JP2018105661A - ガスセンサ - Google Patents

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Abstract

【課題】リーク電流の発生を抑制し、ガス検出の精度を高く維持することができるガスセンサを提供する。【解決手段】ガスセンサ１は、センサ素子２、複数の接点バネ３、バネ用インシュレータ４、複数の接続端子５１及び配線用カバー６を備える。バネ用インシュレータ４における、複数の接続端子５１と対向する対向端面４０１には、接点バネ３の数と同じ数の挿通孔用凸部４２が突出して形成されている。バネ用インシュレータ４には、挿通孔用凸部４２の端面４２４と保持穴４１の端面４１３とに開口して、複数の接点バネ３をそれぞれ挿通させる複数の挿通孔４３が形成されている。挿通孔４３の全ては、１つずつ別々に挿通孔用凸部４２に形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、排気ガスを測定対象としてガス検出を行うガスセンサに関する。
内燃機関から排気される排気ガスを測定対象とするガスセンサは、ガス検出を行うためのセンサ素子、素子用インシュレータを介してセンサ素子を保持するハウジング、ハウジングに取り付けられた配線用カバー、接点バネを保持するバネ用インシュレータ、バネ用インシュレータに保持された接点バネ等を備える。接点バネは、センサ素子における電極のリード部、センサ素子に配置されたヒータのリード部等に接触し、接続端子を介して、ガスセンサの外部の制御装置に配線されるリード線に接続されている。
配線用カバーには、センサ素子によるガス検出を行う際の基準となる大気を、外部から導入するための導入孔が形成されることが多い。この導入孔には、気体を通過させる一方、液体を通過させない性質を有するフィルタが配置されている。そして、フィルタが配置された導入孔を通って配線用カバー内に導入された大気は、バネ用インシュレータにおける、接点バネが挿通された挿通孔を通って、センサ素子へと導かれる。このようなガスセンサの構造は、例えば、特許文献１に記載されたガスセンサにも採用される。
特開２０１３−１７８２２８号公報
排気ガスを測定対象とするガスセンサが配置される環境は、内燃機関の冷熱サイクルの影響を受けて、温度が激しく変化する。このとき、液体としての水は、配線用カバーの導入孔におけるフィルタを通過しないものの、高温の状態において水蒸気となった水は、フィルタを通過して配線用カバー内に取り込まれる。
また、前述したフィルタが配置された導入孔を持たないガスセンサにおいても、水蒸気が配線用カバー内に取り込まれる可能性はある。例えば、導入孔を持たないガスセンサが、排気ガスが内部に流入することを防ぐシール構造を有していたとしても、このシール構造によっては完全密封できないために、排気ガスが配線用カバー内に取り込まれる可能性が考えられる。また、リード線自体又はリード線のシール部が完全シール構造ではないために、大気が配線用カバー内に取り込まれる可能性も考えられる。
排気ガスを測定対象とするガスセンサは、高温の排気ガスに晒されて用いられるために、水蒸気の凝結が始まる露点よりも高い温度（数百℃）で動作する。通常、配線用カバー内に取り込まれた水蒸気は、結露することなく、取り込まれた経路と同じ経路で排出される。しかし、雨水の被水等によってガスセンサの温度が一時的に低下すると、配線用カバー内に取り込まれた水蒸気が結露水となる可能性がある。
配線用カバー内に取り込まれる結露水の量は微小である。また、一時的に低下したガスセンサの温度が元の温度に回復したときには、配線用カバー内の結露水が再び水蒸気となり、この水蒸気が配線用カバー内から排出される。そのため、特許文献１等の従来のガスセンサにおいては、結露水の発生は問題視されてこなかった。
しかし、今後より厳しくなる排出ガス規制への対応として、ガスセンサのセンサ出力に重畳するノイズを排除し、センサ出力の精度を向上させたいというニーズが存在する。例えば、排気ガス中にごく微量に含まれるＮＯｘガス等を検出したい場合には、センサ出力の電流が微小なために、外乱としてのノイズの影響を抑制し、センサ出力の精度を向上させたいというニーズが存在する。
ＮＯｘガス等を検出するガスセンサにおいては、センサ素子の一対の電極間に流れる微小な電流を検出する。そのため、結露水が、センサ素子の一方の電極に導通された接点バネ及び接続端子と、センサ素子の他方の電極に導通された接点バネ及び接続端子とに同時に接触したときには、これらの間に微小なリーク電流が発生し、ガス検出の外乱となることが懸念される。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたもので、リーク電流の発生を抑制し、ガス検出の精度を高く維持することができるガスセンサを提供しようとして得られたものである。
本発明の一態様は、排気ガス（Ｇ）を測定対象としてガス検出を行うためのセンサ素子（２）と、
前記センサ素子に接触する複数の接点バネ（３）と、
複数の前記接点バネを保持するための保持穴（４１）を有するバネ用インシュレータ（４）と、
複数の前記接点バネを複数のリード線（５２）にそれぞれ接続する複数の接続端子（５１）と、
前記バネ用インシュレータ及び複数の前記接続端子を覆う配線用カバー（６）と、を備えるガスセンサ（１）において、
前記バネ用インシュレータによって、前記配線用カバー内の空間（Ｓ）は、複数の前記接続端子が配置された接続端子空間（Ｓ１）と、前記センサ素子及び複数の前記接点バネが配置された接点バネ空間（Ｓ２）とに隔てられており、
前記バネ用インシュレータにおける、複数の前記接続端子と対向する対向端面（４０１）には、前記接点バネの数と同じ数の挿通孔用凸部（４２）が突出して形成されており、
前記バネ用インシュレータには、前記挿通孔用凸部の端面（４２４）と前記保持穴の端面（４１３）とに開口して、複数の前記接点バネをそれぞれ挿通させる複数の挿通孔（４３）が形成されており、
前記挿通孔の全ては、１つずつ別々に前記挿通孔用凸部に形成されている、ガスセンサにある。
前記ガスセンサにおいては、複数の接点バネを保持するバネ用インシュレータの、複数の接続端子に対向する対向端面の形状に工夫をしている。この対向端面には、接点バネ及び挿通孔の数と同じ数の挿通孔用凸部が形成されている。これにより、各挿通孔用凸部同士の間には、対向端面による凹部が配置される。また、挿通孔の全ては、１つずつ別々に挿通孔用凸部に形成されている。そして、各挿通孔に接点バネがそれぞれ挿通され、各接点バネに接続された接続端子は、対向端面における各挿通孔用凸部に１つずつ対向して配置される。
この挿通孔用凸部及び挿通孔の構成により、配線用カバーの接続端子空間内に結露水が生じた場合には、次のようにして、接点バネ及び接続端子同士の間に、結露水によるリーク電流が発生することを抑制する。
