EP1407256A2 - Gas sensor - Google Patents

Gas sensor

Info

Publication number
EP1407256A2
EP1407256A2 EP02748608A EP02748608A EP1407256A2 EP 1407256 A2 EP1407256 A2 EP 1407256A2 EP 02748608 A EP02748608 A EP 02748608A EP 02748608 A EP02748608 A EP 02748608A EP 1407256 A2 EP1407256 A2 EP 1407256A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spring
spring element
gas sensor
pressure
sensor according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02748608A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Helmut Weyl
Juergen Wilde
Dirk Bluemmel
Andreas Pesch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1407256A2 publication Critical patent/EP1407256A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/14Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/4062Electrical connectors associated therewith
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
    • G01N27/4077Means for protecting the electrolyte or the electrodes

Definitions

  • the invention relates to a gas sensor for detecting a parameter of a gas component, in particular a lambda probe, with a sensor element, a contact surface arranged on the outside thereof and a connecting line electrically connected therewith, which by means of a spring element encompassing the sensor element between the contact surface and one of the spring element against the pressure element clamped under tension is clamped.
  • the electrodes of a lambda probe or another gas sensor must be electrically connected to connecting lines via which the electrodes are electrically connected to the input side of an electronic evaluation circuit or an electronic motor control of an internal combustion engine to which the gas sensor or the lambda probe is assigned are.
  • clamping connections are often preferred between the connecting lines and the contact surfaces arranged on the sensor element, as are known, for example, from EP 0 506 897 B1.
  • gas sensors or lambda probes are exposed to extremely high temperatures of up to 1,200 ° C. It is therefore essential to design the spring elements that maintain the frictional connection to be temperature-insensitive.
  • the spring element is closed in a ring and to be arranged with a preload which is retained even when the temperature rises sharply.
  • the spring element can be designed as a sleeve-like ring which presses the pressure element against the sensor element in the manner of a tension ring, the spring element being shrunk onto the pressure element and / or being pushed onto a cone-shaped section formed by the pressure element with great force. In this way, a heavy-duty press fit is created.
  • the spring element has at least one spring section which, in the clamped state, is deformed in one direction with an essential component parallel to the longitudinal axis of the sensor element.
  • the first spring sections defining a virtual plane curved with respect to a radial axis of the annular spring element and the further spring sections between the first spring sections on or in front the convex side of the curved surface are arranged.
  • the annularly closed spring elements are preferably designed such that they act on the pressure bodies with radially inwardly directed regions (tongues). In such a configuration of the spring elements, counteracting size changes occur on the spring element when the temperature rises, in that on the one hand the outer diameter of the spring element and on the other hand the radial length of the radially inwardly directed regions increases.
  • Such spring elements can be designed in a particularly advantageous manner as stamped parts.
  • the pressure elements are preferably designed such that the tension of the spring element is inevitably increased when the spring element is displaced from one axial end of the pressure elements on the pressure elements in the direction of the other axial ends.
  • the pressure bodies are already held together under spring tension when the spring element is pushed onto one axial end.
  • the mutually facing sides of the pressure elements can form a mouth open to the other axial ends of the pressure elements for inserting the sensor element, which then moves with great force between the pressure elements when the spring element is displaced towards the other axial ends of the pressure elements is held.
  • Fig. 1 shows a longitudinal section of an inventive
  • Gas sensor, Fig. 2 is a sectional view corresponding to the cutting line
  • FIG. 3 shows a modified embodiment of the
  • FIG. 4 is a perspective view of an advantageous spring element with associated
  • FIG. 5 shows an illustration corresponding to FIG. 3 of an arrangement with a spring element and pressure elements according to FIG. 4,
  • FIG. 6 shows a further advantageous spring element,
  • FIG. 7 shows a further modified spring element,
  • FIG. 8 shows a particularly advantageous spring element and
  • a longitudinal section of a gas sensor 1 is shown schematically.
  • This has a housing which essentially consists of a protective gas pipe 3 on the measuring gas side provided with openings 2, a central sleeve part 4 and a pipe part 5. These parts are firmly connected to one another, for example by welding.
  • two ceramic molded parts 6 and 7 are arranged, between which a ceramic sealing element 8 is accommodated, which prevents gas passage from the interior of the protective tube 3 to the interior of the tube part 5.
  • the ceramic molded parts 6 and 7 hold a ceramic sensor element 9 passing through the sealing element 8 and the ceramic molded parts 6 and 7, the lower end of which in FIG. 1 is designed in a generally known manner as a lambda probe, the electrodes of which are housed in the sensor element 9 via electrical electrodes, not shown
  • Conductor tracks with contact surfaces 10 arranged on the body of the sensor element 9 at its other end are electrically connected.
  • connecting lines 11 Connected to connecting lines 11, which pass through a sealing disc 12 which closes the upper end of the tubular part 5 and is held in the sealing disc 12 and is made of electrically insulating material.
  • the electrical contact between the contact surfaces 10 and the connecting lines 11 is maintained in that the connecting lines 11 by means of ceramic pressure bodies
  • the pressure bodies 13, which according to FIG. 2 together have an approximately circular cross section, are within a spring element designed as a clamping ring
  • the connecting lines 11 are non-positively held between a respective pressure body 13 and the associated contact surface 10 in electrical connection with the respective contact surface 10.
  • connecting lines 11 can be glued to the sensor element 9 and / or welded to the respective contact surfaces 10.
  • the tension ring-like spring element 14 can be shrunk onto the pressure body 13.
  • the spring element 14 is manufactured with an undersize with respect to the cross section of the pressure body 13 and the sensor element 9 connected between them and sufficiently expanded by strong heating, utilizing the associated thermal expansion of the steel material forming the spring element 14, so that the spring element 14 after the sensor element 9 has been interposed and the connecting lines 11 between the pressure body 13 can be pushed axially onto the pressure body 13.
  • the spring element 14 is an annular, closed, stamped disk part with an essentially H-shaped opening in cross section, in such a way that inwardly directed tabs 15 are formed on the disk-shaped spring element.
  • These tabs 15 engage in axial channels 16 which are formed on the outer sides of the pressure bodies 13.
  • the bottoms of the channels 16 can be designed as inclined ramps which rise from the left ends of the pressure elements 13 in FIG. 5 to their right ends.
  • the tabs 15 are bent away against the direction of the pushing open.
  • the disc-shaped spring element 14 bulges, the concave side of the curved disc pointing in the direction of being pushed open.
  • the areas of the disk-shaped spring element 14 connecting the tabs 15 to one another form first spring sections 14 x
  • the tabs 15 form further spring sections 14 ' %
  • the disk areas between the spring sections 14' and 14 ⁇ x being subjected to torsion.
  • the free ends of the tabs 15 seated on the bottoms of the channels 16 lie in front of the convex side of the curvature formed by the disk-shaped spring element 14.
  • the pressing bodies 13 are pressed against the sensor element 9 with high pressing forces, so that the connecting lines 11 are in turn securely held on the associated contact surfaces 10 by frictional engagement, cf. Fig. 5.
  • Radial extensions 17 can be provided on the outer circumference of the disk-shaped spring element 14, which are preferably arranged transversely to the tabs 15 and are able to support the spring element 14 with elastic bending on the inner circumferential wall of the tubular part 5 (cf. FIG. 1). This ensures on the one hand an additional mounting of the spring element 14 on the tubular part 5 of the housing of the gas sensor 1 and on the other hand also vibration damping for the parts clamped by the spring element 14 - pressure element 13, sensor element 9 and connecting lines 11.
  • the spring element 14 shown in FIG. 6 is designed as an annularly closed wire bracket part with the first spring sections 14 ′ and the second spring sections 14 ⁇ ⁇ , the first spring sections 14 ′ again defining an arched plane and the areas of the second spring sections seated on the pressing bodies 13 14 '' in front of the convex side of the curved plane.
  • FIG. 7 shows a modified embodiment in which the first spring sections 14 ′′ are again designed in the manner of wire clips and the second spring sections 14 v are designed in the form of bending tongues, the free ends of which sit on the respective pressure bodies 13 under tension.
  • the spring element 14 of FIG. 8 is designed as a circular disk-shaped stamped part made of spring steel sheet. It has a thickness of, for example, 4 to 7 mm and a circular outer circumference with an outer diameter D a of, for example, 10.2 mm. Two trapezoidal tongues Z are formed on the inner circumference, with which the spring element 14 clamps the pressure body described below with reference to FIGS. 9 to 14. Otherwise, the inner circumference of the spring element 14 is of non-circular design, for example an inner diameter D x of 6 mm, an inner diameter D 2 of for example 6.4 mm and an inner diameter D 3 of 6.6 mm.
  • the different radial width of the spring element 14 takes into account the locally different bending or torsional forces that occur on the spring element when it is used as intended for bracing the pressure elements on the sensor element.
  • the spring material is loaded approximately equally everywhere. In particular, an approximately linear increase in force is achieved when the mutually facing ends of the tongues Z are pushed apart.
  • the spring element 14 of FIG. 8 interacts with pressure bodies 13 of the type shown in FIGS. 9 to 14. This pressure body is used in pairs - analogous to the pressure bodies 13 in FIGS. 4 and 5.
  • the tongues Z of the spring element 14 shown in FIG. 8 correspond to the spring sections 14 ′ l of the spring element 14 in FIGS. 4 to 7.
  • FIG. 9 shows the side facing the sensor element to be held (not shown).
  • the opposite side of the pressure body 13 is shown in Fig. 11.
  • 13 and 14 show the two end faces of the pressure body
  • FIGS. 10 and 12 show sectional images corresponding to the section lines XX in FIG. 9 and XII-XII in FIG. 11, respectively.
  • the pressure body 13 has on its outside an axial channel 16 into which the spring element of FIG. 8 engages with one of its tongues Z.
  • the bottom of the channel 16 has a first raster elevation 161 at the left end of the pressing body 13 in FIGS. 11 and 12, to which a first latching surface 162 is connected to the right. This merges to the right into a ramp 163, to which a further raster elevation 164 and a further latching surface 165 lie behind.
  • a special feature of the pressure body 13 shown in FIGS. 9 to 14 is that, together with a pressure body of the same type, it forms a mouth suitable for receiving the sensor element 9 (cf. FIG. 1), with which the sensor element 9 can be gripped like pliers.
  • the pressure body 13 according to FIGS. 9, 10 and 12 has at its left end in the drawing a projection 171 with a recess 172 which is approximately semicircular in cross section and a further projection 173 with an elevation 174 opposite the recess 172.
  • the depression 172 of the one pressure body receives the elevation 174 of the other pressure body and vice versa.
  • the projections 171 and 173 with their depressions 172 or elevations 174 thus form a “jaw joint” which is held together by the spring element 14 of FIG. 8 when its tongues Z are seated on the first latching surfaces 162.
  • a lateral projection 181 is arranged, which is also visible in the views of FIGS. 13 and 14.
  • the lateral projection 181 of each pressure body is directed against an opposite flat area without a projection on the other pressure body 13.
  • a sensor element can then be inserted between the mutually facing sides (cf. FIG. 9) of the two pressure bodies 13 in the area between the lateral projections 181 of the two pressure bodies 13 after the connecting wires to be contacted have previously been inserted into axial grooves 183, cf. Fig. 9, have been inserted or inserted.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)

