专利名称：用于建立夹持接触的接触保持件的制作方法
现有技术本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的接触保持件，用于在至少一个电的接触面与一个贴靠在所述接触面上的电导体之间建立夹持接触，尤其是用于使一个连接导线与一个探测器的传感器元件接触，该探测器用于检测被测气体的参数、尤其是用于检测内燃机的废气的参数。
公知的用于检测气体成分的参数的气体探测器、尤其是λ探头或温度探测器(DE 101 32 826 C1)具有一个横截面为矩形的传感器元件，在该传感器元件的彼此背对的宽面上设置有一些电接触面。这些接触面构成了设置在传感器元件的暴露于被测气体中的测量区域中的电极的连接电位。一个通到接触面上的连接导线使传感器元件与控制装置相连接。连接导线的电导体借助于接触保持件通过夹持接触电地和机械地固定在接触面上。为此，接触保持件具有两个构造相同的陶瓷的压紧体及一个夹紧元件，该夹紧元件将压紧体夹紧在传感器元件的宽面上，由此使电导体压在接触面上。此外，该导体也可粘接在传感器元件上和/或与相应的接触面焊接。夹紧元件构造成收缩环，构造成环状封闭的、具有H形横截面的孔口且向内指向的凸缘的、冲压的盘状件或构造成环状封闭的金属丝弓形件。
在装配探测器时，将压紧体套在接触面与贴靠着的导体上并且构造成夹紧环或夹紧套筒的夹紧元件收缩在压紧体上。
本发明的优点根据本发明的具有权利要求1的特征的接触保持件具有其优点将压紧体构造在一个单件式的装配模块中并且在压紧体之间设置给定断裂部位，借助于所述给定断裂部位可使这些压紧体彼此容易分离，由此，在以系列化过程装配探测器时接触保持件的操作得以显著简化，这使得制造成本明显降低。
通过权利要求2至9中描述的措施可有利地进一步构造及改进权利要求1中给出的接触保持件。
在其它权利要求11至15中给出了用于借助于根据本发明的接触保持件来建立夹持接触的有利的方法。
根据本发明的用于制造接触保持件的具有权利要求16的特征的方法具有其优点接触保持件作为批量产品成本上可非常低廉地制造。此外，对功能重要的尺寸及轮廓可在模具中直接且非常精确地实现。
在下面的说明中借助于附图中所示的实施例来详细描述本发明。
附图表示图1一个用于检测被测气体的参数的探测器的示意性纵剖面，该探测器具有传感器元件、连接导线及使该连接导线与该传感器元件相连接的接触保持件，图2根据图1中的线II-II的接触保持件的剖面，图3接触保持件在图2中的箭头III的方向上的视图，图4至图6接触保持件在建立连接导线与传感器元件的夹持接触时的三个装配阶段中的各个俯视图，图7至图9具有不同实施形式的给定断裂部位的接触保持件的装配模块的各个侧视图，
图10一个变换实施形式的接触保持件的俯视图，图11及图12两个变换实施例中接触保持件的装配模块的各个俯视图。
实施例的说明图1中以纵剖面示意性表示的用于检测被测气体的参数的探测器在这里构造成用于确定内燃机的废气中的氧含量的λ探头。该探测器具有一个壳体10，在该壳体中借助于一个绝缘的密封填料11接收一个传感器元件12，该传感器元件以一个对气体敏感区段121从壳体10中伸出并且在那里被一个保护管13包围，该保护管设置有一些用于透过废气的孔口14。在传感器元件12的对气体敏感区段121中以公知的方式设置有一些电极，一些印制导线从这些电极通到传感器元件12的远离对气体敏感区段121的连接侧区段122，这些印制导线在那里通到接触面15中。如在图2中的传感器元件12的剖面视图中可看到的那样，杆状的传感器元件12具有一个矩形横截面。总共四个接触面15在空间上彼此分开地设置在传感器元件12的彼此背对着的宽面上并且各与一个印制导线相连接。接触面15各与一个连接导线17的电导体16接触，传感器元件12可通过所述连接导线与控制装置相连接。电导体16与接触面15之间的电接触借助于一个接触保持件20来建立，该接触保持件引起每个接触面15与贴靠在该接触面上的电导体16之间的夹持接触。传感器元件12的连接侧区段122与接触保持件20被一个套在壳体10上的管状件18包围，该管状件在端侧由一个封闭盘19闭合。连接导线17穿过绝缘的封闭盘19并且被嵌入地保持在该封闭盘中。
