专利名称：氧传感器和具有该氧传感器的内燃机及运输设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及氧传感器。本发明还涉及具有氧传感器的内燃机、运输设备。
背景技术：
从环境问题、能源问题方面考虑，希望提高内燃机的燃料利用率、减少
内燃机排气中所含限制物质(NOx等)的排出量。为此，必须根据燃烧状 态恰当地控制燃料与空气的比率，以实现始终用最适当的条件进行燃料的 燃烧。空气与燃料的比率，称为空燃比(A/F)，采用三元催化剂时，最 适当的空燃比是理论空燃比。所谓理论空燃比，是指空气和燃料没有过量/ 不足地进行燃烧的空燃比。
燃料以理论空燃比燃烧时，排气中含有一定的氧。空燃比小于理论空燃 比时，即燃料的浓度相对地高时，排气中的氧量比理论空燃比时的氧量减 少。另一方面，空燃比大于理论空燃比(燃料的浓度相对地低)时，排气 中的氧量增加。为此，通过用传感器计测排气中的氧量或氧浓度，推定空 燃比与理论空燃比相差多少，进行控制以调节空燃比、用最佳的条件使燃 料燃烧。
用于检测排气中的氧的氧传感器，由于安装在内燃机的排气管上，在行 驶中可能会接触水。为此，氧传感器最好具有防止水浸入内部的构造。这 样的具有防水性构造的氧传感器，在专利文献l中已揭示。
图16表示专利文献1揭示的具有防水构造的氧传感器800。氧传感器 800具有传感器元件810、和供传感器元件810插通配置的壳体820。壳体 820由不锈钢等的金属材料构成，氧传感器800借助该壳体820固定在内 燃机的排气管上。
3传感器元件810，具有检测氧的检测部811和支承检测部811的基板 812。传感器元件810，将检测部811露出于壳体820的下端侧地配置着。 传感器元件810，借助在壳体820内部由玻璃材料形成的固定部件821，固 定在壳体820上。
在壳体820的下端部，设有覆盖传感器元件810的检测部811的罩部件 870。罩部件870由内侧罩871和外侧罩872构成。在内侧罩871和外側罩 872上，分别形成了将排气导入内部用的开口部873。
传感器元件810，通过设在其端部的端子部850与导线860电连接。导 线860用具有绝缘性的树脂(PTEF等)包覆着。
在壳体820的上端部，设有由不锈钢等的金属材料形成的筒状部件830。 在该筒状部件830的内部，配置着橡胶部件840，该橡胶部件840具有供 导线860插通的贯通孔842。将筒状部件830的局部(配置着橡胶部件840 的部分)831朝内堑紧(力、L&3，凿密、压紧、挤紧)，这样，导线860 萍皮固定，同时筒状部件83(^皮封口。
专利文献1:日本特许第3493875号公报
发明内容
但是，即使采用专利文献l揭示的构造，由于排气管的周边是高温，所 以仍然产生以下问题。因此，实际上不能充分确保防水性。
首先，橡胶部件840的耐热性差。例如，由氟橡胶形成的橡胶部件840 的耐热温度是20(TC左右。因此，排气管的热通过金属材料形成的筒状部 件830传递到橡胶部件840，使橡胶部件840劣化，导致防水性降低。为 了抑制橡胶部件840的温度上升，也考虑过将筒状部件830加长，但是， 采用该构造时，氧传感器800本身的长度也增长，需要较大的设置空间。 另外，包覆导线860的树脂，因长时间地暴露在高温环境下而收缩，这样， 在导线860与橡胶部件840之间产生间隙，这也使得防水性降低。
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的是提供在高温环境下防水性 好、并且可实现小型化的氧传感器。本发明的氧传感器，具有具有用于检测氧的检测部的传感器元件；以 在其一端侧露出上述检测部的方式插通配置上述传感器元件的壳体；设在 上述壳体的另一端侧的筒状部件；将上述筒状部件封口的封口部件；和与 上述传感器元件连接的端子部；上述封口部件具有贯通孔，并且由耐热性 树脂形成；上述端子部，压入固定于上述封口部件的上述贯通孔。
一个优选实施形态中，上述壳体与上述封口部件抵接。
一个优选实施形态中，上述壳体和上述封口部件，具有相互嵌合的形状。
