确保电接头稳定性的气敏传感器的改进结构.pdf

一种气敏传感器的改进结构，其被设计为确保位于一传感元件中的陶瓷加热器和用于将电能输送给该加热器的连接器端子之间的电接头的可靠性。该连接器端子与在气敏传感器外部延伸至一电源的导线相连。该连接器端子可弹性变形，并且装配在与加热器相连的供电电极上，以在不使用钎焊材料的情况下在供电电极和连接器端子之间建立电接触。这样便允许当气敏传感器在承受强热时，连接器端子和供电电极彼此独立地进行热膨胀，从而在电接触部分上几乎不产生热应力，以确保在高温环境下这种接触的可靠性。

1.  一种气敏传感器，包括：
传感元件，该传感元件包括具有容纳基准气体的基准气体腔的中空圆筒形固体电解质体、连接在固体电解质体的外表面上的检测气体电极、以及连接在将暴露于基准气体腔中的电解质体的内表面上的基准气体电极；
位于所述传感元件的基准气体腔内的杆状陶瓷加热器，以用于将固体电解质体加热至给定温度；以及
与导线相连从而将电能输送到所述陶瓷加热器的连接器端子，所述连接器端子弹性地安装在与所述陶瓷加热器相连的供电电极上。

2.  如权利要求1所述的气敏传感器，其特征在于，所述连接器端子包括具有在陶瓷加热器的纵向方向上延伸的狭缝并且横截面形状为C形的中空圆筒。

3.  如权利要求1所述的气敏传感器，其特征在于，所述陶瓷加热器具有圆筒形外壁，所述供电电极位于该外壁上，所述连接器端子具有与所述陶瓷加热器的外壁轮廓一致的圆筒形内壁。

4.  如权利要求2所述的气敏传感器，其特征在于，所述连接器端子的圆筒具有跨过所述狭缝相对的端部，并且所述端部向外突出以形成导向部，该导向部起到将连接器端子安装到供电电极上的导向作用。

5.  如权利要求1所述的气敏传感器，其特征在于，所述连接器端子由包括Ni合金和Fe合金中的一种的耐热材料制成。

6.  如权利要求1所述的气敏传感器，其特征在于，所述连接器端子具有被置于与供电电极电接触并镀有贵金属的部分。

7.  如权利要求1所述的气敏传感器，其特征在于，所述陶瓷加热器的供电电极由钎焊材料制成。

8.  如权利要求1所述的气敏传感器，其特征在于，所述陶瓷加热器的供电电极镀有贵金属。

9.  如权利要求1所述的气敏传感器，其特征在于，所述陶瓷加热器的供电电极镀有Cr和Ni中的一种。

10.  如权利要求1所述的气敏传感器，其特征在于，所述连接器端子包括弹性地安装在陶瓷加热器的供电电极上的中空圆筒和与所述导线相连的导条，该导条沿着一条基本上在中空圆筒的外部偏置的直线从该中空圆筒开始延伸。

11.  如权利要求1所述的气敏传感器，其特征在于，所述陶瓷加热器具有形成于供电电极内的凹槽，并且所述连接器端子具有将安装在陶瓷加热器的凹槽中的突起，从而在连接器端子和供电电极之间建立牢固的连接。

12.  如权利要求1所述的气敏传感器，其特征在于，所述连接器端子具有形成于其内的凹槽，所述陶瓷加热器具有形成于供电电极上并将安装在所述连接器端子的凹槽中的突起，从而在连接器端子和供电电极之间建立牢固的连接。

13.  如权利要求1所述的气敏传感器，其特征在于，所述陶瓷加热器具有形成于其上的第二供电电极，该第二供电电极与所述供电电极在陶瓷加热器的纵向方向上间隔布置，该第二供电电极还通过与所述连接器端子具有相同结构的第二连接器端子与一导线电连接。

