JPH1010082A

JPH1010082A - ガスセンサ

Info

Publication number: JPH1010082A
Application number: JP8188547A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Otsuki; 正一大月; Yasuhiro Yamada; 康弘山田; Tatsuya Okumura; 達也奥村; Keizo Furusaki; 圭三古崎
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1996-06-26
Filing date: 1996-06-26
Publication date: 1998-01-16
Anticipated expiration: 2016-06-26
Also published as: JP3029802B2

Abstract

(57)【要約】【課題】金具本体と検出素子との間の先端面側のシー
ル性を高める。【解決手段】本体２の内周面と検出素子１５の外周面
との間にシール材１８を充填し、シール材１８を押圧す
る絶縁部材１９と筒体２４のフランジ２５との間に、こ
れらとほぼ同軸状でばね性を有する環状ばね体２１を配
置し、本体２の後端部の周縁８を内側に折り曲げてその
フランジ２５を覆い、軸方向に圧縮することでシール材
１８を圧縮してシールを保持してなるセンサで、絶縁部
材１９の後端面２０が環状ばね体２１の先端面２２の内
周寄り部位を、フランジ２５の先端面２６が環状ばね体
２１の後端面２３の外周寄り部位をそれぞれ軸方向に押
圧するような寸法関係とし、この環状ばね体２１の弾性
変形によってシール材１８を圧縮する方向に絶縁部材１
９を常時押圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気ガ
ス中の酸素濃度を検出するために使用される酸素センサ
などのガスセンサ（以下、単にセンサともいう）に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種のガスセンサは、内外面にそれぞ
れ電極層を有する先端が閉塞された筒状のジルコニア等
の酸素イオン導電体（固体電解質）からなる酸素濃度の
検出素子（以下、単に素子ともいう）と、該素子を把持
して排気ガス管に取付けられる取付け金具本体（ホル
ダ）等からなっている。このものは、内燃機関の排気ガ
ス管に取着され、前記素子の内側面の電極層（基準電極
層）を基準酸素ガス（大気）に、外側面の電極層（測定
電極層）を排気ガスに接触させ、素子内外面の酸素濃度
差に対応して両電極間に起電力（電位差）を生じさせ、
この起電力に基づく信号を制御回路に出力し、酸素濃度
を検知し、制御するようにされている。

【０００３】このようなガスセンサでは、素子の内側と
外側とのシール（気密及び液密）が破壊されると、その
使用過程で排気ガス或いはそれに含まれる油等がその内
側に侵入することになり、素子内面側の基準酸素ガスが
汚染され、酸素濃度の検知能力の低下や内側面の電極層
の腐食を招くなど様々な問題を生じる。したがって、と
くに排気ガスの侵入の可能性のある接合箇所ないし構造
上の間隙（隙間）のシールは十分に確保しないといけな
い。

【０００４】図８及び図９は、こうしたガスセンサ１０
１の一例を示すものであるが、このものでは次のように
してシールが確保されている。すなわち、筒状の金具本
体（以下、単に本体ともいう）１０２の内側に検出素子
１０３を内挿し、その間に滑石（タルク粉体）等からな
るシール材１０４を充填して、次記する組み立て手段に
より、そのシール材１０４を軸方向（図８上下方向）に
圧縮することによって金具本体１０２と検出素子１０３
との間の先端側（図８下側）におけるシール性が保持さ
れるよう構成されており、排気ガス管Ｈに取付けられた
際でも排気ガスＧが素子１０３の内側に入り込まないよ
うに構成されている。

