JP2000088795A - Gas sensor - Google Patents

Gas sensor

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JP2000088795A
JP2000088795A JP10369401A JP36940198A JP2000088795A JP 2000088795 A JP2000088795 A JP 2000088795A JP 10369401 A JP10369401 A JP 10369401A JP 36940198 A JP36940198 A JP 36940198A JP 2000088795 A JP2000088795 A JP 2000088795A
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gas
housing
cover
protective cover
caulking
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勲 渡部
Koichi Yamada
弘一 山田
Takashi Kojima
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas sensor which is superior in productivity and built-in property without the fear of separating an electrode film and a coating layer of a gas concentration-detecting element such as an oxygen-detecting element or the like. SOLUTION: An oxygen sensor 1 as the sensor has a gas concentration- detecting element 10 with a touch gas part to be in touch with a gas to be measured, a housing 41 for holding the gas concentration-detecting element 10 and a protecting cover 21 for covering the touch gas part of the gas concentration-detecting element 10 with having a gas hole for circulation of the gas to be measured. A looped groove 45 is provided between a caulked projecting part 43 and an inner projecting part 44 at the side of the gas of the housing 41. An opening flange 213 of the protecting cover 21 is fitted in the looped groove 45 and moreover, the caulked projecting part 43 is caulked to a direction of the protecting cover 21. A projection length of the inner projecting part 44 of the housing 41 is shorter than a projection length of the caulked projecting part 43.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【技術分野】本発明は,自動車内燃機関などの内燃機関
の空燃比状態,排ガスの酸素濃度,あるいはNOx濃
度,CO濃度などを検出するガスセンサの構造に関し,
特にガス濃度検知素子をカバーする保護カバーを固定す
るハウジングのかしめ固定構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a gas sensor for detecting an air-fuel ratio state of an internal combustion engine such as an automobile internal combustion engine, an oxygen concentration of exhaust gas, a NOx concentration, a CO concentration, and the like.
In particular, the present invention relates to a caulking fixing structure for fixing a protective cover that covers a gas concentration detecting element.

【0002】[0002]

【従来技術】例えば,内燃機関の空燃比の調節は,省エ
ネルギー(省燃料)及び排ガス浄化のために極めて重要
である。空燃比調節のために内燃機関の排気系には,酸
素センサの一種である空燃比を検出可能な空燃比センサ
が設けられ,このものとしては,酸素イオン導電性を有
する固体電解質に一対以上のPt等から成る電極を付加
した電気化学的セルがよりなる検知素子を内蔵したもの
が用いられている。
2. Description of the Related Art For example, adjustment of the air-fuel ratio of an internal combustion engine is extremely important for energy saving (fuel saving) and purification of exhaust gas. To control the air-fuel ratio, the exhaust system of the internal combustion engine is provided with an air-fuel ratio sensor that can detect the air-fuel ratio, which is a type of oxygen sensor. An electrochemical cell to which an electrode made of Pt or the like is added and which has a built-in sensing element made of an electrochemical cell is used.

【0003】即ち,例えば図14に示すように,酸素セ
ンサ90は,電気化学的セルを形成する有底筒状のガス
濃度検知素子91と,該ガス濃度検知素子91を収容す
る容器92とを有している。容器92は,ガス濃度検知
素子91を保持するハウジング93を有している。ハウ
ジング93には,センサ本体を排気系の排気通路に装着
するためのネジ部931が形成されている。そして,ネ
ジ部931から先の部分は排気通路に挿入して装着され
る。また,ガス濃度検知素子91は,タルク932を介
して,ハウジング93に固定されている。
That is, as shown in FIG. 14, for example, an oxygen sensor 90 comprises a bottomed cylindrical gas concentration detecting element 91 forming an electrochemical cell, and a container 92 containing the gas concentration detecting element 91. Have. The container 92 has a housing 93 that holds a gas concentration detection element 91. The housing 93 is formed with a screw portion 931 for mounting the sensor body in an exhaust passage of an exhaust system. The portion beyond the screw portion 931 is inserted into the exhaust passage and mounted. Further, the gas concentration detecting element 91 is fixed to the housing 93 via talc 932.

【0004】更に,ガス濃度検知素子91の内側には,
通常ヒータユニット96が挿入されており,ヒータユニ
ット96はホルダ961を介してガス濃度検知素子91
に支持されている。ガス濃度検知素子91は,ヒータユ
ニット96によって熱せられ,作動時における温度分布
は先端寄りの部位が高温になっている。そして,ガス濃
度検知素子91は有底筒状の固体電解質と,出力取り出
し用の電極(図示略)とを有している。
Further, inside the gas concentration detecting element 91,
Normally, a heater unit 96 is inserted, and the heater unit 96 is connected to the gas concentration detecting element 91 via a holder 961.
It is supported by. The gas concentration detection element 91 is heated by the heater unit 96, and the temperature distribution at the time of operation is high at a portion near the front end. The gas concentration detection element 91 has a bottomed cylindrical solid electrolyte and an electrode (not shown) for taking out output.

【0005】そして,ガス濃度検知素子91の電極は,
出力取出線97と接続されており,ヒータユニット96
は,給電線972に接続されている。上記ガス濃度検知
素子91は,その下方部分に被測定ガスと接触する接ガ
ス部911を有する。
The electrodes of the gas concentration detecting element 91 are
The output line 97 is connected to the heater unit 96.
Are connected to a power supply line 972. The gas concentration detecting element 91 has a gas contact part 911 at the lower part thereof, which is in contact with the gas to be measured.

【0006】一方,ハウジング93の下方(先端側)に
は,上記ガス濃度検知素子91の接ガス部911を覆う
ように保護カバー94がかしめ固定されている(図1
4,図17)。保護カバー94の側面には被測定ガスで
ある排気を導入するガス穴944が設けられている。ま
た,ハウジング93の上方の基端部側には大気と接する
カバー部材951〜953を有している。
On the other hand, a protective cover 94 is swaged and fixed below the housing 93 (tip side) so as to cover the gas contact portion 911 of the gas concentration detecting element 91 (FIG. 1).
4, FIG. 17). On the side surface of the protective cover 94, a gas hole 944 for introducing exhaust gas to be measured is provided. In addition, cover members 951 to 953 that are in contact with the atmosphere are provided on the base end side above the housing 93.

【0007】一方,上記カバー部材952,953には
大気を導入する大気口954,955が設けられてい
る。また,カバー部材952,953の間において,上
記大気口954と955とを連通させる大気導入通路に
は,撥水性の通気フィルター956が設けられている。
また,図14に示すごとく,上記ガス濃度検知素子91
はジルコニア等により成形した酸素イオン導電性セラミ
ックよりなり,その内側表面にはPtよりなる内側電極
917,外側表面にはPtよりなる外側電極918を有
し,更にその上に表面保護用のセラミックよりなるコー
ティング層919を被覆している。
On the other hand, the cover members 952 and 953 are provided with atmosphere ports 954 and 955 for introducing the atmosphere. In addition, a water-repellent ventilation filter 956 is provided between the cover members 952 and 953 in an air introduction passage that connects the air ports 954 and 955 to each other.
Further, as shown in FIG.
Is made of an oxygen ion conductive ceramic formed of zirconia or the like, has an inner electrode 917 made of Pt on the inner surface, and an outer electrode 918 made of Pt on the outer surface, and further has a surface protection ceramic formed thereon. Coating layer 919.

