[发明专利]测量传感器及其制造方法

说明书

技术水平

本发明涉及按照独立权利要求类型的测量传感器。从US-PS5467636中公知这种传感器，在这种传感器中，一个平面型传感元件，借助于密封元件不透气地固定在废气侧的、下部的陶瓷模制件的绝缘套管里。在废气侧的陶瓷模制件在背向废气的端面有一个凹槽，这个凹槽包围了绝缘套管，玻璃密封放置在凹槽里。另外一个陶瓷模制件放在玻璃密封上面，借助于金属钎焊，同壳体连接。玻璃密封包围了位于凹槽之内的传感元件，并且在这个部位、在陶瓷模制件和传感元件之间制造了气密的连接。

本发明的优点

具有独立权利要求特征的、按照本发明的测量传感器的优点是，平面型传感元件可以同两个陶瓷模制件机械稳定、并且气密的连接。以此达到传感元件气密的密封是抗震动的，这样，在车辆中使用测量传感器期间，可以达到传感元件的超过使用寿命的、机械稳定的密封固定。按照本发明的方法，可以合理地制造传感元件的气密固定。

采用在从属权利要求中介绍的措施，可以另外构成和改进按照本发明的测量传感器及其制造方法。如果玻璃密封尽可能大面积地覆盖传感元件，然而又不能觉察到地进入到前面的、在以后测量传感器工作时承受高热负荷的范围，在传感元件和陶瓷模制件之间可以达到特别稳定的、气密的机械式结合。在玻璃密封前面的测量气体侧配置粉状附加密封，在融化过程中，可以阻止玻璃进入传感元件的、前面的、热高负荷范围。对制造过程合理的是，两个在相对端面上的陶瓷模制件，以凹模和凸模的形式构成，因此相互作用。通过此，可以充分利用陶瓷模制件的几何尺寸挤压玻璃密封和必要情况下使用的粉状附加密封。凹模和凸模之间形成的缝隙具有以下优点，在挤压时，玻璃密封可以漏入缝隙中，通过此可以采用高的压力挤压。同时，通过此可以避免，陶瓷模制件的两个端面相互碰在一起。另外，在陶瓷模制件之间的环缝中，可以放入另一个玻璃密封，或者放入一个环形的金属薄膜或者金属片，用此可以使两个陶瓷件达到结构闭合的连接。

附图

在下面的图中示出了本发明的三个实施例，并且在下面的说明中进行了详细的介绍。其中：

图1：按照本发明的测量传感器的剖面图，

图2：用于在没有遮蔽状态下的传感元件的传感元件密封的第一个实施例，具有一个制造密封件的装置，

图3：在没有遮蔽状态下的传感元件密封的第二个实施例，

图4：在没有遮蔽状态下的传感元件密封的第三个实施例。

实施例

在图1中示出的测量传感器是一个用于测定内燃机废气中氧气含量的电化学测量传感器。测量传感器具有一个金属壳体10，在这个金属壳体中，安装了一个片状的传感元件12，它具有一个在测量气体侧的终端段13和一个在连接侧的终端段14。壳体10有一个螺纹，作为用于安装到未示出的废气管内的固定件。此外，在壳体10中，安排有一个纵向孔16，比如说具有第一个凸肩状的环形面17和第二个凸肩状的环形面18。

在纵向孔16里，安装了一个在测量气体侧的陶瓷模制件20，它具有一个在测量气体侧的绝缘套管24以及一个在测量气体侧的端面21和一个在连接侧的端面22。在测量气体侧的端面21带有一个锥形密封面23，这个密封面座落在位于第二个凸肩状环形面18上的金属密封垫圈25上。在测量气体侧的陶瓷模制件20的上方，安装了一个连接侧的陶瓷模制件27，它具有一个在连接侧的绝缘套管30以及一个测量气体侧的端面28和一个在连接侧的端面29。

在连接侧陶瓷模制件27的在连接侧的端面29上面，放上了一个处于机械预应力下的盘形弹簧31，盘形弹簧借助于一个管状的固定罩32压到从壳体10里伸出来的、在测量气体侧的陶瓷模制件27上，其中，固定罩32借助于鼻状固定件34伸入到配置在壳体10外面的环形槽33里。两个陶瓷模制件20、17，借助于固定罩32和盘形弹簧31，在轴向方向中预夹紧，这样，在测量气体侧的陶瓷模制件20用锥形的密封面23压到密封垫圈25上面。通过此，在壳体10和陶瓷模制件20之间构成了一个气密的密封面。