JP5362959B2 - 排ガス分析用センサ - Google Patents

Description

本発明は、排ガス分析用センサの技術に関し、より詳細には、内燃機関より排出された排ガスが通過する排ガス通過孔に向けてレーザ光を照射し、反射鏡によりレーザ光を多重反射させた後に、排ガス中を透過したレーザ光を検出する排ガス分析用センサに関する。

従来、自動車等のエンジン等の内燃機関から排出される排ガス中の成分濃度や温度を測定し、分析するための装置として、排気経路（配管）に、光源や検出器部等からなる排ガス分析用センサを直接に配設し、排気経路を流れる排ガス中を透過したレーザ光を検出する等して、排ガス中の成分濃度等をリアルタイムで測定するように構成された排ガス分析装置の構成が公知である（例えば、特許文献１参照）。

上述した特許文献１に開示される排ガス分析用センサは、内燃機関より排出された排ガスが通過する排ガス通過孔に向けてレーザ光を照射し、反射鏡によりレーザ光を多重反射させた後に、排ガス中を透過したレーザ光を検出するように構成されている。このように、排ガス分析用センサは、センサ本体の排ガス通過孔内で対向する一対の反射鏡によってレーザ光を多重反射させて、レーザ光が排ガス中を透過する距離（測定長）をより長く確保することで、その測定精度を向上するように構成されている。
特開２００６−１８４１８０号公報

ところで、上述した排ガス分析用センサは、排気経路中に直接に配置されるため、センサ本体の排ガス通過孔を通過する高温の排ガスの影響（熱輻射や熱伝達）を受けて、センサ本体や当該センサを構成する各部材が温度変形（熱歪みや熱変形）する恐れがある。そして、センサ本体や当該センサを構成する各部材が温度変形してしまうと、照射部、受光部、及び反射鏡の固定に緩みが生じ、照射部から照射されるレーザ光の照射角度や反射角度がずれて、受光部にてレーザ光を受光できないといった計測不良の原因となる。

特に、上述した特許文献１に開示される排ガス分析用センサは、排ガス通過孔の内壁及び反射鏡が排ガス中に直接に暴露されるような構成であるため、センサ本体及び反射鏡が排ガスの影響を受け易く、温度変形を生じ易いという問題があった。

そこで、本発明においては、排ガス分析用センサに関し、前記従来の課題を解決するもので、排ガスによるセンサ本体及び反射鏡の温度変形を低減して、排ガスの測定精度を向上させた排ガス分析用センサを提供することを目的とするものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

すなわち、請求項１においては、内燃機関より排出された排ガスが通過する排ガス通過孔が穿設されたセンサ本体に、該排ガス通過孔内に向けて分析用のレーザ光を照射する照射部と、該照射部より照射されたレーザ光を多重反射させる反射鏡と、排ガス中を透過したレーザ光を受光する受光部とが設けられる排ガス分析用センサにおいて、前記排ガス通過孔内に、スリーブ形状のカバーリングが、該排ガス通過孔の内壁と離間を有するようにして配設され、前記センサ本体には、ピン部材が、前記排ガス通過孔の径方向に沿って、前記排ガス通過孔の内部方向に向けて挿入され、前記カバーリングの外周面には、溝部が形成され、前記排ガス通過孔内に挿入された前記ピン部材の挿入端が、前記カバーリングの溝部に嵌合することで、前記カバーリングの前記センサ本体に対する円周方向及び軸方向の相対位置が固定され、前記カバーリングの排ガスの通過方向の長さは、前記排ガス通過孔と略同じに形成され、前記カバーリングの内径は、前記センサ本体が接続される配管の直径と略同じに形成されるものである。

請求項２においては、前記カバーリングは、外周面から突出されたピン部材を介して前記排ガス通過孔の内壁に当接されるものである。

請求項３においては、前記カバーリングの周面には、前記照射部から照射されたレーザ光を通過させるレーザ光通過孔が形成されるものである。

請求項４においては、前記レーザ光通過孔は、複数の小孔よりなるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１に示す構成としたので、排ガスによるセンサ本体及び反射鏡への熱影響を小さくすることができるため、排ガスによるセンサ本体及び反射鏡の温度変形を低減して、排ガスの測定精度を向上できる。

