JPH1038841A - ガスセンサ - Google Patents

ガスセンサ

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JPH1038841A
JPH1038841A JP9105061A JP10506197A JPH1038841A JP H1038841 A JPH1038841 A JP H1038841A JP 9105061 A JP9105061 A JP 9105061A JP 10506197 A JP10506197 A JP 10506197A JP H1038841 A JPH1038841 A JP H1038841A
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JP
Japan
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sleeve
exhaust gas
gas
gas sensor
sensor
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JP9105061A
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Kolb Peter
コルプ ペーター
Assadollah Awarzamani
アワルザマニ アッサンドラ
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Robert Bosch GmbH
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
    • G01N27/4071Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases using sensor elements of laminated structure
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサエレメントのためのケーシングが簡単
に形成されており、製造及び組付けが簡単に行えるよう
なガスセンサを提供する。 【解決手段】 ケーシングが、少なくとも1つの雄ねじ
山8を備えた一体のスリーブ4であって、該スリーブに
はその全周にわたって、スリーブ内室に向けられた段部
5が設けられており、該段部には、センサエレメント2
の排ガス側の領域25を取り囲む内側保護スリーブ7の
シールカラー6が配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に内燃機関の排
ガスのためのガスセンサであって、管状のケーシング内
に位置する扁平なセンサエレメントを有していて、該セ
ンサエレメントが、基準ガス室を排ガス室から隔離させ
る支持セラミックの長手方向孔内に位置固定されている
形式のものに関する。
【0002】
【従来の技術】上位概念の形式のガスセンサは公知であ
る。例えば欧州特許出願公開第0624791号明細書
に記載のガスセンサでは、扁平なセンサエレメントが、
複雑に構成されたケーシング内に配置されている。この
ケーシングは管状であって、外部に配置された、ケーシ
ングの周囲を取り囲む舌片が、収容し溝を固定するため
に設けられている。さらにこの舌片は、例えば自動車の
排ガス機構に固定できるように形成されている。従来の
技術で公知の、扁平なセンサエレメントのためのケーシ
ングの欠点は、極めて複雑に形成されており、従って製
造及び組付けという点で手間がかかるということにあ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、セン
サエレメントのためのケーシングが簡単に形成されてお
り、製造及び組付けが簡単に行えるようなガスセンサを
提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、ケーシングが、少なくとも1つの
雄ねじ山を備えた一体のスリーブであって、該スリーブ
にはその全周にわたって、スリーブ内室に向けられた段
部が設けられており、該段部には、センサエレメントの
排ガス側の領域を取り囲む内側保護スリーブのシールカ
ラーが配置されているようにした。
【0005】
【発明の効果】本発明によるガスセンサにより得られる
