JP3913099B2 - ガスセンサ検査装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス検知部を検査用ガスが充填される検査用空間に配置した状態でガスセンサを固定して、ガスセンサの検査を行うガスセンサ検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ガス検知部を検査用ガスが充填される検査用空間に配置した状態でガスセンサを固定して、ガスセンサの検査を行うガスセンサ検査装置としては、ガスセンサに設けられたネジ溝を用いて、ガスセンサを固定する螺合固定構造を有するガスセンサ検査装置が知られている。
【０００３】
ここで、螺合固定構造によりガスセンサを固定する従来ガスセンサ検査装置１０１におけるガスセンサ固定部分の断面図を、図３に示す。
従来ガスセンサ検査装置１０１は、検査用空間１０２を形成するチャンバ１０３を備えており、チャンバ１０３には、ガスセンサ４１の雄ネジ溝４３が螺合可能な雌ネジ溝１０５が形成されている。ガスセンサ４１を回転して、雄ネジ溝４３を雌ネジ溝１０５に螺合することにより、ガス検知部４５が検査用空間１０２に配置された状態で、ガスセンサ４１がチャンバ１０３に固定される。このとき、ガスセンサの六角鍔部４７の下端面（ガスセンサ４１の挿入方向を下とする）である鍔部下端面４９とチャンバ１０３との間には、隙間を密閉するためのパッキン５０が配置される。
【０００４】
ガスセンサ４１が固定された従来ガスセンサ検査装置１０１は、検査用ガスを検査用空間１０２に充填して、検査用ガスに対するガスセンサ４１の検知信号を測定する。そして、測定結果に基づいてガスセンサ４１が正常であるか否かの判定を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ネジ溝が設けられたガスセンサを螺合により固定する固定構造では、ガスセンサ４１をチャンバ１０３の雌ネジ溝１０５に螺合固定するために、複数周回にわたりガスセンサ４１を回転させる必要があることから、複数のガスセンサの検査を行うガスセンサ検査装置としては、固定作業が煩雑となり、作業工数が大きいという問題がある。
【０００６】
特に、ガスセンサが、出力信号を外部に出力するための出力ケーブルを備えている場合には、ガスセンサの螺合回転作業時に出力ケーブルが作業の障害になるため、螺合固定作業が更に煩雑となる。
また、螺合による固定構造では、ガスセンサ４１の雄ネジ溝とチャンバ１０３の雌ネジ溝とが適正な状態で噛み合っていない不適切な状態で、強行にガスセンサの固定作業（回転作業）を行うと、雄ネジ溝および雌ネジ溝が損傷してしまうという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、こうした問題に鑑みなされてものであり、ガスセンサの固定作業における作業工数が少なく、ガスセンサの固定作業が煩雑でないガスセンサ検査装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、下端にガス検知部を備え、ネジ溝が設けられたガスセンサを検査するためのガスセンサ検査装置であり、検査用ガスが充填される検査用空間を形成するための検査用空間形成部と、ガス検知部を検査用空間に配置した状態でガスセンサを固定するセンサ固定部と、を備えるガスセンサ検査装置であって、ガスセンサは、該ガスセンサの中心軸から周方向外側に向けて延出する鍔部が形成され、センサ固定部は、鍔部の表面のうち上端側の鍔部上端面に当接する第１当接部と、ガスセンサの表面のうち下端側の下方段差面に当接する第２当接部と、を備え、第１当接部と第２当接部との間でガスセンサを挟持しており、鍔部は、ガスセンサの中心軸に対する垂直面における断面形状が、中心軸から断面周囲輪郭線までの距離が最短となる短径部と、中心軸から断面周囲輪郭線までの距離が最長となる長径部とを有する断面形状に形成されており、第１当接部は、ガスセンサの鍔部を挿通可能な形状の挿通孔が設けられた平板状に形成され、挿通孔は、中心から周囲輪郭線までの距離が中心軸から鍔部の長径部までの距離よりも短い短径孔部を有する形状に形成されており、ガスセンサの鍔部が、挿通孔に挿通されて中心軸を中心として１回転以下にて回動することにより、第１当接部のうち挿通孔の短径孔部に隣接する短径位置隣接部が、鍔部の鍔部上端面の長径部に当接すること、を特徴とするガスセンサ検査装置である。
【０００９】
つまり、ガスセンサを固定するにあたり、螺合溝（ネジ溝）を用いた固定構造を採るのではなく、第１当接部と第２当接部との間で挟持する構造によって、ガスセンサを固定するのである。螺合による固定ではないため、ガスセンサを固定する際に複数周回にわたるガスセンサの回転作業を行う必要が無くなり、螺合による固定構造に比べて、固定する際の作業工数を減少させることができる。
【００１０】
また、ガスセンサの雄ネジ溝およびチャンバの雌ネジ溝にて螺合することが無くなり、ネジ溝が損傷するのを防止することができる。
よって、本発明（請求項１）のガスセンサ検査装置によれば、ガスセンサ固定作業における作業工数を減少させることができ、また、固定作業の煩雑さを解消することができる。
【００１１】
また、このガスセンサ検査装置では、第１当接部における挿通孔が短径孔部を有することから、ガスセンサの鍔部を挿通する際には、鍔部の長径部と短径孔部に隣接する短径位置隣接部とが干渉しないように、ガスセンサの中心軸を中心とする鍔部の周方向位置を特定の方向に維持した状態で挿通作業を行う。そして、挿通孔に挿通された鍔部が第１当接部と第２当接部との間に配置された後、ガスセンサを中心軸を中心として回動することにより、第１当接部の短径位置隣接部と鍔部上端面の長径部とが隣接する位置まで、鍔部を回動させる。
【００１２】
この結果、第１当接部の短径位置隣接部と鍔部上端面の長径部とが当接可能な状態となり、第１当接部と第２当接部との間で鍔部および下方段差面を挟持することができ、ガスセンサを固定することができる。
なお、第１当接部の短径位置隣接部は、挿通孔の周囲輪郭線を少なくとも１周する範囲内に存在することから、ガスセンサの鍔部を挿通孔に挿通した後、第１当接部の短径位置隣接部と鍔部上端面の長径部とを当接させるために必要となるガスセンサの回動量は、１回転を上回ることはない。すなわち、ガスセンサを固定するにあたり、複数周回にわたるガスセンサの回転作業を実行する必要は無くなり、１回転以下の回動量の回動作業でガスセンサの固定が可能となる。
【００１３】
よって、本発明（請求項１）のガスセンサ検査装置によれば、１回転以下の回動量である簡易な回動作業でガスセンサを固定できるため、固定作業を簡略化でき、作業工数を低減でき、固定作業の煩雑さを解消することができる。
【００１４】
そして、上述のガスセンサ検査装置は、請求項２に記載のように、第２当接部が、ガスセンサの下方段差面のうち、鍔部の表面における下端側の鍔部下端面に当接するとよい。
鍔部の鍔部下端面は、ガスセンサの下端側に向かう面であり、ガスセンサの表面において下端側に向かう下方段差面のうちの１つである。そのため、第２当接部を鍔部下端面に当接させて、第１当接部と第２当接部とで鍔部を挟持するように構成することで、そのセンサ固定部は、鍔部下端面とは別に下方段差面を有さない形状のガスセンサを固定することが可能となる。また、鍔部下端面とは別に下方段差面を有するガスセンサについても、鍔部下端面とは別の下方段差面ではなく鍔部下端面に対して第２当接部が当接することで、固定することができる。
【００１５】
よって、本発明（請求項２）のガスセンサ検査装置は、鍔部下端面とは別に下方段差面を有するか否かに拘わらずガスセンサを固定できることから、多種類のガスセンサを固定でき、より多くの種類のガスセンサを検査することができる。
【００１６】
そして、上述（請求項１または請求項２）のガスセンサ検査装置は、請求項３に記載のように、第２当接部は、第１当接部に対向する位置において、第１当接部との挟持方向に変位可能に構成されているとよい。
このように第２当接部が第１当接部との挟持方向に変位可能に構成されることで、第１当接部と第２当接部との間の挟持間隔が変更可能となる。つまり、ガスセンサを挟持する際には、第２当接部が第１当接部に近付く方向に変位することで挟持間隔を短縮することができ、第１当接部と第２当接部との間で確実にガスセンサを挟持することができる。
【００１７】
よって、本発明（請求項３）のガスセンサ検査装置によれば、ガスセンサの固定後において、挟持間隔が短縮することで、ガスセンサを強固に固定することができる。
