用于将测量传感器装入到空的容纳套管中的具有外螺纹和内螺纹的连接环

摘要

本发明涉及一种用于将一测量传感器（10）装入到一个测量气体管道（12）的空的容纳套管（11）中的装置，所述装置具有一个存在于传感器壳体（13）上的壳体-外螺纹（14）和一个存在于所述容纳套管（11）中的套管-内螺纹（15）。为了在同时安装友好性的情况下实现可与不同的套管-内螺纹（15）匹配的装入装置设有具有环-内螺纹（23）和环-外螺纹（24）的连接环（22），所述连接环可旋紧到所述壳体-外螺纹（14）上和可旋入到所述套管-内螺纹（15）中。在此所述环-内螺纹（23）如此构成，使得在连接环（22）完全旋紧到所述壳体-外螺纹（14）上时通过小于所述传感器壳体（13）的一整转来建立螺纹连接的紧配合。

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于将一个测量传感器 装入到一个空的容纳套管中的装置。

背景技术

在已知的用于将测量传感器装入到测量气体通道中的装入装置 （DE10229031B3）中测量气体通道具有测量传感器导入开口，其由焊接到 测量气体通道上的空的容纳套管环绕。容纳套管拥有内螺纹。测量传感器 具有传感器壳体，其具有带有外螺纹的壳体区段和用于安装工具的扳手六 角形部。将该测量传感器以其外螺纹旋入到内螺纹中，直到一个外部在传 感器壳体上环绕的径向隔片安放在容纳套管的端侧。随后借助于置放在扳 手六角形部上的安装工具如此旋转该测量传感器，使得隔片在塑料变形下 压靠在容纳套管的端侧上并且使装入装置气体密封。

在同样已知的测量传感器装入装置（EP0704698A1）中，用于旋入到 空的容纳套管的内螺纹中的壳体侧外螺纹移置到松脱地处于传感器壳体上 的空心螺钉上并且在传感器壳体上在空心螺钉之下模制一个径向突出的环 形法兰，传感器壳体借助于该环形法兰支承在一个构造在容纳套管中的、 径向向内伸出的环形肩部上。旋紧到容纳套管的内螺纹中的空心螺钉以其 端侧压在环形法兰上并且将其固定夹紧在容纳套管的环形肩部上。在该装 入过程中测量传感器自身不必须旋转，这导致更大的安装友好性，因为测 量传感器通常稳定地与一个导入其中的电连接电缆连接，该电连接电缆经 常已经在测量传感器的安装之前连接到控制装置上。

在用于废气传感器的已知的装入装置中（DE102007042226A1），传感 器壳体具有两个轴向前后相继地设置的具有不同外直径的外螺纹区段，其 中直径较小的外螺纹区段更靠近壳体端部。由此呈现出的可能性在于，可 以将不变的测量传感器装入到构造为具有不同的内螺纹直径的容纳套管 中。

发明内容

根据本发明的具有权利要求1的特征的用于将一测量传感器装入到一 个空的容纳套管中的装置具有的优点在于，一方面，通过连接环也可以将 具有标准化的壳体外螺纹例如M18的常规测量传感器装入到具有较大的内 螺纹例如M20的容纳套管中，这些容纳套管由一些机动车厂商设置用于安 装在排气管中。由此不必调整用于标准化的测量传感器壳体的生产线，也 能满足这些机动车厂商的改变的安装条件，这有助于显著地降低成本。另 一方面，同时改善了安装友好性，因为在传感器壳体的和继而整个测量传 感器的必需的旋转小于一整转时，导入到测量传感器中并已经与控制装置 连接的电气连接电缆不会或仅仅稍微地妨碍安装。

通过在另外的权利要求中实现的措施能够扩展和改进在权利要求1中 给出的装置。

依据本发明的一种有利的实施例，所述连接环在其面向所述传感器壳 体的端部上具有一个径向突出的环形法兰并且所述传感器壳体具有一个环 形的轴向止挡，所述连接环通过它的环形法兰贴靠在所述轴向止挡上。借 助于该环形法兰不仅可以产生在装入装置中的气密的连接还可以建立防止 在容纳套管中的测量传感器的无意松脱的抗扭转装置。

依据本发明的有利的实施形式，所述壳体-外螺纹、所述套管-内螺纹、 所述环-内螺纹和所述环-外螺纹构造为具有相同的螺纹方向，亦即右螺纹或 左螺纹，从而低成本地制造所有的构件是可能的。在这种情况下，所述环- 外螺纹仅具有一个或两个螺距。借助于该小的螺距数在连接环完全旋紧到 壳体-外螺纹直至轴向止挡时仅需要测量传感器旋转小的度数例如90°至 180°，以便建立在容纳套管中测量传感器的密封配合或紧配合。环-内螺 纹同样可以做成如壳体-外螺纹一样长，而环-内螺纹限于该小的螺距数。有 利地，该环-内螺纹也构造为具有相同的螺距数，从而可以将连接环的轴向 长度保持得很小。例如可以有利地将连接环制造为具有大约5mm的轴向长 度。

依据本发明的备选的实施形式，一方面可相互旋紧的所述壳体-外螺纹 与所述环-内螺纹的螺纹对，另一方面可相互旋紧的所述套管-内螺纹与所述 环-外螺纹的螺纹对构造为各具有相同的螺纹方向，然而其中一个螺纹对相 对于另一个螺纹对具有相反的螺纹方向。在该装入装置的该结构实施方式 中产生的优点在于，在装入时不必再旋转该传感器壳体并继而旋转该测量 传感器。传感器壳体在容纳套管中的旋紧和固定只通过旋转该连接环实现。 在这种情况下环-内螺纹和环-外螺纹的螺距数不起作用，并且所有螺纹的螺 纹长度可以例如构造为相同的。安装友好性是最大的，甚至在测量传感器 与控制装置之间仅有短的、预装配的电的连接电缆时。

