JP4760537B2 - Gas sensor - Google Patents
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Description
本発明は、車両用エンジン等の内燃機関の燃焼制御等に用いることができるガスセンサに関する。 The present invention relates to a gas sensor that can be used for combustion control of an internal combustion engine such as a vehicle engine.
従来より、自動車エンジンの内燃機関等の排気系に設置され、排気ガス中の酸素濃度等を検出するガスセンサ9がある(例えば、特許文献1参照)。
該ガスセンサ9は、図10に示すごとく、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するセンサ素子92と、該センサ素子92を挿通保持する素子側絶縁碍子93と、該素子側絶縁碍子93を挿通保持するハウジング94とを有する。
上記素子側絶縁碍子93は、同図に示すごとく、外周部932に段状当接部930を有し、上記ハウジング94の内側面942には、上記段状当接部930を受ける碍子受け面940が形成されている。
Conventionally, there is a gas sensor 9 that is installed in an exhaust system such as an internal combustion engine of an automobile engine and detects an oxygen concentration or the like in exhaust gas (see, for example, Patent Document 1).
As shown in FIG. 10, the gas sensor 9 includes a
As shown in the figure, the
そして、図10に示すごとく、上記ハウジング94の上記碍子受け面940と上記素子側絶縁碍子93の上記段状当接部930とは、パッキン95を介して係合されている。そして、パッキン95より基端側の大気側雰囲気912と、先端側の被測定ガス側雰囲気911とが、パッキン95により気密的に分離されている。
As shown in FIG. 10, the
ところが、取り付け工具としてインパクトレンチ等を用いてガスセンサ9を排気管に締め付け固定した場合、過度の衝撃がパッキン95及びその周辺部に加わり、素子側絶縁碍子93及びハウジング94とパッキン95との密着性が低下してしまうおそれがある。
この問題に対して、碍子受け面940の開口角度(図10における符号γ参照)を小さくして、パッキン95と碍子受け面940、及びパッキン95と段状当接部930との密着性を確保することが考えられる。
However, when the gas sensor 9 is fastened and fixed to the exhaust pipe using an impact wrench or the like as an attachment tool, excessive impact is applied to the
To solve this problem, the opening angle of the insulator receiving surface 940 (see symbol γ in FIG. 10) is reduced to ensure the adhesion between the
しかしながら、この場合には、ガスセンサ9の組み立て時において所定の位置にパッキン95を配設しても、碍子受け面940と段状当接部930とを係合する際に、パッキン95が位置ズレしてしまうおそれがある。そのため、パッキン95と碍子受け面940、及びパッキン95と段状当接部930との密着性を確保することが困難となるおそれがある。
その結果、大気側雰囲気と被測定ガス側雰囲気との間の気密性を確保することが困難となるおそれがある。
However, in this case, even if the
As a result, it may be difficult to ensure airtightness between the atmosphere on the atmosphere side and the atmosphere on the gas side to be measured.
また、上記開口角度γに馴染むようにパッキン95の形状をテーパ状とすることも考えられるが、生産コスト、生産効率及び気密性確保の観点から好ましいとは言い難い。
In addition, it is conceivable that the shape of the
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、大気側雰囲気と被測定ガス側雰囲気との間の気密性に優れたガスセンサを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a gas sensor excellent in airtightness between the atmosphere on the atmosphere side and the atmosphere on the gas side to be measured.
