JP2001221769A - ガスセンサ - Google Patents
ガスセンサInfo
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- F01N13/008—Mounting or arrangement of exhaust sensors in or on exhaust apparatus
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
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Abstract
取付作業を簡素化し、該ガスセンサと被取付部との接触
部分のシール性能を向上させる。 【解決手段】検出機能を有するセンサ素子18と、該セ
ンサ素子18を被取付部に取り付けるための取付部20
とを有するガスセンサにおいて、該取付部20は、シー
ル部材24と該シール部材24に回転自在なボルト部材
26とから構成されている。前記シール部材24と前記
ボス42とが接触してシール部を構成し、該シール部材
24に形成されるテーパ面28の水平方向に対するテー
パ角度θ及び該ボス42に形成されるテーパ面36の水
平方向に対するテーパ角度ψは、該シール部材24と該
ボス42とが常に接触状態を呈する角度に形成されてい
る。
Description
定のガス成分を検出するためのガスセンサに関する。
のガス成分(例えば、NOx)を検出するために、各種
のガスセンサが取り付けられている。この種のガスセン
サは、一般に図5に示すように構成されている。
検出する機能を有するセンサ素子1と、該センサ素子1
に外装されるボルト部材2と、該ボルト部材2に固着さ
れて該センサ素子1を保護するための保護カバー3とを
備えている。また、排気管4には、前記ガスセンサを取
り付けるためのナット部を具備するボス5が固着されて
いる。
部に螺合されることにより前記ガスセンサが排気管4に
取り付けられる。この際、前記ボルト部材2と前記ボス
5との接触面には、シール部材としてガスケット6が装
着される。
ンサでは、センサ素子1と該センサ素子1を駆動させる
駆動回路部(図示せず)とがコネクタを介してケーブル
接続されているため、該コネクタから侵入した電磁波に
より駆動中の該ガスセンサはノイズの影響を受けてい
た。そこで、ノイズの影響を防止するために、前記セン
サ素子1と前記駆動回路部とをコネクタを介さずにケー
ブル接続した高性能の一体型構造のガスセンサが提供さ
れるようになった。
排気管に取り付けようとした場合、駆動回路部を含むガ
スセンサ全体を回転させて排気管に固着されたボスにね
じ込まなければならないという不具合があり、また、前
記一体型構造のガスセンサと前記ボスとの中心位置の位
置ずれが惹起し易く、取付精度が悪化する懸念があっ
た。
サに備えられているボルト部材2と排気管4に固着され
ているボス5との接触面の面粗さの精度に起因して、シ
ール性能が著しく変化してしまうため該接触面の面粗さ
の精度を向上させる必要があった。そのため製造コスト
が高騰するという不具合があった。
ト部材2のねじ込みによって発生する押さえ込み応力
は、単にガスケット6をボス5に押しつけるようにだけ
働いている。従って、前記ボルト部材2による締付力が
強くなれば当然にシール性は良好となるが、該ボルト部
材2の強度等の制約から、該締付力には制限があり、こ
の制限下において、シール性が完全に保証されているわ
けではなかった。
ーブル接続して一体型構造にすることによりセンサ駆動
中にノイズの侵入を防止するようにした高性能のガスセ
ンサを排気管に取り付ける場合でも、その取付作業を簡
素化させることができ、該ガスセンサに備えられている
ボルト部材と該排気管に固着されているボスとの接触部
分のシール性能を向上できるガスセンサを提供すること
を目的とする。
ら所定のガス成分を検出するためのガスセンサにおい
て、検出機能を有するセンサ素子と、前記センサ素子を
被取付部に取り付けるための取付部とを有し、前記取付
部と前記被取付部とは常に接触し、該取付部と被取付部
との接触部分は互いにテーパ状に形成されていることを
特徴とする。
ジーの考え方を採用している。具体的には、取付部と被
取付部との接触部分をテーパ状に形成して角度をもたせ
ることにより、取付部による締付力、即ち、押さえ込み
応力によって接触部分に摩擦応力を発生させ、その摩擦
応力により表面(接触部分)同士が擦れ合ったときに生
成される削剥物が、表面粗さの空隙に入り込むなどし
