JP3820785B2

JP3820785B2 - ガスセンサ

Info

Publication number: JP3820785B2
Application number: JP36940198A
Authority: JP
Inventors: 勲渡部; 弘一山田; 孝志児島
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-07-13
Filing date: 1998-12-25
Publication date: 2006-09-13
Anticipated expiration: 2018-12-25
Also published as: JP2000088795A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，自動車内燃機関などの内燃機関の空燃比状態，排ガスの酸素濃度，あるいはＮＯｘ濃度，ＣＯ濃度などを検出するガスセンサの構造に関し，特にガス濃度検知素子をカバーする保護カバーを固定するハウジングのかしめ固定構造に関する。
【０００２】
【従来技術】
例えば，内燃機関の空燃比の調節は，省エネルギー（省燃料）及び排ガス浄化のために極めて重要である。
空燃比調節のために内燃機関の排気系には，酸素センサの一種である空燃比を検出可能な空燃比センサが設けられ，このものとしては，酸素イオン導電性を有する固体電解質に一対以上のＰｔ等から成る電極を付加した電気化学的セルがよりなる検知素子を内蔵したものが用いられている。
【０００３】
即ち，例えば図１４に示すように，酸素センサ９０は，電気化学的セルを形成する有底筒状のガス濃度検知素子９１と，該ガス濃度検知素子９１を収容する容器９２とを有している。
容器９２は，ガス濃度検知素子９１を保持するハウジング９３を有している。ハウジング９３には，センサ本体を排気系の排気通路に装着するためのネジ部９３１が形成されている。そして，ネジ部９３１から先の部分は排気通路に挿入して装着される。また，ガス濃度検知素子９１は，タルク９３２を介して，ハウジング９３に固定されている。
【０００４】
更に，ガス濃度検知素子９１の内側には，通常ヒータユニット９６が挿入されており，ヒータユニット９６はホルダ９６１を介してガス濃度検知素子９１に支持されている。ガス濃度検知素子９１は，ヒータユニット９６によって熱せられ，作動時における温度分布は先端寄りの部位が高温になっている。そして，ガス濃度検知素子９１は有底筒状の固体電解質と，出力取り出し用の電極（図示略）とを有している。
【０００５】
そして，ガス濃度検知素子９１の電極は，出力取出線９７と接続されており，ヒータユニット９６は，給電線９７２に接続されている。上記ガス濃度検知素子９１は，その下方部分に被測定ガスと接触する接ガス部９１１を有する。
【０００６】
一方，ハウジング９３の下方（先端側）には，上記ガス濃度検知素子９１の接ガス部９１１を覆うように保護カバー９４がかしめ固定されている（図１４，図１７）。
保護カバー９４の側面には被測定ガスである排気を導入するガス穴９４４が設けられている。また，ハウジング９３の上方の基端部側には大気と接するカバー部材９５１〜９５３を有している。
【０００７】
一方，上記カバー部材９５２，９５３には大気を導入する大気口９５４，９５５が設けられている。また，カバー部材９５２，９５３の間において，上記大気口９５４と９５５とを連通させる大気導入通路には，撥水性の通気フィルター９５６が設けられている。
また，図１４に示すごとく，上記ガス濃度検知素子９１はジルコニア等により成形した酸素イオン導電性セラミックよりなり，その内側表面にはＰｔよりなる内側電極９１７，外側表面にはＰｔよりなる外側電極９１８を有し，更にその上に表面保護用のセラミックよりなるコーティング層９１９を被覆している。
【０００８】
そして，上記ハウジング９３と上記保護カバー９４とのかしめ固定について説明すると，図１４〜図１７に示すごとく，まず上記ハウジング９３は，その被測定ガス側に保護カバーをかしめ固定するためのかしめ突起部９３５と，保護カバーの内側を拘束する内側突出部９３６と，その間に設けた環状溝９３７とを有する。
