JP2017215154A - Gas sensor - Google Patents
Gas sensor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017215154A JP2017215154A JP2016107253A JP2016107253A JP2017215154A JP 2017215154 A JP2017215154 A JP 2017215154A JP 2016107253 A JP2016107253 A JP 2016107253A JP 2016107253 A JP2016107253 A JP 2016107253A JP 2017215154 A JP2017215154 A JP 2017215154A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas sensor
- holding member
- terminal fitting
- element holding
- end side
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Abstract
Description
本発明は、被検出ガスの濃度を検出するガスセンサ素子を備えたガスセンサに関する。 The present invention relates to a gas sensor including a gas sensor element that detects the concentration of a gas to be detected.
ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関の吸気系統(例えば、吸気管や吸気マニホールド)や排気系統にガスセンサを取り付け、特定ガスの濃度をモニタして燃焼状態等を制御することが行われている。そして、このような制御に一般的に用いられるガスセンサとしては、ガスセンサ素子を主体金具の内部に保持すると共に、ガスセンサ素子の後端側を金属製のカバーで覆う構造が採られている。又、金属製のカバーの代わりに、樹脂製の基体部を主体金具の後端側に取り付けることで、製造及び組付けを容易にした技術も開発されている(特許文献1)。 A gas sensor is attached to an intake system (for example, an intake pipe or an intake manifold) or an exhaust system of an internal combustion engine such as a diesel engine or a gasoline engine, and a concentration of a specific gas is monitored to control a combustion state or the like. And as a gas sensor generally used for such control, the structure which hold | maintains a gas sensor element inside a metal shell, and covers the rear-end side of a gas sensor element with a metal cover is taken. In addition, a technique has been developed that facilitates manufacture and assembly by attaching a resin base portion to the rear end side of the metal shell instead of a metal cover (Patent Document 1).
ところで、金属製のカバーの代わりに樹脂製の基体部を用いると部品点数を低減することができるが、依然として主体金具等の金属部品や、滑石等の無機粉末圧粉体、セラミックス製のスリーブ等が必要であり、部品点数のさらなる低減の余地がある。又、これら材質が異なる各部品の寸法精度を確保したり、素材毎の品質管理を要するため、生産性が低下するという問題がある。
そこで、本発明は、ガスセンサの主な構成部材に高分子材料を用いることで、生産性を向上させると共に部品点数をさらに低減したガスセンサを提供することを目的とする。
By the way, if the resin base portion is used instead of the metal cover, the number of parts can be reduced. However, metal parts such as metal shells, inorganic powder compacts such as talc, ceramic sleeves, etc. There is room for further reduction in the number of parts. In addition, there is a problem that productivity is reduced because dimensional accuracy of each part having different materials is required and quality control for each material is required.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a gas sensor that improves productivity and further reduces the number of parts by using a polymer material as a main constituent member of the gas sensor.
上記課題を解決するため、本発明のガスセンサは、軸線方向に延び、先端側に検出部を有すると共に後端側に電極パッドを有するガスセンサ素子と、前記ガスセンサ素子のうち、前記検出部と前記電極パッドとの間の部位の周囲を取り囲んで前記ガスセンサ素子を保持する筒状の素子保持部材と、前記素子保持部材の周囲の少なくとも一部を取り囲む筐体部であって、取付対象体に取付けるための取付け部を有し、自身の後端側に前記素子保持部材が挿入可能な開口を有する筐体部と、前記開口を閉塞する蓋部と、前記電極パッドと電気的に接続される端子金具と、前記筐体部又は前記蓋部に一体に設けられ、前記端子金具を挿通して外部装置と差抜可能なコネクタ部と、を備えるガスセンサであって、前記素子保持部材、前記筐体部及び前記蓋部がいずれも高分子材料からなる。 In order to solve the above-described problems, a gas sensor according to the present invention includes a gas sensor element extending in the axial direction, having a detection unit on a front end side and an electrode pad on a rear end side, and the detection unit and the electrode among the gas sensor elements. A cylindrical element holding member that surrounds the periphery of the portion between the pad and holds the gas sensor element, and a casing that surrounds at least a part of the periphery of the element holding member, and is attached to the attachment target body A housing portion having an opening through which the element holding member can be inserted, a lid portion that closes the opening, and a terminal fitting electrically connected to the electrode pad And a connector part that is provided integrally with the casing part or the lid part and that can be inserted into and removed from an external device through the terminal fitting, wherein the element holding member, the casing part And before Both lid made of polymer material.
