DE10120645B4

DE10120645B4 - Gasfühler

Info

Publication number: DE10120645B4
Application number: DE10120645.3A
Authority: DE
Inventors: Hideki Hibino; Toshimi Miyamoto
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2019-03-28
Anticipated expiration: 2021-04-28
Also published as: DE10120645A1; US20010035045A1; US6658918B2; JP2001311713A; JP4423745B2

Abstract

Gasfühler (1) zur Messung eines gegebenen Gehalts eines Bestandteils in einem Gas, mit:- einem Gehäuse (10) mit einem ersten und einem zweiten Ende;- einem in dem Gehäuse (10) angeordneten Fühlerelement (15) mit einem Basisabschnitt und einem Gasfühlabschnitt, wobei der Basisabschnitt von dem ersten Gehäuseende vorragt und der Gasfühlabschnitt von dem zweiten Gehäuseende vorragt;- einer an dem zweiten Gehäuseende angebrachten ersten Abdeckung (13) zum Abdecken des Gasfühlabschnitts des Fühlerelements (15);- einer Vielzahl von mit dem Fühlerelement (15) verbundenen elektrischen Anschlüssen (151), um für eine elektrische Verbindung zwischen dem Fühlerelement (15) und einer externen Vorrichtung zu sorgen;- einem Isolator (2), in dem die elektrischen Anschlüsse (151) angeordnet sind und der einen Körper (21) und einen Flansch (22) umfasst, wobei der Flansch (22) einen größeren Durchmesser als der Körper (21) hat und in seiner Umfangswand mit einer Nut (23) ausgebildet ist;- einer an dem ersten Gehäuseende angebrachten zweiten Abdeckung (121) zum Abdecken des Basisabschnitts des Fühlerelements (15) und zum Halten des Isolators (2) darin, wobei die zweite Abdeckung einen Abschnitt kleinen Durchmessers (127), einen Abschnitt großen Durchmessers (128) und eine den Abschnitt kleinen Durchmessers (127) und den Abschnitt großen Durchmessers (128) verbindende Schulter (129) umfasst, der Abschnitt kleinen Durchmessers (127) einen größeren Durchmesser als der Körper (21) und einen kleineren Durchmesser als der Flansch (22) hat und der Abschnitt großen Durchmessers (128) einen größeren Durchmesser als der Flansch (22) hat; und- einem zwischen der Nut (23) des Flanschs (22) und einer Innenwand (120) des Abschnitts großen Durchmessers (128) der zweiten Abdeckung (121) angeordneten elastischen Haltemechanismus, der eine Vielzahl von Federn (31) umfasst, die in der Nut (23) des Flanschs (22) in zueinander regelmäßigen Abständen angeordnet sind und in Radiusrichtung der zweiten Abdeckung (121) elastisch verformbar sind, um den Isolator (2) innerhalb der zweiten Abdeckung (121) festzuhalten und den Flansch (22) mit der Schulter (129) der zweiten Abdeckung (121) in Anlage zu halten.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung bei einem Gasfühler, der beispielsweise in einer Sauerstoffmessvorrichtung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerungssystems eingesetzt wird, um den Sauerstoffgehalt in den Abgasen eines Kraftfahrzeugverbrennungsmotors zu messen, und insbesondere auf einen solchen Gasfühler mit einem verbesserten Aufbau, der den leichten Einbau eines Isolierporzellans erlaubt.
Zur Energieeinsparung und zur Emissionssteuerung ist es auf diesem technischen Gebiet bekannt, die Verbrennungssteuerung von Kraftstoff in Verbrennungsmotoren auf der Grundlage des Sauerstoffgehalts in den Abgasen durchzuführen, der ein Parameter für das Luft-KraftstoffVerhältnis ist. Als Gasfühler zur Messung der Sauerstoffkonzentration in Abgasen sind Gasfühler bekannt, die mit einem Fühlerelement aus einem Festelektrolyt wie etwa Zirkoniumoxid versehen sind.
