專利名稱：用于排氣傳感器的絕緣襯套組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及排氣傳感器，特別是用于排氣傳感器的絕緣襯套組件。
背景技術(shù)：
在車輛行業(yè)中公知的是用排氣傳感器檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的排氣中的氧氣、一氧化碳或碳?xì)浠衔锏暮?。化學(xué)量或能斯特型氧氣傳感器(一種廣泛采用的排氣傳感器)測(cè)量排氣中的氧氣的局部壓力與大氣中的氧氣之間的差別。通過(guò)確定排氣中的氧含量，氧氣傳感器使得發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)能夠調(diào)節(jié)空氣/燃料混合物并且實(shí)現(xiàn)最佳的發(fā)動(dòng)機(jī)性能。其它類型的基于不同原理的排氣傳感器也是公知的并且廣泛應(yīng)用于車輛行業(yè)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要提供一種改進(jìn)的用于排氣傳感器的絕緣襯套組件和一種改進(jìn)的排氣傳感器組裝方法。
具體地講，本發(fā)明在其一個(gè)方面提供了一種用于排氣傳感器的絕緣襯套組件。所述絕緣襯套組件包括一個(gè)絕緣襯套，其包含一個(gè)通道，所述通道限定出一個(gè)表面；以及一個(gè)接觸板組件，其具有一個(gè)連接著所述絕緣襯套的接觸板。一個(gè)彈性件從所述接觸板延伸出來(lái)，用于插入所述通道中。在插入過(guò)程中所述彈性件可與所述通道的表面接合，從而利用所述表面將所述彈性件從相對(duì)于接觸板的非偏轉(zhuǎn)位置偏轉(zhuǎn)到相對(duì)于接觸板的偏轉(zhuǎn)位置，從而將接觸板組件維持與絕緣襯套接合。
本發(fā)明在其另一個(gè)方面提供了一種排氣傳感器，其包括一個(gè)傳感器殼體；一個(gè)傳感元件，其被至少部分地包圍在所述殼體中；以及一個(gè)絕緣襯套，其被至少部分地支撐在所述殼體中。所述絕緣襯套包含一個(gè)通道，所述通道限定出一個(gè)表面。排氣傳感器還包括一個(gè)接觸板組件，其具有一個(gè)連接著所述絕緣襯套和傳感元件的接觸板。一個(gè)彈性件從所述接觸板延伸出來(lái)，用于插入所述通道中。在插入過(guò)程中所述彈性件可與所述通道的表面接合，從而利用所述表面將所述彈性件從相對(duì)于接觸板的非偏轉(zhuǎn)位置偏轉(zhuǎn)到相對(duì)于接觸板的偏轉(zhuǎn)位置，從而將接觸板組件維持與絕緣襯套接合。
本發(fā)明在其另一個(gè)方面提供了一種組裝排氣傳感器的方法，包括提供一個(gè)絕緣襯套，其包含一個(gè)通道，所述通道限定出一個(gè)表面；提供一個(gè)接觸板組件，其包括一個(gè)接觸板和一個(gè)從接觸板伸出的彈性件；將所述彈性件插入所述通道中；使所述彈性件與所述表面接合；以及使所述彈性件從相對(duì)于接觸板的非偏轉(zhuǎn)位置偏轉(zhuǎn)到相對(duì)于接觸板的偏轉(zhuǎn)位置。
通過(guò)閱讀本申請(qǐng)的詳細(xì)描述、權(quán)利要求和附圖，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更清楚地理解本發(fā)明的其它特征和方面。


在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。
圖1是本發(fā)明的排氣傳感器的剖視圖。
圖2是圖1中的傳感器中的組成元件的分解透視圖。
圖3是圖1中的傳感器中的絕緣襯套組件的放大分解透視圖。
圖4a是圖3中的絕緣襯套組件沿線4a-4a所作的部分組裝狀態(tài)的剖視圖。
圖4b是圖3中的絕緣襯套組件沿線4b-4b所作的部分組裝狀態(tài)的局部剖視圖。
圖5a是圖3中的絕緣襯套組件沿線5a-5a所作的組裝狀態(tài)的剖視圖。
圖5b是圖3中的絕緣襯套組件沿線5b-5b所作的組裝狀態(tài)的局部剖視圖。
圖6a是圖3中的絕緣襯套組件中的絕緣襯套的透視圖。
圖6b是圖6a中的絕緣襯套的另一種結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖6c是圖6a中的絕緣襯套的另一種結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖7是本發(fā)明的排氣傳感器的另一種結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖8是圖7中的傳感器中的絕緣襯套組件的放大分解透視圖。
圖9a是圖8中的絕緣襯套組件沿線9a-9a所作的部分組裝狀態(tài)的剖視圖。
圖9b是圖8中的絕緣襯套組件沿線9b-9b所作的部分組裝狀態(tài)的局部剖視圖。
圖10a是圖8中的絕緣襯套組件沿線10a-10a所作的組裝狀態(tài)的剖視圖。
圖10b是圖8中的絕緣襯套組件沿線10b-10b所作的組裝狀態(tài)的局部剖視圖。
