JPH0526992Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、例えばガソリンとアルコールとの混
合液の如き混合燃料の組成を、光学的な方法によ
つて検知するための燃焼混合比センサに関する。

［従来の技術］ 第３図に従来の燃焼混合比センサの側断面図を
示した。１０４はセンサのケースであつて、被計
測混合燃料の流入口１１１と流出口１１２を備え
てその内空部は燃料の通路をなしている。ケース
１０４の相対向する一対の壁面にはそれぞれくり
抜き穴１０４ａと１０４ｂが穿たれている。この
２つの穴に挿し渡すようにしてガラス製の棒状透
光体１０１が組み付けられている。棒状透光体の
両端部がそれぞれくり抜き穴内に嵌入されている
部分には燃料漏れ防止用Ｏ−リング１０７が嵌着
されている。そして棒状透光体の一方の端面と他
方の端面に接してそれぞれ発光素子１０２と受光
素子１０３が取付けられている。

このセンサは、混合燃料の光屈折率が混合比の
如何によつて変化する現象を利用しており、発光
素子から放散された光のうち、透光体と混合燃料
の接触界面で全反射した後受光素子の受光面に到
達する光量の変化を電気出力に変換させて計測す
るように構成されている。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記の如き従来の燃焼混合比センサでは、棒状
透光体の一端面に入射した光がその外周面に接し
て屈折する度合いが透光体が混合燃料に接触して
いる部分とＯ−リングまたはケース壁に触れてい
る部分即ち支持部とでは当然に相異する。従つて
混合燃料の混合比が不変であつても、環境温度な
どの変化によつて混合燃料の屈折率が変動した
り、あるいは発光素子のケース内に収められてい
る発光ダイオードチツプの取付け位置が偏つてい
たりすると、透光体内に導入された光のうちで支
持部に照射吸収される光の割合が変化する。その
結果として透光体の外周界面で全反射した後受光
素子に到達する光量にも変動が生じて、センサの
計測信頼性が低下することになる。そしてこのよ
うな不具合が生ずることを防ぐためには、透光体
の支持部の存在を考慮に入れて、透光体およびそ
の支持構造に関する各部分の寸法設計に格別の考
慮を必要とする。

また有機材料からなるＯ−リングは化学ないし
物理的安定性が充分とはいえず、シーリング機能
の確実性や永続性に改善の余地が残されている。

本考案は、透光体の組付けの構造に関する寸法
精度が比較的低くても、充分に高い計測精度が得
られると共に、燃料の漏れ防止機能も向上された
燃焼混合比センサを提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本考案の燃焼混合比センサは、被計測混合燃料
の出口および入口を有する通路中に測定室を形成
したセンサケーシングと、前記測定室の対向する
壁をそれぞれ貫いて形成された２つの取付穴と、
前記センサケーシングの外側の前記２つの取付穴
の縁部にそれぞれ形成された平面部と、前記２つ
の取付穴を貫通して前記測定室を介して架け渡さ
れた棒状透光体と、この棒状透光体の両端にそれ
ぞれ配置された発光素子および受光素子と、前記
２つの取付穴において、それぞれ前記棒状透光体
の外側に嵌め合わされ、前記平面部に当接するフ
ランジが全周に連続して形成された金属製の２つ
のスリーブ継手とからなり、これらの２つのスリ
ーブ継手は、前記棒状透光体と液密的に溶着また
は接着されるとともに、前記フランジには、前記
平面部側へ向かつて隆起し前記取付穴の前記縁部
を取り囲むように連続して形成された隆起部を有
し、この隆起部を前記平面部に溶接されたことを
技術的手段とする。

［作用および考案の効果］ 上記の構成を備えた燃焼混合比センサは棒状透
光体の両端部をセンサケーシングに設けた取付穴
に液密的に嵌着固定させる方法として、金属製ス
リーブ継手を用い、棒状透光体の外側にスリーブ
継手を嵌め合わせて、溶着または接着させて棒状
透光体とスリーブ継手との液密性を確保し、他
方、スリーブ継手のフランジに平面部側へ向かつ
て隆起し取付穴の縁部を取り囲むように連続して
形成された隆起部を、平面部に当接させて溶接に
よつてセンサケーシングとの液密性を確保する。

ここで、スリーブ継手のフランジをセンサケー
シングの平面部と溶接させる際に、フランジの隆
起部を利用するため、隆起部における液密性を確
保した溶接を容易に行うことができる。

液密シール材としての役割を果たす金属製スリ
ーブ継手は、従来のセンサに使われてきたＯ−リ
ングとは異なつて光反射性を有するので、棒状透
光体の内部に入射しスリーブ継手の内周面に照射
した光が吸収されてしまう不都合を生ぜず、従つ
て、従来技術の項で述べた如きセンサの計測精度
低下問題と、それに伴うセンサ設計上の困難を軽
減させることができる。

また金属製スリーブ継手はＯ−リングに較べて
格段に化学的・物理的安定性にすぐれているの
で、センサケーシングの液密構造を溶接により容
易に得ることができると共に、フランジ部が透光
体と溶着または接着されているためセンサの耐久
性が高められる。

