气体传感器制造技术

一种气体传感器，具备：具有由固体电解质体(300)、测定电极层(310)及基准电极层(320)构成的检测部(30)的气体传感器元件(3)；信号线(2)；端子配件(1)；外罩(7)；具备通气孔(52)的壳体(5)；第1筒状弹性部件(4)；以及防水过滤器(61)。该气体传感器检测被测定气体(91)中的特定成分，防水过滤器(61)的基端部(611)同第1筒状弹性部件(4)及信号线(2)一起通过将壳体(5)的基端侧压缩变形而成的基端侧敛缝部(54)来密封，防水过滤器(61)的前端部(612)和第2筒状弹性部件(60)一起，将气体传感器元件(3)的信号取出部(33)的外周面(331)作为背面，通过将壳体(5)的前端侧压缩变形而成的前端侧敛缝部(55)来密封。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对汽车发动机等的燃烧排气中的特定气体成分浓度进行检测的气体传感器的构造。
技术介绍
以往，在汽车发动机等内燃机的燃烧排气流路上，配设对燃烧排气中所含的氧等特定气体成分的浓度进行检测的气体传感器，根据所检测的特定气体成分的浓度来进行空燃比控制及排气处理催化剂的温度控制等。作为这样的气体传感器，具备在氧化锆等氧离子传导性固体电解质的基体表面上施加有与被测定气体接触的测定电极层及与作为基准气体而导入的大气接触的基准电极层的氧浓度检测元件的氧传感器等得到了广泛应用。这样的氧传感器检测通过被测定气体中的氧浓度与基准气体中的氧浓度之差而在两个电极之间产生的电位差来测定被测定气体中的氧浓度。进一步，这样的气体传感器通常在非常高温的环境下使用，此外，除了发动机室以外，还搭载在与车辆的底盘接近的排气管等处，被置于严酷的环境下。对于气体传感器而言，若水滴等从外部侵入则可能导致气体浓度检测元件的破损及误动作，为了防止这一点，需要高防水性。另一方面，气体传感器的基准电极层必须与作为基准气体的大气接触，必须确保与外部的良好通气性。因此，在气体传感器中需要同时解决防水性和通气性这一对立的课题。专利文献1中公开了一种气体传感器，其具备筒状的检测元件、保持检测元件的主体配件、与检测元件电连接的端子配件、从端子配件延伸而形成电流路径的引线和供引线插通的分离器、包围分离器的周围的内筒、配置在内筒的筒孔内供引线插通的索环(grommet)、配置在内径的径向外侧的过滤器、以及与内筒之间夹设有过滤器的外筒，分离器由检测元件和索环夹持而与内筒分开。为了将夹装在外筒与内筒之间的过滤器固定，需要对外筒施加超过屈服值的压力来使其塑性变形，且不让变形部分恢复成原来的形状。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-104832号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在专利文献1的现有的气体传感器中，由于内筒与分离器分离，因此在压缩外筒使其塑性变形来紧固固定过滤器时，过滤器和内筒也塑性变形，导致内筒的弹性力失去。若以这样的状态置于冷热环境中，则在内筒与外筒与过滤器之间产生间隙，允许水滴的侵入，检测元件有可能遇水破裂。此外，在以不失去内筒的弹性的程度的较弱的力对外筒进行了紧固的情况下，外筒的紧固不充分，还有可能在恢复力的作用下在外筒与过滤器之间形成间隙。此外，在专利文献1的现有的气体传感器中，由于是由检测元件和索环夹持对端子配件进行绝缘保持的分离器的构造，因此成为检测元件的基端侧开口部被分离器覆盖的状态。因此，还有作为基准气体而向检测元件内导入的大气的循环受阻、基准气体中的氧浓度变动而在输出中产生误差的可能性。进一步，还有来自高温的被测定气体的热量蓄积在分离器中、导致以大面积与分离器接触的索环的热劣化的可能性。本专利技术是鉴于以上情况而做出的，其目的在于提供一种气体传感器，其构造简单且容易导入作为基准气体的大气，并且难以发生水滴的侵入，耐久性优良。用于解决课题的方案本专利技术的气体传感器检测被测定气体中的特定成分，至少具备由固体电解质体、测定电极层及基准电极层构成的检测部，上述固体电解质体为有底筒状，对特定离子具有传导性，上述测定电极层形成在该固体电解质体的外周表面，与被测定气体接触，上述基准电极层形成在上述固体电解质体的内周表面，与作为基准气体而导入的大气接触。此外，具备：气体传感器元件，检测被测定气体中的特定成分；信号线，连接该气体传感器元件与外部；端子配件，连接上述气体传感器元件与上述信号线；外罩，收容上述气体传感器元件，将上述检测部配设并固定在被测定气体中；以及筒状的壳体，将上述气体传感器元件的基端侧和上述端子配件一起覆盖，具备向内侧导入大气的通气孔。还具备：第1筒状弹性部件，密封该壳体的基端侧，并且保持与上述端子配件连接的上述信号线；以及防水过滤器，与上述通气孔对置地设置，将允许气体透过而阻止液体透过的多孔质纤维构造体形成为筒状而成。上述防水过滤器的基端部，同上述第1筒状弹性部件及上述信号线一起，通过将上述壳体的基端侧压缩变形而成的基端侧敛缝部来密封，在上述壳体与上述气体传感器元件的信号取出部之间，设置有弹性按压上述壳体及上述防水过滤器的第2筒状弹性部件。此外，上述防水过滤器的前端部，同上述第2筒状弹性部件一起，将上述信号取出部的外周面作为背面，通过将上述壳体的前端侧压缩变形而成的前端侧敛缝部来密封。专利技术效果根据本专利技术，上述防水过滤器的基端部始终被埋设有上述信号线的状态的上述第1筒状弹性部件弹性按压，上述防水过滤器的前端部始终被由上述信号取出部的外周面支撑的状态的上述第2筒状弹性部件弹性按压。因此，即使上述防水过滤器的基端部及前端部因紧固而蠕变变形，也通过上述第1筒状弹性部件及上述第2筒状弹性部件始终维持紧贴状态，因此从上述基端侧敛缝部及上述前端侧敛缝部中的哪一侧都不会侵入水滴，穿过上述通气路径而向上述气体传感器内导入的大气可靠地透过上述防水过滤器，水滴向气体传感器内的侵入被阻止。因此，能够通过非常简易的结构实现可靠性高的气体传感器。附图说明图1是表示本专利技术的第1实施方式的气体传感器8的整体结构的截面图。图2A是表示图1的气体传感器中使用的端子配件1的概要的立体图。图2B是图2A的端子配件的半截面图。图2C是将图2B中的沿着C-C、D-D、E-E的截面重合而表示筒状部、导通部和敛缝部的位置关系的截面图。图2D是表示图2A的端子配件的变形例的截面图。图3是用于说明本专利技术的第1实施方式的气体传感器的效果的主要部分截面图。图4A是表示本专利技术的第1实施方式的气体传感器的制造方法的概要的展开截面图。图4B是表示图4A之后的工序的主要部分截面图。图4C是表示图4B之后的工序的主要部分截面图。图5A是表示本专利技术的第1实施方式的气体传感器的变形例的主要部分截面图。图5B是表示本专利技术的第1实施方式的气体传感器的其他变形例的主要部分截面图。图5C是表示本专利技术的第1实施方式的气体传感器的其他变形例的主要部分截面图。图5D是表示本专利技术的第1实施方式的气体传感器的其他变形例的主要部分截面图。图5E是表示本专利技术的第2实施方式的气体传感器的主要部分截面图。图5F是表示本专利技术的第2实施方式的气体传感器的变形例的主要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体传感器(8、8a～8k)，检测被测定气体中的特定成分，至少具备：气体传感器元件(3、3a、3c、3d、3e、3h)，具备由固体电解质体(300)、测定电极层(310)及基准电极层(320)构成的检测部(30)，检测被测定气体中的特定成分，上述固体电解质体(300)为有底筒状，对特定离子具有传导性，上述测定电极层(310)形成在该固体电解质体的外周表面(301)，与被测定气体(91)接触，上述基准电极层(320)形成在上述固体电解质体的内周表面(321)，与作为基准气体而导入的大气接触；信号线(2、2P、2H、2N)，连接该气体传感器元件与外部；端子配件(1、1a～1i、1P、1N)，连接上述气体传感器元件与上述信号线；外罩(7、7j、7k)，收容上述气体传感器元件，将上述检测部配设并固定在被测定气体(91)中；筒状的壳体(5、5k)，将上述气体传感器元件的基端侧和上述端子配件一起覆盖，并且具备向内侧导入大气的通气孔(52)；第1筒状弹性部件(4、4j、4k)，密封该壳体的基端侧，并且保持与上述端子配件连接的上述信号线；以及防水过滤器(61、61e)，与上述通气孔对置地设置，将允许气体透过而阻止液体透过的多孔质纤维构造体形成为筒状而成，上述气体传感器的特征在于，上述防水过滤器的基端部(611、611e)，同上述第1筒状弹性部件及上述信号线一起，通过将上述壳体的基端侧压缩变形而成的基端侧敛缝部(54)来密封，在上述壳体(5、5k)与上述气体传感器元件的信号取出部(33、33h、33k)之间，设置有弹性按压上述壳体及上述防水过滤器的第2筒状弹性部件(60、60e)，上述防水过滤器的前端部(612、612e)，同上述第2筒状弹性部件一起，以上述信号取出部的外周面(331、331h、331k)为背面，通过将上述壳体的前端侧压缩变形而成的前端侧敛缝部(55、55e)来密封。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.20 JP 2013-2394771.一种气体传感器(8、8a～8k)，检测被测定气体中的特定成分，至少
具备：
气体传感器元件(3、3a、3c、3d、3e、3h)，具备由固体电解质体(300)、
测定电极层(310)及基准电极层(320)构成的检测部(30)，检测被测定
气体中的特定成分，上述固体电解质体(300)为有底筒状，对特定离子具
有传导性，上述测定电极层(310)形成在该固体电解质体的外周表面(301)，
与被测定气体(91)接触，上述基准电极层(320)形成在上述固体电解质
体的内周表面(321)，与作为基准气体而导入的大气接触；
信号线(2、2P、2H、2N)，连接该气体传感器元件与外部；
端子配件(1、1a～1i、1P、1N)，连接上述气体传感器元件与上述信号
线；
外罩(7、7j、7k)，收容上述气体传感器元件，将上述检测部配设并固
定在被测定气体(91)中；
筒状的壳体(5、5k)，将上述气体传感器元件的基端侧和上述端子配
件一起覆盖，并且具备向内侧导入大气的通气孔(52)；
第1筒状弹性部件(4、4j、4k)，密封该壳体的基端侧，并且保持与上
述端子配件连接的上述信号线；以及
防水过滤器(61、61e)，与上述通气孔对置地设置，将允许气体透过
而阻止液体透过的多孔质纤维构造体形成为筒状而成，
上述气体传感器的特...

【专利技术属性】
技术研发人员：小泽直人，宝平欣二，森翔太郎，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP