[发明专利]气体传感器的制造方法及气体传感器

说明书

技术领域

本发明涉及气体传感器的制造方法以及气体传感器，该气体传感器用于测量被测量气体中的特定气体成分的浓度。

背景技术

存在一种公知的气体传感器，其包括：金属壳；保持在金属壳中的具有被暴露到被测量气体的感测部以测量被测量气体中的特定气体成分的浓度的传感元件；以及接合到金属壳的后端部的外壳。在这种类型的气体传感器的制造中，金属壳与外壳一般通过激光熔接相接合。更具体地，金属壳与外壳的接合是通过以下方式完成的：将金属壳的后端部插入到外壳的前端部中，使金属壳与外壳之间的重叠区弯边，用于将外壳暂时固定到金属壳，然后，从外壳的外部将激光束照射到弯边区域的全周。

现有技术文件

专利文件

专利文件1：日本特开平11-239888号公报

发明内容

发明要解决的问题

在外壳在远离外壳前端的位置处被弯边并且在这样的弯边区域经受激光熔接以在弯边区域形成熔接区时，从外壳的前端到熔接区在金属壳的外周面和外壳的内周面之间留有窄间隙。如果气体传感器在其使用过程中变湿，水渗透到外壳和金属壳之间的间隙中，会使得熔接区与水长期保持接触。在熔接区与水的长期接触过程中，鉴于曾经被激光熔接熔化的熔接区的界面较易被水腐蚀的事实，在熔接区与非熔接区之间的界面发生腐蚀。由于水进入到气体传感器中，导致气体传感器失效。

鉴于上述情况完成本发明。本发明的目的是提高气体传感器的金属壳与外壳之间的熔接部的耐腐蚀性。

用于解决问题的方案

[应用方案1]

一种气体传感器的制造方法，所述气体传感器包括：传感元件，其沿所述气体传感器的轴线方向延伸并且其前端部具有检测被测量气体的感测部；金属壳，其具有包围所述传感元件的外周的筒部，所述传感元件的前端部和后端部被暴露到所述金属壳的外部；以及筒状的外壳，其以包围所述传感元件的后端部的方式被固定到所述金属壳，所述制造方法包括：外壳放置步骤，用于以如下方式将所述外壳放置于所述金属壳：所述外壳的前端部包围所述金属壳的筒部；以及熔接步骤，用于在所述外壳的前端部与所述金属壳的筒部之间的重叠区的全周进行激光熔接操作，由此形成横跨所述外壳的前端部与所述金属壳的筒部之间的边界的熔接区，其中，在所述熔接步骤中，在沿所述气体传感器的轴线方向相互错开的位置处多次进行所述激光熔接操作。

[应用方案2]

根据应用方案1的气体传感器的制造方法，其中，在所述熔接步骤中以下述方式多次进行所述激光熔接操作以形成多个熔接区：相邻的两个熔接区具有位于所述金属壳的筒部并且部分地彼此重叠的内侧熔接区域。

[应用方案3]

根据应用方案1或2的气体传感器的制造方法，其中，在所述熔接步骤中通过使所述激光熔接操作的位置从所述重叠区的前侧向后侧错位而多次进行所述激光熔接操作。

[应用方案4]

根据应用方案1至3中任意一个应用方案的气体传感器的制造方法，其中，以下述方式执行所述熔接步骤以由第一激光熔接操作形成第一熔接区并由第二或后续的激光熔接操作形成第二熔接区：所述第二熔接区的深度大于所述第一熔接区的深度。

[应用方案5]

一种气体传感器，包括：传感元件，其沿所述气体传感器的轴线方向延伸并且其前端部具有检测被测量气体的感测部；金属壳，其具有包围所述传感元件的外周的筒部，所述传感元件的前端部和后端部被暴露到所述金属壳的外部；筒状的外壳，其以包围所述传感元件的后端部的方式被固定到所述金属壳；以及多个熔接区，各熔接区均形成为在所述外壳的前端部与所述金属壳的筒部之间的重叠区的全周横跨所述外壳的前端部与所述金属壳的筒部之间的边界并且沿所述气体传感器的轴线方向相互错位。

[应用方案6]

根据应用方案5的气体传感器，其中，相邻的两个熔接区以下述方式部分地彼此重叠：当在沿着所述轴线的截面中观察时，相邻的两个熔接区中的后熔接区部分地覆盖所述相邻的两个熔接区中的前熔接区。

[应用方案7]

根据应用方案6的气体传感器，其中，所述相邻的两个熔接区中的后熔接区的深度大于所述相邻的两个熔接区中的前熔接区的深度。

[应用方案8]

根据应用方案5的气体传感器，其中，相邻的两个熔接区具有位于所述金属壳的筒部并且部分地彼此重叠的内侧熔接区域。