JP2015161525A - 車載センサ及びガスセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】センサ本体の内部へ水やオイルが浸入するのを適切に防止できる車載センサを提供する。
【解決手段】車載センサ１は、外筒３０の外筒基端部３１をグロメット４で閉塞した本体基端部２Ｋを有する車載センサ本体２と、グロメット４に挿通され、本体基端部２Ｋから車載センサ本体２の基端側ＧＫの外部に延出するリード延出部３ｅを含むリード線３と、リード線３のリード延出部３ｅの径方向周囲を包囲するリード包囲チューブ５と、本体基端部２Ｋを径方向外側から包囲する第１包囲部１１、及び、第１包囲部１１に連なり、リード延出部３ｅを径方向外側から包囲する第２包囲部１２を有する筒状のカバー部材１０とを備え、リード包囲チューブ５は、本体基端部２Ｋ側に位置するチューブ先端部５Ｓの内側に、カバー部材１０の第２包囲部１２のうち少なくとも基端側ＧＫの一部を収容してなる。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両に搭載する車載センサ及び、車載センサであるガスセンサに関する。

従来より、車両の内燃機関の排気管に設置し、排気ガス中の特定ガス濃度を検出するガスセンサ（例えば、全領域空燃比センサ、酸素センサ、ＮＯｘセンサなど）や排気ガス温度を測定する排気温度センサなどの車載センサが知られている。これらの車載センサでは、金属製のケーシングからリード線が取り出されて、センサ本体とは離れた場所に設置された制御装置などに接続される。そして、リード線をケーシングから取り出すための構造として、ケーシングの基端側の開口部にリード線を挿通したゴム製のグロメットを嵌め込み、リード線とケーシングとの間を液密に封止することが行われている。
なお、特許文献１には、このような車載センサについて、リード線を包囲するリード包囲チューブと、ケーシングの基端部からリード包囲チューブのチューブ先端部までを周囲から覆うカバー部材とをさらに設けて、雨水の水しぶきや高圧洗車の水流がかかることによってセンサ内部に水が浸入するのを防止したセンサが開示されている。

特開２０１３−１５６１８３号公報

ところで、このようなセンサの中には、上述した水しぶきや高圧の水流がかかる環境で使用されるもののほか、エンジンルーム内でのオイル漏れで漏れたオイルやオイル交換／補充時にこぼれたオイルが飛散するなどして、オイルが付着する環境下で使用されるものがある。そして、このような水やオイルが、センサのうち、ケーシングの基端部に付着して、この基端部からセンサ本体の内部に浸入すると、例えば、電極等を変質させたり、浸入したオイルが高温に晒されて揮発することなどにより、センサに不具合を生じるおそれがある。
しかしながら、特許文献１の車載センサでは、センサの基端部を覆うカバー部材の内側に、センサのリード線を包囲するリード包囲チューブが位置していた。このため、リード包囲チューブに水やオイルが付着した場合には、このリード包囲チューブに付着した水やオイルが、リード包囲チューブを伝わって、カバー部材の内側に浸入し、さらに、センサ本体の内部に水やオイルが浸入するのを、適切に防止することができなかった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、センサ本体の内部へ水やオイルが浸入するのを適切に防止できる車載センサ及びガスセンサを提供することを目的とする。

その一態様は、外筒の外筒基端部をグロメットで閉塞した本体基端部を有する車載センサ本体と、上記グロメットに挿通されてなり、上記本体基端部から上記車載センサ本体の基端側の外部に延出するリード延出部を含むリード線と、上記リード線の上記リード延出部の径方向周囲を包囲するリード包囲チューブと、筒状のカバー部材であって、上記本体基端部を径方向外側から包囲する第１包囲部、及び、上記第１包囲部に連なり、上記リード延出部を径方向外側から包囲する第２包囲部を有するカバー部材と、を備え、上記リード包囲チューブは、上記本体基端部側に位置するチューブ先端部を有し、上記チューブ先端部の内側に、上記カバー部材の上記第２包囲部のうち少なくとも基端側の一部を収容してなる車載センサである。

この車載センサでは、カバー部材の第２包囲部がリード線のリード延出部を径方向外側から包囲している。そして、このカバー部材の第２包囲部のうち少なくとも基端側の一部は、リード包囲チューブのチューブ先端部の内側に収容されている。このため、リード包囲チューブに水やオイルが付着し、このリード包囲チューブを伝わって車載センサ側に移動しても、この水やオイルが、カバー部材の内側に浸入するのを防止できる。また、飛散した水やオイルが、直接カバー部材の内側に浸入することも防止できる。
これにより、カバー部材内から車載センサ本体の基端部を通じて、車載センサ本体の内部に水やオイルが浸入して、車載センサに不具合が発生することを適切に防止することができる。

