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JP6728076B2 - Particle sensor - Google Patents
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JP6728076B2 - Particle sensor - Google Patents

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Description

本発明は、通気管内を流通する被測定ガス中の微粒子の量を検知する微粒子センサに関する。 The present invention relates to a fine particle sensor that detects the amount of fine particles in a gas to be measured flowing through a ventilation pipe.

ガス中の微粒子量を計測したい場合がある。例えば、内燃機関(例えば、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン)では、その排気ガス中にススなどの微粒子を含むことがある。このような微粒子を含む排気ガスは、フィルタで微粒子を捕集して浄化することが行われている。しかるに、フィルタが破損するなどの不具合を生じた場合には、未浄化の排気ガスが直接、フィルタの下流に排出されることとなる。そこで、排気ガス中の微粒子の量を直接計測したり、フィルタの不具合を検知すべく、フィルタ下流の排気ガス中の微粒子の量を検知可能な微粒子センサが求められている。 Sometimes you want to measure the amount of particles in the gas. For example, an internal combustion engine (for example, a diesel engine or a gasoline engine) may contain fine particles such as soot in its exhaust gas. The exhaust gas containing such fine particles is collected and purified by a filter. However, when a problem such as breakage of the filter occurs, the unpurified exhaust gas is directly discharged to the downstream side of the filter. Therefore, in order to directly measure the amount of fine particles in the exhaust gas and to detect a malfunction of the filter, there is a demand for a fine particle sensor capable of detecting the amount of fine particles in the exhaust gas downstream of the filter.

このような微粒子センサとして、特許文献1には、通気管に装着されて、通気管内を流通する被測定ガス中の微粒子の量を検知するセンサ本体部と、このセンサ本体部を駆動する回路部とセンサ本体部との間を電気的に接続するケーブルと、を備える微粒子センサが開示されている。 As such a particle sensor, in Patent Document 1, a sensor main body that is attached to a ventilation pipe to detect the amount of fine particles in a gas to be measured flowing through the ventilation pipe, and a circuit unit that drives the sensor main body are disclosed. There is disclosed a particle sensor including a cable that electrically connects the sensor and a sensor body.

特開2012−194077号公報JP2012-194077A

特許文献1の微粒子センサでは、センサ本体部が、基準電位(センサGND電位)とされる基準電位部材(ケーシング)、基準電位とは異なる放電電位とされる放電電極体(第2の電極)、及び、基準電位及び放電電位とは異なる補助電位とされる補助電極体(第1の電極)を有している。また、ケーブルが、前記放電電極体に導通する放電電位配線、前記補助電極体に導通する補助電位配線、及び、前記放電電位配線及び前記補助電位線の径方向周囲を包囲する円筒形状の基準電位配線(編組)を有している。また、センサ本体部の内部には、前記放電電位配線と前記放電電極体とが接続された放電電位接続部と、前記補助電位配線と前記補助電極体とが接続された補助電位接続部とが配置されている。 In the particle sensor of Patent Document 1, the sensor main body includes a reference potential member (casing) having a reference potential (sensor GND potential), a discharge electrode body (second electrode) having a discharge potential different from the reference potential, And an auxiliary electrode body (first electrode) having an auxiliary potential different from the reference potential and the discharge potential. In addition, a cable has a discharge potential wiring that conducts to the discharge electrode body, an auxiliary potential wiring that conducts to the auxiliary electrode body, and a cylindrical reference potential that surrounds the discharge potential wiring and the radial periphery of the auxiliary potential line. It has wiring (braid). Further, inside the sensor body, there are a discharge potential connecting portion in which the discharge potential wiring and the discharge electrode body are connected, and an auxiliary potential connecting portion in which the auxiliary potential wiring and the auxiliary electrode body are connected. It is arranged.

ところで、特許文献1の微粒子センサでは、放電電極体において気中放電(コロナ放電)を発生させるために、放電電極体に対し、高電位(例えば、1〜2kV)である放電電位が印加される。このため、放電電位接続部も、放電電極体と同等の高電位(1〜2kV)となる。一方、 補助電極体に印加される補助電位は、放電電位よりも極めて低い電位(例えば、100〜200V)とされる。従って、補助電位接続部は、放電電位接続部よりも極めて低い電位(例えば、100〜200V)となる。 By the way, in the fine particle sensor of Patent Document 1, in order to generate an air discharge (corona discharge) in the discharge electrode body, a high discharge potential (for example, 1 to 2 kV) is applied to the discharge electrode body. .. Therefore, the discharge potential connecting portion also has a high potential (1 to 2 kV) equivalent to that of the discharge electrode body. On the other hand, the auxiliary potential applied to the auxiliary electrode body is a potential (eg, 100 to 200 V) that is extremely lower than the discharge potential. Therefore, the auxiliary potential connection has a potential (eg, 100 to 200 V) that is extremely lower than the discharge potential connection.

ところが、特許文献1の微粒子センサでは、センサ本体部の内部において、放電電位接続部と補助電位接続部とが露出した状態で近接して配置されていた。このため、放電電位接続部と補助電位接続部との間で放電等が生じ、通気管内を流通する被測定ガス中の微粒子の量を適切に検知することができなくなる虞があった。 However, in the particle sensor of Patent Document 1, the discharge potential connecting portion and the auxiliary potential connecting portion are arranged close to each other inside the sensor main body. For this reason, there is a possibility that discharge or the like may occur between the discharge potential connection portion and the auxiliary potential connection portion, and it may not be possible to properly detect the amount of fine particles in the measurement gas that flows in the ventilation pipe.

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、放電電位接続部と補助電位接続部とが適切に電気絶縁された微粒子センサを提供するものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a fine particle sensor in which a discharge potential connection portion and an auxiliary potential connection portion are appropriately electrically insulated.

本発明の一態様は、軸線方向に延びる形態をなし、通気管に装着されて前記通気管内を流通する被測定ガス中の微粒子の量を検知するセンサ本体部と、前記センサ本体部を駆動する回路部と前記センサ本体部との間を電気的に接続する、第1ケーブル及び第2ケーブルと、を備える微粒子センサであって、前記センサ本体部は、基準電位とされる基準電位部材、前記基準電位とは異なる放電電位とされる放電電極体、及び、前記基準電位及び前記放電電位とは異なる補助電位とされる補助電極体、を有し、前記第1ケーブルは、前記放電電極体に導通する放電電位配線、及び、前記基準電位部材に導通し、前記放電電位配線の径方向周囲を包囲する円筒形状の第1基準電位配線、を有し、前記第2ケーブルは、前記補助電極体に導通する補助電位配線、及び、前記基準電位部材に導通し、前記補助電位配線の径方向周囲を包囲する円筒形状の第2基準電位配線、を有し、前記センサ本体部は、前記軸線方向に延びる柱状をなすセパレータであって、当該セパレータを前記軸線方向に貫通する第1貫通孔及び第2貫通孔を有するセパレータ、を有し、前記微粒子センサは、前記第1ケーブルの前記放電電位配線と前記放電電極体とが接続された放電電位接続部と、前記第2ケーブルの前記補助電位配線と前記補助電極体とが接続された補助電位接続部と、を有し、前記放電電位接続部が前記セパレータの前記第1貫通孔内に配置され、且つ、前記補助電位接続部が前記セパレータの前記第2貫通孔内に配置されることで、前記放電電位接続部と前記補助電位接続部とが前記セパレータによって電気的に絶縁されており、前記基準電位部材は、半筒状の第1部材と半筒状の第2部材とが組み合わされて前記軸線方向に延びる筒形状をなす筒状部材であって、前記センサ本体部の内部に固定された筒状部材を含み、前記筒状部材は、前記セパレータの外周を覆う態様で前記第1部材と前記第2部材とが組み合わされることで、前記セパレータを保持すると共に、前記第1基準電位配線及び前記第2基準電位配線に接触して導通している微粒子センサである。 One aspect of the present invention is configured to extend in the axial direction, and is mounted on a ventilation pipe to drive a sensor main body that detects the amount of fine particles in a gas to be measured flowing in the ventilation pipe, and the sensor main body. A fine particle sensor, comprising: a first cable and a second cable electrically connecting a circuit section and the sensor body section, wherein the sensor body section is a reference potential member serving as a reference potential; A discharge electrode body having a discharge potential different from a reference potential, and an auxiliary electrode body having an auxiliary potential different from the reference potential and the discharge potential, wherein the first cable is connected to the discharge electrode body. A discharge-potential wiring that conducts, and a cylindrical first reference-potential wiring that conducts to the reference-potential member and surrounds the circumference of the discharge-potential wiring in the radial direction, wherein the second cable is the auxiliary electrode body. An auxiliary potential wiring that is electrically connected to the reference potential member, and a cylindrical second reference potential wiring that is electrically connected to the reference potential member and surrounds the circumference of the auxiliary potential wiring in the radial direction. And a separator having a first through hole and a second through hole that penetrate the separator in the axial direction, wherein the particulate sensor is the discharge potential wiring of the first cable. And a discharge potential connecting portion to which the discharge electrode body is connected, and an auxiliary potential connecting portion to which the auxiliary potential wiring of the second cable and the auxiliary electrode body are connected, the discharge potential connecting portion Is disposed in the first through hole of the separator, and the auxiliary potential connecting portion is disposed in the second through hole of the separator, thereby the discharge potential connecting portion and the auxiliary potential connecting portion. Is electrically insulated by the separator, and the reference potential member is a tubular member having a tubular shape extending in the axial direction by combining a semi-cylindrical first member and a semi-cylindrical second member. And including a tubular member fixed inside the sensor body, wherein the tubular member is a combination of the first member and the second member in a manner of covering the outer periphery of the separator, The fine particle sensor holds the separator and is in contact with and electrically connected to the first reference potential wiring and the second reference potential wiring.

上述の微粒子センサは、軸線方向に延びる形態をなすセンサ本体部であって、通気管に装着されて通気管内を流通する被測定ガス中の微粒子の量を検知するセンサ本体部を備える。さらに、上述の微粒子センサは、センサ本体部を駆動する回路部とセンサ本体部との間を電気的に接続するケーブルとして、第1ケーブル及び第2ケーブルを備える。 The above-described particle sensor is a sensor main body that extends in the axial direction, and includes a sensor main body that is attached to the ventilation pipe and detects the amount of particles in the gas to be measured flowing in the ventilation pipe. Furthermore, the above-described particle sensor includes a first cable and a second cable as cables that electrically connect the circuit body that drives the sensor body and the sensor body.

さらに、上述の微粒子センサでは、センサ本体部が、軸線方向に延びる柱状をなすセパレータを有する。このセパレータは、当該セパレータを軸線方向に貫通する第1貫通孔及び第2貫通孔を有する。なお、第1貫通孔と第2貫通孔は、別個独立した貫通孔であり、セパレータの壁部を挟んで軸線方向に直交する方向に離間する2つの貫通孔である。 Further, in the above-described particle sensor, the sensor main body portion has a columnar separator extending in the axial direction. This separator has a first through hole and a second through hole that penetrate the separator in the axial direction. The first through hole and the second through hole are separate and independent through holes, and are two through holes that are separated in the direction orthogonal to the axial direction with the wall portion of the separator interposed therebetween.

そして、上述の微粒子センサでは、放電電位接続部がセパレータの第1貫通孔内に配置され、且つ、補助電位接続部がセパレータの第2貫通孔内に配置されることで、放電電位接続部と補助電位接続部とがセパレータによって電気的に絶縁されている。ここで、放電電位接続部とは、第1ケーブルの放電電位配線と放電電極体とが接続された部位である。また、補助電位接続部とは、第2ケーブルの補助電位配線と補助電極体とが接続された部位である。 Further, in the above-mentioned particle sensor, the discharge potential connecting portion is arranged in the first through hole of the separator, and the auxiliary potential connecting portion is arranged in the second through hole of the separator, thereby forming the discharge potential connecting portion. The auxiliary potential connection portion is electrically insulated by the separator. Here, the discharge potential connecting portion is a portion where the discharge potential wiring of the first cable and the discharge electrode body are connected. The auxiliary potential connecting portion is a portion where the auxiliary potential wiring of the second cable and the auxiliary electrode body are connected.

従って、上述の微粒子センサは、セパレータによって、放電電位接続部と補助電位接続部とが適切に電気絶縁された微粒子センサとなる。 Therefore, the above-described particle sensor is a particle sensor in which the discharge potential connecting portion and the auxiliary potential connecting portion are properly electrically insulated by the separator.

さらに、上述の微粒子センサでは、基準電位部材が、半筒状の第1部材と半筒状の第2部材とが組み合わされた筒状部材を含んでいる。この筒状部材は、軸線方向に延びる筒形状をなし、センサ本体部の内部に固定されている。
さらに、この筒状部材は、セパレータの外周を覆う(包囲する)態様で第1部材と第2部材とが組み合わされることで、セパレータを保持すると共に、第1基準電位配線及び第2基準電位配線に接触して導通している。
Furthermore, in the above-mentioned particle sensor, the reference potential member includes a tubular member in which a semi-cylindrical first member and a semi-cylindrical second member are combined. The tubular member has a tubular shape extending in the axial direction and is fixed inside the sensor body.
Further, the tubular member holds the separator by combining the first member and the second member in such a manner as to cover (enclose) the outer periphery of the separator, and at the same time, the first reference potential wiring and the second reference potential wiring. It comes into contact with and conducts electricity.

このように、セパレータが、センサ本体部の内部に固定された筒状部材によって、当該セパレータの外周を覆われる(包囲される)態様で保持されることで、セパレータも、筒状部材を通じてセンサ本体部の内部に固定されることになる。これにより、「放電電位接続部がセパレータの第1貫通孔内に配置され、且つ、補助電位接続部がセパレータの第2貫通孔内に配置されることで、放電電位接続部と補助電位接続部とがセパレータによって電気的に絶縁された状態」を、安定して保つことができる。 In this way, the separator is held in such a manner that the outer periphery of the separator is covered (enclosed) by the tubular member fixed inside the sensor main body, so that the separator also passes through the tubular member. It will be fixed inside the section. Thereby, "the discharge potential connecting portion is arranged in the first through hole of the separator, and the auxiliary potential connecting portion is arranged in the second through hole of the separator, so that the discharge potential connecting portion and the auxiliary potential connecting portion are arranged. It is possible to stably maintain the “state where and are electrically insulated by the separator”.

しかも、セパレータの外周を覆う態様で第1部材と第2部材とを組み合わせて、筒状部材を形成することで、筒状部材によってセパレータを保持するだけでなく、この筒状部材を、第1基準電位配線及び第2基準電位配線に接触させて導通させることができる。これにより、第1基準電位配線及び第2基準電位配線を、簡易に且つ適切に、筒状部材を含む基準電位部材に導通させることができる。 Moreover, by combining the first member and the second member so as to cover the outer periphery of the separator to form the tubular member, not only the tubular member holds the separator, but also the tubular member The reference potential wiring and the second reference potential wiring can be brought into contact with each other to make them conductive. Accordingly, the first reference potential wiring and the second reference potential wiring can be easily and appropriately electrically connected to the reference potential member including the tubular member.

なお、筒状部材を構成する第1部材及び第2部材としては、例えば、筒状部材を軸線方向に二等分した半筒状をなし、セパレータの外周を覆う態様で第1部材と第2部材とを組み合わせて筒状部材を形成したときに、第1部材及び第2部材の内周面が、セパレータの外周面に接触する形状を有するものを挙げることができる。このような形状の第1部材及び第2部材を用いることで、セパレータの外周を覆う態様で第1部材と第2部材とを組み合わせて筒状部材を形成することで、筒状部材(第1部材と第2部材)によってセパレータを径方向内側に挟んで保持することができる。 The first member and the second member that form the tubular member are, for example, a semi-cylindrical shape obtained by dividing the tubular member into two parts in the axial direction, and the first member and the second member are provided so as to cover the outer periphery of the separator. An example is one in which the inner peripheral surfaces of the first member and the second member are in contact with the outer peripheral surface of the separator when the tubular member is formed by combining the members. By using the first member and the second member having such a shape to form a tubular member by combining the first member and the second member in a manner of covering the outer periphery of the separator, the tubular member (first The member and the second member) can sandwich and hold the separator radially inward.