なお、第２当接部が第１当接部から遠ざかる方向に変位することで、挟持間隔を拡大することができ、第１当接部と第２当接部とによる挟持からガスセンサを開放することができる。このことは、例えば、ガスセンサ検査装置がガスセンサの回転作業（回動作業）が必要となる構成である場合に、ガスセンサの固定作業の煩雑さを解消できるという利点がある。つまり、ガスセンサの回動作業時において、挟持間隔を拡大することで、ガスセンサの回動作業時に第１当接部および第２当接部から受ける摩擦抵抗力を低減でき、ガスセンサの回転作業が容易になることから、固定作業の煩雑さを解消することができる。
【００１８】
そして、挟持方向に変位可能な第２当接部を備えるガスセンサ検査装置を実現するには、例えば、請求項４に記載のように、第２当接部が、ガスセンサの下方段差面に接触すると共に第１当接部との挟持方向に移動可能に構成された接触部と、弾性変形することで接触部を第１当接部の方向に付勢する弾性変形部とを備えるとよい。
【００１９】
このような接触部および弾性変形部を備えた第２当接部は、弾性変形部の弾性変形により接触部が第１当接部との挟持方向に移動することで、第１当接部との挟持方向に変位可能となる。なお、接触部が第１当接部に近づく方向に移動することで、第１当接部と第２当接部との挟持間隔が短縮され、また、接触部が第１当接部から遠ざかる方向に移動することで、第１当接部と第２当接部との挟持間隔が拡大される。
【００２０】
よって、本発明（請求項４）のガスセンサ検査装置によれば、第２接触部を第１当接部との挟持方向に変位可能に構成することができる。
そして、第２当接部に備えられる接触部は、請求項５に記載のように、硬質のプラスチックで形成されているとよい。
【００２１】
つまり、硬質のプラスチックは、ガスセンサの下方段差面との接触部分のうち、一部分のみが偏って変形することはないため、ガスセンサが傾いた状態で固定されるのを防止できる。
よって、本発明（請求項５）のガスセンサ検査装置によれば、ガスセンサが傾いた不安定な状態で固定されるのを防止でき、ガスセンサの安定した固定を実現することができる。
【００２２】
また、第２当接部が接触部と弾性変形部とを備えて構成される上述（請求項４または請求項５）のガスセンサ検査装置は、請求項６に記載のように、第２当接部が、接触部の挟持方向の移動可能範囲を一定範囲内に規制する移動範囲規制部を備えるとよい。
【００２３】
つまり、接触部の挟持方向の移動可能範囲を一定範囲内に制限することで、接触部の大幅な移動により弾性変形部への過度の負担が生じるのを防止でき、これにより、過度の負担が原因となる弾性変形部の破損を防ぐことができる。
よって、本発明（請求項６）のガスセンサ検査装置によれば、弾性変形部の破損を防止できるため、挟持方向に変位可能な構成の第２当接部の耐久性能を向上でき、併せてガスセンサ検査装置の耐久性能を向上させることができる。
【００２４】
ところで、検査用空間の密閉状態が不十分であると検査用ガスが漏洩することになり、検査用空間における検査用ガスの濃度を所定の検査用濃度に維持することができず、適正な検査が不可能となる場合がある。また、所定の検査用濃度に維持できる場合でも、密閉状態が不十分であると、漏洩により、検査用ガスを無駄に消費することになる。
【００２５】
そこで、上述（請求項１から請求項６のいずれか）のガスセンサ検査装置は、請求項７に記載のように、センサ固定部における検査用空間から外部に通じる隙間を密閉する気密維持部材を備えるとよい。
つまり、気密維持部材を備えて、センサ固定部において検査用空間から外部に通じる隙間を密閉して、隙間が形成されるのを防止することで、検査用空間の気密性を維持することができ、検査用ガスが検査用空間から漏洩するのを防止することができる。
【００２６】
よって、本発明（請求項７）のガスセンサ検査装置によれば、検査用ガスの漏洩を防止できるため、検査用空間における検査用ガスの濃度が所定の検査用濃度に維持された検査条件を容易に実現でき、ガスセンサの検査を適正に実施することができる。また、検査用ガスの漏洩を防止することで、漏洩に伴う検査用ガスの浪費を防ぐこともできる。
【００２７】
そして、上述（請求項１から請求項７のいずれか）のガスセンサ検査装置は、請求項８に記載のように、ガスセンサに係合して、中心軸を中心として回動されたガスセンサの回転方向位置を決定する位置決定部を備えるとよい。
これにより、最終的な固定位置におけるガスセンサの回転方向位置を特定方向に設定する必要があるガスセンサ検査装置において、ガスセンサを固定するにあたり、位置決定部に従いガスセンサの回転方向位置を決定することで、容易にガスセンサの回転方向位置を特定方向に設定することができる。
【００２８】
よって、本発明（請求項８）のガスセンサ検査装置によれば、固定作業時において特別な注意を払うことなく、容易にガスセンサの回転方向位置を特定方向に設定でき、固定作業における煩雑さを解消することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例を図面と共に説明する。
図１は、実施例のガスセンサ検査装置１のうち、ガスセンサを固定するためのセンサ固定部１１および検査用空間１３を形成するためのチャンバ１５の断面図である。
【００３０】
ガスセンサ検査装置１は、ガスセンサ４１のガス検知部４５を検査用空間１３に配置する状態でガスセンサ４１を固定し、検査用空間１３に検査用ガスを充填して、検査用ガスに対するガスセンサ４１の検知信号を測定し、測定結果に基づいてガスセンサ４１が正常であるか否かの判定を行う検査装置である。
【００３１】
なお、ガスセンサ４１は、下端にガス検知部４５を備える略長軸形状に形成されており、中心軸５１から周方向外側に向けて側面から延出する六角鍔部４７と、六角鍔部４７よりも下端側の外周表面に設けられた雄ネジ溝４３と、を備えて構成されている。図１では、ガスセンサ４１の上端部分を省略している。そして、ガスセンサ４１は、ガス検知部４５にて特定ガスを検知しており、測定対象空間内における特定ガス濃度を検知し、検知したガス濃度に応じた検知信号を信号出力端子（図１では、図示省略）から外部に対して出力するよう構成されている。
【００３２】
そのため、ガスセンサ検査装置１では、検査用空間１３における検査用ガスの濃度を所定の検査用濃度に設定し、ガスセンサが検査用濃度に応じた検知信号を出力するか否かに基づき、ガスセンサの検査を行う。
そして、センサ固定部１１は、中央部分に挿通孔２３が形成された略円板状の第１当接部２１と、第１当接部２１を支持する略円筒状の第１支持部２５と、第１支持部２５を支持する略円筒状の第２支持部２７とを備えている。また、第２支持部２７は、チャンバ１５に支持されており、チャンバ１５との当接面は隙間無く密閉されている。
【００３３】
なお、第１支持部２５および第２支持部２７は、それぞれ中心軸部分に軸方向に延びる貫通穴が形成されている。第１支持部２５の各貫通穴は、少なくともガスセンサ４１の六角鍔部４７が中心軸５１を中心に回転可能な大きさに形成され、第２支持部２７の各貫通穴は、少なくともガスセンサ４１のガス検知部４５が挿通可能な大きさに形成されている。
【００３４】
また、センサ固定部１１は、第１支持部２５と第２支持部２７との間に形成される空間に配置される略環状のフローティングシール２９と、第２支持部２７に固定されてフローティングシール２９を第１当接部２１の方向に付勢するプランジャ３１と、フローティングシール２９と第２支持部２７との間に配置される略環状の下部フローティングシール３３とを備えている。
【００３５】
このうち、フローティングシール２９は、硬質プラスチック（テフロン（登録商標））で形成され、下部フローティングシール３３は、低弾性ゴムで形成されており、下部フローティングシール３３は、フローティングシール２９と第２支持部２７との間を密閉して、隙間が形成されるのを防止するために設けられている。
【００３６】
また、プランジャ３１は、コイルスプリングを内部に有する円筒状パイプ３５と、コイルスプリングの一端に取り付けられた半球形の付勢部材３７とを備えて構成されており、このうち円筒状パイプ３５が、第２支持部２７に固定されている。プランジャ３１は、コイルスプリングが弾性変形して付勢部材３７が第１当接部２１に近付く方向に変位することで、フローティングシール２９を第１当接部２１の方向に付勢する。
【００３７】
なお、付勢部材３７は、フローティングシール２９からの押圧等により、第１当接部２１から遠ざかる方向にも変位可能であるが、その場合の変位範囲は、円筒状パイプ３５の端部までに制限される。このため、円筒状パイプ３５は、コイルスプリングが短縮する場合の付勢部材３７の移動範囲を一定範囲内に制限するための機能も果たしている。
【００３８】