圖11是本發(fā)明的排氣傳感器的另一種結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖12是圖11中的傳感器中的絕緣襯套組件的放大分解透視圖。
圖13a是圖12中的絕緣襯套組件沿線13a-13a所作的部分組裝狀態(tài)的剖視圖。
圖13b是圖12中的絕緣襯套組件沿線13b-13b所作的部分組裝狀態(tài)的局部剖視圖。
圖14a是圖12中的絕緣襯套組件沿線14a-14a所作的組裝狀態(tài)的剖視圖。
圖14b是圖12中的絕緣襯套組件沿線14b-14b所作的組裝狀態(tài)的局部剖視圖。
在詳細(xì)描述本發(fā)明的任何特征之前，應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明并不局限于下面描述或圖中示出的結(jié)構(gòu)和各個(gè)元件的布置方面的細(xì)節(jié)。本發(fā)明可以具有其它實(shí)施例，并且可以以不同方式實(shí)施或?qū)崿F(xiàn)。此外，應(yīng)當(dāng)理解，這里使用的措辭和術(shù)語(yǔ)僅僅用于解釋，而不能理解為限定性的。使用“包含”、“具有”、“包括”以及它們的不同時(shí)態(tài)，指的是設(shè)有跟在它們之后的項(xiàng)目以及等同物，同時(shí)還可能設(shè)有其它附加項(xiàng)目。使用字母來(lái)標(biāo)識(shí)一個(gè)方法或過(guò)程中的各個(gè)元素，僅僅是出于識(shí)別的目的，而不意味著這些因素以特定的次序?qū)嵤?br> 具體實(shí)施例方式
圖1中示出了本發(fā)明的排氣傳感器10。圖示的傳感器10是一種非受熱雙線式傳感器10。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，傳感器10可以改型為單線式傳感器。
傳感器10包括一個(gè)大致圓柱形金屬殼體14，其螺紋嚙合在用于機(jī)動(dòng)車設(shè)備或非機(jī)動(dòng)車設(shè)備例如摩托車、雪地車、ATV、剪草機(jī)等中的內(nèi)燃機(jī)(未示出)的排氣管(也未示出)或其它元件的螺紋孔中。
殼體14容納并支撐著一個(gè)傳感元件46，所述傳感元件包括一個(gè)與排氣流相通的外部或排氣電極和一個(gè)與基準(zhǔn)空氣相通的內(nèi)部或基準(zhǔn)電極，這一點(diǎn)是本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的。一個(gè)密封環(huán)18安置在傳感元件46與殼體14之間，以將傳感元件46密封在殼體14上。關(guān)于這里不被描述的殼體14和傳感元件46的細(xì)節(jié)，請(qǐng)參看2003年6月30日提交的同時(shí)待決美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/610,479，其全部?jī)?nèi)容結(jié)合在此作為參考。
傳感器10還包括一個(gè)連接著殼體14的套筒94。一個(gè)絕緣襯套114布置在套筒94中，并且包括容納在殼體14中的第一端118和至少部分地從套筒94伸出的第二端122。一個(gè)碟簧130布置在套筒94和絕緣襯套114之間，以將絕緣襯套114推壓向殼體14。在圖示的結(jié)構(gòu)中，絕緣襯套114由陶瓷材料制成，例如公知的皂石、滑石或隱晶滑石粉，并且在某些情況下可以由具有低導(dǎo)熱率和高抗壓強(qiáng)度的材料制成，例如英國(guó)歐克斯橋的IndustriaEngineering Products供應(yīng)的DOTHERM DT600M。
請(qǐng)繼續(xù)參看圖1，絕緣襯套114包括兩個(gè)延伸通過(guò)其中的內(nèi)部通道134a、134b。內(nèi)部通道134a、134b分別容納著信號(hào)和接地接觸板組件138a、138b，所述接觸板組件分別將基準(zhǔn)空氣和排氣電極電連接到引線，所述引線從傳感器10延伸出來(lái)以便電連接到ECU。所述引線以及其它可以用于傳感器10的元件(例如密封件、墊圈等)顯示于前述美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/610,479中。
接觸板組件138a、138b由導(dǎo)電材料例如金屬制成。絕緣襯套114將接觸板組件138a、138b與殼體14和套筒94電絕緣。此外，內(nèi)部通道134a、134b將信號(hào)接觸板組件138a與接地接觸板組件138b電絕緣。
參看圖3，絕緣襯套組件142包括絕緣襯套114和接觸板組件138a、138b。通向內(nèi)部通道134a、134b的相應(yīng)開(kāi)口146a、146b顯示于絕緣襯套114的第一端118中。開(kāi)口146a、146b限定出一定程度上的帶錐度形狀，然而，開(kāi)口146a、146b也可以限定其它形狀，例如T形開(kāi)口146a’、146b’(見(jiàn)圖6b)或方形開(kāi)口146a”、146b”(見(jiàn)圖6c)。絕緣襯套114的第一端118還包括相對(duì)于內(nèi)部通道134a相隔設(shè)置的第一對(duì)槽150a和相對(duì)于內(nèi)部通道134b相隔設(shè)置的第二對(duì)槽150b。所述槽150a、150b的作用將在后面詳細(xì)描述。
