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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zusammenbau
eines Gassensors wie eines Luftkraftstoffverhältnissensors, welcher zur Luftkraftstoffverhältnissteuerung
in einem Verbrennungsmotor verwendet wird, und insbesondere auf ein
Verfahren zum Pressen bzw. Falten einer äußeren Abdeckung des Gassensors.
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Der
Ausdruck "Presskraft" bzw. "Faltkraft" oder "Pressstärke" bzw. Faltstärke" bezeichnet eine Rotationskraft,
welche auf eine äußere Abdeckung aufgebracht
wird, die mit einer inneren Abdeckung durch Pressen bzw. Falten
verbunden wird, wodurch eine Rotationsbewegung der äußeren Abdeckung bezüglich der
inneren Abdeckung hervorgerufen wird.
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In
der Technik ist ein Luftkraftstoffverhältnissensor bekannt, welcher
in einem Abgassystem eines Verbrennungsmotors angeordnet ist, zum
Erfassen eines Luftkraftstoffverhältnisses eines Abgases, und
ein Gehäuse,
ein Erfassungselement in dem Gehäuse,
eine an einem oberen Ende des Gehäuses angeordnete Schutzabdeckung,
in der Abdeckung aufgenommene Leitungsdrähte und ein elektrisches Isolierungsteil
enthält,
welches eine Elastizität
besitzt und Löcher
aufweist, um den Leitungsdrähten
zu ermöglichen,
durch die Löcher
hindurchzutreten, wobei die Leitungsdrähte sich im festen Eingriff
mit den jeweiligen Löchern
durch radiales Falten der Abdeckung nach innen befinden (Veröffentlichung
des nicht geprüften
japanischen Gebrauchsmusters Nr. 2-19726 ).
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Dieser
Sensortyp dient dem Steuern einer Verbrennungssteuerung des Verbrennungsmotors. Der
Luftkraftstoffverhältnissensor
erfaßt
ein Luftkraftstoffverhältnis
des Abgases, und die Verbrennungssteuerung wird entsprechend dem erfaßten Luftkraftstoffverhältnis durchgeführt, so
daß ein
Drei-Wege-Katalysator mit einer erhöhten Effizienz bezüglich der
Reinigung des Abgases betrieben werden kann. Um ein Luftkraftstoffverhältnis zu
erfassen, ist das Erfassungselement durch einen Sauerstoffionen
leitenden Festkörperelektrolyten
gebildet, welcher auf den Unterschied der Sauerstoffkonzentration
zwischen dem Abgas und einem Bezugsgas in einer Bezugsgaskammer
anspricht. Somit ist ein Gehäuse
mit einem Luftdurchgangsweg zum Einführen von Umgebungsluft als
Bezugsgas in die Bezugsgaskammer gebildet. Um das Eindringen von
Wasser in den Lufteinführungsdurchgangsweg
zu verhindern, ist ein Filter mit Luftdurchlässigkeit und Wasserabstoßung in dem
Durchgangsweg angeordnet (Veröffentlichung der
nicht geprüften
japanischen Patentanmeldung Nr.
6-229976 ).
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Bei
dem Luftkraftstoffverhältnissensor
der Veröffentlichung
der nicht geprüften
japanischen Patentanmeldung Nr.6-229976 ist
die Schutzabdeckungsanordnung durch eine innere und äußere Abdeckung
als getrennte Teile gebildet, und der Wasserabstoßungsfilter
ist zwischen der inneren und äußeren Abdeckung
angeordnet. Des weiteren ist an der Oberseite die innere und äußere Abdeckung
mit einer Öffnung
gebildet, in welche ein Verschluß- bzw. Abdichtungsteil aus
Gummi eingepaßt
ist, wobei durch das Verschlußteil
Leitungsdrähte
von dem Erfassungselement und dem Heizkörper herausgeführt werden.
Das Verschlußteil
arbeitet dahingehend, daß die
Leitungsdrähte
befestigt werden und ein Wassereintritt in den Raum innerhalb der
Abdeckung verhindert wird. Schließlich sind die inneren und äußeren Abdeckungen
miteinander durch Falten bzw. Pressen an Orten (drei Orten) entsprechend
dem Wasserabstoßungsfilter
bzw. dem Gummiverschluß verbunden.
Auf diese Weise werden gleichzeitig das Befestigen der inneren und äußeren Abdeckung
ebenso wie das Befestigen des Wasserabstoßungsfilters und des Gummiverschlusses
durchgeführt.
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Bis
vor kurzem wurde gewöhnlicherweise der
Luftkraftstoffverhältnissensor
an einem Abgaskrümmer
benachbart zu dem Motorkörper
befestigt. Im Hinblick auf eine starke Beschränkung von giftigen Ausstoßkomponenten
in dem Abgas wie OBD-II, LEV und ULEV besteht ein Trend dahingehend,
den Luftkraftstoffverhältnissensor
an einem Abgasrohr stromab des Drei-Wege-Katalysators zu befestigen. Jedoch
ist im Vergleich mit dem Ort benachbart zu dem Abgaskrümmer die
Position des Abgasrohrs stromab vom Katalysator der Einwirkung von
Wasser ausgesetzt, wodurch die Möglichkeit
erhöht
wird, daß Wasser
in einen Raum innerhalb des Sensors eindringt.
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Um
die letztgenannte Schwierigkeit zu beheben, offenbart die Veröffentlichungsschrift
der geprüften
japanischen Patentanmeldung 61-25309 eine Anordnung
in einem Lufteinführungsdurchgangsweg für einen
Filter, der nicht nur eine Luftdurchlässigkeit sondern ebenfalls
eine Wasserabstoßung
aufweist. Bei dieser Anordnung nach dem Stand der Technik ist der
luftdurchlässige
und wasserabstoßende
Filter zwischen der inneren und äußeren Abdeckung
angeordnet. Des weiteren ist ein Gummiverschluß mit Röhrenform zwischen dem Wasserabstoßungsfilter und
der äußeren Abdeckung
angeordnet. Ein Falten der äußeren Abdeckung
wird derart durchgeführt,
so daß eine
Befestigung des Filters zusammen mit dem Gummiverschlußteil erfolgt.
Diese Anordnung ist geeignet, eine Deformation des Wasserabstoßungsfilters
zu verhindern. Des weiteren wird eine Befestigung des Wasserabstoßungsfilters
durchgeführt, ohne
daß dessen
Position verschoben wird. Des weiteren wird eine Wasserabdichtungsstruktur
in dem Lufteinführungsdurchgangsweg
durch das Gummiverschlußteil
erzielt.
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Die
Anordnung des Luftkraftstoffverhältnissensors
an dem Ort stromab des Katalysators bewirkt, daß der Sensor einem Bespritzen
mit Wasser durch die sich drehenden Räder des Fahrzeugs unterworfen
wird, wodurch das Wasser in den Raum innerhalb des Sensors eindringen
kann. Dadurch wird eine Verringerung des Ausgangspegels des Sensors und
ein Bruch in dem Erfassungselement hervorgerufen, was zu der Beschädigung des
Sensors führt.
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Es
ist des weiteren üblich,
daß der
Luftkraftstoffverhältnissensor
mit einer Mehrzahl von Leitungsdrähten infolge der Verwendung
eines Sensors mit einem Heizkörper
oder der Verwendung eines zweizelligen Schichtsensors versehen ist.
In diesem Fall muß das
Gummiverschlußteil
notwendigerweise mit einer großen
Anzahl von Löchern
für die
Leitungsdrähte
versehen sein. Somit verursacht das Bereitstellen der großen Anzahl
von Löchern
in dem Verschlußteil
mit einem begrenzten Durchmesser die Bildung von dünnen Teilen
in dem Verschlußteil
an Teilen, welche zwischen den Leitungsdrahtlöchern und einer äußeren Oberfläche des
Teils lokalisiert sind. Das Falten der Abdeckung nach dem Anpassen des
Gummiverschlusses mit Leitungsdrähten
führt zu einem
resultierenden Kompressionsdruck, der sich an dem dünnen Teil
konzentriert, wodurch eine große Deformierung
gebildet wird. Diese Teile großer
Deformation können
wahrscheinlich permanent deformierte Teile bilden, wenn das Gummiverschlußteil einer Atmosphäre (Abgas)
einer hohen Temperatur während
der Verwendung des Sensors in einem Kraftfahrzeug unterworfen wird.
In diesem Fall ist das Verschlußvermögen zwischen
den Leitungsdrähten
und den entsprechenden Löchern
verschlechtert, wodurch die Wasserdichtigkeit reduziert ist. Schließlich wird
bei dem Trend der Anordnung des Luftkraftstoffverhältnissensors
in einer Umgebung einer erhöhten Temperatur
und einer erhöhten
Möglichkeit
des Aussetzens bezüglich
Wasser die Struktur des Luftkraftstoffverhältnissensors bezüglich der
Wasserdichtigkeit leicht verschlechtert.
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Entsprechend
der Struktur des Luftkraftstoffverhältnissensors bei der Veröffentlichungsschrift
der nicht geprüften
japanischen Patentannmeldung Nr. 6-229976 wird
die Be festigung des Gummiverschlußteils ebenso wie die Befestigung
der inneren und äußeren Abdeckung
durch eine einzige Press- bzw. Faltoperation erreicht. Jedoch wird
die äußere Abdeckung
hitzebeständig
ausgebildet, während
das Verschlußteil
aus einem gegenüber
Gummi unterschiedlichen Material gebildet wird. Somit kann die gleichzeitige
Faltoperation einen gewünschten
Press- bzw. Faltzustand hervorrufen, der nicht sowohl für das Metallteil
als auch das Gummiteil zu erlangen ist. Wenn nämlich das Falten der äußeren Abdeckung
wunschgemäß erfolgt,
ruft der unerwünschte
Faltzustand an dem Gummisverschlußteil einen Wassereinbruch über die
Lücke zwischen
dem Gummimaterial und der inneren Abdeckung hervor. Wenn demgegenüber das
Gummiteil insgesamt einem Falten unterworfen wird, wird ein Bruch
in dem Gummimaterial hervorgerufen. Diesbezüglich hat ein unzureichendes
Falten eine Situation zur Folge, bei welcher die Kraft während des
Faltens nicht ausreichend ist, so daß eine Deformierung der äußeren Abdeckung
kleiner als gewünscht
ausfällt.
Demgegenüber
hat ein übermäßiges Falten
die Situation zur Folge, daß wenn
die Kraft während
des Faltens übermäßig groß ist, die
Deformation der äußeren Abdeckung
größer als
gewünscht
ausfällt.
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Wenn
demgegenüber
ein gewünschter
Faltzustand bei dem Gummiverschlußteil erzielt wird, kann ein
unzureichendes Falten der äußeren Abdeckung
bezüglich
der inneren Abdeckung eine Situation erzeugen, bei welcher eine
Wasserleckstelle durch die Lücke
zwischen den Abdeckungen geschaffen wird. Wenn des weiteren ein übermäßiges Falten
zwischen der inneren und äußeren Abdeckung
auftritt, kann die Situation auftreten, bei welcher ein Bruch in
der Abdeckung geschaffen wird, wodurch das Material leicht erodieren
kann.
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Des
weiteren ist es üblich,
daß der
Gummiverschluß an
dem oberen Ende des Sensors lokalisiert ist, während der Wasserabstoßungsfilter
direkt unterhalb des Gummiverschlußteils lokalisiert ist. Somit
kann die Situation auftreten, daß zwischen der inneren und äußeren Abdeckung
die Befestigung durch das Falten lediglich an dem oberen Ende des Sensors
erfolgt. In diesem Fall ist die Haltbarkeit des gefalteten Teils
zwischen der inneren und äußeren Abdeckung
unzureichend, einer Vibration bzw. Schwingung zu widerstehen, was
dazu führen
kann, daß das
gefaltete Teil sich lockert. Dieser Vorgang ist nachteilig bei einer
Anordnung des Luftkraftstoffverhältnissensors
an dem Ort stromab des Katalysators, da dieser Ort wahrscheinlich
einem Wasserspritzen ebenso wie einer starken Vibration während des Laufs
des Motors unterworfen wird.
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Um
die Schwierigkeit des sich Lockerns bezüglich des gefalteten Teils
zu begegnen, kann ein getrenntes Teil verwendet werden, um zu verhindern, daß sich die
Teile lockern. Dadurch erhöht
sich jedoch die Arbeit bei dem Zusammenbau des Sensors und demzufolge
die Herstellungskosten.
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Aus
der
DE 197 01 210
A1 ist ein Verfahren zum Zusammenbau eines Luftkraftstoffverhältsnissensor
bekannt, bei welchem ein Gehäuse,
ein in dem Gehäuse
angeordnetes Erfassungselement und eine Abdeckungsanordnung, die
aus Metall gebildet und an einem Ende des Gehäuses angeordnet ist, bereitgestellt
werden. Die Abdeckungsanordnung weist eine innere Abdeckung und
eine äußere Abdeckung
auf, welche außerhalb
der inneren Abdeckung befindlich ist. Die äußere Abdeckung enthält einen ersten
Abschnitt der innerin Abdeckung und einen zweiten Abschnitt, welcher
axial zu dem ersten Abschnitt an der Seite der inneren Abdeckung
beabstandet ist und der inneren Abdeckung gegenüberliegt, wobei der erste Abschnitt
der äußeren Abdeckung
erste gefaltete Teile, welche für
eine Befestigung der äußeren Abdeckung
bezüglich
der inneren Abdeckung sorgen, und zweite gefaltete Teile aufweist.
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Die
DE 196 22 397 A1 offenbart
ein Verfahren zum Zusammenbau eines Sauerstoffkonzentrationssensors
mit einer Dichtfunktion zwischen einem Leitungsdraht und einem Leitungsdrahteinfügeloch, wobei
der Sauerstoffkonzentrationssensor ein Sensorelement, das in einem
Gehäuse
angeordnet ist, Schutzabdeckungen, die an einem Endabschnitt des Gehäuses angeordnet
sind, Leitungsdrähte,
die in die Schutzabdeckungen eingefügt sind, und ein elastisches
Isolationselement umfaßt,
das in den Schutzabdeckungen angeordnet ist und ein Leitungsdrahteinfügeloch zum
Einfügen
der Leitungsdrähte
aufweist. Das Leitungsdrahteinfügeloch
in dem elastischen Isolationselement hat eine Rippe, die in der
radialen Richtung vorsteht. Das Isolationselement ist durch die
Schutzabdeckungen verstemmt und befestigt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Zusammenbau
eines Gassensors zu schaffen, welcher einen Wasserabstoßungsfilter einer
gewünschten
Wasserdichtigkeit und eine gute Belüftung aufweist, wobei die Anzahl
von Teilen reduziert ist, während
der Zusammenbau zuverlässig
und leicht durchgeführt
werden kann.
