JP4398086B2 - Gas sensor and protective cap - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関等から排出される排気ガスなどの被測定ガス中の検出ガス濃度を検出する為のガスセンサ、及び、そのガスセンサに装着される保護キャップに関する。
【0002】
従来、被測定ガス中の検出ガス濃度を測定するためのガスセンサとしては、例えば、筒状の素子を有する酸素センサとして特開平9−184822や特開平11−295263に記載されたものが知られている。そして、これらの酸素センサを運搬する際に、運搬用の保護キャップを設けた酸素センサとしてはドイツ国実用新案公報第29803046号に記載されたものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のガスセンサにおいては、検出ガスを検出する素子4を主体金具3に挿通して収容し、その素子4を保護する様にガスセンサの軸方向先端にプロテクタ2を設けて素子4を覆うようにしていた。そして、ガスセンサを運搬する際に、素子4に水が掛かったり運搬時の外気に触れて特性が劣化しない様に、プロテクタ2の周りに更に樹脂製の保護キャップ1を設けて素子4を保護するようにしていた。この様な保護キャップ1においては、素子4に対する外気の接触を極力避けるように保護キャップ1の内面には円環状の突起101を設け、ガスセンサの使用時には検出ガスを素子4に接触させるように設けられた通気孔201を通じて、外気が素子4に接触しない様に、その周りを気密にシールする様になっていた。
しかし、ガスセンサには、排気管に取り付けた際に雄ネジ部が排気管に焼き付かない様に焼き付き防止剤303(ネバーシース:BOSTIC製など)が塗布されている為、ガスセンサにこの様な保護キャップ1を設けると、焼き付き防止剤303に含まれる溶媒が蒸発して保護キャップ1内に充満しても、保護キャップ1によって外気との置換が起きないので、却って溶媒の蒸気が素子特性に悪影響を与えるという問題が有った。
また、保護キャップ1はプロテクタ2と気密にシールする必要が有るので、突起の内径はプロテクタ2の大きさに合わせて各種用意する必要が有り、センサの種類に応じて保護キャップ1を使い分ける必要が有った。
【0004】
本発明は、上記問題を解決するために為されたものであり、その目的は、ガスセンサを運搬する際にガスセンサに装着する保護キャップ1によって、焼き付き防止剤303から蒸発する溶媒が保護キャップ1内に篭ってガスセンサの素子特性が劣下することを防止することである。
【0005】
【課題を解決するための手段、および発明の効果】
発明者は上記目的を達成するため、プロテクタ側面202に弾性的に接触して保護キャップ1をプロテクタ2に対して支持する為の支持部102を保護キャップ1の筒状部内面161から突出させるにおいて、プロテクタ2の周りに装着する保護キャップ1の筒状部106とプロテクタ2の間の隙間が軸方向に閉塞しない様にした上で、更に保護キャップ1に焼き付き防止剤303からの蒸気が排気される排気孔103を形成するようにした。この様にすることで、焼き付き防止剤303から蒸発した溶媒の蒸気が保護キャップ1内に篭らず、結果的に素子特性に悪影響を与えることを防止できた。
なお、本発明の保護キャップ1は、素子近傍のガスを外気と置換するようになっているので、外気からの影響は多少受けることになるが、保護キャップ1はプロテクタ2を覆うように筒状部106を形成しているので、直接的に水などを被ることはある程度防止できる。
【0006】
前記支持部102は筒状部内面161からプロテクタ側面202に径方向にセンサの軸中心に向かって設けられた板状とすることが出来る。この様に板状にすることで、保護キャップ1とプロテクタ2の間の空間が大きく開放されるので、一層換気性を高めることが出来る。更に保護キャップ1を軟質の樹脂で形成した場合には、径の大きなプロテクタ2のガスセンサの場合も、筒状部内面161に張り出した板状の支持部102が図3に示すように容易に変形するので、同じ形状の保護キャップ1を用いることが出来る。もちろん、保護キャップの材質は樹脂に限られるものではなく、紙でも良い。更に、ゴムのように弾性を有する樹脂を用いると、保護キャップをガスセンサに取り付ける際に、取り付けやすく、不意の事故でも外れにくいので好ましい。
【0007】
保護キャップ1に設ける排気孔103は保護キャップ1の先端面に設けると、プロテクタ側面202に通気孔201を設けたガスセンサに対して、水掛かりが防止できる。一方でプロテクタ2の先端面に通気孔201がある場合には保護キャップ1の筒状部106の側周部に排気孔103を設けると良いが、通気孔201が小さい場合には保護キャップ1の先端面に排気孔103を設けるようにしても良い。焼き付き防止剤303の近傍に通気孔201を設けると一見換気性が良好に見えるが、素子近傍の空気が置換しないことも有り、その場合にはプロテクタ2の通気孔201の近くに保護キャップ1の排気孔103を設けて素子近傍の空気が置換しやすい様にすると良い。プロテクタ2の通気孔201と保護キャップ1の排気孔103は両方の孔を直線的に通過する経路上に素子4が無い様に配置すると水掛かりに対して強く望ましい。
【発明の実施の形態】
【0008】
次に本発明の実施形態について一例を挙げて説明する。