接触保持件20包括两个压紧体21、22，这些压紧体设置在连接侧区段122的相对着的侧上并且构造成镜象对称的；及一个夹紧元件23，该夹紧元件作用在两个压紧体21、22上并且在压紧体21、22上施加压力。由此，压紧体21和22分别压紧在两个贴靠在配置给它们的接触面15上的电导体16上并且由此建立传感器元件12上的接触面15与连接导线17的导体16之间的力锁合的、电的及机械的连接。在该图中所示的实施例中，夹紧元件23构造成弹簧夹，该弹簧夹具有两个通过弹簧接片241相连接的弹簧腿242。每个弹簧腿242在端部上都承载有一个用于卡锁在压紧体21、22上的卡锁突起243。
为了简化接触保持件20的装配及制造并且由此总体上为了降低探测器的制造成本，两个压紧体21、22组合在一个单件式的装配模块25中，该装配模块如在图4的俯视图中可看到的那样。构造在装配模块25内部的压紧体21、22通过两个给定断裂部位26彼此分界，由此，通过使位于镜象对称地构造的压紧体21、22的对称平面中的给定断裂部位26破碎，可使两个压紧体21、22非常容易地分开。给定断裂部位26通过具有穿孔28的窄的材料接片27构成。给定断裂部位26的可能的实施形式可在图7至图9中看到，其中每个图表示装配模块25的一个侧视图。穿孔28在图7的实施例中通过彼此间隔开地排成列的圆孔29来实现，在图8中通过彼此间隔开地排成列的矩形孔30来实现，在图9中通过一个缝隙或一个纵向切口31来实现。由于所述压紧体21、22组合地构造在装配模块25中，该装配模块具有一个用于接触面15与电导体16的中心接收孔口32。在装配模块25上设置有两个相对着布置的、用于接收构造在弹簧夹24上的卡锁突起243的卡锁槽33及两个通向卡锁槽33的、用于弹簧夹24的弹簧腿242的上升斜面34。
为了成本低廉且适于批量生产地制造装配模块25，优选由具有高份额氧化铝的陶瓷或由硅酸镁组成的绝缘材料在湿态(Grünzustand)中被挤压成一个管条，该管条既具有装配模块25的外部轮廓，也具有该装配模块的中心接收孔口32，而且还具有卡锁槽33及上升斜面34。在此情况下，对功能重要的尺寸及轮廓可在用于挤压管条的模具中直接且非常精确地实现。接着，通过在材料接片27中开设适当的穿孔28使给定断裂部位26的强度调整到给定断裂部位26的断裂强度的给定预值上。然后，将湿态中的管条分割成单个段，其中，该分隔由装配模块25的轴向长度来确定。接着焙烧这些单个段。
连接导线17与传感器元件12之间的夹持接触的建立如下进行将装配模块25这种程度地套到传感器元件12上，使得该装配模块包围传感器元件12的连接侧区段122上的接触面15。连接导线17的电导体16已经事先与接触面15例如通过缝焊或钎焊相连接，但也可变换地在套上装配模块25后插入到该装配模块与接触面15之间。然后如图4中所示，将夹紧元件23——这里为弹簧夹24——套在装配模块25上，其中，弹簧腿242以它们的卡锁突起243沿装配模块25上的上升斜面34滑动并且下落到设置在上升斜面34的端部上的卡锁槽33中，由此使弹簧夹24卡锁在装配模块25上(图5)。然后将给定断裂部位26破坏，使得装配模块25分离成两个压紧体21、22，这如图2中所示。