JP2000097900A - Gas sensor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【技術分野】本発明は，保護カバーの開口端からハウジ
ングの取付部までの頭部長さを短くすることができる，
ガスセンサに関する。TECHNICAL FIELD The present invention can reduce the length of the head from the opening end of a protective cover to the mounting portion of a housing.
It relates to a gas sensor.
【０００２】[0002]
【従来技術】従来，自動車用への応用を始めとして，ガ
ス濃度を検出するガスセンサが実用化されており，例え
ば，酸素濃度を検出する酸素センサが提案されている。
酸素センサ９は，図１２に示すごとく，検出素子３と，
該検出素子３に設けられた内部電極３４に接続するため
のリード線３１と，上記検出素子３を保持するハウジン
グ１０と，該ハウジング１０にカバー１３を介して固定
した保護カバー１１とを有する。また，上記リード線３
１と上記保護カバー１１との間にブッシュ９２を配設し
てある。2. Description of the Related Art Conventionally, gas sensors for detecting gas concentrations have been put to practical use, including applications to automobiles. For example, oxygen sensors for detecting oxygen concentrations have been proposed.
As shown in FIG. 12, the oxygen sensor 9
It has a lead wire 31 for connecting to an internal electrode 34 provided on the detection element 3, a housing 10 for holding the detection element 3, and a protective cover 11 fixed to the housing 10 via a cover 13. In addition, the above lead wire 3
A bush 92 is disposed between the protective cover 1 and the protective cover 11.
【０００３】上記ブッシュ９２には，上記リード線３１
を挿通するための挿通孔９２０を設けてある。また，上
記ブッシュ９２は例えばフッ素ゴム等の弾性絶縁材料か
らなる。上記挿通孔９２０に挿通されたリード線３１
は，上記保護カバー１１を半径方向にかしめることによ
り，上記挿通孔９２０に対し密着固定され，シール性が
確保されている。[0003] The lead wire 31 is connected to the bush 92.
Is provided with an insertion hole 920 for inserting the through hole. The bush 92 is made of an elastic insulating material such as fluoro rubber. Lead wire 31 inserted into insertion hole 920
By crimping the protective cover 11 in the radial direction, the protective cover 11 is tightly fixed to the insertion hole 920, and the sealing property is secured.
【０００４】また，上記検出素子３はコップ型であり，
上記検出素子３の内部電極３４と上記リード線３１と
は，ステム９５１，パイプフランジ９５３を介して接続
されている。上記ステム９５１は，上記検出素子３の内
孔３０に先端を嵌入した状態で，上記検出素子３の内部
電極３４に当接してある。なお，上記ステム９５１と上
記検出素子３との間には，両者間の接触性を保つための
ニッケルリング９５２を配設してある。なお，このステ
ム９５１はＳＵＳ３０４からなり，耐熱温度は約４５０
℃である。The detecting element 3 is of a cup type,
The internal electrode 34 of the detection element 3 and the lead wire 31 are connected via a stem 951 and a pipe flange 953. The stem 951 is in contact with the internal electrode 34 of the detection element 3 with its tip inserted into the inner hole 30 of the detection element 3. Note that a nickel ring 952 is provided between the stem 951 and the detection element 3 to maintain the contact between them. The stem 951 is made of SUS304 and has a heat resistant temperature of about 450.
° C.
【０００５】一方，上記パイプフランジ９５３の後端開
口部には，上記リード線３１の端部３１２をかしめ固定
してある。そして，上記パイプフランジ９５３の先端開
口部に上記ステム９５１の後端を嵌入して，上記ステム
９５１と上記パイプフランジ９５３とを接続してある。On the other hand, the end 312 of the lead wire 31 is caulked and fixed to the rear end opening of the pipe flange 953. Then, the rear end of the stem 951 is fitted into the opening at the front end of the pipe flange 953, and the stem 951 and the pipe flange 953 are connected.
【０００６】また，上記パイプフランジ９５３は，イン
シュレータ９１５に固定したコイルスプリング９５４の
付勢力により，上記ステム９５１に押圧されている。ま
た，上記パイプフランジ９５３と上記カバー１３との間
には，上記インシュレータ９１５により絶縁間隙が設け
られている。The pipe flange 953 is pressed against the stem 951 by the urging force of a coil spring 954 fixed to the insulator 915. An insulating gap is provided between the pipe flange 953 and the cover 13 by the insulator 915.
【０００７】[0007]
【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来の酸
素センサにおいては，次の問題がある。即ち，上記イン
シュレータ９１５に固定したパイプフランジ９５３が，
上記リード線３１を保持している。また，上記インシュ
レータ９１５に固定したコイルスプリング９５４の付勢
力が，上記パイプフランジ９５３を押圧して，上記リー
ド線３１の抜けを防止している。そのため，上記リード
線３１の抜け防止用に，上記インシュレータ９１５，コ
イルスプリング９５４，パイプフランジ９５３等の多く
の部品が必要となる。それ故，上記酸素センサ９を小型
化及び軽量化することは困難である。However, the conventional oxygen sensor has the following problems. That is, the pipe flange 953 fixed to the insulator 915 is
The lead wire 31 is held. The urging force of the coil spring 954 fixed to the insulator 915 presses the pipe flange 953 to prevent the lead wire 31 from coming off. Therefore, many components such as the insulator 915, the coil spring 954, and the pipe flange 953 are required to prevent the lead wire 31 from coming off. Therefore, it is difficult to reduce the size and weight of the oxygen sensor 9.
【０００８】また，上記インシュレータ９１５，コイル
スプリング９５４，パイプフランジ９５３等により上記
リード線３１の抜けを防止しているので，上記ブッシュ
９２は，上記リード線３１を保持する必要がなく，リー
ド線引抜き強度を確保する必要もない。なお，リード線
引抜き強度とは，ブッシュからリード線を引抜くために
要する荷重である。Further, since the insulator 915, the coil spring 954, the pipe flange 953, etc. prevent the lead wire 31 from coming off, the bush 92 does not need to hold the lead wire 31 and the lead wire is pulled out. There is no need to secure strength. The lead wire withdrawal strength is the load required to pull out the lead wire from the bush.
【０００９】そのため，上記ブッシュ９２の材料には，
かしめ固定後のシール性が良好な弾性絶縁材料，例えば
フッ素ゴム等のリード線引抜き強度の低い弾性絶縁材料
を用いている。しかし，このフッ素ゴムは耐熱性が低
く，被測定ガスが非常に高温である場合には，その熱に
より劣化し，シール性が不良となることがある。また，
上記ブッシュ９２が熱により劣化した際に発生するガス
により，センサ特性が劣化することがある。For this reason, the material of the bush 92 includes
An elastic insulating material having a good sealing property after caulking and fixing, for example, an elastic insulating material having a low lead wire pull-out strength, such as fluorine rubber, is used. However, this fluororubber has low heat resistance, and when the gas to be measured is at a very high temperature, it may be deteriorated due to the heat and the sealing property may be poor. Also,
The gas generated when the bush 92 is deteriorated by heat may deteriorate the sensor characteristics.
【００１０】それ故，上記ブッシュ９２を上記検出素子
３側に近づけて配設すると，上記ブッシュ９２の劣化が
促進される。従って，上記ブッシュ９２のシール性を考
慮すると，上記保護カバー１１の開口端１１７から上記
ハウジング１０の取付部１０７までの長さ（以下，頭部
長さＬ）を短くすることは困難である。Therefore, when the bush 92 is disposed close to the detection element 3, the deterioration of the bush 92 is promoted. Therefore, in consideration of the sealing property of the bush 92, it is difficult to reduce the length from the opening end 117 of the protective cover 11 to the mounting portion 107 of the housing 10 (hereinafter, head length L).
【００１１】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，ガスセンサの長さを短くすることがで
き，容易に小型化及び軽量化できるガスセンサを提供し
ようとするものである。The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a gas sensor that can reduce the length of a gas sensor and can be easily reduced in size and weight.
