JP4955516B2 - ガスセンサ - Google Patents

Description

本発明は、検出対象ガス中の特定ガス成分の濃度に応じた濃度信号を出力するガスセンサに関する。

検出対象ガス中の特定ガス成分濃度（例えば内燃機関の排気ガス中のＮＯｘ濃度）に応じた濃度信号を出力するガスセンサが知られている。このガスセンサを制御するセンサ制御装置は、一般にガスセンサが着脱可能に接続されており、上記の濃度信号をガスセンサから取得するために、例えば、ガスセンサへの通電や、ガスセンサを加熱するヒータに印加される電圧を制御する。

なお、上記の濃度信号と特定ガス成分濃度との関係を表す特性（以下、特定ガス濃度特性という）はガスセンサ毎に微妙に異なる場合がある。つまり、ガスセンサは同一品番であっても製造バラツキに起因して実際の特定ガス成分濃度に対する濃度信号が微妙にばらつく場合がある。このようなバラツキが生じる場合に、多数のガスセンサについて同一の特定ガス濃度特性に基づき特定ガス成分濃度を算出すると、十分高い精度を得ることができないおそれがあった。

そこで、ガスセンサ側に備えられた記憶媒体に、そのガスセンサ毎についての特定ガス濃度特性を示す情報（以下、センサ特性情報という）を個々に記憶するように構成されたものが知られている（例えば特許文献１を参照）。これによりセンサ制御装置は、このセンサ制御装置に接続されたガスセンサの記憶媒体からセンサ特性情報を取得し、このガスセンサ毎に設定されたセンサ特性情報を用いて製造バラツキ（個体間バラツキ）を補正することにより、特定ガス成分の濃度を精度よく算出することができる。
特開平１１−７２４７８号公報

ところで、図１１に示すように、センサ特性情報を記憶する記憶媒体３０１と、記憶媒体３０１が実装される配線基板３０２と、記憶媒体３０１からセンサ特性情報を出力するために配線基板３０２に接合されているリード線３０３と、記憶媒体３０１及び配線基板３０２を収容する収容ケース３０４とから構成された記憶部３００が知られている。そして記憶部３００をガスセンサ側に設けられたコネクタに一体的に取り付けるためには、図１２に示すように、リード線３０３が配線基板３０２（図１２では不図示）から突出する方向Ｄ１１（以下、リード線突出方向Ｄ１１という）が、ガスセンサ側に設けられたコネクタ３１０に設けられている挿入孔３１１の開口部３１２と対向するように記憶部３００を配置させる方法が一般に考えられる。

しかし、このようにして記憶部３００をコネクタ３１０に取り付けると、図１２に示すように、記憶部３００とコネクタ３１０との間の距離が短くなる。そして、挿入孔３１１を基点として、リード線３０３が挿入孔３１１に挿入される方向と反対の方向に延長された仮想線に、配線基板３０２の接合部３０５（図１１を参照）が重ならないように記憶部３００が設置されている場合には、リード線３０３を挿入孔３１１に挿入する際にはリード線３０３を曲げなくてはならない。従って、配線基板３０２の接合部３０５の位置からリード線３０３が曲がり始める位置までの距離が短くなるので、リード線３０３と配線基板３０２との接合部３０５に負荷が掛かり、接合部３０５に破損が生じたりして配線基板３０２とリード線３０３との電気的接続の信頼性が低下するおそれがあった。

尚、記憶部３００とコネクタ３１０との間の距離を長くすれば、接合部３０５からリード線３０３を曲げ始める位置までの距離を長くすることができるので、接合部３０５に掛かる負荷を低減できる。しかし、記憶部３００をコネクタ３１０に取り付けることを前提にした構成において、コネクタ３１０周りの構造のコンパクト化を図ることができなくなる。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、記憶媒体と配線基板とリード線から構成された記憶部が取り付けられたコネクタを有するガスセンサの信頼性を向上させる技術を提供することを目的とする。

上記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、検出対象ガス中の特定ガス成分の濃度の濃度に応じた濃度信号を出力するセンサ素子と、第１リード線を介してセンサ素子と電気的に接続されて、センサ素子を制御するセンサ制御装置に着脱可能に装着されるコネクタと、濃度信号から特定ガス成分の濃度を算出するためにセンサ素子毎に設定された設定値であって当該センサ素子用の設定値である濃度算出用設定値を記憶する記憶媒体と、記憶媒体が実装される配線基板と、記憶媒体に記憶されている濃度算出用設定値を出力するために配線基板に接合されている第２リード線と、記憶媒体とセンサ制御装置とを電気的に接続するために第２リード線に装着される接続端子とを有するとともに、前記コネクタに取り付けられる記憶部とを備えるガスセンサであって、コネクタは、接続端子を挿入する端子挿入孔を有し、記憶部は、配線基板と第２リード線との接合部が、端子挿入孔の接続端子が挿入される側の開口を基点として、接続端子が端子挿入孔に挿入される端子挿入方向と反対の方向に延長された第１仮想線に重ならないとともに、接合部を基点として、第２リード線が配線基板から突出する方向であるリード線突出方向に延長された第２仮想線が、コネクタに重ならない、という条件を満たすように取り付けられ、第２リード線は、自身の中間位置においてリード線突出方向と反対方向に反らせて曲げられていることを特徴とするガスセンサである。