具体的には、各挿通孔用凸部同士の間に対向端面による凹部が配置されていることにより、結露水がいずれかの挿通孔用凸部の上に載置されたときであっても、この結露水が、複数の挿通孔用凸部の上に跨って載置されることを防止することができる。すなわち、いずれかの挿通孔用凸部に載置された結露水は、この挿通孔用凸部に留まるか、内燃機関等による振動を受けて対向端面による凹部に排水され、場合によってはバネ用インシュレータの側面に排水される。結露水が挿通孔用凸部から凹部等に排水されることにより、凹部の全体に結露水が充満することがない限り、結露水が、複数の挿通孔用凸部の上に跨って載置されることを防止することができる。
そして、対向端面による凹部には、挿通孔が形成されていない。そのため、結露水が、いずれかの接点バネ又は接続端子と、他の接点バネ又は接続端子とに同時に接触することを防止し、いずれかの接点バネ又は接続端子と、他の接点バネ又は接続端子との間に、リーク電流が発生することを抑制することができる。これにより、ガスセンサによるガス検出の精度を高く維持することができる。
ここで、挿通孔用凸部とは、挿通孔が１つ形成される凸部であることを意味する。対向端面には、挿通孔用凸部以外の凸部が形成されていてもよい。
また、配線用カバー内の空間は、バネ用インシュレータによって、接続端子空間と接点バネ空間とに隔てられている。これにより、接続端子空間内の水蒸気が、接点バネと挿通孔との隙間を通って接点バネ空間に導入されることがあっても、結露水が接続端子空間から接点バネ空間に浸入しないようにすることができる。
それ故、前記ガスセンサによれば、リーク電流の発生を抑制し、ガスセンサによるガス検出の精度を高く維持することができる。
なお、センサ素子による「ガス検出」が示す内容は、内燃機関から排気される排気ガスの酸素濃度を検出すること、排気ガスから求められる内燃機関の空燃比を検出すること、排気ガスから求められる内燃機関の空燃比が、理論空燃比に対して燃料リッチ側にあるか燃料リーン側にあるかを検出すること、ＮＯｘ等の特定ガス成分を検出すること等を含む。
また、本発明の一態様において示す各構成要素のカッコ書きの符号は、実施形態における図中の符号との対応関係を示すが、各構成要素を実施形態の内容のみに限定するものではない。
実施形態にかかる、ガスセンサを示す断面図。 実施形態にかかる、図１のバネ用インシュレータの周辺を拡大して示す断面図。 実施形態にかかる、バネ用インシュレータを示す斜視図。 実施形態にかかる、センサ素子を示す断面図。 実施形態にかかる、図４におけるV−V矢視線断面図。 実施形態にかかる、他のセンサ素子を示す断面図。 実施形態にかかる、センサ素子に接触する接点バネを示す斜視図。 実施形態にかかる、他のセンサ素子を示す断面図。 実施形態にかかる、センサ素子及び接点バネが配置されたバネ用インシュレータを、挿通方向の先端側から見た状態で示す断面図。 実施形態にかかる、バネ用インシュレータを、挿通方向の後端側から見た状態で示す断面図。 実施形態にかかる、他のバネ用インシュレータを、挿通方向の後端側から見た状態で示す断面図。 実施形態にかかる、他のバネ用インシュレータを、挿通方向の後端側から見た状態で示す断面図。 実施形態にかかる、他のバネ用インシュレータを、挿通方向の後端側から見た状態で示す断面図。 実施形態にかかる、他のバネ用インシュレータを、挿通方向の後端側から見た状態で示す断面図。 実施形態にかかる、他のバネ用インシュレータを、挿通方向の後端側から見た状態で示す断面図。 実施形態にかかる、他のバネ用インシュレータを、挿通方向の後端側から見た状態で示す断面図。
前述したガスセンサにかかる好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
本形態のガスセンサ１は、図１に示すように、センサ素子２、複数の接点バネ３、バネ用インシュレータ４、複数の接続端子５１及び配線用カバー６を備える。センサ素子２は、排気ガスＧを測定対象としてガス検出を行うためのものである。複数の接点バネ３は、センサ素子２における電極リード部２２２等に接触して、センサ素子２を外部の制御装置と電気的に接続するためのものである。バネ用インシュレータ４は、複数の接点バネ３を保持するための保持穴４１を有する。複数の接続端子５１は、複数の接点バネ３を、制御装置に接続されるリード線５２にそれぞれ接続するものである。配線用カバー６は、バネ用インシュレータ４及び複数の接続端子５１を覆うものである。
図２に示すように、配線用カバー６内の空間Ｓは、バネ用インシュレータ４によって、接続端子空間Ｓ１と接点バネ空間Ｓ２とに隔てられている。接続端子空間Ｓ１には、複数の接続端子５１が配置されている。接点バネ空間Ｓ２には、センサ素子２及び複数の接点バネ３が配置されている。接続端子空間Ｓ１は、センサ素子２によるガス検出の基準となる大気Ａが外部から導入されるよう構成されている。接点バネ空間Ｓ２は、接続端子空間Ｓ１から大気Ａが導入されるよう構成されている。
図３に示すように、バネ用インシュレータ４における、複数の接続端子５１と対向する対向端面４０１には、接点バネ３の数と同じ数の挿通孔用凸部４２が突出して形成されている。バネ用インシュレータ４には、挿通孔用凸部４２の端面４２４と保持穴４１の端面４１３とに開口して、複数の接点バネ３をそれぞれ挿通させる複数の挿通孔４３が形成されている。挿通孔４３の全ては、１つずつ別々に挿通孔用凸部４２に形成されている。
ここで、本形態においては、インシュレータ３にセンサ素子２が挿通された方向を挿通方向Ｌとする。また、挿通方向Ｌに直交して、挿通方向Ｌに沿ってセンサ素子２の中心を通る中心軸線から放射状に伸びる方向を径方向Ｒとする。また、中心軸線の周りの方向を周方向Ｃとする。また、挿通方向Ｌにおける、検出部２１がセンサ素子２から突出する側を先端側Ｌ１とし、先端側Ｌ１とは反対側を後端側Ｌ２とする。
以下に、本形態のガスセンサ１について詳説する。
（内燃機関）
ガスセンサ１は、車両の内燃機関（エンジン）の排気系統の配管内に配置されて、配管内を流れる排気ガスＧ中の酸素又は特定ガスを検出するものである。ガスセンサ１は、配管内における、触媒の配置箇所よりも上流側に設けることができ、配管内における、触媒の配置箇所よりも下流側に設けることもできる。また、ガスセンサ１を配置する配管は、排気ガスＧを利用して内燃機関が吸入する空気の密度を高める過給機の吸入側の配管とすることもできる。また、ガスセンサ１を配置する配管は、内燃機関から排気通路に排気される排気ガスＧの一部を、内燃機関の吸気通路に再循環させる排気再循環機構における配管とすることもできる。
また、ガスセンサ１を配置する配管が搭載された車両は、燃料を用いて走行する一般的な車両の他、アイドリングストップを行う車両、言い換えれば、内燃機関のアイドリングを車両の停車時に停止する制御を行う車両、ハイブリッド車両等とすることができる。また、ガスセンサ１は、ＮＯｘ等の特定ガス成分を検出する用途の他、内燃機関から排気される排気ガスＧの酸素濃度を検出する用途、排気ガスＧから求められる内燃機関の空燃比を検出する用途、排気ガスＧから求められる内燃機関の空燃比が、理論空燃比に対して燃料リッチ側にあるか燃料リーン側にあるかを検出する用途等に用いることができる。
