JP2007205985A - Gas sensor - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas sensor which prevents decrease in the airtightness between atmosphere at the air side and that at the side of gas to be measured. <P>SOLUTION: The gas sensor 1 comprises: a sensor element 2 for detecting the concentration of specific gas in gas to be measured; an element-side insulating insulator 3 for inserting and holding the sensor element 2; and a housing 4 for holding the element-side insulating insulator 3 inside. The housing 4 has a tool fitting section 41 for fitting a mounting tool for mounting the gas sensor 1 to a measurement part at the outer periphery, and an insulator receiving surface 400 for receiving a step-like contacting section 300, provided at an outer-periphery section 30 in the element-side insulating insulator 3, is formed on the inner surface 40. The insulator receiving surface 400 of the housing 4, and the step-like contacting section 300 of the element-side insulating insulator 3 are engaged via a packing 5. The packing 5 is arranged closer to a base end side, as compared with the tool-fitting section 41. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両用エンジン等の内燃機関の燃焼制御等に用いることができるガスセンサに関する。   The present invention relates to a gas sensor that can be used for combustion control of an internal combustion engine such as a vehicle engine.

従来より、自動車エンジンの内燃機関等の排気系に設置され、排気ガス中の酸素濃度等を検出するガスセンサがある（例えば、特許文献１参照）。
該ガスセンサ９は、図１４に示すごとく、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するセンサ素子９２と、該センサ素子９２を挿通保持する素子側絶縁碍子９３と、該素子側絶縁碍子９３を挿通保持するハウジング９４とを有する。
上記素子側絶縁碍子９３は、同図に示すごとく、外周部に段状当接部９３０を有し、上記ハウジング９４の内側面には、上記段状当接部９３０を受ける碍子受け面９４０が形成されている。 Conventionally, there is a gas sensor that is installed in an exhaust system such as an internal combustion engine of an automobile engine and detects an oxygen concentration or the like in exhaust gas (see, for example, Patent Document 1).
As shown in FIG. 14, the gas sensor 9 includes a sensor element 92 for detecting a specific gas concentration in the gas to be measured, an element side insulator 93 for inserting and holding the sensor element 92, and an element side insulator 93 being inserted. And a housing 94 for holding.
As shown in the figure, the element-side insulator 93 has a stepped contact portion 930 on the outer peripheral portion, and an insulator receiving surface 940 for receiving the stepped contact portion 930 is provided on the inner surface of the housing 94. Is formed.

そして、図１４に示すごとく、上記ハウジング９４の上記碍子受け面９４０と上記素子側絶縁碍子９３の上記段状当接部９３０とは、パッキン９５を介して係合されており、該パッキン９５により、上記ガスセンサ９の基端側の大気側雰囲気９１１と、先端側の被測定ガス側雰囲気９１２とが気密的に分離されている。   As shown in FIG. 14, the insulator receiving surface 940 of the housing 94 and the stepped contact portion 930 of the element side insulator 93 are engaged via a packing 95. The atmosphere side atmosphere 911 on the base end side of the gas sensor 9 and the gas side atmosphere 912 to be measured on the tip end side are hermetically separated.

また、上記ハウジング９４には、図１４に示すごとく、外周に略正六角形の外形を有する工具嵌合部９４１が設けられている。そして、ガスセンサ９の先端側を排気管内に差し込んだ状態で、ガスセンサ９は排気管に締め付け固定されている。
ガスセンサ９を排気管に締め付け固定するに当たっては、取り付け工具によって工具嵌合部９４１を廻すことにより、取り付けネジ部９４４を排気管に設けたネジ孔に螺合させる（図示略）。 Further, as shown in FIG. 14, the housing 94 is provided with a tool fitting portion 941 having a substantially regular hexagonal outer shape on the outer periphery. The gas sensor 9 is fastened and fixed to the exhaust pipe with the distal end side of the gas sensor 9 inserted into the exhaust pipe.
In tightening and fixing the gas sensor 9 to the exhaust pipe, the attachment screw portion 944 is screwed into a screw hole provided in the exhaust pipe (not shown) by turning the tool fitting portion 941 with an attachment tool.

ところが、ガスセンサ９を排気管に締め付け固定する際に、特にインパクトレンチ等の取り付け工具によって工具嵌合部９４１を廻すことにより該工具嵌合部９４１にねじりのせん断力が作用する。これにより、工具嵌合部９４１に微妙な歪みが生じ、その影響でパッキン９５までもが歪んで変形してしまうおそれがある。そして、その結果、段状当接部９３０とパッキン９５、又は碍子受け面９４０とパッキン９５とを充分に密着させることが困難となり、大気側雰囲気９１１と被測定ガス側雰囲気９１２との気密性を充分に保つことが困難となるおそれがある。   However, when the gas sensor 9 is fastened and fixed to the exhaust pipe, a torsional shearing force acts on the tool fitting portion 941 by turning the tool fitting portion 941 with an installation tool such as an impact wrench. Thereby, a delicate distortion occurs in the tool fitting portion 941, and the packing 95 may be distorted and deformed due to the distortion. As a result, it becomes difficult to sufficiently bring the stepped contact portion 930 and the packing 95 or the insulator receiving surface 940 and the packing 95 into close contact with each other, and the airtightness between the atmosphere side atmosphere 911 and the measured gas side atmosphere 912 is reduced. There is a risk that it may be difficult to maintain sufficient.

特開２００２−８２０８５号公報JP 2002-82085 A

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、大気側雰囲気と被測定ガス側雰囲気との間の気密性の低下を防ぐことが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 conventional problems, and an object of the present invention is to provide a gas sensor capable of preventing a decrease in hermeticity between the atmosphere on the atmosphere side and the atmosphere on the gas side to be measured.

