專利名稱：氣體傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于檢測在待測氣體中的特定氣體的濃度的氣體傳感器。
背景技術(shù)：
在相關(guān)技術(shù)中，一個常見的實踐是在機動車輛的內(nèi)燃機中具有廢氣系統(tǒng)，氣體傳感器安裝在廢氣系統(tǒng)上以檢測在廢氣中含有的像氧氣或者氧化氮那樣的特定氣體的濃度。
這種氣體傳感器的一個例子是在日本未審專利公開號2003-294684中公開。這種相關(guān)技術(shù)在圖14到圖17中示出。如圖14所示，氣體傳感器9包括由板狀桿構(gòu)成的一個傳感元件92，其具有一個檢測部分用于檢測在測量氣體中的特定氣體的濃度，檢測部分插入元件側(cè)絕緣體93中并被其支撐。元件側(cè)絕緣體93設(shè)置在殼體94中且被其支撐。傳感元件92具有上基端，其覆蓋有與元件側(cè)絕緣體93軸向?qū)R設(shè)置的大氣側(cè)絕緣體95。而且，殼體94具有基端，其固定地支撐大氣側(cè)蓋96，大氣側(cè)絕緣體95被該蓋覆蓋。
傳感元件92的上基端具有形成有與檢測部分電連接的電極端子921的相對的表面。大氣側(cè)絕緣體內(nèi)部容納多個彈簧端子972，彈簧端子與傳感元件92的電極端子921保持電接觸以在電極端子921和導線971之間提供電連接。通過這種結(jié)構(gòu)，將大氣側(cè)絕緣體95安裝在傳感元件92的基端部分上，以覆蓋它，從而允許彈簧端子972開始同傳感元件92的電極端子921壓力接觸。
通過上面提出的結(jié)構(gòu)，在相對于元件保持器934的軸向方向傾斜的情況下，傳感元件92易于通過由殼體94和元件側(cè)絕緣體93構(gòu)成的元件保持器934保持。在這種情況下，如圖15所示，如果嘗試將大氣側(cè)絕緣體95設(shè)置在元件保持器934的上表面，使大氣側(cè)絕緣體95的一個端面951保持同元件保持器934的一個基端面935接觸的話，在容納于大氣側(cè)絕緣體95內(nèi)部的彈簧端子972以及傳感元件92的電極端子921之間的位置關(guān)系發(fā)生惡化。這導致彈簧端子972和傳感元件92的電極端子921之間的電接觸發(fā)生缺陷。
而且，由于需要傳感元件92結(jié)構(gòu)上小型化，傳感元件92需要具有狹窄的寬度。對于這樣的傳感元件92的結(jié)構(gòu)，電極端子921也需要具有極窄的寬度。因此，形成于傳感元件92上的電極端子921的寬度越窄，彈簧端子972和傳感元件92的電極端子之間的失效電接觸的發(fā)生就越頻繁。
針對這個問題，設(shè)想過使大氣側(cè)絕緣體95形成有直徑減小的內(nèi)壁95a，在大氣側(cè)絕緣體95的內(nèi)孔95a和傳感元件92的外周之間提供狹窄的間隙95b，如圖16所示。然而，對于這種結(jié)構(gòu)，如果大氣側(cè)絕緣體95放置在與元件保持器934的上端面有關(guān)的一個位置，且傳感元件92以傾斜于元件保持器934的狀態(tài)被支撐，則傳感元件92的基端和大氣側(cè)絕緣體95的內(nèi)壁95a之間容易發(fā)生危險。這導致傳感元件92會發(fā)生毀壞。
為了避免這個問題，還設(shè)想過將大氣側(cè)絕緣體95設(shè)置成與傳感元件92相關(guān)而不是與元件保持器934相關(guān)的一個位置，以保證電極端子921和彈簧端子972之間正確的電導率，同時避免傳感元件92和大氣側(cè)絕緣體95之間的干涉，如圖17所示。對于這種結(jié)構(gòu)，嘗試過使傳感元件92的軸線和大氣側(cè)絕緣體95的軸線彼此對齊，即使傳感元件92在傾斜于元件保持器934的情況下固定，大氣側(cè)絕緣體95在此情況下保持從元件保持器934處漂浮。
然而，對于傳感元件92在傾斜于元件保持器934的情況下固定而言，大氣側(cè)絕緣體95變得在結(jié)構(gòu)上不穩(wěn)定。在這種情況下，大氣側(cè)絕緣體95的端面951的拐角區(qū)952與元件保持器934容易發(fā)生抵觸，造成傳感元件92的電極端子921毀壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上面的問題，并且本發(fā)明的一個目的是提供一種氣體傳感器，其可以保證在傳感元件的電極端子和大氣側(cè)絕緣體的彈簧端子之間具有很好的電接觸，同時使得所述大氣側(cè)絕緣體能夠相對于元件保持器穩(wěn)定地設(shè)置。
