JP5096427B2 - 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。

従来より、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センサ素子を備えたガスセンサが知られている。なお、このガスセンサを制御するセンサ制御装置は、一般的にガスセンサが着脱可能に接続され、例えば、センサ素子からの濃度信号を取得するために、センサ素子の通電制御や、センサ素子を加熱するヒータの駆動制御を行うように構成されている。

ところで、センサ素子から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）には、ガスセンサ（詳細には、センサ素子）毎の個体差による微妙なばらつき（即ち、個体間のばらつき）が存在し得る。このため、ガスセンサとしては、センサ制御装置に対して入力や出力を行う回路部を備え、例えばそのガスセンサ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）を回路部に予め記憶するように構成されたものが提案されている。これにより、センサ制御装置は、ガスセンサの回路部からセンサ特性情報を取得し、そのセンサ特性情報を用いて個体間のばらつきを補正することで、特性ガス成分濃度を精度よく算出することができる（例えば、特許文献１参照）。

また、この種のガスセンサとしては、センサ素子及び回路部に電気的に接続されるコネクタと、回路部が装着されてリード線などを収容するケーシングとを連結するためにブラケットが用いられるとともに、コネクタやケーシングにおけるブラケットとの取付面（以下、ブラケット取付面という）にてブラケットを保持する保持部が形成されたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

具体的に言うと、このガスセンサにおいては、図１１に示すように、ブラケット１００の両端部に、ケーシング２００，コネクタ（図示せず）をそれぞれ取り付けるための取付孔１０２，１０３が設けられている。そして、ケーシング２００を例にとると、保持部２１０が、ブラケット１００の取付孔１０２に嵌合するストッパ部２０２と、ブラケット１００に外嵌されるガイドレール２０４，２０５とにより構成されている。

このうち、ガイドレール２０４，２０５は、取付孔１０２をストッパ部２０２へ案内する内壁面を有するガイド壁部２０６，２０７と、ブラケット取付面２０１と直交する方向へのブラケット１００の移動範囲を制限する制限板部２０８，２０９とから構成される。

特開平１１−７２４７８号公報 特開２００９−１２１９７５号公報

しかし、従来のガスセンサでは、保持部２１０のガイドレール２０４，２０５がブラケット１００に外嵌されるように構成されているため、ガイド壁部２０６，２０７をブラケット取付面２０１にて並列に配置させるとともに、制限板部２０８，２０９をガイド壁部２０６，２０７に対して内側方向に向くように設ける必要があり、保持部２１０の成形加工が複雑であるという問題があった。

具体的に言うと、ケーシング２００やコネクタの製造では、流動性をもつ樹脂材料を金型に流し込んで成形する射出成形が用いられるが、例えばケーシング２００が上記構成の保持部２１０を備える場合、少なくとも保持部２１０においてガイドレール２０４，２０５に沿った方向にスライドさせて金型を開く必要がある。つまり、スライドコアなどの特殊な構造を有する金型を用いて保持部２１０を成形する必要がある。これにより、成形加工費が高価になりやすいという問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するために、回路部が装着されるケーシングとコネクタとを連結するためのブラケットを保持するための保持部が、ケーシング及びコネクタの少なくとも一方に形成されたガスセンサにおいて、その保持部にてブラケットを安定させて保持することができ、且つ、製造コストを抑制可能な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発明である請求項１に記載のガスセンサは、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センサ素子と、センサ素子と電気的に接続されて、その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、コネクタと電気的に接続されて、そのコネクタを介してセンサ制御装置に対する入力及び出力の少なくとも一方を行う回路部と、回路部が装着されるケーシングと、ケーシングとコネクタとを連結するためのブラケットとを備えている。

なお、回路部の例としては、センサ特性情報のようにガスセンサ（センサ素子）毎の個体間のばらつきを補正するための情報（個体情報）を記憶し、センサ制御装置から入力される要求信号に応じて、センサ制御装置に個体情報を出力するように構成された回路が挙げられる。また、センサ素子がヒータを有する構成を前提とすると、通常、センサ制御装置には、センサ素子を目標温度に加熱するためのヒータの駆動制御を司る回路が設けられるが、この目標温度もセンサ素子毎の個体間のばらつきによって個々に異なることがある。そこで、当該回路部に対応するセンサ素子に最適な目標温度の情報（個体情報）を記憶し、センサ制御装置に個体情報を出力するように構成された回路を、他の回路部の例として挙げることもできる。さらに、回路部の他の例として、センサ制御装置がセンサ素子の配線異常の診断を行う構成を前提として、センサ制御装置が検出した異常に関する情報を入力し、その情報を記憶するように構成された回路が挙げられる。

