JP2002318216A

JP2002318216A - ガスセンサ

Info

Publication number: JP2002318216A
Application number: JP2001122209A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Kamiyama; 雄一神山; Takamasa Osawa; 敬正大澤; Toshiya Matsuoka; 俊也松岡
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2001-04-20
Filing date: 2001-04-20
Publication date: 2002-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】応答性に優れてしかも組み立ても容易なガス
センサを提供する。【解決手段】ガスセンサ１において、センサ素子モジ
ュール５はセンサ基板３の片側の主表面から突出して設
けられている。また、ケーシング１９は、センサ基板３
を収容するケーシング本体部１９Ｍと、該ケーシング本
体部１９Ｍの外面から突出形成されるとともに、内部が
ケーシング本体部１９Ｍの内部空間１７ａよりも小体積
の被検知ガス導入空間４９とされ、かつガス導入開口部
１３が該被検知ガス導入空間４９と連通する形で側面に
形成されたモジュール収容部１９Ｃとを有する。そし
て、センサユニット９は、ケーシング１９のモジュール
収容部１９Ｃにセンサ素子モジュール５を収容しつつ、
センサ基板３がケーシング本体部１９Ｍに収容される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ガスセンサに関
する。

【０００２】

【従来の技術】多くの自動車は、車内につながるダクト
に外気を取り入れるダクト（外気用ダクト）と内気を取
り入れ循環させるダクト（内気用ダクト）とを備えてい
る。これらのダクトの切り換えはフラップが用いられて
おり、車外の空気が比較的清浄な場合はフラップで内気
用ダクトを閉じて外気を取り込み、逆に交通量の多い道
路を走行したりトンネル内を走行する時には、排気ガス
を多く含んだ外気が車内に入り込まないようにフラップ
で外気用ダクトを閉じて内気を循環させるようにしてい
る。このフラップの開閉による内外気モードの切り換え
は、一般の自動車では手動式であり、運転者や同乗者が
走行環境に応じて適宜操作を行なうものである。

【０００３】しかし、手動による切換は往々にして忘れ
がちであり、外気モードのままトンネルに入って車内に
排気ガスの臭いが立ち込めてから慌てて内気モードに切
り換えるといったケースもしばしば起こりうる。また、
突発的な要因により汚染した空気を否応なしに車内に取
り込んでしまうこともある。例えば、隣車線を走行中の
ディーゼル車が至近距離にて突然大量の黒煙を排気管か
ら噴出する、といった状況は誰しも経験することである
が、こういうケースでは、手動操作方式の内外気モード
の切り換えではひとたまりもなく餌食となってしまう。

【０００４】そこで、外気中の排気ガス濃度の変化をガ
スセンサにより検出し、所定レベル以上の排気ガスの濃
度変化が検出された場合には自動的にフラップの開閉を
切り換えて内外気モードを制御する機構が、最近のハイ
グレードの車種等に搭載されている。このような目的に
使用されるガスセンサは、例えば特開平８−１９２６１
７号公報、あるいは欧州特許公開ＥＰ０７７９１７０Ａ
２号公報に提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開平８−１９２６１
７号公報に記載のガスセンサは、被検知ガスが、センサ
のケーシングに形成されたガス導入開口部から、長いフ
ィルタが配置された長い通路を経た後、ケーシング内の
広い空間内に配置されたセンサ素子に到達する構造とな
っている。従って、被検知ガスの濃度が変化しても、セ
ンサ素子の配置空間のガス交換に時間を要するため、応
答性が悪い欠点があった。他方、欧州特許公開ＥＰ０７
７９１７０Ａ２号公報に開示されているガスセンサは、
センサ基板から分離配置したセンサ素子を、センサ基板
の板面方向側方に配置した構成になっているので、組み
立てが非常に面倒である。また、同公報ではセンサ素子
を収容するケーシングの他に、別途迷路状の通気経路を
有するキャップを設ける必要があり、部品点数が増し、
組み立てに更に手間がかかってしまう。