為了實現(xiàn)上面的目的，本發(fā)明的一個方面是提供一種氣體傳感器，其包括一個元件保持體，所述元件保持體包括能夠安裝在待測氣體的氣流通道上的殼體以及固定地支撐在所述殼體上的一個絕緣件。固定地支撐在所述絕緣件上的一個傳感元件具有一個基端，所述基端的相對表面分別形成有多個電極端子。一個大氣側(cè)絕緣體覆蓋了所述傳感元件的所述基端，并且內(nèi)部結(jié)合有多個分別同所述電極端子保持接觸的彈簧端子。在所述大氣側(cè)絕緣體和所述元件保持體之間設(shè)置有一個傾斜裝置，用以允許所述大氣側(cè)絕緣體在平行于所述傳感元件的表面的一個平面上以給定的傾斜角度傾斜。
對于上面提出的氣體傳感器，所述大氣側(cè)絕緣體設(shè)置在元件保持體附近以在軸向方向上同所述傳感元件匹配。也就是說，所述傾斜裝置設(shè)置在所述大氣側(cè)絕緣體和所述元件保持體之間，以允許所述大氣側(cè)絕緣體與所述傳感元件相關(guān)設(shè)置而不是與所述元件保持體相關(guān)設(shè)置。通過這種結(jié)構(gòu)，即使所述傳感元件傾斜于所述傳感元件保持體，所述大氣側(cè)絕緣體的所述彈簧端子也不可能發(fā)生與所述傳感元件的所述電極端子脫離的情況，從而以很高可靠性的方式保證所述彈簧端子和所述電極端子之間的電導率。
對于本實施例的氣體傳感器，所述傾斜裝置可以包括沿著與每個所述彈簧端子的偏壓方向平行的一軸線形成于所述大氣側(cè)絕緣體的一個遠端上的凸出部分。
而且，對于本實施例的氣體傳感器，所述傾斜裝置可以包括沿著與每個所述彈簧端子的偏壓方向平行的一軸線形成于所述元件保持體的一個基端上的凸出部分。
對于這種結(jié)構(gòu)，所述大氣側(cè)絕緣體通過所述傾斜裝置支撐在所述元件保持體上，并且可以以穩(wěn)定的方式放置。而且，假設(shè)所述傾斜裝置能夠使所述大氣側(cè)絕緣體保持同所述元件保持體緊鄰接合，以可以相對其傾斜。因此，所述大氣側(cè)絕緣體可以以相對于所述元件保持體成自由可變的角度傾斜。結(jié)果，所述大氣側(cè)絕緣體可以根據(jù)所述傳感元件的傾斜角度在給定角度下傾斜。
對于本實施例的氣體傳感器，所述元件保持體可以包括一個大氣側(cè)蓋，其固定地緊固在所述殼體的一個基端以覆蓋所述大氣側(cè)絕緣體；和一個內(nèi)保護圓柱體，其設(shè)置在所述大氣側(cè)蓋內(nèi)部并且通過所述殼體的所述基端固定地支撐在所述大氣側(cè)絕緣體的外部的一個區(qū)域。所述傾斜裝置可以包括一個徑向突出，其在所述大氣側(cè)蓋內(nèi)部的一個區(qū)域中從所述大氣側(cè)絕緣體徑向延伸，所述徑向突出保持同所述內(nèi)保護圓柱體緊鄰接合，以在給定的傾斜角度下傾斜。
通過上面描述的結(jié)構(gòu)，所述傾斜裝置包括在所述大氣側(cè)蓋內(nèi)從所述大氣側(cè)絕緣體徑向延伸的所述徑向突出，和設(shè)置在所述大氣側(cè)蓋內(nèi)部的所述內(nèi)保護圓柱體，所述徑向突出保持同所述內(nèi)保護圓柱體緊鄰接合。因此，即使所述傳感元件傾斜于所述傳感元件保持體，所述大氣側(cè)絕緣體可以傾斜給定的角度，同時保持所述傳感元件和所述大氣側(cè)絕緣體之間的同軸對齊。因此，不可能發(fā)生所述大氣側(cè)絕緣體的所述彈簧端子與所述傳感元件的所述電極端子脫離的情況，從而以高可靠性的方式保證所述彈簧端子和所述電極端子之間的電導率。
對于根據(jù)本實施例的所述氣體傳感器，所述傾斜機構(gòu)可以包括形成于所述大氣側(cè)絕緣體的所述徑向突出上的一個凸出部分。
通過這種結(jié)構(gòu)，所述凸出部分在所述大氣側(cè)絕緣體的所述徑向突出上的形成沒有造成所述氣體傳感器元件的增加，這可以在保持輕質(zhì)的同時使結(jié)構(gòu)簡化，同時獲得低的成本。
對于根據(jù)本實施例的所述氣體傳感器，所述傾斜機構(gòu)可以包括形成于所述內(nèi)保護圓柱體上的一個凸出部分，其同所述大氣側(cè)絕緣體的所述徑向突出緊鄰接合。
