JP2007327936A - Soot sensor - Google Patents

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discharge
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soot
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Tomonori Kondo
智紀 近藤
Norihiko Nadanami
紀彦 灘浪
Daisuke Komatsu
大祐 小松
Hitoshi Yokoi
等 横井
Masato Katsuta
真斗 勝田
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Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To elaborate a position of a heater in a relationship of a discharge section, and discharge the discharge section without an effect due to particles other than soot contributing to the conductivity in the discharge section in a soot sensor provided with the heater for burning the soot in the discharge section. <P>SOLUTION: The soot sensor is provided with a metal fitting member 100, a cylindrical member 200 comprising an electrical insulating material, and a rod member 300. The cylindrical member 200 is coaxially supported within a main metal fitting 110 in the metal fitting member 100. The rod member 300 is fitted and inserted into the cylindrical member 200, and protruded from a tip of the cylindrical member 200 at a center electrode 320. The center electrode 320 faces an electrode 122 of an outer electrode 120 in the metal fitting member 100 at an electrode 321. A tip of the heater 400 is attached on the outer peripheral face of a tip region 630 in the cylindrical member 200. There is a gap of 25 mm between the lower end 435 of a heat resistance section 431 in the heater 400 and a tip of the electrode 321 in the center electrode 320. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、煤センサに関するものである。   The present invention relates to a wrinkle sensor.

従来、この種の煤センサとしては、下記特許文献１に開示されたスモーク検出装置に設けた検出部がある。このスモーク検出装置の検出部は、棒状の中心電極を、絶縁体を介してハウジング内に収納し、中心電極の先端を外部に露出させるとともに、ハウジングに接合した外側電極を、間隙を介して中心電極の先端の周囲に配設して、当該検出部の中心電極及び外側電極を排気ガス内に露出させた状態で、中心電極と外側電極との間に高電圧を印加したとき火花放電を発生させるようになっている。そして、排気ガス中の煤の量が多い程、火花放電発生時の電圧（放電電圧に相当）が大きく低下するという原理を利用して、放電電圧から排気ガス中の煤の存在や煤の量を検出する。   Conventionally, as this type of soot sensor, there is a detection unit provided in a smoke detection device disclosed in Patent Document 1 below. The smoke detection device has a rod-shaped center electrode housed in a housing through an insulator, the tip of the center electrode is exposed to the outside, and the outer electrode joined to the housing is centered through a gap. A spark discharge is generated when a high voltage is applied between the center electrode and the outer electrode with the center electrode and outer electrode of the detector exposed in the exhaust gas, arranged around the tip of the electrode. It is supposed to let you. Then, using the principle that the greater the amount of soot in the exhaust gas, the greater the voltage at the time of spark discharge (corresponding to the discharge voltage) is reduced, so the presence of soot in the exhaust gas and the amount of soot Is detected.

上述のような構成の煤センサによると、煤が、絶縁体に付着して、煤の検出精度が低下する。また、このように付着した煤を除去するにあたっては、火花放電では不十分であり、当該煤をヒータで消失させることが望ましい。   According to the soot sensor configured as described above, soot adheres to the insulator, and soot detection accuracy decreases. Further, in removing the soot adhering in this way, spark discharge is not sufficient, and it is desirable to eliminate the soot with a heater.

これに対しては、例えば、下記非特許文献１に記載のヒータを上記検出部に設ければ、このヒータでもって、中心電極や外側電極に付着した煤を消失させることが可能である。
実開昭６４−５０３５５号公報 W.D.E. Allan, R.D. Freeman, G.R. Pucher, D. Faux and M.F. Bardon,「DEVELOPMENT OF A SMOKE SENSOR FOR DIESEL ENGINES, Royal Military College of Canada, D.P. Gardiner, Nexum Research Corporation, p.２２０, Powertrain & Fluid Systems Conference, October 27-30, 2003 For example, if the heater described in Non-Patent Document 1 below is provided in the detection unit, wrinkles attached to the center electrode and the outer electrode can be eliminated with this heater.
Japanese Utility Model Publication No. 64-50355 WDE Allan, RD Freeman, GR Pucher, D. Faux and MF Bardon, `` DEVELOPMENT OF A SMOKE SENSOR FOR DIESEL ENGINES, Royal Military College of Canada, DP Gardiner, Nexum Research Corporation, p.220, Powertrain & Fluid Systems Conference, October 27-30, 2003

しかしながら、上述のように検出部にヒータを設けると、煤が殆ど存在しない排気ガス中であっても放電電圧が低下してしまい、その状態から煤が含まれている排気ガスに中心電極及び外側電極を晒しても放電電圧が殆ど低下しない。このため、当該放電電圧から煤の存在や煤の量を検出することが著しく難しくなるという不具合を招く。   However, if the detector is provided with a heater as described above, the discharge voltage is lowered even in the exhaust gas in which soot is hardly present, and from this state, the exhaust gas containing soot contains the center electrode and the outside. Even when the electrode is exposed, the discharge voltage hardly decreases. For this reason, it causes a problem that it becomes extremely difficult to detect the presence or amount of soot from the discharge voltage.

この点について詳細に検討してみた。これによれば、煤はカーボン粒子である導電性粒子の集まりであることから、当該煤が、上述した放電電圧の低下を招く要因になると考えられる。   I examined this point in detail. According to this, since wrinkles are a collection of conductive particles that are carbon particles, it is considered that the wrinkles cause a decrease in the discharge voltage described above.

一方、上述のように、煤が殆ど存在しない排気ガスであっても放電電圧が低下するということは、煤の他にも、この煤と実質的に同様の作用を発揮するイオン等の導電性に寄与する粒子が存在すると考えられる。   On the other hand, as described above, the discharge voltage is lowered even in the exhaust gas in which soot is almost absent, in addition to soot, conductivity such as ions that exhibit substantially the same effect as this soot. It is thought that there are particles that contribute to

このような観点から種々検討したところ、ヒータが検出部に設けられる位置を、中心電極と外側電極との間の放電領域との関係において適正に設定すれば、上述のような不具合の発生を防止し得ることが分かった。   As a result of various examinations from such a viewpoint, if the position where the heater is provided in the detection unit is appropriately set in relation to the discharge region between the center electrode and the outer electrode, the occurrence of the above-described problems can be prevented. It turns out that it can be.

そこで、本発明は、以上のような観点に着目して、放電部の煤を焼失させるようにヒータを設けてなる煤センサにおいて、放電部との関係でヒータを設ける位置に工夫を凝らし、放電部にて煤以外の導電性に寄与する粒子の影響を受けることなく放電するように構成することを目的とする。   In view of the above, the present invention focuses on the above-described viewpoints, and in a soot sensor in which a heater is provided so that soot is burned out, the device is devised at a position where the heater is provided in relation to the discharge part. It is an object of the present invention to be configured to discharge without being affected by particles contributing to conductivity other than soot at the portion.

上記課題の解決にあたり、本発明に係る煤センサは、請求項１の記載によれば、
電気的絶縁部材（２００、６００）と、
この電気的絶縁部材に支持されて放電部（３２２、３３２、３３３）を形成する放電電極（３２０、３３０）と、
発熱体（４３０、７３０、８３０）を内蔵して絶縁部材の外面に設けられるヒータ（４００、７００、８００）とを備える。 In solving the above-mentioned problems, the wrinkle sensor according to the present invention is as described in claim 1.
Electrically insulating members (200, 600);
Discharge electrodes (320, 330) supported by the electrically insulating member to form discharge portions (322, 332, 333);
Heaters (430, 730, 830) are incorporated, and heaters (400, 700, 800) provided on the outer surface of the insulating member.

当該煤センサにおいて、発熱体と放電電極の上記放電部側の端部との間には、少なくとも１０（ｍｍ）の距離が設けられていることを特徴とする。   The saddle sensor is characterized in that a distance of at least 10 (mm) is provided between the heating element and the end of the discharge electrode on the discharge part side.

このように、発熱体と放電電極の上記放電部側の端部との間には、少なくとも１０（ｍｍ）の距離が設けられている。このため、高電圧が放電電極に印加されたとき、当該高電圧がヒータの発熱体と放電電極との間にも印加され、放電が発熱体と放電電極との間で発生することで、イオン等の導電性に寄与する粒子が発生するが、当該導電性に寄与する粒子は、上記放電部までは移動し得ない。   Thus, a distance of at least 10 (mm) is provided between the heating element and the end of the discharge electrode on the discharge part side. For this reason, when a high voltage is applied to the discharge electrode, the high voltage is also applied between the heating element of the heater and the discharge electrode, and a discharge is generated between the heating element and the discharge electrode. However, particles that contribute to conductivity cannot move to the discharge part.

従って、煤が上記放電部に介在していてもいなくても、上記放電部の放電電圧が、上記導電性に寄与する粒子の影響を受けることがない。このことは、上記放電部の放電電圧は、煤によってのみ低下することを意味する。その結果、当該煤センサによれば、煤が、上記導電性に寄与する粒子に影響されることなく、精度よく検出され得る。   Therefore, whether or not soot is present in the discharge portion, the discharge voltage of the discharge portion is not affected by the particles contributing to the conductivity. This means that the discharge voltage of the discharge part is reduced only by soot. As a result, according to the soot sensor, soot can be accurately detected without being affected by the particles contributing to the conductivity.

また、本発明は、請求項２の記載によれば、請求項１に記載の煤センサにおいて、
絶縁部材は、貫通孔部を有する円筒形状に形成されており、
放電電極は、絶縁部材の上記放電部側の端部から突出するように絶縁部材の上記貫通孔部内に支持されており、
絶縁部材の表面のうち、絶縁部材の上記放電部側の端部から発熱体の上記放電部側の縁部までの表面部位に沿う長さは、３（ｍｍ）以上１２（ｍｍ）以下であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the wrinkle sensor according to the first aspect,
The insulating member is formed in a cylindrical shape having a through-hole portion,
The discharge electrode is supported in the through-hole portion of the insulating member so as to protrude from the end portion on the discharge portion side of the insulating member,
Of the surface of the insulating member, the length along the surface portion from the end on the discharge part side of the insulating member to the edge on the discharge part side of the heating element is 3 (mm) or more and 12 (mm) or less. It is characterized by that.

このように、絶縁部材の表面のうち絶縁部材の上記放電部側の端部から発熱体の上記放電部側の縁部までの表面部位に沿う長さの下限値を３（ｍｍ）とすることで、発熱体が上記放電部に接近しすぎないように位置規制され得る。その結果、発熱体が放電電極と短絡し或いは放電を発生するという事態の発生が未然に防止され得る。特に、絶縁部材の表面をはって短絡或いは放電し易いことを考慮して、上記長さの下限値を特定した。また、上述のように、絶縁部材の表面のうち絶縁部材の上記放電部側の端部から発熱体の上記放電部側の縁部までの表面部位に沿う長さの上限値を１２（ｍｍ）とすることで、煤が絶縁部材の上記放電部側に不適正に堆積することを未然に防止し得る。   Thus, the lower limit value of the length along the surface portion of the surface of the insulating member from the end of the insulating member on the discharge portion side to the edge of the heating element on the discharge portion side is set to 3 (mm). Thus, the position of the heating element can be regulated so as not to approach the discharge part too much. As a result, it is possible to prevent the occurrence of a situation where the heating element is short-circuited with the discharge electrode or generates a discharge. In particular, the lower limit value of the length was specified considering that the surface of the insulating member is easily short-circuited or discharged. Further, as described above, the upper limit value of the length along the surface portion from the end of the insulating member on the discharge part side to the edge of the heating element on the discharge part side is 12 (mm). By doing so, it is possible to prevent the soot from being inappropriately deposited on the discharge part side of the insulating member.

その結果、上述した発熱体の放電電極との短絡或いは放電の発生及び絶縁部材の上記放電部側における煤の不適正な堆積を未然に防止しつつ、請求項１に記載の発明の作用効果を達成し得る。   As a result, the action and effect of the invention according to claim 1 can be achieved while preventing the occurrence of short circuit or discharge with the discharge electrode of the heating element and improper deposition of soot on the discharge portion side of the insulating member. Can be achieved.

また、本発明は、請求項３の記載によれば、請求項１に記載の煤センサにおいて、
絶縁部材は、貫通孔部を有する円筒形状に形成されており、
放電電極は、絶縁部材の上記放電部側の端部から突出するように絶縁部材の上記貫通孔部内に支持されており、
絶縁部材は、少なくとも発熱体と放電電極との間の部位にて、０．７（ｍｍ）〜３（ｍｍ）の厚みを有することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the wrinkle sensor according to the first aspect,
The insulating member is formed in a cylindrical shape having a through-hole portion,
The discharge electrode is supported in the through-hole portion of the insulating member so as to protrude from the end portion on the discharge portion side of the insulating member,
The insulating member has a thickness of 0.7 (mm) to 3 (mm) at least at a portion between the heating element and the discharge electrode.

このように、絶縁部材が発熱体と放電電極との間の部位にて０．７（ｍｍ）以上の厚みを有することで、当該絶縁部材のうち発熱体と放電電極との間の部位が、薄過ぎるために厚み方向に放電するということはない。また、絶縁部材が発熱体と放電電極との間の部位にて３（ｍｍ）以下の厚みを有することで、当該絶縁部材のうち発熱体と放電電極との間の部位が、厚過ぎて不適正に熱容量の増大を招くということもない。   In this way, the insulating member has a thickness of 0.7 (mm) or more at the portion between the heating element and the discharge electrode, so that the portion between the heating element and the discharge electrode in the insulating member is Since it is too thin, it does not discharge in the thickness direction. Further, since the insulating member has a thickness of 3 (mm) or less at the portion between the heating element and the discharge electrode, the portion of the insulating member between the heating element and the discharge electrode is too thick and is not suitable. It does not cause an increase in heat capacity appropriately.

その結果、絶縁部材のうち発熱体と放電電極との間の部位の厚み方向への放電や熱容量の不適正な増大を防止しつつ、請求項１に記載の発明の作用効果を達成し得る。   As a result, the effect of the invention according to claim 1 can be achieved while preventing the discharge in the thickness direction of the portion between the heating element and the discharge electrode of the insulating member and the inappropriate increase in the heat capacity.

また、本発明は、請求項４の記載によれば、請求項２に記載の煤センサにおいて、
絶縁部材は、少なくとも発熱体と放電電極との間の部位にて、０．７（ｍｍ）〜３（ｍｍ）の厚みを有することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the wrinkle sensor according to the second aspect,
The insulating member has a thickness of 0.7 (mm) to 3 (mm) at least at a portion between the heating element and the discharge electrode.

これによっても、請求項３に記載の発明と同様の作用効果が達成され得る。   Also by this, the same effect as that of the invention of the third aspect can be achieved.

また、本発明は、請求項５の記載によれば、請求項１〜４のいずれか１つに記載の煤センサにおいて、
絶縁部材に外方から嵌装される中空状の金具（１１０、５１０）を備えて、
絶縁部材の上記放電部側の端部は、金具内に位置することを特徴とする。 Moreover, according to the description of Claim 5, this invention WHEREIN: In the wrinkle sensor as described in any one of Claims 1-4,
A hollow metal fitting (110, 510) fitted from the outside to the insulating member is provided,
The end of the insulating member on the discharge part side is located in the metal fitting.

このように、絶縁部材の上記放電部側の端部が金具内に位置することで、煤が金具の外側から絶縁部材の上記放電部側の端部にあたりにくくなる。その結果、請求項１〜４のいずれか１つに記載の発明の作用効果がより一層向上され得る。   As described above, the end of the insulating member on the discharge part side is located in the metal fitting, so that the wrinkles hardly hit the end of the insulating member on the discharge part side from the outside of the metal fitting. As a result, the operational effects of the invention according to any one of claims 1 to 4 can be further improved.

また、本発明に係る煤センサは、請求項６の記載によれば、
中空状の金具（１１０、５１０）と、
この金具に嵌装されて貫通孔部を有する中空状の電気的絶縁部材（２００、６００）と、
当該電気的絶縁部材の先端部から少なくとも中心側電極部（３２１、３３１）を突出させるように絶縁部材に嵌装される中心電極（３２０、３３０）と、
中心電極の中心側電極部に対向して放電部（３２２、３３２、３３３）を構成する外側電極部（１２２、１３２、５２２）を有して、金具に支持される外側電極（１２０、１３０、５２０）と、
発熱体（４３０、７３０、８３０）を内蔵して絶縁部材の外面に設けられるヒータ（４００、７００、８００）とを備える。 According to a sixth aspect of the present invention, a wrinkle sensor according to the present invention is provided.
Hollow metal fittings (110, 510);
A hollow electrically insulating member (200, 600) fitted to the metal fitting and having a through-hole portion;
Center electrodes (320, 330) fitted to the insulating member so as to protrude at least the center-side electrode portions (321, 331) from the distal end portion of the electrical insulating member;
The outer electrode (120, 130, 522) which has the outer electrode part (122, 132, 522) which comprises the discharge part (322, 332, 333) facing the center side electrode part of the center electrode and is supported by the metal fitting (120, 130, 520),
Heaters (430, 730, 830) are incorporated, and heaters (400, 700, 800) provided on the outer surface of the insulating member.