第1の発明は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するためのセンサ素子と、該センサ素子を内側に保持する素子側絶縁碍子と、該素子側絶縁碍子を内側に保持するハウジングとを有するガスセンサであって、
上記ハウジングは、上記ガスセンサを測定箇所に取り付けるための取り付け工具を嵌合させる工具嵌合部を外周に有すると共に、上記素子側絶縁碍子の外周部に設けた段状当接部を受ける碍子受け面を内側面に形成してなり、
上記ハウジングの碍子受け面と上記素子側絶縁碍子の段状当接部とは、パッキンを介して係合されており、
該パッキンより基端側の大気側雰囲気と、先端側の被測定ガス側雰囲気とが、上記パッキンにより気密的に分離されており、
上記碍子受け面は、主として上記パッキンが配される主受け面と、上記パッキンの外周端部が配される外側受け面とからなり、
上記主受け面は、上記ガスセンサの中心軸を含む平面による断面において表れる一対の輪郭線がなす角である開口角度αが90°〜100°であり、
上記外側受け面は、上記輪郭線がなす角である開口角度βが上記主受け面の開口角度αよりも大きいことを特徴とするガスセンサにある(請求項1)。
A first invention includes a sensor element for detecting a specific gas concentration in a gas to be measured, an element-side insulator that holds the sensor element inside, and a housing that holds the element-side insulator inside. A gas sensor comprising:
The housing has a tool fitting portion on the outer periphery for fitting an attachment tool for attaching the gas sensor to a measurement location, and an insulator receiving surface for receiving a stepped contact portion provided on the outer peripheral portion of the element side insulator Formed on the inner surface,
The insulator receiving surface of the housing and the stepped contact portion of the element side insulator are engaged via packing,
The atmosphere on the base end side from the packing and the atmosphere on the measured gas side on the tip end are hermetically separated by the packing,
The insulator receiving surface mainly comprises a main receiving surface on which the packing is disposed and an outer receiving surface on which an outer peripheral end portion of the packing is disposed,
The main receiving surface, Ri opening angle α is 90 ° ~ 100 ° der an angle a pair of contour lines appearing in the cross section with respect to the plane including the central axis of the gas sensor,
The outer receiving surface is a gas sensor characterized in that an opening angle β, which is an angle formed by the contour line, is larger than an opening angle α of the main receiving surface.
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記碍子受け面は、上記パッキンの外周端部が配される外側受け面を有し、該外側受け面は、上記開口角度βが上記主受け面の開口角度αよりも大きい。即ち、ガスセンサの組み立て時に上記パッキンを配設する際、上記パッキンの外周端部を上記外側受け面に容易に載置することができる。
Next, the effects of the present invention will be described.
The insulator receiving surface has an outer receiving surface on which an outer peripheral end portion of the packing is disposed, and the opening angle β of the outer receiving surface is larger than the opening angle α of the main receiving surface. That is, when the packing is disposed at the time of assembling the gas sensor, the outer peripheral end of the packing can be easily placed on the outer receiving surface.
それ故、本発明のように、上記主受け面の上記開口角度αが90°〜100°と小さい角度であっても、上記パッキンを配設する際にガスセンサの軸に対して上記パッキンの軸が傾くことを抑制することができる。また、これにより、上記碍子受け面と上記段状当接部とを係合する際に上記パッキンが位置ズレすることを防ぐことができる。そのため、上記パッキンを、先端側に向かって安定した状態で均一に押圧して上記碍子受け面と上記段状当接部とに馴染ませながら変形させることができる。
その結果、大気側雰囲気と被測定ガス側雰囲気との間の気密性を確保することができる。
Therefore, as in the present invention, even in the opening angle α is small again angle and 90 ° ~ 100 ° of the main receiving surface, the packing with respect to the axis of the gas sensor when disposing the packing Inclination of the shaft can be suppressed. In addition, this can prevent the packing from being displaced when the insulator receiving surface and the stepped contact portion are engaged. Therefore, the packing can be deformed while being uniformly pressed toward the distal end side so as to conform to the lever receiving surface and the stepped contact portion.
As a result, airtightness between the atmosphere on the air side and the atmosphere on the gas side to be measured can be ensured.
また、上記主受け面は、上記開口角度αが90°〜100°である。これにより、大気側雰囲気と被測定ガス側雰囲気との間の気密性に優れたガスセンサを得ることができる。
即ち、上記パッキンは、該パッキンに加わる軸方向先端側への押圧力により、上記碍子受け面及び上記段状当接部と密着し、大気側雰囲気と被測定ガス側雰囲気とを気密的に分離している。
Further, the main receiving surface, the opening angle α is Ru 90 ° ~ 100 ° der. Thereby, the gas sensor excellent in the airtightness between air | atmosphere side atmosphere and to-be-measured gas side atmosphere can be obtained.
That is, the packing is in close contact with the insulator receiving surface and the stepped contact portion by the pressing force applied to the packing in the axial direction, and the atmosphere on the atmosphere side and the atmosphere on the gas side to be measured are separated in an airtight manner. is doing.
