发动机用气体传感器的制造方法
发动机用气体传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发动机用气体传感器，属于传感器技术领域。
【背景技术】
[0002]气体传感器，如氧传感器是发动机管理系统中的重要部件，其安装在内燃机的排气系统中，用于感知废气中氧气的浓度，实现对污染物的排放控制。随着国家排放法规的日益严苛，要求发动机控制系统能够尽快进入闭环控制状态，这对氧传感器提出了更高的性能要求。其中很重要的一项指标就是氧传感器多长时间能够进入工作状态，即氧传感器的起燃时间。起燃时间越短，发动机进入闭环控制的速度就越快，就越能够满足更高的排放要求。
[0003]为了满足国4、国5排放法规要求，需要设计一种快速起燃型氧传感器。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种性能优良、制造装配简洁能快速起燃的气体传感器。
[0005]本发明的目的通过以下技术方案来实现:
[0006]发动机用气体传感器，特点是:包括短传感器以及与其相连的线束组件，所述短传感器包括金属传感器座、陶瓷传感元、加热棒、上陶瓷衬套、接触盘组件、碟形弹簧和小护套，陶瓷传感元置于金属传感器座中，上陶瓷衬套的上端装于金属传感器座中，上陶瓷衬套的顶部通过接触盘组件与陶瓷传感元的底部相对接，接触盘组件的下部置入上陶瓷衬套中，加热棒置于上陶瓷衬套和陶瓷传感元中，接触盘组件内设置的弹性结构夹持加热棒，上陶瓷衬套内引伸出信号接触丝，上陶瓷衬套的底端套装有碟形弹簧，上陶瓷衬套的外层设有小护套；
[0007]所述线束组件包括金属保护套、下陶瓷衬套、焊接端子、导线和橡胶衬套，金属保护套的中部形成有收口结构，收口结构包容下陶瓷衬套，金属保护套的下部设置有橡胶衬套以及装配其内的透气塞，压接有焊接端子的导线穿过橡胶衬套和下陶瓷衬套，焊接端子与信号接触丝连接，下陶瓷衬套与上陶瓷衬套相抵接，金属保护套的上部与金属传感器座的外缘连接固定。
[0008]进一步地，上述的发动机用气体传感器，其中，所述接触盘组件上设有用于夹持锆管的结构。
[0009]更进一步地，上述的发动机用气体传感器，其中，所述陶瓷传感元与金属传感器座之间设有内密封圈。
[0010]更进一步地，上述的发动机用气体传感器，其中，所述金属传感器座上通过激光焊接或铆压连接有保护罩。
[0011]更进一步地，上述的发动机用气体传感器，其中，所述金属保护套的中部通过铆压形成收口结构，收口结构固定下陶瓷衬套。
[0012]更进一步地，上述的发动机用气体传感器，其中，所述小护套通过铆压方式固定于金属传感器座上。
[0013]再进一步地，上述的发动机用气体传感器，其中，所述金属保护套的下部通过环形铆压方式固定导线的出口端，形成对导线的固定和对出口端的密封。
[0014]再进一步地，上述的发动机用气体传感器，其中，所述金属保护套的上部通过激光焊接方式与金属传感器座连接固定。
[0015]本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在:
[0016]新型结构的性能优良、制造装配简洁能快速起燃的气体传感器，将传感器分为短传感器和线束组件两部分进行制造组装，较好解决了短传感器与线束组件之间的连接问题，在生产组织和制造复杂性方面具有极大的成本优势。其零部件少，制造组装方便，实现陶瓷传感元的小型化和加热器加热功率的最大化利用，从而实现传感器的快速起燃，性能优良。线束组件中通过铆压保护套来固定陶瓷衬套，减少了零件，简化了安装工艺。堪称是具有新颖性、创造性、实用性的好技术，为一实用的新设计。
【附图说明】
[0017]下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明:
[0018]图1:本发明的结构示意图；
