WO2022128494A1 - Device for connecting a sensor element of an exhaust gas sensor, and exhaust gas sensor - Google Patents

Device for connecting a sensor element of an exhaust gas sensor, and exhaust gas sensor Download PDF

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WO2022128494A1
WO2022128494A1 PCT/EP2021/083886 EP2021083886W WO2022128494A1 WO 2022128494 A1 WO2022128494 A1 WO 2022128494A1 EP 2021083886 W EP2021083886 W EP 2021083886W WO 2022128494 A1 WO2022128494 A1 WO 2022128494A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensor element
channel
contact spring
sensor
exhaust gas
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/083886
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German (de)
French (fr)
Inventor
Joachim Stier
Peter Raffelstetter
Marc Rosenland
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
    • G01N27/4062—Electrical connectors associated therewith

Definitions

  • An exhaust gas sensor with a sleeve-shaped sensor housing and a sensor element fixed in the sensor housing is already known from the prior art, for example DE 10 2009 047 513 A1, the sensor element protruding from the sensor housing with an end section on a side facing away from the exhaust gas.
  • a device for electrically contacting the sensor element is pushed onto the side of the sensor element facing away from the exhaust gas, which device comprises a ceramic contact holder which, in a longitudinal direction, has a through-channel for receiving the end section of the sensor element and a contact spring for frictionally resting on the end section of the sensor element in the through-channel having.
  • the invention is based on the observation of the inventors that the contact spring is fixed only suboptimal in the contact holder before the device is slid onto the side of the sensor element facing away from the exhaust gas. At this stage of the installation of the exhaust gas sensor, the contact spring may shift in the longitudinal direction or tilt within the through hole of the contact holder. The subsequent connection of the device to the sensor element thus has an increased susceptibility to errors.
  • the contact spring in the device is already transverse to the longitudinal direction, i.e. in at least one direction that is perpendicular to the longitudinal direction, without the involvement of the end section of the sensor element. without play, ie in particular in a press fit, is accommodated in the through-channel of the contact holder.
  • the device with the contact holder and the contact spring arranged in its through-channel can be handled during assembly of the exhaust gas sensor without the contact spring being able to shift or tilt unintentionally in the through-channel.
  • the device can then be pushed securely onto the end section of the sensor element and the installation of the exhaust gas sensor can then be completed.
  • the invention has the effect that the exhaust gas sensor can be reliably manufactured.
  • the contact spring has an area made of sheet metal, on which there are embossings that come to rest on a wall of the through-channel.
  • embossing can be introduced in the area made of sheet metal with little effort and yet relatively precisely. They also have a certain elasticity, which makes it possible to arrange the contact spring without play in the contact holder transversely to the longitudinal direction, in particular in the form of a press fit, even without the involvement of the sensor element.
  • the contact spring has bulging punched-out portions on the area made of sheet metal, which come to rest on the wall of the through-channel.
  • the bulging punched-out sections differ from the embossed sections in that they represent a through-opening in the metal sheet.
  • the protrusion of the punching and the elasticity of the metal sheet also make it possible to arrange the contact spring without play in the contact holder transversely to the longitudinal direction, in particular in the form of a press fit, even without the involvement of the sensor element.
  • the shape of the contact spring itself i.e. without dedicated embossing or protruding punched-out portions, can cause the contact spring to be accommodated without play in the through-channel of the contact holder transversely to the longitudinal direction without the involvement of the end section of the sensor element.
  • the contact spring can have a correspondingly bent area made of sheet metal, for example in the form of a corrugation or a plurality of corrugations that extend over the entire width and/or length of the sheet metal or the contact spring.
  • the contact spring can have a locking lug which can be hooked or hooked in a recess in the wall of the through hole. In this way, the contact spring can be fixed even more securely in the contact holder before the device is slid onto the sensor element, or can be protected from slipping out of the contact holder in the longitudinal direction.
  • the formation of the contact spring with an elastic area for non-positive support on the end section of the sensor element in the through-channel improves the electrical and mechanical properties of the contacting of the sensor element.
  • Figure 1 is an exploded view of an exhaust gas sensor, partially cut open
  • Figure 2 is a top view of the contact holder from Figure 1,
  • FIG. 3 shows an enlargement of region III from FIG. 2,
  • Figure 4 is a perspective view of the contact spring shown in Figure 3,
  • FIG. 5 shows an alternative embodiment of the contact spring.
  • the exhaust gas sensor 10 shown in detail in longitudinal section in FIG. 1 serves to determine a property of an exhaust gas, for example of an internal combustion engine.
  • the exhaust gas sensor 10 has a sensor housing 11 with fastening means for installation in an exhaust pipe.
