JPH0569669U - センサの検出部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】センサに内蔵されたヒータの加熱効率を向上し
得るセンサの検出部の構造を提供する。 【構成】酸素検出能力を向上するために素子部を加熱す
る機能を果たすヒータを内蔵した酸素検出素子１と、酸
素検出素子１の周囲に配設され、該酸素検出素子１を支
持するセラミック絶縁体６と、セラミック絶縁体６の周
囲に配設され、該絶縁体６を支持する主体金具１２とを
備えたセンサの検出部構造において、酸素検出素子１と
セラミック絶縁体６との間には、隙間１ａが設けられて
いる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ヒータを内蔵したセンサ素子と、該センサ素子の周囲に配設され、 該センサ素子を支持するセラミック絶縁体と、該セラミック絶縁体の周囲に配設 され、該絶縁体を支持する主体金具とを備えたセンサの検出部構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、例えばガスセンサや温度センサ等、周囲の状態を電気信号として検 出するセンサの１つとして、検出素子を例えばセラミック製の絶縁体を介してハ ウジングである主体金具内に格納し、検出素子を所望の箇所に取り付け得るよう 、あるいは機械的衝撃から保護するように構成されたものが知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来のセンサでは、センサ素子がセラミック絶縁体と密着して いたので、酸素センサのようにヒータを内蔵したものでは、ヒータの熱がセラミ ック絶縁体を介して外部に伝達して、加熱効率が低いという問題があった。

【０００４】 本考案は、上述の問題点を解消するためになされたもので、センサに内蔵され たヒータの加熱効率を向上し得るセンサの検出部の構造を提供することを目的と する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案のセンサの検出部構造は、ヒータを内蔵した センサ素子と、前記センサ素子の周囲に配設され、該センサ素子を支持するセラ ミック絶縁体と、前記セラミック絶縁体の周囲に配設され、該絶縁体を支持する 主体金具とを備えたセンサの検出部構造において、 前記センサ素子を前記セラミック絶縁体から所定の隙間をあけて配置したこと を特徴とするセンサの検出部構造を要旨とする。

【０００６】

【作用】

本考案では、センサ素子とセラミック絶縁体との間に所定の隙間が設けられて いるので、センサ素子に内蔵されているヒータの熱は外部に逃げにくくなる。従 って、ヒータに供給される電力を低減することが可能になる。

【０００７】

【実施例】

以下に、本考案の一実施例を図面と共に説明する。 図１は本考案が適用された酸素センサの一部断面正面図である。図１において 、１はアルミナを主成分としたセラミック基板上の一端にチタニアを主成分とし てなる素子層２が形成された酸素検出素子、３は酸素検出素子１より突出された 電極線、４は電極線３に接合され、検出信号や動作信号等を入出力するリード線 に接続される電極端子、６は電極端子４が接合された酸素検出素子１を絶縁保護 するために筒状に形成されたセラミック絶縁体であり、酸素検出素子１、電極線 ３及び電極端子４は、ワッシャー７、石綿パッキン８、ガラスシール９及び充填 粉末１０を介してセラミック絶縁体６に把持されている。酸素センサ素子１は図 示しないヒータを有する。このヒータは酸素検出能力を向上するために素子部を 加熱する機能を果たす。酸素センサ素子１とセラミック絶縁体６との間には、図 １に示すように、隙間１ａが設けられている。

【０００８】 次に、１１は被検出ガスが酸素検出素子１の素子層２に接触するようガスの流 通孔１１ａが複数個穿設された素子層２を保護するためのプロテクタ、１２はプ ロテクタ１１及び上記セラミック絶縁体６を把持すると共に当該酸素センサを被 測定箇所に固定するため外部にねじ部１２ａが刻設された主体金具であって、プ ロテクタ１１及びセラミック絶縁体６は綿パッキン１３、滑石１４、かしめリン グ１５を介して主体金具１２に把持されている。