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Die
Lösung
der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 16.
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Entsprechend
einer Ausgestaltung, welche nicht den Gegenstand der vorliegenden
Erfindung bildet, kann eine minimale Dicke bei der Konstruktion von
weniger als 1 mm eine dauerhafte Verzerrung durch eine Kompression
an einem Bereich eines großen
Kompressionsdrucks erzeugen, wenn der Sensor bei einer hohen Temperatur
verwendet wird, was dazu führt,
daß der
Verschluß bzw.
die Abdichtung sich zwischen den Leitungsdrähten und den Löchern verschlechtert,
wodurch eine Reduzierung der Wasserdichtigkeit erfolgt.
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Demgegenüber kann
eine minimale Dicke von mehr als 3,0 mm zu einer gewünschten
Wasserdichtigkeit führen.
Jedoch wird die Größe des Verschlußteils erhöht, was
zu einer Erhöhung
der Herstellungkosten infolge eines erhöhten Bedarfs an einem Gummimaterial
führt.
Des weiteren wird die Größe des Luftkraftstoffverhältnissensors
ebenso wie die der darauf bezogenen Teile entsprechend erhöht, was
zu einem Erhöhen
der Kosten infolge eines erhöhten
Bedarfs an Materialien führt.
Des weiteren verschlechert sich die Produktivität bei dem Zusammenbau des Sensors.
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Eine
Deformation des Verschlußteils
von weniger als 10% kann dazu führen,
daß die
Kompressionskraft bezüglich
des Verschlußteils
unzureichend wird, wodurch ein unzureichender Verschluß bzw. Abdichtung
zwischen den Leitungsdrähten
und den entsprechenden Löchern
erzielt wird. Demgegenüber
kann eine Deformation des Verschlußteils von mehr als 20% dazu
führen,
daß die
Kompressionskraft in dem Verschlußteil übermäßig hoch wird, was zu der Erzeugung
von Defekten wie einem Bruch innerhalb des Verschlußteils führt.
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Die
Leitungsdrähte
dienen beispielsweise der Entnahme eines Erfassungssignals von dem
Erfassungselement und enthalten eine Masseleitung ebenso wie eine
elektrische Leistungsversorgung für den Heizkörper, welcher einzeln oder
in einer Mehrzahl vorgesehen werden kann.
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Des
weiteren kann das Loch zum Einsetzen des Leitungsdrahtes einzeln
oder in einer Mehrzahl vorgesehen sein und kann sich parallel entlang
der Achse des elastischen Verschlußteils von der Spitze bis zum
Boden erstrecken.
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Entsprechend
der Ausgestaltung beträgt
die minimale Dicke zwischen den Leitungsdrahtlöchern und die minimale Dicke
zwischen der äußeren Oberfläche des
Verschlußteils
und des Loches jeweils 1 mm oder mehr. Als Ergebnis kann eine gewünschte Reduzierung
der Kompressionskraft an Bereichen einer kleiner Dicke in dem Verschlußteil erzielt
werden. Somit wird eine Reduzierung einer dauerhaften Verzerrung
durch eine Kompression an den Bereichen kleiner Dicke bei einer
hohen Temperatur erzielt.
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Somit
werden entsprechend der Ausgestaltung die Leitungsdrähte in den
entsprechenden Löchern
stabil und sicher gehalten. Wenn der Sensor Wasser ausgesetzt wird,
wird als Ergebnis verhindert, daß sich der Sensor mit Wasser
füllt.
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Um
zu erzielen, daß die
Deformation des Verschlußteils
in einem Bereich von 10 bis 20% des äußeren Durchmessers liegt, wird
das Verschlußteil einer
radialen nach innen gerichteten Deformierung unterworfen. Als Ergebnis
wird in dem Verschlußteil eine
gewünschte
Kompressionskraft erzeugt, wodurch eine gewünschte Verschluß- bzw.
Abdichtungsbefestigung der Leitungsdrähte in den entsprechenden Löchern des
Verschlußteils
erzielt wird. Des weiteren wird eine geschwünschte Wasserdichtigkeit sogar
bei der Verwendung des Sensors unter einer hohen Temperatur erzielt.
Mit anderen Worten, der Sensor entsprechend der vorliegenden Erfindung kann
an einem Ort eines Verbrennungsmotors, der einer hohen Temperatur
unterworfen ist, verwendet werden, was bei der Struktur nach dem
Stand der Technik unmöglich
ist. Es kann nämlich
der Sensor entsprechend der vorliegenden Erfindung nicht nur an
einer Position direkt stromab eines Abgasrohres sondern ebenfalls
an einem Ort in einem Gehäuse
eines 3-Wege-Katalysators angeordnet werden. Somit erhöht sich
bei der vorliegenden Erfindung der Freiheitsgrad bezüglich des
Ortes des Luftkraftstoffverhältnissensors
gegenüber
der Struktur nach dem Stand der Technik, wodurch es einem System
leicht gemacht wird, strenge Abgasbeschränkungen zu erfüllen.
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Kurz
dargestellt, entsprechend der Ausgestaltung wird bei dem Luftkraftstoffverhältnissensor eine
stabile und feste bzw. sichere Befestigung der Leitungsdrähte in den jeweiligen
Löchern
erzielt, was zu einer erhöhten
Wasserdichtigkeit führt,
während der
Sensor bei einer erhöhten
Temperatur verwendet werden kann.
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Das
elastische Verschlußteil
einer weiteren Ausgestaltung besitzt eine Härte (Versteifungshärte) in
einem Bereich von 60 bis 85 Hs und ist aus einem Gummi auf der Grundlage
von Fluor gebildet. Somit ermöglicht
die Verwendung eines derartigen Gummis, daß die Leitungsdrähte in den
entsprechenden Löchern
zuverlässig
befestigt sind, wodurch die Lebensdauer bei hoher Temperatur erhöht ist.
Das Gummi einer Härte
von mehr als 85 Hs kann dazuführen,
daß das
Verschlußteil
eine geringere Flexibilität
besitzt, wodurch es schwierig wird, einen gewünschten Kontakt bezüglich der
Leitungsdrähte
zu erzielen. Bei der Erfindung bedeutet die Härte von 60 Hs die Härte des
Fluorpolymers vor der Hinzufügung von
Verstärkungs-
bzw. Aussteifungsmitteln.
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Der äußere Durchmesser
von 8,5 mm mit drei bis fünf
Löchern
einer weiteren Ausgestaltung sorgt dafür, daß die Einsetzlöcher für den Leitungsdraht über einen
gleichen Raum verteilt werden, wodurch eine im wesentlichen gleichförmige Dicke
des Materials entlang des gesamten Querschnitts des Verschlußteils erzielt
wird. Des weiteren ermöglicht ein äußerer Durchmesser
des Verschlußteils
von weniger als 8,5 mm, daß die
minimale Dicke kleiner als 1 mm sein kann.
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Es
sollte festgestellt werden, daß der
Durchmesser des Einsetzlochs für
den Leitungsdraht derart gewählt
wird, daß der
Leitungsdraht hindurch passen soll, während der Durchmesser des Leitungsdrahts
bezüglich
der Stärke
und der Kosten in einem Bereich von 1,6 bis 2,3 mm liegen soll.
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Es
werden gemäß einer
weiteren Ausgestaltung Rippen bereitgestellt, die leichter deformierbar sind,
wodurch ein gewünschter
Verschluß zwischen den
Leitungsdrähten
und den entsprechenden Löchern
erzielt wird, was zu einer erhöhten
Wasserdichtigkeit des Luftkraftstoffverhältnissensors führt. Des
weiteren wird die äußere Abdeckung
einem Falten an den Orten der Rippen unterworfen, so daß eine gewünschte Deformierung
der Rippen sogar bei einer Situation erzielt wird, bei welcher ein
großer
Unterschied bezüglich
des inneren Durchmessers des Einsetzlochs der Leitungsdrähte und
des äußeren Durchmessers
der Leitungsdrahts auftritt, wodurch die Rippen frei von einer Deformation
sind durch bloße
Druckanpassung der Leitungsdrähte
an das Loch. Somit wird ein stabiler und sicherer Verschluß zwischen
dem Leitungsdraht und der entsprechenden Öffnung erzielt.
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Bei
der Ausgestaltung sind die Rippen als Vorsprung bzw. Vorsprünge an der
inneren Wand der Löcher
gebildet. Der Vorsprung kann eine Bogenform oder eine Dreiecksquerschnittsform
aufweisen.
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Entsprechend
einer anderen Ausgestaltung, welche nicht den Gegestand der vorliegenden
Erfindung bildet, ist eine äußere Abdeckung
mit einem ersten Abschnitt gegenüberliegend
der inneren Abdeckung versehen, wobei kein Eingriff des Wasserabstoßungsfilters
vorliegt, und mit einem zweiten Abschnitt gegenüberliegend der inneren Abdeckung über den
Wasserabstoßungsfilter.
Die Befestigung der ersten und zweiten Abdeckung wird dabei durch ein
Falten an einem ersten Ort erzielt, an welchem zwischen der inneren
und äußeren Abdeckung
kein Wasserabstoßungsfilter
vorhanden ist. Wenn der erste Abschnitt an einer Position benachbart
dem Gehäuse
gegenüber
einem Ort an dem oberen Ende lokalisiert ist, d. h. an einer Position
näher an
dem Gehäuse
als an dem zweiten Abschnitt, wird ein erhöhter Durchmesser an dem gefalteten
Teil erzielt, wodurch die Stärke
bzw. Festigkeit an dem gefalteten Teil erhöht wird. Als Ergebnis wird
ein gewünschtes Falten
zwischen der inneren und äußeren Abdeckung
erzielt. Mit anderen Worten, die äußere Abdeckung wird an dem
ersten Abschnitt wie gewünscht bezüglich der inneren
Abdeckung gefaltet, wodurch die Haltbarkeit gegenüber einer
Vibration erhöht
wird. Somit wird verhindert, daß die
Abdeckungen sich lockern, was zu einer erhöhten Abdichtung an dem zweiten
Abschnitt führt.
Des weiteren wird ebenfalls an dem zweiten Abschnitt, an welchem
der Wasserabstoßungsfilter
vorgesehen ist, ein Lockerung verhindert, wodurch eine gewünschte Abdichtung
erzielt wird.
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Darüber hinaus
wird zwischen einem oberen Ende der inneren Abdeckung und der äußeren Abdeckung
ein Teil zum Erzielen einer elektrischen Isolierung oder zum Verhindern,
daß die
Leitungsdrähte zurückgezogen
werden, gehalten. Beispielsweise ist ein abgestuftes Teil zwischen
einem oberen Ende der inneren Abdeckung und der äußeren Abdeckung gebildet, um
das Isolierungsteil zu halten. Durch Verwendung des Isolierungsteils
wird eine verläßliche Isolierung
sogar in einer Situation erzielt, bei welcher eine Mehrzahl von
Leitungsdrähten
verwendet werden, wodurch ein verbesserter und verläßlicher
Betrieb des Luftkraftstoffverhältnissensors
erzielt wird. Andererseits wäre
eine Konstruktion zum Erzielen einer elektrischen Isolierung ebenfalls
zum Verhindern, daß die
Leitungsdrähte
zurückgezogen
werden, kompliziert, was zu einem Erhöhen des Arbeitsaufwands während des
Zusammenbaus führen
würde, wodurch
die Produktionskosten ansteigen würden.
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Kurz
dargestellt, bei dem Luftkraftstoffverhältnissensor der obigen Ausgestaltung
kann eine gewünschte
Vibrations- bzw. Schwingungshaltbarkeit ebenso wie eine Wasserdichtigkeit
während
der Verwendung unter extremen Umweltbedingungen erzielt werden.
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Der
Wasserabstoßungsfilter
der obigen Ausgestaltung kann aus einem Material mit einer Luftdurchlässigkeit
ebenso wie einer Wasserabstoßung wie
aus einem porösen
Material gebildet sein, das aus Polytetrafluoräthylen (PTFE) gebildet ist.
Die innere und äußere Abdeckung
kann mit Öff nungen zum
Einführen
von Umgebungsluft versehen sein, so daß der Filter zwischen den Öffnungen
lokalisiert ist. Schließlich
kann der Filter eine Röhrenform
besitzen.
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Die
Ausbildung eines erhöhten
Durchmessers des inneren Durchmessers an dem ersten Abschnitt über dem
des zweiten Abschnitts gemäß einer weiteren
Ausgestaltung wird zum Erhöhen
der Haltbarkeit gegenüber
einer Vibration gewünscht,
ohne daß bei
dem Zusammenbau Schwierigkeiten auftreten.
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Die
Ausbildung der äußeren Abdeckung
mit einer durch einen Gummiverschluß verschlossenen oberen Öffnung gemäß einer
weiteren Ausgestaltung dient dazu, zu verhindern, daß Wasser
von der Öffnung
eingeführt
wird.
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Die
Konstruktion entsprechend einer weiteren Ausgestaltung einer erhöhten Härte an wenigstens
dem ersten Abschnitt der äußeren Abdeckung ermöglicht eine
saubere und sichere Anpassung der äußeren Abdeckung an die innere
Abdeckung. Somit wird der Wasserabstoßungsfilter sicher an einer
Position zwischen der inneren und äußeren Abdeckung durch das Falten
gehalten, während
ein Verschieben der Position verhindert wird, was zu einem Erhöhen der
Wasserdichtigkeit führt.
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Entsprechend
einer weiteren Ausgestaltung wird die innere und äußere Abdeckung
aus rostfreiem Stahl mit einer Härte
und Wanddicke in bestimmten Bereichen gebildet. Die Wanddicke der
inneren Abdeckung von weniger als 0,4 mm sorgt dafür, daß die Festigkeit
der Abdeckung sich übermäßig verringert,
was zu der Möglichkeit
führt,
daß ein
Schutz von Teilen durch die Abdeckung nicht erzielt werden kann.
Demgegenüber
sorgt eine Wanddicke der inneren Abdeckung von mehr als 0,8 mm dafür, daß das Falten
infolge einer erhöhten
Press- bzw. Faltkraft schwierig wird. Des weiteren ist die Erzeugung einer
Erosion infolge eines durch die Kraft bei dem Falten während der
Verwendung des Sensors erzeugten Bruchs wahrscheinlich.