Abstract

Electrical connecting lines of a sensor element are held in a non-positive manner and, to be precise, are held by a annularly closed spring element, which tensions the connecting lines against contact surfaces on the sensor element by means of pressure bodies.

Description

Gasmeßfühlergas sensor
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasmeßfühler zur Erfassung eines Parameters einer Gaskomponente, insbesondere auf eine Lambda-Sonde, mit Sensorelement, darauf außenseitig angeordneter Kontaktfläche sowie damit elektrisch verbundener Anschlußleitung, welche mittels eines das Sensorelement umgreifenden Federelements zwischen der Kontaktfläche und einem von dem Federelement gegen das Sensorelement gespannten Andruckkörper kraftschlüssig eingespannt ist.The invention relates to a gas sensor for detecting a parameter of a gas component, in particular a lambda probe, with a sensor element, a contact surface arranged on the outside thereof and a connecting line electrically connected therewith, which by means of a spring element encompassing the sensor element between the contact surface and one of the spring element against the pressure element clamped under tension is clamped.
Die Elektroden einer Lambda-Sonde bzw. eines sonstigen Gasmeßfühlers müssen elektrisch mit Anschlußleitungen verbunden sein, über die die Elektroden mit der Eingangsseite einer elektronischen Auswerteschaltung bzw. einer elektronischen Motorsteuerung eines Verbrennungsmotors, dem der Gasmeßfühler bzw. die Lambda- Sonde zugeordnet ist, elektrisch verbunden sind. Dabei werden zwischen den Anschlußlei ungen und den am Sensorelement angeordneten Kontaktflächen oftmals Klemmverbindungen bevorzugt, wie sie beispielsweise aus der EP 0 506 897 Bl bekannt sind. Gassensoren bzw. Lambda-Sonden werden bei Anordnung in einer Abgasleitung eines Verbrennungsmotors außerordentlich hohen Temperaturen bis zu 1.200° C ausgesetzt. Deshalb ist es wesentlich, die den Kraftschluß aufrechterhaltenden Federelemente temperaturunempfindlich auszubilden.The electrodes of a lambda probe or another gas sensor must be electrically connected to connecting lines via which the electrodes are electrically connected to the input side of an electronic evaluation circuit or an electronic motor control of an internal combustion engine to which the gas sensor or the lambda probe is assigned are. In this case, clamping connections are often preferred between the connecting lines and the contact surfaces arranged on the sensor element, as are known, for example, from EP 0 506 897 B1. When arranged in an exhaust pipe of an internal combustion engine, gas sensors or lambda probes are exposed to extremely high temperatures of up to 1,200 ° C. It is therefore essential to design the spring elements that maintain the frictional connection to be temperature-insensitive.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, das Federelement ringförmig geschlossen und mit auch bei starker Temperaturerhöhung erhalten bleibender Vorspannung anzuordnen.According to the invention, it is provided that the spring element is closed in a ring and to be arranged with a preload which is retained even when the temperature rises sharply.
Aufgrund der ringförmig geschlossenen Konfiguration können besonders hohe Vorspannungen zugelassen werden, so daß auch bei hohen Temperaturen noch ausreichende Klemmkräfte vorhanden bleiben.Due to the ring-shaped closed configuration, particularly high prestresses can be permitted, so that sufficient clamping forces remain even at high temperatures.
Gemäß einer ersten Ausführungsform kann das Federelement als hülsenartiger Ring ausgebildet sein, der die Andruckkörper nach Art eines Spannringes gegen das Sensorelement preßt, wobei das Federelement auf die Andruckkörper aufgeschrumpft und/oder auf einen von den Andruckkörpern gebildeten konusförmigen Abschnitt mit großer Kraft aufgeschoben wird. Auf diese Weise wird ein hochbelastbarer Preßverband geschaffen.According to a first embodiment, the spring element can be designed as a sleeve-like ring which presses the pressure element against the sensor element in the manner of a tension ring, the spring element being shrunk onto the pressure element and / or being pushed onto a cone-shaped section formed by the pressure element with great force. In this way, a heavy-duty press fit is created.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Federelement mindestens einen Federabschnitt auf, der im eingespannten Zustand in eine Richtung mit einer wesentlichen Komponente parallel zur Längsachse des Sensorelements verformt ist . Bei dieser Ausführungsform ist eine besonders einfache Kontaktierung des Sensorelements und eine einfache Montage möglich. Besonders vorteilhaft ist eine spezielle Ausführungsform mit zwei einander etwa diametral gegenüberliegenden ersten Federabschnitten sowie zumindest zwei einander diametral gegenüberliegenden weiteren Federabschnitten, wobei die ersten Federabschnitte eine bezüglich einer Radialachse des ringförmigen Federelements gewölbte virtuelle Ebene definieren und die weiteren Federabschnitte zwischen den ersten Federabschnitten auf bzw. vor der Konvexseite der gewölbten Fläche angeordnet sind.According to a further preferred embodiment of the invention, the spring element has at least one spring section which, in the clamped state, is deformed in one direction with an essential component parallel to the longitudinal axis of the sensor element. In this embodiment, particularly simple contacting of the sensor element and simple assembly are possible. A special embodiment with two approximately diametrically opposite first spring sections and at least two diametrically opposite further spring sections is particularly advantageous, the first spring sections defining a virtual plane curved with respect to a radial axis of the annular spring element and the further spring sections between the first spring sections on or in front the convex side of the curved surface are arranged.
Mit diesem Federelement, bei dem die Übergangsbereiche zwischen den ersten und den weiteren Federabschnitten auf Torsion beansprucht werden, wird eine große wirksame Federlänge erreicht, mit der Folge, daß die Federkennlinie vergleichsweise flach ist und eine gut reproduzierbare Klemmkraft gewährleistet wird. Darüber hinaus haben Temperatur chwankungen nur einen geringen Einfluß auf die Klemmkraft, weil eine Ausdehnung der ersten Federabschnitte durch eine Ausdehnung der weiteren Federabschnitte weitestgehend kompensiert werden kann.With this spring element, in which the transition areas between the first and the further spring sections are subjected to torsion, a large effective spring length is achieved, with the result that the spring characteristic is comparatively flat and a well reproducible clamping force is ensured. In addition, temperature fluctuations have only a slight influence on the clamping force, because an expansion of the first spring sections can be largely compensated for by an expansion of the further spring sections.
Die ringförmig geschlossenen Federelemente sind vorzugsweise derart ausgebildet, daß sie mit radial einwärts gerichteten Bereichen (Zungen) die Andruckkörper beaufschlagen. Bei einer solchen Ausgestaltung der Federelemente treten bei Temperaturerhöhung einander entgegenwirkende Größenänderungen an dem Federelement auf, indem einerseits der Außendurchmesser des Federelements und andererseits die radiale Länge der radial einwärts gerichteten Bereiche anwächst .The annularly closed spring elements are preferably designed such that they act on the pressure bodies with radially inwardly directed regions (tongues). In such a configuration of the spring elements, counteracting size changes occur on the spring element when the temperature rises, in that on the one hand the outer diameter of the spring element and on the other hand the radial length of the radially inwardly directed regions increases.
