(57)【要約】      （修正有）【課題】排気センサの保護構造において、排気センサのシールの劣化を十分に抑制する。【解決手段】排気センサ３０は、触媒コンバータ１４のケーシング１４ａに配設されている。保護カバー５０は、触媒コンバータ１４のケーシング１４ａと六角ヘッド部３２ｂとの間に狭持されている。保護カバー５０は、略浅皿形状に形成され、かつ取付座部５２と円筒部５４とフレアー部５６とを有するとともに、排気センサ３０との間に所定の間隔を開けて配設されている。フレアー部５６の先端位置は、パッキング４０の六角ヘッド部３２ｂに対する配設位置よりもセンサ軸方向に関してセンサ後端側に位置し、かつ、保護筒３８の先端部の位置とセンサ軸方向に関して略同じ位置である。【選択図】図２
2006207403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管に取り付けられるセンサボディと該センサボディ内に支持されたセンサ素子と上記センサボディの後部に取り付けられた保護筒と該センサボディ内に配設されたパッキングとを備えた排気センサの保護構造であって、
上記排気管と上記センサボディとの間に狭持された保護カバーを備え、
上記保護カバーは、略浅皿形状に形成され、かつ径が上記センサボディよりも大きい板状の取付座部と該取付座部の外周縁部に設けられ、該外周縁部から離れるに従って拡開するフレアー部とを有するとともに、上記排気センサとの間に所定の間隙を有して配設されており、
上記フレアー部の先端位置が、上記パッキングの上記センサボディに対する配設位置よりもセンサ軸方向に関してセンサ後端側に位置し、かつ、上記保護筒の先端部の位置とセンサ軸方向に関して略同じ位置であることを特徴とする排気センサの保護構造。
【請求項２】
請求項１記載の排気センサの保護構造において、
上記排気センサは、排気マニホールドの直下流側に設けられた触媒コンバータの上流部に水平方向に対して傾倒配設されており、
上記触媒コンバータには、その外面を所定の間隙を有して覆うコンバータ側インシュレータが配設されており、
上記フレアー部の先端位置は、上記保護カバーの下側に位置している、上記コンバータ側インシュレータの端縁部の位置とセンサ軸方向に関して略同じ位置である又はこれよりもセンサ軸方向に関してセンサ後端側に位置していることを特徴とする排気センサの保護構造。
【請求項３】
請求項２記載の排気センサの保護構造において、
上記保護カバーの上側には、上記排気マニホールドの外面を所定の間隙を有して覆うマニホールド側インシュレータが配設されており、
上記フレアー部の先端は、上記マニホールド側インシュレータの下縁部と近接しており、
上記フレアー部の先端位置は、上記マニホールド側インシュレータの下縁部の位置よりもセンサ軸方向に関してセンサ先端側に位置していることを特徴とする排気センサの保護構造。
【請求項４】
請求項１記載の排気センサの保護構造において、
上記排気センサは、排気マニホールドの下流側に垂直方向に対して傾倒配設された排気管の裏面の下部に、水平方向に対して傾倒配設されていることを特徴とする排気センサの保護構造。
【請求項５】
請求項１記載の排気センサの保護構造において、
上記排気センサ及び上記保護カバーは、排気マニホールド及び該排気マニホールドに接続された過給機と隣接配設されており、
上記保護カバーと上記排気マニホールド及び上記過給機との間には、上記排気センサの上記排気マニホールド及び上記過給機側のみを覆う、先端位置が上記排気センサの後端位置とセンサ軸方向に関して略同じ位置である遮熱壁が配設されていることを特徴とする排気センサの保護構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の排気センサの保護構造において、
上記フレアー部の先端部には、上記取付座部と平行に延びるフランジ部が形成されていることを特徴とする排気センサの保護構造。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の排気センサの保護構造において、
上記保護カバーは、上記排気管と上記センサボディとの間にガスケットを介して狭持されていることを特徴とする排気センサの保護構造。
【請求項８】
請求項７記載の排気センサの保護構造において、
上記取付座部の径が上記ガスケットよりも大きく、
上記取付座部の外周部における上記ガスケットと重ならない部分には、複数の水抜き孔が形成されていることを特徴とする排気センサの保護構造。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つに記載の排気センサの保護構造において、
