JP2012233786A - Gas sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被検出ガスの濃度を検出するガスセンサ素子を備えたガスセンサに関する。 The present invention relates to a gas sensor including a gas sensor element that detects the concentration of a gas to be detected.
自動車等の排気ガス中の特定ガス(酸素やNOx)の濃度を検出するガスセンサとして、固体電解質を用いたガスセンサ素子を有するものが知られている。このようなガスセンサとして、軸線方向に延びる筒状のガスセンサ素子の径方向周囲を主体金具で保持し、主体金具の後端に外筒を取り付けた構成が知られている。
このガスセンサ1000は、図16に示すようにして製造される。まず、ガスセンサ素子3を主体金具20の内側に保持してセンサ素子アセンブリBを組み付ける。具体的には、ガスセンサ素子300を主体金具200内に配置されたセラミックホルダ170上に配置する。その後、主体金具200とガスセンサ素子300との間隙に滑石(タルク)600を充填し、セラミックスリーブ310、金属パッキン320を順に滑石600上に配置し、主体金具200の後端側を加締めてセンサ素子アセンブリBを組み付ける。一方で、外筒400内に、内側の内側端子710及び外側の外側端子910を組み付けたセパレータ1110をグロメット131と共に外筒400を配置し、セパレータアセンブリAを組み付ける。具体的には、リード線41に接続された内側端子710及び外側端子910をセパレータ1110内に挿入し、その後、セパレータ1110を外筒400の段部410に当接する。その後、セパレータ1110と外筒400との間隙に保持金具800を挿入すると共に、グロメット131を外筒400の後端側に配置し、セパレータアセンブリAを組み付ける。なお、内側端子710にはヒータ15が既に取付けられている。そして、セパレータアセンブリAと素子アセンブリBとの軸線を合わせ、セパレータアセンブリAをセンサ素子アセンブリBの後端に被せると、ガスセンサ素子300内にヒータ15が挿入されると共に、センサ素子300の内側電極及び外側電極(図示せず)がそれぞれ内側端子710及び外側端子910と電気的に接続される。その後、外筒400のうち、保持金具800の外周部、グロメット131の外周部、主体金具200との重なり部をそれぞれ加締めると共に、外筒400と主体金具200との重なり部をレーザ溶接等によって主体金具200の後端に外筒400を接続させ、ガスセンサ1000を製造する。
As a gas sensor for detecting the concentration of a specific gas (oxygen or NO x ) in exhaust gas of an automobile or the like, one having a gas sensor element using a solid electrolyte is known. As such a gas sensor, a configuration in which a cylindrical gas sensor element extending in the axial direction is held around the radial direction by a metal shell, and an outer cylinder is attached to the rear end of the metal shell.
This
ここで、外側端子910は、ガスセンサ素子300の後端部を包囲する筒状部930と、筒状部930から後端に延びてリード線に接続される外側リード接続部940とを有している。同様に、内側端子710は、ガスセンサ素子300の後端の開口に挿入される筒状の挿入部730と、挿入部730から後端に延びてリード線に接続される内側リード接続部740とを有している。内側リード接続部740,外側リード接続部940はいずれも板状をなし、その後端側には、リード線41に接続する圧着部750,950を有している。
又、内側端子710及び外側端子910は、セパレータ1110の先端向き面1110a側からセパレータ1110の挿通孔(図示せず)にそれぞれ内側リード接続部740、外側リード接続部940を挿入して保持される。この際、挿入部730及び筒状部930の後端面730a、930aが先端向き面1110aに当接し、内側端子710及び外側端子910が位置決めされてセパレータ1110に固定されるようになっている。
Here, the
Further, the
そして、セパレータアセンブリAをセンサ素子アセンブリBに押し込む際には、加圧装置(図示せず)を用い、図17に示すようにセパレータ1110の先端向き面1110aで外側端子910の筒状部930を所定ストロークで押し込む。(図17(a))、これにより、筒状部930の先端部R2が、自身の弾性力で拡径することを利用して、ガスセンサ素子300の後端部寄り(外側電極の形成部分)に外嵌する(図17(b))。
ところで、セラミックス製のセパレータ1110とガスセンサ素子300とが直接接触すると、ガスセンサ素子300の熱がセパレータ1110に奪われたり、ガスセンサ素子300が破損するおそれがあることから、両者の間には隙間が設けられる。このため、筒状部930は、自身の先端部R2でガスセンサ素子300に嵌合しつつ、自身の後端部R1が非嵌合となり、先端部R2が拡径する一方で、後端部R1では先端部R2が拡径する反動で縮径する(図17(b))。その上、セパレータ1110が筒状部930を押し込むことから、セパレータ1110の先端向き面1110aと筒状部930の後端面930aとが互いを押圧する押圧力が大きくなり、後端部R1が自身の弾性力で拡径することを制限してしまう。その結果、筒状部930が「ハ」字形に変形して筒状部930と外側電極との電気的接続や保持力が十分とならないという問題がある。
When the separator assembly A is pushed into the sensor element assembly B, a pressurizing device (not shown) is used, and as shown in FIG. 17, the
By the way, if the
そこで、セパレータ1110による筒状部930のガスセンサ素子300への押し込みを2回に分けて行うことで、セパレータ1110と筒状部930とが互いに押圧する押圧力を解放させて、筒状部930の後端部R1を自身の弾性力で拡径させ、筒状部930を外側電極と密着できるようにする技術が開発されている(特許文献1)。
Therefore, by pressing the
しかしながら、特許文献1記載の技術の場合、押し込みを2回に分けて行う必要があるため、生産性が低下するおそれがある。
又、ガスセンサ1000を取り付けた車両等の振動は、外筒400からセパレータ1110、外側端子910を経て、筒状部930とガスセンサ素子300の外側電極との接点まで伝わるため、従来の形状の外側端子910の場合、振動により接点の電気的接続が瞬間的に失われるおそれがある。
従って、本発明は、外側端子とガスセンサ素子との電気的接続が切断され難いガスセンサの提供を目的とする。
However, in the case of the technique described in Patent Document 1, since it is necessary to perform the pressing in two steps, the productivity may be reduced.
Further, the vibration of the vehicle or the like to which the
Therefore, an object of the present invention is to provide a gas sensor in which the electrical connection between the outer terminal and the gas sensor element is difficult to be disconnected.
