[發明專利]內燃機用氧傳感器

有效

• 申請號: 201310535554.7
• 申請日: 2013-11-04
• 公開（公告）號: CN103558277A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 陳珍強
• 申請（專利權）人: 蘇州工業園區傳世汽車電子有限公司
• 主分類號: G01N27/409
• 分類號: G01N27/409
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 王玉國;陳忠輝

技術領域

本發明涉及一種內燃機用氧傳感器。

背景技術

氧傳感器用于發動機閉環控制，從而確保車輛在壽命期內HC、CO以及NOx的排放滿足法規要求。這對降低車輛的污染物排放，減少對環境的污染，都起到了至關重要的作用。氧化鋯氧傳感器利用了氧化鋯的固體電解質特性，即氧化鋯在高溫下對氧離子具有導電性，這樣當氧化鋯兩側的氧氣濃度，即氧分壓不同時，就會發生氧離子從一側遷移到另一側的效應，從而產生出一個電壓信號。具體來說，氧化鋯的這種氧離子導電特性可用能斯特方程來表示：???????????????????????????????????????????????

其中，R為理想氣體常數；F為法拉利常數；T為絕對溫度；PO″為測量廢氣的氧分壓，PO′為標準參考氣體的氧分壓。

從工作原理看，需要給氧傳感器提供一個氧氣濃度確定的標準參考氣體，一般來說采用清潔的空氣。

對于依靠清潔的空氣作為參考氧分壓工作的氧傳感器，必須保證參考腔空氣的清潔。然而由于氧傳感器設計的原因或由于參考腔存在污染物，參考腔的空氣容易受到污染，而表現為氧分壓下降，導致氧傳感器的信號失真，廢氣有害物質排放超標。

為了避免此缺陷，一種公知的結構是：傳感器的外筒外面設置有PTFE薄膜，PTFE薄膜外設置有金屬護套，外筒和金屬護套上都設置有透氣孔，通過在透氣孔的兩側形成兩道鉚壓痕跡，可以封閉透氣薄膜與內外金屬護套之間的間隙，這樣只留下內外金屬護套的透氣孔和PTFE薄膜的通道，由于PTFE薄膜防水透氣，在參考腔受到污染后，通過PTFE薄膜的呼吸功能將參考腔空氣與新鮮大氣進行交換，從而可保證參考腔的氧分壓始終保持與大氣一致，同時可以避免水及其他液體侵入參考腔。該方法需要精確控制對金屬套的鉚壓，鉚壓力過大容易壓壞PTFE薄膜，鉚壓力過小，又不能滿足封閉參考腔的要求，同時該方法需要兩層金屬套，實現成本高。對導線的出口端，一般通過設置橡膠件，并再次對外筒進行鉚壓的方法實現對導線出口端的密封。由此可見，該設計方案既復雜又難以實現。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種內燃機用氧傳感器。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

內燃機用氧傳感器，特點是：傳感器的外筒的導線出口端內設置有筒形的PTFE薄膜和彈性組合體，PTFE薄膜套于彈性組合體外，傳感器導線穿過彈性組合體并至少有一處與彈性組合體的橡膠件接觸，彈性組合體的中間區域設置有組合體透氣孔，所述組合體透氣孔與傳感器的參考腔連通構成換氣通道；傳感器外筒導線出口端的側壁開有至少一個透氣孔，所述透氣孔的每一側至少有一道鉚壓痕跡，鉚壓痕跡位于透氣孔的兩側。

進一步地，上述的內燃機用氧傳感器，所述彈性組合體包括支撐部件和上橡膠件、下橡膠件，上橡膠件套在支撐部件的外側，支撐部件內設置有連通傳感器的參考腔和組合體透氣孔的通道，PTFE薄膜置于上橡膠件和下橡膠件的外側，傳感器導線穿過下橡膠件與下橡膠件相接觸。

更進一步地，上述的內燃機用氧傳感器，所述外筒的導線出口端設置有收口結構。

再進一步地，上述的內燃機用氧傳感器，所述支撐部件為陶瓷或PTFT塑膠。

本發明技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在：

本發明通過一次鉚壓，可以實現對導線出口端的密封和設置防水透氣薄膜的功能，相比現有技術，減少了零件數量，降低了零件精度，簡化了封裝工藝，有力地推動了氧傳感器封裝工藝的發展。該鉚壓形成兩道鉚壓痕跡，一般通過一次鉚壓實現，當然也可以進行兩次鉚壓，分別形成兩道鉚壓痕跡。

附圖說明

下面結合附圖對本發明技術方案作進一步說明：

圖1：本發明的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，新型封裝結構的內燃機用氧傳感器，傳感器的外筒10的導線出口端101內設置有筒形的防水透氣的PTFE薄膜20和彈性組合體30，PTFE薄膜20套于彈性組合體30外，傳感器導線40穿過彈性組合體30，并至少有一處與彈性組合體30的橡膠件接觸，彈性組合體30的中間區域設置有組合體透氣孔303，組合體透氣孔303與傳感器的參考腔50連通構成換氣通道，導線出口端101側壁開有至少一個透氣孔101A，透氣孔101A的每一側至少有一道鉚壓痕跡101B，鉚壓痕跡101B位于透氣孔101A的兩側，通過在透氣孔101A的每一側至少設置一道鉚壓痕跡101B實現對區域I、區域II、區域III的密封。