DE69924917T2

DE69924917T2 - Gassensor und Methode zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE69924917T2
Application number: DE69924917T
Authority: DE
Inventors: Masaaki Kasugai Murase; Takashi Kasugai Mizukusa
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1998-06-04
Filing date: 1999-06-02
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2019-06-03
Also published as: KR20000005938A; JP3648381B2; KR100356465B1; EP0962766B1; DE69924917D1; JPH11352095A; US6360581B1; EP0962766A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gassensor, wie ein Sauerstoffsensor, ein HC-Sensor oder ein NOx-Sensor, zum Erkennen einer Komponente im Gas, das gemessen werden soll.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Von einem Gassensor ist allgemein bekannt, dass er eine Struktur annimmt, in der ein Metallgehäuse ein stangenähnliches oder zylindrisches Sensorelement aufnimmt, das ein Sensorteil an seinem Spitzenende gebildet hat und angepasst ist, um eine Komponente im Gas zu erkennen. Das Metallgehäuse umfasst häufig eine Kombination aus mehreren zylindrischen Teilen, wie eine Metallschale, ein Schutz, ein zylindrisches Innenteil und ein zylindrisches Außenteil. Die Metallschale bildet an ihrer Außenfläche ein Schraubteil, das der Befestigung dient. Der Schutz ist derart mit der Metallschale verbunden, dass er den Sensorteil eines Sensorelements schützt, das aus einem Ende der Metallschale auskragt. Das zylindrische Innenteil ist mit dem anderen Ende der Metallschale verbunden und angepasst, um das Sensorelement zu schützen, das sich hinter der Metallschale erstreckt; d.h. gegenüber dem Schutz hinsichtlich der Metallschale. Das zylindrische Außenteil ist mit einem hinteren Endteil vom zylindrischen Innenteil verbunden und erlaubt es einem Zuleitungsdraht vom Sensorelement, sich hinter einem hinteren offenen Ende davon zu erstrecken.
Es werden verschiedene Methoden eingesetzt, um eine Verbindung zwischen der Vielzahl von zylindrischen Teilen herzustellen. Wenn zum Beispiel eine luftdichte Verbindung gefordert ist, ist ein Endteil von einem Teil derart in einem Endteil des anderen Teils lose befestigt oder aufgepresst, dass eine Überlappungszone gebildet wird.
Anschließend wird die Überlappungszone zirkumferentiell geschweißt, um dadurch eine zirkumferentielle Schweißzone zu bilden.
Die vorgenannten herkömmlichen Verbindungsmethoden schließen die folgenden Probleme mit ein. Wenn zum Beispiel im Fall eines losen Sitzes zwischen dem Innenteil und dem Außenteil, eine übermäßig breite Lücke zwischen den überlappten Innen- und Außenteilen gebildet ist, kann die Schweißzone einen unvollständig geschweißten Teil umfassen, wodurch keine Luftdichtheit erreicht wird. Wenn im Fall eines Presssitzes der Außendurchmesser des Innenteils übermäßig breit ist, bewirkt das Verfahren der Presspassung, dass das Außenteil gewaltsam ausgedehnt wird, was möglicherweise die Erweiterung des aufgepressten offenen Endteils vom Außenteil zur Folge hat. Folglich ist eine relativ breite Lücke zwischen dem Innenteil und dem erweiterten Endteil vom Außenteil gebildet, wodurch möglicherweise keine komplette Schweißzone gebildet wird.
Wenn das Innenteil und das Außenteil ungeachtet dessen, ob sie lose befestigt oder aufgepresst sind, geschweißt werden müssen, müssen ihre Dimensionen demgemäß besonders streng kontrolliert werden, um die Bildung einer übermäßigen Lücke zwischen den befestigten Innen- und Außenteilen zu verhindern. Der Einsatz einer relativ kleinen Maßtoleranz geht jedoch mit einer arbeitsintensiven und kostspieligen verfahrenstechnischen Überwachung einher, die eine Steigerung der Sensorkosten bewirkt.
Die Patentschrift EP-A-0 899 562, die zum Stand der Technik gemäß Artikel 54 (3) EPÜ gehört, offenbart einen Sauerstoffsensor, der über ein Sensorelement verfügt, das in einem Hauptzylinder von einem Gehäuse angeordnet ist. Ein zylindrisches Filterhalterungsteil lappt über und ist durch Crimpen mit einem Ende des Hauptzylinders verbunden, um eine hermetische Abdichtung bereit zu stellen. Es kann ebenfalls eine ringförmige Schweißnaht gebildet werden.
Die Patentschrift EP-A-0 822 410 offenbart einen Sauerstoffsensor, in dem ein Sensorelement ein distales Sensorteil aufweist, das durch einen zweiteiligen Deckel geschützt ist, wobei ein Teil ganz koaxial in dem anderen liegt. Die beiden Teile sind gegenseitig durch eine Schulter im inneren Teil angebracht, das sich auf Bogennuten oder Auskehlungen befindet, die radial nach Innen von der Wand des Außenteils einkragen. Die beiden Teile sind zusammen geschweißt.
Die Patentschrift WO-A-99/14583, von der die Anwendung der europäischen regionalen Phase zum Stand der Technik gemäß Artikel 54 (3) EPÜ gehört, offenbart einen Gassensor, in dem Schweißpunkte Überlappungszonen von zwei zylindrischen Teilen eines Schutzgehäuses von einem planaren Sensorelement verbinden.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gassensor bereit zu stellen, der als ein Gehäuse mindestens zwei geschweißte zylindrische Teile umfasst und der nicht so anfällig für Schweißfehler ist, ohne dass das Verfahren besonders strenger Dimensionskontrolle der zylindrischen Teile notwendig ist, und auch eine Methode zum Herstellen des Gassensors bereit zu stellen.
