气体传感器的制作方法

文档序号:13216411阅读:169来源:国知局
技术领域本发明涉及一种检测被测量气体中的特定气体成分的浓度的气体传感器,特别是,涉及一种有助于提高气体传感器元件与壳体之间的气密性的气体传感器。

背景技术:
以往,在机动车发动机等内燃机的燃烧排气流路中,配设有检测包含在燃烧排气中的氧等特定气体成分的浓度的气体传感器。而且,根据检测的特定气体成分的浓度进行空燃比控制、排气处理催化的温度控制等。作为这样的气体传感器,广泛使用氧传感器,所述氧传感器具有在氧化锆等氧离子传导性固体电解质的基体表面实施了与被测量气体相接的测量电极层、以及与作为基础气体导入的大气相接的基础电极层的氧浓度检测元件,根据被测量气体中的氧浓度与基础气体中的氧浓度的差检测产生于两电极间的电位差而测量被测量气体中的氧浓度。另外,也广泛使用从燃烧排气中的特定气体成分的浓度检测导入内燃机的混合气体的空燃比的空燃比传感器、使用氢离子导电性固体电解质体检测被测量气体中的氨浓度的氨传感器等。另外,在这样的气体传感器中,为了防止因被测量气体的泄漏而导致检测精度的降低,需要确保气体传感器元件与保持该气体传感器元件的壳体之间的气密性。在专利文献1中,公开了一种气体传感器,其特征在于,具有:检测结构体,形成在前端部形成有检测部的棒状或筒状形态,并且具备检测成为测量对象的气体中的被检测成分的检测元件;配置于所述检测结构体的外侧的主体金属零件;以及密封填充材料层,其将滑石构成为主体,填充到所述主体金属零件的内表面与所述检测结构体的外表面之间的间隙并对其进行密封,所述密封填充材料层包含2~7重量%的范围的水玻璃。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2000-314715号公报

技术实现要素:
发明所要解决的课题但是,如专利文献1所示,在密封填充层内添加水玻璃来谋求提高气密性的情况下,增加了用于向粉末填充剂添加水玻璃、或者加热填充粉末的成形体来调整水分的工时,可能导致增加制造成本。另外,由于因含水率使水玻璃的密封性变化,所以在高温环境下所使用的气体传感器中,可能因使用状况使填充部的含水率变化,不能期待确保稳定的气密性。另一方面,在用于机动车、机动两轮车的空燃比控制等的、检测内燃机的燃烧排气的特定气体成分的气体传感器中,除了从外部承受的振动大以外,还在暴露于冷热循环的残酷环境下使用。因此,在粉末填充部使用筛分粒径DSV为2~30μm的细的滑石粒子的情况下,可能因来自粉末填充部的脱粒,导致气密性的降低。而且,为了防止这些,需要在筒状绝缘体与粉末填充部之间设置由金属制、或者蛭石、云母、云母成型品等构成的密封衬垫,导致制造工时的增加及材料成本的增加。因此,本发明是鉴于该情况而做出的,其目的在于,提供一种可靠性高的气体传感器,其即使废弃用于防止填充粉末泄露的密封衬垫,也很难引起从粉末填充部脱粒,谋求制造成本的减少,并且难以引起粉末填充部的气密性的降低。用于解决课题的手段本发明是检测被测量气体中的特定成分的气体传感器,通过在气体传感器元件、收纳固定该气体传感器元件的筒状的壳体、所述气体传感器元件的外周面、以及所述壳体的内周面之间,设置包含以滑石为主要成分的粉末填充部和按压该粉末填充部的筒状绝缘体的封闭构件进行封闭而成,在气体传感器中,在构成所述粉末填充部的填充粉末粒子的筛分粒径、所述筒状绝缘体的内周面与所述气体传感器元件的外周面之间的元件侧间隙GP1、所述筒状绝缘体的外周面与所述壳体的内周面之间的壳体侧间隙的关系中,所述元件侧间隙及所述壳体侧间隙为所述填充粉末的筛分粒径的2倍以下。