JP6502822B2 - センサ - Google Patents
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Description
この形態のセンサによれば、セパレータ部は、樹脂部材によって形成される共に、複数の収容空間部を仕切る隔壁を有する。これにより、セパレータ部をセラミック製部材によって形成する場合に比べセンサの軽量化を図ることができると共に、隔壁によってセパレータ部の強度が低下する可能性を低減できる。
この形態のセンサによれば、隔壁と基体部の側部とが接続しているため、隔壁の強度を向上できる。よって、セパレータ部の強度が低下する可能性を更に低減できる。
この形態のセンサによれば、基体部とセパレータ部とを容易に形成できる。
この形態のセンサによれば、樹脂部材によってセパレータ部を形成する際に、セパレータ部の各部分における熱収縮の程度が不均一になることを抑制できる。これにより、セパレータ部を精度良く形成できる。
この形態のセンサによれば、コネクタ部が軸線方向に対して交差する方向に延びるため、センサが軸線方向に大型化することを抑制できる。
この形態のセンサによれば、接続端子側係合部とコネクタ端子側係合部とが係合することで、コネクタ端子の他端部と接続端子との電気的な接続を良好に維持できる。
この形態のセンサによれば、コネクタ端子を容易に基体部に固定することができる。
図1は、本発明の実施形態としてのセンサ200の断面図である。図2は、端子収容ユニット10の斜視図である。図3は、検出素子20の斜視図である。図1において、検出素子20の軸線Oに平行な方向を軸線方向CDとし、紙面上側をセンサ200の後端側BSとし、紙面下側をセンサ200の先端側ASとする。このセンサ200は、例えば、内燃機関の吸気系統に取り付けられ、吸気系統内を流れる被測定ガス中の酸素濃度を検出するための検出信号を出力する。
・第1方向DR1:軸線方向CDと直交し、検出素子20の第1板面20faと第2板面20fbとが対向する方向。
・第2方向DR2:軸線方向CDと第1方向DR1に直交する方向。
本実施形態では、第1方向DR1における隔壁35の厚みを厚みD1とし、第2方向DR2における隔壁35の厚みを厚みD2としている。
図10は、セパレータ部30と側部44との第1の接続態様を説明するための図である。図11は、セパレータ部30と側部44との第2の接続態様を説明するための図である。図10及び図11は、第1実施形態の図8に相当する図である。上記実施形態では、隔壁35と基体部40の側部44とは、隅部35pによって直接的に接続されていたが、これに代えて他の部材を介して間接的に接続されていても良い。図10及び図11に示すセパレータ部30と基体部40の側部44とは、別部材である接続部材85によって接続されている。接続部材85は、側部44の内周面から径方向内側に突出するリブである。接続部材85は、軸線方向CDに沿って底部31(図1)から隔壁35の先端側端面まで延びる。接続部材85は、セパレータ部30と同一の樹脂部材で形成されても良い。また、樹脂部材85は、ステンレス鋼などの金属やセパレータ部30と異種の樹脂部材によって形成されても良い。接続部材85が側部44及び隔壁35に取り付けられることによって、側部44と隔壁35とが間接的に接続している。また、接続部材85に代えて、隔壁35と側部44とは別部材としての接着剤や充填剤によって互いに取り付けられることで接続されても良い。このようにしても、上記実施形態と同様に、隔壁35の強度を向上できるため、セパレータ部30の強度が低下する可能性を更に低減できる。また、上記実施形態では、図1に示すように、隔壁35と側部44とは、基体部40の底部31によって間接的に接続されていたが、底部31によって接続されていなくても良い。
図12は、第2の接続端子60baの他の実施形態を説明するための図である。図12(a)は、第2の接続端子60baの上面図である。図12(b)は、第2の接続端子60baの正面図である。図12(c)は、第2の接続端子60baの右側面図である。第2の接続端子60baは、上記実施形態の第2の接続端子60b(図4)に代えてセンサ200の構成部材として用いられても良い。第2の接続端子60baと上記実施形態の第2の接続端子60bとの違いは、張り出し部63aが後述するコネクタ端子52aの他端部56aと係合する機構を有する点である。その他の構成については、第2の接続端子60baと第2の接続端子60bとは同様の構成であるため、同様の構成については同一符号を付すと共に説明を省略する。