Um die vorstehende Aufgabe zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung einen Gassensor bereit, der ein stangenähnliches oder zylindrisches Sensorelement und ein zylindrisches Gehäuse umfasst. Das Sensorelement verfügt über ein Sensorteil, das an einem Spitzenendteil davon gebildet ist und angepasst ist, um eine Komponente im Gas, das gemessen werden soll, das im Folgenden als gemessenes Gas bezeichnet wird, zu erkennen. Das zylindrische Gehäuse schützt das Sensorelement, während das gemessene Gas dort hindurch zum Sensorteil strömen kann. Das Gehäuse umfasst mindestens zwei axial angrenzende zylindrische Teile. Ein Endteil von einem zylindrischen Teil, das im Folgenden als ein Innenteil bezeichnet wird, ist in einem entsprechenden Endteil vom anderen zylindrischen Teil, das im Folgenden als ein Außenteil bezeichnet wird, angeordnet, um dadurch eine Überlappungszone zu bilden. Ein durchmesserreduziertes Teil ist derart zirkumferentiell am Außenteil gebildet, dass es sich in einer axialen Zwischenposition von der Überlappungszone befindet. Eine Schweißzone ist zirkumferentiell am durchmesserreduzierten Teil gebildet, um eine luftdichte Verbindung zwischen dem Außenteil und dem Innenteil herzustellen.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine Methode zum Herstellen eines Gassensors bereit, der ein stangenähnliches oder zylindrisches Sensorelement, und ein zylindrisches Gehäuse umfasst. Das Sensorelement weist ein Sensorteil auf, das an einem Spitzenendteil davon gebildet ist und angepasst ist, um eine Komponente im Gas, das gemessen werden soll, das im Folgenden als gemessenes Gas bezeichnet wird, zu erkennen. Das zylindrische Gehäuse schützt das Sensorelement, während das gemessene Gas dort hindurch zum Sensorteil strömen kann. Das Gehäuse umfasst mindestens zwei axial angrenzende zylindrische Teile. Die Methode umfasst folgende Schritte: das Anordnen eines Endteils von einem zylindrischen Teil, das im Folgenden als ein Innenteil bezeichnet wird, in einem entsprechenden Endteil vom anderen zylindrischen Teil, das im Folgenden als ein Außenteil bezeichnet wird, um dadurch eine Überlappungszone zu bilden; ein durchmesserreduziertes bandförmiges Teil derart zirkumferentiell am Außenteil Bilden, dass es sich in einer axialen Zwischenposition von der Überlappungszone befindet; und eine Schweißzone zirkumferentiell am durchmesserreduzierten Teil Bilden, um eine luftdichte Verbindung zwischen dem Außenteil und dem Innenteil herzustellen.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Struktur vom Gassensor und der Methode zum Herstellen des Gassensors, nimmt das Gehäuse, das das Sensorelement schützt, folgende strukturelle Merkmale an. Die beiden zylindrischen Teile sind derart angeordnet, dass sie sich gegenseitig in der axialen Richtung vom Gassensor überlappen. Das durchmesserreduzierte Teil ist zirkumferentiell am Außenteil gebildet und befindet sich in der Überlappungszone. Durch die Bildung des durchmesserreduzierten Teiles, kann eine zwischen dem Außenteil und dem Innenteil gebildete Lücke, wie sie in der Position der Schweißzone gemessen ist, reduziert werden, um dadurch die Haftung zwischen den Teilen zu verbessern, so dass Schweißfehler selten auftreten. Demgemäß erfordert die Erreichung eines guten Schweißzustandes nicht das Verfahren der Dimensionskontrolle des Innenteils und des Außenteils; insbesondere der strengen Dimensionskontrolle der Differenz zwischen dem Bohrungsdurchmesser des Außenteils und dem Außendurchmesser des Innenteils. Folglich sind Produktionsleistung oder -ertrag der Gassensoren verbessert.
Das durchmesserreduzierte Teil kann in einer bandähnlichen Form mit einer vorbestimmten Breite an der zirkumferentiellen Richtung des Außenteils entlang gebildet sein. Die Schweißzone kann eine ringförmige Form annehmen, die sich in einer Zwischenposition der Breite nach vom durchmesserreduzierten Teil befindet und die eine kleinere Breite als die vom durchmesserreduzierten Teil aufweist. Folglich ist die Schweißzone kontinuierlich im bandförmig durchmesserreduzierten Teil gebildet, in dem durch eine Reduzierung in der zwischen dem Innenteil und dem Außenteil gebildeten Lücke, die Haftung zwischen den Teilen verbessert ist. Folglich kann die Möglichkeit eines auftretenden Schweißfehlers weiter beseitigt werden.
Aufgrund der geringeren Möglichkeit eines auftretenden Fehlers, ist die Schweißzone vorzugsweise durch Laserschweißen gebildet. Eine Schweißmethode ist nicht auf das Laserschweißen beschränkt, es kann auch Widerstandsschweißen, wie Nahtschweißen, eingesetzt werden.
Das durchmesserreduzierte Teil kann die Form eines verstemmten Teils annehmen. Das verstemmte Teil ist durch zirkumferentielles Verstemmen des Außenteils zum Innenteil in der Überlappungszone des Außenteils und des Innenteils gebildet. Durch den Einsatz des Verstemmens kann die Haftung zwischen dem Außenteil und dem Innenteil am durchmesserreduzierten Teil weiter verbessert werden. Folglich kann die Schweißzone noch effektiver gegen einen auftretenden Fehler geschützt werden.
Das Innenteil kann ein konkaves Teil aufweisen, das sich in der Überlappungszone befindet und zirkumferentiell in einer Position gebildet ist, die dem durchmesserreduzierten Teil vom Außenteil entspricht. Wenn zum Beispiel das durchmesserreduzierte Teil vom Außenteil die Form des verstemmten Teils annehmen muss, kann das Verstemmen in einem derartigen Ausmaß ausgeführt werden, dass das konkave Teil am Innenteil in der entsprechenden Position gebildet ist. Durch die Bildung des konkaven Teils, wird die Haftung zwischen dem Außenteil und dem Innenteil weiter verbessert, wodurch die Möglichkeit eines auftretenden Fehlers in der Schweißzone verringert wird.
Im vorstehend beschriebenen Gassensor kann das Innenteil die Form einer Metallschale annehmen, die das Sensorelement schützt, während das Sensorteil durch ein Endteil davon auskragt. Das Außenteil kann die Form eines Schutz annehmen, der mit einem offenen Endteil von der Metallschale verbunden ist, durch das das Sensorteil auskragt, und der angepasst ist, um das Sensorteil zu schützen, während ge messenes Gas dort hindurch zum Sensorteil strömen kann. Wenn zum Beispiel im Fall eines Sauerstoffsensors die Sensortemperatur abnimmt, können aufgrund der Kondensation Wassertröpfchen an der Außenfläche des Schutzes haften. Wenn in diesem Fall die Schweißzone zur Verbindung der Metallschale und des Schutzes einen Fehler aufweist, können die Wassertröpfchen durch den Fehler eindringen und das Sensorteil annässen, oder Schmutz, wie Rost, hervorrufen, der am Sensorteil haftet. Durch die Anwendung der vorliegenden Erfindung zum Bilden der Schweißzone kann die Schweißzone jedoch effektiv vor einem auftretenden Fehler geschützt werden, so dass es höchst unwahrscheinlich ist, dass ein derartiges Problem auftritt.