发明的效果通过使所述筛分粒径、所述元件侧间隙、以及所述壳体侧间隙的关系最适当化,即使在所述粉末填充部与所述筒状绝缘体之间不设置密封衬垫,即使暴露在冷热循环及来自于外部的振动下,所述填充粉末粒子也不会从所述粉末填充部脱粒,使所述粉末填充部的内压维持为一定的状态,并且不会导致气密性的降低。另外,因为没有为了防止填充粉末粒子的脱粒而设置密封衬垫的必要,所以能够谋求部件数量的减少和组装工时的减少。附图说明图1是表示本发明的气体传感器的封闭结构的概要的主要部分剖视图。图2是表示对本发明的气体传感器的封闭方法追加工序顺序的流程图。图3A是表示本发明所使用的滑石的特征性质、并且是结晶结构的示意图。图3B是表示向大粒径填充粉末作用压力时的变化的示意图。图4A是为了说明本发明的效果而表示配置粉末成形体的状态的主要部分放大图。图4B是接着图4A的、表示压缩粉末成形体而形成粉末填充部的状态的主要部分放大图。图5A是表示作为比较例1的、使用2~30μm的填充粉末的情况下的问题点的主要部分放大图。图5B是表示作为比较例2的、在图5A附加密封的情况下的主要部分放大图。图6是表示本发明的效果的特性图。图7A是表示本发明的第一实施方式的气体传感器的整体概要的剖视图。图7B是表示本发明的第二实施方式的气体传感器的整体概要的剖视图。图7C是表示本发明的第三实施方式的气体传感器的主要部分的剖视图。具体实施方式本发明涉及一种检测被测量气体中的特定成分的气体传感器,该气体传感器通过气体传感器元件1、收纳固定气体传感器元件1的筒状的壳体2、以及封闭构件3封闭而成,该封闭构件3包含在气体传感器元件1的外周面10和壳体2的内周面20之间以滑石为主要成分的粉末填充部30、以及按压粉末填充部30的筒状绝缘体31。本发明的气体传感器不限定于特别的用途,能够适用于后述早期活性型气体传感器GS1、简易型气体传感器GS2、层积型气体传感器GS3中的任一者。参照图1,对作为本发明的主要部分的粉末填充部30的结构及构造进行说明。此外,图1所示的结构在后述的任一实施方式中都通用。另外,在以下的说明中,为了容易理解本发明,作为气体传感器元件1,以在形成为有底筒状的固体电解质体的内侧与外侧之间形成一对电极的所谓的杯型的气体传感器为例进行说明。关于气体传感器元件1,将图1的上方侧定义为基端侧、将下方侧定义前端侧而进行以下说明。在气体传感器元件1的外周的一部分,形成有以朝向外侧直径变大的方式扩展的扩径部11。在扩径部11的基端侧形成有覆盖气体传感器元件1的外周面10的筒状的粉末填充部30。扩径部11的前端侧经由金属制的隔圈32与以使壳体2的内周面的一部分减小直径的方式缩径的卡定部21抵接。粉末填充部30被形成为筒状的筒状绝缘体31按压。筒状绝缘体31使用矾土等公知的陶瓷材料。粉末填充部30使用筛分粒径DSV为210μm以上、710μm以下的滑石粉末作为填充粉末粒子300。在筒状绝缘体31的内周面310与气体传感器元件1的外周面10之间形成有元件侧间隙GP1。另外,在筒状绝缘体31的外周面311与壳体2的内周面20之间形成有壳体侧间隙GP2。而且,对于构成粉末填充部30的填充粉末粒子300的筛分粒径DSV、元件侧间隙GP1、壳体侧间隙GP2之间的关系,元件侧间隙GP1及壳体侧间隙GP2都是填充粉末粒子300的筛分粒径DSV的2倍以下。另外,元件侧间隙GP1、壳体侧间隙GP2被设定为0.1mm以上。而且,元件侧间隙GP1、壳体侧间隙GP2都形成为0.1mm以上,气体传感器元件1及粉末填充部30向壳体2内的组装变得容易。粉末填充部30通过后述的制造方法形成,通过单轴压制填充粉末粒子300,成为形成为筒状的粉末成形体30MLD。而且,填充粉末粒子300在气体传感器元件1与壳体2之间划分出的空间内经由筒状绝缘体31被按压,通过提高气密性而成为粉末填充部30。