  • a sensor element 12 is fixed centrally in the sensor housing 11 and protrudes from the sensor housing 11 with two end sections. From the two End sections, an end section on the measured gas side that is exposed to the measured gas is surrounded by a protective tube 13 which has gas passage holes 131 so that the measured gas can reach the gas-sensitive end section of the sensor element 12 .
  • the terminal-side end section 121 of the rod-shaped sensor element 12 with a rectangular cross-section that protrudes at the end of the sensor housing 11 facing away from it has at least one pair of contact surfaces 14, which are arranged next to one another on a large surface of the sensor element 12 transversely to the longitudinal axis of the sensor element 12.
  • a further pair of contact surfaces 14 is usually present on the other large surface facing away from this large surface.
  • the contact surfaces 14 establish a connection to the sample gas-sensitive end section on the sample gas side via conductor tracks and are used to connect the sensor element 12 to a connecting line 15 leading to a control unit.
  • connection between the sensor element 12 and the connecting line 15 is made by a corresponding device 5, which End section 121 receiving, ceramic contact holder 16 and one of the number of contact surfaces 14 on the connection-side end section 121 corresponding number of contact springs 17 which lie in the contact holder 16.
  • Each contact spring 17 is associated with a contact surface 14 . After assembly, each contact spring 17 rests in a non-positive manner on the contact surface 14 assigned to it and connects it to a conductor wire of the connecting line 15.
  • the contact holder 16 with the contact springs 17 in it is accommodated in a sleeve 31 with a graduated diameter, the sleeve section 312 of which with the larger diameter is fixed to the sensor housing 11 , For example, welded, and whose smaller-diameter sleeve section 311 encloses the cable jacket of the connecting line 15 .
  • the ceramic contact holder 16 shown as an example in a plan view in FIGS. 2 and 3 is produced, for example, as a solid body using the dry pressing method.
  • it In the longitudinal direction (perpendicular to the plane of the drawing in Figures 2 and 3), it has a through-channel 20 for inserting the end section 121 of the sensor element 12 that carries the contact surfaces 14.
  • the through-channel 20 in turn has, for example, a pair of guide channels 21, 22 running parallel to one another and in the longitudinal direction for receiving each one of the contact springs 17, 17L, 17R. If there is another pair of contact surfaces 14 on the sensor element 12, then another pair of identical guide channels 21, 22 is formed in the solid body, which are arranged opposite the first pair of guide channels 21, 22 in a mirror-inverted manner.
  • each guide channel 21, 22 has an L-shaped, clear cross section with a first and second cross-section leg 231 and 232, respectively, with the second cross-section leg 232 extending at right angles from the first cross-section leg 231 aspires
  • the contact spring 17 has a guiding area 171 lying in the first cross-sectional leg 231 and made of sheet metal and a resilient area 172 bent back integrally at an acute angle and having a smaller width than the leading area 171 .
  • the resilient area 172 is located in the through-channel 20.
  • Embossings 77 present, which have a spherical shape in the example and come to rest on a wall of the first cross-sectional leg 231 of the passage channel 20 .
  • the depth of the embossings 77 i.e. the extent to which the embossings 77 rise above the surrounding surface of the sheet metal area 171 of the contact spring 17, is equal to or somewhat equal to the sheet metal thickness, e.g. 0.6 mm or at least 0 .6mm.
  • embossings 77 are oriented and shaped in the same way in the example (upward in Figure 4; round), embossing 77 that has different orientations (e.g. up and down in Figure 4) and that have different shapes, for example elongated and /or across the full width of Contact spring 17 (in the figure 4 from left to right).
  • FIGS. 2 and 3 show embossings 77, for example, which point downwards, which is also easily possible, for example.
  • a resilient latching lug 25 is arranged and counter to the direction of insertion the contact spring 17 issued.
  • this locking lug 25 interacts with a locking shoulder 26 of the contact holder (Fig. 3), which is located in the contact holder 16, namely in the first cross-sectional legs 232 of the guide channel 21 or 22, at the rear end in the insertion direction of the contact spring 17 is formed.
  • This latching shoulder 26 is preferably formed by the bottom of the pocket of a pocket which is formed into the solid body and is open towards the end.
  • FIG. 5 shows an alternative embodiment in which the embossings 77 are replaced by bulging punched-out portions 77′.
  • the bulging punched-out portions 77' have openings 77'' in the form of through-holes through the sheet metal area 171 or through the contact spring 17.
  • the contact spring is accommodated without play transversely to the longitudinal direction in the through-channel 20 of the contact holder 16 without the involvement of the end section 121 of the sensor element 12, and this is already due to the shape of the contact spring 17 itself, i.e. already without a dedicated one Embossing 77 or bulging perforations 77”.
  • the contact spring 17 can have a correspondingly bent area made of sheet metal, for example in the form of waves that extend over the entire width of the sheet metal or the contact spring 17 .