第１の発明は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するためのセンサ素子と、該センサ素子を挿通保持する素子側絶縁碍子と、上記素子側絶縁碍子を内側に保持するハウジングとを有するガスセンサであって、
上記ハウジングは、上記ガスセンサを測定箇所に取り付けるための取り付け工具を嵌合させる工具嵌合部を外周に有すると共に、上記素子側絶縁碍子の外周部に設けた段状当接部を受ける碍子受け面を内側面に形成してなり、
上記ハウジングの上記碍子受け面と上記素子側絶縁碍子の上記段状当接部とは、パッキンを介して係合されており、
かつ、該パッキンは、上記工具嵌合部よりも基端側に配置されていることを特徴とするガスセンサにある（請求項１）。 A first invention includes a sensor element for detecting a specific gas concentration in a gas to be measured, an element side insulator for inserting and holding the sensor element, and a housing for holding the element side insulator inside. A gas sensor,
The housing has a tool fitting portion on the outer periphery for fitting an attachment tool for attaching the gas sensor to a measurement location, and an insulator receiving surface for receiving a stepped contact portion provided on the outer peripheral portion of the element side insulator Formed on the inner surface,
The insulator receiving surface of the housing and the stepped contact portion of the element side insulator are engaged via a packing,
And this packing exists in the base end side rather than the said tool fitting part, It exists in the gas sensor characterized by the above-mentioned (Claim 1).

次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記パッキンは、上記工具嵌合部よりも基端側に配置されている。即ち、上記パッキンと上記工具嵌合部とは離隔して配置されているため、取り付け工具により工具嵌合部を廻すことによって該工具嵌合部に微妙な歪みが生じても、その影響で上記パッキンが歪んで変形してしまうことを防ぐことができる。これにより、上記段状当接部と上記パッキン、又は上記碍子受け面と上記パッキンとを充分に密着させた状態を保つことができ、その結果、大気側雰囲気と被測定ガス側雰囲気との間の気密性が低下することを防ぐことができる。 Next, the effects of the present invention will be described.
The said packing is arrange | positioned rather than the said tool fitting part at the base end side. That is, since the packing and the tool fitting portion are spaced apart from each other, even if a slight distortion occurs in the tool fitting portion by turning the tool fitting portion with an attachment tool, It is possible to prevent the packing from being distorted and deformed. As a result, it is possible to keep the stepped contact portion and the packing or the insulator receiving surface and the packing sufficiently in close contact with each other, and as a result, between the atmosphere on the atmosphere side and the atmosphere on the gas side to be measured. It is possible to prevent the airtightness of the glass from being lowered.

また、上記パッキンを上記の位置に配設することにより、上記パッキンの耐熱性を確保することができる。即ち、仮にパッキンが工具嵌合部よりも先端側に配置された場合には、パッキンが排気管等の内部に位置することとなる。これにより、パッキンは、高温の排ガスに熱せられたガスセンサの先端部から伝熱し易くなってしまうため、ガスセンサの使用を重ねることにより、パッキンが熱劣化してしまうおそれがある。これに対して、本発明のように、上記パッキンを上記工具嵌合部よりも基端側に配置することにより、高温に熱せられたガスセンサの先端部と上記パッキンとを離隔して配置することができるため、ガスセンサの先端部から上記パッキンへの熱伝導を低減することができる。その結果、上記パッキンの耐久劣化を抑制して、耐熱性に優れたガスセンサを得ることができる。   Moreover, the heat resistance of the said packing can be ensured by arrange | positioning the said packing in said position. That is, if the packing is disposed on the tip side of the tool fitting portion, the packing is positioned inside the exhaust pipe or the like. Thereby, since it becomes easy to transfer heat from the front-end | tip part of the gas sensor heated by the high temperature exhaust gas, there exists a possibility that packing may be thermally deteriorated by repeated use of a gas sensor. On the other hand, as in the present invention, by disposing the packing closer to the base end side than the tool fitting portion, the distal end portion of the gas sensor heated to a high temperature and the packing are disposed apart from each other. Therefore, the heat conduction from the tip of the gas sensor to the packing can be reduced. As a result, it is possible to obtain a gas sensor excellent in heat resistance while suppressing the durability deterioration of the packing.

以上のごとく、本発明によれば、大気側雰囲気と被測定ガス側雰囲気との間の気密性の低下を防ぐことが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 prevent a decrease in hermeticity between the atmosphere on the atmosphere side and the atmosphere on the gas side to be measured.

第２の発明は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するためのセンサ素子と、該センサ素子を内側に保持するハウジングとを有するガスセンサであって、
上記ハウジングは、上記ガスセンサを測定箇所に取り付けるための取り付け工具を嵌合させる工具嵌合部を外周に有すると共に、上記センサ素子の外周部に設けた段状当接部を受ける素子受け面を内側面に形成してなり、
上記ハウジングの上記素子受け面と上記センサ素子の上記段状当接部とは、パッキンを介して係合されており、
かつ、該パッキンは、上記工具嵌合部よりも基端側に配置されていることを特徴とするガスセンサにある（請求項２）。 A second invention is a gas sensor having a sensor element for detecting a specific gas concentration in a gas to be measured, and a housing for holding the sensor element inside,
The housing has a tool fitting portion on the outer periphery for fitting an attachment tool for attaching the gas sensor to a measurement location, and an element receiving surface for receiving a stepped contact portion provided on the outer peripheral portion of the sensor element. Formed on the side,
The element receiving surface of the housing and the step contact portion of the sensor element are engaged via a packing,
And this packing exists in the base end side rather than the said tool fitting part, It exists in the gas sensor characterized by the above-mentioned (Claim 2).

