用于在检测气体浓度中使用的气体传感器的制作方法

专利名称：用于在检测气体浓度中使用的气体传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检测待测气体中含有的特定气体成分的 浓度的气体传感器。
背景技术：
在大部分汽车中，排气系统被内燃机使用，其中，排气系统 包括气体传感器，所述传感器设置用于测量废气中含有的特定气体 成分的浓度。所述气体成分为氧气、氮氧化物等。这种气体传感器 的一个实例例如在日本专利Laid-open (未审)No. 2000-193， 629
中提出。
图1示出了该公开文件中公开的气体传感器，其中，气体传 感器9包括元件保持主体913，所述主体913允许感测元件910被 插入并且被保持在其中。气体传感器9具有加热器911，用于加热 感测元件910。大气侧绝缘器914设置在元件保持主体913的基部 端部分处，以沿着它的纵向(轴向)方向覆盖感测元件910的基部 端部分。
如图1所示， 一对接触配合件92设置在加热器911的基部端 部分912和大气侧绝缘器914的内壁表面941之间，从而彼此相对， 其中，接触配合件92与加热器911的一对电极920以这样一种方 式接触，即使得加热器911的基部端部分被挤压。每个接触配合件 92包括基板921和电极接触元件922，所述基板921抵靠在大气侧 绝缘器914上，所述电极接触元件922设置在基板921的前面。每 个电极接触元件922与加热器911的每个电极920接触，从而加热 器911电连接到外部设置的电源。
然而，如图2所示，在所述一对接触配合件92在压力作用下 保持加热器911的所述基部端部分912的情况中，接触配合件92 偶尔会造成这样一种状态，其中，大气侧绝缘器914以及每个电极 920在它们之间的两点处彼此接触。例如，在基板921处发生变形 诸如扭曲的情况中，大气侧绝缘器914的内壁表面941和基板921 点接触，这使得每个接触配合件92在两个点接触处被支撑。
在这种两点接触状态下，当气体传感器9承受来自外部的振 动时，其中每个接触配合件92和大气侧绝缘器914之间的接触点、 以及每个接触配合件92和每个电极920之间的接触点，作为旋转 支点，接触配合件92会横向振动，从而接触配合件92偏离加热器 911的中心轴线方向S，如图3所示。结果，如果发生这种情况， 那么电极接触元件922和电极920之间的接触部分被磨损，导致难 以保持它们之间稳定的导电性。

发明内容
本发明是考虑到上述问题而做出的，并且目的是提供一种气 体传感器，防止该气体传感器的接触配合件横向振动。为了实现这个目的， 一方面，本发明提供一种气体传感器， 包括感测元件，检测待测量气体中含有的特定气体成分的浓度， 所述感测元件是伸长的以具有纵向方向；加热器，加热所述感测元 件用于检测；元件保持主体，允许感测元件被插入并且保持在其中； 大气侧绝缘器14，形成为具有内壁表面140，并且设置成允许内壁 表面与感测元件或者加热器的基部端部分12沿着纵向方向重叠； 多个电极120，设置在感测元件上或者加热器上；多个接触配合件 2，设置在大气侧绝缘器的内壁表面和感测元件或加热器的基部端 部分之间，从而分别接触所述电极用于导电，其中，每个所述接触 配合件包括基板、电极接触元件和多个弹性部件，所述基板设置成 接触所述大气侧绝缘器的内壁表面，所述电极接触元件设置到每个 电极，和多个弹性部件，设置成挤压所述大气侧绝缘器的内壁表面。
每个接触配合件包括多个固定弹簧元件，所述弹簧元件均从 它的内壁表面挤压所述大气侧绝缘器。因此，每个接触配合件能够 通过固定弹簧元件在至少两个接触点处并且通过基板的后表面在 至少一个接触点处接触所述内壁表面。每个接触配合件通过它的电 极接触元件在至少一个接触点处接触所述感测元件或加热器的每 个电极。换句话说，每个接触配合件在至少四个接触点处被支撑， 所述接触点位于感测元件或加热器的电极与大气侧绝缘器之间。
因此，可以良好地防止每个接触配合件横向旋转。即使气体 传感器承受来自外部的振动，每个接触配合件的横向振动被抑制或 者防止，从而不允许接触配合件偏离感测元件的中心轴向方向。可 以提供这样一种气体传感器，防止它的接触配合件横向振动。结果， 防止感测元件或加热器的电极与电极接触元件之间的接触部分被 磨损，因此增大气体传感器的耐用性。另外，可以保持电极和电极
接触元件之间的稳定的电连续性，使得气体传感器具有高度的可靠 性。