そして、上記主受け面には、該主受け面に平行であって、かつ、径方向内側へ向かう方向に、上記押圧力の分力(図2の符号f参照)が作用している。また、上記パッキンにおける上記主受け面との接触表面には、上記主受け面に平行であって、かつ、径方向外側へ向かう方向に、上記分力に対する反作用力(図2の符号F参照)が作用している。そして、上記分力及び上記反作用力を充分に大きくすることにより、取り付け工具による取付け時の衝撃に起因する気密性低下を防ぐことができることを発明者は見出した。 The component force of the pressing force (see symbol f in FIG. 2) acts on the main receiving surface in a direction parallel to the main receiving surface and toward the radially inner side. Further, a reaction force against the component force in a direction parallel to the main receiving surface and outward in the radial direction is formed on a contact surface of the packing with the main receiving surface (see reference F in FIG. 2). Is working. And the inventor discovered that the airtightness fall resulting from the impact at the time of attachment with an attachment tool can be prevented by fully increasing the said component force and the said reaction force.
そこで、本発明においては、上記主受け面の上記開口角度αを90°〜100°とすることにより、充分な大きさを有する上記分力と上記反作用力とを確保することができる。即ち、上記分力及び上記反作用力を充分に大きくすることにより、取り付け工具による取付け時の衝撃に起因する気密性低下を防ぐことができる。それ故、大気側雰囲気と被測定ガス側雰囲気との間の気密性に優れたガスセンサを得ることができる。 Therefore, in the present invention, the opening angle α of the main receiving surface can by be Rukoto and 90 ° ~ 100 °, to ensure the above component force and the reaction force of sufficient magnitude. That is, by sufficiently increasing the component force and the reaction force, it is possible to prevent a decrease in airtightness due to an impact at the time of attachment by the attachment tool. Therefore, it is possible to obtain a gas sensor having excellent airtightness between the atmosphere on the atmosphere side and the atmosphere on the gas side to be measured.
以上のごとく、本発明によれば、大気側雰囲気と被測定ガス側雰囲気との間の気密性に優れたガスセンサを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a gas sensor excellent in airtightness between the atmosphere on the atmosphere side and the atmosphere on the gas side to be measured.
次に、参考発明として、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するためのセンサ素子と、該センサ素子を内側に保持する素子側絶縁碍子と、該素子側絶縁碍子を内側に保持するハウジングとを有するガスセンサであって、
上記ハウジングは、上記ガスセンサを測定箇所に取り付けるための取り付け工具を嵌合させる工具嵌合部を外周に有すると共に、上記素子側絶縁碍子の外周部に設けた段状当接部を受ける碍子受け面を内側面に形成してなり、
上記ハウジングの碍子受け面と上記素子側絶縁碍子の段状当接部とは、パッキンを介して係合されており、
該パッキンより基端側の大気側雰囲気と、先端側の被測定ガス側雰囲気とが、上記パッキンにより気密的に分離されており、
上記碍子受け面は、上記ガスセンサの中心軸を含む平面による断面において表れる一対の輪郭線がなす角である開口角度が100°以下であり、
上記碍子受け面の径方向内側の端部には、該端部よりも基端側に向かって突出する突出部が隣接配置されていることを特徴とするガスセンサがある。
Next, as a reference invention , a sensor element for detecting a specific gas concentration in a gas to be measured, an element-side insulator that holds the sensor element inside, and a housing that holds the element-side insulator inside A gas sensor comprising:
The housing has a tool fitting portion on the outer periphery for fitting an attachment tool for attaching the gas sensor to a measurement location, and an insulator receiving surface for receiving a stepped contact portion provided on the outer peripheral portion of the element side insulator Formed on the inner surface,
The insulator receiving surface of the housing and the stepped contact portion of the element side insulator are engaged via packing,
The atmosphere on the base end side from the packing and the atmosphere on the measured gas side on the tip end are hermetically separated by the packing,
The insulator receiving surface has an opening angle of 100 ° or less, which is an angle formed by a pair of contour lines appearing in a cross section by a plane including the central axis of the gas sensor,
The radially inner end portion of the insulator receiving surface, Ru gas sensor protruding portion protruding toward the base end side than the end portion is characterized in that it is disposed adjacent the Oh.
次に、参考発明の作用効果につき説明する。
上記碍子受け面の上記端部には、該端部よりも基端側に向かって突出する突出部が隣接配置されている。そのため、上記パッキンを配設する際に、上記パッキンの内周端部を上記突出部に当接させることができる。また、これにより、上記碍子受け面と上記段状当接部とを係合する際に、上記パッキンの内周端部が上記突出部に当接して上記パッキンが位置ズレすることを防ぐことができる。
Next, the effects of the reference invention will be described.
A protruding portion that protrudes toward the base end side from the end portion is disposed adjacent to the end portion of the insulator receiving surface. Therefore, when arranging the packing, the inner peripheral end of the packing can be brought into contact with the protruding portion. Further, this prevents the packing from being displaced due to the inner peripheral end of the packing coming into contact with the protruding portion when the insulator receiving surface and the stepped contact portion are engaged. it can.
また、上記碍子受け面は、上記開口角度が100°以下である。そのため、上記第1の発明(請求項1)と同様に、取り付け工具による取付け時の衝撃に起因する気密性低下を防ぐことができる。
その結果、大気側雰囲気と被測定ガス側雰囲気との間の気密性を確保することができる。
Moreover, the opening angle of the insulator receiving surface is 100 ° or less. Therefore, similarly to the first invention (invention 1), it is possible to prevent a decrease in airtightness due to an impact at the time of attachment by the attachment tool.
As a result, airtightness between the atmosphere on the air side and the atmosphere on the gas side to be measured can be ensured.
以上のごとく、参考発明によれば、大気側雰囲気と被測定ガス側雰囲気との間の気密性に優れたガスセンサを提供することができる。 As described above, according to the reference invention , it is possible to provide a gas sensor excellent in airtightness between the atmosphere on the atmosphere side and the atmosphere on the gas side to be measured.
上記第1の発明(請求項1)及び上記参考発明において、上記ガスセンサとして、例えば、O2センサ、A/Fセンサ、NOxセンサ等がある。
上記パッキンと上記碍子受け面、及び上記パッキンと上記段状当接部との馴染み具合、生産性等の観点から、上記パッキンは、ガスセンサに組み付ける前における形状が略平板状のものを用いることが好ましい。
本明細書において、ガスセンサを自動車の内燃機関の排気管内等に設置する側を先端側、その反対側を基端側として説明する。
In the first invention (invention 1) and the reference invention , examples of the gas sensor include an O 2 sensor, an A / F sensor, and a NOx sensor.
From the viewpoint of familiarity between the packing and the insulator receiving surface, the packing and the stepped contact portion, productivity, and the like, the packing should be substantially flat before being assembled to the gas sensor. preferable.
In the present specification, the side where the gas sensor is installed in the exhaust pipe of an internal combustion engine of an automobile will be described as the front end side, and the opposite side as the base end side.
また、上記第1の発明(請求項1)において、上記外側受け面の開口角度βは、150°〜180°であることが好ましい(請求項2)。
この場合には、ガスセンサの組み立て時に上記パッキンを配設する際、上記パッキンの外周端部を、容易かつ安定した状態で上記外側受け面に載置することができる。
尚、上記パッキンの外周端部を、より一層容易かつ安定した状態で上記外側受け面に載置するという観点から、上記開口角度は180°であることが好ましい。
Further, the first invention in (Claim 1), the opening angle β of the outer receiving surface is preferably 0.99 ° to 180 ° der Rukoto (claim 2).
In this case, when the packing is disposed at the time of assembling the gas sensor, the outer peripheral end of the packing can be easily and stably placed on the outer receiving surface.
In addition, it is preferable that the said opening angle is 180 degrees from a viewpoint that the outer peripheral edge part of the said packing is mounted in the said outer receiving surface in the state which is much easier and stable.
また、上記参考発明において、上記突出部は、上記碍子受け面の径方向内側の端部よりも0.2mm以上基端側に突出していることが好ましい。
この場合には、上記碍子受け面と上記段状当接部とを係合する際に上記突出部により上記パッキンが位置ズレすることを充分に防ぐことができる。
Further, in the above-referenced invention, the protruding portion is not preferable that protrudes 0.2mm above the base end side than the radially inner end portion of the insulator receiving surface.
In this case, it is possible to sufficiently prevent the packing from being displaced due to the protruding portion when the lever receiving surface and the stepped contact portion are engaged.
(実施例1)
本発明の実施例にかかるガスセンサにつき、図1〜図4を用いて説明する。
本例のガスセンサ1は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するためのセンサ素子2と、該センサ素子2を内側に保持する素子側絶縁碍子3と、該素子側絶縁碍子3を内側に保持するハウジング4とを有する。
Example 1
A gas sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The
該ハウジング4は、図1に示すごとく、ガスセンサ1を測定箇所に取り付けるための取り付け工具を嵌合させる工具嵌合部41を外周に有する。本例の工具嵌合部41は、略正六角形の外形を有しており、その六面のうち、対向する二面の間の距離は22mmである。
また、ハウジング4は、素子側絶縁碍子3の外周部30に設けた段状当接部300を受ける碍子受け面400を内側面40に形成してなる。
As shown in FIG. 1, the
The
ハウジング4の碍子受け面400と素子側絶縁碍子3の段状当接部300とは、図1〜図4に示すごとく、パッキン5を介して係合されている。
そして、該パッキン5より基端側の大気側雰囲気120と、先端側の被測定ガス側雰囲気110とが、パッキン5により気密的に分離されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
Then, the
碍子受け面400は、主としてパッキン5が配される主受け面401と、パッキン5の外周端部501が配される外側受け面402とからなる。
主受け面401は、ガスセンサ1の中心軸Mを含む平面による断面において表れる一対の輪郭線がなす角である開口角度αが90°である。
外側受け面402は、開口角度βが180°であり、主受け面401の開口角度αよりも大きい。また、外側受け面402は、上記輪郭線の径方向の長さ(図2における符号L1参照)を、例えば、0.2mmとすることができる。
The
The
The
パッキン5は、例えば、ニッケル、ニッケル合金、又はステンレス鋼(SUS430)を用いて作製することができる。また、パッキン5は、例えば、硬度をHv100〜200とすることができる。また、本例のパッキン5は、内径がφ13mm、外径がφ15.5mm、厚さが0.4mmである。 The packing 5 can be produced using, for example, nickel, a nickel alloy, or stainless steel (SUS430). Moreover, the packing 5 can set hardness to Hv100-200, for example. The packing 5 of this example has an inner diameter of 13 mm, an outer diameter of 15.5 mm, and a thickness of 0.4 mm.
ガスセンサ1は、上記センサ素子2、素子側絶縁碍子3、及びハウジング4の他、図1に示すごとく、該ハウジング4の先端側に配設された被測定ガス側カバー11と、ハウジング4の基端側に配設された大気側カバー12とを有する。そして、大気側カバー12の内側に大気側雰囲気120が形成され、被測定ガス側カバー11の内側に被測定ガス側雰囲気110が形成される。
In addition to the
素子側絶縁碍子3をハウジング4に組み付ける際には、センサ素子2を挿通保持した素子側絶縁碍子3の先端側を、略平板状かつリング状のパッキン5へと挿通する。その後、上記素子側絶縁碍子3をパッキン5と共にハウジング4へと挿通して、パッキン5の基端面52と素子側絶縁碍子3の段状当接部300、及びパッキン5の先端面51とハウジング4の碍子受け面400とをそれぞれ当接させる。
When the element-
そして、図1に示すごとく、素子側絶縁碍子3の基端面にスプリング7を当接させつつハウジング4の折り曲げ部44によって素子側絶縁碍子3を先端側に押圧することにより、素子側絶縁碍子3とハウジング4とを、パッキン5を介して密着させることができる。このとき、図2〜図4に示すごとく、略平板状のパッキン5は、外周端部501を外側受け面402に載置させたまま段状当接部300と主受け面401とに馴染むように変形していく。このようにして、パッキン5より基端側の大気側雰囲気120と、先端側の被測定ガス側雰囲気110とが気密的に分離されている。
As shown in FIG. 1, the
また、図1に示すごとく、素子側絶縁碍子3とセンサ素子2との間はガラス封止材6により気密封止してある。該ガラス封止材6は、パッキン5と共に、ガスセンサ1内部の大気側雰囲気120と被測定ガス側雰囲気110とを気密的に分離している。
このようにガスセンサ1は、パッキン5とガラス封止材6とによって大気側雰囲気120と被測定ガス側雰囲気110とを気密的に分離している。これにより、センサ素子2によって被測定ガス中の特定ガスの濃度を正確に検出することができる。
As shown in FIG. 1, the element-
Thus, the
次に、本例の作用効果につき説明する。
碍子受け面400は、図1〜図4に示すごとく、パッキン5の外周端部501が配される外側受け面402を有し、該外側受け面402は、開口角度βが主受け面401の開口角度αよりも大きい。即ち、ガスセンサ1の組み立て時にパッキン5を配設する際、パッキン5の外周端部501を外側受け面402に容易に載置することができる。
Next, the function and effect of this example will be described.
As shown in FIGS. 1 to 4, the
それ故、本発明のように、主受け面401の開口角度αが100°以下と小さい角度であっても、パッキン5を配設する際にガスセンサ1の軸に対してパッキン5の軸が傾くことを抑制することができる。また、これにより、碍子受け面400と段状当接部300とを係合する際にパッキン5が位置ズレすることを防ぐことができる。そのため、パッキン5を、先端側に向かって安定した状態で均一に押圧して碍子受け面400と段状当接部300とに馴染ませながら変形させることができる。
その結果、大気側雰囲気120と被測定ガス側雰囲気110との間の気密性を確保することができる。
Therefore, even when the opening angle α of the
As a result, airtightness between the atmosphere-
また、主受け面401の開口角度αは、図1、図2に示すごとく、100°以下である。これにより、大気側雰囲気120と被測定ガス側雰囲気110との間の気密性に優れたガスセンサ1を得ることができる。
即ち、パッキン5は、該パッキン5に加わる軸方向先端側への押圧力により、碍子受け面400及び段状当接部300と密着し、大気側雰囲気120と被測定ガス側雰囲気110とを気密的に分離している。
The opening angle α of the
That is, the
そして、主受け面401には、図2に示すごとく、該主受け面401に平行であって、かつ、径方向内側へ向かう方向に、押圧力の分力fが作用している。また、パッキン5における主受け面401との接触表面である先端面51には、主受け面401に平行であって、かつ、径方向外側へ向かう方向に、分力fに対する反作用力Fが作用している。そして、分力f及び反作用力Fを充分に大きくすることにより、取り付け工具による取付け時の衝撃に起因する気密性低下を防ぐことができることを発明者は見出した。
As shown in FIG. 2, a component force f of a pressing force is applied to the
そこで、本例においては、主受け面401の開口角度αを100°以下とすることにより、充分な大きさを有する分力fと反作用力Fとを確保することができる。即ち、分力f及び反作用力Fを充分に大きくすることにより、取り付け工具による取付け時の衝撃に起因する気密性低下を防ぐことができる。それ故、大気側雰囲気120と被測定ガス側雰囲気110との間の気密性に優れたガスセンサ1を得ることができる。
Therefore, in this example, by setting the opening angle α of the
また、外側受け面402の開口角度βは150°以上であるため、ガスセンサ1の組み立て時にパッキン5を配設する際、パッキン5の外周端部501を、容易かつ安定した状態で外側受け面402に載置することができる。特に本例においては、上記開口角度βは180°であるため、パッキン5の外周端部501を、より一層容易かつ安定した状態で外側受け面402に載置することができる。
Further, since the opening angle β of the outer receiving
以上のごとく、本例によれば、大気側雰囲気と被測定ガス側雰囲気との間の気密性に優れたガスセンサを提供することができる。 As described above, according to this example, it is possible to provide a gas sensor excellent in airtightness between the atmosphere on the atmosphere side and the atmosphere on the gas side to be measured.
(参考実施例)
本例は、図5〜図7に示すごとく、碍子受け面400の径方向内側の端部403には、該端部403よりも基端側に向かって突出する突出部404が隣接配置されているガスセンサ1の参考発明例である。
そして、突出部404は、碍子受け面400の上記端部403よりも0.2mm以上基端側に突出している。即ち、図5、図6に示す突出量Tが0.2mm以上である。
また、碍子受け面400は、上記端部403から突出部404の内周部405までの径方向の長さ(図5における符号L2参照)を、例えば、0.5mmとすることができる。
( Reference Example)
In this example, as shown in FIGS. 5 to 7, a protruding
And the
In addition, the length of the
素子側絶縁碍子3をハウジング4に組み付ける際には、上記実施例1と同様に、上記素子側絶縁碍子3をパッキン5と共にハウジング4へと挿通する。このとき、パッキン5の内周端部502をハウジング4の突出部404に当接させつつ、パッキン5の基端面52と素子側絶縁碍子3の段状当接部300、及びパッキン5の先端面51とハウジング4の碍子受け面400とをそれぞれ当接させる。
その他は、実施例1と同様である。
When the element-
Others are the same as in the first embodiment.
次に、本参考発明実施例の作用効果につき説明する。
碍子受け面400の上記端部403には、図5〜図7に示すごとく、該端部403よりも基端側に向かって突出する突出部404が隣接配置されている。そのため、パッキン5を配設する際に、パッキン5の内周端部502を突出部404に当接させることができる。また、これにより、碍子受け面400と段状当接部300とを係合する際に、パッキン5の内周端部502が突出部404に当接してパッキン5が位置ズレすることを防ぐことができる。
その結果、上記実施例1と同様に、大気側雰囲気120と被測定ガス側雰囲気110との間の気密性を確保することができる。
Next, the effects of the embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIGS. 5 to 7, the
As a result, the airtightness between the air-
また、突出部404は、上記突出量Tが0.2mm以上であるため、突出部404によりパッキン5が位置ズレすることを充分に防ぐことができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
Further, since the protruding
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
(実験例1)
本例は、図8に示すごとく、外側受け面402の開口角度βを種々変更させた試料について、パッキン5の気密性能を調べた例である。
尚、本例において使用する符号は、図1において使用した符号に準ずる。
(Experimental example 1)
In this example, as shown in FIG. 8, the hermetic performance of the
In addition, the code | symbol used in this example is based on the code | symbol used in FIG.
上記測定をするに当たっては、図8に示すごとく、上記開口角度βを種々変更させたハウジング4を有するガスセンサを試料として作製した。即ち、上記開口角度βが、それぞれ90°、120°、150°、及び180°の4種類の試料を作製した。また、各試料についてそれぞれ30個のサンプルを作製した。
また、主受け面401の開口角度αは90°で一定とした。
また、外側受け面402の径方向の長さ(図2における符号L1参照)は0.2mmで一定とした。
そして、各試料について30個のサンプルにおける漏れ量を測定し、その最大値と平均値とを算出した。
In performing the measurement, as shown in FIG. 8, a gas sensor having a
The opening angle α of the
Further, the length of the outer receiving
And the leakage amount in 30 samples was measured about each sample, and the maximum value and the average value were computed.
上記試料における大気側雰囲気120と被測定ガス側雰囲気110との間の気密性について調べた。本例では、それぞれの試料につき、取り付け工具により工具嵌合部41を廻した後(以下、インパクト後という)の状態において上記気密性を評価した。
The airtightness between the atmosphere-
上記気密性の評価は、チャンバ内を実車使用環境と略同等の圧力(0.4MPa)の被測定ガス側雰囲気に設定した気密評価試験機に上記試料を配設し、被測定ガス側雰囲気110から大気側雰囲気120の方へと漏れるガスの単位時間当たりの漏れ量を測定することにより行った。
The evaluation of the airtightness is performed by placing the sample in an airtight evaluation tester in which the chamber is set to a gas-side atmosphere to be measured having a pressure (0.4 MPa) substantially the same as the actual vehicle usage environment. It was performed by measuring the amount of leakage per unit time of gas leaking from the atmosphere to the
本例では、インパクトレンチにより工具嵌合部41を廻して各サンプルをダミーの治具に締め付けて固定した後、該治具からサンプルを取り外して、再度上記気密評価試験機にてインパクト後の状態における漏れ量を測定した。
In this example, after turning the
漏れ量の測定結果を図8に示す。尚、同図における●は上記最大値を、×は上記平均値を示すものとする。
同図からわかるように、上記開口角度βが150°以上である場合には、漏れ量を1cc/分以下と、充分に小さくすることができると共に、漏れ量のバラツキ(図8における●の値と×の値との差)も充分に小さいものとすることができる。これに対して、上記段差角度が90°又は120°である場合には、漏れ量が1cc/分を超えており、漏れ量のバラツキも大きい。
The measurement result of the leakage amount is shown in FIG. In the figure, ● represents the maximum value, and x represents the average value.
As can be seen from the figure, when the opening angle β is 150 ° or more, the leakage amount can be sufficiently reduced to 1 cc / min or less and the variation in the leakage amount (the value of ● in FIG. 8). And the difference between the values of x and x) can be sufficiently small. On the other hand, when the step angle is 90 ° or 120 °, the amount of leakage exceeds 1 cc / min, and the variation in the amount of leakage is large.