【００１２】[0012]
【課題の解決手段】請求項１に記載の発明は，検出素子
と，該検出素子に設けられた電極に接続するためのリー
ド線と，上記検出素子を保持するハウジングと，該ハウ
ジングに固定した保護カバーとを有し，上記リード線と
上記保護カバーとの間にはブッシュを配設してあるガス
センサにおいて，上記ブッシュには，上記リード線を挿
通するための挿通孔と，該挿通孔の内側開口部に配設さ
れ，上記リード線を接続する金属端子を掛合するための
掛合凹部とを設けてあることを特徴とするガスセンサに
ある。According to a first aspect of the present invention, there is provided a detecting element, a lead wire for connecting to an electrode provided on the detecting element, a housing for holding the detecting element, and a housing fixed to the housing. In a gas sensor having a protective cover and a bush disposed between the lead wire and the protective cover, the bush has an insertion hole through which the lead wire is inserted, and a through hole for the insertion hole. A gas sensor, characterized in that a gasket is provided in the inner opening and is provided with a hooking recess for hooking a metal terminal for connecting the lead wire.
【００１３】本発明において最も注目すべきことは，上
記ブッシュの挿通孔の内側開口部には，上記リード線を
接続する金属端子を掛合するための掛合凹部を設けてあ
ることである。What is most remarkable in the present invention is that a recess for engaging a metal terminal for connecting the lead wire is provided in the opening inside the through hole of the bush.
【００１４】上記ガスセンサとしては，例えば酸素セン
サ，空燃比センサ，ＮＯXセンサ，ＣＯ2センサ，ＨＣセ
ンサ等，ガス中の物質やその濃度を検出する種々のガス
センサがある。[0014] As the gas sensor, for example an oxygen sensor, air-fuel ratio sensor, NO X sensor, CO 2 sensor, HC sensor, there are a variety of gas sensor for detecting a substance and its concentration in the gas.
【００１５】次に，本発明の作用につき説明する。本発
明のガスセンサにおいては，ガスセンサにリード線を装
着したとき，上記ブッシュに設けた掛合凹部に，上記リ
ード線を接続する金属端子を掛合することができる。そ
のため，上記掛合凹部と上記金属端子との掛合により，
充分な上記リード線引抜き強度を確保することができ
る。それ故，上記リード線の抜けを防止するために，従
来例に示したインシュレータ，コイルスプリング，パイ
プフランジ等を配設する必要がなくなり，部品数を減ら
すことができる。また，上記コイルスプリングの伸縮の
ために必要としていたスペースも必要なくなる。Next, the operation of the present invention will be described. In the gas sensor according to the present invention, when a lead wire is mounted on the gas sensor, a metal terminal for connecting the lead wire can be engaged with the engagement recess provided in the bush. Therefore, by the engagement between the engagement recess and the metal terminal,
Sufficient lead wire pull-out strength can be ensured. Therefore, in order to prevent the lead wire from coming off, it is not necessary to provide the insulator, coil spring, pipe flange and the like shown in the conventional example, and the number of parts can be reduced. Further, the space required for expansion and contraction of the coil spring is not required.
【００１６】以上のごとく，本発明によれば，ガスセン
サの長さを短くすることができ，容易に小型化及び軽量
化できるガスセンサを提供することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a gas sensor that can reduce the length of a gas sensor and that can easily be reduced in size and weight.
【００１７】次に，請求項２の発明のように，上記掛合
凹部の深さは，２ｍｍ以上であることが好ましい。この
場合には，上記リード線を接続する金属端子を安定的に
位置決めすることができ，上記金属端子と上記保護カバ
ーとの絶縁を確保することができる。上記掛合凹部の深
さが２ｍｍ未満の場合には，上記金属端子の位置決めが
不安定になり，上記金属端子が真っ直ぐに配設されずに
上記保護カバーに接触し，短絡するおそれがある。Next, it is preferable that the depth of the engaging recess is not less than 2 mm. In this case, the metal terminal for connecting the lead wire can be stably positioned, and insulation between the metal terminal and the protective cover can be ensured. If the depth of the engaging recess is less than 2 mm, the positioning of the metal terminal becomes unstable, and the metal terminal may not be disposed straight but may contact the protective cover and cause a short circuit.
【００１８】また，上記保護カバーの開口端から上記ハ
ウジングの取付部までの長さ（以下，頭部長さ）Ｌが４
５ｍｍより短い場合には，上記掛合凹部の深さは，２〜
５ｍｍであることが好ましい。この場合には，上記ブッ
シュの亀裂又は劣化を防止することができる。上記５ｍ
ｍを越える場合には，上記ブッシュを長くしなければ，
上記ブッシュに亀裂が生じる場合がある。逆に，上記ブ
ッシュを長くすると，上記ブッシュの一端が上記検出素
子側に近づきすぎてしまい，上記ブッシュの耐熱性に余
裕がなくなるので，上記ブッシュの劣化を確実に防止す
ることが困難となる。The length (hereinafter, head length) L from the opening end of the protective cover to the mounting portion of the housing is 4
If it is shorter than 5 mm, the depth of the engaging recess is 2 to
It is preferably 5 mm. In this case, cracks or deterioration of the bush can be prevented. 5m above
m, the bush must be longer.
The bush may be cracked. Conversely, if the bush is lengthened, one end of the bush will be too close to the detection element side, and the heat resistance of the bush will be insufficient, making it difficult to reliably prevent the deterioration of the bush.
【００１９】次に，請求項３の発明のように，上記ブッ
シュと上記リード線とは，上記保護カバーにより一体的
にかしめ固定されていることが好ましい。この場合に
は，上記リード線引抜き強度及び上記ブッシュのシール
性を向上することができる。Next, it is preferable that the bush and the lead wire are integrally fixed by the protective cover. In this case, the lead wire pull-out strength and the sealing property of the bush can be improved.
【００２０】次に，請求項４の発明のように，上記ブッ
シュにおける上記掛合凹部の底面とかしめ部との間に
は，１ｍｍ以上の間隔Ｐを設けてあることが好ましい
（図２参照）。この場合には，かしめの際の上記ブッシ
ュの変形による影響を抑え，上記リード線を接続する金
属端子と上記保護カバーとの絶縁を確保することができ
る。また，かしめによるブッシュ割れを防止することが
できる。Next, as in the fourth aspect of the present invention, it is preferable that an interval P of 1 mm or more is provided between the bottom surface of the engaging concave portion and the caulked portion of the bush (see FIG. 2). In this case, the influence of the deformation of the bush at the time of caulking can be suppressed, and insulation between the metal terminal connecting the lead wire and the protective cover can be ensured. In addition, it is possible to prevent the bush from being broken by caulking.
【００２１】上記間隔Ｐが１ｍｍ未満の場合には，かし
めの際の上記ブッシュの変形による影響を受けやすく，
上記金属端子が真っ直ぐに配設されずに上記保護カバー
に接触し，短絡するおそれがある。また，偏って配設さ
れた上記金属端子が上記ブッシュを押圧し，上記ブッシ
ュに亀裂が生じるおそれがある。When the distance P is less than 1 mm, the distance P is easily affected by the deformation of the bushing at the time of caulking.
There is a possibility that the metal terminal is not disposed straight and contacts the protective cover, resulting in a short circuit. In addition, the metal terminals arranged unevenly may press the bush, and the bush may be cracked.
【００２２】また，上記頭部長さが４５ｍｍの場合に
は，上記ブッシュにおける上記掛合凹部の底面とかしめ
部との間には，１〜１５ｍｍの間隔Ｐを設けてあること
が好ましい。この場合には，上記ブッシュの劣化を確実
に防止することができる。上記１５ｍｍを越える場合に
は，上記ブッシュの一端が上記検出素子側に近づきすぎ
てしまい，上記ブッシュの劣化を確実に防止することが
困難となる。When the head length is 45 mm, it is preferable that an interval P of 1 to 15 mm is provided between the bottom surface of the engaging recess in the bush and the caulking portion. In this case, the deterioration of the bush can be reliably prevented. If it exceeds 15 mm, one end of the bush will be too close to the detection element side, and it will be difficult to reliably prevent the bush from deteriorating.
【００２３】次に，請求項５の発明のように，上記ブッ
シュは，フッ素樹脂からなることが好ましい。この場合
には，上記ブッシュのリード線引抜き強度が，従来例に
示したフッ素ゴム製のブッシュに比べて高くなる。その
ため，上記ブッシュにより，上記リード線引抜き強度を
より一層確実に確保することができる。Next, it is preferable that the bush is made of a fluororesin. In this case, the lead wire pull-out strength of the bush is higher than that of the fluoro rubber bush shown in the conventional example. Therefore, the lead wire pull-out strength can be more reliably ensured by the bush.