[0019]图2a:短传感器的结构示意图；
[0020]图2b:图2a的A-A剖视示意图；
[0021]图3:短传感器的组装示意图；
[0022]图4:线束组件的组装示意图；
[0023]图5:线束组件的收口结构示意图；
[0024]图6:短传感器与线束组件的连接方式示意图。
【具体实施方式】
[0025]如图1所示，发动机用气体传感器，包括短传感器10以及与其相连的线束组件20，短传感器10包括金属传感器座12、陶瓷传感元11、加热棒15、上陶瓷衬套14、接触盘组件13、碟形弹簧17和小护套18，陶瓷传感元11置于金属传感器座12中，陶瓷传感元11与金属传感器座12之间设有内密封圈16，上陶瓷衬套14的上端装于金属传感器座12中，上陶瓷衬套14的顶部通过接触盘组件13与陶瓷传感元11的底部相对接，接触盘组件13的下部置入上陶瓷衬套14中，加热棒15置于上陶瓷衬套14和陶瓷传感元11中，接触盘组件13内设置的弹性结构131夹持加热棒15，上陶瓷衬套14内引伸出信号接触丝133，上陶瓷衬套14的底端套装有碟形弹簧17，上陶瓷衬套14的外层设有小护套18，小护套18通过铆压方式固定于金属传感器座12上；接触盘组件13上设有用于夹持锆管的结构132。金属保护套21的上部通过激光焊接方式与金属传感器座12连接固定，金属传感器座12上通过激光焊接或铆压连接有保护罩121。
[0026]线束组件20包括金属保护套21、下陶瓷衬套22、焊接端子23、导线231和橡胶衬套24，金属保护套21的中部通过铆压形成收口结构211，收口结构211固定下陶瓷衬套22，金属保护套21的下部设置有橡胶衬套24以及装配其内的透气塞25，压接有焊接端子23的导线231穿过橡胶衬套24和下陶瓷衬套22，金属保护套21的下部通过环形铆压方式固定导线231的出口端，形成对导线的固定和对出口端的密封；焊接端子23与信号接触丝133连接，下陶瓷衬套22与上陶瓷衬套14相抵接，金属保护套21的上部通过激光焊接方式与金属传感器座12的外缘连接固定。
[0027]如图2a、2b所示，上陶瓷衬套14为整体结构，接触盘组件13安装在上陶瓷衬套14上，上陶瓷衬套14可以将陶瓷传感元11产生的信号引出到上陶瓷衬套14的尾端141。接触盘组件上设置有弹性结构131，可以夹持住加热棒15，实现对其固定，接触盘组件上还设置有夹持锆管的结构132，可以实现对锆管的夹持。
[0028]如图3所示，短传感器的组装工艺为:以传感器座面A为支撑面，在小护套18的尾端施加轴向力并保持，然后通过铆压小护套到金属传感器座12上实现封装。封装完成的短传感器，由碟形弹簧17继续提供弹性轴向力，确保传感器的内密封性能良好。其中内密封指的是陶瓷传感元11与六角座之间的密封，其密封通过挤压设置在之间的内密封圈16实现。
[0029]如图4所示，线束组件的组装工艺为:下陶瓷衬套22安装到金属保护套21中后，通过铆压金属保护套产生的收口结构211固定陶瓷衬套，如图5所示；然后依次将压接有焊接端子的导线231依次穿入下陶瓷衬套22，然后再将橡胶组件装配到线束组件，橡胶衬套24内预装配有透气塞25。
[0030]如图6所示，整个传感器的组装工艺为:将线束组件20的焊接端子23与短传感器10的导线231引出端进行焊接。然后将保护套压入六角座上，通过激光焊接Al处，实现保护套与金属六角座的连接；进一步的保护套的尾端通过环形铆压A2处固定导线出口端，实现对导线231的固定和对出口端的密封。
[0031]上述全新结构的性能优良、制造装配简洁能快速起燃的气体传感器，将传感器分为短传感器和线束组件两部分进行制造组装，较好解决了短传感器与线束组件之间的连接问题，在生产组织和制造复杂性方面具有极大的成本优势。其零部件少，制造组装方便，实现陶瓷传感元的小型化和加热器加热功率的最大化利用，从而实现传感器的快速起燃，性能优良。线束组件中通过铆压保护套来固定陶瓷衬套，减少了零件，简化了安装工艺。
