CN103293206A - 气体传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种气体传感器。其能够确保端子金属构件自身的强度、弹性,并与传感器元件的窄小化相对应地使传感器元件的电极焊盘与端子金属构件可靠地连接。一种气体传感器,包括传感器元件和端子金属构件,该传感器元件沿轴线方向延伸,并成为具有相对的主表面的板状,至少在一方的主表面的后端侧具有沿宽度方向排列的多个电极焊盘,该端子金属构件分别与电极焊盘相连接,在主表面的宽度方向上,将通过分别与该两个电极焊盘相连接的外侧端子金属构件的宽度方向上的中心的中心线彼此连结而得的最小距离比多个电极焊盘中的距离最远的两个外边缘间的最大间隔宽,外侧端子金属构件具有内侧突起部和外侧突起部,内侧突起部的顶点与两个电极焊盘相连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种包括有用于检测被检测气体的浓度的传感器元件的气体传感器。
背景技术
作为检测汽车等的排气中的氧、NOx的浓度的气体传感器,公知有具有使用了固体电解质的板状的传感器元件的气体传感器。
作为此种气体传感器,广泛地使用有在板状的传感器元件的相对的主表面的后端侧设置沿宽度方向排列的多个电极焊盘,并使端子金属构件与各个该电极焊盘电接触,从而将来自传感器元件的传感器输出信号向外部输出的气体传感器。而且,为了提高端子金属构件与电极焊盘间的电连接可靠性,公知有在端子金属构件上设置一个突起部,并使该突起部的顶部与电极焊盘点接触的技术(专利文献1、2)。
例如,在专利文献2所述的气体传感器的情况下,如图10所示,在传感器元件10的一方的主表面10A上,沿宽度方向排列有两个电极焊盘11a、11b,两个端子金属构件210a、210b以与上述电极焊盘11a、11b相对的方式配置于陶瓷制的分隔件166内。而且,设置于端子金属构件210a的突起部210p与电极焊盘11a点接触,设置于端子金属构件210b的突起部210p与电极焊盘11b点接触。
同样地,在传感器元件10的另一方的主表面10B上,沿宽度方向也排列有两个电极焊盘12a、12b,两个端子金属构件220a、220b配置为与上述电极焊盘12a、12b相对。而且,设置于端子金属构件220a的突起部220p与电极焊盘12a点接触,设置于端子金属构件220b的突起部220p与电极焊盘12b点接触。
专利文献1:日本特开2007-71582号公报
专利文献2:日本特开2001-188060号公报(图4、图6)
但是,由于随着气体传感器的小型化,构成气体传感器的传感器元件、各零件也变得窄小,进而,传感器元件的板宽度也变得窄小,因此宽度方向的电极焊盘的尺寸和各电极焊盘的间隔也变窄。另外,当采用借助于端子金属构件的突起部进行与电极焊盘间的电连接的方式时,存在有连接部位被限制于突起部的位置处这样的问题。
因此,在上述的图10所示的气体传感器的情况下,将端子金属构件210a、210b(220a、220b)的突起部210p(220p)配置为从端子金属构件的中心线Ce偏离,并且从传感器元件10的宽度方向观察,同一面侧的各端子金属构件210a、210b(220a、220b)的各突起部210p(220p)配置为相互靠近(即,将各突起部210p配置于比中心线Ce靠内侧处)。如此一来,能够与窄间距化的各电极焊盘11a、11b(12a、12b)的间隔相对应地缩小各突起部210p(220p)的间隔,并且能够增大端子金属构件210a、210b(220a、220b)自身的宽度,能够确保上述端子金属构件的强度、弹性。
但是,由于在如上所述地使突起部210p(220p)从端子金属构件的中心线Ce偏离的情况下,同一面侧的各端子金属构件210a、210b(220a、220b)形成为左右翻转的形状(镜像),因此存在有各端子金属构件为独立的零件而无法成为共用的端子金属构件,从而导致零件件数的增加、成本增加这样的问题。
另一方面,当为了将端子金属构件设为左右对称的形状而使其共用化,而欲将突起部设置于端子金属构件的中心线Ce上时,若为了使端子金属构件彼此靠近而缩小分隔件的绝缘壁(图10的166p)的厚度,使分隔件的绝缘壁无法成形,或不设置绝缘壁,则端子金属构件进行干涉而无法与各电极焊盘的间隔相对应。或者,若为了防止端子金属构件的干涉而缩小端子金属构件的宽度,则强度、弹性下降。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种能够确保端子金属构件自身的强度、弹性,并且与传感器元件的窄小化相对应地使传感器元件的电极焊盘与端子金属构件可靠地电连接的气体传感器。
为了解决上述问题,本发明的气体传感器包括传感器元件和端子金属构件,该传感器元件沿轴线方向延伸,并且成为具有相对的主表面的板状,且该传感器元件至少在一方的主表面的后端侧具有在宽度方向上排列的多个电极焊盘,该端子金属构件分别与上述电极焊盘相连接,在上述主表面的宽度方向上,将通过外侧端子金属构件的宽度方向上的中心的中心线彼此连结而得的最小距离比多个上述电极焊盘中的距离最远的两个电极焊盘的外边缘之间的最大间隔宽,该外侧端子金属构件分别与该两个电极焊盘相连接,上述外侧端子金属构件以隔着上述中心线的方式具有内侧突起部和外侧突起部,该内侧突起部和外侧突起部具有顶点,上述内侧突起部的顶点与上述两个电极焊盘相连接。
采用该气体传感器,通过在传感器元件的至少一方的主表面侧使连结端子金属构件的中心线彼此而得的最小距离比与该端子金属构件相连接的两个电极焊盘的最大间隔宽,即使板宽度方向的电极焊盘的尺寸和各电极焊盘的间隔随着气体传感器的小型化(传感器元件的板宽度的窄小化)而变窄,也能够增大分别与各电极焊盘相连接的各端子金属构件的宽度,能够确保上述端子金属构件的强度、弹性。
另外,通过以隔着端子金属构件的中心线的方式设置具有顶点的内侧突起部和外侧突起部,并且使内侧突起部的顶点与同一主表面侧的电极焊盘相连接,能够与窄间距化的各电极焊盘的间隔相对应地缩小与各电极焊盘相接触的各顶点的间隔,并且各端子金属构件的形状不是左右翻转而形成为相同形状(左右对称),因此能够将各端子金属构件设为共用,从而能够减少零件件数。
另外,也可以是,以隔着上述传感器元件与上述两个电极焊盘和上述外侧端子金属构件相对的方式在上述传感器元件的另一方的主表面上也设有电极焊盘和外侧端子金属构件,在上述传感器元件未***到上述端子金属构件之间的状态下,对于相对的两个上述外侧端子金属构件,设置于一方的外侧端子金属构件的上述内侧突起部和上述外侧突起部分别与另一方的上述端子金属构件相抵接。
采用该气体传感器,由于在传感器元件***到端子金属构件之间之前,端子金属构件在自身的宽度方向上的两处(各顶点)与相对的端子金属构件相抵接,因此相对的端子金属构件彼此不会朝向偏离的方向而形成为大致平行(消除一端接触)。其结果,能够抑制在传感器元件***到端子金属构件之间时因端子金属构件而导致***困难、在产生轴向偏移的情况下被***的情况。
而且,也可以是,从轴线方向观察,上述内侧突起部和上述外侧突起部的至少一者的从顶端边缘至上述顶点的距离比从上述顶点至后端边缘的距离长。
采用该气体传感器,由于突起部的倾斜为从顶点至前端侧的部分比从顶点至后端侧的部分平稳,因此能够减轻将传感器元件压入到端子金属构件内时的阻力,能够防止传感器元件的破损。
采用本发明,能够获得一种可确保端子金属构件自身的强度、弹性,并且与传感器元件的窄小化相对应地使传感器元件的电极焊盘与端子金属构件可靠地电连接的气体传感器。
附图说明
图1是本发明的实施方式的气体传感器的沿长度方向的剖视图。
图2是传感器元件的立体图。
图3是端子金属构件的立体图。
图4是将端子金属构件组装于分隔件的状态的剖视立体图。
图5是保持端子金属构件并且***有传感器元件的分隔件的仰视图。
图6是在未***传感器元件的状态下保持有端子金属构件的分隔件的仰视图。
图7是表示端子金属构件的变形例的立体图。
图8是保持五个端子金属构件并且***了形成有五个电极焊盘的传感器元件的分隔件的仰视图。
图9是表示在***图8的传感器元件之前相对的端子金属构件相重叠的状态的侧视图。
图10是以往的保持端子金属构件并且***有传感器元件的分隔件的仰视图。
具体实施方式
以下,说明本发明的实施方式。
以下,说明本发明的实施方式。
图1是本发明的实施方式的气体传感器(氧传感器)200的沿长度方向的整体剖视图,图2是传感器元件10的立体图,图3是端子金属构件21a的立体图,图4是将端子金属构件组装于分隔件的状态的剖视立体图,图5是保持端子金属构件并且***有传感器元件10的分隔件166的仰视图,图6是在未***传感器元件10的状态下保持有端子金属构件的分隔件166的仰视图。
该气体传感器200是检测汽车、各种内燃机的排气中的氧浓度的氧传感器。
在图1中,气体传感器200包括有:筒状的主体金属构件138,其在外表面形成有用于固定于排气管的螺纹部139;传感器元件10,其呈沿轴线O方向(气体传感器200的长度方向:图中上下方向)延伸的板状形状;筒状的陶瓷套筒106,其配置为环绕传感器元件10的径向周围;陶瓷制的分隔件166,其以在沿轴线方向贯穿的贯通孔168前端侧的内部环绕传感器元件10的后端部的周围的状态配置;四个端子金属构件21a、21b、22a、22b(在图1中仅表示两个),其配置于传感器元件10与分隔件166之间。
另外,传感器元件10的前端的气体检测部10a被氧化铝等的多孔质保护层20覆盖。
主体金属构件138由不锈钢构成,并具有沿轴线方向贯穿的贯通孔154,且该主体金属构件138构成为大致筒状形状,并具有向贯通孔154的径向内侧突出的架部152。在该贯通孔154内,以使传感器元件10的前端部比该贯通孔154自身的前端突出的方式配置有该传感器元件10。而且,架部152形成为相对于与轴线方向垂直的平面具有倾斜度的朝向内部的锥面。
另外,在主体金属构件138的贯通孔154的内部,以环绕传感器元件10的径向周围的状态按照顺序从前端侧至后端侧层叠有环状形状的氧化铝制的陶瓷保持件151、粉末填充层153、156(以下,也称作滑石环153、156)以及上述陶瓷套筒106。
另外,在陶瓷套筒106与主体金属构件138的后端部140之间配置有压边固定密封件157,在陶瓷保持件151与主体金属构件138的架部152之间配置有用于保持滑石环153、陶瓷保持件151的金属保持件158。另外,主体金属构件138的后端部140以借助压边固定密封件157向前端侧推压陶瓷套筒106的方式进行压边固定。
另一方面,如图1所示,在主体金属构件138的前端侧(图1中的下方)外周,利用焊接等安装有作为覆盖传感器元件10的突出部分并且具有多个孔部的金属制(例如,不锈钢等)双重保护器的、外部保护器142和内部保护器143。
而且,在主体金属构件138的后端侧外周固定有外筒144。另外,在外筒144的后端侧(图1中的上方)的开口部配置有橡胶制的垫圈170,该橡胶制的垫圈170形成有引线贯通孔(未图示),该引线贯通孔供分别与传感器元件10的四个端子金属构件21a、21b、22a、22b(在图1中仅表示两个)电连接的四条引线146(在图1中仅表示两条)贯穿。
而且,在垫圈170的轴线O方向中心形成有贯通孔170h,该贯通孔170h用于导入作为基准环境的大气,在该贯通孔170h内嵌合***有圆筒状的过滤器金属构件172。而且,在贯通孔170h与过滤器金属构件172之间保持有防水性过滤器174,该防水性过滤器174配置为封闭贯通孔170h,且该防水性过滤器174供空气通过(具有透气性)但不允许水通过,从而能够经由贯通孔170h向气体传感器200的内外导入大气。
另外,在传感器元件10的从主体金属构件138的后端部140突出的后端侧(图1中的上方)配置有分隔件166。另外,该分隔件166配置在形成于传感器元件10的后端侧的主表面的共计四个电极焊盘(在图1中仅表示两个电极焊盘11a、12a)的周围。该分隔件166形成为具有沿轴线方向贯通的贯通孔168的筒状形状,并且该分隔件166具有从外表面向径向外侧突出的凸缘部167。分隔件166通过使凸缘部167隔着保持构件169与外筒144相抵接而被保持于外筒144的内部。
如图2所示,传感器元件10呈沿轴线O方向延伸的板状,前端部10s成为用于检测氧浓度的气体检测部10a,气体检测部10a被多孔质保护层20覆盖。另外,传感器元件10自身为公知的结构,虽未图示,包括有气体检测部和加热部,该气体检测部具有氧离子透过性的固体电介质体和一对电极,该加热部对气体检测部进行加热并将该气体检测部保持于恒定温度。
而且,在传感器元件10的一方的主表面10A的后端侧,在宽度W方向上排列有两个电极焊盘11a、11b,来自气体检测部的传感器输出信号经由引线部(未图示)从上述电极焊盘11a、11b输出。另外,在以与主表面10A相对的方式设置的另一方的主表面10B的后端侧,在宽度方向上排列有两个电极焊盘12a、12b,上述电极焊盘12a、12b经由引线部(未图示)向加热部供给电力。
各电极焊盘11a、11b、12a、12b成为在轴线O方向上较长的矩形,例如,能够形成为以Pt为主体的烧结体。另外,在本实施方式中,配置于传感器元件10的各面的电极焊盘11a、11b与电极焊盘12a、12b彼此相对,具体地说,电极焊盘11a与电极焊盘12a相对,电极焊盘11b与电极焊盘12b相对。
图3是表示端子金属构件21a的立体图。另外,在本实施方式中,如后所述,气体传感器200具有四根端子金属构件21a、21b、22a、22b,但是由于上述四根端子金属构件均具有相同形状,因此仅说明端子金属构件21a,其他端子金属构件21b、22a、22b的结构也相同。
如图3所示,端子金属构件21a一体地包括:板状的主体部211a,其呈大致板状,并沿轴线O方向延伸;前端部211b,其从主体部211a的前端向后端折回;压接端子部211c,其与主体部211a的后端相连接;一对防脱部211d,其从主体部211a的轴线O方向大致中央的两端向前端部211b的折回方向(后述的传感器元件10侧)延伸,并分别从主体部211a的两端呈L字状地弯折。另外,主体部211a与防脱部211d间的折回线与轴线O方向平行,从轴线O方向观察,一对防脱部211d隔着主体部211a平行地延伸。另外,一对防脱部211d的朝向后端面211t形成为同一平面。
压接端子部211c呈公知的筒状,通过将剥去覆盖层而露出导线的引线146***并压接在该筒内,该压接端子部211c与引线146(参照图1)电连接。
端子金属构件21a能够通过例如对一片金属板(インコネル(注册商标)等)进行冲压之后弯折前端部211b和防脱部211d来进行制造,但是并不限定于此。
前端部211b的前端缘向后端折回。而且,在前端部211b的表面(与主体部211a相对的面的相反一侧的面),隔着端子金属构件21a(和前端部211b)的宽度方向中心线Ce分别形成有一个突起部21p,而且,在突起部21p上形成有顶点21h。另外,各突起部21p的形状均相同,且分别排列于轴线O方向的相同位置。
另外,在图3的例中,从轴线O方向观察,从突起部21p的顶端边缘至顶点21h的距离d1比从顶点21h至突起部21p的后端边缘的距离d2长。如此一来,以前端部211b的表面为基准的突起部21p的倾斜为从顶点21h至前端侧的部分比从顶点21h至后端侧的部分平稳。因此,能够减轻将传感器元件10压入到端子金属构件21a(和端子金属构件21b、22a、22b)内时的阻力,能够防止传感器元件10的破损,因此是优选的。
另外,通过利用端子金属构件21a自身的弹簧性(弹性)将包括突起部21p(顶点21h)在内的前端部211b向电极焊盘11a侧按压,能够获得可靠的电连接。
另外,如图4所示,端子金属构件21a、21b、22a、22b以被隔离为彼此不接触的状态保持于分隔件166内,并且与贯通孔168相面对。具体地说,在分隔件166内的轴线O方向上贯穿有四个端子收纳孔(未图示),各端子金属构件21a、21b、22a、22b以相互隔离的方式被保持于上述各端子收纳孔内。
在此,当将端子金属构件21a(端子金属构件21b、22a、22b也相同)从前端侧***到分隔件166内的端子收纳孔内时,一对防脱部211d的朝向后端面211t与分隔件166的朝向前端面166s相抵接。由此,防止了端子金属构件21a比朝向前端的面166s向后端侧脱出,从而在轴线O方向上限制了端子金属构件21a的位置。
而且,如图3所示,在本实施方式中,在各防脱部211d的板面中,从前端缘向后端开有切口,切口部分从防脱部211d的板面向径向外侧、并且向前端侧扩展,形成片状的卡定部211w。从与轴线O方向垂直的方向观察,该一对卡定部211w呈ハ字状。而且,一对卡定部211w在端子收纳孔内扩开而与端子收纳孔的壁面相抵接。由此,卡定部211w填充端子收纳孔与端子金属构件21a间的间隙,防止了端子金属构件21a绕轴线O转动,并且在与轴线O方向垂直的方向上定位并保持端子金属构件21a。另外,在本实施方式中,由于在主体部211a的两边设有一对卡定部211w,因此容易在主体部211a的两边侧均匀地(从图3的左右两方向)填充端子收纳孔与端子金属构件21a之间的间隙,容易将端子金属构件21a定位于端子收纳孔的中央。
另外,通过卡定部211w向外侧且前端侧扩展,即使欲向前端侧拉拔端子金属构件21a,由于卡定部211w进一步扩展来对抗拉拔力,因此能够有效地防止端子金属构件21a向前端侧的脱出。
图5是保持端子金属构件21a、21b、22a、22b并且***有传感器元件10的分隔件166的仰视图。但是,在图5中,省略传感器元件10前端的多孔质保护层20。
在图5中,在传感器元件10的一方的主表面10A侧,端子金属构件21a与电极焊盘11a相对,端子金属构件21b与电极焊盘11b相对。而且,连结端子金属构件21a、21b的中心线Ce彼此的最小距离G1比传感器元件10的宽度W方向上的(距离最远)两个电极焊盘11a、11b的外缘间的最大间隔G2宽。而且,在各端子金属构件21a、21b上各自设有两个的突起部21p的顶点21h中的、比中心线Ce靠内侧的内侧突起部21p1的顶点21h1分别与电极焊盘11a、11b相连接。
同样地,在传感器元件10的另一方的主表面10B侧,端子金属构件22a也与电极焊盘12a相对,端子金属构件22b也与电极焊盘12b相对。而且,连结端子金属构件22a、22b的中心线C e彼此的最小距离G3(=G1)比传感器元件10的宽度W方向上的两个电极焊盘12a、12b的外缘间的最大间隔G4(=G2)宽。而且,在各端子金属构件22a、22b上各自设有两个的突起部22p的顶点22h中的、位于比中心线Ce靠内侧的内侧突起部22p1的顶点22h1分别与电极焊盘12a、12b相连接。
另外,在图5的例中,虽然使G4=G2,且使G3=G1,并省略了G3和G4,但是也可以使G4与G2不同,和/或使G3与G1不同(参照后述的图8)。另外,只要在传感器元件10的至少一方的面上满足G2<G1或G4<G3即可。
如上所述,通过在传感器元件10的同一主表面10A(或10B)侧使G2<G1(或G4<G3),即使板宽度方向的电极焊盘11a、11b(或12a、12b)的尺寸和各电极焊盘的间隔随着气体传感器200的小型化(传感器元件10的板宽度的窄小化)而变窄,也能够增加各自与各电极焊盘相连接的各端子金属构件21a、21b(或22a、22b)的宽度,能够确保上述端子金属构件的强度、弹性。
另外,在本发明中,以隔着端子金属构件21a、21b(或22a、22b)的中心线Ce的方式设置形成有顶点21h1(或22h1)的内侧突起部21p1(或22p1)和形成有顶点21h2(或22h2)的外侧突起部21p2(或22p2),并且使内侧突起部21p1(或22p1)的顶点21h1(或22h1)与同一主表面侧的两个电极焊盘11a、11b(或12a、13b)相连接。由此,能够与窄间距化的各电极焊盘的间隔相对应地缩小与各电极焊盘相接触的各顶点的间隔,并且各端子金属构件21a、21b(或22a、22b)的形状不是左右翻转而形成为相同形状(左右对称),因此能够将各端子金属构件设为共用,从而能够减少零件件数。
即,采用本发明,能够一边确保端子金属构件自身的强度、弹性,一边与传感器元件的窄小化相对应地使传感器元件的电极焊盘与端子金属构件可靠地电连接。
图6是在未***传感器元件10的状态下保持有端子金属构件21a、21b、22a、22b的分隔件166的仰视图。另外,在图6中,省略传感器元件10前端的多孔质保护层20。
在图6中,各端子金属构件21a、21b、22a、22b的形状均相同,并且G1=G3。因此,当配置于传感器元件10的各主表面10A、10B的端子金属构件彼此(具体地说为端子金属构件21a、22a彼此、以及端子金属构件21b、22b彼此)相对时,一方的端子金属构件21a、21b的内侧突起部21p1的顶点21h1与相对的端子金属构件22a、22b的内侧突起部22p1的顶点22h1相抵接,一方的端子金属构件21a、21b的外侧突起部21p2的顶点21h2与相对的端子金属构件22a、22b的外侧突起部22p2的顶点22h2相抵接。
如此一来,端子金属构件21a在自身的宽度方向上的两处(各顶点21h1、21h2)与相对的端子金属构件22a的各顶点(22h1、22h2)相抵接。因此,具有相对的端子金属构件21a、22a彼此不会朝向偏离的方向(例如,ハ字方向)而形成为大致平行(即,消除一端接触)这样的优点。其结果,能够抑制当传感器元件10***到端子金属构件21a、22a之间时因端子金属构件21a、22a而导致***困难、在产生轴向偏移的情况下被***的情况。
另外,彼此相对的其他的端子金属构件21b、22b也相同。
另外,在图6的例中,相对的端子金属构件21a、22a的顶点21h、22h彼此相抵接,但是,只要端子金属构件在宽度方向上的两处与作为对象的端子金属构件相接触即可,端子金属构件也可以如后述的图9所示,与作为对象的端子金属构件的顶点以外的部分相抵接。
在本实施形例中,端子金属构件21a、21b、22a、22b相当于权利要求书中的“外侧端子金属构件”。
图7是表示端子金属构件21a的变形例的立体图。另外,气体传感器所具有的四根端子金属构件的形状均相同,其他端子金属构件的结构也与端子金属构件23a相同。另外,由于端子金属构件23a除了突起部23p的结构以外均与图3的端子金属构件21a相同,因此省略相同构成部分的说明。但是,对于与端子金属构件21a相同部分的附图标记,例如,将附图标记211c替换为231c。
在图7中,在前端部231b的表面(与主体部231a相对的面的相反的一侧的面),以隔着中心线Ce的方式各形成有一个突起部23p,而且,在突起部23p形成有顶点23h。在此,各突起部23p为相同形状,但是分别位于偏离于轴线O方向的不同的位置地进行排列。
另外,突起部23p为大致半球状,从突起部23p的顶端边缘至顶点23h的距离与从顶点23h至突起部23p的后端边缘的距离相同。而且,各突起部23p自身形成为越过中心线Ce直到相反的一侧为止,但是突起部23p的顶点23h自身分别配置于隔着中心线Ce的位置。这样,只要至少顶点23h位于隔着中心线C e的位置即可。
接着,参照图8、图9说明传感器元件10x包括五个电极焊盘,且G4与G2不一致的情况。作为具有包括五个电极焊盘的传感器元件10x的气体传感器,全区域空燃比传感器符合该条件。另外,在图8、图9中,作为使用图7所示的端子金属构件23a的气体传感器,以附图标记23a、23b、24a、24b表示形状与端子金属构件23a相同的四根端子金属构件,并且分别以附图标记24p、24h表示形成于端子金属构件24a、24b的突起部和顶点。
在图8中,该传感器元件10x除了与传感器元件10的电极焊盘11a相对应的电极焊盘11d、与传感器元件10的电极焊盘11b相对应的电极焊盘11e、与传感器元件10的电极焊盘12a相对应的电极焊盘12d、以及与传感器元件10的电极焊盘12b相对应的电极焊盘12e以外,还沿宽度方向在电极焊盘12d、12e之间具有第五个电极焊盘12f。
在传感器元件10x的情况下,由于在一方的主表面(图8的下表面)侧的宽度W方向上排列有三个电极焊盘12d~12f,因此为了扩大上述电极焊盘的间隔,使在宽度W方向上距离最远的两个电极焊盘12d、12e的外缘间的间隔G4比传感器元件10x的另一方的主表面(图8的上表面)侧的两个电极焊盘11d、11e的外缘间的间隔G2略宽。
另一方面,将与电极焊盘12d相连接的端子金属构件24a的中心线Ce和与电极焊盘12e相连接的端子金属构件24b的中心线Ce彼此连接而得的距离G3,同将与电极焊盘11d相连接的端子金属构件23a的中心线Ce和与电极焊盘11e相连接的端子金属构件23b的中心线Ce彼此连接而得的距离G1相等(G3=G1),并且使G4<G3。另外,沿宽度W方向在端子金属构件24a、24b之间配置有与电极焊盘12f相连接的端子金属构件25,在端子金属构件25上形成有突起部25p。这样,在本发明中,认为两个电极焊盘的外边缘间的间隔为最大间隙。另一方面,认为连结端子金属构件的中心线彼此的距离为最小距离。
在图8的实施方式中,通过使G2<G1(或G4<G3),即使电极焊盘的尺寸和各电极焊盘的间隔变窄,也能够扩大与电极焊盘11a相连接的端子金属构件23a的宽度、与电极焊盘11b相连接的端子金属构件23b的宽度、与电极焊盘12a相连接的端子金属构件24a的宽度、以及与电极焊盘12b相连接的端子金属构件24b的宽度,能够确保上述端子金属构件的强度、弹性。
另外,以隔着端子金属构件的中心线Ce的方式设置形成有顶点23h1(或24h1)的内侧突起部23p1(或24p1)和形成有顶点23h2(或24h2)的外侧突起部23p2(或24p2),且使内侧突起部23p2(或24p2)的顶点23h1(或24h1)与同一主表面侧的两个电极焊盘相连接,因此能够与窄间距化的各电极焊盘的间隔相对应地缩小与各电极焊盘相接触的各顶点的间隔,并且各端子金属构件23a、23b(或24a、24b)的形状不是左右翻转而形成为相同形状(左右对称),因此能够将各端子金属构件设为共用,从而能够减少零件件数。
另外,在本变形例中,端子金属构件23a、23b、24a、24b相当于权利要求书的“外侧端子金属构件”。
图9是表示在未***传感器元件10x的状态下相对的端子金属构件23a、24a相重叠的状态的侧视图(从与轴线O方向相正交的方向观察的图)。
在图9中,端子金属构件23a、24a相重叠。另一方面,端子金属构件23a的一对突起部23p(顶点23h)与端子金属构件24a的一对突起部24p(顶点24h)配置于左右翻转的位置,但是,由于端子金属构件23a的一对突起部23p(顶点23h)位于偏离于轴线O方向的不同位置,因此端子金属构件24a的一对突起部24p(顶点24h)也位于沿轴线O方向与端子金属构件23a相反的一侧。因而,端子金属构件23a的一对突起部23p(顶点23h)不与端子金属构件24a的突起部24p(顶点24h)相抵接,而是与端子金属构件24a的前端部的表面相抵接。同样地,端子金属构件24a的一对突起部24p(顶点24h)也与端子金属构件23a的前端部的表面相抵接。
这样,在图9中,端子金属构件23a也以自身的宽度方向上的两处(各顶点23h)与作为对象的端子金属构件24a相抵接,因此相对的端子金属构件23a、24a彼此不会朝向偏离的方向(例如,ハ字方向)而形成为大致平行。其结果,能够抑制当传感器元件10***到端子金属构件23a、24a之间时因端子金属构件23a、24a而导致***困难、在产生轴向偏移的情况下被***的情况。
另外,彼此相对的其他端子金属构件23b、24b也相同。
另外,端子金属构件23a的突起部23p自身和端子金属构件24a的突起部24p自身均形成为越过中心线Ce直到相反的一侧为止,但是由于突起部23p的端部(周边)附近的高度比顶点23h低且突起部24p的端部(周边)附近的高度比顶点24h低,因此突起部23p、24p不会在越过中心线Ce的部分处相互干扰而产生碰撞。
本发明并不限定于上述实施方式,当然也包括本发明的思想与范围所包含的各种变形和等同例。
例如,端子金属构件只要以隔着自身的中心线的方式具有一个以上的具有顶点的内侧突起部和外侧突起部即可,也可以具有共计三个以上的突起部。在该情况下,例如,既可以在从端子金属构件的中心线偏离的一侧(例如内侧),在宽度方向上排列有两个以上的突起部,也可以在该侧,在轴线方向上排列有两个以上的突起部。
另外,作为气体传感器,除了氧传感器、全区域气体传感器以外,还列举有NOx传感器。
附图标记说明
10、10x、传感器元件;10A、传感器元件的一方的主表面;10B、传感器元件的另一方的主表面;11a、11b、12a、12b、电极焊盘;21a、21b、22a、22b、23a、23b、24a、24b、25、端子金属构件;21a、21b、22a、22b、23a、23b、24a、24b、外侧端子金属构件;21p1、22p1、23p1、24p1、内侧突起部;21p2、22p2、23p2、24p2、外侧突起部;21h、22h、23h、24h、端子金属构件的顶点;200、气体传感器;O、轴线;Ce、端子金属构件的中心线;G2、G4、距离最远的两个电极焊盘的外缘间的最大间隔;G1、G3、连结外侧端子金属构件的宽度方向中心线彼此的最小距离;d1、从突起部的顶端边缘至顶点的距离;d2、从顶点至突起部的后端边缘的距离。
Claims (3)
1.一种气体传感器,其中,
该气体传感器包括:
传感器元件,其沿轴线方向延伸,并且成为具有相对的主表面的板状,且该传感器元件至少在一方的主表面的后端侧具有在宽度方向上排列的多个电极焊盘,
端子金属构件,其分别与上述电极焊盘相连接,
在上述主表面的宽度方向上,将通过外侧端子金属构件的宽度方向上的中心的中心线彼此连结而得的最小距离比多个上述电极焊盘中的距离最远的两个电极焊盘的外边缘之间的最大间隔宽,该外侧端子金属构件分别与该两个电极焊盘相连接,
上述外侧端子金属构件以隔着上述中心线的方式具有内侧突起部和外侧突起部,该内侧突起部和外侧突起部具有顶点,上述内侧突起部的顶点与上述两个电极焊盘相连接。
2.根据权利要求1所述的气体传感器,其中,
以隔着上述传感器元件与上述两个电极焊盘和上述外侧端子金属构件相对的方式在上述传感器元件的另一方的主表面上也设有电极焊盘和外侧端子金属构件,
在上述传感器元件未***到上述端子金属构件之间的状态下,对于相对的两个上述外侧端子金属构件,设置于一方的外侧端子金属构件的上述内侧突起部和上述外侧突起部分别与另一方的上述端子金属构件相抵接。
3.根据权利要求1或2所述的气体传感器,其中,
从轴线方向观察,上述内侧突起部和上述外侧突起部的至少一者的从顶端边缘至上述顶点的距离比从上述顶点至后端边缘的距离长。
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