JP2011133350A - ガスセンサ - Google Patents
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Abstract
【課題】接点ユニットを十分に保持しながら、伝熱による封止部材の熱劣化を防止することができる、耐久性・耐熱性に優れたガスセンサを提供すること。
【解決手段】ガスセンサ1は、ガスセンサ素子2と保持用絶縁碍子11とハウジング12と基端側カバー14と封止部材15とを有する。保持用絶縁碍子11の基端側には、ガスセンサ素子2の基端部202を覆う基端側絶縁碍子4と、ガスセンサ素子2の基端部202の端子電極に接触する接点部材5とを有する接点ユニット3が設けられている。基端側カバー14の内部には、基端側カバー14に固定される固定部61と、基端側絶縁碍子4をガスセンサ1の先端側方向に弾性的に押圧する押圧部62とを有するバネ部材6が設けられている。バネ部材6において、固定部61が基端側カバー14に固定されている位置Aは、押圧部62が基端側絶縁碍子4を押圧する位置Bよりもガスセンサ1の先端側にある。
【選択図】図1
【解決手段】ガスセンサ1は、ガスセンサ素子2と保持用絶縁碍子11とハウジング12と基端側カバー14と封止部材15とを有する。保持用絶縁碍子11の基端側には、ガスセンサ素子2の基端部202を覆う基端側絶縁碍子4と、ガスセンサ素子2の基端部202の端子電極に接触する接点部材5とを有する接点ユニット3が設けられている。基端側カバー14の内部には、基端側カバー14に固定される固定部61と、基端側絶縁碍子4をガスセンサ1の先端側方向に弾性的に押圧する押圧部62とを有するバネ部材6が設けられている。バネ部材6において、固定部61が基端側カバー14に固定されている位置Aは、押圧部62が基端側絶縁碍子4を押圧する位置Bよりもガスセンサ1の先端側にある。
【選択図】図1
Description
本発明は、被測定ガス中の特定ガスの濃度を検出するためのガスセンサに関する。
従来から、自動車の内燃機関等の排気系には、排ガス中の酸素や窒素酸化物等の特定ガスの濃度を測定するガスセンサが配設されている。
例えば、図9に示すごとく、ガスセンサ91としては、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するガスセンサ素子92と、ガスセンサ素子92を内側に挿通して保持する保持用絶縁碍子911と、保持用絶縁碍子911を内側に保持するハウジング912と、ハウジング912の基端側に固定された基端側カバー914とを有するものが知られている。
例えば、図9に示すごとく、ガスセンサ91としては、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するガスセンサ素子92と、ガスセンサ素子92を内側に挿通して保持する保持用絶縁碍子911と、保持用絶縁碍子911を内側に保持するハウジング912と、ハウジング912の基端側に固定された基端側カバー914とを有するものが知られている。
このようなガスセンサ91において、同図に示すごとく、保持用絶縁碍子911の基端側には、ガスセンサ素子92の基端部922を覆うように配設された基端側絶縁碍子94と、基端側絶縁碍子94内に保持されると共にガスセンサ素子92の基端部922に配設された端子電極921に対して電気的に接触する接点部材95とを有する接点ユニット93が設けられている。また、接点ユニット93の基端側絶縁碍子94と基端側カバー914の段部915との間には、弾性部材(皿バネ等)916が配設されており、この弾性部材916の付勢力によって基端側絶縁碍子94を含む接点ユニット93が保持用絶縁碍子911に対して押圧された状態で保持されている(特許文献1、2参照)。
しかしながら、上記構成のガスセンサ91は、高温環境下での使用により、高温の被測定ガスによってガスセンサ素子92が受けた熱が接点ユニット93の基端側絶縁碍子94から弾性部材916を介して基端側カバー914へと伝達され、最終的に基端側カバー914の基端側開口部917を封止する封止部材918に伝達される。この封止部材918は、樹脂、ゴム等で構成されており、耐熱性が低い。そのため、伝熱によって封止部材918が熱劣化してしまうという問題が生じていた。
すなわち、従来のガスセンサは、先端側で受けた熱がそのまま基端側へと軸方向に直線的に伝達されるため、伝熱による封止部材918の熱劣化が問題となっていた。
すなわち、従来のガスセンサは、先端側で受けた熱がそのまま基端側へと軸方向に直線的に伝達されるため、伝熱による封止部材918の熱劣化が問題となっていた。