一方，上記保護カバー９４は有底筒状体で，被測定ガス流通用の複数のガス穴９４４を有する。また，その上端部には開口フランジ９４０を有する。
【０００９】
そして，上記ハウジング９３に保護カバー９４をかしめ固定するに当っては，図１５に示すごとく，まずハウジング９３の上記環状溝９３７内に保護カバー９４の開口フランジ９４０を嵌合する。次いで，図１４，図１６に示すごとく，かしめ突起部９３５を開口フランジ９４０の方向に曲げて，かしめ固定する。
このようにして，従来の酸素センサは，保護カバーをハウジングに対してかしめ固定している（実公平６−３２６１６，特公平５−１５２２１）。
【００１０】
【解決しようとする課題】
しかしながら，従来の酸素センサには次の問題がある。
即ち，上記従来の酸素センサ９０は，上記ハウジング９３のかしめ突起部９３５の突出長さＫと内側突出部９３６の突出長さＵとが，同じ突出長さに形成されている（図１４〜図１６）。
そのため，図１７に示すごとく，内側突出部９３６は，必要以上に長くなり，該内側突出部９３６がガス濃度検知素子９１に接近して，狭くて長い空隙部９３９を発生させている。
【００１１】
そして，内側突出部９３６とガス濃度検知素子９１との間の上記空隙部９３９は，ガス濃度検知素子９１の被測定ガス側とは異なって，高温の排ガスの伝熱と熱ひけの収支の関係から比較的低い温度である。
【００１２】
また，上記空隙部９３９は奥まっていることから被測定ガスのガス流れのよどみを生じ，排ガス中の未燃成分のＨＣ等からのカーボンが付着し易い。そして，この付着カーボンがＰｔからなる素子電極と相互に反応し，ウィスカー状に成長する。このとき，付着カーボンがガス濃度検知素子９１表面に形成した外側電極１８の白金（Ｐｔ）電極膜を一緒に消耗させ電極劣化を引きおこす。
また，電極が消耗され，消失した部分では，その上に形成されていたセラミックからなるコーティング層（保護層）９１９に剥離を引きおこす。このことは，ガス濃度検知素子９１の性能低下を招来する。
【００１３】
また，かしめ突起部９３５と内側突出部９３６との間の環状溝９３７は，切削加工などにより形成する。そして，この環状溝９３７の深さは，ハウジングの端面からの加工となる。
この深さが大きいと，環状溝９３７を形成するための加工刃物等の摩耗が早く，生産性が低い。
また，かしめ突起部９３５と内側突出部９３６とは，同じ突出長さ（Ｋ＝Ｕ）であるため，図１５に示すごとく，上記環状溝９３７に保護カバー９４の開口フランジ９４０を挿入する際に，上記かしめ突起部９３５及び内側突出部９３６の両方に同時に開口フランジ９４０が干渉して，両者の嵌合組付けが困難である。
【００１４】
このような問題は酸素センサや空燃比センサだけでなく，内燃機関の排気系に設置して使用する各種のガスセンサ（ＮＯｘ，ＣＯ，ＨＣ検出用の各種ガスセンサ）に共通の問題である。
【００１５】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑み，酸素検知素子等のガス濃度検知素子の電極膜及びコーティング層の剥離発生のおそれがなく，生産性，組付性に優れたガスセンサを提供しようとするものである。
【００１６】
【課題の解決手段】
請求項１の発明は，被測定ガスと接触する接ガス部を有するガス濃度検知素子と，該ガス濃度検知素子を保持するハウジングと，上記ガス濃度検知素子の接ガス部を覆うと共に被測定ガス流通用のガス穴を有する保護カバーとを有すると共に，上記ハウジングの被測定ガス側にはかしめ突起部と内側突出部との間に環状溝を有し，該環状溝に上記保護カバーの開口フランジを嵌合すると共に上記かしめ突起部を上記保護カバーの方向にかしめることにより上記ハウジングに保護カバーをかしめ固定してなるガスセンサにおいて，
上記ハウジングの内側突出部の突出長さＵは上記かしめ突起部の突出長さＫよりも短く，
