專利名稱：尤其用于氣體測量探頭的保護(hù)管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種尤其用于氣體測量探頭的保護(hù)管和一種具有保護(hù)管的氣體測量 探頭。本發(fā)明特別地涉及用于內(nèi)燃機(jī)排氣設(shè)備的氣體測量探頭的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由DE 199 24 319A1已知一種用于確定內(nèi)燃機(jī)廢氣中的氣體成分的濃度的氣體 測量探頭。該已知的氣體測量探頭具有管狀的殼體，軸向延伸的傳感器元件通過密封裝置 固定在該殼體中。密封裝置對殼體內(nèi)部的面向廢氣的測量空間限界。該殼體在測量空間的 區(qū)域中為了構(gòu)成中間空間而由內(nèi)管和外管組成，該內(nèi)管和外管分別具有至少一個(gè)供廢氣進(jìn) 入測量空間中的流入開口并且具有至少一個(gè)用于廢氣的流出開口。在這里，給內(nèi)管的流入 開口和/或外管的流入開口配設(shè)一個(gè)用于廢氣的流動(dòng)元件，其中，該流動(dòng)元件使進(jìn)入由內(nèi) 管和外管構(gòu)成的中間空間和/或測量空間中的廢氣向著內(nèi)管和/或外管的相應(yīng)的內(nèi)表面的 方向轉(zhuǎn)向。由DE 199 24 319A1已知的氣體測量探頭具有以下缺點(diǎn)設(shè)有多個(gè)部件、尤其是 內(nèi)管和外管，它們必須以適當(dāng)?shù)姆绞较嗷ミB接。此外，得到的用于廢氣的回路比較長，該回 路穿過在內(nèi)管和外管之間構(gòu)成的中間空間，由此廢氣中的被檢測的成分的濃度變化只有在 經(jīng)過一段時(shí)間之后才在傳感器元件上發(fā)生作用。

發(fā)明內(nèi)容
與之相比，根據(jù)本發(fā)明的具有權(quán)利要求1的特征的保護(hù)管和根據(jù)本發(fā)明的具有權(quán) 利要求10的特征的氣體測量探頭具有以下優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)的工作方式。能夠特別地達(dá)到 改進(jìn)的流動(dòng)導(dǎo)向，這有利地對氣體測量探頭的動(dòng)態(tài)性起作用。還能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化的保護(hù)以免 氣體測量探頭的傳感器元件受到熱和機(jī)械負(fù)荷以及污染。通過在從屬權(quán)利要求中列出的措施能夠?qū)崿F(xiàn)對在權(quán)利要求1中給出的保護(hù)管和 在權(quán)利要求10中給出的氣體測量探頭的有利擴(kuò)展構(gòu)型。以有利的方式在縱向區(qū)段和凸起形區(qū)段之間構(gòu)成環(huán)形的自由空間。通過該環(huán)形的 自由空間存在保護(hù)管的在縱向區(qū)段中的內(nèi)部空間與周圍環(huán)境以及由此與廢氣室的直接連 接。還存在通過設(shè)置在縱向區(qū)段的端部上的貫穿開口與廢氣室的連接。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)改 善的動(dòng)態(tài)性，因?yàn)橛绕淙∠似鹁彌_作用的中間空間。在此，通過凸起形區(qū)段保證了對傳感 器的保護(hù)。特別地，得到了免受熱和機(jī)械負(fù)荷以及污染的保護(hù)。因此，既能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)，也 能夠?qū)崿F(xiàn)有利的流動(dòng)導(dǎo)向。在這里也有利的是，環(huán)形的自由空間被構(gòu)造為沿著縱軸線向著縱向區(qū)段的端部加 寬的、環(huán)形的自由空間。這對流動(dòng)導(dǎo)向起著有利作用。