气体传感器的制造方法
【专利摘要】提供一种气体传感器，即使板状传感器元件狭小化，该气体传感器也会使设置在密封构件的后端面的排出槽的宽度加宽而确保排出水或油。气体传感器(200)包括：传感器元件(10)，其形成为板状且具有两个或更多个电极板(11a-12b)；绝缘构件(166)；端子金属件(21a-22b)，其被绝缘固件保持且被分别布置成面对电极板；引线(146)，其被电连接到端子金属件的后端侧；密封构件(170)，其被布置在绝缘构件的后端侧且包括三个或更多个引线贯穿孔(170a)和贯通孔(170h)；以及过滤器(174)，其用于闭塞贯通孔。在引线贯穿孔之间的间隔距离G1、G2中的至少一个间隔距离比其他间隔距离长。排出槽(170g)形成于密封构件的后端面。排出槽以横穿形成比其他间隔距离长的间隔距离G2的引线贯穿孔之间的方式延伸。
【专利说明】气体传感器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种气体传感器，该气体传感器包括检测待检测气体浓度的传感器元件。
【背景技术】
[0002]作为检测诸如在汽车等的排气中的氧等的待检测气体浓度的传感器，已知具有如下传感器元件的传感器:该传感器元件在轴线方向上延伸并且包括具有氧离子透过性固体电解质和一对电极的电池。
[0003]作为这种传感器，已知外部空气导入型气体传感器，该传感器从气体传感器的外部引入产生电池的传感器输出的基准电位的基准氧(大气)(专利文献I和2)。例如，如图
11所示，在外部空气导入型气体传感器2000中，在轴线O方向上贯通的大气导入孔1700h被设置在布置于气体传感器的最后端的橡胶索环(弹性密封构件)1700的中心，圆筒状过滤器卡扣件(filter clasp) 172被装配且被插入到大气导入孔1700h中，防水通气性过滤器174被保持在大气导入孔1700h和过滤器卡扣件172之间。由此，大气经由大气导入孔1700h被导入气体传感器2000的内部，从而可以产生传感器元件10的基准电位。
[0004]这里，考虑如下情况:在轴线O方向上延伸并且具有相对主面的板状元件被用作传感器元件10,两个电极板(electrode pad) Ila和12a被分别设置在传感器元件10的各主面的后端侧。
[0005]如图11所示，绝缘构件1660沿着轴线O方向被布置在传感器10和索环(grommet) 1700之间，并且四个端子金属件21a和22a(图11中示出了仅两个端子金属件)分别通过绝缘构件1660的在轴线O方向上贯通的四个端子接收孔1660a(图11中示出了仅两个端子接收孔)保持。各端子金属件21a和22a均被电连接到电极板(图11中示出了总计四个板中的仅两个板)Ila和12a,通过填缝(caulking)的方式将引线146连接到端子金属件21a和22a的后端侧。此外，引线146被贯穿到设置于索环1700的引线贯穿孔1700a中(参照图12)，该引线146被引到外部，取出传感器输出。
[0006]然后，如图12所示，引线贯穿孔1700a也沿着当从轴线O方向观察时与各电极板Ila和12a以及各端子金属件21a和22a大致重合的位置两两并列，也就是沿着传感器元件10的两个表面两两并列。在该情况下，在传感器元件10的主面的宽度方向上排列的两个引线贯穿孔1700a之间的间隔距离(间隔W1比在与传感器元件10的主面垂直的方向(厚度方向)上相对的引线贯穿孔1700a之间的间隔距离G2小。
[0007]另一方面，如果水、油、灰尘等汇集以覆盖过滤器174的后端面，则会降低过滤器174的通气性，基准氧(大气)不能被充分地引入气体传感器2000的内部，从而会导致传感器的输出错误的可能性。因此，在专利文献I中公开的气体传感器的情况下，尽管未示出，引线贯穿孔之间的间隔距离彼此相等，在索环的后端面上形成一个排出槽，该排出槽与大气导入孔连通，横穿相邻的引线贯穿孔之间，延伸到索环的径向外缘并且排出水或油。
