專利名稱：內(nèi)燃機(jī)用氧傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氧傳感器，尤其涉及一種內(nèi)燃機(jī)用氧傳感器。
背景技術(shù)：
氧傳感器用于發(fā)動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制，從而確保車輛在壽命期內(nèi)對(duì)HC、CO以及NOx的排放滿足法規(guī)要求。這對(duì)降低車輛的污染物排放，減少對(duì)環(huán)境的污染，都起到了至關(guān)重要的作用。氧化鋯氧傳感器利用了氧化鋯的固體電解質(zhì)特性，即氧化鋯在高溫下對(duì)氧離子具有導(dǎo)電性。這樣當(dāng)氧化鋯兩側(cè)的氧氣濃度，即氧分壓不同時(shí)，就會(huì)發(fā)生氧離子從一側(cè)遷移到另一側(cè)的效應(yīng)，從而產(chǎn)生出一個(gè)電壓信號(hào)。具體來(lái)說(shuō)，氧化鋯的這種氧離子導(dǎo)電特性可用能斯特方程來(lái)表示
U=
其中，R理想氣體常數(shù)；F法拉利常數(shù)；T絕對(duì)溫度；PCT、參考?xì)怏w氧分壓；PCT測(cè)量氧分壓。為了滿足氧傳感器的工作要求，必須給氧傳感器提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的參考空氣，該參考空氣能夠提供穩(wěn)定的氧分壓P0”，如大氣為0.21。該標(biāo)準(zhǔn)參考空氣必須能夠在壽命期內(nèi)提供穩(wěn)定的氧分壓，否者會(huì)導(dǎo)致氧傳感器的輸出信號(hào)錯(cuò)誤，進(jìn)而影響到發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程的控制，導(dǎo)致尾氣排放超標(biāo)。要滿足參考空氣腔在壽命期內(nèi)提供穩(wěn)定的氧分壓，一個(gè)公知的方法是在傳感器側(cè)密封該參考腔。由于該傳感器工作在高溫狀態(tài)，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)該參考腔的密封成為傳感器設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種內(nèi)燃機(jī)用氧傳感器。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)
內(nèi)燃機(jī)用氧傳感器，特點(diǎn)是包括傳感器座、陶瓷感應(yīng)單元、陶瓷襯套和外筒，所述陶瓷感應(yīng)單元上套裝有墊片，套裝有墊片的陶瓷感應(yīng)單元置于傳感器座中，正接觸端子和負(fù)接觸端子裝于陶瓷襯套中，正接觸端子和負(fù)接觸端子分別連接導(dǎo)線，導(dǎo)線從陶瓷襯套的底部引出，導(dǎo)線上包裹有橡膠襯套，陶瓷襯套的上端裝于傳感器座中，陶瓷襯套的頂部與陶瓷感應(yīng)單元的底部相抵觸，陶瓷襯套的底端套裝有墊圈，陶瓷襯套的外層設(shè)有外筒，外筒的上端與傳感器座相連接，外筒的底端形成有收縮結(jié)構(gòu)，收縮結(jié)構(gòu)與置于其內(nèi)的橡膠襯套形成密封結(jié)構(gòu)，外筒的內(nèi)壁與陶瓷襯套構(gòu)成清潔參考空氣腔。進(jìn)一步地，上述的內(nèi)燃機(jī)用氧傳感器，其中，所述傳感器座上安裝有保護(hù)罩。更進(jìn)一步地，上述的內(nèi)燃機(jī)用氧傳感器，其中，所述外筒的上端與傳感器座焊接連接。再進(jìn)一步地，上述的內(nèi)燃機(jī)用氧傳感器，其中，所述外筒的底端通過(guò)鉚壓形成有收縮結(jié)構(gòu)。