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Abstract

The invention relates to a device for electrically contacting a sensor element (12) of an exhaust gas sensor (10), comprising a ceramic contact holder (16) which has a through-channel (20) in a longitudinal direction for receiving an end portion (121) of the sensor element (12), and comprising at least one contact spring (17) for frictionally bearing against the end portion (121) of the sensor element (12) in the through-channel (20), characterised in that the contact spring (17) is held in the through-channel (20) of the contact holder (16) without play and transversely to the longitudinal direction without soliciting the end portion (121) of the sensor element (12).

Description

Beschreibung description
Titel title
Vorrichtung zum Anschließen eines Sensorelements eines Abgassensors und Abgassensor Device for connecting a sensor element of an exhaust gas sensor and exhaust gas sensor
Stand der Technik State of the art
Aus dem Stand der Technik, beispielsweise DE aus 10 2009 047 513 A1 , ist bereits ein Abgassensor mit einem hülsenförmigen Sensorgehäuse und einem in dem Sensorgehäuse fixierten Sensorelement bekannt, wobei das Sensorelement auf einer dem Abgas abgewandten Seite mit einem Endabschnitt aus dem Sensorgehäuse hervorsteht. Auf der dem Abgas abgewandten Seite des Sensorelements ist eine Vorrichtung zum elektrischen Kontaktieren des Sensorelements aufgeschoben, die einen keramischen Kontakthalter umfasst, der in einer Längsrichtung einen Durchgangskanal zur Aufnahme des Endabschnitts des Sensorelements und eine Kontaktfeder zur kraftschlüssigen Auflage auf dem Endabschnitt des Sensorelements in dem Durchgangskanal aufweist. An exhaust gas sensor with a sleeve-shaped sensor housing and a sensor element fixed in the sensor housing is already known from the prior art, for example DE 10 2009 047 513 A1, the sensor element protruding from the sensor housing with an end section on a side facing away from the exhaust gas. A device for electrically contacting the sensor element is pushed onto the side of the sensor element facing away from the exhaust gas, which device comprises a ceramic contact holder which, in a longitudinal direction, has a through-channel for receiving the end section of the sensor element and a contact spring for frictionally resting on the end section of the sensor element in the through-channel having.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of Invention
Die Erfindung geht von der Beobachtung der Erfinder aus, dass die Kontaktfeder vor dem Aufschieben der Vorrichtung auf die dem Abgas abgewandte Seite des Sensorelements in dem Kontakthalter lediglich suboptimal fixiert ist. So kann es in diesem Stadium der Montage des Abgassensors zu einer Verschiebung in Längsrichtung oder einer Verkippen der Kontaktfeder innerhalb der Durchgangsbohrung des Kontakthalters kommen. Die nachfolgende Verbindung der Vorrichtung mit dem Sensorelement weist somit eine erhöhte Fehleranfälligkeit auf. The invention is based on the observation of the inventors that the contact spring is fixed only suboptimal in the contact holder before the device is slid onto the side of the sensor element facing away from the exhaust gas. At this stage of the installation of the exhaust gas sensor, the contact spring may shift in the longitudinal direction or tilt within the through hole of the contact holder. The subsequent connection of the device to the sensor element thus has an increased susceptibility to errors.
Dies wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung überwunden, dass die Kontaktfeder in der Vorrichtung bereits ohne Mitwirkung des Endabschnitts des Sensorelements quer zur Längsrichtung, also in mindestens einer Richtung, die senkrecht zur Längsrichtung ist, spielfrei, also insbesondere in einer Presspassung, in dem Durchgangskanal des Kontakthalters aufgenommen ist. Auf diese Weise kann während der Montage des Abgassensors die Vorrichtung mit dem Kontakthalter und der in seinem Durchgangskanal angeordneten Kontaktfeder gehandhabt werden, ohne dass sich hierbei die Kontaktfeder in dem Durchgangskanal unbeabsichtigt verschieben oder verkippen kann. Nachfolgend kann die Vorrichtung sicher auf den Endabschnitt des Sensorelements aufgeschoben werden und die Montage des Abgassensors nachfolgend fertiggestellt werden. This is overcome by the configuration according to the invention, in that the contact spring in the device is already transverse to the longitudinal direction, i.e. in at least one direction that is perpendicular to the longitudinal direction, without the involvement of the end section of the sensor element. without play, ie in particular in a press fit, is accommodated in the through-channel of the contact holder. In this way, the device with the contact holder and the contact spring arranged in its through-channel can be handled during assembly of the exhaust gas sensor without the contact spring being able to shift or tilt unintentionally in the through-channel. The device can then be pushed securely onto the end section of the sensor element and the installation of the exhaust gas sensor can then be completed.