上記課題を解決するため、本発明のガスセンサは、軸線方向に延び、先端部が被測定ガスに晒される有底筒状の素子本体と、該素子本体の先端部から後端部の外表面に設けられた外側電極とを有するガスセンサ素子と、前記ガスセンサ素子の後端部を自身の先端部にて径方向から包囲して前記外側電極と電気的に接続する筒状部であって、先端縁から後端縁にかけて前記軸線方向に延びるスリットが形成された断面C字形状をなすとともに、前記ガスセンサ素子の後端部に自身を外嵌した際に弾性力によって拡径する筒状部を備えた外側端子と、
自身の先端向き面が前記筒状部の後端面に当接し、前記筒状部の前記先端部を前記ガスセンサ素子の後端部に外嵌させるセパレータと、備えたガスセンサであって、
前記筒状部の後端部には、後端縁に連結しつつ先端側に向かって軸線方向に切り欠いた第1切り欠き部が設けられている。
In order to solve the above problems, a gas sensor according to the present invention includes a bottomed cylindrical element body that extends in the axial direction and whose tip is exposed to the gas to be measured, and the outer surface of the element body from the tip to the rear end. A gas sensor element having an outer electrode provided; and a cylindrical part that surrounds a rear end portion of the gas sensor element in a radial direction at its front end portion and is electrically connected to the outer electrode; And a cylindrical portion that expands by elastic force when it is fitted on the rear end of the gas sensor element. An outer terminal,
A gas sensor provided with a separator whose own tip-facing surface is in contact with a rear end surface of the cylindrical portion, and the front end portion of the cylindrical portion is fitted on a rear end portion of the gas sensor element,
The rear end portion of the tubular portion is provided with a first notch portion that is connected to the rear end edge and is notched in the axial direction toward the front end side.
このガスセンサによれば、筒状部の先端部がガスセンサ素子と嵌合する一方、筒状部の後端部が非嵌合となる。このとき、先端部が拡径する反動で後端部が縮径するが、後端部に後端縁に連結しつつ先端側に向かって軸線方向に切り欠いた第1切り欠き部を設けているため、先端部の拡径する反動による反動力が後端部全体では小さくなる。このため、後端部の縮径量も小さくなる。又、第1切り欠き部が存在するため、筒状部の後端面とセパレータの先端向き面との接触面積も小さくなる。このため、筒状部の先端部が拡径する反動で後端部が縮径したとしても、セパレータの先端向き面と筒状部の後端面とを互いに押圧する押圧力が小さくなるので、縮径した後端部が、自身の弾性力で元の位置に拡径することができる。
よって、先端部が略平行な筒状に戻りやすくなり、先端部がガスセンサ素子に密着することができ、その結果、外側端子とガスセンサ素子との電気的接続が切断されにくい。
According to this gas sensor, the front end portion of the cylindrical portion is fitted with the gas sensor element, while the rear end portion of the cylindrical portion is not fitted. At this time, the rear end portion is reduced in diameter due to the reaction that the front end portion expands, but a first cutout portion that is notched in the axial direction toward the front end side while being connected to the rear end edge is provided at the rear end portion. Therefore, the reaction force due to the reaction of expanding the diameter of the front end portion is reduced in the entire rear end portion. For this reason, the diameter reduction amount of the rear end portion is also reduced. Further, since the first cutout portion exists, the contact area between the rear end surface of the cylindrical portion and the front surface of the separator is also reduced. For this reason, even if the rear end portion is reduced in diameter due to the reaction of expanding the tip end portion of the cylindrical portion, the pressing force pressing the separator facing the tip end surface and the rear end surface of the cylindrical portion is reduced. The diameter of the rear end can be expanded to the original position by its own elastic force.
Therefore, the tip portion can easily return to a substantially parallel cylindrical shape, and the tip portion can be brought into close contact with the gas sensor element. As a result, the electrical connection between the outer terminal and the gas sensor element is not easily cut off.
さらに、本発明のガスセンサにおいて、前記第1切り欠き部が筒状部の後端部の周方向に断続的に複数設けられていると、後端部の縮径量がさらに小さくなり、また、セパレータの先端向き面に対する筒状部の後端面の接触面積もさらに小さくなる。よって、弾性力で後端部が元の位置に拡径することが容易になり、先端部が平行な筒状にさらに戻り易いので好ましい。 Furthermore, in the gas sensor of the present invention, when a plurality of the first cutout portions are provided intermittently in the circumferential direction of the rear end portion of the cylindrical portion, the amount of diameter reduction of the rear end portion is further reduced, The contact area of the rear end surface of the cylindrical portion with respect to the front surface of the separator is further reduced. Therefore, it is preferable because the rear end portion can be easily expanded to the original position by the elastic force, and the front end portion can be easily returned to a parallel cylindrical shape.
さらに、本発明のガスセンサでは、前記筒状部を軸線方向に沿って見たときに、前記スリットを起点に120度の間隔で3つの領域に分割したとき、前記第1切り欠き部が前記スリットに対向する中点を含む領域に少なくとも配置されているとよい。
スリットは、筒状部の後端縁から先端縁まで連結しているため、第1切り欠き部と同様の作用効果を奏する。そのため、少なくともスリットと反対側の位置にある中点近傍に第1切り欠き部を設けることで、後端部の縮径量が周方向にバランスよく小さくなり、また、後端部が弾性力で元の位置に拡径する際に、径方向にバランス良く拡径することができ、筒状部が略平行な筒状により戻り易い。
Furthermore, in the gas sensor of the present invention, when the cylindrical portion is viewed along the axial direction, the first notch portion is the slit when the slit is divided into three regions at intervals of 120 degrees starting from the slit. It is good to be disposed at least in a region including a midpoint opposite to.
Since the slit is connected from the rear end edge to the front end edge of the cylindrical portion, the same effect as the first notch portion is exhibited. Therefore, by providing the first notch in the vicinity of the midpoint at least on the opposite side of the slit, the amount of diameter reduction at the rear end is reduced in a balanced manner in the circumferential direction, and the rear end is elastic. When the diameter is expanded to the original position, the diameter can be expanded in a balanced manner in the radial direction, and the cylindrical portion is easily returned by a substantially parallel cylindrical shape.
さらに、本発明のガスセンサでは、前記筒状部を軸線方向に沿って見たときに、前記第1切り欠き部が前記スリットに対向する前記筒状部の中点を挟んで、且つ、片側の前記第1切り欠き部が前記スリットよりも前記中点に近い位置に少なくとも配置されているとよい。
筒状部は中点を始点(固定端)として径方向に拡径及び縮径するため、中点近傍の後端部では、先端部が拡径する反動が大きくなる。そこで、中点を挟んで第1切り欠き部を配置し、且つ、中点を挟んだ片側の前記第1切り欠き部が前記スリットよりも前記中点に近い位置に配置することで、中点近傍に働く反動を大幅に低減することができ、上記した作用をより一層発揮することができる。
Furthermore, in the gas sensor of the present invention, when the cylindrical portion is viewed along the axial direction, the first notch portion sandwiches the midpoint of the cylindrical portion facing the slit, The first cutout may be disposed at least at a position closer to the midpoint than the slit.
Since the cylindrical portion expands and contracts in the radial direction starting from the midpoint as the starting point (fixed end), the reaction of expanding the tip at the rear end near the midpoint increases. Therefore, by arranging the first notch portion with the middle point in between and the first notch portion on one side with the middle point in between is arranged closer to the middle point than the slit, The reaction acting in the vicinity can be greatly reduced, and the above-described action can be further exhibited.