一个优选实施形态中，上述耐热性树脂，具有250。C以上的玻璃转移温 度或载荷挠曲温度(deflection temperat ure under load )。
一个优选实施形态中，本发明的氧传感器，具有通过上述端子部与上述 传感器元件电连接的导线，上述导线插入上述封口部件的上述贯通孔。
一个优选实施形态中，本发明的氧传感器，还具有覆盖上述导线的防水 帽，上述导线连通上述防水帽一起插入上述贯通孔。
本发明的内燃机，具有上述构造的氧传感器。
本发明的运输设备，具有上述构造的内燃机。
本发明的氧传感器中，将端子部压入固定在封口部件的贯通孔内，由此
进行筒状部件的封口，形成水密构造。因此，封口部件不需要是橡胶部件，
可用耐热性树脂作为封口部件的材料，所以，可抑制封口部件本身的热劣
化而引起的防水性降低。另外，不必为了防止封口部件的热劣化而加长筒
状部件，所以，可实现氧传感器本身的小型化。另外，封口部件的贯通孔
被压入固定的端子部闭塞，所以，即使包覆导线的树脂热收缩，也能防止
水浸入氧传感器内部。
如果采用壳体与封口部件抵接的构造，则在氧传感器的制造工序中，壳 体和封口部件发挥定位构造的作用，所以，可提高组装性。
如果壳体和封口部件具有相互嵌合的形状，则把封口部件压入固定在筒 状部件内时，可限制封口部件朝横方向(与氧传感器的中心轴正交的方向) 的移动，所以，可以减小作用在氧传感器根部的应力，可抑制氧传感器折 断导致的不合格品的产生。
5从防止封口部件的热劣化方面考虑，作为封口部件的材料的耐热性树
脂，最好具有25(TC以上的玻璃转移温度或栽荷挠曲温度。
本发明的、具有代表性的氧传感器，具有通过端子部与传感器元件电连 接的导线，该导线插入封口部件的贯通孔。
以覆盖导线的方式设有防水帽，将导线连同防水帽一起插入封口部件的 贯通孔内，这样，可更可靠地防止水、尘埃侵入氧传感器内部。
本发明的氧传感器，由于在高温环境下的防水性好，所以，适用于检测 从内燃机排出的排气中的氧。本发明的氧传感器，由于可实现小型化(节 省空间性好)，所以，能够减小往排气管上安装所需的空间。因此，可以 使内燃机整体小型化。
具有本发明氧传感器的内燃机，适用于以机动两轮车为首的各种运输设备。
根据本发明，可提供在高温环境下的防水性好、并且可实现小型化(节 省空间性好)的氧传感器。
图1是示意地表示本发明优选实施形态的氧传感器100的断面图。 图2是示意地表示氧传感器100的筒状部件30的立体图。 图3是示意地表示氧传感器100的封口部件40的立体图。 图4是示意地表示氧传感器100的防水帽80的立体图。 图5(a) ~ (c)是示意地表示氧传感器100的第l端子、第2端子、 和第3端子的立体图。
图6是示意地表示氧传感器100的端子部50的立体图。 图7(a) ~ (f)是示意地表示氧传感器100的制造工序的工序断面图。 图8(a) ~ (e)是示意地表示氧传感器100的制造工序的工序断面图。 图9是示意地表示本发明优选实施形态中的另一氧传感器200的断面图。
图10 (a) ~ (d)是示意地表示氧传感器200的制造工序的工序断面图。
图11是示意地表示本发明优选实施形态中的另一氧传感器300的断面图。
图12 (a) ~ (d)是示意地表示氧传感器300的制造工序的工序断面图。
图13是说明气密试验的试验方法的图。
图14是示意地表示具有氧传感器100的机动两轮车500的侧面图。 图15是示意地表示机动两轮车500中的内燃机控制系统的图。 图16是示意地表示已往的氧传感器800的断面图。
标号说明10:传感器元件
11:检测部
12:基板
20:壳体
21:固定部件
30:筒状部件
32:卡止部
40:封口部件
42:贯通孑L
50:端子部
51:第l端子
52:第2端子
53:第3端子
60:导线
70:罩部件
71:内侧罩
72:外侧罩
73:开口部100、 200、 300:氧传感器 500:自动两轮车 600:内燃才几
具体实施例方式
下面，参照
本发明的实施形态。但是，本发明并不限定于下述 实施形态。
