JP2008070381A - ガスセンサ及びその製造方法 - Google Patents
ガスセンサ及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008070381A JP2008070381A JP2007277313A JP2007277313A JP2008070381A JP 2008070381 A JP2008070381 A JP 2008070381A JP 2007277313 A JP2007277313 A JP 2007277313A JP 2007277313 A JP2007277313 A JP 2007277313A JP 2008070381 A JP2008070381 A JP 2008070381A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- metal cover
- cover
- detection element
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Abstract
【解決手段】接ガス部11を有する検出素子10と、検出素子10を保持する主体金具4と、接ガス部11を覆う保護カバー2と、検出素子10と電気的に導通された取り出し端子71、72と、これらと電気的導通を図るリード線81、91と、取り出し端子71、72間の絶縁を図る絶縁部材5と、これを保持する第1金属カバー3とを有する。絶縁部材5は本体部51と鍔部52とを有している。第1金属カバー3は小径部31と大径部32と段部33とを有している。絶縁部材5は、鍔部52の一方の面を段部33に当接させると共に鍔部52の他方の面を大径部32に圧入された弾性部材6により押圧固定してある。
【選択図】図1
Description
また、検出素子910の内部には、加熱用のヒータ915を挿入配置させてある。
また、上記弾性絶縁部材945と、その外方に位置する第1金属カバーの外側カバー932と大気カバー933とは、これらを外方からかしめることにより互いに固定されている。
上記絶縁部材は、本体部と該本体部よりも大径の鍔部とを有しており、
上記第1金属カバーは、上記絶縁部材の上記本体部の外径よりも大きく上記鍔部の外径よりも小さい内径を有する小径部と、上記鍔部の外径よりも大きい内径を有する大径部と、上記小径部と上記大径部とを繋ぐ段部とを有しており、
上記絶縁部材が、上記鍔部の前記段部と対向する面とは反対側の面から前記段部方向に押圧力を付勢する弾性部材によって、上記絶縁部材が上記第1金属カバーに固定してあることを特徴とするガスセンサがある。
そして、本願発明の絶縁部材は、第1金属カバーの段部に当接され、弾性部材で押圧することにより上記第1金属カバーに固定されてもよいし、さらにまた、上記絶縁部材は、第1金属カバーの段部に直接当接されるだけでなく、金属リングや別部材を介して、上記絶縁部材が第1金属カバーの段部に押圧されることにより固定されてもよい。
参考発明1によれば、後述する参考発明2とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
上記絶縁部材は、本体部と該本体部よりも大径の鍔部とを有しており、
上記第1金属カバーは、上記絶縁部材の上記本体部の外径よりも大きく上記鍔部の外径よりも小さい内径を有する小径部と、上記鍔部の外径よりも大きい内径を有する大径部と、上記小径部と上記大径部とを繋ぐ段部とを有しており、
上記絶縁部材は、上記鍔部の一方の面を上記段部に当接させると共に上記鍔部の他方の面を上記大径部に圧入された弾性部材で押圧することにより上記第1金属カバーに固定してあることを特徴とするガスセンサがある。
一方、上記第1金属カバーは、上記小径部と大径部と段部とを有している。また小径部は上記絶縁部材の本体部を収納できる大きさに、大径部には上記鍔部を収納できる大きさに設けてある。
参考発明2においては、上記のごとく、絶縁部材の鍔部を上記第1金属カバーの段部と、大径部に圧入した弾性部材とによって押圧挟持し、固定してある。そのため、従来のような複数のカバー(図22、第1金属カバーの内側カバー931、第1金属カバーの外側カバー932参照)を組合わせて絶縁部材を固定するという構造をとる必要がない。
なお、上記組付け荷重は、第1金属カバーの座屈強度よりも小さい荷重を用いる。
なお、この場合も、上記組付け荷重は、第1金属カバーの座屈強度よりも小さい荷重を用いる。
この部品点数の減少は、部品コストの低減及び組付け工数の低減によって、ガスセンサ全体のコスト低下を図ることができる。
また、カバー部材の部品点数の削減は、接合部を減少させることができ、接合部分の劣化等に起因する耐久性の低下を防止することができる。
そして、上記B<0.6Aの場合及びD<Tの場合には、十分な接合強度が得られないという問題がある。
これにより、上記主体金具と第1金属カバーとの接続位置精度及び両者の同軸度を向上させることができる。
上記第1金属カバーと上記主体金具との溶接は、該主体金具に上記第1金属カバーを組付けた中間材をその軸芯を中心に回転させ、回転速度が一定速度になった後に、溶接ガンから発射したレーザ光を上記第1金属カバーの溶接部に照射することにより行うことを特徴とするガスセンサの製造方法にある。
本発明の実施形態例にかかるガスセンサにつき、図1〜図15を用いて説明する。