在壳体2设置有沿轴向弹性地按压筒状绝缘体31的包覆铆接部22,能够有效地向筒状绝缘体31传递壳体2的轴向力。在包覆铆接部22的前端侧设置有通过热铆接形成的压曲(日文:シュルンプ)部23。压曲部23通过热铆接沿轴向压曲,经由包覆铆接部22,施加将筒状绝缘体31向粉末填充部30按压的方向的轴向力。按压粉末填充部30的轴向力形成朝向粉末填充部30内的全部方向作用的斥力,使气体传感器元件1的外周面10、扩径部11的基端侧表面、壳体2的内周面20、筒状绝缘体31的底面与粉末填充部30成为紧密接触状态。在本发明的粉末填充部30内,粒径大的薄片状的填充粉末粒子300取向为层状,维持气密性。另外,也可以在筒状绝缘体31与包覆铆接部22之间安装金属制的隔圈32。而且,设置于气体传感器元件1的扩径部11的前端侧经由金属制的隔圈32,卡定于壳体2的内周的一部分缩径的卡定部21。在壳体2,根据使用环境选择碳钢、不锈钢、铁、镍、它们的合金等公知的金属材料。参照图2,对作为本发明的气体传感器的主要部分的粉末填充部30的制造方法进行说明。在粉末前处理工序P1中,进行用作填充粉末材料的滑石粉末的前处理。具体而言,通过筛分滑石粉末的粒径并调整为规定的粒径范围(210μm以上、710μm以下),通过热处理除去可燃性的杂质。此外,例如,可以采用将100μm以下的细粒径的滑石粉末作为初始原料,添加甲基纤维素等有机粘接剂、或第一磷酸铝等无机粘接剂,将滑石粉末造粒为规定的粒径范围(210μm以上、710μm以下)的方法。在粉末成形工序P2中,将规定量的滑石粉末填充于金属模型内,施加规定的成形载荷(例如,235N/mm2以下)而形成筒状的粉末成形体30MLD。此时,如果提高成形压力,则能够提高成形密度,但是因滑石粒子的取向和解理,可能在从金属模型取出时产生龟裂。另外,由于在安装于壳体2内后再度压缩,所以不需要特别提高成形载荷,以使规定量的滑石准确地组装于壳体2内的方式保持一定的形状即可。通过使滑石成型载荷比组装粉末成形体30MLD并进行压缩而形成粉末填充部30时的载荷小,最终能够提高粉末填充部30的填充密度。接着,在粉末成形体组装、压缩工序P3中,在壳体2内依次安装隔圈32、气体传感器元件1、粉末成形体30MLD,利用筒状绝缘体31、或按压工具压缩粉末成形体30MLD,形成粉末填充部30。此时,作为填充粉末粒子300,使用具有210μm以上的筛分粒径DSV的大的滑石粒子,因此,通过块状粒子的滑动、解理,引发薄片状粒子的再排列,通过取向性的增加和空隙的减少,能够谋求粉末填充部30的气孔率的降低、稳定化。而且,在该工序中,通过施加规定范围的载荷(具体而言,例如,235N/mm2以上705N/mm2以下),能够实现足够的气孔率的降低,并且能够谋求防止气体传感器元件1的裂纹。接着,在绝缘体、隔圈组装工序P4中,进行筒状绝缘体31、隔圈32的组装。此外,当然,在经由筒状绝缘体31进行粉末成形体30MLD的压缩的情况下,仅进行隔圈32的组装。另外,隔圈32不是必须的部件,可以省略隔圈32,在下一工序中,也能够直接使包覆铆接部22与筒状绝缘体31的上表面抵接。接着,在冷铆接工序P5中,利用铆接模型M1、M2施加轴向的压力来进行冷铆接,将壳体2的包覆铆接部22倒入筒状绝缘体31侧,从而成为能够有效地向筒状绝缘体31传递轴向力的形状。接着,在热铆接工序P6中,向包覆铆接部22施加载荷,并且通过使交流电流流入壳体2等而压曲并形成压曲部23。通过形成压曲部23,即使暴露于冷热循环也不会丧失轴向力。此外,在热铆接工序P6中,不仅局部加热压曲部23,也加热整个壳体2,并且设置壳体2与粉末填充部30的温度差,从而提高轴向力,并且进一步抑制气密性的降低。