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、接点ユニットを十分に保持しながら、伝熱による封止部材の熱劣化を防止することができる、耐久性・耐熱性に優れたガスセンサを提供しようとするものである。
本発明は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するガスセンサ素子と、該ガスセンサ素子を内側に挿通して保持する保持用絶縁碍子と、該保持用絶縁碍子を内側に保持するハウジングと、該ハウジングの基端側に固定された基端側カバーと、該基端側カバーの基端側開口部を封止する封止部材とを有するガスセンサであって、
上記保持用絶縁碍子の基端側には、上記ガスセンサ素子の基端部を覆うように配設された基端側絶縁碍子と、該基端側絶縁碍子内に保持されると共に上記ガスセンサ素子の基端部に配設された端子電極に対して電気的に接触する接点部材とを有する接点ユニットが設けられており、
上記基端側カバーの内部には、該基端側カバーに固定される固定部と、上記接点ユニットの上記基端側絶縁碍子を上記ガスセンサの先端側方向に弾性的に押圧する押圧部とを備えたバネ部材が設けられており、
該バネ部材において、上記固定部が上記基端側カバーに固定されている位置は、上記押圧部が上記接点ユニットの上記基端側絶縁碍子を押圧する位置よりも上記ガスセンサの先端側にあることを特徴とするガスセンサにある(請求項1)。
上記保持用絶縁碍子の基端側には、上記ガスセンサ素子の基端部を覆うように配設された基端側絶縁碍子と、該基端側絶縁碍子内に保持されると共に上記ガスセンサ素子の基端部に配設された端子電極に対して電気的に接触する接点部材とを有する接点ユニットが設けられており、
上記基端側カバーの内部には、該基端側カバーに固定される固定部と、上記接点ユニットの上記基端側絶縁碍子を上記ガスセンサの先端側方向に弾性的に押圧する押圧部とを備えたバネ部材が設けられており、
該バネ部材において、上記固定部が上記基端側カバーに固定されている位置は、上記押圧部が上記接点ユニットの上記基端側絶縁碍子を押圧する位置よりも上記ガスセンサの先端側にあることを特徴とするガスセンサにある(請求項1)。
本発明のガスセンサにおいて、上記基端側カバーの内部には、上記固定部と上記押圧部とを有するバネ部材が設けられている。そして、該バネ部材において、上記固定部が上記基端側カバーに固定されている位置は、上記押圧部が上記接点ユニットの上記基端側絶縁碍子を押圧する位置よりも上記ガスセンサの先端側にある。
そのため、高温の被測定ガスによって上記ガスセンサ素子が受けた熱は、上記接点ユニットの上記基端側絶縁碍子から上記バネ部材の上記押圧部、上記固定部を順に介し、一旦上記ガスセンサの先端側方向へと伝達されてから上記基端側カバーに伝達される。すなわち、上記ガスセンサは、先端側で受けた熱がそのまま基端側へと伝達されず、上記バネ部材によって先端側方向に迂回してから基端側に伝達される構造となっており、基端側への伝熱を抑制することができる。これにより、上記ガスセンサの基端側への伝熱による不具合の発生、つまり上記基端側カバーの基端側開口部を封止する上記封止部材が伝熱によって熱劣化することを防止することができ、耐熱性を高めることができる。
また、上記バネ部材は、上記押圧部によって上記接点ユニットの上記基端側絶縁碍子を上記ガスセンサの先端側方向に弾性的に押圧している。そのため、上記基端側絶縁碍子を上記バネ部材の上記押圧部の付勢力によって上記保持用絶縁碍子側に押圧した状態で十分に保持することができる。これにより、上記基端側絶縁碍子を含む上記接点ユニットを十分に保持することができる。
また、上記ガスセンサの組み付け時における外部からの衝撃、実使用時における振動、熱衝撃等によって応力が生じた場合には、その応力を上記バネ部材の上記押圧部によって吸収・緩和することができ、耐久性を十分に確保することができる。
また、上記ガスセンサの組み付け時における外部からの衝撃、実使用時における振動、熱衝撃等によって応力が生じた場合には、その応力を上記バネ部材の上記押圧部によって吸収・緩和することができ、耐久性を十分に確保することができる。
また、上記の構成によって上記接点ユニットを保持していることにより、従来(図9参照)のように、上記基端側絶縁碍子を上記保持用絶縁碍子と上記基端側カバーとの間で軸方向に保持する必要がない。そのため、上記基端側絶縁碍子の基端側に空間を設ける構成とすることができる。これにより、上記空間によって上記ガスセンサの基端側への伝熱をさらに抑制し、伝熱による上記封止部材の熱劣化をより一層防止することができる。
このように、本発明によれば、接点ユニットを十分に保持しながら、伝熱による封止部材の熱劣化を防止することができる、耐久性・耐熱性に優れたガスセンサを提供することができる。