ここで、本発明のガスセンサにおいて、ブラケットが、当該ブラケットの端部において切り欠かれてなるスライダ部と、当該ブラケットのうちスライダ部の奥端よりも開口端側の領域において係止面が形成されてなるフック部とを有し、コネクタ及びケーシングの少なくとも一方には、ブラケットを取り付けるためのブラケット取付面にてブラケットを保持する保持部が形成されている。なお、フック部の係止面は、例えば、スライダ部の内壁面の一部が凹設されることで形成されてもよいし、ブラケットの側面の一部が凹設されることで形成されてもよい。

そして、本発明のガスセンサにおいて、保持部が、ブラケット取付面に突設されてフック部の係止面に係止されるストッパ部と、スライダ部の内壁面を摺動可能にブラケット取付面に立設されて、フック部をストッパ部へ案内する外壁面を有する一列のガイド壁部と、ブラケット取付面と直交する方向を取付面方向として、その取付面方向へのスライダ部の移動範囲を制限する制限板部とを有する。

なお、一列のガイド壁部は、スライダ部の内壁面が当該ガイド壁部に外嵌されるように構成されればよく、一本の繋がった部材（一本状部材）で構成されるものをはじめとして、ガイド壁部を構成する複数の部材が連結して一列に配置された構成（例えば、はしご状に形成された部材）であってもよい。また、ガイド壁部が一本状部材で構成される場合には、原材料費を抑制するために貫通孔が形成されてもよい。ちなみに、その貫通孔の貫通方向や断面形状は、各種の態様が採用され得る。

そして、ストッパ部は、ブラケット取付面と直交する方向から見て制限板部と重ならない位置に設けられる。さらに、ガイド壁部の外壁面に沿ってフック部がストッパ部へ案内される方向をガイド方向として、ブラケット取付面のうち、そのガイド方向と逆向きにストッパ部から離間した領域において、制限板部がガイド壁部の外壁面と直交する両側方向にそのガイド壁部の少なくとも一部から延設されていることを要旨とする。なお、ガイド壁部の外壁面と直交する両側方向とは、その両側方向にガイド壁部から制限板部が延設されることによってガイド壁部および制限板部の断面がＴ字状をなすように規定される方向である。

このように、本発明のガスセンサでは、保持部のガイド壁部をブラケット取付面にて並列に配置させずに済む（換言すれば、外壁面同士を連結させずに分割されたガイド壁部を並列に配置させずに済む）とともに、制限板部がガイド壁部に対して外側方向に向くように設けられるため、射出成形の際にスライドコアなどの特殊な構造を有する金型を用いることなく、ガイド壁部の外壁面に対する垂直方向に金型を開くことが可能となり、保持部を容易に成形加工することができる。

また、本発明のガスセンサでは、ブラケットのフック部（係止面）が保持部のストッパ部に係止されることによって、ガイド方向へのスライダ部の移動範囲が制限される。そして、制限板部によって、取付面方向へのスライダ部の移動範囲が制限されるとともに、ブラケットのスライダ部（内壁面）が保持部のガイド壁部（外壁面）に外嵌されることによって、ガイド壁部の外壁面と直交する方向（外壁面方向）へのスライダ部の移動範囲も制限される。このため、ブラケット取付面に対してブラケットが移動してしまうことを防止でき、これにより、いわゆるブラケットのガタツキを防止することができる。

したがって、本発明のガスセンサによれば、保持部にてブラケットを安定させて保持することができ、且つ、製造コストを抑制することができる。なお、以下では、ブラケット取付面に対するブラケットの移動のうち、ブラケット取付面から離れる方向の移動をブラケットの浮き上がりと呼び、外壁面方向の移動をブラケットの横振れと呼ぶことにする。

また、本発明のガスセンサにおいて、請求項２に記載のように、ブラケット取付面のうちガイド壁部により隔てられた二つの領域を二分領域として、制限板部は、この二分領域のうちのストッパ部が配置されている領域（配置領域）に位置する部分（即ち、当該制限板部のうち配置領域に位置する部分）において、ブラケット取付面との距離がガイド方向に向かうほど大きくなる傾斜面を有してもよい。なお、二分領域は、ガイド壁部の中心部を通ってガイド方向に延びる中心線によりブラケット取付面が二分された領域である。ちなみに、制限板部とブラケット取付面との距離とは、制限板部におけるブラケット取付面との対向面（傾斜面）とブラケット取付面との距離をいう。

このように構成されたガスセンサでは、ブラケットのスライダ部をガイド壁部に沿ってガイド方向に摺動させながら、ブラケットのフック部をストッパ部に係止させる際に、ブラケットの弾性変形によって、ブラケットがストッパ部に持ち上げられると、制限板部の傾斜面に沿ってブラケットを移動させることができ、これにより、保持部へのブラケットの取り付けを比較的容易にすることができる。