參看圖4a中所示的內(nèi)部通道134a(所作討論同樣適用于內(nèi)部通道134b)，內(nèi)部通道134a可以包括靠近絕緣襯套114的第一端118的第一或入口部分154、第二或過(guò)渡部分158、靠近絕緣襯套114的第二端122的第三或出口部分162。如圖4a所示，從入口部分154至出口部分162，過(guò)渡部分158使得內(nèi)部通道134a具有錐度或縮減高度。具體地講，過(guò)渡部分158包括第一或斜坡表面166a，緊接著是第二表面170a。在圖示的結(jié)構(gòu)中，第二表面170a大致平行于穿過(guò)殼體14的縱向軸線174。此外，在圖示的結(jié)構(gòu)中，斜坡表面166a和第二表面170a之間限定出大約12度的角度A。或者，斜坡表面166a和第二表面170a之間限定出大約10度至大約25度的角度A。此外，內(nèi)部通道134a可以以不同方式形成，以便提供出通向第二表面170a的非直線過(guò)渡。例如，斜坡表面166a可以由一階曲線、二階曲線、指數(shù)曲線等等限定。
請(qǐng)繼續(xù)參看圖4a，內(nèi)部通道134a的過(guò)渡部分158在其第二表面170a與絕緣襯套114的第二端122之間可以進(jìn)一步具有錐度或縮窄，或者不進(jìn)一步具有錐度或縮窄。在圖示的結(jié)構(gòu)中，過(guò)渡部分158繼續(xù)在第二表面170a與絕緣襯套114的第二端122之間進(jìn)一步具有錐度或縮窄?；蛘撸^(guò)渡部分158可以不繼續(xù)在第二表面170a與絕緣襯套114的第二端122之間進(jìn)一步軸向縮窄。
內(nèi)部通道134a的出口部分62包括與與第二表面170a分隔的第三表面178a和與第三表面178a相對(duì)的第四表面182a。與第二表面170a類似，第三和第四表面178a、182a大致平行于絕緣襯套114的縱向軸線174。
如圖1和3所示，每個(gè)接觸板組件138a、138b包括一個(gè)接觸板186a、186b和一個(gè)從接觸板186a、186b延伸出來(lái)的相應(yīng)接觸線190a、190b。在圖示的結(jié)構(gòu)中，接觸線190a、190b是相對(duì)于接觸板186a、186b分設(shè)的元件，并且機(jī)械連接著接觸板186a、186b。作為示例，焊接等工藝可以用于將接觸線190a、190b與接觸板186a、186b機(jī)械連接?；蛘撸渌に囈部梢杂糜趯⒔佑|線190a、190b與接觸板186a、186b機(jī)械連接。此外，在替代性結(jié)構(gòu)中，接觸線190a、190b可以與接觸板186a、186b一體地形成。
參看圖1中的信號(hào)接觸板組件138a，接觸板186a與傳感元件46接合，以與基準(zhǔn)電極電接觸。同樣，參看信號(hào)接觸板組件138b，接觸板186b與傳感元件46接合，以與排氣電極電接觸。接觸板186a、186b分別與傳感元件46的基準(zhǔn)電極和排氣電極電連接，其連接方式基本上與現(xiàn)有技術(shù)傳感器中的現(xiàn)有技術(shù)接觸板和現(xiàn)有技術(shù)傳感元件之間的連接相同。因此，接觸板186a、186b分別與基準(zhǔn)電極和排氣電極的電連接不再進(jìn)一步詳細(xì)描述。
參看圖3，接觸板186a包括從其延伸出來(lái)的第一對(duì)定位凸片194a，用于接合在絕緣襯套114中的第一對(duì)槽150a中。同樣，接觸板186b包括從其延伸出來(lái)的第二對(duì)定位凸片194b，用于接合在絕緣襯套114中的第二對(duì)槽150b中。在圖示的實(shí)施例中，接觸板186a的定位凸片194a比接觸板186b的定位凸片194b短且寬，相應(yīng)的成對(duì)的槽150a、150b被適宜地構(gòu)造尺寸，以便緊密地容納成對(duì)的定位凸片194a、194b。這樣可以確保將信號(hào)和接地相應(yīng)接觸線190a、190b插入絕緣襯套114中的適宜內(nèi)部通道134a、134b中。
參看圖1，接觸板組件138a、138b還包括彈性件，所述彈性件采用的是從相應(yīng)的接觸板186a、186b延伸出來(lái)的推壓凸片198a、198b的形式。在圖示的結(jié)構(gòu)中，推壓凸片198a、198b通過(guò)諸如沖壓等工藝與接觸板186a、186b一體地形成。然而，在替代性的結(jié)構(gòu)中，推壓凸片198a、198b可以是分設(shè)的元件并且機(jī)械連接到接觸板186a、186b上。