（センサ素子２）
図４及び図５に示すように、センサ素子２は、所定の活性化温度において、酸化物イオンを伝導させるイオン伝導性を有する固体電解質体２２と、固体電解質体２２の両側の表面に配置された一対の電極２２１Ａ，２２１Ｂ，２２１Ｃ，２２１Ｄとを有する。本形態のセンサ素子２は、板状の固体電解質体２２に板状のヒータ２５を積層して形成された積層タイプのものである。センサ素子２は、図６に示すように、コップ状の固体電解質体２２の内周側に棒状のヒータ２５を配置して形成されたコップタイプのものとしてもよい。この場合、電極２２１Ａ，２２１Ｄは、固体電解質体２２の内周面と外周面とに形成される。
図４〜図６に示すように、センサ素子２は、排気ガスＧに接触してガス検出を行うための検出部２１を有する。本形態のセンサ素子２の検出部２１は、内燃機関から排気される排気ガスＧ中の特定ガス成分としてのＮＯｘ（窒素酸化物）を検出する。また、排気ガスＧ中のＮＯｘを検出する際には、大気Ａを基準ガスとして利用する。積層タイプのセンサ素子２においては、板状の固体電解質体２２の一方側の表面に、排気ガスＧが接触する電極２２１Ａ，２２１Ｂ，２２１Ｃが形成され、板状の固体電解質体２２の他方側の表面に、大気Ａが接触する電極２２１Ｄが形成される。コップタイプのセンサ素子２においては、コップ状の固体電解質体２２の外側の表面に、排気ガスＧが接触する電極２２１Ａが形成され、コップ状の固体電解質体２２の内側の表面に、大気Ａが接触する電極２２１Ｄが形成される。各タイプのセンサ素子２におけるヒータ２５は、セラミック基材２５１と、セラミック基材２５１に設けられた、通電によって発熱する発熱体２５２とを有する。
図１及び図４に示すように、センサ素子２は、インシュレータ３に挿通された挿通方向Ｌに長い形状に形成されている。センサ素子２の検出部２１は、センサ素子２における挿通方向Ｌの先端側Ｌ１の端部又は端部近傍に設けられている。センサ素子２における挿通方向Ｌの後端側Ｌ２の端部には、電極２２１に繋がる電極リード部２２２及び発熱体２５２に繋がる発熱体リード部２５３が引き出されている。
図４に示すように、検出部２１は、各電極２２１Ａ，２２１Ｂ，２２１Ｃ，２２１Ｄが設けられた部位として形成されている。排気ガスＧに接触する電極２２１Ａ，２２１Ｂ，２２１Ｃは、固体電解質体２２に積層された絶縁性のセラミック基板２６によって囲まれたガス室２３に配置されている。このガス室２３には、排気ガスＧを所定の拡散速度で導入するための、拡散抵抗層２３２が設けられた導入口２３１が連通している。また、検出部２１を含む、センサ素子２における挿通方向Ｌの先端側Ｌ１の部分は、保護層２７によって覆われている。拡散抵抗層２３２及び保護層２７は、セラミックの多孔質体によって形成されている。センサ素子２においては、大気Ａに接触する電極２２１Ｄへ大気Ａを導くためのダクト２４が形成されている。ダクト２４は、センサ素子２における挿通方向Ｌの後端側Ｌ２の端部の位置から、電極２２１Ｄが配置された検出部２１の位置まで形成されている。
図４及び図５に示すように、排気ガスＧに接触する電極２２１Ａ，２２１Ｂ，２２１Ｃには、排気ガスＧ中の酸素を分解して、排気ガスＧ中の酸素の濃度を調整するためのポンプ電極２２１Ａと、酸素濃度が調整された後の排気ガスＧ中のＮＯｘ及び残留酸素を分解するためのセンサ電極２２１Ｂと、酸素濃度が調整された後の排気ガスＧ中の残留酸素を分解するためのモニタ電極２２１Ｃとがある。大気Ａに接触する電極２２１Ｄは、基準電極として、ポンプ電極２２１Ａ、センサ電極２２１Ｂ及びモニタ電極２２１Ｃに対して、固体電解質体２２を挟んで対向する位置に配置されており、ポンプ電極２２１Ａ、センサ電極２２１Ｂ及びモニタ電極２２１Ｃに対して共通して用いられる。大気Ａに接触する電極２２１Ｄは、ポンプ電極２２１Ａ、センサ電極２２１Ｂ及びモニタ電極２２１Ｃに対して、固体電解質体２２を挟んで対向する位置に個別に形成されていてもよい。
ガスセンサ１の制御装置は、ポンプ電極２２１Ａと基準電極２２１Ｄとの間に電圧を印加する電圧印加回路１１と、センサ電極２２１Ｂと基準電極２２１Ｄとの間に流れる電流と、モニタ電極２２１Ｃと基準電極２２１Ｄとの間に流れる電流との差分を検出するための検出回路１２とを有する。検出回路１２においては、センサ電極２２１Ｂと基準電極２２１Ｄとの間に流れる電流から、モニタ電極２２１Ｃと基準電極２２１Ｄとの間に流れる電流が差し引かれることにより、残留酸素の影響をなくして、ＮＯｘの濃度が検出される。なお、モニタ電極２２１Ｃはなくすこともできる。
図７に示すように、センサ素子２の挿通方向Ｌの後端側Ｌ２の部分には、ポンプ電極２２１Ａ、センサ電極２２１Ｂ、モニタ電極２２１Ｃ及び基準電極２２１Ｄにそれぞれ繋がる電極リード部２２２が４つ配置されている。また、センサ素子２の挿通方向Ｌの後端側Ｌ２の部分には、発熱体の両側に繋がる発熱体リード部２５３が２つ配置されている。本形態においては、センサ素子２の両面において、２つの電極リード部２２２と１つの発熱体リード部２５３とがそれぞれ配置されている。４つの電極リード部２２２及び２つの発熱体リード部２５３は、センサ素子２の両面に種々のパターンで配置することができる。
（他のセンサ素子２）
図８に示すように、センサ素子２は、一対の電極２２１Ｅ，２２１Ｆが各々設けられた２枚の固体電解質体２２Ａ，２２Ｂを用いて構成することもできる。この場合には、２枚の固体電解質体２２Ａ，２２Ｂの間に、排気ガスＧが導入されるガス室２３が形成されている。ガス室２３は、絶縁性のセラミック基板２６によって囲まれて形成されている。第１固体電解質体２２Ａの両面には、ガス室２３内の排気ガスＧの酸素濃度を調整するための一対のポンプ電極２２１Ｅが、第１固体電解質体２２Ａを介して互いに対向する位置に設けられている。一方のポンプ電極２２１Ｅは、ガス室２３内に配置されており、他方のポンプ電極２２１Ｅは、排気ガスＧが透過可能な多孔質体からなるガス導入層２３３内に埋設されている。
また、第２固体電解質体２２Ｂの両面には、ガス室２３内の排気ガスＧの酸素濃度を検出するための一対の検出電極２２１Ｆが、第２固体電解質体２２Ｂを介して互いに対向する位置に設けられている。一方の検出電極２２１Ｆは、ガス室２３内に配置されており、他方の検出電極２２１Ｆは、セラミック基材２５１内に埋設されている。一対の検出電極２２１Ｆと、これらの間に配置された第２固体電解質体２２Ｂの一部とによって、酸素濃度等を検出するための検出セルが形成されている。また、ガス室２３に隣接する位置には、排気ガスＧを所定の拡散速度でガス室２３に導入するための拡散抵抗層２３２が設けられている。また、各固体電解質体２２Ａ，２２Ｂには、ヒータ２５が積層されている。ヒータ２５は、セラミック基材２５１と、セラミック基材２５１に設けられた、通電によって発熱する発熱体２５２とを有する。
（素子用インシュレータ７）