本例のガスセンサ1は、自動車用内燃機関に用いられる酸素センサであって、図1に示すごとく、被測定ガスと接触する接ガス部11を有する検出素子10と、上記接ガス部11を露出させた状態で検出素子10を保持する主体金具4と、該主体金具4から設けられ上記検出素子10の接ガス部11を覆う保護カバー2と、上記検出素子10と電気的に導通された2つの取り出し端子71、72と、該取り出し端子71、72の各々と電気的導通を図る複数のリード線81、91と、上記取り出し端子71、72間の絶縁を図る電気絶縁性の絶縁部材5と、該絶縁部材5を内部に収納する第1金属カバー3とを有する。
また、カバー部材39は、第1金属カバー3に対してかしめ固定されている。
上記第1金属カバー3は、上記絶縁部材5の本体部51の外径よりも大きく鍔部52の外径よりも小さい内径を有する小径部31と、鍔部52の外径よりも大きい内径を有する大径部32と、小径部31と大径部32とを繋ぐ段部33とを有している。
かつ、上記第1金属カバー3は、上記主体金具4に直接接合されている。
図2(a)〜(c)に示すごとく、上記絶縁部材5は、本体部51と本体部51よりも大径の鍔部52とを有してなる。また、鍔部52の下方には、上記本体部51よりは若干大径の下筒部53を設けてある。図2(b)に示すごとく、本体部51には、検出素子10に導通するリード線81、91および後述するヒータ15に導通するリード線171を挿入配置するための貫通孔511〜514を有している。また、図2(c)に示すごとく、上記鍔部52及び下筒部53の内部には、上記貫通孔511等に通ずる中空部531を設けてある。
また、本例では、図4(b)に示すごとく、すべての爪部62を同一方向、すなわち第1金属カバー3に挿入した際にその開口部へ向く方向に折り曲げてある。
即ち、まず図5〜図7に示すごとく、治具69に弾性部材6と絶縁部材5をセットする。治具69は、同図に示すごとく、中央に円柱状の突起部691を有していると共にその先端に上記絶縁部材5の下筒部53を挿入可能の溝692を設けてある。また、図6、図7に示すごとく、この溝692の外周部693の先端部は、弾性部材6の本体部61のみに当接し、爪部62には接触しない幅に設けてある。
図3(a)(b)の比較から、本例の方が部品点数の低減化でき、(第1金属カバーの内側カバー931の廃止)、また、段部からカバーの下端までの距離L1を絶縁部材等の作製精度にかかわらず安定化できるということが分かる。つまり、ガスセンサ全体の高さを絶縁部材等の精度にかかわらず安定化できることになる。
また、上記主体金具4の上記内孔40内には、上記検出素子10に設けた突起部109と当接する当接段部49を設けてある。そして、当接段部49に上記突起部109が当接するように検出素子10を主体金具4の内孔40内に挿入すると共に、突起部109における当接段部49との当接面と反対側に金属リング412を介在させた状態で該金属リング412を押圧するように素子かしめ部41をかしめ加工することにより、検出素子10の突起部109を主体金具4の当接段部49と素子かしめ部41との間に挟持した。
さらに、上記フランジ部939の位置ばらつきは、ガスセンサ9の全長寸法のばらつきに影響するので、これを補正するために、上記絶縁部材95と第1金属カバーの外側カバー932との間のスプリング956の厚みを変化させることも行っていた。
これらの構造の違いにより、本例の場合には、金属リング412の製造コストを従来よりも低減することができ、ひいてはガスセンサ1全体のコストダウンを図ることができる。なお、本例の切れ目のある金属リング412の採用は、上記のごとく、主体金具4の外方に第1金属カバー3を装着して全周溶接することによる密封性の向上によって実現できたものである。
その結果、主体金具3と第1金属カバー3との間には、十分な接合強度が得られた。
また、これら金属端子71および金属端子72を構成する材質は、耐熱ばね鋼として例えばNiを主成分とする合金であるインコネル(商品名)等を用いることができる。
そして、本例によれば、次世代に適応できる優れたガスセンサを提供することができる。
また、本例では酸素センサについて説明したが、NOxセンサ、CO2センサ等に適用した場合にも同様の作用効果が得られる。
さらに、上記検出素子としても、上記のコップ型素子に代えて板状素子に代えることもできる。
本例は、図17に示すごとく、上記実施形態例1のガスセンサ1の製造方法につき、その第1金属カバー3と主体金具4との溶接工程を中心に説明する。
本例の製造方法における第1金属カバー3と主体金具4との溶接は、主体金具4に第1金属カバー3を組付けた中間材100をその軸芯101を中心に回転させ、回転速度が一定速度になった後に、溶接ガン80から発射したレーザ光88を第1金属カバー3の溶接部300に照射することにより行う。
この方法により得られたガスセンサ1は、非常に優れた耐久性、寸法精度等が得られた。その他、実施形態例1と同様の作用効果が得られた。
なお、上記レーザ光88は、連続式でもパルス式でもよい。
また、上記レーザ光88の強度、ワーク(上記中間材)の回転数等については、溶接部強度、溶接状態を損なわない範囲で任意に設定することができる。
本例では、実施形態例1における弾性部材6の形状を表裏対称にした例を示す。
即ち、図18は、本体部61、爪部62、ガイド67のすべてを同一平面上に設け、爪部67を折り曲げない形状とした例である。
