CN103718034A - 气体传感器 - Google Patents

Abstract

提供一种气体传感器，该气体传感器能够在外壳的内部可靠地固定以及保护陶瓷构件。氧传感器（1）包括筒状的检测元件（6）、保持检测元件（6）的主体金属壳体（5）、与检测元件（6）进行电连接的端子金属部件（70）、从端子金属部件（60）延伸并形成电流路径的导线（18）、供导线（18）贯穿的分隔件（8）、包围分隔件（8）的周围的内筒（3）、配置于内筒（3）的筒孔内且供导线（18）贯穿的索环（9）、配置于内筒（3）的径向外侧的过滤器（7）、以及在与内筒（3）之间安装有过滤器（7）的外筒（100）。分隔件（8）由检测元件（6）与索环（9）夹持而被保持为与内筒（3）分离的状态。

Description

气体传感器

技术领域

本发明涉及氧传感器、HC传感器，NO_x传感器等用于检测成为测量对象的气体中的被检测成分的气体传感器。

背景技术

以往，众所周知在金属制的外壳的内侧配置有检测元件的气体传感器,该检测元件在顶端形成有用于检测被检测成分的检测部。在这样的气体传感器中，在外壳的内部设置有陶瓷构件（所谓分隔件），该陶瓷构件保持用于从检测元件获取检测信号的导线。一直以来提出了各种将分隔件固定于外壳的内部的方法。

例如，在专利文献1中公开了一种气体传感器，该气体传感器在保持金属部件安装在外壳与分隔件之间的状态下，从外侧将外壳弯边来固定分隔件。在专利文献2中公开了利用压入到外壳的内部的保持金属部件固定分隔件的气体传感器。在专利文献3中公开了一种气体传感器，该气体传感器利用设置于外壳的内部的一对弹性构件（索环以及密封构件）在轴线方向上夹持并固定分隔件。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2010－276337号公报

专利文献2:日本特开2010－223750号公报

专利文献3:日本特开2000－81412号公报

然而，在专利文献1、2所公开的气体传感器中，在气体传感器中产生振动、冲击时，存在产生保持金属部件的位置偏移，进而产生分隔件的位置偏移的隐患。此外，由于使用用于固定分隔件的专用零件（换句话说，保持金属部件），因此存在对气体传感器的零件数量以及制造成本的减少、气体传感器的小型化等造成妨碍的隐患。另外，在专利文献3所公开的气体传感器中，利用一对弹性构件夹持的分隔件的后端侧仅利用包围内筒构件的周围的外筒构件保护。因此，在对气体传感器施加外压时，存在分隔件容易破损的隐患。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种气体传感器，该气体传感器在外壳的内部可靠地固定以及保护陶瓷构件

本发明的一个方式的气体传感器的其特征在于，包括：检测元件，其沿轴线方向延伸，呈朝向测量对象的顶端侧封闭的筒状，在该检测元件自身的外周面设置有外侧电极，在该检测元件自身的内周面设置有内侧电极；主体金属壳体，其包围上述检测元件的周围，并保持上述检测元件；筒状的端子金属部件，其插入到上述检测元件的筒孔内，且与上述检测元件的上述内侧电极进行电连接；导线，其连接于上述端子金属部件，从上述端子金属部件向后端侧延伸并形成电流路径；陶瓷构件，其配置于上述检测元件的后端侧，并且具有供上述端子金属部件以及上述导线中的至少任一方贯穿的贯穿孔；内筒，其是包围上述陶瓷构件的周围的筒状的金属构件，该内筒的顶端侧固定于上述主体金属壳体的后端侧，并且在该内筒自身的内部形成有用于导入气体的第一导入孔；弹性构件，其配置于上述内筒的筒孔内的上述陶瓷构件的后端侧，从内侧向径向外侧按压上述内筒并且具有供上述导线贯穿的贯穿孔；过滤器，其在上述内筒的径向外侧以封堵上述第一导入孔的方式配置；以及外筒，其是包围上述内筒的周围的筒状的金属部件，在该外筒与上述内筒之间安装上述过滤器，并且在上述过滤器上形成有用于向上述空间内导入气体的第二导入孔；上述陶瓷构件由上述检测元件与上述弹性构件直接夹持，或者由上述检测元件与上述弹性构件隔着其他部件夹持，从而被保持为与上述内筒分离的状态。

