センサ
【課題】剥離を抑制することができるシール構造を有するセンサを提供する。
【解決手段】ＮＯｘセンサの回路部１０は、基部１３の支持面１３ｂの中央部分に突設された台座部１２を備える出力基台１１を有しており、台座部１２の設置面１２ａには、ＮＯｘセンサの個体情報が記憶された記憶媒体１７が実装された配線基板１６が配されている。また、回路部１０は、基部１３の支持面１３ｂの上方に配され、配線基板１６を上方及び側方から覆うことで、配線基板１６を水密に封止するシール部１５を有しており、シール部１５は、支持面１３ｂの周縁から、基部１３の第２の側周面１３ａにはみ出した状態で、該周縁に沿って基部１３を取り囲む包囲部１５ａを有している。
【解決手段】ＮＯｘセンサの回路部１０は、基部１３の支持面１３ｂの中央部分に突設された台座部１２を備える出力基台１１を有しており、台座部１２の設置面１２ａには、ＮＯｘセンサの個体情報が記憶された記憶媒体１７が実装された配線基板１６が配されている。また、回路部１０は、基部１３の支持面１３ｂの上方に配され、配線基板１６を上方及び側方から覆うことで、配線基板１６を水密に封止するシール部１５を有しており、シール部１５は、支持面１３ｂの周縁から、基部１３の第２の側周面１３ａにはみ出した状態で、該周縁に沿って基部１３を取り囲む包囲部１５ａを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
検出対象ガス中の特定成分を検出するセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、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）を検出するガスセンサが知られている。このようなガスセンサには、特定ガス成分濃度に応じた信号を生成するセンサ素子や、センサ素子を加熱するヒータ等が設けられており、ヒータにより加熱されたセンサ素子からの信号に基づき、特定ガス成分濃度の検出が行われる。
【０００３】
ここで、このようなガスセンサにおいては、センサ素子からの信号と特定ガス成分濃度との関係を表すガス濃度特性や、ヒータの抵抗値とヒータ温度との関係を表すヒータ温度特性に、ガスセンサ毎の個体間のばらつきが存在し得る。
【０００４】
また、上述のガスセンサ以外にも、検出対象ガス中の煤の濃度を検出する煤センサが知られており、このような煤センサにおいても、センサ素子からの信号と検出対象ガス中の煤の濃度との関係を表す特性に、煤センサ毎の個体間のばらつきが存在し得る。
【０００５】
これに対し、特許文献１に記載のＮＯｘセンサには、当該ＮＯｘセンサにおけるガス濃度特性やヒータ温度特性等を示す個体情報が記憶された記憶媒体が設けられている。そして、該ＮＯｘセンサを制御するセンサ制御装置は、該記憶媒体から個体情報を取得し、この個体情報を用いて個体間のばらつきを補正することで、ＮＯｘ濃度をより正確に検出するよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−０６４５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、特許文献１に記載のＮＯｘセンサでは、センサ制御装置からのケーブルが接続されるコネクタ部分に、ＮＯｘセンサの個体情報が記憶されている記憶媒体を有する回路部１００が配されている（図７参照）。この回路部１００では、記憶媒体１１１が実装された配線基板１１０が出力基台１２０の頂部に位置する設置面１２１に配置されており、また、該出力基台１２０の側面には、第１の側周面１２２と、第１の側周面１２２よりも外側に突出した第２の側周面１２３が形成されている。そして、設置面１２１と第１の側周面１２２の全体が熱可塑性樹脂からなるシール部１３０により覆われており、これにより配線基板１１０が水密に保たれている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載のＮＯｘセンサでは、回路部１００におけるシール部１３０は、その外面１３１が第２の側周面１２３に沿うようにして配されており、シール部１３０と出力基台１２０との当接面が第２の側周面１２３に達していない。このため、回路部１００の周囲に温度変化に起因してシール部１３０が収縮すると、第１の側周面１２２と第２の側周面１２３の境界付近からシール部１３０が剥離してしまうおそれがある。
【０００９】
本願発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、剥離を抑制することができるシール構造を有する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】
【００１０】
上記課題に鑑みてなされた本発明のセンサは、検出対象ガス中の特定成分を検出するセンサ素子と、センサ素子に関する個体情報が記憶されている記憶媒体が実装されている配線基板と、配線基板が配置される台座部と、台座部が中央部分に突設された支持面が形成された基部とを有する出力基台と、台座部を上方及び側方から覆った状態で支持面の上方に配され、配線基板を水密に保つシール部と、を備える。そして、シール部は、基部における支持面の周縁から、該周縁で支持面と交差する基部の側面にはみ出した状態で、該周縁に沿って該側面を取り囲む包囲部を有していることを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、周囲の温度変化に起因してシール部の収縮が生じた際には、出力基台における基部を取り囲む包囲部が収縮して基部の周囲をより強く締め付けるようになるため、包囲部が側面から剥離し難くなり、出力基台からのシール部の剥離を抑制することができる。さらに、包囲部による基部の周囲の締め付けが強くなることで、包囲部と基部の側面との間の密着力が高まり、シール部の防水効果を高めることができる。
【００１２】
しかしながら、シール部の収縮により包囲部による基部の締め付けが強くなると、包囲部における基部との当接面にストレス（応力）が生じることが懸念される。特に、基部の側面と包囲部により覆われる基部の側面との境界がエッジ（角度９０°のエッジ）として形成されている場合には、シール部に収縮が生じた際に当該シール部における上記エッジへの当接部分にストレスが集中し、シール部にクラック等が生じるおそれがある。
【００１３】
そこで、本発明のセンサは、基部における支持面の周縁には、面取り部が形成されていることを特徴とする。
こうすることにより、周囲の温度変化に起因してシール部の収縮が生じた際に、シール部における支持面の周縁への当接部分に強いストレスが生じることを防ぐことができ、シール部におけるクラック等の発生を未然に防ぐことができる。なお、面取り部は、アール面取り部として形成されていても良いし、Ｃ面取り部として形成されていても良い。
【００１４】
また、例えば、台座部の周囲や基部の上方に熱可塑性樹脂を充填させることでシール部を形成することが考えられるが、支持面の周縁に面取り部を形成することで、台座部の周囲や基部の上方に熱可塑性樹脂を行き渡り易くすることができる。
【００１５】
なお、本発明のセンサは、包囲部における台座部の突設方向の長さは、少なくとも０．１ｍｍであっても良い。