ここで、本発明のガスセンサにおいて、制限板部は、ブラケット取付面と直交する方向から見てストッパ部と重ならない位置については、ガイド壁部の外壁面と直交する両側方向にガイド壁部の少なくとも一部から延設され得るが、請求項３に記載のように、ストッパ部が二分領域のうちの一方の領域に設けられている構成を前提とすると、以下のように構成されてもよい。

即ち、二分領域のうち、ストッパ部が配置されている領域を配置領域、ストッパ部が配置されていない領域を非配置領域として、さらにガイド方向に沿った制限板部の長さを制限板長さとして、制限板部は、非配置領域における制限板長さが配置領域における制限板長さよりも大きく形成されてもよい。

この場合、ストッパ部が二分領域のうちの一方の領域に設けられている構成を前提とするため、二分領域のうちストッパ部が配置されていない領域（非配置領域）を有効利用して、ブラケット取付面に対する制限板部の面積をより広く確保することができ、これによりブラケットの浮き上がりの防止が強化されるため、保持部にてブラケットをさらに安定させて保持することができる。

なお、本発明のガスセンサにおいて、ストッパ部は、ブラケット取付面のうちガイド壁部よりもガイド方向側の領域に設けられてもよいし、請求項４に記載のように、ガイド壁部の外壁面に当接する位置に設けられてもよい。

後者の場合、前者の場合と比較すると、ガイド方向に沿ったガイド壁部の長さが一定であることを前提として、ブラケットにおけるスライダ部の開口端から奥端までの長さを短くすることができる。また、ブラケット取付面において、ストッパ部とガイド壁部との間に隙間（アンダーカット）を形成させずに済むため、ガイド壁部及び制限板部の成形加工に影響を与えずに済み、ひいては保持部を容易に成形加工することもできる。

また、本発明のガスセンサは、請求項５に記載のように、ブラケット取付面に立設されてブラケットの一部を挟み込む一対のサイド壁部を有してもよい。なお、サイド壁部は、ガイド壁部の外壁面と直交する方向（外壁面方向）から見てガイド壁部と重ならない位置に設けられる。

このように構成されたガスセンサでは、サイド壁部によってブラケットの横振れの防止がさらに強化されるため、保持部にてブラケットをより安定させて保持することができる。また、外壁面方向から見てガイド壁部と重ならないようにサイド壁部がブラケット取付面に配置されるため、ガイド壁部及び制限板部の成形加工に影響を与えずに済み、ひいては保持部を容易に成形加工することもできる。

本発明が適用されたガスセンサとしてのＮＯｘ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。 接続用ケーブル部５の構成を示す第１の斜視図である。 接続用ケーブル部５の構成を示す第２の斜視図である。 ブラケット３０および保持部４０の構成を示す斜視図である。 ブラケット３０および保持部４０の取付方法を説明するための概略図である。 ブラケット３０および保持部４０の取付方法を説明するための断面図である。 ケーシング２０のブラケット取付面３５をそのブラケット取付面３５と直交する方向（取付面方向）から見た概略図である。 ブラケット３０および保持部４０の構成における変形例を示す斜視図である。 ブラケット３０における先端側の一部の変形例を示す概略図である。 従来のブラケット１００および保持部２００の構成を示す斜視図である。

以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
＜全体構成＞
図１は、本発明が適用されたガスセンサとしてのＮＯｘ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であり、図２は、ガス検出装置１の内部構成を示す構成図である。

図１に示すように、ガス検出装置１は、車両の内燃機関やボイラ等の各種燃焼機器の排気経路内に設けられて排ガス中の特定ガス成分濃度としての窒素酸化物（ＮＯｘ）濃度を検出するＮＯｘセンサ２と、このＮＯｘセンサ２を制御するセンサ制御装置３とを備えている。

また、ＮＯｘセンサ２は、ＮＯｘ濃度に応じた濃度信号を出力するセンサ素子４と、このセンサ素子４に第１リード線５１（なお、図１では、複数のリード線を纏めて１つの第１リード線５１として表記している）を介して接続されたコネクタ６を有する接続用ケーブル部５とを備えている。なお、コネクタ６は、センサ制御装置３に接続されたコネクタ７と嵌合して取り付けられることにより、ＮＯｘセンサ２とセンサ制御装置３とを電気的に接続するように構成されている。つまり、ＮＯｘセンサ２は、コネクタ６，７を取り外すことにより、ＮＯｘセンサ２を容易に交換することが可能に構成されている。

