[實用新型]氣體傳感器

無效

• 申請號: 200820060555.5
• 申請日: 2008-05-16
• 公開（公告）號: CN201207043Y
• 公開（公告）日: 2009-03-11
• 發明（設計）人: 楊玉海;張笑冬;楊曾
• 申請（專利權）人: 聯合汽車電子有限公司
• 主分類號: G01N27/407
• 分類號: G01N27/407
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本實用新型涉及一種內燃機用電氣零件，具體涉及一種氣體傳感器。

背景技術

氣體傳感器，如氧傳感器是發動機管理系統中的重要部件，其安裝在內燃機的排氣系統中，用于感知廢氣中氧氣的濃度，實現對污染物的排放控制。氧傳感器安裝在發動機的排氣系統中，工作環境比較惡劣，壽命期內所承受的溫度和機械應力都比較高，因此，穩定可靠的機械設計成為氧傳感器的設計能否成功的關鍵。

現有的Nernst原電池型氧傳感器，在內電極需要提供一個標準的參考腔，一般為大氣。參考腔內的標準參考氣體的氧分壓必須始終保持一致，對于大氣來說，就是要保證大氣清潔并能夠與新鮮空氣發生氣體交換，否則，將導致傳感器的信號偏移。常用的做法是將該參考腔密封，并通過導線連接到比較清潔的區域，通過氣體的熱脹冷縮實現與外界的氣體交換。在傳感器內部形成一個密封腔，必須解決密封腔與廢氣的密封問題。常用的做法是采用耐高溫的無機非金屬材料，并通過一定的結構將其壓實，從而實現密封。如圖1所示，施加在保護套251上的軸向力，通過陶瓷襯套252可傳遞給耐高溫密封材料254。被壓緊的密封材料254可有效防止廢氣泄漏到密封腔。為了保證該密封的有效性，必須保證氧傳感器的密封材料254在壽命期內都能保證密封。因此，在所施加的軸向力撤銷后，也必須保證密封材料254仍處于壓縮狀態。一般在傳感器座253外表面設置一定的凹槽，通過鉚壓保護套251，在保護套251內表面形成凸起，實現將保護套251固定在傳感器座253上，從而保證被壓緊的密封材料254不會變松，滿足壽命期內對密封性的要求。

然而這種實現形式需要保護套251，而且為了保證密封材料254在壽命期內都處于壓縮狀態，對保護套251的鉚壓工藝的控制比較復雜，對傳感器座253的尺寸精度要求也比較高。

由于氧傳感器中用于感知氧氣濃度的陶瓷體需要在高溫下工作，如何將高溫陶瓷與金屬端子之間實現可靠的連接成為氧傳感器的設計過程中必須解決的問題。

美國專利說明書US006082175A(公開日2000年7月4日)公開了一種氣體傳感器，如圖2所示，高溫陶瓷150通過金屬端子153與導線152實現電氣和機械連接。高溫陶瓷150上的電極151與金屬端子153實現連接，帶有凹槽的兩個陶瓷件154可以將金屬端子153蓋住，從而實現金屬端子153與固定件155絕緣。固定件155有一個U型結構，可以將兩個陶瓷件154夾住。金屬端子153與高溫陶瓷150上的電極151連接時，需要采用專用工裝將具有U型結構的固定件155的口部撐開，使得兩個陶瓷件154彼此可以分開一定的距離，然后才能順利將高溫陶瓷150上的電極151置于金屬端子153之間，完成上述動作后，使專用工裝退出固定件155的口部，固定件155將兩個陶瓷件154牢牢夾注，固定于兩個陶瓷件154上的金屬端子153緊緊地壓在高溫陶瓷150的電極151上，實現電氣和機械連接。

這種結構的氣體傳感器，一方面安裝制造成本比較高，另一方面零件比較多，無法實現尺寸結構的小型化。

目前中國的摩托車年產量超過2000萬輛，而大部分仍采用化油器結構，其對環境造成的污染不容忽視，對摩托車的排放進行控制勢在必行。氧傳感器作為發動機管理系統中的一個關鍵零件，對于摩托車管理系統也是必需的。由于摩托車行業對價格的敏感性且具有其自身獨有的特點，專門為摩托車開發出一款氧傳感器成為市場的強烈需求。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種氣體傳感器，它可滿足小型化要求，并且成本低。

為解決上述技術問題，本實用新型氣體傳感器的技術解決方案為：

包括短傳感器、彈簧卡箍、線束組件；

短傳感器至少包括金屬傳感器座、陶瓷傳感元；傳感元置于傳感器座的中央；

線束組件至少包括金屬保護套、陶瓷彈簧座、接觸彈簧；保護套內設有若干對接觸彈簧，接觸彈簧固定于彈簧座上，每對接觸彈簧彼此相對固定；

傳感元底端的接觸盤置于所述接觸彈簧之間，接觸盤與接觸彈簧直接接觸，實現電氣連接；

彈簧卡箍置于線束組件內，用于固定彈簧座。

所述傳感器座與參考側襯套相配合的內壁上設有不少于兩個凸點，用于固定參考側襯套。

本實用新型可以達到的技術效果是：

本實用新型氣體傳感器，其保護罩和傳感器座之間采用簡單的機械裝配實現連接，避免了傳統的激光焊接或卷邊工藝，極大地降低了安裝制造成本。