主な利点は、センサエレメントを保持するケーシングの
構成が著しく簡単にされることにある。何故ならばケー
シングが、排ガス側で閉じられていて排ガス機構に簡単
にねじ込むことができるスリーブの形で一体に形成され
ており、製造のために溶接又はその他の方法による結合
を行う必要がないからである。ガスセンサの製造は簡単
にされる。何故ならば、相応して少ない個別部分しか必
要ではなく、組付けが比較的複雑ではないからである。
ガスセンサのための本発明によるスリーブはもはや溶接
結合の必要はなく、材料のゆがみも生じない。さらに本
発明によるスリーブは、有利には唯一つの材料、有利に
は金属から製造されているので、良好な、即ち均質な熱
特性を有している。
【0006】本発明の有利な構成は請求項2以下の特徴
部に記載されている。
【0007】本発明はさらに、ガスセンサ、特に前述の
ガスセンサの、排ガスから遠い側のシール装置に関す
る。このシール装置は、耐高熱性を改善し、例えば水の
ような外部の影響に対するスリーブの排ガスから遠い側
の領域におけるケーブル出口のシール性を改善するため
に働く。これにより、スリーブの、排ガスから遠い側の
領域は、有利には耐高熱性のエラストマと有利には金属
性の閉鎖キャップとを有する閉鎖体によってシールされ
る。閉鎖キャップとエラストマとの特別な形状付与に基
づき、特に、これら両エレメントの個別の構造体が円錐
状に互いに内外に係合することに基づき、エラストマ及
び閉鎖キャップの所定の領域が加熱され同時に膨張する
際に、特に高いシール作用が得られる。
【0008】
【発明の実施の形態】次に図面につき本発明の実施の形
態を詳しく説明する。
【0009】図1にはガスセンサ1が示されている。こ
のガスセンサ1は平らなセンサエレメント2を有してお
り、このセンサエレメント2を取り囲むように、その中
央の領域には、横断面で見て環状の支持セラミック3が
設けられている。この支持セラミック3の直径はD
あり、気密かつ同心的に配置されている。この支持セラ
ミック3は、排ガスとは離れた側の基準ガス室22を、
排ガス側の排ガス室21から分離している。センサエレ
メント2は長手方向に向けられて、排ガス側で閉じられ
た一体の管状のスリーブ4内に位置している。この金属
のスリーブ4は、その全周にわたって、センサエレメン
ト2に面した段部5を有しており、排ガス室21の内径
よりも基準ガス室22の内径Dの方が大きく形成
されている。段部5には、センサエレメント2の排ガス
側の領域25を取り囲む内側保護スリーブ7のシールカ
ラー6が載置されている。支持セラミック3の直径D
は排ガス室21の直径Dよりも大きくて、この支持セ
ラミック3の排ガス側の面20が内側保護スリーブ7の
シールカラー6に載置されており、このシールカラー6
を段部5に対して押圧していて、これにより、シールカ
ラー6と支持セラミック3とスリーブ4との間の領域を
シールしている。内側保護スリーブ7の排ガス側の領域
23,24とスリーブ4とには孔及びスリットが設けら
れており、排ガスが排ガス室21に進入できるようにな
っている。内側保護スリーブ7は、ステンレス鋼又はク
ロム・ニッケルから製造されていてよい。
【0010】スリーブ4には、段部5によって排ガスか
ら離されて位置している領域で雄ねじ山8が設けられて
いる。この雄ねじ山8にはねじ山付き部分9がねじ込ま
れている。このねじ山付部分9には、有利には排気口に
組付けるために必要なM18×1.5 6e−雄ねじ山
が設けられている。スリーブ4におけるねじ山付き部分
9の任意の更なるねじ込みは、規定されたねじ山数、ね
じ山形状、ねじ山の場所又は、スリーブ4の排ガス側の
領域23における、スリーブ4の円錐形の形状によって
も防止される。
【0011】特に有利には、スリーブ4は1つの薄板部
材から打ち抜き成形されて(正方形部分)、丸められ、
長手方向接合部に沿って例えば溶接又はろう接によって
接合される。従って本発明によるスリーブは、少ない個
別部分から簡単な組付けにより製造される。
【0012】ガスセンサ1の、排ガスから遠い側のケー
ブル出口領域18は、耐高熱性のエラストマ10と金属
性の閉鎖キャップ11とから成る閉鎖体19によって、
気密及び液密に閉鎖されている。閉鎖キャップ11は円
錐形の凹部13を有しているので、有利には注型された
エラストマ10の対応する構造体12と形状結合的に互
いに内外に係合することが保証されている。閉鎖キャッ