通過這種結(jié)構(gòu)，所述凸出部分在所述內(nèi)保護圓柱體上上的形成沒有造成所述氣體傳感器元件的增加，這可以在保持輕質(zhì)的同時使結(jié)構(gòu)簡化，同時獲得低的成本。
對于本實施例的所述氣體傳感器，所述傾斜裝置可以包括形成于所述大氣側(cè)絕緣體和所述元件保持體之一上的一個凸出部分，具有表達為H/W＞0.1的關(guān)系，其中H表示所述凸出部分從所述大氣側(cè)絕緣體和所述元件保持體之一的突出長度，W表示所述大氣側(cè)絕緣體和所述元件保持體之一的較小的寬度，其寬度比所述大氣側(cè)絕緣體和所述元件保持體的另一個的寬度更小。
假設(shè)形成于所述大氣側(cè)絕緣體和所述元件保持體之一上的所述凸出部分具有表達為H/W＞0.1的關(guān)系，就能夠使所述大氣側(cè)絕緣體在給定的角度下傾斜于所述元件保持體。因此，所述大氣側(cè)絕緣體的所述彈簧端子一個都不會與所述傳感元件的所述電極端子脫離，從而以高可靠性的方式保證所述彈簧端子和所述電極端子之間的電導率。
對于本實施例的所述氣體傳感器，所述殼體可以包括一個保持體件、一個第一圓柱延伸部以及一個第二圓柱延伸部，所述第一圓柱延伸部在一個方向上向著所述大氣側(cè)絕緣體延伸且在內(nèi)部保持所述絕緣件，所述第二圓柱延伸部在與所述第一圓柱延伸部相反的方向上從所述保持體件延伸。所述第一圓柱延伸部具有面對所述大氣側(cè)絕緣體的徑向向內(nèi)部分，并且所述傾斜件包括一個凸出部分，其保持同所述第一圓柱延伸部的所述徑向向內(nèi)部分緊鄰接合。
包括同所述第一圓柱延伸部的所述徑向向內(nèi)部分保持緊鄰接合的所述凸出部分的所述傾斜件使得所述大氣側(cè)絕緣體能夠通過利用所述第一圓柱延伸部的所述徑向向內(nèi)部分而傾斜于所述元件保持體。因此，由所述大氣側(cè)絕緣體承載的所述彈簧端子沒有一個會同所述傳感元件的所述電極端子脫離，從而以高可靠性的方式保證所述彈簧端子和所述電極端子之間的電導率。而且，這種結(jié)構(gòu)沒有造成所述氣體傳感器元件的增加，這可以在保持輕質(zhì)的同時使結(jié)構(gòu)簡化，同時獲得低的成本。
對于本實施例的所述氣體傳感器，所述絕緣件可以包括一個元件側(cè)絕緣體，其包括一個圓柱本體，所述圓柱本體的基端從所述元件保持體的所述殼體延伸，并且其中，所述傾斜裝置可以包括與所述大氣側(cè)絕緣體緊鄰接合的一個凸出部分。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的氣體傳感器的縱向剖視圖。
圖2是沿著圖1的線A-A的所示第一實施例的氣體傳感器的局部剖視圖。
圖3是一個示意圖，示出了形成圖1所示的氣體傳感器的傳感元件相對于大氣側(cè)絕緣體的放置情況。
圖4是形成圖1所示的氣體傳感器的大氣側(cè)絕緣體的遠端的與側(cè)視圖相關(guān)的平面圖。
圖5A到5E是一個示意圖，示出了形成于圖1所示氣體傳感器的大氣側(cè)絕緣體的遠端上的凸出部分的多種外形。
圖6是一個示意圖，示出了大氣側(cè)絕緣體，其具有一個傳感元件，傳感元件在平行于凸出部分的軸線的方向上被彈簧端子偏壓，凸出部分形成于圖1所示氣體傳感器的大氣側(cè)絕緣體上。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的氣體傳感器的縱向剖視圖。
圖8是沿著圖7的線B-B的橫剖視圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的氣體傳感器的縱向剖視圖。
圖10是沿著圖9的線C-C的橫剖視圖。
圖11是沿著圖9的線D-D的橫剖視圖。
圖12是圖9到圖11所示的第三實施例的變化形式的氣體傳感器的縱向剖視圖。
圖13A是一個示意圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的氣體傳感器，并且示出了在傳感元件與大氣側(cè)絕緣體之間的放置情況，其中元件保持體具有比大氣側(cè)絕緣體更大的寬度。