Das Innenteil kann die Form eines zylindrischen Innenteils annehmen, von dem ein Ende mit einem offenen Endteil von der Metallschale gegenüber dem offenen Endteil verbunden ist, durch das das Sensorteil auskragt, wobei das zylindrische Innenteil angepasst ist, um das Sensorelement, das sich hinter der Metallschale erstreckt, zu schützen. Das Außenteil kann die Form eines zylindrischen Außenteils annehmen, das mit dem Äußeren eines hinteren Endteils vom zylindrischen Innenteil verbunden ist, während sich ein Zuleitungsdraht vom Sensorelement durch das hintere offene Endteil davon erstreckt. Für den Fall des Einsatzes eines Sauerstoffsensors in einem Kraftfahrzeug ist das zylindrische Außenteil oder das zylindrische Innenteil zum Beispiel dem Äußeren des Kraftfahrzeugs ausgesetzt. Wenn der Sauerstoffsensor zum Beispiel in der Nähe einer Aufhängung und von Reifen montiert ist, kann Wasser über das frei liegende Teil spritzen. Wenn die Schweißzone des Innenteils und des Außenteils einen Fehler aufweist, kann folglich Wasser durch den Fehler in das Innere des zylindrischen Innenteils eindringen und eine Fehlfunktion vom Sensor bewirken. Durch die Anwendung der vorliegenden Erfindung zum Bilden der Schweißzone kann die Schweißzone jedoch effektiv vor einem auftretenden Fehler geschützt werden, so dass es höchst unwahrscheinlich ist, dass ein derartiges Problem auftritt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen
1 eine longitudinale Querschnittsansicht, die die interne Struktur eines Sauerstoffsensors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine vergrößerte Querschnittsansicht, die ein Kontaktteil zwischen einem Heizteil und einem Sauerstoffsensorelement in der Ausführungsform von 1 zeigt;
3 eine Draufsicht und halb geschnittene Vorderansicht, die ein Schutzbeispiel zeigt;
4 eine Ansicht, die einen Schritt des Verbindens eines Schutzes und einer Metallschale in Form einer verstemmten, geschweißten Struktur darstellt;
5 eine Ansicht, die einen Schritt darstellt, der nach dem von 4 folgt;
6 eine Ansicht, die einen Schritt darstellt, der nach dem von 5 folgt;
7 eine Ansicht, die einen Schritt darstellt, der nach dem von 6 folgt;
8 eine erläuternde Ansicht, die Dimensionen eines Schutzes zeigt;
9 eine erläuternde Ansicht, die Dimensionen einer Metallschale zeigt;
10 eine longitudinale Querschnittsansicht, die eine geänderte Ausführungsform des Sauerstoffsensors von 1 zeigt;
11 eine schematische Draufsicht, die einen Hauptteil von einem Verstemmer zeigt; und
12 eine schematische Schnittseitenansicht, die den Hauptteil des Verstemmers von 11 zeigt und die Wirkung des Verstemmers darstellt;
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
11 zeigt die interne Struktur eines Gassensors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein in 1 gezeigter Sauerstoffsensor 1 umfasst ein Sauerstoffsensorelement 2 und ein Heizelement 3. Das Sauerstoffsensorelement 2 ist ein hohles stielähnliches Teil aus Sauerstoff-Ion leitendem solidem Elektrolyt und weist ein geschlossenes Ende auf. Das Heizelement 3 ist aus einem stielähnlichen Keramikheizer gebildet. Ein typisches Beispiel eines soliden Elektrolyts ist eine solide Y₂O₃ oder CaO enthaltende ZrO₂ Lösung. Es kann jedoch eine solide ZrO₂ Lösung und ein Oxid aus einem Erdkalimetall oder einem Seltenerdmetall eingesetzt werden. HfO₂ kann als eine Basis in ZrO₂ enthalten sein.
Das Sauerstoffsensorelement 2 ist durch ein Metallgehäuse 10 durchgehend angeordnet, während es elektrisch vom Gehäuse 10 isoliert ist. Insbesondere das Gehäuse 10 ist um die Mitte vom Sauerstoffsensorelement 2 in einer Lage angeordnet, dass Isolatoren 6 und 7 aus Isolierkeramik und ein Keramikpudermaterial 8 aus Talk dazwischen eingefügt sind. Das Gehäuse 10 umfasst eine Metallschale 9, ein zylindrisches Innenteil 14 und einen Schutz 11. Die Metallschale 9 umfasst ein Schraubteil 9b, das angepasst ist, um den Sauerstoffsensor 1 auf ein Befestigungsteil, wie eine Abgasleitung, zu montieren. Das zylindrische Innenteil 14 ist derart mit einem offenen Endteil von der Metallschale 9 verbunden, dass das Innere davon mit dem von der Metallschale 9 kommuniziert. Der Schutz 11 ist mit dem anderen Endteil von der Metallschale 9 verbunden. Wie in 2 gezeigt, sind die Elektrodenschichten 2b und 2c jeweils vollkommen über der Innenfläche und der Außenfläche des Sauerstoffsensorelements 2 überlagert. Die Elektrodenschichten 2b und 2c sind Elektroden, zum Beispiel Pt poröse Elektroden, die eine umkehrbare Katalysatorfunktion (Sauerstoff-Dissoziations-Katalysatorfunktion) aufweisen, in Bezug auf eine Dissoziationsreaktion von Sauerstoffmolekülen zum Einspritzen von Sauerstoff in den soliden Elektrolyt vom Sauerstoffsensorelement 2 und eine Rekombinationsreaktion von Sauerstoff, um den soliden Elektrolyt dazu zu bringen, Sauerstoff freizugeben.
In Verbindung mit der axialen Richtung des Sauerstoffsensorelements 2, schließt hier der Begriff „vordere" (oder „Spitze") ein Kopfstück für das geschlossene äußere Ende des Sauerstoffsensorelements 2 ein, und der Begriff „hintere" (oder „hinteres Ende") schließt hier ein Kopfstück ein, das entfernt vom geschlossenen äußeren Ende ist.
Das zylindrische Innenteil 14 ist am hinteren offenen Ende von der Metallschale 9 in einer Lage befestigt und verstemmt, dass ein Ring 15 zwischen dem zylindrischen Innenteil 14 und dem Isolator 6 angebracht ist. Ein zylindrisches Außenteil 54 ist am Äußeren des zylindrischen Innenteils 14 befestigt und angebracht. Die obere Öffnung des zylindrischen Außenteils 54 in 1 ist mit einer Gummidichtung (elastisches Abdichtungsteil) 17 zum Beispiel aus Gummi abgedichtet. Ferner befindet sich ein Keramikabscheider 18 unter und angrenzend an die Gummidichtung 17 im zylindrischen Außenteil 54. Die Zuleitungsdrähte 20 und 21, die mit dem Sauerstoffsensorelement 2 verbunden sind und Zuleitungsdrähte (befinden sich hinter den Zuleitungsdrähten 20 und 21 und sind folglich unsichtbar), die mit dem Heizelement 3 verbunden sind, sind durch die Keramikabscheider 18 und die Gummidichtung 17 gehend bereit gestellt.