另外，在本发明的一个方式的气体传感器的基础上，优选的是，在上述弹性构件的顶端部形成有边缘部，该边缘部向上述轴线方向顶端侧突出，且配置在上述陶瓷构件与上述内筒之间的间隙。

另外，在本发明的一个方式的气体传感器的基础上，优选的是，上述第一导入孔形成于比上述内筒与上述弹性构件之间的抵接位置靠顶端侧的位置。此外，虽优选的是第一导入孔的全部形成于比内筒与弹性构件的抵接位置靠顶端侧的位置，但也可以是第一导入孔的一部分形成于比内筒与弹性构件的抵接位置靠顶端侧的位置。

另外，在本发明的一个方式的气体传感器的基础上，也可以是，上述端子金属部件具有从该端子金属部件自身的后端部向径向外侧扩张的凸缘部，上述端子金属部件的凸缘部被夹持在上述检测元件与上述陶瓷构件之间。

另外，在本发明的一个方式的气体传感器的基础上，也可以是，上述检测元件以氧化锆为主要成分，上述陶瓷构件以氧化铝为主要成分。

根据本发明的一个方式的气体传感器，陶瓷构件在轴线方向上由检测元件与弹性构件直接夹持或者由检测元件与弹性构件隔着其他部件夹持，并且在其径向外侧依次配置内筒、过滤器、外筒。由此，陶瓷构件的朝向轴线方向以及朝向径向的移动被限制，陶瓷构件在外壳（内筒以及外筒）的内部被稳定地固定。此外，由于陶瓷构件以与内筒分离的方式被保持，并且由内筒、过滤器、外筒三重保护，因此陶瓷构件对朝向气体传感器的外部压力的耐受性较高。因此，能够在外壳的内部可靠地固定以及保护陶瓷构件。

若在本发明的一个方式的气体传感器的基础上，在上述弹性构件的顶端部形成有边缘部，该边缘部向上述轴线方向顶端侧突出且配置在上述陶瓷构件与上述内筒之间的间隙，在该情况下，由于利用边缘部可靠地限制陶瓷构件的朝向径向的移动，因此能够在外壳的内部更加可靠地固定陶瓷构件。进而，例如在气体传感器中产生振动、冲击的情况下，由于防止陶瓷构件与内筒接触，因此也能够更加可靠地保护陶瓷构件。

另外，在本发明的一个方式的气体传感器的基础上，也可以是，在弹性构件的与内筒的第一导入孔对应的位置形成通气孔，向检测元件内导入外部空气，但如本发明所示，由于陶瓷构件与内筒分离，因此，通过第一导入孔形成于比陶瓷构件与弹性构件的抵接位置靠顶端侧的位置而能够将该陶瓷构件与内筒之间的分离部分用作通气路，能够在不在弹性构件形成通气孔的前提下经由过滤器容易地将外部空气导入到检测元件内。

另外，在本发明的一个方式的气体传感器的基础上，在上述端子金属部件具有从自身的后端侧朝向径向外侧扩张的凸缘部，将上述端子金属部件的凸缘部夹持在上述检测元件与上述陶瓷构件之间的情况下，能够在不设置用于固定端子金属部件的专用部件的前提下利用简单的构造可靠地固定端子金属部件。

另外，在本发明的一个方式的气体传感器的基础上，在上述检测元件以氧化锆为主要成分且上述陶瓷构件以氧化铝为主要成分的情况下，能够将上述气体传感器应用于例如氧传感器等。

