专利名称：气体传感器用接触构件、气体传感器、限制构件、气体传感器的传感器元件和接触构件的 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于测定被测定气体中规定气体的成分浓度的气体传感器，特别涉及保持并固定该传感器元件的技术。
背景技术：
现有技术中，为了得知被测定气体中期望的气体成分的浓度，使用各种测定装置。 例如，作为测定燃烧等被测定气体中的NOx浓度的装置，公知的有氧化锆(Zr02)等具有氧离子传导性的气体传感器(NOx传感器)(例如，参照特开2006-284223公报(专利文献1))。 为了施加电压、获取检测信号、以及向加热器部供应电力等，这种气体传感器的传感器元件通常在表面具有多个电极端子。另一方面，气体传感器具有使传感器原件元件插嵌保持的接触构件。例如，已公知的气体传感器，其具备壳体，通过根据互相对向设置的一对壳体构件形成用于插入传感器元件的插入口 ；多个接点构件，附设在壳体构件上并由金属端子构成；接触构件，连接于接点构件并具有用于实现传感器元件和外部之间的电导通的多个导线(例如、参照实开平 4-110972号公报(专利文献2))。实开平4-110972号公报公开的气体传感器，在接点构件和电极端子接触的状态下，接触构件保持在插入口插入的传感器元件，由此得到传感器元件和外部之间的电导通。 即，实开平4-110972号公报中公开的气体传感器中、接点构件起到作为与电极端子的接点的作用。具体地，将处于传感器元件插入在插入口的状态的壳体构件嵌入于固定金属件上， 该固定金属件的上下位置上设置有压簧且其剖面形状大致呈二字型，进而在该固定金属件和压簧的外周上设置加紧环，通过加紧该加紧环使压簧产生位移，并利用该压簧的弹力对接点构件施加向电极端子的作用力，由此实现了对传感器元件的保持、确保电导通。此外，如上所述，实开平4-110972号公报中公开的固定金属件不但具有所述那样固定弹簧构件的作用，还具有在传感器元件插入在插入口并加紧环被加紧为止的期间，将一对壳体构件限制在规定配置关系的作用。该限制是，在通过对加紧环进行加紧在一对壳体构件之间(即，在插入口)将传感器元件保持固定在接触构件上时，为了使电极端子与对应的接点构件不发生位置偏移地正确地接触而必要的。实开平4-110972号公报中，通过使固定金属件的剖面形状为二字型的形状，将板簧的弹性用于壳体构件的保持限制。实开平4-110972号公报中公开的气体传感器，其通过加紧环被加紧使压簧的弹力经由固定金属件作用于壳体，由此使传感器元件固定于壳体。此时，通过设置于壳体上的接点构件对电极端子施加作用力，从而确保电极端子和接点构件之间的接触。但是，此时，固定金属件如上所述那样具有剖面形状为二字型的形状，因此会有作用于壳体的力产生非对称性(不均勻性)的问题。以与多个电极端子所对应的接点构件接触的方式构成的气体传感器中，由于其不均勻性，接点构件对电极端子施加的作用力根据位置不同而不同，其结果可能产生局部接触不良。
发明内容
本发明鉴于所述课题而做出的，其目的在于提供一种能够稳定地确保传感器元件和接触构件之间的电导通的气体传感器。为解决所述课题，就本发明的第一方案而言，通过将传感器元件夹持并固定于由一对壳体构件形成的插入口来实现与所述传感器元件的电连接的气体传感器用接触构件中，所述接触构件具备限制构件和环状构件，其中，所述限制构件，其设在所述一对壳体构件的外周，并具有将所述一对壳体构件的位移限制在规定范围内的限制功能；所述环状构件，其设在所述限制构件的外周。在所述传感器元件插入在所述插入口的状态下，所述环状构件受到外力而缩小变形，从而所述一对壳体构件与所述传感器元件进行压力接触，并在所述传感器元件具有的电极端子和所述一对壳体构件具有的接点构件相接触的状态下，所述传感器元件夹持并固定于所述一对壳体构件。直至所述传感器元件被夹持固定在所述一对壳体构件期间，所述限制构件将所述一对壳体构件的位移限制在规定范围内，并且所述传感器元件被挟持固定后，并不产生对所述外力的反作用力，以夹在所述环状构件和所述一对壳体构件之间的状态存在。