Die Erfindung bewirkt also, dass der Abgassensor sicher hergestellt werden kann. Thus, the invention has the effect that the exhaust gas sensor can be reliably manufactured.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Kontaktfeder einen aus Blech ausgebildeten Bereich aufweist, an dem Prägungen vorhanden sind, die an einer Wand des Durchgangskanals zur Anlage kommen. Derartige Prägungen lassen sich in dem aus Blech ausgebildeten Bereich mit geringem Aufwand und doch relativ präzise einbringen. Sie weisen zudem eine gewisse Elastizität auf, die es ermöglicht, die Kontaktfeder bereits ohne Mitwirkung des Sensorelements in dem Kontakthalter quer zur Längsrichtung spielfrei, insbesondere in Form einer Presspassung, anzuordnen. In a preferred embodiment, it is provided that the contact spring has an area made of sheet metal, on which there are embossings that come to rest on a wall of the through-channel. Such embossing can be introduced in the area made of sheet metal with little effort and yet relatively precisely. They also have a certain elasticity, which makes it possible to arrange the contact spring without play in the contact holder transversely to the longitudinal direction, in particular in the form of a press fit, even without the involvement of the sensor element.
Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass die Kontaktfeder an dem aus Blech ausgebildeten Bereich, vorgewölbte Ausstanzungen aufweist, die an der Wand des Durchgangskanals zur Anlage kommen. Die vorgewölbten Ausstanzungen unterscheiden sich von den Prägungen dadurch, dass sie eine Durchgangsöffnung in dem Blech darstellen. Durch die Vorwölbung der Ausstanzung, und die Elastizität des Bleches wird es ebenfalls ermöglicht, die Kontaktfeder bereits ohne Mitwirkung des Sensorelements in dem Kontakthalter quer zur Längsrichtung spielfrei, insbesondere in Form einer Presspassung, anzuordnen. Alternatively or additionally, it can be provided that the contact spring has bulging punched-out portions on the area made of sheet metal, which come to rest on the wall of the through-channel. The bulging punched-out sections differ from the embossed sections in that they represent a through-opening in the metal sheet. The protrusion of the punching and the elasticity of the metal sheet also make it possible to arrange the contact spring without play in the contact holder transversely to the longitudinal direction, in particular in the form of a press fit, even without the involvement of the sensor element.
Nochmals alternativ oder zusätzlich kann durch die Form der Kontaktfeder an sich, also bereits ohne dezidierte Prägungen oder vorgewölbte Ausstanzungen, bewirkt werden, dass die Kontaktfeder ohne Mitwirkung des Endabschnitts des Sensorelements quer zur Längsrichtung spielfrei in dem Durchgangskanal des Kontakthalters aufgenommen ist. Beispielsweise kann die Kontaktfeder einen aus Blech ausgebildeten entsprechend gebogenen Bereich aufweist, beispielsweise in Form von einer Welle oder mehreren Wellen, die sich über die ganze Breite und/oder Länge des Bleches bzw. der Kontaktfeder erstrecken. Die Kontaktfeder kann eine Rastnase aufweisen, die in einer Aussparung in der Wandung der Durchgangsbohrung verhakbar bzw. verhakt ist. Auf diese Weise kann die Kontaktfeder noch sicherer bereits vor dem Aufschieben der Vorrichtung auf das Sensorelement in dem Kontakthalter fixiert werden bzw. vor einem Herausrutschen aus dem Kontakthalter in Längsrichtung geschützt werden. As an alternative or in addition, the shape of the contact spring itself, i.e. without dedicated embossing or protruding punched-out portions, can cause the contact spring to be accommodated without play in the through-channel of the contact holder transversely to the longitudinal direction without the involvement of the end section of the sensor element. For example, the contact spring can have a correspondingly bent area made of sheet metal, for example in the form of a corrugation or a plurality of corrugations that extend over the entire width and/or length of the sheet metal or the contact spring. The contact spring can have a locking lug which can be hooked or hooked in a recess in the wall of the through hole. In this way, the contact spring can be fixed even more securely in the contact holder before the device is slid onto the sensor element, or can be protected from slipping out of the contact holder in the longitudinal direction.
