JP2012018191A - Gas sensor unit - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas sensor unit securing a ventilation amount.SOLUTION: First projection parts 239 are provided on a connection surface 233 of a filter arrangement hole 231. An inside surface 252 of a filter member 250 arranged in the filter arrangement hole 231 is in contact with only a tip part of the projection parts 239. A gap 257 is formed between the inside surface 252 and the connection surface 233 to prevent adhesion of both surfaces. In this case, on the inside surface 252, all parts excluding contact parts with the first projection parts 239 are faced to the gap 257. Thereby, a ventilation area on the inside surface 252 can be improved, in comparison with a conventional case that the inside surface 252 adheres to the connection surface 233. Consequently, the ventilation amount in the filter member 250 can be improved.

Description

本発明は、排気ガス中の酸素の濃度を検出する検出素子を備えたガスセンサユニットに関するものである。   The present invention relates to a gas sensor unit including a detection element that detects the concentration of oxygen in exhaust gas.

従来、自動車の排気ガスに含まれる酸素の濃度を検出する検出素子を内蔵し、内燃機関の排気経路等に取り付けられる酸素センサが知られている。酸素センサの検出素子には、排気ガスに晒される検知電極と、大気に晒される基準電極とが設けられている。そして、この酸素センサには、基準電極に接続し、検出素子の出力を取り出すキャップ端子を備えたセンサキャップが着脱可能に取り付けられる。酸素センサとセンサキャップとにより、ガスセンサユニットが形成される。   2. Description of the Related Art Conventionally, an oxygen sensor that incorporates a detection element that detects the concentration of oxygen contained in an automobile exhaust gas and is attached to an exhaust path of an internal combustion engine or the like is known. The detection element of the oxygen sensor is provided with a detection electrode that is exposed to exhaust gas and a reference electrode that is exposed to the atmosphere. A sensor cap having a cap terminal connected to the reference electrode and taking out the output of the detection element is detachably attached to the oxygen sensor. A gas sensor unit is formed by the oxygen sensor and the sensor cap.

センサキャップは、さらに、キャップ端子を保持し、且つ酸素センサに装着される包囲部材を備えている。そして、センサキャップを酸素センサに取り付けた状態において、基準電極に大気を晒すために、包囲部材と酸素センサとの間には内部空間が形成されると共に、包囲部材には、内部空間と自身の外部とを連通させる連通孔が形成されている。なお、この連通孔には、通気性及び撥水性を有するフィルタ部材が配置されており、内部空間への異物の混入が防止できる。   The sensor cap further includes an enclosing member that holds the cap terminal and is attached to the oxygen sensor. And in the state which attached the sensor cap to the oxygen sensor, in order to expose the atmosphere to the reference electrode, an internal space is formed between the surrounding member and the oxygen sensor, and the surrounding member includes the internal space and its own space. A communication hole that communicates with the outside is formed. In addition, a filter member having air permeability and water repellency is disposed in the communication hole, and foreign matter can be prevented from entering the internal space.

ところで、連通孔に対してフィルタ部材が位置決めできるように、連通孔は、外部と連通するとともに上記のフィルタ部材が配置されるフィルタ配置面と、フィルタ配置面の開口面積よりも小さく形成された通気面と、フィルタ配置面と通気面とを繋ぐ繋ぎ面とを備えている(例えば、特許文献1参照)。   By the way, so that the filter member can be positioned with respect to the communication hole, the communication hole communicates with the outside and has a filter arrangement surface on which the filter member is arranged, and a ventilation formed smaller than an opening area of the filter arrangement surface. And a connecting surface that connects the filter arrangement surface and the ventilation surface (see, for example, Patent Document 1).

特開2006−162597号公報JP 2006-162597 A

しかしながら、特許文献1に記載のガスセンサユニットでは、フィルタ部材をフィルタ配置面に配置する際に、包囲部材の外側からフィルタ部材を押し込むため、フィルタ部材の内側面が、フィルタ配置面と通気面とを繋ぐ繋ぎ面に接触してしまう場合があった。フィルタ部材の内側面が繋ぎ面に接触すると、フィルタ部材の通気面積が、内側面の面積分(つまり、フィルタ配置面の開口面積)を確保できず、実質的に通気面の開口面積と同等になってしまう。すると、フィルタ部材における通気量が減少してしまい、内部空間と外部との間での通気がスムーズに行われなくなってしまう虞があった。   However, in the gas sensor unit described in Patent Document 1, when the filter member is arranged on the filter arrangement surface, the filter member is pushed in from the outside of the surrounding member, so that the inner side surface of the filter member has the filter arrangement surface and the ventilation surface. In some cases, the connecting surface is touched. When the inner surface of the filter member comes into contact with the connecting surface, the ventilation area of the filter member cannot secure the area of the inner surface (that is, the opening area of the filter arrangement surface) and is substantially equal to the opening area of the ventilation surface. turn into. Then, the amount of ventilation in the filter member is reduced, and there is a concern that ventilation between the internal space and the outside may not be performed smoothly.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、内部空間と外部との間での通気をスムーズに行うことができるガスセンサユニットを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a gas sensor unit capable of smoothly venting between an internal space and the outside.

本発明の実施の態様によれば、被測定ガスに晒されるガス検出素子、および前記ガス検出素子に形成した電極と接続して前記ガス検出素子からの出力信号を伝えるセンサ端子を有するガスセンサと、前記ガスセンサに装着されて前記出力信号を外部装置に伝送するセンサキャップであって、前記センサ端子と電気的に接続するキャップ端子と、前記センサキャップの前記ガスセンサへの装着時に自身と前記ガスセンサとの間で内部空間を形成すると共に、該内部空間と外部とを気体が流通可能に連通する連通孔が形成された包囲部材と、前記連通孔内に配置され、通気性および撥水性を有するフィルタ部材と、を有するセンサキャップとを備えたガスセンサユニットにおいて、前記連通孔は、前記フィルタ部材が配置されるフィルタ配置面と、前記フィルタ配置面よりも開口面積が小さい通気面と、該フィルタ配置面と該通気面とを繋ぐ繋ぎ面と、を含み、前記フィルタ配置面内にフィルタ部材が配置され、前記繋ぎ面と前記フィルタ部材の前記繋ぎ面側に対向する内側面とによって形成される気体流路であって、前記フィルタ部材を通過した気体を前記通気面に対応する部位まで流通させる気体流路を確保するスペーサが、前記連通孔自身、前記フィルタ自身、又は前記繋ぎ面と前記フィルタ部材の前記内側面との間に設けられていることを特徴とするガスセンサユニットが提供される。   According to an embodiment of the present invention, a gas sensor having a gas detection element that is exposed to a gas to be measured, and a sensor terminal that is connected to an electrode formed on the gas detection element and transmits an output signal from the gas detection element; A sensor cap that is mounted on the gas sensor and transmits the output signal to an external device, the cap terminal being electrically connected to the sensor terminal, and the sensor cap and the gas sensor when the sensor cap is mounted on the gas sensor. An enclosing member that forms an internal space between them and has a communication hole that allows the gas to flow between the internal space and the outside, and a filter member that is disposed in the communication hole and has air permeability and water repellency A gas sensor unit comprising: a sensor cap having a filter arrangement surface on which the filter member is arranged; A ventilation surface having a smaller opening area than the filter arrangement surface, and a connecting surface connecting the filter arrangement surface and the ventilation surface, wherein a filter member is arranged in the filter arrangement surface, and the connection surface and the filter A spacer that secures a gas flow path that is formed by an inner surface that faces the connecting surface side of the member and that circulates the gas that has passed through the filter member to a portion corresponding to the ventilation surface, A gas sensor unit is provided that is provided between the communication hole itself, the filter itself, or the connecting surface and the inner side surface of the filter member.

本実施の態様のガスセンサユニットでは、スペーサが、繋ぎ面とフィルタ部材の内側面との間に設けられるため、フィルタ部材の内側面と繋ぎ面とが直接接触することなく、繋ぎ面とフィルタ部材の内側面との間に気体流路を確保できる。よって、フィルタ部材の通気面積を、通気面の開口面積よりも大きくすることができる。フィルタ部材における気体の移動速度は、フィルタ部材の内側面における通気面積に依存するため、フィルタ部材における通気量を維持でき、内部空間と外部との間での通気をスムーズに行うことができる。   In the gas sensor unit of this embodiment, since the spacer is provided between the connecting surface and the inner surface of the filter member, the inner surface of the filter member and the connecting surface are not in direct contact, and the connecting surface and the filter member are not in contact with each other. A gas flow path can be secured between the inner surface and the inner surface. Therefore, the ventilation area of the filter member can be made larger than the opening area of the ventilation surface. Since the moving speed of the gas in the filter member depends on the ventilation area on the inner surface of the filter member, the amount of ventilation in the filter member can be maintained, and ventilation between the internal space and the outside can be performed smoothly.

なお、スペーサは、繋ぎ面とフィルタ部材の内側面との間に設けられ、フィルタ部材の内側面と繋ぎ面とが直接接触させない構造であればよく、連通孔自身、フィルタ自身に形成されていても良いし、繋ぎ面とフィルタ部材の内側面との間に設けられていてもよい。   The spacer may be provided between the connecting surface and the inner surface of the filter member, and may have a structure in which the inner surface of the filter member and the connecting surface are not in direct contact with each other, and is formed in the communication hole itself and the filter itself. Alternatively, it may be provided between the connecting surface and the inner surface of the filter member.

さらに、本実施形態において、前記スペーサは、前記連通孔自身に設けられており、前記フィルタ部材の前記内側面へ向けて前記繋ぎ面から突出する第1突起部であってもよい。第1突起部を繋ぎ面に形成することにより、スペーサと包囲部材とを一体成型することができる。この場合には、スペーサを別に準備する必要がなく、また、スペーサを成型するための製造工程をわざわざ設けることなく、スペーサを成型できるため、簡単かつ安価にガスセンサユニットを製造できる。また、この場合、第1突起部が繋ぎ面に固定されているため、第1突起部とフィルタ部材との接触位置がずれにくい。よって、第1突起部によって確保される気体流路はばらつかない。よって、内部空間と外部との間での通気をスムーズに行うことができるとともに、通気量の製品ごとのばらつきを抑えることができる。   Furthermore, in this embodiment, the said spacer may be provided in the said communicating hole itself, and the 1st projection part which protrudes from the said connection surface toward the said inner surface of the said filter member may be sufficient. By forming the first protrusion on the connecting surface, the spacer and the surrounding member can be integrally molded. In this case, it is not necessary to prepare a separate spacer, and since the spacer can be molded without having to provide a manufacturing process for molding the spacer, the gas sensor unit can be manufactured easily and inexpensively. Further, in this case, since the first protrusion is fixed to the connecting surface, the contact position between the first protrusion and the filter member is difficult to shift. Therefore, the gas flow path secured by the first protrusion does not vary. Therefore, air can be smoothly ventilated between the internal space and the outside, and variation in the airflow amount for each product can be suppressed.

また、前記第1突起部の突出方向と直交する前記第1突起部の断面の面積は、前記フィルタ部材側の面積が、前記繋ぎ面側の面積よりも小さくてもよい。この場合には、フィルタ部材の一面と第1突起部との接触面積を小さくすることができる。これにより、第1突起部によりフィルタ部材の通気面積を減らすことを抑制でき、フィルタ部材の内側面の通気面積を確実に確保できる。よって、内部空間と外部との間での通気をいっそうスムーズに行うことができる。なお、第1突起部の突出方向と直交する方向の断面の面積は、繋ぎ面からフィルタ部材の内側面に向かって段階的に小さくなっても良いし、漸近的に小さくなっても良い。   Moreover, the area of the cross section of the said 1st projection part orthogonal to the protrusion direction of a said 1st projection part may be smaller than the area by the side of the said filter member of the said filter member side. In this case, the contact area between one surface of the filter member and the first protrusion can be reduced. Thereby, it can suppress that the ventilation area of a filter member is reduced by the 1st projection part, and the ventilation area of the inner surface of a filter member can be ensured reliably. Therefore, ventilation between the internal space and the outside can be performed more smoothly. Note that the area of the cross section in the direction orthogonal to the protruding direction of the first protrusion may be decreased stepwise from the connecting surface toward the inner surface of the filter member, or may be decreased asymptotically.

また、前記繋ぎ面を周方向に120度ずつ区画分けしたときに、前記第1突起部は、各区画それぞれに少なくとも1つ以上形成されていてもよい。第1突起部が各区画それぞれに少なくとも1つ以上配置されていることにより、繋ぎ面に対してフィルタ部材の内側面が傾いて配置されることを抑制できる。よって、気体流路を確実に確保して、フィルタ部材の内側面における通気面積を確保できる。よって、内部空間と外部との間での通気をいっそうスムーズに行うことができる。   In addition, when the connecting surface is partitioned 120 degrees in the circumferential direction, at least one or more of the first protrusions may be formed in each partition. By disposing at least one or more first protrusions in each section, it is possible to prevent the inner surface of the filter member from being inclined with respect to the connecting surface. Therefore, a gas flow path can be ensured reliably and the ventilation area in the inner surface of a filter member can be ensured. Therefore, ventilation between the internal space and the outside can be performed more smoothly.

また、前記スペーサは、前記連通孔自身に設けられており、前記フィルタ配置面から突出する第2突起部であってもよい。第2突起部をフィルタ配置面に形成することにより、スペーサと包囲部材とを一体成型することができる。この場合には、スペーサを別に準備する必要がなく、また、スペーサを成型するための製造工程をわざわざ設けることなく、スペーサを成型できるため、簡単かつ安価にガスセンサユニットを製造できる。また、この場合、第2突起部が繋ぎ面に固定されているため、第2突起部とフィルタ部材との接触位置がずれにくい。よって、第2突起部によって確保される気体流路はばらつかない。よって、内部空間と外部との間での通気をスムーズに行うことができるとともに、通気量の製品ごとのばらつきを抑えることができる。   The spacer may be a second protrusion that is provided in the communication hole itself and protrudes from the filter arrangement surface. By forming the second protrusion on the filter arrangement surface, the spacer and the surrounding member can be integrally molded. In this case, it is not necessary to prepare a separate spacer, and since the spacer can be molded without having to provide a manufacturing process for molding the spacer, the gas sensor unit can be manufactured easily and inexpensively. In this case, since the second protrusion is fixed to the connecting surface, the contact position between the second protrusion and the filter member is difficult to shift. Therefore, the gas flow path secured by the second protrusion does not vary. Therefore, air can be smoothly ventilated between the internal space and the outside, and variation in the airflow amount for each product can be suppressed.

ところで、スペーサが気体流路の途中に配置されていると、スペーサ自身が気体の流れる抵抗となる。これに対し、第2突起部をフィルタ配置面に設けることにより、第2突起部が気体流路の途中に配置されることがなく、気体の流れる抵抗とならない。これにより、センサキャップの通気性をいっそう向上させることができる。よって、内部空間と外部との間での通気をいっそうスムーズに行うことができる。   By the way, when the spacer is disposed in the middle of the gas flow path, the spacer itself becomes a resistance for the gas to flow. On the other hand, by providing the second projecting portion on the filter arrangement surface, the second projecting portion is not disposed in the middle of the gas flow path, and the gas does not flow. Thereby, the air permeability of the sensor cap can be further improved. Therefore, ventilation between the internal space and the outside can be performed more smoothly.

また、前記フィルタ配置面を周方向に120度ずつ区画分けしたときに、前記第2突起部は、各区画それぞれに少なくとも1つ以上形成されていてもよい。突起部が各区画それぞれに少なくとも1つ以上配置されていることにより、繋ぎ面に対してフィルタ部材の内側面が傾いて配置されることを抑制できる。よって、気体流路を確実に確保して、フィルタ部材の内側面における通気面積を確保できる。よって、内部空間と外部との間での通気をいっそうスムーズに行うことができる。   In addition, when the filter arrangement surface is partitioned 120 degrees in the circumferential direction, at least one or more of the second protrusions may be formed in each partition. By disposing at least one protrusion in each section, it is possible to suppress the inner surface of the filter member from being inclined with respect to the connecting surface. Therefore, a gas flow path can be ensured reliably and the ventilation area in the inner surface of a filter member can be ensured. Therefore, ventilation between the internal space and the outside can be performed more smoothly.

また、前記スペーサは、前記前記繋ぎ面と前記フィルタ部材の前記内側面との間に設けられており、前記フィルタ部材よりも硬度が高くてもよい。スペーサを包囲部材やフィルタ部材と一体成型することなく別途製造することにより、既存の包囲部材やフィルタ部材による影響を受けることなく様々なスペーサの形状を形成することができる。また、スペーサの硬度をフィルタ部材よりも高くすることにより、フィルタ部材を連通孔内に配置した場合に、スペーサがフィルタ部材によって押しつぶされることがない。スペーサの形状が確保できるので、気体流路を確実に確保できる。よって、内部空間と外部との間での通気をスムーズに行うことができる。   Moreover, the said spacer is provided between the said connection surface and the said inner surface of the said filter member, and hardness may be higher than the said filter member. By separately manufacturing the spacer without integrally molding with the surrounding member or the filter member, various spacer shapes can be formed without being affected by the existing surrounding member or filter member. Moreover, when the hardness of the spacer is higher than that of the filter member, the spacer is not crushed by the filter member when the filter member is disposed in the communication hole. Since the shape of the spacer can be secured, the gas flow path can be reliably secured. Therefore, ventilation between the internal space and the outside can be performed smoothly.

また、前記スペーサは、前記繋ぎ面における前記前記通気面側の縁よりも、前記フィルタ配置面側に配置されていてもよい。上述のように、スペーサも、気体流路の途中に位置されていると、スペーサ自身が気体の流れる抵抗となる。これに対し、スペーサを繋ぎ面における通気面側の縁よりもフィルタ配置面側に配置することにより、スペーサにより気体の流れる抵抗を小さくすることができる。これにより、センサキャップの通気性をいっそう向上させることができる。よって、内部空間と外部との間での通気をいっそうスムーズに行うことができる。   In addition, the spacer may be arranged on the filter arrangement surface side with respect to the edge on the ventilation surface side in the connecting surface. As described above, when the spacer is also positioned in the middle of the gas flow path, the spacer itself becomes a resistance for gas flow. On the other hand, by arranging the spacer closer to the filter arrangement surface than the edge on the ventilation surface side of the connecting surface, the resistance of the gas flow by the spacer can be reduced. Thereby, the air permeability of the sensor cap can be further improved. Therefore, ventilation between the internal space and the outside can be performed more smoothly.

また、前記前記繋ぎ面に平行な方向における前記スペーサの断面の面積は、前記フィルタ部材側の面積が、前記繋ぎ面側の面積よりも小さくてもよい。この場合には、フィルタ部材の内側面とスペーサとの接触面積を小さくすることができる。これにより、フィルタ部材の内側面における通気面積を確実に確保できる。よって、内部空間と外部との間での通気をいっそうスムーズに行うことができる。なお、スペーサの繋ぎ面に平行な方向における段面積は、繋ぎ面からフィルタ部材の内側面に向かって段階的に小さくなっても良いし、漸近的に小さくなっても良い。   The area of the cross section of the spacer in a direction parallel to the connecting surface may be such that the area on the filter member side is smaller than the area on the connecting surface side. In this case, the contact area between the inner surface of the filter member and the spacer can be reduced. Thereby, the ventilation area in the inner surface of a filter member is reliably securable. Therefore, ventilation between the internal space and the outside can be performed more smoothly. In addition, the step area in the direction parallel to the connecting surface of the spacer may be reduced stepwise from the connecting surface toward the inner surface of the filter member, or may be gradually reduced.

また、前記繋ぎ面を周方向に120度ずつ区画分けしたときに、前記スペーサは、各区画それぞれに少なくとも1つ以上配置されていてもよい。スペーサが各区画それぞれに少なくとも1つ以上配置されていることにより、繋ぎ面に対してフィルタ部材の内側面が傾いて配置されることを抑制できる。よって、気体流路を確実に確保して、フィルタ部材の内側面における通気面積を確保できる。よって、内部空間と外部との間での通気をいっそうスムーズに行うことができる。   In addition, when the connecting surface is partitioned 120 degrees in the circumferential direction, at least one spacer may be disposed in each partition. By arranging at least one spacer in each section, it is possible to prevent the inner surface of the filter member from being inclined with respect to the connecting surface. Therefore, a gas flow path can be ensured reliably and the ventilation area in the inner surface of a filter member can be ensured. Therefore, ventilation between the internal space and the outside can be performed more smoothly.

ガスセンサユニット1の構造を示す縦断面図である。2 is a longitudinal sectional view showing the structure of the gas sensor unit 1. FIG. 酸素センサ100の構造を示す縦断面図である。2 is a longitudinal sectional view showing the structure of the oxygen sensor 100. FIG. センサキャップ200の構造を示す縦断面図である。2 is a longitudinal sectional view showing a structure of a sensor cap 200. FIG. センサキャップ200の部分断面図である。2 is a partial cross-sectional view of a sensor cap 200. FIG. センサキャップ200の通気量低下率を示すグラフである。5 is a graph showing a rate of decrease in air flow rate of the sensor cap 200. センサキャップ300の部分断面図である。3 is a partial cross-sectional view of a sensor cap 300. FIG. センサキャップ400の部分断面図である。4 is a partial cross-sectional view of a sensor cap 400. FIG. スペーサ部材450の斜視図である。5 is a perspective view of a spacer member 450. FIG. スペーサ部材550の斜視図である。5 is a perspective view of a spacer member 550. FIG. センサキャップ500の部分断面図である。3 is a partial cross-sectional view of a sensor cap 500. FIG.

以下、本発明を具体化したガスセンサユニット1の第一実施形態について、図面を参照して説明する。ガスセンサユニット1は自動車の排気経路Hに取り付けられて使用されるものである。以下、軸線O方向において、ガスセンサユニット1の排気経路H内に挿入される側(図1中、下側)を、ガスセンサユニット1の先端側とし、これと反対方向に向かう側(図1中、上側)を後端側として説明する。   Hereinafter, a first embodiment of a gas sensor unit 1 embodying the present invention will be described with reference to the drawings. The gas sensor unit 1 is used by being attached to an exhaust path H of an automobile. Hereinafter, in the direction of the axis O, the side (lower side in FIG. 1) inserted into the exhaust path H of the gas sensor unit 1 is the tip side of the gas sensor unit 1, and the side (in FIG. The upper side) will be described as the rear end side.

図1に示すように、ガスセンサユニット1は、酸素センサ100と、酸素センサ100の後端側に酸素センサ100に着脱可能に装着されるセンサキャップ200とからなる。酸素センサ100は、排気ガスに晒されて、排気ガス中の酸素濃度に応じた検出信号を出力する検出素子10を内蔵する。センサキャップ200は、酸素センサ100に取り付けられ、自身の備えるキャップ端子210が検出素子10に電気的に接続されて、検出素子10から出力された出力信号を、外部装置(例えば、エンジンコントロールユニット(ECU))に伝送する。   As shown in FIG. 1, the gas sensor unit 1 includes an oxygen sensor 100 and a sensor cap 200 that is detachably attached to the oxygen sensor 100 on the rear end side of the oxygen sensor 100. The oxygen sensor 100 includes a detection element 10 that is exposed to exhaust gas and outputs a detection signal corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas. The sensor cap 200 is attached to the oxygen sensor 100, and a cap terminal 210 provided in the sensor cap 200 is electrically connected to the detection element 10, and an output signal output from the detection element 10 is transmitted to an external device (for example, an engine control unit ( ECU)).