就本发明的第二方案而言，第一方案的气体传感器用接触构件中，所述限制构件包括第一构件和第二构件，通过使所述第一构件和所述第二构件变成卡合状态，由此用所述限制构件来限制所述一对壳体构件。就本发明的第三方案而言，第二方案的气体传感器用接触构件中，具备两组卡合机构，由所述限制构件对所述第一构件和所述第二构件进行卡合，所述两组卡合机构分别包括设在所述第一构件和所述第二构件一侧的卡合部和设在另一侧的被卡合部。就本发明的第四方案而言，第三方案的气体传感器用接触构件中，所述第一构件和所述第二构件，分别具备所述两组卡合机构的所述卡合部和所述被卡合部各一个。就本发明的第五方案而言，第四方案的气体传感器用接触构件中，所述第一构件和所述第二构件是形状大致相同的构件。就本发明的第六方案而言，第三方案的气体传感器用接触构件中，所述两组卡合机构两者的所述卡合部设在所述第一构件或所述第二构件的一方，所述两组卡合机构双方的所述被卡合部设在所述第一构件或所述第二构件的另一方。就本发明的第七方案而言，一种气体传感器，其具备传感器元件；第一至第六方案的任一方案所述的气体传感器用接触构件。就本发明的第八方案而言，一种限制构件，其用于第一至第六方案中任一方案所述的气体传感器用接触构件。就本发明的第九方案而言，一种气体传感器的传感器元件和接触构件的连接方法中，所述连接方法包括准备接触构件的步骤、插入步骤以及夹持固定步骤。所述接触构件具备一对壳体构件、限制构件以及环状构件，其中，所述一对壳体构件，其以形成有用于插入传感器元件的插入口的状态配置；所述限制构件，其设在所述一对壳体构件的外周，并具有将所述一对壳体构件的位移限制在规定范围内的限制功能；所述环状构件，其设在所述限制构件的外周。所述插入步骤，将所述传感器元件插入所述插入口。所述夹持固定步骤，通过对所述环状构件施加外力来使所述环状构件缩小变形，由此将所述一对壳体构件和所述传感器元件进行压力接触，并在使所述传感器元件具备的电极端子和所述一对壳体构件具备的接点构件相接触的状态下，将所述传感器元件夹持并固定于所述一对壳体构件。直至所述传感器元件被夹持固定在所述一对壳体构件期间，所述限制构件将所述一对壳体构件的位移限制在规定范围内，并且所述传感器元件被挟持固定后，并不产生对所述外力的反作用力，以夹在所述环状构件和所述一对壳体构件之间的状态存在。就本发明的第十方案而言，第九方案的传感器元件和接触构件的连接方法中，所述限制构件包括第一构件和第二构件，通过使所述第一构件和所述第二构件变成卡合状态，由此用所述限制构件来限制所述一对壳体构件。就本发明的第十一方案而言，第十方案的传感器元件和接触构件的连接方法中， 所述限制构件具备两组卡合机构，其中所述限制构件对所述第一构件和所述第二构件进行卡合，所述两组卡合机构分别包括设在所述第一构件和所述第二构件一侧的卡合部和设在另一侧的被卡合部。就本发明第十二方案而言，一种气体传感器的制造方法，包括以形成有用于插入传感器元件的插入口的状态配置一对壳体构件的步骤；在所述一对壳体构件的外周设置限制构件的步骤，所述限制构件具有将所述一对壳体构件的位移限制在规定范围内的限制功能；在所述限制构件的外周设置环状构件的步骤；将所述传感器元件插入所述插入口的插入步骤；夹持固定步骤，通过对所述环状构件施加外力来使所述环状构件缩小变形，由此将所述一对壳体构件和所述传感器元件进行压力接触，并在使所述传感器元件具备的电极端子和所述一对壳体构件具备的接点构件相接触的状态下，将所述传感器元件夹持并固定于所述一对壳体构件。直至所述传感器元件被夹持固定在所述一对壳体构件期间，所述限制构件将所述一对壳体构件的位移限制在规定范围内，并且所述传感器元件被挟持固定后， 并不产生对所述外力的反作用力，以夹在所述环状构件和所述一对壳体构件之间的状态存在。就本发明的第十三方案而言，第十二方案的气体传感器的制造方法中，所述限制构件包括第一构件和第二构件，通过使所述第一构件和所述第二构件变成卡合状态，由此用所述限制构件来限制所述一对壳体构件。