專利名稱：氣體探測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于進(jìn)行各種氣體泄漏和毒性氣體的檢測、廢氣和大氣污染等的 監(jiān)視、各種工序的監(jiān)視等廣泛用途的氣體探測器，特別是涉及一種高精度地檢測在燃燒裝 置中不完全燃燒時產(chǎn)生的一氧化碳(CO)氣體、或者燃料電池汽車(FCV)中的氫氣泄漏等的 氣體探測器。
背景技術(shù)：
以往，作為檢測氫氣、甲烷氣體或者一氧化碳?xì)怏w等可燃性氣體的探測器，存在接 觸燃燒式氣體探測器、半導(dǎo)體式氣體探測器等。這些氣體探測器均內(nèi)置有用于檢測可燃性 氣體的熱源。例如專利文獻(xiàn)1所述，接觸燃燒式氣體探測器具有由加熱器線圈構(gòu)成的氣敏元件 (氣體檢測元件)，該加熱器線圈具有燃燒催化劑作為熱源，通過將在該燃燒催化劑上生成 的可燃性氣體的接觸燃燒熱量導(dǎo)致的加熱器線圈的電阻值變化輸出為電壓變化，來檢測可 燃性氣體的存在。另外，半導(dǎo)體式氣體探測器具有由加熱器線圈構(gòu)成的氣敏元件，該加熱器線圈具 有半導(dǎo)體層作為熱源，通過將可燃性氣體吸附在半導(dǎo)體層上的吸附現(xiàn)象導(dǎo)致產(chǎn)生的半導(dǎo)體 層的導(dǎo)電率變化輸出為電壓變化，來檢測可燃性氣體的存在。在這些現(xiàn)有的氣體探測器中，如上所述那樣存在用于檢測可燃性氣體的熱源，為 了謀求該熱平衡性能的穩(wěn)定化，并確保對可燃性氣體的防爆性能，裝備有由鐵絲網(wǎng)、金屬燒 結(jié)體或者多孔質(zhì)陶瓷等構(gòu)成的透氣性罩構(gòu)件、即蓋。而且，在專利文獻(xiàn)1中還公開如下氣體檢測裝置為了補(bǔ)償由周圍溫度變化產(chǎn)生 的影響，將補(bǔ)償元件(溫度補(bǔ)償元件)與上述氣體檢測元件串聯(lián)連接，并與串聯(lián)連接兩個電 阻的串聯(lián)電路并聯(lián)連接，從而構(gòu)成惠斯登電橋電路，對該并聯(lián)電路的兩端之間施加直流電 壓，檢測氣體檢測元件和補(bǔ)償元件的連接點(diǎn)與兩個電阻的連接點(diǎn)之間的電壓。作為該情況 下的補(bǔ)償元件，使用將具有與氣體檢測元件相同的電特性的加熱器線圈埋設(shè)在既不包覆也 不承載氧化催化劑的導(dǎo)熱層中的元件。另一方面，在這些現(xiàn)有的氣體探測器中設(shè)有不具有透氣性的合成樹脂制的安裝 座。該安裝座將每一對電極銷以使電極銷貫穿安裝座的狀態(tài)支承，將氣體檢測元件和補(bǔ)償 元件在透氣性蓋內(nèi)相對保持，其中上述電極銷與上述氣體檢測元件和補(bǔ)償元件的兩端子進(jìn) 行電連接并支撐它們，。如此，在氣體檢測元件和補(bǔ)償元件設(shè)置在同一殼體內(nèi)的情況下，為了防止兩元件 的熱干涉，在兩元件之間裝備有金屬制或合成樹脂制的熱屏蔽板?？墒?，這種氣體探測器中的透氣性蓋具有防護(hù)氣體檢測元件不受環(huán)境因素影響的 功能，但在另一方面會限制透氣性，因此也會成為損害探測器的響應(yīng)性能的原因。另外，現(xiàn) 有的安裝座在檢測對象氣體滲透到探測器內(nèi)部的方面沒有起到任何作用，因此無助于探測 器的響應(yīng)性能。
而且，接觸燃燒式氣體探測器中的熱屏蔽板是出于使氣體檢測元件和補(bǔ)償元件彼 此絕熱的目的而設(shè)置的，但在另一方面會隔斷探測器內(nèi)部的兩元件的氣氛環(huán)境，因此對于 氣體探測器的對溫濕度特性的輸出電壓穩(wěn)定性來說并不一定是理想的。
因此，例如專利文獻(xiàn)2所述那樣還提出有如下方案在上述包括蓋、安裝座和熱屏 蔽板的氣體探測器中，蓋、安裝座和熱屏蔽板全部由陶瓷、優(yōu)選多孔質(zhì)陶瓷構(gòu)成，由此能夠 使檢測對象氣體從所有方向流入探測器內(nèi)部，使氣體探測器內(nèi)部的氣體濃度高速一致于周 圍環(huán)境的氣體濃度，從而提高氣體探測器輸出的響應(yīng)性能。另外，作為檢測C02、N0x的氣體探測器，也大多使用例如專利文獻(xiàn)3中出現(xiàn)的固體 電解質(zhì)氣體探測器。作為氣敏元件的探測器主體由加熱器基板和固體電解質(zhì)顆粒構(gòu)成，用 引線將分別設(shè)置在該固體電解質(zhì)顆粒的加熱器基板側(cè)和其相反側(cè)的基準(zhǔn)極和檢測極連接 于一對電極銷，該電極銷貫穿座而被支承，從而在罩內(nèi)懸空地保持探測器主體。專利文獻(xiàn)1 日本特開平3-162658號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2006-126160號公報專利文獻(xiàn)3 日本特開2006-47230號公報但是，這種以往的氣體探測器均是如上所述那樣氣敏元件的電極銷或者補(bǔ)償元件 的各電極銷也貫穿安裝座而被支承，其各基端部自安裝座的背表面垂直地僅突出一定長 度。因此，各電極銷彼此靠近，而且其材質(zhì)通常是不銹鋼的一種的哈斯特洛依合金等難以錫 焊的材質(zhì)，因此存在各電極銷與檢測電路之間的布線的可作業(yè)性較差這樣的問題。另外，安 裝到設(shè)備上時的自由度也較低，有時還需要多余空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決這種問題而做成的，其第1目的在于，使得氣敏元件對各電極 銷的布線作業(yè)變得容易或者還使得補(bǔ)償元件對各電極銷的布線作業(yè)也變得容易，提高安裝 到設(shè)備上時的自由度而節(jié)省空間。另外，在以往的氣體探測器中，將各電極銷直接壓入或者將在其中間部固定安裝 有各電極銷的銷支架壓入形成于安裝座上的透孔中，或者利用玻璃粘接劑等進(jìn)行粘接而將 上述各電極銷或銷支架固定在安裝座上，因此在前者的情況下，壓入時有可能損壞氣敏元 件、補(bǔ)償元件或者銷支架、安裝座，在后者的情況下，耐熱性不充分，前后兩種情況均都存在 組裝的可作業(yè)性較差這樣的問題。本發(fā)明的第2目的也在于解決這種問題，能夠簡單且不可能破損地進(jìn)行將氣敏元 件、補(bǔ)償元件的各電極銷固定在安裝座上的作業(yè)，而且還能夠獲得充分的耐熱性。為了達(dá)到上述第1目的，本發(fā)明的氣體探測器包括氣敏元件；多根電極銷，其在 一端部與上述氣敏元件進(jìn)行電連接并支承該氣敏元件；安裝座，其由絕緣材料構(gòu)成，并使上 述多根電極銷分別從一個表面貫穿到另一個表面而支承該多根電極銷；以及罩構(gòu)件，其具 有透氣性，并以將上述安裝座的包含上述氣敏元件的上述一個表面?zhèn)鹊膮^(qū)域覆蓋的方式被 固定安裝在該安裝座上；其特征在于，在上述多根電極銷中的突出到上述安裝座的上述另 一個表面?zhèn)鹊牟糠稚戏謩e連接設(shè)置輸出引線，該輸出引線在與上述安裝座的上述另一個表 面平行的方向上延伸?？梢允?，在上述氣體探測器中，在上述安裝座的突出有各上述電極銷的一側(cè)設(shè)有隔離件和按壓構(gòu)件，上述隔離件供各上述電極銷貫穿并且支承各上述輸出引線，上述按壓 構(gòu)件覆蓋上述隔離件的支承各上述輸出引線的一側(cè)的大致整個面，上述按壓構(gòu)件和上述隔 離件均由絕緣材料制成。 