微粒物质传感器单元的制作方法

本发明涉及一种微粒物质传感器单元，更具体地，涉及一种可通过机械封装简化组合过程的微粒物质传感器单元。

背景技术：

近年来，伴随着规制车辆尾气的法规的增多，对净化尾气的后处理装置的关注也日益增加。

特别地，柴油车会产生包含不定数量微粒物质(particulatematter，pm)的尾气，这被认为是造成大气污染的主要原因，因此规制柴油车尾气的法规已变得更加严格。

柴油颗粒过滤器(dieselparticulatefilter，dpf)被应用在排气管上以减少柴油车的微粒物质，微粒物质传感器单元被应用以感测dpf内收集的尾气量。

微粒物质传感器单元是一种安装在排气管内dpf后段的检测电阻或电容变化的装置，当包含在尾气内的微粒物质在感测单元内积累时上述电阻或电容会发生变化。

在微粒物质传感器单元内，感测单元在封装时通过连接体固定到基板上并加工出一个用于电连接的通孔。

在这种情况下，粘合体通常采用银(ag)制的粘合体。

然而，现有技术中的微粒物质传感器单元存在问题，因为在封装时诸如形成用于固定基板和感测单元的连接体、加工用于电连接的通孔等工艺复杂。

本部分所公开的上述信息仅仅是为了增强对发明背景的理解，因此可能包含不能构成本领域技术人员公知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本发明提供一种微粒物质传感器单元，其具有通过机械方式封装感测体的简单组合结构，该感测体通过在壳体内表面上形成的倾斜内表面和在保持装置外表面上形成的倾斜外表面的凸轮促动，通过倾斜内表面和倾斜外表面的相互接触被置于保持装置中。

本发明的一个示例性实施例提供了一种被配置用于感测包含在车辆尾气中的微粒物质的微粒物质传感器单元，包括：感测单元，其感测尾气中的微粒物质；保持单元，其包含多个覆盖感测单元外部的保持件，每个保持件的前外表面由锥形倾斜外表面形成；壳体，其内部具有中空部，以便保持单元插入并安装到壳体中，中空部形成有倾斜内表面以对应于倾斜外表面；帽单元，其安装在壳体前部以覆盖感测单元的感测体并引导尾气流经感测体；以及盖，其固定到壳体的后部以支承保持单元，并且在盖中心具有端子通孔。

感测单元可包括感测微粒物质的感测体，其在收集微粒物质时电容值发生变化；上基板，其置于感测体上方，具有上固定槽，并具有在上固定槽上穿透形成的测量孔，以便露出感测体的预定部分；以及下基板，其置于感测体下方并具有下固定槽。

感测体可固定到在上基板和下基板内分别形成的固定槽上，因此通过测量孔露出部分感测体。

在上基板内，在固定槽的内表面上可形成有接触感测体电极的接触部，并且该接触部可通过在上基板上形成的电极图案与布置在上基板的一面和另一面的电极片连接。

上基板可具有比下基板更长的长度，并经端子通孔伸出到盖的外侧，以经每个电极片与端子电连接。

感测体可包括：感测基板；加热电极，其以预定的图案形成在感测基板上，用于燃烧和消除所收集的微粒物质；温度传感器，其以预定的图案沿加热电极的边缘形成在感测基板上，并感测温度；以及测量电极，其安装到在温度传感器与加热电极的上方形成的绝缘层内，具有随收集的微粒物质而改变的电容值。

在保持单元中，保持单元的前外表面可为圆锥形，同时两个保持件被组合在一起，其中两个保持件的后侧由半圆形横截面形成并且前外表面可由锥形倾斜外表面形成。

两个保持件可包括：上保持件，其具有沿纵向方向形成的上支承槽以便搁置感测单元的上基板；以及下保持件，其具有沿纵向方向在预定的部分形成的下支承槽以便搁置感测单元的下基板。

壳体可包括：帽安装端，其具有安装帽单元的前部；排气管紧固端，其形成在帽安装端的后侧，在其外周上具有螺纹突出部以便和排气管紧固在一起；工具施用端，其以多边形截面形成在排气管紧固端的后侧；以及盖安装端，其形成在工具施用端的后侧，在其外周上具有螺纹突出部以便紧固盖。

