气体传感器以及气体传感器的制造方法技术

本发明专利技术提供能抑制由来自分隔件的传热导致的端子金属件的弹性的降低，并且将传感器元件的电极极板和端子金属件可靠地电连接的气体传感器及其制造方法。该气体传感器包括端子金属件、分隔件以及具有电极极板的传感器元件，其中，端子金属件包括引线连接部、主体部、自主体部的顶端侧突出的突出片部以及与突出片部的顶端相连结并与电极极板相连接的弹性部，将主体部以及突出片部中的、位于与弹性部相反的这一侧的位置的面分别作为主面及副面，并且主面中的与分隔件的贯穿孔相对的第1相对面的面积大于副面中的与贯穿孔相对的第2相对面的面积，且第2相对面的至少一部分与分隔件的形成贯穿孔的内周面相接触，并且第1相对面与内周面隔开间隔。

Gas Sensor and Manufacturing Method of Gas Sensor

The invention provides a gas sensor capable of suppressing the elasticity reduction of terminal metal parts caused by heat transfer from the separator, and reliably electrically connecting the electrode plate of the sensor element with the terminal metal parts, and a manufacturing method thereof. The gas sensor includes a terminal metal part, a separator and a sensor element with an electrode plate. The terminal metal part includes a leading connection part, a main body part, a protruding part at the top side of the autonomous body part and an elastic part connected with the top end of the protruding part and with the electrode plate. The main body part and the protruding part are located opposite to the elastic part. The surface of the position on this side is the main face and the secondary face respectively, and the area of the first relative plane relative to the perforation of the separator in the main face is larger than that of the second relative plane relative to the perforation in the secondary face, and at least part of the second relative plane is in contact with the inner circumference of the perforation formed by the separator, and the first relative plane is separated from the inner circumference.