Die Ausbildung der Kontaktfeder mit einem elastischen Bereich zur kraftschlüssigen Auflage auf dem Endabschnitt des Sensorelements in dem Durchgangskanal verbessert die elektrischen und mechanischen Eigenschaften der Kontaktierung des Sensorelements. The formation of the contact spring with an elastic area for non-positive support on the end section of the sensor element in the through-channel improves the electrical and mechanical properties of the contacting of the sensor element.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief 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 on the basis of exemplary embodiments illustrated in the drawings. Show it:
Figur 1 eine Explosionsdarstellung eines Abgassensors, teilweise aufgeschnitten, Figure 1 is an exploded view of an exhaust gas sensor, partially cut open,
Figur 2 eine Aufsicht auf den Kontakthalter aus Figur 1, Figure 2 is a top view of the contact holder from Figure 1,
Figur 3 eine Vergrößerung des Bereichs III aus Figur 2, FIG. 3 shows an enlargement of region III from FIG. 2,
Figur 4 eine perspektivische Darstellung der in Figur 3 dargestellten Kontaktfeder, Figure 4 is a perspective view of the contact spring shown in Figure 3,
Figur 5 eine alternative Ausführung der Kontaktfeder. FIG. 5 shows an alternative embodiment of the contact spring.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Der in Figur 1 ausschnittweise im Längsschnitt dargestellte Abgassensor 10 dient zur Bestimmung einer Eigenschaft eines Abgases beispielsweise eines Verbrennungsmotors. Der Abgassensor 10 weist ein Sensorgehäuse 11 mit Befestigungsmitteln für den Einbau in ein Abgasrohr auf. Zentral im Sensorgehäuse 11 ist ein Sensorelement 12 fixiert, das mit zwei Endabschnitten aus dem Sensorgehäuse 11 herausragt. Von den beiden Endabschnitten ist ein dem Messgas ausgesetzter messgasseitiger Endabschnitt von einem Schutzrohr 13 umschlossen, das Gasdurchtrittslöcher 131 besitzt, damit das Messgas an den gassensitiven Endabschnitt des Sensorelements 12 gelangen kann. Der an dem davon abgekehrten Ende des Sensorgehäuses 11 vorstehende, anschlussseitige Endabschnitt 121 des stabförmigen Sensorelements 12 mit rechteckförmigem Querschnitt weist mindestens ein Paar von Kontaktflächen 14 auf, die auf einer Großfläche des Sensorelements 12 quer zur Längsachse des Sensorelements 12 nebeneinander angeordnet sind. Üblicherweise ist auf der von dieser Großfläche abgekehrten anderen Großfläche ein weiteres Paar von Kontaktflächen 14 vorhanden. Die Kontaktflächen 14 stellen über Leiterbahnen eine Verbindung zu dem messgassensitiven, messgasseitigen Endabschnitt her und dienen zum Anschluss des Sensorelements 12 an eine zu einem Steuergerät führende Anschlussleitung 15. Die Verbindung zwischen Sensorelement 12 und Anschlussleitung 15 erfolgt durch eine entsprechende Vorrichtung 5, die einen den anschlussseitigen Endabschnitt 121 aufnehmenden, keramischen Kontakthalter 16 und eine der Anzahl der Kontaktflächen 14 auf dem anschlussseitigen Endabschnitt 121 entsprechende Zahl von Kontaktfedern 17 aufweist, die im Kontakthalter 16 einliegen. Jede Kontaktfeder 17 ist dabei einer Kontaktfläche 14 zugeordnet. Nach Montage legt sich jede Kontaktfeder 17 kraftschlüssig auf die ihr zugeordnete Kontaktfläche 14 auf und verbindet diese mit einem Leiterdraht der Anschlussleitung 15. Der Kontakthalter 16 mit einliegenden Kontaktfedern 17 ist in einer im Durchmesser abgestuften Hülse 31 aufgenommen, deren durchmessergrößerer Hülsenabschnitt 312 am Sensorgehäuse 11 festgelegt, z.B. angeschweißt, ist, und deren durchmesserkleinerer Hülsenabschnitt 311 den Kabelmantel der Anschlussleitung 15 umschließt. The exhaust gas sensor 10 shown in detail in longitudinal section in FIG. 1 serves to determine a property of an exhaust gas, for example of an internal combustion engine. The exhaust gas sensor 10 has a sensor housing 11 with fastening means for installation in an exhaust pipe. A sensor element 12 is fixed centrally in the sensor housing 11 and protrudes from the sensor housing 11 with two end sections. From the two End sections, an end section on the measured gas side that is exposed to the measured gas is surrounded by a protective tube 13 which has gas passage holes 131 so that the measured gas can reach the gas-sensitive end section of the sensor element 12 . The terminal-side end section 121 of the rod-shaped sensor element 12 with a rectangular cross-section that protrudes at the end of the sensor housing 11 facing away from it has at least one pair of contact surfaces 14, which are arranged next to one another on a large surface of the sensor element 12 transversely to the longitudinal axis of the sensor element 12. A further pair of contact surfaces 14 is usually present on the other large surface facing away from this large surface. The contact surfaces 14 establish a connection to the sample gas-sensitive end section on the sample gas side via conductor tracks and are used to connect the sensor element 12 to a connecting line 15 leading to a control unit. The connection between the sensor element 12 and the connecting line 15 is made by a corresponding device 5, which End section 121 receiving, ceramic contact holder 16 and one of the number of contact surfaces 14 on the connection-side end section 121 corresponding number of contact springs 17 which lie in the contact holder 16. Each contact spring 17 is associated with a contact surface 14 . After assembly, each contact spring 17 rests in a non-positive manner on the contact surface 14 assigned to it and connects it to a conductor wire of the connecting line 15. The contact holder 16 with the contact springs 17 in it is accommodated in a sleeve 31 with a graduated diameter, the sleeve section 312 of which with the larger diameter is fixed to the sensor housing 11 , For example, welded, and whose smaller-diameter sleeve section 311 encloses the cable jacket of the connecting line 15 .
