ガスセンサ
【課題】防水性を確保した記憶部をコネクタに取り付けた信頼性の高いガスセンサを提供
【解決手段】記憶部１０は、半導体記録媒体１１と、半導体記録媒体１１が実装される配線基板１２と、半導体記録媒体１１に記憶されているデータの出力のために配線基板１２に接合部１５で接合されるリード線１３と、配線基板１２を収容する収容ケース１４とを備える。さらに記憶部１０は、リード線１３の径方向周囲を覆う筒形状のシールラバー１７を備える。また収容ケース１４には、シールラバー１７が挿入される挿入孔１８が形成されている。なお挿入孔１８の径は、リード線１３を覆っている状態のシールラバー１７が挿入孔１８に挿入されると、挿入孔１８の内周がシールラバー１７をその外周側から圧縮することができる長さに設定される。そして収容ケース１４は、配線基板１２が収容された状態で収容部１６の開口部がホットメルトにより覆われる。
【解決手段】記憶部１０は、半導体記録媒体１１と、半導体記録媒体１１が実装される配線基板１２と、半導体記録媒体１１に記憶されているデータの出力のために配線基板１２に接合部１５で接合されるリード線１３と、配線基板１２を収容する収容ケース１４とを備える。さらに記憶部１０は、リード線１３の径方向周囲を覆う筒形状のシールラバー１７を備える。また収容ケース１４には、シールラバー１７が挿入される挿入孔１８が形成されている。なお挿入孔１８の径は、リード線１３を覆っている状態のシールラバー１７が挿入孔１８に挿入されると、挿入孔１８の内周がシールラバー１７をその外周側から圧縮することができる長さに設定される。そして収容ケース１４は、配線基板１２が収容された状態で収容部１６の開口部がホットメルトにより覆われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出対象ガス中の特定ガス成分の濃度に応じた濃度信号を出力するガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
検出対象ガス中の特定ガス成分濃度（例えば内燃機関の排気ガス中のＮＯｘ濃度）に応じた濃度信号を出力するガスセンサが知られている。このガスセンサを制御するセンサ制御装置は、一般にガスセンサが着脱可能に接続されており、上記の濃度信号をガスセンサから取得するために、例えば、ガスセンサへの通電や、ガスセンサを加熱するヒータに印加される電圧を制御する。
【０００３】
なお、上記の濃度信号と特定ガス成分濃度との関係を表す特性（以下、特定ガス濃度特性という）はガスセンサ毎に微妙に異なる場合がある。つまり、ガスセンサは同一品番であっても製造バラツキに起因して実際の特定ガス成分濃度に対する濃度信号が微妙にばらつく場合がある。このようなバラツキが生じる場合に、多数のガスセンサについて同一の特定ガス濃度特性に基づき特定ガス成分濃度を算出すると、十分高い精度を得ることができないおそれがあった。
【０００４】
そこで、ガスセンサ側に備えられた記憶媒体に、そのガスセンサ毎についての特定ガス濃度特性を示す情報（以下、センサ特性情報という）を個々に記憶するように構成されたものが知られている（例えば特許文献１を参照）。これによりセンサ制御装置は、このセンサ制御装置に接続されたガスセンサの記憶媒体からセンサ特性情報を取得し、このガスセンサ毎に設定されたセンサ特性情報を用いて製造バラツキ（個体間バラツキ）を補正することにより、特定ガス成分の濃度を精度よく算出することができる。
【特許文献１】特開平１１−７２４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、図１２に示すように、センサ特性情報を記憶する記憶媒体３０１と、記憶媒体３０１が実装される配線基板３０２と、記憶媒体３０１からセンサ特性情報を出力するために配線基板３０２に接合されているリード線３０３とから構成され、ガスセンサ側に設けられたコネクタに一体的に取り付けられる記憶部３００が知られている。そしてガスセンサは、主に車両の排気ガス中の特定ガス成分濃度を測定するため、車室外に設置される。このため、ガスセンサ側に取り付けられる記憶部３００の防水性を確保する必要がある。
【０００６】
そして記憶部３００の防水性を確保するためには、一般に、記憶部３００をモールド材で覆うという方法が考えられる。しかし、モールド材と、リード線３０３のうちで導線を被覆する被覆部とは、両者の構成材質に主に起因して密着が図りづらく、モールド材とリード線３０３との間に生じた隙間から水が入ることがあった。そのため、防水を考慮したときに、単純に記憶部３００をモールド材で覆うという方法を採用することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、防水性を確保した記憶部をコネクタに取り付けた信頼性の高いガスセンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、検出対象ガス中の特定ガス成分の濃度に応じた濃度信号を出力するセンサ素子と、第１リード線を介してセンサ素子と電気的に接続されて、センサ素子を制御するセンサ制御装置に着脱可能に装着されるコネクタと、濃度信号から特定ガス成分の濃度を算出するためにセンサ素子毎に設定された設定値であって当該センサ素子用の設定値である濃度算出用設定値を記憶する記憶媒体と、記憶媒体が実装される配線基板と、記憶媒体に記憶されている濃度算出用設定値を出力するために配線基板に接合されている第２リード線と、内部に記憶媒体と配線基板を収容する収容ケースとを有し、コネクタに取り付けられる記憶部とを備えるガスセンサであって、記憶部は、第２リード線の径方向周囲を覆う筒形状のシールラバーと、収容ケースの内部から外部に亘って貫通し、第２リード線を覆っている状態のシールラバーをシールラバーの外周側から圧縮する内周面を有するラバー挿入孔と、収容ケースの内部に充填され、記憶媒体と配線基板とを封止する充填部材とを備えることを特徴とするガスセンサである。
【０００９】
このように構成されたガスセンサでは、記憶媒体が実装される配線基板が収容ケースに収容されるとともに、配線基板に接合されている第２リード線がラバー挿入孔を介して収容ケースの内部から外部へ引き出されている。さらに、第２リード線を覆っている状態のシールラバーは、ラバー挿入孔の内周面によりシールラバーの外周側が圧縮された状態でラバー挿入孔内に配置される。そして収容ケースの内部に充填部材が充填されることにより、収容ケース内に配線基板が収容された状態で記憶媒体と配線基板とが封止される。
【００１０】
つまり、本発明のガスセンサによれば、第２リード線とラバー挿入孔との間にシールラバーを圧縮させた状態で配置させることで、ラバー挿入孔を介して収容ケースの外部から水が配線基板と第２リード線との接合部に到達するのを防ぎ、第２リード線周りの防水性を図りつつ、記憶媒体と配線基板については、収容ケース内に充填された充填部材によって防水性を図っているのである。これにより、充填部材とリード線との主に材質に起因した密着性を考慮することなく、収容ケースに収容された記憶媒体及び接合部を含めた配線基板の防水性を確保することができる。
【００１１】
また請求項１に記載のガスセンサにおいては、請求項２に記載のように、収容ケースは、配線基板を固定する固定部材から配線基板を囲むように立設されて、配線基板を内部に収容可能な開口部を形成する側壁部材を備えるようにするとよい。
【００１２】
このように構成されたガスセンサでは、収容ケースの開口部を封止するために収容ケース内の内部に充填部材が充填されると、固定部材だけではなく、側壁部材の内側部分にも充填部材が接触した状態となる。このため、側壁部材が立設された分だけ、収容ケースと充填部材との接触面積を確保することができる。これにより、収容ケースの開口部から収容ケース内の配線基板に至る隙間が形成され難くなり、記憶媒体及び配線基板の防水性をより確保することができる。
【００１３】
また、請求項１または請求項２に記載のガスセンサにおいては、請求項３に記載のように、記憶部は、記憶媒体とセンサ制御装置とを電気的に接続するために第２リード線に装着される接続端子を有し、コネクタは、接続端子を挿入する端子挿入孔を有し、記憶部は、配線基板と第２リード線との接合部が、端子挿入孔の接続端子が挿入される側の開口を基点として、接続端子が端子挿入孔に挿入される端子挿入方向と反対の方向に延長された第１仮想線に重ならないとともに、接合部を基点として、第２リード線が配線基板から突出する方向であるリード線突出方向に延長された第２仮想線が、コネクタに重ならない、という条件を満たすように取り付けられているようにするとよい。
【００１４】
このように構成されたガスセンサでは、記憶部は、接合部を基点として、第２リード線が配線基板から突出する方向であるリード線突出方向に延長された第２仮想線が、コネクタに重ならないように取り付けられている。このため、第２リード線に装着される接続端子をコネクタの端子挿入孔に挿入するには、リード線突出方向に突出している状態にある第２リード線を、端子挿入孔に向くように反らせて曲げる必要がある。即ち、第２リード線が曲がり始める位置（以下、第２リード線曲げ開始位置という）は記憶部とコネクタとの間にはないので、第２リード線曲げ開始位置が記憶部とコネクタとの間の隙間の長さに制限されない。つまり、配線基板の接合部の位置から第２リード線曲げ開始位置までの距離（以下、第２リード線曲げ距離という）を長くするための空間を確保することができる。このため、第２リード線曲げ距離を長くすることができるので、第２リード線を曲げたときの負荷が接合部に掛かり難くなる。
【００１５】
なお、第１仮想線が複数存在する場合には、複数の第１仮想線のうちの少なくとも１つに記憶部が重ならないようにされている必要がある。また、第２仮想線が複数存在する場合には、複数の第２仮想線のうちの少なくとも１つがコネクタに重ならないようにされている必要がある。
【００１６】
従って、請求項３に記載のガスセンサによれば、リード線突出方向がコネクタの端子挿入孔の開口部と対向するように記憶部が設置される場合と比較して、配線基板と第２リード線との接合部に掛かる負荷を低減でき、配線基板と第２リード線との電気的接続の信頼性、ひいてはガスセンサの信頼性を向上させることができるという効果を奏する。
