DE10302153A1

DE10302153A1 - Gassensor

Info

Publication number: DE10302153A1
Application number: DE10302153A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Ishikawa
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2002-01-21
Filing date: 2003-01-21
Publication date: 2003-09-04
Also published as: US20030136675A1; JP4596435B2; US6758952B2; JP2008157965A

Abstract

Ein Sauerstoffsensor als ein Gassensor hat ein Belüftungsloch zum Führen von Atmosphäre in eine Außenhülse in einer Außenhülsenabdeckung zum Abdecken der Außenhülse von oben, hergestellt aus Gummi. Eine Filtereinheit, bestehend aus einem rohrartigen Element mit vergrößertem Durchmesser auf einer vorbestimmten Grenze, einem blattförmigen Filter mit einer wasserabweisenden Eigenschaft und einer ölabweisenden Eigenschaft und einem O-Ring, wird eingespasst und eingesetzt in dieses Belüftungsloch. Der obere Endabschnitt eines Abschnitts großen Durchmessers wird gefaltet durch eine Biegeverarbeitung. Ein Faltabschnitt klemmt und trägt das Filter und den O-Ring zwischen dem Faltabschnitt und einem Stufenabschnitt, ausgebildet zwischen einem Abschnit großen Durchmesses und einem Abschnitt kleinen Durchmessers. Es ist ausreichend, die Größe eines Filters festzulegen auf dieselbe Größe wie das Belüftungsloch. Das Filter kann befestigt werden an einer vorbestimmten Position der Außenhülsenabdeckung.

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gassensor mit einem Erfassungselement mit einem Paar von Elektroden, ausgebildet auf einer Fläche eines festen Elektrolytkörpers von sauerstoffionenleitfähiger Eigenschaft, und welcher die Konzentration eines gemessenen Gases misst.

Beschreibung des Standes der Technik

Verschiedene Arten von Gassensoren, wie etwa ein HC-Sensor, ein NO_X-Sensor etc., sind herkömmlich bekannt als ein Gassensor zum Erfassen einer Konzentration einer spezifischen Gaskomponente aus einem Mischgas. Ein Sauerstoffsensor mit einem Erfassungselement, bestehend aus einem festen Elektrolytkörper von sauerstoffionenleitfähiger Eigenschaft, ist bekannt als einer von diesen Gassensoren.
Wie in Fig. 10 dargestellt, ist ein Erfassungselement 102 eines generellen Sauerstoffsensors 101 derart aufgebaut, dass eine Innenelektrode 102a und eine Außenelektrode 102b ausgebildet ist auf einer Innen- und einer Außenfläche eines zylindrischen Körpers mit einem Boden. Eine Spitzenseite des zylindrischen Körpers ist bedeckt durch den festen Elektrolytkörper. Eine Hinterendseite des zylindrischen Körpers ist geöffnet durch den festen Elektrolytkörper.
Der Sauerstoffsensor 101 erfasst eine Sauerstoffkonzentration eines gemessenen Gases durch eine elektromotorische Kraft, bewirkt zwischen Elektroden durch einen Konzentrationsunterschied zwischen dem gemessenen Gas außerhalb des Erfassungselements 102 und einer Atmosphäre als ein Referenzgas, welches einen Innenraum 102a des zylindrischen Körpers füllt.
Bei dem Sauerstoffsensor 101 zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration des gemessenen Gases durch ein derartiges Prinzip wird das Erfassungselement 102 gehalten durch einen Metallmantel 111, so dass das Spitzenende des Erfassungselements 102 ausgesetzt ist dem gemessenen Gas von der Spitzenseite eines Durchgangslochs 112, ausgebildet in der Axialrichtung des Metallmantels 111.
Das Erfassungselement ist bedeckt mit einer Außenhülse 113, um das Erfassungselement zu schützen gegen Staub, Wasser, Öl, umherfliegende Steine etc.
Bei dem Sauerstoffsensor 101 ist ein Hinterendöffnungsabschnitt der Außenhülse 113 bedeckt durch eine Außenhülsenabdeckung 130 als ein Dichtungselement, welches aus Gummi hergestellt ist.
Jedoch kann in einem perfekten Abdeckungszustand keine ausreichende Atmosphäre (Referenzgas) gesendet werden in den Innenraum 102c des Erfassungselements 102, gespeichert im Sauerstoffsensor 101. Dementsprechend ist es bekannt, dass ein Belüftungsloch 131 angeordnet ist in der Außenhülsenabdeckung 130 des Sauerstoffsensors 101 dieser Art.
Ein Filter 153 hat eine durchlässige Eigenschaft und eine wasserabweisende Eigenschaft zum wahlweisen Einführen der Atmosphäre in die Außenhülse 113, während das Eindringen von Wasser in die Außenhülse 113 verhindert wird. Das Filter 153 ist angeordnet in diesem Belüftungsloch 131, um das Belüftungsloch 131 zu blockieren (siehe beispielsweise Patentliteraturangaben 1 und 2).

Patentliteraturangabe 1

JP-A-2000-193632 (siehe

Fig.

3)

Patentliteraturangabe 2

JP-A-2001-208724 (siehe

Fig.

1)

Bei den in den obigen Patentliteraturangaben beschriebenen Sauerstoffsensoren ist ein Belüftungsloch abgedeckt durch ein Filter durch Befestigen des Filters unter Verwendung eines anderen Elements, so dass das Filter in Kontakt gelangt mit einer gesamten Innenfläche des Belüftungslochs. Daher existieren Fälle, in welchen Herstellkosten des Sensors erhöht sind und das Filter beschädigt wird in einem Herstellprozess des Sensors.

Das heißt, bei den in den obigen Patentliteraturangaben beschriebenen Sauerstoffsensoren, wie dargestellt in Fig. 11, ist ein hülsenförmiges Einsetzelement 151 bedeckt mit einem blattförmigen Filter 153, und dieses Filter 153 wird geschoben in das Belüftungsloch 131 von vorne (die Seite eines Metallmantels).

So wird das Belüftungsloch 131 bedeckt durch das Filter 153, während das Filter 153 in Kontakt gelangt mit der Innenfläche des Belüftungslochs 131. So existiert beim Schiebeprozess des Einsetzelements 151 in das Belüftungsloch 131 ein Fall, in welchem das Filter 153 in der Richtung entgegengesetzt zur Einsetzrichtung gezogen wird, so dass das Filter 153 bricht.

Wenn das Belüftungsloch 131 bedeckt wird durch das Filter 153 bei einem derartigen Verfahren, wird das Filter 153 angeordnet außerhalb des Einsetzelements 151 und wird fest geklemmt und getragen zwischen der Innenfläche des Belüftungslochs 131 und der Außenumfangsfläche des Einsetzelements 151 in Gestaltung. Dementsprechend muss das Filter 153 von einer Größe, welche ausreichend größer ist als der Durchmesser des Belüftungslochs 131, vorbereitet werden. Daher sind die Herstellkosten erhöht, und es existieren zahlreiche, nutzlose Abschnitte.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gassensor zu schaffen, welcher fähig ist zur Befestigung eines Filters an einem Belüftungsloch in einfacher Weise und mit niedrigen Kosten.

Um eine derartige Aufgabe zu lösen, ist ein Gassensor vorgesehen, umfassend ein Erfassungselement mit einem Paar von Elektroden, ausgebildet auf der Fläche eines festen Elektrolytkörpers von einer sauerstoffionenleitfähigen Eigenschaft; einen Metallmantel mit einem Durchgangsloch, ausgebildet in der Axialrichtung und haltend das Erfassungselement innerhalb des Durchgangslochs, so dass der Spitzenabschnitt des Erfassungselements ausgesetzt ist einem gemessenen Gas von der Spitzenseite dieses Durchgangslochs; eine Außenhülse, angeordnet auf der Hinterendseite des Metallmantels und innen aufnehmend das Erfassungselement; und eine Außenhülsenabdeckung, eingepasst und eingesetzt in einen Hinterendöffnungsabschnitt dieser Außenhülse und verlaufend von der eigenen Rückendfläche davon zur Spitzenfläche, und aufweisend ein Belüftungsloch als ein Zirkulationspfad eines Gases des Inneren und des Äußeren der Außenhülse. Die Filtereinheit, gebildet durch einen Körper, welcher getrennt ist von einem Gassensor-Hauptkörper, ist angeordnet in dem Gassensor.

Die Filtereinheit hat ein rohrartiges Element, eingepasst und eingesetzt in das Belüftungsloch der Außenhülsenabdeckung, und ein Filter, angeordnet im Inneren dieses rohrartigen Elements und befestigt auf der Innenseite dieses rohrartigen Elements und aufweisend eine durchlässige Eigenschaft und eine wasserabweisende Eigenschaft. Die Filtereinheit wird eingepasst und eingesetzt in das Belüftungsloch der Außenhülsenabdeckung, und das Belüftungsloch wird abgedeckt durch das Filter.

Bei dem auf diese Weise hergestellten Gassensor wird die Filtereinheit zum Befestigen des Filters im Inneren (Innenraum) des rohrartigen Elements verwendet. Dementsprechend kann, wenn diese Filtereinheit eingepasst und eingesetzt wird in das Belüftungsloch der Außenhülsenabdeckung, das Belüftungsloch einfach abgedeckt werden durch das Filter. Anders ausgedrückt, bei der vorliegenden Erfindung kann der Gassensor einfach hergestellt werden durch Befestigen der Filtereinheit am Belüftungsloch, so dass ein Gas im Inneren und Äußeren der Außenhülse zirkulieren kann, während das Eindringen eines Wassertropfens, von Staub etc. in die Außenhülse vom Belüftungsloch verhindert wird durch die Funktion des Filters. Die Produktivität eines Produkts kann bei dem Gassensor der vorliegenden Erfindung verbessert werden.