【0008】そして,上記ハウジング93と上記保護カ
バー94とのかしめ固定について説明すると,図14〜
図17に示すごとく,まず上記ハウジング93は,その
被測定ガス側に保護カバーをかしめ固定するためのかし
め突起部935と,保護カバーの内側を拘束する内側突
出部936と,その間に設けた環状溝937とを有す
る。一方,上記保護カバー94は有底筒状体で,被測定
ガス流通用の複数のガス穴944を有する。また,その
上端部には開口フランジ940を有する。
A description will be given of caulking and fixing of the housing 93 and the protective cover 94.
As shown in FIG. 17, first, the housing 93 has a caulking protrusion 935 for caulking and fixing the protective cover to the measured gas side, an inner protruding portion 936 for restraining the inside of the protective cover, and a ring provided between them. And a groove 937. On the other hand, the protective cover 94 is a cylindrical body with a bottom and has a plurality of gas holes 944 for flowing the gas to be measured. In addition, an opening flange 940 is provided at the upper end.

【0009】そして,上記ハウジング93に保護カバー
94をかしめ固定するに当っては,図15に示すごと
く,まずハウジング93の上記環状溝937内に保護カ
バー94の開口フランジ940を嵌合する。次いで,図
14,図16に示すごとく,かしめ突起部935を開口
フランジ940の方向に曲げて,かしめ固定する。この
ようにして,従来の酸素センサは,保護カバーをハウジ
ングに対してかしめ固定している(実公平6−3261
6,特公平5−15221)。
When the protective cover 94 is fixed to the housing 93 by caulking, first, an opening flange 940 of the protective cover 94 is fitted into the annular groove 937 of the housing 93 as shown in FIG. Next, as shown in FIGS. 14 and 16, the caulking protrusion 935 is bent in the direction of the opening flange 940 and caulked and fixed. In this manner, in the conventional oxygen sensor, the protective cover is caulked and fixed to the housing (actually, Japanese Patent Publication No. 6-3261).
6, Tokuhei 5-15221).

【0010】[0010]

【解決しようとする課題】しかしながら,従来の酸素セ
ンサには次の問題がある。即ち,上記従来の酸素センサ
90は,上記ハウジング93のかしめ突起部935の突
出長さKと内側突出部936の突出長さUとが,同じ突
出長さに形成されている(図14〜図16)。そのた
め,図17に示すごとく,内側突出部936は,必要以
上に長くなり,該内側突出部936がガス濃度検知素子
91に接近して,狭くて長い空隙部939を発生させて
いる。
However, the conventional oxygen sensor has the following problems. That is, in the conventional oxygen sensor 90, the protrusion length K of the caulking protrusion 935 of the housing 93 and the protrusion length U of the inner protrusion 936 are formed to be the same protrusion length (FIGS. 14 to 14). 16). Therefore, as shown in FIG. 17, the inner protruding portion 936 becomes longer than necessary, and the inner protruding portion 936 approaches the gas concentration detecting element 91 to generate a narrow and long gap 939.

【0011】そして,内側突出部936とガス濃度検知
素子91との間の上記空隙部939は,ガス濃度検知素
子91の被測定ガス側とは異なって,高温の排ガスの伝
熱と熱ひけの収支の関係から比較的低い温度である。
The gap 939 between the inner protruding portion 936 and the gas concentration detecting element 91 is different from the measured gas side of the gas concentration detecting element 91 in that heat transfer of high-temperature exhaust gas and heat sink are not performed. The temperature is relatively low because of the balance.

【0012】また,上記空隙部939は奥まっているこ
とから被測定ガスのガス流れのよどみを生じ,排ガス中
の未燃成分のHC等からのカーボンが付着し易い。そし
て,この付着カーボンがPtからなる素子電極と相互に
反応し,ウィスカー状に成長する。このとき,付着カー
ボンがガス濃度検知素子91表面に形成した外側電極1
8の白金(Pt)電極膜を一緒に消耗させ電極劣化を引
きおこす。また,電極が消耗され,消失した部分では,
その上に形成されていたセラミックからなるコーティン
グ層(保護層)919に剥離を引きおこす。このこと
は,ガス濃度検知素子91の性能低下を招来する。
Further, since the gap 939 is recessed, the gas flow of the gas to be measured is stagnated, and carbon from unburned components such as HC in the exhaust gas tends to adhere. Then, the deposited carbon reacts with the element electrode made of Pt and grows into whiskers. At this time, the outer electrode 1 formed on the surface of the gas
No. 8 platinum (Pt) electrode film is consumed together to cause electrode deterioration. In the part where the electrode was consumed and disappeared,
The coating layer (protective layer) 919 made of ceramic formed thereon is peeled off. This leads to a decrease in the performance of the gas concentration detection element 91.

【0013】また,かしめ突起部935と内側突出部9
36との間の環状溝937は,切削加工などにより形成
する。そして,この環状溝937の深さは,ハウジング
の端面からの加工となる。この深さが大きいと,環状溝
937を形成するための加工刃物等の摩耗が早く,生産
性が低い。また,かしめ突起部935と内側突出部93
6とは,同じ突出長さ(K=U)であるため,図15に
示すごとく,上記環状溝937に保護カバー94の開口
フランジ940を挿入する際に,上記かしめ突起部93
5及び内側突出部936の両方に同時に開口フランジ9
40が干渉して,両者の嵌合組付けが困難である。
The caulking protrusion 935 and the inner protrusion 9
36 is formed by cutting or the like. The depth of the annular groove 937 is processed from the end surface of the housing. If this depth is large, the abrasion of a processing blade or the like for forming the annular groove 937 is fast, and productivity is low. Also, caulking protrusion 935 and inner protrusion 93
6 has the same protruding length (K = U), as shown in FIG. 15, when the opening flange 940 of the protective cover 94 is inserted into the annular groove 937, the caulking protrusion 93 is formed.
5 and the inner projection 936 at the same time the opening flange 9
40 interferes with each other, and it is difficult to assemble the two.

【0014】このような問題は酸素センサや空燃比セン
サだけでなく,内燃機関の排気系に設置して使用する各
種のガスセンサ(NOx,CO,HC検出用の各種ガス
センサ)に共通の問題である。
Such a problem is a problem common to not only oxygen sensors and air-fuel ratio sensors but also various gas sensors (various gas sensors for detecting NOx, CO, HC) which are installed and used in an exhaust system of an internal combustion engine. .

【0015】本発明は,かかる従来の問題点に鑑み,酸
素検知素子等のガス濃度検知素子の電極膜及びコーティ
ング層の剥離発生のおそれがなく,生産性,組付性に優
れたガスセンサを提供しようとするものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and provides a gas sensor which is excellent in productivity and assemblability without the possibility of peeling of an electrode film and a coating layer of a gas concentration detecting element such as an oxygen detecting element. What you want to do.

【0016】[0016]

【課題の解決手段】請求項1の発明は,被測定ガスと接
触する接ガス部を有するガス濃度検知素子と,該ガス濃
度検知素子を保持するハウジングと,上記ガス濃度検知
素子の接ガス部を覆うと共に被測定ガス流通用のガス穴
を有する保護カバーとを有すると共に,上記ハウジング
の被測定ガス側にはかしめ突起部と内側突出部との間に
環状溝を有し,該環状溝に上記保護カバーの開口フラン
ジを嵌合すると共に上記かしめ突起部を上記保護カバー
の方向にかしめることにより上記ハウジングに保護カバ
ーをかしめ固定してなるガスセンサにおいて,上記ハウ
ジングの内側突出部の突出長さUは上記かしめ突起部の
突出長さKよりも短いことを特徴とするガスセンサにあ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a gas concentration detecting element having a gas contact portion in contact with a gas to be measured, a housing for holding the gas concentration detecting element, and a gas contact portion of the gas concentration detecting element. And a protective cover having a gas hole for flowing the gas to be measured, and having an annular groove between the caulked projection and the inner projection on the side of the gas to be measured of the housing. In the gas sensor in which the protective cover is caulked and fixed to the housing by fitting the opening flange of the protective cover and caulking the caulking protrusion in the direction of the protective cover, the protruding length of the inner protruding portion of the housing is provided. In the gas sensor, U is shorter than the length K of the caulked projection.

