氣體探測(cè)器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)給出了一種用于確定被測(cè)氣體的物理特性的氣體探測(cè)器（１０），尤其用于確定被測(cè)氣體的溫度或者被測(cè)氣體的氣體組分的濃度。該氣體探測(cè)器（１０）具有一個(gè)傳感元件（１４），至少一個(gè)設(shè)置于傳感元件（１４）上的接觸面（１２１），以及與接觸面（１２１）導(dǎo)電連接的接觸件（３５）。該接觸件（３５）構(gòu)成傳力鏈地被夾緊在所述接觸面（１２１）和至少一個(gè)被一個(gè)彈簧元件（１３１）向著傳感元件（１４）夾緊的壓緊件（１２３）之間。其中，該彈簧元件（１３１）至少部分地包圍作用著所述壓緊件（１２３），并且具有一個(gè)槽（１３３）。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種獨(dú)立權(quán)利要求前序部分所述的氣體探測(cè)器。在EP 0 506 897 B1中給出了一種該類型的氣體探測(cè)器。該氣體探測(cè)器具有一個(gè)傳感元件，在其一個(gè)端部上設(shè)置有外側(cè)的接觸面，它們與一些接觸件導(dǎo)電連接。通過(guò)它們例如可以將傳感元件的信號(hào)從氣體探測(cè)器的一個(gè)殼體中引出來(lái)。接觸件借助于一個(gè)包圍著傳感元件的彈簧元件、構(gòu)成傳力鏈地被夾緊于接觸面和一個(gè)由彈簧元件向傳感元件夾緊的壓緊件之間。這種氣體探測(cè)器的不足之處在于彈簧元件具有相對(duì)陡峭變化的彈簧特征曲線，因此微小的加工偏差，就已經(jīng)會(huì)使彈簧元件所施加的力太弱，從而造成傳感元件接觸不良的后果，或者在安置彈簧元件時(shí)造成接觸用元件的損壞。另外，在DE 101 32 826 A1中描述了一種氣體探測(cè)器，其殼體內(nèi)固定安置著一個(gè)長(zhǎng)形的、層狀構(gòu)造的傳感元件。在該傳感元件的一個(gè)端部上、在兩個(gè)相對(duì)的外表面上設(shè)計(jì)有接觸面。這些接觸面通過(guò)導(dǎo)線與安置于傳感元件內(nèi)部的測(cè)量元件導(dǎo)電連接。為了使傳感元件觸點(diǎn)接通，通過(guò)兩個(gè)相對(duì)安置的壓緊件將連接導(dǎo)線壓在各自的接觸面上。為此，設(shè)置有一個(gè)彈簧元件，由它包圍作用著壓緊件、并將其壓在連接導(dǎo)線及接觸面上。彈簧元件為一個(gè)環(huán)形片形式的彈簧環(huán)，具有徑向尺寸不同的區(qū)域。彈簧元件的中心留空中容納這兩個(gè)壓緊件和傳感元件。彈簧元件具有兩個(gè)靠置在壓緊件上的彈性區(qū)段，后者呈舌狀向內(nèi)凸出。彈簧元件的外部輪廓呈圓形。裝配時(shí)，將彈簧元件套到這兩個(gè)壓緊件上。在裝配之前、即在未夾緊狀態(tài)下，彈簧元件由扁平的環(huán)形片構(gòu)成。在夾緊狀態(tài)中，即彈簧元件套到這兩個(gè)壓緊件后，兩個(gè)彈性區(qū)段從環(huán)形片的平面上彎出、并因此施加一個(gè)實(shí)現(xiàn)與傳感元件的觸點(diǎn)接通所必需的力于壓緊件上。彈性區(qū)段因此在一個(gè)方向上發(fā)生變形，該方向具有的主要分量平行于傳感元件的縱軸線。這種氣體探測(cè)器的缺點(diǎn)是彈簧元件在夾緊狀態(tài)下在一些確定的區(qū)域中通過(guò)彈性區(qū)段的變形而承受了高應(yīng)力，它們可能造成對(duì)彈簧元件的損壞。這種高應(yīng)力尤其出現(xiàn)在這樣的區(qū)域中，在該區(qū)域中這些彈性區(qū)段連接在彈簧元件的環(huán)狀的基底形狀上。這些區(qū)域中的高應(yīng)力，使得彈簧元件具有相比而言陡峭的彈簧特性曲線、并因此具有相對(duì)很小的彈簧行程。為了避免非彈性區(qū)域中彈性區(qū)段的變形，在元件的加工及裝配中必需保持很小的公差。此外，彈簧元件的圓形外部輪廓使得彈簧元件的用于裝配的精準(zhǔn)定向困難。