なお、カバー部材の材質としては、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰなどのフッ素樹脂、ＦＫＭなどのフッ素ゴム、シリコーン樹脂、シリコーンゴムなどのシリコーン、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ、ＣＲなどのゴム、ＰＥ、ＰＰなどの樹脂（プラスチック）、ＧＦＲＰ、ＣＦＲＰなどのＦＲＰ（繊維強化プラスチック）、ステンレスなどの金属が挙げられる。
また、リード包囲チューブとしては、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰなどを用いたフッ素樹脂チューブや、シリコーンゴムチューブ、シリコーンワニスガラス編組チューブなどが挙げられる。

さらに、上述の車載センサであって、前記リード包囲チューブの前記チューブ先端部は、前記カバー部材の前記第１包囲部よりも径小である車載センサとすると良い。

この車載センサでは、リード包囲チューブのチューブ先端部が、カバー部材の第１包囲部よりも径小であるので、リード包囲チューブが先端側に移動しようとしても、チューブ先端部が、カバー部材のうち第１包囲部または第１包囲部よりも基端側の第２包囲部のいずれかの部位に当たる。従って、リード包囲チューブが車載センサ本体の先端側に向けて移動するのを制限することができる。

さらに、上述のいずれかの車載センサであって、前記リード包囲チューブは、少なくとも前記チューブ先端部において、所定内径を有する円筒状であり、前記カバー部材の前記第２包囲部は、少なくとも基端側の一部が上記リード包囲チューブの上記チューブ先端部の内側に収容されると共に、上記チューブ先端部の内径との径差が０．５ｍｍ以下の外径を有する円筒状で、前記リード延出部の径方向周囲を包囲する第２円筒包囲部を有する車載センサとすると良い。

この車載センサでは、カバー部材の第２包囲部が、チューブ先端部の内径との径差が０．５ｍｍ以下の外径を有する円筒状の第２円筒包囲部を有している。これにより、リード包囲チューブを伝わった水やオイルが、チューブ先端部と第２円筒包囲部との間から、カバー部材の内側に浸入しにくくなっている。

さらに、上述の車載センサであって、前記カバー部材の前記第２円筒包囲部は、当該第２円筒包囲部の外周面に、上記外周面の周方向に環状に膨出し、前記リード包囲チューブの前記チューブ先端部の内周面に環状に接する環状凸部を複数有する車載センサとすると良い。

この車載センサでは、カバー部材の第２円筒包囲部の外周面の環状凸部がリード包囲チューブのチューブ先端部の内周面と接しているので、これらの間の摩擦により、リード包囲チューブが先端側または基端側に向けてずれるのを防止することができる。また、複数の環状凸部の存在により、水やオイルが、チューブ先端部と第２円筒包囲部との間から、カバー部材の内側により浸入しにくくなっている。これにより、水やオイルがカバー部材の内側に浸入するのを、さらに適切に防止することができる。

さらに、上述のいずれかの車載センサであって、前記カバー部材の前記第２包囲部は、前記第１包囲部の基端からまたは上記第１包囲部に連なり基端側に延びる筒状の第２先端包囲部の基端から延び、基端側に向かうほど縮径する第２縮径包囲部を有する車載センサとすると良い。

この車載センサでは、カバー部材の第２包囲部は、第２縮径包囲部を有している。これにより、複数のリード線のリード延出部がそれぞれグロメットの各所から延出している場合において、これら複数のリード線のリード延出部を、第２縮径包囲部内で纏めながら基端側に向けて適切に導くことができる。

さらに、上述のいずれかの車載センサであって、前記カバー部材は、前記リード線の前記リード延出部に沿う方向について生じうる前記リード包囲チューブの先端の可動範囲よりも基端側に、前記第２包囲部の基端が位置する形態を有する車載センサとすると良い。

この車載センサでは、カバー部材は、リード包囲チューブの先端の可動範囲よりも基端側に、第２包囲部の基端が位置する形態を有している。
このため、リード包囲チューブがリード線のリード延出部に沿って移動しても、リード包囲チューブのチューブ先端部で、カバー部材の第２包囲部のうち少なくとも基端側の一部を覆い続けることができ、カバー部材の内側へ水やオイルが浸入するのを、確実に防止することができる。

また、上述のいずれかの車載センサであって、前記車載センサ本体は、前記本体基端部において、前記外筒の前記外筒基端部に、上記外筒基端部の周方向の少なくとも一部を径方向内側に凹ませた凹部を形成して、前記グロメットを上記外筒基端部に加締め固定してなり、前記カバー部材の前記第１包囲部は、径方向内側に突出して上記凹部に係合する係合凸部を有する車載センサとすると良い。

この車載センサでは、カバー部材の第１包囲部の径方向内側に突出する係合凸部が、車載センサ本体のうち外筒の外筒基端部の凹部に係合しているので、カバー部材を、本体基端部に確実に保持させることができる。

さらに、上述のいずれかの車載センサであって、前記グロメットは、前記外筒の内外を連通する貫通孔を有し、上記グロメットの上記貫通孔に装着され、水の通過を阻止しつつ、上記外筒内と前記第２包囲部内との間の大気の流通を許容する通気フィルタを備える車載センサとすると良い。