Der Zuleitungsdraht 20 ist elektrisch mit der inneren Elektrodenschicht 2c (2) vom Sauerstoffsensorelement durch ein Anschlussteil 24 vom Terminalteil 23, ein Anschlussbandteil 25 und ein internes Elektrodenanschlussteil 26 vom Terminalteil 23 verbunden. Der Zuleitungsdraht 21 ist elektrisch mit der äußeren nicht gezeigten Elektrodenschicht des Sauerstoffsensorelements 2, durch ein Anschlussteil 34, ein Anschlussbandteil 35, das mit dem Anschlussteil 34 verbunden ist, und ein externes Elektrodenanschlussteil 35b eines anderes Terminalteils 33 verbunden.
Wenn die Abgastemperatur hoch genug ist, wird das Sauerstoffsensorelement 2 vom Abgas erhitzt, so dass es aktiviert ist. Wenn das Abgas eine niedrige Temperatur, zum Beispiel beim Motorstart, annimmt, wird das Sauerstoffsensorelement 2 gewaltsam vom Heizelement 3 erhitzt, um aktiviert zu sein. Das Heizelement 3 ist in der Regel ein Keramikheizer. Im Keramikheizer, ist eine Keramikstange 45, die hauptsächlich aus Tonerde hergestellt ist, als ein Kernteil eingesetzt. Ein Heizteil 42 ist an einem Spitzenteil der Keramikstange 45 gebildet. Das Heizteil 42 umfasst ein Widerstandsdrahtteil (nicht gezeigt), das zum Beispiel zickzack-artig strukturiert ist. Strom wird zum Widerstandsdrahtteil durch einen Zuleitungsdraht eingespeist, der sich von einem Heizterminal 40 erweitert und dadurch ein Spitzenteil (Sensorteil) vom Sauerstoffsensorelement 2 auf eine vorbestimmte Aktivierungstemperatur oder höher heizt.
Das Heizelement 3 ist in einem hohlen Teil des Sauerstoffsensorelements 2 mit Hilfe des Terminalteils 23 gehalten. Das Terminalteil 23 umfasst ein Heizelement-Halterungsteil 27, das sich an der Seite der Spitze des Heizelements 3 hinsichtlich des internen Elektrodenanschlussteils 26 befindet (d.h. an der nahen Seite hinsichtlich des Heizteils 42). Das Heizelement-Halterungsteil 27 verfügt im Querschnitt über die Form des Buchstabens C, um das Heizelement 3 zu umgeben. Das Heizelement-Halterungsteil 27 weist einen Innendurchmesser auf, der etwas kleiner als der Außendurchmesser vom Heizelement 3 ist, wenn das Heizelement 3 nicht darin eingefügt ist. Wenn das Heizelement 3 im Heizelement-Halterungsteil 27 eingefügt ist, dehnt sich der Innendurchmesser vom Heizelement-Halterungsteil 27 elastisch aus, um dadurch das Heizelement 3 mittels dazwischen ausgeübter Reibungskraft zu halten. Das Heizelement-Halterungsteil 27 ist nur an einem axialen Ende vom internen Elektrodenanschlussteil 26 bereit gestellt.
Um das interne Elektrodenanschlussteil 26 zu bilden, ist ein Blechteil, das Sägezahnkontaktteile 26a gegenüber Seitenkanten gebildet hat, in eine zylindrische Form gebogen, die das Heizelement 3 umgeben kann. Das interne Elektrodenanschlussteil 26 funktioniert, um das Heizelement 3 axial im hohlen Teil vom Sauerstoffsensorelement 2 mittels einer Reibungskraft, die zwischen der Außenfläche vom Heizelement 3 und einer Innenwand 2a vom hohlen Teil ausgeübt wird, anzubringen. Die elektrische Verbindung mit der inneren Elektrodenschicht 2c (2) wird anhand von Spitzenteilen von den Kontaktteilen 26a hergestellt.
Wie in 1 gezeigt, ist das externe zylindrische Teil 54 koaxial mit dem Äußeren eines hinteren Teils vom zylindrischen Innenteil 14 (Gehäuse 10) verbunden. Das zylindrische Innenteil 14 umfasst ein Stufenteil 51, das an einem hinteren Endteil davon gebildet ist. Das zylindrische Innenteil 14 umfasst ferner ein erstes Teil 61, das an der axialen Vorderseite vom Stufenteil 51 gebildet ist, und ein zweites Teil 62, das an der axialen Hinterseite vom Stufenteil 51 gebildet ist. Der Durchmesser des zweiten Teils 62 ist kleiner als der vom ersten Teil 61. Das zweite Teil 62 weist mehrere Gaseinlassöffnungen 52 auf, die zirkumferentiell darin gebildet sind. Ein zylindrischer Filter 53 ist derart um das zweite Teil 62 angeordnet, dass es die Gaseinlassöffnungen 52 schützt. Der Filter 53 ist mit dem zylindrischen Außenteil 54 bedeckt. Das zylindrische Außenteil 54 weist mehrere Hilfs-Gaseinlassöffnungen 55 auf, die derart darin gebildet sind, dass sich die Hilfs-Gaseinlassöffnungen 55 in einer Position befinden, die der vom Filter 53 entspricht, und zirkumferentiell in vorbestimmten Intervallen angeordnet sind. Das zylindrische Außenteil 54 umfasst ringförmige Filter-verstemmte Teile 56 und 57, die jeweils an der Hinterseite und der Vorderseite von einer Reihe von Hilfs-Gaseinlassöffnungen 55 gebildet sind, um somit den Filter 53 in Mitwirkung des zweiten Teils 62 vom zylindrischen Innenteil 14 fest auf zupressen.
Das zylindrische Außenteil 54 ist derart angeordnet, dass es das erste Teil 61 vom zylindrischen Innenteil 14 von Außen überlappt. Am Überlappungsteil ist ein verstemmtes Teil 75 am zylindrischen Außenteil 54 gebildet, um das zylindrische Außenteil 54 auf dem zylindrischen Innenteil 14 zu verbinden.
Der Filter 53 ist ein wasserabweisender Filter mit einer porösen faserigen Struktur (Gore-Tex zum Beispiel (Produkt von Japan Gore-Tex)). Eine derartige poröse faserige Struktur wird erhalten durch das Strecken eines ungebrannten Formteils, aus Polytetrafluoroethylen (PTFE) zum Beispiel, in mindestens einer axialen Richtung und bei einer Heiztemperatur unter dem Schmelzpunkt von PTFE. Der wasserabweisende Filter beugt dem Eindringen einer Flüssigkeit vor, die hauptsächlich Wasser umfasst, ermöglicht jedoch das Eindringen von Gas, wie Luft und/oder Wasserdampf. Durch den Einsatz des wasserabweisenden Filters, wird Luft als ein Bezugsgas in das zylindrische Innenteil 14 (Gehäuse 10) durch die Hilfs-Gaseinlassöffnungen 55, den Filter 53, und die Gaseinlassöffnungen 52 eingelassen, während Flüssigphasenwasser daran gehindert wird, in das zylindrische Innenteil 14 einzudringen.