このガスセンサによれば、ガスセンサの主な構成部材である、素子保持部材、筐体部及び蓋部がいずれも高分子材料からなっているので、部品点数を低減し、コストを低減すると共に、生産性をさらに向上させることができる。又、主体金具等の金属部品や、滑石等の無機粉末圧粉体、セラミックス製のスリーブ等のように、それぞれ異なる種々の材質毎の構成部品の寸法精度の確保や、素材毎の品質管理が不要となり、この点からも生産性を向上させることができる。
なお、部品点数を低減すると共に、金属部品等に比べて軽量な高分子材料を用いることで、重量を低減することができる。ガスセンサの重量を低減すると、ガスセンサが取り付けられる部位の振動を低減でき、ガスセンサや取り付け部位の耐振動性を向上させることができる。
According to this gas sensor, since the element holding member, the housing part, and the lid part, which are the main constituent members of the gas sensor, are all made of a polymer material, the number of parts is reduced, the cost is reduced, and production is performed. The property can be further improved. In addition, it is possible to ensure the dimensional accuracy of various different materials such as metal parts such as metal shells, inorganic powder green compacts such as talc, ceramic sleeves, etc., and quality control for each material. It becomes unnecessary and productivity can be improved also from this point.
The weight can be reduced by reducing the number of parts and using a polymer material that is lighter than metal parts. When the weight of the gas sensor is reduced, the vibration of the part to which the gas sensor is attached can be reduced, and the vibration resistance of the gas sensor and the attachment part can be improved.
本発明のガスセンサにおいて、前記素子保持部材は、前記ガスセンサ素子に接する中心部位と、前記中心部位を取り囲む外側部位とを有し、前記中心部位を形成する前記高分子材料は、前記外側部位を形成する前記高分子材料よりも耐熱強度が高くてもよい。
このガスセンサによれば、ガスセンサ素子が検出素子を早期活性化させるためのヒータを有している場合などに、ヒータにより高温となるガスセンサ素子に接する素子保持部材の部位の熱による劣化や、熱膨張によるシール性の低下を抑制できる。
In the gas sensor according to the aspect of the invention, the element holding member includes a central portion that contacts the gas sensor element and an outer portion that surrounds the central portion, and the polymer material that forms the central portion forms the outer portion. The heat resistant strength may be higher than that of the polymer material.
According to this gas sensor, when the gas sensor element has a heater for activating the detection element at an early stage, for example, deterioration of the portion of the element holding member in contact with the gas sensor element that is heated by the heater due to heat, thermal expansion It is possible to suppress a decrease in sealing performance due to
本発明のガスセンサにおいて、前記筐体部は、前記ガスセンサ素子の前記検出部の周囲を覆うプロテクタを一体に有していてもよい。
このガスセンサによれば、プロテクタを別部品とする場合に比べ、部品点数をさらに低減できる。
The gas sensor of this invention WHEREIN: The said housing | casing part may have integrally the protector which covers the circumference | surroundings of the said detection part of the said gas sensor element.
According to this gas sensor, the number of parts can be further reduced as compared with the case where the protector is a separate part.
本発明のガスセンサにおいて、前記コネクタ部は前記筐体部に一体に設けられ、前記端子金具は、前記蓋部に保持される第1端子金具と、前記コネクタ部に保持される第2端子金具とを有していてもよい。
コネクタ部の向きによっては、端子金具の電極パッドに接続される部位からコネクタ部側に向かって屈曲させる必要が生じ、形状が複雑になるために、コネクタ部に端子金具を一体に保持させることは難しい。
そこで、端子金具の一部を、コネクタ部に保持させる第2端子金具とし、第2端子金具を組み付け時に第1端子金具と接続させることで、コネクタ部に端子金具(第2端子金具)を保持する別部品が不要となって部品点数をさらに低減すると共に、電極パッドに接続される複雑な形状の端子金具(第1端子金具)を容易に組み付けることができる。
In the gas sensor of the present invention, the connector portion is provided integrally with the housing portion, and the terminal fitting includes a first terminal fitting held by the lid portion, and a second terminal fitting held by the connector portion. You may have.
Depending on the orientation of the connector part, it is necessary to bend from the part connected to the electrode pad of the terminal metal part toward the connector part side, and the shape becomes complicated. difficult.
Therefore, a part of the terminal fitting is used as a second terminal fitting to be held by the connector portion, and the terminal fitting (second terminal fitting) is held in the connector portion by connecting the second terminal fitting to the first terminal fitting during assembly. This eliminates the need for a separate part, further reducing the number of parts, and easily assembling a terminal fitting (first terminal fitting) having a complicated shape connected to the electrode pad.