在此,参照图3A、图3B,在本发明中,对用作粉末填充材料的滑石进行说明。滑石是由具有(Mg3Si4O10(OH)2)的组成的氢氧化镁和硅酸盐构成的天然矿物,包含菱镁矿、白云石等作为杂质。该滑石成为图3A所示的单斜晶系、三斜晶系的结晶结构,表示仅沿一定方向的完全解理性。如图3B所示,作为用于本发明的大粒径的填充粉末量子的滑石粒子300成为使薄片状的粒子重叠为多层状而聚集的块状粒子,如果被施加一定方向的载荷,则产生粒子的滑动、解理,薄片状的粒子沿一定方向取向。参照图4A、图4B,对本发明的效果进行说明。如图4A所示,粉末成形体30MLD在残留上述那样的某一程度的气孔的状态下形成,填充粉末粒子(滑石粒子)300的方向也不一致。这如图4B所示,在壳体2内,如果经由筒状绝缘体31按压,则滑石粒子300一边滑动一边再排列,取向性增加,粒子间的空隙减少。此时,与壳体2的内周面20相接的滑石粒子300通过与内周面的摩擦导致沿轴向取向的倾向变强,在粉末填充部30的中心部分,沿与垂直于轴的平面平行的方向取向的倾向变强。另外,由于在筒状绝缘体31的外周面与壳体2的内周面20之间存在规定的壳体侧间隙GP2,所以来自筒状绝缘体31的轴向的按压力不直接作用于位于向壳体侧间隙GP2露出的位置的滑石粒子300,而经由与筒状绝缘体31的底面相接的滑石粒子300间接地按压。其结果是,如图4B中虚线所包围的A部那样,与筒状绝缘体31相接的滑石粒子300覆盖邻接的滑石粒子300,或者,在多个滑石粒子300在壳体侧间隙GP2并列时,由于侵入壳体2的内周面20,所以在向壳体侧间隙GP2露出的位置,滑石粒子300正好起到盖那样的作用,推测可防止向壳体侧间隙GP2内脱粒。特别是,在本发明中,作为填充粉末粒子300,筛分粒径DSV使用210~710μm的大粒径的滑石粒子,而且,由于壳体侧间隙GP2被设定为筛分粒径DSV的2倍以下,所以与筒状绝缘体31的底面相接而直接按压的滑石粒子300的一部分必定与向壳体侧间隙GP2露出的滑石粒子300抵接,从而传递轴向力。此外,在元件侧间隙GP1中,利用相同原理,填充粉末粒子300不会从粉末填充部30脱粒,能够稳定地维持气密性。另外,由于预先形成粉末成形体30MLD,并收纳在壳体2内后,再次进行压缩,所以构成粉末填充部30的填充粉末粒子300(滑石粒子)没有完全取向,取向方向适当地散乱,因此,与气体传感器GS1的轴向正交方向的热膨胀系数的差不会极端变大。在此,参照图5A、图5B,说明在与本发明的气体传感器GS1相同的结构中,使用筛分粒径DSV为2~30μm的细滑石粉末作为填充粉末粒子即滑石粒子300z的情况下的问题点。作为比较例1,如图5A所示的气体传感器GSz那样,在使用平均粒径为10μm左右、并且筛分粒径DSV为2到30μm的范围的滑石粉末作为填充粉末粒子300z的情况下,比表面积相应地变大,粉末填充部30z的内压分散,按压各粒子的力相对减小。而且,在图5A中虚线包围的B部,来自筒状绝缘体31的按压力没有全部传递,或者即使经由的多个滑石粒子300z传递,各滑石粒子300z所承受的按压力也变小。在因壳体2的热膨胀导致经由筒状绝缘体31向粉末填充部30z传递的轴向力较弱时,如果施加来自外部的振动,则容易引起填充粉末粒子300z的脱粒。填充粉末粒子300z可能从粉末填充部30z脱粒,从封闭部件收纳部20的内径与筒状绝缘体31的外径之间的壳体侧间隙GP2泄露。一旦引起填充粉末粒子300z的脱粒,则粉末填充部30z的内压降低,进而引起填充粉末粒子300z的脱粒,导致粉末填充部30z的气密性降低。因此,如图5B所示的气体传感器GSy那样,为了抑制填充粉末粒子300z的脱粒,需要在筒状绝缘体31与粉末填充部30z的上表面之间设置由金属制、或者蛭石、云母、云母成型品等构成的密封衬垫34,导致制造工时的增加及材料成本的增加。