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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Sensoren und Verfahren zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Messgases in einem Messgasraum bekannt. Dabei kann es sich grundsätzlich um beliebige physikalische und/oder chemische Eigenschaften des Messgases handeln, wobei eine oder mehrere Eigenschaften erfasst werden können. Die Erfindung wird im Folgenden insbesondere unter Bezugnahme auf eine qualitative und/oder quantitative Erfassung einer Gaskomponente des Messgases beschrieben, insbesondere unter Bezugnahme auf eine Erfassung eines Sauerstoffanteils in dem Messgas. Der Sauerstoffanteil kann beispielsweise in Form eines Partialdrucks und/oder in Form eines Prozentsatzes erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich sind jedoch auch andere Eigenschaften des Messgases erfassbar, wie beispielsweise die Temperatur.
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Derartige Sensoren beruhen auf der Verwendung entsprechend ausgebildeter Sensorelemente. Beispiele für derartige Sensoren sind als so genannte Lambdasonden ausgestaltet, wie sie beispielsweise aus Konrad Reif (Hrsg.): Sensoren im Kraftfahrzeug, 1. Aufl. 2010, Seiten 160-165 bekannt sind. Mit Breitband-Lambdasonden, insbesondere mit planaren Breitband-Lambdasonden, kann beispielsweise die Sauerstoffkonzentration im Abgas in einem großen Bereich bestimmt und damit auf das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Brennraum geschlossen werden. Die Luftzahl λ beschreibt dieses Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Aus dem Stand der Technik sind insbesondere keramische Sensorelemente bekannt, welche auf der Verwendung von elektrolytischen Eigenschaften bestimmter Festkörper basieren, also auf ionenleitenden Eigenschaften dieser Festkörper. Insbesondere kann es sich bei diesen Festkörpern um keramische Festelektrolyte handeln, wie beispielsweise Zirkoniumdioxid, insbesondere Yttrium-stabilisiertes Zirkoniumdioxid und Scandium-dotiertes Zirkoniumdioxid, die geringe Zusätze an Aluminiumoxid und/oder Siliziumoxid enthalten können.
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Derartige Sensoren weisen üblicherweise mindestens eine Dichtung auf. Die Dichtung ist aus einem Material hergestellt, das eine Mischung aus Bornitrid und einer oxidkeramischen Komponente, wie beispielsweise Steatit umfasst. Ein derartiger Sensor ist beispielsweise in der
DE 100 09 597 A1 ,
DE 195 32 090 A1 und
DE 197 14 203 A1 beschrieben. Die Dichtungen sind scheibenförmig ausgebildet. Bei der Montage wird das Dichtpackungssystem durch zwei angrenzende Stützkeramikbuchsen aus hartgesintertem Steatit im Sensorgehäuse gekammert und durch axiale Krafteinleitung mittels eines Auflagewerkzeugs verpresst und verdichtet. Dabei werden Fügespalte geschlossen und die Dichtheit gesteigert. Das Dichtsystem hat die Aufgabe, Abgas und Feuchtigkeit vom Referenzluftraum des Sensors zu trennen. Die in der
DE 100 09 597 A1 ,
DE 195 32 090 A1 und
DE 197 14 203 A1 beschriebenen Materialien sorgen für eine gute Dichtwirkung, insbesondere gegenüber Kraftstoff, und eine hohe Temperaturbeständigkeit.
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Trotz der Vorteile der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zum Herstellen solcher Sensoren beinhalten diese noch Verbesserungspotenzial. Das Verpressen der Dichtungen erfolgt in drei Teilprozessen. Zunächst erfolgt ein Vorverpressen mittels des Auflagewerkzeugs, dann ein Positionieren des Sensorelements auf eine definierte Länge bzw. Position relativ zu den Dichtungen und ein abschließendes Endverpressen. Beim Vorverpressen wird gleichzeitig zum Verpressen der Dichtungen auch das Sensorelement in der Pressrichtung geschoben, da das Auflagewerkzeug nicht nur eine Auflagefläche für eine der Stützkeramikbuchsen hat, sondern auch eine Auflagefläche, auf der ein anschlussseitiges Ende des Sensorelements aufliegt. Die drei Teilprozesse machen die Herstellung des Sensors aufwändig. Außerdem besteht durch die Krafteinleitung auf das anschlussseitige Ende des Sensorelements die Gefahr einer Beschädigung des Sensorelements in dem empfindlichen Kontaktbereich am anschlussseitigen Ende.
