[发明专利]气体传感器用接触构件、气体传感器、限制构件、气体传感器的传感器元件和接触构件的连接方法、以及气体传感器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测定被测定气体中规定气体的成分浓度的气体传感器，特别涉及保持并固定该传感器元件的技术。

背景技术

现有技术中，为了得知被测定气体中期望的气体成分的浓度，使用各种测定装置。例如，作为测定燃烧等被测定气体中的NOx浓度的装置，公知的有氧化锆(ZrO2)等具有氧离子传导性的气体传感器(NOx传感器)(例如，参照特开2006-284223公报(专利文献1))。为了施加电压、获取检测信号、以及向加热器部供应电力等，这种气体传感器的传感器元件通常在表面具有多个电极端子。

另一方面，气体传感器具有使传感器原件元件插嵌保持的接触构件。例如，已公知的气体传感器，其具备：壳体，通过根据互相对向设置的一对壳体构件形成用于插入传感器元件的插入口；多个接点构件，附设在壳体构件上并由金属端子构成；接触构件，连接于接点构件并具有用于实现传感器元件和外部之间的电导通的多个导线(例如、参照实开平4-110972号公报(专利文献2))。

实开平4-110972号公报公开的气体传感器，在接点构件和电极端子接触的状态下，接触构件保持在插入口插入的传感器元件，由此得到传感器元件和外部之间的电导通。即，实开平4-110972号公报中公开的气体传感器中、接点构件起到作为与电极端子的接点的作用。具体地，将处于传感器元件插入在插入口的状态的壳体构件嵌入于固定金属件上，该固定金属件的上下位置上设置有压簧且其剖面形状大致呈コ字型，进而在该固定金属件和压簧的外周上设置加紧环，通过加紧该加紧环使压簧产生位移，并利用该压簧的弹力对接点构件施加向电极端子的作用力，由此实现了对传感器元件的保持、确保电导通。

此外，如上所述，实开平4-110972号公报中公开的固定金属件不但具有所述那样固定弹簧构件的作用，还具有在传感器元件插入在插入口并加紧环被加紧为止的期间，将一对壳体构件限制在规定配置关系的作用。该限制是，在通过对加紧环进行加紧在一对壳体构件之间(即，在插入口)将传感器元件保持固定在接触构件上时，为了使电极端子与对应的接点构件不发生位置偏移地正确地接触而必要的。实开平4-110972号公报中，通过使固定金属件的剖面形状为コ字型的形状，将板簧的弹性用于壳体构件的保持限制。

实开平4-110972号公报中公开的气体传感器，其通过加紧环被加紧使压簧的弹力经由固定金属件作用于壳体，由此使传感器元件固定于壳体。此时，通过设置于壳体上的接点构件对电极端子施加作用力，从而确保电极端子和接点构件之间的接触。

但是，此时，固定金属件如上所述那样具有剖面形状为コ字型的形状，因此会有作用于壳体的力产生非对称性(不均匀性)的问题。以与多个电极端子所对应的接点构件接触的方式构成的气体传感器中，由于其不均匀性，接点构件对电极端子施加的作用力根据位置不同而不同，其结果可能产生局部接触不良。

发明内容

本发明鉴于所述课题而做出的，其目的在于提供一种能够稳定地确保传感器元件和接触构件之间的电导通的气体传感器。

为解决所述课题，就本发明的第一方案而言，通过将传感器元件夹持并固定于由一对壳体构件形成的插入口来实现与所述传感器元件的电连接的气体传感器用接触构件中，所述接触构件具备限制构件和环状构件，其中，所述限制构件，其设在所述一对壳体构件的外周，并具有将所述一对壳体构件的位移限制在规定范围内的限制功能；所述环状构件，其设在所述限制构件的外周。在所述传感器元件插入在所述插入口的状态下，所述环状构件受到外力而缩小变形，从而所述一对壳体构件与所述传感器元件进行压力接触，并在所述传感器元件具有的电极端子和所述一对壳体构件具有的接点构件相接触的状态下，所述传感器元件夹持并固定于所述一对壳体构件。直至所述传感器元件被夹持固定在所述一对壳体构件期间，所述限制构件将所述一对壳体构件的位移限制在规定范围内，并且所述传感器元件被挟持固定后，并不产生对所述外力的反作用力，以夹在所述环状构件和所述一对壳体构件之间的状态存在。

就本发明的第二方案而言，第一方案的气体传感器用接触构件中，所述限制构件包括第一构件和第二构件，通过使所述第一构件和所述第二构件变成卡合状态，由此用所述限制构件来限制所述一对壳体构件。

就本发明的第三方案而言，第二方案的气体传感器用接触构件中，具备两组卡合机构，由所述限制构件对所述第一构件和所述第二构件进行卡合，所述两组卡合机构分别包括设在所述第一构件和所述第二构件一侧的卡合部和设在另一侧的被卡合部。