Der herkömmliche Gassensor verwendet das Verfahren zur Befestigung des Filters an der Außenhülsenabdeckung, um das Filter außerhalb des Einsetzelements anzuordnen und das Filter direkt in das Belüftungsloch zu schieben. Daher existiert ein Fall, in welchem das Filter beschädigt wird während des Einsetzens. Jedoch wird bei der vorliegenden Erfindung, da das Filter befestigt wird an der Innenseite des rohrartigen Elements im voraus, kein Filter beschädigt, wenn die Filtereinheit eingepasst und eingesetzt wird. Dementsprechend können bei dem Gassensor der vorliegenden Erfindung die Herstellkosten des Produkts beschränkt und die Zuverlässigkeit des Filters und somit die Zuverlässigkeit des Gassensors verbessert werden.

Wenn die Filtereinheit einen getrennten Körper in dieser Weise umfasst und die Filtereinheit einfach eingepasst, eingesetzt und befestigt wird an der Außenhülsenabdeckung, existiert eine Möglichkeit, dass die Filtereinheit aus dem Belüftungsloch herausgelangt durch Schwingungen des Gassensors nach der Befestigung. Dementsprechend wird beispielsweise die Filtereinheit vorzugsweise befestigt an der Außenhülsenabdeckung durch einen Klebstoff etc., um zu verhindern, dass die Filtereinheit aus der Außenhülsenabdeckung herausgelangt.

Jedoch wird die Leistung des Klebstoffs verringert, wenn Zeit verstreicht. Daher existiert eine Möglichkeit, dass keine Filtereinheit sicher befestigt werden kann an der Außenhülsenabdeckung für eine lange Zeitspanne.

Daher sind bei dem in Anspruch 1 beschriebenen Gassensor ein erster Eingriffsabschnitt in Eingriff mit dem Spitzenabschnitt (Metallmantelseite) der Außenhülsenabdeckung und ein zweiter Eingriffsabschnitt in Eingriff mit dem Hinterendabschnitt (Seite gegenüberliegend zum Metallmantel) der Außenhülsenabdeckung vorzugsweise angeordnet im rohrartigen Element, wie beschrieben in Anspruch 2.

Bei dem in Anspruch 2 beschriebenen Gassensor ist die Filtereinheit befestigt an der Außenhülsenabdeckung, so dass die Außenhülsenabdeckung geklemmt wird durch den ersten und den zweiten Eingriffsabschnitt von beiden Öffnungsabschnittsseiten des Belüftungslochs. Daher kann die Extraktion der Filtereinheit zuverlässig verhindert werden im Vergleich zu dem Fall, in welchem der Klebstoff etc. verwendet wird.

Außerdem kann das Filter befestigt werden an einer beliebigen Position innerhalb der Filtereinheit, wenn das Filter sich im Inneren des Rohrelements befindet. Ferner kann die Anordnungsposition des Filters bezüglich des Belüftungslochs geeignet festgelegt werden unter Berücksichtigung der Anbringungsposition und der Verwendungsumgebung des Gassensors.

Konkret kann, wie beschrieben in Anspruch 3, das Filter befestigt werden am rohrartigen Element, um angeordnet zu werden auf der Hinterendseite vom Belüftungsloch der Außenhülsenabdeckung.

Anders ausgedrückt, kann bei dem in Anspruch 3 beschriebenen Gassensor das Filter befestigt werden am rohrartigen Element, um vorzustehen aus der Rückendfläche der Außenhülsenabdeckung. Die obere Filterfläche (eine Fläche, welche sich befindet auf der Rückendseite des Gassensors) befindet sich auf der Rückseite von der Rückendseite (eine Seite, welche sich befindet auf der Seite gegenüberliegend zum Metallmantel) der Außenhülsenabdeckung durch Anordnen des Filters auf der Rückendseite von dem Belüftungsloch der Außenhülsenabdeckung in dieser Weise.

Daher ist es, wenn der Gassensor verwendet wird, möglich, wirksam zu verhindern, dass sich Wasser sammelt und Staub anhäuft und der oberen Filterfläche.

Jedoch ist es, wenn das Filter befestigt ist am rohrartigen Element, um angeordnet zu sein auf der Hinterendseite vom Belüftungsloch der Außenhülsenabdeckung, möglich zu verhindern, dass sich Wasser ansammelt auf der oberen Filterfläche; jedoch wird die Gefahr einer Beschädigung des Filters infolge von umherfliegenden Steinen erhöht. Daher kann, wie beschrieben in Anspruch 4, das Filter ferner befestigt werden am rohrartigen Abschnitt, um angeordnet zu sein innerhalb des Belüftungslochs der Außenhülsenabdeckung. Die obere Filterfläche ist angeordnet auf der Vorderseite von der Hinterendfläche der Außenhülsenabdeckung durch Anordnen des Filters innerhalb des Belüftungslochs der Außenhülsenabdeckung in dieser Weise. Daher ist es möglich, wirksam zu verhindern, dass umherfliegende Steine etc. auf das Filter treffen, so dass die Beschädigung des Filters wirksam verhindert werden kann.

Jedoch kann, wenn das Filter angeordnet ist innerhalb des Belüftungslochs der Außenhülsenabdeckung, die Beschädigung des Filters infolge von herumfliegenden Steinen. etc. beschränkt werden, jedoch existiert die Gefahr, dass Wasser etc. sich ansammelt auf der oberen Filterfläche, wie oben erwähnt. Daher wird der Aufbau nach Anspruch 5 vorzugsweise verwendet als die Struktur eines Gassensors zum Lösen sowohl des Problems einer Ansammlung von Wasser etc. auf der oberen Filterfläche als auch des Problems einer Beschädigung des Filters durch umherfliegende Steine etc. Bei diesem Aufbau nach Anspruch 5 ist, während der Aufbau zum Befestigen des Filters am rohrartigen Element, um angeordnet zu sein innerhalb des Belüftungslochs der Außenhülsenabdeckung (oberer Aufbau, beschrieben in Anspruch 4), festgelegt auf einen Ort (bzw. "premise"), ein Vertiefungsabschnitt mit einer Endseite in Kommunikation mit dem Belüftungsloch und der anderen Endseite gegenüberliegend zur Seitenwandfläche der Außenhülsenabdeckung ist ausgebildet auf der Hinterendfläche der Außenhülsenabdeckung, und das Filter ist angeordnet auf der Hinterendseite von einem tiefsten Abschnitt des Vertiefungsabschnitts.

Das heißt, bei dem Gassensor der vorliegenden Erfindung (Anspruch 5) kann die Beschädigung des Filters infolge von umherfliegenden Steinen etc. verhindert werden, da die Hinterendfläche der Außenhülsenabdeckung angeordnet ist in einer Position, welche höher ist als die des Filters, wie oben erwähnt, durch Anordnen des Filters innerhalb des Belüftungslochs der Außenhülsenabdeckung. Außerdem ist bei dem Gassensor der vorliegenden Erfindung (Anspruch 5) der Vertiefungsabschnitt mit einer Endseite (Innenseite) in Kommunikation mit dem Belüftungsloch und der anderen Endseite (Außenseite), geöffnet zur Seitenwandfläche der Außenhülsenabdeckung, ausgebildet auf der Hinterendfläche der Außenhülsenabdeckung, und das Filter ist angeordnet auf der Hinterendseite vom tiefsten Abschnitt dieses Vertiefungsabschnitts. Anders ausgedrückt, das Filter ist angeordnet zwischen einem tiefsten Abschnitt des Vertiefungsabschnitts und der Hinterendfläche der Außenhülsenabdeckung.

Außerdem kann, selbst wenn Wasser auf das Filter spritzt, dieses Wasser abgegeben werden zur diametralen Außenseite der Außenhülsenabdeckung durch den Vertiefungsabschnitt, welcher sich in einer Position befindet, die niedriger ist als die des Filters. Das heißt, es ist möglich, gleichzeitig sowohl das Problem eines Ansammelns von Wasser etc. auf der oberen Filterfläche als auch das Problem eines Beschädigens des Filters durch umherfliegende Steine etc. zu lösen durch Anordnen des tiefsten Abschnitts des obigen Vertiefungsabschnitts in einer niedrigen Position, während die Hinterendfläche der Außenhülsenabdeckung angeordnet wird in einer hohen Position mit dem Filter als Referenz. Die Form des Vertiefungsabschnitts ist nicht besonders beschränkt, jedoch kann sie ausgebildet sein zu einer U-Form und einer V-Form im Querschnitt.

Bezüglich des obigen Vertiefungsabschnitts, wie beschrieben in Anspruch 6, ist es möglich, dass die Außenhülsenabdeckung mehrere Durchgangslöcher für einen Anschlussdraht zum Einsetzen des Anschlussdrahts, welcher elektrisch verbunden ist mit dem Erfassungselement, aufweist, und die mehreren Vertiefungsabschnitte ausgebildet sind auf der Hinterendfläche der Außenhülsenabdeckung in Positionen, welche sich nicht überschneiden mit den Durchgangslöchern für den Anschlussdraht. Anders ausgedrückt, der Vertiefungsabschnitt ist ausgebildet auf der Hinterendfläche der Außenhülsenabdeckung, außer dort, wo die Durchgangslöcher für den Anschlussdraht ausgebildet sind.