さらに、前記の微粒子センサであって、前記センサ本体部は、筒状の保持部材を有し、前記筒状部材は、その一端部が前記保持部材の内側に挿入されて固定された状態で、前記保持部材に保持されている微粒子センサとすると良い。 Furthermore, in the above-mentioned particle sensor, the sensor main body portion has a tubular holding member, and the tubular member has one end portion thereof inserted and fixed inside the holding member, It is preferable that the particle sensor is held by the holding member.

上述の微粒子センサでは、第1部材と第2部材とを組み合わせた筒状部材は、その一端部(第1部材の一端部と第2部材の一端部)が筒状の保持部材の内側に挿入されて固定された状態で、保持部材に保持されている。これにより、第1部材と第2部材とが組み合わされて筒状部材とされた状態を保つことができる。 In the above-mentioned particle sensor, the tubular member in which the first member and the second member are combined has one end portion (one end portion of the first member and one end portion of the second member) inserted inside the tubular holding member. It is held by the holding member in a fixed state. As a result, the state in which the first member and the second member are combined to form a tubular member can be maintained.

さらに、前記いずれかの微粒子センサであって、前記セパレータは、その外周面に、前記軸線方向に延びる溝部を構成する溝構成面を有し、前記筒状部材によって当該セパレータの外周が覆われた状態で、前記溝構成面と前記筒状部材の内周面とによって囲まれた通気孔を形成しており、前記センサ本体部は、前記軸線方向の後端部に、当該センサ本体部の外部から当該センサ本体部の内部にエアを取り入れるためのエア取入部を有し、前記エア取入部を通じて前記センサ本体部の内部に取り入れられた前記エアが、前記通気孔を通じて、 前記センサ本体部内の前記軸線方向の先端側に導入される形態を有する微粒子センサとすると良い。 Further, in any one of the fine particle sensors, the separator has a groove forming surface that forms a groove portion extending in the axial direction on an outer peripheral surface thereof, and the outer periphery of the separator is covered by the tubular member. In this state, a ventilation hole surrounded by the groove forming surface and the inner peripheral surface of the tubular member is formed, and the sensor main body is provided at the rear end in the axial direction with the outside of the sensor main body. From the inside of the sensor main body to have an air intake portion for taking in air, the air taken into the inside of the sensor main body through the air intake portion, through the ventilation hole, the inside of the sensor main body It is preferable to use a particle sensor having a form introduced on the tip side in the axial direction.

上述の微粒子センサでは、セパレータが、その外周面に、軸線方向に延びる溝部を構成する溝構成面を有している。そして、筒状部材によってセパレータの外周が覆われた状態において、セパレータの溝構成面と筒状部材の内周面とによって囲まれた通気孔が形成されている。 In the above-mentioned particle sensor, the separator has a groove forming surface which forms a groove extending in the axial direction on the outer peripheral surface thereof. Further, in a state where the outer periphery of the separator is covered with the tubular member, a ventilation hole surrounded by the groove forming surface of the separator and the inner peripheral surface of the tubular member is formed.

さらに、上述の微粒子センサでは、センサ本体部の軸線方向の後端部に、センサ本体部の外部からセンサ本体部の内部にエアを取り入れるためのエア取入部を設けている。さらに、センサ本体部は、エア取入部を通じてセンサ本体部の内部に取り入れられたエアが、通気孔を通じて、センサ本体部内の軸線方向の先端側に導入される形態を有している。
従って、上述の微粒子センサでは、エア取入部を通じてセンサ本体部の内部に取り入れたエアを、通気孔を通じて、適切に、センサ本体部内の軸線方向の先端側に導入することができる。
Further, in the above-described particle sensor, the air intake portion for taking in air from the outside of the sensor main body to the inside of the sensor main body is provided at the rear end of the sensor main body in the axial direction. Further, the sensor main body has a form in which air taken into the sensor main body through the air intake portion is introduced to the axial tip end side in the sensor main body through the ventilation hole.
Therefore, in the above-described particle sensor, the air taken into the sensor main body through the air intake can be appropriately introduced into the sensor main body at the tip end side in the axial direction through the ventilation hole.

なお、セパレータの溝部としては、例えば、円柱状のセパレータの外周面の一部が径方向内側に凹んだ形態で、軸線方向についてセパレータの先端から後端にまで延びる溝部を挙げることができる。なお、溝部は、1つに限らず、複数設けるようにしても良い。複数の溝部を有するセパレータを用いた場合は、複数の通気孔を形成することができる。 As the groove portion of the separator, for example, a groove portion that extends from the front end to the rear end of the separator in the axial direction in a form in which a part of the outer peripheral surface of the cylindrical separator is recessed inward in the radial direction can be given. The groove is not limited to one, but a plurality of grooves may be provided. When a separator having a plurality of grooves is used, a plurality of vent holes can be formed.

さらに、前記いずれかの微粒子センサであって、前記基準電位部材は、前記放電電極体の対極となる放電対極部を含み、前記微粒子センサは、前記放電電極体と前記放電対極部との間で気中放電を発生させ、当該気中放電により生じたイオンを前記被測定ガスに含まれる前記微粒子に付着させて、帯電した帯電微粒子を生成し、この帯電微粒子の電荷量に基づいて前記被測定ガス中の前記微粒子の量を検知する微粒子センサとすると良い。 Further, in any one of the fine particle sensors, the reference potential member includes a discharge counter electrode portion serving as a counter electrode of the discharge electrode body, and the fine particle sensor is provided between the discharge electrode body and the discharge counter electrode portion. An air discharge is generated, and the ions generated by the air discharge are attached to the fine particles contained in the gas to be measured to generate charged charged fine particles, and the measured object is measured based on the charge amount of the charged fine particles. A fine particle sensor that detects the amount of the fine particles in the gas may be used.

上述の微粒子センサでは、基準電位部材が、放電電極体の対極となる放電対極部を含んでいる。この微粒子センサは、放電電極体(放電電位)と放電対極部(基準電位)との間で気中放電を発生させ、当該気中放電により生じたイオンを被測定ガスに含まれる微粒子に付着させて、帯電した帯電微粒子を生成し、この帯電微粒子の電荷量に基づいて前記被測定ガス中の前記微粒子の量を検知する方式の微粒子センサである。 In the above-described particle sensor, the reference potential member includes the discharge counter electrode portion that is the counter electrode of the discharge electrode body. This fine particle sensor generates an air discharge between a discharge electrode body (discharge potential) and a discharge counter electrode part (reference potential), and causes ions generated by the air discharge to adhere to fine particles contained in a gas to be measured. Then, the charged fine particles are generated, and the amount of the fine particles in the gas to be measured is detected based on the charge amount of the charged fine particles.

これに対し、上述の微粒子センサは、前述のように、セパレータによって、放電電位接続部と補助電位接続部とが適切に電気絶縁された微粒子センサである。このため、上述の微粒子センサでは、放電電位接続部と補助電位接続部との間で放電等が発生する虞がなく、放電電極体(放電電位)と放電対極部(基準電位)との間で気中放電を、適切に発生させることができる。これにより、被測定ガス中の微粒子の量を適切に検知することができる。 On the other hand, the above-mentioned particulate sensor is a particulate sensor in which the discharge potential connecting portion and the auxiliary potential connecting portion are appropriately electrically insulated by the separator as described above. Therefore, in the above-mentioned particle sensor, there is no fear that discharge or the like will occur between the discharge potential connection portion and the auxiliary potential connection portion, and the discharge electrode body (discharge potential) and the discharge counter electrode portion (reference potential) will be generated. The air discharge can be appropriately generated. This makes it possible to properly detect the amount of fine particles in the gas to be measured.

実施形態にかかる微粒子センサを車両に搭載したエンジンの排気管に装着した状態を示す概略図である。It is a schematic diagram showing the state where the particulate sensor concerning an embodiment was attached to the exhaust pipe of the engine carried in vehicles. 実施形態にかかる微粒子センサの斜視図である。It is a perspective view of a particle sensor concerning an embodiment. 同微粒子センサの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the same particle sensor. 同微粒子センサの他の縦断面図であり、図3とは直交する方向の縦断面図である。FIG. 4 is another vertical cross-sectional view of the particle sensor, which is a vertical cross-sectional view in a direction orthogonal to FIG. 3. 同微粒子センサのセンサ本体部を排気管に取り付けた状態の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the state where the sensor main body of the particle sensor is attached to an exhaust pipe. 実施形態にかかる微粒子センサの分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the particle sensor according to the embodiment. 第1ケーブル及び第2ケーブルの横断面図である。It is a cross-sectional view of a first cable and a second cable. 実施形態にかかる微粒子検知システムの概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of a particle detection system according to an embodiment. 内筒(筒状部材)を構成する第1部材及び第2部材の平面図である。It is a top view of the 1st member and the 2nd member which constitute an inner pipe (cylindrical member). 同第1部材及び第2部材の正面図である。It is a front view of the 1st member and the 2nd member. セパレータの平面図である。It is a top view of a separator. セパレータの縦断面図であり、図11のC−C断面図に相当する。FIG. 12 is a vertical sectional view of the separator, which corresponds to the CC sectional view of FIG. 11. 微粒子センサにおける微粒子の取り入れ、帯電、排出の様子を模式的に示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing how fine particles are taken in, charged, and discharged by a fine particle sensor. 変形形態にかかる微粒子センサの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a particle sensor according to a modification. 同微粒子センサの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the same particle sensor.

(実施形態)
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図1は、実施形態にかかる微粒子センサ1を、車両AMに搭載したエンジンENG(内燃機関)の排気管EPに装着した状態を示す概略図である。図2は、微粒子センサ1の斜視図である。図3は、微粒子センサ1の縦断面図である。図4は、微粒子センサ1の他の縦断面図であり、図3とは直交する方向の縦断面図である。図5は、センサ本体部5を排気管EPに取り付けた状態の縦断面図である。図6は、微粒子センサ1の分解斜視図である。
なお、微粒子センサ1の軸線方向GH(軸線AXに沿う方向、図3において上下方向)のうち、排気管EP(通気管)に装着される側(図3において上方)を先端側GS、排気管EPの外部に配置される側(図3において下方)を後端側GKとする。
(Embodiment)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a state in which the particle sensor 1 according to the embodiment is mounted on an exhaust pipe EP of an engine ENG (internal combustion engine) mounted on a vehicle AM. FIG. 2 is a perspective view of the particle sensor 1. FIG. 3 is a vertical sectional view of the particle sensor 1. FIG. 4 is another vertical cross-sectional view of the particle sensor 1, which is a vertical cross-sectional view in a direction orthogonal to FIG. FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of the state where the sensor body 5 is attached to the exhaust pipe EP. FIG. 6 is an exploded perspective view of the particle sensor 1.
In the axial direction GH (the direction along the axis AX, the vertical direction in FIG. 3) of the particle sensor 1, the side (upper side in FIG. 3) attached to the exhaust pipe EP (vent pipe) is the tip side GS, and the exhaust pipe. The side disposed outside the EP (downward in FIG. 3) is the rear end side GK.

本実施形態の微粒子検知システム200について説明する。微粒子検知システム200は、図1に示すように、微粒子センサ1と、この微粒子センサ1を駆動する回路部201とを備える。
微粒子センサ1は、車両AMに搭載したエンジンENG(内燃機関)の排気管EPに装着され、排気管EP内を流通する排気ガスEG(被測定ガス)中のススなどの微粒子Sを検知する。詳細には、微粒子センサ1のセンサ本体部5が、排気管EPに固定され、その先端側の一部が排気管EP内に配置されて(図5参照)、排気ガスEGに晒される。
The particle detection system 200 of this embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the particle detection system 200 includes the particle sensor 1 and a circuit unit 201 that drives the particle sensor 1.
The particle sensor 1 is attached to an exhaust pipe EP of an engine ENG (internal combustion engine) mounted on the vehicle AM, and detects particles S such as soot in exhaust gas EG (gas to be measured) flowing in the exhaust pipe EP. Specifically, the sensor body 5 of the particle sensor 1 is fixed to the exhaust pipe EP, and a part of the tip end side thereof is arranged in the exhaust pipe EP (see FIG. 5) and exposed to the exhaust gas EG.

回路部201は、排気管EP外で、第1ケーブル90及び第2ケーブル100を通じて、微粒子センサ1のセンサ本体部5に接続されている。この回路部201は、微粒子センサ1を駆動するとともに、後述する信号電流を検知する回路を有している。 The circuit portion 201 is connected to the sensor body portion 5 of the particle sensor 1 through the first cable 90 and the second cable 100 outside the exhaust pipe EP. The circuit unit 201 has a circuit for driving the particle sensor 1 and detecting a signal current described later.

ここで、本実施形態の微粒子センサ1について詳細に説明する。微粒子センサ1は、センサ本体部5と、このセンサ本体部5と回路部201との間を電気的に接続するケーブル(第1ケーブル90及び第2ケーブル100)と、センサ本体部5から延出するエアチューブ50とを備える(図2及び図3参照)。このうち、センサ本体部5は、センサ本体先端部6と、この後端側GKに位置するセンサ本体後端部7とを有する。センサ本体先端部6は、接地電位PVEとされた金属製の排気管EPの管取付部EPTに装着され、センサ本体後端部7が排気管EPの外部に配置される(図5及び図8参照)。 Here, the particle sensor 1 of the present embodiment will be described in detail. The particle sensor 1 extends from the sensor main body 5, a cable (first cable 90 and second cable 100) that electrically connects the sensor main body 5 and the circuit 201, and extends from the sensor main body 5. And an air tube 50 (see FIGS. 2 and 3). Among these, the sensor main body portion 5 has a sensor main body front end portion 6 and a sensor main body rear end portion 7 located on the rear end side GK. The sensor body front end portion 6 is attached to a pipe mounting portion EPT of a metal exhaust pipe EP having a ground potential PVE, and the sensor body rear end portion 7 is arranged outside the exhaust pipe EP (FIGS. 5 and 8). reference).

また、センサ本体部5から延出するエアチューブ50は、外部の圧送ポンプ330に接続される(図8参照)。また、センサ本体部5から延出する第1ケーブル90及び第2ケーブル100は、外部の回路部201に接続される(図8参照)。 Further, the air tube 50 extending from the sensor body 5 is connected to the external pressure feed pump 330 (see FIG. 8). The first cable 90 and the second cable 100 extending from the sensor body 5 are connected to the external circuit unit 201 (see FIG. 8).

センサ本体部5は、外側金具10、内側金具30、放電電極体70、及び補助電極体80を有する(図3参照)。このうち、外側金具10は、軸線方向GHに延びる円筒状であり、内側金具30とは離間して絶縁された状態で、内側金具30の径方向周囲を囲む。この外側金具10は、接地電位PVEとされた排気管EPの管取付部EPTに装着されて、接地電位PVEとされる(図5及び図8参照)。外側金具10は、外側第1金具11と、この外側第1金具11に先端側GSから当接する外側第2金具13と、外側第1金具11に後端側GKから溶接されたリアカバー15とから構成される。 The sensor body 5 has an outer metal member 10, an inner metal member 30, a discharge electrode body 70, and an auxiliary electrode body 80 (see FIG. 3 ). Among these, the outer metal fitting 10 has a cylindrical shape extending in the axial direction GH, and surrounds the inner circumference of the inner metal fitting 30 in the radial direction in a state of being insulated from the inner metal fitting 30. The outer metal fitting 10 is attached to the pipe mounting portion EPT of the exhaust pipe EP having the ground potential PVE to have the ground potential PVE (see FIGS. 5 and 8). The outer metal fitting 10 includes an outer first metal fitting 11, an outer second metal fitting 13 that comes into contact with the outer first metal fitting 11 from the tip side GS, and a rear cover 15 welded to the outer first metal fitting 11 from the rear end side GK. Composed.

外側第1金具11は、図6に示すように、円筒状でステンレス製の部材である。この外側第1金具11は、円筒状の第1本体部11aと、この第1本体部11aの先端側GSに位置する円環状の外側保持部11bと、この外側保持部11bから径方向外側に膨出する円環状の金具取付部11cとからなる(図4参照)。なお、微粒子センサ1のセンサ本体部5のうち、外側第1金具11の金具取付部11cから先端側GSの部分(金具取付部11cを含む先端側GSの部分)が、前述のセンサ本体先端部6であり、外側第1金具11の第1本体部11aから後端側GKの部分(第1本体部11aを含む後端側GKの部分)が、前述のセンサ本体後端部7である。 As shown in FIG. 6, the outer first metal member 11 is a cylindrical member made of stainless steel. The outer first metal fitting 11 includes a cylindrical first main body portion 11a, an annular outer holding portion 11b located on the tip side GS of the first main body portion 11a, and a radial outer side from the outer holding portion 11b. It is composed of a bulging annular metal fitting mounting portion 11c (see FIG. 4). In the sensor body 5 of the particle sensor 1, the portion from the metal fitting mounting portion 11c of the outer first metal fitting 11 to the tip side GS (the tip side GS including the metal fitting mounting portion 11c) is the above-mentioned sensor body tip portion. 6, the portion of the outer first metal fitting 11 from the first main body portion 11a to the rear end side GK (the portion of the rear end side GK including the first main body portion 11a) is the sensor main body rear end portion 7.