就本发明的第十四方案而言，第十三方案的气体传感器的制造方法中，所述限制构件具备两组卡合机构，其中所述限制构件对所述第一构件和所述第二构件进行卡合，所述两组卡合机构分别包括设在所述第一构件和所述第二构件一方的卡合部和设在另一方的被卡合部。就本发明的第十五方案而言，一种气体传感器，其通过第十二至十四方案的任一方案所述的气体传感器制造方法来制造。根据本发明的第一至第十五方案，壳体构件具备的接点构件和传感器元件电极端子之间，能够切实实现均勻且稳定的接触状态，因此，传感器元件和接触构件之间能够得到比现有技术更稳定的电连接。特别地，根据第二至第六、第九、第十、第十三、以及第十四的方案，能够进一步可靠地防止对外力的反作用力的产生，其中该外力是为了对环状构件进行缩小变形而施加的，因此，在壳体构件具备的接点构件和传感器元件电极端子之间，能够进一步可靠地实现均勻且稳定的接触状态。
图1是表示气体传感器100组装时模样的图。图2是表示传感器元件1的外形的立体图。图3是示意性地表示接触构件20的组装过程的图。图4是示意性地表示接触构件20的组装过程的图。图5是表示固定金属件25的结构的立体图。图6是示意性地表示加紧环27被加紧前后的固定金属件25的模样的图。图7是示意性地表示使用现有的剖面“ 二 ”字型固定金属件1025时的、加紧环27 的加紧前后的该固定金属件1025的模样的图。图8是示意性地表示变形例的固定金属件的结构的立体图。图9是示意性地表示变形例的固定金属件的结构的立体图。图10是示意性地表示变形例的固定金属件的结构的立体图。
具体实施方案<气体传感器的简要结构>首先，对气体传感器100的简要结构进行说明。气体传感器100对作为测定对象的气体(被测定气体)中的规定气体成分(对象气体成分)进行检测，进而测定其浓度。图 1是表示气体传感器100组装时模样的图。图1 (a)表示组装之前的模样。图1 (b)表示组装之后的模样。气体传感器100具有其气体传感器主体10和接触构件20 —体化的结构。气体传感器主体10具备作为气体检测部的传感器元件1和容纳传感器元件1的容纳构件2。另一方面，接触构件20，其主要具备多个接点构件21 ；连接该接点构件21的导线22 ；由陶瓷构成的壳体对，通过接点构件21将传感器元件1插嵌保持在插入口 23 ；以将导线22能气密地插通于其内部的状态形成的索环观。如图1 (b)所示，向接触构件20所具备的壳体M的插入口 23插入气体传感器主体10所具备的传感器元件1，且在壳体M上介由接点构件21保持传感器元件1，由此实现气体传感器100的一体化。图2是表示传感器元件1的外形的立体图。传感器元件1具有分别由氧化锆(ZrO2) 等氧离子传导性的固体电解质构成的多层积层的结构。另外，为了施加电压、获取检测信号和向加热器部供应电力，传感器元件1的表面和背面具备多个电极端子la。并且，在图2中图示了一面设有四个电极端子Ia的传感器元件1 (省略背面侧的电极端子Ia的图示)，但这始终属于例示，电极端子Ia的数量可以根据传感器元件1的结构而适当地决定。另外， 传感器元件1在设有电极端子Ia侧的顶端面Is具有导入基准气体的气体导入口 3，另一端部具备未图示的被测定气体导入口。传感器元件1由以下方式制造，例如，对对应各层的陶瓷生片进行规定的加工或电极和布线图形印刷等，之后对这些进行积层并以规定大小进行切割，对得到的层压体进行烧制。气体传感器100中，向传感器元件1导入被测定气体时，在设在内部的规定电极之间流动与被测定气体中的对象气体成分的存在量对应的电流，据此检测对象气体成分。<接触构件的详细构成>接着，通过示出组装过程对接触构件20的详细构成进行说明。图3和图4是示意性地表示接触构件20的组装过程的图。在气体传感器主体10和接触构件20的一体化之前事先进行该接触构件20的组装过程，在这个意义上，将其称为“预备组装过程”，该组装称为“预备组装”。在接触构件20的预备组装中，首先，如图3的状态(a)所示，在索环观插通有导线22。其次，如状态(b)所示，各导线22的顶端部2 连接有接点构件21的压接部21a。 