また、本発明のセンサは、包囲部の厚さは、少なくとも０．１ｍｍであっても良い。
【００１６】
こうすることにより、周囲の温度変化に起因してシール部の収縮が生じた際の包囲部による基部の側面に対する面圧を効果的に高めることができ、より確実に出力基台からのシール部の剥離を抑制することや、シール部の防水効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ＮＯｘセンサを備えるガス検出装置の概略構成を示す構成図である。
【図２】ＮＯｘセンサにおける回路部の構成を示す斜視図等である。
【図３】ＮＯｘセンサにおける接続用ケーブル部等の構成を示す断面図である。
【図４】回路部の出力基台及びシール部の寸法を示す説明図と、該寸法が変化した場合の、シール部に生じる面圧のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図５】出力基台及びシール部の寸法が変化した場合の、シール部に生じる面圧のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図６】変形例における回路部の側面図である。
【図７】特許文献１に記載のＮＯｘセンサにおける回路部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００１９】
［全体構成］
図１は、本発明が適用されたＮＯｘ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である。
【００２０】
図１に示すように、ガス検出装置１は、車両の内燃機関やボイラ等の各種燃焼機器の排気経路内に設けられて排気ガス中の特定ガス成分濃度としての窒素酸化物（ＮＯｘ）濃度を検出するＮＯｘセンサ２と、このＮＯｘセンサ２を制御するセンサ制御装置３とを備えている。
【００２１】
ＮＯｘセンサ２は、ＮＯｘ濃度に応じた濃度信号をセンサ制御装置３に出力するセンサ素子６０と、このセンサ素子６０に第１リード線４０を介して接続されたコネクタ３０を有する接続用ケーブル部４と、接続用ケーブル部４に取り付けられるコネクタブーツ５０とを備えている。
【００２２】
コネクタ３０は、センサ制御装置３に接続されたリード線の一端に設けられたコネクタ５に対して着脱可能な構成をなし、コネクタ３０がコネクタ５に嵌合して取り付けられることにより、ＮＯｘセンサ２とセンサ制御装置３とが電気的に接続される。
【００２３】
また、接続用ケーブル部４は、コネクタ３０に第２リード線２０を介して接続されてセンサ制御装置３に対して入出力を行う回路部１０を有する。回路部１０は、ＮＯｘセンサ２（センサ素子６０）毎の個体間のばらつきを補正するために予め設定された個体情報を記憶しており、センサ制御装置３から要求信号に応じて、センサ制御装置３に個体情報を出力するように構成されている。なお、第１リード線４０や、第２リード線２０や、コネクタ５とセンサ制御装置３とをつなぐリード線は複数本存在するが、図１ではガス検出装置１の構成の理解を容易にするために１本で表示している。
【００２４】
なお、本実施形態のガス検出装置１と、特許文献１における「発明を実施するための形態」に記載のガス検出装置とは、回路部１０の構成が異なっているが、他の部位は同様の構成を有している。このため、以下の説明では、回路部１０を中心に説明し、他の部位については概略のみを説明する。
【００２５】
センサ素子６０は、第１酸素ポンプセル，酸素分圧検知セル，第２酸素ポンプセル，第１測定室，第２測定室，酸素基準室等を有するセンサ本体部や、センサ本体部を加熱するヒータを備えた公知の構成からなる。なお、第１酸素ポンプセル、酸素分圧検知セル、第２酸素ポンプセルは、それぞれ酸素イオン伝導性の固体電解質層に一対の電極を設けた構成からなる。
【００２６】
一方、センサ制御装置３は、第１酸素ポンプセル，酸素分圧検知セル，第２酸素ポンプセルを駆動するセンサ駆動部と、ヒータを駆動するヒータ駆動部と、センサ駆動部及びヒータ駆動部を制御する制御部とを備えている。
【００２７】
センサ制御装置３の制御部は、ヒータ駆動部を介してヒータの温度制御を行うと共に、センサ駆動部を制御する。そして、検出対象ガス中の酸素濃度を示す濃度信号として、第１酸素ポンプセルを流れる第１ポンプ電流Ｉｐ１を得ると共に、検出対象ガス中のＮＯｘ濃度を示す濃度信号として、第２酸素ポンプセルに流れる第２ポンプ電流Ｉｐ２を得る。具体的には、センサ制御装置３はセンサ駆動部を制御することで、第１測定室に導入された排気ガスの酸素濃度に応じて酸素分圧検知セルにて生じる起電力が所定の電圧値（例えば、４２５ｍＶ）になるように、第１酸素ポンプセルに流す第１ポンプ電流Ｉｐ１を制御し、第１酸素ポンプセルによる酸素ポンピング動作によって第１測定室中の酸素濃度を調整する。このとき、センサ駆動部は第１ポンプ電流Ｉｐ１を検出する。また、第１室にて酸素濃度が調整されたガス（調整ガス）は、第２測定室に流入される。そして、第２測定室に一方の電極を配置し、他方の電極を第２測定室外に配置した第２酸素ポンプセルに対し一定の電圧（例えば、４５０ｍＶ）を印加することで、調整ガス中に含まれるＮＯｘが解離されることになる。そして、センサ駆動部は、第２酸素ポンプセルによりＮＯｘの解離によって生じた酸素を第２測定室の外部に汲み出す際に、一対の電極間に流れる第２ポンプ電流Ｉｐ２を検出する。
【００２８】
そして、センサ制御装置３の制御部は、第１ポンプ電流Ｉｐ１に基づき排気ガス中の酸素濃度を検出し、また、第２ポンプ電流Ｉｐ２に基づきＮＯｘ濃度を検出する濃度検出処理を実行するが、このとき、ＮＯｘセンサ２の回路部１０から取得したセンサ素子６０の個体情報により、濃度信号の補正を行う。この個体情報としては、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（Ｏ2ゲインとＯ2オフセット）や、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（ＮＯｘゲインとＮＯｘオフセット）等が考えられる。また、制御部は、検出した酸素濃度やＮＯｘ濃度を、図示しない外部装置（例えば、エンジンＥＣＵ）に送出する。
【００２９】
［回路部の構成］
次に、回路部１０について説明する。図２の（ａ）は、後述するシール部１５が形成されていない状態の回路部１０の斜視図であり、（ｂ）は、回路部１０の側面図である。
【００３０】
なお、本実施形態のガス検出装置１における回路部１０と、特許文献１における「発明を実施するための形態」に記載のガス検出装置における回路部とは、シール部１５の構成と出力基台１１の構成が異なっており、他の部位は同様の構成を有している。このため、以下では、この相違点を中心に説明する。
【００３１】
図２に示すように、回路部１０は、ＮＯｘセンサ２についての個体情報を記憶する記憶媒体１７と、記憶媒体１７が実装される板状の配線基板１６と、第２リード線２０に接続され、記憶媒体１７から個体情報を出力するための柱状の端子部２１が貫通して配置された設置面１２ａを有する出力基台１１と、配線基板１６を水密に覆うシール部１５とを備えている。
【００３２】