另外，也可以是，氣體探測器包括氣敏元件單元，其使多個電極銷貫穿銷支架來 平行地保持該多個電極銷，上述多個電極銷與氣敏元件進(jìn)行電連接并支承該氣敏元件，上 述銷支架由絕緣材料構(gòu)成；安裝座，其使上述銷支架嵌合于其上來保持該銷支架；罩構(gòu)件， 其固定安裝在上述安裝座的一個表面?zhèn)龋撜謽?gòu)件具有透氣性并覆蓋上述氣敏元件單元的 上述氣敏元件側(cè)；以及保持架，其具有供上述罩構(gòu)件突出的開口，并固定保持上述安裝座； 或者還包括補(bǔ)償元件單元，其使與溫度補(bǔ)償用的補(bǔ)償元件的兩端子進(jìn)行電連接并支承該補(bǔ) 償元件的一對電極銷貫穿第2銷支架從而平行地保持該一對電極銷，上述第2銷支架由耐 熱絕緣材料構(gòu)成。在該情況下，在突出到上述安裝座的另一個表面?zhèn)鹊纳鲜鰵饷粼卧碾姌O 銷、或者還在上述補(bǔ)償元件單元的上述電極銷上分別連接設(shè)置輸出引線，該輸出引線在與 上述安裝座的上述另一個表面平行的方向上延伸。也可以是，上述電極銷與上述輸出引線是如下連接使上述電極銷的頂端面與將 上述輸出引線的一部分形成為扁平的部分相抵接，利用激光焊接來連接該抵接部?；蛘撸部梢允?，上述電極銷與上述輸出引線是如下連接使上述電極銷的自上述 安裝座突出的突出部的外周面與上述輸出引線的一端部彎曲而與電極銷平行的部分的外 周面沿著彼此的中心軸線相抵接，利用激光焊接來連接該抵接部?？梢允?，在上述保持架的突出有各上述電極銷的一側(cè)設(shè)有隔離件和按壓構(gòu)件，上 述隔離件供各上述電極銷貫穿并且支承各上述輸出引線，上述按壓構(gòu)件覆蓋上述隔離件的 支承各輸出引線的一側(cè)的大致整個面，上述按壓構(gòu)件和上述隔離件均由絕緣材料制成。還可以是，在上述保持架上，利用具有彈性的金屬板一體地形成有多個隔離件保 持片和多個按壓構(gòu)件卡定片，上述多個隔離件保持片保持上述隔離件的外周面，上述多個 按壓構(gòu)件卡定片將上述按壓構(gòu)件向上述隔離件側(cè)按壓而卡定上述按壓構(gòu)件?？梢允?，在設(shè)有上述隔離件和按壓構(gòu)件的氣體探測器中，在上述隔離件的支承各 上述輸出引線的一側(cè)的表面、或者上述按壓構(gòu)件的抵接于隔離件的一側(cè)的表面上形成有 槽，該槽引導(dǎo)各上述輸出引線?？梢允?，上述槽在彼此正交的方向上分別形成多條，連接于各上述電極銷的各輸 出引線各自具有沿著上述槽的至少一處的彎曲部。而且，也可以是，在上述按壓構(gòu)件的不抵接于隔離件的一側(cè)的表面上形成有用于 增加表面面積的多個槽或凹凸(凸部及/或凹部或凹凸面)。還可以是，上述隔離件和上述按壓構(gòu)件中的至少一者由陶瓷或多孔質(zhì)陶瓷制成。 另外，可以是，上述罩構(gòu)件也由多孔質(zhì)陶瓷制成，上述安裝座由陶瓷或多孔質(zhì)陶瓷制成。優(yōu)選的是，上述安裝座具有使上述銷支架或上述第1銷支架和上述第2銷支架嵌 合的嵌合用插槽，該嵌合用插槽從上述安裝座的上述另一個表面?zhèn)戎梁穸确较虻耐局惺桥c 上述支架的外周形狀相等或比其稍大的開口形狀，從該途中起的上述一個表面?zhèn)绕溟_口形 狀縮小而形成臺階部，在上述臺階部形成有切口部，當(dāng)在上述嵌合用插槽中嵌合上述銷支 架或上述第1銷支架和上述第2銷支架嵌合時該切口部成為供上述氣敏元件或者供上述氣敏元件和補(bǔ)償元件通過的退避部。另外，優(yōu)選的是，在上述保持架和上述安裝座之間夾裝有按壓彈簧，該按壓彈簧從 背表面按壓嵌合于上述嵌合用插槽中的上述銷支架或者上述第1銷支架和上述第2銷支架 而將其按壓在上述臺階部上。優(yōu)選的是，在包括上述氣敏元件和上述補(bǔ)償元件的氣體探測器中，在上述座上設(shè) 置熱屏蔽板，該熱屏蔽板用于對上述蓋內(nèi)的上述氣敏元件與補(bǔ)償元件之間進(jìn)行絕熱?？梢?是，該熱屏蔽板由陶瓷或多孔質(zhì)陶瓷制成。本發(fā)明的氣體探測器在自安裝座的背表面突出的至少氣敏元件的各電極銷上分 別連接設(shè)置在與安裝座的背表面平行的方向上延伸的輸出引線，因此能夠在考慮了可作業(yè) 性的情況下使該各輸出引線的間隔、排列、長度、材質(zhì)等最佳化，從而使氣敏元件或者以至 補(bǔ)償元件與各電極銷之間的布線作業(yè)變得容易。另外，提高安裝到設(shè)備上時的自由度，從而 能夠減少氣體探測器的后方空間而節(jié)省空間。而且，只要在上述安裝座上設(shè)置在厚度方向的途中形成有臺階部的1個或多個嵌 合用插槽，在上述保持架與安裝座之間夾裝分別從背表面按壓嵌合于上述嵌合用插槽中的 氣敏元件單元的銷支架或者以至補(bǔ)償元件單元的銷支架而將其按壓在上述臺階部上的按 壓彈簧，就不用將上述銷支架壓入或者粘接于上述嵌合用插槽，能夠利用該按壓彈簧的按 壓力將該銷支架固定保持于上述安裝座。另外，只要在上述嵌合用插槽的臺階部形成切口部，在該嵌合用插槽中嵌合上述 銷支架時該切口部成為供上述氣敏元件或者以至補(bǔ)償元件穿過的退避部，則在上述氣敏元 件單元或者以至補(bǔ)償元件單元也貫穿上述嵌合用插槽而固定保持于安裝座時，不會使氣敏 元件、補(bǔ)償元件碰撞到臺階部而被損壞。


圖1是表示本發(fā)明的氣體探測器的優(yōu)選實(shí)施方式的外觀的立體圖；圖2是將該氣體探測器上下翻轉(zhuǎn)后表示的立體圖；圖3是從與圖2相同的方向觀察該氣體探測器的保持架和固定保持在其上的檢測 部側(cè)的各部的分解立體圖； 圖4是從與圖2相同的方向觀察該氣體探測器的保持架和自其背表面突出的各電 極銷及輸出引線、隔離件、按壓構(gòu)件的分解立體圖；圖5是表示圖1及圖2所示的氣體探測器安裝在設(shè)備上的安裝狀態(tài)的、沿著保持 架的長度方向的剖視圖；圖6是表示同樣狀態(tài)的、沿著該保持架的寬度方向的剖視圖；圖7是表示在與圖5相同的截取下省略蓋、熱屏蔽板以及用于安裝到設(shè)備上的安 裝部并在保持架與安裝座之間夾裝有按壓彈簧的狀態(tài)的剖視圖；圖8是表示在與圖5相同的截取下拆卸其按壓構(gòu)件后的狀態(tài)的后視圖；圖9是表示圖5所示的氣體探測器安裝在設(shè)備上的安裝狀態(tài)的側(cè)視圖；圖10是從安裝座的背表面?zhèn)扔^察的放大立體圖；圖11是從安裝座的背表面?zhèn)扔^察的俯視圖； 圖12是沿著圖11中的A-A線截取的剖視圖13是按壓彈簧的放大俯視圖； 圖14是沿著圖13的B-B線截取的截面的端面圖；圖15是沿著圖13的C-C線截取的截面的端面圖；圖16是與1根電極銷相連接的輸出引線的連接端部附近的放大主視圖(a)和其 俯視圖(b)；圖17是與兩根電極銷共同連接的輸出引線的連接端部附近的放大主視圖(a)和 其俯視圖(b)；圖18是按壓構(gòu)件的不同例子的不抵接于隔離件的一側(cè)的表面的俯視圖；圖19是該按壓構(gòu)件的抵接于隔離件的一側(cè)的表面的俯視圖；圖20是沿著圖18的D-D線截取的剖視圖；圖21是本發(fā)明的氣體探測器的另一優(yōu)選實(shí)施方式的分解立體圖；圖22是該實(shí)施方式的按壓構(gòu)件的放大立體圖；圖23是沿著圖22的E-E線截取的剖視圖；圖24是表示圖21所示的實(shí)施方式的裝配完成狀態(tài)的立體圖；圖25是表示圖21所示的實(shí)施方式的拆卸該按壓構(gòu)件后的狀態(tài)的放大后視圖；圖26是表示本發(fā)明的氣體探測器的又一優(yōu)選實(shí)施方式的保持架的主要部分及其 各電極銷與輸出引線的連接部側(cè)的外觀的立體圖；圖27是表示安裝有被一分為二的隔離件的狀態(tài)的立體圖；圖28是表示還安裝有按壓構(gòu)件的狀態(tài)的立體圖；圖29是將多孔質(zhì)陶瓷的內(nèi)部構(gòu)造放大表示的說明圖。