在压接部21a夹入导线22的顶端部22a的状态下，从外侧加紧压接部21a来实现该连接。 此外，状态(b)中为了图示简单，例示出只有两个导线22与接点构件21连接的情况，但实际上全部的导线22均与接点构件21连接。如果接点构件21被连接，则接着，如状态(C)所示，壳体M被组装。更详细地，壳体M由互相对向设置的一对壳体构件2 构成，各接点构件21具备的第一挂止部21b和第二挂止部21c挂止在壳体构件2 的规定位置，由此实现壳体M的组装。具体地，第一挂止部21b挂止在壳体构件Ma的一侧端部具备的第一被挂止部 24L·由此，第一挂止部21b和第一被挂止部241相互的形状是确定的，以保持良好的挂止状态。即，第一挂止部21b被加工成具有沿着第一被挂止部Ml的侧剖面形状的形状。另一方面，第二挂止部21c通过插嵌入设在壳体构件Ma中央部分的省略了图示的第二被挂止部，挂止在壳体构件Ma。此外，各壳体构件2 具有大致相同的剖面形状，组装时呈互相分离的状态使得两者之间形成有作为插入口 23的剖面形状为矩形状的空间。因此，两个壳体构件2 的端部设置有缝隙Mb。换言之，也可以说各壳体构件2 是具有将内部有空间的、剖面形状为矩形状的壳体分为两个的形状。通过在所述那样状态下进行组装，各壳体构件2 通过接受从插入口 23的内部侧向图3的图中上下方向的外力，由此其顶端部附近(插入口 23的端部附近)能在规定范围内向上方或向下方偏移。另外，通过这些一对壳体构件2 接受外力并在插入口 23中夹持传感器元件1，传感器元件1固定于接触构件。如图4的状态(d)所示，壳体M组装时，在壳体M的外侧一并组装固定金属件 25，该固定金属件25上事先固定有压簧26。压簧沈为无上底部分的剖面形状为梯形形状的板簧构件，如果外力作用于其自由端部沈1，则作为复原力产生弹力。固定金属件25除了具有固定压簧沈的作用之外，还具有在直到夹持固定传感器元件1为止的期间，维持壳体M的组装的状态，更具体地是维持形成有插入口 23的状态的作用。换言之，固定金属件25是为了保持插入口 23的形成状态而将一对壳体构件2 限制在规定设置范围内的限制构件。通过使该固定金属件25与壳体M —同组装，在固定传感器元件1时，就能防止在与传感器元件1的各接点构件21对应的电极端子Ia之间发生错位。即，可以说固定金属件25还具有在夹持固定时限制传感器元件1的设置范围的作用。本实施方案的气体传感器100的特征在于，固定金属件25通过组合第一固定金属构件2 和第二固定金属构件2 来构成。对于固定金属件25，在后文中进行详细说明。如状态(e)所示，如果组装固定金属件25，将会组装环状(圆筒状)构件的加紧环27。如上所述，预备组装结束。即，状态(e)所示的是接触构件20组装之后的状态。在预备组装结束之后，使气体传感器主体10和接触构件20 —体化时，在传感器元件1插入壳体M的插入口 23的状态下加紧环被加紧。即，由于外力而缩小变形。由此壳体M的插入口 23的缝隙变窄，传感器元件1被各壳体构件2 具备的接点构件21从上下方向施加作用力。即，实现了传感器元件1被夹持固定于一对壳体构件2 的状态。此时， 各接点构件21与对应的电极端子Ia接触，因此，经由连接于接点构件21的导线22，实现传感器元件1和外部之间的电导通。〈固定金属件〉如上所述，本实施方案的特征在于，固定金属件25通过组合第一固定金属构件 2 和第二固定金属构件2 来构成。以下，在对固定金属件25的构成进行更具体的说明的基础上，对采用该构成的作用效果进行说明。图5是表示固定金属件25结构的立体图。图5(a)表示组合第一固定金属构件 25a和第二固定金属构件2 之前的状态，图5 (b)表示组合第一固定金属构件2 和第二固定金属构件2 之后的状态。第一固定金属构件2 和第二固定金属构件2 是剖面形状为大致“ 二 ”字型的相同形状的构件。更详细地讲，第一固定金属构件2 和第二固定金属构件2 具有互相对置的第一侧面部251和第二侧面部252分别与上面部253直角连接的结构。此外，第一固定金属构件2 和第二固定金属构件25b的各侧面部以在与上面部253的交线为轴的弹性范围内可变形的方式形成。