はじめに、酸素センサ100の構造について、図2を参照して説明する。酸素センサ100は、先端側が閉じられた筒状の検出素子10をハウジング2内に配置した構造を有する。検出素子10の後端の内側には、この検出素子10の出力する信号を取り出すための接続端子71がはめ込まれている。そして、接続端子71の外周部を取り囲むように、円筒状のセラミック包囲体4が設けられている。セラミック包囲体4は、検出素子10の後端側の外周部ごと接続端子71を取り囲んでいる。接続端子71には、後述するキャップ端子210(図1参照)が接続される。   First, the structure of the oxygen sensor 100 will be described with reference to FIG. The oxygen sensor 100 has a structure in which a cylindrical detection element 10 whose front end is closed is disposed in the housing 2. A connection terminal 71 for taking out a signal output from the detection element 10 is fitted inside the rear end of the detection element 10. A cylindrical ceramic enclosure 4 is provided so as to surround the outer periphery of the connection terminal 71. The ceramic enclosure 4 surrounds the connection terminal 71 together with the outer peripheral portion on the rear end side of the detection element 10. A cap terminal 210 (see FIG. 1) described later is connected to the connection terminal 71.

ハウジング2は、主体金具21、及びプロテクタ22を有している。主体金具21は、SUS430からなり、略円筒状に形成されている。この主体金具21の先端部の外周面には、酸素センサ100を排気経路Hに取り付けるためのねじ部24が形成されている。ねじ部24の後端側には、ねじ部24を排気経路Hに螺合するための取付工具を係合させる取付部29が設けられている。   The housing 2 has a metal shell 21 and a protector 22. The metal shell 21 is made of SUS430 and has a substantially cylindrical shape. A screw portion 24 for attaching the oxygen sensor 100 to the exhaust path H is formed on the outer peripheral surface of the distal end portion of the metal shell 21. On the rear end side of the screw portion 24, an attachment portion 29 for engaging with an attachment tool for screwing the screw portion 24 into the exhaust path H is provided.

また、主体金具21の筒孔は、3段の段違い形状をなしており、先端側の部位が、最小の内径を有する先端筒孔28として形成されている。そして、筒孔の後端側の部位は、最大の内径を有する後端筒孔25として形成され、先端筒孔28と後端筒孔25との間に、両者の中間の内径を有する中間筒孔27が形成されている。   Further, the cylindrical hole of the metal shell 21 has a three-stage step shape, and the tip side portion is formed as a tip cylindrical hole 28 having a minimum inner diameter. The rear end portion of the cylinder hole is formed as a rear end cylinder hole 25 having the maximum inner diameter, and an intermediate cylinder having an intermediate inner diameter between the front end cylinder hole 28 and the rear end cylinder hole 25. A hole 27 is formed.

後端筒孔25は、セラミック包囲体4の先端部41の外周を取り囲む位置に配置されている。また、後端筒孔25と中間筒孔27との間の段部は、充填材受け部26として構成され、この充填材受け部26と後端筒孔25にかけての筒孔の内周と、検出素子10の外周との間隙に、充填材102が充填される。   The rear end cylindrical hole 25 is disposed at a position surrounding the outer periphery of the front end portion 41 of the ceramic enclosure 4. Further, the step portion between the rear end cylindrical hole 25 and the intermediate cylindrical hole 27 is configured as a filler receiving portion 26, and the inner periphery of the cylindrical hole extending from the filler receiving portion 26 to the rear end cylindrical hole 25; A filler 102 is filled in a gap with the outer periphery of the detection element 10.

中間筒孔27は、検出素子10の後述する鍔部12が配置される位置に形成されている。そして、中間筒孔27と先端筒孔28との間の段部は、鍔受け部23として構成されている。この鍔受け部23によって、検出素子10の鍔部12が支持される。また、先端筒孔28は、検出素子10を囲う位置に形成されている。   The intermediate cylinder hole 27 is formed at a position where a later-described flange portion 12 of the detection element 10 is disposed. A step portion between the intermediate tube hole 27 and the tip tube hole 28 is configured as a flange receiving portion 23. The collar portion 12 of the detecting element 10 is supported by the collar receiving portion 23. Further, the distal end cylindrical hole 28 is formed at a position surrounding the detection element 10.

主体金具21の先端には、プロテクタ22が取り付けられている。プロテクタ22は、有底筒状を有し、主体金具21から露出する検出素子10の後述する検出部11の先端側を覆って保護している。プロテクタ22は、排気経路H内の排気ガスをハウジング2の内部に導入させ、検出素子10と接触させるための通気孔54を複数備えている。   A protector 22 is attached to the tip of the metal shell 21. The protector 22 has a bottomed cylindrical shape, and covers and protects the distal end side of the detection unit 11 described later of the detection element 10 exposed from the metal shell 21. The protector 22 includes a plurality of vent holes 54 for introducing the exhaust gas in the exhaust path H into the housing 2 and bringing it into contact with the detection element 10.

ハウジング2の内部に保持されている検出素子10は、前述したように、先端が閉じられた有底筒状をなしており、ジルコニアを主成分とする固体電解質を基体13とする。この検出素子10の外周には、径方向外向きに突出した鍔部12が設けられている。検出素子10は、この鍔部12の先端側を向く面(以下、「先端向き面」という)と、主体金具21の鍔受け部23との間に、金属製のパッキン101を介した状態で、主体金具21内に配置されている。   As described above, the detection element 10 held inside the housing 2 has a bottomed cylindrical shape with a closed end, and the base 13 is a solid electrolyte mainly composed of zirconia. On the outer periphery of the detection element 10, a flange 12 protruding outward in the radial direction is provided. The detection element 10 is in a state where a metal packing 101 is interposed between a surface facing the distal end side of the flange portion 12 (hereinafter referred to as “front end facing surface”) and the flange receiving portion 23 of the metal shell 21. The metallic shell 21 is disposed.

検出素子10の鍔部12よりも先端側には検出部11が配置され、鍔部よりも後端側は後端部15として構成されている。検出部11は、上述のように主体金具21から露出し、排気ガスに晒されて、排気ガス中の酸素濃度を検出する。後端部15は、略同一の外径で筒状に延びている。検出部11の外周面には、Pt、あるいはPt合金をメッキすることにより形成された検知電極51が設けられている。検知電極51は、鍔部12の先端向き面に電気的に接続しており、さらに、パッキン101を介して、主体金具21に電気的に接続される。よって、検知電極51の電位は、主体金具21から取り出すことができる。検出部11の表面は、耐熱性セラミックスからなる多孔質状の電極保護層(図示省略)で覆われている。   The detection unit 11 is disposed on the front end side of the detection element 10 with respect to the collar part 12, and the rear end side of the detection element 10 is configured as a rear end part 15. As described above, the detection unit 11 is exposed from the metal shell 21 and is exposed to the exhaust gas to detect the oxygen concentration in the exhaust gas. The rear end portion 15 extends in a cylindrical shape with substantially the same outer diameter. A detection electrode 51 formed by plating Pt or a Pt alloy is provided on the outer peripheral surface of the detection unit 11. The detection electrode 51 is electrically connected to the tip-facing surface of the flange 12 and is further electrically connected to the metal shell 21 via the packing 101. Therefore, the potential of the detection electrode 51 can be taken out from the metal shell 21. The surface of the detection unit 11 is covered with a porous electrode protection layer (not shown) made of heat resistant ceramics.

基体13の内周側には、内周面を被覆するように基準電極55が設けられている。基準電極55は、検出素子10の内周面全体を、Pt、あるいはPt合金でメッキすることによって形成されている。この基準電極55と検知電極51とは、固体電解質体である基体13を挟んで互いに対応する位置に配置されており、この部分が、排気ガス中の酸素濃度を検知するガス検知部として機能する。   A reference electrode 55 is provided on the inner peripheral side of the base 13 so as to cover the inner peripheral surface. The reference electrode 55 is formed by plating the entire inner peripheral surface of the detection element 10 with Pt or a Pt alloy. The reference electrode 55 and the detection electrode 51 are arranged at positions corresponding to each other with the base body 13 as a solid electrolyte body interposed therebetween, and this portion functions as a gas detection unit that detects the oxygen concentration in the exhaust gas. .

検出素子10の鍔部12の後端側を向く面(以下、「後端向き面」という)には、パッキン103が配置される。そして、パッキン103よりも後端側には、セラミック粉末からなる充填材102が、検出素子10の後端部15の外周面と、主体金具21の、充填材受け部26から後端筒孔25にかけての内周面との間に充填されている。   A packing 103 is disposed on a surface facing the rear end side of the flange 12 of the detection element 10 (hereinafter referred to as “rear end facing surface”). Further, on the rear end side of the packing 103, a filler material 102 made of ceramic powder is attached to the outer peripheral surface of the rear end portion 15 of the detection element 10 and the filler receiving portion 26 of the metal shell 21 from the rear end cylindrical hole 25. It is filled between the inner peripheral surface.

そして、その充填材102の後端側には、前述したセラミック包囲体4が配置されている。セラミック包囲体4は、絶縁性のセラミックから筒状に形成されたものであり、セラミック包囲体4の先端部41は、径方向外側に突出している。先端部41は、検出素子10の後端部15の外周面と、後端筒孔25の内周面との間で、充填材102の後端の位置に介在するように配置されている。先端部41の後端向き面には、パッキン104が配置され、主体金具21の後端に形成された加締部31が先端に向かって加締められることにより、パッキン104を介して先端部41が充填材102に対し押し付けられる。これにより、主体金具21の内周面と、検出素子10の外周面との間隙が、充填材102によって、気密に埋められている。このようにして、検出素子10は、鍔受け部23と加締部31との間に挟まれた各部材を介し、主体金具21の内部に保持されている。   The ceramic enclosure 4 described above is arranged on the rear end side of the filler 102. The ceramic enclosure 4 is formed in a cylindrical shape from an insulating ceramic, and the tip 41 of the ceramic enclosure 4 protrudes radially outward. The distal end portion 41 is disposed between the outer peripheral surface of the rear end portion 15 of the detection element 10 and the inner peripheral surface of the rear end cylindrical hole 25 so as to be interposed at the position of the rear end of the filler 102. A packing 104 is disposed on the surface facing the rear end of the front end portion 41, and the crimping portion 31 formed at the rear end of the metal shell 21 is crimped toward the front end, whereby the front end portion 41 is interposed via the packing 104. Is pressed against the filler 102. Thereby, the gap between the inner peripheral surface of the metal shell 21 and the outer peripheral surface of the detection element 10 is airtightly filled with the filler 102. In this way, the detection element 10 is held inside the metal shell 21 via each member sandwiched between the flange receiving portion 23 and the crimping portion 31.

また、検出素子10の筒孔内の後端側には、接続端子71が挿入されている。接続端子71は、略筒状をなし、先端側に基準電極55と接続する電極接触部72が設けられ、後端側にキャップ端子210(後述)と接続するキャップ接続部73が形成されている。   A connection terminal 71 is inserted on the rear end side in the cylindrical hole of the detection element 10. The connection terminal 71 has a substantially cylindrical shape, an electrode contact portion 72 connected to the reference electrode 55 is provided on the front end side, and a cap connection portion 73 connected to a cap terminal 210 (described later) is formed on the rear end side. .

次に、センサキャップ200の構造について、図3を参照して説明する。センサキャップ200は、酸素センサ100(図2参照)の後端側を包囲する包囲部材220と、酸素センサ100に電気的に接続されるキャップ端子210と、キャップ端子210にかしめ固定されるリード線260と、フィルタ部材250とを備える。   Next, the structure of the sensor cap 200 will be described with reference to FIG. The sensor cap 200 includes a surrounding member 220 that surrounds the rear end side of the oxygen sensor 100 (see FIG. 2), a cap terminal 210 that is electrically connected to the oxygen sensor 100, and a lead wire that is caulked and fixed to the cap terminal 210. 260 and a filter member 250.

まず、包囲部材220について説明する。図3に示すように、包囲部材220は、絶縁性のフッ素系ゴムを中空状に形成したものである。包囲部材220は、後端側(図中、上側)が閉じられた有底筒状のセンサ包囲部221と、センサ包囲部221の後端側から径方向に突出するフィルタ包囲部222と、センサ包囲部221の後端側からフィルタ包囲部222とは反対側に突出するリード線包囲部223とを有する。   First, the surrounding member 220 will be described. As shown in FIG. 3, the surrounding member 220 is made of a hollow insulating fluoro-rubber. The surrounding member 220 includes a bottomed cylindrical sensor surrounding portion 221 whose rear end side (upper side in the drawing) is closed, a filter surrounding portion 222 that projects radially from the rear end side of the sensor surrounding portion 221, and a sensor. A lead wire surrounding portion 223 that protrudes from the rear end side of the surrounding portion 221 to the side opposite to the filter surrounding portion 222 is provided.

センサ包囲部221は、センサキャップ200が酸素センサ100(図2参照)に取り付けられた状態において、酸素センサ100の後端側を包囲する。図3に示すように、センサ包囲部221は略筒状に形成される。センサ包囲部221の内壁227には、センサキャップ200を酸素センサ100に取り付ける際に、酸素センサ100の後端を自身の筒孔の中央に案内するためのテーパ状の段差が設けられている。   The sensor surrounding portion 221 surrounds the rear end side of the oxygen sensor 100 in a state where the sensor cap 200 is attached to the oxygen sensor 100 (see FIG. 2). As shown in FIG. 3, the sensor surrounding part 221 is formed in a substantially cylindrical shape. The inner wall 227 of the sensor surrounding part 221 is provided with a tapered step for guiding the rear end of the oxygen sensor 100 to the center of its cylinder hole when the sensor cap 200 is attached to the oxygen sensor 100.

また、センサ包囲部221内には、酸素センサ100の接続端子71(図2参照)を介して検出素子10の基準電極55との導通を図るキャップ端子210が配置されている。キャップ端子210は、センサ包囲部221内で、センサ包囲部221の筒孔の底部側(図中、上側)から開放部側(図中、下側)へ向けて突出するセンサ接続部256を有する。このセンサ接続部256が、接続端子71のキャップ接続部73(図2参照)内に挿入され、接続端子71との間で電気的な接続をなす。センサ接続部256は筒状に形成されており、センサ包囲部221内において、自身の筒孔216を介した通気が可能となっている。   In addition, a cap terminal 210 is disposed in the sensor surrounding portion 221 so as to be electrically connected to the reference electrode 55 of the detection element 10 via the connection terminal 71 (see FIG. 2) of the oxygen sensor 100. The cap terminal 210 has a sensor connecting portion 256 that protrudes from the bottom side (upper side in the drawing) of the cylindrical hole of the sensor surrounding portion 221 toward the open side (lower side in the drawing) within the sensor surrounding portion 221. . The sensor connection portion 256 is inserted into the cap connection portion 73 (see FIG. 2) of the connection terminal 71 and makes electrical connection with the connection terminal 71. The sensor connecting portion 256 is formed in a cylindrical shape, and ventilation is possible in the sensor surrounding portion 221 through its own cylindrical hole 216.

また、キャップ端子210には、自身をセンサ包囲部221の内壁227に位置決め保持させるための位置決め部255が、センサ接続部256の根本付近に設けられている。位置決め部255は、センサ接続部256の根本から内壁227に向けて環状に形成された環状部211と、環状部211の外縁から、センサ接続部256と同じ側に向けて突出する円筒状に形成された把持部212とを有する。内壁227には凹部状の係合部225が設けられており、この係合部225に把持部212の下端部が係合されて、キャップ端子210のセンサ包囲部221内からの抜けが防止されている。なお、センサ包囲部221の底部(図中、上側)には、キャップ端子210をセンサ包囲部221に装着した状態で、センサ接続部256の筒孔216と後述するフィルタ包囲部222との間で通気が行えるように、溝部99が形成されている。したがって、フィルタ包囲部222(より詳細には、後述する連通孔230)から溝部99およびキャップ端子210の筒孔216内を介してセンサ包囲部221の開放部側へ通気可能となっている。   Further, the cap terminal 210 is provided with a positioning portion 255 for positioning and holding the cap terminal 210 on the inner wall 227 of the sensor surrounding portion 221 near the base of the sensor connecting portion 256. The positioning portion 255 is formed in an annular portion 211 formed in an annular shape from the root of the sensor connecting portion 256 toward the inner wall 227, and in a cylindrical shape protruding from the outer edge of the annular portion 211 toward the same side as the sensor connecting portion 256. Gripping portion 212. The inner wall 227 is provided with a concave engaging portion 225, and the lower end portion of the grip portion 212 is engaged with the engaging portion 225, so that the cap terminal 210 is prevented from coming off from the sensor surrounding portion 221. ing. In addition, at the bottom (upper side in the drawing) of the sensor surrounding part 221, the cap terminal 210 is mounted on the sensor surrounding part 221, and between the tube hole 216 of the sensor connecting part 256 and the filter surrounding part 222 described later. A groove portion 99 is formed so as to allow ventilation. Therefore, air can be passed from the filter surrounding part 222 (more specifically, a communication hole 230 described later) to the open side of the sensor surrounding part 221 through the groove part 99 and the inside of the cylindrical hole 216 of the cap terminal 210.

さらに、キャップ端子210からは、リード線260に接続されるリード線固定部219が、センサ接続部256の後端側付近からリード線包囲部223内へ向けて径方向に延びており、リード線包囲部223内で、リード線260と接続されている。リード線260は、リード線包囲部223に開口されたリード線挿通孔261からセンサキャップ200の外部に引き出されている。なお、リード線挿通孔261の開口径は、リード線260の径よりも若干小さく形成されている。これにより、リード線挿通孔261とリード線260とが密着し、リード線挿通孔261から空気や水が導入されることを防止できる。   Furthermore, a lead wire fixing portion 219 connected to the lead wire 260 extends from the cap terminal 210 in the radial direction from the vicinity of the rear end side of the sensor connection portion 256 toward the lead wire surrounding portion 223. The lead wire 260 is connected in the surrounding portion 223. The lead wire 260 is drawn out of the sensor cap 200 from a lead wire insertion hole 261 opened in the lead wire surrounding portion 223. The opening diameter of the lead wire insertion hole 261 is slightly smaller than the diameter of the lead wire 260. As a result, the lead wire insertion hole 261 and the lead wire 260 are in close contact with each other, and air and water can be prevented from being introduced from the lead wire insertion hole 261.

フィルタ包囲部222について説明する。フィルタ包囲部222は、センサ包囲部221の後端側から径方向外側に突出し、略円筒状に形成されている。フィルタ包囲部222は、連通孔230を内部に備える。連通孔230は、センサ包囲部221と包囲部材220の外部とを連通させる。連通孔230は、フィルタ包囲部222の外壁に開口部259を有するフィルタ配置孔231と、フィルタ配置孔231とセンサ包囲部221とを通気可能に連通させる通気孔232とから構成される。   The filter enclosure 222 will be described. The filter surrounding part 222 protrudes radially outward from the rear end side of the sensor surrounding part 221 and is formed in a substantially cylindrical shape. The filter enclosure 222 includes a communication hole 230 therein. The communication hole 230 allows the sensor surrounding part 221 to communicate with the outside of the surrounding member 220. The communication hole 230 includes a filter arrangement hole 231 having an opening 259 on the outer wall of the filter enclosure 222, and a ventilation hole 232 that allows the filter arrangement hole 231 and the sensor enclosure 221 to communicate with each other so as to allow ventilation.

フィルタ配置孔231は、図4に示すように、断面形状円形の筒孔として形成されている。フィルタ配置孔231は、周方向の面を形成するフィルタ配置面234と、フィルタ配置面234のセンサ包囲部221側の端部に位置する環状の繋ぎ面233とによって囲まれている。フィルタ配置面234の開口部259側の端部には、径方向内側に向かって突出し、周方向に環状につながるフィルタ押え部235が形成されている。フィルタ押え部235は、後述するフィルタ部材250がフィルタ配置孔231から外部に抜け落ちることを防止する。また、フィルタ配置面234には、径方向内側に向かって突出し、周方向に環状につながる2つのフィルタ保持部236が形成されている。フィルタ保持部236の突出高さは、フィルタ押え部235の突出高さよりも低い。   As shown in FIG. 4, the filter arrangement hole 231 is formed as a cylindrical hole having a circular cross section. The filter placement hole 231 is surrounded by a filter placement surface 234 that forms a circumferential surface, and an annular connecting surface 233 that is located at the end of the filter placement surface 234 on the sensor surrounding portion 221 side. A filter retainer 235 that protrudes inward in the radial direction and is annularly connected in the circumferential direction is formed at the end of the filter arrangement surface 234 on the opening 259 side. The filter retainer 235 prevents a filter member 250 (described later) from falling out of the filter placement hole 231. The filter arrangement surface 234 is formed with two filter holding portions 236 that protrude inward in the radial direction and are annularly connected in the circumferential direction. The protruding height of the filter holding part 236 is lower than the protruding height of the filter holding part 235.

繋ぎ面233は、図4に示すように、環状をなし、中央に通気孔232につながる開口部238を有する。繋ぎ面233には、繋ぎ面233から開口部259側へ向けて突出する第1突起部239が形成されている。第1突起部239は、繋ぎ面233を開口部259の側から見た時に、開口部238の中央にあたる位置を中心として、周方向に90度間隔で4つ配置されている。第1突起部239は、突出先端がそれぞれ半球状に形成されている。第1突起部239の突出高さは、一例として0.5mmである。第1突起部239の繋ぎ面233側の端部における直径は、一例として0.7mmである。   As shown in FIG. 4, the connecting surface 233 has an annular shape and has an opening 238 connected to the vent hole 232 at the center. A first protrusion 239 that protrudes from the connection surface 233 toward the opening 259 is formed on the connection surface 233. Four first protrusions 239 are arranged at intervals of 90 degrees in the circumferential direction with the position corresponding to the center of the opening 238 when the connecting surface 233 is viewed from the opening 259 side. Each of the first protrusions 239 has a hemispherical protruding tip. The protruding height of the first protrusion 239 is 0.5 mm as an example. As an example, the diameter of the end of the first protrusion 239 on the connecting surface 233 side is 0.7 mm.

次に、通気孔232は、フィルタ配置孔231よりも小径の筒孔として形成され、上述のようにフィルタ配置孔231とセンサ包囲部221の内部とを連通させる。通気孔232のフィルタ配置孔231側の端部には開口部238が位置する。通気孔232は、通気面237によって形成されている。   Next, the vent hole 232 is formed as a cylindrical hole having a smaller diameter than the filter arrangement hole 231, and communicates the filter arrangement hole 231 with the inside of the sensor surrounding portion 221 as described above. An opening 238 is located at the end of the ventilation hole 232 on the filter arrangement hole 231 side. The ventilation hole 232 is formed by the ventilation surface 237.

