JP2009287935A - Gas sensor and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被検出ガスの濃度を検出する検出素子を備えたガスセンサ及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a gas sensor provided with a detection element for detecting the concentration of a gas to be detected and a method for manufacturing the same.
自動車等の排気ガス中の酸素やNOxの濃度を検出するガスセンサとして、固体電解質を用いた検出素子を有するものが知られている。
一般に、このようなガスセンサは、長尺の検出素子の中央部付近を保持した主体金具を排気管等に取付け、検出素子先端の検出部が排気管内に露出してガスを検知できるようになっている。又、検出素子の後端側には検出部からの出力信号を取出すためのリードや端子が設けられ、端子はコネクタ等を介して外部回路に接続されている。従って、検出素子の後端側を覆うと共にリードや端子を保持するため、主体金具の後端部に筒状の外筒が接合されている。
そして、通常、主体金具と外筒の接合は、主体金具の後端部外側に外筒を重ね合わせ、適宜加締めた後、重ね合わせ部の全周にわたってレーザ溶接して行われる(特許文献1、2参照)
As a gas sensor for detecting the concentration of oxygen and NO x in the exhaust gas of an automobile, having a detection device using a solid electrolyte are known.
In general, such a gas sensor is configured such that a metal shell that holds the vicinity of the center of a long detection element is attached to an exhaust pipe or the like, and the detection part at the tip of the detection element is exposed in the exhaust pipe so that gas can be detected. Yes. Further, a lead and a terminal for taking out an output signal from the detection unit are provided on the rear end side of the detection element, and the terminal is connected to an external circuit through a connector or the like. Therefore, in order to cover the rear end side of the detection element and hold the lead and the terminal, a cylindrical outer cylinder is joined to the rear end portion of the metal shell.
Usually, the joining of the metallic shell and the outer cylinder is performed by superposing the outer cylinder on the outer side of the rear end of the metallic shell, caulking appropriately, and then laser welding the entire circumference of the overlapping portion (Patent Document 1). 2)
しかしながら、上記した特許文献1、2記載の技術の場合、図5に示すように、外筒650の先端650aより後端側を溶接して溶接部990を形成するため、外筒650の先端650aと主体金具の後端部570との間に隙間が生じ、ガスセンサが被水したときに毛管現象によってこの隙間に水が侵入し易いという問題がある。特に、外筒650を加締めて加締め部670を形成した場合には、先端650aがまくれ上がって隙間が大きくなる傾向にある。そして、溶接部990は腐食が生じ易く、又、主体金具や外筒等に用いるステンレスが隙間腐食に弱いこと等も相俟って、溶接部近傍に腐食を生じるおそれがある。
なお、図5において、主体金具500は六角レンチ等を係合するための鍔部520と後端部570とを備え、主体金具500に検出素子100が挿通されている。又、矢印は検出素子100の先端側を示す。
従って、本発明は、主体金具と外筒との溶接部の隙間を解消して耐腐食性を向上させたガスセンサの提供を目的とする。
However, in the case of the techniques described in Patent Documents 1 and 2 described above, as shown in FIG. 5, the rear end side of the
In FIG. 5, the
Accordingly, an object of the present invention is to provide a gas sensor in which the gap between the welded portions of the metal shell and the outer cylinder is eliminated to improve the corrosion resistance.