図１に示すように、素子用インシュレータ７は、絶縁碍子ともいい、絶縁性のセラミックによって形成されている。素子用インシュレータ７には、センサ素子２を配置するために、挿通方向Ｌに向けて貫通する配置穴７１が形成されている。センサ素子２は、配置穴７１内に挿通され、配置穴７１の後端側Ｌ２に連通された凹部７２内に充填されるガラス材７３等によって素子用インシュレータ７に固定されている。
（ハウジング８１）
図１に示すように、ハウジング８１には、素子用インシュレータ７を配置するために、挿通方向Ｌに向けて貫通するハウジング穴８１１が形成されている。素子用インシュレータ７は、ハウジング穴８１１内に挿通され、ハウジング穴８１１の挿通方向Ｌの後端側Ｌ２の部分に配置されるタルク粉末、スリーブ等のシール材８１４を介して、ハウジング８１の挿通方向Ｌの後端側Ｌ２の端部を内周側に屈曲させることによって、ハウジング８１に固定されている。また、ハウジング８１の外周の全周には、配管に設けられた取付穴に挿通されたガスセンサ１を、配管に取り付けるための、ねじ部８１２及びフランジ部８１３が形成されている。
（接点バネ３）
図２及び図９に示すように、バネ用インシュレータ４には、４つの電極リード部２２２及び２つの発熱体リード部２５３にそれぞれ接触する６つの接点バネ３が保持されている。接点バネ３は、バネ用インシュレータ４の保持穴４１に配置されるバネ本体部３１と、バネ本体部３１に対して折り返されて電極リード部２２２又は発熱体リード部２５３に接触するバネ接触部３２とを有する。バネ接触部３２は、バネ接触部３２自体の弾性変形、及びバネ本体部３１とバネ接触部３２とが繋がる屈曲部３３の弾性変形によってバネ力（弾性復元力）を作用させて、電極リード部２２２又は発熱体リード部２５３に接触する。センサ素子２の挿通方向Ｌの後端側Ｌ２の端部は、互いに対向する３つの接点バネ３同士の間に挟持されている。
図２に示すように、バネ用インシュレータ４の挿通孔４３には、接点バネ３のバネ本体部３１における挿通方向Ｌの後端側Ｌ２の端部から延長された延長部３１１が挿通されている。延長部３１１の端部は、バネ用インシュレータ４の対向端面４０１から挿通方向Ｌの後端側Ｌ２に突出して、対向端面４０１に対向して配置された接続端子５１に取り付けられている。本形態の接点バネ３は、円形の断面形状を有する丸線（鋼線）が折り曲げられることによって形成されている。丸線を用いることにより、強度を確保して接点バネ３の周方向Ｃの幅を極力小さくすることができる。本形態の接点バネ３は、バネ用インシュレータ４に対して６つ配置されるため、接点バネ３の周方向Ｃの幅を極力小さくすることが有効である。
なお、接点バネ３の断面形状は、楕円形、角形等であってもよい。また、バネ用インシュレータ４に接点バネ３を配置する数は、５つ以下とすることもでき、７つ以上とすることもできる。また、センサ素子２に使用される電極の数が増えた場合には、それに応じて接点バネ３の配置数を増やすことができる。
（バネ用インシュレータ４）
図２及び図９に示すように、バネ用インシュレータ４は、絶縁碍子ともいい、絶縁性のセラミックによって形成されている。バネ用インシュレータ４は、素子用インシュレータ７の挿通方向Ｌの後端側Ｌ２に重なって配置されている。バネ用インシュレータ４の保持穴４１は、センサ素子２が配置される素子配置穴部４１１と、６つの接点バネ３がそれぞれ配置される、素子配置穴部４１１に連通された６つのバネ保持穴部４１２とを有する。素子配置穴部４１１及び各バネ保持穴部４１２は、バネ用インシュレータ４における、挿通方向Ｌの先端側Ｌ１の端面から後端側Ｌ２に向けて形成されている。
図３に示すように、バネ用インシュレータ４の、挿通方向Ｌに平行な側面としての外周面は、円形の断面形状を有している。バネ用インシュレータ４の対向端面４０１は、挿通方向Ｌの後端側Ｌ２の端面として形成されている。本形態においては、６つの接点バネ３の数と同じ数である６つの挿通孔用凸部４２が、対向端面４０１から挿通方向Ｌの後端側Ｌ２に向けて突出している。
図７に示すように、対向端面４０１においては、挿通方向Ｌの後端側Ｌ２から見たときに、３つの挿通孔用凸部４２と３つの挿通孔用凸部４２とが、互いに対向する両側の位置に集まって配置されている。図１０に示すように、バネ用インシュレータ４の周方向Ｃに並ぶ６つの挿通孔用凸部４２を、周方向Ｃの一方側から順次、第１〜第６の挿通孔用凸部４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃとした場合、第１の挿通孔用凸部４２Ａと第２の挿通孔用凸部４２Ｂとの間、第２の挿通孔用凸部４２Ｂと第３の挿通孔用凸部４２Ｃとの間、及び第４の挿通孔用凸部４２Ｄと第５の挿通孔用凸部４２Ｅとの間、及び第５の挿通孔用凸部４２Ｅと第６の挿通孔用凸部４２Ｆとの間の周方向Ｃにおける第１配置間隔は、第３の挿通孔用凸部４２Ｃと第４の挿通孔用凸部４２Ｄとの間、及び第６の挿通孔用凸部４２Ｆと第１の挿通孔用凸部４２Ａとの間の周方向Ｃにおける第２配置間隔よりも狭い。
第１配置間隔は、配線用カバー６の接続端子空間Ｓ１内に生じる結露水の想定最大量を考慮して決定される。第１配置間隔は、例えば、０．５ｍｍ以上とすることができる。第１配置間隔が０．５ｍｍよりも小さいと、結露水が対向端面４０１による凹部４４に流下しにくく、挿通孔用凸部４２から凹部４４へ結露水を排水しにくくなる。また、バネ用インシュレータ４のサイズが大きくなり過ぎないようにするために、第１配置間隔は、例えば５ｍｍ以下とすることができる。また、バネ用インシュレータ４の小型化を図る場合等には、各挿通孔用凸部４２は、対向端面４０１の周方向Ｃに等間隔に配置することもできる。
図３に示すように、各挿通孔用凸部４２は、対向端面４０１における径方向Ｒの外周側の位置に配置されている。本形態においては、全ての挿通孔用凸部４２の側面４２０の一部としての径方向Ｒの外側部分の側面部４２１は、バネ用インシュレータ４の側面としての外周面４０２と同一面に形成されている。言い換えれば、全ての挿通孔用凸部４２の径方向Ｒの外側部分の側面部４２１は、バネ用インシュレータ４の外周面４０２として形成されている。
挿通孔用凸部４２の径方向Ｒの外側部分の側面部４２１とバネ用インシュレータ４の外周面４０２とを共通化することにより、挿通孔用凸部４２から凹部４４へ結露水を排水する割合に対し、挿通孔用凸部４２からバネ用インシュレータ４の外周面４０２へ結露水を直接排水する割合を増やすことができる。これにより、対向端面４０１上に残留する水の量を減らすことができ、結露水を接続端子５１から遠ざけて、接続端子５１間にリーク電流が生じる可能性を低減させることができる。
また、側面部４２１と外周面４０２との共通化により、バネ用インシュレータ４における段差形状の部分が形成される箇所を減らすことができる。これにより、段差形状の部分の成形時に生じやすいバリ（素材の一部が突起したもの）の形成を抑制することができる。また、成形時において、段差形状の角部分を成形する型にセラミック材料が充填され難いことにより、結果として段差形状の角部分に欠け等が形成されることがあり、段差形状の角部分が成形不良の要因となることがある。そのため、段差形状の部分を減らすことによって、バネ用インシュレータ４の成形性及び品質が良好となる。