次に、包囲部材220のフィルタ配置孔231内に配置されるフィルタ部材250について、図4を参照して説明する。フィルタ部材250は、微細気孔が連続する多孔質構造のPTFEからなり、水密性及び通気性を有する。フィルタ部材250は、円柱状に形成されており、開口部259側に配置される外側面251と、繋ぎ面233側に配置される内側面252と、外側面251と内側面252との間に位置する横面253とを備えている。   Next, the filter member 250 arranged in the filter arrangement hole 231 of the surrounding member 220 will be described with reference to FIG. The filter member 250 is made of PTFE having a porous structure in which fine pores are continuous, and has water tightness and air permeability. The filter member 250 is formed in a cylindrical shape, and is disposed between the outer surface 251 disposed on the opening 259 side, the inner surface 252 disposed on the connecting surface 233 side, and the outer surface 251 and the inner surface 252. And a lateral surface 253 which is positioned.

フィルタ部材250の配置構造について、図4を参照して説明する。フィルタ配置孔231にフィルタ部材250を配置する場合、フィルタ配置孔231の開口部259から、フィルタ部材250をフィルタ配置孔231に押し込む。フィルタ押え部235が弾性変形しながら、フィルタ部材250がフィルタ配置孔231に押し込まれて、フィルタ配置孔231に配置される。   The arrangement structure of the filter member 250 will be described with reference to FIG. When the filter member 250 is arranged in the filter arrangement hole 231, the filter member 250 is pushed into the filter arrangement hole 231 from the opening 259 of the filter arrangement hole 231. While the filter retainer 235 is elastically deformed, the filter member 250 is pushed into the filter placement hole 231 and placed in the filter placement hole 231.

フィルタ部材250がフィルタ配置孔231に配置された状態では、フィルタ押え部235が、変形から復帰してフィルタ部材250の外側面251に当接し、フィルタ部材250がフィルタ配置孔231から外部に抜け落ちることを防止する。また、フィルタ保持部236が、フィルタ部材250の横面253を径方向内側に押えつけて、フィルタ部材250を保持するとともに、フィルタ配置面234と横面253との間隙を封止する。これにより、フィルタ保持部236とフィルタ部材250の密着性を高め、センサキャップ200の水密性を向上させることができる。   In a state in which the filter member 250 is disposed in the filter arrangement hole 231, the filter holding portion 235 returns from the deformation and contacts the outer surface 251 of the filter member 250, and the filter member 250 falls out of the filter arrangement hole 231 to the outside. To prevent. Further, the filter holding portion 236 holds the filter member 250 by pressing the horizontal surface 253 of the filter member 250 inward in the radial direction and seals the gap between the filter arrangement surface 234 and the horizontal surface 253. Thereby, the adhesiveness of the filter holding | maintenance part 236 and the filter member 250 can be improved, and the watertightness of the sensor cap 200 can be improved.

フィルタ部材250内側面252は、第1突起部239の先端に当接する。よって、内側面252と繋ぎ面233との間には間隙257が形成され、両者の密着が防止される。このとき、フィルタ部材250の内側面252においては、第1突起部239との接触部分を除く部分が、全て間隙257に面することになる。これにより、内側面252と繋ぎ面233とが密接する場合と比べて、内側面252における通気面積を大きくすることができる。   The inner surface 252 of the filter member 250 is in contact with the tip of the first protrusion 239. Therefore, a gap 257 is formed between the inner side surface 252 and the connecting surface 233, thereby preventing the close contact therebetween. At this time, all portions of the inner surface 252 of the filter member 250 except the contact portion with the first protrusion 239 face the gap 257. Thereby, compared with the case where the inner surface 252 and the connecting surface 233 are in close contact, the ventilation area on the inner surface 252 can be increased.

次に、このように構成されたセンサキャップ200の酸素センサ100への取り付け構造について説明する。図1に示すように、センサキャップ200を酸素センサ100に取り付けた状態では、キャップ端子210のセンサ接続部256が接続端子71の内側に挿入され、接続端子71に当接して、キャップ端子210と接続端子71とが電気的に導通する。   Next, a structure for attaching the sensor cap 200 configured as described above to the oxygen sensor 100 will be described. As shown in FIG. 1, in a state where the sensor cap 200 is attached to the oxygen sensor 100, the sensor connection portion 256 of the cap terminal 210 is inserted inside the connection terminal 71, abuts on the connection terminal 71, and the cap terminal 210 The connection terminal 71 is electrically connected.

また、把持部212とセンサ接続部256との間の隙間に、セラミック包囲体4の後端側が挿入され、セラミック包囲体4の後端面が環状部211に当接する。そして、包囲部材220の内壁227が、セラミック包囲体4の外周面に密着して、セラミック包囲体4を保持する。内壁227とセラミック包囲体4の外周面とが密着することにより、センサキャップ200の下方からセンサキャップ200の内部に大気が導入されることが防止される。これにより、基準電極55は、連通孔230を介して外部から導入された空気とのみ接触する。   Further, the rear end side of the ceramic enclosure 4 is inserted into the gap between the grip portion 212 and the sensor connection portion 256, and the rear end face of the ceramic enclosure 4 abuts on the annular portion 211. The inner wall 227 of the surrounding member 220 is in close contact with the outer peripheral surface of the ceramic surrounding body 4 to hold the ceramic surrounding body 4. When the inner wall 227 and the outer peripheral surface of the ceramic enclosure 4 are in close contact with each other, air is prevented from being introduced into the sensor cap 200 from below the sensor cap 200. Thereby, the reference electrode 55 contacts only with the air introduced from the outside through the communication hole 230.

次に、基準電極55に接触する大気の流れについて説明する。大気は、ガスセンサユニット1の外部から基準電極55に向かって流れる場合と、基準電極55から外部に向かって流れる場合とがあるが、ここでは外部から基準電極55に向かって流れる場合を例に挙げて説明する。   Next, the flow of air that contacts the reference electrode 55 will be described. The atmosphere flows from the outside of the gas sensor unit 1 toward the reference electrode 55 and sometimes flows from the reference electrode 55 toward the outside. Here, the case of flowing from the outside toward the reference electrode 55 is taken as an example. I will explain.

図4に示すように、外部の大気は、包囲部材220の外壁に設けられた開口部259からフィルタ部材250を経由して間隙257に到達する。間隙257に到達した大気は、開口部238から通気孔232を経由して、キャップ端子210の後端側(図中上側)に形成された溝部99に到達する。そして、図1に示すように、キャップ端子210の筒孔216を介し、接続端子71の内部に形成された筒孔を経由して、検出素子10の内部に到達し、基準電極55に接触する。   As shown in FIG. 4, the external atmosphere reaches the gap 257 via the filter member 250 from the opening 259 provided on the outer wall of the surrounding member 220. The atmosphere that has reached the gap 257 reaches the groove 99 formed on the rear end side (upper side in the drawing) of the cap terminal 210 from the opening 238 through the vent hole 232. Then, as shown in FIG. 1, it reaches the inside of the detection element 10 via the cylindrical hole 216 of the cap terminal 210 and the cylindrical hole formed in the connection terminal 71 and contacts the reference electrode 55. .

ここで、フィルタ部材250における大気の移動速度は、大気の流通方向におけるフィルタ部材250の断面積(通気面積)に依存する。本実施形態では、図4に示すように、繋ぎ面233に第1突起部239を設けたため、内側面252は、第1突起部239の先端部とのみ接触する。よって、従来のように、内側面252と繋ぎ面233とが直接接触してしまい、内側面252における通気面積が開口部238と略同一になってしまう場合に比べて、内側面252における通気面積を増加させることができる。よって、フィルタ部材250における通気量を向上させることができる。   Here, the moving speed of the atmosphere in the filter member 250 depends on the cross-sectional area (venting area) of the filter member 250 in the air circulation direction. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, since the first protrusion 239 is provided on the connecting surface 233, the inner side surface 252 contacts only the tip of the first protrusion 239. Therefore, as compared with the case where the inner surface 252 and the connecting surface 233 are in direct contact with each other and the ventilation area on the inner surface 252 becomes substantially the same as that of the opening 238 as in the conventional case, the ventilation area on the inner surface 252. Can be increased. Therefore, the air flow rate in the filter member 250 can be improved.

さらに、第1突起部239を繋ぎ面233に一体成型することにより、スペーサを別に準備する必要がなく、また、スペーサを成型するための製造工程をわざわざ設けることなく、第1突起部239を成型できるため、簡単かつ安価にガスセンサユニットを製造できる。また、第1突起部239が繋ぎ面233に固定されているため、第1突起部239とフィルタ部材250との接触位置がずれにくい。よって、第1突起部239によって確保される気体流路がばらつかない。よって、製品ごとのばらつきを抑えることができる。   Further, by integrally molding the first protrusion 239 on the connecting surface 233, it is not necessary to prepare a separate spacer, and the first protrusion 239 can be formed without providing a manufacturing process for molding the spacer. Therefore, the gas sensor unit can be manufactured easily and inexpensively. In addition, since the first protrusion 239 is fixed to the connecting surface 233, the contact position between the first protrusion 239 and the filter member 250 is difficult to shift. Therefore, the gas flow path secured by the first protrusion 239 does not vary. Therefore, the dispersion | variation for every product can be suppressed.

また、第1突起部239の突出方向(図4の左右方向)と直交する第1突起部239の断面積が、繋ぎ面233から内側面252に向かうにつれて小さくなっている。これにより、フィルタ部材250の内側面252と第1突起部239との接触面積を小さくすることができ、第1突起部239によりフィルタ部材250の通気面積が減少することを抑制できる。 In addition, the cross-sectional area of the first protrusion 239 that is orthogonal to the protruding direction of the first protrusion 239 (the left-right direction in FIG. 4) decreases from the connecting surface 233 toward the inner surface 252. Thereby, the contact area between the inner surface 252 of the filter member 250 and the first protrusion 239 can be reduced, and the reduction of the ventilation area of the filter member 250 by the first protrusion 239 can be suppressed.

また、繋ぎ面233を周方向に120度ずつ区画分けしたときに、第1突起部239は、各区画それぞれに少なくとも1つ以上形成されている(本実施形態では、上述のように、90度間隔に4つ)ので、繋ぎ面233に対してフィルタ部材250の内側面252が傾いて配置されることを抑制できる。   Further, when the connecting surface 233 is partitioned 120 degrees in the circumferential direction, at least one or more first protrusions 239 are formed in each section (in this embodiment, as described above, 90 degrees Therefore, it is possible to suppress the inner surface 252 of the filter member 250 from being inclined with respect to the connecting surface 233.

繋ぎ面233に第1突起部239を設けた本実施形態のガスセンサユニット1について、通気量に関する評価を行った。評価の方法および評価の結果について、図5を参照して説明する。なお、比較のために、繋ぎ面233に第1突起部239を備えない従来品についても通気量を測定し、評価した。   The gas flow rate of the gas sensor unit 1 of the present embodiment in which the first protrusion 239 is provided on the connecting surface 233 was evaluated. An evaluation method and an evaluation result will be described with reference to FIG. For comparison, the air flow rate was also measured and evaluated for a conventional product that does not include the first protrusion 239 on the connecting surface 233.

はじめに、評価の方法について説明する。評価は、フィルタ部材250をシリコンチューブの内部に配置した状態のフィルタ部材250の通気量(以下、基準通気量という)に対する、フィルタ部材250を包囲部材220の内部に配置した状態のフィルタ部材250の通気量の低下率を評価することにより行った。   First, the evaluation method will be described. The evaluation is based on the filter member 250 in a state where the filter member 250 is disposed in the surrounding member 220 with respect to the air flow rate of the filter member 250 in a state where the filter member 250 is disposed in the silicon tube (hereinafter referred to as a reference air flow rate). This was done by evaluating the rate of decrease in air flow.

基準通気量は以下のように測定した。まず、フィルタ部材250をシリコンチューブに挿入する。そして、シリコンチューブの一端側に50kPaの空気を加圧する。そして、シリコンチューブの他端側から一分間に流出する空気の量を水中捕獲する。捕獲された空気の量を基準通気量とした。   The reference air flow was measured as follows. First, the filter member 250 is inserted into the silicon tube. Then, 50 kPa of air is pressurized on one end side of the silicon tube. Then, the amount of air flowing out from the other end side of the silicon tube in one minute is captured in water. The amount of trapped air was taken as the reference ventilation rate.

フィルタ部材250を包囲部材220に配置した状態のフィルタ部材250の通気量は、以下のように測定した。まず、フィルタ部材250を包囲部材220のフィルタ配置孔231に配置する。そして、包囲部材220のリード線包囲部223に開口されたリード線挿通孔261を閉塞する。そして、包囲部材220のセンサ包囲部221側の開口に50kPaの空気を加圧する。この条件において、フィルタ包囲部222に形成された開口部259から一分間に流出する空気の量を水中捕獲する。捕獲された空気の量を、フィルタ部材250を包囲部材220に配置した状態のフィルタ部材250の通気量とした。   The air flow rate of the filter member 250 in a state where the filter member 250 is disposed on the surrounding member 220 was measured as follows. First, the filter member 250 is arranged in the filter arrangement hole 231 of the surrounding member 220. Then, the lead wire insertion hole 261 opened in the lead wire surrounding portion 223 of the surrounding member 220 is closed. Then, air of 50 kPa is pressurized to the opening of the surrounding member 220 on the sensor surrounding portion 221 side. Under this condition, the amount of air that flows out from the opening 259 formed in the filter enclosure 222 in one minute is captured in water. The amount of trapped air was defined as the air flow rate of the filter member 250 in a state where the filter member 250 is disposed on the surrounding member 220.

なお、フィルタ部材250の包囲部材220内への配置方法は、以下の2通りとし、それぞれについて評価を行った。具体的には、フィルタ部材250の外側面251の中央を開口部259の側から通気孔232に向かって押し込む方法と、フィルタ部材250の外側面251の縁部近傍を押し込む方法との二通りの方法によって、フィルタ配置孔231にフィルタ部材250を配置し、それぞれ評価した。なお、前者の方法でフィルタ部材250を配置した場合、フィルタ部材250は、図1に示すように、内側面252が、4つの第1突起部239の全てに当接しており、柱軸がフィルタ配置孔231の孔軸と同一となるように配置される。また、後者の方法でフィルタ部材250を配置した場合には、フィルタ部材250は、内側面252が、4つの第1突起部239のうちの少なくとも一つに当接した状態で、柱軸がフィルタ配置孔231の孔軸に対して傾きを生じているように配置される。   The filter member 250 was placed in the surrounding member 220 in the following two ways, and each was evaluated. Specifically, there are two methods: a method of pushing the center of the outer surface 251 of the filter member 250 from the opening 259 side toward the vent 232 and a method of pushing the vicinity of the edge of the outer surface 251 of the filter member 250. By the method, the filter member 250 was arrange | positioned to the filter arrangement | positioning hole 231, and each evaluated. When the filter member 250 is arranged by the former method, as shown in FIG. 1, the filter member 250 has an inner surface 252 that is in contact with all four first protrusions 239, and the column axis is the filter member. It arrange | positions so that it may become the same as the hole axis | shaft of the arrangement | positioning hole 231. FIG. Further, when the filter member 250 is arranged by the latter method, the filter member 250 has the inner surface 252 in contact with at least one of the four first protrusions 239 and the column axis is a filter. The arrangement holes 231 are arranged so as to be inclined with respect to the hole axis.

以下、フィルタ部材250の外側面251の中央を押し込んで、フィルタ配置孔231に配置したフィルタ部材250の通気量をサンプル1の通気量、フィルタ部材250の外側面251の縁部近傍を押し込んで配置したフィルタ部材250の通気量をサンプル2の通気量、従来の包囲部材にフィルタ部材250を配置した状態の通気量をサンプル3の通気量として説明する。   Hereinafter, the center of the outer surface 251 of the filter member 250 is pushed in, and the ventilation amount of the filter member 250 arranged in the filter arrangement hole 231 is arranged by pushing the sample 1 and the vicinity of the edge of the outer surface 251 of the filter member 250. The ventilation rate of the filter member 250 will be described as the ventilation rate of the sample 2, and the ventilation rate when the filter member 250 is disposed on the conventional surrounding member will be described as the ventilation rate of the sample 3.

基準通気量に対するサンプル1、サンプル2、サンプル3の通気量の低下率は、下記の式により算出した。
・ (サンプル1の通気量の低下率)=(1−(サンプル1の通気量)/(基準通気量))×100
・ (サンプル2の通気量の低下率)=(1−(サンプル2の通気量)/(基準通気量))×100
・ (サンプル3の通気量の低下率)=(1−(サンプル3の通気量)/(基準通気量))×100
The rate of decrease in the air flow rate of Sample 1, Sample 2, and Sample 3 relative to the reference air flow rate was calculated by the following equation.
(Rate of decrease in air flow rate of sample 1) = (1− (air flow rate of sample 1) / (reference air flow rate)) × 100
(Rate of decrease in airflow rate of sample 2) = (1− (airflow rate of sample 2) / (reference airflow rate)) × 100
(Rate of decrease in air flow rate of sample 3) = (1− (air flow rate of sample 3) / (reference air flow rate)) × 100

評価の結果について説明する。図5に示すように、サンプル1については、基準通気量に対する通気量の低下率は、6%〜18%であった。サンプル2については、基準通気量に対する通気量の低下率は、8%〜18%であった。一方、サンプル3については、基準通気量に対する通気量の低下率は、39%〜60%であった。   The result of evaluation will be described. As shown in FIG. 5, for Sample 1, the rate of decrease in the air flow rate with respect to the reference air flow rate was 6% to 18%. For sample 2, the rate of decrease in the air flow rate relative to the reference air flow rate was 8% to 18%. On the other hand, for sample 3, the rate of decrease in the air flow rate relative to the reference air flow rate was 39% to 60%.

これにより、サンプル1、サンプル2の通気量は、サンプル3の通気量よりも多いことが示された。この理由は、以下のように考えられる。サンプル1、サンプル2においては、フィルタ配置孔231の繋ぎ面233とフィルタ部材250の内側面252との間に間隙257が形成されているため、内側面252のほぼ全面に50kPaの空気圧がかかる。加圧された空気は、内側面252のほぼ全面からフィルタ部材250の内部に導入され、外側面251から流出する。一方、サンプル3においては、フィルタ部材250の内側面252は、フィルタ配置孔231の繋ぎ面233に接触している。内側面252のうちの繋ぎ面233に接触している部分には、空気圧がかからない。よって、加圧された空気は、内側面252のうちの繋ぎ面233に接触している部分からはフィルタ部材250の内部に導入されず、開口部238に面する部分からのみ導入される。これにより、サンプル1、サンプル2では、サンプル3よりも通気量が多くなったものと考えられる。   Thereby, it was shown that the air flow rate of Sample 1 and Sample 2 is larger than the air flow rate of Sample 3. The reason is considered as follows. In Sample 1 and Sample 2, since a gap 257 is formed between the connecting surface 233 of the filter arrangement hole 231 and the inner surface 252 of the filter member 250, an air pressure of 50 kPa is applied to almost the entire inner surface 252. The pressurized air is introduced into the filter member 250 from almost the entire inner surface 252 and flows out from the outer surface 251. On the other hand, in the sample 3, the inner side surface 252 of the filter member 250 is in contact with the connecting surface 233 of the filter arrangement hole 231. Air pressure is not applied to the portion of the inner surface 252 that is in contact with the connecting surface 233. Therefore, the pressurized air is not introduced into the filter member 250 from the portion of the inner surface 252 that is in contact with the connecting surface 233 but is introduced only from the portion facing the opening 238. Thereby, it is considered that the sample 1 and the sample 2 have a larger air flow rate than the sample 3.

また、サンプル1、サンプル2の通気量のばらつきは、サンプル3の通気量のばらつきよりも少ないことが示された。この理由は、以下のように考えられる。上述のように、通気量は、フィルタ部材250の内側面252の通気面積に依存する。サンプル1、サンプル2においては、フィルタ部材250の内側面252は、第1突起部239の先端に接触する。よって、内側面252における通気面積は、内側面252の面積とほぼ等しいものとして近似できる。一方、サンプル3においては、内側面252と繋ぎ面233とが接触する。内側面252と繋ぎ面233との接触面積は、内側面252および繋ぎ面233に製造上形成されうる凹凸などにより、ばらつきが生じる。これにより、内側面252における通気面積にばらつきが生じる。よって、サンプル1、サンプル2では、サンプル3よりもばらつきが少なくなったものと考えられる。   Moreover, it was shown that the variation in the air flow rate of Sample 1 and Sample 2 was smaller than the variation in the air flow rate of Sample 3. The reason is considered as follows. As described above, the amount of ventilation depends on the ventilation area of the inner surface 252 of the filter member 250. In Sample 1 and Sample 2, the inner surface 252 of the filter member 250 is in contact with the tip of the first protrusion 239. Therefore, the ventilation area on the inner surface 252 can be approximated as being approximately equal to the area of the inner surface 252. On the other hand, in the sample 3, the inner surface 252 and the connecting surface 233 are in contact with each other. The contact area between the inner side surface 252 and the connecting surface 233 varies due to unevenness that can be formed on the inner side surface 252 and the connecting surface 233 in the manufacturing process. As a result, a variation occurs in the ventilation area on the inner surface 252. Therefore, it is considered that Sample 1 and Sample 2 have less variation than Sample 3.

以上より、本実施形態においては、従来品にくらべて通気量を多くできると共に、通気量のばらつきを少なくできることが示唆された。   From the above, it was suggested that in this embodiment, the air flow rate can be increased as compared with the conventional product, and the variation in the air flow rate can be reduced.

なお、第一実施形態における検出素子10が、本発明の特許請求の範囲の「ガス検出素子」に相当し、基準電極55が「電極」に相当し、接続端子71が「センサ端子」に相当し、酸素センサ100が「ガスセンサ」に相当し、間隙257が「気体流路」に相当し、第1突起部239が、「スペーサ」及び「第1突起部」に相当する。   The detection element 10 in the first embodiment corresponds to a “gas detection element” in the claims of the present invention, the reference electrode 55 corresponds to an “electrode”, and the connection terminal 71 corresponds to a “sensor terminal”. The oxygen sensor 100 corresponds to a “gas sensor”, the gap 257 corresponds to a “gas channel”, and the first protrusion 239 corresponds to a “spacer” and a “first protrusion”.