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Bei
der zuletzt beschriebenen weiteren Ausgestaltung kann eine Wanddicke
der äußeren Abdeckung
von weniger als 0,3 mm dazu führen,
daß die Festigkeit
der Abdeckung sich übermäßig verringert, so
daß die
Abdeckung leicht deformiert werden kann, und es ist möglich, daß eine stabile
Befestigung der äußeren Abdeckung
an der inneren Abdeckung nicht erzielt werden kann. Eine Wanddicke
der inneren Abdeckung von mehr als 0,6 mm sorgt dafür, daß das Falten
schwierig wird.
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Bei
der zuletzt beschriebenen weiteren Ausgestaltung wird eine ähnliche
Bestimmung bezüglich des
Bereichs der Härte
der inneren und äußeren Abdeckung
vorgenommen.
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Bei
einer weiteren Ausgestaltung sind bezüglich des Umfangs beabstandete
acht Punkte des Pressens bzw. Faltens vorgesehen und es wird eine gleichmäßig verteilte
Kraft entlang des gesamten Umfangs der inneren und äußeren Abdeckung
aufgebracht, so daß eine
gleichförmige
Deformierung der inneren und äußeren Abdeckung
entlang des gesamten Umfangs erzielt wird. Somit werden eine gleichmäßige Befestigung
ebenso wie ein gewünschter
Verschlußzustand
zwischen der inneren und äußeren Abdeckung
erzielt. Es wird nämlich
die Faltoperation durch eine Faltvorrichtung mit am Umfang angeordneten
und gleichmäßig voneinander
beabstandeten acht Druckvorrichtungen durchgeführt, welche sich radial nach
innen bewegen. Mit anderen Worten, es wird dieselbe radiale nach
innen gerichtete Kraft auf jedes der bezüglich des Durchmessers diametral
gegenüberliegenden
und bezüglich
des Umfangs gleichmäßig beabstandeten
Paars von Druckteilen aufgebracht, wodurch eine stabile Position
der zu faltenden Teile während
der Faltoperation beibehalten wird. Demgegenüber kann das Falten an sechs
Posititionen dazu führen,
daß der
Abstand zwischen den Druckvorrichtungen in Richtung des Umfangs übermäßig groß wird,
was zu einem ungleichmäßigen Falten
in Richtung des Umfangs führt,
wodurch sich ein unzureichender Verschluß an den gefalteten Teilen
ergibt. Des weiteren ist es möglich, daß die Querschnittsform
der Abdeckung anders als die gewünschte
kreisförmige
Querschnittsform ausgebildet wird. Schließlich erscheint ein Falten
an sieben Positionen bezüglich
des Gesichtspunkts des Entwurfs der Vorrichtung als unpraktisch.
Darüber
hinaus sorgt ein Falten an neun oder mehr Punkten dafür, daß die Anzahl
von Arbeitsschritten während
des Faltens sich infolge der erhöhten
Anzahl von Druckvorrichtungen erhöht, wodurch ein erhöhter Arbeitsaufwand
erfordert wird.
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Was
den zweiten Abschnitt der äußeren Abdeckung
anbelangt, wird es erwünscht,
daß das
Falten an acht Orten auf ähnliche
Weise durchgeführt wird.
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Entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird das Falten des ersten Abschnitts
vor dem Beenden oder schneller als das Beenden des Faltens zweiten
Abschnitts beendet. Der erste Abschnitt ist das Teil, welches dafür sorgt, daß die äußere Abdeckung
die innere Abdeckung kontaktiert, während der zweite Abschnitt
ein Teil ist, an welchem der Wasserabstoßungsfilter einer weichen Natur
lokalisiert ist. Somit ist die Stärke des Faltens an dem zweiten
Abschnitt geringer als diejenige an dem ersten Abschnitt.
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Wenn
das Falten des ersten Abschnitts über das Ende des ersten Abschnitts
andauert, wird eine Faltkraft weiter auf den ersten Abschnitt aufgebracht. Die
Stärke
des Faltens an dem zweiten Abschnitt ist geringer als diejenige
an dem ersten Abschnitt. Somit sorgt die große Faltkraft an dem ersten
Abschnitt, welche weiterhin andauert, dafür, daß die innere und äußere Abdeckung
relativ in Richtung parallel zu der Achse des Sensors oder in eine
Rotationsrichtung um dieselbe Achse bewegt werden, was zu einer
Verschlechterung des Verschlusses zwischen dem Wasserabstoßungsverschluß und der
inneren und äußeren Abdeckung
führt.
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Demgegenüber wird
entsprechend der obigen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung das Falten mit der größeren Kraft an dem ersten Abschnitt
vor oder gleichzeitig mit dem Beenden des Faltens mit der kleineren
Kraft an dem zweiten Abschnitt beendet. In diesem Fall beeinflußt die kleinere Faltkraft
an dem zweiten Abschnitt nicht den Faltzustand an dem ersten Abschnitt,
wodurch verhindert wird, daß die
innere und äußere Abdeckung
zueiander verschoben werden. Somit wird ein gewünschtes und stabiles Falten
zwischen dem inneren und äußeren Abschnitt
und dem Wasserabstoßungsfilter
aufrechterhalten, wodurch ein geschwünschter Verschlußzustand
erzielt wird.
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Während des
Zusammenbaus des Wasserabstoßungsfilters
ist entsprechend der obigen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein zusätzliches Teil wie ein Gummiteil
unnötig,
während
ein gewünschter
Verschlußzustand
erreicht wird. Somit ist die Anzahl von Teilen des Sensors reduziert.
Des weiteren wird die Anzahl von Arbeitsschritten zum Zusammenbau
der Teile reduziert, während
die gewünschte
Verschlußfunktion
erzielt wird. Des weiteren wird ein verläßlicher Zusammenbau der Teile
ermöglicht.
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Bei
der obigen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die Positionsbeziehung zwischen dem
ersten und dem zweiten Abschnitt nicht wichtig. Der erste Abschnitt
kann unter dem zweiten Abschnitt oder umgekehrt angeordnet werden.
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Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird das Falten des ersten Abschnitts
ohne Eingreifen des Wasserabstoßungsfilters
einer anfänglichen
Stufe des Faltens unterworfen. Als Ergebnis wird ein gleichförmiger radialer
Abstand in einem Raum zwischen der inneren und äußeren Abdeckung erzielt, in
welchem der Wasserabstoßungsfilter
angeordnet ist. Danach wird die zweite Stufe des Faltens eingeleitet,
so daß der
Wasserabstoßungsfilter
einer gleichförmigen
Deformierung entlang dem gesamten Umfang unterworfen wird, was dazu
führt,
daß der
Filter zwischen der inneren und äußeren Abdeckung
befestigt wird.
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Bei
der vorliegenden Erfindung wird entsprechend einer weiteren Ausführungsform
das Falten durchgeführt,
während
der Sensor horizontal gehalten wird, wodurch es einer Bedienungsperson
bzw. einem Arbeiter leicht gemacht wird, die seitlichen Oberflächen zu überwachen,
wenn das Falten geeignet ausgeführt
wird.
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Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Gummiröhre zwischen der äußeren Abdeckung
in dem ersten Abschnitts und der inneren Abdeckung angeordnet. Diese
Anordnung ermöglicht
es, daß die
Leitungsdrähte
in einem Fall geschützt
sind, bei welchem der erste Abschnitt über dem zweiten Abschnitt angeordnet
ist.
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Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung befindet sich die äußere Abdeckung in dem ersten
Abschnitt in direktem Kontakt zu der inneren Abdeckung. Durch diese
Konstruktion wird eine erhöhte
Stärke
des Faltens an dem ersten Abschnitt sicher erzielt, während eine
minimale Anzahl von Teilen verwendet wird.
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Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird wenigstens das Falten des ersten
Abschnitts an acht am Umfang vorgesehenen beabstandeten Positionen
durchgeführt, wodurch
eine gleichförmig
verteilte Kraft auf den gesamten Umfang der inneren und äußeren Abdeckung aufgebracht
wird, wodurch die Abdeckungen an ihrem gesamten Umfang während der
Befestigung durch das Falten gleichmäßig deformiert werden. Somit
wird an den gefalteten Positionen zwischen der inneren und äußeren Abdeckung
ein geschwünschter
Verschlußzustand
erzielt. Dies liegt daran, daß während des
Faltens die Druckteile gleichmäßig das Werkstück an gegenüberliegenden
Positionen jeweils in vertikaler, horizontaler und schräger Richtung
drücken.
Der bei dieser weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung auftretende Effekt ist derselbe wie derjenige,
welcher unter Bezugnahme auf eine oben beschriebene Ausgestaltung
erklärt
worden ist.
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Die
Druckvorrichtungen der Faltvorrichtung besitzen vorteilhafterweise
eine Sektorenform mit einer Betriebsoberfläche als Bogen, welche einer
Umfangsform der Metallabdeckungen angepaßt ist, die dem Falten unterworfen
wird. Wenn demgegenüber das
Betriebsende eine flache Form bildet, würden die Abdeckungen in einer
Querebene eine polygonale Form bilden, wodurch wahrscheinlich an
Lücken
an den Teilen entsprechend den Ecken der polygonalen Form gebildet
werden würden.
Die Verwendung der Bogenform der Betriebsoberfläche kann eine derartige Schwierigkeit
verhindern, wodurch ein gewünschtes
Verschlußvermögen erzielt
wird.
-
Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung besitzt die innere Abdeckung wenistens
an dem ersten Abschnitt eine größere Härte als
diejenige der äußeren Abdeckung. Durch
diese Konstruktion wird eine Befestigung der äußeren Abdeckung an der inneren
Abdeckung ohne Auftreten eines Klapperns ermöglicht. Somit wird der Wasserabstoßungsfilter
zwischen der Abdeckung ohne Auftreten einer Verschiebung gehalten,
wodurch eine gewünschte
Wasserdichtigkeit erzielt wird.
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Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden die innere und äußere Abdeckung
aus rostfreiem Stahl gebildet und besitzen einen Härtebereich
Hv zwischen 150 und 400 bzw. zwischen 100 und 300, während die Härte der
inneren Abdeckung wenigstens an dem ersten Abschnitt größer als
diejenige der äußeren Abdeckung
ist. Diese Konstruktion ermöglicht
es, daß ein
stabiler Faltzustand sogar bei einem Zustand der Verwendung eines
Sensors bei hoher Temperatur aufrechterhalten wird.
-
Eine
Härte der
inneren Abdeckung von weniger als 150 bewirkt, daß der Unterschied
bezüglich der
Härte der äußeren Abdeckung übermäßig klein wird,
wodurch der Zustand des Faltens verschlechtert wird. Des weiteren
wird wahrscheinlich die innere Abdeckung deformiert, wodurch verhindert
wird, daß der
Körper
des Sensors wunschgemäß geschützt wird.
Demgegenüber
kann ein Grad der Härte
der inneren Abdeckung von mehr als 400 dazu führen, daß ein Bruch während des
Betriebs erzeugt wird. Des weiteren kann währen der Verwendung nach der
Befestigung ein Druckerosionsbruch erzeugt werden. Ein Grad der
Härte von
weniger als 100 kann nahezu unter der Grenze liegen, welche praktisch
erreicht wird, und verursacht, daß die Stärke klein wird, so daß eine Deformierung
durch eine äußere Kraft
erzeugt wird, beispielsweise durch Steinschlag infolge sich drehender
Räder.
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Der
Grad der Härte
der äußeren Abdeckung von
mehr als 300 bewirkt, daß der
diesbezügliche Unterschied
bezüglich
des Grads der Härte
der inneren Abdeckung unzureichend wird, was bewirkt, daß das Falten
schwierig wird, wodurch ein unzureichendes Befestigen hervorgerufen
wird.
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Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die Wanddicke der inneren Abdeckung
größer als
diejenige der äußeren Abdeckung,
wodurch die Festigkeit der inneren Abdeckung größer als diejenige der äußeren Abdeckung
wird. Somit wird zwischen der inneren und äußeren Abdeckung und dem Wasserabstoßungfilter ein
verläßliches
Falten erzielt.
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Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden die innere und äußere Abdeckung
aus rostfreiem Stahl gebildet, wobei die innere Abdeckung eine Härte Hv in
einem Bereich zwischen 150 und 400 besitzt, die äußere Abdeckung eine Härte Hv in
einem Bereich zwischen 100 und 300 besitzt, die Dicke der inneren
Abdeckung in einem Bereich zwischen 0,4 und 0,8 mm liegt und die
Dicke der äußeren Abdeckung
in einem Bereich zwischen 0,3 und 0,6 mm liegt. Eine Dicke der inneren
Abdeckung von weniger als 0,4 mm sorgt dafür, daß die Festigkeit unzureichend
ist, was zu einer Verschlechterung der gewünschten Funktion wie der Abdeckung
von geschützten
Teilen dadrinnen führt.
Demgegenüber
sorgt eine Dicke der inneren Abdeckung von mehr als 0,8 mm dafür, daß der Betrieb
schwierig wird, und es kann ein Druckerosionsbruch während der
Verwendung nach dem Falten erzeugt werden. Eine Dicke der inneren
Abdeckung von weniger als 0,4 mm sorgt dafür, daß die Festigkeit der inneren
Abdeckung unzureichend wird, was zu einer Verschlechterung der bezeichneten
Funktion wie der Abdeckung zum Schutz von Teilen darin führt. Eine
Dicke der äußeren Abdeckung
von weniger als 0,3 mm sorgt dafür,
daß die
Festigkeit unzureichend wird, so daß die Deformierung durch eine äußere Kraft
wahrscheinlich wird, und es wird möglich, daß die innere Abdeckung nicht
sicher mit der äußeren Abdeckung
verbunden wird. Eine Dicke der äußeren Abdeckung
von mehr als 0,6 mm sorgt dafür,
daß das
Falten schwierig wird.
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Eine
Dicke der inneren Abdeckung von weniger als 0,4 mm sorgt dafür, daß die Festigkeit
der inneren Abdeckung unzureichend wird, was zu einer Verschlechterung
der bezeichneten Funktion wie der Abdeckung für zu schützende Teile darin führt. Demgegenüber sorgt
eine Dicke der inneren Abdeckung von mehr als 0,88 mm dafür, daß der Betrieb
bzw. die Bearbeitung schwierig wird, und es kann ein Druckerosionsbruch
während
der Verwendung nach dem Falten erzeugt werden. Die Härte der
inneren und äußeren Abdeckung
wird unter ähnlichen
Erwägungen bestimmt.