還有利的是，凸起形區(qū)段的對環(huán)形自 由空間限界的向內(nèi)定向的側(cè)面被構(gòu)造為沿著縱軸線向著縱向區(qū)段的端部擴(kuò)寬的側(cè)面。還有 利的是，縱向區(qū)段的外側(cè)被至少部分地構(gòu)造為至少基本上圓柱外套形的外側(cè)。由此能夠?qū)?現(xiàn)穿過縱向區(qū)段的內(nèi)部空間以及由此從傳感器元件旁經(jīng)過的均勻流動(dòng)。此外通過加寬的環(huán)形自由空間得到在另外的貫穿開口與廢氣室之間的有利的流動(dòng)導(dǎo)向，這些另外的貫穿開口 設(shè)置在縱向區(qū)段的一個(gè)區(qū)域中，在該區(qū)域中縱向區(qū)段關(guān)于縱軸線被凸起形區(qū)段包圍。有利的是，在縱向區(qū)段的端部上的所述貫穿開口被構(gòu)造為軸向的通孔。還有利的 是，在縱向區(qū)段的區(qū)域中設(shè)有多個(gè)貫穿開口，在所述區(qū)域中縱向區(qū)段關(guān)于縱軸線被凸起形 區(qū)段包圍。由此可以實(shí)現(xiàn)比較均勻的廢氣流動(dòng)。在這里還有利的是，在縱向區(qū)段的區(qū)域中 的貫穿開口關(guān)于縱軸線圓周分布地設(shè)置和/或構(gòu)成一孔圈，在該區(qū)域中縱向區(qū)段關(guān)于縱軸 線被凸起形區(qū)段包圍。在此，貫穿開口的數(shù)量可以針對相應(yīng)的應(yīng)用場合預(yù)給定。還可以針 對相應(yīng)的應(yīng)用場合確定貫穿開口的形狀和大小。也有利的是，至少固定區(qū)段、縱向區(qū)段和凸起形區(qū)段由一個(gè)唯一的管件構(gòu)成。特別 地，整個(gè)保護(hù)管可以借助深拉工藝構(gòu)造成深拉出的管件。在此，通過凸起形區(qū)段即便在單格 (1-fach)保護(hù)管的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)雙壁構(gòu)型的功能。傳感器元件的不期望的冷卻在此可 以被減少。反之，得到免受熱負(fù)荷的有利保護(hù)，因?yàn)槟軌蛟诒Ｗo(hù)管中積聚的水很少并且由于 通過凸起形區(qū)段構(gòu)成的迷宮結(jié)構(gòu)避免了直接的空穴腐蝕。此外，可以以有利的方式實(shí)現(xiàn)與 氣體測量探頭的殼體部件的去耦合，因?yàn)橥蛊鹦螀^(qū)段不是直接貼靠在殼體部件上。由于該 雙壁性，也得到對傳感器元件的保護(hù)以免被直接加載研磨性介質(zhì)。


本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在以下根據(jù)附圖的說明中詳細(xì)地解釋。其示出圖1以簡要的示意性的剖視圖示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氣體測量探頭。
具體實(shí)施例方式圖1以簡要的、示意性的剖視圖示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的帶有保護(hù)管2的氣體測 量探頭1。該氣體測量探頭1可以尤其作為氧傳感器、尤其微型氧傳感器或者作為其它的廢 氣傳感器使用。該氣體測量探頭1特別適合于內(nèi)燃機(jī)的排氣設(shè)備。保護(hù)管2特別適合于這 種氣體測量探頭1。然而，根據(jù)本發(fā)明的氣體測量探頭1和根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)管2也適合于 其它的應(yīng)用場合。氣體測量探頭1具有殼體部件3。保護(hù)管2與殼體部件3連接。在這里，保護(hù)管2 具有固定區(qū)段4，該固定區(qū)段套裝到殼體部件3的凸緣5上。此外，保護(hù)管2具有縱向區(qū)段 6。該縱向區(qū)段6沿著保護(hù)管2的軸線7延伸。該保護(hù)管2還具有凸起形區(qū)段8，該凸起形 區(qū)段8使固定區(qū)段4與縱向區(qū)段6連接。該縱向區(qū)段6至少基本上按照空心圓柱構(gòu)造。