在第一侧面部251设有卡合部254。卡合部25是以如下方式设置的突出部使 “ ^ ”字型的切槽部分以使相对第一侧面部251形成最多几度左右角度的方式，以第一侧面部251的端部侧为支点向第一侧面部251的外侧折曲。另一方面，在第二侧面部252设有可使卡合部2M卡合的矩形开口部的被卡合部255。换言之，可以说第一固定金属构件2 或第二固定金属构件25b的一侧卡合部2M和另一侧被卡合部255的组构成一个卡合机构。 这也可以说，固定金属件25具有两组的卡合机构(一对卡合机构对)。此外，虽然在图4中省略了图示，但上面部253以由一对保持部256 (但图5中只图示了一部分)保持固定压簧沈的方式构成。在本实施方案中，事先在上面部253的端部设置从上面部253延伸的部分，通过折回该延伸部分使压簧沈下底部分夹在上面部253和该延伸部分之间，由此保持压簧26。但是，利用固定金属件25的压簧沈的保持形式并不限于此。如果将具有这种构成的第一固定金属构件2 和第二固定金属构件2 如图5 (a) 所示那样以剖视呈点对称的方式配置，并靠近两者使各卡合部2M卡合在另一侧的被卡合部255，则构成如图5(b)所示的、组合了第一固定金属构件2 和第二固定金属构件2 的固定金属件25。此外，如上所述，第一固定金属构件2 和第二固定金属构件2 的各侧面部以可进行弹性变形的方式形成，因此可容易实现该卡合。图4中状态(d)所示的固定金属件25的安装通过以在固定金属件25间配置壳体M的状态进行图5(b)所示的卡合来实现。换言之，固定金属件25起到通过该卡合状态来限制壳体构件Ma的限制构件功能。图6是示意性地表示为使气体传感器本体10和接触构件20 —体化而加紧环27 加紧时，加紧前后的固定金属件25的模样的图。但是，为了图示的简便，省略了接点构件21、压簧沈、和加紧环27。图6(a)是表示加紧环27加紧前模样的接触构件20的剖面图， 图6(b)是加紧环27加紧后模样的接触构件20的剖面图。另外，图6(c)、(d)是各种情况下的固定金属件25的部分放大图。直到加紧环27加紧为止，如图6 (c)所示那样，第一固定金属构件2 和第二固定金属构件25b的各卡合部254以卡合在另一侧被卡合部255的状态组合。此时，如图6(a) 所示，固定金属件25作为限制构件发挥功能，限制壳体构件2 和传感器元件1，但壳体构件2 和传感器元件1并未被完全固定，在一定范围内可进行位移。一方面，当加紧环27加紧时，则如图6 (b)所示，通过自由端部261与加紧环27的接触而产生在压簧沈的弹性力F1，在固定金属件25上作为压缩该固定金属件25的方向的力而起作用。由此，第一固定金属构件2 和第二固定金属构件25b向更互相靠近的方向位移(将此时的第一固定金属构件2 和第二固定金属构件25b的位移作为ΔΖ)。这样， 挂在壳体构件2 的接点构件接触于传感器元件1，传感器元件1以如下状态夹持固定在一对壳体构件Ma，即与传感器元件1从接点构件21受到的弹性力相反的阻力F2(正确的说，来自各接点构件21的阻力F2的和)和上述弹性力Fl平衡的状态。此时，第一固定金属构件2 和第二固定金属构件2 分别位移Δζ，如图6(d)所示，随着该位移，固定金属件25中，对第一固定金属构件2 和第二固定金属构件2 的各被卡合部255的另一侧卡合部邪4的卡合得到解除。即，由于加紧环27的加紧，第一固定金属构件2 和第二固定金属构件2 变成非卡合状态，分别呈仅被压簧沈和壳体构件Ma 夹着的状态。也就是，与利用固定金属件25的限制无关，来自压簧沈的弹性力Fl直接施加于壳体构件Ma。这也就意味着加紧环27加紧后无法实现利用固定金属件25的限制功能。结果，弹性力从每个接点构件21均等地作用在传感器元件1上。显然与阻力F2均勻作用等价。图7是为了进行比较而示出的、示意性地表示使用现有的剖面“ 二 ”字型的固定金属件1025时的、加紧环27加紧前后的该固定金属件1025的模样的图。如图7(a)所示，固定金属件1025的一侧形成有开放的间隙1025a，对置于该间隙 1025a的一侧成为固定端1025b。加紧前的状态与本实施方案相同地，利用固定金属件1025 来限制壳体构件2 和传感器元件1，但壳体构件2 和传感器元件1在一定范围内可发生位移。同时，加紧环27加紧后受到压簧沈的弹性力Fl时，如图7(b)所示，固定金属件 1025的间隙102 变小，而且固定端102 侧发生变形。与此相伴，传感器元件1从接点构件21受到的弹性力和其阻力F2在每个接点构件21上不均勻，并在固定金属件1025自身产生抗变形的反作用力F3。由此，接点构件21和传感器元件1的电极端子Ia的接触状态变得不均勻，并且根据状况发生接点不良现象。与此相比，在本实施方案中，如上所述，固定金属件25在加紧前对壳体构件2 和传感器元件1进行限制，但在加紧时由于不产生任何反作用力，因此不会发生在接点构件 21和传感器元件1的电极端子Ia的接触状态上不会产生基于位置的不均勻现象。即，通过使用本实施方案的固定金属件25可切实实现稳定的接触状态。并且，可以说该作用效果的具体实现是通过第一固定金属构件2 和第二固定金属构件2 来构成固定金属件25的形式，其中，第一固定金属构件2 和第二固定金属构件2 具有加紧前可互相卡合、加紧后解除该卡合的结构。如以上说明，根据本实施方案，通过使用加紧前在其内侧限制壳体构件和传感器元件、但加紧后不能实现限制功能的固定金属件，使接触构件的接点构件和传感器元件的电极端子之间，能够可靠地实现均勻且稳定的接触状态。〈变形例〉产生上述作用效果的固定金属件的结构不限制于上述实施方案。图8、图9和图 10是示意性表示各种变形例的固定金属件结构的立体图。各图中，(a)表示非卡合状态， (b)表示卡合状态。图8、图9和图10表示的任一固定金属件，在分别由具有剖面形状为大致“二”字型形状的第一固定金属构件和第二固定金属构件构成的这一点上，与上述实施方案相同。图8所示的固定金属件125中，在第一固定金属构件12 的第一侧面部1251和第二侧面部1252的双方设置与上述实施方案相同的卡合部254 ；并且在第二固定金属构件 125b的第一侧面部1253和第二侧面部12M的双方，与第一固定金属构件1251a的各卡合部邪4相对应地设置与上述实施方案相同的被卡合部255。即，固定金属件125在第一固定金属构件12 和第二固定金属构件12 具有不同形状的这一点上，与具有相同形状的两个固定金属构件的固定金属件25不同。然而，具有这种结构的固定金属件125在以下方面上还是与固定金属件25相同， 即将第一固定金属构件1251a的各卡合部2M卡合在第二固定金属构件12 的相对应的被卡合部255，由此变成卡合状态，通过在上下方向施加压缩力，由此变成卡合被解除的非卡合状态。因此，将该固定金属件125使用在接触构件20的预备组时，能够得到与使用固定金属件25相同的作用效果。图9所示的固定金属件225中，在第一固定金属构件22 的第一侧面部2251和第二侧面部2252的双方设置半球面状的卡合部2255 ；并且在第二固定金属构件22 的第一侧面部2253和第二侧面部22M的双方，与第一固定金属构件2251a的各2255相对应地设置圆形被卡合部2256。即，固定金属件225中用于卡合两个构件的结构与固定金属件25 和125不同。具有这种结构的固定金属件225在以下方面还是与固定金属件25和125相同， 即将第一固定金属构件22 的各卡合部2255卡合在第二固定金属构件22 的相对应的被卡合部2256，由此变成卡合状态，通过在上下方向施加压缩力，由此变成卡合被解除的非卡合状态。此外，将第一固定金属构件22 和第二固定金属构件22 的各侧面部与固定金属件25相同地设成可弹性变形，由此容易实现卡合部2255和被卡合部2256的卡合。因此，即使将该固定金属件225使用在接触构件20的预备组中，也能够得到与使用固定金属件25相同的作用效果。此外，固定金属件225中只在第一固定金属构件22 具备卡合部2255且只在第二固定金属构件22 具备被卡合部2256，代替于此，与上述实施方案固定金属件25相同地，将相同形状的两个构件作为第一固定金属构件和第二固定金属构件来使用也可。