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Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthält
eine Faltvorrichtung erste Druckvorrichtungen, welche zuerst betrieben
werden, um den ersten Abschnitt zu falten, und zweite Druckvorrichtungen,
welche später
betrieben werden, um den zweiten Abschnitt zu falten. Somit wird
eine sichere Faltoperation realisiert.
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Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird der Abschnitt durch die ersten Druckvorrichtungen
gefaltet, und nach der Beendigung des Faltens wird das Falten des
zweiten Abschnitts durch die zweiten Druckvorrichtungen durchgeführt. Somit
wird das Falten an dem ersten Abschnitt anfänglich in den gesicherten Zustand
gebracht, wodurch sichergestellt wird, daß die innere und äußere Abdeckung
zum Erzeugen des Raums für
den Wasserabstoßungsfilter
konzentrisch gebildet werden, wodurch eine stabile Faltoperation erzielt
wird. Die ersten und zweiten Druckvorrichtungen können vorteilhafterweise
getrennt voneinander gebildet sein und unabhängig betrieben werden.
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Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung folgt auf die Einleitung des Faltens
des ersten Abschnitts durch die ersten Druckvorrichtungen das Falten
des zweiten Abschnitts durch die zweiten Druckvorrichtungen, und das
Falten an dem ersten und zweiten Abschnitt wird gleichzeitig beendet.
Somit wird die Anzahl von Bearbeitungsschritten zum Ausführen des
Faltens verringert. In diesem Fall kann die Faltvorrichtung derart konstruiert
werden, daß die
ersten und zweiten Faltvorrichtungen integriert gebildet werden
(17).
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Entsprechend
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird das Falten an dem ersten Abschnitt
vor dem Einleiten des Faltens an dem zweiten Abschnitt eingeleitet.
In diesem Fall wird der erste Abschnitt ohne Eingriff des Wasserabstoßungsfilters
anfänglich
gefaltet. So mit wird ein im wesentlichen gleichförmig radialer Abstand zwischen der
inneren und äußeren Abdeckung
zur Aufnahme des Wasserabstoßungsfilters
erzielt. Danach erfolgt das Falten des zweiten Abschnitts bezüglich des Wasserabstoßungsfilters
in eine Richtung radial nach innen. Somit wird der Wasserabstoßungsfilter
einer gleichförmigen
Deformierung entlang dem gesamten Umfang unterworfen, wodurch der
Filter zwischen der inneren und äußeren Abdeckung
befestigt wird. Somit wird eine verläßliche und sichere Befestigung des
Wasserabstoßungsfilters
zwischen der inneren und äußeren Abdeckung
realisiert.
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Bei
dieser Konstruktion des Faltverfahrens erfolgt die Befestigung des
Wasserabstoßungsfilters ohne
Verwendung eines getrennten Teils wie eines Gummiteils zwischen
dem Wasserabstoßungsfilter und
der äußeren Abdeckung.
Somit wird eine Reduzierung der Anzahl von Teilen in dem Sauerstoffkonzentrationssensor
realisiert, und es wird eine Reduzierung der Arbeit während des
Zusammenbaus realisiert. Somit ist entsprechend der dieser Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine Reduzierung der Anzahl von Teilen
möglich,
während
ein verläßliches
und leichtes Zusammenbauverfahren erzielt wird.
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Entsprechend
dieser Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird der Wasserabstoßungsfilter wie bei der Erfindung
entsprechend einer der obigen Ausführungsformen aus PTFE gebildet.
Des weiteren sind wie bei der Erfindung entsprechend einer der obigen
Ausführungsformen
die Lufteinlaßlöcher in
der inneren und äußeren Abdeckung
zur Einfuhr von Luft vorgesehen. Der Wasserabstoßungsfilter ist derart angeordnet,
daß er
zwischen den Lufteinlaßlöchern angeordnet
ist. Der Wasserabstoßungsfilter
kann eine Röhrenform
besitzen.
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Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung befinden sich die innere und äußere Abde ckung
jeweils in einem gewünschten
Härtebereich.
Der Vorteil ist derselbe wie derjenige bei Anspruch 24, d. h. es
wird in dem Fall der Verwendung einer erhöhten Umgebungstemperatur ein
stabiler Faltbetrieb aufrechterhalten.
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Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist die Faltvorrichtung erste Druckvorrichtungen,
welche anfänglich zum
Falten des ersten Abschnitts betrieben werden, und zweite Druckvorrichtungen
auf, welche darauf betrieben werden. Somit wird das Falten des ersten Abschnitts
in einer anfänglichen
Faltstufe, worauf das Falten des zweiten Abschnitts folgt, leicht
realisiert.
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Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nach der Beendigung des Faltens
die Operation bezüglich
des ersten Abschnitts durch die ersten Druckvorrichtungen die Operation
der zweiten Druckvorrichtungen zum Falten des zweiten Abschnitts
eingeleitet. Somit kann wie bei der Erfindung entsprechend einer
der obigen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ein stabiles Falten an dem zweiten Abschnitt
erzielt werden.
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Schließlich wird
entsprechend einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung das Falten durch die ersten Druckvorrichtungen,
mit welchem in der anfänglichen
Stufe begonnen wurde, und das Falten durch die zweiten Druckvorrichtungen, welches
später
begonnen wurde, gleichzeitig beendet. Somit ist eine Reduzierung
der Anzahl von Bearbeitungsschritten bezüglich des Faltens möglich.
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Die
vorliegende Erfindung wird in nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme
auf die Zeichnung erläutert.
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1 zeigt
eine Längsquerschnittsansicht eines
Luftkraftstoffverhältnissensors
entsprechend einer Ausgestaltung.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines elastischen Verschlußteils von 1.
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3 zeigt
eine Querschnittsansicht in Querrichtung des Verschlußteils von 2.
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4 zeigt
Graphen, welche die Beziehungen zwischen der minimalen Dicke und
der Wassserdichtigkeit bezüglich
der Lebensdauer darstellen.
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5 bis 7 zeigen
Querschnittsansichten in Querrichtung des Verschlußteils in
jeweiligen Modifizierungen.
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8A zeigt
eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht
eines Einsetzlochs für
einen Leitungsdraht in dem elastischen Verschlußteil von 2.
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8B entspricht 8A,
stellt jedoch einen Zustand dar, nachdem ein Leitungsdraht eingesetzt
worden ist.
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9A und 9B entsprechen 8A bzw. 8B einer
Modifizierung.
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10 zeigt
eine Querschnittsansicht entlang einer Längsrichtung eines Luftkraftstoffverhältnissensors
einer Ausgestaltung.
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11 zeigt
eine Querschnittsansicht entlang einer Querrichtung des in 10 dargestellten Sensors
mit einer Faltvorrichtung.
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12 zeigt
eine Querschnittsansicht in Längsrichtung
eines Luftkraftstoffverhältnissensors einer
anderen Ausgestaltung.
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13 zeigt
eine Querschnittsansicht in Längsrichtung
eines Luftkraftstoffverhältnissensors einer
weiteren Ausgestaltung.
-
14 zeigt
eine Querschnittsansicht in Längsrichtung
einer Faltvorrichtung mit dem Sensor von 13.
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15 zeigt
eine Querschnittsansicht in Querrichtung entlang Linie XV-XV von 14.
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16A zeigt eine Querschnittsansicht des Sensors
nach Beendigen des Faltens entsprechend der vorliegenden Erfindung.
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16B zeigt eine Querschnittsansicht des Sensors
nach dem Beendigen des Faltens entsprechend dem Stand der Technik.
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17 zeigt
eine Modifizierung der Faltvorrichtung entsprechend der vorliegenden
Erfindung.
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18 und 19 zeigen
eine Querschnittsansicht in Längsrichtung
des Luftkraftstoffverhältnissensors
von jeweils unterschiedlichen Ausgestaltungen.
-
20 zeigt
Subanordnungen des Sensors von 19 vor
dem Zusammenbau.
-
21 und 22 zeigen
eine Querschnittsansicht in Längsrichtung
von Luftkraftstoffverhältnissensoren
jeweiliger unterschiedlicher Ausgestaltungen.
-
Im
folgenden werden Ausgestaltungen und Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Figuren beschrieben.
-
1 bis 4 zeigen
eine Ausgestaltung, welche nicht den Gegenstand der vorliegenden
Erfindung bildet, sondern lediglich deren Erläuterung dient, wobei ein Luftkraftstoffverhältnissensor 1 ein Verschlußteil 2,
welches aus einem elastischen und elektrisch isolierenden Material
wie Gummi gebildet ist, ein Erfassungselement 3, ein Gehäuse 4 zur
Aufnahme des Erfassungselements 3, einen Heizkörper 5,
eine Bodenabdeckung 11 (untere Abdeckung), äußere und
innere Abdeckungen 12 und 13, einen inneren elektrischen
Isolator 15, welcher aus einem festen isolierenden Material
wie Keramik gebildet ist, und Leitungsdrähte 16, 18 und 19 enthält, die
in die Abdeckungen 12 und 13 eingesetzt werden.
Das elastische Verschlußteil 2 ist
in den Schutzabdeckungen 12 und 13 angeordnet.
Des weiteren ist das elastische Verschlußteil 2 mit Löchern 20 gebildet,
durch welche die Leitungsdrähte 16, 18 und 19 jeweils
eingesetzt werden.
-
Wie
in 2 dargestellt besteht das elastische Verschlußteil 2 im
wesentlichen aus einem zylindrischen Körper mit axial gegenüberliegenden
Seitenoberflächen 2-1,
durch welche sich Löcher 20 erstrecken.
Entsprechend 3 bezeichnet in einer Ebene
quer zu der Längsachse
des elektrischen Verschlußteils
t2 die minimale Dicke des Teils 2 zwischen zueinander
benachbarten Löchern 20,
während
t1 die minimale Dicke zwischen dem Loch 20 und
einer äußeren Oberfläche des
Teils 2 bezeichnet. Entsprechend der vorliegenden Erfindung
betragen die Werte der Abstände
bzw. Dicken t2 und t1 1
mm oder mehr. Des weiteren wird bei dieser Ausführungsform die äußeren Abdeckung 12 zusammen
mit der inneren Abdeckung 13 einer nach innen gerichteten
Faltoperation unterworfen, so daß das elastische Verschlußteil 2 nach
innen derart verschoben wird, daß eine Deformierung in einem
Bereich zwischen 10 bis 20% des Durchmessers des Teils 2 erzielt
wird.
-
Das
Erfassungselement 3 (1) besitzt eine
in die Länge
gezogene Schalenform und ist aus einem festen elek trolytischen Material
wie Zirkonerde bzw. Zirkondioxyd gebildet. Das Erfassungselement 3 ist
mit einem Gehäuse 4 flüssigkeitsdicht
verbunden. Das Gehäuse 4 besitzt
ein oberes Flanschteil 4-1, welches eine stufenförmige Ausnehmung
an dem oberen Ende definiert. Das Erfassungsteil 3 besitzt
ein Flanschteil 3-1, welches auf der abgestuften Ausnehmung
ruht. Danach wird ein Verschlußmaterial 24,
welches aus Talk gebildet ist, zuerst aufgefüllt, und danach werden eine
Verschlußkontaktstelle 26 und
ein Isolator 27 an dem Gehäuse 4 befestigt, so daß eine flüssigkeitsdichte
Verbindung des Erfassungselements 3 mit dem Gehäuse 4 erzielt
wird.
-
Auf
eine bekannte Weise wird das Erfassungselement 3 darin
mit einer axial in die Länge
gezogenen Luftkammer 28 gebildet, welche eine Oberfläche aufweist,
auf welcher eine innere Elektrode 30 gebildet wird, so
daß die
innere Elektrode 30 mit der Bezugsluft in der Luftkammer 28 kontaktiert
wird. Eine äußere perforierte
Abdeckung 31, die aus einem metallischen Material gebildet
ist, ist an ihrem oberen Ende fest mit einem Bodenende des Gehäuses 4 verbunden.
Eine innere perforierte Abdeckung 32 ist innerhalb der äußeren perforierten
Abdeckung 31 angeordnet, um das Ende des Erfassungselements 3 abzudecken.
Eine Erfassungskammer 29 ist innerhalb der Abdeckung 32 gebildet,
so daß daß Erfassungselement 3 das
Abgas in der Erfassungskammer 29 kontaktiert. Ebenfalls
ist auf bekannte Weise das Erfassungselement 3 mit einer äußeren Oberfläche, auf
welcher eine äußere Elektrode 33 gebildet ist,
derart gebildet, daß die äußere Elektrode 33 das Gas
kontaktiert, welches in der Erfassungsgaskammer gemessen bzw. erfaßt werden
soll.
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Die
Bodenabdeckung 11 besitzt eine Röhrenform, deren unteres Ende
zum Verschluß mit
einem oberen Ende des Gehäuses 4 über einen
Metallring 35 verbunden ist. Die innere Abdeckung 13 ist
in die Bodenabdeckung 11 eingesetzt und ist daran durch
Falten an umfangsseitig zueinander beab standeten Teilen 13-1 befestigt,
während
eine feste Isolatorhülse 15 zwischen
dem oberen Ende der Bodenabdeckung 11 und einem Schulterteil 13-2 der
inneren Abdeckung 13 angeordnet ist. Die äußere Abdeckung 12,
welche durch einen ersten (oberen) Abschnitt 12A und einen
zweiten (unteren) Abschnitt 12B gebildet ist, wird in die
innere Abdeckung 13 eingesetzt, bis das Bodenende der äußeren Abdeckung 12 an
das Schulterteil 13-2 der inneren Abdeckung 13 anstößt, so daß die Abdeckungen 12 und 13 fest miteinander
verbunden werden durch Falten des ersten Abschnitts 12A der
Abdeckung 12 an dem Ort 12A-1, während ein
Wasserabstoßungsfilterteil 36 mit
einer Röhrenform
zwischen den Abdeckungen 12 und 13 angeordnet
wird bzw. ist. Mit anderen Worten, ein Falten des zweiten Abschnitts 12B der
Abdeckung 12 an den Positionen 12B-1 bewirkt,
daß das Wasserabstoßungsfilterteil 36 deformiert
wird und zwischen den Abdeckungen 12 und 13 gehalten
wird. Kurz dargestellt, an dem ersten Abschnitt 12A befindet
sich die äußere Abdeckung 12 in
einem direkten Kontakt mit der inneren Abdeckung 13, d.
h. es befindet sich kein Filter zwischen den Abdeckungen 12 und 13,
während
an dem zweiten Abschnitt 12B der Filter 36 zwischen
den Abdeckungen 12 und 13 angeordnet ist.
