JP2003254951A - ガスセンサおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐ノイズ性能に優れ、製造容易なガスセンサ
を提供する。 【解決手段】 所定体積を有する流路内のガスの濃度を
検出するガスセンサの流路形成部材２０を合成樹脂によ
り成形し、その際、金属板３６を収納部２２の底部にイ
ンサート成形する。測定室２８の上部開口に合わせて、
検出用素子本体４０を配置し、その上に電子回路基板７
０を取り付ける。更に、収納部２２にはめようにしてケ
ース８０を取り付ける。ケース８０は金属板であり、金
属板３６に設けられた切り起こし部８３とコネクタ３１
の端子３１ｄを用いて、両者は導通され、かつ電源から
の接地ラインに接続される。この結果、検出用素子本体
４０と電子回路基板７０は、金属板３６とケース８０が
形成する電磁シールドの内部に配置されることになり、
耐ノイズ性能を確保することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、検出対象物が所定
体積の流路に存在する気体であるガスセンサの構造およ
びその製造方法に関し、詳しくは、気体が存在する流路
を形成する流路形成部材と、この流路に臨んで設けら
れ、気体の性質を検出する検出用素子とを備えたガスセ
ンサおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から検出用素子を用いて、流路に存
在する気体の性質として、例えば特定成分の濃度や温
度、あるいは湿度などを検出するガスセンサが知られて
いる。こうしたガスセンサでは、検出用素子からの信号
を電気的に処理して、気体の性質に対応した電気信号と
して出力する。ガスセンサの一例として、自動車など内
燃機関を搭載した輸送機器に設けられ、超音波の伝搬速
度の変化を利用してガソリンや軽油などの濃度を検出す
るガス濃度センサを取り上げる。こうしたガス濃度セン
サは、例えば自動車に搭載されたキャニスタから内燃機
関の吸気管に接続されたパージラインの途中に設けら
れ、センサに形成された所定体積の流路を、ガソリンな
どが含まれる蒸発燃料ガスが通過するよう構成される。
ガソリン蒸気の濃度が変化すると、媒質中を通過する超
音波の速度が変化するので、この変化を超音波の受信器
で検出し、信号を処理して、ガソリン濃度に対応した信
号として出力するのである。通常は、送信器から出力さ
れた超音波が所定距離を伝搬して受信器に到達するまで
の時間を検出して、ガソリン濃度を求めている。

【０００３】こうしたガス濃度センサを初めとし、気体
の性質の変化を大きな電気信号に直接変換できる素子は
少なく、検出用素子から出力される電気信号は微弱なこ
とが多い。このため、ガスセンサの検出用素子は、電気
的なノイズに対して一般に脆弱である。また検出しよう
とする気体の性質の変化のみならず、他の変化や外乱な
どによっても、検出用素子の出力する信号が変化してし
まうこともあった。こうした状況は、気体の性質に対し
て敏感な検出用素子を採用した場合に生じやすい。例え
ば、上述した超音波式のガス濃度センサでは、超音波を
受信する素子から出力される信号は、通常ミリボルト前
後の大きさである。

【０００４】そこで、従来のガスセンサでは、検出用素
子を取り付ける流路形成部材をできるだけ堅牢な構造と
して、振動などの外乱が介入しにくいようにすると共
に、流路形成部材として金属などの導電性材料を採用
し、検出用素子を電磁シールドすることにより、ノイズ
などの影響を除去する構成が採用されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自動車
などの民生用機器に用いられるセンサでは、研究室など
で使用されるセンサとは、コストに対する異なる要請が
あり、メンテナンスが必ずしも行き届かない状態で使用
されるという条件下での耐久性や信頼性が要求されるこ
とから、未解決の種々の課題が存在した。例えば、ガス
センサの流路形成部材を金属製とすると、一般に製造工
程の煩雑化とコストの上昇を招き、民生用の機器に用い
るのが困難になるという問題があった。検出対象物が所
定体積の流路に存在する気体である場合、この流路と検
出用素子を取り付ける部位とを一体に形成せねばなら
ず、構造が複雑になりやすい。こうした場合に、金属を
用いて、鋳造や射出成形により流路形成部材を製造する
のは困難な場合も存在した。また、金属により流路形成
部材を製造すると、センサ自体の重量やコストが増大す
るという問題もあった。

【０００６】かといって、流路形成部材を合成樹脂で形
成しただけでは、電磁シールドの効果が得られず、微弱
な信号を取り扱うことの多いガスセンサでは、実用化は
困難であった。もとより、合成樹脂を用いて成形した流
路形成部材を金属板などで覆って電磁シールドすること
も可能ではあるが、複雑な形状をした流路形成部材を金
属などの導電性材料で覆うには、複雑な板金加工を行な
わねばならず、製造工数の増大のみならず、コストの上
昇や信頼性の低下といった問題を招致してしまう。

【０００７】本発明は、こうした問題を解決し、外乱や
ノイズなどに対する信頼性を確保したまま、製造工程や
製造コストを簡略化するガスセンサを提供することを、
その目的の一つとする。

【０００８】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記課題の少なくとも一部を解決する本発明のガスセンサ
は、検出対象物が所定体積の流路に存在する気体であ
り、該流路を形成する流路形成部材と、該流路に臨んで
設けられ、前記気体の性質を検出する検出用素子とを備
えたガスセンサであって、前記流路形成部材は、合成樹
脂を用いて形成され、前記検出用素子が取り付けられる
部位の周辺に、所定面積を有する導電性部材をインサー
ト成形してなり、前記導電性部材が存在する部位の前記
流路形成部材と組み合わされる導電性材料のケースを備
え、該組み合わされた前記ケースと前記流路形成部材と
の内部に、少なくとも前記検出用素子を収納した状態
で、該ケースを前記導電性部材と電気的に接続する接続
部材を設けたことを要旨としている。

【０００９】かかるガスセンサでは、流路形成部材は、
合成樹脂製であり、センサの軽量化および製造コストの
低減が図られている。しかも、この流路形成部材に検出
用素子が取り付けられる部位の周辺には、所定面積を有
する導電性部材がインサート成形されている。インサー
ト成形された導電性部材に、導電性材料のケースが組み
合わされ、その内部には、検出用素子が収納される。こ
の状態で、ケースと導電性部材とは、接続部材により電
気的に接続されるから、ケースと導電性部材を組み合わ
せたものが電磁シールドとして働き、内部の検出用素子
に対するノイズの影響を低減することができる。

