zu dem Umfang der zweiten äußeren Umfangsoberfläche 452 des Kontaktfederisolators 4 exponiert, welche näher zu der hinteren Endseite L2 des Kontaktfederisolators 4 in der Sensorerstreckungsrichtung L platziert ist. Die Verbindungsanschlusskammer S1 weist eine ringförmige Kammer S11 auf, die um den Umfang der zweiten äußeren Umfangsoberfläche 452 definiert ist. Die Aussparung 44 auf der anschlusszugewandten Endoberfläche 401 des Kontaktfederisolators 4 erstreckt sich, wie in 3 veranschaulicht, ebenso zu dem Außenumfangsrand der anschlusszugewandten Endoberfläche 401 durch den Abstand zwischen benachbarten zwei der Leitungseinführlochvorsprünge 42. Die Aussparung 44 setzt sich fort zu oder steht in Verbindung mit dem Außenumfang der zweiten Außenumfangsoberfläche 452. In anderen Worten gesagt hat die Aussparung 44 eine Mehrzahl von Strömungspfaden, von welchen jeder zwischen benachbarten zwei der Leitungseinführlochvorsprünge 42 begrenzt bzw. definiert ist, und sich an dem Außenumfang der zweiten Außenumfangsoberfläche 452 öffnet.
  • Die obige Konfiguration der Verbindungsanschlusskammer S1 arbeitet, um das Taupunktkondensationswasser von der Aussparung 44 auf der anschlusszugewandten Endoberfläche 401 in die ringförmige Kammer S11 abzuleiten. Insbesondere wird das Taupunktkondensationswasser, welches auf den Leitungseinführlochvorsprüngen 42 angesammelt ist, direkt in die ringförmige Kammer S11 abgegeben, wodurch verursacht wird, dass das Taupunktkondensationswasser in der ringförmigen Kammer S11 angesammelt wird, wodurch die Menge des Taupunktkondensationswassers, welches in der Aussparung 44 verbleibt, minimiert wird.
  • In dem Gassensor 1 dieser Ausführungsform stehen die Verbindungsanschlusskammer S1 und die Kontaktfederkammer S2 miteinander nur durch Luftspalte in den Durchgangslöchern 43 des Kontaktfederisolators 4 in Verbindung. In anderen Worten gesagt hat die anschlusszugewandte Endoberfläche 401 des Kontaktfederisolators 4 keinerlei Durchgangsloch anders als die Durchgangslöcher 53. Die Tellerfeder 46, welche auf der Schulter 453 der Außenumfangsoberfläche 402 des Kontaktfederisolators 4 angeordnet ist, isoliert hermetisch zwischen der Innenumfangsoberfläche der ersten Abdeckung 61 der Leitungsabdeckung 6 und der Außenumfangsoberfläche 402 des Kontaktfederisolators 4. Dies minimiert den Eintritt von Taupunktkondensationswasser, wie es in der Verbindungsanschlusskammer S1 erzeugt wird, in die Kontaktfederkammer S2.
  • NUTZBRINGENDER VORTEIL
  • Der Gassensor 1 dieser Ausführungsform ist, wie bereits beschrieben, entworfen, um eine einzigartige Konfiguration der anschlusszugewandten Endoberfläche 401 des Kontaktfederisolators 4 zu haben, welcher eine Mehrzahl der Kontaktfedern 3 darin zurückhält. Die anschlusszugewandte Endoberfläche 401 ist einer Mehrzahl von Verbindungsanschlüssen 51 zugewandt. Insbesondere hat die anschlusszugewandte Endoberfläche 401 darauf so viele Leitungseinführlochvorsprünge 42 gebildet wie die Kontaktfedern 3, d.h. die Durchgangslöcher 43. In dieser Ausführungsform gibt es sechs Kontaktfedern 3. Die anschlusszugewandte Endoberfläche 401 hat demnach darauf die sechs Leitungseinführlochvorsprünge 42 gebildet, welche getrennt oder diskret voneinander sind. Die Leitungseinführlochvorsprünge 42 bilden die Aussparung 44 auf der anschlusszugewandten Endoberfläche 401. Die Aussparung 44 begrenzt eine Wasserkammer, welche wie obenstehend beschrieben die Strömungspfade aufweist, von welchen sich jeder radial zwischen benachbarten zwei der Leitungseinführlochvorsprünge 42 erstreckt und den Außenumfangsrand der anschlusszugewandten Endoberfläche 401 erreicht. Die Aussparung 44 (d.h. die Wasserkammer) hat kein Durchgangsloch, welches sich von der anschlusszugewandten Endoberfläche 401 zu der Kontaktfederkammer S2 durch die Durchgangslöcher 43 erstreckt.