[0008]此外，在专利文献2公开的气体传感器的情况下，作为横向槽的排出槽以类似的方式形成于轴线方向上的中央附近而不是索环1700的后端面处。此外，以类似的方式，如图12所不,横向槽(与排出槽1700g相对应)的方向与传感器兀件10的主面的方向垂直，并且横向槽以分别横穿与传感器元件10的主面的宽度方向上相对的引线贯穿孔1700a之间的方式延伸。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1:日本特开2003-194765号公报(图7)
[0012]专利文献2:日本特开2008-232652号公报(图5)
【发明内容】
[0013]发明要解决的问题
[0014]然而，根据气体传感器的小型化，由于构成气体传感器的传感器元件10或各组成部件变小，并且该传感器元件10的主面的宽度也变窄，所以在传感器元件10的主面的宽度方向上相对的电极板Ila和12a(参照图11)的间隔和引线贯穿孔1700a之间的间隔距离G1也减小，因而以类似的方式，横穿引线贯穿孔1700a之间的排出槽1700g的宽度W不得不变窄(参照图12)。然而，排出槽1700g的宽度W越窄，表面张力越大，从而存在不易将油或水从排出槽1700g排到外部的问题。
[0015]因此，本发明的目的是提供一种如下的气体传感器:即使当板状传感器元件狭下化时，通过将设置在密封构件的后端面上的排出槽的宽度加宽，该气体传感器也能够确保排出油或水。
[0016]用于解决问题的方案
[0017]为了解决上述问题，根据本发明的气体传感器至少包括:传感器元件，所述传感器元件在轴线方向上延伸，所述传感器元件形成为包括相对的主面的板状，以及所述传感器元件在各主面的后端侧上包括两个或更多个电极板；绝缘构件，所述绝缘构件具有筒状形状，所述绝缘构件被布置在所述传感器元件的后端侧，以及所述绝缘构件由绝缘材料形成；端子金属件，所述端子金属件被所述绝缘构件保持，所述端子金属件被分别布置成面对所述电极板；引线，所述引线被电连接到所述端子金属件的后端侧；筒状密封构件，所述筒状密封构件被布置在所述绝缘构件的后端侧，所述筒状密封构件包括:三个或更多个引线贯穿孔，所述三个或更多个引线贯穿孔在轴线方向上贯通，所述引线被分别贯穿到所述三个或更多个引线贯穿孔中；以及贯通孔，所述贯通孔在所述引线贯穿孔的径向内侧的位置处在轴线方向上贯通；以及防水性过滤器，所述防水性过滤器闭塞所述贯通孔，其中，所述三个或更多个引线贯穿孔被布置成使得，在所述三个或更多个引线贯穿孔的间隔距离中的至少一个间隔距离比其他间隔距离长，其中，排出槽形成于所述密封构件的后端面，其中，所述排出槽与所述大气导入孔连通且延伸到所述密封构件的径向外缘以便排出水或油，以及其中，所述排出槽以横穿形成比其他间隔距离长的间隔距离的所述引线贯穿孔之间的方式延伸。
[0018]根据该气体传感器，随着气体传感器的小型化，即使当传感器元件的主面的宽度或厚度，也就是传感器元件的电极板的间隔减小，以及对应的引线贯穿孔之间的间隔距离减小的情况下，排出槽也可以被设置在形成比其他间隔距离长的间隔距离的引线贯穿孔之间，从而使排出槽的宽度被加宽，并且可以确保排出水或油。
[0019]进一步地，可以优选地将气体传感器构造为使得所述排出槽的宽度比所述间隔距离中的最短间隔距离宽，因为这样即使当传感器元件狭小化时也可以确保排出槽的宽度被加宽。
[0020]进一步地，可以优选地将气体传感器构造为使得所述贯通孔的内径比所述间隔距离中的最短间隔距离大，因为这样即使当传感器元件狭小化时也可以确保提高通气性。
[0021]在以所述排出槽的宽度比所述贯通孔的内径窄的方式构造气体传感器的情况下，通过密封构件可以保护过滤器免受诸如来自径向外侧的飞石等的冲击，并且可以稳定地保持该过滤器。
[0022]气体传感器可以被构造成进一步地包括:过滤器卡扣件，所述过滤器卡扣件具有大致圆筒状，所述过滤器卡扣件被装配且被插入到所述贯通孔中，其中，所述过滤器至少被所述过滤器卡扣件保持，以及其中，所述排出槽绕着所述贯通孔的周缘，所述过滤器的后端面在轴线方向上被布置在所述密封构件的后端面和所述排出槽的表面之间。