また、出力基台１１は、ナイロン系樹脂（例えば、ＰＡ６６ナイロン）を材料として形成され、第２リード線２０を収容するためのケース部１４と、ケース部１４に繋がる基部１３と、基部１３におけるケース部１４に対向する位置に形成された支持面１３ｂの中央部分に突設された台座部１２を備える。なお、基部１３及び台座部１２の内側には、ケース部１４の内部に連通する空洞領域が形成されており（図示省略）、この空洞領域において、端子部２１が第２リード線２０に接続されている。
【００３３】
台座部１２は、その頂部が上述の設置面１２ａとして形成されていると共に、該設置面１２ａと基部１３の支持面１３ｂに繋がる第１の側周面１２ｂを有しており、基部１３は、支持面１３ｂに繋がる第２の側周面１３ａを有している。そして、第２の側周面１３ａは、第１の側周面１２ｂに対して外側に突出するように配されており、基部１３の支持面１３ｂは、第１の側周面１２ｂと第２の側周面１３ａとの間の段差をなしている。また、支持面１３ｂと第２の側周面１３ａとの境界線（換言すれば、支持面１３ｂの周縁）には、アール形状をなした面取り部（アール面取り部）１３ｃが形成されている。
【００３４】
また、配線基板１６は、当該配線基板１６を厚み方向に貫通して形成された貫通孔１６ａを有し、この貫通孔１６ａに端子部２１が挿入された上で、記憶媒体１７が実装された面に対向する面が、台座部１２の設置面１２ａに突設された突設部１２ｃに当接して支持される。配線基板１６における記憶媒体１７が実装された面には、貫通孔１６ａの周縁に記憶媒体１７に電気的に接続される接続部が設けられており、接続部は、端子部２１に接合（例えば、ハンダ付け）される。
【００３５】
このようにして、突設部１２ｃに配線基板１６が支持されることで、出力基台１１の設置面１２ａと配線基板１６との間に、突設部１２ｃの高さの分の隙間が形成される。
一方、シール部１５は、配線基板１６，第１の側周面１２ｂ，支持面１３ｂの周囲に熱可塑性樹脂を充填することにより形成される。シール部１５は、支持面１３ｂの上方に配された状態で、台座部１２の第１の側周面１２ｂを側方から覆うと共に、配線基板１６の周囲を覆うように配されている。
【００３６】
また、図２（ｃ）には、シール部１５と、基部１３及び台座部１２の断面図を概略的に示す説明図が記載されている。該説明図が示すように、シール部１５は、支持面１３ｂの周縁（本実施形態では、面取り部１３ｃ）から第２の側周面１３ａにはみ出すことで、第２の側周面１３ａに接触しつつ、上記周縁（換言すれば、基部１３の支持面１３ｂと第２の側周面１３ａとの境界に全周に渡って形成された面取り部１３ｃ）に沿って第２の側周面１３ａを取り囲む包囲部１５ａを有している。
【００３７】
なお、包囲部１５ａの厚さを０．１ｍｍ以上（さらに望ましくは０．５ｍｍ以上）とすると共に、包囲部１５ａの台座部１２の突設方向の長さ（面取りが施されていない場合の支持面１３ｂの周縁から包囲部１５ａの端部までの長さ）を０．１ｍｍ以上とすることが望ましい。また、包囲部１５ａの厚さを、第１の側周面１２ｂと第２の側周面１３ａとの間の段差の長さ以下とすることや、該厚さを、上記突設方向の長さよりも小さくすることが望ましく、これにより、包囲部１５ａが過度に側方に突出することを防ぐことができる。
【００３８】
また、シール部１５を形成する熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、本実施形態では、出力基台１１（台座部１２）を形成するナイロン系樹脂よりも熱膨張率の高いホットメルト樹脂（例えば、ヘンケルジャパン（株）製のマクロメルト（登録商標））を用いた。
【００３９】
［接続用ケーブル部の構成］
次に、コネクタブーツ５０の内部に配された接続用ケーブル部４について説明する。図３は、コネクタブーツ５０を接続用ケーブル部４に取り付ける方法を示すと共に、接続用ケーブル部４をコネクタ３０の上方側から見た図であり、接続用ケーブル部４のうちコネクタブーツ５０及び回路部１０を断面で示している。
【００４０】
なお、図３では、第１リード線４０が２本しか図示されていないが、実際には、センサ素子６０の構成に応じて必要な数（本実施形態では６本）の第１リード線４０がコネクタ３０に接続されている。
【００４１】
図３に示すように、接続用ケーブル部４は、上述のコネクタ３０及び回路部１０に加えて、回路部１０を構成する出力基台１１とコネクタ３０とを連結するための長板状（金属製）のブラケット７０を備えている。
【００４２】
また、コネクタ３０には、センサ制御装置３に接続されたコネクタ５が嵌合される嵌合面３２と、第１リード線４０，第２リード線２０が挿入される挿入孔が設けられた挿入面３１と、ブラケット７０を取り付けるためのブラケット取付面とが形成されている。
【００４３】
そして、ケース部１４から引き出された第２リード線２０は、ケース部１４内に配設された方向と逆向きに折り曲げられ、挿入面３１の挿入孔に挿入されることによって、コネクタ３０と電気的に接続される。
【００４４】
一方、出力基台１１においては、ブラケット７０を取り付けるための略矩形状のブラケット取付面がケース部１４の下方側に形成されている。また、出力基台１１は、このブラケット取付面においてブラケット７０を保持するための保持部を備えている。
【００４５】
また、接続用ケーブル部４は、第１，第２リード線４０，２０と、コネクタ３０との接続箇所付近を保護するためのコネクタブーツ５０に挿入される。
コネクタブーツ５０は、ゴム製の筒状をなした弾性部材であり、第１，第２リード線４０，２０のうちコネクタ３０に接続される側の端部を包囲する開口部５１と、回路部１０及び第２リード線２０を収容する収容部５２とを備えている。なお、収容部５２は、コネクタ３０に接続された第１リード線４０の一部も収容する。
【００４６】
さらに、コネクタブーツ５０は、収容部５２から第１リード線４０を引き出す開口部である引出部５３を備えている。なお、引出部５３から外部に引き出された第１リード線４０は、引出部５３に嵌合される被覆部材（図示せず）により被覆される。
【００４７】
つまり、コネクタブーツ５０では、収容部５２に回路部１０や第１，第２リード線４０，２０が収容されることにより、これらに塵や埃が付着することを防止すると共にこれらに水滴が付着するのを軽減し、開口部５１が第１，第２リード線４０，２０を包囲することにより、コネクタ３０の挿入面３１付近におけるリード線の屈曲を防止している。
【００４８】
［実験例］
本実施形態の回路部１０のシール部１５によれば、シール部１５の収縮が生じた際に、包囲部１５ａにより第２の側周面１３ａが締め付けられるため、シール部１５の出力基台１１からの剥離が抑制される。ここで、シール部１５の収縮がした際の、包囲部１５ａと出力基台１１との当接面における面圧がより高くなるように構成することで、包囲部１５ａによる第２の側周面１３ａの締め付けをより強くし、シール部１５の剥離をより確実に防ぐことができる。
【００４９】
そこで、シミュレーションにより、１１０℃から−１０℃への温度勾配（温度変化）によりシール部１５の収縮が生じた場合における、シール部１５と出力基台１１の寸法に応じた上記面圧を計測した。なお、該シミュレーションでは、基部１３と台座部１２とが円筒形状に形成された出力基台１１を有する回路部１０のモデルを用いた。
【００５０】
図４（ａ）は、出力基台１１等の一部を概略的に示す説明図が記載されている。