このように構成されたガスセンサでは、記憶部は、接合部を基点として、第２リード線が配線基板から突出する方向であるリード線突出方向に延長された第２仮想線が、コネクタに重ならないように取り付けられている。このため、第２リード線に装着される接続端子をコネクタの端子挿入孔に挿入するには、リード線突出方向に突出している状態にある第２リード線を、端子挿入孔に向くように反らせて曲げる必要がある。即ち、第２リード線が曲がり始める位置（以下、第２リード線曲げ開始位置という）は記憶部とコネクタとの間にはないので、第２リード線曲げ開始位置が記憶部とコネクタとの間の隙間の長さに制限されない。つまり、配線基板の接合部の位置から第２リード線曲げ開始位置までの距離（以下、第２リード線曲げ距離という）を長くするための空間を確保することができる。このため、第２リード線曲げ距離を長くすることができるので、第２リード線を曲げたときの負荷が接合部に掛かり難くなる。

従って、請求項１に記載のガスセンサによれば、リード線突出方向がコネクタの端子挿入孔の開口部と対向するように記憶部が設置される場合と比較して、配線基板と第２リード線との接合部に掛かる負荷を低減でき、配線基板と第２リード線との電気的接続の信頼性、ひいてはガスセンサの信頼性を向上させることができるという効果を奏する。

また、請求項１に記載のガスセンサによれば、コネクタ周りの構造のコンパクト化を図ることができる。
なお、「接合部を基点として、第２リード線が配線基板から突出する方向であるリード線突出方向に延長された線が、コネクタに重ならないように」するには、例えば、リード線突出方向が端子挿入方向と反対となるように記憶部を設置するとよい。

ところで、請求項１における「コネクタに取り付けられる記憶部」との記載は、コネクタと記憶部との相対的な位置関係が変化しないように固く取り付けられている場合だけでなく、緩く取り付けられている場合も含むものである。そこで、例えば車両などの振動の発生し易いところに、記憶部がコネクタに緩く取り付けられている請求項１に記載のガスセンサが設置された場合には、この振動がガスセンサに伝達されることにより記憶部がコネクタに対して振動すると、配線基板と第２リード線との接合部に負荷が掛かり、ガスセンサの信頼性が低下するおそれがある。

そこで請求項１に記載のガスセンサにおいては、請求項２に記載のように、記憶部をコネクタに対して保持する保持部材を備えるようにするとよい。
このように構成されたガスセンサによれば、保持部材により、コネクタと記憶部との相対的な位置関係が変化しないように記憶部を支持することができるので、ガスセンサに振動が伝達された場合であっても、記憶部がコネクタに対して振動することを防止することができる。これにより、振動によって配線基板と第２リード線との接合部に負荷が掛かることを防止し、ガスセンサの信頼性の低下を抑制することができる。

また請求項２に記載のガスセンサにおいては、請求項３に記載のように、保持部材は、記憶部とコネクタとを連結するための板形状のブラケットと、記憶部に設けられ、ブラケットを記憶部に取り付ける記憶部側取付部と、コネクタに設けられ、ブラケットをコネクタに取り付けるコネクタ側取付部とから構成されるようにしてもよい。

このように構成されたガスセンサによれば、記憶部側取付部を介してブラケットを記憶部に取り付けるとともに、コネクタ側取付部を介してブラケットをコネクタに取り付けるという簡便な方法で、記憶部をコネクタに対して保持することができる。また、ブラケットを介して記憶部をコネクタに一体的に取り付けることができるので、記憶部をコネクタ７に取り付けるために専用のコネクタを設計する必要がなく、記憶部も汎用化することができる。

また請求項３に記載のガスセンサにおいて、記憶部が、記憶部側取付部へブラケットを案内する記憶部側ガイドレールを備え、コネクタが、コネクタ側取付部へブラケットを案内するコネクタ側ガイドレールを備えている場合には、ブラケットと記憶部側ガイドレール及びコネクタ側ガイドレールを製造する際の公差のために、ブラケットと記憶部側ガイドレール及びコネクタ側ガイドレールとの間で隙間が生じ、この隙間のために、ブラケットと記憶部側ガイドレール及びコネクタ側ガイドレールとの間の距離が変動し易くなり、記憶部とコネクタとの間でガタツキが発生するおそれがある。