[0023]根据该气体传感器，尽管排出槽绕着贯通孔的周缘，但由于过滤器在排出槽的后端对向面的后端侧没有与密封构件接触，因此当过滤器经由过滤器卡扣件被插入到贯通孔中时，在排出槽的后端对向面的后端侧降低了过滤器和密封构件的侧壁之间的摩擦，从而抑制了过滤器的损坏。此外，减小了由于气体传感器的使用期间的振动导致的过滤器与密封构件的侧壁摩擦的百分比，从而也减少由于振动导致的过滤器的损坏。
[0024]气体传感器可以被构造成进一步地包括:过滤器卡扣件，所述过滤器卡扣件具有大致圆筒状，所述过滤器卡扣件被装配且被插入到所述贯通孔中，其中，所述过滤器至少被所述过滤器卡扣件保持，以及其中，所述排出槽绕着所述贯通孔的周缘，所述过滤器的后端面被布置于在轴线方向上与所述排出槽的表面相同的位置，或者被布置于在轴线方向上所述排出槽的表面的前端侧。
[0025]根据该气体传感器，由于过滤器被定位在与排出槽的位置相同的位置或被定位在排出槽的前端侧，因此即使当气体传感器接收来自径向的高压排水时，由于排水不是直接地施加到过滤器，因而可以防止过滤器的损坏。
[0026]发明的效果
[0027]根据本发明，能够获得如下的气体传感器:即使当板状传感器元件的主面的宽度狭小化时，通过将设置于密封构件的后端面上的排出槽的宽度加宽，也能够确保排出油或水。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是沿着根据本发明的实施方式的气体传感器的纵向的截面图。
[0029]图2是传感器元件的立体图。
[0030]图3是从前端侧观察时的分离器的仰视图。
[0031]图4是从后端侧观察时的索环的俯视图。
[0032]图5是从后端侧观察时的索环的立体俯视图。
[0033]图6是在端子金属件被并入分离器的状态下的立体截面图。
[0034]图7是本发明的第一实施方式中的从后端侧观察保持过滤器的索环时的立体俯视图。
[0035]图8是从后端侧观察保持过滤器的索环时的俯视图。
[0036]图9是包括5个电极板的传感器元件的立体图。
[0037]图10是从后端侧观察图9的传感器元件中所使用的索环时的俯视图。
[0038]图11是沿着现有技术的气体传感器的纵向的截面图。
[0039]图12是从后端侧观察时现有技术的气体传感器中所使用的索环的俯视图。
[0040]图13是本发明的第二实施方式中的从后端侧观察保持过滤器的索环时的立体俯视图。
【具体实施方式】
[0041]在下文中，将描述本发明的实施方式。
[0042]图1是沿着根据本发明的实施方式的气体传感器(氧传感器)200的纵向的总体截面图，图2是传感器元件10的立体图，图3是从前端侧观察时的分离器166的仰视图，图4是从后端侧观察时的索环170的俯视图，图5是从后端侧观察时的索环170的立体俯视图，图6是在端子金属件21a、21b、22a和22b被并入分离器166的状态下的立体截面图，图7是从后端侧观察保持过滤器174的索环170时的立体俯视图，以及图8是从后端侧观察保持过滤器174的索环170时的俯视图。
[0043]气体传感器200是氧传感器，该氧传感器检测汽车或各种内燃机的废气中的氧浓度，以及该气体传感器200包括传感器元件10，该传感器元件10包括具有氧离子透过性固体电解质和一对电极的电池(未不出)。此外，该电池的传感器输出的基准电位具有从气体传感器的外部引入的、作为基准的基准氧(大气)。
[0044]此外，如下所述，传感器元件10形成为在轴线方向上延伸的板状，该传感器元件10在各板面的后端侧中的每一个的宽度方向上包括两个以上(总计四个以上)电极板。
[0045]在图1中,气体传感器200包括:筒状金属壳138,其中,在其外表面上形成将被固定到排气管的螺纹部139 ;板状传感器元件10，该板状传感器元件10沿轴线O方向(气体传感器200的纵向:附图中的上下方向)延伸；筒状陶瓷套筒106，该筒状陶瓷套筒106以绕着传感器元件10的径向的方式布置；陶瓷制的分离器(权利要求中的“绝缘构件”)166，该分离器166在绕着传感器元件10的后端部的状态下布置于沿轴线方向贯穿的贯通孔168的前端侧的内部；以及四个端子金属件21a、21b、22a和22b (图1中仅示出了两个金属件)，这四个端子金属件21a、21b、22a和22b被布置在传感器兀件10和分离器166之间。
