JPWO2013024598A1 - ガスセンサ - Google Patents
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Abstract
Description
つまり、特許文献1から3に記載されたガスセンサは、外形が複数の円筒状部材を重ね合わせて構成されているため、ガスセンサに付着した水が、表面張力によって。複数の円筒状部材の隙間に引き込まれやすい。図5のガスセンサP5の場合では、外筒P3と保護外筒P4との隙間や、主体金具P2と外筒P3との隙間に、塩水が引き込まれやすい。引き込まれた水は、長期間その隙間に溜まり、円筒状部材が腐食する原因の一つになる。円筒状部材の腐食は亀裂や貫通孔の形成につながり、この亀裂や貫通孔が、水がガスセンサの内部に侵入する経路となって、ガスセンサが排気ガスに含まれる酸素濃度を正確に検知できなくなる可能性がある。
本発明のガスセンサは、被測定ガスが流れる流路に挿入されるガスセンサであって、軸線方向に沿って延びるセンサ素子と、該センサ素子を保持する主体金具と、該主体金具における前記挿入方向と反対側の端部側である後端側に固定され、筒状に形成された筒部、および該筒部の先端側から径方向外側に延びて形成された鍔部を備え、該鍔部が前記主体金具の後端側に設けられた加締め部によって覆われて固定される内筒部材と、該内筒部材の筒部の外側を径方向にわたって覆うとともに、自身の先端が前記加締め部の後端向き面と軸線方向に離間してなる外筒部材と、前記内筒部材および前記外筒部材の間に挟まれて配置された筒状の撥水性を有する通気フィルタと、が設けられ、前記通気フィルタは、前記外筒部材の先端から軸線方向に向かって突出し、前記通気フィルタの先端は、前記主体金具の前記加締め部の前記後端向き面と少なくとも一部で接触することを特徴とする。
このように、イオン化傾向が小さな金属材料からなる部材と、イオン化傾向が大きな金属材料からなる部材をガスセンサに用いた場合、両部材の間に塩水が存在すると、イオン化傾向が大きな金属材料からなる部材に腐食がより発生しやすい。しかしながら、本発明のガスセンサでは、通気フィルタによって、外筒部材と内筒部材との隙間に塩水が溜まりにくいため、内筒部材に外筒部材よりもイオン化傾向が大きな金属材料を使用したとしても、腐食の発生を抑制することができる。
このように、イオン化傾向が小さな金属材料からなる部材と、イオン化傾向が大きな金属材料からなる部材をガスセンサに用いた場合、両部材の間に塩水が存在すると、イオン化傾向が大きな金属材料からなる部材に腐食がより発生しやすい。しかしながら、本発明のガスセンサでは、通気フィルタによって、主体金具と外筒部材との隙間に塩水が溜まりにくいため、主体金具に外筒部材よりもイオン化傾向が大きな金属材料を使用したとしても、腐食の発生を抑制することができる。
本実施形態では、本発明のガスセンサを、例えば乗用車等の車両に搭載された内燃機関のエンジンヘッドに締結され、エンジンヘッド内に形成された排気流路内にガスセンサの先端部分が突出されたセンサであり、排気ガス中の酸素濃度を計測する酸素センサに適用して説明する。なお以下の説明では、軸線Oに沿う方向のうち、プロテクタ60の取り付けられる側を先端側とし、この逆側を後端側として説明する。
始めに、図1に示すように、主体金具50に形成された貫通孔内に、後端側から先端側に向けてプロテクタ60とガス検出素子10とを挿入する。次に、主体金具50とガス検出素子10との間の空間に、セラミック粉末65およびセラミックスリーブ66を配置する。
上記したガスセンサ1の製造において、フィルタ75と主体金具50とのクリアランスを表1の如く割りふった試料1〜6を作成した。
Claims (6)
- 被測定ガスが流れる流路に挿入されるガスセンサであって、
軸線方向に沿って延びるセンサ素子と、
該センサ素子を保持する主体金具と、
該主体金具における前記挿入方向と反対側の端部側である後端側に固定され、筒状に形成された筒部、および該筒部の先端側から径方向外側に延びて形成された鍔部を備え、該鍔部が前記主体金具の後端側に設けられた加締め部によって覆われて固定される内筒部材と、
該内筒部材の筒部の外側を径方向にわたって覆うとともに、自身の先端が前記加締め部の後端向き面と軸線方向に離間してなる外筒部材と、
前記内筒部材および前記外筒部材の間に挟まれて配置された筒状の撥水性を有する通気フィルタと、
が設けられ、
前記通気フィルタは、前記外筒部材の先端から軸線方向に向かって突出し、前記通気フィルタの先端は、前記主体金具の前記加締め部の前記後端向き面と少なくとも一部で接触することを特徴とするガスセンサ。 - 前記内筒部材を形成する金属材料と、前記外筒部材を構成する金属材料とは、イオン化傾向の大きさが異なることを特徴とする請求項1に記載のガスセンサ。
- 前記主体金具を構成する金属材料と、前記外筒部材を構成する金属材料とは、イオン化傾向の大きさが異なることを特徴とする請求項1または2に記載のガスセンサ。
- 前記センサ素子の後端が前記加締め部の後端向き面よりも後端側に位置し、かつ前記外筒部材の先端は、前記センサ素子の後端よりも先端側に配置されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のガスセンサ。
- 前記内燃機関を構成するエンジンヘッドには前記排気流路が設けられ、
前記主体金具には、前記エンジンヘッドに取り付けるための取付け部が設けられていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のガスセンサ。 - 前記外筒部材の先端は、前記通気フィルタに当接していることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のガスセンサ。
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