JP5908426B2 - ガスセンサー - Google Patents
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Description
被測定ガスのガス濃度を検出可能なセンサー素子と、
前記センサー素子と電気的に導通するコネクターと、
前記センサー素子と前記コネクターとが内部に配置され開口端が形成された筒状体と、
前記コネクターに接続され、前記筒状体の開口端から外方に延びるリード線と、
前記筒状体の開口端を封止するよう配置され、内部に前記コネクターと前記リード線との接続部が配置されると共に該リード線が挿通される弾性体と、
を備え、
前記筒状体と前記弾性体とを、前記接続部側の第1の加締め部と、該第1の加締め部よりも前記開口端側の第2の加締め部とを含む複数の加締め部で縮径状に加締めており、
前記第1の加締め部における前記筒状体の内径が、前記第2の加締め部における前記筒状体の内径よりも大きい
ことを要旨とする。
図1に示したガスセンサー10を製造するにあたり、まず、予備試験として、加締め後の外筒46の基準内径としての内径φBの加締め率の範囲を決定する試験を行った。この予備試験では、1箇所の加締め部で1段の加締め加工を行ったガスセンサーと、2箇所の加締め部で2段の加締め加工を行ったガスセンサーとを用意した。なお、この予備試験において、2段の加締め加工を行ったものは、上述した実施形態とは異なり、いずれも同じ内径に加締めた。そして、1段の加締め加工を施したガスセンサーと2段の加締め加工を施したガスセンサーとを各7本用意し、それぞれ、加締め前の内径φ11.8mmが、加締め後にφ11.0mm(約7%),φ10.8mm(約8%),φ10.6mm(約10%),φ10.4mm(約12%),φ10.2mm(約14%),φ10.0mm(約15%),φ9.8mm(約17%)となるように加締め加工を行った(()内は加締め率を示す)。なお、ゴム栓60の加締め前の外径はφ11.0mmとする。この予備試験では、まず、用意した各ガスセンサーを、自動車の排ガス管と同様のガス管に取り付けた。そして、表1の加熱条件に示すように、ガスバーナーを用いて約850℃のガスをガス管内に導入してゴム栓60を約250℃の高温下に晒す加熱試験を、連続100時間にわたって行った。加熱試験が終了すると、リード線48側から静圧0.1MPaの空気圧をかけて空気の漏れの有無を調べるリーク試験を行い、続いて、ガスセンサーからゴム栓60を取り出して亀裂の有無を調べることで、ゴム栓60の耐久性を評価した。
予備試験で定めた基準内径としての内径φBに対し、内径差異率が0%(同径)の内径φAを定めた比較例のガスセンサーと、所定範囲の内径差異率で内径φAを定めた実施例のガスセンサーとを用意して、評価試験1を行った。上述した予備試験では、φ10.8〜φ10.2mmの範囲を内径φBの好ましい範囲としたから、そのうちのφ10.8mm,φ10.4mm,φ10.2mmの3種類を内径φBの値に採用した。また、実施例の内径差異率は、0.1%〜7%の範囲で、0.1%,0.5%,1%,2%,3%,4%,5%,6%,7%とした。評価試験1では、まず、予備試験と同様に加熱試験を行い、加熱試験が終了すると、上述したリーク試験を行い、続いて、ゴム栓60の全長の伸びΔLを調べた。なお、ゴム栓60の突出量tと同様に、全長の伸びΔLが大きくなるにつれてリード線48に作用する引っ張り力が大きくなり、接続不良や断線などが生じやすくなって電気的な接続性が低下することがある。また、ゴム栓60の伸びΔLが大きくなると、ゴム栓60の内圧が下がるためにシール性が低下することにもなる。ここでは、加締め前の初期状態で外径がφ11.0mmで全長Lが14.5mmのゴム栓60において、伸びΔLが2.5mm以上になると、電気的な接続性やシール性に影響を及ぼすことがあり、伸びΔLが3.0mm以上になると、その影響が顕著となることを経験的に把握している。このため、伸びΔLが、2.5mmまでは「○」とし、2.5mm以上で3.0mm未満までは「△」とし、3.0mm以上は「×」として評価した。なお、ガスセンサー10の製造時では、ゴム栓60の外筒46からの突出量tは、1mm程度が好ましく、1mmを中心として上下に0.5mmの範囲(下限0.5mm〜上限1.5mmの範囲)を狙いとしている。
このようにして加締め部の各寸法を定めたガスセンサー10を、上述した実施形態の加締め部Bを加締め部Aよりも先に加締め始める製造方法により30個製造し、ゴム栓60の突出量tを測定した。表6に、その測定結果を示す。突出量tは、最大で1.19mm、最小で0.84mm、平均では1.04mmであった。いずれも上述した狙い値である1.0±0.5mmの範囲内に入っていた。この結果は、加締め部A,Bを同時に加締め始めるものよりも、良好な結果となった。このため、上述した実施形態の製造方法により製造したガスセンサー10では、リーク防止の効果と電気的接続性の低下防止の効果がより高いものとなる。
Claims (4)
- 被測定ガスのガス濃度を検出可能なセンサー素子と、
前記センサー素子と電気的に導通するコネクターと、
前記センサー素子と前記コネクターとが内部に配置され開口端が形成された筒状体と、
前記コネクターに接続され、前記筒状体の開口端から外方に延びるリード線と、
前記筒状体の開口端を封止するよう配置され、内部に前記コネクターと前記リード線との接続部が配置されると共に該リード線が挿通される弾性体と、
を備え、
前記筒状体と前記弾性体とを、軸方向に断面視したときに前記接続部の真上および真下となるよう前記接続部に前記筒状体の径方向において対応する箇所である第1の加締め部と、該第1の加締め部よりも前記開口端側の第2の加締め部とを含む複数の加締め部で縮径状に加締めており、
前記第1の加締め部における前記筒状体の内径が、前記第2の加締め部における前記筒状体の内径よりも大きく、
前記第1の加締め部における加締め幅が、前記第2の加締め部における加締め幅よりも小さく、且つ、前記筒状体の軸方向における前記接続部の幅内に収まっている
ガスセンサー。 - 前記第1の加締め部における前記筒状体の内径が、前記第2の加締め部における前記筒状体の内径よりも1%〜5%大きい
請求項1に記載のガスセンサー。 - 前記第2の加締め部における加締め前後の前記筒状体の内径の径差を、加締め前の前記筒状体の内径で除した加締め率が、8%〜14%の範囲内にある
請求項1または2に記載のガスセンサー。 - 前記弾性体には、無機物の充填材が添加されている
請求項1ないし3のいずれか1項に記載のガスセンサー。
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