この車載センサでは、外筒内との大気の流通を許容する通気フィルタがグロメットの貫通孔に装着されている。この通気フィルタに水やオイルが付着した場合、内外の気圧差などによって、この通気フィルタで通過を阻止できず、水やオイルが車載センサ本体の内部に浸入する場合がある。
しかるに、この車載センサでは、リード包囲チューブのチューブ先端部の内側に、カバー部材の第２包囲部のうち少なくとも基端側の一部を収容している。さらに、通気フィルタは、この第２包囲部内にあるので、水やオイルが通気フィルタに付着するのを、適切に防止することができる。
通気フィルタとしては、例えば、ＰＴＦＥからなり、撥水性及び通気性を有するシートを用いたものが挙げられる。

さらに、上述の車載センサであって、前記車載センサ本体は、被測定ガス中に含まれる特定ガスを検出するガス検出素子を備え、上記ガス検出素子は、前記外筒内に連通する基準ガス室を内部に形成してなるガスセンサとすると良い。

この車載センサは、通気フィルタ及びガス検出素子を備えるガスセンサである。そして、ガス検出素子は、通気フィルタを通じてガス検出素子の内部の基準ガス室に大気を導入している。
しかるに、車載センサ本体内に水やオイルが流入すると、電極等を変質させたり、高温に晒されたオイルが揮発することで基準ガスの組成変化を生じて、ガスセンサの出力に異常を生じるなどの不具合が生じるおそれがある。

これに対し、このガスセンサでは、リード包囲チューブのチューブ先端部の内側に、カバー部材の第２包囲部のうち少なくとも基端側の一部を収容している。さらに、通気フィルタは、第２包囲部内にあり、水やオイルの浸入を防止している。かくして、車載センサ本体の内部に水やオイルが浸入することによる不具合の発生を、適切に防止することができる。
このようなガスセンサとしては、例えば、被測定ガスとガス検出素子の内部（大気）の酸素濃度差から、被測定ガス中の酸素濃度を検知する酸素センサが挙げられる。

実施形態に係るガスセンサの側面図である。 実施形態に係るガスセンサの縦断面図である。 実施形態に係るガスセンサのうち、基端部分の構成を示す説明図である。 実施形態に係るガスセンサに用いる、カバー部材の半断面図である。 変形形態に係るガスセンサに用いる、カバー部材の半断面図である。 変形形態に係るガスセンサのうち、基端部分の構成を示す説明図である。 カバー部材の第１の変形例を示す説明図である。 カバー部材の第２の変形例を示す説明図である。 カバー部材の第３の変形例を示す説明図である。

（実施形態）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１及び図２に、本実施形態に係る車載センサであるガスセンサ１を示す。このガスセンサ１は、車両の内燃機関の排気管に装着され、排気ガス中の酸素濃度を測定する酸素センサである。
ガスセンサ１は、軸線ＡＸに沿う軸線方向ＨＪ（図中上下方向）に延びるセンサ本体２（車載センサ本体）のほか、このセンサ本体２のうち基端側ＧＫ（図中上方）の本体基端部２Ｋから基端側ＧＫの外部に延出するリード線３、このリード線３のうち、センサ本体２の外部に延出したリード延出部３ｅの径方向周囲を包囲するリード包囲チューブ５、センサ本体２の本体基端部２Ｋに装着されたカバー部材１０、リード線３の基端側ＧＫの端部に取り付けられた外部コネクタ８を備える。

先ず、図１及び図２を用いて、ガスセンサ１のうちセンサ本体２の概略構成について説明する。
ガスセンサ１のセンサ本体２は、排気管に固定するためのネジ部４１が外表面に形成された筒状の主体金具４０を備える。また、主体金具４０の先端側ＧＳ（図中下方）には、外側プロテクタ５０ａ及び内側プロテクタ５０ｂからなる二重の有底筒状のプロテクタ５０がレーザ溶接により固設されている。一方、主体金具４０の基端側ＧＫ（図中上方）には、筒状をなす金属製の外筒３０がレーザ溶接により固設されている。そして、これらプロテクタ５０、主体金具４０及び外筒３０の内側に、先端側ＧＳが閉じて、基端側ＧＫが開口する有底筒状で、軸線方向ＨＪに延びる断面略Ｕ字状のガス検出素子２０が、その先端部分をプロテクタ５０内に突出させた状態で配置されている。
また、ガス検出素子２０の有底孔２１内には、内部電極層用接続部材７０の先端部分が挿入されると共に、これに保持されたヒータ６０が配置されている。

ガス検出素子２０は、上述したように、断面略Ｕ字状の有底筒状で、酸素イオン伝導性を有する固体電解質からなり、ヒータ６０で加熱されることにより活性化される。また、ガス検出素子２０の有底孔２１の内周面には、そのほぼ全面を覆うように、ＰｔあるいはＰｔ合金により多孔質に形成された内部電極層２３が公知の無電解メッキ法により形成されている。さらに、この内部電極層２３は、ガス検出素子２０の有底孔２１に挿入された内部電極層用接続部材７０に電気的に接続している。

