JP4517526B2 - ガスセンサの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は，筒状のハウジングと該ハウジング内に挿入配置された検出素子とを有するガスセンサの製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
例えば，内燃機関における酸素濃度を測定する酸素センサ等のガスセンサは，筒状のハウジングと該ハウジング内に挿入配置された検出素子とからなる。
上記ハウジングの内周には，内向きに突出する内周段部が設けられており，上記検出素子の外周には，外向きに突出するツバ部が設けられている。そして，上記ツバ部は，上記内周段部に当接しており，この当接部における隙間には，タルク等からなる無機粉末が充填されている。
【０００３】
該無機粉末を上記当接部に充填する際には，例えば，上記ハウジングの内周と上記検出素子の外周との間に形成された環状空間部に，上記無機粉末をリング状に固めたリング材を挿入し，該リング材を押圧すると共に粉砕する。
【０００４】
【解決しようとする課題】
しかしながら，従来のガスセンサの製造方法においては，上記環状空間部に挿入したリング材又は無機粉末に，押圧力を均等に付与することは困難である。そのため，上記環状空間部における上記無機粉末の密度分布が不均一となり，気密性が低下するおそれがある。
【０００５】
また，上記リング材を押圧する際に，パンチ等の押圧手段が，上記検出素子やハウジングに損傷を与えるおそれがある。上記検出素子に傷が付くと，ガスセンサの出力特性が低下する等の不具合が生ずるおそれがある。また，上記ハウジングに傷が付くと，これにより生ずる切削片が上記無機粉末に混入し，絶縁不良等の不具合を生ずるおそれがある。
【０００６】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，検出素子やハウジングに損傷を与えることなく，両者の間の環状空間部に無機粉末を略均一に充填することができる，ガスセンサの製造方法を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題の解決手段】
第１の発明は，筒状のハウジングと，該ハウジング内に挿入配置された検出素子とを有するガスセンサを製造する方法において，
内向きに突出する内周段部が内周に設けられた上記ハウジングに，外向きに突出するツバ部が外周に設けられた上記検出素子を，上記ハウジングの後端部側から先端部側へ向けて挿入すると共に，上記ツバ部を上記内周段部に当接させ，
上記ハウジングの内周と上記検出素子の外周との間に形成された環状空間部に，無機粉末をリング状に固めたリング材を挿入し，
該リング材を，筒状のパンチにより先端部側へ押圧すると共に粉砕して，上記無機粉末を上記環状空間部に充填するに際し，
上記パンチは，その内半径ｒp及び外半径Ｒpが，上記環状空間部を構成する上記検出素子の外半径Ｒe及び上記ハウジングの内半径ｒhに対して，
０．２７５ｍｍ≦ｒp−Ｒe≦０．３７５ｍｍ，
０．１５ｍｍ≦ｒh−Ｒp≦０．２５ｍｍ，
の関係を有し，
かつ，上記パンチの先端押圧部は，平坦面と，曲率半径０．３〜０．４ｍｍの内側角部曲面と，曲率半径０．３〜０．５ｍｍの外側角部曲面とを有することを特徴とするガスセンサの製造方法にある（請求項１）。
【０００８】
本発明において最も注目すべきことは，上記パンチの内半径ｒp及び外半径Ｒpが，上記検出素子の外半径Ｒe及び上記ハウジングの内半径ｒhに対して上記の関係を有し，上記パンチの先端押圧部が，上記の曲率半径を有する内側角部曲面及び外側角部曲面を有することである。
【０００９】
次に，本発明の作用効果につき説明する。
本発明においては，上述のごとく，上記パンチの内半径ｒp及び外半径Ｒpが，上記検出素子の外半径Ｒe及び上記ハウジングの内半径ｒhに対してｒp−Ｒe≧０．２７５ｍｍ，ｒh−Ｒp≧０．１５ｍｍの関係を有している。これにより，上記パンチを上記環状空間部に挿入した際，上記パンチとハウジングとの間，及び上記パンチと検出素子との間に，上記パンチの進入動作を円滑に行なうために必要なクリアランスを確保することができる。
【００１０】
また，ｒp−Ｒe≦０．３７５ｍｍ，ｒh−Ｒp≦０．２５ｍｍの関係を有する。これにより，上記パンチを上記環状空間部に挿入した際，上記パンチとハウジングとの間，及びパンチと検出素子との間の隙間を充分に小さくすることができる。そのため，上記パンチによって，上記リング材又は無機粉末を上記環状空間部の略全域にわたって，略均一に押圧することができる。
【００１１】
また，上述のごとく，上記パンチの先端押圧部が，上記の曲率半径を有する内側角部曲面及び外側角部曲面を有する。そのため，上記パンチの先端押圧部が，上記検出素子の外側面や上記ハウジングの内側面に引っかかることがなく，検出素子やハウジングに損傷を与えるおそれがない。
【００１２】
このように，上記パンチの内半径ｒp及び外半径Ｒpが上記の条件を満たし，かつ上記パンチの先端押圧部が上記の曲率半径を有する内側角部曲面と外側角部曲面とを有することにより，検出素子やハウジングに損傷を与えることなく，上記環状空間部に無機粉末を略均一に充填することができる。
【００１３】
以上のごとく，本発明によれば，検出素子やハウジングに損傷を与えることなく，両者の間の環状空間部に無機粉末を略均一に充填することができる，ガスセンサの製造方法を提供することができる。
【００１４】
第２の発明は，筒状のハウジングと，該ハウジング内に挿入配置された検出素子とを有するガスセンサを製造する方法において，
内向きに突出する内周段部が内周に設けられた上記ハウジングに，外向きに突出するツバ部が外周に設けられた上記検出素子を，上記ハウジングの後端部側から先端部側へ向けて挿入すると共に，上記ツバ部を上記内周段部に当接させ，
上記ハウジングの内周と上記検出素子の外周との間に形成された環状空間部に，タルク粉末をリング状に固めたリング材と，該リング材とは異なる無機材料からなるリング状のパッキンとを挿入し，
次いで，筒状のパンチの内側に軸方向にスライド可能に配設したガイドを上記検出素子の後端部に挿入し，
上記パンチを上記検出素子へ向かって，上記ガイドに沿ってスライドさせて，上記リング材と上記パッキンを，該パッキンの後方から，上記ハウジングの先端部側へ押圧すると共に上記リング材を粉砕し，上記タルク粉末を，上記環状空間部に充填するに際し，
上記パンチは，その内半径ｒp及び外半径Ｒpが，上記環状空間部を構成する上記検出素子の外半径Ｒe及び上記ハウジングの内半径ｒhに対して，
０．２７５ｍｍ≦ｒp−Ｒe≦０．３７５ｍｍ，