  • Die Luft A, wie sie von den Lufteinlasslöchern 621 der Leitungsabdeckung 6 in die Verbindungsanschlusskammer S1 der Leitungsabdeckung 6 durch den Filter 63 geliefert wird, enthält gewöhnlicherweise Feuchtigkeit. Demzufolge kann es, wenn der Gassensor 1 mit Wasser bespritzt wird, so dass die Luft A in der Verbindungsanschlusskammer S1 gekühlt wird, verursachen, dass die Feuchtigkeit in der Verbindungsanschlusskammer S1 kondensiert wird, was Taupunktkondensationswasser bzw. Kondenswasser erzeugt. Gewöhnlicherweise ist die thermische Leitfähigkeit der metallischen Verbindungsanschlüsse 51 höher als diejenige des keramischen Kontaktfederisolators 4, so dass die Taupunktkondensation leicht auf den Verbindungsanschlüssen 51 erzeugt wird.
  • Das Taupunktkondensationswasser, welches auf den Verbindungsanschlüssen 51 auftritt, kann auf den Leitungseinführlochvorsprüngen 42, welche den Verbindungsanschlüssen 51 zugewandt sind, angesammelt werden. Die Leitungseinführlochvorsprünge 42 sind, wie obenstehend beschrieben ist, getrennt voneinander, wodurch die Leichtigkeit erleichtert wird, mit welcher das Taupunktkondensationswasser von jedem der Leitungseinführlochvorsprünge 42 in die Aussparung 44 oder die zweite Außenumfangsoberfläche 452 des Kontaktfederisolators 4 abgeleitet wird.
  • Die Aussparung weist, wie obenstehend beschrieben ist, Strömungspfade auf, wobei jeder zwischen den benachbarten Leitungseinführlochvorsprüngen 42 gebildet ist, wodurch eine Wahrscheinlichkeit minimiert wird, dass das Taupunktkondensationswasser über einigen der Leitungseinführlochvorsprüngen 42 liegt. In anderen Worten gesagt verbleibt das Taupunktkondensationswasser auf einem beliebigen der Leitungseinführlochvorsprünge 42 darauf oder wird in die Aussparung 44 abgeleitet oder die zweite Außenumfangsoberfläche 452, welche mechanischer Vibration ausgesetzt ist, welche von der Maschine mit interner Verbrennung übertragen wird oder durch die Bewegung des Fahrzeugs erzeugt wird. Das Taupunktkondensationswasser, welches in die Aussparung 44 abgeleitet wird, ist Vibration ausgesetzt und wird dann leicht zu der zweiten Außenumfangsoberfläche 452 abgegeben. Dies minimiert die Wahrscheinlichkeit, dass das Taupunktkondensationswasser über den benachbarten Leitungseinführlochvorsprüngen 42 angesammelt wird.
  • Das Taupunktkondensationswasser, wie es auf die zweiten Außenumfangsoberfläche 452 abgeleitet wird, wird in der ringförmigen Kammer S11 angesammelt, welche um die zweiten Außenumfangsoberfläche 452 herum begrenzt ist, wodurch eine Ansammlung des Taupunktkondensationswassers auf den Verbindungsanschlüssen 51 vermieden wird.
