JP6641877B2

JP6641877B2 - Gas sensor and exhaust pipe to which gas sensor is attached

Info

Publication number: JP6641877B2
Application number: JP2015207350A
Authority: JP
Inventors: 直人小澤; 山田　弘一; 弘一山田; 欣二宝平
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-03-24
Filing date: 2015-10-21
Publication date: 2020-02-05
Anticipated expiration: 2035-10-21
Also published as: CN107407654A; CN107407654B; JP2016180744A

Description

本発明は、ガスセンサ、及びガスセンサが取り付けられた排気管に関する。 The present invention relates to a gas sensor and an exhaust pipe to which the gas sensor is attached .

自動車等の内燃機関には、被測定ガスとしての排ガス中における酸素や窒素酸化物等の特定ガスの濃度を測定するガスセンサが用いられている。ガスセンサは、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するセンサ素子と、センサ素子を内側に挿通保持するハウジングとを有している。ハウジングの外周側面にはネジ部が形成されており、ネジ部を被取付部のネジ孔に螺合することにより、ガスセンサを被取付部に固定している。ガスセンサと被取付部との間には、被測定ガスの漏出を抑制するためのシール構造が形成されている。 2. Description of the Related Art A gas sensor for measuring the concentration of a specific gas such as oxygen or nitrogen oxide in an exhaust gas as a gas to be measured is used in an internal combustion engine of an automobile or the like. The gas sensor has a sensor element for detecting a specific gas concentration in the gas to be measured, and a housing for inserting and holding the sensor element inside. A screw portion is formed on the outer peripheral side surface of the housing, and the gas sensor is fixed to the mounting portion by screwing the screw portion into a screw hole of the mounting portion. A seal structure for suppressing leakage of the gas to be measured is formed between the gas sensor and the mounting portion.

このシール構造としては、例えば、ガスセンサと被取付部との間に、金属製のガスケットを挟持した構造が知られている。
また、特許文献１には、被取付部（ボス）にガスセンサを固定するためのボルト部材と、被取付部とボルト部材との間に配設されるシール部材とを有するガスセンサが示されている。 As this seal structure, for example, a structure in which a metal gasket is sandwiched between a gas sensor and a mounting portion is known.
Patent Document 1 discloses a gas sensor having a bolt member for fixing a gas sensor to a mounted portion (boss) and a seal member disposed between the mounted portion and the bolt member. .

特許第４７２６２６１号公報Japanese Patent No. 4726261

しかしながら、特許文献１のガスセンサにおいては、シール部材と被取付部（ボス）との間に、酸化被膜や異物などが存在すると、両者の間の電気導通性及びシール性を確保することが困難となるおそれがある。この場合、ガスセンサを被取付部に取り付ける前に、シール部材と被取付部との接触部における酸化被膜や異物を除去する工程を入れると、ガスセンサの生産性が低下してしまう。 However, in the gas sensor of Patent Literature 1, if an oxide film or a foreign substance is present between the seal member and the mounting portion (boss), it is difficult to secure electrical conductivity and sealing performance between the two. Could be. In this case, if a step of removing an oxide film or a foreign substance at a contact portion between the seal member and the attached portion is performed before attaching the gas sensor to the attached portion, the productivity of the gas sensor decreases.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、生産性を向上させると共に、ハウジングと被取付部との間における電気導通性及びシール性を向上させることができるガスセンサ、及びガスセンサが取り付けられた排気管を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a background , and is provided with a gas sensor capable of improving productivity and improving electrical conductivity and sealing property between a housing and a mounted portion , and a gas sensor mounted thereon. It is intended to provide an exhaust pipe .