次に、本発明の第二実施形態のセンサキャップ300について、図6を参照して説明する。第二実施形態のセンサキャップ300では、包囲部材320のフィルタ包囲部322に形成されるフィルタ配置孔331の形状が第一実施形態とは異なる。以下では、第一実施形態とは異なるフィルタ配置孔331について重点的に説明し、第一実施形態と同一部分については、同一符号を付し、説明を省略、または簡略化するものとする。   Next, a sensor cap 300 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the sensor cap 300 of the second embodiment, the shape of the filter arrangement hole 331 formed in the filter surrounding portion 322 of the surrounding member 320 is different from that of the first embodiment. Hereinafter, the filter arrangement hole 331 different from that of the first embodiment will be mainly described, and the same parts as those of the first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted or simplified.

図6に示すように、フィルタ包囲部322には、連通孔330が形成されている。連通孔330は、フィルタ配置孔331と、第一実施形態と同一形状の通気孔232とからなる。フィルタ配置孔331は断面形状円形の筒孔として形成されている。第一実施形態と同様に、フィルタ配置孔331は、フィルタ配置孔331の周方向の面を形成するフィルタ配置面334と、フィルタ配置面334のセンサ包囲部221側の端部に位置する環状の繋ぎ面333とによって取り囲まれている。フィルタ配置面334には、第一実施形態と同様に形成されたフィルタ押え部235およびフィルタ保持部236の他に、径方向内側に向かって突出する略円柱状に形成された4つの第2突起部339が設けられている。   As shown in FIG. 6, a communication hole 330 is formed in the filter surrounding part 322. The communication hole 330 includes a filter arrangement hole 331 and a vent hole 232 having the same shape as that of the first embodiment. The filter arrangement hole 331 is formed as a cylindrical hole having a circular cross section. Similarly to the first embodiment, the filter arrangement hole 331 includes a filter arrangement surface 334 that forms a circumferential surface of the filter arrangement hole 331, and an annular shape that is located at the end of the filter arrangement surface 334 on the sensor surrounding portion 221 side. It is surrounded by the connecting surface 333. On the filter arrangement surface 334, in addition to the filter pressing portion 235 and the filter holding portion 236 formed in the same manner as in the first embodiment, four second protrusions formed in a substantially cylindrical shape projecting radially inward. A portion 339 is provided.

4つの第2突起部339は、フィルタ配置面334において、同一円周上に形成されている。第2突起部339は、繋ぎ面333を開口部259の側から見た時に、周方向に90度間隔でフィルタ配置面334に配置されている。第2突起部339は、突出先端がそれぞれ半球状に形成されている。   The four second protrusions 339 are formed on the same circumference in the filter arrangement surface 334. The second protrusions 339 are arranged on the filter arrangement surface 334 at intervals of 90 degrees in the circumferential direction when the connecting surface 333 is viewed from the opening 259 side. Each of the second protrusions 339 has a hemispherical protruding tip.

繋ぎ面333は、環状をなし、中央に通気孔232につながる開口部338を有する。第一実施形態とは異なり、繋ぎ面333には突起部が形成されていない。   The connecting surface 333 has an annular shape and has an opening 338 connected to the vent hole 232 at the center. Unlike the first embodiment, no projection is formed on the connecting surface 333.

フィルタ配置孔331に配置されるフィルタ部材250は、第一実施形態と同様の形状および材質である。フィルタ部材250がフィルタ配置孔331に配置された状態では、フィルタ部材250の内側面252は、第2突起部339の側面に当接する。よって、内側面252と繋ぎ面333との間には間隙357が形成され、両者の密着が防止される。このとき、フィルタ部材250の内側面252においては、第2突起部339との接触部分を除く部分が、全て間隙357に面することになる。これにより、内側面252と繋ぎ面333とが密接する場合と比べて、内側面252における通気面積を大きくすることができる。   The filter member 250 arranged in the filter arrangement hole 331 has the same shape and material as in the first embodiment. In a state where the filter member 250 is arranged in the filter arrangement hole 331, the inner side surface 252 of the filter member 250 abuts on the side surface of the second protrusion 339. Therefore, a gap 357 is formed between the inner surface 252 and the connecting surface 333, thereby preventing the close contact therebetween. At this time, all portions of the inner surface 252 of the filter member 250 except the contact portion with the second protrusion 339 face the gap 357. Thereby, compared with the case where the inner surface 252 and the connecting surface 333 are in close contact with each other, the ventilation area on the inner surface 252 can be increased.

しかも、第2突起部339は、フィルタ配置面334から突出している。これにより、第2突起部339が間隙357の途中に配置されることなく、気体の流れる抵抗にならない。以上より、第二実施形態のセンサキャップにおいても、通気量を確実に確保できる。   Moreover, the second protrusion 339 protrudes from the filter arrangement surface 334. As a result, the second protrusion 339 is not disposed in the middle of the gap 357, and the gas does not flow. From the above, the air flow rate can be reliably ensured also in the sensor cap of the second embodiment.

なお、第二実施形態における間隙357が、本発明の特許請求の範囲の「気体流路」に相当し、第2突起部339が、「スペーサ」及び「第2突起部」に相当する。   Note that the gap 357 in the second embodiment corresponds to a “gas channel” in the claims of the present invention, and the second protrusion 339 corresponds to a “spacer” and a “second protrusion”.

次に、本発明の第三実施形態のセンサキャップ400について、図7及び図8を参照して説明する。第三実施形態のセンサキャップ400では、包囲部材420のフィルタ包囲部422に形成されるフィルタ配置孔431の形状が第一実施形態とは異なる。また、フィルタ配置孔431に、スペーサ部材450が配置される点で、第一実施形態とは異なる。以下では、第一実施形態とは異なるフィルタ配置孔431及びスペーサ部材450について重点的に説明し、第一実施形態と同一部分については、同一符号を付し、説明を省略、または簡略化するものとする。   Next, a sensor cap 400 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the sensor cap 400 of the third embodiment, the shape of the filter arrangement hole 431 formed in the filter surrounding portion 422 of the surrounding member 420 is different from that of the first embodiment. Moreover, the point from which the spacer member 450 is arrange | positioned in the filter arrangement | positioning hole 431 differs from 1st embodiment. Hereinafter, the filter arrangement hole 431 and the spacer member 450 different from those in the first embodiment will be mainly described, and the same parts as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted or simplified. And

図7に示すように、フィルタ包囲部422には、連通孔430が形成されている。連通孔430は、フィルタ配置孔431と、第一実施形態と同一形状の通気孔232とからなる。フィルタ配置孔431は断面形状円形の筒孔として形成されている。フィルタ配置孔431の周方向の面を形成するフィルタ配置面434には、第一実施形態と同様に形成されたフィルタ押え部235、フィルタ保持部236が設けられている。   As shown in FIG. 7, a communication hole 430 is formed in the filter surrounding part 422. The communication hole 430 includes a filter arrangement hole 431 and a vent hole 232 having the same shape as that of the first embodiment. The filter arrangement hole 431 is formed as a cylindrical hole having a circular cross section. A filter holding portion 235 and a filter holding portion 236 formed in the same manner as in the first embodiment are provided on the filter arrangement surface 434 that forms the circumferential surface of the filter arrangement hole 431.

繋ぎ面433は、第一実施形態と同様に環状をなし、中央に通気孔232につながる開口部438を有する。第一実施形態とは異なり、繋ぎ面433には突起部が形成されていない。   The connecting surface 433 has an annular shape as in the first embodiment, and has an opening 438 connected to the vent 232 at the center. Unlike the first embodiment, no projection is formed on the connecting surface 433.

フィルタ配置孔431に配置されるスペーサ部材450について、図8を参照して説明する。スペーサ部材450の説明では、図8の上方をスペーサ部材450の上方として説明する。スペーサ部材450は、フィルタ部材250よりも硬度の高いプラスチック材料もしくは無機材料によって形成されている。   The spacer member 450 arrange | positioned at the filter arrangement | positioning hole 431 is demonstrated with reference to FIG. In the description of the spacer member 450, the upper part of FIG. The spacer member 450 is made of a plastic material or an inorganic material having a hardness higher than that of the filter member 250.

スペーサ部材450は、平面視環状に形成された環状部451と、環状部451の上面452から上方に突出する突起部439とを備える。環状部451の外径は、繋ぎ面433の外周径と同一である。環状部451の内径は、開口部238の開口径よりも大きい。4つの突起部439は、環状部451を平面視した時に、周方向に90度間隔で配置されている。突起部439は、突出先端がそれぞれ半球状に形成されている。   The spacer member 450 includes an annular portion 451 formed in an annular shape in plan view, and a protrusion 439 projecting upward from the upper surface 452 of the annular portion 451. The outer diameter of the annular portion 451 is the same as the outer diameter of the connecting surface 433. The inner diameter of the annular portion 451 is larger than the opening diameter of the opening 238. The four protrusions 439 are arranged at intervals of 90 degrees in the circumferential direction when the annular portion 451 is viewed in plan. The protrusions 439 each have a protruding hemispherical tip.

スペーサ部材450及びフィルタ部材250のフィルタ配置孔431への配置方法について、図7を参照して説明する。フィルタ配置孔431には、はじめに、スペーサ部材450を配置し、その後、フィルタ部材250を配置する。スペーサ部材450をフィルタ配置孔431に配置する場合には、まず、スペーサ部材450の下面453に予め接着剤を塗布する。そして、開口部259からスペーサ部材450を挿入し、スペーサ部材450の下面453と繋ぎ面433とを接着させる。この状態において、突起部439は、繋ぎ面433の内周側の縁よりも外周側の縁に近い位置に配置されている。   A method of arranging the spacer member 450 and the filter member 250 in the filter arrangement hole 431 will be described with reference to FIG. First, the spacer member 450 is arranged in the filter arrangement hole 431, and then the filter member 250 is arranged. When arranging the spacer member 450 in the filter arrangement hole 431, first, an adhesive is applied in advance to the lower surface 453 of the spacer member 450. Then, the spacer member 450 is inserted from the opening 259 and the lower surface 453 of the spacer member 450 and the connecting surface 433 are bonded. In this state, the protrusion 439 is disposed at a position closer to the outer peripheral edge than the inner peripheral edge of the connecting surface 433.

そして、開口部259から、フィルタ部材250を挿入する。フィルタ配置孔431に配置されるフィルタ部材250は、第一実施形態と同様の形状および材質である。フィルタ部材250がフィルタ配置孔331に配置された状態では、フィルタ部材250の内側面252は、突起部439の先端に当接する。よって、内側面252と上面452、内側面252と繋ぎ面433との間には間隙457が形成される。このとき、フィルタ部材250の内側面252においては、突起部439との接触部分を除く部分が、全て間隙457に面することになる。よって、第一実施形態と同様に、内側面252における通気面積を大きくすることができる。   Then, the filter member 250 is inserted from the opening 259. The filter member 250 arranged in the filter arrangement hole 431 has the same shape and material as the first embodiment. In a state where the filter member 250 is arranged in the filter arrangement hole 331, the inner side surface 252 of the filter member 250 comes into contact with the tip of the protruding portion 439. Therefore, a gap 457 is formed between the inner surface 252 and the upper surface 452 and between the inner surface 252 and the connecting surface 433. At this time, all portions of the inner surface 252 of the filter member 250 except the contact portion with the protruding portion 439 face the gap 457. Therefore, the ventilation area in the inner surface 252 can be increased as in the first embodiment.

しかも、突起部439は、スペーサ部材450に設けられており、包囲部材420やフィルタ部材250に配置されたものではない。そのため、既存の包囲部材420のフィルタ配置孔431に、別途作成したスペーサ部材450を配置するだけで、フィルタ部材250の内側面252における通気面積を確保することができる。   Moreover, the protrusion 439 is provided on the spacer member 450 and is not disposed on the surrounding member 420 or the filter member 250. Therefore, the ventilation area on the inner side surface 252 of the filter member 250 can be ensured only by arranging a separately created spacer member 450 in the filter arrangement hole 431 of the existing surrounding member 420.

なお、第三実施形態における間隙457が、本発明の特許請求の範囲の「気体流路」に相当し、スペーサ部材450が「スペーサ」に相当する。   Note that the gap 457 in the third embodiment corresponds to a “gas channel” in the claims of the present invention, and the spacer member 450 corresponds to a “spacer”.

以上説明したスペーサ部材450の形状は、突起部439を備えるものに限定されない。変形例のスペーサ部材550を備えるセンサキャップ500について、図9及び図10を参照して説明する。以下では、第三実施形態と異なる部分についてのみ重点的に説明し、同一部分については、同一符号を付し、説明を省略、または簡略化するものとする。   The shape of the spacer member 450 described above is not limited to the shape having the protrusion 439. A sensor cap 500 including a modified spacer member 550 will be described with reference to FIGS. 9 and 10. Hereinafter, only portions different from the third embodiment will be mainly described, and the same portions will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted or simplified.

まず、変形例のスペーサ部材550について、図9を参照して説明する。なお、スペーサ部材550の説明においては、図9の上方をスペーサ部材550の上方として説明する。変形例のスペーサ部材550は、平面視C形状をなしており、切れ目552を備える。スペーサ部材550は、上面551と下面553(図10参照)とを有している。上面551および下面553の外径は、フィルタ部材250(図10参照)の内側面252の径よりも小さい。上面551および下面553の内径は、開口部438(図10参照)の開口径よりも大きい。よって、上面551および下面553の面積は、繋ぎ面433の面積よりも小さい。   First, a modified spacer member 550 will be described with reference to FIG. In the description of the spacer member 550, the upper part of FIG. 9 is described as the upper part of the spacer member 550. The modified spacer member 550 has a C shape in a plan view and includes a cut 552. The spacer member 550 has an upper surface 551 and a lower surface 553 (see FIG. 10). The outer diameters of the upper surface 551 and the lower surface 553 are smaller than the diameter of the inner surface 252 of the filter member 250 (see FIG. 10). The inner diameters of the upper surface 551 and the lower surface 553 are larger than the opening diameter of the opening 438 (see FIG. 10). Therefore, the areas of the upper surface 551 and the lower surface 553 are smaller than the area of the connecting surface 433.

スペーサ部材550の配置構造について、図10を参照して説明する。スペーサ部材550をフィルタ配置孔431に配置する場合には、スペーサ部材550の下面553に予め接着剤を塗布する。そして、開口部259からスペーサ部材550を挿入し、スペーサ部材450の下面553と繋ぎ面433とを接着させる。フィルタ配置孔431に配置されるフィルタ部材250は、第三実施形態と同様の形状および材質である。   The arrangement structure of the spacer member 550 will be described with reference to FIG. When the spacer member 550 is arranged in the filter arrangement hole 431, an adhesive is applied in advance to the lower surface 553 of the spacer member 550. Then, the spacer member 550 is inserted from the opening 259 and the lower surface 553 of the spacer member 450 and the connecting surface 433 are bonded. The filter member 250 arranged in the filter arrangement hole 431 has the same shape and material as in the third embodiment.

フィルタ部材250がフィルタ配置孔331に配置された状態では、フィルタ部材250内側面252は、スペーサ部材550の上面551に接触する。よって、フィルタ部材250の内側面252と繋ぎ面433との間に形成された間隙557は、スペーサ部材550によって、スペーサ部材550の径方向外側と内側とに仕切られる。スペーサ部材550の径方向外側に形成された間隙557と径方向内側に形成された間隙557とは、切れ目552を介して連通している。よって、スペーサ部材550の径方向外側に形成された間隙557と通気孔232とは、切れ目552を介して通気可能である。よって、フィルタ部材250の内側面252の実質的な通気面積の減少分は、上面551の面積分である。   In a state where the filter member 250 is disposed in the filter arrangement hole 331, the inner surface 252 of the filter member 250 is in contact with the upper surface 551 of the spacer member 550. Therefore, the gap 557 formed between the inner surface 252 and the connecting surface 433 of the filter member 250 is partitioned by the spacer member 550 into the radially outer side and the inner side of the spacer member 550. The gap 557 formed on the radially outer side of the spacer member 550 and the gap 557 formed on the radially inner side communicate with each other through a cut 552. Therefore, the gap 557 and the ventilation hole 232 formed on the outer side in the radial direction of the spacer member 550 can be ventilated through the cut 552. Therefore, the substantial decrease in the ventilation area of the inner surface 252 of the filter member 250 is the area of the upper surface 551.

以上説明した変形例では、フィルタ部材250の内側面252においては、スペーサ部材550の上面551との接触部分を除く部分が、全て間隙557に面することになる。よって、変形例においても、フィルタ部材250の内側面252と繋ぎ面433とが接触する場合と比較して、内側面252における通気面積を大きくすることができる。   In the modified example described above, all the portions of the inner surface 252 of the filter member 250 except the contact portion with the upper surface 551 of the spacer member 550 face the gap 557. Therefore, also in the modified example, the ventilation area on the inner surface 252 can be increased as compared with the case where the inner surface 252 of the filter member 250 and the connecting surface 433 are in contact with each other.

尚、上記実施形態に示される構成は例示であり、各種の変更が可能であることは言うまでもない。例えば、フィルタ部材250の内側面252と、繋ぎ面233との間に気体流路を確保するためのスペーサの形状や配置位置は、実施形態に限定されない。   In addition, it cannot be overemphasized that the structure shown by the said embodiment is an illustration, and various changes are possible. For example, the shape and arrangement position of the spacer for securing the gas flow path between the inner surface 252 of the filter member 250 and the connecting surface 233 are not limited to the embodiment.

例えば、第一実施形態では、第1突起部239をフィルタ配置孔431の繋ぎ面233に形成したが、繋ぎ面233には第1突起部239を形成せずに、フィルタ部材250の内側面252に、内側面252から突出する突起部を形成しても良い。この場合であっても、内側面252と繋ぎ面233との接触を防止して、内側面252における通気面積を確保できる。   For example, in the first embodiment, the first protrusion 239 is formed on the connecting surface 233 of the filter arrangement hole 431. However, the first protrusion 239 is not formed on the connecting surface 233, and the inner surface 252 of the filter member 250 is formed. In addition, a protrusion protruding from the inner surface 252 may be formed. Even in this case, contact between the inner surface 252 and the connecting surface 233 can be prevented, and a ventilation area on the inner surface 252 can be secured.

また、第1突起部239、第2突起部339の形状は上述した実施形態に限定されない。たとえば、第1突起部239、第2突起部339を円柱状に形成しても良いし、円錐状、柱状に形成しても良い。   Moreover, the shape of the 1st projection part 239 and the 2nd projection part 339 is not limited to embodiment mentioned above. For example, the first protrusion 239 and the second protrusion 339 may be formed in a columnar shape, or may be formed in a conical shape or a columnar shape.

また、第二実施形態においては、フィルタ配置面334から径方向内側に向かって突出する略円柱状の第2突起部339が形成されていたが、第2突起部339は略円柱状でなくてもよい。たとえば、円柱状に形成された第2突起部339を設けずに、代わりに、フィルタ配置面334から径方向内側に突出し、周方向に環状につながる突起部を設けても良い。   In the second embodiment, the substantially cylindrical second protrusion 339 that protrudes radially inward from the filter arrangement surface 334 is formed. However, the second protrusion 339 is not substantially cylindrical. Also good. For example, instead of providing the second protrusion 339 formed in a columnar shape, a protrusion that protrudes radially inward from the filter placement surface 334 and that is annularly connected in the circumferential direction may be provided.

また、第1突起部239、第2突起部339の数も4つに限定されないし、配置間隔も一定でなくてもよい。例えば、第一実施形態においては、繋ぎ面233を開口部259の側から見て周方向に120度ずつ区画分けしたときに、第1突起部239が各区間にそれぞれに1つ以上形成されていれば、フィルタ部材250が傾いて配置されることを防止する上で好適である。また、第1突起部239が1つである場合であっても、フィルタ部材250の内側面252と繋ぎ面233との間に間隙を形成させることができるため、内側面252における通気面積を増加させることができる。   Further, the number of the first protrusions 239 and the second protrusions 339 is not limited to four, and the arrangement interval may not be constant. For example, in the first embodiment, when the connecting surface 233 is partitioned 120 degrees in the circumferential direction when viewed from the opening 259 side, one or more first protrusions 239 are formed in each section. This is suitable for preventing the filter member 250 from being inclined. Further, even when the number of the first protrusions 239 is one, a gap can be formed between the inner surface 252 and the connecting surface 233 of the filter member 250, so that the ventilation area on the inner surface 252 is increased. Can be made.

1 ガスセンサユニット
10 検出素子
71 接続端子
72 電極接触部
73 キャップ接続部
99 溝部
100 酸素センサ
200、300、400 センサキャップ
210 キャップ端子
220 包囲部材
230 連通孔
231、331、431 フィルタ配置孔
232 通気孔
233、333、433 繋ぎ面
234、334、434 フィルタ配置面
237 通気面
239 第1突起部
250 フィルタ部材
339 第2突起部
450、550 スペーサ部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas sensor unit 10 Detection element 71 Connection terminal 72 Electrode contact part 73 Cap connection part 99 Groove part 100 Oxygen sensor 200, 300, 400 Sensor cap 210 Cap terminal 220 Surrounding member 230 Communication hole 231, 331, 431 Filter arrangement hole 232 Vent hole 233 333, 433 Connecting surface 234, 334, 434 Filter arrangement surface 237 Ventilation surface 239 First protrusion 250 Filter member 339 Second protrusion 450, 550 Spacer member

本発明は、排気ガス中の酸素の濃度を検出する検出素子を備えたガスセンサユニットに関するものである。  The present invention relates to a gas sensor unit including a detection element that detects the concentration of oxygen in exhaust gas.

従来、自動車の排気ガスに含まれる酸素の濃度を検出する検出素子を内蔵し、内燃機関の排気経路等に取り付けられる酸素センサが知られている。酸素センサの検出素子には、排気ガスに晒される検知電極と、大気に晒される基準電極とが設けられている。そして、この酸素センサには、基準電極に接続し、検出素子の出力を取り出すキャップ端子を備えたセンサキャップが着脱可能に取り付けられる。酸素センサとセンサキャップとにより、ガスセンサユニットが形成される。  2. Description of the Related Art Conventionally, an oxygen sensor that incorporates a detection element that detects the concentration of oxygen contained in automobile exhaust gas and is attached to an exhaust path of an internal combustion engine or the like is known. The detection element of the oxygen sensor is provided with a detection electrode that is exposed to exhaust gas and a reference electrode that is exposed to the atmosphere. A sensor cap having a cap terminal connected to the reference electrode and taking out the output of the detection element is detachably attached to the oxygen sensor. A gas sensor unit is formed by the oxygen sensor and the sensor cap.

センサキャップは、さらに、キャップ端子を保持し、且つ酸素センサに装着される包囲部材を備えている。そして、センサキャップを酸素センサに取り付けた状態において、基準電極に大気を晒すために、包囲部材と酸素センサとの間には内部空間が形成されると共に、包囲部材には、内部空間と自身の外部とを連通させる連通孔が形成されている。なお、この連通孔には、通気性及び撥水性を有するフィルタ部材が配置されており、内部空間への異物の混入が防止できる。  The sensor cap further includes an enclosing member that holds the cap terminal and is attached to the oxygen sensor. And in the state which attached the sensor cap to the oxygen sensor, in order to expose the atmosphere to the reference electrode, an internal space is formed between the surrounding member and the oxygen sensor, and the surrounding member includes the internal space and its own space. A communication hole that communicates with the outside is formed. In addition, a filter member having air permeability and water repellency is disposed in the communication hole, and foreign matter can be prevented from entering the internal space.

