气体传感器元件和气体传感器制造技术

气体传感器元件具有元件主体、外部电极和凸缘导引部。元件主体形成为：以固体电解质体主体，形成为沿轴线方向延伸且前端封闭的有底筒状，并且具有向径向外侧突出的凸缘部。外部电极含有贵金属，以从比凸缘部靠前端侧的位置朝向凸缘部延伸的方式形成在元件主体的外表面。凸缘导引部与外部电极重叠，该凸缘导引部至少在凸缘部中的面朝前端侧的前端朝向面上沿着元件主体的周向形成，该凸缘导引部形成为：该凸缘导引部在前端朝向面上的沿着元件主体的周向的长度大于外部电极和凸缘导引部相重叠的重叠部处的外部电极的沿着周向的长度。凸缘导引部以导电性氧化物为主要成分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气体传感器元件和气体传感器本国际申请主张基于2018年1月31日向日本专利局申请的日本特许出愿第2018－15573号的优先权，并通过参照的方式将日本特许出愿第2018－15573号的全部内容引用到本国际申请中。
本专利技术涉及具有形成为有底筒状的元件主体的气体传感器元件和气体传感器。
技术介绍
公知有一种像专利文献1所述这样的气体传感器元件，该气体传感器元件具有元件主体，该元件主体以固体电解质体为主体，形成为沿轴线方向延伸且前端封闭的有底筒状，并且具有向径向外侧突出的凸缘部。上述这样的气体传感器元件中，在凸缘部形成有凸缘导引部，以与保持气体传感器元件的主体金属壳体电连接。该凸缘导引部由铂等贵金属形成。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2017－20928号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题为了确保与主体金属壳体的电连接，凸缘导引部需要大范围地形成。因此存在这样的问题：当将较昂贵的贵金属用于凸缘导引部时，会导致气体传感器元件的制造成本大幅上升。本专利技术能够降低气体传感器元件的制造成本。用于解决问题的方案本专利技术的一技术方案是一种气体传感器元件，其具有元件主体、外部电极和凸缘导引部。元件主体形成为：以固体电解质体主体，形成为沿轴线方向延伸且前端封闭的有底筒状，并且具有向径向外侧突出的凸缘部。外部电极含有贵金属，以从比凸缘部靠前端侧的位置朝向凸缘部延伸的方式形成在元件主体的外表面。凸缘导引部与外部电极重叠，该凸缘导引部至少在凸缘部中的面朝前端侧的前端朝向面上沿着元件主体的周向形成，该凸缘导引部形成为：该凸缘导引部在前端朝向面上的沿着元件主体的周向的长度大于外部电极和凸缘导引部相重叠的重叠部处的外部电极的沿着周向的长度。而且，本专利技术的气体传感器元件中，凸缘导引部以导电性氧化物为主要成分。另外，“主要成分”是指在构成作为对象的部位的所有成分中占大于50质量％的成分。以上述方式构成的本专利技术的气体传感器元件通过将比贵金属便宜的导电性氧化物作为凸缘导引部的主要成分，能够减少凸缘导引部中的贵金属的用量，从而能够减少气体传感器元件的制造成本。而且，本专利技术的一技术方案中，也可以是，凸缘导引部和外部电极以延伸至凸缘部中的、比前端朝向面靠后端侧的外周面即后端侧外周面的方式形成，凸缘导引部和外部电极在后端侧外周面处相互接触。以上述方式构成的本专利技术的气体传感器元件中，在对气体传感器元件和用于保持气体传感器元件的保持构件进行组装的制造工序时，会对前端朝向面施加负荷，因此存在导致在前端朝向面形成的凸缘导引部从凸缘部脱落的情况，即使在该情况下，在后端侧外周面，凸缘导引部和外部电极仍然相互接触。由此，本专利技术的气体传感器元件能够提高在上述制造工序时的凸缘导引部和外部电极相导通的可靠性。本专利技术的另一技术方案是一种气体传感器，其具有本专利技术的一技术方案的气体传感器元件和用于保持该气体传感器元件的保持构件。以上述方式构成的本专利技术的气体传感器是具有本专利技术的一技术方案的气体传感器元件的气体传感器，能够获得与本专利技术的气体传感器元件同样的效果。即，本专利技术的气体传感器能够通过气体传感器元件的制造成本的降低来降低气体传感器的制造成本。而且，本专利技术的另一技术方案中，也可以是，凸缘导引部和保持构件直接相接触，或使导电构件介于凸缘导引部和保持构件之间来将凸缘导引部和保持构件相互电连接。而且，本专利技术的气体传感器中，也可以是，在凸缘导引部和保持构件直接相接触的情况下，在凸缘导引部或外部电极与保持构件相接触的第1接触面同前端朝向面之间配置有凸缘导引部的一部分和外部电极的一部分。而且，本专利技术的气体传感器中，也可以是，在使导电构件介于凸缘导引部和保持构件之间的情况下，在凸缘导引部或外部电极与导电构件相接触的第2接触面同前端朝向面之间配置有凸缘导引部的一部分和外部电极的一部分。以上述方式构成的本专利技术的气体传感器中，在上述制造工序时，即使在比第1接触面、第2接触面的前端侧端部靠前端侧处发生凸缘导引部脱落的情况下，也能够在比第1接触面、第2接触面的前端侧端部靠后端侧处维持凸缘导引部的一部分和外部电极的一部分相接触的状态。