CN105424886A - 内燃机用氧传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及内燃机用氧传感器，两接触弹簧对称装配到陶瓷衬套中，陶瓷衬套内壁的两侧对称分别设置上固定结构和下固定结构，接触弹簧与陶瓷衬套的配合侧面上设有上固定结构和下弹性结构，接触弹簧的上固定结构与陶瓷衬套的上固定结构装配结合，接触弹簧的下弹性结构与陶瓷衬套的下固定结构装配结合；接触弹簧与加热棒相对的侧部的上端设有R形折弯部，加热棒在压入接触弹簧时，两R形折弯部形成导向通道；接触弹簧的折弯末端设有变形限位结构，增加接触弹簧与加热棒之间接触力。通过对接触弹簧和陶瓷衬套的巧妙设计，实现加热棒与接触弹簧之间顺利装配，装配完成后提供足够的接触力，保证在高温和振动条件下加热棒与接触弹簧的可靠电气连接。

Description

内燃机用氧传感器

技术领域

本发明涉及一种氧传感器，尤其涉及一种加热棒与接触弹簧可靠电气连接的内燃机用氧传感器。

背景技术

氧传感器是发动机管理系统中的重要部件，安装于排气系统，用于感知氧气浓度，实现闭环控制。氧传感器的安装位置决定氧传感器在寿命期内所承受的振动和温度应力都比较高。对指形氧传感器，其加热器为独立器件，需要将加热棒与加热电源可靠连接，否则就不能供电，加热棒就无法给传感器加热。

传统的汽车用氧传感器中，接触弹簧采用金属接触丝，而且接触丝的直径比较大，汽车用氧传感器也提供了足够的空间给接触丝，从而可采用该方案实现可靠电气连接。然而，对于小型化的氧传感器，尤其是用于摩托车的氧传感器，没有足够的空间来采用传统的电气连接方案。如何提供一种高可靠性的小型化电气连接方案的汽车用氧传感器是需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种加热棒与接触弹簧可靠电气连接的内燃机用氧传感器，满足装配的要求且提供足够的接触力，保证在高温和振动条件下，电气连接可靠。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

内燃机用氧传感器，特点是：包括两接触弹簧、陶瓷衬套和加热棒，两接触弹簧对称装配到陶瓷衬套中，加热棒压入至两个接触弹簧之间，所述陶瓷衬套内壁的两侧对称分别设置上固定结构和下固定结构，相对应地，接触弹簧与陶瓷衬套的配合侧面上设有上固定结构和下弹性结构，接触弹簧的上固定结构与陶瓷衬套的上固定结构装配结合，接触弹簧的下弹性结构与陶瓷衬套的下固定结构装配结合；接触弹簧与加热棒相对的侧部的上端设有R形折弯部，接触弹簧与加热棒相对的侧部的折弯末端设置有变形限位结构，接触弹簧的底端凸设有阻挡结构，加热棒压入接触弹簧时，两个接触弹簧的R形折弯部形成导向通道，接触弹簧受压变形时，变形限位结构可先滑动，当其移动至阻挡结构时限位。

进一步地，上述的内燃机用氧传感器，其中，所述接触弹簧与加热棒接触的部位设有凸点。

更进一步地，上述的内燃机用氧传感器，其中，所述接触弹簧的下弹性结构与陶瓷衬套的下固定结构装配结合形成倒扣结构。

更进一步地，上述的内燃机用氧传感器，其中，所述接触弹簧的R形折弯部的圆弧半径为r，R形折弯部位的接触弹簧两内侧面之间的夹角为Φ，与R形折弯部位圆弧段相衔接的过渡段的轴向高度为h，则：h>0.5r，-15°≤Φ≤8°。

再进一步地，上述的内燃机用氧传感器，其中，所述接触弹簧的R形折弯部，优选值为h＝r，Φ＝﹣10°。

本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

①接触弹簧装配到陶瓷衬套，通过接触弹簧上的上固定结构和下弹性结构固定于陶瓷衬套内，不易拆开，保证在装配过程中不会从陶瓷衬套内脱出；

②接触弹簧R形折弯部设计可顺利将加热棒导入到两个接触弹簧之间，方便安装；同时R形折弯部设计可最大限度的降低大折弯处的塑形变形，提供足够的弹性，当加热棒插入后，接触弹簧折弯末端的移动被限制，提高弹性接触力，满足设计要求；

③加热棒的插入端设置有对称接触盘，通过工装可以设置压入的深度，可保证接触盘与接触弹簧相接触；

④通过对内燃机用氧传感器中接触弹簧和陶瓷衬套的巧妙设计，一方面可以实现加热棒与接触弹簧之间顺利装配，另一方面在装配完成后，可以提供足够的接触力，从而保证在高温和振动条件下加热棒与接触弹簧的可靠电气连接。