本発明の一態様は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するセンサ素子（２）と、該センサ素子の正極と電気的に接続された金属端子（２３）を内側に保持する絶縁碍子（２５）と、上記センサ素子を内側に挿通保持すると共に上記センサ素子の負極と電気的に接続されたハウジング（３）とを有するガスセンサ（１）が取り付けられた排気管であって、
上記ハウジングは、上記ガスセンサが固定される上記排気管としての被取付部（５）に形成されたネジ孔（５１）と螺合可能なネジ部（３３２）と、上記ネジ孔の開口部の周囲を囲むように形成された被シール部（５３）に対向して配設されるシール部（３３３）とを有しており、
上記ネジ部及び上記シール部は、上記ハウジングを構成する１つの素材によって形成されており、
上記シール部は、上記ガスセンサの軸方向（Ｌ）における先端側に向かうにつれて縮径するテーパ面として形成されており、
上記被シール部は、上記ガスセンサの軸方向（Ｌ）における先端側に向かうにつれて縮径するとともに上記シール部のテーパ面よりも緩やかなテーパ面、又は上記ガスセンサの軸方向（Ｌ）に対して垂直なストレート面として形成されており、
上記シール部としてのテーパ面は、上記被シール部における上記ネジ孔の開口縁（５２）の角部と局部的に当接すると共に該角部の全周に環状に当接する当接部（３３４）を有している、ガスセンサが取り付けられた排気管にある。
本発明の他の態様は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するセンサ素子と、該センサ素子の正極と電気的に接続された金属端子を内側に保持する絶縁碍子と、上記センサ素子を内側に挿通保持すると共に上記センサ素子の負極と電気的に接続されたハウジングとを有するガスセンサであって、
上記ハウジングは、上記ガスセンサが固定される被取付部に形成されたネジ孔と螺合可能なネジ部と、上記ネジ孔の開口部の周囲を囲むように形成された被シール部と対向して配設されるシール部とを有しており、
該シール部は、上記被シール部における径方向の一部に局部的に当接すると共に該被シール部の全周に環状に当接する当接部を有しており、
上記シール部は、上記ネジ部の外径よりも拡径した係合部の先端側の端面として形成されており、
上記係合部は、円形状の外形を有する先端側部分と、六角形状の外形を有し上記先端側部分よりも外形が小さい基端側部分とを有しており、
上記当接部は、上記先端側部分の先端外側の角部として形成されており、かつ、上記ガスセンサの軸方向における先端側に向かうにつれて縮径する上記被シール部に当接する、ガスセンサにある。 One embodiment of the present invention provides a sensor element (2) for detecting a specific gas concentration in a gas to be measured, and an insulator (A) holding inside a metal terminal (23) electrically connected to a positive electrode of the sensor element. 25) an exhaust pipe to which a gas sensor (1) having a housing (3) that is inserted and held inside the sensor element and that is electrically connected to a negative electrode of the sensor element is provided ;
The housing includes a screw portion (332) that can be screwed into a screw hole (51) formed in the mounted portion (5) as the exhaust pipe to which the gas sensor is fixed, and a periphery of an opening of the screw hole. And a seal portion (333) provided to face the sealed portion (53) formed so as to surround the
The screw part and the seal part are formed of one material constituting the housing,
The seal portion is formed as a tapered surface whose diameter decreases toward the distal end in the axial direction (L) of the gas sensor.
The sealed portion is reduced in diameter toward the distal end in the axial direction (L) of the gas sensor, and has a tapered surface that is gentler than the tapered surface of the seal portion, or perpendicular to the axial direction (L) of the gas sensor. It is formed as a straight surface,
The tapered surface serving as the seal portion locally contacts the corner of the opening edge (52) of the screw hole in the sealed portion and the contact portion (334) which annularly contacts the entire periphery of the corner. In the exhaust pipe to which the gas sensor is attached .
Another embodiment of the present invention is a sensor element for detecting a specific gas concentration in a gas to be measured, an insulator for holding a metal terminal electrically connected to a positive electrode of the sensor element inside, and the sensor element. A gas sensor having a housing inserted and held inside and electrically connected to a negative electrode of the sensor element,
The housing faces a screw portion that can be screwed into a screw hole formed in a mounted portion to which the gas sensor is fixed, and a sealed portion that is formed to surround a periphery of an opening of the screw hole. And a seal portion to be disposed,
The seal portion has an abutment portion that abuts locally on a part of the sealed portion in the radial direction and abuts annularly around the entire periphery of the sealed portion,
The seal portion is formed as an end surface on the distal end side of the engagement portion having a diameter larger than the outer diameter of the screw portion,
The engagement portion has a distal portion having a circular outer shape, and a proximal portion having a hexagonal outer shape and a smaller outer shape than the distal portion,
The contact portion is formed as a corner outside the distal end of the distal end portion, and is in contact with the sealed portion whose diameter decreases toward the distal end in the axial direction of the gas sensor.

上記ガスセンサにおいては、上記当接部を形成することにより、上記ガスセンサの生産性を向上させると共に、上記ガスセンサと上記被取付部との間におけるシール性及び電気導通性を向上させることができる。
具体的には、上記ガスセンサを上記被取付部に固定するため、上記ハウジングのネジ部を上記被取付部のネジ孔に螺合させる際に、上記被シール部に対して上記当接部を備えたシール部が回転しながら接近する。そして、上記当接部と上記被シール部とが接触すると、上記ネジ部と上記ネジ孔との螺合で生じる軸力が、上記当接部と上記被シール部との間に加わる。この軸力が加わった状態で、上記当接部が上記被シール部に対して回転することにより、上記当接部と上記被シール部とが互いに擦れ合う。そのため、上記当接部と上記被シール部との間に存在する酸化被膜や異物を除去することができる。これにより、酸化被膜や異物を除去する工程が不要となり、ガスセンサの生産性を向上させることができる。 In the gas sensor, by forming the contact portion, the productivity of the gas sensor can be improved, and the sealing property and the electrical conductivity between the gas sensor and the mounted portion can be improved.
Specifically, when the screw portion of the housing is screwed into the screw hole of the attached portion to fix the gas sensor to the attached portion, the contact portion is provided with the sealed portion. The rotating seal approaches while rotating. Then, when the contact portion and the sealed portion come into contact with each other, an axial force generated by screwing the screw portion and the screw hole is applied between the contact portion and the sealed portion. When the contact portion rotates with respect to the sealed portion in a state where the axial force is applied, the contact portion and the sealed portion rub against each other. Therefore, it is possible to remove an oxide film and a foreign substance existing between the contact portion and the sealed portion. This eliminates the need for a step of removing an oxide film or foreign matter, and can improve the productivity of the gas sensor.

また、上記当接部と上記被シール部とを局部的に接触させることにより、上記当接部に軸力を集中させることができる。そのため、上記当接部及び上記被シール部の一方又は両方を、上記当接部の形状と上記被シール部の形状とが互いに沿うように変形させ、上記当接部と上記被シール部とを互いに密着させることができる。これにより、上記当接部の形状と上記被シール部との間の電気導通性及びシール性を向上させることができる。仮に、上記当接部及び上記被シール部の接触面の加工精度が低い場合でも、上記当接部と上記被シール部とを全周において確実に接触させることができる。 In addition, by locally contacting the contact portion and the sealed portion, the axial force can be concentrated on the contact portion. Therefore, one or both of the contact portion and the sealed portion are deformed so that the shape of the contact portion and the shape of the sealed portion are aligned with each other, and the contact portion and the sealed portion are deformed. They can be in close contact with each other. Thereby, the electrical conductivity and the sealing property between the shape of the contact portion and the sealed portion can be improved. Even if the processing accuracy of the contact surface between the contact portion and the sealed portion is low, the contact portion and the sealed portion can be reliably brought into contact with each other all around.