Derartige Federelemente können in besonders vorteilhaf er Weise als Stanzteile ausgebildet sein. Die Andruckkörper sind vorzugsweise so ausgebildet, daß die Spannung des Federelements zwangsläufig erhöht wird, wenn das Federelement von einem axialen Ende der Andruckkörper aus auf den Andruckkörpern in Richtung der anderen axialen Enden verschoben wird.Such spring elements can be designed in a particularly advantageous manner as stamped parts. The pressure elements are preferably designed such that the tension of the spring element is inevitably increased when the spring element is displaced from one axial end of the pressure elements on the pressure elements in the direction of the other axial ends.
Bei einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Andruckkörper bereits unter Federspannung zusammengehalten werden, wenn das Federelement auf das eine axiale Ende aufgeschoben ist.In a particularly expedient embodiment of the invention it is provided that the pressure bodies are already held together under spring tension when the spring element is pushed onto one axial end.
Außerdem können die einander zugewandten Seiten der Andruckkörper in dieser Position des Federelements ein zu den anderen axialen Enden der Andruckkörper hin geöffnetes Maul zum Einschieben des Sensorelements bilden, welches dann bei Verschiebung des Federelements zu den anderen axialen Enden der Andruckkörper hin mit großer Kraft zwischen den Andruckkörpern festgehalten wird.In addition, in this position of the spring element, the mutually facing sides of the pressure elements can form a mouth open to the other axial ends of the pressure elements for inserting the sensor element, which then moves with great force between the pressure elements when the spring element is displaced towards the other axial ends of the pressure elements is held.
Zeichnungdrawing
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung noch genauer beschrieben, in der besonders bevorzugte Ausführungsformen dargestellt sind. Dabei zeigenThe invention is described in more detail below with reference to the drawing, in which particularly preferred embodiments are shown. Show
Fig. 1 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßenFig. 1 shows a longitudinal section of an inventive
Gasmeßfühlers , Fig. 2 ein Schnittbild entsprechend der SchnittlinieGas sensor, Fig. 2 is a sectional view corresponding to the cutting line
II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine abgeänderte Ausführungsform derII-II in Fig. 1, Fig. 3 shows a modified embodiment of the
Einzelheit III in Fig. 1, Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines vorteilhaften Federelements mit zugeordnetenDetail III in Fig. 1, Fig. 4 is a perspective view of an advantageous spring element with associated
Andruckkörpern, Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung einer Anordnung mit Federelement sowie Andruckkörpern gemäß Fig. 4, Fig. 6 ein weiteres vorteilhaftes Federelement, Fig. 7 ein nochmals abgewandeltes Federelement, Fig. 8 ein besonders vorteilhaftes Federelement undpressure bodies, 5 shows an illustration corresponding to FIG. 3 of an arrangement with a spring element and pressure elements according to FIG. 4, FIG. 6 shows a further advantageous spring element, FIG. 7 shows a further modified spring element, FIG. 8 shows a particularly advantageous spring element and
Fig. 9 bis 14 verschiedene Ansichten eines Druckkörpers für das Federelement der Fig. 8.9 to 14 different views of a pressure body for the spring element of FIG. 8th
In Fig. 1 ist ein Längsschnitt eines Gasmeßfühlers 1 schematisiert dargestellt. Dieser besitzt ein Gehäuse, welches im wesentlichen aus einem mit Öffnungen 2 versehenen meßgasseitigen Schutzrohr 3, einem mittleren Hülsenteil 4 sowie einem Rohrteil 5 besteht. Diese Teile sind miteinander fest verbunden, beispielsweise durch Schweißung.In Fig. 1, a longitudinal section of a gas sensor 1 is shown schematically. This has a housing which essentially consists of a protective gas pipe 3 on the measuring gas side provided with openings 2, a central sleeve part 4 and a pipe part 5. These parts are firmly connected to one another, for example by welding.
Innerhalb des Hülsenteiles 4 sind zwei Keramikformteile 6 und 7 angeordnet, zwischen denen ein keramisches Dichtelement 8 untergebracht ist, welches einen Gasdurchtritt vom Innenraum des Schutzrohres 3 zum Innenraum des Rohrteiles 5 verhindert. Die Keramikformteile 6 und 7 haltern ein das Dichtelement 8 sowie die Keramikformteile 6 und 7 durchsetzendes keramisches Sensorelement 9, dessen in Fig. 1 unteres Ende in grundsätzlich bekannter Weise als Lambda-Sonde ausgebildet ist, deren Elektroden über nicht dargestellte, im Sensorelement 9 untergebrachte elektrische Leiterbahnen mit auf dem Körper des Sensorelementes 9 an dessen anderem Ende angeordneten Kontaktflächen 10 elektrisch verbunden sind.Within the sleeve part 4, two ceramic molded parts 6 and 7 are arranged, between which a ceramic sealing element 8 is accommodated, which prevents gas passage from the interior of the protective tube 3 to the interior of the tube part 5. The ceramic molded parts 6 and 7 hold a ceramic sensor element 9 passing through the sealing element 8 and the ceramic molded parts 6 and 7, the lower end of which in FIG. 1 is designed in a generally known manner as a lambda probe, the electrodes of which are housed in the sensor element 9 via electrical electrodes, not shown Conductor tracks with contact surfaces 10 arranged on the body of the sensor element 9 at its other end are electrically connected.
Diese Kontaktflächen 10 sind elektrisch mitThese contact surfaces 10 are electrically connected
Anschlußleitungen 11 verbunden, die eine das obere Ende des Rohrteiles 5 verschließende Verschlußscheibe 12 aus elektrisch isolierendem Material durchsetzen und in die Verschlußscheibe 12 eingebettet gehaltert sind. Der elektrische Kontakt zwischen den Kontaktflächen 10 und den Anschlußleitungen 11 wird dadurch aufrechterhalten, daß die Anschlußleitungen 11 mittels keramischer AndruckkörperConnected to connecting lines 11, which pass through a sealing disc 12 which closes the upper end of the tubular part 5 and is held in the sealing disc 12 and is made of electrically insulating material. The electrical contact between the contact surfaces 10 and the connecting lines 11 is maintained in that the connecting lines 11 by means of ceramic pressure bodies
13 gegen die Kontaktflächen 10 gepreßt werden. Zu diesem Zweck sind die Andruckkörper 13, welche gemäß Fig. 2 gemeinsam einen etwa kreisförmigen Querschnitt aufweisen, innerhalb eines als Spannring ausgebildeten Federelementes13 are pressed against the contact surfaces 10. For this purpose, the pressure bodies 13, which according to FIG. 2 together have an approximately circular cross section, are within a spring element designed as a clamping ring
14 angeordnet, welches die Andruckkörper 13 mit großer Vorspannung umfaßt und gegen die zugewandten Seiten des Sensorelementes 9 spannt. Dementsprechend werden die Anschlußleitungen 11 kraftschlüssig zwischen jeweils einem Andruckkörper 13 und der zugeordneten Kontaktfläche 10 in elektrischer Verbindung mit der jeweiligen Kontaktfläche 10 festgehalten.14 arranged, which includes the pressure body 13 with great bias and tensions against the facing sides of the sensor element 9. Accordingly, the connecting lines 11 are non-positively held between a respective pressure body 13 and the associated contact surface 10 in electrical connection with the respective contact surface 10.