前記第1切り欠き部は、前記筒状部の前記後端部全体に亘って軸線方向に延びているとよい。
第1切り欠き部がガスセンサ素子の後端部の一部に設けられる場合には、後端部内に第1切り欠き部が存在しない領域が介在し、この領域では先端部が拡径する反動を後端部にて低減できない。これに対し、本構成によれば、後端部内に必ず第1切り欠き部が存在するので、先端部の拡径に対する反動を確実に低減することができる。
The first cutout portion may extend in the axial direction over the entire rear end portion of the tubular portion.
When the first cutout portion is provided at a part of the rear end portion of the gas sensor element, a region where the first cutout portion does not exist exists in the rear end portion, and in this region, the reaction of expanding the tip portion is caused. It cannot be reduced at the rear end. On the other hand, according to this configuration, since the first cutout portion is always present in the rear end portion, it is possible to reliably reduce the reaction against the diameter expansion of the front end portion.
又、本発明のガスセンサは、軸線方向に延び、先端部が被測定ガスに晒される有底筒状の素子本体と、該素子本体の先端部から後端部の外表面に設けられた外側電極とを有するガスセンサ素子と、前記ガスセンサ素子の後端部を自身の先端部にて径方向から保持して前記外側電極と電気的に接続される筒状部であって、先端縁から後端縁にかけて前記軸線方向に延びるスリットが形成された断面C字形状をなすとともに、前記ガスセンサ素子の後端部に自身を外嵌した際に弾性力によって拡径する筒状部を備えた外側端子と、自身の先端向き面が前記筒状部の後端面に当接し、前記筒状部の前記先端部を前記ガスセンサ素子の後端部に外嵌させるセパレータと、備えたガスセンサであって、前記筒状部の前記先端部と前記後端部との間には、前記スリットから周方向に連通する第2切り欠き部が設けられており、該第2切り欠き部の周方向の合計長さが、前記スリットに対向する前記筒状部の中点と前記スリットとの周方向の長さ以上である。 Further, the gas sensor of the present invention includes a bottomed cylindrical element body that extends in the axial direction and whose tip is exposed to the gas to be measured, and an outer electrode provided on the outer surface of the element body from the tip to the rear end. A cylindrical portion that is electrically connected to the outer electrode while holding the rear end portion of the gas sensor element in the radial direction at its front end portion, and from the front end edge to the rear end edge An outer terminal provided with a cylindrical portion that has a C-shaped cross section in which a slit extending in the axial direction is formed, and has a cylindrical portion that expands by elastic force when it is fitted on the rear end portion of the gas sensor element; A gas sensor comprising: a separator whose own tip-facing surface is in contact with a rear end surface of the cylindrical portion, and the front end portion of the cylindrical portion is fitted on a rear end portion of the gas sensor element; Between the tip part and the rear end part of the part, A second notch communicating with the slit in the circumferential direction is provided, and a total length in the circumferential direction of the second notch is such that the middle point of the cylindrical part facing the slit, the slit, It is more than the length of the circumferential direction.
このガスセンサによれば、筒状部の先端部がガスセンサ素子と嵌合する一方、筒状部の後端部が非嵌合となる。このとき、第2切り欠き部を有しているので、先端部が拡径するが、先端部と後端部とは第2切り欠き部で分離され、先端部の拡径する反動による後端部の縮径が生じにくい。つまり、先端部は後端部の影響を受けることなく拡径することができ、先端部がガスセンサ素子に嵌合された際には、先端部は略平行な筒状に保たれ、ガスセンサ素子に密着することとなる。 According to this gas sensor, the front end portion of the cylindrical portion is fitted with the gas sensor element, while the rear end portion of the cylindrical portion is not fitted. At this time, since the second notch portion is provided, the tip end portion expands in diameter, but the tip end portion and the rear end portion are separated by the second notch portion, and the rear end caused by the reaction of the tip end portion expanding in diameter. The diameter of the part is less likely to occur. That is, the front end can be expanded without being affected by the rear end, and when the front end is fitted to the gas sensor element, the front end is kept in a substantially parallel cylindrical shape. It will be in close contact.
なお、第2切り欠き部の周方向の合計長さが、スリットに対向する筒状部の中点とスリットとの周方向距離以上であれば、上記効果を得ることが可能であるが、第2切り欠き部の周方向の合計長さが、筒状部の中点とスリットとの周方向距離未満であれば、第2切り欠き部が形成されない部分が長くなり、先端部の拡径する反動による後端部の縮径が生じてしまい、上記効果を得ることができない。 If the total circumferential length of the second notch is equal to or greater than the circumferential distance between the midpoint of the cylindrical portion facing the slit and the slit, the above effect can be obtained. If the total circumferential length of the two notches is less than the circumferential distance between the midpoint of the cylindrical portion and the slit, the portion where the second notch is not formed becomes longer, and the diameter of the tip increases. The diameter of the rear end portion due to the reaction is reduced, and the above effect cannot be obtained.
さらに、本発明のガスセンサは、前記筒状部を軸線方向に沿って見たときに、前記第2切り欠き部が、前記筒状部の前記中点を挟んで2つ設けられていると、先端部と後端部とが分離する割合が増え、先端部の拡径する反動による後端部の縮径がさらに生じにくくなるので好ましい。 Furthermore, in the gas sensor of the present invention, when the cylindrical portion is viewed along the axial direction, the second cutout portion is provided with the two midpoints of the cylindrical portion interposed therebetween. The ratio of separation between the front end portion and the rear end portion is increased, and the reduced diameter of the rear end portion due to the reaction of expanding the front end portion is further less likely to occur.
さらに、本発明のガスセンサは、前記筒状部を軸線方向に沿って見たときに、個々の前記第2切り欠き部の周方向の長さが、前記スリットと前記中点との周方向の長さの1/2以上であるとよい。
この構成によれば、個々の第2切り欠き部の長さが長くなり、その分だけ先端部と後端部とが分離する割合が増えるので、先端部の拡径する反動による後端部の縮径がより一層生じにくくなる。
Furthermore, in the gas sensor of the present invention, when the cylindrical part is viewed along the axial direction, the circumferential length of each of the second notch parts is the circumferential direction between the slit and the middle point. It is good to be 1/2 or more of the length.
According to this configuration, the length of each second notch is increased, and the proportion of separation of the front end and the rear end increases accordingly, so that the rear end of the rear end due to the reaction of expanding the diameter of the front end is increased. Reduced diameter is more difficult to occur.
この発明によれば、外側端子の筒状部をガスセンサ素子に安定して保持できると共に、外側端子とガスセンサ素子との電気的接続が切断され難い。 According to this invention, the cylindrical portion of the outer terminal can be stably held on the gas sensor element, and the electrical connection between the outer terminal and the gas sensor element is difficult to be disconnected.