14.  如权利要求13所述的气敏传感器，其特征在于，所述连接器端子彼此间隔1mm或更远。

15.  如权利要求13所述的气敏传感器，其特征在于，还包括位于所述连接器端子之间的绝缘体。

16.  如权利要求13所述的气敏传感器，其特征在于，所述陶瓷加热器包括一主要部分和直径比所述主要部分小的小直径部件，所述供电电极中的一个连接在该小直径部分上。

17.  一种气敏传感器的装配方法，包括：
准备一气敏传感器，该传感器包括具有容纳基准气体的基准气体腔的中空圆筒形固体电解质体、连接在固体电解质体的外表面上的检测气体电极、连接在将暴露于基准气体腔中的电解质体的内表面上的基准气体电极、以及位于传感元件的基准气体腔内的杆状陶瓷加热器，该杆状陶瓷加热器具有形成于其上的第一和第二供电电极，该第一和第二供电电极在杆状陶瓷加热器的纵向方向上以给定的间距彼此间隔布置，第二供电电极比第一供电电极距离陶瓷加热器的端部更远；
准备连接器端子，该连接器端子将与导线相连，以用于将电能通过第一和第二供电电极输送给陶瓷加热器；
用一装配夹具将更靠近陶瓷加热器的端部的陶瓷加热器的第一供电电极罩住；
从陶瓷加热器的端部的外部将连接器端子中的一个放置到装配夹具上，并且使该连接器端子中的一个在陶瓷加热器的纵向方向上在装配夹具的外表面上滑动，从而咬合而弹性配合在第二供电电极上。

18.  一种气敏传感器的装配方法，包括：
准备一气敏传感器，该传感器包括具有容纳基准气体的基准气体腔的中空圆筒形固体电解质体、连接在固体电解质体的外表面上的检测气体电极、连接在将暴露于基准气体腔中的电解质体的内表面上的基准气体电极、以及位于传感元件的基准气体腔内的杆状陶瓷加热器，该杆状陶瓷加热器具有形成于其上的第一和第二供电电极，该第一和第二供电电极在杆状陶瓷加热器的纵向方向上以给定的间距彼此间隔布置，第二供电电极比第一供电电极距离陶瓷加热器的端部更远；
准备连接器端子，该连接器端子将与导线相连，以用于将电能通过第一和第二供电电极输送给陶瓷加热器，每一连接器端子具有一中空圆筒，该中空圆筒上具有沿其纵向延伸的狭缝；以及
使连接器端子中的一个的跨过所述狭缝的相对端部紧靠第二供电电极的外表面，并挤压该连接器端子，以使该狭缝弹性扩张，从而使该连接器端咬合到第二供电电极上并与之形成牢固的配合。