【００１７】
また、請求項３に記載のガスセンサによれば、コネクタ周りの構造のコンパクト化を図ることができる。
なお、「接合部を基点として、第２リード線が配線基板から突出する方向であるリード線突出方向に延長された線が、コネクタに重ならないように」するには、例えば、リード線突出方向が端子挿入方向と反対となるように記憶部を設置するとよい。
【００１８】
ところで、請求項３における「コネクタに取り付けられる記憶部」との記載は、コネクタと記憶部との相対的な位置関係が変化しないように固く取り付けられている場合だけでなく、緩く取り付けられている場合も含むものである。そこで、例えば車両などの振動の発生し易いところに、記憶部がコネクタに緩く取り付けられている請求項３に記載のガスセンサが設置された場合には、この振動がガスセンサに伝達されることにより記憶部がコネクタに対して振動すると、配線基板と第２リード線との接合部に負荷が掛かり、ガスセンサの信頼性が低下するおそれがある。
【００１９】
そこで請求項３に記載のガスセンサにおいては、請求項４に記載のように、記憶部をコネクタに対して保持する保持部材を備えるようにするとよい。
このように構成されたガスセンサによれば、保持部材により、コネクタと記憶部との相対的な位置関係が変化しないように記憶部を支持することができるので、ガスセンサに振動が伝達された場合であっても、記憶部がコネクタに対して振動することを防止することができる。これにより、振動によって配線基板と第２リード線との接合部に負荷が掛かることを防止し、ガスセンサの信頼性の低下を抑制することができる。
【００２０】
また請求項４に記載のガスセンサにおいては、請求項５に記載のように、保持部材は、記憶部とコネクタとを連結するための板形状のブラケットと、記憶部の収容ケースに設けられ、ブラケットを記憶部に取り付ける記憶部側取付部と、コネクタに設けられ、ブラケットをコネクタに取り付けるコネクタ側取付部とから構成されるようにしてもよい。
【００２１】
このように構成されたガスセンサによれば、記憶部側取付部を介してブラケットを記憶部に取り付けるとともに、コネクタ側取付部を介してブラケットをコネクタに取り付けるという簡便な方法で、記憶部をコネクタに対して保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
図１は本発明が適用されたＮＯｘガスセンサ２を備えるガス検出装置１の概略構成を示す構成図、図２はガス検出装置１の内部構成を示す構成図である。
【００２３】
ガス検出装置１は、図１に示すように、ＮＯｘガスセンサ２と、ガスセンサ制御装置３とを備えており、自動車の内燃機関やボイラ等の各種燃焼機器の排気ガス中の特定ガス（本実施形態では、ＮＯｘ）の濃度を検出する用途に用いられる。
【００２４】
ＮＯｘガスセンサ２は、センサ素子４と、センサ素子４に接続された接続用ケーブル５と、接続用ケーブル５の先端に設けられたコネクタ７とから構成される。
また、先端にコネクタ８を有する接続用ケーブル６がガスセンサ制御装置３に接続されている。そして、コネクタ７とコネクタ８とが嵌合されることにより、ＮＯｘガスセンサ２とガスセンサ制御装置３とが電気的に接続される。このため、コネクタ７，８を外せばＮＯｘガスセンサ２を容易に交換することができる。なお、コネクタ８は、接続用ケーブル６を用いずに、ガスセンサ制御装置３を構成するケーシングと一体成形されていてもよい。
【００２５】
またガスセンサ制御装置３は、図２に示すように、中央演算処理装置（ＣＰＵ）１９１、ＲＡＭ１９２、ＲＯＭ１９３、信号入出力部１９４等を備えるマイクロコンピュータを主要部として構成されている。なお信号入出力部１９４は、コネクタ７，８を介して、後述の記憶部１０に搭載された半導体記録媒体１１と、後述の第１ポンプ用第１電極１３５，第１ポンプ用第２電極１３７，検知用電極１５５，基準用電極１５７，第２ポンプ用第１電極１４５，第２ポンプ用第２電極１４７，ヒータ１７５に接続される。
【００２６】
そして、ガスセンサ制御装置３は、センサ素子４を駆動制御する処理や、後述のセンサ特性情報を取得する処理や、排気ガス中のＮＯｘ濃度を算出する処理などを実行する。
次に、センサ素子４について説明する。なお図２では、センサ素子４については、内部構造を示す断面図として記載している。以下の説明では、図２に示すセンサ素子４のうち左側を先端側として、右側を後端側として説明する。また図２では、センサ素子４のうち先端側部分における内部構成を示しており、後端部分は図示を省略している。
【００２７】
センサ素子４は、第１ポンプセル１１１，酸素分圧検知セル１１２，第２ポンプセル１１３を、アルミナを主体とする絶縁層１１４，１１５を介して積層した構造を有する。また、センサ素子４においては、第２ポンプセル１１３側に、ヒータ部１８０が積層されている。
【００２８】
このうち第１ポンプセル１１１は、酸素イオン伝導性を有するジルコニアからなる第１固体電解質層１３１と、第１固体電解質層１３１を挟み込むように配置された第１ポンプ用第１電極１３５及び第１ポンプ用第２電極１３７からなる第１多孔質電極１２１とを備えて形成されている。なお、第１ポンプ用第１電極１３５及び第１ポンプ用第２電極１３７の表面には、多孔質体からなる保護層１２２が形成されている。
【００２９】
酸素分圧検知セル１１２は、酸素イオン伝導性を有するジルコニアからなる検知用固体電解質層１５１と、検知用固体電解質層１５１を挟み込むように配置された検知用電極１５５及び基準用電極１５７からなる検知用多孔質電極１２３とを備えて形成されている。
【００３０】
第２ポンプセル１１３は、酸素イオン伝導性を有するジルコニアからなる第２固体電解質層１４１と、第２固体電解質層１４１の表面のうち絶縁層１１５に面する表面に配置された第２ポンプ用第１電極１４５及び第２ポンプ用第２電極１４７からなる第２多孔質電極１２５とを備えて形成されている。
【００３１】
そしてセンサ素子４の内部には、測定対象ガスが導入される第１測定室１５９が形成されている。第１測定室１５９には、第１ポンプセル１１１と酸素分圧検知セル１１２との間に配置された第１拡散抵抗体１１６を介して、外部から測定対象ガスである排気ガスが導入される。
【００３２】
なお、第１ポンプセル１１１の第１ポンプ用第１電極１３５（詳細には、保護層１２２で覆われた第１ポンプ用第１電極１３５）、及び酸素分圧検知セル１１２の検知用電極１５５は、第１測定室１５９に対面するように配置されている。
【００３３】
また、第１測定室１５９の後端側（図における右側）には、多孔質体からなる第２拡散抵抗体１１７が備えられており、第２ポンプ用第１電極１４５と第２拡散抵抗体１１７との間には、第２測定室１６１が形成されている。
【００３４】
さらに、センサ素子４の内部のうち、酸素分圧検知セル１１２の検知用固体電解質層１５１と第２ポンプセル１１３の第２固体電解質層１４１との間には、第２測定室１６１の他に多孔質体にて構成された基準酸素室１１８が形成されている。なお、酸素分圧検知セル１１２に対してガスセンサ制御装置３から微小電流が供給されることで、酸素が第１測定室１５９から検知用固体電解質層１５１を介して基準酸素室１１８に送り込まれるため、この基準酸素室１１８は、所定の酸素分圧雰囲気（濃度検知の基準となる酸素分圧雰囲気）に設定される。
【００３５】
そして、酸素分圧検知セル１１２の基準用電極１５７と、第２ポンプセル１１３の第２ポンプ用第２電極１４７とが、基準酸素室１１８に対面するように配置されている。
ヒータ部１８０は、アルミナ等の絶縁性セラミックスからなるシート状の絶縁層１７１，１７３を積層することにより構成されている。そして、このヒータ部１８０は、各絶縁層１７１，１７３の間に、Ｐｔを主体とするヒータ１７５を備えている。
【００３６】
このように構成されたセンサ素子４は、第１ポンプセル１１１により第１測定室１５９の内部に存在する酸素のポンピング（汲み出し、汲み入れ）が可能であり、酸素分圧検知セル１１２により、酸素濃度（酸素分圧）を一定に制御された基準酸素室１１８と第１測定室１５９との酸素濃度差（酸素分圧差）、つまり第１測定室１５９の内部の酸素濃度（酸素分圧）を測定可能である。
【００３７】
そしてガスセンサ制御装置３は、ヒータ１７５を駆動制御してセンサ素子４を活性化温度（例えば７５０℃）まで加熱し、この状態で、酸素分圧検知セル１１２の両端電圧Ｖｓが予め設定された一定電圧（例えば４２５ｍＶ）となるように、第１ポンプセル１１１に流れる第１ポンプ電流Ｉｐ１を制御する。
【００３８】
またガスセンサ制御装置３は、第２ポンプセル１１３に対して、予め定められた制御電圧値Ｖ０（例えば４５０ｍＶ）の第２ポンプ電圧Ｖｐ２を印加する。これにより、第２測定室１６１では、第２ポンプセル１１３を構成する第２多孔質電極１２５の触媒作用によって、ＮＯｘが解離（還元）され、その解離により得られた酸素イオンが第２ポンプ用第１電極１４５と第２ポンプ用第２電極１４７との間の第２固体電解質層１４１を移動することにより第２ポンプ電流Ｉｐ２が流れる。
【００３９】
これによりガスセンサ制御装置３は、センサ素子４にコネクタ７及び接続用ケーブル５を介して接続された状態で、第１ポンプセル１１１のポンピング動作により第１測定室１５９の酸素濃度（酸素分圧）を調整し、第２測定室１６１の酸素濃度（酸素分圧）をＮＯｘ検知が可能なＮＯｘ検知用濃度に設定して、第２ポンプ電流Ｉｐ２の大きさに基づいてＮＯｘ濃度を検出する処理を行う。そして、ガスセンサ制御装置３にて検出されたＮＯｘ濃度情報は、図１や図２に示していない外部装置（例えば、エンジンＥＣＵ）に送出される。
【００４０】
次に、接続用ケーブル５について説明する。図３は接続用ケーブル５の構成を示す斜視図、図４は接続用ケーブル５の外観を示す斜視図である。
接続用ケーブル５は、図３に示すように、コネクタ７と、データを記憶する記憶部１０と、センサ素子４とコネクタ７とを電気的に接続する複数のリード線５１と、リード線５１とコネクタ７との接続箇所を包囲するためのブーツ５２と、複数のリード線５１を束ねた状態でまとめて被覆する被覆部材５３とを備える。