また，上記環状溝は上記内側突出部により構成された内方壁面と上記かしめ突起部により構成された外方壁面と天井面とから構成され，上記環状溝の内部において上記内方壁面から上記天井面にかけてテーパー部が設けてあることを特徴とするガスセンサにある。
【００１７】
本発明において最も注目すべき点は，上記環状溝の両側に設けたかしめ突起部と内側突出部に関して，上記内側突出部の突出長さはかしめ突起部の突出長さよりも短いことである。
【００１８】
次に，本発明の作用効果につき説明する。
本発明においては，上記内側突出部の突出長さＵがかしめ突起部の突出長さＫよりも短く形成してある（図２）ため，内側突出部と酸素検知素子等のガス濃度検知素子との間の空隙部の長さを短くすることができる。そのため，上記従来の場合（図１４）に比較して，空隙部の長さが短くなる。
【００１９】
そのため，白金（Ｐｔ）の電極を有する素子における付着カーボンの成長が少なく，該付着カーボンに伴う電極膜劣化及びコーティング層の剥離のおそれがない。それ故，ガス濃度検知素子の性能を，長期にわたって維持することができる。
なお，上記かしめ突起部と内側突出部の突出長さの比較は，かしめ突起部をかしめ固定する以前の状態で行なう。
【００２０】
また，環状溝の加工形成時には，内側突出部の長さと同じ深さだけ切削加工すれば良い。そのため，従来例に比較して，加工刃物は，かしめ突起部の突出長さＫと内側突出部の突出長さＵとの差（Ｋ−Ｕ）の分だけ加工負担が少なくなる（図４）。そのため，刃物の摩耗が少なく，生産性も高い。
【００２１】
更に，内側突出部は，かしめ突起部よりも短いために，ハウジングの先端よりも内部の奥の方に形成されている（図２，図３）。そのため，保護カバーの開口フランジは，かしめ突起部の内側に挿入することにより，容易に環状溝に嵌合することができ，保護カバーとハウジングとの組付け性にも優れている。また，本発明のハウジング形状とすることにより，ハウジングを冷鍛加工で作る場合，かしめ突起部と内側突出部の寸法差（Ｋ−Ｕ）分の材料低減がはかられ，生産性向上ができる。
【００２２】
したがって，本発明によれば，酸素検知素子等のガス濃度検知素子の電極膜及びコーティング層の剥離発生のおそれがなく，生産性，組付性に優れたガスセンサを提供することができる。
【００２３】
次に，請求項２の発明のように，上記ハウジングの内側突出部の突出長さＵと上記かしめ突起部の突出長さＫとの比Ｕ／Ｋは０．２〜０．８５の範囲内にあることが好ましい。
これにより，本発明の効果を確実に得ることができる。
【００２４】
Ｕ／Ｋが０．２未満である場合には，内側突出部の長さが短いため，環状溝に対する保護カバーの拘束が不充分となり，かしめ固定の耐久性が低下するおそれがある。
一方，Ｕ／Ｋが０．８５を越えた場合には，環状溝を作製するに当り，ハウジングに対する溝加工の加工量が多くなるため，生産性が低下するおそれがある。
【００２５】
また，Ｕ／Ｋのより好ましい下限は０．３５以上である。Ｕ／Ｋをこれ以上の値とすることで，保護カバーの開口フランジにおける曲率を大きくすることができ，保護カバーの加工性を高めることができる。また，保護カバーの厚みを厚くできるため，強度の向上を図ることができる。
また，Ｕ／Ｋのより好ましい上限は０．７５以下である。Ｕ／Ｋをこれ以下の値とすることで，内側突出部とガス濃度検知素子との間により確実に空間を形成することができ，被測定ガス流れのよどみを緩和することができる。
【００２６】
次に，上記環状溝は上記内側突出部により構成された内方壁面と上記かしめ突起部により構成された外方壁面と天井面とから構成され，上記環状溝の内部において上記内方壁面から上記天井面にかけてテーパー部が設けてある。
【００２７】
テーパー部を設けることで，保護カバーは図１３にかかるＸ，Ｙ，Ｚの３点において拘束されるため，これらの３点を支点として曲げ力が働くこととなる。
このため，かしめ突起部のかしめ後にスプリングバックが生じるような場合でも確実に拘束力（かしめによる押え込み力）が働きカバーの固定が安定して行われる。これにより，かしめ固定後に保護カバーが環状溝に沿って回動したり，ガタが生じることがない。