即，准备两个在一侧侧面部具备卡合部2255且在另一侧侧面部具备被卡合部2256的构件，将这些分别作为第一固定金属构件和第二固定金属构件。图10所示的固定金属件325中，在第一固定金属构件32 的第一侧面部3251和第二侧面部3252的双方的端部设置卡合部3255，并且在第二固定金属构件32 的第一侧面部3253和第二侧面部32M的双方的端部，与第一固定金属构件3251a的各卡合部3255 相对应地设置被卡合部3256。即，固定金属件325中用于卡合两个构件的构成与固定金属件25和125不同。具体而言，第一固定金属构件32 具有的卡合部3255具有以使第一侧面部3251 和第二侧面部3252双方的端部剖面形状大致呈U字型的方式向外侧折曲的形状，第二固定金属构件32 具有的被卡合部3256具有以使第一侧面部3253和第二侧面部32M双方的端部剖面形状大致呈U字型的方式向内侧折曲的形状。具有这种结构的固定金属件325在以下方面还是与固定金属件25和125相同，将第一固定金属构件32 的各卡合部3255卡合在第二固定金属构件32 的相对应的被卡合部3256，由此变成卡合状态，通过在上下方向施加压缩力由此变成非卡合状态。此外，通过将第一固定金属构件32 和第二固定金属构件32 的各侧面部与固定金属件25相同地设成可进行弹性变形，从而容易实现卡合部3255和被卡合部3256的卡合。因此，即使将该固定金属件325使用在接触构件20的预备组，也能够实现与使用固定金属件25相同的作用效果。此外，固定金属件325中只在第一固定金属构件32 具备第一部3255且只在第二固定金属构件32 具备被卡合部3256，代替于此，与上述实施方案固定金属件25相同地，将相同形状的两个构件作为第一固定金属构件和第二固定金属构件来使用。即，准备两个在一侧侧面部具备卡合部3255且在另一侧侧面部具备被卡合部3256的构件，将这些分别作为第一固定金属构件和第二固定金属构件也可。
权利要求
1.一种气体传感器用接触构件，通过将传感器元件夹持并固定于由一对壳体构件形成的插入口来实现与所述传感器元件的电连接，其特征在于，所述接触构件具备限制构件和环状构件，其中，所述限制构件，其设在所述一对壳体构件的外周，并具有将所述一对壳体构件的位移限制在规定范围内的限制功能，所述环状构件，其设在所述限制构件的外周；在所述传感器元件插入在所述插入口的状态下，所述环状构件受到外力而缩小变形， 从而所述一对壳体构件与所述传感器元件进行压力接触，并在所述传感器元件具有的电极端子和所述一对壳体构件具有的接点构件相接触的状态下，所述传感器元件夹持并固定于所述一对壳体构件；直至所述传感器元件被夹持固定在所述一对壳体构件期间，所述限制构件将所述一对壳体构件的位移限制在规定范围内，并且在所述传感器元件被挟持固定后，并不产生对所述外力的反作用力，以夹在所述环状构件和所述一对壳体构件之间的状态存在。
2.权利要求1所述的气体传感器用接触构件，其特征在于， 所述限制构件包括第一构件和第二构件，通过使所述第一构件和所述第二构件变成卡合状态，由此用所述限制构件来限制所述一对壳体构件。
3.权利要求2所述的气体传感器用接触构件，其特征在于，具备两组卡合机构，由所述限制构件对所述第一构件和所述第二构件进行卡合， 所述两组卡合机构分别包括设在所述第一构件和所述第二构件一侧的卡合部和设在另一侧的被卡合部。
4.权利要求3所述的气体传感器用接触构件，其特征在于，所述第一构件和所述第二构件，分别具备所述两组卡合机构的所述卡合部和所述被卡合部各一个。
5.权利要求4所述的气体传感器用接触构件，其特征在于，所述第一构件和所述第二构件是形状大致相同的构件。
6.权利要求3所述的气体传感器用接触构件，其特征在于，所述两组卡合机构两者的所述卡合部设在所述第一构件或所述第二构件的一方，所述两组卡合机构双方的所述被卡合部设在所述第一构件或所述第二构件的另一方。
7.一种气体传感器，其特征在于，具备 传感器元件；权利要求1至6中任一项所述的气体传感器用接触构件。