【０００５】そして、このセンサ１０１は次のように組
み立てられている。すなわち、まず、金具本体１０２の
先端側の内周に内向きに突出する内周段部１０５に、平
パッキン１０６及び上面内周縁が凹部１０７をなすリン
グ状の絶縁部材１０８を順次配置し、その上に、外周に
外向きに突出する外周凸部（フランジ）１０９が周設さ
れた検出素子１０３を、その先端１０３ａ側から本体１
０２内に同軸状に内挿し、その外周凸部１０９をリング
状の絶縁部材の１０８上面内周縁の凹部１０７に板パッ
キン１１０を介して係合させる。そして、金具本体１０
２の内周面と検出素子１０３の外周面との間であって、
検出素子１０３の外周凸部より後端側（図上側）にシー
ル材１０４を充填し、そのシール材１０４より後端側に
リング（円筒）状の絶縁部材１１１を同軸状に内挿す
る。そしてこの絶縁部材１１１の後端面側に金属製のリ
ング状パッキン１１２を介装し、さらにその後端面（上
面）側に、筒体１１３を同軸状に内挿し、その先端部外
周に周設されたフランジ１１４が金属製のリング状パッ
キン１１２に当接するようにし、該パッキン１１２を介
して絶縁部材１１１を先端側に押圧するようにし、その
状態の下で、金具本体１０２の後端部の周縁１１５を内
側に折り曲げてそのフランジ１１４を覆うと共に先端側
に圧縮してその周縁１１５をかしめる。そして、この際
の圧縮力により、シール材１０４を軸方向（図示上下方
向）に圧縮し、そのシール材１０４の弾性を利用して金
具本体１０２と検出素子１０３との間（排気ガスＧ側と
基準ガス側と間）の先端側におけるシール性を保持して
いる。

【０００６】しかして、この工程の後、素子１０３を覆
うように金具本体１０２に保護キャップ１１６を装着
し、要すれば加熱用のセラミックヒータ１１７を内挿
し、或いは各々のリード線１１８の接続をするなどし、
さらに、筒体１１３の上端部外側に、保護外筒１１９を
外嵌して径方向に絞り込むなどして製品となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、粉末状のシ
ール材を用いた場合には、金属パッキンやゴムパッキン
等の固体のパッキン材のようにパッキン材自体の寸法精
度が問題とならない上に、シールを確保する相手側部材
（本体１０２や素子１０３）との接触面での精密な嵌合
性をとらなくても安定したシール性を確保できる。しか
し、こうして組み立てられたガスセンサ１０１が排気ガ
ス管Ｈに取付けられて使用される場合には高温で過酷な
雰囲気下にさらされるので、こうした使用条件によって
は、前記従来のガスセンサ１０１のシール構造では、長
期間の使用により気密性が劣化（低下）することがあっ
た。というのは、金具本体１０２が高温域にさらされる
とそれ自体が熱膨張を繰返し起こす一方、滑石などのシ
ール材１０４は一部焼結を起こすので、その体積が収縮
するとともに、前記従来のシール性能は、主として圧縮
されたシール材１０４自体の残留圧縮応力に依存してい
るため、このような状況下に長時間繰返しさらされる
と、少しずつ組み立て時に圧縮されたシール材１０４に
弛緩が生じ、その結果、圧縮応力が低下してしまうため
である。そして、シール性能が低下すると、前記したよ
うにその結果として素子１０３と金具本体１０２との間
から排気ガスＧが侵入してセンサ出力が低下する等の不
具合が発生し、ついには酸素濃度の検出精度が低下する
ことがある。

【０００８】もっとも、現在の使用温度条件下では、そ
のような不具合が生じることはないが、今後のエンジン
の高性能化に伴いガスセンサが従来よりも高温の使用条
件で使われる場合もあるので、その対応が要請されてい
る。本発明は、上記従来のガスセンサの持つこのような
問題点に鑑み、さらにこのような要請に鑑みて案出され
たものであって、金具本体と素子との間の先端側のシー
ル性を長期間にわたって確保し、信頼性ないし耐久性の
高いガスセンサを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、先端側の内周に内向きに突出する内周段
部が周設された筒状の金具本体の内側に、外周に外向き
に突出する外周凸部が周設された検出素子が、該検出素
子の先端側から同軸状に内挿されて該外周凸部を前記内
周段部に絶縁を保持して係合され、前記金具本体の内周
面と該検出素子の外周面との間であって、該検出素子の
外周凸部より後端側にはシール材が充填され、該シール
材より後端側にはリング状の絶縁部材が同軸状に内挿さ
れ、さらに端部外周にフランジが周設された筒体が、そ
のフランジで前記絶縁部材を先端側に押圧するように同
軸状に内挿され、該金具本体の後端部の周縁が内側に折
り曲げられて該フランジを覆うと共に、前記シール材を
軸方向に圧縮する構造のガスセンサにおいて、前記絶縁
部材と前記筒体のフランジとの間に、これらとほぼ同軸
状でばね性を有する環状ばね体が配置され、しかも、前
記絶縁部材と前記筒体のフランジは、該環状ばね体の内
周寄り部位と外周寄り部位とを軸方向の互いに反対側に
向けて弾性変形させるような寸法関係に形成され、この
環状ばね体の弾性変形によって前記シール材を圧縮する
方向に前記絶縁部材を常時押圧してなることにある。

