(57)【要約】【課題】センサーの故障の発生を防止することができるセンサーの被水防止構造および車両を提供すること。【解決手段】センサーの被水防止構造は、管状部材の内部にヘッドが配置されるセンサーの被水防止構造であって、前記管状部材の管軸方向一端に設けられた開口から前記ヘッドを遮蔽するように、前記管状部材の内部に遮蔽部材を配置する。例えば、前記遮蔽部材は、前記ヘッドから前記開口へ途中で遮られずに放射状に延びる仮想線より構成される錐状領域を横断するように配置される。また、例えば、遮蔽部材は、管状部材の管軸方向に沿うように配置される。【選択図】図１
2019027405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状部材の内部にヘッドが配置されるセンサーの被水防止構造であって、
前記管状部材の管軸方向一端に設けられた開口から前記ヘッドを遮蔽するように、前記管状部材の内部に遮蔽部材を配置する、センサーの被水防止構造。
【請求項２】
前記遮蔽部材は、前記ヘッドから前記開口へ途中で遮られずに放射状に延びる仮想線より構成される錐状領域を横断するように配置される、請求項１に記載のセンサーの被水防止構造。
【請求項３】
前記遮蔽部材は、前記管状部材の管軸方向に沿うように配置される、請求項１または２に記載のセンサーの被水防止構造。
【請求項４】
前記遮蔽部材はＳ字形状の横断面を有している、請求項２または３に記載のセンサーの被水防止構造。
【請求項５】
前記Ｓ字形状の横断面における中央部は平面部を有し、
前記平面部は、前記錐状領域を横断するように配置される、請求項４に記載のセンサーの被水防止構造。
【請求項６】
前記Ｓ字形状の横断面における両端部は第１および第２の曲面部を有し、
前記第１および第２の曲面部は、前記管状部材の径方向で互いに対向する内壁にそれぞれ沿うように設けられる、請求項５に記載のセンサーの被水防止構造。
【請求項７】
前記遮蔽部材は、管軸が直線状に延在するストレート部に配置される、請求項１から６のいずれか一項に記載のセンサーの被水防止構造。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のセンサーの被水防止構造を備える、車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、センサーの被水防止構造および車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関からの排気ガス中に含まれる粒子状物質（以下、ＰＭという）を捕集するフィルターとして、例えば、ディーゼル・パティキュレイト・フィルター(Diesel Particulate Filter、以下ＤＰＦ)が知られている。
【０００３】
ＤＰＦは内燃機関からの排気ガスが流入する排気管に設けられている。また、例えば、排気管のＤＰＦよりも排気上流側または排気下流側にＰＭを検出するＰＭセンサーが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−４８７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、レイアウト上の制約などから排気管の長さを短くしたものがある。このような排気管では、ＰＭセンサーのヘッドが排気管の出口側から見える位置に設けられることがある。このような位置に設けられたヘッドは、例えば車両を高圧洗浄する際に被水するおそれがある。
【０００６】
ヘッドが排気ガスにより加熱されているときに被水して急激に冷やされると、熱衝撃などを受けて、故障する場合がある。
【０００７】
本開示の目的は、センサーの故障の発生を防止することができるセンサーの被水防止構造および車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示のセンサーの被水防止構造は、
管状部材の内部にヘッドが配置されるセンサーの被水防止構造であって、
前記管状部材の管軸方向一端に設けられた開口から前記ヘッドを遮蔽するように、前記管状部材の内部に遮蔽部材を配置する。
【０００９】
本開示の車両は、上記センサーの被水防止構造を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、センサーの故障の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の一実施の形態に係るセンサーの被水防止構造の一例を示す縦断面図
【図２】センサーの被水防止構造の部分分解斜視図
【図３】センサーの被水防止構造の一例を示す横断面図
【図４】本実施の形態の変形例に係るセンサーの被水防止構造の一例を示す横断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本開示の一実施の形態に係るセンサー２０の被水防止構造１００の一例を示す縦断面図である。なお、図１には、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が描かれている。以下の説明では、図１における左右方向をＸ方向又は排気方向といい、右方向を「＋Ｘ方向」、「管軸方向一端側」又は「排気下流側」、左方向を「−Ｘ方向」、「管軸方向他端側」又は「排気上流側」という。また、図１における上下方向をＹ方向又は車両上下方向といい、上方向を「＋Ｙ方向」、「車両上側」又は「車両上方向」、下方向を「−Ｙ方向」、「車両下側」又は「車両下方向」という。さらに、図１において紙面に垂直な方向をＺ方向といい、手前方向を「＋Ｚ方向」、奥方向を「−Ｚ方向」という。
【００１４】
本実施の形態では、エンジン（図示略）からの排気ガスが流入する排気管１０（本発明の「管状部材」に対応）に取り付けられるセンサー２０の被水防止構造１００について説明する。
【００１５】
図１に示すように、排気管１０の排気下流側（＋Ｘ方向）端には、排気ガスが外部に流出する出口１２（本発明の「開口」に対応）が設けられている。排気管１０の排気上流側（−Ｘ方向）には例えばＤＰＦ（図示略）が設けられている。排気管１０には、ＤＰＦを通り抜けた排気ガスが流入する。
【００１６】
排気管１０は、排気上流側（−Ｘ方向）に設けられた直管１０Ａと排気下流側（＋Ｘ方向）に設けられた曲管１０Ｂとを有している。直管１０Ａと曲管１０Ｂは互いに連結されている。
【００１７】
直管１０Ａは、管軸１４がＸ方向に直線状に延在するストレート部を有している。
【００１８】
曲管１０Ｂは、管軸１６が湾曲状に延在する上流側管部１５と、管軸１８がＸ方向に対して車両下方向（−Ｙ方向）に傾斜する方向へ直線状に延在する下流側管部１７とを有している。
【００１９】
センサー２０はＤＰＦから排気管１０に流入する排気ガス中のＰＭを検出する。センサー２０は、直管１０Ａにおける車両上側（＋Ｙ方向）の上壁部１１に取り付けられている。
【００２０】
センサー２０はヘッド２１を有する。ヘッド２１は、排気管１０の内部に突出するものであって、上壁部１１の車両下側（−Ｙ方向）に設けられている。ヘッド２１は、出口１２から管軸方向他端側（−Ｘ方向）に対し斜め車両上方向（＋Ｙ方向）へ直線状に向かう方向に配置されている。
【００２１】
例えば、車両を高圧洗浄する際に出口１２から排気管１０の内部に浸入する洗浄液の飛沫が、ヘッド２１にかかるおそれがある。排気ガスにより加熱されて高温状態にあるヘッド２１が被水すると、ヘッド２１が急激に冷やされるため、熱衝撃などを受けて、センサー２０が故障する場合がある。
【００２２】
本実施の形態において、排気管１０の内部における出口１２とヘッド２１との間に遮蔽部材３０が配置されている。
【００２３】
図１から図３を参照して、遮蔽部材３０の詳細について説明する。図２はセンサー２０の被水防止構造１００の部分分解斜視図である。図３はセンサー２０の被水防止構造１００の横断面図である。図２および図３に直管１０Ａおよび遮蔽部材３０を示し、曲管１０Ｂを省略して示す。
【００２４】
遮蔽部材３０は、図１に示すようにヘッド２１を出口１２から遮蔽するように配置されている。具体的に、遮蔽部材３０は、図１に示すように、ヘッド２１から出口１２へ途中で遮られずに放射状に延びる仮想線より構成される錐状領域Ａ１を横断するように配置される。図１に錐状領域Ａ１の母線を点線で表す。
【００２５】
遮蔽部材３０は、図２および図３に示すようにＳ字形状の横断面を有している。遮蔽部材３０は、例えば所定厚のステンレス鋼板を用いてプレス成形の曲げ加工等により成形されている。遮蔽部材３０は、平面部３１、第１曲面部３２および第２曲面部３３を有している。なお、図１では遮蔽部材３０の平面部３１のみを示している。
【００２６】
平面部３１は、図２および図３に示すようにＳ字形状の横断面における中央部に設けられている。平面部３１は図１に示すように領域Ａ１を横断するように配置されている。
【００２７】
図１に、平面部３１が領域Ａ１の横断を開始する位置Ｐ１を示し、平面部３１が領域Ａ１の横断を終了する位置Ｐ２を示す。
【００２８】
図１に示すように、平面部３１は管軸１４に沿うように配置されている。平面部３１は直管１０Ａの排気下流側端１３の位置から、排気上流側（−Ｘ方向）に所定距離だけ離間した位置まで延在している。遮蔽部材３０の製造のバラツキがあっても、遮蔽部材３０が領域Ａ１を確実に横断するように、平面部３１の排気下流側端３４は位置Ｐ１よりも排気下流側（＋Ｘ方向）へ張り出している。また、平面部３１の排気上流側端３５は位置Ｐ２よりも排気上流側（−Ｘ方向）へ張り出している。
【００２９】
平面部３１は、図２および図３に示すように手前方向（＋Ｚ方向）および奥方向（−Ｚ方向）に広がる平面である。平面部３１の手前方向の側縁は直管１０Ａの手前側内壁に当接している。平面部３１の奥方向の側縁は直管１０Ａの奥側内壁に当接している。
【００３０】
第１曲面部３２は、図３に示すように平面部３１の手前方向（＋Ｚ方向）の側縁から直管１０Ａの車両上側内壁に沿うように延在している。また、第１曲面部３２は管軸１４に沿うように配置されている。第１曲面部３２は車両上側内壁にスポット溶接により固定されている。
【００３１】
第２曲面部３３は、図３に示すように平面部３１の奥方向（−Ｚ方向）の側縁から直管１０Ａの車両下側内壁（車両上側内壁に対向する壁）に沿うように延在している。また、第２曲面部３３は管軸１４に沿うように配置されている。第２曲面部３３は車両下側内壁にスポット溶接により固定されている。
【００３２】
上述するように、平面部３１、第１曲面部３２および第２曲面部３３は、直管１０Ａの管軸１４に沿うように配置される。
【００３３】
＜遮蔽部材３０の組み付け＞
次に、遮蔽部材３０の組み付けについて図１および図２を参照して説明する。
【００３４】
先ず、遮蔽部材３０を、直管１０Ａに管軸方向一端側（排気下流側）から差し込む（図２に差し込み方向ＤＲを示す）。
【００３５】
遮蔽部材３０を直管１０Ａに対して管軸１４回りに相対的に回転させることにより、遮蔽部材３０の平面部３１の管軸１４回りの位置決めができる。
【００３６】
また、遮蔽部材３０の排気下流側端３４と直管１０Ａの排気下流側端１３とを合わせることにより（図１参照）、遮蔽部材３０のＸ方向の位置決めがされる。
【００３７】
次に、第１曲面部３２を直管１０Ａの車両上側内壁にスポット溶接する。
【００３８】
次に、第２曲面部３３を直管１０Ａの車両下側内壁にスポット溶接する。
【００３９】
次に、直管１０Ａと曲管１０Ｂとを連結する。以上により、排気管１０の内部に遮蔽部材３０が配置される。
【００４０】
＜本実施の形態の効果＞
上記実施の形態に係るセンサー２０の被水防止構造１００によれば、排気管１０の内部に配置されるヘッド２１を、排気管１０の管軸方向一端に設けられた出口１２から遮蔽する遮蔽部材３０が配置される。これにより、例えば、車両を高圧洗浄する際に出口１２から排気管１０の内部に浸入して、ヘッド２１にかかろうとする水の飛沫を遮蔽部材３０が遮るため、ヘッド２１が被水することにより生じるセンサー２０の故障の発生を防止することができる。
【００４１】
また、被水防止構造１００によれば、遮蔽部材は、ヘッド２１から出口１２へ途中で遮られずに放射状に延びる仮想線より構成される錐状領域Ａ１を横断するように配置される。これにより、ヘッド２１が出口１２から遮蔽される。つまり、遮蔽部材３０は、出口１２から直線状にヘッド２１に向かう水の飛沫を遮ることが可能となる。
【００４２】
また、被水防止構造１００によれば、遮蔽部材３０は直管１０Ａの管軸１４に沿うように配置される。これにより、遮蔽部材３０が排気ガスの流れを妨げずに、排圧（背圧）が高くなり過ぎることがないため、燃焼効率の低下を防止することができる。
【００４３】
また、遮蔽部材３０はＳ字形状の横断面を有している。これにより、遮蔽部材３０を、例えばステンレス鋼板を用いてプレス成形の曲げ加工等により簡単に製造することが可能となる。
【００４４】
また、平面部３１が領域Ａ１を横切るように配置される。これにより、平面部３１の位置調整及び平面部３１の長さ調整を行うことにより、被水防止に有効な位置および長さを容易に割り出すことが可能となる。