图1表示本实施形态的氧传感器100。氧传感器100，如图1所示，具 有传感器元件10和供传感器元件10插通配置的壳体20。壳体20由不锈 钢等的金属材料形成，氧传感器100借助该壳体20固定在内燃机的排气管 上。
传感器元件10,具有检测氧的检测部11和支承检测部11的基板12。 传感器元件10配置成检测部11露出于壳体20的一端侧。另夕卜，本实施形 态中，传感器元件10借助配置在壳体20内部的固定部件(例如由玻璃材 料形成)21，固定在壳体20上，但是，将传感器元件10固定在壳体20 上的构造并不限定于此。
传感器元件10,可以采用能检测氧的各种元件。例如，可以采用日本 特开平8-114571号/^"^艮揭示的、釆用固定电解质的电动势型传感器元件、 曰本特开平5-18921号^^艮揭示的电阻型传感器元件。
电动势型传感器元件，将暴露在空气中的基准极与暴露在排气中的测定 极之间的氧分压的差异，作为电动势检测出，由此测定氧浓度。电阻型传 感器元件，检测与排气相接地设置着的氧化物半导体层的电阻率的变化。 排气中的氧分压变化时，氧化物半导体层中的氧空孔浓度变动，所以，氧 化物半导体层的电阻率变化，因此，检测该电阻率的变化，就可以测定氧 浓度。
电阻型的传感器元件，由于不像电动势型传感器元件那样需要基准极， 所以，传感器元件本身的构造简单。因此，从氧传感器100的小型化方面
8考虑，最好采用电阻型的传感器元件。电阻型的传感器元件的氧化物半导 体，例如可以采用钛白(二氧化钛)。另外，也可以采用氧化铈。氧化铈 的耐久性和稳定性好。
传感器元件IO是电动势型时，检测部11包含固体电解质层和电极。另 外，传感器元件IO是电阻型时，检测部11包含氧化物半导体层和电极。 传感器元件10的基板12，由具有绝缘性的材料(例如矾土、氮化硅等的 陶瓷材料)形成，检测部11设在基板12的端部。
以覆盖传感器元件10的检测部11的方式，在壳体20的端部设置了罩 部件70。罩部件70由内侧罩71和外侧罩72构成。在内侧罩71和外侧罩 72上，分别形成了把排气导入内部用的开口部73。为了使在排气管内流动 的排气不直接冲撞检测部11,内侧罩71的开口部73和外侧罩72的开口 部73最好相互不重合地配置。内侧罩71和外侧罩72由不锈钢等的金属材 料形成，例如用焊接接合在壳体20上。内侧罩71和外侧罩72例如是圆筒 形。
本实施形态的氧传感器100,还具有设在壳体20另一端侧(传感器元 件10的检测部11露出侧的相反侧)的筒状部件30、将筒状部件30封口 的封口部件40、与传感器元件IO连接的端子部50、通过端子部50与传感 器元件10电连接的导线60。
筒状部件30由不锈钢(例如SUS304 )等的金属材料形成，例如是图2 所示那样的圆筒状。筒状部件30的厚度最好在0.7mm以下。把筒状部件 30形成为0.7mm以下的薄壁状，可以减少从排气管往封口部件40侧的热 的传递，并且，如后所述，把压入了端子部50的封口部件40压入筒状部 件30时，筒状部件30容易变形，所以可容易地进行该压入。在该筒状部 件30的远离壳体20的端部，设有封口部件40。本实施形态中的筒状部件 30上，不必设置像专利文献l的筒状部件830上的堑紧部831。因此，如 图l所示，可以使筒状部件30的内径在长度方向略相同(即，釆用没有缩 颈部的筒状部件30)。当然，如后面的附图那样，筒状部件30的内径也 可以在长度方向变化。封口部件40,如图1和图3所示，具有供导线60和端子部50插入用 的圆柱形贯通孔42。另外，图3中，表示了具有2个贯通孔42的封口部 件40，但是，贯通孔42的数目不限定于2个。本实施形态中的封口部件 40，由耐热性树脂形成。耐热性树脂，例如可以采用聚酰亚胺树脂、酚树 脂。
导线60由金属材料(例如铜)形成，用绝缘材料(PTFE等的树脂) 包覆着。本实施形态中，导线60还被图4所示那样的蛇腹状防水帽80覆 盖，连同防水帽80 —起插通贯通孔42中。防水帽80由氟橡胶、硅橡胶等 形成。