给定断裂部位26的破坏这样进行，使得在给定断裂部位26中产生这样的应力状态，该应力状态超过给定断裂部位26的强度。这可用不同的方式来实现在最简单的情况下，该应力状态通过弹簧夹24的弹簧力来产生。因此，弹簧夹24这样构造，使得该弹簧夹可提供一个适当高的压力。但给定断裂部位26中的应力状态也可通过事后提高弹簧夹24的压力来产生，其方式是例如使装配好的弹簧夹24变形。这种变形例如可通过在弹簧夹24的弹簧接片241中产生一个向内凹的凹入部244来引起，这如图6中所示。给定断裂部位26中的应力状态的其它产生可能性是将力直接作用在装配模块25上，例如通过作用在卡锁突起243上的压力，或通过直接作用在给定断裂部位26上的力，其方式是在材料接片27上作用压力、拉力或剪力。在上述情况中应力状态不是通过套上夹紧元件23来产生而是当夹紧元件23已装配好时才产生，这时得到这样的优点可将完全预装配好的接触保持件20套在传感器元件12上，这使得装配被简化。
图10中表示处于其预装配状态中的变换的接触保持件20。该接触保持件与以上所述的接触保持件20的区别主要在于夹紧元件23具有两个弹簧夹24，这些弹簧夹各以其卡锁突起243插入到装配模块25中的卡锁槽33中。两个压紧体21、22也构造在装配模块25中，这些压紧体通过两个由具有穿孔28的材料接片27构成的给定断裂部位26构成边界。为了建立夹持接触，将装配模块25与已装配的夹紧元件23套到传感器元件12上，直到装配模块25包围接触面15与电导体16。然后通过在图10中的箭头35及36的方向上施加压力来使给定断裂部位26破坏，由此，从现在起夹紧元件23的这两个弹簧夹24将分开的压紧体21、22压紧在连接导线17的导体16上。
图11及图12中所示的用于接触保持件20的变换的装配模块25也具有两个压紧体21、22，这些压紧体通过两个起给定断裂部位26作用的材料接片27相互连接。与以上所述装配模块25的压紧体21、22不同，这两个压紧体21、22没有构造成镜象对称的，而是构造得不同。材料接片27及由此给定断裂部位26位于中心接收孔口32的对称平面之外。
所述接触保持件20并不局限于使用在探测器中。该接触保持件可使用在需要在一个接触面与一个贴靠在该接触面上的电导体之间建立夹持接触的一切领域中，因此例如也可使用在用于测量内燃机的废气中的温度的温度探测器中或用于测量内燃机的废气中的压力的探测器中。
权利要求
1.接触保持件，用于在至少一个电的接触面(15)与一个贴靠在所述接触面上的电导体(16)之间建立夹持接触，尤其是用于使一个连接导线(17)与一个探测器的传感器元件(12)接触，该探测器用于检测被测气体的参数、尤其是用于检测内燃机的废气的参数，该接触保持件具有至少两个用电绝缘材料制成的压紧体(21，22)及一个作用在这些压紧体(21，22)上的夹紧元件(23)，该夹紧元件用于产生作用在这些压紧体(21，22)上的压力，其特征在于这些压紧体(21，22)构造在一个单件式的具有一个用于所述接触面(15)及所述导体(16)的中心接收孔口(32)的装配模块(25)并且通过一些用于在装配后使这些压紧体分开的给定断裂部位(26)相互分界。
2.根据权利要求1的接触保持件，其特征在于该夹紧元件(23)具有至少一个弹簧夹(24)，所述弹簧夹具有两个通过一个弹簧接片(241)连接的弹簧腿(242)。
3.根据权利要求2的接触保持件，其特征在于该装配模块(25)具有一些卡锁槽(33)，用于所述弹簧夹(24)的腿端部的卡入。
4.根据权利要求3的接触保持件，其特征在于每个卡锁槽(33)设置在用于这些弹簧腿(242)的一个上升斜面(34)的端部上。
5.根据权利要求2至4中一项的接触保持件，其特征在于在所述弹簧夹(24)的弹簧接片(241)中设置一个使所述弹簧夹(24)的夹紧力增强的向内凹的凹入部(244)。