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Halter 40 und 42 sind
mit dem Erfassungselement 3 verbunden, so daß sie sich
in einem elektrischen Kontakt mit den äußeren und inneren Elektroden 33 bzw. 30 befinden.
Von den Haltern 40 und 42 erstrecken sich axial
nach außen
Leitungsdrähte 44 und 46.
Der Isolator 15 ist darin mit Löchern 47 gebildet,
in welche die Leitungsdrähte 44 und 46 von
dem Boden des Isolators 15 eingeführt werden. Anschlußteile 48 und 50 sind
in die Löcher 47 in
dem Isolator 15 von der Spitze davon eingeführt, wobei
die Anschlußteile 48 und 50 mit
den Leitungsdrähten 44 und 46 verbunden
sind. Schließlich
sind Leitungsdrähte 16 und 18,
welche durch das elastische Verschlußteil hindurchtreten, mit den
Anschlußteilen 48 bzw. 50 verbunden.
Kurz dargestellt, eine elektrische Verbindung der Leitungsdrähte 16 und 18 zu
der äu ßeren und
der inneren Elektrode 33 und 30 sind somit geschaffen.
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Der
Heizkörper 5 ist
innerhalb der Luftkammer 28 angeordnet und besitzt ein
oberes Ende 5-1, welches sich davon erstreckt. Eine Elektrode 54 ist auf
dem oberen Ende 5-1 des Heizkörpers 5 gebildet und
ist mit einem feinen Leitungsdraht 55 verbunden. Der Leitungsdraht 55 ist
elektrisch mit einem Anschluß 56 in
dem Loch 47 in dem Isolator 15 verbunden. Der
durch das elastische Verschlußteil 2 hindurchgeführte Leitungsdraht 19 ist
elektrisch mit dem Anschluß 56 verbunden.
Kurz dargestellt, es ist somit eine elektrische Verbindung des Leitungsdrahts 19 zu
der Elektrode 54 des Heizkörpers 5 hergestellt.
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Das
elektrische Verschlußteil 2 ist
wie in der perspektivischen Ansicht von 2 dargestellt
mit vier Leitungsdrahtlöchern 20 gebildet.
Zwei der Löcher 20 dienen
zum Einführen
der Leitungsdrähte 16 und 18 in
das Erfassungselement 3. Die verbleibenden zwei Löcher 20 dienen
zum Einführen
der Leitungsdrähte 19 in
den Heizkörper 5.
Entsprechend 3 wird bezüglich des minimalen Abstands
bzw. Dicke t2 des elastischen Verschlußteils 2 zwischen den
Löchern 20 und
dem minimalen Abstand und bzw. der minimalen Dicke t1 des
elastischen Verschlußteils 2 zwischen
dem Loch 20 und der äußeren Oberfläche des
Teils 2 die Beziehung t1 < t2 erzielt. Mit
anderen Worten t1 bestimmt die minimale
Dicke des elastischen Verschlußteils 2.
Des weiteren wird mit t3 entsprechend 3 der
Abstand bzw. die Dicke des elastischen Teils zwischen den inneren
Oberflächen
der Löcher
bezeichnet, welche diametral zueinander beabstandet sind, wobei
t3 größer als
der minimale Abstand t1 ist.
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Entsprechend
dieser Ausgestaltung des Luftkraftstoffverhältnissensors ist sowohl der
minimale Abstand t2 zwischen den Löchern 20,
welche benachbart zueinander angeordnet sind, als auch der minimale
Abstand t1 zwischen dem Loch 20 und
der äußeren Oberfläche 29 größer als
1 mm. Des weiteren wird die Abdeckung 12 an der Position 12A-1 an ihrem
ersten Abschnitt 12A einem Falten bzw. Pressen derart unterworfen,
daß eine
Deformation des elastischen Verschlußteils 2 in einem
Bereich von 10 bis 20% des äußeren Durchmessers
des Teils 2 auftritt. Als Ergebnis wird eine Kompressionskraft
in einem gewünschten
Bereich in dem elastischen Teil 2 erzeugt, so daß eine Reduzierung
einer Kompressionskraft an den Teilen des elastischen Teils 2 des
reduzierten Abstand t1 oder t2 erzielt
wird, während
ein gewünschter
Verschluß-
bzw. Abdichtungseffekt der Leitungsdrähte 16, 18 und 19 in
den jeweiligen Löchern 20 erzielt
wird. Somit kann bei einer Situation des Aussetzens gegenüber Wasser
verhindert werden, daß Wasser
in einen Raum innerhalb des Sensors eindringt.
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Des
weiteren wird bei dieser Ausgestaltung ein elastisches Verschlußteil 2 geschaffen,
welches die Eigenschaft der Wasserdichtigkeit sogar in einer Umgebung
einer hohen Temperatur beibehält.
Somit wird bei dem Luftkraftstoffverhältnissensor dieser Ausgestaltung
ermöglicht,
daß der
Sensor in einem Bereich einer hohen Temperatur angeordnet werden kann,
was bei einer Struktur nach dem Stand der Technik unmöglich ist.
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Im
folgenden wird eine Beziehung zwischen der Lebensdauer bezüglich der
Wasserdichtigkeit und des minimalen Abstands bzw. der minimalen
Dicke unter Bezugnahme auf 4 erklärt. Eine
Messung der Lebensdauer bezüglich
der Wasserdichtigkeit wird im folgenden beschrieben. Der Luftkraftstoffverhältnissensor,
dessen Ausgang mit einer Aufzeichungsvorrichtung verbunden ist,
ist in einer Röhre angeordnet,
durch welche ein Verbrennungsgas, welches durch Verbrennung eines
fetten Luftkraftstoffgemischs erzeugt wird, hindurchtritt, so daß das Erfassungselement
einer Aktivierungstemperatur des Erfassungselements unterworfen
wird, während eine
gewünschte
Temperatur des elektrischen Isolierungsteils 2, welche
240°C bei
dem elastischen Isolierungselement 2 auf der Grundlage
von Fluor beträgt,
aufrechterhalten wird. Der Ausgang des Luftkraftstoffverhältnissensors
ist mit einer Aufzeichnungsvorrichtung verbunden, während der
Luftkraftstoffverhältnissensor
einem periodischen Wasserdampfnebel ausgesetzt wird. Eine Beobachtung
des erfaßten
Signals von dem Sensor, welches auf der Aufzeichnungsvorrichtung
aufgezeichnet wird, erfolgt, um zu bestimmen, ob eine wesentliche
Reduzierung des Ausgangspegels des erfaßten Signals erfolgt.
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Die
Messung erfolgte unter Verwendung des in 1 dargestellten
Luftkraftstoffverhältnissensors,
welcher mit dem elastischen Isolierungsteil 2 wie in 2 und 3 dargestellt
ausgestattet ist, wobei die Abdeckungen 12 und 13 an
der Position 12A-1 wie in 1 dargestellt
gefaltet sind, so daß das
elastische Isolierungsteil 2 deformiert wird. Vier Proben
des Luftkraftstoffverhältnissensors
mit unterschiedlichem Deformationsgrad bezüglich des äußeren Durchmessers, nämlich 5,
10, 15 und 20%, wurden bereitgestellt. Für jeden Sensor mit unterschiedlichem
Deformierungsgrad wurden 3 Proben mit unterschiedlichen Werten der
minimalen Dicke bzw. des minimalen Abstands (t2 entsprechend 3)
von 0,5, 1,0 und 1,5 mm bereitgestellt.
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Entsprechend 4,
welche die Beziehung zwischen der minimalen Dicke bzw. dem minimalen Abstand
und der Lebensdauer bei dem Wassernebeltest darstellt, stellt ein
Pegel X einen Sollwert der Lebensdauer dar, welcher von Seiten eines
Benutzers verlangt wird, beispielsweise bei einem Automobil, auf
welchem der Luftkraftstoffverhältnissensor entsprechend
der vorliegenden Erfindung anzubringen ist. Aus 4 ist
zu entnehmen, daß bei
der Probe des Deformationsgrades in einem Bereich zwischen 10 und
20% Werte der Lebensdauer von mehr als dem Sollwert (X) erzielt
werden können,
solange der minimale Abstand 1,0 mm oder mehr beträgt. Demgegenüber ergibt
sich bei einem minimalen Abstand von weniger als 1,0 mm oder einem
Deformierungsgrad von weniger als 10% eine Lebensdauer unterhalb
dem Sollwert von X, wobei eine unzureichende Wasserdichtigkeit erzielt
wird.
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Als
Modifizierung kann eine andere Anzahl von Löchern 20 bei dem elastischen
Isolierungsteil 2 von vier wie bei dem Fall der Ausführungsformen
von 1 bis 4 verwendet werden. Entsprechend 5 ist
das Teil 2 mit zwei Löchern 20 ausgebildet. Bei
dieser Modifizierung sind t1 die minimale
Dicke zwischen der inneren Oberfläche des Lochs 20 und
t2 die minimale Dicke zwischen den Löchern 20.
In diesem Fall gilt t2 > t1, und somit
ist t1 die minimale Dicke des Materials
in dem elastischen Teil 2 entsprechend 5.
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Bei
einer Modifizierung entsprechend 6 ist das
elastische Teil 2 mit drei Leitungsdrahtdurchgangslöchern 20 gebildet.
In diesem Fall ist t2 die minimale Dicke
des Materials zwischen den Löchern, und
t1 ist die minimale Dicke zwischen dem Loch 20 und
der äußeren Oberfläche des
Teils 2, welche kleiner als t2 ist.
Somit wird t1 die minimale Dicke des Verschlußteils 2.
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Bei
einer Modifizierung entsprechend 7 ist das
elastische Teil 2 mit fünf
Löchern 20 ausgebildet.
Entsprechend 7 ist t2 die
minimale Dicke zwischen den Löchern 20,
die zueinander benachbart angeordnet sind, t1 ist
die minimale Dicke zwischen dem Loch 20 und der äußeren Oberfläche des Teils 2,
wobei t1 kleiner als t2 ist,
und t3 ist die minimale Dicke zwischen den
Löchern 20,
welche zueinander beabstandet angeordnet sind. In diesem Fall gilt t1 < t2 < t3. Somit ist t1 die
minimale Dicke.
-
Entsprechend 8A,
welche eine vergrößterte Teilquerschnittsansicht
an dem gefalteten Abschnitt 12A der äußeren Abdeckung 12 darstellt,
ist das Loch 20 an seiner inneren Oberfläche mit
Rippen 21 gebildet, welche radial nach innen hervorspringen,
während
ein runder bzw. abgerundeter Querschnitt gebildet ist. Die Rippen 21 erstrecken
sich entlang dem Umfang, um zwei länglich beabstandete Ringe zu
bilden. Anstelle der Rippen mit rundem bzw. abgerundetem Querschnitt
sind Rippen 21' mit
dreieckigem Querschnitt wie in 9A gebildet,
welche sich entlang dem Umfang erstrecken, um in Längsrichtung
beabstandete drei Ringe zu bilden.
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8A und 9A zeigen
den Zustand der Verschlußteile 2 vor
dem Einführen
des Leitungsdrahts 16, 18 oder 19. In
diesem Fall existieren Lücken 120 zwischen
den Abdeckungen und Verschlußteilen.
Die Leitungsdrähte
werden in die jeweilige Öffnung 20 eingeführt, und
die Abdeckungen werden einem Falten unterworfen. In diesem Fall wird
in den Abdeckungen eine radial nach innen gerichtete Kraft erzeugt,
so daß die
Rippen 21 in Kontakt mit den Leitungsdrähten gebracht werden, während sie
leicht deformiert werden, was zu einem sicheren und zuverlässigen Verschluß zwischen
den Leitungsdrähten
und den Löchern
führt.
Somit wird eine erhöhte
Wasserdichtigkeit in dem Sensor entsprechend der vorliegenden Erfindung
realisiert.
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Des
weiteren wird das Falten der äußeren Abdeckung
an einem Ort durchgeführt,
an welchem die Rippen vorgesehen sind. Somit wird sogar in einem
Fall, bei welchem ein Unterschied des inneren Durchmessers des Lochs
bezüglich
des äußeren Durchmessers
des Leitungsdrahts nicht dazu führt, daß die Rippen
einer Deformierung durch den bloßen Druck durch Einsetzen der
Leitungsdrähte
unterworfen werden, eine sichere Deformierung der Rippen erzielt.
Somit wird ein gewünschter
Verschluß bzw. Abdichtung
zwischen den Leitungsdrähten
und den entsprechenden Löchern
erzielt.
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Die
Konstruktion entsprechend 8A und 8B und 9A und 9B ist
dahingehend wünschenswert,
daß die
Genauigkeit bezüglich
der Leitungsdrähte
und der Löcher 20 weniger wichtig
ist. Des weiteren ist die Toleranz bezüglich der Dimension der Leitungsdrähte und
Löcher
erhöht,
wodurch das Verfahren des Zusammenbaus vereinfacht wird.
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10 stellt
einen Luftkraftstoffverhältnissensor
einer unterschiedlichen Ausgestaltung dar. Ähnlich wie bei der Ausführungsform
von 1 enthält
der Sensor 1 ein Gehäuse 4 und
ein Erfassungselement 3, welches in das Gehäuse 4 eingesetzt wird.
Eine Abdeckungsanordnung zum Einsetzen von Leitungsdrähten 16, 18 und 19 ist
oberhalb der Abdeckungsanordnung angeordnet, welche durch eine äußere Abdeckung 12 und
eine innere Abdeckung 13 gebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung
ist die Bodenabdeckung 11 von 1 weggelassen
und die innere Abdeckung 13 direkt mit dem Gehäuse 4 direkt über einen
Metallring 35 verbunden. Die innere Abdeckung 13 besitzt
ein oberes Teil 13B mit einem reduzierten Durchmesser über dem
verbleibenden Teil 13A. Ein Wasserabstoßungsfilterteil 36 ist
zwischen der äußeren Abdeckung 12 und
dem reduzierten Durchmesserteil 13B der inneren Abdeckung 13 angeordnet.
