氧传感器及氧传感器组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及氧传感器及氧传感器组件，其中氧传感器包括：用作氧感测元件的传感器本体；以及用于将传感器本体测得的信号传送至控制器的接插件，其中，传感器本体通过隔热材料件与接插件固定成为一体。本实用新型的有益效果包括：1）消除线束在整车应用下导致的诸如线束拉断、磨损、短路等问题导致的失效；2）降低线束拉扯以及用来密封线束的缩口在热振动下导致的接触不良和信号不稳的风险；3）便于整车布置、便于不同开发平台氧传感器的共用以及前氧和后氧的共用，降低成本。
【专利说明】氧传感器及氧传感器组件
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于汽车排放控制系统的氧传感器。
【背景技术】
[0002]随着我国汽车排放法规的加严，整车的设计开发对排放控制系统的要求也愈加严格，为了使排放控制系统更加的有效和可靠，主机厂和零部件供应商对于排气系统的技术革新与改进作出了不懈的努力。作为排放控制系统重要的零部件，氧传感器对于闭环控制、改善油耗以及EOBD诊断具有举足轻重的地位。
[0003]现有技术的氧传感器均采用了带线束的传感器本体和接插件，如图1中所示的现有技术氧传感器，其中，附图标记I表示传感器本体，2表示接插件，3表示连接二者的线束。线束在整车上应用时由于存在晃动和拉扯以及高温、磨损、涉水等应用条件，所以，线束的断裂、护套磨损、熔融短路等失效以及与其相关的缩口密封垫(用来密封和缩紧线束)由于高温及热振动导致的松动、泄露等失效，在氧传感器失效中所占比例不少。同时，带线束的氧传感器也给氧传感器在整车的布置应用带来了不便。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够克服现有技术中的缺陷的氧传感器。
[0005]为了解决前述技术问题，本实用新型的第一方面提供了一种氧传感器，所述氧传感器包括:
[0006]用作氧感测元件的传感器本体；以及
[0007]用于将所述传感器本体测得的信号传送至控制器的接插件，
[0008]其中，所述传感器本体通过隔热材料件与所述接插件固定成为一体。
[0009]可选地，在如前所述的氧传感器中，所述传感器本体具有金属外壳，所述金属外壳通过所述隔热材料件与所述接插件连接。
[0010]可选地，在如前所述的氧传感器中，所述隔热材料件呈壳体的形式，所述传感器本体和所述接插件位于所述壳体内并且分别从相反的两端伸出。
[0011]可选地，在如前所述的氧传感器中，在所述氧传感器的外侧上对应所述接插件的区域处覆盖有反射热辐射材料层。
[0012]可选地，在如前所述的氧传感器中，所述反射热辐射材料层包括有铝箔层。
[0013]可选地，在如前所述的氧传感器中，所述接插件上设置有公插头，所述反射热辐射材料层位于所述接插件的外侧并且围绕所述公插头。
[0014]可选地，在如前所述的氧传感器中，所述隔热材料件构成保护所述传感器本体和所述接插件的绝热护罩。
[0015]可选地，在如前所述的氧传感器中，所述绝热护罩包括有铝箔层。
[0016]为了解决前述技术问题，本实用新型的第二方面提供了一种氧传感器组件，所述氧传感器组件包括如前述第一方面中任一项所述的氧传感器以及与其相配对的发动机线束，所述发动机线束具有外围绝热护套。
[0017]本实用新型的有益效果包括:1)消除线束在整车应用下导致的诸如线束拉断、磨损、短路等问题导致的失效；2)降低线束拉扯以及用来密封线束的缩口在热振动下导致的接触不良和信号不稳的风险；3)便于整车布置、便于不同开发平台氧传感器的共用以及前氧和后氧的共用，降低成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]参照附图，本实用新型的公开内容将变得更加显然。应当了解，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在限制本实用新型的保护范围。图中:
[0019]图1示意性地示出了现有技术中的氧传感器(带线束)；
[0020]图2示意性地示出了根据本实用新型的一个实施方式的氧传感器的侧视图；
[0021]图3示意性地示出了根据本实用新型的前述实施方式的氧传感器的立体图；以及
[0022]图4示意性地示出了根据本实用新型的前述实施方式的氧传感器的隔热原理。
【具体实施方式】
[0023]下面根据附图详细说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0024]图2示意性地示出了根据本实用新型的一个实施方式的氧传感器的侧视图。在图2中，附图标记10整体上表示氧传感器，11表示传感元下护罩，12表示六角头，13表示传感器外护罩，14表不绝热护罩，15表不防热福射外壳。
[0025]如图2中所示，这种氧传感器10也包括传感器本体和接插件；具体地说，在该示例中，传感器本体可以包括图2中传感器元件护罩11、六角头12及传感器外护罩13等处标示的部分，而接插件则可以包括图2中防热辐射外壳15等处标示的部分，传感器本体(通过从传感元引出的导线)和接插件二者之间则可通过绝热护罩14连接而固定成一体，从而降低从排气侧到氧传感器接插件的热传导以避免接插件温度过高，并且去掉现有技术的线束。绝热护罩14可以采用导热系数低的材料。为了使其同时起到防止热辐射的作用，其上也可以设置有铝箔层。可以了解，由于绘图的原因，在图中并未示出传感器本体和接插件的所有组成部件，但是，考虑到所属领域的技术人员了解传感器本体和接插件本身的结构和原理，所以在此不对其进行赘述。