０．１５ｍｍ≦ｒh−Ｒp≦０．２５ｍｍ，
の関係を有し，
かつ，上記パンチの先端押圧部は，平坦面と，曲率半径０．３〜０．４ｍｍの内側角部曲面と，曲率半径０．３〜０．５ｍｍの外側角部曲面とを有することを特徴とするガスセンサの製造方法にある（請求項９）。
【００１５】
本発明によれば，検出素子やハウジングに損傷を与えることなく，両者の間の環状空間部に無機粉末を略均一に充填することができる，ガスセンサの製造方法をより確実に提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
上記第１の発明（請求項１）における上記ガスセンサとしては，例えば，内燃機関の空燃比制御のために酸素濃度を測定するガスセンサ等がある。
上記内半径とは，上記ハウジング，パンチ等の内側の半径をいう。また，上記外半径とは，上記検出素子，パンチ等の外側の半径をいう。以下においても，同様である。
また，上記環状空間部とは，上記ハウジングの内周段部と上記検出素子のツバ部との当接部に，後方に隣接した部分において，上記ハウジングの内周と上記検出素子の外周との間に形成された空間部分をいう。
【００１７】
上記パンチの内半径ｒpが，上記環状空間部を構成する上記検出素子の外半径Ｒeに対して，ｒp−Ｒe＜０．２７５ｍｍである場合には，上記パンチを上記環状空間部に挿入した際，パンチと検出素子との間に充分なクリアランスを確保することができない。それ故，上記パンチの進入動作を円滑に行なうことが困難となるおそれがある。一方，ｒp−Ｒe＞０．３７５ｍｍである場合には，上記環状空間部内のリング材又は無機粉末を均一に押圧することが困難となるおそれがある。
【００１８】
また，上記パンチの外半径Ｒpが，上記環状空間部を構成する上記ハウジングの内半径ｒhに対して，ｒh−Ｒp＜０．１５ｍｍである場合には，上記パンチを上記環状空間部に挿入した際，パンチとハウジングとの間に充分なクリアランスを確保することができない。それ故，上記パンチの進入動作を円滑に行なうことが困難となるおそれがある。一方，ｒh−Ｒp＞０．２５ｍｍである場合には，上記環状空間部内のリング材又は無機粉末を均一に押圧することが困難となるおそれがある。
【００１９】
また，上記パンチの先端押圧部における内側角部曲面の曲率半径が０．３ｍｍ未満の場合には，上記検出素子に損傷を与えるおそれがある。一方，上記先端押圧部の内側角部曲面の曲率半径が０．４ｍｍを超える場合には，上記環状空間部内における上記検出素子に隣接する部分に存在する無機粉末に充分な押圧力を与えることが困難となる。そのため，上記環状空間部の無機粉末を均一に押圧することが困難となるおそれがある。
【００２０】
また，上記パンチの先端押圧部における外側角部曲面の曲率半径が０．３ｍｍ未満の場合には，上記ハウジングに損傷を与えるおそれがある。一方，上記先端押圧部の外側角部曲面の曲率半径が０．５ｍｍを超える場合には，上記環状空間部内における上記ハウジングに隣接する部分に存在する無機粉末に充分な押圧力を与えることが困難となる。そのため，上記環状空間部の無機粉末を均一に押圧することが困難となるおそれがある。
【００２１】
また，上記リング材は，内半径ｒr及び外半径Ｒrが，上記検出素子の外半径Ｒe及び上記ハウジングの内半径ｒhに対して，
０．１２５ｍｍ≦ｒr−Ｒe≦０．２２５ｍｍ，
０．１０ｍｍ≦ｒh−Ｒr≦０．２０ｍｍ，
の関係を有することが好ましい（請求項２）。
【００２２】
上記リング材の内半径ｒrと検出素子の外半径Ｒeとの関係が，ｒr−Ｒe＜０．１２５ｍｍである場合には，環状空間部に挿入する際にリング材に割れが生ずるおそれがある。一方，ｒr−Ｒe＞０．２２５ｍｍである場合には，上記無機粉末を上記環状空間部に，充分に充填することができないおそれがある。
【００２３】
また，上記リング材の外半径Ｒrとハウジングの内半径ｒhとの関係が，ｒh−Ｒr＜０．１０ｍｍである場合には，環状空間部に挿入する際にリング材に割れが生ずるおそれがある。一方，ｒh−Ｒr＞０．２０ｍｍである場合には，上記無機粉末を上記環状空間部に，充分に充填することができないおそれがある。
【００２４】
また，上記無機粉末は，タルク粉末であることが好ましい（請求項３）。
また，上記環状空間部に，上記リング材の後方から，上記無機粉末とは異なる無機材料からなるリング状のパッキンを挿入し，該パッキンの後方から上記パンチにより，上記パッキン及び上記リング材を押圧することが好ましい（請求項４）。
これにより，上記ガスセンサの気密性を一層向上させることができる。
上記パッキンは，例えばバーミキュライト等の無機材料からなる。
【００２５】
また，上記パッキンは，内半径ｒc及び外半径Ｒcが，上記リング材の内半径ｒr及び外半径Ｒrに対して，
ｒc≦ｒr，Ｒr≦Ｒc
の関係を有することが好ましい（請求項５）。
これにより，より確実に，ガスセンサの気密性を向上させることができる。
上記パッキンの内半径ｒc及び外半径Ｒcと，上記リング材の内半径ｒr及び外半径Ｒrとの関係がｒc＞ｒr，又は，Ｒr＞Ｒcである場合には，気密性を確実に向上させることができないおそれがある。
【００２６】
また，上記パッキンは，内半径ｒc及び外半径Ｒcが，上記検出素子の外半径Ｒe及び上記ハウジングの内半径ｒhに対して，
０．１２５ｍｍ≦ｒc−Ｒe≦０．２２５ｍｍ，
０．０２ｍｍ≦ｒh−Ｒc≦０．０８ｍｍ，
の関係を有することが好ましい。
【００２７】
上記パッキンの内半径ｒcと検出素子の外半径Ｒeとの関係が，ｒc−Ｒe＜０．１２５ｍｍである場合には，環状空間部に挿入する際にパッキンに割れが生ずるおそれがある。一方，ｒc−Ｒe＞０．２２５ｍｍである場合には，ガスセンサの気密性を充分に向上させることが困難となるおそれがある。
【００２８】
また，上記パッキンの外半径Ｒcとハウジングの内半径ｒhとの関係が，ｒh−Ｒc＜０．０２ｍｍである場合には，環状空間部に挿入する際にパッキンに割れが生ずるおそれがある。一方，ｒh−Ｒc＞０．０８ｍｍである場合には，ガスセンサの気密性を充分に向上させることが困難となるおそれがある。
【００２９】
また，上記パンチの中心軸を，上記ハウジング及び上記検出素子の中心軸に一致させた状態で，上記リング材を押圧することが好ましい（請求項７）。
これにより，確実に，上記パンチによって，上記検出素子やハウジングに損傷を与えることなく，上記リング材を押圧することができる。
【００３０】
上記パンチは，該パンチの内側に軸方向にスライド可能なガイドを配設してなり，上記リング材を押圧するに当っては，上記ガイドを上記検出素子の後端部に挿入した後，上記パンチを上記検出素子へ向かって，上記ガイドに沿ってスライドさせることが好ましい（請求項８）。