本発明の場合にも、上記第１の発明（請求項１）と同様に、大気側雰囲気と被測定ガス側雰囲気との間の気密性の低下を防ぐことができるガスセンサを得ることができる。   Also in the case of the present invention, similarly to the first invention (invention 1), it is possible to obtain a gas sensor capable of preventing a decrease in airtightness between the atmosphere side atmosphere and the measured gas side atmosphere.

上記第１の発明（請求項１）及び上記第２の発明（請求項２）において、上記ガスセンサとして、例えば、Ｏ₂センサ、Ａ／Ｆセンサ、ＮＯｘセンサ等がある。
また、本明細書においては、内燃機関の排気管内に設置する側を先端側、その反対側を基端側として説明する。 In the first invention (invention 1) and the second invention (invention 2), examples of the gas sensor include an O ₂ sensor, an A / F sensor, and a NOx sensor.
Further, in this specification, the side to be installed in the exhaust pipe of the internal combustion engine will be described as the front end side, and the opposite side as the base end side.

また、上記パッキンは、上記工具嵌合部の基端面よりも基端側に０．５ｍｍ以上離隔して配置されていることが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記パッキンと上記工具嵌合部とを充分に離隔して配置することができる。そのため、上記工具嵌合部に微妙な歪みが生じても、上記パッキンが歪んで変形してしまうことを充分に防ぐことができ、大気側雰囲気と被測定ガス側雰囲気との間の気密性が低下することを充分に防ぐことができる。また、上記のごとく、高温に熱せられたガスセンサの先端部と上記パッキンとを充分に離隔して配置することができるため、上記パッキンの耐久劣化を充分に抑制することができる。 Moreover, it is preferable that the said packing is spaced apart 0.5 mm or more from the base end surface of the said tool fitting part at the base end side (Claim 3).
In this case, the packing and the tool fitting portion can be arranged sufficiently apart from each other. Therefore, even if a slight distortion occurs in the tool fitting portion, it is possible to sufficiently prevent the packing from being distorted and deformed, and the airtightness between the atmosphere on the atmosphere side and the atmosphere on the gas side to be measured is reduced. It is possible to sufficiently prevent the decrease. In addition, as described above, since the tip of the gas sensor heated to a high temperature and the packing can be disposed sufficiently apart from each other, it is possible to sufficiently suppress the durability deterioration of the packing.

また、上記パッキンは、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス鋼のいずれか一種類以上からなることが好ましい（請求項４）。
この場合には、ガスセンサの実使用環境下においても上記パッキンの酸化、腐食及び耐久劣化を抑制することができ、大気側雰囲気と被測定ガス側雰囲気との間の気密性の低下をより一層防ぐことができる。 The packing is preferably made of at least one of nickel, nickel alloy, and stainless steel.
In this case, oxidation, corrosion, and durability deterioration of the packing can be suppressed even under the actual usage environment of the gas sensor, and the deterioration of the airtightness between the atmosphere on the atmosphere side and the atmosphere on the gas side to be measured is further prevented. be able to.

（実施例１）
本発明の実施例にかかるガスセンサにつき、図１、図２を用いて説明する。
本例のガスセンサ１は、図１、図２に示すごとく、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するためのセンサ素子２と、該センサ素子２を挿通保持する素子側絶縁碍子３と、該素子側絶縁碍子３を内側に保持するハウジング４とを有する。 Example 1
A gas sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, the gas sensor 1 of this example includes a sensor element 2 for detecting a specific gas concentration in a gas to be measured, an element-side insulator 3 for inserting and holding the sensor element 2, And a housing 4 that holds the element-side insulator 3 inside.

該ハウジング４は、図１、図２に示すごとく、ステンレス鋼（ＳＵＳ４３０）からなると共に、素子側絶縁碍子３の外周部３０に設けた段状当接部３００を受ける碍子受け面４００を内側面４０に形成してなる。
また、ハウジング４は、同図に示すごとく、ガスセンサ１を測定箇所に取り付けるための取り付け工具を嵌合させる工具嵌合部４１を外周に有する。本例の工具嵌合部４１は、略正六角形の外形を有しており、その六面のうち、対向する二面の間の距離は２２ｍｍである。 As shown in FIGS. 1 and 2, the housing 4 is made of stainless steel (SUS430) and has an insulator receiving surface 400 for receiving a stepped contact portion 300 provided on the outer peripheral portion 30 of the element side insulator 3. 40.
Moreover, the housing 4 has the tool fitting part 41 which fits the attachment tool for attaching the gas sensor 1 to a measurement location on the outer periphery as shown in the figure. The tool fitting part 41 of this example has a substantially regular hexagonal outer shape, and the distance between two opposing faces among the six faces is 22 mm.

そして、図１、図２に示すごとく、ハウジング４の碍子受け面４００と素子側絶縁碍子３の段状当接部３００とは、ステンレス鋼（ＳＵＳ４３０）からなるパッキン５を介して係合されている。
また、該パッキン５は、工具嵌合部４１よりも基端側に配置されており、パッキン５と工具嵌合部４１の基端面４１１との軸方向距離（図２に示す符号Ｔ参照）は０．５ｍｍ以上である。また、本例のパッキン５は、内径がφ１３、外径がφ１５．５、厚さが０．４ｍｍである。 As shown in FIGS. 1 and 2, the insulator receiving surface 400 of the housing 4 and the stepped contact portion 300 of the element side insulator 3 are engaged via a packing 5 made of stainless steel (SUS430). Yes.
Further, the packing 5 is disposed on the base end side with respect to the tool fitting portion 41, and the axial distance between the packing 5 and the base end surface 411 of the tool fitting portion 41 (see reference symbol T shown in FIG. 2). It is 0.5 mm or more. The packing 5 of this example has an inner diameter of φ13, an outer diameter of φ15.5, and a thickness of 0.4 mm.

