传感器装置制造方法及图纸

一种传感器装置(S)，具备：外壳(H)，将传感器元件(2)插通于内侧来以使检测部(21)位于轴向(X)的顶端侧的方式保持；以及元件罩(1)，以同轴方式配设于外壳的顶端侧，在外罩(12)的顶端面(122)，在比与内顶端面孔(11b)的外周缘对置的位置靠外侧的位置设置有多个外顶端面孔(12b)，且顶端面(122)的中央部(122a)朝向内顶端面孔(11b)突出，与中央部(122a)相比，配置外顶端面孔(12b)的外周部(122b)更靠顶端侧，并且具有将中央部(122a)与外顶端面孔(12b)连接的倾斜面(123)。的倾斜面(123)。的倾斜面(123)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】传感器装置
[0001]关联申请的相互参照
[0002]本申请基于2019年2月21日申请的日本专利申请2019
‑
029816号,在此引用其记载内容。


[0003]本公开涉及一种用于检测包含在被测定气体中的特定成分的传感器装置。

技术介绍

[0004]在内燃机的废气通路上设置具备检测废气中的特定成分的传感器装置和过滤器装置或催化剂装置等净化装置的废气净化系统。传感器装置例如是用于检测微粒状物质(即，Particulate Matter；以下适当称为PM)的PM传感器，配置于PM捕集用的过滤器装置的下游位置，用于判定过滤器故障。另外，在催化剂装置的上游或下游位置配置氧传感器等废气传感器。
[0005]这样的传感器装置的传感器主体一般具有被收容于外壳内的传感器元件和包围从外壳突出的传感器元件的外周的元件罩。传感器元件在被元件罩保护的顶端部(突出侧的端部)具备检测部，检测包含在被取入元件罩内的废气中的特定成分。元件罩通常构成为单层或双层的容器状。
[0006]例如在专利文献1所记载的气体传感器中，元件罩是双层罩构造，具有内罩以及在其外侧设置空间地配置的外罩。废气从在外罩的侧面开口的气体流通孔流入两个罩间的空间，从在内罩的侧面开口的气体流通孔被导入内部。在内罩内与传感器元件接触过的废气流向在内罩的顶端面开口的气体流通孔，与向外部流出的气体合流。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开2018
‑/>180002号公报

