WO2008125404A1 - Gas sensor for determining a physical property of a measurement gas - Google Patents

Gas sensor for determining a physical property of a measurement gas Download PDF

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WO2008125404A1
WO2008125404A1 PCT/EP2008/052907 EP2008052907W WO2008125404A1 WO 2008125404 A1 WO2008125404 A1 WO 2008125404A1 EP 2008052907 W EP2008052907 W EP 2008052907W WO 2008125404 A1 WO2008125404 A1 WO 2008125404A1
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WO
WIPO (PCT)
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gas
sensor
sensor housing
gas sensor
sensor element
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/052907
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German (de)
French (fr)
Inventor
Georg Rixecker
Andreas Opp
Benjamin Hagemann
Christoph Treutler
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403—Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
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    • G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
    • G01N27/4071—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases using sensor elements of laminated structure

Definitions

  • the invention is based on a gas sensor for determining a physical property of a measurement gas, in particular the concentration of at least one gas component or the temperature in the measurement gas, according to the preamble of claim 1.
  • the housing consists of a hollow housing body with a mounting sleeve and a mounting thread and a welded on the side facing away from the mounting thread side of the mounting body protective sleeve, in the end a cable gland is pressed.
  • the sensor element is located with a center portion in the mounting body and projects in each case with a measuring gas side end portion and a connection-side end portion of the housing.
  • the middle section is fixed in a gas-tight manner in the housing body by ceramic molded parts as well as by a sealing element.
  • the measuring gas side end portion is enclosed by a protective tube attached to the housing body, while the connection-side end portion is surrounded by the protective sleeve.
  • connection-side end portion there are contact surfaces for contacting the sensor element, via which the sensor element is connected by means of a contacting device to a connection cable inserted into the protective sleeve through the cable bushing.
  • the contacting device has a plurality of contact lugs which respectively rest on one of the contact surfaces and are pressed onto the contact surfaces by two pressure bodies arranged on opposite sides of the end portion. The pressure bodies are compressed by a spring element, so that between the contact lugs and the contact surfaces a frictional connection is made.
  • the cable-side end portions of the contact lugs are connected within the cable bushing by means of a crimp connection, each with an electrical conductor of the connecting cable.
  • the gas sensor according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that is protected by the inclusion of the contact area between the sensor element and connecting cable in a produced by melting or pouring, the snug against the inner wall of the sensor housing seal the contact area against any access of gas and any Meßgasaustritt is prevented via the sensor housing.
  • the sealing body takes over the task of holding and sealing the sensor element in the sensor housing and secures the contact point against destruction by acting on the connection cable tensile or bending forces.
  • the contact between the conductor and sensor element is cohesively and is preferably made by brazing, gap or resistance welding.
  • This Kunststoffmaschinesart results in conjunction with the easily assembled by a pre-assembly of sensor element and connecting cable, which can be easily installed in the sensor housing and cast or melted therein.
  • the total manufacturing costs for the gas sensor are lowered significantly.
  • the housing in addition to the sealing body enclosing the receiving portion nor an axially adjacent thereto support portion which encloses the connection cable on a defined length of cable. This ensures stabilization of the connection cable and fixation of the metal sheath line against axial displacement, which is reinforced by introduced into the support portion, point or circumferential welds or indentations.
  • the housing is a metal tube, preferably a stainless steel tube, and the mounting portion of the sensor housing is through
  • Crimping of the over the connecting cable extending pipe area made.
  • the by crimping preferably star-shaped axially extending lamellae, their number For example, is three or four, give a very good rigidity of the support portion of the housing and improved heat dissipation. Occasionally, the crimping to form only a single blade is sufficient. Basically, the number of slats is not crucial. Due to the crimping can be dispensed with an additional mechanical fixation of the metal sheathed cable.
  • At least the led out of the sensor housing end portion of the connecting cable is formed as known per se metal sheathed cable. Since metal sheathed cables are resistant to high temperatures with a temperature resistance> 800 ° C and sufficiently flexible to meet the demands made by the installation space of the gas sensor to the cable outlet, the use of metal sheathed cable production is considerably simplified manufacturing technology, since no additional temperature protection measures are taken for the connection cable have to.
  • an adapter made of elastic material is pushed onto the metal sheath line, on the one hand enclosing a line section of the metal sheath line and on the other hand supported on the sensor housing and the latter closes.
  • the adapter section encompassing the metal sheath line is designed significantly longer than the adapter section supporting the sensor housing.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a gas sensor in the protective tube drawn off from the measuring gas side end section of the sensor element
  • FIG. 2 shows a longitudinal section of the gas sensor completed in FIG. 1 with a protective tube
  • Fig. 3 is a perspective view of a gas sensor without protective tube according to a second
  • Fig. 4 is a longitudinal section of the gas sensor in Fig. 3
  • Fig. 5 is a section along the line V - V in Fig. 4
  • Fig. 6 is a perspective view of a gas sensor without protective tube according to a third
  • FIG. 8 shows a perspective view of a gas sensor with an inner protective tube formed on the sensor housing according to a fourth exemplary embodiment
  • FIG. 9 shows a longitudinal section of the gas sensor in FIG. 8, FIG.
  • FIG. 10 is a side view of a gas sensor according to a fifth embodiment, partially in section,
  • FIG. 11 is an enlarged side view of an adapter in the gas sensor in FIG. 10
  • FIG. 12 is a perspective view of the adapter in FIG. 11
  • FIG. 13 is a perspective view of an adapter according to another embodiment
  • FIG. 14 is a longitudinal section of the adapter in FIG 13.
  • the gas sensor shown in perspective in FIG. 1 and in section in FIG. 2 for determining a physical property of a measurement gas, in particular the concentration of at least one gas component or the temperature in the measurement gas is for example a lambda probe for measuring the oxygen concentration in the exhaust gas of an internal combustion engine.
  • the gas sensor may also be designed for measuring the concentration of nitrogen oxides in the exhaust gas or for measuring the temperature in the exhaust gas.
  • the gas sensor has a sensor housing 11, a sensor element 12 and a connecting cable with a plurality of insulated electrical conductors 14, which is shown with a sensor-side end section.
  • the sensor element 12 projecting from the sensor housing 11 with a measuring gas side end section 121 carries contact surfaces on its connection side end section 122 facing away from it, to which the electrical conductors 14 are contacted.
  • the sensor element 12 is connected to a control device, not shown here.
  • gas passage holes 16 are present, so that the protective tube 15 flowing around measuring gas can reach the measuring gas side end portion 121 of the sensor element 12.
  • the sensor housing 11 has a hollow cylindrical receiving portion 111 for the sensor element 12 and a hollow support portion 112 for the sensor-side end portion of the connecting cable, which on the turned away from the protective tube 15 end of the Aufhahmeabterrorisms 111 from the Aufhahmeabêt 111 integrally axially continues and tapers conically towards its free end and cylindrically expires.
  • connection cable leading out of the sensor housing 11 or leading into the sensor housing 11, which is shown exclusively in FIG. 2 and can be seen in section in section, is designed as a so-called metal sheath line 17.
  • metal sheath line 17 which is known per se in terms of its structure, the wire-shaped conductors 14 are surrounded on all sides by good insulating mineral powder 18 and pressed into a tubular metal sheath 19 of oxidation- and corrosion-resistant material (FIG. 2).
  • the connection cable is in the course behind the metal sheath line 17 designed as a conventional motor vehicle wiring harness.
  • Metal sheathed cable 17 to the motor vehicle wiring harness by means of a plug or other, conventional, electrical connection technology.
  • the control unit is connected to the motor vehicle wiring harness.
  • one of the electrical conductors 14 is in each case contacted with a contact surface on the connection-side end section 122 of the sensor element 12.
  • the contacting takes place by a cohesive connection, which is produced by brazing or resistance welding.
  • the connection between the metal sheath line 17 and the sensor element 12 is gas-tight and mechanically resistant to tension.
  • the contact area between the contact surfaces on the sensor element 12 and the electrical conductors 14 and the end portions of sensor element 12 and metal sheath line 17 facing each other at the contact area are melted or cast into a high-temperature-resistant sealing body 20 which fills the entire receiving section 111 of the sensor housing 11.
  • the sealing body 20 As a material for the sealing body 20, a glass or a glass ceramic is used, wherein the glass ceramic has the advantage of a relation to the melting temperature increased, maximum operating temperature. Alternatively, a hydraulically setting potting compound can be used.
  • the metal sheath line 17 can still be fixed by a circumferential weld or multiple punctiform welds, which are introduced into the support portion 112 of the sensor housing 11.
  • indentations can also be made in the holding section 112, which press into the metal casing 19 of the metal sheath line 17 in a form-fitting manner.
  • the sensor housing 11 is designed as a metal turned part, in which the hollow Aufhahmeabêt 111 and the hollow support portion 112 are rotated with respect to the Aufhahmeabrough 111 reduced inner diameter.
  • the holding portion 112 is turned off to a reduced outer diameter with respect to the outer diameter of the receiving portion 111, wherein an elongated, conical transition is provided.
  • a mounting flange 113 with a conical seal seat 113a is turned on the sensor housing 11.
  • the protective tube 15 is pushed with the projecting beyond the end of the inner protective tube 151 end of the outer protective tube 152 and welded thereto.
  • the assembly of the gas sensor is carried out in such a way that the conductors 14 are contacted on the contact surfaces of the sensor element 12 and the metal sheath line 17 is retracted with sensor element 12 from the open end of the receiving portion 111 until the end position to be seen in Fig. 2 is reached.
  • a glass or a glass ceramic is introduced as a powder or as Pressimg. By heating the assembly in a furnace process, the glass or glass ceramic is melted.
  • the seal body 20 formed by the melt completely encloses the end portion 171 of the metal sheath line 17, the contact portion between the conductor 14 and the sensor element 12 and the entire sensor element 12 including the measuring-gas-side end portion 121 protruding from the sensor housing 11 within the accommodating portion 111 of the sensor housing 11.
  • the double protection tube 15 composed of the protective tubes 151, 152 is pushed onto the free end of the sensor housing 11 in the manner shown in FIG. 2 and welded onto the end section of the sensor housing 11.