一方、ガスセンサ４１の六角鍔部４７は、図２に示すように、中心軸５１に対する垂直面における断面形状が六角形に形成されている。そして、六角鍔部４７の断面形状のうち、六角形の各辺の中央となる鍔辺中央部分５３は中心軸５１からの距離が最も短く、六角形の各頂点である頂点部分５５は中心軸５１からの距離が最も長くなる。
【００３９】
なお、図２は、ガスセンサ４１の六角鍔部４７と第１当接部２１との相対関係を表す説明図である。図２では、図１に示すようにガスセンサ４１が固定されたセンサ固定部１１において、第１支持部２５や第２支持部２７などを透視して、図１の下方から上方（ガスセンサ４１の出力端子方向）に向かう方向に、六角鍔部４７および第１当接部２１を見た場合の相対関係を表している。
【００４０】
第１当接部２１における挿通孔２３は、図２に示すように、ガスセンサ４１の六角鍔部４７が挿通可能な六角形の断面形状に形成されている。挿通孔２３の断面形状のうち六角形の各辺の中央となる孔辺中央部分２４は、六角鍔部４７の頂点部分５５よりも、中心軸５１に近い位置に形成されている。つまり、挿通孔２３は、孔辺中央部分２４から中心軸５１までの距離が、六角鍔部４７の頂点部分５５から中心軸５１までの距離よりも短くなるように、形成されている。
【００４１】
これにより、第１当接部２１のうち挿通孔２３の孔辺中央部分２４に隣接した短孔位置隣接部２２は、挿通孔２３に挿通されたあと第１当接部２１とフローティングシール２９との間を回動した六角鍔部４７の頂点部分５５に当接可能に形成されている。
【００４２】
なお、フローティングシール２９の環状中央に設けられる貫通穴は、ガスセンサ４１のガス検知部４５が挿通可能で、かつ六角鍔部４７が挿通不可能な大きさに形成されており、フローティングシール２９は、六角鍔部４７の鍔部下端面４９に当接可能に構成されている。また、フローティングシール２９の表面のうち、鍔部下端面４９に当接するシール上端面の表面形状は、鍔部下端面４９の全周にわたり鍔部下端面４９との間に隙間が生じないように、鍔部下端面４９の表面に密着するように形成されている。なお、本実施例では、鍔部下端面４９の表面形状が凹凸のない平滑な平面に形成されていることから、フローティングシール２９の表面のシール上端面の表面形状は、鍔部下端面４９の表面形状に応じた凹凸のない平滑な平面に形成されている。
【００４３】
次に、ガスセンサ検査装置１において、ガスセンサ４１をセンサ固定部１１に固定する際の固定作業の作業手順について説明する。
まず、ガス検知部４５が形成された下端側からガスセンサ４１を挿通孔２３に挿通すると共に、六角鍔部４７が挿通孔２３を挿通可能となるように中心軸５１を中心とするガスセンサ４１の回転方向位置を設定する。そして、六角鍔部４７の表面のうち下端側の鍔部下端面４９が、フローティングシール２９に当接するまで、ガスセンサ４１を挿入する。
【００４４】
続いて、六角鍔部４７の表面のうち上端側の鍔部上端面４８が、第１当接部２１の表面のうちフローティングシール２９に対向するプレート下表面２０よりもフローティングシール２９に近い位置となるまで、ガスセンサ４１を検査用空間１３の方向に付勢する。このとき、付勢部材３７は、フローティングシール２９からの押圧により、第１当接部２１から遠ざかるように変位する。このようにガスセンサ４１を付勢した状態で、中心軸５１を中心としてガスセンサ４１を３０°回動させ、そのあと、ガスセンサ４１に対する検査用空間１３の側への付勢を終了する。
【００４５】
すると、プランジャ３１が弾性変形して付勢部材３７が第１当接部２１に近づく方向に変位することで、フローティングシール２９が第１当接部２１に近づく方向に変位して、六角鍔部４７が、第１当接部２１（詳細には、プレート下表面２０）とフローティングシール２９との間に挟持される。
【００４６】
このような手順で固定作業を行うことで、ガス検知部４５が検査用空間１３に配置された状態で、ガスセンサ４１がセンサ固定部１１に固定される。
なお、図２に示すように、第１当接部２１のプレート下表面２０における短孔位置隣接部２２には、プレート下表面２０から略半円形状に突出した２個の位置決定用突部５７が、中心軸５１から孔辺中央部分２４に延びる延長線を挟んだ対称位置に形成されている。そして、２個の位置決定用突部５７は、ガスセンサ４１の六角鍔部４７が中心軸５１を中心に回動し、六角鍔部４７の頂点部分５５が中心軸５１から孔辺中央部分２４に延びる延長線上に配置される際に、それぞれが六角鍔部４７の頂点部分５５の近傍に係合するよう形成されており、ガスセンサ４１の最終的な固定位置におけるガスセンサ４１の回転方向位置を位置決めするために備えられている。
【００４７】
このようにして、ガスセンサ４１がセンサ固定部１１に固定されたあと、ガスセンサ検査装置１では、チャンバ１５の内部の検査用空間１３に検査用ガスを充填して、ガスセンサ４１から出力される検知信号の測定を行う。
なお、センサ固定部１１は、検査用空間１３の内部圧力が約２００［ｋＰａ］以下となる範囲では、検査用ガスが漏洩しないように構成されている。つまり、フローティングシール２９と第２支持部２７との間は、下部フローティングシール３３によって気密が維持されており、また、ガスセンサ４１とフローティングシール２９との間は、フローティングシール２９が鍔部下端面４９に対して隙間無く当接することで気密が維持されている。このため、ガスセンサ検査装置１は、検査用空間１３の内部圧力として最大約２００［ｋＰａ］までは、検査用空間１３に検査用ガスを蓄積できるように構成されている。
【００４８】
そして、検知信号の測定が終了した後は、六角鍔部４７を挿通孔２３に挿通可能な状態となるように、ガスセンサ４１を３０°回動して、ガスセンサ４１をセンサ固定部１１から抜き取り、ガスセンサ４１の検査を終了する。
なお、本実施例のガスセンサ検査装置１においては、チャンバ１５が特許請求の範囲に記載の検査用空間形成部に相当し、六角鍔部４７が鍔部に相当し、六角鍔部４７の鍔辺中央部分５３が短径部に相当し、六角鍔部４７の頂点部分５５が長径部に相当し、第１当接部２１における挿通孔２３の孔辺中央部分２４が短径孔部に相当している。
【００４９】
また、フローティングシール２９およびプランジャ３１が、特許請求の範囲に記載の第２当接部に相当し、フローティングシール２９が接触部に相当し、プランジャ３１が弾性変形部に相当し、プランジャ３１の円筒状パイプ３５が移動範囲規制部に相当し、下部フローティングシール３３が気密維持部材に相当し、位置決定用突部５７が位置決定部に相当している。
【００５０】
以上、説明したように、本実施例のガスセンサ検査装置１においては、センサ固定部１１が、第１当接部２１とフローティングシール２９との間で、ガスセンサ４１の六角鍔部４７を挟持することで、ガスセンサ４１を固定するよう構成されている。つまり、センサ固定部１１におけるガスセンサ４１の固定構造は、挟持による固定構造であり、ガスセンサ４１の雄ネジ溝４３を用いた螺合による固定構造ではないため、ガスセンサ４１を固定する際に複数周回にわたるガスセンサの回転作業を行う必要が無い。
【００５１】
また、センサ固定部１１は、ガスセンサ４１の六角鍔部４７を挿通可能な六角形の断面形状の挿通孔２３が設けられた第１当接部２１を備えており、第１当接部２１のうち、挿通孔２３の孔辺中央部分２４に隣接する短孔位置隣接部２２が、六角鍔部４７の鍔部上端面４８の頂点部分５５に当接して、ガスセンサ４１を挟持固定するよう構成されている。そして、ガスセンサの固定作業としては、ガスセンサ４１を挿通孔２３に挿入した後、六角鍔部４７を第１当接部２１とフローティングシール２９との間で挟持させるために、ガスセンサ４１を回動する作業を行う。この回動作業における回動角度は３０°であり、複数周回にわたる回転作業に比べて、作業工数は少ない。
【００５２】
したがって、本実施例のガスセンサ検査装置１によれば、ガスセンサ固定作業における作業工数を減少でき、また、固定作業の煩雑さを解消できる。
また、センサ固定部１１は、フローティングシール２９がガスセンサ４１の六角鍔部４７の鍔部下端面４９に当接して、第１当接部２１とフローティングシール２９との間で六角鍔部４７を挟持するよう構成されている。つまり、センサ固定部１１は、ガスセンサの表面のうち下端側の下方段差面として、鍔部下端面とは別の下方段差面を有するか否かに拘わらず、鍔部を有する形状のガスセンサであれば、固定することができる。
【００５３】
よって、本実施例のガスセンサ検査装置１は、鍔部を有するガスセンサであれば、鍔部下端面とは別に下方段差面を有するか否かの外形形状に依ることなく固定可能であることから、多種類のガスセンサが固定可能であり、より多くの種類のガスセンサを検査することができる。
【００５４】