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
上記実施形態では、セパレータ部30と基体部40とは同一材料の樹脂部材を用いて、接着剤や機械的接合を用いることなく一体とされていた(一体成形されていた)が、これに限定されるものではなく少なくともセパレータ部30が樹脂部材であれば良い。例えば、基体部40は、ステンレス鋼などの金属によって形成しても良い。また例えば、基体部40は、セパレータ部30とは異なる樹脂部材によって形成されても良い。また、上記実施形態では、コネクタ端子52は、基体部40にインサート成形されることで、基体部40に取り付けられていたが、これに限定されるものではなく他の取付方法によって基体部40に取り付けられても良い。例えば、コネクタ端子52を基体部40に圧入する方法や、接着剤などによって取り付ける方法を採用しても良い。
上記実施形態では、基体部40とセパレータ部30とは同一材料の樹脂部材によって、接着剤や機械的接合を用いることなく一体とされていた(一体成形されていた)が、異なる材料の樹脂部材を用いて二色成形等の成形方法を用いて一体としても(一体成形しても)良い。
上記実施形態では、図4に示すように、接続端子60は内側延出部64を有していたが、有していなくても良い。接続端子60は、フレーム本体部62と素子当接部67を形成するバネ部65,65aとを少なくとも有していれば良い。
上記実施形態では、図3に示すように、検出素子20は第1〜第5の金属端子部24a〜24eを有していたがこれに限定されるものではなく、一方の主面20fa(20fb)に2つ以上の金属端子部24を有していれば良い。
15…取付部
16…主体金具
17…プロテクタ
18…外部プロテクタ
19…内部プロテクタ
20…検出素子
20fa…第1板面
20fb…第2板面
21…検出部
22…素子後端部
24…金属端子部
24a…第1の金属端子部
24b…第2の金属端子部
24c…第3の金属端子部
24d…第4の金属端子部
24e…第5の金属端子部
28…素子層
29…ヒータ層
30…セパレータ部
31…底部
34…収容空間部
34a…第1の収容空間部
34b…第2の収容空間部
34c…第3の収容空間部
34d…第4の収容空間部
34e…第5の収容空間部
34f…第6の収容空間部
35…隔壁
35g…面取り部
35p…隅部
38…溝
40…基体部
41…本体部
44…側部
50…コネクタ部
52,52a…コネクタ端子
54…一端部
56…他端部
58…開口部
60…接続端子
60a…第1の接続端子
60b,60ba…第2の接続端子
60c…第3の接続端子
60d…第4の接続端子
60e…第5の接続端子
61,61a…素子当接部
62…フレーム本体部
63,63a…張り出し部
63A…第1の側部
63B…第2の側部
64,64a…内側延出部
65,65a…バネ部
67…素子当接部
68…係止部
69…コネクタ当接部
80…シール部材
85…接続部材
90…検出部保護層
139…セラミックスリーブ
157…加締リング
158…シール部材
159…シール部材
162…溝部
164…後端部
167…先端側外周部
168…後端側外周部
169…棚部
171…セラミックスリーブ
173…粉末充填層
175…セラミックホルダ
200…センサ
411…溝
561…コネクタ端子側係合部
621…先端部
624…後端部
661…穴部
663…接続端子側係合部
O…軸線
CD…軸線方向
BS…後端側
AS…先端側
Claims (6)
- 軸線方向に延びると共に対向する2つの主面を形成する板状形状を有する検出素子であって、前記軸線方向の先端側に位置し被測定ガス中の特定ガス成分を検出するための検出部と、前記軸線方向の後端側に位置し一方の前記主面に2つ以上の電気接続端子部が形成された素子後端部とを有する検出素子と、
前記軸線方向に延びる長尺形状のフレーム本体部と、前記フレーム本体部の先端部から折り返して前記後端側に延び、前記電気接続端子部と電気的に接続する素子当接部とをそれぞれ有する2つ以上の接続端子と、
前記接続端子と前記素子後端部とを内部に収容するセパレータ部と、
前記セパレータ部の外周を取り囲む基体部と、を備えるセンサであって、
前記セパレータ部は、樹脂部材によって形成されると共に、複数の収容空間部を仕切る隔壁を有し、
前記複数の収容空間部は、前記素子当接部の一部と前記素子後端部とを収容する素子収容空間部と、2つ以上の前記フレーム本体部をそれぞれ収容する複数の端子収容空間部とを含み、