【００２８】
なお，テーパー部は後述する図１３に示すごとき直線状，平面状に構成することもできるが，曲面状に構成することもできる。
【００２９】
次に，請求項３の発明のように，上記内側突出部の突出長さは，上記保護カバーにおける，上記環状溝の天井面に当接する開口フランジの厚み以上の大きさであることが好ましい。
この場合には，内側突出部とかしめ突起部との間で開口フランジをより確実に拘束してかしめ固定することができる。
【００３０】
次に，請求項４の発明のように，上記保護カバーは，２以上の複数のカバーよりなり，該各々のカバーの開口フランジは，上記かしめ突起部により一括してかしめ固定されていることが好ましい。
この場合には，例えば，複数のカバーとしての外カバーと内カバーとを，同時にハウジングに固定することができ，組付工数の低減ができる。また，保護カバーを二重以上の複数個設けるので，ガス濃度検知素子をより一層確実に保護することができる。
【００３１】
次に，請求項５の発明のように，上記保護カバーは外カバーと内カバーとよりなり，該外カバーの開口フランジは上記かしめ突起部によりかしめ固定され，上記内カバーは上記外カバーに固定されていることが好ましい。
この場合には，上記と同様に外カバーと内カバーとによりガス濃度検知素子をより一層確実に保護できると共に，外カバーの開口フランジのみをかしめ固定するので，そのかしめ作業が容易となる。
【００３２】
次に，請求項６の発明のように，上記外カバー及び上記内カバーには被測定ガスを導入するための複数個のガス穴が設けてあり，上記内カバーに設けた最もハウジングに近い位置にあるガス穴は，上記外カバーに設けた最もハウジングに近い位置にあるガス穴よりもハウジングにより近い位置に設けてあることが好ましい。
これにより，保護カバー内への被測定ガスの流入や流出が保護カバーに囲まれた空間全体で行われるようになり，この空間での被測定ガスの交換が良好となり，ガスセンサの出力特性がより良好となる。
【００３３】
次に，請求項７の発明のように，上記保護カバーの少なくとも１つのカバーの開口フランジは凹凸状であることが好ましい。
この場合には，開口フランジがその厚み方向において凹凸状を有するため，弾性作用が生じ，かしめ突起部のかしめ後にスプリングバックが生じるような場合でも確実に拘束力（かしめによる押え込み力）が働きカバーの固定が安定して行われる。これにより，かしめ固定後に保護カバーが環状溝に沿って回動したり，ガタが生じることがない。
【００３４】
次に，請求項８の発明のように，上記ハウジングは鍛造品であることが好ましい。
この場合には，かしめ突起部と内側突起部の寸法差（図２のＫ−Ｕ）分の材料低減がはかられ，生産性が向上する。
【００３５】
次に，請求項９の発明のように，上記ハウジングは上記保護カバーより硬度の低い材料より構成されていることが好ましい。
これにより，かしめ後にハウジングに対し保護カバーが食い込みやすくなり，ハウジング周方向への保護カバーのゆるみを生じ難くすることができる。
【００３６】
また，ハウジングの方が柔らかいため，かしめ固定により変形しやすいが，保護カバーはより硬いため，変形され難い。つまり，保護カバーに対し復元力が働くため，ハウジングの環状溝内に保護カバーはハウジング等の軸方向に対しゆるみが生じがたい状態でかしめ固定される。
【００３７】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
本発明の実施形態例にかかるガスセンサとしての酸素センサにつき，図１〜図５を用いて説明する。
本例の酸素センサ１は，図１，図２に示すごとく，被測定ガスと接触する接ガス部１１を有する酸素検知素子１０と，該酸素検知素子１０を保持するハウジング４１と，上記酸素検知素子１０の接ガス部１１を覆うと共に被測定ガス流通用のガス穴２１１を有する保護カバー２１とを有する。
【００３８】