本発明において、上記ガスセンサは、例えば、自動車の内燃機関等の排気管に設置され、排ガス中の酸素濃度に応じた限界電流によって空燃比を測定するA/Fセンサ、排ガス中の酸素濃度を測定する酸素センサ、排気管に設置する三元触媒の劣化検知等に利用するNOx等の大気汚染物質濃度を測定するNOxセンサ等として用いられる。
また、上記ガスセンサにおいて、「先端側」とは被測定ガスに晒される側をいい、「基端側」とはその反対側をいう。
また、上記ガスセンサにおいて、「先端側」とは被測定ガスに晒される側をいい、「基端側」とはその反対側をいう。
また、上記バネ部材は、上記押圧部を複数有しており、該複数の押圧部は、バネ定数の異なる複数種類の押圧部からなることが好ましい(請求項2)。
この場合には、例えば、上記ガスセンサの組み付け時における外部からの衝撃等によって生じる比較的大きな応力をバネ定数の高い上記押圧部によって吸収・緩和し、また上記ガスセンサの実使用時における振動、熱衝撃等によって生じる比較的小さな応力をバネ定数の低い上記押圧部によって吸収・緩和することができる。そのため、上記接点ユニットをより一層確実に保持することができ、耐久性を高めることができる。
この場合には、例えば、上記ガスセンサの組み付け時における外部からの衝撃等によって生じる比較的大きな応力をバネ定数の高い上記押圧部によって吸収・緩和し、また上記ガスセンサの実使用時における振動、熱衝撃等によって生じる比較的小さな応力をバネ定数の低い上記押圧部によって吸収・緩和することができる。そのため、上記接点ユニットをより一層確実に保持することができ、耐久性を高めることができる。
また、上記押圧部の数、種類、バネ定数等は、上記の効果を有効に発揮することができるように、上記ガスセンサの組み付け状況、使用状況等によって任意で設定することができる。
例えば、上記複数の押圧部をバネ定数の高い押圧部(高バネ定数押圧部)とバネ定数の低い押圧部(低バネ定数押圧部)との2種類により構成することができる。このような構成とした場合、高バネ定数押圧部のバネ定数を400N/mm以上とし、低バネ定数押圧部のバネ定数を20N/mmとすることが好ましい。
なお、バネ定数の好ましい範囲は、構造によって変化するが、例えば、高バネ定数押圧部のバネ定数が目標値を下回る場合には、外部からの大きな衝撃荷重を上記押圧部によって吸収することができず、上記接点ユニットを十分に保持することができないおそれがある。また、低バネ定数押圧部のバネ定数が目標値を上回る場合には、上記押圧部に生じる応力が大きくなって塑性変形が起こり易くなるため、耐久性が低下するおそれがある。
したがって、上記押圧部のバネ定数を好ましい範囲に設定することにより、上記接点ユニットを保持しつつ、上記押圧部の弾性押圧力を維持することができる。
なお、バネ定数の好ましい範囲は、構造によって変化するが、例えば、高バネ定数押圧部のバネ定数が目標値を下回る場合には、外部からの大きな衝撃荷重を上記押圧部によって吸収することができず、上記接点ユニットを十分に保持することができないおそれがある。また、低バネ定数押圧部のバネ定数が目標値を上回る場合には、上記押圧部に生じる応力が大きくなって塑性変形が起こり易くなるため、耐久性が低下するおそれがある。
したがって、上記押圧部のバネ定数を好ましい範囲に設定することにより、上記接点ユニットを保持しつつ、上記押圧部の弾性押圧力を維持することができる。
また、上記バネ部材は、上記接点ユニットの上記基端側絶縁碍子の周囲を覆うような環状の上記固定部と、該固定部の基端部に設けられた上記複数の押圧部とからなることが好ましい(請求項3)。
この場合には、上記固定部が上記基端側カバーに固定されている位置を上記押圧部が上記接点ユニットの上記基端側絶縁碍子を押圧する位置よりも上記ガスセンサの先端側にすることが容易となる。
この場合には、上記固定部が上記基端側カバーに固定されている位置を上記押圧部が上記接点ユニットの上記基端側絶縁碍子を押圧する位置よりも上記ガスセンサの先端側にすることが容易となる。
また、上記バネ部材の上記押圧部は、上記固定部の基端部から上記ガスセンサの基端側方向へ延び、途中で内側に折り返して設けられ、かつ、その折り返した部分を上記接点ユニットの上記基端側絶縁碍子の基端面に接触させていることが好ましい(請求項4)。
この場合には、上記複数の押圧部によって上記接点ユニットの上記基端側絶縁碍子を上記ガスセンサの先端側方向に十分かつ確実に押圧することができる。
この場合には、上記複数の押圧部によって上記接点ユニットの上記基端側絶縁碍子を上記ガスセンサの先端側方向に十分かつ確実に押圧することができる。
また、上記バネ部材は、上記固定部と上記押圧部とを一体的に形成してなることが好ましい(請求項5)。
この場合には、上記バネ部材の取り扱いが容易となり、上記ガスセンサへの上記バネ部材の組み付け性を高めることができる。
この場合には、上記バネ部材の取り扱いが容易となり、上記ガスセンサへの上記バネ部材の組み付け性を高めることができる。
また、上記バネ部材の上記固定部は、上記基端側カバーに対して溶接により固定されていることが好ましい(請求項6)。
この場合には、上記バネ部材を上記基端側カバーに対して容易かつ確実に固定することができる。
この場合には、上記バネ部材を上記基端側カバーに対して容易かつ確実に固定することができる。
(実施例1)
本発明の実施例にかかるガスセンサについて、図を用いて説明する。
本例のガスセンサ1は、図1〜図4に示すごとく、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するガスセンサ素子2と、ガスセンサ素子2を内側に挿通して保持する保持用絶縁碍子11と、保持用絶縁碍子11を内側に保持するハウジング12と、ハウジング12の基端側に固定された基端側カバー14と、基端側カバー14の基端側開口部142を封止する封止部材15とを有する。
保持用絶縁碍子11の基端側には、ガスセンサ素子2の基端部202を覆うように配設された基端側絶縁碍子4と、基端側絶縁碍子4内に保持されると共にガスセンサ素子2の基端部202に配設された端子電極21に対して電気的に接触するバネ端子(接点部材)5とを有する接点ユニット3が設けられている。
本発明の実施例にかかるガスセンサについて、図を用いて説明する。
本例のガスセンサ1は、図1〜図4に示すごとく、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するガスセンサ素子2と、ガスセンサ素子2を内側に挿通して保持する保持用絶縁碍子11と、保持用絶縁碍子11を内側に保持するハウジング12と、ハウジング12の基端側に固定された基端側カバー14と、基端側カバー14の基端側開口部142を封止する封止部材15とを有する。
保持用絶縁碍子11の基端側には、ガスセンサ素子2の基端部202を覆うように配設された基端側絶縁碍子4と、基端側絶縁碍子4内に保持されると共にガスセンサ素子2の基端部202に配設された端子電極21に対して電気的に接触するバネ端子(接点部材)5とを有する接点ユニット3が設けられている。
基端側カバー14の内部には、基端側カバー14に固定される固定部61と、接点ユニット3の基端側絶縁碍子4をガスセンサ1の先端側方向に弾性的に押圧する押圧部62とを有するバネ部材6が設けられている。
バネ部材6において、固定部61が基端側カバー14に固定されている位置Aは、押圧部62が接点ユニット3の基端側絶縁碍子4を押圧する位置Bよりもガスセンサ1の先端側にある。
以下、これを詳説する。
なお、本例のガスセンサ1において、「先端側」とは被測定ガスに晒される側(図1のX方向側)をいい、「基端側」とはその反対側(図1のY方向側)をいう。
バネ部材6において、固定部61が基端側カバー14に固定されている位置Aは、押圧部62が接点ユニット3の基端側絶縁碍子4を押圧する位置Bよりもガスセンサ1の先端側にある。
以下、これを詳説する。
なお、本例のガスセンサ1において、「先端側」とは被測定ガスに晒される側(図1のX方向側)をいい、「基端側」とはその反対側(図1のY方向側)をいう。
本例のガスセンサ1において、図1に示すごとく、ハウジング12の先端側には、ガスセンサ素子2の先端側を覆うように、内側カバー131及び外側カバー132よりなる二重構造の先端側カバー13が固定されている。内側カバー131及び外側カバー132には、被測定ガスを導入する被測定ガス導入孔133がそれぞれ設けられている。
一方、同図に示すごとく、ハウジング12の基端側には、ガスセンサ素子2の基端側を覆うように、基端側カバー14が固定されている。基端側カバー14には、大気を導入する大気導入孔141が設けられている。
また、基端側カバー14の基端側開口部142は、封止部材15によって閉塞されている。本例では、封止部材15としてゴムブッシュを用いた。
また、封止部材15の内部には、外部に接続される4本のリード線16が貫通配置されている。各リード線16は、接点ユニット3の各バネ端子5に電気的に接続されている。
また、基端側カバー14の基端側開口部142は、封止部材15によって閉塞されている。本例では、封止部材15としてゴムブッシュを用いた。
また、封止部材15の内部には、外部に接続される4本のリード線16が貫通配置されている。各リード線16は、接点ユニット3の各バネ端子5に電気的に接続されている。
図1、図2に示すごとく、基端側カバー14の内部において、保持用絶縁碍子11の基端側には、ガスセンサ素子2の基端部202を覆うように配設された基端側絶縁碍子4と、基端側絶縁碍子4内に保持されると共にガスセンサ素子2の基端部202に配設された端子電極21に対して電気的に接触する二対のバネ端子(接点部材)5とを有する接点ユニット3が設けられている。
図2、図3に示すごとく、接点ユニット3において、基端側絶縁碍子4は、円筒状の本体部41とその本体部41から基端側に突出してなる2つの突出部42とを有する。また、基端側絶縁碍子4は、本体部41及び2つの突出部42の間を軸方向に貫通してなり、二対のバネ端子5を収容するバネ収容孔43を有する。また、基端側絶縁碍子4は、バネ収容孔43の基端側開口部432から軸方向に切り込まれて2つの突出部42の間を径方向に開口してなる2つの切込開口部44を有する。
また、各突出部42には、バネ端子5を挿通するバネ挿通孔45が2つずつ軸方向に形成されている。バネ挿通孔45は、基端側絶縁碍子4の内部においてバネ収容孔43と連通している。
また、各突出部42には、バネ端子5を挿通するバネ挿通孔45が2つずつ軸方向に形成されている。バネ挿通孔45は、基端側絶縁碍子4の内部においてバネ収容孔43と連通している。
同図に示すごとく、バネ端子5は、金属板を折り曲げて形成してなるバネ状端子である。本例では、ガスセンサ素子2の基端部202を挟むように対向配置された一対のバネ端子5が2組、つまり二対のバネ端子5a、5bが配設されており、合計すると全部で4本配設されている。
また、同図に示すごとく、各バネ端子5は、基端側絶縁碍子4の突出部42のバネ挿通孔45に挿通されていると共に、バネ収容孔43の内壁433に支承されている。また、各バネ端子5は、バネ収容孔43内において、内側に折り曲げた状態で収容されている。
また、各バネ端子5は、内側へ折り曲げられた部分において、ガスセンサ素子2の基端部202における端子電極21に接触する接点部51を有し、さらに接点部51の基端側に接点部51よりも外側に後退して形成された当接部52を有する。
また、各バネ端子5は、内側へ折り曲げられた部分において、ガスセンサ素子2の基端部202における端子電極21に接触する接点部51を有し、さらに接点部51の基端側に接点部51よりも外側に後退して形成された当接部52を有する。
図3に示すごとく、ガスセンサ素子2の基端部202には、端子電極21が配設されている。本例では、ガスセンサ素子2の基端部202における一方の表面203に、一対の出力用端子電極211(211a、211b)が設けられており、他方の表面204に、一対のヒータ通電用端子電極212(212a、212b)が設けられている。
また、同図に示すごとく、二対のバネ端子5のうち、互いに対向配置された一対のバネ端子5aは、一方の出力用端子電極211a及び一方のヒータ通電用端子電極212aと接点部51においてそれぞれ接触している。また、互いに対向配置されたもう一対のバネ端子5bは、他方の出力用端子電極211b及び他方のヒータ通電用端子電極212bと接点部51においてそれぞれ接触している。
これにより、図1〜図3に示すごとく、ガスセンサ素子2の基端部202は、二対のバネ端子5の接点部51間においてバネ端子5の付勢力により押圧された状態で挟持されている。
これにより、図1〜図3に示すごとく、ガスセンサ素子2の基端部202は、二対のバネ端子5の接点部51間においてバネ端子5の付勢力により押圧された状態で挟持されている。
また、図1、図2に示すごとく、基端側カバー14の内部には、基端側カバー14に固定される固定部61と、基端側絶縁碍子4をガスセンサ1の先端側方向に弾性的に押圧する押圧部62とを有するバネ部材6が設けられている。
本例のバネ部材6は、図4に示すごとく、接点ユニット3の基端側絶縁碍子4の周囲を覆うような円筒状の固定部61と、固定部62の基端部に設けられた4つの押圧部62とを一体的に形成して構成されている。4つの押圧部62は、バネ定数の高い2つの高バネ定数押圧部62aとバネ定数の低い2つの低バネ定数押圧部62bとの2種類により構成されている。両者は、固定部61の基端部において周方向に交互に配置されている。
本例のバネ部材6は、図4に示すごとく、接点ユニット3の基端側絶縁碍子4の周囲を覆うような円筒状の固定部61と、固定部62の基端部に設けられた4つの押圧部62とを一体的に形成して構成されている。4つの押圧部62は、バネ定数の高い2つの高バネ定数押圧部62aとバネ定数の低い2つの低バネ定数押圧部62bとの2種類により構成されている。両者は、固定部61の基端部において周方向に交互に配置されている。
図2に示すごとく、バネ部材6は、固定部61において、基端側カバー14の内周面143に対して溶接により固定されている。
また、押圧部62は、固定部61の基端部からガスセンサ1の基端側方向へ延びた延設部621と、その延設部621の基端部から内側に折り返された折り返し部622とを有する。そして、押圧部62は、折り返し部622の先端面623を基端側絶縁碍子4の基端面402(本体部41の基端面412)に接触させ、基端側絶縁碍子4をガスセンサ1の先端側方向に弾性的に押圧している。これにより、基端側絶縁碍子4の先端面401は、保持用絶縁碍子11の基端面112に対して押圧接触した状態となっている。
また、押圧部62は、固定部61の基端部からガスセンサ1の基端側方向へ延びた延設部621と、その延設部621の基端部から内側に折り返された折り返し部622とを有する。そして、押圧部62は、折り返し部622の先端面623を基端側絶縁碍子4の基端面402(本体部41の基端面412)に接触させ、基端側絶縁碍子4をガスセンサ1の先端側方向に弾性的に押圧している。これにより、基端側絶縁碍子4の先端面401は、保持用絶縁碍子11の基端面112に対して押圧接触した状態となっている。
また、同図に示すごとく、バネ部材6において、固定部61が基端側カバー14に固定されている位置Aは、押圧部62が接点ユニット3の基端側絶縁碍子4を押圧する位置Bよりもガスセンサ1の先端側にある。
すなわち、固定部61が基端側カバー14の内周面143に対して溶接により固定されている位置Aは、押圧部62の折り返し部622の先端面623が接点ユニット3の基端側絶縁碍子4の基端面402(本体部41の基端面412)を押圧する位置Bよりもガスセンサ1の先端側にある。
すなわち、固定部61が基端側カバー14の内周面143に対して溶接により固定されている位置Aは、押圧部62の折り返し部622の先端面623が接点ユニット3の基端側絶縁碍子4の基端面402(本体部41の基端面412)を押圧する位置Bよりもガスセンサ1の先端側にある。
次に、本例のガスセンサ1の製造方法について説明する。
バネ部材6の配設に当たっては、まず、図5に示すごとく、バネ部材6を基端側絶縁碍子4の周囲に配置する。このとき、バネ部材6の押圧部62における折り返し部622の先端面623を基端側絶縁碍子4の基端面402(本体部41の基端面412)に接触させた状態で配置する。
バネ部材6の配設に当たっては、まず、図5に示すごとく、バネ部材6を基端側絶縁碍子4の周囲に配置する。このとき、バネ部材6の押圧部62における折り返し部622の先端面623を基端側絶縁碍子4の基端面402(本体部41の基端面412)に接触させた状態で配置する。
次いで、図6に示すごとく、接点ユニット3等を覆うように基端側カバー14をハウジング12の基端側に圧入する。このとき、基端側カバー14の内周面142をバネ部材6の固定部61に接触させながら基端側カバー14を圧入する。そして、バネ部材6の押圧部62によって基端側絶縁碍子4をガスセンサ1の先端側方向に弾性的に押圧し、基端側絶縁碍子4の先端面401が保持用絶縁碍子11の基端面112に対して押圧接触した状態とする。その後、基端側カバー14の外周側からレーザーを照射し、バネ部材6の固定部61を基端側カバー14の内周面142に対して溶接により固定する(溶接部分P)。
以上により、バネ部材6の配設を完了する。
以上により、バネ部材6の配設を完了する。
次に、本例のガスセンサ1における作用効果について説明する。
本例のガスセンサ1において、基端側カバー14の内部には、固定部61と押圧部62とを有するバネ部材6が設けられている。そして、バネ部材6において、固定部61が基端側カバー14に固定されている位置Aは、押圧部62が接点ユニット3の基端側絶縁碍子4を押圧する位置Bよりもガスセンサ1の先端側にある。
本例のガスセンサ1において、基端側カバー14の内部には、固定部61と押圧部62とを有するバネ部材6が設けられている。そして、バネ部材6において、固定部61が基端側カバー14に固定されている位置Aは、押圧部62が接点ユニット3の基端側絶縁碍子4を押圧する位置Bよりもガスセンサ1の先端側にある。
そのため、高温の被測定ガスによってガスセンサ素子2が受けた熱は、接点ユニット3の基端側絶縁碍子4からバネ部材6の押圧部62、固定部61を順に介し、一旦ガスセンサ1の先端側方向へと伝達されてから基端側カバー14に伝達される。すなわち、ガスセンサ1は、先端側で受けた熱がそのまま基端側へと伝達されず、バネ部材6によって先端側方向に迂回してから基端側に伝達される構造となっており、基端側への伝熱を抑制することができる。これにより、ガスセンサ1の基端側への伝熱による不具合の発生、つまり基端側カバー14の基端側開口部142を封止する封止部材15が伝熱によって熱劣化することを防止することができ、耐熱性を高めることができる。
また、バネ部材6は、押圧部62によって接点ユニット3の基端側絶縁碍子4をガスセンサ1の先端側方向に弾性的に押圧している。そのため、基端側絶縁碍子4をバネ部材6の押圧部62の付勢力によって保持用絶縁碍子11側に押圧された状態で十分に保持することができる。これにより、基端側絶縁碍子4を含む接点ユニット3を十分に保持することができる。
また、ガスセンサ1の組み付け時における外部からの衝撃、実使用時における振動、熱衝撃等によって応力が生じた場合には、その応力をバネ部材6の押圧部62によって吸収・緩和することができ、耐久性を十分に確保することができる。
また、ガスセンサ1の組み付け時における外部からの衝撃、実使用時における振動、熱衝撃等によって応力が生じた場合には、その応力をバネ部材6の押圧部62によって吸収・緩和することができ、耐久性を十分に確保することができる。
また、上記の構成によって接点ユニット3を保持していることにより、従来(図9参照)のように、基端側絶縁碍子4を保持用絶縁碍子11と基端側カバー14との間で軸方向に保持する必要がない。そのため、基端側絶縁碍子4の基端側に空間49(図1参照)を設ける構成とすることができる。これにより、空間49によってガスセンサ1の基端側への伝熱をさらに抑制し、伝熱による封止部材15の熱劣化をより一層防止することができる。
また、本例では、バネ部材6は、押圧部62を複数有しており、複数の押圧部62は、バネ定数の異なる複数種類の押圧部62(高バネ定数押圧部62a、低バネ定数押圧部62b)からなる。そのため、ガスセンサ1の組み付け時における外部からの衝撃等によって生じる比較的大きな応力をバネ定数の高い高バネ定数押圧部62aによって吸収・緩和し、またガスセンサ1の実使用時における振動、熱衝撃等によって生じる比較的小さな応力をバネ定数の低い低バネ定数押圧部62bによって吸収・緩和することができる。そのため、接点ユニット3をより一層確実に保持することができ、耐久性を高めることができる。
また、バネ部材6は、接点ユニット3の基端側絶縁碍子4の周囲を覆うような環状の固定部61と、固定部61の基端部に設けられた複数の押圧部62とからなる。そのため、固定部61が基端側カバー14に固定されている位置Aを押圧部62が接点ユニット3の基端側絶縁碍子4を押圧する位置Bよりもガスセンサ1の先端側にすることが容易となる。
また、バネ部材6の押圧部62は、固定部61の基端部からガスセンサ1の基端側方向へ延び、途中で内側に折り返して設けられ、かつ、その折り返した部分(折り返し部622)の先端面623を接点ユニット3の基端側絶縁碍子4の基端面402に接触させている。そのため、複数の押圧部62によって接点ユニット3の基端側絶縁碍子4をガスセンサ1の先端側方向に十分かつ確実に押圧することができる。
また、バネ部材6は、固定部61と押圧部62とを一体的に形成してなる。そのため、バネ部材6の取り扱いが容易となり、ガスセンサ1へのバネ部材6の組み付け性を高めることができる。
また、バネ部材6の固定部61は、基端側カバー14に対して溶接により固定されている。そのため、バネ部材6を基端側カバー14に対して容易かつ確実に固定することができる。
また、バネ部材6の固定部61は、基端側カバー14に対して溶接により固定されている。そのため、バネ部材6を基端側カバー14に対して容易かつ確実に固定することができる。
このように、本例によれば、接点ユニット3を十分に保持しながら、伝熱による封止部材15の熱劣化を防止することができる、耐久性・耐熱性に優れたガスセンサ1を提供することができる。
なお、本例のガスセンサ1では、図2に示すごとく、バネ部材6は、押圧部62における折り返し部622の先端面623を基端側絶縁碍子4の基端面402に接触させて押圧しているが、例えば、図7に示すごとく、折り返し部622をさらに内側に丸め、その折り返し部622の側面を基端側絶縁碍子4の基端面402(本体部41の基端面412)に接触させて押圧することもできる。
また、本例のガスセンサ1では、図2に示すようなバネ部材6を用いたが、例えば、図8に示すごとく、固定部62の途中に内側に突出する突出部63を設けたバネ部材6を用いることもできる。この例では、バネ部材6の押圧部62と突出部63との間に基端側絶縁碍子4の本体部41を固定し、さらに固定部61の先端部611を基端側カバー14の内周面143に当接させて固定している。
1 ガスセンサ
11 保持用絶縁碍子
12 ハウジング
14 基端側カバー
15 封止部材
2 ガスセンサ素子
202 基端部(ガスセンサ素子の基端部)
3 接点ユニット
4 基端側絶縁碍子
5 バネ端子(接点部材)
6 バネ部材
61 固定部
62 押圧部
11 保持用絶縁碍子
12 ハウジング
14 基端側カバー
15 封止部材
2 ガスセンサ素子
202 基端部(ガスセンサ素子の基端部)
3 接点ユニット
4 基端側絶縁碍子
