JP2005241499A

JP2005241499A - ガスセンサおよびその実装方法

Info

Publication number: JP2005241499A
Application number: JP2004052978A
Authority: JP
Inventors: Taira Eda; 平江田; Kenji Ishikura; 賢二石倉
Original assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2005-09-08

Abstract

【目的】ガス検知素子と温度補償素子を搭載する個別センサベースを同一形状としながらも誤実装を防止できる構造のガスセンサを提供する。
【構成】少なくともどちらかの個別センサベース底面にはガスセンサの方向を区別するための識別用突起1cを有し、ガス検知素子3aを張架するピンを有する個別センサベース1と、温度補償素子3bを張架するピン2 を有する他の個別センサベース1Rとが凸部1aおよび凹部1bを介して嵌合されてなる１つの組合せセンサベースを有するガスセンサにおいて、前記個別センサベースを前記識別用突起も含めて同じ形状とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、ガス検知素子と温度補償素子を搭載するガスセンサに関する。

ガスセンサに用いるガス検知素子の抵抗値は温度特性を有するので、抵抗値およびその温度特性が同じである温度補償素子と組み合わせて、温度補償を行っている。実際にはまったく同じ特性の素子はないので、ガス検知素子と温度補償素子の抵抗値をそれぞれ測定し、互いの抵抗値が近似している素子同士を組み合わせている。
また、ガスセンサに搭載する素子は、センサベースへの搭載前後で抵抗値が変化するため、抵抗値測定はセンサベースへの搭載後に行う必要がある。
従って、両素子をセンサベースに搭載した後の抵抗値の測定結果に基づいて、最適なガス検知素子と温度補償素子との組み合わせを行っている。
図６は従来のガスセンサベース部の構成部品を示す斜視図であり、（ａ）は個別センサベース、（ｂ）は遮蔽板、（ｃ）は対応個別センサベースである。図７は従来の（ａ）組合せベースおよび、（ｂ）対応するプリント基板を示す斜視図である。

ガス検知素子３ａおよび温度補償素子３ｂはそれぞれ形状の異なる個別センサベース１１および１２に搭載される（個別センサベース貫通して固定された２本のピン２に張架される。）。個別センサベース１１および１２は略半円柱状であり、その平面側面には嵌合突起１１ａ、１２ａおよび嵌合穴１１ｂ、１２ｂが左右対称（円柱軸方向素子側を上とする）に設けられており、互いに嵌合されて、円柱状のセンサベース１３とされる。そして、温度補償素子３ｂがガス検知素子３ａがガス検知時に高温となることの影響を受けないように、両素子間には遮蔽板４が個別センサベース１１、１２に挟まれて固定される（例えば、特許文献１参照。）。
また、このようなガスセンサの実装においては、以下のような方法でプリント基板への誤実装を防止していた。

例えば、一方の個別センサベース１２の底面には、ガス検知素子と温度補償素子の位置あるいは方向を識別するために識別突起１２ｃを設けておき、一方、予めプリント基板７には識別突起の挿入穴７ｂを設けておき、組合せセンサベース１３以外の別種の検知ガスセンサの誤実装を防止していた。
実開昭５４−１３３８９３号公報（第１−２頁、第２図）

このように、従来の誤実装防止の方法では、形状の異なる２種類の個別センサベースを必要としていたため、センサベースの製造工程は２つの形状に対応したものであり、複雑であり、コストにも影響があった。
本発明の目的は、ガス検知素子と温度補償素子を搭載する個別センサベースを同一形状としながらも誤実装を防止できる構造のガスセンサを提供することにある。

本発明の目的を達成するため、少なくともどちらかの個別センサベース底面にはガスセンサの方向を区別するための識別用突起を有し、ガス検知素子を張架するピンを有する個別センサベースと、温度補償素子を張架するピンを有する他の個別センサベースとが凸部および凹部を介して嵌合されてなる１つの組合せセンサベースを有するガスセンサにおいて、前記個別センサベースは前記識別用突起も含めて同じ形状であることとする。
また、ガス検知素子を張架するピンを有する個別センサベースと、温度補償素子を張架するピンを有する他の個別センサベースとが凸部および凹部を介して嵌合されてなる１つの組合せセンサベースを有するガスセンサにおいて、前記個別センサベースは前記識別用突起も含めて同じ形状であり、かつ、前記組合せセンサベースにおける前記ピンの配列は回転対称ではないこととする。