在絕緣襯套組件142的組裝過(guò)程中(見(jiàn)圖4a)，接觸線190a、190b和推壓凸片198a、198b被初始插入到相應(yīng)的內(nèi)部通道134a、134b中，并且接觸板186a、186b移向絕緣襯套114的第一端118。參看圖4b，隨著接觸板186a、186b到達(dá)絕緣襯套114的第一端118，相應(yīng)接觸板組件138a、138b的成對(duì)定位凸片194a、194b接合絕緣襯套114的第一端118中的成對(duì)槽150a、150b，以實(shí)現(xiàn)接觸板186a、186b相對(duì)于絕緣襯套114的定位。
參看圖4a，隨著接觸線190a、190b和推壓凸片198a、198b向內(nèi)部通道134a、134b中繼續(xù)插入，彈性的推壓凸片198a、198b因接合相應(yīng)內(nèi)部通道134a、134b中的一個(gè)或多個(gè)表面而變形，從而在所述一個(gè)或多個(gè)表面與推壓凸片198a、198b之間產(chǎn)生摩擦力，并且將接觸板組件138a、138b限定在相應(yīng)的內(nèi)部通道134a、134b中。
具體地講，以推壓凸片198a為代表進(jìn)行討論(同樣適用于推壓凸片198b和內(nèi)部通道134b)，在向內(nèi)部通道134a的入口部分154初始插入時(shí)，推壓凸片198a處于非偏轉(zhuǎn)位置。隨著向內(nèi)部通道134a中持續(xù)插入，推壓凸片198a遇到內(nèi)部通道134a巾的斜坡表面166a，以導(dǎo)致推壓凸片198a向接觸線190a偏轉(zhuǎn)。換言之，隨著向內(nèi)部通道134a中持續(xù)插入，斜坡表面166a導(dǎo)致推壓凸片198a從初始的非偏轉(zhuǎn)位置移至偏轉(zhuǎn)位置。
由于推壓凸片198a是彈性的，因此推壓凸片198a隨著偏轉(zhuǎn)而向斜坡表面166a施加力。斜坡表面166a因此而向推壓凸片198a施加反作用力或法向力，以平衡推壓凸片198a施加的力。這個(gè)法向力包括一個(gè)與縱向軸線174垂直的分量，其導(dǎo)致推壓凸片198a與斜坡表面166a之間產(chǎn)生摩擦力，以及一個(gè)與縱向軸線174平行的分量，其趨向于將接觸板186a從絕緣襯套114的第一端118推離。
為了使推壓凸片198a通過(guò)接合斜坡表面166a而偏轉(zhuǎn)，在將接觸板組件138a插入內(nèi)部通道134a時(shí)，接觸板186a應(yīng)當(dāng)維持相對(duì)于絕緣襯套114的大致固定方向(即接觸板186a應(yīng)當(dāng)維持大致平行于絕緣襯套114的第一端118)。如圖4b所示，在推壓凸片198a遇到或接合斜坡表面166a之前，成對(duì)的定位凸片194a接合絕緣襯套114的第一端118中的相應(yīng)成對(duì)槽150a。結(jié)果，在推壓凸片198a接合斜坡表面166a時(shí)，成對(duì)的定位凸片194a將接觸板186a維持在大致固定的方向。因此，成對(duì)的定位凸片194a便于實(shí)現(xiàn)將接觸板組件138a插入絕緣襯套114時(shí)的自動(dòng)組裝過(guò)程。
參看圖5a，在連續(xù)插入內(nèi)部通道134a的過(guò)程中，推壓凸片198a在移過(guò)斜坡表面166a之后將遇到第二表面170a。通過(guò)與第二表面170a接合，推壓凸片198a維持偏轉(zhuǎn)位置。圖5a示出了接觸板組件138a完全與內(nèi)部通道134a接合，并且推壓凸片198a被內(nèi)部通道134a的第二表面170a維持在偏轉(zhuǎn)位置。由于推壓凸片198a是彈性的，因此會(huì)向第二表面170a施加力，第二表面170a反過(guò)來(lái)又向推壓凸片198a施加一個(gè)反作用力或法向力，以平衡推壓凸片198a施加的力。與斜坡表面166a不同，這個(gè)法向力完全沿著與縱向軸線174垂直的方向施加在推壓凸片198a上(即在推壓凸片198a與第二表面170a接合時(shí)，法向力不具有趨向于將接觸板186a從絕緣襯套114的第一端118推離的分量)。
這個(gè)法向力可導(dǎo)致推壓凸片198a與第二表面170a之間產(chǎn)生摩擦力。作為示例，在絕緣襯套114大致豎直定向并且接合的接觸板186a位于其下端時(shí)，該摩擦力足以維持接觸板組件138a與內(nèi)部通道134a接合。即使是在這種方向上，接觸板組件138a本身的重量也不足以導(dǎo)致接觸板組件138a從內(nèi)部通道134a落出。這方便了組裝后的絕緣襯套114和接觸板組件138a、138b的搬運(yùn)、處理和進(jìn)一步組裝。
或者，內(nèi)部通道134a、134b和推壓凸片198a、198b中的一個(gè)或多個(gè)可以采用鎖定結(jié)構(gòu)(例如卡扣結(jié)構(gòu))，從而將接觸板組件138a、138b限定在絕緣襯套114中。然而，這種鎖定結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)1生的結(jié)果是，在需要將接觸板組件138a、138b從絕緣襯套114中釋放出來(lái)時(shí)也不能實(shí)現(xiàn)釋放。