In 9 ist ein Beispiel eines herkömmlichen Gasfühlers gezeigt.
Der Gasfühler 9 besteht aus einem Fühlerelement 910, einem Gehäuse 94 und einer Schutzabdeckung 92. Das Fühlerelement 910 hat einen Abschnitt 911, der einem zu messenden Gas ausgesetzt ist und in dem Gehäuse 94 gehalten wird. Die Schutzabdeckung 92 ist an dem Gehäuse 94 angebracht und umgibt den dem Gas ausgesetzten Abschnitt 911 des Fühlerelements 910. Zwischen dem Gehäuse 94 und dem Fühlerelement 910 befindet sich ein Abdicht- oder Dichtungselement.
Das Fühlerelement 910 ist napfförmig und definiert im Innern eine Bezugsgaskammer 912, die zur Atmosphäre führt. In der Schutzabdeckung 92 um das Fühlerelement 910 herum ist eine Gaskammer 913 definiert, in die das zu messende Gas eingelassen wird. Das Fühlerelement 910 weist eine zur Bezugsgaskammer 912 ausgesetzte Bezugselektrode und eine zur Gaskammer 913 ausgesetzte Messelektrode auf. Das Fühlerelement 910 weist außerdem ein darin angeordnetes Heizelement 915 auf.
Das Fühlerelement 910 ist über Kupplungsanschlüsse 982 und 992 und metallische Anschlüsse 983 und 993 elektrisch mit Leitungen 981 und 991 verbunden. Die metallischen Anschlüsse 983 und 993 haben mit Anschlüssen Kontakt, die auf dem Fühlerelement 910 ausgebildet sind und zu der Bezugs- bzw. Messelektrode führen. Mit dem Heizelement 915 ist eine Leitung 971 verbunden, um diesem Strom zuzuführen.
Die mit den Kopplungsanschlüssen 982 und 992 verbundenen Enden der Leitungen 981 und 991 sind innerhalb eines Isolierporzellans 95 gesichert. Das Isolierporzellan 95 wird von einer Innenabdeckung 931 und einer Außenabdeckung 932 eines Luftabdeckungsaufbaus gehalten. Und zwar stützt die Innenabdeckung 931 an einem ihrer Enden einen unteren Abschnitt des Isolierporzellans 95, während die Außenabdeckung 932 an einer Schulter von ihr das Isolierporzellan 95 nach unten gegen das Ende der Innenabdeckung 931 drückt. Zwischen der Schulter der Außenabdeckung 932 und dem Isolierporzellan 95 ist eine Tellerfeder 956 angeordnet.
Eine Luftabdeckung 933 umgibt über einen zylinderförmigen wasserabstoßenden Filter 938 einen oberen Abschnitt der Außenabdeckung 932. In einem offenen Endabschnitt der Luftabdeckung 933 ist ein elastischer Isolator 945 eingepasst, der darin die Leitungen 971, 981 und 991 hält.
Die Luftabdeckung 933 und die Außenabdeckung 932 weisen erste Luftlöcher 936 und zweite Luftlöcher 937 auf, die über den wasserabstoßenden Filter 938 zu der Bezugsgaskammer 912 führen, um die Luft in die Bezugsgaskammer 912 einzuleiten.
Der elastische Isolator 945, die Außenabdeckung 932 des Luftabdeckungsaufbaus und die Luftabdeckung 933 werden durch Klemmen bzw. Pressen miteinander verbunden.
Der Gasfühler 9 erzeugt an dem Fühlerelement 910 als Funktion der Konzentrationsdifferenz zwischen der Luft in der Bezugsgaskammer 912 und dem zu messenden Gas in der Gaskammer 913 eine elektromotorische Kraft und gibt diese über die Leitungen 981 und 991 aus.