また、接続用ケーブル部５は、コネクタ６に第２リード線５２（なお、図１では、複数のリード線を纏めて１つの第２リード線５２として表記している）を介して接続されてセンサ制御装置３に対して入力ないし出力を行う回路部１０を有する。この回路部１０は、詳細について後述するが、ＮＯｘセンサ２毎の個体間のばらつきを補正するための個体情報を記憶し、センサ制御装置３から個体情報を取得するための要求信号を入力すると、その要求信号に応じてセンサ制御装置３に個体情報を出力する回路（記憶媒体）にて構成されている。

センサ素子４は、図２に示すように、ジルコニア等の酸素イオン伝導性のある固体電解質層に、その固体電解質層を挟み込むように多孔質電極（例えば、白金，白金合金，白金とセラミックスを含むサーメット等）が配置されてなる第１酸素ポンプセル１１および酸素分圧検知セル１２、さらには固体電解質層の一面に一対の電極が配置された第２酸素ポンプセル１３を、絶縁層１４を介して積層した構造を有するセンサ本体部８を備える。

さらに、センサ素子４は、例えば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１５を介して、センサ本体部８と積層一体化されることにより構成され、これら絶縁層１５の間に設けられたＰｔを主体として、バッテリ（図示ぜず）との通電により発熱し、センサ本体部８を加熱するヒータ９を備えている。

このうち、センサ本体部８は、多孔質状の第１拡散経路１６を介して検出対象ガス空間（排気経路内）に連通する第１測定室２１、及び、多孔質状の第２拡散経路１７を介して第１測定室２１に連通する第２測定室２２を有し、第１酸素ポンプセル１１および第２酸素ポンプセル１３により、第１測定室２１および第２測定室２２内の酸素のポンピング（汲み出し，汲み入れ）をそれぞれ可能にする。そして、酸素分圧検知セル１２に一定の微少電流を通電することにより、酸素が汲み込まれると共に酸素濃度を略一定に制御された酸素基準室１８と第１測定室２１との酸素濃度差、つまり第１測定室２１内の酸素濃度の測定を可能とするように構成されている。

一方、センサ制御装置３は、第１酸素ポンプセル１１，酸素分圧検知セル１２，第２酸素ポンプセル１３を駆動するセンサ駆動部２３と、ヒータ９を駆動するヒータ駆動部２４と、センサ駆動部２３およびヒータ駆動部２４を制御する制御部２５とを備えている。なお、ヒータ駆動部２４は、ヒータ９をＰＷＭ駆動するためにヒータ９への通電のオンまたはオフの切り替えを行うように構成されている。また、制御部２５は、マイクロコンピュータを含む回路から構成されている。

具体的に言うと、センサ制御装置３の制御部２５は、ヒータ駆動部２４を介してヒータ９の温度制御を行うことにより、センサ本体部８を目標温度である活性温度（例えば、７５０℃）まで加熱する。そして、この状態で、センサ駆動部２３を介して酸素分圧検知セル１２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酸素ポンプセル１１に流す第１ポンプ電流Ｉp1を制御する。すると、第１酸素ポンプセル１１を介して第１測定室２１内の酸素濃度が所定の低濃度（≒０％）に制御される。このときに流れる第１ポンプ電流Ｉp1が、検出対象ガス中の酸素濃度に応じた大きさとなり、またこの電流値Ｉp1に応じて、第１酸素ポンプセル１１に印加される第１ポンプ電圧Ｖp1も変化する。

これと共に、センサ制御装置３の制御部２５は、センサ駆動部２３を介して第２酸素ポンプセル１３に、第２測定室２２から酸素を汲み出す方向に一定の第２ポンプ電圧Ｖp2（例えば、４５０ｍＶ）を印加する。つまり、第１測定室２１内の酸素濃度を所定の低濃度に制御し、且つ第２ポンプ電圧Ｖp2を所定の電圧に保持すると、第２測定室２２では、第２酸素ポンプセル１３を構成する多孔質電極の触媒作用によって、検出対象ガス中のＮＯｘ（詳細にはＮＯ）が窒素と酸素とに分解され、その分解により得られた酸素が第２測定室２２から抜き取られる。このときに流れる第２ポンプ電流Ｉp2が、検出対象ガス中のＮＯｘ濃度に応じた大きさとなる。

そして、センサ制御装置３の制御部２５は、センサ本体部８により出力される濃度信号（即ち、第１ポンプ電流Ｉp1，第２ポンプ電流Ｉp2）に基づいて、排気ガス中の酸素濃度およびＮＯｘ濃度をそれぞれ検出する濃度検出処理を実行し、これら濃度に関する情報（酸素濃度情報，ＮＯｘ濃度情報）を、図示しない外部装置（例えば、エンジンＥＣＵ）に送出する。