以上のごとく、本発明によれば、生産性を向上させると共に、被取付部との間の電気導通性及びシール性を向上させることができるガスセンサを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a gas sensor that can improve the productivity and the electrical conductivity and the sealing performance between the gas sensor and the mounted portion.

実施例１における、ガスセンサのシール構造を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a seal structure of the gas sensor according to the first embodiment. 実施例１における、ガスセンサを示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a gas sensor according to the first embodiment. 実施例１における、ハウジングの断面図（図１のIII−III矢視断面相当）。FIG. 3 is a cross-sectional view (corresponding to a cross-section taken along line III-III in FIG. 1) of the housing in the first embodiment. 実施例２における、ガスセンサのシール構造を示す説明図。FIG. 9 is an explanatory view showing a seal structure of a gas sensor in a second embodiment. 実施例２における、ハウジングの断面図（図４のＶ−Ｖ矢視断面相当）。FIG. 5 is a sectional view of a housing (corresponding to a section taken along the line VV in FIG. 4) according to the second embodiment. 実施例３における、ガスセンサのシール構造を示す説明図。FIG. 11 is an explanatory view showing a seal structure of a gas sensor in a third embodiment. 実施例３における、ハウジングの断面図（図６における、VII−VII矢視断面相当）。FIG. 7 is a cross-sectional view of a housing according to the third embodiment (corresponding to a cross section taken along line VII-VII in FIG. 6). 実施例４における、ガスセンサのシール構造を示す説明図。FIG. 14 is an explanatory view showing a seal structure of a gas sensor in a fourth embodiment. 実施例５における、ガスセンサのシール構造を示す説明図。FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating a seal structure of a gas sensor according to a fifth embodiment. 実施例６における、ガスセンサのシール構造を示す説明図。FIG. 13 is an explanatory view showing a seal structure of a gas sensor according to a sixth embodiment. 実施例７における、ガスセンサのシール構造を示す説明図。FIG. 13 is an explanatory view showing a seal structure of a gas sensor in a seventh embodiment. 実施例８における、ガスセンサのシール構造を示す説明図。FIG. 14 is an explanatory view showing a seal structure of a gas sensor according to an eighth embodiment.

上記ガスセンサの上記シール部は、上記ガスセンサの軸方向における先端側に向かうにつれて縮径するテーパ面として形成されていてもよく、上記当接部は、上記ネジ孔の開口縁と当接するよう、上記テーパ面の一部として形成されていてもよい。この場合には、上記当接部と上記被シール部との接触面積を低減し、電気導通性及びシール性を向上させることができる。また、上記ハウジングを単純な形状とすることにより、上記当接部を容易に形成することができる。これにより、上記ハウジングの生産性を向上させ、ひいては上記ガスセンサの生産性を向上させることができる。 The seal portion of the gas sensor may be formed as a tapered surface whose diameter decreases toward the tip side in the axial direction of the gas sensor, the contact portion, so that contact with the opening edge of the screw hole, the It may be formed as a part of the tapered surface. In this case, the contact area between the contact portion and the sealed portion can be reduced, and the electrical conductivity and the sealing property can be improved. Further, by making the housing have a simple shape, the contact portion can be easily formed. Thereby, the productivity of the housing can be improved, and the productivity of the gas sensor can be improved.

また、上記当接部は、上記シール部から上記被シール部に向かって突出するシール突部からなってもよい。この場合には、上記シール突部を形成することにより、上記シール部と上記被シール部との接触面積を低減し、電気導通性及びシール性を向上させることができる。 Further, the contact portion may be I Do from the sealing projection which protrudes toward the sealed portion from the sealing portion. In this case, by forming the seal protrusion, the contact area between the seal portion and the sealed portion can be reduced, and the electrical conductivity and the sealability can be improved.

（実施例１）
上記ガスセンサにかかる実施例について、図１〜図３を参照して説明する。
図２に示すごとく、ガスセンサ１は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するセンサ素子２と、センサ素子２の正極と電気的に接続された金属端子２３を内側に保持する絶縁碍子２５と、センサ素子２を内側に挿通保持すると共にセンサ素子２の負極と電気的に接続されたハウジング３とを有している。
図１及び図２に示すごとく、ハウジング３は、ガスセンサ１が固定される被取付部５に形成されたネジ孔５１と螺合可能なネジ部３３２と、ネジ孔５１の開口部の周囲を囲むように形成された被シール部５３と対向して配設されるシール部３３３とを有する。シール部３３３は、被シール部５３における径方向の一部に局部的に当接すると共に被シール部５３の全周に環状に当接する当接部３３４を有している。 (Example 1)
An embodiment according to the gas sensor will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 2, the gas sensor 1 includes a sensor element 2 for detecting a specific gas concentration in a gas to be measured, an insulator 25 for holding a metal terminal 23 electrically connected to the positive electrode of the sensor element 2 inside, and an insulator 25. And a housing 3 which is inserted and held inside the sensor element 2 and is electrically connected to the negative electrode of the sensor element 2.
As shown in FIGS. 1 and 2, the housing 3 surrounds a screw portion 332 that can be screwed into a screw hole 51 formed in the mounted portion 5 to which the gas sensor 1 is fixed, and a periphery of an opening of the screw hole 51. And a sealing portion 333 disposed opposite to the sealed portion 53 formed as described above. The seal portion 333 has an abutment portion 334 that locally abuts a part of the sealed portion 53 in the radial direction and also annularly abuts the entire periphery of the sealed portion 53.