該説明図が示すように、包囲部１５ａの厚さをＡ（単位：ｍｍ），第１の側周面１２ｂと第２の側周面１３ａとの間の段差寸法をＢ（単位：ｍｍ），台座部１２の設置面１２ａから基部１３の支持面１３ｂの周縁までの長さをＣ（単位：ｍｍ），基部１３の幅をＤ（単位：ｍｍ），包囲部１５ａの台座部１２の突設方向の長さ（支持面１３ｂの周縁から包囲部１５ａの端部までの長さ）をＥ（単位：ｍｍ）とする。そして、基部１３における支持面１３ｂの周縁を面圧の測定ポイントとして設定し、Ａ〜Ｅの長さを変化させた場合の測定ポイントの面圧をシミュレーションにより計測した。
【００５１】
なお、基部１３の支持面１３ｂの周縁にはＲ０．２の大きさを有する面取り部１３ｃが形成されているが、Ｃ，Ｅは、面取りが施されていない場合の周縁を起点とする長さを意味する。
【００５２】
そして、図４（ｂ），（ｃ），図５（ａ）〜（ｃ）に記載のグラフは、シミュレーションの結果を示している。
図４（ｂ）は、Ｂ=１．５ｍｍ，Ｃ=５．０ｍｍ，Ｄ=７．１ｍｍ，Ｅ=１．０ｍｍとした状態でＡを０〜２．５ｍｍに変化させた場合の、測定ポイントの面圧の変化を示している。
【００５３】
また、図４（ｃ）は、Ａ＝０．５ｍｍ，Ｃ＝５．０ｍｍ，Ｄ＝７．１ｍｍ，Ｅ＝１．０ｍｍとした状態でＢを０〜２．５ｍｍに変化させた場合の、測定ポイントの面圧の変化を示している。
【００５４】
また、図５（ａ）は、Ａ＝０．５ｍｍ，Ｂ＝１．５ｍｍ，Ｄ＝７．１ｍｍ，Ｅ＝１．０ｍｍとした状態でＣを０〜５ｍｍに変化させた場合の、測定ポイントの面圧の変化を示している。
【００５５】
また、図５（ｂ）は、Ａ＝０．５ｍｍ，Ｂ＝１．５ｍｍ，Ｃ＝５．０ｍｍ，Ｅ＝１．０ｍｍとした状態でＤを３〜７ｍｍに変化させた場合の、測定ポイントの面圧の変化を示している。
【００５６】
また、図５（ｃ）は、Ａ＝０．５ｍｍ，Ｂ＝１．５ｍｍ，Ｃ＝５．０ｍｍ，Ｄ＝７．１ｍｍとした状態でＤを０．５〜２．５ｍｍに変化させた場合の、測定ポイントの面圧の変化を示している。
【００５７】
［効果］
本実施形態のガス検出装置１のＮＯｘセンサ２の回路部１０では、シール部１５には、出力基台１１の基部１３の第２の側周面１３ａを取り囲む包囲部１５ａが設けられている。このため、シール部１５の収縮が生じた際には、包囲部１５ａが収縮して基部１３の周囲をより強く締め付けるようになるため、包囲部１５ａが第２の側周面１３ａから剥離し難くなり、出力基台１１からのシール部１５の剥離を抑制することができる。
【００５８】
さらに、包囲部１５ａによる基部１３の周囲の締め付けが強くなることで、包囲部１５ａと第２の側周面１３ａとの間の密着力が高まり、シール部１５の防水効果を高めることができる。
【００５９】
また、シール部１５と出力基台１１の寸法に応じた面圧のシミュレーション結果から、以下のことがわかった。
すなわち、Ａの長さを変化させた場合のシミュレーション結果（図４（ｂ））は、Ａが０．５ｍｍ以下である場合には、Ａの増加に伴う面圧の上昇度合いが高いことを示している。このことから、包囲部１５ａの厚さを０．５ｍｍ以上とすることが望ましいことがわかる。
【００６０】
また、Ｂの長さを変化させた場合のシミュレーション結果（図４（ｃ））は、Ｂの長さが大きい程、測定ポイントにおける面圧が高くなることを示している。このため、出力基台１１における第１の側周面１２ｂと第２の側周面１３ａとの間の長さをなるべく大きくすることが望ましいことがわかる。
【００６１】
また、Ｃの長さを変化させた場合のシミュレーション結果（図５（ａ））は、Ｃが２ｍｍ以下である場合には、Ｃの増加に伴う面圧の上昇度合いが高いことを示している。このため、出力基台１１の設置面１２ａから支持面１３ｂの周縁までの長さを２ｍｍ以上とすることが望ましいことがわかる。また、Ｄの幅を変化させた場合には、測定ポイントにおける面圧はあまり変化しなかったことから、Ｄの幅は特に面圧を左右するパラメータでないことがわかる。また、Ｅの長さを変化させた場合にも、測定ポイントにおける面圧はあまり変化しなかったが、包囲部１５ａの台座部１２の突設方向の長さを０．１ｍｍ以上とすれば、高い面圧を得ることができることがわかる。
【００６２】
［他の実施形態］
（１）本実施形態のガス検出装置１では、回路部１０の出力基台１１における基部１３の支持面１３ｂの周縁には、面取り部１３ｃが形成されているが、これに限定されることは無く、該面取り部を形成しなくても良い。なお、図６には、支持面１３ｂの周縁に面取り部が形成されていない場合の、回路部１０の側面図が記載されている。このような場合であっても、同様の効果を得ることができる。
【００６３】
（２）本実施形態では、ＮＯｘ濃度を検出するガス検出装置１を例に挙げて説明を行ったが、これに限定されること無く、本実施形態の回路部１０の構成は、センサ素子の個体情報による補正を行うことで、検出対象ガス中の特定のガスの有無や濃度を検出するガス検出装置に適用することができる。また、検出対象ガス中の煤の濃度を検出する煤センサが知られており、このような煤センサにおいても、センサ素子の個体情報に基づく補正を行うことが考えられるが、本実施形態の回路部１０の構成は、このような煤センサに適用することもできる。
【００６４】
［特許請求の範囲との対応］
上記実施形態の説明で用いた用語と、特許請求の範囲の記載に用いた用語との対応を示す。
【００６５】
出力基台１１における基部１３の第２の側周面１３ａが、基部の側面に相当する。
【符号の説明】
【００６６】
１…ガス検出装置、２…ＮＯｘセンサ、３…センサ制御装置、４…接続用ケーブル部、５…コネクタ、１０…回路部、１１…出力基台、１２…台座部、１２ａ…設置面、１２ｂ…第１の側周面、１２ｃ…突設部、１３…基部、１３ａ…第２の側周面、１３ｂ…支持面、１３ｃ…面取り部、１４…ケース部、１５…シール部、１５ａ…包囲部、１６…配線基板、１６ａ…貫通孔、１７…記憶媒体、２０…第２リード線、２１…端子部、３０…コネクタ、３１…挿入面、３２…嵌合面、４０…第１リード線、５０…コネクタブーツ、５１…開口部、５２…収容部、５３…引出部、６０…センサ素子、７０…ブラケット。
【技術分野】
【０００１】
検出対象ガス中の特定成分を検出するセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、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）を検出するガスセンサが知られている。このようなガスセンサには、特定ガス成分濃度に応じた信号を生成するセンサ素子や、センサ素子を加熱するヒータ等が設けられており、ヒータにより加熱されたセンサ素子からの信号に基づき、特定ガス成分濃度の検出が行われる。
【０００３】
ここで、このようなガスセンサにおいては、センサ素子からの信号と特定ガス成分濃度との関係を表すガス濃度特性や、ヒータの抵抗値とヒータ温度との関係を表すヒータ温度特性に、ガスセンサ毎の個体間のばらつきが存在し得る。
【０００４】
また、上述のガスセンサ以外にも、検出対象ガス中の煤の濃度を検出する煤センサが知られており、このような煤センサにおいても、センサ素子からの信号と検出対象ガス中の煤の濃度との関係を表す特性に、煤センサ毎の個体間のばらつきが存在し得る。
【０００５】
