(57)【要約】      （修正有）【課題】封止部への熱伝導を抑制することが可能なガスセンサを提供する。【解決手段】ガスセンサ素子１００と、ガスセンサ素子の周囲を囲むハウジング１０と、ハウジングの一端に取り付けられる外筒１２と、外筒のハウジングとは反対側の端部に設けられる封止部３２と、を具備し、外筒の外周であって封止部とハウジングとの間に蛇腹部１６が設けられているガスセンサ。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスセンサ素子と、
前記ガスセンサ素子の周囲を囲むハウジングと、
前記ハウジングの一端に取り付けられる外筒と、
前記外筒の前記ハウジングとは反対側の端部に設けられる封止部と、を具備し、
前記外筒の外周であって前記封止部と前記ハウジングとの間に蛇腹部が設けられているガスセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気中の成分（酸素、ＮＯｘなど）の濃度を検出するためにガスセンサが用いられている。ガスセンサの金具と外筒とが取り付けられ、これらの内部にガスセンサ素子が配置される。外筒の端部にゴムキャップなどの封止部を設けることで、内部は封止される。ガスセンサには排気管などから熱が伝わるため、封止部が劣化しシール性が低下する可能性がある。熱伝導を抑制するため、外筒に接続され、外筒を覆う筒状の放熱部を設けることがある（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１５４７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし熱伝導の抑制が充分ではなく、封止部の劣化の恐れがある。そこで封止部への熱伝導を抑制することが可能なガスセンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、ガスセンサ素子と、前記ガスセンサ素子の周囲を囲むハウジングと、前記ハウジングの一端に取り付けられる外筒と、前記外筒の前記ハウジングとは反対側の端部に設けられる封止部と、を具備し、前記外筒の外周であって前記封止部と前記ハウジングとの間に蛇腹部が設けられているガスセンサによって達成できる。
【発明の効果】
【０００６】
封止部への熱伝導を抑制することが可能なガスセンサを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は第１実施形態に係るガスセンサを例示する正面図である。
【図２】図２はガスセンサを例示する断面図である。
【図３】図３は第２実施形態に係るガスセンサを例示する正面図である。
【図４】図４はガスセンサを例示する断面図である。
【図５】図５は蛇腹部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して本実施形態のガスセンサ１００について説明する。図１は第１実施形態に係るガスセンサ１００を例示する正面図であり、図２はガスセンサ１００を例示する断面図である。ガスセンサ１００は例えば自動車の排気管に設置される。Ｚ軸方向はガスセンサ１００の延伸方向であり、−Ｚ側が不図示の排気管側であり、＋Ｚ側は排気管とは反対側である。
【０００９】
図１に示すようにガスセンサ１００はハウジング１０、カバー１１、外筒１２およびリード線１４を有する。ハウジング１０および外筒１２は例えばＳＵＳまたは鋼などの金属で形成されている。ハウジング１０は工具が係合する六角部１０ａを有する。カバー１１はハウジング１０の−Ｚ側先端に取り付けられている。ハウジング１０の＋Ｚ側に外筒１２が取り付けられる。外筒１２の＋Ｚ側からは複数のリード線１４が突出する。外筒１２の外周面であってハウジング１０の六角部１０ａより＋Ｚ側に、蛇腹部１６が設けられている。
【００１０】
図２に示すように、ハウジング１０および外筒１２はＺ軸方向に延伸する筒状の部材であり、内部は空洞である。ハウジング１０および外筒１２内にセンサ素子２０、保持部２２、セラミック粉２４、ガラス部２６、保持部２８、抑え２９、および端子３０が設けられている。
【００１１】
センサ素子２０はカバー１１から外筒１２にかけてＺ軸に沿って延伸し、例えば固体電解質体を含み、排気中の酸素濃度などを検出する。リング２１、２３および２５、保持部２２および２８は、例えばセラミックなどの絶縁体で形成されている。保持部２２はハウジング１０および外筒１２の内部に設けられ、センサ素子２０の周囲を囲む。リング２１、２３および２５をかしめることで保持部２２は固定される。
【００１２】
セラミック粉２４は、保持部２２とハウジング１０との間に充填される。ガラス部２６は外筒１２内に設けられ、センサ素子２０と保持部２２との間に配置される。センサ素子２０、保持部２２、セラミック粉２４およびガラス部２６は、蛇腹部１６に囲まれる。保持部２８は、保持部２２および蛇腹部１６よりも＋Ｚ側に位置し、センサ素子２０の周囲を囲む。抑え２９は保持部２８の上に配置され、保持部２８を抑え、かつ外筒１２の内壁に接触する。
【００１３】
外筒１２の＋Ｚ側端部に封止部３２が設けられている。封止部３２は例えばシリコンゴムまたはフッ素ゴムなどで形成されるゴムキャップであり、外筒１２およびハウジング１０内を封止する。リード線１４はＺ軸方向に延伸し、封止部３２を貫通し、外筒１２の内部から外側に引き出される。端子３０はリード線１４とセンサ素子２０とを電気的に接続する。保持部２８は端子３０に接触し、保持する。
【００１４】
カバー１１の先端からガスが導入される。センサ素子２０はガス中の酸素濃度に応じて電気信号を出力し、電気信号は端子３０およびリード線１４を通じて外部の機器に入力される。
【００１５】
ガスセンサ１００は排気管に設置されるため、ガスセンサ１００は排気などの熱にさらされる。第１実施形態によれば、外筒１２の外周に蛇腹部１６が設けられている。このため、蛇腹部１６が形成されていない場合に比べ、ハウジング１０から封止部３２までにおいて熱の伝わる距離が増加する。また、外筒１２の表面積が増大し、放熱性が向上する。このため封止部３２への熱伝導が抑制され、封止部３２の劣化を抑制することができる。
【００１６】
例えばハウジング１０または外筒１２に放熱板などを取り付けることも可能である。しかし熱は放熱板だけでなく外筒１２にも伝わり、封止部３２の保護が十分でないことがある。また、ガスセンサ１００が大型化および高コスト化する。第１実施形態によれば、外筒１２に蛇腹部１６を設けることで、ハウジング１０から外筒１２を通る熱の経路における熱伝導を抑制することができる。また、ガスセンサ１００の大型化および高コスト化も抑制することができる。
【００１７】
（第２実施形態）
図３は第２実施形態に係るガスセンサ２００を例示する正面図であり、図４はガスセンサ２００を例示する断面図である。第１実施形態と同じ構成については説明を省略する。
【００１８】
ガスセンサ２００における外筒１２の蛇腹部１６の位置は、ガスセンサ１００に比べて＋Ｚ側である。図４に示すように、Ｚ軸方向において、蛇腹部１６は、抑え２９よりも上に位置する。
【００１９】
熱は、カバー１１およびハウジング１０から外筒１２に伝わるだけでなく、保持部２２および２８、セラミック粉２４およびガラス部２６、抑え２９などハウジング１０の内部構造物からも外筒１２に伝わる。特に、抑え２９は、外筒１２に接触しているため、下側の内部構造物から外筒１２まで熱を伝達する経路となる。
【００２０】
第２実施形態によれば、抑え２９が外筒１２と接触する部分よりも上に蛇腹部１６を配置する。これにより内部構造物から外筒１２への熱伝導も抑制することができる。したがって封止部３２の劣化をより効果的に抑制することができる。
【００２１】
抑え２９以外の内部構造物が外筒１２と接触してもよいし、内部構造物の位置および大きさを変更してもよい。これらの場合でも、蛇腹部１６を内部構造物と外筒１２との接点よりも封止部３２側に設けることが好ましい。熱伝導をより効果的に抑制することができる。また、内部構造物が外筒１２に覆われる領域よりも封止部３２側に蛇腹部１６を配置してもよい。
【００２２】
第１実施形態および第２実施形態において、蛇腹部１６の深さを任意に定めることができる。図５は蛇腹部１６の拡大図である。蛇腹部１６のうち突出する部分を突出部１６ａ、突出部１６ａの間を陥没部１６ｂとする。点線Ｌは蛇腹部１６がない場合の外筒１２の表面である。突出部１６ａの突出量Ｘ１は点線Ｌから突出部１６ａの先端までの距離である。陥没部１６ｂの陥没量Ｘ２は点線Ｌから陥没部１６ｂの底面までの距離である。
【００２３】
突出量Ｘ１および陥没量Ｘ２を変えることで、熱伝導の抑制効果が変わる。例えばＸ１とＸ２の合計量は一定として、Ｘ２を増加させると抑制効果が大きくなる。陥没量Ｘ２を増やすことで熱の伝わる部分の面積が減少し、熱伝導が抑制されるためである。
【００２４】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１０                ハウジング
１１                カバー
１２                外筒
１４                リード線
１６                蛇腹部
１６ａ              突出部
１６ｂ              陥没部
２０                センサ素子
２１、２３、２５    リング
２２、２８          保持部
２４                セラミック粉
２６                ガラス部
２９                抑え
３０                端子
３２                封止部
１００、２００      ガスセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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