そして、センサ固定部１１のうち、フローティングシール２９は、プランジャ３１の弾性変形により、第１当接部２１との挟持方向に変位可能に構成されており、第１当接部２１とフローティングシール２９との挟持間隔を変更可能に構成されている。つまり、ガスセンサ４１を挟持する際には、フローティングシール２９が第１当接部２１に近付く方向に移動することで挟持間隔を短縮することができ、第１当接部２１とフローティングシール２９との間で確実にガスセンサ４１を挟持することができる。
【００５５】
さらに、フローティングシール２９が第１当接部２１から遠ざかる方向に移動することで、挟持間隔を拡大することができ、第１当接部２１とフローティングシール２９とによる挟持からガスセンサを開放することができる。つまり、六角鍔部４７を挿通孔２３に挿通してガスセンサ４１を回動する際には、第１当接部２１とフローティングシール２９との挟持間隔を拡大することで、ガスセンサ４１の回動作業時に第１当接部２１などから受ける摩擦抵抗力を低減できる。このように、摩擦抵抗力を低減することで、ガスセンサ４１の回転作業が容易になり、ガスセンサの固定作業の煩雑さを解消することができる。
【００５６】
また、フローティングシール２９は、硬質プラスチックで形成されており、ガスセンサ４１との接触部分のうち一部分のみが偏って変形することはないため、ガスセンサ４１が傾いた状態で固定されるのを防止できる。よって、本実施例のガスセンサ検査装置１によれば、ガスセンサが傾いた不安定な状態で固定されるのを防止でき、ガスセンサを安定した状態で固定することができる。
【００５７】
そして、プランジャ３１は、円筒状パイプ３５を備えており、フローティングシール２９の移動可能範囲のうち、第１当接部２１から遠ざかる方向の移動可能範囲を、円筒状パイプ３５の端部までに制限している。このように、フローティングシール２９の移動可能範囲を制限することで、フローティングシール２９の大幅な移動によりコイルスプリングへの過度の負担が生じるのを防止できる。つまり、フローティングシール２９が第１当接部２１から遠ざかる方向に大幅に移動して、プランジャ３１のコイルスプリングに大きな押圧力が印加されて、コイルスプリングが潰されて破損するのを防止することができる。
【００５８】
よって、本実施例のガスセンサ検査装置１によれば、プランジャ３１（詳細にはコイルスプリング）の破損を防止できるため、プランジャ３１の耐久性能を向上でき、併せてガスセンサ検査装置の耐久性能を向上させることができる。
また、センサ固定部１１は、下部フローティングシール３３を備えると共に、フローティングシール２９が鍔部下端面４９に対して隙間無く当接して、検査用空間１３の気密が維持されるよう構成されている。これにより、検査用空間１３に充填された検査用ガスが、センサ固定部１１を介して、外部に漏洩するのを防止できる。
【００５９】
よって、本実施例のガスセンサ検査装置によれば、検査用ガスの漏洩を防止できるため、検査用空間１３における検査用ガスの濃度が所定の検査用濃度に維持された検査条件を容易に実現でき、ガスセンサの検査を適正に実施することができる。また、検査用ガスの漏洩を防止することで、漏洩に伴う検査用ガスの浪費を防ぐこともできる。
【００６０】
また、第１当接部２１は、２個の位置決定用突部５７が形成されており、２個の位置決定用突部５７が六角鍔部４７の頂点部分５５の近傍に係合することで、ガスセンサ４１の最終的な固定位置におけるガスセンサ４１の回転方向位置を位置決め可能に構成されている。これにより、六角鍔部４７を挿通孔２３に挿通した後にガスセンサ４１を回動して固定するにあたり、位置決定用突部５７との係合位置に従いガスセンサ４１の回転方向位置を決定することで、容易にガスセンサ４１を最終的な固定位置に設定することができる。
【００６１】
したがって、固定作業時において特別な注意を払うことなく、容易にガスセンサの回転方向位置を特定方向に設定でき、固定作業における煩雑さを解消することができる。また、位置決定用突部５７が係合することで、固定後のガスセンサ４１が何らかの外力によって回転するのを防止でき、ガスセンサ４１の固定位置からの脱落防止という効果を得ることもできる。
【００６２】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、フローティングシール２９は、プランジャ３１との当接部分に金属板を備えて構成しても良い。これにより、長期間にわたるプランジャ３１からの圧力印加によるフローティングシール２９の変形を防ぐことができる。
【００６３】
また、フローティングシール２９は、第２支持部２７の内部に配置されているが、ガスセンサとの当接面が挟持方向に対して常に垂直に維持される形状に形成すると良い。つまり、フローティングシール２９における環状の最外径寸法および挟持方向の厚さ寸法を、それぞれ第２支持部２７の内径寸法に応じて、ガスセンサとの当接面が挟持方向に対して常に垂直に維持されるように設定するのである。これにより、フローティングシール２９が挟持方向に対して傾いた状態になるのを防止でき、ガスセンサが傾くのを防止できるため、ガスセンサの固定状態をより安定させることができる。
【００６４】
さらに、フローティングシール２９は、ガスセンサ４１のうち、鍔部下端面とは別の下方段差面に当接するよう形成しても良く、例えば、環状中央に設けられる貫通穴の寸法を縮小して、図１に示すガスセンサ４１のうち雄ネジ溝４３とガス検知部４５との間に形成される下方段差面と当接するように形成しても良い。
【００６５】
そして、第１当接部および第２当接部（フローティングシール２９）がそれぞれ当接する鍔部上端面および下方段差面は、ガスセンサの中心軸に対して垂直な面に限ることはない。つまり、第１当接部および第２当接部は、ガスセンサが中心軸方向に移動する場合に係合可能な段差面に当接するように構成すればよい。
【００６６】
また、検査対象となるガスセンサは、特定ガス濃度に応じたアナログ量としての検知信号を出力するものに限られず、特定ガスの有無に応じてデジタル的（例えば、ハイレベルとローレベル）に変化する検知信号を出力するものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ガスセンサ検査装置１のうち、ガスセンサを固定するためのセンサ固定部および検査用空間を形成するためのチャンバの断面図である。
【図２】 ガスセンサの六角鍔部と第１当接部との相対関係を表す説明図である。
【図３】 螺合固定構造によりガスセンサを固定する従来ガスセンサ検査装置におけるガスセンサ固定部分の断面図である。
【符号の説明】
１…ガスセンサ検査装置、１１…センサ固定部、１３…検査用空間、１５…チャンバ、２１…第１当接部、２２…短孔位置隣接部、２３…挿通孔、２４…孔辺中央部分、２９…フローティングシール、３１…プランジャ、３３…下部フローティングシール、３５…円筒状パイプ、３７…付勢部材、４１…ガスセンサ、４５…ガス検知部、４７…六角鍔部、５３…鍔辺中央部分、５５…頂点部分、５７…位置決定用突部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス検知部を検査用ガスが充填される検査用空間に配置した状態でガスセンサを固定して、ガスセンサの検査を行うガスセンサ検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ガス検知部を検査用ガスが充填される検査用空間に配置した状態でガスセンサを固定して、ガスセンサの検査を行うガスセンサ検査装置としては、ガスセンサに設けられたネジ溝を用いて、ガスセンサを固定する螺合固定構造を有するガスセンサ検査装置が知られている。
【０００３】
ここで、螺合固定構造によりガスセンサを固定する従来ガスセンサ検査装置１０１におけるガスセンサ固定部分の断面図を、図３に示す。
従来ガスセンサ検査装置１０１は、検査用空間１０２を形成するチャンバ１０３を備えており、チャンバ１０３には、ガスセンサ４１の雄ネジ溝４３が螺合可能な雌ネジ溝１０５が形成されている。ガスセンサ４１を回転して、雄ネジ溝４３を雌ネジ溝１０５に螺合することにより、ガス検知部４５が検査用空間１０２に配置された状態で、ガスセンサ４１がチャンバ１０３に固定される。このとき、ガスセンサの六角鍔部４７の下端面（ガスセンサ４１の挿入方向を下とする）である鍔部下端面４９とチャンバ１０３との間には、隙間を密閉するためのパッキン５０が配置される。
【０００４】