以下、さらに詳細に説明する。
図１及び図２に示すごとく、ガスセンサ１は、内燃機関から排出された排ガスに含まれる酸素の濃度を検出するための酸素センサであり、被取付部５としての排気管に固定されている。排気管は、ネジ穴が形成されたボス部を有しており、ボス部は、ネジ穴の開口部の周囲を囲む被シール部５３を形成している。被シール部５３は、ボス部の端面として形成されている。 The details will be described below.
As shown in FIGS. 1 and 2, the gas sensor 1 is an oxygen sensor for detecting the concentration of oxygen contained in exhaust gas discharged from an internal combustion engine, and is fixed to an exhaust pipe as a portion 5 to be attached. The exhaust pipe has a boss portion having a screw hole formed therein, and the boss portion forms a sealed portion 53 surrounding the opening of the screw hole. The sealed portion 53 is formed as an end surface of the boss.

ガスセンサ１は、酸素を検出するためのセンサ素子２を有し、センサ素子２は、有底円筒形状の固体電解質体２１と、固体電解質体２１の内面および外面に設けられた一対の電極２２とからなる。センサ素子２の基端側には、一対の電極２２の正極と電気的に接続された金属端子２３が設けてある。また、一対の電極２２の負極はハウジング３と導通している。センサ素子２はハウジング３に挿通固定され、両者の間は密閉封止されている。 The gas sensor 1 has a sensor element 2 for detecting oxygen. The sensor element 2 has a bottomed cylindrical solid electrolyte body 21 and a pair of electrodes 22 provided on inner and outer surfaces of the solid electrolyte body 21. Consists of At the base end side of the sensor element 2, a metal terminal 23 electrically connected to the positive electrodes of the pair of electrodes 22 is provided. The negative electrodes of the pair of electrodes 22 are electrically connected to the housing 3. The sensor element 2 is inserted into and fixed to the housing 3, and the space therebetween is hermetically sealed.

図２に示すごとく、ハウジング３の先端側には、センサ素子２を覆うように、二重構造の被測定ガス側カバー４１がかしめ固定されている。被測定ガス側カバー４１はセンサ素子２に近い内側に位置する内カバー４１１と、内カバー４１１の外側に位置する外カバー４１２とからなり、内カバー４１１および外カバー４１２には被測定ガスを導入するための導通孔４１３がそれぞれ設けられている。 As shown in FIG. 2, a measurement-side gas cover 41 having a double structure is fixed to the front end side of the housing 3 so as to cover the sensor element 2. The gas-to-be-measured side cover 41 includes an inner cover 411 located on the inner side near the sensor element 2 and an outer cover 412 located on the outer side of the inner cover 411. Are provided respectively.

ハウジング３の基端側には、大気側カバー４２が配設されており、大気側カバー４２の内側には絶縁碍子２５が設けてある。絶縁碍子２５の内側には、センサ素子２の正極と電気的に接続された金属端子２３が設けてあり、金属端子２３には、リード線２４が接続されている。また、大気側カバー４２の内側における絶縁碍子２５より基端側の位置には、リード線２４を挿通しつつ、大気側カバー４２の基端部を密封する弾性絶縁部材２７が設けてある。 At the base end side of the housing 3, an atmosphere-side cover 42 is provided. Inside the atmosphere-side cover 42, an insulator 25 is provided. A metal terminal 23 electrically connected to the positive electrode of the sensor element 2 is provided inside the insulator 25, and a lead wire 24 is connected to the metal terminal 23. An elastic insulating member 27 that seals the base end of the atmosphere-side cover 42 while inserting the lead wire 24 is provided at a position inside the atmosphere-side cover 42 closer to the base end than the insulator 25.

図１及び図２に示すごとく、ハウジング３は、電気導電性を有する金属材料を略筒状に形成してなる。ハウジング３は、軸方向Ｌにおける略中央位置に形成された係合部３１と、係合部３１から先端側に突出した先端筒部３３と、係合部３１の基端側端面から基端側に突出した基端筒部３２とを有している。係合部３１と基端筒部３２と先端筒部３３とは互いに一体的に形成されて、一部品からなるハウジング３を構成している。そして、先端筒部３３の外周面にネジ部３３２が形成され、係合部３１の先端側の端面がシール部３３３となっている。係合部３１はネジ部３３２の外径よりも拡径して形成されている。これにより、ネジ部３３２とシール部３３３とは一体的に構成されている。ここで、ネジ部３３２とシール部３３３とが一体的に構成されている態様としては、本例のように一部品の中にネジ部３３２とシール部３３３とが形成されているような態様に限られない。例えば、ガスセンサ１を被取付部５に固定する前の状態において、ネジ部３３２が形成された部品とシール部３３３が形成された部品とが互いに組み付けられた態様であってもよい。 As shown in FIGS. 1 and 2, the housing 3 is formed of a metal material having electrical conductivity in a substantially cylindrical shape. The housing 3 includes an engaging portion 31 formed at a substantially central position in the axial direction L, a distal end cylindrical portion 33 protruding distally from the engaging portion 31, and a proximal end from the proximal end surface of the engaging portion 31. And a base end cylindrical portion 32 protruding from the end portion. The engagement portion 31, the base end tube portion 32, and the front end tube portion 33 are formed integrally with each other to constitute the housing 3 formed of one part. A screw portion 332 is formed on the outer peripheral surface of the distal end cylindrical portion 33, and a distal end side end surface of the engaging portion 31 serves as a seal portion 333. The engaging portion 31 is formed to have a diameter larger than the outer diameter of the screw portion 332. Thus, the screw portion 332 and the seal portion 333 are integrally formed. Here, as an aspect in which the screw part 332 and the seal part 333 are integrally formed, there is an aspect in which the screw part 332 and the seal part 333 are formed in one part as in this example. Not limited. For example, in a state before the gas sensor 1 is fixed to the mounting portion 5, a component in which the screw portion 332 is formed and a component in which the seal portion 333 is formed may be assembled to each other.

