[發明專利]氣體傳感器

有效

• 申請號: 201010141821.9
• 申請日: 2010-03-31
• 公開（公告）號: CN101852762A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 植松大輔;佐口孝
• 申請（專利權）人: 日本特殊陶業株式會社
• 主分類號: G01N27/407
• 分類號: G01N27/407
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及一種氣體傳感器，其具有用于檢測廢氣中氧的濃度的檢測元件。

背景技術

現有技術中，作為用于檢測汽車廢氣中所含氧濃度的氧傳感器，公知一種具有下述檢測元件的氧傳感器，該檢測元件具有前端封閉、呈有底筒狀的固體電解質體(例如，參照專利文獻1)。該檢測元件中，具有朝徑向外側突出的凸緣部，該凸緣部的朝向前端的面與環繞檢測元件的外周而將檢測元件保持在自身內部的殼體相卡合。

對于專利文獻1的檢測元件，在其外周面設置有由Pt或Pt合金形成的探測電極，在內周面上設置有基準電極。從凸緣部的朝向前端的面以比檢測元件的凸緣部更朝前端側的方式形成前端部，探測電極遍及該前端部的外周面地整體設置。這是為了當在接地的傳感器安裝對象(例如，排氣管等)上安裝殼體而使用氧傳感器時，使探測電極暴露在廢氣中，并通過殼體使探測電極整體接地(body?earth)，從而獲得與電極間氧濃度對應的輸出。另一方面，基準電極設置在檢測元件的內周面上，基準電極暴露在大氣中。

因此，在暴露于廢氣中的探測電極和與大氣相接觸的基準電極之間產生氧濃度差，氧離子在兩電極之間移動。通過該氧離子的移動，在兩電極之間產生與氧濃度差相對應的電動勢。基于該電動勢，氧傳感器可檢測廢氣中的氧濃度。

然而，由于檢測元件的探測電極是用Pt或Pt合金在凸緣部的朝向前端的面和前端部的整個外周面上形成，因此，導致高價貴金屬的使用量增加，氧傳感器的制造成本變高。

專利文獻1：日本特開2007-121118號公報

專利文獻2：日本特開2005-274382號公報

此外，還公知有一種具有從凸緣部的朝向前端的面起在前端部的外周面范圍地延伸的線狀電極的檢測元件(例如，參照專利文獻2)。即，從凸緣部的朝向前端的面開始在前端部的局部外周面上設置線狀電極，能夠減少Pt或Pt合金的使用量，降低氧傳感器的制造成本。此外，由于該線狀電極是由Pt的無電解電鍍形成，因此，可使線狀電極的厚度比較薄，這也可減少Pt或Pt合金的使用量，能降低氧傳感器的制造成本。

然而，專利文獻2中，在將檢測元件安裝到殼體上時，檢測元件的凸緣部隔著密封件受氣體傳感器的殼體支承，此時，設置在凸緣部的朝向前端的面上的探測電極會與密封件摩擦，從而可能將探測電極磨損。因此，在專利文獻2中，以將設置在凸緣部的朝向前端的面上的探測電極覆蓋的方式涂敷鉑金膏，設置保護電極。由此，保護電極保護探測電極，防止探測電極磨損。此外，通過涂敷鉑金膏而形成保護電極，可使保護電極的厚度大于探測電極的厚度，從而也可防止保護電極自身磨損。

然而，在使用時氣體傳感器會發熱，此時，密封件和探測電極可能會粘在一起。此外，在該狀態下，當來自外部的振動等作用到氣體傳感器上時，振動會經由密封件傳遞到探測電極上，設置在凸緣部的朝向前端的面上的探測電極會從固體電解質體上剝離，從而可能會對探測電極和殼體之間的電導通帶來阻礙。

發明內容

本發明是為解決上述課題而作出的，目的在于提供一種既能可靠地確保設置在凸緣部的朝向前端的面上的探測電極和殼體之間電導通、又可以低成本制造的氣體傳感器。

采用本發明，提供一種氣體傳感器，其具有：檢測元件，其具有沿軸線方向延伸且呈前端封閉的有底筒狀的固體電解質體，并具有朝徑向外側突出的凸緣部；金屬制的殼體，其與在所述凸緣部上形成的朝向前端的面直接或間接地接觸，能在其自身內部保持所述檢測元件，其中，所述檢測元件具有：探測電極部，其利用電鍍而形成，設置在所述檢測元件的與所述凸緣部的前端側相鄰接的前端部的局部外表面上，且未到達所述凸緣部；導通部，其通過印刷直接形成在所述固體電解質體上，且在所述凸緣部的所述朝向前端的面上在整個周面上連續地或斷續地形成，用于將所述探測電極部和所述殼體電連接；所述導通部一直設置到所述前端部，并在所述前端部上與所述探測電極部相接觸。

由此，探測電極部設置在前端部的部分外表面上。即，探測電極部未設置在前端部的整個外周面上，因此，可減少高價貴金屬的使用量，將氧傳感器的制作成本抑制得較低。此外，探測電極部通過電鍍形成，因此，可使探測電極的厚度較薄，這樣，也可減少高價貴金屬的使用量，降低氧傳感器的制作成本。

此外，導通部是通過印刷形成在凸緣部的朝向前端的面上。由此，可使導通部比探測電極部的厚度厚，因此，在將檢測元件組裝到殼體上時，可防止其被密封件磨損。此外，“凸緣部的朝向前端的面”是指凸緣部的朝向檢測元件前端側的面。