为了实现该目的，另一方面， 一种气体传感器包括感测元 件，检测待测气体中含有的特定气体成分的浓度，所述感测元件是 伸长的以具有纵向方向；加热器，加热所述感测元件用于检测；元 件保持主体，允许感测元件被插入并且被保持在其中；大气侧绝缘 器14，形成为具有内壁表面140，并且设置成允许内壁表面与感测 元件或者加热器的基部端部分12沿着纵向方向覆盖；多个电极 120，设置在感测元件上或者加热器上；多个接触配合件2，设置 在大气侧绝缘器的内壁表面和感测元件或加热器的基部端部分之 间，从而分别接触所述电极用于导电，其中，每个接触配合件包括 基板和电极接触元件，所述基板设置成接触大气侧绝缘器的内壁表 面，所述电极接触元件定位到每个电极，其中，每个接触配合件的 基板包括后表面和凹入部分，所述后表面与大气侧绝缘器的内壁表 面相对，所述凹入部分从内壁表面凹陷。
每个接触配合件的基板具有向前凹陷的凹入部分。因此，每 个接触配合件与大气侧绝缘器的内壁表面在至少两个接触点处相 接触，并且与感测元件或加热器的每个电极在至少一个接触点处接 触。换句话说，每个接触配合件在至少三个接触点处被支撑。结果， 可以防止每个接触配合件横向振动，因此获得了与前一方面中所述 类似的优点。
另外，每个基板具有凹入部分，基板在它的强度方面被加大， 从而可以限制每个接触配合件的变形，诸如扭曲，所述变形是由于 挤压所述感测元件或者加热器的基部端部分而造成的。
另一个方面，本发明提供一种气体传感器，包括感测元件，
检测待测气体中含有的特定气体成分的浓度，所述感测元件是伸长 的以具有纵向方向；加热器，加热所述感测元件用于检测；元件保 持主体，允许所述感测元件被插入并且被保持在其中；大气侧绝缘 器14，形成为具有内壁表面140，并且设置成允许所述内壁表面与 感测元件或加热器的基部端部分12沿着所述纵向方向重叠；多个
电极120，设置在感测元件上或加热器上；多个接触配合件2，设
置在大气侧绝缘器的内壁表面和感测元件或加热器的基部端部分 之间，从而分别接触所述电极用于导电，其中，每个接触配合件包 括基板和电极接触元件，所述基板设置成接触所述大气侧绝缘器的 内壁表面，所述电极接触元件定位到每个电极，其中，每个接触配 合件的基板包括后表面和多个凸出部分，所述后表面与大气侧绝缘 器的内壁表面相对，所述凸出部分朝着所述内壁表面突出。
每个接触配合件的基板具有多个凸出部分，所述凸出部分在 它的后表面上突出。因此，每个接触配合件与大气侧绝缘器的内壁 表面在至少两个接触点处接触，并且与感测元件或加热器的每个电 极在至少一个接触点处接触。换句话说，每个接触配合件在三个或 者更多点处被支撑。结果，可以按照与上述方面类似的方式防止每 个接触配合件横向振动，提供与上述方面相同或类似的优点。
因为基板具有凸出部分，因此增大了基板的刚度，提高了防 止接触配合件变形的耐用性，所述变形例如扭曲。
又另一个方面，本发明提供一种气体传感器，包括感测元
件，检测待测气体中含有的特定气体成分的浓度，所述感测元件是
伸长的以具有纵向方向；加热器，加热所述感测元件用于检测；元 件保持主体，允许所述感测元件被插入并且保持在其中；大气侧绝 缘器14，形成为具有内壁表面140，并且设置成允许内壁表面与感
测元件或加热器的基部端部分12沿着所述纵向方向重叠；多个电
极120，设置在感测元件上或者加热器上；多个接触配合件2，设
置在大气侧绝缘器的内壁表面和感测元件或加热器的基部端部分 之间，从而分别接触所述电极用于导电，其中，每个接触配合件包 括基板和电极接触元件，所述基板设置成接触大气侧绝缘器的内壁 表面，所述电极接触元件设置到每个电极，其中，大气侧绝缘器的
内壁表面具有从其处凹陷的槽状部分143。
大气侧绝缘器的内壁表面具有从其表面凹陷的槽状部分，这 允许每个接触配合件与内壁表面在至少两个接触点处接触。每个接 触配合件还能够保持与电极的至少一个接触点，因此确保感测元件 或加热器的每个电极和大气侧绝缘器之间的至少三个接触点。即使 产生了变形，例如扭曲，也能够防止每个接触配合件横向振动，还 提供了与上述方面类似的优点。
在本发明中，A/F (空气/燃料)传感器、02传感器、以及N0x 传感器等可被引用作为气体传感器。另外，根据本发明的感测元件 可以是层状类型的感测元件或者柱形底部杯状的感测元件。
在感测元件是受限类型的感测元件的情况中，感测元件和加 热器彼此整体形成。另外，在这种情况中，元件保持主体可以构造 成具有元件侧绝缘器和金属壳体，这使得感测元件能够被插入并且 保持在其中，所述金属壳体使得元件侧绝缘器能够被插入并且保持 在其中。
一方面，当使用柱形底部杯状感测元件时，元件保持主体可 以是金属壳体，所述金属壳体允许感测元件被直接插入并且保持在 这个金属壳体内。