專利技術(shù)優(yōu)點(diǎn)本專利技術(shù)的、具有獨(dú)立權(quán)利要求特征的氣體探測(cè)器，相比而言的優(yōu)點(diǎn)是提供了具有平緩的彈簧特性曲線和大的彈簧行程的彈簧元件，它易于制造和裝配，并且在裝配過(guò)程中發(fā)生損壞的風(fēng)險(xiǎn)很低。為此，彈簧元件具有一個(gè)槽。提供該槽減弱了局部出現(xiàn)的應(yīng)力集中，并且因?yàn)楦骄彽膹椈商匦郧€的緣故，明顯地減小了彈簧元件發(fā)生過(guò)高應(yīng)力的危險(xiǎn)性。通過(guò)從屬權(quán)利要求中所述的措施，能夠有利地進(jìn)一步擴(kuò)展在獨(dú)立權(quán)利要求中給出的氣體探測(cè)器。有利的是，彈簧元件具有一個(gè)貼靠于壓緊件上的彈性區(qū)段，它在夾緊狀態(tài)中向一個(gè)方向變形，它具有平行于傳感元件的縱軸線的一個(gè)主要分量，其中，在彈性區(qū)段區(qū)域內(nèi)在彈簧元件的背離壓緊件的一側(cè)上，設(shè)置了該槽。有利的是，將槽設(shè)置于彈性區(qū)段的中心，并且該槽在向著彈性區(qū)段的方向上構(gòu)造成長(zhǎng)形和/或楔形、并且具有圓整的端部，該槽的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面之間的距離在向著彈性區(qū)段方向上逐漸縮小。在這種形狀的槽中，局部出現(xiàn)的應(yīng)力集中可以特別有效地降低下來(lái)。在本專利技術(shù)的一個(gè)有利構(gòu)造中，設(shè)置有兩個(gè)在直徑上相反端的位置相對(duì)的彈性區(qū)段。彈簧元件優(yōu)選具有兩個(gè)對(duì)稱平面，即垂直于這兩個(gè)彈性區(qū)段的連接線的平面，以及由這兩個(gè)彈性區(qū)段的連接線和傳感元件的縱軸線所確定的平面。裝配過(guò)程中，能夠按照如下方式簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)彈簧元件的定位彈簧元件的外側(cè)在槽的區(qū)域中構(gòu)成平的，而彈簧元件的平的區(qū)域垂直于由這兩個(gè)位置相對(duì)的彈性區(qū)段所確定的軸線。槽則設(shè)置于彈簧元件的該平的區(qū)域的中心，這樣，也同樣另外地簡(jiǎn)化了彈簧元件的定位。附圖說(shuō)明本專利技術(shù)的實(shí)施例在附圖中示出、并在下面的說(shuō)明中予以詳細(xì)解釋。圖1示出了一個(gè)本專利技術(shù)的氣體探測(cè)器的剖視圖，圖2和圖3示意性示出了本專利技術(shù)的氣體探測(cè)器的接觸連接裝置，圖4為一個(gè)本專利技術(shù)的彈簧元件的俯視圖，圖5示出了沒(méi)有槽的彈簧元件的彈簧特性曲線以及本專利技術(shù)中帶有槽的彈簧元件的彈簧特性曲線。具體實(shí)施例方式圖1示出了一個(gè)氣體探測(cè)器10，如一個(gè)入探測(cè)器或者一個(gè)寬帶(Breitband)-λ探測(cè)器。該氣體探測(cè)器10具有一個(gè)檢測(cè)側(cè)區(qū)段15和一個(gè)連接側(cè)區(qū)段16，并具有一個(gè)金屬殼體13。它在檢測(cè)側(cè)區(qū)段15中以參考標(biāo)號(hào)13a標(biāo)示，而在連接側(cè)區(qū)段16中用參考標(biāo)號(hào)13b標(biāo)示。在殼體13內(nèi)通過(guò)陶瓷模制件25、26及一個(gè)密封元件27氣密地固定了，一個(gè)平面狀的長(zhǎng)形傳感元件14。氣體探測(cè)器10在其連接側(cè)區(qū)段16與一個(gè)電纜外套12連接，在該外套內(nèi)設(shè)有用于傳感元件14的連接電纜18。殼體13的檢測(cè)側(cè)區(qū)段13a上，固定著一個(gè)保護(hù)管22，后者具有一些氣體進(jìn)口和出口23。保護(hù)管22包圍著從殼體13的檢測(cè)側(cè)區(qū)段13a中伸出的傳感元件14的檢測(cè)側(cè)端部14a。在檢測(cè)端區(qū)段15上，此外還設(shè)置有一個(gè)螺紋24，通過(guò)它能夠?qū)怏w探測(cè)器10固定于圖中未給出的排氣管上去。