この発明によれば、ガスセンサの主な構成部材に高分子材料を用いることで、生産性を向上させると共に部品点数をさらに低減したガスセンサを得ることができる。 According to the present invention, by using a polymer material as a main constituent member of the gas sensor, it is possible to obtain a gas sensor that improves productivity and further reduces the number of parts.
以下、本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るガスセンサ200の軸線O方向に沿う断面図、図2は、ガスセンサ200の(後端側から見た)上面図、図3は蓋部及び端子金具の斜視図である。なお、図2においては、内側蓋部41の表示を省略してある。
本実施形態では、ガスセンサ200は、比較的温度の低い内燃機関の吸気系統に取付けられる吸気センサである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
1 is a cross-sectional view taken along the direction of the axis O of a
In the present embodiment, the
なお、ガスセンサ素子10の軸線O方向(1点鎖線で示す。)を上下方向として図示し、ガスセンサ素子10の後端部12側をガスセンサ素子10(及びガスセンサ)の後端側、その反対側にあるガスセンサ素子10の検出部11側をガスセンサ素子10(及びガスセンサ)の先端側、として説明する。又、軸線O方向に垂直な方向を適宜「径方向」と称する。
又、図3においては、簡便のため、端子金具(第1端子金具31)を1本のみ表示し、端子金具(第2端子金具32)を1つのみ表示しているが、実際には、各端子金具31,32は複数本(本発明の実施形態では、各5本づつ)設けられている。
Note that the axis O direction (indicated by a one-dot chain line) of the
In FIG. 3, for convenience, only one terminal fitting (first terminal fitting 31) is displayed and only one terminal fitting (second terminal fitting 32) is displayed. A plurality of
図1に示すように、ガスセンサ200は、ガスセンサ素子10と、ガスセンサ素子10の周囲の少なくとも一部を取り囲んで保持する素子保持部材20と、素子保持部材20の周囲を取り囲んで保持する筐体部50と、筐体部50の開口50hを閉塞する蓋部40(内側蓋部41,外側蓋部42)と、ガスセンサ素子10の電極パッド12aに電気的に接続される端子金具30(第1端子金具31、第2端子金具32)と、筐体部50に一体に設けられ、端子金具30(第2端子金具32)を保持して外部装置と差抜可能なコネクタ部53と、を有する。
As shown in FIG. 1, the
又、ガスセンサ素子10の検出部11を覆う外側プロテクタ54が筐体部50に一体に設けられ、外側プロテクタ54と検出部11の間には、筐体部50と別部品の内側プロテクタ60が配置されている。各プロテクタ54、60には、それぞれガスが出入する貫通孔54h、60hが形成されている。これらプロテクタ54、60は、内部に収容された検出部11を保護する。
In addition, an
そして、素子保持部材20、筐体部50及び蓋部40がいずれも高分子材料からなっている。
なお、本実施形態では、素子保持部材20は、ガスセンサ素子10の検出部11と電極パッド12aの間の外面に接する中心部位20cと、中心部位20cを取り囲む外側部位20dとを有する。中心部位20cは、外側部位20dよりも耐熱強度が高い高分子材料(例えば、ポリベンゾイミダゾール樹脂)からなり、素子保持部材20の外側部位20d、並びに筐体部50及び蓋部40はいずれもポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂からなる。
又、内側プロテクタ60は自身の後端側に径大で肉厚の基部60fを一体に有するが、基部60fを含む内側プロテクタ60もPPS樹脂からなる。
The
In the present embodiment, the
Further, the
本実施形態では、素子保持部材20の中心部位20cがガスセンサ素子10の外面にインサート成形によって一体に形成されている。又、素子保持部材20のうち中心部位20cを囲む外側部位20dは、ガスセンサ素子10にインサート成形された中心部位20cの周りにインサート成形によって一体に形成されている。このようなインサート成形により、滑石等を用いずとも、ガスセンサ素子10の外面と素子保持部材20との間が気密に保持されると共に、ガスセンサ素子10が素子保持部材20にしっかりと保持される。