帽单元可包括：内帽，在其中具有接收部以便覆盖感测体；以及外帽，其覆盖内帽的外部，用于将感测体固定到壳体上的固定端形成在内帽的后端，排气孔可形成在内帽前部的中心，进气孔可以预定的间隔形成在固定端与内帽连接的部分，外帽的后端可安装在固定端的台阶面上，并且尾气流入通道可形成在内帽的外表面和外帽的内表面之间，以便外部的尾气流入进气孔。

根据本发明的示例性实施例，当感测微粒物质的感测体被保持装置夹着插入到壳体中时，在壳体内表面上形成的倾斜内表面与在保持装置的外表面上形成的倾斜外表面相互接触从而实现凸轮促动，因此微粒物质传感器单元可以以简单的结构组合在一起。

此外，在本发明示例性实施例的详细描述中直接或隐含地公开了通过本发明示例性实施例可获得或预知的效果。换言之，各种可根据本发明的示例性实施例预知的效果将在以下详细的描述进行公开。

附图说明

图1是根据本发明示例性实施例的微粒物质传感器单元的分解透视图；

图2是根据本发明示例性实施例的微粒物质传感器单元的剖面图；

图3是根据本发明示例性实施例的微粒物质传感器单元的感测体的剖面图。

具体实施方式

应当理解的是，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语总体上包括机动交通工具，如包括运动型多用途车(suv)、公共汽车、卡车、各种商用车的乘用车，包括各种船舶和舰船的水运交通工具、飞行器等，并包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料(例如，从非石油资源获取的燃料)车辆。如本文提到的，混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆，例如既有汽油动力又有电动动力的车辆。

本文使用的术语仅用于描述具体实施例的目的，并不旨在限制本发明。如本文使用的，单数形式“一”和“这”也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。应进一步理解，术语“包括”和“包含”当在说明书中使用时，特指所述的特征、整数、步骤、操作、零件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、零件、部件和/或它们的群组的存在或附加。如本文使用的，术语“和/或”包含一个或多个相关列举项目的任意和所有组合。整个说明书中除非明确相反地描述，术语“包括”和“包含”及其变化形式应理解为意味着包括所述元件但不排除任何其他元件。另外，说明书中描述的术语“单元”、“-器”、“者”和“模块”意味着用于执行至少一种功能或操作的单元，并且可通过硬件或软件及其组合来实现。

此外，本发明的控制逻辑可实施为包含由处理器、控制器或类似装置执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读媒体。计算机可读介质的例子包括但不限于，rom、ram、光盘(cd)-rom、磁带、软盘、闪存盘、智能卡和光学数据存储设备。计算机可读介质也可分布在联网的计算机系统上以便计算机可读媒体分布式地存储和执行，例如通过远程信息处理服务器或控制器区域网络(can)。

以下将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。然而，以下示出的附图以及详细描述涉及从多个用于有效描述本发明特征的示例性实施例中优选出的实施例。因此，本发明不应仅限于以下示出的附图及描述。

图1是根据本发明示例性实施例的微粒物质传感器单元的分解透视图，图2是根据本发明示例性实施例的微粒物质传感器单元的剖面图。

尾气流入车辆的排气管，尾气中包含微粒物质。

根据本发明示例性实施例的微粒物质传感器单元被布置在排气管上以感测包含在尾气中的微粒物质。

参照图1和2，微粒物质传感器单元10包括感测单元100、保持单元200、壳体300、帽单元400、以及盖500。

感测单元100包括感测体110、上基板120、以及下基板130，感测单元100通过感测体110感测包含在尾气中的微粒物质，感测体110固定到在上基板120和下基板130内分别形成的固定槽121和131上。

特别地，感测体110感测微粒物质，其在收集尾气中的微粒物质时电容值发生变化。

感测体110包括感测基板111、加热电极113、温度传感器112、以及测量电极117。

感测体110包括：以预定的图案形成在感测基板111上并燃烧和消除收集的微粒物质的加热电极113；以预定的图案沿加热电极113的边缘形成在感测基板111上感测温度的温度传感器112；以及形成在温度传感器112和加热电极113的上方形成的绝缘层119内的测量电极117，其具有随收集的微粒物质而变化的电容值。