【0017】本発明において最も注目すべき点は,上記
環状溝の両側に設けたかしめ突起部と内側突出部に関し
て,上記内側突出部の突出長さはかしめ突起部の突出長
さよりも短いことである。
The most remarkable point in the present invention is that, with respect to the caulking protrusion and the inner protrusion provided on both sides of the annular groove, the protrusion length of the inner protrusion is shorter than the protrusion length of the caulking protrusion. is there.

【0018】次に,本発明の作用効果につき説明する。
本発明においては,上記内側突出部の突出長さUがかし
め突起部の突出長さKよりも短く形成してある(図2)
ため,内側突出部と酸素検知素子等のガス濃度検知素子
との間の空隙部の長さを短くすることができる。そのた
め,上記従来の場合(図14)に比較して,空隙部の長
さが短くなる。
Next, the operation and effect of the present invention will be described.
In the present invention, the protrusion length U of the inner protrusion is shorter than the protrusion length K of the caulking protrusion (FIG. 2).
Therefore, the length of the gap between the inner protruding portion and the gas concentration detecting element such as the oxygen detecting element can be shortened. Therefore, the length of the gap is shorter than in the conventional case (FIG. 14).

【0019】そのため,白金(Pt)の電極を有する素
子における付着カーボンの成長が少なく,該付着カーボ
ンに伴う電極膜劣化及びコーティング層の剥離のおそれ
がない。それ故,ガス濃度検知素子の性能を,長期にわ
たって維持することができる。なお,上記かしめ突起部
と内側突出部の突出長さの比較は,かしめ突起部をかし
め固定する以前の状態で行なう。
Therefore, the growth of the deposited carbon in the element having the platinum (Pt) electrode is small, and there is no possibility of the electrode film deterioration and the peeling of the coating layer due to the deposited carbon. Therefore, the performance of the gas concentration detecting element can be maintained for a long time. The comparison between the lengths of the caulking protrusion and the inner protrusion is performed before the caulking protrusion is fixed.

【0020】また,環状溝の加工形成時には,内側突出
部の長さと同じ深さだけ切削加工すれば良い。そのた
め,従来例に比較して,加工刃物は,かしめ突起部の突
出長さKと内側突出部の突出長さUとの差(K−U)の
分だけ加工負担が少なくなる(図4)。そのため,刃物
の摩耗が少なく,生産性も高い。
Further, when forming the annular groove, it is sufficient to cut only the same depth as the length of the inner protruding portion. Therefore, as compared with the conventional example, the processing load on the processing blade is reduced by the difference (K−U) between the protruding length K of the caulked protruding portion and the protruding length U of the inner protruding portion (FIG. 4). . Therefore, wear of the blade is small and productivity is high.

【0021】更に,内側突出部は,かしめ突起部よりも
短いために,ハウジングの先端よりも内部の奥の方に形
成されている(図2,図3)。そのため,保護カバーの
開口フランジは,かしめ突起部の内側に挿入することに
より,容易に環状溝に嵌合することができ,保護カバー
とハウジングとの組付け性にも優れている。また,本発
明のハウジング形状とすることにより,ハウジングを冷
鍛加工で作る場合,かしめ突起部と内側突出部の寸法差
(K−U)分の材料低減がはかられ,生産性向上ができ
る。
Further, since the inner protruding portion is shorter than the caulking protruding portion, the inner protruding portion is formed deeper in the inside than the front end of the housing (FIGS. 2 and 3). Therefore, the opening flange of the protective cover can be easily fitted into the annular groove by being inserted into the inside of the caulking projection, and the assemblability between the protective cover and the housing is excellent. When the housing is formed by cold forging by adopting the housing shape of the present invention, the material can be reduced by the dimensional difference (K−U) between the caulked projection and the inner projection, and the productivity can be improved. .

【0022】したがって,本発明によれば,酸素検知素
子等のガス濃度検知素子の電極膜及びコーティング層の
剥離発生のおそれがなく,生産性,組付性に優れたガス
センサを提供することができる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a gas sensor which is excellent in productivity and assembling property without causing the possibility of peeling of the electrode film and the coating layer of the gas concentration detecting element such as the oxygen detecting element. .

【0023】次に,請求項2の発明のように,上記ハウ
ジングの内側突出部の突出長さUと上記かしめ突起部の
突出長さKとの比U/Kは0.2〜0.85の範囲内に
あることが好ましい。これにより,本発明の効果を確実
に得ることができる。
Next, as in the second aspect of the invention, the ratio U / K of the protrusion length U of the inner protrusion of the housing to the protrusion length K of the caulking protrusion is 0.2 to 0.85. Is preferably within the range. Thereby, the effect of the present invention can be reliably obtained.

【0024】U/Kが0.2未満である場合には,内側
突出部の長さが短いため,環状溝に対する保護カバーの
拘束が不充分となり,かしめ固定の耐久性が低下するお
それがある。一方,U/Kが0.85を越えた場合に
は,環状溝を作製するに当り,ハウジングに対する溝加
工の加工量が多くなるため,生産性が低下するおそれが
ある。
If U / K is less than 0.2, the length of the inner protruding portion is short, so that the protection cover is not sufficiently restrained by the annular groove, and the durability of the caulking may be reduced. . On the other hand, if U / K exceeds 0.85, the productivity may be reduced because the amount of groove processing for the housing is increased in producing the annular groove.

【0025】また,U/Kのより好ましい下限は0.3
5以上である。U/Kをこれ以上の値とすることで,保
護カバーの開口フランジにおける曲率を大きくすること
ができ,保護カバーの加工性を高めることができる。ま
た,保護カバーの厚みを厚くできるため,強度の向上を
図ることができる。また,U/Kのより好ましい上限は
0.75以下である。U/Kをこれ以下の値とすること
で,内側突出部とガス濃度検知素子との間により確実に
空間を形成することができ,被測定ガス流れのよどみを
緩和することができる。
The more preferable lower limit of U / K is 0.3.
5 or more. By setting U / K to a value larger than this, the curvature of the opening flange of the protective cover can be increased, and the workability of the protective cover can be improved. Further, since the thickness of the protective cover can be increased, the strength can be improved. The more preferable upper limit of U / K is 0.75 or less. By setting U / K to a value less than this, a space can be more reliably formed between the inner protruding portion and the gas concentration detecting element, and stagnation of the flow of the gas to be measured can be reduced.

【0026】次に,請求項3の発明のように,上記環状
溝は上記内側突出部により構成された内方壁面と上記か
しめ突起部により構成された外方壁面と天井面とから構
成され,上記環状溝の内部において上記内方壁面から上
記天井面にかけてテーパー部が設けてあることが好まし
い。
Next, as in the third aspect of the present invention, the annular groove includes an inner wall surface formed by the inner protruding portion, an outer wall surface formed by the caulking protrusion portion, and a ceiling surface. It is preferable that a tapered portion is provided inside the annular groove from the inner wall surface to the ceiling surface.

【0027】テーパー部を設けることで,保護カバーは
図13にかかるX,Y,Zの3点において拘束されるた
め,これらの3点を支点として曲げ力が働くこととな
る。このため,かしめ突起部のかしめ後にスプリングバ
ックが生じるような場合でも確実に拘束力(かしめによ
る押え込み力)が働きカバーの固定が安定して行われ
る。これにより,かしめ固定後に保護カバーが環状溝に
沿って回動したり,ガタが生じることがない。
By providing the tapered portion, the protective cover is restrained at three points of X, Y, and Z shown in FIG. 13, so that a bending force acts on these three points as fulcrums. For this reason, even when springback occurs after caulking of the caulking protrusion, the restraining force (pressing force by caulking) works reliably to stably fix the cover. As a result, the protective cover does not rotate along the annular groove and does not rattle after being fixed by caulking.