当該煤センサにおいて、発熱体と中心電極の先端部との間には、少なくとも１０（ｍｍ）の距離が設けられていることを特徴とする。   The wrinkle sensor is characterized in that a distance of at least 10 (mm) is provided between the heating element and the tip of the center electrode.

このように、発熱体と中心電極の先端部との間には、少なくとも１０（ｍｍ）の距離が設けられている。このため、高電圧が中心電極へ印加されたとき、当該高電圧が発熱体と中心電極との間にも印加され、放電が発熱体と中心電極との間で発生することで、イオン等の導電性に寄与する粒子が発生するが、当該導電性に寄与する粒子は、上記放電部までは移動し得ない。   Thus, a distance of at least 10 (mm) is provided between the heating element and the tip of the center electrode. For this reason, when a high voltage is applied to the center electrode, the high voltage is also applied between the heating element and the center electrode, and a discharge is generated between the heating element and the center electrode. Although particles that contribute to conductivity are generated, the particles that contribute to conductivity cannot move to the discharge portion.

従って、煤が上記放電部に介在していてもいなくても、上記放電部の放電電圧が、上記導電性に寄与する粒子の影響を受けることがない。このことは、上記放電部の放電電圧は、煤によってのみ低下することを意味する。その結果、当該煤センサによれば、煤が、上記導電性に寄与する粒子に影響されることなく、精度よく検出され得る。   Therefore, whether or not soot is present in the discharge portion, the discharge voltage of the discharge portion is not affected by the particles contributing to the conductivity. This means that the discharge voltage of the discharge part is reduced only by soot. As a result, according to the soot sensor, soot can be accurately detected without being affected by the particles contributing to the conductivity.

また、本発明は、請求項７の記載によれば、請求項６に記載の煤センサにおいて、
絶縁部材の表面のうち、絶縁部材の先端部から当該先端部側の発熱体の縁部までの表面部位に沿う長さは、３（ｍｍ）以上１２（ｍｍ）以下であることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the wrinkle sensor according to the sixth aspect,
Of the surface of the insulating member, the length along the surface portion from the distal end portion of the insulating member to the edge portion of the heating element on the distal end portion side is 3 (mm) or more and 12 (mm) or less. .

このように、絶縁部材の表面のうち、絶縁部材の先端部から当該先端部側の発熱体の縁部までの表面部位に沿う長さの下限値を３（ｍｍ）とすることで、発熱体が中心電極の先端部に近づきすぎないように位置規制し得る。よって、中心電極から発熱体への放電の移行が未然に防止され得る。特に、絶縁部材の表面をはって短絡或いは放電し易いことを考慮して、上記長さの下限値を上述のように特定した。   Thus, by setting the lower limit value of the length along the surface portion from the front end portion of the insulating member to the edge of the heat generating body on the front end side of the surface of the insulating member as 3 (mm), the heat generating body Can be regulated so as not to get too close to the tip of the center electrode. Therefore, the transition of the discharge from the center electrode to the heating element can be prevented in advance. In particular, the lower limit value of the length is specified as described above, considering that the surface of the insulating member is easily short-circuited or discharged.

また、上述のように、絶縁部材の表面のうち、絶縁部材の先端部から当該先端部側の発熱体の縁部までの表面部位に沿う長さの上限値を１２（ｍｍ）とすることで、絶縁部材の先端部側における煤の不適正な堆積が未然に防止され得る。   In addition, as described above, by setting the upper limit value of the length along the surface portion from the distal end portion of the insulating member to the edge portion of the heating element on the distal end portion of the surface of the insulating member as 12 (mm). Inappropriate accumulation of soot on the tip side of the insulating member can be prevented.

その結果、上述した発熱体の中心電極との短絡或いは放電の発生及び絶縁部材の先端部側における煤の不適正な堆積を未然に防止しつつ、請求項６に記載の発明の作用効果を達成し得る。   As a result, the action and effect of the invention according to claim 6 can be achieved while preventing the occurrence of a short circuit or discharge with the center electrode of the heating element and the inappropriate accumulation of soot on the tip side of the insulating member. Can do.

また、本発明は、請求項８の記載によれば、請求項６または７に記載の煤センサにおいて、
絶縁部材は、少なくとも発熱体と中心電極との間の軸方向部位にて、０．７（ｍｍ）〜３（ｍｍ）の厚みを有することを特徴とする。 According to the description of claim 8, the present invention provides the wrinkle sensor according to claim 6 or 7,
The insulating member is characterized by having a thickness of 0.7 (mm) to 3 (mm) at least in an axial portion between the heating element and the center electrode.

このように、絶縁部材のうち少なくとも発熱体と中心電極との間の軸方向部位が、０．７（ｍｍ）以上の厚みを有するので、上述した発熱体と中心電極との間の軸方向部位が、薄過ぎるために、その厚み方向に放電するということはない。   Thus, since at least the axial part between the heating element and the central electrode of the insulating member has a thickness of 0.7 (mm) or more, the axial part between the heating element and the central electrode described above. However, since it is too thin, it does not discharge in the thickness direction.

また、絶縁部材のうち少なくとも発熱体と中心電極との間の軸方向部位が３（ｍｍ）以下の厚みを有するので、上述した発熱体と中心電極との間の軸方向部位が、厚過ぎて不適正に熱容量の増大を招くということもない。   In addition, since at least the axial portion between the heating element and the central electrode of the insulating member has a thickness of 3 (mm) or less, the axial portion between the heating element and the central electrode described above is too thick. Inappropriate increase in heat capacity is not caused.

その結果、絶縁部材のうち発熱体と中心電極との間の軸方向部位の放電や熱容量の不適正な増大を防止しつつ、請求項６または７に記載の発明の作用効果を達成し得る。   As a result, the effect of the invention according to claim 6 or 7 can be achieved while preventing discharge in the axial direction between the heating element and the center electrode of the insulating member and inappropriate increase in heat capacity.

また、本発明は、請求項９の記載によれば、請求項６〜８のいずれか１つに記載の煤センサにおいて、絶縁部材の先端部は、金具内に位置することを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, in the scissor sensor according to any one of the sixth to eighth aspects, the distal end portion of the insulating member is located in the metal fitting.

これにより、煤が金具の外側からその内部に回り込みにくくなり、その結果、当該煤が絶縁部材の先端部に当たりにくくなる。このことは、請求項６〜８のいずれか１つに記載の発明の作用効果がより一層向上され得ることを意味する。   As a result, the heel does not easily enter the inside of the metal fitting from the outside, and as a result, the heel does not easily hit the tip of the insulating member. This means that the operational effects of the invention according to any one of claims 6 to 8 can be further improved.

また、本発明は、請求項１０の記載によれば、請求項６〜９のいずれか１つに記載の煤センサにおいて、
中心電極及びヒータが、金具を共通アースとすることを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the wrinkle sensor according to any one of the sixth to ninth aspects,
The center electrode and the heater are characterized in that the metal fitting is a common ground.

これにより、中心電極及びヒータのためのアースが、別々に設けることなく、１つで済み、その結果、請求項６〜９のいずれか１つに記載の発明の作用効果を達成するにあたり、当該煤センサのアース構造がより一層簡単になる。   Thereby, one earth is sufficient for the center electrode and the heater without providing them separately, and as a result, in achieving the effect of the invention according to any one of claims 6 to 9,ア ー ス The sensor grounding structure becomes even simpler.

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形状に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means as described in the implementation shape mentioned later.

以下、本発明の各実施形態を図面により説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明に係るスパークプラグ型煤センサの第１実施形態を示している。この煤センサは、金具部材１００、筒部材２００及びロッド部材３００を備えている。 Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of a spark plug type wrinkle sensor according to the present invention. The heel sensor includes a metal member 100, a cylindrical member 200, and a rod member 300.

金具部材１００は、円筒状の主体金具１１０及びＬ字板状の外側電極１２０を備えている。主体金具１１０は、基端側金具部１１１、先端側金具部１１２及び基端側金具部１１１と先端側金具部１１２とをつなぐ鍔部１１４を有しており、これら基端側金具部１１１、先端側金具部１１２及び鍔部１１４は、軟鋼材料でもって、図１にて示すごとく、一体的にかつ同軸円筒状に形成されている。   The metal member 100 includes a cylindrical metal shell 110 and an L-shaped outer electrode 120. The metal shell 110 has a base end side metal part 111, a front end side metal part 112, and a flange part 114 that connects the base end side metal part 111 and the front end side metal part 112, and the base end side metal part 111, The distal end side metal part 112 and the flange part 114 are made of a mild steel material and are integrally formed in a coaxial cylindrical shape as shown in FIG.

先端側金具部１１２は、基端側金具部１１１よりも小さな内径を有している。また、鍔部１１４の内周面は、基端側金具部１１１の内周面に向け末広がり状に傾斜して形成されて環状の傾斜面部１１３を構成している。   The distal end metal part 112 has a smaller inner diameter than the proximal end metal part 111. Further, the inner peripheral surface of the flange portion 114 is formed so as to be inclined toward the inner peripheral surface of the base end side metal fitting portion 111 so as to form an annular inclined surface portion 113.

外側電極１２０は、連結部１２１及び電極部１２２を有しており、連結部１２１は、その基端部にて、先端側金具部１１２の先端開口部１１５の一部に一体的に連結されて、この先端開口部１１５の一部から先端側金具部１１２の軸に平行に延出している。   The outer electrode 120 has a connecting part 121 and an electrode part 122, and the connecting part 121 is integrally connected to a part of the distal end opening 115 of the distal end side metal part 112 at the base end part. Further, a part of the tip opening 115 extends in parallel to the axis of the tip side metal fitting 112.

電極部１２２は、連結部１２１の延出端部から主体金具１１０の軸心側へＬ字状に屈曲するように延出しており、当該電極部１２２は、先端側金具部１１２の先端開口部１１５に対向している。なお、本第１実施形態では、外側電極１２０は、負極として用いられる。また、当該外側電極１２０の形成材料としては、ニッケル合金、イリジウム、白金、タングステン、ＳＵＳ鋼等のスパークプラグに用いられる材料が採用されている。   The electrode portion 122 extends from the extending end portion of the connecting portion 121 so as to be bent in an L shape toward the axial center side of the metal shell 110, and the electrode portion 122 is a tip opening portion of the tip side metal fitting portion 112. 115. In the first embodiment, the outer electrode 120 is used as a negative electrode. In addition, as a material for forming the outer electrode 120, a material used for a spark plug such as nickel alloy, iridium, platinum, tungsten, SUS steel, or the like is employed.

筒部材２００は、基端側部位２１０、中間側部位２２０及び先端側部位２３０を有しており、これら基端側部位２１０、中間側部位２２０及び先端側部位２３０は、セラミック等の電気絶縁材料でもって、図１にて示すごとく、一体的にかつ同軸円筒状に形成されている。   The cylindrical member 200 has a proximal side part 210, an intermediate side part 220, and a distal side part 230. These proximal side part 210, intermediate side part 220, and distal side part 230 are electrically insulating materials such as ceramics. Therefore, as shown in FIG. 1, it is formed integrally and in a coaxial cylindrical shape.

中間側部位２２０は、基端側部位２１０と先端側部位２３０との間にてこれら基端側部位２１０及び先端側部位２３０よりも大きな外径を有するように形成されている。このため、中間側部位２２０の外周面は、その軸方向両端部にて、それぞれ、基端側部位２１０の外周面及び先端側部位２３０の大径部２３１（後述する）の外周面に向けて末すぼまり状に傾斜して形成されて両傾斜面部２２１、２２２を構成している。   The intermediate part 220 is formed between the proximal part 210 and the distal part 230 so as to have an outer diameter larger than those of the proximal part 210 and the distal part 230. For this reason, the outer peripheral surface of the intermediate side portion 220 is directed to the outer peripheral surface of the base end side portion 210 and the outer peripheral surface of the large-diameter portion 231 (described later) of the distal end side portion 230 at both axial ends. Both inclined surface portions 221 and 222 are formed so as to be inclined in a divergent shape.

先端側部位２３０は、図１にて示すごとく、互いに同軸的にかつ一体的に形成した大径部２３１及び小径部２３２でもって構成されており、大径部２３１は、中間側部位２２０から基端側部位２１０とは逆方向に向け同軸的に延出している。小径部２３２は、大径部２３１から中間側部位２２０とは逆方向に向け延出している。なお、本実施形態において、小径部２３２は、その断面形状にて、大径部２３１側の端部から先端部にかけて僅かに末すぼまり状に傾斜するように形成されている。   As shown in FIG. 1, the distal end side portion 230 is configured by a large diameter portion 231 and a small diameter portion 232 that are coaxially and integrally formed with each other, and the large diameter portion 231 is based on the intermediate side portion 220. The end part 210 extends coaxially in the opposite direction. The small diameter portion 232 extends from the large diameter portion 231 in the direction opposite to the intermediate portion 220. In the present embodiment, the small-diameter portion 232 is formed so as to incline in a slightly tapered shape from the end portion on the large-diameter portion 231 side to the tip end portion in its cross-sectional shape.

しかして、以上のように構成した筒部材２００においては、先端側部位２３０が主体金具１１０の先端側金具部１１２に挿通されている。また、中間側部位２２０は、主体金具１１０の基端側金具部１１１内に嵌装されて、傾斜面部２２２にて、先端側金具部１１２の傾斜面部１１３上に金属製環状カラー１１６を介し着座している。これにより、筒部材２００は金具部材１００内に同軸的に支持されている。ここで、筒部材２００は、その大径部２３１にて、金具部材１００の先端側金具部１１２に嵌合されている。なお、主体金具１１０は、基端側金具部１１１の開口部１１７にて、カシメにより筒部材２００の中間側部位２２０の傾斜面部２２１に締着されている。   Thus, in the cylindrical member 200 configured as described above, the distal end side portion 230 is inserted through the distal end side metal fitting portion 112 of the metal shell 110. Further, the intermediate portion 220 is fitted into the base end side metal fitting portion 111 of the metal shell 110 and is seated on the inclined surface portion 113 of the front end side metal fitting portion 112 via the metal annular collar 116 at the inclined surface portion 222. is doing. Thereby, the cylindrical member 200 is coaxially supported in the metal fitting member 100. Here, the cylindrical member 200 is fitted to the front end side metal fitting portion 112 of the metal fitting member 100 at the large diameter portion 231 thereof. The metal shell 110 is fastened to the inclined surface portion 221 of the intermediate portion 220 of the cylindrical member 200 by caulking at the opening 117 of the base end side metal portion 111.

ロッド部材３００は、ロッド状導通部材３１０にロッド状中心電極３２０を同軸的に連結してなるもので、このロッド部材３００は、筒部材２００内にその基端側部位２１０から挿通されている。これにより、当該ロッド部材３００は、導通部材３１０の基端部３１１にて、筒部材２００の基端側部位２１０に着座することで、筒部材２００内に同軸的に支持されている。なお、導通部材３１０は、その基端部３１１にて、中心電極３２０を高電圧回路（図示しない）に接続する電気的接続端部を構成する。   The rod member 300 is formed by coaxially connecting a rod-shaped center electrode 320 to a rod-shaped conducting member 310, and the rod member 300 is inserted into the cylindrical member 200 from its proximal end portion 210. Accordingly, the rod member 300 is coaxially supported in the cylindrical member 200 by being seated on the proximal end portion 210 of the cylindrical member 200 at the proximal end portion 311 of the conducting member 310. The conductive member 310 forms an electrical connection end portion that connects the center electrode 320 to a high voltage circuit (not shown) at the base end portion 311.

当該ロッド部材３００の中心電極３２０は、筒部材２００の先端側部位２３０から外側電極１２０の電極部１２２に向け延出している。この中心電極３２０は、図１にて示すごとく、円錐形状の先端部を電極部３２１として有しており、当該電極部３２１は、所定の放電間隙（例えば、０．５（ｍｍ））をおいて、外側電極１２０の電極部１２２に対向している。本第１実施形態では、このように両電極部１２２、３２１が上記放電間隙を介し対向することで、当該煤センサにおいて放電を発生する放電部３２２を構成する。   The center electrode 320 of the rod member 300 extends from the distal end portion 230 of the cylindrical member 200 toward the electrode portion 122 of the outer electrode 120. As shown in FIG. 1, the center electrode 320 has a conical tip portion as an electrode portion 321. The electrode portion 321 has a predetermined discharge gap (for example, 0.5 (mm)). It faces the electrode portion 122 of the outer electrode 120. In the first embodiment, the both electrode portions 122 and 321 face each other with the discharge gap therebetween, thereby forming a discharge portion 322 that generates discharge in the soot sensor.