感测体110可通过微机电系统(microelectromechanicalsystem，mems)技术形成。

此外，上基板120被放置在感测体110的顶部，在上基板120的一个面上形成有上固定槽121。

测量孔123被穿透地形成，以穿透上基板120的上固定槽121以便露出感测体110的预定部分。

此外，在上基板120内，在上固定槽121的内表面上形成有接触感测体110的电极的接触部125。

接触部125通过在上基板120的内部的一个面上形成的电极图案127与在上基板120的前端的一面和另一面上配置的电极片129互相连接。

上基板120具有比下基板130更长的长度，上基板120经在盖500内形成的端子通孔510伸出到盖500的外部，以通过每个电极片129与端子20电连接。

此外，下基板130被放置在感测体110的下方，下固定槽131形成在对应于上基板120的一个面的面上。

同时，保持单元200包括多个保持件，覆盖感测单元100的上基板120和下基板130的外部。

在保持单元200内，通过锥形倾斜外表面230形成每个保持件的前外表面。

换言之，在保持单元200内，半圆形截面形成两个保持件的后侧并将两个保持件组合在一起，其中保持单元200的前外表面为圆锥形。

例如，两个保持件由上保持件210和下保持件220构成。

在上保持件210内沿纵向方向形成上支承槽211，以便搁置基板120。

另外，在下保持件220内预定的部分沿纵向方向形成有下支承槽221，以便搁置下基板130。

此外，在壳体300内形成有中空部，以便保持单元200插入并安装到壳体300中。

此外，在壳体300的中空部内形成倾斜内表面330，以与保持单元200的倾斜外表面230相匹配。

壳体300包括帽安装端313、排气管紧固端315、工具施用端317、以及盖安装端319。

首先，将帽单元400安装在帽安装端313的前部。

另外，在外周上形成螺纹突出部(screwtab)以便在帽安装端313的后侧形成排气管紧固端315与排气管紧固。

此外，在排气管紧固端315的后侧通过多边形截面形成工具施用端317。

工具施用端317的形状可变化，以与将微粒物质传感器单元10安装到排气管所使用的工具相匹配。

另外，在工具施用端317的后侧形成有盖安装端319，在外周形成有螺纹突出部以便紧固盖500。

此外，帽单元400安装在壳体300的前部，被形成为覆盖感测单元100的感测体110以引导排气管内的尾气，使得排气管内的尾气流经感测体110。

帽单元400包括内帽410和外帽420。

在内帽410内形成有接收部411以便覆盖感测体110，在内帽410的后端一体形成有用于将感测体110固定到壳体300上的固定端413。

另外，在内帽410的前部中心形成有排气孔415，在内帽410和固定端413相互连接的部分以预定的间隔形成有多个进气孔417。

此外，外帽420的后端安装在固定端413的台阶面上，因此，外帽420安装并覆盖内帽410的外部。

在外帽420内形成有尾气流入通道421，以便外部的尾气在外帽420和内帽410的外表面间流动以被引导流入进气孔417。

盖500固定到壳体300的后端以支承保持单元200，并且在盖500的中心形成有端子通孔510。

盖500紧固到在壳体300的后端形成的盖安装端319。

因此，在根据本发明示例性实施例的微粒物质传感器单元10中，感测体110安装在上基板120和下基板130各自的固定槽121和131之间，感测体110安装在壳体300内并通过上保持件210和下保持件220各自的支承槽211和221固定，因此，通过利用盖500，在上保持件210和下保持件220的倾斜外表面230与壳体300的倾斜内表面330接触时，感测体110被按压组合在一起。

在这种情况下，感测体110在壳体300的前部露出，上保持件210经盖500的端子通孔510露在外部以与端子20电连接。

另外，感测体110通过在安装在壳体300前部的帽单元400得到保护。

此外，尾气流经在帽单元400内形成的尾气流入通道421和进气孔417，并流经感测体110排向排出孔415。

因此，在根据本发明示例性实施例的微粒物质传感器单元100中，保持单元200的倾斜外表面230和壳体300的倾斜内表面330相互接触以实现凸轮促动，从而使微粒物质传感器单元10被装配起来，因而提供了一种简单的机械封装结构。

此外，根据本发明示例性实施例的微粒物质传感器单元100可确保连接的可靠性，即使是在通过驱动加热电极113造成的高温条件下。

虽然已结合可实施的示例性实施例描述了本发明，但应当理解的是，本发明不限于公开的示例性实施例，相反，本发明旨在覆盖包括在权利要求的思想和范围内的各种修改和等效的布置。