附圖標(biāo)記說明1、保持架；2、安裝座；3、蓋(罩構(gòu)件)；4、隔離件；4a、透孔；4b、槽；4c、凹陷部；6、 按壓構(gòu)件；6a、切口 ；6b、突條；7、氣敏元件單元；8、補(bǔ)償元件單元；9、熱屏蔽板；10、按壓彈 簧；10a、用于按壓銷支架的板簧；10b、用于按壓安裝座的板簧；10c、沖切孔；10d、切口 ；11、 保持架基板；11a、圓形的開口 ；lib、環(huán)狀的突出部；11c、安裝孔；12、彈性保持架；12a、隔離 件保持片；12b、按壓構(gòu)件卡定片；Ub1、卡定片部；12c、扇形部；12d、透孔；16、26、按壓構(gòu)件；16a、切口 ；16b、突條；16c、用于增加表面面積的槽；21、用于嵌 合熱屏蔽板的插槽；21a、入口部；22、23、用于嵌合銷支架的插槽；22a、23a、嵌合部；22b、 23b、透孔部；22c、23c、臺階部；22d、23d、切口部；26d、凸部；30、設(shè)備的殼體面板；30a、安裝 孔；30b、安裝孔；31、安裝螺栓；41、隔離件的一半部；42、隔離件的另一半部；41a、42a、退避 孔的半部；51 53、52，、53，、輸出引線；51a、51b、52a、53a、連接部；55 58、輸出引線；55a、 56a、57a、58a、連接部；60、按壓構(gòu)件；60b、槽；70、氣敏元件；71、72、電極銷；73、第1銷支 架；74、75、銷座；80、補(bǔ)償元件；81、82、電極銷；83、第2銷支架；84、85、銷座。
具體實(shí)施例方式下面，根據(jù)附圖來具體說明用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式。首先，根據(jù)圖1及圖2來說明本發(fā)明的氣體探測器的優(yōu)選實(shí)施方式的外觀。這是 接觸燃燒方式的氣體探測器的例子，圖1是使其氣體探測器的氣體檢測部側(cè)朝上后觀察的立體圖，圖2是將其氣體探測器上下翻轉(zhuǎn)后表示的立 體圖。該氣體探測器利用保持架1來保持各構(gòu)件，該保持架1由作為安裝板的保持架基 板11和一體地固定安裝在其背表面?zhèn)鹊膹椥员３旨?2構(gòu)成。該保持架基板11在其中央部形成有具有圓形開口 Ila的環(huán)狀的突出部11b，在保 持架基板11的長度方向兩側(cè)分別設(shè)有安裝孔11c。在該保持架基板11的環(huán)狀的突出部lib內(nèi)嵌入后述的圓板狀的安裝座而固定保 持該安裝座，固定安裝于該安裝座的一個表面上的蓋3如圖1所示那樣自圓形的開口 Ila 突出。該蓋3是具有透氣性的罩構(gòu)件，在該例子中由多孔質(zhì)陶瓷形成為圓頂狀。在該蓋3內(nèi)，雖其詳細(xì)內(nèi)容見后述，作為檢測元件的氣敏元件和用于補(bǔ)償溫度的 補(bǔ)償元件通過使其兩端子分別連接于貫穿銷支架的每一對電極銷而被支承，借助該各電極 銷和銷支架被固定保持于上述安裝座并被相對配設(shè)。另一方面，在保持架1的背表面?zhèn)韧怀鲇猩鲜龈麟姌O銷(4根)，該各電極銷與不銹 鋼制的輸出引線51 53相連接，該輸出引線51 53貫穿隔離件4且在圖2中的上表面 側(cè)在與保持架1的背表面平行(也與安裝座的另一個表面平行)的方向上延伸。在該例子 中，在4根電極銷中，與氣敏元件、補(bǔ)償元件的各自一個端子相連接的兩根電極銷共同連接 于1根輸出引線51，剩余的兩根電極銷分別連接于兩根輸出引線52、53。在彈性保持架12的背表面?zhèn)仍O(shè)有圓板狀的隔離件4和圓板狀的按壓構(gòu)件6，這些 隔離件4和按壓構(gòu)件6被彈性保持架12定位保持，該彈性保持架12設(shè)置在保持架1的突 出有各電極銷的一側(cè)，該隔離件4被各電極銷貫穿并引導(dǎo)支承各輸出引線51 53，該按壓 構(gòu)件6覆蓋該隔離件4的支承各輸出引線的一側(cè)的大致整個面。因此，在彈性保持架12上，一對隔離件保持片(圖2中僅表示一個)12a和一對按 壓構(gòu)件卡定片12b利用具有彈性的金屬板一體形成，該一對隔離件保持片12a在相對的位 置保持隔離件4的外周面，所述一對按壓構(gòu)件卡定片12b在彼此相對的位置將按壓構(gòu)件6 向隔離件側(cè)按壓而卡定。該彈性保持架12的周邊的扇形部12c焊接于保持架基板11而與 之成為一體。在隔離件4上重疊配置按壓構(gòu)件6之后，若將形成在彈性保持架12的各按壓構(gòu)件 卡定片12b的頂端部兩側(cè)的卡定片部Ub1分別與圖2中箭頭所示的方向成大致直角地彎 曲，則其抵接于按壓構(gòu)件6的背表面，利用因各按壓構(gòu)件卡定片12b的上升部的彎曲而被強(qiáng) 化的彈簧力將按壓構(gòu)件6按壓保持于隔離件4。該彈性保持架12的隔離件保持片12a和按 壓構(gòu)件卡定片12b并不限定為各一對，各設(shè)置為多個即可，也可以以相等角度間隔各設(shè)置3 處以上。隔離件4和按壓構(gòu)件6均由陶瓷形成即可。參照圖3 圖17詳細(xì)說明該氣體探測器的實(shí)施方式。圖3是從與圖2相同的方 向觀察該氣體探測器的保持架和固定保持在其上的檢測部側(cè)的各部的分解立體圖，表示構(gòu) 成保持架1的保持架基板11和彈性保持架12、安裝座2和蓋3、氣敏元件單元7和補(bǔ)償元 件單元8、熱屏蔽板9及按壓彈簧10。保持架基板11是將不銹鋼板沖壓加工而成形的、有幾分呈細(xì)長的棒球的壘墊形 的構(gòu)件，利用拉深加工形成如上所述那樣在中央部具有圓形的開口 Ila的環(huán)狀的突出部 11b，在其長度方向兩側(cè)分別開設(shè)有安裝孔11c。安裝座2為圓板狀，在其直徑線上形成較細(xì)的用于嵌合熱屏蔽板的插槽21，夾著該插槽21而在兩側(cè)分別形成一對用于嵌合銷支架的插槽22、23。后述其形狀的詳細(xì)內(nèi)容。在圖3中，利用玻璃粘接劑等的粘接，在安裝座2的下表面?zhèn)裙潭ò惭b有具有透氣 性的圓頂狀的罩構(gòu)件、即蓋3。

關(guān)于氣敏元件單元7，在使作為檢測元件的氣敏元件70和與其兩端子電連接并支 承氣敏元件70的一對電極銷71、72貫穿第1銷支架73的同時，在第1銷支架73的圖3中 的上側(cè)，將環(huán)狀的銷座74、75嵌裝設(shè)置于各電極銷71、72，利用玻璃粘接劑等以平行保持電 極銷71、72的方式將該第1銷支架73、各電極銷71、72和銷座74、75粘接固定。在此，在電 極銷71、72的被粘接的部分的表面上局部性地設(shè)有凹凸(在本例子中，利用網(wǎng)紋壓花加工 處理)，以易于獲得粘接強(qiáng)度。關(guān)于補(bǔ)償元件單元8，在使補(bǔ)償元件80和與其兩端子電連接并支承補(bǔ)償元件80的 一對電極銷81、82貫穿第2銷支架83的同時，在第2銷支架83的圖3中的上側(cè)，將環(huán)狀的 銷座84、85嵌裝設(shè)置于各電極銷81、82。利用玻璃粘接劑等以平行保持電極銷81、82的方式將該第2銷支架83、各電極銷 81、82和銷座84、85粘接固定。在此，在電極銷81、82的被粘接的部分的表面上局部性地設(shè) 有凹凸(在本例子中，利用網(wǎng)紋壓花加工處理)，以易于獲得粘接強(qiáng)度。這些安裝座2、氣敏元件單元7的第1銷支架73和銷座74、75、補(bǔ)償元件單元8的 第2銷支架83和銷座84、85、及熱屏蔽板9均由耐熱絕緣材料、優(yōu)選陶瓷制作。根據(jù)用途， 也可以由多孔質(zhì)陶瓷形成安裝座2和熱屏蔽板9。電極銷71、72、81、82由耐熱及耐腐蝕性 較高的導(dǎo)電材料、例如作為不銹鋼的一種的哈斯特洛依制作。關(guān)于作為檢測元件的氣敏元件70，在導(dǎo)熱層中埋設(shè)有由白金系合金線構(gòu)成的加熱 器線圈，將該加熱器線圈的兩端連接于電極銷71、72，所述導(dǎo)熱層在其表面包覆或承載通過 接觸使檢測對象氣體燃燒的氧化催化劑。