上記取付座部と上記フレアー部との間には、内径が排気センサ螺合用工具の径よりも大きい円筒部が設けられたことを特徴とする排気センサの保護構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気センサの保護構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車の排気ガス中の特定ガス成分を検出するための排気センサが知られている。この排気センサの代表的なものとして、排気ガス中の酸素濃度を検出するための酸素センサがあり、この検出結果は、エンジンの燃焼制御等に利用される。排気センサは、排気管（排気通路壁）に取り付けられるセンサボディと、そのセンサボディ内に支持されたセンサ素子と、センサボディの後部に取り付けられた保護筒とを備えている。また、排気センサには、気密を目的として、各種シールが配設されている。
【０００３】
ここで、排気センサは排気管（例えば触媒コンバータの上流部のケーシング）に配設されているので、排気センサの雰囲気温度は、排気管からの輻射熱によって高くなっている。さらに、エンジンを横置きに搭載し、その排気系をエンジンの後側に配設している場合や、排気系に過給機を配設している場合は、排気センサの雰囲気温度は一層高くなっている。このように、排気センサは高温環境下に置かれているため、何ら手段を講じなければ、排気センサのシールは高熱に晒され劣化しやすい。
【０００４】
そこで、特許文献１及び２では、排気センサを保護する筒状の保護カバーが設けられている。特許文献１の保護カバーは、センサ軸方向にセンサ先端側から後端側に行くに従って拡開するテーパー部を備え、排気センサを排気管に取り付けた後に排気センサに取り付けられるものである。特許文献２の保護カバーは、略円筒状に形成されたものである。いずれの保護カバーも、排気センサの外周面を覆うように配設されている。そして、それらの保護カバーによって排気管からの輻射熱を遮って、排気センサのシールの劣化を抑制している。
【特許文献１】特開２００４−２４５６６３号公報
【特許文献２】実開昭６１−１５４５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び２の保護カバーは、排気管からの輻射熱を遮ることができるものの、センサ軸方向の長さが比較的長いので、内部に熱気がこもりやすかった。そのため、排気センサのシールの劣化を十分に抑制することができなかった。
【０００６】
また、センサボディ内にはシールの１つとしてパッキングが配設されており、このパッキングを排気管からの輻射熱から保護したいという要望もある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、排気管に取り付けられるセンサボディと該センサボディ内に支持されたセンサ素子と上記センサボディの後部に取り付けられた保護筒と該センサボディ内に配設されたパッキングとを備えた排気センサの保護構造において、排気センサのシールの劣化を十分に抑制する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、排気管に取り付けられるセンサボディと該センサボディ内に支持されたセンサ素子と上記センサボディの後部に取り付けられた保護筒と該センサボディ内に配設されたパッキングとを備えた排気センサの保護構造であって、上記排気管と上記センサボディとの間に狭持された保護カバーを備え、上記保護カバーは、略浅皿形状に形成され、かつ径が上記センサボディよりも大きい板状の取付座部と該取付座部の外周縁部に設けられ、該外周縁部から離れるに従って拡開するフレアー部とを有するとともに、上記排気センサとの間に所定の間隙を有して配設されており、上記フレアー部の先端位置が、上記パッキングの上記センサボディに対する配設位置よりもセンサ軸方向に関してセンサ後端側に位置し、かつ、上記保護筒の先端部の位置とセンサ軸方向に関して略同じ位置であることを特徴とするものである。
【０００９】
これにより、保護カバーを排気管とセンサボディとの間に狭持しているので、保護カバーによって、排気管から排気センサへの伝熱を抑制することができる。
【００１０】
また、保護カバーと排気センサとの間に所定の間隙を確保しているので、その間隙によって、排気管からの輻射熱を遮ることができる。さらに、保護カバーを略浅皿形状に形成しているので、保護カバーのセンサ軸方向の長さを比較的短くすることができるとともに、保護カバーの表面積を比較的大きくすることができる。そのため、保護カバー内の熱気を容易に逃がすことができるとともに、保護カバーの放熱面積を比較的大きくすることができる。以上により、保護カバー内に熱気がこもることを抑制するとともに、保護カバーの放熱性を向上させることができる。
