[发明专利]气体传感器，气体传感器接触构件，以及气体传感器接触构件用传感器元件保持构件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用传感器元件来测定被测定气体中规定气体成分浓度的气体传感器，特别涉及一种将传感器元件保持固定在接触构件的技术。

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，作为测定燃烧气体等被测定气体中的NOx浓度的装置，公知的有具有如下传感器元件的气体传感器(NOx传感器)，即：在氧化锆(ZrO₂)等具有氧离子传导性的固体电解质层上形成Pt电极和Rh电极的传感器元件(例如，参照特开2006-284223号公报(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，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。另外，气体传感器具有使传感器元件插嵌保持且备有壳体的接触构件。接触构件具备由金属端子构成的多个保持构件、与保持构件连接且实现传感器元件和外部之间的电导通的多个导线、用于插入传感器元件的插入口。气体传感器中，在传感器元件插入在插入口的状态下，接触构件保持传感器元件以使保持构件和电极端子接触，由此实现传感器元件和外部之间电导通。例如，已经公开如下结构的气体传感器：在保持构件上作为传感器元件和电极端子的接触部设置，在插有传感器元件状态下朝向电极端子那一侧的多个凸部，通过从外侧施加作用力(接触构件的紧固)使该凸部产生弹性变形，从而保持传感器元件并确保导通(例如，参照特开2002-168824号公报(专利文献2))。

在特开2002-168824号公报(专利文献2)公开的方案中，当保持传感器元件并确保电导通时，与来自外部的作用力相伴，成为与电极端子之间接触部的凸部的弹性变形以如下方式产生：与非接触时相比与电极端子之间的接触面积增大。此时，因接触面积变得越大接触部的面压则越减少以及在接触部形成绝缘体膜等问题，具有易引起接点不良的问题。另外，该凸部原本就因弹性区域(弹性变形产生的变形范围)小，所以存在易产生塑性变形的问题。如果产生塑性变形，则接触部的面压变得比弹性变形时还要小，依然易产生接点不良。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而提出的，其目的在于提供一种能够稳定地实施以下功能的气体传感器，即：利用接触构件来保持传感器元件，并确保传感器元件和接触构件之间的电导通。

为解决上述课题，本发明的第一方案以如下方式设置。一种气体传感器，其具备：传感器元件；接触构件，其通过在插入口中插嵌保持所述传感器元件来实现与所述传感器元件之间的电连接。其中，所述接触构件具备多个传感器元件保持构件，所述多个传感器元件保持构件分别具有与所述传感器元件相接触的多个抵接部。所述多个抵接部中的至少一部分为具有线状或点状的顶端部分的第一抵接部。所述第一抵接部的所述顶端部分是与所述传感器元件进行点接触或线接触的同时对所述传感器元件施加弹性力的自由端部。

本发明的第二方案以如下方式设置。一种气体传感器，其具备：传感器元件；接触构件，其通过在插入口中插嵌保持所述传感器元件来实现与所述传感器元件之间的电连接。其中，所述接触构件具备多个传感器元件保持构件，所述多个传感器元件保持构件分别具有与所述传感器元件相接触的多个抵接部。所述多个抵接部中的至少一部分为第一抵接部，所述第一抵接部具有作为自由端部的线状或点状顶端部分。所述第一抵接部以根据与所述传感器元件的接触状态而产生弹性变形的方式设置。

本发明的第三方案以如下方式设置。一种气体传感器，其具备：传感器元件；接触构件，其通过在插入口中插嵌保持所述传感器元件来实现与所述传感器元件之间的电连接。其中，所述接触构件具备多个传感器元件保持构件，所述多个传感器元件保持构件分别具有多个与所述传感器元件相接触的多个抵接部。所述多个抵接部中的至少一部分为第一抵接部，所述第一抵接部被设成悬臂梁状，且具有作为自由端部的线状或点状顶端部分。所述第一抵接部的所述顶端部分根据与所述传感器元件的接触状态改变位置。

本发明的第四方案以如下方式设置。一种气体传感器，其具备：传感器元件；接触构件，其通过在插入口中插嵌保持所述传感器元件来实现与所述传感器元件之间的电连接。其中，所述接触构件具备多个传感器元件保持构件，所述多个传感器元件保持构件分别具有与所述传感器元件相接触的多个抵接部。所述多个抵接部中的至少一部分为作为板簧而设置的第一抵接部，所述第一抵接部具有作为自由端部的线状或点状顶端部分。所述接触构件利用所述板簧的复原力来保持所述传感器元件。