なお、それぞれ別部品である筐体部50と素子保持部材20との間や、筐体部50と内側蓋部41の間の気密を得るために、筐体部50に素子保持部材20(又は内側蓋部41)を圧入又は溶接したり、シール部材を介在させると好ましい。
In the present embodiment, the
In addition, in order to obtain airtightness between the
次に、ガスセンサ200の各構成部分についてさらに詳細に説明する。
ガスセンサ素子10は公知であるような軸線O方向に延びる略角柱状をなし、酸素濃度の検出を行う検出素子と、その検出素子を早期活性化させるために加熱を行うヒータとが互いに貼り合わされた積層体である。検出素子は、ジルコニアを主体とする固体電解質体と、白金を主体とする一対の電極とを、中空の測定室が一部に形成された絶縁層を介して積層した構成をなしている。この検出素子は、より具体的には、固体電解質体の両面に形成された一対の電極の一方を外部に晒すと共に、他方の電極を測定室に配置した酸素ポンプセルと、固体電解質体の両面に形成された一対の電極の一方を測定室に配置すると共に、他方の電極を基準ガス室に配置した酸素濃度測定セルとを有してなり、酸素濃度測定セルの出力電圧が所定の値になるように、酸素ポンプセルの一対の電極間に流す電流を制御することで、測定室内の酸素を汲み出したり、測定室内に外部から酸素を汲み入れたりする構成をなしている。
Next, each component of the
The
なお、酸素ポンプセルのうち、一対の電極、及び、固体電解質体のうちでこれら電極に挟まれる部位は、酸素濃度に応じた電流が流れる検出部11をなす。検出部11の外周面は、必要に応じて多孔質状の保護層15により被覆され、検出部11のうち外部に晒される電極を吸気等による被毒や被水から保護している。
一方、ガスセンサ素子10の後端部12には、検出素子からの出力を取り出すためや、ヒータに電力を供給するための5つの電極パッド12a(図1ではそのうちの3つがガスセンサ素子10の右面側に配置され、左面に残りの2つが配置される。)が形成されている。これら電極パッド12aは、端子金具31にそれぞれ接続される(図2、図3参照)。
Of the oxygen pump cell, a portion of the pair of electrodes and a solid electrolyte body sandwiched between these electrodes forms a
On the other hand, the
筐体部50は、取付対象体(内燃機関の吸気管)の取付孔に挿入される筒部51と、筒部51よりも小径で筒部51の先端側に延びる外側プロテクタ54と、筒部51よりも径大な略円筒状で筒部51の後端側に延びる基部55と、基部55の一側面から径方向外側に延びる略矩形状のコネクタ部53と、基部55の他の側面から径方向外側に延びる一個の半円状フランジをなす取付け部52(図2参照)と、を一体に有している。取付け部52とコネクタ部53とは、基部55の周方向に約90度異なって配置されている。そして、これら筐体部50の各構成部分は、高分子材料(樹脂)を金型成形等することにより一体に形成されている。又、コネクタ部53は、径方向外側に向く開口部53hを有する雄コネクタであって、開口部53hにて外部装置の相手コネクタ(この例では、雌コネクタ)を径方向に差抜可能になっている。
そして、外部装置は、第2端子金具32を介して電極パッド12aに電気的に接続され、検出素子からの出力を取り出したり、ヒータに電力を供給する。
なお、コネクタ部53を含む筐体部50は、第2端子金具32の周りにインサート成形されて第2端子金具32と一体化されている。
The
The external device is electrically connected to the
The
取付け部52には取付け孔52hが1つ開口し、取付け孔52hにはカラー70が内嵌されている。そして、取付け孔52hに挿通したネジ(図示せず)をガスセンサ200の取付対象体(上述の吸気管)に設けたネジ孔にネジ止めすることで、ガスセンサ200を取付対象体に取り付けることができる。
又、筒部51の先端側の外面には周方向に沿って凹溝51aが形成され、この凹溝51aにシール部材(Oリング)91が外嵌されている。従って、取付対象体の取付孔にガスセンサ200(筒部51)を先端側から挿入して取り付けた際、シール部材90が取付対象体の壁面で潰され、取付対象体とガスセンサ200(筒部51)との間をシールするようになっている。
なお、筒部51の凹溝51aよりやや後端側の内周には段部51bが形成されている。又、筒部51と基部55との間の内周部分にも段部55bが形成されている。
One mounting
Further, a
Note that a stepped
一方、素子保持部材20は後端側が段部20eにて拡径する円筒状をなしている。そして、素子保持部材20よりも先端側にガスセンサ素子10の検出部11が突出し、素子保持部材20よりも後端側にガスセンサ素子10の後端部12(電極パッド12a)が突出する。ガスセンサ素子10と素子保持部材20とは一体して素子ユニット80を構成する。
又、内側プロテクタ60の基部60fは、内側プロテクタ60よりも径大であり、基部60fの後端部がさらに径大な段部60eを形成している。
蓋部40は、内側蓋部41と、外側蓋部42との2つの部材からなる。内側蓋部41は後端側が段部41eにて拡径する円筒状をなし、外側蓋部42は内側蓋部41より径大で基部55の直径と同径の円盤状をなしている。
On the other hand, the
The
The
さらに、図3に示すように、内側蓋部41の後端側には、各第1端子金具31を保持するための保持孔41hが設けられている。各第1端子金具31は同形であり、くの字状に屈曲して対応する電極パッド12aに当接する先端屈曲部31cを有する素子部31aと、断面が略矩形箱状の基部31bとを一体に備えている。
一方、保持孔41hは、素子部31aを内嵌して保持する矩形の第1孔41h1と、基部31bを内嵌して保持する矩形の第2孔41h2とを備え、内側蓋部41には各保持孔41hが5個貫通している。なお、3個並びの保持孔41hに保持される各第1端子金具31(図3中の右側)は素子からの出力を取り出し、2個並びの保持孔41hに保持される各第1端子金具31(図3中の左側)はヒータに電力を供給する。又、各第1孔41h1及び第2孔41h2はそれぞれ離間しているが、3個並びの保持孔41hにおける各第1孔41h1は相互に連通している。
Furthermore, as shown in FIG. 3, a holding
On the other hand, the holding
そして、内側蓋部41に区画された各保持孔41h(各第1孔41h1及び第2孔41h2)に各第1端子金具31を内嵌して保持すると、各先端屈曲部31cが内側蓋部41の先端向き面側に開口する素子孔41h3に臨むようになる。従って、素子孔41h3にガスセンサ素子10の後端部12を挿入すると、各先端屈曲部31cが対応する電極パッド12aを取り囲むようにして電極パッド12aに電気的に接続される。
一方、図3に示すように、コネクタ部53に保持された各第2端子金具32の径方向内側の先端部32aは、いずれも後端側に突出するようにL字状に屈曲している。このため、後述するように筐体部50の開口50hを内側蓋部41で閉塞した際、第2端子金具32の先端部32aが基部31bの内側に挿入され、各第1端子金具31と第2端子金具32とが電気的に接続されるようになっている。このようにして、ガスセンサ200内部のガスセンサ素子10と外部装置とを電気的に接続することができる。
Then, when the first
On the other hand, as shown in FIG. 3, the
次に、図4、図5を参照し、ガスセンサ200の組付け工程について説明する。
まず、図4に示すように、筐体部50の開口50hに後端側から、内側プロテクタ60と、素子ユニット80(ガスセンサ素子10及び素子保持部材20)とを、この順に挿入する。
内側プロテクタ60を挿入してゆくと、段部60eが筐体部50(筒部51)の段部51bに係止する。又、素子ユニット80(素子保持部材20)を挿入(圧入)してゆくと、その段部20eが内側プロテクタ60の基部60fに当接し、段部51bとの間で内側プロテクタ60を軸線O方向に挟持して固定する。このようにして、本実施形態では、素子保持部材20の周囲の全長が筐体部50(筒部51)内に収容されている。
Next, an assembly process of the
First, as shown in FIG. 4, the
When the
次に、図5に示すように、筐体部50の開口50hに後端側から、第1端子金具31を保持した内側蓋部41と、外側蓋部42とを、この順に挿入する。
内側蓋部41を挿入(圧入)してゆくと、その段部41eが筐体部50(基部55)の段部55bに係止し、段部55bよりも先端側の開口50hを閉塞する。又、内側蓋部41の素子孔41h3にガスセンサ素子10の後端部12が挿入され、各第1端子金具31の先端屈曲部31cが対応する電極パッド12aに電気的に接続される。さらに、第2端子金具32の先端部32aが各第1端子金具31の基部31bの内側に挿入され、各第1端子金具31と第2端子金具32とが電気的に接続される。
なお、本実施形態では、内側蓋部41は略円筒状をなしているが、筐体部50と内側蓋部41との位置合わせのために、例えば内側蓋部41に切欠きや突出部を設けると共に、筐体部50の内面に突出部や切欠きを設け、両者を合わせるように挿入することで、位置合わせを容易にすることが可能となる。
一方、筐体部50(基部55)の段部55bよりも後端側には、段部55bよりも径大な第2段部55cが形成されており、この第2段部55cにシール部材(Oリング)92が載置されている。そして、外側蓋部42を開口50hに嵌め合わせると、筐体部50(基部55)の後端縁55eに外側蓋部42の先端向き面が係止すると共に、筐体部50と外側蓋部42の間でシール部材92が潰され、両者の間をシールするようになっている。
Next, as shown in FIG. 5, the
When the
In the present embodiment, the
On the other hand, a
以上のように、ガスセンサ200の主な構成部材である、素子保持部材20、筐体部50及び蓋部40がいずれも高分子材料からなっているので、部品点数を低減し、コストを低減すると共に、生産性をさらに向上させることができる。又、主体金具等の金属部品や、滑石等の無機粉末圧粉体、セラミックス製のスリーブ等のように、それぞれ異なる種々の材質毎の構成部品の寸法精度の確保や、素材毎の品質管理が不要となり、この点からも生産性を向上させることができる。
なお、部品点数を低減すると共に、金属部品等に比べて軽量な高分子材料を用いることで、重量を低減することができる。ガスセンサの重量を低減すると、ガスセンサが取り付けられる部位の振動を低減でき、ガスセンサや取り付け部位の耐振動性を向上させることができる。
As described above, since the
The weight can be reduced by reducing the number of parts and using a polymer material that is lighter than metal parts. When the weight of the gas sensor is reduced, the vibration of the part to which the gas sensor is attached can be reduced, and the vibration resistance of the gas sensor and the attachment part can be improved.
又、本実施形態では、素子保持部材20のうち、ガスセンサ素子10の外面に接する中心部位20cは、外側部位20dよりも耐熱強度の高い高分子材料からなる。これにより、ガスセンサ素子10が検出素子を早期活性化させるためのヒータを有している場合などに、ヒータにより高温となるガスセンサ素子10に接する素子保持部材20の部位の熱による劣化や、熱膨張によるシール性の低下を抑制できる。
さらに、本実施形態では、ガスセンサ素子10の検出部11を覆うプロテクタ(外側プロテクタ54)を筐体部50が一体に有するので、外側プロテクタ54を別部品とする場合に比べ、部品点数をさらに低減できる。
Moreover, in this embodiment, the
Furthermore, in this embodiment, since the housing | casing
さらに、本実施形態では、コネクタ部53を筐体部50に一体に設けると共に、端子金具を、蓋部41に保持される第1端子金具31と、コネクタ部53に保持される第2端子金具32との別部材とし、組み付け時に両端子金具31,32を接続する。コネクタ部53を横向きとした場合、端子金具の電極パッド21aに接続される部位(先端屈曲部31c近傍)からコネクタ部53側に向かって屈曲させる必要が生じ、形状が複雑になるために、インサート成形等によりコネクタ部53に一体に保持させることは難しい。
そこで、端子金具の一部を、コネクタ部53にインサート成形等に一体に保持させる第2端子金具32とし、第2端子金具32を組み付け時に第1端子金具31と接続させることで、コネクタ部53に端子金具(第2端子金具32)を保持する別部品が不要となって部品点数をさらに低減すると共に、電極パッド21aに接続される複雑な形状の端子金具(第1端子金具31)を容易に組み付けることができる。
Further, in the present embodiment, the
Therefore, a part of the terminal fitting is used as the second terminal fitting 32 that is integrally held by the
本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。
例えば、図6に示すように、ガスセンサ200Bにおいて、素子保持部材120の周囲の一部(後端側)のみを筐体部150が取り囲んで保持する形態であってもよい。なお、図6において、図1と同一の構成部分については同一符号を付して説明を省略する。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but extends to various modifications and equivalents included in the spirit and scope of the present invention.
For example, as shown in FIG. 6, in the
図6において、素子保持部材120は、ガスセンサ素子10の外面に接する中心部位20cと、中心部位20cの周囲に設けられた外側部位20dとを一体に形成した略円筒状をなすが、図1の素子保持部材20のような段部20eを有しない。
筐体部150は、略円筒状の基部155と、基部155の一側面から径方向外側に延びるコネクタ部53と、を一体に有している。又、基部155の先端側が径大なフランジ状の取付け部155fを形成し、取付け部155fの先端向き面には、取付対象体の外面との間に挟持されてシールを行うガスケット160が配置されている。但し、筐体部150は図1の筐体部50のような筒部51を有さず、又、開口155hは筐体部150の軸線O方向に貫通している。
一方、内側プロテクタ160は自身の後端側に径大で肉厚の基部160fを一体に有する。外側プロテクタ154は、筐体部150と別部品であり、自身の後端側に径大で肉厚の基部154fを一体に有する。
又、蓋部40Bの内側蓋部141は、図1の内側蓋部41と略同一形状であるが、後述する爪部P1を先端向き面に有する。
In FIG. 6, the
The
On the other hand, the
Further, the
このガスセンサ200Bは以下のように組み付けられる。
まず、内側プロテクタ160の基部160fの外側に、外側プロテクタ154の基部154fを合わせ、各基部154f、160fの対応する位置に設けられた爪部P3を係合させて両者を固定する。次に、このプロテクタ固定体の後端側に素子保持部材120を合わせ、両者の対応する位置に設けられた爪部P2を係合させて素子保持部材120にプロテクタ固定体(内側プロテクタ160及び外側プロテクタ154)を固定する。
次に、素子保持部材120の後端側に内側蓋部141を合わせ、両者の対応する位置に設けられた爪部P1を係合させて内側蓋部141に素子保持部材120を固定する。このとき、内側蓋部141の素子孔41h3にガスセンサ素子10の後端部12が挿入され、各第1端子金具31の先端屈曲部31cが対応する電極パッド12aに電気的に接続される。
This
First, the
Next, the
次に、このアセンブリ(プロテクタ固定体、素子保持部材120及び内側蓋部141)を、筐体部150の開口155hに後端側から挿入(圧入)してゆくと、内側蓋部141の段部41eが筐体部150(基部155)の段部55bに係止し、段部55bよりも先端側の開口155hを閉塞する。さらに、第2端子金具32の先端部32aが各第1端子金具31の基部31bの内側に挿入され、各第1端子金具31と第2端子金具32とが電気的に接続される。
最後に、図5と同様、外側蓋部42を、シール部材92を介して開口155hに嵌め合わせる。
以上のように、ガスセンサ200Bにおいては、素子保持部材120の周囲の一部(後端側)のみを筐体部150が取り囲んで保持し、筐体部150よりも先端側で素子保持部材120の外面が露出している。そして、この露出した素子保持部材120の外面は、取付対象体の取付孔に挿入される。
Next, when this assembly (the protector fixing body, the
Finally, as in FIG. 5, the
As described above, in the
又、本発明は上記実施形態に限定されず、例えば、素子保持部材、筐体部、前記蓋部及び端子金具の形状や個数は上記に限定されない。例えば、蓋部が1個であってもよい。又、それぞれ別部品の高分子材料からなる筐体部50と素子保持部材20との固定方法、筐体部50と蓋部40(内側蓋部41、外側蓋部42)との固定方法も、上述の圧入の他、超音波溶着、溶融樹脂の流し込みと固化、接着等が挙げられる。
シール部材91,92も必須ではない。例えば、取付対象体が樹脂である場合には、筒部51にシール部材91を設けずに、筒部51(ガスセンサ200)を樹脂製の取付対象体の取付孔に超音波溶着、接着等で固定してもよい。
Further, the present invention is not limited to the above embodiment, and for example, the shape and number of the element holding member, the casing, the lid, and the terminal fitting are not limited to the above. For example, the number of lids may be one. In addition, a fixing method between the
The
又、プロテクタも二重プロテクタに限らず、一重プロテクタでもよい。又、例えば素子保持部材20に内側プロテクタ60を一体に設けてもよい。内側プロテクタ60及び外側プロテクタ54を、筐体部50や素子保持部材20と別部材としてもよい。又、プロテクタは高分子材料でなく金属製であってもよいが、高分子材料とすることが好ましい。
また、上記形態ではセンサ素子を、横断面が長方形(矩形)の帯板状のものとしたが、本発明のガスセンサに使用されるセンサ素子は、横断面が正方形のものであっても、それ以外のものであってもよい。さらに、上記においては全領域空燃比ガスセンサにおいて具体化したが、本発明に係るガスセンサは、その他のガスセンサにおいても具体化できる。
Further, the protector is not limited to the double protector, and may be a single protector. For example, the
In the above embodiment, the sensor element has a rectangular plate shape with a rectangular cross section. However, the sensor element used in the gas sensor of the present invention may have a square cross section. Other than that. Furthermore, in the above description, the full-range air-fuel ratio gas sensor is embodied, but the gas sensor according to the present invention can be embodied in other gas sensors.