【０００６】本発明は、応答性に優れてしかも組み立て
も容易なガスセンサを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上記の課
題を解決するために、本発明のガスセンサは、センサ基
板と、該センサ基板に一体的に組み付けられるセンサ素
子モジュールとを有するセンサユニットと、内部がセン
サユニットの封入空間とされ、ガスセンサ素子が被検知
ガスと接触することを許容するためのガス導入開口部を
有したケーシングとを備え、センサ素子モジュールはセ
ンサ基板の片側の板面から突出して設けられ、ケーシン
グは、センサ基板を収容するケーシング本体部と、該ケ
ーシング本体部の外面から突出形成されるとともに、内
部がケーシング本体部の内部空間よりも小体積の被検知
ガス導入空間とされ、かつガス導入開口部が該被検知ガ
ス導入空間と連通する形で側面に形成されたモジュール
収容部とを有し、センサユニットは、ケーシングのモジ
ュール収容部にセンサ素子モジュールを収容しつつ、セ
ンサ基板がケーシング本体部に収容されたことを特徴と
する。

【０００８】この構成によると、ガスセンサ素子を含む
センサ素子モジュールをセンサ基板の片側の板面から突
出して設け、これをケーシングに設けられたモジュール
収容部に収容するようにしたから、センサ基板とセンサ
素子モジュールのケーシングへの収容を一括して行うこ
とができるので、組み立てがきわめて容易である。さら
に、モジュール収容部は、ケーシング本体部の内部空間
よりも小体積の被検知ガス導入空間となっているので、
被検知ガスの検知空間の体積を削減でき、ひいては被検
知成分の濃度変化が激しい場合でもガス置換が速やかに
進行するので、センサの応答性を高めることができる。
また、センサ素子モジュールを収容するモジュール収容
部の側面に被検知ガス導入空間と連通する形でガス導入
開口部を形成する構造とすることで、従来のようにケー
シングの外側に別途キャップを設ける必要がなく、部品
点数を減少させ、シンプルな構造のセンサとすることが
できる。

【０００９】なお、本明細書の特許請求の範囲において
各要件に付与した符号は、添付の図面の対応部分に付さ
れた符号を援用して用いたものであるが、あくまで発明
の理解を容易にするために付与したものであり、特許請
求の範囲における各構成要件の概念を何ら限定するもの
ではない。また、この符号を付与した特許請求の範囲記
載をもって、符号の説明に代用する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態であ
る車両に取り付けて使用されるガスセンサ１（以下、ガ
スセンサ１ともいう）を分解状態で示すものであり、図
２は、その組立て状態での内部構造を示すものである。
また、図１０〜図１５は、組立て状態のガスセンサ１の
外観を示す、それぞれ正面図、背面図、平面図、底面
図、右側面図及び左側面図である。

【００１１】図２に示すように、ガスセンサ１は、基本
的にセンサユニット９とケーシング１９との２つの部分
からなる。センサユニット９は、センサ基板３と、該セ
ンサ基板３に一体的に組み付けられるセンサ素子モジュ
ール５及び該センサ素子モジュール５からの出力信号を
処理するためのセンサ出力処理回路部７とを有する。ま
た、ケーシング１９は、センサ素子モジュール５に組み
込まれたガスセンサ素子１１が被検知ガスと接触するこ
とを許容するためのガス導入開口部１３と、ガスセンサ
素子１１からの出力信号をセンサ出力処理回路７を介し
て取り出すための端子コネクタ部１５とを有し、内部が
センサユニット９の封入空間１７とされている。