Das heißt, Wasser etc., das auf die obere Filterfläche spritzt, kann wirksam abgeführt werden hin zur diametralen Außenseite der Außenhülsenabdeckung durch den Vertiefungsabschnitt durch Ausbilden des Vertiefungsabschnitts durch eine wirksame praktische Nutzung der begrenzten Anhäufung der Außenhülsenabdeckung.

Das Filter hat ferner eine ölabweisende Eigenschaft und wird bevorzugt verwendet als das Filter, wie beschrieben in Anspruch 7.

Das Filter einer wasserabweisenden Eigenschaft wird verwendet als das obige Filter zum wasserdichten Blockieren des Belüftungslochs. Jedoch kann, wenn das Öl arn Filter der wasserabweisenden Eigenschaft anhaftet, diese wasserabweisende Eigenschaft nicht ausreichend gezeigt werden. Unter Berücksichtigung eines solchen Problems ist die ölabweisende Eigenschaft vorgesehen durch Ausführen einer ölabweisenden Verarbeitung etc. im Filter in dem Gassensor, beschrieben in Anspruch 7. Insbesondere existiert eine Möglichkeit, dass der Gassensor für ein Fahrzeug etc. verschmutzt wird durch das Öl. Dementsprechend kann, wenn das Filter der ölabweisenden Eigenschaft verwendet wird in der Filtereinheit in dieser Weise, ein Verhalten der Filtereinheit aufrechterhalten werden für eine lange Zeitspanne.

Bei dem Gassensor der vorliegenden Erfindung, wie beschrieben in Anspruch 7, ist die Filtereinheit vorzugsweise derart ausgeführt, dass mehrere Filter befestigt sind an der Innenseite des rohrartigen Elements. Wenn ein Filter, das in einer äußersten Schicht angeordnet ist, bricht, kann die wasserdichte Eigenschaft aufrechterhalten werden durch die anderen Filter durch Anordnen der mehreren Filter im rohrartigen Element in dieser Weise. Wenn die mehreren Filter im rohrartigen Element angeordnet sind, können die mehreren Filter überlagert oder angeordnet in einem vorbestimmten Abstand bezüglich der Mittelachsenrichtung des rohrartigen Elements werden.

Ferner ist bei dem Gassensor der vorliegenden Erfindung, wie beschrieben in Anspruch 8, die Filtereinheit vorzugsweise derart ausgeführt, dass eine Trennplatte mit mehreren Öffnungsabschnitten zum Freilegen des Filters befestigt ist an der Hinterendseite von dem Filter im rohrartigen Element. Da die Trennplatte mit den mehreren Öffnungsabschnitten angeordnet ist auf der Hinterendseite (anders ausgedrückt, der oberen Filterfläche) des Filters in dieser Weise, kann die Atmosphäre eingeführt werden in die Außenhülse, während die Beschädigung des Filters infolge von umherfliegenden Steinen etc. wirksam verhindert werden kann.

Außerdem, wie beschrieben in Anspruch 10, ist ein Dichtungselement zum wasserdichten Befestigen des Filters im rohrartigen Element vorzugsweise angeordnet innerhalb der Filtereinheit zum wasserdichten Halten des Inneren der Filtereinheit.

Wenn die Filtereinheit mit einem derartigen Dichtungselement eingepasst und eingesetzt wird in das Belüftungsloch des Gassensors, ist es möglich, ausreichend zu unterdrücken, dass ein Wassertropfen etc. in die Filtereinheit eindringt durch den Zwischenraum zwischen dem Filter und dem rohrartigen Element, und das Innere der Außenhülse verschmutzt wird durch den Wassertropfen etc. Folglich kann das Verhalten des Gassensors aufrechterhalten werden über eine lange Zeitspanne. Das Dichtungselement kann ein Klebmittel sein, welches fähig ist, die Filteraußenkante an die Innenwand des rohrartigen Elements zu kleben, und kann ferner ein Dichtungselement, wie etwa ein aus Gummi hergestellter O-Ring, sein. Insbesondere, wenn das aus Gummi hergestellte Dichtungselement verwendet wird, wird der Gummi geklebt an die Innenwand des rohrartigen Elements bei der Anwendung von Wärme, so dass es wirksam ist, eine luftdichte Maßnahme innerhalb des Gassensors zu ergreifen.

Wenn die Produktivität der Filtereinheit berücksichtigt wird, wird der Gassensor vorzugsweise ausgeführt wie beispielsweise in Anspruch 11 beschrieben.

Bei dem in Anspruch 11 beschriebenen Gassensor wird ein Filterbefestigungsabschnitt zum Befestigen des Filters in einer vorbestimmten Position im rohrartigen Element angeordnet im rohrartigen Element. Die Filtereinheit ist derart ausgeführt, dass das Filter und ein O-Ring als das Dichtungselement fest geklemmt und getragen werden zwischen dem Filterbefestigungsabschnitt und einem Endabschnitt des rohrartigen Elements, gefaltet in der Innenrichtung des rohrartigen Elements.

Bei dem Gassensor eines derartigen Aufbaus werden der O-Ring und das Filter gespeichert im Filterbefestigungsabschnitt, ausgebildet im rohrartigen Element, um überlagert zu werden, und der Endabschnitt des rohrartigen Elements wird dann gefaltet durch eine Biegeverarbeitung etc. in der Innenrichtung dieses rohrartigen Elements, so dass die Filtereinheit abgeschlossen werden kann. Dementsprechend kann die Filtereinheit einfach und wirksam hergestellt werden.

Außerdem ist die Filtereinheit konkret vorzugsweise ausgeführt wie beschrieben in Anspruch 12.

Bei dem in Anspruch 7 beschriebenen Gassensor ist ein Stufenabschnitt als der obige Filterbefestigungsabschnitt ausgebildet in der Innenwand des rohrartigen Elements durch Vergrößern des rohrartigen Elements im Durchmesser auf einer vorbestimmten Grenze. Der O-Ring und das Filter werden angeordnet auf einer Endseite des rohrartigen Elements, welches im Durchmesser vergrößert ist, um überlagert zu werden mit dem obigen Stufenabschnitt, und der O-Ring und das Filter werden gespeichert im rohrartigen Element.

Ferner werden in dem in Anspruch 12 beschriebenen Gassensor der O-Ring und das Filter geklemmt und getragen zwischen dem Stufenabschnitt als der Filterbefestigungsabschnitt und dem Endabschnitt des rohrartigen Elements durch Falten des Endabschnitts des rohrartigen Elements auf einer Endseite in der Innenrichtung des rohrartigen Elements. So wird die Filtereinheit ausgeführt, um den O-Ring und das Filter zu befestigen.

Wenn das Verfahren zum Ausbilden des Stufenabschnitts durch die Durchmesservergrößerung des rohrartigen Elements in dieser Weise angewandt wird, kann der Filterbefestigungsabschnitt einfach ausgebildet werden im rohrartigen Element.

Ferner kann, wenn der Stufenabschnitt ausgebildet wird im rohrartigen Element durch die Durchmesservergrößerung, der erste bzw. zweite Eingriffsabschnitt in Anspruch 2 ausgeführt werden in der Außenwand des rohrartigen Elements entsprechend dem Stufenabschnitt. Dementsprechend kann die Anzahl von Prozessen bei der Herstellzeit der Filtereinheit verringert werden, und die Produktivität der Filtereinheit kann verbessert werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Aufbaus eines Sauerstoffsensors 1 eines ersten Ausführungsbeispiels;

Fig. 2 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Aufbaus einer Filtereinheit 50;

Fig. 3 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Aufbaus einer Außenhülsenabdeckung 30, in welche die Filtereinheit 50 eingepasst und eingesetzt wird;

Fig. 4 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Oberabschnittsaufbaus des Sauerstoffsensors 1;

Fig. 5 ist eine schematische Querschnittsansicht des Oberabschnittsaufbaus eines Sauerstoffsensors 61 eines zweiten Ausführungsbeispiels;

Fig. 6 ist eine schematische Querschnittsansicht des Oberabschnittsaufbaus eines Sauerstoffsensors 61';

Fig. 7 ist eine schematische Querschnittsansicht des Oberabschnittsaufbaus eines Sauerstoffsensors 91 eines dritten Ausführungsbeispiels;

Fig. 8A ist eine perspektivische Ansicht, betrachtet von der Seite der Hinterendfläche 93 einer Außenhülsenabdeckung 83, in welche eine Filtereinheit 100 eingepasst und eingesetzt ist;

Fig. 8B ist eine Draufsicht, betrachtet von einer Spitzenfläche 95 der Außenhülsenabdeckung 83, in welche die Filtereinheit 100 eingepasst und eingesetzt ist;

Fig. 9A ist eine erläuternde Ansicht eines ersten abgewandelten Beispiels, bei welchem eine Trennplatte angeordnet ist auf der Hinterendseite eines Filters in der Filtereinheit;

Fig. 9B ist eine erläuternde Ansicht eines zweiten, abgewandelten Beispiels, bei welchem eine Trennplatte angeordnet ist auf der Hinterendseite eines Filters in der Filtereinheit;

Fig. 9C ist eine erläuternde Ansicht eines dritten abgewandelten Beispiels, bei welchem eine Trennplatte angeordnet ist auf der Hinterendseite eines Filters in der Filtereinheit.

Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht des Aufbaus eines herkömmlichen Sauerstoffsensors 101; und

Fig. 11 ist eine erläuternde Ansicht der Befestigungsweise eines Filters 153 beim herkömmlichen Sauerstoffsensor 101.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 ist eine schematische Querschnittsansicht des Aufbaus eines Sauerstoffsensors 1 eines ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung.
Wie in Fig. 1 dargestellt, umfasst der Sauerstoffsensor 1 des ersten Ausführungsbeispiels als einer von Gassensoren ein Erfassungselement 2, eine Keramikheizvorrichtung 3 zum Betreiben des Erfassungselements 2 bei einer geeigneten Temperatur, ein Gehäuse 10 zum Aufnehmen jedes Abschnitts des Sensors auf der Innenseite etc.
Das Erfassungselement 2 ist ausgebildet in einer Hohlwellenform, wobei die Spitze des Erfassungselements 2 geschlossen ist durch einen festen Elektrolytkörper von sauerstoffionenleitender Eigenschaft mit ZrO als Hauptkomponente.
Ferner umfasst das Erfassungselement 2 ein Paar von porösen Elektrodenschichten (eine Innenelektrode 2a und eine Außenelektrode 2b), hergestellt aus Platin (Pt). Das Paar von porösen Elektrodenschichten ist ausgebildet auf der Innen- und der Außenfläche.
Die Keramikheizvorrichtung 3 ist ausgebildet in einer Wellenform. Die Keramikheizvorrichtung 3 ist angeordnet in einem Innenraum 2c des Erfassungselements 2.
Hingegen umfasst das Gehäuse 10 einen Metallmantel 11 zum Halten des Erfassungselements 2 und eine Außenhülse 13 zum Schützen des Sensorinneren mit dem Erfassungselement 2 etc. Der Metallmantel 11 ist ausgebildet in einer Hohlform, geöffnet zu beiden Endabschnitten. Der Metallmantel 11 umfasst einen konvexen Stufenabschnitt 11a, welcher angeordnet ist in einer Mittenseitenwand des Metallmantels 11.
Ferner hat der Metallmantel 11 ein Durchgangsloch 11b, welches ausgebildet ist in der Axialrichtung. Der geschlossene Spitzenabschnitt des Erfassungselements 2 steht vor aus der Spitzenseite dieses Durchgangslochs 11b, so dass dieser geschlossene Spitzenabschnitt zu einem gemessenen Gas frei liegt, welches ein unten beschriebenes Rohr füllt.
Ferner wird das Erfassungselement 2 gehalten innerhalb des Durchgangslochs 11b, so dass der Hinterendabschnitt des Erfassungselements 2 vorsteht aus der Hinterendseite des Durchgangslochs 11b.
Das heißt, das Erfassungselement 2 wird gehalten in einem Zustand, in welchem der Außenumfang des Erfassungselements 2 in der Nähe des Mittenabschnitts in der Axialrichtung elektrisch isoliert ist durch Keramikhalter 15, 16, ausgebildet durch isolierende Keramik, bezüglich des Metallmantels 11, und Keramikpulver 17, gebildet aus Talg.
Ein Befestigungsschraubenabschnitt 11c, welcher in der Lage ist, in ein Befestigungsloch 19a geschraubt zu werden, ist ausgebildet im Außenumfang des Metallmantels 11.
Das Befestigungsloch 19a ist ausgebildet auf der Wandfläche eines Rohrs 19, wie etwa eines Ausstoßrohrs etc., welches gefüllt ist mit dem gemessenen Gas.
Der Metallmantel 11 umfasst den Sauerstoffsensor 1. Der Sauerstoffsensor ist befestigt am Rohr 19 durch Schrauben des Metallmantels 11 in das Befestigungsloch 19a. Der Spitzenabschnitt des Erfassungselements 2 ist angeordnet im Inneren des Rohrs.
Außerdem sind eine erste Schutzvorrichtung 21 und eine zweite Schutzvorrichtung 23 befestigt am Spitzenabschnitt des Metallmantels 11, um den Spitzenabschnitt des Erfassungselements 2 in einem konstanten Abstand abzudecken.
Mehrere gasübertragende Kanäle 21a, 23a zum Einführen des gemessenen Gases in die Innenseite der Schutzvorrichtungen 21, 23 sind ausgebildet in der ersten Schutzvorrichtung 21 und der zweiten Schutzvorrichtung 23.
Die Außenhülse 13 ist ausgebildet in einer zylindrischen Form, und der Spitzenöffnungsabschnitt davon ist extern eingepasst, um befestigt zu werden an einem Abschnitt auf der Rückseite vom Stufenabschnitt 11a, welcher sich außerhalb des Rohrs 19 befindet.
Diese Außenhülse 13 beherbergt das Erfassungselement 2, um das Erfassungselement 2 zu schützen vor externem Wasser, Öl, Staub, umherfliegenden Steinen etc.
Ferner speichert die Außenhülse 13 eine isolierende Trennvorrichtung 27, hergestellt aus Keramik, in einer Hülsenform auf der Rückseite vom Erfassungselement 2.
Die Trennvorrichtung 27 hat einen Flanschabschnitt 27a auf der Außenumfangsfläche davon. Die Trennvorrichtung 27 ist in Eingriff mit einem konvexen Abschnitt 13a, welcher vorsteht zur diametralen Innenseite, ausgebildet in der äußeren Hülse 13 durch den Flanschabschnitt 27a. Die Trennvorrichtung 27 ist befestigt an einer vorbestimmten Position innerhalb der Außenhülse 13. Die Trennvorrichtung 27 hat mehrere Durchgangslöcher, ausgebildet in der Axialrichtung, und speichert Anschlussdrähte 35, 41, 47, welche eingeführt sind von außen in diese Durchgangslöcher durch eine Außenhülsenabdeckung 30.
Eine Außenhülsenabdeckung 30 umfasst einen säulenartigen Gummi (beispielsweise Fluorgummi). Die Außenhülsenabdeckung 30 ist befestigt an einem Hinterendöffnungsabschnitt der Außenhülse 13. Die Außenhülsenabdeckung hat Funktionen als ein Dichtungselement zum Schützen des Inneren der Außenhülse 13 gegen Wasser, Öl, Staub etc.
Ferner hat die Außenhülsenabdeckung 30 ein Belüftungsloch 31, welches durch das Innere der Außenhülse 13 in der Axialrichtung im Mittelabschnitt verläuft. Ferner sind mehrere (vier bei diesem Ausführungsbeispiel) Durchgangslöcher 33 für die Zufuhrdrähte zum Einführen der Anschlussdrähte von außen in die Außenhülse ausgebildet um dieses Belüftungsloch 31.
Das heißt, bei diesem Sauerstoffsensor 1 werden der Anschlussdraht 35 in elektrische Verbindung mit der Innenelektrode 2a des Erfassungselements 2, der Anschlussdraht 41 in elektrische Verbindung mit der Außenelektrode 2b des Erfassungselements 2 und das Paar von Anschlussdrähten 47 (ein nicht dargestellter Anschlussdraht ist angeordnet nach vorne in Fig. 1) in Verbindung mit der keramischen Heizvorrichtung 3 eingesetzt in das Durchgangsloch 33 für jeden Anschlussdraht und eingeführt in die Trennvorrichtung 27.
Konkret ist ein Anschlussdraht 35 für das Erfassungselement 2 elastisch verbunden mit der Innenelektrode 2a des Erfassungselements 2 über ein Anschlussstück, welches hergestellt ist aus einem Steckerabschnitt 36, einem Ziehabschnitt 37 und einer hülsenförmigen Innenelektrodenverbindungsabschnitt 38, welcher in Kontakt gelangt mit der Innenelektrode.
Ein anderer Anschlussdraht 41 ist elektrisch verbunden mit der Außenelektrode 2b des Erfassungselements 2 über ein Anschlussstück, bestehend aus einem Steckerabschnitt 42, einem Ziehabschnitt 43 und einem Außenelektrodenverbindungsabschnitt 44.
Das Paar von Zuführleitungen 47 für eine Heizvorrichtung zum Führen eines elektrischen Stroms durch die keramische Heizvorrichtung 3 sind verbunden mit einem Paar von Heizvorrichtungsanschlussabschnitten 48, ausgebildet im Hinterendabschnitt der keramischen Heizvorrichtung 3, durch die Außenhülsenabdeckung 30 und das Innere der Trennvorrichtung 27. Der elektrische Strom wird geführt zu einem nicht dargestellten Widerstandskreis zum Erzeugen von Wärme, eingebettet in der keramischen Heizvorrichtung 3, über diesen Heizvorrichtungsanschlussabschnitt 48.
Der Aufbau einer Filtereinheit 50, eingepasst und eingesetzt in das Belüftungsloch 31 der Außenhülsenabdeckung 30, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert.
Fig. 2 ist eine erläuternde Ansicht einer Befestigungsweise der Filtereinheit 50 in der Außenhülsenabdeckung 30. Fig. 2 ist ebenfalls eine schematische Querschnittsansicht längs der Axialrichtung der Filtereinheit 50 vor Befestigen der Filtereinheit 50 an der Außenhülsenabdeckung 30.
Die Filtereinheit 50 umfasst ein zylindrisches, rohrartiges Element 51 mit einem vergrößerten Durchmesser auf einer vorbestimmten Grenze A, ein blattförmiges Filter 53, einen O-Ring 55 als ein Dichtungselement etc.
Das rohrartige Element 51 umfasst einen Abschnitt 51a kleinen Durchmessers auf der Vorderseite von der Grenze A (angeordnet auf der Metallmantelseite) und einen Abschnitt 51b großen Durchmessers auf der Rückseite von der Grenze A (angeordnet auf der Seite gegenüberliegend zum Metallmantel).
Der Außendurchmesser des Abschnitts 51a kleinen Durchmessers ist annähernd derart festgelegt, dass er die gleiche Größe wie der Innendurchmesser des Belüftungslochs 31, ausgebildet in der Außenhülsenabdeckung 30, hat.
Die Axiallänge des Abschnitts 51a kleinen Durchmessers ist annähernd derart festgelegt, dass sie die gleiche Größe wie die Axiallänge der Außenhülsenabdeckung 30 hat. Ferner ist das rohrartige Element 51 derart ausgebildet, dass ein Stufenabschnitt 51c angeordnet ist durch die obige diametrale Vergrößerung der Innenwand des rohrartigen Elements 51 auf der Grenze A.