优选的是每个接触配合件的基板包括后表面210和凹入部分
121，所述后表面与大气侧绝缘器的内壁表面相对，所述凹入部分 从所述内壁表面凹陷。同样优选的是每个接触配合件的基板包括后 表面210和多个凸出部分122，所述后表面与大气侧绝缘器的内壁 表面相对，所述凸出部分122朝着所述内壁表面突出。
优选的是每个固定的弹簧元件包括弯曲部分231和折叠端 233，通过将基板的一部分朝着感测元件弯曲，所述弯曲部分形成 为凸出部，所述凸出部朝着感测元件的基部端定向，折叠端233从 所述弯曲部分朝着感测元件的远端延伸，并且用力挤压大气侧绝缘 器的内壁表面。
根据这种结构，沿着感测元件的径向方向的弯曲部分的中部 使得弯曲部分具有支点，从而从其处产生弹性力。因此，所述支点 在下面的空间中被定位在几乎径向中间范围中，在所述空间中，基 板的后表面和每个固定弹簧元件的折叠端接触所述大气侧绝缘器 的内壁表面。另外，由于固定的弹簧元件形成为凸出部，所述凸出 部朝着感测元件的基部端定向。这些结构使得设置在气体传感器 的远端侧上的基板的远边缘和每个折叠端之间的距离变得更大，因 此提供大气侧绝缘器中接触配合件的稳定设置。这种设置导致充分 抑制每个接触配合件的基部侧端部向前倾斜到大气侧绝缘器内，也 就是朝着气体传感器的中心轴线。
在上述设置中，同样优选的是当设置在与弯曲部分相反侧 上的基板的远边缘和折叠端的末端之间沿着纵向方向的距离被表 示为"A"时，并且当基板的远边缘和弯曲部分的中部之间沿着纵 向方向的距离被表示为"B"时，满足"A^0.5B"的关系。这表示 距离"A"可以变得充分更大，另外增大上述稳定的设置。
同样优选的是电极包括成对设置在感测元件或加热器的基
部端部分上的电极，并且接触配合件包括成对的分别与所述成对电 极接触的接触配合件，从而所述成对接触配合件用力夹持所述感测 元件或加热器的基部端部分。在这种结构中，所述成对电极可以牢 固地夹持所述成对接触配合件，这以更方便的方式确保了电极和配 合件之间的稳定的电导通。


在附图中
图l是轴向(纵向)剖视图，示出了普通的气体传感器；
图2是剖视图，示出了图1所示的普通的气体传感器的大气 侧绝缘器和接触配合件；
图3部分示出了这样的状态，其中，在图1所示的普通气体 传感器中，接触配合件发生了横向振动；
图4是示出根据本发明第一实施例的气体传感器的轴向剖视
图5是一剖视图，沿着与感测元件的纵向方向相垂直的平面 方向截取，示出了第一实施例的气体传感器的大气侧绝缘器和接触 配合件；
图6是一侧视图，示出了第一实施例中使用的接触配合件；
图7是一正视图，示出了图6所示的接触配合件；
图8是一沿着所述平面方向截取的剖视图，示出了大气侧绝
缘器；
图9是沿着所述平面方向截取的剖视图，示出了根据本发明 第二实施例的大气侧绝缘器和接触配合件；
图IO是示出在第二实施例中使用的接触配合件的侧视图11是示出图IO所示的接触配合件的正视图12是一侧视图，示出了本发明第三实施例中使用的接触配
合件；
图13是示出图12所示的接触配合件的正视图14是沿着所述平面方向截取的剖视图，示出了根据本发明 第四实施例的大气侧绝缘器和接触配合件；
图15是沿着所述平面方向截取的剖视图，示出了根据本发明 第五实施例的大气侧绝缘器和接触配合件；
图16是沿着所述平面方向截取的剖视图，示出了根据本发明 第六实施例的大气侧绝缘器和接触配合件；和
图n是沿着所述平面方向截取的剖视图，示出了根据本发明
第七实施例的大气侧绝缘器和接触配合件。
具体实施例方式
下面将参考附图描述根据本发明的气体传感器的各实施例。 在下面的实施例和变形中，如图4所示，气体传感器在其上 插入排气管或其它装置中的一侧称为"远端侧"或者"远侧"，而 与其相反的侧称为"基部端部侧"或者"基部侧"。另外，对于接 触配合件，接近气体传感器的中心轴线"S"的方向被称为"向前 (沿着围绕气体传感器中心轴线S的径向方向)"，并且与其相反的 方向称为"向后(沿着气体传感器的径向方向)"。 (第一实施例) 参考图4-图8，下面将描述第一实施例的气体传感器。 如图4所示，其中提供了根据本实施例的气体传感器1。气体 传感器1包括感测元件10，检测待测气体中含有的特定气体成分的浓度；加热器ll，加热所述感测元件10;元件保持主体13， 允许所述感测元件10被插入并且保持在其中；和大气侧绝缘器
(insulator) 14，设置在元件保持主体13的基部端部分处，以沿 着中心轴线S沿着纵向方向覆盖感测元件10的基部端部分。