附图说明

图1：内燃机用氧传感器的加热棒压入前的结构示意图；

图2：内燃机用氧传感器的加热棒压入后的结构示意图；

图3：陶瓷衬套的结构示意图；

图4：接触弹簧的主视示意图；

图5：接触弹簧的侧视示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

如图1～5所示，内燃机用氧传感器，包括两接触弹簧2、陶瓷衬套3和加热棒1，两接触弹簧2对称装配到陶瓷衬套3中，加热棒1压入至两个接触弹簧之间，陶瓷衬套3内壁的两侧对称分别设置上固定结构301和下固定结构302，相对应地，接触弹簧2与陶瓷衬套3的配合侧面上设有上固定结构201和下弹性结构202，接触弹簧2的上固定结构201与陶瓷衬套3的上固定结构301装配结合，接触弹簧2的下弹性结构202与陶瓷衬套3的下固定结构302装配结合并形成倒扣结构205，倒扣结构205具有容易装配不易拆解的特点。

接触弹簧2与加热棒1相对的侧部的上端设有R形折弯部203，接触弹簧2与加热棒1相对的侧部的折弯末端设置有变形限位结构204，接触弹簧2的底端凸设有阻挡结构207，加热棒1压入接触弹簧时，两个接触弹簧的R形折弯部203形成导向通道，一方面方便加热棒1的压入，另一方面不会将接触弹簧2压坏；接触弹簧2受压变形时，变形限位结构204可先滑动，当其移动至阻挡结构207被限位，从而可增加接触弹簧2与加热棒1之间的接触力。接触弹簧2与加热棒1接触的部位设有凸点206。

接触弹簧2从上部装配到陶瓷衬套3内，接触弹簧的下弹性结构202变形，可以顺利装入；当装配到位后，下弹性结构202恢复变形，并与陶瓷衬套的下固定结构302一起形成倒扣结构205，这样接触弹簧2就不能轻易从陶瓷衬套3内拆出，从而保证在装配过程中接触弹簧的位置固定。接触弹簧的R形折弯部设计可以顺利将加热棒1导入到两个接触弹簧之间，方便安装，同时R形折弯部设计可以最大限度的降低大折弯处的塑形变形，提供足够的弹性。如图4所示，R形折弯部203的设计参数为：h>0.5r，-15°≤Φ≤8°。优选，h＝r，Φ＝﹣10°。当加热棒1插入后，接触弹簧折弯末端的变形限位结构204的移动被阻挡结构207限制，从而可以进一步提高弹性接触力F，满足设计的要求。加热棒的插入端设置有对称接触盘，通过工装可以设置压入的深度，这样就可保证接触盘与接触弹簧相接触，实现加热棒与接触弹簧的可靠电气连接。接触弹簧的接触区域设置有凸点206，进一步增加接触的可靠性。

通过对氧传感器中接触弹簧和陶瓷衬套的巧妙设计，一方面可以实现加热棒与接触弹簧之间顺利装配，另一方面在装配完成后，可以提供足够的接触力，从而保证在高温和振动条件下加热棒与接触弹簧的可靠电气连接。

需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.内燃机用氧传感器，其特征在于：包括两接触弹簧(2)、陶瓷衬套(3)和加热棒(1)，两接触弹簧(2)对称装配到陶瓷衬套(3)中，加热棒(1)压入至两个接触弹簧之间，所述陶瓷衬套(3)内壁的两侧对称分别设置上固定结构(301)和下固定结构(302)，相对应地，接触弹簧(2)与陶瓷衬套(3)的配合侧面上设有上固定结构(201)和下弹性结构(202)，接触弹簧(2)的上固定结构(201)与陶瓷衬套(3)的上固定结构(301)装配结合，接触弹簧(2)的下弹性结构(202)与陶瓷衬套(3)的下固定结构(302)装配结合；所述接触弹簧(2)与加热棒(1)相对的侧部的上端设有R形折弯部(203)，接触弹簧(2)与加热棒(1)相对的侧部的折弯末端设置有变形限位结构(204)，接触弹簧(2)的底端凸设有阻挡结构(207)，加热棒(1)压入接触弹簧时，两个接触弹簧的R形折弯部(203)形成导向通道，接触弹簧(2)受压变形时，变形限位结构(204)可先滑动，当其移动至阻挡结构(207)时限位。

2.根据权利要求1所述的内燃机用氧传感器，其特征在于：所述接触弹簧(2)与加热棒(1)接触的部位设有凸点(206)。

3.根据权利要求1所述的内燃机用氧传感器，其特征在于：所述接触弹簧(2)的下弹性结构(202)与陶瓷衬套(3)的下固定结构(302)装配结合形成倒扣结构(205)。

4.根据权利要求1所述的内燃机用氧传感器，其特征在于：所述接触弹簧的R形折弯部(203)的圆弧半径为r，R形折弯部位的接触弹簧(2)两内侧面之间的夹角为Φ，与R形折弯部位圆弧段相衔接的过渡段的轴向高度为h，则：h>0.5r，-15°≤Φ≤8°。

5.根据权利要求4所述的内燃机用氧传感器，其特征在于：所述h＝r，Φ＝﹣10°。