圖13B是一個示意圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的氣體傳感器，并且示出了在傳感元件與大氣側(cè)絕緣體之間的另一放置情況，其中元件保持體具有比大氣側(cè)絕緣體更小的寬度。
圖14是現(xiàn)有技術(shù)的氣體傳感器的縱向剖視圖。
圖15是一個示意圖，示出了現(xiàn)有技術(shù)的在傳感元件傾斜設(shè)置情況下的氣體傳感器。
圖16是一個示意圖，示出了現(xiàn)有技術(shù)的氣體傳感器，其中傳感元件和大氣側(cè)絕緣體之間保持最小間隙。
圖17是一個示意圖，示出了現(xiàn)有技術(shù)的氣體傳感器，其中大氣側(cè)絕緣體相對于傳感元件設(shè)置。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將參考附圖詳細描述根據(jù)本發(fā)明的多個實施例的氣體傳感器。然而，本發(fā)明并不限于下面描述的這些實施例，并且本發(fā)明的技術(shù)概念可以結(jié)合其他已知技術(shù)或者結(jié)合具有等價于這種已知技術(shù)的功能的其他技術(shù)來實現(xiàn)。
在隨后的描述中，這些附圖中相同的標號表示相同或相應的部件。
(第一實施例)根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的氣體傳感器將參考附圖1-6詳細描述。
如圖1和2所示，本發(fā)明的氣體傳感器1包括一個橫截面為矩形的傳感元件2，其具有用于檢測待測氣體(此后稱為測量氣體)中特定氣體的濃度的一個檢測部分2a以及一個基端部分2b，用于插入并保持傳感元件2的一個元件保持體3，以及一個大氣側(cè)絕緣體4，其設(shè)置在某個位置以在靠近元件保持體3的基端的區(qū)域覆蓋傳感元件2的基部。
元件保持體3包括一個殼體31，其形成有螺紋部分31a，該螺紋部分可以螺入測量氣體的流動通道區(qū)域以允許傳感元件2檢測測量氣體；以及一個絕緣件，也就是固定地安裝在殼體31內(nèi)側(cè)的一個元件側(cè)絕緣體32。保持在殼體31內(nèi)側(cè)的傳感元件2插入通過元件側(cè)絕緣體32并保留在其中。
如圖3最佳所示，傳感元件2具有基端部分2b，也就是一個上遠端部分，其形成有在給定距離的間隔位置處形成的一對電極終端21、21。
如圖2和圖4所示，截面為四邊形的大氣側(cè)絕緣體4具有一對矩形開口4a、4a，以及向內(nèi)延伸的定位突出4b、4b、4c、4c。定位突出4b、4b以同傳感元件2的相對表面成面對面關(guān)系地設(shè)置在矩形開口4a、4a之間。分別形成在矩形開口4a、4a中的定位突出4c、4c在其縱向側(cè)上的中心位置。其中一對的兩個彈簧端子41、41以給定的間隔設(shè)置在矩形開口4a中，并且通過定位突出4c定位在固定位置。同樣，另一對中的兩個彈簧端子41、41以給定間隔設(shè)置在矩形開口4b中，且通過定位突出4c定位在固定位置。而且如圖3所示，大氣側(cè)絕緣體4設(shè)置在元件保持體3的基端3a上，以允許傳感元件2能與軸向方向匹配。
如圖3和圖4最佳所示，氣體傳感器1進一步包括如后面描述的傾斜裝置100。大氣側(cè)絕緣體4具有形成有一對向外延伸的凸出部分11的一個遠端401，起到傾斜裝置100的作用，凸出部分設(shè)置在與定位突出4c、4c的中心對齊的一個軸線上。每個凸出部分11具有一個圓形表面11a。因此，大氣側(cè)絕緣體4的凸出部分11保持與元件保持體3的基端3a鄰接接合，使得有可能使大氣側(cè)絕緣體4相對于元件保持體3的基端3a擺動。
如圖6所示，凸出部分11與之對齊的軸線在彈簧端子41、41被偏壓的每個方向(箭頭“f”表示)上平行。
更具體地，凸出部分11在沿著一直線的兩個位置處形成于大氣側(cè)絕緣體4的遠端40a上，與電極終端21、21形成于其上的相表面相交，這條直線橫越傳感元件2的中心軸線。而且，圖6是一個典型視圖，其中彈簧端子41、41具有在彈簧端子41、41的位置處示出的以箭頭“f”表示的偏壓力。