請求項２に示す構成としたので、カバーリングと排ガス通過孔の内壁との接触面積を小さくすることができ、カバーリングからの熱伝達による入熱を低減することができる。

請求項３に示す構成としたので、反射鏡によって正確に反射されたレーザ光のみを通過させ、光路から外れたレーザ光を遮断することができ、レーザ光の測定精度を向上できる。

請求項４に示す構成としたので、単一の長穴が設けられる場合と比べて、レーザ光の光路のずれをより正確に検出することができ、レーザ光の測定精度をより向上できる。

次に、発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係る排ガス分析用センサを備えた排ガス分析装置を車輌に搭載した状態を示した側面図、図２は排ガス分析用センサへ管継手を取り付けた状態を示す分解斜視図及び側面図、図３は排ガス分析用センサの断面図、図４はカバーリングの取付構造を示した断面図、図５は排ガス分析用センサの側断面図、図６はカバーリングの斜視図、図７は別実施例のカバーリングの斜視図である。

まず、本実施例の排ガス分析用センサ４を用いた排ガス分析装置１の全体構成について、以下に概説する。
図１に示すように、本実施例の排ガス分析装置１は、自動車２に配置されたエンジン２０から排出される排ガス中の成分濃度や温度を測定し分析するものである。具体的には、排ガス分析装置１は、エンジン２０から延出された排ガスの排気経路３の複数箇所に配設された複数の排ガス分析用センサ４と、この排ガス分析用センサ４に接続されたレーザ発信・受光用のコントローラ１０と、コントローラ１０に接続されたコンピュータ装置１１等とで構成されている。

自動車２には、エンジン２０からの排ガスを機外に排出する排気経路３が敷設され、排気経路３は、エキゾーストマニホールド３０、排気管３１、第一触媒装置３２、第二触媒装置３３、マフラー３４、排気パイプ３５等とから構成されている。また、排気経路３の各構成機器は、断面円形状の配管３ａによって連結されている。

排気経路３においては、エンジン２０の排ガスが、まずエキゾーストマニホールド３０で合流され、排気管３１を通じて第一触媒装置３２及び第二触媒装置３３に導入され、その後マフラー３４を通じて排気パイプ３５から大気中に放出される。このような排気経路３が形成されることによって、エンジン２０からの排ガスは、二つの触媒装置３２・３３によって浄化され、マフラー３４によって消音・減圧されて大気中に放出される。

排ガス分析用センサ４・４・・・は、排気経路３において４箇所に配置されており、具体的には、第一触媒装置３２の上流側のエンジン２０と排気管３１との間、第一触媒装置３２と第二触媒装置３３との間、第二触媒装置３３とマフラー３４との間、マフラー３４の下流側の排気パイプ３５の末端部にそれぞれ配置されている。

本実施例の排ガス分析装置１では、各排ガス分析用センサ４において、コントローラ１０によって赤外線レーザ光が照射され、かつ排ガスを透過した後のレーザ光が受光されることで得られたデータが、コントローラ１０からコンピュータ装置１１に送られて排ガス中の成分が分析される。

コントローラ１０は、複数の波長の赤外線レーザ光を照射する照射装置であり、レーザ光の波長は、検出する排ガスの成分に合わせて設定される。また、コントローラ１０には、排ガス分析用センサ４に接続された図示せぬ差分型光検出器等が設けられており、排ガス分析用センサ４により受光された信号光が導光され、排ガス中を透過して減衰したレーザ光と排ガス中を透過していないレーザ光との信号光が接続されたコンピュータ装置１１に出力される。
コンピュータ装置１１では、コントローラ１０からの出力信号を解析して、排ガスの成分濃度や排ガスの温度を算出する等して、排ガスの分析が行われる。

このように、本実施例の排ガス分析装置１では、各排ガス分析用センサ４による排気経路３の一断面におけるスポット的な排ガスの測定が可能となっている。特に、本実施例のように、排ガス分析用センサ４が排気経路３の複数箇所に設けられることで、排ガスが排気経路３の所定断面でどのように変化するかを瞬時に測定することができ、排ガスの状態をリアルタイムに連続して測定することができる。