端子部50由不锈钢、镍合金等的金属材料形成，将传感器元件10和导 线60电连接。本实施形态中，该端子部50,如图1所示那样地被压入固 定在封口部件40的贯通孔42内。下面，参照图5和图6说明端子部50 的更具体构造。
端子部50，是将图5(a) ~ (c)分别所示的3个端子51、 52、 53, 如图6所示那样组合起来而构成的。更具体地说，端子部50具有与传感器 元件10连接的第1端子51、被压入封口部件40的贯通孔42内的第2端 子52、与导线60连接的第3端子53，将这些端子如图6所示地用焊接(例 如电阻焊)接合起来，形成了端子部50。
端子部50所具有的3个端子51、 52、 53之中，第2端子52是略圆柱 形，具有比封口部件40的贯通孔42稍大的外径。把包含该第2端子52 的端子部50压入贯通孔42，这样，贯通孔42几乎被完全闭塞。另外，借 助该压入，封口部件40的外径也比原先的外径稍稍增大。即，封口部件 40成为^皮压入固定在筒状部件30内的状态。因此，筒状部件30与封口部 件40之间也几乎#_完全闭塞。
本实施形态中的氧传感器100，如上所述，把端子部50压入固定在封 口部件40的贯通孔42内，这样，进^f亍筒状部件30的封口，形成水密的构 造。因此，封口部件40不需要是专利文献1揭示的橡胶部件，可以采用耐 热性树脂作为封口部件40的材料，所以，可抑制封口部件40本身受热劣
10化所导致的防水性的降低。另外，不必为了防止封口部件40的热劣化而加 长筒状部件30，所以，可以实现氧传感器100本身的小型化。另外，封口 部件40的贯通孔42，被压入固定的端子部50闭塞，所以，即使包覆导线 60的绝缘材料(PTFE等的树脂)因热而收缩，也能防止水浸入氧传感器 100内部。
另外，本实施形态中，例示了由3个端子51、 52、 53构成的端子部50, <旦是，端子部50的构造并不限定于此。端子部50也可以是一体的构造， 也可以由2个或4个以上的部件构成，只要含有外径比封口部件40的贯通 孔42大的部分即可。
封口部件40的材料即耐热性树脂，可以采用聚酰亚胺树脂那样的热塑 性树脂，也可以采用酚树脂那样的热固性树脂。通常，使用玻璃转移温度， 作为表示热塑性树脂的耐热性的参数，用载荷挠曲温度，作为表示热固性 树脂的耐热性的参数。从防止封口部件40的热劣化方面考虑，作为封口部 件40材料的耐热性树脂，最好是具有250。C以上的玻璃转移温度或载荷挠 曲温度的材料，具有280。C以上的玻璃转移温度或载荷挠曲温度的材料则 更好。
另外，像本实施形态这样，把导线60连同防水帽80 —起插入贯通孔 42,可以更加可靠地防止水、尘埃的侵入。
下面，参照图7和图8,说明氧传感器100的制造方法之一例。图7(a)~ (f)和图8(a) ~ (e)，是示意地表示氧传感器100的制造工序的工序 断面图。
首先，如图7(a)所示，用焊接(例如电阻焊)把第3端子53接合在 笫2端子52上，再如图7(b)所示，用焊接(例如电阻焊)把第1端子 51接合在第2端子52上，这样，形成了端子部50。
接着，如图7 (c)所示，堑紧(力、Lfe3，凿密、压紧、挤紧)第3 端子53由此将导线60和端子部50连接后，如图7 (d)所示，把防水帽 80安装在导线60上。
接着，如图7(e)所示，把端子部50压入固定在封口部件40的贯通孑L42内。这时的压入余量(组合尺寸差)，适当设定成端子部50能将贯 通孔42良好闭塞的程度。即，端子部50的第2端子52的外径被设定为有 适合的压入余量。压入余量例如为O.lmm左右。
然后，如图7(f)所示，把封口部件40压入固定在筒状部件30内。这 时的压入余量适当设定成封口部件40能将筒状部件30良好闭塞的程度。 即，封口部件40的外径设定为有适合的压入余量。压入余量例如为O.lmm 左右。
如上所述地制作了包含导线60的组件(下面简称为"导线组件")。 另外，如下所述地制作包含传感器元件10的组件(下面简称为"传感器元 件组件")。
首先，如图8(a)所示，把包含检测部11和基板12的传感器元件10， 插通入壳体20内。这时，传感器元件10配置成检测部11露出于壳体20 的一端侧。