【００１１】
また、フレアー部の先端位置をパッキングのセンサボディに対する配設位置よりもセンサ軸方向に関してセンサ後端側に位置させているので、保護カバーによって、パッキングを覆うことができる。そのため、保護カバーによって、パッキングを排気管からの輻射熱から保護することができる。
【００１２】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記排気センサは、排気マニホールドの直下流側に設けられた触媒コンバータの上流部に水平方向に対して傾倒配設されており、上記触媒コンバータには、その外面を所定の間隙を有して覆うコンバータ側インシュレータが配設されており、上記フレアー部の先端位置は、上記保護カバーの下側に位置している、上記コンバータ側インシュレータの端縁部の位置とセンサ軸方向に関して略同じ位置である又はこれよりもセンサ軸方向に関してセンサ後端側に位置していることを特徴とするものである。
【００１３】
これにより、フレアー部の先端位置をコンバータ側インシュレータの端縁部の位置とセンサ軸方向に関して略同じ位置にさせる又はこれよりもセンサ軸方向に関してセンサ後端側に位置させているので、保護カバーによって、コンバータ側インシュレータ内からの熱気が直接排気センサに当たることを抑制することができる。
【００１４】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記保護カバーの上側には、上記排気マニホールドの外面を所定の間隙を有して覆うマニホールド側インシュレータが配設されており、上記フレアー部の先端は、上記マニホールド側インシュレータの下縁部と近接しており、上記フレアー部の先端位置は、上記マニホールド側インシュレータの下縁部の位置よりもセンサ軸方向に関してセンサ先端側に位置していることを特徴とするものである。
【００１５】
これにより、フレアー部の先端位置をマニホールド側インシュレータの下縁部の位置よりもセンサ軸方向に関してセンサ先端側に位置させているので、マニホールド側インシュレータ内の熱気の対流によって、保護カバー外の排気センサの周囲（特にグロメットの周囲）に熱気が滞留することを抑制することができる。
【００１６】
第４の発明は、上記第１の発明において、上記排気センサは、排気マニホールドの下流側に垂直方向に対して傾倒配設された排気管の裏面の下部に、水平方向に対して傾倒配設されていることを特徴とするものである。
【００１７】
これにより、排気センサを、排気マニホールドの下流側に垂直方向に対して傾倒配設された排気管の裏面の下部に、水平方向に対して傾倒配設しているので、排気センサをその排気管の表面に配設する場合と比較して、触媒コンバータからの熱気が排気センサに当たることを抑制することができる。
【００１８】
第５の発明は、上記第１の発明において、上記排気センサ及び上記保護カバーは、排気マニホールド及び該排気マニホールドに接続された過給機と隣接配設されており、上記保護カバーと上記排気マニホールド及び上記過給機との間には、上記排気センサの上記排気マニホールド及び上記過給機側のみを覆う、先端位置が上記排気センサの後端位置とセンサ軸方向に関して略同じ位置である遮熱壁が配設されていることを特徴とするものである。
【００１９】
これにより、保護カバーと排気マニホールド及び過給機との間に、排気センサの排気マニホールド及び過給機側のみを覆う遮熱壁を配設しているので、遮熱壁によって、排気マニホールド及び過給機からの輻射熱が直接排気センサに当たることを抑制することができる。そのため、保護カバーをセンサ軸方向の長さが比較的短い略浅皿状に形成しているにも拘わらず、排気マニホールド及び過給機からの輻射熱によって、保護カバー内に熱気がこもることを抑制することができる。
【００２０】
第６の発明は、上記第１〜第５のいずれか１つの発明において、上記フレアー部の先端部には、上記取付座部と平行に延びるフランジ部が形成されていることを特徴とするものである。
【００２１】
これにより、フレアー部の先端部に取付座部と平行に延びるフランジ部を形成しているので、保護カバーのセンサ軸方向の長さを長くすることなく、保護カバーの表面積、すなわち、保護カバーの放熱面積を大きくすることができる。そのため、保護カバーの放熱性を一層向上させることができる。
【００２２】
また、フレアー部の先端部にフランジ部を形成しているので、フランジ部を掴むことで、保護カバーを掴むことができる。そのため、リストフランジを別途設ける必要がなくなる。したがって、保護カバーの生産性を向上させることができる。
【００２３】