10 ガスセンサ素子
11 検出部
12 ガスセンサ素子の後端部
12a 電極パッド
20、120 素子保持部材
20c 中心部位
20d 外側部位
30 端子金具
31 第1端子金具
32 第2端子金具
40(41、42)、40B(141、42) 蓋部
50、150 筐体部
50h、155h 開口
52、155f 取付け部
53 コネクタ部
54、154 プロテクタ(外側プロテクタ)
200、200B ガスセンサ
O 軸線
DESCRIPTION OF
200, 200B Gas sensor O Axis
Claims (4)
前記ガスセンサ素子のうち、前記検出部と前記電極パッドとの間の部位の周囲を取り囲んで前記ガスセンサ素子を保持する筒状の素子保持部材と、
前記素子保持部材の周囲の少なくとも一部を取り囲む筐体部であって、取付対象体に取付けるための取付け部を有し、自身の後端側に前記素子保持部材が挿入可能な開口を有する筐体部と、
前記開口を閉塞する蓋部と、
前記電極パッドと電気的に接続される端子金具と、
前記筐体部又は前記蓋部に一体に設けられ、前記端子金具を挿通して外部装置と差抜可能なコネクタ部と、
を備えるガスセンサであって、
前記素子保持部材、前記筐体部及び前記蓋部がいずれも高分子材料からなるガスセンサ。 A gas sensor element extending in the axial direction, having a detection part on the front end side and having an electrode pad on the rear end side;
Among the gas sensor elements, a cylindrical element holding member that surrounds a portion between the detection unit and the electrode pad and holds the gas sensor element,
A housing part surrounding at least a part of the periphery of the element holding member, having a mounting part for mounting on an attachment target body, and having an opening into which the element holding member can be inserted on the rear end side thereof. The body,
A lid for closing the opening;
A terminal fitting electrically connected to the electrode pad;
A connector part that is provided integrally with the housing part or the lid part, and that can be inserted into and removed from an external device through the terminal fitting;
A gas sensor comprising:
A gas sensor in which the element holding member, the casing, and the lid are all made of a polymer material.
前記端子金具は、前記蓋部に保持される第1端子金具と、前記コネクタ部に保持される第2端子金具とを有する請求項1〜3のいずれか一項に記載のガスセンサ。 The connector part is provided integrally with the housing part,
The gas sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the terminal fitting includes a first terminal fitting held by the lid portion and a second terminal fitting held by the connector portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016107253A JP2017215154A (en) | 2016-05-30 | 2016-05-30 | Gas sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016107253A JP2017215154A (en) | 2016-05-30 | 2016-05-30 | Gas sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017215154A true JP2017215154A (en) | 2017-12-07 |
Family
ID=60576780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016107253A Pending JP2017215154A (en) | 2016-05-30 | 2016-05-30 | Gas sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017215154A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110738829A (en) * | 2019-12-18 | 2020-01-31 | 潍柴动力股份有限公司 | Oil mist concentration warning method and device |
-
2016
- 2016-05-30 JP JP2016107253A patent/JP2017215154A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110738829A (en) * | 2019-12-18 | 2020-01-31 | 潍柴动力股份有限公司 | Oil mist concentration warning method and device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5149945B2 (en) | Gas sensor and manufacturing method thereof | |
US9335311B2 (en) | Gas sensor | |
JP6276662B2 (en) | Gas sensor | |
US8702934B2 (en) | Gas sensor | |
US8764955B2 (en) | Gas sensor | |
JP2008292460A (en) | Gas sensor | |
JP2013104832A (en) | Gas sensor | |
JP5227345B2 (en) | Gas sensor | |
JP2010223750A (en) | Gas sensor and method of manufacturing the same | |
JP2017215154A (en) | Gas sensor | |
JP2002286685A (en) | Sensor with ventilation structure | |
US9360448B2 (en) | Gas sensor | |
JP2017194372A (en) | Gas sensor | |
JP5152863B2 (en) | Gas sensor | |
JP4817419B2 (en) | Gas sensor | |
JP6885822B2 (en) | Metal terminals for sensors and sensors | |
JP2012251852A (en) | Gas sensor and method for manufacturing the same | |
JP6498105B2 (en) | Gas sensor and gas sensor manufacturing method | |
JP2012177674A (en) | Gas sensor | |
JP2014038082A (en) | Gas sensor | |
JP5147079B2 (en) | Sensor unit | |
WO2017183229A1 (en) | Gas sensor | |
JP4707096B2 (en) | Gas sensor and manufacturing method thereof | |
JP2008111820A (en) | Gas sensor | |
JP2014235025A (en) | Gas sensor |