[发明专利]氧传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种(内燃机用)气体感知器，特别是涉及一种氧传感器。

背景技术

氧传感器是发动机管理系统中的重要部件，它安装于排气系统，用于感知氧气浓度，实现闭环控制。氧传感器的安装位置决定氧传感器在寿命期内所承受的振动应力和温度应力都比较高。氧传感器的核心元件是传感元，传感元通常由氧敏陶瓷制作，氧敏陶瓷在高温下工作，通过氧传感器内部的信号回路输出反映氧气浓度的电压信号。

传统的氧传感器中，传感元与接触弹簧是直接接触的，用以实现电气连接，传递反映氧气浓度的电压信号。由于传感元工作于高温环境，因此必须保证传感元与接触弹簧之间的接触紧密，否则就可能在传感元或接触弹簧的接触面上生成氧化层，导致接触电阻发生变化，从而使氧传感器的输出电压发生偏差。

传统氧传感器的结构的部分示意图请参阅图1，其中包括传感元11、接触弹簧12和弹簧座13。接触弹簧12包括夹持部120，用于紧紧夹持传感元11。在不受外力的情况下，两个接触弹簧12的夹持部120的间距d2小于传感元11的厚度d1。在受到外力的情况下，即接触弹簧12的夹持部120受到传感元11的外力时，两个接触弹簧12的夹持部120的间距d2逐渐扩大，直至等于传感元11的厚度d1。

图1所示的氧传感器在装配传感元11和接触弹簧12时，是通过传感元11的头部110将两个接触弹簧12的夹持部120各自向外推开，然后传感元11在始终与接触弹簧12的夹持部120接触的情况下伸入到两个接触弹簧12之间，并由两个接触弹簧12的夹持部120将传感元11紧紧夹持以实现可靠的电气连接。由于传感元11是一种硬且脆的陶瓷材料，接触弹簧12是金属材料，因此为了避免装配时传感元11可能产生的损坏，通常需要在传感元11的头部110增加导入角，这个过程会极大地增加制造成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新型的氧传感器，该氧传感器可以实现传感元与接触弹簧之间的可靠的电气连接，并且无需在传感元的头部增加导入角。

为解决上述技术问题，本发明氧传感器包括传感元和接触弹簧，其中每个接触弹簧都包括受压部和夹持部，当接触弹簧的受压部未受力时，位于传感元一侧的任意接触弹簧的夹持部与位于传感元另一侧的任意接触弹簧的夹持部的间距在传感元厚度边上的投影大于传感元的厚度；当接触弹簧的受压部受力时，位于传感元一侧的任意接触弹簧的夹持部与位于传感元另一侧的任意接触弹簧的夹持部的间距在传感元厚度边上的投影减小，并至少减小到等于传感元的厚度。

本发明氧传感器在装配时可实现“盲装”，因此可以简化产品的制造工艺；并且本发明氧传感器的传感元无需增加导入角，因此可以降低产品的制造成本，最终有效增加了产品的市场竞争力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明：

图1是传统氧传感器的结构的部分示意图；

图2是本发明氧传感器的结构示意图；

图3是图2所示的氧传感器的结构的部分示意图；

图4是本发明氧传感器的结构的部分示意图二；

图5是本发明氧传感器的不同实施例的示意图。

图中附图标记为：11—传感元；110—传感元头部；12—接触弹簧；120—夹持部；13—弹簧座；d1—传感元厚度；d2—两个接触弹簧的夹持部的间距；20—短传感器；21—保护管；22—传感元；220—传感元头部；221—电气连接部；23—传感器座；24—大衬套；25—密封件；26—小衬套；30—线束组件；31—保护套；32—索环；33—导线；34—衬套；35—弹簧座；36—接触弹簧；361—受压部；362—夹持部；46—接触弹簧；461—受压部；462—夹持部；51—传感元的厚度边。

具体实施方式

请参阅图2，本发明氧传感器包括两大部分：短传感器20和线束组件30。其中短传感器20包括保护管21、传感元22、传感器座23、大衬套24、密封件25和小衬套26；线束组件30包括保护套31、索环32、导线33、衬套34、弹簧座35和接触弹簧36。请参阅图3，这是图2所示的氧传感器的结构的部分示意图，其中的接触弹簧36包括受压部361和夹持部362，当接触弹簧36的受压部361未受力时，两个接触弹簧36的夹持部362的间距d2大于传感元22的厚度d1；当接触弹簧36的受压部361受力时，即接触弹簧36的受压部361受到来自小衬套26的外力时，两个接触弹簧36的夹持部362的间距d2减小，并至少减小到等于传感元22的厚度d1。