  • the embodiment of the gas sensor shown in perspective in FIG. 3 and in longitudinal section in FIG. 4 differs from the previously described gas sensor in that the sensor housing 11 is not a rotary part but a metal tube, preferably a stainless steel tube, and the holder section 112 of the sensor housing 11 thereby that is made over the
  • Metal sheath line 17 extending portion of the metal tube is formed behind the seal body 20 by star-shaped crimping this pipe portion.
  • the stainless steel tube has, for example, an outer diameter of about 8 to 12 mm and a wall thickness of 0.3 to 0.7 mm and is a commercially available semi-finished product. As mentioned above, the connected assembly of sensor element 12 and metal sheath line 17 is inserted into the metal tube here as well. Then that will be
  • Metal tube crimped in his the metal sheath line 17 covering area To define the onset of crimping, an auxiliary tool can be inserted from the front of the metal tube Form of an additional tube in the non-deforming, the receiving portion 111 of the sensor housing 11 forming part of the metal tube are introduced, which is then removed again. After crimping the tube end, the glass or the glass ceramic is filled in the front region of the metal tube (eg as powder).
  • a Glaspulver- or Glaslotpresslings either as a part with a recess for the
  • a circumferential bead 21 is embossed, which is a stop for a disc 22 of metal (Fig. 7) forms, at which the
  • This disc 22 is an assembly aid and serves on the one hand as a rear conclusion for the Glaseinschmelzung and on the other hand for positioning the metal sheath line 17 during the furnace process and as a definition aid in the production of the crimping on the metal tube.
  • the metal disc 22 is placed and fixed in the pre-assembly on the metal sheath line 17, and the assembly of sensor element 12 and metal sheath line 17 is in the
  • the sensor housing 11 is a deep-drawn part, on which the inner protective tube 151 of the protective tube 15 is already formed with an outer diameter reduced with respect to the outer diameter of the receiving section 111.
  • the present in the transition from receiving portion 111 to the inner protective tube 151 oblique shoulder 23 forms a stop for a cover plate 24 made of ceramic, which surrounds the sensor element 12 and can be pre-assembled on this already.
  • the assembly of sensor element 12 and with these connected metal sheath line 17 is inserted from the remote from the inner protective tube 151, the open end of the deep-drawn part until the cover 24 abuts the transition shoulder 23.
  • FIG. 10 an embodiment of a gas sensor is shown in side view and partially in section, in which the contacting of the electrical conductors 14 on the contact surfaces on the connection-side end portion 122 of the sensor element 12 is made in a conventional manner non-positively.
  • the known contacting device 25 used here has two ceramic pressing bodies 26, 27 located on opposite sides of the end section 122, which press the conductors 14 onto the contact surfaces on the sensor element 12.
  • the pressure bodies 26, 27 are compressed by a spring element 28, so that between the conductors 14 and the contact surfaces a frictional connection is made.
  • the contacting device 25, together with the connection-side end section 122 of the sensor element 12, is surrounded by a metallic protective sleeve 29, which is welded onto the sensor housing 11.
  • the mounting flange 113 and beyond a mounting thread 114 is provided for installation of the gas sensor, and the sensor housing 11 Meßgashow turn the double protection tube 15 with inner and outer protective tube 151, 152 and gas passage holes 16 is placed.
  • the adapter 30 is on the one hand gas-tight connected to the metal jacket 19 of the metal sheath line 17 and on the other hand tensile strength fixed to the sensor housing 11.
  • the adapter 30 is shown in a longitudinal section in FIG. 10, in a side view in FIG. 11 and in a perspective view in FIG. 12. It has a base body 301 and two facing away from each other end faces of the base body 301 from the base body 301, axial hollow nozzle 302, 303, which are integral with the base body 301.
  • the outer diameter of the base body 301 is adapted to the inner diameter of the reduced diameter end portion 291 of the protective sleeve 29.
  • Each hollow pipe 302, 303 tapers conically, starting from the outer shell of the base body 301, and merges into a thin-walled hollow cylinder section 302a or 303a.
  • the metal sheath line 17 cross-section of the adapter 30 is thus significantly longer than the section formed by the base body 301 of the adapter 30, which is supported on the protective sleeve 29.
  • the adapter section engaging over the metal sheath line 17 is approximately 3.5 times the adapter section supporting the protective sleeve 29.
  • the hollow nozzle 302 facing the sensor element 12 is connected in a gas-tight manner to the metal jacket 19 of the metal sheathed cable 17 by means of a circumferential weld seam 31.
  • the weld seam 31 prevents slippage of the adapter 30 on the metal sheath line 17.
  • the hollow stub 303 facing away from the sensor element 12 unfolds due to the elasticity of the sheath
  • Adapter material has a damping effect, which relieves the metal sheath line 17.
  • the adapter 30 is fixed with its base body 301 to the protective sleeve 29 by a circumferential weld 32.
  • an adapter 33 instead of the adapter 30 shown in FIGS. 10, 11 and 12, it is also possible to use an adapter 33, as shown in FIG. 13 in perspective and in FIG. 14 in longitudinal section.
  • the also consisting of elastic material adapter 33 is deep-drawn and has a hollow cylindrical central portion 331 for sliding onto the metal sheath line 17 and an integral with this flange 332 with an arcuate radial portion 332a and a parallel to the central portion 331 extending cylinder portion 332b.
  • the middle part 331 is by means of a circumferential
  • this adapter 33 is capable of elastically absorbing and damping mechanical loads.
  • the metal jacket 19 of the metal sheath line 17 is not damaged, since during brazing only a local alloy, which is located in a near-surface region, does not penetrate deeply into the metal structure.
  • the metal sheath line 17 immediately encompassing, formed by the central portion 331 adapter section is significantly longer than the sleeve 29 on the protective support, formed by the flange 33 adapter portion.
  • the aspect ratio is about 3: 1.

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Abstract

The invention relates to a gas sensor for determining a physical property of a measurement gas, in particular the concentration of at least one gas component or the temperature in the measurement gas. Said gas sensor comprises a sensor element (12), a sensor housing (11) that houses the sensor element (12) at least in parts, and a connection cable that leads from the sensor housing (11) in an axial manner, said connection cable comprising at least one electric conductor (14) that makes contact with said sensor element (12). The aim of the invention is to provide an easy to produce and assemble fitting of the connection of the sensor element (12) and connection cable, that is also economical. As a result, the contact area between the sensor element (12) and the at least one electric conductor (14) and the end sections of the sensor element (12) and the connection cable in the contact area are hermetically surrounded in a glass or glass ceramic sealing body (20) that adapts to the inner wall of the sensor housing (11).

Description

Beschreibung description
Titeltitle
Gassensor zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines MessgasesGas sensor for determining a physical property of a sample gas
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Gassensor zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Messgases, insbesondere der Konzentration mindestens einer Gaskomponente oder der Temperatur im Messgas, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention is based on a gas sensor for determining a physical property of a measurement gas, in particular the concentration of at least one gas component or the temperature in the measurement gas, according to the preamble of claim 1.
Bei einem bekannten Gassensor, auch Gasmessfühler genannt (DE 102 34 266 Al), besteht das Gehäuse aus einem hohlen Gehäusekörper mit einem Montagesechskant und einem Montagegewinde und einer auf der vom Montagegewinde abgekehrten Seite des Montagekörpers aufgeschweißten Schutzhülse, in die endseitig eine Kabeldurchführung eingepresst ist. Das Sensorelement liegt mit einem Mittenabschnitt im Montagekörper ein und ragt jeweils mit einem messgasseitigen Endabschnitt und einem anschlussseitigen Endabschnitt aus dem Gehäuse heraus. Der Mittenabschnitt ist durch keramische Formteile sowie durch ein Dichtelement gasdicht im Gehäusekörper fixiert. Der messgasseitige Endabschnitt ist von einem am Gehäusekörper befestigten Schutzrohr umschlossen, während der anschlussseitige Endabschnitt von der Schutzhülse umgeben ist. Am anschlussseitigen Endabschnitt sind Kontaktflächen zur Kontaktierung des Sensorelements vorhanden, über die das Sensorelement mittels einer Kontaktiervorrichtung an ein durch die Kabeldurchführung in die Schutzhülse eingeführtes Anschlusskabel angeschlossen ist. Die Kontaktiervorrichtung weist hierzu mehrere Kontaktfahnen auf, die jeweils auf einer der Kontaktflächen aufliegen und von zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Endabschnitts angeordneten Andruckkörpern auf die Kontaktflächen aufgepresst werden. Die Andruckkörper werden durch ein Federelement zusammengedrückt, so dass zwischen den Kontaktfahnen und den Kontaktflächen eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt ist. Die kabelseitigen Endabschnitte der Kontaktfahnen sind innerhalb der Kabeldurchführung mittels einer Crimpverbindung mit jeweils einem elektrischen Leiter des Anschlusskabels verbunden. Bei einem ebenfalls bekannten Gassensor (DE 198 33 863 Al) weist die Kabeldurchführung eine die ummantelten elektrischen Leiter des Anschlusskabels stützende, glasfasergefüllte PTFE-Tülle und einen an das Ende der metallischen Schutzhülse dicht anschließenden, gewellten Formschlauch aus PTFE-Material auf. Das über die PTFE-Tülle gezogene Ende des PTFE-Formschlauchs ist durch eine auf das Ende der Schutzhülse aufgesetzte Crimphülse dicht eingeklemmt. Der über eine begrenzte Länge des Anschlusskabels sich erstreckende Formschlauch umhüllt die flexiblen, ummantelten Leiter des Anschlusskabels und ein flexibles Füllmaterial, in dem diese Leiter einliegen. Am Ende ist der Formschlauch durch einen Dichtungsstopfen abgeschlossen. Die ummantelten Leiter sind durch den Dichtungsstopfen geführt und der Formschlauch mittels einer Crimphülse auf den Dichtungsstopfen gepresst.In a known gas sensor, also called gas sensor (DE 102 34 266 Al), the housing consists of a hollow housing body with a mounting sleeve and a mounting thread and a welded on the side facing away from the mounting thread side of the mounting body protective sleeve, in the end a cable gland is pressed. The sensor element is located with a center portion in the mounting body and projects in each case with a measuring gas side end portion and a connection-side end portion of the housing. The middle section is fixed in a gas-tight manner in the housing body by ceramic molded parts as well as by a sealing element. The measuring gas side end portion is enclosed by a protective tube attached to the housing body, while the connection-side end portion is surrounded by the protective sleeve. At the connection-side end portion there are contact surfaces for contacting the sensor element, via which the sensor element is connected by means of a contacting device to a connection cable inserted into the protective sleeve through the cable bushing. For this purpose, the contacting device has a plurality of contact lugs which respectively rest on one of the contact surfaces and are pressed onto the contact surfaces by two pressure bodies arranged on opposite sides of the end portion. The pressure bodies are compressed by a spring element, so that between the contact lugs and the contact surfaces a frictional connection is made. The cable-side end portions of the contact lugs are connected within the cable bushing by means of a crimp connection, each with an electrical conductor of the connecting cable. In a gas sensor also known (DE 198 33 863 Al), the cable gland on the sheathed electrical conductor of the connecting cable supporting, glass fiber filled PTFE spout and a tightly adjoining the end of the metallic protective sleeve, corrugated molding tube made of PTFE material. The end of the PTFE molded hose drawn over the PTFE grommet is tightly clamped by a crimp sleeve attached to the end of the protective sleeve. The over a limited length of the connecting cable extending molding tube envelops the flexible, sheathed Conductor of the connection cable and a flexible filling material in which these conductors einliegen. At the end of the molding tube is completed by a sealing plug. The sheathed conductors are passed through the sealing plug and the molding tube is pressed by means of a crimp on the sealing plug.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der erfindungsgemäße Gassensor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass durch das Einschließen des Kontaktbereichs zwischen Sensorelement und Anschlusskabel in einen durch Einschmelzen oder Eingießen hergestellten, sich an die Innenwand des Sensorgehäuses anschmiegenden Dichtungskörper der Kontaktbereich gegen jeglichen Gaszutritt geschützt ist und auch jeglicher Messgasaustritt über das Sensorgehäuse unterbunden ist. Zusätzlich übernimmt der Dichtungskörper die Aufgabe der Halterung und Abdichtung des Sensorelements im Sensorgehäuse und sichert die Kontaktstelle gegen Zerstörung durch am Anschlusskabel angreifende Zug- oder Biegekräfte.The gas sensor according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that is protected by the inclusion of the contact area between the sensor element and connecting cable in a produced by melting or pouring, the snug against the inner wall of the sensor housing seal the contact area against any access of gas and any Meßgasaustritt is prevented via the sensor housing. In addition, the sealing body takes over the task of holding and sealing the sensor element in the sensor housing and secures the contact point against destruction by acting on the connection cable tensile or bending forces.