Der in den Figuren 2 und 3 beispielhaft in Aufsicht dargestellte, keramische Kontakthalter 16 ist beispielsweise als Vollkörper im Trockenpressverfahren hergestellt. Er besitzt in Längsrichtung (senkrecht zur Zeichenebene in Figur 2 und 3) einen Durchgangskanal 20 zum Einstecken des die Kontaktflächen 14 tragenden Endabschnitts 121 des Sensorelements 12. Der Durchgangskanal 20 weist seinerseits beispielsweise ein Paar parallel zueinander und in Längsrichtung verlaufender Führungskanäle 21, 22 zur Aufnahme jeweils einer der Kontaktfedern 17, 17L, 17R auf. Ist an dem Sensorelement 12 ein weiteres Paar von Kontaktflächen 14 vorhanden, so ist im Vollkörper ein weiteres Paar von gleichen Führungskanälen 21 , 22 ausgebildet, die dem ersten Paar von Führungskanälen 21, 22 spiegelbildlich gegenüberliegend angeordnet sind. In dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 und 3 weist jeder Führungskanal 21 , 22 einen L- förmigen, lichten Querschnitt mit einem ersten und zweiten Querschnitt-Schenkel 231 bzw. 232 auf, wobei der zweite Querschnitt-Schenkel 232 rechtwinklig von dem ersten Querschnitt-Schenkel 231 abstrebt. The ceramic contact holder 16 shown as an example in a plan view in FIGS. 2 and 3 is produced, for example, as a solid body using the dry pressing method. In the longitudinal direction (perpendicular to the plane of the drawing in Figures 2 and 3), it has a through-channel 20 for inserting the end section 121 of the sensor element 12 that carries the contact surfaces 14. The through-channel 20 in turn has, for example, a pair of guide channels 21, 22 running parallel to one another and in the longitudinal direction for receiving each one of the contact springs 17, 17L, 17R. If there is another pair of contact surfaces 14 on the sensor element 12, then another pair of identical guide channels 21, 22 is formed in the solid body, which are arranged opposite the first pair of guide channels 21, 22 in a mirror-inverted manner. In the exemplary embodiment in Figures 2 and 3, each guide channel 21, 22 has an L-shaped, clear cross section with a first and second cross-section leg 231 and 232, respectively, with the second cross-section leg 232 extending at right angles from the first cross-section leg 231 aspires
Von den in den Führungskanälen 21 , 22 einliegenden Kontaktfedern 17 ist in Figur 3 die in der Figur 2 linke vergrößert dargestellt. Wegen der zueinander spiegelbildlichen Anordnung der beiden Führungskanäle 21, 22 eines Führungskanal-Paars mit asymmetrischem Querschnitt sind im Beispiel zwei verschiedene Kontaktfedern 17 erforderlich, die ebenfalls zueinander spiegelbildlich ausgebildet sind. Of the contact springs 17 lying in the guide channels 21, 22, the one on the left in FIG. 2 is shown enlarged in FIG. Because of the mutually mirror-inverted arrangement of the two guide channels 21, 22 of a guide channel pair with an asymmetrical cross-section, two different contact springs 17 are required in the example, which are also formed in mirror images of one another.
Die Kontaktfeder 17 weist einen in dem ersten Querschnitt-Schenkel 231 einliegenden, aus Blech ausgebildeten und führenden Bereich 171 und einen davon um einem spitzen Winkel einstückig zurückgebogenen federnden Bereich172 mit einer gegenüber dem führenden Bereich 171 kleineren Breite. The contact spring 17 has a guiding area 171 lying in the first cross-sectional leg 231 and made of sheet metal and a resilient area 172 bent back integrally at an acute angle and having a smaller width than the leading area 171 .