【００４５】
また、第１曲面部３２が直管１０Ａの車両上側内壁に沿うように延在している。また、第２曲面部３３が直管１０Ａの車両下側内壁（車両上側内壁に対向する壁）に沿うように延在している。これにより、遮蔽部材３０を直管１０Ａに差し込んだときに、遮蔽部材３０が直管１０Ａに対して径方向にがたつかないため、遮蔽部材３０と直管１０Ａとを容易に組み付けることが可能となる。
【００４６】
また、遮蔽部材３０は直管１０Ａ（ストレート部）に設けられる。それにより、遮蔽部材３０を直管１０Ａに直線的に差し込めばよいため、この点からも、遮蔽部材３０と直管１０Ａとを容易に組み付けることが可能となる。
【００４７】
＜本実施の形態の変形例＞
次に、本実施の形態の変形例について説明する。
変形例の説明において、上記実施の形態と異なる構成について主に説明し、同じ構成については同一符号を付してその説明を省略する。
【００４８】
図４は本実施の形態の変形例にかかる被水防止構造１００Ａの一例を示す横断面図である。
【００４９】
上記実施の形態では、遮蔽部材３０は、Ｓ字形状の横断面を有している。
【００５０】
本発明はこれに限らず、変形例の遮蔽部材３０Ａは、図４に示すように、Ｕ字形状の横断面を有してもよい。具体的に、遮蔽部材３０Ａは、平面部３１Ａの手前方向（＋Ｚ方向）の側縁から直管１０Ａの車両上側内壁に沿うように延在する第１曲面部３２Ａと、平面部３１Ａの奥方向（−Ｚ方向）の側縁から直管１０Ａの車両上側内壁に沿うように延在する第２曲面部３３Ａとを有している。これにより、遮蔽部材３０Ａを曲げ加工等により簡単に製造することが可能となる。また、遮蔽部材３０Ａを直管１０Ａに差し込んだときに、遮蔽部材３０Ａが直管１０Ａに対して径方向にがたつかないため、遮蔽部材３０Ａと直管１０Ａとを容易に組み付けることが可能となる。
【００５１】
また、上記実施の形態では、センサー２０が直管１０Ａの上壁部１１に取り付けられ、かつ、下流側管部１７が排気下流側（＋Ｘ方向）に対して車両下方向（−Ｙ方向）に傾斜している場合において、ヘッド２１を出口１２から遮蔽するために、遮蔽部材３０の平面部３１を奥行き方向（Ｚ方向）に広がる平面とした。しかし、本発明はこれに限らない。例えば、センサー２０が直管１０Ａの側壁部に取り付けられ、かつ、下流側管部１７が排気下流側（＋Ｘ方向）に対して手前方向（＋Ｚ方向）に傾斜する場合には、平面部３１を車両上下方向に広がる平面としてもよい。
【００５２】
また、上記実施の形態では、一つの遮蔽部材３０が直管１０Ａの内部に配置されている。本発明はこれに限らず、例えば、複数の遮蔽部材３０が直管１０Ａの内部にブラインド状に配置されてもよい。ヘッド２１は、ブラインド状に配置された複数の遮蔽部材３０によって出口１２から遮蔽される。この場合においても、各遮蔽部材３０は、排気ガスの流れを妨げないために、直管１０Ａの管軸１４に沿って配置される。
【００５３】
また、上記実施の形態では、排気管１０の内部にヘッド２１が配置されるセンサー２０の被水防止構造１００を示したが、本発明は、ヘッド２１が管状部材の開口から浸入する水の飛沫を被るおそれがあるセンサー２０の被水防止構造１００として広く適用することができる。また、本発明のセンサー２０は、ＰＭを検出するセンサーに限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本開示のセンサーの被水防止構造は、センサーの故障の発生を防止することが要求される車両として有用である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  排気管
１０Ａ  直管
１０Ｂ  曲管
１１  上壁部
１２  出口
１３  排気下流側端
１４  管軸
１５  上流側管部
１６  管軸
１７  下流側管部
１８  管軸
２０  センサー
２１  ヘッド
３０、３０Ａ  遮蔽部材
３１、３１Ａ  平面部
３２、３２Ａ  第１曲面部
３３、３３Ａ  第２曲面部
３４  排気下流側端
３５  排気上流側端
１００、１００Ａ  被水防止構造
【図１】
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【図２】
2019027405.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019027405.tif 000006