[发明专利]气体传感器及其制造方法有效
申请号: | 200810081854.1 | 申请日: | 2008-05-08 |
公开(公告)号: | CN101303326A | 公开(公告)日: | 2008-11-12 |
发明(设计)人: | 久米诚;山田裕一 | 申请(专利权)人: | 日本特殊陶业株式会社 |
主分类号: | G01N27/407 | 分类号: | G01N27/407 |
代理公司: | 北京林达刘知识产权代理事务所 | 代理人: | 刘新宇;张会华 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 气体 传感器 及其 制造 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种具有传感元件的气体传感器以及该气 体传感器的制造方法,该传感元件在测量时能够检测气体中 的特定气体成分的浓度。
背景技术
在下文中,术语“前”指的是相对于气体传感器的轴向的 气体感测侧,术语“后”指的是与前侧相反的一侧。
已知一种包括传感元件、导线、金属壳和保护盖的自动车 用排气传感器。传感元件在其前端具有气体感测部,用于响应 排气中的如氮氧化物(NOx)或氧气(O2)等特定气体成分的 浓度产生检测信号,并且在其后端具有与导线连接的电极部, 用于通过导线将检测信号从气体感测部输出到外部装置。金属 壳在其中保持传感元件,并且气体感测部和电极部分别从金属 壳的前后端突出。保护盖被接合到金属壳以覆盖和保护传感器 电极部和导线之间的电连接。
一般地,金属壳和保护盖通过激光焊接接合在一起。日本 特开2004-354274号公报和2001-147213号公报公开了一种该 类型的焊接接头技术,其中,通过环绕金属壳的后端部装配保 护盖的前端部、或者将保护盖的前端部弯边(swag)到金属壳 的后端部上,并且从保护盖的外部照射激光束以在保护盖的前 端部和金属壳的后端部之间形成激光焊接接头来接合金属壳和 保护盖。
发明内容
在上述公开的焊接接头技术中,激光焊接接头形成在沿轴 向远离保护盖的前缘的位置处。通过该激光焊接接头,保护盖 的内周面和金属壳的外周面彼此非常靠近地被保持,但是可能 在前盖边缘和激光焊接接头之间留下窄的开口间隙。当气体传 感器在使用过程中变湿时,存在水通过毛细管作用渗入金属壳 和保护盖之间的窄的间隙的情况。水不太可能从该窄的间隙蒸 发和释放到外部大气中,使得激光焊接接头长时间地保持潮湿。 结果,由于激光焊接接头(特别地,金属壳的通过激光焊接已 经熔化一次的接合面)相对容易被水腐蚀的事实,激光焊接接 头受到水的腐蚀。
因此,本发明的目的是提供一种在金属壳和保护盖之间具 有耐腐蚀性的焊接接头结构的气体传感器。此外,本发明的目 的是提供一种气体传感器的制造方法。
根据本发明的第一方面,提供一种气体传感器,其包括: 传感元件,其沿气体传感器的轴向延伸,并且在其前端具有气 体感测部,在其后端具有电极部;筒状金属壳,其在其中保持 传感元件,并且使气体感测部和电极部分别从金属壳的前端和 后端突出,该金属壳具有凸缘部和位于凸缘部后侧的后端部; 筒状保护盖,其具有装配到金属壳的后端部上以覆盖电极部的 前端;以及焊接接头,保护盖的前端的整个圆周通过该焊接接 头接合到金属壳,其中,该焊接接头从保护盖的前端的端面延 伸到金属壳。
根据本发明的第二方面,提供一种气体传感器的制造方法, 该方法包括:设置传感元件、筒状金属壳和筒状保护盖,该传 感元件在其前端具有气体感测部,在其后端具有电极部,该金 属壳具有凸缘部和位于凸缘部后侧的后端部,并且包括第一筒 状部和第二筒状部,第二筒状部位于第一筒状部的后侧,并且 直径比第一筒状部的直径小;将传感元件和金属壳组装在一起 以将传感元件保持在金属壳中,并且使气体感测部和电极部分 别从金属壳的前后端突出;将保护盖的前端放置成环绕金属壳 的后端部的第二筒状部,并且使保护盖的前端的端面抵接金属 壳的后端部的第一筒状部的后端面;以及将保护盖的前端的整 个圆周激光焊接到金属壳的后端部的第一筒状部以在二者之间 形成焊接接头,该焊接接头从保护盖的前端的端面延伸到金属 壳的后端部的第一筒状部。
根据本发明的第三方面,提供一种气体传感器的制造方法, 该方法包括:设置传感元件、筒状金属壳和筒状保护盖,该传 感元件在其前端具有气体感测部,在其后端具有电极部,该金 属壳具有凸缘部和位于凸缘部后侧的后端部;将传感元件和金 属壳组装在一起以将传感元件保持在金属壳中,并且使气体感 测部和电极部分别从金属壳的前后端突出;将保护盖的前端放 置成环绕金属壳的后端部,并且使保护盖的前端的端面抵接金 属壳的凸缘部的后端面;以及将保护盖的前端的整个圆周激光 焊接到金属壳的凸缘部以在二者之间形成焊接接头,该焊接接 头从保护盖的前端的端面延伸到金属壳的凸缘部。
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