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Gassensors möglich.The measures listed in the further claims advantageous refinements and improvements of the claim 1 gas sensor are possible.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Kontaktierung zwischen Leiter und Sensorelement stoffschlüssig und wird vorzugsweise durch Hartlöten, Spalt- oder Widerstandsschweißen hergestellt. Diese Kontaktierungsart ergibt in Verbindung mit dem durch eine einfach zu montierende Vormontage-Baugruppe von Sensorelement und Anschlusskabel, die montagefreundlich in das Sensorgehäuse eingebracht und darin eingegossen oder eingeschmolzen werden kann. Damit werden insgesamt die Fertigungskosten für den Gassensor sehr deutlich gesenkt.According to an advantageous embodiment of the invention, the contact between the conductor and sensor element is cohesively and is preferably made by brazing, gap or resistance welding. This Kontaktierungsart results in conjunction with the easily assembled by a pre-assembly of sensor element and connecting cable, which can be easily installed in the sensor housing and cast or melted therein. Thus, the total manufacturing costs for the gas sensor are lowered significantly.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Gehäuse zusätzlich zu seinem den Dichtungskörper umschließenden Aufnahmeabschnitt noch einen sich daran axial anschließenden Halterungsabschnitt auf, der das Anschlusskabel auf einer definierten Leitungslänge umschließt. Dieser sorgt für eine Stabilisierung des Anschlusskabels und Fixierung der Metallmantelleitung gegen axiales Verschiebe, was noch durch in den Halterungsabschnitt eingebrachte, punktförmige oder umlaufende Schweißungen oder Einprägungen verstärkt wird.According to an advantageous embodiment of the invention, the housing in addition to the sealing body enclosing the receiving portion nor an axially adjacent thereto support portion which encloses the connection cable on a defined length of cable. This ensures stabilization of the connection cable and fixation of the metal sheath line against axial displacement, which is reinforced by introduced into the support portion, point or circumferential welds or indentations.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse ein Metallrohr, vorzugsweise ein Edelstahlrohr, und der Halterungsabschnitt des Sensorgehäuses ist durchAccording to an advantageous embodiment of the invention, the housing is a metal tube, preferably a stainless steel tube, and the mounting portion of the sensor housing is through
Vercrimpen des über das Anschlusskabel sich erstreckenden Rohrbereichs hergestellt. Die durch das Vercrimpen vorzugsweise sternförmig ausgeformten, sich axial erstreckenden Lamellen, deren Zahl z.B. drei oder vier beträgt, ergeben eine sehr gute Steifigkeit des Halterungsabschnittes des Gehäuses und eine verbesserte Wärmeabstrahlung. Mitunter ist auch die Vercrimpung unter Ausbildung von nur einer einzigen Lamelle ausreichend. Grundsätzlich ist die Zahl der Lamellen nicht entscheidend. Aufgrund der Vercrimpung kann auf eine zusätzliche mechanische Fixierung der Metallmantelleitung verzichtet werden. Die Verwendung eines Rohrs, das als Halbzeug in unterschiedlichstenCrimping of the over the connecting cable extending pipe area made. The by crimping preferably star-shaped axially extending lamellae, their number For example, is three or four, give a very good rigidity of the support portion of the housing and improved heat dissipation. Occasionally, the crimping to form only a single blade is sufficient. Basically, the number of slats is not crucial. Due to the crimping can be dispensed with an additional mechanical fixation of the metal sheathed cable. The use of a tube, which is used as a semi-finished product in a wide variety of
Abmessungen zur Verfügung steht, ersetzt die übliche Anfertigung des Sensorgehäuses als Drehteil und hilft, Fertigungskosten einzusparen.Dimensions available replaces the usual manufacture of the sensor housing as a turned part and helps to save on manufacturing costs.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zumindest der aus dem Sensorgehäuse herausgeführte Endabschnitt des Anschlusskabels als an sich bekannte Metallmantelleitung ausgebildet. Da Metallmantelleitungen hochtemperaturfest mit einer Temperaturbeständigkeit >800°C und ausreichend biegsam sind, um den vom Einbauraum des Gassensors an den Kabelabgang gestellten Forderungen zu genügen, wird durch den Einsatz der Metallmantelleitung der Kabelabgang fertigungstechnisch wesentlich vereinfacht, da keine zusätzlichen Temperaturschutzmaßnahmen für das Anschlusskabel getroffen werden müssen.According to a preferred embodiment of the invention, at least the led out of the sensor housing end portion of the connecting cable is formed as known per se metal sheathed cable. Since metal sheathed cables are resistant to high temperatures with a temperature resistance> 800 ° C and sufficiently flexible to meet the demands made by the installation space of the gas sensor to the cable outlet, the use of metal sheathed cable production is considerably simplified manufacturing technology, since no additional temperature protection measures are taken for the connection cable have to.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist auf die Metallmantelleitung ein Adapter aus elastischem Material aufgeschoben, der einerseits einen Leitungsabschnitt der Metallmantelleitung umschließt und sich andererseits am Sensorgehäuse abstützt und letzteres verschließt. Der die Metallmantelleitung umgreifende Adapterabschnitt ist dabei deutlich länger ausgeführt, als der am Sensorgehäuse sich abstützende Adapterabschnitt. Durch diesen solchermaßen ausgelegten Adapter wird eine Last auf der Metallmantelleitung über eine große Fläche aufgebracht und damit die Metallmantelleitung resistenter gegenüber mechanischer Belastung. Durch Verschweißen des Adapters innen auf der Metallmantelleitung und außen am Sensorgehäuse mit jeweils einer umlaufenden Schweißnaht wird einerseits mit der inneren Schweißnaht eineAccording to an advantageous embodiment of the invention, an adapter made of elastic material is pushed onto the metal sheath line, on the one hand enclosing a line section of the metal sheath line and on the other hand supported on the sensor housing and the latter closes. The adapter section encompassing the metal sheath line is designed significantly longer than the adapter section supporting the sensor housing. By thus designed adapter a load on the metal sheathed cable is applied over a large area and thus the metal sheath line more resistant to mechanical stress. By welding the adapter on the inside of the metal sheath line and on the outside of the sensor housing, each with a circumferential weld seam, the inner weld seam becomes on the one hand
Gasdichtheit und andererseits mit der äußeren Schweißnaht eine stabile Befestigung des Adapters im Sensorgehäuse erzielt. Mit der inneren Schweißnaht wird zugleich der Adapter gegenüber Relatiwerschieben zur Metallmantelleitung gesichert.Gas tightness and on the other hand achieved with the outer weld a stable attachment of the adapter in the sensor housing. At the same time, the adapter is secured to the metal sheath line with respect to the relative weld with the inner weld seam.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail in the following description with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings. Show it:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Gassensors bei vom messgasseitigen Endabschnitt des Sensorelements abgezogenem Schutzrohr, Fig. 2 einen Längsschnitt des mit einem Schutzrohr vervollständigten Gassensors in Fig. 1 , Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Gassensors ohne Schutzrohr gemäß einem zweiten1 shows a perspective view of a gas sensor in the protective tube drawn off from the measuring gas side end section of the sensor element, FIG. 2 shows a longitudinal section of the gas sensor completed in FIG. 1 with a protective tube, Fig. 3 is a perspective view of a gas sensor without protective tube according to a second
Ausfuhrungsbeispiel,exemplary embodiment,
Fig. 4 einen Längsschnitt des Gassensors in Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V - V in Fig. 4, Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Gassensors ohne Schutzrohr gemäß einem drittenFig. 4 is a longitudinal section of the gas sensor in Fig. 3, Fig. 5 is a section along the line V - V in Fig. 4, Fig. 6 is a perspective view of a gas sensor without protective tube according to a third
Ausfuhrungsbeispiel,exemplary embodiment,
Fig. 7 einen Längsschnitt des Gassensors in Fig. 6, Fig. 8 eine perspektivische Darstellung eines Gassensors mit einem am Sensorgehäuse angeformten inneren Schutzrohr gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, Fig. 9 einen Längsschnitt des Gassensors in Fig. 8,8 shows a perspective view of a gas sensor with an inner protective tube formed on the sensor housing according to a fourth exemplary embodiment, FIG. 9 shows a longitudinal section of the gas sensor in FIG. 8, FIG.