【００１０】こうしたガスセンサにおいて、導電性部材
には、金属板を用いることができる。金属板は、加工が
容易なので、この金属板の一部を切り起こして接合片と
することができ、この接合片をケースに接合するものと
すれば良い。接合片とケースとの接合は、はんだ付け、
ロウ付け、溶接などの金属材料を用いた各手法によるこ
とができる。あるいは、接合片とケースとの接合を、圧
接、嵌合、かみ合わせなどの機械的接触の手法により行
なうことも可能である。

【００１１】ガスセンサにおける検出用素子の上部に
は、検出用素子からの出力信号を処理する信号処理回路
基板を設けることができる。この信号処理回路基板は、
検出用素子と共に、ケースと導電性部材とを組み合わせ
た内部に収納すれば、検出用素子同様、電磁シールドの
効果を得ることができる。信号処理回路基板上のインピ
ーダンスの低い電気配線（例えば、信号処理回路基板に
電源を供給するラインの一つ）を、ケースまたは導電性
部材の少なくとも一方と電気的に接続することができ
る。この結果、電磁シールドの効果に加えて、信号処理
回路基板上の回路に対するノイズの影響を一層低減する
ことができる。

【００１２】こうしたガスセンサにおいて、流路形成部
材の一部に、ガスセンサを外部と接続するコネクタを形
成しても良い。このコネクタに設けられた接続用端子の
少なくとも一つを他の接続用端子より延出し、延出され
た接続用端子を、インピーダンスの低い電気配線である
電源供給用のラインに電気的に接続し、かつこの接続用
端子を、ケースまたは導電性部材の少なくともいずれか
一方に、接続することができる。

【００１３】このとき、延出された接続用端子を、信号
処理回路基板と機械的には結合せず、延出された接続用
端子と電気的に接続された他の接続用端子を、信号処理
回路基板と電気的かつ機械的に結合することも、機器組
立上、機械的なストレスを結合箇所に生じにくくする上
で有効である。

【００１４】この信号処理回路基板は、更にケースまた
は導電性部材の少なくともいずれか一方から立設された
導電性の接続片を介して、電気的に接続することも、耐
ノイズ性能を向上する上で有効である。

【００１５】ケースを取り付けた状態で、このケースお
よびその内部に収納された検出用素子を、モールドによ
り一体化することも、センサとしての安定性を高める上
で有用である。

【００１６】ガスセンサは、所定体積の流路に存在する
ガスの性質を検出する種々のタイプのものが想定され
る。例えば、検出用素子としては、流路に存在するガス
の濃度を検出する素子とすることができる。もとより、
温度を検出するもの、湿度を検出するもの、比熱などを
検出するものも可能である。こうした検出は、超音波を
用いて検出することができるが、他の電気的な手法によ
り、ガスの性質を検出するものであれば、本発明は適用
可能である。

【００１７】ガスセンサを製造する方法の発明は、検出
対象物が所定体積の流路に存在する気体であり、該流路
を形成する流路形成部材と、該流路に臨んで設けられ、
前記気体の性質を検出する検出用素子とを備えたガスセ
ンサの製造方法であって、前記流路形成部材は、合成樹
脂を用いて形成する際、前記検出用素子が取り付けられ
る部位の周辺に、所定面積を有する導電性部材をインサ
ート成形し、該流路形成部材に、前記検出用素子を取り
付けた後、導電性材料のケースを、前記導電性部材が存
在する部位の前記流路形成部材と組み合わされる位置に
配置し、該組み合わされた前記ケースと前記流路形成部
材との内部に、少なくとも前記検出用素子を収納した状
態で、該ケースを前記導電性部材と電気的に接続するこ
とを要旨としている。

【００１８】かかる製造方法によれば、流路形成部材を
成形する際に、導電性部材をインサート成形するので、
流路形成部材を金属などにより製作する必要がなく、複
雑な形状でも容易に製造できる上、導電性材料からなる
ケースと組み合わせることにより、検出用素子に対する
電磁シールドの効果を得ることができる。この結果、ガ
スセンサの製造の容易さと、内部に収納された検出用素
子への電気的なノイズに対する効果的な予防とを両立す
ることができる。

【００１９】この製造方法において、検出用素子を流路
形成部材に取り付けた後、検出用素子から出力される信
号を処理する信号処理回路基板を、前記検出用素子の上
部空間に収納し、その後、ケースを、その内部に、検出
用素子と信号処理回路基板とを収納するように配置して
もよい。こうすれば、信号処理回路基板についても電磁
シールドの効果が得られるように、ガスセンサを容易に
製造することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施例とし
てのガスセンサの分解斜視図である。このガスセンサ１
０は、超音波の伝搬速度がガス濃度により変化すること
を利用してガソリン蒸気の濃度を検出するセンサであ
る。このガスセンサは、例えば内燃機関を動力源とする
車両に搭載されたキャニスタから吸気通路にガソリンを
パージする通路に配置されて、パージされるガソリン濃
度を検出する目的などに用いられる。

【００２１】（Ａ）ガスセンサ１０の全体構成：図１に
示したように、このガスセンサ１０は、大きくは、濃度
を検出しようとするガスが通過する流路を形成する流路
形成部材２０と、この流路形成部材２０に一体に作り込
まれた収納部２２に収納される検出用素子本体４０、流
路を通過するガスの温度を検出するサーミスタ６０、検
出用素子本体４０の上部に配置される電子回路基板７
０、収納部２２にはめ込まれる金属製のケース８０から
構成されている。検出用素子本体４０は、収納部２２に
設けられた取り付け用凹部２４に超音波溶着により固定
されており、サーミスタ６０は、取り付け用の挿入孔２
５に挿入・固定されている。後述するように、検出用素
子本体４０やサーミスタ６０は、電気的な信号をやり取
りするための端子を有し、この端子は、電子回路基板７
０の対応する取り付け穴に挿入され、はんだ付けにより
固定される。ガスセンサ１０は、これら検出用素子本体
４０やサーミスタ６０を収納部２２に固定した後、信号
処理を行なう基板である電子回路基板７０を取り付け、
更にケース８０を収納部２２にはめ込み、その上で、全
体をウレタンなどの樹脂によりモールドして製造されて
いる。なお、ガスセンサ１０の製造工程については、
（Ｆ）で詳述する。