上記課題を解決するため、本発明のガスセンサは、軸方向に延び、先端側に検出部を有する検出素子と、前記検出部が突出するように、前記検出素子を自身の内側に挿通して保持する主体金具と、前記主体金具の後端部の外周を囲んで該主体金具に接続され、自身の内側に前記検出素子の後端側を収容する筒状の外筒とを備えたガスセンサにおいて、前記外筒の先端部のみが加締められた加締め部が形成され、前記外筒の先端部と前記主体金具とに跨って全周にわたって液密な溶接部が形成されている。
このような構成とすると、外筒の先端部を主体金具に挿入し、外筒の先端部と主体金具とに跨って溶接するため、外筒と主体金具の間に隙間が生じずに液密な溶接部が容易に得られ、溶接部への水等の浸入を防止できる。
又、外筒の先端部を主体金具に挿入した際、外筒の先端を含む外筒の先端部のみが加締められ、主体金具は加締められていない。通常、主体金具は厚肉の金属から構成されて硬いため、外筒の先端部と主体金具と共に加締めると加締め工具が磨耗したり、加締め力が強すぎると主体金具が変形するおそれがあるが、外筒の先端部のみを加締めることで、工具の磨耗や主体金具の変形を防止し、生産性や歩留まりを向上させることができる。
In order to solve the above problems, the gas sensor of the present invention extends in the axial direction and has a detection element having a detection part on the tip side, and the detection element is inserted inside and held so that the detection part protrudes. In a gas sensor comprising: a metal shell, and a cylindrical outer cylinder that surrounds the outer periphery of the rear end portion of the metal shell and is connected to the metal shell and accommodates the rear end side of the detection element inside itself. A caulking portion is formed by caulking only the distal end portion of the outer cylinder, and a liquid-tight weld is formed over the entire circumference across the distal end portion of the outer cylinder and the metal shell.
With such a configuration, the tip of the outer cylinder is inserted into the metal shell and welded across the tip of the outer cylinder and the metal shell, so that there is no gap between the outer cylinder and the metal shell. Therefore, it is possible to easily obtain a welded portion and prevent water and the like from entering the welded portion.
Further, when the distal end portion of the outer cylinder is inserted into the metallic shell, only the distal end portion of the outer cylinder including the distal end of the outer cylinder is crimped, and the metallic shell is not crimped. Normally, the metal shell is made of thick metal and is hard, so there is a risk that the caulking tool will be worn if caulked together with the tip of the outer cylinder and the metal shell, or if the caulking force is too strong, the metal shell may be deformed. However, by caulking only the tip of the outer cylinder, it is possible to prevent tool wear and deformation of the metal shell and improve productivity and yield.
さらに、本発明のガスセンサにおいて、前記主体金具の後端部は、本体部と、前記本体部から後端側へ向かって縮径する縮径部とを有し、前記外筒の先端部は前記縮径部の外周を囲むと共に前記本体部より後端側に位置し、前記溶接部が前記外筒の先端部と前記本体部とに跨って形成されていてもよい。
このような構成とすると、外筒の先端部の内径を本体部の外径より小さくすることで、外筒の先端部を主体金具の縮径部に挿入した際、外筒の先端部が本体部と縮径部の境界で当接し、挿入深さの位置決めを容易に行うことができる。
Furthermore, in the gas sensor of the present invention, the rear end portion of the metallic shell has a main body portion and a reduced diameter portion that reduces the diameter from the main body portion toward the rear end side, and the front end portion of the outer cylinder is The outer periphery of the reduced diameter portion may be surrounded and positioned on the rear end side from the main body portion, and the weld portion may be formed across the front end portion of the outer cylinder and the main body portion.
With such a configuration, by making the inner diameter of the distal end portion of the outer cylinder smaller than the outer diameter of the main body portion, when the distal end portion of the outer cylinder is inserted into the reduced diameter portion of the metal shell, the distal end portion of the outer cylinder becomes the main body. It is possible to easily position the insertion depth by contacting at the boundary between the portion and the reduced diameter portion.
さらに、本発明のガスセンサにおいて、前記外筒のうち前記加締め部を除く部分の内径は、前記主体金具の後端部のうち前記外筒の先端部で囲まれた部分の外径より大きくてもよい。
このような構成とすると、実生産において外筒や主体金具に寸法誤差が生じても、両者を遊嵌させてから加締ることができるので、寸法誤差の影響を受けずに生産性を向上させることができる。
Furthermore, in the gas sensor of the present invention, an inner diameter of a portion of the outer cylinder excluding the caulking portion is larger than an outer diameter of a portion surrounded by a front end portion of the outer cylinder in the rear end portion of the metal shell. Also good.