請(qǐng)繼續(xù)參看圖5a(所作的討論同樣適用于接觸線190b和內(nèi)部通道134b)，接觸線190a不與內(nèi)部通道134a的出口部分162中的任何表面接合。更特別地講，接觸線190a與內(nèi)部通道134a的第三和第四表面178a、182a相隔，因而接觸線190a不摩擦接合任一第三和第四表面178a、182a。
圖7中示出了本發(fā)明的另一種排氣傳感器202，其使用了另一種結(jié)構(gòu)的絕緣襯套組件206。除了絕緣襯套組件206以外，圖7中的排氣傳感器202的其余元件與前面參照?qǐng)D1描述的排氣傳感器10類似。因此，以相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。
參看圖7和8，絕緣襯套組件206包括一個(gè)信號(hào)接觸板組件210a和一個(gè)接地接觸板組件210b，它們可與絕緣襯套218中的相應(yīng)內(nèi)部通道214a、214b接合。絕緣襯套218基本上類似于圖1中的排氣傳感器10的絕緣襯套114，然而，同圖1中的排氣傳感器10的絕緣襯套114的過(guò)渡部分158相比，絕緣襯套218的過(guò)渡部分158安置得與絕緣襯套218的第一端220距離更遠(yuǎn)。這樣，內(nèi)部通道214a、214b的斜坡表面166a、166b，第二表面170a、170b，第三表面178a、178b，以及第四表面182a、182b，采用了與圖1中的排氣傳感器10的絕緣襯套114中的同樣表面相同的附圖標(biāo)記。
接觸板組件210a、210b包括相應(yīng)的接觸板222a、222b以及與接觸板222a、222b機(jī)械連接的相應(yīng)接觸線226a、226b，類似于圖1中的排氣傳感器10的接觸線190a、190b和接觸板186a、186b。除了下面描述的部分以外，接觸板222a、222b基本上類似于圖1中的排氣傳感器10的接觸板186a、186b，并且包括相應(yīng)的成對(duì)定位凸片230a、230b，它們可與絕緣襯套218的第一端220中的相應(yīng)的成對(duì)槽234a、234b接合，以確保信號(hào)和接地接觸線226a、226b插入襯套218中的適宜內(nèi)部通道214a、214b中。接觸板222a、222b還包括相應(yīng)的推壓凸片238a、238b，它們與接觸板222a、222b一體地形成。
然而，接觸線226a、226b的結(jié)構(gòu)與圖1中的排氣傳感器10的接觸線190a、190b不同。如圖7和8所示，作為形成在接觸線226a、226b中的多重彎折或形成在接觸線226a、226b中的多重彎曲的結(jié)果，接觸線226a、226b包括相應(yīng)的隆起部分或突點(diǎn)242a、242b。如后文中所述，在本實(shí)施例中，接觸線226a、226b用作彈性件，以有助于保持接觸板組件210a、210b與襯套218接合。
參看圖9a，接觸線226a、226b在插入相應(yīng)的內(nèi)部通道214a、214b中時(shí)會(huì)因接合內(nèi)部通道214a、214b中的一個(gè)或多個(gè)表面而偏轉(zhuǎn)，從而在所述一個(gè)或多個(gè)表面與接觸線226a、226b之間產(chǎn)生摩擦力。這樣，接觸線226a、226b以彈性件的形式起作用，以便作為推壓凸片238a、238b的替代或附加。如圖10a所示，推壓凸片238a、238b不接合內(nèi)部通道214a、214b中的任何表面，因此，在接觸板組件210a、210b的替代性結(jié)構(gòu)中，可以取消它們。
更特別地講，作為示例，請(qǐng)參照接觸線226a(所作討論同樣適用于接觸線226b和內(nèi)部通道214b)，接觸線226a在初始插入內(nèi)部通道214a的入口部分154時(shí)處在非偏轉(zhuǎn)位置(見(jiàn)圖9a)。隨著進(jìn)一步插入內(nèi)部通道214a中，接觸線226a、特別是接觸線226a的突點(diǎn)242a將遇到斜坡表面166a，以使接觸線226a徑向向外偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)位置。
由于接觸線226a是彈性的，因此隨著接觸線226a偏轉(zhuǎn)，其將向斜坡表面166a施加力。斜坡表面166a因此而向接觸線226a施加反作用力或法向力，以平衡接觸線226a施加的力。這個(gè)法向力包括一個(gè)與縱向軸線174垂直的分量，其導(dǎo)致接觸線226a與斜坡表面166a之間產(chǎn)生摩擦力，以及一個(gè)與縱向軸線174平行的分量，其趨向于將接觸板222a從絕緣襯套218的第一端220推離。
參看圖10a，在持續(xù)插入內(nèi)部通道214a的過(guò)程中，接觸線226a的突點(diǎn)242a在移過(guò)斜坡表面166a之后將遇到第二表面170a。通過(guò)接合第二表面170a，接觸線226a利用其突點(diǎn)242a與第二表面170a之間的摩擦力而維持在偏轉(zhuǎn)位置，類似于圖1中的排氣傳感器10中的推壓凸片198a與第二表面170a之間的摩擦接合。