【0028】なお,テーパー部は後述する図13に示す
ごとき直線状,平面状に構成することもできるが,曲面
状に構成することもできる。
The tapered portion may be formed in a straight line or a plane as shown in FIG. 13 to be described later, or may be formed in a curved surface.

【0029】次に,請求項4の発明のように,上記内側
突出部の突出長さは,上記保護カバーにおける,上記環
状溝の天井面に当接する開口フランジの厚み以上の大き
さであることが好ましい。この場合には,内側突出部と
かしめ突起部との間で開口フランジをより確実に拘束し
てかしめ固定することができる。
Next, as in the invention of claim 4, the projecting length of the inner projecting portion is larger than the thickness of the opening flange of the protective cover which comes into contact with the ceiling surface of the annular groove. Is preferred. In this case, the opening flange can be more securely restrained and fixed between the inner protruding portion and the caulking protruding portion.

【0030】次に,請求項5の発明のように,上記保護
カバーは,2以上の複数のカバーよりなり,該各々のカ
バーの開口フランジは,上記かしめ突起部により一括し
てかしめ固定されていることが好ましい。この場合に
は,例えば,複数のカバーとしての外カバーと内カバー
とを,同時にハウジングに固定することができ,組付工
数の低減ができる。また,保護カバーを二重以上の複数
個設けるので,ガス濃度検知素子をより一層確実に保護
することができる。
Next, as in the fifth aspect of the present invention, the protective cover includes two or more covers, and the opening flanges of each cover are collectively swaged and fixed by the swaging projections. Is preferred. In this case, for example, the outer cover and the inner cover as a plurality of covers can be simultaneously fixed to the housing, so that the number of assembling steps can be reduced. Further, since two or more protective covers are provided, the gas concentration detecting element can be protected more reliably.

【0031】次に,請求項6の発明のように,上記保護
カバーは外カバーと内カバーとよりなり,該外カバーの
開口フランジは上記かしめ突起部によりかしめ固定さ
れ,上記内カバーは上記外カバーに固定されていること
が好ましい。この場合には,上記と同様に外カバーと内
カバーとによりガス濃度検知素子をより一層確実に保護
できると共に,外カバーの開口フランジのみをかしめ固
定するので,そのかしめ作業が容易となる。
Next, as in the invention of claim 6, the protective cover comprises an outer cover and an inner cover, the opening flange of the outer cover is fixed by swaging with the swaging protrusion, and the inner cover is fixed to the outer cover. It is preferably fixed to the cover. In this case, the gas concentration detecting element can be more reliably protected by the outer cover and the inner cover as described above, and only the opening flange of the outer cover is caulked and fixed, so that the caulking operation is facilitated.

【0032】次に,請求項7の発明のように,上記外カ
バー及び上記内カバーには被測定ガスを導入するための
複数個のガス穴が設けてあり,上記内カバーに設けた最
もハウジングに近い位置にあるガス穴は,上記外カバー
に設けた最もハウジングに近い位置にあるガス穴よりも
ハウジングにより近い位置に設けてあることが好まし
い。これにより,保護カバー内への被測定ガスの流入や
流出が保護カバーに囲まれた空間全体で行われるように
なり,この空間での被測定ガスの交換が良好となり,ガ
スセンサの出力特性がより良好となる。
Next, the outer cover and the inner cover are provided with a plurality of gas holes for introducing a gas to be measured. It is preferable that the gas hole located at a position closer to the housing is provided at a position closer to the housing than the gas hole provided at the outer cover at the position closest to the housing. As a result, the inflow and outflow of the gas to be measured into and out of the protective cover is performed in the entire space surrounded by the protective cover, and the exchange of the gas to be measured in this space is improved, and the output characteristics of the gas sensor are improved. It will be good.

【0033】次に,請求項8の発明のように,上記保護
カバーの少なくとも1つのカバーの開口フランジは凹凸
状であることが好ましい。この場合には,開口フランジ
がその厚み方向において凹凸状を有するため,弾性作用
が生じ,かしめ突起部のかしめ後にスプリングバックが
生じるような場合でも確実に拘束力(かしめによる押え
込み力)が働きカバーの固定が安定して行われる。これ
により,かしめ固定後に保護カバーが環状溝に沿って回
動したり,ガタが生じることがない。
Next, it is preferable that the opening flange of at least one of the protective covers is uneven. In this case, since the opening flange has irregularities in its thickness direction, an elastic action occurs, and even when springback occurs after caulking of the caulking projection, the restraining force (pressing force due to caulking) works reliably. Is fixed stably. As a result, the protective cover does not rotate along the annular groove and does not rattle after being fixed by caulking.

【0034】次に,請求項9の発明のように,上記ハウ
ジングは鍛造品であることが好ましい。この場合には,
かしめ突起部と内側突起部の寸法差(図2のK−U)分
の材料低減がはかられ,生産性が向上する。
Next, it is preferable that the housing is a forged product. In this case,
The material can be reduced by the size difference (KU in FIG. 2) between the caulked protrusion and the inner protrusion, and the productivity is improved.

【0035】次に,請求項10の発明のように,上記ハ
ウジングは上記保護カバーより硬度の低い材料より構成
されていることが好ましい。これにより,かしめ後にハ
ウジングに対し保護カバーが食い込みやすくなり,ハウ
ジング周方向への保護カバーのゆるみを生じ難くするこ
とができる。
Next, it is preferable that the housing is made of a material having a lower hardness than the protective cover. This makes it easier for the protective cover to bite into the housing after caulking, making it difficult for the protective cover to be loosened in the circumferential direction of the housing.

【0036】また,ハウジングの方が柔らかいため,か
しめ固定により変形しやすいが,保護カバーはより硬い
ため,変形され難い。つまり,保護カバーに対し復元力
が働くため,ハウジングの環状溝内に保護カバーはハウ
ジング等の軸方向に対しゆるみが生じがたい状態でかし
め固定される。
Further, since the housing is softer, the housing is easily deformed by caulking, but the protective cover is harder and hardly deformed. That is, since a restoring force acts on the protective cover, the protective cover is fixed by caulking in the annular groove of the housing in a state where it is unlikely to be loosened in the axial direction of the housing or the like.

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】実施形態例1 本発明の実施形態例にかかるガスセンサとしての酸素セ
ンサにつき,図1〜図5を用いて説明する。本例の酸素
センサ1は,図1,図2に示すごとく,被測定ガスと接
触する接ガス部11を有する酸素検知素子10と,該酸
素検知素子10を保持するハウジング41と,上記酸素
検知素子10の接ガス部11を覆うと共に被測定ガス流
通用のガス穴211を有する保護カバー21とを有す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment An oxygen sensor as a gas sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 and 2, the oxygen sensor 1 of the present embodiment has an oxygen sensing element 10 having a gas contact portion 11 that comes into contact with a gas to be measured, a housing 41 holding the oxygen sensing element 10, and the oxygen sensing element. The protective cover 21 covers the gas contact part 11 of the element 10 and has a gas hole 211 for flowing the gas to be measured.

【0038】上記ハウジング41の被測定ガス側にはか
しめ突起部43と内側突出部44との間に環状溝45を
有し,該環状溝45には上記保護カバー21の開口フラ
ンジ213を嵌合すると共に上記かしめ突起部43を上
記保護カバー21の方向にかしめることにより,上記ハ
ウジング41に保護カバー21をかしめ固定している。
なお,図2において符号46は天井面である。上記ハウ
ジング41の内側突出部44の突出長さUは,上記かし
め突起部43の突出長さKよりも短く,上記かしめ突起
部43の突出長さKは,上記保護カバー21の開口フラ
ンジ213の厚み以上の大きさである。
The housing 41 has an annular groove 45 between the caulking projection 43 and the inner projection 44 on the measured gas side, and the opening flange 213 of the protective cover 21 is fitted into the annular groove 45. At the same time, the caulking projection 43 is caulked in the direction of the protective cover 21, thereby caulking and fixing the protective cover 21 to the housing 41.
In FIG. 2, reference numeral 46 denotes a ceiling surface. The protruding length U of the inner protruding portion 44 of the housing 41 is shorter than the protruding length K of the caulking protruding portion 43, and the protruding length K of the caulking protruding portion 43 is smaller than that of the opening flange 213 of the protective cover 21. It is larger than the thickness.

