CN1776416A - 气敏单元及传感器盖 - Google Patents

Abstract

一种气敏传感器单元包括气敏传感器和传感器盖。所述气敏传感器包括气体检测元件，设置在气体检测元件上的电极和连接所述电极用于输送来自气体检测元件的输出信号的传感器端子。传感器盖适用于输送输出信号到外部设备。传感器盖包括电连接传感器端子的盖端子和粘接到气敏传感器以协同气敏传感器形成内部空间的包围件。所述包围件包括一个连通孔，内部空间通过该连通孔与气敏传感器单元外部的空间连通，连通孔被过滤件透气并防水地封闭。

Description

气敏单元及传感器盖

技术领域

本发明涉及一种由一个具有气体检测元件的气敏传感器和一个安装在上面用于将气敏传感器的输出信号传递到外部设备的传感器盖组成的气敏单元，以及单独的传感器盖。

背景技术

迄今为止，已经提出了各种类型的具有气体检测元件的气敏传感器。一个例子是气敏传感器具有由传导氧离子氧化锆陶瓷制成的气体检测元件，并且传感器被安装在内燃机的排气管上以检测废气中的氧浓度(例如，日本实用新型专利公开号JP53-95884(1978年公开)和日本实用新型专利公开号JP53-95886(1978年公开))。

日本实用新型专利公开号JP53-95884和日本实用新型专利公开号JP53-95886中的气敏传感器具有一个底部为管状的气体检测元件和一个用于向传感器外部输出来自气体检测元件的输出信号的管状传感器端子(terminal)。这些气敏传感器这样形成，即输出信号通过连接传感器端子的接线端子被传递到传感器的外部(例如到达一个电气转换装置ECU)，参照气体通过传感器端子的管状内部分被引入气体检测元件的内部，于是传感器端子的管状内部分以及气体检测元件的内部被换气。

在这种类型的气敏传感器中，传感器端子被连接到连接端子以传递输出信号，于是为了保护传感器端子和与传感器端子的连接，需要一个传感器盖，其具有盖状的包围元件用于覆盖连接端子(terminal)(盖端子)和传感器端子。

对于这样的一个传感器盖，在外部和内部空间之间必须设置连通孔，以快速地使气敏传感器的内部空间和传感器盖换气。该目的是为了从传感器外部引入参照气体并且防止参照气体浓度的不正常变化(由于已经进入气敏传感器内部或者传感器盖内部的、来自外来物质的气体产生)，以及防止传感器端子和盖端子的腐蚀等。

与此同时，还存在的情况是，由于从传感器的外部进入内部空间的水滴和类似的，为了防止传感器端子和盖端子的短路、腐蚀或者类似的，内部空间必须制成防水的。

发明内容

本发明是基于上述情况作出的，一个目的是提供一种气敏传感器单元和一种传感器盖，所述气敏传感器单元包括气敏传感器和传感器盖，所述盖具有用于连接气敏传感器的传感器端子的盖端子和具有用于包围连通气敏传感器的内部空间的包围件，所述气敏传感器单元在内部空间和气敏传感器单元的外部空间之间是透气和防水的。

本发明的上述目的通过提供一种气敏传感器单元已经得到实现，该气敏传感器单元包括：气敏传感器，其包括气体检测元件，设置在气体检测元件上的电极以及连接电极以输送来自气体检测元件的输出信号的传感器端子；和用于将输出信号输送到外电极的传感器盖，该传感器盖包括电连接到传感器端子的盖端子以及粘接到气敏传感器以协同气敏传感器形成内部空间的包围件，其中包围件包括连通孔，内部空间通过该连通孔与气敏传感器单元的外部空间连通，所述连通孔被过滤件透气并防水地封闭。

本发明的上述目的通过提供一种适用于安装到气敏传感器的传感器盖也已经得到实现，所述气敏传感器包括气体检测元件，设置在气体检测元件上的电极，以及连接所述电极用于将来自气体检测元件的输出信号输送到外部设备的传感器端子，所述传感器盖包括：用于电连接传感器端子的盖端子；用于在其中容纳盖端子的包围件，当所述传感器盖被安装到气敏传感器时，所述包围件适于限定盖端子容纳空间从而与气敏传感器一起形成内部空间，所述包围件具有连通孔，盖端子容纳空间通过该连通孔与传感器盖的外部空间连通；和透气并防水地封闭所述连通孔的过滤件。

在本发明中，传感器盖具有包括连通孔的包围件和用于封闭连通孔的过滤件，其中内部空间和外部空间彼此透气并防水地封闭。即过滤件协同连通孔提供防水又透气的通道。

为此，当防止水滴进入内部空间时，促进了内部空间的通风。因此，在内部空间的空气被用作气敏传感器的参照气体时，参照气体能容易地从气敏传感器单元外部被引进内部空间。另外，能实现内部空间的迅速通风。结果，由于来自外来物质的附加到气体检测元件内部，传感器端子，盖端子或者包围件内部的生成气体产生参照气体浓度的不正常变化，防止伴随着这种不正常变化发生输出信号的异常是可能的。此外，能防止传感器端子和盖端子的腐蚀等。

气体检测元件可以设定为底端管状的形状或者盘状的形状。另外，根据要检测的气体，已知材料能被用于制造气体检测元件。例如，在氧气传感器中，可以使用主要由氧化锆陶瓷组成的固体电解质材料。

另外，所述气敏传感器包括，除了气体检测元件和传感器端子外，一个由绝缘材料制成的围绕传感器端子的圆柱形绝缘件。

当组装气敏传感器和传感器盖时，传感器盖的包围件协同气敏传感器形成内部空间。例如，通过在包围件和气体检测元件的外圆周表面之间或者和传感器端子的外圆周表面之间制造紧密接触形成内部空间。可选择地，通过在包围件和围绕传感器端子的圆柱形绝缘件之间制造紧密接触形成内部空间。

所述过滤件是透气并防水的，而且透气和防水地封闭连通孔。此过滤件没有特殊限制地被置于连通孔的外端或者内端的任何位置以及连通孔内部的任何位置。

另外，根据需要，按照要封闭的连通孔的方式，所述过滤件可以为板状，管状，杯状或者杆状。例如，所述板、管、杯或杆状的过滤件可以由GORTEX(商标)等制成。另一方面，杆状的过滤件可以具有由聚四氟乙烯(PTFE)制成的连续孔状结构，其中微细孔彼此在三维方向上连接。

更具体地，板型的过滤件能被固定到包围件的外圆周表面以覆盖连通孔的外端。

可选择地，透气的杆型过滤件至少在连通孔的轴向方向能被插进连通孔。

此外，包括管和封闭管的至少一个开口的过滤板的过滤件能被插进连通孔。

此外，在按照本发明的气敏传感器单元或者传感器盖中，包围件和过滤件中至少一个优选地由弹性材料制成，并且包围件中连通孔的内壁表面和过滤件的外表面优选地彼此弹性并且防水地接触。

结果，提高连通孔的内壁表面和过滤件的外表面之间的防水性能是可能的。

用于形成包围件的弹性材料可以包括弹性的高聚合物材料。通过考虑包围件的耐热性和弹性，适当地选择该材料。此外，如果考虑易于变形，优选地使用具有橡胶弹性的高聚合物材料。特别地，优选使用这样的材料，例如氯丁橡胶、氯丁二烯橡胶、硅树脂橡胶和氟橡胶。在需要耐热性的场合，优选氟橡胶。

另外，用于形成过滤件的弹性材料可以是，比如聚氨酯泡沫的海绵。

另外，在按照本发明的气敏传感器单元或者传感器盖中，过滤件优选地由至少在连通孔的轴向方向透气的防水材料制成。优选地，过滤件的外表面设置一个紧密接触部分，包围件是弹性的，于是连通孔的内壁表面与过滤件的紧密接触部分成为紧密接触。

在发明中，即使暴露于高温，气敏传感器单元或者传感器盖的热膨胀不受压接件的限制。因此，几乎不发生因塑性变形产生的外径减小，于是防止防水性能的衰减。

在气敏传感器单元或者传感器盖中，因为气体的流通(通风)能通过过滤件在轴向方向的透气性保证，并且因为过滤件的紧密接触部分与包围件没有空隙地紧密接触，在包围件和过滤件之间的界面保持防水性能是可能的。另外，包围件通过包围件的弹性保持过滤件，于是过滤件和包围件的热膨胀率之间的差异被吸收。为此，使用简单的结构在连通孔内防水地固定和维持该过滤件。

所述包围件优选地由弹性高聚合物材料制成，通过考虑这样的因素，如包围件的耐热心和弹性，进行选择。由于变形，优选的是使用具有橡胶弹性高聚合物材料。特别地，优选的使用这样的材料，例如氯丁橡胶、氯丁二烯橡胶、硅树脂橡胶和氟橡胶。在需要耐热性的场合，优选氟橡胶。

此外，在按照本发明的气敏传感器单元或者传感器盖中，包围件中连通孔的内壁表面优选地包括向内突出并与过滤件的紧密接触部分(1045b)紧密接触的环形突出部分(1023m，1023n，1123m，1123n)。

在优选实施例中，连通孔的整个内壁表面不与过滤件的紧密接触部分紧密接触，但是只有内壁表面的环形突出部分与所述紧密接触部分的一部分紧密接触。结果，提高限定连通孔的内壁表面与紧密接触部分之间的紧密触点力是可能的，于是使得提高两者之间的防水性能是可能的。