[0032]需要理解到的是:以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.发动机用气体传感器，其特征在于:包括短传感器(10)以及与其相连的线束组件(20)，所述短传感器(10)包括金属传感器座(12)、陶瓷传感元(11)、加热棒(15)、上陶瓷衬套(14)、接触盘组件(13)、碟形弹簧(17)和小护套(18)，陶瓷传感元(11)置于金属传感器座(12)中，上陶瓷衬套(14)的上端装于金属传感器座(12)中，上陶瓷衬套(14)的顶部通过接触盘组件(13)与陶瓷传感元(11)的底部相对接，接触盘组件(13)的下部置入上陶瓷衬套(14)中，加热棒(15)置于上陶瓷衬套(14)和陶瓷传感元(11)中，接触盘组件(13)内设置的弹性结构(131)夹持加热棒(15)，上陶瓷衬套(14)内引伸出信号接触丝(133)，上陶瓷衬套(14)的底端套装有碟形弹簧(17)，上陶瓷衬套(14)的外层设有小护套(18); 所述线束组件(20)包括金属保护套(21)、下陶瓷衬套(22)、焊接端子(23)、导线(231)和橡胶衬套(24)，金属保护套(21)的中部形成有收口结构(211)，收口结构(211)包容下陶瓷衬套(22)，金属保护套(21)的下部设置有橡胶衬套(24)以及装配其内的透气塞(25)，压接有焊接端子(23)的导线(231)穿过橡胶衬套(24)和下陶瓷衬套(22)，焊接端子(23)与信号接触丝(133)连接，下陶瓷衬套(22)与上陶瓷衬套(14)相抵接，金属保护套(21)的上部与金属传感器座(12)的外缘连接固定。2.根据权利要求1所述的发动机用气体传感器，其特征在于:所述接触盘组件(13)上设有用于夹持锆管的结构(132)。3.根据权利要求1所述的发动机用气体传感器，其特征在于:所述陶瓷传感元(11)与金属传感器座(12)之间设有内密封圈(16)。4.根据权利要求1所述的发动机用气体传感器，其特征在于:所述金属传感器座(12)上通过激光焊接或铆压连接有保护罩(121)。5.根据权利要求1所述的发动机用气体传感器，其特征在于:所述金属保护套(21)的中部通过铆压形成收口结构(211)，收口结构(211)固定下陶瓷衬套(22)。6.根据权利要求1所述的发动机用气体传感器，其特征在于:所述小护套(18)通过铆压方式固定于金属传感器座(12)上。7.根据权利要求1所述的发动机用气体传感器，其特征在于:所述金属保护套(21)的下部通过环形铆压方式固定导线(231)的出口端，形成对导线的固定和对出口端的密封。8.根据权利要求1所述的发动机用气体传感器，其特征在于:所述金属保护套(21)的上部通过激光焊接方式与金属传感器座(12)连接固定。
【专利摘要】本发明涉及发动机用气体传感器，包括短传感器和线束组件，短传感器的陶瓷传感元置于金属传感器座中，上陶瓷衬套上端装于金属传感器座中，上陶瓷衬套顶部通过接触盘组件与陶瓷传感元的底部相对接，接触盘组件下部置入上陶瓷衬套中，加热棒置于上陶瓷衬套和陶瓷传感元中，接触盘组件内设置的弹性结构夹持加热棒，上陶瓷衬套内引伸出信号接触丝；线束组件的金属保护套的中部形成有包容下陶瓷衬套的收口结构，金属保护套下部设有橡胶衬套及装配其内的透气塞，压接有焊接端子的导线穿过橡胶衬套和下陶瓷衬套，金属保护套上部与金属传感器座连接。分为短传感器和线束组件两部分进行制造组装，实现陶瓷传感元的小型化和加热器加热功率的最大化利用。
【IPC分类】G01N33/00
【公开号】CN104897852
【申请号】CN201510276051
【发明人】杨玉海, 陈珍强, 郭杰峰, 郭醒杰
【申请人】苏州工业园区传世汽车电子有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月26日