Der oben beschriebene Aufbau des Gasfühlers 9 trägt zur Verbesserung der Steuerbarkeit von Kraftfahrzeugverbrennungsmotoren bei, jedoch ist nach wie vor eine Verringerung der Gesamtgröße und der Herstellungskosten und eine Verbesserung der Haltbarkeit des Gasfühlers 9 erforderlich.
Darüber hinaus ist aus der DE 198 33 861 A1 ein Gasfühler bekannt, bei dem ein aus zwei symmetrischen Halbschalen bestehender Kontaktteilträger durch ein Federelement zusammengehalten wird, das durch den dortigen Abschnitt einer rohrförmigen Schutzhülse zusammengepresst wird.
Die EP 1 004 876 A2 offenbart einen Gasfühler, bei dem ein Isolator durch die Schulter einer Abdeckung und einen elastischen Federring gehalten wird.
Die EP 0 837 324 A2 offenbart schließlich einen Gasfühler mit einer Spiralfeder, die eine keramische Kappe gegen die Oberseite eines Fühlerelements drückt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gasfühler mit einem verbesserten Aufbau zur Verfügung zu stellen, der eine kompakte Größe hat und dennoch eine hohe Haltbarkeit besitzt und zu geringen Kosten herstellt werden kann.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist zur Lösung der obenstehenden Aufgabe ein Gasfühler mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgesehen.
Die Unteransprüche 2 und 3 befassen sich mit Weiterbildungen der ersten Ausgestaltung der Erfindung.
Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist zur Lösung der obenstehenden Aufgabe ein Gasfühler mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 vorgesehen.
Es folgt nun eine ausführlichere Beschreibung der Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:

1 eine Längsschnittansicht eines Gasfühlers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine Längsschnittansicht eines in dem Gasfühler von 1 eingebauten Isolierporzellans;
3(a) eine Perspektivansicht eines Halteelements, das zum Halten des Isolierporzellans von 2 in dem Gasfühler von 1 verwendet wird;
3(b) eine Perspektivansicht mit in das Isolierporzellan von 2 eingepassten Halteelementen;
3(c) eine Teilschnittansicht mit Halteelementen, die in eine in einem Flansch des in 3b gezeigten Isolierporzellans ausgebildete Nut eingepasst sind;
4 eine vertikale Schnittansicht einer weiteren Gasfühlerbauart, bei der das Halteelement von 3(a) bis 3(c) verwendet werden kann;
5 eine Perspektivansicht einer Abwandlung eines Halteelements des ersten Ausführungsbeispiels;
6 eine vertikale Teilschnittansicht eines Isolatorhalteelements in einem Beispiel, das nicht zu der Erfindung gehört;
7 eine vertikale Teilschnittansicht mit Halteelementen zum Einbau eines Isolierporzellans innerhalb einer Luftabdeckung in einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
8 eine vertikale Teilschnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das eine Abwandlung des in 1 bis 3(c) gezeigten ersten Ausführungsbeispiels ist; und
9 eine Längsschnittansicht eines herkömmlichen Gasfühlers.

In den Zeichnungen, in denen in verschiedenen Ansichten gleiche Bezugszahlen gleiche Teile bezeichnen, zeigen die 1 bis 5 einen Gasfühler 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, der dazu ausgelegt ist, in ein Abgassystem eines Kraftfahrzeugverbrennungsmotors eingebaut zu werden und in den Abgasen den Sauerstoffgehalt zu messen. Es ist zu beachten, dass die Erfindung nicht auf einen Sauerstofffühler beschränkt ist und wahlweise auch mit verschiedenen Gasfühlern wie etwa HC-, CO- und NO_x-Fühlern verwendet werden kann.