補(bǔ)償元件80是為了補(bǔ)償由周圍溫度的變化引起 的影響而設(shè)置的元件，其在不具有氧化催化劑的導(dǎo)熱層中埋設(shè)有與氣敏元件70的加熱器 線圈的電特性相同的加熱器線圈，將該加熱器線圈的兩端連接于電極銷81、82。彈性保持架12如上所述那樣利用具有彈性的圓板狀的金屬板(在該例子中為不 銹鋼板)，在圓周方向上以90°的間隔一體地形成有均在上升部分的途中形成有彎曲的一 對隔離件保持片12a和一對按壓構(gòu)件卡定片12b。另外，在該圓板狀的中央部形成有4個透孔12d，能夠供氣敏元件單元7和補(bǔ)償元 件單元8的各電極銷71、72、81、82的自安裝座2的背表面突出的部分貫穿4個透孔12d，使 銷座74、75、84、85嵌入4個透孔12d。在隔離件保持片12a和按壓構(gòu)件卡定片12b之間的 周邊部形成有4個扇形部12c。按壓彈簧10是介于安裝座2和彈性保持架12之間的構(gòu)件，通過將一張板簧材料 (該例子中為不銹鋼板)切割并豎起而形成每一對一組的4片板簧IOa和多片(該例子中 為4片)板簧10b，上述每一對一組的4片板簧IOa分別從背表面按壓第1銷支架73和第 2銷支架83而將其按壓在后述的臺階部上，上述多片板簧IOb在相對于中心呈點(diǎn)對稱的多 個部位(該例子中為4處)按壓安裝座2背表面的外周附近。在此，圖10至圖12將安裝座2的詳細(xì)構(gòu)造放大表示。圖10是從安裝座的背表面 側(cè)觀察的立體圖，圖11是其俯視圖，圖12是沿著圖11中的A-A線截取的剖視圖。關(guān)于沿著安裝座2的直徑細(xì)長地形成的用于嵌合熱屏蔽板的插槽21，安裝座2的背表面?zhèn)鹊娜肟诓?1a具有比圖3所示的熱屏蔽板9的厚度更寬的寬度以及比圖3所示的 熱屏蔽板9的長度更長的長度，插槽21的內(nèi)側(cè)成為能夠供熱屏蔽板9插入的形狀。也可以 在將熱屏蔽板9插入到插槽21中之后向該入口部21a中填充粘接劑，或者形成將熱屏蔽板 9的基端部嵌合于該入口部的形狀。
另外，關(guān)于夾著該用于嵌合熱屏蔽板的插槽21而平行地形成在兩側(cè)的一對用于 嵌合銷支架的插槽22、23，分別從安裝座2的背表面?zhèn)鹊胶穸确较蛲局械拇笾轮醒氩康那?合部22a、23a是與第1支架73、第2支架83的外周形狀相等或比其稍大一些的開口形狀， 從該途中起的前表面(這些圖中的下表面)側(cè)的透孔部22b、23b其開口形狀縮小，從而在 嵌合部22a、23a與透孔部22b、23b之間形成臺階部22c、23c。而且，在該各臺階部22c、23c中，沿著彼此距離較遠(yuǎn)的外側(cè)的長片形成切口部 22d、23d，該切口部22d、23d在分別使氣敏元件單元7和補(bǔ)償元件單元8貫穿于該插槽22、 23而使第1銷支架73和第2銷支架83嵌合時，成為用于使氣敏元件70和補(bǔ)償元件80能 夠容易地通過的退避部。接著，圖13至圖15將按壓彈簧10的詳細(xì)構(gòu)造放大表示。圖13是按壓彈簧的俯 視圖，圖14是沿著圖13的B-B線截取的剖面，圖15是沿著圖13的C-C線截取的剖面。該按壓彈簧10將一張圓板狀的板簧材料沖切成得到圖13所示形狀的平面形狀， 利用沖切孔IOc在沿著直徑線(C-C線)靠近中心0的對稱位置形成上述每一對一組的4片 板簧10a，并且沿著相對于該直徑線各錯開士45°的直徑線，分別在外周部的相對于中心0 呈點(diǎn)對稱的位置形成4片板簧10b。該各板簧IOb是通過在其周方向兩側(cè)分別自外周平行 地沖切出切口 IOd而形成的。用于按壓銷支架的各板簧IOa沿著圖13所示的虛線如圖15所示那樣彎曲并被切 割豎起，從而被付與彈性。用于按壓安裝座的各板簧IOb也沿著圖13所示的虛線如圖14 所示那樣彎曲并被切割豎起，從而被付與彈性。當(dāng)組裝圖3所示的各零件時，使氣敏元件單元7的氣敏元件70側(cè)和補(bǔ)償元件單元 8的補(bǔ)償元件80側(cè)分別貫穿于安裝座2的插槽22、23，使第1銷支架73和第2銷支架83 分別嵌合于插槽22、23的圖10至圖12所示的嵌合部22a、23a，卡定于臺階部22c、23c。由 此，能夠使氣敏元件單元7和補(bǔ)償元件單元8相對地將它們保持于安裝座2。然后，將熱屏蔽板9插入到安裝座2的插槽21中，使其以將氣敏元件單元7和補(bǔ) 償元件單元8之間隔開的方式突出在蓋3內(nèi)，由此對兩者進(jìn)行熱屏蔽。在將熱屏蔽板9插 入到插槽21中之后向插槽21的入口部21a中填充粘接劑來固定即可。使如此組裝各零件而構(gòu)成的探測器部的蓋3貫穿于保持架基板11的圓形的開口 11a，使安裝座2嵌合于環(huán)狀的突出部11b，在該安裝座2上載置按壓彈簧10，還載置彈性保 持架12。使圖3中以單點(diǎn)劃線表示的中心軸線以及正交的徑向互相一致地組裝這些各零 件。在該狀態(tài)下，氣敏元件單元7和補(bǔ)償元件單元8的各電極銷71、72、81、82的嵌裝 有銷座74、75、84、85的后端部自安裝座2的背表面突出，并通過按壓彈簧10的圖13所示 的沖切孔IOc分別自彈性保持架12的4個透孔12d突出。然后，通過點(diǎn)焊接或激光焊接將 彈性保持架12的各扇形部12c固定安裝于保持架基板11。接著，根據(jù)圖4說明設(shè)置到保持架的背表面?zhèn)鹊臉?gòu)件。圖4是將在圖3所示的由保持架基板11和彈性保持架12構(gòu)成的保持架1上如上述那樣組裝各零件并將彈性保持架 12的各扇形部12c通過焊接而固定安裝于保持架基板11上的狀態(tài)與圖2所示的隔離件4、 輸出引線51 53及按壓構(gòu)件6 —同表示的分解立體圖。 氣敏元件單元7和補(bǔ)償元件單元8的各電極銷71、72、81、82被銷座74、75、84、85 絕緣，分別自彈性保持架12的各透孔12d突出。在隔離件4中設(shè)有供各電極銷71、72、81、82貫穿的4個透孔4a，在圖4中的上側(cè) 的表面上形成有彼此正交的多條槽4b。因此，該隔離件4支承各輸出引線51 53，并且也 起到利用該多條槽4b引導(dǎo)各輸出引線51 53的引導(dǎo)構(gòu)件的作用。在將該隔離件4覆蓋的按壓構(gòu)件6上，在外周面的預(yù)定位置形成有較小的半圓形 的切口 6a，其用作與該隔離件4定位的基準(zhǔn)。這些隔離件4和按壓構(gòu)件6均由耐熱性絕緣 材料、優(yōu)選陶瓷或多孔質(zhì)陶瓷形成。在此，還參照圖16及圖17來說明輸出引線51 53。圖16是與1根電極銷相連 接的輸出引線52的連接端部附近的放大圖，圖17是與兩根電極銷共同連接的輸出引線51 的連接端部附近的放大圖，圖16及圖17的(a)是主視圖，圖16及圖17的(b)是俯視圖。輸出引線51 53例如通過切斷不銹鋼線來制作，輸出引線52如圖16所示那樣 呈直線狀，在其一端部形成有扁平的連接部52a。輸出引線53也與該輸出引線52同樣地形 成有圖4所示的扁平的連接部53a。另外，作為上述輸出引線51 53的材質(zhì)，也可以采用 蒙乃爾合金(例如，以鎳為主要成分地含有30%左右的銅)，在該情況下能夠進(jìn)行通常的錫 焊作業(yè)，因此能夠?qū)⑤敵鲆€51 53直接錫焊于外部的控制電路等。輸出引線51如圖17的(b)所示那樣其一端側(cè)自箭頭P所示的部分彎曲成大致直 角，在該彎曲的部分的中間部和端部分別如(a)所示那樣形成有扁平的連接部51a、51b。這 些扁平的連接部51a、51b、52a、53a是能夠通過將該部分在徑向上壓扁加工、或者利用切削 加工等容易地形成。