附图说明

图1是氧传感器1的纵剖视图。

图2是用于对将保护器4配置于主体金属壳体5的工序进行说明的图。

图3是用于对将检测元件6配置于主体金属壳体5的工序进行说明的图。

图4是用于对将填充部件15以及端子金属部件70配置于主体金属壳体5的工序进行说明的图。

图5是用于对将套筒16、衬垫17、内筒3配置于主体金属壳体5的工序进行说明的图。

图6是用于对形成弯边部57的工序进行说明的图。

图7是用于对将过滤器7配置于下侧组件200的工序进行说明的图。

图8是用于对将上侧组件300配置于下侧组件200的工序进行说明的图。

图9是用于对形成弯边部102、103、104的工序进行说明的图。

具体实施方式

以下，参照附图对使本发明具体化了的气体传感器的一个实施方式进行说明。首先，参照图1，对作为气体传感器的一例的氧传感器1的构造进行说明。图1中示出的氧传感器1是安装于从汽车等的内燃机的发动机排出的排出气的排气管（未图示）、发动机缸盖并被使用的氧传感器。以下，在氧传感器1的轴线O方向上，将朝向插入到排气管、发动机缸盖内的检测元件6的顶端的一侧（关闭的一侧，即图中下侧）作为顶端侧，并将朝向与此相反的方向的一侧（图中上侧）作为后端侧进行说明。另外，将与轴线O方向正交的方向作为氧传感器1的径向进行说明。

图1中示出的氧传感器1是用于检测在排气管内流通的排出气中是否存在氧的传感器。氧传感器1具有利用主体金属壳体5包围并保持细长且顶端封闭的筒状的检测元件6的构造。从氧传感器1拉出用于获取检测元件6所输出的信号的导线18。导线18与设置于和氧传感器1分离的位置的未图示的传感器控制装置或者汽车的电子控制装置（ECU）进行电连接。

检测元件6是以氧化锆为主要成分的固体电解质体61沿轴线O方向延伸，形成为顶端封闭的筒状，在检测元件6的内周侧设置有基准电极62，在检测元件6的外周侧设置有检测电极63。基准电极62由Pt或者Pt合金构成，以覆盖固体电解质体61的几乎整个内表面的方式形成为多孔状。检测电极63也同样由Pt或者Pt合金构成，固体电解质体61的外表面形成为多孔状。由此，检测元件6的顶端侧（封闭的一侧）作为检测部64发挥功能。通过使检测部64暴露于在排气管（未图示）内流通的排出气中来进行气体浓度检测。虽未图示，但检测电极63被由耐热性陶瓷构成的多孔状的电极保护层覆盖，保护检测电极63不被排出气污染。此外，在检测元件6的轴线O方向的大致中间位置设置有随着朝向径向外侧而在周向上突出的扩径部65。

检测元件6以在自身的径向周围被筒状的主体金属壳体5包围的状态保持于主体金属壳体5的筒孔55内。主体金属壳体5是由SUS430等不锈钢、S17C等碳钢构成的筒状部件，在顶端侧形成有与排气管、发动机缸盖的安装部（未图示）螺合的外螺纹部52。前述的检测部64从筒孔55内向顶端侧突出。在主体金属壳体5的外螺纹部52的后端侧形成有在径向上扩径的工具卡合部53。在将氧传感器1安装于排气管、发动机缸盖的安装部（未图示）时使用的安装工具卡合于工具卡合部53。在工具卡合部53与外螺纹部52之间的部位嵌插有用于防止经由排气管、发动机缸盖的安装部发生气体泄漏的环状的垫圈11。在主体金属壳体5的后端部设置有用于固定检测元件6、后述的内筒3的弯边部57。检测元件6的后端部66比弯边部57向后端侧突出。