【００４１】
なお記憶部１０は、リード線５１とコネクタ７との接続箇所の近傍に配置されている。このため、図４に示すように、ブーツ５２をこの接続箇所を包囲する位置に移動させることにより、記憶部１０はブーツ５２内に収容される。
【００４２】
次に、記憶部１０について説明する。図５は配線基板１２を収容する前の記憶部１０の内部構成を示す斜視図、図６は配線基板１２を収容した後の記憶部１０の内部構成を示す斜視図、図７は記憶部１０の外観を示す斜視図である。
【００４３】
記憶部１０は、面実装タイプの半導体記録媒体１１と、半導体記録媒体１１が実装される配線基板１２と、半導体記録媒体１１に記憶されているデータを出力するために配線基板１２に接合部１５で接合（具体的には、ハンダ付け）されているリード線１３と、半導体記録媒体１１及び配線基板１２を収容するための収容部１６を備える直方体状の収容ケース１４とを備える。
【００４４】
さらに記憶部１０は、リード線１３における接合部１５で接合される側の端部Ｅ１の近傍でリード線１３（詳細には、リード線のうちで導線を被覆する被覆部）の径方向周囲を覆う筒形状のシールラバー１７を備える。なおシールラバー１７は、例えばシリコンを材料として構成される。
【００４５】
また収容ケース１４は、ナイロン系樹脂（例えば、ＰＡ６６ナイロン）を材料として構成され、配線基板１２を固定するための矩形状の底面板４１と、底面板４１の４辺のうち長辺となる２辺の端縁部から立設される側面板４２，４３と、短辺となる１辺の端縁部から立設される側面板４４を備える。即ち、底面板４１と側面板４２，４３，４４とにより、上面が開口した収容部１６が形成される。
【００４６】
なお、側面板４４は側面板４２，４３よりも板厚が厚くなるように形成されている。そして側面板４４には、側面板４４の内側の面から外側の面に向かって側面板４４を貫通して、リード線１３を覆っている状態のシールラバー１７が挿入される挿入孔１８が形成されている。なお挿入孔１８の径は、リード線１３を覆っている状態のシールラバー１７が挿入孔１８に挿入されると、挿入孔１８の内周がシールラバー１７をその外周側から圧縮することができる長さに設定されている。
【００４７】
そして半導体記録媒体１１には、この半導体記録媒体１１が取り付けられているＮＯｘガスセンサ２についての、第１ポンプ電流Ｉｐ１と酸素濃度との関係を表す特性を設定するための情報（即ち、Ｏ２ゲイン及びＯ２オフセット）と、第２ポンプ電流Ｉｐ２とＮＯｘ濃度との関係を表す特性を設定するための情報（即ち、ＮＯｘゲイン及びＮＯｘオフセット）とが記憶されている。以下、Ｏ２ゲイン及びＯ２オフセットとＮＯｘゲイン及びＮＯｘオフセットとをまとめてセンサ特性情報ともいう。なお、このセンサ特性情報は、ＮＯｘガスセンサ２の製造過程において得られる個々のセンサ素子４に対して所定の検査装置にてセンサ特性情報を個別に検査することで得られる情報であって、検査に供されたセンサ素子４を備えるＮＯｘガスセンサ２に組み込まれる半導体記録媒体１１に記憶されるものである。
【００４８】
尚、収容ケース１４は、半導体記録媒体１１及び配線基板１２が収容された状態で、図７に示すように、その収容部１６の開口部がホットメルト１９（例えば、ヘンケルジャパン（株）製のマクロメルト（登録商標））により覆われる。
【００４９】
次に、記憶部１０をコネクタ７に取り付ける方法について説明する。図８は記憶部１０がコネクタ７に取り付けられた状態を示すコネクタ７の上方から見た斜視図、図９は記憶部１０がコネクタ７に取り付けられた状態を示すコネクタ７の下方から見た斜視図、図１０はコネクタ７と記憶部１０とブラケット３０とが分離された状態を示すコネクタ７の下方から見た斜視図である。なお、図８〜図１０では、ＮＯｘガスセンサ２から延びるセンサ素子４と電気的に接続されるリード線５１については、図示を省略している。
【００５０】
図８に示すように、コネクタ７には、コネクタ７とコネクタ８とが嵌合される嵌合面６１と、リード線５１が挿入される挿入孔２１及びリード線１３が挿入される挿入孔２２が設けられた挿入面６２とが形成されている。
【００５１】
また記憶部１０は、挿入孔２２の開口部２３を基点として、リード線１３と結合された接続端子４８（図１０を参照）が挿入孔２２に挿入される方向（以下、端子挿入方向ともいう）Ｄ２と反対の方向に延長された第１仮想線Ｌ１が、接合部１５（図８では不図示）に重ならないように配置される。さらに記憶部１０は、接合部１５を基点として、記憶部１０のリード線１３が配線基板１２（図８では不図示）から突出する方向（以下、リード線突出方向ともいう）Ｄ１に延長された第２仮想線Ｌ２（図６を参照）が、端子挿入方向Ｄ２と反対となるように配置される。そして記憶部１０は、図９に示すように、ブラケット３０を介してコネクタ７に一体的に取り付けられる。
【００５２】
ブラケット３０は、図１０に示すように、長尺板形状に形成されている。そして、ブラケット３０の長手方向の一端側には、ブラケット３０を記憶部１０に取り付けるための取付孔３１が設けられ、長手方向の他端側には、ブラケット３０をコネクタ７に取り付けるための取付孔３２が設けられている。
【００５３】
また記憶部１０の収容ケース１４には、ブラケット３０の取付孔３１に嵌合する嵌合突起４７と、ブラケット３０の長手方向に沿った両縁部でブラケット３０と摺動可能に嵌合してブラケット３０の取付孔３１を嵌合突起４７へ案内するガイドレール４６が形成されている。
【００５４】
更にコネクタ７には、ブラケット３０の取付孔３２に嵌合する嵌合突起２５と、ブラケット３０の長手方向に沿った両縁部でブラケット３０と摺動可能に嵌合してブラケット３０の取付孔３２を嵌合突起２５へ案内するガイドレール２４が形成されている。
【００５５】
このため、収容ケース１４のガイドレール４６にブラケット３０の長手方向に沿った両縁部を嵌合させてブラケット３０の取付孔３１を嵌合突起４７の位置まで摺動させることにより、図９に示すように、取付孔３１と嵌合突起４７とが嵌合して、ブラケット３０が収容ケース１４に固定される。
【００５６】
更に、ブラケット３０が収容ケース１４に固定された状態で、コネクタ７のガイドレール２４にブラケット３０の長手方向に沿った両縁部を嵌合させてブラケット３０の取付孔３２を嵌合突起２５の位置まで摺動させることにより、取付孔３２と嵌合突起２５とが嵌合して、ブラケット３０がコネクタ７に固定される。これにより、記憶部１０がコネクタ７に一体的に取り付けられる。
【００５７】
そしてリード線１３は、図８に示すように、方向Ｄ１に突出している状態から、方向Ｄ１と反対方向に反らせて曲げられることにより、リード線１３の先端に装着された接続端子４８（図１０を参照）が、挿入孔２２に挿入される。この接続端子４８は、挿入孔２２に挿入、固定されて、コネクタ７としての接続端子を構成する。
【００５８】
尚、ブラケット３０の上面及び下面には、図１０に示すように、突起３３が設けられている（図１０では、下面に設けられた突起３３を示す）。この突起３３は、コネクタ７のガイドレール２４とブラケット３０とが嵌合した場合に、ブラケット３０の厚さ方向にガイドレール２４を押圧する高さで形成されている。
【００５９】
更に、ブラケット３０の両縁部ＲＥには、ブラケット３０の長手方向の一端ＩＴ側より他端ＴＴ側の方がブラケット３０の幅が大きくなるように段差部３４が設けられている。この段差部３４は、コネクタ７のガイドレール２４とブラケット３０とが嵌合した場合に、ブラケット３０の長手方向他端ＴＴ側の両縁部ＲＥがブラケット３０の幅方向にガイドレール２４を押圧する段差高さで形成されている。
【００６０】
このように構成されたＮＯｘガスセンサ２では、半導体記録媒体１１が実装される配線基板１２が収容ケース１４に収容されるとともに、配線基板１２に接合されているリード線１３が挿入孔１８を介して収容ケース１４の内部から外部へ引き出されている。さらに、リード線１３を覆っている状態のシールラバー１７は、挿入孔１８の内周面によりシールラバー１７の外周側が圧縮された状態で挿入孔１８内に配置される。そして収容ケース１４の内部にホットメルト１９が充填されることにより、収容ケース１４内に配線基板１２が収容された状態で収容ケース１４の開口部が封止される。
【００６１】
リード線１３を覆っている状態のシールラバー１７は、挿入孔１８の内周面によりシールラバー１７の外周側が圧縮されている。このためシールラバー１７の内周面が、リード線１３の外周面を圧縮する。これにより、リード線１３の外周面とシールラバー１７の内周面との間の隙間が埋められ、両者間の防水性が確保される。
【００６２】
また、配線基板１２を固定する底面板４１から配線基板１２を囲むように立設された側面板４２，４３，４４が設けられているので、収容ケース１４の開口部を封止するために収容ケース１４内の内部にホットメルト１９が充填されると、底面板４１だけではなく、側面板４２，４３，４４の内側部分にもホットメルト１９が接触した状態となる。このため、側面板４２，４３，４４が立設された分だけ、収容ケース１４とホットメルト１９との接触面積を確保することができる。これにより、収容ケース１４の開口部から収容ケース１４内の配線基板１２に至る隙間が形成され難くなり、半導体記録媒体１１及び配線基板１２の防水性をより確保することができる。
【００６３】
次に、記憶部１０をコネクタ７に一体的に取り付けるためには、図１１に示すように、リード線突出方向Ｄ１が、コネクタ７に設けられている挿入孔２２の開口部２３と対向するように記憶部１０を配置させる方法が一般に考えられる。
【００６４】
しかし、このようにして記憶部１０をコネクタ７に取り付けると、図１１に示すように、記憶部１０とコネクタ７との間の距離が短くなる。そして、挿入孔２２を基点として、端子挿入方向Ｄ２と反対の方向に延長された第１仮想線Ｌ１に、配線基板１２の接合部１５（図１１では不図示）が重ならないように記憶部１０が設置されている場合には、リード線１３を挿入孔２２に挿入する際にはリード線１３を曲げなくてはならない。従って、配線基板１２の接合部１５の位置からリード線１３が曲がり始める位置までの距離が短くなるので、リード線１３と配線基板１２との接合部１５に負荷が掛かり、接合部１５に破損が生じたりして配線基板１２とリード線１３との電気的接続の信頼性が低下するおそれがあった。