Der federnde Bereich 172 liegt in dem Durchgangskanal 20. Um ein Kippen oder ein weiteres Verrutschen der Kontaktfedern 17 bei dem bzw. nach dem Einschieben in den zugeordneten Führungskanal 21 bzw. 22 zu vermindern, sind an dem aus Blech ausgebildeten Bereich 171 der Kontaktfeder 17 beispielsweise Prägungen 77 vorhanden, die im Beispiel eine sphärische Gestalt haben und an einer Wand des ersten Querschnitt- Schenkels 231 des Durchgangskanals 20 zur Anlage kommen. Insgesamt kommt es zwischen der Kontaktfeder 17 und dem Durchgangskanal 20 bzw. dem Führungskanal 21 aufgrund des Übermaßes der Kontaktfeder 17 in der in den Figuren 2 und 3 vertikalen Richtung im Bereich der Prägungen 77 zu einer spielfreien Anlage, insbesondere zu einer Presspassung. The resilient area 172 is located in the through-channel 20. In order to prevent the contact springs 17 from tipping or further slipping during or after insertion into the associated guide channel 21 or 22, on the sheet metal area 171 of the contact spring 17, for example Embossings 77 present, which have a spherical shape in the example and come to rest on a wall of the first cross-sectional leg 231 of the passage channel 20 . Overall, there is a play-free contact between the contact spring 17 and the through channel 20 or the guide channel 21 due to the oversize of the contact spring 17 in the vertical direction in FIGS. 2 and 3 in the region of the embossings 77, in particular a press fit.
Im Beispiel ist die Tiefe der Prägungen 77, also das Maß, mit dem die sich die Prägungen 77 über die umliegende Oberfläche des aus Blech ausgebildeten Bereichs 171 der Kontaktfeder 17 erheben, gleich oder etwas gleich der Blechstärke, z.B. 0,6 mm oder mindestens 0,6 mm. In the example, the depth of the embossings 77, i.e. the extent to which the embossings 77 rise above the surrounding surface of the sheet metal area 171 of the contact spring 17, is equal to or somewhat equal to the sheet metal thickness, e.g. 0.6 mm or at least 0 .6mm.
Wenngleich die Prägungen 77 im Beispiel gleich orientiert und geformt sind (in Figur 4 nach oben; rund) sind grundsätzlich auch Prägungen 77 möglich die unterschiedliche Orientierungen aufweisen (z.B. in Figur 4 nach unten und oben) und die ungleiche Formen aufweisen, beispielsweise länglich sind und/oder sich über die ganze Breite der Kontaktfeder 17 (in der Figur 4 von links nach rechts). Figur 2 und 3 zeigen beispielsweise Prägungen 77, die nach unten weisen, was beispielsweise auch ohne weiteres möglich ist. Although the embossings 77 are oriented and shaped in the same way in the example (upward in Figure 4; round), embossing 77 that has different orientations (e.g. up and down in Figure 4) and that have different shapes, for example elongated and /or across the full width of Contact spring 17 (in the figure 4 from left to right). FIGS. 2 and 3 show embossings 77, for example, which point downwards, which is also easily possible, for example.
Des Weiteren ist aus dem führenden Kontaktbereich 171 nahe dem Übergang vom führenden Kontaktbereich 171 zum federnden Bereich 172, also an dem in Einschieberichtung der Kontaktfeder 17 in den Führungskanal 21 bzw. 22 vorderen Ende der Kontaktfeder 17, eine federnde Rastnase 25 angeordnet und gegen die Einschieberichtung der Kontaktfeder 17 ausgestellt. Diese Rastnase 25 wirkt zum weiteren Positionieren der Kontaktfeder 17 beim Einschieben in den zugeordneten Führungskanal 21 bzw. 22 mit einer Rastschulter 26 des Kontakthalters (Fig. 3) zusammen, die im Kontakthalter 16, und zwar in den ersten Querschnitt-Schenkeln 232 des Führungskanals 21 bzw. 22, an dessen in Einschieberichtung der Kontaktfeder 17 hinterem Ende, ausgebildet ist. Vorzugsweise ist diese Rastschulter 26 von dem Taschengrund einer in den Vollkörper eingeformten, zur Stirnseite hin offenen Tasche gebildet. Furthermore, from the leading contact area 171 near the transition from the leading contact area 171 to the resilient area 172, i.e. at the front end of the contact spring 17 in the direction of insertion of the contact spring 17 into the guide channel 21 or 22, a resilient latching lug 25 is arranged and counter to the direction of insertion the contact spring 17 issued. For further positioning of the contact spring 17 when it is pushed into the associated guide channel 21 or 22, this locking lug 25 interacts with a locking shoulder 26 of the contact holder (Fig. 3), which is located in the contact holder 16, namely in the first cross-sectional legs 232 of the guide channel 21 or 22, at the rear end in the insertion direction of the contact spring 17 is formed. This latching shoulder 26 is preferably formed by the bottom of the pocket of a pocket which is formed into the solid body and is open towards the end.
Figur 5 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der an die Stelle der Prägungen 77 vorgewölbte Ausstanzungen 77‘ treten. Die vorgewölbten Ausstanzungen 77‘ weisen Öffnungen 77“ in Form von Durchgangslöchern durch den aus Blech ausgebildeten Bereich 171 bzw. durch die Kontaktfeder 17 auf. FIG. 5 shows an alternative embodiment in which the embossings 77 are replaced by bulging punched-out portions 77′. The bulging punched-out portions 77' have openings 77'' in the form of through-holes through the sheet metal area 171 or through the contact spring 17.