Zusätzlich können die Anschlußleitungen 11 am Sensorelement 9 verklebt und/oder mit den jeweiligen Kontaktflächen 10 verschweißt sein.In addition, the connecting lines 11 can be glued to the sensor element 9 and / or welded to the respective contact surfaces 10.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das spannringartige Federelement 14 auf die Andruckkörper 13 aufgeschrumpft sein. Dazu wird das Federelement 14 mit einem Untermaß bezüglich des Querschnittes der Andruckkörper 13 und des dazwischen geschalteten Sensorelementes 9 hergestellt und durch starke Erwärmung unter Ausnutzung der damit verbundenen Wärmeausdehnung des das Federelement 14 bildenden Stahlmaterials hinreichend erweitert, so daß das Federelement 14 nach Zwischenschaltung des Sensorelementes 9 sowie der Anschlußleitungen 11 zwischen die Andruckkörper 13 axial auf die Andruckkörper 13 aufgeschoben werden kann.According to a preferred embodiment of the invention, the tension ring-like spring element 14 can be shrunk onto the pressure body 13. For this purpose, the spring element 14 is manufactured with an undersize with respect to the cross section of the pressure body 13 and the sensor element 9 connected between them and sufficiently expanded by strong heating, utilizing the associated thermal expansion of the steel material forming the spring element 14, so that the spring element 14 after the sensor element 9 has been interposed and the connecting lines 11 between the pressure body 13 can be pushed axially onto the pressure body 13.
Statt dessen ist es auch möglich und vorteilhaft, den Außenumfang der Andruckkörper 13 gemäß Fig. 3 konisch auszubilden und den Innenumfang des spannringartigen Federelementes 14 entsprechend als Innenkonus auszuformen, so daß sich das Federelement 14 unter zunehmender Verspannung auf die Andruckkörper 13 aufschieben und auf diesen durch Selbsthemmung haltern läßt .Instead, it is also possible and advantageous to conically design the outer circumference of the pressure bodies 13 according to FIG. 3 and the inner circumference of the tension ring-like one To form the spring element 14 accordingly as an inner cone, so that the spring element 14 can be pushed onto the pressure body 13 with increasing tension and can be held thereon by self-locking.
Bei der Ausführungsform der Fig. 4 und 5 ist das Federelement 14 ein ringförmig geschlossenes gestanztes Scheibenteil mit einer im Querschnitt im wesentlichen H- förmigen Öffnung, derart, daß an dem scheibenförmigen Federelement nach einwärts gerichtete Lappen 15 gebildet werden. Diese Lappen 15 greifen in axiale Kanäle 16 ein, die auf den Außenseiten der Andruckkörper 13 ausgebildet sind. Dabei können die Böden der Kanäle 16 als geneigte Rampen ausgebildet sein, die von den in Fig. 5 linken Enden der Andruckkörper 13 zu deren rechten Enden hin ansteigt.In the embodiment of FIGS. 4 and 5, the spring element 14 is an annular, closed, stamped disk part with an essentially H-shaped opening in cross section, in such a way that inwardly directed tabs 15 are formed on the disk-shaped spring element. These tabs 15 engage in axial channels 16 which are formed on the outer sides of the pressure bodies 13. The bottoms of the channels 16 can be designed as inclined ramps which rise from the left ends of the pressure elements 13 in FIG. 5 to their right ends.
Wenn das scheibenförmige Federelement 14 gemäß Fig. 5 zunehmend in Richtung der Steigung der vorgenannten Rampen auf die Andruckkörper 13 axial aufgeschoben wird, werden die Lappen 15 entgegen der Aufschubrichtung weggebogen. Gleichzeitig wölbt sich das scheibenförmige Federelement 14, wobei die Konkavseite der gewölbten Scheibe in Aufschubrichtung weist. Im Ergebnis bilden damit die die Lappen 15 miteinander verbindenden Bereiche des scheibenförmigen Federelementes 14 erste Federabschnitte 14 x , während die Lappen 15 weitere Federabschnitte 14 ' % bilden, wobei die Scheibenbereiche zwischen den Federabschnitten 14' und 14 λ x auf Torsion beansprucht werden. Die auf den Böden der Kanäle 16 aufsitzenden freien Enden der Lappen 15 liegen vor der Konvexseite der vom scheibenförmigen Federelement 14 gebildeten Wölbung.If the disk-shaped spring element 14 according to FIG. 5 is increasingly pushed axially in the direction of the slope of the aforementioned ramps onto the pressure bodies 13, the tabs 15 are bent away against the direction of the pushing open. At the same time, the disc-shaped spring element 14 bulges, the concave side of the curved disc pointing in the direction of being pushed open. As a result, the areas of the disk-shaped spring element 14 connecting the tabs 15 to one another form first spring sections 14 x , while the tabs 15 form further spring sections 14 ' % , the disk areas between the spring sections 14' and 14 λ x being subjected to torsion. The free ends of the tabs 15 seated on the bottoms of the channels 16 lie in front of the convex side of the curvature formed by the disk-shaped spring element 14.
Bei entsprechender Bemessung der Lappen 15 sowie der Dicke des scheibenförmigen Federelementes 14, welches wiederum aus einem Federstahlmaterial, z.B. Inconell, gefertigt ist, werden die Andruckkörper 13 mit hohen Preßkräften gegen das Sensorelement 9 gedrängt, so daß die Anschlußleitungen 11 wiederum sicher durch Kraftschluß auf den zugeordneten Kontaktflächen 10 festgehalten werden, vgl. Fig. 5.With appropriate dimensioning of the tabs 15 and the thickness of the disk-shaped spring element 14, which in turn is made of a spring steel material, for example Inconell, the pressing bodies 13 are pressed against the sensor element 9 with high pressing forces, so that the connecting lines 11 are in turn securely held on the associated contact surfaces 10 by frictional engagement, cf. Fig. 5.
Gegebenenfalls besteht zur Erhöhung der Preßkräfte die Möglichkeit, mehrere scheibenförmige Federelemente 14 auf die Andruckkörper 13 aufzuschieben.Optionally, to increase the pressing forces, there is the possibility of pushing a plurality of disc-shaped spring elements 14 onto the pressure body 13.
Am Außenumfang des scheibenförmigen Federelementes 14 können Radialfortsätze 17 vorgesehen sein, die vorzugsweise quer zu den Lappen 15 angeordnet sind und das Federelement 14 unter elastischer Verbiegung an der Innenumfangswand des Rohrteiles 5 (vgl. Fig. 1) abzustützen vermögen. Dadurch wird einerseits eine zusätzliche Halterung des Federelementes 14 am Rohrteil 5 des Gehäuses des Gasmeßfühlers 1 und andererseits auch eine Schwingungsdämpfung für die vom Federelement 14 eingespannten Teile - Andruckkörper 13, Sensorelement 9 und Anschlußleitungen 11 - gewährleistet.Radial extensions 17 can be provided on the outer circumference of the disk-shaped spring element 14, which are preferably arranged transversely to the tabs 15 and are able to support the spring element 14 with elastic bending on the inner circumferential wall of the tubular part 5 (cf. FIG. 1). This ensures on the one hand an additional mounting of the spring element 14 on the tubular part 5 of the housing of the gas sensor 1 and on the other hand also vibration damping for the parts clamped by the spring element 14 - pressure element 13, sensor element 9 and connecting lines 11.
Das in Fig. 6 dargestellte Federelement 14 ist als ringförmig geschlossenes Drahtbügelteil mit den ersten Federabschnitten 14' und den zweiten Federabschnitten 14 x λ ausgebildet, wobei die ersten Federabschnitte 14' wiederum eine gewölbte Ebene definieren und die auf den Andruckkörpern 13 aufsitzenden Bereiche der zweiten Federabschnitte 14 ' ' vor der Konvexseite der gewölbten Ebene liegen.The spring element 14 shown in FIG. 6 is designed as an annularly closed wire bracket part with the first spring sections 14 ′ and the second spring sections 14 × λ , the first spring sections 14 ′ again defining an arched plane and the areas of the second spring sections seated on the pressing bodies 13 14 '' in front of the convex side of the curved plane.
