095]因此，在實施方式和本變形方式的氣體傳感器元件10、310中，如上所述，使相對面115k、125k成為越向厚度方向DT的一側(cè)DT1靠近越位于“外側(cè)”的斜面，傳遞比第1電解質(zhì)部121更多的熱。
[0096]除此以外，在本變形方式的氣體傳感器元件310中，在第2復(fù)合層331中，使第2相對面335k、345k成為越向厚度方向DT的一側(cè)DT1靠近越位于“內(nèi)側(cè)”的斜面。于是，能夠從與第2周圍部332中的、朝向厚度方向DT的另一側(cè)DT2的另一面332r相比面積比較大的、朝向厚度方向DT的一側(cè)DT1的一面332s，將從加熱器181發(fā)出的熱更多地取入到該第2周圍部332，從另一面332r通過絕緣層170而高效地轉(zhuǎn)移到第1復(fù)合層111側(cè)。因此，如上述的實施方式所述，與使第2相對面135k、145k與厚度方向DT平行的情況、或者越向一側(cè)DT1靠近越位于“外側(cè)”的斜面的情況相比，能夠使第1復(fù)合層111的第1電解質(zhì)部121更適當(dāng)?shù)丶訜岵⑸郎亍?br>[0097]另外，第2電解質(zhì)部341靠近加熱器181，因此能夠容易加熱并升溫。
[0098]另外，第2周圍部332的第2貫通孔內(nèi)周面335的第2相對面335k與第2電解質(zhì)部341的第2電解質(zhì)外周面345的第2相對面345k彼此相對而構(gòu)成斜面，而且，在整周且整面上無間隙地密接(參照圖3)。因此，能夠成為抑制了在第2電解質(zhì)部341與第2周圍部332之間產(chǎn)生間隙的可靠性高的氣體傳感器301。
[0099]另外，第2復(fù)合層331只要與實施方式中的第1復(fù)合層111同樣形成即可，因此簡單進(jìn)行說明。首先，對由固體電解質(zhì)陶瓷構(gòu)成的電解質(zhì)片(坯片)照射以圓錐狀收斂的激光束LB，切出所切出的剖切面成為角度Θ s = 70°的斜面的第2電解質(zhì)片體。之后，在第2電解質(zhì)片體的周圍以與第2電解質(zhì)片體的外周面濕式接觸的方式涂布包含絕緣性陶瓷的絕緣漿料而進(jìn)行干燥，從而形成絕緣漿料層(參照圖7)。于是，在進(jìn)行涂布時，具有流動性的絕緣漿料與構(gòu)成上述的斜面的片體外周面225濕式接觸，因此在干燥后，也可以使絕緣漿料層可靠地且以大的接觸面積密接到電解質(zhì)片體的片體外周面。
[0100]以上，雖然根據(jù)實施方式和變形方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不限定于上述實施方式等，當(dāng)然可以在不脫離其要旨的范圍內(nèi)適當(dāng)進(jìn)行變更而應(yīng)用。
[0101]在本實施方式中，關(guān)于具有兩個復(fù)合陶瓷層(第1復(fù)合層111、第2復(fù)合層131)的氣體傳感器元件10中的第1復(fù)合層111，例示了使電解質(zhì)外周面125的相對面125k成為越向一側(cè)DT1靠近越位于“外側(cè)”的斜面的形態(tài)。另外在變形方式中，關(guān)于具有兩個復(fù)合陶瓷層(第1復(fù)合層111、第2復(fù)合層331)的氣體傳感器元件310中的第1復(fù)合層111，例示了成為使電解質(zhì)外周面125的相對面125k越向一側(cè)DT1靠近越位于“外側(cè)”的斜面的形態(tài)，關(guān)于第2復(fù)合層331，例示了成為使第2電解質(zhì)外周面345的第2相對面345k越向一側(cè)DT1靠近越位于“內(nèi)側(cè)”的斜面的形態(tài)。
[0102]但是，關(guān)于第1復(fù)合層、第2復(fù)合層，也可以是使電解質(zhì)外周面、第2電解質(zhì)外周面分別成為越向一側(cè)靠近越位于“外側(cè)”的斜面、越向一側(cè)靠近越位于“內(nèi)側(cè)”的斜面的元件。如果是該元件，則能夠使電解質(zhì)部(第1電解質(zhì)部、第2電解質(zhì)部)的相對面與周圍部(第1周圍部、第2周圍部)的相對面在厚度方向上接觸的長度更長。而且，貫通孔內(nèi)周面和電解質(zhì)外周面的相對面彼此在整周且整面上密接，因此能夠抑制在電解質(zhì)部與周圍部之間產(chǎn)生連通電解質(zhì)部的兩主面之間的間隙。
