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一種車用氧傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車用氧傳感器，它包括:外保護(hù)罩、內(nèi)保護(hù)罩、銅墊圈、六角基座、前陶瓷體、密封體、后陶瓷體、平面型測(cè)量元件、端子固定陶瓷、彈性端子、穿線橡膠、以及套筒。后陶瓷體的導(dǎo)熱系數(shù)至少低于氧化鋁陶瓷的導(dǎo)熱系數(shù)，有效的保證在氧傳感器正常使用時(shí)，在端子固定陶瓷和彈性端子上的工作溫度不超過250oC。為了更好的減低工作溫度，將后陶瓷體分成后陶瓷體和端子接插陶瓷，而且在后陶瓷體和端子接插陶瓷間留有空氣空間，達(dá)到更好的隔熱效果，減低電連接處工作溫度，保證了氧傳感器的高可靠性電連接，提高了氧傳感器的壽命。
【專利說明】
一種車用氧傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氧傳感器，尤其是機(jī)動(dòng)車內(nèi)燃機(jī)氧傳感器，本發(fā)明減低氧傳感器電連接處工作溫度，保證了氧傳感器的高可靠性電連接，提高了氧傳感器的壽命。

【背景技術(shù)】
[0002]在內(nèi)燃機(jī)，特別是汽車，控制系統(tǒng)中，氧傳感器，三元催化與電子控制供油是內(nèi)燃機(jī)控制的核心。氧傳感器是控制汽車尾氣排放、降低汽車對(duì)環(huán)境污染、提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃油燃燒質(zhì)量的關(guān)鍵零件。氧傳感器通過檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放中的含氧量，根據(jù)傳感器兩側(cè)氧的百分比含量不同，在傳感器兩端產(chǎn)生電壓變化，并向電子控制單元(Electronic ControlUnit, ECU)輸送相應(yīng)的電壓信號(hào)，反映空氣、燃油混合氣中氧百分比含量的高低，ECU會(huì)相應(yīng)控制噴油量和進(jìn)氣量，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在最佳空氣燃油混合比的狀態(tài)，從而為后端的三元催化器的尾氣處理創(chuàng)造理想的條件。
[0003]傳統(tǒng)的氧傳感器中，通常使用的絕緣陶瓷材料為氧化鋁，而氧化鋁是熱的良導(dǎo)體，這樣尾氣的熱量容易傳導(dǎo)到氧傳感器片芯和線束的電連接部位，造成電連接處的工作溫度過高，容易導(dǎo)致彈性端子老化失去彈性和氧化失去導(dǎo)電能力，縮短了氧傳感器的壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明減低氧傳感器電連接處工作溫度，保證了氧傳感器的高可靠性電連接，提高了氧傳感器的可靠性。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種氧傳感器，可用來測(cè)量機(jī)動(dòng)車內(nèi)燃機(jī)廢氣中氧氣的的濃度，所述氧傳感器包括:外保護(hù)罩、內(nèi)保護(hù)罩、銅墊圈、六角基座、前陶瓷體、密封體、后陶瓷體、平面型測(cè)量元件、端子固定陶瓷、彈性端子、穿線橡膠、以及套筒。后陶瓷體的導(dǎo)熱系數(shù)至少低于氧化鋁陶瓷的導(dǎo)熱系數(shù)，有效的保證在氧傳感器正常使用時(shí)，在端子固定陶瓷和彈性端子上的工作溫度不超過250 X。后陶瓷體材料可以采用滑石陶瓷，硅鋁酸鹽，鈦酸鋇，四氧化三鐵，氧化鋅，氧化鎂，二氧化娃，鈦酸銀，二氧化鈦以及氧化錯(cuò)中的一種或混合的幾種；也可以采用氧化鋁同以上氧化物的混合。為了更好的減低工作溫度，將后陶瓷體分成后陶瓷體和端子接插陶瓷，而且在后陶瓷體和端子接插陶瓷留有空氣空間，達(dá)到更好的隔熱效果，減低電連接處工作溫度保證了氧傳感器的高可靠性電連接，提高了氧傳感器的壽命；在這樣的設(shè)計(jì)下，后陶瓷體材料可以采用氧化鋁，滑石陶瓷，硅鋁酸鹽，鈦酸鋇，四氧化三鐵，氧化鋅，氧化鎂，二氧化娃，鈦酸銀，二氧化鈦以及氧化錯(cuò)中的一種或混合的幾種。端子接插陶瓷與端子固定陶瓷有固定外座和固定彈片來固定。兩個(gè)相對(duì)的彈性端子的后端被安裝于端子固定陶瓷內(nèi)，在后陶瓷體或者端子接插陶瓷一頭通過形變壓緊平面型測(cè)量元件的引腳，實(shí)現(xiàn)電連接。后陶瓷體和端子固定陶瓷含有凹槽，通過在套筒組件上打點(diǎn)，使殼體組件鉚點(diǎn)于絕緣陶瓷的凹槽位，從而使絕緣陶瓷件牢固的固定于殼體組件內(nèi)，提高了氧傳感器的抗震性，有效的保證了平面型測(cè)量元件的可靠電連接。
[0006]本發(fā)明提高了氧傳感器的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明氧傳感器結(jié)構(gòu)示意圖一。
[0008]圖2是本發(fā)明氧傳感器部分結(jié)構(gòu)示意圖二。