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Entsprechend 10 wird
die äußere Abdeckung 12 in
die innere Abdeckung 13 eingestetzt und besitzt einen ersten
Abschnitt 12A, welcher sich in Kontakt mit der inneren
Abdeckung 13 befindet, d. h. es ist kein Wasserabstoßungsfilter 36 zwischen
den Abdeckungen 12 und 13 vorhanden, und einen
zweiten Abschnitt 12B, welcher zu der inneren Abdeckung 13 beabstandet
ist, d. h. der Wasserabstoßungsfilter 36 ist
zwischen den Abdeckungen 12 und 13 vorhanden.
Um die äußere Abdeckung 12 mit
der inneren Abdeckung 13 fest zu verbinden, wird die äußere Abdeckung 12 einem
Falten bzw. Pressen an Positionen 12A-1 in dem ersten Abschnitt 12A unterworfen.
Des weiteren wird die äußere Abdeckung 12 einem
Falten bzw. Pressen an Positionen 12B-1 in dem zweiten
Abschnitt 12B unterworfen, wodurch der Wasserabstoßungsfilter 36 fest
zwischen der inneren und äußeren Abdeckung 12 bzw. 13 angeordnet
wird.
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Vorzugsweise
wird bei der Anordnung von 10 der
erste Abschnitt 12A näher
an dem Gehäuse 4 als
der zweite Abschnitt 12B angeordnet, d. h. der erste Abschnitt 12A wird
unter dem zweiten Abschnitt 12B lokalisiert bzw. angeordnet.
Des weiteren wird vorzugsweise die äußere Abdeckung 12 an dem
ersten Abschnitt 12A mit einem äußeren Durchmesser ausgebildet,
welcher identisch zu demjenigen an dem zweiten Abschnitt 12B ist.
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Entsprechend 10 ist
die äußere Abdeckung 12 an
ihrem oberen Ende mit einem röhrenförmigen Abschnitt
(dritten Abschnitt) 12C eines reduzierten Durchmessers,
welcher nach oben geöffnet ist,
gebildet, so daß die äußere Abdeckung 12 ein Schulterteil 12D an
einem Boden des röhrenförmigen Abschnitts 12C bildet.
Der feste, keramische Isolator 15 ist an die innere Abdeckung 13 bezüglich seines oberen
Endes angepaßt,
bis ein Flanschteil 15A die ober Oberfläche der Abdeckung 13 über eine
scheibenförmige
Feder 60 kontaktiert, während
das elastische Verschlußteil 2,
welches aus einem Gummimaterial gebildet ist, in eine Öffnung 62 des
röhrenförmigen Abschnitts 12C der äußeren Abdeckung 12 dicht bzw.
verschlossen eingesetzt ist. Die äußere Abdeckung 12 wird
einem Falten bzw. Pressen an einem Teil 12C-2 in dem röhrenförmigen Abschnitt 12C unterworfen,
wodurch das elastische Verschlußteil 2 deformiert
wird, was ermöglicht,
daß das
Teil 2 fest mit der äußeren Abdeckung 12 verbunden
wird, während
eine flüssigkeitsdichte
Verbindung nicht nur zwischen der Abdeckung 12 und dem
Verschlußteil 2 sondern
auch zwischen dem Verschlußteil 2 und
den Leitungsdrähten 16, 18 und 19 erzielt
wird.
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Die äußere und
innere Abdeckung 12 und 13 kann aus rostfreiem
Stahl auf der Grundlage von Austenit wie SUS304LCP gebildet sein.
Des weiteren besitzt die äußere Abdeckung 12 eine
Härte Hv
eines Werts von etwa 150 und eine Dicke von etwa 0,5 mm, während die
innere Abdeckung 13 eine Härte Hv eines Werts von etwa
240 und eine Dicke von etwa 0,7 mm besitzt.
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Bei
der Ausgestaltung von 1 besitzt das Erfassungselement 3 Schichten äußerer und
innerer Elektroden 30 und 33, welche sich in elektrischer
Verbindung mit den Haltern 40 und 42, den Leitungsdrähten 44 und 46,
den Anschlüssen 48 und 50 bzw. den
Leitungsdrähten 16 und 18 befinden,
während sich
der Heizkörper 5 in
elektrischer Verbindung mit dem Leitungsdraht 55, den Anschlüssen 56 und
den Leitungsdrähten 19 befindet.
Wie bei der Ausgestaltung von 1 treten
die Verbindungsanschlüsse 48, 50 und 56 durch
die jeweiligen Löcher
in dem Isolator 15 hindurch, welcher der inneren Abdeckung 13 angepaßt ist,
und sie treten durch die jeweiligen Löcher in dem elastischen Verschlußteil 2 hindurch, welches
der Öffnung 62 in
dem röhrenförmigen Abschnitt 12C angepaßt ist.
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Entsprechend 10 sind
die äußere und innere
Abdeckung 12 bzw. 13 mit seitlichen Öffnungen 64 und 66 zur
Luftventilation gebildet, zwischen denen der Wasserabstoßungsfilter 36 lokalisiert
ist. Infolge einer nach außen
geöffneten
porösen
Struktur des Wasserabstoßungsfilters 36 wird
ein gewünschter
Ventilationseffekt der Luftkammer 28 in dem Sensor 1 mittels
einer Lücke
zwischen der äußeren Abdeckung 12 und
dem Filter 36 erzielt. Als Alternative ist eine Lücke zwischen
der inneren Abdeckung 13 und dem Wasserabstoßungsfilter 36 vorgesehen.
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Im
folgenden wird eine Konstruktion einer Vorrichtung 68 zum
Erzielen der obigen Struktur des Faltens bzw. Pressens der äußeren Abdeckung 12 beschrieben.
Entsprechend 11 enthält die Vorrichtung zum Durchführen des
Faltens einen Körper 70 als
ringförmiges
Teil, einen ersten Satz von acht entlang des Umfangs beabstandeten
Druckvorrichtungen 72, die im wesentlichen sektorförmig ausgebildet
sind, zum Ausführen
des Faltens bzw. Pressens des ersten Ab schnitts 12A der
inneren Abdeckung 12 an den Orten 12A-1, einen
zweiten Satz von (nicht dargestellter) Druckvorrichtungen, welche axial
zu dem ersten Satz von Druckvorrichtungen beabstandet sind, zum
Ausführen
eines Faltens bzw. Pressens des zweiten Abschnitts 12B der
inneren Abdeckung 12 an den Orten 12B-1 und einem
dritten Satz (nicht dargestellten) Druckvorrichtungen, welche weiter
axial zu dem ersten Satz von Druckvorrichtungen beabstandet sind,
zum Ausführen
eines Faltens bzw. Pressens des oberen Teils 12C an den Orten 12C-2.
Die Druckvorrichtungen 72 besitzen ein bogenförmig ausgebildetes
inneres Arbeitsende 72A, welches kooperierend arbeitet,
um im wesentlichen einen vollständigen
Kreis an der gefalteten bzw. gepreßten Position der Druckvorrichtungen 72 zu
bilden. Somit wird ein gleichmäßiges Falten
bzw. Pressen entlang dem gesamten Umfang der Abdeckung erzielt.
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Während des
Betriebs der Vorrichtung entsprechend 11 ist
der Körper 70 zuerst
an einer Längsposition
lokalisiert, an welcher die Druckvorrichtungen 70 bei dem
ersten Satz anfänglich
radial nach außen
gerichtet lokalisiert sind, wie durch eine gestrichelte Linie dargestellt,
und danach werden sie radial nach innen auf eine Position wie durch
die durchgezogenen Linien dargestellt bewegt, wodurch die äußere Abdeckung 12 radial
nach innen verschoben wird, wodurch der erste Abschnitt 12A an
den Positionen 12A-1 gefaltet wird. Dann wird der zweite Satz
der Druckvorrichtungen auf eine ähnliche
Weise betrieben, wodurch der zweite Abschnitt 12B an den Positionen 12B-1 gefaltet
wird. Schließlich
wird der dritte Satz der Druckvorrichtungen betätigt, wodurch der röhrenförmige (dritte)
Abschnitt 12C an den Positionen 12C-2 gefaltet
wird.
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Es
sollte festgestellt werden, daß vor
der Falt- bzw. Preßoperation
die Sensoranordnung 1 im wesentlichen horizontal in einer
(nicht dargestellten) Stütze
plaziert wird, welche eine Öffnung
zum Aufnahme des Sensors 1 aufweist, wodurch ermöglicht wird,
daß die
Faltoperation an dem ersten, dem zweiten und dem dritten Abschnitt 12A, 12B bzw. 12C durchgeführt wird.
Das Falten an dem ersten Abschnitt 12A durch die radial
nach innen gerichtete Bewegung des ersten Satzes von Druckvorrichtungen 72 ermöglicht es
der äußeren Abdeckung 12,
fest mit der inneren Abdeckung 13 verbunden zu werden. Das
Falten an dem zweiten Abschnitt 12B durch die radial nach
innen gerichtete Bewegung des zweiten Satzes von Druckvorrichtungen
ermöglicht
dem Abstoßungsfilter 36,
fest zwischen der äußeren und
inneren Abdeckung 12 und 13 angeordnet zu sein. Schließlich ermöglicht das
Falten an dem dritten Abschnitt 12C durch den dritten Satz
von Druckvorrichtungen dem Gummiverschlußteil 2, fest mit
der äußeren Abdeckung 12 verbunden
zu werden.
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Bei
der Konstruktion des Luftkraftstoffverhältnissensors 1 von 10 wird
das Pressen der äußeren Abdeckung 12 auf
die innere Abdeckung 13 an dem ersten Abschnitt 12A durchgeführt, welcher sich
in direktem Kontakt mit der inneren Abdeckung 13 befindet.
Mit anderen Worten, es ist nichts zwischen den gefalteten Teilen
der äußeren und
inneren Abdeckung 12 bzw. 13 vorhanden, wodurch
eine zuverlässige
Verbindung der äußeren Abdeckung 12 mit
der inneren Abdeckung 13 durch Falten bzw. Pressen erreicht
wird. Des weiteren ist der gefaltete Teil der inneren Abdeckung 12 nicht
an dem oberen Ende sondern an einem mittleren Teil benachbart dem
Gehäuse 4 lokalisiert,
an welchem die innere Abdeckung 13 einen erhöhten Durchmesser
aufweist, was zu einer erhöhten
Stärke
der Verbindung der äußeren Abdeckung 12 mit
der inneren Abdeckung 13 führt. Kurz dargestellt, entsprechend
dieser Ausgestaltung wird eine verläßliche Verbindung zwischen
der äußeren und
der inneren Abdeckung 12 bzw. 13 erzielt, wobei
eine gewünschte
Stärke
der Verbindung bezüglich
einer in dem Luftkraftstoffverhältnissensor
auftretenden Vibration bei einer Verwendung in einem Automobil erzielt
wird, während eine
gewünschte
Flüssig keitsdichtigkeit
zwischen dem gefalteten Teil 12A-1 erzielt wird.
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Bei
der Konstruktion des Luftkraftstoffverhältnissensors von 10 ist
der keramische Isolator 15 fest mit dem Schulterteil 12D der äußeren Abdeckung 12 und
der Endoberfläche
der inneren Abdeckung 13 verbunden, wodurch eine zuverlässige Befestigung
des Isolators 15 erzielt wird, welcher eine zuverlässige elektrische
Isolierung der Leitungsdrähte 16, 18 und 19 unterstützt, wodurch
die Leistungsfähigkeit
ebenso wie die Zuverlässigkeit
des Betriebs des Luftkraftstoffverhältnissensors verbessert wird.
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Bei
der Konstruktion des Luftkraftstoffverhältnissensors von 10 ist
der Durchmesser des unteren Teils 13A gegenüberliegend
dem ersten Abschnitt 12A der äußeren Abdeckung 12 größer als der
Durchmesser des oberen Teils 13B gegenüberliegend dem zweiten Abschnitt 12B.
Diese Konstruktion untestützt
das Erlangen einer erhöhten
Haltbarkeit bezüglich
einer Vibration.
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Bei
der Konstruktion des Luftkraftstoffverhältnissen sors von 10 ist
der Gummiverschluß 2 an
die obere Öffnung 62 der äußeren Abdeckung 12 angepaßt. Als
Ergebnis wird eine erhöhte
Abdichtung an einem Ort erzielt, an welchem die Abdeckung dem Verschluß 2 gegenüberliegt,
wodurch verhindert wird, daß Wasser
in den Raum innerhalb des Luftkraftstoffverhältnissensors 1 eindringt.
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Schließlich besitzt
bei der Ausgestaltung von 10 die
innere Abdeckung 13 eine Härte, die größer als diejenige der äußeren Abdeckung 12 ist,
wodurch die Zuverlässigkeit
des Befestigens der äußeren Abdeckung 12 bezüglich der
inneren Abdeckung an dem ersten Abschnitt 12A unterstützt wird.
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12 zeigt
eine Modifizierung, bei welcher anstelle einer Kombination des Isolators 15 und
der scheibenförmigen
Feder 60 ein aus einem Harzmaterial gebildeter Abstandshalter 74 zwischen
dem Schulterteil 12D der äußeren Abdeckung 12 und
einem oberen Ende der inneren Abdeckung 13 gebildet ist.
Der Abstandshalter 74 ist mit Löchern gebildet, durch welche
Leitungsdrähte 16, 18 und 19 von
dem Erfassungselement 3 und dem Heizkörper 3 hindurchtreten.
Die übrige
Konstruktion ist dieselbe wie diejenige von 10, und
somit wird eine diesbezügliche
detaillierte Beschreibung ausgelassen.
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Bei
einem Luftkraftstoffverhältnissensor
entsprechend 13 ist eine innere Abdeckung 13 vorgesehen,
welche einen unteren Abschnitt 13A, der über das
Verschlußteil 24 und
den Metallring 35 mit dem Gehäuse 4 verbunden ist,
einen mittleren Abschnitt 13B mit einem Durchmesser, der
kleiner als derjenige des unteren Abschnitts 13A ist, und
einen oberen Abschnitt 13C mit einem Durchmesser aufweist,
der kleiner als derjenige des mittleren Abschnitts 13B ist.