對于本實施例，凸出部分11形成如圖3和圖5A所示的半圓形。在一個選擇中，凸出部分也可以為如圖5B所示的大體三角形的突起11-1。在另一個選擇中，凸出部分也可以為如圖5C所示的大體梯形的突起11-2。在另一個選擇中，凸出部分還可以為如圖5D所示的形成于大氣側(cè)絕緣體4的遠端整個區(qū)域上的大體三角形輪廓11-3，或者是如圖5E所示的形成于大氣側(cè)絕緣體4的遠端整個區(qū)域上的大體圓形11-4。
而且，凸出部分從大氣側(cè)絕緣體4的遠端40突出0.3到3.0mm高度范圍。
大氣側(cè)絕緣體4由陶瓷制成，例如氧化鋁(AL2O3)或者滑石(MgO·SiO2)或者類似物。
由層疊陶瓷板形成的堆疊式元件構(gòu)成的傳感元件2采取統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)，包括用于檢測濃度(比如在內(nèi)燃機中的廢氣中的氧的濃度或者氧化氮的濃度)的傳感單元以及用于調(diào)節(jié)傳感單元溫度的加熱器，它們都沒有示出，其中每個層疊陶瓷板都由氧化鋁(AL2O3)或者鋯(ZrO2)制成。
兩個電極端子21形成在傳感元件2的一側(cè)，其另一側(cè)形成有另外兩個電極端子21，傳感元件在其上承載所有四個端子電極21。在這些電極中，兩個電極端子21與傳感單元電連接，另外兩個電極電連接于加熱器。
回頭看圖1和圖2，元件側(cè)絕緣體32包括形成有圓柱腔32b的一個圓柱本體32a，以及形成有軸向延伸內(nèi)孔32d的一個圓柱突起32c。殼體31包括一個保持體件31b，其具有形成有第一內(nèi)孔31d的一個第一圓柱延伸部31c以及形成有第二內(nèi)孔31f的一個第二圓柱延伸部31e，第二內(nèi)孔的直徑小于第一內(nèi)孔31d的直徑。殼體31具有形成于第一和第二內(nèi)孔31d、31f之間的一個環(huán)形肩31g。
通過這種結(jié)構(gòu)，傳感元件2通過元件側(cè)絕緣體32的軸向延伸內(nèi)孔32d插入，并且內(nèi)腔32b填充有玻璃密封劑33，傳感元件2通過玻璃密封劑被密封在固定位置。而且，元件側(cè)絕緣體32被容納在殼體中31，使得第一圓柱件設(shè)置在第一圓柱延伸部31的第一圓柱內(nèi)孔31d中，并且圓柱突起32c穿過殼體31的第二圓柱延伸部的第二內(nèi)孔31f延伸，其中圓柱本體32a的底壁放置在形成殼體31的保持體件31b的環(huán)形肩31g上。殼體31的第一圓柱延伸部31c具有一個遠端，該遠端具有在徑向向內(nèi)方向上延伸以將元件側(cè)絕緣體32保持在固定位置的一個嵌實部分31h。一個環(huán)形盤簧35插入殼體31的嵌實部分31h和元件側(cè)絕緣體32的圓柱本體32a的極端之間并且牢固地固定。
進一步，如圖2和圖4所示，設(shè)置在大氣側(cè)絕緣體4內(nèi)的四個彈簧端子41、41保持同相關(guān)電極端子21壓力接觸，以將傳感元件2的基端部分2b夾在中間。此外，彈簧端子41、41分別與導線42電連接。
而且，如圖1和圖2所示，第一圓柱延伸部31c，也就是殼體31的基部承載并且在其上固定地支撐一個大氣側(cè)蓋36，一個扣眼36a裝配在蓋內(nèi)以支撐導線42、42，以便于密封大氣側(cè)絕緣體4和傳感元件2。而且，第二圓柱延伸部31e，也就是殼體31的遠端在其上承載一個保護蓋37，用于保護傳感元件2的檢測部分20a免受損壞。
現(xiàn)在，本實施例的氣體傳感器1的操作將在下面描述。
對于氣體傳感器1，大氣側(cè)絕緣體4安裝到元件保持體3的基端上且緊固在其上。也就是，如圖3所示，大氣側(cè)絕緣體4不是以元件保持體3為基礎(chǔ)設(shè)置的，而是以傳感元件2為基礎(chǔ)設(shè)置的。通過這種布置，即使傳感元件2相對于元件保持體3傾斜，大氣側(cè)絕緣體4也同傳感元件2同一直線。因此，彈簧端子41、41可以保證與電極端子21保持電接觸，而沒有在彈簧端子41、41和傳感元件2的電極端子21之間造成任何未對齊。
而且，由于在大氣側(cè)絕緣體4的遠端401上形成有凸出部分11，大氣側(cè)絕緣體4通過凸出部分11與元件保持體3保持緊鄰接合。因此，大氣側(cè)絕緣體4通過凸出部分11以穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)支撐在元件保持體3上。此外，因為大氣側(cè)絕緣體4通過凸出部分11與元件保持體3保持緊鄰接合，大氣側(cè)絕緣體4可以以自由可變角度放置在元件保持體3上。這導致大氣側(cè)絕緣體4因此可以根據(jù)傳感元件2的傾斜角度而傾斜。