Der Gasfühler 1 umfasst allgemein ein Fühlerelement 15, ein hohles zylinderförmiges Gehäuse 10, einen Messgasabdeckungsaufbau 13, zu dem Fühlerelement 15 führende elektrische Anschlüsse 151, ein Isolierporzellan 2 und eine Luftabdeckung 121. Das Fühlerelement 15 wird in dem Gehäuse 10 gehalten und an einem Kopf von ihm (d.h. einem Gasfühlabschnitt) von dem Messgasabdeckungsaufbau 13 umgeben. Das Isolierporzellan 2 isoliert die elektrischen Anschlüsse 151 voneinander. Die Luftabdeckung 121 ist an einem ihrer Enden an einem Flansch des Gehäuses 10 angebracht und bedeckt das Isolierporzellan 2 und eine Basis des Fühlerelements 15. Der Messgasabdeckungsaufbau 13 entspricht in den Patentansprüchen der ersten Abdeckung, die Luftabdeckung 121 der zweiten Abdeckung und das Isolierporzellan 2 dem Isolator.
Das Isolierporzellan 2 besteht aus einem hohlen zylinderförmigen Element, das, wie in 2 deutlich gezeigt ist, aus einem Körper 21 und einem Flansch 22 besteht. Die Luftabdeckung 121 weist, wie in 1 gezeigt ist, einen Abschnitt kleinen Durchmessers 127, einen Abschnitt großen Durchmessers 128 und eine Schulter 129 auf. Der Abschnitt kleinen Durchmessers 127 hat einen Innendurchmesser, der größer als der Außendurchmesser des Körpers 21 des Isolierporzellans 2 und kleiner als der Außendurchmesser des Flanschs 22 des Isolierporzellans 2 ist. Der Abschnitt großen Durchmessers 128 hat einen Innendurchmesser, der größer als der Außendurchmesser des Flanschs 22 ist. Die Schulter 129 ist zwischen dem Abschnitt kleinen Durchmessers 127 und dem Abschnitt großen Durchmessers 128 ausgebildet.
Das Isolierporzellan 2 ist, wie in den 1 und 2 gezeigt ist, in einer Umfangfläche 220 des Flanschs 22 mit einer Nut 23 ausgebildet. Innerhalb der Nut 23 des Isolierporzellans 2 sind, wie nachstehend ausführlich beschrieben wird, unter elastischer Berührung einer Innenwand der Luftabdeckung 121 Halteelemente 31 angeordnet. Die Halteelemente 31 bestehen jeweils aus einer Feder, die dazu ausgelegt ist, sich in Radiusrichtung der Luftabdeckung 121 auszudehnen und zusammenzuziehen.
Der vorstehend angesprochene Messgasabdeckaufbau 13 ist an einem seiner Enden in einer im Boden des Gehäuses 10 ausgebildeten Nut angebracht. Der Messgasabdeckaufbau 13 setzt sich aus einer Innenabdeckung 131 und einer Außenabdeckung 132 zusammen, die beide Gaseinlässe aufweisen, durch die das zu messende Gas in eine um das Fühlerelement 15 herum definierte Gaskammer eingelassen wird.
Die Luftabdeckung 121 ist mit einem Basisabschnitt des Gehäuses 10 verschweißt. Um den Abschnitt kleinen Durchmessers 127 der Luftabdeckung 121 ist über einen zylinderförmigen wasserabstoßenden Filter 140 eine Außenluftabdeckung 14 angebracht. Die Luftabdeckung 121 und die Außenluftabdeckung 14 sind in sich mit Luftlöchern 149 ausgebildet, die zu einer in dem Fühlerelement 15 definierten Bezugsgaskammer führen, um die Luft in die Bezugsgaskammer einzuleiten.