ところで、連通孔に対してフィルタ部材が位置決めできるように、連通孔は、外部と連通するとともに上記のフィルタ部材が配置されるフィルタ配置面と、フィルタ配置面の開口面積よりも小さく形成された通気面と、フィルタ配置面と通気面とを繋ぐ繋ぎ面とを備えている(例えば、特許文献1参照)。  By the way, so that the filter member can be positioned with respect to the communication hole, the communication hole communicates with the outside and has a filter arrangement surface on which the filter member is arranged, and a ventilation formed smaller than an opening area of the filter arrangement surface. And a connecting surface that connects the filter arrangement surface and the ventilation surface (see, for example, Patent Document 1).

特開2006−162597号公報JP 2006-162597 A

しかしながら、特許文献1に記載のガスセンサユニットでは、フィルタ部材をフィルタ配置面に配置する際に、包囲部材の外側からフィルタ部材を押し込むため、フィルタ部材
の内側面が、フィルタ配置面と通気面とを繋ぐ繋ぎ面に接触してしまう場合があった。フィルタ部材の内側面が繋ぎ面に接触すると、フィルタ部材の通気面積が、内側面の面積分(つまり、フィルタ配置面の開口面積)を確保できず、実質的に通気面の開口面積と同等になってしまう。すると、フィルタ部材における通気量が減少してしまい、内部空間と外部との間での通気がスムーズに行われなくなってしまう虞があった。
However, in the gas sensor unit described in Patent Document 1, when the filter member is arranged on the filter arrangement surface, the filter member is pushed in from the outside of the surrounding member, so that the inner side surface of the filter member has the filter arrangement surface and the ventilation surface. In some cases, the connecting surface is touched. When the inner surface of the filter member comes into contact with the connecting surface, the ventilation area of the filter member cannot secure the area of the inner surface (that is, the opening area of the filter arrangement surface) and is substantially equal to the opening area of the ventilation surface. turn into. Then, the amount of ventilation in the filter member is reduced, and there is a concern that ventilation between the internal space and the outside may not be performed smoothly.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、内部空間と外部との間での通気をスムーズに行うことができるガスセンサユニットを提供することを目的とする。  The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a gas sensor unit capable of smoothly venting between an internal space and the outside.

本発明の実施の態様によれば、被測定ガスに晒されるガス検出素子、および前記ガス検出素子に形成した電極と接続して前記ガス検出素子からの出力信号を伝えるセンサ端子を有するガスセンサと、前記ガスセンサに装着されて前記出力信号を外部装置に伝送するセンサキャップであって、前記センサ端子と電気的に接続するキャップ端子と、前記センサキャップの前記ガスセンサへの装着時に自身と前記ガスセンサとの間で内部空間を形成すると共に、該内部空間と外部とを気体が流通可能に連通する連通孔が形成された包囲部材と、前記連通孔内に配置され、通気性および撥水性を有するフィルタ部材と、を有するセンサキャップとを備えたガスセンサユニットにおいて、前記連通孔は、前記フィルタ部材が配置されるフィルタ配置面と、前記フィルタ配置面よりも開口面積が小さい通気面と、該フィルタ配置面と該通気面とを繋ぐ繋ぎ面と、を含み、前記フィルタ配置面内にフィルタ部材が配置され、前記繋ぎ面と前記フィルタ部材の前記繋ぎ面側に対向する内側面とによって形成される気体流路であって、前記フィルタ部材を通過した気体を前記通気面に対応する部位まで流通させる気体流路を確保するスペーサである第2突起部が、前記連通孔 自身に設けられ、前記フィルタ配置面から突出することを特徴とするガスセンサユニットが提供される。According to an embodiment of the present invention, a gas sensor having a gas detection element that is exposed to a gas to be measured, and a sensor terminal that is connected to an electrode formed on the gas detection element and transmits an output signal from the gas detection element; A sensor cap that is mounted on the gas sensor and transmits the output signal to an external device, the cap terminal being electrically connected to the sensor terminal, and the sensor cap and the gas sensor when the sensor cap is mounted on the gas sensor. An enclosing member that forms an internal space between them and has a communication hole that allows the gas to flow between the internal space and the outside, and a filter member that is disposed in the communication hole and has air permeability and water repellency A gas sensor unit comprising: a sensor cap having a filter arrangement surface on which the filter member is arranged; A ventilation surface having a smaller opening area than the filter arrangement surface, and a connecting surface connecting the filter arrangement surface and the ventilation surface, wherein a filter member is arranged in the filter arrangement surface, and the connection surface and the filter a gas flow passage formed by the inner surface facing the connecting surface side of the member, is a spacer to secure a gas channel for circulating the gas which has passed through the filter member to the site corresponding to the ventilation surface A gas sensor unit is provided in which a second protrusion is provided in the communication hole itself and protrudes from the filter arrangement surface .

本実施の態様のガスセンサユニットでは、スペーサである第2突起部が繋ぎ面とフィ ルタ部材の内側面との間に設けられるため、フィルタ部材の内側面と繋ぎ面とが直接接触することなく、繋ぎ面とフィルタ部材の内側面との間に気体流路を確保できる。よって、フィルタ部材の通気面積を、通気面の開口面積よりも大きくすることができる。フィルタ部材における気体の移動速度は、フィルタ部材の内側面における通気面積に依存するため、フィルタ部材における通気量を維持でき、内部空間と外部との間での通気をスムーズに行うことができる。In the gas sensor unit of the present embodiment of the second protrusion is a spacer, because provided between the inner surface of the connecting surface and the filter member, without the inner surface and the connecting surface of the filter member is in direct contact A gas flow path can be secured between the connecting surface and the inner surface of the filter member. Therefore, the ventilation area of the filter member can be made larger than the opening area of the ventilation surface. Since the moving speed of the gas in the filter member depends on the ventilation area on the inner surface of the filter member, the amount of ventilation in the filter member can be maintained, and ventilation between the internal space and the outside can be performed smoothly.

さらに、第2突起部をフィルタ配置面に形成することにより、スペーサと包囲部材とを一体成型することができる。この場合には、スペーサを別に準備する必要がなく、また、スペーサを成型するための製造工程をわざわざ設けることなく、スペーサを成型できるため、簡単かつ安価にガスセンサユニットを製造できる。また、この場合、第2突起部が繋ぎ面に固定されているため、第2突起部とフィルタ部材との接触位置がずれにくい。よって、第2突起部によって確保される気体流路はばらつかない。よって、内部空間と外部との間での通気をスムーズに行うことができるとともに、通気量の製品ごとのばらつきを抑えることができる。 Furthermore, the spacer and the surrounding member can be integrally formed by forming the second protrusion on the filter arrangement surface. In this case, it is not necessary to prepare a separate spacer, and since the spacer can be molded without having to provide a manufacturing process for molding the spacer, the gas sensor unit can be manufactured easily and inexpensively. In this case, since the second protrusion is fixed to the connecting surface, the contact position between the second protrusion and the filter member is difficult to shift. Therefore, the gas flow path secured by the second protrusion does not vary. Therefore, air can be smoothly ventilated between the internal space and the outside, and variation in the airflow amount for each product can be suppressed.

ところで、スペーサが気体流路の途中に配置されていると、スペーサ自身が気体の流れる抵抗となる。これに対し、第2突起部をフィルタ配置面に設けることにより、第2突起部が気体流路の途中に配置されることがなく、気体の流れる抵抗とならない。これにより、センサキャップの通気性をいっそう向上させることができる。よって、内部空間と外部との間での通気をいっそうスムーズに行うことができる。  By the way, when the spacer is disposed in the middle of the gas flow path, the spacer itself becomes a resistance for the gas to flow. On the other hand, by providing the second projecting portion on the filter arrangement surface, the second projecting portion is not disposed in the middle of the gas flow path, and the gas does not flow. Thereby, the air permeability of the sensor cap can be further improved. Therefore, ventilation between the internal space and the outside can be performed more smoothly.

また、前記フィルタ配置面を周方向に120度ずつ区画分けしたときに、前記第2突起部は、各区画それぞれに少なくとも1つ以上形成されていてもよい。突起部が各区画それぞれに少なくとも1つ以上配置されていることにより、繋ぎ面に対してフィルタ部材の内側面が傾いて配置されることを抑制できる。よって、気体流路を確実に確保して、フィルタ部材の内側面における通気面積を確保できる。よって、内部空間と外部との間での通気をいっそうスムーズに行うことができる。  In addition, when the filter arrangement surface is partitioned 120 degrees in the circumferential direction, at least one or more of the second protrusions may be formed in each partition. By disposing at least one protrusion in each section, it is possible to suppress the inner surface of the filter member from being inclined with respect to the connecting surface. Therefore, a gas flow path can be ensured reliably and the ventilation area in the inner surface of a filter member can be ensured. Therefore, ventilation between the internal space and the outside can be performed more smoothly.

なお、参考形態として、前記スペーサは、前記連通孔自身に設けられており、前記フィ ルタ部材の前記内側面へ向けて前記繋ぎ面から突出する第1突起部であってもよい。第1 突起部を繋ぎ面に形成することにより、スペーサと包囲部材とを一体成型することができ る。この場合には、スペーサを別に準備する必要がなく、また、スペーサを成型するため の製造工程をわざわざ設けることなく、スペーサを成型できるため、簡単かつ安価にガス センサユニットを製造できる。また、この場合、第1突起部が繋ぎ面に固定されているた め、第1突起部とフィルタ部材との接触位置がずれにくい。よって、第1突起部によって 確保される気体流路はばらつかない。よって、内部空間と外部との間での通気をスムーズ に行うことができるとともに、通気量の製品ごとのばらつきを抑えることができる。
また、参考形態において、前記第1突起部の突出方向と直交する前記第1突起部の断面 の面積は、前記フィルタ部材側の面積が、前記繋ぎ面側の面積よりも小さくてもよい。こ の場合には、フィルタ部材の一面と第1突起部との接触面積を小さくすることができる。 これにより、第1突起部によりフィルタ部材の通気面積を減らすことを抑制でき、フィル タ部材の内側面の通気面積を確実に確保できる。よって、内部空間と外部との間での通気 をいっそうスムーズに行うことができる。なお、第1突起部の突出方向と直交する方向の 断面の面積は、繋ぎ面からフィルタ部材の内側面に向かって段階的に小さくなっても良い し、漸近的に小さくなっても良い。
また、参考形態において、前記繋ぎ面を周方向に120度ずつ区画分けしたときに、前 記第1突起部は、各区画それぞれに少なくとも1つ以上形成されていてもよい。第1突起 部が各区画それぞれに少なくとも1つ以上配置されていることにより、繋ぎ面に対してフ ィルタ部材の内側面が傾いて配置されることを抑制できる。よって、気体流路を確実に確 保して、フィルタ部材の内側面における通気面積を確保できる。よって、内部空間と外部 との間での通気をいっそうスムーズに行うことができる。
また、参考形態において、前記スペーサは、前記前記繋ぎ面と前記フィルタ部材の前記内側面との間に設けられており、前記フィルタ部材よりも硬度が高くてもよい。スペーサを包囲部材やフィルタ部材と一体成型することなく別途製造することにより、既存の包囲部材やフィルタ部材による影響を受けることなく様々なスペーサの形状を形成することができる。また、スペーサの硬度をフィルタ部材よりも高くすることにより、フィルタ部材を連通孔内に配置した場合に、スペーサがフィルタ部材によって押しつぶされることがない。スペーサの形状が確保できるので、気体流路を確実に確保できる。よって、内部空間と外部との間での通気をスムーズに行うことができる。
As reference embodiment, the spacer is provided in the communication hole itself may be a first protruding portion protruding from the connecting surface toward the inner surface of the filter member. By forming the connecting surface of the first protrusion, Ru can be integrally molded with the spacer and enclosing member. In this case, apart from it is not necessary to prepare spacers, and without bother providing a manufacturing process for molding the spacers, it is possible to mold the spacer, it can be easily and inexpensively manufacture the gas sensor unit. In this case, because the first projection has been secured to the connecting surface, the contact position between the first protrusion and the filter member is less likely to shift. Therefore, the gas flow path secured by the first protrusion does not vary. Therefore, air can be smoothly ventilated between the internal space and the outside, and variation in the airflow amount for each product can be suppressed.
In the reference embodiment, the area of the cross section of the first protrusion perpendicular to the protruding direction of the first protrusion may be smaller on the filter member than on the connecting surface. If this can reduce the contact area between the one surface and the first protrusion of the filter member. Thus, the first protrusion can be suppressed to reduce the ventilation area of the filter member can be reliably ensure ventilation area of the inner surface of the filter member. Therefore, ventilation between the internal space and the outside can be performed more smoothly. Note that the area of the cross section in the direction orthogonal to the protruding direction of the first protrusion may be decreased stepwise from the connecting surface toward the inner surface of the filter member, or may be gradually reduced.
Further, in the reference embodiment, the connecting surface when the compartmentalized by 120 degrees in the circumferential direction, before Symbol first protrusion may be formed at least one on each respective compartment. By first projecting portion is arranged at least one on each respective compartment, it is possible to suppress the inner surface of the filter member is tilted with respect to connecting surface. Therefore, to ensure the gas flow path to ensure can ensure ventilation area in the inner surface of the filter member. Therefore, ventilation between the internal space and the outside can be performed more smoothly.
In the reference embodiment, the spacer may be provided between the connecting surface and the inner surface of the filter member, and may have a hardness higher than that of the filter member. By separately manufacturing the spacer without integrally molding with the surrounding member or the filter member, various spacer shapes can be formed without being affected by the existing surrounding member or filter member. Moreover, when the hardness of the spacer is higher than that of the filter member, the spacer is not crushed by the filter member when the filter member is disposed in the communication hole. Since the shape of the spacer can be secured, the gas flow path can be reliably secured. Therefore, ventilation between the internal space and the outside can be performed smoothly.

また、参考形態において、前記スペーサは、前記繋ぎ面における前記前記通気面側の縁よりも、前記フィルタ配置面側に配置されていてもよい。上述のように、スペーサも、気体流路の途中に位置されていると、スペーサ自身が気体の流れる抵抗となる。これに対し、スペーサを繋ぎ面における通気面側の縁よりもフィルタ配置面側に配置することにより、スペーサにより気体の流れる抵抗を小さくすることができる。これにより、センサキャップの通気性をいっそう向上させることができる。よって、内部空間と外部との間での通気をいっそうスムーズに行うことができる。In the reference embodiment, the spacer may be disposed closer to the filter arrangement surface than the edge on the ventilation surface side of the connecting surface. As described above, when the spacer is also positioned in the middle of the gas flow path, the spacer itself becomes a resistance for gas flow. On the other hand, by arranging the spacer closer to the filter arrangement surface than the edge on the ventilation surface side of the connecting surface, the resistance of the gas flow by the spacer can be reduced. Thereby, the air permeability of the sensor cap can be further improved. Therefore, ventilation between the internal space and the outside can be performed more smoothly.

また、参考形態において、前記前記繋ぎ面に平行な方向における前記スペーサの断面の面積は、前記フィルタ部材側の面積が、前記繋ぎ面側の面積よりも小さくてもよい。この場合には、フィルタ部材の内側面とスペーサとの接触面積を小さくすることができる。これにより、フィルタ部材の内側面における通気面積を確実に確保できる。よって、内部空間と外部との間での通気をいっそうスムーズに行うことができる。なお、スペーサの繋ぎ面に平行な方向における段面積は、繋ぎ面からフィルタ部材の内側面に向かって段階的に小さくなっても良いし、漸近的に小さくなっても良い。Moreover, in a reference form, the area of the cross section of the spacer in the direction parallel to the connecting surface may be such that the area on the filter member side is smaller than the area on the connecting surface side. In this case, the contact area between the inner surface of the filter member and the spacer can be reduced. Thereby, the ventilation area in the inner surface of a filter member is reliably securable. Therefore, ventilation between the internal space and the outside can be performed more smoothly. In addition, the step area in the direction parallel to the connecting surface of the spacer may be reduced stepwise from the connecting surface toward the inner surface of the filter member, or may be gradually reduced.

また、参考形態において、前記繋ぎ面を周方向に120度ずつ区画分けしたときに、前記スペーサは、各区画それぞれに少なくとも1つ以上配置されていてもよい。スペーサが各区画それぞれに少なくとも1つ以上配置されていることにより、繋ぎ面に対してフィルタ部材の内側面が傾いて配置されることを抑制できる。よって、気体流路を確実に確保して、フィルタ部材の内側面における通気面積を確保できる。よって、内部空間と外部との間での通気をいっそうスムーズに行うことができる。In the reference embodiment, when the connecting surface is partitioned 120 degrees in the circumferential direction, at least one spacer may be disposed in each partition. By arranging at least one spacer in each section, it is possible to prevent the inner surface of the filter member from being inclined with respect to the connecting surface. Therefore, a gas flow path can be ensured reliably and the ventilation area in the inner surface of a filter member can be ensured. Therefore, ventilation between the internal space and the outside can be performed more smoothly.

ガスセンサユニット1の構造を示す縦断面図である。2 is a longitudinal sectional view showing the structure of the gas sensor unit 1. FIG. 酸素センサ100の構造を示す縦断面図である。2 is a longitudinal sectional view showing the structure of the oxygen sensor 100. FIG. センサキャップ200の構造を示す縦断面図である。2 is a longitudinal sectional view showing a structure of a sensor cap 200. FIG. センサキャップ200の部分断面図である。2 is a partial cross-sectional view of a sensor cap 200. FIG. センサキャップ200の通気量低下率を示すグラフである。5 is a graph showing a rate of decrease in air flow rate of the sensor cap 200. センサキャップ300の部分断面図である。3 is a partial cross-sectional view of a sensor cap 300. FIG. センサキャップ400の部分断面図である。4 is a partial cross-sectional view of a sensor cap 400. FIG. スペーサ部材450の斜視図である。5 is a perspective view of a spacer member 450. FIG. スペーサ部材550の斜視図である。5 is a perspective view of a spacer member 550. FIG. センサキャップ500の部分断面図である。3 is a partial cross-sectional view of a sensor cap 500. FIG.

以下、本発明を具体化したガスセンサユニット1の第一参考形態について、図面を参照して説明する。ガスセンサユニット1は自動車の排気経路Hに取り付けられて使用されるものである。以下、軸線O方向において、ガスセンサユニット1の排気経路H内に挿入される側(図1中、下側)を、ガスセンサユニット1の先端側とし、これと反対方向に向かう側(図1中、上側)を後端側として説明する。Hereinafter, a first reference embodiment of a gas sensor unit 1 embodying the present invention will be described with reference to the drawings. The gas sensor unit 1 is used by being attached to an exhaust path H of an automobile. Hereinafter, in the direction of the axis O, the side (lower side in FIG. 1) inserted into the exhaust path H of the gas sensor unit 1 is the tip side of the gas sensor unit 1, and the side (in FIG. The upper side) will be described as the rear end side.

図1に示すように、ガスセンサユニット1は、酸素センサ100と、酸素センサ100の後端側に酸素センサ100に着脱可能に装着されるセンサキャップ200とからなる。酸素センサ100は、排気ガスに晒されて、排気ガス中の酸素濃度に応じた検出信号を出力する検出素子10を内蔵する。センサキャップ200は、酸素センサ100に取り付けられ、自身の備えるキャップ端子210が検出素子10に電気的に接続されて、検出素子10から出力された出力信号を、外部装置(例えば、エンジンコントロールユニット(ECU))に伝送する。  As shown in FIG. 1, the gas sensor unit 1 includes an oxygen sensor 100 and a sensor cap 200 that is detachably attached to the oxygen sensor 100 on the rear end side of the oxygen sensor 100. The oxygen sensor 100 includes a detection element 10 that is exposed to exhaust gas and outputs a detection signal corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas. The sensor cap 200 is attached to the oxygen sensor 100, and a cap terminal 210 provided in the sensor cap 200 is electrically connected to the detection element 10, and an output signal output from the detection element 10 is transmitted to an external device (for example, an engine control unit ( ECU)).

はじめに、酸素センサ100の構造について、図2を参照して説明する。酸素センサ100は、先端側が閉じられた筒状の検出素子10をハウジング2内に配置した構造を有する。検出素子10の後端の内側には、この検出素子10の出力する信号を取り出すための接続端子71がはめ込まれている。そして、接続端子71の外周部を取り囲むように、円筒状のセラミック包囲体4が設けられている。セラミック包囲体4は、検出素子10の後端側の外周部ごと接続端子71を取り囲んでいる。接続端子71には、後述するキャップ端子210(図1参照)が接続される。  First, the structure of the oxygen sensor 100 will be described with reference to FIG. The oxygen sensor 100 has a structure in which a cylindrical detection element 10 whose front end is closed is disposed in the housing 2. A connection terminal 71 for taking out a signal output from the detection element 10 is fitted inside the rear end of the detection element 10. A cylindrical ceramic enclosure 4 is provided so as to surround the outer periphery of the connection terminal 71. The ceramic enclosure 4 surrounds the connection terminal 71 together with the outer peripheral portion on the rear end side of the detection element 10. A cap terminal 210 (see FIG. 1) described later is connected to the connection terminal 71.

ハウジング2は、主体金具21、及びプロテクタ22を有している。主体金具21は、SUS430からなり、略円筒状に形成されている。この主体金具21の先端部の外周面には、酸素センサ100を排気経路Hに取り付けるためのねじ部24が形成されている。ねじ部24の後端側には、ねじ部24を排気経路Hに螺合するための取付工具を係合させる取付部29が設けられている。  The housing 2 has a metal shell 21 and a protector 22. The metal shell 21 is made of SUS430 and has a substantially cylindrical shape. A screw portion 24 for attaching the oxygen sensor 100 to the exhaust path H is formed on the outer peripheral surface of the distal end portion of the metal shell 21. On the rear end side of the screw portion 24, an attachment portion 29 for engaging with an attachment tool for screwing the screw portion 24 into the exhaust path H is provided.

また、主体金具21の筒孔は、3段の段違い形状をなしており、先端側の部位が、最小の内径を有する先端筒孔28として形成されている。そして、筒孔の後端側の部位は、最大の内径を有する後端筒孔25として形成され、先端筒孔28と後端筒孔25との間に、両者の中間の内径を有する中間筒孔27が形成されている。  Further, the cylindrical hole of the metal shell 21 has a three-stage step shape, and the tip side portion is formed as a tip cylindrical hole 28 having a minimum inner diameter. The rear end portion of the cylinder hole is formed as a rear end cylinder hole 25 having the maximum inner diameter, and an intermediate cylinder having an intermediate inner diameter between the front end cylinder hole 28 and the rear end cylinder hole 25. A hole 27 is formed.