第1本体部11aの径方向周囲には、後述する締結部材60が、外側第1金具11に対し回転自在に配置されている。また、外側保持部11bは、後述する内側金具30の内側保持部33bとの間に、円筒状でアルミナ製の絶縁スペーサ47を保持する部位であり、円環状の第1板パッキン48を介して絶縁スペーサ47に先端側GSから全周にわたり係合している。一方、金具取付部11cは、後述するように、締結部材60が係合して、排気管EPの管取付部EPTに取り付けられる部位である。この金具取付部11cのうち径方向外側部分は、後端側GKに凹んで軸線方向GHの厚みが薄くされた第1係合部11cfとされている。この第1係合部11cfには、後述する外側第2金具13の第2係合部13bfが全周にわたり係合している。 A fastening member 60, which will be described later, is rotatably arranged around the first main body portion 11 a with respect to the outer first metal fitting 11. The outer holding portion 11b is a portion that holds the cylindrical insulating spacer 47 made of alumina between the outer holding portion 11b and an inner holding portion 33b of the inner metal fitting 30, which will be described later. It is engaged with the insulating spacer 47 from the front end side GS over the entire circumference. On the other hand, the metal fitting mounting portion 11c is a portion that is engaged with the fastening member 60 and is mounted on the pipe mounting portion EPT of the exhaust pipe EP, as described later. A radially outer portion of the metal fitting mounting portion 11c is a first engaging portion 11cf that is recessed in the rear end side GK and has a reduced thickness in the axial direction GH. A second engaging portion 13bf of an outer second metal fitting 13 described later is engaged with the first engaging portion 11cf over the entire circumference.

外側第2金具13は、図6に示すように、円筒状でステンレス製の部材である。この外側第2金具13は、外側第1金具11から先端側GSに延出し、後述する内側金具30の径方向外側に隙間を介して配置されている。外側第2金具13は、外側第1金具11に溶接等で接合されておらず、外側第1金具11に当接しているだけであるため、外側第1金具11から取り外すことができる。外側第2金具13は、円筒状の第2本体部13aと、この第2本体部13aの後端から径方向外側に膨出する円環板状のセンサ座面部13bとからなる。第2本体部13aには、この第2本体部13aの先端側GSに開口する平面視U字状の切り欠きからなるガス導入窓13hが形成されている。 As shown in FIG. 6, the outer second metal piece 13 is a cylindrical member made of stainless steel. The second outer metal fitting 13 extends from the outer first metal fitting 11 to the tip side GS and is arranged radially outside of the inner metal fitting 30 described later with a gap. Since the outer second metal fitting 13 is not joined to the outer first metal fitting 11 by welding or the like and only contacts the outer first metal fitting 11, it can be removed from the outer first metal fitting 11. The outer second metal member 13 includes a cylindrical second main body portion 13a and an annular plate-shaped sensor seat surface portion 13b that bulges radially outward from the rear end of the second main body portion 13a. The second main body 13a is provided with a gas introduction window 13h formed of a U-shaped cutout in plan view, which is open to the tip side GS of the second main body 13a.

センサ座面部13bは、前述の外側第1金具11の金具取付部11cと共に、排気管EPの管取付部EPTに取り付けられる部位である。後述するように、センサ座面部13bは、先端側GSで管取付部EPTの管座面部EPZに、円環状で銅製のガスケット18を介して間接に接する。一方、センサ座面部13bには、後端側GKから外側第1金具11が当接している。また、センサ座面部13bのうち径方向外側部分は、後端側GKに突出する第2係合部13bfとされている。この第2係合部13bfは、前述のように、外側第1金具11の第1係合部11cfに全周にわたり係合している。 The sensor seat surface portion 13b is a portion that is attached to the pipe mounting portion EPT of the exhaust pipe EP together with the metal fitting mounting portion 11c of the outer first metal fitting 11 described above. As will be described later, the sensor seat surface portion 13b indirectly contacts the pipe seat surface portion EPZ of the pipe mounting portion EPT at the distal end side GS via a ring-shaped copper gasket 18. On the other hand, the outer first metal fitting 11 is in contact with the sensor seat surface portion 13b from the rear end side GK. Further, the radially outer portion of the sensor seat surface portion 13b is a second engagement portion 13bf protruding toward the rear end side GK. As described above, the second engaging portion 13bf engages with the first engaging portion 11cf of the outer first metal fitting 11 over the entire circumference.

リアカバー15は、図6に示すように、円筒状でステンレス製の部材であり、軸線方向GHに延びる第1貫通孔15b及び第2貫通孔15cを有する(図3参照)。このリアカバー15の先端部は、外側第1金具11の第1本体部11a内に後端側GKから挿入され、全周にわたり溶接されている。リアカバー15には、後端側GKに向けて突出する筒状のエア取入部15tが設けられている。このエア取入部15tには、エアチューブ50が接続され、円筒状の取付リング16によって加締め固定されている。このエアチューブ50は、エア取入部15tから後端側GKに向けて延出し、エアチューブ50の他端部は、外部に設置された圧送ポンプ330に接続されている(図8参照)。これにより、圧送ポンプ330で生成された清浄なエア(圧縮空気)ARが、エアチューブ50を介してリアカバー15内(センサ本体部5内)に供給される。 As shown in FIG. 6, the rear cover 15 is a cylindrical member made of stainless steel, and has a first through hole 15b and a second through hole 15c extending in the axial direction GH (see FIG. 3). A front end portion of the rear cover 15 is inserted into the first main body portion 11a of the outer first metal fitting 11 from the rear end side GK and welded over the entire circumference. The rear cover 15 is provided with a cylindrical air intake portion 15t protruding toward the rear end side GK. An air tube 50 is connected to the air intake portion 15t, and is swaged and fixed by a cylindrical mounting ring 16. The air tube 50 extends from the air intake portion 15t toward the rear end side GK, and the other end portion of the air tube 50 is connected to a pressure pump 330 installed outside (see FIG. 8). As a result, clean air (compressed air) AR generated by the pressure pump 330 is supplied into the rear cover 15 (in the sensor body 5) via the air tube 50.

また、リアカバー15の内部から後端側GKに向けて、2本のケーブル(第1ケーブル90及び第2ケーブル100)が延出している。具体的には、図3に示すように、リアカバー15の第1貫通孔15bの後端側GKには、第1Oリング23及び円筒状の第1リテーナ25が挿入されており、これらに第1ケーブル90が挿通された態様で、第1ケーブル90がリアカバー15に保持されている。さらに、リアカバー15の第2貫通孔15cの後端側GKには、第2Oリング24及び円筒状の第2リテーナ26が挿入されており、これらに第2ケーブル100が挿通された態様で、第2ケーブル100がリアカバー15に保持されている。 Further, two cables (the first cable 90 and the second cable 100) extend from the inside of the rear cover 15 toward the rear end side GK. Specifically, as shown in FIG. 3, the first O-ring 23 and the cylindrical first retainer 25 are inserted in the rear end side GK of the first through hole 15b of the rear cover 15, and the first O-ring 23 and the cylindrical first retainer 25 are inserted into these. The first cable 90 is held by the rear cover 15 with the cable 90 inserted therethrough. Further, the second O-ring 24 and the cylindrical second retainer 26 are inserted into the rear end side GK of the second through hole 15c of the rear cover 15, and the second cable 100 is inserted through the second O-ring 24 and the cylindrical second retainer 26. The two cables 100 are held by the rear cover 15.

次に、第1ケーブル90及び第2ケーブル100について説明する。なお、図7は、第1ケーブル90及び第2ケーブル100の横断面図である。
第1ケーブル90は、トライアキシャルケーブルであり、図3及び図7に示すように、銅の芯線からなる放電電位配線91と、その径方向外側に位置し、銅細線を編んだ編組からなる円筒状の第1基準電位配線93と、放電電位配線91の径方向周囲を包囲し、放電電位配線91と第1基準電位配線93との間に配置されて両者を絶縁する、PTFEからなる第1絶縁体層92とを有している。さらに、第1ケーブル90は、第1基準電位配線93の径方向周囲を包囲し、銅細線を編んだ編組からなる円筒形状の第1接地電位配線97と、第1基準電位配線93の径方向周囲を包囲し、第1基準電位配線93と第1接地電位配線97との間に配置されて両者を絶縁する、PTFEからなる絶縁性の第2絶縁体層95とを有する。
Next, the first cable 90 and the second cable 100 will be described. Note that FIG. 7 is a cross-sectional view of the first cable 90 and the second cable 100.
The first cable 90 is a triaxial cable, and as shown in FIGS. 3 and 7, a discharge potential wiring 91 made of a copper core wire and a cylinder made of a braid of copper thin wires, which is located outside in the radial direction thereof. The first reference potential wiring 93 and the discharge potential wiring 91, which surround the radial direction and are arranged between the discharge potential wiring 91 and the first reference potential wiring 93 to insulate the two, and are made of PTFE. And an insulator layer 92. Further, the first cable 90 surrounds the circumference of the first reference potential wiring 93 in the radial direction, and has a cylindrical first ground potential wiring 97 made of a braided thin copper wire, and a radial direction of the first reference potential wiring 93. It has an insulating second insulator layer 95 made of PTFE, which surrounds the periphery and is arranged between the first reference potential wiring 93 and the first ground potential wiring 97 and insulates them.

さらに、第1ケーブル90は、図7に示すように、第2絶縁体層95の径方向内側表面95bに密着して径方向内側表面95bを覆い、第1基準電位配線93に接触する第1半導電被覆層94と、第2絶縁体層95の径方向外側表面95cに密着して径方向外側表面95cを覆い、第1接地電位配線97に接触する第2半導電被覆層96とを有する。第1半導電被覆層94及び第2半導電被覆層96は、カーボン入りFEPからなり、半導電性(導電性)を有している。さらに、第1ケーブル90は、第1接地電位配線97の径方向周囲を被覆する、FEPからなる絶縁性の外側絶縁被覆層98を有している。このように、第1ケーブル90は、第1基準電位配線93と第1接地電位配線97とによって放電電位配線91を二重に包囲すると共に、第1接地電位配線97で第1基準電位配線93を包囲する二重包囲ケーブルとなっている。 Further, as shown in FIG. 7, the first cable 90 is in close contact with the radially inner surface 95 b of the second insulator layer 95, covers the radially inner surface 95 b, and contacts the first reference potential wiring 93. It has a semi-conductive coating layer 94 and a second semi-conductive coating layer 96 that is in close contact with the radially outer surface 95c of the second insulator layer 95, covers the radially outer surface 95c, and contacts the first ground potential wiring 97. .. The first semiconductive coating layer 94 and the second semiconductive coating layer 96 are made of FEP containing carbon and have semiconductivity (conductivity). Further, the first cable 90 has an insulating outer insulating coating layer 98 made of FEP, which covers the radial circumference of the first ground potential wiring 97. In this way, the first cable 90 double-encloses the discharge potential wiring 91 by the first reference potential wiring 93 and the first ground potential wiring 97, and the first reference potential wiring 93 is surrounded by the first ground potential wiring 97. It is a double-enclosed cable that surrounds the.

この第1ケーブル90のうち、放電電位配線91の先端部91bは、第1絶縁体層92の先端よりも第1ケーブル90の先端側(図3において上方)に延びる形態で、第1ケーブル90の外部に露出している。この放電電位配線91の先端部91bは、図3に示すように、第1接続端子77による加締め接続により、放電電極体70の第1延出部71の後端部(露出部)に接続されている。これにより、放電電位配線91が、放電電極体70に導通する。 In the first cable 90, the tip portion 91b of the discharge potential wiring 91 extends to the tip side (upper side in FIG. 3) of the first cable 90 than the tip of the first insulator layer 92, and the first cable 90 is formed. Exposed to the outside. As shown in FIG. 3, the tip portion 91b of the discharge potential wiring 91 is connected to the rear end portion (exposed portion) of the first extension portion 71 of the discharge electrode body 70 by caulking connection by the first connection terminal 77. Has been done. As a result, the discharge potential wiring 91 is electrically connected to the discharge electrode body 70.

なお、放電電位配線91の先端部91bと放電電極体70の第1延出部71の後端部(露出部)とが、第1接続端子77を通じて接続された部位を、放電電位接続部111とする(図3参照)。放電電位接続部111は、放電電位配線91の先端部91bと放電電極体70の第1延出部71の後端部(露出部)と第1接続端子77とにより構成される。 It should be noted that the portion where the tip end portion 91b of the discharge potential wiring 91 and the rear end portion (exposed portion) of the first extension portion 71 of the discharge electrode body 70 are connected via the first connection terminal 77 is the discharge potential connection portion 111. (See FIG. 3). The discharge potential connection portion 111 is configured by the tip end portion 91 b of the discharge potential wiring 91, the rear end portion (exposed portion) of the first extension portion 71 of the discharge electrode body 70, and the first connection terminal 77.

また、第1基準電位配線93の先端部93bは、第1半導電被覆層94の先端よりも第1ケーブル90の先端側に延びる形態で、第1ケーブル90の外部に露出している。この第1基準電位配線93の先端部93bは、図3に示すように、内側金具30(基準電位部材)の内筒31に接続されている。これにより、第1基準電位配線93が、内側金具30(基準電位部材)に導通する。 Further, the tip portion 93b of the first reference potential wiring 93 is exposed to the outside of the first cable 90 so as to extend toward the tip side of the first cable 90 from the tip of the first semiconductive coating layer 94. The tip portion 93b of the first reference potential wiring 93 is connected to the inner cylinder 31 of the inner metal fitting 30 (reference potential member) as shown in FIG. As a result, the first reference potential wiring 93 is electrically connected to the inner fitting 30 (reference potential member).

また、第1接地電位配線97の先端部97bは、外側絶縁被覆層98の先端よりも第1ケーブル90の先端側に延びる形態で、第1ケーブル90の外部に露出している。この第1接地電位配線97の先端部97bは、図3に示すように、リアカバー15の第1貫通孔15b内に挿入された筒状の第1金属部材21が外嵌し、この第1金属部材21を通じてリアカバー15(接地電位部材)に接続されている。これにより、第1接地電位配線97が、外側金具10(接地電位部材)に導通する。 Further, the tip portion 97b of the first ground potential wiring 97 is exposed to the outside of the first cable 90 in a form extending toward the tip side of the first cable 90 with respect to the tip of the outer insulating coating layer 98. As shown in FIG. 3, a cylindrical first metal member 21 inserted into the first through hole 15b of the rear cover 15 is externally fitted to the tip end portion 97b of the first ground potential wiring 97, and the first metal It is connected to the rear cover 15 (ground potential member) through the member 21. As a result, the first ground potential wiring 97 is electrically connected to the outer metal fitting 10 (ground potential member).

次に、第2ケーブル100について説明する。この第2ケーブル100も、トライアキシャルケーブルであり、図3及び図7に示すように、銅の芯線からなる補助電位配線101と、その径方向外側に位置し、銅細線を編んだ編組からなる円筒状の第2基準電位配線103と、補助電位配線101の径方向周囲を包囲し、補助電位配線101と第2基準電位配線103との間に配置されて両者を絶縁する、PTFEからなる第1絶縁体層102とを有している。さらに、第2ケーブル100は、第2基準電位配線103の径方向周囲を包囲し、銅細線を編んだ編組からなる円筒形状の第2接地電位配線107と、第2基準電位配線103の径方向周囲を包囲し、第2基準電位配線103と第2接地電位配線107との間に配置されて両者を絶縁する、PTFEからなる絶縁性の第2絶縁体層105とを有する。 Next, the second cable 100 will be described. This second cable 100 is also a triaxial cable, and as shown in FIGS. 3 and 7, is composed of an auxiliary potential wiring 101 made of a copper core wire and a braid laid on the outer side in the radial direction and woven with a copper thin wire. A cylindrical second reference potential wiring 103 and the auxiliary potential wiring 101 are surrounded by the radial direction and are arranged between the auxiliary potential wiring 101 and the second reference potential wiring 103 to insulate them from each other and are made of PTFE. 1 insulator layer 102. Further, the second cable 100 surrounds the second reference potential wiring 103 in the radial direction and has a cylindrical second ground potential wiring 107 made of a braided copper thin wire and a radial direction of the second reference potential wiring 103. It has an insulating second insulator layer 105 made of PTFE, which surrounds the periphery and is arranged between the second reference potential wiring 103 and the second ground potential wiring 107 to insulate the two.

