JP6971203B2 - センサ - Google Patents
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Description
この種のガスセンサとして、板状のセンサ素子の後端側に電極パッド等の電極部を設け、この電極部にリード線を接続してセンサ素子からのセンサ出力信号を外部に取り出すものが広く用いられている。(特許文献1)。
そして、図10(b)に示すように、リード線11〜14の先端の切れ目11c〜14cよりも先端の被膜を取り去り、芯線11a〜14aを露出させて図示しない接続端子をカシメ接続する。次に、リード線11〜14の後端側を後端に引張り、接続端子をセパレータ500の各挿入口500bにそれぞれ収容する。
さらに、リード線11〜14を挿通した外筒ユニット700を、予め別途組付けた素子ユニット(図示せず)に接合し、センサが完成する。
しかしながら、リード線11のように柔らかい挿入体の場合、図11(b)に示すように、テーパ孔部500tにリード線11の先端11fが引っ掛かって曲がってしまい、挿入口500bから矢印Fのようにリード線11が外側に抜け、それ以上奥への挿入が困難になることがある。
しかしながら、セパレータ500の挿入口500bにリード線11を挿入すると、テーパ孔部500tの奥の水平部500fにリード線11の先端11fが引っ掛かってしまい、それ以上の挿入が同様に困難になる。つまり、この水平部500fはテーパ孔部のように径方向内側に傾いていないので、水平部500fに当接した先端11fが径方向内側にガイド(案内)される効果が生じず、それ以上奥への挿入ができなくなるのである。
これにより、セラミック部材の挿入部に挿入体を挿入した際、挿入体の先端が1段のテーパ孔部と最初に接する接点よりも、本発明のテーパ孔部と最初に接する接点の方がより奥側(挿入口側)になる。その結果、挿入体がより深く挿入部に挿入された状態をスタートとして、さらに奥へ挿入されるので、仮に挿入体が多少曲がっても挿入口から挿入体が外側に抜けることが抑制され、それ以上奥の挿入口へ挿入体をスムーズに挿入することができ、挿入性が向上する。
又、奥側のテーパ孔部もテーパとなっているので、挿入口に水平部が繋がる場合に比べ、挿入体の先端が引っ掛かることを抑制できる。
また、このセラミック部材ユニットによれば、貫通孔を有する挿入部にも適用できる。
これにより、セラミック部材の挿入部に挿入体を挿入した際、挿入体の先端が1段のテーパ孔部と最初に接する接点よりも、本発明の奥側テーパ孔部と最初に接する接点の方がより奥側(挿入口側)になる。その結果、挿入体がより深く挿入部に挿入された状態をスタートとして、さらに奥へ挿入されるので、仮に挿入体が多少曲がっても挿入口から挿入体が外側に抜けることが抑制され、それ以上奥の挿入口へ挿入体をスムーズに挿入することができ、挿入性が向上する。
又、奥側テーパ孔部もテーパとなっているので、挿入口に水平部が繋がる場合に比べ、挿入体の先端が引っ掛かることを抑制できる。
また、このセラミック部材ユニットによれば、貫通孔を有する挿入部にも適用できる。
図1は本発明の実施形態に係るセンサ(酸素センサ)1の長手方向に沿う全体断面図である。
このセンサ1は、自動車や各種内燃機関の排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサである。
又、リード線11〜14、セパレータ50がそれぞれ特許請求の範囲の「挿入体」、「セラミック部材」に相当する。リード線11〜14とセパレータ50が特許請求の範囲の「セラミック部材ユニット」に相当する。
スリーブ39の押圧により、主体金具30内で滑石36が圧縮充填されることによって、センサ素子100の外面と主体金具30の内面との間のシール性が確保される。
接続端子16は、センサ素子100の後端側に設けられた電極パッド(電極部)102と電気的に接続する。一方、各リード線11〜14は、外部において、図示しないコネクタに接続されるようになっている。このコネクタを介してECU等の外部機器と各リード線11〜14とは電気信号の入出力が行われることになる。
挿入部50iは、さらに導入口50sと挿入口50bとの連通部分に、挿入口50bに向かって窄まる2段のテーパ孔部50t1、50t2をこの順に有している。テーパ孔部50t1は導入口50sに繋がり、テーパ孔部50t2はテーパ孔部50t1及び挿入口50bに繋がっている。
又、図3に示すように、テーパ孔部50t2のテーパ角θ2は、テーパ孔部50t1のテーパ角θ1よりも大きくなっている。なお、テーパ角は、セラミック部材(セパレータ50)の挿入部50iの延びる方向(軸線O方向)に沿った断面における、テーパ面の接線同士のなす角をいう。
ここで、セパレータ50の導入口50sの最大径H2、挿入口50bの最大径H1、及び導入口50sから挿入口50bまでの深さDxを一定とすると、図9のような従来の1段のテーパ孔部500t1が破線で表される。
一方、上述のようにH1,H2、Dxが一定の場合、挿入口50bに向かってテーパ角が大きくなるテーパ孔部50t1、50t2は、1段のテーパ孔部500t1より必ずテーパ角が小さく(浅く)なる。つまり、テーパ孔部50t1、50t2はテーパ孔部500t1よりも必ず径方向外側に位置する。