[0103]另外，雖然示出了對具有兩個復(fù)合陶瓷層的氣體傳感器元件應(yīng)用了本發(fā)明的例子，但是也可以應(yīng)用到具有一個復(fù)合陶瓷層的氣體傳感器元件、或具有三個復(fù)合陶瓷層的氣體傳感器元件。另外，關(guān)于具有三個復(fù)合陶瓷層的氣體傳感器元件，只要將至少一個復(fù)合陶瓷層的電解質(zhì)部中的電解質(zhì)外周面成為上述的斜面的形態(tài)即可。
[0104]而且，作為第1、第2復(fù)合層的第1、第2周圍部的材質(zhì)，使用了絕緣陶瓷(氧化鋁陶瓷)，但是也能夠使用氧化鋁與氧化鋯的混合陶瓷。
[0105]另外，在本實施方式中示出了如下的例子:構(gòu)成第1復(fù)合層(復(fù)合陶瓷層)111的第1電解質(zhì)部(電解質(zhì)部)121和第1周圍部(周圍部)112具有相同的厚度，第1電解質(zhì)部121的電解質(zhì)外周面125的整體構(gòu)成相對面125k，第1周圍部112的貫通孔內(nèi)周面115的整體構(gòu)成相對面115k。但是，由于電解質(zhì)部與周圍部的厚度不同，或者，電解質(zhì)部與周圍部的厚度方向的位置不同，還存在電解質(zhì)外周面的一部分成為相對面、或者貫通孔內(nèi)周面的一部分成為相對面的形態(tài)。
【主權(quán)項】
1.一種氣體傳感器元件，具有復(fù)合陶瓷層，該復(fù)合陶瓷層具有: 電解質(zhì)部，是由固體電解質(zhì)陶瓷構(gòu)成的板狀，包含電解質(zhì)外周面；以及周圍部，是由絕緣性陶瓷構(gòu)成或由絕緣性陶瓷和上述固體電解質(zhì)陶瓷構(gòu)成的板狀，包含構(gòu)成在厚度方向上貫通的貫通孔的貫通孔內(nèi)周面， 上述電解質(zhì)部配置在上述貫通孔內(nèi)， 上述電解質(zhì)部的上述電解質(zhì)外周面與上述周圍部的上述貫通孔內(nèi)周面抵接， 其中， 上述電解質(zhì)部的上述電解質(zhì)外周面和上述周圍部的上述貫通孔內(nèi)周面中的彼此相對的相對面分別構(gòu)成越向上述厚度方向的一側(cè)前進(jìn)越位于外側(cè)的斜面，在整周且整面上彼此密接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體傳感器元件，其中， 所述電解質(zhì)部是對包含所述固體電解質(zhì)陶瓷的電解質(zhì)片體進(jìn)行燒結(jié)而成的，所述電解質(zhì)片體的片體外周面構(gòu)成越向片厚度方向的一側(cè)前進(jìn)越位于外側(cè)的斜面， 所述周圍部是對與上述電解質(zhì)片體的上述片體外周面接觸的包含所述絕緣性陶瓷或包含上述絕緣性陶瓷和上述固體電解質(zhì)陶瓷的陶瓷漿料的層進(jìn)行燒結(jié)而成的。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體傳感器元件，其中， 在所述復(fù)合陶瓷層的所述厚度方向的所述一側(cè)具有對所述電解質(zhì)部進(jìn)行加熱的加熱器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體傳感器元件，其中， 所述氣體傳感器元件具有配置在所述復(fù)合陶瓷層與所述加熱器之間的第2復(fù)合陶瓷層， 上述第2復(fù)合陶瓷層具有: 第2電解質(zhì)部，是由所述固體電解質(zhì)陶瓷構(gòu)成的板狀，包含第2電解質(zhì)外周面；以及第2周圍部，是由所述絕緣性陶瓷構(gòu)成或由上述絕緣性陶瓷和上述固體電解質(zhì)陶瓷構(gòu)成的板狀，包含構(gòu)成在厚度方向上貫通的第2貫通孔的第2貫通孔內(nèi)周面，所述第2周圍部的熱傳導(dǎo)率比上述第2電解質(zhì)部高， 