[0046]此外，传感器元件10的前端的气体检测部IOa被诸如氧化铝等的多孔保护层20覆盖。
[0047]金属壳138由不锈钢形成，该金属壳138包括在轴线方向上贯穿的贯穿孔154，并且该金属壳138由具有向贯穿孔154的径向内侧突出的凸缘部152的大致筒状构成。传感器元件10被贯穿到贯穿孔154中，使得传感器元件10的前端部比贯穿孔的前端进一步地突出。此外，凸缘部152形成为相对于与轴线方向垂直的平面倾斜的向内的锥面。
[0048]此外，在金属壳138的贯穿孔154的内部中，由氧化铝制成的环状陶瓷保持件151、粉末填充层153和156 (下文中，称为滑石环153和156)以及上述陶瓷套筒106在绕着传感器元件10的径向的状态下从前端侧向后端侧的顺次层叠。[0049]此外，压紧密封件157 (crimp packing)被布置在陶瓷套筒106和金属壳138的后端部140之间，用于保持滑石环153或陶瓷保持件151的金属保持件158被布置在陶瓷保持件151和金属壳138的凸缘部152之间。此外,金属壳138的后端部140被压紧，以便经由压紧密封件157将陶瓷套筒106压到前端侧。
[0050]此外，如图1所示，外部保护器142和内部保护器143通过焊接等被安装到金属壳138的前端侧(图1中的下部)的外周，外部保护器142和内部保护器143覆盖传感器元件10的突出部、具有多个孔、由金属(例如不锈钢等)制成并且是双重的保护器。
[0051]此外，外筒144被固定到金属壳138的后端侧的外周。此外，具有弹性的橡胶筒状索环(权利要求的“密封构件”)170被布置在外筒144的后端侧(图1中的上部)的开口中，并且引线贯穿孔(未示出)形成于索环，将分别电连接到传感器元件10的四个端子金属件21a、21b、22a和22b (图1中示出仅两个金属件)的四根引线(图1中示出仅两根引线)146贯穿到该引线贯穿孔中。
[0052]此外，在索环170的轴线方向上的中心形成圆形的大气导入孔(权利要求中的“贯通孔”)170h，该大气导入孔170h用于导入作为基准大气的大气，并且金属制成的圆筒状过滤器卡扣件172被装配并且被插入到大气导入孔170h中。此外，可通过空气但不能通过水的防水通气性过滤器174被保持在大气导入孔170h和过滤器卡扣件172之间，从而可以经由大气导入孔170h将大气导入气体传感器200的内侧和外侧。此外，过滤器卡扣件172可以由除金属以外的树脂等制成。
[0053]此外，分离器166被布置在传感器元件10的后端侧(图1中的上部)，传感器元件10的后端侧比金属壳138的后端部140突出。此外，分离器166绕着形成于传感器元件10的后端侧的主面的总计四个电极板(图1中示出了仅两个电极板Ila和12a)布置。分离器166形成具有在轴线方向上贯通的贯通孔168的筒状形状，并且该分离器166包括从外表面向径向外侧突出的凸缘部167。凸缘部167经由保持构件169抵接外筒144，从而分离器166被保持在外筒144的内部。
[0054]如图2所示，传感器元件10形成为在轴线O方向上延伸的板状，传感器元件的前端部IOs作为检测氧浓度的气体检测部10a，气体检测部IOa被多孔保护层20覆盖。此外，传感器元件10是熟知的构造，尽管其未示出，该传感器元件10包括气体检测部和加热器部，该气体检测部具有氧离子透过性固体电解质和一对电极，该加热器部加热气体检测部并且将该检测部保持到恒定温度。
[0055]此外，两个电极板I Ia和Ilb在传感器元件10的一个表面IOA的后端侧沿宽度方向排列，并且来自气体检测部IOa的传感器输出信号经由引导部(未不出)从电极板Ila和Ilb输出。此外，两个电极板12a和12b在被设置成与主面IOA相对的另一主面IOB的后端侧沿宽度方向排列，并且电力经由引导部(未示出)被供给到加热器部。