依据本发明的有利的实施形式，在所述连接环的环形法兰上出于旋转 连接环的目的设有位于法兰平面上的、沿圆周方向相互错开设置的用于安 装工具的作用元件。该作用元件可以在完成安装后通过弯曲或类似方式用 于防止旋转。

附图说明

根据在附图中示出的各实施例在随后的描述中对本发明进一步进行阐 明。其中：

图1剖切地示出了在一个测量气体通道中的用于具有测量传感器和容 纳套管的装入装置的透视图；

图2示出了在根据图1的装入装置中的连接环的透视图；

图3示出了经改变的连接环的纵截面；

图4示出了根据另一实施例的连接环的透视图；

图5示出了沿图4中箭头V方向的连接环的俯视图。

具体实施方式

在图1中在透视纵向截面中描绘的、用于将一测量传感器10装入到一 个测量气体通道12的空的容纳套管11中的装置具有一个存在于测量传感 器10的传感器壳体13上的壳体-外螺纹14和一个存在于所述容纳套管11 中的套管-内螺纹15。容纳套管11有时也称作焊接套管，它被插入到测量 传感器导入开口16中并且与测量气体通道12的壁121焊接在一起。由测 量传感器10——其可以是例如用于测量内燃机的废气中的氧气和氮氧化合 物浓度的λ探针或氮氧化合物探针——部分地可以看到借助于密封填料18 固定在传感器壳体13中的气体敏感的传感器元件17以及放置到传感器壳 体13上的金属套筒19，其覆盖同样固定在传感器壳体13上的保持套筒20。 传感器元件17的从传感器壳体13突出的端部通常由保护管——出于清晰 的原因在此未示出——覆盖并且在装入位置伸入到测量气体通道12的内 部。传感器元件17以已知的方式连接到在金属套筒19的端部伸出的连接 电缆21，其在它那侧与控制装置连接。自身已知的测量传感器的其他的构 造细节可以从DE10229031B3得知。

装入装置的重要组成部分是具有环-内螺纹23和环-外螺纹24的连接环 22，其在图2中在透视图中并且在图1中在截面图中示出。连接环22插入 在例如为M18螺纹的较小直径的壳体-外螺纹14与例如为M20螺纹的较大 直径的套管-内螺纹15之间。相应地，环-内螺纹23匹配于壳体-外螺纹14 而环-外螺纹24匹配于套管-内螺纹15并且例如构造为M18或M20螺纹。 所有提到的螺纹构造为具有相同的螺纹方向在此为右螺纹。自然，所有的 螺纹也可以是左螺纹。连接环22在其面向所述传感器壳体13的端部具有 一个环形法兰25并且传感器壳体13具有一个环绕的轴向止挡26，连接环 22经由它的环形法兰25贴靠在所述轴向止挡上。通常传感器壳体13具有 一个为了安装而设置的壳体区段，例如一个扳手六角形部27，其相对于带 有壳体-外螺纹14的壳体端部区段具有更大的外直径。在扳手六角形部27 到壳体-外螺纹14的过渡部存在的径向肩部形成轴向止挡26。

环-外螺纹24如此构造，使得环-外螺纹24与套管-内螺纹15之间的螺 纹连接的紧配合通过使已经旋紧到传感器壳体13上直至贴靠在轴向止挡 26上的连接环22小于传感器壳体13的一整转地旋入来产生。为此环-外螺 纹24仅具有一个或两个螺距。有利地，环的总轴向结构长度仅做得如对于 螺距的安置所需要的那么大。因此，连接环22的轴向长度仅以环形法兰25 的轴向厚度大于环-外螺纹24的螺纹长度。例如，连接环的轴向长度为大 约5mm。

为了建立螺纹连接的紧配合的抗扭转，在环形法兰25上模制有至少一 个连接片28，其在完成安装后被弯曲到至少一个设置用于将安装工具安放 在扳手六角形部27上的平的作用面271上。

在装入装置的一个备选的实施形式中，环-外螺纹24构造为具有相对 于连接环22的环-内螺纹23相反的螺纹方向。相应地，壳体-外螺纹14和 套管-内螺纹15也具有带有相反的螺纹方向的螺纹，从而一方面可相互旋 紧的壳体-外螺纹14与环-内螺纹23的螺纹对，另一方面可相互旋紧的套管 -内螺纹15与环-外螺纹24的螺纹对各具有相同的螺纹方向，但是其中一个 螺纹对相对于另一个螺纹对具有相反的螺纹方向。例如套管-内螺纹15和 环-外螺纹24具有右螺纹，而壳体-外螺纹14和环-内螺纹23具有左螺纹。 在连接环23的环形法兰上设有多个例如六个或备选地三个位于法兰平面上 的、沿圆周方向相互错开设置的用于安装工具的作用元件29（图4和图5）， 其例如构造为一体地模制的径向突出的连接片。这些作用元件29在完成安 装后也可以支承在扳手六角形部27的平的扳手面上用于防止旋转。

为了产生装入装置的气密性可以在连接环22的环形法兰25与容纳套 管11的端面之间插入一个弹性的密封圈。备选地，连接环22的相应构造 的环形法兰25自身也用作密封元件。为此——如图3中所描绘的那样—— 环形法兰25弹性地构造。在安装时，将环形法兰25压入在传感器壳体13 上的环绕的轴向止挡与容纳套管11的端面之间，其中环形法兰25的支承 在容纳套管11的端面上的下棱边形成密封棱边251。

连接环22由耐腐蚀和耐热的钢制成并且可以通过成型、深拉、弯曲或 冲挤制造。备选地，连接环22的制造也可以通过浇铸或粉末压制来实现。