図2は、被測定ガス中の酸素濃度を測定するガスセンサに保護キャップ1を装着した状態の先端部分を示したものである。主体金具は軸方向中央部に六角対辺が22mm、厚みが5mmの六角部301と、その先端側にM18の雄ネジ部302が形成されている。雄ネジ部302の先端側には素子4を覆うように先端側が閉じたコップ形状のプロテクタ2がスポット溶接で接合されている。プロテクタ側面202の先端側には素子4に検出ガスを流通させる為の通気孔201が形成されている。雄ネジ部302にはその表面にネバーシーズ(BOSTIC製)等の焼き付き防止剤303が塗布されている。更に雄ネジ部302の基端部には、ガスセンサを排気管に装着した際に排気ガスが漏れない様にシールする為の金属パッキン5が嵌着されている。
【0009】
プロテクタ2の周囲は素子4を水掛かり等から保護する為の筒状部106を備えたポリエチレン製の保護キャップ1が装着される。保護キャップ1は筒状部106の基端側に鍔状に張り出した鍔部105が形成されている。この鍔部が形成されることによって、保護キャップ1をガスセンサに装着したり取り外したりする操作が容易になる。鍔部105から更に基端側に向かってスカート部104が形成され、スカート部104の基端側端部107は、金属パッキン5の凹部501に嵌まるような寸法に設計されている。このスカート部104はガスセンサの運搬中に雄ネジ部302の焼き付き防止剤303が衣服や人の手などに付いてそれらを汚したり、焼き付き防止剤303が取れることでガスセンサが排気管に焼き付いてしまうことを防止する。また、スカート部104は金属パッキン5の凹部501に嵌まり込むようになっているので、スカート部104に横方向に力が加わっても位置ずれし難く、スカート部104の内面に焼き付き防止剤303が付着することを防止できる。
【0010】
保護キャップ1の先端には焼き付き防止剤303の溶媒の蒸気が篭もらない様に、排気孔103が形成されている。排気孔103の大きさは大きすぎると素子4への水掛かりが生じるので問題であり、又、小さすぎると溶媒の蒸気が換気しないので、適当な大きさに設定する。本実施例では直径6mmの孔が形成されている。また、排気孔103が形成される保護キャップ1の先端部内面108はプロテクタ2の先端面との間である程度間隔を空けることが望ましい。間隔が小さすぎると排気孔103への換気性が悪くなると同時に、素子4への防水性も悪くなる。但し、間隔を大きくしすぎると、ガスセンサの運搬等で取扱いがし難くなったり、保護キャップ1が外れやすくなるので適当な間隔に設定する。本実施例では間隔は5mmに設定されている。
【0011】
保護キャップ1の筒状部内面161からは、保護キャップ1をガスセンサに嵌着するための支持部102が板状に突出して形成されている。支持部102は板側面121がプロテクタ側面202に弾性的に接触することでプロテクタ2に対して保護キャップ1を支持する働きを有する。支持部102は板面122がガスセンサの軸線に平行に形成されているので、プロテクタ2と筒状部106の間の隙間の通気性を大きく確保することが出来る。その為、焼き付き防止剤303から排気孔103までの良好な換気が可能になり、素子4に対する溶媒の影響を低減できる。支持部102は円周方向に均等な角度間隔(120度)で3つ配置される。支持部102は2つでも良いが、3つ以上有ると保護キャップ1がプロテクタ2に安定的に支持されるので望ましい。但し、多すぎると保護キャップ1を装着する際に嵌めにくくなるので好ましくない。支持部102の板厚も厚すぎると保護キャップ1が嵌めにくくなるので好ましくない。本実施例では支持部102の板厚は0.5mmに設定されている。この板厚だと支持部102は容易に変形するので、大きな外径のプロテクタ2のガスセンサに装着した場合でも図3の様に撓むことで、無理なく保護キャップ1が装着される。
【0012】
なお、支持部102の形状としてはこの他にも図4の様に板面をガスセンサの軸線に対して垂直に設けることも出来る。或いは図5の様に板の両側面をいずれも筒状部106に接合する様にして、板面がプロテクタ2に弾性的に接触して、支持するような形態を取ることも出来る。
【0013】
また、排気孔103の位置としては、保護キャップ1の先端面に設けるだけではなく、図6の様に保護キャップ1の筒状部106の側周部に設けることも出来る。特に図6の様に、プロテクタ2の先端面に通気孔203が開孔している場合には、保護キャップ1の筒状部106の側周部に設けると素子の水掛かりが防止できるので、好ましい。この場合、プロテクタ側面202にも通気孔201が開孔している場合には、保護キャップ1の筒状部106の側周部に設けた排気孔103は、両方の孔を直線的に通過する経路上に素子4が見えない様に配置すると水掛かりに対して強く望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の保護キャップが装着されたガスセンサ
【図2】本発明の保護キャップが装着されたガスセンサ(先端部分のみ)
【図3】径大のプロテクタのガスセンサに保護キャップを装着した時の先端部断面
【図4】本発明に関わる保護キャップの変形例
【図5】本発明に関わる保護キャップの変形例
【図6】本発明に関わる保護キャップの変形例
【符号の説明】
1、…保護キャップ
2、…プロテクタ
3、…主体金具
4、…素子
5、…金属パッキン
102、…支持部
103、…排気孔
104、…スカート部
105、…鍔部
…筒状部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas sensor for detecting a detected gas concentration in a gas to be measured such as exhaust gas discharged from an internal combustion engine or the like , and a protective cap attached to the gas sensor .