  • Die Durchgangslöcher 43 sind eines in jedem der Leitungseinführlochvorsprünge 42 gebildet. Die Kontaktfedern 3 sind eine in jedem der Durchgangslöcher 43 angeordnet. Die Verbindungsanschlüsse 51, welche eine Verbindung mit den Kontaktfedern 3 bilden, sind zugewandt oder angeordnet in Ausrichtung mit den Leitungseinführlochvorsprüngen 42, welche auf der anschlusszugewandten Endoberfläche 401 jeweils in der Längsrichtung des Gassensors 1 angeordnet sind. Das Layout der Leitungseinführlochvorsprünge 42 verhindert, wie obenstehend beschrieben ist, dass das Taupunktkondensationswasser über den benachbarten Leitungseinführlochvorsprüngen 42 liegt.
  • Die obige Struktur des Kontaktfederisolators 4 vermeidet einen gleichzeitigen Kontakt von Tröpfchen des Taupunktkondensationswassers auf den Leitungseinführlochvorsprüngen 42 zwischen einer der Kontaktfedern 3 oder den Verbindungsanschlüssen 51 und einer anderen der Kontaktfedern 3 oder den Verbindungsanschlüssen 51, wodurch das Risiko des Kriechstroms dazwischen beseitigt wird. Dies stellt die Stabilität der Messoperation des Gassensors 1 sicher.
  • Die innere Kammer S in der Leitungsabdeckung 6 weist die Verbindungsanschlusskammer S1 und die Kontaktfederkammer S2 auf, welche hermetisch durch den Kontaktfederisolator 4 und die Tellerfeder 46 voneinander isoliert sind. Die Abdeckung 511 jedes der Verbindungsanschlüsse 51 ist über einer entsprechenden einen der Öffnungen der Durchgangslöcher 43 angeordnet, welche auf der anschlusszugewandten Endoberfläche 401 liegen, wodurch verursacht wir, dass das Taupunktkondensationswasser, wie es in der Verbindungsanschlusskammer S1 erzeugt wird, durch die Abdeckungen 511 aufzunehmen ist, um ein Risiko zu beseitigen, dass das Taupunktkondensationswasser in die Durchgangslöcher 43 strömt.
  • Der Luftspalt, durch welchen zugelassen wird, dass die Luft A passiert, ist zwischen jeder Abdeckungen 501 der Verbindungsanschlüsse und er hinteren Endoberfläche 424 eines entsprechenden einen der Leitungseinführlochvorsprünge 42 erzeugt. Die Luft A, wie sie von den Lufteinlasslöchern 621 der Leitungsabdeckung 6 in die Verbindungsanschlusskammer S1 durch den Filter 63 geliefert wird, tritt demnach durch die Luftspalte zwischen dem Abdeckungen 511 und den hinteren Endoberflächen 424 der Leitungseinführlochvorsprünge 42 und den Luftspalten zwischen den Kontaktfedern 3 und den Durchgangslöchern 43 hindurch und tritt dann in die Kontaktfederkammer S2 ein. Nachfolgend wird die Luft A dann von dem hinteren Ende der Sensorvorrichtung 2, welche in der Kontaktfederkammer S2 angeordnet ist, in den Kanal 24 der Sensorvorrichtung 2 eingeführt, so dass die Luft A beim Messen der Konzentration NOx in der Sensorvorrichtung 2 verwendet wird.
  • Wie aus der obigen Diskussion offensichtlich ist, dient der Gassensor 1 dieser Ausführungsform dazu, das Risiko des Auftretens des Kriechstroms zu minimieren und einen benötigten Genauigkeitsgrad in der Gasmessoperation des Gassensors 1 sicherzustellen.