而且，因為凸出部分11沿著平行于彈簧端子41、41的偏壓方向的直線形成于大氣側(cè)絕緣體4的遠端401上，大氣側(cè)絕緣體4可以在與彈簧端子41、41的偏壓方向相交的方向上傾斜，也就是與傳感元件2的電極端子21的傾斜角度一致。這導致彈簧端子41、41和電極端子21之間能夠保證足夠的電導率。
如上面提出的，通過本實施例，可以提供一種氣體傳感器，其結(jié)構(gòu)能夠保證傳感元件的電極端子和與之相關(guān)的彈簧端子之間足夠的電導率，同時使得大氣側(cè)絕緣體能夠以穩(wěn)定的方式設(shè)置在元件保持體上。
(第二實施例)接下來，根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的氣體傳感器1A將參考圖7和圖8描述。除了一些特征以外，第二實施例的氣體傳感器與第一實施例的氣體傳感器的結(jié)構(gòu)類似，多余的描述將省略而重點描述這些區(qū)別特征。
圖7是第二實施例的氣體傳感器1A的剖視圖，圖8是氣體傳感器1A的剖視圖，第二實施例表示了一種結(jié)構(gòu)，其中凸出部分11A形成在元件保持體3A的基端。
對于第二實施例的氣體傳感器1A，形成元件保持體3的一個元件保持器絕緣體32A具有一個圓柱本體32a，其基端突出到一基端以外，也就是突出到殼體31A的嵌實部分31h以外。而且，圓柱本體32a具有在第一和第二圓柱部分32a和32c之間形成的一個大直徑部分321，其容納在形成殼體3A的元件保持體3A的內(nèi)孔31j中。在殼體31A的內(nèi)孔31k和第一圓柱本體32a的外周之間限定的是一個環(huán)形空間，密封劑331、絕緣件332和金屬環(huán)333按次序疊置，殼體31A的基端被嵌實以形成嵌實部分31h，以將這些元件部分保持在固定位置。這允許在元件側(cè)絕緣體32A和殼體31A之間的間隙被緊密地密封，使得這些元件彼此緊固地固定。
通過上面提出的結(jié)構(gòu)，凸出部分11A形成在圓柱本體32a的上端壁上，圓柱本體32a形成元件側(cè)絕緣體32A，元件側(cè)絕緣體32A形成元件保持體3A。大氣側(cè)絕緣體4具有遠端401，其保持同凸出部分11A緊鄰接合。
通過本實施例的氣體傳感器1A，凸出部分11A可以以簡單且可靠的方式形成在元件側(cè)絕緣體32A的圓柱本體32a的遠端上。而且，大氣側(cè)絕緣體4可以被支撐在元件保持體3A上，以以穩(wěn)定方式具有傾斜能力。此外，第二實施例的氣體傳感器1A的操作方式與第一實施例的氣體傳感器1的操作方式相同。
(第三實施例)接著，根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的氣體傳感器1B將參考圖9到圖11描述。除了一些特征以外，第三實施例的氣體傳感器1B與第一實施例的氣體傳感器1的結(jié)構(gòu)類似，多余的描述將省略而重點描述這些區(qū)別特征。
圖9是第三實施例的氣體傳感器1B的剖視圖，圖10是氣體傳感器1B的沿圖9的線C-C的剖視圖，第三實施例表示了大氣側(cè)絕緣體4B和傳感元件2的一種結(jié)構(gòu)。圖11是氣體傳感器1B的沿著圖10的線D-D的剖視圖。
對于第三實施例，氣體傳感器1B包括一個內(nèi)部保護圓柱361，同軸地設(shè)置在大氣側(cè)蓋36的基端且被殼體31B的基端支撐，其具有被第一圓柱延伸部31c的外周固定地支撐的一個基端以及大氣側(cè)絕緣體4B支撐于其上的另一個基端部分362。
如圖10和圖11最佳所示，大氣側(cè)絕緣體4B包括一個矩形基部43，設(shè)置在大氣側(cè)蓋36中，并且兩端都形成有徑向突出43a、43a以及從基部43向下延伸的的一個接收部43b。基部43的徑向突出43a、43a具有底壁，其形成有向下面對的凸出部分11B、11B，凸出部分保持同內(nèi)保護圓柱361的基端部分362緊鄰接合。
通過本實施例，氣體傳感器1B能夠以高可靠的方式保證彈簧端子41和傳感元件2的電極端子21之間的電導率。此外，大氣側(cè)絕緣體4B能夠以穩(wěn)定方式支撐在元件保持器30上。而且，本實施例的氣體傳感器1B與第一實施例的氣體傳感器1的操作方式相同。