确保电接头稳定性的气敏传感器的改进结构
技术领域
本发明总体上涉及例如安装在汽车内燃机排气系统内的用于检测排放废气中的指定成分的气敏传感器，特别是涉及这样一种气敏传感器的改进结构，其被设计为用于确保在升高的环境温度以及在其装配过程中气敏传感器中的电接头的可靠性。
背景技术
通常，安装在汽车内燃机的排气系统(例如排气集管或排气管)中的气敏传感器被构造成包括安装在一杯形传感元件内的杆状陶瓷加热器。该陶瓷加热器包括电加热丝并被用于在检测到发动机排放气体的温度降低时将传感元件加热到所需的激活温度。
加热丝附着在传感元件上。与加热丝的端部相连的供电电极也附着在传感元件上。通过采用钎焊材料例如钎料使导线上的接线端与供电电极相连。例如，首次公开的日本专利2000-178078披露了适用于将陶瓷体连接到一起或将陶瓷体与金属体连接在一起的钎焊材料。
供电电极、导线的接线端以及钎焊材料所采用的材料是不同的，从而它们的热膨胀系数也彼此不同。这将会造成当它们的接头被加热到更高的温度时将在它们之间产生不同的延伸，从而导致在接头处产生热应力。在更糟糕的情况下，热应力会导致接头的断裂。
例如，被转让给本申请的受让人的Yamada等人的美国专利6,415,647教导不使用钎焊材料地将电极和传感器输出线连接在一起。这种结构适用于气敏传感器的电连接，但不适用于陶瓷加热器的电连接。
发明内容
因此，本发明的主要目的是避免现有技术中的缺陷。
本发明的另一目的在于提供一种气敏传感器的改进结构，其被设计为用于确保连接器端子与加热器的电源端子之间的电接头的可靠性。
根据本发明的一个方面，提供一种用于对气体中的给定成分进行检测的气敏传感器的改进结构。该气敏传感器包括：(a)传感元件，该传感元件包括具有容纳基准气体的基准气体腔的中空圆筒形固体电解质体、连接在固体电解质体的外表面上的检测气体电极、以及连接在将暴露于基准气体腔中的电解质体的内表面上的基准气体电极；(b)位于传感元件的基准气体腔内的杆状陶瓷加热器，以用于将固体电解质体加热至给定温度；以及(c)与导线相连从而将电能输送到陶瓷加热器的连接器端子，该连接器端子弹性地安装在与陶瓷加热器相连的供电电极上。
特别是，可以在不使用钎焊材料的情况下获得供电电极和与同导线相连以将电能输送到加热器的连接器端子的接头，从而允许在高温环境下供电电极和连接器端子彼此之间独立地进行热膨胀。这样便使得在供电电极与连接器端子的连头处几乎不产生热应力，从而确保了在高温环境下这种接头的可靠性。
在本发明的优选模式中，连接器端子包括具有在陶瓷加热器的纵向方向上延伸的狭缝的中空圆筒，并且该中空圆筒的横截面形状为C形。这种结构适于获得连接器端子在陶瓷加热器的供电电极上的弹性配合。
该陶瓷加热器具有圆筒形的外壁，供电电极位于该外壁上。连接器端子具有与陶瓷加热器的外壁轮廓一致的圆筒形内壁。这便在连接器端子和陶瓷加热器的供电电极之间获得紧密接合。
连接器端子的圆筒可以具有跨过狭缝彼此相对的端部，所述端部向外突出以形成导向部，该导向部起到将连接器端子安装到供电电极上的导向作用。
连接器端子可以根据它的耐热性而选择由包括Ni合金和Fe合金中的一种地耐热材料制成。
连接器端子可以具有与供电电极电接触的部分，该部分可以根据它的耐热性而镀上贵金属。
陶瓷加热器的供电电极可以由钎焊材料制成。这将导致陶瓷加热器的制造成本降低。
陶瓷加热器的供电电极可以根据耐热性而镀上贵金属。
陶瓷加热器的供电电极可以可替换地镀有Cr和Ni中的一种。这将导致陶瓷加热器的制造成本降低。
连接器端子可以包括弹性地安装在陶瓷加热器的供电电极上的中空圆筒和与导线相连的导条。该导条沿着一条基本上在中空圆筒的外部偏置的直线从该中空圆筒开始延伸。