在主体金属壳体5的筒孔55内设置有台阶部59，该台阶部59使其内周朝向径向内侧突出。前述的扩径部65经由后述的保护器4的后端部46卡定于台阶部59。换言之，在台阶部59与扩径部65之间沿轴线O方向夹持保护器4的后端部46。在筒孔55内以在扩径部65的后端侧包围检测元件6的周围的方式填充有由滑石粉末构成的填充构件15。此外，在筒孔55内以在填充构件15的后端侧包围检测元件6的周围的方式配置有氧化铝制且呈筒状的套筒16。在该套筒16的后端侧配置有环状的衬垫17，以便在衬垫17与套筒16之间夹持后述的内筒3的顶端部31。

通过向内侧顶端方向将主体金属壳体5的后端部弯边而形成弯边部57，顶端部31以及套筒16经由衬垫17压靠于填充构件15。填充构件15被压缩填充到主体金属壳体5的筒孔55内，以便朝向主体金属壳体5的台阶部59按压检测元件6的扩径部65。筒孔55的内周面与检测元件6的外周面之间的间隙由填充部件15以气密的方式充填。这样，检测元件6经由在主体金属壳体5的弯边部57与台阶部59之间被夹持的各构件在主体金属壳体5的筒孔55内被固定。

从主体金属壳体5的筒孔55向顶端侧突出的检测元件6的检测部64由有底筒状的保护器4覆盖。保护器4防止来自外部的对检测元件6的检测部64的碰撞，直至氧传感器1安装于排气管、发动机缸盖（未图示）。保护器4的开放一侧的周边部、即后端部46被弯曲加工成锥状。后端部46如前所述那样被扩径部65与台阶部59夹持，从而保护器4以在内部收纳有检测部64的状态被固定。在保护器4的周面形成有将排气导入到保护器4内部并向检测元件6的检测部64进行引导的导入口42。在保护器4的底面形成有用于排出进入到保护器4内部的水滴、排气的排出口43。

在主体金属壳体5的后端侧组装有由SUS304等不锈钢、S17C等碳钢构成的筒状的内筒3。内筒3形成为沿轴线O方向延伸的筒状。内筒3的顶端部31弯曲加工成锥状。通过如前所述那样形成弯边部57，从而顶端部31由套筒16与衬垫17夹持，内筒3以从主体金属壳体5的筒孔55向后端侧突出的状态被固定。从筒孔55朝向后端侧延伸的内筒3包围检测元件6的后端部66、后述的分隔件8的外周。

从后端部66的开口向被内筒3包围的检测元件6的内周侧（换句话说筒孔69）插入有端子金属部件70。端子金属部件70呈大致筒状，在顶端侧设置有与基准电极62连接的电极接触部71。端子金属部件70的后端部是向径向外侧突出的凸缘部72。凸缘部72在轴线O方向上由检测元件6的后端部66与后述的分隔件8夹持。

并且，在端子金属部件70的筒孔内插入有设置于导线18的顶端部的连接金属部件20。连接金属部件20具有将导线18内的线（捻线）弯边并进行电连接的基部21、从基部21向后端侧延伸的锥状的连设部22、从连设部22向后端侧延伸的大致圆筒状的连接部23、以及从连接部23向径向外侧呈放射状延伸的突出部24。连接金属部件20的基部21向顶端侧插入筒孔69内，直至突出部24位于与端子金属部件70的凸缘部72接触的位置（换句话说，凸缘部72卡定于后端部66的位置）。此时，连接部23与电极接触部71的内周面接触，连接金属部件20与端子金属部件70进行电连接，进而导线18与基准电极62进行电连接。

在检测元件6的后端部66的后端侧配置有分隔件8。分隔件8通过将绝缘性陶瓷形成为筒状而成，且具有使自身在轴线O方向上贯穿的贯穿孔81。向贯穿孔81贯穿从配置于检测元件6内的连接金属部件20向后端侧延伸的导线18。

