JP6981913B2 - センサ - Google Patents
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Description
このようなセンサは、自身の後端側にゴム製のシール部材を配置して内外を封止すると共に、リード線をシール部材に挿通させて外部に引き出している。ところが、シール部材は一般に耐熱性が低いため、センサが高温環境下で長時間使用されると、シール部材が輻射熱を受けて劣化し、センサのシールが損なわれるおそれがある。又、リード線が熱を受けて絶縁被覆が溶けると、絶縁性を損なってしまう。
又、リテーナは硬質で変形しないため、リテーナ自身によりリード線を保持することが困難であり、結束バンドが緩むと、リテーナがリード線に対して容易に動いてしまい、遮熱チューブも動いてしまう。
このセンサによれば、遮熱チューブごとチューブキャップを縮径させるので、部品点数が減少し、生産も容易となる。
また、このセンサによれば、遮熱チューブごとチューブキャップを縮径させる形態において、さらにチューブキャップの先端向き面で遮熱チューブを保持するので、遮熱チューブをさらに確実に保持できる。
このセンサによれば、遮熱チューブごとチューブキャップを縮径させる形態において、締結部材によりチューブキャップを強く縮径させることができ、チューブキャップがリード線により確実に保持され、遮熱チューブをさらに確実に保持できる。
本発明の第1〜2の態様のセンサであって、前記リード線挿通孔が前記リード線と同一個数形成され、各リード線挿通孔に前記リード線が一本ずつ個々に挿通されてもよい。
このセンサによれば、チューブキャップを縮径させると、リード線一本ずつの外面にリード線挿通孔の内壁が密着するので、チューブキャップがリード線により確実に保持され、遮熱チューブをさらに確実に保持できる。
図1は本発明の第1の実施形態に係る酸素センサ(センサ)100の軸線O方向に沿う半断面図、図2はチューブキャップ150及び金属リング140の斜視図を示す。
この酸素センサ100は、自動車の排気管(図示しない)に取り付けられ、排ガス中の酸素濃度を検知するものである。排気管は、排ガスの熱により例えば800℃という高温状態になる可能性があるため、酸素センサ100も高温になる。また、外部からの熱が酸素センサ100に加わることもある。従って、酸素センサ100には、このような熱に対する対策が要求される。
ケース160は、先端側に位置する筒状の主体金具180と、主体金具180の後端側の開口に連通するように溶接された外筒170と、を備える。
ケース160の内側には、軸線O方向に沿って、測定対象の酸素を検出する素子であるセンサ素子192が収容されている。センサ素子192は、軸線O方向に延びる板形状の積層部材であり、検出部を含む素子部と、素子部を加熱するためのヒータ部と、を備える。センサ素子192は、その先端部分がネジ部181から先端側へ露出した状態で、主体金具180の内部に固定されている。
小径部173には、その後端部分に、径方向内側に加締められた後端加締め部174が形成されている。
グロメット110が特許請求の範囲の「シール部材」に相当する。
遮熱チューブ130は、その先端がグロメット110の配置位置よりも先端側の位置で、外筒170に当接している。具体的には、遮熱チューブ130は、その先端が外筒170に形成されている後端加締め部174のテーパ部分に遊嵌している。そして、遮熱チューブ130は、グロメット110から径方向に離間して、グロメット110の全体及びグロメット110の後端のリード線123の周囲を包囲している。
そして、チューブキャップ150には金属リング140が加締め嵌合され、金属リング140によってチューブキャップ150が縮径してリード線123に保持され、遮熱チューブ130の後方への移動を規制する。
金属リング140が特許請求の範囲の「締結部材」に相当する。
これにより、遮熱チューブ130の先端が後端加締め部174のテーパ部分に係止され、遮熱チューブ130の後端がフランジ部150fに係止されることで、遮熱チューブ130の先後への移動を規制する。
但し、例えばリード線挿通孔を1個設け、複数のリード線123をまとめてリード線挿通孔に挿通する場合も、本発明に含まれる。
図3において、チューブキャップ152の先端側は遮熱チューブ130の後端部に挿入される先端部(挿入部)152wを有し、先端部152wは径方向に突出しつつ周方向に繋がる複数の突起が形成されたタケノコ形状をなしている。この突起は、軸線O方向の断面が先端に向かって窄まるテーパ状のカエシを有し、遮熱チューブ130に挿入した先端部152wが抜けるのを防止している。
なお、チューブキャップ152の先端部152wを遮熱チューブ130の側壁130iに係合させる形態は、タケノコ形状に限らず、先端部152wと側壁130iの間の摩擦力を高める形態(例えば、先端部152wに細かい凹凸を付ける等)であればよい。
図4は本発明の第2の実施形態に係る酸素センサ(センサ)100Bの軸線O方向に沿う半断面図を示す。
酸素センサ100Bは、先端側に設けられたセンサ本体部200と、後端側に設けられた遮熱チューブ132と、を備える。センサ本体部200(ケース160及びセンサ素子192)は第1の実施形態と同一であるので、同一符号を付して説明を省略する。
これにより、遮熱チューブ132の先端が後端加締め部174のテーパ部分に係止され、遮熱チューブ132の後端がチューブキャップ154の先端部154tに係止されることで、遮熱チューブ132の先後への移動を規制する。
そのため、遮熱チューブ132が破れない程度に加締め力を制限する必要があり、外力によってチューブキャップ154がリード線123からズレたり、遮熱チューブ132がチューブキャップ154からズレる可能性がある。
そこで、図5に示すように、第1の実施形態と同様、チューブキャップ154の後端側を遮熱チューブ132よりも後端側に露出させ、この露出したチューブキャップ154の外面に金属リング140を加締め嵌合すれば、チューブキャップ154をリード線123により確実に保持させることができる。
さらに、第1の実施形態と同様、チューブキャップ154に遮熱チューブ132を係止するフランジ部154f及び先端向き面154a(図1の先端向き面150aと同様なもの)を設ければ、遮熱チューブ132をチューブキャップ154により確実に係止させることができる。
そして、グロメット110の先端側に突出させたリード線123を、外筒170内に配置された絶縁セパレータ(図示せず)に挿通し、リード線123の先端の被覆を除去した芯線に端子金具(図示せず)を加締める。
一方、予め、主体金具180にセンサ素子192やプロテクタ190を組み付けたアッセンブリを用意し、このアッセンブリのセンサ素子192を絶縁セパレータ内に収容すると、センサ素子192の電極パッドが絶縁セパレータ内の端子金具に電気的に接続される。
そして、主体金具180に外筒170を嵌合して溶接することで、センサ本体部200を組み付ける。
最後に、チューブキャップ150の先端向き面150aを遮熱チューブ130の後端向き面130eに当接させた状態で、チューブキャップ150に嵌めた金属リング140を加締める。さらにチューブキャップ150の後端側に引き出されたリード線123を保護チューブ120によって被覆する。
締結部材としては、上記した金属リングの他、ワイヤ等が挙げられる。
センサ素子は板型素子に限らず、筒型素子でもよい。
又、センサの種類も限定されず、酸素センサの他、NOxセンサ、全領域センサが挙げられる。
110 シール部材
123 リード線
130,132 遮熱チューブ
130e 遮熱チューブの後端向き面
130i 遮熱チューブの側壁
132s 加締め部
140 締結部材
150、152、154 チューブキャップ
150h、152h、154h リード線挿通孔
150a チューブキャップの先端向き面
152w、154t チューブキャップの挿入部
160 ケース
192 センサ素子
200 センサ本体部
O 軸線
Claims (4)
- 被測定対象を検出するセンサ素子と、軸線方向に延びる筒状のケースと、を備えるセンサ本体部と、
前記センサ素子と電気的に接続されて、前記ケースの内部から外部へ延びるリード線と、
前記ケースの後端部の内側に配置され、前記リード線が挿通されるシール部材と、
前記ケースの外面に係止され、かつ前記ケースの後端から後方に延びる筒状の遮熱チューブであって、前記シール部材の全体及び前記リード線の周囲を包囲する遮熱チューブと、
を備えるセンサであって、
前記遮熱チューブの後方への移動を規制すると共に、弾性部材からなる筒状のチューブキャップを備え、
前記チューブキャップは前記リード線を挿通するリード線挿通孔を有し、縮径して前記リード線に保持され、
前記チューブキャップの少なくとも後端側が前記遮熱チューブよりも後端側に露出し、この露出したチューブキャップの外面には、該チューブキャップを縮径させて前記リード線に保持させる締結部材が嵌合され、
前記チューブキャップの先端側には、前記遮熱チューブの後端向き面に接して該遮熱チューブの後方への移動を規制する先端向き面、又は前記遮熱チューブの後端部に挿入されて該遮熱チューブの側壁に係合して該遮熱チューブの後方への移動を規制する挿入部が設けられてなることを特徴とするセンサ。 - 被測定対象を検出するセンサ素子と、軸線方向に延びる筒状のケースと、を備えるセンサ本体部と、
前記センサ素子と電気的に接続されて、前記ケースの内部から外部へ延びるリード線と、
前記ケースの後端部の内側に配置され、前記リード線が挿通されるシール部材と、
前記ケースの外面に係止され、かつ前記ケースの後端から後方に延びる筒状の遮熱チューブであって、前記シール部材の全体及び前記リード線の周囲を包囲する遮熱チューブと、
を備えるセンサであって、
前記遮熱チューブの後方への移動を規制すると共に、弾性部材からなる筒状のチューブキャップを備え、
前記チューブキャップは前記リード線を挿通するリード線挿通孔を有し、縮径して前記リード線に保持され、
前記チューブキャップの少なくとも先端側の挿入部が前記遮熱チューブの後端部に挿入され、当該挿入部にて前記遮熱チューブが前記チューブキャップと共に外側から縮径されて加締め部が形成され、前記チューブキャップが前記リード線に保持され、
前記チューブキャップの先端側に、前記遮熱チューブの後端向き面に接して該遮熱チューブを保持する先端向き面を有することを特徴とするセンサ。 - 被測定対象を検出するセンサ素子と、軸線方向に延びる筒状のケースと、を備えるセンサ本体部と、
前記センサ素子と電気的に接続されて、前記ケースの内部から外部へ延びるリード線と、
前記ケースの後端部の内側に配置され、前記リード線が挿通されるシール部材と、
前記ケースの外面に係止され、かつ前記ケースの後端から後方に延びる筒状の遮熱チューブであって、前記シール部材の全体及び前記リード線の周囲を包囲する遮熱チューブと、
を備えるセンサであって、
前記遮熱チューブの後方への移動を規制すると共に、弾性部材からなる筒状のチューブキャップを備え、
前記チューブキャップは前記リード線を挿通するリード線挿通孔を有し、縮径して前記リード線に保持され、
前記チューブキャップの少なくとも先端側の挿入部が前記遮熱チューブの後端部に挿入され、当該挿入部にて前記遮熱チューブが前記チューブキャップと共に外側から縮径されて加締め部が形成され、前記チューブキャップが前記リード線に保持され、
前記チューブキャップの後端側が前記遮熱チューブの後端側に露出し、この露出したチューブキャップの外面には、該チューブキャップを縮径させて前記リード線に保持させる締結部材が嵌合されていることを特徴とするセンサ。 - 前記リード線挿通孔が前記リード線と同一個数形成され、各リード線挿通孔に前記リード線が一本ずつ個々に挿通される請求項1又は2に記載のセンサ。
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