  • Auch wenn der Gassensor 1 entworfen ist, um die Lufteinlasslöcher 621 mit dem Filter 23 nicht zu haben, gibt es ein Risiko, dass Feuchtigkeit, wie sie in die Leitungsabdeckung 6 eingetreten ist, in Taupunktkondensationswasser geändert wird. Dies findet beispielsweise statt, wenn der Dichtmechanismus des Gassensors 1 zum Blockieren des Eintritts des Abgases oder der Luftabdichtmechanismus der Leitungseinführung 53 zum Blockieren des Eintritts der Luft A eine Fehlfunktion hat. In solch einem Fall minimiert die obige Konfiguration des Kontaktfederisolators 4 das Risiko des Auftretens des Kriechstroms und stellt einen benötigten Genauigkeitsgrad in der Gasmessoperation des Gassensors 1 sicher.
  • Während die vorliegende Erfindung in Hinblick auf die bevorzugten Ausführungsformen offenbart wurde, um ein besseres Verständnis davon zu erleichtern, sollte anerkannt werden, dass die Erfindung in verschiedenen Wegen ausgeführt werden kann, ohne von dem Prinzip der Erfindung abzuweichen. Demnach sollte die Erfindung verstanden werden, um alle möglichen Ausführungsformen und Modifikationen gegenüber der gezeigten Ausführungsform zu umfassen, welche ausgeführt werden können, ohne von dem Prinzip der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen erläutert ist, abzuweichen.

Claims (5)

  1. Gassensor (1), der Folgendes aufweist: eine Sensorvorrichtung (2), welche arbeitet, um Abgas (G) zu messen; eine Mehrzahl von Kontaktfedern (3), welche in Kontakt mit der Sensorvorrichtung (2) platziert sind; einen Kontaktfederisolator (4), welcher darin eine Mehrzahl von Haltelöchern gebildet hat, in welchen die Kontaktfedern (3) zurückgehalten werden; eine Mehrzahl von Verbindungsanschlüssen (51), welche die Kontaktfedern (3) mit elektrischen Leitungen (52) verbinden; und eine Leitungsabdeckung (6), welche den Kontaktfederisolator (4) und die Verbindungsanschlüsse (51) bedeckt, wobei die Leitungsabdeckung (6) darin eine Kammer (S) gebildet hat, welche eine Verbindungsanschlusskammer (S1) und eine Kontaktfederkammer (S2) aufweist, welche voneinander durch den Kontaktfederisolator (4) isoliert sind, wobei die Verbindungsanschlusskammer (S1) die Verbindungsanschlüsse (51) darin angeordnet hat, wobei die Kontaktfederkammer (S2) die Sensorvorrichtung (2) und die Kontaktfedern (3) darin angeordnet hat, wobei der Kontaktfederisolator (4) eine anschlusszugewandte Endoberfläche (401) hat, welche den Verbindungsanschlüssen (51) zugewandt ist und ebenso viele Leitungseinführlochvorsprünge (42) aufweist wie die Kontaktfedern (3), welche auf der anschlusszugewandten Endoberfläche (401) gebildet sind, wobei der Kontaktfederisolator (4) darin eine Mehrzahl von Durchgangslöchern (43) gebildet hat, von welchen sich jedes sowohl an einer Endoberfläche (424) eines der Leitungseinführlochvorsprünge (42) als auch an einer Endoberfläche (413) eines der Haltelöcher öffnet, wobei die Durchgangslöcher (43) jeweils die Kontaktfedern (3) dort hindurchtretend haben, und wobei all die Durchgangslöcher (43) voneinander diskret sind und eines in jedem der Leitungseinführlochvorsprünge (42) gebildet sind.
  2. Gassensor (1) nach Anspruch 1, wobei die anschlusszugewandte Endoberfläche (401) eine flache Fläche anders als Flächen hat, welche durch die Leitungseinführlochvorsprünge (42) besetzt sind.