【００２２】（Ｂ）流路形成部材２０の構成：ガスセン
サ１０の流路形成部材２０は、ガラスフィラ入りの合成
樹脂を成形したものであり、その弾性率は、ガスセンサ
として適切な値に調整されている。この流路形成部材２
０は、図１に示したように、上部に検出用素子本体４０
を収納する収納部２２を備え、その下部に、検出用のガ
スが流通する流路を有する。主な流路としては、ガスセ
ンサ１０にガソリン蒸気が含まれるガスを導入する導入
路２７，このガスにおけるガソリン濃度を超音波により
検出するための測定室２８，測定室２８に対してガスを
バイパスするバイパス流路２９が形成されている。測定
室２８は、検出用素子本体４０のほぼ直下に、バイパス
流路２９は、サーミスタ６０のほぼ直下に、それぞれ設
けられている。

【００２３】こうした流路構造を詳しく説明するため
に、ガスセンサ１０の垂直断面を図２に示す。図２は、
ガスセンサ１０を、導入路２７および検出用素子本体４
０の軸線を含む平面で切断した断面図である。なお、ガ
スセンサ１０は最終的には樹脂（例えばウレタン）が充
填されてモールドされるが、図２では、図示の簡明さを
図って、全体をモールドする樹脂は描いていない。図２
に示したように、流路形成部材２０の内部は、流路に着
目すれば、導入路２７、測定室２８、バイパス流路２９
に分かれている。これらは、成形時の型を可動可能に設
けることにより容易に成形することができる。導入路２
７はバイパス流路２９に直角に連通しており、更に導入
孔３２を介して測定室２８とも連通している。バイパス
流路２９の下方は出口３４が形成されており、導入路２
７から導入されたガソリン蒸気を含むガスは、出口３４
から排出され、この実施例では、内燃機関の吸気通路に
図示しないホースにより接続されている。バイパス流路
２９の出口３４と反対側の端部は、サーミスタ６０が取
り付けられる挿入孔２５として形成される。従って、サ
ーミスタ６０は、導入路２７から流入したガスの温度に
所定の関係を持って、これを検出することになる。

【００２４】測定室２８は、上部が検出用素子本体４０
が取り付けられる凹部２４に連通しており、その下方に
は、超音波を反射するための反射部３３が形成されてい
る。この反射部３３の働きについては、後述するが、測
定室２８の底部からは、所定距離（本実施例では数ミ
リ）持ち上げられた構造となっており、この反射部３３
の周囲の空隙は、そのまま測定室２８の底部に連通する
排出流路３５を介してバイパス流路２９につながってい
る。このため、導入路２７から導入孔３２を通って流入
したガスは、測定室２８の内部に充満し、所定の割合
で、排出流路３５からバイパス流路２９に出ていく。な
お、排出流路３５は、測定室２８の底部に設けられてい
ることから、測定室２８内の水蒸気やガソリン蒸気など
が結露して液化した場合、これらの水滴・油滴を排出す
るドレインとしても働く。反射部３３の周囲の溝に溜ま
った液体が排出されやすいように、反射部３３の周辺外
形は、排出流路３５に向けて傾斜されている。

【００２５】流路形成部材２０の上部に形成された収納
部２２には、上述したように、測定室２８に連通する開
口を有する取り付け用凹部２４や、サーミスタ取り付け
用の挿入孔２５などが形成されているが、この収納部２
２に相当する場所には、図３に示した金属板３６がイン
サート成形されている。この金属板３６は、図示するよ
うに、収納部２２の底面形状にほぼ倣う形状をしてお
り、取り付け用凹部２４に対応する凹部３７や、挿入孔
２５に対応する開口部３８などを有する。小径の開口部
３９は、インサート成形時の位置決めと金属板３６の固
定用に用いられる。この金属板３６は、その一隅に切り
起こし部８３を備える。この切り起こし部８３は、イン
サート成形された後、図１に示したように、収納部２２
の内側に立設された状態となり、電子回路基板７０を取
り付ける際、基板上の取付孔７２に挿入される。取付孔
７２には、接地ラインに接続されたランドが用意されて
おり、切り起こし部８３は、このランドにはんだ付けさ
れる。なお、電子回路基板７０側の取付孔の内寸を、切
り起こし部８３より小さくし、切り起こし部８３を、内
側に導電材料がメッキされた取付孔７２に圧入すること
で、機械的に電気的な接触を実現するものとしても良
い。もとより、圧接、嵌合、かみ合わせなどの手法を採
用することも可能である。

【００２６】収納部２２の内側の４つの隅部のうち、切
り起こし部８３に隣接する１カ所には、電子回路基板７
０を載置する支持台を兼ねて、端子用凸部２２ａが設け
られている（図４および図７参照）。この外側には、電
気信号をやりとりするためのコネクタ３１が形成されて
おり、コネクタ３１を形成する端子は、収納部２２の外
壁をこの部分で貫通している。コネクタ３１には、入り
口側で３本の端子が用意されており、３本の端子の両側
の２本が、外部からこのガスセンサ１０に電源を供給す
る電源ライン（グランドと直流電圧Ｖｃｃ）、中心がガ
スセンサ１０からの信号出力線ＳＧＮＬとなっている。
このコネクタ３１の端子は、収納部２２側では、図４に
示すように、４本（３１ａないし３１ｄ）となってい
る。これは、グランド（接地）ライン用の端子３１ｃが
途中で二股に分かれた形状をしているからである。二股
に分かれた端子のひとつ３１ｄは、上方に延出されてお
り、ケース８０を組み付けるとき、このケース８０の対
応する位置に用意された挿入孔８５に挿入される。挿入
後、端子３１ｄは、ケース８０にはんだ付けまたはロウ
付けされる。この結果、ケース８０全体が接地ラインに
電気的に結合されていることになる。収納部２２の隅部
のうち、残りの２カ所には、電子回路基板７０を載置す
る目的で、図示しない支持台が形成されている。

【００２７】（Ｃ）検出用素子本体４０の構造：検出用
素子本体４０の構造を、図５の断面図に示した。この検
出用素子本体４０は、図１に示したように、組立後は円
盤形状となるが、これはフランジ部４１を有する合成樹
脂製の素子ケース４２の内部に、後述する圧電素子など
を収納したのち、ウレタンを内部に充填しているからで
ある。素子ケース４２のフランジ部４１は、収納部２２
に設けられた取り付け用凹部２４より大径に形成されて
おり、フランジ部４１の下部の収容部４３は、凹部２４
より小径に形成されている。この素子ケース４２単体の
状態では、収容部４３の下面は開口されており、その端
面４５の外側縁部には、段差部４６が形成されている。
製造時には、この段差部４６の内側に、耐ガソリン性の
ある材料を用いた円形の保護フィルム４８が接着され
る。

