JP2008203249A - Gas sensor - Google Patents
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Abstract
【課題】端子部をへたり難くすることが可能なガスセンサを得る。
【解決手段】ロッドの接続端部と端子保持用碍子との組み付けの際に、当該組み付けの初期には、端子部7の初期変形部分20が変形領域となって反発力が相対的に小さくなり、組み付けの後期あるいは組み付け状態では、後期変形部分21が変形領域となって反発力が相対的に大きくなる。組み付け初期の反発力を比較的小さく抑えることができる分、端子部7のへたりを抑制することができる。
【選択図】図2A gas sensor capable of making a terminal portion difficult to sag is obtained.
When the connecting end of the rod and the terminal holding insulator are assembled, at the initial stage of the assembly, the initial deformation portion 20 of the terminal portion 7 becomes a deformation region, and the repulsive force becomes relatively small. In the later stage of assembly or in the assembled state, the late-stage deformed portion 21 becomes a deformation region, and the repulsive force becomes relatively large. Since the repulsive force at the initial stage of assembly can be suppressed to a relatively small level, the terminal portion 7 can be prevented from sagging.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、電気的に特定のガスを検知するガスセンサに関し、特に、基体部の接続端部に、リード線を設けた絶縁碍子が嵌合されて組み付けられるガスセンサに関する。 The present invention relates to a gas sensor that electrically detects a specific gas, and more particularly to a gas sensor in which an insulator provided with a lead wire is fitted and assembled to a connection end of a base body.
従来、種々のガスセンサが提案されている。特許文献1には、その一例としてのガスセンサが開示される。
Conventionally, various gas sensors have been proposed.
この特許文献1に開示されるガスセンサは、軸方向一方側に設けられるガス検知部と当該ガス検知部に電気的に接続される電極部が形成された軸方向他方側の接続端部とを有する基体部と、リード線の導体部に接続される端子部が取り付けられて基体部の接続端部に嵌合されて組み付けられる絶縁碍子と、を備え、端子部が絶縁碍子の表面(内周面)と接続端部の表面(外周面)との間に形成される空間部に配置されるとともに、当該表面(内周面)と表面(外周面)とによって当該端子部が挟持されることで当該端子部と前記電極部とが相互に圧接されて前記ガス検知部と前記リード線の導体部とが電気的に接続されるようになっている。
上記ガスセンサでは、端子部の変形に伴う弾性的な反発力を利用して端子部と電極部とを圧接させている。 In the gas sensor, the terminal portion and the electrode portion are brought into pressure contact with each other by using an elastic repulsive force accompanying the deformation of the terminal portion.
しかしながら、ガスセンサを小型化するような場合においては、レイアウト上の制約から端子部の自由状態から組付状態までの変位量も小さくせざるを得ない場合が多い。ここで、このように変位量が小さい状態で、端子部と電極部との所要の接触圧力を確保しようとすると、組み付けの比較的初期の段階から端子部による弾性的な反発力を大きくせざるを得ず、組み付け難くなるとともに、反発力に抗して無理に押圧力を作用させることで接続端部と絶縁碍子との偏心や傾きを誘発して、端子部がへたりやすくなる虞があった。 However, in the case of downsizing the gas sensor, the amount of displacement from the free state of the terminal portion to the assembled state must often be reduced due to layout constraints. Here, when the required contact pressure between the terminal portion and the electrode portion is to be secured in such a small amount of displacement, the elastic repulsive force by the terminal portion must be increased from a relatively early stage of assembly. There is a risk that it will be difficult to assemble, and it will be difficult to assemble the terminal part by inducing eccentricity or inclination of the connecting end part and the insulator by applying a pressing force against the repulsive force. It was.
また、この種のガスセンサでは、振動が大きいと、端子部がその振動によってへたりやすくなるという問題もあった。 In addition, this type of gas sensor has a problem that if the vibration is large, the terminal portion is likely to sag due to the vibration.
そこで、本発明は、端子部と電極部との十分な接圧を得るとともに端子部をよりへたり難くすることが可能なガスセンサを得ることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to obtain a gas sensor that can obtain a sufficient contact pressure between a terminal part and an electrode part and can make the terminal part more difficult to bend.