以下、本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るガスセンサ100を軸線O方向(先端から後端に沿う方向)に沿う面で切断した断面構造を示す。この実施形態において、ガスセンサ100は自動車の排気管内に挿入されて先端(図1のプロテクタ7側)が排気ガス中に曝され、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサになっている。
なお、図1の下側(プロテクタ7側)をガスセンサ100の先端側とし、図1の上側をガスセンサ100の後端側とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 shows a cross-sectional structure in which a
The lower side (the
ガスセンサ100は、ガスセンサ素子3がハウジング(主体金具)20内に組み付けられている。このうち、ガスセンサ素子3は、酸素イオン伝導性の固体電解質体に一対の電極を積層した酸素濃淡電池を構成し、酸素量に応じた検出値を出力する公知の酸素ガスセンサ素子である。詳細には、ガスセンサ素子3は、先端に向かってテーパ状に縮径する筒状の固体電解質体(特許請求の範囲の「素子本体」に相当、図2参照)と、固体電解質体の内周面と外周面にそれぞれ形成された内側電極3b及び外側電極3cとからなる。そして、ガスセンサ素子3の内部空間を基準ガス雰囲気とし、ガスセンサ素子3の外面に被検出ガスを接触させてガスの検知を行うようになっている。
ガスセンサ素子3の中央付近には、径方向外側に突出する鍔部3aが設けられている。一方、ハウジング20の先端寄りの内周面には内側に縮径する段部20eが設けられ、鍔部3aと段部20eの間にパッキン12が配置されている。そして、ガスセンサ素子3をハウジング20の内側に挿通し、鍔部3aをパッキン12に当てることにより、間接的に段部20eに後端側からガスセンサ素子3の鍔部3aが当接し、ガスセンサ素子3がハウジング20内に組み付けられている。
In the
Near the center of the
さらに、鍔部3aの後端側におけるガスセンサ素子3とハウジング20との径方向の隙間に、筒状のシール材(滑石粉末)6が充填され、さらにシール材6の後端側に筒状の絶縁部材(セラミックスリーブ)31が配置されている。そして、絶縁部材31の後端側に金属リング(ステンレス製の平ワッシャ)30を配し、ハウジング20の後端部を内側に屈曲して加締め部20aを形成することにより、絶縁部材31が先端側に押し付けられてシール材6を押し潰し、絶縁部材31及びシール材6が加締め固定されるとともに、ガスセンサ素子3とハウジング20の隙間がシールされる。
Further, a cylindrical seal material (talc powder) 6 is filled in a radial gap between the
さらに、ハウジング20の後端には、ガスセンサ素子3の後端部を覆うため、金属製筒状の外筒40が接合されている。この外筒40は、例えば、SUS430、SUS304、SUS304L、SUS310S、SUS316、SUS316L等のステンレス鋼を用いることができる。外筒40は、ハウジング20に接続する先端部40aと先端部40aよりも縮径された後端部40bとを有し、先端部40aと後端部40bとの間には、段部43が設けられている。
Further, a metal cylindrical
外筒40の先端部40aの内側には、絶縁性の筒状のセパレータ111が配置されている。さらに、セパレータ111の2個の挿通孔115、116には、それぞれ内側端子71、外側端子91の板状基部74、94が挿通されている。この各板状基部74、94の後端にはそれぞれ接続端部75、95が形成され、接続端部75、95にそれぞれリード線141、141が加締め接続されている。
An insulating
また、セパレータ111は、セパレータ111の後端面を段部43に当接させつつ、セパレータ111の先端面をセパレータ111よりも先端側に配置した保持金具45に当接させることで、外筒40内に保持される。この保持金具45は、セパレータ111よりも先端側に配置され、外筒40の先端部40aが加締められることで外筒40内に固定されている。
In addition, the
内側端子71には、板状基部74に接続し、ガスセンサ素子3の筒孔3d内に内嵌された挿入部73が設けられている。この挿入部73は、筒形状を有し、ガスセンサ素子3の内側に設けられた内側電極3bと電気的に接続される。また、外側端子91には、板状基部94に接続詞、ガスセンサ素子3の外側に外嵌された筒状部93が設けられている。この筒状部93は、筒形状を有し、ガスセンサ素子3の外側に設けられた外側電極3cと電気的に接続される。
The
外筒40の後端部40bの内側には筒状のグロメット131が内挿されて加締め固定されている。このグロメット131には、2個の挿通孔からそれぞれリード線141、141が外部に引き出されている。又、グロメット131の後端側がフランジ状に拡径しており、この拡径部分を外筒の後端に載置することにより、グロメット131の位置決めがされる。グロメット131としては、例えばシリコンゴムやフッ素ゴム等からなるゴムキャップを用いることができる。
A
さらに、外筒40の後端部40bの側面のうち、グロメット131よりも先端側の位置には、周方向に等間隔で4個(図1では3個のみ図示)の第1通気孔41が開口している。そして、外筒40の後端部40bの径方向外側には、第1通気孔41を塞ぐように、環状の通気性のフィルタ50が被せられ、さらに、フィルタ50を径方向外側から金属製筒状の保護外筒60が囲んでいる。この保護外筒60は、例えば、SUS430、SUS304、SUS304L、SUS310S、SUS316、SUS316L等のステンレス鋼を用いることができる。保護外筒60の側面には、周方向に等間隔で4個(図1では2個のみ図示)の第2通気孔61が開口し、フィルタ50を介して外筒40内部へ外気を導入可能になっている。なお、第2通気孔61及び第1通気孔41の先後で外筒40及び保護外筒60を加締めることで、外筒40と保護外筒60の間にフィルタ50を保持している。フィルタ50は、例えばフッ素系樹脂等の樹脂の多孔質構造体からなり、撥水性を有しているため外部の水を通さずにセンサ素子3の内部空間に基準ガス(大気)を導入する。
Further, on the side surface of the
保護外筒60は、後端部がグロメット131の後端面上に設けられるように径方向内側に折り曲げられてなり、後端部の中央に開口63が形成され、開口からリード線141、141が外部に引き出されている。さらに、保護外筒60の後端側には、外筒40の後端部40bに設けられた加締め部に加締め固定されている。つまり、グロメット131は、保護外筒60及び外筒40の両者を同時に加締めることで、外筒40内に配置されている。
The protective
一方、ハウジング20の先端部20fには金属製(ステンレスなど)で筒状のプロテクタ7が固定され、ハウジング20から突出するガスセンサ素子3の先端がプロテクタ7で覆われている。このプロテクタ7は、排気ガスをプロテクタ7の内部に取り込むための複数の孔部を有している。
On the other hand, a
なお、ハウジング20の中央付近には、径方向外側に突出し六角レンチ等を係合するための多角形の鍔部20cが設けられ、鍔部20cと先端部20fとの間のハウジング20外側面には雄ねじ部20dが形成されている。又、鍔部20cの先端面と雄ねじ部20dの後端との間の段部には、排気管に取付けた際のガス抜けを防止するガスケット(図示せず)が嵌挿されている。
そして、ハウジング20の雄ねじ部20dを排気管等のネジ孔に取付けることで、ガスセンサ素子3の先端を排気管内に露出させて被検出ガス(排気ガス)を検知している。
In the vicinity of the center of the
Then, by attaching the
次に、図2、図3を参照し、本発明の特徴部分である外側端子91の構成を説明する。外側端子91は、先端から後端に細長く延び、所定の形状に打ち抜かれた金属薄板(耐食耐熱超合金板)を曲げ加工して一体に形成されている。外側端子91の後端側には板状基部94が形成され、板状基部94の後端側にはリード線141の芯線に加締め接続される接続端部95が配置されている。板状基部94の先端側には筒状部93が接続されている。さらに板状基部94の軸線方向中央側には、他の部位より広幅の広幅部94wが形成され、広幅部94wの中央部は後端側が固定されたコ字状に打ち抜かれ、広幅部94wの背面側(前面と反対側の面)に切起こされた切り起こし部94Yが設けられている。