参照图6,说明对填充粉末粒子300的筛分粒径DSV、按压载荷(kN)、气孔率(%)之间的关系进行的实验结果。如本图所示,使用粒度不同的滑石粒子,使按压筒状绝缘体31的载荷变化,并测量气孔率,无论针对哪种粒径,在10kN(相当于235N/mm2)以上时气孔率稳定化,在30kN(相当于705N/mm2)以上时可能导致气体传感器元件1的裂纹,知道在筛分粒径DSV为210~710μm时能够使气孔率最低。此外,在筛分粒径DSV为210~1000μm的情况下也能够降低气孔率,但是由于成形体的状态基本不变化,所以在壳体2内组装粉末成形体30MLD后,即使经由筒状绝缘体31按压,填充粉末粒子300也不会侵入元件侧间隙GP1、壳体侧间隙GP2,反而也可能导致填充粉末粒子300从粉末填充部30脱粒。另外,如果填充粉末粒子300的取向性过强,则气体传感器的轴向和径向的热膨胀系数的差变大,可能使来自壳体2的轴向力变弱。因此,可知道希望筛分粒径DSV处于适当地产生取向性的偏差的210~710μm的范围。在此,参照表1,说明本发明的效果。本发明人等使滑石粒径DSV与滑石按压部间隙(元件侧间隙GP1、壳体侧间隙GP2)变化,做成多个气体传感器,进行相当于行驶24万km的耐久实验,对耐久实验后的高温气密性进行调查,将其结果表示在表1中。作为耐久条件,将壳体2加热至400℃后没于水中,施加冷热应力,并将其重复400次。另外,关于高温气密性的评价,在550℃的高温环境下,从壳体2的前端侧压入空气(空气压0.4MPa),在其流量为10cc/min以下的情况下,判定气密性良好,标注圆圈的记号,在超过10cc/min的情况下,判定气密性不良,标注×的记号。其结果是,在滑石按压部间隙(元件侧间隙GP1、壳体侧间隙GP2)小于0.1mm的情况下,难以将筒状绝缘体31向壳体2组装。另外,在滑石按压部间隙为0.1mm以上时,容易组装。在滑石按压部间隙(元件侧间隙GP1、壳体侧间隙GP2)超过滑石筛分粒径DSV的2倍的情况下,认定高温气密性的恶化,在滑石筛分粒径DSV的2倍以下的情况下,知道能够维持良好的高温气密性。[表1]参照图7A,对本发明的第一实施方式的气体传感器GS1进行说明。气体传感器GS1是所谓的杯型的气体传感器、是内置有加热器18而谋求早期活性化的早期活性型的气体传感器。此外,在本实施方式中,以作为杯型传感器的典型例子的氧传感器为例进行说明,但是在本发明中,并不限定检测对象,能够适用于氧传感器、A/F传感器、NOx传感器、氨传感器、氢传感器等某一种。气体传感器GS1设置于被测量气体流路6,设置于前端的检测部12暴露于被测量气体G。气体传感器元件1使用具有氧离子导电性的氧化锆等公知的固体电解质材料,在形成为有底筒状的固体电解质体120的内侧表面设置基础电极121、在外侧表面设置测量电极122而构成检测部12,在检测部12的基端侧,设置有以直径扩大的方式扩径的扩径部11。向固体电解质体120的内侧导入大气作为基础气体,并与基础电极121相接。在基础电极121,经由正端子金属零件131S+连接有正信号线14S+。在检测部12的外侧形成有暴露于被测量气体G的测量电极122,测量电极122在固体电解质体120的基端部100连接有负端子金属零件131S-,而且,负端子金属零件131S-与负信号线14S-连接。正端子金属零件131S+由与一对信号线14S的一个中心线140S连接的压接部130S+、朝向外周侧发挥按压力并与形成于固体电解质体120的内周面的基础电极121弹性连接的连接部134、以及朝向中心侧发挥按压力并把持加热器18的加热器把持部133构成。