【００２８】保護フィルム４８の中心には、円柱形状の
音響整合板５０が接着・固定されており、この音響整合
板５０の上面には超音波素子である圧電素子５１が接着
・固定されている。音響整合板５０は、圧電素子５１の
振動を、保護フィルム４８を介して効率よく、空気中に
（本実施例では測定室２８へ）送出するために設けられ
ている。音波や超音波は、媒質の密度の差が存在する場
所で反射し易いので、圧電素子５１を直接保護フィルム
４８に接着するのではなく、音響整合板５０を介して接
合することにより、圧電素子５１の振動を効率よく超音
波として測定室２８内に送出することができる。本実施
例では、音響整合板５０として、多数の小さなガラス玉
をエポキシ系樹脂で固めたものを用いた。また、これら
の音響整合板５０と圧電素子５１とを取り囲むように、
筒体５２が配置されている。この筒体５２は、ポリエチ
レンテレフタレートフィルム５２ａに銅箔５２ｃを接着
層５２ｂを介して貼り合わされたものであり、銅箔５２
ｃ側を内側にして円筒形に巻き、端面を重ねて貼り合わ
せたものである。この筒体５２の内径は、音響整合板５
０の外径と略一致しているので、筒体５２は、音響整合
板５０の外周に密着している。両者は接着されていな
い。

【００２９】圧電素子５１は、ピエゾなどの電歪素子を
円柱形に形成したものであり、軸方向上下面に形成され
た電極に電圧を印加した際、軸方向にのみ歪曲が生じる
ように、格子の方向を整えて切り出されている。圧電素
子５１は、後述するように、超音波を測定室２８内に送
出する送信器として働くが、同時に本実施例では超音波
振動を受信して電気信号を出力する受信器としても機能
する。もとより、送信用の素子と受信用の素子とを別々
に設けて、ガスセンサを作ることも可能である。圧電素
子５１としては、圧電セラミックスや水晶などの結晶体
などを適宜用いることができる。電極は、特に図示しな
いが、圧電素子５１の上下面に蒸着などの手法により形
成しても良いし、金属の薄板を貼り付けて構成しても良
い。

【００３０】この圧電素子５１の外径は、音響整合板５
０の外径より小さくされている。従って、これを囲繞す
る筒体５２の内面と、圧電素子５１の側面との間には、
間隙が形成されることになる。筒体５２と音響整合板５
０および圧電素子５１との関係を図６に示した。図６
は、音響整合板５０，圧電素子５１，筒体５２の関係を
示す分解斜視図である。図示するように、筒体５２に
は、１２個の開口５３が設けられている。この開口５３
は、圧電素子５１の軸方向に沿って上方に偏位した位置
に設けられている。従って、組立後には、筒体５２の開
口５３は、音響整合板５０の外周ではなく、圧電素子５
１の外周に対応した位置に存在することになる。なお、
図６では、理解の便を図って、筒体５２を形成する各層
５２ａ，５２ｂ，５２ｃについては、一体に描いてあ
る。

【００３１】素子ケース４２は、図５に示したように、
断面が略逆「Ｌ」字形状をしており、その内周面は、鉛
直面に対して所定の角度（本実施例では約１１度）の傾
きでテーパが付けられている。従って、収容部４３の外
壁に相当する部分は、下部、即ち保護フィルム４８に近
づくにつれて厚みを増す。この結果、素子ケース４２の
収容部４３は、フランジ部４１との付け根の付近で外壁
の厚みが薄く、可撓性に富み、その下端では、保護フィ
ルム４８を貼付する充分な面積を用意している。この素
子ケース４２は、ほぼ円筒形に形成されているものの、
端子５５ａ，５５ｂが埋設されている箇所だけ、内側に
突出した形状を有する。この突出部５６ａ，５６ｂに埋
設された端子５５ａ，５５ｂは、「Ｌ」字形状に曲って
おり、その下端には、リード線５４ａ，５４ｂがはんだ
付けされる。端子５５ａ，５５ｂの上端は、電子回路基
板７０の対応する取り付け孔に挿入され、その場所に用
意されたランドにはんだ付けされる。こうして圧電素子
５１のリード線５４ａ，５４ｂの取付を終えてから、素
子ケース４２の内部にはウレタンが充填されている。

【００３２】素子ケース４２は、フランジ部４１の下面
略中央に、溶着用の突起５９を円周状に備えている。こ
の突起５９は、超音波溶着時に溶融して、フランジ部４
１を、収納部２２にしっかりと固着する。

【００３３】（Ｄ）電子回路基板７０とその回路および
ガス濃度検出の手法：次に、電子回路基板７０の構造
と、その取付について説明する。電子回路基板７０は、
ガラスエポキシ基板に予めエッチング等により回路パタ
ーンを形成したものであり、部品の取付位置にランドや
スルーホールが設けられている。また、既に説明したよ
うに、検出用素子本体４０やサーミスタ６０、あるいは
コネクタ３１の端子３１ａ〜３１ｃ、切り起こし部８３
などが取付られる部位には、それぞれの端子形状に合わ
せた大きさの取付孔が設けられ、その周囲をランドパタ
ーンが取り巻いている。従って、完成した電子回路基板
７０は、所定の位置に、信号処理用の各種部品、例えば
信号処理用の集積回路（ＩＣ）や、抵抗器，コンデンサ
などが取り付けられており、これを、検出用素子本体４
０やサーミスタ６０の取付が完了した収納部２２に装着
し、はんだ付けを行なうことで、電気的な回路構成は完
了する。ガスセンサ１０の製造としては、最終的には樹
脂モールドを行なうが、この点は、後で製造方法の項で
一括して説明する。

【００３４】各種端子を電子回路基板７０にはんだ付け
する際、図４に示したコネクタ３１の端子３１ｄは、対
応するランドが、電子回路基板７０にはなく、端子３１
ｄは、電子回路基板７０に設けられた貫通孔を通過する
だけになっている。この様子を図７に示した。図示する
ように、端子３１ｄは、電子回路基板７０に設けられた
貫通孔を通過し、ケース８０の挿入孔８５に挿入され、
ここで、ケース８０にはんだ付け、またはロウ付けされ
る。

