【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气体传感器。
技术介绍
1、以往，关于对汽车的尾气等被测定气体中的氧、nox等特定气体的浓度进行检测的气体传感器，例如已知有具备以下构成的气体传感器。即，已知如下气体传感器，其具备：长条状的传感器元件在内部沿轴向贯穿的圆筒状且金属制的壳体、以及焊接于该壳体的外周的金属制的外筒。例如，下述的专利文献1中公开了如下气体传感器，其是将所述壳体的一部分压入于所述外筒后，针对所述壳体与所述外筒的重叠部分沿周向实施焊接，将两者接合而制造的。
2、现有技术文献
3、专利文献
4、专利文献1：日本特开2002-174622号公报
技术实现思路
1、本专利技术的专利技术人发现：对具备上述构成的气体传感器实施所述焊接时，在所述壳体与所述外筒的接触面附着有残留油分等的情况下，产生以下问题。即，该残留油分等因焊接时的热而成为挥发气体，有时因混入于熔敷金属中而在焊接部分的表面(焊接部表面)表现为气泡(针孔)。
2、并且，产生了该针孔的情况下，有可能产生以针孔为起点发生腐蚀、或者针孔贯穿部件(例如所述外筒)而使密封性降低等不良。特别是将气体传感器在严酷的环境下使用或长期间使用的情况下，产生该不良的可能性变大。为了防止该不良，也考虑将所述壳体和所述外筒分别充分清洗而使得两者的接触面不残留油分等，但是，很难使残留油分等完全消失。
3、本专利技术的一方面鉴于上述情况而完成，其目的在于，提供具备供传感器元件穿插的金属制壳体、以及焊接于该壳体的外
4、本专利技术为了解决上述课题而采用以下构成。
5、第一观点所涉及的气体传感器具备：圆筒状且金属制的壳体，长条状的传感器元件在该壳体的内部沿轴向贯穿；以及金属制的外筒，所述轴向上的所述壳体的后端侧的一部分被压入于该外筒，通过在该外筒与被压入的所述壳体的重叠部分沿周向进行焊接，该外筒被装配于所述壳体的外周面，在比利用所述焊接形成的所述外筒的熔融部分靠所述后端侧的位置，与所述外筒的内周面接触的所述壳体的外周面的所述轴向上的长度、即接触距离lg为基准距离lr以下，通过以下的数学式(1)来计算出所述基准距离lr。
6、lr＝k×da/(tb×tc)···数学式(1)
7、此处，所述数学式(1)中，“k”表示比例常数，“da”表示从所述壳体的外周面至熔入于所述壳体内的所述熔融部分的最深部为止的所述壳体的径向上的深度，“tb”表示所述壳体的外径与所述外筒的内径之差、即缩减量，“tc”表示所述外筒的厚度。所述熔融部分也可以称为所述外筒的因熔融而发生组织变更的部分。
8、该构成中，所述气体传感器具备：金属制的所述壳体，其供所述传感器元件穿插；以及金属制的所述外筒，所述壳体被压入于所述外筒，在所述外筒与所述壳体的重叠部分，沿周向进行焊接，从而所述外筒装配于所述壳体的外周面。例如，在所述壳体与所述外筒的重叠部分，沿周向进行激光焊接，从而所述外筒装配于所述壳体的外周面。并且，所述气体传感器中，所述接触距离lg为所述基准距离lr以下，通过所述数学式(1)而计算出所述基准距离lr。
9、此处，所述基准距离lr表示例如附着于所述壳体与所述外筒的接触面的残留油分等因所述焊接时的热而挥发得到的挥发气体能够凭借自身的压力而到达的距离(可到达距离)中的最大距离。即，在彼此接触的所述壳体的外周面与所述外筒的内周面中的至少一者附着有残留油分等的情况下，该残留油分等因所述焊接时的热而挥发，从而产生挥发气体。将这样的挥发气体能够凭借自身的压力而在彼此接触的所述壳体的外周面与所述外筒的内周面之间移动的距离称为“挥发气体的可到达距离”的情况下，所述基准距离lr为该可到达距离的最大值。