さらに、第2ケーブル100は、図7に示すように、第2絶縁体層105の径方向内側表面105bに密着して径方向内側表面105bを覆い、第2基準電位配線103に接触する第1半導電被覆層104と、第2絶縁体層105の径方向外側表面105cに密着して径方向外側表面105cを覆い、第2接地電位配線107に接触する第2半導電被覆層106とを有する。第1半導電被覆層104及び第2半導電被覆層106は、カーボン入りFEPからなり、半導電性(導電性)を有している。さらに、第2ケーブル100は、第2接地電位配線107の径方向周囲を被覆する、FEPからなる絶縁性の外側絶縁被覆層108を有している。このように、第2ケーブル100は、第2基準電位配線103と第2接地電位配線107とによって補助電位配線101を二重に包囲すると共に、第2接地電位配線107で第2基準電位配線103を包囲する二重包囲ケーブルとなっている。 Further, as shown in FIG. 7, the second cable 100 adheres closely to the radially inner surface 105 b of the second insulator layer 105, covers the radially inner surface 105 b, and contacts the second reference potential wiring 103. It has a semiconductive coating layer 104 and a second semiconductive coating layer 106 that is in close contact with the radially outer surface 105c of the second insulator layer 105, covers the radially outer surface 105c, and contacts the second ground potential wiring 107. .. The first semiconductive coating layer 104 and the second semiconductive coating layer 106 are made of carbon-containing FEP and have semiconductivity (conductivity). Further, the second cable 100 has an insulating outer insulating coating layer 108 made of FEP, which covers the circumference of the second ground potential wiring 107 in the radial direction. Thus, in the second cable 100, the auxiliary potential wiring 101 is doubly surrounded by the second reference potential wiring 103 and the second ground potential wiring 107, and the second reference potential wiring 103 is surrounded by the second ground potential wiring 107. It is a double-enclosed cable that surrounds the.

この第2ケーブル100のうち、補助電位配線101の先端部101bは、第1絶縁体層102の先端よりも第2ケーブル100の先端側(図3において上方)に延びる形態で、第2ケーブル100の外部に露出している。この補助電位配線101の先端部101bは、図3に示すように、第2接続端子87による加締め接続により、補助電極体80の第2延出部81の後端部(露出部)に接続されている。これにより、補助電位配線101が、補助電極体80に導通する。 In the second cable 100, the tip portion 101b of the auxiliary potential wiring 101 extends in the tip side (upper side in FIG. 3) of the second cable 100 than the tip of the first insulator layer 102, and the second cable 100 is formed. Exposed to the outside. As shown in FIG. 3, the tip portion 101b of the auxiliary potential wiring 101 is connected to the rear end portion (exposed portion) of the second extension portion 81 of the auxiliary electrode body 80 by caulking connection by the second connection terminal 87. Has been done. As a result, the auxiliary potential wiring 101 is electrically connected to the auxiliary electrode body 80.

なお、補助電位配線101の先端部101bと補助電極体80の第2延出部81の後端部(露出部)とが、第2接続端子87を通じて接続された部位を、補助電位接続部112とする(図3参照)。補助電位接続部112は、補助電位配線101の先端部101bと補助電極体80の第2延出部81の後端部と第2接続端子87とにより構成される。 It should be noted that the portion where the tip end portion 101 b of the auxiliary potential wiring 101 and the rear end portion (exposed portion) of the second extension portion 81 of the auxiliary electrode body 80 are connected via the second connection terminal 87 is the auxiliary potential connection portion 112. (See FIG. 3). The auxiliary potential connection portion 112 is configured by the tip end portion 101b of the auxiliary potential wiring 101, the rear end portion of the second extension portion 81 of the auxiliary electrode body 80, and the second connection terminal 87.

また、第2基準電位配線103の先端部103bは、第1半導電被覆層104の先端よりも第2ケーブル100の先端側に延びる形態で、第2ケーブル100の外部に露出している。この第2基準電位配線103の先端部103bは、図3に示すように、内側金具30(基準電位部材)の内筒31に接続されている。これにより、第2基準電位配線103が、内側金具30(基準電位部材)に導通する。 Further, the tip portion 103b of the second reference potential wiring 103 is exposed to the outside of the second cable 100 in a form extending toward the tip side of the second cable 100 with respect to the tip of the first semiconductive coating layer 104. The tip portion 103b of the second reference potential wiring 103 is connected to the inner cylinder 31 of the inner fitting 30 (reference potential member) as shown in FIG. As a result, the second reference potential wiring 103 is electrically connected to the inner fitting 30 (reference potential member).

また、第2接地電位配線107の先端部107bは、外側絶縁被覆層108の先端よりも第2ケーブル100の先端側に延びる形態で、第2ケーブル100の外部に露出している。この第2接地電位配線107の先端部107bは、図3に示すように、リアカバー15の第2貫通孔15c内に挿入された筒状の第2金属部材22が外嵌し、この第2金属部材22を通じてリアカバー15(接地電位部材)に接続されている。これにより、第2接地電位配線107が、外側金具10(接地電位部材)に導通する。 Further, the tip portion 107b of the second ground potential wiring 107 is exposed to the outside of the second cable 100 so as to extend to the tip side of the second cable 100 with respect to the tip of the outer insulating coating layer 108. As shown in FIG. 3, a cylindrical second metal member 22 inserted into the second through hole 15c of the rear cover 15 is externally fitted to the tip portion 107b of the second ground potential wiring 107, and the second metal It is connected to the rear cover 15 (ground potential member) through the member 22. As a result, the second ground potential wiring 107 is electrically connected to the outer metal fitting 10 (ground potential member).

次に、締結部材60について説明する。この締結部材60は、センサ本体後端部7の径方向周囲、具体的には、外側第1金具11の第1本体部11aの径方向周囲に、回転自在に配置されている。締結部材60は、雄ネジ部61と、この雄ネジ部61の後端側GKに位置する工具係合部63とからなる筒状の部材である(図3〜図6参照)。このうち雄ネジ部61は、外周に雄ネジが形成された円筒状の部位である。一方、工具係合部63は、外形が六角形状の筒状で、センサ本体部5を排気管EPの管取付部EPTに取り付ける際に工具を係合させる部位である。 Next, the fastening member 60 will be described. The fastening member 60 is rotatably arranged around the radial direction of the sensor body rear end portion 7, specifically, around the radial direction of the first main body portion 11a of the outer first metal fitting 11. The fastening member 60 is a tubular member including a male screw portion 61 and a tool engaging portion 63 located on the rear end side GK of the male screw portion 61 (see FIGS. 3 to 6 ). Of these, the male screw portion 61 is a cylindrical portion having a male screw formed on the outer periphery. On the other hand, the tool engagement portion 63 has a hexagonal outer shape and is a portion to which a tool is engaged when the sensor main body portion 5 is attached to the pipe attachment portion EPT of the exhaust pipe EP.

図5に示すように、排気管EPの管取付部EPTは、円環状の管座面部EPZと、この管座面部EPZから排気管EPの径方向外側に延出し、内周に雌ネジが形成された円筒状の雌ネジ部EPYとを有する。微粒子センサ1のセンサ本体部5を排気管EPの管取付部EPTに装着するにあたり、締結部材60の雄ネジ部61を管取付部EPTの雌ネジ部EPYにねじ込むと、締結部材60の雄ネジ部61の先端が、センサ本体先端部6のうち外側第1金具11の金具取付部11cに係合して、外側第1金具11を含むセンサ本体部5が先端側GSに移動する。 As shown in FIG. 5, the pipe mounting portion EPT of the exhaust pipe EP has an annular pipe seat surface portion EPZ, and extends from the pipe seat surface portion EPZ to the outside in the radial direction of the exhaust pipe EP, and a female screw is formed on the inner periphery thereof. And a cylindrical female screw portion EPY formed therein. When the sensor body 5 of the particle sensor 1 is mounted on the pipe mounting portion EPT of the exhaust pipe EP, the male screw portion 61 of the fastening member 60 is screwed into the female screw portion EPY of the pipe mounting portion EPT. The tip of the portion 61 engages with the metal fitting mounting portion 11c of the outer first metal fitting 11 of the sensor body leading end 6, and the sensor body 5 including the outer first metal fitting 11 moves to the tip side GS.

そして、金具取付部11cの先端側GSに配置された外側第2金具13のセンサ座面部13bが、管取付部EPTの管座面部EPZに、ガスケット18を介して間接に接する。締結部材60の雄ネジ部61と管取付部EPTの管座面部EPZとの間に、金具取付部11c及びセンサ座面部13bが挟持されて、管取付部EPTに外側第1金具11及び外側第2金具13が保持され、管取付部EPTにセンサ本体部5が気密に固定される。なお、締結部材60は、センサ本体部5に対して回転自在に配置されているので、上述のセンサ本体部5の管取付部EPTへの装着は、センサ本体部5を回転させることなく、締結部材60のみを回転させることによって行うことができる。 Then, the sensor seat surface portion 13b of the outer second metal fitting 13 arranged on the tip side GS of the metal fitting mounting portion 11c indirectly contacts the pipe seat surface portion EPZ of the pipe mounting portion EPT via the gasket 18. The metal fitting mounting portion 11c and the sensor seating surface portion 13b are sandwiched between the male screw portion 61 of the fastening member 60 and the pipe seat surface portion EPZ of the pipe mounting portion EPT, and the pipe mounting portion EPT is provided with the outer first metal fitting 11 and the outer first fitting 11. The two metal fittings 13 are held, and the sensor main body portion 5 is airtightly fixed to the pipe mounting portion EPT. Since the fastening member 60 is rotatably arranged with respect to the sensor main body 5, the sensor main body 5 is fastened to the pipe mounting portion EPT without rotating the sensor main body 5. This can be done by rotating only the member 60.

次に、内側金具30について説明する。この内側金具30は、図3及び図4に示すように、軸線方向GHに延びる外形円柱状であり、前述のように、外側金具10の径方向内側に、外側金具10とは離間し絶縁された状態で配置されている。内側金具30は、第1ケーブル90の第1基準電位配線93及び第2ケーブル100の第2基準電位配線103を通じて、外部の回路部201に接続され、接地電位PVEとは異なる基準電位PV1とされる。この内側金具30は、後端側GKから先端側GSへ順に並ぶ、内筒31と、パイプホルダ33と、ノズル部材35と、混合排出部材37と、蓋部材39とによって構成されている(図3、図4、図6参照)。
なお、本実施形態では、内側金具30が基準電位部材に相当する。また、内筒31が筒状部材に相当する。
Next, the inner fitting 30 will be described. As shown in FIGS. 3 and 4, the inner metal member 30 has a cylindrical outer shape extending in the axial direction GH, and is separated from the outer metal member 10 and insulated from the outer metal member 10 in the radial direction as described above. It is arranged in a closed state. The inner fitting 30 is connected to the external circuit portion 201 through the first reference potential wiring 93 of the first cable 90 and the second reference potential wiring 103 of the second cable 100, and has a reference potential PV1 different from the ground potential PVE. It The inner metal member 30 is composed of an inner cylinder 31, a pipe holder 33, a nozzle member 35, a mixing and discharging member 37, and a lid member 39, which are arranged in order from the rear end side GK to the front end side GS (FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 6).
In the present embodiment, the inner fitting 30 corresponds to the reference potential member. The inner cylinder 31 corresponds to a tubular member.

パイプホルダ33は、外形円柱状でステンレス製の部材であり、後端側GKで内筒31の先端部内に嵌め込まれ固定されている。パイプホルダ33は、外側金具10の外側保持部11bとの間で絶縁スペーサ47を保持する内側保持部33bを有し、この内側保持部33bが、円環状の第2板パッキン49を介して絶縁スペーサ47に後端側GKから全周にわたり係合している(図3及び図4参照)。 The pipe holder 33 is a member having a cylindrical outer shape and made of stainless steel, and is fitted and fixed in the front end portion of the inner cylinder 31 at the rear end side GK. The pipe holder 33 has an inner holding portion 33b that holds the insulating spacer 47 between the pipe holder 33 and the outer holding portion 11b of the outer metal fitting 10, and the inner holding portion 33b is insulated via the annular second plate packing 49. The spacer 47 is engaged over the entire circumference from the rear end side GK (see FIGS. 3 and 4).

ノズル部材35は、外形円柱状でステンレス製の部材であり、後端側GKからパイプホルダ33の先端部が嵌め込まれて、これに固定されている。ノズル部材35は、その内部に、中央が先端側GSに向かう凹形状とされ、その中心に微細な透孔が形成されたノズル部35aを有する。また、ノズル部材35は、ノズル部35aの周縁から先端側GSに延出する円筒状の先端側筒壁部35bを有する。この先端側筒壁部35b内には、円柱状の空間である円柱状混合領域MX1が形成されている。また、先端側筒壁部35bには、排気管EPの下流側に向けて開口し、この円柱状混合領域MX1に繋がる1つのガス取入口35hが設けられている(図3及び図4参照)。 The nozzle member 35 is a member having a cylindrical outer shape and made of stainless steel, and the tip end portion of the pipe holder 33 is fitted from the rear end side GK and is fixed thereto. The nozzle member 35 has a nozzle portion 35a in which a center is formed in a concave shape toward the tip side GS and a fine through hole is formed in the center. Further, the nozzle member 35 has a cylindrical distal end side cylindrical wall portion 35b extending from the peripheral edge of the nozzle portion 35a to the distal end side GS. A cylindrical mixing region MX1 that is a cylindrical space is formed in the tip-side cylindrical wall portion 35b. Further, the front end side cylinder wall portion 35b is provided with one gas intake port 35h which opens toward the downstream side of the exhaust pipe EP and is connected to the cylindrical mixing region MX1 (see FIGS. 3 and 4). ..

また、ノズル部材35は、ノズル部35aの周縁から後端側GKに延出する円筒状の後端側筒壁部35cを有し、その内側に円柱状の放電空間DSを形成している。この放電空間DSは、リアカバー15の内部と連通しているため、前述のリアカバー15内に供給されたエア(圧縮空気)ARが、この放電空間DS内に流通する(図3、図4、図8、図13参照)。 Further, the nozzle member 35 has a cylindrical rear end side cylinder wall portion 35c extending from the peripheral edge of the nozzle portion 35a to the rear end side GK, and a cylindrical discharge space DS is formed inside thereof. Since the discharge space DS communicates with the inside of the rear cover 15, the air (compressed air) AR supplied into the rear cover 15 described above flows into the discharge space DS (FIGS. 3, 4, and 5). 8 and FIG. 13).

混合排出部材37は、外形円柱状でステンレス製の部材であり、後端側GKからノズル部材35の先端部内に嵌め込まれて、これに固定されている。この混合排出部材37は、後端側GKに位置する排出後端部37aと、この排出後端部37aの周縁から先端側GSに延出した円筒状の筒壁部37bとからなる。このうち、排出後端部37aには、径方向内側に膨出する捕集極37cが設けられており、この捕集極37cによって、スリット状の空間であるスリット状混合領域MX2が形成されている。このスリット状混合領域MX2は、前述の円柱状混合領域MX1と連通している(図4参照)。 The mixing/discharging member 37 is a member made of stainless steel having an outer cylindrical shape, and is fitted into the tip end portion of the nozzle member 35 from the rear end side GK and is fixed thereto. The mixing and discharging member 37 includes a discharging rear end portion 37a located on the rear end side GK and a cylindrical tube wall portion 37b extending from the peripheral edge of the discharging rear end portion 37a to the front end side GS. Of these, the discharge rear end portion 37a is provided with a collecting electrode 37c that bulges inward in the radial direction, and the collecting electrode 37c forms a slit-shaped mixing region MX2 that is a slit-shaped space. There is. The slit-shaped mixing area MX2 communicates with the above-mentioned cylindrical mixing area MX1 (see FIG. 4).