如图4和图5所示，在加热器11的基部端部分12和大气侧 绝缘器14的内壁表面140之间， 一对接触配合件2设置成彼此相 对。配合件2分别与加热器11的一对电极120接触，以挤压加热 器11的基部端部分。
如图4-7所示，每个接触配合件2例如形成为单个元件，所 述单个元件包括基板21、电极接触元件22和一对固定的弹簧元件 23，所述基板21抵靠在大气侧绝缘器14的内壁表面140上，所述 电极接触元件22沿着向前方向设置在基板21的前面，所述固定的 弹簧元件23用于从大气侧绝缘器的内侧挤压所述大气侧绝缘器 14，也就是从内壁表面140挤压。
如图7所示，每个接触配合件2的基板21形成为分层(tiered)
的形状，从而它的宽度朝着基部端部侧逐渐变窄。
如图4-7所示，每个电极接触元件22通过将基板21的远端 朝着它的基部端部分向后折叠而形成。电极接触元件22具有弯曲 部分220，所述弯曲部分220朝向基板21，并且制成与加热器11 的每个电极120相接触。
如图5和图7所示，每个固定的弹簧元件23沿着基板21的 宽度方向设置在基板21的两侧上。
如图4-7所示，所述固定的弹簧元件23通过下面的方式形成 将基板21的一部分弯曲成相对于基板21是倾斜的，并且在大气侧 绝缘器14中设置成向前定向。所述设置在内壁表面140中的固定
的弹簧元件23从内侧挤压所述大气侧绝缘器14。作为挤压动作的
反应，基板21的后表面210将大气侧绝缘器14的内壁表面140向 后推动。
如图4、图5和图8所示，位于基板21的后部处的大气侧绝 缘器14的内壁表面140的部分具有槽143，所述槽143形成为向 后凹陷。因此，基板21的后表面210用力与内壁表面140的两个 壁部W1和W2接触，所述两个壁部由所述槽143分开。
如图4所示，大气侧绝缘器14由柱形保持器3保持。在大气 侧覆盖件15和保持器3之间设置有外部弹簧30。外部弹簧30膨 胀和收縮，从而大气侧绝缘器14可以被固定和保持在覆盖件15中 的预定位置处。
槽143形成为沿着传感器的轴向(纵向)方向延伸，并且其 数目为一个。这个槽143设置在这样的位置处，该位置沿着基板 21的平面方向与每个接触配合件2的后表面210的中间位置相对。
另外，如图5所示，在大气侧绝缘器14和加热器11之间， 每个接触配合件2与大气侧绝缘器14和加热器11在那些元件14、 11和2之间的五个接触点处相接触。换句话说，每个接触配合件2 与大气侧绝缘器14的内壁表面140通过它的固定弹簧元件23相接 触(即在图5所示的两个接触点Pl和P2处接触)，并且通过基板 21的后表面210 (即在图5所示的两个接触点P3和P4处接触)相 接触。另外，每个接触配合件2通过它的电极接触元件22接触所 述加热器11的每个电极120 (即在图5所示的一个接触点P5处接 触)。因此，总共确保了在五个接触点处的接触操作。
如果在每个接触位置处、在待接触的表面上具有不规则的部 分，那么在每个接触位置处接触点的数目增大了。在本说明书中，
术语"接触点"仅用于表示形成接触的位置，与待接触的区域的大 小无关。因此，术语"接触点"包括"接触区域"。
如图4所示，加热器11的电极120电连接到用于加热器的一
对导线16，感测元件10的电极(图4中未示出)同样电连接到一 对用于感测的导线(图4中未示出)。
另外，如图5和图8所示，大气侧绝缘器14包括第一通孔141 和两个第二通孔142，第一通孔141在横截面的大致中心处穿过轴 向方向，第二通孔142位于第一通孔141的两侧上。所述用于加热 器的成对的导线16穿过第一通孔141插入，而用于感测的导线(未 示出)穿过第二通孔142插入。
如图4所示，本实施例的感测元件IO形成为柱形底部杯状的 感测元件。这种感测元件IO具有基部端部分，在该基部端部分处， 一对用于感测的终端部分(图4中未示出)被设置成电连接到上述 两个用于感测的导线，但是未示出。
如图4和图5所示，加热器ll形成为柱状加热器，设置在杯 状感测元件10内。如上所述，所述成对的接触配合件2和加热器 11被制成通过电极120和每个电极接触元件22的弯曲部分220彼 此相接触，所述电极120设置在加热器11的基部端部分12处。因 此，接触配合件2通过上述用于加热器的导线16电连接到外部电 源。
元件保持主体13包括金属壳体。该壳体具有螺纹部分130， 所述螺纹部分130形成在它的远端处，并且拧到待感测的排气管 (未示出)并且固定到其处。例如，当外部振动传递到排气管时， 振动通过壳体传递到气体传感器1的内部。结果，振动最后传递到 接触配合件2。
下面将描述本实施例的操作和效果。