第７の発明は、上記第１〜第６のいずれか１つの発明において、上記保護カバーは、上記排気管と上記センサボディとの間にガスケットを介して狭持されていることを特徴とするものである。
【００２４】
これにより、保護カバーを排気管とセンサボディとの間にガスケットを介して狭持しているので、ガスケットによって、排気管から排気センサへの伝熱を一層抑制することができる。
【００２５】
第８の発明は、上記第７の発明において、上記取付座部の径が上記ガスケットよりも大きく、上記取付座部の外周部における上記ガスケットと重ならない部分には、複数の水抜き孔が形成されていることを特徴とするものである。
【００２６】
これにより、取付座部の外周部におけるガスケットと重ならない部分に、複数の水抜き孔を形成しているので、水抜き孔によって、保護カバー内の水を抜くことができる。そのため、保護カバー内に水が溜まることを抑制することができる。
【００２７】
第９の発明は、上記第１〜第８の発明において、上記取付座部と上記フレアー部との間には、内径が排気センサ螺合用工具の径よりも大きい円筒部が設けられたことを特徴とするものである。
【００２８】
これにより、円筒部の内径を排気センサ螺合用工具の径よりも大きくしているので、保護カバー内に排気センサ螺合用工具を入れることができる。そのため、排気センサ螺合用工具によって、排気センサを保護カバーとともに排気管に取り付けることができる。したがって、排気センサ及び保護カバーの取付作業性を向上させることができる。
【００２９】
また、取付座部とフレアー部との間に、内径が排気センサ螺合用工具の径よりも大きい円筒部を形成しているので、円筒部と排気センサとの間に比較的大きな間隙を確保することができる。そのため、その間隙によって、排気管からの輻射熱を一層遮ることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、保護カバーを排気管とセンサボディとの間に狭持しているので、保護カバーによって、排気管から排気センサへの伝熱を抑制することができる。また、保護カバーと排気センサとの間に所定の間隙を確保し、さらに、保護カバーを略浅皿形状に形成しているので、保護カバー内に熱気がこもることを抑制するとともに、保護カバーの放熱性を向上させることができる。また、フレアー部の先端位置をパッキングのセンサボディに対する配設位置よりもセンサ軸方向に関してセンサ後端側に位置させているので、パッキングを排気管からの輻射熱から保護することができる。以上の結果、排気センサのシールの劣化を十分に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３２】
（実施形態１）
本発明の実施形態に係る排気センサの保護構造は、自動車のエンジン（図示せず）の排気系１０の排気管（排気通路壁）に取り付けられた排気センサ（本実施形態では酸素センサ）３０を保護する金属製の保護カバー５０を備えている。
【００３３】
排気系１０は、エンジンの後側に配設されている。図１に示すように、排気系１０は、エンジンの排気ポートに接続された排気マニホールド１２と、その排気マニホールド１２の直下流側に設けられた触媒コンバータ１４とを備えている。この触媒コンバータ１４は、排気マニホールド１２の直下に垂直方向に対して傾倒するように垂下配置されている。図１及び図２に示すように、触媒コンバータ１４の上流部のケーシング１４ａには、排気センサ３０を通すための挿通孔１４ｂが形成されており、ケーシング１４ａのこの挿通孔１４ｂの周囲部には、排気センサ３０をケーシング１４ａに取り付けるための雌ねじ部１４ｃが設けられている。尚、本発明に係る排気管には、排気マニホールド１２のケーシング１４ａが含まれる。
【００３４】
排気センサ３０は、排気ガス中の酸素濃度を検出するためのものであり、この検出結果は、エンジンの燃焼制御等に利用される。排気センサ３０は、触媒コンバータ１４の上流部のケーシング１４ａの雌ねじ部１４ｃに、水平方向（横方向）に対して下向きに傾倒配設されている（図４も参照）。すなわち、排気センサ３０は、触媒コンバータ１４のケーシング１４ａと垂直な方向に延びるように配置されている（図２参照）。図２及び図３に示すように、排気センサ３０は、触媒コンバータ１４の雌ねじ部１４ｃに取り付けられた略円筒状のセンサボディ３２と、そのセンサボディ３２内に略円筒状の絶縁体３３（図２では図示せず）を介して支持された板状のセンサ素子３４（図２では図示せず）と、センサボディ３２の先端部（つまりセンサ先端側の端部）に取り付けられ、センサ素子３４の先端部を覆う二重のキャップ状プロテクタ３６と、センサボディ３２の後端部（つまりセンサ後端側の端部）に取り付けられた略円筒状の金属製保護筒３８と、センサボディ３２内に配設されたリング状の金属製パッキング４０と、保護筒３８からセンサ後端側に引き出されたリード線４２（図２では図示せず）と、保護筒３８の後端部内に支持され、リード線４２を保持する樹脂製グロメット４４（図２では図示せず）とを備えている。尚、排気センサ３０の軸方向は図２の左右方向（図３の上下方向）であり、排気センサ３０の先端側は図２の右側（図３の下側）であり、排気センサ３０の後端側は図２の左側（図３の上側）である。
【００３５】
センサボディ３２は、排気センサ３０をケーシング１４ａに取り付けるための雄ねじ部３２ａと、その雄ねじ部３２ａのセンサ後端側に設けられ、雄ねじ部３２ａを触媒コンバータ１４の雌ねじ部１４ｃにねじ込むための六角ヘッド部３２ｂと、その六角ヘッド部３２ｂのセンサ後端側に設けられ、保護筒３８を取り付けるための取付部３２ｃとを有する。センサ素子３４の先端部及びプロテクタ３６は、触媒コンバータ１４内に突出している。排気センサ３０は、六角ヘッド部３２ｂの部分が最も太い。保護筒３８は、取付部３２ｃの外周面に外嵌めして取り付けられている。プロテクタ３６には、その内部に触媒コンバータ１４内の排気ガスを導くための複数の導入孔３６ａが形成されている。パッキング４０は、六角ヘッド部３２ｂの内周面の段差部と絶縁体３３の外周面の段差部との間に配設されてその間をガスが通らないようにしている。
【００３６】
図２、図４及び図５に示すように、保護カバー５０の上側には、上記排気マニホールド１２の外面を所定の間隔を開けて覆う金属製のマニホールド側インシュレータ１６（図５では図示せず）が配設されている。上記触媒コンバータ１４には、その外面を所定の間隔を開けて覆う金属製のコンバータ側インシュレータ１８が配設されている。そして、これらマニホールド側インシュレータ１６及びコンバータ側インシュレータ１８の切れ目に、排気センサ３０が配置されている（図２参照）。
【００３７】
図２に示すように、保護カバー５０は、触媒コンバータ１４のケーシング１４ａの雌ねじ部１４ｃとセンサボディ３２の六角ヘッド部３２ｂとの間にリング状のＳＵＳ製ガスケット２０を介して狭んで、共締め固定されている。図２、図５及び図６に示すように、保護カバー５０は、略浅皿形状に形成されている。保護カバー５０は、直径がセンサボディ３２の外径（つまり、センサボディ３２のセンサ軸方向と直交する方向の長さ）よりも大きい円板状の取付座部５２と、その取付座部５２の外周縁部にセンサ軸方向に延びるように設けられ、内径が中空円柱状の排気センサ螺合用工具７０（図２参照）の外径よりも大きい円筒部５４と、その円筒部５４のセンサ後端側に設けられ、円筒部５４から離れるに従って（つまり、触媒コンバータ１４のケーシング１４ａから離れる方向に行くに従って）拡開する略漏斗状のフレアー部５６とを有している。保護カバー５０は、排気センサ３０の外周面との間に所定の間隔を開けて配設されている。すなわち、保護カバー５０は、排気センサ３０を所定の空隙を開けて取り囲んでいる。保護カバー５０の中心軸は、排気センサ３０の中心軸と一致している（図２参照）。
【００３８】
取付座部５２の中心部には、排気センサ３０の先端部を通すための円状の挿通孔５２ａが形成されており、この挿通孔５２ａの口径は、六角ヘッド部３２ｂの外接円の直径よりも小さい。つまり、六角ヘッド部３２ｂは、取付座部５２の挿通孔５２ａを通らない。取付座部５２の直径はガスケット２０の外径よりも大きく、取付座部５２の外周部におけるガスケット２０と重ならない部分には、複数（本実施形態では４つ）の水抜き孔５２ｂ（図２では図示せず）が形成されている。また、取付座部５２の直径は排気センサ螺合用工具７０の外径よりも大きい（図２参照）。円筒部５４の口径面積は、上述の如く、排気センサ螺合用工具７０の面積よりも大きいので、保護カバー５０内に排気センサ螺合用工具７０を入れることができる（図２参照）。
【００３９】
フレアー部５６は、上述の如く、円筒部５４からセンサ軸方向のサンサ後端側に行くに従って広くなっている。フレアー部５６のセンサ軸方向に対する開き角度θ（図２参照）は０度よりも大きくかつ９０度よりも小さく、４５度以上６０度以下であることが好ましい。フレアー部５６の先端部（つまりセンサ後端側の端部）には、取付座部５２と平行でかつセンサ径方向外側に向かって延びるフランジ部５６が全周に亘って形成されている。
【００４０】
フレアー部５６の先端位置（つまり、フランジ部５８のセンサ後端側の端面の位置）は、パッキング４０の六角ヘッド部３２ｂに対する配設位置よりもセンサ軸方向に関してセンサ後端側（センサ軸方向外側）に位置し、かつ、保護筒３８の先端部（つまりセンサ先端側の端部）の位置とセンサ軸方向に関して略同じ位置である。すなわち、フレアー部５６の先端の、触媒コンバータ１４のケーシング１４ａからの高さ位置を、側面視（図２の紙面に垂直な方向視）で、パッキング４０の六角ヘッド部３２ｂに対する配設位置よりも高い位置で、かつ、保護筒３８の先端部の位置と略同じ高さ位置に設定している。これにより、六角ヘッド部３２ｂ、ひいては、パッキング４０が保護カバー５０によって覆われ（取り囲まれ）、保護筒３８の大部分が保護カバー５０によって覆われることなく露出する。尚、パッキング４０は、上述の如く、六角ヘッド部３２ｂ内に配設されているので、パッキング４０の保護の見地から、フレアー部５６の先端位置を、六角ヘッド部３２ｂのセンサ後端側の端面の位置よりもセンサ後端側に位置させる必要がある。
【００４１】
また、フレアー部５６の先端は、マニホールド側インシュレータ１６の下縁部と近接している（図２参照）。フレアー部５６の先端位置は、マニホールド側インシュレータ１６の下縁部の位置よりもセンサ軸方向に関してセンサ先端側（センサ軸方向内側）に位置している（図２参照）。すなわち、フレアー部５６の先端の、触媒コンバータ１４のケーシング１４ａからの高さ位置を、マニホールド側インシュレータ１６の下縁部の位置よりも低い位置に設定している。
【００４２】
さらに、フレアー部５６の先端位置は、保護カバー５０の下側に位置している、コンバータ側インシュレータ１８の端縁部の位置とセンサ軸方向に関して略同じ位置である（図２参照）。すなわち、フレアー部５６の先端の、触媒コンバータ１４のケーシング１４ａからの高さ位置を、コンバータ側インシュレータ１８の端縁部の位置と略同じ高さ位置に設定している。
【００４３】
−排気センサ及び保護カバーの取付け工程−
以下、図２を参照しながら、排気センサ３０及び保護カバー５０の触媒コンバータ１４に対する取付け工程について説明する。まず、排気センサ３０の先端部を保護カバー５０の取付座部５２の挿通孔５２ａに通した状態で、排気センサ３０の雄ねじ部３２ａを触媒コンバータ１４の雌ねじ部１４ｃのところに持って行く。それから、保護カバー５０内の排気センサ３０の六角ヘッド部３２ｂに排気センサ螺合用工具７０を外嵌めして、六角ヘッド部３２ｂを排気センサ螺合用工具７０で回転させる。これにより、排気センサ３０の雄ねじ部３２ａが触媒コンバータ１４の雌ねじ部１４ｃにねじ込まれ、排気センサ３０が保護カバー５０とともに触媒コンバータ１４に取り付けられる。
【００４４】
−効果−
以上により、本実施形態によれば、保護カバー５０を触媒コンバータ１４のケーシング１４ａとセンサボディ３２との間に狭持しているので、保護カバー５０によって、ケーシング１４ａから排気センサ３０への伝熱を抑制することができる。また、保護カバー５０と排気センサ３０との間に所定の間隙を確保しているので、その間隙によって、触媒コンバータ１４のケーシング１４ａからの輻射熱を遮ることができる。さらに、保護カバー５０を略浅皿形状に形成しているので、保護カバー５０のセンサ軸方向の長さを比較的短くすることができるとともに、保護カバー５０の表面積を比較的大きくすることができる。そのため、保護カバー５０内の熱気を容易に逃がすことができるとともに、保護カバー５０の放熱面積を比較的大きくすることができる。以上により、保護カバー５０内に熱気がこもることを抑制するとともに、保護カバー５０の放熱性を向上させることができる。また、フレアー部５６の先端位置をパッキング４０のセンサボディ３２に対する配設位置よりもセンサ軸方向に関してセンサ後端側に位置させているので、保護カバー５０によって、パッキング４０を覆うことができる。そのため、保護カバー５０によって、パッキング４０を触媒コンバータ１４のケーシング１４ａからの輻射熱から保護することができる。以上の結果、排気センサ３０のシールの劣化を十分に抑制することができる。
【００４５】
また、フレアー部５６の先端位置をコンバータ側インシュレータ１８の端縁部の位置とセンサ軸方向に関して略同じ位置にしているので、保護カバー５０によって、コンバータ側インシュレータ１８内を上昇してくる熱気が直接排気センサ３０に当たることを抑制することができる。
【００４６】
また、フレアー部５６の先端位置をマニホールド側インシュレータ１６の下縁部の位置よりもセンサ軸方向に関してセンサ先端側に位置させているので、マニホールド側インシュレータ１６内を上昇していく熱気の対流（図２参照）によって、保護カバー５０外の排気センサ３０の周囲（特にグロメット４４の周囲）に熱気が滞留することを抑制することができる。
【００４７】
また、フレアー部５６の先端部に取付座部５２と平行に延びるフランジ部５８を形成しているので、保護カバー５０のセンサ軸方向の長さを長くすることなく、保護カバー５０の表面積、すなわち、保護カバー５０の放熱面積を大きくすることができる。そのため、保護カバー５０の放熱性を一層向上させることができる。