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发动机用气体传感器，属于传感器技术领域。
【背景技术】
[0002]气体传感器，如氧传感器是发动机管理系统中的重要部件，其安装在内燃机的排气系统中，用于感知废气中氧气的浓度，实现对污染物的排放控制。随着国家排放法规的日益严苛，要求发动机控制系统能够尽快进入闭环控制状态，这对氧传感器提出了更高的性能要求。其中很重要的一项指标就是氧传感器多长时间能够进入工作状态，即氧传感器的起燃时间。起燃时间越短，发动机进入闭环控制的速度就越快，就越能够满足更高的排放要求。
[0003]为了满足国4、国5排放法规要求，需要设计一种快速起燃型氧传感器。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种性能优良、制造装配简洁能快速起燃的气体传感器。
[0005]本发明的目的通过以下技术方案来实现:
[0006]发动机用气体传感器，特点是:包括短传感器以及与其相连的线束组件，所述短传感器包括金属传感器座、陶瓷传感元、加热棒、上陶瓷衬套、接触盘组件、碟形弹簧和小护套，陶瓷传感元置于金属传感器座中，上陶瓷衬套的上端装于金属传感器座中，上陶瓷衬套的顶部通过接触盘组件与陶瓷传感元的底部相对接，接触盘组件的下部置入上陶瓷衬套中，加热棒置于上陶瓷衬套和陶瓷传感元中，接触盘组件内设置的弹性结构夹持加热棒，上陶瓷衬套内引伸出信号接触丝，上陶瓷衬套的底端套装有碟形弹簧，上陶瓷衬套的外层设有小护套；
[0007]所述线束组件包括金属保护套、下陶瓷衬套、焊接端子、导线和橡胶衬套，金属保护套的中部形成有收口结构，收口结构包容下陶瓷衬套，金属保护套的下部设置有橡胶衬套以及装配其内的透气塞，压接有焊接端子的导线穿过橡胶衬套和下陶瓷衬套，焊接端子与信号接触丝连接，下陶瓷衬套与上陶瓷衬套相抵接，金属保护套的上部与金属传感器座的外缘连接固定。
[0008]进一步地，上述的发动机用气体传感器，其中，所述接触盘组件上设有用于夹持锆管的结构。
[0009]更进一步地，上述的发动机用气体传感器，其中，所述陶瓷传感元与金属传感器座之间设有内密封圈。
[0010]更进一步地，上述的发动机用气体传感器，其中，所述金属传感器座上通过激光焊接或铆压连接有保护罩。
[0011]更进一步地，上述的发动机用气体传感器，其中，所述金属保护套的中部通过铆压形成收口结构，收口结构固定下陶瓷衬套。
[0012]更进一步地，上述的发动机用气体传感器，其中，所述小护套通过铆压方式固定于金属传感器座上。
[0013]再进一步地，上述的发动机用气体传感器，其中，所述金属保护套的下部通过环形铆压方式固定导线的出口端，形成对导线的固定和对出口端的密封。
[0014]再进一步地，上述的发动机用气体传感器，其中，所述金属保护套的上部通过激光焊接方式与金属传感器座连接固定。
[0015]本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在:
[0016]新型结构的性能优良、制造装配简洁能快速起燃的气体传感器，将传感器分为短传感器和线束组件两部分进行制造组装，较好解决了短传感器与线束组件之间的连接问题，在生产组织和制造复杂性方面具有极大的成本优势。其零部件少，制造组装方便，实现陶瓷传感元的小型化和加热器加热功率的最大化利用，从而实现传感器的快速起燃，性能优良。线束组件中通过铆压保护套来固定陶瓷衬套，减少了零件，简化了安装工艺。堪称是具有新颖性、创造性、实用性的好技术，为一实用的新设计。
【附图说明】
[0017]下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明:
[0018]图1:本发明的结构示意图；
[0019]图2a:短传感器的结构示意图；
[0020]图2b:图2a的A-A剖视示意图；