In einem offenen Endabschnitt der Luftabdeckung 121 ist ein elastischer Isolator 165 eingepasst, der in darin ausgebildeten Löchern ein Paar Leitungen 153 und ein Paar Leitungen 163 hält (wobei in 1 aus Darstellungsgründen nur eine Leitung 163 gezeigt ist). Die Leitungen 163 sind über Verbindungselemente 161 mit einem Heizelement 16 verbunden, um diesem Strom zuzuführen. Die Leitungen 153 sind mit dem Fühlerelement 15 verbunden, um einer externen Vorrichtung Fühlersignale zur Verfügung zu stellen, die zur Bestimmung der in einem Gas enthaltenen Sauerstoffkonzentration verwendet werden. Diese Technik ist im Stand der Technik weithin bekannt, weswegen an dieser Stelle auf eine ausführliche Erläuterung verzichtet wird. Für weitere Einzelheiten wird beispielsweise auf die US-Anmeldung mit der Application Number 09/196,693 verwiesen, die am 20. November 1998 eingereicht wurde und von der gleichen Anmelderin wie diese Anmeldung stammt und die ein Gasmessverfahren bei dieser Gasfühlerbauart beschreibt.
Das Fühlerelement 15 besteht aus einem napfförmigen Festelektrolytkörper 150, der in seinem Innern die vorstehend angesprochene Bezugsgaskammer definiert. Das Heizelement 16 besteht aus einem stabförmigen Widerstandselement und ist innerhalb der Bezugsgaskammer angeordnet, um die auf dem Fühlerelement 15 ausgebildete Mess- und Bezugselektroden auf eine Temperatur zu erwärmen, bei der die Sauerstoffkonzentration korrekt gemessen werden kann. Die Mess- und die Bezugselektrode sind jeweils mit elektrischen Anschlüssen 151 verbunden. Die elektrischen Anschlüsse 151 sind jeweils über Verbindungselemente 152 mit den Leitungen 153 verbunden. Das aus einem Keramikmaterial (Aluminiumoxid) bestehende Isolierporzellan 2 ist, wie vorstehend beschrieben, innerhalb der Luftabdeckung 121 angeordnet. Wie in 2 deutlich gezeigt ist, ist das Isolierporzellan 2 in seinem Innern mit vier Durchgangslöchern 291, in die die Leitungen 153 und 163 eingeführt sind, und einem Hohlraum 290 ausgebildet, der mit den Durchgangslöchern 291 in Verbindung steht und sich in der Zeichnung nach unten hin öffnet. Innerhalb des Hohlraums 290 ist die Basis des Fühlerelements 15 angeordnet.
Das Isolierporzellan 2 weist, wie vorstehend angesprochen wurde, den Flansch 22 auf. In der Umfangswand des Flanschs 22 ist die ringförmige Nut 23 ausgebildet. Wie nachstehend ausführlich beschrieben ist, sind in der Nut 23 Halteelemente 31 angebracht, um das Isolierporzellan 2 innerhalb der Luftabdeckung 121 zu halten. Die Halteelemente 31 bestehen jeweils aus einem wärmebeständigen Material wie etwa rostfreiem Stahl. Anstelle der ringförmigen Nut 23 können im Umfang des Flanschs 22 auch einzelne Vertiefungen ausgebildet sein.
Jedes Halteelement 31 ist, wie in 3(a) gezeigt ist, als eine N-förmige Federplatte ausgeführt, die so ausgelegt ist, dass sie in einer wie durch den Pfeil angegebenen Richtung elastisch verformbar ist. Die drei Halteelemente 31 sind, wie in 3(b) zu erkennen ist, in regelmäßigen Abständen in der Nut 23 angeordnet. Jedes Halteelement 31 ist innerhalb der Nut 23 unter Berührung der oberen und unteren Wände der Nut 23 eingepasst, um ein ungewünschtes Spiel in der in der Zeichnung vertikalen Richtung (d.h. in Breitenrichtung der Nut 23) zu vermeiden. Genauer gesagt ist die in 3(a) gezeigte Länge L der Halteelemente 31 so eingestellt, dass sie im Wesentlichen gleich der Breite der Nut 23 ist.
Die Breite W der Halteelemente 31 ist so eingestellt, dass sie ohne Lastaufbringung größer als der Abstand zwischen dem Boden der Nut 23 und der Innenwand der Luftabdeckung 121 ist.