Es ist eine äußere Abdeckung 12 vorgesehen,
welche einen unteren (zweiten) Abschnitt 12B und einen
oberen (ersten) 12A mit einem Durchmesser kleiner als demjenigen
des zweiten Abschnitts 12B aufweist. Des weiteren ist ein
Wasserabstoßungsfilter 36 zwischen
dem zweiten Abschnitt 12B der oberen Abdeckung 12 und
dem mittleren Abschnitt 13B der unteren Abdeckung 13 angeordnet und
wird dazwischen durch Falten bzw. Pressen des zweiten Abschnitts 12B an
den Orten 12B-1 gehalten. Der ersten Abschnitt 12A der äußeren Abdeckung 12 befindet
sich in direktem Kontakt zu dem Abschnitt 13C der inneren
Abdeckung 13. Des weiteren ist der erste Abschnitt 12A mit
dem Abschnitt 13C durch Falten bzw. Pressen des Abschnitts 12A an dem
Ort 12A-1 ohne Vorsehen des Filters dazwischen verbunden.
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Vorzugsweise
sollte die Stärke
des Faltens bzw. Pressens an dem ersten Abschnitt 12A größer als
die Stärke
des Pressens an dem zweiten Abschnitt 12B sein. Des weiteren
wird wie später
erklärt das
Verfahren zum Pressen der äußeren Abdeckung 12 derart
durchgeführt,
daß das
Pressen an dem ersten Abschnitt 12A gleichzeitig oder vor
der Beendigung des Pressens an dem zweiten Abschnitt 12B beendet
wird, und daß das
Pressen an dem ersten Abschnitt 12A vor dem Beginn des
Pressens des zweiten Abschnitts 12B begonnen wird.
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Bei
der Struktur des Luftkraftstoffverhältnissensors von 13 hält die innere
Abdeckung 12 die äußere Abdeckung 13 an
den gefalteten Teilen 12A-1 an ihrem ersten Abschnitt 12A.
Des weiteren wird das Befestigen des Wasserabstoßungsfilters 36 zwischen
der äußeren und
inneren Abdeckung 12 bzw. 13 durch Pressen des
zweiten Abschnitts 12B der Abdeckung 12 an den
in Längsrichtung
beabstandeten Orten 12B-1 durchgeführt. Die äußere Abdeckung 12 ist
an ihrem zweiten Abschnitt 12B mit seitlichen Öffnungen 64 gebildet,
während
die innere Abdeckung 13 an ihrem mittleren Abschnitt 13B mit
seitlichen Öffnungen 66 gebildet
ist, welche gegenüberliegend
den Öffnungen 64 über den
Wasserabstoßungsfilter 36 befindlich
sind. Eine Lücke 67 ist
zwischen der äußeren Abdeckung 13 und
dem Filter 36 derart gebildet, daß sich die Öffnungen 64 in die
Lücke 67 öffnen. Somit
bilden die Öffnungen 64 und 66 einen
Durchgang zum Einführen
von Luft in den Raum innerhalb des Sensors. Die poröse Natur
des Filters 36 verhindert, daß ein Luftfluß blockiert
wird.
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Bei
dem Luftkraftstoffverhältnissensor
von 13 ist die äußere und
innere Abdeckung 12 bzw. 13 ebenfalls aus rostfreiem
Stahl auf der Grundlage eines Austenit wie SUS304LCP gebildet. Des
weiteren besitzt die äußere Abdeckung 12 eine
Härte Hv von
etwa 150 und eine Dicke von etwa 0,5 mm, während die innere Abdeckung 13 eine
Härte Hv
von etwa 240 und eine Dicke von etwa 0,6 mm besitzt.
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Bei
der Struktur des Luftkraftstoffverhältnissensors von 13 ist
ein Halter 76 in das obere Ende des Gehäuses 4 eingesetzt.
Das Erfassungselement 3 ist in ein mittleres Loch in dem
Halter 76 eingesetzt, und eine Glasabdichtung bzw. ein
Glasverschluß 78 ist
eingefüllt,
und ein Abstandshalter 80 ist derart angepaßt, so daß das Erfassungselement 3 von
dem Halter 76 gehalten wird. Das Erfassungselement 3 ist
aus einer Platte wie einer Schichtstruktur gebildet, in welcher
ein (nicht dargestellter) Heizkörper
vergraben ist. Das Erfassungselement 3 ist an seiner äußeren Oberfläche mit
einem Erfassungsteil 3A gebildet, welches sich in Kontakt
mit einem Gas in der Bezugsgaskammer 29 innerhalb der Doppelstruktur
der äußeren und
inneren perforierten Abdeckung 31 bzw. 32 befindet.
Dieses Erfassungsteil 3A erstreckt sich zu Leitungsdrähten 44 und 46 an
der Oberseite des Erfassungselements 3, während sich der
elektrische Heizkörper
zu Leitungsdrähten 55 erstreckt.
Die Leitungsdrähte 44 und 46 von
dem Erfassungsteil 3A sind die Leitungsdrähte von
dem Heizkörper,
welche über
Anschlüsse 48 und 50 und
weiteren mit den Leitungsdrähten 16 und 18 und 19 auf eine ähnliche
Weise wie entsprechend 1 dargestellt verbunden sind.
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Bei
der Konstruktion von 13 ist der keramische Isolator 15 beweglich
in der inneren Abdeckung 13 angeordnet, während eine
Spulenfeder 80 in der Abdeckung 13 angeordnet
ist zum Erzeugen einer Federkraft, welche den Isolator 15 nach
unten bewegt, bis der Isolator 15 mit seinem Bodenende gegen
das obere Ende des Halters 76 stößt. Auf diese Weise bildet
der Isolator 15 Löcher,
durch welche die Anschlüsse 48 und 50 eingesetzt
werden.
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Der
(elastische) Gummiverschluß (Durchführung) 2 ist
an den Abschnitt 13C der inneren Abdeckung 13 angepaßt. Das
Falten bzw. Pressen an dem Teil 12B-1 sorgt dafür, daß der erste
Abschnitt 12A an der inneren Abdeckung 13 befestigt
wird und daß der
Gummiverschluß 2 deformiert
wird.
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Im
folgenden wird eine Vorrichtung 68 zum Falten bzw. Pressen
der äußeren Abdeckung 13 unter
Bezugnahme auf 14 und 15 erklärt. Die Vorrichtung 68 enthält einen
Körper 70 als
ringförmiges
Teil, ein erstes Teil 72, welches einen Satz von acht am
Umfang angeordneten, voneinander beabstandeten Druckvorrichtungen 72-1,
die im wesentlichen sektorförmig
ausgebildet sind, zum Ausführen eines
Faltens bzw. Pressens des ersten Abschnitts 12A der inneren
Abdeckung 12 an Orten 12A-1 und ein zweites Teil,
welches axial zu dem ersten Teil 72 beabstandet ist und
zwei axial voneinander beabstandete Sätze von jeweils acht am Umfang
angeordneten, zueinander beabstandeten Druckvorrichtungen 73-1 zum
Ausführen
eines Faltens bzw. Pressens des zweiten Abschnitts 12B der äußeren Abdeckung 13 an
Orten 12B-1 enthält.
Entsprechend 15 ist jeder der Druckvorrichtungen 72-1 und 73-1 radial
gleitend bezüglich
des Körpers
zwischen einer äußeren Position
wie in 13 durch eine gestrichelte Linie
dargestellt auf eine durch eine durchgezogene Linie dargestellte
Position angeordnet. Die Druckvorrichtungen 72-1 in dem
Teil 72 sind mit einem entsprechenden Betätigungsglied
zum Erzeugen ihrer radialen Hin- und Herbewegung verbunden. Die
Druckvorrichtungen 73-1 in dem Teil 73 sind mit einem
entsprechenden Betätigungsglied
zum Erzeugen der radialen Bewegung verbunden. Des weiteren ist die
Falt- bzw. Pressvorrichtung 68 mit einem Werkstückhalter 82 ausgestattet,
welcher eine seitliche Bohrung 82-1 zum Halten des Sensors
während der
Falt- bzw. Pressoperation bildet.
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Während des
Betriebs der Vorrichtung entsprechend 14 wird
der Sensor 1 in die Bohrung 82-1 derart eingesetzt,
daß der
Sensor 1 horizontal gehalten wird, während das Teil der äußeren Abdeckung 12 außen lokalisiert
ist. Danach wird die Pressvorrichtung 68 derart angeordnet,
daß der
Zylinderkörper 70 um
die äußere Abdeckung 12 lokalisiert
ist und die Druckvorrichtungen 72-1 und 73-1 eine
anfängliche
Posi tion einnehmen, an welcher sie radial außen wie durch die gestrichelte
Linie von 15 angezeigt lokalisiert sind.
Die ersten Druckvorrichtungen 72-1 werden radial nach innen
auf eine Position wie durch die durchgezogenen Linien dargestellt bewegt,
wodurch der erste Abschnitt 12A der äußeren Abdeckung 12 radial
nach innen an dem Ort 12A-1 verschoben wird, wodurch die äußere Abdeckung 12 mit
der inneren Abdeckung 13 verbunden wird. Danach werden
die zweiten Druckvorrichtungen 73-1 radial nach innen bewegt,
wodurch der zweite Abschnitt 12B der äußeren Abdeckung 12 radial
nach innen an den Positionen 12B-1 verschoben wird, wodurch
der Wasserabstoßungsfilter 36 zwischen
der Abdeckung 12 und 13 gehalten wird.
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Nach
dem Beenden der Faltoperation werden die ersten Druckvorrichtungen 72-1 zuerst
von dem ersten Abschnitt 12A der äußeren Abdeckung 12 wegbewegt.
Danach werden die zweiten Druckvorrichtungen 73-1 von dem
zweiten Abschnitt 12B der äußeren Abdeckung 12 wegbewegt,
wodurch der Zusammenbau des Wasserabstoßungsfilters in dem Sensor 1 beendet
wird.
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Bei
der Falt- bzw. Pressvorrichtung von 14 und 15 wird
vorzugsweise während
der Faltoperation der Körper
des Sensors 1 axial von der Bohrung 82-1 des Halters 80 durch
eine geeignete Einrichtung befestigt, welche es der äußeren Abdeckung 12 ermöglicht,
sicher an dem Körper
des Sensors gehalten zu werden.
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Während des
Betriebs der Faltvorrichtung von 14 wird
das Falten des ersten Abschnitts 12A vor dem Ende des Faltens
des zweiten Abschnitts 12B beendet. Nämlich es wird entsprechend der
vorliegenden Erfindung der erste Abschnitt 12A mit einem
erhöhten
Wert einer benötigten
Druckkraft zuerst befestigt, und danach wird der zweite Abschnitt 12B einem
Falten unter einer geringeren Kraft als derjenigen an dem ersten
Abschnitt 12A unterworfen, so daß die Falt- bzw. Pressstärke an dem zweiten
Abschnitt 12B kleiner als dieje nige an dem ersten Abschnitt
ist. Als Ergebnis wird verhindert, daß das anfänglich gefaltete Teil 12A von
der Kraft beeinflußt
wird, die beim Falten des zweiten Abschnitts 12B erzeugt
wird. Mit anderen Worten, es wird eine relative Verschiebung zwischen
der äußeren und
inneren Abdeckung 12 bzw. 13 während der Faltoperation verhindert.
Somit wird ein sicherer Verbindungszustand durch das Falten zwischen
der äußeren und inneren
Abdeckung 12 und 13 und dem Wasserabstoßungsverschluß 36 erzielt,
was zu einem zuverlässigen
Verschlußzustand
an diesen Teilen führt.
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Des
weiteren wird bei dem Verfahren entsprechend der Ausführungsform
von 14 der erste Abschnitt 12A ohne Vorsehen
des Wasserabstoßungsfilters
einem Falten bzw. Pressen in einer anfänglichen Stufe unterworfen,
was ermöglicht,
daß die äußere und
innere Abdeckung 12 bzw. 13 ihren axial ausgerichteten
Zustand vor dem Falten an dem zweiten Abschnitt 12B mit
dem Wasserabstoßungsfilter 36 erzielen.
Somit wird eine umfangsseitige gleichmäßige radiale Lücke zwischen
der Abdeckung 12 und 13 erzielt, wenn das Falten
an dem ersten Abschnitt 12A beendet ist. Danach wird an
dem zweiten Abschnitt 12B eine zweite Stufe des Faltens
durchgeführt,
welche ermöglicht,
daß der
Filter 36 einer gleichmäßigen Deformierung
unterworfen wird, während
er zwischen der äußeren und
inneren Abdeckung 12 bzw. 13 befestigt wird. Mit
anderen Worten, es wird zwischen der äußeren und inneren Abdeckung 12 bzw. 13 wie
in 16A dargestellt eine konzentrische Anordnung erzielt.
Andererseits würde eine
relative Verschiebung zwischen der äußeren und inneren Abdeckung 12 bzw. 13 auftreten,
was zu einer umfangsseitigen ungleichmäßigen Deformierung des Filters
wie in 163 dargestellt führen würde. Kurz
dargestellt, entsprechend dieser Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird ein leichter und zuverlässiger Einbau des Wasserabstoßungsfilters 36 erzielt.
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Bei
der Ausführung
des Faltens entsprechend der vorliegenden Erfindung wird kein separates
Teil wie eine Gummischeibe zwischen dem Wasserabstoßungsfilter 36 und
der äußeren Abdeckung 12 verwendet,
was sich vorteilhaft bezüglich
einer reduzierten Anzahl von Teilen und einem verringerten Arbeitsaufwand
bei dem Zusammenbau des Sensors auswirkt.
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17 zeigt
eine Modifizierung der Falt- bzw. Pressvorrichtung, wobei die ersten
Druckvorrichtungen 72-1 zum Falten des ersten Abschnitts 12A der äußeren Abdeckung 12 und
die zweiten Druckvorrichtungen 73-1 zum Falten des zweiten
Abschnitts 12B der äußeren Abdeckung 12 integriert
mit einem Körper
des Sektors 84 verbunden sind. Die Druckvorrichtungen 72-1 zum
Falten des ersten Abschnitts 12A sind radial innen über den
Druckvorrichtungen 73-1 zum Falten des zweiten Abschnitts 12B derart
angeordnet, daß das
Falten des ersten Abschnitts 12A zuerst durchgeführt wird.
Eine radiale Bewegung der Sektoren 84 sorgt dafür, daß die Druckvorrichtungen 72-1 mit
dem ersten Abschnitt 12A der äußeren Abdeckung an den Orten 12A-1 kontaktieren,
so daß zuerst
mit dem Falten des Abschnitts 12A begonnen wird. Die radiale
Bewegung wird derart weitergeführt,
daß die
Druckvorrichtungen 73-1 in Kontakt mit dem zweiten Abschnitt 12B an
den Orten 12B-1 gebracht werden. Die radiale Bewegung der
Sektoren 84 wird beendet, wenn ein vorbestimmter Hub erzielt
wird, wodurch gleichzeitig das Falten des ersten Abschnitts 12A mit
einer erhöhten Druckkraft
und das Falten des zweiten Abschnitts 12B mit einer verringerten
Druckkraft beendet wird.