在分隔件8的后端侧配置有索环9，该索环9由氟类橡胶、EPDM等构成。索环9呈在轴线O方向上延伸的大致圆柱状，且具有从轴线O方向的大致中央位置环绕地向径向外侧突出的凸缘部92。索环9中的比凸缘部92靠顶端侧的前柱部95嵌于内筒3的后端侧的开口33。进而，开口33附近如后所述那样从外侧被弯边，从而索环9固定于内筒3。换言之，前柱部95向径向外侧按压内筒3，从而索环9将内筒3固定于自身。

由此，在内筒3的内部，分隔件8在轴线O方向上由索环9与检测元件6夹持。进而，分隔件8被索环9支承，从而朝向后端侧的移动被限制，并且，经由其他构件（连接金属部件20的突出部24以及端子金属部件70的凸缘部72）被检测元件6支承，从而朝向顶端侧的移动被限制。另外，分隔件8的后端面与索环9的顶端面面接触，并且由于索环9的顶端面与分隔件8的后端面之间的紧贴性因索环9的顶端面的弹性变形而增高，因此分隔件8的朝向周向（换句话说径向）的移动也受到限制。

并且，在内筒3的内部保持为分隔件8压靠于索环9的状态，并且索环9与分隔件8的后端部对应地弹性变形。此时，在索环9的顶端部中央形成有供分隔件8的后端部填埋的凹部93。在索环9的顶端部周边形成边缘部94，该边缘部94沿着凹部93的轮廓向顶端侧突出，且配置于分隔件8与内筒3之间的间隙。由此，分隔件8在其后端部收纳于凹部93的状态下被边缘部94进一步限制朝向径向的移动。

与分隔件8相同，索环9也具有使自身在轴线O方向上贯穿的贯穿孔91。向贯穿孔91贯穿从分隔件8的贯穿孔81向后端侧延伸的导线18。换句话说，在检测元件6内经由连接金属部件20以及端子金属部件70而与基准电极62连接的导线18经由贯穿孔81、91被拉出到氧传感器1的外部。

多个贯穿内筒3的周面的孔部是用于向内筒3的内部导入作为基准气体的大气（外部空气）的第一导入孔34。第一导入孔34为了确保向内筒3的内部导入外部空气而形成于比内筒3与索环9的抵接位置靠顶端侧的位置。在内筒3的径向外侧，以封堵第一导入孔34的方式配置有筒状的过滤器7。过滤器7例如是利用聚四氟乙烯的多孔纤维构造体等阻止以水滴等为主体的液体穿透并且允许空气以及／或者水蒸气等气体穿透的不透水性过滤器。

在内筒3的径向外侧设置有筒状的金属构件即外筒100，在该外筒100与内筒3之间安装过滤器7并且该外筒100包围内筒3的周围。在外筒100的后端部形成有弯边部104，索环9整体嵌入该弯边部104的内部并且该弯边部104呈环状。弯边部104将外筒100压紧固定于索环9中的比凸缘部92靠后端侧的后柱部96。

另外，多个贯穿外筒100的周面的孔部是用于向外筒100的内部导入作为基准气体的大气（外部空气）的第二导入孔101。第二导入孔101为了确保朝向过滤器7供给外部空气而形成于与过滤器7对应的位置。在外筒100的周面中的第二导入孔101的顶端侧形成有环状的弯边部102，在外筒100的周面中的第二导入孔101的后端侧形成有环状的弯边部103。在弯边部102、103的、沿轴线O方向将第二导入孔101夹在之间的两侧，朝向内筒3按压固定外筒100，并且将过滤器7夹持在外筒100与内筒3之间。

此外，如上所述，由于外筒100被向内筒3弯边，因此外筒100优选具有比内筒3容易进行弯边加工的柔软性。作为一例，在本实施方式的氧传感器1中，利用热处理使内筒3以及外筒100具有硬度差。

