专利名称：摩托车用平板式氧传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种以Y稳定的(YSZ)为固体电解质的氧传感器，尤其是摩 托车汽油发动机空燃比反馈用平板式氧传感器。
背景技术：
为了达到日趋严格的排放法规要求，例如欧III排放标准，闭环控制的电喷系统必 将成为主流，氧传感器是现代闭环反馈式电喷摩托车上必不可少的元件，是EFI电脑ECU监 控发动机混合气空燃比始终收敛于理论空燃比附近的唯一控制依据。所以，氧传感器性能 的优劣对发动机尾气的排放性起着至关重要的作用。目前市场上的氧传感器大多是管式结构，且不自带加热器。以专利 200820120416. 7为代表，这种结构的氧传感器存在以下弊端1、结构复杂，制造困难，成品率低，难以实现自动化生产，装配工艺复杂。2、性能不稳定，输出信号误差较大。3、由于不自带加热器，需要依靠尾气的温度来使传感器升温，响应时间较长；且由 于尾气温度偏低，氧传感器往往不能达到最佳工作温度，故尾气排放很难达到欧III标准。
发明内容本实用新型的目的为了克服上述现有技术存在的问题和缺陷，提供一种摩托车用 平板式氧传感器，本实用新型的测氧元件采用性能优越的片状锆芯取代管状的锆管以提高 测氧精度，同时解决锆芯装配过程中的防水、密封、固定、引线等一系列问题。本实用新型的技术方案为摩托车用平板式氧传感器，主要包括锆芯、壳体、绝缘体、陶瓷卡，其特征在于锆 芯为平板状结构，且锆芯的中间有充满空气的参比通道，锆芯的上层基片的上下表面各印 制一个Pt电极，其中一个Pt电极与尾气接触，另外一个Pt电极与参比气体接触，锆芯的下 层基片上印制加热电阻，壳体由头、中、尾三部分不锈钢件焊接而成，锆芯安装在壳体的中 部，用三层密封层密封，密封层的两端安装两个中间带矩形孔的圆柱状绝缘体，且锆芯通过 矩形孔放置在两个绝缘体内，陶瓷卡安装在壳体的尾部，陶瓷卡上的二根引线与锆芯的两 个Pt电极的引脚相连，从而达到测氧目的；陶瓷卡上的另二根引线与锆芯的加热电阻的 引脚相连成回路，摩托车启动时，加热电阻两端施加一个合适的电压可以使传感器迅速达 到工作温度。所述的三层密封层其中中间一层采用有机和无机复合胶凝材料，其余二层采用 无机胶凝材料。本实用新型还包括保护套，在壳体的头部安装一个设有多孔的圆柱状保护套。本实用新型还包括弹簧卡和橡胶座，在壳体的尾部安装一个弹簧卡，将陶瓷卡卡 紧，在壳体的尾部设有橡胶座，橡胶座起到绝缘、防水和固定的作用。本实用新型的芯片采用自带加热器的平板式结构，具有响应时间短、测氧精度高、制作工艺简单等优点。
图1为本实用新型的结构剖面图。
具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细的说明如图1所示，2为片状的锆芯。锆芯的基片由氧化锆粉体通过流延的方法成型。 整个锆芯主要包括测氧部分(内外电极)、参比气体通道、加热电阻三部分组成，生坯在 1500 °C下高温烧结得到成品。摩托车用平板式氧传感器，主要包括保护套1、锆芯2、壳体(3，6，11)、绝缘体(4， 10)、陶瓷卡12、弹簧卡13和橡胶座16，锆芯为平板状结构，且锆芯的中间有充满空气的参 比通道，锆芯的上层基片的上下表面各印制一个Pt电极，其中一个Pt电极与尾气接触，另 外一个Pt电极与参比气体接触，锆芯的下层基片上印制加热电阻，传感器的壳体由头、中、 尾三部分不锈钢件焊接而成，锆芯安装在壳体的中部6，用三层密封层(7，8，9)密封，密封 层的两端安装两个用氧化铝瓷加工成中间带矩形孔的圆柱状绝缘体(4，10)，且锆芯通过中 间带矩形孔放置在两个绝缘体G，10)内，陶瓷卡12安装在壳体的尾部11，陶瓷卡上的二根 引线(14，15)与锆芯的两个Pt电极的引脚相连，从而达到测氧目的；陶瓷卡12上的另二根 引线与锆芯的加热电阻的引脚相连成回路，摩托车启动时，加热电阻两端施加一个合适的 电压可以使传感器迅速达到工作温度。