陶瓷加热器可以具有形成于供电电极内的凹槽。连接器端子可以具有突起，该突起将装配在陶瓷加热器的凹槽中，从而在连接器端子和供电电极之间建立牢固的连接。这就避免了连接器端子和供电电极之间所不希望的移动。
或者，连接器端子也可具有形成于其内的凹槽。而陶瓷加热器也可替换地具有位于供电电极上的突起，该突起将装配在连接器端子的凹槽中，从而在连接器端子和供电电极之间建立牢固的连接。这就避免了连接器端子和供电电极之间所不希望的移动。
陶瓷加热器也可以具有位于其上的第二供电电极，该第二供电电极在陶瓷加热器的纵向方向上与所述供电电极间隔布置。第二供电电极也通过与所述连接器端子具有相同结构的第二连接器端子与导线实现电连接。
该两个连接器端子可以彼此间隔1mm或更远，从而避免它们之间造成电接触。
气敏传感器还可包括位于连接器端子之间的绝缘体。
陶瓷加热器可以包括一主要部分和直径比所述主要部分小的小直径部件。供电电极中的一个连接在该小直径部分上。这就避免了连接器端子之间造成电接触。
根据本发明的另一方面，提供一种气敏传感器的装配方法，该方法包括：(a)准备一气敏传感器，该传感器包括具有容纳基准气体的基准气体腔的中空圆筒形固体电解质体、连接在固体电解质体的外表面上的检测气体电极、连接在将暴露于基准气体腔中的电解质体的内表面上的基准气体电极、以及位于传感元件的基准气体腔内的杆状陶瓷加热器，该杆状陶瓷加热器具有形成于其上的第一和第二供电电极，该第一和第二供电电极在杆状陶瓷加热器的纵向方向上以给定的间距彼此间隔布置，第二供电电极比第一供电电极距离陶瓷加热器的端部更远；(b)准备连接器端子，该连接器端子将与导线相连，以用于将电能通过第一和第二供电电极输送给陶瓷加热器；(c)用一装配夹具将更靠近陶瓷加热器的端部的陶瓷加热器的第一供电电极罩住；(d)从陶瓷加热器的端部的外部将连接器端子中的一个放置到装配夹具上，并且使该连接器端子中的一个在陶瓷加热器的纵向方向上在装配夹具的外表面上滑动，从而咬合而弹性配合在第二供电电极上。
特别是，当连接器端子中一个从陶瓷加热器的端部装配到第二供电电极上时，在与陶瓷加热器的端部更接近的第一供电电极上套上装配夹具，从而避免了对第一供电电极造成损坏，例如擦伤，这种擦伤会因为位于第一供电电极上的连接器端子直接朝向第二供电电极移动而导致。
根据本发明的又一方面，提供一种气敏传感器的装配方法，它包括：(a)准备一气敏传感器，该传感器包括具有容纳基准气体的基准气体腔的中空圆筒形固体电解质体、连接在固体电解质体的外表面上的检测气体电极、连接在将暴露于基准气体腔中的电解质体的内表面上的基准气体电极、以及位于传感元件的基准气体腔内的杆状陶瓷加热器，该杆状陶瓷加热器具有形成于其上的第一和第二供电电极，该第一和第二供电电极在杆状陶瓷加热器的纵向方向上以给定的间距彼此间隔布置，第二供电电极比第一供电电极距离陶瓷加热器的端部更远；(b)准备连接器端子，该连接器端子将与导线相连，以用于将电能通过第一和第二供电电极输送给陶瓷加热器，每一连接器端子具有一中空圆筒，该中空圆筒上具有沿其纵向延伸的狭缝；(c)使连接器端子中的一个的跨过狭缝的相对端部紧靠第二供电电极的外表面，并挤压该连接器端子，以使狭缝弹性扩张，从而使该连接器端咬合到第二供电电极上并与之形成牢固的配合。
特别是，离加热器的端部较远的第二供电电极与连接器端子中的一个的连接可以通过将沿侧向将连接器端子直接装配到陶瓷加热器上来实现，这样就避免了对第一供电电极的物理性的损坏，例如擦伤，这种擦伤会因为位于第一供电电极上的连接器端子直接朝向第二供电电极移动而导致。