【００６５】
この問題に対し、記憶部１０は、図８に示すように、リード線突出方向Ｄ１が端子挿入方向Ｄ２と反対となるように設置されているので、接合部１５を基点として、リード線突出方向Ｄ１に延長された第２仮想線Ｌ２が、コネクタ７に重ならない。このため、リード線１３に装着される接続端子４８をコネクタ７の挿入孔２２に挿入するには、リード線突出方向Ｄ１に突出している状態にあるリード線１３を、挿入孔２２に向くように反らせて曲げる必要がある。即ち、リード線１３が曲がり始める位置（以下、リード線曲げ開始位置という）は記憶部１０とコネクタ７との間にはないので、リード線曲げ開始位置が記憶部１０とコネクタ７との間の隙間の長さに制限されない。つまり、配線基板１２の接合部１５の位置からリード線曲げ開始位置までの距離（以下、リード線曲げ距離という）を長くするための空間を確保することができる。このため、リード線曲げ距離を長くすることができるので、リード線１３を曲げたときの負荷が配線基板１２とリード線１３との接合部１５に掛かり難くなる。
【００６６】
従って、リード線突出方向Ｄ１がコネクタ７の挿入孔２２の開口部２３と対向するように記憶部１０が設置される場合と比較して、配線基板１２とリード線１３との接合部１５に掛かる負荷を低減でき、ＮＯｘガスセンサ２の信頼性を向上させることができるという効果を奏する。
【００６７】
また、ブラケット３０の取付孔３１と記憶部１０の嵌合突起４７とを嵌合させるとともに、ブラケット３０の取付孔３２とコネクタ７の嵌合突起２５とを嵌合させることにより、記憶部１０をコネクタ７に対して保持する。
【００６８】
このため、ＮＯｘガスセンサ２に振動が伝達された場合であっても、記憶部１０がコネクタ７に対して振動することを防止することができる。これにより、振動によって配線基板１２とリード線１３との接合部１５に負荷が掛かることを防止し、ＮＯｘガスセンサ２の信頼性の低下を抑制することができる。
【００６９】
また、取付孔３１と嵌合突起４７とを嵌合させるとともに、取付孔３２と嵌合突起２５とを嵌合させるという簡便な方法で、記憶部１０をコネクタ７に対して保持することができる。
【００７０】
また、ブラケット３０に設けた突起３３は、コネクタ７のガイドレール２４とブラケット３０とが嵌合した場合に、ブラケット３０の厚さ方向にガイドレール２４を押圧するとともに、段差部３４は、コネクタ７のガイドレール２４とブラケット３０とが嵌合した場合に、ブラケット３０の長手方向他端ＴＴ側の両縁部ＲＥがブラケット３０の幅方向にガイドレール２４を押圧する。
【００７１】
このため、突起３３及び段差部３４が形成されている箇所以外においてブラケット３０とガイドレール２４との間で隙間が生じている場合であっても、ブラケットに形成されている突起３３及び段差部３４がガイドレール２４を押圧している状態とすることができる。つまり、ブラケット３０がガイドレール２４と常時接触している状態にすることができるため、ブラケット３０とガイドレール２４との間の距離が変動し難くなり、記憶部１０とコネクタ７との間でガタツキを抑制することができる。
【００７２】
以上説明した実施形態において、センサ素子４は本発明におけるセンサ素子、リード線５１は本発明における第１リード線、ガスセンサ制御装置３は本発明におけるセンサ制御装置、コネクタ７は本発明におけるコネクタ、半導体記録媒体１１は本発明における記憶媒体、リード線１３は本発明における第２リード線、挿入孔１８は本発明におけるラバー挿入孔、ホットメルト１９は本発明における充填部材、センサ特性情報は本発明における濃度算出用設定値である。
【００７３】
また、底面板４１は本発明における固定部材、側面板４２，４３，４４は本発明における側壁部材である。
また、挿入孔２２は本発明における端子挿入孔、嵌合突起４７は本発明における記憶部側取付部、嵌合突起２５は本発明におけるコネクタ側取付部である。
【００７４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
例えば、上記実施形態では、突起３３及び段差部３４がガイドレール２４を押圧するものを示したが、突起３３及び段差部３４がガイドレール４６を押圧するようにしてもよい。更に、突起３３及び段差部３４の両方にてガイドレール２４（ガイドレール４６）を押圧する形態を図る必要はなく、ブラケット３０とガイドレール２４（ガイドレール４６）との良好な押圧状態が維持できれば何れか一方（例えば突起３３）だけでガイドレール２４（ガイドレール４６）を押圧させるようにしてもよい。
【００７５】
また上記実施形態では、コネクタ７の挿入面６２と記憶部１０とが対向するようにして記憶部１０がコネクタ７に取り付けられるものを示したが、これに限られるものではなく、例えば、コネクタ７の下側に記憶部１０を取り付けるようにしてもよい。
【００７６】
さらに、収容ケース１４の収容部１６に充填される充填部材は、ホットメルト１９に限定されず、他の材質を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】ガス検出装置１の概略構成を示す構成図である。
【図２】ガス検出装置１の内部構成を示す構成図である。
【図３】接続用ケーブル５の構成を示す斜視図である。
【図４】接続用ケーブル５の外観を示す斜視図である。
【図５】配線基板１２を収容する前の記憶部１０の内部構成を示す斜視図である。
【図６】配線基板１２を収容した後の記憶部１０の内部構成を示す斜視図である。
【図７】記憶部１０の外観を示す斜視図である。
【図８】記憶部１０がコネクタ７に取り付けられた状態を示すコネクタ７の上方から見た斜視図である。
【図９】記憶部１０がコネクタ７に取り付けられた状態を示すコネクタ７の下方から見た斜視図である。
【図１０】コネクタ７と記憶部１０とブラケット３０とが分離された状態を示すコネクタ７の下方から見た斜視図である。
【図１１】記憶部１０の別の取り付け方法を示す、記憶部１０とコネクタ７の斜視図である。
【図１２】記憶部３００の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７８】
１…ガス検出装置、２…ＮＯｘガスセンサ、３…ガスセンサ制御装置、４…センサ素子、５，６…接続用ケーブル、７，８…コネクタ、１０…記憶部、１１…半導体記録媒体、１２…配線基板、１３…リード線、１４…収容ケース、１５…接合部、１６…収容部、１７…シールラバー、１８…挿入孔、１９…ホットメルト、２１，２２…挿入孔、２３…開口部、２４…ガイドレール、２５…嵌合突起、３０…ブラケット、３１，３２…取付孔、３３…突起、３４…段差部、４１…底面板、４２，４３，４４…側面板、４６…ガイドレール、４７…嵌合突起、４８…接続端子、５１…リード線、５２…ブーツ、５３…被覆部材、６１…嵌合面、６２…挿入面、１１１…第１ポンプセル、１１２…酸素分圧検知セル、１１３…第２ポンプセル、１１８…基準酸素室、１２１…第１多孔質電極、１２３…検知用多孔質電極、１２５…第２多孔質電極、１３１…第１固体電解質層、１３５…第１ポンプ用第１電極、１３７…第１ポンプ用第２電極、１４１…第２固体電解質層、１４５…第２ポンプ用第１電極、１４７…第２ポンプ用第２電極、１５１…検知用固体電解質層、１５５…検知用電極、１５７…基準用電極、１５９…第１測定室、１６１…第２測定室、１９１…ＣＰＵ、１９２…ＲＡＭ、１９３…ＲＯＭ、１９４…信号入出力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出対象ガス中の特定ガス成分の濃度に応じた濃度信号を出力するガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
検出対象ガス中の特定ガス成分濃度（例えば内燃機関の排気ガス中のＮＯｘ濃度）に応じた濃度信号を出力するガスセンサが知られている。このガスセンサを制御するセンサ制御装置は、一般にガスセンサが着脱可能に接続されており、上記の濃度信号をガスセンサから取得するために、例えば、ガスセンサへの通電や、ガスセンサを加熱するヒータに印加される電圧を制御する。
【０００３】
なお、上記の濃度信号と特定ガス成分濃度との関係を表す特性（以下、特定ガス濃度特性という）はガスセンサ毎に微妙に異なる場合がある。つまり、ガスセンサは同一品番であっても製造バラツキに起因して実際の特定ガス成分濃度に対する濃度信号が微妙にばらつく場合がある。このようなバラツキが生じる場合に、多数のガスセンサについて同一の特定ガス濃度特性に基づき特定ガス成分濃度を算出すると、十分高い精度を得ることができないおそれがあった。
【０００４】
そこで、ガスセンサ側に備えられた記憶媒体に、そのガスセンサ毎についての特定ガス濃度特性を示す情報（以下、センサ特性情報という）を個々に記憶するように構成されたものが知られている（例えば特許文献１を参照）。これによりセンサ制御装置は、このセンサ制御装置に接続されたガスセンサの記憶媒体からセンサ特性情報を取得し、このガスセンサ毎に設定されたセンサ特性情報を用いて製造バラツキ（個体間バラツキ）を補正することにより、特定ガス成分の濃度を精度よく算出することができる。
【特許文献１】特開平１１−７２４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、図１２に示すように、センサ特性情報を記憶する記憶媒体３０１と、記憶媒体３０１が実装される配線基板３０２と、記憶媒体３０１からセンサ特性情報を出力するために配線基板３０２に接合されているリード線３０３とから構成され、ガスセンサ側に設けられたコネクタに一体的に取り付けられる記憶部３００が知られている。そしてガスセンサは、主に車両の排気ガス中の特定ガス成分濃度を測定するため、車室外に設置される。このため、ガスセンサ側に取り付けられる記憶部３００の防水性を確保する必要がある。
【０００６】
そして記憶部３００の防水性を確保するためには、一般に、記憶部３００をモールド材で覆うという方法が考えられる。しかし、モールド材と、リード線３０３のうちで導線を被覆する被覆部とは、両者の構成材質に主に起因して密着が図りづらく、モールド材とリード線３０３との間に生じた隙間から水が入ることがあった。そのため、防水を考慮したときに、単純に記憶部３００をモールド材で覆うという方法を採用することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、防水性を確保した記憶部をコネクタに取り付けた信頼性の高いガスセンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、検出対象ガス中の特定ガス成分の濃度に応じた濃度信号を出力するセンサ素子と、第１リード線を介してセンサ素子と電気的に接続されて、センサ素子を制御するセンサ制御装置に着脱可能に装着されるコネクタと、濃度信号から特定ガス成分の濃度を算出するためにセンサ素子毎に設定された設定値であって当該センサ素子用の設定値である濃度算出用設定値を記憶する記憶媒体と、記憶媒体が実装される配線基板と、記憶媒体に記憶されている濃度算出用設定値を出力するために配線基板に接合されている第２リード線と、内部に記憶媒体と配線基板を収容する収容ケースとを有し、コネクタに取り付けられる記憶部とを備えるガスセンサであって、記憶部は、第２リード線の径方向周囲を覆う筒形状のシールラバーと、収容ケースの内部から外部に亘って貫通し、第２リード線を覆っている状態のシールラバーをシールラバーの外周側から圧縮する内周面を有するラバー挿入孔と、収容ケースの内部に充填され、記憶媒体と配線基板とを封止する充填部材とを備えることを特徴とするガスセンサである。
【０００９】
このように構成されたガスセンサでは、記憶媒体が実装される配線基板が収容ケースに収容されるとともに、配線基板に接合されている第２リード線がラバー挿入孔を介して収容ケースの内部から外部へ引き出されている。さらに、第２リード線を覆っている状態のシールラバーは、ラバー挿入孔の内周面によりシールラバーの外周側が圧縮された状態でラバー挿入孔内に配置される。そして収容ケースの内部に充填部材が充填されることにより、収容ケース内に配線基板が収容された状態で記憶媒体と配線基板とが封止される。
【００１０】
つまり、本発明のガスセンサによれば、第２リード線とラバー挿入孔との間にシールラバーを圧縮させた状態で配置させることで、ラバー挿入孔を介して収容ケースの外部から水が配線基板と第２リード線との接合部に到達するのを防ぎ、第２リード線周りの防水性を図りつつ、記憶媒体と配線基板については、収容ケース内に充填された充填部材によって防水性を図っているのである。これにより、充填部材とリード線との主に材質に起因した密着性を考慮することなく、収容ケースに収容された記憶媒体及び接合部を含めた配線基板の防水性を確保することができる。
【００１１】
また請求項１に記載のガスセンサにおいては、請求項２に記載のように、収容ケースは、配線基板を固定する固定部材から配線基板を囲むように立設されて、配線基板を内部に収容可能な開口部を形成する側壁部材を備えるようにするとよい。
【００１２】
このように構成されたガスセンサでは、収容ケースの開口部を封止するために収容ケース内の内部に充填部材が充填されると、固定部材だけではなく、側壁部材の内側部分にも充填部材が接触した状態となる。このため、側壁部材が立設された分だけ、収容ケースと充填部材との接触面積を確保することができる。これにより、収容ケースの開口部から収容ケース内の配線基板に至る隙間が形成され難くなり、記憶媒体及び配線基板の防水性をより確保することができる。
【００１３】
また、請求項１または請求項２に記載のガスセンサにおいては、請求項３に記載のように、記憶部は、記憶媒体とセンサ制御装置とを電気的に接続するために第２リード線に装着される接続端子を有し、コネクタは、接続端子を挿入する端子挿入孔を有し、記憶部は、配線基板と第２リード線との接合部が、端子挿入孔の接続端子が挿入される側の開口を基点として、接続端子が端子挿入孔に挿入される端子挿入方向と反対の方向に延長された第１仮想線に重ならないとともに、接合部を基点として、第２リード線が配線基板から突出する方向であるリード線突出方向に延長された第２仮想線が、コネクタに重ならない、という条件を満たすように取り付けられているようにするとよい。
【００１４】
このように構成されたガスセンサでは、記憶部は、接合部を基点として、第２リード線が配線基板から突出する方向であるリード線突出方向に延長された第２仮想線が、コネクタに重ならないように取り付けられている。このため、第２リード線に装着される接続端子をコネクタの端子挿入孔に挿入するには、リード線突出方向に突出している状態にある第２リード線を、端子挿入孔に向くように反らせて曲げる必要がある。即ち、第２リード線が曲がり始める位置（以下、第２リード線曲げ開始位置という）は記憶部とコネクタとの間にはないので、第２リード線曲げ開始位置が記憶部とコネクタとの間の隙間の長さに制限されない。つまり、配線基板の接合部の位置から第２リード線曲げ開始位置までの距離（以下、第２リード線曲げ距離という）を長くするための空間を確保することができる。このため、第２リード線曲げ距離を長くすることができるので、第２リード線を曲げたときの負荷が接合部に掛かり難くなる。
【００１５】
なお、第１仮想線が複数存在する場合には、複数の第１仮想線のうちの少なくとも１つに記憶部が重ならないようにされている必要がある。また、第２仮想線が複数存在する場合には、複数の第２仮想線のうちの少なくとも１つがコネクタに重ならないようにされている必要がある。
【００１６】
従って、請求項３に記載のガスセンサによれば、リード線突出方向がコネクタの端子挿入孔の開口部と対向するように記憶部が設置される場合と比較して、配線基板と第２リード線との接合部に掛かる負荷を低減でき、配線基板と第２リード線との電気的接続の信頼性、ひいてはガスセンサの信頼性を向上させることができるという効果を奏する。
【００１７】
また、請求項３に記載のガスセンサによれば、コネクタ周りの構造のコンパクト化を図ることができる。
なお、「接合部を基点として、第２リード線が配線基板から突出する方向であるリード線突出方向に延長された線が、コネクタに重ならないように」するには、例えば、リード線突出方向が端子挿入方向と反対となるように記憶部を設置するとよい。
【００１８】
ところで、請求項３における「コネクタに取り付けられる記憶部」との記載は、コネクタと記憶部との相対的な位置関係が変化しないように固く取り付けられている場合だけでなく、緩く取り付けられている場合も含むものである。そこで、例えば車両などの振動の発生し易いところに、記憶部がコネクタに緩く取り付けられている請求項３に記載のガスセンサが設置された場合には、この振動がガスセンサに伝達されることにより記憶部がコネクタに対して振動すると、配線基板と第２リード線との接合部に負荷が掛かり、ガスセンサの信頼性が低下するおそれがある。
【００１９】
そこで請求項３に記載のガスセンサにおいては、請求項４に記載のように、記憶部をコネクタに対して保持する保持部材を備えるようにするとよい。
このように構成されたガスセンサによれば、保持部材により、コネクタと記憶部との相対的な位置関係が変化しないように記憶部を支持することができるので、ガスセンサに振動が伝達された場合であっても、記憶部がコネクタに対して振動することを防止することができる。これにより、振動によって配線基板と第２リード線との接合部に負荷が掛かることを防止し、ガスセンサの信頼性の低下を抑制することができる。
【００２０】
また請求項４に記載のガスセンサにおいては、請求項５に記載のように、保持部材は、記憶部とコネクタとを連結するための板形状のブラケットと、記憶部の収容ケースに設けられ、ブラケットを記憶部に取り付ける記憶部側取付部と、コネクタに設けられ、ブラケットをコネクタに取り付けるコネクタ側取付部とから構成されるようにしてもよい。
【００２１】
このように構成されたガスセンサによれば、記憶部側取付部を介してブラケットを記憶部に取り付けるとともに、コネクタ側取付部を介してブラケットをコネクタに取り付けるという簡便な方法で、記憶部をコネクタに対して保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
図１は本発明が適用されたＮＯｘガスセンサ２を備えるガス検出装置１の概略構成を示す構成図、図２はガス検出装置１の内部構成を示す構成図である。
【００２３】
ガス検出装置１は、図１に示すように、ＮＯｘガスセンサ２と、ガスセンサ制御装置３とを備えており、自動車の内燃機関やボイラ等の各種燃焼機器の排気ガス中の特定ガス（本実施形態では、ＮＯｘ）の濃度を検出する用途に用いられる。
【００２４】
ＮＯｘガスセンサ２は、センサ素子４と、センサ素子４に接続された接続用ケーブル５と、接続用ケーブル５の先端に設けられたコネクタ７とから構成される。
また、先端にコネクタ８を有する接続用ケーブル６がガスセンサ制御装置３に接続されている。そして、コネクタ７とコネクタ８とが嵌合されることにより、ＮＯｘガスセンサ２とガスセンサ制御装置３とが電気的に接続される。このため、コネクタ７，８を外せばＮＯｘガスセンサ２を容易に交換することができる。なお、コネクタ８は、接続用ケーブル６を用いずに、ガスセンサ制御装置３を構成するケーシングと一体成形されていてもよい。
【００２５】
またガスセンサ制御装置３は、図２に示すように、中央演算処理装置（ＣＰＵ）１９１、ＲＡＭ１９２、ＲＯＭ１９３、信号入出力部１９４等を備えるマイクロコンピュータを主要部として構成されている。なお信号入出力部１９４は、コネクタ７，８を介して、後述の記憶部１０に搭載された半導体記録媒体１１と、後述の第１ポンプ用第１電極１３５，第１ポンプ用第２電極１３７，検知用電極１５５，基準用電極１５７，第２ポンプ用第１電極１４５，第２ポンプ用第２電極１４７，ヒータ１７５に接続される。
【００２６】
そして、ガスセンサ制御装置３は、センサ素子４を駆動制御する処理や、後述のセンサ特性情報を取得する処理や、排気ガス中のＮＯｘ濃度を算出する処理などを実行する。
次に、センサ素子４について説明する。なお図２では、センサ素子４については、内部構造を示す断面図として記載している。以下の説明では、図２に示すセンサ素子４のうち左側を先端側として、右側を後端側として説明する。また図２では、センサ素子４のうち先端側部分における内部構成を示しており、後端部分は図示を省略している。
【００２７】
センサ素子４は、第１ポンプセル１１１，酸素分圧検知セル１１２，第２ポンプセル１１３を、アルミナを主体とする絶縁層１１４，１１５を介して積層した構造を有する。また、センサ素子４においては、第２ポンプセル１１３側に、ヒータ部１８０が積層されている。
【００２８】
このうち第１ポンプセル１１１は、酸素イオン伝導性を有するジルコニアからなる第１固体電解質層１３１と、第１固体電解質層１３１を挟み込むように配置された第１ポンプ用第１電極１３５及び第１ポンプ用第２電極１３７からなる第１多孔質電極１２１とを備えて形成されている。なお、第１ポンプ用第１電極１３５及び第１ポンプ用第２電極１３７の表面には、多孔質体からなる保護層１２２が形成されている。
【００２９】
酸素分圧検知セル１１２は、酸素イオン伝導性を有するジルコニアからなる検知用固体電解質層１５１と、検知用固体電解質層１５１を挟み込むように配置された検知用電極１５５及び基準用電極１５７からなる検知用多孔質電極１２３とを備えて形成されている。
【００３０】
第２ポンプセル１１３は、酸素イオン伝導性を有するジルコニアからなる第２固体電解質層１４１と、第２固体電解質層１４１の表面のうち絶縁層１１５に面する表面に配置された第２ポンプ用第１電極１４５及び第２ポンプ用第２電極１４７からなる第２多孔質電極１２５とを備えて形成されている。
【００３１】
そしてセンサ素子４の内部には、測定対象ガスが導入される第１測定室１５９が形成されている。第１測定室１５９には、第１ポンプセル１１１と酸素分圧検知セル１１２との間に配置された第１拡散抵抗体１１６を介して、外部から測定対象ガスである排気ガスが導入される。
【００３２】
なお、第１ポンプセル１１１の第１ポンプ用第１電極１３５（詳細には、保護層１２２で覆われた第１ポンプ用第１電極１３５）、及び酸素分圧検知セル１１２の検知用電極１５５は、第１測定室１５９に対面するように配置されている。
【００３３】
また、第１測定室１５９の後端側（図における右側）には、多孔質体からなる第２拡散抵抗体１１７が備えられており、第２ポンプ用第１電極１４５と第２拡散抵抗体１１７との間には、第２測定室１６１が形成されている。
【００３４】
さらに、センサ素子４の内部のうち、酸素分圧検知セル１１２の検知用固体電解質層１５１と第２ポンプセル１１３の第２固体電解質層１４１との間には、第２測定室１６１の他に多孔質体にて構成された基準酸素室１１８が形成されている。なお、酸素分圧検知セル１１２に対してガスセンサ制御装置３から微小電流が供給されることで、酸素が第１測定室１５９から検知用固体電解質層１５１を介して基準酸素室１１８に送り込まれるため、この基準酸素室１１８は、所定の酸素分圧雰囲気（濃度検知の基準となる酸素分圧雰囲気）に設定される。
【００３５】
そして、酸素分圧検知セル１１２の基準用電極１５７と、第２ポンプセル１１３の第２ポンプ用第２電極１４７とが、基準酸素室１１８に対面するように配置されている。
ヒータ部１８０は、アルミナ等の絶縁性セラミックスからなるシート状の絶縁層１７１，１７３を積層することにより構成されている。そして、このヒータ部１８０は、各絶縁層１７１，１７３の間に、Ｐｔを主体とするヒータ１７５を備えている。
【００３６】
このように構成されたセンサ素子４は、第１ポンプセル１１１により第１測定室１５９の内部に存在する酸素のポンピング（汲み出し、汲み入れ）が可能であり、酸素分圧検知セル１１２により、酸素濃度（酸素分圧）を一定に制御された基準酸素室１１８と第１測定室１５９との酸素濃度差（酸素分圧差）、つまり第１測定室１５９の内部の酸素濃度（酸素分圧）を測定可能である。
【００３７】
そしてガスセンサ制御装置３は、ヒータ１７５を駆動制御してセンサ素子４を活性化温度（例えば７５０℃）まで加熱し、この状態で、酸素分圧検知セル１１２の両端電圧Ｖｓが予め設定された一定電圧（例えば４２５ｍＶ）となるように、第１ポンプセル１１１に流れる第１ポンプ電流Ｉｐ１を制御する。
【００３８】
またガスセンサ制御装置３は、第２ポンプセル１１３に対して、予め定められた制御電圧値Ｖ０（例えば４５０ｍＶ）の第２ポンプ電圧Ｖｐ２を印加する。これにより、第２測定室１６１では、第２ポンプセル１１３を構成する第２多孔質電極１２５の触媒作用によって、ＮＯｘが解離（還元）され、その解離により得られた酸素イオンが第２ポンプ用第１電極１４５と第２ポンプ用第２電極１４７との間の第２固体電解質層１４１を移動することにより第２ポンプ電流Ｉｐ２が流れる。
【００３９】
これによりガスセンサ制御装置３は、センサ素子４にコネクタ７及び接続用ケーブル５を介して接続された状態で、第１ポンプセル１１１のポンピング動作により第１測定室１５９の酸素濃度（酸素分圧）を調整し、第２測定室１６１の酸素濃度（酸素分圧）をＮＯｘ検知が可能なＮＯｘ検知用濃度に設定して、第２ポンプ電流Ｉｐ２の大きさに基づいてＮＯｘ濃度を検出する処理を行う。そして、ガスセンサ制御装置３にて検出されたＮＯｘ濃度情報は、図１や図２に示していない外部装置（例えば、エンジンＥＣＵ）に送出される。
【００４０】
次に、接続用ケーブル５について説明する。図３は接続用ケーブル５の構成を示す斜視図、図４は接続用ケーブル５の外観を示す斜視図である。
接続用ケーブル５は、図３に示すように、コネクタ７と、データを記憶する記憶部１０と、センサ素子４とコネクタ７とを電気的に接続する複数のリード線５１と、リード線５１とコネクタ７との接続箇所を包囲するためのブーツ５２と、複数のリード線５１を束ねた状態でまとめて被覆する被覆部材５３とを備える。
【００４１】
なお記憶部１０は、リード線５１とコネクタ７との接続箇所の近傍に配置されている。このため、図４に示すように、ブーツ５２をこの接続箇所を包囲する位置に移動させることにより、記憶部１０はブーツ５２内に収容される。
【００４２】
次に、記憶部１０について説明する。図５は配線基板１２を収容する前の記憶部１０の内部構成を示す斜視図、図６は配線基板１２を収容した後の記憶部１０の内部構成を示す斜視図、図７は記憶部１０の外観を示す斜視図である。
【００４３】
記憶部１０は、面実装タイプの半導体記録媒体１１と、半導体記録媒体１１が実装される配線基板１２と、半導体記録媒体１１に記憶されているデータを出力するために配線基板１２に接合部１５で接合（具体的には、ハンダ付け）されているリード線１３と、半導体記録媒体１１及び配線基板１２を収容するための収容部１６を備える直方体状の収容ケース１４とを備える。
【００４４】
さらに記憶部１０は、リード線１３における接合部１５で接合される側の端部Ｅ１の近傍でリード線１３（詳細には、リード線のうちで導線を被覆する被覆部）の径方向周囲を覆う筒形状のシールラバー１７を備える。なおシールラバー１７は、例えばシリコンを材料として構成される。
【００４５】
また収容ケース１４は、ナイロン系樹脂（例えば、ＰＡ６６ナイロン）を材料として構成され、配線基板１２を固定するための矩形状の底面板４１と、底面板４１の４辺のうち長辺となる２辺の端縁部から立設される側面板４２，４３と、短辺となる１辺の端縁部から立設される側面板４４を備える。即ち、底面板４１と側面板４２，４３，４４とにより、上面が開口した収容部１６が形成される。
【００４６】
なお、側面板４４は側面板４２，４３よりも板厚が厚くなるように形成されている。そして側面板４４には、側面板４４の内側の面から外側の面に向かって側面板４４を貫通して、リード線１３を覆っている状態のシールラバー１７が挿入される挿入孔１８が形成されている。なお挿入孔１８の径は、リード線１３を覆っている状態のシールラバー１７が挿入孔１８に挿入されると、挿入孔１８の内周がシールラバー１７をその外周側から圧縮することができる長さに設定されている。
【００４７】
そして半導体記録媒体１１には、この半導体記録媒体１１が取り付けられているＮＯｘガスセンサ２についての、第１ポンプ電流Ｉｐ１と酸素濃度との関係を表す特性を設定するための情報（即ち、Ｏ２ゲイン及びＯ２オフセット）と、第２ポンプ電流Ｉｐ２とＮＯｘ濃度との関係を表す特性を設定するための情報（即ち、ＮＯｘゲイン及びＮＯｘオフセット）とが記憶されている。以下、Ｏ２ゲイン及びＯ２オフセットとＮＯｘゲイン及びＮＯｘオフセットとをまとめてセンサ特性情報ともいう。なお、このセンサ特性情報は、ＮＯｘガスセンサ２の製造過程において得られる個々のセンサ素子４に対して所定の検査装置にてセンサ特性情報を個別に検査することで得られる情報であって、検査に供されたセンサ素子４を備えるＮＯｘガスセンサ２に組み込まれる半導体記録媒体１１に記憶されるものである。
【００４８】
尚、収容ケース１４は、半導体記録媒体１１及び配線基板１２が収容された状態で、図７に示すように、その収容部１６の開口部がホットメルト１９（例えば、ヘンケルジャパン（株）製のマクロメルト（登録商標））により覆われる。
【００４９】
次に、記憶部１０をコネクタ７に取り付ける方法について説明する。図８は記憶部１０がコネクタ７に取り付けられた状態を示すコネクタ７の上方から見た斜視図、図９は記憶部１０がコネクタ７に取り付けられた状態を示すコネクタ７の下方から見た斜視図、図１０はコネクタ７と記憶部１０とブラケット３０とが分離された状態を示すコネクタ７の下方から見た斜視図である。なお、図８〜図１０では、ＮＯｘガスセンサ２から延びるセンサ素子４と電気的に接続されるリード線５１については、図示を省略している。
【００５０】
図８に示すように、コネクタ７には、コネクタ７とコネクタ８とが嵌合される嵌合面６１と、リード線５１が挿入される挿入孔２１及びリード線１３が挿入される挿入孔２２が設けられた挿入面６２とが形成されている。
【００５１】
また記憶部１０は、挿入孔２２の開口部２３を基点として、リード線１３と結合された接続端子４８（図１０を参照）が挿入孔２２に挿入される方向（以下、端子挿入方向ともいう）Ｄ２と反対の方向に延長された第１仮想線Ｌ１が、接合部１５（図８では不図示）に重ならないように配置される。さらに記憶部１０は、接合部１５を基点として、記憶部１０のリード線１３が配線基板１２（図８では不図示）から突出する方向（以下、リード線突出方向ともいう）Ｄ１に延長された第２仮想線Ｌ２（図６を参照）が、端子挿入方向Ｄ２と反対となるように配置される。そして記憶部１０は、図９に示すように、ブラケット３０を介してコネクタ７に一体的に取り付けられる。
【００５２】
ブラケット３０は、図１０に示すように、長尺板形状に形成されている。そして、ブラケット３０の長手方向の一端側には、ブラケット３０を記憶部１０に取り付けるための取付孔３１が設けられ、長手方向の他端側には、ブラケット３０をコネクタ７に取り付けるための取付孔３２が設けられている。
【００５３】
また記憶部１０の収容ケース１４には、ブラケット３０の取付孔３１に嵌合する嵌合突起４７と、ブラケット３０の長手方向に沿った両縁部でブラケット３０と摺動可能に嵌合してブラケット３０の取付孔３１を嵌合突起４７へ案内するガイドレール４６が形成されている。
【００５４】
更にコネクタ７には、ブラケット３０の取付孔３２に嵌合する嵌合突起２５と、ブラケット３０の長手方向に沿った両縁部でブラケット３０と摺動可能に嵌合してブラケット３０の取付孔３２を嵌合突起２５へ案内するガイドレール２４が形成されている。
【００５５】
このため、収容ケース１４のガイドレール４６にブラケット３０の長手方向に沿った両縁部を嵌合させてブラケット３０の取付孔３１を嵌合突起４７の位置まで摺動させることにより、図９に示すように、取付孔３１と嵌合突起４７とが嵌合して、ブラケット３０が収容ケース１４に固定される。
【００５６】
更に、ブラケット３０が収容ケース１４に固定された状態で、コネクタ７のガイドレール２４にブラケット３０の長手方向に沿った両縁部を嵌合させてブラケット３０の取付孔３２を嵌合突起２５の位置まで摺動させることにより、取付孔３２と嵌合突起２５とが嵌合して、ブラケット３０がコネクタ７に固定される。これにより、記憶部１０がコネクタ７に一体的に取り付けられる。
【００５７】
そしてリード線１３は、図８に示すように、方向Ｄ１に突出している状態から、方向Ｄ１と反対方向に反らせて曲げられることにより、リード線１３の先端に装着された接続端子４８（図１０を参照）が、挿入孔２２に挿入される。この接続端子４８は、挿入孔２２に挿入、固定されて、コネクタ７としての接続端子を構成する。
【００５８】
尚、ブラケット３０の上面及び下面には、図１０に示すように、突起３３が設けられている（図１０では、下面に設けられた突起３３を示す）。この突起３３は、コネクタ７のガイドレール２４とブラケット３０とが嵌合した場合に、ブラケット３０の厚さ方向にガイドレール２４を押圧する高さで形成されている。
【００５９】
更に、ブラケット３０の両縁部ＲＥには、ブラケット３０の長手方向の一端ＩＴ側より他端ＴＴ側の方がブラケット３０の幅が大きくなるように段差部３４が設けられている。この段差部３４は、コネクタ７のガイドレール２４とブラケット３０とが嵌合した場合に、ブラケット３０の長手方向他端ＴＴ側の両縁部ＲＥがブラケット３０の幅方向にガイドレール２４を押圧する段差高さで形成されている。
【００６０】
このように構成されたＮＯｘガスセンサ２では、半導体記録媒体１１が実装される配線基板１２が収容ケース１４に収容されるとともに、配線基板１２に接合されているリード線１３が挿入孔１８を介して収容ケース１４の内部から外部へ引き出されている。さらに、リード線１３を覆っている状態のシールラバー１７は、挿入孔１８の内周面によりシールラバー１７の外周側が圧縮された状態で挿入孔１８内に配置される。そして収容ケース１４の内部にホットメルト１９が充填されることにより、収容ケース１４内に配線基板１２が収容された状態で収容ケース１４の開口部が封止される。
【００６１】
リード線１３を覆っている状態のシールラバー１７は、挿入孔１８の内周面によりシールラバー１７の外周側が圧縮されている。このためシールラバー１７の内周面が、リード線１３の外周面を圧縮する。これにより、リード線１３の外周面とシールラバー１７の内周面との間の隙間が埋められ、両者間の防水性が確保される。
【００６２】
また、配線基板１２を固定する底面板４１から配線基板１２を囲むように立設された側面板４２，４３，４４が設けられているので、収容ケース１４の開口部を封止するために収容ケース１４内の内部にホットメルト１９が充填されると、底面板４１だけではなく、側面板４２，４３，４４の内側部分にもホットメルト１９が接触した状態となる。このため、側面板４２，４３，４４が立設された分だけ、収容ケース１４とホットメルト１９との接触面積を確保することができる。これにより、収容ケース１４の開口部から収容ケース１４内の配線基板１２に至る隙間が形成され難くなり、半導体記録媒体１１及び配線基板１２の防水性をより確保することができる。
【００６３】
次に、記憶部１０をコネクタ７に一体的に取り付けるためには、図１１に示すように、リード線突出方向Ｄ１が、コネクタ７に設けられている挿入孔２２の開口部２３と対向するように記憶部１０を配置させる方法が一般に考えられる。
【００６４】
しかし、このようにして記憶部１０をコネクタ７に取り付けると、図１１に示すように、記憶部１０とコネクタ７との間の距離が短くなる。そして、挿入孔２２を基点として、端子挿入方向Ｄ２と反対の方向に延長された第１仮想線Ｌ１に、配線基板１２の接合部１５（図１１では不図示）が重ならないように記憶部１０が設置されている場合には、リード線１３を挿入孔２２に挿入する際にはリード線１３を曲げなくてはならない。従って、配線基板１２の接合部１５の位置からリード線１３が曲がり始める位置までの距離が短くなるので、リード線１３と配線基板１２との接合部１５に負荷が掛かり、接合部１５に破損が生じたりして配線基板１２とリード線１３との電気的接続の信頼性が低下するおそれがあった。
【００６５】
この問題に対し、記憶部１０は、図８に示すように、リード線突出方向Ｄ１が端子挿入方向Ｄ２と反対となるように設置されているので、接合部１５を基点として、リード線突出方向Ｄ１に延長された第２仮想線Ｌ２が、コネクタ７に重ならない。このため、リード線１３に装着される接続端子４８をコネクタ７の挿入孔２２に挿入するには、リード線突出方向Ｄ１に突出している状態にあるリード線１３を、挿入孔２２に向くように反らせて曲げる必要がある。即ち、リード線１３が曲がり始める位置（以下、リード線曲げ開始位置という）は記憶部１０とコネクタ７との間にはないので、リード線曲げ開始位置が記憶部１０とコネクタ７との間の隙間の長さに制限されない。つまり、配線基板１２の接合部１５の位置からリード線曲げ開始位置までの距離（以下、リード線曲げ距離という）を長くするための空間を確保することができる。このため、リード線曲げ距離を長くすることができるので、リード線１３を曲げたときの負荷が配線基板１２とリード線１３との接合部１５に掛かり難くなる。
【００６６】
従って、リード線突出方向Ｄ１がコネクタ７の挿入孔２２の開口部２３と対向するように記憶部１０が設置される場合と比較して、配線基板１２とリード線１３との接合部１５に掛かる負荷を低減でき、ＮＯｘガスセンサ２の信頼性を向上させることができるという効果を奏する。
【００６７】
また、ブラケット３０の取付孔３１と記憶部１０の嵌合突起４７とを嵌合させるとともに、ブラケット３０の取付孔３２とコネクタ７の嵌合突起２５とを嵌合させることにより、記憶部１０をコネクタ７に対して保持する。
【００６８】
このため、ＮＯｘガスセンサ２に振動が伝達された場合であっても、記憶部１０がコネクタ７に対して振動することを防止することができる。これにより、振動によって配線基板１２とリード線１３との接合部１５に負荷が掛かることを防止し、ＮＯｘガスセンサ２の信頼性の低下を抑制することができる。
【００６９】
また、取付孔３１と嵌合突起４７とを嵌合させるとともに、取付孔３２と嵌合突起２５とを嵌合させるという簡便な方法で、記憶部１０をコネクタ７に対して保持することができる。
【００７０】
また、ブラケット３０に設けた突起３３は、コネクタ７のガイドレール２４とブラケット３０とが嵌合した場合に、ブラケット３０の厚さ方向にガイドレール２４を押圧するとともに、段差部３４は、コネクタ７のガイドレール２４とブラケット３０とが嵌合した場合に、ブラケット３０の長手方向他端ＴＴ側の両縁部ＲＥがブラケット３０の幅方向にガイドレール２４を押圧する。
【００７１】
このため、突起３３及び段差部３４が形成されている箇所以外においてブラケット３０とガイドレール２４との間で隙間が生じている場合であっても、ブラケットに形成されている突起３３及び段差部３４がガイドレール２４を押圧している状態とすることができる。つまり、ブラケット３０がガイドレール２４と常時接触している状態にすることができるため、ブラケット３０とガイドレール２４との間の距離が変動し難くなり、記憶部１０とコネクタ７との間でガタツキを抑制することができる。
【００７２】
以上説明した実施形態において、センサ素子４は本発明におけるセンサ素子、リード線５１は本発明における第１リード線、ガスセンサ制御装置３は本発明におけるセンサ制御装置、コネクタ７は本発明におけるコネクタ、半導体記録媒体１１は本発明における記憶媒体、リード線１３は本発明における第２リード線、挿入孔１８は本発明におけるラバー挿入孔、ホットメルト１９は本発明における充填部材、センサ特性情報は本発明における濃度算出用設定値である。
【００７３】
また、底面板４１は本発明における固定部材、側面板４２，４３，４４は本発明における側壁部材である。
また、挿入孔２２は本発明における端子挿入孔、嵌合突起４７は本発明における記憶部側取付部、嵌合突起２５は本発明におけるコネクタ側取付部である。
【００７４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
例えば、上記実施形態では、突起３３及び段差部３４がガイドレール２４を押圧するものを示したが、突起３３及び段差部３４がガイドレール４６を押圧するようにしてもよい。更に、突起３３及び段差部３４の両方にてガイドレール２４（ガイドレール４６）を押圧する形態を図る必要はなく、ブラケット３０とガイドレール２４（ガイドレール４６）との良好な押圧状態が維持できれば何れか一方（例えば突起３３）だけでガイドレール２４（ガイドレール４６）を押圧させるようにしてもよい。
【００７５】
また上記実施形態では、コネクタ７の挿入面６２と記憶部１０とが対向するようにして記憶部１０がコネクタ７に取り付けられるものを示したが、これに限られるものではなく、例えば、コネクタ７の下側に記憶部１０を取り付けるようにしてもよい。
【００７６】
さらに、収容ケース１４の収容部１６に充填される充填部材は、ホットメルト１９に限定されず、他の材質を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】ガス検出装置１の概略構成を示す構成図である。
【図２】ガス検出装置１の内部構成を示す構成図である。
【図３】接続用ケーブル５の構成を示す斜視図である。
【図４】接続用ケーブル５の外観を示す斜視図である。
【図５】配線基板１２を収容する前の記憶部１０の内部構成を示す斜視図である。
【図６】配線基板１２を収容した後の記憶部１０の内部構成を示す斜視図である。
【図７】記憶部１０の外観を示す斜視図である。
【図８】記憶部１０がコネクタ７に取り付けられた状態を示すコネクタ７の上方から見た斜視図である。
【図９】記憶部１０がコネクタ７に取り付けられた状態を示すコネクタ７の下方から見た斜視図である。
【図１０】コネクタ７と記憶部１０とブラケット３０とが分離された状態を示すコネクタ７の下方から見た斜視図である。
【図１１】記憶部１０の別の取り付け方法を示す、記憶部１０とコネクタ７の斜視図である。
【図１２】記憶部３００の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７８】
１…ガス検出装置、２…ＮＯｘガスセンサ、３…ガスセンサ制御装置、４…センサ素子、５，６…接続用ケーブル、７，８…コネクタ、１０…記憶部、１１…半導体記録媒体、１２…配線基板、１３…リード線、１４…収容ケース、１５…接合部、１６…収容部、１７…シールラバー、１８…挿入孔、１９…ホットメルト、２１，２２…挿入孔、２３…開口部、２４…ガイドレール、２５…嵌合突起、３０…ブラケット、３１，３２…取付孔、３３…突起、３４…段差部、４１…底面板、４２，４３，４４…側面板、４６…ガイドレール、４７…嵌合突起、４８…接続端子、５１…リード線、５２…ブーツ、５３…被覆部材、６１…嵌合面、６２…挿入面、１１１…第１ポンプセル、１１２…酸素分圧検知セル、１１３…第２ポンプセル、１１８…基準酸素室、１２１…第１多孔質電極、１２３…検知用多孔質電極、１２５…第２多孔質電極、１３１…第１固体電解質層、１３５…第１ポンプ用第１電極、１３７…第１ポンプ用第２電極、１４１…第２固体電解質層、１４５…第２ポンプ用第１電極、１４７…第２ポンプ用第２電極、１５１…検知用固体電解質層、１５５…検知用電極、１５７…基準用電極、１５９…第１測定室、１６１…第２測定室、１９１…ＣＰＵ、１９２…ＲＡＭ、１９３…ＲＯＭ、１９４…信号入出力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象ガス中の特定ガス成分の濃度に応じた濃度信号を出力するセンサ素子と、
第１リード線を介して前記センサ素子と電気的に接続されて、前記センサ素子を制御するセンサ制御装置に着脱可能に装着されるコネクタと、
前記濃度信号から前記特定ガス成分の濃度を算出するために前記センサ素子毎に設定された設定値であって当該センサ素子用の設定値である濃度算出用設定値を記憶する記憶媒体と、該記憶媒体が実装される配線基板と、前記記憶媒体に記憶されている前記濃度算出用設定値を出力するために前記配線基板に接合されている第２リード線と、内部に前記記憶媒体と前記配線基板を収容する収容ケースとを有し、前記コネクタに取り付けられる記憶部と
を備えるガスセンサであって、
前記記憶部は、
前記第２リード線の径方向周囲を覆う筒形状のシールラバーと、
前記収容ケースの内部から外部に亘って貫通し、前記第２リード線を覆っている状態の前記シールラバーを該シールラバーの外周側から圧縮する内周面を有するラバー挿入孔と、
前記収容ケースの前記内部に充填され、前記記憶媒体と前記配線基板とを封止する充填部材とを備える
ことを特徴とするガスセンサ。
【請求項２】
前記収容ケースは、
前記配線基板を固定する固定部材から前記配線基板を囲むように立設されて、前記配線基板を前記内部に収容可能な開口部を形成する側壁部材を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のガスセンサ。
【請求項３】
前記記憶部は、前記記憶媒体と前記センサ制御装置とを電気的に接続するために前記第２リード線に装着される接続端子を有し、
前記コネクタは、前記接続端子を挿入する端子挿入孔を有し、
前記記憶部は、
前記配線基板と前記第２リード線との接合部が、前記端子挿入孔の前記接続端子が挿入される側の開口を基点として、前記接続端子が前記端子挿入孔に挿入される端子挿入方向と反対の方向に延長された第１仮想線に重ならないとともに、前記接合部を基点として、前記第２リード線が前記配線基板から突出する方向であるリード線突出方向に延長された第２仮想線が、前記コネクタに重ならない、という条件を満たすように取り付けられている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガスセンサ。
【請求項４】
前記記憶部を前記コネクタに対して保持する保持部材を備える
ことを特徴とする請求項３に記載のガスセンサ。
【請求項５】
前記保持部材は、
前記記憶部と前記コネクタとを連結するための板形状のブラケットと、
前記記憶部の前記収容ケースに設けられ、前記ブラケットを前記記憶部に取り付ける記憶部側取付部と
前記コネクタに設けられ、前記ブラケットを前記コネクタに取り付けるコネクタ側取付部とから構成される
ことを特徴とする請求項４に記載のガスセンサ。
【請求項１】
検出対象ガス中の特定ガス成分の濃度に応じた濃度信号を出力するセンサ素子と、
第１リード線を介して前記センサ素子と電気的に接続されて、前記センサ素子を制御するセンサ制御装置に着脱可能に装着されるコネクタと、
前記濃度信号から前記特定ガス成分の濃度を算出するために前記センサ素子毎に設定された設定値であって当該センサ素子用の設定値である濃度算出用設定値を記憶する記憶媒体と、該記憶媒体が実装される配線基板と、前記記憶媒体に記憶されている前記濃度算出用設定値を出力するために前記配線基板に接合されている第２リード線と、内部に前記記憶媒体と前記配線基板を収容する収容ケースとを有し、前記コネクタに取り付けられる記憶部と
を備えるガスセンサであって、
前記記憶部は、
前記第２リード線の径方向周囲を覆う筒形状のシールラバーと、
前記収容ケースの内部から外部に亘って貫通し、前記第２リード線を覆っている状態の前記シールラバーを該シールラバーの外周側から圧縮する内周面を有するラバー挿入孔と、
前記収容ケースの前記内部に充填され、前記記憶媒体と前記配線基板とを封止する充填部材とを備える
ことを特徴とするガスセンサ。
【請求項２】
前記収容ケースは、
前記配線基板を固定する固定部材から前記配線基板を囲むように立設されて、前記配線基板を前記内部に収容可能な開口部を形成する側壁部材を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のガスセンサ。
【請求項３】
前記記憶部は、前記記憶媒体と前記センサ制御装置とを電気的に接続するために前記第２リード線に装着される接続端子を有し、
前記コネクタは、前記接続端子を挿入する端子挿入孔を有し、
前記記憶部は、
前記配線基板と前記第２リード線との接合部が、前記端子挿入孔の前記接続端子が挿入される側の開口を基点として、前記接続端子が前記端子挿入孔に挿入される端子挿入方向と反対の方向に延長された第１仮想線に重ならないとともに、前記接合部を基点として、前記第２リード線が前記配線基板から突出する方向であるリード線突出方向に延長された第２仮想線が、前記コネクタに重ならない、という条件を満たすように取り付けられている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガスセンサ。
【請求項４】
前記記憶部を前記コネクタに対して保持する保持部材を備える
ことを特徴とする請求項３に記載のガスセンサ。
【請求項５】
前記保持部材は、
前記記憶部と前記コネクタとを連結するための板形状のブラケットと、
前記記憶部の前記収容ケースに設けられ、前記ブラケットを前記記憶部に取り付ける記憶部側取付部と
前記コネクタに設けられ、前記ブラケットを前記コネクタに取り付けるコネクタ側取付部とから構成される
ことを特徴とする請求項４に記載のガスセンサ。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−１９２４８６（Ｐ２００９−１９２４８６Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３６１０９（Ｐ２００８−３６１０９）
【出願日】平成２０年２月１８日（２００８．２．１８）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１８日（２００８．２．１８）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
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