负端子金属零件131S-由与一对信号线14S的另一个中心线140S连接的压接部130S-、朝向中心发挥按压力并与形成于固体电解质体120的外周面的测量基础电极123弹性连接的连接部135构成。在气体传感器元件1的内侧收纳有在前端内置有通过通电而发热的发热体的加热器18。加热器18在氧化铝等绝缘体内置有钨、硅化钼等公知的发热体。在加热器18的基端侧设置有用于向内置的未图示的发热体通电的一对通电电极181。一对通电电极181经由一对通电端子金属零件13H,与一对通电线14H连接。通电端子金属零件13H由在基端侧与通电线14H的中心线140H连接的压接部130H、以及在前端侧发挥朝向中心的按压力而与通电电极181弹性地抵接而谋求导通的连接部131H构成。壳体2根据设置环境使用不锈钢、铁、镍、它们的合金、碳钢等公知的金属材料而形成为筒状,在内侧收纳固定气体传感器元件1。在壳体2的内周面20与气体传感器元件1的外周面10之间配设有作为本发明的主要部分的粉末填充部30和筒状绝缘体31。在壳体2的中腹,形成有使内周面的一部分以朝向前端缩小直径的方式缩径、并且卡定气体传感器元件1的扩径部11的卡定部21。在壳体2的基端侧形成有包覆铆接部22、压曲部23,产生朝向前端侧轴向按压筒状绝缘体31的轴向力。在壳体2的凸起部24,固定有覆盖壳体的基端侧、并且固定并引出信号线及通电线的筒状的外壳4。在壳体2的前端侧外周形成有螺纹部25,与被测量气体流路6螺合连结。在壳体2的基端侧外周形成有用于拧紧螺纹部25的六角部26。在壳体2的前端形成有用于固定罩体50、51的铆接部27。在本实施方式中,封闭构件3由粉末填充部30、筒状绝缘体31、隔圈32、密封圈33构成。在气体传感器GS1、固定收纳气体传感器GS1的筒状的壳体2、气体传感器GS1的外周面10、壳体2的内周面20之间设置有封闭构件3。在筒状绝缘体31的内周面310与气体传感器元件1的外周面10之间形成有元件侧间隙GP1。另外,在筒状绝缘体31的外周面311与壳体2的内周面20之间形成有壳体侧间隙GP2。而且,在构成粉末填充部30的填充粉末粒子300的筛分粒径DSV、元件侧间隙GP1、壳体侧间隙GP2的关系中,元件侧间隙GP1、及壳体侧间隙GP2都形成为填充粉末粒子300的筛分粒径DSV的2倍以下。设置于气体传感器元件1的前端侧的检测部12被罩体50、51覆盖。罩体50、51通过设置于壳体2的前端的铆接部27被铆接固定。在罩体50、51中适当地穿设有用于将被测量气体G向罩体50、51的内侧导入、并向外侧导出的贯通孔。在六角部26的基端侧形成有用于固定外壳4的凸起部24。外壳4由不锈钢等金属构成,由形成为带台阶的筒状的筒状部40、导入大气的通气孔41、封闭外壳4的基端侧的铆接部42、以及绝缘体15的保持构件43构成。外壳4覆盖壳体2的基端侧,并且保持一对信号线14S+、14S-、一对信号端子金属零件131S+、131S-、一对通电线14H、一对通电端子金属零件13H。一对信号端子金属零件131S+、131S-、一对通电线14H为谋求彼此的电绝缘,收纳于由氧化铝等绝缘材料构成的绝缘体15内。绝缘体15由保持构件43弹性地把持。在外壳4设置有从通气孔41导入大气、并且阻止水分进入的公知的防水过滤器16。在外壳4的基端侧设有由硅橡胶、氟橡胶等耐热弹性部件构成、并确保气密性且引出一对信号线14S+/-、通电线14H的封闭部件17。此外,在本发明中,在外壳4的内侧,对于一对信号线14S(+/-)、及一对通电线14H如何与气体传感器元件1连接、如何向外壳4的内侧获取作为基础气体的大气、绝缘体15的形状等而言,可以适当地变更,不限于实施例。参照图7B,对本发明的第二实施方式中的气体传感器GS2进行说明。