Fig. 10 eine Seitenansicht eines Gassensors gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel, teilweise geschnitten,10 is a side view of a gas sensor according to a fifth embodiment, partially in section,
Fig. 11 eine vergrößerte Seitenansicht eines Adapters im Gassensor in Fig. 10, Fig. 12 eine perspektivische Ansicht des Adapters in Fig. 11, Fig. 13 eine perspektivische Ansicht eines Adapters gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, Fig. 14 einen Längsschnitt des Adapters in Fig. 13.11 is an enlarged side view of an adapter in the gas sensor in FIG. 10, FIG. 12 is a perspective view of the adapter in FIG. 11, FIG. 13 is a perspective view of an adapter according to another embodiment, FIG. 14 is a longitudinal section of the adapter in FIG 13.
Der in Fig. 1 perspektivisch und in Fig. 2 im Schnitt dargestellte Gassensor zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Messgases, insbesondere der Konzentration mindestens einer Gaskomponente oder der Temperatur im Messgas, ist beispielsweise eine Lambdasonde zur Messung der Sauerstoffkonzentration im Abgas einer Brennkraftmaschine. Alternativ kann der Gassensor auch zur Messung der Konzentration von Stickoxiden im Abgas oder zur Messung der Temperatur im Abgas konzipiert sein.The gas sensor shown in perspective in FIG. 1 and in section in FIG. 2 for determining a physical property of a measurement gas, in particular the concentration of at least one gas component or the temperature in the measurement gas, is for example a lambda probe for measuring the oxygen concentration in the exhaust gas of an internal combustion engine. Alternatively, the gas sensor may also be designed for measuring the concentration of nitrogen oxides in the exhaust gas or for measuring the temperature in the exhaust gas.
Der Gassensor weist ein Sensorgehäuse 11, ein Sensorelement 12 und ein mit einem sensorseitigen Endabschnitt dargestelltes Anschlusskabel mit mehreren isoliert geführten, elektrischen Leitern 14 auf. Das mit einem messgasseitigen Endabschnitt 121 aus dem Sensorgehäuse 11 herausragende Sensorelement 12 trägt auf seinem davon abgekehrten anschlussseitigen Endabschnitt 122 Kontaktflächen, auf die die elektrischen Leiter 14 kontaktiert sind. Über das Anschlusskabel ist das Sensorelement 12 mit einem hier nicht dargestellten Steuergerät verbunden. Der messgasseitigeThe gas sensor has a sensor housing 11, a sensor element 12 and a connecting cable with a plurality of insulated electrical conductors 14, which is shown with a sensor-side end section. The sensor element 12 projecting from the sensor housing 11 with a measuring gas side end section 121 carries contact surfaces on its connection side end section 122 facing away from it, to which the electrical conductors 14 are contacted. About the connection cable, the sensor element 12 is connected to a control device, not shown here. The measured gas side
Endabschnitt 121 des Sensorelements 12 ist von einem am Sensorgehäuse 11 befestigten Schutzrohr 15 überdeckt, das üblicherweise als Doppelschutzrohr mit einem inneren Schutzrohr 151 und einem dazu koaxialen, äußeren Schutzrohr 152 ausgebildet ist. Im inneren und äußeren Schutzrohr 151, 152 sind Gasdurchtrittslöcher 16 vorhanden, so dass das Schutzrohr 15 umströmendes Messgas an den messgasseitigen Endabschnitt 121 des Sensorelements 12 gelangen kann. Das Sensorgehäuse 11 weist einen hohlzylindrischen Aufnahmeabschnitt 111 für das Sensorelement 12 und einen hohlen Halterungsabschnitt 112 für den sensorseitigen Endabschnitt des Anschlusskabels auf, der an dem vom Schutzrohr 15 abgekehrten Ende des Aufhahmeabschnitts 111 sich vom Aufhahmeabschnitt 111 einstückig axial fortsetzt und sich zu seinem freien Ende hin konisch verjüngt und zylindrisch ausläuft. Der aus dem Sensorgehäuse 11 herausführende, bzw. in das Sensorgehäuse 11 hineinführende, in den Fig. ausschließlich dargestellte und in Fig. 2 im Schnitt zu sehende, sensorseitige Endabschnitt des Anschlusskabels ist als sog. Metallmantelleitung 17 ausgebildet. Bei der in ihrem Aufbau an sich bekannten Metallmantelleitung 17 sind die drahtförmigen Leiter 14 allseitig von gut isolierendem, mineralischem Pulver 18 umgeben und dieses in einem rohrartigen Metallmantel 19 aus oxidations- und korrosionsbeständigem Material eingepresst (Fig. 2). Wie hier nicht weiter dargestellt ist, ist das Anschlusskabel im weiteren Verlauf hinter der Metallmantelleitung 17 als herkömmlicher Kraftfahrzeug-Kabelbaum ausgeführt. Der Übergang von derEnd portion 121 of sensor element 12 is covered by a protective tube 15 fastened to sensor housing 11, which is usually designed as a double protective tube with an inner protective tube 151 and a coaxial outer protective tube 152. In the inner and outer protective tube 151, 152 gas passage holes 16 are present, so that the protective tube 15 flowing around measuring gas can reach the measuring gas side end portion 121 of the sensor element 12. The sensor housing 11 has a hollow cylindrical receiving portion 111 for the sensor element 12 and a hollow support portion 112 for the sensor-side end portion of the connecting cable, which on the turned away from the protective tube 15 end of the Aufhahmeabschnitts 111 from the Aufhahmeabschnitt 111 integrally axially continues and tapers conically towards its free end and cylindrically expires. The sensor-side end section of the connection cable leading out of the sensor housing 11 or leading into the sensor housing 11, which is shown exclusively in FIG. 2 and can be seen in section in section, is designed as a so-called metal sheath line 17. In the case of the metal sheath line 17, which is known per se in terms of its structure, the wire-shaped conductors 14 are surrounded on all sides by good insulating mineral powder 18 and pressed into a tubular metal sheath 19 of oxidation- and corrosion-resistant material (FIG. 2). As not shown here, the connection cable is in the course behind the metal sheath line 17 designed as a conventional motor vehicle wiring harness. The transition from the
Metallmantelleitung 17 zum Kraftfahrzeug-Kabelbaum erfolgt mit Hilfe eines Steckers oder einer anderen, üblichen, elektrischen Verbindungstechnik. An den Kraftfahrzeug-Kabelbaum ist das Steuergerät angeschlossen.Metal sheathed cable 17 to the motor vehicle wiring harness by means of a plug or other, conventional, electrical connection technology. The control unit is connected to the motor vehicle wiring harness.