在組裝圖4所示的這些零件時，分別如單點(diǎn)劃線所示那樣使氣敏元件單元7和補(bǔ) 償元件單元8的各電極銷71、72、81、82貫穿于該各透孔4a而將隔離件4載置在彈性保持 架12上，利用一對隔離件保持片12a、12a保持隔離件4的外周面。這樣，各電極銷71、72、 81、82的端部稍稍突出到隔離件4的槽4b內(nèi)。因此，將各輸出引線51 53導(dǎo)入到隔離件4的槽4b內(nèi)，使輸出引線51的扁平的 連接部51a、51b抵接于電極銷71、81的各端面，利用激光焊接將該抵接部連接起來。另外， 使輸出引線52、53的連接部52a、53a分別抵接于電極銷82、72的端面，利用激光焊接將該 各抵接部連接起來。圖8表示該電極銷和輸出引線的連接完成狀態(tài)。如此，各電極銷71、72、81、82貫 穿隔離件4的各透孔4a而被固定，各輸出引線51 53在隔離件4的槽4b內(nèi)被定位，因此 能夠在連接部51a、51b、52a、53a處容易地進(jìn)行激光焊接。在本實(shí)施方式中，由于將各輸出引線的與電極銷連接的連接部加工為扁平，因此 與電極銷的端面接觸的接觸面積增加，穩(wěn)定性較佳，由此能夠利用焊接可靠地進(jìn)行連接。但 是，這不是必須的，也可以不加工各輸出引線的連接部而仍保持較細(xì)的圓柱狀，輸出引線材 料的線自身的截面形狀也可以是除圓形之外的方形、扁平形?；蛘撸部梢詫⒏麟姌O銷端面 形成為凹凸筒面等。
另外，連接方法也并不限定于激光焊接，也可以采用電阻焊接、導(dǎo)電性粘接劑的粘 接、鉚接等方法。如此在隔離件4上對各電極銷71、72、81、82和輸出引線51 53進(jìn)行電連接和機(jī) 械連接之后，以將該隔離件4的支承各輸出引線51 53的一側(cè)的大致整個面覆蓋的方式 載置圓板狀的按壓構(gòu)件6，將彈性保持架12的一對按壓構(gòu)件卡定片12b、12b的各卡定片部 Ub1向內(nèi)側(cè)彎曲大致90°，從而將按壓構(gòu)件6在徑向上定位，并且將其按壓固定于隔離件4 上，成為圖1及圖2所示的組裝完成狀態(tài)。向隔離件4的各槽4b與按壓構(gòu)件6之間 的間隙中填充陶瓷粘接劑、玻璃粘接劑 等，隔離件4和按壓構(gòu)件6被固定安裝，在其內(nèi)部固定各電極銷和輸出引線的連接部。在本實(shí)施方式中，如此，能夠利用彈性保持架12、隔離件4和按壓構(gòu)件6將各電極 銷71、72、81、82和輸出引線51 53之間的連接部附近保持、固定于安裝座和保持架基板 11。圖5至圖7是表示該氣體探測器的組裝完成狀態(tài)的剖視圖，圖5是表示該氣體探 測器安裝在設(shè)備上的安裝狀態(tài)的、沿著保持架的長度方向的剖視圖，圖6是沿著保持架的 寬度方向的剖視圖，圖7是表示在與圖5相同的截取下省略蓋、熱屏蔽板以及用于安裝到設(shè) 備上的安裝部并表示在圖5和圖6中省略圖示的在保持架與安裝座之間夾裝有按壓彈簧的 狀態(tài)的剖視圖。另外，圖9是圖5所示的氣體探測器安裝在設(shè)備上的安裝狀態(tài)的側(cè)視圖。對于這些圖中所示的大部分構(gòu)件已經(jīng)進(jìn)行了說明，但作為新表示的部分，在圖5 中，附圖標(biāo)記30是檢測對象設(shè)備的殼體面板，向安裝孔30a中插入保持架基板11的環(huán)狀的 突出部lib而使蓋3突出到內(nèi)部，向保持架基板11的安裝孔Ilc中插入安裝螺栓31，將其 旋入到殼體面板30的形成有陰螺紋的安裝孔30b中并旋緊固定，從而將氣體探測器固定于 設(shè)備。關(guān)于安裝孔30b，通過對殼體面板30進(jìn)行翻邊加工而在開孔的同時形成陰螺紋。另外，在隔離件4的與彈性保持架12的平面部接觸的面上形成有圓形的凹陷部 4c，僅在外周部附近與彈性保持架12的平面部接觸，從而能夠降低導(dǎo)熱。利用該凹陷部4c 的有無或者大小，能夠調(diào)整自彈性保持架12向隔離件4的導(dǎo)熱性。而且，如圖6所示，在按壓構(gòu)件6的與隔離件4抵接的一側(cè)的面上形成有一條突條 6b,與隔離件4的槽4b中的一條嵌合，從而使得隔離件4與按壓構(gòu)件6相對定位變得容易。雖然在圖5和圖6中省略了圖示，但實(shí)際上如圖7所示，在保持架1中的彈性保持 架12的平面部與安裝座2之間安裝有圖13至圖15所示的按壓彈簧10。因此，利用形成于 該按壓彈簧10的每一對一組的用于按壓銷支架的板簧IOa的彈性，來按壓氣敏元件單元7 和補(bǔ)償元件單元8的各銷支架73、83的電極銷之間的部分，將各銷支架73、83壓到圖10至 圖12所示的插槽22、23的臺階部22c、23c中。因此，即使不將各銷支架73、83壓入到插槽22、23中，也能夠可靠地固定。另外，形 成在按壓彈簧10的外周部上的4片板簧IOb抵接于安裝座2的背表面，多少被彈性保持架 12的平面部按壓，因此利用該彈性將安裝座2按壓到保持架基板11的環(huán)狀的突出部11b， 從而能夠可靠地保持安裝座2。此時，由于能夠在安裝座2的背表面與彈性保持架12的平 面部之間形成微小間隙，因此也能夠大量地降低導(dǎo)熱。按壓構(gòu)件的不同例子根據(jù)圖18至圖20說明按壓構(gòu)件的不同例子。圖18是該按壓構(gòu)件的不抵接于隔離件的一側(cè)的表面的俯視圖，圖19是抵接于隔離件的一側(cè)的面的俯視圖，圖20是沿著圖18 的D-D線截取的剖視圖。該按壓構(gòu)件16也與上述按壓構(gòu)件6同樣地由陶瓷或多孔質(zhì)陶瓷制作，在外周面的 預(yù)定位置形成用于定位的切口 16a，在抵接于隔離件4的一側(cè)的表面上形成一根突條16b。 而且，如圖18所示，在該按壓構(gòu)件16的不抵接于隔離件4的一側(cè)的表面上，等間隔且彼此 正交地形成有用于增加表面面積的多條槽16c。通過改變該槽16c的密度、深度，能夠增加 或減少與外部空氣接觸的表面面積，從而調(diào)整按壓構(gòu)件16的散熱性。也可以替代槽而像后 述的例子那樣設(shè)置多個凹凸。由于該 氣體探測器需要滿足散熱性(冷卻性能)較高且響應(yīng)性較好、以及不受風(fēng) 等的影響而穩(wěn)定性較佳這樣的相反的要求，因此針對隔離件和按壓構(gòu)件，也進(jìn)行了對各種 材料和形狀的比較評價。例如，利用氧化鋁96%的陶瓷及多孔質(zhì)陶瓷制作隔離件和按壓構(gòu)件，將按壓構(gòu)件 的背表面平坦的構(gòu)造和形成有密度和深度不同的槽的構(gòu)造組合起來進(jìn)行評價，結(jié)果，在陶 瓷的情況下均都存在如下傾向按壓構(gòu)件的槽的密度又高又深的方式的響應(yīng)性較佳，但穩(wěn) 定性變差，在多孔質(zhì)陶瓷的情況下均都存在如下傾向即使按壓構(gòu)件的槽的密度又低又淺， 響應(yīng)性還是較佳，穩(wěn)定性也較佳。氣體探測器的其他實(shí)施方式根據(jù)圖21至圖25說明本發(fā)明的氣體探測器的其他優(yōu)選的實(shí)施方式。圖21是從 背表面?zhèn)扔^察該氣體探測器的分解立體圖。圖22是該氣體探測器所使用的按壓構(gòu)件的放 大立體圖，圖23是沿著圖22的E-E線截取的剖視圖。圖24是從背表面?zhèn)扔^察該氣體探測 器的組裝完成狀態(tài)的立體圖，圖25是表示拆卸該按壓構(gòu)件后的狀態(tài)的放大后視圖。在本實(shí)施方式中，與根據(jù)圖1 圖15說明的實(shí)施方式不同之處僅是輸出弓丨線和按 壓構(gòu)件的形狀，因此針對其他的各部分，在圖21 圖25中也標(biāo)注與圖1 圖15所使用的 附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記，省略它們的說明。