因此，該縱向區(qū)段6具有圓柱外套 形的外側(cè)9。在縱向區(qū)段6的端部10上，該縱向區(qū)段6具有貫穿開口 11。在該實(shí)施例中， 貫穿開口 11構(gòu)造成通孔。此外，貫穿開口 11在縱軸線7上定向。因此，貫穿開口 11被構(gòu) 造成軸向通孔11?？v向區(qū)段6還具有另外的貫穿開口 12、13、14、15。在該實(shí)施例中，設(shè)有六個(gè)另外的 貫穿開口，其中所述另外的貫穿開口 12至15被示出和標(biāo)出。另外的貫穿開口 12至15圓 周分布地圍繞縱軸線7構(gòu)造在縱向區(qū)段6上。因此，貫穿開口 12至15構(gòu)成縱向區(qū)段6上 的孔圈。
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另外的貫穿開口 12至15的數(shù)量、形狀和大小可以對于相應(yīng)的應(yīng)用場合進(jìn)行選擇。 作為貫穿開口 12至15特別考慮使用孔、長孔或渦旋閥門(Drallklappen)。相應(yīng)地，縱向區(qū) 段6的端部10上的貫穿開口 11也可以對于相應(yīng)的應(yīng)用場合進(jìn)行構(gòu)造。構(gòu)造成通孔11的 貫穿開口 11的直徑特別可以對于相應(yīng)的應(yīng)用場合被預(yù)給定。凸起形區(qū)段8從固定區(qū)段4出發(fā)具有前彎曲圈(Biegekranz) 16，在該前彎曲圈處 該保護(hù)管2在輪廓上至少近似彎曲180°。該凸起形區(qū)段8在通到縱向區(qū)段6的過渡部中 還具有后彎曲圈17，在該后彎曲圈處該保護(hù)管2在輪廓上至少近似彎曲180°。彎曲圈16、 17的彎曲在這里彼此相反地進(jìn)行。保護(hù)管2具有內(nèi)部空間20。該內(nèi)部空間20的一個(gè)部分21在這里環(huán)形地環(huán)繞包圍 縱向區(qū)段6。凸起形區(qū)段8具有向內(nèi)定向的側(cè)面22。在凸起形區(qū)段8的側(cè)面22與縱向區(qū) 段6的外側(cè)9之間構(gòu)造有環(huán)形的自由空間23。該環(huán)形的自由空間23在這里被凸起形區(qū)段 8圓周地包圍。縱向區(qū)段6的內(nèi)部空間24，其是保護(hù)管2的內(nèi)部空間20的部分，一方面通過貫穿 開口 11并且另一方面通過另外的貫穿開口 12至15以及環(huán)形的自由空間23與周圍環(huán)境連接。氣體測量探頭1具有傳感器元件25，該傳感器元件從殼體部件3伸入到保護(hù)管2 的內(nèi)部空間20中。在這里，該傳感器元件25也部分地伸入縱向區(qū)段6的內(nèi)部空間M中。 傳感器元件25軸向地在縱軸線7上定向。通過具有凸起形區(qū)段8的保護(hù)管2的構(gòu)型保證 了對傳感器元件25的保護(hù)。在這里，尤其得到保護(hù)以免受熱和機(jī)械負(fù)荷以及污染。此外， 保證了廢氣到傳感器元件25上的有利的流動(dòng)導(dǎo)向。在此，這些優(yōu)點(diǎn)可以通過單格地構(gòu)造的 保護(hù)管2實(shí)現(xiàn)，該保護(hù)管具有與雙格地構(gòu)造的保護(hù)管相當(dāng)?shù)奶匦?。通過保護(hù)管2的設(shè)置在 傳感器元件25區(qū)域中的雙壁形狀減少了傳感器元件25的冷卻。此外，保護(hù)傳感器元件25 免受熱負(fù)荷，因?yàn)樵诤髲澢?7的區(qū)域中能夠在保護(hù)管2中積聚的水更少并且由于構(gòu)成了 迷宮結(jié)構(gòu)而避免直接的空穴腐蝕。此外，后彎曲圈17位于較高溫度的區(qū)域中，因?yàn)榇嬖谂c 殼體部件3的去耦合。由于該雙壁性，傳感器元件25也被保護(hù)以免被直接地加載研磨性介 質(zhì)。通過穿過相對小的環(huán)形自由空間23(其構(gòu)造成小的環(huán)形間隙23)的有利的流動(dòng)導(dǎo)向， 可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)性的提高。