【００３５】こうして完成したガスセンサ１０の電気的
な構成を、図８のブロック図に示す。図示するように、
この電子回路基板７０は、マイクロプロセッサ９１を中
心に構成されており、マイクロプロセッサ９１に接続さ
れた各回路素子、即ち、タイマ９０、デジタル−アナロ
グコンバータ（Ｄ／Ａコンバータ）９２、ドライバ９
３、増幅器９６が接続されたコンパレータ９７等を備え
る。サーミスタ６０は、直接マイクロプロセッサ９１の
アナログ入力ポートＰＡＰに接続されている。また、ド
ライバ９３と増幅器９６は、検出用素子本体４０に接続
されている。

【００３６】タイマ９０は、時間を精密に計測するため
のものであり、後述するガソリンの濃度検出において、
検出用素子本体４０から送信された超音波が、ガソリン
蒸気が存在する測定室２８において、反射部３３に反射
して戻ってくるまでの時間を正確に計測するのに用いら
れる。ドライバ９３はマイクロプロセッサ９１からの指
令を受けて、所定時間、検出用素子本体４０の圧電素子
５１を駆動する回路である。このドライバ９３は、マイ
クロプロセッサ９１からの指令を受けると、複数個の矩
形波を出力する。ドライバ９３が出力するこの矩形波の
信号を受けると、圧電素子５１は振動し、送信器として
機能して、超音波を測定室２８内に送出する。

【００３７】測定室２８内に送出された超音波は、比較
的高い指向性を保ったまま直進し、測定室２８底部の反
射部３３に反射して戻ってくる。戻ってきた超音波が保
護フィルム４８に到達すると、保護フィルム４８および
音響整合板５０を介して、圧電素子５１にその振動は伝
わり、圧電素子５１は今度は受信器として機能して、振
動に応じた電気信号を出力する。この様子を、図９に示
した。図において、区間Ｐ１は、ドライバ９３が信号を
出力しており、圧電素子５１が送信器として機能してい
る期間を、区間Ｐ２は、反射部３３で反射した超音波に
より振動が圧電素子５１に伝わり、圧電素子５１が受信
器として機能している期間を、それぞれ示している。

【００３８】受信器として機能した際の圧電素子５１の
信号は、増幅器９６に入力されて増幅される。この増幅
器９６の出力は、コンパレータ９７に入力されており、
ここで予め用意された閾値Ｖref と比較される。閾値Ｖ
ref は、ノイズなどの影響により増幅器９６が出力する
誤信号を弁別できるレベルである。誤信号としては、ノ
イズなどによるものの他、検出用素子本体４０自身が持
っている残響などの影響によるものがある。

【００３９】コンパレータ９７は、増幅器９６からの信
号を閾値Ｖref と比較することにより、圧電素子５１が
受信した振動の大きさが所定以上になったときにその出
力を反転する。このコンパレータ９７の出力をマイクロ
プロセッサ９１により監視し、圧電素子５１からの最初
の超音波の出力タイミング（図９タイミングｔ１）か
ら、コンパレータ９７の出力が反転するまで（図９タイ
ミングｔ２）の時間Δｔを計測することにより、超音波
が測定室２８内の反射部３３までの距離Ｌを往復するの
に要した時間を知ることができる。超音波が、ある媒質
中を伝搬する速度Ｃは、次式（１）に従うことが知られ
ている。

【００４０】

【数１】

【００４１】この式（１）は、複数の成分が混在してい
るガスについて成り立つ一般式であり、変数ｎは、第ｎ
成分についてであることを示すサフィックスである。従
って、Ｃｐｎは測定室２８内に存在するガスの第ｎ成分
の定圧比熱、Ｃｖｎは測定室２８のガスの第ｎ成分の定
積比熱、Ｍｎは第ｎ成分の分子量、Ｘｎは第ｎ成分の濃
度比を表している。また、Ｒは気体定数、Ｔは測定室２
８内のガスの温度、である。ガスに関する比熱などは知
られているので、伝搬速度Ｃは、測定室２８内のガスの
温度Ｔと濃度比Ｘｎのみにより定まることになる。超音
波の伝搬速度Ｃは、圧電素子５１から反射部３３までの
距離Ｌを用いて、 Ｃ＝２×Ｌ／Δｔ …（２） と表せるから、Δｔを計測すれば、濃度比Ｘｎ、即ち、
ガソリン濃度を求めることができる。なお、本実施例で
は、ガソリン蒸気の濃度を検出したが、濃度が既知の場
合には、温度Ｔや伝搬距離Ｌを求めるセンサとして用い
ることも可能である。

【００４２】マイクロプロセッサ９１は、上記の式に従
う演算を高速に行ない、求めたガソリン濃度に対応した
信号をＤ／Ａコンバータ９２を介して出力する。この信
号ＳＧＮＬがコネクタ３１の端子３１ｂを介して外部に
出力される。実施例では、この信号ＳＧＮＬは、内燃機
関の燃料噴射量を制御しているコンピュータに出力さ
れ、ここで、キャニスタからのガソリンのパージ量を勘
案して、燃料噴射量を補正するといった処理に用いられ
る。なお、図８には、電源関係のラインは特に図示しな
かったが、マイクロプロセッサ９１を初めとする各素子
には、いずれも直流電圧Ｖｃｃを供給する電源ラインと
グランド（接地ライン）とが接続されている。このうち
接地ラインは、既に説明したように、流路形成部材２０
の収納部２２の位置にインサート成形された金属板３６
とケース８０とに接続されている。図８では、これらの
部材は模式的に描いたが、金属板３６（図３参照）とケ
ース８０（図１参照）とは、互いに組み合わさって検出
用素子本体４０を覆う箱体を構成しており（図２参
照）、これを同電位に保っていることから、電気的には
電磁シールドを実現している。従って、内部に収納され
た検出用素子本体４０や電子回路基板７０は、その外部
からのノイズに対して効果的に保護される。

【００４３】（Ｅ）実施例の作用・効果：以上説明した
本実施例のガスセンサによれば、流路形成部材２０の測
定室２８に導入されたガスにおけるガソリン蒸気の濃度
を、超音波を用いて精度良く検出することができる。そ
の際に、検出用素子本体４０および電子回路基板７０
は、電気的に導通された金属板３６とケース８０との内
部に収納されており、電磁シールドにより、外部の電磁
波に対して、高い耐ノイズ性能を示す。この結果、自動
車など、ノイズ源の存在する民生機器などにおいても、
検出精度を充分に保つことができる。また、この金属板
３６とケース８０とを電子回路基板７０の接地ラインに
接続しているので、更に耐ノイズ性能を高くすることが
できる。なお、本実施例では、接地ラインに接続した
が、電源ラインＶｃｃに接続しても、ノイズに対する性
能は、ほぼ同じように向上する。

【００４４】しかも、金属板３６は流路形成部材２０の
収納部２２の底部にインサート成形されており、電磁シ
ールドの効果を得る上では、金属板３６と８０とを組み
合わせるだけでよく、流路形成部材２０の複雑な形状の
成形のしやすさと、電磁シールド効果を簡易な構成で実
現したいという相反した要求を、共に満足することがで
きる。また、本実施例では、金属板３６と電子回路基板
７０とケース８０との電気的な導通を取るのに、切り起
こし部８３と端子３１ｄを用いている。従って、これら
の電気的な導通を容易に実現することができる。しか
も、コネクタ３１ｄを二股に分け、端子３１ｄ自身は電
子回路基板７０にはんだ付けされていないので、一つの
端子が２箇所ではんだ付けされることがなく、例えば周
囲の温度が上昇して熱膨張などが生じても、端子の接合
箇所に機械的なストレスが生じにくいという効果も得ら
れる。

【００４５】（Ｆ）ガスセンサの製造方法：次に、本実
施例におけるガスセンサ１０を製造する方法について、
説明する。図１０は、ガスセンサの製造工程を示す工程
図である。図示するように、このガスセンサ１０を製造
するに際しては、まず圧電素子を組み立てる作業を行な
う（工程Ｓ１００）。この工程は、図１１に示すよう
に、保護フィルム４８を所定形状（実施例では円形）に
切り出し、その中心に音響整合板５０を接着する。更
に、その上に、圧電素子５１を中心を合わせて接着す
る。このとき、中心を合わせるように、治具を用いても
良い。接着時の様子を図１１（Ａ）に、接着後の様子を
（Ｂ）に示した。図示するように、接着後、圧電素子５
１の電極には、リード線５４ａ，５４ｂを、はんだ付け
や放電溶接などの手法により接続する。

【００４６】他方、こうして得られた圧電素子組立を封
入する素子ケース４２を用意する（工程Ｓ１１０）。素
子ケース４２は、図１２（Ａ）に示すように、ガラスフ
ィラー入りの合成樹脂を型に流し込んで製造する。もと
より、削り出しなどの手法によっても良い。素子ケース
４２の内側に設けられた突出部５６ａ，５６ｂには、端
子５５ａ，５５ｂが、インサート成形される。

【００４７】次に、検出用素子本体を組み立てる作業を
行なう（工程Ｓ１２０）。この工程では、まず、工程Ｓ
１１０で製造した素子ケース４２に、工程Ｓ１００で組
み立てた圧電素子組立を組み付ける。この作業は、図１
２（Ｂ）に示したように、圧電素子組立を、その保護フ
ィルム４８の外周を、素子ケース４２の下方端面４５に
接着剤で貼付し、固定することで行なう。端面４５の外
周には、段差部４６が設けられているので、端面４５に
保護フィルム４８を位置決めして接着するのは容易であ
る。この状態で、図１３（Ａ）に示したように、筒体５
２を、素子ケース４２の開口側から挿入し、音響整合板
５０の外周に嵌め込む作業を行なう（工程Ｓ１３０）。
作業に先立って、銅箔５２ｃを接着層５２ｂを介してポ
リエチレンテレフタレートフィルム５２ａに張り合わせ
たものを、予め音響整合板５０の外径に合わせた内径に
巻き、筒体５２として製造しておく。筒体５２は、特に
接着などはせず、音響整合板５０に嵌め合わせただけで
ある。

【００４８】この状態で、圧電素子５１から延びる２本
のリード線５４ａ，５４ｂを、端子５５ａ，５５ｂには
んだ付けなどの手法で接続する作業を行なう（工程Ｓ１
４０）。以上の処理により、図１３（Ｂ）に示したよう
に、検出用素子本体４０に必要に部品は全て組み付けら
れる。そこで、次に素子ケース４２の開口側から、ウレ
タンを充填する処理を行なう（工程Ｓ１５０）。充填後
の状態を図１３（Ｃ）に示した。

【００４９】以上説明した検出用素子本体４０の製造と
は別に、流路形成部材２０の製作が行なわれる。この工
程を工程Ｓ２００以下に示した。流路形成部材２０の製
作に際しては、まず金属板をプレス加工して、インサー
ト成形用の金属板３６を成形する処理を行なう（工程Ｓ
２００）。本実施例で用いた金属板３６では、略長方形
の金属板（実施例では錫メッキ鋼板）をプレス加工する
ことにより、凹部３７や開口部３８，３９などを一度に
形成している。切り起こし部８３は、一度のプレス加工
で製作することもできるが、寸法精度を出すために、本
実施例では、３辺を一括してカットする加工と、折り曲
げ加工を別々のプレスにより行なっている。

【００５０】次に、流路形成部材２０を、その内部に金
属板３６を備えるようにインサート成形する処理を行な
う（工程Ｓ２１０）。流路形成部材２０は、ガラスフィ
ラー入りの合成樹脂を用いて成形する。金属板３６は、
流路形成部材２０の成形時に、開口部３９を用いて、形
成後の収納部２２の底部に埋設される位置に保持され
る。また、このとき同時に、コネクタ３１の端子３１ａ
ないし３１ｄも、インサート成形される。

【００５１】こうして流路形成部材２０を製作した後、
この流路形成部材２０の収納部２２に、既に製造してお
いた検出用素子本体４０を溶着する作業を行なう（工程
Ｓ２３０）。溶着は、超音波溶着により行なう。これは
検出用素子本体４０を所定の治具に取り付けた上で、凹
部２４の中心に検出用素子本体４０の中心を一致させた
上で、この治具ごと超音波領域の振動数で振動させ、そ
のフランジ部４１の下面を収納部２２の接合面に強く打
ちつける。フランジ部４１の下面には、突起５９が形成
されているから、超音波振動による力は全てこの突起５
９に集中することになり、突起５９は機械的なエネルギ
が集中することにより加熱され、やがて溶融する。この
結果、検出用素子本体４０は、フランジ部４１下面で、
流路形成部材２０の収納部２２の接合面に隙間なく溶着
する。検出用素子本体４０の取り付けの前後の様子を、
図１４（Ａ）（Ｂ）に示した。なお、溶着は、熱板溶着
など、他の手法に拠っても良い。

【００５２】検出用素子本体４０の取り付けと前後し
て、サーミスタ６０を流路形成部材２０の挿入孔２５に
取り付ける作業も行なう（工程Ｓ２４０）。その後、検
出用素子本体４０の上に緩衝材８８を載置する（工程Ｓ
２５０）。緩衝材８８は、検出用素子本体４０と略同一
の外径に形成された発泡体であり、その厚さは数ミリで
ある。この緩衝材８８には、検出用素子本体４０から上
方に突き出た端子５５ａ，５５ｂが貫通する開口も設け
られている。緩衝材８８は、この後の工程で取り付けら
れる電子回路基板７０と検出用素子本体４０との間に介
装され得る厚みを有し、後述する工程で充填されるウレ
タンが検出用素子本体４０の周囲を埋め尽くさないよう
にする目的で用いられている。

【００５３】緩衝材８８を配置した後、図１５（Ａ）に
示したように、電子回路基板７０上に用意された取り付
け孔に、次の４つの部材を嵌め合わせつつ、基板７０
を、上方から、収納部２２に収納する（工程Ｓ２６
０）。即ち、 ・金属板３６から切り起こされて収納部２２底部に立設
している切り起こし部８３、 ・検出用素子本体４０から突出した端子５５ａ，５５
ｂ、 ・サーミスタ６０の端子、 ・コネクタ３１の４本の端子３１ａ〜３１ｄ、 の４つの部材を、電子回路基板７０の所定の取付孔に嵌
合する。このうちコネクタ３１の端子３１ｄ以外を、電
子回路基板７０上の取付孔周囲に設けられたランドには
んだ付けする。

【００５４】次に、図１５（Ｂ）に示したように、この
収納部２２にケース８０を取り付ける作業を行なう（工
程Ｓ２７０）。このとき、ケース８０に設けられた挿入
孔８５に、コネクタ３１の端子３１ｄを貫通させ、その
後、これをはんだ付けまたはロウ付けする。これでケー
ス８０の取付作業は完了する。その後、収納部２２内に
樹脂（本実施例ではウレタン）を充填する作業を行なう
（工程Ｓ２８０）。ウレタンで検出用素子本体４０や電
子回路基板７０をモールドするのである。なお、図１５
では、樹脂モールドに用いた樹脂は描いていない。その
後、測定室２８に濃度を他の検出装置で検出したガソリ
ン蒸気を含むガスを導入し、ガスセンサ１０を動作させ
て、その出力を較正（キャリブレーション）する処理を
行なう（工程Ｓ２９０）。ガスセンサ１０の較正は、こ
の実施例では、検出結果から、ガスセンサ１０の出力と
他の測定装置で検出済みのガソリン濃度との関係を示す
較正曲線を求めて、これをマイクロプロセッサ９１に内
蔵したＥＥＰＲＯＭに書き込むことで行なったが、ウレ
タンの充填前に、電子回路基板７０上に用意したトリマ
などを調整することで行なうようにしても良い。後者の
場合には、ケース８０に調整用の工具を差し入れるため
の開口部を設けておき、ケース８０を取り付けた状態
（樹脂モールド未実施の状態）で調整を行なうことが望
ましい。

【００５５】以上説明したガスセンサの製造方法によれ
ば、インサート成形という手法を用いて、合成樹脂によ
り流路形成部材２０を形成する際に、金属板３６を、収
納部２２の底部に配置することができ、これと電気的に
接続されたケース８０とが取り囲む空間内に、検出用素
子本体４０と電子回路基板７０とを容易に配置すること
ができる。このため、製造の容易さと、センサとしての
機能部品に対する電磁シールドの効果を確保することと
を、両立させることができる。

【００５６】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明のこうした実施例に何ら限定されるものでは
なく、本発明の要旨を変更しない範囲内において、例え
ば超音波を用いた温度センサや比熱センサ、あるいは超
音波以外の手法により、ガスの種々の性質を検出するセ
ンサなどに適用することができることは勿論である。ま
た、ケースとしては、実施例では、金属板から形成した
ケース８０を用いたが、必ずしもこうした形態のケース
に限定する必要はなく、例えば電子回路基板７０の裏表
の一面、あるいは多層基板であれば内面を含むいずれか
の一ないし複数の面に、電源ラインの一方（例えば接地
ライン）に接続されたベタパターンを形成し、このベタ
パターンを、インサート形成された金属板３６に電気的
に接続し、ケースとして用いても良い。この場合、検出
用素子本体４０は、金属板３６と電子回路基板７０のベ
タパターンとに取り囲まれて電磁シールドされることに
なり、検出用素子本体４０は外部からのノイズの影響を
受けにくくなることは、上述した実施例と同様である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のガスセンサ１０の概略構成を示す分解
斜視図である。

【図２】ガスセンサ１０の構造を示す断面図である。

【図３】流路形成部材２０にインサート成形された金属
板３６の形状を示す説明図である。

【図４】コネクタ３１に設けられた端子３１ａないし３
１ｄの形状を示す斜視図である。

【図５】検出用素子本体４０の構造を示す断面図であ
る。

【図６】音響整合板５０，圧電素子５１と筒体５２の構
造を示す分解斜視図である。

【図７】コネクタ３１の端子３１ａないし３１ｄと電子
回路基板７０およびケース８０との接続の様子を示す模
式図である。

【図８】電子回路基板７０の内部の電気的な構成を示す
説明図である。

【図９】超音波を用いたガス濃度の検出の原理を説明す
る説明図である。

【図１０】実施例におけるガスセンサ１０の製造方法を
示す工程図である。

【図１１】圧電素子組立の様子を示す説明図である。

【図１２】圧電素子組立を素子ケース４２に組み付ける
手順を示す説明図である。

【図１３】検出用素子本体４０を製造する処理を順に示
す説明図である。

【図１４】検出用素子本体４０を流路形成部材２０の収
納部２２に組み付ける様子を示す説明図である。

【図１５】電子回路基板７０とケース８０との取付の様
子を示す説明図である。

【符号の説明】

１０…ガスセンサ ２０…流路形成部材 ２２…収納部 ２４…凹部 ２５…挿入孔 ２７…導入路 ２８…測定室 ２９…バイパス流路 ３１…コネクタ ３１ａ〜３１ｄ…端子 ３２…導入孔 ３３…反射部 ３４…出口 ３５…排出流路 ３６…金属板 ３７…凹部 ３８…開口部 ３９…開口部 ４０…検出用素子本体 ４１…フランジ部 ４２…素子ケース ４３…収容部 ４５…端面 ４６…段差部 ４８…フィルム ５０…音響整合板 ５１…圧電素子 ５２…筒体 ５２ａ…ポリエチレンテレフタレートフィルム ５２ｂ…接着層 ５２ｃ…銅箔 ５３…開口 ５４ａ，５４ｂ…リード線 ５５ａ，５５ｂ…端子 ５６ａ，５６ｂ…突出部 ５９…突起 ６０…サーミスタ ７０…電子回路基板 ７２…取付孔 ８０…ケース ８３…切り起こし部 ８５…挿入孔 ８８…緩衝材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 剛史 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊 陶業株式会社内 (72)発明者 伴野 圭吾 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊 陶業株式会社内 (72)発明者 石田 昇 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊 陶業株式会社内 Ｆターム(参考） 2G047 AA01 AC05 BA03 BC02 CA01 EA04 EA16 GA02 GA03 GA09 GB12 GB28 GG30 GG33 GG43

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検出対象物が所定体積の流路に存在する
   気体であり、該流路を形成する流路形成部材と、該流路
   に臨んで設けられ、前記気体の性質を検出する検出用素
   子とを備えたガスセンサであって、 前記流路形成部材は、合成樹脂を用いて形成され、前記
   検出用素子が取り付けられる部位の周辺に、所定面積を
   有する導電性部材をインサート成形してなり、 前記導電性部材が存在する部位の前記流路形成部材と組
   み合わされる導電性材料のケースを備え、 該組み合わされた前記ケースと前記流路形成部材との内
   部に、少なくとも前記検出用素子を収納した状態で、該
   ケースを前記導電性部材と電気的に接続する接続部材を
   設けたガスセンサ。
2. 【請求項２】 前記導電性部材は、金属板であり、前記
   接続部材は、該金属板の一部を切り起こした接合片であ
   り、該接合片は、前記ケースに接合される請求項１記載
   のガスセンサ。
3. 【請求項３】 前記接合片と前記ケースとの接合は、は
   んだ付け、ロウ付け、溶接などの金属材料を用いた手法
   により行なわれる請求項２記載のガスセンサ。
4. 【請求項４】 前記接合片と前記ケースとの接合は、圧
   接、嵌合、かみ合わせなどの機械的接触の手法により行
   なわれる請求項２記載のガスセンサ
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれか記載
   のガスセンサであって、 前記検出用素子の上部には、該検出用素子からの出力信
   号を処理する信号処理回路基板を設け、該信号処理回路
   基板は、該検出用素子と共に、前記ケースと前記導電性
   部材とを組み合わせた内部に収納され、該信号処理回路
   基板上のインピーダンスの低い電気配線が、前記ケース
   または前記導電性部材の少なくとも一方と電気的に接続
   されたガスセンサ。
6. 【請求項６】 前記インピーダンスの低い電気配線は、
   該信号処理回路基板に電源を供給するラインの一つであ
   る請求項５記載のガスセンサ。
7. 【請求項７】 請求項６記載のガスセンサであって、 前記流路形成部材の一部には、当該ガスセンサを外部と
   接続するコネクタが形成されており、 該コネクタに設けられた接続用端子の少なくとも一つ
   は、他の接続用端子より延出されており、 該延出された接続用端子は、前記インピーダンスの低い
   電気配線である電源供給用のラインに電気的に接続され
   ており、かつ該接続用端子は、前記ケースまたは前記導
   電性部材の少なくともいずれか一方に、接続されている
   ガスセンサ。
8. 【請求項８】 請求項７記載のガスセンサであって、 前記延出された接続用端子は、前記信号処理回路基板と
   は、機械的には結合されておらず、該延出された接続用
   端子と電気的に接続された他の接続用端子が、前記信号
   処理回路基板と電気的かつ機械的に結合されたガスセン
   サ。
9. 【請求項９】 請求項５記載のガスセンサであって、 前記信号処理回路基板は、前記ケースまたは前記導電性
   部材の少なくともいずれか一方から立設された導電性の
   接続片を介して、前記電気的に接続されたガスセンサ。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし請求項４のいずれか記
    載のガスセンサであって、 前記検出用素子の上部には、該検出用素子からの出力信
    号を処理する信号処理回路を搭載した基板を設け、該基
    板には、その一面の略全域に亘って、電源ラインの一方
    に接続された導電性のパターンを形成し、該パターンと
    前記インサート成形された導電性部材とを電気的に接続
    し、該パターンを前記ケースとして用いたガスセンサ。
11. 【請求項１１】 前記検出用素子は、前記流路に存在す
    るガスの濃度を検出する素子である請求項１ないし請求
    項１０のいずれか記載のガスセンサ。
12. 【請求項１２】 前記検出用素子は、超音波の伝搬速度
    あるいは伝搬時間を検出することにより、ガス濃度を検
    出する素子である請求項１１記載のガスセンサ。
13. 【請求項１３】 前記ケースが前記流路形成部材に取り
    付けられた状態で、該ケースおよびその内部に収納され
    た検出用素子を、モールドにより一体化した請求項１な
    いし請求項１１のいずれか記載のガスセンサ。
14. 【請求項１４】 検出対象物が所定体積の流路に存在す
    る気体であり、該流路を形成する流路形成部材と、該流
    路に臨んで設けられ、前記気体の性質を検出する検出用
    素子とを備えたガスセンサの製造方法であって、 前記流路形成部材は、合成樹脂を用いて形成する際、前
    記検出用素子が取り付けられる部位の周辺に、所定面積
    を有する導電性部材をインサート成形し、 該流路形成部材に、前記検出用素子を取り付けた後、 導電性材料のケースを、前記導電性部材が存在する部位
    の前記流路形成部材と組み合わされる位置に配置し、 該組み合わされた前記ケースと前記流路形成部材との内
    部に、少なくとも前記検出用素子を収納した状態で、該
    ケースを前記導電性部材と電気的に接続するガスセンサ
    の製造方法。
15. 【請求項１５】 請求項１４記載のガスセンサの製造方
    法であって、 前記検出用素子を前記流路形成部材に取り付けた後、該
    検出用素子から出力される信号を処理する信号処理回路
    基板を、前記検出用素子の上部空間に収納し、 その後、前記ケースを、前記内部に、前記検出用素子と
    前記信号処理回路基板とを収納するように配置するガス
    センサの製造方法。
16. 【請求項１６】 請求項１４または請求項１５に記載の
    ガスセンサの製造方法であって、 前記ケースと前記導電性部材との電気的な接合の後に、
    該ケースおよび前記内部を、モールドにより一体化する
    ガスセンサの製造方法。