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Offenbarung der Erfindung
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Es wird daher ein Verfahren zum Herstellen eines Sensors zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Messgases in einem Messgasraum vorgeschlagen, welches die Nachteile bekannter Herstellungsverfahren zumindest weitgehend vermeidet, das insbesondere mit weniger Arbeitsschritten realisierbar ist und das eine längere Ausbildung einer Thermoschockschutzschicht erlaubt.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Sensors zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Messgases in einem Messgasraum, insbesondere zur Erfassung eines Anteils einer Gaskomponente in dem Messgas oder einer Temperatur des Messgases, umfasst die folgenden Schritte, bevorzugt in der angegebenen Reihenfolge:
- - Bereitstellen eines Sensorgehäuses, wobei das Sensorgehäuse eine Längsbohrung aufweist,
- - Bereitstellen eines Sensorelements zur Erfassung der mindestens einen Eigenschaft des Messgases, wobei sich das Sensorelement in einer Längserstreckungsrichtung erstreckt und in der Längserstreckungsrichtung gesehen ein messgasseitiges Ende und ein anschlussseitiges Ende aufweist, wobei das messgasseitige Ende von einer Thermoschockschutzschicht umgeben ist,
- - Anordnen eines messgasseitigen Isolationselements, eines anschlussseitigen Isolationselements und mindestens einer Dichtung um das Sensorelement, wobei die mindestens eine Dichtung zwischen dem messgasseitigen Isolationselement und dem anschlussseitigen Isolationselement angeordnet wird,
- - Anordnen des Sensorelements mit dem messgasseitigen Isolationselement, dem anschlussseitigen Isolationselement und der Dichtung in der Längsbohrung des Sensorgehäuses derart, dass das Sensorelement mit der Thermoschockschutzschicht auf dem messgasseitigen Isolationselement aufliegt und das messgasseitige Isolationselement an dem Sensorgehäuse aufliegt,
- - Anordnen des Sensorgehäuses zusammen mit dem Sensorelement und dem messgasseitigen Isolationselement, dem anschlussseitigen Isolationselement und der Dichtung in einem Werkzeug derart, dass das anschlussseitige Isolationselement, jedoch aber nicht das Sensorelement, auf einer Auflagefläche des Werkzeugs aufliegt,
- - Aufbringen einer vorbestimmten ersten Kraft auf das Sensorgehäuse derart, dass die erste Kraft über das messgasseitige Isolationselement die Dichtung verformt, wobei sich beim Verformen die Dichtung an das Sensorelement und das Sensorgehäuse andrückt, und
- - Aufbringen einer vorbestimmten zweiten Kraft auf das Sensorgehäuse derart, dass die zweite Kraft über das messgasseitige Isolationselement die Dichtung relativ zu dem Sensorelement in Richtung zu dem anschlussseitigen Ende bewegt.
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Entsprechend wird die Thermoschockschutzschicht zum Positionieren des Sensorelements in dem messgasseitigen Isolationselement genutzt. Dadurch kann die bislang erforderliche Kopplung von Pressstempel des Auflagewerkzeugs und Auflage für das Sensorelement im Auflagewerkzeug entfallen. Weiterhin wird das Sensorelement beim Verpressen nicht mehr aktiv verschoben. Weiterhin wird keine zusätzliche Kraft auf das anschlussseitige Ende des Sensorelements ausgeübt, so dass eine Beschädigung dieses Bereichs vermieden wird. Durch die Entkopplung beim Vorverpressen wird eine optimale Überdeckung von messgasseitigem Isolationselement und Thermoschockschutzschicht ermöglicht. Außerdem lässt sich die Thermoschockschutzschicht verlängern, so dass deren Auslauf in einen wesentlich unkritischeren Bereich verschoben wird, der im Betrieb des Sensors deutlich geringeren Temperaturen ausgesetzt ist.
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Bei einer Weiterbildung ist das messgasseitige Isolationselement und/oder das anschlussseitige Isolationselement ein Keramikformteil. Damit können die bislang gebräuchlichen Isolationselemente weiterhin verwendet werden. Das Keramikformteil kann beispielsweise aus hartgesintertem Steatit hergestellt sein.