なお、センサ制御装置３の制御部２５は、ＮＯｘセンサ２の回路部１０に要求信号を出力してその回路部１０から個体情報を取得する情報取得処理を実行し、第１ポンプ電流Ｉp1と酸素濃度との関係を表す特性や、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。そして、センサ制御装置３の制御部２５は、濃度検出処理を実行する際に、情報取得処理により取得した個体情報に基づいて、センサ本体部８の出力補正を行うように構成されている。

＜接続用ケーブル部の構成＞
次に、図３及び図４は、いずれも接続用ケーブル部５の構成を示す斜視図であり、このうち、図３は、接続用ケーブル部５をコネクタ６の上方から見た図であり、図４は、接続用ケーブル部５をコネクタ６の下方から見た図である。なお、図３及び図４では、コネクタ６とＮＯｘセンサ２とを接続する第１リード線５１について図示を省略している。

図３及び図４に示すように、接続用ケーブル部５は、前述のコネクタ６と、回路部１０が装着されて第２リード線５２の一部を収容する樹脂製のケーシング２０と、ケーシング２０とコネクタ６とを連結するための長板状（金属製）のブラケット３０とを備えている。なお、コネクタ６には、センサ制御装置３に接続されたコネクタ７が嵌合される嵌合面２６と、第１リード線５１が挿入される第１挿入孔３１、および第２リード線５２が挿入される第２挿入孔３２が設けられた挿入面２７と、ブラケット３０を取り付けるためのブラケット取付面２８とが形成されている。また、金属製のブラケット３０は、一端部を固定した状態で、他端部に対して板厚方向に力を加えた際に、弾性変形可能な構成を有してなる。

回路部１０には、図示を省略するが、面実装タイプの半導体記憶媒体、この半導体記憶媒体が実装される配線基板、及び、センサ制御装置３の制御部２５に対する入出力を行うために第２リード線５２の端子に接合される（具体的には、ハンダ付けされる）接合部が設けられている。そして、回路部１０の半導体記憶媒体には、この回路部１０が取り付けられているＮＯｘセンサ２についての個体情報が記憶されている。

なお、個体情報としては、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（Ｏ₂ゲインと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（ＮＯｘゲインとＮＯｘオフセット）とからなるセンサ特性情報などが挙げられる。また、個体情報は、ＮＯｘ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個別に検査することで予め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センサ２に組み込まれる半導体記憶媒体に記憶されるものである。

そして、ケーシング２０は、この半導体記憶媒体を有する回路部１０が実装される設置面２９を有する基台部３３と、第２リード線５２の一部を収容するための収容部３４と、詳細について後述するが、ブラケット３０を取り付けるための略矩形状のブラケット取付面３５（図５参照）を有する保持部４０（図５参照）とを備えている。

なお、基台部３３の設置面２９には、第２リード線５２の端子が貫通して配置され、この第２リード線５２の端子が回路部１０の接合部に接合された状態で、回路部１０および第２リード線５２の端子の外周側に熱可塑性樹脂３６が充填されることにより、その熱可塑性樹脂３６によって回路部１０および第２リード線５２の端子が水密に覆われている。また、収容部３４から引き出された第２リード線５２は、収容部３４内に配設された方向と逆向きに折り曲げられ、挿入面２７の第２挿入孔３２に挿入されることによって、コネクタ６（詳細には、図示しないコネクタ端子）と電気的に接続され、回路部１０が装着されたケーシング２０とともに、リード線５１，５２とコネクタ６との接続箇所を包囲するためのブーツ（図示せず）に収容される。

＜ブラケット及び保持部の構成＞
次に、図５は、ブラケット３０および保持部４０の構成を示す斜視図であり、図６及び図７は、ブラケット３０および保持部４０の取付方法を説明するための概略図及び断面図である。

図５に示すように、ブラケット３０は、当該ブラケット３０における長手方向の一方の端部において切り欠かれて一対の内壁面３７を有するスライダ部５０と、このスライダ部５０の一方の内壁面３７に凹設されることで係止面３８が形成されてなるフック部６０とを備えている。また、ブラケット３０は、当該ブラケット３０における長手方向の他方の端部において、コネクタ６を取り付けるための取付孔３９が設けられている。

なお、以下では、ブラケット３０における長手方向の端部のうち、スライダ部５０およびフック部６０が配置されている側をブラケット先端部４１、取付孔３９が配置されている側をブラケット後端部４２という。また、ブラケット後端部４２およびコネクタ６の構成並びに取付方法については、公知技術であるためその説明を省略する（詳しくは、特許文献２参照）。