【0039】また,上記保護カバー21は,上端に開口
フランジ213を,また本体である筒部210には被測
定ガス流通用の複数のガス穴211を有する(図1,図
2,図5)。また,本例においては,内側突出部44の
突出長さUは1.4mm,かしめ突起部43の突出長さ
Kは2.4mmで,U/Kは約0.58である。なお,
上記かしめ突起部43の突起長さKは,かしめ前の長さ
である。
The protective cover 21 has an opening flange 213 at an upper end, and a plurality of gas holes 211 for flowing a gas to be measured in a cylindrical portion 210 as a main body (FIGS. 1, 2, and 5). . Further, in this example, the protruding length U of the inner protruding portion 44 is 1.4 mm, the protruding length K of the caulking protruding portion 43 is 2.4 mm, and U / K is about 0.58. In addition,
The protrusion length K of the caulking protrusion 43 is the length before caulking.

【0040】また,本例においてハウジング41は硬度
Hv:220程度のステンレス鋼SUS430よりな
り,保護カバー21は硬度Hv:350程度のステンレ
ス鋼SUS310SCPよりなる。つまり,ハウジング
41のほうが保護カバー21より柔らかい。
In this embodiment, the housing 41 is made of stainless steel SUS430 having a hardness of about Hv: 220, and the protective cover 21 is made of stainless steel SUS310SCP having a hardness of about 350 Hv. That is, the housing 41 is softer than the protective cover 21.

【0041】次に,本例の作用につき説明する。本例に
おいては,上記内側突出部44の突出長さUが,かしめ
突起部43の突出長さKよりも短く形成してある(図
2)ため,内側突出部44と酸素検知素子10との間の
空隙部の長さが上記従来の場合(図15)に比較して短
くなる。そのため,素子に付着した付着カーボンの素子
電極白金(Pt)との相互反応による成長といった現象
が生じにくくなり,該付着カーボンの析出に伴う電極膜
劣化や,コーティング層剥離のおそれがない。それ故,
酸素検知素子の性能を,長期にわたって維持することが
できる。
Next, the operation of this embodiment will be described. In the present example, the protrusion length U of the inner protrusion 44 is formed shorter than the protrusion length K of the caulking protrusion 43 (FIG. 2). The length of the gap between them is shorter than that of the conventional case (FIG. 15). Therefore, a phenomenon such as growth due to mutual reaction of the carbon adhered to the element with platinum (Pt) of the element electrode is less likely to occur, and there is no risk of electrode film deterioration due to the deposition of the carbon adhered or peeling of the coating layer. Therefore,
The performance of the oxygen sensing element can be maintained for a long time.

【0042】また,環状溝45の加工形成は,図4に示
すごとく,ハウジング41の被測定ガス側に段部450
を設けたハウジング鍛造品を作製しておき,上記段部4
50を内側突出部44の突出長さUと同じ深さだけ切削
加工することにより行なう。そのため,従来例に比較し
て,加工刃物は,かしめ突起部の突出長さKと内側突出
部の突出長さUとの差(K−U)の分だけ加工負担が少
なくなる。そのため,刃物の摩耗が少なく,生産性も高
い。また,ハウジングを最初から切削加工だけで作製す
る場合は,段部450も削らなければならない。しか
し,本例では,ハウジングを鍛造品としているので,以
上のように,より大きな効果を発揮する。
Further, as shown in FIG. 4, the annular groove 45 is formed by a step 450 on the side of the measured gas of the housing 41.
A forged housing having a step is prepared.
50 is performed by cutting to the same depth as the protruding length U of the inner protruding portion 44. Therefore, as compared with the conventional example, the processing load on the processing blade is reduced by the difference (K−U) between the protrusion length K of the caulked protrusion and the protrusion length U of the inner protrusion. Therefore, wear of the blade is small and productivity is high. If the housing is made from the beginning only by cutting, the step 450 must also be cut. However, in this example, since the housing is a forged product, a greater effect is exhibited as described above.

【0043】更に,内側突出部44は,かしめ突起部4
3よりも短いために,ハウジングの奥の方に形成されて
いる(図2,図3)。そのため,保護カバー21の開口
フランジ213は,かしめ突起部43の内側のみでガイ
ドさせることができる。そのため,スムーズに挿入する
ことができ,容易に環状溝45に嵌合することができ,
両者の組付け性にも優れている。
Further, the inner protruding portion 44 is
3 is formed at the back of the housing (FIGS. 2 and 3). Therefore, the opening flange 213 of the protective cover 21 can be guided only inside the caulking projection 43. Therefore, it can be inserted smoothly and can be easily fitted into the annular groove 45.
It is also excellent in the assemblability of both.

【0044】また,上記内側突出部44の突出長さU
は,上記保護カバー21の開口フランジ213の厚みよ
りも大きい。そのため,開口フランジ213をこの内側
突出部44にて内側から確実に拘束できることとなり,
より確実にかしめ固定することができる。
The protruding length U of the inner protruding portion 44
Is larger than the thickness of the opening flange 213 of the protective cover 21. Therefore, the opening flange 213 can be reliably restrained from the inside by the inner protruding portion 44, and
Caulking can be more securely fixed.

【0045】更に,ハウジング41の方が保護カバー2
1よりもより柔らかい材料で構成されているため,かし
め後にハウジング41に対し保護カバー21が食い込み
やすくなり,ハウジング41の周方向への保護カバー2
1のゆるみを生じ難くすることができる。
Further, the housing 41 is provided with the protective cover 2.
Since the protective cover 21 is made of a softer material than that of the protective cover 2, the protective cover 21 easily bites into the housing 41 after caulking, and the protective cover 2 extends in the circumferential direction of the housing 41.
1 can be hardly generated.

【0046】また,かしめ固定においてハウジング41
は柔らかく変形しやすいが,保護カバー21は変形され
難い。つまり,保護カバー21に対し復元力が働くた
め,ハウジング41の環状溝45内に保護カバー21は
ハウジング41等の軸方向に対しゆるみが生じがたい状
態でかしめ固定される。
Also, when the housing 41 is fixed by caulking,
Is soft and easily deformed, but the protective cover 21 is hardly deformed. That is, since a restoring force acts on the protective cover 21, the protective cover 21 is fixed by caulking in the annular groove 45 of the housing 41 in a state in which the housing 41 and the like are not easily loosened in the axial direction.

【0047】また,本例の酸素センサ1は,自動車エン
ジンの空燃比を検知する空燃比センサとして用いるもの
であり,その概要を以下に説明する。即ち,図1に示す
ように,容器40におけるハウジング41は,自動車エ
ンジンの排気通路に設けたネジ穴に螺合するネジ部41
4と,排気通路に当接する取付用フランジ部415とを
有している。
The oxygen sensor 1 of this embodiment is used as an air-fuel ratio sensor for detecting the air-fuel ratio of an automobile engine, and its outline will be described below. That is, as shown in FIG. 1, the housing 41 of the container 40 has a screw portion 41 which is screwed into a screw hole provided in an exhaust passage of an automobile engine.
4 and a mounting flange 415 that contacts the exhaust passage.

【0048】また,基端部側に位置するカバー部材44
2,443には,酸素検知素子10に大気を導入する大
気取入口444,445が設けられている。また,上記
大気取入口444と445との間の大気導入通路には,
撥水性の通気フィルター446が設けられている。
The cover member 44 located on the base end side
2, 443 are provided with air intakes 444, 445 for introducing air into the oxygen sensing element 10. In addition, in the atmosphere introduction passage between the atmosphere intakes 444 and 445,
A water-repellent ventilation filter 446 is provided.