Hingegen umfasst das Filter 53 ein durchlässiges Filter zum Verhindern der Übertragung einer Flüssigkeit, wie etwa Wasser (Wassertropfen etc.), Öl etc., und Ermöglichen der Übertragung eines Gases (Luft etc.) und mit einer wasserabweisenden Eigenschaft und einer ölabweisenden Eigenschaft. Das Filter 53 hat eine Blattform und ist ausgebildet in einer Scheibenform mit einem Außendurchmesser, welcher auf etwa dieselbe Größe wie der Innendurchmesser des Abschnitts 51b großen Durchmessers des rohrartigen Elements 51 festgelegt ist.
Konkret wird ein Element, vorgesehen durch Ausführen einer ölabweisenden Verarbeitung (beispielsweise Oleo-Verarbeitung von Gore-Tex) bezüglich eines porösen Faserstrukturkörpers der wasserabweisenden Eigenschaft (Produktname: beispielsweise Gore-Tex (Japan Goretex (Co., Ltd.)), erhalten durch Ziehen eines ungebrannten Formkörpers aus Polytetrafluorethylen (PTFE) in der Richtung einer Achse oder mehr bei einer Heiztemperatur niedriger als der Schmelzpunkt des PTFE, verwendet als das Filter 53 dieses Ausführungsbeispiels.
Hier wird die wasserabweisende Verarbeitung ausgeführt im Filter 53, da ein Fall existiert, bei welchem der Sauerstoffsensor 1 dieses Ausführungsbeispiels verwendet wird innerhalb eines Fahrzeugs, wie etwa eines Kraftfahrzeugs etc. Wenn das Öl anhaftet am porösen Faserstrukturkörper, wird die Flächenspannung von Wasser, welches am porösen Faserstrukturkörper anhaftet, durch diese Anhaftung verringert.
Daher existiert eine Möglichkeit, dass keine wasserabweisende Eigenschaft des Filters ausreichend erfüllt werden kann. Jedoch kann, wenn die ölabweisende Verarbeitung ausgeführt wird im Filter 53 bei diesem Ausführungsbeispiel, die wasserabweisende Eigenschaft des Filters 53 ausreichend erfüllt sein. Dementsprechend ist es möglich zu verhindern, dass Wassertropfen durch das Filter 53 übertragen werden.
Außerdem wird ein Element mit einem Außendurchmesser annähernd entsprechend dem Innendurchmesser des Abschnitts 51b großen Durchmessers des rohrartigen Elements 51 verwendet als der O-Ring 55 der Filtereinheit 50.
Die Filtereinheit 50 dieses Ausführungsbeispiels wird hergestellt durch Biegen des Hinterendabschnitts des Abschnitts 51b großen Durchmessers und Falten dieses Hinterendabschnitts (Faltabschnitt 51d) in der Mittenrichtung des Abschnitts großen Durchmessers (Richtung des kleinen Pfeils von Fig. 2) nach Speichern des O-Rings 55 und des Filters 53 nacheinander auf dem Stufenabschnitt 51c des rohrartigen Elements 51, um das Filter 53 auf der oberen Seite anzuordnen.
Die Filtereinheit 50 klemmt und trägt den O-Ring 55 und das Filter 53 durch diese Biegeverarbeitung zwischen dem Stufenabschnitt 51c und dem Faltabschnitt 51d. So blockiert, während der O-Ring 55 und das Filter 53 befestigt sind in vorbestimmten Positionen innerhalb des rohrartigen Elements 51, die Filtereinheit 50 einen Zwischenraum (beispielsweise den Zwischenraum zwischen der Außenkante des Filters 53 und der Innenwand des rohrartigen Elements), welcher zu einem Eindringkanal für Wasser, Öl, Staub etc. im rohrartigen Element 51 werden kann.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird nach Einsetzen der Filtereinheit 50 in das Belüftungsloch 31 der Außenhülsenabdeckung 30 die Spitze des Abschnitts 51a kleinen Durchmessers gebogen hin zur diametralen Außenseite an der Spitze der Außenhülsenabdeckung 30, so dass die Filtereinheit 50 befestigt wird an der Außenhülsenabdeckung 30.
Fig. 3 ist eine schematische Querschnittsansicht der Filtereinheit 50 und der Außenhülsenabdeckung 30, welche den Aufbau der Filtereinheit 50 nach der Biegeverarbeitung zeigt.
Nach dieser Biegeverarbeitung ist die Filtereinheit 50 in Eingriff mit dem Hinterendabschnitt der Außenhülsenabdeckung 30 auf der Außenfläche 51e des Stufenabschnitts 51c (zweiter Eingriffsabschnitt) des rohrartigen Elements 51, ausgebildet in Übereinstimmung mit einer Änderung des Durchmessers auf der Grenze A. Die Filtereinheit 50 ist ebenfalls in Eingriff mit dem Spitzenabschnitt der Außenhülsenabdeckung 30 durch einen Faltabschnitt 51f (erster Eingriffsabschnitt), ausgebildet an der Spitze der Filtereinheit 50 durch die Biegeverarbeitung.
Ferner wird bei diesem Ausführungsbeispiel nach einem Befestigen der Filtereinheit 50 an der Außenhülsenabdeckung 30, wie oben erwähnt, die Außenhülsenabdeckung 30 eingesetzt in den Hinterendöffnungsabschnitt der Außenhülse 13, während jeder der Anschlussdrähte 35, 41, 47 eingesetzt wird in jedes Durchgangsloch 33 für den Anschlussdraht. Nach dem Einpassen wird die Seitenfläche der Außenhülse 13 gebogen hin zur diametralen Innenseite, so dass die Außenhülsenabdeckung 30 davon befestigt ist an der Innenseite des Hinterendabschnitts der Außenhülse 13. So sind die Grenze der Außenhülse 13 und der Außenhülsenabdeckung 30 und die Grenze jedes Anschlussdrahtes und die des Durchgangslochs 33 für den Anschlussdraht in der Außenhülsenabdeckung 30 abgedeckt durch Elastizität der Außenhülsenabdeckung 30, so dass das Innere der Außenhülse 13 wasserdicht isoliert ist gegen das Äußere.
Hingegen wird die Atmosphäre als ein Referenzgas, welches erforderlich ist zum Messen der Sauerstoffkonzentration des gemessenen Gases, eingeführt in die Außenhülse 13, wie dargestellt durch einen Pfeil in Fig. 4, durch die Filtereinheit 50, welche an dem Belüftungsloch 31 befestigt ist, und wird zugeführt zum Innenraum 2c des Erfassungselements 2 durch den Zwischenraum zwischen der Innenwand des Erfassungselements 2 und der keramischen Heizvorrichtung 3. Fig. 4 ist eine schematische Querschnittsansicht, welche den oberen Abschnitt des Sauerstoffsensors 1 vergrößert darstellt.
Bei der obigen Beschreibung wurde der Sauerstoffsensor 1 des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben. Jedoch ist bei diesem Sauerstoffsensor 1 die Filtereinheit 50 mit dem Filter 53, befestigt an der Innenseite des rohrartigen Elements 51 im voraus, ausgebildet als ein getrennter Körper, und das Belüftungsloch 31 wird dann abgedeckt durch das Filter 53 in dem Verfahren zum Einpassen und Einsetzen der Filtereinheit 50 in das Belüftungsloch 31. Daher hat der Sauerstoffsensor 1 einen Aufbau, bei welchem das Filter eingesetzt wird in das Belüftungsloch 31, während das Filter außerhalb des Einsetzelements angeordnet wird, wie bei dem herkömmlichen Fall. Daher ist es möglich, das Problem eines Brechens des Filters zu lösen. Ferner kann, da der Sauerstoffsensor 1 einfach montiert wird, der Sauerstoffsensor 1 verbessert werden.
Es existieren verschiedene Typen, bei welchen der Gassensor fünf Anschlussdrähte etc. aufweist. Jedoch kann, wenn die Filtereinheit 50 getrennt hergestellt wird, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, die Filtereinheit 50 leicht angewandt werden auf derartige Gassensoren, wenn die Größe des Belüftungslochs 31 selbst bei Gassensoren von verschiedenen Typen geeignet ist. Dementsprechend können die Herstellkosten des Gassensors beschränkt werden, wenn das Verfahren zum Einpassen und Einsetzen der Filtereinheit 50 in das Belüftungsloch 31 wie beim ersten Ausführungsbeispiel angewandt wird.
Außerdem wendet das erste Ausführungsbeispiel das Verfahren zum Befestigen des Filters 53 innerhalb des Abschnitts 51b großen Durchmessers des rohrartigen Elements 51 durch Klemmen und Tragen des Filters 53 durch die elastische Kraft des O-Rings 55 zwischen dem Faltabschnitt 51d und dem Stufenabschnitt 51c an.
Daher kann das Filter 53 fest im rohrartigen Element 51 befestigt werden, um das Belüftungsloch 31 zu blockieren durch ein annäherndes Festlegen des Durchmessers des Filters 53 derart, dass dieser etwas größer ist als der des Belüftungslochs 31. Dementsprechend kann bei dem Sauerstoffsensor 1 dieses Ausführungsbeispiels der Verwendungsbetrag des teuren Filters 53 beschränkt werden, und die Herstellkosten des Sauerstoffsensors 1 können beschränkt werden.
Beim ersten Ausführungsbeispiel dient der O-Ring 55 zum Verhindern des Eindringens eines Wassertropfens etc. von der Außenkantenseite des Filters 53. Daher kann das Innere der Filtereinheit 50 wasserdicht beibehalten werden, so dass das Innere der Außenhülse 13 gegen Wassertropfen, Öl, Staub etc. über eine lange Zeitspanne geschützt werden kann.
Ferner ist es beim Sauerstoffsensor 1, da die Filtereinheit 50 fest befestigt an der Außenhülsenabdeckung 30 durch die Außenfläche 51e des Stufenabschnitts 51c und den Faltabschnitt 51f, möglich, die Filtereinheit 50 ausreichend zu beschränken im Hinblick auf ein Herausfallen der Außenhülsenabdeckung 30.
Außerdem ist beim Sauerstoffsensor 1 der Abschnitt 51b großen Durchmessers außerhalb der Rückseite vom Belüftungsloch 31 angeordnet. Dadurch kann sich kein Staub leicht anhäufen in der Nähe des Filters 53 innerhalb des Abschnitts 51b großen Durchmessers, was von Vorteil ist. Das heißt, beim Sauerstoffsensor 1 ist es möglich zu verhindern, dass sich die durchlässige Eigenschaft des Filters 53 verschlechtert durch Anhäufung des Staubs.