[0056]各电极板I la、I lb、12a和12b均形成为沿轴线O方向的长矩形形状，例如各电极板lla、llb、12a和12b可以由以钼作为主要成分的烧结体形成。
[0057]图3是从前端侧观察时的分离器166的仰视图。与传感器10的截面具有大致相同形状的矩形贯通孔168在分离器166的中心沿轴线方向贯通。此外，沿着贯通孔168的两长边中的每一个形成为矩形孔的端子接收孔166a在贯通孔168的径向外侧两两(总计四个)并列，并且各端子接收孔166a在轴线方向上贯通。[0058]此外，在贯通孔168和四个端子接收孔166a之间的部分中形成从分离器166的最前端逐步退回的H形槽部，槽部的后端侧与端子接收孔166a连通并且形成绕着各端子接收孔166a的侧壁166b。此外,槽部的位于各端子接收孔166a的径向内侧的部分被定位在端子接收孔166a的周缘的前端侧，并且该部分成为棚状(shelf-like)前端对向面166s。
[0059]图4是从后端侧观察时的索环170的俯视图。圆形的大气导入孔170h在索环170的中心沿轴线方向贯通。此外，圆形的引线贯穿孔170a在大气导入孔170h的径向外侧、在从轴线O方向观察时与分离器166的端子接收孔166a大致重叠的位置处两两(共计四个)贯通。引线贯穿孔170a被分别布置在矩形的顶点处，并且在与传感器元件10的主面垂直的方向(厚度方向)上相对的两个引线贯穿孔170a之间的间隔距离(间隔)的距离G2比在主面的方向上相对的引线贯穿孔170a之间的间隔距离G1大。也就是，间隔距离G1对应于权力要求的“最短间隔距离”，而间隔距离G2对应于权力要求的“较长间隔距离”。此外，引线贯穿孔170a之间的间隔距离意指相邻的引线贯穿孔170a的周缘之间的最短间隔。
[0060]此外，一个排出槽170g形成于索环170的后端面170t，该排出槽170g与大气导入孔170h连通并且在与传感器元件10的主面交叉的方向上以横穿传感器元件10的主面的厚度方向上排列的两个引线贯穿孔170a之间的方式延伸。排出槽170g延伸到索环170的径向外缘170e，并且将在大气导入孔170h附近汇集的水、油、灰尘等从径向外缘170e排出到外部。另外，比径向外缘170e朝向径向外侧突出的凸缘部170f设置在索环170的前端，并且通过压紧将被凸缘部170f覆盖的外筒144来将索环保持在外筒144的内部(参照图1)。
[0061]此外，在第一实施方式中，排出槽170g形成为穿过大气导入孔170h的直线状。此夕卜，排出槽170g的延伸方向与传感器元件10的主面平行。然而，本发明不限于此。
[0062]此外，在第一实施方式中，排出槽170g绕着大气导入孔170h的周缘，并且排出槽170g的宽度w比大气导入孔170h的内径d窄。此外，排出槽170g的宽度w比在传感器元件10的主面的方向上相对的引线贯穿孔170a之间的间隔距离G1宽。此外，图5是从后端侧观察时的索环170的立体俯视图。排出槽170g的后端对向面170gt被定位在索环170的轴线O方向上的中央的后端侧的位置，更具体地，该对向面170gt被定位在外筒144的后端缘(参照图1)的至少后端侧。由此，从排出槽170g排出水、油、灰尘等而不受归因于外筒144的干扰。
[0063]图6是在端子金属件2la、2lb、22a和22b被并入分离器166的状态下的立体截面图。端子金属件21a、21b、22a和22b在以彼此不接触的方式被分离的状态下被保持在分离器166的相应端子接收孔166a内，并且面对贯通孔168的前端侧。
[0064]此外，整个端子金属件21a (其他端子金属件21b、22a和22b也是相似的)在轴线O方向上延伸，并且金属件的从前端缘向后端折返的前端部接触传感器元件10的电极板。此夕卜，端子金属件21a的后端被压到引线146，并且引线146通过索环170的引线贯穿孔170a被引到后端侧。