後端筒孔25は、セラミック包囲体4の先端部41の外周を取り囲む位置に配置されている。また、後端筒孔25と中間筒孔27との間の段部は、充填材受け部26として構成され、この充填材受け部26と後端筒孔25にかけての筒孔の内周と、検出素子10の外周との間隙に、充填材102が充填される。  The rear end cylindrical hole 25 is disposed at a position surrounding the outer periphery of the front end portion 41 of the ceramic enclosure 4. Further, the step portion between the rear end cylindrical hole 25 and the intermediate cylindrical hole 27 is configured as a filler receiving portion 26, and the inner periphery of the cylindrical hole extending from the filler receiving portion 26 to the rear end cylindrical hole 25; A filler 102 is filled in a gap with the outer periphery of the detection element 10.

中間筒孔27は、検出素子10の後述する鍔部12が配置される位置に形成されている。そして、中間筒孔27と先端筒孔28との間の段部は、鍔受け部23として構成されている。この鍔受け部23によって、検出素子10の鍔部12が支持される。また、先端筒孔28は、検出素子10を囲う位置に形成されている。  The intermediate cylinder hole 27 is formed at a position where a later-described flange portion 12 of the detection element 10 is disposed. A step portion between the intermediate tube hole 27 and the tip tube hole 28 is configured as a flange receiving portion 23. The collar portion 12 of the detecting element 10 is supported by the collar receiving portion 23. Further, the distal end cylindrical hole 28 is formed at a position surrounding the detection element 10.

主体金具21の先端には、プロテクタ22が取り付けられている。プロテクタ22は、有底筒状を有し、主体金具21から露出する検出素子10の後述する検出部11の先端側を覆って保護している。プロテクタ22は、排気経路H内の排気ガスをハウジング2の内部に導入させ、検出素子10と接触させるための通気孔54を複数備えている。  A protector 22 is attached to the tip of the metal shell 21. The protector 22 has a bottomed cylindrical shape, and covers and protects the distal end side of the detection unit 11 described later of the detection element 10 exposed from the metal shell 21. The protector 22 includes a plurality of vent holes 54 for introducing the exhaust gas in the exhaust path H into the housing 2 and bringing it into contact with the detection element 10.

ハウジング2の内部に保持されている検出素子10は、前述したように、先端が閉じられた有底筒状をなしており、ジルコニアを主成分とする固体電解質を基体13とする。この検出素子10の外周には、径方向外向きに突出した鍔部12が設けられている。検出素子10は、この鍔部12の先端側を向く面(以下、「先端向き面」という)と、主体金具21の鍔受け部23との間に、金属製のパッキン101を介した状態で、主体金具21内に配置されている。  As described above, the detection element 10 held inside the housing 2 has a bottomed cylindrical shape with a closed end, and the base 13 is a solid electrolyte mainly composed of zirconia. On the outer periphery of the detection element 10, a flange 12 protruding outward in the radial direction is provided. The detection element 10 is in a state where a metal packing 101 is interposed between a surface facing the distal end side of the flange portion 12 (hereinafter referred to as “front end facing surface”) and the flange receiving portion 23 of the metal shell 21. The metallic shell 21 is disposed.

検出素子10の鍔部12よりも先端側には検出部11が配置され、鍔部よりも後端側は後端部15として構成されている。検出部11は、上述のように主体金具21から露出し、排気ガスに晒されて、排気ガス中の酸素濃度を検出する。後端部15は、略同一の外径で筒状に延びている。検出部11の外周面には、Pt、あるいはPt合金をメッキすることにより形成された検知電極51が設けられている。検知電極51は、鍔部12の先端向き面に電気的に接続しており、さらに、パッキン101を介して、主体金具21に電気的に接続される。よって、検知電極51の電位は、主体金具21から取り出すことができる。検出部11の表面は、耐熱性セラミックスからなる多孔質状の電極保護層(図示省略)で覆われている。  The detection unit 11 is disposed on the front end side of the detection element 10 with respect to the collar part 12, and the rear end side of the detection element 10 is configured as a rear end part 15. As described above, the detection unit 11 is exposed from the metal shell 21 and is exposed to the exhaust gas to detect the oxygen concentration in the exhaust gas. The rear end portion 15 extends in a cylindrical shape with substantially the same outer diameter. A detection electrode 51 formed by plating Pt or a Pt alloy is provided on the outer peripheral surface of the detection unit 11. The detection electrode 51 is electrically connected to the tip-facing surface of the flange 12 and is further electrically connected to the metal shell 21 via the packing 101. Therefore, the potential of the detection electrode 51 can be taken out from the metal shell 21. The surface of the detection unit 11 is covered with a porous electrode protection layer (not shown) made of heat resistant ceramics.

基体13の内周側には、内周面を被覆するように基準電極55が設けられている。基準電極55は、検出素子10の内周面全体を、Pt、あるいはPt合金でメッキすることによって形成されている。この基準電極55と検知電極51とは、固体電解質体である基体13を挟んで互いに対応する位置に配置されており、この部分が、排気ガス中の酸素濃度を検知するガス検知部として機能する。  A reference electrode 55 is provided on the inner peripheral side of the base 13 so as to cover the inner peripheral surface. The reference electrode 55 is formed by plating the entire inner peripheral surface of the detection element 10 with Pt or a Pt alloy. The reference electrode 55 and the detection electrode 51 are arranged at positions corresponding to each other with the base body 13 as a solid electrolyte body interposed therebetween, and this portion functions as a gas detection unit that detects the oxygen concentration in the exhaust gas. .

検出素子10の鍔部12の後端側を向く面(以下、「後端向き面」という)には、パッキン103が配置される。そして、パッキン103よりも後端側には、セラミック粉末からなる充填材102が、検出素子10の後端部15の外周面と、主体金具21の、充填材受け部26から後端筒孔25にかけての内周面との間に充填されている。  A packing 103 is disposed on a surface facing the rear end side of the flange 12 of the detection element 10 (hereinafter referred to as “rear end facing surface”). Further, on the rear end side of the packing 103, a filler material 102 made of ceramic powder is attached to the outer peripheral surface of the rear end portion 15 of the detection element 10 and the filler receiving portion 26 of the metal shell 21 from the rear end cylindrical hole 25. It is filled between the inner peripheral surface.

そして、その充填材102の後端側には、前述したセラミック包囲体4が配置されている。セラミック包囲体4は、絶縁性のセラミックから筒状に形成されたものであり、セラミック包囲体4の先端部41は、径方向外側に突出している。先端部41は、検出素子10の後端部15の外周面と、後端筒孔25の内周面との間で、充填材102の後端の位置に介在するように配置されている。先端部41の後端向き面には、パッキン104が配置され、主体金具21の後端に形成された加締部31が先端に向かって加締められることにより、パッキン104を介して先端部41が充填材102に対し押し付けられる。これにより、主体金具21の内周面と、検出素子10の外周面との間隙が、充填材102によって、気密に埋められている。このようにして、検出素子10は、鍔受け部23と加締部31との間に挟まれた各部材を介し、主体金具21の内部に保持されている。  The ceramic enclosure 4 described above is arranged on the rear end side of the filler 102. The ceramic enclosure 4 is formed in a cylindrical shape from an insulating ceramic, and the tip 41 of the ceramic enclosure 4 protrudes radially outward. The distal end portion 41 is disposed between the outer peripheral surface of the rear end portion 15 of the detection element 10 and the inner peripheral surface of the rear end cylindrical hole 25 so as to be interposed at the position of the rear end of the filler 102. A packing 104 is disposed on the surface facing the rear end of the front end portion 41, and the crimping portion 31 formed at the rear end of the metal shell 21 is crimped toward the front end, whereby the front end portion 41 is interposed via the packing 104. Is pressed against the filler 102. Thereby, the gap between the inner peripheral surface of the metal shell 21 and the outer peripheral surface of the detection element 10 is airtightly filled with the filler 102. In this way, the detection element 10 is held inside the metal shell 21 via each member sandwiched between the flange receiving portion 23 and the crimping portion 31.

また、検出素子10の筒孔内の後端側には、接続端子71が挿入されている。接続端子71は、略筒状をなし、先端側に基準電極55と接続する電極接触部72が設けられ、後端側にキャップ端子210(後述)と接続するキャップ接続部73が形成されている。  A connection terminal 71 is inserted on the rear end side in the cylindrical hole of the detection element 10. The connection terminal 71 has a substantially cylindrical shape, an electrode contact portion 72 connected to the reference electrode 55 is provided on the front end side, and a cap connection portion 73 connected to a cap terminal 210 (described later) is formed on the rear end side. .

次に、センサキャップ200の構造について、図3を参照して説明する。センサキャップ200は、酸素センサ100(図2参照)の後端側を包囲する包囲部材220と、酸素センサ100に電気的に接続されるキャップ端子210と、キャップ端子210にかしめ固定されるリード線260と、フィルタ部材250とを備える。  Next, the structure of the sensor cap 200 will be described with reference to FIG. The sensor cap 200 includes a surrounding member 220 that surrounds the rear end side of the oxygen sensor 100 (see FIG. 2), a cap terminal 210 that is electrically connected to the oxygen sensor 100, and a lead wire that is caulked and fixed to the cap terminal 210. 260 and a filter member 250.

まず、包囲部材220について説明する。図3に示すように、包囲部材220は、絶縁性のフッ素系ゴムを中空状に形成したものである。包囲部材220は、後端側(図中、上側)が閉じられた有底筒状のセンサ包囲部221と、センサ包囲部221の後端側から径方向に突出するフィルタ包囲部222と、センサ包囲部221の後端側からフィルタ包囲部222とは反対側に突出するリード線包囲部223とを有する。  First, the surrounding member 220 will be described. As shown in FIG. 3, the surrounding member 220 is made of a hollow insulating fluoro-rubber. The surrounding member 220 includes a bottomed cylindrical sensor surrounding portion 221 whose rear end side (upper side in the drawing) is closed, a filter surrounding portion 222 that projects radially from the rear end side of the sensor surrounding portion 221, and a sensor. A lead wire surrounding portion 223 that protrudes from the rear end side of the surrounding portion 221 to the side opposite to the filter surrounding portion 222 is provided.

センサ包囲部221は、センサキャップ200が酸素センサ100(図2参照)に取り付けられた状態において、酸素センサ100の後端側を包囲する。図3に示すように、センサ包囲部221は略筒状に形成される。センサ包囲部221の内壁227には、センサキャップ200を酸素センサ100に取り付ける際に、酸素センサ100の後端を自身の筒孔の中央に案内するためのテーパ状の段差が設けられている。  The sensor surrounding portion 221 surrounds the rear end side of the oxygen sensor 100 in a state where the sensor cap 200 is attached to the oxygen sensor 100 (see FIG. 2). As shown in FIG. 3, the sensor surrounding part 221 is formed in a substantially cylindrical shape. The inner wall 227 of the sensor surrounding part 221 is provided with a tapered step for guiding the rear end of the oxygen sensor 100 to the center of its cylinder hole when the sensor cap 200 is attached to the oxygen sensor 100.

また、センサ包囲部221内には、酸素センサ100の接続端子71(図2参照)を介して検出素子10の基準電極55との導通を図るキャップ端子210が配置されている。キャップ端子210は、センサ包囲部221内で、センサ包囲部221の筒孔の底部側(図中、上側)から開放部側(図中、下側)へ向けて突出するセンサ接続部256を有する。このセンサ接続部256が、接続端子71のキャップ接続部73(図2参照)内に挿入され、接続端子71との間で電気的な接続をなす。センサ接続部256は筒状に形成されており、センサ包囲部221内において、自身の筒孔216を介した通気が可能となっている。  In addition, a cap terminal 210 is disposed in the sensor surrounding portion 221 so as to be electrically connected to the reference electrode 55 of the detection element 10 via the connection terminal 71 (see FIG. 2) of the oxygen sensor 100. The cap terminal 210 has a sensor connecting portion 256 that protrudes from the bottom side (upper side in the drawing) of the cylindrical hole of the sensor surrounding portion 221 toward the open side (lower side in the drawing) within the sensor surrounding portion 221. . The sensor connection portion 256 is inserted into the cap connection portion 73 (see FIG. 2) of the connection terminal 71 and makes electrical connection with the connection terminal 71. The sensor connecting portion 256 is formed in a cylindrical shape, and ventilation is possible in the sensor surrounding portion 221 through its own cylindrical hole 216.

また、キャップ端子210には、自身をセンサ包囲部221の内壁227に位置決め保持させるための位置決め部255が、センサ接続部256の根本付近に設けられている。位置決め部255は、センサ接続部256の根本から内壁227に向けて環状に形成された環状部211と、環状部211の外縁から、センサ接続部256と同じ側に向けて突出する円筒状に形成された把持部212とを有する。内壁227には凹部状の係合部225が設けられており、この係合部225に把持部212の下端部が係合されて、キャップ端子210のセンサ包囲部221内からの抜けが防止されている。なお、センサ包囲部221の底部(図中、上側)には、キャップ端子210をセンサ包囲部221に装着した状態で、センサ接続部256の筒孔216と後述するフィルタ包囲部222との間で通気が行えるように、溝部99が形成されている。したがって、フィルタ包囲部222(より詳細には、後述する連通孔230)から溝部99およびキャップ端子210の筒孔216内を介してセンサ包囲部221の開放部側へ通気可能となっている。  Further, the cap terminal 210 is provided with a positioning portion 255 for positioning and holding the cap terminal 210 on the inner wall 227 of the sensor surrounding portion 221 near the base of the sensor connecting portion 256. The positioning portion 255 is formed in an annular portion 211 formed in an annular shape from the root of the sensor connecting portion 256 toward the inner wall 227, and in a cylindrical shape protruding from the outer edge of the annular portion 211 toward the same side as the sensor connecting portion 256. Gripping portion 212. The inner wall 227 is provided with a concave engaging portion 225, and the lower end portion of the grip portion 212 is engaged with the engaging portion 225, so that the cap terminal 210 is prevented from coming off from the sensor surrounding portion 221. ing. In addition, at the bottom (upper side in the drawing) of the sensor surrounding part 221, the cap terminal 210 is mounted on the sensor surrounding part 221, and between the tube hole 216 of the sensor connecting part 256 and the filter surrounding part 222 described later. A groove portion 99 is formed so as to allow ventilation. Therefore, air can be passed from the filter surrounding part 222 (more specifically, a communication hole 230 described later) to the open side of the sensor surrounding part 221 through the groove part 99 and the inside of the cylindrical hole 216 of the cap terminal 210.

さらに、キャップ端子210からは、リード線260に接続されるリード線固定部219が、センサ接続部256の後端側付近からリード線包囲部223内へ向けて径方向に延びており、リード線包囲部223内で、リード線260と接続されている。リード線260は、リード線包囲部223に開口されたリード線挿通孔261からセンサキャップ200の外部に引き出されている。なお、リード線挿通孔261の開口径は、リード線260の径よりも若干小さく形成されている。これにより、リード線挿通孔261とリード線260とが密着し、リード線挿通孔261から空気や水が導入されることを防止できる。  Furthermore, a lead wire fixing portion 219 connected to the lead wire 260 extends from the cap terminal 210 in the radial direction from the vicinity of the rear end side of the sensor connection portion 256 toward the lead wire surrounding portion 223. The lead wire 260 is connected in the surrounding portion 223. The lead wire 260 is drawn out of the sensor cap 200 from a lead wire insertion hole 261 opened in the lead wire surrounding portion 223. The opening diameter of the lead wire insertion hole 261 is slightly smaller than the diameter of the lead wire 260. As a result, the lead wire insertion hole 261 and the lead wire 260 are in close contact with each other, and air and water can be prevented from being introduced from the lead wire insertion hole 261.

フィルタ包囲部222について説明する。フィルタ包囲部222は、センサ包囲部221の後端側から径方向外側に突出し、略円筒状に形成されている。フィルタ包囲部222は、連通孔230を内部に備える。連通孔230は、センサ包囲部221と包囲部材220の外部とを連通させる。連通孔230は、フィルタ包囲部222の外壁に開口部259を有するフィルタ配置孔231と、フィルタ配置孔231とセンサ包囲部221とを通気可能に連通させる通気孔232とから構成される。  The filter enclosure 222 will be described. The filter surrounding part 222 protrudes radially outward from the rear end side of the sensor surrounding part 221 and is formed in a substantially cylindrical shape. The filter enclosure 222 includes a communication hole 230 therein. The communication hole 230 allows the sensor surrounding part 221 to communicate with the outside of the surrounding member 220. The communication hole 230 includes a filter arrangement hole 231 having an opening 259 on the outer wall of the filter enclosure 222, and a ventilation hole 232 that allows the filter arrangement hole 231 and the sensor enclosure 221 to communicate with each other so as to allow ventilation.

フィルタ配置孔231は、図4に示すように、断面形状円形の筒孔として形成されている。フィルタ配置孔231は、周方向の面を形成するフィルタ配置面234と、フィルタ配置面234のセンサ包囲部221側の端部に位置する環状の繋ぎ面233とによって囲まれている。フィルタ配置面234の開口部259側の端部には、径方向内側に向かって突出し、周方向に環状につながるフィルタ押え部235が形成されている。フィルタ押え部235は、後述するフィルタ部材250がフィルタ配置孔231から外部に抜け落ちることを防止する。また、フィルタ配置面234には、径方向内側に向かって突出し、周方向に環状につながる2つのフィルタ保持部236が形成されている。フィルタ保持部236の突出高さは、フィルタ押え部235の突出高さよりも低い。  As shown in FIG. 4, the filter arrangement hole 231 is formed as a cylindrical hole having a circular cross section. The filter placement hole 231 is surrounded by a filter placement surface 234 that forms a circumferential surface, and an annular connecting surface 233 that is located at the end of the filter placement surface 234 on the sensor surrounding portion 221 side. A filter retainer 235 that protrudes inward in the radial direction and is annularly connected in the circumferential direction is formed at the end of the filter arrangement surface 234 on the opening 259 side. The filter retainer 235 prevents a filter member 250 (described later) from falling out of the filter placement hole 231. The filter arrangement surface 234 is formed with two filter holding portions 236 that protrude inward in the radial direction and are annularly connected in the circumferential direction. The protruding height of the filter holding part 236 is lower than the protruding height of the filter holding part 235.

繋ぎ面233は、図4に示すように、環状をなし、中央に通気孔232につながる開口部238を有する。繋ぎ面233には、繋ぎ面233から開口部259側へ向けて突出する第1突起部239が形成されている。第1突起部239は、繋ぎ面233を開口部259の側から見た時に、開口部238の中央にあたる位置を中心として、周方向に90度間隔で4つ配置されている。第1突起部239は、突出先端がそれぞれ半球状に形成されている。第1突起部239の突出高さは、一例として0.5mmである。第1突起部239の繋ぎ面233側の端部における直径は、一例として0.7mmである。  As shown in FIG. 4, the connecting surface 233 has an annular shape and has an opening 238 connected to the vent hole 232 at the center. A first protrusion 239 that protrudes from the connection surface 233 toward the opening 259 is formed on the connection surface 233. Four first protrusions 239 are arranged at intervals of 90 degrees in the circumferential direction with the position corresponding to the center of the opening 238 when the connecting surface 233 is viewed from the opening 259 side. Each of the first protrusions 239 has a hemispherical protruding tip. The protruding height of the first protrusion 239 is 0.5 mm as an example. As an example, the diameter of the end of the first protrusion 239 on the connecting surface 233 side is 0.7 mm.

次に、通気孔232は、フィルタ配置孔231よりも小径の筒孔として形成され、上述のようにフィルタ配置孔231とセンサ包囲部221の内部とを連通させる。通気孔232のフィルタ配置孔231側の端部には開口部238が位置する。通気孔232は、通気面237によって形成されている。  Next, the vent hole 232 is formed as a cylindrical hole having a smaller diameter than the filter arrangement hole 231, and communicates the filter arrangement hole 231 with the inside of the sensor surrounding portion 221 as described above. An opening 238 is located at the end of the ventilation hole 232 on the filter arrangement hole 231 side. The ventilation hole 232 is formed by the ventilation surface 237.

次に、包囲部材220のフィルタ配置孔231内に配置されるフィルタ部材250について、図4を参照して説明する。フィルタ部材250は、微細気孔が連続する多孔質構造のPTFEからなり、水密性及び通気性を有する。フィルタ部材250は、円柱状に形成されており、開口部259側に配置される外側面251と、繋ぎ面233側に配置される内側面252と、外側面251と内側面252との間に位置する横面253とを備えている。  Next, the filter member 250 arranged in the filter arrangement hole 231 of the surrounding member 220 will be described with reference to FIG. The filter member 250 is made of PTFE having a porous structure in which fine pores are continuous, and has water tightness and air permeability. The filter member 250 is formed in a cylindrical shape, and is disposed between the outer surface 251 disposed on the opening 259 side, the inner surface 252 disposed on the connecting surface 233 side, and the outer surface 251 and the inner surface 252. And a lateral surface 253 which is positioned.

フィルタ部材250の配置構造について、図4を参照して説明する。フィルタ配置孔231にフィルタ部材250を配置する場合、フィルタ配置孔231の開口部259から、フィルタ部材250をフィルタ配置孔231に押し込む。フィルタ押え部235が弾性変形しながら、フィルタ部材250がフィルタ配置孔231に押し込まれて、フィルタ配置孔231に配置される。  The arrangement structure of the filter member 250 will be described with reference to FIG. When the filter member 250 is arranged in the filter arrangement hole 231, the filter member 250 is pushed into the filter arrangement hole 231 from the opening 259 of the filter arrangement hole 231. While the filter retainer 235 is elastically deformed, the filter member 250 is pushed into the filter placement hole 231 and placed in the filter placement hole 231.

フィルタ部材250がフィルタ配置孔231に配置された状態では、フィルタ押え部235が、変形から復帰してフィルタ部材250の外側面251に当接し、フィルタ部材250がフィルタ配置孔231から外部に抜け落ちることを防止する。また、フィルタ保持部236が、フィルタ部材250の横面253を径方向内側に押えつけて、フィルタ部材250を保持するとともに、フィルタ配置面234と横面253との間隙を封止する。これにより、フィルタ保持部236とフィルタ部材250の密着性を高め、センサキャップ200の水密性を向上させることができる。  In a state in which the filter member 250 is disposed in the filter arrangement hole 231, the filter holding portion 235 returns from the deformation and contacts the outer surface 251 of the filter member 250, and the filter member 250 falls out of the filter arrangement hole 231 to the outside. To prevent. Further, the filter holding portion 236 holds the filter member 250 by pressing the horizontal surface 253 of the filter member 250 inward in the radial direction and seals the gap between the filter arrangement surface 234 and the horizontal surface 253. Thereby, the adhesiveness of the filter holding | maintenance part 236 and the filter member 250 can be improved, and the watertightness of the sensor cap 200 can be improved.