【0049】酸素検知素子10は,パッキン417,タ
ルク416を介してハウジング41の内腔に保持されて
いる。図1において,符号462はガスケット,符号4
63は金属性リング,符号161は出力取出線である。
また,酸素検知素子10の内側にはヒータユニット20
が挿入されており,ヒータユニット20は,ホルダ47
を介して酸素検知素子10に支持されている。
The oxygen sensing element 10 is held in the inner cavity of the housing 41 via a packing 417 and talc 416. In FIG. 1, reference numeral 462 denotes a gasket, and reference numeral 4 denotes a gasket.
Reference numeral 63 denotes a metallic ring, and reference numeral 161 denotes an output lead line.
Further, inside the oxygen detecting element 10, a heater unit 20 is provided.
Are inserted, and the heater unit 20 is
Is supported by the oxygen sensing element 10 via the

【0050】そして,ヒータユニット20には,発熱電
線が付設してあり,該発熱電線は給電線に接続されてい
る(図示略)。出力取出線161及び上記給電線は,ブ
ッシュ447を介してカバー部材442,443により
固定されている。また,大気取入口444,445から
取り入れた大気を酸素検知素子10の内側に導く大気通
路が設けられている(図示略)。
A heating wire is attached to the heater unit 20, and the heating wire is connected to a power supply line (not shown). The output line 161 and the power supply line are fixed by cover members 442 and 443 via a bush 447. Further, an air passage is provided (not shown) for guiding the air taken in from the air inlets 444 and 445 to the inside of the oxygen detection element 10.

【0051】実施形態例2 本例は,図6に示すように,保護カバー21の内側に更
に内カバー22を設けて,両者の開口フランジ213,
223を一括してかしめ突起部43によりかしめ固定し
た例である。本例の場合には,上記保護カバー21が外
カバーとしての役割を果たす。また,内カバー22も複
数のガス穴221を有する。本例によれば,複数の保護
カバーとしての外カバーと内カバーとを,同時にハウジ
ング41に強固に固定することができる。これにより組
付け工数が低減できる。また,保護カバーを二重に設け
るので,酸素検知素子10をより一層確実に保護するこ
とができる。その他については,実施形態例1と同様で
あり,同様の効果を得ることができる。
Embodiment 2 In this embodiment, as shown in FIG. 6, an inner cover 22 is further provided inside a protective cover 21 so that both opening flanges 213 and
This is an example in which 223 are collectively caulked and fixed by the caulking protrusion 43. In the case of this example, the protective cover 21 functions as an outer cover. The inner cover 22 also has a plurality of gas holes 221. According to this example, the outer cover and the inner cover as the plurality of protective covers can be firmly fixed to the housing 41 at the same time. Thereby, the number of assembling steps can be reduced. Further, since the protective cover is provided in duplicate, the oxygen detecting element 10 can be protected more reliably. Others are the same as the first embodiment, and the same effects can be obtained.

【0052】実施形態例3 本例は,図7に示すように,実施形態例2と同様に,外
カバーとしての保護カバー21と,内カバー22とを有
するが,内カバー22は保護カバー21に溶接部28に
より固定し,保護カバー21の開口フランジ213をか
しめ固定した例である。
Third Embodiment As shown in FIG. 7, this embodiment has a protective cover 21 as an outer cover and an inner cover 22 as in the second embodiment. This is an example in which an opening flange 213 of the protective cover 21 is fixed by caulking with a welding portion 28.

【0053】本例によれば,上記と同様に外カバーと内
カバーとにより酸素検知素子をより一層確実に保護でき
ると共に,外カバーの開口フランジ213のみをかしめ
固定するので,そのかしめ作業が容易となる。また,溶
接位置は,図7における,溶接部28の位置のみでな
く,他の位置(例えば底等)でも良い。その他について
は,実施形態例2と同様であり,同様の効果を得ること
ができる。
According to this embodiment, the oxygen detecting element can be more securely protected by the outer cover and the inner cover as described above, and only the opening flange 213 of the outer cover is fixed by caulking, so that the caulking operation is easy. Becomes Further, the welding position may be not only the position of the welded portion 28 in FIG. 7 but also another position (for example, a bottom or the like). Others are the same as those of the second embodiment, and similar effects can be obtained.

【0054】実施形態例4 本例は,図8に示すように,実施形態例2において,内
カバー22の上部に,開口フランジ223へ向う屈曲拡
開部225を設けた例である。これにより,内カバー2
2の筒状部220の範囲を広くとることができ,ここへ
形成するガス穴の設計自由度を向上させることができ
る。その他については,実施形態例2と同様であり,ま
た同様の作用効果を得ることができる。
Embodiment 4 As shown in FIG. 8, this embodiment is an example in which a bent and widened portion 225 facing the opening flange 223 is provided on the upper part of the inner cover 22 in Embodiment 2 as shown in FIG. Thereby, the inner cover 2
The range of the second cylindrical portion 220 can be widened, and the degree of freedom in designing gas holes formed here can be improved. Others are the same as those of the second embodiment, and the same operation and effect can be obtained.

【0055】実施形態例5 本例は,図9に示すように,実施形態例2において,外
カバー21と内カバー22との間に,中カバー23を配
置した例である。中カバー23は複数のガス穴231を
有すると共に開口フランジ233を有する。そして,外
カバー21,中カバー23,内カバー22の各開口フラ
ンジ213,233,223は,一括してかしめ突起部
43によりかしめ固定してある。その他は,実施形態例
2と同様である。本例によれば,実施形態例2と同様の
効果を得ることができる。また,カバーを3個用いてい
るので,酸素検知素子10をより一層確実に保護するこ
とができる。
Fifth Embodiment As shown in FIG. 9, this embodiment is an example in which the middle cover 23 is disposed between the outer cover 21 and the inner cover 22 in the second embodiment. The middle cover 23 has a plurality of gas holes 231 and an opening flange 233. The opening flanges 213, 233, 223 of the outer cover 21, the middle cover 23, and the inner cover 22 are caulked and fixed together by the caulking protrusion 43. Others are the same as the second embodiment. According to this example, the same effect as that of the second embodiment can be obtained. Further, since three covers are used, the oxygen detecting element 10 can be protected more reliably.

【0056】実施形態例6 本例は,図10に示すごとく,保護カバー21の開口フ
ランジ214を凹凸状の波形状に形成した例である。そ
の他は,実施形態例1と同様である。本例によれば,開
口フランジ214がその厚み方向において凹凸状を有す
るため,かしめ突起部43をかしめ固定したとき凹凸状
にもどろうとする弾性力が働く。そのため,かしめ突起
部43と環状溝45の間で保護カバー21がガタついた
り,保護カバー21がハウジング41の環状溝45に沿
って回動することがない。その他実施形態例1と同様の
作用効果を得ることができる。
Embodiment 6 In this embodiment, as shown in FIG. 10, the opening flange 214 of the protective cover 21 is formed in a corrugated shape. Other configurations are the same as those of the first embodiment. According to the present example, since the opening flange 214 has an uneven shape in the thickness direction, an elastic force acts to return to the uneven shape when the caulking protrusion 43 is caulked and fixed. Therefore, the protective cover 21 does not rattle between the caulking protrusion 43 and the annular groove 45, and the protective cover 21 does not rotate along the annular groove 45 of the housing 41. In addition, the same functions and effects as those of the first embodiment can be obtained.