上記ハウジング４１の被測定ガス側にはかしめ突起部４３と内側突出部４４との間に環状溝４５を有し，該環状溝４５には上記保護カバー２１の開口フランジ２１３を嵌合すると共に上記かしめ突起部４３を上記保護カバー２１の方向にかしめることにより，上記ハウジング４１に保護カバー２１をかしめ固定している。
なお，図２において符号４６は天井面である。
上記ハウジング４１の内側突出部４４の突出長さＵは，上記かしめ突起部４３の突出長さＫよりも短く，上記かしめ突起部４３の突出長さＫは，上記保護カバー２１の開口フランジ２１３の厚み以上の大きさである。
【００３９】
また，上記保護カバー２１は，上端に開口フランジ２１３を，また本体である筒部２１０には被測定ガス流通用の複数のガス穴２１１を有する（図１，図２，図５）。
また，本例においては，内側突出部４４の突出長さＵは１．４ｍｍ，かしめ突起部４３の突出長さＫは２．４ｍｍで，Ｕ／Ｋは約０．５８である。
なお，上記かしめ突起部４３の突起長さＫは，かしめ前の長さである。
【００４０】
また，本例においてハウジング４１は硬度Ｈｖ：２２０程度のステンレス鋼ＳＵＳ４３０よりなり，保護カバー２１は硬度Ｈｖ：３５０程度のステンレス鋼ＳＵＳ３１０ＳＣＰよりなる。つまり，ハウジング４１のほうが保護カバー２１より柔らかい。
【００４１】
次に，本例の作用につき説明する。
本例においては，上記内側突出部４４の突出長さＵが，かしめ突起部４３の突出長さＫよりも短く形成してある（図２）ため，内側突出部４４と酸素検知素子１０との間の空隙部の長さが上記従来の場合（図１５）に比較して短くなる。
そのため，素子に付着した付着カーボンの素子電極白金（Ｐｔ）との相互反応による成長といった現象が生じにくくなり，該付着カーボンの析出に伴う電極膜劣化や，コーティング層剥離のおそれがない。それ故，酸素検知素子の性能を，長期にわたって維持することができる。
【００４２】
また，環状溝４５の加工形成は，図４に示すごとく，ハウジング４１の被測定ガス側に段部４５０を設けたハウジング鍛造品を作製しておき，上記段部４５０を内側突出部４４の突出長さＵと同じ深さだけ切削加工することにより行なう。そのため，従来例に比較して，加工刃物は，かしめ突起部の突出長さＫと内側突出部の突出長さＵとの差（Ｋ−Ｕ）の分だけ加工負担が少なくなる。そのため，刃物の摩耗が少なく，生産性も高い。
また，ハウジングを最初から切削加工だけで作製する場合は，段部４５０も削らなければならない。しかし，本例では，ハウジングを鍛造品としているので，以上のように，より大きな効果を発揮する。
【００４３】
更に，内側突出部４４は，かしめ突起部４３よりも短いために，ハウジングの奥の方に形成されている（図２，図３）。そのため，保護カバー２１の開口フランジ２１３は，かしめ突起部４３の内側のみでガイドさせることができる。そのため，スムーズに挿入することができ，容易に環状溝４５に嵌合することができ，両者の組付け性にも優れている。
【００４４】
また，上記内側突出部４４の突出長さＵは，上記保護カバー２１の開口フランジ２１３の厚みよりも大きい。そのため，開口フランジ２１３をこの内側突出部４４にて内側から確実に拘束できることとなり，より確実にかしめ固定することができる。
【００４５】
更に，ハウジング４１の方が保護カバー２１よりもより柔らかい材料で構成されているため，かしめ後にハウジング４１に対し保護カバー２１が食い込みやすくなり，ハウジング４１の周方向への保護カバー２１のゆるみを生じ難くすることができる。
【００４６】
また，かしめ固定においてハウジング４１は柔らかく変形しやすいが，保護カバー２１は変形され難い。つまり，保護カバー２１に対し復元力が働くため，ハウジング４１の環状溝４５内に保護カバー２１はハウジング４１等の軸方向に対しゆるみが生じがたい状態でかしめ固定される。
【００４７】
また，本例の酸素センサ１は，自動車エンジンの空燃比を検知する空燃比センサとして用いるものであり，その概要を以下に説明する。
即ち，図１に示すように，容器４０におけるハウジング４１は，自動車エンジンの排気通路に設けたネジ穴に螺合するネジ部４１４と，排気通路に当接する取付用フランジ部４１５とを有している。