本例のガスセンサ１につき、詳細に説明する。
本例のガスセンサ１は、自動車等の内燃機関の排気管に取り付けて内燃機関の燃焼制御等に利用するものであって、例えば、Ｏ₂センサ、Ａ／Ｆセンサ、ＮＯｘセンサ等である。 The gas sensor 1 of this example will be described in detail.
The gas sensor 1 of this example is attached to an exhaust pipe of an internal combustion engine such as an automobile and used for combustion control of the internal combustion engine, and is an O ₂ sensor, an A / F sensor, a NOx sensor, or the like, for example.

ガスセンサ１は、上記センサ素子２、素子側絶縁碍子３、及びハウジング４の他、図１、図２に示すごとく、該ハウジング４の先端側に配設された被測定ガス側カバー８１と、ハウジング４の基端側に配設された大気側カバー８２とを有する。そして、ガスセンサ１の使用時において、大気側カバー８２の内側に、大気が導入されて大気側雰囲気１１０が形成される。一方、被測定ガス側カバー８１の内側には、被測定ガスが導入されて被測定ガス側雰囲気１２０が形成される。   In addition to the sensor element 2, the element side insulator 3, and the housing 4, the gas sensor 1 includes a measured gas side cover 81 disposed on the front end side of the housing 4 and a housing as shown in FIGS. 4 and an atmosphere side cover 82 disposed on the base end side. When the gas sensor 1 is used, the atmosphere is introduced into the atmosphere-side cover 82 to form the atmosphere-side atmosphere 110. On the other hand, the measured gas is introduced into the measured gas side cover 81 to form the measured gas side atmosphere 120.

素子側絶縁碍子３をハウジング４に組み付ける際には、センサ素子２を挿通保持した素子側絶縁碍子３の先端側をリング状のパッキン５へと挿通する。その後、上記素子側絶縁碍子３をハウジング４へと挿通して、パッキン５の基端面と素子側絶縁碍子３の段状当接部３００、及びパッキン５の先端面とハウジング４の碍子受け面４００とをそれぞれ当接させる。   When the element side insulator 3 is assembled to the housing 4, the tip end side of the element side insulator 3 with the sensor element 2 inserted and held is inserted into the ring-shaped packing 5. Thereafter, the element side insulator 3 is inserted into the housing 4, and the base end surface of the packing 5 and the stepped contact portion 300 of the element side insulator 3, and the tip end surface of the packing 5 and the insulator receiving surface 400 of the housing 4. Are brought into contact with each other.

そして、図１、図２に示すごとく、素子側絶縁碍子３の基端面にスプリング６１を当接させつつハウジング４の加締め部４２によって素子側絶縁碍子３を先端側に押圧することにより、素子側絶縁碍子３とハウジング４とを、パッキン５を介して密着させることができる。即ち、該パッキン５によってガスセンサ１の基端側の大気側雰囲気１１０と、先端側の被測定ガス側雰囲気１２０とを気密的に分離することができる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the element side insulator 3 is pressed toward the distal end side by the crimping portion 42 of the housing 4 while the spring 61 is brought into contact with the base end surface of the element side insulator 3. The side insulator 3 and the housing 4 can be brought into close contact with each other via the packing 5. In other words, the atmosphere 5 on the base end side of the gas sensor 1 and the gas side atmosphere 120 to be measured on the front end side can be hermetically separated by the packing 5.

また、図１、図２に示すごとく、素子側絶縁碍子３とセンサ素子２との間はガラス封止材７により気密封止してあり、該ガラス封止材７は、パッキン５と共に、ガスセンサ１内部の大気側雰囲気１１０と被測定ガス側雰囲気１２０とを気密的に分離している。
そして、ガスセンサ１は、大気側雰囲気１１０と被測定ガス側雰囲気１２０とを気密的に充分に分離することにより、センサ素子２によって被測定ガス中の特定ガスの濃度を正確に検出することができるよう構成されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the element-side insulator 3 and the sensor element 2 are hermetically sealed with a glass sealing material 7, and the glass sealing material 7 together with the packing 5 is a gas sensor. The air side atmosphere 110 and the measured gas side atmosphere 120 inside 1 are hermetically separated.
The gas sensor 1 can accurately detect the concentration of the specific gas in the measurement gas by the sensor element 2 by sufficiently separating the atmosphere 110 from the atmosphere 110 and the atmosphere 120 to be measured in an airtight manner. It is configured as follows.

ガスセンサ１を自動車の内燃機関等の排気管に配置するに当たっては、ガスセンサ１の先端側を上記排気管内に差し込んだ状態で、インパクトレンチ等により工具嵌合部４１を嵌合しつつ廻す。これにより、ハウジング４の先端側の外周に形成されたネジ部４４が排気管に設けられたネジ孔に螺合されてガスセンサ１が排気管に締め付け固定される。   When the gas sensor 1 is arranged in an exhaust pipe of an internal combustion engine of an automobile, the tool fitting portion 41 is turned with an impact wrench or the like while the front end side of the gas sensor 1 is inserted into the exhaust pipe. As a result, the screw portion 44 formed on the outer periphery of the front end side of the housing 4 is screwed into the screw hole provided in the exhaust pipe, and the gas sensor 1 is fastened and fixed to the exhaust pipe.