Zur Kontaktierung der elektrischen Leiter 14 der Metallmantelleitung 17 am Sensorelement 12 ist jeweils einer der elektrischen Leiter 14 auf eine Kontaktfläche am anschlussseitigen Endabschnitt 122 des Sensorelements 12 kontaktiert. Die Kontaktierung erfolgt dabei durch eine stoffschlüssige Verbindung, die durch Hartlöten oder Widerstandsschweißen hergestellt wird. Die Verbindung zwischen der Metallmantelleitung 17 und dem Sensorelement 12 ist gasdicht und mechanisch zugfest ausgeführt. Hierzu sind der Kontaktbereich zwischen den Kontaktflächen am Sensorelement 12 und den elektrischen Leitern 14 sowie die am Kontaktbereich einander zugekehrten Endabschnitte von Sensorelement 12 und Metallmantelleitung 17 in einen hochtemperaturfesten Dichtungskörper 20 eingeschmolzen oder eingegossen, der den gesamten Aufnahmeabschnitt 111 des Sensorgehäuses 11 ausfüllt. Als Material für den Dichtungskörper 20 wird ein Glas oder eine Glaskeramik verwendet, wobei die Glaskeramik den Vorteil einer gegenüber der Einschmelztemperatur erhöhten, maximalen Betriebstemperatur aufweist. Alternativ kann auch eine hydraulisch abbindende Vergussmasse Verwendung finden. Der Dichtungskörper 20 sorgt mit seinem hermetischen Einschluss des Kontaktbereichs und der Endabschnitte von Sensorelement 12 und Metallmantelleitung 17 sowohl für eine gasdichte Einbettung des Kontaktbereichs, so dass weder Abgas noch Umgebungsluft an den Kontaktbereich gelangen kann, als auch für eine mechanische Stabilität der Verbindung zwischen Sensorelement 12 und Metallmantelleitung 17, insbesondere gegen an der Metallmantelleitung 17 angreifende Zugkräfte. Zusätzlich kann die Metallmantelleitung 17 noch durch eine umlaufende Schweißnaht oder mehrere punktförmige Schweißungen fixiert werden, die in den Halterungsabschnitt 112 des Sensorgehäuses 11 eingebracht werden. Alternativ können auch Einprägungen im Halterungsabschnitt 112 vorgenommen werden, die sich in den Metallmantel 19 der Metallmantelleitung 17 formschlüssig eindrücken. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 ist das Sensorgehäuse 11 als Metalldrehteil ausgeführt, in dem der hohle Aufhahmeabschnitt 111 und der hohle Halterungsabschnitt 112 mit gegenüber dem Aufhahmeabschnitt 111 reduziertem Innendurchmesser ausgedreht sind. Der Halterungsabschnitt 112 ist auf einen gegenüber dem Außendurchmesser des Aufnahmeabschnitts 111 stark reduzierten Außendurchmesser abgedreht, wobei ein langgestreckter, konischer Übergang vorgesehen ist. Für die Befestigung des Gassensors in einem Messgasrohr ist am Sensorgehäuse 11 ein Montageflansch 113 mit einem konischen Dichtungssitz 113a angedreht. Auf den vor dem Dichtungssitz 113a liegenden Endabschnitt des Sensorgehäuses 11 ist das Schutzrohr 15 mit dem über das Ende des inneren Schutzrohrs 151 hinausstehenden Ende des äußeren Schutzrohrs 152 aufgeschoben und auf diesem verschweißt.For contacting the electrical conductors 14 of the metal sheathed cable 17 on the sensor element 12, one of the electrical conductors 14 is in each case contacted with a contact surface on the connection-side end section 122 of the sensor element 12. The contacting takes place by a cohesive connection, which is produced by brazing or resistance welding. The connection between the metal sheath line 17 and the sensor element 12 is gas-tight and mechanically resistant to tension. For this purpose, the contact area between the contact surfaces on the sensor element 12 and the electrical conductors 14 and the end portions of sensor element 12 and metal sheath line 17 facing each other at the contact area are melted or cast into a high-temperature-resistant sealing body 20 which fills the entire receiving section 111 of the sensor housing 11. As a material for the sealing body 20, a glass or a glass ceramic is used, wherein the glass ceramic has the advantage of a relation to the melting temperature increased, maximum operating temperature. Alternatively, a hydraulically setting potting compound can be used. The sealing body 20, with its hermetic enclosure of the contact region and the end sections of sensor element 12 and metal sheath line 17, ensures both a gas-tight embedding of the contact region, so that neither exhaust gas nor ambient air can reach the contact region, as well as a mechanical stability of the connection between sensor element 12 and metal sheath line 17, in particular against against the metal sheath line 17 tensile forces. In addition, the metal sheath line 17 can still be fixed by a circumferential weld or multiple punctiform welds, which are introduced into the support portion 112 of the sensor housing 11. Alternatively, indentations can also be made in the holding section 112, which press into the metal casing 19 of the metal sheath line 17 in a form-fitting manner. In the embodiment of Figs. 1 and 2, the sensor housing 11 is designed as a metal turned part, in which the hollow Aufhahmeabschnitt 111 and the hollow support portion 112 are rotated with respect to the Aufhahmeabschnitt 111 reduced inner diameter. The holding portion 112 is turned off to a reduced outer diameter with respect to the outer diameter of the receiving portion 111, wherein an elongated, conical transition is provided. For mounting the gas sensor in a sample gas pipe, a mounting flange 113 with a conical seal seat 113a is turned on the sensor housing 11. On the front of the seal seat 113 a end portion of the sensor housing 11, the protective tube 15 is pushed with the projecting beyond the end of the inner protective tube 151 end of the outer protective tube 152 and welded thereto.
Die Montage des Gassensors erfolgt in der Weise, dass die Leiter 14 auf die Kontaktflächen des Sensorelements 12 kontaktiert werden und die Metallmantelleitung 17 mit Sensorelement 12 vom offenen Ende des Aufnahmeabschnitts 111 her eingezogen wird, bis die in Fig. 2 zu sehende Endstellung erreicht ist. In das Gehäuse 11 wird ein Glas oder eine Glaskeramik als Pulver oder als Pressimg eingefüllt. Durch Erwärmen der Baugruppe in einem Ofenprozess wird das Glas oder die Glaskeramik aufgeschmolzen. Der durch die Schmelze gebildete Dichtungskörper 20 schließt den Endabschnitt 171 der Metallmantelleitung 17, den Kontaktbereich zwischen Leiter 14 und Sensorelement 12 und das gesamte Sensorelement 12 mit Aufnahme des aus dem Sensorgehäuse 11 vorstehenden, messgasseitigen Endabschnitts 121 innerhalb des Aufnahmeabschnitts 111 des Sensorgehäuses 11 vollständig ein. Im Halterungsabschnitt 112 werden zur Fixierung der Metallmantelleitung 17 Punktschweißungen und/oder eine Schweißnaht und/oder Einprägungen erzeugt. Nunmehr wird das aus den Schutzrohren 151, 152 zusammengesetzte Doppelschutzrohr 15 in der in Fig. 2 dargestellten Weise auf das freie Ende des Sensorgehäuses 11 aufgeschoben und auf dem Endabschnitt des Sensorgehäuses 11 verschweißt.The assembly of the gas sensor is carried out in such a way that the conductors 14 are contacted on the contact surfaces of the sensor element 12 and the metal sheath line 17 is retracted with sensor element 12 from the open end of the receiving portion 111 until the end position to be seen in Fig. 2 is reached. In the housing 11, a glass or a glass ceramic is introduced as a powder or as Pressimg. By heating the assembly in a furnace process, the glass or glass ceramic is melted. The seal body 20 formed by the melt completely encloses the end portion 171 of the metal sheath line 17, the contact portion between the conductor 14 and the sensor element 12 and the entire sensor element 12 including the measuring-gas-side end portion 121 protruding from the sensor housing 11 within the accommodating portion 111 of the sensor housing 11. In the holding portion 112 17 spot welds and / or a weld and / or indentations are generated for fixing the metal sheath line. Now, the double protection tube 15 composed of the protective tubes 151, 152 is pushed onto the free end of the sensor housing 11 in the manner shown in FIG. 2 and welded onto the end section of the sensor housing 11.
Das in Fig. 3 perspektivisch und in Fig. 4 im Längsschnitt dargestellte Ausführungsbeispiel des Gassensors unterscheidet sich von dem zuvor beschriebenen Gassensor dadurch, dass das Sensorgehäuse 11 kein Drehteil, sondern ein Metallrohr, vorzugsweise ein Edelstahlrohr, ist und der Halterungsabschnitt 112 des Sensorgehäuses 11 dadurch hergestellt wird, dass der sich über dieThe embodiment of the gas sensor shown in perspective in FIG. 3 and in longitudinal section in FIG. 4 differs from the previously described gas sensor in that the sensor housing 11 is not a rotary part but a metal tube, preferably a stainless steel tube, and the holder section 112 of the sensor housing 11 thereby that is made over the
Metallmantelleitung 17 erstreckende Bereich des Metallrohrs hinter dem Dichtungskörper 20 durch sternförmiges Vercrimpen dieses Rohrbereichs gebildet ist. Das Edelstahlrohr hat beispielsweise einen Außendurchmesser von ca. 8 bis 12mm und eine Wandstärke von 0,3 bis 0,7mm und ist ein handelsübliches Halbzeug. Wie vorstehend erwähnt, wird auch hier die verbundene Baugruppe aus Sensorelement 12 und Metallmantelleitung 17 in das Metallrohr eingeschoben. Dann wird dasMetal sheath line 17 extending portion of the metal tube is formed behind the seal body 20 by star-shaped crimping this pipe portion. The stainless steel tube has, for example, an outer diameter of about 8 to 12 mm and a wall thickness of 0.3 to 0.7 mm and is a commercially available semi-finished product. As mentioned above, the connected assembly of sensor element 12 and metal sheath line 17 is inserted into the metal tube here as well. Then that will be
Metallrohr in seinem die Metallmantelleitung 17 überdeckenden Bereich vercrimpt. Um den Beginn der Vercrimpung zu definieren, kann von der Vorderseite des Metallrohrs her ein Hilfswerkzeug in Form eines zusätzlichen Rohrs in den nicht zu deformierenden, den Aufnahmeabschnitt 111 des Sensorgehäuses 11 bildenden Teil des Metallrohrs eingeführt werden, das anschließend wieder entfernt wird. Nach dem Vercrimpen des Rohrendes wird das Glas oder die Glaskeramik in den vorderen Bereich des Metallrohrs (z.B. als Pulver) eingefüllt. Vorteilhaft ist die Verwendung eines Glaspulver- oder Glaslotpresslings, der entweder als ein Teil mit einer Aussparung für dasMetal tube crimped in his the metal sheath line 17 covering area. To define the onset of crimping, an auxiliary tool can be inserted from the front of the metal tube Form of an additional tube in the non-deforming, the receiving portion 111 of the sensor housing 11 forming part of the metal tube are introduced, which is then removed again. After crimping the tube end, the glass or the glass ceramic is filled in the front region of the metal tube (eg as powder). Advantageous is the use of a Glaspulver- or Glaslotpresslings, either as a part with a recess for the
Sensorelement 12 oder als zwei Halbschalen mit entsprechenden Aussparungen vom freien Ende des Aufnahmeabschnitts 111 her über das Sensorelement 12 geschoben wird. Abschließend wird der Pressimg in einem Ofenprozess aufgeschmolzen, wobei das Sensorelement 12 gegen Verkippen gesichert wird. Die Vercrimpung des Metallrohrs im Halterungsabschnitt 112 für die Metallmantelleitung 17 verhindert ein Austreten der Glasschmelze. Nach Aushärten der Schmelze ist der Dichtungskörper 20 gebildet, und der Fertigungsprozess des Gassensors wird mit dem Aufschieben und Befestigen des Schutzrohrs 15 auf das freie Ende des Aufnahmeabschnitts 111 abgeschlossen. Der durch die sternförmige Vercrimpung des Rohrs entstandene Halterungsabschnitt 112 des Sensorgehäuses 11 ist in Verbindung mit der durch den Halterungsabschnitt 112 geführten Metallmantelleitung 17 in der Schnittdarstellung der Fig. 5 sehr gut zu sehen.Sensor element 12 or as two half-shells with corresponding recesses from the free end of the receiving portion 111 is pushed over the sensor element 12 ago. Finally, the Pressimg is melted in a furnace process, wherein the sensor element 12 is secured against tilting. The crimping of the metal tube in the support portion 112 for the metal sheath line 17 prevents the glass melt from escaping. After the melt has hardened, the sealing body 20 is formed, and the manufacturing process of the gas sensor is completed with the pushing and fixing of the protective tube 15 on the free end of the receiving portion 111. The resulting from the star-shaped crimping of the tube support portion 112 of the sensor housing 11 is shown in conjunction with the guided through the support portion 112 metal sheath line 17 in the sectional view of FIG. 5 very well.
