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公開番号2024118014
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-30
出願番号2023024161
出願日2023-02-20
発明の名称ガスセンサ
出願人日本碍子株式会社
代理人個人
主分類G01N 27/409 20060101AFI20240823BHJP(測定;試験)
要約【課題】ガスセンサに加えられる振動に起因する、センサ素子とリード線とを電気的に接続する端子金具の破損の可能性を抑制したガスセンサを提供する。
【解決手段】本発明の一側面に係るガスセンサにおいて、筒状体の縮径部の最も先端側の端部である開始端から、筒状体の突出部までの距離である第1距離Daで、前記開始端から、端子金具の位置固定部までの距離である第2距離Dbを除した値は、0.24以上、かつ、0.39以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
被測定ガスの特定ガス濃度を検出可能なガスセンサであって、
軸方向に延び、先端側に検出部を有すると共に、後端側に素子電極を有するセンサ素子と、
前記軸方向に延び、先端側に前記素子電極と電気的に接続する素子接触部を有する端子金具と、
前記素子電極および前記素子接触部を収容したセラミックハウジングと、
前記センサ素子、前記端子金具、および、前記セラミックハウジングが内部に配置され、開口端が形成された筒状体と、
先端側が、前記端子金具の後端側に形成されているリード線保持部に圧着固定され、後端側が、前記開口端から外方に延びているリード線と、
前記開口端を封止するよう配置され、前記リード線が挿入される弾性体と、
を備え、
前記端子金具は、前記セラミックハウジングに係止されることで、前記セラミックハウジングに対する前記端子金具の位置を固定する位置固定部を備え、
前記筒状体は、先端側に、前記ガスセンサの取り付けられる外部部材と接して、前記外部部材により規定される空間から前記被測定ガスが漏れ出すのを防ぐ突出部を有し、
前記弾性体の、内部に前記リード線を収納した、前記軸方向に延びる部分を、周囲から加締める縮径部が、前記筒状体の後端側に形成され、
（１）前記軸方向における、前記縮径部の最も先端側の端部である開始端から、前記突出部までの距離である第１距離Ｄａで、（２）前記軸方向における、前記開始端から、前記位置固定部までの距離である第２距離Ｄｂを、除した値は、０．２４以上、かつ、０．３９以下である、
ガスセンサ。
続きを表示（約 200 文字）【請求項２】
前記第１距離Ｄａは、５１．６ｍｍ以上である、
請求項１に記載のガスセンサ。
【請求項３】
前記第２距離Ｄｂは、２０．０ｍｍ以下である、
請求項１または２に記載のガスセンサ。
【請求項４】
前記軸方向において、前記セラミックハウジングと前記弾性体との間に配置されるスペーサをさらに備える、
請求項１または２に記載のガスセンサ。

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。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の排気ガス等の被測定ガスにおける酸素やＮＯ
x
などの特定ガスの濃度を検出するガスセンサが知られている。例えば、下掲の特許文献１には、センサ素子を収容した筒状体と、前記筒状体の開口部を封止する弾性体と、前記弾性体に挿入されるリード線と、前記センサ素子と前記リード線とを電気的に接続する端子金具とを備えるガスセンサが開示されている。特許文献１に開示のガスセンサにおいて、リード線が挿入された弾性体が筒状体によりかしめ固定されて、筒状体を密閉している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
実全平０２－１４６３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本件発明者らは、特許文献１に開示されるような従来のガスセンサについて、ガスセンサに振動が加えられる環境下での使用が繰り返されると、センサ素子とリード線とを電気的に接続する端子金具が破損する可能性が高くなるとの問題を見出した。本件発明者らは、係る問題について検討を進め、ガスセンサに加えられた振動によって端子金具が破損する可能性が高くなる原因として、以下の事象を特定した。
【０００５】
図４は、従来のガスセンサの構成の一例を概略的に示す断面模式図である。すなわち、図４は、従来のガスセンサの、長手方向の軸（軸線、図の左右方向に沿う線）に平行でかつ軸に接する断面の構成を、模式的に示す。図４に例示するように、従来のガスセンサは、軸を有し、長手方向（軸方向）に沿って延びるように構成されており、長手方向のそれぞれの端として先端および後端を有している。長手方向の一方の端が先端、他方の端が後端である。図４の例では、従来のガスセンサは、従来のガスセンサの先端が左方向を向き、従来のガスセンサの後端が右方向を向くように配置されている。すなわち、図４の左右方向が、長手方向（軸方向）に相当する。
【０００６】
図４に例示する従来のガスセンサは、センサ素子１０を収容した筒状体２０と、筒状体２０の後端側の開口部を封止する弾性体５０と、弾性体５０に挿入されるリード線４０と、センサ素子１０とリード線４０とを電気的に接続する端子金具３０とを備えている。
【０００７】
端子金具３０は、先端側に、センサ素子１０の素子電極と電気的に接続する素子接触部３１を有し、また、後端側に、リード線４０を圧着して保持するリード線保持部３２を有している。さらに、端子金具３０は、セラミックハウジング６０に係止されることで、セラミックハウジング６０に対する端子金具３０の位置を固定する位置固定部３３を備えている。すなわち、位置固定部３３がセラミックハウジング６０に係止されることで、端子金具３０は、セラミックハウジング６０に対する位置が固定されている。
【０００８】
筒状体２０は、それぞれが金属製の部材である、筒状の主体金具２１Ａと、筒状の内筒２１Ｂと、筒状の外筒２２と、固定ボルト２３と、を含む。主体金具２１Ａと内筒２１Ｂとは一体的に形成されていてもよく、両者を合わせて「主体金具２１」と称することがある。筒状体２０の内部にはセンサ素子１０、端子金具３０、および、セラミックハウジング６０が配置されている。また、筒状体２０（主体金具２１）は、先端側に、従来のガスセンサの取り付けられる外部部材（例えば、自動車の排気管）と接して、係る外部部材により規定される空間から被測定ガスが漏れ出すのを防ぐ突出部２２２を有している。さらに、筒状体２０（外筒２２）の後端側には、「弾性体５０の、内部にリード線４０を収納した、軸方向に延びる部分」を、周囲から加締める縮径部２２１が形成されており、図４に示す例では、縮径部２２１（１）および縮径部２２１（２）が形成されている。
【０００９】
図４における「Ｄａ」は、筒状体２０の縮径部２２１の最も先端側の端部である開始端２２１１から、筒状体２０の突出部２２２までの、軸方向における距離である第１距離Ｄａを表している。図４に示す例では、第１距離Ｄａは、開始端２２１１から、突出部２２２の、従来のガスセンサの取り付けられる外部部材と接触する面（開始端２２１１の先端側の端面）までの、軸方向における距離である。
【００１０】
上述のとおり、図４に例示する筒状体２０には、複数の縮径部２２１が形成されており、具体的には、縮径部２２１（１）および縮径部２２１（２）が形成されている。筒状体２０に複数の縮径部２２１が形成されている場合、開始端２２１１は、筒状体２０に形成された複数の縮径部２２１のうち、最も先端側の縮径部２２１の、「最も先端側の端部」とする。図４に示す例では、開始端２２１１は、複数の縮径部２２１のうち、最も先端側の縮径部２２１である縮径部２２１（１）の、「最も先端側の端部」である。したがって、図４において「Ｄａ」は、縮径部２２１（１）の開始端２２１１から、筒状体２０の突出部２２２までの、軸方向における距離である第１距離Ｄａを表している。特に、図４に示す例では、第１距離Ｄａは、縮径部２２１（１）の開始端２２１１から、開始端２２１１の先端側の端面（先端面）までの、軸方向における距離である。
（【００１１】以降は省略されています）

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