又、テーパ孔部50t1によってリード線11を径方向内側の挿入口50bへ向けて案内し、さらに、テーパ孔部50t1より奥側のテーパ孔部50t2もテーパとなっているので、挿入口50bに水平部500f(図14参照)が繋がる場合に比べ、リード線11の先端11fが引っ掛かることを抑制できる。
このテーパ孔部50t3の場合、テーパ孔部50t3のテーパ面の所定の点P3における接線同士のなす角で表されるテーパ角θ3に対し、点P1より奥側(挿入口50b側)の点P4におけるテーパ角θ4が大きくなっている。
そして、図7(b)に示すように、リード線11〜14の先端の切れ目11c〜14cよりも先端の被膜を取り去り、芯線11a〜14aを露出させて図示しない接続端子をカシメ接続する。次に、リード線11〜14の後端側を後端に引張り、接続端子をセパレータ50の各挿入口50bにそれぞれ収容する。
さらに、リード線11〜14を挿通した外筒ユニット70を、予め別途組付けた素子ユニット(図示せず)に接合し、センサ1が完成する。
なお、本発明の第2の観点に係るセラミック部材ユニットは、それぞれ特許請求の範囲の「挿入体」、「セラミック部材」をなすリード線11、セパレータ60からなる。
挿入部60iは、さらに導入口60sと挿入口60bとの連通部分に、導入口60s側からこの順でストレート部60v及び奥側テーパ孔部60tを有している。ストレート部60vは導入口60sに繋がり、奥側テーパ孔部60tはストレート部60v及び挿入口60bに繋がっている。
ここで、図4と同様に、セパレータ60の導入口60sの最大径H2、挿入口60bの最大径H1、及び導入口60sから挿入口60bまでの深さDxを一定とすると、図9のような従来の1段のテーパ孔部500t1が破線で表される。
一方、上述のようにH1,H2、Dxが一定の場合、ストレート部60vは1段のテーパ孔部500t1よりも必ず径方向外側に位置し、奥側テーパ孔部60tは、テーパ孔部500t1より必ずテーパ角が小さく(浅く)なる。つまり、ストレート部60v及び奥側テーパ孔部60tはテーパ孔部500t1よりも必ず径方向外側に位置する。
又、奥側テーパ孔部60tによってリード線11を径方向内側の挿入口60bへ向けて案内し、さらに、奥側テーパ孔部60tがテーパとなっているので、挿入口60bに水平部500f(図14参照)が繋がる場合に比べ、リード線11の先端11fが引っ掛かることを抑制できる。
例えば、挿入体やセラミック部材の形状や対象は限定されず、導入口及び挿入口の形状も限定されない。
挿入口は貫通孔でなくてもよい。
センサは、ガスセンサに限らず、例えば温度センサ等でもよい。
11〜14 挿入体(リード線)
50b、60b 挿入口
50i、60i 挿入部
50s、60s 導入口
50t1、50t2 テーパ孔部
50、60 セラミック部材(セパレータ)
60v ストレート部
60t 奥側テーパ孔部
100 センサ素子
O 軸線
Claims (2)
- 軸線方向に延びるセンサ素子、及び、
リード線からなる挿入体と、前記センサ素子に電気的に接続される接続端子と、前記挿入体が挿入される挿入部を有するセラミック部材と、を少なくとも備えたセラミック部材ユニット、
を備えたセンサであって、
前記セラミック部材はセパレータであり、
前記挿入部は、挿入口から更に奥に向かって延びる貫通孔をなし、前記挿入口内には、前記挿入体と、該挿入体の先端側にカシメられた前記接続端子とが収容され、
前記挿入部は、前記セラミック部材の表面の導入口に連通しつつ前記導入口よりも奥に設けられて開口を形成する前記挿入口を少なくとも有し、前記挿入口に前記挿入体が挿入可能であり、
さらに、前記導入口と前記挿入口との連通部分に、前記挿入口に向かって窄まるテーパ孔部を有し、
前記テーパ孔部は、前記挿入口に向かってテーパ角が大きくなりつつ前記挿入口に繋がることを特徴とするセンサ。 - 軸線方向に延びるセンサ素子、及び、
リード線からなる挿入体と、前記センサ素子に電気的に接続される接続端子と、前記挿入体が挿入される挿入部を有するセラミック部材と、を少なくとも備えたセラミック部材ユニット、
を備えたセンサであって、
前記セラミック部材はセパレータであり、
前記挿入部は、挿入口から更に奥に向かって延びる貫通孔をなし、前記挿入口内には、前記挿入体と、該挿入体の先端側にカシメられた前記接続端子とが収容され、
前記挿入部は、前記セラミック部材の表面の導入口に連通しつつ前記導入口よりも奥に設けられて開口を形成する前記挿入口を少なくとも有し、前記挿入口に前記挿入体が挿入可能であり、
さらに、前記導入口と前記挿入口との連通部分に、前記導入口側からこの順でストレート部及び奥側テーパ孔部を有し、
前記ストレート部は、前記導入口から前記挿入口に向かって延び、
前記奥側テーパ孔部は、前記ストレート部から前記挿入口に向かって窄まりつつ前記挿入口に繋がることを特徴とするセンサ。
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