此外，在传感器盖中，为了保持过滤件处于连通孔中(即，为了防止过滤件从连通孔脱落到外部)，连通孔优选地包括一个保持部分，例如具有比过滤件的外径小的直径。

此外，在本发明的传感器单元或者传感器盖中，传感器盖优选地具有连接盖端子、用于输送输出信号到外部设备的导线，并且过滤件包括穿过并沿着连通孔的轴延伸的插入孔，其中导线被防水地保持。

在本发明的传感器单元中，过滤件优选地包括一个插入孔，并且导线被防水地固定在过滤件中。这种布置允许外部空间和内部空间通过包围件的连通孔进行通风，并且导线能穿过连通孔被防水地引到外部。

为此，在一个优选实施例中，包围件带有引导导线到外部的插入孔，当从中穿过插入导线时，将导线固定在插入孔中，单独设置这样的包围件是没有必要的，并且在此部分单独提供一种用于在导线和包围件之间建立防水性能的结构是没有必要的。因此，提供一种结构简单而且便宜的气敏传感器单元是可能的。

一种过滤件固定导线的技术包括一个步骤，其中压接件被安装在轴向方向不同于紧密接触部分并且在柱形过滤件内环绕插入孔的部分(压接部分)上。该部分被压接，于是引起压接部分和压接部分内的插入孔直径收缩，通过压接部分固定导线。在这种情况下，如果导线在过滤件内被防水固定，例如引用一种具有如此强度的压接技术是可能的，以在压接部分上安装压接件并在压接该部分时得到防水性能，并且引用一种技术是可能的，其中在导线和过滤件的外表面之间或者和插入孔的内壁表面之间单独提供比如粘接剂的密封材料。

另外，固定导线的技术包括使用将导线固定到插入孔内表面或者过滤件外表面的粘接剂。在这种情况下，为了使得导线被防水地固定在过滤件内，如果考虑粘接剂的数量和应用位置来提供防水性能是能满足需要的。

然而，在导线通过压接件的压接部分的压接被固定在插入孔内的情况中，存在这样的情况，根据压接部分直径的收缩程度，此压接部分在轴向方向的透气性变得不充分，或者透气性丧失。

因此，在导线通过压接件的压接部分的压接被固定在插入孔内的情况中，如果考虑过滤件的形状或者气体通道的方向，即在内外空间之间而不是压接部分提供一个使气体通过的通风通道是满足需要的。

例如，如果在连通孔的轴向方向透气的过滤件具有这样的形状，除了相对大直径的紧密接触部分外，比紧密接触部分直径较小的小直径部分设置在轴向方向不同于紧密接触部分的位置。在这种形式的过滤件中，即使小直径部分或者从小直径部分远离紧密接触部分偏移的部分被压接，在紧密接触部分和小直径部分(特别地，垂直于轴的环形表面，或者锥形表面)之间的直径差所产生的表面与接触部分位于小直径部分对面的表面之间，气体通过依旧是可能的。因此，如果过滤件设置在包围件的连通孔中，于是这些表面中的一个面向外部，另一个面向内部空间，确保与压接部分的存在与否或者与压接部分的相对透气性无关的透气性是可能的。

可选择地，使用一个在连通孔的轴向方向透气的过滤件是可能的，其中中间透气部分设置在紧密接触部分和压接部分之间，至少在此中间透气部分穿过它的外圆周表面的位置具有透气性。在这个过滤件中，即使压接部分被压接，因为透气性位于中间透气部分外圆周表面的外侧与紧密接触部分的内部之间，气体的通过在中间透气部分的外圆周表面和紧密接触部分位于压接部分(中间透气部分)相反侧的表面之间是可能的。因此，如果该过滤件设置在包围件的连通孔内，于是这些表面中的一个面向外部，另一个面向内部空间，确保与压接部分的存在与否或者与压接部分的相对透气性无关的透气性是可能的。

此外，在气敏传感器单元或者在传感器盖中，过滤件优选地包括一个位于过滤件外圆周表面的紧密接触部分，和一个位于轴向方向不同于紧密接触部分的位置并具有比紧密接触部分的直径小的外径的压接部分，其中传感器盖优选地还包括围绕过滤件的压接部分压接的压接件，于是导线被防水地固定在插入孔内。

在本发明的一个优选实施例中，过滤件包括压接部分。此外，压接件被安装在压接部分上，并且导线被防水地固定在插入孔内。为此，通过导线输送输出信号到外部设备是可能的，而且防止水通过导线的外圆周表面与过滤件的插入孔的内圆周表面之间的间隙进入内部空间是可能的。

此外，过滤件至少在连通孔的轴向方向是透气的，并且具有一个紧密接触部分和一个小直径的压接部分。为此，因为小直径压接部分被压接件压接，即使透气性在压接部分降低或者丧失，至少在由大直径紧密接触部分与小直径压接部分的直径差限定的表面和紧密接触部分位于压接部分相反侧的表面之间还保持透气性。

因此，在此优选实施例的气敏传感器单元或者传感器盖中，尽管导线被插在过滤件中，防水性能在过滤件和包围件之间以及在过滤件和导线之间能实现，于是使得防止水进入内部空间是可能的。

此外，在气敏传感器单元或者传感器盖中，连通孔优选地包括多个设置在过滤件和外部之间的开口，所述过滤件被置于从气敏传感器单元或者传感器盖的外部通过任何一个开口看不到的位置。

近些年来，作为清洁汽车或者类似的的装置，从喷嘴以高速喷出高压水的高压清洁装置已经普及。为此，在其中安装过滤件的气敏传感器单元被安装在车辆中的某个位置，在此位置通过连通孔的开口从外部能看出过滤件，并且使用高压清洁装置刷洗车辆时，高速的水可以直接到达过滤件。因此，超过过滤件的水压阻力的水压被施加给过滤件，引起水滴不如所愿地渗透过滤件。

与此对照，在本发明优选实施例的气敏传感器单元或者传感器盖中，过滤件设置在通过任何一个开口从外部不能直接看到的位置。为此，从外部通过开口以高速进入的水因为冲撞在限定连通孔的内表面上，在它到达过滤件之前，它的速度被降低。因此，即使在水以高速从外部通过连通孔的开口进入的情况，防止水渗透过滤件是可能的。

此外，即使过滤件置于通过开口从外部不能看到它的位置，在只设置一个开口的情况，如果水连续从开口高速进入，连通孔的内部最终会填满水。如果在这种状态下水从开口高速进入，可能的是，等于在高速水直接到达过滤件情况时的水压将施加给过滤件，引起水滴渗透过滤件。

与此对照，在本发明优选实施例的气敏传感器单元或者传感器盖中，多个开口设置在连通孔内。结果，即使水从一个开口高速进入，水能从其它的开口排到外部，于是没有高水压施加给过滤件的风险，使得克服上述故障成为可能。

出于上述原因，对于本发明优选实施例的气敏传感器单元或者传感器盖，即使在水从外部通过连通孔的开口高速引入时，防止水渗透过滤件是可能的。

此外，在气敏传感器单元或者传感器盖中，当参照气体从气敏传感器单元的外部通过连通孔被引入内部空间时，气体检测元件通过测量发展的电势差检测气体。用于引入参照气体到气体检测元件的通风通道设置在过滤件和气体检测元件之间。

由于此通风通道，通过利用从气敏传感器单元外部引入的参照气体适当地检测需检测的气体是可能的。

此外，在气敏传感器单元或者传感器盖中，当组装传感器盖和气敏传感器时的气敏传感器的运动方向作为第一运动方向，盖端子包括在第一运动方向延伸的作为通风通道一部分的内部通风通道，和设置在第一运动方向的气敏传感器相反侧位置的端部。该端部包括一个在第一运动方向压靠包围件内表面的接触部分，和与包围件的内表面隔开的非接触部分，于是参照气体通过盖端子的非接触部分和包围件的内表面之间的间隙被引入内部通风通道。

对于本发明的气敏传感器单元或者传感器盖，由于在第一运动方向压靠包围件内表面的接触部分，即使经受振动或者类似的，能可靠地防止盖端子在第一运动方向移动。

此外，与包围件内表面隔开的非接触部分使得通过连通孔供应的参照气体通过盖端子的非接触部分和包围件内表面之间的间隙，被引入到内部通风通道。因此，对于本发明优选实施例的气敏传感器单元，能适当地引导参照气体经过管状部分到气体检测元件。

内部通风通道能形成为盖端子的管状部分。

附图说明

图1是说明按照第一个实施例的气敏传感器单元300和该气敏传感器使用方式的示意图；

图2是按照第一个实施例的气敏传感器100的局部截面图；

图3是按照第一个实施例的传感器盖200的局部截面图；

图4A和4B是用在按照第一实施例的传感器盖中的盖端子的图，其中图4A是正视图，图4B是底视图；

图5是说明过滤件的一个主体(main body)的平滑处理的示意图，该过滤件被用在按照第一实施例的传感器盖中；

图6A至6C是按照第一，第二，第三改进方案的传感器盖的特征的局部截面图，其中图6A是第一改进的局部截面图，图6B是第二改进的局部截面图，图6C是第三改进的局部截面图；