ハウジング３の内側には、センサ素子２が挿通して固定されている。
基端筒部３２は、大気側カバー４２の内側に挿通された状態で固定されている。
先端筒部３３の外周側面には、被取付部５のネジ孔５１と螺合可能なネジ部３３２が形成されており、先端筒部３３の先端側端面には、被測定ガス側カバー４１をかしめ固定するためのかしめ溝３３１が形成されている。 The sensor element 2 is inserted and fixed inside the housing 3.
The base tube portion 32 is fixed in a state of being inserted inside the atmosphere side cover 42.
A screw portion 332 that can be screwed into the screw hole 51 of the mounted portion 5 is formed on the outer peripheral side surface of the tip tube portion 33, and the measured gas side cover 41 is attached to the tip end surface of the tip tube portion 33. A caulking groove 331 for caulking is formed.

図３に示すごとく、係合部３１は、ガスセンサ１の軸方向Ｌから見たとき正六角形に形成されており、ガスセンサ１を固定するための工具と係合可能に形成されている。係合部３１の外形は、基端筒部３２及び先端筒部３３の外形よりも大きく形成されており、基端筒部３２及び先端筒部３３と係合部３１との間は段状に形成されている。 As shown in FIG. 3, the engagement portion 31 is formed in a regular hexagon when viewed from the axial direction L of the gas sensor 1, and is formed so as to be able to engage with a tool for fixing the gas sensor 1. The outer shape of the engaging portion 31 is formed larger than the outer shapes of the base cylindrical portion 32 and the distal cylindrical portion 33, and the gap between the proximal cylindrical portion 32 and the distal cylindrical portion 33 and the engaging portion 31 is stepped. Is formed.

また、係合部３１における先端側の端面は、被取付部５の被シール部５３と対向するシール部３３３をなしている。本例において、シール部３３３は、ガスセンサ１の軸方向Ｌの先端側に向かうにつれて外径が縮径する略円錐台形状をなしており、テーパ面３３５として形成されている。テーパ面３３５の先端側における外径は、被取付部５におけるネジ孔５１の内径よりも小さく形成されており、ガスセンサ１を被取付部５に固定した際に、テーパ面３３５の先端側の一部はネジ孔５１の内側に配置される。本例の当接部３３４は、ネジ孔５１の開口縁５２と当接するよう、テーパ面３３５の一部として形成されている。 The end face of the engaging portion 31 on the distal end side forms a seal portion 333 facing the sealed portion 53 of the mounted portion 5. In this example, the seal portion 333 has a substantially frustoconical shape whose outer diameter decreases as it goes toward the distal end side in the axial direction L of the gas sensor 1, and is formed as a tapered surface 335. The outer diameter of the tapered surface 335 on the distal end side is formed smaller than the inner diameter of the screw hole 51 in the mounted portion 5. The part is arranged inside the screw hole 51. The contact portion 334 of this example is formed as a part of the tapered surface 335 so as to contact the opening edge 52 of the screw hole 51.

上記の説明から導かれるように、本例のガスセンサ１を被取付部５に取り付けてなるガスセンサ１の取付構造は、以下のような構造となっている。
具体的には、ガスセンサ１のネジ部３３２が被取付部５のネジ孔５１に螺合されている。ガスセンサ１を回転させてネジ部３３２をネジ孔５１に螺合する際には、シール部３３３の当接部３３４が、ガスセンサ１と共に被シール部５３に対して回転しながら、径方向の一部において局部的に被シール部５３に当接する。こうして、当接部３３４と被シール部５３との周方向への変化を伴って、当接部３３４の全周が被シール部５３に密着したガスセンサ１の取付構造が形成される。 As is derived from the above description, the mounting structure of the gas sensor 1 in which the gas sensor 1 of the present example is mounted on the mounting portion 5 has the following structure.
Specifically, the screw portion 332 of the gas sensor 1 is screwed into the screw hole 51 of the mounted portion 5. When the screw portion 332 is screwed into the screw hole 51 by rotating the gas sensor 1, the contact portion 334 of the seal portion 333 rotates with the gas sensor 1 with respect to the sealed portion 53, and a part in the radial direction. At a point, abuts against the sealed portion 53 locally. In this way, with the change in the circumferential direction between the contact portion 334 and the sealed portion 53, the mounting structure of the gas sensor 1 in which the entire periphery of the contact portion 334 is in close contact with the sealed portion 53 is formed.

以下、本例の作用効果について説明する。
ガスセンサ１においては、当接部３３４を有することにより、ガスセンサ１の生産性を向上させると共に、ガスセンサ１と被取付部５との間におけるシール性及び電気導通性を向上させることができる。 Hereinafter, the operation and effect of this example will be described.
In the gas sensor 1, by having the contact portion 334, the productivity of the gas sensor 1 can be improved, and the sealing property and the electrical conductivity between the gas sensor 1 and the mounted portion 5 can be improved.