一方、保持部４０は、ケーシング２０のブラケット取付面３５に突設されてフック部６０に係止される一つのストッパ部４５と、スライダ部５０の内壁面３７を摺動可能にブラケット取付面３５に立設されて、フック部６０をストッパ部４５へ案内する外壁面４８を有する一列のガイド壁部４６と、ブラケット取付面３５と直交する方向へのスライダ部５０の移動範囲を制限する制限板部４７と、ブラケット先端部４１の一部を挟み込む一対のサイド壁部４４とを備えている。なお、以下では、ガイド壁部４６の外壁面４８に沿ってフック部６０がストッパ部４５へ案内される方向をガイド方向、ブラケット取付面３５と直交する方向を取付面方向、ガイド壁部４６の外壁面４８と直交する方向を外壁面方向とする。

ガイド壁部４６は、一本の繋がった部材で構成され、ブラケット取付面３５のうちガイド方向と逆向き側の縁部のほぼ中央位置から、スライダ部５０の内壁面３７に相当する長さだけガイド方向に延びて形成されている。また、サイド壁部４４は、ブラケット取付面３５のうちガイド方向側の縁部の両側端に配置されている。なお、ガイド壁部４６およびサイド壁部４４は、外壁面方向から見て互いに重ならないように配置されている。

ストッパ部４５は、ブラケット取付面３５上において、取付面方向から見て制限板部４７と重ならない位置であり、且つ、ガイド壁部４６の外壁面４８に当接する位置に設けられている。また、本実施形態のストッパ部４５は、フック部６０に係止された状態で係止面３８に当接する当接面８１（図７参照）と、ガイド壁部４６におけるガイド方向側の端面とが、段差のない状態（面一）となるように配置されている。

ここで、図８は、ケーシング２０のブラケット取付面３５を取付面方向から見た概略図である。以下では、図８に示すように、ブラケット取付面３５のうち、ガイド壁部４６の中心部を通ってガイド方向に延びる中心線８２により二分された領域を二分領域８３とし、その二分領域８３のうち、ストッパ部４５が配置されている側を配置領域８４、ストッパ部４５が配置されていない側を非配置領域８５とする。また、ガイド壁部４６のうち、ガイド方向と逆向きにストッパ部４５から所定の距離だけ離間した位置を離間位置８６とし、離間位置８６を境界にして、ガイド方向と逆向き側に位置する部分を第１側部８７、ガイド方向側に位置する部分を第２側部８８とする。

制限板部４７は、ガイド壁部４６のうち、配置領域８４側および非配置領域８５側を向く両側方向に第１側部８７から延設されるとともに、非配置領域８５側のみを向く片側方向に第２側部８８から延設されている。このように、制限板部４７は、非配置領域８５におけるガイド方向に沿った制限板部４７の長さ（制限板長さ）が配置領域８４側における制限板長さよりも大きく形成されている。

また、図５に戻り、制限板部４７のうち、配置領域８４（図８参照）側に位置する部分を短側部６１、非配置領域８５（図８参照）側に位置する部分を長側部６２とすると、制限板部４７の長側部６２は、当該長側部６２におけるブラケット取付面３５との対向面がブラケット取付面３５と概ね平行となるように形成されている。なお、ブラケット３０の板面には、当該ブラケット３０の厚さ方向に長側部６２を押圧する凸条部４３が形成されている。

そして、制限板部４７の短側部６１は、ブラケット取付面３５との距離がガイド方向に向かうほど大きくなる傾斜面６３を有している。なお、本実施形態の傾斜面６３は、短側部６１におけるブラケット取付面３５との対向面の全ての領域に形成されている。一方、ストッパ部４５には、ブラケット取付面３５からの高さがガイド方向に向かうほど大きくなる突設面６４が形成されている。

このように構成されたブラケット３０および保持部４０では、図６に示すように、ブラケット取付面３５の縁部にブラケット先端部４１を当接させて、スライダ部５０をガイド壁部４６に沿ってガイド方向に摺動させることにより、フック部６０の係止面３８がストッパ部４５に係止される。

そして、フック部６０の係止面３８がストッパ部４５に係止されることによって、ガイド方向と逆向きへのスライダ部５０の移動範囲が制限され、ガイド壁部４６のうちガイド方向と逆向きの端部によって、ガイド方向へのスライダ部５０の移動範囲が制限される。さらに、制限板部４７によって、取付面方向へのスライダ部５０の移動範囲が制限されるとともに、スライダ部５０の内壁面３７がガイド壁部４６の外壁面４８に外嵌され、なお且つ、ブラケット先端部４１がサイド壁部４４に挟み込まれることよって、外壁面方向へのスライダ部５０の移動も制限される。