【００１０】この場合、前記絶縁部材は、環状ばね体の
内周寄り部位を押圧し、前記筒体のフランジは環状ばね
体の外周寄り部位を押圧し、該環状ばね体は、その内周
寄り部位が後端側に外周寄り部位が先端側に向けて弾性
変形して配置されるようにするとよい。或いはこれと逆
に、前記絶縁部材は、環状ばね体の外周寄り部位を押圧
し、前記筒体のフランジは環状ばね体の内周寄り部位を
押圧し、該環状ばね体は、その外周寄り部位が後端側に
内周寄り部位が先端側に向けて弾性変形して配置される
ようにしてもよい。

【００１１】具体的には、前者は、絶縁部材の後端面側
が環状ばね体の先端面側の内周寄り部位を、フランジの
先端面側が環状ばね体の後端面側の外周寄り部位をそれ
ぞれ軸方向に押圧するような寸法関係にあることで達成
される。また後者は、これと逆に、絶縁部材の後端面側
が環状ばね体の先端面側の外周寄り部位を、フランジの
先端面側が環状ばね体の後端面側の内周寄り部位をそれ
ぞれ押圧するような寸法関係にあることで達成される。
なお、環状ばね体の材質は、耐熱性やばね性に優れるも
のから選択すればよいが、例えば、ステンレス鋼やイン
コネル、或いはハステロイ等が適用でき、ＳＵＳ３０
４、ＳＵＳ３１０、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４３０等が実
用上適切である。なお、環状ばね体は、ばね性を有する
環状体であればよく、無端のものが好ましいが、輪の一
部を欠いたばね座金状の有端のものでもよい。

【００１２】上記の手段により、本発明においては、常
時、環状ばね体のばね性によりシール材を圧縮する方向
に絶縁部材が押圧されている。したがって、高温雰囲気
にさらされてシール材に焼結が生じて体積収縮が生じた
り、金具本体が熱膨張したりして、シール材に弛緩が生
じるような場合でも、常時、シール材の圧縮が確保され
るから、金具本体と素子との間の先端側のシール性の低
下が防止される。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に係るガスセンサを具体化
した実施形態例について、図１ないし図５を参照して詳
細に説明する。図中１は本例のセンサであって、金具本
体２はＳＵＳ４３０からなり、先端側（図下側）の内周
に内向きに突出するとともに先細りテーパをなす内周段
部３が周設され、内周段部３の後端（図上）部寄りには
同径の円筒内周面４が形成され、その後端寄り部位に
は、テーパ面５を介して円筒内周面４より拡径されると
ともに薄肉部６を介して拡径部７を備えており、本体２
はその内周面が後端側２ｂから先端側２ａに向かって同
軸状で縮径する段付き円筒状をなしている。なお拡径部
７の後端部の周縁８は薄肉に形成されている。また、本
体２の外周には、排気ガス管Ｈへの取付け用の六角フラ
ンジ９を備えていると共に、下部外周には取付けねじ１
０を備えており、金属製のガスケット１１を介して排気
ガス管Ｈに螺締されるように構成されている。