【００４８】
また，基端部側に位置するカバー部材４４２，４４３には，酸素検知素子１０に大気を導入する大気取入口４４４，４４５が設けられている。また，上記大気取入口４４４と４４５との間の大気導入通路には，撥水性の通気フィルター４４６が設けられている。
【００４９】
酸素検知素子１０は，パッキン４１７，タルク４１６を介してハウジング４１の内腔に保持されている。
図１において，符号４６２はガスケット，符号４６３は金属性リング，符号１６１は出力取出線である。
また，酸素検知素子１０の内側にはヒータユニット２０が挿入されており，ヒータユニット２０は，ホルダ４７を介して酸素検知素子１０に支持されている。
【００５０】
そして，ヒータユニット２０には，発熱電線が付設してあり，該発熱電線は給電線に接続されている（図示略）。
出力取出線１６１及び上記給電線は，ブッシュ４４７を介してカバー部材４４２，４４３により固定されている。また，大気取入口４４４，４４５から取り入れた大気を酸素検知素子１０の内側に導く大気通路が設けられている（図示略）。
【００５１】
実施形態例２
本例は，図６に示すように，保護カバー２１の内側に更に内カバー２２を設けて，両者の開口フランジ２１３，２２３を一括してかしめ突起部４３によりかしめ固定した例である。
本例の場合には，上記保護カバー２１が外カバーとしての役割を果たす。また，内カバー２２も複数のガス穴２２１を有する。
本例によれば，複数の保護カバーとしての外カバーと内カバーとを，同時にハウジング４１に強固に固定することができる。これにより組付け工数が低減できる。また，保護カバーを二重に設けるので，酸素検知素子１０をより一層確実に保護することができる。
その他については，実施形態例１と同様であり，同様の効果を得ることができる。
【００５２】
実施形態例３
本例は，図７に示すように，実施形態例２と同様に，外カバーとしての保護カバー２１と，内カバー２２とを有するが，内カバー２２は保護カバー２１に溶接部２８により固定し，保護カバー２１の開口フランジ２１３をかしめ固定した例である。
【００５３】
本例によれば，上記と同様に外カバーと内カバーとにより酸素検知素子をより一層確実に保護できると共に，外カバーの開口フランジ２１３のみをかしめ固定するので，そのかしめ作業が容易となる。また，溶接位置は，図７における，溶接部２８の位置のみでなく，他の位置（例えば底等）でも良い。
その他については，実施形態例２と同様であり，同様の効果を得ることができる。
【００５４】
実施形態例４
本例は，図８に示すように，実施形態例２において，内カバー２２の上部に，開口フランジ２２３へ向う屈曲拡開部２２５を設けた例である。
これにより，内カバー２２の筒状部２２０の範囲を広くとることができ，ここへ形成するガス穴の設計自由度を向上させることができる。
その他については，実施形態例２と同様であり，また同様の作用効果を得ることができる。
【００５５】
実施形態例５
本例は，図９に示すように，実施形態例２において，外カバー２１と内カバー２２との間に，中カバー２３を配置した例である。
中カバー２３は複数のガス穴２３１を有すると共に開口フランジ２３３を有する。
そして，外カバー２１，中カバー２３，内カバー２２の各開口フランジ２１３，２３３，２２３は，一括してかしめ突起部４３によりかしめ固定してある。
その他は，実施形態例２と同様である。
本例によれば，実施形態例２と同様の効果を得ることができる。また，カバーを３個用いているので，酸素検知素子１０をより一層確実に保護することができる。
【００５６】
実施形態例６
本例は，図１０に示すごとく，保護カバー２１の開口フランジ２１４を凹凸状の波形状に形成した例である。その他は，実施形態例１と同様である。
本例によれば，開口フランジ２１４がその厚み方向において凹凸状を有するため，かしめ突起部４３をかしめ固定したとき凹凸状にもどろうとする弾性力が働く。そのため，かしめ突起部４３と環状溝４５の間で保護カバー２１がガタついたり，保護カバー２１がハウジング４１の環状溝４５に沿って回動することがない。