[0021]图3:短传感器的组装示意图；
[0022]图4:线束组件的组装示意图；
[0023]图5:线束组件的收口结构示意图；
[0024]图6:短传感器与线束组件的连接方式示意图。
【具体实施方式】
[0025]如图1所示，发动机用气体传感器，包括短传感器10以及与其相连的线束组件20，短传感器10包括金属传感器座12、陶瓷传感元11、加热棒15、上陶瓷衬套14、接触盘组件13、碟形弹簧17和小护套18，陶瓷传感元11置于金属传感器座12中，陶瓷传感元11与金属传感器座12之间设有内密封圈16，上陶瓷衬套14的上端装于金属传感器座12中，上陶瓷衬套14的顶部通过接触盘组件13与陶瓷传感元11的底部相对接，接触盘组件13的下部置入上陶瓷衬套14中，加热棒15置于上陶瓷衬套14和陶瓷传感元11中，接触盘组件13内设置的弹性结构131夹持加热棒15，上陶瓷衬套14内引伸出信号接触丝133，上陶瓷衬套14的底端套装有碟形弹簧17，上陶瓷衬套14的外层设有小护套18，小护套18通过铆压方式固定于金属传感器座12上；接触盘组件13上设有用于夹持锆管的结构132。金属保护套21的上部通过激光焊接方式与金属传感器座12连接固定，金属传感器座12上通过激光焊接或铆压连接有保护罩121。
[0026]线束组件20包括金属保护套21、下陶瓷衬套22、焊接端子23、导线231和橡胶衬套24，金属保护套21的中部通过铆压形成收口结构211，收口结构211固定下陶瓷衬套22，金属保护套21的下部设置有橡胶衬套24以及装配其内的透气塞25，压接有焊接端子23的导线231穿过橡胶衬套24和下陶瓷衬套22，金属保护套21的下部通过环形铆压方式固定导线231的出口端，形成对导线的固定和对出口端的密封；焊接端子23与信号接触丝133连接，下陶瓷衬套22与上陶瓷衬套14相抵接，金属保护套21的上部通过激光焊接方式与金属传感器座12的外缘连接固定。
[0027]如图2a、2b所示，上陶瓷衬套14为整体结构，接触盘组件13安装在上陶瓷衬套14上，上陶瓷衬套14可以将陶瓷传感元11产生的信号引出到上陶瓷衬套14的尾端141。接触盘组件上设置有弹性结构131，可以夹持住加热棒15，实现对其固定，接触盘组件上还设置有夹持锆管的结构132，可以实现对锆管的夹持。
[0028]如图3所示，短传感器的组装工艺为:以传感器座面A为支撑面，在小护套18的尾端施加轴向力并保持，然后通过铆压小护套到金属传感器座12上实现封装。封装完成的短传感器，由碟形弹簧17继续提供弹性轴向力，确保传感器的内密封性能良好。其中内密封指的是陶瓷传感元11与六角座之间的密封，其密封通过挤压设置在之间的内密封圈16实现。
[0029]如图4所示，线束组件的组装工艺为:下陶瓷衬套22安装到金属保护套21中后，通过铆压金属保护套产生的收口结构211固定陶瓷衬套，如图5所示；然后依次将压接有焊接端子的导线231依次穿入下陶瓷衬套22，然后再将橡胶组件装配到线束组件，橡胶衬套24内预装配有透气塞25。
[0030]如图6所示，整个传感器的组装工艺为:将线束组件20的焊接端子23与短传感器10的导线231引出端进行焊接。然后将保护套压入六角座上，通过激光焊接Al处，实现保护套与金属六角座的连接；进一步的保护套的尾端通过环形铆压A2处固定导线出口端，实现对导线231的固定和对出口端的密封。
[0031]上述全新结构的性能优良、制造装配简洁能快速起燃的气体传感器，将传感器分为短传感器和线束组件两部分进行制造组装，较好解决了短传感器与线束组件之间的连接问题，在生产组织和制造复杂性方面具有极大的成本优势。其零部件少，制造组装方便，实现陶瓷传感元的小型化和加热器加热功率的最大化利用，从而实现传感器的快速起燃，性能优良。线束组件中通过铆压保护套来固定陶瓷衬套，减少了零件，简化了安装工艺。
