JP5222330B2 - ガスセンサ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、被検出ガスの濃度を検出するセンサ素子を備えたガスセンサ及びその製造方法に関する。

自動車等の排気ガス中の酸素やＮＯ_ｘ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センサ素子を有するものが知られている。
図８に示すように、この種のガスセンサ１０００の一例として、先端が閉じた略円筒状のセンサ素子（この例では酸素センサ素子）３を、筒状のハウジング（主体金具）２０の内側に挿通して保持するものが知られている（特許文献１）。センサ素子３は、筒体の固体電解質体からなり、固体電解質体の内外面にそれぞれ内側電極及び外側電極（図示せず）が形成されている。又、センサ素子３の中空部には丸棒状のヒータ１５が挿入されている。
ハウジング２０の後端部（図８の上側）には、センサ素子３の後端側に設けられたリード線４１、４３や端子１７１、１９１を保持し、センサ素子３の後端部を覆う筒状の外筒４０が接合されている。さらに、センサ素子３の後端側の外筒４０内側には、金属製の筒状のセパレータ保持金具８０を介して、絶縁性で円柱状のセパレータ１２１が保持されている。一方、センサ素子３の先端はプロテクタ７（内側プロテクタ７ａ、外側プロテクタ７ｂ）で覆われている。そして、このようにして製造されたガスセンサ１０００のハウジング２０の雄ねじ部２０ｄを排気管等のネジ孔に取付けることで、センサ素子３先端の検出部を排気管内に露出させて被検出ガス（排気ガス）を検知している。

ここで、セパレータ保持金具８０は金属板から筒状に成形された筒状部と、この筒状部の後端縁から内側に折り返し状に折り曲げられたバネ片８２を備えている。一方、セパレータ１２１の軸線方向Ｏの中央付近には、外側に突出するフランジ部１２１ａが形成されている。そして、フランジ部１２１ａの先端向き面にセパレータ保持金具８０の後端縁を当接させ、バネ片８２をセパレータ１２１の外周面に押付けることにより、セパレータ保持金具８０がセパレータ１２１と間隙を設けて弾性的に保持している。これにより、ガスセンサ１０００に掛かる振動や衝撃をセパレータ保持金具８０で吸収し、セパレータ１２１を安定して保持すると共にセパレータ１２１にかかる衝撃を緩和している。
又、外筒４０及びセパレータ保持金具８０は、セパレータ保持金具８０の軸線方向Ｏに沿う中央近傍で、所定の加締め幅ｗで径方向内側に加締られており、外筒４０には、加締め固定部４０Ｔが形成されている。これにより、セパレータ保持金具８０の中央近傍が外筒４０の内周面で圧縮され、セパレータ保持金具８０が外筒４０に固定される。

特開２０１０−２５７３１号公報

ところで、セパレータ保持金具８０として、図２に示すような構成のものが近年使用されている。このセパレータ保持金具８０は、従来と同様に、金属板から筒状に成形された筒状部８１を有すると共に、筒状部８１の後端縁から内側に折り返し状に折り曲げられたバネ片８２を備えている。さらに、セパレータ保持金具８０は、筒状部８１からコ字状に切り起こされて筒状部８１の外側に向けて突出しつつ軸線方向Ｏに延びる外筒係合片８４をも備えている。外筒係合片８４は、後端側を固定端８４ｅとして軸線方向Ｏに延びる矩形片であり、先端側が自由端８４ｆとなっている。そして、セパレータ１２１及びセパレータ保持金具８０を外筒４０内に挿入して、外筒４０及びセパレータ保持金具８０が加締られる前に（図９の状態）、外筒４０からセパレータ１２１及びセパレータ保持金具８０が位置ずれしたり、脱落することを防止するために、この外筒係合片８４を外筒４０に当接させ、外筒４０にセパレータ保持金具８０及びセパレータ１２１を保持している。次いで、図９に示すように、径方向に進退し軸線方向Ｏにｗの幅を有するパンチ３００を用い、外筒４０及びセパレータ保持金具８０の所定位置を加締めることで、外筒４０に加締め固定部４０Ｔが加締め幅ｗで形成される。
しかしながら、図１０に示すように、軸線方向Ｏに沿って固定端８４ｅの位置（図９の破線）にパンチ３００の上端３００ｅを合わせて加締めると（図１０（ａ））、固定端８４ｅ近傍のセパレータ保持金具８０の材料がしごかれて径方向内側へ傾斜し、それにつれて固定端８４ｅの取付け角度も内向きになり、外筒係合片８４（自由端８４ｆ）がセパレータ１２１外面に接触するおそれがある（図１０（ｂ））。そのため、ガスセンサの使用時に振動等が生じると、セパレータ１２１に自由端８４ｆが擦れて、セパレータに亀裂が生じる虞がある。さらに、外筒係合片８４が径方向内側へ傾くと、外筒係合片８４が外側へ突出せずに外筒４０への保持が不十分となる。なお、理解を容易にするため、図１０では外筒４０の表示を省略している。