Die Fig. 7 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei der die ersten Federabschnitte 14" wiederum nach Art von Drahtbügeln ausgebildet und die zweiten Federabschnitte 14 v in Form von Biegezungen ausgestaltet sind, deren freie Enden auf den jeweiligen Andruckkörpern 13 unter Spannung aufsitzen.FIG. 7 shows a modified embodiment in which the first spring sections 14 ″ are again designed in the manner of wire clips and the second spring sections 14 v are designed in the form of bending tongues, the free ends of which sit on the respective pressure bodies 13 under tension.
Das Federelement 14 der Fig. 8 ist als kreisscheibenförmiges Stanzteil aus Federstahlblech ausgebildet. Es besitzt eine Dicke von z.B. 4 bis 7 mm und einen kreisförmigen Außenumfang mit einem Außendurchmesser Da von beispielsweise 10,2 mm. Am Innenumfang sind zwei trapezförmige Zungen Z ausgebildet, mit denen das Federelement 14 nachfolgend anhand der Fig. 9 bis 14 beschriebene Andruckkörper gegeneinander spannt. Im übrigen ist der Innenumfang des Federelementes 14 unrund ausgebildet, wobei beispielsweise ein Innendurchmesser Dx ein Maß von 6 mm, ein Innendurchmesser D2 ein Maß von beispielsweise 6,4 mm und ein Innendurchmessern D3 ein Maß von 6,6 mm haben kann. Die unterschiedliche radiale Breite des Federelementes 14 berücksichtigt die örtlich unterschiedlichen Biege- bzw. Torsionskräf e, die an dem Federelement auftreten, wenn dieses bestimmungsgemäß zum Verspannen der Andruckkörper am Sensorelement eingesetzt wird. Bei der dargestellten Form wird das Federmaterial überall etwa gleich stark belastet . Insbesondere wird ein etwa linearer Kraftanstieg erreicht, wenn die einander zugewandten Enden der Zungen Z auseinandergedrängt werden.The spring element 14 of FIG. 8 is designed as a circular disk-shaped stamped part made of spring steel sheet. It has a thickness of, for example, 4 to 7 mm and a circular outer circumference with an outer diameter D a of, for example, 10.2 mm. Two trapezoidal tongues Z are formed on the inner circumference, with which the spring element 14 clamps the pressure body described below with reference to FIGS. 9 to 14. Otherwise, the inner circumference of the spring element 14 is of non-circular design, for example an inner diameter D x of 6 mm, an inner diameter D 2 of for example 6.4 mm and an inner diameter D 3 of 6.6 mm. The different radial width of the spring element 14 takes into account the locally different bending or torsional forces that occur on the spring element when it is used as intended for bracing the pressure elements on the sensor element. In the form shown, the spring material is loaded approximately equally everywhere. In particular, an approximately linear increase in force is achieved when the mutually facing ends of the tongues Z are pushed apart.
Das Federelement 14 der Fig. 8 wirkt mit Andruckkörpern 13 der in den Fig. 9 bis 14 dargestellten Art zusammen. Dabei wird dieser Andruckkörper jeweils paarweise - analog den Andruckkörpern 13 in den Fig. 4 und 5 - eingesetzt. Die Zungen Z des in Figur 8 dargestellten Federelements 14 entsprechen den Federabschnitten 14 ' l des Federelements 14 in den Figuren 4 bis 7.The spring element 14 of FIG. 8 interacts with pressure bodies 13 of the type shown in FIGS. 9 to 14. This pressure body is used in pairs - analogous to the pressure bodies 13 in FIGS. 4 and 5. The tongues Z of the spring element 14 shown in FIG. 8 correspond to the spring sections 14 ′ l of the spring element 14 in FIGS. 4 to 7.
Fig. 9 zeigt die dem zu halternden Sensorelement (nicht dargestellt) zugewandte Seite. Die entgegengesetztes Seite des Andruckkörpers 13 ist in Fig. 11 dargestellt. Die Fig. 13 und 14 zeigen die beiden Stirnseiten des Andruckkörpers, und die Fig. 10 und 12 zeigen Schnittbilder entsprechend den Schnittlinien X-X in Fig. 9 bzw. XII-XII in Fig. 11.9 shows the side facing the sensor element to be held (not shown). The opposite side of the pressure body 13 is shown in Fig. 11. 13 and 14 show the two end faces of the pressure body, and FIGS. 10 and 12 show sectional images corresponding to the section lines XX in FIG. 9 and XII-XII in FIG. 11, respectively.
Wie insbesondere aus den Fig. 11 und 12 ersichtlich ist, besitzt der Andruckkörper 13 auf seiner Außenseite einen axialen Kanal 16, in den das Federelement der Fig. 8 mit einer seiner Zungen Z eingreift. Der Boden des Kanals 16 besitzt an dem in den Fig. 11 und 12 linken Ende des Andruckkörpers 13 eine erste Rasterhebung 161, an die sich nach rechts eine erste Rastfläche 162 anschließt. Diese geht nach rechts in eine Rampe 163 über, an die eine weitere Rasterhebung 164 sowie eine dahinter liegende weitere Rastfläche 165 anschließen.As can be seen in particular from FIGS. 11 and 12, the pressure body 13 has on its outside an axial channel 16 into which the spring element of FIG. 8 engages with one of its tongues Z. The bottom of the channel 16 has a first raster elevation 161 at the left end of the pressing body 13 in FIGS. 11 and 12, to which a first latching surface 162 is connected to the right. This merges to the right into a ramp 163, to which a further raster elevation 164 and a further latching surface 165 lie behind.
Wenn also das Federelement 14 der Fig. 8 mit seinen Zungen Z über die erste Rasterhebung 161 hinweg auf die erste Rastfläche 162 geschoben wird, nimmt das Federelement 14 eine erste Rastlage ein. Bei weiterer Verschiebung des Federelementes 14 in den Fig. 11 und 12 nach rechts werden die Zungen ZIf the spring element 14 of FIG. 8 with its tongues Z is pushed over the first raster elevation 161 onto the first latching surface 162, the spring element 14 assumes a first latching position. With further displacement of the spring element 14 in FIGS. 11 and 12 to the right, the tongues Z
- unter zunehmender Verbiegung der Zungen sowie des gesamten Federelementes 14 - über die Rampe 163 sowie die weitere Rasterhebung 164 hinweg in eine stark verspannte Rastlage gebracht, in der die Zungen gegen die weitere Rastfläche 165 gespannt sind und das ringscheibenförmige Federelement an einer Anschlagfläche 166 des Andruckkörpers 13 unter Anschmiegung anliegt.- With increasing bending of the tongues and the entire spring element 14 - brought over the ramp 163 and the further grid elevation 164 into a strongly tensioned latching position, in which the tongues are tensioned against the further latching surface 165 and the annular disk-shaped spring element on a stop surface 166 of the pressure element 13 lies close to it.
Eine Besonderheit des in den Fig. 9 bis 14 dargestellten Andruckkörpers 13 besteht darin, daß dieser zusammen mit einem gleichartigen Andruckkörper ein zur Aufnahme des Sensorelements 9 (vgl. Fig. 1) geeignetes Maul bildet, mit dem das Sensorelement 9 zangenartig erfaßt werden kann. Hierzu besitzt der Andruckkörper 13 gemäß den Fig. 9, 10 und 12 an seinem in der Zeichnung linken Ende einen Vorsprung 171 mit einer im Querschnitt etwa halbkreisförmigen Vertiefung 172 sowie einen weiteren Vorsprung 173 mit einer zur Vertiefung 172 gegengleichen Erhebung 174.A special feature of the pressure body 13 shown in FIGS. 9 to 14 is that, together with a pressure body of the same type, it forms a mouth suitable for receiving the sensor element 9 (cf. FIG. 1), with which the sensor element 9 can be gripped like pliers. For this purpose, the pressure body 13 according to FIGS. 9, 10 and 12 has at its left end in the drawing a projection 171 with a recess 172 which is approximately semicircular in cross section and a further projection 173 with an elevation 174 opposite the recess 172.