【００４８】
また、フレアー部５６の先端部にフランジ部５８を形成しているので、フランジ部５８を掴むことで、保護カバー５０を掴むことができる。そのため、リストフランジを別途設ける必要がなくなる。したがって、保護カバー５０の生産性を向上させることができる。
【００４９】
また、保護カバー５０を触媒コンバータ１４のケーシング１４ａとセンサボディ３２との間にガスケット２０を介して狭持しているので、ガスケット２０によって、ケーシング１４ａから排気センサ３０への伝熱を一層抑制することができる。
【００５０】
また、取付座部５２の外周部におけるガスケット２０と重ならない部分に、複数の水抜き孔５２ｂを形成しているので、水抜き孔５２ｂによって、保護カバー５０内の水を抜くことができる。そのため、保護カバー５０内に水が溜まることを抑制することができる。
【００５１】
また、円筒部５４の内径を排気センサ螺合用工具７０の径よりも大きくしているので、保護カバー５０内に排気センサ螺合用工具７０を入れることができる。そのため、排気センサ螺合用工具７０によって、排気センサ３０を保護カバー５０とともに触媒コンバータ１４のケーシング１４ａに取り付けることができる。したがって、排気センサ３０及び保護カバー５０の取付作業性を向上させることができる。
【００５２】
また、取付座部５２とフレアー部５６との間に、内径が排気センサ螺合用工具７０の径よりも大きい円筒部５４を形成しているので、円筒部５４と排気センサ３０との間に比較的大きな間隙を確保することができる。そのため、その間隙によって、触媒コンバータ１４のケーシング１４ａからの輻射熱を一層遮ることができる。
【００５３】
なお、本実施形態では、フレアー部５６の先端位置は、コンバータ側インシュレータ１８の端縁部の位置とセンサ軸方向に関して略同じ位置であるが、コンバータ側インシュレータ１８の端縁部の位置よりもセンサ軸方向に関してセンサ後端側に位置しても良い。この場合も、保護カバー５０によって、コンバータ側インシュレータ１８内を上昇してくる熱気が直接排気センサ３０に当たることを抑制することができる。
【００５４】
（実施形態２）
本実施形態は、排気系１０の構成、並びに排気センサ３０及び保護カバー５０の配設位置が実施形態１と異なるものである。
【００５５】
図７に示すように、排気系１０は、排気マニホールド１２と、その排気マニホールド１２の下流側に垂直方向に対して傾倒配設された排気管２２と、その排気管２２の下流側に垂直方向に対して傾倒配設された触媒コンバータ１４とを備えている。排気センサ３０は、排気管２２の裏面（図７の右側面）の下部に、水平方向に対して下向きに傾倒配設されている。すなわち、排気センサ３０は、排気管２２と垂直な方向に延びるように配置されている。ここで、排気管２２の裏面とは、排気管２２の表面（図７の左側面）とは反対側の、隠れている方の面である。尚、排気管２２には、実施形態１の挿通孔１４ｂ及び雌ねじ部１４ｃとほぼ同様の、挿通孔２２ａ及び雌ねじ部２２ｂが設けられている。排気センサ３０及び保護カバー５０の構成に関しては、実施形態１とほぼ同様である。
【００５６】
−効果−
以上により、本実施形態によれば、排気センサ３０を、排気マニホールド１２の下流側に垂直方向に対して傾倒配設された排気管２２の裏面の下部に、水平方向に対して傾倒配設しているので、排気センサ３０をその排気管２２の表面に配設する場合と比較して、触媒コンバータ１４から上昇してくる熱気が排気センサ３０に当たることを抑制することができる。
【００５７】
（実施形態３）
本実施形態は、排気系１０の構成、並びに排気センサ３０及び保護カバー５０の配設位置が実施形態１と異なり、さらに、排気系１０に遮熱壁６０が設けられたものである。
【００５８】
図８に示すように、排気系１０は、排気マニホールド１２（図８ではマニホールド側インシュレータ１６に覆われている）と、その排気マニホールド１２の下流側に接続された排気タービン過給機２４と、その過給機２４の下流側に設けられた触媒コンバータ１４（図８ではコンバータ側インシュレータ１８に覆われている）とを備えている。排気センサ３０及び保護カバー５０は、排気マニホールド１２及び過給機２４と隣接配設されている。すなわち、排気センサ３０及び保護カバー５０は、排気マニホールド１２及び過給機２４によって取り囲まれている。図９及び図１０に示すように、保護カバー５０と排気マニホールド１２及び過給機２４との間には、排気センサ３０の排気マニホールド１２及び過給機２４側のみを覆う（取り囲む）断面山状の遮熱壁６０が配設されている。この遮熱壁６０は、センサ軸方向に延びており、遮熱壁６０の先端位置は、排気センサ３０の後端位置とセンサ軸方向に関して略同じ位置である。すなわち、遮熱壁６０の先端の、触媒コンバータ１４のケーシング１４ａからの高さ位置を、排気センサ３０の後端位置と略同じ高さ位置に設定している。排気センサ３０及び保護カバー５０の構成に関しては、実施形態１とほぼ同様である。