Der Aufbau eines Hauptabschnitts des Sauerstoffsensors 61 eines zweiten Ausführungsbeispiels wird nachfolgend unter Bezugnahte auf Fig. 5 beschrieben.
Fig. 5 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Oberabschnittsaufbaus des Sauerstoffsensors 61 des zweiten Ausführungsbeispiels. Bei der nachfolgenden Beschreibung wird ein Abschnitt, welcher im Aufbau verschieden ist vom Sauerstoffsensor 1 des ersten Ausführungsbeispiels, beschrieben, und die Beschreibung jedes Abschnitts mit demselben Aufbau wird ausgelassen.
Wie dargestellt in Fig. 5, wird bei dem Sauerstoffsensor 61 des zweiten Ausführungsbeispiels die Axiallänge einer Filtereinheit 70 annähernd derart festgelegt, dass sie gleich der Axiallänge einer Außenhülsenabdeckung 63 ist. Der Durchmesser eines Belüftungslochs 65 der Außenhülsenabdeckung 63 ist vergrößert nach oben von einer vorbestimmten Grenze in Übereinstimmung mit der Außenform der Filtereinheit 70. Ein Abschnitt 71b großen Durchmessers eines rohrartigen Elements 71 ist gespeichert im Belüftungsloch 65 sowie einem Abschnitt 71a kleinen Durchmessers des rohrartigen Elements 71.
Das heißt, beim zweiten Ausführungsbeispiel umfasst das Belüftungsloch 65 der Außenhülsenabdeckung 63 einen Abschnitt 65b großen Durchmessers mit einem Innendurchmesser, welcher auf etwa dieselbe Größe wie der Außendurchmesser des Abschnitts 71b großen Durchmessers des rohrartigen Elements 71 festgelegt ist, und einen Abschnitt 65a kleinen Durchmessers mit einem Innendurchmesser, welcher etwa festgelegt ist auf dieselbe Größe wie der Außendurchmesser des Abschnitts 71a kleinen Durchmessers des rohrartigen Elements 71.
Das rohrartige Element 71 der Filtereinheit 70 umfasst den Abschnitt 71b großen Durchmessers von einer Größe, welche für den Abschnitt 65b großen Durchmessers des Belüftungslochs 65 geeignet ist, und den Abschnitt 71a kleinen Durchmessers von einer Größe, welche für den Abschnitt 65a kleinen Durchmessers des Belüftungslochs 65 geeignet ist.
Die Filtereinheit 70 ist derart ausgebildet, dass der O-Ring 55 und das Filter 53 gespeichert sind im Abschnitt 71b großen Durchmessers, angeordnet zwischen einem Faltabschnitt 71d, welcher ausgebildet ist am oberen Ende durch eine Biegeverarbeitung, und einem Stufenabschnitt 71c, welcher ausgebildet ist auf der Grenze des Abschnitts 71b großen Durchmessers und des Abschnitts 71a kleinen Durchmessers.
Die Filtereinheit 70 wird eingepasst und eingesetzt von einer Hinterendseite der Außenhülsenabdeckung 63 in das Belüftungsloch 65. Nach diesem Passeinsetzen wird der Spitzenabschnitt der Filtereinheit 70 gebogen hin zur diametralen Außenseite des Belüftungslochs 65 und wird befestigt an der Außenhülsenabdeckung 63. In diesem Zustand wird dass Filter 53 annähernd in derselben Position befestigt wie die Hinterendfläche der Außenhülsenabdeckung 63.
Der Sauerstoffsensor 61 beim zweiten Ausführungsbeispiel, oben beschrieben, ist derart ausgebildet, dass die gesamte Filtereinheit 70 annähernd im Belüftungsloch 65 gespeichert wird. Daher ist es gemäß diesem Sauerstoffsensor 61 möglich, eine Lösung im Hinblick darauf zu schaffen, dass die Filtereinheit 70 vorsteht aus der Außenhülsenabdeckung 63. Dementsprechend kann der Sauerstoffsensor 61 kompakt ausgeführt werden.
Außerdem kann der Sauerstoffsensor 61 beim zweiten Ausführungsbeispiel verformt werden, wie bei einem Sauerstoffsensor 81, dargestellt in Fig. 6. Fig. 6 ist eine erläuternde, schematische Ansicht des Aufbaus eines Hauptabschnitts des Sauerstoffsensors 81.
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Sauerstoffsensor 81 ist der Durchmesser eines Abschnitts 65a kleinen Durchmessers des Belüftungslochs des Sauerstoffsensors 61 des obigen zweiten Ausführungsbeispiels verringert (Abschnitt 65a' kleinen Durchmessers eines Belüftungslochs 65'), und der Durchmesser eines Abschnitts 71a kleinen Durchmessers der Filtereinheit 70 ist verringert (Abschnitt 71a' kleinen Durchmessers eines rohrartigen Elements 71') in Übereinstimmung mit dieser Verringerung.
Wie ersichtlich aus diesem abgewandelten Beispiel, kann bei der Filtereinheit 70' des obigen Aufbaus, selbst wenn der Abschnitt 65a' kleinen Durchmessers des Belüftungslochs der Außenhülsenabdeckung 63 klein ist, die Größe des Filters 53 festgelegt werden auf eine große Größe, wie sie ist. Dementsprechend ist es möglich, zu beschränken, dass die Belüftungsmenge eines Referenzgases sich verschlechtert durch Verringern des Abschnitts 65a' kleinen Durchmessers des Belüftungslochs bis zu einem bestimmten Ausmaß. Anders ausgedrückt, die Belüftungsmenge kann noch gewährleistet werden, selbst wenn das Belüftungsloch in seiner Größe verringert wird.
Dementsprechend kann, wenn eine derartige Filtereinheit 70' verwendet wird, die Größe des Belüftungslochs 65' frei festgelegt werden gegenüber dem herkömmlichen Fall in einem Gestaltungsprozess des Sauerstoffsensors 81.
Wie oben erwähnt, entspricht der erste Eingriffsabschnitt der Filtereinheit beim Gassensor der vorliegenden Erfindung dem Faltabschnitt 51f der Filtereinheit 50, und der zweite Eingriffsabschnitt entspricht der Außenfläche 51e des Stufenabschnitts 51c der Filtereinheit 50.
Der Gassensor der vorliegenden Erfindung ist nicht beschränkt auf die obigen Ausführungsbeispiele, sondern es können verschiedene Ausführungsformen angewandt werden.
Beispielsweise ist bei den obigen Ausführungsbeispielen das Filter 53 angeordnet im rohrartigen Element 51 auf der Rückseite der Außenhülsenabdeckung 30; jedoch kann es ebenfalls angeordnet sein auf der Vorderseite (Spitzenseite) der Außenhülsenabdeckung 30.
Außerdem ist bei diesem Ausführungsbeispiel lediglich der O-Ring 55 angeordnet innerhalb jeder der Filtereinheiten 50, 70, 70'. Jedoch kann beispielsweise der O-Ring ferner angeordnet sein auf jedem der Stufenabschnitte 51c, und das Paar von O-Ringen innerhalb des Abschnitts 51b großen Durchmessers kann ferner die Seite des Faltabschnitts 51d und das Filter 53 klemmen. In Übereinstimmung mit einem derartigen Aufbau kann die Dichtungseigenschaft der Filtereinheiten 50, 70, 70' ferner erhöht werden.
Die vorliegende Erfindung kann ferner angewandt werden auf den in Fig. 10 dargestellten, herkömmlichen Sauerstoffsensor 101.
Ferner ist bei diesem Ausführungsbeispiel das Erfassungselement 2 festgelegt auf einen zylindrischen Körper einer Hohlwellenform mit einem Boden und ist geschlossen an der Spitze davon. Jedoch ist es auch möglich, einen Typ zu verwenden, bei welchem ein Paar von Elektroden ausgebildet ist auf der Oberfläche eines festen Elektrolytkörpers von sauerstoffionenleitender Eigenschaft, ausgebildet in einer Plattenform. Außerdem kann ein Erfassungselement mit einer plattenförmigen, keramischen Heizvorrichtung, einstückig angeordnet mit dem festen Elektrolytkörper mit sauerstoffionenleitfähiger Eigenschaft und der Plattenform, wodurch das Paar von Elektroden darin ausgebildet wird, ferner verwendet werden.
Ferner wird ein Sauerstoffsensor 91 eines dritten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Fig. 7 und 8 beschrieben. Fig. 7 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Oberabschnittsstruktur des Sauerstoffsensors 91 des dritten Ausführungsbeispiels. Fig. 8A ist eine perspektivische Ansicht, bei welcher eine Außenhülsenabdeckung 83 mit einer Filtereinheit 100 betrachtet wird von der Seite einer Hinterendfläche 93 im Sauerstoffsensor 91 des dritten Ausführungsbeispiels.
Fig. 8B ist eine Draufsicht, bei welcher die Außenhülsenabdeckung 83 mit der Filtereinheit 100 betrachtet wird von der Seite einer Spitzenfläche 95. Bei der nachfolgenden Beschreibung werden Abschnitte, welche verschieden sind von den Sauerstoffsensoren 1, 61 des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels, beschrieben, und die Beschreibung jedes Abschnitts von gleichem Aufbau wird ausgelassen.
Wie in Fig. 7 dargestellt, ist bei dem Sauerstoffsensor 91 des dritten Ausführungsbeispiels die Axiallänge der Filtereinheit 100 derart festgelegt, dass sie kürzer ist als die der Außenhülsenabdeckung 83, und der Durchmesser des Belüftungslochs 85 der Außenhülsenabdeckung 83 ist vergrößert nach oben von einer vorbestimmten Grenze in Übereinstimmung mit der Außenform der Filtereinheit 100, so dass ein Abschnitt 101b großen Durchmessers eines rohrartigen Elements 101 gespeichert wird im Belüftungsloch 85 sowie einem Abschnitt 101a kleinen Durchmessers des rohrartigen Elements 101.