一方、筒壁部37b内には、円柱状の空間であるガス排出路EXが形成されている。このガス排出路EXは、スリット状混合領域MX2と連通する。また、筒壁部37bには、排気管EPの下流側に向けて開口し、ガス排出路EXに繋がる1つのガス排出口37hが設けられている(図3及び図4参照)。
また、蓋部材39は、円板状でステンレス製の部材であり、混合排出部材37の先端側GSを閉塞している。
On the other hand, a gas exhaust passage EX, which is a cylindrical space, is formed in the cylindrical wall portion 37b. The gas discharge passage EX communicates with the slit-shaped mixing area MX2. Further, the cylinder wall portion 37b is provided with one gas discharge port 37h which opens toward the downstream side of the exhaust pipe EP and is connected to the gas discharge passage EX (see FIGS. 3 and 4).
The lid member 39 is a disk-shaped member made of stainless steel, and closes the leading end side GS of the mixing and discharging member 37.

次に、内筒31(筒状部材)について説明する。図9は、内筒31を構成する第1部材32及び第2部材34の平面図(軸線方向GHについて先端側GSから後端側GKに見た図)である。図10は、第1部材32及び第2部材34の正面図であり、図9のB視図に相当する。 Next, the inner cylinder 31 (cylindrical member) will be described. FIG. 9 is a plan view of the first member 32 and the second member 34 forming the inner cylinder 31 (a view from the front end side GS to the rear end side GK in the axial direction GH). FIG. 10 is a front view of the first member 32 and the second member 34, and corresponds to a B view of FIG. 9.

内筒31は、軸線方向GHに延びる円筒形状をなすステンレス製の筒状部材である(図3、図4、図6、図9、図10参照)。この内筒31は、半円筒状の第1部材32と半円筒状の第2部材34とからなり、第1部材32と第2部材34が組み合わされることで形成されている。第1部材32と第2部材34は、同一形状をなしている。具体的には、第1部材32と第2部材34は、内筒31を軸線方向GHに二等分した半筒状をなしている。 The inner cylinder 31 is a cylindrical cylindrical member made of stainless steel and extending in the axial direction GH (see FIGS. 3, 4, 6, 9, and 10). The inner cylinder 31 includes a semi-cylindrical first member 32 and a semi-cylindrical second member 34, and is formed by combining the first member 32 and the second member 34. The first member 32 and the second member 34 have the same shape. Specifically, the first member 32 and the second member 34 have a semi-cylindrical shape obtained by bisecting the inner cylinder 31 in the axial direction GH.

第1部材32は、図9及び図10に示すように、半円筒状をなすセパレータ被覆部32bと、その後端側GKに位置する半円柱状の接触導通部32cとを有する。このうち、接触導通部32cは、径方向内側(内筒31の中心側)に位置し、軸線方向GHに延びる半円筒状の第1接触面32f及び半円筒状の第2接触面32gと、径方向外側(内筒31の外周側)に位置し、軸線方向GHに接触導通部32cを貫通する筒状の通気口32dとを有する。 As shown in FIGS. 9 and 10, the first member 32 has a semi-cylindrical separator covering portion 32b and a semi-cylindrical contact conducting portion 32c located on the rear end side GK. Of these, the contact conducting portion 32c is located on the radially inner side (center side of the inner cylinder 31) and has a semi-cylindrical first contact surface 32f and a semi-cylindrical second contact surface 32g that extend in the axial direction GH. It has a cylindrical ventilation port 32d that is located on the radially outer side (the outer peripheral side of the inner cylinder 31) and that penetrates the contact conducting portion 32c in the axial direction GH.

第2部材34は、図9及び図10に括弧書きで示すように、半円筒状をなすセパレータ被覆部34bと、その後端側GKに位置する半円柱状の接触導通部34cとを有する。このうち、接触導通部34cは、径方向内側(内筒31の中心側)に位置し、軸線方向GHに延びる半円筒状の第1接触面34f及び半円筒状の第2接触面34gと、径方向外側(内筒31の外周側)に位置し、軸線方向GHに延びる半円筒状の通気口34dとを有する。 As shown in parentheses in FIGS. 9 and 10, the second member 34 has a semi-cylindrical separator covering portion 34b and a semi-cylindrical contact conducting portion 34c located on the rear end side GK. Of these, the contact conducting portion 34c is located on the radially inner side (center side of the inner cylinder 31) and has a semi-cylindrical first contact surface 34f and a semi-cylindrical second contact surface 34g that extend in the axial direction GH. It has a semi-cylindrical ventilation port 34d that is located radially outside (outer peripheral side of the inner cylinder 31) and extends in the axial direction GH.

上述の第1部材32と第2部材34とを組み合わせた内筒31の内部には、電気絶縁性のセパレータ41が収容されている(図3及び図4参照)。詳細には、第1部材32のセパレータ被覆部32bと第2部材34のセパレータ被覆部34bとによって形成される円筒部内(円筒状のセパレータ収容空間)に、セパレータ41が収容されている。これにより、セパレータ41が内筒31によって保持されている。 An electrically insulating separator 41 is housed inside the inner cylinder 31 that is a combination of the first member 32 and the second member 34 described above (see FIGS. 3 and 4 ). Specifically, the separator 41 is housed in a cylindrical portion (cylindrical separator housing space) formed by the separator coating portion 32b of the first member 32 and the separator coating portion 34b of the second member 34. As a result, the separator 41 is held by the inner cylinder 31.

なお、第1部材32と第2部材34とは、第1部材32の第1接触面32fと第2部材34の第1接触面34fとが対向して配置されることで第1接触面32fと第1接触面34fとが繋がった円筒状の接触面が形成されると共に、第1部材32の第2接触面32gと第2部材34の第2接触面34gとが対向して配置されることで第2接触面32gと第2接触面34gとが繋がった円筒状の接触面が形成されるようにして、第1部材32の接触導通部32cと第2部材34の接触導通部34cとを対面接触させて、組み合わせられている。このとき、第1部材32のセパレータ被覆部32bと第2部材34のセパレータ被覆部32bとが繋がって、円筒状のセパレータ収容空間が形成される。 The first member 32 and the second member 34 are arranged so that the first contact surface 32f of the first member 32 and the first contact surface 34f of the second member 34 are arranged to face each other, and thus the first contact surface 32f. And a first contact surface 34f are connected to form a cylindrical contact surface, and the second contact surface 32g of the first member 32 and the second contact surface 34g of the second member 34 are arranged to face each other. As a result, a cylindrical contact surface in which the second contact surface 32g and the second contact surface 34g are connected is formed, and the contact conducting portion 32c of the first member 32 and the contact conducting portion 34c of the second member 34 are connected to each other. Are face-to-face contact and are combined. At this time, the separator coating portion 32b of the first member 32 and the separator coating portion 32b of the second member 34 are connected to each other to form a cylindrical separator accommodating space.

なお、第1接触面32fと第1接触面34fとが繋がった円筒状の接触面の内径は、第1基準電位配線93の外径と同等である。この第1接触面32fと第1接触面34fとが繋がった円筒状の接触面の内部には、第1基準電位配線93が配置されている。これにより、内筒31の第1接触面32fと第1接触面34fとが第1基準電位配線93に接触して導通する。また、第2接触面32gと第2接触面34gとが繋がった円筒状の接触面は、第2基準電位配線103の外径と同等である。この第2接触面32gと第2接触面34gとが繋がった円筒状の接触面の内部には、第2基準電位配線103が配置されている。これにより、内筒31の第2接触面32gと第2接触面34gとが第2基準電位配線103に接触して導通する。 The inner diameter of the cylindrical contact surface connecting the first contact surface 32f and the first contact surface 34f is equal to the outer diameter of the first reference potential wiring 93. The first reference potential wiring 93 is arranged inside the cylindrical contact surface that connects the first contact surface 32f and the first contact surface 34f. As a result, the first contact surface 32f and the first contact surface 34f of the inner cylinder 31 come into contact with the first reference potential wiring 93 and become conductive. Further, the cylindrical contact surface in which the second contact surface 32g and the second contact surface 34g are connected is equivalent to the outer diameter of the second reference potential wiring 103. The second reference potential wiring 103 is arranged inside the cylindrical contact surface that connects the second contact surface 32g and the second contact surface 34g. As a result, the second contact surface 32g and the second contact surface 34g of the inner cylinder 31 come into contact with the second reference potential wiring 103 and become conductive.

この内筒31は、センサ本体部5の内部に固定されている。具体的には、内筒31の先端部(セパレータ被覆部32bの先端部とセパレータ被覆部32bの先端部)がパイプホルダ33の後端部に外嵌されて、この外嵌部分(内筒31の先端部とパイプホルダ33の後端部)が溶接されることで、内筒31の先端部がセンサ本体部5の内部に固定されている。 The inner cylinder 31 is fixed inside the sensor body 5. Specifically, the tip portion of the inner cylinder 31 (the tip portion of the separator coating portion 32b and the tip portion of the separator coating portion 32b) is externally fitted to the rear end portion of the pipe holder 33, and this external fitting portion (the inner tube 31 The front end of the inner cylinder 31 is fixed to the inside of the sensor main body 5 by welding the front end thereof to the rear end of the pipe holder 33).

また、内筒31は、その後端部(詳細には、第1部材32の接触導通部32cと第2部材34の接触導通部34c)が、円筒状の金属保持部材42の内側に挿入されて固定された状態で、金属保持部材42によって保持されている。これにより、第1部材32と第2部材34とが組み合わされて円筒状の内筒31とされた状態を保つことができると共に、内筒31の後端部がセンサ本体部5の内部に固定される。なお、内筒31の後端部(詳細には、第1部材32の接触導通部32cと第2部材34の接触導通部34c)と金属保持部材42とは、溶接されて固定されている。 The inner cylinder 31 has its rear end portion (specifically, the contact conducting portion 32c of the first member 32 and the contact conducting portion 34c of the second member 34) inserted inside the cylindrical metal holding member 42. It is held by the metal holding member 42 in a fixed state. As a result, the state in which the first member 32 and the second member 34 are combined to form the cylindrical inner cylinder 31 can be maintained, and the rear end portion of the inner cylinder 31 is fixed inside the sensor body 5. To be done. The rear end portion of the inner cylinder 31 (specifically, the contact conducting portion 32c of the first member 32 and the contact conducting portion 34c of the second member 34) and the metal holding member 42 are fixed by welding.

金属保持部材42は、軸線方向GHに延びる円筒状の側壁部42bと、この側壁部42bの後端部に接続する円環状の底部42cとを有する(図4、図6参照)。底部42cには、円形状の通気孔42dが設けられている。前述のリアカバー15内に供給されたエア(圧縮空気)ARは、金属保持部材42の通気孔42dを通じて、センサ本体部5内を軸線方向GHの後端側GKから先端側GSに流通する。 The metal holding member 42 has a cylindrical side wall portion 42b extending in the axial direction GH and an annular bottom portion 42c connected to the rear end portion of the side wall portion 42b (see FIGS. 4 and 6). A circular vent hole 42d is provided in the bottom portion 42c. The air (compressed air) AR supplied into the above-mentioned rear cover 15 flows from the rear end side GK in the axial direction GH to the front end side GS in the sensor main body 5 through the ventilation hole 42d of the metal holding member 42.

金属保持部材42の後端部は、半円筒状の2つの絶縁部材43bと43cを組み合わせた円筒状の絶縁部材43内に配置されて、絶縁部材43に保持されている。更に、この絶縁部材43の後端側GKには、円環状のゴム部材44が配置され、更にその後端側GKには、C環状のワッシャ45が配置されている(図4、図6参照)。 The rear end portion of the metal holding member 42 is disposed inside the cylindrical insulating member 43, which is a combination of two semi-cylindrical insulating members 43b and 43c, and is held by the insulating member 43. Further, an annular rubber member 44 is arranged on the rear end side GK of the insulating member 43, and a C-shaped washer 45 is arranged on the rear end side GK (see FIGS. 4 and 6). ..

セパレータ41は、電気絶縁性部材(アルミナを主成分としたセラミック)からなり、軸線方向GHに延びる柱状をなしている(図3、図4、図6、図11、図12参照)。このセパレータ41は、当該セパレータ41を軸線方向GHに貫通する第1貫通孔41b及び第2貫通孔41cを有する。第1貫通孔41bと第2貫通孔41cは、別個独立した貫通孔であり、セパレータ41の壁部を挟んで軸線方向GHに直交する方向(図3において左右方向)に離間している。 The separator 41 is made of an electrically insulating member (ceramic containing alumina as a main component) and has a columnar shape extending in the axial direction GH (see FIGS. 3, 4, 6, 11, and 12 ). The separator 41 has a first through hole 41b and a second through hole 41c that penetrate the separator 41 in the axial direction GH. The first through hole 41b and the second through hole 41c are independent and independent through holes, and are separated in the direction orthogonal to the axial direction GH (the horizontal direction in FIG. 3) with the wall portion of the separator 41 interposed therebetween.

セパレータ41の第1貫通孔41bの内部には、第1ケーブル90の先端部及び放電電極体70の第1延出部71が挿入されている。そして、第1貫通孔41bの内部には、放電電位接続部111(放電電位配線91の先端部91bと放電電極体70の第1延出部71の後端部とが、第1接続端子77を通じて接続された部位)が配置されている。 Inside the first through hole 41 b of the separator 41, the tip end portion of the first cable 90 and the first extending portion 71 of the discharge electrode body 70 are inserted. Inside the first through hole 41b, the discharge potential connecting portion 111 (the tip portion 91b of the discharge potential wiring 91 and the rear end portion of the first extending portion 71 of the discharge electrode body 70) is connected to the first connecting terminal 77. The parts connected through) are arranged.

また、セパレータ41の第2貫通孔41cの内部には、第2ケーブル100の先端部及び補助電極体80の第2延出部81が挿入されている。そして、第2貫通孔41cの内部には、補助電位接続部112(補助電位配線101の先端部101bと補助電極体80の第2延出部81の後端部とが、第2接続端子87を通じて接続された部位)が配置されている。 Further, the distal end portion of the second cable 100 and the second extending portion 81 of the auxiliary electrode body 80 are inserted inside the second through hole 41c of the separator 41. Then, inside the second through hole 41c, the auxiliary potential connecting portion 112 (the front end portion 101b of the auxiliary potential wiring 101 and the rear end portion of the second extending portion 81 of the auxiliary electrode body 80) is connected to the second connecting terminal 87. The parts connected through) are arranged.

これにより、放電電位PV2となる放電電位接続部111と補助電位PV4となる補助電位接続部112とが、セパレータ41によって電気的に絶縁されている。
従って、本実施形態の微粒子センサ1は、セパレータ41によって、放電電位接続部111と補助電位接続部112とが適切に電気絶縁された微粒子センサとなる。
As a result, the discharge potential connection portion 111 having the discharge potential PV2 and the auxiliary potential connection portion 112 having the auxiliary potential PV4 are electrically insulated by the separator 41.
Therefore, the particle sensor 1 of the present embodiment is a particle sensor in which the discharge potential connecting portion 111 and the auxiliary potential connecting portion 112 are properly electrically insulated by the separator 41.

ところで、本実施形態では、セパレータ41の外周を覆う態様で第1部材32と第2部材34とを組み合わせて内筒31を形成したときに、第1部材32(セパレータ被覆部32b)の内周面32h及び第2部材34(セパレータ被覆部32b)の内周面34hが、セパレータ41の外周面41dに接触する。これにより、内筒31(第1部材32と第2部材34)によってセパレータ41を径方向内側に挟んで保持することができる。さらに、この内筒31は、前述のように、センサ本体部5の内部に固定されている。 By the way, in the present embodiment, when the inner cylinder 31 is formed by combining the first member 32 and the second member 34 so as to cover the outer circumference of the separator 41, the inner circumference of the first member 32 (separator covering portion 32b). The surface 32h and the inner peripheral surface 34h of the second member 34 (separator coating portion 32b) contact the outer peripheral surface 41d of the separator 41. Accordingly, the inner cylinder 31 (the first member 32 and the second member 34) can sandwich and hold the separator 41 inward in the radial direction. Further, the inner cylinder 31 is fixed inside the sensor body 5 as described above.