【0057】実施形態例7 本例の酸素センサは,図11に示すごとく,実施形態例
2と同様に,外カバーとしての保護カバー21と,内カ
バー22とを有し,両者共に複数のガス穴221,22
2が設けてある。そして,同図において内カバー22に
おいて最もハウジングに近い位置に設けたガス穴223
の中心線がC1であり,外カバー21において最もハウ
ジング側に設けたガス穴224の中心線がC2である。
そして,本例の酸素センサでは中心線C1のほうがC2
よりもよりハウジング側に設けてある。また,ガス穴2
24とガス穴223は互いの外カバー21,内カバー2
2に対する投影位置が重複しない。
Seventh Embodiment As shown in FIG. 11, the oxygen sensor of this embodiment has a protective cover 21 as an outer cover and an inner cover 22 as in the second embodiment. Holes 221 and 22
2 are provided. The gas hole 223 provided at the position closest to the housing in the inner cover 22 in FIG.
Is the center line of C1, and the center line of the gas hole 224 provided on the outer cover 21 closest to the housing is C2.
In the oxygen sensor of the present embodiment, the center line C1 is closer to C2.
Rather than on the housing side. Gas hole 2
24 and the gas holes 223 are mutually connected to the outer cover 21 and the inner cover 2.
The projection positions for 2 do not overlap.

【0058】このような構成とすることで,外カバー2
1,内カバー22内への被測定ガスの流入や流出がこれ
らに囲まれた空間全体で行われるようになり,この空間
での被測定ガスの交換が良好となり,酸素センサの出力
特性がより良好となる。その他は実施形態例1と同様の
作用効果を得ることができる。
With this configuration, the outer cover 2
1, the inflow and outflow of the gas to be measured into and out of the inner cover 22 are performed in the entire space surrounded by the gas, and the exchange of the gas to be measured in this space is improved, and the output characteristics of the oxygen sensor are improved. It will be good. Otherwise, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.

【0059】ところで,本例の酸素センサを自動車エン
ジンの排気系に設置した場合,図12(a)に示すごと
く,エンジンの空燃比の状態に対応して,周期的に出力
が高低する。同図においてRと記した範囲がエンジンの
空燃比がリッチ側である場合の出力に対応し,Lと記し
た範囲がリーン側に対応する。この出力の振幅Vaを図
11に示すごとくC1がハウジング側にある酸素センサ
と,これとは逆にC2がハウジング側にある酸素センサ
とを準備して,測定した。
When the oxygen sensor of this embodiment is installed in the exhaust system of an automobile engine, the output periodically rises and falls according to the air-fuel ratio of the engine, as shown in FIG. In the figure, the range indicated by R corresponds to the output when the air-fuel ratio of the engine is on the rich side, and the range indicated by L corresponds to the lean side. As shown in FIG. 11, the amplitude Va of the output was measured by preparing an oxygen sensor having C1 on the housing side and an oxygen sensor having C2 on the housing side.

【0060】この測定の結果,図12(b)に示すごと
く,C1がハウジング側に存在する酸素センサのほうが
より大きなVaを得ることができた。これにより,カバ
ー内への排ガスの置換が図11に示すものの方が確実に
行われることが分かった。
As a result of this measurement, as shown in FIG. 12B, a larger Va could be obtained with the oxygen sensor having C1 on the housing side. Thus, it was found that the replacement of the exhaust gas into the cover was more reliably performed as shown in FIG.

【0061】実施形態例8 本例の酸素センサは,図13に示すごとく,実施形態例
2と同様に,外カバーとしての保護カバー21と内カバ
ー22とを有する。そして,この外カバー21,内カバ
ー22とがかしめ固定される環状溝45は内側突出部4
4により構成された内方壁面440とかしめ突起部43
により構成された外方壁面430と天井面46とから構
成され,環状溝45の内部において内方壁面440から
天井面46にかけて平面状のテーパー部49が設けてあ
る。
Eighth Embodiment As shown in FIG. 13, the oxygen sensor of this embodiment has a protective cover 21 as an outer cover and an inner cover 22 as in the second embodiment. The annular groove 45 to which the outer cover 21 and the inner cover 22 are caulked is fixed.
4 and an inner wall surface 440 and a caulking projection 43
, And a ceiling surface 46, and a flat tapered portion 49 is provided inside the annular groove 45 from the inner wall surface 440 to the ceiling surface 46.

【0062】このような環状溝45に外カバー21,内
カバー22をかしめ固定することで,これらカバーは図
13に示すごとく,X,Y,Zの3点において環状溝4
5の内部と当接し,この点において拘束されることで固
定される。従って,これらの3点X,Y,Zを支点とし
て曲げ力が働くこととなる。
By fixing the outer cover 21 and the inner cover 22 in such an annular groove 45 by caulking, as shown in FIG.
5 and is fixed by being restrained at this point. Accordingly, a bending force acts on these three points X, Y, and Z as fulcrums.

【0063】このため,かしめ突起部43のかしめ後に
スプリングバックが生じるような場合でも確実に拘束力
(かしめによる押え込み力)が働き外カバー21,内カ
バー22の固定が安定して行われる。これにより,かし
め固定後に外カバー21,内カバー22が環状溝45に
沿って回動したり,ガタが生じることがない。その他は
実施形態例1と同様の作用効果を得ることができる。
For this reason, even when springback occurs after the caulking of the caulking protrusion 43, the restraining force (pressing force by caulking) works reliably to stably fix the outer cover 21 and the inner cover 22. This prevents the outer cover 21 and the inner cover 22 from rotating along the annular groove 45 or rattling after being fixed by caulking. Otherwise, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.

【0064】なお,本発明において,ガス濃度検知素子
の形状は,実施形態例に示したコップ状に限定されるも
のではなく,積層した板状体であってもよい。また,各
実施形態例では酸素センサについて例示説明したが,本
発明はNOxセンサ等の他のガスセンサにも適用できる
ことは言うまでもない。更に,保護カバーのガス穴は丸
穴の例を説明したが,穴形状は長穴,スリット形状等,
なんでも良く穴位置も任意に設計できる。
In the present invention, the shape of the gas concentration detecting element is not limited to the cup shape shown in the embodiment, but may be a laminated plate. In each embodiment, the oxygen sensor has been described as an example. However, it is needless to say that the present invention can be applied to other gas sensors such as a NOx sensor. Furthermore, the gas hole of the protective cover has been described as an example of a round hole, but the hole shape is a long hole, slit shape, etc.
Anything is good and the hole position can be arbitrarily designed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施形態例1の酸素センサの断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view of an oxygen sensor according to a first embodiment.

【図2】実施形態例1における,ハウジングに対する保
護カバーのかしめ固定の説明図。
FIG. 2 is an explanatory view of caulking and fixing a protective cover to a housing in the first embodiment.

【図3】実施形態例1における,ハウジングの断面斜視
図。
FIG. 3 is a sectional perspective view of a housing in the first embodiment.

【図4】実施形態例1における,ハウジングの被測定ガ
ス側分の,環状溝加工の説明図。
FIG. 4 is an explanatory view of processing an annular groove on a measured gas side of a housing in the first embodiment.

【図5】実施形態例1における,保護カバーの斜視図。FIG. 5 is a perspective view of a protective cover according to the first embodiment.

【図6】実施形態例2における,ハウジングに対する保
護カバーのかしめ固定部分の(A)全体図,(B)部分
拡大説明図。
FIGS. 6A and 6B are an overall view and a partially enlarged explanatory view of a swaged fixing portion of a protective cover to a housing in a second embodiment.

【図7】実施形態例3における,ハウジングに対する保
護カバーのかしめ固定の説明図。
FIG. 7 is an explanatory view of caulking and fixing a protective cover to a housing in a third embodiment.

【図8】実施形態例4における,ハウジングに対する保
護カバーのかしめ固定の説明図。
FIG. 8 is an explanatory view of caulking and fixing a protective cover to a housing in a fourth embodiment.

【図9】実施形態例5における,ハウジングに対する保
護カバーのかしめ固定の説明図。
FIG. 9 is an explanatory view of caulking and fixing of a protective cover to a housing in a fifth embodiment.