在此，保護(hù)管2可以由一個(gè)唯一的管件構(gòu)成。該保護(hù)管2特別可以通過深拉工藝 制成，從而可以省去用于組裝保護(hù)管2的焊接連接或類似連接。此外，以有利的方式通過固定區(qū)段4將保護(hù)管2固定在殼體部件3上。由此僅存 在一個(gè)到殼體部件3上的連接，該殼體部件用作傳感器殼體3并且接收傳感器元件25。由 此能夠改善該保護(hù)管2相對殼體部件3的熱材料的隔絕。特別地，能夠在冷啟動(dòng)時(shí)減少通 過殼體部件3對保護(hù)管2的冷卻，由此允許將保護(hù)管2更快地加熱到更高的溫度。這減少 了水在保護(hù)管2中的冷凝。此外，在保護(hù)管2的方面可以減少空心空間體積，使得存在用于 水的減小的貯藏能力。環(huán)形的自由空間23以有利的方式被這樣地構(gòu)造，使得該環(huán)形的自由空間沿著縱 軸線7向著端部10加寬。在此，凸起形區(qū)段8的側(cè)面22沿著縱軸線7向著端部10擴(kuò)寬。 由此進(jìn)一步改善對廢氣的流動(dòng)導(dǎo)向。該凸起形區(qū)段8沿著縱軸線7的長度沈可以針對相應(yīng)的應(yīng)用場合預(yù)給定。在該實(shí)施例中，縱向區(qū)段6從凸起形區(qū)段8伸出。因此，縱向區(qū)段6伸出超過凸起形區(qū)段8的前 彎曲圈16。該長度沈被預(yù)給定成這么大，使得另外的貫穿開口 12至15位于環(huán)形的自由 空間23的內(nèi)部。優(yōu)選地，凸起形區(qū)段8的前彎曲圈16明顯超出縱向區(qū)段6的另外的貫穿 開口 12至15的區(qū)域向著端部10構(gòu)造。因此，這些另外的貫穿開口 12至15設(shè)置在縱向區(qū) 段6的一個(gè)區(qū)域27中，該區(qū)域關(guān)于縱軸線7被凸起形區(qū)段8包圍。在該實(shí)施例中，這些另 外的貫穿開口 12至15關(guān)于縱軸線7被設(shè)置成更靠近后彎曲圈17，而不是更靠近前彎曲圈 16。 本發(fā)明不限于所描述的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.尤其用于氣體測量探頭的保護(hù)管O)，具有固定區(qū)段G)、縱向區(qū)段(6)和凸起形區(qū) 段(8)，其中，所述固定區(qū)段(4)通過至少所述凸起形區(qū)段(8)與所述縱向區(qū)段(6)連接，所 述凸起形區(qū)段(8)關(guān)于縱軸線(7)部分地包圍所述縱向區(qū)段(6)，在所述縱向區(qū)段(6)的一 個(gè)端部(10)上設(shè)有至少一個(gè)貫穿開口(11)，所述縱向區(qū)段(6)具有至少一個(gè)另外的貫穿開 口(12-15)，所述另外的貫穿開口設(shè)置在所述縱向區(qū)段(6)的一個(gè)區(qū)域(XT)中，在該區(qū)域中 所述縱向區(qū)段(6)關(guān)于所述縱軸線(7)被所述凸起形區(qū)段(8)包圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的保護(hù)管，其特征在于，在所述縱向區(qū)段(6)和所述凸起形區(qū)段⑶ 之間構(gòu)成環(huán)形的自由空間03)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的保護(hù)管，其特征在于，所述環(huán)形的自由空間03)被構(gòu)造為沿著所 述縱軸線(7)向著所述縱向區(qū)段(6)的端部(10)加寬的、環(huán)形的自由空間03)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的保護(hù)管，其特征在于，所述凸起形區(qū)段(8)的對所述環(huán)形的自由空 間03)限界的向內(nèi)定向的側(cè)面02)被構(gòu)造為沿著所述縱軸線(7)向著所述縱向區(qū)段(6) 的端部(10)擴(kuò)寬的側(cè)面(22) 0