上述第2電解質(zhì)部配置在上述第2貫通孔內(nèi)， 上述第2電解質(zhì)部的上述第2電解質(zhì)外周面與上述第2周圍部的上述第2貫通孔內(nèi)周面抵接， 上述第2電解質(zhì)部與上述復(fù)合陶瓷層的所述電解質(zhì)部分開，在上述第2電解質(zhì)部與上述復(fù)合陶瓷層的所述電解質(zhì)部之間構(gòu)成導(dǎo)入被測定氣體的測定室， 上述第2電解質(zhì)部的上述第2電解質(zhì)外周面和上述第2周圍部的上述第2貫通孔內(nèi)周面中的彼此相對的第2相對面分別構(gòu)成越向所述厚度方向的一側(cè)前進(jìn)越位于內(nèi)側(cè)的斜面，在整周且整面上彼此密接。5.—種氣體傳感器，具有權(quán)利要求1?4中的任意一項所述的氣體傳感器元件。6.一種氣體傳感器元件的制造方法，該氣體傳感器元件具有復(fù)合陶瓷層，該復(fù)合陶瓷層具有: 電解質(zhì)部，是由固體電解質(zhì)陶瓷構(gòu)成的板狀，包含電解質(zhì)外周面；以及 周圍部，是由絕緣性陶瓷構(gòu)成或由絕緣性陶瓷和上述固體電解質(zhì)陶瓷構(gòu)成的板狀，包含構(gòu)成在厚度方向上貫通的貫通孔的貫通孔內(nèi)周面， 上述電解質(zhì)部配置在上述貫通孔內(nèi)， 上述電解質(zhì)部的上述電解質(zhì)外周面與上述周圍部的上述貫通孔內(nèi)周面抵接， 其中， 上述電解質(zhì)部的上述電解質(zhì)外周面和上述周圍部的上述貫通孔內(nèi)周面中的彼此相對的相對面分別構(gòu)成越向上述厚度方向的一側(cè)前進(jìn)越位于外側(cè)的斜面，在整周且整面上彼此密接， 上述氣體傳感器元件的制造方法包括: 復(fù)合層形成工序，在由包含上述固體電解質(zhì)陶瓷的坯片形成且成為片體外周面構(gòu)成越向片厚度方向的一側(cè)前進(jìn)越位于外側(cè)的斜面的形態(tài)的電解質(zhì)片體的周圍，以與上述片體外周面接觸的方式配置包含上述絕緣性陶瓷或包含上述絕緣性陶瓷和上述固體電解質(zhì)陶瓷的陶瓷漿料的層并進(jìn)行干燥，從而形成未燒結(jié)復(fù)合陶瓷層；以及 燒結(jié)工序，對上述未燒結(jié)復(fù)合陶瓷層進(jìn)行燒結(jié)，形成具有上述電解質(zhì)部和上述周圍部的上述復(fù)合陶瓷層。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣體傳感器元件的制造方法，其中， 在所述復(fù)合層形成工序之前具有切出工序，將CW激光器的以圓錐狀收斂的激光束照射到上述坯片，并且在上述坯片的擴(kuò)展方向上移動，從而切出所述電解質(zhì)片體。
【專利摘要】一種氣體傳感器、氣體傳感器元件及其制造方法，抑制了由電解質(zhì)部與周圍部之間的間隙引起的問題且可靠性高。氣體傳感器元件(10)具有復(fù)合陶瓷層(111)，該復(fù)合陶瓷層(111)具有：周圍部(112)，是由絕緣性陶瓷構(gòu)成的板狀，包含構(gòu)成貫通孔(112h)的貫通孔內(nèi)周面(115)；以及電解質(zhì)部(121)，是由固體電解質(zhì)陶瓷構(gòu)成的板狀，配置在貫通孔(112h)內(nèi)，包含與貫通孔內(nèi)周面(115)抵接的電解質(zhì)外周面(125)。電解質(zhì)部(121)具有電解質(zhì)外周面(125)構(gòu)成越向厚度方向DT的一側(cè)DT1靠近越位于外側(cè)的斜面的形態(tài)，貫通孔內(nèi)周面(115)與電解質(zhì)外周面(125)在整周上密接而成。
【IPC分類】G01N27/409
【公開號】CN105466990
【申請?zhí)枴緾N201510612273
【發(fā)明人】岡崎聰史, 小島章敬
【申請人】日本特殊陶業(yè)株式會社
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年9月23日
【公告號】DE102015218461A1, US20160091456