【００１４】さて、この本体２の内側の内周段部３に
は、後端側からリング状の金属製の平パッキン１２が入
れられ、その上に、上部内周が凹部１３をなすリング
（円筒）状のアルミナ等からなる絶縁座部材１４が挿入
されている。そして、本体２の内側中央には、先端閉塞
状で筒状をなす検出素子１５がその先端１５ａ側から同
軸状に内挿され、その略中央外周に外向きに突出するよ
う周設された外周凸部（フランジ）１６を絶縁座部材１
４の上部内周の凹部１３に金属製のリング平パッキン１
７を介して係合している。

【００１５】こうして形成された、金具本体２の円筒内
周面４と検出素子１５の外周面との間であって、検出素
子１５の外周凸部１６より後端側には略一定幅の円環状
の空隙が形成され、この空隙には、本例では滑石などか
らなるシール材１８が所定量充填され、そのシール材１
８より後端側には円筒状のセラミックなどからなる絶縁
部材１９が同軸状に内挿されている。この絶縁部材１９
の後端側（上部）外周はやや厚肉に形成され、本体２の
拡径部７の内周面７ａとの間に所定の幅の環状空間を形
成している。

【００１６】そして、金具本体２の拡径部７の内側であ
って絶縁部材１９の後端面２０にはＳＵＳ４３０などの
ばね性の高い金属からなり一定厚さ、一定幅で円環板状
（平座金形状）に形成された環状ばね体２１が同軸状に
配置されている。ただし、環状ばね体２１は、その内径
Ｄｋ１が絶縁部材１９の後端面２０の内径Ｄｚ１より大
径とされて、素子１５との間に円環状の空隙が保持され
ている。また、環状ばね体２１の外径Ｄｋ２は、絶縁部
材１９の後端面２０の外径Ｄｚ２より大径とされ、環状
ばね体２１の外周面が金具本体２の拡径部７の内周面７
ａに近接している。しかして、絶縁部材１９の後端面２
０は、環状ばね体２１の先端面２２の内周寄り部位に当
接しており、環状ばね体２１が絶縁部材１９を軸方向の
先端側に押圧するように配置されている。ただし、本例
では、絶縁部材１９の後端面２０が、環状ばね体２１の
内周寄りの約１／２の幅部位に当接するように設定され
ている。

【００１７】さらに、本体２の拡径部７の内側であって
環状ばね体２１の後端面２３側には円筒状の筒体２４が
金具本体２の拡径部７の内周面７ａと同軸状にして内挿
され、その先端側外周に設けられた一定幅の円形のフラ
ンジ２５の先端面２６を環状ばね体２１の後端面２３の
外周寄り部位に当接し、これを軸方向で先端側に押圧す
るように配置されている。ただし、筒体２４のフランジ
寄り部位（近傍）の内径Ｄｆ１は、環状ばね体２１の内
径Ｄｋ１より大径とされかつ絶縁部材１９の後端面２０
の外径Ｄｚ２と略同径とされ、さらにフランジ２５の外
径Ｄｆ２は環状ばね体２１の外径Ｄｋ２と略同径とされ
ている。なおフランジ２５は、筒体２４の先端を外側に
所定の幅でもって略直角に突出するようにプレス成形さ
れており、組み立て後において、フランジ２５の先端面
２６のうち、外周寄り部位の１／２〜２／３程度の幅部
位が環状ばね体２１の外周寄り部位に当接するように設
定するとよい。

【００１８】そして、本例では図４に示したように、筒
体２４のフランジ２５の後端面側の隅角に断面小判形状
のＳＵＳ４３０製リングパッキン２７を介装し、金具本
体２の拡径部７の後端部の周縁８をそのリングパッキン
２７を覆うように内側に折り曲げると同時に所定荷重で
圧縮してかしめたものである。図４は、かしめ前の状態
を示しており、同図に示したようなダイスＤＳが図中矢
印で示した軸方向に移動されることにより前記周縁８が
圧縮されかしめられる。なお、かしめ時においては本体
２の薄肉部６の周方向に沿う部位を本例では１０００℃
程度に加熱し、軸方向へ圧縮変形させている。