[0065]这里，如果端子金属件21a (端子金属件21b、22a和22b也是相似的)从前端侧插入到端子接收孔166a中，则从端子金属件21a的轴线O方向的中央附近朝向传感器元件10延伸的一对防止拔出部(coming-out prevention portion) 211d的后端对向面211t与分离器166的前端对向面166s抵接。由此，防止了端子金属件21a从前端对向面166s拔出到后端侧，并且限制了端子金属件21a在轴线O方向上的位置。
[0066]此外，在各防止拔出部211d的板面上形成切线，并且形成锁定部211w。一对锁定部211w在槽部166b中扩张，与槽部166b的侧壁抵接，且将端子金属件21a定位、保持在分离器166内。
[0067]图7是从后端侧观察时的索环170的立体俯视图，以这种方式将索环170装配到气体传感器且在该索环170中保持过滤器174。过滤器174的后端面174t在轴线O方向上被定位在索环170的后端面170t和排出槽170g的后端对向面170gt之间。
[0068]此外，图8是从后端侧观察保持过滤器174的索环170时的俯视图。排出槽170g绕着大气导入孔170h的周缘，并且过滤器174经由过滤器卡扣件172以接触大气导入孔170h的方式被索环170保持。相应地，过滤器174在排出槽170g的后端对向面170gt的后端侧不与锁环170接触并且露出。
[0069]如上所述，排出槽170g分别以横穿传感器元件10的主面的厚度方向上相对的两个引线贯穿孔170a之间的方式延伸。由此，根据气体传感器的小型化，即使当传感器元件10的宽度或厚度(也就是，传感器元件的电极板的间隔)减小，对应的引线贯穿孔170a之间的间隔距离G1也减小时，排出槽170g可以被设置在形成比间隔距离G1长的间隔距离G2的两个引线贯穿孔170a之间，从而使排出槽170g的宽度W被加宽，可以确保排出水或油。
[0070]特别地，优选的是宽度W比间隔距离G1宽。
[0071]此外，在第一实施方式中，排出槽170g绕着大气导入孔170h的周缘，并且过滤器174的后端面174t在轴线O方向上被定位在索环170的后端面170t和排出槽170g的后端对向面170gt之间。由此，由于过滤器174在排出槽170g的后端对向面170gt的后端侧没有与索环170接触，因此当过滤器174经由过滤器卡扣件172被插入到大气导入孔170h中时，减少了过滤器174和大气导入孔170h的侧壁之间的摩擦，从而抑制了过滤器174的损坏。此外，减小了由于气体传感器的使用期间的振动导致的过滤器174与大气导入孔170h的侧壁摩擦的百分比，从而也可以减少由于振动导致的过滤器174的损坏。
[0072]此外，在第一实施方式中，排出槽170g的宽度W比大气导入孔170h的内径d窄。由此，特别地，归因于密封构件，可以保护过滤器免受来自诸如径向外侧的飞石等冲击并且可以稳定地保持该过滤器。
[0073]接着，参照图9和图10，将描述在传感器元件IOx包括五个电极板的情况下索环170x的构造。
[0074]图9是包括五个电极板的传感器元件IOx的立体图。由于除了三个电极板11a、IleUlb在一个表面IOA的后端侧按该顺序在宽度方向上排列以外，传感器元件IOx与图2的传感器元件10相同，所以相同部分采用相同的附图标记表示，并且省略了对其的说明。例如，电极板Ile被连接到将基准电压输出到全范围的空燃比传感器的控制侧系统的线。
[0075]此外，沿着传感器元件IOx的宽度方向，电极板Ile和电极板Ilb之间的间隔比电极板Ila和电极板Ile之间的间隔窄。
[0076]图10是在从后端侧观察索环170x时的索环170x的俯视图。大致圆形的大气导入孔170hx在索环170x的中心沿轴线方向贯通。此外，两个引线贯穿孔170ax在大气导入孔170hx的径向外侧沿着传感器元件IOx的表面IOB(在图10的传感器元件IOx的右侧)排列。另一方面，与电极板IlaUlb和Ile相对应的两个引线贯穿孔170ax和一个引线贯穿孔170ax2在大气导入孔170hx的径向外侧沿着传感器元件IOx的表面IOA排列。这里，与电极板I Ia和Ilb相对应的两个引线贯穿孔170ax在传感器元件IOx的表面IOA的方向上是最远的。此外，与电极板Ile相对应的一个引线贯穿孔170ax2被设置在两个引线贯穿孔170ax之间。此外，引线贯穿孔170ax2被定位在连接表面IOA侧的两个引线贯穿孔170ax的位置的径向外侧，从而引线贯穿孔170ax2不会干涉大气导入孔170hx。