【００２４】次に，請求項６の発明のように，上記ブッ
シュは，ポリテトラフルオロエチレンからなることが好
ましい。この場合には，上記と同様に，上記リード線引
抜き強度をより一層確実に確保することができる。Next, it is preferable that the bush is made of polytetrafluoroethylene. In this case, the lead wire pull-out strength can be more reliably ensured as in the above case.
【００２５】また，上記ポリテトラフルオロエチレンの
耐熱性は，従来例に示したフッ素ゴムに比べて高い。そ
のため，上記ブッシュは，被測定ガスの熱により劣化し
にくくなり，劣化によるガスの発生がほとんどなくな
り，該ブッシュを従来例よりも上記検出素子側に近づけ
て配設することができる。それ故，上記ガスセンサの長
さをより一層短くすることが可能となる。また，かしめ
によるブッシュ割れを低減することができる。The heat resistance of the polytetrafluoroethylene is higher than that of the fluororubber shown in the conventional example. Therefore, the bush is less likely to deteriorate due to the heat of the gas to be measured, and the generation of gas due to the deterioration hardly occurs. Therefore, the bush can be arranged closer to the detection element side than in the conventional example. Therefore, the length of the gas sensor can be further reduced. In addition, cracks in the bush due to caulking can be reduced.
【００２６】次に，請求項７の発明のように，上記ブッ
シュは，ショアー硬さ４５以上であることが好ましい。
この場合には，上記リード線引抜き強度を，例えばガス
センサの配設時等にブッシュにかかる荷重よりも大きく
することができる。そのため，例えばガスセンサの配設
時等におけるリード線の抜けを確実に防止することがで
きる。Next, it is preferable that the bush has a Shore hardness of 45 or more.
In this case, the lead wire pull-out strength can be made larger than the load applied to the bush when, for example, the gas sensor is provided. For this reason, it is possible to reliably prevent the lead wire from coming off when the gas sensor is provided, for example.
【００２７】次に，請求項８の発明のように，上記検出
素子はコップ型であり，上記検出素子の内部電極と上記
リード線とは，板バネホルダを介して電気的に接続され
ており，上記板バネホルダは，上記検出素子の内部電極
に当接させるバネ部と，上記リード線を接続する上記金
属端子とを有することが好ましい。Next, as in the present invention, the detecting element is a cup type, and the internal electrode of the detecting element and the lead wire are electrically connected via a leaf spring holder. It is preferable that the leaf spring holder has a spring portion that comes into contact with an internal electrode of the detection element and the metal terminal that connects the lead wire.
【００２８】この場合には，上記板バネホルダにより，
上記検出素子の内部電極と上記リード線とを電気的に接
続している。そのため，両者間の導通を確保するため
に，従来例に示したステム，パイプフランジ等を配設す
る必要がなくなり，部品数を減らすことができる。ま
た，上記バネ部は，上記検出素子の半径方向に付勢され
た板バネである。そのため，上記コイルスプリングの伸
縮のために必要としていたスペースも必要なくなる。In this case, the above leaf spring holder allows
The internal electrode of the detection element is electrically connected to the lead wire. Therefore, it is not necessary to dispose the stem, the pipe flange and the like shown in the conventional example in order to secure conduction between the two, and the number of parts can be reduced. The spring portion is a leaf spring biased in the radial direction of the detection element. Therefore, the space required for expansion and contraction of the coil spring is not required.
【００２９】次に，請求項９の発明は，検出素子と，該
検出素子に設けられた電極に接続するためのリード線
と，上記検出素子を保持するハウジングと，該ハウジン
グに固定した保護カバーとを有し，上記リード線と上記
保護カバーとの間にはブッシュを配設してあるガスセン
サにおいて，上記ブッシュは，フッ素樹脂からなること
を特徴とするガスセンサにある。Next, a ninth aspect of the present invention is directed to a detecting element, a lead wire for connecting to an electrode provided on the detecting element, a housing for holding the detecting element, and a protective cover fixed to the housing. Wherein the bush is disposed between the lead wire and the protective cover, wherein the bush is made of fluororesin.
【００３０】この場合には，上記ブッシュのリード線引
抜き強度が，従来例に示したフッ素ゴム製のブッシュに
比べて高くなる。そのため，上記ブッシュにより，充分
な上記リード線引抜き強度を確保することができる。そ
れ故，上記リード線の抜けを防止するために，従来例に
示したインシュレータ，コイルスプリング，パイプフラ
ンジ等を配設する必要がなくなり，部品数を減らすこと
ができる。また，上記コイルスプリングの伸縮のために
必要としていたスペースも必要なくなる。In this case, the lead wire withdrawal strength of the bush is higher than that of the fluoro rubber bush shown in the conventional example. Therefore, the above-mentioned bush can secure sufficient lead wire pull-out strength. Therefore, in order to prevent the lead wire from coming off, it is not necessary to provide the insulator, coil spring, pipe flange and the like shown in the conventional example, and the number of parts can be reduced. Further, the space required for expansion and contraction of the coil spring is not required.
【００３１】次に，請求項１０の発明のように，上記ブ
ッシュは，ポリテトラフルオロエチレンからなることが
好ましい。この場合には，上記と同様に，上記リード線
の抜け防止用の部品の数を減らすことができる。また，
それらの部品のために必要としていたスペースも必要な
くなる。Next, it is preferable that the bush is made of polytetrafluoroethylene. In this case, similarly to the above, the number of components for preventing the lead wires from coming off can be reduced. Also,
The space needed for those parts is no longer needed.
【００３２】また，上記ポリテトラフルオロエチレンの
耐熱性は，従来例に示したフッ素ゴムに比べて高い。そ
のため，上記ブッシュは，被測定ガスの熱により劣化し
にくくなり，劣化によるガスの発生がほとんどなくな
り，該ブッシュを従来例よりも上記検出素子側に近づけ
て配設することができる。それ故，上記ガスセンサの長
さをより一層短くすることが可能となる。The heat resistance of the polytetrafluoroethylene is higher than that of the fluororubber shown in the conventional example. Therefore, the bush is less likely to deteriorate due to the heat of the gas to be measured, and the generation of gas due to the deterioration hardly occurs. Therefore, the bush can be arranged closer to the detection element side than in the conventional example. Therefore, the length of the gas sensor can be further reduced.
【００３３】次に，請求項１１の発明のように，上記ブ
ッシュは，ショアー硬さ４５以上であることが好まし
い。この場合には，上記リード線引抜き強度を，例えば
ガスセンサの配設時等にブッシュにかかる荷重よりも大
きくすることができる。そのため，例えばガスセンサの
配設時等におけるリード線の抜けを確実に防止すること
ができる。Next, it is preferable that the bush has a Shore hardness of 45 or more. In this case, the lead wire pull-out strength can be made larger than the load applied to the bush when, for example, the gas sensor is provided. For this reason, it is possible to reliably prevent the lead wire from coming off when the gas sensor is provided, for example.
【００３４】次に，請求項１２の発明のように，上記検
出素子はコップ型であり，上記検出素子の内部電極と上
記リード線とは，板バネホルダを介して電気的に接続さ
れており，上記板バネホルダは，上記検出素子の内部電
極に当接させるバネ部と，上記リード線を接続する上記
金属端子とを有することが好ましい。Next, as in the twelfth aspect of the present invention, the detecting element is of a cup type, and the internal electrodes of the detecting element and the lead wires are electrically connected via a leaf spring holder. It is preferable that the leaf spring holder has a spring portion that comes into contact with an internal electrode of the detection element and the metal terminal that connects the lead wire.
【００３５】この場合には，上記板バネホルダにより，
上記検出素子の内部電極と上記リード線とを電気的に接
続している。そのため，両者間の導通を確保するため
に，従来例に示したステム，パイプフランジ等を配設す
る必要がなくなり，部品数を減らすことができる。ま
た，上記バネ部は，上記検出素子の半径方向に付勢され
た板バネである。そのため，上記コイルスプリングの伸
縮のために必要としていたスペースも必要なくなる。In this case, the above leaf spring holder
The internal electrode of the detection element is electrically connected to the lead wire. Therefore, it is not necessary to dispose the stem, the pipe flange and the like shown in the conventional example in order to secure conduction between the two, and the number of parts can be reduced. The spring portion is a leaf spring biased in the radial direction of the detection element. Therefore, the space required for expansion and contraction of the coil spring is not required.