Bei paarweise Anordnung der in den Fig. 9 bis 14 dargestellten Andruckkörper 13 nimmt die Vertiefung 172 des einen Andruckkörpers die Erhebung 174 des anderen Andruckkörpers und umgekehrt auf. Die Vorsprünge 171 und 173 mit ihren Vertiefungen 172 bzw. Erhebungen 174 bilden damit ein „Kiefergelenk", welches durch das Federelement 14 der Fig. 8 zusammengehalten wird, wenn dessen Zungen Z auf den ersten Rastflächen 162 sitzen.When the pressure bodies 13 shown in FIGS. 9 to 14 are arranged in pairs, the depression 172 of the one pressure body receives the elevation 174 of the other pressure body and vice versa. The projections 171 and 173 with their depressions 172 or elevations 174 thus form a “jaw joint” which is held together by the spring element 14 of FIG. 8 when its tongues Z are seated on the first latching surfaces 162.
Am in den Fig. 9 und 12 rechten Ende des Andruckkörpers ist ein seitlicher Vorsprung 181 angeordnet, welcher auch in den Ansichten der Fig. 13 und 14 sichtbar ist. Wenn also zwei Andruckkörper 13 der in den Fig. 9 bis 14 dargestellten Art paarweise unter Bildung des vorgenannten Kiefergelenkes angeordnet werden, ist der seitliche Vorsprung 181 jedes Andruckkörpers gegen einen gegenüberliegenden flachen Bereich ohne Vorsprung am anderen Andruckkörper 13 gerichtet .At the right end of the pressure body in FIGS. 9 and 12, a lateral projection 181 is arranged, which is also visible in the views of FIGS. 13 and 14. Thus, if two pressure bodies 13 of the type shown in FIGS. 9 to 14 are arranged in pairs to form the aforementioned jaw joint, the lateral projection 181 of each pressure body is directed against an opposite flat area without a projection on the other pressure body 13.
Zwischen den einander zugewandten Seiten (vgl. Fig. 9) der beiden Andruckkörper 13 läßt sich dann im Bereich zwischen den seitlichen Vorsprüngen 181 der beiden Andruckkörper 13 ein Sensorelement einschieben, nachdem zuvor die zu kontaktierenden Anschlußdrähte in axiale Rinnen 183, vgl. Fig. 9, eingelegt bzw. eingeschoben worden sind.A sensor element can then be inserted between the mutually facing sides (cf. FIG. 9) of the two pressure bodies 13 in the area between the lateral projections 181 of the two pressure bodies 13 after the connecting wires to be contacted have previously been inserted into axial grooves 183, cf. Fig. 9, have been inserted or inserted.
Wenn nun das Federelement 14 der Fig. 8 gegen die Anschlagfläche 166 geschoben wird, wird das zwischen den Andruckkörpern 13 gebildete und das Sensorelement aufnehmende Maul mit großer Kraft geschlossen, so daß die Anschlußdrähte gegen die entsprechenden Kontaktflächen angedrückt werden. If now the spring element 14 of FIG. 8 is pushed against the stop surface 166, that between the Pressure bodies 13 formed and the sensor element receiving mouth closed with great force, so that the connecting wires are pressed against the corresponding contact surfaces.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Gasmeßfühler (1) zur Erfassung eines Parameters einer Gaskomponente, insbesondere Lambda-Sonde oder Temperaturmeßfühler, mit einem Sensorelement (9) , mindestens einer auf dem Sensorelement angeordneten Kontaktfläche (10) sowie mit einer mit der Kontaktflache (10) elektrisch verbundenen Anschlußleitung (11) , die zwischen der Kontaktfläche (10) und mindestens einem von einem Federelement (14) gegen das Sensorelement (9) gespannten Andruckkörper (13) kraftschlüssig eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (14) ringförmig geschlossen ist und als auf die Andruckkörper (13) aufgeschrumpfter Spannring beziehungsweise Spannhülse ausgebildet ist.1.Gas sensor (1) for detecting a parameter of a gas component, in particular a lambda probe or temperature sensor, with a sensor element (9), at least one contact surface (10) arranged on the sensor element and with a connecting line electrically connected to the contact surface (10) 11) which is non-positively clamped between the contact surface (10) and at least one pressure element (13) tensioned by a spring element (14) against the sensor element (9), characterized in that the spring element (14) is closed in a ring and as on the Pressure body (13) shrunk-on clamping ring or clamping sleeve is formed.
2. Gasmeßfühler, (1) zur Erfassung eines Parameters einer Gaskomponente, insbesondere Lambda-Sonde oder Temperaturmeßfühler, mit einem Sensorelement (9) , mindestens einer auf dem Sensorelement angeordneten Kontaktfläche (10) sowie mit einer mit der Kontaktfläche (10) elektrisch verbundenen Anschlußleitung (11) , die zwischen der Kontaktfläche (10) und mindestens einem von einem Federelement (14) gegen das Sensorelement (9) gespannten Andruckkörper (13) kraftschlüssig eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (14) ringförmig geschlossen ist, daß der/die Andruckkörper (13) zumindest bereichsweise konisch ausgebildet ist/sind und daß das ringförmig geschlossene Federelement (14) auf den Konus unter Verspannung axial aufgeschoben bzw. aufschiebbar ist.2. Gas sensor, (1) for detecting a parameter of a gas component, in particular a lambda probe or temperature sensor, with a sensor element (9), at least one contact surface (10) arranged on the sensor element and with a connecting line electrically connected to the contact surface (10) (11) which are tensioned between the contact surface (10) and at least one by a spring element (14) against the sensor element (9) The pressure element (13) is clamped non-positively, characterized in that the spring element (14) is closed in a ring shape, that the pressure element (s) (13) is / are at least partially conical and that the ring-shaped closed spring element (14) is clamped onto the cone is axially pushed or slidable.
3. Gasmeßfühler (1) zur Erfassung eines Parameters einer Gaskomponente, insbesondere Lambda-Sonde oder Temperaturmeßfühler, mit einem Sensorelement (9), mindestens einer auf dem Sensorelement angeordneten Kontaktfläche (10) sowie mit einer mit der Kontaktfläche (10) elektrisch verbundenen Anschlußleitung (11) , die zwischen der Kontaktfläche (10) und mindestens einem von einem Federelement (14) gegen das Sensorelement (9) gespannten Andruckkörper (13) kraftschlüssig eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (14) mindestens einen Federabschnitt (14", Z) aufweist, der im eingespannten Zustand in eine Richtung verformt ist, die eine wesentliche Komponente parallel zur Längsachse des Sensorelements (9) aufweist .3.Gas sensor (1) for detecting a parameter of a gas component, in particular a lambda probe or temperature sensor, with a sensor element (9), at least one contact surface (10) arranged on the sensor element and with a connecting line (10) electrically connected to the contact surface (10) 11), which is clamped non-positively between the contact surface (10) and at least one pressure element (13) tensioned by a spring element (14) against the sensor element (9), characterized in that the spring element (14) has at least one spring section (14 ", Z), which is deformed in the clamped state in a direction that has an essential component parallel to the longitudinal axis of the sensor element (9).
4. Gasmeßfühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federabschnitt (14", Z) des Federelements (14) ein radial einwärts gerichteter, zungenartiger Bereich ist, der in einen axialen Kanal (16) des Andruckkörpers (13) eingreift, und daß der Federabschnitt (14", Z) des Federelements (14) im eingespannten Zustand elastisch verformt ist.4. Gas sensor according to claim 3, characterized in that the spring section (14 ", Z) of the spring element (14) is a radially inwardly directed, tongue-like area which engages in an axial channel (16) of the pressure body (13), and that the spring section (14 ", Z) of the spring element (14) is elastically deformed in the clamped state.