(参考実験例)
本例は、図9に示すごとく、突出部404の突出量Tと漏れ量との関係を調べた例である。
上記試料として、以下のものを作製した。即ち、突出部404の突出量Tを0.1mmとしたもの、上記突出量Tを0.2mmとしたもの、上記突出量Tを0.4mmとしたものの3種類を作製した。また、各試料についてそれぞれ30個のサンプルを作製した。
尚、上記突出量Tは、碍子受け面400の径方向内側の端部403と突出部404との間の軸方向の長さをいう。
また、本例において使用した符号は、図5において使用した符号に準ずるものとする。
( Reference experiment example)
In this example, as shown in FIG. 9, the relationship between the protruding amount T of the protruding
The following were prepared as the above samples. That is, three types were prepared: a projection amount T of the
The protrusion amount T refers to the axial length between the radially
In addition, the code used in this example is based on the code used in FIG.
本例においても、上記実験例1と同様、各試料について30個のサンプルにおける漏れ量を測定し、その最大値(図9における●)と平均値(図9における×)とを算出した。
また、碍子受け面400の開口角度αは90°で一定とした。
また、碍子受け面400の径方向内側の端部403から突出部404の内周部405までの径方向の長さ(図5における符号L2参照)は0.5mmで一定とした。
その他は、実験例1と同様である。
Also in this example, as in Experimental Example 1, the leakage amount in 30 samples was measured for each sample, and the maximum value (● in FIG. 9) and the average value (× in FIG. 9) were calculated.
The opening angle α of the
Further, the length in the radial direction from the radially
Others are the same as those of Experimental Example 1.
測定結果を図9に示す。同図からわかるように、上記突出量Tが0.2mm以上である場合には、漏れ量が1cc/分以下と、充分に小さくすることができると共に、漏れ量のバラツキ(図9における●の値と×の値との差)も充分に小さいものとすることができる。 The measurement results are shown in FIG. As can be seen from the figure, when the protrusion amount T is 0.2 mm or more, the leakage amount can be sufficiently reduced to 1 cc / min or less, and the variation in the leakage amount ( The difference between the value and the value of x can also be made sufficiently small.
1 ガスセンサ
110 被測定ガス側雰囲気
120 大気側雰囲気
2 センサ素子
3 素子側絶縁碍子
30 外周部
300 段状当接部
4 ハウジング
40 内側面
400 碍子受け面
401 主受け面
402 外側受け面
41 工具嵌合部
5 パッキン
DESCRIPTION OF
Claims (2)
上記ハウジングは、上記ガスセンサを測定箇所に取り付けるための取り付け工具を嵌合させる工具嵌合部を外周に有すると共に、上記素子側絶縁碍子の外周部に設けた段状当接部を受ける碍子受け面を内側面に形成してなり、
上記ハウジングの碍子受け面と上記素子側絶縁碍子の段状当接部とは、パッキンを介して係合されており、
該パッキンより基端側の大気側雰囲気と、先端側の被測定ガス側雰囲気とが、上記パッキンにより気密的に分離されており、
上記碍子受け面は、主として上記パッキンが配される主受け面と、上記パッキンの外周端部が配される外側受け面とからなり、
上記主受け面は、上記ガスセンサの中心軸を含む平面による断面において表れる一対の輪郭線がなす角である開口角度αが90°〜100°であり、
上記外側受け面は、上記輪郭線がなす角である開口角度βが上記主受け面の開口角度αよりも大きいことを特徴とするガスセンサ。 A gas sensor having a sensor element for detecting a specific gas concentration in a gas to be measured, an element side insulator that holds the sensor element inside, and a housing that holds the element side insulator inside,
The housing has a tool fitting portion on the outer periphery for fitting an attachment tool for attaching the gas sensor to a measurement location, and an insulator receiving surface for receiving a stepped contact portion provided on the outer peripheral portion of the element side insulator Formed on the inner surface,
The insulator receiving surface of the housing and the stepped contact portion of the element side insulator are engaged via packing,
The atmosphere on the base end side from the packing and the atmosphere on the measured gas side on the tip end are hermetically separated by the packing,
The insulator receiving surface mainly comprises a main receiving surface on which the packing is disposed and an outer receiving surface on which an outer peripheral end portion of the packing is disposed,
The main receiving surface, Ri opening angle α is 90 ° ~ 100 ° der an angle a pair of contour lines appearing in the cross section with respect to the plane including the central axis of the gas sensor,
The gas sensor according to claim 1, wherein the outer receiving surface has an opening angle β, which is an angle formed by the contour line, larger than an opening angle α of the main receiving surface.
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