ガスセンサ４１が固定された従来ガスセンサ検査装置１０１は、検査用ガスを検査用空間１０２に充填して、検査用ガスに対するガスセンサ４１の検知信号を測定する。そして、測定結果に基づいてガスセンサ４１が正常であるか否かの判定を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ネジ溝が設けられたガスセンサを螺合により固定する固定構造では、ガスセンサ４１をチャンバ１０３の雌ネジ溝１０５に螺合固定するために、複数周回にわたりガスセンサ４１を回転させる必要があることから、複数のガスセンサの検査を行うガスセンサ検査装置としては、固定作業が煩雑となり、作業工数が大きいという問題がある。
【０００６】
特に、ガスセンサが、出力信号を外部に出力するための出力ケーブルを備えている場合には、ガスセンサの螺合回転作業時に出力ケーブルが作業の障害になるため、螺合固定作業が更に煩雑となる。
また、螺合による固定構造では、ガスセンサ４１の雄ネジ溝とチャンバ１０３の雌ネジ溝とが適正な状態で噛み合っていない不適切な状態で、強行にガスセンサの固定作業（回転作業）を行うと、雄ネジ溝および雌ネジ溝が損傷してしまうという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、こうした問題に鑑みなされてものであり、ガスセンサの固定作業における作業工数が少なく、ガスセンサの固定作業が煩雑でないガスセンサ検査装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、下端にガス検知部を備え、ネジ溝が設けられたガスセンサを検査するためのガスセンサ検査装置であり、検査用ガスが充填される検査用空間を形成するための検査用空間形成部と、ガス検知部を検査用空間に配置した状態でガスセンサを固定するセンサ固定部と、を備えるガスセンサ検査装置であって、ガスセンサは、該ガスセンサの中心軸から周方向外側に向けて延出する鍔部が形成され、センサ固定部は、鍔部の表面のうち上端側の鍔部上端面に当接する第１当接部と、ガスセンサの表面のうち下端側の下方段差面に当接する第２当接部と、を備え、第１当接部と第２当接部との間でガスセンサを挟持しており、鍔部は、ガスセンサの中心軸に対する垂直面における断面形状が、中心軸から断面周囲輪郭線までの距離が最短となる短径部と、中心軸から断面周囲輪郭線までの距離が最長となる長径部とを有する断面形状に形成されており、第１当接部は、ガスセンサの鍔部を挿通可能な形状の挿通孔が設けられた平板状に形成され、挿通孔は、中心から周囲輪郭線までの距離が中心軸から鍔部の長径部までの距離よりも短い短径孔部を有する形状に形成されており、ガスセンサの鍔部が、挿通孔に挿通されて中心軸を中心として１回転以下にて回動することにより、第１当接部のうち挿通孔の短径孔部に隣接する短径位置隣接部が、鍔部の鍔部上端面の長径部に当接すること、を特徴とするガスセンサ検査装置である。
【０００９】
つまり、ガスセンサを固定するにあたり、螺合溝（ネジ溝）を用いた固定構造を採るのではなく、第１当接部と第２当接部との間で挟持する構造によって、ガスセンサを固定するのである。螺合による固定ではないため、ガスセンサを固定する際に複数周回にわたるガスセンサの回転作業を行う必要が無くなり、螺合による固定構造に比べて、固定する際の作業工数を減少させることができる。
【００１０】
また、ガスセンサの雄ネジ溝およびチャンバの雌ネジ溝にて螺合することが無くなり、ネジ溝が損傷するのを防止することができる。
よって、本発明（請求項１）のガスセンサ検査装置によれば、ガスセンサ固定作業における作業工数を減少させることができ、また、固定作業の煩雑さを解消することができる。
【００１１】
また、このガスセンサ検査装置では、第１当接部における挿通孔が短径孔部を有することから、ガスセンサの鍔部を挿通する際には、鍔部の長径部と短径孔部に隣接する短径位置隣接部とが干渉しないように、ガスセンサの中心軸を中心とする鍔部の周方向位置を特定の方向に維持した状態で挿通作業を行う。そして、挿通孔に挿通された鍔部が第１当接部と第２当接部との間に配置された後、ガスセンサを中心軸を中心として回動することにより、第１当接部の短径位置隣接部と鍔部上端面の長径部とが隣接する位置まで、鍔部を回動させる。
【００１２】
この結果、第１当接部の短径位置隣接部と鍔部上端面の長径部とが当接可能な状態となり、第１当接部と第２当接部との間で鍔部および下方段差面を挟持することができ、ガスセンサを固定することができる。
なお、第１当接部の短径位置隣接部は、挿通孔の周囲輪郭線を少なくとも１周する範囲内に存在することから、ガスセンサの鍔部を挿通孔に挿通した後、第１当接部の短径位置隣接部と鍔部上端面の長径部とを当接させるために必要となるガスセンサの回動量は、１回転を上回ることはない。すなわち、ガスセンサを固定するにあたり、複数周回にわたるガスセンサの回転作業を実行する必要は無くなり、１回転以下の回動量の回動作業でガスセンサの固定が可能となる。
【００１３】
よって、本発明（請求項１）のガスセンサ検査装置によれば、１回転以下の回動量である簡易な回動作業でガスセンサを固定できるため、固定作業を簡略化でき、作業工数を低減でき、固定作業の煩雑さを解消することができる。
【００１４】
そして、上述のガスセンサ検査装置は、請求項２に記載のように、第２当接部が、ガスセンサの下方段差面のうち、鍔部の表面における下端側の鍔部下端面に当接するとよい。
鍔部の鍔部下端面は、ガスセンサの下端側に向かう面であり、ガスセンサの表面において下端側に向かう下方段差面のうちの１つである。そのため、第２当接部を鍔部下端面に当接させて、第１当接部と第２当接部とで鍔部を挟持するように構成することで、そのセンサ固定部は、鍔部下端面とは別に下方段差面を有さない形状のガスセンサを固定することが可能となる。また、鍔部下端面とは別に下方段差面を有するガスセンサについても、鍔部下端面とは別の下方段差面ではなく鍔部下端面に対して第２当接部が当接することで、固定することができる。
【００１５】
よって、本発明（請求項２）のガスセンサ検査装置は、鍔部下端面とは別に下方段差面を有するか否かに拘わらずガスセンサを固定できることから、多種類のガスセンサを固定でき、より多くの種類のガスセンサを検査することができる。
【００１６】
そして、上述（請求項１または請求項２）のガスセンサ検査装置は、請求項３に記載のように、第２当接部は、第１当接部に対向する位置において、第１当接部との挟持方向に変位可能に構成されているとよい。
このように第２当接部が第１当接部との挟持方向に変位可能に構成されることで、第１当接部と第２当接部との間の挟持間隔が変更可能となる。つまり、ガスセンサを挟持する際には、第２当接部が第１当接部に近付く方向に変位することで挟持間隔を短縮することができ、第１当接部と第２当接部との間で確実にガスセンサを挟持することができる。
【００１７】
よって、本発明（請求項３）のガスセンサ検査装置によれば、ガスセンサの固定後において、挟持間隔が短縮することで、ガスセンサを強固に固定することができる。
なお、第２当接部が第１当接部から遠ざかる方向に変位することで、挟持間隔を拡大することができ、第１当接部と第２当接部とによる挟持からガスセンサを開放することができる。このことは、例えば、ガスセンサ検査装置がガスセンサの回転作業（回動作業）が必要となる構成である場合に、ガスセンサの固定作業の煩雑さを解消できるという利点がある。つまり、ガスセンサの回動作業時において、挟持間隔を拡大することで、ガスセンサの回動作業時に第１当接部および第２当接部から受ける摩擦抵抗力を低減でき、ガスセンサの回転作業が容易になることから、固定作業の煩雑さを解消することができる。
【００１８】
そして、挟持方向に変位可能な第２当接部を備えるガスセンサ検査装置を実現するには、例えば、請求項４に記載のように、第２当接部が、ガスセンサの下方段差面に接触すると共に第１当接部との挟持方向に移動可能に構成された接触部と、弾性変形することで接触部を第１当接部の方向に付勢する弾性変形部とを備えるとよい。
【００１９】
このような接触部および弾性変形部を備えた第２当接部は、弾性変形部の弾性変形により接触部が第１当接部との挟持方向に移動することで、第１当接部との挟持方向に変位可能となる。なお、接触部が第１当接部に近づく方向に移動することで、第１当接部と第２当接部との挟持間隔が短縮され、また、接触部が第１当接部から遠ざかる方向に移動することで、第１当接部と第２当接部との挟持間隔が拡大される。
【００２０】
よって、本発明（請求項４）のガスセンサ検査装置によれば、第２接触部を第１当接部との挟持方向に変位可能に構成することができる。
そして、第２当接部に備えられる接触部は、請求項５に記載のように、硬質のプラスチックで形成されているとよい。
【００２１】