本発明にあっては、軸方向一方側に設けられるガス検知部と当該ガス検知部に電気的に接続される電極部が表面上に形成された軸方向他方側の接続端部とを有する基体部と、リード線の導体部に接続される端子部が取り付けられるとともに前記基体部の接続端部に組み付けられる絶縁碍子と、を備え、前記端子部が前記絶縁碍子の表面と前記接続端部の表面との間に配置されるとともに、前記絶縁碍子の表面と前記電極部との間に屈曲された状態で挟持されることで端子部と電極部とが相互に圧接されて前記ガス検知部と前記リード線の導体部とが電気的に接続されるようにしたガスセンサの、前記基体部と絶縁碍子との組付方法において、所定の組付位置に向けて前記接続端部と絶縁碍子とを前記軸方向に相対移動させるのに伴って、前記端子部における前記絶縁碍子の表面との接触点を変化させることにより当該端子部の反発力を増大させるようにしたことを最も主要な特徴とする。 In the present invention, a base body having a gas detection part provided on one side in the axial direction and a connection end part on the other side in the axial direction in which an electrode part electrically connected to the gas detection part is formed on the surface. A terminal portion connected to the conductor portion of the lead wire and an insulator assembled to the connection end portion of the base portion, and the terminal portion of the surface of the insulator and the connection end portion Between the surface of the insulator and the electrode part, and the terminal part and the electrode part are pressed against each other so that the gas detection part In the method of assembling the base portion and the insulator of the gas sensor in which the conductor portion of the lead wire is electrically connected, the connection end portion and the insulator are moved toward a predetermined assembly position. Along with the relative movement in the axial direction, The most important features that it has to increase the repulsive force of the terminal portion by changing the point of contact with the insulator surface in the child unit.
本発明によれば、接続端部と絶縁碍子との組み付けの際に所定の組付位置に向けて当該接続端部と絶縁碍子とが基体部の軸方向に相対移動するのに伴って端子部の反発力が増大するようにしたので、接続端部と絶縁碍子との組み付け作業の初期においては、端子部による反発力を比較的小さく抑えることができて、組み付け(嵌合)作業をより容易に行うことができる。また、組み付け作業の当初に無理な押圧力を作用させる必要がなくなる分、接続端部と絶縁碍子との偏心や傾きが生じにくくなって、端子部がへたりやすくなるのを抑制することができる。そして、組み付けが完了した状態では、端子部の反発力が相対的に大きくなるので、端子部の電極部に対する所要の圧接力を確保して、接触不良等を抑制することができる。 According to the present invention, when the connection end portion and the insulator are assembled, the terminal portion is moved as the connection end portion and the insulator are relatively moved in the axial direction of the base portion toward a predetermined assembly position. Since the repulsive force of the terminal is increased, the repulsive force by the terminal part can be kept relatively small in the initial stage of assembling work between the connecting end and the insulator, making assembly (fitting) work easier. Can be done. Further, since it is not necessary to apply an excessive pressing force at the beginning of the assembly work, it is difficult to cause eccentricity or inclination between the connection end portion and the insulator, and it is possible to suppress the terminal portion from being easily set. . And in the state which assembly | attachment was completed, since the repulsive force of a terminal part becomes relatively large, the required press contact force with respect to the electrode part of a terminal part can be ensured, and a contact failure etc. can be suppressed.
以下、本発明の一実施形態について説明する。図1は、本実施形態にかかるガスセンサの縦断面図、図2は、端子部の断面図、図3は、端子部の斜視図であって、(a)および(b)はそれぞれ異なる方向から見た図、図4は、ロッド(本発明における基体部)と絶縁碍子との組み付けを示す断面図であって、(a)は初期段階、(b)は後期段階あるいは組付完了状態を示す図、図5は、ガスセンサに内蔵されるCリングを示す図であって、(a)は平面図、(b)は断面図、図6は、端子部のばね部の変位−荷重特性を示す説明図である。なお、以下では、内燃機関が搭載された自動車または2輪車の排気管に装着される空燃比検出用の酸素センサとして実施された場合について例示する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a gas sensor according to the present embodiment, FIG. 2 is a sectional view of a terminal portion, and FIG. 3 is a perspective view of a terminal portion, where (a) and (b) are respectively from different directions. FIGS. 4A and 4B are sectional views showing the assembly of the rod (base portion in the present invention) and the insulator, wherein FIG. 4A shows the initial stage and FIG. 4B shows the late stage or the assembled state. 5A and 5B are diagrams showing a C-ring built in the gas sensor, where FIG. 6A is a plan view, FIG. 5B is a cross-sectional view, and FIG. 6 shows a displacement-load characteristic of a spring portion of a terminal portion. It is explanatory drawing. In the following, an example will be described in which the present invention is implemented as an oxygen sensor for air-fuel ratio detection that is mounted on an exhaust pipe of an automobile or a two-wheeled vehicle equipped with an internal combustion engine.
本実施形態にかかる酸素センサ1は、図1に示すように、長尺円柱状のロッド3と、端子部7およびリード線4が組み付けられた筒状の絶縁碍子5とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
ロッド3の軸方向一方側(図1中左側)には、ガス検知部2が形成されている。また、ロッド3の軸方向他方側(図1中右側)の表面としての外周面3bには、電極部6が露出して設けられている。この電極部6は、ガス検知部2に電気的に接続されている。
A
絶縁碍子5の軸方向一方側の端面5cには、軸方向他方側に向けて凹む凹部5fが形成されている。この凹部5fの内周面5aに沿って、端子部7の鉤状に屈曲された部分が複数配置され、これら複数の端子部7の間にロッド3の接続端部3aが嵌合されるようになっている。
The
すなわち、ロッド3と絶縁碍子5とが組み付けられた状態では、端子部7の鉤状に屈曲された部分が、絶縁碍子5の凹部5fの内周面5aと接続端部3aの外周面3bとの間に形成される空間部Sに配置され、当該内周面5aと外周面3b上に露出した電極部6との間に挟持されるようになっている。
That is, in a state where the
端子部7は、このように挟持されて生じる反発力によって電極部6に圧接され、以て、当該電極部6と電気的に接続される。そして、この端子部7は、軸方向他方側で、結合部14を介してリード線4内の芯線4aに電気的に接続されている。すなわち、ガス検知部2は、電極部6、端子部7、および結合部14を介して、リード線4内の芯線4aと電気的に接続されている。
The
また、ロッド3はホルダ8の中心孔8aに嵌挿されている。このとき、ロッド3のガス検知部2はホルダ8の一方側(図1中左側)に露出している。一方、ロッド3の接続端部3aはホルダ8の他方側(図1中右側)に露出しており、この接続端部3aが絶縁碍子5の底面5gに対して軸方向に空隙部S1をあけて挿入されるようになっている。よって、ロッド3と絶縁碍子5との組み付け時、または組み付け後に例えば車両の振動等によってロッド3が移動した場合においても、絶縁碍子5の底面5gにロッド3が接触することが無い。また、ロッド3と絶縁碍子5とが組み付けられた状態では、ホルダ8と絶縁碍子5とが軸方向に相互に突き当てられ、ホルダ8の軸方向他方側の端面8cと絶縁碍子5の軸方向一方側の端面5cとが相互に当接するようになっている。
The
ガス検知部2は、ホルダ8に溶接(9g)や加締め等で固定された二重管9a,9bで構成された有底円筒状のプロテクタ9で覆われている。
The
プロテクタ9は、例えば金属材料、セラミックス材料等によって形成された内側プロテクタ9aおよび外側プロテクタ9bを有している。このプロテクタ9は、ホルダ8の先端側に配置され、その内周側に、ホルダ8から突出するロッド3の突出端側が挿入されている。
The
外側プロテクタ9bの先端側9eは、内側プロテクタ9aに向けて径方向内向きに縮径されており、この縮径部位に、内側プロテクタ9aの外周側に隙間嵌めで嵌合される円形状の嵌合開口9fが設けられている。
The
このように、内側プロテクタ9aおよび外側プロテクタ9bによってロッド3の突出端側を覆うことで、ガス検知部2を排気ガス中の異物等から保護することができる。
Thus, by covering the protruding end side of the
このプロテクタ9には、ガス流通用の流通孔9cが形成されている。検出ガスはその流通孔9cを経由してプロテクタ9内に進入して、ガス検知部2の周囲に到達する。
The
また、ホルダ8の中心孔8aの軸方向他端側(図1中右側)には拡径部10が形成されている。この拡径部10に設けられ、例えばステアタイトまたはタルクと呼ばれるセラミックス材料の粉体を充填材として用いて形成されたシール部11によってロッド3と中心孔8aとの間の隙間の気密が保持されるようになっている。
Further, a diameter-expanded
そして、拡径部10内に配置された押圧部材19を加締め部8dによってロッド3の径方向内側へ向けて全周加締め等の手段を用いて曲げ加工することで、充填材が加圧状態で充填され、ロッド3をホルダ8に位置決めことができる。また、シール部11は、ホルダ8とロッド3との間の隙間等を塞ぎ、ホルダ8内に外部の水分等が浸入するのを遮断するとともに、排気管内の排気ガス等がケーシング13側に侵入するのを遮断する機能を有している。
Then, the filling member is pressurized by bending the pressing member 19 disposed in the enlarged
絶縁碍子5の凹部5fの底部5bには、端子部7の固定部7bを挿入する取付穴12が周方向に等間隔をもって複数(本実施形態では4箇所)形成されている。このように複数の端子部7を周方向に等分配して配置することで、これら複数の端子部7の間に挟持されるロッド3を凹部5fの中心に配置しやすくしている。
A plurality of mounting holes 12 (four in the present embodiment) are formed at equal intervals in the circumferential direction on the bottom 5b of the
絶縁碍子5の外周は略筒状のケーシング13で覆われている。このケーシング13の軸方向一端(図1中左端)側の開口部13aは、ホルダ8の外周面に嵌着され、レーザー溶接等で一体に結合されて密閉されている(13d)。一方、ケーシング13の他端(図1中右端)側は延長されて複数のリード線4の結合部14を覆い、その端部はそれらリード線4を加締め部13cによって気密状態で挿通するフッ素ゴム等の耐熱性のシールラバー15を径方向内向きに縮径させることによって閉塞されている。
The outer periphery of the
なお、絶縁碍子5と接続端部3aとの間に設けた空間部Sは、シール部11、シールラバー15およびケーシング13とホルダ8との嵌着部分13dによってほぼ気密性が保持されるが、リード線4の芯線4aと被覆材4bとの微少な隙間のみを介して外部と連通し、ケーシング13の内部に酸素濃度検出に用いる基準大気が導入されるようになっている。
The space S provided between the
ガス検知部2は、詳細な図示は省略するが、酸素濃度検出部とヒータとを備えている。これら酸素濃度検出部およびヒータには、それぞれに一対の電極が設けられるため、電極部6、端子部7、およびリード線4はそれぞれ2対づつの合計4つずつが設けられている。
Although not shown in detail, the
端子部7の一端部7aは、リード線4の結合部14から突出するリード板14aにスポット溶接されている。
One
また、端子部7の軸方向他方側(図1中左側)に設けた鉤状のばね部分は、絶縁碍子5の凹部5fの内周面5aと電極部6との間で挟持されて当該電極部6に圧接されている。絶縁碍子5に組み付けられた端子部7は、図2および図4の(a)に示すように、ロッド3と絶縁碍子5との組み付け前の状態(すなわち図4の(a)の状態)で絶縁碍子5の凹部5fの内周面5aに接触する第1接触部P1と、ロッド3と絶縁碍子5との組み付け前の状態で当該第1接触部P1から上記軸方向一方側(図2および図4の(a)中左側)に向けて斜めに伸びる延伸部7eと、当該延伸部7eの当該軸方向一方側の先端部で軸方向他方側(図2および図4の(a)中右側)に向けて折り返す折返し部7dと、当該折返し部7dより軸方向他方側で電極部6に接触する第2接触部P5と、を備えている。
Further, the hook-shaped spring portion provided on the other axial side of the terminal portion 7 (left side in FIG. 1) is sandwiched between the inner
固定部7bは、図3にも示すように、帯幅方向に拡幅して断面略C字状に丸めて形成されており、絶縁碍子5の取付穴12に嵌挿されるようになっている。
As shown in FIG. 3, the fixing
鉤状部分の基部7cは、固定部7bからロッド3の先端側に向けて径内方向側に僅かに傾斜しつつ伸びるとともに、第2接触部P5で径外方向に向けて略V字状に折り曲げられて、先端側の折返し部7dに繋がっている。
The
また、延伸部7eは、組み付け時における絶縁碍子5の凹部5fの内周面5aとの引っ掛かり等を避けるため、第1接触部P1でロッド3の径内方向に向けて略V字状に屈曲されており、その先端部分は、自由端部としての延長部7fとなっている。
Further, the extending
また、本実施形態では、図4の(a)に示すように、ロッド3と絶縁碍子5とを組み付ける前の状態で、端子部7が、第1接触部P1、ならびに固定部7bの軸方向一方側の内周側と他方側の外周側との2点(P2,P3)の、合計3点(P1,P2,P3)に略点接触または線接触状態で絶縁碍子5に支持されるように構成し、ロッド3を組み付ける前あるいは組み付ける当初において端子部7が絶縁碍子5の内径側に倒れるのを抑制している。
Moreover, in this embodiment, as shown to (a) of FIG. 4, in the state before assembling the
上記構成の端子部7では、基部7cの基端P6から第1接触部P1までの区間が接続端部3aと絶縁碍子5との組み付けの初期において弾性変形する初期変形部分20として機能し、基部7cの基端P6から延伸部7eと折返し部7dとの境界P4までの区間が組み付けの後期あるいは組み付け完了状態において弾塑性変形する後期変形部分21として機能する。弾塑性変形とは、弾性変形と塑性変形の双方の特徴を併せ持つ変形態様である。
In the
なお、発明者らの詳細な検討から、かかる構成では、折返し部7dの内側半径Rを初期変形部分20と後期変形部分21の合計変位量に対して1.3倍以上とすることが好ましく、また、折返し部7dから延伸部7eの有効端までの長さLを内側半径Rに対して4.4倍以上とすることが好ましいことが判明しており、具体的に、本実施形態ではR=0.6mm、L=2.3mmに設定してある。
In addition, from the detailed examination by the inventors, in such a configuration, the inner radius R of the folded
また、上記構成の酸素センサ1は、ホルダ8の一端部に形成したねじ部8bを排気管18のねじ穴18aに螺入することで取り付けられ、この状態で、プロテクタ9で覆われたガス検知部2がその排気管18内に突出する。なお、ホルダ8と排気管18の外周面との間はガスケット16によってシールされる。
The
そして、排気管内を流通する排気ガスがプロテクタ9の流通孔9cから内部に流入すると、そのガス中の酸素濃度がガス検知部2によって電気信号として検知され、その電気信号の情報が2対のうちの1対の電極部6、端子部7、結合部14、およびリード線4を介して外部に取り出される。なお、残りの1対の電極部6、端子部7、結合部14、およびリード線4はガス検知部2内のヒータの加熱用として用いられる。
And when the exhaust gas which distribute | circulates the inside of an exhaust pipe flows in into the inside from the
また、接続端部3aと絶縁碍子5とを組み付けるにあたっては、図4の(a)および(b)に示すように、それら接続端部3aと絶縁碍子5とをロッド3の軸方向に相互に近接する方向に、絶縁碍子5の端面5cがホルダ8の端面8cに突き当たる組付位置(図1)まで相対移動させる。このとき接続端部3aは、凹部5f内に挿入されるとともに、当該凹部5fの内周面5aに沿って配置された複数(本実施形態ではロッド3の周方向に90°おきに配置された四つ)の端子部7によって挟持されることになる。
Further, when assembling the connecting
この組み付けにあたり、本実施形態にかかる酸素センサ1は、図1の組付位置に向けて接続端部3aと絶縁碍子5とがロッド3の軸方向に相対移動する際に、図4の(b)に示すように、ロッド3の接続端部3aによって端子部7の基部7cが凹部5fの内周面5a側に押され、延伸部7eの略全面が内周面5aに面で接触するように構成されている。
In this assembly, the
したがって、延伸部7eが内周面5aに接触する前においては、図4の(a)に示すように、端子部7のうち内周面5aと外周面3bとの間に挟持されることでバネとして機能する区間は、第1接触部P1から基端P6までの区間(初期変形部分20)は、その両端部が略点接触もしくは線接触となる状態で、絶縁碍子5の内周面5aと外周面3bとの間で挟持されることとなり、延伸部7eが内周面5aに接触した後においては、図3の(b)に示すように、延伸部7eと折返し部7dとの境界P4から基端P6までの区間(後期変形部分21)となり、少なくとも延伸部7eは絶縁碍子5の内周面5aとの間では面接触状態となる。
Therefore, before the extending
つまり、本実施形態では、ロッド3の接続端部3aによって端子部7の基部7cを内周面5a側に押圧することで、端子部7が内周面5aに接触する位置が変化して(P1→P1−P4間)、端子部7のうちバネとして機能する区間の長さが短くなり(P1−P6間(初期変形部分20)→P4−P6間(後期変形部分21))、以て、図6に示すように、端子部7の径方向の変位に対する当該方向の荷重(反力)の変化率(弾性係数)が大きくなるようにしているのである。この図6から、後段における端子部7の変位−荷重特性のプロファイルが、変位に応じて弾性係数が変化する(漸減する)弾塑性変形の特徴を示していることが理解できるであろう。
That is, in this embodiment, the position where the
すなわち、本実施形態では、この図6に示すように、延伸部7eが内周面5aに接触する前は端子部7(の初期変形部分20)が弾性変形し、延伸部7eが内周面5aに接触した以降は端子部7(の後期変形部分21)の少なくとも一部が弾塑性変形するように設定されている。これにより、ロッド3と絶縁碍子5との組み付け前段においては端子部7による反発力を比較的低く抑えながら、組み付け後段では接圧を増大させることを可能とし、組み付け容易性の向上と、端子部7と電極部6とが相互に接触する部分の密着性の向上との両立を図っている。
That is, in this embodiment, as shown in FIG. 6, before the extending
なお、本実施形態では、ロッド3の接続端部3aの先端にはその全周に亘って面取り3cが施されている。これにより、接続端部3aの先端と端子部7との接触角度が浅くなって、当該先端あるいは端子部7の損傷が抑制される。
In this embodiment, the tip of the connecting
また、本実施形態では、図1に示すように、ケーシング13と絶縁碍子5との間に、弾性部材として、断面C字状のCリング17を介在させている。Cリング17は、本実施形態では、図5の(a)に示すように、円環状に形成され、絶縁碍子5にその外周を取り囲むようにして嵌着される。断面形状は、図5の(b)に示すように、端部17aを切り欠かれた略C字状となっている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a
このCリング17は、絶縁碍子5とケーシング13との間に挟持されて弾性的または弾塑性的な反発力を生じさせ、絶縁碍子5をケーシング13に対してホルダ8側、すなわち軸方向一方側(図1中左側)に押し付ける力を生じさせている。これにより、絶縁碍子5はホルダ8の端面8cに強固に固定されている。
The C-
また、このCリング17は、絶縁碍子5の外周とケーシング13の内周との間に挟持されているため、絶縁碍子5の中心軸の直交方向(図1中上下方向)への振動を抑制することができる。排気管18から伝達される振動のレベルが大きい場合、特に2輪車のような高周波の振動が生じる場合には、絶縁碍子5および端子部7の変位が増大し、端子部7がへたり易くなる虞があるが、本実施形態では、このCリング17によって、絶縁碍子5の振動を抑制するとともに端子部7による絶縁碍子5の振動抑制効果と協働して、より端子部7のへたりを抑制することができる。
Further, since the
また、本実施形態では、絶縁碍子5の外周の、軸方向一方側の端面5cと他方側の端面5dの間となる位置に、ホルダ8の反対側(軸方向他方側、図1中右側)に向けて小径となる段差部5eを設けてある。そして、ケーシング13にも、ホルダ8の反対側に向けて小径となる段差部13bを設け、段差部5eにCリング17を装着して、当該段差部5eと段差部13bとによってCリング17を挟持するようにしてある。
In the present embodiment, the outer side of the
酸素センサ1は、ホルダ8の一端部に形成したねじ部8bを排気管18のねじ穴18aに螺入することで取り付けられる。酸素センサが車両の排気管18に搭載された場合、排気管18から伝達される振動の振幅は排気管18から離間するほど(すなわちリード線4側ほど)大きくなって、排気管18に近付くほど(固定端ほど)小さくなる。本実施形態では、段差部5eを設けてCリング17を排気管18側により近付けて配置することができる分、振幅がより小さい位置で振動の抑制を図ることができるため、振動抑制効果をより増大させることができ、Cリング17もより小型化したものを使用することができる。
The
さらに、本実施形態では、Cリング17を、複数の端子部7を取り囲むように、これら端子部7に対してロッド3の中心軸の径方向外側に配置している。そして、本実施形態では、端子部7は、当該径方向の外側では、端子部7の根元部7bの位置P3(図3、図4参照)と、先端側の位置P1−P4間(図2〜図4参照)との二箇所で絶縁碍子5と接触している。したがって、本実施形態のように、P1−P3間の周囲にCリング17を設定することで、絶縁碍子5から端子部7への二箇所の振動入力位置(すなわちP3およびP1−P4間)の双方に対してCリング17による振動抑制効果を有効に作用させることができ、ロッド3の振動をより効果的に抑制することができる。
Furthermore, in the present embodiment, the
また、図7に示すように、端子部7の凹部5fの内周面5aとの接触位置P1−P4間の周囲にCリング17を固定した場合には、当該Cリング17によって、絶縁碍子5からP1−P4間を経由して端子部7に入力される振動をより効果的に抑制して、ロッド3の振動をより効果的に抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 7, when the
また、本実施形態では、段差部5eに、軸方向に対して傾斜する傾斜面(軸方向一方側へ向かうほど拡径されるテーパ面)を設け、この傾斜面にCリング17を装着してある。このため、Cリング17によって、絶縁碍子5に軸方向ならびに径方向の双方に弾性力を作用させることができ、比較的簡素な構成によって絶縁碍子5のホルダ8への押し付けと振動抑制との双方の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the stepped
以上、説明したように、本実施形態によれば、接続端部3aと絶縁碍子5との組み付けの際に所定の組付位置に向けて当該接続端部3aと絶縁碍子5とがロッド3の軸方向に相対移動するのに伴って、端子部7における絶縁碍子5の凹部5fの内周面5aとの接触点が変化することにより当該端子部7の反発力が増大するようにしたので、接続端部3aと絶縁碍子5との組み付け作業の初期(図3の(a))において、端子部7の弾性反発力を比較的小さく設定することができ、組み付け(嵌合)作業をより容易に行うことができる。
As described above, according to this embodiment, when the
そして、端子部7の弾性反発力を比較的小さくできる分、組み付け作業の初期において、接続端部3aと絶縁碍子5との偏心や傾きが生じにくくなり、これに伴って端子部7にへたりが生じるのを抑制することができる。また、本実施形態のように、端子部7が複数設けられる場合については、それら複数の端子部7間で、接触圧力のばらつきが生じたり、変位量すなわち応力のばらつきが生じていずれかの端子部7がへたりやすくなってしまったりするのを抑制することができる。
Since the elastic repulsive force of the
そして、組み付けが完了した状態(図1)では、比較的大きい反発力を確保できるので、端子部7と電極部6との所要の接触圧力を確保して、接触不良等をより確実に抑制することができる。
In a state where the assembly is completed (FIG. 1), since a relatively large repulsive force can be secured, a required contact pressure between the
また、本実施形態によれば、ロッド3の接続端部3aによって端子部7を凹部5fの内周面5a側に押圧して、延伸部7eを内周面5aまたは外周面3b若しくは電極部6に当接させるという比較的簡素な構成によって、接続端部3aと絶縁碍子5との相対移動に伴って端子部7の絶縁碍子5の内周面5aとの接触位置を変化させ、当該端子部7の反発力を大きくすることができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、端子部7のうち内周面5aと接続端部3aの外周面3bまたは電極部6との間に挟持される部分(後期変形部分21)の少なくとも一部が、延伸部7eが内周面5aと接触した以降において弾塑性変形することで、端子部7と電極部6との接圧をより一層増大させることができて、接点不良等をより一層確実に抑制することができる。
Moreover, according to this embodiment, at least a part of the portion (late deformation portion 21) sandwiched between the inner
また、本実施形態によれば、延伸部7eの少なくとも一部が絶縁碍子5の内周面5aと接触した以降において、接触する前に比べて、端子部7のロッド3の径方向(すなわち、内周面5aと外周面3bとの対向方向)の変位に対する当該方向の荷重(反発力)の変化率が増大するようにした。このため、ロッド3と絶縁碍子5との組み付け時の当初においては端子部7の反発力を比較的小さくして組付容易性を向上させ、かつ、組み付けられた状態では、端子部7と電極部6との接圧をより一層増大させることができる。
In addition, according to the present embodiment, after at least a part of the extending
また、本実施形態によれば、ケーシング13と絶縁碍子5との間に弾性部材としてのCリング17を介在させた。このため、絶縁碍子5および端子部7の振動を抑制して、当該振動によって端子部7のへたりが促進されるのを抑制することができる。
Further, according to the present embodiment, the
なお、本発明は、次のような別の実施形態に具現化することができる。以下の別の実施形態でも上記実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。 The present invention can be embodied in another embodiment as follows. In other embodiments described below, the same operations and effects as in the above embodiments can be obtained.
(1)例えば、上記実施形態では、ロッド3の接続端部3aによって端子部7が押圧されたときに延伸部7eのほぼ全域が表面(内周面5a)に接触するように構成したが、その一部が表面(内周面5a)と接触することにより端子部7の変形区間が小さく(短く)なるようにしてもよい。
(1) For example, in the above embodiment, when the
(2)また、Cリングは、図8に示すように、絶縁碍子5の軸方向他方側の端部に介在させてもよい。この場合、絶縁碍子5およびケーシング13に段差部を設ける必要がなくなる分、製造コストを低減することができる。なお、図7では、図1と同様の構成要素については同様の符号を付与している。これら同様の構成要素が上記実施形態と同様に機能することはもちろんである。また、Cリングは、周方向の一箇所で分断されたタイプのものを用いてもよいし、Cリング以外の弾性部材を用いてもよい。
(2) Moreover, as shown in FIG. 8, you may interpose a C ring in the edge part of the axial direction other side of the
(3)また、ロッドは、長尺円柱状のものには限定されず、例えば平板状や矩形断面のものであってもよい。 (3) The rod is not limited to a long cylindrical shape, and may be, for example, a flat plate shape or a rectangular cross section.
(4)また、本発明は、上記車両用の酸素センサ以外としても実施することが可能である。 (4) Moreover, this invention can be implemented also as other than the said oxygen sensor for vehicles.
また、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。 Further, technical ideas other than the claims that can be grasped from the above embodiment will be described together with the effects thereof.
(イ)上記ガスセンサでは、折返し部の内側半径Rを初期変形部分と後期変形部分の合計変位量に対して1.3倍以上とし、かつ、折返し部から先端部の有効端までの長さを内側半径に対して4.4倍以上とするのが好適である。 (A) In the gas sensor, the inner radius R of the folded portion is set to 1.3 times or more of the total displacement amount of the initial deformed portion and the late deformed portion, and the length from the folded portion to the effective end of the distal end portion is set. It is preferable that the inner radius is 4.4 times or more.
こうすれば、ガスセンサを小型化した場合にも、端子部の変位量のバラツキを効率良く吸収しつつ、端子部と電極部との必要な接圧を確保して、接点不良をより確実に防止することができる。 In this way, even when the gas sensor is downsized, the required contact pressure between the terminal part and the electrode part is ensured while efficiently absorbing variations in the displacement of the terminal part, thereby preventing contact defects more reliably. can do.