これに対し、特許文献１に記載のＮＯｘセンサには、当該ＮＯｘセンサにおけるガス濃度特性やヒータ温度特性等を示す個体情報が記憶された記憶媒体が設けられている。そして、該ＮＯｘセンサを制御するセンサ制御装置は、該記憶媒体から個体情報を取得し、この個体情報を用いて個体間のばらつきを補正することで、ＮＯｘ濃度をより正確に検出するよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−０６４５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、特許文献１に記載のＮＯｘセンサでは、センサ制御装置からのケーブルが接続されるコネクタ部分に、ＮＯｘセンサの個体情報が記憶されている記憶媒体を有する回路部１００が配されている（図７参照）。この回路部１００では、記憶媒体１１１が実装された配線基板１１０が出力基台１２０の頂部に位置する設置面１２１に配置されており、また、該出力基台１２０の側面には、第１の側周面１２２と、第１の側周面１２２よりも外側に突出した第２の側周面１２３が形成されている。そして、設置面１２１と第１の側周面１２２の全体が熱可塑性樹脂からなるシール部１３０により覆われており、これにより配線基板１１０が水密に保たれている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載のＮＯｘセンサでは、回路部１００におけるシール部１３０は、その外面１３１が第２の側周面１２３に沿うようにして配されており、シール部１３０と出力基台１２０との当接面が第２の側周面１２３に達していない。このため、回路部１００の周囲に温度変化に起因してシール部１３０が収縮すると、第１の側周面１２２と第２の側周面１２３の境界付近からシール部１３０が剥離してしまうおそれがある。
【０００９】
本願発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、剥離を抑制することができるシール構造を有する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】
【００１０】
上記課題に鑑みてなされた本発明のセンサは、検出対象ガス中の特定成分を検出するセンサ素子と、センサ素子に関する個体情報が記憶されている記憶媒体が実装されている配線基板と、配線基板が配置される台座部と、台座部が中央部分に突設された支持面が形成された基部とを有する出力基台と、台座部を上方及び側方から覆った状態で支持面の上方に配され、配線基板を水密に保つシール部と、を備える。そして、シール部は、基部における支持面の周縁から、該周縁で支持面と交差する基部の側面にはみ出した状態で、該周縁に沿って該側面を取り囲む包囲部を有していることを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、周囲の温度変化に起因してシール部の収縮が生じた際には、出力基台における基部を取り囲む包囲部が収縮して基部の周囲をより強く締め付けるようになるため、包囲部が側面から剥離し難くなり、出力基台からのシール部の剥離を抑制することができる。さらに、包囲部による基部の周囲の締め付けが強くなることで、包囲部と基部の側面との間の密着力が高まり、シール部の防水効果を高めることができる。
【００１２】
しかしながら、シール部の収縮により包囲部による基部の締め付けが強くなると、包囲部における基部との当接面にストレス（応力）が生じることが懸念される。特に、基部の側面と包囲部により覆われる基部の側面との境界がエッジ（角度９０°のエッジ）として形成されている場合には、シール部に収縮が生じた際に当該シール部における上記エッジへの当接部分にストレスが集中し、シール部にクラック等が生じるおそれがある。
【００１３】
そこで、本発明のセンサは、基部における支持面の周縁には、面取り部が形成されていることを特徴とする。
こうすることにより、周囲の温度変化に起因してシール部の収縮が生じた際に、シール部における支持面の周縁への当接部分に強いストレスが生じることを防ぐことができ、シール部におけるクラック等の発生を未然に防ぐことができる。なお、面取り部は、アール面取り部として形成されていても良いし、Ｃ面取り部として形成されていても良い。
【００１４】
また、例えば、台座部の周囲や基部の上方に熱可塑性樹脂を充填させることでシール部を形成することが考えられるが、支持面の周縁に面取り部を形成することで、台座部の周囲や基部の上方に熱可塑性樹脂を行き渡り易くすることができる。
【００１５】
なお、本発明のセンサは、包囲部における台座部の突設方向の長さは、少なくとも０．１ｍｍであっても良い。
また、本発明のセンサは、包囲部の厚さは、少なくとも０．１ｍｍであっても良い。
【００１６】
こうすることにより、周囲の温度変化に起因してシール部の収縮が生じた際の包囲部による基部の側面に対する面圧を効果的に高めることができ、より確実に出力基台からのシール部の剥離を抑制することや、シール部の防水効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ＮＯｘセンサを備えるガス検出装置の概略構成を示す構成図である。
【図２】ＮＯｘセンサにおける回路部の構成を示す斜視図等である。
【図３】ＮＯｘセンサにおける接続用ケーブル部等の構成を示す断面図である。
【図４】回路部の出力基台及びシール部の寸法を示す説明図と、該寸法が変化した場合の、シール部に生じる面圧のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図５】出力基台及びシール部の寸法が変化した場合の、シール部に生じる面圧のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図６】変形例における回路部の側面図である。
【図７】特許文献１に記載のＮＯｘセンサにおける回路部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００１９】
［全体構成］
図１は、本発明が適用されたＮＯｘ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である。
【００２０】
図１に示すように、ガス検出装置１は、車両の内燃機関やボイラ等の各種燃焼機器の排気経路内に設けられて排気ガス中の特定ガス成分濃度としての窒素酸化物（ＮＯｘ）濃度を検出するＮＯｘセンサ２と、このＮＯｘセンサ２を制御するセンサ制御装置３とを備えている。
【００２１】
ＮＯｘセンサ２は、ＮＯｘ濃度に応じた濃度信号をセンサ制御装置３に出力するセンサ素子６０と、このセンサ素子６０に第１リード線４０を介して接続されたコネクタ３０を有する接続用ケーブル部４と、接続用ケーブル部４に取り付けられるコネクタブーツ５０とを備えている。
【００２２】
コネクタ３０は、センサ制御装置３に接続されたリード線の一端に設けられたコネクタ５に対して着脱可能な構成をなし、コネクタ３０がコネクタ５に嵌合して取り付けられることにより、ＮＯｘセンサ２とセンサ制御装置３とが電気的に接続される。
【００２３】
