氣體傳感器保護罩的製作方法
2023-04-23 01:42:36
專利名稱：氣體傳感器保護罩的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氣體傳感器用雙保護罩，屬於氣體傳感器設備技術領域。
背景技術：
氣體傳感器，如氧傳感器是發動機管理系統中的重要電氣零件，其安裝在發動機的排氣系統中，根據空燃比的變化，輸出信號給中央控制模塊(ECU)，實現對發動機的閉環控制。發動機排放閉環控制搭配合適的催化器，被證明是減少尾氣中有害成分的有效方法。車輛在實際使用過程中，排氣管內可能會有少量積水。在發動機剛開始工作時， 積存的水會衝擊到氧傳感器的被加熱的陶瓷感應元上，而導致陶瓷感應元產生裂紋或微裂紋，這些裂紋或微裂紋會引起傳感器的功能失效。為了避免這種失效模式的發生，實際使用過程中，往往不對傳感器進行全功率加熱，而是採用相對比較低的加熱功率，使傳感器的溫度處於一個即使遭受水衝擊也不會產生裂紋的溫度，以保護傳感器，等到確信排氣管中沒有水後，才對傳感器進行全功率加熱。目前這個溫度一般在30(TC左右，然而在該溫度下傳感器還不能有效工作。對發動機的排放研究表明，發動機剛開始工作階段排放的有害成分 HC、CO、NOx的量是最大的。如何使得氧傳感器在一開始階段就處於工作狀態，以減少初始階段有害廢氣的排放，成為氧傳感器設計中必須考慮的問題。如
圖1所示的雙保護罩，為公知的一種設計結構。通過雷射焊接結構AlO將內保護罩Al和外保護罩A2同時焊接到傳感器座A5上。由於採用了雙層保護，可有效降低陶瓷感應元A6遭受水衝擊的風險。然而在實際製造過程中，由於要焊透兩層金屬，才能進一步將保護罩與傳感器座焊接在一起，需要的焊接設備的功率比較大，這增加了設備的投入和使用過程中的能源消耗。陶瓷感應元的一端A61置於廢氣中，用於感知廢氣中氧濃度的變化的另一端A62必須置於清潔的環境中提供參考氣氛，因而傳感器設計中必須解決傳感器廢氣側與參考側密封的問題。一種公知的方法是採用滑石作為密封填料，兩端採用陶瓷襯套A4、陶瓷襯套A7作為邊界，進行密封。滑石填料必須被壓實才能提供可靠的密封，因而在裝配過程中陶瓷襯套A4、陶瓷襯套A7會受到一個比較大的軸向力。靠近廢氣側的陶瓷襯套 A4如果直接與傳感器座內臺階接觸，該陶瓷襯套容易碎裂，增加產品失效的潛在風險。一般的方法是在傳感器座臺階上設置硬度比較小的金屬墊圈A3，用以減小陶瓷襯套碎裂的風險。
發明內容本實用新型的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種氣體傳感器保護罩。本實用新型的目的通過以下技術方案來實現氣體傳感器保護罩，包括外保護罩和內保護罩，特點是所述外保護罩通過焊接與傳感器座連接固定，內保護罩尾端的擴口結構由陶瓷襯套壓持而固定於傳感器座內，內保護罩前端從傳感器座中伸出，內保護罩前端伸出部分與外保護罩頭部之間相互接觸配合。進一步地，上述的氣體傳感器保護罩，其中，所述內保護罩尾端與傳感器座之間為過盈配合，內保護罩前端伸出部分與外保護罩頭部之間為過渡配合。更進一步地，上述的氣體傳感器保護罩，其中，所述內保護罩前端伸出部分與外保護罩頭部之間的配合面是圓柱面或圓面。本實用新型技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在本實用新型新型結構的雙保護罩，只需要將外保護罩焊接到傳感器座上，因而可採用功率比較低的焊接設備，降低製造過程中對雷射焊接設備功率的要求；同時內保護罩從傳感器座伸出，阻擋其繼續伸出的擴口結構，被內部的陶瓷襯套所壓持，避免了陶瓷襯套的碎裂，同時實現對內保護罩的有效固定。不但製造工藝簡單，而且結構更可靠。
