一種片式氧傳感器結(jié)構(gòu)及制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車用氣體傳感器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種片式氧傳感器的密封結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車氧傳感器是應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管上三元催化器前和后的傳感部件，它利用高溫下電化學(xué)原理的固體電解質(zhì)元件將排氣中氧濃度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并輸入控制單元(ECU)，通過控制閉環(huán)燃油噴射修正補(bǔ)償達(dá)到理想的空燃比，改善汽車排放和提高燃油經(jīng)濟(jì)性。
[0003]現(xiàn)有氧傳感器的敏感元件由前端陶瓷件和后端陶瓷件以及中間的密封環(huán)夾緊固定在安裝殼體內(nèi)部。在安裝殼體內(nèi)由下而上依次具有層壓的前端陶瓷件、密封環(huán)和后端陶瓷件。其中用于支撐作用的前、后端陶瓷件和預(yù)壓成型的密封環(huán)在沿著敏感元件截面方面具有長(zhǎng)方形的插入孔，在產(chǎn)品裝配時(shí)通過對(duì)后端陶瓷件施加一個(gè)壓力，使得預(yù)壓好的密封環(huán)將陶瓷件、安裝殼體與敏感元件三者之間的縫隙緊密填充。之后在安裝殼體后端進(jìn)行旋鉚，以實(shí)現(xiàn)敏感元件固定在安裝殼體中，由此密封環(huán)將廢氣室與傳感器內(nèi)部的參比氣室隔離。
[0004]氧傳感器性能的好壞主要取決于輸出電壓、絕緣性能及響應(yīng)時(shí)間等性能參數(shù)，這些參數(shù)與氧傳感器密封環(huán)隔離后的氣密性密切相關(guān)?，F(xiàn)有技術(shù)的這種氧傳感器在裝配過程中，在對(duì)安裝殼體后端壓鉚環(huán)進(jìn)行旋鉚時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)橫向的一個(gè)旋轉(zhuǎn)力，在摩擦力的作用下可能會(huì)帶動(dòng)后端陶瓷件在橫向的一個(gè)旋轉(zhuǎn)力，存在后端陶瓷件和密封環(huán)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)使得敏感元件被扭裂或扭斷的風(fēng)險(xiǎn)。另外，氧傳感器在使用過程中，由于高溫、振動(dòng)等惡劣環(huán)境的影響，也可能會(huì)存在密封環(huán)與前、后陶瓷件的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，存在氧傳感器失效風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種片式氧傳感器結(jié)構(gòu)及制造方法，通過對(duì)密封裝置的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，一方面，能夠防止裝配時(shí)安裝殼體后端壓鉚環(huán)旋鉚時(shí)和使用過程產(chǎn)品振動(dòng)所引起的密封環(huán)與陶瓷件的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，另一方面，裝配時(shí)易擊碎密封環(huán)以提高密封環(huán)的密封可靠性，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品良率。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種片式氧傳感器結(jié)構(gòu)，包括敏感元件、密封裝置和安裝殼體；所述敏感元件通過密封裝置固定在安裝殼體中；所述密封裝置包括前端陶瓷件、密封環(huán)和后端陶瓷件；所述敏感元件穿在順序排列的前端陶瓷件、密封環(huán)和后端陶瓷件中，所述密封環(huán)填充在陶瓷件、安裝殼體與敏感元件三者之間所圍成的空間中；在前端陶瓷件、后端陶瓷件中，在與密封環(huán)相接觸的對(duì)應(yīng)端面處設(shè)有至少一個(gè)凸起物，且該凸起物嵌入密封環(huán)的與對(duì)應(yīng)陶瓷件相接觸的端面內(nèi)，使陶瓷件與密封環(huán)在旋轉(zhuǎn)方向上形成同步轉(zhuǎn)動(dòng)的整體。
[0007]所述陶瓷件設(shè)有用來適配于所述敏感元件穿過的長(zhǎng)方形的插入孔，所述凸起物設(shè)在插入孔邊。
[0008]所述凸起物為半球形或圓臺(tái)。
[0009]所述凸起物為柱狀，凸起物的橫截面為矩形或橢圓形或圓形或三角形或多邊形。
[0010]所述凸起物的邊緣設(shè)有倒角或倒圓角。
[0011]所述前端陶瓷件、后端陶瓷件中，在與密封環(huán)相接觸的對(duì)應(yīng)端面的邊緣設(shè)有倒角或倒圓角。
[0012]—種片式氧傳感器結(jié)構(gòu)的制造方法，是在前端陶瓷件、后端陶瓷件中，在與密封環(huán)相接觸的對(duì)應(yīng)端面處預(yù)置至少一個(gè)凸起物；在敏感元件、密封裝置裝入安裝殼體時(shí)，通過施加預(yù)置壓力，讓前端陶瓷件、后端陶瓷件的凸起物嵌入密封環(huán)的與對(duì)應(yīng)陶瓷件相接觸的端面內(nèi)，使密封環(huán)與陶瓷件、安裝殼體及敏感元件三者之間的縫隙被緊密填充，并且使陶瓷件與密封環(huán)在旋轉(zhuǎn)方向上形成同步轉(zhuǎn)動(dòng)的整體，以便在之后的安裝殼體后端用壓鉚環(huán)旋鉚時(shí)，防止陶瓷件與密封環(huán)之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0013]所述凸起物為半球形或圓臺(tái)。