前記突起および凹部の配置は上下方向に対称であると良い。
また、上記のいずれかに記載のガスセンサの、前記識別用突起および前記ピン配列に対応する穴を開けておき、そこに前記識別用突起および前記ピンを挿入することとする。

上記のように、各個別センサベースの形状を同じとしたため、素子ごとに異なる形状のセンサベースを作成する必要はなくなり、センサベース製造に必要な金型は１種ですみ、製造工程は簡易化された。
また、このような個別センサベースは嵌合用の突起および凹部の配置を上下方向に対称であるようにすることによって実現できる。
また、識別突起のない場合はピンの配列は回転対称ではないようにすることによって可能となる。
このような構造の個別センサベースを組合わせたセンサベースにおける、ピン配置および識別突起の配置、あるいはピン配置は回転対称でないため、実装するプリント基板にそれぞれに対応する挿入穴を開けておくことによって、後加工を施すことなく誤実装防止を実現できる。

発明を実施するため最良の形態

図１は本発明に係るガスセンサベースの構成部品を示す斜視図であり、（ａ）は個別センサベース、（ｂ）は遮蔽板、（ｃ）は反転個別センサベースである。
個別センサベース１の平面側面に嵌め合い用の凸部１ａおよび凹部１ｂを上下対称に設け、また、半円形の２面の片側にのみ、識別突起１ｃを設ける。
そして、半円形の両面から、突出するように金属製のピン２を貫通させる。
次いで、ガス検知素子３ａおよび温度補償素子３ｂをそれぞれピン２に張架搭載する。
この状態での各素子の温度特性測定を行う。
図２は本発明に係る完成したガスセンサとプリント基板の斜視図である。
温度特性測定後、特性適合するガス検知素子３ａおよび温度補償素子３ｂの個別ガスセンサベースで、遮蔽板４を挟み、組合せガスセンサベース１０とし、両素子を覆って防爆ネット５を被せ、カシメ金具６で組合せガスセンサベース１０に固定する。

この組合せでは、個別センサベースは、凹部１ｂと凸部１ａが嵌め合わさるように、片方のセンサベースを、上下方向で逆になるよう反転させて（符号1Ｒ）嵌合させている。
従って、識別突起1ｃの１つは、ガスセンサの下側に突出するので、同一形状のセンサベースを使用したにもかかわらず、このガスセンサの誤実装防止に有効な方向性の識別子となる。
ガスセンサは図２（ａ）に示したガスセンサベース２３に搭載したこのときガスセンサを実装するプリント基板７にピン挿入用穴７ａの他に識別突起の挿入穴７ｂを予め設けておくことにより、ガスセンサ実装時に一定方向以外の実装を防止することができる。

この実施例は金属製のピンを非対称に配置する場合である。
図３は本発明に係る他の実施例の個別センサベースおよびその反転ベースを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は反転ベースの平面図、（ｅ）は反転ベースの正面図である。
個別センサベースの方形の平面側面に嵌め合い用の凸部１ａおよび凹部１ｂを上下対称の位置に設けておく。
半円形の面から、相対する面にかけて、金属製のピン２を貫通させるが、このとき、金属製のピン２を個別センサベース左右対称中心面（図３(ａ)おける一点鎖線）に対して線対称にならないような位置に配置する。
図４は、本発明に係るガスセンサベースの構成部品を示す斜視図であり、（ａ）は個別センサベース、（ｂ）は遮蔽板、（ｃ）は反転個別ガスセンサベースである。