[0032]需要理解到的是:以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.发动机用气体传感器，其特征在于:包括短传感器(10)以及与其相连的线束组件(20)，所述短传感器(10)包括金属传感器座(12)、陶瓷传感元(11)、加热棒(15)、上陶瓷衬套(14)、接触盘组件(13)、碟形弹簧(17)和小护套(18)，陶瓷传感元(11)置于金属传感器座(12)中，上陶瓷衬套(14)的上端装于金属传感器座(12)中，上陶瓷衬套(14)的顶部通过接触盘组件(13)与陶瓷传感元(11)的底部相对接，接触盘组件(13)的下部置入上陶瓷衬套(14)中，加热棒(15)置于上陶瓷衬套(14)和陶瓷传感元(11)中，接触盘组件(13)内设置的弹性结构(131)夹持加热棒(15)，上陶瓷衬套(14)内引伸出信号接触丝(133)，上陶瓷衬套(14)的底端套装有碟形弹簧(17)，上陶瓷衬套(14)的外层设有小护套(18); 所述线束组件(20)包括金属保护套(21)、下陶瓷衬套(22)、焊接端子(23)、导线(231)和橡胶衬套(24)，金属保护套(21)的中部形成有收口结构(211)，收口结构(211)包容下陶瓷衬套(22)，金属保护套(21)的下部设置有橡胶衬套(24)以及装配其内的透气塞(25)，压接有焊接端子(23)的导线(231)穿过橡胶衬套(24)和下陶瓷衬套(22)，焊接端子(23)与信号接触丝(133)连接，下陶瓷衬套(22)与上陶瓷衬套(14)相抵接，金属保护套(21)的上部与金属传感器座(12)的外缘连接固定。2.根据权利要求1所述的发动机用气体传感器，其特征在于:所述接触盘组件(13)上设有用于夹持锆管的结构(132)。3.根据权利要求1所述的发动机用气体传感器，其特征在于:所述陶瓷传感元(11)与金属传感器座(12)之间设有内密封圈(16)。4.根据权利要求1所述的发动机用气体传感器，其特征在于:所述金属传感器座(12)上通过激光焊接或铆压连接有保护罩(121)。5.根据权利要求1所述的发动机用气体传感器，其特征在于:所述金属保护套(21)的中部通过铆压形成收口结构(211)，收口结构(211)固定下陶瓷衬套(22)。6.根据权利要求1所述的发动机用气体传感器，其特征在于:所述小护套(18)通过铆压方式固定于金属传感器座(12)上。7.根据权利要求1所述的发动机用气体传感器，其特征在于:所述金属保护套(21)的下部通过环形铆压方式固定导线(231)的出口端，形成对导线的固定和对出口端的密封。8.根据权利要求1所述的发动机用气体传感器，其特征在于:所述金属保护套(21)的上部通过激光焊接方式与金属传感器座(12)连接固定。
【专利摘要】本发明涉及发动机用气体传感器，包括短传感器和线束组件，短传感器的陶瓷传感元置于金属传感器座中，上陶瓷衬套上端装于金属传感器座中，上陶瓷衬套顶部通过接触盘组件与陶瓷传感元的底部相对接，接触盘组件下部置入上陶瓷衬套中，加热棒置于上陶瓷衬套和陶瓷传感元中，接触盘组件内设置的弹性结构夹持加热棒，上陶瓷衬套内引伸出信号接触丝；线束组件的金属保护套的中部形成有包容下陶瓷衬套的收口结构，金属保护套下部设有橡胶衬套及装配其内的透气塞，压接有焊接端子的导线穿过橡胶衬套和下陶瓷衬套，金属保护套上部与金属传感器座连接。分为短传感器和线束组件两部分进行制造组装，实现陶瓷传感元的小型化和加热器加热功率的最大化利用。
【IPC分类】G01N33/00
【公开号】CN104897852
【申请号】CN201510276051
【发明人】杨玉海, 陈珍强, 郭杰峰, 郭醒杰
【申请人】苏州工业园区传世汽车电子有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月26日
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