一方、ガス検出素子２０の軸線方向ＨＪの中間部には、径方向外側に突出する係合フランジ部２２が設けられており、ガス検出素子２０のうち、係合フランジ部２２よりも先端側ＧＳの外周面の全面には、内部電極層２３と同様な多孔質の外部電極層２４が形成されている。さらに、この外部電極層２４は、ガス検出素子２０の基端側ＧＫに外嵌された外部電極層用接続部材７１に電気的に接続している。

また、後述するように、ガス検出素子２０の有底孔２１は、外筒３０内の基準ガス空間３０ｖに連通しており、有底孔２１内には、基準ガス（大気）が導入された基準ガス室ＧＲが形成されている。
これにより、ガス検出素子２０の内部電極層２３は、基準ガス室ＧＲ内の基準ガス（大気）に接触する一方、ガス検出素子２０の外部電極層２４は、プロテクタ５０内で、被測定ガスに接触する。このため、ガス検出素子２０の内部電極層２３と外部電極層２４との間には、酸素濃度差に応じた起電力が発生し、被測定ガス中の酸素濃度を測定することが可能になっている。

また、主体金具４０は、その内部に、径方向内側に突出する段部４２を有している。主体金具４０の段部４２には、先端側ＧＳから基端側ＧＫに向かって順に、金属製パッキン４３、アルミナからなる筒状のセラミックホルダ４４、及び、金属製パッキン４５が配置され、これらを介して、ガス検出素子２０の係合フランジ部２２を保持されている。さらに、ガス検出素子２０の係合フランジ部２２の基端側ＧＫに、滑石などのセラミック粉末４６が充填され、さらにその基端側ＧＫに、アルミナからなる筒状のセラミックスリーブ４７が配設されている。セラミックスリーブ４７の基端側ＧＫには、金属製パッキン４８が配置されると共に、主体金具４０の基端部４０Ｋが、径方向内側に屈曲して加締められて、金属製パッキン４８を介して、セラミックスリーブ４７を押圧している。これにより、セラミック粉末４６が圧縮され、主体金具４０内にガス検出素子２０が気密に保持されている。

一方、主体金具４０の基端側ＧＫに固設された外筒３０は、基端側ＧＫから先端側ＧＳに向けて、外筒基端部３１、第１径大部３２、縮径部３３、及び第２径大部３４を有している。このうち、第２径大部３４は、先端側ＧＳの部位が、径方向内側に縮径され、レーザ溶接により主体金具４０に固設されている。
また、外筒基端部３１の内側には、後述するように、フッ素ゴム製のグロメット４が加締め固定されており、これにより、センサ本体２の本体基端部２Ｋとなる外筒３０の外筒基端部３１が、グロメット４で閉塞されている。

このグロメット４には、センサ出力リード線３Ｓ１，３Ｓ２及びヒータリード線３ｈ
１，３ｈ２（３ｈ２は３ｈ１と軸線ＡＸに対して対称位置）の合計４本のリード線３が挿
通され、本体基端部２Ｋからセンサ本体２の基端側ＧＫの外部に延出している。
さらに、グロメット４の中央部分には、貫通孔４ｃが設けられ、この貫通孔４ｃ内に通気フィルタ６が配設されている。後述するように、この通気フィルタ６を通じて、外筒３０内に、外部の大気が導入される。

また、外筒３０のうち、第１径大部３２及び縮径部３３の内側に、絶縁性のアルミナセラミックからなる筒状のセパレータ８０が保持されている。このセパレータ８０内には、内部電極層用接続部材７０、外部電極層用接続部材７１及びヒータリード線用接続部材７２，７３が配設されている。さらに、セパレータ８０内で、センサ出力リード線３Ｓ１が内部電極層用接続部材７０に、センサ出力リード線３Ｓ２が外部電極層用接続部材７１にそれぞれ接続している。また、同じくセパレータ８０内で、ヒータリード線３ｈ１がヒータリード線用接続部材７２に、ヒータリード線３ｈ２がヒータリード線用接続部材７３にそれぞれ接続している。また、ヒータリード線用接続部材７２，７３は、ヒータ６０に接続している。

次いで、本実施形態に係るガスセンサ１のうち、センサ本体２の基端部分の構成について、図３を参照してさらに説明する。
センサ本体２は、前述したように、外筒３０の外筒基端部３１を、フッ素ゴム製のグロメット４で閉塞した本体基端部２Ｋを有している。具体的には、センサ本体２は、本体基端部２Ｋにおいて、外筒３０の外筒基端部３１の周方向全体を径方向内側に環状に凹ませた凹部３１ａを形成して、グロメット４を外筒基端部３１に加締め固定している。