図５は、本発明をに係るガスセンサベースの斜視図であり、（ａ）は組合せセンサベース、（ｂ）はプリント基板である。
組合せセンサベース１０は、ガス検知素子３ａと温度補償素子３ｂを搭載し、遮蔽板６を挟み込み、組み合わせた状態である。
センサベースは嵌合凸部１ａおよび凹部１ｂが嵌め合わさるように、片方のセンサベースを、図中の上下方向で逆になるよう回転させて（符号１Ｒ）嵌合させる。
従って、金属製のピン２の設置位置が回転対称にはならないので、ガスセンサに方向性を持たせることができる。
このときガスセンサを実装するプリント基板７にピン挿入用穴７ａを金属製のピン２の対応位置に配置することにより、ガスセンサ実装時に一定方向以外の誤実装を防止することができる。

なお、ガスセンサの完成形状は図２と同様に防爆ネットを組み合わせカシメ金具で固定した形状になる。
以上、この発明の実施例を説明したが、この発明の実施例は以上のものに限られるわけではない。例えば、誤実装防止用の形状は突起形状に限られることなく、センサ側に凹部を設けプリント基板に凸部を設ける方法もある。また、嵌合形状においても、上下１８０度回転させた状態で嵌め合い可能であれば形状は任意である。

本発明によれば、センサベース製造に必要な金型は１種ですみ、製造工程は簡易化されるので、ガスセンサのコストは低下し、それを利用する、ガス警報器などの普及に資することが出来る。
また、このような個別センサベースは嵌合用の突起および凹部の配置を上下方向に対称であるようにすることによって実現できる。

本発明に係るガスセンサベースの構成部品を示す斜視図であり、（ａ）は個別センサベース、（ｂ）は遮蔽板、（ｃ）は反転個別センサベースである。本発明に係る完成したガスセンサとプリント基板の斜視図である。本発明に係る他の実施例の個別センサベースおよびその反転ベースを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は反転ベースの平面図、（ｅ）は反転ベースの正面図である。本発明に係るガスセンサベースの構成部品を示す斜視図であり、（ａ）は個別センサベース、（ｂ）は遮蔽板、（ｃ）は反転個別ガスセンサベースである。本発明をに係るガスセンサベースの斜視図であり、（ａ）は組合せセンサベース、（ｂ）はプリント基板である。従来のガスセンサベース部の構成部品を示す斜視図であり、（ａ）は個別センサベース、（ｂ）は遮蔽板、（ｃ）は対応個別センサベースである。図７は（ａ）組合せベースおよび、（ｂ）対応するプリント基板を示す斜視図である。従来の（ａ）組合せベースおよび、（ｂ）対応するプリント基板を示す斜視図である。

符号の説明

１個別センサベース
１０組合せベース
１１個別センサベース
1２個別センサベース
1３組合せベース
１Ｒ反転個別センサベース
１ａ嵌合凸部
１１ａ嵌合凸部
１ｂ嵌合凹部
１ｃ識別用突起
1１ｃ識別用突起
２ピン
３ａガス検知素子
３ｂ温度補償素子
４遮蔽板
５キャップ
６カシメ金具
７プリント基板
７ａピン挿入穴
７ｂ識別子挿入穴

Claims

少なくともどちらかの個別センサベース底面にはガスセンサの方向を区別するための識別用突起を有し、ガス検知素子を張架するピンを有する個別センサベースと、温度補償素子を張架するピンを有する他の個別センサベースとが凸部および凹部を介して嵌合されてなる１つの組合せセンサベースを有するガスセンサにおいて、前記個別センサベースは前記識別用突起も含めて同じ形状であることを特徴とするガスセンサ。
ガス検知素子を張架するピンを有する個別センサベースと、温度補償素子を張架するピンを有する他の個別センサベースとが凸部および凹部を介して嵌合されてなる１つの組合せセンサベースを有するガスセンサにおいて、前記個別センサベースは前記識別用突起も含めて同じ形状であり、かつ、前記組合せセンサベースにおける前記ピンの配列は回転対称ではないことを特徴とするガスセンサ。
前記突起および凹部の配置は上下方向に対称であることを特徴とする請求項１または２に記載のガスセンサ。
請求項１ないし３のいずれかに記載のガスセンサの、前記識別用突起および前記ピン配列に対応する穴を開けておき、そこに前記識別用突起および前記ピンを挿入することを特徴とするガスセンサの実装方法。