このように、セパレータ41が、センサ本体部5の内部に固定された内筒31(筒状部材)によって、当該セパレータ41の外周を覆われる(包囲される)態様で保持されることで、セパレータ41も、内筒31を通じてセンサ本体部5の内部に固定されることになる。これにより、放電電位接続部111がセパレータ41の第1貫通孔41b内に配置され、且つ、補助電位接続部112がセパレータ41の第2貫通孔41c内に配置されることで、放電電位接続部111と補助電位接続部112とがセパレータ41によって電気的に絶縁された状態を、安定して保つことができる。 In this way, the separator 41 is held in such a manner that the outer circumference of the separator 41 is covered (enclosed) by the inner cylinder 31 (cylindrical member) fixed inside the sensor body 5, and thus the separator 41 is held. 41 is also fixed inside the sensor body 5 through the inner cylinder 31. As a result, the discharge potential connecting portion 111 is arranged in the first through hole 41b of the separator 41, and the auxiliary potential connecting portion 112 is arranged in the second through hole 41c of the separator 41. The state in which 111 and the auxiliary potential connecting portion 112 are electrically insulated by the separator 41 can be stably maintained.

しかも、本実施形態では、セパレータ41の外周を覆う態様で第1部材32と第2部材34とを組み合わせて、内筒31(筒状部材)を形成することで、内筒31によってセパレータ41を保持するだけでなく、この内筒31を、第1基準電位配線93及び第2基準電位配線103に接触させて導通させている。具体的には、第1基準電位配線93の先端部93bが、第1部材32の第1接触面32f及び第2部材34の第1接触面34fに接触して導通すると共に、第2基準電位配線103の先端部103bが、第1部材32の第2接触面32g及び第2部材34の第2接触面34gに接触して導通する(図3、図9、図10参照)。これにより、第1基準電位配線93及び第2基準電位配線103を、簡易に且つ適切に、内筒31を含む内側金具30(基準電位部材)に導通させることができる。 Moreover, in the present embodiment, the inner cylinder 31 (cylindrical member) is formed by combining the first member 32 and the second member 34 so as to cover the outer periphery of the separator 41, so that the separator 41 is separated by the inner cylinder 31. In addition to holding the inner cylinder 31, the inner cylinder 31 is brought into contact with the first reference potential wiring 93 and the second reference potential wiring 103 to make them conductive. Specifically, the tip portion 93b of the first reference potential wiring 93 comes into contact with the first contact surface 32f of the first member 32 and the first contact surface 34f of the second member 34 to be conductive, and the second reference potential The tip portion 103b of the wiring 103 comes into contact with the second contact surface 32g of the first member 32 and the second contact surface 34g of the second member 34 to conduct electricity (see FIGS. 3, 9, and 10). As a result, the first reference potential wiring 93 and the second reference potential wiring 103 can be electrically connected to the inner fitting 30 (reference potential member) including the inner cylinder 31 simply and appropriately.

次に、放電電極体70について説明する。この放電電極体70は、タングステン線からなり、内側金具30の径方向内側に内側金具30とは絶縁された状態で配置されている。放電電極体70は、図3に示すように、直棒状の第1延出部71と、その先端部分に位置し、針状に尖った形状の針状先端部73とからなる。この放電電極体70(針状先端部73)は、第1ケーブル90の放電電位配線91を通じて、外部の回路部201に接続され、放電電位PV2とされる。なお、放電電位PV2は、基準電位PV1に対し正の高電位であり、ピーク電位が1〜2kVの電位とされる。 Next, the discharge electrode body 70 will be described. The discharge electrode body 70 is made of a tungsten wire and is arranged inside the inner metal fitting 30 in the radial direction so as to be insulated from the inner metal fitting 30. As shown in FIG. 3, the discharge electrode body 70 is composed of a straight rod-shaped first extending portion 71 and a needle-like tip portion 73 positioned at the tip portion thereof and having a needle-like pointed shape. The discharge electrode body 70 (needle-shaped tip portion 73) is connected to the external circuit portion 201 through the discharge potential wiring 91 of the first cable 90 and has the discharge potential PV2. The discharge potential PV2 is a positive high potential with respect to the reference potential PV1 and has a peak potential of 1 to 2 kV.

第1延出部71は、その径方向周囲を絶縁セラミックからなる円筒状の第1絶縁パイプ75で被覆されている。但し、第1延出部71の後端部は、第1接続端子77によって放電電位配線91の先端部91bと接続するために、第1絶縁パイプ75で被覆されることなく、タングステン線が露出している。 The first extending portion 71 is covered with a cylindrical first insulating pipe 75, which is made of insulating ceramic, around the radial direction thereof. However, since the rear end portion of the first extending portion 71 is connected to the front end portion 91b of the discharge potential wiring 91 by the first connecting terminal 77, the tungsten wire is exposed without being covered with the first insulating pipe 75. doing.

一方、針状先端部73は、放電空間DS内で先端側GSに向けて突出してノズル部35aと向き合っており、ノズル部35aと共にイオン源を構成する。即ち、後述するように、基準電位PV1とされるノズル部35aと、放電電位PV2とされる針状先端部73とは、これらの間に生じる気中放電により、微粒子Sに付着させるイオンCPを生成する。
なお、本実施形態では、ノズル部35aが、放電電極体70(針状先端部73)の対極となる放電対極部に相当する。
On the other hand, the needle-shaped tip portion 73 projects toward the tip side GS in the discharge space DS and faces the nozzle portion 35a, and constitutes an ion source together with the nozzle portion 35a. That is, as will be described later, the nozzle portion 35a having the reference potential PV1 and the needle-shaped tip portion 73 having the discharge potential PV2 generate the ion CP attached to the fine particles S by the air discharge generated therebetween. To generate.
In the present embodiment, the nozzle portion 35a corresponds to the discharge counter electrode portion that is the counter electrode of the discharge electrode body 70 (needle-shaped tip portion 73).

次に、補助電極体80について説明する。この補助電極体80は、ステンレス線からなり、内側金具30の径方向内側に内側金具30とは絶縁された状態で配置されている。補助電極体80は、図3に示すように、直棒状の第2延出部81と、その先端側GSでU字状に曲げ返された曲げ返し部82と、曲げ返し部82から後端側GKに延びる共に先端が針状に尖った形状の補助電極部83とからなる。 Next, the auxiliary electrode body 80 will be described. The auxiliary electrode body 80 is made of a stainless wire, and is arranged inside the inner metal fitting 30 in the radial direction so as to be insulated from the inner metal fitting 30. As shown in FIG. 3, the auxiliary electrode body 80 includes a straight bar-shaped second extending portion 81, a bending-back portion 82 bent back in a U-shape at its tip side GS, and a bending-back portion 82 to a rear end. The auxiliary electrode portion 83 extends to the side GK and has a needle-like sharp tip.

第2延出部81は、その周囲を絶縁セラミックからなる円筒状の第2絶縁パイプ85で被覆されている。但し、第2延出部81の後端部は、第2接続端子87によって補助電位配線101の先端部101bと接続するために、第2絶縁パイプ85で被覆されることなく、ステンレス線か露出している。また、曲げ返し部82は、ガス排出路EX内に配置されている。 The second extending portion 81 is covered with a cylindrical second insulating pipe 85 made of insulating ceramic. However, since the rear end portion of the second extending portion 81 is connected to the front end portion 101b of the auxiliary potential wiring 101 by the second connecting terminal 87, the rear end portion is not covered with the second insulating pipe 85, and the stainless wire is exposed. doing. In addition, the bent back portion 82 is arranged in the gas exhaust path EX.

一方、補助電極部83は、スリット状混合領域MX2内で後端側GKに向けて突出している。この補助電極体80(補助電極部83)は、第2ケーブル100の補助電位配線101を通じて、外部の回路部201に接続され、補助電位PV4とされる。この補助電位PV4は、基準電位PV1に対して正の高電位であるが、放電電位PV2のピーク電位(1〜2kV)よりも低い、例えば、DC100〜200Vの電位にされている。 On the other hand, the auxiliary electrode portion 83 projects toward the rear end side GK in the slit-shaped mixing region MX2. The auxiliary electrode body 80 (auxiliary electrode portion 83) is connected to the external circuit portion 201 through the auxiliary potential wiring 101 of the second cable 100 and has the auxiliary potential PV4. The auxiliary potential PV4 is a positive high potential with respect to the reference potential PV1, but is lower than the peak potential (1 to 2 kV) of the discharge potential PV2, for example, a potential of DC 100 to 200V.

ところで、本実施形態の微粒子センサ1では、セパレータ41は、図6及び図11に示すように、その外周面41dに、軸線方向GHに延びる溝部41fを構成する溝構成面41gを有している。溝部41fは、セパレータ41の外周面41dの一部が径方向内側に凹んだ形態で、軸線方向GHについてセパレータ41の先端から後端にまで延びている。 By the way, in the particle sensor 1 of the present embodiment, as shown in FIGS. 6 and 11, the separator 41 has, on its outer peripheral surface 41d, a groove forming surface 41g forming a groove portion 41f extending in the axial direction GH. .. The groove 41f extends from the front end to the rear end of the separator 41 in the axial direction GH in a form in which a part of the outer peripheral surface 41d of the separator 41 is recessed inward in the radial direction.

なお、溝部41f(溝構成面41g)は、セパレータ41の外周面41dに2つ形成されている。2つの溝部41f(溝構成面41g)は、セパレータ41の径方向に対向して(背向して)設けられている。そして、内筒31によってセパレータ41の外周が覆われた状態において、セパレータ41の溝構成面41gと内筒31の内周面(第1部材32の内周面32h及び第2部材34の内周面34h)とによって囲まれた通気孔AHが形成されている(図3及び図11参照)。なお、図11には、セパレータ41の外周に配置された内筒31を二点鎖線で示している。 Two groove portions 41f (groove constituting surface 41g) are formed on the outer peripheral surface 41d of the separator 41. The two groove portions 41f (the groove forming surface 41g) are provided so as to face (backward) in the radial direction of the separator 41. Then, in a state where the outer circumference of the separator 41 is covered with the inner cylinder 31, the groove forming surface 41g of the separator 41 and the inner peripheral surface of the inner cylinder 31 (the inner peripheral surface 32h of the first member 32 and the inner peripheral surface of the second member 34). A vent hole AH surrounded by the surface 34h) is formed (see FIGS. 3 and 11). Note that, in FIG. 11, the inner cylinder 31 arranged on the outer periphery of the separator 41 is shown by a chain double-dashed line.

さらに、本実施形態の微粒子センサ1では、前述のように、センサ本体部5の軸線方向GHの後端部(具体的には、リアカバー15)に、センサ本体部5の外部からセンサ本体部5の内部にエアARを取り入れるためのエア取入部15tを設けている。さらに、センサ本体部5は、エア取入部15tを通じてセンサ本体部5の内部に取り入れられたエアARが、前述の通気孔AHを通じて、センサ本体部5内の軸線方向GHの先端側に導入される形態を有している。 Furthermore, in the particle sensor 1 of the present embodiment, as described above, the sensor main body 5 is attached to the rear end of the sensor main body 5 in the axial direction GH (specifically, the rear cover 15) from outside the sensor main body 5. An air intake portion 15t for taking in the air AR is provided inside the. Further, in the sensor main body 5, the air AR taken into the sensor main body 5 through the air intake portion 15t is introduced to the tip end side in the axial direction GH in the sensor main body 5 through the ventilation hole AH. Has a morphology.

従って、本実施形態の微粒子センサでは、エア取入部15tと放電空間DSとの間にセパレータ41を設けていても、エア取入部15tを通じてセンサ本体部5の内部に取り入れたエアARを、通気孔AHを通じて、適切に、センサ本体部5内の軸線方向GHの先端側の放電空間DS内に導入することができる。 Therefore, in the particle sensor of the present embodiment, even if the separator 41 is provided between the air intake portion 15t and the discharge space DS, the air AR taken into the inside of the sensor main body portion 5 through the air intake portion 15t is ventilated. Through AH, it can be appropriately introduced into the discharge space DS on the tip side in the axial direction GH in the sensor body 5.

次いで、微粒子センサ1の電気的機能及び動作について説明する(図8及び図13参照)。外部の回路部201の駆動により、基準電位PV1とされた内側金具30のノズル部35a(放電対極部)と、これよりも正の高電位である放電電位PV2とされた放電電極体70の針状先端部73との間において、気中放電(コロナ放電)が生じ、大気(空気)のN2,O2 等が電離した正のイオンCPが発生する。一方で、エアARが、後端側GKから放電空間DS内に供給される。このため、発生したイオンCPの一部は、エアARと共に、ノズル部35aから円柱状混合領域MX1に噴射される。 Next, the electrical function and operation of the particle sensor 1 will be described (see FIGS. 8 and 13). By driving the external circuit portion 201, the nozzle portion 35a (discharge counter electrode portion) of the inner metal fitting 30 set to the reference potential PV1 and the needle of the discharge electrode body 70 set to the discharge potential PV2 that is a positive potential higher than this. An air discharge (corona discharge) is generated between the positive end portion 73 and the end portion 73, and positive ions CP generated by ionizing N 2 , O 2 and the like of the atmosphere (air) are generated. On the other hand, the air AR is supplied from the rear end side GK into the discharge space DS. Therefore, a part of the generated ions CP is jetted together with the air AR from the nozzle portion 35a to the cylindrical mixing region MX1.

このエアARが、円柱状混合領域MX1に噴射されると、円柱状混合領域MX1の気圧が低下するため、ガス取入口35hから排気ガスEGが円柱状混合領域MX1に取り入れられる。この取入ガスEGIは、エアARと混合され、スリット状混合領域MX2及びガス排出路EXを経由して、ガス排出口37hから排出される。その際、排気ガスEG中のススなどの微粒子Sも円柱状混合領域MX1内に取り入れられる。この微粒子Sは、イオンCPが付着して、正に帯電した帯電微粒子SCとなり、この状態でガス排出口37hからエアARと共に排出される。一方、円柱状混合領域MX1に噴射されたイオンCPのうち、微粒子Sに付着しなかった浮遊イオンCPFは、補助電位PV4とされた補助電極体80の補助電極部83から斥力を受け、捕集極37cに付着することで、ガス排出口37hからの排出が抑制される。 When the air AR is injected into the columnar mixing region MX1, the atmospheric pressure in the columnar mixing region MX1 drops, so that the exhaust gas EG is taken into the columnar mixing region MX1 from the gas intake port 35h. The intake gas EGI is mixed with the air AR, and is discharged from the gas discharge port 37h via the slit-shaped mixing region MX2 and the gas discharge passage EX. At that time, the fine particles S such as soot in the exhaust gas EG are also taken into the cylindrical mixing region MX1. The fine particles S become positively charged charged fine particles SC to which the ions CP are attached, and in this state, they are discharged together with the air AR from the gas discharge port 37h. On the other hand, among the ions CP ejected to the cylindrical mixing region MX1, the floating ions CPF that have not adhered to the fine particles S are repelled by the auxiliary electrode portion 83 of the auxiliary electrode body 80 having the auxiliary potential PV4 and collected. By adhering to the pole 37c, discharge from the gas discharge port 37h is suppressed.

前述の気中放電の際、外部の回路部201から放電電極体70の針状先端部73に、放電電流Idが供給される。この放電電流Idの多くは、ノズル部35aに受電電流Ijとして流れ込み、回路部201に戻る。一方、捕集極37cで捕集された浮遊イオンCPFの電荷に起因する捕集電流Ihも、回路部201に戻る。つまり、受電電流Ijと捕集電流Ihの和である受電捕集電流Ijh(=Ij+Ih)が回路部201に戻る。 During the above-mentioned air discharge, the discharge current Id is supplied from the external circuit portion 201 to the needle-shaped tip portion 73 of the discharge electrode body 70. Most of this discharge current Id flows into the nozzle portion 35a as a power reception current Ij and returns to the circuit portion 201. On the other hand, the collection current Ih caused by the charges of the floating ions CPF collected by the collection electrode 37c also returns to the circuit unit 201. That is, the received power collection current Ijh (=Ij+Ih), which is the sum of the received current Ij and the collection current Ih, returns to the circuit unit 201.

但し、この受電捕集電流Ijhは、帯電微粒子SCに付着して排出された排出イオンCPHの電荷に対応する電流分だけ、放電電流Idよりも小さい値となる。このため、放電電流Idと受電捕集電流Ijhとの差分(放電電流Id−受電捕集電流Ijh)に相当する信号電流が、基準電位PV1と接地電位PVEとの間を流れてバランスする。 However, the received power collection current Ijh is smaller than the discharge current Id by a current amount corresponding to the charge of the discharged ions CPH attached to the charged fine particles SC and discharged. Therefore, a signal current corresponding to the difference between the discharge current Id and the received power collection current Ijh (discharge current Id-received current collection current Ijh) flows between the reference potential PV1 and the ground potential PVE to balance.

従って、この帯電微粒子SCにより排出された排出イオンCPHの電荷量に対応する信号電流を回路部201で検知することにより、排気ガスEG中の微粒子Sの量を検知できる。このため、本実施形態では、帯電微粒子SCの電荷量に基づいて(詳細には、帯電微粒子SCの電荷量に応じて、基準電位PV1と接地電位PVEとの間を流れる信号電流に基づいて)、排気ガスEG(被測定ガス)中の微粒子Sの量を検知する。 Therefore, the amount of the fine particles S in the exhaust gas EG can be detected by detecting the signal current corresponding to the charge amount of the discharged ions CPH discharged by the charged fine particles SC in the circuit unit 201. Therefore, in the present embodiment, based on the charge amount of the charged fine particles SC (specifically, based on the signal current flowing between the reference potential PV1 and the ground potential PVE according to the charge amount of the charged fine particles SC). , The amount of fine particles S in the exhaust gas EG (gas to be measured) is detected.

ところで、本実施形態の微粒子センサ1では、前述のように、セパレータ41によって、放電電位接続部111と補助電位接続部112とが適切に電気絶縁されている。このため、放電電位接続部111と補助電位接続部112との間で放電等が発生する虞がなく、放電電極体70の針状先端部73(放電電位PV2)と放電対極部となるノズル部35a(基準電位PV1)との間で、気中放電を、適切に発生させることができる。これにより、排気ガスEG(被測定ガス)中の微粒子Sの量を適切に検知することができる。 By the way, in the particle sensor 1 of the present embodiment, as described above, the separator 41 appropriately electrically insulates the discharge potential connecting portion 111 and the auxiliary potential connecting portion 112. For this reason, there is no possibility that discharge or the like will occur between the discharge potential connection portion 111 and the auxiliary potential connection portion 112, and the needle-like tip portion 73 (discharge potential PV2) of the discharge electrode body 70 and the nozzle portion that will be the discharge counter electrode portion. An air discharge can be appropriately generated between 35a (reference potential PV1). This makes it possible to properly detect the amount of the fine particles S in the exhaust gas EG (gas to be measured).

なお、微粒子センサ1によって検知する「微粒子Sの量」としては、排気ガスEG中の微粒子Sの表面積の合計に比例する値を得てもよいし、微粒子Sの質量の合計に比例する値を得てもよい。また、排気ガスEGの単位体積中に含まれる微粒子Sの個数に比例する値(微粒子Sの濃度)を得てもよい。 As the “amount of fine particles S” detected by the fine particle sensor 1, a value proportional to the total surface area of the fine particles S in the exhaust gas EG may be obtained, or a value proportional to the total mass of the fine particles S may be obtained. You may get it. Further, a value (concentration of the fine particles S) proportional to the number of the fine particles S contained in the unit volume of the exhaust gas EG may be obtained.

次に、本実施形態の微粒子センサ1の組み付け方法について説明する。
まず、セパレータ41の第1貫通孔41b内に第1ケーブル90の先端部を挿通させ、第2貫通孔41c内に第2ケーブル100の先端部を挿通させる。そして、セパレータ41の外部において、放電電位配線91の先端部91bと放電電極体70の第1延出部71の後端部とを、第1接続端子77の加締め接続により接続する。さらに、補助電位配線101の先端部101bと補助電極体80の第2延出部81の後端部とを、第2接続端子87の加締め接続により接続する。
Next, a method of assembling the particle sensor 1 of this embodiment will be described.
First, the tip portion of the first cable 90 is inserted into the first through hole 41b of the separator 41, and the tip portion of the second cable 100 is inserted into the second through hole 41c. Then, outside the separator 41, the front end portion 91 b of the discharge potential wiring 91 and the rear end portion of the first extension portion 71 of the discharge electrode body 70 are connected by caulking connection of the first connection terminal 77. Further, the front end portion 101b of the auxiliary potential wiring 101 and the rear end portion of the second extending portion 81 of the auxiliary electrode body 80 are connected by caulking the second connection terminal 87.

その後、第1ケーブル90を後端側GKに引き戻して、セパレータ41の第1貫通孔41bの内部に、放電電位接続部111(放電電位配線91の先端部91bと放電電極体70の第1延出部71の後端部とが、第1接続端子77を通じて接続された部位)を配置する。さらに、第2ケーブル100を後端側GKに引き戻して、セパレータ41の第2貫通孔41cの内部に、補助電位接続部112(補助電位配線101の先端部101bと補助電極体80の第2延出部81の後端部とが、第2接続端子87を通じて接続された部位)を配置する。 After that, the first cable 90 is pulled back to the rear end side GK, and inside the first through hole 41b of the separator 41, the discharge potential connecting portion 111 (the tip portion 91b of the discharge potential wiring 91 and the first extension of the discharge electrode body 70). A portion where the rear end of the projecting portion 71 is connected through the first connecting terminal 77 is arranged. Further, the second cable 100 is pulled back to the rear end side GK, and inside the second through hole 41c of the separator 41, the auxiliary potential connecting portion 112 (the tip end portion 101b of the auxiliary potential wiring 101 and the second extension of the auxiliary electrode body 80) is inserted. A portion where the rear end of the output portion 81 is connected through the second connection terminal 87 is arranged.

次いで、第1ケーブル90の第1接地電位配線97の先端部97bに第1金属部材21を外嵌し、これをリアカバー15の第1貫通孔15b内に圧入しつつ、第1ケーブル90をリアカバー15に挿通させる。さらに、第2ケーブル100の第2接地電位配線107の先端部107bに第2金属部材22を外嵌し、これをリアカバー15の第2貫通孔15c内に圧入しつつ、第2ケーブル100をリアカバー15に挿通させる。なお、第1ケーブル90及び第2ケーブル100には、予め、金属保持部材42、ゴム部材44、ワッシャ45を挿通させておく。その後、第1ケーブル90に外嵌させる態様で、リアカバー15の第1貫通孔15b内に、後端側GKから、第1Oリング23及び第1リテーナ25を挿入する。さらに、第2ケーブル100に外嵌させる態様で、リアカバー15の第2貫通孔15c内に、後端側GKから、第2Oリング24及び第2リテーナ26を挿入する。 Then, the first metal member 21 is externally fitted to the tip end portion 97b of the first ground potential wiring 97 of the first cable 90, and while the first metal member 21 is press-fitted into the first through hole 15b of the rear cover 15, the first cable 90 is attached to the rear cover. Insert through 15. Further, the second metal member 22 is externally fitted to the tip end portion 107b of the second ground potential wiring 107 of the second cable 100, and the second cable 100 is fitted into the second through hole 15c of the rear cover 15 while being pressed. Insert through 15. In addition, the metal holding member 42, the rubber member 44, and the washer 45 are previously inserted into the first cable 90 and the second cable 100. After that, the first O-ring 23 and the first retainer 25 are inserted from the rear end side GK into the first through hole 15b of the rear cover 15 in a manner of being fitted onto the first cable 90. Further, the second O-ring 24 and the second retainer 26 are inserted from the rear end side GK into the second through hole 15c of the rear cover 15 in a manner to be fitted onto the second cable 100.

次に、セパレータ41の外周を覆う態様で第1部材32と第2部材34とを組み合わせて、内筒31(筒状部材)を形成する。これにより、内筒31によってセパレータ41を保持すると共に、内筒31を第1基準電位配線93及び第2基準電位配線103に接触させて導通させる。その後、内筒31の後端部を、金属保持部材42の内側に挿入する。次いで、金属保持部材42とゴム部材44との間に、半円筒状の2つの絶縁部材43bと43cを組み合わせるようにして配置しつつ、絶縁部材43bと43cによって円筒状の絶縁部材43を形成する。 Next, the inner cylinder 31 (cylindrical member) is formed by combining the first member 32 and the second member 34 so as to cover the outer periphery of the separator 41. As a result, the inner cylinder 31 holds the separator 41, and the inner cylinder 31 is brought into contact with the first reference potential wiring 93 and the second reference potential wiring 103 to be electrically connected. Then, the rear end portion of the inner cylinder 31 is inserted inside the metal holding member 42. Next, the cylindrical insulating member 43 is formed by the insulating members 43b and 43c while arranging the two semi-cylindrical insulating members 43b and 43c in combination between the metal holding member 42 and the rubber member 44. ..

その後、内筒31の先端部をパイプホルダ33内に挿入し、両者を溶接する。なお、パイプホルダ33の先端側GSには、ノズル部材35と混合排出部材37と蓋部材39とを接合しておく。これにより、放電電極体70及び補助電極体80が内部に配置された内側金具30が形成される。次いで、外側第1金具11の後端部をリアカバー15の先端部に圧入して、両者を接合する。なお、外側第1金具11には、予め、締結部材60を挿通させておく。そして、外側第1金具11の先端側GSに外側第2金具13を配置することで、微粒子センサ1が完成する。 After that, the tip of the inner cylinder 31 is inserted into the pipe holder 33, and both are welded. The nozzle member 35, the mixing and discharging member 37, and the lid member 39 are joined to the tip side GS of the pipe holder 33. As a result, the inner metal member 30 in which the discharge electrode body 70 and the auxiliary electrode body 80 are arranged is formed. Next, the rear end portion of the outer first metal fitting 11 is press-fitted into the front end portion of the rear cover 15 to join them together. The fastening member 60 is previously inserted into the outer first metal fitting 11. Then, by arranging the outer second metal fitting 13 on the tip side GS of the outer first metal fitting 11, the particle sensor 1 is completed.

(変形形態)
変形形態にかかる微粒子センサ301は、実施形態の微粒子センサ1と比較して、センサ本体部の後端側GKの構造が異なり、その他については同様である。従って、ここでは、実施形態の微粒子センサ1と異なる箇所を中心に説明し、同様な点については説明を省略または簡略化する。
(Variation)
The particle sensor 301 according to the modified embodiment is different from the particle sensor 1 of the embodiment in the structure of the rear end side GK of the sensor main body, and is otherwise the same. Therefore, here, the description will be focused on the points different from the particle sensor 1 of the embodiment, and the description of the same points will be omitted or simplified.

図14は、変形形態にかかる微粒子センサ301の縦断面図である。図15は、微粒子センサ301の分解斜視図である。
本変形形態の微粒子センサ301は、実施形態の微粒子センサ1と比較して、センサ本体部を構成する部品の一部が異なり、その他は同様である。本変形形態のセンサ本体部305は、実施形態の外側金具10に代えて、外側金具310を備える。この外側金具310は、実施形態の外側金具10と比較して、リアカバー15をリアカバー315に変更した点が異なり、その他は同等である(図6及び図15参照)。
FIG. 14 is a vertical cross-sectional view of the particle sensor 301 according to the modification. FIG. 15 is an exploded perspective view of the particle sensor 301.
The particle sensor 301 according to the present modification is different from the particle sensor 1 according to the embodiment in some of the components constituting the sensor main body, and the other parts are the same. The sensor main body 305 of the present modified example includes an outer metal fitting 310 instead of the outer metal fitting 10 of the embodiment. The outer metal fitting 310 is the same as the outer metal fitting 10 of the embodiment in that the rear cover 15 is replaced with a rear cover 315, and is otherwise the same (see FIGS. 6 and 15).

さらに、本変形形態のセンサ本体部305は、実施形態のセンサ本体部5と比較して、第1金属部材21及び第2金属部材22を廃止し、第1リテーナ25を第1リテーナ325に変更し、第2リテーナ26を第2リテーナ326に変更した点が異なり、その他は同等である(図6及び図15参照)。 Further, in the sensor main body 305 of the present modified embodiment, the first metal member 21 and the second metal member 22 are eliminated and the first retainer 25 is changed to the first retainer 325, as compared with the sensor main body 5 of the embodiment. However, the point that the second retainer 26 is changed to the second retainer 326 is different, and the others are the same (see FIGS. 6 and 15 ).

本変形形態のリアカバー315は、実施形態のリアカバー15と比較して、軸線方向GHの長さを短くした点が異なり、その他は同様である(図3、図6、図14、図15参照)。 The rear cover 315 of the present modification is different from the rear cover 15 of the embodiment in that the length in the axial direction GH is shortened, and the other is the same (see FIGS. 3, 6, 14, and 15 ). ..

また、本変形形態の第1リテーナ325は、実施形態の第1リテーナ25と比較して、軸線方向GHの長さが長い。より具体的には、第1リテーナ325は、実施形態の第1金属部材21と第1リテーナ25を一体化した部品に相当する。この第1リテーナ325は、軸線方向GHの先端側GSに位置する円筒状の挿入部325cと、これよりも後端側GKに位置する円筒状の加締め接続部325bとを有する。 In addition, the first retainer 325 of the present modification has a longer length in the axial direction GH than the first retainer 25 of the embodiment. More specifically, the first retainer 325 corresponds to a component in which the first metal member 21 and the first retainer 25 of the embodiment are integrated. The first retainer 325 has a cylindrical insertion portion 325c located on the front end side GS in the axial direction GH and a cylindrical caulking connection portion 325b located on the rear end side GK.

このうち、挿入部325cは、リアカバー315の第1貫通孔315b内に、後端側GKからから挿入される部位である。また、加締め接続部325bは、第1接地電位配線97の先端部97bに接続する部位である。この加締め接続部325bは、自身の内部に第1接地電位配線97の先端部97bを挿入配置した状態で、径方向内側に加締められることで、第1接地電位配線97の先端部97bに圧接した状態で導通している。第1リテーナ325のうち、挿入部325cよりも後端側GKの部位(加締め接続部325bを含む部位)は、リアカバー315の後端からリアカバー315の外部に突出して配置されている。 Of these, the insertion portion 325c is a portion inserted into the first through hole 315b of the rear cover 315 from the rear end side GK. The caulking connection portion 325b is a portion connected to the tip end portion 97b of the first ground potential wiring 97. The caulking connection portion 325b is caulked inward in the radial direction with the tip portion 97b of the first ground potential wiring 97 inserted and arranged inside the caulking connection portion 325b. It is conductive in the pressed state. A portion of the first retainer 325 that is on the rear end side GK of the insertion portion 325c (a portion that includes the caulking connection portion 325b) is disposed so as to project from the rear end of the rear cover 315 to the outside of the rear cover 315.

また、本変形形態の第2リテーナ326も、実施形態の第2リテーナ26と比較して、軸線方向GHの長さが長い。より具体的には、第2リテーナ326は、実施形態の第2金属部材22と第2リテーナ26を一体化した部品に相当する。この第2リテーナ326は、軸線方向GHの先端側GSに位置する円筒状の挿入部326cと、これよりも後端側GKに位置する円筒状の加締め接続部326bとを有する。 Further, the second retainer 326 of the present modified embodiment also has a longer length in the axial direction GH than the second retainer 26 of the embodiment. More specifically, the second retainer 326 corresponds to a component in which the second metal member 22 and the second retainer 26 of the embodiment are integrated. The second retainer 326 has a cylindrical insertion portion 326c located on the front end side GS in the axial direction GH and a cylindrical caulking connection portion 326b located on the rear end side GK.

このうち、挿入部326cは、リアカバー315の第2貫通孔315c内に、後端側GKから挿入される部位である。また、加締め接続部326bは、第2接地電位配線107の先端部107bに接続する部位である。この加締め接続部326bは、自身の内部に第2接地電位配線107の先端部107bを挿入配置した状態で、径方向内側に加締められることで、第2接地電位配線107の先端部107bに圧接した状態で導通している。第2リテーナ326のうち、挿入部326cよりも後端側GKの部位(加締め接続部326bを含む部位)は、リアカバー315の後端からリアカバー315の外部に突出して配置されている。 Of these, the insertion portion 326c is a portion inserted into the second through hole 315c of the rear cover 315 from the rear end side GK. The caulking connection portion 326b is a portion connected to the tip portion 107b of the second ground potential wiring 107. The caulking connection portion 326b is caulked inward in the radial direction with the tip portion 107b of the second ground potential wiring 107 inserted and arranged inside the caulking connection portion 326b. It is conductive in the pressed state. A portion of the second retainer 326 that is on the rear end side GK with respect to the insertion portion 326c (a portion that includes the caulking connection portion 326b) is arranged so as to project from the rear end of the rear cover 315 to the outside of the rear cover 315.