つまり、硬質のプラスチックは、ガスセンサの下方段差面との接触部分のうち、一部分のみが偏って変形することはないため、ガスセンサが傾いた状態で固定されるのを防止できる。
よって、本発明（請求項５）のガスセンサ検査装置によれば、ガスセンサが傾いた不安定な状態で固定されるのを防止でき、ガスセンサの安定した固定を実現することができる。
【００２２】
また、第２当接部が接触部と弾性変形部とを備えて構成される上述（請求項４または請求項５）のガスセンサ検査装置は、請求項６に記載のように、第２当接部が、接触部の挟持方向の移動可能範囲を一定範囲内に規制する移動範囲規制部を備えるとよい。
【００２３】
つまり、接触部の挟持方向の移動可能範囲を一定範囲内に制限することで、接触部の大幅な移動により弾性変形部への過度の負担が生じるのを防止でき、これにより、過度の負担が原因となる弾性変形部の破損を防ぐことができる。
よって、本発明（請求項６）のガスセンサ検査装置によれば、弾性変形部の破損を防止できるため、挟持方向に変位可能な構成の第２当接部の耐久性能を向上でき、併せてガスセンサ検査装置の耐久性能を向上させることができる。
【００２４】
ところで、検査用空間の密閉状態が不十分であると検査用ガスが漏洩することになり、検査用空間における検査用ガスの濃度を所定の検査用濃度に維持することができず、適正な検査が不可能となる場合がある。また、所定の検査用濃度に維持できる場合でも、密閉状態が不十分であると、漏洩により、検査用ガスを無駄に消費することになる。
【００２５】
そこで、上述（請求項１から請求項６のいずれか）のガスセンサ検査装置は、請求項７に記載のように、センサ固定部における検査用空間から外部に通じる隙間を密閉する気密維持部材を備えるとよい。
つまり、気密維持部材を備えて、センサ固定部において検査用空間から外部に通じる隙間を密閉して、隙間が形成されるのを防止することで、検査用空間の気密性を維持することができ、検査用ガスが検査用空間から漏洩するのを防止することができる。
【００２６】
よって、本発明（請求項７）のガスセンサ検査装置によれば、検査用ガスの漏洩を防止できるため、検査用空間における検査用ガスの濃度が所定の検査用濃度に維持された検査条件を容易に実現でき、ガスセンサの検査を適正に実施することができる。また、検査用ガスの漏洩を防止することで、漏洩に伴う検査用ガスの浪費を防ぐこともできる。
【００２７】
そして、上述（請求項１から請求項７のいずれか）のガスセンサ検査装置は、請求項８に記載のように、ガスセンサに係合して、中心軸を中心として回動されたガスセンサの回転方向位置を決定する位置決定部を備えるとよい。
これにより、最終的な固定位置におけるガスセンサの回転方向位置を特定方向に設定する必要があるガスセンサ検査装置において、ガスセンサを固定するにあたり、位置決定部に従いガスセンサの回転方向位置を決定することで、容易にガスセンサの回転方向位置を特定方向に設定することができる。
【００２８】
よって、本発明（請求項８）のガスセンサ検査装置によれば、固定作業時において特別な注意を払うことなく、容易にガスセンサの回転方向位置を特定方向に設定でき、固定作業における煩雑さを解消することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例を図面と共に説明する。
図１は、実施例のガスセンサ検査装置１のうち、ガスセンサを固定するためのセンサ固定部１１および検査用空間１３を形成するためのチャンバ１５の断面図である。
【００３０】
ガスセンサ検査装置１は、ガスセンサ４１のガス検知部４５を検査用空間１３に配置する状態でガスセンサ４１を固定し、検査用空間１３に検査用ガスを充填して、検査用ガスに対するガスセンサ４１の検知信号を測定し、測定結果に基づいてガスセンサ４１が正常であるか否かの判定を行う検査装置である。
【００３１】
なお、ガスセンサ４１は、下端にガス検知部４５を備える略長軸形状に形成されており、中心軸５１から周方向外側に向けて側面から延出する六角鍔部４７と、六角鍔部４７よりも下端側の外周表面に設けられた雄ネジ溝４３と、を備えて構成されている。図１では、ガスセンサ４１の上端部分を省略している。そして、ガスセンサ４１は、ガス検知部４５にて特定ガスを検知しており、測定対象空間内における特定ガス濃度を検知し、検知したガス濃度に応じた検知信号を信号出力端子（図１では、図示省略）から外部に対して出力するよう構成されている。
【００３２】
そのため、ガスセンサ検査装置１では、検査用空間１３における検査用ガスの濃度を所定の検査用濃度に設定し、ガスセンサが検査用濃度に応じた検知信号を出力するか否かに基づき、ガスセンサの検査を行う。
そして、センサ固定部１１は、中央部分に挿通孔２３が形成された略円板状の第１当接部２１と、第１当接部２１を支持する略円筒状の第１支持部２５と、第１支持部２５を支持する略円筒状の第２支持部２７とを備えている。また、第２支持部２７は、チャンバ１５に支持されており、チャンバ１５との当接面は隙間無く密閉されている。
【００３３】
なお、第１支持部２５および第２支持部２７は、それぞれ中心軸部分に軸方向に延びる貫通穴が形成されている。第１支持部２５の各貫通穴は、少なくともガスセンサ４１の六角鍔部４７が中心軸５１を中心に回転可能な大きさに形成され、第２支持部２７の各貫通穴は、少なくともガスセンサ４１のガス検知部４５が挿通可能な大きさに形成されている。
【００３４】
また、センサ固定部１１は、第１支持部２５と第２支持部２７との間に形成される空間に配置される略環状のフローティングシール２９と、第２支持部２７に固定されてフローティングシール２９を第１当接部２１の方向に付勢するプランジャ３１と、フローティングシール２９と第２支持部２７との間に配置される略環状の下部フローティングシール３３とを備えている。
【００３５】
このうち、フローティングシール２９は、硬質プラスチック（テフロン（登録商標））で形成され、下部フローティングシール３３は、低弾性ゴムで形成されており、下部フローティングシール３３は、フローティングシール２９と第２支持部２７との間を密閉して、隙間が形成されるのを防止するために設けられている。
【００３６】
また、プランジャ３１は、コイルスプリングを内部に有する円筒状パイプ３５と、コイルスプリングの一端に取り付けられた半球形の付勢部材３７とを備えて構成されており、このうち円筒状パイプ３５が、第２支持部２７に固定されている。プランジャ３１は、コイルスプリングが弾性変形して付勢部材３７が第１当接部２１に近付く方向に変位することで、フローティングシール２９を第１当接部２１の方向に付勢する。
【００３７】
なお、付勢部材３７は、フローティングシール２９からの押圧等により、第１当接部２１から遠ざかる方向にも変位可能であるが、その場合の変位範囲は、円筒状パイプ３５の端部までに制限される。このため、円筒状パイプ３５は、コイルスプリングが短縮する場合の付勢部材３７の移動範囲を一定範囲内に制限するための機能も果たしている。
【００３８】
一方、ガスセンサ４１の六角鍔部４７は、図２に示すように、中心軸５１に対する垂直面における断面形状が六角形に形成されている。そして、六角鍔部４７の断面形状のうち、六角形の各辺の中央となる鍔辺中央部分５３は中心軸５１からの距離が最も短く、六角形の各頂点である頂点部分５５は中心軸５１からの距離が最も長くなる。
【００３９】
なお、図２は、ガスセンサ４１の六角鍔部４７と第１当接部２１との相対関係を表す説明図である。図２では、図１に示すようにガスセンサ４１が固定されたセンサ固定部１１において、第１支持部２５や第２支持部２７などを透視して、図１の下方から上方（ガスセンサ４１の出力端子方向）に向かう方向に、六角鍔部４７および第１当接部２１を見た場合の相対関係を表している。
【００４０】
第１当接部２１における挿通孔２３は、図２に示すように、ガスセンサ４１の六角鍔部４７が挿通可能な六角形の断面形状に形成されている。挿通孔２３の断面形状のうち六角形の各辺の中央となる孔辺中央部分２４は、六角鍔部４７の頂点部分５５よりも、中心軸５１に近い位置に形成されている。つまり、挿通孔２３は、孔辺中央部分２４から中心軸５１までの距離が、六角鍔部４７の頂点部分５５から中心軸５１までの距離よりも短くなるように、形成されている。
【００４１】
これにより、第１当接部２１のうち挿通孔２３の孔辺中央部分２４に隣接した短孔位置隣接部２２は、挿通孔２３に挿通されたあと第１当接部２１とフローティングシール２９との間を回動した六角鍔部４７の頂点部分５５に当接可能に形成されている。
【００４２】