なお、挿通孔用凸部４２の全体のうちのいずれかの挿通孔用凸部４２の側面４２０の外側部分の側面部４２１のみが、バネ用インシュレータ４の外周面４０２と同一面に形成されていてもよい。この場合にも、外周面４０２へ結露水を排水して、センサ素子２にリーク電流が生じることを抑制する効果、及びバリ、欠け等が発生することを抑制する効果を得ることができる。
図１０に示すように、本形態の挿通孔用凸部４２の側面４２０は、挿通方向Ｌの後端側Ｌ２から見たときに、径方向Ｒの内側部分に直線状又は円弧状の側面部４２２が形成され、かつこの側面部４２２に繋がる一対の側面部４２３が、径方向Ｒの外方に行くほど周方向Ｃの幅が大きくなる形状に形成されている。挿通孔用凸部４２の側面４２０は、これ以外にも、図１１及び図１２に示すように、挿通方向Ｌの後端側Ｌ２から見たときに、挿通孔４３を中心に配置する円形状とすることもできる。この場合に、径方向Ｒの外側部分の側面部４２１は、図１１に示すように、バネ用インシュレータ４の外周面４０２と同一面を形成していてもよく、図１２に示すように、バネ用インシュレータ４の外周面４０２と同一面を形成していなくてもよい。
また、挿通孔用凸部４２の側面４２０は、図１３に示すように、挿通方向Ｌの後端側Ｌ２から見たときに、径方向Ｒの内側部分の側面部４２２に繋がる一対の側面部４２３が互いに平行である形状とすることもできる。また、挿通孔用凸部４２の側面４２０は、図１４に示すように、挿通方向Ｌの後端側Ｌ２から見たときに、径方向Ｒの外側部分の側面部４２１、径方向Ｒの内側部分の側面部４２２及び側面部４２１及び側面部４２２に繋がる一対の側面部４２３が直線状に形成された形状とすることもできる。
また、図１５及び図１６に示すように、バネ用インシュレータ４の対向端面４０１には、挿通孔用凸部４２ではない他の凸部４７が形成されていてもよい。この他の凸部４７は、例えば、図１５に示すように、対向端面４０１における中心部に形成されていてもよく、図１６に示すように、第３の挿通孔用凸部４２Ｃと第４の挿通孔用凸部４２Ｄとの間、及び第６の挿通孔用凸部４２Ｆと第１の挿通孔用凸部４２Ａとの間に形成されていてもよい。
図２及び図３に示すように、本形態のバネ用インシュレータ４の外周面４０２は、挿通方向Ｌの後端側Ｌ２の部分が縮径した段差形状に形成されている。バネ用インシュレータ４の外周面４０２は、挿通方向Ｌの先端側Ｌ１に位置する第１外周面部４５１と、第１外周面部４５１の挿通方向Ｌの後端側Ｌ２に隣接して、第１外周面部４５１よりも縮径した第２外周面部４５２とを有する。バネ用インシュレータ４は、第１外周面部４５１と第２外周面部４５２との間に位置する段差部４５３に配置される皿バネ４６を利用して配線用カバー６内に支持される。皿バネ４６は、板面が撓んだときに生じる弾性復元力を利用するものである。
バネ用インシュレータ４を配線用カバー６に支持する構造によっては、バネ用インシュレータ４の外周面４０２は、段差形状ではなく、全体が挿通方向Ｌに平行な形状、挿通方向Ｌに対して傾斜する形状等に形成されていてもよい。この場合には、バネ用インシュレータ４の対向端面４０１における外周側部分を皿バネ４６によって押圧して、バネ用インシュレータ４を配線用カバー６内に支持することができる。
図３に示すように、本形態の各挿通孔用凸部４２における、挿通方向Ｌの後端側Ｌ２の端面４２４は、平坦面として形成されている。また、対向端面４０１における、各挿通孔用凸部４２の形成部位を除く部位は、凹部４４を形成する平坦面として形成されている。本形態においては、対向端面４０１における、挿通孔用凸部４２が形成されていない部位の全体が凹部４４を形成する。挿通孔用凸部４２の形成部位を除く対向端面４０１の部位には、保持穴４１に連通する貫通孔は形成されていない。なお、対向端面４０１には、貫通しない凹部、凹凸形状等が形成されていてもよい。
なお、対向端面４０１における凹部４４には、微小な凹凸、窪み、突起等が形成されていてもよい。また、各挿通孔用凸部４２における、挿通方向Ｌの後端側Ｌ２の端面４２４は、曲面として形成されていてもよい。また、各挿通孔用凸部４２の側面４２０は、挿通方向Ｌに対して平行である以外にも、挿通方向Ｌに対して傾斜していてもよい。
各挿通孔用凸部４２が対向端面４０１から突出する高さ、言い換えれば各挿通孔用凸部４２の形成高さは、０．４ｍｍ以上とすることができる。各挿通孔用凸部４２の形成高さは、バネ用インシュレータ４のサイズが大きくなり過ぎないようにするために、１．５ｍｍ以下とすることができる。本形態の各挿通孔用凸部４２が対向端面４０１から突出する高さは互いに同じであるが、場合によっては互いに異なっていてもよい。
６つの挿通孔４３は、バネ用インシュレータ４の挿通方向Ｌの後端側Ｌ２の端部において、各挿通孔用凸部４２と各バネ保持穴部４１２又は素子配置穴部４１１とを連通するよう、挿通方向Ｌに沿って形成されている。各挿通孔４３は、挿通孔用凸部４２の挿通方向Ｌの後端側Ｌ２に位置する端面４２４と、保持穴４１の挿通方向Ｌの後端側Ｌ２に位置する底面としての端面４１３とに開口している。各挿通孔４３は、円形状の断面に形成する他、角形状、楕円形状等の断面に形成してもよい。
（接続端子５１）
図２に示すように、接続端子５１は、接続金具ともいい、リード線５２の導体層と接点バネ３のバネ本体部３１における延長部３１１とを連結するものである。各接続端子５１は、筒形状に形成されている。各接続端子５１の挿通方向Ｌの後端側Ｌ２の部分は、リード線５２の導体層を内側に配置した状態で、リード線５２の導体層に圧着されている。各接続端子５１の挿通方向Ｌの先端側Ｌ１の部分は、接点バネ３における延長部３１１を内側に配置した状態で、延長部３１１に圧着されている。接続端子５１が取り付けられたリード線５２は、制御装置に配線されるものであり、樹脂による被覆層と、被覆層の内部に配置された導体層とを有するものである。
本形態においては、挿通孔４３の大きさと、接続端子５１の挿通方向Ｌの先端側Ｌ１の端子端部５１０の大きさとの関係にも工夫をしている。各接続端子５１の挿通方向Ｌの先端側Ｌ１の端子端部５１０には、挿通方向Ｌの先端側Ｌ１に行くに連れて拡径する覆い部５１１が形成されている。接続端子５１における、対向端面４０１と対向する覆い部５１１の最小外形は、挿通孔４３の最大内形よりも大きい。
本形態の挿通孔４３及び覆い部５１１は、いずれも断面が円形状に形成されている。そして、接続端子５１における覆い部５１１の挿通方向Ｌの先端側Ｌ１の端部の外径は、挿通孔４３の内径よりも大きい。覆い部５１１の挿通方向Ｌの先端側Ｌ１の端部の外径は、挿通孔４３の内径よりも、例えば、直径で０．５〜４ｍｍ大きくすることができる。覆い部５１１及び挿通孔４３の断面は、円形状以外の楕円形状、角形状等であってもよいため、覆い部５１１は、種々の断面形状における最小寸法としての最小外形で表し、挿通孔４３は、種々の断面形状における最大寸法としての最大内形で表す。