以下結合附圖對本實用新型技術方案作進一步說明圖1 現有技術中氣體傳感器保護罩的結構示意圖；圖2 本實用新型氣體傳感器保護罩的結構示意圖；圖3 本實用新型氣體傳感器保護罩的另一種結構的示意圖。
具體實施方式
如圖2所示，氣體傳感器保護罩，包括外保護罩B2和內保護罩Bi，外保護罩B2通過雷射焊接與傳感器座B5連接固定，形成焊縫B201，內保護罩尾端的擴口結構BlOl由陶瓷襯套B4壓持而固定於傳感器座B5內，內保護罩前端從傳感器座中伸出，內保護罩前端伸出部分B103與外保護罩頭部B202之間相互接觸配合。內外保護罩主體部分通過裝配配合而形成氣體的交換流通通路。其中，內保護罩尾端與傳感器座B5之間為過盈配合，以滿足裝配過程的需要，內保護罩前端伸出部分B103與外保護罩頭部B202之間為過渡配合；內保護罩前端伸出部分 B103與外保護罩頭部B202之間的配合面是相對較長的圓柱面或金屬壁厚的圓面。雙保護罩處於廢氣流中後，由於保護罩開孔處氣體的流速不同，會在開孔處形成不同的氣壓，便於廢氣及時到達陶瓷感應元。廢氣從外保護罩的孔I進入，經過內保護罩的孔II到達陶瓷感應元，然後從內保護罩的孔III流出，再從外保護罩的孔IV流出。如圖3為本實用新型的另一具體實施例。外保護罩C2通過雷射焊接與傳感器座 C5連接固定，形成焊縫C201，內保護罩尾端的擴口結構ClOl由陶瓷襯套C4壓持而固定於傳感器座C5內，內保護罩尾端與傳感器座C5之間為過盈配合，以滿足裝配過程的需要，內保護罩前端伸出部分C103與外保護罩頭部C202之間為過渡配合。雙保護罩處於廢氣流中後，由於保護罩開孔處氣體的流速不同，會在開孔處形成不同的氣壓，便於廢氣及時到達陶瓷感應元。一般來說，廢氣從外保護罩的孔I進入，經過內保護罩的孔II到達陶瓷感應元，然後從內保護罩的孔III流出。綜上所述，本實用新型新型結構的雙保護罩，只需要將外保護罩焊接到傳感器座上，因而可以採用功率比較低的焊接設備；同時內保護罩從傳感器座伸出，阻擋其繼續伸出的擴口結構，被內部的陶瓷襯套所壓持；一方面避免了陶瓷襯套的碎裂，同時實現對內保護罩的固定。不但製造工藝簡單，而且結構更可靠。需要理解到的是以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。
權利要求1.氣體傳感器保護罩，包括外保護罩和內保護罩，其特徵在於所述外保護罩通過焊接與傳感器座連接固定，內保護罩尾端的擴口結構由陶瓷襯套壓持而固定於傳感器座內， 內保護罩前端從傳感器座中伸出，內保護罩前端伸出部分與外保護罩頭部之間相互接觸配I=I O
2.根據權利要求1所述的氣體傳感器保護罩，其特徵在於所述內保護罩尾端與傳感器座之間為過盈配合，內保護罩前端伸出部分與外保護罩頭部之間為過渡配合。
3.根據權利要求1所述的氣體傳感器保護罩，其特徵在於所述內保護罩前端伸出部分與外保護罩頭部之間的配合面是圓柱面或圓面。
專利摘要本實用新型提供一種氣體傳感器保護罩，包括外保護罩和內保護罩，外保護罩通過焊接與傳感器座連接固定，內保護罩尾端的擴口結構由陶瓷襯套壓持而固定於傳感器座內，內保護罩前端從傳感器座中伸出，內保護罩前端伸出部分與外保護罩頭部之間相互接觸配合。只需要將外保護罩焊接到傳感器座上，因而可以採用功率比較低的焊接設備；同時內保護罩從傳感器座伸出，阻擋其繼續伸出的擴口結構，被內部的陶瓷襯套所壓持，避免了陶瓷襯套的碎裂，實現對內保護罩的可靠固定。
文檔編號G01N33/00GK202305505SQ201120388948
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月13日 優先權日2011年10月13日
發明者陳珍強 申請人:蘇州工業園區傳世汽車電子有限公司