作為示例，在絕緣襯套218大致豎直定向并且接合的接觸板222a位于其下端時(shí)，該摩擦力足以維持接觸板組件210a與內(nèi)部通道214a接合。即使是在這種方向上，接觸板組件210a本身的重量也不足以導(dǎo)致接觸板組件210a從內(nèi)部通道214a落出。這方便了組裝后的絕緣襯套218和接觸板組件210a、210b的搬運(yùn)、處理和進(jìn)一步組裝。
請(qǐng)繼續(xù)參看圖10a(所作討論同樣適用于接觸線226b和內(nèi)部通道214b)，接觸線226a的偏轉(zhuǎn)還導(dǎo)致接觸線226a與內(nèi)部通道214a的出口部分162a中的第三表面178a接合。在圖示的結(jié)構(gòu)中，接觸線226a也與內(nèi)部通道214a的出口部分162a中的第四表面182a分隔。然而，作為替代，接觸線226a可以同時(shí)與第三和第四表面178a、182a接合。除了接觸線226a與第四表面182a之間產(chǎn)生的摩擦力以外，接觸線226a與第三表面178a之間產(chǎn)生的摩擦力有助于防止接觸板組件210a從內(nèi)部通道214a中意外脫出。
圖11中示出了本發(fā)明的另一種排氣傳感器246，其使用了另一種結(jié)構(gòu)的絕緣襯套組件250。絕緣襯套組件250包括一個(gè)信號(hào)接觸板組件254a和一個(gè)接地接觸板組件254b，它們可與絕緣襯套114中的相應(yīng)內(nèi)部通道134a、134b接合。除了接觸板組件254a、254b以外，圖11中的排氣傳感器246的其余元件與前面參照?qǐng)D1描述的排氣傳感器10類似。因此，以相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。
接觸板組件254a、254b包括相應(yīng)的接觸板262a、262b以及與接觸板262a、262b機(jī)械連接的相應(yīng)接觸線266a、266b，類似于圖1中的排氣傳感器10的接觸線190a、190b和接觸板186a、186b。接觸板262a、262b包括相應(yīng)的成對(duì)定位凸片270a、270b，它們可與絕緣襯套114的第一端118中的相應(yīng)的成對(duì)槽150a、150b接合，以確保信號(hào)和接地接觸線266a、266b插入襯套114中的適宜內(nèi)部通道134a、134b中。接觸板262a、262b還包括相應(yīng)的推壓凸片274a、274b，它們與接觸板262a、262b一體地形成。
然而，接觸線266a、266b的結(jié)構(gòu)與圖1中的排氣傳感器10的接觸線190a、190b不同。更特別地講，請(qǐng)參照接觸線266a(所作討論同樣適用于接觸線266b和內(nèi)部通道134b)，接觸線266a被彎折或彎曲，以至少部分地接合內(nèi)部通道134a的出口部分162中的第三表面178a，如后文中所述。
參看圖13a，在插入內(nèi)部通道134a、134b中時(shí)，推壓凸片274a、274b會(huì)因接合內(nèi)部通道134a、134b中的一個(gè)或多個(gè)表面而偏轉(zhuǎn)，從而在所述一個(gè)或多個(gè)表面與推壓凸片274a、274b之間產(chǎn)生摩擦力。這樣，推壓凸片274a、274b用作彈性件，以有助于保持接觸板組件254a、254b與襯套114接合。
更特別地講，請(qǐng)參照推壓凸片274a(所作討論同樣適用于推壓凸片274b和內(nèi)部通道134b)，在向內(nèi)部通道134a的入口部分154初始插入時(shí)，推壓凸片274a處于非偏轉(zhuǎn)位置。隨著向內(nèi)部通道134a中持續(xù)插入，推壓凸片274a遇到斜坡表面166a，以導(dǎo)致推壓凸片274a徑向向外偏轉(zhuǎn)到偏轉(zhuǎn)位置。
參看圖14a，在連續(xù)插入內(nèi)部通道134a的過(guò)程中，推壓凸片274a在移過(guò)斜坡表面166a之后將遇到第二表面170a。通過(guò)與第二表面170a接合，推壓凸片274a通過(guò)其與第二表面170a之間的摩擦力而被維持在偏轉(zhuǎn)位置，類似于圖1中的排氣傳感器10中的推壓凸片198a與第二表面170a之間的摩擦接合。
作為示例，在絕緣襯套114大致豎直定向并且接合的接觸板262a位于其下端時(shí)，該摩擦力足以維持接觸板組件254a與內(nèi)部通道134a接合。即使是在這種方向上，接觸板組件254a本身的重量也不足以導(dǎo)致接觸板組件254a從內(nèi)部通道134a落出。這方便了組裝后的絕緣襯套114和接觸板組件254a的搬運(yùn)、處理和進(jìn)一步組裝。
請(qǐng)繼續(xù)參看圖10a，接觸線266a可以至少部分地偏轉(zhuǎn)，以使接觸線266a至少部分地接合內(nèi)部通道134a的出口部分162a中的第三表面178a。這樣，接觸線226a還可以用作彈性件，以有助于接觸板組件254a與絕緣襯套114相接合。在圖示的結(jié)構(gòu)中，接觸線266a也與內(nèi)部通道134a的出口部分162中的第四表面182a分隔。然而，作為替代，接觸線266a可以同時(shí)與第三和第四表面178a、182a接合。除了推壓凸片274a與第二表面170a之間產(chǎn)生的摩擦力以外，接觸線266a與第三表面178a之間產(chǎn)生的摩擦力有助于防止接觸板組件254a從內(nèi)部通道134a中意外脫出。
