[发明专利]A/F传感器元件及其制造方法

权利要求书

1.一种A/F传感器元件(1)，其包括：

由绝缘陶瓷制成的有底筒状的基体(10，40，50，60)，其具有封闭的远端(101，401，501，601)以及开口的后端(102，402，502，602)；

由固体电解质制成的电解质部(103，403a，403b，503，603)；以及

一对电极(11，12)；

其中，所述绝缘陶瓷由导热率高于所述固体电解质的材料制成；

所述电解质部(103，403a，403b，503，603)嵌入在所述基体(10，40，50，60)的侧壁(104，404，504，604)的至少一部分中以构成所述侧壁(104，404，504，604)的一部分；

该对电极(11，12)分别形成于所述侧壁(104，404，504，604)的内表面(106，406，506，606)和外表面(107，407，507，607)上，并且形成在夹持所述电解质部(103，403a，403b，503，603)的位置处；

通过在所述有底筒状的基体(10，40，50，60)中插入棒形加热器(3)来使用所述A/F传感器元件(1)；并且

所述基体(10，40，50，60)在所述基体(10，40，50，60)内的与所述加热器(3)接触的位置(109，409，509，609)处由所述绝缘陶瓷形成，

其中，所述基体(10，40，50，60)和所述电解质部(103，403a，403b，503，603)之间的边界区域(105，405，505，605)处的高度差为10μm或更小。

2.根据权利要求1所述的A/F传感器元件(1)，

其中，所述基体(10，40，50，60)的所述侧壁(104，404，504，604)的所述部分由所述电解质部(103，403a，403b，503，603)构成，并且所述侧壁(104，404，504，604)的相对于所述电解质部(103，403a，403b，503，603)的所述远端(101，401，501，601)一侧和所述后端(102，402，502，602)一侧由所述绝缘陶瓷形成。

3.根据权利要求1至2任一项所述的A/F传感器元件(1)，

所述绝缘陶瓷为氧化铝。

4.根据权利要求1至2任一项所述的A/F传感器元件(1)，

所述固体电解质是部分稳定氧化锆。

5.根据权利要求1至2任一项所述的A/F传感器元件(1)，

所述电解质部(103，403a，403b，503，603)形成为尺寸是所述基体(10，40，50，60)的体积的1/2或更小。

6.根据权利要求1至2任一项所述的A/F传感器元件(1)，

其中，设有由多孔陶瓷制成的扩散阻力层，其至少覆盖形成于所述基体(10，40，50，60)的外表面上的所述电极(11，12)。

7.一种制造根据权利要求1至5任一项所述的A/F传感器元件(1)的方法，其包括：

第一成型步骤，用于将包含所述绝缘陶瓷材料的基体形成用粘土(18)成型为所述基体(10，40，50，60)的形状，其中在形成所述电解质部(103，403a，403b，503，603)的位置处形成空间(201)；

第二成型步骤，用于通过将包含固体电解质材料的电解质形成用粘土(19)填充于所述空间(201)中而成型；

烧成步骤，用于通过烧成来制造具有所述电解质部(103，403a，403b，503，603)的所述基体(10，40，50，60)；以及

电极成型步骤，用于形成所述电极(11，12)，

其中，在所述第一成型步骤中，在模具(2，21，22，23)的腔(20)中的所述电解质部(103，403a，403b，503，603)的形成位置被可动模具(2，231)封闭的状态下，所述基体形成用粘土(18)通过注射入所述模具(2，21，22，23)的所述腔(20)中而成型，并且在第二成型步骤中，所述电解质形成用粘土(19)通过注射入通过打开由所述可动模具(2，231)封闭的所述电解质部(103，403a，403b，503，603)的形成位置而形成的所述空间(201)而成型。