JP6054243B2 - ガスセンサ - Google Patents
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Description
ガスセンサ素子であって、前記ガスセンサ素子の軸線方向の先端側に、被測定ガス中の特定ガス成分を検出するための検出部を有するガスセンサ素子と、前記ガスセンサ素子の径方向周囲を取り囲むとともに、取り付け対象体のガスセンサ取り付け孔内に挿入される主体金具と、前記ガスセンサ素子と電気的に接続される接続端子を自身の内側に保持し、前記ガスセンサ素子の後端部周囲を取り囲む筒状のセパレータと、を備えるガスセンサであって、前記軸線方向に対して交差する方向に延伸して形成され、前記接続端子と接合部にて接合されるコネクタ端子を包囲するコネクタ部を有するとともに、前記主体金具の後端側に配置され、少なくとも前記接合部を収容する収容空間を有するカバーと、前記主体金具の後端部に接合されるとともに前記セパレータの径方向周囲を取り囲む外筒と、前記外筒の内側に固定され、前記セパレータの先端向き面に当接して、前記セパレータを前記軸線方向の後端側に付勢する筒状の保持部材と、を備えることを特徴とするガスセンサ。
適用例1記載のガスセンサであって、前記保持部材は、前記外筒に加締め固定されていることを特徴とする、ガスセンサ。
適用例1または適用例2記載のガスセンサであって、更に、前記外筒を閉塞するとともに、前記セパレータの後端面に接する弾性部材を有し、前記外筒は、前記弾性部材に加締め固定されていることを特徴とする、ガスセンサ。
適用例1ないし適用例3いずれか記載のガスセンサであって、前記セパレータは、自身の径方向外側に突出すると共に、前記先端向き面を有する鍔部を備えることを特徴とする、ガスセンサ。
適用例1ないし適用例4いずれかに記載のガスセンサであって、前記主体金具の後端部の外周に接合され、前記主体金具と前記カバーとを連結する筒状の金属部材を備えることを特徴とする、ガスセンサ。
適用例1ないし適用例5いずれかに記載のガスセンサであって、
前記セパレータは、軸線方向において、前記コネクタ部を通過する、前記コネクタ部に平行な仮想線に跨って配置されていることを特徴とする、ガスセンサ。
適用例1ないし適用例6いずれかに記載のガスセンサであって、前記セパレータは、軸線方向において前記カバーの先端面に平行な仮想線に跨って配置されていることを特徴とする、ガスセンサ。
A1.ガスセンサ200の構成:
図1は、第1実施例におけるガスセンサ200の外観斜視図である。図2は、第1実施例におけるガスセンサ200の分解斜視図である。図3は、第1実施例におけるガスセンサ200の断面図である。図3は、図1のA−A断面における断面を示している。図1,2に示すように、ガスセンサ200は、カバー部10と、セパレータアセンブリ120と、素子アセンブリ130と、薄板部材70とを備える。薄板部材70には、シール部材80が取り付けられている。ガスセンサ200は、後述する主体金具50とカバー部10とからなる本体部202を有する。本実施例では、素子アセンブリ130の軸線O(ガスセンサ素子131の軸線と同一であり、一点鎖線で示す。)方向を上下方向として図示し、図面上方をガスセンサ200の後端側、図面下方をガスセンサ200の先端側、として説明する。又、軸線O方向に垂直な方向を「径方向」と称する。
素子アセンブリ130は、図2および図3に示すように、軸線O方向に延びる筒状の主体金具50と、この主体金具50の内側に固定されて配置されている薄板状のガスセンサ素子131と、ガスセンサ素子131の先端側を覆うプロテクタ132を有する。ガスセンサ素子131は、軸線O方向に延びる第1板面131aと、第1板面と軸線Oを挟んで反対側に形成されている第2板面131bを備える。
セパレータアセンブリ120は、グロメット20、セパレータ40、金属外筒30、保持部材36および接続端子150、151によって構成され、主体金具50の後端側に配置される。セパレータアセンブリ120は、軸線O方向の略中央部分において、径方向外側から径方向内側に向けて加締められることにより金属外筒30と保持部材36とを一体的に固定する加締め部33を有する。