如上所述，每个接触配合件2包括多个固定的弹簧元件23， 所述弹簧元件23挤压大气侧绝缘器14的内壁表面140。因此，每 个接触配合件2通过它的固定弹簧元件23在两个接触点处并且通 过基板21的后表面210在一个接触点处与内壁表面140相接触， 并且通过所述电极接触元件22在一个接触点处与加热器11的电极 120相接触。换句话说，每个接触配合件2在大气侧绝缘器14和 加热器11的每个电极120之间的四个接触点处被支撑。
这样，用作支撑点(区域)的接触点(区域)的数目增加， 所述接触点(区域)支撑每个接触配合件2防止振动，并且同时， 与现有技术相比，所述接触点(区域)二维和三维方向扩展。也就 是说，每个接触配合件2在四个接触点处更坚固地被支撑，结果， 防止每个接触配合件2相对于加热器11发生旋转。因此，即使气 体传感器1承受来自外部的振动，也能够防止或抑制接触配合件2 横向振动，避免接触配合件2偏离感测元件10的中心轴线。
另外，同样防止加热器11的电极120的接触部分被磨损，所 述接触部分与电极接触元件22相接触。另外，可以保持加热器ll 的电极120和所述电极接触元件22之间稳定的导电性。
如图4和图5所示，大气侧绝缘器14的内壁表面140具有向 后凹陷的槽143，所述内壁表面与基板21的后表面210相接触。 因此可以更可靠地防止所述接触配合件2横向振动。
另外，在加热器11的基部端部分12和大气侧绝缘器14的内 壁表面140之间，所述成对的接触配合件2分别与所述成对的电极 120相接触。因此，所述成对的接触配合件2能够牢固地并且弹性 的夹持所述设置在加热器11上的电极120，因此方便地确保电极
120和配合件22之间的稳定的导电。
如上所述，根据本实施例，可以提供一种气体传感器，可以 通过更稳定的方式防止它的接触配合件发生横向振动。 (第二实施例)
如图9-ll所示，下面将描述本发明的第二实施例。
为了简化表述，在第二实施例中，与上述第一实施例相同或 相应的部件的附图标记与第一实施例中相同。这种表述方式同样适 用于下面的实施例及其变形。
第二实施例通过实例示出了一种气体传感器1，其中，每个接 触配合件2的基板21具有凹入部分211，所述凹入部分211从基 板的后表面210凹陷，如图9-ll所示。每个接触配合件2包括一 对固定的弹簧元件23，所述弹簧元件23挤压所述大气侧绝缘器14 的内壁表面140。内壁表面140不具有图5所示的槽(参见槽143)， 取而代之的是形成这种凹入部分211。
如图9所示，每个接触配合件2与大气侧绝缘器14的内壁表 面140通过固定弹簧元件23在两个接触点处、并且通过基板21的 后表面210在两个接触点处相接触，因为凹入部分211基于后表面 210分隔所述接触部分。另外，每个接触配合件2与加热器11的 电极120通过它的电极接触元件22在一个接触点处相接触。换句 话说，每个接触配合件2与大气侧绝缘器14和加热器11利用五个 接触点相接触。因此，与第一实施例描述的结构类似，同样可以良 好地防止接触配合件2发生横向振动。因为基板21具有凹入部分 211以增大基板21的刚度，从而可以限制接触配合件2的变形， 例如扭曲，所述变形是由于挤压加热器11的基部端部分12造成的。 (第三实施例)参考图12和13，下面将描述第三实施例。根据本实施例的气 体传感器1使用固定的弹簧元件23，所述弹簧元件23被弯曲成朝 着基部端部分凸出，如图12和13所示。
具体的是，每个所述固定弹簧元件23包括弯曲部分231和折 叠的远端部分233。弯曲部分231通过将侧板部分213的基部端部 侧的端部部分进行弯折而形成，从而基部端部侧的端部部分变得凸 出，从而朝着基部端部侧定向。侧板部分213与基板21的两个横 向端中的每一个整体形成，并且通过将基板21向外沿着它的横向 方向延伸而形成。折叠端233因此从弯曲部分231朝向远端侧。因 此，当沿着它的侧视方向(即沿着基板21的平面方向)观察所述 接触配合件2时，每个固定的弹簧元件23具有朝着基部端部分凸 出的弯曲姿态(即几乎U形的姿态)，如图12所示。
折叠端233因此被设置成用力挤压所述大气侧绝缘器14的内 壁表面140。
特别的是，在本实施例中，沿着径向方向，弯曲部分231的 大致中间部分使得每个固定的弹簧元件23具有支点232，在所述 支点232上，每个固定的弹簧元件23产生弹性力。如图12所示， 支点232因此沿着径向方向设置在弹簧容纳空间144的几乎中间范 围中，其中，弹簧接纳空间144形成在大气侧绝缘器14的两个内 壁表面140之间，它的内壁表面140分别与基板21的后表面210 和固定弹簧元件23的折叠端233相接触。因此，每个固定弹簧元 件23的支点232相比基板21定位在前面。另外，在弯曲部分231 前面的固定弹簧元件23相对于基板21倾斜。