接着，如图8(b)所示，把玻璃材料21，充填到壳体20内后，如图8 (c)所示，使玻璃材料21'固化，形成固定部件21，借助该固定部件21 将传感器元件10固定在壳体20上。
接着，如图8(d)所示，把包含内侧罩71和外侧罩72的罩部件70安 装在壳体20上。该安装例如用焊接进行。这样，完成了传感器元件组件。
然后，如图8 (e)所示，把导线组件安装到传感器元件组件上。这时， 传感器元件10的端部(设有检测部11侧的相反侧的端部)被插入2个端 子部50的第1端子51之间，第l端子51与传感器元件10连接。另外， 传感器元件组件的壳体20和导线组件的筒状部件30，为了确保水密性， 例如用焊接(激光焊等)接合。这样，完成了氧传感器IOO。
下面，说明本实施形态的另一氧传感器。图9表示本实施形态的另一氧 传感器200。
图9所示的氧传感器200，与图1所示的氧传感器100的不同点是，壳 体20和封口部件40抵接(以对接状态接触着)，而图l所示的氧传感器 100中，壳体20和封口部件40是离开的。氧传感器200例如如下述地制作。
首先，如图10 (a)所示，准备导线组件，该导线组件中，与导线60 连接着的端子部50,被压入固定在封口部件40的贯通孔42内。该导线组 件，可与图7 (a) ~ (e)所示方法同样地制作，但与图7 (f)所示的导 线组件不同，不包含筒状部件30。
接着，如图10(b)所示，准备传感器元件组件。该传感器元件组件中， 传感器元件10插通配置于壳体20，并且罩部件70安装在壳体20上。该 传感器元件组件，可与图8 (a) ~ (d)所示方法同样地制作。
接着，如图10 (c)所示，把导线组件安装到传感器元件组件上后，如 图10(d)所示，把封口部件40压入固定在筒状部件30内。这样，完成 了氧传感器200。
图1所示的氧传感器100中，在把导线组件安装到传感器元件组件上时 (图8 (e)所示工序)，导线组件的筒状部件30与传感器元件组件的壳 体20抵接，筒状部件30和壳体20起到定位构造的作用。
而图9所示的氧传感器200中，在把导线组件安装到传感器元件组件上 时(图10 (c)所示工序)，由于导线組件的封口部件40与传感器元件组 件的壳体20抵接，所以，封口部件40和壳体20起到定位构造的作用。
因此，没有筒状部件30，就可以把导线组件安装到传感器元件组件上 (见图10 (c))，所以，可以一边看着端子部50和传感器元件10 —边 安装。因此，可以容易地进行端子部50和传感器元件10的连接(例如将 传感器元件IO插入第1端子51间来进行)，提高组装性。
另外，图9所示的筒状部件30,在远离壳体20侧的端部，具有卡住封 口部件40的卡止部32。卡止部32形成为朝筒状部件30的径方向内侧突 出(例如lmm左右)。通过设置该卡止部32，用卡止部32和壳体(与封 口部件40抵接的壳体)20,可以牢固地将封口部件40固定。
图11表示本实施形态的又一氧传感器300。
图11所示的氧传感器300，在壳体20和封口部件40抵接这一点，与 图9所示的氧传感器200相同，不同点是，壳体20和封口部件40具有相
13互嵌合的形状。
氧传感器300例如如下述地制作。
首先，如图12 (a)所示，准备导线组件。该导线组件中，与导线60 连接着的端子部50,被压入固定在封口部件40的贯通孔42内。该导线组 件，可与图7(a) ~ (e)所示方法同样地制作。
接着，如图12(b)所示，准备传感器元件组件。该传感器元件组件中， 传感器元件10插通配置于壳体20，并且罩部件70安装在壳体20上。该 传感器元件组件，可与图8(a) ~ (d)所示方法同样地制作。
接着，如图12 (c)所示，把导线组件安装到传感器元件组件上后，如 图12(d)所示，把封口部件40压入固定在筒状部件30内。这样，完成 了氧传感器300。
图11所示的氧传感器300中，由于壳体20和封口部件40具有相互嵌 合的形状，所以，在把封口部件40压入固定到筒状部件30内的工序(图 12 (d)所示工序)中，可限制封口部件40朝横方向(与氧传感器300的 中心轴正交的方向)的移动。因此，可以减小作用在传感器元件IO根部的 应力，可抑制传感器元件IO折断等的不合格品的产生。