5. Gasmeßfühler nach Anspruch 3 oder 4 , dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (14) ringförmig geschlossen ist und im aufgespannten Zustand zwei einander etwa diametral gegenüberliegende erste Federabschnitte (14') sowie zumindest zwei weitere Federabschnitte (14") aufweist, wobei die ersten Federabschnitte eine bezüglich einer Radialachse des ringförmigen Federelements (14) gewölbte virtuelle Ebene definieren und die weiteren Federabschnitte (14") zwischen den ersten Federabschnitten (14') auf bzw. vor der Konvexseite der gewölbten Ebene angeordnet sind.5. Gas sensor according to claim 3 or 4, characterized in that the spring element (14) is closed in a ring and in the clamped state two approximately diametrically opposed first spring sections (14 ') and at least two further spring sections (14 "), the first Spring sections one with respect to one Define the radial axis of the annular spring element (14) curved virtual plane and the further spring sections (14 ") are arranged between the first spring sections (14 ') on or in front of the convex side of the curved plane.
6. Gasmeßfühler nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Federabschnitte als Federbügel ausgebildet sind.6. Gas sensor according to at least one of the preceding claims, characterized in that all spring sections are designed as spring clips.
7. Gasmeßfühler nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Federabschnitte (14") als zungenartige Teile ausgebildet sind.7. Gas sensor according to claim 5 or 6, characterized in that the further spring sections (14 ") are designed as tongue-like parts.
8. Gasmeßfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (14) als Federring in Form einer Ringscheibe mit Bereichen unterschiedlicher radialer Breite ausgebildet ist.8. Gas sensor according to one of claims 1 to 14, characterized in that the spring element (14) is designed as a spring ring in the form of an annular disc with regions of different radial widths.
9. Gasmeßfühler nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (14) als Stanzteil ausgebildet ist.9. Gas sensor according to at least one of claims 3 to 8, characterized in that the spring element (14) is designed as a stamped part.
10. Gasmeßfühler nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (14) zumindest zwei einander relativ zum Sensorelement (9) etwa diametral gegenüberliegende Andruckkörper (13) gegen das Sensorelement (9) spannt.10. Gas sensor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the spring element (14) at least two mutually relative to the sensor element (9) approximately diametrically opposed pressure body (13) against the sensor element (9).
11. Gasmeßfühler nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Andruckkörper11. Gas sensor according to at least one of the preceding claims, characterized in that each pressure body
(13) zumindest eine Anschlußleitung (11) auf einer zugeordneten Kontaktfläche (10) des Sensorelements (9) mit durch das Federelement (14) bewirktem Kraftschluß haltert . (13) holds at least one connecting line (11) on an associated contact surface (10) of the sensor element (9) with a non-positive connection caused by the spring element (14).
12. Gasmeßfühler nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest zwei Andruckkörper (13) bei auf deren eine axiale Enden aufgeschobenem Federelement (14) gegeneinander angedrückt sind und ein zu ihren anderen axialen Enden hin geöffnetes Maul zur Aufnahme des Sensorelements (9) bilden, und daß dieses Maul durch Verschiebung des Federelements in Richtung der anderen axialen Enden der Andruckkörper schließbar bzw. auf dem Sensorelement kraftschlüssig verspannbar ist.12. Gas sensor according to one of claims 10 or 11, characterized in that the at least two pressure bodies (13) are pressed against one another on their one axial ends of the spring element (14) and a mouth open to their other axial ends to accommodate the sensor element (9) form, and that this mouth can be closed by moving the spring element in the direction of the other axial ends of the pressure body or can be non-positively clamped on the sensor element.
13. Gasmeßfühler nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (14) an den einen axialen Enden der Andruckkörper (13) in eine erste Rastfläche (162) an den einen Enden und/oder bei Verschiebung in Richtung der anderen axialen Enden in eine weitere Rastfläche (165) an den letztgenannten Enden eingreift .13. Gas sensor according to at least one of claims 10 to 12, characterized in that the spring element (14) at one axial ends of the pressure body (13) in a first locking surface (162) at one end and / or upon displacement in the direction of engages other axial ends in a further locking surface (165) at the latter ends.
14. Gasmeßfühler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (14) in der weiteren Rastfläche (165) an den anderen axialen Enden der Andruckkörper (13) mit erhöhter Federspannung sitzt.14. Gas sensor according to claim 13, characterized in that the spring element (14) in the further locking surface (165) at the other axial ends of the pressure body (13) sits with increased spring tension.
15. Gasmeßfühler nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei in Axialrichtung der Andruckkörper (13) beabstandeten Rastflächen (162, 165) für das Federelement (14) an den Andruckkörpern (13) Rampen (163) angeordnet sind, derart, daß das Federelement bei axialer Verschiebung in Richtung der weiteren Rastfläche15. Gas sensor according to claim 13 or 14, characterized in that between two in the axial direction of the pressure body (13) spaced locking surfaces (162, 165) for the spring element (14) on the pressure bodies (13) ramps (163) are arranged, such that that the spring element with axial displacement in the direction of the further locking surface
(165) zunehmend verspannt wird.(165) is increasingly tense.
16. Gasmeßfühler nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastflächen (162, 165) und/oder Rampen (163) als Teilbereiche von axialen Kanälen (16) an den Andruckkörpern (13) ausgebildet sind. 16. Gas sensor according to one of claims 13 to 15, characterized in that the latching surfaces (162, 165) and / or ramps (163) are formed as partial areas of axial channels (16) on the pressure bodies (13).
17. Gasmeßfühler nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmig geschlossene Federelement (14) nach radial außen gerichtete Fortsätze (17) aufweist, die das Federelement (14) sowie die von ihr verspannten Teile (9, 11, 13) an der Innenwand eines Gehäuseteiles (5) des Gasmeßfühlers (1) durch Klemmung haltern und/oder schwingungsgedämpft abstützen.17. Gas sensor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the annularly closed spring element (14) has radially outwardly directed extensions (17) which the spring element (14) and the parts braced by it (9, 11, 13) Hold on the inner wall of a housing part (5) of the gas sensor (1) by clamping and / or support it with vibration damping.
18. Gasmeßfühler nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Federelemente (14) parallel nach Art eines Federpaketes angeordnet sind. 18. Gas sensor according to at least one of the preceding claims, characterized in that two or more spring elements (14) are arranged in parallel in the manner of a spring assembly.
EP02748608A 2001-07-06 2002-07-04 Gas sensor Withdrawn EP1407256A2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10132826A DE10132826C1 (en) 2001-07-06 2001-07-06 Gas sensor
DE10132826 2001-07-06
PCT/DE2002/002440 WO2003005009A2 (en) 2001-07-06 2002-07-04 Gas sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1407256A2 true EP1407256A2 (en) 2004-04-14