次に、本例の作用効果につき説明する。
パッキン５は、図１、図２に示すごとく、工具嵌合部４１よりも基端側に配置されている。即ち、パッキン５と工具嵌合部４１とは離隔して配置されているため、取り付け工具により工具嵌合部４１を廻すことによって該工具嵌合部４１に微妙な歪みが生じても、その影響でパッキン５が歪んで変形してしまうことを防ぐことができる。これにより、段状当接部３００とパッキン５、又は碍子受け面４００とパッキン５とを充分に密着させた状態を保つことができ、その結果、大気側雰囲気１１０と被測定ガス側雰囲気１２０との間の気密性が低下することを防ぐことができる。 Next, the function and effect of this example will be described.
The packing 5 is arrange | positioned rather than the tool fitting part 41 at the base end side, as shown in FIG. 1, FIG. That is, since the packing 5 and the tool fitting portion 41 are spaced apart from each other, even if a slight distortion occurs in the tool fitting portion 41 by turning the tool fitting portion 41 with an attachment tool, the influence thereof Therefore, the packing 5 can be prevented from being distorted and deformed. Thereby, the step contact part 300 and the packing 5 or the insulator receiving surface 400 and the packing 5 can be kept in a sufficiently close contact state. As a result, the atmosphere side atmosphere 110 and the measured gas side atmosphere 120 It is possible to prevent the airtightness between the plates from decreasing.

また、図１、図２に示すごとく、パッキン５を上記位置に配設することにより、パッキン５の耐熱性を確保することができる。即ち、仮にパッキン５が工具嵌合部４１よりも先端側に配置された場合には、パッキン５が排気管等の内部に位置することとなる。これにより、パッキン５は、高温の排ガスに熱せられたガスセンサ１の先端部から伝熱し易くなってしまうため、ガスセンサ１の使用を重ねることにより、パッキン５が熱劣化してしまうおそれがある。これに対して、本発明のように、パッキン５を工具嵌合部４１よりも基端側に配置することにより、高温に熱せられたガスセンサ１の先端部とパッキン５とを離隔して配置することができるため、ガスセンサ１の先端部からパッキン５への熱伝導を低減することができる。その結果、パッキン５の耐久劣化を抑制して、耐熱性に優れたガスセンサ１を得ることができる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the heat resistance of the packing 5 can be ensured by disposing the packing 5 at the above position. That is, if the packing 5 is disposed on the tip side of the tool fitting portion 41, the packing 5 is positioned inside the exhaust pipe or the like. Thereby, since the packing 5 becomes easy to transfer heat from the front end portion of the gas sensor 1 heated to the high temperature exhaust gas, the packing 5 may be thermally deteriorated by repeated use of the gas sensor 1. On the other hand, like the present invention, the packing 5 is arranged on the base end side with respect to the tool fitting portion 41, so that the tip of the gas sensor 1 heated to a high temperature and the packing 5 are arranged apart from each other. Therefore, heat conduction from the front end portion of the gas sensor 1 to the packing 5 can be reduced. As a result, it is possible to obtain the gas sensor 1 that is excellent in heat resistance while suppressing the deterioration of the durability of the packing 5.

また、パッキン５は、図１、図２に示すごとく、工具嵌合部４１の基端面４１１よりも基端側に０．５ｍｍ以上離隔して配置されている。そのため、工具嵌合部４１に微妙な歪みが生じても、パッキン５が変形してしまうことを充分に防ぐことができ、大気側雰囲気１１０と被測定ガス側雰囲気１２０との間の気密性が低下することを充分に防ぐことができる。また、これにより、耐熱性に優れたガスセンサ１を得ることができる。   Moreover, the packing 5 is arrange | positioned 0.5 mm or more apart on the base end side rather than the base end surface 411 of the tool fitting part 41, as shown in FIG. 1, FIG. Therefore, even if a slight distortion occurs in the tool fitting portion 41, the packing 5 can be sufficiently prevented from being deformed, and the airtightness between the atmosphere side atmosphere 110 and the measured gas side atmosphere 120 is improved. It is possible to sufficiently prevent the decrease. Thereby, the gas sensor 1 excellent in heat resistance can be obtained.

また、パッキン５は、ステンレス鋼（ＳＵＳ４３０）からなる。そのため、ガスセンサ１の実使用環境下においてもパッキン５の酸化や腐食を抑制することができ、大気側雰囲気１１０と被測定ガス側雰囲気１２０との間の気密性の低下をより一層防ぐことができる。また、より一層耐熱性に優れたパッキン５を有するガスセンサ１を得ることができる。   The packing 5 is made of stainless steel (SUS430). Therefore, the oxidation and corrosion of the packing 5 can be suppressed even under the actual use environment of the gas sensor 1, and the deterioration of the airtightness between the atmosphere side atmosphere 110 and the measured gas side atmosphere 120 can be further prevented. . Moreover, the gas sensor 1 which has the packing 5 which was further excellent in heat resistance can be obtained.

以上のごとく、本例によれば、大気側雰囲気と被測定ガス側雰囲気との間の気密性の低下を防ぐことができるガスセンサを提供することができる。   As described above, according to this example, it is possible to provide a gas sensor that can prevent a decrease in airtightness between the atmosphere on the atmosphere side and the atmosphere on the gas side to be measured.

（実施例２）
本例は、図３、図４に示すごとく、有底筒状のコップ型素子２を有するガスセンサ１の例である。
本例のガスセンサ１は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するためのセンサ素子２と、該センサ素子２を内側に保持するハウジング４とを有する。
該ハウジング４は、図３、図４に示すごとく、センサ素子２の外周部２０に設けた段状当接部２０１を受ける素子受け面４０１を内側面４０に形成してなる。 (Example 2)
This example is an example of a gas sensor 1 having a bottomed cup-shaped element 2 as shown in FIGS.
The gas sensor 1 of this example includes a sensor element 2 for detecting a specific gas concentration in the gas to be measured, and a housing 4 that holds the sensor element 2 inside.
As shown in FIGS. 3 and 4, the housing 4 is formed by forming an element receiving surface 401 that receives a stepped contact portion 201 provided on the outer peripheral portion 20 of the sensor element 2 on the inner side surface 40.