附图说明
从下面给出的详细说明以及本发明优选实施例的附图中，可以得到对本发明的更全面了解，但是，不应将本发明限制在这些特定实施例中，相反，这些这些特定实施例仅仅用于解释和理解本发明。在这些附图中：
图1为示出了本发明的气敏传感器结构的纵向剖视图；
图2为示出了陶瓷加热器上的连接器端子和供电电极之间的电接头的局部放大视图；
图3为示出了位于陶瓷加热器的供电电极上的连接器端子的弹性配合的横向剖视图；
图4为示出了连接器端子和陶瓷加热器的分解透视图；
图5为示出了连接器端子和陶瓷加热器的接头的第一种改进结构的局部分解透视图；
图6为示出了连接器端子和陶瓷加热器的连头的第二种改进结构的局部分解透视图；
图7为示出了陶瓷加热器的第一种改进结构的局部透视图；
图8示出了陶瓷加热器的第二种改进结构的局部透视图；
图9为连接器端子的第一种改进形式；
图10为连接器端子的第二种改进形式；
图11为连接器端子的第三种改进形式；
图12为连接器端子的第四种改进形式；
图13为示出了根据本发明第二实施例连接器端子安装在位于陶瓷加热器上的下部电源端子处的装配方式的局部透视图；
图14为示出了使连接器端子在套于陶瓷加热器的上部供电电极处的装配夹具上滑动的步骤的局部纵向剖视图；
图15为连接器端子和陶瓷加热器的横向剖视图，它示出了将连接器端子通过咬合或卡扣方式固定在陶瓷加热器的下部电源端子处的另一步骤；
图16为在连接器端子咬合到下部电源端子上形成弹性配合后的横向剖视图。
具体实施方式
参考附图，其中在多个视图中相同的附图标记表示相同的部件，特别是，图1中示出了本发明的气敏传感器1，该传感器被设计为安装在汽车内燃机排气系统内，用于检测例如废气中的O₂、NO_X、CO或HC的指定成分的浓度，从而对内燃机的燃烧进行控制。
气敏传感器1包括传感元件2和用于将传感元件2加热至其所需激活温度的杆状陶瓷加热器3。传感元件2由带有底部的中空圆筒形固体电介质体21、检测气体电极221以及基准气体电极222组成。固体电解质体21的内部形成有充满基准气体(即空气)的基准气体腔211。检测气体电极221连接在固体电解质体21的外表面上，并且暴露于将要被检测的气体中，下面也将该气体称作检测气体。基准气体电极222与检测气体电极221相对地连接在固体电解质体的内表面的一部分上，并且暴露于基准气体腔211内的基准气体中。陶瓷加热器3位于基准气体腔211内。
图2到图4清楚地示出，陶瓷加热器3具有形成于其表面上的供电电极31。供电电极31与弯曲在导线4的端部上的连接器端子5相连，以用于将电能输送到陶瓷加热器3。特别是，连接器端子5弹性地装配在陶瓷加热器3的供电电极31上。为了降低陶瓷加热器3的制造成本，供电电极31优选由钎焊材料，例如Au-Cu，Ag-Cu，或者Cu焊料制成。为了提高电极31的耐热性，供电电极31可以镀有Au，Pt，或Ag，或者为了降低陶瓷加热器3的制造成本，还能够可选择地镀有Cr或Ni。
从图1中可以看出，加热器3的一端被插入到传感元件2的基准气体腔211中，并且其另一端具有突出在基准气体腔211的外部的部分30。从图2中可以清楚地看出，两个供电电极31在陶瓷加热器3的纵向方向L上彼此相互分离并且连接到陶瓷加热器3的突出部分30上。从图3中可以清楚地看出，陶瓷加热器3的横截面形状为圆形。电源端子31连接在陶瓷加热器3的外圆周表面上。
如图3和图4所示，陶瓷加热器3通过燃烧陶瓷棒32和陶瓷片33的组合件的方式形成，并且具有连接在其上的电加热丝(未示出)，其中该陶瓷片33包裹在棒32的周围。供电电极31形成于陶瓷棒32上，并与电加热丝的端部电连接。