対向端面４０１に開口する、挿通孔４３の開口部は、接続端子５１の端子端部５１０における覆い部５１１によって覆われている。これにより、配線用カバー６の接続端子空間Ｓ１内に結露水が発生した場合に、この結露水を覆い部５１１によって受け、この結露水が挿通孔４３へ浸入しにくくすることができる。また、挿通孔４３の開口部と接続端子５１の覆い部５１１との間には、大気Ａを通過させるための隙間が形成されている。
（配線用カバー６）
図２に示すように、配線用カバー６は、その挿通方向Ｌの先端側Ｌ１の部分が、ハウジング８１の挿通方向Ｌの後端側Ｌ２の部分の外周に装着されている。本形態の配線用カバー６は、ハウジング８１の外周に装着された第１カバー部６１と、第１カバー部６１の挿通方向Ｌの後端側Ｌ２の端部の外周に装着された第２カバー部６２とからなる。第２カバー部６２には、配線用カバー６の接続端子空間Ｓ１に大気Ａを導入するための導入孔６２１が形成されている。第２カバー部６２の内周面には、多孔質のシートによって形成されたフィルタ６３が配置されている。フィルタ６３は、導入孔６２１を覆う状態で配置されており、気体を通過させる一方、液体を通過させない性質を有する。
第２カバー部６２の内周面における、挿通方向Ｌの後端側Ｌ２の部位には、複数のリード線５２を保持して第２カバー部６２の内周側を閉塞するためのゴム製のブッシュ５３が配置されている。第２カバー部６２の挿通方向Ｌの２箇所には、かしめ部６２２，６２３が形成されている。第２カバー部６２の挿通方向Ｌの先端側Ｌ１に位置するかしめ部６２２が、内径が縮小するように変形されていることにより、フィルタ６３が第１カバー部６１と第２カバー部６２との間に挟持されている。また、第２カバー部６２の挿通方向Ｌの後端側Ｌ２に位置するかしめ部６２３が、内径が縮小するように変形されていることにより、ブッシュ５３が変形して、ブッシュ５３に挿通された複数のリード線５２がブッシュ５３に保持されている。また、かしめ部６２３により、フィルタ６３が第２カバー部６２とブッシュ５３との間に挟持されている。
（内側カバー８２及び外側カバー８３）
図１に示すように、ハウジング８１における、挿通方向Ｌの先端側Ｌ１の端部の外周には、ハウジング８１の挿通方向Ｌの先端側Ｌ１に突出する、センサ素子２の検出部２１を覆う内側カバー８２と、内側カバー８２を覆う外側カバー８３とが取り付けられている。内側カバー８２と外側カバー８３との間には、排気ガスＧが流通するガス流路８３０が形成されている。内側カバー８２には、排気ガスＧを通過させる内側通過孔８２１が形成されており、外側カバー８３には、排気ガスＧを通過させる外側通過孔８３１が形成されている。
（配線用カバー６内の空間Ｓ）
図１及び図２に示すように、本形態のバネ用インシュレータ４は、段差部４５３に配置された皿バネ４６によって配線用カバー６内に支持されており、配線用カバー６内の空間Ｓは、バネ用インシュレータ４及び皿バネ４６によって、接続端子空間Ｓ１と接点バネ空間Ｓ２とに隔てられている。接続端子空間Ｓ１は、バネ用インシュレータ４、皿バネ４６、配線用カバー６及びブッシュ５３に囲まれて形成されている。接点バネ空間Ｓ２は、バネ用インシュレータ４、皿バネ４６、配線用カバー６、ハウジング８１及び素子用インシュレータ７に囲まれて形成されている。
図２に示すように、接続端子空間Ｓ１は、バネ用インシュレータ４の挿通方向Ｌの後端側Ｌ２に位置する第２外周面部４５２の外周にも形成されている。第２外周面部４５２の外周には、接続端子空間Ｓ１による環状空間部Ｓ１１が形成されている。また、図３に示すように、バネ用インシュレータ４の対向端面４０１による凹部４４は、各挿通孔用凸部４２同士の間において、対向端面４０１の外周端まで形成されている。そして、凹部４４は、第２外周面部４５２の外周に繋がるように開放されている。
この接続端子空間Ｓ１の構成により、対向端面４０１による凹部４４にある結露水を環状空間部Ｓ１１へ排水することができる。また、各挿通孔用凸部４２にある結露水を環状空間部Ｓ１１へ直接排水することもできる。そして、環状空間部Ｓ１１に結露水を集めることができ、凹部４４に結露水が残留しにくくすることができる。
本形態のガスセンサ１においては、接続端子空間Ｓ１と接点バネ空間Ｓ２とは、バネ用インシュレータ４における各挿通孔４３の隙間によってのみ連通されるようにしている。言い換えれば、バネ用インシュレータ４の対向端面４０１には、挿通孔４３以外の貫通孔はなく、配線用カバー６の第１カバー部６１の内周面とバネ用インシュレータ４の外周面４０２との間は、バネ用インシュレータ４の外周面４０２の段差部４５３に配置された皿バネ４６によって閉じられている。この構成により、接続端子空間Ｓ１内に発生した結露水が、接点バネ空間Ｓ２内へ、できる限り浸入しないようにしている。
（作用効果）
本形態のガスセンサ１においては、複数の接点バネ３を保持するバネ用インシュレータ４の、複数の接続端子５１に対向する対向端面４０１の形状に工夫をしている。この対向端面４０１には、ガスセンサ１において接点バネ３及び挿通孔４３が設けられた数と同じ数の挿通孔用凸部４２が形成されている。本形態の接点バネ３は６つと多く、対向端面４０１には、６つの挿通孔用凸部４２がそれぞれ独立して別々に形成されている。そして、各挿通孔用凸部４２同士の間を含み、対向端面４０１における、挿通孔用凸部４２を除く残部の全体には、平坦状の凹部４４が配置されている。これにより、対向端面４０１による凹部４４には、挿通孔４３等の、接点バネ空間Ｓ２に繋がる貫通孔が形成されていない。
配線用カバー６の導入孔６２１から配線用カバー６の接続端子空間Ｓ１内へフィルタ６３を経由して導入された大気Ａには、水蒸気が含まれている。そのため、ガスセンサ１が雨水を被水した場合等において、接続端子空間Ｓ１内の大気Ａが冷却されたときには、接続端子空間Ｓ１内に、水蒸気が凝縮されて結露水が発生することがある。セラミック製のバネ用インシュレータ４の熱伝導率に比べて、金属製の接続端子５１の熱伝導率が高いことにより、結露水は、接続端子５１において発生しやすいとも考えられる。
そして、接続端子５１の周辺に生じた結露水は、接続端子５１に対向する挿通孔用凸部４２の上に載置される可能性がある。このとき、各挿通孔用凸部４２が独立して別々に形成されていることにより、各挿通孔用凸部４２から、凹部４４、又はバネ用インシュレータ４の第２外周面部４５２へ、結露水を排水しやすくすることができる。
また、挿通孔用凸部４２同士の間には凹部４４が位置しており、結露水がいずれかの挿通孔用凸部４２の上に載置されたときであっても、この結露水が、複数の挿通孔用凸部４２の上に跨って載置されることを防止することができる。すなわち、いずれかの挿通孔用凸部４２に載置された結露水は、この挿通孔用凸部４２に留まるか、内燃機関による振動、車両の走行時に生じる振動等を受けて、対向端面４０１による凹部４４、又は第２外周面部４５２へ排水される。また、凹部４４に排水された結露水は、振動等を受けて、第２外周面部４５２へ排水される。こうして、結露水が、複数の挿通孔用凸部４２の上に跨って載置されることを防止することができる。