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Bei einer Weiterbildung weist die Längsbohrung eine schulterförmige Ringfläche auf, wobei das Sensorelement mit dem messgasseitigen Isolationselement, dem anschlussseitigen Isolationselement und der Dichtung in der Längsbohrung des Sensorgehäuses derart angeordnet wird, dass das Sensorelement mit dem messgasseitigen Isolationselement an der Ringfläche anliegt. Die Ringfläche kann somit zum Aufbringen einer Kraft als auch als Gegenlager für eine aufgebrachte Kraft dienen.
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Bei einer Weiterbildung wird das Sensorelement mit dem messgasseitigen Isolationselement, dem anschlussseitigen Isolationselement und der Dichtung in der Längsbohrung des Sensorgehäuses derart angeordnet, dass das Sensorelement mit der Thermoschockschutzschicht lose auf dem messgasseitigen Isolationselement aufliegt. Das Sensorelement wird somit ausschließlich in dem Werkzeug dadurch gehalten, dass es mit der Thermoschockschutzschicht auf dem messgasseitigen Isolationselement aufliegt. Eine weitere Auflagefläche für das Sensorelement wird nicht benötigt.
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Bei einer Weiterbildung wird das Sensorgehäuse zusammen mit dem Sensorelement und dem messgasseitigen Isolationselement, dem anschlussseitigen Isolationselement und der Dichtung derart in dem Werkzeug angeordnet, dass die Längserstreckungsrichtung im Wesentlichen parallel zur Schwerkraftrichtung orientiert ist. Ein Halten des Sensorelements in dem Werkzeug ist somit alleine durch die Schwerkraft möglich.
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Bei einer Weiterbildung befindet sich in Schwerkraftrichtung gesehen das anschlussseitige Ende des Sensorelements unten. Das Sensorelement dadurch in dem messgasseitigen Isolationselement gehalten, dass die Thermoschockschutzschicht durch die Schwerkraft auf das messgasseitige Isolationselement drückt.
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Bei einer Weiterbildung wird die vorbestimmte erste Kraft mittels des Werkzeugs aufgebracht. Das Sensorgehäuse dient dabei als Gegenlager, so dass die Isolationselemente und die Dichtung gegen das Sensorgehäuse gedrückt werden.
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Bei einer Weiterbildung wird die vorbestimmte zweite Kraft mittels des Sensorgehäuses aufgebracht. Das Werkzeug dient dabei als Gegenlager, so dass die Isolationselemente und die Dichtung gegen das Werkzeug gedrückt werden.
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Bei einer Weiterbildung nach dem Aufbringen der vorbestimmten zweiten Kraft werden sich die Thermoschockschutzschicht und das messgasseitige Isolationselement in einer Richtung parallel zu der Längserstreckungsrichtung gesehen überlappen. Dadurch ist der Auslauf der Thermoschockschutzschicht besonders gut durch das messgasseitige Isolationselement geschützt.
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Bei einer Weiterbildung wird eine Position des messgasseitigen Isolationselements, des anschlussseitigen Isolationselements und der Dichtung auf dem Sensorelement nach dem Aufbringen der vorbestimmten zweiten Kraft mittels einer Abmessung der Thermoschockschutzschicht in der Längserstreckungsrichtung gesehen vorgegeben. Die Länge der Thermoschockschutzschicht in der Längserstreckungsrichtung bestimmt somit die finale Position des messgasseitigen Isolationselements, des anschlussseitigen Isolationselements und der Dichtung auf dem Sensorelement. Die Verschiebung des Sensorelements kann durch die Eigenschaften der Dichtung beeinflusst werden.
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Weiterhin wird ein Sensor zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Messgases in einem Messgasraum, insbesondere zur Erfassung eines Anteils einer Gaskomponente in dem Messgas oder einer Temperatur des Messgases, vorgeschlagen, der gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt oder herstellbar ist.
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Unter einem Festelektrolyten oder einer Festelektrolytschicht ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung allgemein ein Körper oder Gegenstand mit elektrolytischen Eigenschaften, also mit Ionen leitenden Eigenschaften zu verstehen. Insbesondere kann es sich um einen keramischen Festelektrolyten handeln, wie beispielsweise Zirkoniumdioxid (ZrO2), insbesondere yttriumstabilisiertes Zirkoniumdioxid (YSZ) und scandiumdotiertes Zirkoniumdioxid (ScSZ), die geringe Zusätze an Aluminiumoxid (Al2O3) und/oder Siliziumoxid (SiO2) enthalten können. Dies umfasst auch das Rohmaterial eines Festelektrolyten und daher die Ausbildung als so genannter Grünling oder Braunling, der erst nach einem Sintern zu einem Festelektrolyten wird. Insbesondere kann der Festelektrolyt als Festelektrolytschicht oder aus mehreren Festelektrolytschichten ausgebildet sein.
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Unter einer Elektrode ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung allgemein ein Element zu verstehen, welches in der Lage ist, den Festelektrolyten derart zu kontaktieren, dass durch den Festelektrolyten und die Elektrode ein Strom aufrecht erhalten werden kann. Dementsprechend kann die Elektrode ein Element umfassen, an welchem die Ionen in den Festelektrolyten eingebaut und/oder aus dem Festelektrolyten ausgebaut werden können. Typischerweise umfassen die Elektroden eine Edelmetallelektrode, welche beispielsweise als Metall-Keramik-Elektrode oder auf dem Festelektrolyten aufgebracht sein kann oder auf andere Weise mit dem Festelektrolyten in Verbindung stehen kann. Typische Elektrodenmaterialen sind Platin-Cermet-Elektroden. Auch andere Edelmetalle, wie beispielsweise Gold oder Palladium, sind jedoch grundsätzlich einsetzbar.
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Unter einer Thermoschockschutzschicht ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine keramische, poröse Schicht zu verstehen, die geeignet ist, das Sensorelement vor Wasserschlag zu schützen. Zur Erhöhung der Robustheit gegen Wasserschlag beim Einschalten der Sonde wird die sogenannte Thermoschockschutzschicht im beheizten Bereich des Sensorelements aufgetragen. Dies führt zu einer exzellenten Verträglichkeit gegen Wassertropfen und Kaltluft beim Hochheizen sowie auch bei Betriebstemperatur. Die Thermoschockschutzschicht vermindert im Niedertemperaturbereich von 300°C bis 400°C durch ihre begrenzte Permeabilität den Wasserzutritt zur Keramik des Sensorelements und begrenzt im Hochtemperaturbereich von 400°C bis 600°C die lokale Abkühlung der Sensorelementkeramik über Wärmeleitung. Bei höheren Temperaturen verhindert der Leidenfrost-Effekt die Abkühlung.
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Figurenliste
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Weitere optionale Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Es zeigen:
- 1 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Sensors gemäß einer ersten Ausführungsform,
- 2 eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Sensors bei einem Herstellungsschritt und
- 3 eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Sensors bei einem weiteren Herstellungsschritt.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Sensors 10 zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Messgases in einem Messgasraum, insbesondere zur Erfassung eines Anteils einer Gaskomponente in dem Messgas oder einer Temperatur des Messgases, gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Der Sensor 10 kann insbesondere zum Nachweis von physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften des Messgases verwendet werden, wobei eine oder mehrere Eigenschaften erfasst werden können. Die Erfindung wird im Folgenden insbesondere unter Bezugnahme auf eine qualitative und/oder quantitative Erfassung einer Gaskomponente des Messgases beschrieben, insbesondere unter Bezugnahme auf eine Erfassung eines Sauerstoffanteils in dem Messgas. Der Sauerstoffanteil kann beispielsweise in Form eines Partialdrucks und/oder in Form eines Prozentsatzes erfasst werden. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Arten von Gaskomponenten erfassbar, wie beispielsweise Stickoxide, Kohlenwasserstoffe und/oder Wasserstoff. Alternativ oder zusätzlich sind jedoch auch andere Eigenschaften des Messgases erfassbar. Die Erfindung ist insbesondere im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik einsetzbar, so dass es sich bei dem Messgasraum insbesondere um einen Abgastrakt einer Brennkraftmaschine handeln kann und bei dem Messgas insbesondere um ein Abgas.