With such a configuration, even if a dimensional error occurs in the outer cylinder or metal shell in actual production, it can be tightened after loosely fitting them together, improving productivity without being affected by the dimensional error. Can be made.
本発明のガスセンサの製造方法は、軸方向に延び、先端側に検出部を有する検出素子と、前記検出部が突出するように、前記検出素子を自身の内側に挿通して保持する主体金具と、前記主体金具の後端部の外周を囲んで該主体金具に接続され、自身の内側に前記検出素子の後端側を収容する筒状の外筒とを備えたガスセンサの製造方法であって、前記外筒の先端部を、前記主体金具の後端部の外周を囲むように配置する外筒配置工程と、前記外筒の先端部のみを外周側から加締める加締め工程と、前記外筒の先端部と前記主体金具とに跨って全周にわたってレーザ溶接を行って液密な溶接部を形成する溶接工程とを有する。 The gas sensor manufacturing method of the present invention includes a detection element that extends in the axial direction and has a detection portion on a distal end side, and a metal shell that is inserted and held inside the detection element so that the detection portion protrudes. A gas sensor manufacturing method comprising: a cylindrical outer cylinder that surrounds an outer periphery of a rear end portion of the metal shell and is connected to the metal shell and accommodates a rear end side of the detection element inside itself. An outer cylinder arranging step of arranging a front end portion of the outer cylinder so as to surround an outer periphery of a rear end portion of the metallic shell, a caulking step of caulking only the front end portion of the outer cylinder from the outer peripheral side, and the outer A welding step of forming a liquid-tight weld by performing laser welding over the entire circumference across the tip of the tube and the metal shell.
このような製造方法とすることで、作製されたガスセンサは、外筒と主体金具の間に隙間が生じずに液密な溶接部が容易に得られ、溶接部への水等の浸入を防止できる。又、外筒の先端部のみを加締めることで、工具の磨耗や主体金具の変形を防止し、生産性や歩留まりを向上させることができる By using such a manufacturing method, the manufactured gas sensor can easily obtain a liquid-tight welded part without any gap between the outer cylinder and the metal shell, and prevents water from entering the welded part. it can. In addition, by caulking only the tip of the outer cylinder, it is possible to prevent tool wear and deformation of the metal shell and improve productivity and yield.
さらに、本発明のガスセンサの製造方法において、前記主体金具の後端部は、本体部と、前記本体部から後端側へ向かって縮径する縮径部とを有し、前記外筒配置工程において、前記外筒の先端部を、前記縮径部の外周を囲むと共に前記本体部より後端側に配置し、前記溶接工程において、前記外筒の先端部と前記本体部とに跨って前記レーザ溶接を行ってもよい。
このような製造方法とすることで、作製されたガスセンサは、外筒の先端部の内径を本体部の外径より小さくすることで、外筒の先端部を主体金具の縮径部に挿入した際、外筒の先端部が本体部と縮径部の境界で当接し、挿入深さの位置決めを容易に行うことができる。
Furthermore, in the gas sensor manufacturing method of the present invention, the rear end portion of the metal shell has a main body portion and a reduced diameter portion that reduces the diameter from the main body portion toward the rear end side, and the outer cylinder arranging step In the welding process, the front end portion of the outer cylinder surrounds the outer periphery of the reduced diameter portion and is arranged on the rear end side from the main body portion, and in the welding step, the straddle straddles the front end portion of the outer cylinder and the main body portion. Laser welding may be performed.
By making such a manufacturing method, the manufactured gas sensor has the inner cylinder tip inserted into the reduced diameter section of the metal shell by making the inner diameter of the outer cylinder tip smaller than the outer diameter of the main body. At this time, the distal end portion of the outer cylinder comes into contact with the boundary between the main body portion and the reduced diameter portion, and the insertion depth can be easily positioned.