【００１２】センサ素子モジュール５は、被検知ガス取
入口が形成されたプラスチックないし金属製のキャップ
の内部に、排気ガス成分（ＮＯ_ｘなどの酸化性ガス成分
やＣＯ，ＨＣなどの還元性ガス成分）の吸着により電気
抵抗値を変化させるＳｎＯ_２やＷＯ_３といった公知の金
属酸化物半導体からなるガスセンサ素子１１が組み込ま
れている。図１に示すように、センサ素子１１は、セン
サ基板３に一体的に組みつけられたセンサ出力処理回路
７に接続されている。センサ出力処理回路７は、図１７
のブロック図を用いて示すように、例えば、センサ素子
１１の電気抵抗値変化を検出するためのセンサ抵抗値変
換回路７１、センサ抵抗値変換回路７１からの出力（セ
ンサ出力電位）を所定のサンプリング毎にデジタル化す
るＡ/Ｄ変換回路７３、このＡ/Ｄ変換回路７３からのセ
ンサ出力値を入力してその出力値の変化が所定レベルを
超えたか否かを判定し、フラップを駆動するための後述
する制御部１００を制御するためのガス濃度信号ＬＶを
出力するマイクロコンピュータ７５などを含むものであ
るが、いずれも公知であるので詳細な説明は省略する。
そして、センサ出力処理回路７（マイクロコンピュータ
７５）からのガス濃度信号ＬＶは、端子コネクタ部１５
を介して接続されたＣＰＵ等を主体とする制御部１００
に入力される。制御部１００は、図１７に示すように、
マイクロコンピュータ７５からのガス濃度信号ＬＶをも
とに、フラップ１０５のアクチュエータ１０３を動作さ
せフラップ１０５を回動させて、内気を循環させるため
の内気取り入れ用ダクト１０９及び外気を導入するため
の外気取り入れ用ダクト１０７のいずれかをダクト１０
１に接続させる。なお、ダクト１０１内には、空気を圧
送するファン１１１が設置されている。

【００１３】図１に示すように、センサ素子モジュール
５はセンサ基板３の片側の主表面から突出して設けられ
ている。なお、センサ素子モジュール５はセンサ素子１
１を含む周辺部位までを指すものであって、センサ素子
１１のみでセンサ素子モジュール５を構成する場合も含
むものである。また、図２に示すように、ケーシング１
９は、センサ基板３を収容するケーシング本体部１９Ｍ
と、該ケーシング本体部１９Ｍの外面から突出形成され
るとともに、内部がケーシング本体部１９Ｍの内部空間
１７ａよりも小体積の被検知ガス導入空間４９とされ、
かつガス導入開口部１３が該被検知ガス導入空間４９と
連通する形で側面に形成されたモジュール収容部１９Ｃ
とを有する。なお、ケーシング１９はナイロン６，６と
いった熱可塑性樹脂により構成されている。そして、セ
ンサユニット９は、ケーシング１９のモジュール収容部
１９Ｃにセンサ素子モジュール５を収容しつつ、センサ
基板３がケーシング本体部１９Ｍに収容される。

【００１４】モジュール収容部１９Ｃにより小体積の被
検知ガス導入空間４９を形成し、ここにセンサ素子モジ
ュール５を収容することで、被検知ガスの検知空間の体
積を削減でき、ひいては被検知成分の濃度変化が激しい
場合でもガス置換が速やかに進行するので、センサの応
答性を高めることができる。

【００１５】また、本発明の適用対象となるガスセンサ
においては、排気ガス濃度の変化を迅速に検出して、フ
ラップの回動を促すことが理想的である。従って、図１
７において、センサの取り付け位置は、一般的にフラッ
プ１０５よりも上流側（外気取り入れ口に近い側）であ
り、多くの場合、検出の迅速化を図り、かつ空気流がフ
ラップ１０５に到達するまでの時間を少しでも稼ぐため
に、センサを外気取り入れ口に可及的に近づけて配置す
ることが行われている。しかし、外気取り入れ口付近
は、雨水や泥はねあるいは洗車時の水流等をかぶりやす
く、センサ素子モジュール５内への水滴侵入の懸念も高
くなる。しかし、本実施形態のセンサ１では、ガス導入
開口部１３をモジュール収容部１９Ｃの側面に設けたか
ら、水滴等がセンサ素子モジュール５に向けて直接的に
噴射され難くなり、水滴の侵入等を効果的にブロックす
ることができる。また、このように、ガス導入開口部１
３をモジュール収容部１９Ｃの側面に形成することで、
従来のように迷路状の通気経路を有するキャップを設け
ることなく、防水性、さらには良好なセンサの応答性が
得られ、部品点数が少ないシンプルな構造のセンサ１と
することができる。