また、ハウジング４の素子受け面４０１とセンサ素子２の段状当接部２０１とは、パッキン５を介して係合されている。
また、センサ素子２とハウジング４との間には、図３、図４に示すごとく、無機粉末を充填した後押圧することにより形成されるタルク７１と、該タルク７１を基端側から押圧する絶縁碍子７２と、該絶縁碍子７２を先端側へ押圧する加締め用リング６２とが、加締め部４２によって先端側に向かって押圧された状態で配設されている。
そして、本例のガスセンサ１は、パッキン５とタルク７１とにより大気側雰囲気１１０と被測定ガス側雰囲気１２０とが気密的に分離されている。また、パッキン５とタルク７１とは、工具嵌合部４１よりも基端側に配置されている。
その他は、実施例１と同様の構成及び作用効果を有する。 The element receiving surface 401 of the housing 4 and the stepped contact portion 201 of the sensor element 2 are engaged via the packing 5.
Moreover, between the sensor element 2 and the housing 4, as shown in FIGS. 3 and 4, talc 71 formed by pressing after filling with inorganic powder, and pressing the talc 71 from the base end side. An insulator 72 and a caulking ring 62 that presses the insulator 72 toward the tip end side are disposed in a state of being pressed toward the tip end side by the crimping portion 42.
In the gas sensor 1 of this example, the atmosphere-side atmosphere 110 and the measured gas-side atmosphere 120 are hermetically separated by the packing 5 and the talc 71. Further, the packing 5 and the talc 71 are disposed on the proximal end side with respect to the tool fitting portion 41.
Others have the same configuration and effects as the first embodiment.

（実験例１）
本例は、図５〜図１１に示すごとく、工具嵌合部に対するパッキンの位置と、パッキンの気密性能との関係を調べた例である。
即ち、上記測定をするに当たっては、図５に示すごとく、パッキン５を工具嵌合部４１の基端面４１１よりも２．５ｍｍ基端側に配置したもの、図７に示すごとく、パッキン５を工具嵌合部４１の先端面４１２よりも１．５ｍｍ先端側に配置したもの、図９に示すごとく、パッキン９５を工具嵌合部９４１の基端面９４２と先端面９４３との間に配置したものをそれぞれ試料１〜試料３として作製した。また、各試料について４個ずつサンプルを作製した。 (Experimental example 1)
In this example, as shown in FIGS. 5 to 11, the relationship between the position of the packing with respect to the tool fitting portion and the hermetic performance of the packing is examined.
That is, in making the above measurement, as shown in FIG. 5, the packing 5 is arranged 2.5 mm proximal to the base end surface 411 of the tool fitting portion 41, and as shown in FIG. The one arranged 1.5 mm from the front end surface 412 of the fitting portion 41, as shown in FIG. 9, the one having the packing 95 arranged between the base end surface 942 and the front end surface 943 of the tool fitting portion 941. Samples 1 to 3 were prepared, respectively. Four samples were prepared for each sample.

そして、上記試料１〜試料３における大気側雰囲気と被測定ガス側雰囲気との間の気密性について調べた。本例では、それぞれの試料につき、取り付け工具（インパクトレンチ）により工具嵌合部を廻す前（以下、インパクト前という）、取り付け工具により工具嵌合部を廻した後（以下、インパクト後という）の状態において上記気密性を評価した。   Then, the airtightness between the atmosphere on the sample 1 and sample 3 and the atmosphere on the gas side to be measured was examined. In this example, for each sample, before turning the tool fitting portion with an attachment tool (impact wrench) (hereinafter referred to as “before impact”) and after turning the tool fitting portion with an attachment tool (hereinafter referred to as “after impact”). The airtightness was evaluated in the state.

上記気密性の評価は、チャンバ内を実車使用環境と略同等の圧力（０．４ＭＰａ）の被測定ガス側雰囲気に設定した気密評価試験機に上記試料を配設し、被測定ガス側雰囲気から大気側雰囲気の方へと漏れるガスの単位時間当たりの漏れ量を測定することにより行った。   The evaluation of the airtightness is performed by placing the sample in an airtight evaluation tester in which the chamber is set to a measured gas side atmosphere at a pressure (0.4 MPa) substantially equal to the actual vehicle usage environment. This was done by measuring the amount of gas leaked per unit time to the atmosphere on the atmosphere side.

本例では、まず、上記気密評価試験機を用いて上記サンプルのインパクト前の状態における漏れ量を測定した（図示略）。その後、インパクトレンチにより工具嵌合部を廻して各サンプルをダミーの治具に締め付けて固定した後、該治具からサンプルを取り外して、再度上記気密評価試験機にてインパクト後の状態における漏れ量を測定した（図示略）。   In this example, first, the amount of leakage of the sample in a state before impact was measured using the airtightness evaluation tester (not shown). After that, turn the tool fitting part with an impact wrench to fasten and fix each sample to a dummy jig, then remove the sample from the jig, and again the amount of leakage in the state after impact with the above airtightness evaluation tester Was measured (not shown).

測定結果を図６、図８、図１０に示す。
図６、図８より、上記試料１と上記試料２とは共に、インパクト前、インパクト後のいずれの場合においても、漏れ量は１ｃｃ／分以下と、充分に小さいことがわかる。即ち、工具嵌合部４１よりも基端側又は先端側にパッキン５を配設することにより、インパクト後もパッキン５の変形を抑制して、被測定ガス側雰囲気１２０から大気側雰囲気１１０へのガスの漏れを防ぐことができることがわかる。 The measurement results are shown in FIG. 6, FIG. 8, and FIG.
6 and 8, it can be seen that both the sample 1 and the sample 2 have a sufficiently small leakage amount of 1 cc / min or less in both cases before impact and after impact. That is, by disposing the packing 5 on the proximal end side or the distal end side of the tool fitting portion 41, deformation of the packing 5 is suppressed even after impact, and the measured gas side atmosphere 120 is changed to the atmosphere side atmosphere 110. It can be seen that gas leakage can be prevented.

一方、上記試料３については、図１０より、インパクト前の漏れ量は１ｃｃ／分以下と、充分に小さいが、インパクト後においては、漏れ量が３ｃｃ／分を上回り大きくなっていることがわかる。
以上により、インパクトによる気密性低下を防ぐ観点から、パッキン５は、工具嵌合部４１よりも基端側又は先端側に配置することが好ましいといえる。 On the other hand, it can be seen from FIG. 10 that the leakage amount before impact of the sample 3 is sufficiently small as 1 cc / min or less, but after the impact, the leakage amount exceeds 3 cc / min.
From the above, it can be said that the packing 5 is preferably disposed on the proximal end side or the distal end side with respect to the tool fitting portion 41 from the viewpoint of preventing airtightness deterioration due to impact.

（実験例２）
本例は、上記実験例１において用いた試料１と試料２とについて、電気炉に各試料の先端部を挿入して、ハウジング４の座面が６５０℃となるように実車使用環境と略同等の環境下で耐久試験を行い、その後の各試料における漏れ量を測定した例である。そして、２００時間の耐久試験後において、上記試料１と上記試料２との漏れ量を測定した。尚、上記各試料は、サンプルを４個ずつ作製した。 (Experimental example 2)
In this example, with respect to Sample 1 and Sample 2 used in Experimental Example 1, the tip of each sample is inserted into an electric furnace so that the seating surface of the housing 4 is 650 ° C. This is an example in which an endurance test was performed in the environment of and the amount of leakage in each sample thereafter was measured. Then, after the endurance test for 200 hours, the leakage amount of the sample 1 and the sample 2 was measured. In addition, each said sample produced four samples.

測定結果を図１１に示す。同図からわかるように、試料１においては、いずれのサンプルも耐久試験後の漏れ量は、１ｃｃ／分以下と、充分に小さいことがわかる。これに対して、試料２においては、耐久試験後の漏れ量が３ｃｃ／分を上回り、漏れ量が大きくなっていることがわかる。
以上により、耐熱性の観点から、パッキン５は、工具嵌合部４１よりも基端側に配置することが好ましいといえる。 The measurement results are shown in FIG. As can be seen from the figure, in sample 1, the leakage amount after the durability test is 1 cc / min or less in any sample. On the other hand, in sample 2, the amount of leakage after the durability test exceeds 3 cc / min, indicating that the amount of leakage is large.
From the above, from the viewpoint of heat resistance, it can be said that the packing 5 is preferably disposed closer to the base end side than the tool fitting portion 41.

（実験例３）
本例は、図１２、図１３に示すごとく、工具嵌合部４１の基端面４１１からパッキン５までの軸方向距離Ｔを種々変更して作製したガスセンサ１を試料として、インパクト後の漏れ量を調べた例である。
尚、各試料のインパクト前の漏れ量は、０．０１ｃｃ／分以下であり、実質的に殆ど漏れがなかった。 (Experimental example 3)
In this example, as shown in FIGS. 12 and 13, the amount of leakage after impact is measured using the gas sensor 1 manufactured by changing the axial distance T from the base end surface 411 of the tool fitting portion 41 to the packing 5 in various ways. This is an example of investigation.
The leakage amount before impact of each sample was 0.01 cc / min or less, and there was substantially no leakage.

本例では、図１２に示すごとく、上記軸方向距離Ｔを０、上記軸方向距離Ｔを０．５ｍｍ、上記軸方向距離Ｔを１ｍｍ、上記軸方向距離Ｔを２．５ｍｍとしたガスセンサをそれぞれ試料１〜試料４として作製した。そして、各試料について、４個ずつサンプルを作製した。
その他は、実験例１と同様である。 In this example, as shown in FIG. 12, gas sensors with the axial distance T being 0, the axial distance T being 0.5 mm, the axial distance T being 1 mm, and the axial distance T being 2.5 mm, respectively. Samples 1 to 4 were produced. And four samples were produced about each sample.
Others are the same as those of Experimental Example 1.

測定結果を図１３に示す。同図からわかるように、上記軸方向距離Ｔが０ｍｍである場合には、漏れ量は１ｃｃ／分を上回るものもある。また、上記軸方向距離Ｔが０．５ｍｍ以上であれば、漏れ量は１ｃｃ／分以下と、充分に小さい。
また、同図からわかるように、上記軸方向距離Ｔが１ｍｍ以上であれば、漏れ量は０．２５ｃｃ／分以下であり、漏れ量をより一層小さくすることができる。
以上より、上記軸方向距離Ｔは、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、１ｍｍ以上であることがより一層好ましいといえる。 The measurement results are shown in FIG. As can be seen from the figure, when the axial distance T is 0 mm, the leakage amount may exceed 1 cc / min. Further, if the axial distance T is 0.5 mm or more, the leakage amount is 1 cc / min or less, which is sufficiently small.
As can be seen from the figure, when the axial distance T is 1 mm or more, the leakage amount is 0.25 cc / min or less, and the leakage amount can be further reduced.
From the above, the axial distance T is preferably 0.5 mm or more, and more preferably 1 mm or more.