本発明のガスセンサの製造方法において、前記外筒のうち前記加締め部を除く部分の内径は、前記主体金具の後端部のうち前記外筒の先端で囲まれた部分の外径より大きく、前記外筒配置工程において、前記外筒の先端部を、前記主体金具の後端部に遊嵌した状態で配置してもよい。 In the gas sensor manufacturing method of the present invention, an inner diameter of a portion of the outer cylinder excluding the caulking portion is larger than an outer diameter of a portion surrounded by a front end of the outer cylinder in a rear end portion of the metal shell, In the outer cylinder arranging step, the front end of the outer cylinder may be loosely fitted to the rear end of the metal shell.
この発明によれば、主体金具と外筒との溶接部の隙間を解消してガスセンサの耐腐食性を向上させることができ、さらに生産性や歩留まりを向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the corrosion resistance of the gas sensor by eliminating the gap between the welded portion of the metal shell and the outer cylinder, and to further improve the productivity and the yield.
以下、本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るガスセンサ1の軸方向Oに沿う断面構造を示す。この実施形態において、ガスセンサ1は自動車の排気管内に挿入されて先端(図1の矢印F側)が排気ガス中に曝され、排気ガス中の酸素濃度から空燃比を検出する全領域空燃比センサになっている。そして、検出素子10は、酸素イオン伝導性の固体電解質体に一対の電極を積層した酸素濃淡電池を構成し、酸素量に応じた検出値を出力する公知の検出素子である。
なお、図1の下側(矢印F側)をガスセンサ1の先端側とし、図1の上側をガスセンサ1の後端側とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 shows a cross-sectional structure along the axial direction O of a gas sensor 1 according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the gas sensor 1 is inserted into the exhaust pipe of an automobile, the tip (arrow F side in FIG. 1) is exposed to the exhaust gas, and the entire region air-fuel ratio sensor detects the air-fuel ratio from the oxygen concentration in the exhaust gas. It has become. The
The lower side (arrow F side) in FIG. 1 is the front end side of the gas sensor 1, and the upper side in FIG. 1 is the rear end side of the gas sensor 1.
ガスセンサ1は、検出素子10を所定のハウジング内に組み付けたアッセンブリである。そして、ガスセンサ1は、排気管に固定されるための雄ねじ部51が外表面に形成された筒状の主体金具50と、主体金具50の後端に接続される外筒65と、主体金具50の先端に接続されるプロテクタ8と、軸方向Oに延びる板状形状をなす検出素子10と、検出素子10の径方向周囲を取り囲むように主体金具50内に配置される筒状のフランジ部24、シール材26及びセラミックスリーブ27と、検出素子の後端部を取り囲むセパレータ60と、セパレータ60を保持する保持金具70と、検出素子10の後端に電気的に接続される接続端子61と、外筒65の後端を閉塞するグロメット75等とを備えている。
The gas sensor 1 is an assembly in which the
検出素子10は先端に検出部11(上記した酸素濃淡電池の電極)を有し、又、図示しないヒータを積層してなる。検出素子10の後端には、検出部11から出力される検出値を取り出したり、ヒータを動作させるための5つの電極パッド16(図1では、2個図示)を設けた電極部12が形成されている。
The
主体金具50は略筒状に構成され、先端側から後端側にかけて順に、先端係合部56、雄ねじ部51、六角レンチ等を係合するための拡径された鍔部52、後端部57、加締め部53とを備えている。又、鍔部52の先端面と雄ねじ部51の後端との間の段部には、排気管に取付けた際のガス抜けを防止するガスケット55が嵌挿されている。そして、後端部57は、本体部57aと、本体部から後端側へ向かって縮径する縮径部57bとを有する。