【００１６】図２に示すように、センサ基板３からのセ
ンサ素子モジュール５の突出方向Ｑにおいて、モジュー
ル収容部１９Ｃの内面前端面５１とセンサ素子モジュー
ル５の先端面５３との間には隙間ＧＰが形成されてい
る。そして、モジュール収容部１９Ｃの側壁部１９Ｓの
隙間ＧＰに臨む位置にガス導入開口部１３が形成されて
いる。さらに、該ガス導入開口部１３よりも後方側にお
いて隙間ＧＰには、水滴の透過は阻止し、かつガスの透
過は許容する撥水性フィルタ５５が配置されている。こ
のような撥水性フィルタとしては、例えばポリテトラフ
ルオロエチレンの多孔質繊維構造体（商品名：例えばゴ
アテックス（ジャパンゴアテックス（株）））等を使用
することができる。また、ガス導入開口部１３は、本実
施形態では、モジュール収容部１９Ｃの側壁部１９Ｓの
周方向に沿って、所定の間隔で複数個（例えば４個）形
成されている。

【００１７】上記の構成によると、ガス導入開口部１３
から仮に水滴等が侵入しても、ガス導入開口部１３に対
応する位置に隙間ＧＰが形成されているので、センサ素
子モジュール５に到達する経路には大きな屈曲が生じ、
高圧で飛来した水滴は減速された状態で撥水性フィルタ
５５に当たる。その結果、水滴が撥水性フィルタ５５を
透過してセンサ素子モジュール５に到達する確率を大幅
に低減することができる。

【００１８】また、本実施形態では、センサ素子モジュ
ール５は、センサ基板３からの突出方向Ｑにおいて、そ
の先端面５３側から被検知ガスを受け入れるようになっ
ている。そして、撥水性フィルタ５５は、該突出方向Ｑ
と自身の厚さ方向とが一致するように、センサ素子モジ
ュール５の先端面５３と対向配置されたシート状に形成
されている。この構成によると、ガス導入開口部１３か
ら導入された被検知ガスの撥水性フィルタ５５の透過方
向が、透過距離が最も短くなるシートの厚さ方向であ
り、フィルタ５５を透過したガスは、フィルタ５５に対
向するセンサ素子モジュール５の先端面から直ちにその
内部に取り込まれるので、応答性を高めることができ
る。

【００１９】モジュール収容部１９Ｃは、図１及び図２
に示すように、本体部ＭＰと、その本体部ＭＰの先端側
に一体形成された縮径部ＰＰとを有するものとして構成
でき、ガス導入開口部１３は、該縮径部ＰＰの外周面に
形成することができる。縮径部ＰＰは、本体部ＭＰに段
付部ＳＰを介して一体化される。このようにすると、該
段付部ＳＰの内面に、縮径部ＰＰの内部空間と本体部Ｍ
Ｐの内部空間との接続側開口部を覆う形で、シート状の
撥水フィルタ５５を簡単に固着することができる。この
構造は、撥水フィルタ５５の組付けを容易にする利点が
ある。段付部ＳＰの内面への撥水フィルタ５５の固着
は、例えば熱圧着により行なうことができるが、第一ケ
ーシング部２１を樹脂の射出成形等にて行なう場合、イ
ンサート成形により撥水フィルタ５５を初めから段付部
ＳＰに一体化することも可能である。