下面，实际地试制本实施形态的氧传感器300、和图16所示的已往的 氧传感器800，进行气密试验，说明其防水性的评价结果。气密试验如图 13所示，把氧传感器300配置于空气导入工具(夹具)1，从氧传感器300 的配置着检测部11侧的端部，把0.4MPa的压缩空气导入壳体20内，在 水中观察有无空气泄漏(从由封口部件40形成的气密构造中的空气泄漏)。 在壳体20内的固定部件21上，预先形成空气导入用的贯通孔21a。另夕卜， 氧传感器300与空气导入工具1之间的气密性，通过在空气导入工具1与 壳体20之间设置O形环2来确保。
表1表示本实施形态的氧传感器300 (实施例)和已往的氧传感器800 (比较例)的、在250。C下放置一定时间后的气密试验结果。表l中，"O" 表示无空气泄漏，"x"表示有空气泄漏。另外，表2表示实施例和比较 例的、筒状部件、导线和封口部件的规格。
14表l
No.在250'C下的放置时间(h)
0246810244875100
1〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇
实施例2〇〇〇〇〇〇〇 〇
3〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇
1o〇〇〇O〇XXXX
比较例2〇〇〇O〇 XXXX
3〇〇〇〇〇XXXXX
表2
实施例比较例
筒状部 件夕卜径O)lOmm，板厚0.5mm导线外-〖圣01.65mm
封口部 件耐热性树脂制，外径(P9，lmm 贯通孔径(D1.65mm， 孑U'司3巨径<D5.2mm氟橡胶(硬度80Hs )制，外径(D9.0mm 贯通孔径0>1.7mm， 孑U'司3巨径05.2mm
从表1可知，比较例在高温中长时间放置时，产生了空气泄漏。而实施 例即使在高温中长时间放置，也不产生空气泄漏。这样，证明了本发明的 氧传感器在高温环境下具有优良的防水性。
本实施形态的氧传感器100、 200、 300,由于在高温环境下的防水性优 异，所以适合用于检测从内燃机排出的排气中的氧。本实施形态的氧传感 器100、 200、 300,由于可实现小型化(节省空间性优异)，所以，能减 小安装到排气管上所需的空间。因此，可以使整个内燃机小型化。
图14示意地表示具有本实施形态的氧传感器100的机动两轮车500。 机动两轮车500，具有主车架501和内燃机600。在主车架501的前端设有 头管502。在头管502上可朝左右方向摆动地设有前叉503。另外，在前叉 503的下端，可旋转地支承着前轮504。在头管502的上端安装着把手505。从主车架501的后端上部朝后方延伸地安装着车座轨506。在主车架501 的上部设有燃料箱507，在车座轨506上设有主车座508a和后座508b。另 外，在主车架501的后端安装着朝后方延伸的后臂(rear arm) 509。在后 臂509的后端可旋转地支承着后轮510。
内燃机600保持在主车架501的中央部。在内燃机600的前部安装着散 热器511。在内燃机600的排气口连接着排气管630。在排气管630上设有 氧传感器100、三元系催化剂604和消音器606。氧传感器IOO检测在排气 管630内流动的排气中的氧。
在内燃机600上连接着变速器515，变速器515的输出轴516安装在驱 动链轮517上。驱动链轮517通过链518与后轮510的后轮链轮519连接。
图15表示内燃机600的控制系统的主要构造。在内燃机600的汽缸601, 设有进气门610、排气门606和火花塞608。另外，还设有水温传感器616， 该水温传感器616用于计测冷却发动机的冷却水的水温。进气门610与具 有空气吸入口的进气管622连接。在进气管622上，设有空气流量计612、 节气门(throttle valve )的节气门传感器614和燃料喷射装置611。
空气流量计612、节气门传感器614、燃料喷射装置611、水温传感器 616、火花塞608和氧传感器100,与作为控制部的计算机618连接。表示 机动两轮车500的速度的车速信号620，也输入计算机618。