その他実施形態例１と同様の作用効果を得ることができる。
【００５７】
実施形態例７
本例の酸素センサは，図１１に示すごとく，実施形態例２と同様に，外カバーとしての保護カバー２１と，内カバー２２とを有し，両者共に複数のガス穴２２１，２２２が設けてある。
そして，同図において内カバー２２において最もハウジングに近い位置に設けたガス穴２２３の中心線がＣ１であり，外カバー２１において最もハウジング側に設けたガス穴２２４の中心線がＣ２である。
そして，本例の酸素センサでは中心線Ｃ１のほうがＣ２よりもよりハウジング側に設けてある。また，ガス穴２２４とガス穴２２３は互いの外カバー２１，内カバー２２に対する投影位置が重複しない。
【００５８】
このような構成とすることで，外カバー２１，内カバー２２内への被測定ガスの流入や流出がこれらに囲まれた空間全体で行われるようになり，この空間での被測定ガスの交換が良好となり，酸素センサの出力特性がより良好となる。
その他は実施形態例１と同様の作用効果を得ることができる。
【００５９】
ところで，本例の酸素センサを自動車エンジンの排気系に設置した場合，図１２（ａ）に示すごとく，エンジンの空燃比の状態に対応して，周期的に出力が高低する。同図においてＲと記した範囲がエンジンの空燃比がリッチ側である場合の出力に対応し，Ｌと記した範囲がリーン側に対応する。この出力の振幅Ｖａを図１１に示すごとくＣ１がハウジング側にある酸素センサと，これとは逆にＣ２がハウジング側にある酸素センサとを準備して，測定した。
【００６０】
この測定の結果，図１２（ｂ）に示すごとく，Ｃ１がハウジング側に存在する酸素センサのほうがより大きなＶａを得ることができた。
これにより，カバー内への排ガスの置換が図１１に示すものの方が確実に行われることが分かった。
【００６１】
実施形態例８
本例の酸素センサは，図１３に示すごとく，実施形態例２と同様に，外カバーとしての保護カバー２１と内カバー２２とを有する。
そして，この外カバー２１，内カバー２２とがかしめ固定される環状溝４５は内側突出部４４により構成された内方壁面４４０とかしめ突起部４３により構成された外方壁面４３０と天井面４６とから構成され，環状溝４５の内部において内方壁面４４０から天井面４６にかけて平面状のテーパー部４９が設けてある。
【００６２】
このような環状溝４５に外カバー２１，内カバー２２をかしめ固定することで，これらカバーは図１３に示すごとく，Ｘ，Ｙ，Ｚの３点において環状溝４５の内部と当接し，この点において拘束されることで固定される。
従って，これらの３点Ｘ，Ｙ，Ｚを支点として曲げ力が働くこととなる。
【００６３】
このため，かしめ突起部４３のかしめ後にスプリングバックが生じるような場合でも確実に拘束力（かしめによる押え込み力）が働き外カバー２１，内カバー２２の固定が安定して行われる。これにより，かしめ固定後に外カバー２１，内カバー２２が環状溝４５に沿って回動したり，ガタが生じることがない。
その他は実施形態例１と同様の作用効果を得ることができる。
【００６４】
なお，本発明において，ガス濃度検知素子の形状は，実施形態例に示したコップ状に限定されるものではなく，積層した板状体であってもよい。
また，各実施形態例では酸素センサについて例示説明したが，本発明はＮＯｘセンサ等の他のガスセンサにも適用できることは言うまでもない。
更に，保護カバーのガス穴は丸穴の例を説明したが，穴形状は長穴，スリット形状等，なんでも良く穴位置も任意に設計できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１の酸素センサの断面図。
【図２】実施形態例１における，ハウジングに対する保護カバーのかしめ固定の説明図。
【図３】実施形態例１における，ハウジングの断面斜視図。
【図４】実施形態例１における，ハウジングの被測定ガス側分の，環状溝加工の説明図。
【図５】実施形態例１における，保護カバーの斜視図。