技术实现思路

[0010]另外，如果在发动机停止时废气通路内的温度下降，则包含在废气中的水分凝结而容易产生冷凝水。专利文献1所记载的气体传感器成为在内罩和外罩的顶端面的对置位置不配置气体流通孔而能够抑制来自外部的冷凝水的侵入的元件罩结构。另外，设为在内罩的顶端侧具有缩径台阶部的形状，使包含在流向内侧面流通孔的废气中的冷凝水与缩径台阶部碰撞来将其从废气分离，由此抑制冷凝水侵入内罩的内部。
[0011]另一方面，近年，搭载有怠速停止机构的车辆增加，判明了如果由于怠速时的发动机停止而废气温度急剧下降则在传感器的元件罩内也产生凝结。如果因该罩内凝结产生的冷凝水滞留，则随着在发动机启动时流入元件罩内的废气流动而被卷起，容易到达内罩侧面的气体流通孔。在该情况下，冷凝水侵入内罩的内部而附着于传感器元件，有可能成为因沾水引起的元件破裂(以下适当称为沾水破裂)的原因。
[0012]此外，如果元件罩内的废气流速变得更低，则冷凝水的卷起也被抑制，但是为了提高传感器元件对微粒状物质等的检测性能，期望提高废气流速来使废气迅速地到达至传感器元件。
[0013]因此，以往的元件罩一般大多采用设为将内罩的顶端面与外罩的顶端面成一体地设置来促进气体更换的结构的元件罩。在该情况下，成为使气体流通孔直接向外部开口的结构，实际情况是基本上没有采取针对耐沾水性的对策。
[0014]本公开的目的在于，提供在双层构造的元件罩内收容传感器元件的结构中能够抑制传感器元件的沾水破裂来提高耐沾水性、并且提高检测性能来使可靠性优异的传感器装置。
[0015]本公开的一个方式是一种传感器装置，具备：
[0016]传感器元件，具备检测被测定气体中的特定成分的检测部；
[0017]外壳，将上述传感器元件插通于内侧来以使上述检测部位于轴向的顶端侧的方式保持；以及
[0018]元件罩，以同轴方式配设于上述外壳的顶端侧，
[0019]上述元件罩具有以覆盖上述传感器元件的顶端侧的方式配设的内罩和在上述内罩的外侧具有空间地配设的外罩，
[0020]上述内罩在侧面和顶端面分别设置有供被测定气体流通的内侧面孔和内顶端面孔，
[0021]上述外罩在侧面设置有供被测定气体流通的多个外侧面孔，并且上述外侧面孔的顶端位置比上述内罩的顶端位置靠顶端侧，
[0022]在上述外罩的顶端面，在比与上述内顶端面孔的外周缘对置的位置靠外侧的位置设置有多个外顶端面孔，并且，
[0023]上述外罩的上述顶端面的与上述内顶端面孔对置的中央部朝向上述内顶端面孔突出，与上述中央部相比，配置上述外顶端面孔的外周部更靠顶端侧，并且具有将上述中央部与上述外顶端面孔连接的倾斜面。
[0024]根据上述结构，即使在传感器装置的非工作时在元件罩内因凝结而产生冷凝水且该冷凝水因自重而从内罩的表面落到外罩的顶端面，由于是顶端面的中央部突出的形状，因此也抑制凝结水的滞留。凝结水从顶端面的中央部顺着倾斜面更迅速地移动到顶端侧的外周部，并迅速地从设置于外周部的多个外顶端面孔被排出到外部。
[0025]因而，即使在传感器装置的工作时被测定气体被导入到元件罩内，滞留水也不会被卷起，能够抑制侵入内罩的内部而传感器元件被沾水。
[0026]另外，在元件罩中，外侧面孔的顶端位置比内罩的顶端位置靠顶端侧，从外侧面孔沿与轴向正交的方向被导入的被测定气体的流动在内顶端面孔的附近产生负压。通过基于该负压的抽吸效果，形成从内顶端面孔向外罩流出的流动，由此促进向传感器元件的流动，提高检测性能。
[0027]如以上，根据上述方式，能够提供在双层构造的元件罩内收容传感器元件的结构中能够抑制传感器元件的沾水破裂来提高耐沾水性、并且提高检测性能来使可靠性优异的传感器装置。
附图说明
[0028]关于本公开的上述目的及其它目的、特征、优点通过参照附图并下述的详细的记述变得更明确。在该图中，
[0029]图1是实施方式1中的PM传感器的轴向的主要部分放大截面图，
[0030]图2是表示实施方式1中的PM传感器的元件罩的顶端面形状的平面图及轴向截面图，
[0031]图3是表示实施方式1中的PM传感器的概略结构的轴向截面图，
[0032]图4是用于说明实施方式1中的PM传感器的元件罩内的气体流动的径向截面图，是图3的IV
‑
IV线截面图，
[0033]图5是表示包括实施方式1中的PM传感器的废气净化系统的概略结构例的图，
[0034]图6是实施方式1中的PM传感器的传感器元件的整体立体图，
[0035]图7是表示比较方式1中的PM传感器的元件罩内的冷凝水的滞留和因气体流动引起的卷起的情形的轴向截面图，
[0036]图8是将基于实施方式1中的PM传感器的元件罩形状的效果与以往的元件罩形状相比较来示出的轴向截面图，
[0037]图9是表示比较方式1中的PM传感器的PM检测特性的图以及表示滞留水对PM检测的影响的轴向的要部截面图，
[0038]图10是表示实施方式1中的PM传感器的PM检测中的输出上升时间与检测电流的关系的图，
[0039]图11是试验例1中的PM传感器的元件罩的顶端面形状及其A
‑
A线截面图，
[0040]图12是实施方式2中的PM传感器的轴向的主要部分放大截面图，...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种传感器装置(S)，具备：传感器元件(2)，具备检测被测定气体中的特定成分的检测部(21)；外壳(H)，将上述传感器元件插通于内侧并保持成上述检测部位于轴向(X)的顶端侧；以及元件罩(1)，以同轴方式配设于上述外壳的顶端侧，上述元件罩具有以覆盖上述传感器元件的顶端侧的方式配设的内罩(11)和在上述内罩的外侧具有空间地配设的外罩(12)，上述传感器装置的特征在于，上述内罩在侧面(111)和顶端面(112)分别设置有供被测定气体流通的内侧面孔(11a)和内顶端面孔(11b)，上述外罩在侧面(121)上设置有供被测定气体流通的多个外侧面孔(12a)，并且上述外侧面孔的顶端位置比上述内罩的顶端位置靠顶端侧，在上述外罩的顶端面(122)，在比与上述内顶端面孔的外周缘对置的位置靠外侧的位置设置有多个外顶端面孔(12b)，并且，上述外罩的上述顶端面的与上述内顶端面孔对置的中央部(122a)朝向上述内顶端面孔突出，与上述中央部相比，配置上述外顶端面孔的外周部(122b)更靠顶端侧，并且具有将上述中央部与上述外顶端面孔连接的倾斜面(123)。2.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于，在上述外罩的上述顶端面的内侧，形成以与上述轴向正交的方向为气体流动方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：为井悠男，吉田康一，木全岳人，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：