具体的には、ガスセンサ１を被取付部５に固定する際には、ハウジング３のネジ部３３２を被取付部５のネジ孔５１に螺合させる。このとき、被取付部５に対して、ガスセンサ１の全体を回転させることとなり、被取付部５に対してハウジング３が回転することとなる。したがって、被取付部５の被シール部５３に対して、ハウジング３のシール部３３３に設けられた当接部３３４が、回転しながら接近する。そして、当接部３３４と被シール部５３とが接触すると、ネジ部３３２とネジ孔５１との螺合で生じる軸力が、当接部３３４と被シール部５３との間に加わる。この軸力が加わった状態で、当接部３３４が被シール部５３に対して回転することにより、当接部３３４と被シール部５３とが互いに擦れ合う。そのため、当接部３３４と被シール部５３との間に存在する酸化被膜や異物を除去することができる。これにより、酸化被膜や異物を除去する工程が不要となり、ガスセンサ１の生産性を向上させることができる。 Specifically, when fixing the gas sensor 1 to the mounting portion 5, the screw portion 332 of the housing 3 is screwed into the screw hole 51 of the mounting portion 5. At this time, the entire gas sensor 1 is rotated with respect to the mounted portion 5, and the housing 3 is rotated with respect to the mounted portion 5. Therefore, the contact portion 334 provided on the seal portion 333 of the housing 3 approaches the sealed portion 53 of the mounted portion 5 while rotating. When the contact portion 334 and the sealed portion 53 come into contact with each other, an axial force generated by screwing the screw portion 332 and the screw hole 51 is applied between the contact portion 334 and the sealed portion 53. When the contact portion 334 rotates with respect to the sealed portion 53 while the axial force is applied, the contact portion 334 and the sealed portion 53 rub against each other. Therefore, it is possible to remove the oxide film and the foreign matter existing between the contact portion 334 and the sealed portion 53. Thereby, the step of removing the oxide film and the foreign matter is not required, and the productivity of the gas sensor 1 can be improved.

また、当接部３３４と被シール部５３とを局部的に接触させることにより、当接部３３４に軸力を集中させることができる。そのため、当接部３３４及び被シール部５３の一方又は両方を、他方の形状に沿うように変形させ、互いに密着させることができる。これにより、当接部３３４の形状と被シール部５３との間の電気導通性及びシール性を向上させることができる。仮に、当接部３３４及び被シール部５３の接触面の加工精度が低い場合でも、当接部３３４と被シール部５３とを全周において確実に接触させることができる。 In addition, by bringing the contact portion 334 into contact with the sealed portion 53 locally, the axial force can be concentrated on the contact portion 334. Therefore, one or both of the contact portion 334 and the sealed portion 53 can be deformed so as to conform to the other shape, and can be brought into close contact with each other. Thereby, the electrical conductivity and the sealing property between the shape of the contact portion 334 and the sealed portion 53 can be improved. Even if the processing accuracy of the contact surface between the contact portion 334 and the sealed portion 53 is low, the contact portion 334 and the sealed portion 53 can be reliably brought into contact with each other all around.

また、シール部３３３は、ガスセンサ１の軸方向Ｌにおける先端側に向かうにつれて縮径するテーパ面３３５として形成されており、当接部３３４は、ネジ孔５１の開口縁５２と当接するよう、テーパ面３３５の一部として形成されている。そのため、当接部３３４と被シール部５３との接触面積を低減し、電気導通性及びシール性をさらに向上させることができる。また、ハウジング３を単純な形状とすることにより、当接部３３４を容易に形成することができる。 Further, the seal portion 333 is formed as a tapered surface 335 whose diameter decreases toward the tip end side in the axial direction L of the gas sensor 1. It is formed as a part of the surface 335. Therefore, the contact area between the contact portion 334 and the sealed portion 53 can be reduced, and the electrical conductivity and the sealing performance can be further improved. Further, by making the housing 3 a simple shape, the contact portion 334 can be easily formed.

以上のごとく、本例のガスセンサ１によれば、生産性を向上させると共に、被取付部５との間の電気導通性及びシール性を向上させることができる。 As described above, according to the gas sensor 1 of the present example, it is possible to improve the productivity and the electrical conductivity and the sealing performance with the mounted portion 5.

（実施例２）
本例は、図４及び図５に示すごとく、実施例１のガスセンサ１における形状を一部変更した例である。
本例のガスセンサ１におけるシール部３３３は、軸方向Ｌと直交するシール面３３６と、シール面３３６から被シール部５３側に突出した、当接部３３４としてのシール突部３３７とを有している。シール突部３３７は、ガスセンサ１の中心軸線を中心とする円環状をなしており、その断面形状は、略半円形状をなしている。
その他の構成は実施例１と同様である。また、本例においても実施例１と同様の作用効果を得ることができる。以下の各実施形態及び各実施例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。 (Example 2)
This embodiment is an example in which the shape of the gas sensor 1 of the first embodiment is partially changed as shown in FIGS.
The seal portion 333 in the gas sensor 1 of the present embodiment has a seal surface 336 orthogonal to the axial direction L, and a seal protrusion 337 as a contact portion 334 protruding from the seal surface 336 toward the sealed portion 53. I have. The seal projection 337 has an annular shape centered on the central axis of the gas sensor 1 and has a substantially semicircular cross section.
Other configurations are the same as in the first embodiment. In this embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained. Among the reference numerals used in the drawings relating to each of the following embodiments and examples, the same reference numerals as those used in Example 1 represent the same components and the like as those in Example 1 unless otherwise indicated.