【００３６】[0036]
【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかるガスセンサとしての酸素セ
ンサについて，図１〜図７を用いて説明する。本例の酸
素センサ１は，図１〜図７に示すごとく，検出素子３
と，該検出素子３に設けられた内部電極３４に接続する
ためのリード線３１と，上記検出素子３を保持するハウ
ジング１０と，該ハウジング１０にカバー１３を介して
固定した保護カバー１１とを有する。また，上記リード
線３１と上記保護カバー１１との間にはブッシュ２を配
設してある。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 An oxygen sensor as a gas sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 to 7, the oxygen sensor 1 of this embodiment
And a lead wire 31 for connecting to an internal electrode 34 provided on the detection element 3, a housing 10 holding the detection element 3, and a protective cover 11 fixed to the housing 10 via a cover 13. Have. A bush 2 is provided between the lead wire 31 and the protective cover 11.
【００３７】上記ブッシュ２には，上記リード線３１を
挿通するための挿通孔２０と，該挿通孔２０の内側開口
部に配設され，上記リード線３１を接続する金属端子５
４３を掛合するための掛合凹部２１とを設けてある。The bush 2 has an insertion hole 20 through which the lead wire 31 is inserted, and a metal terminal 5 disposed in an opening inside the insertion hole 20 and connecting the lead wire 31.
A hooking recess 21 for hooking the lever 43 is provided.
【００３８】以下，詳説する。上記検出素子３は，図１
に示すごとく，コップ型に形成された例えばジルコニア
等の固体電解質よりなる。また，上記検出素子３は，ハ
ウジング１０内に挿入配置されており，ハウジング１０
にシール固定されている。上記検出素子３は，その外側
に外部電極３３を，その内側に大気室に面する内部電極
３４を有している。The details will be described below. The detecting element 3 is shown in FIG.
As shown in the figure, the solid electrolyte is made of a cup-shaped solid electrolyte such as zirconia. The detection element 3 is inserted and arranged in the housing 10.
The seal is fixed. The detection element 3 has an external electrode 33 on the outside and an internal electrode 34 facing the atmosphere chamber on the inside.
【００３９】また，上記ハウジング１０の下端には，検
出素子３を覆うように被測定ガス側カバー１０９が設け
てある。一方，上記ハウジング１０の上端には，カバー
１３がかしめ固定され，このカバー１３の上方には，上
記保護カバー１１がかしめ固定されている。A measured gas side cover 109 is provided at the lower end of the housing 10 so as to cover the detecting element 3. On the other hand, a cover 13 is fixed to the upper end of the housing 10 by caulking, and the protective cover 11 is fixed to the upper part of the cover 13 by caulking.
【００４０】上記保護カバー１１内には，図１，図２に
示すごとく，上記リード線３１が挿入してある。また，
上記ブッシュ２は，上記保護カバー１１の内部に配置し
てあり，上記保護カバー１１のかしめ部１１１において
かしめ固定され，上記リード線３１を挿通穴２０に挿通
した状態で保持している。The lead wire 31 is inserted into the protective cover 11 as shown in FIGS. Also,
The bush 2 is arranged inside the protective cover 11, is fixed by caulking at a caulking portion 111 of the protective cover 11, and holds the lead wire 31 inserted through the insertion hole 20.
【００４１】上記ブッシュ２は，図２に示すごとく，上
記挿通孔２０における検出素子３側の内側開口部に，上
記掛合凹部２１を有する。この掛合凹部２１の孔径は，
上記挿通孔２０の孔径よりも大きい。また，上記掛合凹
部２１の深さＦは，２．４ｍｍである。また，上記ブッ
シュ２は，フッ素樹脂（本例においてはポリテトラフル
オロエチレン（以下，ＰＴＦＥ））からなる。また，上
記ブッシュ２のショアー硬さは５８である。As shown in FIG. 2, the bush 2 has the engaging recess 21 at an inner opening of the insertion hole 20 on the side of the detecting element 3. The hole diameter of the engaging recess 21 is
It is larger than the hole diameter of the insertion hole 20. Further, the depth F of the engaging recess 21 is 2.4 mm. The bush 2 is made of a fluororesin (polytetrafluoroethylene (hereinafter, PTFE) in this example). The Shore hardness of the bush 2 is 58.
【００４２】上記ブッシュ２と上記リード線３１とは，
図２に示すごとく，上記保護カバー１１により一体的に
かしめ固定されている。上記ブッシュ２における上記掛
合凹部２１の底面２１１とかしめ部１１１との間には，
１ｍｍの間隔Ｐを設けてある。なお，かしめ固定前にお
いて，上記ブッシュ２と上記保護カバー１１との間に
は，片側０．１ｍｍの間隙Ｑを設けている（図７）。The bush 2 and the lead wire 31 are
As shown in FIG. 2, the protective cover 11 is integrally fixed by caulking. Between the bottom surface 211 of the engaging recess 21 and the caulked portion 111 in the bush 2,
An interval P of 1 mm is provided. Before the caulking and fixing, a gap Q of 0.1 mm on one side is provided between the bush 2 and the protective cover 11 (FIG. 7).
【００４３】上記検出素子３の内部電極３４と上記リー
ド線３１とは，図１に示すごとく，板バネホルダ５４を
介して電気的に接続されている。上記板バネホルダ５４
は，図３に示すごとく，上記検出素子３の内部電極３４
に当接させるバネ部５４１と，上記リード線３１を接続
する金属端子５４３とを有する。また，この板バネホル
ダ５４はインコネル７１８からなり，耐熱温度は約５５
０℃である。As shown in FIG. 1, the internal electrode 34 of the detecting element 3 and the lead wire 31 are electrically connected via a leaf spring holder 54. The above leaf spring holder 54
Are the internal electrodes 34 of the detection element 3 as shown in FIG.
And a metal terminal 543 for connecting the lead wire 31. The leaf spring holder 54 is made of Inconel 718 and has a heat resistant temperature of about 55.
0 ° C.
【００４４】図３に示すごとく，上記バネ部５４１は断
面Ｃ字状であり，図１に示すごとく，上記検出素子３の
内孔３０に挿入されており，上記検出素子３の半径方向
に拡開するように付勢されている。これにより，上記検
出素子３の内孔３０に設けた内部電極３４と電気的に接
続を図っている。As shown in FIG. 3, the spring portion 541 has a C-shaped cross section, and is inserted into the inner hole 30 of the detection element 3 as shown in FIG. It is biased to open. As a result, electrical connection with the internal electrode 34 provided in the inner hole 30 of the detection element 3 is achieved.
【００４５】また，上記金属端子５４３は円筒状であ
り，上記バネ部５４１から延設された連結部５４２に固
定されている。また，上記金属端子５４３は，上記リー
ド線３１の端部にパンチにより押圧固定された状態で，
上記掛合凹部２１に掛合されている。上記金属端子５４
３の幅は，上記挿通孔２０の孔径より大きく，上記掛合
凹部２１の孔径より小さい。The metal terminal 543 has a cylindrical shape and is fixed to a connecting portion 542 extending from the spring portion 541. The metal terminal 543 is pressed and fixed to the end of the lead wire 31 by a punch.
It is engaged with the engaging recess 21. The metal terminal 54
The width of 3 is larger than the diameter of the insertion hole 20 and smaller than the diameter of the engaging recess 21.
【００４６】次に，本例の作用効果につき説明する。本
例の酸素センサ１においては，酸素センサ１にリード線
３１を装着したとき，上記ブッシュ２に設けた掛合凹部
２１に，上記リード線３１を接続する金属端子５４３を
掛合することができる（図２）。そのため，上記掛合凹
部２１と上記金属端子５４３との掛合により，充分な上
記リード線引抜き強度を確保することができる。Next, the operation and effect of this embodiment will be described. In the oxygen sensor 1 of the present embodiment, when the lead wire 31 is attached to the oxygen sensor 1, the metal terminal 543 for connecting the lead wire 31 can be engaged with the engagement recess 21 provided in the bush 2 (FIG. 2). Therefore, by the engagement between the engagement recess 21 and the metal terminal 543, sufficient lead wire pull-out strength can be secured.