【０００９】 一方、セラミック絶縁体より突出された電極端子とリード線５との接続は、か しめ金具１６を用いてかしめ接続されており、その電極端子４の接合部は、シリ コンゴムからなるシール材１７により覆われている。即ち、シール材１７は図２ に示す如く電極端子４の接合部を収納する収納孔１７ａとリード線５が貫通され る貫通孔１７ｂが連設されており、上記電極端子４とリード線５との接合部を保 護するように構成されているのである。そして、シール材１７は前述の保護外筒 に相当する図３に示す外筒１８内部に格納され、外筒１８はシール材１７をセラ ミック絶縁体６に押圧して圧縮し、かしめリング１５にかしめ接続されている。 尚、図２において、（イ）はシール材１７の一部断面正面を示し、（ロ）は左側 面を示し、（ハ）は右側面を示している。また図１において、５’及び５”は夫 々酸素検出素子１の図示しないヒータに電力を供給するためのリード線を表して おり、従って図２に示す如くシール材１７には、各々のリード線及び電極端子の 貫通孔及び収納孔も夫々連設されている。

【００１０】 次に、上記電極端子４とリード線５の接合及びシール材１７による接合部の保 護は図４に示す如く行われる。つまり、まず、外筒１８内にリード線５が貫通さ れたシール材１７を収納した電極保護部２０と、酸素検出素子１を把持したセラ ミック絶縁体６を主体金具１２に収納した検出部２１とを各々別体に作成し、セ ラミック絶縁体６より突出された電極端子４とリード線５とをかしめ金具１６を 用いてかしめ接続すると共に、その他の電極端子及びリード線も同様に接続する 。その後、電極保護部２０を矢印Ａ方向に移動して検出部２１に接続する。する と、電極保護部２０のシール材１７は外筒１８とセラミック絶縁体６に挟まれて 圧縮し、電極端子４とリード線５との接合部を単に絶縁保護するだけでなく、そ の部分に外部から水分が侵入しないように保護することができるようになる。

【００１１】 つまり、本実施例の酸素センサにおいては、電極端子とリード線との接合部を 、単にシール材１７の収納された電極保護部２０を検出部２１に接合するだけで 容易に絶縁保護することができるようになり、その組立て作業の作業性を向上す ることができ、また従来のように接合部周囲にはかしめ箇所がなく、シール材１ ７−外筒１８間は密着され、絶縁及び防水保護を確実にできるようになり、セン サの信頼性を向上することができるのである。

【００１２】 また、本実施例においては、上述の如く、酸素検出素子１とセラミック絶縁体 ６との間には隙間１ａが設けられている。従って、センサ素子に内蔵されたヒー タの熱は外部に逃げにくい。この結果、ヒータに供給される電力を低減すること が可能になり、ヒータの耐久性が向上する。

【００１３】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、センサ素子とセラミック絶縁体との間に所定 の隙間が設けられているので、センサ素子に内蔵されたヒータの熱は外部に逃げ にくくなる。従って、ヒータに供給される電力を低減することが可能になり、低 電力で動作するセンサを提供することができるようになる。また、自動車のエン ジンの始動時などセンサ素子層の温度より低い温度の排ガスがセンサにあたった ときには、その低い温度の排ガスはセンサ素子とセラミック絶縁体との隙間に入 りにくいので、センサ素子が冷やされることがなく、それによりヒータへの供給 電力を低減することができ、ヒータの寿命が長くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の酸素センサを表す一部断面正面図で
ある。

【図２】シール材を示す図であり、（イ）はその一部断
面の正面を示し、（ロ）は左側面を示し、（ハ）は右側
面を示す。

【図３】外筒の一部断面正面図である。

【図４】リード線と電極端子との接続、及びその接合部
の保護の仕方を説明する説明図である。

【符号の説明】

１…酸素検出素子 １ａ…隙間 ４…電極端子
５…リード線 １１…プロテクタ １２…主体金具 １６…かしめ金
具 １７…シール材 １８…外筒

フロントページの続き (72)考案者 木村 敏彦 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒータを内蔵したセンサ素子と、前記セ
   ンサ素子の周囲に配設され、該センサ素子を支持するセ
   ラミック絶縁体と、前記セラミック絶縁体の周囲に配設
   され、該絶縁体を支持する主体金具とを備えたセンサの
   検出部構造において、 前記センサ素子を前記セラミック絶縁体から所定の隙間
   をあけて配置したことを特徴とするセンサの検出部構
   造。