そして、板状基部94をセパレータ111の挿通孔116(図5参照)に挿入した際、板状基部94が挿通孔116内に位置決めされる。又、上記した切起こし部94Yが挿通孔116の外端壁に当接し、そのバネ力によって板状基部94を挿通孔116内に保持している。
Next, the configuration of the
When the plate-
一方、筒状部93は軸線Oを中心とする筒状をなし、かつ板状基部94と反対側に母線に沿ったスリットMを有する断面C字形状をなしている。そして、筒状部93の内径は、ガスセンサ素子3の後端部の外径より小さく、筒状部93をガスセンサ素子3に外嵌して拡開した際にバネ力によって筒状部93が縮まり、ガスセンサ素子3の外側電極3cに押圧されるようになっている。
さらに、筒状部93の後端部R1には、後端縁93eに連結しつつ先端側に向かって矩形状に切り欠いた第1切り欠き部93aが4個設けられている。
なお、図7で説明するが、軸線O方向に見てスリットMに対向する筒状部93の位置を中点Cとする。筒状部93は中点Cを始点(固定端)として径方向に拡径及び縮径し、中点Cの位置で筒状部93に板状基部94が接続されている。
On the other hand, the
Further, the rear end R 1 of the
Although described in FIG. 7, the position of the
一方、図2に示すように、外側電極(検知電極)3cはガスセンサ素子3の素子本体3s外面の先端側に形成され、さらに外側電極3cは、素子本体3sの先端側の全周に亘って設けられる検出部3csと、検出部3csから後端に延びる線状のリード部3cLと、素子本体3sの後端側に周方向の一部に延びるように設けられてリード部3cL(検出部3cs)と接続する接続部3cpとを有している。なお、接続部3cpは周方向にリード部3cLより広幅で形成され、接続部3cとリード部3cLとがT字状をなしている。又、内側電極3b(図1参照)は、素子本体3sの先端部から後端部の内孔3dの表面に設けられている。
そして、図3に示すように、外側端子91の筒状部93の先端部をガスセンサ素子3の後端側の外周面に外嵌し、外側電極3c(の接続部3cp)と筒状部93(の先端部R2)とを電気的に接続する。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the outer electrode (detection electrode) 3c is formed on the distal end side of the element body 3s outer surface of the
Then, as shown in FIG. 3, the distal end portion of the
図4は、図3を軸線方向Oに垂直な方向から見た側面図である。筒状部93のうち、第1切り欠き部93aの先端縁93afより後端側が後端部R1となり、先端縁93afより先端側が先端部R2となっている。従って、筒状部93に接するセパレータ(図示せず)とガスセンサ素子3との間には、軸線O方向に隙間(後端部R1の一部)が設けられるので、セパレータがガスセンサ素子3と直接接触してガスセンサ素子3の熱がセパレータ111に伝わったり、ガスセンサ素子3が破損することを防止する。
又、第1切り欠き部93aの先端縁93afが、ガスセンサ素子3の後端縁3eより先端へ位置するよう、ガスセンサ素子3への筒状部93の嵌合深さが設定されている。
FIG. 4 is a side view of FIG. 3 viewed from a direction perpendicular to the axial direction O. FIG. Of the
In addition, the fitting depth of the
図5は、セパレータ111を先端向き面から見た平面図であり、セパレータ111は、中心から径方向外側に配置された1対の挿通孔115、116を備えている。挿通孔115、116はセパレータ111の径方向に平行な略矩形状に開口し、かつその径方向外端付近から周方向左右に矩形状に、それぞれ横孔部115a、116aが延びている。従って、挿通孔115、116の周縁は略十字状をなしている。又、挿通孔115、116は、セパレータ111の中心から径方向外側に対向しつつ、セパレータ111の中心を通る直線T上に配置されている。
そして、予め2本のリード線141を、グロメット131を通してセパレータ111の後端側から挿通孔115、116に通す。そして、セパレータ111の先端側に配置した外側端子91の接続端部95に、1本のリード線141の先端を加締め接続する。そして、板状基部94を、セパレータ111の挿通孔116に挿入すると、セパレータ111の先端向き面111Sに筒状部93の後端面93bが当接し、板状基部94がそれ以上挿入されずに位置決めされ、外側端子91が係止される。
同様にセパレータ111の先端側で、外側端子91の内側に内側端子71を配置する。そして、内側端子71の接続端部75に、他のリード線141の先端を加締め接続する。そして、内側端子71の板状基部74を、セパレータ111の挿通孔115に挿入すると、セパレータ111の先端向き面111Sに内側端子71の挿入部73(図1参照)の後端面が当接し、板状基部74がそれ以上挿入されずに位置決めされ、内側端子71が係止される。なお、内側端子71の板状基部74及び接続端部75は、図2に示す外側端子91の板状基部94及び接続端部95と同一の構成である。
FIG. 5 is a plan view of the
Then, the two
Similarly, the
次に、図6を参照し、セパレータ111で外側端子91をガスセンサ素子3へ押し込む際、第1切り欠き部93aを設けることによる作用効果について説明する。まず、セパレータ111に外側端子91を取り付けた後、加圧装置(図示せず)を用い、セパレータ111の先端向き面111aで筒状部93を所定ストロークで押し込みながら(図6(a))、筒状部93の先端部R2をガスセンサ素子3の後端部寄り(外側電極の形成部分)に外嵌する(図6(b))。このとき、筒状部93は、先端部R2でガスセンサ素子3に嵌合しつつ、後端部R1の一部が非嵌合となる。
このとき、本実施形態においても、先端部R2が拡径する一方、後端部R1では先端部R2が拡径する反動で縮径するが、第1切り欠き部が93a設けられているため、先端部R2の拡径する反動による反動力が後端部全体で小さくなる。このため、後端部R1の縮径量も小さくなる。
又、第1切り欠き部93aが存在するため、筒状部93の後端面93bとセパレータ111の先端向き面111aとの接触面積も小さくなる。このため、先端部R2が拡径する反動で後端部R1が縮径したとしても、セパレータ111の先端向き面111aと筒状部93の後端面93bとを互いに押圧する押圧力が小さくなるので、縮径した後端部R1が、自身の弾性力で元の位置に拡径することができる。
Next, with reference to FIG. 6, the effect by providing the
At this time, also in the present embodiment, the front end portion R 2 is expanded in diameter, while the rear end portion R 1 is contracted by the reaction of expanding the front end portion R 2, but the
Further, since the
以上のように、セパレータ111で筒状部93をガスセンサ素子3に押し込んだ際、後端部R1が元の位置に拡径し、筒状部93が全体として平行な筒状となってガスセンサ素子3の外面に密着するので、筒状部93をガスセンサ素子3に安定して保持でき、かつ筒状部93と外側電極3cとの電気的接続が確実になる。又、セパレータ111による押し込みは一度でよいため、生産性にも優れる。