図19は、爪部62の折り曲げ方向を交互に逆方向とした例である。
これらの弾性部材6は、いずれも上記のごとく表裏対称な形状を有しているので、上記第1金属カバー3内への絶縁部材5の組み付け作業を行う際に治具69(図5)へ弾性部材6をセットする方向に方向性がなくなる。それ故、弾性部材6の表裏を判断する必要がなく、組み付け作業を容易化することができる。
その他は実施形態例1と同様の作用効果が得られる。
本例では、実施形態例1における弾性部材6の形状を表裏非対称な状態で変更し、かつ、その表裏判断を容易にした例を示す。
即ち、図20は、爪部62を一方の面に向けて曲げ、かつ、その曲げ角度を45度以上とした例である。
また、図21は、本体部61の2箇所において、上記爪部62の曲げ方向と同じ側に突出させた突起部618を設けた例である。
また、図示していないが、弾性部材の表面又は裏面の少なくとも一方を着色することによりに両面を異なる色に設けることもできる。
10 検出素子
11 接ガス部
15 ヒータ
2 保護カバー
3 第1金属カバー
31 小径部
32 大径部
33 段部
4 主体金具
41 素子かしめ部
412 金属リング
42 カバーかしめ部
45 弾性絶縁部材
5 絶縁部材
51 本体部
52 鍔部
6 弾性部材
71 第1取り出し端子(金属端子)
717 第1押圧部
72 第2取り出し端子(金属端子)
725 ヒータ保持部
727 第2押圧部
81、91、171 リード線
Claims (5)
- 被測定ガスと接触する接ガス部を有する検出素子と、上記接ガス部を露出させた状態で上記検出素子を保持する主体金具と、該主体金具から設けられ上記検出素子の上記接ガス部を覆う保護カバーと、上記検出素子と電気的に導通された複数の取り出し端子と、該取り出し端子の各々と電気的導通を図る複数のリード線と、上記取り出し端子間の絶縁を図る電気絶縁性の絶縁部材と、該絶縁部材を内部に保持する第1金属カバーとを有するガスセンサであって、
上記第1金属カバーは、上記主体金具の外方に装着されており、上記主体金具と上記第1金属カバーとは該第1金属カバーの外周面から全周にわたって溶接してあることを特徴とするガスセンサ。 - 請求項1において、上記溶接により形成された溶融凝固部の軸方向の断面形状は、上記第1金属カバー部分に位置する広幅部と上記主体金具部分に位置する狭幅部とよりなり、上記広幅部の最大幅寸法をA、上記狭幅部の最大幅寸法をB、溶込み深さをD、上記第1金属カバーの厚みをTとした場合、
B≧0.6A、D≧T
という関係を有することを特徴とするガスセンサ。 - 被測定ガスと接触する接ガス部を有する検出素子と、上記接ガス部を露出させた状態で上記検出素子を保持する主体金具と、該主体金具から設けられ上記検出素子の上記接ガス部を覆う保護カバーと、上記検出素子と電気的に導通された複数の取り出し端子と、該取り出し端子の各々と電気的導通を図る複数のリード線と、上記取り出し端子間の絶縁を図る電気絶縁性の絶縁部材と、該絶縁部材を内部に保持する第1金属カバーとを有し、該第1金属カバーは、上記主体金具の外方に装着されてその外周面から全周にわたって溶接されているガスセンサを製造する方法であって、
上記第1金属カバーと上記主体金具との溶接は、該主体金具に上記第1金属カバーを組付けた中間材をその軸芯を中心に回転させ、回転速度が一定速度になった後に、溶接ガンから発射したレーザ光を上記第1金属カバーの溶接部に照射することにより行うことを特徴とするガスセンサの製造方法。 - 請求項3において、上記中間材は、上記溶接時において、上記主体金具を上方に、上記第1金属カバーを下方に向けて保持した状態で回転させることを特徴とするガスセンサの製造方法。
- 請求項3又は4において、上記主体金具と上記第1金属カバーとの間の接合部におけるクリアランスは、両者の組付け前において−0.15〜0.1mmの範囲内であることを特徴とするガスセンサの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007277313A JP4706687B2 (ja) | 1998-10-30 | 2007-10-25 | ガスセンサ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1998310664 | 1998-10-30 | ||
JP31066498 | 1998-10-30 | ||
JP10117099 | 1999-04-08 | ||
JP1999101170 | 1999-04-08 | ||
JP25130499 | 1999-09-06 | ||
JP1999251304 | 1999-09-06 | ||
JP2007277313A JP4706687B2 (ja) | 1998-10-30 | 2007-10-25 | ガスセンサ及びその製造方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30728299A Division JP4325040B2 (ja) | 1998-10-30 | 1999-10-28 | ガスセンサ及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008070381A true JP2008070381A (ja) | 2008-03-27 |