Der Einbau des Isolierporzellans 2 in die Luftabdeckung 121 erfolgt, indem die Halteelemente 31 wie in den 3(b) und 3(c) gezeigt in die Nut 23 gesetzt werden, die Halteelemente 31 nach innen zum Isolierporzellan 2 zusammengedrückt werden und das Isolierporzellan 2 in die Luftabdeckung 121 eingeführt wird. Beim Einführen des Isolierporzellans 2 werden durch die Halteelemente 31 Federdrücke erzeugt, die in Radiusrichtung der Luftabdeckung 121 orientiert sind, sodass das Isolierporzellan 2 in der Luftabdeckung 121 in elastischem Eingriff mit der Innenwand 120 der Luftabdeckung 121 gehalten wird.
Die Halteelemente 31 bestehen, wie vorstehend beschrieben ist, aus einer Feder und müssen daher nicht mit hoher Abmessungsgenauigkeit ausgebildet sein. Die akkumulierten Abmessungsfehler der Nut 23, des Isolierporzellans 2 und der Luftabdeckung 121 in Radiusrichtung des Gasfühlers 1 werden von der Elastizität der Halteelemente 31 absorbiert, wodurch die Notwendigkeit entfällt, diese Teile mit hoher Abmessungsgenauigkeit maschinell zu bearbeiten, und eine größere Haltbarkeit des Gasfühlers erzielt wird. Der Gasfühler 1 kann daher leicht zu geringen Kosten hergestellt werden.
Darüber hinaus erlaubt der Einbau des Isolierporzellans 2 innerhalb der einwändigen Luftabdeckung 121, die Gesamtlänge des Gasfühlers verglichen mit dem in 9 gezeigten herkömmlichen Aufbau zu verringern.
Das Fühlerelement 15 kann durch ein Element anderer Bauart ersetzt werden, wie etwa das in 4 mit 159 bezeichnete Element, das aus einer Aufschichtung einer Heizelementschicht und von Elektrodenschichten besteht. Die US 5 573 650 A beschreibt einen solchen Aufbau, auf den hiermit verwiesen wird.
Wie in 5 gezeigt ist, können die Halteelemente 31 wahlweise auch aus einem W-förmigen Federstreifen bestehen, der so ausgelegt ist, dass er sich in der durch den Pfeil angegebenen Richtung ausdehnt und zusammenzieht.
6 zeigt ein Beispiel, das nicht zu der Erfindung gehört.
Mit Ausnahme dessen, dass in dem Flansch 22 keine Nut 23 ausgebildet ist, hat das Isolierporzellan 2 im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
Innerhalb der Luftabdeckung 121 ist vertikal ein aus einer Schraubenfeder bestehendes Halteelement 351 angeordnet, um das Isolierporzellan 2 festzuhalten. Im Einzelnen ist das Halteelement 351 an einem Ende auf den Abschnitt großen Durchmessers 229 des Isolierporzellans 2 aufgezogen und an dem anderen Ende an dem oberen Ende des Gehäuses 10 angebracht, um den Flansch 22 elastisch in konstanten Eingriff mit der Innenwand der Schulter 129 der Luftabdeckung 121 zu bringen.
Der Einbau des Isolierporzellans 2 erfolgt, indem das auf dem oberen Ende des Gehäuses 10 befestigte Halteelement 351 auf den Abschnitt großen Durchmessers 229 des Isolierporzellans 2 aufgezogen wird, beide in die Luftabdeckung 121 eingeführt werden und das Gehäuse 10 und die Luftabdeckung 121 miteinander verbunden werden. Dies erleichtert die Fertigung des Gasfühlers 1, was zu einer Verringerung der Herstellungskosten führt.