（実施例３）
本例は、図６及び図７に示すごとく、実施例２のガスセンサ１におけるシール突部３３７の形状を変更した例である。
本例のガスセンサ１におけるシール部３３３は、被シール部５３側に突出した、当接部３３４としての複数のシール突部３３７を有している。各シール突部３３７は、ガスセンサ１の中心軸線を中心とする同心円状に形成された円環状をなしており、その断面形状は、略長方形状をなしている。本例のシール突部３３７は、シール部３３３に形成された複数の溝部の間において、溝部と相対して突出している。
その他の構成は実施例１と同様である。また、本例においても実施例１と同様の作用効果を得ることができる。 (Example 3)
This example is an example in which the shape of the seal projection 337 in the gas sensor 1 according to the second embodiment is changed as shown in FIGS.
The seal portion 333 of the gas sensor 1 of the present embodiment has a plurality of seal protrusions 337 as the contact portion 334 protruding toward the sealed portion 53. Each seal protrusion 337 has a circular shape formed concentrically around the center axis of the gas sensor 1 and has a substantially rectangular cross section. The seal projection 337 of this example projects between a plurality of grooves formed in the seal 333 and faces the groove.
Other configurations are the same as in the first embodiment. In this embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.

（実施例４）
本例は、図８に示すごとく、実施例１のガスセンサ１における形状を一部変更した例である。
本例においては、排気管のボス部の端面として形成された被シール部５３は、ガスセンサ１の軸方向Ｌにおける先端側に向かうにつれて縮径するテーパ形状に形成されている。本例のガスセンサ１における当接部３３４は、テーパ形状の被シール部５３に当接する。
その他の構成は実施例１と同様である。また、本例においても実施例１と同様の作用効果を得ることができる。 (Example 4)
This example is an example in which the shape of the gas sensor 1 of the first embodiment is partially changed as shown in FIG.
In the present example, the sealed portion 53 formed as an end face of the boss portion of the exhaust pipe is formed in a tapered shape whose diameter decreases toward the tip end side in the axial direction L of the gas sensor 1. The contact portion 334 of the gas sensor 1 according to the present embodiment contacts the tapered portion 53 to be sealed.
Other configurations are the same as in the first embodiment. In this embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.

（実施例５）
本例は、図９に示すごとく、実施例４のガスセンサ１における形状を一部変更した例である。
本例のガスセンサ１におけるシール部３３３には、ガスセンサ１の軸方向Ｌの先端側に向かうにつれて外径が縮径する外周側テーパ面３３８と、外周側テーパ面３３８と比較して緩やかに外径が縮径する内周側テーパ面３３９とが形成されている。内周側テーパ面３３９は、外周側テーパ面３３８の内周側に隣接して形成されている。本例の当接部３３４は、外周側テーパ面３３８と内周側テーパ面３３９との境界に形成された凸部からなる。また、本例の被シール部５３も、実施例４と同様に、テーパ形状に形成されている。
その他の構成は実施例１と同様である。本例においても実施例１と同様の作用効果を得ることができる。 (Example 5)
This embodiment is an example in which the shape of the gas sensor 1 of the fourth embodiment is partially changed as shown in FIG.
In the seal portion 333 of the gas sensor 1 of the present embodiment, the outer taper surface 338 whose outer diameter is reduced toward the distal end side in the axial direction L of the gas sensor 1, and the outer diameter gently compared with the outer taper surface 338. And an inner peripheral side tapered surface 339 whose diameter is reduced. The inner peripheral side tapered surface 339 is formed adjacent to the inner peripheral side of the outer peripheral side tapered surface 338. The contact portion 334 of this example is formed of a convex portion formed at the boundary between the outer peripheral side tapered surface 338 and the inner peripheral side tapered surface 339. Further, the sealed portion 53 of the present embodiment is also formed in a tapered shape, similarly to the fourth embodiment.
Other configurations are the same as in the first embodiment. In this embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.

（実施例６）
本例は、図１０に示すごとく、実施例５のガスセンサ１における形状を一部変更した例である。
本例のガスセンサ１におけるシール部３３３は、外周側テーパ面３３８と、内周側テーパ面３３９と、外周側テーパ面３３８と内周側テーパ面３３９との境界に形成された、当接部３３４としてのシール突部３３７とを有している。シール突部３３７は、シール部３３３から被シール部５３側に突出して形成されている。シール突部３３７は、ガスセンサ１の中心軸線を中心とする円環状をなしており、その断面形状は、略半円形状をなしている。また、本例の被シール部５３も、実施例４と同様に、テーパ形状に形成されている。
その他の構成は実施例１と同様である。本例においても実施例１と同様の作用効果を得ることができる。 (Example 6)
This embodiment is an example in which the shape of the gas sensor 1 of the fifth embodiment is partially changed as shown in FIG.
The seal portion 333 of the gas sensor 1 according to the present embodiment includes an outer tapered surface 338, an inner tapered surface 339, and a contact portion 334 formed at a boundary between the outer tapered surface 338 and the inner tapered surface 339. And a seal protrusion 337 as the main part. The seal protrusion 337 is formed so as to protrude from the seal portion 333 to the sealed portion 53 side. The seal projection 337 has an annular shape centered on the central axis of the gas sensor 1 and has a substantially semicircular cross section. Further, the sealed portion 53 of the present embodiment is also formed in a tapered shape, similarly to the fourth embodiment.
Other configurations are the same as in the first embodiment. In this embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.