此外,对于与上述实施方式相同的结构标注相同的附图标记,对于不同的部分,在对应的附图标记标注字母的后缀以区別,因此,省略对共同部分的说明,并且以本实施方式的特征部分为中心进行说明。气体传感器GS2是从气体传感器GS1中删除加热器而成的简易结构的简易型气体传感器,用于机动两轮车等的内燃机。在本实施方式中,与图1所示的相同,在气体传感器元件1与壳体2之间设置粉末填充部30和筒状绝缘体31,使按压部的间隙GP1、GP2为规定的范围,从而谋求确保气密性。在所述实施方式中,为了使气体传感器元件1早期活性化,具有通过通电而发热的加热器部1,但是在本实施方式中,气体传感器元件1A的活性化利用被测量气体G自身所具有的热量而进行,未设置用于活性化的加热器。而且,在所述实施方式中,检测部12的基础电极121经由正端子金属零件131S+与正信号线14S+连接,测量电极122经由负端子金属零件131S-与负信号线14S-连接,但是在本实施方式中,构成为废除负信号线14S-而设置于检测部12的测量电极122经由隔圈32、壳体2与被测量气体流路6接地,仅引出经由基础电极121和正端子金属零件13A连接的正信号线14的简易的结构。正端子金属零件13A由与信号线14的中心线140连接的压接部130A、与形成于固体电解质体的内周面的基础电极121弹性地连接的连接部131A、与固体电解质体的内周面的倾斜部弹性地抵接而抑制轴向的振动的抵接部132A构成。在本实施方式中,与图1所示的相同,在气体传感器元件1A与壳体2之间设置粉末填充部30和筒状绝缘体31,使按压部的间隙GP1、GP2为规定的范围,从而谋求确保气密性。参照图7C,对本发明的第三实施方式的气体传感器GS3进行说明。在上述实施方式中,示出所谓的杯型的气体传感器,但是本发明也适用于所谓的层积型的气体传感器,本实施方式是其一个例子。在所述实施方式中,在将构成气体传感器元件1、1A的固体电解质体的一部分扩径的扩径部11、11A与壳体2的内周面20之间安装由粉末填充部30、筒状绝缘体31、隔圈32、密封圈33构成的封闭构件3,并由壳体2的卡定部21、包覆铆接部22、压曲部23夹持,从而作用轴向力,但是,在本实施方式的气体传感器GS3中,如图7C所示,在筒状的壳体2、配置于壳体2内的气体传感器元件1B、及壳体2的内侧面20与构成气体传感器元件1B的绝缘体的外侧面10B之间,安装有由粉末填充部30、筒状绝缘体31、隔圈32、密封圈33构成的封闭构件3,通过壳体2的包覆铆接部22、压曲部23、卡定部21,夹持将气体传感器元件1B的绝缘体的一部分扩径的扩径部11B,从而作用轴向力而保持气密性。本实施方式的检测部12B由所谓的层积型的气体传感器元件构成,通过层积多个陶瓷薄板而形成为平板棒状。另外,检测部12B插入由氧化铝等构成的筒状的绝缘体内,并且通过由玻璃等构成的封闭部35保持。在本实施方式中,与如图1所示相同,在气体传感器元件1B与壳体2之间设置粉末填充部30和筒状绝缘体31,使按压部的间隙GP1、GP2为规定的范围,从而谋求确保气密性。此外,具体的气体传感器元件1B的结构不被特别的限定,在检测部12B,形成有对应于要求的检测功能的检测单元、发热部等。另外,本实施方式的气体传感器的检测对象不限于气体成分,也能够将PM、水分等作为对象。附图标记说明1气体传感器元件2壳体3封闭构件10元件外周面20壳体内周面30粉末填充部300填充粉末粒子(滑石粒子)31筒状绝缘体310筒状绝缘体内周面311筒状绝缘体外周面GS1、GS2、GS3气体传感器DSV筛分粒径GP1元件侧间隙GP2壳体侧间隙
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