另外，在上述制造工序时，与比第1接触面、第2接触面的前端侧端部靠后端侧处相比较，比第1接触面、第2接触面的前端侧端部靠前端侧处较容易发生凸缘导引部的脱落。由此，本专利技术的气体传感器能够提高在上述制造工序时的凸缘导引部和外部电极相导通的可靠性。附图说明图1是表示将气体传感器沿轴线方向剖切后的状态的图。图2是气体传感器元件的主视图。图3是气体传感器元件的剖视图。图4是元件凸缘部周围的环状导引部、纵导引部和垫的剖视图。图5是表示环状导引部中的裂纹产生位置的图。图6是元件凸缘部周围的环状导引部、纵导引部和防护件的剖视图。图7是另一实施方式的元件凸缘部的剖视图。附图标记说明3、气体传感器元件；21、元件主体；23、元件凸缘部；23b、前端朝向面；27、外侧电极；28、环状导引部；29、纵导引部。具体实施方式下面，对本专利技术的实施方式连同附图一起进行说明。本实施方式的气体传感器1例如能够安装于汽车和摩托车等车辆的排气管，用于检测排气管内的废气中包含的氧浓度。如图1所示，气体传感器1具有气体传感器元件3、分隔件5、封堵构件7、端子金属件9和引线11。而且，气体传感器1具有主体金属壳体13、防护件15和外筒16。主体金属壳体13、防护件15和外筒16以包覆在气体传感器元件3、分隔件5和封堵构件7周围的方式配置。另外，外筒16具有内侧外筒17和外侧外筒19。气体传感器1不具有用于对气体传感器元件3进行加热的加热器。即，气体传感器1利用废气的热量激活气体传感器元件3来检测氧浓度。气体传感器元件3使用具有氧离子传导性的固体电解质体来形成。如图2所示，气体传感器元件3为前端部25被封堵的有底筒形形状，具有沿轴线O的方向(下面称为轴线方向)延伸的呈圆筒状的元件主体21。在该元件主体21的外周沿着周向形成有向径向外侧突出的元件凸缘部23。另外，构成元件主体21的固体电解质体使用通过在氧化锆(ZrO2)中添加作为稳定剂的氧化钇(Y2O3)或氧化钙(CaO)所做成的部分稳定氧化锆烧结体来构成。构成元件主体21的固体电解质体不限于这些，也可以使用“碱土金属氧化物和ZrO2的固溶体”、“稀土金属氧化物和ZrO2的固溶体”等。而且，也可以将在上述物质中含有HfO2的固体电解质体用作构成元件主体21的固体电解质体。在气体传感器元件3的前端部25且是在元件主体21的外周面形成有外侧电极27。外侧电极27为通过将Pt或者Pt合金以多孔质的方式形成所做成的电极。元件凸缘部23的表面由峰面23a、前端朝向面23b和后端朝向面23c形成。峰面23a位于元件凸缘部23中的径向最外侧，其是与轴线方向平行的面。前端朝向面23b是以峰面2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体传感器元件，该气体传感器元件具有：/n元件主体，其形成为：以固体电解质体为主体，形成为沿轴线方向延伸且前端封闭的有底筒状，并且具有向径向外侧突出的凸缘部；/n外部电极，其含有贵金属，以从比所述凸缘部靠前端侧的位置朝向所述凸缘部延伸的方式形成在所述元件主体的外表面；及/n凸缘导引部，其与所述外部电极重叠，该凸缘导引部至少在所述凸缘部中的面朝前端侧的前端朝向面上沿着所述元件主体的周向形成，该凸缘导引部形成为：该凸缘导引部在所述前端朝向面上的沿着所述元件主体的所述周向的长度大于所述外部电极和所述凸缘导引部相重叠的重叠部处的、所述外部电极的沿着所述周向的长度，其中，/n所述凸缘导引部以导电性氧化物为主要成分。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180131 JP 2018-0155731.一种气体传感器元件，该气体传感器元件具有：
元件主体，其形成为：以固体电解质体为主体，形成为沿轴线方向延伸且前端封闭的有底筒状，并且具有向径向外侧突出的凸缘部；
外部电极，其含有贵金属，以从比所述凸缘部靠前端侧的位置朝向所述凸缘部延伸的方式形成在所述元件主体的外表面；及
凸缘导引部，其与所述外部电极重叠，该凸缘导引部至少在所述凸缘部中的面朝前端侧的前端朝向面上沿着所述元件主体的周向形成，该凸缘导引部形成为：该凸缘导引部在所述前端朝向面上的沿着所述元件主体的所述周向的长度大于所述外部电极和所述凸缘导引部相重叠的重叠部处的、所述外部电极的沿着所述周向的长度，其中，
所述凸缘导引部以导电性氧化物为主要成分。


2.根据权利要求1所述的气体传感器元件，其中，
所述凸缘导引部和所述外部电极以延伸至所述凸缘部中的、比所述前端朝向面靠后端侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：中川惠介，上野正刚，清家晃，山川游，大塚茂弘，
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