[发明专利]排气传感器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种排气传感器。

背景技术

排气传感器有助于保证内燃机保持最佳空燃比。典型地，设置在汽车上的排气传感器可将排气中的氧含量与环境大气中的氧含量进行比较。来自传感器的反馈控制喷入发动机的燃料量。平面型传感器和套管型传感器是两种常见排气传感器。平面型传感器具有扁平陶瓷传感元件。套管型传感器具有套管形状传感元件。

发明内容

在一个实施例中，本发明提供了一种制造排气传感器的方法。该方法包括将排气传感器的至少一部分组件安置在模制夹具中，用陶瓷材料包覆成型该组件的至少一部分，以及从模制夹具中去除该包覆成型的组件。

在另一个实施例中，本发明提供了一种排气传感器装置，其包括壳体、部分容纳在壳体中的传感元件以及模制到壳体上以对传感元件的一部分进行封装的陶瓷材料。

在又一个实施例中，本发明提供了一种排气传感器装置，包括壳体、传感元件以及与壳体和传感元件连接的套筒。该套筒包含模制在其中的陶瓷材料并且限定出供导电元件延伸穿过的孔。

通过对本发明详细描述和附图的理解，本发明的其它方面可以变得明显。

附图说明

图1是本发明的排气传感器的透视图；

图2是沿图1的线2-2截取的排气传感器的剖视图；

图3是图1所示排气传感器组件安置在模制夹具中的剖视图；

图4是图1所示排气传感器部件的局部分解透视图；

图5是本发明的排气传感器的另一种结构的剖视图；

图6是图5所示排气传感器安置在模制夹具中的部分的透视图；

图7是图5所示排气传感器部件的局部分解透视图。

在详细描述本发明的任何实施例之前，应当指出，本发明的应用并不局限于以下描述或附图中所展示的详细结构和各个元件的配置。本发明可以具有其它实施例，并且能够以其它实施例实施，并且能够以不同的方式实施或实现。此外，应当理解，这里使用的措辞和术语仅仅用于解释，而不应理解为构成限制。使用“包含”、“包括”或“具有”以及它们的不同变化指的是包括了此后所列举的项目及其等同物，同时还涵盖了附加项目。除非另行规定或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”、“结合”及其变形都涵盖了直接和间接安装、连接、支撑、结合。此外，“连接”和“结合”并不局限于物理或机械连接或结合。

具体实施方式

图1示出了本发明的排气传感器10。传感器10包括传感器组件14和引出导线或束线组件18。所示传感器组件14，或短传感器装置，包括大致圆柱形金属壳体22，其构造成可通过螺纹啮合于机动式或非机动式用途，例如摩托车、雪地车、全地形汽车、剪草机等的内燃机的排气管(未示出)或其它部件的螺纹孔上。

参照图2，所示传感器组件14也包括陶瓷材料26、传感元件30、隔离片34和焊接环38。陶瓷材料26模制在壳体22上以封装传感元件30的中间部并且部分地填充壳体22的孔42。模制过程中，陶瓷材料26与壳体22和传感元件30的中间部结合。在所示结构中，陶瓷材料26是法国的Saint-Gobain Quartz S.A.S.提供的MICAVER^HT云母材料。陶瓷材料26邻接隔离片34，该隔离片在所述实施例中是烧结的块滑石衬套，其设置在壳体22中用作排气(例如：高于摄氏700度)与陶瓷材料26之间的隔热层。在所述实施例中，隔离片34防止陶瓷材料26完全填充壳体22的孔42。在低温下应用时，随着陶瓷材料26更多地注入孔42，可取消该隔离片34。陶瓷材料26也与焊接环38结合，以支撑焊接环38远离壳体22。焊接环38为束线组件18提供了连接区域，这将在下文描述。

图示结构中，传感元件30是平面型传感器。参考1997年12月16日申请的美国专利No.6164120，该文献中的全部内容在此引作参考，这里就不对平面型传感器的附加特征和操作进行描述。传感元件30具有从陶瓷材料26一端延伸出的第一端46和从陶瓷材料26另一端延伸出的第二端50。所示实施例中，传感元件30的第一端或排气侧46被内保护管54和外保护管58包围。传感元件30的排气侧46暴露在内燃机产生的尾气中。

传感元件30的第二端或基准侧50被束线组件18环绕并暴露在周围环境的基准大气中。然而，在其它构造中(未示出)，陶瓷材料26也可封装传感元件30的基准侧50并在陶瓷材料26中模制或成型加工(例如，通过钻孔)空气通道，以便允许传感元件30与基准大气连通。