如图2和图4所示，每一连接器端子5由中空圆筒形保持座51和导条52组成。保持座51被设计为弹性地装配在陶瓷加热器3的电极31上。导条52从保持座51的端部开始在陶瓷加热器3的纵向方向L上延伸，并与导线4实现电连接。从图2中可清楚地示出，每一连接器端子5的导条52向外(即端子5的半径方向W)弯曲并且基本平行于陶瓷加热器3而延伸。
如图3和图4所示，每一连接器端子5的圆筒形保持座51具有在纵向方向L上延伸的狭缝511，并且其横截面形状为C形。圆筒形保持座51通过弯曲而形成，从而具有与陶瓷加热器3的电源端子31的轮廓一致的内表面轮廓。
在安装在陶瓷加热器3的电源端子31上之前，连接器端子5的圆筒形保持座51的内径D1小于陶瓷加热器3的突出部分30的外径D2，其中电源端子31形成在陶瓷加热器3上。内径D1和外径D2满足关系式0.8×D2≤D1≤0.99×D2。
如图3和4所示，每一圆筒形保持座51的周长M足以将陶瓷加热器3的外周覆盖到180°或更多。特别是，周长M满足关系式M≥π×D2/2。
在该实施例中，陶瓷加热器3的突出部分30的外径D2为2.5-3.5mm。圆筒形保持座51的周长M为6-8mm。连接器端子5的厚度t为0.1-0.3mm。连接器端子5在纵向方向L上的长度L1为4-8mm。在安装到供电电极31上之前，圆筒形保持座5的内径D1为2.6-3.1mm。
比从传感元件2的电极221和222输出的电流更高或更强的电流流经陶瓷加热器3。陶瓷加热器3的突出部分30的外径D2小于传感元件2的外径(例如7-9mm)。因此，通过对尺寸D1，D2，M，t和L1进行恰当的选择，便可以在陶瓷加热器3与连接器端子5之间产生牢固的连接或接头。
连接器端子5由INCONEL(即镍合金)制成，该镍合金为根据耐热性包含Ni合金和Fe合金中的一种的耐热钢。每一连接器端子5具有与陶瓷棒3的每一对应供电电极31相邻布置的内圆周500。为了提高耐热性，每一连接器端子5的圆筒形保持座51可以镀有贵金属，例如Au，Pt或Ag。
气敏传感器1在其内保持有用于将电能输送到陶瓷加热器3上的两根导线4。连接器端子5具有分别与导线4的端部相连的导条52，由此，在导线4和陶瓷加热器3的供电电极31之间建立电连接。特别是，供电电极31通过导线4被供以电能，从而使电流流经陶瓷加热器3的加热丝，这样便使陶瓷加热器3的温度升高，因而将传感元件2加热。
为了避免连接器端子5之间发生物理接触，将供电电极31彼此之间以1mm或更大的间隔置于陶瓷加热器3上。连接器端子5同样也彼此以1mm或更大的间隔安装在陶瓷加热器3上。
可以通过使圆筒形保持座51的狭缝511弹性地张开并将圆筒形的保持座51放置于供电电极31上，由此很容易地将连接器端子5安装在陶瓷加热器3的供电电极上。圆筒形保持座51弹性地与供电电极31相接触，从而与供电电极产生压紧配合，由此，在圆筒形保持座51的内表面500和位于陶瓷加热器3的外表面上的供电电极31之间形成紧密附着或电接触。这样便使连接器端子5和供电电极31之间的接触部位上的电阻降低了。
以下将对传感元件1的整个结构进行简要描述。
再回来参看附图1，气敏传感器1包括传感元件1位于其内的中空圆筒形壳体61、与壳体61的端部相连的暴露于检测气体中的罩组件62、以及焊接在壳体61的另一端上的暴露于空气中的罩63。暴露于检测气体中的罩组件62在其内限定出一检测气体腔621，检测气体(即发动机排放的气体)进入到气体腔621内并且传感元件2暴露在该气体腔内。暴露于空气中的罩63在其内限定出与传感元件2内的基准气体腔211相通的基准气体腔631。