Das in Fig. 6 und 7 dargestellte Ausführungsbeispiel des Gassensors unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 bis 5 lediglich dadurch, dass an dem dem Halterungsabschnitt 112 des Sensorgehäuses 11 zugekehrten Ende des Aufnahmeabschnitts 11 eine umlaufende Sicke 21 eingeprägt ist, die einen Anschlag für eine Scheibe 22 aus Metall (Fig. 7) bildet, an der sich derThe illustrated in Fig. 6 and 7 embodiment of the gas sensor differs from the embodiment of FIG. 3 to 5 only in that on the said support portion 112 of the sensor housing 11 facing the end of the receiving portion 11 a circumferential bead 21 is embossed, which is a stop for a disc 22 of metal (Fig. 7) forms, at which the
Dichtungskörper 20 abstützt. Diese Scheibe 22 ist eine Montagehilfe und dient einerseits als hinterer Abschluss für die Glaseinschmelzung und andererseits zur Positionierung der Metallmantelleitung 17 während des Ofenprozesses sowie als Definitionshilfe bei der Herstellung der Vercrimpung am Metallrohr. Die Metallscheibe 22 wird bei der Vormontage auf die Metallmantelleitung 17 aufgesetzt und fixiert, und die Baugruppe aus Sensorelement 12 und Metallmantelleitung 17 wird in dasSealing body 20 is supported. This disc 22 is an assembly aid and serves on the one hand as a rear conclusion for the Glaseinschmelzung and on the other hand for positioning the metal sheath line 17 during the furnace process and as a definition aid in the production of the crimping on the metal tube. The metal disc 22 is placed and fixed in the pre-assembly on the metal sheath line 17, and the assembly of sensor element 12 and metal sheath line 17 is in the
Edelstahlrohr eingeschoben, bis die Metallscheibe 22 an der Sicke 21 anliegt. Dann erfolgt die wie zu Fig. 3 bis 5 beschriebene Vercrimpung des hinter der Metallscheibe 22 liegenden, den Halterungsabschnitt 112 des Sensorgehäuses 11 bildenden Rohrbereich des Edelstahlrohrs. Anschließend erfolgt im Ofenprozess die Glaseinschmelzung zur Herstellung des Dichtungskörpers 20, wobei die Metallscheibe 22 für eine ausreichende Abdichtung gegen die Glasschmelze sorgt.Inserted stainless steel tube until the metal plate 22 abuts the bead 21. Then, as described with reference to FIGS. 3 to 5, crimping of the tube region of the stainless steel tube which lies behind the metal disc 22 and forms the holding portion 112 of the sensor housing 11 takes place. Subsequently, the glass melting takes place in the furnace process for the production of the sealing body 20, wherein the metal plate 22 provides a sufficient seal against the molten glass.
Bei dem Ausführungsbeispiel des Gassensors gemäß Fig. 8 und 9 ist das Sensorgehäuse 11 ein Tiefziehteil, an dem bereits das innere Schutzrohr 151 des Schutzrohrs 15 mit gegenüber dem Außendurchmesser des Aufnahmeabschnitts 111 reduziertem Außendurchmesser angeformt ist. Die im Übergang von Aufnahmeabschnitt 111 zum inneren Schutzrohr 151 vorhandene Schrägschulter 23 bildet einen Anschlag für eine Abdeckscheibe 24 aus Keramik, die das Sensorelement 12 umschließt und an diesem bereits vormontiert sein kann. Die Baugruppe aus Sensorelement 12 und mit diesen verbundenen Metallmantelleitung 17 wird von dem vom inneren Schutzrohr 151 abgekehrten, offenen Ende des Tiefziehteils eingeschoben, bis die Abdeckscheibe 24 an der Übergangsschulter 23 anliegt. Dabei wird durch die Positionierung der Abdeckscheibe 24 am Sensorelement 12 gleichzeitig eine Justierung des Sensorelements 12 relativ zum inneren Schutzrohr 151 möglich. Gleichzeitig mit der Baugruppe aus Sensorelement 12, Metallmantelleitung 17 und Abdeckscheibe 24 wird zusätzlich ein Glaspulver- oder Glaslotpressling eingeschoben, der entweder aus einem Teil besteht oder aus zwei Halbschalen zusammengesetzt ist. Nach dem Aufschmelzen des Presslings und dem damit verbundenen Ausfüllen des Aufnahmeabschnitts 111 des Sensorgehäuses 11 mit dem Dichtungskörper 20 wird das hintere Ende des Tiefziehteils wie zu Fig. 3 bis 5 beschrieben sternförmig vercrimpt. Das Ende des Dichtungskörpers 20 dient dabei der Definition des Startbereichs der Vercrimpung.In the embodiment of the gas sensor according to FIGS. 8 and 9, the sensor housing 11 is a deep-drawn part, on which the inner protective tube 151 of the protective tube 15 is already formed with an outer diameter reduced with respect to the outer diameter of the receiving section 111. The present in the transition from receiving portion 111 to the inner protective tube 151 oblique shoulder 23 forms a stop for a cover plate 24 made of ceramic, which surrounds the sensor element 12 and can be pre-assembled on this already. The assembly of sensor element 12 and with these connected metal sheath line 17 is inserted from the remote from the inner protective tube 151, the open end of the deep-drawn part until the cover 24 abuts the transition shoulder 23. In this case, an adjustment of the sensor element 12 relative to the inner protective tube 151 is simultaneously possible by the positioning of the cover 24 on the sensor element 12. Simultaneously with the assembly of sensor element 12, metal sheath line 17 and cover 24 a Glaspulver- or Glaslotpressling is additionally inserted, which consists either of a part or is composed of two half-shells. After the melting of the compact and the associated filling of the receiving portion 111 of the sensor housing 11 with the sealing body 20, the rear end of the deep-drawn part is crimped star-shaped as described for Fig. 3-5. The end of the seal body 20 serves to define the start region of the crimping.
In Fig. 10 ist ein Ausführungsbeispiel eines Gassensors in Seitenansicht und teilweise geschnitten dargestellt, bei dem die Kontaktierung der elektrischen Leiter 14 auf den Kontaktflächen am anschlussseitigen Endabschnitt 122 des Sensorelements 12 in herkömmlicher Weise kraftschlüssig vorgenommen ist. Die hierbei verwendete, bekannte Kontaktiervorrichtung 25 weist zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Endabschnitts 122 liegende keramische Andruckkörper 26, 27 auf, die die Leiter 14 auf die Kontaktflächen am Sensorelement 12 aufpressen. Die Andruckkörper 26, 27 werden durch ein Federelement 28 zusammengedrückt, so dass zwischen den Leitern 14 und den Kontaktflächen eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt ist. Die Kontaktiervorrichtung 25 ist zusammen mit dem anschlussseitigen Endabschnitt 122 des Sensorelements 12 von einer metallischen Schutzhülse 29 umgeben, die am Sensorgehäuse 11 festgeschweißt ist. Am Sensorgehäuse 11 ist wiederum der Montageflansch 113 und darüber hinaus ein Montagegewinde 114 zum Einbau des Gassensors vorgesehen, und auf das Sensorgehäuse 11 ist messgasseitig wiederum das Doppelschutzrohr 15 mit innerem und äußerem Schutzrohr 151, 152 und Gasdurchtrittslöchern 16 aufgesetzt.In Fig. 10, an embodiment of a gas sensor is shown in side view and partially in section, in which the contacting of the electrical conductors 14 on the contact surfaces on the connection-side end portion 122 of the sensor element 12 is made in a conventional manner non-positively. The known contacting device 25 used here has two ceramic pressing bodies 26, 27 located on opposite sides of the end section 122, which press the conductors 14 onto the contact surfaces on the sensor element 12. The pressure bodies 26, 27 are compressed by a spring element 28, so that between the conductors 14 and the contact surfaces a frictional connection is made. The contacting device 25, together with the connection-side end section 122 of the sensor element 12, is surrounded by a metallic protective sleeve 29, which is welded onto the sensor housing 11. On the sensor housing 11, in turn, the mounting flange 113 and beyond a mounting thread 114 is provided for installation of the gas sensor, and the sensor housing 11 Meßgasseitig turn the double protection tube 15 with inner and outer protective tube 151, 152 and gas passage holes 16 is placed.