根据上述构造，从第二导入孔101导入到外筒100的内部的外部空气进一步从第一导入孔34导入到内筒3的内部。此时，利用过滤器7阻止外部空气所含有的水滴等侵入到内筒3内。此外，在分隔件8与检测元件6的后端部66之间利用呈放射状的端子金属部件70的突出部24形成有能够导入外部空气的空隙19。导入到内筒3内的外部空气经由空隙19导入到检测元件6的内部（换句话说为筒孔69）。

这样，在本实施方式的氧传感器1中，外部空气作为基准气体导入到检测元件6的内部，另一方面，从导入口42导入了的排气与检测元件6的外表面（详细地说检测部64）接触。进而，根据检测元件6的内外表面的氧浓度差相应地产生氧浓差电池电动势。从基准电极62经由导线18获取该氧浓差电池电动势作为排气中的氧浓度的检测信号，从而能够检测排出气中的氧浓度。

接下来，参照图2～图9，对氧传感器1的制造工序进行说明。首先，如图2所示，从主体金属壳体5的后端部56的开口将保护器4压入到筒孔55内。此时，向顶端压入排出口43直至保护器4的后端部46位于卡定于台阶部59的位置，将保护器4临时固定于主体金属壳体5内。

接下来，如图3所示，通过主体金属壳体5的后端部56的开口将检测元件6插入到筒孔55内。此时，向顶端插入检测部64直至检测元件6的扩径部65位于卡定于保护器4的后端部46的位置，将检测元件6临时固定于主体金属壳体5内。

接下来，如图4所示，经由主体金属壳体5的后端部56的开口将填充构件15填充到检测元件6的周围。由此，填充构件15在扩径部65的后端侧充填主体金属壳体5与检测元件6之间的空隙。另外，经由检测元件6的后端部66的开口将端子金属部件70插入到筒孔69。此时，向顶端插入电极接触部71直至端子金属部件70的凸缘部72位于卡定于检测元件6的后端部66的位置。电极接触部71利用向径向外侧作用的自身的弹簧力以与基准电极62接触的状态固定于筒孔69。

接下来，如图5所示，经由主体金属壳体5的后端部56的开口将套筒16、内筒3、衬垫17依次安装于检测元件6的周围。由此，套筒16从后端侧抵接于填充构件15，并且，内筒3的顶端部31在轴线O方向上被套筒16与衬垫17夹持，内筒3形成从套筒16朝向后端侧立设的状态。

接下来，如图6所示，将主体金属壳体5的后端部56向径向内侧弯边至与内筒3的外周面接触的位置，形成弯边部57。利用形成弯边部57而付与衬垫17的外部压力经由内筒3的顶端部31向顶端侧按压套筒16、填充构件15。由此，扩径部65在填充部件15与台阶部59之间被稳固地夹持，检测元件6被固定。另外，后端部46在扩径部65与台阶部59之间被稳固地夹持，保护器4被固定。并且，顶端部31在套筒16与衬垫17之间被稳固地夹持，内筒3被固定。利用以上工序制成主体金属壳体5、保护器4、检测元件6、内筒3等组装成一体而得到的下侧组件200。

接下来，如图7所示，以在弯边部57的后端侧覆盖内筒3的外周面的方式将过滤器7安装于下侧组件200。并且，如图8所示，将预先制成的上侧组件300组装于安装有过滤器7的下侧组件200。上侧组件300是索环9、外筒100、导线18、分隔件8等组装成一体而得到的构件，只要如以下所述那样制成即可。

组装前的外筒100具有：后筒部106，其是与后柱部96大致相同直径的筒状部；前筒部105，其设置于比后筒部106靠顶端侧的位置，且是与凸缘部92大致相同直径的筒状部；以及连设部107，其从后筒部106的顶端缘向径向外侧延伸，且与前筒部105的后端缘连接。前述的第二导入孔101形成于前筒部105。经由连设部107的顶端侧开口将索环9插入到外筒100内。此时，向后端插入后柱部96直至索环9的凸缘部92位于卡定于外筒100的连设部107的位置，将后柱部96嵌入后筒部106内。