［実施例］ 以下に図に示す実施例に基づいて本考案の構成
を具体的に説明する。

第１図は一実施例センサの側断面を示してお
り、その概略の構成は、被計測混合燃料例えばガ
ソリンとアルコールとの混合燃料の入口１Ａと出
口１Ｂを備えてその通路をなす耐蝕金属製のボツ
クス状センサケーシング１と、このケーシングの
相対向する一対の側壁面に穿つた取付穴１Ｃと１
Ｄにその両端部を架け渡すようにして、燃料通路
内に配設した棒状透光体２と、棒状透光体２の両
端部をそれぞれ取付穴１Ｃと１Ｄ内に液密が保た
れた状態のもとに固定させるための一組の金属製
スリーブ継手５と、棒状透光体２の一方の端面と
他方の端面に、それぞれ光の出（入）口部を接触
させるようにして、センサケーシング１に組付け
た発光素子３および受光素子４とから成り立つて
いる。

棒状透光体１は光学ガラスまたは耐有機溶剤性
のすぐれた透明合成樹脂で作られた丸棒からな
り、その外周面は充分平滑に仕上げられている。

金属製スリーブ継手５はコバールなどの耐蝕合
金を素材として作られており、正面図とそのイ−
イ断面図としての第２図に示したように、一端側
に円環状のフランジ部５ａを一体的に形成させる
共に、このフランジ部５ａには継手の内側向き
に、継手の軸芯に対して同軸的にリング状の隆起
部５ｂを設けている。

発光素子３は、発光ダイオード３Ａを偏平な円
筒形状を備えた金属製ケース３Ｂに納めて成り立
つている。３Ｃは発光ダイオード３Ａの発光面に
対向するケース壁に設けた光放射用の開口部を封
鎖するガラス窓である。

受光素子４は、ホトトランジスター４Ａを同じ
く偏平筒状の金属製ケース４Ｂに納めて構成され
ており、４Ｃは光入射用ガラス窓である。

円環状フランジ部５ａをその一方の端に設けた
１組の金属製スリーブ継手５は、各々のフランジ
部を有しない側を棒状透光体２の各両端部にそれ
ぞれ外嵌させたうえ、棒状透光体２と金属製スリ
ーブ継手５との接触界面ａを透光体の溶融温度以
上に加熱して両者を熱溶着させるか、またはこの
界面に接着剤を施すなどの方法によつて液密的に
棒状透光体２の端部に固着されている。

一方金属製スリーブ継手５のフランジ部を有す
る側は、第１図に描かれているように、フランジ
部５ａの内側面をセンサケーシング１の透光体取
付穴１Ｃまたは１Ｄの口縁部に当てがつて、この
取付穴口周面とスリーブ継手５との間隙が液密的
に封止されるように溶接法によつて接合されてい
る。

フランジ部５ａにリング状隆起部５ｂを設けた
ことによつて上記の液密的溶接は、この隆起ライ
ンｂに沿つて容易且つ確実に行われる。またリン
グ状隆起部５ｂは棒状透光体２とセンサケーシン
グ１との熱膨張率の相異に基づいてセンサに変形
歪が生ずるのを防ぐためのベローズ的な役割も果
たしてくれる。

発光素子３のケース３Ｂと受光素子４のケース
４Ｂとは、図示のように各々のガラス窓３Ｃと４
Ｃ面を棒状透光体１の各端面にそれぞれ当接させ
るようにして、センサケーシング１の異径形状を
有する１組の取付穴１Ｃと１Ｄの径拡大個所に嵌
入固定されている。

このような組立構造によれば、センサケーシン
グ１の取付穴１Ｃと１Ｄにその両端部を嵌め込ま
せて支持されている棒状透光体２は、その支持部
空隙を金属製スリーブ継手５によつて完全にシー
ルされるので、センサケーシング１内を加圧状態
のもとに流れる引火性に富んだ混合燃料がケーシ
ング外に漏れる恐れは確実に解消する。

上記実施例の燃焼混合比センサの作動は従来セ
ンサと異ならないのでその説明は省く。

金属製スリーブ継手５の形状はこの実施例に示
したものに限られることなく、適宜に設計変更を
施すことは自由であり、要はスリーブ継手５の一
端側を棒状透光体２の軸方向の各端部に外嵌させ
ると共に、他端側をセンサケーシング１の透光体
取付穴１Ｃおよび１Ｄの口縁部に液密を保つて接
合させることのできる形状を備えていれば足り
る。

また金属製スリーブ継手５の内周面の光反射率
を充分に高めるために、この内周面に貴金属のそ
の他の耐酸化性のすぐれた金属からなるメツキ層
などの薄膜層を形成させてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例センサの側断面図である。第
２図は金属製スリーブ継手の一例を示した正面図
とそのイ−イ断面図である。第３図は従来の燃焼
混合比センサの側断面図である。 図中、１……センサケーシング、２……棒状透
光体、３……発光素子、４……受光素子、５……
金属製スリーブ継手。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 被計測混合燃料の出口および入口を有する通路
   中に測定室を形成したセンサケーシングと、 前記測定室の対向する壁をそれぞれ貫いて形成
   された２つの取付穴と、 前記センサケーシングの外側の前記２つの取付
   穴の縁部にそれぞれ形成された平面部と、 前記２つの取付穴を貫通して前記測定室を介し
   て架け渡された棒状透光体と、 この棒状透光体の両端にそれぞれ配置された発
   光素子および受光素子と、 前記２つの取付穴において、それぞれ前記棒状
   透光体の外側に嵌め合わされ、前記平面部に当接
   するフランジが全周に連続して形成された金属製
   の２つのスリーブ継手と からなり、これらの２つのスリーブ継手は、前記
   棒状透光体と液密的に溶着または接着されるとと
   もに、前記フランジには、前記平面部側へ向かつ
   て隆起し前記取付穴の前記縁部を取り囲むように
   連続して形成された隆起部を有し、この隆起部を
   前記平面部に溶接されたことを特徴とする燃焼混
   合比センサ。