Die Verwendung eines einzelnen Halteelements 351 zum Einbau des Isolierporzellans 2 führt zu einer erhöhten Haltbarkeit des Gasfühlers 1. Darüber hinaus erlaubt der Einbau des Isolierporzellans 2 innerhalb der einwändigen Luftabdeckung 121, die Gesamtlänge des Gasfühlers 1 verglichen mit dem in 9 gezeigten herkömmlichen Aufbaus zu verringern.
7 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Innerhalb eines Spalts zwischen der Innenwand 120 der Luftabdeckung 121 und der Umfangsfläche 220 des Flanschs 22 ist ein aus einem keilförmigen Ring bestehendes Halteelement 38 eingepresst, das den Flansch 22 in konstanten Eingriff mit der Innenwand der Schulter 129 der Luftabdeckung 121 bringt und das, wie mit 381 gekennzeichnet ist, mit der Innenwand 120 verschweißt ist.
Das Halteelement 38 ist mit der Innenwand 120 der Luftabdeckung 121 und der Umfangsfläche 220 des Flanschs 22 in Berührung, sodass dazwischen ein Reibungsdruck erzeugt wird, der das Isolierporzellan 2 festhält.
Das Halteelement 38 kann wahlweise auch aus einer Vielzahl von einzelnen Keilen gebildet sein.
Der übrige Aufbau und die Wirkungen dieses Ausführungsbeispiels sind mit denen des Beispiels identisch, das in 6 gezeigt ist, weswegen an dieser Stelle auf eine ausführliche Erläuterung verzichtet wird.
8 zeigt das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung, das eine Abwandlung des in den 1 bis 3(c) gezeigten ersten Ausführungsbeispiels ist.
Das Halteelement 31 weist eine Verlängerung 319 auf, die sich von seiner Außenwand aus gerade fortsetzt und der Verlängerungswand im Patentanspruch 3 entspricht. Die Verlängerung 319 ist an einem mit 318 bezeichneten Abschnitt mit der Innenwand der Luftabdeckung 121 verschweißt. Der übrige Aufbau ist der gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, weswegen an dieser Stelle auf eine ausführliche Erläuterung verzichtet wird.
Auch wenn die Erfindung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, um das Verständnis zu erleichtern, kann die Erfindung auch auf verschiedene andere Weisen Umsetzung finden, ohne vom Schutzumfang der beigefügten Patentansprüche abzuweichen.

Claims

Gasfühler (1) zur Messung eines gegebenen Gehalts eines Bestandteils in einem Gas, mit: - einem Gehäuse (10) mit einem ersten und einem zweiten Ende; - einem in dem Gehäuse (10) angeordneten Fühlerelement (15) mit einem Basisabschnitt und einem Gasfühlabschnitt, wobei der Basisabschnitt von dem ersten Gehäuseende vorragt und der Gasfühlabschnitt von dem zweiten Gehäuseende vorragt; - einer an dem zweiten Gehäuseende angebrachten ersten Abdeckung (13) zum Abdecken des Gasfühlabschnitts des Fühlerelements (15); - einer Vielzahl von mit dem Fühlerelement (15) verbundenen elektrischen Anschlüssen (151), um für eine elektrische Verbindung zwischen dem Fühlerelement (15) und einer externen Vorrichtung zu sorgen; - einem Isolator (2), in dem die elektrischen Anschlüsse (151) angeordnet sind und der einen Körper (21) und einen Flansch (22) umfasst, wobei der Flansch (22) einen größeren Durchmesser als der Körper (21) hat und in seiner Umfangswand mit einer Nut (23) ausgebildet ist; - einer an dem ersten Gehäuseende angebrachten zweiten Abdeckung (121) zum Abdecken des Basisabschnitts des Fühlerelements (15) und zum Halten des Isolators (2) darin, wobei die zweite Abdeckung einen Abschnitt kleinen Durchmessers (127), einen Abschnitt großen Durchmessers (128) und eine den Abschnitt kleinen Durchmessers (127) und den Abschnitt großen Durchmessers (128) verbindende Schulter (129) umfasst, der Abschnitt kleinen Durchmessers (127) einen größeren Durchmesser als der Körper (21) und einen kleineren Durchmesser als der Flansch (22) hat und der Abschnitt großen Durchmessers (128) einen größeren Durchmesser als der Flansch (22) hat; und - einem zwischen der Nut (23) des Flanschs (22) und einer Innenwand (120) des Abschnitts großen Durchmessers (128) der zweiten Abdeckung (121) angeordneten elastischen Haltemechanismus, der eine Vielzahl von Federn (31) umfasst, die in der Nut (23) des Flanschs (22) in zueinander regelmäßigen Abständen angeordnet sind und in Radiusrichtung der zweiten Abdeckung (121) elastisch verformbar sind, um den Isolator (2) innerhalb der zweiten Abdeckung (121) festzuhalten und den Flansch (22) mit der Schulter (129) der zweiten Abdeckung (121) in Anlage zu halten.