  3. Gassensor (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei jeder der Verbindungsanschlüsse (51) ein Anschlussende (510) hat, welches der anschlusszugewandten Endoberfläche (401) zugewandt ist und eine minimale externe Dimension größer als eine maximale interne Dimension der Durchgangslöcher (43) hat, und wobei jedes der Durchgangslöcher (43) eine Öffnung hat welche in der anschlusszugewandten Endoberfläche (401) gebildet ist und mit dem Anschlussende eines entsprechenden einen der Verbindungsanschlüsse (51) bedeckt ist.
  4. Gassensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jeder von allen der Leitungseinführlochvorsprünge (42) eine Seitenoberfläche (420) hat, welche teilweise bündig mit einer Seitenoberfläche (402) des Kontaktfederisolators (4) liegt.
  5. Gassensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die anschlusszugewandte Endoberfläche (401) des Kontaktfederisolators (4) kein Durchgangsloch anders als die Durchgangslöcher (43) hat, die Seitenoberfläche (402) des Kontaktfederisolators (4) eine äußere Schulter (453) hat, und wobei die Seitenoberfläche des Kontaktfederisolators (4) und eine Innenumfangsoberfläche der Leitungsabdeckung (6) durch eine Tellerfeder verschlossen sind, welche auf der äußeren Schulter (453) über eine Umfangsrichtung des Kontaktfederisolators (4) angeordnet ist.
DE102017131159.9A 2016-12-23 2017-12-22 Gassensor Pending DE102017131159A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-250260 2016-12-23
JP2016250260A JP6724772B2 (ja) 2016-12-23 2016-12-23 ガスセンサ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017131159A1 true DE102017131159A1 (de) 2018-06-28

Family

ID=62510010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017131159.9A Pending DE102017131159A1 (de) 2016-12-23 2017-12-22 Gassensor

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10514356B2 (de)
JP (1) JP6724772B2 (de)
CN (1) CN108241042A (de)
DE (1) DE102017131159A1 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6561719B2 (ja) * 2014-10-30 2019-08-21 株式会社デンソー ガスセンサ
CN109219863B (zh) * 2016-06-03 2021-02-09 应用材料公司 基板距离监控
DE112020001666T8 (de) * 2019-03-29 2022-01-27 Ngk Insulators, Ltd. Sensorelement eines Gassensors
JP7115436B2 (ja) * 2019-07-31 2022-08-09 株式会社デンソー ガスセンサ
JP7396852B2 (ja) * 2019-10-25 2023-12-12 日本碍子株式会社 ガスセンサ
JP7232168B2 (ja) * 2019-10-30 2023-03-02 日本航空電子工業株式会社 セラミック応用電子機器及びコネクタ
JP7379102B2 (ja) 2019-11-12 2023-11-14 日本碍子株式会社 ガスセンサ
JP2022026609A (ja) * 2020-07-31 2022-02-10 株式会社デンソー ガスセンサ

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5423972A (en) * 1994-01-18 1995-06-13 General Motors Corporation Watertight exhaust gas sensor
JPH1172464A (ja) * 1997-08-29 1999-03-16 Ngk Spark Plug Co Ltd 酸素センサ
JP4137305B2 (ja) * 1998-08-19 2008-08-20 日本特殊陶業株式会社 ガスセンサ
JP2001343356A (ja) * 2000-03-30 2001-12-14 Denso Corp ガスセンサ
JP4475789B2 (ja) * 2000-10-18 2010-06-09 日本特殊陶業株式会社 ガスセンサ
JP4670197B2 (ja) * 2001-08-01 2011-04-13 株式会社デンソー ガスセンサ
CA2467429C (en) * 2001-11-15 2010-08-17 Riken Keiki Co., Ltd. Gas sensor