6.根据权利要求1至5中一项的接触保持件，其特征在于所述至少一个给定断裂部位(26)构成这些压紧体(21，22)之间的窄的材料接片(27)。
7.根据权利要求6的接触保持件，其特征在于所述至少一个材料接片(27)设置有穿孔(28)，该穿孔优选由一些彼此间隔开地排成列的孔(29，30)或缝槽(31)组成。
8.根据权利要求1至7中一项的接触保持件，其特征在于该装配模块(25)具有两个镜象对称地构造的压紧体(21，22)及两个设置在对称平面中的给定断裂部位(26)。
9.根据权利要求1至8中一项的接触保持件，其特征在于该装配模块(25)的绝缘材料由具有高份额氧化铝的陶瓷或由硅酸镁组成。
10.用于在使用根据权利要求1至9中一项的接触保持件(20)的情况下在至少一个电的接触面(15)与一个贴靠在所述接触面上的电导体(16)之间建立夹持接触的方法，尤其是用于使一个连接导线(17)与一个探测器的传感器元件(12)接触，该探测器用于检测被测气体的参数、尤其是用于检测内燃机的废气的参数，其特征在于将装配模块(25)以其中心接收孔口(32)这样套在所述至少一个接触面(15)与贴靠着的导体(16)上，使得所述接触面与所述导体被该装配模块(25)包围；将夹紧元件(23)事前或之后套在该装配模块(25)上并且卡锁在该装配模块上；在所述至少一个给定断裂部位(26)中产生这样一个应力状态，该应力状态超过所述给定断裂部位(26)的强度。
11.根据权利要求10的方法，其特征在于该应力状态通过该夹紧元件(23)的夹紧力在套在该装配模块(25)上时产生。
12.根据权利要求10的方法，其特征在于该应力状态通过提高该夹紧元件(23)的夹紧力、尤其是通过该夹紧元件(23)的变形在套在该装配模块上后产生。
13.根据权利要求10的方法，其特征在于该应力状态通过将力直接作用在该装配模块(25)上或作用在所述至少一个给定断裂部位(26)上产生。
14.根据权利要求10的方法，其特征在于该应力状态通过使该装配模块(25)或所述至少一个给定断裂部位(26)持续地或冲击式地承受载荷来引起。
15.用于制造根据权利要求9的接触保持件(20)的方法，其特征在于将用于该装配模块(25)的材料在湿态中连续挤压成一个具有装配模块(25)的轮廓、中心接收孔口(32)及至少一个材料接片(27)的管条，将该管条分割成各构成一个装配模块(25)的单个段并且焙烧这些单个段。
16.根据权利要求15的方法，其特征在于在分割该管条前，给所述至少一个材料接片(27)设置用于调整所述给定断裂部位(26)的断裂强度的穿孔(28)。
全文摘要
本发明涉及一种接触保持件(20)，用于在至少一个电的接触面(15)与一个贴靠在所述接触面上的电导体(16)之间建立夹持接触，尤其是用于使一个连接导线(17)与一个探测器的传感器元件(12)接触，该探测器用于检测被测气体的参数、尤其是用于检测内燃机的废气的参数，该接触保持件具有至少两个用电绝缘材料制成的压紧体(21，22)及一个作用在这些压紧体(21，22)上的夹紧元件(23)，该夹紧元件用于产生作用在这些压紧体(21，22)上的压力。为了简化该接触保持件(20)的装配和制造，这些压紧体(21，22)构造在一个单件式的具有一个用于所述接触面(15)及所述导体(16)的中心接收孔口(32)的装配模块(25)并且通过一些用于在装配后使这些压紧体分开的给定断裂部位(26)相互分界。
文档编号H01R4/48GK1965230SQ200580018039
公开日2007年5月16日 申请日期2005年4月7日 优先权日2004年6月4日
发明者赫尔穆特·魏尔, 赖纳·迈尔, 于尔根·维尔德 申请人:罗伯特·博世有限公司