また、グロメット４は、前述したように、その中央部分に、外筒３０の内外を連通する貫通孔４ｃを有しており、この貫通孔４ｃには、ＰＴＦＥからなり、撥水性及び通気性を有するシート形状の通気フィルタ６を、円筒状の挿入部材７に被せて装着している。なお、通気フィルタ６は、水の通過を阻止しつつ、外筒３０の内外の大気の流通を許容している。
このため、外筒３０の外部の大気が、通気フィルタ６を通じて外筒３０内に導入され、ひいては、ガス検出素子２０の有底孔２１内に導入される。これにより、外筒３０内には、基準ガス空間３０ｖが形成され、ガス検出素子２０の有底孔２１内には、外筒３０内の基準ガス空間３０ｖに連通する基準ガス室ＧＲが形成されている。

また、グロメット４のうち、貫通孔４ｃの周囲には、４本のリード線３（センサ出力リード線３Ｓ１，３Ｓ２及びヒータリード線３ｈ１，３ｈ２）を挿通するためのリード線用挿通孔４ｈが、貫通孔４ｃを取り囲むように９０°間隔で４箇所に設けられている。そして、４本のリード線３は、それぞれグロメット４の各所のリード線用挿通孔４ｈに挿通され、センサ本体２の基端側ＧＫの外部に、これらリード線３のリード延出部３ｅが延出している。

リード線３のうち、センサ本体２の基端側ＧＫの外部に延出するリード延出部３ｅの径方向周囲は、シリコーンワニスガラス編組チューブからなるリード包囲チューブ５により包囲されている。また、センサ本体２の本体基端部２Ｋには、フッ素ゴムからなる筒状のカバー部材１０が装着されており、このカバー部材１０の基端側ＧＫの部位（後述する第２円筒包囲部１３）は、リード延出部３ｅの径方向周囲を包囲しつつ、リード包囲チューブ５のうち本体基端部２Ｋ側に位置するチューブ先端部５Ｓの内側に収容されている。

図４に、カバー部材１０の半断面図を示す。カバー部材１０は、外径Ｄ３の円筒状をなし、センサ本体２の本体基端部２Ｋを径方向外側から包囲する第１包囲部１１、及び、第１包囲部１１に連なり、リード線３のリード延出部３ｅを、より詳しくは、そのうちグロメット４に隣接する隣接リード延出部３ａを径方向外側から包囲する第２包囲部１２を有する。

なお、カバー部材１０の第１包囲部１１の径方向内側には、外筒３０の外筒基端部３１の凹部３１ａに係合する断面半円状の係合凸部１６が突出している。この係合凸部１６が外筒基端部３１の凹部３１ａに係合することにより、カバー部材１０が、センサ本体２の本体基端部２Ｋ（外筒基端部３１）に確実に保持されている。

一方、カバー部材１０の第２包囲部１２のうち、第１包囲部１１に連なって基端側ＧＫに延びる先端側ＧＳの第２先端包囲部１５も、第１包囲部１１と同径の外径Ｄ３の円筒状をなしている。すなわち、カバー部材１０のうち、第１包囲部１１及びその基端１１Ｋに連なる第２先端包囲部１５が、外径Ｄ３の円筒状をなしている。

また、カバー部材１０の第２包囲部１２のうち基端側ＧＫには、第１包囲部１１及び第２先端包囲部１５よりも径小（Ｄ２＜Ｄ３）である外径Ｄ２の円筒状で、リード線３のリード延出部３ｅ、具体的には、隣接リード延出部３ａの径方向周囲を包囲する第２円筒包囲部１３が設けられている。この第２円筒包囲部１３は、リード包囲チューブ５のうち円筒状のチューブ先端部５Ｓの内側に収容されており、チューブ先端部５Ｓの内径Ｄ１（図３参照）と第２円筒包囲部１３の外径Ｄ２との径差（Ｄ１−Ｄ２）は０．５ｍｍ以下（より具体的には、０．１ｍｍ以下）となっている。

このように、本実施形態のガスセンサ１では、カバー部材１０の第２円筒包囲部１３が、リード包囲チューブ５のチューブ先端部５Ｓの内側に収容されているので、リード包囲チューブ５に付着した水やオイルが、このリード包囲チューブ５を伝わって、カバー部材１０の内側に浸入するのを防止している。特に本例では、チューブ先端部５Ｓの内径Ｄ１と第２円筒包囲部１３の外径Ｄ２との径差（Ｄ１−Ｄ２）が０．５ｍｍ以下の小さな値とされていることにより、リード包囲チューブ５を伝わった水やオイルが、チューブ先端部５Ｓと第２円筒包囲部１３との間から、カバー部材１０の内側に浸入しにくくなっている。

さらに、カバー部材１０の第２包囲部１２は、第２先端包囲部１５の基端１５Ｋから、基端側ＧＫに向かうほど縮径する第２縮径包囲部１４を有しており、この第２縮径包囲部１４の基端側ＧＫに第２円筒包囲部１３が連なっている。
これにより、グロメット４の各所のリード線用挿通孔４ｈから延出したリード線３のリード延出部３ｅ（隣接リード延出部３ａ）が、第２縮径包囲部１４の内側に収容され、これらが第２縮径包囲部１４内で纏めて基端側ＧＫの第２円筒包囲部１３内に導かれている。