カバー部10は、カバー100と金属部材110とを備える。カバー100は、セパレータアセンブリ120の周囲を覆うように、略筒状に形成され、先端側に、径方向内側に突状に形成されている鍔部102を有する樹脂製の樹脂外筒101と、樹脂外筒101の後端側に組み付けられ、ガスセンサ200の後端側を閉塞する蓋部109と、ガスセンサ200の後端側において、樹脂外筒101から径方向に延伸するように形成されている略矩形状のコネクタ部103とを備える。
なお、このとき、図3(a)に示されるように、セパレータ40は、軸線Oに垂直、かつ、カバー100の先端面を通過する仮想線Zに跨って位置する。換言すると、セパレータ40は、カバー100の先端面に平行な仮想線Zに跨るように組み付けられる。また、図3(a)では、コネクタ部103の先端面を通過する、コネクタ部103に平行な仮想線に跨って配置されてもいる。
従って、ガスセンサ200における、セパレータ40の軸線方向後端側への突出量を低減することができ、ガスセンサ200の低背化につながる。ひいては、ガスセンサ200の小型化を図ることができる。
本体部202の先端側部位の径方向外側には金属製の薄板部材70が配置されている。薄板部材70は、ガスセンサ200と取り付け対象体との間を封止するシール部材80と、ガスセンサ200の本体部202の間を離間させるように形成されている。
薄板部材70およびその近傍の詳細構成について、図3(b)を参照しつつ説明する。
主体金具50内には、アルミナからなる筒状のセラミックホルダ136、滑石粉末からなる第1粉末充填層137、同じく滑石粉末からなる第2粉末充填層138、及び、アルミナからなる筒状のセラミックスリーブ139が、この順に先端側から後端側に向けて配設されている。また、主体金具50内には、セラミックホルダ136及び第1粉末充填層137と共にガスセンサ素子131と一体化された筒状の金属カップ135が配設されている。更に、セラミックスリーブ139と主体金具50の後端部55との間には、加締リング58が配置されている。
第1実施例におけるガスセンサ200の組み付け工程について説明する。ガスセンサ200を構成する素子アセンブリ130、セパレータアセンブリ120、カバー100および薄板部材70を準備する。素子アセンブリ130およびカバー100は、公知の種々の方法により形成される。また、薄板部材70は、金属製の薄い平板に絞り加工が施され、先端部71、後端部73および溝部75を有する形状に形成される。セパレータアセンブリ120の製造については、図4を参照して説明する。
図4は、第1実施例におけるセパレータアセンブリ120の製造工程について説明する説明図である。開口42内に接続端子150、151が装着されているセパレータ40と、後端部37が軸線方向の先端側に向かって径方向内側に折り返されるように屈曲加工されている略筒状をなす保持部材36を準備する。図4(a)に示されるように、保持部材36の後端部37がセパレータ40の鍔部41に形成されているテーパ状の先端向き面41aに当接するように、保持部材36がセパレータ40の周囲に配置される。なお、接続端子150、151は、長片状の導電部材(金属片等)がプレス等によって打ち抜かれ、接触部150aが所定形状となるように屈曲加工され形成される。
図5は、第1実施例におけるガスセンサ200の製造工程について説明する説明図である。図5(a)に示されるように、素子アセンブリ130の後端に、セパレータアセンブリ120が先端部31側から挿入され、段部53の側面53aに対して、先端部31が、径方向外側から径方向内側に加締められる。この結果、セパレータアセンブリ120が主体金具50、すなわち、素子アセンブリ130に固定される。
接続端子150、151は、中間接続端子160を含み、接続端子150、151がコネクタ端子105bと、レーザ溶接などの方法によって接合されていてもよい。