JP4706687B2 JP4706687B2 (ja) | 2011-06-22 |
Family
ID=39292053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007277313A Expired - Lifetime JP4706687B2 (ja) | 1998-10-30 | 2007-10-25 | ガスセンサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4706687B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2104301A1 (en) | 2008-03-18 | 2009-09-23 | Ricoh Company, Limited | Network synchronizing system and information processing apparatus |
JP2010197247A (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサの製造方法 |
JP2010223750A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Denso Corp | ガスセンサ及びその製造方法 |
JP2010271284A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサ |
JP2011174831A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサ |
WO2013024598A1 (ja) * | 2011-08-17 | 2013-02-21 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサ |
CN107576576A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-01-12 | 北京科技大学 | 一种对内部通有超临界水的管子试样进行加载的实验系统 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01257256A (ja) * | 1988-04-06 | 1989-10-13 | Hitachi Ltd | 空燃比センサの信号取出し構造 |
JPH05277771A (ja) * | 1991-12-28 | 1993-10-26 | Gold Star Co Ltd | カラー陰極線管用電子銃のレーザー溶接方法 |
JPH07241687A (ja) * | 1994-03-03 | 1995-09-19 | Toshiba Corp | レーザ加工方法及びその装置 |
JPH08160002A (ja) * | 1994-12-08 | 1996-06-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 酸素センサ構造 |
JPH09300075A (ja) * | 1996-05-15 | 1997-11-25 | Sonae Konno | アルミニウム系金属の溶接方法およびその溶接装置 |
JPH1054821A (ja) * | 1996-08-09 | 1998-02-24 | Denso Corp | 空燃比センサおよびその製造方法 |
JPH1054822A (ja) * | 1996-06-05 | 1998-02-24 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ヒータ付き酸素センサ |
-
2007
- 2007-10-25 JP JP2007277313A patent/JP4706687B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01257256A (ja) * | 1988-04-06 | 1989-10-13 | Hitachi Ltd | 空燃比センサの信号取出し構造 |
JPH05277771A (ja) * | 1991-12-28 | 1993-10-26 | Gold Star Co Ltd | カラー陰極線管用電子銃のレーザー溶接方法 |
JPH07241687A (ja) * | 1994-03-03 | 1995-09-19 | Toshiba Corp | レーザ加工方法及びその装置 |
JPH08160002A (ja) * | 1994-12-08 | 1996-06-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 酸素センサ構造 |
JPH09300075A (ja) * | 1996-05-15 | 1997-11-25 | Sonae Konno | アルミニウム系金属の溶接方法およびその溶接装置 |
JPH1054822A (ja) * | 1996-06-05 | 1998-02-24 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ヒータ付き酸素センサ |
