[发明专利]气体传感器单元和气体传感器连接器

说明书

技术领域

本发明涉及一种安装至气体传感器上的气体传感器连接器和由该气体传感器和该气体传感器连接器的组合构成的气体传感器单元，该气体传感器具有用于将气体传感器的输出传递至外部的气体检测元件。

背景技术

迄今为止，已经提出过具有气体检测元件的各种气体传感器。如在日本专利未审定公报No.2006-162597中所公开的，这样的气体传感器的实例包括由具有氧离子传导性的氧化锆制成、并且安装在内燃机的排气管上以检测排气的氧浓度的气体检测元件。

如图7所示，在上述公报中公开的气体传感器单元900包括气体传感器1和传感器连接器100。气体传感器1和传感器连接器100可拆卸地安装到彼此。

作为主要构成，气体传感器1包括：气体检测元件2，其具有有底的筒状形状并且适于在前侧暴露于待检测的气体；和金属壳体3，其围绕气体检测元件2。气体检测元件2包括外电极4和内电极5。端子构件6插入到气体检测元件2的后侧部中，以使端子构件6与内电极5连接，用于将来自气体检测元件2的输出信号输出到外部。此外，陶瓷外套筒7布置在金属壳体3的后侧，以使陶瓷外套筒7在被金属壳体3支撑的同时围绕气体检测元件2的后侧和端子构件6。

作为主要构成，传感器连接器100包括：连接器端子101，其与气体传感器1的端子构件6连接，用于将输出信号传递至外部设备；以及筒状壳体102，其由诸如橡胶等弹性材料制成，并且具有围绕连接器端子101和陶瓷外套筒7的后侧的插入孔110。传感器连接器100还包括：导线围绕部分104，其围绕从壳体102径向地向外突出并且与连接器端子101相连的导线103；以及过滤器围绕部分105，其具有在壳体102的内部和外部之间提供连通的过滤器插入孔111。具有渗透性和防水能力的过滤器构件106布置在过滤器围绕部分105内从而填充过滤器插入孔111。

此外，在气体传感器单元900中，导线103构成为在垂直于气体传感器1的轴向的方向上延伸。由于这样，连接器端子101包括主体部分101a，用于使气体传感器1的端子构件6和从主体部分101a径向向外突出的弯边部分101b连接。通过弯边将弯边部分101b和导线103的芯导体接合在一起，获得了连接器端子101与导线103之间的电连接。

发明内容

然而，当导线103或导线围绕部分104由于车辆振动、石头冲击等而承受外力时，可能引起导线103振动，此外可能引起弯边部分101b与导线103的振动同步地振动。相反，由于主体部分101a由壳体102保持固定，因此，存在如下担心：在弯边部分101b的端部，即在主体部分101a和弯边部分101b之间的分界处，产生裂缝或破损。

因此，本发明的目的是提供一种即使当振动或冲击从外部施加到导线时，也可以可靠地获得在连接器端子和导线之间的电气连接的气体传感器单元和气体传感器连接器。

为了完成上述目的，本发明提供了一种气体传感器单元，其包括：气体传感器，其具有：轴向伸长的有底筒状气体检测元件，该气体检测元件适于在前侧暴露于待检测的气体；端子构件，其与形成在所述气体检测元件的内周表面上的内电极电气连接，用于将来自所述气体检测元件的输出信号传递到外部；和气体传感器连接器，其具有：连接器端子，其电气连接到所述气体传感器的所述端子构件；导线，其用于电气连接到所述连接器端子，用于将所述输出信号传递至外部；以及壳体，其具有用于容纳所述连接器端子的端子插入孔和用于容纳所述导线的导线插入孔，其中，所述连接器端子具有布置在所述端子构件内部的筒状的插入部分和布置在所述插入部分内部并且电气地连接到所述导线的芯导体上的接合部分。

以这种方式，电气地连接到导线的芯导体的接合部分布置在插入部分的内部。也就是说，当经受振动或冲击时可能出现裂缝或破损的接合部分被布置在插入部分的内部。因此，即使当振动或冲击施加到导线或邻近导线的壳体上而引起导线振动时，布置在插入部分内部的接合部分难以受到振动或冲击的影响，从而在接合部分处更难以发生裂缝或破损。

同时，如果接合部分与导线的导体电气地连接，则接合部分可以借助于弯边或焊接与导线的芯导体连接。

此外，只要壳体由弹性材料制成，则任何壳体都可以，弹性材料的例子可以是弹性聚合材料。然而，考虑到耐热性、弹性等，期望选择适当的材料。此外，考虑到变形的容易性，期望采用具有橡胶弹性的聚合材料。具体地，可以采用诸如氯丁橡胶、氯丁二烯橡胶、硅橡胶和氟橡胶等材料，并且在要求耐热性的情况下，期望采用氟橡胶。