【００５９】
−効果−
以上により、本実施形態によれば、保護カバー５０と排気マニホールド１２及び過給機２４との間に、排気センサ３０の排気マニホールド１２及び過給機２４側のみを覆う遮熱壁６０を配設しているので、遮熱壁６０によって、排気マニホールド１２及び過給機２４からの輻射熱が直接排気センサ３０に当たることを抑制することができる。そのため、保護カバー５０をセンサ軸方向の長さが比較的短い略浅皿状に形成しているにも拘わらず、排気マニホールド１２及び過給機２４からの輻射熱によって、保護カバー５０内に熱気がこもることを抑制することができる。
【００６０】
（実施形態４）
本実施形態は、排気系１０の構成、並びに排気センサ３０及び保護カバー５０の配設位置が実施形態１と異なるものである。
【００６１】
図１１及び図１２に示すように、排気系１０は、過給機２４と、その過給機２４の下流側に設けられた略弓形の排気管２６と、その排気管２６の下流側に設けられた触媒コンバータ１４とを備えている。排気センサ３０は、排気管２６における過給機２４からは陰になる部分（図１１の右側面）に配設されている。排気管２６には、その外面を所定の間隔を開けて覆う排気管側インシュレータ２８（図１１では図示せず）が配設されており、この排気管側インシュレータ２８の位置が、保護カバー５０の取付座部５２の位置よりもセンサ軸方向に関してセンサ先端側に位置している。すなわち、排気管側インシュレータ２８を、保護カバー５０の下側に回り込むように配設している。これにより、保護カバー５０及び排気管側インシュレータ２８の二重構造によって、排気センサ３０が保護される。排気センサ３０及び保護カバー５０の構成に関しては、実施形態１とほぼ同様である。
【００６２】
（その他の実施形態）
上記各実施形態では、排気センサ３０は酸素センサで構成されているが、酸素センサ以外の他の排気センサであっても良い。
【００６３】
また、上記各実施形態では、排気センサ螺合用工具７０は中空円柱状のものであるが、外径が保護カバー５０の円筒部５４の内径よりも小さい（すなわち、保護カバー５０内に排気センサ螺合用工具７０を入れることができる）限り、排気センサ螺合用工具７０は如何なる形状のものであっても良い。
【００６４】
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
【００６５】
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上説明したように、本発明は、排気管に取り付けられるセンサボディと該センサボディ内に支持されたセンサ素子と上記センサボディの後部に取り付けられた保護筒と該センサボディ内に配設されたパッキングとを備えた排気センサの保護構造について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施形態に係る排気系の一部の斜視図である。
【図２】排気センサの保護構造の断面図である。
【図３】排気センサの断面図である。
【図４】排気系の一部の斜視図である。
【図５】排気センサの保護構造の斜視図である。
【図６】保護カバーの斜視図である。
【図７】排気センサの保護構造の断面図である。
【図８】排気系の一部の斜視図である。
【図９】排気センサの保護構造の斜視図である。
【図１０】排気センサの保護構造をセンサ軸方向のセンサ後端側から見た平面図である。
【図１１】排気系の一部を車両後側から見た概略構成図である。
【図１２】排気センサの保護構造の斜視図である。
【符号の説明】
【００６８】
１６    マニホールド側インシュレータ
１８    コンバータ側インシュレータ
３０    排気センサ
３２    センサボディ
３４    センサ素子
３８    保護筒
４０    パッキング
４４    グロメット
５０    保護カバー
５２    取付座部
５２ｂ  水抜き孔
５４    円筒部
５６    フレアー部
５８    フランジ部
６０    遮熱壁
【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】
2006207403.tif 000007
【図６】
2006207403.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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