密封件64位于壳体61的内壁和传感元件2的外壁之间。通过将壳体61的环状延伸部611向内卷曲或弯曲而使传感元件2通过密封件64紧靠在壳体61的内壁上，从而将传感元件2牢固地保持在壳体61内。密封件64包括金属环641、绝缘体642、由滑石等制成的粉末密封部643以及金属垫圈644。绝缘体642的作用是实现传感元件2和壳体61之间的电绝缘。金属环641位于与其相邻的环状延伸部611和绝缘体642之间，从而在它们之间获得与外界隔绝的密封。金属垫圈644位于传感元件2的外部环状锥形肩部和壳体61的外部环状锥形肩部之间，以加强它们之间的结合。
瓷制绝缘体65和橡胶衬套66位于暴露于空气中的罩63内。橡胶衬套66具有位于其内的导线4和24。导线24通过位于瓷制绝缘体65内的连接器与传感器输出线231和232相连。传感器输出线231和232连接在与传感元件2相连的电极221和222上。导线4和24在橡胶衬套66的外部延伸并且与外部传感器控制器(未示出)相连。传感元件的供电电极31通过位于瓷制绝缘体65内的连接器端子5连接在导线4上。
暴露于空气中的罩63具有形成在其内的气孔632，基准气体或空气通过该气孔进入到基准气体腔631内。圆筒形防水过滤器67位于气孔632的周围。一外罩68连接在暴露于空气中的罩63的一小直径部分上。通过弯曲外罩68来获得这种连接，由此还使过滤器67保持在外罩68和与暴露于空气中的罩63之间。外罩68还具有通过过滤器67与暴露于空气中的罩63的气孔632相通的气孔632。
被用作传感元件2内的基准气体的空气从气敏传感器1的外部进入气孔632，并通过暴露于空气中的罩63内的基准气体腔631流入到位于传感元件2内的基准气体腔211内。
正如上面所提到的，暴露于检测气体中的罩组件62的一端被安装在形成于壳体61的底部的环形凹槽内。暴露于检测气体中的罩组件62由内罩622和外罩623组成，该内、外罩均具有进气口624，通过该进气口624，检测空气进入传感元件2暴露于其中的检测气体腔621内。
正如上面提到的，陶瓷加热器3的供电电极31和导线4之间的电连接的建立不采用钎焊材料。特别是，通过将连接器端子5弹性地安装在供电电极31上来完成所述连接。因此，当连接器端子5与供电电极之间的接头升温时，供电电极31和连接器端子5彼此独立地发生热膨胀。换句话说，连接器端子5在保持与供电电极31之间的电连接的同时发生弹性变形。这样，在连接器端子5和供电电极31上几乎不会产生热应力。这样，即使在气敏传感器1暴露于高热量环境下时，也可确保连接器端子5和陶瓷加热器3的供电电极31之间的电接头的可靠性。
为了避免陶瓷加热器3和连接器端子5之间发生不希望的滑动，它们可以具有如图5中所示的结构特征。
更具体地说，每一连接器端子5具有形成于其内壁上的突起512。每一供电电极31具有形成于其内的凹槽34。当圆筒形保持座51安装在供电电极31上时，便会导致突起512与凹槽34相啮合，从而将连接器端子5保持而防止其沿陶瓷加热器3的纵向方向L或径向方向W在供电电极31上滑动。
可替换的是，如图6所示，每一连接器端子5具有形成于其内壁内的凹槽513。每一供电电极31具有形成于其上的突起35。当将圆筒形保持座51装配到供电电极31上时，便会如图5中一样，突起35和凹槽513相啮合，从而将连接器端子5保持而防止其沿陶瓷加热器3的纵向方向L或径向方向W在供电电极31上滑动。
如图7所示，陶瓷加热器3的突出部分30可以可替换地由大直径部分301和与大直径部分301相接的小直径部分302组成。大、小直径部分301和302分别具有安装在其上的供电电极31。这种结构方便地避免了供电电极31之间的电接触，并且还允许连接器端子5的圆筒形保持座51在陶瓷加热器3的纵向方向上在陶瓷加热器3上滑动，并被安装到供电电极31上。