さらに、主体金具50は、軸方向Oに貫通する貫通孔58を有し、貫通孔58の径方向内側に棚部54が突出し、棚部54は、軸方向Oに垂直な平面に対して傾きを有する内向きのテーパ面として形成されている。
The
Further, the
主体金具50の貫通孔58の内部には、検出素子10の径方向周囲を取り囲む状態で環状形状のセラミックリング21、滑石からなるシール材22、26、および上述のセラミックスリーブ27がこの順に先端側から後端側にかけて積層されている。セラミックリング21及びシール材22と主体金具50との間には金属カップ20が配置され、金属カップ20は棚部54に係止している。そして、シール材22が押し潰されることによりセラミックリング21、シール材22及び金属カップ20が一体のフランジ部24となって検出素子10を保持すると共に気密性を維持する。
従って、検出素子10の先端側が貫通孔58の先端側から突出し、電極パッド16が貫通孔58の後端側から突出した状態で、検出素子10が主体金具50に保持される。
なお、セラミックスリーブ27と主体金具50の加締め部53との間には、セラミックスリーブ27の肩部28に沿って加締めパッキン29が配置されており、加締めパッキン29を介して加締め部53を下方(先端側)へ加締めることにより、セラミックスリーブ27が先端側に押し付けられ、シール材22、26を押し潰している。
Inside the through
Accordingly, the
A caulking packing 29 is disposed along the
一方、主体金具50の先端係合部56の外周には、検出素子10の突出部分を覆うと共に、複数の孔部85、95を有する有底筒状で金属製(例えば、ステンレスなど)二重の外側プロテクタ80および内側プロテクタ90が、溶接等によって取り付けられている。
On the other hand, the outer periphery of the front
そして、主体金具50の後端部57の外周を囲んで筒状の外筒65が固定され、外筒65は検出素子10の後端側を収容している。外筒65の内部には、検出素子10の電極部12を取り囲むセパレータ60が配置されている。セパレータ60は軸方向に貫通するコンタクト挿通孔60aを有する筒状をなし、コンタクト挿通孔60aの内面に設けられた接続端子61が検出素子10の各電極パッド16にそれぞれ電気的に接続するようになっている。そして、接続端子61に接続された5本のリード線64(図1では3本のみ)がコンタクト挿通孔60aを通って外筒65の後端側に引き出されている。
なお、セパレータ60と外筒65の間に筒状金属製の保持金具70が配置され、保持金具70の後端が内側に折り曲げられて支持部71を形成している。そして、セパレータ60の後端側に設けた拡径の鍔部62を支持部71に係止させて、セパレータ60が保持金具70に保持される。保持金具70は、外筒65と共に内側へ向かって加締められて外筒65の所定位置に固定される。
さらに、外筒65の後端開口部をグロメット75が閉塞し、各リード線64はグロメット75を軸方向に貫通するリード線挿通孔76を通って気密に挿通され、外部に引き出される。グロメット75は外筒65と共に内側へ向かって加締められて外筒65の後端に固定され、さらにセパレータ60の後面を先端側へ押圧している。
A cylindrical
A cylindrical metal holding metal fitting 70 is disposed between the
Further, the
次に、図1の部分拡大図である図2を参照し、本発明の特徴部分である主体金具と外筒との溶接部について説明する。なお、図2は、図1の円Aで示す部分の拡大図である。
図2において、溶接前の主体金具の後端部57は、本体部57aと縮径部57bとが段をなして繋がっており(矢印Bに示す破線)、又、外筒65の内径は、縮径部57bの外径より大きく、本体部57aの外径より小さい。このため、詳しくは後述するが、外筒の先端部65aを縮径部57bに挿入した際、両者間に隙間Pが生じると共に、外筒の先端部65aは上記段部に当接し、先端部65aと本体部57aが突き合わせられる。このとき、主体金具(の縮径部57b)と外筒65との間に隙間Pを介して重ね合わせ部が形成される。
そして、この状態で外筒の先端を含むようにして外筒の先端部65aのみが外周側から加締められて縮径部57bの内面に接し、加締め部67が形成される。さらに、上記段の径方向の厚みは外筒65の厚みDとほぼ同一になっているため、加締め後の外筒65と本体部57aの外面同士が略面一になる。
Next, referring to FIG. 2 which is a partially enlarged view of FIG. 1, a welded portion between the metal shell and the outer cylinder, which is a characteristic part of the present invention, will be described. 2 is an enlarged view of a portion indicated by a circle A in FIG.
In FIG. 2, the
In this state, only the
このようにして加締め部67が形成され、外筒65と本体部57aの繋ぎ目(開先)Bを全周にわたって溶接(例えばレーザ溶接)することにより、外筒の先端部65aと主体金具の本体部57aとに跨って全周にわたって液密な溶接部99が形成されている。
なお、本発明において「外筒65の先端部65a」とは、外筒65の先端を含む軸方向Oに所定の広がりを持った領域をいうものとする。又、外筒65の先端は溶接前には明確に存在するが、溶接によって溶融するため、外筒65の先端を明確な一点として規定できない。但し、通常、外筒と主体金具との突合せ部の真中付近を狙って溶接が行われるので、軸方向Oから見たとき、溶融部の中心(図1のB点)を外筒65の先端の位置とみなす。
本発明においては、外筒65の先端部65aを主体金具50に挿入し、外筒65の先端部65aを溶接するため、外筒65と主体金具50の間に隙間が生じずに液密な溶接部99が容易に得られ、得られたガスセンサ1の溶接部99への水等の浸入を防止できる。
又、本発明においては、外筒65の先端部65aを主体金具50に挿入した際、外筒65の先端部65aのみが加締められ、主体金具50は加締められていない。通常、主体金具50は厚肉の金属から構成されて硬いため、外筒65の先端部65aと主体金具50と共に加締めると加締め工具が磨耗したり、加締め力が強すぎると主体金具50が変形するおそれがある。そこで、外筒65の先端部65aのみを加締めることで、工具の磨耗や主体金具50の変形を防止し、生産性や歩留まりを向上させることができる。
The
In the present invention, the “
In the present invention, the
In the present invention, when the
ここで、外筒65の内径を、主体金具50の後端部(この実施形態では縮径部57b)の外径とほぼ同一とすれば、両者をきつく嵌合させて仮止めすることができる。しかしながら、実生産においては寸法誤差が生じるため、この方法は好ましくない。従って、外筒65の内径を主体金具50の後端部(この実施形態では縮径部57a)の外径より大きく構成すれば、両者を遊嵌させてから加締ることができ、寸法誤差の影響を受けずに生産性を向上させることができる。
又、上記したように、主体金具の後端部57を、本体部57aと縮径部57bとが段をなすよう形成し、外筒65の内径が縮径部57bの外径より大きく、本体部57aの外径より小さくすると、外筒65を主体金具50に挿入した際、外筒65の先端部65aが上記段部に当接するので、挿入深さを容易に位置決めすることができ、生産性をさらに向上させることができる。さらに、段部の上下位置で先端部65aと本体部57aが突き合わせられるので、突合せ部を狙って溶接することにより、液密な溶接部99が容易に得られる。
そして、上記したように、上記段の径方向の厚みを外筒65の厚みとほぼ同一にすると、加締め後の外筒65と本体部57aの外面同士が面一になり、材料厚みも等しくなるので、両者の溶融部具合が均等になり、液密な溶接部99が容易に得られる。
Here, if the inner diameter of the
Further, as described above, the
As described above, when the thickness of the step in the radial direction is substantially the same as the thickness of the
なお、図2において、溶接部99の溶接深さ(溶け込み深さ)Cが外筒65の厚みDの2倍以上となるように溶接条件を調節すると、溶接強度が向上するので好ましい。又、軸方向Oから見たとき、溶接部99の先端と主体金具の鍔部52の後端との間隔Eが1mm以上であることが好ましく、3mm以上であることがより好ましい。間隔Eが1mm未満であると、溶接による溶融部99が鍔部52に広がり、鍔部52の強度が低下したり、外観が劣化するおそれがあるからである。
In FIG. 2, it is preferable to adjust the welding conditions so that the welding depth (penetration depth) C of the welded
次に、図3、図4を参照し、本発明の実施形態に係るガスセンサ1の製造方法について説明する。図3はガスセンサ1の製造工程全体の概略を示し、図4は外筒配置工程及び加締め工程の詳細を示す。
図3において、図1で説明したようにして検出素子10が主体金具50で保持され、主体金具50の先端にプロテクタ8が接合されている。そして、この組み付け体に対し、上から(検出素子10の後端側12)から外筒65が被せられる(各部組立工程)。
そして、外筒65の先端部65aを、主体金具50の後端部57(この実施形態では縮径部57b)の外周を囲むように配置する(外筒配置工程)。ここで、前述したように、主体金具50の後端部57は、本体部57aと縮径部57bとが段をなすよう形成され、その段の後面57xに外筒65の先端部65aが当接した状態で外筒65が配置され、外筒65と縮径部57bの間に境界(加締め後の突合せ部)Bが形成される。又、後端部57(この実施形態では縮径部57b)と外筒65とは遊嵌しつつ重ね合わせ部を形成する。
Next, a method for manufacturing the gas sensor 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows the outline of the whole manufacturing process of the gas sensor 1, and FIG. 4 shows the details of the outer cylinder arranging process and the caulking process.
In FIG. 3, the
And the front-end | tip
さらに、上記重ね合わせ部に含まれる外筒65の先端部65bのみを外周側から全周にわたって加締め(符号M)、加締め部67を形成する(加締め工程)。これにより、外筒65が主体金具50に仮止めされる。
次に、突合せ部B付近を狙い、外周側から全周にわたって先端部65aと主体金具の本体部57aを跨ぐレーザ溶接を行い、液密な溶接部99を形成する(溶接工程)。このとき、レーザを軸方向Oと直交する方向から照射することで、外筒65と主体金具50の溶融具合がほぼ均等となる。但し、外筒65と主体金具50を跨ぐように溶接部99を形成することができる限り、レーザの照射位置が突合せ部Bから軸方向Oに偏っていてもよい。
Further, only the distal end portion 65b of the
Next, aiming near the butt portion B, laser welding is performed across the
図4に示すように、外筒配置工程において、主体金具の後端部57を、本体部57aと縮径部57bとが段をなすよう形成し、外筒65の内径が縮径部57bの外径より大きく、本体部57aの外径より小さくすると、外筒を主体金具に挿入した際、外筒の先端部65aが上記段部の後面57xに当接し、位置決めがされる。
そして、加締め工程において、外筒65の先端部65aと縮径部57bとの重ね合わせ部(縮径部57bの軸方向Oの長さに相当する部分)を外周側から加締めることで、加締め部67が形成される。
溶接工程においては、突合せ部B付近を狙ってレーザ溶接を行うことで、突合せ部Bから先端及び後端へ向かい、かつ軸心方向に向かって溶融部が広がり、溶接部99が形成される。
As shown in FIG. 4, in the outer cylinder arranging step, the
And in the caulking step, by caulking the overlapping portion (the portion corresponding to the length in the axial direction O of the reduced
In the welding process, laser welding is performed aiming at the vicinity of the butt portion B, so that the melted portion spreads from the butt portion B toward the front end and the rear end and in the axial direction, and a welded
本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but extends to various modifications and equivalents included in the spirit and scope of the present invention.
1 ガスセンサ
10 検出素子
11 検出部
50 主体金具
57 主体金具の後端部
57a 本体部
57b 縮径部
65 外筒
65a 外筒の先端部
67 加締め部
99 溶接部
O 軸方向
F 先端の方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記検出部が突出するように、前記検出素子を自身の内側に挿通して保持する主体金具と、
前記主体金具の後端部の外周を囲んで該主体金具に接続され、自身の内側に前記検出素子の後端側を収容する筒状の外筒とを備えたガスセンサにおいて、
前記外筒の先端部のみが加締められた加締め部が形成され、前記外筒の先端部と前記主体金具とに跨って全周にわたって液密な溶接部が形成されているガスセンサ。 A detection element extending in the axial direction and having a detection part on the tip side;
A metal shell that holds the detection element inserted inside thereof so that the detection unit protrudes,
In the gas sensor comprising a cylindrical outer cylinder that surrounds the outer periphery of the rear end portion of the metal shell and is connected to the metal shell and accommodates the rear end side of the detection element inside thereof.
A gas sensor in which a crimped portion in which only the distal end portion of the outer cylinder is crimped is formed, and a liquid-tight welded portion is formed over the entire circumference across the distal end portion of the outer cylinder and the metal shell.
前記検出部が突出するように、前記検出素子を自身の内側に挿通して保持する主体金具と、
前記主体金具の後端部の外周を囲んで該主体金具に接続され、自身の内側に前記検出素子の後端側を収容する筒状の外筒とを備えたガスセンサの製造方法であって、
前記外筒の先端部を、前記主体金具の後端部の外周を囲むように配置する外筒配置工程と、
前記外筒の先端部のみを外周側から加締める加締め工程と、
前記外筒の先端部と前記主体金具とに跨って全周にわたってレーザ溶接を行って液密な溶接部を形成する溶接工程と
を有するガスセンサの製造方法。 A detection element extending in the axial direction and having a detection part on the tip side;
A metal shell that holds the detection element inserted inside thereof so that the detection unit protrudes,
A gas sensor manufacturing method comprising a cylindrical outer cylinder that surrounds the outer periphery of the rear end portion of the metal shell and is connected to the metal shell and accommodates the rear end side of the detection element inside itself.
An outer cylinder arranging step of arranging the tip of the outer cylinder so as to surround the outer periphery of the rear end of the metal shell;
A caulking step of caulking only the tip of the outer cylinder from the outer peripheral side;
A gas sensor manufacturing method comprising: a welding step of forming a liquid-tight weld by performing laser welding over the entire circumference across the tip of the outer cylinder and the metal shell.
前記外筒配置工程において、前記外筒の先端部を、前記縮径部の外周を囲むと共に前記本体部より後端側に配置し、
前記溶接工程において、前記外筒の先端部と前記本体部とに跨って前記レーザ溶接を行う請求項4に記載のガスセンサの製造方法。 The rear end portion of the metal shell has a main body portion, and a reduced diameter portion that decreases in diameter from the main body portion toward the rear end side,
In the outer cylinder arranging step, the front end of the outer cylinder is arranged on the rear end side from the main body while surrounding the outer periphery of the reduced diameter part,
The method for manufacturing a gas sensor according to claim 4, wherein in the welding step, the laser welding is performed across the distal end portion of the outer cylinder and the main body portion.
前記外筒配置工程において、前記外筒の先端部を、前記主体金具の後端部に遊嵌した状態で配置する請求項4又は5に記載のガスセンサの製造方法。 Of the outer cylinder, the inner diameter of the portion excluding the caulking portion is larger than the outer diameter of the portion surrounded by the front end of the outer cylinder in the rear end portion of the metal shell,
The method of manufacturing a gas sensor according to claim 4 or 5, wherein, in the outer cylinder arranging step, a distal end portion of the outer cylinder is arranged in a loosely fitted state on a rear end portion of the metal shell.
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