【００４７】それ故，上記リード線３１の抜けを防止す
るために，従来例に示したインシュレータ９１５，コイ
ルスプリング９５４，パイプフランジ９５３等を配設す
る必要がなくなり，部品数を減らすことができる。ま
た，上記コイルスプリング９５４の伸縮のために必要と
していた約１０ｍｍのスペースも必要なくなる。Therefore, it is not necessary to dispose the insulator 915, the coil spring 954, the pipe flange 953, etc. shown in the conventional example in order to prevent the lead wire 31 from coming off, and the number of parts can be reduced. Further, the space of about 10 mm required for expansion and contraction of the coil spring 954 is not required.
【００４８】また，上記掛合凹部２１の深さＦは，２．
４ｍｍである。そのため，上記リード線３１を接続する
金属端子５４３を安定的に位置決めすることができ，上
記金属端子５４３と上記保護カバー１１との絶縁を確保
することができる。The depth F of the engaging recess 21 is set at 2.
4 mm. Therefore, the metal terminal 543 for connecting the lead wire 31 can be stably positioned, and insulation between the metal terminal 543 and the protective cover 11 can be ensured.
【００４９】さらに，上記ブッシュ２における上記掛合
凹部２１の底面２１１とかしめ部１１１との間には，１
ｍｍの間隔Ｐを設けてある。そのため，かしめの際の上
記ブッシュ２の変形による影響を抑え，上記リード線３
１を接続する金属端子５４３と上記保護カバー１１との
絶縁をより確実に確保することができる。Further, between the bottom surface 211 of the engaging recess 21 and the caulked portion 111 of the bush 2,
An interval P of mm is provided. Therefore, the influence of the deformation of the bush 2 during caulking is suppressed, and the lead wire 3
1 can be more reliably secured between the metal terminal 543 for connecting the first cover 1 and the protective cover 11.
【００５０】また，上記ブッシュ２と上記リード線３１
とは，上記保護カバー１１により一体的にかしめ固定さ
れている。そのため，上記リード線引抜き強度及び上記
ブッシュ２のシール性を向上することができる。The bush 2 and the lead wire 31
Is integrally fixed by caulking by the protective cover 11. Therefore, the lead wire pull-out strength and the sealing property of the bush 2 can be improved.
【００５１】次に，ＰＴＦＥからなるブッシュ２を高温
下で用いた場合における，初期時及び４００時間経過後
のリード線引抜き強度を測定した。その結果を図４に示
す。また，比較例１として，フッ素ゴムからなるブッシ
ュについての，同様の初期時及び４００時間経過後のリ
ード線引抜き強度を示す。図４より，ブッシュの温度が
２５０℃，２８０℃，３００℃のいずれの場合において
も，ＰＴＦＥからなる本例のブッシュ２の方が，フッ素
ゴムからなる比較例１のブッシュよりも，上記リード線
引抜き強度が高く維持されることが分かる。Next, when the bush 2 made of PTFE was used at a high temperature, the lead wire withdrawal strength at the initial stage and after 400 hours was measured. FIG. 4 shows the results. Further, as Comparative Example 1, the lead wire pull-out strength of the bush made of fluoro rubber at the same initial stage and after 400 hours is shown. 4 that the bush 2 made of PTFE of the present example is more suitable than the bush of comparative example 1 made of fluororubber at any of the bush temperatures of 250 ° C., 280 ° C., and 300 ° C. It can be seen that the pull-out strength is maintained high.
【００５２】上記のごとく，本例のブッシュ２はＰＴＦ
Ｅからなるので，上記リード線引抜き強度は，従来例に
示したフッ素ゴム製のブッシュに比べて高い。また，図
４より知られるごとく，本例のブッシュ２によれば，約
１２ｋｇｆ以上のリード線引抜き強度を確保することが
できる。As described above, the bush 2 of this example is made of PTF
Because of E, the lead wire pull-out strength is higher than that of the fluoro rubber bush shown in the conventional example. Further, as is known from FIG. 4, according to the bush 2 of the present embodiment, it is possible to secure a lead wire pull-out strength of about 12 kgf or more.
【００５３】また，上記ＰＴＦＥの耐熱性については，
その耐熱温度が約２８０℃と高く，従来例に示したフッ
素ゴムの耐熱温度である約２５０℃に比べて高い。な
お，上記ブッシュ２にガラス繊維を含有させた場合に
は，さらに耐熱温度は約３００℃まで高くなる。また，
耐熱温度が高いため，熱による劣化の際に発生するガス
に起因するセンサ特性の劣化を改善することができる。Regarding the heat resistance of the above PTFE,
Its heat-resistant temperature is as high as about 280 ° C., which is higher than about 250 ° C. which is the heat-resistant temperature of the fluororubber shown in the conventional example. When the bush 2 contains glass fibers, the heat-resistant temperature is further increased to about 300 ° C. Also,
Since the heat resistance temperature is high, it is possible to improve the deterioration of the sensor characteristics due to the gas generated at the time of deterioration due to heat.
【００５４】そのため，本例のブッシュ２は，被測定ガ
スの熱により劣化しにくくなり，シール性を確保したま
ま，ブッシュ２を従来例よりも上記検出素子３側に近づ
けて配設することができる。それ故，上記酸素センサ１
の長さをより一層短くすることが可能となる。Therefore, the bush 2 of this embodiment is hardly deteriorated by the heat of the gas to be measured, and the bush 2 can be arranged closer to the detecting element 3 side than the conventional example while maintaining the sealing property. it can. Therefore, the above oxygen sensor 1
Can be further shortened.
【００５５】例えば，被測定ガスの温度が約８５０℃の
場合における，上記酸素センサ１の頭部長さＬ（図１）
と上記ブッシュ２の温度との関係を，図５に示す。な
お，上記頭部長さＬとは，上記保護カバー１１の開口端
１１７から上記ハウジング１０の取付部１０７までの長
さをいう。For example, when the temperature of the gas to be measured is about 850 ° C., the head length L of the oxygen sensor 1 (FIG. 1)
FIG. 5 shows the relationship between the temperature and the temperature of the bush 2. Note that the head length L refers to a length from the opening end 117 of the protective cover 11 to the mounting portion 107 of the housing 10.
【００５６】図５より，上記頭部長さＬを短くすると上
記ブッシュ２の温度は高くなることが分かる。しかし，
上記酸素センサ１は，上記ブッシュ２の耐熱温度が約２
８０℃と高いので，約３０℃程度の余裕を残して，上記
頭部長さＬを４５ｍｍまで短くすることができる。ま
た，被測定ガスの最高温度が上記温度より低い場合に
は，上記頭部長さＬをさらに短くすることができる。FIG. 5 indicates that the shorter the head length L, the higher the temperature of the bush 2. However,
The oxygen sensor 1 has a heat resistance temperature of about 2
Since the temperature is as high as 80 ° C., the head length L can be reduced to 45 mm while leaving a margin of about 30 ° C. When the maximum temperature of the gas to be measured is lower than the above temperature, the head length L can be further reduced.
【００５７】一方，従来例に示した酸素センサ９は，上
記ブッシュ９２の耐熱温度が約２５０℃と低いので，約
３０℃程度の余裕を考慮すると，上記頭部長さＬは６０
ｍｍ以上必要になる。そのため，上記頭部長さＬを１５
ｍｍ以上短くすることが不可能になる。On the other hand, in the oxygen sensor 9 shown in the prior art, since the heat-resistant temperature of the bush 92 is as low as about 250 ° C., the head length L is 60 in consideration of a margin of about 30 ° C.
mm or more is required. Therefore, the head length L is set to 15
mm or less.
【００５８】また，上記板バネホルダ５４はインコネル
７１８からなり，その耐熱温度は約５５０℃と高い。こ
れは，従来例に示したＳＵＳ３０４からなるステム９５
１の耐熱温度である約４５０℃よりも高い。そのため，
上記ブッシュ２だけでなく，上記板バネホルダ５４につ
いても，被測定ガスの熱により劣化しにくくなるので，
従来例よりも上記検出素子３側に近づけて配設すること
ができる。The leaf spring holder 54 is made of Inconel 718, and its heat-resistant temperature is as high as about 550.degree. This is because the stem 95 made of SUS304 shown in the conventional example
1, which is higher than the heat resistant temperature of about 450 ° C. for that reason,
Not only the bush 2 but also the leaf spring holder 54 is hardly deteriorated by the heat of the gas to be measured.