【００２０】次に、本発明の車両ガスセンサにおいて
は、センサの組み立て工程の簡略化を図るために、以下
のような構造上の工夫がなされている（ただし、これは
本発明の必須要件を構成するものではなく、当然に発明
の技術的範囲を限定するものではない）。すなわち、図
１に示すように、ケーシング１９は、封入空間１７を分
割する嵌め合わせ面１８にて互いに一体的に嵌め合わさ
れる第一ケーシング部２１と第二ケーシング部２３とを
有する。第一ケーシング部２１の、封入空間１７に面す
る位置には、ユニット組付係合部２５が形成されてい
る。図３に示すように、該ユニット組付係合部２５にセ
ンサユニット９を係合させた状態で、嵌め合わせ面１８
において第二ケーシング部２３を嵌め合わせる。そし
て、図４に示すように、該嵌め合わせ面１８の外縁に沿
って、第一ケーシング部２１と第二ケーシング部２３と
にまたがる高分子材料シール部２７を形成することによ
り、ガスセンサ１の組立てを行なうことができる。高分
子材料シール部２７は、樹脂（例えばエポキシ系樹脂）
やゴム等で構成され、未硬化状態で嵌め合わせ面１８の
外縁に沿って流し込み、これを硬化させることにより形
成される。この構造によると、ケーシング１９を第一ケ
ーシング部２１と第二ケーシング部２３とにより分割形
成するとともに、第一ケーシング部２１側にユニット組
付係合部２５を形成し、ここにセンサユニット９を係合
させて組付けることで、これらを一体化された一つの部
品として取り扱うことができる。従って、実質的な部品
点数が減少し、基本的には、センサユニット付の第一ケ
ーシング部２１と、第二ケーシング部２３との２部材の
嵌め合わせ、及びシール部形成の２つの工程により組立
てを完了させることができるようになるので、製造コス
トの低減を図ることができる。

【００２１】高分子材料シール部２７は、嵌め合わせ面
１８に樹脂やゴムなどを浸透させて形成することもでき
るが、図２に示すように、ケーシング１９の外面に、嵌
め合わせ面１８の外縁に沿って充填溝部２９を形成し、
ここに高分子材料シール部２７を充填するようにすれ
ば、充填工程が楽である上、嵌め合わせ面１８に対する
シール性も大幅に高めることができる。

【００２２】次に、図３に示すように、第二ケーシング
部２３は、封入空間１７を区画する底部３１及びその底
部３１の外縁から立ち上がる側壁部３３とを有する。そ
して、該側壁部３３の底部３１に連なっているのと反対
側の端部がケーシング開口部３５とされている。第一ケ
ーシング部２１は、該ケーシング開口部３５の内側に嵌
めこまれる蓋状部３７を有し、ケーシング開口部３５の
内周面と、蓋状部３７の外周面とが嵌め合わせ面１８を
形成している。この構成によると、図３に示すように、
蓋状の第一ケーシング部２１の封入空間１７に面する位
置に形成されたユニット組付係合部２５にセンサユニッ
ト９を組みつけておき、箱状の第二ケーシング部２３に
センサユニット９を収容しつつ、蓋状部３７を第二ケー
シング部２３のケーシング開口部３５に嵌め入れて閉じ
る形で組立てを行なうことができるので、工程が一層簡
略となる。また、第二ケーシング部２３の底部３１が下
となるように組立てを行なえば、嵌め合わせ面１８の縁
がケーシング１９の上面側に現われるので、高分子材料
シール部２７を形成するための樹脂やゴムの流し込みも
容易である。

【００２３】図１〜図３に示すように、蓋状部３７の封
入空間１７に面さない側の主表面Ｐには、周縁部を周方
向に沿って切り欠いた切欠部３９を形成することができ
る。そして、図２に示すように、その切欠部３９の外面
と、ケーシング開口部３５の内面の該切欠部３９に臨む
部分とにより、充填溝部２９を形成することができる。
このようにすると、シール部２７を形成するための樹脂
やゴムの流し込みが一層楽になる上、第一ケーシング部
２１と第二ケーシング部２３を嵌め合わせるだけで充填
溝部２９を一定の寸法（幅、深さ）をもった形で確実に
形成することができ、ひいてはこの充填溝部２９を埋め
るシール部２７により両ケーシング部２１，２３間のシ
ール性を一層高めることができる。

【００２４】また、図１及び図３に示すように、第二ケ
ーシング部２３の内側には、蓋状部３７の封入空間１７
に面する主表面Ｓの周縁部と当接してこれを支持する蓋
支持部４１を形成することができる。このようにする
と、第一ケーシング部２１を第二ケーシング部２３のケ
ーシング開口部３５に隙間ばめ状態で嵌め入れても、蓋
支持部４１により蓋状部３７が第二ケーシング部２３の
内側に落ち込まないので、第一ケーシング部２１と第二
ケーシング部２３との嵌め合わせによる組立てを一層容
易かつ確実に行なうことができる。