可替换的是，如图8所示，陶瓷加热器3的突出部分30也可以具有安装在供电电极31之间的绝缘套环36，以防止连接器端子5的圆筒形保持座51发生纵向位移。
每一连接器端子5的圆筒形保持座51可以被设计为如图9至12中所示的任一种截面形状。特别是，圆筒形保持座51可具有向外卷曲或弯曲的端部，且狭缝511形成在所述端部之间。
在图9和图12中，端部514基本上沿保持座51的半径方向W取向。在图10和11中，端部514向外卷曲，从而具有半圆形或圆形横截面。
如图12所示，保持座51的横截面可以为矩形。
卷曲或弯曲端514被用作导向部，以便于沿陶瓷加热器3的侧向将保持座51装配在陶瓷加热器3的供电电极31上。特别是，可以通过将保持座51的端部514置于与陶瓷棒3的外壁的相邻位置处然后挤压保持座51使狭缝511发生扩张从而将每一保持座51很容易地装配在供电电极31上。
下面描述作为本发明的第二实施例的气敏传感器1的装配方式，特别是连接器端子5被安装到陶瓷加热器3的供电电极31上的装配方式。
如图13所示，该实施例的装配用于将圆筒形保持座5安装在更靠近传感元件2的下部供电电极31A上，从而不会带来任何损坏，例如擦伤更靠近陶瓷加热器3的底端(即如图1中所示的上侧)的上部供电电极31B。
为了避免擦伤上部供电电极31B，采用了装配夹具7，如图14中所示，该装配夹具7完全罩在上部供电电极31B上，并且该装配夹具7还便于使圆筒形保持座51朝着下部供电电极31A轻松地滑动。装配夹具7由具有锥形外壁71以及垂直延伸的外直壁72的圆筒构成。在安装到供电电极31上之前，锥形外壁71在其顶端处的外径小于连接器端子5的圆筒形保持座51的内径D1(参见图4)，因此便于使保持座51轻松地安装在外直壁72上。外直壁72用于允许保持座51朝着下部供电电极31A平稳地滑动。
如图14所示，通过将装配夹具71放置于陶瓷加热器3的端部以将上部供电电极31B完全覆盖，并将锥形外壁71插入到连接器端子5的圆筒形保持座51中，以使圆筒形保持座51弹性地向外扩张，并在不会与上部供电电极31B发生接触的情况下使圆筒形保持座51在锥形外壁71和外直壁72上滑动，从而将圆筒形保持座51装配在下部供电电极31A上。图14中清楚地示出，外直壁72的下端延伸至下部供电电极31A的上端。这样，当圆筒形保持座51滑动越过外直壁72时，允许其紧紧地与下部供电电极31A相咬合。
还可以采用如图15所示的可替换方式，其中在不对上部供电电极31A产生任何损坏的情况下，将连接器端子5装配到下部供电电极31A上。
更具体地说，正如从附图中看到的那样，首先将连接器端子5的端部514紧靠下部供电电极31A的外表面，然后在陶瓷加热器3的半径方向W上挤压连接器端子5，以使狭缝511弹性地向外扩张，直到如图16所示，圆筒形保持座51咬合配合在下部供电电极31A上。这种方式确保了连接器端子5牢固地安装在下部供电电极31A上，而不需要使其在上部供电电极31B上滑动，该滑动将导致在上部供电电极31B上产生擦伤。
除了采用如图15和16的连接器端子5外，还可以采用如图10、11和12中所示出的连接器端子5。
尽管为便于更好地理解本发明起见，通过优选实施例对本发明进行了描述，但应该理解的是，本发明可以在不偏离本发明的原则下进行各种改变。因此，本发明应该理解为包括在不偏离如所附权利要求中所述的本发明的原则的情况下所能够实施的所有可能实施例和对所示实施例的修改。