さらに、ガスセンサ100を取り付けた車両等の振動は、外筒40からセパレータ111、外側端子91を経て、筒状部93とガスセンサ素子3の外側電極3cとの接点まで伝わるが、第1切り欠き部93aが存在するために筒状部93とセパレータ111との接触面積が小さくなり、セパレータ111から筒状部93へ伝わる振動が低減するので、接点の電気的接続が切断され難くなる。
As described above, when pushed
Further, the vibration of the vehicle or the like to which the
図7は、図3を軸線O方向に沿って見た上面図である。スリットMを起点に120度の間隔で筒状部93を3つの領域に分割したとき、スリットMに対向する中点Cを含む領域S1に2個の第1切り欠き部93aが配置されている。
ここで、スリットMは、筒状部93の後端縁から先端縁まで貫通しているため、第1切り欠き部と同様の作用効果を奏する。そのため、少なくともスリットMと反対側の位置にある中点C近傍に第1切り欠き部93aを設けることで、後端部R1の縮径量が周方向にバランスよく小さくなり、また、後端部R1が弾性力で元の位置に拡径する際に、径方向にバランスよく拡径することができ、筒状部93が略平行な筒状により戻り易い。
なお、スリットMの位置はスリットMを通る位置とし、中点Cの位置はスリットMの位置と筒状部93の中心とを通る直線Xが筒状部93と交わる位置とする。
FIG. 7 is a top view of FIG. 3 as viewed along the direction of the axis O. FIG. When dividing the
Here, since the slit M penetrates from the rear end edge to the front end edge of the
The position of the slit M is a position passing through the slit M, and the position of the midpoint C is a position where a straight line X passing through the position of the slit M and the center of the
又、図7に示すように、軸線方向Oに見て、この2個の第1切り欠き部93aが中点Cを挟んで、且つ、片側に配置された第1切り欠き部93aがスリットMよりも中点Cに近い位置に配置されている。既に述べたように、筒状部93は中点Cを始点(固定端)として径方向に拡径及び縮径するため、中点C近傍の後端部R1では、先端部R2が拡径する反動が大きくなる。そこで、中点Cを挟んで第1切り欠き部93aを配置し、且つ中点を挟んだ片側の第1切り欠き部93aがスリットMよりも中点Cに近い位置に配置することで、中点C近傍に働く反動を大幅に低減することができ、上記した作用をより一層発揮することができる。
Further, as shown in FIG. 7, when viewed in the axial direction O, the two
なお、図4に示すように、第1切り欠き部93aの先端縁93afが、ガスセンサ素子3の後端縁3eより先端に位置するよう、ガスセンサ素子3への筒状部93の嵌合深さが設定されていてもよい。
図8は、ガスセンサ素子3への筒状部93の嵌合深さを種々変えた場合の側面図を示す。本実施形態のように先端縁93afが後端縁3eより先端に位置する場合(図8(a))、及び先端縁93afが後端縁3eと面一の場合(図8(b))、ガスセンサ素子3とセパレータ111との間隙全てに第1切り欠き部93aが存在するので、上記した作用を確実に発揮することができる。なお、図8(b)のように先端縁93afと後端縁3eとを面一に調整するのは煩雑であるので、調整誤差を考慮して図8(a)の位置に筒状部93の嵌合深さが設定されていることが好ましい。
一方、先端縁93afが後端縁3eより後端に位置する場合(図8(c))、ガスセンサ素子3とセパレータ111との間隙に第1切り欠き部93aが存在しない領域R3が介在し、領域R3では先端部R2が拡径する反動を後端部R1にて低減できないので、図8(a)、(b)に比べると上記した作用も低減する。但し、図8(c)の場合も、第1切り欠き部を有しない従来の筒状部に比べると上記作用を発揮する点で優れているので、本発明に含むものとする。
In addition, as shown in FIG. 4, the fitting depth of the
FIG. 8 shows a side view when the fitting depth of the
On the other hand, if the leading edge 93af is located at the rear end of the
次に、図9を参照し、このガスセンサ100の製造方法について説明する。まず、ガスセンサ素子3を主体金具20の内側に保持してセンサ素子アセンブリBを組み付ける。具体的には、ガスセンサ素子3を主体金具20内に配置されたパッキン12上に配置する。その後、主体金具20とガスセンサ素子3との間隙にシール材6を充填し、絶縁部材31、金属リング30を順にシール材6上に配置し、主体金具2の後端側を加締めてセンサ素子アセンブリBを組み付ける。一方で、外筒40内に、内側端子71及び外側端子91を組み付けたセパレータ111をグロメット131と共に配置し、セパレータアセンブリAを組み付ける。具体的には、リード線141に接続された内側端子71及び外側端子91をセパレータ111の挿通孔115、116内に挿入し、その後、セパレータ111を外筒40の段部43に当接する。その後、セパレータ111と外筒4との間隙に保持金具45を挿入して、外筒40の先端部40aを加締め保持金具45を固定する。さらに、グロメット131を外筒40の後端から挿入すると共に、外筒40の後端部40bにフィルタ50、保護外筒60をそれぞれ配置し、フィルタ50、グロメット131をそれぞれ加締め固定することで、セパレータアセンブリAを組み付ける。そして、セパレータアセンブリAとセンサ素子アセンブリBとの軸線を合わせ、セパレータアセンブリAをセンサ素子アセンブリBの後端に被せると、内側端子71の筒状の挿入部73がガスセンサ素子3の後端の筒孔3d内に内嵌され、ガスセンサ素子3内面の内側電極(基準電極)3bと電気的に接続される。又、外側端子91の筒状部93はガスセンサ素子3の後端側の外周面に外嵌され、ガスセンサ素子3外面の外側電極(検知電極)3cと電気的に接続される。そして、外筒40の先端部をハウジング20に外嵌し、外筒40の先端部の外周面をレーザ溶接等によって主体金具20の後端部に接続し、ガスセンサ100を製造する。
Next, a method for manufacturing the
次に、図10〜図13を参照し、本発明の第2の実施形態に係るガスセンサについて説明する。なお、第2の実施形態に係るガスセンサは、外側端子97の構成が異なること以外は、第1の実施形態に係るガスセンサと同一の構成であるので、同一構成部分の説明及び図示を適宜省略する。
Next, a gas sensor according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Since the gas sensor according to the second embodiment has the same configuration as the gas sensor according to the first embodiment except that the configuration of the
図10、図11は、第2の実施形態に係るガスセンサにおける外側端子97の構成を示す。外側端子91と同様、外側端子97は先端から後端に細長く延び、所定の形状に打ち抜かれた金属薄板(耐食耐熱超合金板)を曲げ加工して一体に形成されている。又、外側端子97の先端側には筒状部99が形成され、筒状部99の後端側には外側端子91と同一構成の板状基部94及び接続端部95が設けられている。
一方、筒状部99は軸線Oを中心とする筒状をなし、かつ板状基部94と反対側に母線に沿ったスリットNを有している。そして、筒状部93の内径は、ガスセンサ素子3の後端部の外径より小さく、筒状部93をガスセンサ素子3に外嵌して拡開した際にバネ力によって筒状部93が縮まり、ガスセンサ素子3の外側電極3cに押圧されるようになっている。