フィルタ部材250内側面252は、第1突起部239の先端に当接する。よって、内側面252と繋ぎ面233との間には間隙257が形成され、両者の密着が防止される。このとき、フィルタ部材250の内側面252においては、第1突起部239との接触部分を除く部分が、全て間隙257に面することになる。これにより、内側面252と繋ぎ面233とが密接する場合と比べて、内側面252における通気面積を大きくすることができる。  The inner surface 252 of the filter member 250 is in contact with the tip of the first protrusion 239. Therefore, a gap 257 is formed between the inner side surface 252 and the connecting surface 233, thereby preventing the close contact therebetween. At this time, all portions of the inner surface 252 of the filter member 250 except the contact portion with the first protrusion 239 face the gap 257. Thereby, compared with the case where the inner surface 252 and the connecting surface 233 are in close contact, the ventilation area on the inner surface 252 can be increased.

次に、このように構成されたセンサキャップ200の酸素センサ100への取り付け構造について説明する。図1に示すように、センサキャップ200を酸素センサ100に取り付けた状態では、キャップ端子210のセンサ接続部256が接続端子71の内側に挿入され、接続端子71に当接して、キャップ端子210と接続端子71とが電気的に導通する。  Next, a structure for attaching the sensor cap 200 configured as described above to the oxygen sensor 100 will be described. As shown in FIG. 1, in a state where the sensor cap 200 is attached to the oxygen sensor 100, the sensor connection portion 256 of the cap terminal 210 is inserted inside the connection terminal 71, abuts on the connection terminal 71, and the cap terminal 210 The connection terminal 71 is electrically connected.

また、把持部212とセンサ接続部256との間の隙間に、セラミック包囲体4の後端側が挿入され、セラミック包囲体4の後端面が環状部211に当接する。そして、包囲部材220の内壁227が、セラミック包囲体4の外周面に密着して、セラミック包囲体4を保持する。内壁227とセラミック包囲体4の外周面とが密着することにより、センサキャップ200の下方からセンサキャップ200の内部に大気が導入されることが防止される。これにより、基準電極55は、連通孔230を介して外部から導入された空気とのみ接触する。  Further, the rear end side of the ceramic enclosure 4 is inserted into the gap between the grip portion 212 and the sensor connection portion 256, and the rear end face of the ceramic enclosure 4 abuts on the annular portion 211. The inner wall 227 of the surrounding member 220 is in close contact with the outer peripheral surface of the ceramic surrounding body 4 to hold the ceramic surrounding body 4. When the inner wall 227 and the outer peripheral surface of the ceramic enclosure 4 are in close contact with each other, air is prevented from being introduced into the sensor cap 200 from below the sensor cap 200. Thereby, the reference electrode 55 contacts only with the air introduced from the outside through the communication hole 230.

次に、基準電極55に接触する大気の流れについて説明する。大気は、ガスセンサユニット1の外部から基準電極55に向かって流れる場合と、基準電極55から外部に向かって流れる場合とがあるが、ここでは外部から基準電極55に向かって流れる場合を例に挙げて説明する。  Next, the flow of air that contacts the reference electrode 55 will be described. The atmosphere flows from the outside of the gas sensor unit 1 toward the reference electrode 55 and sometimes flows from the reference electrode 55 toward the outside. Here, the case of flowing from the outside toward the reference electrode 55 is taken as an example. I will explain.

図4に示すように、外部の大気は、包囲部材220の外壁に設けられた開口部259からフィルタ部材250を経由して間隙257に到達する。間隙257に到達した大気は、開口部238から通気孔232を経由して、キャップ端子210の後端側(図中上側)に形成された溝部99に到達する。そして、図1に示すように、キャップ端子210の筒孔216を介し、接続端子71の内部に形成された筒孔を経由して、検出素子10の内部に到達し、基準電極55に接触する。  As shown in FIG. 4, the external atmosphere reaches the gap 257 via the filter member 250 from the opening 259 provided on the outer wall of the surrounding member 220. The atmosphere that has reached the gap 257 reaches the groove 99 formed on the rear end side (upper side in the drawing) of the cap terminal 210 from the opening 238 through the vent hole 232. Then, as shown in FIG. 1, it reaches the inside of the detection element 10 via the cylindrical hole 216 of the cap terminal 210 and the cylindrical hole formed in the connection terminal 71 and contacts the reference electrode 55. .

ここで、フィルタ部材250における大気の移動速度は、大気の流通方向におけるフィルタ部材250の断面積(通気面積)に依存する。本参考形態では、図4に示すように、繋ぎ面233に第1突起部239を設けたため、内側面252は、第1突起部239の先端部とのみ接触する。よって、従来のように、内側面252と繋ぎ面233とが直接接触してしまい、内側面252における通気面積が開口部238と略同一になってしまう場合に比べて、内側面252における通気面積を増加させることができる。よって、フィルタ部材250における通気量を向上させることができる。Here, the moving speed of the atmosphere in the filter member 250 depends on the cross-sectional area (venting area) of the filter member 250 in the air circulation direction. In this preferred embodiment, as shown in FIG. 4, since the first protrusion 239 provided on the connecting surface 233, inner surface 252 in contact only with the tip portion of the first protrusion 239. Therefore, as compared with the case where the inner surface 252 and the connecting surface 233 are in direct contact with each other and the ventilation area on the inner surface 252 becomes substantially the same as that of the opening 238 as in the conventional case, the ventilation area on the inner surface 252. Can be increased. Therefore, the air flow rate in the filter member 250 can be improved.

さらに、第1突起部239を繋ぎ面233に一体成型することにより、スペーサを別に準備する必要がなく、また、スペーサを成型するための製造工程をわざわざ設けることなく、第1突起部239を成型できるため、簡単かつ安価にガスセンサユニットを製造できる。また、第1突起部239が繋ぎ面233に固定されているため、第1突起部239とフィルタ部材250との接触位置がずれにくい。よって、第1突起部239によって確保される気体流路がばらつかない。よって、製品ごとのばらつきを抑えることができる。  Further, by integrally molding the first protrusion 239 on the connecting surface 233, it is not necessary to prepare a separate spacer, and the first protrusion 239 can be formed without providing a manufacturing process for molding the spacer. Therefore, the gas sensor unit can be manufactured easily and inexpensively. In addition, since the first protrusion 239 is fixed to the connecting surface 233, the contact position between the first protrusion 239 and the filter member 250 is difficult to shift. Therefore, the gas flow path secured by the first protrusion 239 does not vary. Therefore, the dispersion | variation for every product can be suppressed.

また、第1突起部239の突出方向(図4の左右方向)と直交する第1突起部239の断面積が、繋ぎ面233から内側面252に向かうにつれて小さくなっている。これにより、フィルタ部材250の内側面252と第1突起部239との接触面積を小さくすることができ、第1突起部239によりフィルタ部材250の通気面積が減少することを抑制できる。In addition, the cross-sectional area of the first protrusion 239 that is orthogonal to the protruding direction of the first protrusion 239 (the left-right direction in FIG. 4) decreases from the connecting surface 233 toward the inner surface 252. Thereby, the contact area between the inner surface 252 of the filter member 250 and the first protrusion 239 can be reduced, and the reduction of the ventilation area of the filter member 250 by the first protrusion 239 can be suppressed.

また、繋ぎ面233を周方向に120度ずつ区画分けしたときに、第1突起部239は、各区画それぞれに少なくとも1つ以上形成されている(本参考形態では、上述のように、90度間隔に4つ)ので、繋ぎ面233に対してフィルタ部材250の内側面252が傾いて配置されることを抑制できる。Further, when the compartmentalized by 120 degrees connecting surface 233 in the circumferential direction, the first protrusion 239, at least one is formed (the reference embodiment, each respective compartment, as described above, 90 degrees Therefore, it is possible to suppress the inner surface 252 of the filter member 250 from being inclined with respect to the connecting surface 233.

繋ぎ面233に第1突起部239を設けた本参考形態のガスセンサユニット1について、通気量に関する評価を行った。評価の方法および評価の結果について、図5を参照して説明する。なお、比較のために、繋ぎ面233に第1突起部239を備えない従来品についても通気量を測定し、評価した。For gas sensor unit 1 of this preferred embodiment of the connecting surface 233 is provided with first protrusions 239, we were evaluated regarding aeration. An evaluation method and an evaluation result will be described with reference to FIG. For comparison, the air flow rate was also measured and evaluated for a conventional product that does not include the first protrusion 239 on the connecting surface 233.

はじめに、評価の方法について説明する。評価は、フィルタ部材250をシリコンチューブの内部に配置した状態のフィルタ部材250の通気量(以下、基準通気量という)に対する、フィルタ部材250を包囲部材220の内部に配置した状態のフィルタ部材250の通気量の低下率を評価することにより行った。  First, the evaluation method will be described. The evaluation is based on the filter member 250 in a state where the filter member 250 is disposed in the surrounding member 220 with respect to the air flow rate of the filter member 250 in a state where the filter member 250 is disposed in the silicon tube (hereinafter referred to as a reference air flow rate). This was done by evaluating the rate of decrease in air flow.

基準通気量は以下のように測定した。まず、フィルタ部材250をシリコンチューブに挿入する。そして、シリコンチューブの一端側に50kPaの空気を加圧する。そして、シリコンチューブの他端側から一分間に流出する空気の量を水中捕獲する。捕獲された空気の量を基準通気量とした。  The reference air flow was measured as follows. First, the filter member 250 is inserted into the silicon tube. Then, 50 kPa of air is pressurized on one end side of the silicon tube. Then, the amount of air flowing out from the other end side of the silicon tube in one minute is captured in water. The amount of trapped air was taken as the reference ventilation rate.

フィルタ部材250を包囲部材220に配置した状態のフィルタ部材250の通気量は、以下のように測定した。まず、フィルタ部材250を包囲部材220のフィルタ配置孔231に配置する。そして、包囲部材220のリード線包囲部223に開口されたリード線挿通孔261を閉塞する。そして、包囲部材220のセンサ包囲部221側の開口に50kPaの空気を加圧する。この条件において、フィルタ包囲部222に形成された開口部259から一分間に流出する空気の量を水中捕獲する。捕獲された空気の量を、フィルタ部材250を包囲部材220に配置した状態のフィルタ部材250の通気量とした。  The air flow rate of the filter member 250 in a state where the filter member 250 is disposed on the surrounding member 220 was measured as follows. First, the filter member 250 is arranged in the filter arrangement hole 231 of the surrounding member 220. Then, the lead wire insertion hole 261 opened in the lead wire surrounding portion 223 of the surrounding member 220 is closed. Then, air of 50 kPa is pressurized to the opening of the surrounding member 220 on the sensor surrounding portion 221 side. Under this condition, the amount of air that flows out from the opening 259 formed in the filter enclosure 222 in one minute is captured in water. The amount of trapped air was defined as the air flow rate of the filter member 250 in a state where the filter member 250 is disposed on the surrounding member 220.

なお、フィルタ部材250の包囲部材220内への配置方法は、以下の2通りとし、それぞれについて評価を行った。具体的には、フィルタ部材250の外側面251の中央を開口部259の側から通気孔232に向かって押し込む方法と、フィルタ部材250の外側面251の縁部近傍を押し込む方法との二通りの方法によって、フィルタ配置孔231にフィルタ部材250を配置し、それぞれ評価した。なお、前者の方法でフィルタ部材250を配置した場合、フィルタ部材250は、図1に示すように、内側面252が、4つの第1突起部239の全てに当接しており、柱軸がフィルタ配置孔231の孔軸と同一となるように配置される。また、後者の方法でフィルタ部材250を配置した場合には、フィルタ部材250は、内側面252が、4つの第1突起部239のうちの少なくとも一つに当接した状態で、柱軸がフィルタ配置孔231の孔軸に対して傾きを生じているように配置される。  The filter member 250 was placed in the surrounding member 220 in the following two ways, and each was evaluated. Specifically, there are two methods: a method of pushing the center of the outer surface 251 of the filter member 250 from the opening 259 side toward the vent 232 and a method of pushing the vicinity of the edge of the outer surface 251 of the filter member 250. By the method, the filter member 250 was arrange | positioned to the filter arrangement | positioning hole 231, and each evaluated. When the filter member 250 is arranged by the former method, as shown in FIG. 1, the filter member 250 has an inner surface 252 that is in contact with all four first protrusions 239, and the column axis is the filter member. It arrange | positions so that it may become the same as the hole axis | shaft of the arrangement | positioning hole 231. FIG. Further, when the filter member 250 is arranged by the latter method, the filter member 250 has the inner surface 252 in contact with at least one of the four first protrusions 239 and the column axis is a filter. The arrangement holes 231 are arranged so as to be inclined with respect to the hole axis.

以下、フィルタ部材250の外側面251の中央を押し込んで、フィルタ配置孔231に配置したフィルタ部材250の通気量をサンプル1の通気量、フィルタ部材250の外側面251の縁部近傍を押し込んで配置したフィルタ部材250の通気量をサンプル2の通気量、従来の包囲部材にフィルタ部材250を配置した状態の通気量をサンプル3の通気量として説明する。  Hereinafter, the center of the outer surface 251 of the filter member 250 is pushed in, and the ventilation amount of the filter member 250 arranged in the filter arrangement hole 231 is arranged by pushing the sample 1 and the vicinity of the edge of the outer surface 251 of the filter member 250. The ventilation rate of the filter member 250 will be described as the ventilation rate of the sample 2, and the ventilation rate when the filter member 250 is disposed on the conventional surrounding member will be described as the ventilation rate of the sample 3.

基準通気量に対するサンプル1、サンプル2、サンプル3の通気量の低下率は、下記の式により算出した。
・ (サンプル1の通気量の低下率)=(1−(サンプル1の通気量)/(基準通気量))×100
・ (サンプル2の通気量の低下率)=(1−(サンプル2の通気量)/(基準通気量))×100
・ (サンプル3の通気量の低下率)=(1−(サンプル3の通気量)/(基準通気量))×100
The rate of decrease in the air flow rate of Sample 1, Sample 2, and Sample 3 relative to the reference air flow rate was calculated by the following equation.
(Rate of decrease in air flow rate of sample 1) = (1− (air flow rate of sample 1) / (reference air flow rate)) × 100
(Rate of decrease in airflow rate of sample 2) = (1− (airflow rate of sample 2) / (reference airflow rate)) × 100
(Rate of decrease in air flow rate of sample 3) = (1− (air flow rate of sample 3) / (reference air flow rate)) × 100

評価の結果について説明する。図5に示すように、サンプル1については、基準通気量に対する通気量の低下率は、6%〜18%であった。サンプル2については、基準通気量に対する通気量の低下率は、8%〜18%であった。一方、サンプル3については、基準通気量に対する通気量の低下率は、39%〜60%であった。  The result of evaluation will be described. As shown in FIG. 5, for Sample 1, the rate of decrease in the air flow rate with respect to the reference air flow rate was 6% to 18%. For sample 2, the rate of decrease in the air flow rate relative to the reference air flow rate was 8% to 18%. On the other hand, for sample 3, the rate of decrease in the air flow rate relative to the reference air flow rate was 39% to 60%.

これにより、サンプル1、サンプル2の通気量は、サンプル3の通気量よりも多いことが示された。この理由は、以下のように考えられる。サンプル1、サンプル2においては、フィルタ配置孔231の繋ぎ面233とフィルタ部材250の内側面252との間に間隙257が形成されているため、内側面252のほぼ全面に50kPaの空気圧がかかる。加圧された空気は、内側面252のほぼ全面からフィルタ部材250の内部に導入され、外側面251から流出する。一方、サンプル3においては、フィルタ部材250の内側面252は、フィルタ配置孔231の繋ぎ面233に接触している。内側面252のうちの繋ぎ面233に接触している部分には、空気圧がかからない。よって、加圧された空気は、内側面252のうちの繋ぎ面233に接触している部分からはフィルタ部材250の内部に導入されず、開口部238に面する部分からのみ導入される。これにより、サンプル1、サンプル2では、サンプル3よりも通気量が多くなったものと考えられる。  Thereby, it was shown that the air flow rate of Sample 1 and Sample 2 is larger than the air flow rate of Sample 3. The reason is considered as follows. In Sample 1 and Sample 2, since a gap 257 is formed between the connecting surface 233 of the filter arrangement hole 231 and the inner surface 252 of the filter member 250, an air pressure of 50 kPa is applied to almost the entire inner surface 252. The pressurized air is introduced into the filter member 250 from almost the entire inner surface 252 and flows out from the outer surface 251. On the other hand, in the sample 3, the inner side surface 252 of the filter member 250 is in contact with the connecting surface 233 of the filter arrangement hole 231. Air pressure is not applied to the portion of the inner surface 252 that is in contact with the connecting surface 233. Therefore, the pressurized air is not introduced into the filter member 250 from the portion of the inner surface 252 that is in contact with the connecting surface 233 but is introduced only from the portion facing the opening 238. Thereby, it is considered that the sample 1 and the sample 2 have a larger air flow rate than the sample 3.

また、サンプル1、サンプル2の通気量のばらつきは、サンプル3の通気量のばらつきよりも少ないことが示された。この理由は、以下のように考えられる。上述のように、通気量は、フィルタ部材250の内側面252の通気面積に依存する。サンプル1、サンプル2においては、フィルタ部材250の内側面252は、第1突起部239の先端に接触する。よって、内側面252における通気面積は、内側面252の面積とほぼ等しいものとして近似できる。一方、サンプル3においては、内側面252と繋ぎ面233とが接触する。内側面252と繋ぎ面233との接触面積は、内側面252および繋ぎ面233に製造上形成されうる凹凸などにより、ばらつきが生じる。これにより、内側面252における通気面積にばらつきが生じる。よって、サンプル1、サンプル2では、サンプル3よりもばらつきが少なくなったものと考えられる。  Moreover, it was shown that the variation in the air flow rate of Sample 1 and Sample 2 was smaller than the variation in the air flow rate of Sample 3. The reason is considered as follows. As described above, the amount of ventilation depends on the ventilation area of the inner surface 252 of the filter member 250. In Sample 1 and Sample 2, the inner surface 252 of the filter member 250 is in contact with the tip of the first protrusion 239. Therefore, the ventilation area on the inner surface 252 can be approximated as being approximately equal to the area of the inner surface 252. On the other hand, in the sample 3, the inner surface 252 and the connecting surface 233 are in contact with each other. The contact area between the inner side surface 252 and the connecting surface 233 varies due to unevenness that can be formed on the inner side surface 252 and the connecting surface 233 in the manufacturing process. As a result, a variation occurs in the ventilation area on the inner surface 252. Therefore, it is considered that Sample 1 and Sample 2 have less variation than Sample 3.

以上より、本参考形態においては、従来品にくらべて通気量を多くできると共に、通気量のばらつきを少なくできることが示唆された。From the above, it was suggested that in this reference embodiment, the air flow rate can be increased and the variation in the air flow rate can be reduced as compared with the conventional product.

次に、本発明の第二実施形態のセンサキャップ300について、図6を参照して説明する。第二実施形態のセンサキャップ300では、包囲部材320のフィルタ包囲部322に形成されるフィルタ配置孔331の形状が第一参考形態とは異なる。以下では、第一 形態とは異なるフィルタ配置孔331について重点的に説明し、第一参考形態と同一部分については、同一符号を付し、説明を省略、または簡略化するものとする。Next, a sensor cap 300 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the sensor cap 300 of the second embodiment, the shape of the filter arrangement hole 331 formed in the filter surrounding portion 322 of the surrounding member 320 is different from that of the first reference embodiment. In the following, the first NOTE embodiment focuses on different filter arrangement hole 331, for the first reference embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals, will be omitted or simplified.

図6に示すように、フィルタ包囲部322には、連通孔330が形成されている。連通孔330は、フィルタ配置孔331と、第一参考形態と同一形状の通気孔232とからなる。フィルタ配置孔331は断面形状円形の筒孔として形成されている。第一参考形態と同様に、フィルタ配置孔331は、フィルタ配置孔331の周方向の面を形成するフィルタ配置面334と、フィルタ配置面334のセンサ包囲部221側の端部に位置する環状の繋ぎ面333とによって取り囲まれている。フィルタ配置面334には、第一参考形態と同様に形成されたフィルタ押え部235およびフィルタ保持部236の他に、径方向内側に向かって突出する略円柱状に形成された4つの第2突起部339が設けられている。As shown in FIG. 6, a communication hole 330 is formed in the filter surrounding part 322. The communication hole 330 includes a filter arrangement hole 331 and a vent hole 232 having the same shape as that of the first reference embodiment. The filter arrangement hole 331 is formed as a cylindrical hole having a circular cross section. Similarly to the first reference embodiment, the filter arrangement hole 331 includes a filter arrangement surface 334 that forms a circumferential surface of the filter arrangement hole 331, and an annular shape that is located at the end of the filter arrangement surface 334 on the sensor surrounding portion 221 side. It is surrounded by the connecting surface 333. On the filter arrangement surface 334, in addition to the filter pressing portion 235 and the filter holding portion 236 formed in the same manner as in the first reference embodiment, four second protrusions formed in a substantially columnar shape protruding radially inward. A portion 339 is provided.

4つの第2突起部339は、フィルタ配置面334において、同一円周上に形成されている。第2突起部339は、繋ぎ面333を開口部259の側から見た時に、周方向に90度間隔でフィルタ配置面334に配置されている。第2突起部339は、突出先端がそれぞれ半球状に形成されている。  The four second protrusions 339 are formed on the same circumference in the filter arrangement surface 334. The second protrusions 339 are arranged on the filter arrangement surface 334 at intervals of 90 degrees in the circumferential direction when the connecting surface 333 is viewed from the opening 259 side. Each of the second protrusions 339 has a hemispherical protruding tip.

繋ぎ面333は、環状をなし、中央に通気孔232につながる開口部338を有する。第一参考形態とは異なり、繋ぎ面333には突起部が形成されていない。The connecting surface 333 has an annular shape and has an opening 338 connected to the vent hole 232 at the center. Unlike the first reference embodiment, no protrusion is formed on the connecting surface 333.

フィルタ配置孔331に配置されるフィルタ部材250は、第一参考形態と同様の形状および材質である。フィルタ部材250がフィルタ配置孔331に配置された状態では、フィルタ部材250の内側面252は、第2突起部339の側面に当接する。よって、内側面252と繋ぎ面333との間には間隙357が形成され、両者の密着が防止される。このとき、フィルタ部材250の内側面252においては、第2突起部339との接触部分を除く部分が、全て間隙357に面することになる。これにより、内側面252と繋ぎ面333とが密接する場合と比べて、内側面252における通気面積を大きくすることができる。The filter member 250 arranged in the filter arrangement hole 331 has the same shape and material as the first reference embodiment. In a state where the filter member 250 is arranged in the filter arrangement hole 331, the inner side surface 252 of the filter member 250 abuts on the side surface of the second protrusion 339. Therefore, a gap 357 is formed between the inner surface 252 and the connecting surface 333, thereby preventing the close contact therebetween. At this time, all portions of the inner surface 252 of the filter member 250 except the contact portion with the second protrusion 339 face the gap 357. Thereby, compared with the case where the inner surface 252 and the connecting surface 333 are in close contact with each other, the ventilation area on the inner surface 252 can be increased.