また、スライダ部５０をガイド壁部４６に沿ってガイド方向に摺動させながら、フック部６０をストッパ部４５に係止させる際に、ブラケット３０の弾性変形によって、ブラケット３０が持ち上げられると、ストッパ部４５の突設面６４と制限板部４７の傾斜面６３とに沿ってブラケット３０が移動する（図７参照）。

＜本実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態のＮＯｘセンサ２では、ケーシング２０の保持部４０によって、ブラケット取付面３５に対するブラケット３０の移動を防止することができ、これにより、いわゆるブラケット３０のガタツキを防止することができる。

また、本実施形態のＮＯｘセンサ２では、従来のように保持部４０のガイド壁部４６をブラケット取付面３５にて分割させて並列に配置させずに済むとともに、制限板部４７がガイド壁部４６に対して外側方向を向くように設けられるため、射出成形の際にスライドコアなど特殊な構造を有する金型を用いることなく、外壁面方向に金型を開くことが可能となり、保持部４０を容易に成形加工することができる。

したがって、本実施形態のＮＯｘセンサ２によれば、保持部４０にてブラケット３０を安定させて保持することができ、且つ、製造コストを抑制することができる。
さらに、保持部４０では、ストッパ部４５の突設面６４と制限板部４７の傾斜面６３とに沿ってブラケット３０をスムーズに移動させることができ、これにより、ブラケット３０の取り付けを容易にすることができる。

なお、保持部４０では、ストッパ部４５がガイド壁部４６の外壁面４８に当接するように配置されるとともに、サイド壁部４４が外壁面方向から見てガイド壁部４６と重ならないように配置されるため、ガイド壁部４６および制限板部４７の成形加工に影響を与えることなく、ブラケット３０をより安定させて保持することができる。

また、保持部４０では、射出成形の際にガイド壁部４６（外壁面４８）に対して外側方向に金型を開くことにより、制限板部４７とブラケット取付面３５との距離が外側方向に向かうほど大きくなる傾斜（いわゆる、抜き勾配）が生じ得るが、ブラケット３０の凸条部４３によって、ブラケット３０の厚さ方向に長側部６２が押圧されるため、ブラケット３０をさらに安定させて保持することができる。

［他の実施形態］
以上、本発明の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、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。なお、図９は、ブラケット３０および保持部４０の構成における変形例を示す斜視図である。

まず、上記実施形態の保持部４０では、ストッパ部４５が、ガイド壁部４６の外壁面４８に当接するように配置されているが、これに限らず、図９に示すように、ブラケット取付面３５のうちガイド壁部４６よりもガイド方向側の領域に設けられてもよい。なお、ストッパ部４５は、必ずしも二分領域のうちの一方の領域（配置領域）に一つだけ設けられるわけではなく、両方の領域に設けられてもよいし、複数設けられてもよい。

次に、上記実施形態の保持部４０では、制限板部４７が、ガイド方向に沿った制限板部４７の長さ（制限板長さ）の異なる短側部６１と長側部６２とからなるが、これに限らず、図９に示すように、同じ制限板長さの両側部７１，７２により構成されてもよい。

そして、上記実施形態の保持部４０では、傾斜面６３が、短側部６１に形成されているが、これに限らず、長側部６２に形成されてもよいし、図９に示すように、両側部７１，７２に形成されてもよい。

また、上記実施形態のブラケット３０では、フック部６０の係止面３８が、スライダ部５０の一方の内壁面３７に凹設されて形成されているが、これに限らず、図９に示すように、スライダ部５０の両方の内壁面３７に凹設されて形成されてもよい。なお、ブラケット３０は、長板状に限らず、少なくともケーシング２０とコネクタ６とを連結するための構成であればよく、例えば板状であってもよいし、板状以外にも各種の形状を採り得る。

さらに言えば、フック部６０の係止面３８は、ブラケット３０のうちスライダ部５０の奥端よりも開口端側の領域において係止面３８が形成されていればよい。ここで、図１０は、ブラケット３０における先端側の一部の変形例を示す概略図である。図１０に示すように、フック部６０の係止面３８は、ブラケット３０における一方の側端に設けられてもよいし、ブラケット３０における両方の側端に設けられてもよい。

また、上記実施形態の保持部４０では、ガイド壁部４６が、一本の繋がった部材で構成されているが、例えばガイド方向に沿って断面が矩形状の貫通孔が形成されてもよい。
さらに言えば、ガイド壁部４６は、ブラケット取付面３５にて一列に配置されていればよく、例えば当該ガイド壁部４６を構成する複数の部材が連結して一列に配置されて構成されてもよい。