所述的三层密封层中间一层采用有机和无机符合 胶凝材料，另外二层采用无机胶凝材料；在壳体的头部3安装一个设有多孔的圆柱状保护 套1 ；在壳体的尾部11安装一个弹簧卡13，将陶瓷卡12卡紧，在壳体的尾部11设有橡胶座 16起到绝缘、防水和固定的作用。多孔的圆柱状不锈钢保护套1，采用这种结构的目的是对尾气进行过滤和稳定化 处理，减少尾气中的有害成分对电极的毒害，从而延长传感器寿命。传感器不锈钢外壳由三 部分焊接而成，头部3、中部6、尾部11。中部6内包括两个绝缘体0，10)和三层密封层(7， 8，9)。绝缘体用氧化铝瓷加工成中间带矩形孔(供锆芯穿过)的圆柱状。三层密封料分为 两种，密封层(7，9)为无机胶凝材料，起到密封和固定锆芯的双重作用，密封层8为无机和 有机复合胶凝材料，主要起到密封作用，防止空气进入头部改变尾气成分。12为带有金属弹 片的陶瓷卡，陶瓷卡上有四根引线，两根引线(14，15)与二根Pt电极引脚接触，另外两根引 线与加热电阻连接成回路(Pt电极的背面，图中未画出)，13为弹簧卡，对陶瓷卡起到固定 作用；橡胶座16起到防水和固定作用。在发动机气缸盖上开有安装氧传感器的孔5，氧传感器的前部的螺纹与安装孔的 螺纹相匹配，氧传感器的头部保护套1伸入排气管的正中部。锆芯头部距离保护套内壁的距离为l_5mm，尾部需保证电极引脚与陶瓷卡引脚很 好接触，以此为依据设计锆芯的长度。锆芯的宽度应足以容纳两个并排的电极引脚，并且两 个引脚间保证Imm左右的间隙。锆芯的厚度要求为在保证足够强度的前提下尽量薄，通常 为 l-3mm0氧传感器中部密封层(7，8，9)和绝缘体0，10)的总长度不小于锆芯总长度的 1/2，直径与外壳内径相匹配并使间隙尽量小，中间预留与锆芯尺寸相对应的矩形孔，保证 装配过程中锆芯顺利穿过。尾部弹簧卡12需有足够的弹力强度，才能确保陶瓷片与锆芯电极引脚的紧密与稳定接触。 以上只是对最佳实施例进行图示和描述，在权利要求书的范围内，由本领域技术 人员做出的各种形式和细节上的变化都不会脱离本实用新型的范围。
权利要求1.摩托车用平板式氧传感器，主要包括平板式锆芯、壳体、绝缘体、陶瓷卡，其特征在 于锆芯为平板状结构，且锆芯的中间有充满空气的参比通道，锆芯的上层基片的上下表面 各印制一个Pt电极，其中一个Pt电极与尾气接触，另外一个Pt电极与参比气体接触，锆芯 的下层基片上印制加热电阻，壳体由头、中、尾三部分不锈钢件焊接而成，锆芯安装在壳体 的中部，用三层密封层密封，密封层的两端安装两个中间带矩形孔的圆柱状绝缘体，且锆芯 通过矩形孔放置在两个绝缘体内，陶瓷卡安装在壳体的尾部，陶瓷卡上的二根引线与锆芯 的两个Pt电极的引脚相连；陶瓷卡上的另二根引线与锆芯的加热电阻的引脚相连成回路。
2.根据权利要求1所述的所述的摩托车用平板式氧传感器，其特征在于所述的三层 密封层中间一层采用有机和无机复合胶凝材料，其余二层采用无机胶凝材料
3.根据权利要求1所述的所述的摩托车用平板式氧传感器，其特征在于还包括保护 套，在壳体的头部安装一个设有多孔的圆柱状保护套。
4.根据权利要求1所述的所述的摩托车用平板式氧传感器，其特征在于还包括弹簧 卡和橡胶片，在壳体的尾部安装一个弹簧卡，在壳体的尾部设有橡胶座。
专利摘要本实用新型涉及摩托车用平板式氧传感器，结构为锆芯为平板状结构，且锆芯的中间有充满空气的参比通道，锆芯的上层基片的上下表面各印制一个Pt电极，其中一个Pt电极与尾气接触，另一个Pt电极与参比气体接触，锆芯的下层基片上印制加热电阻；壳体由头、中、尾三部分不锈钢件焊接而成，锆芯安装在壳体的中部，用三层密封层密封，密封层的两端安装两个带矩形孔的圆柱状绝缘体，且锆芯通过矩形孔放置在两个绝缘体内，陶瓷卡安装在壳体的尾部，陶瓷卡上的二根引线与锆芯的两个Pt电极的引脚相连；陶瓷卡上的另二根引线与锆芯的加热电阻的引脚相连成回路。本实用新型的芯片采用自带加热器的平板式结构，具有响应时间短、测氧精度高、制作工艺简单等优点。
文档编号G01N27/407GK201897585SQ20102053747
公开日2011年7月13日 申请日期2010年9月21日 优先权日2010年9月21日
发明者尹亮亮, 彭梓, 王杏, 谢萌, 黄海琴 申请人:谢萌