該氣體探測器所使用的隔離件4與上述實(shí)施方式中所使用的構(gòu)件相同，但由于與 輸出引線的形狀相關(guān)，因此再次進(jìn)行說明。在該隔離件4上設(shè)有供各電極銷71、72、81、82貫 穿的4個透孔4a，在圖21中的上側(cè)的表面上，在彼此正交的方向上分別形成有多條槽4b。另一方面，各輸出引線51、52’、53’與上述例子同樣地由不銹鋼、蒙乃爾合金等形 成，其各自具有沿著隔離件4的槽4b的至少一處的彎曲成大致直角的彎曲部a、b、c、d。另 夕卜，與氣敏元件單元的電極銷71和補(bǔ)償元件單元的電極銷81共同連接的輸出引線51相同 于上述實(shí)施方式的形狀。51a、51b、52a’、53a’是扁平的連接部。該各輸出引線51、52’、53’如圖25所示那樣分別嵌入于隔離件4的槽4b中而被 支承并引導(dǎo)，連接部51&、5113、52^、53^連接于各電極銷71、72、81、82，彼此平行地向外部延伸。如此，由于各輸出引線51、52’、53’的彎曲部3、13、(3、(1沿著隔離件4的槽413配置， 因此相對于施加到各輸出引線51、52’、53’的外部應(yīng)力、特別是朝向與向外部延伸的延伸方 向相同的方向的拉伸力，配置有彎曲部的槽4b的側(cè)壁面起到止擋件的作用。因此，能夠減 輕對與各電極銷的連接部(焊接點(diǎn))的應(yīng)力負(fù)荷，不必?fù)?dān)心破損。按壓構(gòu)件26利用陶瓷或多孔質(zhì)陶瓷形成為圓板狀，在不抵接于隔離件4的一側(cè)的表面(圖21至圖23中為上表面)上，為了增加其表面面積而形成有許多個凸部26d。在本 實(shí)施方式中，如圖22及圖23所明示，相同形狀的多個凸部26d在縱橫方向上以等間隔方式 排列形成。但是，但并不一定必須這樣形成，也可以將不同的大小、形狀的凸部形成在隨機(jī) 的位置。
若從背表面?zhèn)扔^察本實(shí)施方式的氣體探測器的組裝完成狀態(tài)則如圖24所示。由 于在按壓構(gòu)件26的背表面上形成有多個凸部26d，因此其表面面積增加而散熱性上升。通 過改變該凸部26d的密度、高度，能夠增加或減少與外部空氣接觸的表面面積而調(diào)整按壓 構(gòu)件26的散熱性。另外，與根據(jù)圖18至圖20說明的按壓構(gòu)件16同樣，在該按壓構(gòu)件26上，也在外 周面上設(shè)有用于定位的切口，或者在抵接于隔離件4的一側(cè)的表面上形成一根突條6b，其 嵌合于隔離件4的槽4b中的一根，從而使得隔離件4和按壓構(gòu)件26相對定位變得容易即可。另外，在按壓構(gòu)件的背表面上，既可以替代凸部而形成凹部，也可以形成凸部和凹 部這兩者或者形成為凹凸面。而且，在本實(shí)施方式中，在隔離件4的背表面形成有用于配置 引導(dǎo)各輸出引線51、52’、53’的彼此正交的多根槽4b，也可以取而代之，在按壓構(gòu)件26的與 隔離件4接觸的一側(cè)的表面上形成用于配置引導(dǎo)各輸出引線的同樣的槽。氣體探測器的又一實(shí)施方式根據(jù)圖26至圖28說明本發(fā)明的氣體探測器的又一優(yōu)選的實(shí)施方式的主要部分。 圖26是表示該氣體探測器的彈性保持架及各電極銷與輸出引線的連接部側(cè)的外觀的立體 圖，圖27是表示安裝有被一分為二的隔離件的狀態(tài)的立體圖，圖28是表示還安裝有按壓構(gòu) 件的狀態(tài)的立體圖。氣體探測器的彈性保持架12與上述各實(shí)施方式的構(gòu)件相同。在本實(shí)施方式中，與 上述實(shí)施方式不同之處僅是各電極銷與輸出引線的連接部和隔離件及按壓構(gòu)件。在本實(shí)施 方式中，在4根電極銷71、72、81、82上分別連接輸出引線55 58。輸出引線55、57形成為分別將其一端部附近在圖26中的水平方向上以大致 90°向彼此面對的方向彎曲，再將各一端部向下方彎曲大致90°，使連接部55a、57a與電 極銷71、81平行。另外，輸出引線56、58是形成為分別將其一端部向圖26中的下方彎曲 大致90°，使連接部56a、58a與電極銷72、82平行。然后，如圖26所示，使突出部的外周面和連接部55a、56a、57a、58a的外周面沿著 彼此的中心軸線抵接，通過激光焊接來連接該抵接部，所述突出部是各電極銷71、72、81、82 的自安裝座2穿過彈性保持架12的透孔12d而突出的突出部，所述連接部55a、56a、57a、 58a是輸出引線55 58的各一端部彎曲而與各電極銷平行的部分。這樣，就能夠更加可靠 地連接各電極和輸出引線。在本實(shí)施方式中，出于激光焊接作業(yè)的原因，無法先安裝隔離件，因此在激光焊接 之后，從圖27中箭頭所示的方向安裝被一分為二的隔離件一半部41和另一半部42，使它 們的切斷面相抵接地配置，利用彈性保持架12的隔離件保持片12a、12a來保持。各電極銷 71、72、81、82和輸出引線55 58的連接部退避到由退避孔的半部41a和半部42a形成的 退避孔內(nèi)。如圖28所示，在由該隔離件一半部41和另一半部42構(gòu)成的隔離件上，覆蓋按壓構(gòu)件60，并在該按壓構(gòu)件60的與隔離件相抵接的一側(cè)的表面上，在彼此正交的方向上分別 形成有多條與上述實(shí)施方式的隔離件4的槽4b同樣的槽60b，向該槽60b內(nèi)導(dǎo)入并引導(dǎo)輸 出引線55 58。 然后，將彈性保持架12的一對按壓構(gòu)件卡定片12b、12b的各卡定片部Ub1向內(nèi) 側(cè)彎折大致90°，從而將按壓構(gòu)件60在徑向上定位，并且按壓于隔離件一半部41和另一半 部42。向按壓構(gòu)件60的槽60b中也填充陶瓷粘接劑、玻璃粘接劑等進(jìn)行固定安裝。在本實(shí)施方式中，也將各輸出引線和電極銷的連接部彼此加工成平面或者將其中 一者加工成凹圓筒面來增加接觸面積即可。但是，即使不進(jìn)行加工而仍保持較細(xì)的圓柱狀， 也能夠充分連接。另外，連接方法也并不限定于激光焊接，也可以采用電阻焊接、導(dǎo)電性粘 接劑的粘接、鉚接等方法。多孔質(zhì)陶瓷零件的制造方法在此，針對作為由多孔質(zhì)陶瓷構(gòu)成的罩構(gòu)件的蓋3、隔離件4、按壓構(gòu)件6等的制造 方法，進(jìn)行簡單說明。首先，調(diào)和陶瓷粉末原料和所需的添加劑，將整體均勻地混合。在這種情況下，陶 瓷粉末原料采用粉末粒徑大致為0. 3[ μ m]左右的氧化鋁粉末或者氧化鋯粉末等通常的陶 瓷材料的粉末。另外，添加劑適量地采用助劑、粘合劑及純水。另外，助劑可利用聚丙烯酸 鹽等，并且粘合劑可利用丙烯酸樹脂、PVA (聚乙烯醇)、PEO (聚氧化乙烯)等。之后，使用噴霧干燥裝置(spray dryer)等，制作平均粒徑為60 120 [ μ m]左右 的造粒體材料。然后，利用預(yù)定的一次加壓力對該造粒體材料進(jìn)行加壓，例如利用擠出成形 來一次成形為圓管形狀。之后，以預(yù)定的一次加熱溫度對該一次成形體進(jìn)行一次燒結(jié)(準(zhǔn) 燒結(jié))而得到成形壓粉體。該一次加熱溫度在900 1200[°C ]的范圍內(nèi)選定。然后，將該成形壓粉體粉碎，分級成粒徑為0. 1 1. 0[mm]的范圍，利用預(yù)定的二 次加壓力對該壓粉體材料進(jìn)行加壓，從而二次成形為所需的零件形狀。以預(yù)定的二次加 熱溫度對該二次成形體進(jìn)行二次燒結(jié)(真燒結(jié))。