【００３１】
これにより，容易に，上記パンチの中心軸を，上記ハウジング及び上記検出素子の中心軸に一致させた状態で，上記リング材を押圧することができる。それ故，容易に，上記パンチによって，上記検出素子やハウジングに損傷を与えることなく，上記リング材を押圧することができる。
【００３２】
次に，上記第２の発明（請求項９）における，ｒp−Ｒe，ｒh−Ｒp，内側角部曲面の曲率半径，及び外側角部曲面の曲率半径についての臨界意義は，上記第１の発明（請求項１）と同様である。
【００３３】
【実施例】
本発明の実施例にかか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。
本例は，図５に示すごとく，筒状のハウジング１２と，該ハウジング１２内に挿入配置された検出素子１１とを有するガスセンサ１を製造する方法の例である。
上記ハウジング１２は，内向きに突出する内周段部１２１を内周に設けてなる。また，上記検出素子１１は，外向きに突出するツバ部１１１を外周に設けてなる。
【００３４】
そして，図３，図４に示すごとく，上記ハウジング１２に上記検出素子１１を，上記ハウジング１２の後端部１２２側から先端部１２３側へ向けて挿入すると共に，上記ツバ部１１１を上記内周段部１２１に当接させる。
次いで，図１，図２，図４（Ａ）に示すごとく，上記ハウジング１２の内周と上記検出素子１１の外周との間に形成された環状空間部１３に，タルク粉末２１をリング状に固めたリング材２（図６（Ｃ），図７（Ｂ））と，バーミキュライトからなるリング状のパッキン３（図６（Ｂ），図７（Ａ））とを挿入する。
【００３５】
その後，図１，図３，図４（Ｃ）に示すごとく，上記パッキン３の後方から筒状のパンチ４（図６（Ａ））により，上記パッキン３及びリング材２を押圧すると共に上記リング材２を粉砕する。
これにより，図５に示すごとく，上記タルク粉末２１を，上記環状空間部１３に充填する。
【００３６】
図１，図２に示すごとく，上記パンチ４は，その内半径ｒp及び外半径Ｒpが，上記環状空間部１３を構成する上記検出素子１１の外半径Ｒe及び上記ハウジング１２の内半径ｒhに対して，
０．２７５ｍｍ≦ｒp−Ｒe≦０．３７５ｍｍ，
０．１５ｍｍ≦ｒh−Ｒp≦０．２５ｍｍ，
の関係を有する。
また，上記パンチ４の先端押圧部４１は，平坦面４１１と，曲率半径０．３〜０．４ｍｍの内側角部曲面４１２と，曲率半径０．３〜０．５ｍｍの外側角部曲面４１３とを有する。
なお，図１，図２における一点鎖線は，上記検出素子１１，ハウジング１２，リング材２，パッキン３，及びパンチ４の中心軸を示している。
【００３７】
上記ガスセンサ１は，図５に示すごとく，上記ハウジング１２の先端部１２３側に，排気カバー１６１，１６２を配設してなり，これらの内側に排気室１６０が形成されている。
一方，上記ハウジング１２の後端部１２２側には，大気カバー１６８が設けられている。また，符号１９１はマイナス端子であり，符号１９２はプラス端子である。
【００３８】
上記ガスセンサ１を製造するに当っては，上記ハウジング１２の先端部１２３に排気カバー１６２，１６１を組付け，かしめる。次いで，上記ハウジング１２に上記検出素子１１を挿入する。
次いで，上述のごとく，上記環状空間部１３に，タルク粉末２１とパッキン３とを加圧充填し，更に，サポータ１４を加圧充填する。このとき，図３に示すごとく，上記ハウジング１２を保持治具６に保持させた状態で，上記リング材２の押圧を行なう。
その後，上記ハウジング１２の後端部１２２に上記大気カバー１６８を組付け，かしめる。
これにより，図５に示す上記ガスセンサ１を得る。
【００３９】
図３，図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すごとく，上記リング材２の押圧は，上記パンチ４の中心軸を，上記ハウジング１２及び上記検出素子１１の中心軸に一致させた状態で行なう。
即ち，図３，図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すごとく，上記パンチ４は，該パンチ４の内側に軸方向にスライド可能なガイド５を配設してなる。上記リング材２を押圧するに当っては，まず，図４（Ａ），（Ｂ）に示すごとく，上記ガイド５を上記検出素子１１の後端部１１２に挿入する。その後，図４（Ｃ）に示すごとく，上記パンチ４を上記検出素子１１へ向かって，上記ガイド５に沿ってスライドさせる。これにより，上記パッキン３及びリング材２を押圧する。
【００４０】
上記ガイド５は，図４に示すごとく，上記検出素子１１の後端部１１２における内径よりも若干小径の挿入部５１と，上記検出素子１１の後端部１１２における内径よりも大径の基部５２とを有する。上記挿入部５１と基部５２との間には，テーパ部５３が設けられている。そして，図４（Ｂ），（Ｃ）に示すごとく，該テーパ部５３が上記検出素子１１の後端部１１２に当接することにより，パンチ４の中心軸が，上記検出素子１１及びハウジング１２の中心軸と一致する。
また，上記挿入部５１の先端は，上記検出素子１１の後端部１１２に損傷を与えないよう，曲面状に形成されている。
【００４１】
図６（Ｃ），図７（Ｂ）に示す上記リング材２は，内半径ｒr及び外半径Ｒrが，上記検出素子１１の外半径Ｒe及び上記ハウジングの内半径ｒhに対して，
０．１２５ｍｍ≦ｒr−Ｒe≦０．２２５ｍｍ，
０．１０ｍｍ≦ｒh−Ｒr≦０．２０ｍｍ，
の関係を有する。
【００４２】
また，図６（Ｂ），図７（Ａ）に示す上記パッキン３は，内半径ｒc及び外半径Ｒcが，上記リング材２の内半径ｒr及び外半径Ｒrに対して，
ｒc≦ｒr，Ｒr≦Ｒc
の関係を有する。
更に，図２に示すごとく，上記パッキン３は，内半径ｒc及び外半径Ｒcが，上記検出素子１１の外半径Ｒe及び上記ハウジング１２の内半径ｒhに対して，
０．１２５ｍｍ≦ｒc−Ｒe≦０．２２５ｍｍ，
０．０２ｍｍ≦ｒh−Ｒc≦０．０８ｍｍ，
の関係を有する。
【００４３】
上記パンチ４，検出素子１１，ハウジング１２，リング材２，パッキン３の各寸法は，上述した全ての関係式を満たすべく，例えば，以下のごとく設定することができる。
即ち，パンチ４の内半径ｒpを４．７５ｍｍ，外半径Ｒpを８．１ｍｍとし，検出素子１１の外半径Ｒeを４．４２５ｍｍとし，ハウジング１２の内半径ｒhを８．３ｍｍとし，リング材２の内半径ｒrを４．６ｍｍ，外半径Ｒrを８．１５ｍｍとし，パッキン３の内半径ｒcを４．６ｍｍ，外半径Ｒcを８．２５ｍｍとする。また，上記パンチ４の内側角部曲面４１２の曲率半径を，例えば０．３５ｍｍ，外側角部曲面４１３の曲率半径を，例えば０．４ｍｍとする。
