[發(fā)明專利]氣體傳感器及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810081854.1
• 申請(qǐng)日: 2008-05-08
• 公開（公告）號(hào): CN101303326A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 久米誠;山田裕一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日本特殊陶業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G01N27/407
• 分類號(hào): G01N27/407
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 劉新宇;張會(huì)華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有傳感元件的氣體傳感器以及該氣 體傳感器的制造方法，該傳感元件在測(cè)量時(shí)能夠檢測(cè)氣體中 的特定氣體成分的濃度。

背景技術(shù)

在下文中，術(shù)語“前”指的是相對(duì)于氣體傳感器的軸向的 氣體感測(cè)側(cè)，術(shù)語“后”指的是與前側(cè)相反的一側(cè)。

已知一種包括傳感元件、導(dǎo)線、金屬殼和保護(hù)蓋的自動(dòng)車 用排氣傳感器。傳感元件在其前端具有氣體感測(cè)部，用于響應(yīng) 排氣中的如氮氧化物(NO_x)或氧氣(O₂)等特定氣體成分的 濃度產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)，并且在其后端具有與導(dǎo)線連接的電極部， 用于通過導(dǎo)線將檢測(cè)信號(hào)從氣體感測(cè)部輸出到外部裝置。金屬 殼在其中保持傳感元件，并且氣體感測(cè)部和電極部分別從金屬 殼的前后端突出。保護(hù)蓋被接合到金屬殼以覆蓋和保護(hù)傳感器 電極部和導(dǎo)線之間的電連接。

一般地，金屬殼和保護(hù)蓋通過激光焊接接合在一起。日本 特開2004-354274號(hào)公報(bào)和2001-147213號(hào)公報(bào)公開了一種該 類型的焊接接頭技術(shù)，其中，通過環(huán)繞金屬殼的后端部裝配保 護(hù)蓋的前端部、或者將保護(hù)蓋的前端部彎邊(swag)到金屬殼 的后端部上，并且從保護(hù)蓋的外部照射激光束以在保護(hù)蓋的前 端部和金屬殼的后端部之間形成激光焊接接頭來接合金屬殼和 保護(hù)蓋。

發(fā)明內(nèi)容

在上述公開的焊接接頭技術(shù)中，激光焊接接頭形成在沿軸 向遠(yuǎn)離保護(hù)蓋的前緣的位置處。通過該激光焊接接頭，保護(hù)蓋 的內(nèi)周面和金屬殼的外周面彼此非常靠近地被保持，但是可能 在前蓋邊緣和激光焊接接頭之間留下窄的開口間隙。當(dāng)氣體傳 感器在使用過程中變濕時(shí)，存在水通過毛細(xì)管作用滲入金屬殼 和保護(hù)蓋之間的窄的間隙的情況。水不太可能從該窄的間隙蒸 發(fā)和釋放到外部大氣中，使得激光焊接接頭長時(shí)間地保持潮濕。 結(jié)果，由于激光焊接接頭(特別地，金屬殼的通過激光焊接已 經(jīng)熔化一次的接合面)相對(duì)容易被水腐蝕的事實(shí)，激光焊接接 頭受到水的腐蝕。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種在金屬殼和保護(hù)蓋之間具 有耐腐蝕性的焊接接頭結(jié)構(gòu)的氣體傳感器。此外，本發(fā)明的目 的是提供一種氣體傳感器的制造方法。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種氣體傳感器，其包括： 傳感元件，其沿氣體傳感器的軸向延伸，并且在其前端具有氣 體感測(cè)部，在其后端具有電極部；筒狀金屬殼，其在其中保持 傳感元件，并且使氣體感測(cè)部和電極部分別從金屬殼的前端和 后端突出，該金屬殼具有凸緣部和位于凸緣部后側(cè)的后端部； 筒狀保護(hù)蓋，其具有裝配到金屬殼的后端部上以覆蓋電極部的 前端；以及焊接接頭，保護(hù)蓋的前端的整個(gè)圓周通過該焊接接 頭接合到金屬殼，其中，該焊接接頭從保護(hù)蓋的前端的端面延 伸到金屬殼。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種氣體傳感器的制造方法， 該方法包括：設(shè)置傳感元件、筒狀金屬殼和筒狀保護(hù)蓋，該傳 感元件在其前端具有氣體感測(cè)部，在其后端具有電極部，該金 屬殼具有凸緣部和位于凸緣部后側(cè)的后端部，并且包括第一筒 狀部和第二筒狀部，第二筒狀部位于第一筒狀部的后側(cè)，并且 直徑比第一筒狀部的直徑小；將傳感元件和金屬殼組裝在一起 以將傳感元件保持在金屬殼中，并且使氣體感測(cè)部和電極部分 別從金屬殼的前后端突出；將保護(hù)蓋的前端放置成環(huán)繞金屬殼 的后端部的第二筒狀部，并且使保護(hù)蓋的前端的端面抵接金屬 殼的后端部的第一筒狀部的后端面；以及將保護(hù)蓋的前端的整 個(gè)圓周激光焊接到金屬殼的后端部的第一筒狀部以在二者之間 形成焊接接頭，該焊接接頭從保護(hù)蓋的前端的端面延伸到金屬 殼的后端部的第一筒狀部。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種氣體傳感器的制造方法， 該方法包括：設(shè)置傳感元件、筒狀金屬殼和筒狀保護(hù)蓋，該傳 感元件在其前端具有氣體感測(cè)部，在其后端具有電極部，該金 屬殼具有凸緣部和位于凸緣部后側(cè)的后端部；將傳感元件和金 屬殼組裝在一起以將傳感元件保持在金屬殼中，并且使氣體感 測(cè)部和電極部分別從金屬殼的前后端突出；將保護(hù)蓋的前端放 置成環(huán)繞金屬殼的后端部，并且使保護(hù)蓋的前端的端面抵接金 屬殼的凸緣部的后端面；以及將保護(hù)蓋的前端的整個(gè)圓周激光 焊接到金屬殼的凸緣部以在二者之間形成焊接接頭，該焊接接 頭從保護(hù)蓋的前端的端面延伸到金屬殼的凸緣部。