DE102005010885A1

DE102005010885A1 - Verfahren zum Herstellen eines Gassensors und Gassensor

Info

Publication number: DE102005010885A1
Application number: DE102005010885A
Authority: DE
Inventors: Masataka Nagoya Taguchi; Yasuhiro Nagoya Fujita; Hiromichi Nagoya Hayashi
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2005-03-09
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2025-03-10
Also published as: DE102005010885B4; US7534332B2; US20050198810A1

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines Gassensors (101), wobei der Gassensor (101) umfasst: ein Gaserfassungselement (103), eine zylindrische Metallhülse (121) sowie ein zylindrisches Schutzteil (151) wie hierein definiert, wobei das Verfahren umfasst: Aufbringen eines Schmiermittels auf einem Außenumfang eines vorderen Endbereiches (123) der Metallhülse (121); Zusammenbauen der Metallhülse (121), auf welche das Schmiermittel aufgebracht wurde, mit dem Schutzteil (151), so dass ein Verbindungsbereich (501) in einer axialen Richtung (C) gebildet ist, in welchem Verbindungsbereich der vordere Endbereich (123) der Metallhülse (121) und das Schutzteil (151) ineinander gefügt sind, sowie ein hohlraumbildender Bereich (503) in der axialen Richtung (C) gebildet ist, in welchem hohlraumbildenden Bereich der vordere Endbereich (123) der Metallhülse (121) und das Schutzteil (151) einander über einem ringförmigen Hohlraum (S) übergreifen; und Schweißen der Metallhülse (121) mit dem Schutzteil (151) durch Bilden eines geschweißten Bereiches (W), welcher sich von einem Außenumfang des Schutzteils (151) durch den ringförmigen Hohlraum (S) erstreckt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gassensor und insbesondere einen Gassensor, welcher mit einem Schutzteil versehen ist, um einen Bereich eines becherartigen zylindrischen oder plattenförmigen Gaserfassungselementes abzudecken, welches einem zu messenden Gas ausgesetzt ist.
2. Technischer Hintergrund
Wenn das Luft-/Kraftstoff-Verhältnis eines Kraftfahrzeugs gesteuert werden soll, wird herkömmlicherweise ein Gassensor mit einem Gaserfassungselement verwendet, welches eine elektrische Kennlinie aufweist, die entsprechend der Konzentration einer spezifischen Gaskomponente in dem Abgas verläuft. Eine Vielzahl von Sensoren ist bekannt, wie beispielsweise ein Sauerstoffsensor, ein NOx-Sensor oder ein HC-Sensor. In diesem Gassensor ist das Gaserfassungselement in einer Metallhülse gehalten, so dass sein vorderer Endbereich von ihr herausragt. Die spezifische Gaskomponente (beispielsweise Sauerstoff) in dem zu messenden Gas, wie beispielsweise Abgas, wird erfasst, indem der vordere Endbereich des Gaserfassungselementes dem Meßgas ausgesetzt wird.

In den meisten Gassensoren ist weiterhin ein metallisches Schutzteil zum Abdecken des vorderen Endbereiches auf der Metallhülse angebracht, so dass der dem Meßgas auszusetzende vordere Endbereich des Gaserfassungselementes vor dem Kontakt mit Wasser geschützt ist. Das Schutzteil weist eine Mehrzahl von Gasdurchlassöffnungen auf, durch welche das Meßgas in das Schutzteil eingeführt wird und mit dem vorderen Endbereich des Gaserfassungselementes in Kontakt kommt. Um den Schutz des vorderen Endbereiches des Gaserfassungselementes zu verbessern, wurde für das in den letzten Jahren am häufigsten verwendete Schutzteil eine Doppelstruktur verwendet, welche aus zwei Teilen, einem inneren Abdeckteil und einem äußeren Abdeckteil, zusammengesetzt ist. Ein Gassensor mit solch einem Schutzteil ist beispielsweise in JP-A-9-304332, JP-A-2000-28571 und JP-A-2001-99807 offengelegt.

3. Durch die Erfindung zu lösende Probleme

Verschiedene Verfahren wurden angewandt, um das Schutzteil an der Metallhülse zu befestigen. Um diese beiden Komponenten zuverlässig miteinander zu befestigen, wurde auch ein Verfahren häufig angewandt, bei welchem ein zylindrisches Schutzteil auf die radialen Außenseite des vorderen Endbereiches der Metallhülse gefügt ist, und bei welchem Verfahren ein geschweißter Bereich (beispielsweise ein lasergeschweißter Bereich) für den Verbindungsbereich gebildet ist. In dem Fall, dass das Schutzteil an dem vorderen Endbereich der Metallhülse einzufügen ist, wird ein Schmiermittel auf die Oberfläche der Metallhülse aufgebracht. Auf diese Weise kann der Fügevorgang des inneren Umfangs des Schutzteils mit dem äußeren Umfang des vorderen Endbereiches der Metallhülse leichtgängig gemacht werden, indem Reibung hierzwischen reduziert wird, um so das Schutzteil mit Hilfe der Schmierwirkung des Schmiermittels einzufügen. In einer Massenproduktion des Sensors wird das Schmiermittel gewöhnlich auf die gesamte Oberfläche der Metallhülse aufgebracht. Wenn das Schutzteil auf den vorderen Endbereich der Metallhülse einzufügen ist, wird für gewöhnlich auch Pressfügen angewandt, um eine Fügeverbindung sicherzustellen.

Falls jedoch der Verbindungsbereich, in welchem das Schutzteil durch Anwenden des Schmiermittels auf die Oberfläche der Metallhülse gefügt ist, geschweißt wird (oder flachgeschweißt wird), hat das Gas der Schmiermittelkomponente, welches von der Wärmezufuhr des Schweißvorganges herrührt, keinen definierten Austrittspfad, wodurch ein Schweißdefekt, wie beispielsweise ein Gaseinschluss bewirkt ist. Es ist daher vorstellbar, das Schmiermittel, nachdem es auf der Oberfläche der Metallhülse aufgebracht ist, selektiv von dem Bereich der Metallhülse zu entfernen, welcher den geschweißten Bereich bilden soll. Jedoch erfordert solch ein selektives Entfernen sehr viel Organisation bei dem Verfahrensschritt, so dass die Fertigungseffizienz geringer wird und die Kosten höher werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung wurde mit dem Ziel geschaffen, die obigen Probleme des Standes der Technik zu lösen, und eine Aufgabe hiervon ist, ein Verfahren zum Herstellen eines Gassensors bereitzustellen, welcher frei von Schweißdefekten, wie zum Beispiel Gaseinschlüssen ist, auch wenn ein Schutzteil in eine Metallhülse pressgefügt wird, auf deren Oberfläche ein Schmiermittel aufgebracht wurde, und dann ein geschweißter Bereich gebildet wird, und wobei das Verfahren zu einer Verbesserung der Fertigungseffizienz beiträgt, indem Spezialbehandlungen, wie zum Beispiel selektives Entfernen eines Schmiermittels, eliminiert werden.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist, einen Gassensor mit einem stabilen geschweißten Bereich bereitzustellen, welcher dazu ausgebildet ist, das Schutzteil und die Metallhülse fest miteinander zu befestigen.

Die oben spezifizierten Aufgaben der Erfindung wurden gelöst, indem ein Verfahren zum Herstellen eines Gassensors bereitgestellt wird, welcher umfasst:
ein Gaserfassungselement, das sich in einer axialen Richtung erstreckt und welches eine vordere Endseite aufweist, welche einem zu messenden Gas auszusetzen ist;
eine zylindrische Metallhülse, die die radiale Außenseite des Gaserfassungselementes aufnimmt, so dass das Gaserfassungselement von einer vorderen Endseite der Metallhülse vorsteht; und
ein zylindrisches Schutzteil, das auf dem äußeren Umfang des vorderen Endbereiches der Metallhülse angebracht ist, und welches die vordere Endseite des Gaserfassungselements abdeckt, wobei das Verfahren umfasst:
einen Vorbereitungsschritt, die Metallhülse vorzubereiten, auf welche ein Schmiermittel auf den Außenumfang des vorderen Endbereiches aufgebracht wird;
einen Zusammenbauschritt, die Metallhülse mit dem hierauf aufgebrachten Schmiermittel mit dem Schutzteil zusammenzubauen, so dass ein Verbindungsbereich entlang der axialen Richtung gebildet sein kann, in welchem Verbindungsbereich der vordere Endbereich der Metallhülse und das Schutzteil ineinander gefügt sind, sowie ein hohlraumbildender Bereich entlang der axialen Richtung gebildet sein kann, in welchem hohlraumbildenden Bereich der vordere Endbereich der Metallhülse und das Schutzteil einander über einem ringförmigen Hohlraum übergreifen; und
einen Schweißschritt, die Metallhülse und das Schutzteil durch Bilden eines geschweißten Bereiches zu schweißen, welcher sich von dem Außenumfang des Schutzteils durch den ringförmigen Hohlraum erstreckt.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Gassensors, wobei das Schmiermittel auf den Außenumfang des vorderen Endbereiches der Metallhülse aufgebracht wird, werden der Zusammenbauschritt, das Schutzteil mit dem spezifischen Bereich des vorderen Endbereichs der Metallhülse durch Fügen des Schutzteils auf die Metallhülse zusammenzu bauen, sowie der Schweißschritt, die Metallhülse mit dem Schutzteil zu verschweißen, nacheinander ausgeführt.