実施例１における、ガスセンサの断面説明図。FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view of a gas sensor in the first embodiment. 実施例１における、素子側絶縁碍子とハウジングとの間にパッキンが介設してある状態を示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which shows the state in which packing is interposed between the element side insulator and the housing in Example 1. FIG. 実施例２における、ガスセンサの断面説明図。Sectional explanatory drawing of the gas sensor in Example 2. FIG. 実施例２における、センサ素子とハウジングとの間にパッキンが介設してある状態を示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which shows the state in which packing is interposed between the sensor element and the housing in Example 2. FIG. 実験例１における、試料１の断面説明図。Sectional explanatory drawing of the sample 1 in Experimental example 1. FIG. 実験例１における、試料１のインパクト前後の漏れ量を示す線図。The diagram which shows the leak amount before and behind the impact of the sample 1 in Experimental example 1. FIG. 実験例１における、試料２の断面説明図。Sectional explanatory drawing of the sample 2 in Experimental example 1. FIG. 実験例１における、試料２のインパクト前後の漏れ量を示す線図。The diagram which shows the leak amount before and after the impact of the sample 2 in Experimental example 1. FIG. 実験例１における、試料３の断面説明図。Sectional explanatory drawing of the sample 3 in Experimental example 1. FIG. 実験例１における、試料３のインパクト前後の漏れ量を示す線図。The diagram which shows the leak amount before and after the impact of the sample 3 in Experimental example 1. FIG. 実験例２における、試料１及び試料２の耐久試験後における漏れ量を示すプロット図。The plot figure which shows the leak amount after the endurance test of the sample 1 and the sample 2 in Experimental example 2. FIG. 実験例３における、試料の断面説明図。Sectional explanatory drawing of the sample in Experimental example 3. FIG. 実験例３における、試料の漏れ量を示すプロット図。The plot figure which shows the leak amount of the sample in Experimental example 3. FIG. 従来例における、ガスセンサの先端側の断面説明図。Sectional explanatory drawing of the front end side of the gas sensor in a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

１ ガスセンサ
２ センサ素子
３ 素子側絶縁碍子
３０ 外周部
３００ 段状当接部
４ ハウジング
４０ 内側面
４１ 工具嵌合部
４００ 碍子受け面
５ パッキン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas sensor 2 Sensor element 3 Element side insulator 30 Outer peripheral part 300 Step-shaped contact part 4 Housing 40 Inner side surface 41 Tool fitting part 400 Insulator receiving surface 5 Packing

Claims (4)

被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するためのセンサ素子と、該センサ素子を挿通保持する素子側絶縁碍子と、上記素子側絶縁碍子を内側に保持するハウジングとを有するガスセンサであって、
上記ハウジングは、上記ガスセンサを測定箇所に取り付けるための取り付け工具を嵌合させる工具嵌合部を外周に有すると共に、上記素子側絶縁碍子の外周部に設けた段状当接部を受ける碍子受け面を内側面に形成してなり、
上記ハウジングの上記碍子受け面と上記素子側絶縁碍子の上記段状当接部とは、パッキンを介して係合されており、
かつ、該パッキンは、上記工具嵌合部よりも基端側に配置されていることを特徴とするガスセンサ。 A gas sensor having a sensor element for detecting a specific gas concentration in a gas to be measured, an element side insulator for inserting and holding the sensor element, and a housing for holding the element side insulator inside,
The housing has a tool fitting portion on the outer periphery for fitting an attachment tool for attaching the gas sensor to a measurement location, and an insulator receiving surface for receiving a stepped contact portion provided on the outer peripheral portion of the element side insulator Formed on the inner surface,
The insulator receiving surface of the housing and the stepped contact portion of the element side insulator are engaged via a packing,
And the said packing is arrange | positioned rather than the said tool fitting part at the base end side, The gas sensor characterized by the above-mentioned. 被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するためのセンサ素子と、該センサ素子を内側に保持するハウジングとを有するガスセンサであって、
上記ハウジングは、上記ガスセンサを測定箇所に取り付けるための取り付け工具を嵌合させる工具嵌合部を外周に有すると共に、上記センサ素子の外周部に設けた段状当接部を受ける素子受け面を内側面に形成してなり、
上記ハウジングの上記素子受け面と上記センサ素子の上記段状当接部とは、パッキンを介して係合されており、
かつ、該パッキンは、上記工具嵌合部よりも基端側に配置されていることを特徴とするガスセンサ。 A gas sensor having a sensor element for detecting a specific gas concentration in a gas to be measured, and a housing for holding the sensor element inside,
The housing has a tool fitting portion on the outer periphery for fitting an attachment tool for attaching the gas sensor to a measurement location, and an element receiving surface for receiving a stepped contact portion provided on the outer peripheral portion of the sensor element. Formed on the side,
The element receiving surface of the housing and the step contact portion of the sensor element are engaged via a packing,
And the said packing is arrange | positioned rather than the said tool fitting part at the base end side, The gas sensor characterized by the above-mentioned. 請求項１又は２において、上記パッキンは、上記工具嵌合部の基端面よりも基端側に０．５ｍｍ以上離隔して配置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 packing is arranged at a distance of 0.5 mm or more from the base end surface of the tool fitting portion to the base end side. 請求項１〜３のいずれか一項において、上記パッキンは、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス鋼のいずれか一種類以上からなることを特徴とするガスセンサ。   The gas sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the packing is made of at least one of nickel, nickel alloy, and stainless steel.

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