Weitere Ausführungsformen sind möglich, bei denen es ohne Mitwirkung des Endabschnitts 121 des Sensorelements 12 zu einer quer zur Längsrichtung spielfreien Aufnahme der Kontaktfeder in dem Durchgangskanal 20 des Kontakthalters 16 kommt, und zwar bereits durch die Form der Kontaktfeder 17 an sich, also bereits ohne dezidierte Prägungen 77 oder vorgewölbte Ausstanzungen 77“. Beispielsweise kann die Kontaktfeder 17 einen aus Blech ausgebildeten entsprechend gebogenen Bereich aufweist, beispielsweise in Form von Wellen, die sich über die ganze Breite des Bleches bzw. der Kontaktfeder 17 erstrecken. Further embodiments are possible in which the contact spring is accommodated without play transversely to the longitudinal direction in the through-channel 20 of the contact holder 16 without the involvement of the end section 121 of the sensor element 12, and this is already due to the shape of the contact spring 17 itself, i.e. already without a dedicated one Embossing 77 or bulging perforations 77”. For example, the contact spring 17 can have a correspondingly bent area made of sheet metal, for example in the form of waves that extend over the entire width of the sheet metal or the contact spring 17 .

Claims

- 7 - Ansprüche - 7 - Claims
1. Vorrichtung zum elektrischen Kontaktieren eines Sensorelements (12) eines Abgassensors (10), mit einem keramischen Kontakthalter (16), der in einer Längsrichtung einen Durchgangskanal (20) zur Aufnahme eines Endabschnitts (121) des Sensorelements (12) aufweist, und mit mindestens einer Kontaktfeder (17), zur kraftschlüssigen Auflage auf dem Endabschnitt (121) des Sensorelements (12) in dem Durchgangskanal (20), dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfeder (17) ohne Mitwirkung des Endabschnitts (121) des Sensorelements (12) quer zur Längsrichtung spielfrei in dem Durchgangskanal (20) des Kontakthalters (16) aufgenommen ist. 1. Device for electrically contacting a sensor element (12) of an exhaust gas sensor (10), with a ceramic contact holder (16), which has a through channel (20) in a longitudinal direction for receiving an end section (121) of the sensor element (12), and with at least one contact spring (17) for frictionally resting on the end section (121) of the sensor element (12) in the through-channel (20), characterized in that the contact spring (17) without the cooperation of the end section (121) of the sensor element (12) transversely is accommodated without play in the through-channel (20) of the contact holder (16) in relation to the longitudinal direction.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfeder (17) einen aus Blech ausgebildeten Bereich (171) aufweist, an dem Prägungen (77) und/oder vorgewölbte Ausstanzungen (77‘) vorhanden sind, die an einer Wand des Durchgangskanals (20) zur Anlage kommen. 2. Device according to claim 1, characterized in that the contact spring (17) has an area (171) made of sheet metal, on which embossings (77) and/or bulging punched-out portions (77') are present, which are located on a wall of the through-channel (20) come to the plant.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfeder (17) eine Rastnase (25) aufweist, die in einer Aussparung in der Wandung des Durchgangskanals (20) verhakt ist. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the contact spring (17) has a locking lug (25) which is hooked in a recess in the wall of the through-channel (20).
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfeder (17) einen federnden Bereich (172) zur kraftschlüssigen Auflage auf dem Endabschnitt (121) des Sensorelements (12) in dem Durchgangskanal (20) aufweist. 4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the contact spring (17) has a resilient area (172) for non-positive support on the end portion (121) of the sensor element (12) in the through-channel (20).
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägungen (77) kreisförmig, oval oder eckig sind. 5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the embossings (77) are circular, oval or angular.
6. Abgassensor (10) mit einem hülsenförmigen Sensorgehäuse (11) und einem in dem Sensorgehäuse (11) fixierten Sensorelement (12), wobei das Sensorelement (12) auf einer dem Abgas abgewandten Seite mit einem Endabschnitt (121) aus dem Sensorgehäuse (11) hervorsteht, wobei auf der dem Abgas abgewandten Seite des Sensorelements (12) eine Vorrichtung zum elektrischen Kontaktieren des -8- 6. Exhaust gas sensor (10) with a sleeve-shaped sensor housing (11) and a sensor element (12) fixed in the sensor housing (11), wherein the sensor element (12) protrudes from the sensor housing (11 ) protrudes, wherein on the side facing away from the exhaust gas of the sensor element (12) a device for electrically contacting the -8th-
Sensorelements (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche aufgeschoben ist. Sensor element (12) is deferred according to any one of the preceding claims.
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