なお、本実施例の排ガス分析装置１では、排気経路３に配置された各排ガス分析用センサ４・４・・・は、それぞれ略同一に構成されているため、以下、一例として、第一触媒装置３２と第二触媒装置３３との間に配置された排ガス分析用センサ４について説明する。

次に、排ガス分析用センサ４の構成について、以下に詳述する。
図２及び図３に示すように、本実施例の排ガス分析用センサ４は、平面視円形の薄板状部材より形成されたセンサ本体４０に、排ガスが通過する円形の排ガス通過孔４１が穿設され、分析用のレーザ光を排ガス通過孔４１内に向けて照射する照射部５と、該照射部５より照射されたレーザ光を多重反射させる一対の反射鏡ユニット６・６と、排ガス中を透過したレーザ光を検出する受光部７と、排ガス通過孔４１内に配設されたスリーブ形状のカバーリング８等とが設けられている。
排ガス分析用センサ４においては、照射部５から排気経路３と直交する一断面に沿ってレーザ光が照射され、照射されたレーザ光が反射鏡ユニット６の反射鏡６０間で排気経路３を横切るように複数回反射されて、受光部７にて受光される。

図２に示すように、排ガス分析用センサ４は、センサ本体４０が一対の管継手３６・３６に挟まれた状態で固定され、管継手３６・３６がそれぞれ第一触媒装置３２及び第二触媒装置３３に接続された配管３ａ・３ａと接続されることで排気経路３に配設される。
管継手３６・３６は、断面円形の貫通孔３６ａが穿設された筒状に形成され、一方の開口縁部にフランジ部３６ｂが設けられている。排ガス分析用センサ４（のセンサ本体４０）は、一対の管継手３６・３６のフランジ部３６ｂが設けられた側の開口端の離間に、ガスケット３７・３７を介して挟み込まれ、フランジ部３６ｂ・３６ｂがボルト３８・３８によって締結されることで固定される。

なお、管継手３６の貫通孔３６ａは、配管３ａと同じ直径の円形に形成され、排ガスの流れが妨げられないように構成されている。また、ガスケット３７は、貫通孔３６ａ等と略同じ直径の孔が開口され、管継手３６・３６の間に排ガス分析用センサ４を挟んで配管３ａと接続しても、排ガスが途中で漏れることはなく、排気経路の長さの増加も少ないように構成されている。

このようにして、排ガス分析用センサ４は、上述した管継手３６・３６を介して排気経路３の各配管３ａと接続されており、排気経路３を流れる排ガスは、一方の管継手３６の貫通孔３６ａを介してセンサ本体４０に送られた後に、センサ本体４０の排ガス通過孔４１を通過して、他方の管継手３６の貫通孔３６ａより排気経路３の下流側に送られる。

次に、センサ本体４０について、以下に詳述する。
図３に示すように、排ガス分析用センサ４を構成する機台となるセンサ本体４０は、上述したように、平面視円形に形成された薄板状の金属部材より構成され、排ガスの流れ方向と直交する対向面の略中央部に円形の排ガス通過孔４１が穿設されている。
本実施例のセンサ本体４０には、板厚中央部を通って外側から排ガス通過孔４１へと排ガスの流れ方向に直交する方向に貫通された取付孔４０ａ・４０ｂが穿設されており、取付孔４０ａには照射部５が取り付けられ、取付孔４０ｂには受光部７が取り付けられる。照射部５及び受光部７は、排ガス通過孔４１の軸中心に対して対向する位置にそれぞれ取り付けられている。

また、センサ本体４０の排ガス通過孔４１の内壁４１ａには、排ガス通過孔４１の径方向外側に向けて一対の取付溝４０ｃ・４０ｃが凹設されており、各取付溝４０ｃ・４０ｃが排ガス通過孔４１の軸中心に対して対向する位置に設けられている。この取付溝４０ｃ・４０ｃには反射鏡ユニット６が取り付けられ、反射鏡ユニット６を構成する反射鏡６０の反射面が排ガス通過孔４１の内部空間に対向するようにして配設される。

このように、各部材が取り付けられることで、排ガス分析用センサ４において、照射部５から照射されたレーザ光は、取付孔４０ａを介して排ガス通過孔４１内に導入され、排ガス通過孔４１内に導入されたレーザ光が、反射鏡６０・６０間で多重反射された後、取付孔４０ｂを介して受光部７に導出される。

次に、照射部５及び受光部７について、以下に詳述する。
図３に示すように、照射部５は、赤外線送信用の光ファイバ５０と、光ファイバ５０をセンサ本体４０に位置決めして取り付ける接続ブロック５１等とで構成されている。
光ファイバ５０は、接続ブロック５１に設けられた入光コリメータ５１ａに接続され、その投光面がセンサ本体４０の排ガス通過孔４１の中心に向くようにして取り付けられる。接続ブロック５１には、接続ブロック５１がセンサ本体４０に取り付けられた状態で、光ファイバ５０の投光面から取付孔４０ａまでを貫通するようにして通光孔５２が穿設されている。
この光ファイバ５０は、上述したコントローラ１０に接続されており、コントローラ１０から射出されたレーザ光は、光ファイバ５０より照射されて通光孔５２から取付孔４０ａを介して排ガス通過孔４１内に導入される。

一方、受光部７は、レーザ光を検出するディテクタ７０と、ディテクタ７０をセンサ本体４０に位置決めして取り付ける接続ブロック７１等とで構成されている。
ディテクタ７０は、接続ブロック７１に設けられた受光コリメータ７１ａに接続され、その受光面がセンサ本体４０の排ガス通過孔４１の中心に向くようにして取り付けられる。接続ブロック７１には、接続ブロック７１がセンサ本体４０に取り付けられた状態で、ディテクタ７０の受光面から取付孔４０ｂまでを貫通するようにして通光孔７２が穿設されている。
このディテクタ７０は、上述したコントローラ１０に接続されており、排ガス中を透過したレーザ光は、取付孔４０ｂから通光孔７２を介して排ガス通過孔４１外に導出され、ディテクタ７０に受光されて受光信号がコントローラ１０に入力される。

次に、反射鏡ユニット６について、以下に詳述する。
図３及び図４に示すように、反射鏡ユニット６は、照射部５より照射されたレーザ光を反射する反射鏡６０と、反射鏡６０の結露防止用の加熱部材としてのヒータ６１と、センサ本体４０と反射鏡６０との温度変形の差を吸収するような部材より構成される緩衝部材６２と、押え板６３・６４等とが、それぞれケーシング６５に積層されて収納されたユニット体として構成されている。具体的には、ケーシング６５に設けられた空間部に、上下方向に、反射鏡６０、一方の押え板６３、ヒータ６１、緩衝部材６２、及び他方の押え板６４とが積層して収容される。

ケーシング６５の一側面には、長手方向に沿って平面視長穴状のスリット６５ｂが穿設されており、スリット６５ｂを介して空間部が外部空間と連続されている。空間部に収容された反射鏡６０は、その反射面がスリット６５ｂを塞ぐようにして外部空間に露出される。

反射鏡ユニット６は、上述したセンサ本体４０の排ガス通過孔４１の内壁４１ａに凹設された取付溝４０ｃに取り付けられる。本実施例では、反射鏡ユニット６は、センサ本体４０の排ガス通過孔４１の内壁４１ａに上面を当接させた状態で、センサ本体４０の外側から排ガス通過孔４１の内部方向に向けて挿入された複数のネジ部材６６・６６・・・（本実施例では４個）によって、センサ本体４０に締結される。

反射鏡ユニット６は、センサ本体４０の取付溝４０ｃに取り付けられた状態では、取付溝４０ｃとケーシング６５とが密接するようにして位置決めされる。また、反射鏡６０の反射面が排ガス通過孔４１内に面し、かつ、一対の反射鏡ユニット６・６の各反射鏡６０・６０が上下に平行に対向されている。また、かかる状態では、ケーシング６５の下面は、排ガス通過孔４１の軸中心に向けて内壁４１ａから突出せずに、取付溝４０ｃ内に収容されている。

このように、排ガス分析用センサ４は、センサ本体４０に一対の反射鏡ユニット６（及び反射鏡６０）が配設されることで、照射部５より排ガス通過孔４１内に照射されたレーザ光は、一方の（図３において下方の）反射鏡ユニット６の反射鏡６０によって他方の（図３において上方の）反射鏡ユニット６の反射鏡６０に向けて反射される。このようにして、レーザ光は、２枚の反射鏡６０・６０により交互に複数回反射されながら排ガス中を透過して、やがて受光部７に到達される。

次に、カバーリング８について、以下に詳述する。
図４乃至図６に示すように、本実施例のカバーリング８は、通過孔８１を有する円筒に形成されたスリーブ形状の部材であって、センサ本体４０の排ガス通過孔４１内に、排ガス通過孔４１の内壁４１ａと離間を有するようにして配設される。
具体的には、カバーリング８は、セラミック等の熱伝導性の低い素材が用いられ、中心部に排ガスの通過孔８１を有する円筒のスリーブ状に形成される。また、カバーリング８は、通過孔８１の内径が排ガス通過孔４１の内径よりも僅かに小さく、センサ本体４０（の排ガス通過孔４１）の幅と略同じになるように形成される。

すなわち、本実施例のカバーリング８は、排ガス通過孔４１内に配設された状態では、排ガス通過孔４１の内壁４１ａと当接することなく離間を有し、排ガス通過孔４１の内壁４１ａを覆うようにして配設される。このように、本実施例のセンサ本体４０は、カバーリング８によって排ガス通過孔４１の内壁４１ａが覆われるため、排ガス通過孔４１を流れる排ガスが内壁４１ａに直接晒されないため、高温排ガスから内壁４１ａへの入熱を低減することができる。

カバーリング８の通過孔８１の内径は、上述した管継手３６の貫通孔３６ａやガスケット３７の孔３７ａの直径と略同じに形成されている。また、排ガス分析用センサ４に管継手３６やガスケット３７が取り付けられた状態では、カバーリング８と管継手３６のフランジ部３６ｂやガスケット３７とが極力近接するようにして取り付けられている。
このような構成とすることで、カバーリング８の通過孔８１を通過する排ガスが、管継手３６のフランジ部３６ｂやガスケット３７へと漏出するのを防止している。

また、カバーリング８は、排ガス通過孔４１内に配設された状態で、外周面から所定長さだけ突出されたピン部材８２を介して排ガス通過孔４１の内壁４１ａに当接される。
ピン部材８２は、例えば、いもネジや止めネジなどの外周面がねじ切りされた棒状の部材が用いられ、カバーリング８の幅方向略中央部の所定位置に穿設された取付孔８３・８３・・・に、カバーリング８の通過孔８１の内部空間から径方向の外側に向けて螺入される。取付孔８３に螺入されたピン部材８２は、カバーリング８の外周面から所定長さ突出するようにして固定される。

カバーリング８は、カバーリング８の外周面より突出されたピン部材８２・８２・・・によって、排ガス通過孔４１（の内壁４１ａ）に対して位置決めされる。すなわち、カバーリング８は、排ガス通過孔４１内に配設された状態で、ピン部材８２が外周面から所定長さだけ突出されることで、カバーリング８の外周面と排ガス通過孔４１の内壁４１ａとの離間がその円周方向に渡って均一となるように調整されて、排ガス通過孔４１の略中央部に位置するように径方向に位置決めされる。

カバーリング８は、センサ本体４０に挿入された固定ピン８４によって、センサ本体４０に対して固定される。具体的には、センサ本体４０には、排ガス通過孔４１の径方向に沿って、かつ、レーザ光の光路を妨げないように排ガス通過孔４１の幅方向略中央部よりも幅方向にずれた位置に貫通孔４０ｅが穿設され、この貫通孔４０ｅに固定ピン８４がセンサ本体４０の外側から排ガス通過孔４１の内部方向に向けて挿入される。なお、本実施例では、貫通孔４０ｅは、センサ本体４０の排ガス通過孔４１の軸中心に対して対向する位置の２箇所に穿設されている。

カバーリング８の外周面には、固定ピン８４の挿入端と嵌合される溝部８５が凹設されており、カバーリング８が排ガス通過孔４１内に配設された状態で、上述した貫通孔４０ｅに挿入された固定ピン８４の挿入端が嵌合される。本実施例では、各管通孔４０ｅに挿通された固定ピン８４をカバーリング８の溝部８５に嵌合させることで、カバーリング８がセンサ本体４０に対して、円周方向及び軸方向（スラスト方向）のそれぞれに相対位置変動不能となるように固定される。

なお、このように、本実施例のカバーリング８は、センサ本体４０に対してボルト部材等で強固に固定されるのではなく、ある程度の自由度を持って固定されるため、高温の排ガスからの熱影響を最も受けるカバーリング８が温度変形を生じても、カバーリング８の回転防止とスラスト方向への配置保持が可能となるように構成されている。

カバーリング８の周面には、一対の長穴のレーザ光通過小孔８６が、それぞれ通過孔８１の軸中心に対して対向する位置に穿設されている（図６参照）。レーザ光通過小孔８６は、照射部５より排ガス通過孔４１内に向けて照射されたレーザ光が、反射鏡６０・６０間で複数回反射され、その後受光部６に受光されるように、レーザ光の光路上に設けられる。レーザ光通過小孔８６を設けることで、反射鏡６０によって正確に反射されたレーザ光のみを通過させ、光路から外れたレーザ光を遮断することができ、レーザ光の測定精度を向上できる。

以上のように、本実施例の排ガス分析用センサ４は、エンジン２０より排出された排ガスが通過する排ガス通過孔４１が穿設されたセンサ本体４０に、排ガス通過孔４１内に向けて分析用のレーザ光を照射する照射部５と、照射部５より照射されたレーザ光を多重反射させる反射鏡６０を備えた反射鏡ユニット６と、排ガス中を透過したレーザ光を受光する受光部６とが設けられる排ガス分析用センサ４において、排ガス通過孔４１内には、スリーブ形状のカバーリング８が、排ガス通過孔４１の内壁４１ａと離間を有するようにして配設されるものであるため、排ガスによるセンサ本体４０及び反射鏡６０の温度変形を低減して、排ガスの測定精度を向上させることができる。

すなわち、排ガス分析用センサ４は、上述したように照射部５、反射鏡ユニット６、及び受光部７などの各種の光学機器が取り付けられているため、センサ本体４０と高温の排ガスに直接晒される反射鏡６０への熱影響をできるだけ低減して、照射部５、受光部７、及び反射鏡６０の固定緩みを防止することが重要である。そのため、本実施例のように、カバーリング８を、内壁４１ａと離間を有するようにして排ガス通過孔４１内に配設することで、センサ本体４０（排ガス通過孔４１の内壁４１ａ）を排ガス通過孔４１に送られた排ガスから隔絶させることができ、排ガス通過孔４１を流れる排ガスが内壁４１ａに直接晒されることがないため、高温の排ガスからの輻射熱を大幅に遮断することができる。
また、カバーリング８がセンサ本体４０（排ガス通過孔４１の内壁４１ａ）と離間を有して直接当接することがないので、センサ本体４０及び反射鏡６０に対する熱輻射や熱伝達を極力小さくすることができるとともに、カバーリング８からの熱伝達による入熱も離間（部）により大きく低減することができる。
このように、本実施例の構成とすることで、排ガスによるセンサ本体４０及び反射鏡６０への熱影響を小さくすることができ、ひいてはこれらの部材の温度変形を低減し、排ガスの測定精度を向上させることができるのである。

特に、本実施例のカバーリング８は、外周面から突出されたピン部材８２を介して排ガス通過孔４１の内壁４１ａに当接されるため、カバーリング８と排ガス通過孔４１の内壁４１ａとの接触面積を小さくすることができ、カバーリング８からの熱伝達による入熱をを低減することができる。

また、本実施例のカバーリング８の周面には、照射部５から照射されたレーザ光を通過させるレーザ光通過孔が形成されるため、反射鏡６０によって正確に反射されたレーザ光のみを通過させ、光路から外れたレーザ光を遮断することができ、レーザ光の測定精度を向上できる。