圖3、8和12中的絕緣襯套組件142、206、250提供了對(duì)圖1、7和11所示各排氣傳感器10、202、246的改進(jìn)的組裝方法。更特別地講，在組裝過(guò)程中的任何時(shí)候，絕緣襯套組件142、206、250都可以被倒置或安置在大致豎直位置，同時(shí)基本上防止接觸板組件138a、138b、210a、210b、254a、254b從襯套114或218中落出。同必須容納現(xiàn)有技術(shù)接觸板組件(不能在插入后立即通過(guò)摩擦力保持在絕緣襯套中)的過(guò)程相比，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)更流暢和更高效的組裝過(guò)程?，F(xiàn)有技術(shù)的接觸板組件和現(xiàn)有技術(shù)的絕緣襯套通常需要更復(fù)雜和更低效的組裝過(guò)程，因?yàn)樗鼈兊脑O(shè)計(jì)必然導(dǎo)致對(duì)組裝過(guò)程構(gòu)成限制(例如不能倒置等)。
本發(fā)明的各種特征在權(quán)利要求中限定。
權(quán)利要求
1.一種用于排氣傳感器的絕緣襯套組件，包括一個(gè)絕緣襯套，其包含一個(gè)通道，所述通道限定出一個(gè)表面；以及一個(gè)接觸板組件，其具有一個(gè)接觸板，其連接著所述絕緣襯套；和一個(gè)彈性件，其從所述接觸板延伸出來(lái)，用于插入所述通道中，在插入過(guò)程中所述彈性件可與所述通道的表面接合，從而利用所述表面將所述彈性件從相對(duì)于接觸板的非偏轉(zhuǎn)位置偏轉(zhuǎn)到相對(duì)于接觸板的偏轉(zhuǎn)位置。
2.如權(quán)利要求1所述的絕緣襯套組件，其特征在于，所述表面為第一表面，所述通道還限定出一個(gè)與所述第一表面相鄰的第二表面，所述彈性件通過(guò)進(jìn)一步插入而與所述第二表面接合，以將彈性件維持在偏轉(zhuǎn)位置，從而將接觸板組件限定在與所述絕緣襯套接合的狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求2所述的絕緣襯套組件，其特征在于，所述第一表面和第二表面之間限定出一個(gè)傾角。
4.如權(quán)利要求2所述的絕緣襯套組件，其特征在于，所述第一表面和第二表面之間限定出一個(gè)大約10度至大約12.5度的角度。
5.如權(quán)利要求1所述的絕緣襯套組件，還包括一個(gè)接觸線，其從所述接觸板伸出，用于插入所述通道中，所述彈性件包括一個(gè)與所述接觸線分開(kāi)的推壓凸片。
6.如權(quán)利要求1所述的絕緣襯套組件，其特征在于，所述彈性件包括一個(gè)接觸線。
7.如權(quán)利要求6所述的絕緣襯套組件，其特征在于，所述接觸線限定出一個(gè)可與所述通道的表面接合的突點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求6所述的絕緣襯套組件，其特征在于，所述接觸線可與所述通道中的與所述第一表面相隔的至少一個(gè)附加表面接合。
9.如權(quán)利要求1所述的絕緣襯套組件，其特征在于，所述彈性件包括接觸線和推壓凸片中的至少一個(gè)。
10.如權(quán)利要求9所述的絕緣襯套組件，其特征在于，所述表面為第一表面，所述推壓凸片可與通道的第一表面接合，所述接觸線可與所述通道中的與所述第一表面相隔的至少一個(gè)附加表面接合。
11.如權(quán)利要求1所述的絕緣襯套組件，其特征在于，所述絕緣襯套還包括一個(gè)與所述通道相隔的槽，所述接觸板組件還包括一個(gè)定位凸片，所述定位凸片從所述接觸板伸出并且可與所述槽接合，以將接觸板相對(duì)于所述絕緣襯套定位。
12.如權(quán)利要求11所述的絕緣襯套組件，其特征在于，在所述彈性件被通道的所述表面偏轉(zhuǎn)到偏轉(zhuǎn)位置之前，所述定位凸片至少部分地與所述槽接合。
13.一種排氣傳感器，包括一個(gè)傳感器殼體；一個(gè)傳感元件，其被至少部分地包圍在所述殼體中；一個(gè)絕緣襯套，其被至少部分地支撐在所述殼體中，所述絕緣襯套包含一個(gè)通道，所述通道限定出一個(gè)表面；以及一個(gè)接觸板組件，其具有一個(gè)接觸板，其連接著所述絕緣襯套和所述傳感元件；和一個(gè)彈性件，其從所述接觸板延伸出來(lái)，用于插入所述通道中，在插入過(guò)程中所述彈性件可與所述通道的表面接合，從而利用所述表面將所述彈性件從相對(duì)于接觸板的非偏轉(zhuǎn)位置偏轉(zhuǎn)到相對(duì)于接觸板的偏轉(zhuǎn)位置。
14.如權(quán)利要求13所述的排氣傳感器，其特征在于，所述表面為第一表面，所述通道還限定出一個(gè)與所述第一表面相鄰的第二表面，所述彈性件通過(guò)進(jìn)一步插入而與所述第二表面接合，以將彈性件維持在偏轉(zhuǎn)位置，從而將接觸板組件限定在與所述絕緣襯套接合的狀態(tài)。