【００１９】しかして、この圧縮、かしめにより、環状
ばね体２１及び絶縁部材１９を介してシール材１８が軸
方向に圧縮され、素子１５を金具本体２に同軸状に固着
すると同時にシール材１８の横方向への弾性（応力）に
より、金具本体２の内周面と検出素子１５との間の先端
側におけるシール性が保持されている。なお、この圧縮
により、絶縁部材１９は相対的に環状ばね体２１の内周
寄り部位（図５の１点鎖線より内側）を後端面側に押圧
し、筒体２４のフランジ２５は環状ばね体２１の外周寄
り部位（図５の２点鎖線より外側）を先端面側に押圧す
ることから、環状ばね体２１は、その断面視、その内周
寄り部位が後端側に、外周寄り部位が先端側に向けて弾
性変形する（図２，３参照）。なお、この圧縮、かしめ
と同時に金具本体２と筒体２４のフランジ２５との間に
ついてもリングパッキン２７の変形により、一応のシー
ルが確保されている。

【００２０】しかして、この工程の後、金具本体２の先
端側に保護キャップ３１を装着し、要すれば加熱用のセ
ラミックヒータ３２を内挿し、また各々のリード線３３
の接続をするなどし、さらに、筒体２４の上端部外側
に、保護外筒３４を外嵌して径方向に絞り込む（かしめ
る）などして製品（酸素センサ）として完成する。

【００２１】このように組み立てられた本例のセンサに
おいては、絶縁部材１９の後端面２０が環状ばね体２１
の内周寄り部位を後端面側に押圧し、筒体２４のフラン
ジ２５の先端面２６が環状ばね体２１の外周寄り部位を
先端面側に押圧しており、環状ばね体２１は各押圧方向
に向かうように弾性変形しており、したがって、この環
状ばね体２１の弾性変形によるばね作用によって、シー
ル材１８を圧縮する方向に絶縁部材１９を常時押圧して
いる。すなわち、環状ばね体２１の弾性によるバックア
ップ作用により、シール材１８は常時圧縮力を受けてい
ることから、その分、シール性が高いものとなってい
る。したがって例えば、シール材１８に焼結が生じて体
積収縮が生じたり金具本体２が熱膨張したりした場合に
は、同時に絶縁部材１９が環状ばね体２１の弾性変形に
より軸方向に押し込まれることから、シール材１８に弛
緩が生じることが防止される。したがって、金具本体２
と検出素子１５との間の先端側におけるシール性の劣化
防止が図られる。

【００２２】なお、本例では環状ばね体２１は、円環状
で矩形断面（平座金形状）のものを例示したが、その平
面形状や断面形状は別段これに限定されるものではな
い。環状ばね体は、絶縁部材と筒体のフランジとの間に
これらとほぼ同軸状で配置され、絶縁部材と筒体のフラ
ンジによって、その内周寄り部位と外周寄り部位とが軸
方向の互いに反対側に向けて弾性変形させられ、この弾
性変形によってシール材を圧縮する方向に絶縁部材を常
時押圧できるものであればよく、適宜の形状のものを使
用することができる。例示的には、サラばねでもよい
し、前記もしたが有端のばね座金状のものでもよい。ま
た、ばね性を有する環状体であればよく、したがって、
内歯形付又は外歯形付の歯付座金形状であってもよい。
なお、上記実施例では、環状ばね体は絶縁部材と筒体の
フランジにそれぞれ直接当接している場合を例示した
が、その間に別部材を介在させることも可能であるな
ど、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々設計変更
して具体化できる。

【００２３】因みに、シール材としては、上記例では粉
末滑石を主成分とするものを用いたが、このシール材と
しては、適度な耐熱性と圧縮時の弾性によるシール保持
性能を有するものであれば、これ以外のものでもよい。
具体的には、セメント、硝子、セラミック（アルミナ
等）などの粉体である。なお、ガスセンサは、上記セラ
ミックヒータ付きのもので具体化した場合を例示した
が、本発明は当然のことながら、このヒータの有無にか
かわらず、広く適用できる。