Family

ID=7690856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP02748608A Withdrawn EP1407256A2 (en) 2001-07-06 2002-07-04 Gas sensor

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7191640B2 (en)
EP (1) EP1407256A2 (en)
JP (1) JP4411065B2 (en)
KR (1) KR100927809B1 (en)
DE (1) DE10132826C1 (en)
WO (1) WO2003005009A2 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10234266B4 (en) * 2002-07-27 2006-07-20 Robert Bosch Gmbh Gas sensor
WO2004086023A1 (en) * 2003-03-27 2004-10-07 Robert Bosch Gmbh Sensor
DE10361749A1 (en) * 2003-12-29 2005-07-28 Robert Bosch Gmbh Gas sensor for determining physical properties (e.g. lambda probe) has an insulation seal with a ceramic mantle lining the housing and an insulation packing enclosing the sensor element and sealing the mantle
DE102004027510A1 (en) * 2004-06-04 2005-12-22 Robert Bosch Gmbh Contact holder for producing a Klemmkontaktierung
DE102005060275B4 (en) * 2005-12-16 2018-11-08 Robert Bosch Gmbh Gas sensor for determining a physical property of a sample gas
US20090066353A1 (en) * 2007-08-29 2009-03-12 Heetronix Probe assemblies and methods for housing and providing electrical contact to planar or chip-type sensors and heaters
US7798855B2 (en) * 2007-12-14 2010-09-21 Caterpillar Inc Connector for sensor assembly
JP2012141180A (en) * 2010-12-28 2012-07-26 Ngk Spark Plug Co Ltd Sensor
US8764289B2 (en) * 2011-12-21 2014-07-01 Unison Industries, Llc Expandable/retractable thermocouple
US9541533B2 (en) * 2013-02-08 2017-01-10 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Gas sensor
DE102018004075A1 (en) * 2018-05-22 2019-11-28 Erwin Quarder Systemtechnik Gmbh Temperature sensor unit

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5246562A (en) * 1990-10-26 1993-09-21 Robert Bosch Gmbh Gas measurement sensor, especially for determining oxygen concentration in exhaust gases of internal combustion engines
JP3625627B2 (en) 1996-10-14 2005-03-02 日本特殊陶業株式会社 Ceramic applied electronic device used under high temperature and manufacturing method thereof
DE19740363A1 (en) * 1997-09-13 1999-03-18 Bosch Gmbh Robert Lambda probe gas sensor for detecting substances in motor vehicle exhaust gas
DE19827542A1 (en) * 1998-06-20 1999-12-23 Bosch Gmbh Robert High temperature terminal making connection with pads on planar component
DE19833861B4 (en) * 1998-07-28 2008-06-26 Robert Bosch Gmbh Gas sensor
DE10028909A1 (en) * 2000-06-10 2001-12-20 Bosch Gmbh Robert Gas sensor used for determining concentration and temperature of exhaust gas component of IC engine comprises guiding element arranged in recess of contact holder facing contact surface of sensor element

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO03005009A3 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR100927809B1 (en) 2009-11-23
WO2003005009A3 (en) 2003-08-07
US7191640B2 (en) 2007-03-20
KR20030023773A (en) 2003-03-19
JP2004521361A (en) 2004-07-15
JP4411065B2 (en) 2010-02-10
WO2003005009A2 (en) 2003-01-16
US20040025565A1 (en) 2004-02-12
DE10132826C1 (en) 2003-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2187041B1 (en) Fuel injection system
EP1778988B1 (en) Ball joint
DE19728370A1 (en) Cable bushing sealing device for at least one connecting cable esp. of gas sensor
DE10132826C1 (en) Gas sensor
WO2009109484A1 (en) Clamp fitting for a hose end
EP1505330B1 (en) Pipe clamp
EP0817961B1 (en) Sealing device for gas sensor
DE19829379C2 (en) Vibration sensor with a pressure sleeve
DE4444550A1 (en) Device for connecting two tubular line parts
EP0993596B1 (en) Vibration pickup with pressure sheath
WO1999014583A1 (en) Gas sensor
DE19833861B4 (en) Gas sensor
EP1834342A1 (en) Device for inserting a power supply cable
EP3621159A1 (en) Battery terminal
WO2005119240A1 (en) Contact holder for establishing a clamping contact
DE102005001453A1 (en) Fitting device for sensor in internal combustion engine facility, has base for receiving sensor, is positioned in opening of heat shield of engine facility
DE3907067C2 (en)
DE10016247B4 (en) Injection valve with a sealing membrane
WO2002021093A1 (en) Vibration sensor for fixing directly or indirectly to a vibrating component
DE102007018000A1 (en) Sensor housing and ceramic form unit interconnection for gas sensor, has inner body held at ring shoulder that is formed at stopper in transition for pipe section of protective pipe
DE2063097B1 (en) Longitudinally split cable sleeve with cable clamp
DE202008006653U1 (en) Plug-in pipe connection
DE10225896A1 (en) probe
DE19752281A1 (en) Clip holding two sections of automotive exhaust pipe together
DE102020124183A1 (en) Connection device for connecting a pipe with an outer peripheral bump and assembly method

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20040209

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: PESCH, ANDREAS

Inventor name: WILDE, JUERGEN

Inventor name: WEYL, HELMUT

Inventor name: BLUEMMEL, DIRK

17Q First examination report despatched

Effective date: 20070730

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20130201