5 バネ端子(接点部材)
6 バネ部材
61 固定部
62 押圧部
Claims (6)
- 被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するガスセンサ素子と、該ガスセンサ素子を内側に挿通して保持する保持用絶縁碍子と、該保持用絶縁碍子を内側に保持するハウジングと、該ハウジングの基端側に固定された基端側カバーと、該基端側カバーの基端側開口部を封止する封止部材とを有するガスセンサであって、
上記保持用絶縁碍子の基端側には、上記ガスセンサ素子の基端部を覆うように配設された基端側絶縁碍子と、該基端側絶縁碍子内に保持されると共に上記ガスセンサ素子の基端部に配設された端子電極に対して電気的に接触する接点部材とを有する接点ユニットが設けられており、
上記基端側カバーの内部には、該基端側カバーに固定される固定部と、上記接点ユニットの上記基端側絶縁碍子を上記ガスセンサの先端側方向に弾性的に押圧する押圧部とを備えたバネ部材が設けられており、
該バネ部材において、上記固定部が上記基端側カバーに固定されている位置は、上記押圧部が上記接点ユニットの上記基端側絶縁碍子を押圧する位置よりも上記ガスセンサの先端側にあることを特徴とするガスセンサ。 - 請求項1に記載のガスセンサにおいて、上記バネ部材は、上記押圧部を複数有しており、該複数の押圧部は、バネ定数の異なる複数種類の押圧部からなることを特徴とするガスセンサ。
- 請求項2に記載のガスセンサにおいて、上記バネ部材は、上記接点ユニットの上記基端側絶縁碍子の周囲を覆うような環状の上記固定部と、該固定部の基端部に設けられた上記複数の押圧部とからなることを特徴とするガスセンサ。
- 請求項3に記載のガスセンサにおいて、上記バネ部材の上記押圧部は、上記固定部の基端部から上記ガスセンサの基端側方向へ延び、途中で内側に折り返して設けられ、かつ、その折り返した部分を上記接点ユニットの上記基端側絶縁碍子の基端面に接触させていることを特徴とするガスセンサ。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のガスセンサにおいて、上記バネ部材は、上記押圧部と上記固定部とを一体的に形成してなることを特徴とするガスセンサ。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のガスセンサにおいて、上記バネ部材の上記固定部は、上記基端側カバーに対して溶接により固定されていることを特徴とするガスセンサ。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104049020A (zh) * | 2013-03-13 | 2014-09-17 | 日本特殊陶业株式会社 | 气体传感器 |
CN108241042A (zh) * | 2016-12-23 | 2018-07-03 | 株式会社电装 | 气体传感器 |
CN113826005A (zh) * | 2019-05-16 | 2021-12-21 | 株式会社电装 | 气体传感器 |
-
2009
- 2009-12-24 JP JP2009292997A patent/JP2011133350A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104049020A (zh) * | 2013-03-13 | 2014-09-17 | 日本特殊陶业株式会社 | 气体传感器 |
JP2014199247A (ja) * | 2013-03-13 | 2014-10-23 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサ |
US9645110B2 (en) | 2013-03-13 | 2017-05-09 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gas sensor |
CN108241042A (zh) * | 2016-12-23 | 2018-07-03 | 株式会社电装 | 气体传感器 |
JP2018105661A (ja) * | 2016-12-23 | 2018-07-05 | 株式会社デンソー | ガスセンサ |
US10514356B2 (en) * | 2016-12-23 | 2019-12-24 | Denso Corporation | Gas sensor |
CN113826005A (zh) * | 2019-05-16 | 2021-12-21 | 株式会社电装 | 气体传感器 |
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