10 and 11 show the configuration of the
On the other hand, the
さらに、筒状部99の後端縁99eと先端縁99fとの間には、スリットNから径方向に連通する2個の第2切り欠き部99aが設けられている。各第2切り欠き部99aは軸線方向Oの位置が同一であるが、スリットNを挟んでそれぞれ径方向の反対側に延びている。ここで、第2切り欠き部99aの周方向の合計長さL1がスリットNと中点Cとの周方向の距離L2以上である(図13参照)。なお、合計長さL1は、個々の第2切り欠き部99aの周方向の長さの合計をいう(図13参照)。
Furthermore, between the
そして、図11に示すように、筒状部99の先端部をガスセンサ素子3の後端側の外周面に外嵌し、外側電極3c(の接続部3cp)と筒状部99(の先端部R2)とを電気的に接続する。
なお、筒状部99のうち、第2切り欠き部99aの先端縁99afより後端側が後端部R1となり、先端縁99afより先端側が先端部R2となっている。従って、セパレータ(図示せず)とガスセンサ素子3との間には、軸線O方向に隙間(後端部R1及び先端部R2の一部)が設けられるので、セパレータがガスセンサ素子3と直接接触してガスセンサ素子3がセパレータ111に伝わったり、ガスセンサ素子3が破損することを防止する。
又、先端縁99afが、ガスセンサ素子3の後端縁3eより後端へ位置するよう、ガスセンサ素子3への筒状部99の嵌合深さが設定されている。
And as shown in FIG. 11, the front-end | tip part of the
Of the
In addition, the fitting depth of the
次に、図12を参照し、セパレータ111で外側端子97をガスセンサ素子へ押し込む際、第2切り欠き部99aを設けることによる作用効果について説明する。第1の実施形態と同様、まず、セパレータ111に外側端子97を取り付けた後、加圧装置(図示せず)を用い、セパレータ111の先端向き面111aで筒状部99を所定ストロークで押し込みながら、筒状部99の先端部をガスセンサ素子3の後端部寄り(外側電極の形成部分)に外嵌する。このとき、筒状部99は、先端部R2でガスセンサ素子3に嵌合しつつ、後端部R1が非嵌合となる。
そして、本実施形態においては、先端部R2が拡径するが、先端部R2と後端部R1とは第2切り欠き部99aで分離され、第2切り欠き部99aが形成されない頸部99nでのみ接続されている。このため、先端部R2の拡径する反動による後端部R1の縮径が生じにくい。つまり、先端部R2は後端部R1の影響を受けることなく拡径することができ、先端部R2がガスセンサ素子3に嵌合された際には、先端部R2は平行な筒状に保たれ、ガスセンサ素子3に密着することとなる。
Next, with reference to FIG. 12, the effect by providing the
Then, in this embodiment, the tip R 2 is expanded, the tip R 2 and the rear portion R 1 is separated by the second cut-out
なお、第2の実施形態においては、筒状部99の後端面99bとセパレータ111の先端向き面111aとの接触面積の低減効果は無いが、上述のように、後端部R1が縮径しても、その変形が先端部R2まで伝わり難いので問題はない。
又、第2の実施形態においては、第2切り欠き部99aの後端縁がガスセンサ素子3の後端縁3eより後端であれば、頸部99nを介して後端部R1が先端部R2と分離されるので差支えない。つまり、必ずしも第2切り欠き部99aの先端縁99afがガスセンサ素子3の後端縁3eより先端まで深く挿入されなくてもよいので、挿入深さを厳密に調整しなくてよく、生産性が向上する。
In the second embodiment, although the effect of reducing the contact area between the forward-facing
Further, in the second embodiment, if the rear end than the second cut-out portion trailing edge
以上のように、先端部R2と後端部R1とが第2切り欠き部99aで軸線方向Oに分離されているので、セパレータ111で筒状部99の先端部R2をガスセンサ素子3に押し込んだ際、後端部R1が縮径しても、先端部R2は平行な筒状に保たれてガスセンサ素子3の外面に密着するので、筒状部99をガスセンサ素子3に安定して保持でき、かつ筒状部99と外側電極3cとの電気的接続が確実になる。又、セパレータ111による押し込みは一度でよいため、生産性にも優れる。
さらに、ガスセンサ100を取り付けた車両等の振動は、外筒40からセパレータ111、外側端子91を経て、筒状部99とガスセンサ素子3の外側電極3cとの接点まで伝わるが、セパレータ111からの振動は頸部99nからのみ伝わるため筒状部99とセパレータ111との接触面積が小さくなり、セパレータ111から筒状部99へ伝わる振動が低減するので、接点の電気的接続が切断され難くなる。
As described above, the front end R 2 and the rear end R 1 are separated in the axial direction O by the
Further, the vibration of the vehicle or the like to which the
図13は、図10を軸線方向Oに沿って見た上面図である。既に述べたように、各第2切り欠き部99aの周方向の長さL11、L12に対し、合計長さL1=L11+L12が筒状部99のスリットMと中点Cとの周方向長さL2以上である。このようにすると、頸部99n(図12参照)の周方向の長さをL2の1/2未満に短くすることができるので、先端部R2が拡径する反動が後端部R1により一層伝達され難い。
又、個々の第2切り欠き部99aの周方向の長さL11、L12が、スリットMと中点Cとの周方向の長さL2の1/2以上である。このようにすると、個々の第2切り欠き部99aの長さが長くなり、頸部99nの周方向の長さをL2の1/2未満に短くすることができるので、先端部R2が拡径する反動が後端部R1により一層伝達され難い。
なお、図13において、長さL2の1/2の長さをL3で表す。なお、長さL2の起点となるスリットMの位置はスリットMの周方向の中央とし、中点Cの位置はスリットMの位置と筒状部99の中心とを通る直線Yが筒状部99と交わる位置とする。
FIG. 13 is a top view of FIG. 10 viewed along the axial direction O. FIG. As described above, the total length L 1 = L 11 + L 12 is equal to the slit M and the midpoint C of the
Further, the circumferential lengths L 11 and L 12 of each
In FIG. 13, a length ½ of the length L 2 is represented by L 3 . The position of the slit M which is the origin of the length L 2 is a circumferential direction of the center of the slit M, the position of the midpoint C is linear Y is cylindrical portion which passes through the center position and the
図14は、第2の実施形態における外側端子の変形例である。
図14の外側端子197において、筒状部199が1個の第2切り欠き部199aのみを有すること以外は、外側端子91と同一構成であるので同一部分の説明を省略する。第2切り欠き部199aは、スリットNの一端から径方向の一方に沿って中点Cを超え、筒状部197のほぼ3/4円に至るまで切り込まれている。
FIG. 14 is a modified example of the outer terminal in the second embodiment.