Das heißt, beim dritten Ausführungsbeispiel umfasst das Belüftungsloch 85 der Außenhülsenabdeckung 83 einen Abschnitt 85b großen Durchmessers mit einem Innendurchmesser, welcher festgelegt ist etwa auf dieselbe Größe wie der Außendurchmesser des Abschnitts 201b großen Durchmessers des rohrartigen Elements 101, und einen Abschnitt 85a kleinen Durchmessers mit einem Innendurchmesser, welcher festgelegt ist etwa auf dieselbe Größe wie der Außendurchmesser des Abschnitts 101a kleinen Durchmessers des rohrartigen Elements 101. Die Axiallänge des Abschnitts 85b großen Durchmessers des Belüftungslochs 85 ist derart festgelegt, dass sie größer ist als die des Abschnitts 101b großen Durchmessers des rohrartigen Elements 101. Die obere Fläche (Fläche, welche sich auf der Oberseite in Fig. 7 befindet) eines Filters 103 der Filtereinheit 100, ist angeordnet auf der Vorderseite von der Hinterendfläche 93 der Außenhülsenabdeckung 83.
Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel ist ein Faltabschnitt 101f, ausgebildet auf der Spitze der Filtereinheit 100(rohrartiges Element 101) und in Eingriff mit dem Spitzenabschnitt der Außenhülsenabdeckung 83, verschieden von demjenigen in jedem des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels. Das heißt, beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel ist der Faltabschnitt 51f derart ausgebildet, dass der Durchmesser der Spitzenseite des rohrartigen Elements 51 hin zur diametralen Außenseite vergrößert wird. Im Gegensatz dazu wird bei diesem dritten Ausführungsbeispiel, wie dargestellt in Fig. 8B, wenn der Faltabschnitt gefaltet wird hin zur diametralen Außenseite auf der Spitzenseite des rohrartigen Elements 101, der Faltabschnitt 101f, ausgebildet in einer Kreuzform und in Eingriff mit dem Spitzenabschnitt (Spitzenfläche 95) der Außenhülsenabdeckung 83, ausgebildet auf der Spitzenseite des rohrartigen Elements 101.
Die Filtereinheit 100 mit einem derartigen Aufbau wird eingepasst und eingesetzt von der Hinterendseite der Außenhülsenabdeckung 83 in das Belüftungsloch 85. Nach diesem Passeinsetzen werden vier Faltabschnitte 101f, angeordnet auf der Spitzenseite des rohrartigen Elements 101, gefaltet, um die Kreuzform hin zur diametralen Außenseite auszubilden, so dass die Filtereinheit 100 befestigt wird an der Außenhülsenabdeckung 83.
Ferner werden bei diesem dritten Ausführungsbeispiel, wie dargestellt in Fig. 8A, mehrere Vertiefungsabschnitte 87 ausgebildet in einer Kreuzform in Positionen, welche sich nicht überschneiden mit Durchgangslöchern 33 für Anschlussdrähte auf der Hinterendfläche 93 der Außenhülsenabdeckung 83. In jedem der Vertiefungsabschnitte 87 ist eine Endseite (Innenseite) des Vertiefungsabschnitts in Kommunikation mit dem Belüftungsloch 85, und die andere Endseite (Außenseite) ist geöffnet zu einer Seitenwandfläche 97 der Außenhülsenabdeckung 83. Das Filter 103 ist derart angeordnet, dass es sich auf der Hinterendseite von einem tiefsten Abschnitt 89 dieses Vertiefungsabschnitts 87 befindet. Das heißt, bei dem Sauerstoffsensor 91 dieses dritten Ausführungsbeispiels hat, wie oben erwähnt, die obere Fläche des Filters 103 in der Filtereinheit 100 eine Form, welche angeordnet ist auf der Oberseite von der Hinterendfläche 93 der Außenhülsenabdeckung 83. Daher kann eine Beschädigung des Filters 103 infolge von umherfliegenden Steinen etc. wirksam beschränkt werden. Ferner kann, selbst wenn Wasser etc. auf die obere Fläche des Filters 103 spritzt, dieses Wasser abgeführt werden auf der diametralen Außenseite der Außenhülsenabdeckung 83 durch den Vertiefungsabschnitt 87.
Dementsprechend ist es, da der Sauerstoffsensor 91 bei diesem dritten Ausführungsbeispiel eine Filtereinheit 100 mit dem Filter 103, angeordnet auf der Vorderseite von der Hinterendfläche 93 der Außenhülsenabdeckung 83, aufweist, möglich, wirksam zu beschränken, dass das Filter 103 beschädigt wird durch umherfliegende Steine etc. Ferner ist es, da der obige Vertiefungsabschnitt 87 ausgebildet ist auf der Hinterendfläche 93 der Außenhülsenabdeckung 83, möglich, wirksam zu beschränken, dass sich Wasser, Staub etc. ansammelt auf der oberen Fläche des Filters 103, selbst wenn das Filter 103 angeordnet ist auf der Vorderseite von der Hinterendfläche 93 der Außenhülsenabdeckung 83.
Beim dritten Ausführungsbeispiel umfasst das Filter 103 mehrere (zwei) Filter, gebildet aus einem ersten Filter 103a und einem zweiten Filter 103b, und umfasst ein Anordnen dieser mehreren Filter 103a, 103b im rohrartigen Element 101. Genauer werden diese Filter 103a, 103b entgegengesetzt angeordnet im rohrartigen Element 101 durch den O-Ring 55. Diese Filter 103a, 103b und der O-Ring 55 werden geklemmt und getragen zwischen dem Stufenabschnitt 51c und dem Faltabschnitt 101d. So kann das Eindringen von Wasser, Öl etc. mit größerer Zuverlässigkeit verhindert werden durch ein doppeltes Anordnen des Filters 103. Ferner kann, wenn ein Filter beschädigt wird, eine Filterfunktion unter Verwendung des anderen Filters erhalten werden durch ein doppeltes Anordnen des Filters 103. Die beiden Filter 103a, 103b können dasselbe Verhalten aufweisen und können ferner unterschiedliche Funktionen haben durch Verwenden eines Filters mit einer wasserabweisenden Eigenschaft auf einer Seite und eines Filters mit einer ölabweisenden Eigenschaft auf der anderen Seite etc.
Abgewandelte Beispiele zum Verhindern der Beschädigung des Filters werden ferner beschrieben unter Bezugnahme auf Fig. 9. Fig. 9A ist eine Draufsicht, bei welcher die Filtereinheit 50 des obigen ersten Ausführungsbeispiels betrachtet wird von der Hinterendseite. Das rohrartige Element 51 hat einen Öffnungsabschnitt 51h, und ein Filter 53, befestigt im rohrartigen Element 51, ist frei liegend vom Öffnungsabschnitt 51h. Im Gegensatz dazu ist bei den in Fig. 9B und 9C dargestellten, abgewandelten Beispielen der Öffnungsabschnitt 51h unterteilt in mehrere Öffnungsabschnitte 51h', 51h". Der Öffnungsbereich von einem Öffnungsabschnitt kann verringert werden durch Anordnen von Trennplatten 51g, 51g' mit den mehreren Öffnungsabschnitten 51h', 51h" im rohrartigen Element 51 in einem Zustand, in welchem diese Trennplatten 51g, 51g' angeordnet sind auf der Hinterendseite des Filters 53. Dementsprechend ist es möglich, wirksam zu verhindern, dass das Filter 53 beschädigt wird durch umherfliegende Steine etc. Es ist ferner möglich, eine Struktur anzuwenden, welche gebildet wird durch Vermaschen eines Drahtmaterials aus Metall etc. in einer Maschenform als eine Form der Trennplatte.
Außerdem wird bei diesem Ausführungsbeispiel der Sauerstoffsensor 1 zum Einführen der Atmosphäre als ein Referenzgas des Erfassungselements 2 vom Belüftungsloch 31 der Außenhülsenabdeckung 30 in die Außenhülse 13 dargestellt. Jedoch kann die vorliegende Erfindung ferner angewandt werden in einem Gassensor, welcher in der Lage ist, die Gaskonzentration zu erfassen ohne Einführen der Atmosphäre in die Außenhülse 13.
Beispielsweise wird, wenn der Gassensor befestigt ist an einem Ausstoßrohr eines Verbrennungsmotors, dieser Sensor verwendet in einer Umgebung bei hoher Temperatur. Daher wird ein korrosives Gas erzeugt von der Außenhülsenabdeckung (insbesondere der Außenhülsenabdeckung, hergestellt aus Fluorgummi), angeordnet in einem Hinterendöffnungsabschnitt der Außenhülse, durch einen thermischen Faktor dieses Sensors. Es wird berücksichtigt, dass eine Möglichkeit existiert, dass jeder Abschnitt des Sensors, gespeichert in der Außenhülse, korrodiert durch dieses korrosive Gas. Dementsprechend wird bei einem solchen Gassensor eine Funktion zum wirksamen Herausführen dieses korrosiven Gases nach außen erhalten durch Anordnen des Belüftungslochs als ein Zirkulationspfad des Gases des Inneren und des Äußeren der Außenhülse in der Außenhülsenabdeckung. Jedoch ist es, wenn das Belüftungsloch ausgebildet ist in der Außenhülsenabdeckung in dieser Weise, selbstverständlich erforderlich, das Eindringen eines Wassertropfens etc. zu verhindern, während die Zirkulation des Gases innerhalb der Außenhülse ermöglicht wird. Daher ist es möglich, einen Gassensor zu erhalten, bei welchem die obige Funktion einfach und kostengünstig erhalten werden kann durch Anwenden der vorliegenden Erfindung.
Ferner ist bei dem obigen ersten und zweiten Ausführungsbeispiel ein Filter 53 angeordnet im rohrartigen Element 51 als ein Beispiel; jedoch können mehrere Filter 53 ebenfalls überlagert bzw. fest angeordnet werden im rohrartigen Element 51 mit einem vorbestimmten Abstand bezüglich der Mittelachsenrichtung des rohrartigen Elements 51. In Übereinstimmung mit einem derartigen Aufbau kann, wenn das Filter einer äußersten Schicht, welche zum Äußeren des Gassensors frei liegt, bricht, eine wasserfeste Eigenschaft aufrechterhalten werden durch die anderen Filter. Folglich kann eine Zuverlässigkeit des Gassensors erhöht werden.