Ein zylindrisches Schutzbefestigungsteil 9a ist an einem vorderen offenen Endteil von der Metallschale 9 gebildet. Ein kappenförmiger Schutz 11 ist derart am Schutzbefestigungsteil 9a angebracht, dass es ein Spitzenteil (Sensorteil) vom Sauerstoffsensorelement 2 mit einem vorbestimmten Zwischenraum dazwischen schützt. Mehrere Gasöffnungen 12, durch die Abgas strömt, sind in einem Wandteil vom Schutz 11 gebildet und zirkumferentiell in vorbestimmten Intervallen angeordnet. Eine Gasöffnung 13 ist ebenfalls in einem Unterteil vom Schutz 11 gebildet. Die Gasöffnungen 12 und 13 ermöglichen es dem Sauerstoff im Abgas, Kontakt mit der Fläche eines Spitzenteils vom Sauerstoffsensorelement 2 zu haben.
Der Schutzbefestigungsteil 9a (Innenteil) ist axial in ein zylindrisches offenes Endteil vom Schutz 11 (Außenteil) eingefügt, wodurch es eine Überlappungszone bildet. In der Überlappungszone ist ein bandförmig verstemmtes Teil (durchmesserreduziertes Teil) 81 zirkumferentiell am Schutz 11 gebildet, während eine bandförmige Höhlung 82 am Schutzbefestigungsteil in einer Position gebildet ist, die dem verstemmten Teil 81 entspricht. Die Innenfläche vom verstemmten Teil 81 des Schutzes 11 befindet sich im festen Kontakt mit der Fläche von der Höhlung 82 vom Schutzbefestigungsteil 9a.
Im bandförmigen verstemmten Teil 81 ist eine ringförmige Schweißzone 83 derart an einer Zwischenposition der Breite nach vom verstemmten Teil 81 gebildet, dass sie schmaler als das verstemmte Teil 81 ist. Die Schweißzone 83 erstreckt sich zwischen dem Schutz 11 und dem Schutzbefestigungsteil 9a, um sie dadurch luftdicht zu verschweißen. In der Folge wird eine kombinierte Verbindungsstruktur eines verstemmten Teils und einer Schweißzone eine verstemmte Schweißstruktur genannt, und eine kombinierte Verbindungsstruktur des verstemmten Teils 81 und der Schweißzone 83 wird eine verstemmte Schweißstruktur 150 genannt.
Der Schutz 11 von 1 nimmt eine Einzelwandstruktur an. Es kann jedoch auch eine Doppelwandstruktur, wie sie in 3 gezeigt wird, eingesetzt werden. Ein Schutz 100 von 3 umfasst ein erstes geschlossen-bödiges zylindrisches Teil 101 und ein zweites geschlossen-bödiges zylindrisches Teil 102, das konzentrisch im ersten zylindrischen Teil 101 angeordnet ist, mit einer vorbestimmten dazwischen gebildeten Lücke. Ein offenes Endteil vom zweiten zylindrischen Teil 102 dehnt sich derart im Durchmesser aus, um mit der Bohrung vom ersten zylindrischen Teil 101 überein zu stimmen, wodurch es einen aufgeweiteten Teil 102a bildet. Das aufgeweitete Teil 102a ist zirkumferentiell am ersten zylindrischen Teil 101 punktgeschweißt, wodurch es Punktschweißzonen 107 bildet. Die axiale Länge vom zweiten zylindrischen Teil 102 ist kürzer als die vom ersten zylindrischen Teil 101. Das zweite zylindrische Teil 102 ist derart im ersten zylindrischen Teil 101 angeordnet, das ein offenes Ende vom aufgeweiteten Teil 102a in das erste zylindrische Teil 101 zurückgeht, und dies durch eine vorbestimmte Distanz, wie sie von einem offenen Ende des ersten zylindrischen Teils 101 gemessen ist. Folglich ist ein Sockelteil 101a mit einer vorbestimmten axialen Länge an einem offenen Endteil vom ersten zylindrischen Teil 101 gebildet, um das Schutzbefestigungsteil 9a aufzunehmen.
Mehrere verlängerte Gasöffnungen 103 sind in einem Wandteil vom ersten zylindrischen Teil 101 gebildet. Die Gasöffnungen 103 sind zirkumferentiell in vorbestimmten Intervallen und in zwei Reihen, die axial getrennt voneinander sind, angeordnet. Gleichartig sind zwei Reihen von Gasöffnungen 104 in einem Wandteil vom zweiten zylindrischen Teil 102 gebildet. Um dem Eindringen von Wassertröpfchen vorzubeugen, sind die Positionen der Gasöffnungen 104 zirkumferentiell zu denen der Gasöffnungen 103 verschoben. Ein Unterteil vom zweiten zylindrischen Teil 102 befindet sich im festen Kontakt mit dem vom ersten zylindrischen Teil 101. Eine Gasöffnung 105 ist im Unterteil vom ersten zylindrischen Teil 101 im Zentrum davon gebildet, während eine Gasöffnung 106 im Unterteil vom zweiten zylindrischen Teil 102 im Zentrum davon gebildet ist. Die Gasöffnungen 105 und 106 können miteinander kommunizieren.
Die verstemmte Schweißstruktur 150 kann zum Beispiel durch ein Verfahren gebildet werden, wie es in 4 bis 7 dargestellt wird (diese Figuren veranschaulichen den Schutz 100 einer Doppelwandstruktur, wie sie in 3 gezeigt wird; das Verfahren ist jedoch ebenfalls im Fall vom Schutz 11 einer Einzelwandstruktur, wie sie in 1 gezeigt wird, anwendbar). Insbesondere ist, wie es in 4 gezeigt wird, das Schutzbefestigungsteil 9a von der Metallschale 9 im Sockelteil 101a vom Schutz 100 eingefügt, bis das offene Ende vom Sockelteil 101a an eine Stufenendfläche von der Metallschale 9 anstößt. Danach ist, wie es in 5 gezeigt wird, ein axialer Zwischenteil vom Sockelteil 101a zirkumferentiell zum Schutzbefestigungsteil 9a verstemmt, wodurch ein verstemmtes Teil 81, wie es in 6 gezeigt wird, gebildet wird. Aufgrund der Bildung des verstemmten Teils 81, ist die ringförmige Höhlung 82 am Schutzbefestigungsteil 9a in der entsprechenden Position, wie sie in 1 gezeigt wird, gebildet, wodurch eine starke Haftung zwischen dem Sockelteil 101a und dem Schutzbefestigungsteil 9a hergestellt wird.