また、リード包囲チューブ５のチューブ先端部５Ｓは、カバー部材１０の第１包囲部１１よりも径小（チューブ先端部５Ｓの内径Ｄ１＜第１包囲部１１の外径Ｄ３）となっている。より具体的には、チューブ先端部５Ｓは、カバー部材１０の第２縮径包囲部１４のうち基端側ＧＫの部位よりも径小である。このため、リード包囲チューブ５が先端側ＧＳに移動しようとしても、チューブ先端部５Ｓが、カバー部材１０のうち、第１包囲部１１よりも基端側ＧＫの第２縮径包囲部１４に当たるので、これにより、リード包囲チューブ５の先端側ＧＳへの移動が制限されている。

また、図１に示すように、リード線３の基端側ＧＫの端部には、リード線３をリード包囲チューブ５内に挿通した後に、外部コネクタ８が取り付けられており、この外部コネクタ８によって、リード包囲チューブ５の基端側ＧＫへの移動が制限されている。そして、このように、カバー部材１０及び外部コネクタ８によって、リード包囲チューブ５の先端側ＧＳ及び基端側ＧＫへの移動がそれぞれ制限されることにより、リード包囲チューブ５の可動範囲が制限されている。
なお、カバー部材１０では、第２円筒包囲部１３が長くされ、第２包囲部１２の基端１２Ｋ（第２円筒包囲部１３の基端）が、リード包囲チューブ５の先端５ＳＳの可動範囲ｍｒよりも基端側ＧＫに位置する形態を有している（図３参照）。このため、リード包囲チューブ５がリード線３のリード延出部３ｅに沿って基端側ＧＫに移動したとしても、リード包囲チューブ５のチューブ先端部５Ｓが、第２円筒包囲部１３の少なくとも基端側ＧＫの一部を確実に覆うようになっている。

以上で説明したように、本実施形態では、車載センサとして、排気ガス中の酸素濃度を測定するガスセンサ１（酸素センサ）を示した。このガスセンサ１では、カバー部材１０の第２包囲部１２がリード線３のリード延出部３ｅ、具体的には、隣接リード延出部３ａを径方向外側から包囲している。そして、このカバー部材１０の第２包囲部１２のうち基端側ＧＫの一部（具体的には、第２円筒包囲部１３）は、リード包囲チューブ５のチューブ先端部５Ｓの内側に収容されている。このため、リード包囲チューブ５に水やオイルが付着し、このリード包囲チューブ５を伝わってガスセンサ１側に移動しても、この水やオイルが、カバー部材１０の内側に浸入するのを防止できる。また、飛散した水やオイルが、直接カバー部材１０の内側に浸入することも防止できる。
これにより、カバー部材１０内からセンサ本体２の本体基端部２Ｋを通じて、センサ本体２の内部に水やオイルが浸入して、ガスセンサ１に不具合が発生することを適切に防止することができる。

特に、本実施形態のガスセンサ１は、本体基端部２Ｋに、グロメット４に装着された通気フィルタ６を備えており、この通気フィルタ６を通じて、ガス検出素子２０の有底孔２１に形成された基準ガス室ＧＲに大気を導入している。
このため、通気フィルタ６に水やオイルが付着すると、内外の気圧差などによって、通気フィルタ６で通過を阻止できず、水やオイルがセンサ本体２の内部に浸入するおそれがある。センサ本体２内に水やオイルが流入すると、電極等を変質させたり、高温に晒されたオイルが揮発することで基準ガスの組成変化を生じて、ガスセンサ１の出力に異常を生じるなどの不具合が生じるおそれがある。

これに対し、本実施形態のガスセンサ１では、リード包囲チューブ５のチューブ先端部５Ｓの内側に、カバー部材１０の第２包囲部１２のうち基端側ＧＫの一部（第２円筒包囲部１３）を収容している。さらに、通気フィルタ６は、第２包囲部１２内にあり、水やオイルの浸入を防止している。かくして、センサ本体２の内部に水やオイルが浸入することによる不具合の発生を、適切に防止することができる。

さらに、本実施形態のガスセンサ１では、リード包囲チューブ５のチューブ先端部５Ｓが、カバー部材１０の第１包囲部１１よりも径小（チューブ先端部５Ｓの内径Ｄ１＜第１包囲部１１の外径Ｄ３）であるので、リード包囲チューブ５が先端側ＧＳに移動しようとしても、チューブ先端部５Ｓが、カバー部材１０のうち第１包囲部１１よりも径小となっている第２包囲部１２の部位（具体的には、第２縮径包囲部１４の基端側ＧＫの部位）に当たる。従って、リード包囲チューブ５が車載センサ本体２の先端側ＧＳに向けて移動するのを制限することができる。

