本发明涉及用于确定一种被测气体、尤其是内燃机的废气的物理 特性、如温度或气体成分的浓度的测量传感器。 在公知的用于检测在气体导管中流动的气体的测量传感器中(DE 43 18 107 A1),接收传感器部件的壳体被构造成具有纵向孔的管状的 金属壳体。该金属壳体在外圆周上具有一个一体的、环形的法兰,该 法兰用于使金属壳体固定地夹紧在一个构造在气体导管上的密封座 上。传感器部件用中间的区段同心地安装在金属壳体中并借助一个密 封装置固定,该密封装置一方面压紧在传感器部件上,另一方面压紧 在纵向孔的管壁上,并且传感器部件以一个被测气体侧的端部区段及 一个端子侧的端部区段在两个壳体侧上从壳体伸出。在端子侧的端部 区段上支撑着一个端子插接件,后者使传感器部件与连接电缆相连 接。具有端子插接件的端子侧的端部区段被保护套管覆盖,该保护套 管被套在金属壳体上并与该金属壳体相焊接。传感器部件的被测气体 侧的端部区段由带有一些气体透孔的保护管包围,该保护管在其壳体 侧的端部上带有一个向外指向的环形法兰,该环形法兰在内部被固定 在金属壳体中。 在一个也是公知的用于确定内燃机的废气中氧含量的测量传感 器中(DE 197 39 435 A1),传感器部件被接收在一个管状的金属的壳 体中,在该壳体上这样地构造密封法兰,即管件首先被镦锻,其中构 成一个整圆的凸缘,然后该凸缘通过旋转锻造这样被加工,使得形成 两个彼此倾斜的、轴向环绕壳体的密封面。该传感器部件借助一个由 被测气体侧的陶瓷模制件、一个端子侧的陶瓷模制件及一个设置在它 们之间的密封件组成的密封装置在壳体中被这样地固定及对气体密 封,使得它用被测气体侧的端部区段从壳体伸出。这些陶瓷模制件由 氧化铝(Al2O3)构成并具有一些用于传感器部件的中心的穿孔。也具 有用于传感器部件的穿孔的、由滑石作的密封件在一个预压状态中被 安装在这些陶瓷模制件之间。接着在被测气体侧用一个冲头以一定的 压紧力作用在被测气体侧的陶瓷模制件上,该压紧力将预压的密封件 碎解及压紧在壳体壁及传感器部件上。接着在壳体内置入一个造型 件,以便保持相对密封件的压力状态。在此情况下,端子侧的陶瓷模 制件支撑在设置在壳体中的径向肩上。具有气体透孔的双保护管罩在 被测气体侧的端部区段上,在端部侧套入壳体中并与该壳体相焊接。 在安装位置中,壳体的密封法兰靠置在构造在排气管的连接件中的密 封座上并由一个用环形面压在密封法兰上的锁紧螺母固定地夹紧,该 锁紧螺母拧在连接件的外螺纹上。连接件气体密封地围绕着一个设置 在被测气体导管或排气管中的、用于双保护管的导入孔。 本发明的优点 根据本发明的具有权利要求1所述特征的测量传感器具有其优 点,即传感器部件的、同时作为将测量传感器装配在被测气体导管上 的外壳由用极为简单且成本低廉的制造方法来制造的部件组成并可 用仅很少的装配步骤来组装。 通过在其它权利要求中描述的措施可实现权利要求1中给出的测 量传感器的有利的进一步构型及改进。 根据本发明的一个优选实施形式,保护套管和/或保护管作为深拉 伸件被制造,其中在深拉伸后存在的深拉伸边缘或切边边缘——它通 常在深拉伸后被除去——被用来作为将测量传感器固定地夹紧在被 测气体导管的密封座中的夹紧法兰。作为深拉伸件的材料使用耐热不 锈钢或镍合金。在深拉伸后,切边边缘的一部分,即位于深拉伸模外 部的、被向下压紧的区域被冲压或切割,使得法兰具有确定的径向尺 寸。这两个深拉伸件与作为简单的管来制造的壳体组合并与该壳体相 焊接。 变换地,可以仅是保护套管或仅是保护管设置有一个法兰。仅在 这两个部件的一个上保持一个密封法兰则可开辟这样一个可能性,即 对于对应的另一个部件可使用不同于深拉伸的另一种制造方法来制 造。 如果这些深拉伸件的两个切边边缘被用作法兰,则保护管上存在 的法兰构成用于被测气体导管的密封座的夹紧法兰,而保护套管上的 法兰承担用于套在壳体上的空心螺钉的防脱离功能。在此情况下,空 心螺钉在保护套管与壳体接合前被套在壳体上。该空心螺钉在一个端 面上具有一个环形的止挡面,该止挡面可靠触在保护套管上的法兰 的、朝着壳体指向的下侧上,并且在另一个端面上具有一个环形的夹 紧面,该夹紧面可配合在保护管上的法兰上。 根据本发明的一个有利的实施形式,壳体由一个包围传感器部件 的被测气体侧的端部的内保护管构成,该内保护管本身被保护管同心 地包围。内保护管在朝着保护套管的一个管端部上具有一个一体的法 兰,该法兰与保护管上及保护套管上的这两个法兰相互接合并被固定 地夹紧在密封座上。通过该结构上的措施,在废气传感器上通常使用 的、用于传感器部件的被测气体侧的端部区段的双保护管可同时承担 壳体的功能,其中通过取消壳体可节省一个部件。总共三个部件—— 即内保护管、保护管及保护套管——被接合成传感器部件的外壳并在 法兰区域中通过固定夹紧而被接合地固定在密封座上。用于一方面在 壳体与保护套管之间另一方面在壳体与保护管之间产生例如激光焊 接的搭接焊缝或轴向的I状焊缝或角焊缝的附加的焊接被取消。由此, 既减小了用于制造测量传感器的投资成本也减小了用于制造测量传 感器的制造时间。同时允许传感器部件在被测气体侧的伸入尺寸上有 更大的灵活性,也允许传感器部件有利于成本降低地缩短尺寸。 附图说明 在以下的说明中借助附图中所示的实施例详细地描述本发明。附 图表示: 图1至图5以五个不同的实施例分别概要地表示一个安装在排 气管中的废气探头的部分剖切的侧视图, 图6根据第五实施例的一个安装在排气管中的废气探头的纵截 面图。 实施例说明 在图1中以部分剖切的侧视图表示其安装在一个机动车的排气管 10中的安装位置中的废气探头——作为用于确定一种被测气体的物 理特性的通用的测量传感器的实施例——被用作所谓的λ探头 (Lambdasonde),用于确定内燃机的废气中的氧浓度。该废气探头具 有一个传感器部件14,该传感器部件被一个外壳包围,该外壳由一个 保护套管11、一个管状的壳体12及一个保护管13组成。在图1中仅 与一个被测气体侧的端部区段141通过开设在保护管13中的气体透 孔15可被看到的传感器部件14被完整地表示在图6中。如在那里可 看到的,该传感器部件14在其端子侧的另一个端部区段142上通过 一个端子插接件16与一些连接电缆17电连接。在图1~5的实施例 中,这些连接电缆17被一个套管18包围。保护套管11作为挤压件或 深拉伸件被制造并具有一个逐渐收缩的区段112,套管18被插入到该 区段112的孔中并例如通过焊接被固定。壳体12由一个管制作并在它 的插入到保护套管11中的上端部上向内卷入。卷边边缘121用于支撑 一个在图1中看不到的密封件,该密封件密封地包围传感器部件14 并压紧在壳体12的内壁上。保护管13作为深拉伸件被制造,该保护 管在其由壳体12的下端部套接的端部上带有一个与它一体的环形的 法兰131。该法兰131由在深拉伸后存在的所谓切边边缘构成,通常 在深拉伸的部件上该切边边缘被切去。但在保护管13的前述情况中, 该切边边缘被保留在保护管13上。用于制造保护管13的原材料例如 为由耐热不锈钢或镍合金制造的0.3~0.6mm厚的板材,其中在深拉 伸后,切边边缘的位于模子外部的向下压紧的区域被冲压或切割,其 中该切口例如延伸在离保护管13的外轮廓约1.5mm的距离上。保护 管13及保护套管11被套在壳体12的彼此背对的端部区域上并且例如 通过激光束焊接与这些端部区域固定地连接。 为了接收废气探头,排气管10在其管壁101中具有一个导入孔 19,该导入孔同心地被一个连接件20包围。该空心圆柱形的连接件 20被焊接在管壁101上并设置有一个用于靠置保护管13上的法兰131 的密封座21及设置有一个内螺纹22,用于拧入一个构造成空心螺钉 24的夹紧件23。空心螺钉24用于将废气探头固定在连接件20中。 为了将废气探头安装在排气管10中,废气探头用保护管13穿过 连接件20及导入孔19以这样的程度伸入到管壁101中,直至保护管 13上的法兰131靠置在密封座21上。被保护套管11及壳体12插入 的空心螺钉24从现在起用其外螺纹241拧入到内螺纹22中,其中它 的端侧的环形面支承在保护管13上的法兰131上及将该法兰夹紧在 密封座21上。为了拧入到连接件20中,该空心螺钉24具有一个扳 手六角面(Schluesselsechskant)242。 图2中所示的废气探头以与上述相同的方式构造,但区别在于: 现在不是保护管13而是也作为深拉伸件制作的保护套管11具有一个 与它一体的环形的法兰111。并且这里也如对于图1中保护管所述的, 法兰111由深拉伸后保留的切边边缘构成。相比之下,在深拉伸后如 通常那样将切边边缘从保护管13除去。保护套管11、壳体12及保护 管13也彼此固定地连接、优选焊接,并包围住传感器部件14。当将 废气探头安装在排气管10中时,废气探头用保护管13穿过导入孔19 而伸入,直至保护套管11上的法兰111靠置在构造在连接件20′上的 密封座21上。在此,连接件20′具有一个外螺纹25,且夹紧件23被 构造成具有内螺纹261的锁紧螺母26,该锁紧螺母26可通过该内螺 纹拧在连接件20′上。锁紧螺母26在它的一个端面附近具有一个径向 肩262,当将锁紧螺母26套在保护套管11上及将该锁紧螺母26拧在 连接件20′上后,该径向肩靠置在保护套管11的法兰111上。 为了将废气探头安装到排气管10中,废气探头也用保护管13穿 过导入孔19而伸入到管壁101中,直至保护套管11上的法兰111靠 置在密封座21上。然后,环绕保护套管11的锁紧螺母26被拧到连接 件20′上,直到该锁紧螺母的径向肩262使保护套管11的法兰111固 定在密封座21上。根据图2的废气探头的结构在其余方面与图1中 的废气探头的结构相一致,因此,相同的部件设置有相同的参考标号。 在图3中所示的废气探头的实施例中,与图2中的实施例相比, 在那里构造成锁紧螺母的夹紧件在这里构造成空心螺钉24,该空心螺 钉如图1中那样可拧入到连接件20中。该废气探头用保护套管11的 法兰111靠置在构造在连接件20上的密封环21上,并且当将空心螺 钉24拧入时通过空心螺钉24端面侧的环形面被夹紧在连接件20上。 将深拉伸后在保护套管11上得到的法兰111用来作为夹紧法兰——如 图2及图3中的情况那样——与根据图1使用保护管13上的法兰113 作为夹紧法兰相比带来了优点,因为通常保护套管11被构造得比保护 管13具有更大的壁厚。 图4及图5中所示的安装在排气管10上的废气探头的实施例与 结合图1所述的废气探头的实施例几乎完全地一致,而例外的是:深 拉伸后留有的切边边缘保留在作为深拉伸件制成的保护套管11上并 被冲压或切边到例如离套管外轮廓约1.5mm的距离上。该法兰111被 用作对空心螺钉24的止挡并构成用于空心螺钉24的防脱离装置。在 根据图4及图5的两个情况中,在保护套管11及壳体12接合前将空 心螺钉24套在与保护管13固定连接的壳体12上。然后将保护套管 11套在壳体12的端部上并与壳体12相焊接。保护套管11从现在起 带有轴向间隙地被夹持在保护套管11上的与保护管13上的法兰111 与131之间。在图4的实施例中,空心螺钉24的背对保护管13的自 由端部支撑在保护套管11的法兰111上;而在图5的实施例中,空心 螺钉24在其扳手六角面242的区域中具有一个加大的内直径,该内 直径稍大于保护套管11上的法兰111的外直径。在从扳手六角面242 到螺纹区域的过渡区域中构造有一个环绕的斜肩243,当空心螺钉24 在壳体12上轴向位移时,该斜肩止挡在保护套管11的法兰111上。 为了装配根据图4及图5的废气探头,废气探头也用保护管13 穿过导入孔19而伸入到排气管10的管壁101中,直至空心螺钉24 的外螺纹241配合到连接件20的内螺纹22中。然后通过转动空心螺 钉24而使废气探头轴向向下地移动,直至保护管13上的法兰131靠 置在连接件20的密封座21上。