そこで請求項３に記載のガスセンサにおいて、請求項４に記載のように、ブラケットは、当該ブラケットが記憶部側ガイドレールまたはコネクタ側ガイドレールに案内されている状態において、記憶部側ガイドレールまたはコネクタ側ガイドレールを押圧する突出部を備えるようにするとよい。

このように構成されたガスセンサによれば、突出部が形成されている箇所以外においてブラケットと記憶部側ガイドレールまたはコネクタ側ガイドレールとの間で隙間が生じている場合であっても、ブラケットに形成されている突出部が記憶部側ガイドレールまたはコネクタ側ガイドレールを押圧している状態とすることができる。つまり、ブラケットが記憶部側ガイドレールまたはコネクタ側ガイドレールと常時接触している状態にすることができるため、ブラケットと記憶部側ガイドレールまたはコネクタ側ガイドレールとの間の距離が変動し難くなり、上記のガタツキを抑制することができる。

以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
図１は本発明が適用されたＮＯｘガスセンサ２を備えるガス検出装置１の概略構成を示す構成図、図２はガス検出装置１の内部構成を示す構成図である。

ガス検出装置１は、図１に示すように、ＮＯｘガスセンサ２と、ガスセンサ制御装置３とを備えており、自動車の内燃機関やボイラ等の各種燃焼機器の排気ガス中の特定ガス（本実施形態では、ＮＯｘ）の濃度を検出する用途に用いられる。

ＮＯｘガスセンサ２は、センサ素子４と、センサ素子４に接続された接続用ケーブル５と、接続用ケーブル５の先端に設けられたコネクタ７とから構成される。
また、先端にコネクタ８を有する接続用ケーブル６がガスセンサ制御装置３に接続されている。そして、コネクタ７とコネクタ８とが嵌合されることにより、ＮＯｘガスセンサ２とガスセンサ制御装置３とが電気的に接続される。このため、コネクタ７，８を外せばＮＯｘガスセンサ２を容易に交換することができる。なお、コネクタ８は、接続用ケーブル６を用いずに、ガスセンサ制御装置３を構成するケーシングと一体成形されていてもよい。

またガスセンサ制御装置３は、図２に示すように、中央演算処理装置（ＣＰＵ）１９１、ＲＡＭ１９２、ＲＯＭ１９３、信号入出力部１９４等を備えるマイクロコンピュータを主要部として構成されている。なお信号入出力部１９４は、コネクタ７，８を介して、後述の記憶部１０に搭載された半導体記録媒体１１と、後述の第１ポンプ用第１電極１３５，第１ポンプ用第２電極１３７，検知用電極１５５，基準用電極１５７，第２ポンプ用第１電極１４５，第２ポンプ用第２電極１４７，ヒータ１７５に接続される。

そして、ガスセンサ制御装置３は、センサ素子４を駆動制御する処理や、後述のセンサ特性情報を取得する処理や、排気ガス中のＮＯｘ濃度を算出する処理などを実行する。
次に、センサ素子４について説明する。なお図２では、センサ素子４については、内部構造を示す断面図として記載している。以下の説明では、図２に示すセンサ素子４のうち左側を先端側として、右側を後端側として説明する。また図２では、センサ素子４のうち先端側部分における内部構成を示しており、後端部分は図示を省略している。

センサ素子４は、第１ポンプセル１１１，酸素分圧検知セル１１２，第２ポンプセル１１３を、アルミナを主体とする絶縁層１１４，１１５を介して積層した構造を有する。また、センサ素子４においては、第２ポンプセル１１３側に、ヒータ部１８０が積層されている。

このうち第１ポンプセル１１１は、酸素イオン伝導性を有するジルコニアからなる第１固体電解質層１３１と、第１固体電解質層１３１を挟み込むように配置された第１ポンプ用第１電極１３５及び第１ポンプ用第２電極１３７からなる第１多孔質電極１２１とを備えて形成されている。なお、第１ポンプ用第１電極１３５及び第１ポンプ用第２電極１３７は、白金、白金合金、白金とセラミックス（例えば、固体電解質体）を含むサーメットなどで形成されており、それぞれの表面には、多孔質体からなる保護層１２２が形成されている。