【００２４】さて次に、上記の構造のセンサ１について
そのシール性能を試験した。ただし、試料（２個）は、
筒体２４の内径Ｄｆ１が１２．２ｍｍ、フランジ２５の
外径Ｄｆ２が１５．８ｍｍ、絶縁部材１９の後端面２０
の内径Ｄｚ１が７．７ｍｍ、同外径Ｄｚ２が１２．６ｍ
ｍである。そして、環状ばね体（材質はＳＵＳ４３０）
２１の内径Ｄｋ１は９．７ｍｍ、外径Ｄｋ２は１５．７
ｍｍ、そして厚さＴは１．５ｍｍである。なお試料をな
す本体２の後端部の周縁８の圧縮、かしめ時の力（荷
重）は、２．５ｔｏｎである。

【００２５】また、試験内容は、試料をなす金具本体２
の温度を７００℃に保持し、４００時間に至るまでの同
本体２と検出素子１５との間の先端側におけるシール性
の低下を測定したものである。ただし、その測定は試料
を５０時間或いは１００時間ごとに常温にもどし、使用
条件にならう模擬排気管にその本体２の取付けねじ１０
を介して螺締し、模擬排気管の内側に６ｋｇ／ｃｍ²空
圧をかけて本体２と検出素子と１５の間の先端側におけ
るリーク量を測定した。結果は図６に示した通りであ
る。なお、比較例は、本発明のようなばね作用のある環
状ばね体２１の代わりにそのようなばね作用のない図
８，９に示した構造のものであるが、圧縮、かしめ力な
ど本試験に本質的に影響するような他の設計製造条件
は、上記試料と同じである。なお、筒体の内径Ｄｆ１が
９．８ｍｍ、フランジの外径Ｄｆ２が１２．６ｍｍ、絶
縁部材の後端面の内径Ｄｚ１が７．７ｍｍ、同外径Ｄｚ
２が１２．６ｍｍである。そして、環状パッキン（材質
はＳＵＳ４３０）の内径Ｄｋ１は９．０ｍｍ、外径Ｄｋ
２は１２．６ｍｍ、厚さＴ：１ｍｍである。

【００２６】図６に示されるように、比較例は、１５０
時間経過後はいずれにおいても、約１００ｃｃ／ｍｉｎ
のリークがあったのに対して、上記試料（本発明品）で
は、４００時間経過後の試験でも１ｃｃ／ｍｉｎ以下の
リークであり、シール性能の問題となる低下はなかっ
た。また、試験開始前のリークについても本例のものは
比較例のものに比べて著しく小さいことが分かる。これ
らの結果は、とりもなおさず本発明の効果を実証するも
のである。なお、気密性が低下し、約１０ｃｃ／ｍｉｎ
以上のリークがあると、排気ガスが素子の内側に入り込
み、センサの出力が低下する不具合が発生し、酸素濃度
の検出が不可能となる。しかして本例のものでは、７０
０℃の環境下でも使用できることを意味する。因みに、
比較例は６５０℃で上記の試験を行った場合には、４０
０時間経過後もシール性の低下に問題はなかった。