进而，从后端侧将导线18插入到贯穿孔91，向索环9的顶端侧拉出导线18。并且，从后端侧将从索环9拉出的导线18插入到贯穿孔81，向分隔件8的顶端侧拉出导线18。将基部21向从分隔件8拉出的导线18内的导线（捻线）弯边，从而将连接金属部件20固定于导线18。由此，分隔件8在连接金属部件20的突出部24与索环9之间被夹持，制成上侧组件300。

如图8所示，在将上侧组件300组装于下侧组件200的情况下，通过内筒3的开口33将安装于导线18的顶端侧的连接金属部件20插入到检测元件6的筒孔69。此时，向顶端插入基部21直至连接金属部件20的突出部24位于卡定于端子金属部件70的凸缘部72的位置。连接部23利用向径向外侧作用的自身的弹簧力以与电极接触部71的内周面接触的状态固定于筒孔69。

另一方面，伴随着上述连接金属部件20的插入，安装有过滤器7的内筒3经由前筒部105的顶端侧开口插入到外筒100内，并进入前筒部105与索环9的前柱部95之间的空隙。进而，在连接金属部件20的突出部24卡定于端子金属部件70的凸缘部72的状态下，能够进一步向内顶端侧压入上侧组件300直至筒3的后端部位于卡定于索环9的凸缘部92的位置。若如此压入上侧组件300，则索环9被按压于分隔件8并弹性变形，在前柱部95形成凹部93以及边缘部94。此外，在本实施方式中，索环9被按压于分隔件8并弹性变形，从而在前柱部95形成有凹部93以及边缘部94，但也可以在索环9被按压于分隔件8之前，在前柱部95形成有凹部93以及边缘部94。

最后，根据图8中示出的组装状态，如图9所示，分别将前筒部105的第二导入孔101的顶端侧以及后端侧沿周向朝向径向内侧弯边，形成环状的弯边部102、103。由此，外筒100被按压于内筒3，上侧组件300固定于下侧组件200，并且过滤器7被固定在外筒100与内筒3之间。并且，将后筒部106沿周向朝向径向内侧弯边，形成环状的弯边部104。由此，外筒100被按压预定于索环9（详细后柱部96），氧传感器1完成。

如以上说明那样，根据本实施方式的氧传感器1，分隔件8在轴线O方向上由检测元件6与索环9夹持，并且，在其径向外侧依次配置内筒3、过滤器7、外筒100。由此，分隔件8的朝向轴线方向以及朝向径向的移动受到限制，分隔件8在外壳（内筒3以及外筒100）的内部被稳定地固定。此外，由于分隔件8以与内筒3分离的方式保持，并且利用内筒3、过滤器7、外筒100三重保护，分隔件8对朝向氧传感器1的外部压力的耐受性较高。因此，能够在外壳的内部可靠地固定以及保护分隔件8。

另外，由于利用形成于分隔件8的顶端部的边缘部94可靠地限制分隔件8的朝向径向的移动，因此能够在外壳的内部更加可靠地固定分隔件8。进而，例如在氧传感器1产生振动、冲击的情况下，由于防止分隔件8与内筒3接触，因此能够更加可靠地保护分隔件8。

另外，由于第一导入孔34形成于比内筒3与索环9的抵接位置靠顶端侧的位置，因此能够将分隔件8与内筒3的分离部位用作通气路，能够经由过滤器7容易地将外部空气导入到氧传感器1内。

另外，从端子金属部件70的后端部向径向外侧扩张的凸缘部72在检测元件6与分隔件8之间被夹持，因此能够在不设置用于固定端子金属部件70的专用零件的前提下利用简单的构造可靠地固定端子金属部件70。