殼體13的連接側(cè)區(qū)段13b借助于一個(gè)徑向的環(huán)繞焊縫31氣密性地固定于殼體13的檢測(cè)端區(qū)段13a上。殼體13的連接側(cè)區(qū)段13b包圍著傳感元件14的一個(gè)連接側(cè)端部14b，并構(gòu)成一個(gè)內(nèi)室33。在其內(nèi)部設(shè)置了傳感元件14的接觸連接裝置100(見(jiàn)圖3)，通過(guò)該接觸連接裝置實(shí)現(xiàn)傳感元件14與一些接觸件35的導(dǎo)電接觸。這些接觸件35的電纜側(cè)區(qū)段制作成卷邊連接結(jié)構(gòu)。借助于這些卷邊連接結(jié)構(gòu)43，將這些接觸件35與連接電纜18導(dǎo)電連接。在連接側(cè)端部13b上，殼體13制作成一個(gè)逐漸變細(xì)的圓柱狀區(qū)段45。該圓柱狀區(qū)段45被一個(gè)電纜穿通件50所封閉。該電纜穿通件50例如可以由PTFE制作，并具有與需要穿過(guò)的連接電纜18的數(shù)量相等的穿孔51。圖2和3示出了氣體探測(cè)器10的接觸連接裝置100。在傳感元件14的連接側(cè)區(qū)段14b中、在傳感元件14的相對(duì)兩側(cè)上設(shè)計(jì)有接觸表面121。通過(guò)該接觸連接裝置100，使每個(gè)接觸面121與一個(gè)接觸件35導(dǎo)電連接。為此，設(shè)置了兩個(gè)壓緊件123，在它們之間安置著傳感元件14的連接側(cè)區(qū)段14b以及這些接觸件35。這些壓緊件123通過(guò)一個(gè)彈簧元件131被壓在一起，由此使得設(shè)置于這些壓緊件123之間的接觸件35被按壓到傳感元件14的接觸面121上。在圖2和4中示出了彈簧元件131，它處于被套到壓緊件123上之前，亦即尚未夾緊。彈簧元件131在夾緊之前為一個(gè)平面狀的環(huán)形的沖壓件，它具有兩個(gè)位置相對(duì)、向內(nèi)側(cè)凸出的彈性區(qū)段132。在彈性區(qū)段132區(qū)域內(nèi)，在彈簧元件131的外側(cè)上各設(shè)計(jì)了一個(gè)槽133。彈簧元件131不僅相對(duì)于將兩個(gè)彈性區(qū)段132連接起來(lái)的軸線、而且還相對(duì)于垂直于該軸線的軸線(通過(guò)彈簧元件131的中心)為鏡面對(duì)稱的。槽133因此被設(shè)置于各自的彈性區(qū)段132的中心上。槽133在向著彈性區(qū)段132的方向上為長(zhǎng)形和楔形的，并且具有被圓整的端部。在彈簧元件131的與槽133相鄰的區(qū)域中的彈簧元件的外側(cè)被整平134。由在槽133的兩側(cè)的這些平整區(qū)域134所確定的直線垂直于所述由兩個(gè)位置相對(duì)的彈性區(qū)段132構(gòu)成的軸線。除去這些彈性區(qū)段132、槽133及這些平整區(qū)域134外，彈本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于確定被測(cè)氣體的物理特性的氣體探測(cè)器（１０），尤其用于確定被測(cè)氣體的溫度或者被測(cè)氣體的氣體組分的濃度，具有一個(gè)傳感元件（１４），至少一個(gè)設(shè)置于該傳感元件（１４）上的接觸面（１２１），以及與該接觸面（１２１）導(dǎo)電連接的接觸件（３５），該接觸件構(gòu)成傳力鏈地被夾緊在所述接觸面（１２１）和至少一個(gè)被一個(gè)彈簧元件（１３１）向著傳感元件（１４）夾緊的壓緊件（１２３）之間，其中，該彈簧元件（１３１）至少部分地包圍作用著所述壓緊件（１２３），其特征為：該彈簧元件（１３１）具有一個(gè)槽（１３３）。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：赫爾穆特魏爾，于爾根維爾德，安德烈亞斯佩施，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：羅伯特博世有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：DE[德國(guó)]