而且，第三實施例的氣體傳感器1B可以被修改，使得替代在大氣側(cè)絕緣體4B的徑向延伸部43a、43a上提供凸出部分的是，內(nèi)保護圓柱361的基端部分362形成有凸出部分11C，徑向延伸43a、43a的底壁設(shè)置在其上，如圖12所示。
(第四實施例)接著，根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的氣體傳感器1C將參考圖13A和圖13B描述。除了一些特征以外，第四實施例的氣體傳感器1C與第一實施例的氣體傳感器1的結(jié)構(gòu)類似，多余的描述將省略而重點描述這些區(qū)別特征。
圖13A是一個放大的剖視圖，示出了第四實施例的氣體傳感器1C的主要部分，圖13B是第四實施例的氣體傳感器1C的剖視圖。
對于第四實施例，氣體傳感器1C具有在大氣側(cè)絕緣體4C的遠端401的寬度W1、元件保持體3的基端301的寬度W以及凸出部分11的突出長度H之間的特定關(guān)系。
對于本實施例，凸出部分11形成在大氣側(cè)絕緣體4C的遠端上，具有從大氣側(cè)絕緣體4C的遠端401的突出長度H。
對于圖13A所示的氣體傳感器1C，元件保持體3的基端301的寬度W被設(shè)定得在與彈簧端子41(見圖6)的偏壓方向相交的方向上大于大氣側(cè)絕緣體4的遠端401的寬度W。這種情況下，假設(shè)大氣側(cè)絕緣體4的遠端401的在與彈簧端子41的偏壓方向相交的方向上的寬度被設(shè)為W，建立的關(guān)系為H/W＞0.1。
而且，對于圖13B所示的氣體傳感器1C，大氣側(cè)絕緣體4C的遠端401的寬度大于元件保持體3的基端301的寬度W2。這種情況下，假設(shè)元件保持體3的基端301的在與彈簧端子41的偏壓方向相交的方向上的寬度被設(shè)為W，建立的關(guān)系為H/W＞0.1。
通過上面提到的這種結(jié)構(gòu)，有可能防止傳感元件2被毀壞。也就是說，傳感元件2有可能相對于元件保持體3具有接近1°的傾斜角。對于這種可能性，如果建立的關(guān)系為H/W＞0.1，那么，大氣側(cè)絕緣體4和元件保持體3可以防止在除了凸出部分11以外的其他位置彼此發(fā)生接觸。也就是說，大氣側(cè)絕緣體4和元件保持體3能夠借助凸出部分11來彼此緊鄰接合。這導致因此能夠防止大氣側(cè)絕緣體4從元件保持體3漂浮。這抑制了沖擊或負載從大氣側(cè)絕緣體4作用到傳感元件2上，這防止了損壞傳感元件1。
而且，本實施例的氣體傳感器1C與第一實施例的氣體傳感器1的操作相同。
而且，在元件保持體3的基部301上形成有凸出部分11的結(jié)構(gòu)與上面提出的那些結(jié)構(gòu)具有相同的效果。
而且，在實際實踐中，在預期傳感元件2相對于元件保持體3傾斜接近5°的情況下，大氣側(cè)絕緣體4的寬度和元件保持體的基端的寬度優(yōu)選地可以具有表達為H/W＞0.2的關(guān)系。
盡管本發(fā)明的具體實施例已經(jīng)詳細描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應該理解，在所公開的全部技術(shù)的啟示下，那些細節(jié)可以做出多種修改和變化。因此，所公開的特殊的結(jié)構(gòu)僅僅是闡釋性的，并不是旨在限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍在后面的權(quán)利要求及其所有等價物的全部范圍內(nèi)給定。
權(quán)利要求