然而，在上述实施方式中，氧传感器1相当于本发明的“气体传感器”。分隔件8相当于本发明的“陶瓷构件”。另外，本发明不限定于以上详述的实施方式，也可以在不脱离本发明的宗旨的范围内附加各种变更。

在上述实施方式中，分隔件8保持一根导线18。代替该情况，也可以是分隔件8绝缘保持多根导线。另外，在上述实施方式中，分隔件8具有供导线贯穿的贯穿孔81。代替该情况，也可以是分隔件8具有供端子金属部件70以及导线18的至少任一方贯穿的贯穿孔81。并且，在上述实施方式中，分隔件8经由其他构件（端子金属部件70的凸缘部72、连接金属部件20的突出部24等）由检测元件6与索环9夹持。代替该情况，也可以是分隔件8直接由检测元件6与索环9夹持。

另外，在上述实施方式中，作为本发明的传感器的一个方式而例示了作为氧传感器的氧传感器1。然而，本发明能够应用于陶瓷构件设置于外壳的内部的传感器，该陶瓷构件保持用于从检测元件获取检测信号的导线。由此，也可以在例如HC传感器、NO_x传感器等氧传感器以外的气体传感器中应用本发明。

附图标记的说明

1：氧传感器

3：内筒

5：主体金属壳体

6：检测元件

7：过滤器

8：分隔件

9：索环

18：导线

34：第一导入孔

62：基准电极

63：检测电极

70：端子金属部件

72：凸缘部

81：贯穿孔

91：贯穿孔

100：外筒

101：第二导入孔

Claims (5)

1.一种气体传感器，其特征在于，包括：

检测元件，其沿轴线方向延伸，呈朝向测量对象的顶端侧封闭的筒状，在该检测元件自身的外周面设有外侧电极，在该检测元件自身的内周面设有内侧电极；

主体金属壳体，其包围上述检测元件的周围，并保持上述检测元件；

筒状的端子金属部件，其插入到上述检测元件的筒孔内，且与上述检测元件的上述内侧电极进行电连接；

导线，其连接于上述端子金属部件，从上述端子金属部件向后端侧延伸并形成电流路径；

陶瓷构件，其配置于上述检测元件的后端侧，并且具有供上述端子金属部件以及上述导线中的至少任一方贯穿的贯穿孔；

内筒，其是包围上述陶瓷构件的周围的筒状的金属构件，该内筒的顶端侧固定于上述主体金属壳体的后端侧，并且在该内筒自身的内部形成有用于导入气体的第一导入孔；

弹性构件，其配置于上述内筒的筒孔内的上述陶瓷构件的后端侧，从内侧向径向外侧按压上述内筒并且具有供上述导线贯穿的贯穿孔；

过滤器，其在上述内筒的径向外侧以封堵上述第一导入孔的方式配置；以及

外筒，其是包围上述内筒的周围的筒状的金属构件，在该外筒与上述内筒之间安装上述过滤器，并且在上述过滤器上形成有用于向上述空间内导入气体的第二导入孔；

上述陶瓷构件由上述检测元件与上述弹性构件直接夹持，或者由上述检测元件与上述弹性构件隔着其他构件夹持，从而被保持为与上述内筒分离的状态。

2.根据权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，

在上述弹性构件的顶端部形成有边缘部，该边缘部向上述轴线方向顶端侧突出，且配置在上述陶瓷构件与上述内筒之间的间隙。

3.根据权利要求1或2所述的气体传感器，其特征在于，

上述第一导入孔形成于比上述内筒与上述弹性构件之间的抵接位置靠顶端侧的位置。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的气体传感器，其特征在于，

上述端子金属部件具有从该端子金属部件自身的后端部向径向外侧扩张的凸缘部，

上述端子金属部件的凸缘部被夹持在上述检测元件与上述陶瓷构件之间。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的气体传感器，其特征在于，

上述检测元件以氧化锆为主要成分，上述陶瓷构件以氧化铝为主要成分。

Images