また、第２外周面部４５２へ排水される結露水は、第２外周面部４５２を利用して形成された環状空間部Ｓ１１に留めることができる。これにより、結露水が、接続端子５１の周辺に留まることを防止することができる。
また、挿通孔４３の全ては、１つずつ別々に挿通孔用凸部４２に形成されている。そして、各挿通孔４３には接点バネ３が１つずつ挿通されており、各接点バネ３に接続された接続端子５１は、対向端面４０１における各挿通孔用凸部４２に１つずつ対向して配置されている。また、前述したように、結露水は、複数の挿通孔用凸部４２の上に跨って載置されることが防止される。
これらの構成により、結露水が挿通孔用凸部４２の上に載置されたときに、この結露水が、いずれかの接点バネ３又は接続端子５１と、他の接点バネ３又は接続端子５１とに同時に接触することを防止することができる。そして、いずれかの接点バネ３又は接続端子５１と、他の接点バネ３又は接続端子５１との間に、リーク電流が発生することを抑制することができる。その結果、ガスセンサ１によるガス検出の精度を高く維持することができる。
また、配線用カバー６内の空間Ｓは、バネ用インシュレータ４及び皿バネ４６によって、接続端子空間Ｓ１と接点バネ空間Ｓ２とに隔てられている。また、対向端面４０１に開口する、挿通孔４３の開口部は、接続端子５１の覆い部５１１によって覆われている。これにより、接続端子空間Ｓ１内に発生した結露水を覆い部５１１によって受け、この結露水が挿通孔４３を通過しにくくすることができる。
また、接続端子５１の覆い部５１１と挿通孔用凸部４２の端面４２４との間には、大気Ａが通過することができる隙間が形成されている。これにより、配線用カバー６に設けられた導入孔６２１からフィルタ６３を経由して接続端子空間Ｓ１に導入される大気Ａは、覆い部５１１と挿通孔用凸部４２の端面４２４との間に形成された隙間、及び接点バネ３と挿通孔４３との間に形成された隙間を通って接点バネ空間Ｓ２に導入される。そして、この大気Ａは、接点バネ空間Ｓ２に配置されたセンサ素子２の挿通方向Ｌの後端側Ｌ２の端部から、ダクト２４内に導かれ、センサ素子２におけるＮＯｘの検出のために使用される。
以上のように、本形態のガスセンサ１によれば、リーク電流の発生を抑制し、ガスセンサ１によるガス検出の精度を高く維持することができる。
なお、フィルタ６３が配置された導入孔６２１を持たないガスセンサ１においても、配線用カバー６内に取り込まれた水蒸気が結露水となる場合は想定される。例えば、ガスセンサ１における排気ガスＧのシール構造が完全でない場合、ブッシュ５３による大気Ａのシール構造が完全でない場合等において、配線用カバー６内に取り込まれた水蒸気が結露水となる場合が想定される。これらの場合においても、前述したバネ用インシュレータ４の形状の工夫により、リーク電流の発生を抑制し、ガスセンサ１によるガス検出の精度を高く維持する効果を得ることができる。
本発明は、各実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲においてさらに異なる実施形態を構成することが可能である。
１ ガスセンサ
２ センサ素子
３ 接点バネ
４ バネ用インシュレータ
４０１ 対向端面
４１ 保持穴
４２ 挿通孔用凸部
４３ 挿通孔
５１ 接続端子
６ 配線用カバー

Claims (5)

  1. 排気ガス（Ｇ）を測定対象としてガス検出を行うためのセンサ素子（２）と、
    前記センサ素子に接触する複数の接点バネ（３）と、
    複数の前記接点バネを保持するための保持穴（４１）を有するバネ用インシュレータ（４）と、
    複数の前記接点バネを複数のリード線（５２）にそれぞれ接続する複数の接続端子（５１）と、
    前記バネ用インシュレータ及び複数の前記接続端子を覆う配線用カバー（６）と、を備えるガスセンサ（１）において、
    前記バネ用インシュレータによって、前記配線用カバー内の空間（Ｓ）は、複数の前記接続端子が配置された接続端子空間（Ｓ１）と、前記センサ素子及び複数の前記接点バネが配置された接点バネ空間（Ｓ２）とに隔てられており、
    前記バネ用インシュレータにおける、複数の前記接続端子と対向する対向端面（４０１）には、前記接点バネの数と同じ数の挿通孔用凸部（４２）が突出して形成されており、
    前記バネ用インシュレータには、前記挿通孔用凸部の端面（４２４）と前記保持穴の端面（４１３）とに開口して、複数の前記接点バネをそれぞれ挿通させる複数の挿通孔（４３）が形成されており、
    前記挿通孔の全ては、１つずつ別々に前記挿通孔用凸部に形成されている、ガスセンサ。
  2. 前記対向端面における、複数の前記挿通孔用凸部の形成部位を除く部位は、平坦面である、請求項１に記載のガスセンサ。
  3. 前記接続端子における、前記対向端面と対向する端子端部（５１０）の最小外形は、前記挿通孔の最大内形よりも大きく、
    前記対向端面に開口する、前記挿通孔の開口部は、前記接続端子の前記端子端部によって覆われている、請求項１又は２に記載のガスセンサ。
  4. 全ての前記挿通穴用凸部の側面（４２０）の一部は、前記バネ用インシュレータの側面（４０２）と同一面に形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガスセンサ。
  5. 前記バネ用インシュレータの前記対向端面には前記挿通孔以外の貫通孔はなく、
    前記バネ用インシュレータの外周面（４０２）には、段差形状による段差部（４５３）が形成されており、
    前記バネ用インシュレータの外周面と前記配線用カバーの内周面との間は、前記段差部に配置された皿バネ（４６）によって全周に亘って閉じられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のガスセンサ。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021025797A (ja) * 2019-07-31 2021-02-22 株式会社デンソー ガスセンサ
JP2021067581A (ja) * 2019-10-25 2021-04-30 日本碍子株式会社 ガスセンサ
WO2022024583A1 (ja) * 2020-07-31 2022-02-03 株式会社デンソー ガスセンサ
US11604161B2 (en) 2019-11-12 2023-03-14 Ngk Insulators, Ltd. Gas sensor

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6561719B2 (ja) * 2014-10-30 2019-08-21 株式会社デンソー ガスセンサ
JP6880076B2 (ja) * 2016-06-03 2021-06-02 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 基板距離の監視
CN113597551A (zh) * 2019-03-29 2021-11-02 日本碍子株式会社 气体传感器的传感器元件
JP7232168B2 (ja) * 2019-10-30 2023-03-02 日本航空電子工業株式会社 セラミック応用電子機器及びコネクタ

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1172464A (ja) * 1997-08-29 1999-03-16 Ngk Spark Plug Co Ltd 酸素センサ
JP2000131270A (ja) * 1998-08-19 2000-05-12 Ngk Spark Plug Co Ltd ガスセンサ
JP2002131269A (ja) * 2000-10-18 2002-05-09 Ngk Spark Plug Co Ltd ガスセンサ
JP2003043004A (ja) * 2001-08-01 2003-02-13 Denso Corp ガスセンサ
JP2007155517A (ja) * 2005-12-06 2007-06-21 Denso Corp ガスセンサ
JP2011133350A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Denso Corp ガスセンサ
JP2011247641A (ja) * 2010-05-24 2011-12-08 Denso Corp ガスセンサ及びその製造方法
JP2012068068A (ja) * 2010-09-22 2012-04-05 Hitachi Automotive Systems Ltd ガスセンサ

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5423972A (en) * 1994-01-18 1995-06-13 General Motors Corporation Watertight exhaust gas sensor
JP2001343356A (ja) * 2000-03-30 2001-12-14 Denso Corp ガスセンサ
WO2003042678A1 (fr) * 2001-11-15 2003-05-22 Riken Keiki Co., Ltd. Capteur de gaz
JP2007315952A (ja) * 2006-05-26 2007-12-06 Denso Corp ガスセンサ
JP2010101723A (ja) 2008-10-23 2010-05-06 Denso Corp ガスセンサ
DE102009044867B4 (de) 2008-12-10 2015-05-21 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Sensor
JP4961416B2 (ja) * 2008-12-10 2012-06-27 日本特殊陶業株式会社 センサ
JP2011133351A (ja) 2009-12-24 2011-07-07 Denso Corp ガスセンサ及びその製造方法
DE102009055416A1 (de) 2009-12-30 2011-07-07 Robert Bosch GmbH, 70469 Keramisches Sensorelement für kleinbauende Abgassonden
CN201622268U (zh) * 2010-03-23 2010-11-03 济南兰光机电技术有限公司 气体传感器的密封结构
JP5179545B2 (ja) 2010-07-06 2013-04-10 日本特殊陶業株式会社 ガスセンサ
JP5931692B2 (ja) 2012-02-01 2016-06-08 日本特殊陶業株式会社 ガスセンサ
JP5562991B2 (ja) * 2012-02-29 2014-07-30 日本特殊陶業株式会社 ガスセンサ
JP5682637B2 (ja) * 2012-05-17 2015-03-11 株式会社デンソー ガスセンサ
JP2015145831A (ja) * 2014-02-03 2015-08-13 株式会社デンソー ガスセンサ

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1172464A (ja) * 1997-08-29 1999-03-16 Ngk Spark Plug Co Ltd 酸素センサ
JP2000131270A (ja) * 1998-08-19 2000-05-12 Ngk Spark Plug Co Ltd ガスセンサ
JP2002131269A (ja) * 2000-10-18 2002-05-09 Ngk Spark Plug Co Ltd ガスセンサ
JP2003043004A (ja) * 2001-08-01 2003-02-13 Denso Corp ガスセンサ
JP2007155517A (ja) * 2005-12-06 2007-06-21 Denso Corp ガスセンサ
JP2011133350A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Denso Corp ガスセンサ
JP2011247641A (ja) * 2010-05-24 2011-12-08 Denso Corp ガスセンサ及びその製造方法
JP2012068068A (ja) * 2010-09-22 2012-04-05 Hitachi Automotive Systems Ltd ガスセンサ

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021025797A (ja) * 2019-07-31 2021-02-22 株式会社デンソー ガスセンサ
JP7115436B2 (ja) 2019-07-31 2022-08-09 株式会社デンソー ガスセンサ
JP2021067581A (ja) * 2019-10-25 2021-04-30 日本碍子株式会社 ガスセンサ
JP7396852B2 (ja) 2019-10-25 2023-12-12 日本碍子株式会社 ガスセンサ
US11604161B2 (en) 2019-11-12 2023-03-14 Ngk Insulators, Ltd. Gas sensor
WO2022024583A1 (ja) * 2020-07-31 2022-02-03 株式会社デンソー ガスセンサ

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Publication number Publication date
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