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Der Sensor 10 weist ein Sensorgehäuse 12 auf. Das Sensorgehäuse 12 kann beispielsweise ein metallisches Gehäuse sein. Das Sensorgehäuse 12 weist ein Gewinde 14 als Befestigungsmittel für den Einbau in einer Wand des Messgasraums (nicht näher gezeigt) auf. Das Sensorgehäuse 12 weist eine Längsbohrung 16 auf. Die Längsbohrung 16 erstreckt sich entlang einer Längsachse 18. Die Längsbohrung 16 weist eine schulterförmige Ringfläche 20 auf. Die Ringfläche 20 befindet sich angrenzend an einem dem Messgasraum zugewandten stirnseitigen Ende 22 des Sensorgehäuses 12. An dem stirnseitigen Ende 22 ist eine Schutzrohrbaugruppe 24 festgelegt, beispielsweise angeschweißt. Die Schutzrohrbaugruppe 24 weist mindestens ein Schutzrohr auf. Beispielsweise weist die Schutzrohrbaugruppe ein äußeres Schutzrohr 26 und mindestens ein darin angeordnetes inneres Schutzrohr 28 auf. Die Schutzrohrbaugruppe kann beispielsweise zwei innere Schutzrohre 28 aufweisen, die konzentrisch zueinander angeordnet sind. Sowohl das äußere Schutzrohr 26 als auch das innere Schutzrohr 28 weisen Ein- und Austrittsöffnungen 30 auf, durch die das Messgas in einen Innenraum des inneren Schutzrohrs 28 eintreten kann bzw. aus diesem heraustreten kann.
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Der Sensor 10 weist weiterhin ein Sensorelement 32 zur Erfassung der mindestens einen Eigenschaft des Messgases auf. Das Sensorelement 32 ist planar ausgebildet. Das Sensorelement 32 erstreckt sich in einer Längserstreckungsrichtung 34. Das Sensorelement 32 weist ein anschlussseitiges Ende 36 und ein messgasseitiges Ende 38 auf. Das anschlussseitige Ende 36 ist ausgebildet, mit elektrischen Anschlüssen 40 des Sensors 10 elektrisch kontaktiert zu werden. Das messgasseitige Ende 38 ist ausgebildet, dem Messgas im Inneren des inneren Schutzrohrs 28 ausgesetzt zu werden. Das messgasseitige Ende 38 ist von einer Thermoschockschutzschicht 42 umgeben bzw. bedeckt.
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Das Sensorelement 32 ist von mindestens einer Dichtung 44 umgeben, beispielsweise ringförmig, d.h. senkrecht zu der Längserstreckungsrichtung 34. Die Dichtung 44 ist beispielsweise aus Steatit hergestellt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei Dichtungen 44 vorgesehen, die aneinander angrenzend angeordnet sind. Die Dichtungen 44 sind zwischen einem messgasseitigen Isolationsbauteil 46 und einem anschlussseitigen Isolationsbauteil 48 eingespannt. Das messgasseitige Isolationsbauteil 46 und/oder das anschlussseitige Isolationsbauteil 48 sind als Keramikformteil ausgebildet. Das messgasseitige Isolationsbauteil 46 liegt an der Ringfläche 20 an.
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Der Sensor 10 kann wie folgt hergestellt werden. Zunächst wird ein Sensorgehäuse 12 mit einer Längsbohrung 16 bereitgestellt. Die Längsbohrung 16 weist eine schulterförmige Ringfläche 20 auf. Weiterhin wird ein Sensorelement 32 zur Erfassung der mindestens einen Eigenschaft des Messgases bereitgestellt, das sich in einer Längserstreckungsrichtung 34 erstreckt und in der Längserstreckungsrichtung 34 gesehen ein messgasseitiges Ende 38 und ein anschlussseitiges Ende 36 aufweist. Das messgasseitige Ende 38 ist von einer Thermoschockschutzschicht 42 umgeben. Um das Sensorelement 32 werden ein messgasseitiges Isolationselement 46, ein anschlussseitiges Isolationselement 48 und mindestens eine Dichtung 44 angeordnet. Das messgasseitige Isolationselement 46, das anschlussseitige Isolationselement 48 und die Dichtung 44 umgeben das Sensorelement 32 allseitig in einer Umfangsrichtung um die Längserstreckungsrichtung 34. Das messgasseitige Isolationselement 46, das anschlussseitige Isolationselement 48 und die Dichtung 44 liegen dabei nicht fest an dem Sensorelement 32 an, sondern sind davon durch einen kleinen Spalt 50 beabstandet. Die mindestens eine Dichtung 44 wird zwischen dem messgasseitigen Isolationselement 46 und dem anschlussseitigen Isolationselement 48 angeordnet. Anschließend wird das Sensorelement 32 mit dem darauf angebrachten messgasseitigen Isolationselement 46, anschlussseitigen Isolationselement 48 und Dichtung 44 in der Längsbohrung 16 des Sensorgehäuses 12 derart angeordnet, dass das Sensorelement 32 mit der Thermoschockschutzschicht 42 auf dem messgasseitigen Isolationselement 46 aufliegt, insbesondere lose aufliegt, und das messgasseitige Isolationselement 46 an dem Sensorgehäuse 12 aufliegt, insbesondere an der Ringfläche 20 aufliegt.