[0009]圖3是本發(fā)明和傳統(tǒng)氧傳感器的電連接處的溫度隨尾氣溫度的變化關(guān)系圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]為了將本發(fā)明解釋更清楚，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
[0011]如圖1，所述氧傳感器包括:外保護(hù)罩1、內(nèi)保護(hù)罩2、銅墊圈3、六角基座4、前陶瓷體5、密封體6、后陶瓷體7、平面型測(cè)量元件8、端子固定陶瓷9、彈性端子10、穿線橡膠11、以及套筒12。
[0012]如圖1所示，平面型測(cè)量元件8貫穿于基座4內(nèi)，測(cè)量元件感應(yīng)端811置于內(nèi)保護(hù)罩2及外保護(hù)罩I中。內(nèi)保護(hù)罩2及外保護(hù)罩I通過收口方式固定于基座4上。內(nèi)保護(hù)罩有內(nèi)進(jìn)氣孔211及內(nèi)出氣孔212，外保護(hù)罩有外進(jìn)氣孔111及外出氣孔112。
[0013]平面型測(cè)量元件8通過耐高溫密封填料6固定于基座4內(nèi)，耐高溫密封填料6 —端有前陶瓷體5，另一端有后陶瓷體7。通過鉚壓的方式使前陶瓷體5及后陶瓷體7固定于基座4內(nèi)。
[0014]如圖1所示，彈性端子10—端安裝于端子固定陶瓷9內(nèi)，而另一端插入后陶瓷7內(nèi)，且通過彈性端子的形變壓緊平面型測(cè)量元件連接端812，實(shí)現(xiàn)電連接。穿線橡膠11通過套筒12的收縮固定于套筒12上，以固定導(dǎo)線及防止水汽進(jìn)入套筒12內(nèi)部。套筒12通過收口方式固定于基座4上。
[0015]如圖2，所述氧傳感器包括:外保護(hù)罩1、內(nèi)保護(hù)罩2、銅墊圈3、六角基座4、前陶瓷體5、密封體6、后陶瓷體711、平面型測(cè)量元件8、端子固定陶瓷9、彈性端子10、穿線橡膠U、套筒12、端子接插陶瓷13、端子接插陶瓷固定外座14、以及固定彈片15。
[0016]如圖2所示,平面型測(cè)量元件8貫穿于基座4內(nèi)，測(cè)量元件感應(yīng)端811置于內(nèi)保護(hù)罩2及外保護(hù)罩I中。內(nèi)保護(hù)罩2及外保護(hù)罩I通過收口方式固定于基座4上。內(nèi)保護(hù)罩有內(nèi)進(jìn)氣孔211及內(nèi)出氣孔212，外保護(hù)罩有外進(jìn)氣孔111及外出氣孔112。
[0017]如圖2所示平面型測(cè)量元件8通過耐高溫密封填料6固定于基座4內(nèi)，耐高溫密封填料6 —端有前陶瓷體5，另一端有后陶瓷體777。通過鉚壓的方式使前陶瓷體5及后陶瓷體777固定于基座4內(nèi)。
[0018]如圖2所示，彈性端子10 —端安裝于端子固定陶瓷9內(nèi)，而另一端插入端子接插陶瓷13內(nèi)，且通過彈性端子的形變壓緊平面型測(cè)量元件連接端812，實(shí)現(xiàn)電連接。穿線橡膠11通過套筒12的收縮固定于套筒12上，以固定導(dǎo)線及防止水汽進(jìn)入套筒12內(nèi)部。套筒12通過收口方式固定于基座4上。
[0019]如圖2所示，端子接插陶瓷13通過端子接插陶瓷固定外座14、以及固定彈片15同端子固定陶瓷9固定在一起。
[0020]如圖2所示，在后陶瓷體777和端子接插陶瓷13之間留有空氣空間16。
[0021 ] 如圖2所示，套筒12可分成兩段，第一段固定于六角基座4，另一段在最后組裝時(shí)，用激光焊接或其他方式連接第一段套筒。
[0022]如圖3所示是本發(fā)明和傳統(tǒng)氧傳感器的電連接處的溫度隨尾氣溫度的變化關(guān)系圖。傳統(tǒng)氧傳感器與本發(fā)明氧傳感器I選用圖1的設(shè)計(jì)，使用兩種不同導(dǎo)熱系數(shù)的后陶瓷體；傳統(tǒng)氧傳感器的后陶瓷體使用氧化鋁材料，本發(fā)明氧傳感器I后陶瓷體使用滑石材料，其他的材料一致。本發(fā)明氧傳感器2選用圖2所示的設(shè)計(jì)，后陶瓷使用氧化鋁材料，空氣空間16的高度為8.6_。封裝后的氧傳感器安裝在測(cè)試臺(tái)架上，在不同的測(cè)試氣體溫度下(測(cè)量元件感應(yīng)端811的溫度)，測(cè)量彈性端子處的工作溫度。從圖中可見，本發(fā)明的氧傳感器的彈性端子處的工作溫度比傳統(tǒng)氧傳感器的低，即時(shí)在尾氣溫度接近1000°C時(shí)，彈性端子處的工作溫度也不超過250°C。
【權(quán)利要求】