The
図15は、第2の実施形態における外側端子の別の変形例である。
図15の外側端子297において、筒状部299以外は、外側端子91と同一構成であるので同一部分の説明を省略する。図10の筒状部99と同様に、筒状部299はスリットNから径方向に連通する2個の第2切り欠き部299aを有する。各第2切り欠き部299aは軸線方向Oの位置が同一であるが、スリットNを挟んでそれぞれ径方向の反対側に延びている。又、筒状部99と同様、2個の第1切り欠き部93aが軸線方向Oに見て中点Cを挟んで配置されている。
一方、第2切り欠き部299aより後端側には、スリットMと中点Cを結ぶ直線Zに平行な2本の腕部299wが形成され、セパレータ111で筒状部299を押圧する際、腕部299wがセパレータ111に当接するようになっている。
なお、第2切り欠き部299aの周方向の長さL11は、第2切り欠き部299aより先端部分の筒体の長さで規定する。
FIG. 15 is another modification of the outer terminal in the second embodiment.
The
On the other hand, two arm portions 299w parallel to a straight line Z connecting the slit M and the midpoint C are formed on the rear end side from the
Incidentally, the circumferential length L 11 of the second cut-out
本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。
第1及び第2切り欠き部は1個以上形成されれば個数は限定されず、切り欠き部の形状も限定されない。
又、本発明はヒータレスセンサに限らず、ヒータを有するガスセンサにも適用可能である。
さらに、ガスセンサ素子としては、筒状の素子であれば、上記した酸素センサ素子(λセンサ素子)の他、アンモニアセンサ素子、HCセンサ素子、H2センサ素子等に用いることができる。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but extends to various modifications and equivalents included in the spirit and scope of the present invention.
The number of the first and second cutouts is not limited as long as one or more are formed, and the shape of the cutout is not limited.
Further, the present invention is not limited to a heaterless sensor, but can be applied to a gas sensor having a heater.
Furthermore, as a gas sensor element, as long as it is a cylindrical element, it can be used for an ammonia sensor element, an HC sensor element, an H 2 sensor element, etc., in addition to the oxygen sensor element (λ sensor element) described above.
3 ガスセンサ素子
3c 外側電極
3e ガスセンサ素子の後端縁
3s 素子本体
91、97、197、199 外側端子
93、99、199、299 筒状部
93e、99e 筒状部の後端縁
99f 筒状部の先端縁
93a 第1切り欠き部
99a、199a、299a 第2切り欠き部
100 ガスセンサ
111 セパレータ
111s セパレータの先端向き面
C スリットに対向する中点
O 軸線方向
M スリット
L1 第2切り欠き部の周方向の合計長さ
L11、L12 個々の第2切り欠き部の周方向の長さ
L2 スリットと中点との周方向の長さ
3
Claims (8)
前記ガスセンサ素子の後端部を自身の先端部にて径方向から包囲して前記外側電極と電気的に接続される筒状部であって、先端縁から後端縁にかけて前記軸線方向に延びるスリットが形成された断面C字形状をなすとともに、前記ガスセンサ素子の後端部に自身を外嵌した際に弾性力によって拡径する筒状部を備えた外側端子と、
自身の先端向き面が前記筒状部の後端面に当接し、前記筒状部の前記先端部を前記ガスセンサ素子の後端部に外嵌させるセパレータと、備えたガスセンサであって、
前記筒状部の後端部には、後端縁に連結しつつ先端側に向かって軸線方向に切り欠いた第1切り欠き部が設けられているガスセンサ。 A gas sensor element having a bottomed cylindrical element body that extends in the axial direction and whose tip is exposed to the gas to be measured; and an outer electrode provided on the outer surface of the rear end from the tip of the element body;
A cylindrical portion that surrounds the rear end portion of the gas sensor element in the radial direction at its front end portion and is electrically connected to the outer electrode, the slit extending in the axial direction from the front end edge to the rear end edge An outer terminal provided with a cylindrical portion that is expanded in diameter by elastic force when it is externally fitted to the rear end portion of the gas sensor element.
A gas sensor provided with a separator whose own tip-facing surface is in contact with a rear end surface of the cylindrical portion, and the front end portion of the cylindrical portion is fitted on a rear end portion of the gas sensor element,
A gas sensor provided at a rear end portion of the tubular portion with a first cutout portion that is connected to a rear end edge and is notched in an axial direction toward a front end side.
前記ガスセンサ素子の後端部を自身の先端部にて径方向から包囲して前記外側電極と電気的に接続される筒状部であって、先端縁から後端縁にかけて前記軸線方向に延びるスリットが形成された断面C字形状をなすとともに、前記ガスセンサ素子の後端部に自身を外嵌した際に弾性力によって拡径する筒状部を備えた外側端子と、
自身の先端向き面が前記筒状部の後端面に当接し、前記筒状部の前記先端部を前記ガスセンサ素子の後端部に外嵌させるセパレータと、備えたガスセンサであって、
前記筒状部の前記先端部と前記後端部との間には、前記スリットから周方向に連通する第2切り欠き部が設けられており、
該第2切り欠き部の周方向の合計長さが、前記スリットに対向する前記筒状部の中点と前記スリットとの周方向の長さ以上であるガスセンサ。 A gas sensor element having a bottomed cylindrical element body that extends in the axial direction and whose tip is exposed to the gas to be measured; and an outer electrode provided on the outer surface of the rear end from the tip of the element body;
A cylindrical portion that surrounds the rear end portion of the gas sensor element in the radial direction at its front end portion and is electrically connected to the outer electrode, the slit extending in the axial direction from the front end edge to the rear end edge An outer terminal provided with a cylindrical portion that is expanded in diameter by elastic force when it is externally fitted to the rear end portion of the gas sensor element.
A gas sensor provided with a separator whose own tip-facing surface is in contact with a rear end surface of the cylindrical portion, and the front end portion of the cylindrical portion is fitted on a rear end portion of the gas sensor element,
Between the front end portion and the rear end portion of the cylindrical portion, a second cutout portion communicating in the circumferential direction from the slit is provided,
The gas sensor in which the total length in the circumferential direction of the second notch is equal to or greater than the circumferential length between the midpoint of the cylindrical portion facing the slit and the slit.
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JP2011102648A JP2012233786A (en) | 2011-05-02 | 2011-05-02 | Gas sensor |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012233787A (en) * | 2011-05-02 | 2012-11-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Gas sensor |
WO2018194034A1 (en) * | 2017-04-21 | 2018-10-25 | 株式会社デンソー | Gas sensor |
JP2018185289A (en) * | 2017-04-21 | 2018-11-22 | 株式会社デンソー | Gas sensor |
-
2011
- 2011-05-02 JP JP2011102648A patent/JP2012233786A/en not_active Withdrawn
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WO2018194034A1 (en) * | 2017-04-21 | 2018-10-25 | 株式会社デンソー | Gas sensor |
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