（実施例７）
本例は、図１１に示すごとく、実施例４のガスセンサ１における形状を一部変更した例である。
本例のガスセンサ１における当接部３３４は、係合部３１の先端外側の角部として形成されている。また、本例の被シール部５３も、実施例４と同様に、テーパ形状に形成されている。そして、本例の当接部３３４はテーパ形状の被シール部５３に当接する。
その他の構成は実施例１と同様である。また、本例においても実施例１と同様の作用効果を得ることができる。 (Example 7)
This embodiment is an example in which the shape of the gas sensor 1 of the fourth embodiment is partially changed as shown in FIG.
The contact portion 334 in the gas sensor 1 of the present embodiment is formed as a corner outside the front end of the engaging portion 31. Further, the sealed portion 53 of the present embodiment is also formed in a tapered shape, similarly to the fourth embodiment. Then, the contact portion 334 of the present example contacts the tapered sealed portion 53.
Other configurations are the same as in the first embodiment. In this embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.

（実施例８）
本例は、図１２に示すごとく、実施例７のガスセンサ１における形状を一部変更した例である。
本例のガスセンサ１における係合部３１は、円形状の外形を有する先端側部分３１１と、六角形状の外形を有し先端側部分３１１よりも外形が小さい基端側部分３１２とを有している。当接部３３４は、先端側部分３１１の先端外側の角部として形成されている。また、本例の被シール部５３も、実施例４と同様に、テーパ形状に形成されている。そして、本例の当接部３３４はテーパ形状の被シール部５３に当接する。
その他の構成は実施例１と同様である。本例においても実施例１と同様の作用効果を得ることができる。 (Example 8)
This embodiment is an example in which the shape of the gas sensor 1 of the seventh embodiment is partially changed as shown in FIG.
The engagement portion 31 in the gas sensor 1 of the present example has a distal portion 311 having a circular outer shape, and a proximal portion 312 having a hexagonal outer shape and having a smaller outer shape than the distal portion 311. I have. The contact portion 334 is formed as a corner outside the distal end of the distal portion 311. Further, the sealed portion 53 of the present embodiment is also formed in a tapered shape, similarly to the fourth embodiment. Then, the contact portion 334 of the present example contacts the tapered sealed portion 53.
Other configurations are the same as in the first embodiment. In this embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.

１ガスセンサ
２センサ素子
２３金属端子
２５絶縁碍子
３ハウジング
３３２ネジ部
３３３シール部
３３４当接部
５被取付部
５１ネジ孔
５３被シール部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas sensor 2 Sensor element 23 Metal terminal 25 Insulator 3 Housing 332 Screw part 333 Seal part 334 Contact part 5 Attached part 51 Screw hole 53 Sealed part

Claims

A sensor element (2) for detecting a specific gas concentration in a gas to be measured, an insulator (25) for holding inside a metal terminal (23) electrically connected to a positive electrode of the sensor element, and the sensor element An exhaust pipe to which a gas sensor (1) having a housing (3) electrically connected to a negative electrode of the sensor element and attached to the gas sensor is mounted ,
The housing includes a screw portion (332) that can be screwed into a screw hole (51) formed in the mounted portion (5) as the exhaust pipe to which the gas sensor is fixed, and a periphery of an opening of the screw hole. And a seal portion (333) provided to face the sealed portion (53) formed so as to surround the
The screw part and the seal part are formed of one material constituting the housing,
The seal portion is formed as a tapered surface whose diameter decreases toward the distal end in the axial direction (L) of the gas sensor.
The sealed portion is reduced in diameter toward the distal end in the axial direction (L) of the gas sensor, and has a tapered surface that is gentler than the tapered surface of the seal portion, or perpendicular to the axial direction (L) of the gas sensor. It is formed as a straight surface,
The tapered surface serving as the seal portion locally contacts the corner of the opening edge (52) of the screw hole in the sealed portion, and the contact portion (334) which annularly contacts the entire periphery of the corner. An exhaust pipe having a gas sensor attached thereto.

When the screw portion of the gas sensor is screwed into the screw hole of the attached portion, the contact portion of the seal portion rotates together with the gas sensor to contact the sealed portion. An exhaust pipe to which the gas sensor according to claim 1 is attached.

A sensor element (2) for detecting a specific gas concentration in a gas to be measured, an insulator (25) for holding inside a metal terminal (23) electrically connected to a positive electrode of the sensor element, and the sensor element A gas sensor (1) having a housing (3) electrically connected to a negative electrode of the sensor element and having
The housing is formed so as to surround a screw portion (332) that can be screwed into a screw hole (51) formed in a mounting portion (5) to which the gas sensor is fixed, and to surround the opening of the screw hole. And a sealed portion (333) disposed opposite to the sealed portion (53).
The seal portion has a contact portion (334) that locally abuts a part of the sealed portion in the radial direction and that annularly contacts the entire periphery of the sealed portion.
The seal portion is formed as an end surface on the distal end side of the engagement portion (31) having a diameter larger than the outer diameter of the screw portion.
The engaging portion has a distal end portion having a circular outer shape, and a proximal end portion having a hexagonal outer shape and an outer shape smaller than the distal end portion,
The gas sensor, wherein the abutting portion is formed as a corner portion on the outer side of the distal end of the distal end portion, and abuts on the sealed portion whose diameter decreases toward the distal end in the axial direction of the gas sensor.

When the screw portion of the gas sensor is screwed into the screw hole of the mounted portion, the contact portion of the seal portion rotates together with the gas sensor to contact the sealed portion. The gas sensor according to claim 3 .