【００４４】
次に，本例の作用効果につき説明する。
上述のごとく，上記パンチ４の内半径ｒp及び外半径Ｒpが，上記検出素子１１の外半径Ｒe及び上記ハウジング１２の内半径ｒhに対してｒp−Ｒe≧０．２７５ｍｍ，ｒh−Ｒp≧０．１５ｍｍの関係を有している。これにより，上記パンチ４を上記環状空間部１３に挿入した際，上記パンチ４とハウジング１２との間，及び上記パンチ４と検出素子１１との間に，上記パンチ４の進入動作を円滑に行なうために必要なクリアランスを確保することができる。
【００４５】
また，ｒp−Ｒe≦０．３７５ｍｍ，ｒh−Ｒp≦０．２５ｍｍの関係を有する。これにより，上記パンチ４を上記環状空間部１３に挿入した際，上記パンチ４とハウジング１２との間，及びパンチ４と検出素子１１との間の隙間を充分に小さくすることができる。そのため，上記パンチ４によって，上記リング材２又はタルク粉末２１を上記環状空間部１３の略全域にわたって，略均一に押圧することができる。
【００４６】
また，上述のごとく，上記パンチ４の先端押圧部４１が，上記の曲率半径を有する内側角部曲面４１２及び外側角部曲面４１３を有する。そのため，上記パンチ４の先端押圧部４１が，上記検出素子１１の外側面１１６や上記ハウジング１２の内側面１２５に引っかかることがなく，検出素子１１やハウジング１２に損傷を与えるおそれがない。
【００４７】
このように，上記パンチ４の内半径ｒp及び外半径Ｒpが上記の条件を満たし，かつ上記パンチ４の先端押圧部４１が上記の曲率半径を有する内側角部曲面４１２と外側角部曲面４１３とを有することにより，検出素子１１やハウジング１２に損傷を与えることなく，上記環状空間部１３にタルク粉末２１を略均一に充填することができる。
【００４８】
また，上記環状空間部１３に，上記リング材２の後方から，パッキン３を挿入し，該パッキン３の後方から上記パンチ４により，上記パッキン３及び上記リング材２を押圧する。これにより，上記ガスセンサ１の気密性を一層向上させることができる。
【００４９】
また，上記パッキン３は，内半径ｒc及び外半径Ｒcが，上記リング材２の内半径ｒr及び外半径Ｒrに対して，ｒc≦ｒr，Ｒr≦Ｒcの関係を有するため，より確実に，ガスセンサ１の気密性を向上させることができる。
【００５０】
また，上記パンチ４の中心軸を，上記ハウジング１２及び上記検出素子１１の中心軸に一致させた状態で，上記リング材２を押圧する。これにより，確実に，上記パンチ４によって，上記検出素子１１やハウジング１２に損傷を与えることなく，上記リング材２を押圧することができる。
【００５１】
また，上記パンチ４は，該パンチ４の内側に軸方向にスライド可能なガイド５を配設してなり，該ガイド４を用いて上記リング材２を押圧する。これにより，容易に，上記パンチ４の中心軸を，上記ハウジング１２及び上記検出素子１１の中心軸に一致させた状態で，上記リング材２を押圧することができる。それ故，容易に，上記パンチ４によって，上記検出素子１１やハウジング１２に損傷を与えることなく，上記リング材２を押圧することができる。
【００５２】
以上のごとく，本例によれば，検出素子やハウジングに損傷を与えることなく，両者の間の環状空間部に無機粉末を略均一に充填することができる，ガスセンサの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例における，リング材とパッキンが挿入された環状空間部とパンチの部分断面図。
【図２】実施例における，リング材，パッキン，環状空間部，及びパンチの部分断面図。
【図３】実施例における，パンチによりリング材を押圧する状態を表す断面図。
【図４】実施例における，（Ａ）検出素子にガイドを挿入する前の状態，（Ｂ）検出素子にガイドを挿入した状態，（Ｃ）パンチによりリング材とパッキンを押圧した状態，をそれぞれ表す説明図。
【図５】実施例における，ガスセンサの断面図。
【図６】実施例における，（Ａ）パンチの斜視図，（Ｂ）パッキンの斜視図，（Ｃ）リング材の斜視図。
【図７】実施例における，（Ａ）パッキンの上面図，（Ｂ）リング材の上面図。
【符号の説明】
１．．．ガスセンサ，
１１．．．検出素子，
１１１．．．ツバ部，
１２．．．ハウジング，
１２１．．．内周段部，
２．．．リング材，
２１．．．タルク粉末，
３．．．パッキン，
４．．．パンチ，
４１．．．先端押圧部，
４１１．．．平坦面，
４１２．．．内側角部曲面，
４１３．．．外側角部曲面，
５．．．ガイド，
【技術分野】
本発明は，筒状のハウジングと該ハウジング内に挿入配置された検出素子とを有するガスセンサの製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
例えば，内燃機関における酸素濃度を測定する酸素センサ等のガスセンサは，筒状のハウジングと該ハウジング内に挿入配置された検出素子とからなる。
上記ハウジングの内周には，内向きに突出する内周段部が設けられており，上記検出素子の外周には，外向きに突出するツバ部が設けられている。そして，上記ツバ部は，上記内周段部に当接しており，この当接部における隙間には，タルク等からなる無機粉末が充填されている。
【０００３】
該無機粉末を上記当接部に充填する際には，例えば，上記ハウジングの内周と上記検出素子の外周との間に形成された環状空間部に，上記無機粉末をリング状に固めたリング材を挿入し，該リング材を押圧すると共に粉砕する。
【０００４】
【解決しようとする課題】
しかしながら，従来のガスセンサの製造方法においては，上記環状空間部に挿入したリング材又は無機粉末に，押圧力を均等に付与することは困難である。そのため，上記環状空間部における上記無機粉末の密度分布が不均一となり，気密性が低下するおそれがある。
【０００５】
また，上記リング材を押圧する際に，パンチ等の押圧手段が，上記検出素子やハウジングに損傷を与えるおそれがある。上記検出素子に傷が付くと，ガスセンサの出力特性が低下する等の不具合が生ずるおそれがある。また，上記ハウジングに傷が付くと，これにより生ずる切削片が上記無機粉末に混入し，絶縁不良等の不具合を生ずるおそれがある。
【０００６】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，検出素子やハウジングに損傷を与えることなく，両者の間の環状空間部に無機粉末を略均一に充填することができる，ガスセンサの製造方法を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題の解決手段】
第１の発明は，筒状のハウジングと，該ハウジング内に挿入配置された検出素子とを有するガスセンサを製造する方法において，