It can be arranged closer to the detection element 3 side than in the conventional example.
【００５９】次に，上記ブッシュ２のショアー硬さとリ
ード線引抜き強度との関係を，図６に示す。図６より，
ショアー硬さが大きくなるとリード線引抜き強度が大き
くなることが分かる。また，上記ショアー硬さが４５以
上の場合，上記リード線引抜き強度は確実に５ｋｇｆ以
上になることが分かる。なお，酸素センサ１の配設時に
ブッシュ２にかかる荷重は最大約５ｋｇｆである。Next, the relationship between the Shore hardness of the bush 2 and the lead wire pull-out strength is shown in FIG. From FIG.
It can be seen that as the Shore hardness increases, the lead wire pullout strength increases. Also, it can be seen that when the Shore hardness is 45 or more, the lead wire pull-out strength surely becomes 5 kgf or more. Note that the load applied to the bush 2 when the oxygen sensor 1 is provided is a maximum of about 5 kgf.
【００６０】従って，上記ブッシュ２がショアー硬さ４
５以上であることにより，上記リード線引抜き強度を，
酸素センサ１の配設時にブッシュ２にかかる荷重よりも
確実に大きくすることができる。そのため，酸素センサ
１の配設時におけるリード線３１の抜けを確実に防止す
ることができる。Accordingly, the bush 2 has a Shore hardness of 4
5 or more, the lead wire pull-out strength
The load applied to the bush 2 when the oxygen sensor 1 is disposed can be reliably increased. Therefore, it is possible to reliably prevent the lead wire 31 from coming off when the oxygen sensor 1 is provided.
【００６１】また，上記検出素子３はコップ型であり，
上記検出素子３の内部電極３４と上記リード線３１と
は，上記板バネホルダ５４を介して電気的に接続されて
いる。また，上記板バネホルダ５４は，上記検出素子３
の内部電極３４に当接させるバネ部５４１と，上記リー
ド線３１を接続する金属端子５４３とを有する。The detecting element 3 is of a cup type.
The internal electrode 34 of the detection element 3 and the lead wire 31 are electrically connected via the leaf spring holder 54. The leaf spring holder 54 is provided with the detecting element 3.
And a metal terminal 543 for connecting the lead wire 31 to the internal electrode 34.
【００６２】そのため，上記検出素子３の内部電極３４
と上記リード線３１との導通を確保するために，従来例
に示したステム９５１，パイプフランジ９５３等を配設
する必要がなくなり，部品数を減らすことができる。ま
た，上記バネ部５４１は，上記検出素子３の半径方向に
付勢された板バネである。そのため，上記コイルスプリ
ング９５４の伸縮のために必要としていたスペースも必
要なくなる。従って，上記酸素センサ１の長さを短くす
ることができ，容易に小型化及び軽量化することができ
る。Therefore, the internal electrode 34 of the detecting element 3
It is not necessary to dispose the stem 951, the pipe flange 953, and the like shown in the conventional example in order to secure conduction between the lead wire 31 and the above, and the number of parts can be reduced. The spring portion 541 is a leaf spring biased in the radial direction of the detection element 3. Therefore, the space required for expansion and contraction of the coil spring 954 is not required. Therefore, the length of the oxygen sensor 1 can be reduced, and the size and weight can be easily reduced.
【００６３】なお，図７に示すごとく，かしめ固定前に
おいて，上記ブッシュ２と上記保護カバー１１との間に
は，片側０〜０．５ｍｍの間隙Ｑを設けてあることが好
ましい。この場合には，上記ブッシュ２を上記保護カバ
ー１１に対して安定的にかしめ固定することができ，上
記金属端子５４３をより一層安定的に位置決めすること
ができる。As shown in FIG. 7, it is preferable that a gap Q of 0 mm to 0.5 mm on one side is provided between the bush 2 and the protective cover 11 before swaging. In this case, the bush 2 can be caulked and fixed to the protective cover 11 stably, and the metal terminals 543 can be positioned more stably.
【００６４】上記間隔Ｑが０ｍｍ未満の場合，つまり上
記ブッシュ２の外径が上記保護カバー１１の内径よりも
大きい場合には，上記保護カバー１１に上記ブッシュ２
を嵌入することが困難になる。また，上記間隙Ｑが０．
５ｍｍを越える場合には，上記ブッシュ２のかしめ位置
が不安定になり，上記ブッシュ２が上記保護カバー１１
に対して偏って配設されるおそれがある。そのため，上
記金属端子５４３も真っ直ぐに配設されずに上記保護カ
バー１１に接触し，短絡するおそれがある。また，かし
めの際に上記ブッシュ２に加わる力に偏りが生じやす
く，充分にかしめ固定できず，充分な上記リード線引抜
き強度を確保することが困難になる。When the interval Q is less than 0 mm, that is, when the outer diameter of the bush 2 is larger than the inner diameter of the protective cover 11, the bush 2 is attached to the protective cover 11.
Is difficult to fit. Further, when the gap Q is equal to 0.
If it exceeds 5 mm, the caulking position of the bush 2 becomes unstable, and the bush 2
There is a risk of being arranged unevenly with respect to. For this reason, the metal terminal 543 may not be disposed straight but may come into contact with the protective cover 11 and be short-circuited. In addition, the force applied to the bush 2 during caulking tends to be biased and cannot be sufficiently caulked and fixed, making it difficult to secure sufficient lead wire pull-out strength.
【００６５】本実施例は，被測定ガスの温度が約８５０
℃の場合において上記ブッシュ２がその耐熱温度を超え
ないように，上記頭部長さＬを４５ｍｍとする例を示し
た。しかし，上記頭部長さＬは，上記ブッシュ２の耐熱
温度以内であれば，被測定ガスの温度に対応させて変更
することができる。さらに，上記掛合凹部２１の深さ
Ｆ，上記掛合凹部２１の底面２１１とかしめ部１１１と
の間の間隔Ｐについても，上記ブッシュ２の耐熱温度以
内であれば，調整することができる。In this embodiment, the temperature of the gas to be measured is about 850.
The example in which the head length L is set to 45 mm so that the bush 2 does not exceed the heat resistant temperature in the case of ° C is shown. However, if the head length L is within the heat resistant temperature of the bush 2, it can be changed in accordance with the temperature of the gas to be measured. Further, the depth F of the engaging recess 21 and the interval P between the bottom surface 211 of the engaging recess 21 and the caulking portion 111 can be adjusted as long as the temperature is within the heat-resistant temperature of the bush 2.
【００６６】実施形態例２ 本例は，図８に示すごとく，２線式の酸素センサであ
り，上記検出素子３の内部電極３４に接続するためのリ
ード線３１に加えて，上記検出素子３の外部電極３３に
接続するためのリード線３２を配設したものである。ま
た，上記検出素子３の外部電極３３と上記リード線３２
とは，板バネホルダ５３を介して電気的に接続されてい
る。Embodiment 2 As shown in FIG. 8, this embodiment is a two-wire type oxygen sensor. In addition to the lead wire 31 for connecting to the internal electrode 34 of the detection element 3, the detection element 3 The lead wire 32 for connecting to the external electrode 33 is provided. Further, the external electrode 33 of the detection element 3 and the lead wire 32
Are electrically connected via a leaf spring holder 53.
【００６７】上記板バネホルダ５３は，上記検出素子３
の外部電極３３に当接させる断面Ｃ字状のバネ部５３１
と，上記リード線３２の端部にレーザにより溶接固定さ
れる円筒状の金属端子５３３とを有する。上記バネ部５
３１は内周側に付勢されている。The leaf spring holder 53 is provided with the detecting element 3.
Spring portion 531 having a C-shaped cross section to be brought into contact with external electrode 33
And a cylindrical metal terminal 533 welded and fixed to the end of the lead wire 32 by laser. Spring part 5
31 is urged inward.
【００６８】なお，上記板バネホルダ５４も，上記板バ
ネホルダ５３と同様に，上記リード線３１の端部にレー
ザにより溶接固定される金属端子５４４を有する。ま
た，上記板バネホルダ５４は，上記検出素子３の内孔３
０に挿入されたバネ部５４１を有しており，バネ部５４
１の付勢力によって上記内部電極３４と電気的に接続さ
れている。The leaf spring holder 54 also has a metal terminal 544 welded and fixed to the end of the lead wire 31 by laser, similarly to the leaf spring holder 53. The leaf spring holder 54 is provided with the inner hole 3 of the detecting element 3.
0 has a spring portion 541 inserted therein.
By the urging force of 1, the internal electrode 34 is electrically connected.
【００６９】また，上記ブッシュ２は，上記リード線３
１，３２の配設に伴い，上記挿通孔２０，上記掛合凹部
２１を２ヶ所に設けている。なお，上記ブッシュ２にお
ける上記掛合凹部２１の底面２１１とかしめ部１１１と
の間には，１ｍｍの間隔Ｐを設けてある。上記掛合凹部
２１の深さＦは，１５ｍｍである。その他は，実施形態
例１と同様の構造である。The bush 2 is connected to the lead wire 3
The insertion holes 20 and the engaging recesses 21 are provided at two places in accordance with the arrangement of the first and second openings 32. In addition, an interval P of 1 mm is provided between the bottom surface 211 of the engaging concave portion 21 and the caulking portion 111 in the bush 2. The depth F of the engaging recess 21 is 15 mm. Other structures are the same as those of the first embodiment.
【００７０】本例においては，上記リード線３２を設け
ることにより，上記検出素子３から直接にアースをとる
事によって，例えば電位差，エンジンのノイズ等の影響
をほとんど受けずに，より正確な出力信号をとることが
できる。In this embodiment, by providing the lead wire 32, the ground is directly taken from the detection element 3 so that the output signal can be output more accurately without being substantially affected by, for example, a potential difference or engine noise. Can be taken.
【００７１】また，本例によれば，２本のリード線３
１，３２を装着する際に，上記ブッシュ２の掛合凹部２
１に，上記金属端子５３３，５４４をそれぞれ掛合する
ことにより，充分なリード線引抜き強度を確保できる。
そのため，リード線抜け防止用の部品を減らすことがで
きる。また，上記板バネホルダ５３，５４を配設するこ
とにより，導通確保用の部品を減らすことができる。ま
た，これら複数の部品のスペースも必要なくなる。ま
た，上記ブッシュ２がＰＴＦＥなので，リード線引抜き
強度及び耐熱性が高くなる。その他，実施形態例１と同
様の効果を得ることができる。According to the present embodiment, two lead wires 3
When mounting the bush 2, 1, 32
By engaging the metal terminals 533 and 544 with the first metal terminal 1, a sufficient lead wire pull-out strength can be secured.
Therefore, it is possible to reduce the number of components for preventing lead wires from coming off. Further, by disposing the leaf spring holders 53 and 54, the number of parts for ensuring conduction can be reduced. Also, the space for these components is not required. Further, since the bush 2 is made of PTFE, the lead wire pull-out strength and the heat resistance are increased. In addition, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
【００７２】実施形態例３ 本例は，図９に示すごとく，２線式の防水型酸素センサ
であり，上記カバー１３と上記保護カバー１１との間
に，さらに保護カバー１２と撥水フィルター１２５とを
配設したものである。具体的には，上記カバー１３の上
方には，上記保護カバー１２がかしめ固定されている。
さらに，この保護カバー１２の上方には，上記保護カバ
ー１１がかしめ固定されている。そして，上記保護カバ
ー１２の外周面と上記保護カバー１１の内周面との間
に，上記撥水フィルター１２５が挟持されている。Embodiment 3 As shown in FIG. 9, this embodiment is a two-wire type waterproof oxygen sensor, in which a protective cover 12 and a water-repellent filter 125 are provided between the cover 13 and the protective cover 11. And is arranged. Specifically, the protective cover 12 is fixed by caulking above the cover 13.
Further, above the protective cover 12, the protective cover 11 is caulked and fixed. The water-repellent filter 125 is sandwiched between the outer peripheral surface of the protective cover 12 and the inner peripheral surface of the protective cover 11.
【００７３】また，上記ブッシュ２には，上記掛合凹部
２１よりも検出素子３側に，円筒状の短絡防止部２２を
突出形成してある。なお，上記短絡防止部２２の高さＨ
は，４ｍｍである。その他は，実施形態例２と同様の構
造である。The bush 2 is formed with a cylindrical short-circuit preventing portion 22 protruding from the engaging concave portion 21 on the detection element 3 side. The height H of the short-circuit prevention part 22
Is 4 mm. The other structure is the same as that of the second embodiment.
【００７４】本例においては，上記撥水フィルター１２
５の配設等により，上記ブッシュ２の径が小さくなる場
合においても，上記短絡防止部２２を設けることによ
り，上記金属端子５３３，５４４と上記保護カバー１２
との絶縁を確保することができる。その他，実施形態例
２と同様の効果を得ることができる。In this embodiment, the water-repellent filter 12
Even when the diameter of the bush 2 is reduced due to the arrangement of the bushing 5 and the like, the metal terminals 533 and 544 and the protective cover 12
And insulation with it. In addition, the same effects as those of the second embodiment can be obtained.
【００７５】実施形態例４ 本例は，図１０に示すごとく，４線式の酸素センサであ
り，上記検出素子３の大気室にヒータ４を挿入してあ
る。そして，上記リード線３１，３２に加えて，上記ヒ
ータ４に接続するためのリード線４１，４２を配設した
ものである。また，上記ヒータ４の接続ホルダ４２４に
は，接続線（図示略）が接続されている。この接続線は
上記ブッシュ２に設けた掛合凹部２１において，金属端
子４２２を介して上記リード線４２に接続されている。
なお，図示していないが，上記リード線４１において
も，上記と同様に，ヒータ４に対して導通が取られてい
る。その他は，実施形態例２と同様の構造である。Fourth Embodiment As shown in FIG. 10, this embodiment is a four-wire type oxygen sensor in which a heater 4 is inserted in the atmosphere chamber of the detection element 3. Further, in addition to the lead wires 31 and 32, lead wires 41 and 42 for connecting to the heater 4 are provided. A connection line (not shown) is connected to the connection holder 424 of the heater 4. This connection wire is connected to the lead wire 42 via a metal terminal 422 in the engaging recess 21 provided in the bush 2.
Although not shown, the lead wire 41 is also electrically connected to the heater 4 in the same manner as described above. The other structure is the same as that of the second embodiment.
【００７６】本例においては，上記ヒータ４を設けるこ
とにより，上記ヒータ４によって上記検出素子３を直接
に加熱することができる。そのため，上記検出素子３が
外部温度に影響されず短時間に活性温度まで達し，早急
に出力信号をとることができる。その他，実施形態例２
と同様の効果を得ることができる。In this embodiment, the provision of the heater 4 enables the heater 4 to directly heat the detection element 3. Therefore, the detection element 3 reaches the activation temperature in a short time without being affected by the external temperature, and an output signal can be obtained immediately. Other, Embodiment 2
The same effect as described above can be obtained.
【００７７】実施形態例５ 本例は，図１１に示すごとく，４線式の防水型酸素セン
サであり，上記検出素子３の大気室にヒータ４を挿入し
てある。また，実施形態例４と同様に，上記リード線４
１，４２を配設したものである。その他は，実施形態例
３と同様の構造である。その他，実施形態例３，４と同
様の効果を得ることができる。Fifth Embodiment As shown in FIG. 11, this embodiment is a four-wire waterproof oxygen sensor in which a heater 4 is inserted in the atmosphere chamber of the detection element 3. Further, similarly to the fourth embodiment, the lead wire 4
1, 42 are provided. The other structure is the same as that of the third embodiment. In addition, the same effects as those of the third and fourth embodiments can be obtained.
【００７８】また，本発明は，上記のごとく，リード線
の本数，防水構造の有無，ヒータの有無に関係なく，コ
ップ型の検出素子を有する酸素センサ（実施形態例１〜
５参照），積層型の検出素子を有する酸素センサにも適
用することができる。Further, as described above, the present invention provides an oxygen sensor having a cup-type detection element regardless of the number of lead wires, the presence or absence of a waterproof structure, and the presence or absence of a heater (Embodiments 1 to 3).
5), and can also be applied to an oxygen sensor having a stacked detection element.
【図１】実施形態例１における，酸素センサの説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram of an oxygen sensor according to a first embodiment.