【００２５】第二ケーシング部２３における蓋支持部４
１は、図１６に示すように、側壁部３３とは別体の蓋支
持部４１を、底部３１から立ち上がる形で形成してもよ
いが、図１及び図３に示すように、ケーシング開口部３
５の内面側に側壁部３３と一体形成しておけば、第二ケ
ーシング部２３を樹脂射出成形等に製造する際の金型構
成を簡略化できるし、第二ケーシング部２３内のデッド
スペースも削減することができる。本実施形態では、ケ
ーシング開口部３５の内周縁を切り欠くことにより、階
段状の蓋支持部４１を形成している。

【００２６】また、図１〜図３に示すように、第二ケー
シング部２３のケーシング開口部３５の内面には、蓋状
部３７の厚さ方向において蓋支持部４１の端縁から所定
高さ離間した位置に、蓋状部３７の封入空間１７に面さ
ない側の主表面Ｐの周縁部と係合する蓋抜け止め部４３
が形成されている。このような蓋抜け止め部４３の形成
により、蓋状部３７ひいては第一ケーシング部２１を第
二ケーシング部２３に組み付けた後のハンドリング時
に、第一ケーシング部２１が第二ケーシング部２３から
脱落する不具合を防止することができる。本実施形態で
は、蓋抜け止め部４３はケーシング開口部３５の内面か
ら突出する小突起とされている。蓋状部３７をケーシン
グ開口部３５に押し込むことにより、蓋状部３７は側面
において蓋抜け止め部４３を弾性的に乗り越え、蓋支持
部４１との間の保持位置に嵌りこむ。

【００２７】次に、図２及び図３に示すように、ユニッ
ト組付係合部２５は、蓋状部３７の封入空間１７に面す
る主表面Ｓから突出形成されている。このようなユニッ
ト組付係合部２５の形成により、蓋状部３７の下面側に
センサユニット９を安定的に保持させることができる。
具体的には、図５に示すように、ユニット組付係合部２
５は、蓋状部３７の封入空間１７に面する主表面Ｓの周
縁部に沿って周方向における複数箇所に配置することが
できる。図２に示すように、これらユニット組付係合部
２５の各内面側に、センサ基板３の外周縁部と係合する
係合溝４５を形成しておけば、センサ基板３の外周縁を
係合溝４５に嵌め合わせるだけで簡単に組み付けを行な
うことができる。

【００２８】図５に戻り、本実施形態では、長方形状に
形成された蓋状部３７の対向する２辺の各中間位置に１
対の板状のユニット組付係合部２５を設けており、その
内面に係合溝４５，４５(図２参照)をそれぞれ形成して
いる。これらユニット組付係合部２５，２５は、図７を
援用して示すように、センサ基板３を押し込むことによ
り、間隔が広がる向きに弾性変形し、係合溝４５，４５
の位置にセンサ基板３の両縁が到来すると弾性復帰し
て、係合溝４５，４５にそれら両縁をはまり込ませセン
サ基板３を抜け止め状態で保持することができる。

【００２９】また、図１及び図５に示すように、蓋状部
３７の封入空間１７に面する主表面Ｓの周縁部には、第
二ケーシング部２３の側壁部３３の内面に沿う嵌め合わ
せガイド部４７を突出形成することができる。これによ
り、第一ケーシング部２１に組み付けられたセンサユニ
ット９をスムーズに第二ケーシング部２３の内側に挿入
でき、引っかかり等も生じにくい。この嵌め合わせガイ
ド部４７は、封入空間１７に面する主表面Ｓの周方向に
沿って所定間隔にて断続形成することができる。これに
より、センサユニット９を保持した第一ケーシング部２
１の第二ケーシング部２３への嵌め合わせを一層スムー
ズに行なうことができる。このとき、ユニット組付係合
部２５を、隣接する嵌め合わせガイド部４７，４７の間
に配置すれば、第二ケーシング部２３内の限られたスペ
ースを有効活用でき、センサ全体の一層のコンパクト化
に寄与する。

