JP4680662B2 - ガスセンサ - Google Patents
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Description
また、本発明においては、ガス検出素子の形態は、上記の要件を満たすものであれば特に限定されない。例えば、有底筒状をなすガス検出素子や板状をなすガス検出素子などが挙げられる。
また、本発明において、スリーブの基端側延出部がガス検出素子を「支持」するとは、ガス検出素子の基端側に外力が掛かっても、ガス検出素子が破損しにくくなるように支持することを意味し、軸孔の内周面とガス検出素子の外周面とが当接した状態でも、軸孔の内周面とガス検出素子の外周面との間に微小な隙間がある状態でもよい。
保護層131は、アルミナを主体に形成されている。この保護層131の先端側には、多孔質体132が形成されている。また、センサ検出素子120の第1板面120aをなす第1面131aには、その基端近傍に、前述した3つのセンサ用電極端子125,126,127が軸線方向と直交する方向に所定間隔で並んで形成されている。これらのセンサ用電極端子125,126,127は、保護層131の基端近傍に貫通形成された3つのビア導体133,134,135と、それぞれ図中に破線で示すように電気的に接続している。
主体金具110は、軸線方向に延びる筒状をなし、その内部には、径方向内側に突出する棚部111が形成されている。そして、主体金具110内には、アルミナからなる筒状のセラミックホルダ113、滑石粉末やガラス粉末等からなる第1粉末充填層114、同じく滑石粉末やガラス粉末等からなる第2粉末充填層115、及び、アルミナからなる筒状のセラミックスリーブ170が、この順に先端側から基端側に向けて配設されている。また、主体金具110内には、筒状の金属カップ116が配設されている。更に、セラミックスリーブ170と主体金具110の基端部110kとの間には、加締リング117が配置されている。
また、セラミックスリーブ170の径大部170tは、基端側を向く基端向き面170tmを有する。そして、セラミックスリーブ170は、主体金具110の基端部110kを径方向内側に屈曲させて、加締リング117を介し、この径大部170tの基端向き面170tmに向けて加締めることにより、主体金具110内に固定されている。
まず、公知の手法によりガス検出素子120を作成する。そして、このガス検出素子120をセラミックホルダ113に内挿して、更にこれらを金属カップ116内に配置する。その後、金属カップ116内に基端側から滑石リングを挿入して先端側に押圧し、ガス検出素子120を固定する。
本発明の効果を検証するために、実施例として、上記実施形態に係るガスセンサ100を構成する上記の下部アッセンブリを10ヶ用意した。また、比較例として、図3に示したセラミックスリーブ170の代わりに、図5に示すセラミックスリーブ870を用いて構成し、それ以外は上記実施形態と同様な下部アッセンブリも10ヶ用意した。このセラミックスリーブ870は、基端側延出部を有しない。即ち、このセラミックスリーブ870は、図3に示したセラミックスリーブ170の先端部170sに相当する先端部870sと、セラミックスリーブ170の径大部170tに相当する径大部870tのみから構成されている。また、このセラミックスリーブ870には、図3に示したセラミックスリーブ170と同様に、軸線に沿い、開口が矩形状をなす軸孔870cが形成されている。
更に、本発明の効果を検証するために、実施例として、上記実施形態に係るガスセンサ100を用意した。また、比較例として、セラミックスリーブ170と接続体180が当接してなる従来形態のガスセンサを用意した。
103 金属外筒
110 主体金具
110k 基端部
120 ガス検出素子
120a 第1板面
120b 第2板面
120s 先端部
120t 中間部
120k 基端部
121 ガス検出部
123 ヒータ部
125,126,127 センサ用電極端子(電極端子部)
128,129 ヒータ用電極端子(電極端子部)
130 検出素子
137 第1固体電解質層
142,143 ビア導体
150 第2固体電解質層
155 ビア導体
160 ヒータ素子
170 セラミックスリーブ(スリーブ)
170c 軸孔
170s 先端部
170k 基端側延出部
170t 径大部
170tm 基端向き面
180 接続体
181 セパレータ
182,183,184 センサ用リードフレーム(接続体端子部)
185,186 ヒータ用リードフレーム(接続体端子部)
AX 軸線
Claims (2)
- 軸線方向に延びる筒状の主体金具と、
軸線方向に延び、中間部が前記主体金具の内部に配置され、先端部が前記主体金具から軸線方向先端側に突出し、基端部が前記主体金具から軸線方向基端側に突出するガス検出素子であって、前記先端部にガス検出部を有し、前記基端部に複数の電極端子部を有するガス検出素子と、
軸線に沿った軸孔を有する筒状をなし、前記主体金具の内側に配置され、前記軸孔に前記ガス検出素子を内挿して前記ガス検出素子を支持するスリーブと、
前記ガス検出素子の基端側に取り付けられる接続体であって、各々の前記電極端子部と電気的に接続する複数の接続体端子部、及び、これらの接続体端子部を隔離した状態で収容するセパレータを有する接続体と、
前記主体金具に固設され、前記接続体の周囲を覆う金属外筒と、
前記金属外筒の内側に配置されたグロメットと、
を備えるガスセンサであって、
前記ガス検出素子は、前記基端部に、前記電極端子部と電気的に接続する複数のビア導体が貫通形成された固体電解質層を有し、
前記セパレータの周囲に配置され、前記金属外筒に加締固定された筒状の付勢金具によって、前記セパレータが前記グロメットに当接するように基端側に付勢された状態で、前記金属外筒内に保持され、
前記スリーブと前記接続体とは、離間してなり、
前記スリーブは、前記主体金具を超えて軸線方向基端側へ延びる基端側延出部を有し、この基端側延出部においても、前記ガス検出素子を内挿して前記ガス検出素子を支持してなる
ガスセンサ。 - 請求項1に記載のガスセンサであって、
前記スリーブは、前記主体金具の内部に配置され、前記基端側延出部の軸線方向先端側に位置し、前記基端側延出部よりも径大で、軸線方向基端側を向く基端向き面を含む径大部を有し、
このスリーブは、前記主体金具の基端部を径方向内側に屈曲させて、前記径大部の前記基端向き面に向けて加締めることにより、前記主体金具内に固定されてなる
ガスセンサ。
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