しかも、第2突起部339は、フィルタ配置面334から突出している。これにより、第2突起部339が間隙357の途中に配置されることなく、気体の流れる抵抗にならない。以上より、第二実施形態のセンサキャップにおいても、通気量を確実に確保できる。  Moreover, the second protrusion 339 protrudes from the filter arrangement surface 334. As a result, the second protrusion 339 is not disposed in the middle of the gap 357, and the gas does not flow. From the above, the air flow rate can be reliably ensured also in the sensor cap of the second embodiment.

なお、第二実施形態における検出素子10が、本発明の特許請求の範囲の「ガス検出素 子」に相当し、基準電極55が「電極」に相当する。接続端子71が「センサ端子」に相 当し、酸素センサ100が「ガスセンサ」に相当する。間隙357が「気体流路」に相当し、第2突起部339が、「スペーサ」及び「第2突起部」に相当する。Incidentally, the detection device 10 in the second embodiment, and corresponds to the "gas detection element" in the claims of the present invention, the reference electrode 55 corresponds to "electrode". Connection terminals 71 phases equivalent to "sensor terminal", the oxygen sensor 100 corresponds to "gas sensor". The gap 357 corresponds to a gas channel”, and the second protrusion 339 corresponds to a “spacer” and a “second protrusion”.

次に、本発明の第三参考形態のセンサキャップ400について、図7及び図8を参照して説明する。第三参考形態のセンサキャップ400では、包囲部材420のフィルタ包囲部422に形成されるフィルタ配置孔431の形状が第一参考形態とは異なる。また、フィルタ配置孔431に、スペーサ部材450が配置される点で、第一参考形態とは異なる。以下では、第一参考形態とは異なるフィルタ配置孔431及びスペーサ部材450について重点的に説明し、第一参考形態と同一部分については、同一符号を付し、説明を省略、または簡略化するものとする。Next, the sensor cap 400 in the third referential embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the sensor cap 400 of the third reference form, the shape of the filter arrangement hole 431 formed in the filter surrounding part 422 of the surrounding member 420 is different from that of the first reference form. Moreover, the point from which the spacer member 450 is arrange | positioned in the filter arrangement | positioning hole 431 differs from a 1st reference form. Hereinafter, the filter arrangement hole 431 and the spacer member 450 different from those in the first reference embodiment will be mainly described, and the same parts as those in the first reference embodiment will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted or simplified. And

図7に示すように、フィルタ包囲部422には、連通孔430が形成されている。連通孔430は、フィルタ配置孔431と、第一参考形態と同一形状の通気孔232とからなる。フィルタ配置孔431は断面形状円形の筒孔として形成されている。フィルタ配置孔431の周方向の面を形成するフィルタ配置面434には、第一参考形態と同様に形成されたフィルタ押え部235、フィルタ保持部236が設けられている。As shown in FIG. 7, a communication hole 430 is formed in the filter surrounding part 422. The communication hole 430 includes a filter arrangement hole 431 and a vent hole 232 having the same shape as the first reference embodiment. The filter arrangement hole 431 is formed as a cylindrical hole having a circular cross section. A filter holding portion 235 and a filter holding portion 236 formed in the same manner as in the first reference embodiment are provided on the filter arrangement surface 434 that forms the circumferential surface of the filter arrangement hole 431.

繋ぎ面433は、第一参考形態と同様に環状をなし、中央に通気孔232につながる開口部438を有する。第一参考形態とは異なり、繋ぎ面433には突起部が形成されていない。The connecting surface 433 has an annular shape as in the first reference embodiment, and has an opening 438 connected to the vent 232 at the center. Unlike the first reference embodiment, no protrusion is formed on the connecting surface 433.

フィルタ配置孔431に配置されるスペーサ部材450について、図8を参照して説明する。スペーサ部材450の説明では、図8の上方をスペーサ部材450の上方として説明する。スペーサ部材450は、フィルタ部材250よりも硬度の高いプラスチック材料もしくは無機材料によって形成されている。  The spacer member 450 arrange | positioned at the filter arrangement | positioning hole 431 is demonstrated with reference to FIG. In the description of the spacer member 450, the upper part of FIG. The spacer member 450 is made of a plastic material or an inorganic material having a hardness higher than that of the filter member 250.

スペーサ部材450は、平面視環状に形成された環状部451と、環状部451の上面452から上方に突出する突起部439とを備える。環状部451の外径は、繋ぎ面433の外周径と同一である。環状部451の内径は、開口部238の開口径よりも大きい。4つの突起部439は、環状部451を平面視した時に、周方向に90度間隔で配置されている。突起部439は、突出先端がそれぞれ半球状に形成されている。  The spacer member 450 includes an annular portion 451 formed in an annular shape in plan view, and a protrusion 439 projecting upward from the upper surface 452 of the annular portion 451. The outer diameter of the annular portion 451 is the same as the outer diameter of the connecting surface 433. The inner diameter of the annular portion 451 is larger than the opening diameter of the opening 238. The four protrusions 439 are arranged at intervals of 90 degrees in the circumferential direction when the annular portion 451 is viewed in plan. The protrusions 439 each have a protruding hemispherical tip.

スペーサ部材450及びフィルタ部材250のフィルタ配置孔431への配置方法について、図7を参照して説明する。フィルタ配置孔431には、はじめに、スペーサ部材450を配置し、その後、フィルタ部材250を配置する。スペーサ部材450をフィルタ配置孔431に配置する場合には、まず、スペーサ部材450の下面453に予め接着剤を塗布する。そして、開口部259からスペーサ部材450を挿入し、スペーサ部材450の下面453と繋ぎ面433とを接着させる。この状態において、突起部439は、繋ぎ面433の内周側の縁よりも外周側の縁に近い位置に配置されている。  A method of arranging the spacer member 450 and the filter member 250 in the filter arrangement hole 431 will be described with reference to FIG. First, the spacer member 450 is arranged in the filter arrangement hole 431, and then the filter member 250 is arranged. When arranging the spacer member 450 in the filter arrangement hole 431, first, an adhesive is applied in advance to the lower surface 453 of the spacer member 450. Then, the spacer member 450 is inserted from the opening 259 and the lower surface 453 of the spacer member 450 and the connecting surface 433 are bonded. In this state, the protrusion 439 is disposed at a position closer to the outer peripheral edge than the inner peripheral edge of the connecting surface 433.

そして、開口部259から、フィルタ部材250を挿入する。フィルタ配置孔431に配置されるフィルタ部材250は、第一参考形態と同様の形状および材質である。フィルタ部材250がフィルタ配置孔331に配置された状態では、フィルタ部材250の内側面252は、突起部439の先端に当接する。よって、内側面252と上面452、内側面252と繋ぎ面433との間には間隙457が形成される。このとき、フィルタ部材250の内側面252においては、突起部439との接触部分を除く部分が、全て間隙457に面することになる。よって、第一参考形態と同様に、内側面252における通気面積を大きくすることができる。Then, the filter member 250 is inserted from the opening 259. The filter member 250 arranged in the filter arrangement hole 431 has the same shape and material as the first reference embodiment. In a state where the filter member 250 is arranged in the filter arrangement hole 331, the inner side surface 252 of the filter member 250 comes into contact with the tip of the protruding portion 439. Therefore, a gap 457 is formed between the inner surface 252 and the upper surface 452 and between the inner surface 252 and the connecting surface 433. At this time, all portions of the inner surface 252 of the filter member 250 except the contact portion with the protruding portion 439 face the gap 457. Therefore, similarly to the first reference embodiment, the ventilation area on the inner surface 252 can be increased.

しかも、突起部439は、スペーサ部材450に設けられており、包囲部材420やフィルタ部材250に配置されたものではない。そのため、既存の包囲部材420のフィルタ配置孔431に、別途作成したスペーサ部材450を配置するだけで、フィルタ部材250の内側面252における通気面積を確保することができる。  Moreover, the protrusion 439 is provided on the spacer member 450 and is not disposed on the surrounding member 420 or the filter member 250. Therefore, the ventilation area on the inner side surface 252 of the filter member 250 can be ensured only by arranging a separately created spacer member 450 in the filter arrangement hole 431 of the existing surrounding member 420.

以上説明したスペーサ部材450の形状は、突起部439を備えるものに限定されない。変形例のスペーサ部材550を備えるセンサキャップ500について、図9及び図10を参照して説明する。以下では、第三参考形態と異なる部分についてのみ重点的に説明し、同一部分については、同一符号を付し、説明を省略、または簡略化するものとする。The shape of the spacer member 450 described above is not limited to the shape having the protrusion 439. A sensor cap 500 including a modified spacer member 550 will be described with reference to FIGS. 9 and 10. Hereinafter, only portions different from the third reference embodiment will be described mainly, and the same portions will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted or simplified.

まず、変形例のスペーサ部材550について、図9を参照して説明する。なお、スペーサ部材550の説明においては、図9の上方をスペーサ部材550の上方として説明する。変形例のスペーサ部材550は、平面視C形状をなしており、切れ目552を備える。スペーサ部材550は、上面551と下面553(図10参照)とを有している。上面551および下面553の外径は、フィルタ部材250(図10参照)の内側面252の径よりも小さい。上面551および下面553の内径は、開口部438(図10参照)の開口径よりも大きい。よって、上面551および下面553の面積は、繋ぎ面433の面積よりも小さい。  First, a modified spacer member 550 will be described with reference to FIG. In the description of the spacer member 550, the upper part of FIG. 9 is described as the upper part of the spacer member 550. The modified spacer member 550 has a C shape in a plan view and includes a cut 552. The spacer member 550 has an upper surface 551 and a lower surface 553 (see FIG. 10). The outer diameters of the upper surface 551 and the lower surface 553 are smaller than the diameter of the inner surface 252 of the filter member 250 (see FIG. 10). The inner diameters of the upper surface 551 and the lower surface 553 are larger than the opening diameter of the opening 438 (see FIG. 10). Therefore, the areas of the upper surface 551 and the lower surface 553 are smaller than the area of the connecting surface 433.

スペーサ部材550の配置構造について、図10を参照して説明する。スペーサ部材550をフィルタ配置孔431に配置する場合には、スペーサ部材550の下面553に予め接着剤を塗布する。そして、開口部259からスペーサ部材550を挿入し、スペーサ部材450の下面553と繋ぎ面433とを接着させる。フィルタ配置孔431に配置されるフィルタ部材250は、第三参考形態と同様の形状および材質である。The arrangement structure of the spacer member 550 will be described with reference to FIG. When the spacer member 550 is arranged in the filter arrangement hole 431, an adhesive is applied in advance to the lower surface 553 of the spacer member 550. Then, the spacer member 550 is inserted from the opening 259 and the lower surface 553 of the spacer member 450 and the connecting surface 433 are bonded. The filter member 250 arranged in the filter arrangement hole 431 has the same shape and material as the third reference embodiment.

フィルタ部材250がフィルタ配置孔331に配置された状態では、フィルタ部材250内側面252は、スペーサ部材550の上面551に接触する。よって、フィルタ部材250の内側面252と繋ぎ面433との間に形成された間隙557は、スペーサ部材550によって、スペーサ部材550の径方向外側と内側とに仕切られる。スペーサ部材550の径方向外側に形成された間隙557と径方向内側に形成された間隙557とは、切れ目552を介して連通している。よって、スペーサ部材550の径方向外側に形成された間隙557と通気孔232とは、切れ目552を介して通気可能である。よって、フィルタ部材250の内側面252の実質的な通気面積の減少分は、上面551の面積分である。  In a state where the filter member 250 is disposed in the filter arrangement hole 331, the inner surface 252 of the filter member 250 is in contact with the upper surface 551 of the spacer member 550. Therefore, the gap 557 formed between the inner surface 252 and the connecting surface 433 of the filter member 250 is partitioned by the spacer member 550 into the radially outer side and the inner side of the spacer member 550. The gap 557 formed on the radially outer side of the spacer member 550 and the gap 557 formed on the radially inner side communicate with each other through a cut 552. Therefore, the gap 557 and the ventilation hole 232 formed on the outer side in the radial direction of the spacer member 550 can be ventilated through the cut 552. Therefore, the substantial decrease in the ventilation area of the inner surface 252 of the filter member 250 is the area of the upper surface 551.

以上説明した変形例では、フィルタ部材250の内側面252においては、スペーサ部材550の上面551との接触部分を除く部分が、全て間隙557に面することになる。よって、変形例においても、フィルタ部材250の内側面252と繋ぎ面433とが接触する場合と比較して、内側面252における通気面積を大きくすることができる。  In the modified example described above, all the portions of the inner surface 252 of the filter member 250 except the contact portion with the upper surface 551 of the spacer member 550 face the gap 557. Therefore, also in the modified example, the ventilation area on the inner surface 252 can be increased as compared with the case where the inner surface 252 of the filter member 250 and the connecting surface 433 are in contact with each other.

尚、上記実施形態、参考形態に示される構成は例示であり、各種の変更が可能であることは言うまでもない。例えば、フィルタ部材250の内側面252と、繋ぎ面233との間に気体流路を確保するためのスペーサの形状や配置位置は、実施形態、参考形態に限定されない。In addition, it cannot be overemphasized that the structure shown by the said embodiment and reference form is an illustration, and various changes are possible. For example, the shape and arrangement position of the spacer for securing the gas flow path between the inner surface 252 of the filter member 250 and the connecting surface 233 are not limited to the embodiment and the reference mode .

例えば、第一参考形態では、第1突起部239をフィルタ配置孔431の繋ぎ面233に形成したが、繋ぎ面233には第1突起部239を形成せずに、フィルタ部材250の内側面252に、内側面252から突出する突起部を形成しても良い。この場合であっても、内側面252と繋ぎ面233との接触を防止して、内側面252における通気面積を確保できる。For example, in the first reference embodiment, the first protrusion 239 is formed on the connecting surface 233 of the filter arrangement hole 431. However, the first protrusion 239 is not formed on the connecting surface 233, and the inner surface 252 of the filter member 250 is formed. In addition, a protrusion protruding from the inner surface 252 may be formed. Even in this case, contact between the inner surface 252 and the connecting surface 233 can be prevented, and a ventilation area on the inner surface 252 can be secured.

また、第1突起部239、第2突起部339の形状は上述した実施形態、参考形態に限定されない。たとえば、第1突起部239、第2突起部339を円柱状に形成しても良いし、円錐状、柱状に形成しても良い。Moreover, the shape of the 1st projection part 239 and the 2nd projection part 339 is not limited to embodiment mentioned above and a reference form . For example, the first protrusion 239 and the second protrusion 339 may be formed in a columnar shape, or may be formed in a conical shape or a columnar shape.

また、第二実施形態においては、フィルタ配置面334から径方向内側に向かって突出する略円柱状の第2突起部339が形成されていたが、第2突起部339は略円柱状でなくてもよい。たとえば、円柱状に形成された第2突起部339を設けずに、代わりに、フィルタ配置面334から径方向内側に突出し、周方向に環状につながる突起部を設けても良い。  In the second embodiment, the substantially cylindrical second protrusion 339 that protrudes radially inward from the filter arrangement surface 334 is formed. However, the second protrusion 339 is not substantially cylindrical. Also good. For example, instead of providing the second protrusion 339 formed in a columnar shape, a protrusion that protrudes radially inward from the filter placement surface 334 and that is annularly connected in the circumferential direction may be provided.

また、第1突起部239、第2突起部339の数も4つに限定されないし、配置間隔も一定でなくてもよい。例えば、第一参考形態においては、繋ぎ面233を開口部259の側から見て周方向に120度ずつ区画分けしたときに、第1突起部239が各区間にそれぞれに1つ以上形成されていれば、フィルタ部材250が傾いて配置されることを防止する上で好適である。また、第1突起部239が1つである場合であっても、フィルタ部材250の内側面252と繋ぎ面233との間に間隙を形成させることができるため、内側面252における通気面積を増加させることができる。Further, the number of the first protrusions 239 and the second protrusions 339 is not limited to four, and the arrangement interval may not be constant. For example, in the first reference embodiment, when the connecting surface 233 is partitioned by 120 degrees in the circumferential direction when viewed from the opening 259 side, one or more first protrusions 239 are formed in each section. This is suitable for preventing the filter member 250 from being inclined. Further, even when the number of the first protrusions 239 is one, a gap can be formed between the inner surface 252 and the connecting surface 233 of the filter member 250, so that the ventilation area on the inner surface 252 is increased. Can be made.

1 ガスセンサユニット
10 検出素子
71 接続端子
72 電極接触部
73 キャップ接続部
99 溝部
100 酸素センサ
200、300、400 センサキャップ
210 キャップ端子
220 包囲部材
230 連通孔
231、331、431 フィルタ配置孔
232 通気孔
233、333、433 繋ぎ面
234、334、434 フィルタ配置面
237 通気面
239 第1突起部
250 フィルタ部材
339 第2突起部
450、550 スペーサ部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas sensor unit 10 Detection element 71 Connection terminal 72 Electrode contact part 73 Cap connection part 99 Groove part 100 Oxygen sensor 200, 300, 400 Sensor cap 210 Cap terminal 220 Surrounding member 230 Communication hole 231, 331, 431 Filter arrangement hole 232 Vent hole 233 333, 433 Connecting surface 234, 334, 434 Filter arrangement surface 237 Ventilation surface 239 First protrusion 250 Filter member 339 Second protrusion 450, 550 Spacer member

Claims (10)

被測定ガスに晒されるガス検出素子、および前記ガス検出素子に形成した電極と接続して前記ガス検出素子からの出力信号を伝えるセンサ端子を有するガスセンサと、
前記ガスセンサに装着されて前記出力信号を外部装置に伝送するセンサキャップであって、前記センサ端子と電気的に接続するキャップ端子と、前記センサキャップの前記ガスセンサへの装着時に自身と前記ガスセンサとの間で内部空間を形成すると共に、該内部空間と外部とを気体が流通可能に連通する連通孔が形成された包囲部材と、前記連通孔内に配置され、通気性および撥水性を有するフィルタ部材と、を有するセンサキャップと、
を備えたガスセンサユニットにおいて、
前記連通孔は、前記フィルタ部材が配置されるフィルタ配置面と、前記フィルタ配置面よりも開口面積が小さい通気面と、該フィルタ配置面と該通気面とを繋ぐ繋ぎ面と、を含み、
前記フィルタ配置面内にフィルタ部材が配置され、
前記繋ぎ面と前記フィルタ部材の前記繋ぎ面に対向する内側面とによって形成される気体流路であって、前記フィルタ部材を通過した気体を前記通気面内まで流通させる気体流路を確保するスペーサが、前記連通孔自身、前記フィルタ部材自身、又は前記繋ぎ面と前記フィルタ部材の前記内側面との間に設けられていることを特徴とするガスセンサユニット。
A gas sensor having a sensor terminal connected to an electrode formed on the gas detection element and transmitting an output signal from the gas detection element;
A sensor cap that is mounted on the gas sensor and transmits the output signal to an external device, the cap terminal being electrically connected to the sensor terminal, and the sensor cap and the gas sensor when the sensor cap is mounted on the gas sensor. An enclosing member that forms an internal space between them and has a communication hole that allows the gas to flow between the internal space and the outside, and a filter member that is disposed in the communication hole and has air permeability and water repellency And a sensor cap having
In the gas sensor unit with
The communication hole includes a filter arrangement surface on which the filter member is arranged, a ventilation surface having an opening area smaller than the filter arrangement surface, and a connecting surface that connects the filter arrangement surface and the ventilation surface,
A filter member is arranged in the filter arrangement surface,
A spacer that secures a gas flow path formed by the connecting surface and an inner side surface of the filter member facing the connecting surface, and allows the gas that has passed through the filter member to flow into the ventilation surface. Is provided between the communication hole itself, the filter member itself, or the connecting surface and the inner surface of the filter member.
前記スペーサは、前記連通孔自身に設けられており、前記フィルタ部材の前記内側へ向けて前記繋ぎ面から突出する第1突起部であることを特徴とする請求項1に記載のガスセンサユニット。   2. The gas sensor unit according to claim 1, wherein the spacer is a first protrusion that is provided in the communication hole itself and protrudes from the connection surface toward the inside of the filter member. 前記第1突起部の突出方向と直交する前記第1突起部の断面の面積は、前記フィルタ部材側の面積が、前記繋ぎ面側の面積よりも小さいことを特徴とする請求項2に記載のガスセンサユニット。   The area of the cross section of the first protrusion perpendicular to the protruding direction of the first protrusion is such that the area on the filter member side is smaller than the area on the connecting surface side. Gas sensor unit. 前記繋ぎ面を周方向に120度ずつ区画分けしたときに、前記第1突起部は、各区画それぞれに少なくとも1つ以上形成されていることを特徴とする請求項2または3に記載のガスセンサユニット。   4. The gas sensor unit according to claim 2, wherein when the connecting surface is partitioned 120 degrees in the circumferential direction, at least one of the first protrusions is formed in each partition. 5. . 前記スペーサは、前記連通孔自身に設けられており、前記フィルタ配置面から突出する第2突起部であることを特徴とする請求項1に記載のガスセンサユニット。   2. The gas sensor unit according to claim 1, wherein the spacer is a second protrusion provided in the communication hole itself and protruding from the filter arrangement surface. 前記フィルタ配置面を周方向に120度ずつ区画分けしたときに、前記第2突起部は、各区画それぞれに少なくとも1つ以上形成されていることを特徴とする請求項5に記載のガスセンサユニット。   6. The gas sensor unit according to claim 5, wherein when the filter arrangement surface is partitioned 120 degrees in the circumferential direction, at least one of the second protrusions is formed in each partition. 前記スペーサは、前記繋ぎ面と前記フィルタ部材の前記内側との間に設けられており、前記フィルタ部材よりも硬度が高いことを特徴とする請求項1に記載のガスセンサユニット。   The gas sensor unit according to claim 1, wherein the spacer is provided between the connecting surface and the inner side of the filter member, and has a hardness higher than that of the filter member. 前記スペーサは、前記繋ぎ面における前記前記通気面側の縁よりも、前記フィルタ配置面側に配置されていることを特徴とする請求項7に記載のガスセンサユニット。   8. The gas sensor unit according to claim 7, wherein the spacer is disposed closer to the filter arrangement surface than an edge of the connecting surface on the ventilation surface side. 9. 前記前記繋ぎ面に平行な方向における前記スペーサの断面の面積は、前記フィルタ部材側の面積が、前記繋ぎ面側の面積よりも小さいことを特徴とする請求項7または8に記載のガスセンサユニット。   9. The gas sensor unit according to claim 7, wherein an area of a cross section of the spacer in a direction parallel to the connecting surface is such that an area on the filter member side is smaller than an area on the connecting surface side. 前記繋ぎ面を周方向に120度ずつ区画分けしたときに、前記スペーサは、各区画それぞれに少なくとも1つ以上配置されていることを特徴とする請求項7ないし9のいずれか一項に記載のガスセンサユニット。   10. The device according to claim 7, wherein at least one spacer is disposed in each partition when the connecting surface is partitioned 120 degrees in the circumferential direction. Gas sensor unit.
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