【図６】実施形態例２における，ハウジングに対する保護カバーのかしめ固定部分の（Ａ）全体図，（Ｂ）部分拡大説明図。
【図７】実施形態例３における，ハウジングに対する保護カバーのかしめ固定の説明図。
【図８】実施形態例４における，ハウジングに対する保護カバーのかしめ固定の説明図。
【図９】実施形態例５における，ハウジングに対する保護カバーのかしめ固定の説明図。
【図１０】実施形態例６における，保護カバーの斜視図。
【図１１】実施形態例７における，保護カバーの説明図。
【図１２】実施形態例７における，（ａ）酸素センサの時間と出力との関係を示す線図，（ｂ）Ｃ１がハウジング側にある酸素センサと，これとは逆にＣ２がハウジング側にある酸素センサとの（ａ）にかかるＶａの値についての測定値を示す線図。
【図１３】実施形態例８における，テーパー部を有する環状溝とかしめ固定された保護カバーとの説明図。
【図１４】従来の酸素センサの断面図。
【図１５】従来の酸素センサにおける，ハウジングに対する保護カバーの挿入の説明図。
【図１６】従来の酸素センサにおける，内側突出部とかしめ突起部の突出長さの説明図。
【図１７】従来の酸素センサにおける，内側突出部と酸素検知素子との間の空隙部の説明図。
【符号の説明】
１．．．酸素センサ，
１０．．．酸素検知素子，
１１．．．接ガス部，
２１．．．保護カバー，
２１３．．．開口フランジ，
２２．．．内カバー，
４１．．．ハウジング，
４３．．．かしめ突起部，
４４．．．内側突出部，
４５．．．環状溝，
４９．．．テーパー部，

Claims

被測定ガスと接触する接ガス部を有するガス濃度検知素子と，該ガス濃度検知素子を保持するハウジングと，上記ガス濃度検知素子の接ガス部を覆うと共に被測定ガス流通用のガス穴を有する保護カバーとを有すると共に，上記ハウジングの被測定ガス側にはかしめ突起部と内側突出部との間に環状溝を有し，該環状溝に上記保護カバーの開口フランジを嵌合すると共に上記かしめ突起部を上記保護カバーの方向にかしめることにより上記ハウジングに保護カバーをかしめ固定してなるガスセンサにおいて，
上記ハウジングの内側突出部の突出長さＵは上記かしめ突起部の突出長さＫよりも短く，
また，上記環状溝は上記内側突出部により構成された内方壁面と上記かしめ突起部により構成された外方壁面と天井面とから構成され，上記環状溝の内部において上記内方壁面から上記天井面にかけてテーパー部が設けてあることを特徴とするガスセンサ。
請求項１において，上記ハウジングの内側突出部の突出長さＵと上記かしめ突起部の突出長さＫとの比Ｕ／Ｋは０．２〜０．８５の範囲内にあることを特徴とするガスセンサ。
請求項１または２において，上記内側突出部の突出長さは，上記保護カバーにおける，上記環状溝の天井面に当接する開口フランジの厚み以上の大きさであることを特徴とするガスセンサ。
請求項１〜３のいずれか一項において，上記保護カバーは，２以上の複数のカバーよりなり，該各々のカバーの開口フランジは，上記かしめ突起部により一括してかしめ固定されていることを特徴とするガスセンサ。
請求項１〜４のいずれか一項において，上記保護カバーは外カバーと内カバーとよりなり，該外カバーの開口フランジは上記かしめ突起部によりかしめ固定され，上記内カバーは上記外カバーに固定されていることを特徴とするガスセンサ。
請求項４または５において，上記外カバー及び上記内カバーには被測定ガスを導入するための複数個のガス穴が設けてあり，上記内カバーに設けた最もハウジングに近い位置にあるガス穴は，上記外カバーに設けた最もハウジングに近い位置にあるガス穴よりもハウジングにより近い位置に設けてあることを特徴とするガスセンサ。
請求項１〜６のいずれか一項において，上記保護カバーの少なくとも１つのカバーの開口フランジは凹凸状であることを特徴とするガスセンサ。
請求項１〜７のいずれか一項において，上記ハウジングは鍛造品であることを特徴とするガスセンサ。
請求項１〜８のいずれか一項において，上記ハウジングは上記保護カバーより硬度の低い材料より構成されていることを特徴とするガスセンサ。