従って、本発明は、外筒にセパレータ保持金具を保持するために外筒に当接する外筒係合片をセパレータ保持金具に設け、外筒とセパレータ保持金具とを加締めて固定するガスセンサにおいて、加締めによって外筒係合片がセパレータ外面に接触することを防止し、セパレータに亀裂が発生することを防止できると共に、セパレータ保持金具を外筒内に安定して保持可能なガスセンサの提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のガスセンサは、軸線方向に延びる筒状のハウジングと、自身の先端側に電極を備え、前記ハウジングの内側に挿通配置されて前記後端側を前記ハウジングの後端から突出させるセンサ素子と、絶縁材からなる筒状をなし、前記センサ素子の後端側を包囲するセパレータと、前記セパレータの内側に挿通配置され、前記電極に電気的に接続される端子金具と、セパレータを取り囲む筒状に成形された筒状部を有するセパレータ保持金具であって、前記筒状部の内側に向けて突出するバネ片と、前記筒状部から切り起こされ、後端側を固定端とし先端側を自由端として前記軸線方向に延びる外筒係合片と、を備え、前記バネ片を前記セパレータの外周面に押付けることにより、前記セパレータと間隙を設けて弾性的に保持するセパレータ保持金具と、前記セパレータ保持金具を包囲し、かつ前記ハウジングの後端部に固定された筒状の外筒と、を備えたガスセンサにおいて、前記外筒には、前記軸線方向に沿って前記外筒係合片の固定端、及び該固定端よりも後端側の領域を少なくとも含む加締め幅を有する加締め固定部を備え、前記外筒係合片が前記セパレータの外面と非接触とされている。
このような構成とすると、加締めの際、上記領域の後端近傍ではセパレータ保持金具の材料がしごかれて径方向内側へ傾斜するが、上記領域と固定端との間に所定の距離があるため、固定端近傍では材料がしごかれない。そのため、外筒係合片が内向きにならず、外筒係合片がセパレータ外面に接触することはない。その結果、ガスセンサの使用時に振動等が生じても、セパレータに外筒係合片の自由端が擦れて、セパレータに亀裂が生じることを抑制でき、また、外筒係合片が外側へ広がる弾性力を維持して外筒に確実に保持される。

また、本発明のガスセンサは、前記バネ片が、前記筒状部の後端又は先端の縁から内側に折り返し状に折り曲げられてなり、前記外筒係合片は前記軸線方向に沿って前記バネ片と離間して配置されていてもよい。
このような構成とすると、セパレータの形状等に対応したセパレータ保持金具とすることができる。

本発明のガスセンサの製造方法は、軸線方向に延びる筒状のハウジングと、自身の先端側に電極を備え、前記ハウジングの内側に挿通配置されて後端側を前記ハウジングの後端から突出させるセンサ素子と、絶縁材からなる筒状をなし、前記センサ素子の後端側を包囲するセパレータと、前記セパレータの内側に挿通配置され、前記電極に電気的に接続される端子金具と、セパレータを取り囲む筒状に成形された筒状部を有するセパレータ保持金具であって、前記筒状部の内側に向けて突出するバネ片と、前記筒状部から切り起こされ、後端側を固定端とし先端側を自由端として前記軸線方向に延びる外筒係合片とを備え、前記バネ片を前記セパレータの外周面に押付けることにより、前記セパレータと間隙を設けて弾性的に保持するセパレータ保持金具と、前記セパレータ保持金具を包囲し、かつ前記ハウジングの後端部に固定された筒状の外筒と、を備えたガスセンサの製造方法において、前記バネ片を前記セパレータに当接するようにして、前記セパレータを前記セパレータ保持金具の内側に配置すると共に、前記外筒係合片を前記外筒に当接するようにして、前記外筒を前記セパレータ保持金具の外側に配置するセパレータ保持金具配置工程と、前記外筒の外面のうち、前記軸線方向に沿って前記外筒係合片の固定端、及び該固定端よりも後端側の領域を少なくとも含む位置を、前記軸線方向に所定の加締め幅を有するパンチで加締め、前記外側係合片を前記セパレータの外面と非接触にさせつつ、前記外筒及び前記セパレータ保持金具を径方向内側に縮径して前記外筒に加締め固定部を形成する加締め工程と、を備える。
このような加締め工程を備えることで、上記領域の後端近傍ではセパレータ保持金具の材料がしごかれて径方向内側へ傾斜するが、上記領域と固定端との間に所定の距離があるため、固定端近傍では材料がしごかれない。そのため、固定端の取付け角度（外側への広がり角度）が内向きにならず、外筒係合片がセパレータ外面に接触することはない。その結果、ガスセンサの使用時に振動等が生じても、セパレータに外筒係合片の自由端が擦れて、セパレータに亀裂が生じることを抑制でき、また、外筒係合片が外側へ広がる弾性力を維持して外筒に確実に保持される。