プ11とエラストマ10とに特別な形状を付与すること
により、エラストマ10は高熱及び相応の膨張のもとで
も変位されず、金属スリーブ4の内部を外部に対してシ
ールする。同様に、高熱のもとで行われる閉鎖キャップ
11及びその凹部13の膨張により、エラストマ10に
対する圧力が生じる。この圧力により、光熱のもとでの
さらに改善されたシール性が保証される。図1の実施例
では、閉鎖キャップ11とエラストマ10とから成る閉
鎖体19が、ガスセンサ1の、排ガスから遠い側のケー
ブル出口領域18に差し込まれていて、ここで導出され
るテフロンケーブル(図示せず)をシールする。即ち、
閉鎖体19にはケーブル孔(図示せず)が設けられてい
る。排ガスから遠い側のケーブル出口領域18における
ガスセンサのシールは、耐高熱性を高め、ガスセンサ1
の、例えば水のような外部の影響に対するケーブル出口
領域のシール性を高める。
【0013】図2は、ガスセンサ1の、排ガスから遠い
側のシール装置の別の構成を示している。この構成で
は、スリーブ4の、排ガスから遠い側のケーブル出口領
域18にはねじ山14が設けられていて、このねじ山1
4は、肉厚さ全体で変形されて雌ねじ山及び雄ねじ山
(14′,14′′)が得られるように転造されてい
る。雄ねじ山14′′には、凹部13を有した閉鎖キャ
ップ11がねじ込まれていて、エラストマ10が装着さ
れている。このように形成された閉鎖体19は、スリー
ブ4の内部とケーブル出口とを外部の影響に対してシー
ルする。
【0014】図3には、ガスセンサ1の、排ガスから遠
い側のケーブル出口領域18の閉鎖体19の別の実施例
が示されている。この実施例によれば、エラストマ10
が閉鎖キャップ11に装着されていて、この閉鎖キャッ
プ11の雄ねじ山16を介してスリーブ4の雌ねじ山1
4′と螺合している。
【0015】図4には、ガスセンサ1の排ガスから遠い
側のシール装置のさらに別の構成が示されている。この
構成では、スリーブ4の、排ガスから遠い側のケーブル
出口領域18の内径が異なっている。即ち、端部領域1
8′の内径は、この端部領域18′のすぐ前方に位置す
る領域18′′の内径よりも小さい。これに対してエラ
ストマ10と閉鎖キャップ11とから成る閉鎖体19の
外径は、排ガスに近い領域の方が排ガスに遠い側の領域
よりも大きい。このようなシール装置は例えば、図1に
示された排ガスから遠い側のシール装置を、例えば打ち
出し加工若しくはプレス成形することにより製造するこ
とができる。
【0016】耐高熱性のエラストマと閉鎖キャップと
を、特に温度上昇時に外部の影響に対して特に際立った
シール作用が行われるように互いに相互作用させること
ができる限りは、当然、エラストマ、閉鎖キャップ並び
にスリーブの、排ガスから遠い側のケーブル出口領域1
8の構成の、別の組合せ及び配置が考えられる。
【0017】エラストマ10と閉鎖キャップ11とから
成る上記の閉鎖体19は、扁平なセンサエレメントを有
した本発明によるガスセンサにおける使用に限定される
ものではなく、当然、任意の形式のセンサエレメントで
も使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ガスセンサの縦断面図である。
【図2】ガスセンサの、排ガスから遠い側のシール装置
の縦断面図である。
【図3】ガスセンサの、排ガスから遠い側のシール装置
の別の実施例を示す縦断面図である。
【図4】ガスセンサの、排ガスから遠い側のシール装置
の第3の実施例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 ガスセンサ、 2 センサエレメント、 3 支持
セラミック、 4 スリーブ、 5 段部、 6 シー
ルカラー、 7 内側保護スリーブ、 8 雄ねじ山、
9 ねじ山付き部分、 10 エラストマ、 11
閉鎖キャップ、12 構造体、 13 凹部、 14
ねじ山、 14′ 雌ねじ山、 14′′ 雄ねじ山、
16 雄ねじ山、 17 雄ねじ山、 18 ケーブ
ル出口領域、 18′ 端部領域、 18′′ 領域、
19 閉鎖体、 20 排ガス側の面、 21 排ガ
ス室、 22 基準ガス室、 23,24,25 排ガ
ス側の領域、 D 排ガス室の内径、 D 基準ガ
ス室の内径、 D 支持セラミックの直径
フロントページの続き (72)発明者 アッサンドラ アワルザマニ ドイツ連邦共和国 マルクグレーニンゲン フリーダーヴェーク 19

