一種車用氧傳感器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種車用氧傳感器，它包括:外保護罩、內保護罩、銅墊圈、六角基座、前陶瓷體、密封體、后陶瓷體、平面型測量元件、端子固定陶瓷、彈性端子、穿線橡膠、以及套筒。后陶瓷體的導熱系數至少低于氧化鋁陶瓷的導熱系數，有效的保證在氧傳感器正常使用時，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
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種氧傳感器，尤其是機動車內燃機氧傳感器，本發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】
[0002]在內燃機，特別是汽車，控制系統中，氧傳感器，三元催化與電子控制供油是內燃機控制的核心。氧傳感器是控制汽車尾氣排放、降低汽車對環境污染、提高汽車發動機燃油燃燒質量的關鍵零件。氧傳感器通過檢測發動機尾氣排放中的含氧量，根據傳感器兩側氧的百分比含量不同，在傳感器兩端產生電壓變化，并向電子控制單元(Electronic ControlUnit, ECU)輸送相應的電壓信號，反映空氣、燃油混合氣中氧百分比含量的高低，ECU會相應控制噴油量和進氣量，使發動機運行在最佳空氣燃油混合比的狀態，從而為后端的三元催化器的尾氣處理創造理想的條件。
[0003]傳統的氧傳感器中，通常使用的絕緣陶瓷材料為氧化鋁，而氧化鋁是熱的良導體，這樣尾氣的熱量容易傳導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，容易導致彈性端子老化失去彈性和氧化失去導電能力，縮短了氧傳感器的壽命。
【發明內容】
[0004]本發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]根據本發明的一個方面，提供了一種氧傳感器，可用來測量機動車內燃機廢氣中氧氣的的濃度，所述氧傳感器包括:外保護罩、內保護罩、銅墊圈、六角基座、前陶瓷體、密封體、后陶瓷體、平面型測量元件、端子固定陶瓷、彈性端子、穿線橡膠、以及套筒。后陶瓷體的導熱系數至少低于氧化鋁陶瓷的導熱系數，有效的保證在氧傳感器正常使用時，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；在這樣的設計下，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。兩個相對的彈性端子的后端被安裝于端子固定陶瓷內，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量元件的引腳，實現電連接。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，使殼體組件鉚點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，提高了氧傳感器的抗震性，有效的保證了平面型測量元件的可靠電連接。
[0006]本發明提高了氧傳感器的可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明氧傳感器結構示意圖一。
[0008]圖2是本發明氧傳感器部分結構示意圖二。
[0009]圖3是本發明和傳統氧傳感器的電連接處的溫度隨尾氣溫度的變化關系圖。
【具體實施方式】
[0010]為了將本發明解釋更清楚，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步的說明。
[0011]如圖1，所述氧傳感器包括:外保護罩1、內保護罩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，平面型測量元件8貫穿于基座4內，測量元件感應端811置于內保護罩2及外保護罩I中。內保護罩2及外保護罩I通過收口方式固定于基座4上。內保護罩有內進氣孔211及內出氣孔212，外保護罩有外進氣孔111及外出氣孔112。
[0013]平面型測量元件8通過耐高溫密封填料6固定于基座4內，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。
[0014]如圖1所示，彈性端子10—端安裝于端子固定陶瓷9內，而另一端插入后陶瓷7內，且通過彈性端子的形變壓緊平面型測量元件連接端812，實現電連接。穿線橡膠11通過套筒12的收縮固定于套筒12上，以固定導線及防止水汽進入套筒12內部。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:外保護罩1、內保護罩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,平面型測量元件8貫穿于基座4內，測量元件感應端811置于內保護罩2及外保護罩I中。內保護罩2及外保護罩I通過收口方式固定于基座4上。內保護罩有內進氣孔211及內出氣孔212，外保護罩有外進氣孔111及外出氣孔112。
[0017]如圖2所示平面型測量元件8通過耐高溫密封填料6固定于基座4內，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。
[0018]如圖2所示，彈性端子10 —端安裝于端子固定陶瓷9內，而另一端插入端子接插陶瓷13內，且通過彈性端子的形變壓緊平面型測量元件連接端812，實現電連接。穿線橡膠11通過套筒12的收縮固定于套筒12上，以固定導線及防止水汽進入套筒12內部。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，用激光焊接或其他方式連接第一段套筒。
[0022]如圖3所示是本發明和傳統氧傳感器的電連接處的溫度隨尾氣溫度的變化關系圖。傳統氧傳感器與本發明氧傳感器I選用圖1的設計，使用兩種不同導熱系數的后陶瓷體；傳統氧傳感器的后陶瓷體使用氧化鋁材料，本發明氧傳感器I后陶瓷體使用滑石材料，其他的材料一致。本發明氧傳感器2選用圖2所示的設計，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試臺架上，在不同的測試氣體溫度下(測量元件感應端811的溫度)，測量彈性端子處的工作溫度。從圖中可見，本發明的氧傳感器的彈性端子處的工作溫度比傳統氧傳感器的低，即時在尾氣溫度接近1000°C時，彈性端子處的工作溫度也不超過250°C。
【權利要求】
1.一種車用氧傳感器，它包括:外保護罩、內保護罩、銅墊圈、六角基座、前陶瓷體、密封體、后陶瓷體、平面型測量元件、端子固定陶瓷、彈性端子、穿線橡膠、以及套筒。
2.根據權利要求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.根據權利要求1所述的車用氧傳感器，其特征在于后陶瓷體的導熱系數至少低于氧化鋁陶瓷的導熱系數，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.根據權利要求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.根據權利要求1和2所述的車用氧傳感器，外保護罩、內保護罩材料使用不銹鋼。
6.根據權利要求1和2所述的車用氧傳感器，其特征在于所述測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，其測量端置于保護罩組件內，連接端置于殼體組件內。
7.根據權利要求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.根據權利要求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被前陶瓷體、后陶瓷體環覆蓋。
9.根據權利要求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的前陶瓷體、后陶瓷體通過基座的收口或鉚點的方式固定于基座內。
10.根據權利要求1和2所述的車用氧傳感器，其特征在于所述保護罩組件包括內保護罩和外保護罩，該保護罩組件通過收口方式固定于六角基座上。
11.根據權利要求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的前陶瓷體、后陶瓷體通過基座的收口或鉚點的方式固定于基座內。
12.根據權利要求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.根據權利要求6和12所述的車用氧傳感器，其特征在于所述測量元件串過后陶瓷體與彈性端子實現電連接。
14.根據權利要求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.根據權利要求6和14所述的車用氧傳感器，其特征在于所述測量元件串過后陶瓷體，再串過端子接插陶瓷與彈性端子實現電連接。
16.根據權利要求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，而另一端插入后陶瓷體內，且通過彈性端子的形變壓緊板狀測量元件連接端，實現電連接。
17.根據權利要求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，而另一端插入端子接插陶瓷內，且通過彈性端子的形變壓緊板狀測量元件連接端，實現電連接。
18.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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，用激光焊接或其他方式連接第一段套筒。
【文檔編號】G01N27/00GK104374803SQ201410556804
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月20日 優先權日:2014年10月20日
【發明者】左艷波, 王鐵, 吳鑫娣 申請人:杭州納瑙新材料科技有限公司
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