這種情況下的二次加熱溫度為1200 1600[°C ]的范圍，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定與所使用的陶瓷粉末原料相對應(yīng)的溫度。這樣，能夠制造由 多孔質(zhì)陶瓷構(gòu)成的蓋3等零件。如圖29所示，該多孔質(zhì)陶瓷是通過壓粉體材料的粒子k···之間結(jié)合而成立，利用 成為晶界的接觸面周圍的空間形成有氣孔R···，因此利用沿著該氣孔R…的氣體通路來確 保預(yù)定的透氣率。此時，氣孔R…的寬度小于500 [ μ m]，阻止水分進(jìn)入氣孔R…中，還阻止除 氣體之外的無用異物進(jìn)入氣孔R···中。圖29中以虛線箭頭Hs…表示氣體通路。如此，對于多孔質(zhì)陶瓷C，調(diào)和陶瓷粉末原料和一或兩種以上的添加劑，制造具有 預(yù)定粒度的造粒體材料Po，并且利用預(yù)定的一次加壓力Ff對該造粒體材料Po進(jìn)行一次 成形之后，利用預(yù)定的一次加熱溫度Tf進(jìn)行一次燒結(jié)，從而得到粒子k…的大小為0. 1 1.0 [mm]的范圍的壓粉體材料Pp。在利用預(yù)定的二次加壓力Fs對該壓粉體材料Pp進(jìn)行二次成形之后，只要利用預(yù) 定的二次加熱溫度Ts進(jìn)行二次燒結(jié)，在用于氣體探測器時，就能夠充分地確保所需的透氣 率和所需的機(jī)械強(qiáng)度(彎曲強(qiáng)度)這兩者。特別是，只要將造粒體材料Po的粒子大小選定 在60 120[μ m]的范圍內(nèi)，就能夠得到充分發(fā)揮出這些效果的最佳的多孔質(zhì)陶瓷C?？偨Y(jié)和應(yīng)用范圍
像針對這些實(shí)施方式所說明的那樣，本發(fā)明的氣體探測器在突出到安裝座2的背 表面?zhèn)鹊臍饷粼卧?的電極銷71、72和補(bǔ)償元件單元8的電極銷81、82上分別連接設(shè) 置有沿著與該安裝座的背表面和保持架1的背表面平行的方向延伸的輸出引線51 53或 者輸出引線55 58，因此與檢測電路板之間的布線作業(yè)變得容易，不需要在探測器的后方 留出空間，因此安裝到設(shè)備時的自由度升高，也能夠節(jié)省空間。另外，也可以像上述實(shí)施方式那樣將各輸出引線排列在同一個平面上，根據(jù)需要 使其長度各不相同。將氣敏元件單元的一對電極銷和補(bǔ)償元件單元的一對電極銷中的各一 個電極銷連接于共同的輸出引線，從而能夠?qū)⑤敵鲆€減少到3根。另外，只要利用鎳或者 銅-鎳合金等能夠錫焊的金屬材料形成各輸出引線，布線就會變得更加容易。以上實(shí)施方式是說明了將本發(fā)明應(yīng)用于在內(nèi)部設(shè)有補(bǔ)償元件的接觸燃燒式氣體 探測器的例子，但不言而喻，也能夠應(yīng)用于使補(bǔ)償元件獨(dú)立而僅內(nèi)置有氣敏元件單元的接 觸燃燒式氣體探測器。而且，也能夠應(yīng)用于上述半導(dǎo)體式氣體探測器、固體電解質(zhì)氣體探測 器等各種具有氣敏元件的氣體探測器。電極銷的數(shù)量也并不限定于4根，能夠應(yīng)用于具有2根、3根、5根、6根等多根電極 銷的氣體探測器，銷座、銷支架并不是必需的，也可以省略其中的任一個，或者將各電極銷 直接貫穿于安裝座而保持。在上述實(shí)施方式中，利用彈性保持架12、隔離件4和按壓構(gòu)件6將各電極銷71、 72、81、82和輸出引線51 53的連接部附近保持固定于安裝座和保持架基板11，但也可以 對它們的形狀、材質(zhì)進(jìn)行各種變更。另外，也能夠?qū)惭b座、隔離件和按壓構(gòu)件形成為除圓板狀之外的形狀(橢圓板 狀、方形板狀、多邊形板狀、塊狀等)，也可以由耐熱性合成樹脂等形成。彈性保持架也形成 為與其相稱的形狀即可。而且，也可以將彈性保持架、隔離件和按壓構(gòu)件的一部分或者全部省略，利用耐熱 性粘接劑加固各電極銷和輸出引線的連接部附近，或者用罩覆蓋并在其內(nèi)部填充耐熱性填 充劑來加固。工業(yè)上的可利用性 本發(fā)明的氣體探測器能夠廣泛地應(yīng)用于使用各種可燃性氣體的設(shè)備、系統(tǒng)或者檢 測設(shè)有它們的室內(nèi)等的氣體泄漏或毒氣體的產(chǎn)生的裝置等。特別是，也能夠同樣地將本發(fā) 明應(yīng)用于檢測因不完全燃燒而產(chǎn)生的CO等有毒氣體、檢測期待今后迅速得到實(shí)用的燃料 電池汽車的內(nèi)部每一個分區(qū)的氫泄漏、用作工業(yè)用或者家庭用的輔助電源的燃料電池系統(tǒng) 等氫氣體探測器、或者檢測CO2等非可燃性氣體的氣體探測器等。
權(quán)利要求
1.一種氣體探測器，包括氣敏元件；多根電極銷，其在一端部與上述氣敏元件進(jìn)行電 連接并支承該氣敏元件；安裝座，其由絕緣材料構(gòu)成，并使上述多根電極銷分別從一個表面 貫穿到另一個表面而支承該多根電極銷；以及罩構(gòu)件，其具有透氣性，并以將上述安裝座的 包含上述氣敏元件的上述一個表面?zhèn)鹊膮^(qū)域覆蓋的方式被固定安裝在該安裝座上；其特征 在于，在上述多根電極銷中的突出到上述安裝座的上述另一個表面?zhèn)鹊牟糠稚戏謩e連接設(shè) 置輸出引線，該輸出引線在與上述安裝座的上述另一個表面平行的方向上延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體探測器，其特征在于，在上述安裝座的突出有各上述電極銷的一側(cè)設(shè)有隔離件和按壓構(gòu)件，上述隔離件供各 上述電極銷貫穿并且支承各上述輸出引線，上述按壓構(gòu)件覆蓋上述隔離件的支承各上述輸 出引線的一側(cè)的大致整個面，上述按壓構(gòu)件和上述隔離件均由絕緣材料制成。
3.一種氣體探測器，包括氣敏元件單元，其使多個電極銷貫穿銷支架來平行地保持該多個電極銷，上述多個電 極銷與氣敏元件進(jìn)行電連接并支承該氣敏元件，上述銷支架由絕緣材料構(gòu)成； 安裝座，其使上述銷支架嵌合于其上來保持該銷支架；罩構(gòu)件，其固定安裝在上述安裝座的一個表面?zhèn)?，該罩?gòu)件具有透氣性并覆蓋上述氣 敏元件單元的上述氣敏元件側(cè)；以及保持架，其具有供上述罩構(gòu)件突出的開口，并固定保持上述安裝座；其特征在于， 在突出到上述安裝座的另一個表面?zhèn)鹊纳鲜鰵饷粼卧纳鲜鲭姌O銷上分別連接 設(shè)置輸出引線，該輸出引線在與上述安裝座的上述另一個表面平行的方向上延伸。
4.一種氣體探測器，包括氣敏元件單元，其使與氣敏元件的兩端子進(jìn)行電連接并支承該氣敏元件的一對電極銷 貫穿第1銷支架從而平行地保持該一對電極銷，上述第1銷支架由耐熱絕緣材料構(gòu)成；補(bǔ)償元件單元，其使與補(bǔ)償元件的兩端子進(jìn)行電連接并支承該補(bǔ)償元件的一對電極銷 貫穿第2銷支架從而平行地保持該一對電極銷，上述第2銷支架由耐熱絕緣材料構(gòu)成；安裝座，其使上述第1銷支架和上述第2銷支架分別嵌合于其上，從而以使上述氣敏元 件單元與上述補(bǔ)償元件單元相對的方式保持上述氣敏元件單元和上述補(bǔ)償元件單元；罩構(gòu)件，其固定安裝在上述安裝座的一個表面?zhèn)?