[0077]在索环170x中，与电极板Ilb和12b相对应的两个引线贯穿孔170ax之间的间隔距离G2比在与传感器元件IOx的相同表面侧排列的电极板(例如，在表面IOB侧与电极板12b相对应的引线贯穿孔170ax和与电极板12a相对应的引线贯穿孔170ax2)之间的间隔距离G1大。以相似的方式，与电极板Ila和12a相对应的引线贯穿孔170ax之间的间隔距离G3也比间隔距离G1大。
[0078]也就是，间隔距离G1与权利要求的“最短间隔距离”相对应，而间隔距离G2和间隔距离G3与权利要求的“较长间隔距离”。
[0079]此外，与在传感器元件IOx的相同表面IOA侧排列的三个电极板IlaUle和Ilb相对应的引线贯穿孔170ax、170ax2和170ax之间的各间隔距离也是G115此外，在图10的不例中，在间隔距尚中?两足G3 = G2>G1的关系。然而，在间隔距尚中也可以?两足G3 Φ G2>G1的关系。
[0080]此外，排出槽170gx不是直线形状，而是形成为在大气导入孔170hx处折曲的V形状。此外，例如，在排出槽170gx中，图10的下部可以被移除，也就是，在夹着大气导入孔170hx的状态下可以仅设 置一个排出槽170gx。然而，在该情况下，由于排出槽170gx的排水效果变弱，所以优选地安装气体传感器，使得排出槽170gx朝向重力方向布置。
[0081]以这种方式，同样在索环170x中，排出槽170gx分别以横穿形成较长间隔距离G3和62的引线贯穿孔170ax之间的方式延伸。由此，与排出槽被设置在形成最短间隔距离G1的引线贯穿孔170ax之间的情况相比，排出槽170gx的宽度W被加宽，从而可以确保排出水或油。此外，以这种方式，由于设置了多个排出槽(例如，在夹着大气导入孔170hx的状态下设置两个排出槽170gx)，因此不必需考虑传感器被安装到车辆时的位置方向性。
[0082]接着，参照图13将描述本发明的第二实施方式。此外，仅描述了与第一实施方式不同的构造，省略了相同构造的描述。
[0083]图13是从后端侧观察保持过滤器的索环180时的立体俯视图。过滤器的后端面188t被定位于在轴线O方向上与索环180的排出槽180g的后端对向面180gt相同的位置。
[0084]根据该构造，即使当气体传感器接收来自径向的高压排水时，由于排水不是直接地施加到过滤器，所以可以防止过滤器的损坏。
[0085]本发明不限于上述实施方式，无需说，本发明包括包含在本发明的构思和范围内的各种变型和等同。
[0086]例如，在图4的实施方式中，在传感器元件的主面的厚度方向上最远的两个引线贯穿孔(总计四个)被定位在矩形的各顶点。然而，四个引线贯穿孔的位置可以不是矩形的各顶点，在板面的方向上最远的两个引线贯穿孔的间隔距离可以彼此不同。例如，在图4的实施方式中，由于四个引线贯穿孔被定位在矩形的各顶点，所以在主面的厚度方向上相对的两组引线贯穿孔之间的间隔距离是彼此相等的(全部为G2)。然而，该距离可以彼此不同。此外，在第二实施方式中，描述如下的方面:在过滤器的后端面188t被定位于在轴线O方向上与索环180的排出槽180g的后端对向面ISOgt相同的位置。然而，过滤器的后端面188t可以被定位在索环180的排出槽180g的后端对向面180gt的前端侧。
[0087]附图标记的说明
[0088]10和IOx:传感器元件
[0089]IOA:传感器元件的一个表面(主面)
[0090]IOB:传感器元件的另一个表面(主面)
[0091]I la、I lb、lie、12a 和 12b:电极板