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18 stellt
eine Modifizierung dar, bei welcher der obere Abschnitt 13C der
inneren Abdeckung von 13 weggelassen ist, während die äußere Abdeckung 12 zusätzlich zu
den Abschnitten 12A und 12B einen weiteren Abschnitt 12C enthält, welcher sich
an der Oberseite der äußeren Abdeckung 12 befindet.
Der Abschnitt 13C erstreckt sich von dem zweiten (mittleren)
Abschnitt 12B nach oben. Bei der Ausführungsform von 18 wird ähnlich wie
bei dem Luftkraftstoffverhältnissensor
von 13 das Falten an dem ersten Abschnitt 13A ohne
Verschluß zuerst
an Positionen 12A-1 mit einer größeren Druckkraft durchgeführt, worauf
ein Falten an dem zweiten Abschnitt 12B mit dem Verschluß 36 an
Positionen 12B-1 folgt. Schließlich wird ein Falten an dem
Abschnitt 12C an einer Position 12C-1 zum Befestigen des
Gummiverschlußteils 2 durchgeführt.
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Bei
einer anderen Modifizierung entsprechend den 19 und 20 ist
der Luftkraftstoffverhältnissensor
mit einer separaten unteren Abdeckung 11 ausgestattet,
welche ebenfalls bei der Ausgestaltung von 1 verwendet
wird. Dei Basisabdeckung 11 ist mit dem Gehäuse 4 über einen
Metallring 35 durch Falten des oberen Rands des Gehäuses 4-1 verbunden.
Die innere Abdeckung 13 ist an ihrem Bodenende in das obere
Ende der unteren Abdeckung 79 eingesetzt und durch Falten
der inneren Abdeckung 13 an dem Ort 13C-1 verbunden
bzw. angeschlossen. Auf ähnliche
Weise enthält
die äußere Abdeckung 12 den
unteren (zweiten) Abschnitt 12B mit dem Wasserabstoßungsfilter 36 und
den oberen (ersten) Abschnitt 12A ohne Eingriff eines derartigen Wasserabstoßungsfilters.
Des weiteren ist die obere Abdeckung 12 fest mit der inneren
Abdeckung 13 durch Falten des ersten Abschnitts 12A ohne
Filter an dem Ort 12A-1 verbunden, während der Filter 36 zwischen
der äußeren und
inneren Abdeckung 12 bzw. 13 durch Falten des
zweiten Abschnitts 12B an den Orten 12B-1 angeordnet
ist.
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Auf ähnliche
Weise wird das Falten an dem ersten Abschnitt 12A zuerst
mit einer erhöhten Druckkraft
ausgeführt,
auf welche ein Falten an dem zweiten Abschnitt 12B mit
einer verringerten Kraft folgt.
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Entsprechend 19 ist
der Sensor mit einem Halter 86 versehen, welcher mit dem
Gehäuse 4 mittels
einer Dichtung 87, eines Talkverschlusses 24,
einer Kontaktstelle und einem Isolator fest verbunden ist, während sich
das Erfassungselement 3 aus dem Gehäuse 4 heraus erstreckt.
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Bei
der Struktur von 19 ist der keramische Isolator 15 in
der inneren Abdeckung 13 angeordnet. Eine Tellerfeder (dish
spring) 80 ist zwischen den axial gegenüberliegenden Endoberflächen der unteren
Abdeckung 79 und dem Isolator 15 angeordnet, so
daß die
Feder den Isolator 15 nach oben drängt, bis sein oberes Ende gegen
einen Flansch der inneren Abdeckung stößt. Innerhalb des Isolators 15 sind
die Anschlüsse 48 und 50 eingesetzt,
von denen sich die Drähte 44 und 48 nach
unten erstrecken, welche mit den jeweiligen Elektroden des Erfassungselements 3 verbunden
sind. Des weiteren erstrecken sich von den Anschlüssen 48 und 50 die Leitungsdrähte 16 und 18,
welche durch den elastischen Verschluß 2 hindurchtreten,
der von der inneren Abdeckung 13 durch Pressen bzw. Falten
der äußeren Abdeckung 12 an
dem Ort 12B-1 gehalten wird.
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Der
Rest der Konstruktion ist derselbe wie derjenige bei den vorhergehenden
Luftkraftstoffverhältnissensoren.
Des weiteren wird die gewünschte Faltoperation
unter Verwendung der Faltvorrichtung wie unter Bezugnahme auf 14 erklärt ausgeführt.
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20 veranschaulicht
ein Verfahren zum Zusammenbau des Sensors von 19.
Ein oberes Teil 88A wird aus der inneren Abdeckung 13,
der äußeren Abdeckung 12,
dem Isolator 15, dem elastischen Verschluß 2,
dem Wasserabstoßungsfilter 36, den
Anschlüssen 48 und 50 und
den Leitungsdrähten 44 und 46 zusammengebaut.
Bei der oberen Anordnung 88A erfolgt eine erste Stufe des
Faltens unter einer größeren Kraft
an dem ersten Abschnitt 12A ohne Filter zwischen den Abdeckungen 12 und 13, worauf
ein Falten einer zweiten Stufe unter einer verringerten Kraft an
dem zweiten Ab schnitt 12B folgt, während der Filter 36 zwischen
der Abdeckung 12 und 13 angeordnet ist.
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Demgegenüber ist
ein von dem oberen Teil getrenntes unteres Teil 88B aus
dem Erfassungselement 3, dem Gehäuse 4, den perforierten
Sensorabdeckungen 31 und 32, dem Halter 86 und
der unteren Abdeckung 79 unter anderem zusammengesetzt.
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Die
separate untere Abdeckung 79 der unteren Anordnung 88B wird
in die innere Abdeckung 13 der oberen Anordnung 88A eingesetzt,
während
das obere Ende des Erfassungselements 3 der unteren Anordnung 88B in
Eingriff mit den elastischen Leitungsdrähten 44 und 46 der
oberen Anordnung 88A gebracht wird. Danach wird ein Falten
des Abschnitts 13C der inneren Abdeckung 13 an
einem Ort 13C-1 entsprechend 19 durchgeführt, wodurch
die obere und untere Anordnung fest miteinander verbunden werden.
Dieses Verfahren des Zusammenbaus von den getrennten Unteranordnungen
von 20 ist dahingehend vorteilhaft, daß die Arbeitsproduktivität des Verfahrens
des Zusammenbaus des Sensors erhöht
ist.
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Es
ist festzustellen, daß bei
einer Anwendung eines Verfahrens zum Falten bzw. Pressen entsprechend
der vorliegenden Erfindung bezüglich
des Sensors eines Typs mit einem Erfassungselement 3, welches
aus einem schalenförmigen
festen Elektrolyt wie unter Bezugnahme auf 1 erklärt gebildet
ist, zuerst das Falten der äußeren Abdeckung 12 mit
einer größeren Kraft
an dem Ort 12A-1 in dem oberen Abschnitt (ersten Abschnitt) 12A ohne
Filter durchgeführt
wird, worauf das Falten mit einer kleineren Kraft an den Orten 12B-1 in
dem unteren Abschnitt (zweiten Abschnitt) 12B mit Wasserabstoßungsfilter 36 folgt.
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Bei
einer Modifizierung entsprechend 21 ist
der Sensor mit einem Erfassungselement 3 ausgebildet, welches
aus einem schalenförmigen festen
Elektrolyten wie unter Be zugnahme auf 1 erklärt gebildet
ist. Bei dieser Modifizierung unterscheidet sich der Sensor 1 von
demjenigen entsprechend 1 dahingehend, daß die Bodenabdeckung 11 weggelassen
ist, d. h. die innere Abdeckung 12 ist an ihrem Bodenende
mit dem Gehäuse 4 verbunden,
wobei die innere Abdeckung 12 mit einem oberen Flansch 12-1 abschließt, welcher
sich in Kontakt mit einem inneren Schulterteil 13-3 der äußeren Abdeckung 13 befindet,
und der keramische Isolator 50 erstreckt sich derart nach
unten, daß der
letztere durch eine Feder 80 gespannt wird, um das obere
Ende des Isolators 27 zu kontaktieren. Die Leitungsdrähte 18 und 19 und
andere sind zur elektrischen Verbindung mit dem Erfassungselement 3 und dem
Heizkörper 5 ähnlich vorgesehen.
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Bei
der Modifizierung von 21 wird das Falten der äußeren Abdeckung 12 mit
einer großen Kraft
zuerst an dem Ort 12A-1 in dem unteren Abschnitt (ersten
Abschnitt) 12A ohne Filter durchgeführt, worauf das Falten mit
einer kleineren Kraft an den Orten 12B-1 in dem oberen
Abschnitt (zweiten Abschnitt) 12B mit dem Wasserabstoßungsfilter 36 folgt.
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22 zeigt
einen Sensor 1 einer unterschiedlichen Ausgestaltung, bei
welcher eine aus einem Gummimaterial gebildete äußere Röhre 90 vorgesehen
ist, die sich in einen Raum zwischen einem oberen Teil mit reduziertem
Durchmesser der oberen Abdeckung 12 und einen unteren Teil
mit reduziertem Durchmesser der inneren Abdeckungen 12 und 13 erstreckt.
Der äußere Abstoßungsfilter 36 ist
zwischen einem unteren Abschnitt mit erhöhtem Durchmesser der oberen
Abdeckung 12 und einem Abschnitt mit mittlerem Durchmesser
der äußeren Abdeckung 13 angeordnet.
Bei dieser Ausgestaltung enthält
die äußere Abdeckung 12 einen
ersten Abschnitt (oberen Abschnitt 12A) ohne Eingriff des Wasserabstoßungsfilters
bezüglich
der inneren Abdeckung 13 und einen zweiten Abschnitt (unteren
Abschnitt 12B) gegenüberliegend
der inneren Abdeckung 13 mittels des Wasserabstoßungsfilters 36,
so daß ein
Luftventilationsdurchgangspfad durch die Löcher 64 und 66 in
der Abdeckung 12 bzw. 13 und der Lücke zwischen
der äußeren Abdeckung 13 und
dem Filter 36 gebildet wird.
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Bei
der Ausgestaltung von 22 sind die Leitungsdrähte 16, 18 und 19 unter
anderem aus dem (nicht dargestellten) Erfassungselement und dem
(nicht dargestellten) Heizkörper
aus dem elastischen Verschluß 2 herausgeführt. Die
Drähte 16, 18, und 19 treten
durch den Raum innerhalb der Röhre 90 heraus
und erstrecken sich zu einem (nicht dargestellten) Verbindungsglied
an dem anderen Ende der Röhre 90.
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Während der
Faltoperation wird vor der Verbindung der äußeren Abdeckung 12 mit
der inneren Abdeckung 13 die innere Abdeckung 13 einem
Pressen an Orten 13-4 unterworfen, so daß die Gummidurchführung 2 einer
Deformierung unterworfen wird, wodurch die Durchführung 2 festgehalten
wird. Danach ist das Ende der Röhre 90 zwischen
dem oberen Ende der inneren Abdeckung 12 und dem unteren
Ende der inneren Abdeckung lokalisiert. Danach wird die äußere Abdeckung 12 einer
ersten Stufe eines Faltens bzw. Pressens mit einer großen Kraft
an den Orten 12A-1 in dem oberen Abschnitt 12A der Abdeckung 12 derart
unterworfen, daß die äußere Abdeckung 12 mit
der inneren Abdeckung über
die Röhre 20 verbunden
wird. Schließlich
wird die äußere Abdeckung 12 einer
zweiten Stufe eines Faltens bzw. Pressens mit einer kleineren Kraft
an den Orten 12B-1 unterworfen, so daß der Wasserabstoßungsfilter 36 zwischen
der inneren und äußeren Abdeckung 12 bzw. 13 gehalten
wird.
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Bei
der fertigen Ausgestaltung ermöglicht
die Verwendung der Gummiröhre 90,
daß die
Leitungsdrähte 16, 18 und 19 bedeckt
werden, wodurch verhindert wird, daß sie von herumfliegenden Steinen beschädigt werden.
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Es
wird festgestellt, daß entsprechend
den 14 und 17 die
Abdeckungen 12 und 13 in einem Zustand nach der
Beendigung des Falt- bzw. Pressverfahrens dargestellt sind.
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Obenstehend
wurde ein Luftkraftstoffverhältnissensor
und ein Verfahren zu dessen Zusammenbau offenbart. Der Luftkraftstoffverhältnissensor
ist zur Verwendung in einem Abgasreinigungssystem für einen
Verbrennungsmotor vorgesehen. Der Sensor besitzt eine äußere und
eine innere Abdeckung zum Schutz von Leitungsdrähten zu einem Erfassungselement
und einem Heizkörper
des Sensors, einen Gummiverschluß zum Erzielen eines Verschlusses
bzw. einer Abdichtung zwischen den Abdeckungen und den Leitungsdrähten und
einen Wasserabstoßungsfilter
zum Erzielen eines Verschlusses bzw. einer Abdichtung zwischen der
inneren und äußeren Abdeckung
unter Beibehaltung einer Durchlüftung
des Raums innerhalb der Abdeckungen. Zur Aufnahme der Leitungsdrähte ist
der Verschluß mit Löchern versehen,
wobei die Minimaldicke zwischen den Löchern und die Minimaldicke
zwischen dem Loch und der äußeren Oberfläche des
Verschlusses 1 mm oder mehr beträgt.
Ein Falten bzw. Pressen der äußeren Abdeckung
wird derart durchgeführt,
daß eine
Deformierung des Verschlusses in einem Bereich zwischen 10 und 20%
des äußeren Durchmessers
erzielt wird. Ein Falten der äußeren Abdeckung wird
des weiteren an einem ersten Abschnitt mit einer größeren Kraft
zum Befestigen der äußeren Abdeckung
an der inneren Abdeckung und an einem zweiten Abschnitt mit einer
kleineren Kraft zum Halten des Wasserabstoßungsfilters zwischen der äußeren und
inneren Abdeckung durchgeführt.
Das Falten bzw. Pressen an dem ersten Abschnitt wird gleichzeitig
oder vor dem Ende des Faltens an dem zweiten Abschnitt durchgeführt.