另外，基板具有远端214，所述远端214沿着感测元件的轴线 S沿着轴向方向完全与折叠端233分开，如图12所示。远端144
被限定为基板21的最远的边缘，其仍然与大气侧绝缘器14的内壁 表面140相接触，如图12所示。
当远端214和折叠端233之间的轴向距离为"A"、并且远端 214和每个弯曲部分231的中间部分(即提供支点232的位置)之 间的轴向距离为"B"时，距离"A"和"B"之间的关系被设置成 "A等于或者大于B的50。/。 (A^0.5B)"。另外，轴向距离"A"可以 尽可能大，只要固定弹簧元件23可以产生在空间144中。
如上所述，在本实施例中，每个弯曲部分231的大致中间部 分使得每个固定弹簧元件23具有支点232，用于产生弹性力，并 且支点232沿着径向方向设置在弹簧接纳空间144的大致中间处。 另外，固定弹簧元件23在侧板部分213的基部侧端部处被弯曲， 如上所述。所有这些参数使得基板21的远端214和折叠端233之 间的轴向距离"A"可以具有更大的值。尤其是因为在这个实施例 中保持AW. 5B的关系，因此接触配合件2可以以充分稳定的方式 安装在大气侧绝缘器14中。
因此，可以充分抑制所述接触配合件2的基部端部分20在大 气侧绝缘器14中向前倾斜。除了这个优点，本实施例的结构能够 获得与第一实施例类似的优点。 (第四实施例)
参考图14，下面将描述本发明的第四实施例。
如图14所示，本实施例通过实例示出了一种气体传感器1， 其中，大气侧绝缘器14具有内壁表面140，内壁表面140具有从 所述表面向后凹陷的槽143。接触配合件2不具有第一实施例中所 述的固定弹簧元件，并且每个接触配合件2的基板21的后表面不 具有凹入部分，所述凹入部分在第二实施例中描述过。
如图14所示，每个接触配合件2与大气侧绝缘器14的内壁 表面140通过槽143的两个边缘以及基板21的后表面在两个接触 点处相接触。另外，每个接触配合件2与加热器11的电极120通 过每个电极接触元件22在一个接触点处相接触。因此，即使产生 了变形例如扭曲，也能够防止每个接触配合件2横向振动，从而提 供与第一实施例类似的优点。 (第五实施例)
参考图15，下面将描述本发明的第五实施例。
如图15所示，本实施例通过实例示出了一种气体传感器1， 它的基板21具有凹入部分211，所述凹入部分211在基板21的后 表面210上向前凹陷。接触配合件2和大气侧绝缘器14在它们的 结构方面被简化，从而接触配合件2在基板21的两侧上都不具有 固定的弹簧元件，并且大气侧绝缘器14的内壁表面140不具有槽， 取而代之的是这种结构。
如图15所示，每个接触配合件2与大气侧绝缘器14的内壁 表面140通过基板21的两个板部分在两个接触点处相接触，所述 两个板部分通过凹入部分211分开。另外，每个接触配合件2与加 热器11的电极120通过每个电极接触元件22在一个接触点处相接 触。因此，基于第一实施例中类似的支撑方式防止接触配合件2发 生横向振动。
另外，因为基板21具有凹入部分211，因此基板21的强度增 大，从而它可以限制由于挤压加热器11的基部端部分12而造成的 接触配合件2的变形例如扭曲。本实施例同样获得了第一实施例的 其它优点。
(第六实施例)
参考图16，下面将描述本发明的第六实施例。
如图16所示，本实施例通过实例示出了一种气体传感器1，
所述气体传感器设置有接触配合件2，每个接触配合件2均具有基 板21，在基板21上形成有两个凸出部分212，所述凸出部分212 从后表面210向外突出。每个接触配合件2不具有固定弹簧元件， 并且大气侧绝缘器14在它的内壁表面140处不具有槽，取而代之 的是具有这些凸出部分212。
如图16所示，每个接触配合件2与大气侧绝缘器14的内壁 表面140通过两个凸出部分212在两个接触点处相接触，并且每个 接触配合件2与加热器11的电极120通过每个电极接触元件22在
一个接触点处相接触。因此可以用与上述实施例相同的方式来防止
接触配合件2发生横向振动。
另外，因为每个基板21具有凸出部分212，因此基板21强度
增大，从而可以限制接触配合件2的变形，包括扭曲。本实施例同
样获得了第一实施例的其它优点。 (第七实施例) 参考图17，下面将描述本发明的第七实施例。 如图17所示，本实施例通过实例示出了一种气体传感器1，
其包括层状类型的感测元件10。在感测元件10的基部端部分12
处，设置有共四个电极120，用于感测气体浓度并且加热所述加热器。
因此，与所述四个电极120相对应，设置有四个接触配合件2。 在大气侧绝缘器14中，形成有四个半剖(semi-sectioned)的通 孔，以产生内壁表面140，并且允许导线(未示出)被插入穿过其 中用于加热器和信号感测。
如图17所示，大气侧绝缘器14具有共四个槽143，所述槽 143在内壁表面140上凹陷。槽143设置成与每个接触配合件2的 基板21的后表面210相对。另外，每个接触配合件2的基板21具 有一个凹部211，所述凹部211从它的后表面210凹陷。
另外，每个接触配合件2包括突起221，所述突起从每个电极 接触元件22向前突出。这个突起221设置成与每个相对应的电极 120相接触。每个接触配合件2在基板21的两侧上不具有固定的 弹簧元件，取而代之的是其构造如上所述。
在本实施例中，如图17所示，每个接触配合件2与大气侧绝 缘器14的内壁表面140通过两个板区域在两个接触点处相接触， 所述板区域由后表面210上的凹入部分211产生。另外，每个接触 配合件2与感测元件10或加热器11的每个相对应的电极120通过 每个突起221在一个接触点处相接触。换句话说，每个接触配合件 2在大气侧绝缘器14和感测元件10之间的三个点处被支撑。因此， 可以良好地防止接触配合件2发生横向振动。
由于每个基板21都具有凹部211，因此基板21的强度增大， 抑制或者消除所述接触配合件2的变形，例如扭曲，所述变形由于 挤压加热器11的基部端部分12或者感测元件的基部端部分而造 成。本实施例同样可以获得第一实施例中的其它优点。
在不脱离本发明实质的情况下，本发明可以以多种其它形式 体现。上述实施例和变形因此仅是说明性的，而不是限制性的，因 为本发明的范围由权利要求书限定，而不是由前面的说明书限定。 因此，落入权利要求及其等效物范围内的所有变化都被权利要求包 含。
权利要求
1.一种气体传感器(1)，包括感测元件(10)，检测待测气体中含有的特定气体成分的浓度，所述感测元件是伸长的以具有纵向方向；加热器(11)，加热所述感测元件用于检测浓度；元件保持主体(13)，允许感测元件被插入并且保持在其中；大气侧绝缘器(14)，形成为具有内壁表面(140)，并且设置成允许所述内壁表面与感测元件或加热器的基部端部分(12)沿着所述纵向方向重叠；多个电极(120)，设置在感测元件上或加热器上；多个接触配合件(2)，设置在大气侧绝缘器的内壁表面与感测元件或加热器的基部端部分之间，从而分别接触所述电极用于与所述电极电导通，其中，每个接触配合件包括基板(21)和电极接触元件(22)，所述基板(21)设置成接触大气侧绝缘器的内壁表面，所述电极接触元件(22)定位到每个电极；和抑制装置(23，210，211，212，143)，用于抑制所述接触配合件相对于所述电极沿着与纵向方向交叉的方向发生移动。
2. 如权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，所述抑制 装置是多个弹性元件(23)，所述弹性元件(23)固定到每个接触 配合件，并且设置成挤压所述大气侧绝缘器的内壁表面。
3. 如权利要求2所述的气体传感器，其特征在于，大气侧绝 缘器的内壁表面具有从所述内壁表面凹陷的槽状部分(143)。
4. 如权利要求3所述的气体传感器，其特征在于，所述弹性元件是弹簧元件(23)，所述弹簧元件通过将基板的部分进行弯曲 从而与基板整体形成。
5. 如权利要求3所述的气体传感器，其特征在于，所述弹簧 元件数目为两个，并且沿着基板的平面方向设置在电极接触元件的 两侧。
6. 如权利要求3所述的气体传感器，其特征在于，每个接触 配合件的基板包括后表面(210)和凹入部分(121)，所述后表面 面向所述大气侧绝缘器的内壁表面，所述凹入部分(121)从所述 内壁表面凹陷。
7. 如权利要求3所述的气体传感器，其特征在于，每个接触 配合件的基板包括后表面(210)和多个凸出部分(122)，所述后 表面面向所述大气侧绝缘器的内壁表面，所述凸出部分朝着所述内 壁表面突出。
8. 如权利要求3所述的气体传感器，其特征在于，每个所述 固定弹簧元件包括弯曲部分(231)和折叠端(233)，通过将所述 基板的部分朝着感测元件进行弯曲，所述弯曲部分形成为突出部， 所述突出部朝着感测元件的基部端定向，所述折叠端从所述弯曲部 分朝着感测元件的远端延伸，并且用力挤压所述大气侧绝缘器的内 壁表面。
9. 如权利要求8所述的气体传感器，其特征在于，位于弯曲部分的相反侧上的基板的远边缘与折叠端的末端之间沿着纵向方 向的距离表示为"A"，并且基板的远边缘和弯曲部分的中间部分之 间沿着纵向方向的距离表示为"B"，满足"A^).5B"的关系。
10. 如权利要求2所述的气体传感器，其特征在于，感测元件是底部柱形的感测元件，所述加热器是设置在感测元件内的柱状 加热器，所述电极设置在加热器的基部端部分上，并且接触配合件 被制成与加热器的基部端部分上的电极相接触。
11. 如权利要求2所述的气体传感器，其特征在于，所述电 极包括一对设置在感测元件或加热器的基部端部分上的电极，并且 所述接触配合件包括分别与所述一对电极相接触的一对接触配合 件，从而所述一对接触配合件用力夹持所述感测元件或加热器的基 部端部分。
12. 如权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，作为抑 制装置，每个接触配合件的基板包括后表面(210)和凹入部分(211)，所述后表面(210)面向大气侧绝缘器的内壁表面，所述 凹入部分(211)从所述内壁表面凹陷。
13. 如权利要求12所述的气体传感器，其特征在于，大气侧 绝缘器的内壁表面具有从所述内壁表面凹陷的槽状部分(143)。
14. 如权利要求13所述的气体传感器，其特征在于，所述槽 状部分(143)形成为沿着纵向方向延伸的槽，并且相对于每个接 触配合件其数目为一个。
15. 如权利要求14所述的气体传感器，其特征在于，所述槽 沿着基板的平面方向设置在与每个接触配合件的后表面的中间位 置相对的位置处。
16. 如权利要求12所述的气体传感器，其特征在于，感测元 件是底部柱形的感测元件，所述加热器是设置在感测元件内的柱状加热器，电极设置在加热器的基部端部分上，并且接触配合件被制 成与加热器的基部端部分上的电极相接触。
17. 如权利要求12所述的气体传感器，其特征在于，所述电 极包括一对设置在感测元件或加热器的基部端部分上的电极，并且 接触配合件包括一对分别与所述一对电极相接触的接触配合件，从 而所述一对接触配合件用力夹持感测元件或加热器的基部端部分。
18. 如权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，作为抑 制装置，每个接触配合件的基板包括后表面(210)和多个凸出部 分(212)，所述后表面面向大气侧绝缘器的内壁表面，所述凸出部 分朝着内壁表面突出。
19. 如权利要求18所述的气体传感器，其特征在于，感测元 件是底部柱形的感测元件，加热器是设置在感测元件内的柱状加热 器，所述电极设置在加热器的基部端部分上，并且接触配合件被制 成与加热器的基部端部分上的电极相接触。
20. 如权利要求18所述的气体传感器，其特征在于，所述电 极包括一对设置在感测元件或加热器的基部端部分上的电极，并且 所述接触配合件包括一对分别与所述一对电极相接触的接触配合 件，从而所述一对接触配合件用力夹持所述感测元件或加热器的基 部端部分。
21. 如权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，作为抑 制装置，大气侧绝缘器的内壁表面具有从其处凹陷的槽状部分(143)。
22. 如权利要求21所述的气体传感器，其特征在于，所述感测元件是底部柱形的感测元件，所述加热器是设置在感测元件内的 柱状加热器，所述电极设置在加热器的基部端部分上，并且接触配 合件被制成与加热器的基部端部分上的电极相接触。
23.如权利要求21所述的气体传感器，其特征在于，所述电 极包括一对设置在感测元件或加热器的基部端部分上的电极，并且 所述接触配合件包括一对分别与所述一对电极相接触的接触配合 件，从而所述一对接触配合件用力夹持所述感测元件或加热器的基 部端部分。
全文摘要
一种气体传感器，包括感测元件，检测气体浓度；加热器，加热所述感测元件；元件保持主体，保持所述感测元件；和大气侧绝缘器。一对接触配合件设置在感测元件或加热器的基部端部分和大气侧绝缘器的内壁表面之间，并且与设置在感测元件或加热器上的一对电极相接触，从而对其进行挤压。接触配合件设置有基板和电极接触元件，所述基板连接所述内壁表面，所述电极接触元件设置到每个电极，并且与所述电极相接触。气体传感器包括抑制装置，用于抑制所述接触配合件相对于电极沿着与纵向方向交叉的方向发生移动。作为一个实例，抑制装置是多个固定的弹簧元件，所述弹簧元件从绝缘器的内侧挤压所述内壁表面。
文档编号G01N27/407GK101178378SQ20071017008
公开日2008年5月14日 申请日期2007年11月9日 优先权日2006年11月10日
发明者山内政伸 申请人:株式会社电装