1.一種車用氧傳感器，它包括:外保護(hù)罩、內(nèi)保護(hù)罩、銅墊圈、六角基座、前陶瓷體、密封體、后陶瓷體、平面型測(cè)量元件、端子固定陶瓷、彈性端子、穿線橡膠、以及套筒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用氧傳感器，將后陶瓷體分成后陶瓷體和端子接插陶瓷，而且在后陶瓷體和端子接插陶瓷之間留有空氣空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用氧傳感器，其特征在于后陶瓷體的導(dǎo)熱系數(shù)至少低于氧化鋁陶瓷的導(dǎo)熱系數(shù)，后陶瓷體材料為滑石陶瓷，硅鋁酸鹽，鈦酸鋇，四氧化三鐵，氧化鋅，氧化鎂，二氧化硅，鈦酸鍶，二氧化鈦以及氧化鋯中的一種或混合的幾種；也可以采用氧化鋁同以上氧化物的混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車用氧傳感器，其特征在于后陶瓷體材料為氧化鋁，滑石陶瓷，娃招酸鹽，鈦酸鋇，四氧化三鐵，氧化鋅，氧化鎂，二氧化娃，鈦酸銀，二氧化鈦以及氧化鋯中的一種或混合的幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的車用氧傳感器，外保護(hù)罩、內(nèi)保護(hù)罩材料使用不銹鋼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的車用氧傳感器，其特征在于所述測(cè)量元件通過耐高溫密封填料(密封體)密閉地貫穿于六角基座內(nèi)，其測(cè)量端置于保護(hù)罩組件內(nèi)，連接端置于殼體組件內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車用氧傳感器，其特征在于所述耐高溫密封填料為滑石粉、氮化硼、粘土、玻璃粉及硅酸鈉中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車用氧傳感器，其特征在于所述耐高溫密封填料的兩側(cè)被前陶瓷體、后陶瓷體環(huán)覆蓋。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車用氧傳感器，其特征在于所述高溫密封填料的兩側(cè)的前陶瓷體、后陶瓷體通過基座的收口或鉚點(diǎn)的方式固定于基座內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的車用氧傳感器，其特征在于所述保護(hù)罩組件包括內(nèi)保護(hù)罩和外保護(hù)罩，該保護(hù)罩組件通過收口方式固定于六角基座上。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車用氧傳感器，其特征在于所述高溫密封填料的兩側(cè)的前陶瓷體、后陶瓷體通過基座的收口或鉚點(diǎn)的方式固定于基座內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1和6所述的車用氧傳感器，其特征在于所述殼體組件至少包括套筒、端子固定陶瓷、彈性端子、穿線橡膠。
13.根據(jù)權(quán)利要求6和12所述的車用氧傳感器，其特征在于所述測(cè)量元件串過后陶瓷體與彈性端子實(shí)現(xiàn)電連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求2和6所述的車用氧傳感器，其特征在于所述殼體組件至少包括套筒、端子接插陶瓷、端子接插陶瓷固定外座、固定彈片、端子固定陶瓷、彈性端子、穿線橡膠。
15.根據(jù)權(quán)利要求6和14所述的車用氧傳感器，其特征在于所述測(cè)量元件串過后陶瓷體，再串過端子接插陶瓷與彈性端子實(shí)現(xiàn)電連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求12和13所述的車用氧傳感器，其特征在于所述彈性端子一端安裝于端子固定陶瓷內(nèi)，而另一端插入后陶瓷體內(nèi)，且通過彈性端子的形變壓緊板狀測(cè)量元件連接端，實(shí)現(xiàn)電連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求14和15所述的車用氧傳感器，其特征在于所述彈性端子一端安裝于瓷端子固定陶瓷內(nèi)，而另一端插入端子接插陶瓷內(nèi)，且通過彈性端子的形變壓緊板狀測(cè)量元件連接端，實(shí)現(xiàn)電連接。
18.根據(jù)權(quán)利要求2和14所述的車用氧傳感器，其特征在于所述端子接插陶瓷固定外座、固定彈片用于固定接插陶瓷和彈性端子與端子固定陶瓷。
19.根據(jù)權(quán)利要求12和14所述的氧傳感器，其特征在于所述套筒末端含穿線橡膠，穿線橡膠通過鉚壓方式固定于套筒上。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的氧傳感器，其特征在于所述穿線橡膠為聚四氟乙烯或氟橡膠材料。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的氧傳感器，其特征在于所述套筒可分成兩段，第一段固定于六角基座，另一段在最后組裝時(shí)，用激光焊接或其他方式連接第一段套筒。
【文檔編號(hào)】G01N27/00GK104374803SQ201410556804
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】左艷波, 王鐵, 吳鑫娣 申請(qǐng)人:杭州納瑙新材料科技有限公司