10、另外，所述挥发气体的可到达距离与所述da、所述tb及所述tc具有以下关系。即，表示从所述壳体的外周面至熔入于所述壳体内的所述熔融部分的最深部为止的所述壳体的径向上的深度的所述da越大，所述壳体及所述外筒的热变形越大。亦即，所述da越大，所述壳体的外周面与所述外筒的内周面的间隙越大。因此，所述da越大，针对所述挥发气体的扩散阻力的值越小，在所述壳体的外周面与所述外筒的内周面之间移动的所述挥发气体的所述可到达距离越大。另外，表示所述壳体的外径与所述外筒的内径之差、即缩减量的所述tb越大，针对所述挥发气体的扩散阻力的值越大，在所述壳体的外周面与所述外筒的内周面之间移动的所述挥发气体的所述可到达距离越小。此外，表示所述外筒的厚度的所述tc越大，所述焊接时的热越容易扩散，因此，所述挥发气体的产生量减少，另外，所述壳体及所述外筒的热变形变小。因此，所述tc越大，在所述壳体的外周面与所述外筒的内周面之间移动的所述挥发气体的所述可到达距离越小。所述da、所述tb及所述tc分别相对于所述可到达距离而具有上述关系，因此，所述可到达距离的最大值、即所述基准距离lr可以表示为所述da、所述tb及所述tc的函数。另外，通过试验等，能够求出作为比例常数的所述k。因此，通过作为比例常数的所述k、所述da、所述tb及所述tc的函数、即所述数学式(1)而计算出所述基准距离lr。
11、并且，所述气体传感器中，所述接触距离lg为所述基准距离lr以下，亦即，“在比所述熔融部分靠所述后端侧的位置与所述外筒的内周面接触的所述壳体的外周面的所述轴向上的长度”为所述基准距离lr以下。换言之，从“所述熔融部分与所述壳体的外周面接触的端点”(熔融部端)的位置至“所述壳体的外周面和所述外筒的内周面变成在整个周向上非接触的位置”(释放位置)为止的长度为所述基准距离lr以下。
12、因此，进行所述焊接时，在彼此接触的所述壳体的外周面与所述外筒的内周面之间产生的所述挥发气体能够凭借自身的压力而移动至所述壳体的外周面和所述外筒的内周面变成在整个周向上非接触的位置(释放位置)。进行所述焊接时，例如所述熔融部分处的所述挥发气体能够凭借自身的压力而移动至“所述壳体的外周面和所述外筒的内周面变成在整个周向上非接触的位置”。亦即，进行所述焊接时产生的所述挥发气体能够凭借自身的压力朝向所述释放位置移动，在所述释放位置释放(release)。因此，所述气体传感器能够降低所述挥发气体留在所述熔融部分而使所述熔融部分产生针孔的可能性，亦即，能够抑制在所述熔融部分产生针孔。
13、因此，所述气体传感器具备：供所述传感器元件穿插的金属制的所述壳体、以及焊接于所述壳体的外周的金属制的所述外筒，能够抑制在所述熔融部分产生针孔。
14、另外，所述气体传感器中，通过使所述接触距离lg为通过所述数学式(1)而计算出的所述基准距离lr以下，能够抑制在所述熔融部分产生针孔。并且，如上所述，所述数学式(1)中的比例常数、即所述k可以通过试验等而预先求解。因此，所述气体传感器能够在设计阶段确定抑制所述针孔的产生的结构，例如能够在设计阶段以使其为所述基准距离lr以下的方式确定所述接触距离lg的值。此外，所述气体传感器中，通过本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种气体传感器，具备：
2.根据权利要求1所述的气体传感器，其中，
3.根据权利要求1或2所述的气体传感器，其中，
4.根据权利要求3所述的气体传感器，其中，
5.根据权利要求1或2所述的气体传感器，其中，
【技术特征摘要】
1.一种气体传感器，具备：
2.根据权利要求1所述的气体传感器，其中，
3.根据权利要求1或2所述的气体传...
【专利技术属性】
技术研发人员：牧慎太郎，片桐康太，白石悟，矢板航平，清家雄也，滨本大辉，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：
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