，該罩?gòu)件具有透氣性并覆蓋上述氣 敏元件單元的上述氣敏元件側(cè)和上述補(bǔ)償元件單元的上述補(bǔ)償元件側(cè)；以及保持架，其具有供上述罩構(gòu)件突出的開口，并固定保持上述安裝座；其特征在于， 在突出到上述安裝座的另一個表面?zhèn)鹊纳鲜鰵饷粼卧纳鲜鲭姌O銷和上述補(bǔ)償 元件單元的上述電極銷上分別連接設(shè)置輸出引線，該輸出引線在與上述安裝座的上述另一 個表面平行的方向上延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的氣體探測器，其特征在于，上述電極銷與上述輸出引線是如下連接使上述電極銷的頂端面與將上述輸出引線的 一部分形成為扁平的部分相抵接，利用激光焊接來連接該抵接部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的氣體探測器，其特征在于，上述電極銷與上述輸出引線是如下連接使上述電極銷的自上述安裝座突出的突出部 的外周面與上述輸出引線的一端部彎曲而與上述電極銷平行的部分的外周面沿著彼此的中心軸線相抵接，利用激光焊接來連接該抵接部。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的氣體探測器，其特征在于，在上述保持架的突出有各上述電極銷的一側(cè)設(shè)有隔離件和按壓構(gòu)件，上述隔離件供各 上述電極銷貫穿并且支承各上述輸出引線，上述按壓構(gòu)件覆蓋上述隔離件的支承各上述輸 出引線的一側(cè)的大致整個面，上述按壓構(gòu)件和上述隔離件均由絕緣材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣體探測器，其特征在于，在上述保持架上，利用具有彈性的金屬板一體地形成有多個隔離件保持片和多個按壓 構(gòu)件卡定片，上述多個隔離件保持片保持上述隔離件的外周面，上述多個按壓構(gòu)件卡定片 將上述按壓構(gòu)件向上述隔離件側(cè)按壓而卡定上述按壓構(gòu)件。
9.根據(jù)權(quán)利要求2、7、8中任一項(xiàng)所述的氣體探測器，其特征在于，在上述隔離件的支承各上述輸出引線的一側(cè)的表面上形成有槽，該槽引導(dǎo)各上述輸出 引線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣體探測器，其特征在于，上述槽在彼此正交的方向上分別形成多條，連接于各上述電極銷的各上述輸出引線各 自具有沿著上述槽的至少一處的彎曲部。
11.根據(jù)權(quán)利要求2、7、8中任一項(xiàng)所述的氣體探測器，其特征在于，在上述按壓構(gòu)件的抵接于上述隔離件的一側(cè)的表面上形成有槽，該槽引導(dǎo)各上述輸出 引線。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的氣體探測器，其特征在于，上述槽在彼此正交的方向上分別形成多條，連接于各上述電極銷的各上述輸出引線各 自具有沿著上述槽的至少一處的彎曲部。
13.根據(jù)權(quán)利要求2、7至12中任一項(xiàng)所述的氣體探測器，其特征在于，在上述按壓構(gòu)件的不抵接于上述隔離件的一側(cè)的表面上形成有用于增加表面面積的 多個槽或凹凸。
14.根據(jù)權(quán)利要求2、7至13中任一項(xiàng)所述的氣體探測器，其特征在于，上述隔離件和上述按壓構(gòu)件中的至少一者由陶瓷或多孔質(zhì)陶瓷制成。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的氣體探測器，其特征在于，上述罩構(gòu)件由多孔質(zhì)陶瓷制成。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的氣體探測器，其特征在于，上述安裝座由陶瓷或多孔質(zhì)陶瓷制成。
17.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體探測器，其特征在于，上述安裝座具有供上述銷支架嵌合的嵌合用插槽，該嵌合用插槽從上述安裝座的上述 另一個表面?zhèn)戎梁穸确较虻耐局惺桥c上述支架的外周形狀相等或比其稍大的開口形狀，從 該途中起的上述一個表面?zhèn)绕溟_口形狀縮小而形成臺階部，在上述臺階部形成有切口部，當(dāng)在上述嵌合用插槽中嵌合上述銷支架時該切口部成為 供上述氣敏元件通過的退避部。
18.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體探測器，其特征在于，上述安裝座具有供上述銷支架嵌合的嵌合用插槽，該嵌合用插槽從上述安裝座的上述 另一個表面?zhèn)戎梁穸确较虻耐局惺桥c上述支架的外周形狀相等或比其稍大的開口形狀，從該途中起的上述一個表面?zhèn)绕溟_口形狀縮小而形成臺階部，在上述保持架和上述安裝座之間夾裝有按壓彈簧，該按壓彈簧從背表面按壓嵌合于上 述嵌合用插槽中的上述銷支架而將該銷支架按壓在上述臺階部上。
19.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體探測器，其特征在于，上述安裝座具有一對嵌合用插槽，該一對嵌合用插槽分別供上述第1銷支架和上述第 2銷支架嵌合，各上述嵌合用插槽從上述安裝座的上述另一個表面?zhèn)戎梁穸确较虻耐局惺?分別與上述第1支架或上述第2支架的外周形狀相等或比其稍大的開口形狀，從該途中起 的上述一個表面?zhèn)绕溟_口形狀縮小而形成臺階部，在各上述臺階部形成有切口部，當(dāng)在上 述一對嵌合用插槽中分別嵌合上述第1銷支架和上述第2銷支架時該切口部成為供上述氣 敏元件和上述補(bǔ)償元件通過的退避部。
20.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體探測器，其特征在于，上述安裝座具有一對嵌合用插槽，該一對嵌合用插槽分別供上述第1銷支架和上述第 2銷支架嵌合，各上述嵌合用插槽從上述安裝座的上述另一個表面?zhèn)戎梁穸确较虻耐局惺?分別與上述第1支架或上述第2支架的外周形狀相等或比其稍大的開口形狀，從該途中起 的上述一個表面?zhèn)绕溟_口形狀縮小而形成臺階部，在上述保持架和上述安裝座之間夾裝有按壓彈簧，該按壓彈簧分別從背表面按壓分別 嵌合于上述一對嵌合用插槽中的上述第1銷支架和上述第2銷支架而將上述第1銷支架和 上述第2銷支架按壓在上述臺階部上。
21.根據(jù)權(quán)利要求4、19、20中任一項(xiàng)所述的氣體探測器，其特征在于，在上述安裝座上設(shè)有熱屏蔽板，該熱屏蔽板用于對上述罩構(gòu)件內(nèi)的上述氣敏元件與上 述補(bǔ)償元件之間進(jìn)行絕熱。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的氣體探測器，其特征在于，上述熱屏蔽板由陶瓷或多孔質(zhì)陶瓷制成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氣體探測器。該氣體探測器將包含與氣敏元件進(jìn)行電連接并支承該氣敏元件的多根電極銷(71、72)的電極銷分別自安裝座(圖中處于彈性保持架(12)的下側(cè))的一個表面貫穿到另一個表面(背表面)來支承這些電極銷，使各電極銷的端部穿過隔離件(4)的透孔(4a)而突出到槽(4b)內(nèi)，利用各連接部(51a、51b、52a、53a)將在與安裝座的背表面平行且也與保持架基板(11)平行的方向上延伸的多根輸出引線(51～53)分別連接于該突出的部分，覆蓋按壓構(gòu)件(6)并利用彈性保持架(12)固定保持于保持架基板(11)。
文檔編號G01N27/16GK102112869SQ200980130138
公開日2011年6月29日 申請日期2009年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日
發(fā)明者小林弘通, 清水康夫, 高橋郁生 申請人:西鐵城福泰克美優(yōu)達(dá)株式會社