JP2011220711A - センサ - Google Patents

Abstract

【課題】センサ素子の先端を保護するプロテクタを有してなるセンサで、プロテクタは、二重構造でそれぞれが有底キャップ形状のものからなり、各プロテクタはその各底板部に、貫通する通孔が設けられており、この通孔に抵抗溶接用の電極の先端面に設けられた位置決め用凸部が挿入されて溶接されるもので、その通孔の内周面等に、溶接スパッタが付着することを防止し、溶接後のプロテクタの位置決め用凸部からの分離を簡易にする。
【解決手段】内側のプロテクタ２０１の底板部２０３には、その通孔２０５の内周縁に沿って連なり環状をなすと共に外側のプロテクタ２２１の底板部２２３の通孔２２５に向けて突出し、かつ嵌合可能に形成された環状凸部２０６を備えており、この環状凸部２０６が、内側のプロテクタ２０１の通孔２２５内に嵌合されて、この２つのプロテクタの底板部２０３，２２３相互間が溶接された構成とした。
【選択図】 図１

Description

本発明はセンサに関し、詳しくは、例えば内燃機関から排出される排気ガス中の特定ガス成分の濃度を検出するための酸素センサやＮＯｘセンサ、ＨＣセンサ等のガスセンサ、或いは排気ガスの温度を検出するための温度センサ等のセンサに関する。

例えば、ガスセンサとしては、特定ガス成分の濃度に応じて電気的特性が変化するセンサ素子を備えたものがある。図７は、このようなガスセンサ（以下、センサとも言う）１０１の１例を示したものであり、同図のものは、酸素イオン導電性を有する固体電解質よりなるセンサ素子（以下、単に素子ともいう）２１と、この素子２１を包囲して保持するように形成された筒状又は環状をなす主体金具（金具本体）１１等から形成されている（特許文献１）。このうち、素子２１はその先端部分２３を主体金具１１の先端において突出させ、検出対象をなすガスに晒されるように設けられている。なお、本願において、主体金具１１や素子２１等の部品、あるいはそれらの部分について、先端とは、図７におけるそれらの下端をいい、後端とはその逆の端をいう。一方、このような素子１１の先端部分２３を保護するため、主体金具１１の先端には、内外にガスが流通し得る通孔（ガス流通部）を備え、先端部分２３を包囲するようにコップ状に形成されたプロテクタ（保護キャップ）２００が、その開口側端部を介し溶接等により取付けられている。このプロテクタ２００は、素子２１の保護性能を高めるため、相対的に内側と外側に位置する２つのプロテクタ２０１、２２１からなる２層構造を有する構成とされており、例えば、外側に位置するプロテクタ２２１の開口側端部を主体金具１１の先端に外嵌して取り付けられている。

このような２層構造のプロテクタ２００は、図７、図８−Ｂに示したように、内外、２つの各プロテクタ（内側プロテクタ、外側プロテクタ）２０１，２２１の各底板部２０３，２２３を重ねるようにして位置決めされ、その底板部２０３，２２３相互間を抵抗溶接して１つのプロテクタ（保護キャップ）２００として組立てられる。すなわち、図８−Ｂに示したように、内側に位置する小径のコップ形状の内側プロテクタ２０１に対し、外側に位置する大径のコップ形状の外側プロテクタ２２１を被せるようし、両者の底板部（底）２０３，２２３同士を重ねて同軸状（同心状）に位置決めし、その底板部２０３，２２３相互間を抵抗スポット溶接するというものである。他方、この溶接における位置決めは、図８−Ｂに示したように、各プロテクタ２０１、２２１の底板部２０３，２２３の中心に貫通状に設けられた通孔（円形孔）２０５，２２５が使用されることがある。以下、このようにして位置決め、溶接する工程について図８に基づいてさらに詳細に説明する。