なお、排ガス分析用センサ４の構成としては、上述した実施例に限定されない。

すなわち、上述した実施例では、カバーリング８は、排ガス通過孔４１内にピン部材８２及び固定ピン８４によって位置決めして固定されるように構成されているが、カバーリング８の取付構造については、特に限定されない。
また、ピン部材８２としては、カバーリング８をセンサ本体４０の排ガス通過孔４１に対する相対位置を位置決めする部材であれば、特に限定されないが、上述した実施例のように、ピン部材８２を棒状の部材とすることで、排ガス通過孔４１の内壁４１ａとの接触面積を小さくすることができるため、好ましい。

また、カバーリング８の構成としては、図７に示すように、カバーリング８の周面に形成されるレーザ光通過孔８６が、複数の小孔８６ａ・８６ａ・・・よりなるように構成されてもよい。予めレーザ光の光路上に複数の小孔８６ａ・８６ａ・・・が配設されることで、長穴形状のレーザ光通過孔８６と比べて、レーザ光の光路のずれをより正確に検出することができるため、レーザ光の測定精度をより向上できる。
ただし、この小孔８６ａ・８６ａ・・・の配置や個数等は特に限定されず、排ガス分析用センサ４の構成に応じて適宜選択・変更することができる。

また、上述した実施例の反射鏡ユニット６は、ケーシング６５に反射鏡６０等を収容するように構成されているが、反射鏡６０の取付構造はこれに限定されず、例えば、一対の板状部材によって反射鏡６０を挟み込むようにして一体的に固定し、これをネジ部材６６によってセンサ本体４０に締結するように構成してもよい。

さらに、排ガス分析用センサ４を構成する照射部５や受光部７の構成は、とくに限定されず、例えば、照射部５より照射されるレーザ光は、赤外レーザ光や紫外レーザ光でもよく、光ファイバ５０やディテクタ７０の代わりにレーザダイオードやフォトダイオードが用いられてもよい。

本発明の一実施例に係る排ガス分析用センサを備えた排ガス分析装置を車輌に搭載した状態を示した側面図。 排ガス分析用センサへ管継手を取り付けた状態を示す分解斜視図及び側面図。 排ガス分析用センサの断面図。 カバーリングの取付構造を示した断面図。 排ガス分析用センサの側断面図。 カバーリングの斜視図。 別実施例のカバーリングの斜視図。

１ 排ガス分析装置
４ 排ガス分析用センサ
５ 照射部
６ 反射鏡ユニット
７ 受光部
８ カバーリング
２０ エンジン（内燃機関）
４０ センサ本体
４１ 排ガス通過孔
４１ａ 内壁
６０ 反射鏡
８１ 通過孔
８２ ピン部材
８３ 取付孔
８６ レーザ光通過孔

Claims (4)

1. 内燃機関より排出された排ガスが通過する排ガス通過孔が穿設されたセンサ本体に、該排ガス通過孔内に向けて分析用のレーザ光を照射する照射部と、該照射部より照射されたレーザ光を多重反射させる反射鏡と、排ガス中を透過したレーザ光を受光する受光部とが設けられる排ガス分析用センサにおいて、
   前記排ガス通過孔内に、スリーブ形状のカバーリングが、該排ガス通過孔の内壁と離間を有するようにして配設され、
   前記センサ本体には、ピン部材が、前記排ガス通過孔の径方向に沿って、前記排ガス通過孔の内部方向に向けて挿入され、
   前記カバーリングの外周面には、溝部が形成され、
   前記排ガス通過孔内に挿入された前記ピン部材の挿入端が、前記カバーリングの溝部に嵌合することで、前記カバーリングの前記センサ本体に対する円周方向及び軸方向の相対位置が固定され、
   前記カバーリングの排ガスの通過方向の長さは、前記排ガス通過孔と略同じに形成され、
   前記カバーリングの内径は、前記センサ本体が接続される配管の直径と略同じに形成される、
   ことを特徴とする排ガス分析用センサ。
2. 前記カバーリングは、外周面から突出されたピン部材を介して前記排ガス通過孔の内壁に当接されることを特徴とする請求項１に記載の排ガス分析用センサ。
3. 前記カバーリングの周面には、前記照射部から照射されたレーザ光を通過させるレーザ光通過孔が形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排ガス分析用センサ。
4. 前記レーザ光通過孔は、複数の小孔よりなることを特徴とする請求項３に記載の排ガス分析用センサ。

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