[0092]21a、21b、22a 和 22b:端子金属件
[0093]146:引线
[0094]166:绝缘构件(分离器)
[0095]170U70X和1洲:密封构件(索环)
[0096]170a、170ax、170ax2 和 180a:引线贯穿孔
[0097]170g, I7Ogx 和 I8Og:排出槽
[0098]170gt和180gt:排出槽的后端对向面
[0099]170h和170hx:大气导入孔(贯通孔)
[0100]170t和180t:密封构件的后端面
[0101]172:过滤器卡扣件
[0102]174:过滤器
[0103]174t和188t:过滤器的后端面
[0104]200:气体传感器
[0105]O:轴线方向
[0106]d:大气导入孔的内径
[0107]G1:最短间隔距离
[0108]GjPG3:较长间隔距离
[0109]W:排出槽的宽度
【权利要求】
1.一种气体传感器，所述气体传感器至少包括: 传感器元件，所述传感器元件在轴线方向上延伸，所述传感器元件形成为包括相对的主面的板状，以及所述传感器元件在各主面的后端侧上包括两个或更多个电极板； 绝缘构件，所述绝缘构件具有筒状形状，所述绝缘构件被布置在所述传感器元件的后端侧，以及所述绝缘构件由绝缘材料形成； 端子金属件，所述端子金属件被所述绝缘构件保持，所述端子金属件被分别布置成面对所述电极板； 引线，所述引线被电连接到所述端子金属件的后端侧； 筒状密封构件，所述筒状密封构件被布置在所述绝缘构件的后端侧，所述筒状密封构件包括: 三个或更多个引线贯穿孔，所述三个或更多个引线贯穿孔在轴线方向上贯通，所述引线被分别贯穿到所述三个或更多个引线贯穿孔中；以及 贯通孔，所述贯通孔在所述引线贯穿孔的径向内侧的位置处在轴线方向上贯通；以及 防水性过滤器，所述防水性过滤器闭塞所述贯通孔， 其中，所述三个或更多个引线贯穿孔被布置成使得，在所述三个或更多个引线贯穿孔的间隔距离中的至少一个间隔距离比其他间隔距离长， 其中，排出槽形成于所述密封构件的后端面，其中，所述排出槽与所述大气导入孔连通且延伸到所述密封构件的径向外缘以便排出水或油，以及 其中，所述排出槽以横穿形成比其他间隔距离长的间隔距离的所述引线贯穿孔之间的方式延伸。
2.根据权利要求1所述的气体传感器，其特征在于， 所述排出槽的宽度比所述间隔距离中的最短间隔距离宽。
3.根据权利要求1或2所述的气体传感器，其特征在于， 所述贯通孔的内径比所述间隔距离中的最短间隔距离大。
4.根据权利要求1或2所述的气体传感器，其特征在于， 所述排出槽的宽度比所述贯通孔的内径窄。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的气体传感器，其特征在于，所述气体传感器进一步地包括: 过滤器卡扣件，所述过滤器卡扣件具有大致圆筒状，所述过滤器卡扣件被装配且被插入到所述贯通孔中， 其中，所述过滤器至少被所述过滤器卡扣件保持，以及 其中，所述排出槽绕着所述贯通孔的周缘，所述过滤器的后端面在轴线方向上被布置在所述密封构件的后端面和所述排出槽的表面之间。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的气体传感器，其特征在于，所述气体传感器进一步地包括: 过滤器卡扣件，所述过滤器卡扣件具有大致圆筒状，所述过滤器卡扣件被装配且被插入到所述贯通孔中， 其中，所述过滤器至少被所述过滤器卡扣件保持，以及 其中，所述排出槽绕着所述贯通孔的周缘，所述过滤器的后端面被布置于在轴线方向上与所述排出槽的表面相同的位置，或者被布置于在轴线方向上所述排出槽的表面的前端侧。
【文档编号】G01N27/409GK103946700SQ201380003954
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年2月5日 优先权日:2012年2月29日
【发明者】大场健弘, 山田裕一, 伊藤慎悟, 多比良大辅, 古田纮也 申请人:日本特殊陶业株式会社