【００２７】図７は、本発明を具体化した別の形態例の
要部を示すものである。ただし、このものは、絶縁部材
１９の後端面２０のうちの外周寄り部位が後端面側に向
けて所定の幅でもって隆起されており、その隆起部２０
ａの後端面２０ｂが、環状ばね体２１の先端面２２の外
周寄り部位（図５の２点鎖線より外側）を押圧し、筒体
２４のフランジ２５の先端面２６が、環状ばね体２１の
後端面２３の内周寄り部位（図５の１点鎖線より内側）
を押圧するような寸法関係に形成されており、環状ばね
体２１を、その外周寄り部位が後端側に、内周寄り部位
が先端側にそれぞれ弾性変形して配置されている点のみ
が相違するだけであり、前例と基本的に異なるところは
ないので、同一の部位には、同一の符号を付すに止め
る。本例では、本体２の後端部の周縁８の曲げ長さ
（幅）が大きくなるが、筒体２４の径を小さくできる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、以上の説明から明らか
なように、環状ばね体のばね性により粉末状のシール材
を圧縮する方向に絶縁部材が常時、押圧されている。し
たがって、例えば、シール材に一部焼結が生じて体積収
縮が生じたり金具本体が熱膨張した場合には、同時に絶
縁部材が環状ばね体の弾性変形により軸方向に押し込ま
れるから、粉末状のシール材の弛緩が防止され、金具本
体と検出素子との間の先端側におけるシール性能の劣化
防止に有効である。この結果、長期間にわたって素子内
面側の基準酸素ガス（大気）が汚染されにくい。したが
って、酸素濃度の検知能力の低下や内面電極層の腐食が
防止され、寿命の長い信頼性の高いガスセンサとなすこ
とができる。さらに、従来のものより気密性の劣化が小
さいため、より高温度雰囲気となる排気ガス管の上流へ
の取着が可能となり、その分、酸素濃度の検出の応答性
及び正確性の向上が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るガスセンサの実施形態例の縦断正
面図。

【図２】図１のＡ部を示す拡大図。

【図３】図２のＢ部を示す拡大図。

【図４】図３の部分の圧縮かしめ前の図。

【図５】環状ばね体の平面図及びこれに対する絶縁部材
と筒体のフランジの当接面を説明する図。

【図６】シール性能の試験結果を示すグラフ。

【図７】別の実施形態例を示す要部拡大断面図。

【図８】従来のガスセンサの一部破断縦断正面図。

【図９】図８のＣ部を示す拡大図。

【符号の説明】

１ガスセンサ２金具本体３内周段部８金具本体の後端部の周縁１５検出素子１６外周凸部１８シール材１９絶縁部材２１環状ばね体２４筒体２５フランジ

フロントページの続き (72)発明者古崎圭三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

【特許請求の範囲】

【請求項１】先端側の内周に内向きに突出する内周段
部が周設された筒状の金具本体の内側に、外周に外向き
に突出する外周凸部が周設された検出素子が、該検出素
子の先端側から同軸状に内挿されて該外周凸部を前記内
周段部に絶縁を保持して係合され、前記金具本体の内周
面と該検出素子の外周面との間であって、該検出素子の
外周凸部より後端側にはシール材が充填され、該シール
材より後端側にはリング状の絶縁部材が同軸状に内挿さ
れ、さらに端部外周にフランジが周設された筒体が、そ
のフランジで前記絶縁部材を先端側に押圧するように同
軸状に内挿され、該金具本体の後端部の周縁が内側に折
り曲げられて該フランジを覆うと共に、前記シール材を
軸方向に圧縮する構造のガスセンサにおいて、前記絶縁
部材と前記筒体のフランジとの間に、これらとほぼ同軸
状でばね性を有する環状ばね体が配置され、しかも、前
記絶縁部材と前記筒体のフランジは、該環状ばね体の内
周寄り部位と外周寄り部位とを軸方向の互いに反対側に
向けて弾性変形させるような寸法関係に形成され、この
環状ばね体の弾性変形によって前記シール材を圧縮する
方向に前記絶縁部材を常時押圧してなることを特徴とす
るガスセンサ。
【請求項２】前記絶縁部材は、環状ばね体の内周寄り
部位を押圧し、前記筒体のフランジは環状ばね体の外周
寄り部位を押圧し、該環状ばね体は、その内周寄り部位
が後端側に外周寄り部位が先端側に向けて弾性変形して
配置されていることを特徴とする請求項１記載のガスセ
ンサ。
【請求項３】前記絶縁部材は、環状ばね体の外周寄り
部位を押圧し、前記筒体のフランジは環状ばね体の内周
寄り部位を押圧し、該環状ばね体は、その外周寄り部位
が後端側に内周寄り部位が先端側に向けて弾性変形して
配置されていることを特徴とする請求項１記載のガスセ
ンサ。
【請求項４】前記環状ばね体が、ステンレス鋼からな
ることを特徴とする請求項１、２又は３記載のガスセン
サ。