[0002]
Conventionally, as a gas sensor for measuring a detected gas concentration in a gas to be measured, for example, an oxygen sensor having a cylindrical element described in JP-A-9-184822 and JP-A-11-295263 is known. Yes. And when conveying these oxygen sensors, what was described in German utility model gazette No. 29803046 is known as an oxygen sensor provided with a protective cap for transportation.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above conventional gas sensor, the
However, the gas sensor is coated with an anti-seizure agent 303 (Never sheath: manufactured by BOSTIC ) so that the male screw part does not seize on the exhaust pipe when it is attached to the exhaust pipe. 1, even if the solvent contained in the
Further, since the
[0004]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The purpose of the present invention is to prevent the solvent evaporating from the
[0005]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
In order to achieve the above object, the inventor protrudes from the cylindrical portion
The
[0006]
The
[0007]
If the
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0008]
Next, an embodiment of the present invention will be described with an example.
FIG. 2 shows a tip portion in a state where the
[0009]
Around the
[0010]
An
[0011]
From the cylindrical part
[0012]
In addition to the shape of the
[0013]
Further, the position of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a conventional gas sensor with a protective cap attached. FIG. 2 shows a gas sensor with a protective cap according to the present invention (only the tip).
3 is a cross-sectional view of the tip when a protective cap is attached to a gas sensor of a large diameter protector. FIG. 4 is a modified example of the protective cap according to the present invention. FIG. 5 is a modified example of the protective cap according to the present invention. ] Modification of protective cap according to the present invention [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記素子(4)の軸方向先端を覆うように設けられたプロテクタ(2)と
を有し、排気管に装着されるガスセンサであって、
前記ガスセンサに装着する保護キャップ(1)であって、前記ガスセンサに対して着脱可能である保護キャップ(1)が、
プロテクタ(2)の側面(202)を包囲する筒状部(106)と、
前記筒状部(106)の内面(161)から突出し前記筒状部(106)の内面(161)と前記プロテクタ(2)の側面(202)との間の空間を軸方向に閉塞しないで前記プロテクタ(2)の側面(202)に達する支持部(102)と、
前記保護キャップ(1)の内部と外部を流通する排気孔(103)とを有し、
前記保護キャップ(1)が装着された前記ガスセンサは、当該保護キャップ(1)を取り外した状態で前記排気管に装着される
ことを特徴とするガスセンサ。An element ( 4 ) for measuring the concentration of the detected gas in the gas to be measured;
Have a protector (2) which is provided so as to cover the axial tip of the element (4), a gas sensor is mounted in an exhaust pipe,
A protective cap ( 1 ) attached to the gas sensor, the protective cap ( 1 ) being detachable from the gas sensor ,
Cylindrical portion surrounding the side surface (202) of the protector (2) and (106),
Wherein without blocking the space in the axial direction between the side surface (202) of the inner surface (161) and the protector (2) of projecting the cylindrical portion from the inner surface (161) (106) of the tubular portion (106) A support ( 102 ) reaching the side ( 202 ) of the protector ( 2 ) ;
An exhaust hole ( 103 ) that circulates inside and outside the protective cap ( 1 ) ,
The gas sensor to which the protective cap (1) is attached is attached to the exhaust pipe with the protective cap (1) removed .
前記保護キャップ(1)は、前記ガスセンサに対して着脱可能であり、The protective cap (1) is detachable from the gas sensor,
プロテクタ(2)の側面(202)を包囲する筒状部(106)と、A cylindrical portion (106) surrounding the side surface (202) of the protector (2);
前記筒状部(106)の内面(161)から突出し前記筒状部(106)の内面(161)と前記プロテクタ(2)の側面(202)との間の空間を軸方向に閉塞しないで前記プロテクタ(2)の側面(202)に達する支持部(102)と、Projecting from the inner surface (161) of the cylindrical portion (106), the space between the inner surface (161) of the cylindrical portion (106) and the side surface (202) of the protector (2) is not blocked in the axial direction. A support (102) reaching the side (202) of the protector (2);
前記保護キャップ(1)の内部と外部を流通する排気孔(103)とを有し、An exhaust hole (103) that circulates inside and outside the protective cap (1);
さらに、前記ガスセンサに装着される保護キャップ(1)は、前記ガスセンサが前記排気管に装着される状態では当該ガスセンサから取り外されるFurther, the protective cap (1) attached to the gas sensor is removed from the gas sensor when the gas sensor is attached to the exhaust pipe.
ことを特徴とする保護キャップ。Protective cap characterized by that.
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