本發(fā)明技術(shù)方案突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在本發(fā)明設(shè)計(jì)獨(dú)特、結(jié)構(gòu)新穎，廢氣與傳感器工作所需的清潔參考空氣腔之間通過(guò)墊片密封，用于形成傳感器工作所需的封閉的參考空氣腔的外筒采用整體結(jié)構(gòu)，墊圈壓縮產(chǎn)生的力通過(guò)陶瓷襯套施加在陶瓷感應(yīng)單元的底部，在該力與墊片的共同作用下，實(shí)現(xiàn)陶瓷感應(yīng)單元與傳感器座之間的密封；外筒與傳感器座之間激光焊接一整圈形成焊縫，實(shí)現(xiàn)密封； 通過(guò)鉚壓外筒的底端形成收縮結(jié)構(gòu)，收縮結(jié)構(gòu)與置于底端內(nèi)的橡膠襯套實(shí)現(xiàn)套筒與導(dǎo)線之間的密封。其結(jié)構(gòu)優(yōu)化，組裝工藝簡(jiǎn)潔，易于批量大規(guī)模生產(chǎn)，堪稱是具有新穎性、創(chuàng)造性、 實(shí)用性的好技術(shù)，為一實(shí)用的新設(shè)計(jì)。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明 圖1 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，內(nèi)燃機(jī)用氧傳感器，包括傳感器座11、陶瓷感應(yīng)單元20、陶瓷襯套50 和外筒60，傳感器座11上安裝有保護(hù)罩10，陶瓷感應(yīng)單元20上套裝有墊片30，套裝有墊片 30的陶瓷感應(yīng)單元20置于傳感器座11中，正接觸端子40和負(fù)接觸端子41裝于陶瓷襯套 50中，正接觸端子40連接導(dǎo)線91，負(fù)接觸端子41連接導(dǎo)線92，導(dǎo)線91和導(dǎo)線92從陶瓷襯套50的底部引出，導(dǎo)線91和導(dǎo)線92上包裹有橡膠襯套80，陶瓷襯套50的上端裝于傳感器座11中，陶瓷襯套50的頂部與陶瓷感應(yīng)單元20的底部相抵觸，陶瓷襯套50的底端套裝有墊圈70，陶瓷襯套50的外層設(shè)有外筒60，外筒60的上端與傳感器座11焊接連接，外筒60 的底端通過(guò)鉚壓形成有收縮結(jié)構(gòu)602，收縮結(jié)構(gòu)602與置于其內(nèi)的橡膠襯套80形成密封結(jié)構(gòu)，外筒60的內(nèi)壁與陶瓷襯套50構(gòu)成清潔參考空氣腔2。廢氣1與傳感器工作所需的清潔參考空氣腔2之間通過(guò)墊片30密封，用于形成傳感器工作所需的封閉的參考空氣腔的外筒60采用整體結(jié)構(gòu)。陶瓷感應(yīng)單元20為傳感器的核心單元，陶瓷感應(yīng)單元20的外側(cè)面201與排氣管中的尾氣接觸。墊圈70處于壓縮狀態(tài)， 壓縮產(chǎn)生的力通過(guò)陶瓷襯套50施加在陶瓷感應(yīng)單元20的底部202，在該力與墊片30的共同作用下，實(shí)現(xiàn)陶瓷感應(yīng)單元20與傳感器座11之間的密封。外筒60與傳感器座11之間激光焊接一整圈形成焊縫601，從而實(shí)現(xiàn)密封；通過(guò)鉚壓外筒60的底端形成收縮結(jié)構(gòu)602， 收縮結(jié)構(gòu)602與置于底端內(nèi)的橡膠襯套80實(shí)現(xiàn)套筒60與導(dǎo)線91和導(dǎo)線92之間的密封。具體裝配時(shí)，將保護(hù)罩10與傳感器座11裝配為預(yù)組件；將陶瓷襯套50、正接觸端子40、負(fù)接觸端子41、墊圈70、橡膠襯套80及導(dǎo)線91和導(dǎo)線92裝配在一起，成為次組件； 然后裝配陶瓷感應(yīng)單元20、墊片30、外筒60及次組件到傳感器座上，鉚壓外筒60到傳感器座11上，通過(guò)激光焊接將外筒60焊接在傳感器座11上，然后通過(guò)鉚壓外筒底端，形成收縮結(jié)構(gòu)602，從而完成傳感器本體部分的裝配；再連接接插件，完成整個(gè)傳感器的裝配。裝配完成后的墊圈70處于壓縮狀態(tài)，其壓縮產(chǎn)生的力通過(guò)陶瓷襯套50施加在陶瓷感應(yīng)單元20 上，在此力的作用下，置于傳感器座11與陶瓷感應(yīng)單元20之間的墊片30實(shí)現(xiàn)廢氣與傳感器工作所需的清潔參考空氣腔之間的密封。用于形成傳感器工作所需的封閉的參考空氣腔的外筒60采用整體結(jié)構(gòu)，通過(guò)激光焊接外筒60與傳感器座11實(shí)現(xiàn)外桶大端的密封，通過(guò)鉚壓外筒底端使外筒與置于外筒底端內(nèi)的橡膠襯套實(shí)現(xiàn)外桶小端的密封。