JP2007155517A (ja) * 2005-12-06 2007-06-21 Denso Corp ガスセンサ
JP2007315952A (ja) * 2006-05-26 2007-12-06 Denso Corp ガスセンサ
JP2010101723A (ja) 2008-10-23 2010-05-06 Denso Corp ガスセンサ
JP4961416B2 (ja) * 2008-12-10 2012-06-27 日本特殊陶業株式会社 センサ
US8413482B2 (en) 2008-12-10 2013-04-09 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Sensor
JP2011133350A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Denso Corp ガスセンサ
JP2011133351A (ja) 2009-12-24 2011-07-07 Denso Corp ガスセンサ及びその製造方法
DE102009055416A1 (de) 2009-12-30 2011-07-07 Robert Bosch GmbH, 70469 Keramisches Sensorelement für kleinbauende Abgassonden
CN201622268U (zh) * 2010-03-23 2010-11-03 济南兰光机电技术有限公司 气体传感器的密封结构
JP5327137B2 (ja) * 2010-05-24 2013-10-30 株式会社デンソー ガスセンサ及びその製造方法
JP5179545B2 (ja) 2010-07-06 2013-04-10 日本特殊陶業株式会社 ガスセンサ
JP2012068068A (ja) * 2010-09-22 2012-04-05 Hitachi Automotive Systems Ltd ガスセンサ
JP5931692B2 (ja) 2012-02-01 2016-06-08 日本特殊陶業株式会社 ガスセンサ
JP5562991B2 (ja) * 2012-02-29 2014-07-30 日本特殊陶業株式会社 ガスセンサ
JP5682637B2 (ja) * 2012-05-17 2015-03-11 株式会社デンソー ガスセンサ
JP2015145831A (ja) * 2014-02-03 2015-08-13 株式会社デンソー ガスセンサ

Also Published As

Publication number Publication date
JP6724772B2 (ja) 2020-07-15
JP2018105661A (ja) 2018-07-05
US20180180570A1 (en) 2018-06-28
CN108241042A (zh) 2018-07-03
US10514356B2 (en) 2019-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017131159A1 (de) Gassensor
DE19622397B4 (de) Elektrische Vorrichtung als Sauerstoffkonzentrationssensor
DE10235004B4 (de) Gassensor
DE102010040224B4 (de) Laminiertes Gassensorelement, Gassensor mit einem laminierten Gassensorelement und Verfahren zum Herstellen eines laminierten Gassensorelements
EP0133486B1 (de) Gasmessfühler
DE102014206710B4 (de) Sensor
EP0168589A1 (de) Sauerstoffmessfühler
DE3832936A1 (de) Dichtungseinrichtung fuer einen isolierten geerdeten o(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-sensor
DE10227370A1 (de) Gassensor
DE112004001724B4 (de) Sensor und Verfahren zur Herstellung eines Sensors
DE102004010339A1 (de) Schleifkontaktaufbau mit hoher Haltbarkeit
DE102014200128A1 (de) Gassensorelement und Gassensor
DE102015100856A1 (de) Laminated gas sensor element, gas sensor, and method of manufacturing gas sensor element
EP3299807B1 (de) Vorrichtung für den nachweis von organischen verbindungen
DE10253917B4 (de) Gassensor
DE3418142A1 (de) Sauerstoffmessfuehler
DE102013227068B4 (de) Sensor, der mit einer Vorrichtung zum Erfassen einer physikalischen Größe ausgestattet ist
DE102004044685B4 (de) Separator, Brennstoffzelle und Aufbau der Verbindung zwischen den Klemmen einer Zellenspannungsmessvorrichtung und einer Brennstoffzelle
EP1438572A2 (de) Gasmessfühler
DE4034072A1 (de) Gasmessfuehler, insbesondere zur bestimmung des sauerstoffgehaltes in abgasen von brennkraftmaschinen
DE102012213355A1 (de) Gassensor
DE102013209588A1 (de) Gassensor
DE102016100179A1 (de) Sensor
DE102013203639B4 (de) Gassensor
DE102017004124A1 (de) Gassensorelement und Gassensor

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication