JPH0236116Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は酸素濃度センサに関し、特に内燃機関
の排ガス中の酸素濃度の検出に適した酸素濃度セ
ンサに関する。

この種のセンサは、一般に一端が閉じている試
験管状の内面及び外面にそれぞれ多孔性白金膜が
コーテイングされた酸化ジルコニウムを主成分と
するジルコニア管等のセラミツク管を有する。こ
のセラミツク管は通常は外面が排気管内の排ガス
に接触し、内面が大気に接触するように配置され
て排ガス及び大気中の酸素分圧の比に応じた電圧
を当該内外両面間に生ぜしめる。この様な酸素濃
度センサにおいて、特に排ガスの温度が低温域の
温度である時の酸素濃度センサの作動性及び酸素
分圧差−電圧応答特性を向上させるためにセラミ
ツク管の内部に棒状のヒータを設ける場合があ
る。本考案は特に、かかるヒータを有する酸素濃
度センサに関する。

かかる酸素濃度センサの従来例について図面を
参照しつつ説明する。図示された酸素濃度センサ
においては、上記のセラミツク管として酸化ジル
コニウムを主成分とするジルコニア管が用いられ
ているが、同様の特性を有する他のセラミツク管
をジルコニア管の代りに用いても良い。

第１図ａ，ｂに示した従来例の酸素濃度センサ
１は各々適当な金属からなるホルダー２、キヤツ
プ３及びループ４により構成された略筒状のハウ
ジングを有しており、このハウジングには一端が
閉じた試験管状のジルコニア管５が内装されてい
る。ジルコニア管５の内面及び外面にはそれぞれ
多孔性白金膜（図示せず）が設けられており、ジ
ルコニア管５の外面はルーバ４の孔６を通過する
内燃機関の排ガス等の気体に接触するようになつ
ている。上記のハウジング内においてジルコニア
管５の開放端側にこれと同軸に各々略筒状をなし
た金属性コンタクトリング７及びセラミツク製ア
イソレーシヨンブツシユ８が相接して配列されて
おり、両部材７，８はキヤツプ３の環状フランジ
部９に係合した環状の皿バネ１０によつてバネ１
０からジルコニア管５に向かう方向に作用する押
力を受けて弾性的に支持されている。同軸に配列
されたジルコニア管５、コンタクトリング７及び
アイソレーシヨンブツシユ８の内部にこれら部材
とほぼ同軸に棒状の外形を有するヒータ１１が配
置されている。アイソレーシヨンブツシユ８内に
金属製ブツシユ１４が嵌着されており、ヒータ１
１は該ヒータに嵌着されたリング状部材１５を介
してブツシユ１４に係合してこれにより支持され
ている。ヒータ１１はセラミツク等の適当な電気
絶縁性物体内に金属線（図示せず）を埋設して成
るものであつて、当該金属線はシール用ゴム栓２
３を介しててアイソレーシヨンブツシユ８内に延
入した一対のリード線１２に一対の針状電極１３
を介して接続され、リード線１２及び電極１３を
介して供給される電流によつて加熱される。リー
ド線１２末端部の電気絶縁性外皮から裸出した導
電性芯線１２ａ及び電極１３は電気絶縁性の略筒
状の絶縁部材１６及び絶縁筒１７によつて金属性
のブツシユ１４から絶縁されている。

ブツシユ１４のコンタクトリング７から離隔し
た端部の孔１８には好ましくは金属性の導電性か
つ可塑性の物質からなる筒状体すなわちパイプ１
９が嵌合しており、リード線１２はパイプ１９を
介してブツシユ１４内に延入している。パイプ１
９は、ホルダー２、キヤツプ３及びルーバ４から
成るハウジングに対して絶縁状態にある。パイプ
１９のブツシユ１４内の端部には半径方向外向き
に拡がつた環状フランジ２０が形成されている。
ブツシユ１４内でパイプ１９を囲むように装着さ
れたスプリング２１はこのフランジ２０とブツシ
ユ１４の外方端の半径方向内向きフランジ２２と
に係合してパイプ１９を内方に付勢し、このパイ
プ１９に係合した絶縁部材１６、絶縁筒１７及び
リング状部材１５を付勢してコンタクトリング７
をジルコニア管５に押圧する。

ジルコニア管５の外面の白金膜は金属性ホルダ
ー２と接触してこれと同電位であり、一方ジルコ
ニア管内面の白金膜は当該白金膜に接触した金属
製のコンタクトリング７、該部材７にその一端が
接した金属性ブツシユ１４及びブツシユ１４に接
触したスプリング２１を介してパイプ１９に電気
的に結合している。よつてセンサ出力すなわちジ
ルコニア管の内外両面の白金膜間の電圧はホルダ
２及びパイプ１９間の電圧に等しい。パイプ１９
の電位はリード線２４を介して検出される。リー
ド線２４は、その絶縁性外皮から芯線２４ａが裸
出した端部をパイプ１９内に挿入して適当な工具
によつて力Ｆをパイプ１９に加えてこれをかしめ
る操作により、予め該パイプに挿通されていたヒ
ータ用リード線１２とともにパイプ１９に締着さ
れたものである。

上記した従来の酸素濃度センサにおいては、パ
イプ１９に加える力Ｆが小さくかしめ変形量が小
さいとリード線２４のパイプ１９に対する締着力
が弱くリード線に引張力が作用した場合抜ける恐
れがある。逆に引張力に耐え得る締着力を確保す
べくかしめ量を大きくするとリード線１２の被覆
部が破壊し、ヒータ通電々位がセンサ出力に現わ
れてしまう欠点がある。そこで本考案は上述した
従来の酸素濃度センサにおける欠点を解決した酸
素濃度センサを提供することを目的とする。

以下、本考案による酸素濃度センサの実施例を
第２図を参照して説明する。第２図に示した如
く、本考案による酸素濃度センサにおいてはパイ
プ２５の形状が第１図に示した従来例とは異なる
がその他の構成は全く同じである。パイプ２５に
は、パイプ２５をかしめる際にかしめ力の影響に
よりかしめ・・・部以外の部分に不必要な塑性変形を生
ぜしめないように切り欠き部２５ａ，２５ｂ，２
５ｃが設けられており且つ各切り欠き部に相接す
べくリード線をかしめ部２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ
が設けられている。

ヒータ（図示せず）に電流を供給すべく同ヒー
タに接続される一対のリード線１２はパイプ２５
の端部に設けられた環状フランジ部２０の開口部
よりパイプ２５内に挿通され切り欠き部２５ｂよ
り１本づつパイプ２５の軸線に対して左右対象に
外側に導き出される。この状態でかしめ部２５ｄ
を塑性変形することによりリード線１２をパイプ
２５内面に締着させる。次に、セラミツク管にて
発せられた電気信号を酸素濃度センサ（図示せ
ず）外部に取り出すべくパイプ２５に電気的に接
合されるリード線２４はパイプ２５の端部に設け
られた開口部２５ｇよりパイプ２５内に挿通され
る。この時、リード線２４の末端部には電気絶縁
性外皮から裸出した導電性芯線部２４ａが設けら
れている。この状態でかしめ部２５ｅを塑性変形
することによりリード線２４の芯線部２４ａはパ
イプ２５に電気的に接合され、かしめ部２５ｆを
塑性変形することによりリード線２４の電気絶縁
性外皮はパイプ２５の内面に締着される。

上述した本考案による酸素濃度センサにおいて
は、パイプ２５に対するリード線１２とリード線
２４の締着力を増大することが出来る為、リード
線に引抜力が加わつた時の脱落を防止出来る。
又、従来例におけるリード線１２とリード線２４
とを一緒にかしめ締着する構成によつて生じ得る
リード線の被覆部が破壊するというような問題も
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは従来例における酸素濃度センサの中
心軸を含む断面を示す図。第１図ｂはヒータ用リ
ード線及びジルコニア管内面の白金膜電位を検出
する為のリード線の端部が挿入された金属パイプ
の、かしめる前の状態を示す断面図である。第２
図は第１図ｂに示された従来例の金属パイプ１９
にかわる本考案による金属パイプのかしめ後の状
態を示す立体図である。 主要部品の符号の説明、５……ジルコニア管、
１２……ヒータ用リード線、１９……パイプ若し
くは筒状体、２４……ジルコニア管内面の白金膜
の電位を検出する為のリード線、２５……パイプ
若しくは筒状体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ハウジングと、一端が閉じた略試験管状のセラ
   ミツク管と、前記セラミツク管の内面及び外面に
   それぞれコーテイングされた導伝性膜と、少くと
   も一端部が前記セラミツク管の内部に存在するよ
   うに前記セラミツク管とほぼ同軸に配置されて通
   電加熱される棒状のヒータとを含む酸素濃度セン
   サであつて、前記ハウジング内に前記ハウジング
   に対して電気的に絶縁されて保持されて前記導伝
   性膜に電気的に結合された導電性で可塑性の筒状
   体と、前記筒状体内に挿通され前記筒状体の一部
   を塑性変型することによつて前記筒状体に締着さ
   れ且つ前記ハウジング外から前記ヒータに電流を
   供給すべく前記ヒータに接続されて各々電気絶縁
   性外皮により被覆された一対のリード線と、前記
   筒状体の前記一対のリード線を締着した部分以外
   の一部を塑性変型することによつて前記筒状体内
   面に一端が締着され且つ前記筒状体内面に電気的
   に接触されたリード線と、を含むことを特徴とす
   る酸素濃度センサ。