て、接触部分同士の密着性が上がり、シール性が向上す
ることになる。
いては、該ガスセンサを自動車の排気管に取り付ける場
合、その取付作業を簡素化させることができ、該ガスセ
ンサに備えられている取付部と該排気管との接触部分の
シール性能を向上させることができる。なお、取付部と
被取付部との接触部分におけるテーパ角度は、摩擦応力
が発生する角度であればすべての角度において有効であ
る。
おいて、前記被取付部はナット部を有し、前記取付部
は、前記被取付部と接触してシール部を構成するシール
部材と、該シール部材に回転自在に取り付けられ、かつ
前記ナット部に螺合するボルト部材とを有すると好適で
ある。ガスセンサ全体を回転させることなく、該ガスセ
ンサを排気管に取り付けることができるからである。
ら離脱するのを防ぐための止め具を有するようにしても
よい。この場合、前記止め具の先端部に外方に向かって
広がる返しを一体的に形成してもよい。
保護カバーを取り付けるようにしてもよく、該センサ素
子と該センサ素子を駆動する駆動回路部とをケーブルを
介して一体的に接続するようにしてもよい。これによ
り、ノイズの影響を受けることなくガス成分を検出する
ことが可能となる。
適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下
詳細に説明する。
1に示すように、所定のガス成分(例えば、NOx等)
を検出するためのガスセンサであり、このガスセンサ1
0を駆動させるための駆動回路部12と、ガスを検出す
る検出部14を有して構成されている。前記駆動回路部
12と前記検出部14とはケーブル16で一体的に接続
されている。よって、ガスセンサ駆動中にノイズの侵入
がなく高精度な検出結果を得ることができる。また、前
記駆動回路部12は図示しないケーブルにより自動車の
電子制御装置に接続されている。
ス検出機能を有するセンサ素子18と、該センサ素子1
8に外装されている取付部20とを有し、該取付部20
の端部(前記駆動回路部12が接続されてない側)に該
センサ素子18を保護するための保護カバー22が固着
されている。また、排気管44にはナット部40を具備
しているボス42が固着されている。
し、シール部を構成するシール部材24と、該シール部
材24に回転自在に取り付けられたボルト部材26とか
ら構成され、該ボルト部材26を前記ナット部40に螺
合させることにより、前記ガスセンサ10が前記排気管
44に取り付けられる。
28の水平方向に対するテーパ角度θ及び前記ボス42
に形成されたテーパ面36の水平方向に対するテーパ角
度ψは、該シール部材24と該ボス42とが常に接触状
態を呈する角度に形成されている。本実施の形態におい
ては、図3に示すように、テーパ角度θが、テーパ角度
ψより小さく形成されている。一方、テーパ角度θが、
テーパ角度ψより大きく形成されていてもよい。
有し、該載置面30上に前記ボルト部材26が載置され
ている。前記ボルト部材26の前記載置面30に載置さ
れていない側には、略円形の切り込み部32が形成され
ている。該切り込み部32には該ボルト部材26が前記
シール部材24から離脱するのを防止するための金属製
の止め具34が挿入されている。該止め具34の先端部
には、外方に向かって広がるように形成された返し38
が設けられている。
0を排気管44に取り付ける作業について説明する。
場合、まず取付部20を構成するボルト部材26の中心
位置と、前記排気管44に固着されているボス42の中
心位置とを合わせる。その状態を保持しながら、前記ボ
ルト部材26を前記ボス42に具備されているナット部
40にねじ込む。ここで、シール部材24に形成されて
いるテーパ面28が、前記ボス42に形成されているテ
ーパ面36に接触するまで前記ボルト部材26を締め付
ける。
締付力、即ち、押さえ込み応力によって前記シール部材
24と該ボルト部材26との接触部分に摩擦応力が発生
する。この摩擦応力によって、前記シール部材24と前
記ボルト部材26との接触部分同士が擦れ合い削剥物が
生成される。その削剥物が、前記接触部分の表面粗さの
空隙に入り込むことにより該接触部分同士の密着性が高
められる。従って、該シール部材24と該ボルト部材2
6との間のシール性能が向上することになり、排気ガス
が、外部に漏洩することを可及的に阻止できる。
駆動回路部を含むガスセンサ全体を回転させる必要があ
るために手間が掛かり、また、取付部であるボルト部材
の中心位置と、排気管に固着されているボスの中心位置
との位置ずれが惹起され易く取付精度が悪化する懸念が
ある。
部材26は、シール部材24に対して回転自在であるた