In das offene Ende der Schutzhülse 29 ist ein auf die Metallmantelleitung 17 aufgeschobener Adapter 30 aus elastischem Material eingesetzt. Der Adapter 30 ist einerseits gasdicht mit dem Metallmantel 19 der Metallmantelleitung 17 verbunden und andererseits zugfest am Sensorgehäuse 11 festgelegt. Der Adapter 30 ist in Fig. 10 im Längsschnitt, in Fig. 11 in Seitenansicht und in Fig. 12 perspektivisch dargestellt. Er weist einen Basiskörper 301 und zwei auf voneinander abgekehrten Stirnseiten des Basiskörpers 301 vom Basiskörper 301 abgehende, axiale Hohlstutzen 302, 303 auf, die mit dem Basiskörper 301 einstückig sind. Der Außendurchmesser des Basiskörpers 301 ist an den Innendurchmesser des im Durchmesser reduzierten Endabschnitts 291 der Schutzhülse 29 angepasst. Jeder Hohlstutzen 302, 303 verjüngt sich konisch, und zwar ausgehend von dem Außenmantel des Basiskörpers 301, und geht in einen dünnwandigen Hohlzylinderabschnitt 302a bzw. 303a über. Der die Metallmantelleitung 17 übergreifende Abschnitt des Adapters 30 ist damit deutlich länger als der vom Basiskörper 301 gebildete Abschnitt des Adapters 30, der sich an der Schutzhülse 29 abstützt. In dem in Fig. 11 und 12 dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der die Metallmantelleitung 17 übergreifende Adapterabschnitt das ca. 3,5-fache des an der Schutzhülse 29 sich abstützende Adapterabschnitts. Dadurch wird eine Last auf die Metallmantelleitung 17 über eine große Fläche aufgebracht und damit die Metallmantelleitung 17 resistenter gegenüber mechanischer Belastung. Der zum Sensorelement 12 weisende Hohlstutzen 302 ist mit dem Metallmantel 19 der Metallmantelleitung 17 durch eine umlaufende Schweißnaht 31 gasdicht verbunden. Zusätzlich verhindert die Schweißnaht 31 ein Verrutschen des Adapters 30 auf der Metallmantelleitung 17. Der von dem Sensorelement 12 abgekehrte Hohlstutzen 303 entfaltet durch die Elastizität desIn the open end of the protective sleeve 29, a pushed onto the metal sheath line 17 adapter 30 is inserted from elastic material. The adapter 30 is on the one hand gas-tight connected to the metal jacket 19 of the metal sheath line 17 and on the other hand tensile strength fixed to the sensor housing 11. The adapter 30 is shown in a longitudinal section in FIG. 10, in a side view in FIG. 11 and in a perspective view in FIG. 12. It has a base body 301 and two facing away from each other end faces of the base body 301 from the base body 301, axial hollow nozzle 302, 303, which are integral with the base body 301. The outer diameter of the base body 301 is adapted to the inner diameter of the reduced diameter end portion 291 of the protective sleeve 29. Each hollow pipe 302, 303 tapers conically, starting from the outer shell of the base body 301, and merges into a thin-walled hollow cylinder section 302a or 303a. Of the the metal sheath line 17 cross-section of the adapter 30 is thus significantly longer than the section formed by the base body 301 of the adapter 30, which is supported on the protective sleeve 29. In the exemplary embodiment illustrated in FIGS. 11 and 12, the adapter section engaging over the metal sheath line 17 is approximately 3.5 times the adapter section supporting the protective sleeve 29. As a result, a load is applied to the metal sheath line 17 over a large area and thus the metal sheath line 17 more resistant to mechanical stress. The hollow nozzle 302 facing the sensor element 12 is connected in a gas-tight manner to the metal jacket 19 of the metal sheathed cable 17 by means of a circumferential weld seam 31. In addition, the weld seam 31 prevents slippage of the adapter 30 on the metal sheath line 17. The hollow stub 303 facing away from the sensor element 12 unfolds due to the elasticity of the sheath
Adaptermaterials eine Dämpfungswirkung, die die Metallmantelleitung 17 entlastet. Der Adapter 30 ist mit seinem Basiskörper 301 an der Schutzhülse 29 durch eine umlaufende Schweißnaht 32 befestigt.Adapter material has a damping effect, which relieves the metal sheath line 17. The adapter 30 is fixed with its base body 301 to the protective sleeve 29 by a circumferential weld 32.
Anstelle des in Fig. 10, 11 und 12 dargestellten Adapters 30 kann auch ein Adapter 33 verwendet werden, wie er in Fig. 13 perspektivisch und in Fig. 14 im Längsschnitt dargestellt ist. Der ebenfalls aus elastischem Material bestehende Adapter 33 ist tiefgezogen und weist einen hohlzylindrischen Mittelteil 331 zum Aufschieben auf die Metallmantelleitung 17 und einen mit diesem einstückigen Flanschteil 332 mit einem bogenförmigen Radialabschnitt 332a und einem sich parallel zum Mittelteil 331 erstreckenden Zylinderabschnitt 332b auf. Der Mittelteil 331 wird mittels einer umlaufendenInstead of the adapter 30 shown in FIGS. 10, 11 and 12, it is also possible to use an adapter 33, as shown in FIG. 13 in perspective and in FIG. 14 in longitudinal section. The also consisting of elastic material adapter 33 is deep-drawn and has a hollow cylindrical central portion 331 for sliding onto the metal sheath line 17 and an integral with this flange 332 with an arcuate radial portion 332a and a parallel to the central portion 331 extending cylinder portion 332b. The middle part 331 is by means of a circumferential
Schweiß- oder Hartlötnaht gasdicht auf der Metallmantelleitung 17 befestigt, während der Flanschteil 332 am Sensorgehäuse 11 verschweißt wird. Dieser Adapter 33 ist aufgrund seiner Bauart in der Lage, mechanische Belastungen elastisch aufzufangen und zu dämpfen. Beim Hartlöten des Mittelteils 331 wird der Metallmantel 19 der Metallmantelleitung 17 nicht geschädigt, da sich beim Hartlöten nur eine lokale, in einem oberflächennahen Bereich gelegene Legierung bildet, die nicht tief in das Metallgefüge eindringt. Auch hier ist wiederum der die Metallmantelleitung 17 unmittelbar umgreifende, vom Mittelteil 331 gebildete Adapterabschnitt deutlich länger als der an der Schutzhülse 29 sich abstützende, vom Flanschteil 33 gebildete Adapterabschnitt. Im Ausführungsbeispiel ist das Längenverhältnis etwa 3:1.Welded or brazing seam gas tight on the metal sheath line 17 fixed while the flange 332 is welded to the sensor housing 11. Due to its design, this adapter 33 is capable of elastically absorbing and damping mechanical loads. When brazing the middle part 331, the metal jacket 19 of the metal sheath line 17 is not damaged, since during brazing only a local alloy, which is located in a near-surface region, does not penetrate deeply into the metal structure. Again, the metal sheath line 17 immediately encompassing, formed by the central portion 331 adapter section is significantly longer than the sleeve 29 on the protective support, formed by the flange 33 adapter portion. In the embodiment, the aspect ratio is about 3: 1.
Selbstverständlich ist es möglich, in dem Gassensor gemäß Fig. 10 anstelle der Kontaktiervorrichtung 25 eine Kontaktierung zwischen der Metallmantelleitung 17 und dem Sensorelement 12 vorzunehmen, wie sie bei den Gassensoren gemäß Fig. 1 bis 9 beschrieben worden ist, und den Kontaktbereich mit den angrenzenden Abschnitten von Sensorelement 12 und Metallmantelleitung 17 in einem Dichtungskörper 20 aus Glas oder Glaskeramik einzuschmelzen. Of course, it is possible to make a contact between the metal sheath line 17 and the sensor element 12 in the gas sensor according to FIG. 10 instead of the contacting device 25, as has been described in the gas sensors according to FIGS. 1 to 9, and the contact region with the adjacent sections of sensor element 12 and metal sheath line 17 in a sealing body 20 of glass or glass ceramic melt.

Claims

Ansprüche claims
1. Gassensor zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Messgases, insbesondere der Konzentration mindestens einer Gaskomponente oder der Temperatur im Messgas, mit einem Sensorelement (12), mit einem das Sensorelement (12) zumindest abschnittweise aufnehmenden Sensorgehäuse (11) und mit einem aus dem Sensorgehäuse (11) axial herausgeführten Anschlusskabel, das mindestens einen auf dem Sensorelement (12) kontaktierten, elektrischen Leiter (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbereich zwischen dem1. A gas sensor for determining a physical property of a measurement gas, in particular the concentration of at least one gas component or the temperature in the measurement gas, with a sensor element (12), with a sensor element (12) at least partially receiving sensor housing (11) and with one of the sensor housing (11) axially led out connecting cable, the at least one on the sensor element (12) contacted, electrical conductor (14), characterized in that the contact area between the
Sensorelement (12) und dem mindestens einen Leiter (14) des Anschlusskabels und die am Kontaktbereich einander zugekehrten Endabschnitte von Sensorelement (12) und Anschlusskabel in einem hochtemperaturfesten, sich an die Innenwand des Sensorgehäuses (11) anschmiegenden Dichtungskörpers (20) hermetisch eingeschlossen sind.Sensor element (12) and the at least one conductor (14) of the connection cable and the end portions of the sensor element (12) and connecting cable facing each other in the hermetically sealed at a contact area of the sensor housing (11) sealing connection body (20) in a high temperature resistant, on the inner wall of the sensor housing (11).
2. Gassensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungskörper (20) durch2. Gas sensor according to claim 1, characterized in that the sealing body (20) by
Aufschmelzen von in das Gehäuse (11), vorzugsweise als Schüttgut oder Pressung, eingegebenem Glas- oder Glaskeramikmaterial hergestellt ist.Melting of in the housing (11), preferably as bulk material or pressing, entered glass or glass ceramic material is made.
3. Gassensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungskörper (20) durch3. Gas sensor according to claim 1, characterized in that the sealing body (20) by
Eingießen einer hydraulisch abdichtenden Vergussmasse in das Sensorgehäuse (11) hergestellt ist.Pouring a hydraulic sealing potting compound in the sensor housing (11) is made.
4. Gassensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt zwischen dem mindestens einen Leiter (14) und dem Sensorelement (12) stoffschlüssig ist und vorzugsweise durch Hartlöten oder Laser- oder Widerstandsschweißen hergestellt ist.4. Gas sensor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the contact between the at least one conductor (14) and the sensor element (12) is cohesively and is preferably made by brazing or laser or resistance welding.
5. Gassensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (11) einen Aufnahmeabschnitt (111) für den Dichtungskörper (20) und einen sich daran axial anschließenden Halterungsabschnitt (112) aufweist, der das Anschlusskabel auf einem Kabelabschnitt umschließt.5. Gas sensor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sensor housing (11) has a receiving portion (111) for the sealing body (20) and an axially adjoining support portion (112) which surrounds the connecting cable on a cable section ,
6. Gassensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (11) ein Drehteil aus Metall ist, in dem der hohle Aufnahmeabschnitt (111) und der hohle Halterungsabschnitt (112) mit voneinander abweichenden Innendurchmessern ausgedreht und der Halterungsabschnitt (112) auf einen gegenüber dem Außendurchmesser des Aufnahmeabschnitts (111) reduzierten Außendurchmesser abgedreht ist und vorzugsweise dass an das Sensorgehäuse (11) ein6. A gas sensor according to claim 5, characterized in that the sensor housing (11) is a rotating part made of metal, in which the hollow receiving portion (111) and the hollow support portion (112) turned out with different inner diameters and the support portion (112) on a relative to the outer diameter of the receiving portion (111) reduced outer diameter is turned off and preferably that of the sensor housing (11) a
Montageflansch (113) mit konischem Dichtsitz (113a) angedreht ist. Mounting flange (113) with conical sealing seat (113 a) is turned on.
7. Gassensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (11) ein Metallrohr, vorzugsweise aus Edelstahl, ist und dass der Halterungsabschnitt (112) durch Vercrimpen des sich über den Kabelabschnitt des Anschlusskabels erstreckenden Rohrbereichs gebildet ist.7. Gas sensor according to claim 5, characterized in that the sensor housing (11) is a metal tube, preferably made of stainless steel, and that the support portion (112) is formed by crimping over the cable portion of the connecting cable extending pipe portion.
8. Gassensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem dem Halterungsabschnitt (112) zugekehrten Ende des Aufhahmeabschnitts (111) ein Axialanschlag angeordnet ist, an dem sich eine das Anschlusskabel umschließende, stirnseitig an dem Dichtungskörper (20) anliegende Scheibe (22) abstützt.8. Gas sensor according to claim 7, characterized in that on the said support portion (112) facing the end of the Aufhahmeabschnitts (111) an axial stop is arranged, on which a connecting cable enclosing the end face of the sealing body (20) adjacent disc (22) supported.
9. Gassensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialanschlag von einer in den Aufhahmeabschnitt (111) des Sensorgehäuses (11) eingeprägten, teilweise oder vollständig umlaufenden Sicke (21) gebildet ist.9. Gas sensor according to claim 8, characterized in that the axial stop of a in the Aufhahmeabschnitt (111) of the sensor housing (11) embossed, partially or completely circumferential bead (21) is formed.
10. Gassensor nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (11) ein Tiefziehteil ist, dass der Halterungsabschnitt (112) durch Vercrimpen des sich über den Leitungsabschnitt der Metallmantelleitung (17) erstreckenden Rohrbereichs gebildet ist und dass an dem vom Halterungsabschnitt (112) abgekehrten Ende des Aufnahmeabschnitts (111) ein stirnseitig geschlossenes Schutzrohr (151) einstückig angeformt ist, das mit Gasdurchtrittslöchern (16) versehen ist und einen aus dem Dichtungskörper (20) herausragenden Endabschnitt (121) des10. Gas sensor according to one of claims 5 to 9, characterized in that the sensor housing (11) is a deep-drawn part, that the support portion (112) by crimping over the line section of the metal sheath line (17) extending tube portion is formed and that on the from the holding portion (112) facing away from the end of the receiving portion (111) a frontally closed protective tube (151) is integrally formed, which is provided with gas passage holes (16) and one of the sealing body (20) protruding end portion (121)
Sensorelements (12) umgibt.Surrounding sensor element (12).
11. Gassensor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an dem den Schutzrohr (151) zugekehrten Ende des Aufnahmeabschnitts (111) ein axialer Anschlag ausgebildet ist, an dem sich eine das Sensorelement (12) umschließende und stirnseitig an dem Dichtungskörper (20) anliegende Abdeckscheibe (24) axial abstützt.11. Gas sensor according to claim 10, characterized in that on the protective tube (151) facing the end of the receiving portion (111) an axial stop is formed, on which a sensor element (12) enclosing and end face of the sealing body (20) Cover (24) supported axially.
12. Gassensor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag von einer umlaufenden Schrägschulter (23) gebildet ist, die im Übergang vom Aufnahmeabschnitt (111) zu dem gegenüber dem Aufnahmeabschnitt (11) durchmesserreduzierten Schutzrohr (151) vorhanden ist.12. Gas sensor according to claim 11, characterized in that the stop of a circumferential inclined shoulder (23) is formed, which in the transition from the receiving portion (111) to the opposite the receiving portion (11) diameter-reduced protective tube (151) is present.
13. Gassensor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der aus dem Sensorgehäuse (11) herausgeführte Endabschnitt des Anschlusskabels als Metallmantelleitung (17) ausgebildet ist, in der der mindestens eine Leiter (14) in einem in einem Metallmantel (19) eingepressten Mineralpulver (18) verlegt ist. 13. Gas sensor according to one of claims 1 to 12, characterized in that at least the led out of the sensor housing (11) led out end portion of the connecting cable as a metal sheath line (17), in which the at least one conductor (14) in a metal shell in a ( 19) pressed mineral powder (18) is laid.
14. Gassensor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der im Halterungsabschnitt (112) des Sensorgehäuses (11) einliegende Leitungsabschnitt der Metallmantelleitung (17) im Halterungsabschnitt (112) mechanisch fixiert ist.14. Gas sensor according to claim 13, characterized in that in the support portion (112) of the sensor housing (11) inlaid line section of the metal sheath line (17) in the support portion (112) is mechanically fixed.
15. Gassensor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierung mittels einer umlaufenden Schweißnaht oder mehreren Schweißpunkten oder mittels radialer Einprägungen, die sich in den Metallmantel (19) der Metallmantelleitung (17) formschlüssig eindrücken, vorgenommen ist.15. Gas sensor according to claim 14, characterized in that the fixation by means of a circumferential weld or multiple welds or by means of radial impressions, which press into the metal shell (19) of the metal sheath line (17) positively, is made.
16. Gassensor zur Bestimmung der physikalischen Eigenschaft eines Messgases, insbesondere der Konzentration mindestens einer Gaskomponente oder der Temperatur im Messgas mit einem Sensorelement (12), mit einem das Sensorelement (12) zumindest abschnittweise aufnehmenden Sensorgehäuse (11) und mit einer aus dem Sensorgehäuse (11) axial herausgeführten Metallmantelleitung (17), die einen Metallmantel (19) und mindestens einen im Metallmantel (19) mittels eingepresstem Mineralpulver (18) isoliert verlaufenden, endseitig auf dem Sensorelement16. Gas sensor for determining the physical property of a measuring gas, in particular the concentration of at least one gas component or the temperature in the measuring gas with a sensor element (12), with a sensor element (12) at least partially receiving sensor housing (11) and with a from the sensor housing ( 11) axially led out metal sheath line (17) having a metal sheath (19) and at least one in the metal shell (19) by means of pressed-mineral powder (18) extending insulated, end on the sensor element
(12) kontaktierten, elektrischen Leiter (14) aufweist, und mit einem auf die Metallmantelleitung (17) aufgeschobenen, das Sensorgehäuse (11) verschließenden Adapter (30; 33) der einerseits mit dem Metallmantel (19) der Metallmantelleitung (17) und andererseits mit dem Sensorgehäuse (11) verschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der die Metallmantelleitung (17) umschließende Adapterabschnitt aus elastischem Material besteht und deutlich länger ist als der am Sensorgehäuse (11) sich abstützende Adapterabschnitt.(12) contacted, electrical conductor (14), and with a on the metal sheath (17) pushed, the sensor housing (11) closing the adapter (30; 33) on the one hand with the metal shell (19) of the metal sheathed cable (17) and on the other is welded to the sensor housing (11), characterized in that at least the metal sheath (17) enclosing adapter portion consists of elastic material and is significantly longer than the sensor housing (11) supporting the adapter portion.
17. Gassensor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (30) einen Basiskörper (301) mit einem an den Innendurchmesser des Sensorgehäuses (11) im Austrittsbereich der Metallmantelleitung (17) angepassten Außendurchmesser und auf voneinander abgekehrten17. Gas sensor according to claim 16, characterized in that the adapter (30) has a base body (301) with a to the inner diameter of the sensor housing (11) in the outlet region of the metal sheath line (17) adapted outer diameter and facing away from each other
Stirnseiten des Basiskörpers (301) von diesem abgehende, axiale Hohlstutzen (302, 303) aufweist.End sides of the base body (301) of this outgoing, axial hollow pipe (302, 303).
18. Gassensor nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Basiskörper (301) einstückigen Hohlstutzen (302, 303) sich ausgehend vom Basiskörper (301) konisch verjüngen und jeweils in einen dünnwandigen Hohlzylinderabschnitt (302a, 303a) auslaufen.18. Gas sensor according to claim 17, characterized in that with the base body (301) integral hollow pipe (302, 303), starting from the base body (301) taper conically and in each case in a thin-walled hollow cylinder section (302a, 303a) expire.
19. Gassensor nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Sensorelement (12) weisende Hohlstutzen (302) mit der Metallmantelleitung (17) durch eine umlaufende Schweißnaht (19) oder durch Hartlöten gasdicht verbunden und der Basiskörper (301) am Sensorgehäuse (11) verschweißt ist. 19. Gas sensor according to claim 17 or 18, characterized in that the sensor element (12) facing hollow pipe (302) with the metal sheath (17) by a circumferential weld (19) or by brazing gas-tight connected and the base body (301) on the sensor housing (11) is welded.
20. Gassensor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der vorzugsweise tiefgezogene Adapter (33) einen hohlzylindrischen Mittelteil (331) und einen mit diesem einstückigen Flanschteil (332) mit einem bogenförmigen Radialabschnitt (332a) und einem sich parallel zum Mittelteil (331) erstreckenden Zylinderabschnitt (332b) aufweist und dass der Mittelteil (331) auf der Metallmantelleitung (17) mittels einer umlaufenden Schweißnaht oder durch Hartlöten gasdicht befestigt und der Flanschteil (332) an dem Sensorgehäuse (11) verschweißt ist.20. Gas sensor according to claim 16, characterized in that the preferably deep-drawn adapter (33) has a hollow cylindrical central part (331) and an integral with this flange (332) with an arcuate radial portion (332 a) and a parallel to the central part (331) extending Cylinder portion (332b) and that the central part (331) on the metal sheathed cable (17) by means of a circumferential weld or by brazing gas-tight fastened and the flange (332) on the sensor housing (11) is welded.
21. Gassensor nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (30; 33) einstückig aus elastischem Material hergestellt ist. 21. Gas sensor according to one of claims 1 to 20, characterized in that the adapter (30, 33) is made in one piece from elastic material.
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