図８−Ａに示したように、このような溶接に用いられる抵抗溶接機の固定電極５０１には、その先端面５０３の中央に、各プロテクタ２０１、２２１の底板部２０３，２２３の中央に設けられた通孔２０５，２２５に嵌合する位置決め用凸部（円柱状の軸部）５０５を立設状に形成してある（図８左図の上端参照）。そして、外側プロテクタ２２１内に内側プロテクタ２０１を入れて、或いは、個別に、これらを固定電極５０１の先端から被せるように載置し、内側プロテクタ２０１の底板部２０３中央の通孔２０５が、固定電極５０１の先端面５０３の中央に設けられた位置決め用凸部５０５に嵌合するようにし、さらに、外側プロテクタ２２１の底板部２２３中央の通孔２２５が、内側プロテクタ２０１の底板部２０３中央の通孔２０５から突出するその位置決め用凸部５０５に嵌合するようにする。こうすることで、図８−Ｂに示したように、両プロテクタ２０１，２２１は底板部が重ねられ、固定電極５０１の先端面５０３に対し、同軸状に位置決めされる。

次に、上記のように位置決めした後、外側プロテクタ２２１の底板部２２３の外面側に移動電極（可動電極）６０１を接するようにする。そして、所定の電流を流して、重ねられた底板部２０３，２２３相互間の接触部が溶接温度になったとき、両電極５０１，６０１間で加圧してその底板部２０３，２２３相互を例えば４箇所、スポット溶接する。溶接後は、プロテクタを把持して、位置決め用凸部５０５から、その嵌合を解除するように分離する（取り外す）。かくして、所望とするプロテクタ２００が得られる。

特開２００５−４３３４９号公報

ところで、上記のような溶接工程においては、両プロテクタ２０１，２２１の底板部２０３，２２３が接する面相互間において発生する溶接スパッタが周囲に飛散することがある。そして、この溶接スパッタは、その底板部２０３，２２３相互間の空隙において固定電極５０１の先端面５０３中央に設けられた位置決め用凸部５０５に向けても飛散する。このため、その溶接後、固定電極５０１から分離する前において、両プロテクタ２０１，２２１の底板部中央の通孔２０５，２２５の内周縁（内周面）や、これに嵌合する位置決め用凸部５０５の外周面には、図９の拡大図に示したように、その飛散した溶接スパッタＳが玉ないし塊となって付着（溶着又は焼着）することになる。そして、同スパッタＳは、位置決め用凸部５０５の外周面と底板部２０３，２２３の通孔２０５，２２５の内周面との間でブリッジ状に付着したり、その空隙に嵌り込んでしまう。このため、溶接後、位置決め用凸部５０５からプロテクタを分離する際には、この付着した溶接スパッタＳがその分離を妨げることになり、分離作業に支障がでるといった問題があった。この場合、分離しようとして横曲げ力を作用させる場合には、位置決め用凸部５０５が折れることもある。

特に、図１０に示したように、外側プロテクタ２２１の底板部２２３の適所に、周方向に複数の微小な突起２２４を設けておき、この突起２２４を内側プロテクタ２０１の底板部２０３に当接させて電流を流し、溶接温度になったときに加圧してその突起２２４を潰すようにして溶接するプロジェクション溶接を行うような場合には、上記のような各問題（以下、「溶接スパッタの付着による問題」ともいう）が発生しやすい。というのは、この場合には、両底板部２０３，２２３間に上記突起２２４に対応する空隙が必然的に存在する状態のでの溶接となることから、溶接スパッタが飛散し易いためである。したがって、従来、このような溶接においては大電流を流しにくく、溶接強度を上げ難いといった問題もあった。

また、上記のような抵抗溶接に使用される固定電極５０１の先端面５０３の位置決め用凸部５０５は、外側プロテクタ２２１や内側プロテクタ２０１との固着を防ぐために、セラミックのような絶縁材製とする必要がある。しかも、固定電極５０１の先端面５０３に安定して設けておく必要がある。このため、このような位置決め用凸部５０５は、絶縁材製のネジ付きの円柱状の軸部材とされ、これを固定電極５０１の先端面５０３に設けられたねじ孔にネジ込むことで取付けられるなどの構成とされる。しかも、近時の各種のセンサの小型化に伴うプロテクタの小型、小径化により、このような位置決め用凸部をなす軸部の直径は細くなってきている。したがって、このような位置決め用凸部は折れやすく、その交換等が多く発生することから、溶接工程が複雑化していた。