[0014]所述凸起物為柱狀，凸起物的橫截面為矩形或橢圓形或圓形或三角形或多邊形。
[0015]所述凸起物的邊緣設(shè)有倒角或倒圓角。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果是:
[0017]1、由于采用了在前端陶瓷件、后端陶瓷件中，在與密封環(huán)相接觸的對(duì)應(yīng)端面處設(shè)有至少一個(gè)凸起物，以在所述預(yù)置壓力的作用下，嵌入密封環(huán)的與對(duì)應(yīng)陶瓷件相接觸的端面內(nèi)，使陶瓷件與密封環(huán)在旋轉(zhuǎn)方向上形成同步轉(zhuǎn)動(dòng)的整體。本發(fā)明的這種結(jié)構(gòu)可防止陶瓷件與密封環(huán)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而保護(hù)敏感元件。
[0018]2、由于采用了在前端陶瓷件、后端陶瓷件中，在與密封環(huán)相接觸的對(duì)應(yīng)端面處設(shè)有至少一個(gè)凸起物，在壓力的作用下，由于陶瓷件上的凸起物作用面積較小，易于將密封環(huán)擊碎，從而使得陶瓷件、安裝殼體與敏感元件三者之間的縫隙更有效地被密封材料填充，實(shí)現(xiàn)可靠地密封。同時(shí)，柱狀凸起物邊緣可設(shè)有倒角或倒圓角，將密封材料擠向安裝殼體、陶瓷件與敏感元件三者之間的縫隙中，提高密封效果。
[0019]3、由于采用了前端陶瓷件、后端陶瓷件中，在與密封環(huán)相接觸的對(duì)應(yīng)端面的邊緣設(shè)有倒角或倒圓角，使得密封材料在壓緊壓力作用下更易填充陶瓷件、安裝殼體與敏感元件之間的縫隙，從而提高產(chǎn)品密封可靠性，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品良率。
[0020]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明；但本發(fā)明的一種片式氧傳感器結(jié)構(gòu)不局限于實(shí)施例。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的片式氧傳感器概要結(jié)構(gòu)預(yù)置壓力前縱截面示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明的片式氧傳感器概要結(jié)構(gòu)預(yù)置壓力后旋鉚前縱截面示意圖；
[0023]圖3是本發(fā)明的片式氧傳感器概要結(jié)構(gòu)旋鉚后縱截面示意圖；
[0024]圖4是實(shí)施例本發(fā)明的片式氧傳感器的前端陶瓷件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5是實(shí)施例本發(fā)明的片式氧傳感器的前端陶瓷件的主視圖；
[0026]圖6是實(shí)施例本發(fā)明的片式氧傳感器的后端陶瓷件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7是實(shí)施例本發(fā)明的片式氧傳感器的后端陶瓷件的主視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]實(shí)施例
[0029]參見圖1至圖7所示，本發(fā)明的一種片式氧傳感器結(jié)構(gòu)，包括敏感元件1、密封裝置和安裝殼體3 ;所述敏感元件1通過密封裝置固定在安裝殼體3中；所述密封裝置包括前端陶瓷件21、密封環(huán)22和后端陶瓷件23 ;所述敏感元件1穿在順序排列的前端陶瓷件21、密封環(huán)22和后端陶瓷件23中，在預(yù)置壓力的作用下，密封環(huán)22將陶瓷件(即前端陶瓷件21、后端陶瓷件23)、安裝殼體3與敏感元件1三者之間的縫隙緊密填充，即密封環(huán)22填充在陶瓷件(即前端陶瓷件21、后端陶瓷件23)、安裝殼體3與敏感元件1三者之間所圍成的空間中；在前端陶瓷件21、后端陶瓷件23中，在與密封環(huán)相接觸的對(duì)應(yīng)端面處設(shè)有至少一個(gè)凸起物，以在所述預(yù)置壓力F的作用下，嵌入密封環(huán)的與對(duì)應(yīng)陶瓷件相接觸的端面內(nèi)，使陶瓷件與密封環(huán)在旋轉(zhuǎn)方向上形成同步轉(zhuǎn)動(dòng)的整體。由于在后續(xù)的旋鉚工藝中，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)橫向的一個(gè)旋轉(zhuǎn)力，使后端陶瓷件和密封環(huán)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，通過凸起物的作用，能夠防止陶瓷件和密封環(huán)之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0030]其中，安裝殼體3為金屬材料；密封環(huán)22為預(yù)壓成型的滑石粉或氮化硼等密封材料；陶瓷件(即前端陶瓷件21、后端陶瓷件23)為電絕緣的陶瓷材料。
[0031]本實(shí)施例中，在前端陶瓷件21中，其與密封環(huán)22相接觸的端面211處設(shè)有二個(gè)凸起物212，以在所述預(yù)置壓力的作用下，嵌入密封環(huán)22的與陶瓷件相接觸的端面內(nèi)，使前端陶瓷件21與密封環(huán)22在旋轉(zhuǎn)方向上形成同步轉(zhuǎn)動(dòng)的整體。當(dāng)然，也可以是僅設(shè)有一個(gè)凸起物，或是二個(gè)以上凸起物。
[0032]同樣的，在后端陶瓷件23中，其與密封環(huán)22相接觸的端面231處設(shè)有二個(gè)凸起物232，以在所述預(yù)置壓力的作用下，嵌入密封環(huán)22的與陶瓷件相接觸的端面內(nèi)，使后端陶瓷件23與密封環(huán)22在旋轉(zhuǎn)方向