なお、中心電極３２０の電極部３２１以外の部位と外側電極１２０の連結部１２１との間の間隔は、両電極部１２２、３２１の間の放電を確保するため、上記所定の放電間隙よりも広くなっている。また、電極部３２１の頂角は、例えば、６０（度）となっている。また、当該中心電極３２０のうち電極部３２１以外の部位の外径は、例えば、２（ｍｍ）となっている。また、中心電極３２０は、正極として用いられる。   It should be noted that the interval between the portion other than the electrode portion 321 of the center electrode 320 and the connecting portion 121 of the outer electrode 120 is wider than the predetermined discharge gap in order to ensure the discharge between the two electrode portions 122 and 321. It has become. Moreover, the apex angle of the electrode part 321 is, for example, 60 (degrees). Moreover, the outer diameter of parts other than the electrode part 321 in the center electrode 320 is, for example, 2 (mm). The center electrode 320 is used as a positive electrode.

しかして、当該煤センサにおいて、所定の高電圧が上記高電圧回路から外側電極１２０及び中心電極３２０の間に印加されたとき、外側電極１２０及び中心電極３２０は、互いに対向する両電極部１２２、３２１間（いわゆる放電部３２２）にて放電する。このとき、両電極部１２２、３２１間にかかる電圧が放電時の電圧（以下、放電電圧ともいう）として検出される。当該放電電圧は、両電極部１２２、３２１間に煤が存在するとき低下する。   Thus, in the wrinkle sensor, when a predetermined high voltage is applied between the outer electrode 120 and the center electrode 320 from the high voltage circuit, the outer electrode 120 and the center electrode 320 have both electrode portions 122, It discharges between 321 (what is called the discharge part 322). At this time, a voltage applied between the electrode portions 122 and 321 is detected as a voltage during discharge (hereinafter also referred to as a discharge voltage). The discharge voltage decreases when there is a flaw between the electrode portions 122 and 321.

本第１実施形態では、上記所定の高電圧は、上述の放電間隙を前提に両電極部１２２、３２１の間の空気を絶縁破壊して当該両電極部１２２、３２１間に放電を発生させる電圧、例えば、１０（ｋＶ）に設定されている。   In the first embodiment, the predetermined high voltage is a voltage that causes breakdown between the electrode portions 122 and 321 by causing dielectric breakdown of the air between the electrode portions 122 and 321 on the assumption of the discharge gap. For example, it is set to 10 (kV).

当該煤センサは、図１にて示すごとく、ヒータ４００を備えており、このヒータ４００は、筒部材２００の先端側部位２３０の小径部２３２の全周に亘りその先端側にて貼着されている。   As shown in FIG. 1, the wrinkle sensor includes a heater 400, and the heater 400 is attached to the front end side of the small diameter portion 232 of the front end side portion 230 of the cylindrical member 200. Yes.

当該ヒータ４００は、放電部３２２を加熱して両電極部１２２、３２１のヒートクリーニングを行って、当該両電極部１２２、３２１の煤による短絡を防止する役割を果たすもので、このヒータ４００は、図２にて示すごとく、２枚のアルミナシート４１０、４２０及び発熱体４３０を備えている。   The heater 400 plays a role of heating the discharge part 322 and performing heat cleaning of the electrode parts 122 and 321 to prevent short-circuiting between the electrode parts 122 and 321. As shown in FIG. 2, two alumina sheets 410 and 420 and a heating element 430 are provided.

発熱体４３０は、帯状の外側発熱抵抗部４３１、帯状の内側発熱抵抗部４３２及び正負両側電極パッド４３３、４３４を有しており、各発熱抵抗部４３１、４３２は、各電極パッド４３３、４３４とともに、白金ペーストを、アルミナシート４１０の内面に、図２にて示すような各所定のパターンでもって印刷焼成することで、形成されている。   The heating element 430 includes a strip-shaped outer heating resistor portion 431, a strip-shaped inner heating resistor portion 432, and positive and negative electrode pads 433 and 434. The heating resistor portions 431 and 432 together with the electrode pads 433 and 434, respectively. The platinum paste is formed on the inner surface of the alumina sheet 410 by printing and baking with each predetermined pattern as shown in FIG.

本第１実施形態において、外側発熱抵抗部４３１の上記所定のパターンは、図２にて示すごとく、四角状パターンの上縁のパターン部を中間部位にて切り欠いて構成されている。また、内側発熱抵抗部４３２は、発熱抵抗部４３１の内側に位置しており、この発熱抵抗部４３２の上記所定のパターンは、図２にて示すごとく、四角状パターンの上縁のパターン部を中間部位にて切り欠くとともに当該パターン部の対向部位を上方へかつ逆方向にＬ字状に延出させて構成されている。   In the first embodiment, the predetermined pattern of the outer heat generating resistor portion 431 is configured by cutting out the upper edge pattern portion of the square pattern at an intermediate portion as shown in FIG. Further, the inner heating resistor portion 432 is located inside the heating resistor portion 431, and the predetermined pattern of the heating resistor portion 432 is a pattern portion at the upper edge of the square pattern as shown in FIG. Notch is formed at the intermediate portion, and the opposite portion of the pattern portion is extended upward and in the opposite direction in an L shape.

また、正側電極パッド４３３は、両発熱抵抗部４３１、４３２の各一側端部に接続されて、ヒータ４００の正側接続端子としての役割を果たす。一方、負側電極パッド４３４は、両発熱抵抗部４３１、４３２の各他側端部に接続されて、ヒータ４００の負側接続端子としての役割を果たす。   Further, the positive electrode pad 433 is connected to one end of each of the heat generating resistor parts 431 and 432 and serves as a positive connection terminal of the heater 400. On the other hand, the negative electrode pad 434 is connected to the other end of each of the heat generating resistor parts 431 and 432 and serves as a negative connection terminal of the heater 400.

アルミナシート４２０は、その内面にて、発熱体４３０を介し、アルミナシート４１０の内面に圧着されている。このアルミナシート４２０は、両貫通孔部４２１、４２２を有しており、貫通孔部４２１は、正側電極パッド４３３の中央部に対応して位置し、一方、貫通孔部４２２は、負側電極パッド４３４の中央部に対応して位置している。   The alumina sheet 420 is pressure-bonded to the inner surface of the alumina sheet 410 via the heating element 430 on the inner surface. The alumina sheet 420 has both through-hole portions 421 and 422, and the through-hole portion 421 is located corresponding to the central portion of the positive electrode pad 433, while the through-hole portion 422 is on the negative side. The electrode pad 434 is located corresponding to the center portion.

このように構成したヒータ４００においては、煤が、筒部材２００に、当該両電極部１２２、３２１間の適正な放電を妨げる程度に堆積したときに、発熱体４３０がヒータ駆動回路（図示しない）からのヒータ電圧（例えば、１５（Ｖ））を印加されて発熱し上記ヒートクリーニングを行う。なお、このヒートクリーニングは、上記高電圧回路から両電極部１２２、３２１への上記高電圧の印加を停止した状態でなされる。   In the heater 400 configured as described above, when the soot is deposited on the cylindrical member 200 to such an extent that proper discharge between the electrode portions 122 and 321 is prevented, the heating element 430 forms a heater drive circuit (not shown). A heater voltage (for example, 15 (V)) is applied to generate heat and perform the heat cleaning. The heat cleaning is performed in a state where the application of the high voltage from the high voltage circuit to both electrode portions 122 and 321 is stopped.

本第１実施形態において、上述のように構成したヒータ４００の筒部材２００の小径部２３２に対する貼着位置は、発熱抵抗部４３１の下縁部４３５（発熱体４３０の下縁部４３５）と筒部材２００の先端側部位２３０の先端との間に、先端側部位２３０の表面に沿い、所定の表面長さ（例えば、３（ｍｍ））を設けるように、選定されている。   In the first embodiment, the attachment position of the heater 400 configured as described above with respect to the small-diameter portion 232 of the cylindrical member 200 is the lower edge 435 of the heating resistor 431 (the lower edge 435 of the heating element 430) and the cylinder. It is selected so as to provide a predetermined surface length (for example, 3 (mm)) along the surface of the distal end side portion 230 between the distal end of the distal end side portion 230 of the member 200.

このように所定の表面長さ（３（ｍｍ））を選定したのは、次のような根拠に基づく。ヒータ４００の位置が筒部材２００の先端に接近しすぎると、ヒータ４００が中心電極３２０のうち筒部材２００の先端部の近傍部位との間で短絡し或いは放電を発生してしまう。これを防止するため、上述のように発熱抵抗部４３１の下縁４３５（図２参照）と筒部材２００の先端側部位２３０の先端との間に所定の表面長さ（３（ｍｍ））を設けるように、ヒータ４００の貼着位置が選定されている。   The reason for selecting the predetermined surface length (3 (mm)) in this way is based on the following grounds. If the position of the heater 400 is too close to the tip of the cylindrical member 200, the heater 400 is short-circuited with the vicinity of the tip of the cylindrical member 200 in the center electrode 320 or discharge occurs. In order to prevent this, a predetermined surface length (3 (mm)) is provided between the lower edge 435 (see FIG. 2) of the heating resistor 431 and the distal end of the distal end portion 230 of the cylindrical member 200 as described above. The attachment position of the heater 400 is selected so as to be provided.

但し、ヒータ４００の位置が筒部材２００の先端から遠すぎると、筒部材２００の先端部側において不適正な煤の堆積が発生し易い。従って、上記所定の表面長さは１２（ｍｍ）以下であることが望ましい。   However, if the position of the heater 400 is too far from the distal end of the cylindrical member 200, improper soot accumulation tends to occur on the distal end side of the cylindrical member 200. Therefore, the predetermined surface length is desirably 12 (mm) or less.

また、当該煤センサは、図１にて示すごとく、ヒータ４００のための正負両側リード４４０、４５０及びこれら正負両側リード４４０、４５０のためのガラス膜４６０を有している。   Further, as shown in FIG. 1, the wrinkle sensor has positive and negative side leads 440 and 450 for the heater 400 and a glass film 460 for the positive and negative side leads 440 and 450.

正側リード４４０は、軸方向リード部４４１及び周方向リード部４４２を有している。軸方向リード部４４１は、筒部材２００の外周面の所定の軸方向部位（図１参照）に沿い設けられており、この軸方向リード部４４１は、その先端部４４３にてヒータ４００の電極パッド４３３上に設けられて、当該先端部４４３から筒部材２００の上記所定の軸方向部位に沿い延在し主体金具１１０の外側へ延出している。   The positive side lead 440 includes an axial lead portion 441 and a circumferential lead portion 442. The axial lead portion 441 is provided along a predetermined axial portion (see FIG. 1) of the outer peripheral surface of the cylindrical member 200, and the axial lead portion 441 is an electrode pad of the heater 400 at the tip end portion 443. 433, extending from the distal end portion 443 along the predetermined axial direction portion of the cylindrical member 200 and extending to the outside of the metal shell 110.

また、周方向リード部４４２は、主体金具１１０の外側にて、筒部材２００の基端側部位２１０の外周面のうち中間側部位２２０の近傍部位に沿いその全周に亘り設けられている。   Further, the circumferential lead portion 442 is provided on the outer side of the metal shell 110 along the entire vicinity of the intermediate portion 220 of the outer peripheral surface of the proximal portion 210 of the cylindrical member 200.

負側リード４５０は、ガラス膜４６０を介し筒部材２００の外周面に設けられており、この負側リード４５０は、軸方向リード部４５１及び周方向リード部４５２を有している。   The negative lead 450 is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical member 200 via the glass film 460, and the negative lead 450 includes an axial lead portion 451 and a circumferential lead portion 452.

軸方向リード部４５１は、その先端部４５３にて、ヒータ４００の電極パッド４３４上に設けられて、当該先端部４５３から筒部材２００の先端側部位２３０の外周面のうち他の所定の軸方向部位（図１参照）に沿い延在している。   The axial lead portion 451 is provided on the electrode pad 434 of the heater 400 at the distal end portion 453, and another predetermined axial direction on the outer peripheral surface of the distal end side portion 230 of the cylindrical member 200 from the distal end portion 453. It extends along the site (see FIG. 1).

周方向リード部４５２は、筒部材２００の中間側部位２２０の傾斜面部２２２に沿いその周方向に沿い、後述するごとく、ガラス膜４６０により、軸方向リード部４４１とは分離して設けられている。   The circumferential lead portion 452 is provided along the inclined surface portion 222 of the intermediate portion 220 of the cylindrical member 200 along the circumferential direction thereof, and is separated from the axial lead portion 441 by a glass film 460 as described later. .

ガラス膜４６０は、負側リード４５０の裏面側を通りかつ軸方向リード部４４１（先端部４４３を除く）を被覆するようにして、筒部材２００の外周面のうち先端側部位２３０のヒータ４００の上縁に対する対応部位から中間側部位２２０を介し基端側部位２１０の中間側部位２２０側部位にかけて全周に亘り設けられている。   The glass film 460 passes through the back surface side of the negative lead 450 and covers the axial lead portion 441 (excluding the front end portion 443), so that the heater 400 of the front end portion 230 of the outer peripheral surface of the cylindrical member 200 is covered. It is provided over the entire circumference from the corresponding part to the upper edge to the intermediate part 220 side part of the base end part 210 through the intermediate part 220.

上述のように構成した正側リード４４０、負側リード４５０及びガラス膜４６０は、次のようにして形成されている。   The positive side lead 440, the negative side lead 450, and the glass film 460 configured as described above are formed as follows.

まず、白金ペーストを、アルミナシート４２０の各貫通孔部４２１、４２２を介し各電極パッド４３３、４３４の中央部上に塗布して焼成し、各ビアホール４２３、４２４を形成する（図２参照）。   First, a platinum paste is applied onto the central portions of the electrode pads 433 and 434 through the through-hole portions 421 and 422 of the alumina sheet 420 and fired to form the via holes 423 and 424 (see FIG. 2).

ついで、白金ペーストを、筒部材２００の外周面の上記所定の軸方向部位に沿い帯状に塗布するとともに、筒部材２００の基端側部位２１０の外周面の上記軸方向中間部位に沿い帯状に塗布する（図１参照）。さらに、白金ペーストを、ビアホール４２４上にも塗布する。   Next, the platinum paste is applied in a band shape along the predetermined axial direction portion of the outer peripheral surface of the cylindrical member 200 and is applied in a band shape along the axial intermediate portion of the outer peripheral surface of the proximal end portion 210 of the cylindrical member 200. (See FIG. 1). Further, a platinum paste is also applied on the via hole 424.

ここで、上記所定の軸方向部位に沿う白金ペーストの塗布は、アルミナシート４２０のビアホール４２３から筒部材２００の先端側部位２３０、中間側部位２２０、及び基端側部位２１０のうち中間側部位２２０の近傍部位にかけてなされる。これにより、軸方向リード部４４１用軸方向白金ペースト膜が形成される。   Here, the application of the platinum paste along the predetermined axial direction portion is performed by using the intermediate side portion 220 out of the via hole 423 of the alumina sheet 420 from the distal end portion 230, the intermediate portion 220, and the proximal end portion 210 of the cylindrical member 200. It is done over the vicinity of. Thereby, an axial platinum paste film for the axial lead portion 441 is formed.

また、上記軸方向中間部位に沿う白金ペーストの塗布は、軸方向リード部４４１用軸方向白金ペースト膜の塗布端部から基端側部位２１０の外周面に沿いその全周に亘りなされる。これにより、周方向リード部４４２用周方向白金ペースト膜が、軸方向リード部４４１用軸方向白金ペースト膜との接続のもとに形成される。   Further, the platinum paste is applied along the axial intermediate portion from the application end portion of the axial platinum paste film for the axial lead portion 441 to the entire circumference along the outer peripheral surface of the proximal end portion 210. Thereby, the circumferential platinum paste film for the circumferential lead portion 442 is formed under the connection with the axial platinum paste film for the axial lead portion 441.

また、ビアホール４２４に対する白金ペーストの塗布でもって、負側リード４５０の軸方向リード部４５１の先端部４５３用白金ペースト膜が形成される。   In addition, a platinum paste film for the tip portion 453 of the axial lead portion 451 of the negative lead 450 is formed by applying a platinum paste to the via hole 424.

しかして、上述の軸方向リード部４４１用軸方向白金ペースト膜、周方向リード部４４２用周方向白金ペースト膜及び軸方向リード部４５１の先端部４５３用白金ペースト膜を焼成することで、軸方向リード部４４１がその先端部４４３とともに形成され、周方向リード部４４２が形成され、軸方向リード部４５１の先端部４５３が形成される。   Thus, by firing the above-described axial platinum paste film for the axial lead portion 441, the circumferential platinum paste film for the circumferential lead portion 442, and the platinum paste film for the tip portion 453 of the axial lead portion 451, the axial direction The lead portion 441 is formed together with the tip portion 443, the circumferential lead portion 442 is formed, and the tip portion 453 of the axial lead portion 451 is formed.

