[发明专利]气体传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括用于检测被检测气体的浓度的气体传感器元件的气体传感器。

背景技术

作为用于对汽车等的废气中的特定气体(氧、NO_x)的浓度进行检测的气体传感器，公知有一种具有气体传感器元件的气体传感器，该传感器元件使用了固体电解质。作为这样的气体传感器，公知有这样的结构：具有气体传感器元件，该气体传感器元件在筒状的元件主体的外表面设有外侧电极，利用主体配件包围且保持该气体传感器元件的径向周围部分(专利文献1)。

在此，如图12所示，在气体传感器元件3的元件主体3s上形成有向径向外侧突出的凸缘部3a，间接地使凸缘部3a的朝向前端的面3af与设于主体配件1000的内表面的锥形形状的承受面1000e相抵接，而保持气体传感器元件3。另外，在主体配件1000的承受面1000e与气体传感器元件3的凸缘部3a之间配置有环状平板状的金属密封件12(图12(a))，在将主体配件1000的后端侧部分压紧(日文：加締め)，填充在气体传感器元件3与主体配件1000之间的粉末填充件6向前端侧按压气体传感器元件3的凸缘部3a时，金属密封件12沿承受面1000e变形(图12(b))。

专利文献1：日本特开2003-114210号公报(图11)

专利文献2：日本特开2007-322134号公报(图2、图4)

然而，在专利文献1的气体传感器中，如图12(b)所示，由于金属密封件12的角部12a的外径小于主体配件1000的承受面1000e的外径，因此，在金属密封件12沿主体配件1000的承受面1000e变形时，导致金属密封件12在径向上发生位置偏移。另外，金属密封件12的角部12j指的是金属密封件12的朝向前端的面12f与金属密封件12的侧面12y所成的角部。针对于此，通过使金属密封件12的外径进一步接近主体配件1000的承受面1000e的外径，在金属密封件12沿主体配件1000的承受面1000e变形时，能够抑制金属密封件12在径向上发生位置偏移。

然而，为了保护气体传感器元件3的外侧电极不受被检测气体中的有毒物质等的影响，有效的是利用喷镀覆膜(喷镀层5)覆盖外侧电极。而且，该喷镀层5需要自元件主体3s的前端部经过凸缘部3a的朝向前端的面3af至少形成至凸缘部3a的侧面3as(参照图12(b))。其原因在于，用于连接外侧电极和外部电路的外侧导线部(未图示)设于凸缘部3a的侧面3as、朝向前端的面3af，为了防止发生以下情况，即该导线部与主体配件1000之间发生短路，而导致在传感器输出上重叠杂音。

结果，如上所述，在将喷镀层5形成至凸缘部的侧面3as时，在以进一步接近主体配件1000的承受面1000e的外径的方式设置金属密封件12的外径的情况下，可能导致设于凸缘部3a的侧面3as之上的喷镀层5自凸缘部的侧面3as剥离。其原因在于，在将金属密封件12配置在主体配件1000的承受面1000e上时，金属密封件12与处于凸缘部的将侧面3as和朝向前端的面3af连接起来的角部3ac附近的喷镀层5(详细而言，位于比设于凸缘部3a的朝向前端的面3af之上的喷镀层5靠径向外侧的位置的喷镀层5)相抵接。而且，该状态下，用于对主体配件1000的后端侧部分进行压紧的压紧应力在沿凸缘部3a的侧面3as的方向上施加于设在凸缘部3a的侧面3as之上的喷镀层5，从而喷镀层5与凸缘部3a的侧面3as之间的界面剥离。另外，在凸缘部3a的朝向前端的面3af之上也设有喷镀层5，在该喷镀层5上作用有用于对主体配件1000的后端侧部分进行压紧的压紧应力，但该应力沿与凸缘部3a的朝向前端的面3af相交叉的方向(作为压缩应力)施加，因此，喷镀层5与凸缘部3a的朝向前端的面3af之间的界面不会剥离。

而且，公知有一种气体传感器，该气体传感器将主体配件的承受气体传感器元件的凸缘部的承受面以主承受面和外侧承受面这两级构成，该外侧承受面配置有金属密封件的外周端部且自主承受面连接到径向外侧(专利文献2)。在该气体传感器中，在外侧承受面上载置了金属密封件之后，将气体传感器元件收容在主体配件内，进一步向前端侧按压气体传感器元件而使金属密封件以适应(日文：馴染む)主承受面的方式变形。由此，能够防止金属密封件相对于主体配件的台阶部在径向上发生位置偏移。

另外，该金属密封件由内侧部分和外侧部分构成，该内侧部分与主承受面相接触且为朝向前端侧去而变窄的锥形形状，该外侧部分自该内侧部分的外端缘沿水平方向弯折。