【技术实现步骤摘要】
气体传感器以及气体传感器的制造方法
本专利技术涉及一种具有用于检测被检测气体的浓度的传感器元件的气体传感器以及气体传感器的制造方法。
技术介绍
作为用于检测汽车等的废气中的氧、NOX的浓度的气体传感器，公知有一种具有使用固体电解质的板状的传感器元件的气体传感器。作为这种气体传感器，广泛使用如下结构的气体传感器：在板状的传感器元件的后端侧外表面设置多个电极极板(electrodepad)，使端子金属件与各个上述电极极板电接触而将来自传感器元件的传感器输出信号向外部取出，或者向层叠在传感器元件上的加热器供电(专利文献1)。在此，如图19所示，端子金属件200形成为例如将金属板切割并使其立起而成的剖面呈日文假名“コ”字形的条状，其主面200a的顶端侧部分朝向传感器元件(未图示)折回而形成与传感器元件的电极极板弹性地相连接的折回部202。另一方面，在端子金属件200的后端侧形成有用于将引线的顶端弯边(日文：加締める)的弯边部204。并且，端子金属件200自身贯穿陶瓷制的分隔件1300的贯穿孔1300h并被保持。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-129727号公报(图5)
技术实现思路
专利技术要解决的问题另外，在折回部202与传感器元件的电极极板相接触时，折回部202自电极极板受到向径向外侧的反作用力F。因此，为了克服该反作用力F，需要使端子金属件200的主面200a与分隔件1300的贯穿孔1300h的壁面牢固地面接触。然而，若分隔件1300自废气等接收热量并成为高温，则热量自分隔件1300经由主面200a向端子金属件200传递，有时端子金属件200也成为高温。这样的话存在如下风险：端子金属件200的折回部202软化或者发生蠕变变形导致弹性降低，从而端子金属件200与传感器元件之间的电连接的可靠性降低。于是，本专利技术的目的在于提供一种气体传感器以及气体传感器的制造方法，该气体传感器能够抑制由自分隔件的传热导致的端子金属件的弹性的降低，并且将传感器元件的电极极板和端子金属件可靠地电连接。用于解决问题的方案为了解决上述课题，本专利技术的气体传感器包括：传感器元件，其形成为沿着轴线方向延伸的板状，该传感器元件在后端侧的外表面具有电极极板；端子金属件，其沿着所述轴线方向延伸并与所述电极极板电连接；分隔件，其为筒状，该分隔件具有用于保持所述端子金属件的贯穿孔，并且包围所述传感器元件的后端侧部分；以及引线，其与所述端子金属件的后端侧部分相连接并向所述分隔件的后端侧引出，其中，所述端子金属件包括：引线连接部，其与所述引线相连接；主体部，其与该引线连接部的顶端侧相连且沿着所述轴线方向延伸；突出片部，其自所述主体部的顶端侧向与所述轴线方向交叉的方向突出；以及弹性部，其与所述突出片部的顶端相连结，该弹性部朝向所述传感器元件折回，并与所述电极极板弹性地相连接，将所述主体部中的、位于与所述弹性部所在侧相反的那一侧的面作为主面，将所述突出片部中的、位于与所述弹性部所在侧相反的那一侧的面作为副面，而且，将所述主面中的与所述分隔件的所述贯穿孔相对的部位作为第1相对面，将所述副面中的与所述贯穿孔相对的部位作为第2相对面，此时，所述第1相对面的面积S1大于所述第2相对面的面积S2，并且，所述第2相对面的至少一部分与所述分隔件的形成所述贯穿孔的内周面相接触，且所述第1相对面与所述贯穿孔的所述内周面隔开间隔。采用该气体传感器，由于第2相对面的至少一部分与贯穿孔(的壁面)相接触，从而在与第2相对面相对的折回部受到来自传感器元件的电极极板的向径向外侧的反作用力F时，能够牢固地支承该反力。其结果，能够维持折回部的弹性力从而使电极极板和端子金属件稳定地电连接。另外，由于面积S2小于面积S1，因此，在面积S2的一部分或者整个面与贯穿孔(的壁面)相接触，或者比第1相对面靠近贯穿孔(的壁面)的情况下，易于自分隔件接收热量的第2相对面的面积相对较小，能够降低自分隔件向端子金属件整体的传热。另外，也可以是，第2相对面的整个面与贯穿孔的内周面(分隔件的内周面)相接触。另一方面，由于大面积的第1相对面与贯穿孔(分隔件的内周面)隔开间隔，因此，使与第2相对面相比面积相对较大的第1相对面比第2相对面远离贯穿孔(的壁面)，能够利用空气将第1相对面与分隔件之间隔热。其结果，能够降低自分隔件向端子金属件整体的传热。通过以上方式，能够抑制由于来自分隔件的传热导致端子金属件的折回部因发生软化或者发生蠕变变形而弹性降低，并且能够将传感器元件的电极极板和端子金属件可靠地电连接。在本专利技术的气体传感器中，也可以是，所述第1相对面和所述贯穿孔之间的最小间隔d1大于所述第2相对面和所述贯穿孔之间的最大间隔d2。采用该气体传感器，能够可靠地使与第2相对面相比面积相对较大的第1相对面比第2相对面远离贯穿孔(的壁面)，从而利用空气将第1相对面和分隔件之间隔热。其结果，能够进一步降低自分隔件向端子金属件整体的传热。另外，该气体传感器示出如下方式：第2相对面具有最大间隔d2，即，并不是第2相对面的整个面与贯穿孔(的壁面)相接触，而是第2相对面的一部分与贯穿孔(的壁面)相接触。在本专利技术的气体传感器中，也可以是，所述贯穿孔中的、与所述主面相对的部位位于比与所述副面相对的部位靠径向外侧的位置。采用该气体传感器，能够进一步扩大贯穿孔和主面之间的间隔，并且能够进一步降低自分隔件向端子金属件整体的传热。在本专利技术的气体传感器中，也可以是，所述端子金属件的所述主面位于比所述副面靠径向内侧的位置。采用该气体传感器，能够进一步扩大贯穿孔和主面之间的间隔，并且能够进一步降低自分隔件向端子金属件整体的传热。在本专利技术的气体传感器中，也可以是，在所述贯穿孔中的、与所述主面相对的部位和与所述副面相对的部位之间形成有第1台阶部，所述端子金属件的所述副面经由第2台阶部与所述主面相连，并且所述主面位于比所述副面靠径向外侧的位置，所述主面或者所述第2台阶部卡定于所述第1台阶部从而将所述端子金属件定位。采用该气体传感器，由于贯穿孔中的、与主面相对的部位位于比与副面相对的部位靠径向外侧的位置，因此能够进一步扩大贯穿孔和主面之间的间隔。另外，通过将第1台阶部兼用于端子金属件的定位，从而不需要向分隔件额外设置端子金属件的定位部，能够在不使分隔件的形状复杂化的情况下提高生产率。本专利技术的第1方面的气体传感器的制造方法是所述气体传感器的制造方法，所述传感器元件在表面和背面具有1对所述电极极板或者两对以上的所述电极极板，将在各个所述弹性部上具有接点部的1对所述端子金属件或者两对以上的所述端子金属件以所述接点部彼此相对的方式保持于所述分隔件的贯穿孔内，所述接点部隔着所述传感器元件分别与所述电极极板电连接，其中，该气体传感器的制造方法包括：分隔件收容工序，在该分隔件收容工序中，使用第1治具，所述第1治具具有用于沿着所述轴线方向收容所述分隔件的收容空间，在将所述分隔件以及所述端子金属件收容在所述收容空间内时，自所述收容空间的底面沿着所述分隔件的后端侧部分立起设置的规定厚度的平面部配置在与所述接点部彼此的相对面相对应的位置，自所述第1治具的后端侧收容所述分隔件，并且将所述平面部贯穿于所述分隔件的所述贯穿孔中的与所述相对面相对应的位置；端子金属件保持工序本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体传感器，该气体传感器包括：传感器元件，其形成为沿着轴线方向延伸的板状，该传感器元件在后端侧的外表面具有电极极板；端子金属件，其沿着所述轴线方向延伸并与所述电极极板电连接；分隔件，其为筒状，该分隔件具有用于保持所述端子金属件的贯穿孔，并且包围所述传感器元件的后端侧部分；以及引线，其与所述端子金属件的后端侧部分相连接并向所述分隔件的后端侧引出，其中，所述端子金属件包括：引线连接部，其与所述引线相连接；主体部，其与该引线连接部的顶端侧相连且沿着所述轴线方向延伸；突出片部，其自所述主体部的顶端侧向与所述轴线方向交叉的方向突出；以及弹性部，其与所述突出片部的顶端相连结，该弹性部朝向所述传感器元件折回，并与所述电极极板弹性地相连接，将所述主体部中的、位于与所述弹性部所在侧相反的那一侧的面作为主面，将所述突出片部中的、位于与所述弹性部所在侧相反的那一侧的面作为副面，而且，将所述主面中的与所述分隔件的所述贯穿孔相对的部位作为第1相对面，将所述副面中的与所述贯穿孔相对的部位作为第2相对面，此时，所述第1相对面的面积S1大于所述第2相对面的面积S2，并且，所述第2相对面的至少一部分与所述分隔件的形成所述贯穿孔的内周面相接触，且所述第1相对面与所述贯穿孔的所述内周面隔开间隔。...