图7是是说明按照第四改进方案的传感器盖的特征的局部截面图；

图8是说明按照第二个实施例的气敏传感器单元1200和该气敏传感器使用方式的示意图；

图9是按照第二个实施例的气敏传感器1000的局部截面图；

图10是沿着图9中箭头方向的B-B线剖开的局部截面图，以及沿着图11中箭头方向的D-D线剖开的局部截面图；

图11是按照第五改进的传感器盖1100的局部截面图；和

图12是沿着图11中箭头方向的C-C线剖开的局部截面图。

参照序号的说明：

用于标明图中不同结构特征的参照序号包括：

AX：(气敏传感器的)轴

100：气敏传感器

120：气体检测元件

130：圆柱形绝缘件

130d：外围表面

150：传感器端子

151：输出侧的端子部分

153：检测元件侧的端子部分

161：金属外壳

200，400，500，600，700，1000，1100：传感器盖

210，410，510，610，710，1010：盖端子

211，1011：传感器连接部分(管状部分)

213，413，513：过滤压接(crimping)部分(压接件)

613：压接件

214，1014：环形端部(端部)

215：外管状部分(保持部分)

215b，215ba，215bb，215bc：弹性端部

215c，215ca，215cb，215cc：突出部

215d：(外管状部分的)末端的侧端部

SL1，SL2：分隔狭缝

SL3：分隔狭缝

216：内管状部分

216a：传导部分

220，420，520，620，720，1020，1120：包围件

222：端子部分

222b：保持部分

222c：内部突出部

223，423，523，623，723：主包围部分

223c，423c，523c，623c，723c：过滤器保持孔

223d，423d，523d，623d，723d，1023d，1123d：连通孔

2230：导线

240，440，540，640，740，1040：过滤件(过滤件)

241，441，541，641，741：插入孔

LX：(插入孔的)轴

242，442，542，642：压接部分

242b：(压接部分的)内壁表面

243，443，543，643，743：主体

243b：(主体的)外围表面

243c：(主体的)中心部分

243d，443d，543d，743d，1042：(主体的)外圆周紧密接触部分

245：外突出部

250：未处理的过滤件

253：未处理的大径部

750：粘接密封材料

300，1200：气敏单元

SPI：内部空间

SPO：(外侧的)外部空间

SPS：盖端子的连通空间

1023m，1023n，1123m，1123n：环形突出部

223g，423g，523g，623g，723g，1023g，1123g：保持部分

223k，1023k，1123kh，1123ki：开口

214b，1014b：接触部分

214c，1014c：非接触部分

具体实施方式

参照相应的附图，下面详细说明本发明的优选实施例。然而，本发明不应当被看作受此限制。

(第一实施例)

图1是说明按照第一实施例的气敏传感器单元以及该传感器单元使用方式的示意图。正如从图1中看到的，按照第一实施例的气敏传感器单元300包括一个气敏传感器100和一个在该气敏传感器100的AX轴方向上位于后方端部(见图1的上方)的传感器该盖200。这个气敏传感器单元300是氧气传感器，其中该气敏传感器100的端部被紧固在车辆的排气管10，以突入排气管中。所述气敏传感器100测量废气中的氧浓度。

如图2所示，气敏传感器100具有一个气体检测元件120，一个圆柱形绝缘件130，一个传感器端子150，和一个外壳160。

在下面的说明中，就沿着AX轴方向而言，安装传感器盖的一侧是后端一侧，与其相反的一侧是前侧。

外壳160具有金属壳体161和一个防护件162。金属壳体161由SUS430制成，并且做成中空圆柱形状。锥形的内圆周接受部分161e沿着圆周面设置在金属壳体161内以从内圆周面向径向内侧突出，所述内圆周接受部分161e的直径朝着前侧(图2中的下方侧)减小，以支持后面要说明的气体检测元件120的凸缘。此外，用于将气敏传感器100安装到排气管10(见图1)的螺纹部分161b形成在金属壳体161的外侧。为了使用安装工具将螺纹部分161b带螺纹地插进排气管10，在螺纹部分161b的后端一侧(见图2上方)沿着圆周设置六边形部分161d。保护件162是由金属制成的底部圆柱形的件，并且具有多个通风孔162b，用于将排气管10中的废气引入气敏传感器100的内部。

气体检测元件120由传导氧离子固体电解质制成，并且具有一个底部中空的圆柱形状，其中端部部分120b被封闭并沿着AX轴延伸。径向向外突出的凸缘120e设置在气体检测元件120的外圆周上。该气体检测元件120被设置在金属壳体161内并且金属填料142被插入在凸缘120e的末端端面侧和金属壳体161的内圆周接受部分161e的表面之间。传导氧离子的固体通常为其中包含Y₂O₃或者CaO的ZrO₂，但是可以使用ZrO₂的固溶物和其它的碱土金属或者稀土金属。此外，其中可以包含HfO₂。可以使用已知的在高温下传导氧离子的固体电解质，没有特定限制。

外电极121形成在这个气体检测元件120的端部120b处，以覆盖它的外圆周表面120c。外电极121由Pt或者Pt合金制成多孔状态。这个外电极121位于向上直到凸缘120e的末端端面侧，并且通过金属填料142与金属壳体161电连接。为此，外电极121的电势可以在金属壳体161处测量。

与此同时，内电极122形成在气体检测元件120的内圆周表面120d上，以覆盖内圆周表面120d。这个内电极122也由Pt或者Pt合金制成多孔状态。

圆柱形绝缘件130由绝缘陶瓷(特别是氧化铝)制成，并且具有中空圆柱形状。这个圆柱形绝缘件130被保持，于是它具有增大厚度的末端端面部分131，与由滑石制成的陶瓷粉末141一起，被插入在气体检测元件120和金属外壳160之间，以围绕气体检测元件120中位于凸缘120e后端侧的那部分的圆周。

例如由SUS304制成的传感器端子150是管状的，并且具有输出侧的端子部分151，元件侧的端子部分153，和连接这两个部分的连接部分152。

在这些部分中，输出侧的端子部分151具有管状形状，就它垂直于轴AX的截面而言，基本上形成为字母C的形状。当通过沿着轴AX方向(图1和2中垂直的)相对移动盖端子210，盖端子210的传感器连接部分211(见图1和4)被插进输出侧的端子部分151的内部时，输出侧的端子部分151在直径方向弹性扩大。此外，径向向内突出的突出部151b形成在位于输出侧端子部分151后端侧的三个圆周部分处。

此外，在输出侧端子部分151中，由输出侧端子部分151的压接部分径向向内弯曲的向内弯曲部分151c和径向向外弯曲的向外弯曲部分151d分别形成在突出部分151b的前侧(图2的下侧)上的三个相应圆周部分处。在这些部分中，每一个向内弯曲部分151c这样形成，即当盖端子210的内管状部分216(见图4A和4B)被插进输出侧端子部分151以连接时，正如后面所述，向内弯曲部分151c径向向外地弹性弯曲。而且，当内管状部分216被插入，直到预定位置时，它的弯曲部分被返回以产生一个弹响的感觉。另外，当这个传感器端子150被安装到气敏传感器100时，如图2所示，向外弯曲部分151d邻接圆柱形绝缘件130的末端端面(台阶面)，以防止输出侧端子部分151(传感器端子150)脱落。

另一方面，在传感器端子150中，元件侧的端子部分153具有管状形状，就它垂直于轴AX的截面而言，基本上形成为字母C的形状。如图2所示，当直径方向弹性收缩时，这个元件侧的端子部分153被插进气体检测元件120，并且与内电极122电连接。相应地，在第一实施例的气敏传感器100中，当从内侧朝着径向向外的一侧压缩内电极122时，元件侧的端子部分153与内电极122建立电连接。

使用一个单个预定形状的金属板，通过压制作业，传感器端子150被整体成形。因此，成形是容易的，并且生产成本低。此外，在第一实施例的传感器端子150中，由于设置在轴方向前侧的(图2的下方)输出侧的端子部分151和元件侧的端子部分153通过弯曲金属板形成为管状形状，留出一个通风通道P(图1中由虚线箭头所示)是可能的，被供应到传感器盖200的参照气体(外部空气)通过该通道被引入气体检测元件120的内部(内电极122)。

上述气敏传感器100按照下面的步骤进行制造。

首先，如图2所示，准备一个外壳160，金属壳体161和保护件162整合在该外壳160中。然后，带有外电极121和内电极122的气体检测元件120，以及填料142，被插进外壳160。之后，在气体检测元件120的凸缘120e的后端侧设置环形衬垫143，并且在金属壳体161和气体检测元件120之间的间隙部分中填充预定数量的陶瓷粉末141。接下来，插入圆柱形绝缘件130，于是它的末端端部部分131被插在气体检测元件120和金属壳体161之间以邻接陶瓷粉末141。然后朝着前侧压缩圆柱形绝缘件130，并且在被压缩状态下，在金属壳体161的卷曲部分161c和圆柱形绝缘件130之间插入压接环144，卷曲部分161c被压接，于是整体固定上述零部件。

最后，传感器端子150被插进圆柱形绝缘件130和气体检测元件120内。特别是，当传感器端子150的元件侧的端子部分153径向弹性收缩时，被插进气体检测元件120，并且电连接内电极122。结合这个步骤，朝着前侧压缩输出侧的端子部分151，以允许垂直于AX轴径向向外定位的、采用花瓣形状的挡环部分151f从输出侧端子部分151的后端邻接圆柱形绝缘件130的后端面130e。由此，输出侧端子部分151被放置在圆柱形绝缘件130的内侧。

应当指出，当输出侧的端子部分151被压进，直到挡环151f压靠圆柱形绝缘件130的后端面130e时，径向向内弯曲的向外弯曲部分151d被释放并返回，与圆柱形绝缘件130的台阶部分130b的末端面(台阶面)啮合。因此，防止传感器端子150脱落是可能的。

因此得到气敏传感器100。

应当指出，在盖端子210的内管状部分216没有被插进输出侧端子部分151中的状态下，如图2所示，输出侧端子部分151处于这样一种状态，即它的直径稍微小于圆柱形绝缘件130的后端部分132的内径。由此，在圆柱形绝缘件130的后端部分132的内圆周表面132c和输出侧端子部分151的外圆周部表面151e之间得到间隙S1。

接着，参照附图说明第一实施例的传感器盖200。图3是传感器盖200的局部截面图。传感器盖200具有盖端子210，用于覆盖和保持盖端子210的包围件220，导线230，和过滤件240。

在这些件中，包围件220由绝缘氟基橡胶压制成中空形状，并且限定用于容纳盖端子210的盖端子容纳空间SPS。这个包围件220具有一个设置在盖端子210后端侧(图中上方)的端子后端部分221；一个用于包围盖端子210的径向圆周和用于包围气敏传感器100的圆柱形绝缘件130外圆周表面的接头(joint)部分222，如后面所述；和一个用于包围导线230或者过滤件240的圆周的导线包围部分223。导线230通过由小直径通风孔223b和过滤器保持孔223c组成的连通孔223d被引入包围件220。

在接头部分222中，处于后端侧(图中上方)的抓持部分222b被制成大直径，并且围绕盖端子210的外管状部分215设置。内突出部分222c被置于靠近抓持部分222b的前侧(图中下方)，其直径小于抓持部分222b并且具有的尺寸能与气敏传感器100的圆柱形绝缘件130的外圆周表面130d(后端部分132的外圆周表面132d)紧密接触。此外，引导部分222d，其直径大于内突出部分222c并且从内突出部分222c向前侧伸出，以空间分隔的关系围绕气敏传感器100的圆柱形绝缘件130的外圆周表面130d，被设置在内突出部分222c的前侧(图中下方)。

盖端子210(见图3和4)例如由INCONEL718(铬镍铁合金)(国际镍业公司的商标)制成，并且例如通过拉伸一块板材制成。盖端子210具有双重基本圆柱形的传感器连接部分211，以及与传感器连接部分211整体形成的中心压接部分212，以通过压接电连接导线230的芯线231。此外，盖端子210具有过滤器压接部分213，如下面所述，该过滤器压接部分213通过压接其中插有导线230的过滤件240来抓持和固定导线230和过滤件240。

在这些部分中，传感器连接部分211具有与轴CX同心环绕的环形端部214；朝着轴CX延伸的外管状部分215；和朝着与外管状部分215一样的方向延伸的中空圆柱形内管状部分216，基本上平行于外管状部分215。环形端部214，外管状部分215，和内管状部分216彼此成为一体。

在这些部分中，外管状部分215具有靠近环形端部214设置的近端部分215a和从近端部分215a伸出而被狭缝SL1和SL2分成三部分的弹性端部215b(215ba，215bb，215bc)。此外，第三个狭缝SL3分别出现在近端部分215a的两个圆周端处。狭缝SL1，SL2和SL3从外管状部分215的末端侧215d朝着近端部分215a延伸。

向内突出的突出部215c(215ca，215cb，215cc)分别置于对应前述端部215ba，215bb和215bc的位置。特别地，这三个突出215ca，215cb，215cc彼此以120°角隔开在圆周上排列。

如下述，三个突出215c分别邻接气敏传感器100的圆柱形绝缘件130的外圆周表面130d(端部132的外圆周表面132d)，盖端子210被固定在圆柱形绝缘件130的上面，于是传感器连接部分211的外管状部分215包围圆柱形绝缘件130的后端部分132。在这种情况下(见图1)，由于分隔狭缝SL1，SL2和SL3的存在，三个弹性端部215b分别具有弹性地向外冲出。借助这个反作用力，盖端子210于是弹性地保持圆柱形绝缘件130。

与此同时，内管状部分216具有围绕CX轴的中空圆柱形，如上所述，并且具有如此的刚性，即很难发生直径的收缩和扩张。由此，当内管状部分216被插进气敏传感器100的输出侧端子部分151以邻接该部分时，如后面所述，内管状部分216能够扩大输出侧部分151的直径而没有经历本身的变形。

这个内管状部分216具有相对较大直径以及在C轴方向为中空圆柱形状的传导部分216a；比此传导部分216a直径小的小直径部分216b；和比小直径部分216b直径大的插入端部216c。

在传感器连接部分211的外管状部分215被固定在气敏传感器100的圆柱形绝缘件130上面时，内管状部分216被插进圆柱形绝缘件130的内部和传感器端子150的输出侧端子部分151的内部。在这种接合中，传导部分216a邻接输出侧端子部分151的突出部分151b，并且与输出侧端子部分151电接触。此外，输出侧端子部分151的向内弯曲部分151c设置在小直径部分216b的径向外侧，并且当该端子210从传感器端子150脱离时，这个向内弯曲部分151c与插入端部216c啮合，于是该端子210将不能容易地脱落。此外，当完成该端子210的内管状部分216插进传感器端子150的输出侧端子部分151时，向内弯曲部分151c与插入端部216c脱离而产生卡嗒的响声。

应当指出，在内管状部分216被插进传感器端子150的输出侧端子部分151的状态下，如图1所示，环形端部214邻接设置在圆柱形绝缘件130的后端面130e顶部的输出侧端子部分151的挡环部分151f，于是防止该端子210的内管状部分216进一步被插进前侧。

接着，将给出导线包围部分223(见图3)的说明。这个导线包围部分223包围导线230和过滤件240，并且包括一个过滤器保持部分223e和一个用于在内部保持过滤器保持件240的保持部分223g。连通孔223d由通过过滤器保持部分223e的内壁面223f限定的过滤器保持孔223c和通过保持部分223g的内壁面限定的小直径通风孔223b组成。连通孔223d允许外部空间SPO和通过气敏传感器100与传感器盖200形成的内部空间SPI(见图1)彼此连通，并且被用于从气敏传感器单元外部导入导线230。

除了芯线231外，导线230具有一个双重盖，包括第一盖232和第二盖233。当芯线的顶端被盖端子210的中心压接部分212压接时，导线230电连接传感器连接部分211。采用这种方式，来自气敏传感器100的气体检测元件120的内电极122的输出信号可以被传递到外部设备(例如发动机控制单元(ECU))。

过滤件240在其中心具有插入孔241，一个具有相对小的直径的压接部分242和一个比压接部分242直径大的主体243。这个过滤件240由具有连续致密孔的连续孔结构的PTFE(聚四氟乙烯)制成，除了在插入孔241的轴LX方向(图3中左右方向)，该材料在三维方向是透气的。

在导线230中，芯线231和第一盖232被插进插入孔241。过滤件240的压接部分242通过盖端子210的过滤器压接部分213被压接，如上所述，于是使过滤件240和第一盖232与盖端子210结合。此外，过滤件240的压接部分242通过过滤器压接部分213被坚固地压接，以防水，从而防止水滴从插入孔241进入。

过滤件240的主体243具有在轴LX方向伸展的柱形，并且包括围绕插入孔241设置的中心部分243c和环形围绕中心部分243c圆周的外圆周紧密接触部分243d。与多孔并且在三维方向均透气的中心部分243c相比，这个外圆周紧密接触部分243d是致密并且没有孔的。这个外圆周紧密接触部分243d的外圆周面的粗糙度比其它外表面(例如，透气表面243e)的低。

当主体243由于主包围部分223的弹性被主包围部分223的过滤器保持部分223e夹住时，过滤件240被固定到位。由于过滤件240(它的主体243)通过主包围部分223的弹性保持，即使这个部分的温度升高，过滤件240能够承受热膨胀。因此，限制了过滤件240(它的主体243)的塑性变形。为此，它的防水性能不可能由于这种塑性变形而损坏，于是保证防水性能的高可靠性。

应当指出，由于主体243的外圆周表面243b制作平滑，如上所述，与使用没有经过平滑处理的过滤件时相比，外圆周表面243b和保持过滤件240的过滤器保持部分223e的内壁面223f成为彼此更紧密接触的状态，于是能更可靠地防止水从该部分进入。

此外，如上所述，由于过滤件240由具有连续孔结构的PTFE制成，如上所述，水滴不能渗透，但是空气能通过主体243渗透进来。因此，在第一实施例的传感器盖200中，如图1和3中虚线箭头所示，在面向过滤件240主体243的外部空间SPO的透气表面243e和面向由气敏传感器100与传感器盖200形成的内部空间SPI的台阶表面243f之间，实现气体的通过。因此，能实施内部空间SPI的迅速通风。另外，将外部空气(参照气体)经过包围件220的内部和传感器端子150的内部供应到气敏传感器100的气体检测元件120内部也是可能的。

还有，在靠近过滤器保持部分223e(靠近图中右侧)的位置，主包围部分223具有直径小于过滤器保持部分223e的保持部分223g。该保持部分223g具有向内(朝着轴LX侧)伸出的过滤器保持部分223e的形式。由于朝着LX轴伸出的保持部分223g，过滤件240被保持在位，即防止过滤件240从连通孔223d(小直径通风孔223b)脱落到外部(图中右侧)。

在形成过滤件240过程中，将PTFE粉末装入预定形状的模中，之后使用一定的压力将它压实，以在粉末颗粒之间产生间隙，在低于PTFE熔点的温度下加热被压实的PTFE。于是该粉末颗粒融化为一体，形成具有预定形状的未处理过滤件250(见图5)，该过滤件具有精细孔的连续三维孔结构并且是立体透气的。

未处理的过滤件250的未处理大径部分253，其后来成为主体243，具有的直径比主体243的大。

接着，通过使用图5中所示的平滑装置J形成第一实施例的过滤件240。具有中心轴JX的平滑装置J由平滑管JG和加热器HT组成。在这些件中，平滑管JG具有中空圆柱形的大直径管部分JG1，其直径大于未处理的过滤件250的未处理大径部分253的直径。此外，平滑管JG包括具有中空形状和平滑的内圆周表面的小直径管部分JG3，其直径与处理后的过滤件240的主体243的相同并且小于大直径管部分JG1的直径；和成锥形的并且连接大直径管部分JG1与小直径管部分JG3的锥形管部分JG2。在这些部分中，加热器HT围绕锥形管部分JG2和小直径管部分JG3缠绕。以能够加热这些部分。

特别地，使用加热器HT预先将锥形管部分JG2和小直径管部分JG3保持在比PTFE的熔点稍微高的温度。之后，将未处理的过滤件250装入大直径管部分JG1，并且朝着锥形管部分JG2和小直径管部分JG3推进。然后，正如要进行的，未处理过滤件250的未处理大直径部分253邻接锥形管部分JG2，并且被挤压向内侧。结合这个最后的步骤，未处理大直径部分253的外圆周部分被来自锥形管部分JG2的热量融化，于是精细孔被压碎。当从小直径管部分JG3取出此过滤件时，主体243的外径与小直径管部分JG3的内径一致，并且在主体243的外圆周上设置的外圆周紧密接触部分243d成为一次重熔的PTFE组成的致密非透气件。此外，通过小直径管部分JG3的内圆周表面，使得这个外圆周紧密接触部分243d的外圆周表面243b平滑。

因此，形成用于第一实施例的过滤件240。

应当指出，接下来，导线230被插入该过滤件240的插入孔241，芯线231被盖端子210的中心压接部分212压接，并且过滤件240的压接部分242被过滤器压接部分213压接。结果，导线230的第一覆盖物232被过滤件240的压接部分242压接并被合为防水的。接着，在导线230穿过连通孔223d(小直径通风孔223b和过滤器保持孔223c)并被拉到外侧后，将盖端子210推进包围件220，在过滤器保持孔223c的内侧设置过滤件240并由过滤器保持部分223e保持，于是形成传感器盖200。

由第一实施例的气敏传感器100和气敏传感器盖200组成的气敏传感器单元300的使用方式表示在图1中。例如，这个气敏传感器单元300能用于检测内燃机的废气中的氧浓度。

特别地，在气敏传感器100中，包括保护件162的前侧首先被放置在排气管10内部，并且以这样的形式被螺纹紧固到排气管10，即金属壳体161中放置在螺纹部分161b后端侧上的部分暴露在外面。应当指出，此时，电连接到金属壳体161的外电极121通过金属壳体161实现整体接地(body-grounded)。接着，由于盖端子210的轴CX与气敏传感器100的轴AX对准，沿着轴AX和CX方向(图1轴垂直方向)移动传感器盖200，并且传感器盖200被固定到气敏传感器100，于是盖端子210的内管状部分216被插在气敏传感器100的输出侧端子部分151的内侧，由此组装气敏传感器单元300。

应当指出，在此第一实施例中，在沿着轴AX和CX的方向(图1轴垂直方向)中，从气敏传感器100朝着传感器盖200的方向(图1在向上的方向)被指定为第一运动方向。

如图3所示，在盖端子210的传感器连接部分211(对应管状部分)中，设置在第一运动方向侧的环形端部214(对应一个端部)具有压靠包围件220的内表面228的接触部分214b。即，盖端子210在第一运动方向(图3中向上的方向)压靠包围件220的内表面228。由此，当传感器盖200以上述方式被安装到气敏传感器100时，于盖端子210在第一运动方向的运动被限制的状态下，盖端子210被连接到传感器端子150。

因此，在第一实施例中，当组装传感器盖200和气敏传感器100时，盖端子210的环形端部214邻接气敏传感器100的挡环部分151f。结果，盖端子210在第一运动方向不可能产生位置的偏移。为此，如果通过将盖端子210的环形端部214紧接在气敏传感器100的挡环部分151f连接传感器盖200和气敏传感器100，盖端子210和传感器端子150能适当地连接在位。

此外，盖端子210的环形端部214具有一个与包围件220的内表面228隔开的非接触部分214c。即在第一实施例中，盖端子容纳空间SPS(内部空间SPI)在盖端子210的环形端部214和包围件220的内表面228之间被放大，于是允许用于从外部引入参照气体的部分通风通道P在盖端子210的环形端部214和包围件220的内表面228之间形成。为此，从外部空间SPO通过连通孔223d被引入的外部空气(参照气体)通过盖端子210的非接触部分214c和包围件220的内表面228之间的间隙被引入盖端子210的内管状部分216的内部通风通道。因此，充分引入外部空气(参照气体)到气敏传感器100的气体检测元件120的内部是可能的。

另外，当组装传感器盖200和气敏传感器100时，气敏传感器100的圆柱形绝缘件130的外圆周表面130d的后端部分(后端部分132的外圆周表面132d)被盖端子210的外管状部分215包围并被直接夹住，如图1所示。结果，将盖端子210固定到圆柱形绝缘件130。因此，将传感器盖200装配并固定到气敏传感器100。在此第一实施例中，由于圆柱形绝缘件130从径向外侧被盖端子210的外管状部分215夹住，能可靠地固定盖端子210。另外，因为没有被与尺寸相关的因素影响就能确定外管状部分215的形状和大小，此外能容易地确定管状部分215的形状和尺寸，以能够用适当的保持力抓持圆柱形绝缘件。

另外，因为盖端子210通过外管状部分215被固定在圆柱形绝缘件130，其它部分，即内管状部分216(传导部分216a，等)也被固定到圆柱形绝缘件130。

另一方面，对于盖端子210的内管状部分216，传导部分216a邻接输出侧端子部分151的突出部分151b。因此，在多个(第一实施例中，三个)接触部分的输出侧端子部分151，当弹性径向向内压缩它时，直接电连接盖端子210的传导部分216a。因此，在第一实施例中，在多个接触部分(突出215c)的外管状部分215与盖端子210接触。因此，使发生这样的情况即输出侧端子部分151和盖端子210之间的瞬间断开的风险，达到最低是可能的，而且使由于例如车辆振动产生的噪音(气体检测精确性下降的风险)达到最低程度是可能的。

此外，在突出部151b的输出侧端子部分151接受来自传导部分216a的径向外力，于是输出侧端子部分151在直径上被弹性地放大。因为输出侧端子部分151的直径弹性地放大，输出侧端子部分151的外圆周面151e和圆柱形绝缘件130的后端部分132的内圆周表面132c之间的间隙S2，比插入之前的间隙S1小(S2＜S1)。

然而，在尺寸落入公差范围内的圆柱形绝缘件130、输出侧端子部分151和传导部分216a在使用时考虑这些部分的尺寸公差的情形下，就一切情况而言，如果设定为，假设间隙S2是大于0的值(S2＞0)，是足够的。在这种情况中，输出侧端子部分151和传导部分216a的大小和尺寸公差能如需要的那样设定，于是能得到用于突出部分151b和传导部分216a的适当插入阻力和适当连续压触点力。

应当指出，即使间隙S2＞0，因为盖端子210(传导部分216a)被外管状部分215固定到圆柱形绝缘件130，即使气敏传感器单元300经受车辆等等的振动，在被圆柱形绝缘件130包围状态下的输出侧端子部分151不会在径向方向摆动。为此，防止由于振动在传感器端子150的连接部分152发生疲劳损坏(断裂，破损等)是可能的。

因此，按照第一实施例的气敏传感器单300展示了在例如降低气体检测精确性和由于振动发生传感器端子150破损方面的低风险性，并且它的振动阻力是优秀的。因此，按照第一实施例的气敏传感器单元300能适用于经受激烈振动的双轮车辆。

此外，盖端子210在外管状部分215的突出部215c从径向外侧弹性地连接圆柱形绝缘件130的外圆周表面130d，以及在传导部分216a从径向内侧弹性地连接输出侧端子部分151的突出部分151b。为此，当传感器盖200通过沿着CX(AX)轴方向移动盖端子210被固定到或者脱离气敏传感器100时，能容易地固定或者脱离传感器盖200，并且固定和脱离特征是优秀的。

此外，在按照第一实施例的气敏传感器单元300中，如上所述，连通孔223d设置在传感器盖200的主包围部分223内，并且连通孔223d被透气防水的过滤件240封闭。为此，如图1中虚线所示，通过过滤件240，气体的流通能在外部空间SPO和由气敏传感器100与传感器盖200限定的内部空间SPI之间进行。因此，能实施内部空间的迅速通风。另外，经过限定通风通道P的包围件220的内部以及传感器端子150的内部，供应外部空气(参照气体)到气敏传感器100的气体检测元件120内部也是可能的。

此外，过滤件240在其中心具有插入孔241，并且导线230被防水地插入该插入孔241中。为此，穿过连通孔223d，引入导线230到外部而防止水进入内部空间SPI。

(第一改进方案)

接着，参照图6A，将给出按照上述第一实施例的第一改进方案的传感器盖400的说明。此第一改进方案的传感器盖400在包围件420中主包围部分423的形式，特别是过滤件440的形状不同于上述第一实施例的传感器盖200。因此，类似部分的说明将忽略或者简化，给出的说明集中在不同部分上。

在按照上述第一实施例的传感器盖200中，使用一个过滤件240，其具有相对大直径的主体243和比主体直径小的压接部分242，以及在两者之间形成采用台阶形状并且垂直于轴LX(见图3)的台阶表面243f。

与此对比，第一改进方案的传感器盖400类似地具有相对较大直径的主体443，和比主体443直径小的压接部分442。然而，在两者之间设置了具有台阶表面444b的锥形部分444，其直径在台阶表面处朝着压接部分442逐渐变小。

因此，如果与第一实施例中同样的方式，压接部分442被盖端子410的过滤器压接部分413压接，过滤件440和盖端子410成为一体，并且插在插入孔441的导线230能与过滤件440防水地结合为一体。然而，应当指出，存在压接部分442的透气性下降或者丧失的情况。

然而，第一改进方案的过滤件440具有一个锥形部分444，通过过渡主体443和压接部分442之间的直径差的台阶表面444b(锥形部分444的外圆周表面)，内外侧之间的气体流通是可能的，为此，如图6A中虚线箭头所示，在外部空间SPO和盖端子容纳空间SPS之间具有透气性，特别是在面向外部空间SPO的主体443的透气表面443e和面向盖端子容纳空间SPS的锥形部分444的台阶表面444b之间。因此，能实现第一改进方案传感器盖400的内部空间SPI的快速通风，并且供应外部空气(参照气体)到气敏传感器100的气体检测元件120内部是可能的。

应当指出，与上述第一实施例同样的方式，主体443的外圆周部分作为外圆周紧密接触部分443d。因此，主体443的外圆周部分能与主包围部分423的过滤器保持部分423e紧密接触，不留间隙。因此，能更可靠地防水保持过滤件440。

另外，与上述第一实施例同样的方式，主包围部分423在靠近过滤器保持部分423e的位置具有一个保持部分423g，其向该部分的内部伸出并限定小直径的小径通风孔423b。由于该保持部分423g的存在，过滤件440被固定在位，就是说，防止过滤件440从连通孔423d(小直径通风孔423b)脱落到外部(图中右侧)。

(第二改进方案)

接着，参照图6B，给出按照上述第一实施例的第二改进方案的传感器盖500的说明。此第二改进方案的传感器盖500在包围件520中主包围部分523的形式，特别是过滤件540的形状也不同于按照上述第一实施例的传感器盖200。因此，类似部分的说明将予以忽略或者简化，说明将集中在不同的部分上。

与第一实施例同样的方式，第二改进方案的传感器盖500具有相对较大直径的主体543和比主体543直径小的压接部分542。然而，在这两者之间设置了比这两个部分直径更小的小径中间部分544。

因此，如果压接部分542被盖端子510的过滤器压接部分压接，过滤件540和盖端子成为一体，并且插在插入孔541的导线230能与过滤件540防水地成为一体。应当指出，存在压接部分542的透气性下降或者丧失的情况。

然而，第二改进方案的过滤件540具有小径中间部分544，通过过渡主体543和小径中间部分544之间直径差的台阶表面543f，内外侧之间的气体流通是可能的。为此，如图6B中虚线箭头所示，外部空间SPO和盖端子容纳空间SPS之间，特别是面向外部空间SPO的主体543的透气表面543e和面向盖端子容纳空间SPS的台阶表面543f之间具有透气性。

应当指出，在第二改进方案中，小径中间部分544的外圆周表面作为没有经过平滑处理并且具有透气性的透气外圆周表面544b。为此，与盖端子容纳空间SPS有关的气体流通通过该透气外圆周表面544b也是可能的。

因此，对于第二改进方案的传感器盖500，使得内部空间SPI快速通风和供应参照气体到气体检测元件120的内部也是可能的。

应当指出，与上述第一实施例同样的方式，主体543的外圆周部分形成为外圆周紧密接触部分543d。因此，主体543的外圆周部分能与主包围部分523的过滤器保持部分523e紧密接触，没有留出间隙。由此，能更可靠地防水固定过滤件540。

另外，与上述第一实施例同样的方式，主包围部分523在靠近过滤器保持部分523e的位置具有保持部分523g，其向该部分的内部伸出并且限定小直径的小径通风孔523b。由于此保持部分523g的存在，过滤件540被固定在位，就是说，防止过滤件540从连通孔523d(小直径通风孔523b)脱落到外部(图中右侧)。另外，在此主包围部分523对应压接部分542的位置形成一个薄壁部分523h，于是促进气体的流通。

(第三改进方案)

接着，参照图6C，给出按照上述第一实施例的第三改进方案的传感器盖600的说明。此第三改进方案的传感器盖600在主包围部分623的形式，特别是过滤件640的形状也不同于按照上述第一实施例的传感器盖200。因此，类似部分的说明将予以忽略或者简化，说明将集中在不同的部分上。

与第一实施例同样的方式，第三改进方案的传感器盖600在包围件620的主包围部分623具有过滤件640，然而，过滤件640基本上为中空圆柱形，并且它的主体643和压接部分642的直径至少在压接之前直径基本相同。此外，在这两者之间具有同样直径的中间通风部分644。另外，虽然过滤器压接部分213在第一实施例中被整体设置在该端子210上，在第三改进方案中，压接部分642被一个与盖端子610分离的C状压接件613压接。结果，插在插入孔641的导线230能与过滤件640防水地成为一体。然而，应当指出，存在压接部分642的透气性降低或者丧失的情况。

然而，第三改进方案的过滤件640在主体643和压接部分642之间具有中间通风部分644，因为此外圆周表面是透气的透气外圆周表面644b，通过该表面内外侧之间的气体流通是可能的。为此，如图6C中虚线箭头所示，外部空间SPO和盖端子容纳空间SPS之间，特别是面向外部空间SPO的主体643的透气表面643e和面向盖端子容纳空间SPS的中间通风部分644的透气外圆周表面644b之间具有透气性。

应当指出，在第三改进中，中间通风部分644的透气外圆周表面644b没有经过平滑处理。

因此，由于第三改进方案的传感器盖600的内部空间SPI的快速通风，使得供应参照气体到气体检测元件120的内部成为可能。

应当指出，虽然没有画出，主体643的外圆周部分可以与上述第一实施例一样的方式经过平滑处理。如果经过平滑处理，进一步改进与主包围部分623的过滤器保持部分623e的紧密接触和改进防水性能是可能的。

另外，与上述第一实施例一样的方式，主包围部分623在靠近过滤器保持部分623e的位置具有一个向该部分内部伸出并限定具有小直径的小径通风孔623b的保持部分623g。过滤件640被固定在位，就是说，防止过滤件640从连通孔623d(小直径通风孔623b)脱落到外部(图中右侧)。另外，在此主包围部分623对应压接部分642和中间通风部分644的位置上形成一个薄壁部分623h，于是促进气体的流通。

接着，参照图7，给出按照上述第一实施例的第四改进方案的传感器盖700的说明。在上述第一实施例和第一至第三改进中，通过压接过滤件240等，导线230与过滤件240等防水地成为一体。与此对比，按照第四改进方案的传感器盖700不同，因为导线固定到过滤件没有借助过滤件的压接，其它的方面是一样的。因此，类似部分的说明予以忽略或者简化，说明将集中在不同部分上给出。

在上述第一实施例中，过滤件240包括主体243和压接部分242。与此对照，在第四改进方案的传感器盖700中，过滤件740只有对应第一实施例的主体243的主体743组成。另外，第四改进方案的过滤件740具有一个直径比导线230(第一覆盖物232)的外径大的插入孔741，并且此导线230被宽松地插入其中。使用填充在插入孔741内由树脂制成的粘接密封材料750，防水地固定导线230(第一覆盖物232)。

鉴于此过滤件740，外部空间SPO和盖端子容纳空间SPS之间，特别是面向外部空间SPO的主体743的透气外表面743e和面向盖端子容纳空间SPS的透气内表面743f之间具有透气性。因此，对于第四改进的传感器盖700能实现内部空间SPI的快速通风，并且将外部空气(参照气体)供应到气敏传感器100的气体检测元件120的内部是可能的。

应当指出，与上述第一实施例一样的方式，过滤件740的外圆周部分作为外圆周紧密接触部分743d。因此，过滤件740的外圆周部分能与主包围部分723的过滤器保持部分723e紧密接触，没有留出间隙。因此，能更可靠地防水固定过滤件740。

另外，与上述第一实施例和第一至第三改进方案一样的方式，在主包围部分723上靠近过滤器保持部分723e的位置，形成一个向该部分内部伸出并限定具有小直径的小径通风孔723b的保持部分723g。于是将过滤件740固定在位，就是说，防止过滤件740从连通孔723d(小直径通风孔723b)脱落到外部(图中右侧)。

(第二实施例)

接着，参照图8至10，给出按照第二实施例的气敏传感器单元1200和传感器盖1000的说明。与第一实施例的气敏传感器单元300相比，该第二实施例的气敏传感器单元只在传感器盖是不同的，气敏传感器是一样的。特别地，如图8所示，气敏传感器100与第一实施例的相同，气敏传感器盖1000不同于第一实施例的。

与第一实施例的气敏传感器盖200相比，第二实施例的气敏传感器盖1000区别在于包围件的形式和过滤件的形式以及它的布置位置，而其它部分基本上一样。因此，下面给出第二实施例的气敏传感器盖1000的说明，集中在那些与第一实施例的气敏传感器盖200不同的地方。

在第一实施例的气敏传感器盖200中，如图3所示，通过使用带有插入孔241的过滤件240，导线230(第一覆盖物232)被插在插入孔241，过滤件240与导线一起被放置在主包围部分223内。

与此对比，在第二实施例的气敏传感器盖1000中，如图9所示，使用了不具有插入孔的过滤件1040，并且此过滤件1040被设置在与主包围部分1027分开的过滤器包围部分1023内。

特别地，过滤件1040是一个由圆柱形中心部分1041和环形围绕此中心部分1041的外圆周紧密接触部分1042组成的过滤件。另外，当从不同于第一实施例的轴CX看时，包围部件1020具有设置在主包围部分1027相反侧的连通孔1023d(小直径通风孔1023b和过滤器保持孔1023c)。结果，过滤件1040被放置在与导线230分离的过滤器保持孔1023c内。

此外，在第二实施例中，在限定过滤器保持孔1023e的过滤器保持部分1023e内设置向内突出(朝着过滤件1040的轴FX)的环形突出部分1023m和1023n。这些环形突出部分1023m和1023n被固定在与过滤件1040的外圆周表面1040b紧密接触的位置以保持过滤件1040。即，不同于第一实施例，过滤件1023e的内表面不与过滤件1040的整个外圆周表面1040b(外圆周紧密接触部分1042)紧密接触，但是环形突出部分1023m和1023n与过滤件1040的外圆周表面1040b紧密接触，并且只是与外圆周表面1040b的部分紧密接触。结果，提高了与过滤件1040的外圆周表面1040b有关的过滤器保持部分1023e的内表面的紧密触点力，于是使得增强过滤件1040和过滤器保持部分1023e之间的防水性能成为可能。

另外，限定连通孔1023d的过滤器包围部分1023在靠近过滤器保持部分1023e的位置(图9中靠近左侧)具有一个其直径比过滤器保持部分1023e的直径小的保持部分1023g。此保持部分1023g具有向着过滤器保持部分1023e内部(朝着轴FX一侧)伸出的形式。由于朝着轴FX伸出的保持部分1023g，过滤件1040被固定在位，就是说，防止过滤件1040从连通孔1023d(小直径通风孔1023b)脱落到外部(图9中左侧)。

应当指出，当朝着内侧(图9中朝右的方向)通过过滤器包围部分1023的开1023k压缩过滤件1040，而以这样一种方式使保持部分1023g弹性变形以扩大它的内径时，能将过滤件1040放置在过滤器保持孔1023c内侧。

另外，如图10所示，在盖端子1010的传感器连接部分1011(对应管状部分)中，设置在第一运动方向侧(图10中上方)的环形端部1014(对应端部部分)具有压靠包围件1020内表面1028的接触部分1014b。即，盖端子1010在第一运动方向(图10中上方)压靠包围件1020的内表面1028。为此，与第一实施例一样的方式，当传感器盖1000被连接到气敏传感器100时，在第一运动方向限制盖端子1010运动的状态下，将盖端子1010连接到传感器端子150。

因此，在第二实施例中，当组装传感器盖1000和气敏传感器时，因为盖端子1010的环形端部1014邻接气敏传感器100的挡环部分151f，盖端子1010没有可能在第一运动方向(图10中向上轴CX的方向)产生位置移动。为此，如果通过紧靠着气敏传感器100的挡环部分151f邻接盖端子1010的环形端部1014实现连接传感器盖1000和气敏传感器100，形成其中盖端子1010和传感器端子150被适当连接在位的气敏传感器单元1200是可能的，如图8所示。

此外，如图10所示，盖端子1010的环形端部1014具有与包围件1020的内表面1028隔开的非接触部分1014c。即，盖端子容纳空间SPS(内部空间SPI)在盖端子1010的环形端部1014和包围件1020的内表面1028直径被放大，于是允许用于从外部引入参照气体的部分通风通道P(由图9中虚线箭头所示)在盖端子1010的环形端部1014和包围件1020的内表面1028之间形成。为此，从外部空间SPO通过连通孔1023d引入的外部空气(参照气体)，能通过盖端子1010的非接触部分1014c与包围件1020的内表面1028之间的空间被引进盖端子1010的内管状部分1016的管中。因此，将外部空气(参照气体)引进气敏传感器100的气体检测元件120内部成为可能，如图8中虚线箭头所示。

(第五改进方案)

接着，参照图10至12，给出安装上述第二实施例的第五改进方案的传感器盖1100的说明。与第二实施例的传感器盖1000相比，第五改进方案的传感器盖1100在过滤器包围部分(更具体地，连通孔)的形式不同，而其它方面基本上一样。因此，类似于第二实施例的那些部分的说明予以忽略或者简化，只集中在不同部分上给出说明。

如图9所示，在第二实施例的传感器盖1000中，连通孔1023d作为与过滤件1040的轴FX同心的通孔。为此，通过连通孔1023d的开口1023k，过滤件1040的存在能从视觉上确认。然而，例如在车辆中安装有其中此传感器盖1000被安装到气敏传感器100的气敏传感器单元的情况中，并且该车辆用高压清洗设备冲洗时，就有高压水进入开口1023k并直接到达过滤件1040的可能。在这种情况中，有可能超过过滤件1040水压阻力的水压被施加到过滤件1040，引起水滴不如所愿地渗透过滤件1040。

与此对照，对于第五改进方案的传感器盖1100，如图11所示，在过滤器包围部分1123中，限定小直径通风孔1123b的保持部分1123g形成，以具有底部管的形状，并且在沿着轴FX向外的方向(图11中向左的方向)是不开口的。此外，设置连通小直径通风孔1123b的通孔1123h(见图12)和通孔1123i，以在垂直于轴FX的方向(垂直于图11画出的平面)伸过保持部分1123g。结果，如图11中虚线箭头所示，能在外部空间SPO和穿过通孔1123h和1123i以及小直径通风孔1123b的盖端子容纳空间SPS(内部空间SPI)之间，提供适当地气体流通。

然而，对于第五改进方案的传感器盖1100，如双点划线的箭头KS1和KS2所示，通孔1123h和1123I被设置在通过通孔1123h和1123i的开口1123kh和1123ki不能从视觉上确认过滤件1040的位置。换句话说，过滤件1040被设置在通过两个通孔1123h和1123I的开口1123kh和11123ki不能看到它的位置。

为此，即使在水滴以高速从外部通过开口1123kh和1123ki进入的情况，高速的水滴不能直接到达过滤件1040。即，从外部通过开口1123kh和1123ki高速进入的水滴在到达过滤件1040之前，碰撞在限定通孔1123h和1123I以及小直径通风孔1123b的保持部分1123g的内壁表面上，使得衰减它的力(速度)是可能的。因此，即使在水滴以高速从外部通过开口1123kh和1123ki进入的情况，防止水滴渗透过滤件1040是可能的。

此外，在第五改进方案的传感器盖1100中，对于朝外部开口的连通孔1123d设置两个开口(开口1123kh和1123ki)。结果，即使水滴以高速从一个开口(例如开口1123kh)进入，通过另一个开口(例如开口1123ki)水滴能被排到外部。

特别地，在第五改进方案中，如图12所示，在彼此相对的位置设置通孔1123h和1123i，其间设置小直径通风孔1123b。为此，从一个开口(例如开口1123kh)高速进入的水滴通过另一个开口(例如开口1123ki)被平稳地排到外部。因此，没有可能对过滤件1040施加高水压，于是水滴没有可能渗透过滤件1040。

另外，如图11所示，也是在第五改进方案中，与第二实施例相同的方式，向内(朝着轴FX一侧)突出的环形突出部分1123m和1123n设置在过滤器保持部分1123e。这些突出部分1123m和1123n被保持着与过滤件1040的外圆周表面1040b紧密接触以固定过滤件1040。结果，提高了与过滤件1040的外圆周表面1040b有关的过滤器保持部分1123e内表面的紧密触点力，于是使得增强过滤件1040和过滤器保持部分1123e之间的防水性能成为可能。

另外，如图10所示，以及按照第五改进方案，与第二实施例相同的方式，在盖端1010的传感器连接部分1011(对应管状部分)中，设置在第一运动方向(图10中上方)的环形端部1014(对应端部部分)具有压靠包围件1120的内表面1128的接触部分1014b。即，盖端子1010在第一运动方向(图10中上方)压靠包围件1120的内表面1128。为此，与第一实施例相同的方式，当传感器盖1100被连接到气敏传感器100时，于盖端子1010在第一运动方向的运动被限制的状态下，将盖端子1010连接到传感器端子150。

因此，也在第五改进方案中，当组装传感器盖1100和气敏传感器100时，即使盖端子1010的环形端部部分1114被定位在与气敏传感器100的挡环部分151f邻接的位置，盖端子1010也没可能在第一运动方向产生位置偏移。为此，如果通过紧靠着气敏传感器100的挡环部分151f邻接盖端子1010的环形端部1014来连接传感器盖1100和气敏传感器100，能适当地将盖端子1010和传感器端子150连接在位。

此外，与第二实施例相同的方式，如图10所示，盖端子1010的环形端部1014具有与包围件1120的内表面1128隔开的非接触部分1014c。即，盖端子容纳空间SPS(内部空间SPI)在盖端子1010的环形端部1014和包围件1120的内表面1128之间被扩大，于是允许用于从外部引入参照气体的部分通风通道P(由图11中虚线箭头所示)在盖端子1010的环形端部1014和包围件1020的内表面1028之间形成。为此，从外部空间SPO通过连通孔1123d引入的外部空气(参照气体)，能通过盖端子1010的非接触部分1014c与包围件1020的内表面1028之间的空间被引进盖端子1010的内管状部分1016的管中。因此，即使使用第五改进方案的传感器盖1100，与第二实施例同样的方式，将外部空气(参照气体)引进气敏传感器100的气体检测元件120内部成为可能，如图11中虚线箭头所示。

虽然，已经给出了上述第一和第二实施例以及第一至第五改进方案的说明，但是本发明不限于上述说明的实施例和方案，并且应当理解，在不脱离本发明要点范围内能作出各种本发明的改进方案。

例如，在上述第一实施例中，一种情况是，过滤件240等设置有插入孔241，导线230从该插入孔241中穿过。然而，可以作出一种布置，即从包围件的另一个部分单独引出导线，使用该过滤件实现气体的流通(通风)。

另外，在第一实施例和第一及第二改进方案中，过滤件240的压接部分242等被作为盖端子210一部分的过滤器压接部分213压接。然而，为了压接压接部分242等，使用盖端子210的一部分是没有必要的，而且该压接部分被压接可以使用一个与盖端子分离的压接件。

此外，在第一实施例和第一至第三改进方案中，在过滤件240的主体243的内侧(在盖端子容纳空间SPS一侧，盖端子的传感器连接部分的一侧或者图3中左侧)设置盖压接部分242。然而，该压接部分可以被设置在主体的外侧(在外部空间一侧，小直径通风孔侧，或者图3中右侧)，并且该部分可以被一个压接件压接。此外，该压接部分可以设置在小直径通风孔内侧。

另外，在实施例等中，展示的一种形式是，过滤件240等被设置在小直径通风孔223b内。

然而，使用一个具有三台阶形式的过滤件，包括小直径，大直径和小直径部分，也是可能的，其中从保持部分223g突出的外突出部分245还可设置在小直径通风孔223b内，如图3中虚线所示。如果通过提供外突出部分245消除因小直径通风孔223b产生的空腔，在以这样一种形式使用该气敏传感器单元的场合，即，例如轴LX与垂直线重合并且在传感器盖200的过滤件240下方设置一个传感器连接部分211，防止水在小直径通风孔223b内聚集而导致气体很难流过过滤件的故障是可能的。

应当指出，如果如上所述在小直径通风孔内设置压接部分，消除因小直径通风孔223b产生的空腔是可能的。因此，它满足了因小直径通风孔223b产生的空腔能被过滤件消除的需要。

本申请基于2004年11月15日提交的日本专利申请JP2004-330347，如同详细提出的，该申请的所有内容在此引入参考。

Claims (20)

1.一种气敏传感器单元包括：

气敏传感器，其包括气体检测元件，设置在气体检测元件上的电极以及连接电极以输送来自气体检测元件的输出信号的传感器端子；和

用于将输出信号输送到外电极的传感器盖，该传感器盖包括电连接到传感器端子的盖端子以及粘接到气敏传感器以协同气敏传感器形成内部空间的包围件，

其中包围件包括连通孔，内部空间通过该连通孔与气敏传感器单元的外部空间连通，所述连通孔被过滤件透气并防水地封闭。

2.如权利要求1所述的气敏传感器单元，其中包围件和过滤件中至少一个由弹性材料制成，并且连通孔的内壁表面与过滤件的外表面彼此弹性地和防水地接触。

3.如权利要求1所述的气敏传感器单元，其中所述过滤件由至少在连通孔的轴向方向透气并防水的材料制成，所述过滤件具有主体和环绕的外圆周表面，而且包围件是弹性的，于是连通孔的内壁表面与过滤件的外圆周表面成为紧密接触。

4.如权利要求3所述的气敏传感器单元，其中包围件中连通孔的内壁表面包括向内突出并与过滤件的紧密接触部分紧密接触的环形突出部分。

5.如权利要求2所述的气敏传感器单元，其中包围件包括用于将过滤件保持在连通孔内的保持部分。

6.如权利要求2所述的气敏传感器单元，其中传感器盖具有连接盖端子、用于将输出信号输送到外部设备的导线，并且过滤件包括穿过并沿着连通孔的轴线延伸的插入孔，导线被防水地保持在该插入孔中。

7.如权利要求6所述的气敏传感器单元，其中过滤件包括位于过滤件外圆周表面的紧密接触部分，和在轴线方向上位于不同于紧密接触部分的位置并且外径小于紧密接触部分直径的压接部分，

其中传感器盖还包括围绕过滤件的压接部分压接的压接件，从而将导线防水地固定在插入孔内。

8.如权利要求1所述的气敏传感器单元，其中连通孔包括设置在过滤件和气敏传感器单元外部空间之间的多个开口，所述过滤件被置于从气敏传感器单元的外部通过该多个开口中的任何一个都看不到的位置。

9.如权利要求1所述的气敏传感器单元，包括用于从传感器盖的外部通过连通孔将参照气体引入到内部空间的装置，以及设置在过滤件和气体检测元件之间用于将参照气体引入到气体检测元件的通风通道。

10.如权利要求9所述的气敏传感器单元，其中将组装传感器盖和气敏传感器时气敏传感器的运动方向作为第一运动方向，盖端子包括在第一运动方向延伸的作为通风通道一部分的内部通风通道，和在第一运动方向上设置于气敏传感器相反侧位置的端部，该端部包括在第一运动方向上压靠包围件内表面的接触部分，和与包围件的内表面隔开的非接触部分，使得参照气体通过盖端子的非接触部分和包围件的内表面之间的间隙被引入内部通风通道。

11.如权利要求1所述的气敏传感器单元，其中气敏传感器还包括围绕所述传感器端子的圆柱形绝缘件，并且其中所述盖端子包括被插进气敏传感器的所述圆柱形绝缘件中并连接到传感器端子的内管状部分。

12.一种用于安装到气敏传感器上的传感器盖，所述气敏传感器包括气体检测元件，设置在气体检测元件上的电极，以及连接所述电极用于将来自气体检测元件的输出信号输送到外部设备的传感器端子，所述传感器盖包括：

用于电连接传感器端子的盖端子；

用于在其中容纳盖端子的包围件，当所述传感器盖被安装到气敏传感器时，所述包围件适于限定盖端子容纳空间从而与气敏传感器一起形成内部空间，所述包围件具有连通孔，盖端子容纳空间通过该连通孔与传感器盖的外部空间连通；和

透气并防水地封闭所述连通孔的过滤件。

13.如权利要求12所述的传感器盖，其中包围件和过滤件中至少一个由弹性材料制成，并且包围件中连通孔的内壁表面与过滤件的外表面彼此弹性地和防水地接触。

14.如权利要求13所述的传感器盖，其中所述过滤件由至少在连通孔的轴线方向透气并防水的材料制成，并且包括设置在过滤件外圆周表面处的紧密接触部分，而且包围件是弹性的，使得连通孔的内壁表面与过滤件的主体紧密接触。

15.如权利要求14所述的传感器盖，其中包围件连通孔的内壁表面包括向内突出并与过滤件的紧密接触部分紧密接触的环形突出部分。

16.如权利要求13所述的传感器盖，其中包围件包括用于将过滤件保持在连通孔内的保持部分。

17.如权利要求13所述的传感器盖，还包括：连接盖端子、用于将输出信号输送到外部设备的导线，其中过滤件包括穿过连通孔并沿着连通孔的轴线延伸的插入孔，导线被防水地保持在该插入孔中。

18.如权利要求17所述的传感器盖，其中过滤件包括位于过滤件外圆周表面的紧密接触部分，和在轴向方向上位于不同于紧密接触部分的位置并且外径小于紧密接触部分直径的压接部分，

其中传感器盖还包括围绕过滤件的压接部分压接的压接件，从而将导线防水地保持在插入孔内。

19.如权利要求12所述的传感器盖，其中连通孔包括设置在过滤件和气敏传感器单元外部空间之间的多个开口，所述过滤件被置于从传感器盖的外部通过该多个开口中的任何一个开口都看不到的位置。

20.如权利要求12所述的传感器盖，其中将组装传感器盖和气敏传感器时气敏传感器的运动方向作为第一运动方向，盖端子包括在第一运动方向上延伸的内部通风通道，和在第一运动方向上设置于气敏传感器相反侧位置的端部，该端部包括在第一运动方向上压靠包围件内表面的接触部分，和与包围件的内表面隔开的非接触部分，使得参照气体通过盖端子的非接触部分和包围件的内表面之间的间隙被引入内部通风通道。

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