内向きに突出する内周段部が内周に設けられた上記ハウジングに，外向きに突出するツバ部が外周に設けられた上記検出素子を，上記ハウジングの後端部側から先端部側へ向けて挿入すると共に，上記ツバ部を上記内周段部に当接させ，
上記ハウジングの内周と上記検出素子の外周との間に形成された環状空間部に，無機粉末をリング状に固めたリング材を挿入し，
該リング材を，筒状のパンチにより先端部側へ押圧すると共に粉砕して，上記無機粉末を上記環状空間部に充填するに際し，
上記パンチは，その内半径ｒp及び外半径Ｒpが，上記環状空間部を構成する上記検出素子の外半径Ｒe及び上記ハウジングの内半径ｒhに対して，
０．２７５ｍｍ≦ｒp−Ｒe≦０．３７５ｍｍ，
０．１５ｍｍ≦ｒh−Ｒp≦０．２５ｍｍ，
の関係を有し，
かつ，上記パンチの先端押圧部は，平坦面と，曲率半径０．３〜０．４ｍｍの内側角部曲面と，曲率半径０．３〜０．５ｍｍの外側角部曲面とを有することを特徴とするガスセンサの製造方法にある（請求項１）。
【０００８】
本発明において最も注目すべきことは，上記パンチの内半径ｒp及び外半径Ｒpが，上記検出素子の外半径Ｒe及び上記ハウジングの内半径ｒhに対して上記の関係を有し，上記パンチの先端押圧部が，上記の曲率半径を有する内側角部曲面及び外側角部曲面を有することである。
【０００９】
次に，本発明の作用効果につき説明する。
本発明においては，上述のごとく，上記パンチの内半径ｒp及び外半径Ｒpが，上記検出素子の外半径Ｒe及び上記ハウジングの内半径ｒhに対してｒp−Ｒe≧０．２７５ｍｍ，ｒh−Ｒp≧０．１５ｍｍの関係を有している。これにより，上記パンチを上記環状空間部に挿入した際，上記パンチとハウジングとの間，及び上記パンチと検出素子との間に，上記パンチの進入動作を円滑に行なうために必要なクリアランスを確保することができる。
【００１０】
また，ｒp−Ｒe≦０．３７５ｍｍ，ｒh−Ｒp≦０．２５ｍｍの関係を有する。これにより，上記パンチを上記環状空間部に挿入した際，上記パンチとハウジングとの間，及びパンチと検出素子との間の隙間を充分に小さくすることができる。そのため，上記パンチによって，上記リング材又は無機粉末を上記環状空間部の略全域にわたって，略均一に押圧することができる。
【００１１】
また，上述のごとく，上記パンチの先端押圧部が，上記の曲率半径を有する内側角部曲面及び外側角部曲面を有する。そのため，上記パンチの先端押圧部が，上記検出素子の外側面や上記ハウジングの内側面に引っかかることがなく，検出素子やハウジングに損傷を与えるおそれがない。
【００１２】
このように，上記パンチの内半径ｒp及び外半径Ｒpが上記の条件を満たし，かつ上記パンチの先端押圧部が上記の曲率半径を有する内側角部曲面と外側角部曲面とを有することにより，検出素子やハウジングに損傷を与えることなく，上記環状空間部に無機粉末を略均一に充填することができる。
【００１３】
以上のごとく，本発明によれば，検出素子やハウジングに損傷を与えることなく，両者の間の環状空間部に無機粉末を略均一に充填することができる，ガスセンサの製造方法を提供することができる。
【００１４】
第２の発明は，筒状のハウジングと，該ハウジング内に挿入配置された検出素子とを有するガスセンサを製造する方法において，
内向きに突出する内周段部が内周に設けられた上記ハウジングに，外向きに突出するツバ部が外周に設けられた上記検出素子を，上記ハウジングの後端部側から先端部側へ向けて挿入すると共に，上記ツバ部を上記内周段部に当接させ，
上記ハウジングの内周と上記検出素子の外周との間に形成された環状空間部に，タルク粉末をリング状に固めたリング材と，該リング材とは異なる無機材料からなるリング状のパッキンとを挿入し，
次いで，筒状のパンチの内側に軸方向にスライド可能に配設したガイドを上記検出素子の後端部に挿入し，
上記パンチを上記検出素子へ向かって，上記ガイドに沿ってスライドさせて，上記リング材と上記パッキンを，該パッキンの後方から，上記ハウジングの先端部側へ押圧すると共に上記リング材を粉砕し，上記タルク粉末を，上記環状空間部に充填するに際し，
上記パンチは，その内半径ｒp及び外半径Ｒpが，上記環状空間部を構成する上記検出素子の外半径Ｒe及び上記ハウジングの内半径ｒhに対して，
０．２７５ｍｍ≦ｒp−Ｒe≦０．３７５ｍｍ，
０．１５ｍｍ≦ｒh−Ｒp≦０．２５ｍｍ，
の関係を有し，
かつ，上記パンチの先端押圧部は，平坦面と，曲率半径０．３〜０．４ｍｍの内側角部曲面と，曲率半径０．３〜０．５ｍｍの外側角部曲面とを有することを特徴とするガスセンサの製造方法にある（請求項９）。
【００１５】
本発明によれば，検出素子やハウジングに損傷を与えることなく，両者の間の環状空間部に無機粉末を略均一に充填することができる，ガスセンサの製造方法をより確実に提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
上記第１の発明（請求項１）における上記ガスセンサとしては，例えば，内燃機関の空燃比制御のために酸素濃度を測定するガスセンサ等がある。
上記内半径とは，上記ハウジング，パンチ等の内側の半径をいう。また，上記外半径とは，上記検出素子，パンチ等の外側の半径をいう。以下においても，同様である。
また，上記環状空間部とは，上記ハウジングの内周段部と上記検出素子のツバ部との当接部に，後方に隣接した部分において，上記ハウジングの内周と上記検出素子の外周との間に形成された空間部分をいう。
【００１７】
上記パンチの内半径ｒpが，上記環状空間部を構成する上記検出素子の外半径Ｒeに対して，ｒp−Ｒe＜０．２７５ｍｍである場合には，上記パンチを上記環状空間部に挿入した際，パンチと検出素子との間に充分なクリアランスを確保することができない。それ故，上記パンチの進入動作を円滑に行なうことが困難となるおそれがある。一方，ｒp−Ｒe＞０．３７５ｍｍである場合には，上記環状空間部内のリング材又は無機粉末を均一に押圧することが困難となるおそれがある。
【００１８】
また，上記パンチの外半径Ｒpが，上記環状空間部を構成する上記ハウジングの内半径ｒhに対して，ｒh−Ｒp＜０．１５ｍｍである場合には，上記パンチを上記環状空間部に挿入した際，パンチとハウジングとの間に充分なクリアランスを確保することができない。それ故，上記パンチの進入動作を円滑に行なうことが困難となるおそれがある。一方，ｒh−Ｒp＞０．２５ｍｍである場合には，上記環状空間部内のリング材又は無機粉末を均一に押圧することが困難となるおそれがある。
【００１９】
また，上記パンチの先端押圧部における内側角部曲面の曲率半径が０．３ｍｍ未満の場合には，上記検出素子に損傷を与えるおそれがある。一方，上記先端押圧部の内側角部曲面の曲率半径が０．４ｍｍを超える場合には，上記環状空間部内における上記検出素子に隣接する部分に存在する無機粉末に充分な押圧力を与えることが困難となる。そのため，上記環状空間部の無機粉末を均一に押圧することが困難となるおそれがある。
【００２０】
また，上記パンチの先端押圧部における外側角部曲面の曲率半径が０．３ｍｍ未満の場合には，上記ハウジングに損傷を与えるおそれがある。一方，上記先端押圧部の外側角部曲面の曲率半径が０．５ｍｍを超える場合には，上記環状空間部内における上記ハウジングに隣接する部分に存在する無機粉末に充分な押圧力を与えることが困難となる。そのため，上記環状空間部の無機粉末を均一に押圧することが困難となるおそれがある。
【００２１】
また，上記リング材は，内半径ｒr及び外半径Ｒrが，上記検出素子の外半径Ｒe及び上記ハウジングの内半径ｒhに対して，
０．１２５ｍｍ≦ｒr−Ｒe≦０．２２５ｍｍ，
０．１０ｍｍ≦ｒh−Ｒr≦０．２０ｍｍ，
の関係を有することが好ましい（請求項２）。
【００２２】
上記リング材の内半径ｒrと検出素子の外半径Ｒeとの関係が，ｒr−Ｒe＜０．１２５ｍｍである場合には，環状空間部に挿入する際にリング材に割れが生ずるおそれがある。一方，ｒr−Ｒe＞０．２２５ｍｍである場合には，上記無機粉末を上記環状空間部に，充分に充填することができないおそれがある。
【００２３】
また，上記リング材の外半径Ｒrとハウジングの内半径ｒhとの関係が，ｒh−Ｒr＜０．１０ｍｍである場合には，環状空間部に挿入する際にリング材に割れが生ずるおそれがある。一方，ｒh−Ｒr＞０．２０ｍｍである場合には，上記無機粉末を上記環状空間部に，充分に充填することができないおそれがある。
【００２４】
また，上記無機粉末は，タルク粉末であることが好ましい（請求項３）。
また，上記環状空間部に，上記リング材の後方から，上記無機粉末とは異なる無機材料からなるリング状のパッキンを挿入し，該パッキンの後方から上記パンチにより，上記パッキン及び上記リング材を押圧することが好ましい（請求項４）。
これにより，上記ガスセンサの気密性を一層向上させることができる。
上記パッキンは，例えばバーミキュライト等の無機材料からなる。
【００２５】
また，上記パッキンは，内半径ｒc及び外半径Ｒcが，上記リング材の内半径ｒr及び外半径Ｒrに対して，
ｒc≦ｒr，Ｒr≦Ｒc
の関係を有することが好ましい（請求項５）。
これにより，より確実に，ガスセンサの気密性を向上させることができる。
上記パッキンの内半径ｒc及び外半径Ｒcと，上記リング材の内半径ｒr及び外半径Ｒrとの関係がｒc＞ｒr，又は，Ｒr＞Ｒcである場合には，気密性を確実に向上させることができないおそれがある。
【００２６】
また，上記パッキンは，内半径ｒc及び外半径Ｒcが，上記検出素子の外半径Ｒe及び上記ハウジングの内半径ｒhに対して，
０．１２５ｍｍ≦ｒc−Ｒe≦０．２２５ｍｍ，
０．０２ｍｍ≦ｒh−Ｒc≦０．０８ｍｍ，
の関係を有することが好ましい。
【００２７】
上記パッキンの内半径ｒcと検出素子の外半径Ｒeとの関係が，ｒc−Ｒe＜０．１２５ｍｍである場合には，環状空間部に挿入する際にパッキンに割れが生ずるおそれがある。一方，ｒc−Ｒe＞０．２２５ｍｍである場合には，ガスセンサの気密性を充分に向上させることが困難となるおそれがある。
【００２８】
また，上記パッキンの外半径Ｒcとハウジングの内半径ｒhとの関係が，ｒh−Ｒc＜０．０２ｍｍである場合には，環状空間部に挿入する際にパッキンに割れが生ずるおそれがある。一方，ｒh−Ｒc＞０．０８ｍｍである場合には，ガスセンサの気密性を充分に向上させることが困難となるおそれがある。
【００２９】
また，上記パンチの中心軸を，上記ハウジング及び上記検出素子の中心軸に一致させた状態で，上記リング材を押圧することが好ましい（請求項７）。
これにより，確実に，上記パンチによって，上記検出素子やハウジングに損傷を与えることなく，上記リング材を押圧することができる。
【００３０】
上記パンチは，該パンチの内側に軸方向にスライド可能なガイドを配設してなり，上記リング材を押圧するに当っては，上記ガイドを上記検出素子の後端部に挿入した後，上記パンチを上記検出素子へ向かって，上記ガイドに沿ってスライドさせることが好ましい（請求項８）。
【００３１】
これにより，容易に，上記パンチの中心軸を，上記ハウジング及び上記検出素子の中心軸に一致させた状態で，上記リング材を押圧することができる。それ故，容易に，上記パンチによって，上記検出素子やハウジングに損傷を与えることなく，上記リング材を押圧することができる。
【００３２】
次に，上記第２の発明（請求項９）における，ｒp−Ｒe，ｒh−Ｒp，内側角部曲面の曲率半径，及び外側角部曲面の曲率半径についての臨界意義は，上記第１の発明（請求項１）と同様である。
【００３３】
【実施例】
本発明の実施例にかか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。
本例は，図５に示すごとく，筒状のハウジング１２と，該ハウジング１２内に挿入配置された検出素子１１とを有するガスセンサ１を製造する方法の例である。
上記ハウジング１２は，内向きに突出する内周段部１２１を内周に設けてなる。また，上記検出素子１１は，外向きに突出するツバ部１１１を外周に設けてなる。
【００３４】
そして，図３，図４に示すごとく，上記ハウジング１２に上記検出素子１１を，上記ハウジング１２の後端部１２２側から先端部１２３側へ向けて挿入すると共に，上記ツバ部１１１を上記内周段部１２１に当接させる。
次いで，図１，図２，図４（Ａ）に示すごとく，上記ハウジング１２の内周と上記検出素子１１の外周との間に形成された環状空間部１３に，タルク粉末２１をリング状に固めたリング材２（図６（Ｃ），図７（Ｂ））と，バーミキュライトからなるリング状のパッキン３（図６（Ｂ），図７（Ａ））とを挿入する。
【００３５】
その後，図１，図３，図４（Ｃ）に示すごとく，上記パッキン３の後方から筒状のパンチ４（図６（Ａ））により，上記パッキン３及びリング材２を押圧すると共に上記リング材２を粉砕する。
これにより，図５に示すごとく，上記タルク粉末２１を，上記環状空間部１３に充填する。
【００３６】
図１，図２に示すごとく，上記パンチ４は，その内半径ｒp及び外半径Ｒpが，上記環状空間部１３を構成する上記検出素子１１の外半径Ｒe及び上記ハウジング１２の内半径ｒhに対して，
０．２７５ｍｍ≦ｒp−Ｒe≦０．３７５ｍｍ，
０．１５ｍｍ≦ｒh−Ｒp≦０．２５ｍｍ，
の関係を有する。
また，上記パンチ４の先端押圧部４１は，平坦面４１１と，曲率半径０．３〜０．４ｍｍの内側角部曲面４１２と，曲率半径０．３〜０．５ｍｍの外側角部曲面４１３とを有する。
なお，図１，図２における一点鎖線は，上記検出素子１１，ハウジング１２，リング材２，パッキン３，及びパンチ４の中心軸を示している。
【００３７】
上記ガスセンサ１は，図５に示すごとく，上記ハウジング１２の先端部１２３側に，排気カバー１６１，１６２を配設してなり，これらの内側に排気室１６０が形成されている。
一方，上記ハウジング１２の後端部１２２側には，大気カバー１６８が設けられている。また，符号１９１はマイナス端子であり，符号１９２はプラス端子である。
【００３８】
上記ガスセンサ１を製造するに当っては，上記ハウジング１２の先端部１２３に排気カバー１６２，１６１を組付け，かしめる。次いで，上記ハウジング１２に上記検出素子１１を挿入する。
次いで，上述のごとく，上記環状空間部１３に，タルク粉末２１とパッキン３とを加圧充填し，更に，サポータ１４を加圧充填する。このとき，図３に示すごとく，上記ハウジング１２を保持治具６に保持させた状態で，上記リング材２の押圧を行なう。
その後，上記ハウジング１２の後端部１２２に上記大気カバー１６８を組付け，かしめる。
これにより，図５に示す上記ガスセンサ１を得る。
【００３９】
図３，図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すごとく，上記リング材２の押圧は，上記パンチ４の中心軸を，上記ハウジング１２及び上記検出素子１１の中心軸に一致させた状態で行なう。
即ち，図３，図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すごとく，上記パンチ４は，該パンチ４の内側に軸方向にスライド可能なガイド５を配設してなる。上記リング材２を押圧するに当っては，まず，図４（Ａ），（Ｂ）に示すごとく，上記ガイド５を上記検出素子１１の後端部１１２に挿入する。その後，図４（Ｃ）に示すごとく，上記パンチ４を上記検出素子１１へ向かって，上記ガイド５に沿ってスライドさせる。これにより，上記パッキン３及びリング材２を押圧する。
【００４０】
上記ガイド５は，図４に示すごとく，上記検出素子１１の後端部１１２における内径よりも若干小径の挿入部５１と，上記検出素子１１の後端部１１２における内径よりも大径の基部５２とを有する。上記挿入部５１と基部５２との間には，テーパ部５３が設けられている。そして，図４（Ｂ），（Ｃ）に示すごとく，該テーパ部５３が上記検出素子１１の後端部１１２に当接することにより，パンチ４の中心軸が，上記検出素子１１及びハウジング１２の中心軸と一致する。
また，上記挿入部５１の先端は，上記検出素子１１の後端部１１２に損傷を与えないよう，曲面状に形成されている。
【００４１】
図６（Ｃ），図７（Ｂ）に示す上記リング材２は，内半径ｒr及び外半径Ｒrが，上記検出素子１１の外半径Ｒe及び上記ハウジングの内半径ｒhに対して，
０．１２５ｍｍ≦ｒr−Ｒe≦０．２２５ｍｍ，
０．１０ｍｍ≦ｒh−Ｒr≦０．２０ｍｍ，
の関係を有する。
【００４２】
また，図６（Ｂ），図７（Ａ）に示す上記パッキン３は，内半径ｒc及び外半径Ｒcが，上記リング材２の内半径ｒr及び外半径Ｒrに対して，
ｒc≦ｒr，Ｒr≦Ｒc
の関係を有する。
更に，図２に示すごとく，上記パッキン３は，内半径ｒc及び外半径Ｒcが，上記検出素子１１の外半径Ｒe及び上記ハウジング１２の内半径ｒhに対して，
０．１２５ｍｍ≦ｒc−Ｒe≦０．２２５ｍｍ，
０．０２ｍｍ≦ｒh−Ｒc≦０．０８ｍｍ，
の関係を有する。
【００４３】
上記パンチ４，検出素子１１，ハウジング１２，リング材２，パッキン３の各寸法は，上述した全ての関係式を満たすべく，例えば，以下のごとく設定することができる。
即ち，パンチ４の内半径ｒpを４．７５ｍｍ，外半径Ｒpを８．１ｍｍとし，検出素子１１の外半径Ｒeを４．４２５ｍｍとし，ハウジング１２の内半径ｒhを８．３ｍｍとし，リング材２の内半径ｒrを４．６ｍｍ，外半径Ｒrを８．１５ｍｍとし，パッキン３の内半径ｒcを４．６ｍｍ，外半径Ｒcを８．２５ｍｍとする。また，上記パンチ４の内側角部曲面４１２の曲率半径を，例えば０．３５ｍｍ，外側角部曲面４１３の曲率半径を，例えば０．４ｍｍとする。
【００４４】
次に，本例の作用効果につき説明する。
上述のごとく，上記パンチ４の内半径ｒp及び外半径Ｒpが，上記検出素子１１の外半径Ｒe及び上記ハウジング１２の内半径ｒhに対してｒp−Ｒe≧０．２７５ｍｍ，ｒh−Ｒp≧０．１５ｍｍの関係を有している。これにより，上記パンチ４を上記環状空間部１３に挿入した際，上記パンチ４とハウジング１２との間，及び上記パンチ４と検出素子１１との間に，上記パンチ４の進入動作を円滑に行なうために必要なクリアランスを確保することができる。
【００４５】
また，ｒp−Ｒe≦０．３７５ｍｍ，ｒh−Ｒp≦０．２５ｍｍの関係を有する。これにより，上記パンチ４を上記環状空間部１３に挿入した際，上記パンチ４とハウジング１２との間，及びパンチ４と検出素子１１との間の隙間を充分に小さくすることができる。そのため，上記パンチ４によって，上記リング材２又はタルク粉末２１を上記環状空間部１３の略全域にわたって，略均一に押圧することができる。
【００４６】
また，上述のごとく，上記パンチ４の先端押圧部４１が，上記の曲率半径を有する内側角部曲面４１２及び外側角部曲面４１３を有する。そのため，上記パンチ４の先端押圧部４１が，上記検出素子１１の外側面１１６や上記ハウジング１２の内側面１２５に引っかかることがなく，検出素子１１やハウジング１２に損傷を与えるおそれがない。
【００４７】
このように，上記パンチ４の内半径ｒp及び外半径Ｒpが上記の条件を満たし，かつ上記パンチ４の先端押圧部４１が上記の曲率半径を有する内側角部曲面４１２と外側角部曲面４１３とを有することにより，検出素子１１やハウジング１２に損傷を与えることなく，上記環状空間部１３にタルク粉末２１を略均一に充填することができる。
【００４８】
また，上記環状空間部１３に，上記リング材２の後方から，パッキン３を挿入し，該パッキン３の後方から上記パンチ４により，上記パッキン３及び上記リング材２を押圧する。これにより，上記ガスセンサ１の気密性を一層向上させることができる。
【００４９】
また，上記パッキン３は，内半径ｒc及び外半径Ｒcが，上記リング材２の内半径ｒr及び外半径Ｒrに対して，ｒc≦ｒr，Ｒr≦Ｒcの関係を有するため，より確実に，ガスセンサ１の気密性を向上させることができる。
【００５０】
また，上記パンチ４の中心軸を，上記ハウジング１２及び上記検出素子１１の中心軸に一致させた状態で，上記リング材２を押圧する。これにより，確実に，上記パンチ４によって，上記検出素子１１やハウジング１２に損傷を与えることなく，上記リング材２を押圧することができる。
【００５１】
また，上記パンチ４は，該パンチ４の内側に軸方向にスライド可能なガイド５を配設してなり，該ガイド４を用いて上記リング材２を押圧する。これにより，容易に，上記パンチ４の中心軸を，上記ハウジング１２及び上記検出素子１１の中心軸に一致させた状態で，上記リング材２を押圧することができる。それ故，容易に，上記パンチ４によって，上記検出素子１１やハウジング１２に損傷を与えることなく，上記リング材２を押圧することができる。
【００５２】
以上のごとく，本例によれば，検出素子やハウジングに損傷を与えることなく，両者の間の環状空間部に無機粉末を略均一に充填することができる，ガスセンサの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例における，リング材とパッキンが挿入された環状空間部とパンチの部分断面図。
【図２】実施例における，リング材，パッキン，環状空間部，及びパンチの部分断面図。
【図３】実施例における，パンチによりリング材を押圧する状態を表す断面図。
【図４】実施例における，（Ａ）検出素子にガイドを挿入する前の状態，（Ｂ）検出素子にガイドを挿入した状態，（Ｃ）パンチによりリング材とパッキンを押圧した状態，をそれぞれ表す説明図。
【図５】実施例における，ガスセンサの断面図。
【図６】実施例における，（Ａ）パンチの斜視図，（Ｂ）パッキンの斜視図，（Ｃ）リング材の斜視図。
【図７】実施例における，（Ａ）パッキンの上面図，（Ｂ）リング材の上面図。
【符号の説明】
１．．．ガスセンサ，
１１．．．検出素子，
１１１．．．ツバ部，
１２．．．ハウジング，
１２１．．．内周段部，
２．．．リング材，
２１．．．タルク粉末，
３．．．パッキン，
４．．．パンチ，
４１．．．先端押圧部，
４１１．．．平坦面，
４１２．．．内側角部曲面，
４１３．．．外側角部曲面，
５．．．ガイド，
Claims (9)
- 筒状のハウジングと，該ハウジング内に挿入配置された検出素子とを有するガスセンサを製造する方法において，
内向きに突出する内周段部が内周に設けられた上記ハウジングに，外向きに突出するツバ部が外周に設けられた上記検出素子を，上記ハウジングの後端部側から先端部側へ向けて挿入すると共に，上記ツバ部を上記内周段部に当接させ，
上記ハウジングの内周と上記検出素子の外周との間に形成された環状空間部に，無機粉末をリング状に固めたリング材を挿入し，
該リング材を，筒状のパンチにより先端部側へ押圧すると共に粉砕して，上記無機粉末を上記環状空間部に充填するに際し，
上記パンチは，その内半径ｒp及び外半径Ｒpが，上記環状空間部を構成する上記検出素子の外半径Ｒe及び上記ハウジングの内半径ｒhに対して，
０．２７５ｍｍ≦ｒp−Ｒe≦０．３７５ｍｍ，
０．１５ｍｍ≦ｒh−Ｒp≦０．２５ｍｍ，
の関係を有し，
かつ，上記パンチの先端押圧部は，平坦面と，曲率半径０．３〜０．４ｍｍの内側角部曲面と，曲率半径０．３〜０．５ｍｍの外側角部曲面とを有することを特徴とするガスセンサの製造方法。 - 請求項１において，上記リング材は，内半径ｒr及び外半径Ｒrが，上記検出素子の外半径Ｒe及び上記ハウジングの内半径ｒhに対して，
０．１２５ｍｍ≦ｒr−Ｒe≦０．２２５ｍｍ，
０．１０ｍｍ≦ｒh−Ｒr≦０．２０ｍｍ，
の関係を有することを特徴とするガスセンサの製造方法。 - 請求項１又は２において，上記無機粉末は，タルク粉末であることを特徴とするガスセンサの製造方法。
- 請求項１〜３のいずれか一項において，上記環状空間部に，上記リング材の後方から，上記無機粉末とは異なる無機材料からなるリング状のパッキンを挿入し，該パッキンの後方から上記パンチにより，上記パッキン及び上記リング材を押圧することを特徴とするガスセンサの製造方法。
- 請求項４において，上記パッキンは，内半径ｒc及び外半径Ｒcが，上記リング材の内半径ｒr及び外半径Ｒrに対して，
ｒc≦ｒr，Ｒr≦Ｒc
の関係を有することを特徴とするガスセンサの製造方法。 - 請求項４又は５において，上記パッキンは，内半径ｒc及び外半径Ｒcが，上記検出素子の外半径Ｒe及び上記ハウジングの内半径ｒhに対して，
０．１２５ｍｍ≦ｒc−Ｒe≦０．２２５ｍｍ，
０．０２ｍｍ≦ｒh−Ｒc≦０．０８ｍｍ，
の関係を有することを特徴とするガスセンサの製造方法。 - 請求項１〜６のいずれか一項において，上記パンチの中心軸を，上記ハウジング及び上記検出素子の中心軸に一致させた状態で，上記リング材を押圧することを特徴とするガスセンサの製造方法。
- 請求項７において，上記パンチは，該パンチの内側に軸方向にスライド可能なガイドを配設してなり，上記リング材を押圧するに当っては，上記ガイドを上記検出素子の後端部に挿入した後，上記パンチを上記検出素子へ向かって，上記ガイドに沿ってスライドさせることを特徴とするガスセンサの製造方法。
- 筒状のハウジングと，該ハウジング内に挿入配置された検出素子とを有するガスセンサを製造する方法において，
内向きに突出する内周段部が内周に設けられた上記ハウジングに，外向きに突出するツバ部が外周に設けられた上記検出素子を，上記ハウジングの後端部側から先端部側へ向けて挿入すると共に，上記ツバ部を上記内周段部に当接させ，
上記ハウジングの内周と上記検出素子の外周との間に形成された環状空間部に，タルク粉末をリング状に固めたリング材と，該リング材とは異なる無機材料からなるリング状のパッキンとを挿入し，
次いで，筒状のパンチの内側に軸方向にスライド可能に配設したガイドを上記検出素子の後端部に挿入し，
上記パンチを上記検出素子へ向かって，上記ガイドに沿ってスライドさせて，上記リング材と上記パッキンを，該パッキンの後方から，上記ハウジングの先端部側へ押圧すると共に上記リング材を粉砕し，上記タルク粉末を，上記環状空間部に充填するに際し，
上記パンチは，その内半径ｒp及び外半径Ｒpが，上記環状空間部を構成する上記検出素子の外半径Ｒe及び上記ハウジングの内半径ｒhに対して，
０．２７５ｍｍ≦ｒp−Ｒe≦０．３７５ｍｍ，
０．１５ｍｍ≦ｒh−Ｒp≦０．２５ｍｍ，
の関係を有し，
かつ，上記パンチの先端押圧部は，平坦面と，曲率半径０．３〜０．４ｍｍの内側角部曲面と，曲率半径０．３〜０．５ｍｍの外側角部曲面とを有することを特徴とするガスセンサの製造方法。
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