Claims

1. Gassensor, umfassend:
ein Erfassungselement mit einem Paar von Elektroden, welche ausgebildet sind auf einer Oberfläche eines festen Elektrolytkörpers einer sauerstoffionenleitenden Eigenschaft;
einen Metallmantel, versehen mit einem Durchgangsloch in einer Axialrichtung des Metallmantels, wobei der Metallmantel das Erfassungselement innerhalb des Durchgangslochs hält, so dass ein Spitzenabschnitt des Erfassungselements einem gemessenen Gas von einer Spitzenseite des Durchgangslochs ausgesetzt ist;
eine Außenhülse, vorgesehen auf einer Hinterendseite des Metallmantels, wobei die Außenhülse innen das Erfassungselement aufnimmt, und
eine Außenhülsenabdeckung, welche geeignet ist, in einen Hinterendöffnungsabschnitt der Außenhülse eingesetzt zu werden,
wobei die Außenhülsenabdeckung ein Belüftungsloch aufweist, welches sich erstreckt von einer Hinterendfläche der Außenhülsenabdeckung zu einer Spitzenfläche der Außenhülsenabdeckung, als ein Gasströmungspfad vom Äußeren der Außenhülse zum Inneren der Außenhülse,
wobei die Außenhülsenabdeckung eine Filtereinheit mit einem rohrartigen Element und einem Filter aufweist,
wobei das rohrartige Element geeignet ist, eingesetzt zu werden in das Belüftungsloch der Außenhülsenabdeckung und
wobei das Filter, welches derart angeordnet ist, dass es im rohrartigen Element befestigt ist, eine durchlässige Eigenschaft und eine wasserabweisende Eigenschaft zum Abdecken des Belüftungslochs aufweist.

2. Gassensor nach Anspruch 1, wobei das rohrartige Element einen ersten Eingriffsabschnitt in Eingriff mit einem Spitzenabschnitt der Außenhülsenabdeckung und einen zweiten Eingriffsabschnitt in Eingriff mit einem Hinterendabschnitt der Außenhülsenabdeckung aufweist.

3. Gassensor nach Anspruch 1, wobei das Filter befestigt ist am rohrartigen Element, um vorzustehen aus der Hinterendfläche der Außenhülsenabdeckung.

4. Gassensor nach Anspruch 1, wobei das Filter befestigt ist am rohrartigen Element, um angeordnet zu sein innerhalb des Belüftungslochs der Außenhülsenabdeckung.

5. Gassensor nach Anspruch 4,
wobei ein Vertiefungsabschnitt, ausgebildet auf der Hinterendfläche der Außenhülse, eine Endseite in Kommunikation mit dem Belüftungsloch und eine andere Endseite des Vertiefungsabschnitt, geöffnet zu einer Seitenwandfläche der Außenhülsenabdeckung, aufweist, und
wobei das Filter angeordnet ist zwischen einem tiefsten Abschnitt des Vertiefungsabschnitts und der Hinterendfläche der Außenhülsenabdeckung.

6. Gassensor nach Anspruch 5,
wobei die Außenhülsenabdeckung eine Vielzahl von Durchgangslöchern für einen Anschlussdraht aufweist, durch welche der Anschlussdraht eingesetzt wird, der elektrisch verbunden ist mit dem Erfassungselement, und
wobei der Vertiefungsabschnitt ausgebildet ist auf der Hinterendfläche der Außenhülsenabdeckung, außer dort, wo die Durchgangslöcher für den Anschlussdraht ausgebildet sind.

7. Gassensor nach Anspruch 1, wobei das Filter eine ölabweisende Eigenschaft hat.

8. Gassensor nach Anspruch 1, wobei die Filtereinheit mehrere Filter umfasst, welche befestigt sind an einer Innenseite des rohrartigen Elements.

9. Gassensor nach Anspruch 1,
wobei die Filtereinheit eine Trennplatte mit mehreren Öffnungsabschnitten zum Freilegen des Filters im rohrartigen Element umfasst, und
wobei die Trennplatte befestigt ist an einer Hinterendseite vom Filter.

10. Gassensor nach Anspruch 1, wobei die Filtereinheit ein Dichtungselement zum wasserdichten Befestigen des Filters im rohrartigen Element aufweist.

11. Gassensor nach Anspruch 10,
wobei das rohrartige Element einen Filterbefestigungsabschnitt zum Befestigen des Filters in einer vorbestimmten Position auf einer Innenseite des rohrartigen Elements aufweist, und
wobei die Filtereinheit das Filter und einen O-Ring als das Dichtungselement umfasst, welche fest geklemmt und getragen werden zwischen dem Filterbefestigungsabschnitt und einem Endabschnitt des rohrartigen Elements, gefaltet in einer Innenrichtung des rohrartigen Elements.

12. Gassensor nach Anspruch 11,
wobei das rohrartige Element, vergrößert in seinem Durchmesser auf einer vorbestimmten Grenze, einen Stufenabschnitt, angeordnet in der Innenwand, als der Filterbefestigungsabschnitt, und ausgebildet durch die Durchmesservergrößerung, aufweist,
wobei die Filtereinheit angeordnet ist zum Überlagern des O-Rings und des Filters mit dem Stufenabschnitt auf einer Endseite, vergrößert im Durchmesser, und
wobei der O-Ring und das Filter fest geklemmt und getragen sind zwischen dem Stufenabschnitt und dem Endabschnitt des rohrartigen Elements durch den Endabschnitt des rohrartigen Elements auf einer Endseite, gefaltet in der Innenrichtung des rohrartigen Elements.