【図10】実施形態例6における,保護カバーの斜視
図。
FIG. 10 is a perspective view of a protective cover according to a sixth embodiment.

【図11】実施形態例7における,保護カバーの説明
図。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a protective cover according to a seventh embodiment.

【図12】実施形態例7における,(a)酸素センサの
時間と出力との関係を示す線図,(b)C1がハウジン
グ側にある酸素センサと,これとは逆にC2がハウジン
グ側にある酸素センサとの(a)にかかるVaの値につ
いての測定値を示す線図。
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the time and the output of the oxygen sensor according to the seventh embodiment, (b) C1 is an oxygen sensor located on the housing side, and C2 is located on the housing side. FIG. 9 is a diagram showing measured values of a value of Va according to (a) with a certain oxygen sensor.

【図13】実施形態例8における,テーパー部を有する
環状溝とかしめ固定された保護カバーとの説明図。
FIG. 13 is an explanatory view of an annular groove having a tapered portion and a crimp-fixed protective cover in the eighth embodiment.

【図14】従来の酸素センサの断面図。FIG. 14 is a sectional view of a conventional oxygen sensor.

【図15】従来の酸素センサにおける,ハウジングに対
する保護カバーの挿入の説明図。
FIG. 15 is an explanatory view of inserting a protective cover into a housing in a conventional oxygen sensor.

【図16】従来の酸素センサにおける,内側突出部とか
しめ突起部の突出長さの説明図。
FIG. 16 is an explanatory diagram of a projection length of an inner projection and a caulking projection in a conventional oxygen sensor.

【図17】従来の酸素センサにおける,内側突出部と酸
素検知素子との間の空隙部の説明図。
FIG. 17 is an explanatory view of a gap between an inside protruding portion and an oxygen detection element in a conventional oxygen sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1...酸素センサ, 10...酸素検知素子, 11...接ガス部, 21...保護カバー, 213...開口フランジ, 22...内カバー, 41...ハウジング, 43...かしめ突起部, 44...内側突出部, 45...環状溝, 49...テーパー部, 1. . . Oxygen sensor, 10. . . 10. oxygen sensing element, . . 21. Gas contact part, . . Protective cover, 213. . . Opening flange, 22. . . Inner cover, 41. . . Housing, 43. . . Swaging, 44. . . Inward projection, 45. . . Annular groove, 49. . . Tapered part,

フロントページの続き (72)発明者 児島 孝志 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 2G004 BB01 BF11 BF18 BF27 BM04 BM07 Continued on the front page (72) Inventor Takashi Kojima 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi F-term in DENSO Corporation (reference) 2G004 BB01 BF11 BF18 BF27 BM04 BM07

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被測定ガスと接触する接ガス部を有する
ガス濃度検知素子と,該ガス濃度検知素子を保持するハ
ウジングと,上記ガス濃度検知素子の接ガス部を覆うと
共に被測定ガス流通用のガス穴を有する保護カバーとを
有すると共に,上記ハウジングの被測定ガス側にはかし
め突起部と内側突出部との間に環状溝を有し,該環状溝
に上記保護カバーの開口フランジを嵌合すると共に上記
かしめ突起部を上記保護カバーの方向にかしめることに
より上記ハウジングに保護カバーをかしめ固定してなる
ガスセンサにおいて,上記ハウジングの内側突出部の突
出長さUは上記かしめ突起部の突出長さKよりも短いこ
とを特徴とするガスセンサ。
A gas concentration detecting element having a gas contacting portion in contact with a gas to be measured; a housing for holding the gas concentration detecting element; A protective cover having a gas hole, and an annular groove between the caulking projection and the inner projection on the measured gas side of the housing, and an opening flange of the protective cover is fitted into the annular groove. In the gas sensor in which the protective cover is caulked and fixed to the housing by caulking and caulking the caulking protrusion in the direction of the protective cover, the protruding length U of the inner protruding portion of the housing is determined by the protruding length of the caulking protrusion. A gas sensor characterized by being shorter than the length K.
【請求項2】 請求項1において,上記ハウジングの内
側突出部の突出長さUと上記かしめ突起部の突出長さK
との比U/Kは0.2〜0.85の範囲内にあることを
特徴とするガスセンサ。
2. The projection length U of the inner projection of the housing and the projection length K of the caulking projection according to claim 1.
The ratio U / K of the gas sensor is in the range of 0.2 to 0.85.
【請求項3】 請求項1または2において,上記環状溝
は上記内側突出部により構成された内方壁面と上記かし
め突起部により構成された外方壁面と天井面とから構成
され,上記環状溝の内部において上記内方壁面から上記
天井面にかけてテーパー部が設けてあることを特徴とす
るガスセンサ。
3. The annular groove according to claim 1, wherein the annular groove includes an inner wall surface defined by the inner protruding portion, an outer wall surface defined by the caulked projection portion, and a ceiling surface. A gas sensor, wherein a tapered portion is provided from the inner wall surface to the ceiling surface inside the gas sensor.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか一項において,
上記内側突出部の突出長さは,上記保護カバーにおけ
る,上記環状溝の天井面に当接する開口フランジの厚み
以上の大きさであることを特徴とするガスセンサ。
4. The method according to claim 1, wherein:
The gas sensor according to claim 1, wherein a length of the inner protruding portion is equal to or greater than a thickness of an opening flange of the protective cover that comes into contact with a ceiling surface of the annular groove.
【請求項5】 請求項1〜4において,上記保護カバー
は,2以上の複数のカバーよりなり,該各々のカバーの
開口フランジは,上記かしめ突起部により一括してかし
め固定されていることを特徴とするガスセンサ。
5. The protective cover according to claim 1, wherein the protective cover comprises two or more covers, and the opening flanges of each cover are fixed together by the caulking projection. Characteristic gas sensor.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれか一項において,
上記保護カバーは外カバーと内カバーとよりなり,該外
カバーの開口フランジは上記かしめ突起部によりかしめ
固定され,上記内カバーは上記外カバーに固定されてい
ることを特徴とするガスセンサ。
6. The method according to claim 1, wherein:
The gas sensor according to claim 1, wherein the protective cover includes an outer cover and an inner cover, an opening flange of the outer cover is fixed by the caulking protrusion, and the inner cover is fixed to the outer cover.
【請求項7】 請求項5または6において,上記外カバ
ー及び上記内カバーには被測定ガスを導入するための複
数個のガス穴が設けてあり,上記内カバーに設けた最も
ハウジングに近い位置にあるガス穴は,上記外カバーに
設けた最もハウジングに近い位置にあるガス穴よりもハ
ウジングにより近い位置に設けてあることを特徴とする
ガスセンサ。
7. The outer cover and the inner cover according to claim 5, wherein the outer cover and the inner cover are provided with a plurality of gas holes for introducing a gas to be measured, and are provided in the inner cover at a position closest to the housing. A gas hole provided in the outer cover is provided at a position closer to the housing than a gas hole provided at the outer cover and located closest to the housing.
【請求項8】 請求項1〜7のいずれか一項において,
上記保護カバーの少なくとも1つのカバーの開口フラン
ジは凹凸状であることを特徴とするガスセンサ。
8. The method according to claim 1, wherein:
The gas sensor according to claim 1, wherein an opening flange of at least one of the protective covers is uneven.
【請求項9】 請求項1〜8のいずれか一項において,
上記ハウジングは鍛造品であることを特徴とするガスセ
ンサ。
9. The method according to claim 1, wherein:
The said housing is a forged product, The gas sensor characterized by the above-mentioned.
【請求項10】 請求項1〜9のいずれか一項におい
て,上記ハウジングは上記保護カバーより硬度の低い材
料より構成されていることを特徴とするガスセンサ。
10. The gas sensor according to claim 1, wherein the housing is made of a material having a lower hardness than the protective cover.
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