なお、フローティングシール２９の環状中央に設けられる貫通穴は、ガスセンサ４１のガス検知部４５が挿通可能で、かつ六角鍔部４７が挿通不可能な大きさに形成されており、フローティングシール２９は、六角鍔部４７の鍔部下端面４９に当接可能に構成されている。また、フローティングシール２９の表面のうち、鍔部下端面４９に当接するシール上端面の表面形状は、鍔部下端面４９の全周にわたり鍔部下端面４９との間に隙間が生じないように、鍔部下端面４９の表面に密着するように形成されている。なお、本実施例では、鍔部下端面４９の表面形状が凹凸のない平滑な平面に形成されていることから、フローティングシール２９の表面のシール上端面の表面形状は、鍔部下端面４９の表面形状に応じた凹凸のない平滑な平面に形成されている。
【００４３】
次に、ガスセンサ検査装置１において、ガスセンサ４１をセンサ固定部１１に固定する際の固定作業の作業手順について説明する。
まず、ガス検知部４５が形成された下端側からガスセンサ４１を挿通孔２３に挿通すると共に、六角鍔部４７が挿通孔２３を挿通可能となるように中心軸５１を中心とするガスセンサ４１の回転方向位置を設定する。そして、六角鍔部４７の表面のうち下端側の鍔部下端面４９が、フローティングシール２９に当接するまで、ガスセンサ４１を挿入する。
【００４４】
続いて、六角鍔部４７の表面のうち上端側の鍔部上端面４８が、第１当接部２１の表面のうちフローティングシール２９に対向するプレート下表面２０よりもフローティングシール２９に近い位置となるまで、ガスセンサ４１を検査用空間１３の方向に付勢する。このとき、付勢部材３７は、フローティングシール２９からの押圧により、第１当接部２１から遠ざかるように変位する。このようにガスセンサ４１を付勢した状態で、中心軸５１を中心としてガスセンサ４１を３０°回動させ、そのあと、ガスセンサ４１に対する検査用空間１３の側への付勢を終了する。
【００４５】
すると、プランジャ３１が弾性変形して付勢部材３７が第１当接部２１に近づく方向に変位することで、フローティングシール２９が第１当接部２１に近づく方向に変位して、六角鍔部４７が、第１当接部２１（詳細には、プレート下表面２０）とフローティングシール２９との間に挟持される。
【００４６】
このような手順で固定作業を行うことで、ガス検知部４５が検査用空間１３に配置された状態で、ガスセンサ４１がセンサ固定部１１に固定される。
なお、図２に示すように、第１当接部２１のプレート下表面２０における短孔位置隣接部２２には、プレート下表面２０から略半円形状に突出した２個の位置決定用突部５７が、中心軸５１から孔辺中央部分２４に延びる延長線を挟んだ対称位置に形成されている。そして、２個の位置決定用突部５７は、ガスセンサ４１の六角鍔部４７が中心軸５１を中心に回動し、六角鍔部４７の頂点部分５５が中心軸５１から孔辺中央部分２４に延びる延長線上に配置される際に、それぞれが六角鍔部４７の頂点部分５５の近傍に係合するよう形成されており、ガスセンサ４１の最終的な固定位置におけるガスセンサ４１の回転方向位置を位置決めするために備えられている。
【００４７】
このようにして、ガスセンサ４１がセンサ固定部１１に固定されたあと、ガスセンサ検査装置１では、チャンバ１５の内部の検査用空間１３に検査用ガスを充填して、ガスセンサ４１から出力される検知信号の測定を行う。
なお、センサ固定部１１は、検査用空間１３の内部圧力が約２００［ｋＰａ］以下となる範囲では、検査用ガスが漏洩しないように構成されている。つまり、フローティングシール２９と第２支持部２７との間は、下部フローティングシール３３によって気密が維持されており、また、ガスセンサ４１とフローティングシール２９との間は、フローティングシール２９が鍔部下端面４９に対して隙間無く当接することで気密が維持されている。このため、ガスセンサ検査装置１は、検査用空間１３の内部圧力として最大約２００［ｋＰａ］までは、検査用空間１３に検査用ガスを蓄積できるように構成されている。
【００４８】
そして、検知信号の測定が終了した後は、六角鍔部４７を挿通孔２３に挿通可能な状態となるように、ガスセンサ４１を３０°回動して、ガスセンサ４１をセンサ固定部１１から抜き取り、ガスセンサ４１の検査を終了する。
なお、本実施例のガスセンサ検査装置１においては、チャンバ１５が特許請求の範囲に記載の検査用空間形成部に相当し、六角鍔部４７が鍔部に相当し、六角鍔部４７の鍔辺中央部分５３が短径部に相当し、六角鍔部４７の頂点部分５５が長径部に相当し、第１当接部２１における挿通孔２３の孔辺中央部分２４が短径孔部に相当している。
【００４９】
また、フローティングシール２９およびプランジャ３１が、特許請求の範囲に記載の第２当接部に相当し、フローティングシール２９が接触部に相当し、プランジャ３１が弾性変形部に相当し、プランジャ３１の円筒状パイプ３５が移動範囲規制部に相当し、下部フローティングシール３３が気密維持部材に相当し、位置決定用突部５７が位置決定部に相当している。
【００５０】
以上、説明したように、本実施例のガスセンサ検査装置１においては、センサ固定部１１が、第１当接部２１とフローティングシール２９との間で、ガスセンサ４１の六角鍔部４７を挟持することで、ガスセンサ４１を固定するよう構成されている。つまり、センサ固定部１１におけるガスセンサ４１の固定構造は、挟持による固定構造であり、ガスセンサ４１の雄ネジ溝４３を用いた螺合による固定構造ではないため、ガスセンサ４１を固定する際に複数周回にわたるガスセンサの回転作業を行う必要が無い。
【００５１】
また、センサ固定部１１は、ガスセンサ４１の六角鍔部４７を挿通可能な六角形の断面形状の挿通孔２３が設けられた第１当接部２１を備えており、第１当接部２１のうち、挿通孔２３の孔辺中央部分２４に隣接する短孔位置隣接部２２が、六角鍔部４７の鍔部上端面４８の頂点部分５５に当接して、ガスセンサ４１を挟持固定するよう構成されている。そして、ガスセンサの固定作業としては、ガスセンサ４１を挿通孔２３に挿入した後、六角鍔部４７を第１当接部２１とフローティングシール２９との間で挟持させるために、ガスセンサ４１を回動する作業を行う。この回動作業における回動角度は３０°であり、複数周回にわたる回転作業に比べて、作業工数は少ない。
【００５２】
したがって、本実施例のガスセンサ検査装置１によれば、ガスセンサ固定作業における作業工数を減少でき、また、固定作業の煩雑さを解消できる。
また、センサ固定部１１は、フローティングシール２９がガスセンサ４１の六角鍔部４７の鍔部下端面４９に当接して、第１当接部２１とフローティングシール２９との間で六角鍔部４７を挟持するよう構成されている。つまり、センサ固定部１１は、ガスセンサの表面のうち下端側の下方段差面として、鍔部下端面とは別の下方段差面を有するか否かに拘わらず、鍔部を有する形状のガスセンサであれば、固定することができる。
【００５３】
よって、本実施例のガスセンサ検査装置１は、鍔部を有するガスセンサであれば、鍔部下端面とは別に下方段差面を有するか否かの外形形状に依ることなく固定可能であることから、多種類のガスセンサが固定可能であり、より多くの種類のガスセンサを検査することができる。
【００５４】
そして、センサ固定部１１のうち、フローティングシール２９は、プランジャ３１の弾性変形により、第１当接部２１との挟持方向に変位可能に構成されており、第１当接部２１とフローティングシール２９との挟持間隔を変更可能に構成されている。つまり、ガスセンサ４１を挟持する際には、フローティングシール２９が第１当接部２１に近付く方向に移動することで挟持間隔を短縮することができ、第１当接部２１とフローティングシール２９との間で確実にガスセンサ４１を挟持することができる。
【００５５】
さらに、フローティングシール２９が第１当接部２１から遠ざかる方向に移動することで、挟持間隔を拡大することができ、第１当接部２１とフローティングシール２９とによる挟持からガスセンサを開放することができる。つまり、六角鍔部４７を挿通孔２３に挿通してガスセンサ４１を回動する際には、第１当接部２１とフローティングシール２９との挟持間隔を拡大することで、ガスセンサ４１の回動作業時に第１当接部２１などから受ける摩擦抵抗力を低減できる。このように、摩擦抵抗力を低減することで、ガスセンサ４１の回転作業が容易になり、ガスセンサの固定作業の煩雑さを解消することができる。
【００５６】
また、フローティングシール２９は、硬質プラスチックで形成されており、ガスセンサ４１との接触部分のうち一部分のみが偏って変形することはないため、ガスセンサ４１が傾いた状態で固定されるのを防止できる。よって、本実施例のガスセンサ検査装置１によれば、ガスセンサが傾いた不安定な状態で固定されるのを防止でき、ガスセンサを安定した状態で固定することができる。
【００５７】