また、接続用ケーブル部４は、コネクタ３０に第２リード線２０を介して接続されてセンサ制御装置３に対して入出力を行う回路部１０を有する。回路部１０は、ＮＯｘセンサ２（センサ素子６０）毎の個体間のばらつきを補正するために予め設定された個体情報を記憶しており、センサ制御装置３から要求信号に応じて、センサ制御装置３に個体情報を出力するように構成されている。なお、第１リード線４０や、第２リード線２０や、コネクタ５とセンサ制御装置３とをつなぐリード線は複数本存在するが、図１ではガス検出装置１の構成の理解を容易にするために１本で表示している。
【００２４】
なお、本実施形態のガス検出装置１と、特許文献１における「発明を実施するための形態」に記載のガス検出装置とは、回路部１０の構成が異なっているが、他の部位は同様の構成を有している。このため、以下の説明では、回路部１０を中心に説明し、他の部位については概略のみを説明する。
【００２５】
センサ素子６０は、第１酸素ポンプセル，酸素分圧検知セル，第２酸素ポンプセル，第１測定室，第２測定室，酸素基準室等を有するセンサ本体部や、センサ本体部を加熱するヒータを備えた公知の構成からなる。なお、第１酸素ポンプセル、酸素分圧検知セル、第２酸素ポンプセルは、それぞれ酸素イオン伝導性の固体電解質層に一対の電極を設けた構成からなる。
【００２６】
一方、センサ制御装置３は、第１酸素ポンプセル，酸素分圧検知セル，第２酸素ポンプセルを駆動するセンサ駆動部と、ヒータを駆動するヒータ駆動部と、センサ駆動部及びヒータ駆動部を制御する制御部とを備えている。
【００２７】
センサ制御装置３の制御部は、ヒータ駆動部を介してヒータの温度制御を行うと共に、センサ駆動部を制御する。そして、検出対象ガス中の酸素濃度を示す濃度信号として、第１酸素ポンプセルを流れる第１ポンプ電流Ｉｐ１を得ると共に、検出対象ガス中のＮＯｘ濃度を示す濃度信号として、第２酸素ポンプセルに流れる第２ポンプ電流Ｉｐ２を得る。具体的には、センサ制御装置３はセンサ駆動部を制御することで、第１測定室に導入された排気ガスの酸素濃度に応じて酸素分圧検知セルにて生じる起電力が所定の電圧値（例えば、４２５ｍＶ）になるように、第１酸素ポンプセルに流す第１ポンプ電流Ｉｐ１を制御し、第１酸素ポンプセルによる酸素ポンピング動作によって第１測定室中の酸素濃度を調整する。このとき、センサ駆動部は第１ポンプ電流Ｉｐ１を検出する。また、第１室にて酸素濃度が調整されたガス（調整ガス）は、第２測定室に流入される。そして、第２測定室に一方の電極を配置し、他方の電極を第２測定室外に配置した第２酸素ポンプセルに対し一定の電圧（例えば、４５０ｍＶ）を印加することで、調整ガス中に含まれるＮＯｘが解離されることになる。そして、センサ駆動部は、第２酸素ポンプセルによりＮＯｘの解離によって生じた酸素を第２測定室の外部に汲み出す際に、一対の電極間に流れる第２ポンプ電流Ｉｐ２を検出する。
【００２８】
そして、センサ制御装置３の制御部は、第１ポンプ電流Ｉｐ１に基づき排気ガス中の酸素濃度を検出し、また、第２ポンプ電流Ｉｐ２に基づきＮＯｘ濃度を検出する濃度検出処理を実行するが、このとき、ＮＯｘセンサ２の回路部１０から取得したセンサ素子６０の個体情報により、濃度信号の補正を行う。この個体情報としては、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（Ｏ2ゲインとＯ2オフセット）や、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（ＮＯｘゲインとＮＯｘオフセット）等が考えられる。また、制御部は、検出した酸素濃度やＮＯｘ濃度を、図示しない外部装置（例えば、エンジンＥＣＵ）に送出する。
【００２９】
［回路部の構成］
次に、回路部１０について説明する。図２の（ａ）は、後述するシール部１５が形成されていない状態の回路部１０の斜視図であり、（ｂ）は、回路部１０の側面図である。
【００３０】
なお、本実施形態のガス検出装置１における回路部１０と、特許文献１における「発明を実施するための形態」に記載のガス検出装置における回路部とは、シール部１５の構成と出力基台１１の構成が異なっており、他の部位は同様の構成を有している。このため、以下では、この相違点を中心に説明する。
【００３１】
図２に示すように、回路部１０は、ＮＯｘセンサ２についての個体情報を記憶する記憶媒体１７と、記憶媒体１７が実装される板状の配線基板１６と、第２リード線２０に接続され、記憶媒体１７から個体情報を出力するための柱状の端子部２１が貫通して配置された設置面１２ａを有する出力基台１１と、配線基板１６を水密に覆うシール部１５とを備えている。
【００３２】
また、出力基台１１は、ナイロン系樹脂（例えば、ＰＡ６６ナイロン）を材料として形成され、第２リード線２０を収容するためのケース部１４と、ケース部１４に繋がる基部１３と、基部１３におけるケース部１４に対向する位置に形成された支持面１３ｂの中央部分に突設された台座部１２を備える。なお、基部１３及び台座部１２の内側には、ケース部１４の内部に連通する空洞領域が形成されており（図示省略）、この空洞領域において、端子部２１が第２リード線２０に接続されている。
【００３３】
台座部１２は、その頂部が上述の設置面１２ａとして形成されていると共に、該設置面１２ａと基部１３の支持面１３ｂに繋がる第１の側周面１２ｂを有しており、基部１３は、支持面１３ｂに繋がる第２の側周面１３ａを有している。そして、第２の側周面１３ａは、第１の側周面１２ｂに対して外側に突出するように配されており、基部１３の支持面１３ｂは、第１の側周面１２ｂと第２の側周面１３ａとの間の段差をなしている。また、支持面１３ｂと第２の側周面１３ａとの境界線（換言すれば、支持面１３ｂの周縁）には、アール形状をなした面取り部（アール面取り部）１３ｃが形成されている。
【００３４】
また、配線基板１６は、当該配線基板１６を厚み方向に貫通して形成された貫通孔１６ａを有し、この貫通孔１６ａに端子部２１が挿入された上で、記憶媒体１７が実装された面に対向する面が、台座部１２の設置面１２ａに突設された突設部１２ｃに当接して支持される。配線基板１６における記憶媒体１７が実装された面には、貫通孔１６ａの周縁に記憶媒体１７に電気的に接続される接続部が設けられており、接続部は、端子部２１に接合（例えば、ハンダ付け）される。
【００３５】
このようにして、突設部１２ｃに配線基板１６が支持されることで、出力基台１１の設置面１２ａと配線基板１６との間に、突設部１２ｃの高さの分の隙間が形成される。
一方、シール部１５は、配線基板１６，第１の側周面１２ｂ，支持面１３ｂの周囲に熱可塑性樹脂を充填することにより形成される。シール部１５は、支持面１３ｂの上方に配された状態で、台座部１２の第１の側周面１２ｂを側方から覆うと共に、配線基板１６の周囲を覆うように配されている。
【００３６】
また、図２（ｃ）には、シール部１５と、基部１３及び台座部１２の断面図を概略的に示す説明図が記載されている。該説明図が示すように、シール部１５は、支持面１３ｂの周縁（本実施形態では、面取り部１３ｃ）から第２の側周面１３ａにはみ出すことで、第２の側周面１３ａに接触しつつ、上記周縁（換言すれば、基部１３の支持面１３ｂと第２の側周面１３ａとの境界に全周に渡って形成された面取り部１３ｃ）に沿って第２の側周面１３ａを取り囲む包囲部１５ａを有している。
【００３７】
なお、包囲部１５ａの厚さを０．１ｍｍ以上（さらに望ましくは０．５ｍｍ以上）とすると共に、包囲部１５ａの台座部１２の突設方向の長さ（面取りが施されていない場合の支持面１３ｂの周縁から包囲部１５ａの端部までの長さ）を０．１ｍｍ以上とすることが望ましい。また、包囲部１５ａの厚さを、第１の側周面１２ｂと第２の側周面１３ａとの間の段差の長さ以下とすることや、該厚さを、上記突設方向の長さよりも小さくすることが望ましく、これにより、包囲部１５ａが過度に側方に突出することを防ぐことができる。
【００３８】
また、シール部１５を形成する熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、本実施形態では、出力基台１１（台座部１２）を形成するナイロン系樹脂よりも熱膨張率の高いホットメルト樹脂（例えば、ヘンケルジャパン（株）製のマクロメルト（登録商標））を用いた。
【００３９】
［接続用ケーブル部の構成］
次に、コネクタブーツ５０の内部に配された接続用ケーブル部４について説明する。図３は、コネクタブーツ５０を接続用ケーブル部４に取り付ける方法を示すと共に、接続用ケーブル部４をコネクタ３０の上方側から見た図であり、接続用ケーブル部４のうちコネクタブーツ５０及び回路部１０を断面で示している。
【００４０】
なお、図３では、第１リード線４０が２本しか図示されていないが、実際には、センサ素子６０の構成に応じて必要な数（本実施形態では６本）の第１リード線４０がコネクタ３０に接続されている。
【００４１】
図３に示すように、接続用ケーブル部４は、上述のコネクタ３０及び回路部１０に加えて、回路部１０を構成する出力基台１１とコネクタ３０とを連結するための長板状（金属製）のブラケット７０を備えている。
【００４２】
また、コネクタ３０には、センサ制御装置３に接続されたコネクタ５が嵌合される嵌合面３２と、第１リード線４０，第２リード線２０が挿入される挿入孔が設けられた挿入面３１と、ブラケット７０を取り付けるためのブラケット取付面とが形成されている。
【００４３】
そして、ケース部１４から引き出された第２リード線２０は、ケース部１４内に配設された方向と逆向きに折り曲げられ、挿入面３１の挿入孔に挿入されることによって、コネクタ３０と電気的に接続される。
【００４４】
一方、出力基台１１においては、ブラケット７０を取り付けるための略矩形状のブラケット取付面がケース部１４の下方側に形成されている。また、出力基台１１は、このブラケット取付面においてブラケット７０を保持するための保持部を備えている。
【００４５】
また、接続用ケーブル部４は、第１，第２リード線４０，２０と、コネクタ３０との接続箇所付近を保護するためのコネクタブーツ５０に挿入される。
コネクタブーツ５０は、ゴム製の筒状をなした弾性部材であり、第１，第２リード線４０，２０のうちコネクタ３０に接続される側の端部を包囲する開口部５１と、回路部１０及び第２リード線２０を収容する収容部５２とを備えている。なお、収容部５２は、コネクタ３０に接続された第１リード線４０の一部も収容する。
【００４６】
さらに、コネクタブーツ５０は、収容部５２から第１リード線４０を引き出す開口部である引出部５３を備えている。なお、引出部５３から外部に引き出された第１リード線４０は、引出部５３に嵌合される被覆部材（図示せず）により被覆される。
【００４７】
つまり、コネクタブーツ５０では、収容部５２に回路部１０や第１，第２リード線４０，２０が収容されることにより、これらに塵や埃が付着することを防止すると共にこれらに水滴が付着するのを軽減し、開口部５１が第１，第２リード線４０，２０を包囲することにより、コネクタ３０の挿入面３１付近におけるリード線の屈曲を防止している。
【００４８】
［実験例］
本実施形態の回路部１０のシール部１５によれば、シール部１５の収縮が生じた際に、包囲部１５ａにより第２の側周面１３ａが締め付けられるため、シール部１５の出力基台１１からの剥離が抑制される。ここで、シール部１５の収縮がした際の、包囲部１５ａと出力基台１１との当接面における面圧がより高くなるように構成することで、包囲部１５ａによる第２の側周面１３ａの締め付けをより強くし、シール部１５の剥離をより確実に防ぐことができる。
【００４９】
そこで、シミュレーションにより、１１０℃から−１０℃への温度勾配（温度変化）によりシール部１５の収縮が生じた場合における、シール部１５と出力基台１１の寸法に応じた上記面圧を計測した。なお、該シミュレーションでは、基部１３と台座部１２とが円筒形状に形成された出力基台１１を有する回路部１０のモデルを用いた。
【００５０】
図４（ａ）は、出力基台１１等の一部を概略的に示す説明図が記載されている。
該説明図が示すように、包囲部１５ａの厚さをＡ（単位：ｍｍ），第１の側周面１２ｂと第２の側周面１３ａとの間の段差寸法をＢ（単位：ｍｍ），台座部１２の設置面１２ａから基部１３の支持面１３ｂの周縁までの長さをＣ（単位：ｍｍ），基部１３の幅をＤ（単位：ｍｍ），包囲部１５ａの台座部１２の突設方向の長さ（支持面１３ｂの周縁から包囲部１５ａの端部までの長さ）をＥ（単位：ｍｍ）とする。そして、基部１３における支持面１３ｂの周縁を面圧の測定ポイントとして設定し、Ａ〜Ｅの長さを変化させた場合の測定ポイントの面圧をシミュレーションにより計測した。
【００５１】
なお、基部１３の支持面１３ｂの周縁にはＲ０．２の大きさを有する面取り部１３ｃが形成されているが、Ｃ，Ｅは、面取りが施されていない場合の周縁を起点とする長さを意味する。
【００５２】
そして、図４（ｂ），（ｃ），図５（ａ）〜（ｃ）に記載のグラフは、シミュレーションの結果を示している。
図４（ｂ）は、Ｂ=１．５ｍｍ，Ｃ=５．０ｍｍ，Ｄ=７．１ｍｍ，Ｅ=１．０ｍｍとした状態でＡを０〜２．５ｍｍに変化させた場合の、測定ポイントの面圧の変化を示している。
【００５３】
また、図４（ｃ）は、Ａ＝０．５ｍｍ，Ｃ＝５．０ｍｍ，Ｄ＝７．１ｍｍ，Ｅ＝１．０ｍｍとした状態でＢを０〜２．５ｍｍに変化させた場合の、測定ポイントの面圧の変化を示している。
【００５４】
また、図５（ａ）は、Ａ＝０．５ｍｍ，Ｂ＝１．５ｍｍ，Ｄ＝７．１ｍｍ，Ｅ＝１．０ｍｍとした状態でＣを０〜５ｍｍに変化させた場合の、測定ポイントの面圧の変化を示している。
【００５５】
また、図５（ｂ）は、Ａ＝０．５ｍｍ，Ｂ＝１．５ｍｍ，Ｃ＝５．０ｍｍ，Ｅ＝１．０ｍｍとした状態でＤを３〜７ｍｍに変化させた場合の、測定ポイントの面圧の変化を示している。
【００５６】
また、図５（ｃ）は、Ａ＝０．５ｍｍ，Ｂ＝１．５ｍｍ，Ｃ＝５．０ｍｍ，Ｄ＝７．１ｍｍとした状態でＤを０．５〜２．５ｍｍに変化させた場合の、測定ポイントの面圧の変化を示している。
【００５７】
［効果］
本実施形態のガス検出装置１のＮＯｘセンサ２の回路部１０では、シール部１５には、出力基台１１の基部１３の第２の側周面１３ａを取り囲む包囲部１５ａが設けられている。このため、シール部１５の収縮が生じた際には、包囲部１５ａが収縮して基部１３の周囲をより強く締め付けるようになるため、包囲部１５ａが第２の側周面１３ａから剥離し難くなり、出力基台１１からのシール部１５の剥離を抑制することができる。
【００５８】
さらに、包囲部１５ａによる基部１３の周囲の締め付けが強くなることで、包囲部１５ａと第２の側周面１３ａとの間の密着力が高まり、シール部１５の防水効果を高めることができる。
【００５９】
また、シール部１５と出力基台１１の寸法に応じた面圧のシミュレーション結果から、以下のことがわかった。
すなわち、Ａの長さを変化させた場合のシミュレーション結果（図４（ｂ））は、Ａが０．５ｍｍ以下である場合には、Ａの増加に伴う面圧の上昇度合いが高いことを示している。このことから、包囲部１５ａの厚さを０．５ｍｍ以上とすることが望ましいことがわかる。
【００６０】
また、Ｂの長さを変化させた場合のシミュレーション結果（図４（ｃ））は、Ｂの長さが大きい程、測定ポイントにおける面圧が高くなることを示している。このため、出力基台１１における第１の側周面１２ｂと第２の側周面１３ａとの間の長さをなるべく大きくすることが望ましいことがわかる。
【００６１】
また、Ｃの長さを変化させた場合のシミュレーション結果（図５（ａ））は、Ｃが２ｍｍ以下である場合には、Ｃの増加に伴う面圧の上昇度合いが高いことを示している。このため、出力基台１１の設置面１２ａから支持面１３ｂの周縁までの長さを２ｍｍ以上とすることが望ましいことがわかる。また、Ｄの幅を変化させた場合には、測定ポイントにおける面圧はあまり変化しなかったことから、Ｄの幅は特に面圧を左右するパラメータでないことがわかる。また、Ｅの長さを変化させた場合にも、測定ポイントにおける面圧はあまり変化しなかったが、包囲部１５ａの台座部１２の突設方向の長さを０．１ｍｍ以上とすれば、高い面圧を得ることができることがわかる。
【００６２】
［他の実施形態］
（１）本実施形態のガス検出装置１では、回路部１０の出力基台１１における基部１３の支持面１３ｂの周縁には、面取り部１３ｃが形成されているが、これに限定されることは無く、該面取り部を形成しなくても良い。なお、図６には、支持面１３ｂの周縁に面取り部が形成されていない場合の、回路部１０の側面図が記載されている。このような場合であっても、同様の効果を得ることができる。
【００６３】
（２）本実施形態では、ＮＯｘ濃度を検出するガス検出装置１を例に挙げて説明を行ったが、これに限定されること無く、本実施形態の回路部１０の構成は、センサ素子の個体情報による補正を行うことで、検出対象ガス中の特定のガスの有無や濃度を検出するガス検出装置に適用することができる。また、検出対象ガス中の煤の濃度を検出する煤センサが知られており、このような煤センサにおいても、センサ素子の個体情報に基づく補正を行うことが考えられるが、本実施形態の回路部１０の構成は、このような煤センサに適用することもできる。
【００６４】
［特許請求の範囲との対応］
上記実施形態の説明で用いた用語と、特許請求の範囲の記載に用いた用語との対応を示す。
【００６５】
出力基台１１における基部１３の第２の側周面１３ａが、基部の側面に相当する。
【符号の説明】
【００６６】
１…ガス検出装置、２…ＮＯｘセンサ、３…センサ制御装置、４…接続用ケーブル部、５…コネクタ、１０…回路部、１１…出力基台、１２…台座部、１２ａ…設置面、１２ｂ…第１の側周面、１２ｃ…突設部、１３…基部、１３ａ…第２の側周面、１３ｂ…支持面、１３ｃ…面取り部、１４…ケース部、１５…シール部、１５ａ…包囲部、１６…配線基板、１６ａ…貫通孔、１７…記憶媒体、２０…第２リード線、２１…端子部、３０…コネクタ、３１…挿入面、３２…嵌合面、４０…第１リード線、５０…コネクタブーツ、５１…開口部、５２…収容部、５３…引出部、６０…センサ素子、７０…ブラケット。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象ガス中の特定成分を検出するセンサ素子と、
前記センサ素子に関する個体情報が記憶されている記憶媒体が実装されている配線基板と、
前記配線基板が配置される台座部と、前記台座部が中央部分に突設された支持面が形成された基部とを有する出力基台と、
前記台座部を上方及び側方から覆った状態で前記支持面の上方に配され、前記配線基板を水密に保つシール部と、
を備え、
前記シール部は、前記基部における前記支持面の周縁から、該周縁で前記支持面と交差する前記基部の側面にはみ出した状態で、該周縁に沿って該側面を取り囲む包囲部を有していること、
を特徴とするセンサ。
【請求項２】
請求項１に記載のセンサにおいて、
前記基部における前記支持面の前記周縁には、面取り部が形成されていること、
を特徴とするセンサ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のセンサにおいて、
前記包囲部における前記台座部の突設方向の長さは、少なくとも０．１ｍｍであること、
を特徴とするセンサ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のセンサにおいて、
前記包囲部の厚さは、少なくとも０．１ｍｍであること、
を特徴とするセンサ。
【請求項１】
検出対象ガス中の特定成分を検出するセンサ素子と、
前記センサ素子に関する個体情報が記憶されている記憶媒体が実装されている配線基板と、
前記配線基板が配置される台座部と、前記台座部が中央部分に突設された支持面が形成された基部とを有する出力基台と、
前記台座部を上方及び側方から覆った状態で前記支持面の上方に配され、前記配線基板を水密に保つシール部と、
を備え、
前記シール部は、前記基部における前記支持面の周縁から、該周縁で前記支持面と交差する前記基部の側面にはみ出した状態で、該周縁に沿って該側面を取り囲む包囲部を有していること、
を特徴とするセンサ。
【請求項２】
請求項１に記載のセンサにおいて、
前記基部における前記支持面の前記周縁には、面取り部が形成されていること、
を特徴とするセンサ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のセンサにおいて、
前記包囲部における前記台座部の突設方向の長さは、少なくとも０．１ｍｍであること、
を特徴とするセンサ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のセンサにおいて、
前記包囲部の厚さは、少なくとも０．１ｍｍであること、
を特徴とするセンサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図６】
【図７】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図６】
【図７】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２２０４１６（Ｐ２０１２−２２０４１６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８８３７６（Ｐ２０１１−８８３７６）
【出願日】平成２３年４月１２日（２０１１．４．１２）
【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２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１２日（２０１１．４．１２）
【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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