め単独で可動することができ、駆動回路部12を含むガ
スセンサ10全体を回転させる必要がなく前記ボルト部
材26のみを回転させるだけでねじ込み作業を行うこと
ができる。これにより、本実施の形態においては、従来
の構造に比べ取付作業が一挙に簡素化され、取付精度が
格段に向上するとともに、取付作業に要する時間を短縮
できるという効果が得られる。
(図4参照)は、取付部材の締付けトルク値と、取付部
材とボスとの接触部分からのガスの漏れ量との関係につ
いて、本実施の形態のガスセンサ(実施例1:実線A参
照)と、シール部材としてガスケット6が装着されてい
る従来の構造のガスセンサ(比較例1乃至比較例3)と
を比較したものである。
ルト部材とボスとの接触面の面粗さの精度が一番悪いも
のであり、比較例3(二点鎖線D参照)は、ボルト部材
とボスとの接触面の面粗さの精度が一番良いものであ
り、比較例2(一点鎖線C参照)は、ボルト部材とボス
との接触面の面粗さの精度が比較例1と比較例3との中
間の粗さを有するものである。
値が20Nmの時、比較例3のガスセンサのガスの漏れ
量が一番少なく、比較例1のガスセンサのガスの漏れ量
が一番多くなっている。しかしながら、実施例1のガス
センサは、締付けトルク値に関わらずガスの漏れ量はほ
ぼ0になっている。
部材24とボス42との間に発生した摩擦力により削剥
物が生成され、該削剥物によって該シール部材24と該
ボルト部材26との間の密着性が高められた本実施の形
態のガスセンサ(実施例1)は、ガスケット6を挿入す
る従来の構造のガスセンサ(比較例1乃至比較例3)に
比べ、接触面の面粗さの精度に関わらず高シール性を発
揮でき、面粗さの精度を向上させる手間が著しく省け、
製造コストの高騰を抑えられる効果が得られる。また、
締付けトルク値にシール性能が影響されないことも、取
付作業に要する時間を短縮できる要因となっている。
の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱すること
なく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
センサ素子と駆動回路部とをケーブル接続して一体型構
造にすることにより、センサ駆動中にノイズの侵入を防
止するようにした高性能のガスセンサを排気管に取り付
ける場合でも、その取付作業を簡素化させ、取付精度を
格段に向上させ、取付作業に要する時間を短縮できると
いう効果が得られる。
する従来の構造に比べ、接触面の面粗さの精度に関わら
ず高シール性を発揮でき、面粗さの精度を向上させる手
間が著しく省け、製造コストの高騰を抑えられるという
効果が得られる。
サの組立断面図である。
取付部との接触部分の拡大説明図である。
と、取付部材とボスとの接触部分からのガスの漏れ量と
の関係を説明するグラフである。
立断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】被測定ガスから所定のガス成分を検出する
ためのガスセンサにおいて、 検出機能を有するセンサ素子と、 前記センサ素子を被取付部に取り付けるための取付部と
を有し、 前記取付部と前記被取付部とは常に接触し、該取付部と
該被取付部との接触部分は互いにテーパ状に形成されて
いることを特徴とするガスセンサ。 - 【請求項2】請求項1記載のガスセンサにおいて、 前記被取付部はナット部を有し、 前記取付部は前記被取付部と接触してシール部を構成す
るシール部材と、該シール部材に回転自在に取り付けら
れ、かつ前記ナット部に螺合するボルト部材とを有して
いることを特徴とするガスセンサ。 - 【請求項3】請求項2記載のガスセンサにおいて、 前記ボルト部材が前記シール部材から離脱するのを防ぐ
ための止め具を有することを特徴とするガスセンサ。 - 【請求項4】請求項3記載のガスセンサにおいて、 前記止め具の先端部には、外方に向かって広がる返しが
一体的に形成されていることを特徴とするガスセンサ。 - 【請求項5】請求項1〜4のいずれか1項に記載のガス
センサにおいて、 前記センサ素子を保護するための保護カバーが取り付け
られることを特徴とするガスセンサ。 - 【請求項6】請求項1〜5のいずれか1項に記載のガス
センサにおいて、 前記センサ素子と該センサ素子を駆動する駆動回路部と
がケーブルを介して一体的に接続されていることを特徴
とするガスセンサ。
Priority Applications (1)
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