この発明によれば、外筒にセパレータ保持金具を保持するために外筒に当接する外筒係合片をセパレータ保持金具に設け、外筒とセパレータ保持金具とを加締めて固定するガスセンサにおいて、加締めによって外筒係合片がセパレータ外面に接触することを防止することができ、セパレータに亀裂が発生することを抑制できると共に、セパレータ保持金具を外筒内に安定して保持することができる。

本発明の実施形態に係るガスセンサを軸線方向に沿う面で切断した断面図である。 セパレータ保持金具の構成を示す斜視図である。 加締め固定部の形成方法を示す図である。 加締めによるセパレータ保持金具の材料のしごきを示す模式図である。 加締め固定部を示す部分拡大断面図である。 本発明の実施形態に係るガスセンサの製造方法を示す工程図である。 図６に続く図である。 従来のガスセンサを軸線方向に沿う面で切断した断面図である。 従来のガスセンサにおいて、加締め固定部の形成方法を示す図である。 従来のガスセンサにおいて、加締めによるセパレータ保持金具の材料のしごきを示す模式図である。

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１００を軸線方向Ｏ（先端から後端に向かう方向）に沿う面で切断した断面構造を示す。この実施形態において、ガスセンサ１００は自動車の排気管内に挿入されて先端（図１の下側）が排気ガス中に曝され、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサになっている。センサ素子３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酸素センサ素子である。
なお、図１の上下方向を軸線方向Ｏとし、図１の下側を先端側とし、図１の上側を後端側とする。

ガスセンサ１００は、先端が閉じた略円筒状(中空軸状)のセンサ素子（この例では酸素センサ素子）３を、筒状のハウジング（主体金具）２０の内側に挿通して保持するよう組み付けられている。センサ素子３は、先端に向かってテーパ状に縮径する筒状の固体電解質体３ｅと、固体電解質体３ｅの内周面と外周面にそれぞれ形成された内側電極８及び外側電極９とからなる。そして、センサ素子３の内部空間を基準ガス雰囲気とし、センサ素子３の外面に被検出ガスを接触させてガスの検知を行うようになっている。又、センサ素子３の中空部には丸棒状のヒータ１５が挿入され、固体電解質体を活性化温度に昇温するようになっている。

なお、この筒状のセンサ素子３においては、内側電極８は固体電解質体３ｅの内面全体に延設されており、後述する端子金具（内側端子金具７１）に内側電極８が電気的に接続される。一方、外側電極９はセンサ素子３の先端では外面全体に形成されるが、それより後端側に細いリード部として引き出され、センサ素子３の後端で周方向に環状の端子接続部（図示せず）に接続している。そして、端子接続部が端子金具（外側端子金具９１）に電気的に接続される。従って、内側電極８、外側電極９がそれぞれ特許請求の範囲の「電極」に相当する。
又、被検出ガスを検出する１対の電極を自身の先端側に設け、これら電極から後端側にリード部を引き出し、後端に電極パッドを設けたセンサ素子も存在する。このタイプのセンサ素子の場合においても、一対の電極が特許請求の範囲の「電極」に相当する。

ハウジング２０の後端部には、センサ素子３の後端側に設けられたリード線４１、４３や端子７１、９１（後述）を保持し、センサ素子３の後端部を覆う筒状の外筒４０が接合されている。さらに、センサ素子３の後端側の外筒４０の内側には、後述するセパレータ保持金具８０を介して、絶縁性で円柱状のセパレータ１２１が配置されている。一方、センサ素子３の先端の検出部はプロテクタ７で覆われている。そして、このようにして製造されたガスセンサ１００のハウジング２０の雄ねじ部２０ｄを排気管等のネジ孔に取付けることで、センサ素子３先端の検出部を排気管内に露出させて被検出ガス（排気ガス）を検知している。なお、ハウジング２０の中央付近には、六角レンチ等を係合するための多角形の鍔部２０ｃが設けられ、鍔部２０ｃと雄ねじ部２０ｄ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１４が嵌挿されている。

