JPH09304332A - 酸素センサの二重プロテクタ構造 - Google Patents
酸素センサの二重プロテクタ構造Info
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- JPH09304332A JPH09304332A JP8116859A JP11685996A JPH09304332A JP H09304332 A JPH09304332 A JP H09304332A JP 8116859 A JP8116859 A JP 8116859A JP 11685996 A JP11685996 A JP 11685996A JP H09304332 A JPH09304332 A JP H09304332A
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Abstract
んでセンサ素子3が劣化することを防止する。 【解決手段】 セラミックス製センサ素子3を覆うプロ
テクタ15が、それぞれ有底円筒状をなすインナプロテ
クタ16とアウタプロテクタ17との二重構造となって
いる。それぞれに開口形成された連通孔19,21は、
周方向および軸方向にずれており、互いに重ならない。
両プロテクタ16,17の大径部16a,17aが重な
り合った状態でホルダ4先端部に嵌合しており、その全
周に亙ってレーザ溶接によりホルダ4に溶接され、完全
にシールされている。
Description
内燃機関の排気中の酸素濃度の検出などに用いられる酸
素センサに関し、特にそのプロテクタ部分の改良に関す
る。
制御システムにおいては、排気系に酸素センサが配設さ
れ、排気中の残存酸素濃度の検出を行っている。この酸
素センサは、センサ素子として、先端が封止されたチュ
ーブ状をなすジルコニア等のセラミックス製素子を用い
たもので、その内周面に大気が、外周面に排気ガスがそ
れぞれ接触するようになっている。そして、ホルダに支
持されたセンサ素子の先端部を覆うように有底円筒状を
なす金属製のプロテクタが設けられており、脆いセラミ
ックス製センサ素子を保護している。このプロテクタに
は、排気ガスを通流させるために連通孔が設けられてい
る。
は、排気系の酸素センサ上流側で生じた凝縮水がプロテ
クタの連通孔を通してセンサ素子に直接かかって急冷に
よる破損を招くことがないように、プロテクタとしてイ
ンナプロテクタとアウタプロテクタとを二重に設けた構
成が開示されている。このものでは、インナプロテクタ
の基端部がホルダ先端部にかしめにより固定されてお
り、かつアウタプロテクタの基端部がこのインナプロテ
クタの外周に圧入されて保持されている。
来の構成においては、インナプロテクタが単にかしめに
より固定されているに過ぎず、ホルダとの間が完全にシ
ールされている訳ではないので、上述した凝縮水が浸透
圧によって徐々にプロテクタ内部に侵入し、センサ素子
の劣化を招くという問題があった。
に嵌合して保持されているので、何らかの衝撃が加わっ
たときに、アウタプロテクタが脱落してしまう虞れもあ
る。
ーザ溶接等により全周に亙り溶接し、完全なシールを行
うようにした。請求項1に係る酸素センサの二重プロテ
クタ構造は、ホルダに支持されたセラミックス製センサ
素子を覆うように有底円筒状のインナプロテクタと同じ
く有底円筒状のアウタプロテクタとを設けた酸素センサ
の二重プロテクタ構造において、上記インナプロテクタ
の基端部をホルダ先端部の外周に嵌合させるとともに、
その外周に上記アウタプロテクタの基端部を嵌合させ、
かつこれらの三者を全周に亙ってレーザ溶接等により一
体に溶接したことを特徴としている。
れたセラミックス製センサ素子を覆うように有底円筒状
のインナプロテクタと同じく有底円筒状のアウタプロテ
クタとを設けた酸素センサの二重プロテクタ構造におい
て、上記アウタプロテクタの基端部をホルダ先端部の外
周に嵌合させ、かつレーザ溶接等により全周に亙って溶
接するとともに、上記インナプロテクタの基端部をアウ
タプロテクタの内周面にレーザ溶接等により全周に亙っ
て溶接したことを特徴としている。
が全周に亙ってインナプロテクタもしくはアウタプロテ
クタに溶接してあるため、完全にシールされた状態とな
り、凝縮水が外部から侵入することはない。また、アウ
タプロテクタの連通孔を通して該アウタプロテクタとイ
ンナプロテクタとの間に溜まった凝縮水も、インナプロ
テクタ基端部が全周に亙って溶接されているので、内部
に侵入することがない。
連通孔の中で最もホルダ寄りの軸方向位置にある連通孔
が、インナプロテクタの連通孔よりもホルダに近い軸方
向位置にある。
り付けられている場合に、アウタプロテクタの連通孔の
方がインナプロテクタの連通孔よりも相対的に下方に位
置することになり、アウタプロテクタの連通孔を通して
該アウタプロテクタとインナプロテクタとの間に凝縮水
が流入したとしても、アウタプロテクタの連通孔を通し
て外部へ排出され、内部へは侵入しない。
クタの連通孔とは、請求項4のように、互いに重ならな
い位置に開口形成することが望ましい。これにより、水
滴が両連通孔を直線的に通過することが防止される。
に係る酸素センサの二重プロテクタ構造によれば、ホル
ダとの間が完全にシールされ、浸透圧による凝縮水の侵
入を確実に防止できる。従って、凝縮水との接触による
センサ素子の劣化を防止でき、その耐久性,信頼性を高
めることができる。
テクタの連通孔を通してインナプロテクタとの間に流入
した凝縮水が内部へ侵入せず、速やかに外部へ排出する
ことができる。
を直線的に通過して内部に侵入することがない。
形態を図面に基づいて詳細に説明する。
体の構成を示している。この酸素センサ1は、図6に示
したように排気管2の下部壁面に装着される形式のもの
であって、センサ素子3は、ジルコニア等のセラミック
スからなり、先端が閉塞されたチューブ状をなしてい
る。このセンサ素子3は、金属製のホルダ4中央部に嵌
合して保持されており、かつ基端がセラミックス製の中
間絶縁材5によって押さえつけられている。中間絶縁材
5の基端には、更に基端側絶縁材8が連接されており、
これらを一体としてホルダ4に押さえつけている。セン
サ素子3中心部には、セラミックスヒータ10が配設さ
れ、その基端部にヒータ用端子11が導通している。ま
た、7は出力信号取り出しのための出力端子、12は上
記絶縁材5,8の外周を覆うようにホルダ4に溶接され
た円筒状のインナキャップである。
ら突出したセンサ素子3を覆うようにプロテクタ15が
設けられている。
を示すもので、このプロテクタ15は、図示するよう
に、インナプロテクタ16とアウタプロテクタ17との
二重構造をなしている。インナプロテクタ16は、有底
円筒状をなし、かつ開口端側となる基部に、僅かに大径
に膨らんだ大径部16aを有している。この大径部16
aは、ホルダ4の先端部の外径と等しい内径を有してい
る。そして、このインナプロテクタ16には、軸方向に
3個づつ並んだ連通孔19が60°毎に、つまり、計1
8個の円形の連通孔19が開口形成されている。
ウタプロテクタ17は、やはり有底円筒状をなしてお
り、その基部に、僅かに大径に膨らんだ大径部17aを
有している。この大径部17aは、上記インナプロテク
タ16の大径部16aの外径に等しい内径を有してい
る。また、この大径部17aに隣接して小径部17bが
帯状に設けられており、この小径部17bが上記インナ
プロテクタ16外周に嵌合しているとともに、この小径
部17bよりも先端側の部分においては、アウタプロテ
クタ17とインナプロテクタ16との間に、僅かな間隙
18が設けられている。そして、上記アウタプロテクタ
17には、軸方向に3個づつ並んだ連通孔19が60°
毎に、つまり、計18個の円形の連通孔21が開口形成
されている。ここで、このアウタプロテクタ17の連通
孔21の形成位置は、図4に明らかなように、インナプ
ロテクタ16の連通孔19の形成位置に対し周方向に3
0°づつずれており、互いに重ならないようになってい
る。さらに、アウタプロテクタ17の連通孔21の形成
位置は、図3に明らかなように、インナプロテクタ16
の連通孔19の形成位置に対し、軸方向に、詳しくはプ
ロテクタ15の基端寄りにずれており、アウタプロテク
タ17の連通孔21の方がインナプロテクタ16の連通
孔19よりもホルダ4に近接して開口している。
プロテクタ17は、図1に示すように、それぞれの大径
部16a,17aが重なり合った状態でホルダ4先端部
に嵌合しており、かつ両大径部16a,17aおよびホ
ルダ4の三者が、全周に亙って一体にレーザ溶接されて
いる。図1の符号22は、このレーザ溶接による溶接部
を示す。
ルダ4との接合部が全周に亙って完全にシールされるの
で、凝縮水が浸透圧によって内部に染み込むことがな
く、凝縮水との接触によるセンサ素子3の早期劣化を防
止できる。また、排気管2内を飛散してくる水滴がアウ
タプロテクタ17に衝突して、その一部が連通孔21か
ら流入したとしても、インナプロテクタ16の連通孔1
9が重ならない位置にあるため、インナプロテクタ16
内部へ飛び込むことがなく、センサ素子3への付着が防
止される。そして、間隙18に入った水滴は、内側の連
通孔19よりも外側の連通孔21の方が低い位置にある
ことから、連通孔19から内部に溢れ出ることなく、下
部の連通孔21から速やかに排出される。
施例を示している。この実施例においては、アウタプロ
テクタ17の基端の大径部17aがホルダ4先端部に直
接嵌合しており、かつ溶接部23において、ホルダ4に
全周に亙ってレーザ溶接されている。またインナプロテ
クタ16は、その基端部が僅かに大径になっており、こ
の部分がアウタプロテクタ17の内周面に嵌合してい
る。そして、溶接部24として示すように、全周に亙っ
てレーザ溶接されている。
透を確実に防止できる。
面図。
沿った断面図。
面図。
Claims (4)
- 【請求項1】 ホルダに支持されたセラミックス製セン
サ素子を覆うように有底円筒状のインナプロテクタと同
じく有底円筒状のアウタプロテクタとを設けた酸素セン
サの二重プロテクタ構造において、上記インナプロテク
タの基端部をホルダ先端部の外周に嵌合させるととも
に、その外周に上記アウタプロテクタの基端部を嵌合さ
せ、かつこれらの三者を全周に亙って一体に溶接したこ
とを特徴とする酸素センサの二重プロテクタ構造。 - 【請求項2】 ホルダに支持されたセラミックス製セン
サ素子を覆うように有底円筒状のインナプロテクタと同
じく有底円筒状のアウタプロテクタとを設けた酸素セン
サの二重プロテクタ構造において、上記アウタプロテク
タの基端部をホルダ先端部の外周に嵌合させ、かつ全周
に亙って溶接するとともに、上記インナプロテクタの基
端部をアウタプロテクタの内周面に全周に亙って溶接し
たことを特徴とする酸素センサの二重プロテクタ構造。 - 【請求項3】 アウタプロテクタの連通孔の中で最もホ
ルダ寄りの軸方向位置にある連通孔が、インナプロテク
タの連通孔よりもホルダに近い軸方向位置にあることを
特徴とする請求項1または請求項2に記載の酸素センサ
の二重プロテクタ構造。 - 【請求項4】 インナプロテクタの連通孔とアウタプロ
テクタの連通孔とを、互いに重ならない位置に開口形成
したことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の
酸素センサの二重プロテクタ構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11685996A JP3424433B2 (ja) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | 酸素センサの二重プロテクタ構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11685996A JP3424433B2 (ja) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | 酸素センサの二重プロテクタ構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09304332A true JPH09304332A (ja) | 1997-11-28 |
JP3424433B2 JP3424433B2 (ja) | 2003-07-07 |
Family
ID=14697403
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11685996A Expired - Fee Related JP3424433B2 (ja) | 1996-05-13 | 1996-05-13 | 酸素センサの二重プロテクタ構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3424433B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN102967627A (zh) * | 2012-10-19 | 2013-03-13 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 催化式氢气传感器 |
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-
1996
- 1996-05-13 JP JP11685996A patent/JP3424433B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN102967627B (zh) * | 2012-10-19 | 2014-12-03 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 催化式氢气传感器 |
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---|---|
JP3424433B2 (ja) | 2003-07-07 |
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