[0026]所属领域的技术人员还可了解，传感器本体可用作氧感测元件，而接插件则可用于将传感器本体测得的信号传送至控制器，能够用以汽车的排放控制系统的闭环控制，改善油耗等。本示例中的绝热护罩14也可以采用其它部件形式的隔热材料件，将传感器本体与接插件固定成为一体。
[0027]传感器本体还可以具有金属外壳，例如图2中的传感器外护罩13，其可以通过隔热材料件(如本例中的绝热护罩14)与接插件连接。可以了解，绝热护罩14可以呈例如筒状等的壳体形式，而传感器本体和接插件也可以位于壳体内并且分别从其相反的两端伸出。
[0028]在氧传感器的外侧上对应接插件的区域处可以覆盖有反射热辐射材料层，例如防热辐射外壳15处。反射热辐射材料层可以包括有铝箔层。例如，在一种具体的示例中，防热辐射外壳15本身也可采用目前应用较多的铝箔等材料。
[0029]本实用新型示例通过引入绝热护罩14和防热辐射外壳15，极大地降低了氧传感器接插件靠近传感器本体后由于热传导和热辐射导致的高温失效风险，从而实现接插件和传感器本体做成一体，消除现有技术线束在整车应用下的失效风险、降低由于线束以及用来密封氧传感器线束的缩口由于高温和震动导致的密封性和接触不良及信号不稳的风险，同时便于整车布置、便于不同开发平台氧传感器的共用以及前氧和后氧的共用，降低成本。
[0030]相对于传统带线束的氧传感器，这种直插式氧传感器去掉了高柔性的线束，从整车线束来看，为了补充这段去掉的线束，发动机线束仅仅延长原有长度就能做到和这种直插式氧传感器对配，并且发动机线束的柔性比氧传感器线束的柔性低，更容易避免高柔性线束带来的管路走向不确定性，因此从整车线束及管路布置的角度上看，直插式氧传感器给前舱布置提供了便利和更大的布置空间。另外，氧传感器线束比发动机线束更贵，加上传感器的共用性，因此也可以降低成本。
[0031]本实用新型进一步提高了氧传感器的可靠性，同时提高氧传感器的在整车布置应用的便捷性以及降低成本，实现了低导热材料、防热辐射材料和传感器本体金属外壳的整合并同时提升与其配对的发动机线束端外围护套的耐高温性能。
[0032]图3示意性地示出了根据本实用新型的前述实施方式的氧传感器的立体图。在图3中，附图标记16表示接插件针脚。
[0033]从图3可以看出，在接插件上设置有例如接插件针脚16等公插头，反射热辐射材料层可以位于接插件的外侧(例如在防热辐射外壳15上)并且围绕公插头。通过这样的设置，与本传感器相匹配的线束接插件可以作为公插头，即氧传感器接插件防热辐射外壳位于接插件外侧，这样可以同时保护接插件不会因为高温导致失效。这是由于与现有技术相比接插件和其它排气零部件距离更近，采用反射热辐射材料覆盖于传感器接插件区域的外壳能够降低来自排气系统的热辐射。
[0034]图4示意性地示出了根据本实用新型的前述实施方式的氧传感器的隔热原理，并且显示了氧传感器工作时周边会导致氧传感器温度过高而失效的热环境。在图4中，箭头A表示热传导的方向，箭头B表示热辐射的方向。由图中可见，本实用新型的的氧传感器通过引入绝热护罩设计，大量减少来自排气歧管或者排气管的热传导；同时，通过引入防热辐射外壳，减少来自包括三元催化转化器、排气歧管、排气管在内的排气系统的热辐射，从而降低传感器接插件及针脚处的温度，保护传感器接插件及针脚不会由于温度过高导致失效。
[0035]通过以上根据本实用新型的氧传感器组件的说明，所属领域的技术人员可以获取一种氧传感器组件，其可以包括前述的氧传感器以及与其相配对的发动机线束。由于在这种情况下发动机线束将较靠近热源，其也可以具有外围绝热护套。
[0036]如前根据附图对本实用新型的优选实施方式进行的描述仅是示例性和说明性的；所属领域的技术人员在本文的教示下也能够对本实用新型的优选实施方式进行等同或类似形式的变通或改型，这些变通或改型也将落入由本实用新型的权利要求书所覆盖的保护范围内。
【权利要求】
1.一种氧传感器，其特征在于，所述氧传感器包括: 用作氧感测元件的传感器本体；以及 用于将所述传感器本体测得的信号传送至控制器的接插件， 其中，所述传感器本体通过隔热材料件与所述接插件固定成为一体。
2.如权利要求1所述的氧传感器，其中，所述传感器本体具有金属外壳，所述金属外壳通过所述隔热材料件与所述接插件连接。
3.如权利要求1所述的氧传感器，其中，所述隔热材料件呈壳体的形式，所述传感器本体和所述接插件位于所述壳体内并且分别从相反的两端伸出。
4.如权利要求1至3中任一项所述的氧传感器，其中，在所述氧传感器的外侧上对应所述接插件的区域处覆盖有反射热辐射材料层。
5.如权利要求4所述的氧传感器，其中，所述反射热辐射材料层包括有铝箔层。
6.如权利要求4所述的氧传感器，其中，所述接插件上设置有公插头，所述反射热辐射材料层位于所述接插件的外侧并且围绕所述公插头。
7.如权利要求1所述的氧传感器，其中，所述隔热材料件构成保护所述传感器本体和所述接插件的绝热护罩。
8.如权利要求7所述的氧传感器，其中，所述绝热护罩包括有铝箔层。
9.一种氧传感器组件，其特征在于，所述氧传感器组件包括如权利要求1至8中任一项所述的氧传感器以及与其相配对的发动机线束，所述发动机线束具有外围绝热护套。
【文档编号】G01N33/00GK203965411SQ201420307685
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年6月11日 优先权日:2014年6月11日
【发明者】李旭海, 王立新 申请人:上海通用汽车有限公司, 泛亚汽车技术中心有限公司