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本發(fā)明內(nèi)燃機(jī)用氧傳感器結(jié)構(gòu)優(yōu)化，組裝工藝簡(jiǎn)潔，易于批量大規(guī)模生產(chǎn)，適用于一線非加熱型和三線四線加熱型，經(jīng)濟(jì)效益顯著。需要理解到的是以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.內(nèi)燃機(jī)用氧傳感器，其特征在于包括傳感器座(11)、陶瓷感應(yīng)單元(20)、陶瓷襯套(50)和外筒(60)，所述陶瓷感應(yīng)單元(20)上套裝有墊片(30)，套裝有墊片(30)的陶瓷感應(yīng)單元(20 )置于傳感器座(11)中，正接觸端子(40 )和負(fù)接觸端子(41)裝于陶瓷襯套(50 ) 中，正接觸端子(40)和負(fù)接觸端子(41)分別連接導(dǎo)線，導(dǎo)線從陶瓷襯套(50)的底部引出， 導(dǎo)線上包裹有橡膠襯套(80)，陶瓷襯套(50)的上端裝于傳感器座(11)中，陶瓷襯套(50)的頂部與陶瓷感應(yīng)單元(20)的底部相抵觸，陶瓷襯套(50)的底端套裝有墊圈(70)，陶瓷襯套 (50)的外層設(shè)有外筒(60)，外筒(60)的上端與傳感器座(11)相連接，外筒(60)的底端形成有收縮結(jié)構(gòu)(602)，收縮結(jié)構(gòu)(602)與置于其內(nèi)的橡膠襯套(80)形成密封結(jié)構(gòu)，外筒(60) 的內(nèi)壁與陶瓷襯套(50)構(gòu)成清潔參考空氣腔(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)用氧傳感器，其特征在于所述傳感器座(11)上安裝有保護(hù)罩(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)用氧傳感器，其特征在于所述外筒(60)的上端與傳感器座(11)焊接連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)用氧傳感器，其特征在于所述外筒(60)的底端通過(guò)鉚壓形成有收縮結(jié)構(gòu)(602)。
全文摘要
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)用氧傳感器，陶瓷感應(yīng)單元上套裝有墊片，套裝有墊片的陶瓷感應(yīng)單元置于傳感器座中，正接觸端子和負(fù)接觸端子裝于陶瓷襯套中，正接觸端子和負(fù)接觸端子分別連接導(dǎo)線，導(dǎo)線從陶瓷襯套的底部引出，導(dǎo)線上包裹有橡膠襯套，陶瓷襯套的上端裝于傳感器座中，陶瓷襯套的頂部與陶瓷感應(yīng)單元的底部相抵觸，陶瓷襯套的底端套裝有墊圈，陶瓷襯套的外層設(shè)有外筒，外筒的上端與傳感器座相連接，外筒的底端形成有收縮結(jié)構(gòu)，收縮結(jié)構(gòu)與置于其內(nèi)的橡膠襯套形成密封結(jié)構(gòu)，外筒的內(nèi)壁與陶瓷襯套構(gòu)成清潔參考空氣腔。該氧傳感器結(jié)構(gòu)優(yōu)化，組裝工藝簡(jiǎn)潔，易于批量大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號(hào)F01N11/00GK102305119SQ201110254689
公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者陳珍強(qiáng) 申請(qǐng)人:蘇州工業(yè)園區(qū)傳世汽車電子有限公司