15.如權(quán)利要求14所述的排氣傳感器，其特征在于，所述第一表面和第二表面之間限定出一個(gè)傾角。
16.如權(quán)利要求14所述的排氣傳感器，其特征在于，所述第一表面和第二表面之間限定出一個(gè)大約10度至大約12.5度的角度。
17.如權(quán)利要求13所述的排氣傳感器，還包括一個(gè)接觸線，其從所述接觸板伸出，用于插入所述通道中，所述彈性件包括一個(gè)與所述接觸線分開(kāi)的推壓凸片。
18.如權(quán)利要求13所述的排氣傳感器，其特征在于，所述彈性件包括一個(gè)接觸線。
19.如權(quán)利要求18所述的排氣傳感器，其特征在于，所述接觸線限定出一個(gè)可與所述通道的表面接合的突點(diǎn)。
20.如權(quán)利要求18所述的排氣傳感器，其特征在于，所述接觸線可與所述通道中的與所述第一表面相隔的至少一個(gè)附加表面接合。
21.如權(quán)利要求13所述的排氣傳感器，其特征在于，所述彈性件包括接觸線和推壓凸片中的至少一個(gè)。
22.如權(quán)利要求21所述的排氣傳感器，其特征在于，所述表面為第一表面，所述推壓凸片可與通道的第一表面接合，所述接觸線可與所述通道中的與所述第一表面相隔的至少一個(gè)附加表面接合。
23.如權(quán)利要求13所述的排氣傳感器，其特征在于，所述絕緣襯套還包括一個(gè)與所述通道相隔的槽，所述接觸板組件還包括一個(gè)定位凸片，所述定位凸片從所述接觸板伸出并且可與所述槽接合，以將接觸板相對(duì)于所述絕緣襯套定位。
24.如權(quán)利要求23所述的排氣傳感器，其特征在于，在所述彈性件被通道的所述表面偏轉(zhuǎn)到偏轉(zhuǎn)位置之前，所述定位凸片至少部分地與所述槽接合。
25.一種組裝排氣傳感器的方法，包括提供一個(gè)絕緣襯套，其包含一個(gè)通道，所述通道限定出一個(gè)表面；提供一個(gè)接觸板組件，其包括一個(gè)接觸板和一個(gè)從接觸板伸出的彈性件；將所述彈性件插入所述通道中；使所述彈性件與所述表面接合；以及使所述彈性件從相對(duì)于接觸板的非偏轉(zhuǎn)位置偏轉(zhuǎn)到相對(duì)于接觸板的偏轉(zhuǎn)位置。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述表面為第一表面，所述方法還包括使所述彈性件與一個(gè)鄰近于所述第一表面的第二表面接合，以將彈性件維持在偏轉(zhuǎn)位置，從而將接觸板組件限定在與所述絕緣襯套接合的狀態(tài)。
27.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述接觸板組件包括一個(gè)接觸線和一個(gè)從所述接觸板伸出的推壓凸片，使所述彈性件與所述表面接合的步驟包括使所述推壓凸片與所述表面接合。
28.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述接觸板組件包括一個(gè)從所述接觸板伸出的接觸線，使所述彈性件與所述表面接合的步驟包括使所述接接觸線與所述表面接合。
29.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述接觸板組件包括一個(gè)接觸線和一個(gè)從所述接觸板伸出的推壓凸片，所述表面為第一表面，使所述彈性件與所述第一表面接合的步驟包括使所述推壓凸片與所述第一表面接合，所述方法還包括使所述接觸線與所述通道中的與所述第一表面相隔的至少一個(gè)附加表面接合。
30.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述接觸板組件包括一個(gè)從所述接觸板伸出的定位凸片，所述方法還包括使所述定位凸片與所述絕緣襯套中的槽接合，以將接觸板相對(duì)于所述絕緣襯套定位。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，還包括在所述彈性件與所述表面接合之前使所述定位凸片至少部分地與所述槽接合。
全文摘要
公開(kāi)了一種用于排氣傳感器的絕緣襯套組件。所述絕緣襯套組件包括一個(gè)絕緣襯套，其包含一個(gè)通道，所述通道限定出一個(gè)表面；以及一個(gè)接觸板組件，其具有一個(gè)連接著絕緣襯套的接觸板。一個(gè)彈性件從接觸板延伸出來(lái)，用于插入通道中，在插入過(guò)程中彈性件可與通道的表面接合，從而利用所述表面將彈性件從相對(duì)于接觸板的非偏轉(zhuǎn)位置偏轉(zhuǎn)到相對(duì)于接觸板的偏轉(zhuǎn)位置，從而將接觸板組件維持與絕緣襯套接合。
文檔編號(hào)G01N33/00GK1683929SQ20051006502
公開(kāi)日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2005年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月12日
發(fā)明者諾曼·哈恩, 格雷迪·普魯伊特, 克雷格·毛蓋勞 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司