Hier bildet der Zusammenbauschritt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Gassensors den Verbindungsbereich, in welchem der vordere Endbereich der Metallhülse und das Schutzteil ineinander gefügt sind, sowie den hohlraumbildenden Bereich, in welchem der vordere Endbereich der Metallhülse und das Schutzteil einander entlang der axialen Richtung über einem ringförmigen Hohlraum übergreifen. Der dem Zusammenbauschritt folgende Schweißschritt bildet den geschweißten Bereich, welcher sich von dem Außenumfang des Schutzteils durch den ringförmigen Hohlraum erstreckt.

Auf diese Weise wird ein ringförmiger Hohlraum absichtlich zwischen der Metallhülse und dem Schutzteil gebildet, und der geschweißte Bereich ist durch den ringförmigen Hohlraum hindurch gebildet. Sogar, falls bei dem Schweißschritt Schmiermittel auf dem vorderen Endbereich der Metallhülse verbleibt, kann das Gas der vergasten Schmiermittelkomponente durch den ringförmigen Hohlraum von der hinteren Endseite oder der vorderen Endseite des Schutzteils entweichen. Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Gassensors kann daher, sogar wenn Schmiermittel auf die gesamte Oberfläche der Metallhülse aufgebracht wird, ein zufriedenstellender geschweißter Bereich ohne eine Spezialbehandlung gebildet werden, welche selektiv Schmiermittel von dem Bereich entfernen würde, welcher dazu vorgesehen ist, den geschweißten Bereich aufzuweisen. Ein anderer Vorteil der Erfindung ist, dass es auf diese Weise möglich ist, die Herstellungseffizienz und die Ausbeute an Gassensoren zu verbessern. Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Gassensors sind weiterhin das Anordnen durch das Fügen und das Schweißen stabil aufeinander abgestimmt, um das Schutzteil und die Metallhülse fest aneinander zu befestigen, und so einen Gassensor von hoher Qualität bereitzustellen.

Hier bereitet der zuvor erwähnte Vorbereitungsschritt die Metallhülse vor, wobei ein Schmiermittel auf den Außenumfang von wenigstens dem vorderen Endbereich aufgebracht wird. Es ist ausreichend, eine vorbestimmte (oder angestrebte) Menge an Schmiermittel auf die Oberfläche der Metallhülse aufzubringen, welche in eine vorbestimmte Form gebildet wurde, aber das Verfahren des Aufbringens ist nicht besonders eingeschränkt. Beispielsweise ist die Metallhülse für den Gassensor durch ein Bearbeitungsverfahren (beispielsweise plastische Verformung, Schneidbearbeitung oder Schleifbearbeitung) in eine vorbestimmte Form gebildet. Das Schmiermittel (beispielsweise Schmier-, Schneid- oder Schleiföl), welches bei dem Bearbeiten für Schmier- oder Kühlzwecke verwendet wurde, kann als übrig gebliebenes Schmiermittel zurückbleiben. Es ist daher ausreichend, das übrig gebliebene Schmiermittel zu reduzieren, oder ein neues Schmiermittel hinzuzufügen, so dass eine vorbestimmte Menge an Schmiermittel schließlich auf die Oberfläche der Metallhülse aufgebracht werden kann, welche das übrig gebliebene Schmiermittel trägt. Alternativ reicht es aus, eine vorbestimmte Menge von Schmiermittel auf die Oberfläche der Metallhülse aufzubringen, nachdem das übrig gebliebene Schmiermittel durch Entfetten oder Spülen der Metallhülse vollständig von der Metallhülse entfernt wird.

In dem Schweißschritt wird der geschweißte Bereich vorzugsweise unter Verwendung eines Energiestrahls hoher Dichte gebildet, wie beispielsweise Laserschweißen, Plasmaschweißen, oder einem Elektronenstrahl-Schweißverfahren. von diesen wird Laserstrahlschweißen in Anbetracht der Fertigungseffizienz, oder wenn Herstellungskosten betrachtet werden, am meisten bevorzugt. Weiterhin kann der geschweißte Bereich entweder ein über dem gesamten Umfang kontinuierlich gebildeter geschweißter Bereich um den Gesamtumfang sein, oder der geschweißte Bereich kann punktgeschweißte Bereiche umfassen, welche in Abständen in der Umfangsrichtung gebildet sind. Jedoch ist ein geschweißter Bereich um den Gesamtumfang bevorzugt, um eine hohe Schweißstärke zwischen dem Schutzteil und der Metallhülse zu erreichen.

In der Erfindung ist das auf die Metallhülse anzubringende Schutzteil für das Abdecken der vorderen Endseite des Gaserfassungselements, weiterhin nicht auf einen einzelnen Aufbau eingeschränkt, sondern kann einen Mehrfachaufbau umfassen, welcher aus zwei oder mehr zylindrischen Teilen zusammengesetzt ist. Beispielsweise kann das Schutzteil eine Doppelstruktur aufweisen, welche aus einem äußeren Abdeckungsbereich und einem inneren Abdeckungsbereich gebildet ist, welcher letzterer auf der inneren Seite des äußeren Abdeckungsbereiches angeordnet ist. In dieser Doppelstruktur können diese Abdeckungsbereiche auf dem Außenumfang auf der vorderen Endseite der Metallhülse angebracht sein, wobei die hinteren Endbereiche der Abdeckungsbereiche einander übergreifen, und der vordere Endbereich der Metallhülse und die beiden Abdeckungen können einstückig zusammengeschweißt werden. In einem alternativen Aufbau weist das Schutzteil eine Doppelstruktur eines äußeren Abdeckungsbereiches und eines inneren Abdeckungsbereiches auf. Wenn der äußere Abdeckungsbereich und der innere Abdeckungsbereich im voraus entweder an dem äußeren Abdeckungsbereich oder dem inneren Abdeckungsbereich befestigt sind, wird nur eine Abdeckung auf dem Außenumfang des vorderen Endbereiches der Metallhülse angebracht. In diesem Falle sind der vordere Endbereich der Metallhülse und eine der Abdeckungen einstückig geschweißt.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Gassensors weist der ringförmige Hohlraum vorzugsweise eine Breite von 0,03 mm oder mehr in einer radialen Richtung auf.

Die Breite des ringförmigen Hohlraums ist in einer radialen Richtung vorzugsweise auf 0,03 mm oder mehr gesetzt, um den stabilen geschweißten Bereich zu bilden, so dass eine befriedigende Entgasungswirkung erhalten werden kann. Falls die Breite des ringförmigen Hohlraumes geringer ist als 0,03 mm, ist die Entgasungswirkung möglicherweise ungenügend. Hier kann die obere Grenze der Breite des ringförmigen Hohlraumes angemessen auf 0,1 mm oder weniger gesetzt werden, so dass kein Durchbrennen des geschmolzenen Metalls während des Schweißens bewirkt ist, während das Material der Metallhülse oder des Schutzteils sowie die Dicke des Schutzteils berücksichtigt werden.

In einem der erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Gassensors kann weiterhin der vordere Endbereich der Metallhülse einen Bereich mit einem größeren Durchmesser und einen Bereich mit einem kleineren Durchmesser umfassen, wobei der Bereich mit dem kleineren Durchmesser einen kleineren Außendurchmesser aufweist als der Bereich mit dem größeren Durchmesser. Auch der Verbindungsbereich kann durch Fügen des Bereiches mit dem größeren Durchmesser mit dem Schutzteil gebildet werden, wobei der hohlraumbildende Bereich durch Übereinandergreifen des Bereiches mit dem kleineren Durchmesser und dem Schutzteil über dem ringförmigen Hohlraum gebildet ist.

In der Erfindung ist die Metallhülse an dem vorderen Endbereich, welcher das angebrachte Schutzteil aufnehmen soll, im voraus vorbereitet, wobei die Metallhülse den Bereich mit dem größeren Durchmesser und den Bereich mit dem kleineren Durchmesser umfasst, welcher einen kleineren Außendurchmesser als der Bereich mit dem größeren Durchmesser aufweist. Weiterhin ist bei dem Schritt des Zusammenbauens das Schutzteil auf den Metallhülsenbereich mit dem größeren Durchmesser gefügt, um den ringförmigen Hohlraum zwischen dem Außenumfang des Metallhülsenbereiches mit dem kleineren Durchmesser und dem Innenumfang des Schutzteils zu bilden, so dass der zuvor erwähnte Verbindungsbereich und der zuvor erwähnte hohlraumbildende Bereich leicht gebildet werden können.

In einem der erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Gassensors kann der Bereich des Schutzteils, welcher auf dem Außenumfang des vorderen Endbereiches der Metallhülse angebracht ist, weiterhin einen Bereich mit einem kleineren Durchmesser und einen Bereich mit einem größeren Durchmesser umfassen, wobei der Bereich mit dem größeren Durchmesser einen größeren Innendurchmesser als der Bereich mit dem kleineren Durchmesser aufweist. Auch kann der Ver bindungsbereich durch Fügen des Bereiches mit dem kleineren Durchmesser und dem vorderen Endbereich der Metallhülse gebildet werden, wobei der hohlraumbildende Bereich durch Übereinandergreifen des Bereiches mit dem größeren Durchmesser und dem vorderen Endbereich der Metallhülse gebildet ist.

In der Erfindung ist ein Schutzteil an dem Bereich vorbereitet, welcher dazu vorgesehen ist, auf dem vorderen Endbereich der Metallhülse angebracht zu werden, wobei das Schutzteil den Bereich mit dem kleineren Durchmesser und den Bereich mit dem größeren Durchmesser umfasst, wobei der Bereich mit dem größeren Durchmesser einen größeren Innendurchmesser als der Bereich mit dem kleineren Durchmesser aufweist. In dem Schritt des Zusammenbauens wird weiterhin der Schutzteilbereich mit dem kleineren Durchmesser auf den vorderen Endbereich der Metallhülse gefügt, so dass der ringförmige Hohlraum zwischen dem Innenumfang des Schutzteilbereiches mit dem größeren Durchmesser und dem Außenumfang des vorderen Endbereiches der Metallhülse gebildet werden kann. Als ein Ergebnis kann der zuvor erwähnte Verbindungsbereich und der zuvor erwähnte hohlraumbildende Bereich leicht gebildet werden.

In einem der erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Gassensors kann weiterhin der Verbindungsbereich eine Länge von 0,8 mm oder mehr in der axialen Richtung aufweisen.

Indem der Verbindungsbereich, in welchem das Schutzteil und der vordere Endbereich der Metallhülse ineinander gefügt sind, bei dem Schritt des Zusammenbauens auf eine Länge von 0,8 mm oder mehr gesetzt wird, ist es möglich, das Schutzteil in Bezug auf den vorderen Endbereich der Metallhülse anzuordnen und zu befestigen, um auf diese Weise zu verhindern, dass sich das Schutzteil in dem Augenblick des Überganges zu dem Schweißschritt von der Metallhülse ablöst oder aus ihr herauskommt. Hier wird keine besondere Einschränkung bezüglich der oberen Grenze der Länge des Verbindungsbereiches in der axialen Richtung gemacht.

In einem der erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Gassensors kann weiterhin der Verbindungsbereich durch Pressfügen des Schutzteils auf den vorderen Endbereich der Metallhülse gebildet werden. Der Verbindungsbereich ist durch Pressfügen des vorderen Endbereiches der Metallhülse mit dem Schutzteil gebildet, so dass in dem Schritt des Zusammenbaus die Befestigungsstärke zwischen der Metallhülse und dem Schutzteil hinreichend groß gemacht werden kann.

In einem der erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Gassensors ist weiterhin wenigstens eine Aussparung in der Fläche des Metallhülsenbereiches mit dem größeren Durchmesser radial nach innen gebildet und ist durchgängig von der vorderen Endkante zu der hinteren Endkante des Bereiches mit dem größeren Durchmesser gebildet.

Indem die Metallhülse verwendet wird, in welcher wenigstens eine der Aussparungen in dem Bereich mit dem größeren Durchmesser gebildet ist, kann das Gas der vergasten Schmiermittelkomponente durch den ringförmigen Hohlraum und durch die Aussparungen nach außen entweichen, wenn der geschweißte Bereich gebildet werden soll, der sich durch den ringförmigen Hohlraum zwischen dem Bereich mit dem kleineren Durchmesser der Metallhülse und dem Schutzteil erstreckt. Als ein Ergebnis kann eine zuverlässigere Entgasungswirkung in dem Schweißschritt erreicht werden, um auf diese Weise die Bildung von Schweißdefekten, wie zum Beispiel Gaseinschlüssen, zuverlässiger zu unterdrücken. Hier können die Aussparungen entweder während der Bildung der Metallhülse oder durch Riefeln der gebildeten Metallhülse gebildet werden.

Ebenso ist ein erfindungsgemäßer Gassensor bereitgestellt, umfassend: ein Gaserfassungselement, das sich in einer axialen Richtung erstreckt und von welchem eine vordere Endseite einem zu messenden Gas ausgesetzt ist; eine zylindrische Metallhülse, welche das Gaserfassungselement derart aufnimmt, dass das Gaserfassungselement von einer vorderen Endseite der Metallhülse herausragt; und ein zylindrisches Schutzteil, welches auf dem Außenumfang des vorderen Endbereiches der Metallhülse angebracht ist und die vordere Endseite des Gaserfassungselementes abdeckt, wobei der Gassensor aufweist: einen Verbindungsbereich, in welchem der vordere Endbereich der Metallhülse und das Schutzteil aufeinander gefügt sind; einen hohlraumbildenden Bereich, in welchem der vordere Endbereich der Metallhülse und das Schutzteil einander über einen ringförmigen Hohlraum übergreifen; und einen Schweißbereich, mittels dessen das Schutzteil an die Metallhülse durch den ringförmigen Hohlraum angeschweißt ist.

Der erfindungsgemäße Sensor weist in dem Bereich, wo das zylindrische Schutzteil an dem vorderen Endbereich der Metallhülse angebracht ist, den Verbindungsbereich auf, in welchem das zylindrische Schutzteil und der vordere Endbereich der Metallhülse aufeinander gefügt sind, und weist dort den hohlraumbildenden Bereich auf, in welchem das zylindrische Schutzteil und der vordere Endbereich der Metallhülse einander über dem ringförmigen Hohlraum übergreifen.

Weiterhin sollte angemerkt werden, dass das Schutzteil über den geschweißten Bereich an die Metallhülse geschweißt ist, welcher geschweißte Bereich durch den zwischen dem Schutzteil und dem vorderen Endbereich der Metallhülse angeordneten ringförmigen Hohlraum hindurch gebildet ist. Als ein Ergebnis kann der erfindungsgemäße Gassensor durch das soweit beschriebene Verfahren effizient hergestellt werden, so dass er eine hohe Qualität aufweist, wobei ein stabiler geschweißter Bereich gebildet ist und wobei das Schutzteil und die Metallhülse fest miteinander befestigt sind. Um die Wasserdichtigkeit zwischen dem Außenumfang des vorderen Endbereiches der Metallhülse und des Innenumfangs des Schutzteils zu bewahren, ist der geschweißte Bereich vorzugsweise über den gesamten Umfang gebildet.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Querschnittsansicht eines gesamten Gassensors einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;

2 ist eine Querschnittsansicht, die ein erfindungsgemäßes Befestigungsgefüge zwischen einem Schutzteil und einer Metallhülse zeigt;

3 ist eine veranschaulichende Ansicht, die ein Schutzteil mit einer Doppelstruktur in dem Gassensor entsprechend der Ausführungsform zeigt;

4A ist eine veranschaulichende Ansicht, die zeigt, wie das Schutzteil um den vorderen Endbereich der Metallhülse herum angebracht wird, und

4B ist eine veranschaulichende Ansicht, die zeigt, wie der Bereich der Metallhülse mit dem kleineren Durchmesser und der äußere Deckbereich des Schutzteils lasergeschweißt werden;

5 ist eine veranschaulichende Ansicht, die zeigt, wie eine obere Baugruppe mit einer unteren Baugruppe in einer Bedingung zusammengebaut wird, in welcher das Gaserfassungselement in der Metallhülse gehalten ist; und

6 ist eine Querschnittsansicht, die ein Befestigungsgefüge zwischen dem Schutzteil und der Metallhülse gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Erfindungsgemäße Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen wie folgt beschrieben. Jedoch sollte die vorliegende Erfindung nicht als hierauf eingeschränkt angesehen werden.
(Erste Ausführungsform)
Ein Gassensor 101 entsprechend dieser Ausführungsform ist im Querschnitt in 1 gezeigt und ein Befestigungsgefüge zwischen dem Schutzteil und der Metallhülse ist im Querschnitt in 2 gezeigt. Ein veranschaulichendes Diagramm, das ein Schutzteil 151 zeigt, ist in 3 gezeigt. In den 1 bis 3 ist der untere Bereich auf der vorderen Endseite angeordnet und der obere Bereich ist auf der hinteren Endseite angeordnet. Dieser Gassensor 101 ist ein Sauerstoffsensor, welcher an dem Abgasrohr eines Verbrennungsmotors angebracht ist, um die Sauerstoffkonzentration in dem zu messenden Abgas zu erfassen. Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist der Gassensor 101 versehen mit: einem Gaserfassungselement 103, welches sich in der Richtung einer Achse C erstreckt; einer Metallhülse 121 in einer zylindrischen Form, welche das Gaserfassungselement 103 aufnimmt; und dem Schutzteil 151, um den vorderen Endbereich 105 des Gaserfassungselements 103 abzudecken, welches dem Abgas auszusetzen ist.
Von diesen Teilen ist das Gaserfassungselement 103 in eine becherartige zylindrische Form gebildet, wobei das vordere Ende 1055 des Gaserfassungselementes 103 geschlossen ist, und es ist hauptsächlich aus teilweise stabilisiertem Zirkoniumoxid gebildet, welches eine Festkörperlösung von Yttriumoxid als einen Stabilisator enthält. Auf dem Innenumfang des Gaserfassungselements 103 ist eine interne Elektrodenschicht 108 gebildet, welche aus porösem Pt oder einer Pt-Legierung gefertigt ist und welche im Wesentlichen das gesamte Gaserfassungselement 103 abdeckt. Auch ist eine ähnliche poröse externe Elektrodenschicht 106 auf dem Außenumfang des Gaserfassungselements 103 gebildet. Das Gaserfassungselement 103 ist allgemein an seinem axialen Zwischenbereich mit einem eingreifenden Flanschbereich 111 versehen, welcher radial nach außen vorsteht. Dieser eingreifende Flanschbereich 111 wird verwendet, um das Gaserfassungselement 103 in der Metallhülse 121 zu halten, was später beschrieben wird. In das Innere des Gaserfassungselements 103 ist weiterhin ein keramisches Heizelement 109 eingefügt, welches in einer Stabform gebildet ist, und welches einen Heizwiderstand in seinem Inneren aufweist.
Die Metallhülse 121 ist aus SUS 430 in eine zylindrische Form mit einem vorderen Endbereich 123 gebildet, welcher in das Schutzteil 151 einzufügen ist. weiterhin ist die Metallhülse 121 auf ihrem Innenumfang mit einem Simsbereich (oder einer Haltefläche) 125 versehen, welcher auf der hinteren Endseite des vorderen Endbereiches 123 angeordnet ist, um das Gaserfassungselement 103 in der Richtung der Achse C zu halten. Weiterhin ist ein gestufter Bereich 127 auf der hinteren Endseite des Simsbereiches 125 gebildet. Andererseits ist die Metallhülse 121 auf ihrem Außenumfang und an einer Position auf der hinteren Endseite des vorderen Endbereiches 123 mit einem Einbaugewinde 129 zum Einbauen des Gassensors 101 in das Abgasrohr versehen. Die Metallhülse 121 ist weiterhin auf der hinteren Endseite des Einbaugewindes 129 mit einem sechseckigen Flanschbereich 131 (oder einem Werkzeugeingriffbereich) versehen, welcher verwendet wird, wenn der Gassensor 101 in dem Abgasrohr eingebaut wird.
Der vordere Endbereich 123 der Metallhülse 121 ist der Bereich, welcher in das Schutzteil 151 einzufügen ist, wie zuvor beschrieben. Dieser vordere Endbereich 123 ist der Bereich, in welchem ein Übergreifbereich 301 zusammen mit einem außenseitigen Abdeckungsbereich 173 gebildet ist (wie unten detaillierter beschrieben wird). In der Metallhülse 121 ist der vordere Endbereich 123, welcher den Übergreifbereich 301 zusammen mit dem Schutzteil 151 bildet (oder dazu vorgesehen ist, diesen zu bilden), so gebildet, dass er einen Bereich 303 mit einem größeren Durchmesser aufweist (mit einem Außendurchmesser von 12,15 mm) und einen Bereich 305 mit einem kleineren Durchmesser aufweist (mit einem Außendurchmesser von 12,03 mm), welcher an einer Position auf der hinteren Endseite des den größeren Durchmesser aufweisenden Bereiches 303 und auf der vorderen Endseite des Einbaugewindes 129 angeordnet ist, und welcher einen kleineren Durchmesser als der Bereich 303 mit dem größeren Durchmesser aufweist, so dass eine Zweistufenstruktur bereitgestellt ist.
Das Gaserfassungselement 103 ist von der Metallhülse 121 koaxial gehalten, wobei der vordere Endbereich 105 des Gaserfassungselements 103 von der vorderen Endfläche der Metallhülse 121 herausragt. Insbesondere ist eine erste Plattenpackung 133 auf dem Simsbereich 125 der Metallhülse 121 angeordnet, wie in 1 gezeigt. Auf der ersten Plattenpackung 133 ist weiterhin ein erstes Befestigungsteil 135 (gefertigt aus Aluminiumoxid) von zylindrischer Form angeordnet, wobei das erste Befestigungsteil 135 einen gestuften Bereich 136 auf seinem Innenumfang aufweist. Das Gaserfassungselement 103 ist in das erste Befestigungsteil 135 so eingefügt, dass sein eingreifender Flanschbereich 111 mit dem gestuften Bereich 136 des ersten Befestigungsteils 135 durch eine zweite Plattenpackung 137 in Eingriff steht. Eine mit gepacktem Talkum gepackte Füllschicht 139 ist auf der hinteren Endseite des ersten Befestigungsteils 135 und in dem Zwischenraum angeordnet, welcher durch den Außenumfang des Gaserfassungselements 103 und den Innenumfang der Metallhülse 121 gebildet ist.
Auf der hinteren Endseite der gepackten Füllschicht 139 ist weiterhin ein zweites Befestigungsteil 141 (gefertigt aus Aluminiumoxid) von zylindrischer Form angeordnet, durch welches sich das Gaserfassungselement 103 erstreckt. Ein zusätzlicher Befestigungsring 145 ist auf der hinteren Endseite des zweiten Befestigungsteils 141 angeordnet und befestigt den hinteren Endbereich der Metallhülse 121 zusätzlich radial nach innen, so dass das Gaserfassungselement 103 gasdicht in der Metallhülse 121 gehalten ist.
Das Schutzteil 151 ist in einer Doppelstruktur gebildet mit einem inneren Abdeckungsbereich 153 von zylindrischer Form, um den vorderen Endbereich 105 des Gaserfassungselements 103 durch einen Zwischenraum abzudecken, sowie einem äußeren Abdeckungsbereich 173 von zylindrischer Form, welcher auf dem Außenumfang des inneren Abdeckungsbereiches 153 angeordnet ist.
Von diesen ist der äußere Abdeckungsbereich 173 aus SUS310S mit einer Dicke von 0,5 mm gefertigt und ist zusammengesetzt aus einem äußeren zylindrischen Bereich 175 mit einem Außendurchmesser von 13,15 mm sowie einem äußeren Bodenbereich 177, welcher auf der vorderen Endseite des äußeren zylindrischen Bereiches 175 angeordnet ist. In diesem äußeren zylindrischen Bereich 175 sind sechs äußere Gasdurchlassöffnungen 176 gebildet, welche das Abgas von außen in den äußeren Abdeckungsbereich 175 einlassen können. Die äußeren Gasdurchlassöffnungen 176 sind individuell in elliptischer Form gebildet und in der Umfangsrichtung äquidistant an Positionen der Vorderseite des Zentrums angeordnet, wie in der Richtung der Achse C gesehen. Andererseits ist der äußere Bodenbereich 177 an seinem Zentrum mit einer äußeren Durchlassöffnung 179 am vorderen Ende versehen, welche äußere Durchlassöffnung 179 von Kreisform ist und welche mit dem vorderen Ende außerhalb des Schutzteils 151 in Verbindung steht.
Der innere Abdeckungsbereich 153 ist aus SUS310S mit einer Dicke von 0,3 mm gefertigt und ist aus einem inneren zylindrischen Bereich 155 mit einem Außendurchmesser von 8,50 mm und dem inneren Bodenbereich 157 zusammengesetzt, welcher auf der vorderen Endseite des inneren zylindrischen Bereiches 155 angeordnet ist. Anders als der äußere zylindrische Bereich 175 weist der innere zylindrische Bereich 155 keine Gasdurchlassöffnungen auf. Andererseits ist ein innerer Bodenbereich 157 an seinem Zentrum mit einer inneren Durchlassöffnung 159 am vorderen Ende versehen, welche innere Durchlassöffnung 159 von Kreisform ist und welche eine Verbindung nach außen in Richtung des vorderen Endes des Schutzteils 151 bereitstellt.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist das Schutzteil 151 weiterhin mit einem Abschirmbereich 181 ausgestattet, um einen Raum 171 zwischen den Abdeckungen auf der hinteren Endseite der äußeren Gasdurchlassöffnungen 176 in Abständen bereichsweise abzuschirmen, wobei der Raum 171 zwischen den Abdeckungen definiert ist zwischen dem inneren zylindrischen Bereich 155 des inneren Abdeckungsbereiches 153 und dem äußeren zylindrischen Bereich 175 des äußeren Abdeckungsbereiches 173. Der Abschirmbereich 181 dieser Ausführungsform ist aus sechs Flanschbereichen 183 zusammengesetzt, welche von dem hinteren Ende des inneren zylindrischen Bereiches 155 radial nach außen vorstehen. Hier ist das Verhältnis der Fläche (d.h., die geschützte Fläche bei axialer Projektion des Abschirmbereiches 181) der Abschirmbereiche 181 zu der offenen Fläche der äußeren Gasdurchlassöffnungen 176 auf etwa 30 % gesetzt. Diese Flanschbereiche 183 sind mit sechs Beinbereichen 185 versehen, welche von den radial äußeren Enden der Flanschbereiche 183 zu dem hinteren Ende radial vorstehen.
Der innere Abdeckungsbereich 153 und der äußere Abdeckungsbereich 173 sind bei dem inneren Bodenbereich 157 und dem äußeren Bodenbereich 177 über einen Zwischenraum von etwa 0,1 mm miteinander befestigt, indem sie teilweise an vier Bereichen des peripheren Bereiches 157W der inneren Durchlassöffnung 159 am vorderen Ende und dem peripheren Bereich 177W der äußeren Durchlassöffnung 179 am vorderen Ende punktgeschweißt sind. Als ein Ergebnis ist eine Verbindung zwischen der inneren Durchlassöffnung 159 am vorderen Ende und der äußeren Durchlassöffnung 179 am vorderen Ende hergestellt.
In diesem Schutzteil 151 ist, wie in 2 gezeigt, ein hinterer Endbereich 180 des äußeren Abdeckungsbereiches 173 (d.h. der hintere Abdeckungsbereich des äußeren zylindrischen Bereiches 175) in den mit dem größeren Durchmesser versehenen Bereich 303 des vorderen Endbereiches 123 der Metallhülse 121 pressgefügt und ist durch einen ringförmigen Zwischenraum S auf den mit dem kleineren Durchmesser versehenen Bereich 305 desselben vorderen Endbereiches 123 lasergeschweißt.
Das Befestigungsgefüge des Schutzteils 151 mit der Metallhülse 121 bildet ein kennzeichnendes Merkmal der Erfindung und wird detaillierter beschrieben.
An der Metallhülse 121 weist der vordere Endbereich 123, welcher den Übergreifbereich 301 zwischen sich und dem hinteren Endbereich 180 des äußeren Abdeckungsbereiches 173 des Schutzteils 151 bildet, den zuvor erwähnten Bereich 303 mit dem größerem Durchmesser und den Bereich 305 mit dem kleinerem Durchmesser auf, und der äußere Abdeckungsbereich 173 ist auf den Bereich 303 mit dem größerem Durchmesser gefügt (oder in dieser Ausführungsform pressgefügt). Weiterhin bildet der äußere Abdeckungsbereich 173 den ringförmigen Hohlraum S zwischen seinem eigenen Innenumfang und dem Außenumfang des Bereiches 303 mit dem kleineren Durchmesser, und ein geschweißter Bereich W erstreckt sich in der Umfangsrichtung des äußeren Abdeckungsbereiches 173 durch die Laserschweißung durch den ringförmigen Hohlraum S. Kurz gesagt, sind das Schutzteil 151 (d.h. der äußere Abdeckungsbereich 173) und die Metallhülse 121 durch die Pressfügung und das Laserschweißen miteinander befestigt. Weiterhin stoßen die beiden Beinbereiche 185, welche mit den Abschirmbereichen 181 verbunden sind, gegen die vorderen Endflächen 123ST des vorderen Endbereiches 123 der Metallhülse 121. An dem Gassensor 101 dieser Ausführungsform bildet der Bereich, in welchem der Bereich 303 mit dem größeren Durchmesser und der äußere Abdeckungsbereich 173 aufeinander gefügt sind, einen Verbindungsbereich 501, und der Bereich, in welchem der Bereich 305 mit dem kleineren Durchmesser und der äußere Abdeckungsbereich 173 einander über den ringförmigen Hohlraum S übergreifen, bildet einen hohlraumbildenden Bereich 503.
Bei dem Gassensor 101 dieser Ausführungsform hat der ringförmige Hohlraum S in einer radialen Richtung eine Breite T von 0,06 mm. Um die Positionierung durch das Fügen (oder das Pressfügen) des äußeren Abdeckungsbereiches 173 mit dem den größeren Durchmesser aufweisenden Bereich 303 der Metallhülse 121 angemessen zu machen, ist weiterhin die Länge des Verbindungsbereiches 501 in der Richtung der Achse C, d.h., die Länge D (wie in 4 gezeigt) von der Vorderendkante zu der Hinterendkante des Bereiches 303 mit dem größeren Durchmesser in der Richtung der Achse C auf 1 mm gesetzt.
Als ein Ergebnis bilden der vordere Endbereich 123, der äußere zylindrische Bereich 175 sowie der innere zylindrische Bereich 155 der Metallhülse 121 einen inneren Gaseinführungsdurchlass 191, um das zu messende Gas (d.h. das Abgas) einzuführen, welches von der äußeren Gasdurchlassöffnung 176 in den Zwischenraum zwischen dem inneren Abdeckungsbereich 153 und dem vorderen Endbereich 105 des Gaserfassungselementes 103 eingeführt wird. Genauer gesagt, leitet der innere Gaseinführungsdurchlass 191 das gemessene Gas, wie es von der äußeren Gasdurchlassöffnung 176 eingeführt wird, zu der hinteren Endseite durch einen Raum zwischen dem äußeren zylindrischen Bereich 175 und dem inneren zylindrischen Bereich 155. Hiernach wird das Abgas so geführt, dass es – wie in der Richtung der Achse C gesehen – über das hintere Ende des inneren zylindrischen Bereiches 155 auf der vorderen Endseite einer Endkante 123ST auf einer inneren Umfangsseite einer verbindenden Fläche (oder der vorderen Endfläche) des vorderen Endbereiches 123 der Metallhülse 121 fließt, welche verbindende Fläche den Innenumfang und den Außenumfang miteinander verbindet. Dann wird das gemessene Gas in den Zwischenraum zwischen dem inneren Abdeckungsbereich 153 und dem vorderen Endbereich 105 des Gaserfassungselements 103 geführt und wird über die innere Durchlassöffnung 159 an dem vorderen Ende und die äußere Durchlassöffnung 179 an dem vorderen Ende nach außerhalb des Schutzteils 151 gelassen.
Zurückkehrend zu 1 ist ein vorderer Endbereich 2015 eines zylinderförmigen metallischen Außenzylinders 201 durch Laserschweißen an dem gesamten Umfang der hinteren Endseite des sechseckigen Flanschbereiches 131 befestigt. Eine aus Fluor-Gummi/-Kautschuk gefertigte Durchführungsdichtung 203 ist in eine Öffnung 201K an der hinteren Endseite des metallischen Außenzylinders 201 eingefügt, und ist in dem metallischen Außenzylinder 201 gasdicht befestigt, indem sich der Durchführungsring 203 in dem metallischen Außenzylinder 201 zusätzlich radial nach innen verkeilt. In dem zentralen Bereich der Durchführungsdichtung 203 ist eine Durchgangsöffnung gebildet, in welcher ein Filterteil 205 angeordnet ist, um die Umgebungsluft in das Innere des metallischen Außenzylinders 201 einzuführen, während das Eindringen von Feuchtigkeit verhindert wird. Auf der vorderen Endseite der Durchführungsdichtung 203 ist ein Separator 207 angeordnet, welcher aus isolierendem Aluminiumoxid gefertigt ist. Durch die Durchführungsdichtung 203 und den Separator 207 sind die Sensorausgangs-Verbindungsleitungen 211 und 212 und Heizelement-Verbindungsleitungen 213 mit einer zweiten nicht gezeigten Heizelement- Verbindungsleitung angeordnet. In dem Separator 207 sind die Verbinderbereiche 215B und 216B von ersten und zweiten Anschlüssen 215 und 216 sowie Heizelementanschlüsse 217 und 218 so angeordnet, dass sie voneinander isoliert sind. Weiterhin ist die hintere Endseite des keramischen Heizelementes 109 in dem Separator 207 aufgenommen.
An dem ersten Sensoranschluss 215 ist zusätzlich der Kontaktbereich 215B befestigt, um die Sensorausgangs-Verbindungsleitung 211 zu halten, so dass sie elektrisch mit jenem verbunden ist, und ein eingefügter Bereich 215C ist in die becherartig ausgebildete Aufnehmung des Gaserfassungselements 103 eingefügt, so dass es elektrisch mit der internen Elektrodenschicht 108 verbunden ist. An dem zweiten Sensoranschluss 216 ist weiterhin zusätzlich der Kontaktbereich 216B befestigt, um die Sensorausgangs-Verbindungsleitung 212 zu halten, so dass sie elektrisch mit jenem verbunden ist, und ein Haltebereich 216C hält den äußeren Umfang in der Nähe des hinteren Endes des Gaserfassungselementes 103, so dass es elektrisch mit der externen Elektrodenschicht 106 verbunden ist. Weiterhin sind die zwei Heizelementanschlüsse 217, wobei der zweite nicht gezeigt ist, individuell elektrisch mit den Heizelement-Verbindungsleitungen 213, wobei die zweite nicht gezeigt ist (weil 1 eine Querschnittsansicht darstellt) verbunden, und sind an ein Paar von Elektrodenverlängerungsbereichen (electrode pad portions) 109B des keramischen Heizelements 109 verbunden, so dass sie individuell elektrisch angeschlossen sind.
Der Separator 207 ist mit einem Flanschbereich 207C versehen, welcher radial nach außen vorsteht, und der metalli sche Außenzylinder 201 ist mit vier inneren Vorsprüngen 2010 äquidistant entlang der Umfangsrichtung versehen. Weiterhin ist der Separator 207 in dem metallischen Außenzylinder 201 gehalten, indem der Flanschbereich 207C mittels eines Vorspannteils 219 nach hinten unter Spannung gesetzt, so dass die hintere Endseite des Flanschbereiches 207C gegen die inneren Vorsprünge 201C stößt. Hier ist das Vorspannteil 219 in einer zylindrischen Form gebildet und ist durch seine eigene elastische Kraft in dem Separator 207 gehalten. Weil der auf der radialen Außenseite des Vorspannteils 219 angeordnete metallische Außenzylinder 201 zusätzlich radial nach innen befestigt ist, ist das Vorspannteil 219 verformt, so dass es den Flanschbereich 207C des Separators 207 rückwärts gerichtet vorspannt.
Der Gassensor 101 wird durch das folgende Verfahren hergestellt.
Als erstes wird ein aus SUS430 gefertigtes Stahlmaterial einer plastischen Formgebung oder einer Schneidformgebung unterworfen, um die zylindrische Metallhülse 121 mit dem sechseckigen Flanschbereich 131, dem Einbaugewinde 129, dem Simsbereich und dem vorderen Endbereich 123 zu bilden. Zu diesem Zeitpunkt ist die Metallhülse 121 so geformt, dass der Bereich 303 mit dem größeren Durchmesser sowie der Bereich 305 mit dem kleineren Durchmesser an dem vorderen Endbereich 123 gebildet werden können, wobei der Bereich 305 mit dem kleineren Durchmesser auf der hinteren Endseite des Bereiches 303 mit dem größeren Durchmesser angeordnet ist und einen kleineren Außendurchmesser aufweist, und wobei der vordere Endbereich 123 dazu vorgesehen ist, den übergreifenden Bereich 301 zwischen sich selber und dem Schutzelement 151 (oder dem äußeren Abdeckungsbereich 173) zu bilden.
Dann wird eine vorbestimmte Menge von Schmiermittel auf die Oberfläche der Metallhülse 121 aufgebracht. Ein Verfahren zum Aufbringen von Schmiermittel wird in dieser Ausführungsform beschrieben. Zu dem Zeitpunkt des Formens (beispielsweise plastische Formgebung oder Schneidformgebung) der zuvor erwähnten Metallhülse 121 wird das Schmiermittel für Schmier- oder Kühlzwecke verwendet, und es verbleibt aufgebrachtes Schmiermittel auf der Oberfläche der geformten Metallhülse 121 aufgebracht. Dann wird die Metallhülse 121 mit dem verbleibenden Schmiermittel in eine entfettende Flüssigkeit getaucht und danach mit Wasser gespült, so dass die Metallhülse 121 vollständig von dem verbleibenden Schmiermittel befreit wird. Dann wird die gespülte Metallhülse 121 in eine Schmiermittelflüssigkeit eingetaucht (beispielsweise eine wässrige Lösung, die etwa 30 Alkylaminoxid enthält), in welcher ein wasserlösliches Schmiermittel in Wasser gelöst ist, und wird dann getrocknet, so dass die Metallhülse mit dem auf ihrer Oberfläche haftenden erneuerten Schmiermittel erhalten wird. Durch angemessenes Einstellen der Konzentration der Schmiermittelflüssigkeit kann eine vorbestimmte Schmiermittelmenge auf die Oberfläche der Metallhülse 121 aufgebracht werden. Auf diese Weise wird die Metallhülse 121 vorbereitet, wobei das Schmiermittel auf die Oberfläche einschließlich des vorderen Endbereiches 123 aufgebracht wird.
Andererseits sind der aus SUS310 gebildete äußere Abdeckungsbereich 173 und der aus SUS310 gebildete innere Abdeckungsbereich 153 im voraus zu einer vorbestimmten Größe gebildet, um die becherartige zylindrische Form zu bilden. Dann werden der periphere Bereich 157W der inneren Durchlassöffnung 159 am vorderen Ende mit dem peripheren Bereich 177W der äußeren Durchlassöffnung 179 am vorderen Ende an vier Bereichen punktgeschweißt, um den inneren Abdeckungsbereich 153 und den äußeren Abdeckungsbereich 173 koaxial miteinander zu befestigen, um auf diese Weise das Schutzteil 151 bereitzustellen.
Wie in 4A gezeigt, wird das Schutzteil 151 von einem Abstand von der vorderen Endseite der Metallhülse 121 aus soweit bewegt, bis das hintere Ende des äußeren Abdeckungsbereiches 173 gegen die vordere Endfläche des Einbaugewindes 129 stößt. Als ein Ergebnis ist der hintere Endbereich des äußeren Abdeckungsbereiches 173 um den vorderen Endbereich 123 der Metallhülse 121 herum angebracht. Hiermit ist der äußere Abdeckungsbereich 173 auf den den größeren Durchmesser aufweisenden Bereich 303 des vorderen Endbereiches 123 der Metallhülse 121 gefügt (oder in dieser Ausführungsform pressgefügt). Dieser Pressfügevorgang kann leichtgängig durchgeführt werden, weil die Oberfläche der Metallhülse 121 das Schmiermittel trägt. Weiterhin wird das Schutzteil 151 soweit bewegt (oder pressgefügt) bis das hintere Ende des äußeren Abdeckungsbereiches 173 gegen die vordere Endfläche des Einbaugewindes 129 stößt, so dass der ringförmige Hohlraum S zwischen dem den kleineren Durchmesser aufweisenden Bereich 305 des vorderen Endbereiches 123 und dem äußeren Abdeckungsbereich 173 gebildet ist. Hier, in dieser Ausführungsform, wird der Außendurchmesser des den kleineren Durchmesser aufweisenden Bereiches 305 der Metallhülse 121 zu der Zeit der Formgebung so eingestellt, dass der ringförmige Hohlraum S in einer radialen Richtung die Breite T von 0,06 mm aufweisen kann. Als ein Ergebnis sind der Verbindungsbereich 501, in welchem der Bereich 303 mit dem größeren Durchmesser und der äußere Abdeckungsbereich 173 ineinander gefügt sind, sowie der hohlraumbildende Bereich 503 gebildet, in welchem der Bereich 305 mit dem kleineren Durchmesser und der äußere Abdeckungsbereich 173 einander über dem ringförmigen Hohlraum S übergreifen.
Als nächstes wird, wie in 4B gezeigt, der äußere Abdeckungsbereich 173, welcher auf der radialen Außenseite des den kleineren Durchmesser aufweisenden Bereiches 305 der Metallhülse 121 angeordnet ist, auf seinem Außenumfang mit einem Laserstrahl bestrahlt, um durch den ringförmigen Hohlraum S den geschweißten Bereich W um den gesamten Umfang zu bilden, um auf diese Weise das Schutzteil 151 mit der Metallhülse 121 laserzuschweißen. Als ein Ergebnis sind das Schutzteil 151 und die Metallhülse 121 fest durch das Pressfügen und das Laserschweißen befestigt.
Bei diesem Schweißschritt ist das Schmiermittel auf der Oberfläche des den kleineren Durchmesser aufweisenden Bereiches 305 der Metallhülse 121 zurückgelassen, so dass die Schmiermittelkomponente bei der Wärmezufuhr, die von dem Laserschweißen herrührt, vergast. In dieser Ausführungsform jedoch, wird das Laserschweißen durch den ringförmigen Hohlraum S durchgeführt, so dass das Gas der Schmiermittelkomponente von der hinteren Endseite des äußeren Abdeckungsbereiches 173 nach außen entweicht. Als ein Ergebnis ist der geschweißte Bereich S vor Schweißdefekten geschützt, wie zum Beispiel Gaseinschlüssen aufgrund von Gaserzeugung, so dass der geschweißte Bereich W stabilisiert ist. In dieser Ausführungsform ist das hintere Ende des äußeren Abdeckungsbereiches 173 mit der vorderen Endseite des Einbaugewindes 129 der Metallhülse 121 in Widerlager gebracht. Nichtsdestoweniger schlägt es nie fehl, dass dieser Widerlagerbereich einen mehr oder weniger feinen Zwischenraum (von etwa 0,03 mm) aufweist, so dass die hintere Endseite des äußeren Abdeckungsbereiches 173 entgast werden kann.
In die Metallhülse 121 mit dem hieran befestigten Schutzteil 151 werden nacheinander in dieser Reihenfolge die erste Plattenpackung 133, das erste Befestigungsteil 135, die zweite Plattenpackung 137, das Gaserfassungselement 103, der Talkumring für die gepackte Füllschicht 139, das zweite Befestigungsteil 141 sowie der zusätzliche Befestigungsring 145 eingefügt. Hiernach wird der hintere Endbereich 132 der Metallhülse 121 zusätzlich radial nach innen verkeilt (fastened), um den Talkumring zu komprimieren und zu packen, um auf diese Weise die gepackte Füllschicht 139 zu bilden, und das Gaserfassungselement 103 in der Metallhülse 121 zu halten, um auf diese Weise eine untere Baugruppe vorzubereiten (wie in 5 gezeigt).
Als nächstes werden die Sensorausgangs-Verbindungsleitungen 211 und 212 sowie die Heizelement-Verbindungsleitungen 213, wobei eine zweite nicht gezeigt ist, individuell mit den ersten und zweiten Anschlüssen 215 und 216, sowie den zwei Heizelementanschlüssen 217, wobei der zweite nicht gezeigt ist, verbunden. Während das keramische Heizelement 109 zwischen den ersten Sensoranschlüssen 215 und 216 positioniert wird, werden die individuellen Verbindungsleitungen 211, 212 sowie 213 und eine weitere, nicht gezeigte, in den Separator 207 eingeführt. Hier ist das Vorspannteil 219 im voraus um die vordere Endseite des Flanschbereiches 207C des Separators 207 herum angebracht. Der Separator 207, der also die Verbindungsleitungen 211, 212, 213, sowie eine nicht gezeigte aufweist, wird in den metallischen Außenzylinder 201 eingeführt. Als nächstes werden die individuellen Verbindungsleitungen 211, 212, 213 sowie eine nicht gezeigte in die Verbindungsleitungsöffnungen eingeführt, die in der Durchführungsdichtung 203 gebildet sind, und diese Durchführungsdichtung 203 wird in die hintere Endöffnung 201K eingefügt. Als ein Ergebnis ist eine obere Baugruppe 402 vorbereitet (wie in 5 gezeigt).
Wie in 5 gezeigt, wird die obere Baugruppe 402 soweit in Richtung der unteren Baugruppe 401 bewegt, dass der vordere Endbereich 2015 des metallischen Außenzylinders 201 in Widerlager mit dem sechseckigen Flanschbereich 131 der Metallhülse 121 kommt. Zu dieser Zeit ist das Heizelement 109 in das Gaserfassungselement 103 eingefügt. Hiernach werden der vordere Endbereich 2015 des metallischen Außenzylinders 201 sowie die auf der Innenseite des Außenzylinders 201 angeordnete Metallhülse 121, während der metallische Außenzylinder 201 aufgeschoben wird, durch die Einspannvorrichtung zusätzlich befestigt, so dass sie vorläufig miteinander verbunden sind.
Bezugnehmend auf den metallischen Außenzylinder 201, wird der auf der radialen Außenseite angeordnete Bereich dann radial nach innen befestigt, um den Flanschbereich 2070 des Separators 207 zwischen dem Vorspannteil 219 und den inneren Vorsprüngen 201C einzuspannen, während das Vorspannteil 219 verformt wird. Als ein Ergebnis ist der Separator 207 in dem metallischen Außenzylinder 201 gehalten. Bezugneh mend auf den metallischen Außenzylinder 201 wird der radial außerhalb der Durchführungsdichtung 203 angeordnete Bereich zusätzlich radial nach innen befestigt, um die Durchführungsdichtung 203 in einem gasdichten Zustand in dem metallischen Außenzylinder 201 zu befestigen. Dann wird der Gassensor 101 durch Laserschweißen des vorderen Endbereiches 2015 des metallischen Außenzylinders 201 mit der metallischen Hülse 121 fertiggestellt, welcher Gassensor 101 bereits entlang seinem vollständigen Umfang vorläufig verbunden war.
(Zweite Ausführungsform)
Als nächstes wird ein Gassensor 601 der zweiten Ausführungsform beschrieben. Ein charakteristischer Bereich des Gassensors 601 ist in 6 im Querschnitt gezeigt. Wie der Gassensor 101 der zuvor erwähnten ersten Ausführungsform ist dieser Gassensor 601 ein Sauerstoffsensor zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration in einem Abgas, aber er unterscheidet sich in dem Aufbau des Einbaubereiches des vorderen Endbereiches 123 der Metallhülse 121 und dem Schutzteil 151 (d.h. dem äußeren Abdeckungsbereich 173). Im Folgenden konzentriert sich die Beschreibung daher auf Bereiche, die sich von denen des Gassensors 101 der ersten Ausführungsform unterscheiden. Jedoch ist eine Beschreibung von gleichen Bereichen weggelassen oder vereinfacht, indem sie mit gemeinsamen Symbolen und Bezugszeichen bezeichnet sind.
In dem Gassensor 601 dieser Ausführungsform ist der hintere Endbereich 180 des äußeren Abdeckungsbereiches 173 des Schutzteils 151, welches den übergreifenden Bereich 301 zwischen sich und dem vorderen Endbereich 123 der Metallhülse 121 bildet, mit einem einen kleineren Durchmesser aufweisenden Schutzteilbereich 611 und einem einen größeren Durchmesser aufweisenden Schutzteilbereich 613 bereitgestellt, wobei der Bereich 613 mit dem größeren Durchmesser einen größeren Innendurchmesser aufweist als der den kleineren Durchmesser aufweisende Schutzteilbereich 611. Weiterhin weist, abweichend von der zuvor erwähnten ersten Ausführungsform, der vordere Endbereich 123 der Metallhülse 121 nicht den Bereich 303 mit dem größeren Durchmesser und den Bereich 305 mit dem kleineren Durchmesser auf, sonder weist im Wesentlichen einen gleichen Außendurchmesser auf.
Der den kleineren Durchmesser aufweisende Schutzteilbereich 611 des äußeren Abdeckungsbereiches 173 ist auf den vorderen Endbereich der Metallhülse 121 gefügt (oder in dieser Ausführungsform pressgefügt), und ein ringförmiger Hohlraum S ist zwischen dem inneren Umfang des den größeren Durchmesser aufweisenden Schutzteilbereich 613 und dem Außenumfang des vorderen Endbereiches 123 der Metallhülse 121 gebildet. Der lasergeschweißte Bereich W ist in der Umfangsrichtung des äußeren Abdeckungsbereiches 173 gebildet, so dass er sich durch den ringförmigen Hohlraum S erstreckt. In dem Gassensor 601 dieser Ausführungsform bildet der Bereich, in welchem der den kleineren Durchmesser aufweisende Schutzteilbereich 611 und der vordere Endbereich der Metallhülse 121 einander übergreifen, einen Verbindungsbereich 651. Der Bereich, in welchem der den größeren Durchmesser aufweisende Schutzteilbereich 613 und der vordere Endbereich 123 der Metallhülse 121 einander über dem ringförmigen Hohlraum S übergreifen, bildet einen hohlraumbildenden Bereich 653.
In dem Gassensor 601 dieser Ausführungsform weist der ringförmige Hohlraum S in einer radialen Richtung eine Breite T von 0,05 mm auf. Um die Positionierung durch das Fügen (oder das Pressfügen) des vorderen Endbereiches 123 der Metallhülse 121 mit dem den kleineren Durchmesser aufweisenden Schutzteilbereich 611 und des äußeren Abdeckungsbereiches 173 angemessen durchzuführen, beträgt weiterhin die Länge des Verbindungsbereiches 651 in der Richtung der Achse C von der vorderen Endkante des den kleineren Durchmesser aufweisenden Schutzteilbereiches 611 zu den hinteren Endkanten 0,8 mm.
Der Gassensor 601 wird durch das folgende Verfahren gefertigt.
Als erstes wird, wie in der vorangegangenen ersten Ausführungsform, ein aus SUS430 gefertigtes Stahlmaterial einer plastischen Formgebung und einer Schneidformgebung unterworfen, um die zylindrische Metallhülse 121 zu bilden. Als nächstes wird eine vorbestimmte Schmiermittelmenge auf die Oberfläche der Metallhülse 121 aufgebracht. Das Verfahren zum Aufbringen des Schmiermittels auf die Metallhülse 121 ist ähnlich zu dem in der ersten Ausführungsform.
Andererseits werden der äußere Abdeckungsbereich 173 sowie der innere Abdeckungsbereich 153, welche aus SUS310S gebildet sind, im voraus zu vorbestimmten Größen vorbereitet, so dass sie die becherartigen zylindrischen Formen aufweisen. Zu dieser Zeit ist der äußere Abdeckungsbereich 173 so gebildet, dass der hintere Endbereich 180, welcher dazu vorgesehen ist, den Übergreifbereich 301 zwischen sich und dem vorderen Endbereich 123 der Metallhülse 121 zu bilden, bereitgestellt werden kann mit dem den kleineren Durchmesser aufweisenden Schutzteilbereich 611 sowie dem den größeren Durchmesser aufweisenden Schutzteilbereich 613, welcher auf der hinteren Endseite des den kleineren Durchmesser aufweisenden Schutzteilbereiches 611 angeordnet ist und einen größeren Innendurchmesser als der den kleineren Durchmesser aufweisenden Schutzteilbereich 611 aufweist. Dann werden der innere Abdeckungsbereich 153 und der äußere Abdeckungsbereich 173 koaxial befestigt, um das Schutzteil 151 bereitzustellen.
Das Schutzteil 151 wird von einem Abstand von der vorderen Endseite der Metallhülse 121 aus soweit bewegt, bis das hintere Ende des äußeren Abdeckungsbereiches 173 gegen die vordere Endseite des Einbaugewindes 129 stößt, so dass der hintere Endbereich 180 des äußeren Abdeckungsbereiches 173 um den vorderen Endbereich 123 der Metallhülse 121 herum eingebaut ist. Zu dieser Zeit ist der den kleineren Durchmesser aufweisende Schutzteilbereich 611 des äußeren Abdeckungsbereiches 173 pressgefügt. Nichtsdestoweniger kann die Pressfügevorgang leichtgängig durchgeführt werden, weil die Oberfläche der Metallhülse 121 das Schmiermittel trägt. Weiterhin wird das Schutzteil 151 soweit bewegt, bis es gegen die vordere Endseite des Einbaugewindes 129 stößt, so dass ein ringförmiger Hohlraum S zwischen dem vorderen Endbereich 123 und dem den größeren Durchmesser aufweisenden Schutzteilbereich 613 des äußeren Abdeckungsbereiches 173 gebildet ist.
Als nächstes wird der den größeren Durchmesser aufweisende Schutzteilbereich 613 des äußeren Abdeckungsbereiches 173 auf seinem Außenumfang mit einem Laserstrahl bestrahlt, um durch den ringförmigen Hohlraum S den geschweißten Bereich W über den gesamten Umfang zu bilden, und um so das Schutzteil 151 mit der Metallhülse 121 laserzuschweißen. Bei diesem Schweißschritt ist Schmiermittel auf der Oberfläche des vorderen Endbereiches 123 der Metallhülse 121 übrig geblieben, so dass die Schmiermittelkomponente durch die durch das Laserschweißen herrührende Wärmezufuhr vergast. In dieser Ausführungsform jedoch, wird das Laserschweißen durch den ringförmigen Hohlraum S hindurchgeführt, so dass das Gas der Schmiermittelkomponente von der hinteren Endseite des äußeren Abdeckungsbereiches 173 nach außen entweicht. Dann wird das Schutzteil 151 auf dem vorderen Endbereich 123 der Metallhülse 121 angebracht. Hiernach wird der Gassensor 601 durch ähnliche Schritte wie bei der ersten Ausführungsform fertiggestellt.
Die vorliegende Erfindung ist hier in Verbindung mit ihren Ausführungsformen beschrieben. Nichtsdestoweniger sollte die Erfindung nicht als auf diese Ausführungsformen eingeschränkt angesehen werden, sondern könnte auf natürliche Weise angemessen verändert werden, ohne von dem Geist und dem Bereich der Erfindung abzuweichen.
In den vorangegangenen Ausführungsformen wird beispielsweise das Element mit dem geschlossenen Vorderende 1055 als das Gaserfassungselement 103 verwendet, könnte aber angemessen in einer Form modifiziert werden, die dem Messzweck entspricht, so dass ein plattenförmiges Gaserfassungselement verwendet werden könnte.
Weiterhin entweicht das Gas von der Schmiermittelkonzentration in dem ringförmigen Hohlraum S in den vorangegangenen Ausführungsformen zu der Zeit des Laserschweißens des äußeren Abdeckungsbereiches 173 mit dem den kleineren Durchmesser aufweisenden Bereich 305 der Metallhülse 121 von dem hinteren Ende des Schutzteils 151 (d.h. dem äußeren Abdeckungsbereich 173) nach außen, könnte aber auch von der vorderen Endseite der Metallhülse 121 entweichen. Insbesondere, nachdem die Metallhülse 121 mit einer vorbestimmten Form mittels plastischer Formgebung oder Schneidformgebung geformt ist, ist der den größeren Durchmesser aufweisende Bereich 303 des vorderen Endbereiches 123 mit einer Rille versehen oder geriffelt, um auf diese Weise eine Mehrzahl von durchgängigen Aussparungen von der vorderen Endkante zu der Wurzelendkante des Bereiches 303 mit dem größerem Durchmesser zu bilden.
Dann wird das Schmiermittel auf die Oberfläche der Metallhülse 121 aufgebracht, welche die Mehrzahl von Aussparungen aufweist, welche in der Oberfläche des mit dem größeren Durchmesser Bereiches 303 gebildet sind, und das Schutzteil 151 wird dann in der zuvor erwähnten Prozedur pressgefügt. Der geschweißte Bereich W ist durch Laserschweißen gebildet, um den den kleineren Durchmesser aufweisenden Bereich 305 und das Schutzteil 151 (oder den äußeren Abdeckungsbereich 173) durch den ringförmigen Hohlraum S hindurch zu formieren. Sogar, falls Schmiermittel auf der Oberfläche des den kleineren Durchmesser aufweisenden Bereiches 305 der Metallhülse 121 übrig geblieben ist, kann daher das Gas der vergasten Schmiermittelkomponente durch den ringförmigen Hohlraum S von dem hinteren Ende des Schutzteils 151 (oder dem äußeren Abdeckungsbereich 173) nach außen entwei chen. Zur selben Zeit kann das Gas der Schmiermittelkomponente durch die Mehrzahl von Aussparungen von der vorderen Endseite der Metallhülse 121 nach außen freigesetzt werden. Bei dem Schritt des Schweißens des den kleineren Durchmesser aufweisenden Bereiches der Metallhülse 121 mit dem äußeren Abdeckungsbereich 173 kann ein zuverlässigerer Entgasungseffekt erhalten werden, so dass ein stabil geschweißter Bereich W erhalten wird.
In den vorangegangenen Ausführungsformen ist außerdem der Bereich 305 mit dem kleinerem Durchmesser auf der hinteren Endseite des Bereiches mit dem größerem Durchmesser gebildet, während der den größeren Durchmesser aufweisende Bereich 303 an dem vorderen Endbereich 123 der Metallhülse 121 gebildet ist. Nichtsdestoweniger kann der Bereich 305 mit dem kleinerem Durchmesser auf der vorderen Endseite des Bereiches 303 mit dem größerem Durchmesser gebildet sein. In dieser Modifikation ist der äußere Abdeckungsbereich 173 auf den Bereich 303 mit größerem Durchmesser gefügt, so dass der ringförmige Hohlraum S zwischen dem Bereich 305 mit dem kleinerem Durchmesser und dem Abdeckungsbereich 173 gebildet ist. Als ein Ergebnis entweicht das Gas der Schmiermittelkomponente, welches zur Zeit der Bildung des geschweißten Bereiches W durch den ringförmigen Hohlraum S zu produzieren ist, durch den ringförmigen Hohlraum S von der vorderen Endseite des Schutzteils 151 nach außen.
Diese Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung JP 2004-66223, eingereicht am 9. März 2004, deren gesamter Inhalt hiermit durch Referenz einbezogen ist, als wäre sie vollständig dargelegt.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Gassensors, wobei der Gassensor umfasst: ein Gaserfassungselement, das sich in einer axialen Richtung des Gassensors erstreckt, in welchem eine vordere Endseite des Gaserfassungselementes einem zu messenden Gas auszusetzen ist; eine zylindrische Metallhülse, welche das Gaserfassungselement derart aufnimmt, dass das Gaserfassungselement von einer vorderen Endseite der Metallhülse herausragt; und ein zylindrisches Schutzteil, welches einen Außenumfang eines vorderen Endbereiches der Metallhülse abdeckt und die vordere Endseite des Gaserfassungselementes abdeckt, wobei das Verfahren umfasst: Aufbringen eines Schmiermittels auf einen Außenumfang des vorderen Endbereiches der Metallhülse; Zusammenbauen der Metallhülse mit dem hierauf aufgebrachten Schmiermittel mit dem Schutzteil, so dass entlang der axialen Richtung ein Verbindungsbereich gebildet ist, in welchem der vordere Endbereich der Metallhülse und das Schutzteil ineinander gefügt sind, und dass entlang der axialen Richtung ein hohlraumbildender Bereich gebildet ist, in welchem der vordere Endbereich der Metallhülse und das Schutzteil einander über einem ringförmigen Hohlraum übergreifen; und Schweißen der Metallhülse und des Schutzteils durch Bilden eines geschweißten Bereiches, der sich von einem Außenumfang des Schutzteils durch den ringförmigen Hohlraum erstreckt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der ringförmige Hohlraum in einer radialen Richtung eine Breite von 0,03 mm oder mehr aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der vordere Endbereich der Metallhülse einen Bereich mit einem größeren Durchmesser und einen Bereich mit einem kleineren Durchmesser umfasst, wobei der Bereich mit dem kleineren Durchmesser einen kleineren Außendurchmesser als der Bereich mit dem größeren Durchmesser aufweist, wobei der Bereich mit dem größeren Durchmesser und das Schutzteil in dem Verbindungsbereich ineinander gefügt sind, und der Bereich mit dem kleineren Durchmesser und das Schutzteil einander über dem ringförmigen Hohlraum in dem hohlraumbildenden Bereich übergreifen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Bereich des Schutzteils, welcher den Außenumfang des vorderen Endbereiches der Metallhülse abdeckt, einen Bereich mit einem kleineren Durchmesser und einen Bereich mit einem größeren Durchmesser umfasst, wobei der Bereich mit dem größeren Durchmesser einen größeren Innendurchmesser aufweist als der Bereich mit dem kleineren Durchmesser, wobei der Bereich mit dem kleineren Durchmesser und der vordere Endbereich der Metallhülse in dem Verbindungsbereich ineinander gefügt sind, wobei der Bereich mit dem größeren Durchmesser und der vordere Endbereich der Metallhülse einander über dem ringförmigen Hohlraum in dem hohlraumbildenden Bereich übergreifen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Verbindungsbereich in der axialen Richtung eine Länge von 0,8 mm oder mehr aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Verbindungsbereich durch Pressfügen des Schutzteils auf den vorderen Endbereich der Metallhülse gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der geschweißte Bereich durch Laserschweißen gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei wenigstens eine Aussparung in einer Fläche des den größeren Durchmes ser aufweisenden Bereiches der Metallhülse radial nach innen gebildet wird, so dass die Aussparung durchgängig von einer vorderen Endkante zu einer hinteren Endkante des Bereiches mit dem größeren Durchmesser gebildet wird.
Gassensor, umfassend: ein Gaserfassungselement, das sich in einer axialen Richtung des Gassensors erstreckt, in welchem eine vordere Endseite des Gaserfassungselements einem zu messenden Gas auszusetzen ist; eine zylindrische Metallhülse, die das Gaserfassungselement derart aufnimmt, dass das Gaserfassungselement von einer vorderen Endseite der Metallhülse vorsteht; ein zylindrisches Schutzteil, welches einen Außenumfang eines vorderen Endbereiches der Metallhülse abdeckt und die vordere Endseite des Gaserfassungselements abdeckt; einen Verbindungsbereich, welcher einen Bereich des vorderen Endbereiches der Metallhülse sowie einen Bereich des auf jene gefügten Schutzteils umfasst; einen hohlraumbildenden Bereich, welcher einen Bereich des vorderen Endbereiches der Metallhülse sowie einen Bereich des Schutzteils umfasst, wobei beide einander über einem ringförmigen Hohlraum übergreifen; und einen Schweißbereich, durch welchen das Schutzteil an die Metallhülse durch den ringförmigen Hohlraum angeschweißt ist.
Gassensor nach Anspruch 9, wobei sich der geschweißte Bereich in einer Umfangsrichtung des Gassensors erstreckt.
Gassensor nach Anspruch 9, wobei der vordere Endbereich der Metallhülse einen Bereich mit einem größeren Durchmesser und einen Bereich mit einem kleineren Durchmesser umfasst, wobei der Bereich mit dem kleineren Durchmesser einen kleineren Außendurchmesser als der Bereich mit dem größeren Durchmesser aufweist, wobei der Bereich mit dem größeren Durchmesser und das Schutzteil in dem Verbindungsbereich ineinander gefügt sind, und wobei der Bereich mit dem kleineren Durchmesser und das Schutzteil einander über dem ringförmigen Hohlraum in dem hohlraumbildenden Bereich übergreifen.
Gassensor nach Anspruch 9, wobei ein Bereich des Schutzteils, welches einen Außenumfang des vorderen Endbereiches der Metallhülse abdeckt, einen Bereich mit einem kleineren Durchmesser und einen Bereich mit einem größeren Durchmesser umfasst, wobei der Bereich mit dem größeren Durchmesser einen größeren Innen durchmesser aufweist als der Bereich mit dem kleineren Durchmesser, wobei der Bereich mit dem kleineren Durchmesser und der vordere Endbereich der Metallhülse in dem Verbindungsbereich ineinander gefügt sind, und der Bereich mit dem größeren Durchmesser und der vordere Endbereich der Metallhülse einander in dem hohlraumbildenden Bereich übergreifen.