[发明专利]设置有气体传感器的套罩的凸缘部的气体传感器

说明书

一种气体传感器(1)，包括具有检测部(21)的传感器元件(2)、支撑插穿的传感器元件的绝缘体(3)、支撑绝缘体的壳体(4)、覆盖检测部的内套罩(5)、以及覆盖内套罩的外套罩(6)。内套罩的内凸缘部(51)和外套罩的外凸缘部(61)支撑于绝缘体和壳体之间。内凸缘部的端面(511)径向地定位为比外凸缘部的端面(611)的位置更朝向径向方向(R)的外侧R1。外凸缘部中位于端面和表面(612B)之间的角部(613)突出至内凸缘部的表面(512A)中。

技术领域

本公开涉及一种具有覆盖传感器元件的检测部的结构的气体传感器。

背景技术

气体传感器设置在内燃发动机的排气系统的管道中并检测作为检测气体的流过管道的排放气体。气体传感器利用检测气体中的氧浓度变化进行气体检测。气体传感器的使用包括检测从内燃发动机排放的排放气体中的氧浓度、从排放气体检测内燃发动机的空燃比(A/F)、检测从排放气体所获得的A/F相对于理论A/F值是富燃料侧还是贫燃料侧、以及检测诸如NOx的特定气体。

气体传感器使用具有固体电解质和一对电极的传感器元件。传感器元件设置有检测部，其中检测气体被引导到电极中的一个以执行气体检测。传感器元件在检测部从传感器元件突出的状态下由具有绝缘性的绝缘体支撑。绝缘体支撑在附接到排气管等的壳体中。在壳体中，附接套罩来覆盖传感器元件的检测部以防止传感器元件暴露于水。在套罩中，形成通孔以允许检测气体流入检测部。

另外，为了使传感器元件的检测部较少地暴露于水，套罩构造为具有包括内套罩和外套罩的双重结构。例如，日本特开专利申请2015-210147号公报公开了一种气体传感器，其中内套罩的凸缘部支撑在壳体和绝缘体之间并且内套罩和外套罩通过焊接部固定。然后，焊接部形成为朝向外周缘扩展的形状，由此排放气体传播至焊接部的热量可以散发至壳体。

另外，日本特开专利申请2015-210146号公报公开了一种气体传感器，其中，内套罩的凸缘部支撑在壳体和与绝缘体之间，同时设置在内套罩或壳体中的任一个中的凸出部突出至另一个中。因此，防止了壳体和内套罩之间的位置关系发生位移。而且，专利文献(日本专利特开专利申请2015-210146号公报)公开了内套罩的凸缘部和外套罩的凸缘部可以支撑在壳体和绝缘体之间。

近年来，气体传感器所安装至的排气系统中的热环境变得愈发严峻。例如，在气体传感器安装在增压器的上游侧的情况下，由于除了排放气体的最高温度高于其它部分以外气体传感器可能被快速加热，所以气体传感器的热冲击变大。而且，在将气体传感器安装至适于怠速停止的车辆或混合动力车辆的情况下，发动机频繁地停止，由此气体传感器易于冷却使得热冲击变得更为显著。

根据上述专利文献即日本特开专利申请2015-210147号公报所公开的气体传感器，当内套罩和外套罩之间的焊接部暴露于排放气体，从而被加热至高温时，则焊接部的强度会由于疲劳而降低。因此，降低的强度可能导致内套罩和外套罩分离。类似地，在上述专利文献即日本特开专利申请2015-210146号公报所公开的气体传感器中，当内套罩和外套罩通过焊接而固定时也会出现相同的问题。

根据专利文献2015-210146所公开的结构，其中，内套罩的凸缘部和外套罩的凸缘部支撑在壳体和绝缘体之间，而可以移除焊接部。然而，已经发现，内套罩的凸缘部和外套罩之间的结构需要巧妙的设计，以确保其间足够的气密性。在排放气体从内套罩的凸缘部和外套罩的凸缘部之间的间隙进入气体传感器的情况下，气体传感器检测气体的检测精度可能劣化。

发明内容

实施例提供了一种能够保持气体检测的高精度的气体传感器，其中，在操作过程中防止该气体传感器的内套罩或外套罩从气体传感器分离并且保持绝缘体和壳体之间的高气密性。