さらに、本実施形態のガスセンサ１では、カバー部材１０の第２包囲部１２が、チューブ先端部５Ｓの内径Ｄ１との径差が０．５ｍｍ以下の外径Ｄ２を有する円筒状の第２円筒包囲部１３を有している。これにより、リード包囲チューブ５を伝わった水やオイルが、チューブ先端部５Ｓと第２円筒包囲部１３との間から、カバー部材１０の内側に浸入しにくくなっている。

さらに、本実施形態のガスセンサ１では、カバー部材１０の第２包囲部１２は、第２縮径包囲部１４を有している。本実施形態では、複数（４本）のリード線３（センサ出力リード線３Ｓ１，３Ｓ２及びヒータリード線３ｈ１，３ｈ２）のリード延出部３ｅがそれぞれグロメット４の各所のリード線用挿通孔４ｈから延出しており、これら複数のリード線３のリード延出部３ｅ（隣接リード延出部３ａ）を、第２縮径包囲部１４内で纏めながら基端側ＧＫの第２円筒包囲部１３内に向けて適切に導くことができる。

さらに、本実施形態のガスセンサ１では、カバー部材１０は、リード包囲チューブ５の先端５ＳＳの可動範囲ｍｒよりも基端側ＧＫに、第２包囲部１２の基端１２Ｋ（第２円筒包囲部１３の基端）が、位置する形態を有している。
このため、リード包囲チューブ５がリード線３のリード延出部３ｅに沿って移動しても、リード包囲チューブ５のチューブ先端部５Ｓで、カバー部材１０の第２包囲部１２（第２円筒包囲部１３）のうち少なくとも基端側ＧＫの一部を覆い続けることができ、カバー部材１０の内側へ水やオイルが浸入するのを、確実に防止することができる。

また、本実施形態のガスセンサ１では、カバー部材１０の第１包囲部１１の径方向内側に突出する係合凸部１６が、センサ本体２のうち外筒３０の外筒基端部３１の凹部３１ａに係合しているので、カバー部材１０を、本体基端部２Ｋ（外筒基端部３１）に確実に保持させることができる。

（変形形態）
次いで、上述の実施形態の変形形態について、図５及び図６を参照して説明する。図５に示す本変形形態で用いるカバー部材１０Ａは、第２円筒包囲部１３に、複数の環状凸部１３Ｔを設けている点で、実施形態で用いたカバー部材１０と異なる。環状凸部１３Ｔは、第２円筒包囲部１３の外周面１３ｍの周方向に環状に膨出している。

本変形形態のガスセンサ１Ａでは、図６に示すように、このカバー部材１０Ａを、実施形態のカバー部材１０に代えて、センサ本体２の本体基端部２Ｋに装着し、リード包囲チューブ５のチューブ先端部５Ｓの内側に、カバー部材１０Ａの第２円筒包囲部１３を収容している。このため、第２円筒包囲部１３に設けられた環状凸部１３Ｔが、リード包囲チューブ５のチューブ先端部５Ｓの内周面５ｍに環状に接する。

したがって、本変形形態のガスセンサ１Ａでは、実施形態と同様の作用効果を奏するほか、カバー部材１０Ａの第２円筒包囲部１３の外周面１３ｍの環状凸部１３Ｔがリード包囲チューブ５のチューブ先端部５Ｓの内周面５ｍと接しているので、これらの間の摩擦により、リード包囲チューブ５が先端側ＧＳまたは基端側ＧＫに向けてずれるのを防止することができる。また、複数の環状凸部１３Ｔの存在により、水やオイルが、チューブ先端部５Ｓと第２円筒包囲部１３との間から、カバー部材１０Ａの内側により浸入しにくくなっている。これにより、水やオイルがカバー部材１０Ａの内側に浸入するのを、さらに適切に防止することができる。

以上において、本発明の車載センサを、実施形態及び変形形態のガスセンサ１，１Ａに即して説明したが、本発明は上記実施形態及び変形形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施形態及び変形形態では、車載センサとして、通気フィルタ６を備えたガスセンサ１，１Ａ（酸素センサ）を示したが、本発明における車載センサは、これに限られない。例えば、本体基端部に通気フィルタを備えていない酸素センサのほか、窒素酸化物（ＮＯｘ）の濃度を検出するＮＯｘセンサ、ＣＯ濃度を検出するＣＯセンサ、水素ガスを検知する水素センサなどの他のガスセンサであっても良く、また、排気ガス温度を測定する排気温度センサなど、ガスセンサ以外のセンサであっても良い。

また、実施形態及び変形形態では、カバー部材１０，１０Ａのうち、第１包囲部１１及びその基端１１Ｋに連なる第２先端包囲部１５を外径Ｄ３の円筒状とし、第２縮径包囲部１４を、第２先端包囲部１５の基端１５Ｋから縮径する形態とした。しかし、第２包囲部１２に第２先端包囲部１５を設けず、第２縮径包囲部１４を、第１包囲部１１の基端１１Ｋから縮径する形態としても良い。
なお、カバー部材の材質及び形状は、実施形態及び変形形態に限られず、適宜変更が可能である。カバー部材の変形例として、例えば、図７〜図９に示すカバー部材２１０，３１０，４１０のような形状のものが挙げられる。また、リード包囲チューブの太さ、材質及び形状も、適宜変更が可能である。