8.一种限制构件，其用于权利要求1至6中任一项所述的气体传感器用接触构件。
9.一种气体传感器的传感器元件和接触构件的连接方法，其特征在于， 所述连接方法包括准备接触构件的步骤、插入步骤以及夹持固定步骤，其中， 所述接触构件具备一对壳体构件、限制构件以及环状构件，其中，所述一对壳体构件，其以形成有用于插入传感器元件的插入口的状态配置， 所述限制构件，其设在所述一对壳体构件的外周，并具有将所述一对壳体构件的位移限制在规定范围内的限制功能，所述环状构件，其设在所述限制构件的外周； 所述插入步骤，将所述传感器元件插入所述插入口 ；所述夹持固定步骤，通过对所述环状构件施加外力来使所述环状构件缩小变形，由此将所述一对壳体构件和所述传感器元件进行压力接触，并在使所述传感器元件具备的电极端子和所述一对壳体构件具备的接点构件相接触的状态下，将所述传感器元件夹持并固定于所述一对壳体构件；直至所述传感器元件被夹持固定在所述一对壳体构件期间，所述限制构件将所述一对壳体构件的位移限制在规定范围内，并且所述传感器元件被挟持固定后，并不产生对所述外力的反作用力，以夹在所述环状构件和所述一对壳体构件之间的状态存在。
10.权利要求9所述的传感器元件和接触构件的连接方法，其特征在于， 所述限制构件包括第一构件和第二构件，通过使所述第一构件和所述第二构件变成卡合状态，由此用所述限制构件来限制所述一对壳体构件。
11.权利要求10所述的传感器元件和接触构件的连接方法，其特征在于， 具备两组卡合机构，其中所述限制构件对所述第一构件和所述第二构件进行卡合， 所述两组卡合机构分别包括设在所述第一构件和所述第二构件一侧的卡合部和设在另一侧的被卡合部。
12.—种气体传感器的制造方法，其特征在于， 包括以形成有用于插入传感器元件的插入口的状态配置一对壳体构件的步骤， 在所述一对壳体构件的外周设置限制构件的步骤，所述限制构件具有将所述一对壳体构件的位移限制在规定范围内的限制功能，在所述限制构件的外周设置环状构件的步骤， 将所述传感器元件插入所述插入口的插入步骤，夹持固定步骤，通过对所述环状构件施加外力来使所述环状构件缩小变形，由此将所述一对壳体构件和所述传感器元件进行压力接触，并在使所述传感器元件具备的电极端子和所述一对壳体构件具备的接点构件相接触的状态下，将所述传感器元件夹持并固定于所述一对壳体构件；直至所述传感器元件被夹持固定在所述一对壳体构件期间，所述限制构件将所述一对壳体构件的位移限制在规定范围内，并且所述传感器元件被挟持固定后，并不产生对所述外力的反作用力，以夹在所述环状构件和所述一对壳体构件之间的状态存在。
13.权利要求12所述的一种气体传感器的制造方法，其特征在于， 所述限制构件包括第一构件和第二构件，通过使所述第一构件和所述第二构件变成卡合状态，由此用所述限制构件来限制所述一对壳体构件。
14.权利要求13所述的一种气体传感器的制造方法，其特征在于，具备两组卡合机构，其中所述限制构件对所述第一构件和所述第二构件进行卡合， 所述两组卡合机构分别包括设在所述第一构件和所述第二构件一方的卡合部和设在另一方的被卡合部。
15. 一种气体传感器，其通过权利要求12至W任一项所述的气体传感器的制造方法来制造。
全文摘要
本发明提供一种能够稳定地确保传感器元件和接触构件之间电导通的气体传感器。通过将传感器元件夹持并固定于由一对壳体构件形成的插入口来获得与传感器元件电连接的气体传感器用接触构件中，在一对壳体构件的外周设有限制构件，该限制构件具有将一对壳体构件的位移限制在规定范围内的限制功能，并直至传感器元件被夹持固定在一对壳体构件期间，该限制构件将一对壳体构件的位移限制在规定范围内，且在传感器元件被挟持固定后，并不产生对外力的反作用力，以夹在环状构件和一对壳体构件之间的状态存在。
文档编号G01N27/416GK102576002SQ20108004550
公开日2012年7月11日 申请日期2010年10月5日 优先权日2009年10月13日
发明者增田晃一, 清田宽仁, 生驹信和 申请人:日本碍子株式会社