前記基体部は、樹脂部材によって形成され、
前記基体部は、前記軸線方向の後端側に位置する底部と、前記セパレータ部の径方向周囲を取り囲むように前記底部の周縁部から前記軸線方向の先端側に延びる側部と、を有し、
前記隔壁と前記側部とは、直接的に、又は、前記基体部とは別部材によって間接的に接続している、ことを特徴とするセンサ。 - 軸線方向に延びると共に対向する2つの主面を形成する板状形状を有する検出素子であって、前記軸線方向の先端側に位置し被測定ガス中の特定ガス成分を検出するための検出部と、前記軸線方向の後端側に位置し一方の前記主面に2つ以上の電気接続端子部が形成された素子後端部とを有する検出素子と、
前記軸線方向に延びる長尺形状のフレーム本体部と、前記フレーム本体部の先端部から折り返して前記後端側に延び、前記電気接続端子部と電気的に接続する素子当接部とをそれぞれ有する2つ以上の接続端子と、
前記接続端子と前記素子後端部とを内部に収容するセパレータ部と、
前記セパレータ部の外周を取り囲む基体部と、を備えるセンサであって、
前記セパレータ部は、樹脂部材によって形成されると共に、複数の収容空間部を仕切る隔壁を有し、
前記複数の収容空間部は、前記素子当接部の一部と前記素子後端部とを収容する素子収容空間部と、2つ以上の前記フレーム本体部をそれぞれ収容する複数の端子収容空間部とを含み、
前記基体部と前記セパレータ部とは樹脂部材によって一体とされてなる、ことを特徴とするセンサ。 - 軸線方向に延びると共に対向する2つの主面を形成する板状形状を有する検出素子であって、前記軸線方向の先端側に位置し被測定ガス中の特定ガス成分を検出するための検出部と、前記軸線方向の後端側に位置し一方の前記主面に2つ以上の電気接続端子部が形成された素子後端部とを有する検出素子と、
前記軸線方向に延びる長尺形状のフレーム本体部と、前記フレーム本体部の先端部から折り返して前記後端側に延び、前記電気接続端子部と電気的に接続する素子当接部とをそれぞれ有する2つ以上の接続端子と、
前記接続端子と前記素子後端部とを内部に収容するセパレータ部と、
前記セパレータ部の外周を取り囲む基体部と、を備えるセンサであって、
前記セパレータ部は、樹脂部材によって形成されると共に、複数の収容空間部を仕切る隔壁を有し、
前記複数の収容空間部は、前記素子当接部の一部と前記素子後端部とを収容する素子収容空間部と、2つ以上の前記フレーム本体部をそれぞれ収容する複数の端子収容空間部とを含み、
前記軸線方向と直交する断面において、前記隔壁の厚みは一定である、ことを特徴とするセンサ。 - 軸線方向に延びると共に対向する2つの主面を形成する板状形状を有する検出素子であって、前記軸線方向の先端側に位置し被測定ガス中の特定ガス成分を検出するための検出部と、前記軸線方向の後端側に位置し一方の前記主面に2つ以上の電気接続端子部が形成された素子後端部とを有する検出素子と、
前記軸線方向に延びる長尺形状のフレーム本体部と、前記フレーム本体部の先端部から折り返して前記後端側に延び、前記電気接続端子部と電気的に接続する素子当接部とをそれぞれ有する2つ以上の接続端子と、
前記接続端子と前記素子後端部とを内部に収容するセパレータ部と、
前記セパレータ部の外周を取り囲む基体部と、を備えるセンサであって、
前記セパレータ部は、樹脂部材によって形成されると共に、複数の収容空間部を仕切る隔壁を有し、
前記複数の収容空間部は、前記素子当接部の一部と前記素子後端部とを収容する素子収容空間部と、2つ以上の前記フレーム本体部をそれぞれ収容する複数の端子収容空間部とを含み、
前記センサは、さらに、前記検出素子から出力される検出信号を外部に取り出すためのコネクタ端子を有し、
前記基体部は、前記軸線方向に対して交差する方向に延び、前記コネクタ端子の一端部を収容するコネクタ部を有し、
前記コネクタ端子の他端部と前記接続端子とは前記収容空間部内で電気的に接続している、ことを特徴とするセンサ。 - 請求項4に記載のセンサであって、
前記コネクタ端子の他端部は、凹部又は穴部を有するコネクタ端子側係合部を有し、
前記接続端子は、前記凹部又は前記穴部に入り込むことで前記コネクタ端子側係合部と係合する接続端子側係合部を有する、ことを特徴とするセンサ。 - 請求項4又は請求項5に記載のセンサであって、
前記コネクタ端子は前記基体部に埋設されて、前記コネクタ端子と前記基体部とが接合されてなる、ことを特徴とするセンサ。
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