当驾驶者用图未示的起动机将内燃机600起动时，计算机618根据从空 气流量计612、节气门传感器614和水温传感器616得到的检测信号及车 速信号620，计算最佳的燃料量，根据计算结果，向燃料喷射装置611输 出控制信号。从燃料喷射装置611喷射的燃料，与从进气管622供给的空 气混合，通过以适当定时(正时)开闭的进气门610,喷射到汽缸601。在 汽缸601，喷出的燃料燃烧，成为排气，通过排气门606导向排气管630。
氧传感器IOO检测排气中的氧，将检测信号输出给计算机618。计算机 618根据来自氧传感器100的信号，判断空燃比与理想空燃比相差多少。 然后，相对于根据从流量计612和节气门传感器614得到的信号决定的空 气量，控制从燃料喷射装置611喷出的燃料量，以达到理想空燃比。这样，用包含氧传感器100、和与氧传感器100连接着的计算机(控制部)618 的空燃比控制装置，将内燃机的空燃比控制为恰当值。
本实施形态的机动两轮车500中，由于氧传感器100具有高防水性，所 以，即使在可能接触到水的环境中，也能使氧传感器100正常地动作。因 此，即使在这样的环境下，也能用恰当的空燃比将燃料与空气混合，用最 佳条件使燃料燃烧，可以减少排气中以NOx为首的限制性物质的浓度。另 外，由于氧传感器100具有优良的省空间性，所以，即使在排气管630周 围只有很小的空间也能安装。
另外，本实施形态中，是以机动两轮车为例作了说明，但本发明的氧传 感器也适用于四轮机动车等其它的机动车辆。但是，机动两轮车中，由于 从排气管末端到氧传感器安装位置的距离短，水滴容易附着在氧传感器上， 所以，本发明的氧传感器尤其适用于机动两轮车。另外，内燃机不限定是 汽油发动才几，也可以是柴油发动机。 工业实用性
本发明的气体传感器，由于在高温环境下的防水性好并且可实现小型 化，所以，适用于乘用车、大型客车、卡车、摩托车、拖拉机、飞机、摩 托艇、建筑工程车辆等各种运输设备用的内燃机。
权利要求
1. 一种氧传感器，具有具有用于检测氧的检测部的传感器元件；以在其一端侧露出上述检测部的方式插通配置上述传感器元件的壳体；设在上述壳体的另一端侧的筒状部件；将上述筒状部件封口的封口部件；和与上述传感器元件连接的端子部；上述封口部件具有贯通孔，并且由耐热性树脂形成；上述端子部，压入固定于上述封口部件的上述贯通孔。
2. 如权利要求1所述的氧传感器，其特征在于，上述壳体与上述封口部 件抵接。
3. 如权利要求2所述的氧传感器，其特征在于，上述壳体和上述封口 部件，具有相互嵌合的形状。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的氧传感器，其特征在于，上述耐 热性树脂，具有250。C以上的玻璃转移温度或载荷挠曲温度。
5. 如权利要求1至4中任一项所述的氧传感器，其特征在于，具有通 过上述端子部与上述传感器元件电连接的导线；上述导线插入于上述封口部件的上述贯通孔。
6. 如权利要求5所述的氧传感器，其特征在于，还具有覆盖上述导线 的防水帽，上述导线连同上述防水帽一起插入上述贯通孔。
7. —种内燃机，具有权利要求1至6中任一项所述的氧传感器。
8. —种运输设备，具有权利要求7所述的内燃机。
全文摘要
本发明提供在高温环境下防水性好、并且可实现小型化的氧传感器。本发明的氧传感器(100)，具有带检测氧的检测部(11)的传感器元件(10)、以在其一端侧露出检测部的方式插通配置传感器元件(10)的壳体(20)、设在壳体的另一端侧的筒状部件(30)、将筒状部件封口的封口部件(40)、和与传感器元件连接的端子部(50)。封口部件具有贯通孔(42)，并且由耐热性树脂形成。端子部被压入固定于封口部件的贯通孔。
文档编号G01N27/409GK101454658SQ20078001985
公开日2009年6月10日 申请日期2007年12月4日 优先权日2006年12月20日
发明者松本弘 申请人:雅马哈发动机株式会社