Gasfühler nach Anspruch 1, bei dem jede Feder (31) aus einer gewellten Platte besteht, die zwischen der Nut (23) des Flanschs (22) und der Innenwand (120) des Abschnitts großen Durchmessers (128) der zweiten Abdeckung (121) angeordnet ist, um so den Flansch (22) von der zweiten Abdeckung (121) aus elastisch nach innen zu drängen, wodurch der Isolator (2) innerhalb der zweiten Abdeckung (121) gehalten wird.
Gasfühler nach Anspruch 2, bei dem jede gewellte Platte eine Verlängerungswand (319) aufweist, die mit der Innenwand (120) der zweiten Abdeckung (121) in Oberflächenberührung gebracht ist und an einem Abschnitt (318) von ihr mit der Innenwand (120) der zweiten Abdeckung (121) verschweißt ist.
Gasfühler (1) zur Messung eines gegebenen Gehalts eines Bestandteils in einem Gas, mit: - einem Gehäuse (10) mit einem ersten und einem zweiten Ende; - einem in dem Gehäuse (10) angeordneten Fühlerelement (15) mit einem Basisabschnitt und einem Gasfühlabschnitt, wobei der Basisabschnitt von dem ersten Gehäuseende vorragt und der Gasfühlabschnitt von dem zweiten Gehäuseende vorragt; - einer an dem zweiten Gehäuseende angebrachten ersten Abdeckung (13) zum Abdecken des Gasfühlabschnitts des Fühlerelements (15); - einer Vielzahl von mit dem Fühlerelement (15) verbundenen elektrischen Anschlüssen (151), um für eine elektrische Verbindung zwischen dem Fühlerelement (15) und einer externen Vorrichtung zu sorgen; - einem Isolator (2), in dem die elektrischen Anschlüsse (151) angeordnet sind und der einen Körper (21) und einen Flansch (22) umfasst; - einer an dem ersten Gehäuseende angebrachten zweiten Abdeckung (121) zum Abdecken des Basisabschnitts des Fühlerelements (15) und zum Halten des Isolators (2) darin, wobei die zweite Abdeckung einen Abschnitt kleinen Durchmessers (127), einen Abschnitt großen Durchmessers (128) und eine den Abschnitt kleinen Durchmessers (127) und den Abschnitt großen Durchmessers (128) verbindende Schulter (129) umfasst, der Abschnitt kleinen Durchmessers (127) einen größeren Durchmesser als der Körper (21) und einen kleineren Durchmesser als der Flansch (22) hat und der Abschnitt großen Durchmessers (128) einen größeren Durchmesser als der Flansch (22) hat; und - einem den Isolator (2) innerhalb der zweiten Abdeckung (121) haltenden Halteelement (38), das aus einem keilförmigen Element besteht und zwischen dem Flansch (22) und einer Innenwand (120) des Abschnitts großen Durchmessers (128) der zweiten Abdeckung (121) eingepasst ist, um den Isolator (2) festzuhalten.