【図２】実施形態例１における，酸素センサのブッシュ
付近の要部説明図。FIG. 2 is an explanatory view of a main part near a bush of the oxygen sensor in the first embodiment.
【図３】実施形態例１における，板バネホルダの（ａ）
平面図，（ｂ）正面図，（ｃ）側面図。FIG. 3A illustrates a leaf spring holder according to the first embodiment.
Plan view, (b) front view, (c) side view.
【図４】実施形態例１及び比較例１における，ブッシュ
の初期時及び耐久時間経過後のリード線引抜き強度を示
す線図。FIG. 4 is a diagram showing the lead wire pull-out strength at the initial stage of the bush and after the elapse of the endurance time in Embodiment 1 and Comparative Example 1.
【図５】実施形態例１における，酸素センサの頭部長さ
とブッシュの温度との関係を示す線図。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the head length of the oxygen sensor and the temperature of the bush in the first embodiment.
【図６】実施形態例１における，ブッシュのショアー硬
さとリード線引抜き強度との関係を示す線図。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between Shore hardness of a bush and lead wire pull-out strength in the first embodiment.
【図７】実施形態例１における，かしめ前の酸素センサ
の要部説明図。FIG. 7 is an explanatory view of a main part of the oxygen sensor before caulking in the first embodiment.
【図８】実施形態例２における，酸素センサの全体説明
図。FIG. 8 is an overall explanatory diagram of an oxygen sensor according to a second embodiment.
【図９】実施形態例３における，酸素センサのブッシュ
付近の説明図。FIG. 9 is an explanatory view of the vicinity of a bush of an oxygen sensor according to a third embodiment.
【図１０】実施形態例４における，酸素センサのブッシ
ュ付近の説明図。FIG. 10 is an explanatory view of the vicinity of a bush of an oxygen sensor according to a fourth embodiment.
【図１１】実施形態例５における，酸素センサのブッシ
ュ付近の説明図。FIG. 11 is an explanatory view of the vicinity of a bush of an oxygen sensor according to a fifth embodiment.
【図１２】従来例における，酸素センサの全体説明図。FIG. 12 is an overall explanatory diagram of an oxygen sensor in a conventional example.
１．．．酸素センサ， １０．．．ハウジング， １１．．．保護カバー， ２．．．ブッシュ， ２０．．．挿通孔， ２１．．．掛合凹部， ３．．．検出素子， ３１．．．リード線， ３４．．．内部電極， ５４．．．板バネホルダ， ５４３．．．金属端子， Ｌ．．．頭部長さ， 1. . . Oxygen sensor, 10. . . Housing, 11. . . Protective cover, 2. . . Bush, 20. . . Insertion hole, 21. . . 2. engaging recess, . . Detection element, 31. . . Lead wire, 34. . . Internal electrode, 54. . . Leaf spring holder, 543. . . Metal terminal, L. . . Head length,
フロントページの続き (72)発明者 柳沢 孝典 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 藤井 朝文 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 2G004 BB01 BH02 BH05 BH06 BH11 BM07 Continued on the front page (72) Inventor Takanori Yanagisawa 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Inside Denso Corporation (72) Inventor Asafumi Fujii 1-1-1, Showa-cho, Kariya City, Aichi Prefecture F Inside Denso Corporation Terms (reference) 2G004 BB01 BH02 BH05 BH06 BH11 BM07
Claims (12)
極に接続するためのリード線と，上記検出素子を保持す
るハウジングと，該ハウジングに固定した保護カバーと
を有し，上記リード線と上記保護カバーとの間にはブッ
シュを配設してあるガスセンサにおいて，上記ブッシュ
には，上記リード線を挿通するための挿通孔と，該挿通
孔の内側開口部に配設され，上記リード線を接続する金
属端子を掛合するための掛合凹部とを設けてあることを
特徴とするガスセンサ。1. A lead wire comprising: a detection element; a lead wire for connecting to an electrode provided on the detection element; a housing for holding the detection element; and a protective cover fixed to the housing. A gas sensor having a bush disposed between the gasket and the protective cover, wherein the bush is provided with an insertion hole through which the lead wire is inserted, and an inner opening of the insertion hole, and the lead bush is provided with the lead. A gas sensor having a hooking recess for hooking a metal terminal for connecting a wire.
は，２ｍｍ以上であることを特徴とするガスセンサ。2. The gas sensor according to claim 1, wherein a depth of the engaging recess is 2 mm or more.
と上記リード線とは，上記保護カバーにより一体的にか
しめ固定されていることを特徴とするガスセンサ。3. The gas sensor according to claim 1, wherein the bush and the lead wire are integrally caulked and fixed by the protective cover.
る上記掛合凹部の底面とかしめ部との間には，１ｍｍ以
上の間隔Ｐを設けてあることを特徴とするガスセンサ。4. The gas sensor according to claim 3, wherein an interval P of 1 mm or more is provided between a bottom surface of the engaging concave portion of the bush and a caulked portion.
上記ブッシュは，フッ素樹脂からなることを特徴とする
ガスセンサ。5. The method according to claim 1, wherein:
The bush is made of a fluorine resin.
上記ブッシュは，ポリテトラフルオロエチレンからなる
ことを特徴とするガスセンサ。6. The method according to claim 1, wherein:
A gas sensor, wherein the bush is made of polytetrafluoroethylene.
上記ブッシュは，ショアー硬さ４５以上であることを特
徴とするガスセンサ。7. The method according to claim 1, wherein:
The bush has a Shore hardness of 45 or more.
上記検出素子はコップ型であり，上記検出素子の内部電
極と上記リード線とは，板バネホルダを介して電気的に
接続されており，上記板バネホルダは，上記検出素子の
内部電極に当接させるバネ部と，上記リード線を接続す
る上記金属端子とを有することを特徴とするガスセン
サ。8. The method according to claim 1, wherein:
The detection element is a cup type, and an internal electrode of the detection element and the lead wire are electrically connected via a leaf spring holder, and the leaf spring holder is brought into contact with the internal electrode of the detection element. A gas sensor comprising: a spring portion; and the metal terminal for connecting the lead wire.
極に接続するためのリード線と，上記検出素子を保持す
るハウジングと，該ハウジングに固定した保護カバーと
を有し，上記リード線と上記保護カバーとの間にはブッ
シュを配設してあるガスセンサにおいて，上記ブッシュ
は，フッ素樹脂からなることを特徴とするガスセンサ。9. A lead wire comprising a detection element, a lead wire for connecting to an electrode provided on the detection element, a housing for holding the detection element, and a protective cover fixed to the housing. A gas sensor having a bush disposed between the gasket and the protective cover, wherein the bush is made of fluororesin.
ポリテトラフルオロエチレンからなることを特徴とする
ガスセンサ。10. The bush according to claim 9, wherein the bush is
A gas sensor comprising polytetrafluoroethylene.
シュは，ショアー硬さ４５以上であることを特徴とする
ガスセンサ。11. The gas sensor according to claim 9, wherein the bush has a Shore hardness of 45 or more.
て，上記検出素子はコップ型であり，上記検出素子の内
部電極と上記リード線とは，板バネホルダを介して電気
的に接続されており，上記板バネホルダは，上記検出素
子の内部電極に当接させるバネ部と，上記リード線を接
続する上記金属端子とを有することを特徴とするガスセ
ンサ。12. The detecting element according to claim 9, wherein the detecting element is of a cup type, and an internal electrode of the detecting element and the lead wire are electrically connected via a leaf spring holder. A gas sensor, wherein the leaf spring holder has a spring portion that contacts an internal electrode of the detection element and the metal terminal that connects the lead wire.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014196917A (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 日本碍子株式会社 | Gas sensor |
| CN104914220A (en) * | 2015-06-28 | 2015-09-16 | 哈尔滨东方报警设备开发有限公司 | Anti-explosion sensor shield |
| JP2019015507A (en) * | 2017-07-03 | 2019-01-31 | 日本特殊陶業株式会社 | Sensor |
-
1998
- 1998-09-18 JP JP10265116A patent/JP2000097900A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2014196917A (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 日本碍子株式会社 | Gas sensor |
| US9188576B2 (en) | 2013-03-29 | 2015-11-17 | Ngk Insulators, Ltd. | Gas sensor |
| CN104914220A (en) * | 2015-06-28 | 2015-09-16 | 哈尔滨东方报警设备开发有限公司 | Anti-explosion sensor shield |
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