そして、プランジャ３１は、円筒状パイプ３５を備えており、フローティングシール２９の移動可能範囲のうち、第１当接部２１から遠ざかる方向の移動可能範囲を、円筒状パイプ３５の端部までに制限している。このように、フローティングシール２９の移動可能範囲を制限することで、フローティングシール２９の大幅な移動によりコイルスプリングへの過度の負担が生じるのを防止できる。つまり、フローティングシール２９が第１当接部２１から遠ざかる方向に大幅に移動して、プランジャ３１のコイルスプリングに大きな押圧力が印加されて、コイルスプリングが潰されて破損するのを防止することができる。
【００５８】
よって、本実施例のガスセンサ検査装置１によれば、プランジャ３１（詳細にはコイルスプリング）の破損を防止できるため、プランジャ３１の耐久性能を向上でき、併せてガスセンサ検査装置の耐久性能を向上させることができる。
また、センサ固定部１１は、下部フローティングシール３３を備えると共に、フローティングシール２９が鍔部下端面４９に対して隙間無く当接して、検査用空間１３の気密が維持されるよう構成されている。これにより、検査用空間１３に充填された検査用ガスが、センサ固定部１１を介して、外部に漏洩するのを防止できる。
【００５９】
よって、本実施例のガスセンサ検査装置によれば、検査用ガスの漏洩を防止できるため、検査用空間１３における検査用ガスの濃度が所定の検査用濃度に維持された検査条件を容易に実現でき、ガスセンサの検査を適正に実施することができる。また、検査用ガスの漏洩を防止することで、漏洩に伴う検査用ガスの浪費を防ぐこともできる。
【００６０】
また、第１当接部２１は、２個の位置決定用突部５７が形成されており、２個の位置決定用突部５７が六角鍔部４７の頂点部分５５の近傍に係合することで、ガスセンサ４１の最終的な固定位置におけるガスセンサ４１の回転方向位置を位置決め可能に構成されている。これにより、六角鍔部４７を挿通孔２３に挿通した後にガスセンサ４１を回動して固定するにあたり、位置決定用突部５７との係合位置に従いガスセンサ４１の回転方向位置を決定することで、容易にガスセンサ４１を最終的な固定位置に設定することができる。
【００６１】
したがって、固定作業時において特別な注意を払うことなく、容易にガスセンサの回転方向位置を特定方向に設定でき、固定作業における煩雑さを解消することができる。また、位置決定用突部５７が係合することで、固定後のガスセンサ４１が何らかの外力によって回転するのを防止でき、ガスセンサ４１の固定位置からの脱落防止という効果を得ることもできる。
【００６２】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、フローティングシール２９は、プランジャ３１との当接部分に金属板を備えて構成しても良い。これにより、長期間にわたるプランジャ３１からの圧力印加によるフローティングシール２９の変形を防ぐことができる。
【００６３】
また、フローティングシール２９は、第２支持部２７の内部に配置されているが、ガスセンサとの当接面が挟持方向に対して常に垂直に維持される形状に形成すると良い。つまり、フローティングシール２９における環状の最外径寸法および挟持方向の厚さ寸法を、それぞれ第２支持部２７の内径寸法に応じて、ガスセンサとの当接面が挟持方向に対して常に垂直に維持されるように設定するのである。これにより、フローティングシール２９が挟持方向に対して傾いた状態になるのを防止でき、ガスセンサが傾くのを防止できるため、ガスセンサの固定状態をより安定させることができる。
【００６４】
さらに、フローティングシール２９は、ガスセンサ４１のうち、鍔部下端面とは別の下方段差面に当接するよう形成しても良く、例えば、環状中央に設けられる貫通穴の寸法を縮小して、図１に示すガスセンサ４１のうち雄ネジ溝４３とガス検知部４５との間に形成される下方段差面と当接するように形成しても良い。
【００６５】
そして、第１当接部および第２当接部（フローティングシール２９）がそれぞれ当接する鍔部上端面および下方段差面は、ガスセンサの中心軸に対して垂直な面に限ることはない。つまり、第１当接部および第２当接部は、ガスセンサが中心軸方向に移動する場合に係合可能な段差面に当接するように構成すればよい。
【００６６】
また、検査対象となるガスセンサは、特定ガス濃度に応じたアナログ量としての検知信号を出力するものに限られず、特定ガスの有無に応じてデジタル的（例えば、ハイレベルとローレベル）に変化する検知信号を出力するものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ガスセンサ検査装置１のうち、ガスセンサを固定するためのセンサ固定部および検査用空間を形成するためのチャンバの断面図である。
【図２】 ガスセンサの六角鍔部と第１当接部との相対関係を表す説明図である。
【図３】 螺合固定構造によりガスセンサを固定する従来ガスセンサ検査装置におけるガスセンサ固定部分の断面図である。
【符号の説明】
１…ガスセンサ検査装置、１１…センサ固定部、１３…検査用空間、１５…チャンバ、２１…第１当接部、２２…短孔位置隣接部、２３…挿通孔、２４…孔辺中央部分、２９…フローティングシール、３１…プランジャ、３３…下部フローティングシール、３５…円筒状パイプ、３７…付勢部材、４１…ガスセンサ、４５…ガス検知部、４７…六角鍔部、５３…鍔辺中央部分、５５…頂点部分、５７…位置決定用突部。
Claims (8)
- 下端にガス検知部を備え、ネジ溝が設けられたガスセンサを検査するためのガスセンサ検査装置であり、
検査用ガスが充填される検査用空間を形成するための検査用空間形成部と、
前記ガス検知部を前記検査用空間に配置した状態で前記ガスセンサを固定するセンサ固定部と、を備えるガスセンサ検査装置であって、
前記ガスセンサは、該ガスセンサの中心軸から周方向外側に向けて延出する鍔部が形成され、
前記センサ固定部は、前記鍔部の表面のうち上端側の鍔部上端面に当接する第１当接部と、前記ガスセンサの表面のうち下端側の下方段差面に当接する第２当接部と、を備え、前記第１当接部と前記第２当接部との間で前記ガスセンサを挟持しており、
前記鍔部は、前記ガスセンサの前記中心軸に対する垂直面における断面形状が、前記中心軸から断面周囲輪郭線までの距離が最短となる短径部と、前記中心軸から断面周囲輪郭線までの距離が最長となる長径部とを有する断面形状に形成されており、
前記第１当接部は、前記ガスセンサの前記鍔部を挿通可能な形状の挿通孔が設けられた平板状に形成され、
前記挿通孔は、中心から周囲輪郭線までの距離が前記中心軸から前記鍔部の前記長径部までの距離よりも短い短径孔部を有する形状に形成されており、
前記ガスセンサの前記鍔部が、前記挿通孔に挿通されて前記中心軸を中心として１回転以下にて回動することにより、前記第１当接部のうち前記挿通孔の前記短径孔部に隣接する短径位置隣接部が、前記鍔部の前記鍔部上端面の前記長径部に当接すること、
を特徴とするガスセンサ検査装置。 - 前記第２当接部は、前記ガスセンサの前記下方段差面のうち、前記鍔部の表面における下端側の鍔部下端面に当接すること、
を特徴とする請求項１に記載のガスセンサ検査装置。 - 前記第２当接部は、前記第１当接部に対向する位置において、前記第１当接部との挟持方向に変位可能に構成されていること、
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のガスセンサ検査装置。 - 前記第２当接部は、
前記ガスセンサの下方段差面に接触すると共に前記第１当接部との挟持方向に移動可能に構成された接触部と、
弾性変形することで前記接触部を前記第１当接部の方向に付勢する弾性変形部と、
を備えたことを特徴とする請求項３に記載のガスセンサ検査装置。 - 前記接触部は、硬質のプラスチックで形成されていること、
を特徴とする請求項４に記載のガスセンサ検査装置。 - 前記第２当接部は、前記接触部の挟持方向の移動可能範囲を一定範囲内に規制する移動範囲規制部を備えたこと、
を特徴とする請求項４または請求項５に記載のガスセンサ検査装置。 - 前記センサ固定部において、前記検査用空間から外部に通じる隙間を密閉する気密維持部材を備えたこと、
を特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のガスセンサ検査装置。 - 前記ガスセンサに係合して、前記中心軸を中心として回動された前記ガスセンサの回転方向位置を決定する位置決定部を備えたこと、
を特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のガスセンサ検査装置。
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