上述のように形成した正側リード４４０によれば、周方向リード部４４２が、主体金具１１０の外側に位置して、軸方向リード部４４１及びビアホール４２３を介しヒータ４００の電極パッド４３３に電気的に接続されている。   According to the positive lead 440 formed as described above, the circumferential lead portion 442 is located outside the metal shell 110 and is electrically connected to the electrode pad 433 of the heater 400 via the axial lead portion 441 and the via hole 423. It is connected to the.

上述のように正側リード４４０及び軸方向リード部４５１の先端部４５３を形成した後、ガラスペーストを、軸方向リード部４４１（先端部４４３を除く）を被覆するようにして、筒部材２００の外周面のうち基端側部位２１０のヒータ４００の上縁に対応する部位から中間側部位２２０を介し先端側部位２３０の中間側部位２２０側部位にかけて全周に亘り塗布して、ガラスペースト膜を形成して焼成する。なお、軸方向リード部４５１の先端部４５３はガラスペースト膜には覆われていない。   After forming the positive lead 440 and the tip 453 of the axial lead 451 as described above, the glass paste is coated on the axial lead 441 (excluding the tip 443) so that the cylindrical member 200 A glass paste film is applied over the entire circumference from a portion of the outer peripheral surface corresponding to the upper edge of the heater 400 of the proximal end portion 210 to the intermediate portion 220 side portion of the distal end portion 230 through the intermediate portion 220. Form and fire. Note that the tip portion 453 of the axial lead portion 451 is not covered with the glass paste film.

これにより、ガラスペースト膜が、軸方向リード部４４１（先端部４４３を除く）を被覆するガラス膜４６０として形成される。このように形成したガラス膜４６０は、筒部材２００及び軸方向リード部４４１を主体金具１１０から電気的に絶縁する役割を果たす。なお、軸方向リード部４４１の先端部４４３は、ガラス膜４６０から延出することになるが、主体金具１１０の先端側金具部１１２の内周面と筒部材２００の先端側部位２３０の外周面との間には空間領域が環状に形成されているので、先端部４４３が主体金具１１０の先端側金具部１１２から電気的に絶縁されている。   As a result, a glass paste film is formed as a glass film 460 that covers the axial lead portion 441 (excluding the tip portion 443). The glass film 460 thus formed serves to electrically insulate the tubular member 200 and the axial lead portion 441 from the metal shell 110. Note that the distal end portion 443 of the axial lead portion 441 extends from the glass film 460, but the inner peripheral surface of the distal end side metal portion 112 of the metallic shell 110 and the outer peripheral surface of the distal end side portion 230 of the cylindrical member 200. Since the space region is formed in an annular shape, the tip portion 443 is electrically insulated from the tip side metal fitting portion 112 of the metal shell 110.

このようにガラス膜４６０を形成した後、ガラスとの密着性の良好な金ペーストを、アルミナシート４２０のビアホール４２４上に形成した先端部４５３（白金からなる）からガラス膜４６０上にて上記他の所定の軸方向部位に沿い塗布して、軸方向リード部４５１用軸方向金ペースト膜及び周方向リード部４５２用周方向金ペースト膜を形成する。   After the glass film 460 is formed in this way, a gold paste having good adhesion with glass is formed on the glass film 460 from the tip 453 (made of platinum) formed on the via hole 424 of the alumina sheet 420. Are applied along a predetermined axial direction portion to form an axial gold paste film for the axial lead portion 451 and a circumferential gold paste film for the circumferential lead portion 452.

しかして、上述の軸方向リード部４５１用軸方向金ペースト膜及び周方向リード部４５２用周方向金ペースト膜を焼成することで、負側軸方向リード部４５１及び負側周方向リード部４５２が形成されている。なお、先端部４５３は軸方向リード部４５１の先端部としての役割を果たす。   Thus, by firing the axial gold paste film for the axial lead portion 451 and the circumferential gold paste film for the circumferential lead portion 452 described above, the negative axial lead portion 451 and the negative circumferential lead portion 452 are formed. Is formed. The tip portion 453 serves as a tip portion of the axial lead portion 451.

このように形成した負側リード４５０によれば、ヒータ４００の電極パッド４３４が、ビアホール４２４、軸方向リード部４５１、周方向リード部４５２及び環状カラー１１６を介し主体金具１１０の傾斜面部１１３に電気的に接続されている。   According to the negative lead 450 formed in this way, the electrode pad 434 of the heater 400 is electrically connected to the inclined surface portion 113 of the metal shell 110 through the via hole 424, the axial lead portion 451, the circumferential lead portion 452, and the annular collar 116. Connected.

なお、負側リード４５０はガラス膜４６０上に形成されているので、当該負側リード４５０は、ガラス膜４６０により、正側リード４４０と電気的に絶縁されている。   Since the negative lead 450 is formed on the glass film 460, the negative lead 450 is electrically insulated from the positive lead 440 by the glass film 460.

次に、当該煤センサが、煤以外の導電性に寄与する粒子の影響を受けることなく放電するに要する構成について説明する。   Next, a configuration required for the soot sensor to discharge without being affected by particles contributing to conductivity other than soot will be described.

当該構成は、ヒータ４００の発熱抵抗部４３１の下縁部４３５と、中心電極３２０の電極部３２１の先端部（放電部３２２の上端部）との間に、所定の距離（例えば、２５（ｍｍ））を、設定することである。このように設定する根拠は次の通りである。   In the configuration, a predetermined distance (for example, 25 (mm) is provided between the lower edge portion 435 of the heating resistor portion 431 of the heater 400 and the tip portion of the electrode portion 321 of the center electrode 320 (the upper end portion of the discharge portion 322). )) Is to set. The basis for this setting is as follows.

当該根拠の説明にあたり、煤センサとして、例えば、上記所定の距離を６（ｍｍ）とした煤センサを仮定する。なお、このように仮定した煤センサのその他の構成は、本第１実施形態にいう煤センサと同様であるものとする。   In the explanation of the grounds, for example, a wrinkle sensor in which the predetermined distance is 6 (mm) is assumed as the wrinkle sensor. In addition, the other structure of the wrinkle sensor assumed in this way shall be the same as that of the wrinkle sensor said to 1st Embodiment.

上述のように仮定した煤センサは、本第１実施形態にいう煤センサと同様に、両電極部１２２、３２１間に存在する煤による当該両電極部１２２、３２１間の放電電圧の低下を利用して検出する。   The wrinkle sensor assumed as described above uses the decrease in the discharge voltage between the electrode portions 122 and 321 due to wrinkles existing between the electrode portions 122 and 321 as in the case of the wrinkle sensor described in the first embodiment. To detect.

しかし、このような煤センサによれば、煤が殆ど存在しない雰囲気中であっても放電電圧が低下してしまい、その状態から煤が含まれている雰囲気に中心電極及び外側電極を晒しても放電電圧が殆ど低下しない。このため、当該放電電圧から煤の存在や煤の量を検出することが著しく難しくなるという現象を招く。   However, according to such a soot sensor, the discharge voltage decreases even in an atmosphere in which soot is hardly present, and even if the center electrode and the outer electrode are exposed to the atmosphere containing soot from that state. The discharge voltage hardly decreases. This leads to a phenomenon that it is extremely difficult to detect the presence of soot and the amount of soot from the discharge voltage.

この現象について詳細に検討してみた。上記所定の高電圧が、上述のように仮定した煤センサの外側電極１２０と中心電極３２０との間に印加されると、これら外側電極１２０と中心電極３２０との間に生ずる電圧は、数１０（μ秒）の間に上記高電圧に向けて上昇する。この上昇の過程において、放電部３２２の雰囲気中の空気が絶縁破壊して放電する。このような放電は、主として、タウンゼント放電、コロナ放電及び火花放電へと遷移する。   I examined this phenomenon in detail. When the predetermined high voltage is applied between the outer electrode 120 and the center electrode 320 of the soot sensor assumed as described above, the voltage generated between the outer electrode 120 and the center electrode 320 is several tens of It rises toward the high voltage during (μsec). During this rising process, the air in the atmosphere of the discharge part 322 breaks down and discharges. Such discharge mainly transits to Townsend discharge, corona discharge, and spark discharge.

ここで、上述のように仮定した煤センサでは、ヒータ４００が、外側電極１２０と同様に、主体金具１１０に接続されている。また、ヒータ４００の発熱体４３０の抵抗値は、数Ω程度である。このため、ヒータ４００は実質的に主体金具１１０と同電位（アース電位）にあると考えられる。   Here, in the wrinkle sensor assumed as described above, the heater 400 is connected to the metal shell 110 similarly to the outer electrode 120. Further, the resistance value of the heating element 430 of the heater 400 is about several Ω. For this reason, the heater 400 is considered to be substantially at the same potential (ground potential) as the metal shell 110.

従って、上記所定の高電圧が外側電極１２０（主体金具１１０）と中心電極３２０との間に印加されたとき、当該所定の高電圧は、ヒータ４００（主体金具１１０）と中心電極３２０との間にも、筒部材２００及びこの筒部材２００と中心電極３２０との間の空間を介しかかることとなる。このため、放電が筒部材２００の先端側部位２３０と中心電極３２０との間に発生すると推測される。   Therefore, when the predetermined high voltage is applied between the outer electrode 120 (the metallic shell 110) and the center electrode 320, the predetermined high voltage is applied between the heater 400 (the metallic shell 110) and the central electrode 320. In addition, the tube member 200 and the space between the tube member 200 and the center electrode 320 are applied. For this reason, it is presumed that electric discharge occurs between the distal end side portion 230 of the cylindrical member 200 and the center electrode 320.

このような放電が、例えば、コロナ放電になると、このコロナ放電が、筒部材２００の先端側部位２３０の周壁を介し、ヒータ４００の発熱体４３０と中心電極３２０との間に作用する。このため、筒部材２００の先端側部位２３０と中心電極３２０との間に存在するガスが電離してイオンを発生すると推測される。   When such a discharge becomes, for example, a corona discharge, the corona discharge acts between the heating element 430 of the heater 400 and the center electrode 320 via the peripheral wall of the distal end side portion 230 of the cylindrical member 200. For this reason, it is estimated that the gas which exists between the front end side part 230 of the cylinder member 200 and the center electrode 320 ionizes, and produces | generates ion.

そして、上述のように発生したイオンは、筒部材２００の先端側部位２３０の内部から中心電極３２０の電極部３２１側に向けて移動して、煤と同様に、電気的には、両電極部３２１、１２２の間における導電性に寄与する粒子として作用すると推測される。   Then, the ions generated as described above move from the inside of the distal end side portion 230 of the cylindrical member 200 toward the electrode portion 321 side of the center electrode 320, and, similarly to the heel, electrically both electrode portions. It is presumed to act as particles that contribute to conductivity between 321 and 122.

このことは、両電極部３２１、１２２の間の雰囲気が煤ではなく上記イオンを含んでいても、当該雰囲気が煤を含んでいるのと同様の放電現象を誘起することを意味する。換言すれば、煤が存在せず、上記イオンの存在によっても、煤が存在するとして誤って検出される。その結果、煤の有無による放電電圧の差がなくなり、煤の検出精度が低下する。   This means that even if the atmosphere between the electrode parts 321 and 122 contains not the soot but the ions, the atmosphere induces the same discharge phenomenon as that containing soot. In other words, no soot is present, and the presence of the ions is erroneously detected as the presence of soot. As a result, there is no difference in discharge voltage depending on the presence or absence of soot, and soot detection accuracy is reduced.

これに対し、電極部３２１が、その先端部にて、上記イオンの移動可能範囲外にあれば、当該雰囲気が上記イオンを含む状態にはならず、煤の検出精度を適正に確保し得ると推測される。   On the other hand, if the electrode part 321 is out of the range in which the ions can move at the tip part, the atmosphere does not contain the ions, and the soot detection accuracy can be appropriately secured. Guessed.

ちなみに、本第１実施形態の煤センサの煤感度と上記所定の距離との関係を、比較例の煤センサとの対比において測定してみたところ、図３にて示すようなグラフが得られた。但し、本第１実施形態の煤センサ（上記所定の距離＝２５（ｍｍ））に加え、上記所定の距離を、１０（ｍｍ）、１６（ｍｍ）、２２（ｍｍ）、３０（ｍｍ）、３５（ｍｍ）及び２００（ｍｍ）とする構成以外の構成を本第１実施形態の煤センサと同一とする各煤センサをも準備した。また、上記比較例の煤センサとしては、上述のように仮定した煤センサ（上記所定の距離＝６（ｍｍ））が採用される。   Incidentally, when the relationship between the eyelid sensitivity of the eyelid sensor of the first embodiment and the predetermined distance was measured in comparison with the eyelid sensor of the comparative example, a graph as shown in FIG. 3 was obtained. . However, in addition to the wrinkle sensor of the first embodiment (the predetermined distance = 25 (mm)), the predetermined distance is 10 (mm), 16 (mm), 22 (mm), 30 (mm), Each wrinkle sensor having the same configuration as the wrinkle sensor of the first embodiment except for the configuration of 35 (mm) and 200 (mm) was also prepared. As the wrinkle sensor of the comparative example, a wrinkle sensor assumed as described above (the predetermined distance = 6 (mm)) is employed.

また、当該測定には、ドイツのＰＡＬＡＳ社製ＧＦＧ−１０００型煤発生器（煤発生量：３（ｍｇ／ｍ3））を利用した。また、測定回路は、上記高電圧回路からの高電圧を中心電極と外側電極との間に印加し、中心電極と外側電極との間に発生する放電電圧をオッシロスコープで測定する構成とした。なお、煤センサ毎に、当該測定を１００回行い、その各測定結果の平均値でもって煤感度を求めた。 Further, in the measurement, PALAS Co. GFG-1000 type soot generator Germany (soot generation amount: 3 (mg / m 3) ) was used. The measurement circuit is configured to apply a high voltage from the high voltage circuit between the center electrode and the outer electrode, and measure a discharge voltage generated between the center electrode and the outer electrode with an oscilloscope. In addition, the said measurement was performed 100 times for every wrinkle sensor, and wrinkle sensitivity was calculated | required with the average value of each measurement result.

また、上記煤感度は、両電極部１２２、３２１間に煤が存在しないときに当該両電極部１２２、３２１間に生ずる放電電圧と、両電極部１２２、３２１間に煤が存在するときに当該両電極部１２２、３２１間に生ずる放電電圧との差で定義される。   Further, the wrinkle sensitivity includes the discharge voltage generated between the electrode parts 122 and 321 when no wrinkle exists between the electrode parts 122 and 321 and the wrinkle sensitivity when the flaw exists between the electrode parts 122 and 321. It is defined by the difference from the discharge voltage generated between both electrode parts 122 and 321.

しかして、上記グラフによれば、上記比較例の煤センサ（上記所定の距離＝６（ｍｍ））の煤感度は零（Ｖ）であることが分かる。これは、上述の推測によるイオンの大きな影響に起因するものと考えられる。   Thus, according to the graph, it can be seen that the wrinkle sensitivity of the wrinkle sensor of the comparative example (the predetermined distance = 6 (mm)) is zero (V). This is considered to be caused by the large influence of ions based on the above estimation.

また、上記所定の距離が、１０（ｍｍ）、１６（ｍｍ）及び２２（ｍｍ）である各煤センサにおいては、煤感度は、それぞれ、１２００（Ｖ）、２２００（Ｖ）及び約２９００（Ｖ）と順次上昇していることが分かる。これは、上述の推測によるイオンの影響によると考えられるが、このイオンの影響度合いは、上記所定の距離の長い程減少するものと考えられる。   Further, in each wrinkle sensor in which the predetermined distance is 10 (mm), 16 (mm), and 22 (mm), wrinkle sensitivity is 1200 (V), 2200 (V), and about 2900 (V), respectively. ) And gradually increase. This is considered to be due to the influence of ions according to the above-mentioned estimation, but the degree of influence of these ions is considered to decrease as the predetermined distance increases.

また、上記所定の距離が、３０（ｍｍ）、３５（ｍｍ）及び２００（ｍｍ）である各煤センサにおいては、煤の感度が、上記所定の距離を２２（ｍｍ）とする煤センサの場合と同様に、約２９００（Ｖ）と一定になっていることが分かる。これは、上述の推測によるイオンの影響を受けていないことによるものと考えられる。   Further, in each wrinkle sensor in which the predetermined distance is 30 (mm), 35 (mm), and 200 (mm), the wrinkle sensitivity is a wrinkle sensor in which the predetermined distance is 22 (mm). It can be seen that the voltage is constant at about 2900 (V). This is considered to be due to the fact that it is not affected by the ions described above.

以上の検討結果によれば、上記所定の距離が、１０（ｍｍ）以上２００（ｍｍ）以下の範囲にあれば、上述のイオンが放電部３３２には移動し得ない範囲にあるものとして、実質的に適正な煤感度を発揮し得る煤センサとして成立し得ることが分かった。   According to the above examination results, if the predetermined distance is in a range of 10 (mm) or more and 200 (mm) or less, it is assumed that the above-described ions are in a range where they cannot move to the discharge part 332. It was found that this can be established as a wrinkle sensor that can exhibit appropriate wrinkle sensitivity.

ここで、上記所定の距離を１０（ｍｍ）以上としたのは、１０（ｍｍ）未満では、上述のイオンが放電部３３２まで移動するため、イオンによる煤検出精度の低下を招くからである。また、上記所定の距離を２００（ｍｍ）以下としたのは、２００（ｍｍ）よりも長いと、当該煤センサの自動車のエンジンの排気管への設置が困難となるからである。   Here, the reason why the predetermined distance is set to 10 (mm) or more is that if the distance is less than 10 (mm), the above-described ions move to the discharge unit 332, and thus the accuracy of soot detection by ions is reduced. The reason why the predetermined distance is set to 200 (mm) or less is that when the distance is longer than 200 (mm), it becomes difficult to install the soot sensor on the exhaust pipe of the engine of the automobile.

以上のようなことを考慮して、本第１実施形態では、上述のごとく、上記所定の距離が、２５（ｍｍ）として、ヒータ４００の発熱抵抗部４３１の下縁部４３５と、中心電極３２０の電極部３２１の先端部（放電部３２２の上端部）との間に設定されている。   In consideration of the above, in the first embodiment, as described above, the predetermined distance is set to 25 (mm), and the lower edge portion 435 of the heating resistor portion 431 of the heater 400 and the center electrode 320 are arranged. It is set between the tip part of the electrode part 321 (the upper end part of the discharge part 322).

このような設定によれば、上述のイオンが放電部３２２には移動し得ない範囲を充足するのは勿論のこと、上記イオンの影響を受けることなく煤の良好な検出が可能となり、エンジンの排気管への良好な設置も容易なためである。   According to such a setting, it is possible to satisfactorily detect soot without being affected by the ions, as well as satisfying the range in which the above ions cannot move to the discharge part 322. This is because a good installation on the exhaust pipe is easy.

以上のように構成した本第１実施形態において、当該煤センサが、放電部３２２にて、自動車用ディーゼルエンジンの排気管内に露呈するように、当該排気管に取り付けられているものとする。   In this 1st Embodiment comprised as mentioned above, the said soot sensor shall be attached to the said exhaust pipe so that it may expose in the exhaust pipe of the diesel engine for motor vehicles in the discharge part 322. FIG.

但し、当該煤センサは、ロッド部材３００の基端部３１１及び金具部材１００の主体金具１１０（アース）にて、それぞれ、上記高電圧回路の正側出力端子及び負側出力端子に接続されているものとする。また、当該煤センサは、正側リード４４０の周方向リード部４４２及び金具部材１００の主体金具１１０（アース）にて、それぞれ、ヒータ駆動回路（図示しない）の正側出力端子及び負側出力端子に接続されているものとする。   However, the saddle sensor is connected to the positive output terminal and the negative output terminal of the high voltage circuit at the base end 311 of the rod member 300 and the metal shell 110 (earth) of the metal member 100, respectively. Shall. In addition, the saddle sensor includes a positive output terminal and a negative output terminal of a heater drive circuit (not shown) at the circumferential lead portion 442 of the positive lead 440 and the metal shell 110 (earth) of the metal member 100, respectively. It is assumed that it is connected to

このような状態にて、上記ディーゼルエンジンが作動すると、当該煤センサの放電部３２２が上記ディーゼルエンジンの排気管内に排出される排気ガス（上記雰囲気に対応）中に晒される。   When the diesel engine is operated in such a state, the discharge part 322 of the soot sensor is exposed to exhaust gas (corresponding to the atmosphere) discharged into the exhaust pipe of the diesel engine.

然る後、上記高電圧回路が上記高電圧を発生すると、この高電圧がロッド部材３００の基端部３１１と主体金具１１０との間に印加される。このことは、当該高電圧が、外側電極１２０を負極として、中心電極３２０に印加されることを意味する。   Thereafter, when the high voltage circuit generates the high voltage, the high voltage is applied between the proximal end portion 311 of the rod member 300 and the metal shell 110. This means that the high voltage is applied to the center electrode 320 with the outer electrode 120 as a negative electrode.

現段階において、上記排気管内に流れる排気ガスが煤を含まなければ、外側電極１２０の電極部１２２及び中心電極３２０の電極部３２１の間の空気（放電部３２２の空気）が上記高電圧により絶縁破壊される。これに伴い、放電が両電極部１２２、３２１の間に発生する。   At this stage, if the exhaust gas flowing in the exhaust pipe does not contain soot, the air between the electrode part 122 of the outer electrode 120 and the electrode part 321 of the center electrode 320 (air of the discharge part 322) is insulated by the high voltage. Destroyed. Along with this, a discharge is generated between the electrode portions 122 and 321.

一方、上記排気管内に流れる排気ガスが煤を含むと、外側電極１２０の電極部１２２及び中心電極３２０の電極部３２１の間の空気が煤を含んだ状態で絶縁破壊される。これに伴い、放電が両電極部１２２、３２１の間に発生するが、このときの放電電圧は、上述した煤を含まない排気ガスのみの絶縁破壊に起因する放電電圧に比べて、煤の濃度分だけ低下する。   On the other hand, when the exhaust gas flowing into the exhaust pipe contains soot, the air between the electrode part 122 of the outer electrode 120 and the electrode part 321 of the center electrode 320 is broken down in a state containing soot. Along with this, a discharge is generated between the electrode parts 122 and 321, and the discharge voltage at this time is higher than the discharge voltage caused by the dielectric breakdown of only the exhaust gas not containing soot as described above. Decrease by minutes.

従って、このように低下した放電電圧を検出すれば、上記煤の検出或いは当該煤の濃度の検出が可能となる。   Therefore, if the discharge voltage thus reduced is detected, it is possible to detect the soot or the density of the soot.

ここで、上述したごとく、ヒータ４００の発熱抵抗部４３１の下縁部４３５と中心電極３２０の電極部３２１の先端部との間には、上記所定の距離である２５（ｍｍ）が設定されている。   Here, as described above, the predetermined distance of 25 (mm) is set between the lower edge portion 435 of the heating resistor portion 431 of the heater 400 and the tip portion of the electrode portion 321 of the center electrode 320. Yes.

このため、外側電極１２０と中心電極３２０との間に印加された高電圧が、主体金具１１０と実質的に同電位（アース電位）にあるヒータ４００と中心電極３２０との間にかかることで、放電が筒部材２００の先端側部位２３０と中心電極３２０との間に発生して筒部材２００の先端側部位２３０内にイオンが発生しても、当該イオンは、放電部３２２までは移動し得ず、この放電部３２２の排気ガスには混入し得ない。   For this reason, the high voltage applied between the outer electrode 120 and the center electrode 320 is applied between the heater 400 and the center electrode 320 that are substantially at the same potential (ground potential) as the metal shell 110, Even if discharge occurs between the distal end portion 230 of the cylindrical member 200 and the center electrode 320 and ions are generated in the distal end portion 230 of the cylindrical member 200, the ions can move to the discharge portion 322. In other words, it cannot be mixed into the exhaust gas of the discharge part 322.

従って、放電部３２２の排気ガスが煤を含んでいてもいなくても、両電極部１２２、３２１の間の放電電圧が、上記イオンの影響を受けることがない。このことは、両電極部１２２、３２１の間の放電電圧は、煤によってのみ低下することを意味する。その結果、当該煤センサによれば、煤が、上記イオンに影響されることなく、精度よく検出され得る。   Therefore, even if the exhaust gas of the discharge part 322 does not contain soot, the discharge voltage between the electrode parts 122 and 321 is not affected by the ions. This means that the discharge voltage between both electrode parts 122 and 321 is reduced only by soot. As a result, according to the soot sensor, soot can be accurately detected without being affected by the ions.

このように精度よく検出し得るので、当該煤センサの検出出力を利用すれば、例えば、ディーゼルエンジンの燃料噴射制御が精度よく行え、さらには、ディーゼル・パティキュレート・フィルタ（いわゆるＤＰＦ）の劣化検知をも適正に行える。また、当該煤センサの検出出力である煤の濃度の積算結果を利用すれば、ディーゼルエンジンから排出される粒子状物質を捕集したＤＰＦの適正な再生時期の予測を行うことができる。   Since detection can be performed with high accuracy in this manner, for example, fuel injection control of a diesel engine can be performed with high accuracy by using the detection output of the soot sensor, and further, deterioration detection of a diesel particulate filter (so-called DPF) can be performed. Can be done properly. Moreover, if the integration result of the soot concentration, which is the detection output of the soot sensor, is used, it is possible to predict the appropriate regeneration time of the DPF that has collected the particulate matter discharged from the diesel engine.

また、上述のごとく、外側電極１２０及びヒータ４００は、共に、主体金具１１０を共通アースとして利用しているので、外側電極１２０及びヒータ４００のアースが、当該煤センサにおいて、別々に設けることなく、１つで済む。このため、当該煤センサのアース構造がより一層簡単になる。   In addition, as described above, since both the outer electrode 120 and the heater 400 use the metal shell 110 as a common ground, the ground of the outer electrode 120 and the heater 400 is not separately provided in the saddle sensor. One is enough. For this reason, the earth structure of the soot sensor is further simplified.

また、上述した構成から分かるとおり、当該煤センサの形状としては、スパークプラグの形状が採用されている。従って、当該煤センサのうち放電部３２２以外の部位の電気的絶縁性及び中心電極３２０の耐摩耗性が良好に確保され得る。   As can be seen from the above-described configuration, the shape of the soot sensor is a spark plug shape. Therefore, it is possible to satisfactorily ensure the electrical insulation of the part other than the discharge part 322 and the wear resistance of the center electrode 320 of the soot sensor.

また、当該煤センサによる検出過程において、一定期間が経過すると、筒部材２００には、煤が不適正に堆積する傾向にある。このため、上記一定期間の経過後において、ヒータ電圧が上記ヒータ駆動回路から金具部材１００と正側リード４４０の周方向リード部４４２との間に印加される。   Further, in the detection process by the soot sensor, soot will tend to be improperly deposited on the cylindrical member 200 after a certain period of time has passed. For this reason, a heater voltage is applied between the bracket member 100 and the circumferential lead portion 442 of the positive lead 440 from the heater drive circuit after the predetermined period has elapsed.

すると、当該ヒータ電圧は、ヒータ４００の両発熱抵抗部４３１、４３２の各両端子間に印加される。これに伴い、ヒータ４００は、両発熱抵抗部４３１、４３２にて発熱して筒部材２００を加熱する。   Then, the heater voltage is applied between both terminals of both the heating resistance portions 431 and 432 of the heater 400. Along with this, the heater 400 generates heat at both the heat generating resistance portions 431 and 432 and heats the cylindrical member 200.

これにより、筒部材２００に堆積した煤がヒータ４００により焼き切られる。その結果、当該煤センサは、煤の堆積による両電極部１２２、３２１の短絡を適正に防止しつつ、煤を良好にかつ安定的に検出し得る。   Thereby, the soot accumulated on the cylindrical member 200 is burned out by the heater 400. As a result, the soot sensor can detect the soot well and stably while properly preventing a short circuit between the electrode portions 122 and 321 due to soot accumulation.

また、本第１実施形態においては、上述のごとく、上記所定の表面長さが３（ｍｍ）以上１２（ｍｍ）以下に設定されている。従って、ヒータ４００の発熱体４３０の中心電極３２０との短絡或いは放電の発生及び筒部材２００の先端部側における煤の不適正な堆積を未然に防止しつつ、上述した種々の作用効果を達成し得る。
（第２実施形態）
図４は、本発明に係るスパークプラグ型煤センサの第２実施形態を示している。この第２実施形態の煤センサは、上記第１実施形態の煤センサにおいて、金具部材１００が、外側電極１２０に代えて、Ｌ字板状外側電極１３０を備え、かつ、ロッド部材３００が、中心電極３２０に代えて、ロッド状中心電極３３０を備える構成となっている。 In the first embodiment, as described above, the predetermined surface length is set to 3 (mm) or more and 12 (mm) or less. Therefore, the above-described various effects can be achieved while preventing the occurrence of short circuit or discharge with the center electrode 320 of the heating element 430 of the heater 400 and improper accumulation of soot on the tip end side of the cylindrical member 200. obtain.
(Second Embodiment)
FIG. 4 shows a second embodiment of a spark plug type wrinkle sensor according to the present invention. The wrinkle sensor according to the second embodiment is the same as the wrinkle sensor according to the first embodiment, except that the metal member 100 includes an L-shaped outer electrode 130 instead of the outer electrode 120, and the rod member 300 is the center. Instead of the electrode 320, a rod-shaped center electrode 330 is provided.

外側電極１３０は、連結部１３１及び電極部１３２を有しており、連結部１３１は、その基端部にて、上記第１実施形態にて述べた先端側金具部１１２の先端開口部１１５の一部に一体的に連結されて、この先端開口部１１５の一部から先端側金具部１１２の軸に平行に延出している。   The outer electrode 130 has a connecting portion 131 and an electrode portion 132. The connecting portion 131 has a base end portion of the distal end opening 115 of the distal end side metal portion 112 described in the first embodiment. It is integrally connected to a part, and extends from a part of the front end opening 115 in parallel to the axis of the front end side metal part 112.

電極部１３２は、連結部１３１の延出端部から主体金具１１０の軸心側へＬ字状に屈曲するように延出しており、当該電極部１３２は、先端側金具部１１２の先端開口部１１５に対向している。なお、外側電極１３０は、上記第１実施形態にて述べた外側電極１２０と同様に、負極として用いられ、また、ニッケル合金で形成されている。   The electrode portion 132 extends from the extending end portion of the connecting portion 131 so as to be bent in an L shape toward the axial center side of the metal shell 110, and the electrode portion 132 is a tip opening portion of the tip side metal fitting portion 112. 115. The outer electrode 130 is used as a negative electrode and is made of a nickel alloy, like the outer electrode 120 described in the first embodiment.

中心電極３３０は、上記第１実施形態にて述べた導通部材３１０に同軸的に連結されて、筒部材２００の先端側部位２３０から外側電極１３０の電極部１３２に向け延出している。この中心電極３３０は、図４にて示すごとく、円錐形状の先端部を電極部３３１として有しており、当該電極部３３１は、上記第１実施形態にて述べた所定の放電間隙をおいて、外側電極１３０の電極部１３２に対向している。   The center electrode 330 is coaxially connected to the conducting member 310 described in the first embodiment, and extends from the distal end portion 230 of the cylindrical member 200 toward the electrode portion 132 of the outer electrode 130. As shown in FIG. 4, the center electrode 330 has a conical tip as an electrode portion 331. The electrode portion 331 has the predetermined discharge gap described in the first embodiment. It faces the electrode part 132 of the outer electrode 130.

但し、本第２実施形態では、中心電極３３０の筒部材２００の先端側部位２３０からの延出長さは、従来の煤センサと同様に、例えば、３（ｍｍ）となっている。なお、中心電極３３０は、上記第１実施形態にて述べた中心電極３２０と同様に、正極として用いられる。また、両電極部１３２、３３１が上記放電間隙を介し対向することで、当該煤センサにおいて放電を発生する放電部３３２を構成する。   However, in the second embodiment, the extension length of the center electrode 330 from the distal end portion 230 of the cylindrical member 200 is, for example, 3 (mm), as in the conventional scissor sensor. The center electrode 330 is used as a positive electrode similarly to the center electrode 320 described in the first embodiment. Moreover, the discharge part 332 which generate | occur | produces discharge in the said soot sensor is comprised because both electrode parts 132 and 331 oppose through the said discharge gap.

また、本第２実施形態では、上記第１実施形態にて述べたヒータ４００は、図４で示すごとく、筒部材２００の先端側部位２３０の小径部２３２の全周に亘りその基端側にて貼着されている。具体的には、ヒータ４００の発熱抵抗部４３１の下縁部４３５と中心電極３３０の先端部との間の距離が、上記第１実施形態にて述べた所定の距離（２５（ｍｍ））となるように、ヒータ４００が筒部材２００の先端側部位２３０の小径部２３２に貼着されている。   In the second embodiment, as shown in FIG. 4, the heater 400 described in the first embodiment is disposed on the proximal end side over the entire circumference of the small diameter portion 232 of the distal end portion 230 of the cylindrical member 200. Pasted. Specifically, the distance between the lower edge 435 of the heating resistor 431 of the heater 400 and the tip of the center electrode 330 is the predetermined distance (25 (mm)) described in the first embodiment. Thus, the heater 400 is attached to the small diameter portion 232 of the distal end side portion 230 of the cylindrical member 200.

また、正側リード４４０の軸方向リード部４４１及び負側リード４５０の軸方向リード部４５１が、図４にて示すごとく、上述したヒータ４００の貼着位置にあわせて、上記第１実施形態とは異なり短くなっている。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。   Further, as shown in FIG. 4, the axial lead portion 441 of the positive lead 440 and the axial lead portion 451 of the negative lead 450 correspond to the above-described first embodiment in accordance with the attachment position of the heater 400 described above. Is different and shorter. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

このように構成した本第２実施形態において、上記第１実施形態と実質的に同様に、当該煤センサの放電部３３２がディーゼルエンジンの排気管内に排出される排気ガス中に晒されるとともに、上記高電圧回路の高電圧が、外側電極１３０を負極として、中心電極３３０に印加されると、両電極部１３２、３３１の間に放電が発生する。   In the second embodiment configured as described above, the discharge part 332 of the soot sensor is exposed to the exhaust gas discharged into the exhaust pipe of the diesel engine, substantially in the same manner as the first embodiment. When the high voltage of the high voltage circuit is applied to the center electrode 330 with the outer electrode 130 as a negative electrode, a discharge is generated between the electrode portions 132 and 331.

この放電時の放電電圧は、上記第１実施形態にて述べたと同様に、両電極部１３２、３３１の間に存在する煤の濃度分だけ、煤のない場合に比べて低下する。従って、このように低下した放電電圧を検出すれば、上記煤の検出或いは当該煤の濃度の検出が可能となる。   As described in the first embodiment, the discharge voltage at the time of discharge is reduced by the amount of soot existing between the electrode portions 132 and 331 as compared with the case without soot. Therefore, if the discharge voltage thus reduced is detected, it is possible to detect the soot or the density of the soot.

ここで、上述の通り、中心電極３３０は、筒部材２００の先端側部位２３０から３（ｍｍ）しか延出していないが、ヒータ４００の発熱抵抗部４３１の下縁部４３５と中心電極３３０の電極部３３１の先端部との間の距離が、上記第１実施形態と同様に２５（ｍｍ）に設定されている。   Here, as described above, the center electrode 330 extends only 3 (mm) from the distal end portion 230 of the cylindrical member 200, but the lower edge portion 435 of the heating resistor 431 of the heater 400 and the electrode of the center electrode 330. The distance from the tip of the part 331 is set to 25 (mm) as in the first embodiment.

このため、外側電極１３０と中心電極３３０との間に印加された高電圧が、主体金具１１０と実質的に同電位（アース電位）にあるヒータ４００と中心電極３３０との間にかかることで、放電が筒部材２００の先端側部位２３０と中心電極３３０との間に発生して上述と同様にイオンを発生しても、当該イオンは、放電部３３２までは移動し得ず、この放電部３３２の排気ガスには混入し得ない。   For this reason, the high voltage applied between the outer electrode 130 and the center electrode 330 is applied between the heater 400 and the center electrode 330 that are substantially at the same potential (ground potential) as the metal shell 110. Even if discharge is generated between the distal end portion 230 of the cylindrical member 200 and the center electrode 330 and ions are generated in the same manner as described above, the ions cannot move to the discharge unit 332, and the discharge unit 332 It cannot be mixed in the exhaust gas.

従って、放電部３３２の排気ガスが煤を含んでいてもいなくても、両電極部１３２、３３１の間の放電電圧が、上記イオンの影響を受けることがない。このことは、両電極部１３２、３３１の間の放電電圧は、煤によってのみ低下することを意味する。その結果、当該煤センサによれば、煤が、上記イオンに影響されることなく、精度よく検出され得る。   Therefore, even if the exhaust gas of the discharge part 332 does not contain soot, the discharge voltage between the electrode parts 132 and 331 is not affected by the ions. This means that the discharge voltage between the electrode parts 132 and 331 is reduced only by soot. As a result, according to the soot sensor, soot can be accurately detected without being affected by the ions.

また、ヒータ４００は、上記第１実施形態と同様に、筒部材２００に堆積する煤を良好に焼き切ることができる。その他の作用効果は上記第１実施形態と同様である。
（第３実施形態）
図５は、本発明に係るスパークプラグ型煤センサの第３実施形態を示している。この第３実施形態の煤センサは、上記第２実施形態の煤センサにおいて、金具部材１００、筒部材２００、ヒータ４００、正負両側リード４４０、４５０及びガラス膜４６０に代えて、金具部材５００、筒部材６００、ヒータ７００、正負両側リード７４０、７５０及びガラス膜７６０を採用した構成を有する。 Moreover, the heater 400 can burn off the soot accumulated on the cylindrical member 200 satisfactorily as in the first embodiment. Other functions and effects are the same as those of the first embodiment.
(Third embodiment)
FIG. 5 shows a third embodiment of the spark plug type wrinkle sensor according to the present invention. The wrinkle sensor of the third embodiment is the same as the wrinkle sensor of the second embodiment, but instead of the metal fitting member 100, the cylindrical member 200, the heater 400, the positive and negative side leads 440 and 450, and the glass film 460, The member 600, the heater 700, positive and negative side leads 740 and 750, and a glass film 760 are employed.

金具部材５００は、円筒状主体金具５１０及びＬ字板状外側電極５２０を備えている。円筒状主体金具５１０は、上記第２実施形態（図４参照）にて述べた主体金具１１０の基端側金具部１１１及び先端側金具部１１２に対応する基端側金具部５１１及び先端側金具部５１２でもって、軟鋼材料を用いて、図５にて示すごとく、一体的にかつ同軸円筒状に形成されている。   The metal member 500 includes a cylindrical metal shell 510 and an L-shaped outer electrode 520. The cylindrical metal shell 510 includes a base metal fitting 511 and a tip metal fitting corresponding to the base metal fitting 111 and the tip metal fitting 112 of the metal fitting 110 described in the second embodiment (see FIG. 4). As shown in FIG. 5, the portion 512 is formed integrally and coaxially with a mild steel material as shown in FIG.

先端側金具部５１２は、基端側金具部５１１よりも小さな内径を有しており、この先端側金具部５１２の内周面は、その軸方向一端側部位にて、基端側金具部５１１の内周面に向け末広がり状に傾斜して形成されて環状の傾斜面部５１３を構成している。なお、図５にて、符号５１４は、主体金具５１０の鍔部を示す。   The distal end side metal fitting part 512 has a smaller inner diameter than the proximal end side metal fitting part 511, and the inner peripheral surface of the distal end side metal fitting part 512 is the proximal end side metal fitting part 511 at one axial end portion thereof. An annular inclined surface portion 513 is formed by inclining toward the inner peripheral surface of the inner peripheral surface. In FIG. 5, reference numeral 514 indicates a collar portion of the metal shell 510.

外側電極５２０は、連結部５２１及び電極部５２２を有しており、連結部５２１は、その基端部にて、先端側金具部５１２の先端開口部５１５の一部に一体的に連結されて、この先端開口部５１５の一部から先端側金具部５１２の軸に平行に延出している。   The outer electrode 520 includes a connecting portion 521 and an electrode portion 522, and the connecting portion 521 is integrally connected to a part of the distal end opening portion 515 of the distal end side metal fitting portion 512 at the base end portion. The tip opening 515 extends from a part of the tip opening 515 in parallel to the axis of the tip side metal fitting 512.

電極部５２２は、連結部５２１の延出端部から主体金具５１０の軸心側へＬ字状に屈曲するように延出しており、当該電極部５２２は、先端側金具部５１２の先端開口部５１５に対向している。このように、両電極部５２２、３３１が上記放電間隙を介し対向することで、当該煤センサにおいて放電を発生する放電部３３３を構成する。なお、外側電極５２０は、上記第２実施形態にて述べた外側電極１２０と同様に、負極として用いられ、また、ニッケル合金でもって形成されている。   The electrode portion 522 extends from the extending end portion of the connecting portion 521 so as to be bent in an L shape toward the axial center side of the metal shell 510, and the electrode portion 522 is a tip opening portion of the tip side metal portion 512. 515. Thus, the discharge part 333 which generate | occur | produces discharge in the said soot sensor is comprised because both electrode parts 522 and 331 oppose through the said discharge gap. The outer electrode 520 is used as a negative electrode and is formed of a nickel alloy, like the outer electrode 120 described in the second embodiment.

筒部材６００は、上記第２実施形態にて述べた筒部材２００の基端側部位２１０、中間側部位２２０及び先端側部位２３０に対応する基端側部位６１０、中間側部位６２０及び先端側部位６３０でもって、セラミック等の電気絶縁材料を用いて、図５にて示すごとく、一体的にかつ同軸円筒状に形成されている。   The cylindrical member 600 includes a proximal side portion 610, an intermediate side portion 620, and a distal side portion corresponding to the proximal side portion 210, the intermediate side portion 220, and the distal side portion 230 of the cylindrical member 200 described in the second embodiment. As shown in FIG. 5, it is integrally formed in a coaxial cylindrical shape with 630 using an electrically insulating material such as ceramic.

中間側部位６２０は、基端側部位６１０と先端側部位６３０との間にてこれら基端側部位６１０及び先端側部位６３０よりも大きな外径を有するように形成されている。このため、中間側部位６２０の外周面は、その軸方向両端部にて、それぞれ、基端側部位６１０の外周面及び先端側部位６３０の大径部６３１（後述する）の外周面に向けて末すぼまり状に傾斜して形成されて両傾斜面部６２１、６２２を構成している。   The intermediate part 620 is formed between the proximal part 610 and the distal part 630 so as to have a larger outer diameter than the proximal part 610 and the distal part 630. For this reason, the outer peripheral surface of the intermediate part 620 is directed toward the outer peripheral surface of the proximal part 610 and the large diameter part 631 (described later) of the distal part 630 at both axial ends thereof. Both inclined surface portions 621 and 622 are formed so as to be inclined in the shape of a constriction.

先端側部位６３０は、上記第２実施形態にて述べた筒部材２００の先端側部位２３０の大径部２３１及び小径部２３２に対応する大径部６３１及び小径部６３２でもって、図５にて示すごとく、互いに同軸的にかつ一体的に形成されている。   The distal end side portion 630 includes a large diameter portion 631 and a small diameter portion 632 corresponding to the large diameter portion 231 and the small diameter portion 232 of the distal end side portion 230 of the cylindrical member 200 described in the second embodiment, and in FIG. As shown, they are formed coaxially and integrally with each other.

大径部６３１は、中間側部位６２０から基端側部位６１０とは逆方向に向け同軸的に延出している。小径部６３２は、大径部６３１から中間側部位６２０とは逆方向に向け延出しており、この小径部６３２の半径は、上記第２実施形態にて述べた所定の距離に等しい所定の半径（２５（ｍｍ））に設定されている。   The large-diameter portion 631 extends coaxially from the intermediate portion 620 in the direction opposite to the proximal portion 610. The small diameter portion 632 extends from the large diameter portion 631 in the opposite direction to the intermediate portion 620, and the radius of the small diameter portion 632 is a predetermined radius equal to the predetermined distance described in the second embodiment. (25 (mm)).

しかして、以上のように構成した筒部材６００においては、先端側部位６３０が主体金具５１０の先端側金具部５１２に挿通されている。また、中間側部位６２０は、主体金具５１０の基端側金具部５１１内に嵌装されて、傾斜面部６２２にて、先端側金具部６１２の傾斜面部５１３上に金属製環状カラー５１６を介し着座している。これにより、筒部材６００は金具部材５００内に同軸的に支持されている。ここで、筒部材６００は、その先端側部位６３０の大径部６３１にて、金具部材５００の先端側金具部５１２に嵌合されている。なお、主体金具５１０は、基端側金具部５１１の開口部５１７にて、カシメにより筒部材６００の中間側部位６２０の傾斜面部６２１に締着されている。   Thus, in the cylindrical member 600 configured as described above, the distal end side portion 630 is inserted into the distal end side metal fitting part 512 of the metal shell 510. The intermediate side portion 620 is fitted into the base end side metal fitting portion 511 of the metal shell 510 and is seated on the inclined surface portion 513 of the front end side metal fitting portion 612 via the metal annular collar 516 at the inclined surface portion 622. is doing. Thereby, the cylindrical member 600 is coaxially supported in the metal fitting member 500. Here, the cylindrical member 600 is fitted to the front end side metal part 512 of the metal member 500 at the large diameter part 631 of the front end side part 630. The metal shell 510 is fastened to the inclined surface portion 621 of the intermediate portion 620 of the cylindrical member 600 by caulking at the opening 517 of the base end side metal portion 511.

本第３実施形態においては、上記第２実施形態にて述べたロッド部材３００が、筒部材６００内にその基端側部位６１０から挿通されている。これにより、当該ロッド部材３００は、導通部材３１０の基端部３１１にて、筒部材６００の基端側部位６１０に着座することで、筒部材６００内に同軸的に支持されている。   In the third embodiment, the rod member 300 described in the second embodiment is inserted into the cylindrical member 600 from the proximal end portion 610. Accordingly, the rod member 300 is coaxially supported in the cylindrical member 600 by being seated on the proximal end portion 610 of the cylindrical member 600 at the proximal end portion 311 of the conducting member 310.

当該ロッド部材３００の中心電極３３０は、筒部材６００の先端側部位６３０から外側電極５２０の電極部５２２に向け延出しており、この中心電極３３０は、電極部３３１にて、上記所定の放電間隙をおいて、外側電極５２０の電極部５２２に対向している。なお、中心電極３３０の筒部材６００の先端側部位６３０からの延出長さは、上記第２実施形態と同様に、例えば、３（ｍｍ）となっている。   The center electrode 330 of the rod member 300 extends from the distal end side portion 630 of the cylindrical member 600 toward the electrode portion 522 of the outer electrode 520. The center electrode 330 is formed at the electrode portion 331 at the predetermined discharge gap. And facing the electrode portion 522 of the outer electrode 520. In addition, the extension length from the front end side part 630 of the cylindrical member 600 of the center electrode 330 is, for example, 3 (mm) similarly to the second embodiment.

ヒータ７００は、図５にて示すごとく、筒部材６００の先端側部位６３０の小径部６３２の全周に亘りその先端側にて貼着されている。このことは、ヒータ７００の発熱体７３０（後述する）と中心電極３３０の軸心との間の径方向に沿う距離が、上記所定の半径（２５（ｍｍ））と設定されていることを意味する。   As shown in FIG. 5, the heater 700 is attached on the tip side over the entire circumference of the small diameter portion 632 of the tip side portion 630 of the cylindrical member 600. This means that the distance along the radial direction between the heating element 730 (described later) of the heater 700 and the axis of the center electrode 330 is set to the predetermined radius (25 (mm)). To do.

このヒータ７００は、上記第２実施形態にて述べたヒータ４００の２枚のアルミナシート４１０、４２０及び発熱体４３０に対応する２枚のアルミナシート７１０、７２０及び発熱体７３０を備えている（図５参照）。   The heater 700 includes two alumina sheets 710 and 720 and a heating element 730 corresponding to the two alumina sheets 410 and 420 and the heating element 430 of the heater 400 described in the second embodiment (see FIG. 5).

各アルミナシート７１０、７２０は、筒部材６００の小径部６３２の外径にあわせて、上記第２実施形態にて述べた各アルミナシート４１０、４２０よりも大きな外形寸法を有している。   The alumina sheets 710 and 720 have outer dimensions larger than the alumina sheets 410 and 420 described in the second embodiment in accordance with the outer diameter of the small diameter portion 632 of the cylindrical member 600.

発熱体７３０は、両アルミナシート７１０、７２０の間に介装されているもので、この発熱体７３０は、上記第２実施形態にて述べた発熱体４３０の両発熱抵抗部４３１、４３２及び正負両側電極パッド４３３、４３４に対応する帯状の両発熱抵抗部７３１、７３２及び正負両側電極パッド（図示しない）でもって、発熱体４３０と同様用に白金でもって形成されている。   The heating element 730 is interposed between the two alumina sheets 710 and 720. The heating element 730 includes both the heating resistor portions 431 and 432 of the heating element 430 described in the second embodiment and positive and negative. The belt-like heat generating resistor portions 731 and 732 corresponding to the both side electrode pads 433 and 434 and the positive and negative side electrode pads (not shown) are formed of platinum in the same manner as the heating element 430.

帯状の両発熱抵抗部７３１、７３２は、筒部材６００の小径部６３２の外径にあわせて、両発熱抵抗部４３１、４３２よりも広い面積を有するように形成されている。発熱抵抗部７３１の下縁部７３５と小径部６３２の先端部との間隔は、上記第１実施形態と同様に３（ｍｍ）となっている。   The strip-shaped heat generating resistor portions 731 and 732 are formed to have a larger area than the heat generating resistor portions 431 and 432 in accordance with the outer diameter of the small diameter portion 632 of the cylindrical member 600. The distance between the lower edge portion 735 of the heat generating resistor portion 731 and the tip end portion of the small diameter portion 632 is 3 (mm) as in the first embodiment.

正側リード７４０は、上記第２実施形態にて述べた正側リード４４０の軸方向リード部４４１及び周方向リード部４４２に対応する軸方向リード部７４１及び周方向リード部７４２を有している。   The positive lead 740 has an axial lead portion 741 and a circumferential lead portion 742 corresponding to the axial lead portion 441 and the circumferential lead portion 442 of the positive lead 440 described in the second embodiment. .

軸方向リード部７４１は、上述の軸方向リード部４４１と同様の断面構造を有するように構成されており、この軸方向リード部７４１は、その先端部７４３にて、ヒータ７００の正側電極パッド上に設けられて、当該先端部７４３から筒部材６００の先端側部位６３０、中間側部位６２０及び基端側部位６１０の各表面に沿い延在し主体金具５１０の外側へ延出している。   The axial lead portion 741 is configured to have a cross-sectional structure similar to that of the above-described axial lead portion 441, and the axial lead portion 741 has a positive electrode pad of the heater 700 at its distal end portion 743. It is provided above and extends along the respective surfaces of the distal end side portion 630, the intermediate side portion 620, and the proximal end side portion 610 of the cylindrical member 600 from the distal end portion 743 and extends to the outside of the metal shell 510.

また、周方向リード部７４２は、上述の周方向リード部４４２と同様の断面構造を有するように構成されて、主体金具５１０の外側にて、筒部材６００の基端側部位６１０のうち中間側部位６２０の近傍部位に沿いその全周に亘り設けられている。しかして、周方向リード部７４２は、周方向リード部４４２と実質的に同様の役割を果たすように、軸方向リード部７４１を介し、この軸方向リード部７４１の先端部７４３にてヒータ７００の正側パッドに電気的に接続されている。   Further, the circumferential lead portion 742 is configured to have a cross-sectional structure similar to that of the above-described circumferential lead portion 442, and is an intermediate side of the proximal end side portion 610 of the tubular member 600 outside the metal shell 510. Along the vicinity of the portion 620, the entire periphery is provided. Thus, the circumferential lead portion 742 plays a role substantially similar to that of the circumferential lead portion 442, and the axial lead portion 741 is interposed between the tip portion 743 of the axial lead portion 741 and the heater 700. It is electrically connected to the positive pad.

負側リード７５０は、上記第２実施形態にて述べた負側リード４５０の軸方向リード部４５１及び周方向リード部４５２に対応する軸方向リード部７５１及び周方向リード部７５２を有する。   The negative lead 750 includes an axial lead 751 and a circumferential lead 752 corresponding to the axial lead 451 and the circumferential lead 452 of the negative lead 450 described in the second embodiment.

軸方向リード部７５１は、上述の軸方向リード部４５１と同様の断面構造を有するように構成されており、この軸方向リード部７５１は、先端部７５３にてヒータ７００の負側電極パッド上に設けられて、当該先端部７５３から筒部材６００の先端側部位６３０の表面を介し傾斜面部６２２の表面にかけて延出している。   The axial lead portion 751 is configured to have a cross-sectional structure similar to that of the above-described axial lead portion 451, and the axial lead portion 751 is placed on the negative electrode pad of the heater 700 at the tip portion 753. It is provided and extends from the distal end portion 753 to the surface of the inclined surface portion 622 through the surface of the distal end side portion 630 of the cylindrical member 600.

周方向リード部７５２は、上述の周方向リード部４５２と同様の断面構造を有するように構成されて、後述するガラス膜７６０を介し軸方向リード部７４１とは分離して、傾斜面部６２２の表面に沿い周方向に設けられている。   The circumferential lead portion 752 is configured to have a cross-sectional structure similar to that of the circumferential lead portion 452 described above, and is separated from the axial lead portion 741 via a glass film 760 described later, and the surface of the inclined surface portion 622. Is provided in the circumferential direction.

しかして、周方向リード部７５２は、周方向リード部４５２と実質的に同様の役割を果たすように、軸方向リード部７５１を介し、ヒータ７００の負側電極パッドに電気的に接続されている。   Thus, the circumferential lead portion 752 is electrically connected to the negative electrode pad of the heater 700 via the axial lead portion 751 so as to play substantially the same role as the circumferential lead portion 452. .

また、ガラス膜７６０は、負側リード７５０の裏面側を通りかつ軸方向リード部７４１（先端部７４３を除く）を被覆するようにして、筒部材６００の外周面のうち先端側部位６３０のヒータ７００の上縁に対する対応部位から中間側部位６２０を介し先端側部位６３０の中間側部位６２０側部位にかけて全周に亘り設けられている。なお、ガラス膜７６０は、ガラス膜４６０と同様にガラスペーストの塗布焼成で形成されている。その他の構成は、上記第２実施形態と同様である。   Further, the glass film 760 passes through the back surface side of the negative lead 750 and covers the axial lead portion 741 (excluding the front end portion 743), so that the heater of the front end portion 630 of the outer peripheral surface of the cylindrical member 600 is provided. It is provided over the entire circumference from the corresponding portion with respect to the upper edge of 700 to the intermediate portion 620 side portion of the distal end portion 630 through the intermediate portion 620. The glass film 760 is formed by applying and baking a glass paste in the same manner as the glass film 460. Other configurations are the same as those of the second embodiment.

このように構成した本第３実施形態において、上記第２実施形態と同様に、当該煤センサが、放電部３３３にて、ディーゼルエンジンの排気管内に排出される排気ガス中に晒されるとともに、上記高電圧回路の高電圧が、外側電極５２０を負極として、中心電極３３０に印加されると、放電部３３３に放電が発生する。   In the third embodiment configured as described above, as in the second embodiment, the soot sensor is exposed to the exhaust gas discharged into the exhaust pipe of the diesel engine at the discharge unit 333, and When the high voltage of the high voltage circuit is applied to the center electrode 330 with the outer electrode 520 as a negative electrode, discharge occurs in the discharge part 333.

この放電時の電圧である放電電圧は、上記第２実施形態にて述べたと同様に、両電極部５２２、３３１の間に存在する煤の濃度分だけ、煤のない場合に比べて低下する。従って、このように低下した放電電圧を検出すれば、上記煤の検出或いは当該煤の濃度の検出が可能となる。   As described in the second embodiment, the discharge voltage, which is the voltage at the time of discharge, is reduced by the amount of soot present between both electrode portions 522 and 331 as compared to the case without soot. Therefore, if the discharge voltage thus reduced is detected, it is possible to detect the soot or the density of the soot.

ここで、上述の通り、中心電極３３０は、筒部材６００の先端側部位６３０から３（ｍｍ）しか延出していないが、ヒータ７００の発熱体７３０と中心電極３３０の軸心との間の径方向に沿う距離が、上記第２実施形態と同様に２５（ｍｍ）に設定されている。   Here, as described above, the center electrode 330 extends only 3 (mm) from the distal end side portion 630 of the cylindrical member 600, but the diameter between the heating element 730 of the heater 700 and the axis of the center electrode 330. The distance along the direction is set to 25 (mm) as in the second embodiment.

このため、外側電極５２０と中心電極３３０との間に印加された高電圧が、主体金具５１０と実質的に同電位にあるヒータ７００と中心電極３３０との間にかかることで、放電がヒータ７００と中心電極３３０との間に筒部材６００の先端側部位６３０を介して発生し筒部材６００内にイオンが発生しても、当該イオンは、放電部３３３までは移動し得ず、この放電部３３３の排気ガスには混入し得ない。   For this reason, a high voltage applied between the outer electrode 520 and the center electrode 330 is applied between the heater 700 and the center electrode 330 that are substantially at the same potential as the metal shell 510, so that the discharge is generated by the heater 700. Even if ions are generated in the cylindrical member 600 between the central electrode 330 and the central electrode 330 through the tip side portion 630, the ions cannot move to the discharge part 333. It cannot be mixed into the exhaust gas of 333.

従って、放電部３３３の空気が煤を含んでいてもいなくても、両電極部５２２、３３１の間の放電電圧が、上記イオンの影響を受けることがない。このことは、両電極部５２２、３３１の間の放電電圧は、煤によってのみ低下することを意味する。その結果、当該煤センサによれば、煤が、上記イオンに影響されることなく、精度よく検出され得る。その他の作用効果は上記第２実施形態と同様である。
（第４実施形態）
図６は、本発明の第４実施形態の要部を示している。この第４実施形態では、上記第１実施形態において、ヒータ４００に代えて、ヒータ８００を採用した構成となっている。 Therefore, even if the air of the discharge part 333 does not contain soot, the discharge voltage between the electrode parts 522 and 331 is not affected by the ions. This means that the discharge voltage between both electrode parts 522 and 331 is reduced only by soot. As a result, according to the soot sensor, soot can be accurately detected without being affected by the ions. Other functions and effects are the same as those of the second embodiment.
(Fourth embodiment)
FIG. 6 shows a main part of the fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, a heater 800 is used instead of the heater 400 in the first embodiment.

当該ヒータ８００は、上記第１実施形態にて述べたヒートクリーニングを行うもので、このヒータ８００は、ヒータ４００と同様に、上記第１実施形態にて述べた筒部材２００の先端側部位２３０の小径部２３２の全周に亘りその先端側にて貼着されている。   The heater 800 performs the heat cleaning described in the first embodiment, and the heater 800 is similar to the heater 400 in the tip side portion 230 of the cylindrical member 200 described in the first embodiment. The small diameter portion 232 is stuck on the tip side over the entire circumference.

当該ヒータ８００は、図６にて示すごとく、２枚のアルミナシート８１０、８２０及び発熱体８３０を備えている。発熱体８３０は、両リード部８３１、８３２、３つの発熱抵抗部８３３、８３４、８３５及び正負両側電極パッド８３６、８３７を有しており、両リード部８３１、８３２は、アルミナシート８１０の内面に沿い互いに対向するようにＬ字状に形成されている（図６参照）。   The heater 800 includes two alumina sheets 810 and 820 and a heating element 830 as shown in FIG. The heating element 830 includes both lead portions 831 and 832, three heating resistance portions 833, 834 and 835, and both positive and negative electrode pads 836 and 837, and both lead portions 831 and 832 are formed on the inner surface of the alumina sheet 810. It is formed in an L shape so as to face each other (see FIG. 6).

３つの発熱抵抗部８３３、８３４、８３５は、両リード部８３１、８３２の間にてアルミナシート８１０の内面に沿い互いに並行に形成されており、これら各発熱抵抗部８３３、８３４、８３５は、その両端部にて、両リード部８３１、８３２に接続されている。なお、本第４実施形態では、各発熱抵抗部８３３、８３４、８３５は、図６にて示すような上側突部及び下側突部を交互に有する波形状パターンでもって形成されている。   The three heat generating resistor portions 833, 834, 835 are formed in parallel with each other along the inner surface of the alumina sheet 810 between the lead portions 831, 832, and each of the heat generating resistor portions 833, 834, 835 includes It is connected to both lead parts 831 and 832 at both ends. In the fourth embodiment, each of the heating resistor portions 833, 834, and 835 is formed with a wave pattern having alternating upper and lower protrusions as shown in FIG.

正負両側電極パッド８３６、８３７は、両リード部８３１、８３２の各対向端部を介しアルミナシート８１０の内面に形成されている。なお、発熱体８３０は、発熱体４３０と同様に白金ペーストの焼成でもって形成されている。   The positive and negative electrode pads 836 and 837 are formed on the inner surface of the alumina sheet 810 through the opposing ends of the lead portions 831 and 832. Note that the heating element 830 is formed by baking a platinum paste in the same manner as the heating element 430.

アルミナシート８２０は、その内面にて、発熱体８３０を介しアルミナシート８１０の内面に圧着されており、このアルミナシート８２０のうち、両電極パッド８３６、８３７の各中央部に対する各対応部位には、各貫通孔部８２１、８２２が形成されている。   The alumina sheet 820 is pressure-bonded to the inner surface of the alumina sheet 810 via the heating element 830 on the inner surface thereof, and in the alumina sheet 820, each corresponding portion with respect to each central portion of both electrode pads 836 and 837 has Each through-hole portion 821, 822 is formed.

各貫通孔部８２１、８２２には、各ビアホール８３８、８３９が、白金ペーストの焼成でもって形成されており、これら各ビアホール８３８、８３９は、上記第１実施形態にて述べた各ビアホール４２３、４２４に代えて、上記第１実施形態にて述べた各リード４４０、４５０のビアホールとしての役割を果たす。   Via holes 838 and 839 are formed in each through-hole portion 821 and 822 by baking platinum paste, and these via holes 838 and 839 are the via holes 423 and 424 described in the first embodiment. Instead, it serves as a via hole for each of the leads 440 and 450 described in the first embodiment.

本第４実施形態において、上述したヒータ８００の貼着位置は、発熱抵抗部８３３の波形状パターンの下側突部の頂部と筒部材２００の先端側部位２３０の先端との間に上記所定の表面長さ（例えば、３（ｍｍ））を設けるように、選定されている。その他の構成は上記第１実施形態と同様である。   In the fourth embodiment, the above-described attachment position of the heater 800 is between the top of the lower protrusion of the wave pattern of the heating resistor 833 and the tip of the distal end portion 230 of the cylindrical member 200. It is selected so as to provide a surface length (for example, 3 (mm)). Other configurations are the same as those in the first embodiment.

このように構成した本第４実施形態では、上記第１実施形態と同様に、当該煤センサによる検出過程において、一定期間が経過する毎に、筒部材２００に堆積した煤が、ヒータ８００により焼き切られる。その結果、当該煤センサは、煤の堆積による両電極部１２２、３２１の短絡を適正に防止しつつ、煤を良好に検出し得る。   In the fourth embodiment configured as described above, the soot accumulated on the cylindrical member 200 is baked by the heater 800 every time a certain period elapses in the detection process by the soot sensor, as in the first embodiment. Cut off. As a result, the soot sensor can detect soot well while properly preventing a short circuit between the electrode portions 122 and 321 due to soot accumulation.

また、本第４実施形態においては、上述したごとく、ヒータ８００が、発熱抵抗部８３３の波形状パターンの下側突部の頂部にて、筒部材２００の先端側部位２３０の先端との間に、上記所定の表面長さ（例えば、３（ｍｍ））をおくように、筒部材２００の小径部２３２にその先端側にて貼着されている。従って、ヒータ８００が中心電極３２０のうち先端側部位２３０の先端部の近傍部位との間で短絡し或いは放電を発生することがない。その他の作用効果は、上記第１実施形態と同様である。
（第５実施形態）
図７は、本発明の第５実施形態を示している。この第５実施形態では、上記第１実施形態にて述べた筒部材２００は、その先端側部位２３０において、次のように変形されている。 Further, in the fourth embodiment, as described above, the heater 800 is located at the top of the lower protrusion of the wave pattern of the heating resistor 833 and between the tip of the distal end portion 230 of the cylindrical member 200. The tip is attached to the small diameter portion 232 of the cylindrical member 200 so as to have the predetermined surface length (for example, 3 (mm)). Therefore, the heater 800 does not short-circuit between the central electrode 320 and the vicinity of the distal end portion of the distal end side portion 230, or discharge does not occur. Other functions and effects are the same as those of the first embodiment.
(Fifth embodiment)
FIG. 7 shows a fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, the cylindrical member 200 described in the first embodiment is deformed as follows at the distal end portion 230 thereof.

即ち、筒部材２００の先端側部位２３０において、その小径部２３２のうち少なくとも中心電極３２０とヒータ４００との間の軸方向部位（以下、ヒータ対応軸方向部位ともいう）は、その軸方向中央にて、０．７（ｍｍ）〜３（ｍｍ）の範囲以内の厚みを有するように形成されている。   That is, in the distal end portion 230 of the cylindrical member 200, at least an axial portion between the central electrode 320 and the heater 400 (hereinafter also referred to as a heater-corresponding axial portion) of the small-diameter portion 232 is at the axial center. The thickness is within the range of 0.7 (mm) to 3 (mm).

ここで、上述のようにヒータ対応軸方向部位の厚みの下限値を０．７（ｍｍ）としたのは、この０．７（ｍｍ）未満では、筒部材２００の先端側部位２３０が、上記ヒータ対応軸方向部位を中心に薄過ぎて絶縁機能を失い厚み方向に放電してしまうためである。   Here, as described above, the lower limit value of the thickness of the heater-corresponding axial portion is set to 0.7 (mm). If the thickness is less than 0.7 (mm), the distal end portion 230 of the cylindrical member 200 is This is because it is too thin around the heater-corresponding axial direction, losing its insulating function and discharging in the thickness direction.