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2 zeigt eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Sensors 10 bei einem Herstellungsschritt. Wie in 2 gezeigt, wird das Sensorgehäuse 12 zusammen mit dem Sensorelement 32 und dem messgasseitigen Isolationselement 46, dem anschlussseitigen Isolationselement 48 und der Dichtung 44 in einem Werkzeug 52 derart angeordnet, dass das anschlussseitigen Isolationselement 48 auf einer Auflagefläche 54 des Werkzeugs 52 aufliegt. Das Werkzeug 52 weist einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf, sodass ausschließlich das anschlussseitige Isolationselement 48, jedoch aber nicht das Sensorelement 32, auf dem Werkzeug 52 aufliegt. Dabei erfolgt das Anordnen in dem Werkzeug 52 derart, dass die Längserstreckungsrichtung 34 im Wesentlichen parallel zur Schwerkraftrichtung orientiert ist. Insbesondere befindet sich in Schwerkraftrichtung gesehen das anschlussseitige Ende 36 des Sensorelements 32 unten.
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Dann wird eine vorbestimmte erste Kraft derart auf das Sensorgehäuse 12 aufgebracht, dass die erste Kraft über das messgasseitige Isolationselement 46 die Dichtung 44 verformt. Beim Verformen drückt sich bzw. presst sich die Dichtung 44 an das Sensorelement 32 und das Sensorgehäuse 12 an. Die vorbestimmte erste Kraft wirkt in einer Richtung parallel zur Längserstreckungsrichtung 34. Die vorbestimmte erste Kraft wird beispielsweise mittels des Werkzeugs 52 aufgebracht. So drückt das Werkzeug 52 in der Längserstreckungsrichtung 34 auf das anschlussseitige Isolationselement 48. Dabei ist das Werkzeug 52 derart ausgelegt, dass es beim Aufbringen der Kraft auf das anschlussseitige Isolationselement 48, das Sensorelement 32 nicht berührt. Das Sensorgehäuse 12 wirkt als Anschlag, an dem das messgasseitige Isolationselement 46 anliegt. Die Dichtung 44 wird somit zwischen dem messgasseitigen Isolationselement 46 und dem anschlussseitigen Isolationselement 48 gequetscht und weicht in radialer Richtung bezogen auf die Längserstreckungsrichtung 34 nach außen zu dem Sensorgehäuse 12 sowie in radialer Richtung bezogen auf die Längserstreckungsrichtung 34 nach innen zu dem Sensorelement 32, so dass das messgasseitige Isolationselement 46, das anschlussseitige Isolationselement 48 und die Dichtung 44 an dem Sensorelement 32 anliegen. Der Spalt 50 wird dadurch geschlossen.
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3 zeigt eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Sensors 10 bei einem weiteren Herstellungsschritt. Zur Vereinfachung ist in 3 das Sensorgehäuse 12 nicht dargestellt. Im Anschluss an das Aufbringen der ersten Kraft wird eine vorbestimmte zweite Kraft auf das Sensorgehäuse 12 derart aufgebracht, dass die zweite Kraft über das messgasseitige Isolationselement 46 die Dichtung 44 relativ zu dem Sensorelement 32 in Richtung zu dem anschlussseitigen Ende 36 bewegt. Die vorbestimmte zweite Kraft wirkt in einer Richtung parallel zur Längserstreckungsrichtung 34. Die vorbestimmte zweite Kraft wird mittels des Sensorgehäuses 12 aufgebracht, indem das Sensorgehäuse 12 in Richtung zu dem Werkzeug 52 gedrückt wird. Nach dem Aufbringen der vorbestimmten zweiten Kraft überlappen die Thermoschockschutzschicht 42 und das messgasseitige Isolationselement 46 in einer Richtung parallel zu der Längserstreckungsrichtung 34 gesehen. Eine Position des messgasseitigen Isolationselements 46, des anschlussseitigen Isolationselements 48 und der Dichtung 44 auf dem Sensorelement 32 nach dem Aufbringen der vorbestimmten zweiten Kraft wird mittels einer Abmessung der Thermoschockschutzschicht 42 in der Längserstreckungsrichtung 34 gesehen vorgegeben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10009597 A1 [0003]
- DE 19532090 A1 [0003]
- DE 19714203 A1 [0003]