酸素分圧検知セル１１２は、酸素イオン伝導性を有するジルコニアからなる検知用固体電解質層１５１と、検知用固体電解質層１５１を挟み込むように配置された検知用電極１５５及び基準用電極１５７からなる検知用多孔質電極１２３とを備えて形成されている。なお、検知用電極１５５及び基準用電極１５７は、白金、白金合金、白金とセラミックス（例えば、固体電解質体）を含むサーメットなどで形成されている。

第２ポンプセル１１３は、酸素イオン伝導性を有するジルコニアからなる第２固体電解質層１４１と、第２固体電解質層１４１の表面のうち絶縁層１１５に面する表面に配置された第２ポンプ用第１電極１４５及び第２ポンプ用第２電極１４７からなる第２多孔質電極１２５とを備えて形成されている。なお、第２ポンプ用第１電極１４５及び第２ポンプ用第２電極１４７は、白金、白金合金、白金とセラミックス（例えば、固体電解質体）を含むサーメットなどで形成されている。

そしてセンサ素子４の内部には、測定対象ガスが導入される第１測定室１５９が形成されている。第１測定室１５９には、第１ポンプセル１１１と酸素分圧検知セル１１２との間に配置された第１拡散抵抗体１１６を介して、外部から測定対象ガスである排気ガスが導入される。

第１拡散抵抗体１１６は、多孔質体で構成されており、センサ素子４のうち先端側開口部から第１測定室１５９に至る測定対象ガスの導入経路１０４に配置されて、第１測定室１５９への単位時間あたりの測定対象ガスの導入量（通過量）を制限している。

なお導入経路１０４は、第１ポンプセル１１１および酸素分圧検知セル１１２に包囲される空間のうち、第１測定室１５９よりも先端側（図における左側）の領域である。また、第１ポンプセル１１１の第１ポンプ用第１電極１３５（詳細には、保護層１２２で覆われた第１ポンプ用第１電極１３５）、及び酸素分圧検知セル１１２の検知用電極１５５は、第１測定室１５９に対面するように配置されている。

また、第１測定室１５９の後端側（図における右側）には、多孔質体からなる第２拡散抵抗体１１７が備えられており、第２ポンプ用第１電極１４５と第２拡散抵抗体１１７との間には、第２測定室１６１が形成されている。なお第２測定室１６１は、酸素分圧検知セル１１２を積層方向に貫通する状態で形成される。

さらに、センサ素子４の内部のうち、酸素分圧検知セル１１２の検知用固体電解質層１５１と第２ポンプセル１１３の第２固体電解質層１４１との間には、第２測定室１６１の他に多孔質体にて構成された基準酸素室１１８が形成されている。なお、第２測定室１６１、基準酸素室１１８は、この順に後端側から先端側にかけて第２ポンプセル１１３に沿って形成されている。また、酸素分圧検知セル１１２に対してガスセンサ制御装置３から微小電流が供給されることで、酸素が第１測定室１５９から検知用固体電解質層１５１を介して基準酸素室１１８に送り込まれるため、この基準酸素室１１８は、所定の酸素分圧雰囲気（濃度検知の基準となる酸素分圧雰囲気）に設定される。

そして、酸素分圧検知セル１１２の基準用電極１５７と、第２ポンプセル１１３の第２ポンプ用第２電極１４７とが、基準酸素室１１８に対面するように配置されている。
ヒータ部１８０は、アルミナ等の絶縁性セラミックスからなるシート状の絶縁層１７１，１７３を積層することにより構成されている。そして、このヒータ部１８０は、各絶縁層１７１，１７３の間に、Ｐｔを主体とするヒータ１７５を備えている。

このように構成されたセンサ素子４は、第１ポンプセル１１１により第１測定室１５９の内部に存在する酸素のポンピング（汲み出し、汲み入れ）が可能であり、酸素分圧検知セル１１２により、酸素濃度（酸素分圧）を一定に制御された基準酸素室１１８と第１測定室１５９との酸素濃度差（酸素分圧差）、つまり第１測定室１５９の内部の酸素濃度（酸素分圧）を測定可能である。

なお、このセンサ素子４は、ガスセンサ制御装置３により駆動されるものであり、ガスセンサ制御装置３がヒータ１７５を駆動することにより、各セル（第１ポンプセル１１１、第２ポンプセル１１３、酸素分圧検知セル１１２の）を活性化温度まで加熱する。

そしてガスセンサ制御装置３は、ヒータ１７５を駆動制御してセンサ素子４を活性化温度（例えば７５０℃）まで加熱し、この状態で、酸素分圧検知セル１１２の両端電圧Ｖｓが予め設定された一定電圧（例えば４２５ｍＶ）となるように、第１ポンプセル１１１に流れる第１ポンプ電流Ｉｐ１を制御する。