ＡＸ 軸線
ＨＪ 軸線方向
ＧＳ 先端側
ＧＫ 基端側
１，１Ａ ガスセンサ（車載センサ）
２ センサ本体（車載センサ本体）
２Ｋ 本体基端部
３ リード線
３ｅ リード延出部
３ａ 隣接リード延出部
４ グロメット
４ｃ 貫通孔
５ リード包囲チューブ
５Ｓ チューブ先端部
５ＳＳ （リード包囲チューブの）先端
Ｄ１ （チューブ先端部の）内径
６ 通気フィルタ
１０，１０Ａ，２１０，３１０，４１０ カバー部材
１１ 第１包囲部
１１Ｋ （第１包囲部の）基端
１２ 第２包囲部
１２Ｋ （第２包囲部の）基端
１３ 第２円筒包囲部
１４ 第２縮径包囲部
１５ 第２先端包囲部
１５Ｋ （第２先端包囲部の）基端
１６ 係合凸部
Ｄ２ （第２円筒包囲部の）外径
Ｄ３ （第１包囲部の）外径
２０ ガス検出素子
２１ 有底孔
ＧＲ 基準ガス室
３０ 外筒
３０ｖ 基準ガス空間
３１ 外筒基端部
３１ａ 凹部
４０ 主体金具

Claims (9)

1. 外筒の外筒基端部をグロメットで閉塞した本体基端部を有する車載センサ本体と、
   上記グロメットに挿通されてなり、上記本体基端部から上記車載センサ本体の基端側の外部に延出するリード延出部を含むリード線と、
   上記リード線の上記リード延出部の径方向周囲を包囲するリード包囲チューブと、
   筒状のカバー部材であって、
   上記本体基端部を径方向外側から包囲する第１包囲部、及び、
   上記第１包囲部に連なり、上記リード延出部を径方向外側から包囲する第２包囲部を有する
   カバー部材と、を備え、
   上記リード包囲チューブは、
   上記本体基端部側に位置するチューブ先端部を有し、
   上記チューブ先端部の内側に、上記カバー部材の上記第２包囲部のうち少なくとも基端側の一部を収容してなる
   車載センサ。
2. 請求項１に記載の車載センサであって、
   前記リード包囲チューブの前記チューブ先端部は、
   前記カバー部材の前記第１包囲部よりも径小である
   車載センサ。
3. 請求項１または請求項２に記載の車載センサであって、
   前記リード包囲チューブは、
   少なくとも前記チューブ先端部において、所定内径を有する円筒状であり、
   前記カバー部材の前記第２包囲部は、
   少なくとも基端側の一部が上記リード包囲チューブの上記チューブ先端部の内側に収容されると共に、
   上記チューブ先端部の内径との径差が０．５ｍｍ以下の外径を有する円筒状で、
   前記リード延出部の径方向周囲を包囲する
   第２円筒包囲部を有する
   車載センサ。
4. 請求項３に記載の車載センサであって、
   前記カバー部材の前記第２円筒包囲部は、
   当該第２円筒包囲部の外周面に、上記外周面の周方向に環状に膨出し、前記リード包囲チューブの前記チューブ先端部の内周面に環状に接する環状凸部を複数有する
   車載センサ。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の車載センサであって、
   前記カバー部材の前記第２包囲部は、
   前記第１包囲部の基端からまたは上記第１包囲部に連なり基端側に延びる筒状の第２先端包囲部の基端から延び、基端側に向かうほど縮径する第２縮径包囲部を有する
   車載センサ。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の車載センサであって、
   前記カバー部材は、
   前記リード線の前記リード延出部に沿う方向について生じうる前記リード包囲チューブの先端の可動範囲よりも基端側に、前記第２包囲部の基端が位置する形態を有する
   車載センサ。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の車載センサであって、
   前記車載センサ本体は、
   前記本体基端部において、前記外筒の前記外筒基端部に、上記外筒基端部の周方向の少なくとも一部を径方向内側に凹ませた凹部を形成して、前記グロメットを上記外筒基端部に加締め固定してなり、
   前記カバー部材の前記第１包囲部は、径方向内側に突出して上記凹部に係合する係合凸部を有する
   車載センサ。
8. 請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の車載センサであって、
   前記グロメットは、前記外筒の内外を連通する貫通孔を有し、
   上記グロメットの上記貫通孔に装着され、水の通過を阻止しつつ、上記外筒内と前記第２包囲部内との間の大気の流通を許容する通気フィルタを備える
   車載センサ。
9. 請求項８に記載の車載センサであって、
   前記車載センサ本体は、
   被測定ガス中に含まれる特定ガスを検出するガス検出素子を備え、
   上記ガス検出素子は、
   前記外筒内に連通する基準ガス室を内部に形成してなる
   ガスセンサ。

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