【技术特征摘要】
2017.06.30 JP 2017-1283701.一种气体传感器，该气体传感器包括：传感器元件，其形成为沿着轴线方向延伸的板状，该传感器元件在后端侧的外表面具有电极极板；端子金属件，其沿着所述轴线方向延伸并与所述电极极板电连接；分隔件，其为筒状，该分隔件具有用于保持所述端子金属件的贯穿孔，并且包围所述传感器元件的后端侧部分；以及引线，其与所述端子金属件的后端侧部分相连接并向所述分隔件的后端侧引出，其中，所述端子金属件包括：引线连接部，其与所述引线相连接；主体部，其与该引线连接部的顶端侧相连且沿着所述轴线方向延伸；突出片部，其自所述主体部的顶端侧向与所述轴线方向交叉的方向突出；以及弹性部，其与所述突出片部的顶端相连结，该弹性部朝向所述传感器元件折回，并与所述电极极板弹性地相连接，将所述主体部中的、位于与所述弹性部所在侧相反的那一侧的面作为主面，将所述突出片部中的、位于与所述弹性部所在侧相反的那一侧的面作为副面，而且，将所述主面中的与所述分隔件的所述贯穿孔相对的部位作为第1相对面，将所述副面中的与所述贯穿孔相对的部位作为第2相对面，此时，所述第1相对面的面积S1大于所述第2相对面的面积S2，并且，所述第2相对面的至少一部分与所述分隔件的形成所述贯穿孔的内周面相接触，且所述第1相对面与所述贯穿孔的所述内周面隔开间隔。2.根据权利要求1所述的气体传感器，其中，所述第1相对面和所述贯穿孔之间的最小间隔d1大于所述第2相对面和所述贯穿孔之间的最大间隔d2。3.根据权利要求1或2所述的气体传感器，其中，所述贯穿孔中的、与所述主面相对的部位位于比与所述副面相对的部位靠径向外侧的位置。4.根据权利要求1或2所述的气体传感器，其中，所述端子金属件的所述主面位于比所述副面靠径向内侧的位置。5.根据权利要求3所述的气体传感器，其中，所述端子金属件的所述主面位于比所述副面靠径向内侧的位置。6.根据权利要求3所述的气体传感器，其中，在所述贯穿孔中的、与所述主面相对的部位和与所述副面相对的部位之间形成第1台阶部，所述端子金属件的所述副面经由第2台阶部与所述主面相连，并且所述主面位于比所述副面靠径向外侧的位置，所述主面或者所述第2台阶部卡定于所述第1台阶部从而将所述端子金属件定位。7.一种气体传感器的制造方法，其是权利要求1～6中任一项所述的气体传感器的制造方法，所述传感器元件在表面和背面具有1对所述电极极板或者两对以上的所述电极极板，将在各个所述弹性部上具有接点部的1对所述端子金属件或者两对以上的所述端子金属件以所述接点部彼此...

【专利技术属性】
技术研发人员：大场健弘，永田省吾，三原俊哉，
申请(专利权)人：日本特殊陶业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP