JP2016001106A - ガスセンサの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ガラス成形体の組み付け不良の発生を防止することができるガスセンサの製造方法を提供する。【解決手段】インシュレータ20の内部22にセンサ素子10を配設し、ガラス成形体30をインシュレータ20に形成された封止ガラス充填部21に配設する配設工程S1と、ガラス成形体30を加熱して溶融する加熱溶融工程と、溶融されたガラス成形体30を冷却して、封止ガラス充填部21においてセンサ素子10とインシュレータ20との間を封止する封止ガラスを形成する封止工程と含むガスセンサの製造方法である。ガラス成形体30には、その先端部31の外周33から中心34側に少なくとも0.3mmまでの領域に、中心34から離れるにつれて基端部32に向かうように傾斜した傾斜部36が形成されている。そして、配設工程S1ではガラス成形体30を先端部31から封止ガラス充填部21に挿入して配設する。【選択図】図7
Description
本発明は、ガスセンサの製造方法に関する。
車両等の内燃機関に設けられるガスセンサとして、特定のガスを検知するセンサ素子を筒状のインシュレータの内部に保持させるものがある。特許文献1に開示の構成では、インシュレータにおける基端側の端部(基端部)に形成された封止ガラス充填部にガラス成形体を配設して当該ガラス成形体を加熱溶融することにより、センサ素子とインシュレータとの間に溶融されたガラス成形体を充填して封止ガラスを形成して封止している。そして、封止ガラス充填部にガラス成形体を配設する工程において、ガラス成形体はセンサ素子が挿通されるように環状をなしているとともに、先端部から封止ガラス充填部に配設される。
しかしながら、インシュレータ、センサ素子及びガラス成形体のいずれも成形精度の公差を吸収するために、ある程度のクリアランスをもって成形されている。これにより、封止ガラス充填部にガラス成形体を配設する際に、ガラス成形体における先端部と、封止ガラス充填部を形成するインシュレータにおける基端部とが過度に干渉することにより、ガラス成形体がインシュレータの基端部の端面に引っ掛かって封止ガラス充填部に正常に配設されなかったり、ガラス成形体の端部が欠けたり、ガラス成形体全体が割れたりして、ガラス成形体の組み付け不良を引き起こすおそれがある。
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、インシュレータの封止ガラス充填部にガラス成形体を配設する際にインシュレータとガラス成形体との干渉を低減して、ガラス成形体の組み付け不良を防止することができるガスセンサの製造方法を提供しようとするものである。
本発明の一態様は、軸方向に延びる棒状に形成され、先端側に被測定ガスに曝されて被測定ガス中の特定ガスを検出する検出部と、基端側に該検出部の検出結果に応じた出力信号を出力する出力部とを備えたセンサ素子と、
該センサ素子を内部に保持するように筒状に形成されるとともに、上記センサ素子との間を封止する環状の封止ガラスが充填される封止ガラス充填部が基端部に形成された絶縁体からなるインシュレータと、
を備えるガスセンサの製造方法であって、
上記インシュレータの内部に上記センサ素子を配設し、ガラス成形体を上記封止ガラス充填部に配設する配設工程と、
上記ガラス成形体を加熱して溶融する加熱溶融工程と、
上記溶融されたガラス成形体を冷却して、上記封止ガラス充填部において上記センサ素子と上記インシュレータとの間を封止する上記封止ガラスを形成する封止工程と、
を含み、
上記ガラス成形体の先端部における外周から中心側に少なくとも0.3mmまでの領域は、上記中心から離れるにつれて基端部へ向かうように傾斜した傾斜部が形成されており、上記配設工程では、上記ガラス成形体を上記先端部から上記封止ガラス充填部に挿入して配設することを特徴とするガスセンサの製造方法にある。
該センサ素子を内部に保持するように筒状に形成されるとともに、上記センサ素子との間を封止する環状の封止ガラスが充填される封止ガラス充填部が基端部に形成された絶縁体からなるインシュレータと、
を備えるガスセンサの製造方法であって、
上記インシュレータの内部に上記センサ素子を配設し、ガラス成形体を上記封止ガラス充填部に配設する配設工程と、
上記ガラス成形体を加熱して溶融する加熱溶融工程と、
上記溶融されたガラス成形体を冷却して、上記封止ガラス充填部において上記センサ素子と上記インシュレータとの間を封止する上記封止ガラスを形成する封止工程と、
を含み、
上記ガラス成形体の先端部における外周から中心側に少なくとも0.3mmまでの領域は、上記中心から離れるにつれて基端部へ向かうように傾斜した傾斜部が形成されており、上記配設工程では、上記ガラス成形体を上記先端部から上記封止ガラス充填部に挿入して配設することを特徴とするガスセンサの製造方法にある。
上記ガスセンサの製造方法においては、上記配設工程において、ガラス成形体の先端部が封止ガラス充填部を形成するインシュレータの基端側の端部(基端部)と干渉した場合には、先端部における外周から中心側に少なくとも0.3mmの領域に形成された傾斜部がインシュレータの壁部と接することとなる。そして、傾斜部はガラス成形体の先端部において中心から離れるにつれて基端部に向かうように傾斜しているため、ガラス成形体がインシュレータの基端部に引っ掛かることが防止されるとともに、ガラス成形体の端部(傾斜部)が欠けたり、ガラス成形体全体が割れたりすることが防止される。これにより、ガラス成形体の組み付け不良の発生が抑制される。
以上のごとく、本発明によれば、インシュレータの封止ガラス充填部にガラス成形体を配設する際にインシュレータとガラス成形体との干渉を低減して、ガラス成形体の組み付け不良の発生を防止することができるガスセンサの製造方法を提供することができる。
本発明のガスセンサは、例えば、車両の内燃機関に使用することができる。
(実施例1)
本例の実施例に係るガスセンサの製造方法につき、図1〜図7を用いて説明する。本例のガスセンサ1は、図1に示すように、センサ素子10、インシュレータ20を備える。
センサ素子10は、軸方向Yに延びる棒状に形成される。センサ素子10の先端側Y1(図1における紙面下側)に被測定ガスに曝されて被測定ガス中の特定ガスを検出する検出部11と、基端側Y2(図1における紙面上側)に該検出部11の検出結果に応じた出力信号を出力する出力部12とを備える。
インシュレータ20は、センサ素子10を内部に保持するように筒状に形成されるとともに、センサ素子10との間を封止する環状の封止ガラス3が充填される封止ガラス充填部21が基端側Y2の端部24に形成された絶縁体からなる。
本例の実施例に係るガスセンサの製造方法につき、図1〜図7を用いて説明する。本例のガスセンサ1は、図1に示すように、センサ素子10、インシュレータ20を備える。
センサ素子10は、軸方向Yに延びる棒状に形成される。センサ素子10の先端側Y1(図1における紙面下側)に被測定ガスに曝されて被測定ガス中の特定ガスを検出する検出部11と、基端側Y2(図1における紙面上側)に該検出部11の検出結果に応じた出力信号を出力する出力部12とを備える。
インシュレータ20は、センサ素子10を内部に保持するように筒状に形成されるとともに、センサ素子10との間を封止する環状の封止ガラス3が充填される封止ガラス充填部21が基端側Y2の端部24に形成された絶縁体からなる。
そして、ガスセンサ1の製造法は、図3に示す配設工程S1、加熱溶融工程S2及び封止工程S3を含む。
配設工程S1では、図7(a)、図7(b)に示すように、インシュレータ20の内部20aにセンサ素子10が配設され、図7(c)に示すように、ガラス成形体30が封止ガラス充填部21に配設される。
加熱溶融工程S2では、ガラス成形体30が封止ガラス充填部21に配設された状態(図7(c)参照)で、ガラス成形体30が加熱されて溶融される。
封止工程S3では、溶融されたガラス成形体30が冷却されて固化されることにより、図2に示すように、封止ガラス充填部21においてセンサ素子10とインシュレータ20との間に封止ガラス3が形成されて両者の間が封止される。
そして、図7(a)に示すように、配設工程S1では、ガラス成形体30の先端側Y1の端部(先端部31)において、外周33から先端部31の中心34側に少なくとも0.3mmまでの領域には、中心34から離れるにつれて基端側Y2の端部(基端部32)に向かうように傾斜した傾斜部36が形成されている。そして、ガラス成形体30は、先端部31から封止ガラス充填部21に挿入されて配設される。
配設工程S1では、図7(a)、図7(b)に示すように、インシュレータ20の内部20aにセンサ素子10が配設され、図7(c)に示すように、ガラス成形体30が封止ガラス充填部21に配設される。
加熱溶融工程S2では、ガラス成形体30が封止ガラス充填部21に配設された状態(図7(c)参照)で、ガラス成形体30が加熱されて溶融される。
封止工程S3では、溶融されたガラス成形体30が冷却されて固化されることにより、図2に示すように、封止ガラス充填部21においてセンサ素子10とインシュレータ20との間に封止ガラス3が形成されて両者の間が封止される。
そして、図7(a)に示すように、配設工程S1では、ガラス成形体30の先端側Y1の端部(先端部31)において、外周33から先端部31の中心34側に少なくとも0.3mmまでの領域には、中心34から離れるにつれて基端側Y2の端部(基端部32)に向かうように傾斜した傾斜部36が形成されている。そして、ガラス成形体30は、先端部31から封止ガラス充填部21に挿入されて配設される。
以下、本例のガスセンサ1について、詳述する。
ガスセンサ1は自動車内燃機関の排気系に取付けられて、内燃機関の空燃比制御に利用されるものである。図1に示すごとく、ガスセンサ1はインシュレータ20を内部に収納するハウジング40を備える。ハウジング40の先端側Y1には外側カバー51、内側カバー52よりなる二重構造の被測定ガス側カバー50が設けられている。被測定ガス側カバー50には被測定ガスが導入される被測定ガス導入穴501が設けられている。被測定ガス導入穴501から被測定ガス側カバー50の内側に被測定ガス導入されることにより、内側カバー52の内部に被測定ガス側雰囲気53が形成されている。
ガスセンサ1は自動車内燃機関の排気系に取付けられて、内燃機関の空燃比制御に利用されるものである。図1に示すごとく、ガスセンサ1はインシュレータ20を内部に収納するハウジング40を備える。ハウジング40の先端側Y1には外側カバー51、内側カバー52よりなる二重構造の被測定ガス側カバー50が設けられている。被測定ガス側カバー50には被測定ガスが導入される被測定ガス導入穴501が設けられている。被測定ガス導入穴501から被測定ガス側カバー50の内側に被測定ガス導入されることにより、内側カバー52の内部に被測定ガス側雰囲気53が形成されている。
また、ハウジング10の基端側Y2には大気側カバー54が設けてある。大気側カバー12の基端側の外周面には図示しない大気導入穴が備えられている。また、大気導入穴には撥水フィルタが設けられており、大気導入穴から当該撥水フィルタを介して大気が大気側カバー54内に流入されるように構成されており、大気側カバー54の内部に大気側雰囲気55が形成されている。
図1、図2に示すごとく、ハウジング40は略筒状を成しており、その内側面にはハウジング40の中空部を縮径するように形成された第1縮径部41、第2縮径部42が設けられている。第1縮径部41はハウジング40においてセンサ素子10の軸方向Yにおける略中央に位置しており、第2縮径部42はハウジング40において先端側Y1の端部に位置している。そして、第1縮径部41がインシュレータ20の外周面に形成された外側テーパー部23を支承するように構成されている。
第1縮径部41と外側テーパー部23との間には、環状のパッキン56が介設されており、両者の間がシールされている。これにより、ガスセンサ1内の大気側雰囲気55と被測定ガス側雰囲気53とが気密的に分離される。
図1、図2に示すように、インシュレータ20は筒状に形成されている。インシュレータ20の内部22は、軸方向Yにおける中央から先端側Y1においてセンサ素子10の外形に沿う形状を成している。なお、インシュレータ20はアルミナセラミックにより構成されている。
インシュレータ20の基端側Y2には、封止ガラス充填部21が形成されている。封止ガラス充填部21は、平面状に形成された底面211と、上記内部22よりも拡径された略円筒状に形成された側壁面212と、底面211と側壁面212とを繋ぐ角部213をと有する。角部213は、本例では、底面211と側壁面212とをなだらかに繋ぐ湾曲面となっており、角部213の曲率半径は0.3mmとなっている。なお、角部213の形状は、特に限定されず、後述の加熱溶融工程S2(図3)において、溶融したガラス成形体30が当該角部213全体に行きわたりやすいように、ガラス成形体30における傾斜部36の形状などを考慮して適宜設定することができる。
図1に示すように、インシュレータ20の基端側Y2には大気側インシュレータ57が配置されている。大気側インシュレータ57の内部にはリード部58が配置され、センサ素子10と電気的導通が取れるように両者は接触している。なお、本例では、センサ素子10は積層型の酸素濃度測定用素子である。
図2に示すごとく、インシュレータ20にはセンサ素子10が挿通されており、センサ素子10とインシュレータ20との間は封止ガラス3によって封止されている。
次に本例のガスセンサ1の製造方法におけるセンサ素子10とインシュレータ20の封止態様を説明する。ガスセンサ1の製造方法は、図3に示すように、配設工程S1、加熱溶融工程S2、封止工程S3を含む。配設工程S1では、図4に示すごとく、まず、センサ素子10、インシュレータ20及びガラス成形体30を用意する。
ガラス成形体30は粉状のガラス体を圧縮成形したものであって、図4に示すように、環状に形成されている。そして、図5に示すように、ガラス成形体30における先端部31は、本例では、先端部31側から見て、平面視略楕円形となっている。なお、先端部31の形状は、これに限定されず、平面視円形、平面視矩形などであってもよい。
先端部31の中央にはセンサ素子10の外形に沿う貫通孔35が形成されている。先端部31の外周33から中心34側に0.3mmまでの領域は、傾斜部36となっている。傾斜部36は、図6、図7(a)に示すように、中心34から離れるにつれて基端部32に向かうように傾斜している。そして、傾斜部36は、略円筒状に形成された側壁面37になだらかに連続するように湾曲面となっている。本例では、傾斜部36は、外側に膨出する湾曲面であって、その曲率半径は0.3mmとなっている。
次に、センサ素子10をインシュレータ20の封止ガラス充填部21及び内部22に挿通して配設し、図7(b)に示すように、ガラス成形体30をセンサ素子10の基端側Y2から先端側Y1に挿通させて封止ガラス充填部21に配設する(配設工程S1)。図7(C)に示すように、内部22の壁面とセンサ素子10の側面との間に若干のクリアランス(本例では、0.10mm)が形成されている。なお、図7(a)〜図7(c)においては、便宜的にクリアランスの大きさを実際よりも大きく表しており、実際のクリアランスの大きさはより小さいものである。
その後、配設工程S1において、ガラス成形体30は先端部31側からセンサ素子10に挿入される。そして、ガラス成形体30は封止ガラス充填部21に配設される。ガラス成形体30の貫通孔35の内壁とセンサ素子10の側面との間には、若干のクリアランス(本例では、0.1mm)が設けられている。そのため、図7(b)に示すように、ガラス成形体30が径方向Xのいずれか一方に偏った状態で、ガラス成形体30が封止ガラス充填部21に配設される場合には、ガラス成形体30の傾斜部36がインシュレータ20の基端側Y2の端部24のうち、封止ガラス充填部21の内側角部24aに接触することとなる。そして、傾斜部36が内側角部24aに摺接して、ガラス成形体30が先端側Y1に移動し、図7(c)に示すように、ガラス成形体30の先端部31が封止ガラス充填部21の底面211に接して、ガラス成形体30が封止ガラス充填部21内に配設される。
その後、ガラス成形体30が封止ガラス充填部21に配設された状態で、温度800〜950℃に維持された加熱炉で30分〜5時間加熱してガラス成形体30が溶融される(加熱溶融工程S2、図3参照)。その後、自然冷却して溶融したガラス成形体30を固化させる(封止工程S3、図3参照)。これにより、図2に示すように、封止ガラス充填部21において、溶融したガラス成形体30がセンサ素子10とインシュレータ20の間に浸入して隙間なく均一に充填されるとともに固化されて封止ガラス3が形成される。その結果、センサ素子10とインシュレータ20との間が封止ガラス3によって封止されることとなる。その後、一体化したセンサ素子10及びインシュレータ20のアセンブリをパッキン56介してハウジング40に設置する等して、ガスセンサ1を構成する。
なお、本例では、配設工程S1において、センサ素子10をインシュレータ20に挿入した後、ガラス成形体30を封止ガラス充填部21に配設したが、この順序は逆でもよい。すなわち、ガラス成形体30を封止ガラス充填部21に配設した後、センサ素子10をインシュレータ20及びガラス成形体30に挿入してもよい。
(試験1)
ガラス成形体30における傾斜部36の径方向Xの長さR(図4、図7(a)参照)を変更した比較例1〜比較例3及び試験例1、試験例2について、センサ素子10を挿入したインシュレータ20に対する組み付け性の評価試験を行い、表1に試験結果を示した。表1に示すように、比較例1ではRは0mm(すなわち傾斜部36が形成されていない状態)であり、比較例2ではRは0.1mmであり、比較例3ではRは0.2mmである。また、試験例1ではRは0.3mmであり、試験例2ではRは0.5mmである。
ガラス成形体30における傾斜部36の径方向Xの長さR(図4、図7(a)参照)を変更した比較例1〜比較例3及び試験例1、試験例2について、センサ素子10を挿入したインシュレータ20に対する組み付け性の評価試験を行い、表1に試験結果を示した。表1に示すように、比較例1ではRは0mm(すなわち傾斜部36が形成されていない状態)であり、比較例2ではRは0.1mmであり、比較例3ではRは0.2mmである。また、試験例1ではRは0.3mmであり、試験例2ではRは0.5mmである。
試験は以下のように行った。まず、インシュレータ20にセンサ素子10を挿通しセンサ素子10の基端側Y2が鉛直方向上方、先端側Y1が鉛直方向下方となるようにセンサ素子10及びインシュレータ20を設置する。そして、かかる状態において、センサ素子10の基端側Y2にガラス成形体30を挿通させて、ガラス成形体30を自由落下させる。試行回数は10回とし、ガラス成形体30がインシュレータ20の封止ガラス充填部21の端部24に引っかかるなどして、封止ガラス充填部21に完全には収容されなかった回数を不良回数として集計した。試験結果を表1に示した。
表1に示すように、試行回数10回における不良回数はそれぞれ、比較例1では4回、比較例2では2回、比較例3では1回であった。一方、試験例1及び試験例2では、試行回数10回における不良回数がいずれも0回であった。これらから、Rが0.3mm以上において、ガラス成形体の組み付け不良が発生しないことを確認した。
本例のガスセンサ1の製造方法においては、配設工程S2において、ガラス成形体30の先端側Y1の端部(先端部31)が封止ガラス充填部21を形成するインシュレータ20の基端側Y2の端部24と干渉した場合においても、先端部31における外周33から中心34側に0.3mmの領域に形成された傾斜部36がインシュレータ20の壁部と接することとなる。そして、傾斜部36は先端部31の中心34から離れるにつれて基端部32に向かうように傾斜しているため、ガラス成形体30がインシュレータ20の基端側Y2の端部24に引っ掛かることが防止されるとともに、ガラス成形体30の先端部31(傾斜部36)が欠けたり、ガラス成形体30全体が割れたりすることが防止される。これにより、ガラス成形体30の組み付け不良の発生が抑制される。
ガラス成形体30における傾斜部36の径方向Xの長さRは、3.0mm以上であればよく、ガラス成形体30の貫通孔35の内壁とセンサ素子10の側面との間のクリアランスの大きさや、インシュレータ20の内部22の壁面とセンサ素子10の側面との間のクリアランスの大きさなどを考慮して、これらのクリアランスの合計の大きさよりも十分大きい値とすることができる。本例ではそれぞれのクリアランスが0.1mmであってその合計は0.2mmである。そして、Rは当該クリアランスの合計よりも大きい0.3mmを採用している。なお、当該クリアランスは、公差と成形における精度限界等から設定することができる。本例では、傾斜部36の曲率半径を0.3mmとしたが、当該曲率半径は特に限定されない。
以上のごとく、本例によれば、インシュレータ20の封止ガラス充填部21にガラス成形体30を配設する際にインシュレータ20とガラス成形体30との干渉を低減して、ガラス成形体30の組み付け不良の発生を防止することができるガスセンサ1の製造方法を提供することができる。
(実施例2)
本例のガスセンサ1の製造方法では、実施例1における傾斜部36に替えて、図8(a)に示すように、傾斜部360を備える。傾斜部360は、先端部31における外周33中心34側に0.3mmの領域に形成されている。そして、傾斜部360は、先端部31に対して45°の傾斜角αを有するテーパー面である。その他の構成は、実施例1の場合と同等であり、本例においても実施例1の場合と同一の符号を用いてその説明を省略する。
本例のガスセンサ1の製造方法では、実施例1における傾斜部36に替えて、図8(a)に示すように、傾斜部360を備える。傾斜部360は、先端部31における外周33中心34側に0.3mmの領域に形成されている。そして、傾斜部360は、先端部31に対して45°の傾斜角αを有するテーパー面である。その他の構成は、実施例1の場合と同等であり、本例においても実施例1の場合と同一の符号を用いてその説明を省略する。
(試験2)
ガラス成形体30における傾斜部360の径方向Xの長さC(図8(a)参照)を変更した比較例4〜比較例6及び試験例3、試験例4について、センサ素子10を挿入したインシュレータ20に対する組み付け性の評価試験を、実施例1の場合と同様の方法により行い試験結果を表2に示した。表2に示すように、比較例4ではCは0mm(すなわち、傾斜部360は形成されていない状態)であり、比較例5ではCは0.1mmであり、比較例6ではCは0.2mmである。また、試験例3ではCは0.3mmであり、試験例4ではCは0.5mmである。
ガラス成形体30における傾斜部360の径方向Xの長さC(図8(a)参照)を変更した比較例4〜比較例6及び試験例3、試験例4について、センサ素子10を挿入したインシュレータ20に対する組み付け性の評価試験を、実施例1の場合と同様の方法により行い試験結果を表2に示した。表2に示すように、比較例4ではCは0mm(すなわち、傾斜部360は形成されていない状態)であり、比較例5ではCは0.1mmであり、比較例6ではCは0.2mmである。また、試験例3ではCは0.3mmであり、試験例4ではCは0.5mmである。
表2に示すように、試行回数10回における不良回数は、比較例4では4回、比較例5では3回、比較例6では1回であった。一方、試験例3及び試験例4では、試行回数10回における不良回数がいずれも0回であった。これらから、Cが0.3mm以上において、ガラス成形体の組み付け不良が発生しないことを確認した。
本例のガスセンサ1の製造方法においても、実施例1の場合と同様に、配設工程S2において、先端部31における外周33から中心34側に0.3mmの領域に形成された傾斜部360は、先端部31の中心34から離れるにつれて基端側Y2の基端部32に向かうように傾斜しているため、図8(b)に示すように、ガラス成形体30がインシュレータ20の基端側Y2の端部24に引っ掛かることが防止されるとともに、ガラス成形体30の先端部31(傾斜部360)が欠けたり、ガラス成形体30全体が割れたりすることが防止される。これにより、ガラス成形体30の組み付け不良の発生が抑制される。
ガラス成形体30における傾斜部360の径方向Xの長さCは、3.0mm以上であればよく、ガラス成形体30の貫通孔35の内壁とセンサ素子10の側面との間のクリアランスの大きさや、インシュレータ20の内部22の壁面とセンサ素子10の側面との間のクリアランスの大きさなどを考慮して、これらのクリアランスの合計の大きさよりも十分大きい値とすることができる。本例ではそれぞれのクリアランスが0.1mmであってその合計は0.2mmである。そして、Cは当該クリアランスの合計よりも大きい0.3mmを採用している。なお、当該クリアランスは、公差と成形における精度限界等から設定することができる。
なお、本例では、テーパー面である傾斜部360において先端部31に対する傾斜角αを45°としたが、傾斜角αは0°以上90°未満とすることができ、好ましくは15°〜75°であり、より好ましくは45°〜60°である。
(実施例3)
本例のガスセンサ1の製造方法では、実施例1における傾斜部36に替えて、図9に示すように、傾斜部361を備える。傾斜部361は、図9に示すように、ガラス成形体30における先端部31の全体が先端部31の中心34から径方向X外側に向かうにつれて基端部32に向かうように傾斜している。そして、傾斜部361は先端部31全体において、外側に膨出する湾曲面となっている。
本例のガスセンサ1の製造方法では、実施例1における傾斜部36に替えて、図9に示すように、傾斜部361を備える。傾斜部361は、図9に示すように、ガラス成形体30における先端部31の全体が先端部31の中心34から径方向X外側に向かうにつれて基端部32に向かうように傾斜している。そして、傾斜部361は先端部31全体において、外側に膨出する湾曲面となっている。
本例のガスセンサ1の製造方法によれば、配設工程S1において、先端部31の全体に、先端部31の中心34から径方向X外側に向かうにつれて基端部32に向かうように傾斜している傾斜部360が形成されているため、図9に示すように、ガラス成形体30がインシュレータ20の基端側Y2の端部24に引っ掛かることが一層防止されるとともに、ガラス成形体30の先端部31(傾斜部361)が欠けたり、ガラス成形体30全体が割れたりすることが一層防止される。これにより、ガラス成形体30の組み付け不良の発生が一層抑制される。
(実施例4)
本例のガスセンサ1の製造方法では、図10に示すように、傾斜部362を備える。傾斜部362は先端部31の全体においてテーパー面となっているとともに、外周33において軸方向Yに平行な側壁37につながっている。本例のガスセンサ1の製造方法においても、実施例3の場合と同等の作用効果を奏する。
本例のガスセンサ1の製造方法では、図10に示すように、傾斜部362を備える。傾斜部362は先端部31の全体においてテーパー面となっているとともに、外周33において軸方向Yに平行な側壁37につながっている。本例のガスセンサ1の製造方法においても、実施例3の場合と同等の作用効果を奏する。
(実施例5)
本例のガスセンサ1の製造方法では、図11に示すように、傾斜部363を備える。本例では、先端部3130は半球状に形成されており、傾斜部363は先端部31の全体において半球面に沿う形状となっている。本例のガスセンサ1の製造方法においても、実施例3の場合と同等の作用効果を奏する。
本例のガスセンサ1の製造方法では、図11に示すように、傾斜部363を備える。本例では、先端部3130は半球状に形成されており、傾斜部363は先端部31の全体において半球面に沿う形状となっている。本例のガスセンサ1の製造方法においても、実施例3の場合と同等の作用効果を奏する。
(実施例6)
本例のガスセンサ1の製造方法では、図12に示すように、傾斜部364は先端部31の全体においてテーパー面となっているとともに、外周33において基端部32につながっている。本例のガスセンサ1の製造方法においても、実施例3の場合と同等の作用効果を奏する。
本例のガスセンサ1の製造方法では、図12に示すように、傾斜部364は先端部31の全体においてテーパー面となっているとともに、外周33において基端部32につながっている。本例のガスセンサ1の製造方法においても、実施例3の場合と同等の作用効果を奏する。
なお、傾斜部の形状は、上記傾斜部36、360、361、362、363、364の形状の他に、曲率半径の異なる複数の湾曲面を組み合わせた形状、傾斜角の異なる複数のテーパー面を組み合わせた形状、テーパー面と湾曲面とを組み合わせた形状などとしてもよい。
1 ガスセンサ
10 センサ素子
11 検出部
12 出力部
20 インシュレータ
21 封止ガラス充填部
3 封止ガラス
30 ガラス成形体
34 中心
35 貫通孔
36、360、361、362、363、364 傾斜部
10 センサ素子
11 検出部
12 出力部
20 インシュレータ
21 封止ガラス充填部
3 封止ガラス
30 ガラス成形体
34 中心
35 貫通孔
36、360、361、362、363、364 傾斜部
Claims (3)
- 軸方向に延びる棒状に形成され、先端側(Y1)に被測定ガスに曝されて被測定ガス中の特定ガスを検出する検出部(11)と、基端側(Y2)に該検出部(11)の検出結果に応じた出力信号を出力する出力部(12)とを備えたセンサ素子(10)と、
該センサ素子(10)を内部(22)に保持するように筒状に形成されるとともに、上記センサ素子(10)との間を封止する環状の封止ガラス(3)が充填される封止ガラス充填部(21)が基端部に形成された絶縁体からなるインシュレータ(20)と、
を備えるガスセンサ(1)の製造方法であって、
上記インシュレータ(20)の内部に上記センサ素子(10)を配設し、ガラス成形体(30)を上記封止ガラス充填部(21)に配設する配設工程(S1)と、
上記ガラス成形体(30)を加熱して溶融する加熱溶融工程(S2)と、
上記溶融されたガラス成形体(30)を冷却して、上記封止ガラス充填部(21)において上記センサ素子(10)と上記インシュレータ(20)との間を封止する上記封止ガラス(3)を形成する封止工程(S3)と、
を含み、
上記ガラス成形体(30)の先端部(31)における外周(33)から中心(34)側に少なくとも0.3mmまでの領域は、上記中心(34)から離れるにつれて基端部(32)へ向かうように傾斜した傾斜部(36、360、361、362、363、364)が形成されており、上記配設工程(S1)では、上記ガラス成形体(30)を上記先端部(31)から上記封止ガラス充填部(21)に挿入して配設することを特徴とするガスセンサ(1)の製造方法。 - 上記ガラス成形体(30)における先端部(31)の全体が該先端部(31)の中心(34)から径方向外側に向かうにつれて上記基端部(32)に向かうように傾斜した上記傾斜部(361、362、363、364)を形成していることを特徴とする請求項1に記載のガスセンサ(1)の製造方法。
- 上記傾斜部(36、360、361、362、363、364)は、テーパー面又は先端側(Y1)に膨出する湾曲面であることを特徴とする請求項1又は2に記載のガスセンサ(1)の製造方法。
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2015
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