またガスセンサ制御装置３は、第２ポンプセル１１３に対して、予め定められた制御電圧値Ｖ０（例えば４５０ｍＶ）の第２ポンプ電圧Ｖｐ２を印加する。これにより、第２測定室１６１では、第２ポンプセル１１３を構成する第２多孔質電極１２５の触媒作用によって、ＮＯｘが解離（還元）され、その解離により得られた酸素イオンが第２ポンプ用第１電極１４５と第２ポンプ用第２電極１４７との間の第２固体電解質層１４１を移動することにより第２ポンプ電流Ｉｐ２が流れる。つまり、第２ポンプセル１１３は、第２測定室１６１に存在する検出すべき特定ガス成分（ＮＯｘ（窒素酸化物））を解離させて、第２測定室１６１から基準酸素室１１８に酸素を汲み出す。

なお、第２測定室１６１の第２ポンプ用第１電極１４５で解離された酸素イオン（Ｏ^2-）は、第２固体電解質層１４１を介して第２ポンプ用第２電極１４７に移動し、第２ポンプ用第２電極１４７において酸素（Ｏ₂ ）として基準酸素室１１８に放出される。

つまりガスセンサ制御装置３は、センサ素子４にコネクタ７及び接続用ケーブル５を介して接続された状態で、第１ポンプセル１１１のポンピング動作により第１測定室１５９の酸素濃度（酸素分圧）を調整し、第２測定室１６１の酸素濃度（酸素分圧）をＮＯｘ検知が可能なＮＯｘ検知用濃度に設定して、第２ポンプ電流Ｉｐ２の大きさに基づいてＮＯｘ濃度を検出する処理を行う。そして、ガスセンサ制御装置３にて検出されたＮＯｘ濃度情報は、図１や図２に示していない外部装置（例えば、エンジンＥＣＵ）に送出される。

次に、接続用ケーブル５について説明する。図３は接続用ケーブル５の構成を示す斜視図、図４は接続用ケーブル５の外観を示す斜視図である。
接続用ケーブル５は、図３に示すように、コネクタ７と、データを記憶する記憶部１０と、センサ素子４とコネクタ７とを電気的に接続する複数のリード線５１と、リード線５１とコネクタ７との接続箇所を包囲するためのブーツ５２と、複数のリード線５１を束ねた状態でまとめて被覆する被覆部材５３とを備える。

なお記憶部１０は、リード線５１とコネクタ７との接続箇所の近傍に配置されている。このため、図４に示すように、ブーツ５２をこの接続箇所を包囲する位置に移動させることにより、記憶部１０はブーツ５２内に収容される。

次に、記憶部１０について説明する。図５は記憶部１０の内部構成を示す斜視図、図６は記憶部１０の外観を示す斜視図である。
記憶部１０は、面実装タイプの半導体記録媒体１１と、半導体記録媒体１１が実装される配線基板１２と、半導体記録媒体１１に記憶されているデータを出力するために配線基板１２に接合部１５で接合（具体的には、ハンダ付け）されているリード線１３と、半導体記録媒体１１及び配線基板１２を収容するために上面が開口した収容部１６を備える直方体状の収容ケース１４とを備える。

そして半導体記録媒体１１には、この半導体記録媒体１１が取り付けられているＮＯｘガスセンサ２についての、第１ポンプ電流Ｉｐ１と酸素濃度との関係を表す特性を設定するための情報（即ち、Ｏ２ゲイン及びＯ２オフセット）と、第２ポンプ電流Ｉｐ２とＮＯｘ濃度との関係を表す特性を設定するための情報（即ち、ＮＯｘゲイン及びＮＯｘオフセット）とが記憶されている。以下、Ｏ２ゲイン及びＯ２オフセットとＮＯｘゲイン及びＮＯｘオフセットとをまとめてセンサ特性情報ともいう。なお、このセンサ特性情報は、ＮＯｘガスセンサ２の製造過程において得られる個々のセンサ素子４に対して所定の検査装置にてセンサ特性情報を個別に検査することで得られる情報であって、検査に供されたセンサ素子４を備えるＮＯｘガスセンサ２に組み込まれる半導体記録媒体１１に記憶されるものである。

尚、収容ケース１４は、半導体記録媒体１１及び配線基板１２が収容された状態で、図６に示すように、その収容部１６の開口部分が蓋部材１７により覆われる。これにより、収容ケース１４内の半導体記録媒体１１及び配線基板１２の防水が確保される。

次に、記憶部１０をコネクタ７に取り付ける方法について説明する。図７は記憶部１０がコネクタ７に取り付けられた状態を示すコネクタ７の上方から見た斜視図、図８は記憶部１０がコネクタ７に取り付けられた状態を示すコネクタ７の下方から見た斜視図、図９はコネクタ７と記憶部１０とブラケット３０とが分離された状態を示すコネクタ７の下方から見た斜視図である。なお、図７〜図９では、ＮＯｘガスセンサ２から延びるセンサ素子４と電気的に接続されるリード線５１については、図示を省略している。

図７に示すように、コネクタ７には、コネクタ７とコネクタ８とが嵌合される嵌合面６１と、リード線５１が挿入される挿入孔２１及びリード線１３が挿入される挿入孔２２が設けられた挿入面６２とが形成されている。

また記憶部１０は、挿入孔２２の開口部２３を基点として、リード線１３と結合された接続端子２０（図９を参照）が挿入孔２２に挿入される方向（以下、端子挿入方向ともいう）Ｄ２と反対の方向に延長された仮想線が、接合部１５（図７では不図示）に重ならないとともに、接合部１５を基点として、記憶部１０のリード線１３が配線基板１２（図７では不図示）から突出する方向（以下、リード線突出方向ともいう）Ｄ１が、端子挿入方向Ｄ２と反対となるように配置され、図８に示すように、ブラケット３０を介してコネクタ７に一体的に取り付けられる。

ブラケット３０は、図９に示すように、長尺板形状に形成されている。そして、ブラケット３０の長手方向の一端側には、ブラケット３０を記憶部１０に取り付けるための取付孔３１が設けられ、長手方向の他端側には、ブラケット３０をコネクタ７に取り付けるための取付孔３２が設けられている。

また記憶部１０の収容ケース１４には、ブラケット３０の取付孔３１に嵌合する嵌合突起１９と、ブラケット３０の長手方向に沿った両縁部でブラケット３０と摺動可能に嵌合してブラケット３０の取付孔３１を嵌合突起１９へ案内するガイドレール１８が形成されている。

更にコネクタ７には、ブラケット３０の取付孔３２に嵌合する嵌合突起２５と、ブラケット３０の長手方向に沿った両縁部でブラケット３０と摺動可能に嵌合してブラケット３０の取付孔３２を嵌合突起２５へ案内するガイドレール２４が形成されている。

このため、収容ケース１４のガイドレール１８にブラケット３０の長手方向に沿った両縁部を嵌合させてブラケット３０の取付孔３１を嵌合突起１９の位置まで摺動させることにより、図８に示すように、取付孔３１と嵌合突起１９とが嵌合して、ブラケット３０が収容ケース１４に固定される。

更に、ブラケット３０が収容ケース１４に固定された状態で、コネクタ７のガイドレール２４にブラケット３０の長手方向に沿った両縁部を嵌合させてブラケット３０の取付孔３２を嵌合突起２５の位置まで摺動させることにより、取付孔３２と嵌合突起２５とが嵌合して、ブラケット３０がコネクタ７に固定される。これにより、記憶部１０がコネクタ７に一体的に取り付けられる。

そしてリード線１３は、図７に示すように、方向Ｄ１に突出している状態から、方向Ｄ１と反対方向に反らせて曲げられることにより、リード線１３の先端に装着された接続端子２０（図９を参照）が、挿入孔２２に挿入される。この接続端子２０は、挿入孔２２に挿入、固定されて、コネクタ７としての接続端子を構成する。

尚、ブラケット３０の上面及び下面には、図９に示すように、突起３３が設けられている（図９では、下面に設けられた突起３３を示す）。この突起３３は、コネクタ７のガイドレール２４とブラケット３０とが嵌合した場合に、ブラケット３０の厚さ方向にガイドレール２４を押圧する高さで形成されている。

更に、ブラケット３０の両縁部ＲＥには、ブラケット３０の長手方向の一端ＩＴ側より他端ＴＴ側の方がブラケット３０の幅が大きくなるように段差部３４が設けられている。この段差部３４は、コネクタ７のガイドレール２４とブラケット３０とが嵌合した場合に、ブラケット３０の長手方向他端ＴＴ側の両縁部ＲＥがブラケット３０の幅方向にガイドレール２４を押圧する段差高さで形成されている。

このように構成されたＮＯｘガスセンサ２では、記憶部１０は、リード線突出方向Ｄ１が端子挿入方向Ｄ２と反対となるように設置されているので、接合部１５を基点として、リード線突出方向Ｄ１に延長された仮想線が、コネクタ７に重ならない。このため、リード線１３に装着される接続端子２０をコネクタ７の挿入孔２２に挿入するには、リード線突出方向Ｄ１に突出している状態にあるリード線１３を、挿入孔２２に向くように反らせて曲げる必要がある。即ち、リード線１３が曲がり始める位置（以下、リード線曲げ開始位置という）は記憶部１０とコネクタ７との間にはないので、リード線曲げ開始位置が記憶部１０とコネクタ７０との間の隙間の長さに制限されない。つまり、配線基板１２の接合部１５の位置からリード線曲げ開始位置までの距離（以下、リード線曲げ距離という）を長くするための空間を確保することができる。このため、リード線曲げ距離を長くすることができるので、リード線１３を曲げたときの負荷が配線基板１２とリード線１３との接合部１５に掛かり難くなる。

従って、リード線突出方向Ｄ１がコネクタ７の挿入孔２２の開口部２３と対向するように記憶部１０が設置される場合と比較して、配線基板１２とリード線１３との接合部１５に掛かる負荷を低減でき、ＮＯｘガスセンサ２の信頼性を向上させることができるという効果を奏する。

また、ブラケット３０の取付孔３１と記憶部１０の嵌合突起１９とを嵌合させるとともに、ブラケット３０の取付孔３２とコネクタ７の嵌合突起２５とを嵌合させることにより、記憶部１０をコネクタ７に対して保持する。

このため、ＮＯｘガスセンサ２に振動が伝達された場合であっても、記憶部１０がコネクタ７に対して振動することを防止することができる。これにより、振動によって配線基板１２とリード線１３との接合部１５に負荷が掛かることを防止し、ＮＯｘガスセンサ２の信頼性の低下を抑制することができる。

また、取付孔３１と嵌合突起１９とを嵌合させるとともに、取付孔３２と嵌合突起２５とを嵌合させるという簡便な方法で、記憶部１０をコネクタ７に対して保持することができる。

また、ブラケット３０を介して記憶部１０をコネクタ７に一体的に取り付けることができるので、記憶部１０をコネクタ７に取り付けるために専用のコネクタ７を設計する必要がなく、記憶部１０も汎用化することができる。

また、ブラケット３０に設けた突起３３は、コネクタ７のガイドレール２４とブラケット３０とが嵌合した場合に、ブラケット３０の厚さ方向にガイドレール２４を押圧するとともに、段差部３４は、コネクタ７のガイドレール２４とブラケット３０とが嵌合した場合に、ブラケット３０の長手方向他端ＴＴ側の両縁部ＲＥがブラケット３０の幅方向にガイドレール２４を押圧する。

このため、突起３３及び段差部３４が形成されている箇所以外においてブラケット３０とガイドレール２４との間で隙間が生じている場合であっても、ブラケットに形成されている突起３３及び段差部３４がガイドレール２４を押圧している状態とすることができる。つまり、ブラケット３０がガイドレール２４と常時接触している状態にすることができるため、ブラケット３０とガイドレール２４との間の距離が変動し難くなり、記憶部１０とコネクタ７との間でガタツキを抑制することができる。

以上説明した実施形態において、センサ素子４は本発明におけるセンサ素子、リード線５１は本発明における第１リード線、ガスセンサ制御装置３は本発明におけるセンサ制御装置、コネクタ７は本発明におけるコネクタ、半導体記録媒体１１は本発明における記憶媒体、リード線１３は本発明における第２リード線、挿入孔２２は本発明における端子挿入孔、センサ特性情報は本発明における濃度算出用設定値である。

また、嵌合突起１９は本発明における記憶部側取付部、嵌合突起２５は本発明におけるコネクタ側取付部、ガイドレール１８は本発明における記憶部側ガイドレール、ガイドレール２４は本発明におけるコネクタ側ガイドレール、突起３３及び段差部３４は本発明における突出部である。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
例えば、上記実施形態では、突起３３及び段差部３４がガイドレール２４を押圧するものを示したが、突起３３及び段差部３４がガイドレール１８を押圧するようにしてもよい。更に、突起３３及び段差部３４の両方にてガイドレール２４（ガイドレール１８）を押圧する形態を図る必要はなく、ブラケット３０とガイドレール２４（ガイドレール１８）との良好な押圧状態が維持できれば何れか一方（例えば突起３３）だけでガイドレール２４（ガイドレール１８）を押圧させるようにしてもよい。

また上記実施形態では、コネクタ７の挿入面６２と記憶部１０とが対向するようにして記憶部１０がコネクタ７に取り付けられるものを示したが、これに限られるものではなく、例えば図１０に示すように、コネクタ７の下側に記憶部１０を取り付けるようにしてもよい。