本発明は、こうした問題点を解消するためになされたもので、その目的は、抵抗溶接において上記のような位置決め手段で、位置決めされて溶接される、センサ用のプロテクタの製造において、各プロテクタの底板部の通孔の内周面や、抵抗溶接用の電極の先端面に設けられる位置決め用凸部の外周面に、溶接スパッタが付着することを防止し、その溶接後におけるプロテクタの前記位置決め用凸部からの分離を簡易に行うことができるようにすることにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載に記載の発明は、筒状又は環状をなす主体金具と、この主体金具の内側に配置されてその先端において自身の先端を露出させてなるセンサ素子と、このセンサ素子の先端部分を覆って保護するプロテクタとを有してなるセンサであって、
前記プロテクタは、相対的に内側と外側に位置し、それぞれが有底キャップ形状をなす２つのプロテクタからなる２層構造を有する構成とされており、この２つのプロテクタはその各底板部に対し、貫通する通孔が設けられており、
一方のプロテクタの前記底板部には、該通孔の内周縁に沿って連なり環状をなすと共に他方のプロテクタの前記底板部の前記通孔に向けて突出し、かつ嵌合可能に形成された環状凸部を備えており、
該環状凸部が、前記他方のプロテクタの前記通孔内に嵌合されて、この２つのプロテクタの底板部相互間が溶接されて構成されたものであることを特徴とする。

請求項２記載に記載の発明は、前記環状凸部は、相対的に内側に位置するプロテクタの底板部に設けられた前記通孔に対し、そのプロテクタの外方に向けて突出するように形成されており、
該環状凸部が、相対的に外側に位置するプロテクタの底板部に設けられた前記通孔内に嵌合されていることを特徴とする請求項１に記載のセンサである。

請求項３記載に記載の発明は、前記環状凸部が円環状であり、この環状凸部が嵌合されている前記通孔が円形孔であることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載のセンサである。そして、請求項４記載に記載の発明は、前記センサが、ガスセンサである請求項１〜３のいずれか１項に記載のセンサである。

本発明のセンサを構成するプロテクタは上記の構成を有している。このため、従来と同様に、底板部相互をスポット溶接（抵抗溶接）することで１つのプロテクタとして一体化するような場合には、次のような効果が得られる。すなわち、従来と同様、抵抗溶接機の電極（例えば固定電極）の先端面に形成された位置決め用凸部に、各プロテクタを、底板部の通孔が嵌合するようにしつつ、底板部相互間が重なるようにして位置決めして溶接する場合には、上記したような従来の「溶接スパッタの付着による問題」を発生させないから、溶接後の分離に支障が生じることもない。このため、溶接に比較的、大電流を流すことができるため、溶接強度のアップも図られる。

本発明のセンサを構成するプロテクタは、上記のように、一方のプロテクタの底板部に設けられた貫通孔をなす該環状凸部が、他方のプロテクタの通孔内に嵌合された構成を有している。したがって、この２つのプロテクタの底板部相互間を溶接する際、溶接用の例えば固定電極の先端面に、両プロテクタを上記の嵌合状態において、その底板部を載置し、固定電極の先端面に設けられた位置決め用凸部に、両プロテクタの底板部の通孔が嵌合させることができる。したがって、その後、移動電極を可動して、底板部相互間を加圧して抵抗溶接する際には、両底板部相互間の空隙において溶接スパッタが、固定電極の先端面に設けられた位置決め用凸部に向けて飛散しても、一方のプロテクタの底板部の環状凸部の外周面が防壁となって、これを受け止めることができる。このため、従来のように溶接スパッタが、位置決め用凸部が嵌合する底板部の通孔の内周面や、その位置決め用凸部の外周面に付着したりすることが防止されるため、本発明のセンサをなすプロテクタによれば、「溶接スパッタの付着による問題」を発生させない。したがって、その溶接作業の簡易化が図られると共に、溶接強度のアップも図られる。

本発明を具体化したセンサ（ガスセンサ）の断面図、及びその要部の拡大図。 図１のセンサに取り付けられるプロテクタの拡大図であって、Ａは縦断面図、Ｂは平面図。 図２のプロテクタの分解半断面図（溶接前の半断面図）。 図２のプロテクタの底板部相互間の溶接状態を説明する拡大図。 図４において底板部に突起を設けた外側プロテクタを用いた図。 環状凸部を外側プロテクタの底板部に設けた別例における底板部相互間の溶接状態を説明する拡大図。 従来のセンサの縦断面図。 図７のセンサに使用されているプロテクタの製造工程（溶接工程）の説明図であって、Ａ（左図）は、その溶接用電極の説明図、Ｂ（右図）は、固定電極に内外のプロテクタを被せて位置決めした説明図。 図８において底板部相互間を抵抗溶接したときの置決め用凸部に付着した溶接スパッタの説明用拡大図。 図９において底板部に突起を設けた外側プロテクタを用いたとき、位置決め用凸部に付着した溶接スパッタの説明用拡大図。

本発明のセンサを具体化した実施の形態例について、図１〜図５に基づいて詳細に説明する。図中、１０１は、本形態例のセンサ（ガスセンサ）であり、このものは、酸素イオン導電性を有する固体電解質よりなる有底筒状のセンサ素子（素子）２１と、このセンサ素子２１を包囲して保持するように形成された筒状又は環状をなす主体金具（金具本体）１１等から形成されている。素子２１は主体金具１１の内側に、環状をなす電気的絶縁部材５２，５４やシール部材５３を介して配置、固定され、その先端部分２３を主体金具１１の先端より突出させて露出させ、検出対象をなすガスに晒されるように設けられている。ただし、この素子２１の先端部分２３には、これを保護し、覆うため、本発明の要部をなす有底キャップ形状をなすプロテクタ２００が被せられている。このプロテクタ２００の詳細は後述するが、これは本形態では主体金具１１の先端寄り部位において縮径円筒状に形成された円筒部１６に、開口側を外嵌めして溶接により取り付けられている。

主体金具１１は、エンジンの排気系部位にねじ込み方式で取付けるための取付けネジ１４を、プロテクタ２００を取付けている円筒部１６の後方（図１上方）の外周面に備えている。そして、取付けネジ１４ネジより後方（図１上方）であって、主体金具１１の後端（図示上端）寄り部位１７の外周には、金属製の保護筒（外筒）８１が同心配置でその先端８３を外嵌して取り付けられており、主体金具１１の後端から突出するセンサ素子２１の後端寄り部位等を保護している。この保護筒（外筒）８１の内側には、素子２１の先端寄り部位の内、外面に形成された電極に連なって形成されている電極端子（図示せず）に電気的に接続された各端子金具７１，９１が、絶縁部材（セパレータ）１１１を介して配置されている。また、その各端子金具７１には、保護筒８１の後端において、外部の基準ガス取り入れ手段１０２が設けられたシール用弾性部材１３１に設けられた貫通孔（空孔）を通されて、外部に引き出された電気信号取り出し用のリード線４１が接続されている。なお、保護筒８１の後端部分８７は縮径状に加締められてシール用弾性部材１３１を圧縮し、必要なシールが保持している。また、本形態のセンサ１０１では、素子２１の内側には棒状のヒータ６１が配置されている。以上の構成は、従来のセンサと同様である。

さて、本形態のセンサでは、上記もしたように主体金具１１の先端には、取付けネジ１４のネジ径より小径に縮径された円筒部１６を備えており、この先端から突出する素子２１の先端部分２３が、この円筒部１６に外嵌、固定された有底円筒のコップ形状をなすプロテクタ２００によって保護されている。このプロテクタ２００は、相対的に内側と外側に位置する２つのプロテクタ２０１、２２１（内側プロテクタ２０１、外側プロテクタ２２１）からなる二重構造をなしている。ただし、各プロテクタ２０１、２２１とも、例えば、ＳＵＳ３１０製薄板から深絞り成形等にて、それぞれ概略、有底円筒のコップ形状に成形されており、それぞれの底板部２０３、２２３は平坦で円形を成し、その各中央には貫通する円形の通孔２０５、２２５が設けられており、以下に詳述するように構成されている（図２参照）。

すなわち、図２、図３に示したように、外側に位置する相対的に大径の外側プロテクタ２２１は、その平坦な底板部２２３を有する有底円筒形状を呈しており、本例では、その開口側（上端側）端部の内周面を主体金具１１の先端の円筒部１６の外周面に嵌合して、溶接で取り付けられるように形成されている。ただし、外側プロテクタ２２１は、前記したようにその底板部２２３の中心において貫通する円形の通孔（ガス流通孔）２２５を備えている。そして、側壁をなす円筒壁部（筒胴部）２２７には、周方向において等角度間隔で、先後に長い長円形状の通孔（開口）２２９を複数有しており、外側プロテクタ２２１の内外にガスが流通可能とされている。なお、底板部２２３と、円筒壁部２２７との交差部は周方向に沿い、テーパー状に形成されている。

一方、図２、図３に示したように、内側に位置する相対的に小径の内側プロテクタ２０１は、平坦な底板部２０３を有する有底円筒形状を呈しているが、その高さ（先後長）は、外側プロテクタ２２１のそれより低く設定されている。そして、内側プロテクタ２０１は、その底板部２０３の中心において貫通する円形の通孔（ガス流通孔）２０５を備えている。本例では、この通孔２０５と、外側プロテクタ２２１の底板部２２３の通孔２２５とを、平面視、一致させる配置で、両底板部２０３，２２３を重ねるようにして、外側プロテクタ２２１の内部（内側）に同心状で配置されている。ただし、内側プロテクタ２０１の底板部２０３には、その通孔２０５の内周縁に沿って連なり環状をなすと共に外側プロテクタ２２１の底板部２２３の通孔２２５に向けて突出し、かつ嵌合可能に形成された環状凸部（短円筒部）２０６を備えている。また、本形態では、この環状凸部２０６が、外側プロテクタ２２１の通孔２２５内に、若干の締り嵌めとなるように圧入状態で嵌合されている。そして、両プロテクタ２０１，２２１の底板部２０３，２２３相互間が、通孔２０５，２２５回りに例えば等角度間隔で４箇所Ｗ１、スポット溶接されている。

なお、内側プロテクタ２０１は、その側壁をなす円筒壁部（筒胴部）２０７の上端において、周方向に間隔をおいて外向きに略直角に曲げられて延び、かつ、その先端において後方に略直角に曲げられてなる複数（図示８箇）の支持片２１０を有している。この支持片２１０は、平面視（図２−Ｂ参照）、外歯状を呈しており、支持片２１０の先端２１１の外周面２１３が、外側プロテクタ２２１の円筒壁部（筒胴部）２２７の上端寄り部位の内周面を自身のバネ性で押付ける形をなし、外側プロテクタ２２１内において内側プロテクタ２０１を配置させている（図２参照）。このような内側プロテクタ２０１は、その支持片２１０相互間の８箇所の開口（通気流路、図２−Ｂ参照）２０９と、通孔２０５を介して内側プロテクタ２０１の内外にガスが流通可能に形成されている。また、このような内側プロテクタ２０１も底板部２０３と、円筒壁部２０７との交差部は周方向に沿い、テーパー状に形成されている。

しかして、このように内外２層構造に形成されたプロテクタ２００は、その外側プロテクタ２２１の底板部２２３の通孔２２５内に、内側プロテクタ２０１の底板部２０３に設けられた環状凸部２０６を嵌合して、底板部２０３，２２３相互間を上記したようにスポット溶接して形成され、円筒壁部２２７の上端寄り部位の開口を、主体金具１１の先端の円筒部１６に外嵌して溶接され、素子２１の先端部分２３をカバーしている。このとき、内側プロテクタ２０１の支持片２１０の先端２１１が、主体金具１１の先端の円筒部１６の端にて支持される設定とされている。

さて、上記したように、本形態のプロテクタ２００を構成している内外２つのプロテクタ２０１，２２１は、それぞれの底板部２０３，２２３相互間で、通孔２０５、２２５を一致させて溶接されている。ところが、本形態では、内側プロテクタ２０１の底板部２０３には、その通孔２０５の内周縁に沿って連なり環状をなすと共に外側プロテクタ２２１の底板部２２３の通孔２２５に向けて突出し、かつ嵌合可能に形成された環状凸部２０６を備えており、この環状凸部２０６が、外側プロテクタ２２１の通孔２２５内に嵌合されている、注目すべき構成を有している。すなわち、このような嵌合構造を有しているため、両プロテクタ２０１，２２１をこのような嵌合状態の下で、従来と同様に、底板部２０３，２２３相互間を抵抗溶接する場合には、従来のような「溶接スパッタの付着の問題」が生じることがない。

図４に示したように、このような嵌合構造で、従来と同様に、両者の底板部２０３，２２３相互間で抵抗溶接する場合には、この環状凸部２０６がその外周面で発生する溶接スパッタを受け止め、通孔２０５の内面に至らせないためである。すなわち、このような二重構造のプロテクタ２００では、抵抗溶接に際し従来と同様に、固定電極５０１の先端に、これらを被せるように載置し、内側プロテクタ２０１の底板部２０３の環状凸部２０６の内周面である通孔２０５が、固定電極５０１の先端面５０３中央に設けられた位置決め用凸部５０５に嵌合するようにし、その下で、移動電極を押し下げて、両底板部２０３，２２３相互間を加圧し、抵抗溶接する際においては、内側プロテクタ２０１の底板部２０３の環状凸部２０６が、固定電極５０１の先端面５０３の位置決め用凸部５０５を包囲する形となる。したがって、位置決め用凸部５０５に向けて飛散する溶接スパッタＳは環状凸部２０６の外周面にて受け止められる（図４参照）。このように、本形態のセンサに使用されるプロテクタによれば、その構造上、その溶接過程で発生する溶接スパッタが、電極の位置決め用凸部５０５の外周面に付着することがないので、その溶接後、電極からプロテクタを分離する作業を円滑に行うことができる。また、固定電極先端面に設けられた位置決め用凸部の折損も有効に防止できる。

しかも、本例では、その底板部２０３，２２３相互間の溶接前、この環状凸部２０６が外側プロテクタ２２１の通孔２２５内に、若干の締り嵌めとなるように圧入で嵌合されている。このため、両プロテクタ２０１，２２１をそれぞれ成形した後、上記のような溶接工程に入る前は、その圧入を利用して、両プロテクタ２０１，２２１を仮止め（仮固定）状態としておくことができるため、溶接作業の簡易化が図られる。というのは、溶接に際し、固定電極５０１の先端面５０３に両プロテクタ２０１，２２１を載置し、位置決めするのに、従来においては各プロテクタの底板部の通孔が、それぞれ固定電極の先端面の位置決め用凸部に嵌合するようにする必要があったのに対し、本例では、嵌合状態にある両プロテクタ２０１，２２１を載置し、内側プロテクタ２０１の底板部２０３の通孔２０５、すなわち、環状凸部の２０６が位置決め用凸部に嵌合するようにすることで、その位置決めができるため、その作業の簡易化が図られる。ただし、各プロテクタ２０１，２２１ごと、すなわち、内側プロテクタ２０１の通孔２０５を固定電極５０１の先端面５０３の位置決め用凸部５０５に嵌合した後、外側プロテクタ２２１の通孔２２５を、内側プロテクタ２０１の通孔２０５をなす環状凸部２０６に嵌合しても良い。なお、上記例では、環状凸部２０６が円環状で、通孔２０５、２２５も円形をなしているため、これら同士の嵌合も容易に行うことができる。

また、図５に示したように、たとえ、外側プロテクタ２２１の底板部２２３に、溶接用の突起２２４が形成されており、これを抵抗溶接時に加圧して行うプロジェクション溶接とする場合でも上記したのと同様の効果が得られることは明らかである。すなわち、この場合にも、溶接スパッタＳは環状凸部２０６の外周面にて受け止められる。本発明のプロテクタによれば、このように底板部２０３，２２３相互間に隙間がある状態で抵抗溶接するような場合にも、、従来のような「溶接スパッタの付着の問題」が生じることがないため、その効果には著しいものがある。なお、図５では、図４とは、突起２２４及びその存在による底板部相互間の空隙の有無のみが相違するだけであり、したがって、図４と同一部位には同一の符号を付すに止め、その説明を省略する。

なお、上記各例では、環状凸部２０６を、内側プロテクタ２０１の底板部２０３に設けられた通孔２０５に、そのプロテクタ２０１の外方に向けて突出するように形成し、この環状凸部２０６が、外側プロテクタ２２１の底板部２２３に設けられた通孔２２５内に嵌合されるものとして説明したが、本発明では、これに限定されるものではない。すなわち、図６に示したように、これとは逆に、外側プロテクタ２２１の底板部２２３に設けられた通孔２２５の内周縁に沿って連なるように環状凸部２２６を、その外側プロテクタ２２１内に向けて突出するように形成しておき、この環状凸部２２６が、内側プロテクタ２０１の底板部２０３に設けられた通孔２０５内に嵌合されるものとしてもよいことは明らかである。なお、内、外側プロテクタ２０１、２２１の底板部２０３、２２３のいずれに環状凸部を設ける場合でも、その環状凸部の底板部からの突出量は、溶接時において、両者の底板部２０３，２２３相互間において飛散する溶接スパッタを十分に受け止められるように、設定すればよい。ただし、図６に示したように、環状凸部２２６を設ける場合には、溶接時に環状凸部２２６の突出側の先端が、溶接用の電極の先端面に干渉しないように、内側プロテクタ２０１の底板部２０３の内面から突出しないようにするか、或いは突出する場合には、電極の先端面５０３に、溶接に支障のないように凹部を設けておけばよい。

本発明は、上記したものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない限り、内、外のプロテクタやそれらの底板部、或いは底板部に設ける通孔、環状凸部の形状、さらには底板部に設ける通孔及び環状凸部の位置（又は配置）や数等は、適宜に変更して具体化できる。また、上記例では、プロテクタが内外２つのプロテクタかななる２層構造のものとして具体化したが、３つのプロテクタかななる３層構造のものにおいても、２層構造を有している点において相違はないから、そのうちの相対的に内、外に位置する２つのプロテクタとの関係で、上記したように具体化すればよい。なお、上記例では、ガスセンサで具体化したが、温度センサにおいても、その検出用の温度センサ素子を保護するプロテクタに同様に適用できる。

１１ 主体金具
２１ センサ素子
２０ プロテクタ
２３ センサ素子の先端部分
１０１ センサ
２０１ 内側プロテクタ
２０３、２２３ 底板部
２０５、２２５ 底板部に設けられた通孔
２０６、２２６ 環状凸部
２２１ 外側プロテクタ

Claims (4)

1. 筒状又は環状をなす主体金具と、この主体金具の内側に配置されてその先端において自身の先端を露出させてなるセンサ素子と、このセンサ素子の先端部分を覆って保護するプロテクタとを有してなるセンサであって、
   前記プロテクタは、相対的に内側と外側に位置し、それぞれが有底キャップ形状をなす２つのプロテクタからなる２層構造を有する構成とされており、この２つのプロテクタはその各底板部に対し、貫通する通孔が設けられており、
   一方のプロテクタの前記底板部には、該通孔の内周縁に沿って連なり環状をなすと共に他方のプロテクタの前記底板部の前記通孔に向けて突出し、かつ嵌合可能に形成された環状凸部を備えており、
   該環状凸部が、前記他方のプロテクタの前記通孔内に嵌合されて、この２つのプロテクタの底板部相互間が溶接されて構成されたものであることを特徴とするセンサ。
2. 前記環状凸部は、相対的に内側に位置するプロテクタの底板部に設けられた前記通孔に対し、そのプロテクタの外方に向けて突出するように形成されており、
   該環状凸部が、相対的に外側に位置するプロテクタの底板部に設けられた前記通孔内に嵌合されていることを特徴とする請求項１に記載のセンサ。
3. 前記環状凸部が円環状であり、この環状凸部が嵌合されている前記通孔が円形孔であることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載のセンサ。
4. 請求項４記載に記載の発明は、前記センサが、ガスセンサである請求項１〜３のいずれか１項に記載のセンサ。

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