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的保護(hù)管，其特征在于，所述縱向區(qū)段(6)的外側(cè)(9)被至 少部分地構(gòu)造為至少基本上圓柱外套形的外側(cè)(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一的保護(hù)管，其特征在于，在所述縱向區(qū)段(6)的端部(10) 上的所述貫穿開口(11)被構(gòu)造為軸向的通孔(11)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一的保護(hù)管，其特征在于，在所述縱向區(qū)段(6)的區(qū)域(XT) 中設(shè)有多個(gè)貫穿開口(12-15)，在所述區(qū)域中所述縱向區(qū)段(6)關(guān)于所述縱軸線(7)被所述 凸起形區(qū)段(8)包圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的保護(hù)管，其特征在于，在所述縱向區(qū)段(6)的區(qū)域(XT)中的所述貫穿開口(12-15)關(guān)于所述縱軸線(7)圓 周分布地設(shè)置，在所述區(qū)域中所述縱向區(qū)段(6)關(guān)于所述縱軸線(7)被所述凸起形區(qū)段(8) 包圍，和/或在所述縱向區(qū)段(6)的區(qū)域(XT)中的所述貫穿開(12-15)構(gòu)成一孔圈，在所述區(qū)域中 所述縱向區(qū)段(6)關(guān)于所述縱軸線(7)被所述凸起形區(qū)段(8)包圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一的保護(hù)管，其特征在于，至少所述固定區(qū)段0)、所述縱向 區(qū)段(6)和所述凸起形區(qū)段(8)由一個(gè)唯一的管件、尤其深拉出的管件構(gòu)成。
10.氣體測量探頭(1)，具有殼體部件C3)、與該殼體部件C3)連接的根據(jù)權(quán)利要求1至 9之一的保護(hù)管(2)和至少一個(gè)由該殼體部件(3)伸入到該保護(hù)管(2)的內(nèi)部空間OO)中 的傳感器元件(25)，其中，所述傳感器元件關(guān)于縱軸線(7)至少部分地伸入到所述保護(hù)管 (2)的縱向區(qū)段(6)的內(nèi)部空間04)中并且所述保護(hù)管(2)在所述固定區(qū)段(4)上至少間 接地與所述殼體部件C3)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種尤其用于氣體測量探頭的保護(hù)管(2)，包括固定區(qū)段(4)、縱向區(qū)段(6)和凸起形區(qū)段(8)。在這里，固定區(qū)段(4)通過至少凸起形區(qū)段(8)與縱向區(qū)段(6)連接。此外，凸起形區(qū)段(8)關(guān)于縱軸線(7)部分地包圍縱向區(qū)段(6)。在此，在縱向區(qū)段(6)的一個(gè)端部(10)上設(shè)有至少一個(gè)貫穿開口(11)?？v向區(qū)段(6)還具有至少一個(gè)另外的貫穿開口(12至15)，這些另外的貫穿開口設(shè)置在縱向區(qū)段(6)的一個(gè)區(qū)域(27)中，在該區(qū)域中縱向區(qū)段(6)關(guān)于縱軸線(7)被凸起形區(qū)段(8)包圍。由此實(shí)現(xiàn)了對氣體探頭的傳感器元件(25)的有利保護(hù)。此外實(shí)現(xiàn)了有利的流動(dòng)導(dǎo)向。
文檔編號G01N27/00GK102128869SQ20101057845
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者B·勞陶伊, O·哈策爾, S·克勒特 申請人:羅伯特·博世有限公司