本変形形態の微粒子センサ301でも、実施形態の微粒子センサ1と同様に、セパレータ41によって、放電電位接続部111と補助電位接続部112とが適切に電気絶縁されている。このため、放電電位接続部111と補助電位接続部112との間で放電等が発生する虞がなく、放電電極体70の針状先端部73(放電電位PV2)と放電対極部となるノズル部35a(基準電位PV1)との間で、気中放電を、適切に発生させることができる。これにより、排気ガスEG(被測定ガス)中の微粒子Sの量を適切に検知することができる。 Also in the particle sensor 301 of this modification, the discharge potential connection part 111 and the auxiliary potential connection part 112 are appropriately electrically insulated by the separator 41, as in the particle sensor 1 of the embodiment. For this reason, there is no risk that discharge or the like will occur between the discharge potential connection portion 111 and the auxiliary potential connection portion 112, and the needle tip portion 73 (discharge potential PV2) of the discharge electrode body 70 and the nozzle portion serving as the discharge counter electrode portion. An air discharge can be appropriately generated between 35a (reference potential PV1). This makes it possible to properly detect the amount of the fine particles S in the exhaust gas EG (gas to be measured).

次に、本変形形態の微粒子センサ301の組み付け方法について説明する。
まず、実施形態と同様に、セパレータ41の第1貫通孔41b内に第1ケーブル90の先端部を挿通させ、第2貫通孔41c内に第2ケーブル100の先端部を挿通させる。その後、セパレータ41の第1貫通孔41bの内部に放電電位接続部111を配置し、さらに、セパレータ41の第2貫通孔41cの内部に補助電位接続部112を配置する。
Next, a method of assembling the particle sensor 301 of this modified embodiment will be described.
First, similarly to the embodiment, the tip portion of the first cable 90 is inserted into the first through hole 41b of the separator 41, and the tip portion of the second cable 100 is inserted into the second through hole 41c. After that, the discharge potential connecting portion 111 is arranged inside the first through hole 41b of the separator 41, and further the auxiliary potential connecting portion 112 is arranged inside the second through hole 41c of the separator 41.

なお、第1ケーブル90及び、第2ケーブル100には、予め、リアカバー315、第1リテーナ325、第2リテーナ326、ゴム部材44、及びワッシャ45を挿通させておく。また、予め、リアカバー315の第1貫通孔315b内に、第1Oリング23及び第1リテーナ325の挿入部325cを挿入(圧入)し、第2貫通孔315c内に、第2Oリング24及び第2リテーナ326の挿入部326cを挿入(圧入)しておく。 The first cable 90 and the second cable 100 have the rear cover 315, the first retainer 325, the second retainer 326, the rubber member 44, and the washer 45 inserted in advance. In addition, the first O-ring 23 and the insertion portion 325c of the first retainer 325 are inserted (press-fitted) into the first through-hole 315b of the rear cover 315 in advance, and the second O-ring 24 and the second O-ring 24 and the second retainer 325 are inserted into the second through-hole 315c. The insertion portion 326c of the retainer 326 is inserted (press-fitted) in advance.

次に、実施形態と同様に、セパレータ41の外周を覆う態様で第1部材32と第2部材34とを組み合わせて、内筒31(筒状部材)を形成することで、内筒31によってセパレータ41を保持すると共に、内筒31を第1基準電位配線93及び第2基準電位配線103に接触させて導通させる。その後、実施形態と同様に、内筒31の後端部を金属保持部材42の内側に挿入し、金属保持部材42とゴム部材44との間に、絶縁部材43bと43cを組み合わせて絶縁部材43を配置する。 Next, similar to the embodiment, the inner cylinder 31 (cylindrical member) is formed by combining the first member 32 and the second member 34 so as to cover the outer periphery of the separator 41, and the inner cylinder 31 separates the separator. 41 is held, and the inner cylinder 31 is brought into contact with the first reference potential wiring 93 and the second reference potential wiring 103 to make them conductive. Thereafter, similarly to the embodiment, the rear end portion of the inner cylinder 31 is inserted inside the metal holding member 42, and the insulating members 43b and 43c are combined between the metal holding member 42 and the rubber member 44 to insulate the insulating member 43. To place.

その後、内筒31の先端部をパイプホルダ33内に挿入し、両者を溶接する。なお、パイプホルダ33の先端側GSには、ノズル部材35と混合排出部材37と蓋部材39とを接合しておく。これにより、放電電極体70及び補助電極体80が内部に配置された内側金具30が形成される。次いで、外側第1金具11の後端部をリアカバー315の先端部に圧入して、両者を接合する。なお、外側第1金具11には、予め、締結部材60を挿通させておく。そして、外側第1金具11の先端側GSに外側第2金具13を配置する。 After that, the tip of the inner cylinder 31 is inserted into the pipe holder 33, and both are welded. The nozzle member 35, the mixing and discharging member 37, and the lid member 39 are joined to the tip side GS of the pipe holder 33. As a result, the inner metal member 30 in which the discharge electrode body 70 and the auxiliary electrode body 80 are arranged is formed. Next, the rear end of the outer first metal fitting 11 is press-fitted into the front cover 315 to join them. The fastening member 60 is previously inserted into the outer first metal fitting 11. Then, the outer second metal fitting 13 is arranged on the tip side GS of the outer first metal fitting 11.

次いで、第1リテーナ325の加締め接続部325bを加締めることで、加締め接続部325bを第1接地電位配線97の先端部97bに圧接させて導通させる。さらに、第2リテーナ326の加締め接続部326bを加締めることで、加締め接続部326bを第2接地電位配線107の先端部107bに圧接させて導通させる。これにより、本変形形態の微粒子センサ301が完成する。 Then, the caulking connection portion 325b of the first retainer 325 is caulked, so that the caulking connection portion 325b is brought into pressure contact with the tip end portion 97b of the first ground potential wiring 97 to make it conductive. Further, by caulking the caulking connection portion 326b of the second retainer 326, the caulking connection portion 326b is brought into pressure contact with the tip end portion 107b of the second ground potential wiring 107 to be electrically connected. As a result, the particle sensor 301 of this modification is completed.

以上において、本発明を実施形態及び変形形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態及び変形形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。 In the above, the present invention has been described according to the embodiment and the modified embodiment, but the present invention is not limited to the above-described embodiment and the modified embodiment, and is appropriately modified and applied without departing from the scope of the invention. It goes without saying that you can do it.

例えば、実施形態では、エア取入部15tを有するリアカバー15を備えたセンサ本体部5を用い、外部に設置された圧送ポンプ330で生成された清浄なエア(圧縮空気)ARを、エア取入部15tを通じてセンサ本体部5内に供給し、このエアARを放電空間DS内に流通させる構成の微粒子センサを例示した。しかしながら、本発明は、このような構成を有しない微粒子センサにも適用することができる。 For example, in the embodiment, the sensor body 5 including the rear cover 15 having the air intake portion 15t is used, and clean air (compressed air) AR generated by the pressure pump 330 installed outside is supplied to the air intake portion 15t. The fine particle sensor has a structure in which the air AR is supplied to the inside of the sensor main body 5 through the above and the air AR is circulated in the discharge space DS. However, the present invention can also be applied to a particle sensor that does not have such a configuration.

1,301 微粒子センサ
5,305 センサ本体部
10 外側金具
15,315 リアカバー
15t,315t エア取入部
30 内側金具(基準電位部材)
31 内筒(筒状部材)
32 第1部材
34 第2部材
41 セパレータ
41b 第1貫通孔
41c 第2貫通孔
41f 溝部
41g 溝構成面
42 金属保持部材(保持部材)
35a ノズル部(放電対極部)
50 エアチューブ
70 放電電極体
73 針状先端部
80 補助電極体
90 第1ケーブル
91 放電電位配線
92 第1絶縁体層
93 第1基準電位配線
97 第1接地電位配線
98 外側絶縁被覆層
100 第2ケーブル
101 補助電位配線
102 第1絶縁体層
103 第2基準電位配線
107 第2接地電位配線
108 外側絶縁被覆層
111 放電電位接続部
112 補助電位接続部
201 回路部
330 圧送ポンプ
AH 通気孔
AR エア
AX 微粒子センサ(センサ本体部)の軸線
GH 軸線方向
GS 軸線方向の先端側
GK 軸線方向の後端側
EP 排気管(通気管)
EG 排気ガス(被測定ガス)
S 微粒子
SC 帯電微粒子
CP イオン
PV1 基準電位
PV2 放電電位
PV4 補助電位
PVE 接地電位
1,301 Particle Sensor 5,305 Sensor Body 10 Outside Metal Fittings 15,315 Rear Covers 15t, 315t Air Intake Portion 30 Inner Metal Fittings (Reference Potential Member)
31 Inner cylinder (cylindrical member)
32 1st member 34 2nd member 41 Separator 41b 1st penetration hole 41c 2nd penetration hole 41f Groove part 41g Groove constituent surface 42 Metal holding member (holding member)
35a Nozzle part (discharge counter electrode part)
50 Air tube 70 Discharge electrode body 73 Needle-shaped tip portion 80 Auxiliary electrode body 90 First cable 91 Discharge potential wiring 92 First insulator layer 93 First reference potential wiring 97 First ground potential wiring 98 Outer insulating coating layer 100 Second Cable 101 Auxiliary potential wiring 102 First insulator layer 103 Second reference potential wiring 107 Second ground potential wiring 108 Outer insulating coating layer 111 Discharge potential connection portion 112 Auxiliary potential connection portion 201 Circuit portion 330 Pressure pump AH Vent hole AR air AX Axis of fine particle sensor (sensor main body) GH Axis direction GS Axis front end GK Axis rear end EP EP Exhaust pipe (vent pipe)
EG Exhaust gas (measured gas)
S fine particles SC charged fine particles CP ions PV1 reference potential PV2 discharge potential PV4 auxiliary potential PVE ground potential

Claims (4)

軸線方向に延びる形態をなし、通気管に装着されて前記通気管内を流通する被測定ガス中の微粒子の量を検知するセンサ本体部と、
前記センサ本体部を駆動する回路部と前記センサ本体部との間を電気的に接続する、第1ケーブル及び第2ケーブルと、を備える
微粒子センサであって、
前記センサ本体部は、
基準電位とされる基準電位部材、
前記基準電位とは異なる放電電位とされる放電電極体、及び、
前記基準電位及び前記放電電位とは異なる補助電位とされる補助電極体、を有し、
前記第1ケーブルは、
前記放電電極体に導通する放電電位配線、及び、
前記基準電位部材に導通し、前記放電電位配線の径方向周囲を包囲する円筒形状の第1基準電位配線、を有し、
前記第2ケーブルは、
前記補助電極体に導通する補助電位配線、及び、
前記基準電位部材に導通し、前記補助電位配線の径方向周囲を包囲する円筒形状の第2基準電位配線、を有し、
前記センサ本体部は、
前記軸線方向に延びる柱状をなすセパレータであって、当該セパレータを前記軸線方向に貫通する第1貫通孔及び第2貫通孔を有するセパレータ、を有し、
前記微粒子センサは、
前記第1ケーブルの前記放電電位配線と前記放電電極体とが接続された放電電位接続部と、
前記第2ケーブルの前記補助電位配線と前記補助電極体とが接続された補助電位接続部と、を有し、
前記放電電位接続部が前記セパレータの前記第1貫通孔内に配置され、且つ、前記補助電位接続部が前記セパレータの前記第2貫通孔内に配置されることで、前記放電電位接続部と前記補助電位接続部とが前記セパレータによって電気的に絶縁されており、
前記基準電位部材は、
半筒状の第1部材と半筒状の第2部材とが組み合わされて前記軸線方向に延びる筒形状をなす筒状部材であって、前記センサ本体部の内部に固定された筒状部材を含み、
前記筒状部材は、
前記セパレータの外周を覆う態様で前記第1部材と前記第2部材とが組み合わされることで、前記セパレータを保持すると共に、前記第1基準電位配線及び前記第2基準電位配線に接触して導通している
微粒子センサ。
A sensor main body that has a form extending in the axial direction and is attached to the ventilation pipe and detects the amount of fine particles in the gas to be measured flowing through the ventilation pipe,
A fine particle sensor comprising: a first cable and a second cable that electrically connect between a circuit unit that drives the sensor body and the sensor body.
The sensor body is
A reference potential member used as a reference potential,
A discharge electrode body having a discharge potential different from the reference potential, and
An auxiliary electrode body having an auxiliary potential different from the reference potential and the discharge potential,
The first cable is
Discharge potential wiring that is electrically connected to the discharge electrode body, and
A cylindrical first reference potential wiring that conducts to the reference potential member and surrounds the radial circumference of the discharge potential wiring;
The second cable is
Auxiliary potential wiring that conducts to the auxiliary electrode body, and
A second reference potential wiring having a cylindrical shape that is electrically connected to the reference potential member and surrounds a circumference of the auxiliary potential wiring in a radial direction;
The sensor body is
A separator having a columnar shape extending in the axial direction, including a separator having a first through hole and a second through hole penetrating the separator in the axial direction,
The particle sensor is
A discharge potential connecting portion in which the discharge potential wiring of the first cable and the discharge electrode body are connected,
An auxiliary potential connecting portion in which the auxiliary potential wiring of the second cable and the auxiliary electrode body are connected to each other,
The discharge potential connecting portion is arranged in the first through hole of the separator, and the auxiliary potential connecting portion is arranged in the second through hole of the separator, thereby the discharge potential connecting portion and the The auxiliary potential connecting portion is electrically insulated by the separator,
The reference potential member,
A tubular member having a tubular shape extending in the axial direction by combining a semi-cylindrical first member and a semi-cylindrical second member, wherein the tubular member is fixed inside the sensor main body. Including,
The tubular member is
By combining the first member and the second member in a manner of covering the outer periphery of the separator, the separator is held, and the first reference potential wiring and the second reference potential wiring are brought into contact with each other to conduct electricity. Particle sensor.
請求項1に記載の微粒子センサであって、
前記センサ本体部は、筒状の保持部材を有し、
前記筒状部材は、その一端部が前記保持部材の内側に挿入されて固定された状態で、前記保持部材に保持されている
微粒子センサ。
The particle sensor according to claim 1, wherein
The sensor body has a tubular holding member,
The cylindrical member is a fine particle sensor held by the holding member in a state where one end of the tubular member is inserted and fixed inside the holding member.
請求項1または請求項2に記載の微粒子センサであって、
前記セパレータは、
その外周面に、前記軸線方向に延びる溝部を構成する溝構成面を有し、
前記筒状部材によって当該セパレータの外周が覆われた状態で、前記溝構成面と前記筒状部材の内周面とによって囲まれた通気孔を形成しており、
前記センサ本体部は、
前記軸線方向の後端部に、当該センサ本体部の外部から当該センサ本体部の内部にエアを取り入れるためのエア取入部を有し、
前記エア取入部を通じて前記センサ本体部の内部に取り入れられた前記エアが、前記通気孔を通じて、 前記センサ本体部内の前記軸線方向の先端側に導入される形態を有する
微粒子センサ。
The particle sensor according to claim 1 or 2, wherein
The separator is
On the outer peripheral surface thereof, a groove forming surface forming a groove portion extending in the axial direction,
In a state in which the outer periphery of the separator is covered by the tubular member, forming a vent hole surrounded by the groove forming surface and the inner peripheral surface of the tubular member,
The sensor body is
At the rear end in the axial direction, there is an air intake part for taking in air from the outside of the sensor main body to the inside of the sensor main body,
The fine particle sensor having a form in which the air taken into the sensor main body through the air intake part is introduced to the tip end side in the axial direction inside the sensor main body through the ventilation hole.
請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の微粒子センサであって、
前記基準電位部材は、前記放電電極体の対極となる放電対極部を含み、
前記微粒子センサは、前記放電電極体と前記放電対極部との間で気中放電を発生させ、当該気中放電により生じたイオンを前記被測定ガスに含まれる前記微粒子に付着させて、帯電した帯電微粒子を生成し、この帯電微粒子の電荷量に基づいて前記被測定ガス中の前記微粒子の量を検知する
微粒子センサ。
The particle sensor according to any one of claims 1 to 3,
The reference potential member includes a discharge counter electrode portion that is a counter electrode of the discharge electrode body,
The fine particle sensor generates an aerial discharge between the discharge electrode body and the discharge counter electrode part, attaches ions generated by the aerial discharge to the fine particles contained in the gas to be measured, and is charged. A fine particle sensor that generates charged fine particles and detects the amount of the fine particles in the gas to be measured based on the charge amount of the charged fine particles.
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