JPH1054821A (ja) * | 1996-08-09 | 1998-02-24 | Denso Corp | 空燃比センサおよびその製造方法 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2104301A1 (en) | 2008-03-18 | 2009-09-23 | Ricoh Company, Limited | Network synchronizing system and information processing apparatus |
JP2010197247A (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサの製造方法 |
JP2010223750A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Denso Corp | ガスセンサ及びその製造方法 |
JP2010271284A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサ |
JP2011174831A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサ |
WO2013024598A1 (ja) * | 2011-08-17 | 2013-02-21 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサ |
JPWO2013024598A1 (ja) * | 2011-08-17 | 2015-03-05 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサ |
CN107576576A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-01-12 | 北京科技大学 | 一种对内部通有超临界水的管子试样进行加载的实验系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4706687B2 (ja) | 2011-06-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6415647B1 (en) | Compact structure of gas sensor and production method thereof | |
JP4706687B2 (ja) | ガスセンサ及びその製造方法 | |
US7424819B2 (en) | Gas sensor | |
US7032433B2 (en) | Sensor, sensor producing method, and assembly of separator and urging member | |
JP4486523B2 (ja) | ガスセンサの製造方法およびガスセンサ | |
JPWO2005029057A1 (ja) | センサおよびセンサの製造方法 | |
JP4325040B2 (ja) | ガスセンサ及びその製造方法 | |
JP2002174622A (ja) | ガスセンサの製造方法及び製造装置 | |
JP4648781B2 (ja) | センサの製造方法 | |
WO2005031334A1 (ja) | ガスセンサ | |
JPWO2005029058A1 (ja) | センサおよびセンサの製造方法 | |
JP4695945B2 (ja) | センサ | |
JP4644051B2 (ja) | センサ | |
JP2005091223A (ja) | センサの製造方法 | |
JP3822219B2 (ja) | ガスセンサ | |
JP4773161B2 (ja) | センサ | |
JP2005091289A (ja) | センサ | |
JP4170113B2 (ja) | ガスセンサ | |
JP5047386B2 (ja) | ガスセンサ | |
JP4005830B2 (ja) | ガスセンサ | |
JP3943508B2 (ja) | ガスセンサ | |
JP4063996B2 (ja) | ガスセンサ | |
JP3696444B2 (ja) | ガスセンサ | |
JP6629629B2 (ja) | ガスセンサ | |
JP4220797B2 (ja) | ガスセンサ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090929 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091127 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100511 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100708 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110215 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110228 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4706687 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |