专利名称：氧传感器的密封装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车发动机电子控制系统的氧传感器，具体来说，这种氧传感器
是安装在发动机排气系统中用来探测废气中含氧量的，特别涉及的是这种氧传感器的密封装置。
背景技术：
氧传感器在汽车上普遍使用，其核心元件是锆管，这种锆管是一端封闭的中空管，其内外壁涂覆铂金电极，锆管的外壁与排气管中的废气接触，在发动机排放的高温气体催化下，通过废气和新鲜空气的比较，二氧化锆固体电解质能产生电压信号，废气中氧含量高低变化能使电压信号发生变化，能证明经过发动机气缸中的燃料是否燃烧彻底。发动机电子控制器能根据当前的信号状况适时调整喷油量和其他有关参数，使发动机达到最佳的工作状态和最佳的排放标准。但是氧传感器在生产和使用过程中，由于高温密封技术达不到要求，使得发动机排气管中的废气与氧传感器中的新鲜空气不能完全隔绝，不能有效阻止废气渗入氧传感器的气腔，这样，氧传感器就会失效，造成的结果是显而易见的。

发明内容
鉴于背景技术存在的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种密封效果好，能够将废气与新鲜空气完全隔绝的氧传感器密封装置。 为此，本发明是采用以下技术方案来实现的一种氧传感器的密封装置，其所述的氧传感器包括锆管、保护罩、中部壳体和后部壳体，所述保护罩与所述中部壳体连接，所述锆管置于中部壳体内，其特征在于所述中部壳体内具有阶梯状通孔，所述阶梯状通孔具有三级，每级通孔的内径逐渐变小，其中一级通孔的直径与所述锆管前端的直径匹配，二级通孔内设有金属套，所述金属套的热膨胀系数大于中部壳体的热膨胀系数，所述金属套套在所述锆管的后端，且与二级通孔过盈配合，其三级通孔内设有陶瓷垫圈；所述三级通孔的底部圆周开有沟槽，使得其与二级通孔的内壁形成一圈凸沿；所述二级通孔内设有缓冲垫圈，所述缓冲垫圈套在所述锆管的前端，并止于锆管中部的突出部位。 本发明中，其中部壳体采用阶梯状的通孔，特别是二级通孔内设置的金属套，与其过盈配合，且该金属套的热膨胀系数大于中部壳体的热膨胀系数，能够承受300 800度左右的高温，能够承受热胀冷縮反复冲击的考验，并可在高温条件下承受持续的机械振动，受热后，金属套与中部壳体内的二级通孔能够严密匹配，保证具有良好的密封性能，极大程度地延长了氧传感器的使用寿命。


下面再结合附图进一步描述本发明的有关细节。
图1为本发明的结构图2为本发明锆管的结构3图3为本发明的使用状态图。
具体实施例方式
参照附图，这种氧传感器的密封装置，其所述的氧传感器包括锆管10、保护罩 1、中部壳体2和后部壳体15，所述的锆管10为一端封闭的中空管，锆管10的内壁涂覆铂金 电极，锆管IO外部的中部具有凸起部位ll，在锆管10的两端均涂覆有铂金电极12、14，并 通过引线13将锆管10两端的铂金电极12、 14连接起来，所述保护罩1与所述中部壳体2连 接，所述锆管10置于中部壳体2内，所述中部壳体2内具有阶梯状通孔，所述阶梯状通孔具 有三级，每级通孔的内径逐渐变小，其中一级通孔3的直径与所述锆管前端的直径匹配，本 发明中所述锆管10的前端和后端以锆管10中部的凸起部位为分界点，锆管IO封闭的一端 为前端，另一端则为后端，二级通孔5内设有金属套9，所述金属套9的热膨胀系数大于中部 壳体2的热膨胀系数，而且具有较好的压延性能和比较好的抗高温氧化性能，所述金属套9 套在所述锆管10的后端，且与二级通孔5过盈配合，而锆管10外部的凸起部位11与金属 套9的内孔也构成过盈配合，锆管10的前端穿过中部壳体2后伸入保护罩1内，所述的一 级通孔3其直径稍大于锆管10前端的直径，而小于锆管10中部凸起部位11处的直径，使 得锆管10穿越中部壳体2时止于此，而二级通孔5的深度与金属套9的高度大致相同，其 三级通孔6内设有陶瓷垫圈7，陶瓷垫圈7的直径略小于三级通孔6 ;所述三级通孔6的底 部圆周开有沟槽4，使得其与二级通孔5的内壁形成一圈凸沿16，在凸沿16上施加外力，不 仅可以固定传感器的外壳，同时还能将机械力经过陶瓷垫圈7传递到金属套9上，防止金属 套9松动；所述二级通孔5内还设有缓冲垫圈8，所述缓冲垫圈8套在所述锆管10的前端， 并止于锆管10中部的凸起部位11，由于金属套9内孔与锆管10之间的过盈配合使金属套 9受热后向外圆周边扩张膨胀，膨胀后金属套9的外圆周又受到二级通孔5内壁的限制和 挤压，所以锆管10、金属套9、中部壳体2三者之间都是过盈的配合，同时锆管10中部凸起 部位11枕着缓冲垫圈8与二级通孔5端面之间形成很紧密的状态，从而彻底阻止了废气渗 入的可能性。由于金属套9的热膨胀系数比中部壳体2的热膨胀系数大，在高温工作状态 下是密封的，当温度冷却后又返回到常态，依然是密封的。该缓冲垫圈8的材料选择要求 与金属套9相同，也应该具有较好的压延和抗高温氧化性能，而金属铜就具有这种性能，因 此，本实施例中的金属套9和缓冲垫圈8均选在铜作为材料。上述的结构描述可知，通过锆 管10的中部凸起部位11与金属套9内孔的过盈配合，以及由于金属套9具有良好的压延 性能，并且由于金属套9与二级通孔5过盈配合，因此受热膨胀后的金属套9就可以与中部 壳体2的二级通孔5严密匹配，形成完全密封，使得氧传感器中新鲜空气与外部的废气可靠 地进行隔绝，有效地延长了氧传感器的使用寿命。
权利要求
一种氧传感器的密封装置，其所述的氧传感器包括锆管(10)、保护罩(1)、中部壳体(2)和后部壳体(15)，所述保护罩(1)与所述中部壳体(2)连接，所述锆管(10)置于中部壳体(2)内，其特征在于所述中部壳体(2)内具有阶梯状通孔，所述阶梯状通孔具有三级，每级通孔的内径逐渐变小，其中一级通孔(3)的直径与所述锆管(10)前端的直径匹配，二级通孔(5)内设有金属套(9)，所述金属套(9)的热膨胀系数大于中部壳体(2)的热膨胀系数，所述金属套(9)套在所述锆管(10)的后端，且与二级通孔(5)过盈配合，其三级通孔(6)内设有陶瓷垫圈(7)。
2. 根据权利要求1所述的氧传感器的密封装置，其特征在于所述三级通孔(6)的底部圆周开有沟槽(4)，使得其与二级通孔(5)的内壁形成一圈凸沿(16)。
3. 根据权利要求1所述的氧传感器的密封装置，其特征在于所述二级通孔(3)内还设有缓冲垫圈(8)，所述缓冲垫圈(8)套在所述锆管(10)的前端，并止于锆管(10)中部的凸起部位(ll)。
全文摘要
本发明公开了一种氧传感器的密封装置，其所述的氧传感器包括锆管(10)、保护罩(1)、中部壳体(2)和后部壳体(15)，所述保护罩(1)与所述中部壳体(2)连接，所述锆管(10)置于中部壳体(2)内，其特征在于所述中部壳体(2)内具有阶梯状通孔，所述阶梯状通孔具有三级，每级通孔的内径逐渐变小，其中一级通孔(3)的直径与所述锆管(10)前端的直径匹配，二级通孔(5)内设有金属套(9)，所述金属套(9)的热膨胀系数大于中部壳体(2)的热膨胀系数，所述金属套(9)套在所述锆管(10)的后端，且与二级通孔(5)过盈配合，其三级通孔(6)内设有陶瓷垫圈(7)。这种结构的密封装置，将废气与氧传感器中的空气隔绝，起到有效的密封效果，延长氧传感器的使用寿命。
文档编号G01N27/409GK101788524SQ20101013866
公开日2010年7月28日 申请日期2010年4月6日 优先权日2010年4月6日
发明者曾联康 申请人:浙江华尔达汽车部件有限公司