1 酸素センサ(ガスセンサ)
2 ガス検知部
3 ロッド
3a 接続端部
4 リード線
5 絶縁碍子
6 電極部
7 端子部
7b 固定部
7c 基部
7d 折返し部
7e 先端部
17 Cリング(弾性部材)
20 初期変形部分
21 後期変形部分
22 接点部
1 Oxygen sensor (gas sensor)
2
20 Initial deformation part 21 Late deformation part 22 Contact part
Claims (6)
所定の組付位置に向けて前記接続端部と絶縁碍子とを前記軸方向に相対移動させるのに伴って、前記端子部における前記絶縁碍子の表面との接触点を変化させることにより当該端子部の反発力を増大させるようにしたことを特徴とするガスセンサの組付方法。 A base portion having a gas detection portion provided on one side in the axial direction, and a connecting end portion on the other side in the axial direction in which an electrode portion electrically connected to the gas detection portion is formed on the surface; and a conductor of the lead wire A terminal portion to be connected to the connection portion and an insulator assembled to the connection end portion of the base portion, and the terminal portion is disposed between the surface of the insulator and the surface of the connection end portion. And the terminal part and the electrode part are pressed against each other by being sandwiched between the surface of the insulator and the electrode part, and the gas detection part and the conductor part of the lead wire In the method of assembling the base body and the insulator of the gas sensor that is electrically connected,
The terminal portion is changed by changing a contact point of the terminal portion with the surface of the insulator as the connecting end portion and the insulator are relatively moved in the axial direction toward a predetermined assembly position. A gas sensor assembly method characterized by increasing the repulsive force of the gas sensor.
前記絶縁碍子に組み付けられた前記端子部は、前記基体部と前記絶縁碍子との組み付け前の状態で当該絶縁碍子の表面に接触する第1接触部と、前記基体部と前記絶縁碍子との組み付け前の状態で当該第1接触部から離間しながら前記軸方向一方側に向けて斜めに伸びる延伸部と、当該延伸部の前記軸方向一方側の先端部で前記軸方向他方側に向けて折り返す折返し部と、当該折返し部より前記軸方向他方側で前記電極部に接触する第2接触部と、を備え、
所定の組付位置に向けて前記接続端部と前記絶縁碍子とが前記軸方向に相対移動することにより、前記接続端部によって前記端子部が前記絶縁碍子の表面側に押され、前記延伸部の少なくとも一部が前記絶縁碍子の表面と接触するようにしたことを特徴とするガスセンサ。 A base portion having a gas detection portion provided on one side in the axial direction, and a connecting end portion on the other side in the axial direction in which an electrode portion electrically connected to the gas detection portion is formed on the surface; and a conductor of the lead wire A terminal portion to be connected to the connection portion and an insulator assembled to the connection end portion of the base portion, and the terminal portion is disposed between the surface of the insulator and the surface of the connection end portion. And the terminal part and the electrode part are pressed against each other by being sandwiched between the surface of the insulator and the electrode part, and the gas detection part and the conductor part of the lead wire In a gas sensor that is electrically connected,
The terminal portion assembled to the insulator includes a first contact portion that contacts a surface of the insulator in a state before the base portion and the insulator are assembled, and the base portion and the insulator are assembled. A stretched portion that extends obliquely toward one side in the axial direction while being separated from the first contact portion in a previous state, and is folded back toward the other side in the axial direction at a tip portion on the one axial side of the stretched portion A folded portion, and a second contact portion that contacts the electrode portion on the other side in the axial direction from the folded portion,
When the connection end and the insulator are relatively moved in the axial direction toward a predetermined assembly position, the terminal portion is pushed to the surface side of the insulator by the connection end, and the extending portion A gas sensor, wherein at least a part of the gas sensor is in contact with a surface of the insulator.
前記ケーシングに対して固定されるとともに、前記基体部を前記軸方向他方側に露出した状態で保持するホルダと、を備え、
前記絶縁碍子の前記軸方向一方側の端部に軸方向他方側に向けて凹む凹部が形成され、
前記ホルダと前記絶縁碍子とを軸方向に突き当てた状態で、前記凹部に前記接続端部が挿入されるとともに、前記端子部が前記凹部の内周面と前記接続端部の外周面との間に配置され、前記内周面と前記電極部との間に屈曲された状態で挟持されることで端子部と電極部とが相互に圧接されて前記ガス検知部と前記リード線の導体部とが電気的に接続され、
前記ケーシングと前記絶縁碍子との間に弾性部材を介在させたことを特徴とする請求項4または5に記載のガスセンサ。 A casing covering the outer periphery of the insulator;
A holder that is fixed to the casing and that holds the base portion exposed to the other side in the axial direction,
A concave portion that is recessed toward the other side in the axial direction is formed at an end portion on one side in the axial direction of the insulator,
In a state where the holder and the insulator are abutted in the axial direction, the connection end is inserted into the recess, and the terminal portion is formed between the inner peripheral surface of the recess and the outer peripheral surface of the connection end. The terminal part and the electrode part are pressed against each other by being disposed between and bent between the inner peripheral surface and the electrode part, and the gas detection part and the conductor part of the lead wire And are electrically connected,
The gas sensor according to claim 4 or 5, wherein an elastic member is interposed between the casing and the insulator.
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