1.一種氣體傳感器，其包括元件保持體，其包括能夠安裝在待測氣體的氣流通道上的殼體以及固定地支撐在所述殼體上的絕緣件；傳感元件，其固定地支撐在所述絕緣件上，所述傳感元件具有一個基端，所述基端的相對表面分別形成有多個電極端子；大氣側(cè)絕緣體，其覆蓋了所述傳感元件的所述基端，并且內(nèi)部組合多個分別同所述電極端子保持接觸的彈簧端子；以及傾斜裝置，其設(shè)置在所述大氣側(cè)絕緣體和所述元件保持體之間，用以允許所述大氣側(cè)絕緣體在平行于所述傳感元件的表面的一個平面上以給定的傾斜角度傾斜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體傳感器，其特征在于所述傾斜裝置包括沿著與每個所述彈簧端子的偏壓方向平行的一軸線形成于所述大氣側(cè)絕緣體的遠端上的凸出部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體傳感器，其特征在于所述傾斜裝置包括沿著與每個所述彈簧端子的偏壓方向平行的一軸線形成于所述元件保持體的基端上的凸出部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體傳感器，其特征在于所述元件保持體包括大氣側(cè)蓋，所述大氣側(cè)蓋固定地緊固在所述殼體的一個基端，以覆蓋所述大氣側(cè)絕緣體，和一個內(nèi)保護圓柱體，其設(shè)置在所述大氣側(cè)蓋內(nèi)部并且通過所述殼體的所述基端固定地支撐在所述大氣側(cè)絕緣體的外部的一個區(qū)域；并且所述傾斜裝置包括徑向突出，所述徑向突出在所述大氣側(cè)蓋內(nèi)部的一個區(qū)域中從所述大氣側(cè)絕緣體徑向延伸，所述徑向突出保持同所述內(nèi)保護圓柱體緊鄰接合，以可以以給定的傾斜角度傾斜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體傳感器，其特征在于所述傾斜機構(gòu)包括形成于所述大氣側(cè)絕緣體的所述徑向突出上的凸出部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體傳感器，其特征在于所述傾斜機構(gòu)包括形成于所述內(nèi)保護圓柱體上的凸出部分，所述凸出部分同所述大氣側(cè)絕緣體的所述徑向突出緊鄰接合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體傳感器，其特征在于所述傾斜裝置包括形成于所述大氣側(cè)絕緣體和所述元件保持體之一上的凸出部分；以及所述大氣側(cè)絕緣體和所述元件保持體具有表達為H/W＞0.1的關(guān)系，其中，H表示所述凸出部分從所述大氣側(cè)絕緣體和所述元件保持體之一的突出長度，W表示所述大氣側(cè)絕緣體和所述元件保持體之一的較小的寬度，其寬度比所述大氣側(cè)絕緣體和所述元件保持體的另一個的寬度更小。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體傳感器，其特征在于所述殼體包括保持體件、第一圓柱延伸部以及第二圓柱延伸部，所述第一圓柱延伸部在向著所述大氣側(cè)絕緣體的方向上延伸且在內(nèi)部保持所述絕緣件，所述第二圓柱延伸部在與所述第一圓柱延伸部相反的方向上從所述保持體件延伸；其中，所述第一圓柱延伸部具有面對所述大氣側(cè)絕緣體的徑向向內(nèi)部分；并且其中，所述傾斜件包括凸出部分，所述凸出部分保持同所述第一圓柱延伸部的所述徑向向內(nèi)部分緊鄰接合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體傳感器，其特征在于所述絕緣件包括元件側(cè)絕緣體，所述元件側(cè)絕緣體包括圓柱本體，所述圓柱本體的基端從所述元件保持體的所述殼體延伸；并且其中，所述傾斜裝置包括與所述大氣側(cè)絕緣體緊鄰接合的凸出部分。
全文摘要
一種氣體傳感器，其包括一個元件保持體，一個傳感元件通過元件保持器固定地安裝，以及一個大氣側(cè)絕緣體，其覆蓋了傳感元件的基部，并且在導線和傳感元件的電極端子之間提供電連接。元件保持體包括一個殼體和固定地安裝在殼體中的一個元件側(cè)絕緣體。大氣側(cè)絕緣體內(nèi)部組合與傳感元件的電極端子保持電連接的多個彈簧端子。元件保持體和大氣側(cè)絕緣體的至少一個上承載了凸出部分，大氣側(cè)絕緣體通過凸出部分可以相對于元件保持體傾斜。
文檔編號G01N27/12GK1963486SQ200610144529
公開日2007年5月16日 申請日期2006年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月10日
發(fā)明者山內(nèi)政伸 申請人:株式會社電裝