また、上述したヒータ対応軸方向部位の厚みの上限値を３（ｍｍ）としたのは、上記ヒータ対応軸方向部位が３（ｍｍ）よりも厚くなると、筒部材２００の熱容量が、上記ヒータ対応軸方向部位を中心として、不適正に増大するためである。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。   In addition, the upper limit value of the thickness of the heater-corresponding axial portion is set to 3 (mm) because when the heater-corresponding axial portion is thicker than 3 (mm), the heat capacity of the cylindrical member 200 corresponds to the heater. This is because it increases improperly around the axial portion. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

このように構成した本第５実施形態では、上述のごとく、筒部材２００の上記ヒータ対応軸方向部位の厚みが、その軸方向中央にて、０．７（ｍｍ）〜３（ｍｍ）の範囲以内の値となっている。このため、本第５実施形態によれば、筒部材２００の上記ヒータ対応軸方向部位にて、薄すぎて厚み方向に放電することなく、かつ、熱容量を不適正に増大させることなく、上記第１実施形態にて述べた作用効果が達成され得る。
（第６実施形態）
図８は、本発明の第６実施形態を示している。この第６実施形態では、上記第１実施形態にて述べた金具部材１００が、次のように変形されている。 In the fifth embodiment configured as described above, as described above, the thickness of the heater-corresponding axial direction portion of the cylindrical member 200 is in the range of 0.7 (mm) to 3 (mm) at the axial center. The value is within. For this reason, according to the fifth embodiment, the heater member corresponding to the axial direction of the cylindrical member 200 is not too thin and does not discharge in the thickness direction, and does not increase the heat capacity inappropriately. The effects described in the embodiment can be achieved.
(Sixth embodiment)
FIG. 8 shows a sixth embodiment of the present invention. In the sixth embodiment, the metal fitting member 100 described in the first embodiment is modified as follows.

即ち、金具部材１００の主体金具１１０が、図８にて示すごとく、筒部材２００のうち先端側部位２３０の小径部２３２を、その先端部をも含めて包囲するように、主体金具１１０の軸長が長く形成されている。なお、これに伴い、主体金具１１０の軸長が長くなった分だけ、外側電極１２０の連結部１２１の長さが短くなっている。その他の構成は上記第１実施形態と同様である。   That is, as shown in FIG. 8, the metal shell 110 of the metal shell member 100 surrounds the small diameter portion 232 of the distal end side portion 230 of the cylindrical member 200 including the front end portion thereof. The length is long. Along with this, the length of the connecting portion 121 of the outer electrode 120 is shortened by the length of the axial length of the metal shell 110. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

このように構成した本第６実施形態では、上述のごとく、金具部材１００の主体金具１１０が、筒部材２００のうち先端側部位２３０の小径部２３２を、その先端部をも含めて包囲するように、長く形成されている。   In the sixth embodiment configured as described above, as described above, the metal shell 110 of the metal member 100 surrounds the small-diameter portion 232 of the distal end portion 230 of the cylindrical member 200 including the distal end portion. It is formed long.

このため、筒部材２００の先端側部位２３０は、その小径部２３２の先端部をも含めて、主体金具１１０の内側に位置することとなる。従って、煤が、主体金具１１０内には回り込みにくくなり、筒部材２００の先端側部位２３０には当たりにくい。その結果、本第６実施形態によれば、筒部材２００の先端側部位２３０を煤から隔離しつつ、上記第１実施形態にて述べた作用効果を達成し得る。   For this reason, the distal end side portion 230 of the cylindrical member 200 is positioned inside the metal shell 110 including the distal end portion of the small diameter portion 232. Therefore, the heel does not easily enter the metal shell 110 and does not easily hit the distal end portion 230 of the cylindrical member 200. As a result, according to the sixth embodiment, the effects described in the first embodiment can be achieved while isolating the distal end portion 230 of the cylindrical member 200 from the heel.

なお、本発明の実施にあたり、上記各実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）上記第４実施形態では、ヒータ８００を上記第１実施形態においてヒータ４００に代えて採用した例について説明したが、これに限ることなく、ヒータ８００を上記第２或いは第３の実施形態においてヒータ４００に代えて採用してもよい。
（２）ヒータの各発熱抵抗部の形状は、ヒータ４００或いは８００の各発熱抵抗部のパターンに限ることなく、適宜変更してもよい。
（３）中心電極のうち筒部材の先端側部位内に位置する部位は、ヒータと対向していてもいなくても構わない。
（４）ヒータは、筒部材の先端側部位の全周に亘り貼着するのではなく、当該全周の一部に貼着するように構成してもよい。
（５）煤センサは、スパークプラグ型煤センサに限ることなく、例えば、次のような構成の煤センサであってもよい。即ち、電気的絶縁部材と、この絶縁部材に支持されて放電部を形成する放電電極（中心電極に対応）と、上記放電部を加熱するように絶縁部材の外面に設けられるヒータとを備える煤センサにおいて、発熱体と上記放電部との間には、所定の距離２５（ｍｍ）が設けられている。これによっても、上記各実施形態のいずれかと実
質的に同様の作用効果が達成され得る。なお、上記電気的絶縁部材は、筒部材２００や筒部材６００のような筒状のものに限ることなく、適宜な形状であってもよい。従って、発熱体と放電電極との間に上記電気的絶縁部材が介在するとは限らない。
（６）上記第１或いは第２の実施形態にて述べた所定の距離は、ヒータ４００の発熱抵抗部４３１の下縁部４３５と中心電極３２０（或いは３３０）の電極部３２１（或いは３３１）の先端部との間の距離に限ることなく、ヒータ４００の発熱抵抗部４３１の下縁部４３５と放電部３２２（或いは３３２）の一部との間の距離であってもよい。
（７）当該煤センサの設置配管の内壁と中心電極との間で放電部を構成するようにして、外側電極を廃止してもよい。
（８）上記第５実施形態において、筒部材２００の上記ヒータ対応軸方向部位は、その軸方向中央にて、０．７（ｍｍ）〜３（ｍｍ）の範囲以内の厚みを有するように形成されているが、次のように変形してもよい。例えば、筒部材２００の小径部２３２が、上述した末すぼまり形状とは異なり、その全長に亘り、同一の外径形状でもって形成されている場合には、上記ヒータ対応軸方向部位は、その軸方向中央に限ることなく、０．７（ｍｍ）〜３（ｍｍ）の範囲以内の厚みを有するように形成されている。これによっても、上記第５実施形態と同様の作用効果が達成され得る。 In carrying out the present invention, the following various modifications are possible without being limited to the above embodiments.
(1) In the fourth embodiment, the example in which the heater 800 is used in place of the heater 400 in the first embodiment has been described. However, the heater 800 is not limited to this, and the heater 800 is used in the second or third embodiment. However, the heater 400 may be used instead.
(2) The shape of each heating resistor portion of the heater is not limited to the pattern of each heating resistor portion of the heater 400 or 800, and may be changed as appropriate.
(3) The part located in the front end side part of the cylindrical member of the center electrode may or may not face the heater.
(4) The heater may be configured not to be attached over the entire circumference of the tip side portion of the cylindrical member but to be attached to a part of the entire circumference.
(5) The wrinkle sensor is not limited to the spark plug type wrinkle sensor, and may be a wrinkle sensor having the following configuration, for example. That is, an electrical insulating member, a discharge electrode (corresponding to the center electrode) supported by the insulating member to form a discharge portion, and a heater provided on the outer surface of the insulating member so as to heat the discharge portion. In the sensor, a predetermined distance 25 (mm) is provided between the heating element and the discharge part. Also by this, substantially the same operation effect as any of the above embodiments can be achieved. The electrical insulating member is not limited to a cylindrical member such as the cylindrical member 200 or the cylindrical member 600, and may have an appropriate shape. Therefore, the electrical insulating member is not necessarily interposed between the heating element and the discharge electrode.
(6) The predetermined distance described in the first or second embodiment is the distance between the lower edge portion 435 of the heating resistor 431 of the heater 400 and the electrode portion 321 (or 331) of the center electrode 320 (or 330). The distance between the lower edge portion 435 of the heating resistance portion 431 of the heater 400 and a part of the discharge portion 322 (or 332) is not limited to the distance to the tip portion.
(7) The discharge electrode may be configured between the inner wall of the installation pipe of the soot sensor and the center electrode, and the outer electrode may be eliminated.
(8) In the fifth embodiment, the heater-corresponding axial portion of the cylindrical member 200 is formed to have a thickness within a range of 0.7 (mm) to 3 (mm) at the axial center. However, it may be modified as follows. For example, when the small-diameter portion 232 of the cylindrical member 200 is formed with the same outer diameter shape over the entire length thereof, unlike the above-mentioned constricted shape, the heater-corresponding axial portion is It is formed to have a thickness within a range of 0.7 (mm) to 3 (mm) without being limited to the center in the axial direction. Also by this, the same function and effect as the fifth embodiment can be achieved.

本発明に係るスパークプラグ型煤センサの第１実施形態を示す部分断面側面図である。It is a partial section side view showing a 1st embodiment of a spark plug type bag sensor concerning the present invention. 図１のヒータの部分破断拡大平面図である。It is a partially broken enlarged plan view of the heater of FIG. 上記第１実施形態における煤センサの煤感度と、ヒータの外側発熱抵抗部の下縁部と中心電極の電極部の先端部との間の距離である所定の距離との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the wrinkle sensitivity of the wrinkle sensor in the said 1st Embodiment, and the predetermined distance which is the distance between the lower edge part of the outer side heating resistance part of a heater, and the front-end | tip part of the electrode part of a center electrode. . 本発明に係るスパークプラグ型煤センサの第２実施形態を示す部分断面側面図である。It is a partial section side view showing a 2nd embodiment of a spark plug type bag sensor concerning the present invention. 本発明に係るスパークプラグ型煤センサの第３実施形態を示す部分断面側面図である。It is a partial section side view showing a 3rd embodiment of a spark plug type bag sensor according to the present invention. 本発明の第４実施形態の要部を示す部分破断平面図である。It is a partially broken top view which shows the principal part of 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態を示す要部破断断面側面図である。It is a principal part fracture | rupture cross-sectional side view which shows 5th Embodiment of this invention. 本発明の第６実施形態を示す部分断面側面図である。It is a fragmentary sectional side view which shows 6th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１１０、５１０…主体金具、１２０、１３０、５２０…外側電極、
１２２、１３２、３２１、３３１、５２２…電極部、２００、６００…筒部材、
３２０、３３０…中心電極、３２２、３３２、３３３…放電部、
４００、７００、８００…ヒータ、４３０、７３０、８３０…発熱体。 110, 510 ... metal shell, 120, 130, 520 ... outer electrode,
122, 132, 321, 331, 522 ... electrode part, 200, 600 ... cylindrical member,
320, 330 ... center electrode, 322, 332, 333 ... discharge part,
400, 700, 800 ... heater, 430, 730, 830 ... heating element.

Claims (10)

電気的絶縁部材と、
この電気的絶縁部材に支持されて放電部を形成する放電電極と、
発熱体を内蔵して前記絶縁部材の外面に設けられるヒータとを備える煤センサにおいて、
前記発熱体と前記放電電極の前記放電部側の端部との間には、少なくとも１０（ｍｍ）の距離が設けられていることを特徴とする煤センサ。 An electrically insulating member;
A discharge electrode supported by the electrically insulating member to form a discharge portion;
In a soot sensor comprising a heater and a heater provided on the outer surface of the insulating member,
A saddle sensor characterized in that a distance of at least 10 (mm) is provided between the heating element and an end of the discharge electrode on the discharge part side. 前記絶縁部材は、貫通孔部を有する円筒形状に形成されており、
前記放電電極は、前記絶縁部材の前記放電部側の端部から突出するように前記絶縁部材の前記貫通孔部内に支持されており、
前記絶縁部材の表面のうち、前記絶縁部材の前記放電部側の端部から前記発熱体の前記放電部側の縁部までの表面部位に沿う長さは、３（ｍｍ）以上１２（ｍｍ）以下であるいることを特徴とする請求項１に記載の煤センサ。 The insulating member is formed in a cylindrical shape having a through-hole portion,
The discharge electrode is supported in the through-hole portion of the insulating member so as to protrude from an end portion on the discharge portion side of the insulating member,
Of the surface of the insulating member, the length along the surface portion from the end on the discharge part side of the insulating member to the edge on the discharge part side of the heating element is 3 (mm) or more and 12 (mm) The wrinkle sensor according to claim 1, wherein: 前記絶縁部材は、貫通孔部を有する円筒形状に形成されており、
前記放電電極は、前記絶縁部材の前記放電部側の端部から突出するように前記絶縁部材の前記貫通孔部内に支持されており、
前記絶縁部材は、少なくとも前記発熱体と前記放電電極との間の部位にて、０．７（ｍｍ）〜３（ｍｍ）の厚みを有することを特徴とする請求項１に記載の煤センサ。 The insulating member is formed in a cylindrical shape having a through-hole portion,
The discharge electrode is supported in the through-hole portion of the insulating member so as to protrude from an end portion on the discharge portion side of the insulating member,
2. The soot sensor according to claim 1, wherein the insulating member has a thickness of 0.7 (mm) to 3 (mm) at least at a portion between the heating element and the discharge electrode. 前記絶縁部材は、少なくとも前記発熱体と前記放電電極との間の部位にて、０．７（ｍｍ）〜３（ｍｍ）の厚みを有することを特徴とする請求項２に記載の煤センサ。   The wrinkle sensor according to claim 2, wherein the insulating member has a thickness of 0.7 (mm) to 3 (mm) at least at a portion between the heating element and the discharge electrode. 前記絶縁部材に外方から嵌装される中空状の金具を備えて、
前記絶縁部材の前記放電部側の端部は、前記金具内に位置することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の煤センサ。 A hollow metal fitting fitted from the outside to the insulating member,
The wrinkle sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein an end of the insulating member on the discharge part side is located in the metal fitting. 中空状の金具と、
この金具に嵌装されて貫通孔部を有する中空状の電気的絶縁部材と、
当該電気的絶縁部材の先端部から少なくとも中心側電極部を突出させるように前記絶縁部材に嵌装される中心電極と、
前記中心電極の中心側電極部に対向して放電部を構成する外側電極部を有して、前記金具に支持される外側電極と、
発熱体を内蔵して前記絶縁部材の外面に設けられるヒータとを備える煤センサにおいて、
前記発熱体と前記中心電極の先端部との間には、少なくとも１０（ｍｍ）の距離が設けられていることを特徴とする煤センサ。 Hollow metal fittings,
A hollow electrically insulating member fitted in the metal fitting and having a through-hole portion;
A central electrode fitted to the insulating member so as to protrude at least the central electrode portion from the tip of the electrical insulating member;
An outer electrode that has an outer electrode part that constitutes a discharge part facing the center side electrode part of the center electrode, and is supported by the metal fitting,
In a soot sensor comprising a heater and a heater provided on the outer surface of the insulating member,
A wrinkle sensor characterized in that a distance of at least 10 (mm) is provided between the heating element and the tip of the central electrode. 前記絶縁部材の表面のうち、前記絶縁部材の先端部から当該先端部側の前記発熱体の縁部までの表面部位に沿う長さは、３（ｍｍ）以上１２（ｍｍ）以下であることを特徴とする請求項６に記載の煤センサ。   Of the surface of the insulating member, the length along the surface portion from the tip of the insulating member to the edge of the heating element on the tip side is 3 (mm) or more and 12 (mm) or less. The wrinkle sensor according to claim 6. 前記絶縁部材は、少なくとも前記発熱体と前記中心電極との間の軸方向部位にて、０．７（ｍｍ）〜３（ｍｍ）の厚みを有することを特徴とする請求項６または７に記載の煤センサ。   The said insulating member has thickness of 0.7 (mm)-3 (mm) at least in the axial direction site | part between the said heat generating body and the said center electrode, The Claim 6 or 7 characterized by the above-mentioned.煤 sensor. 前記絶縁部材の先端部は、前記金具内に位置することを特徴とする請求項６〜８のいずれか１つに記載の煤センサ。   The scissor sensor according to any one of claims 6 to 8, wherein a distal end portion of the insulating member is located in the metal fitting. 前記中心電極及び前記ヒータが、前記金具を共通アースとすることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１つに記載の煤センサ。   The saddle sensor according to any one of claims 6 to 9, wherein the central electrode and the heater use the metal fitting as a common ground.
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JP2016148671A (en) * 2011-05-26 2016-08-18 エミセンス テクノロジーズ エルエルシーＥｍｉｓｅｎｓｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｌｌｃ Agglomeration and charge loss sensor for measuring particulate matter

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