12a…開口
20…グロメット
21…鍔部
23…円筒部
24…開口
30…金属外筒
31…先端部
32…筒部
33…加締め部
35…後端
36…保持部材
37…後端部
40…セパレータ
41…鍔部
41a…先端向き面
42…開口
50…主体金具
51…段部
52…鍔部
52a…先端面
52b…後端面
53…段部
53a…側面
54…棚部
55…後端部
58…加締リング
70…薄板部材
71…先端部
72…筒部
73…後端部
75…溝部
77…接合部分
80…シール部材
100…カバー
101…樹脂外筒
101a…係止壁
102…鍔部
103…コネクタ部
104…開口部
105…コネクタ端子部
105a…絶縁体
105b…コネクタ端子
106…先端面
107…後端
109…蓋部
110…金属部材
111…第1の筒部
111a…先端面
112…フランジ部
114…第2の筒部
115…屈曲部
116…後端面
118…パッキン
120…セパレータアセンブリ
130…素子アセンブリ
131…ガスセンサ素子
131a…第1板面
131b…第2板面
131c…検出部
131用…ガスセンサ素子
132…プロテクタ
133…導入孔
135…金属カップ
136…セラミックホルダ
137…第1粉末充填層
138…第2粉末充填層
139…セラミックスリーブ
139a…軸孔
140…センサ用電極パッド
141…ヒータ用電極パッド
150…センサ用接続端子
150a…接触部
151…ヒータ用接続端子
151a…接触部
160…中間接続端子
200…ガスセンサ
202…本体部
205…接合部
210…開口部
220…空隙
250…第1の経路
260…第2の経路
Claims (6)
- ガスセンサ素子であって、前記ガスセンサ素子の軸線方向の先端側に、被測定ガス中の特定ガス成分を検出するための検出部を有するガスセンサ素子と、
前記ガスセンサ素子の径方向周囲を取り囲むとともに、取り付け対象体のガスセンサ取り付け孔内に挿入される主体金具と、
前記ガスセンサ素子と電気的に接続される接続端子を自身の内側に保持し、前記ガスセンサ素子の後端部周囲を取り囲む筒状のセパレータと、を備えるガスセンサであって、
前記軸線方向に対して交差する方向に延伸して形成され、前記接続端子と接合部にて接合されるコネクタ端子を包囲するコネクタ部を有するとともに、前記主体金具の後端側に配置され、少なくとも前記接合部を収容する収容空間を有するカバーと、
前記主体金具の後端部に接合されるとともに前記セパレータの径方向周囲を取り囲む外筒と、
前記外筒の内側に固定され、前記セパレータの先端向き面に当接して、前記セパレータを前記軸線方向の後端側に付勢する筒状の保持部材と、を備え、
前記セパレータは、軸線方向において前記カバーの先端面に平行な仮想線に跨って配置されていることを特徴とするガスセンサ。 - 請求項1記載のガスセンサであって、前記保持部材は、前記外筒に加締め固定されていることを特徴とする、ガスセンサ。
- 請求項1または請求項2記載のガスセンサであって、更に、
前記外筒を閉塞するとともに、前記セパレータの後端面に接する弾性部材を有し、
前記外筒は、前記弾性部材に加締め固定されていることを特徴とする、ガスセンサ。 - 請求項1ないし請求項3いずれかに記載のガスセンサであって、
前記セパレータは、自身の径方向外側に突出すると共に、前記先端向き面を有する鍔部を備えることを特徴とする、ガスセンサ。 - 請求項1ないし請求項4いずれかに記載のガスセンサであって、
前記主体金具の後端部の外周に接合され、前記主体金具と前記カバーとを連結する筒状の金属部材を備えることを特徴とする、ガスセンサ。 - 請求項1ないし請求項5いずれかに記載のガスセンサであって、
前記セパレータは、軸線方向において、前記コネクタ部を通過する、前記コネクタ部に平行な仮想線に跨って配置されていることを特徴とする、ガスセンサ。
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