【００３０】なお、嵌め合わせガイド部４７は、その少
なくとも一部をユニット組付係合部２５に兼用させるこ
とができる。例えば、ユニット組付係合部２５は、側壁
部３３の内面に沿わせなければ嵌め合わせガイド部４７
としての役割は果たさないが、これを側壁部３３の内面
に沿わせることで嵌め合わせガイド部４７の機能を有し
たユニット組付係合部２５として活用することができ
る。ユニット組付係合部２５が嵌め合わせガイド部に組
み入れられることで、センサユニット９を保持した第一
ケーシング部２１の第二ケーシング部２３への嵌め合わ
せをよりスムーズに行なうことができるし、嵌め合わせ
ガイド部４７とユニット組付係合部２５との兼用を図る
ことでセンサのコンパクト化にも寄与する。また、図６
及び図７に示すように、嵌め合わせガイド部４７の内面
は、ユニット係合ガイド部２５へセンサ基板３の係合・
組み付けをガイドする基板ガイド面ＣＰとして機能させ
ることができるので、センサ基板３の蓋状部３７への組
み付けもスムーズに行なうことができる。

【００３１】本実施形態では、図５に示すように、長方
形状の蓋状部３７の、４つの角部のそれぞれに倣う形で
各々Ｌ字状の嵌め合わせガイド部４７が形成されてい
る。また、嵌め合わせガイド部４７のセンサ基板３の角
部に対応する位置には、センサ基板３の挿入をガイドす
るための補助ガイド部４７ａが一体的に形成されている
（従って、嵌め合わせガイド部４７は、この補助ガイド
部４７ａを含めて平面視すれば、全体としてＦ字状に形
成されている）。また、補助ガイド部４７ａの高さ方向
の中間位置には、センサ基板３の角部を支持するための
段付面状の基板支持部４７ｂが形成されている。

【００３２】図１及び図２に示すように、モジュール収
容部１９Ｃは、第一ケーシング部２１をなす蓋状部３７
の封入空間１７に面さない側の主表面Ｐから突出形成さ
れている。また、端子コネクタ部１５は、図８に示すよ
うに、モジュール収容部１９Ｃと隣接する形で蓋状部３
７の主表面Ｐに形成されている。図１に示すように、該
端子コネクタ部１５は、蓋状部３７を板厚方向に貫通す
るセンサ出力取出端子金具５７を有している。そして、
図５及び図６に示すように、該センサ出力取出端子５７
の封入空間１７側に突出する部分５７ａは、センサ基板
３に形成された金具挿通孔３ｈに挿通されている。この
ようにすると、センサユニット９を第一ケーシング部２
１に組み付ける際に、モジュール収容部１９Ｃへのセン
サ素子モジュール５の収容（図９）と、センサ出力取出
端子金具５７のセンサ基板３側の金具挿通孔３ｈの挿通
も同時に行なうことができる。その後、図６に示すよう
に、はんだ付け部３Ｓを形成すれば、センサ出力取出端
子５７の部分５７ａを、センサ基板３の金具挿通孔３ｈ
に形成された配線パッドに簡単に接続することができ
る。なお、端子コネクタ部１５とモジュール収容部１９
Ｃとの両者は一方のケーシング部に隣接して形成される
ものに限定されず、第一ケーシング部２１と第二ケーシ
ング部２３のそれぞれに個別に設ける構造でもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガスセンサの一実施形態を示す分解斜
視図。

【図２】図１のガスセンサの、センサ素子モジュール付
近の内部構造を示す側面断面図。

【図３】図１のガスセンサの組立工程の説明図。

【図４】図３に続く説明図。

【図５】図１のセンサ素子モジュールの第一ケーシング
部の裏面構造を示す図。

【図６】第一ケーシング部へのセンサ基板の組み付け工
程を説明する正面図。

【図７】同じく側面図。

【図８】第一ケーシング部の正面図。

【図９】第一ケーシング部のモジュール収容部に対し、
センサ素子モジュールを組み付ける様子を示す側面模式
図。

【図１０】図１のガスセンサの組み立て状態を示す正面
図。

【図１１】同じく背面図。

【図１２】同じく平面図。

【図１３】同じく底面図。

【図１４】同じく右側面図。

【図１５】同じく左側面図。

【図１６】蓋支持部の変形例を示す断面模式図。

【図１７】本発明のガスセンサを用いたフラップ自動切
換え機構の一例を概念的に示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松岡俊也愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号日本特殊陶業株式会社内Ｆターム(参考） 2G046 AA11 AA13 AA18 BB02 BD01 BD06 BF05 BG05 BH01 BH06 DC14 DC16 DC17 DC18 EA06 EA14 EA15 FA01 FB02 FE39 FE46

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】センサ基板（３）と、該センサ基板
（３）に一体的に組み付けられるセンサ素子モジュール
（５）とを有するセンサユニット（９）と、内部が前記センサユニット（９）の封入空間（１７）と
され、ガスセンサ素子（１１）が被検知ガスと接触する
ことを許容するためのガス導入開口部（１３）を有した
ケーシング（１９）とを備え、前記センサ素子モジュール（５）は前記センサ基板
（３）の片側の板面から突出して設けられ、前記ケーシング（１９）は、前記センサ基板（３）を収
容するケーシング本体部（１９Ｍ）と、該ケーシング本
体部（１９Ｍ）の外面から突出形成されるとともに、内
部が前記ケーシング本体部（１９Ｍ）の内部空間（１７
ａ）よりも小体積の被検知ガス導入空間（４９）とさ
れ、かつ前記ガス導入開口部（１３）が該被検知ガス導
入空間（４９）と連通する形で側面に形成されたモジュ
ール収容部（１９Ｃ）とを有し、前記センサユニット
（９）は、前記ケーシング（１９）のモジュール収容部
（１９Ｃ）に前記センサ素子モジュール（５）を収容し
つつ、前記センサ基板（３）が前記ケーシング本体部
（１９Ｍ）に収容されたことを特徴とするガスセンサ
（１）。
【請求項２】前記センサ基板（３）からのセンサ素子
モジュール（５）の突出方向（Ｑ）において、前記モジ
ュール収容部（１９Ｃ）の内面前端面（５１）と前記セ
ンサ素子モジュール（５）の先端面（５３）との間に隙
間（ＧＰ）が形成され、前記モジュール収容部（１９
Ｃ）の側壁部（１９Ｓ）の前記隙間（ＧＰ）に臨む位置
に前記ガス導入開口部（１３）が形成されるとともに、
該ガス導入開口部（１３）よりも後方側において前記隙
間（ＧＰ）に、水滴の透過は阻止し、かつガスの透過は
許容する撥水性フィルタ（５５）を配置した請求項１記
載のガスセンサ（１）。
【請求項３】前記センサ素子モジュール（５）は、前
記センサ基板（３）からの突出方向（Ｑ）において、そ
の先端面（５３）側から前記被検知ガスを受け入れるよ
うになっており、前記撥水性フィルタ（５５）は、該突
出方向（Ｑ）と自身の厚さ方向とが一致するように、前
記センサ素子モジュール（５）の先端面（５３）と対向
配置されたシート状に形成されている請求項２記載のガ
スセンサ（１）。
【請求項４】前記モジュール収容部（１９Ｃ）は、本
体部（ＭＰ）と、その本体部（ＭＰ）の先端側に一体形
成された縮径部（ＰＰ）とからなり、前記ガス導入開口
部が該縮径部（ＰＰ）の外周面に形成されている請求項
２又は３に記載のガスセンサ（１）。
【請求項５】前記縮径部（ＰＰ）は、前記本体部（Ｍ
Ｐ）に段付部（ＳＰ）を介して一体化されたものであ
り、該段付部（ＳＰ）の内面には、前記縮径部（ＰＰ）
の内部空間の前記本体部（ＭＰ）の内部空間との接続側
開口部を覆う形で、シート状の前記撥水フィルタ（５
５）が固着されている請求項４記載のガスセンサ
（１）。