ガス検出装置１の概略構成を示す構成図である。 ガス検出装置１の内部構成を示す構成図である。 接続用ケーブル５の構成を示す斜視図である。 接続用ケーブル５の外観を示す斜視図である。 記憶部１０の内部構成を示す斜視図である。 記憶部１０の外観を示す斜視図である。 記憶部１０がコネクタ７に取り付けられた状態を示すコネクタ７の上方から見た斜視図である。 記憶部１０がコネクタ７に取り付けられた状態を示すコネクタ７の下方から見た斜視図である。 コネクタ７と記憶部１０とブラケット３０とが分離された状態を示すコネクタ７の下方から見た斜視図である。 記憶部１０がコネクタ７に取り付けられた状態を示す概略側面図である。 記憶部３００の構成を示す斜視図である。 記憶部３００がコネクタ３１０に取り付けられた状態を示す斜視図である。

符号の説明

１…ガス検出装置、２…ＮＯｘガスセンサ、３…ガスセンサ制御装置、４…センサ素子、５，６…接続用ケーブル、７，８…コネクタ、１０…記憶部、１１…半導体記録媒体、１２…配線基板、１３…リード線、１４…収容ケース、１５…接合部、１６…収容部、１７…蓋部材、１８…ガイドレール、１９…嵌合突起、２０…接続端子、２１，２２…挿入孔、２３…開口部、２４…ガイドレール、２５…嵌合突起、３０…ブラケット、３１，３２…取付孔、３３…突起、３４…段差部、５１…リード線、５２…ブーツ、５３…被覆部材、６１…嵌合面、６２…挿入面、１１１…第１ポンプセル、１１２…酸素分圧検知セル、１１３…第２ポンプセル、１１８…基準酸素室、１２１…第１多孔質電極、１２３…検知用多孔質電極、１２５…第２多孔質電極、１３１…第１固体電解質層、１３５…第１ポンプ用第１電極、１３７…第１ポンプ用第２電極、１４１…第２固体電解質層、１４５…第２ポンプ用第１電極、１４７…第２ポンプ用第２電極、１５１…検知用固体電解質層、１５５…検知用電極、１５７…基準用電極、１５９…第１測定室、１６１…第２測定室、１９１…ＣＰＵ、１９２…ＲＡＭ、１９３…ＲＯＭ、１９４…信号入出力部

Claims (4)

1. 検出対象ガス中の特定ガス成分の濃度に応じた濃度信号を出力するセンサ素子と、
   第１リード線を介して前記センサ素子と電気的に接続されて、前記センサ素子を制御するセンサ制御装置に着脱可能に装着されるコネクタと、
   前記濃度信号から前記特定ガス成分の濃度を算出するために前記センサ素子毎に設定された設定値であって当該センサ素子用の設定値である濃度算出用設定値を記憶する記憶媒体と、該記憶媒体が実装される配線基板と、前記記憶媒体に記憶されている前記濃度算出用設定値を出力するために前記配線基板に接合されている第２リード線と、前記記憶媒体と前記センサ制御装置とを電気的に接続するために前記第２リード線に装着される接続端子とを有するとともに、前記コネクタに取り付けられる記憶部と
   を備えるガスセンサであって、
   前記コネクタは、前記接続端子を挿入する端子挿入孔を有し、
   前記記憶部は、
   前記配線基板と前記第２リード線との接合部が、前記端子挿入孔の前記接続端子が挿入される側の開口を基点として、前記接続端子が前記端子挿入孔に挿入される端子挿入方向と反対の方向に延長された第１仮想線に重ならないとともに、前記接合部を基点として、前記第２リード線が前記配線基板から突出する方向であるリード線突出方向に延長された第２仮想線が、前記コネクタに重ならない、という条件を満たすように取り付けられ、
   前記第２リード線は、自身の中間位置において前記リード線突出方向と反対方向に反らせて曲げられている
   ことを特徴とするガスセンサ。
2. 前記記憶部を前記コネクタに対して保持する保持部材を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載のガスセンサ。
3. 前記保持部材は、
   前記記憶部と前記コネクタとを連結するための板形状のブラケットと、
   前記記憶部に設けられ、前記ブラケットを前記記憶部に取り付ける記憶部側取付部と
   前記コネクタに設けられ、前記ブラケットを前記コネクタに取り付けるコネクタ側取付部とから構成される
   ことを特徴とする請求項２に記載のガスセンサ。
4. 前記記憶部は、前記記憶部側取付部へ前記ブラケットを案内する記憶部側ガイドレールを備え、
   前記コネクタは、前記コネクタ側取付部へ前記ブラケットを案内するコネクタ側ガイドレールを備え、
   前記ブラケットは、
   当該ブラケットが前記記憶部側ガイドレールまたは前記コネクタ側ガイドレールに案内されている状態において、前記記憶部側ガイドレールまたは前記コネクタ側ガイドレールを押圧する突出部を備える
   ことを特徴とする請求項３に記載のガスセンサ。