Das verstemmte Teil 81 und die Höhlung 82 sind jeweils durch plastische Verformung vom Sockelteil 101a und vom Schutzbefestigungsteil 9a gebildet, die mit dem Verstemmen einhergeht. Zum Beispiel ist jedoch nur das verstemmte Teil 81 durch plastische Verformung vom Sockelteil 101a gebildet, während das Schutzbefestigungsteil 9a im Wesentlichen einer elastischen Verformung unterzogen ist. In diesem Fall ist die Höhlung 82 nicht ausdrücklich am Schutzbefestigungsteil 9a in einer Position gebildet, die dem verstemmten Teil 81 entspricht. Hauptsächlich durch eine elastische Rückstellkraft vom Schutzbefestigungsteil 9a, kann starke Haftung jedoch ebenfalls zwischen dem Sockelteil 101a und dem Schutzbefestigungsteil 9a hergestellt werden.
11 ist eine Draufsicht, die einen Beispielverstemmer zeigt. Ein Verstemmer 179 umfasst eine Stempelbaugruppe 189, die im Betrieb einen ringförmigen Stempelhalter 186 und mehrere Stempelsegmente 185 umfasst. Die Stempelsegmente 185 sind zirkumferentiell am Stempelhalter 186 angeordnet und erstrecken sich durch den Stempelhalter 186 in einer radialen gegenseitigen Art. Eine Federstütze 187 ist am hinteren Endteil von jedem Stempelsegment 185 gebildet. Ein Federteil 188 ist zwischen der Federstütze 187 und der zirkumferentiellen Außenfläche des Stempelhalters 186 angeordnet. Wie in 12(a) gezeigt, umfasst der Verstemmer 179 ferner eine Aufnahmeeinheit 190, die zusammen mit der Stempelbaugruppe 189 wirkt. Eine Innenwand 191 von der Aufnahmeeinheit 190 ist derart verjüngt, dass sich ein Durchmesser, der von der Innenwand 191 definiert ist, zum Boden der Aufnahmeeinheit 190 reduziert. Eine Platzierauskragung 193 ist am Boden im Zentrum gebildet und weist ein darin gebildetes Werkstück-Einfügungsloch 194 auf.
Ein Werkstück W ist derart im Verstemmer 179 eingesetzt, dass ein Spitzenteil vom Schutz 100 im Werkstück-Einfügungsloch 194 eingefügt ist. Die Stempelbaugruppe 189 ist koaxial in die Aufnahmeeinheit 190 eingesetzt, so dass die Stempelsegmente 185 einen Grundteil (Sockelteil 101a) vom Schutz 100, der zu verstemmten ist, umgeben. Eine Außenendfläche 192 von jedem Stempelsegment 185 ist verjüngt, um der Innenwand 191 von der Aufnahmeeinheit 190 zu entsprechen.
Während in diesem Zustand das Werkstück W axial nach unten gedrückt wird, wird die Stempelbaugruppe 189 nach unten zum Boden von der Aufnahmeeinheit 190 gedrückt. Wie in 12(b) gezeigt wird, nähern sich die Stempelsegmente 185 aufgrund der zwischen den verjüngten Außenendflächen 192 und der Innenwand 191 hervorgerufenen Nockenwirkung folglich dem Werkstück W, was mit dem Zusammendrücken der entsprechenden Federn 188 einhergeht. Durch die Wirkung eines Verstemmteils 181, das an der Spitze von jedem Stempelsegment 185 gebildet ist, ist das verstemmte Teil 81 folglich am Schutz 100 gebildet.
Wie es in 7(a) gezeigt wird, wird das verstemmte Teil 81 dann zum Beispiel Laserschweißen unterzogen, um somit die zirkumferentielle Schweißzone 83 zu bilden, die die verstemmte Schweißstruktur 150 erzielt. Wenn w1 die Breite von der Schweißzone 83 darstellt und w2 die Breite des verstemmten Teils 81 darstellt, ist Ratio w1/w2 vorzugsweise nicht kleiner als 0,5, um eine geforderte Verbindungsfestigkeit zu sichern (im Beispiel von 1 liegt w1 bei 0,7 mm, w2 bei 1 mm, und w1/w2 bei 0,7). Um eine genügende Verstemmkraft am Schutzbefestigungsteil 9a (Innenteil) auszuüben, um somit einen guten Kontakt unter Druck herzustellen, ist die Dicke t2 vom Sockelteil 101a (Außenteil) vorzugsweise nicht größer als 11 mm (im Beispiel von 1. liegt t2 bei 0,4 mm). Ferner ist das Eindringen dl der Schweißzone 83 in das Schutzbefestigungs teil 9a (Innenteil) vorzugsweise nicht kleiner als 0,4 mm, um somit eine geforderte Verbindungsfestigkeit zu sichern.
Wenn sich die Schweißzone 83 durch die Dicke vom Schutzbefestigungsteil 9a (Innenteil) erstreckt, kann sich die Verbindungsfestigkeit jedoch aufgrund von Schweißfehlern verschlechtern. Folglich ist das Eindringen dl vorzugsweise kleiner als die Dicke t1 vom Schutzbefestigungsteil 9a.
Die Dimensionen vom Schutz 100, wie er in 8 gezeigt ist, können zum Beispiel wie folgt vorgesehen werden (eingeklammerte Dimensionen sind spezifische Dimensionen vom Schutz 100 der 3).

P1: 9,8–12 mm (10,35 mm)

P2: 3,9–4,9 mm (3,9 mm)

P3: 12,9–20,2 mm (20 mm)

P4: 7,4–8,1 mm (7,7 mm)

Die Dimensionen von der Metallschale 9, wie sie in 9 gezeigt ist, können zum Beispiel wie folgt vorgesehen werden (eingeklammerte Dimensionen sind spezifische Dimensionen von der Metallschale 9 der 1).

K1:	25–30 mm (29,6 mm)
K2:	13–17 mm (16,8 mm)
K3 :	12,5–13,0 mm (12,8 mm)
K4:	8,8–9,2 mm (9 mm)
K5:	3,6–4 mm (3,8 mm)
K6:	1–2,5 mm (2 mm)
K7:	0,5–1,5 mm (1 mm)
K8:	12–14 mm (13,9 mm)
K9:	7–10 mm (9,6 mm)
K10:	7,5–10,5 mm (10 mm)
K11:	20,6–23,6 mm (23,1 mm)
K12:	6–7 mm (6,5 mm)
K13:	21,8–22,2 mm (22 mm)
K14:	zum Beispiel, M18
K15:	9,3–11,2 mm (9,5 mm)
K16:	7,3–7,7 mm (7,5 mm)

K17:	16,3–16,7 mm (16,5 mm)
K18:	11,4–11,8 mm (11,6 mm)
K19:	15,8–16,2 mm (16 mm)

In 1. liegt die Länge über alles L1 vom Sensor 1 bei 84 mm. Die Länge L2 zwischen einer Auflagefläche 9d für die Flachdichtung G von der Metallschale 9 und der Spitzenfläche vom Schutz 11 liegt bei 29 mm.
Im Anschluss wird der Betrieb vom Sauerstoffsensor 1 beschrieben.
In einem derart aufgebauten Sauerstoffsensor 1 wird Luft als Basisgas durch den Filter 53, der im zylindrischen Außenteil 54 bereit gestellt ist, darin eingeführt. Es wird Abgas durch die Gasöffnungen 12 vom Schutz 11 eingeführt und kommt in Kontakt mit der Außenfläche vom Sauerstoffsensorelement 2. Folglich wird durch Sauerstoffkonzentrationszelleneffekt eine elektromotorische Kraft im Sauerstoffsensorelement 2 erzeugt. Die erzeugte elektromotorische Kraft hängt von der Sauerstoffkonzentrationsdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Sauerstoffsensorelements 2 ab. Die elektromotorische Kraft wird durch die Zuleitungsdrähte 20 und 21 von den Elektrodenschichten 2b und 2c ausgelassen, und dies in Form eines Erkennungssignals, das die Sauerstoffkonzentration, die im Abgas enthalten ist, darstellt, wodurch die Sauerstoffkonzentration im Abgas bestimmt wird.
Wie weiter oben beschrieben ist die verstemmte Schweißstruktur 150 zwischen dem Schutz 11 und dem Schutzbefestigungsteil 9a von der Metallschale 9 gebildet. Insbesondere das verstemmte Teil 81 ist vorher in der Überlappungszone zwischen dem Schutz 11 und dem Schutzbefestigungsteil 9a gebildet, um dadurch die Haftung dazwischen zu verbessern. Dann ist die Schweißzone 83 zirkumferentiell am verstemmten Teil 81 gebildet, wodurch sie effektiv einem auftretenden Fehler in der Schweißzone 83 vorbeugt und die Luftdichtheit der Verbindung verbessert. Wenn die Temperatur vom Sauerstoffsensor 1 zum Beispiel abnimmt, können aufgrund der Kondensation Wassertröpfchen an der Außenfläche vom Schutz 11 haften. Wenn in diesem Fall die Schweißzone 83 zur Verbindung der Metallschale 9 und des Schutzes 11 einen Fehler aufweist, können die Wassertröpfchen durch den Fehler eindringen und das Sensorteil annässen, oder Schmutz, wie Rost, hervorrufen, der am Sensorteil haftet. Durch den Einsatz der verstemmten Schweißstruktur 150 zum Verbinden der Metallschale 9 und des Schutzes 11, kann einem derartigen Eindringen zum Beispiel von Wassertröpfchen oder Schmutz effektiv vorgebeugt werden.
Im Fall eines herkömmlichen Verfahrens, in dem der Schutz 11 und das Schutzbefestigungsteil 9a lose befestigt oder zusammen aufgepresst sind, worauf die Bildung einer Schweißzone folgt, muss eine besonders strenge Dimensionskontrolle am Schutz 11 und am Schutzbefestigungsteil 9a ausgeführt werden; insbesondere die Differenz zwischen dem Bohrungsdurchmesser vom Schutz 11 und dem Außendurchmesser vom Schutzbefestigungsteil 9a. Durch den Einsatz der verstemmten Schweißstruktur 150, selbst wenn einige Dimensionsabweichungen zum Zeitpunkt des Anbringens bestehen, stellt die Bildung des verstemmten Teils 81 dennoch einen Zustand des festen Kontakts her. Folglich ist die allgemein geforderte strenge Dimensionskontrolle nicht notwendig, wodurch Produktionsleistung oder -ertrag der Gassensoren verbessert werden.
Ersatzweise kann ein durchmesserreduziertes Teil mit einer bandähnlichen Form zirkumferentiell an einem offenen Basisendteil vom Schutz 11 gebildet werden, zum Beispiel durch Druckwerk. Anschließend ist das Schutzbefestigungsteil 9a von der Metallschale 9 im durchmesserreduzierten Teil aufgepresst. Dann ist eine Schweißzone am durchmesser reduzierten Teil gebildet, um dadurch den Schutz 11 und des Schutzbefestigungsteils 9a zu verbinden. Durch diese Presspassung vom Schutzbefestigungsteil 9a im durchmesserreduzierten Teil, wird das offene Endteil vom Schutz 11 kaum aufgeweitet, so dass die Möglichkeit eines auftretenden Fehlers in der Schweißzone reduziert werden kann. In diesem Fall ist die Höhlung 82 nicht ausdrücklich am Schutzbefestigungsteil 9a gebildet.
Im Sauerstoffsensor 1 der 1 kann ebenfalls eine ringförmige Schweißzone 92 am verstemmten Teil 75 gebildet sein, um das zylindrische Innenteil 14 und das zylindrische Außenteil 54 zu verbinden, wodurch eine verstemmte Schweißstruktur 151 gebildet wird. Folglich kann die Luftdichtheit von der Verbindungsstelle zwischen dem zylindrischen Innenteil 14 und dem zylindrischen Außenteil 54 weiter verbessert werden. Es ist insbesondere eine ringförmige Höhlung 91 am zylindrischen Innenteil 14 gebildet, das der verstemmten Verbindungsstelle 75 entspricht.
10 zeigt einen Sauerstoffsensor gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In einem Sauerstoffsensor 200 von 10 umfasst eine Gummidichtung, die in einem offenen Endteil eines zylindrischen Außenteils 54 angebracht ist, eine erste Gummidichtung 17b (zum Beispiel aus Fluorogummi), die sich näher dem offen Ende befindet, und eine zweite Gummidichtung 17a (zum Beispiel aus Silikongummi). Es wird Luft als Basisgas in das Innere vom zylindrischen Innenteil 14 durch ein Lücke eingeführt, die zwischen einem Kerndraht 20b (21b) vom Zuleitungsdraht 20 (21) und einem Harzmantel, der das Kerndraht 20b (21b) umgibt, gebildet ist. Ein Teil, das dem Filter 53 von 11 entspricht, ist nicht bereit gestellt. Ein Terminalteil 23 umfasst Heizelement-Halterungsteile 27 und 28, die sich an axial gegenüberliegenden Enden eines internen Elektrodenanschlussteils 26 befinden. Bezugsziffern 25a und 35a kennzeichnen Isolierrohre, die jeweils Zuleitungsdrähte 25 und 35 abdecken. Andere strukturelle Merkmale sind im Wesentlichen identisch mit denen vom Sauerstoffsensor 1 der 1 und sind demzufolge durch gemeinsame Bezugsziffern gekennzeichnet, und deren detaillierte Beschreibung wird unterlassen. Der Sensor 200 von 10 wird in einer Skala gezeigt, die der von 1 entspricht. L1 liegt bei 92 mm und L2 liegt bei 29 mm.
Das zylindrische Außenteil 54 kann erweitert werden, bis es ein zylindrisches Innenteil-Anschlussteil 9f schützt, das aus einem hinteren Endteil von der Metallschale 9 auskragt und somit eine Überlappungszone bildet. In der Überlappungszone ist es möglich, eine verstemmte Schweißstruktur 152 mit einem verstemmten Teil 93 (eine Höhlung 94 ist am zylindrischen Innenteil-Anschlussteil 9f gebildet) und einer Schweißzone 95 zu bilden.
Die vorstehend beschriebene Sensorstruktur der vorliegenden Erfindung ist gleichartig anwendbar an einen anderen Gassensor als ein Sauerstoffsensor, wie ein HC-Sensor oder NOx-Sensor.

Claims

Gassensor, der Folgendes umfasst: ein stangenähnliches oder zylindrisches Sensorelement (2) mit einem Sensorteil, das an einem Spitzenendteil davon gebildet ist und angepasst ist, um eine Komponente im Gas, das gemessen werden soll, zu erkennen, welches im Folgenden als gemessenes Gas bezeichnet wird; und ein zylindrisches Gehäuse (10), das das Sensorelement schützt, während das gemessene Gas dort hindurch zum Sensorteil strömen kann, wobei das Gehäuse mindestens zwei axial angrenzende zylindrische Teile (9, 11, 14, 54) umfasst; ein Endteil von einem zylindrischen Teil, das im Folgenden als Innenteil (9, 14) bezeichnet wird, in einem entsprechenden Endteil von einem oder dem anderen zylindrischen Teil (11, 54), das im Folgenden als Außenteil bezeichnet wird, angeordnet ist, um dadurch eine Überlappungszone zu bilden; ein durchmesserreduziertes bandförmiges Teil (81, 75) derart zirkumferentiell am Außenteil gebildet ist, dass es sich in einer axialen Zwischenposition von der Überlappungszone befindet; und eine Schweißzone (83, 92) zirkumferentiell am durchmesserreduzierten Teil gebildet ist, um eine luftdichte Verbindung zwischen dem Außenteil und dem Innenteil herzustellen.
Gassensor nach Anspruch 1, wobei das durchmesserreduzierte Teil in einer bandähnlichen Form gebildet ist, die über eine vorbestimmte Breite an der zirkumferentiellen Richtung des Außenteils entlang verfügt; und die Schweißzone eine ringförmige Form annimmt, die sich in einer Zwischenposition der Breite nach vom durchmesserreduzierten Teil befindet und die eine kleinere Breite als die vom durchmesserreduzierten Teil aufweist.
Gassensor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schweißzone durch Laserschweißen gebildet ist.
Gassensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das durchmesserreduzierte Teil die Form eines verstemmten Teils annimmt, das durch zirkumferentielles Verstemmen des Außenteils zum Innenteil in der Überlappungszone vom Außen- und Innenteil gebildet ist.
Gassensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Innenteil ein konkaves Teil aufweist, das sich in der Überlappungszone befindet und das zirkumferentiell in einer Position gebildet ist, die dem durchmesserreduzierten Teil des Außenteils entspricht.
Gassensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Außenteil die Form einer Metallschale (9) annimmt, die das Sensorelement schützt, während das Sensorteil durch ein offenes Endteil (9a) davon projiziert ist; und das Außenteil die Form eines Schutzes (11) annimmt, der mit dem offenen Endteil der Metallschale verbunden ist, und angepasst ist, um das Sensorteil zu schützen, während gemessenes Gas dort hindurch zum Sensorteil strömen kann.
Gassensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Metallschale (9), die das Sensorelement schützt, bereitgestellt ist und das Sensorteil durch ein Endteil davon projiziert ist; das Innenteil die Form eines zylindrischen Innenteils (14) annimmt, wobei ein Ende davon mit einem offen Endteil von der Metallschale gegenüber dem offenen Endteil verbunden ist, durch das das Sensorteil projiziert ist, wobei das zylindrische Innenteil angepasst ist, um das Sensorelement zu schützen, das sich hinter der Metallschale erstreckt; und das Außenteil die Form eines zylindrischen Außenteils (54) annimmt, das mit der Außenseite von einem hinteren Endteil vom zylindrischen Innenteil verbunden ist, während sich ein Zuleitungsdraht vom Sensorelement durch ein hinteres offenes Endteil davon erstreckt.
Verfahren zum Herstellen eines Gassensors, der Folgendes umfasst: ein stangenähnliches oder zylindrisches Sensorelement (2) und ein zylindrisches Gehäuse (10), wobei das Sensorelement ein Sensorteil aufweist, das an einem Spitzenendteil davon gebildet ist und angepasst ist, um eine Komponente im Gas, das gemessen werden soll, zu erkennen, welches im Folgenden als gemessenes Gas bezeichnet wird, das zylindrische Gehäuse das Sensorelement schützt, während das gemessene Gas dort hindurch zum Sensorteil strömen kann, wobei das Gehäuse mindestens zwei axial angrenzende zylindrische Teile (9, 11, 14, 54) umfasst, wobei das Verfahren die nachstehenden Schritte umfasst Anordnen eines Endteiles von einem zylindrischen Teil, das im Folgenden als Innenteil (9, 14) bezeichnet wird, im Inneren eines entsprechenden Endteils von einem oder dem anderen zylindrischen Teil (11, 54), das im Folgenden als Außenteil (11, 54) bezeichnet wird, um dadurch eine Überlappungszone zu bilden; Bilden eines durchmesserreduzierten bandförmigen Teiles (81, 75) derart zirkumferentiell am Außenteil, dass es sich in einer axialen Zwischenposition von der Überlappungszone befindet; und Bilden einer Schweißzone (83, 75) zirkumferentiell am durchmesserreduzierten Teil, um eine luftdichte Verbindung zwischen dem Außenteil und dem Innenteil herzustellen.
Verfahren zum Herstellen eines Gassensors nach Anspruch 8, wobei das Außenteil zirkumferentiell zum Innenteil in der Überlappungszone vom Außen- und Innenteil verstemmt ist, um dadurch ein verstemmtes Teil zu bilden, das wie das durchmesserreduzierte Teil dient; und die Schweißzone zirkumferentiell am verstemmten Teil gebildet ist.