ちなみに、上記実施形態の保持部４０は、ケーシング２０のブラケット取付面３５に形成されているが、これに限らず、コネクタ６のブラケット取付面２８に形成されてもよい。

また、上記実施形態のスライダ部５０およびフック部６０は、ブラケット３０のうち、ブラケット先端部４１側に設けられているが、これに限らず、ブラケット後端部４２側に設けられてもよい。

ところで、上記実施形態では、個体情報としてセンサ特性情報を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、センサ素子４毎に異なる最適な目標温度（活性温度）の情報であってもよい。

また、上記実施形態の回路部１０は、センサ制御装置３に個体情報を出力する回路にて構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、センサ制御装置３（制御部２５）がセンサ素子４の配線異常の診断を行う構成を前提として、制御部２５が検出した異常に関する情報を入力し、その情報を記憶する回路にて構成されてもよい。

さらに、上記実施形態では、ガスセンサとしてＮＯｘセンサ２を用いたが、酸素センサや全領域空燃比センサ、ＨＣセンサ等のガスセンサに対して本発明を適用しても良い。

１…ガス検出装置、２…ＮＯｘセンサ、３…センサ制御装置、４…センサ素子、５…接続用ケーブル部、６…コネクタ、８…センサ本体部、９…ヒータ、１０…回路部、２０…ケーシング、３０…ブラケット、３５…ブラケット取付面、３７…内壁面、３８…係止面、４０…保持部、４１…ブラケット先端部、４２…ブラケット後端部、４３…凸条部、４４…サイド壁部、４５…ストッパ部、４６…ガイド壁部、４７…制限板部、４８…外壁面、５０…スライダ部、６０…フック部、６３…傾斜面、６４…突設面、８３…二分領域、８４…配置領域、８５…非配置領域。

Claims (5)

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、
   前記センサ素子と電気的に接続されて、該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、
   前記コネクタと電気的に接続されて、該コネクタを介して前記センサ制御装置に対する入力及び出力の少なくとも一方を行う回路部と、
   前記回路部が装着されるケーシングと、
   前記ケーシングと前記コネクタとを連結するためのブラケットと、
   を備えるガスセンサであって、
   前記ブラケットは、該ブラケットの端部において切り欠かれてなるスライダ部と、該ブラケットのうち該スライダ部の奥端よりも開口端側の領域において係止面が形成されてなるフック部とを有し、
   前記コネクタ及び前記ケーシングの少なくとも一方には、前記ブラケットを取り付けるためのブラケット取付面にて該ブラケットを保持する保持部が形成され、
   該保持部は、前記ブラケット取付面に突設されて、前記フック部の係止面に係止されるストッパ部と、前記スライダ部の内壁面を摺動可能に前記ブラケット取付面に立設されて、前記フック部を該ストッパ部へ案内する外壁面を有する一列のガイド壁部と、前記ブラケット取付面と直交する方向を取付面方向として、該取付面方向への前記スライダ部の移動範囲を制限する制限板部とを有し、
   前記ストッパ部は、前記取付面方向から見て前記制限板部と重ならない位置に設けられ、
   前記ガイド壁部の外壁面に沿って前記フック部が前記ストッパ部へ案内される方向をガイド方向として、前記ブラケット取付面のうち、該ガイド方向と逆向きに前記ストッパ部から離間した領域において、前記制限板部が前記ガイド壁部の外壁面と直交する両側方向に該ガイド壁部の少なくとも一部から延設されていることを特徴とするガスセンサ。
2. 前記ブラケット取付面のうち前記ガイド壁部により隔てられた二つの領域を二分領域として、
   前記制限板部は、該二分領域のうちの前記ストッパ部が配置されている領域に位置する部分において、前記ブラケット取付面との距離が前記ガイド方向に向かうほど大きくなる傾斜面を有することを特徴とする請求項１に記載のガスセンサ。
3. 前記ストッパ部は、前記ブラケット取付面のうち前記ガイド壁部により隔てられた二つの領域を二分領域として、該二分領域のうちの一方の領域に設けられ、
   該二分領域のうち、前記ストッパ部が配置されている領域を配置領域、前記ストッパ部が配置されていない領域を非配置領域とし、
   前記ガイド方向に沿った前記制限板部の長さを制限板長さとして、
   前記制限板部は、前記非配置領域側における前記制限板長さが前記配置領域側における前記制限板長さよりも大きく形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。
4. 前記ストッパ部は、前記ガイド壁部の外壁面に当接する位置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のガスセンサ。
5. 前記ブラケット取付面に立設されて、前記ブラケットの一部を挟み込む一対のサイド壁部を有し、
   該サイド壁部は、前記ガイド壁部の外壁面と直交する方向から見て該ガイド壁部と重ならない位置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のガスセンサ。