继续地转动空心螺钉24导致法兰131 构成传力链地夹紧在密封座21上。 在由图6的纵截面中可看到的在排气管10上其安装位置中的废 气探头上,在其中固定着传感器部件14的壳体12被构造成内保护管 27,它包围传感器部件14的被测气体侧的端部区段141且它本身被 保护管13包围。内保护管27在包围区域中设置有一些气体透孔32。 内保护管27也如保护管13及保护套管11那样作为深拉伸件被制成, 其中在所有三个深拉伸件中,深拉伸后留有的切边边缘均保留并被切 割到相对套管壁或保护管壁的确定的距离上。保护管13上的法兰131 的外部区域作为卷边边缘132使用。 传感器部件14用其中间的区段143被固定在承担壳体12的功能 的、内保护管27的上部区域中,该中间的区域比内保护管27的下部 区域具有稍大的内直径,由此在两个管区域的过渡处得到一个环形的 肩272。在该肩272上支撑着一个陶瓷盘28,该陶瓷盘具有一个用于 传感器部件14的中心的穿孔29。在陶瓷盘28上靠置有一个密封件 30,该密封件一方面密封地包围传感器部件14,另一方面压紧在内保 护管27的内壁上。该密封件30由易熔玻璃或耐温的密封剂或由发泡 的陶瓷料(Keramikmasse)构成。在制造密封件30时,陶瓷盘28— —例如由Fosterit作成——阻止熔化玻璃的流出或密封剂的漏出。如 果使用发泡的陶瓷料,则在密封件30的上面固定一个第二陶瓷盘, 后者防止在加热过程期间泡沫的排出。由内保护管27及固定在其中 的传感器部件14组成的结构单元被这样地安装到保护管13中,使得 内保护管27的法兰271靠置在保护管13的法兰131上。然后将保护 套管11罩在被接收在端子插接件16中的、传感器部件14的端子侧的 端部区段142上并以其法兰111靠置到内保护管27的法兰271上。然 后将保护管13的法兰131上存在的卷边边缘132卷到保护套管11的 法兰111上。保护套管11的逐渐收缩的端部侧的区段被压套在包围通 到端子插接件16的连接电缆17的、弹性的罐状的模制件31上。 这样组成的废气探头以结合图1所描述的方式被装配在排气管10 上,其方式是,保护管13也穿过固定在排气管10的管壁上的连接件 20中的导入孔19伸入到排气管10中,直至保护管13上的法兰131 靠置在构造在连接件20中的密封座21上。然后将空心螺钉24拧入 到连接件20中。空心螺钉24以其端面侧的环形面压紧在保护管13 的卷边边缘132上,使得废气探头被构成传力链地夹紧在连接件20 中。 构造在保护管13上的法兰131上的卷边边缘132允许废气探头 被预制成结构单元,然后该结构单元可在现场被安装在内燃机的排气 管10中。当然也可以是,放弃卷边边缘132并将包围传感器部件14 的三个深拉伸件以它们的法兰131、271及111彼此叠置且借助空心螺 钉24夹紧在一起。无论是在卷边还是在简单的夹持的情况下可省去 这些深拉伸件之间的焊接连接,由此使制造中的投资成本减小且实现 在制造时生产节拍时间的减小。由作为挤压件或深拉伸件制造的内保 护管来代替昂贵的、通常作为车削部件制造的壳体,尤其是在这样一 些废气探头上导致了部件的减小及制造成本的节省,在这些废气探头 上需要用于传感器部件24的被测气体侧的端部区段141的所谓双保 护管。 本发明并不限于所述的构造成废气探头的测量传感器。本发明可 用相同的方式、具有相同优点地用于制造温度传感器、压力传感器及 类似传感器中的传感器部件的安装壳。例如在DE 37 33 192 C1中描 述这样一种温度传感器。 此外也可使用其它构型的夹紧件23来取代空心螺钉24或锁紧螺 母26。在此情况下,保护管13或保护套管11上的法兰不必本身靠置 在连接件20的密封座21上。例如也可以使壳体12以一个斜肩靠置 在密封座21上并起到对气体密封的密封作用,其中夹紧件23仍然作 用在保护套管11或保护管13上的法兰上并产生相对连接件20的夹 紧。 现有技术