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガスセンサであって、管状のケーシング
    内に位置する扁平なセンサエレメントを有していて、該
    センサエレメントが、基準ガス室を排ガス室から隔離さ
    せる支持セラミックの長手方向孔内に位置固定されてい
    る形式のものにおいて、 ケーシングが、少なくとも1つの雄ねじ山(8)を備え
    た一体のスリーブ(4)であって、該スリーブ(4)に
    はその全周にわたって、スリーブ内室に向けられた段部
    (5)が設けられており、該段部(5)には、センサエ
    レメント(2)の排ガス側の領域(25)を取り囲む内
    側保護スリーブ(7)のシールカラー(6)が配置され
    ていることを特徴とするガスセンサ。
  2. 【請求項2】 支持セラミック(3)の、排ガス側の領
    域(20)が、シールカラー(6)に載置されていて、
    段部(5)と支持セラミック(3)との間で排ガスシー
    ルが行われる、請求項1記載のガスセンサ。
  3. 【請求項3】 排ガス室(21)の内径(D)が、基
    準ガス室(22)の内径(D)よりも小さい、請求項
    1又は2記載のガスセンサ。
  4. 【請求項4】 支持セラミック(3)の直径(D
    が、排ガス室(21)の内径(D)よりも大きい、請
    求項1から3までのいずれか1項記載のセンサ。
  5. 【請求項5】 スリーブ(4)の排ガス側の領域(2
    3,24)と内側保護スリーブ(7)とに、孔又はスリ
    ットが設けられている、請求項1から4までのいずれか
    1項記載のガスセンサ。
  6. 【請求項6】 雄ねじ山(17)有したねじ山付き部分
    (9)が、スリーブ(4)の雄ねじ山(8)に螺合され
    ている、請求項1から5までのいずれか1項記載のガス
    センサ。
  7. 【請求項7】 スリーブ(4)の、排ガスから遠い側の
    ケーブル出口領域(18)が、エラストマ(10)と閉
    鎖キャップ(11)とを有した閉鎖体(19)によって
    閉鎖されている、請求項1から6までのいずれか1項記
    載のガスセンサ。
  8. 【請求項8】 閉鎖体(19)が、スリーブ(4)の、
    排ガスから遠い側のケーブル出口領域(18)に差し込
    まれているか又はねじ込まれている、請求項1から7ま
    でのいずれか1項記載のガスセンサ。
  9. 【請求項9】 閉鎖体(19)が、スリーブ(4)の雄
    ねじ山(14′′)にねじ込まれている、請求項1から
    7までのいずれか1項記載のガスセンサ。
  10. 【請求項10】 閉鎖体(19)が、スリーブ(4)
    の、排ガスから遠い側のケーブル出口領域(18)内に
    プレス嵌めされている、請求項1から7までのいずれか
    1項記載のガスセンサ。
  11. 【請求項11】 エラストマ(10)が耐高熱性であ
    る、請求項1から10までのいずれか1項記載のガスセ
    ンサ。
  12. 【請求項12】 閉鎖キャップ(11)の構造体と、エ
    ラストマ(10)の構造体とが、互いに内外に係合す
    る、請求項1から11までのいずれか1項記載のガスセ
    ンサ。
JP9105061A 1996-04-24 1997-04-23 ガスセンサ Pending JPH1038841A (ja)

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DE19616341.2 1996-04-24
DE19616341A DE19616341B4 (de) 1996-04-24 1996-04-24 Gassensor

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ID=7792292

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DE (1) DE19616341B4 (ja)
GB (1) GB2312516B (ja)

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