センサ素子３の中央側に鍔部３ａが設けられ、ハウジング２０の先端寄りの内周面には内側に縮径する段部２０ｅが設けられている。又、段部２０ｅの後端向き面にワッシャ（パッキン）１２を介して筒状のセラミックホルダ５が配置されている。そして、センサ素子３がハウジング２０及びセラミックホルダ５の内側に挿通され、セラミックホルダ５に後端側からパッキン（図示せず）を介してセンサ素子３の鍔部３ａが当接している。
さらに、鍔部３ａの後端側におけるセンサ素子３とハウジング２０との径方向の隙間に、滑石粉末６、及び筒状のセラミックスリーブ１０が配置されている。そして、セラミックスリーブ１０の後端側に金属リング３０を配し、ハウジング２０の後端部を内側に屈曲して加締め部２０ａを形成することにより、セラミックスリーブ１０が先端側に押し付けられる。これにより滑石粉末６を押し潰し、セラミックスリーブ１０及び滑石粉末６が加締め固定されるとともに、センサ素子３とハウジング２０の隙間がシールされている。

センサ素子３の後端側に配置されたセパレータ１２１には、４個の挿通孔が設けられ、そのうち２個の挿通孔（端子金具孔）にそれぞれ内側端子金具７１、外側端子金具９１の板状基部７４、９４が挿入されて固定されている。各板状基部７４、９４の後端にはそれぞれコネクタ部７５、９５が形成され、コネクタ部７５、９５にそれぞれリード線４１、４１が加締め接続されている。又、セパレータ１２１の図示しない２個の挿通孔（ヒータリード孔）に、ヒータ１５から引き出されたヒータリード線４３（図１では１個のみ図示）が挿通されている。又、セパレータ１２１の軸線方向Ｏ中央付近には、外側に突出するフランジ部１２１ａが形成されている。
そして、内側端子金具７１、外側端子金具９１の間にセンサ素子３の固体電解質体３ｅが挟まれ、センサ素子３の内側電極８及び外側電極９がそれぞれ内側端子金具７１及び外側端子金具９１と電気的に接続される。
なお、内側端子金具７１、外側端子金具９１がそれぞれ特許請求の範囲の「端子金具」に相当する。

図２に示すように、セパレータ保持金具８０は、金属板から筒状に成形された筒状部８１を有すると共に、筒状部８１の後端縁から内側に折り返し状に折り曲げられ、段面略Ｊ字状に湾曲して先端に延びるバネ片８２を備えている。バネ片８２は、周方向に等角度間隔で６箇所設けられている。さらに、セパレータ保持金具８０は、筒状部８１の軸線方向Ｏほぼ中央からコ字状に切り起こされて筒状部８１の外側に向けて突出しつつ、軸線方向Ｏに延びる外筒係合片８４をも備えている。外筒係合片８４は、後端側を固定端８４ｅとして軸線方向Ｏに延びる矩形片であり、先端側が自由端８４ｆとなっている。
なお、外筒係合片８４の形状は矩形片に限定されることはなく、筒状板壁部８１からＵ字状に切り起こされるＵ字形の片であってもよい。

図１に戻り、このセパレータ保持金具８０を、セパレータ１２１の先端側に外嵌し、フランジ部１２１ａの先端向き面に当接するように後端側にスライドすると、バネ片８２がセパレータ１２１の外周面に押付けられ、セパレータ保持金具８０がセパレータ１２１と間隙を設けて弾性的に保持するようになる。これにより、ガスセンサ１００に掛かる振動や衝撃をセパレータ保持金具８０で吸収し、セパレータ１２１を安定して保持すると共にセパレータ１２１にかかる衝撃を緩和している。
又、詳しくは後述するが、外筒４０及びセパレータ保持金具８０は、軸線方向Ｏに沿って所定の加締め幅ｗで径方向内側に加締められ、外筒４０には、加締め固定部４０ｓを有している。これにより、セパレータ保持金具８０の中央近傍が外筒４０の内周面で圧縮され、セパレータ保持金具８０が外筒４０に固定される。さらに、加締め固定部４０ｓの位置（加締め位置）を後述のように調整することで、外筒係合片８４が内向きになってセパレータ１２１の外面と接触することがなく、セパレータに亀裂が発生することを抑制できる。また、外筒係合片８４が外側へ付勢して外筒４０に弾性的に当接し、外筒４０内に外筒係合片８４が安定して保持されるようになっている。なお、加締め後は、外筒係合片８４は外筒４０によって径方向内側へ押圧され、筒状部８１と面一になりつつ、外側に広がろうとする弾性力によって外筒４０に保持される。

セパレータ１２１の後端側の外筒４０内側には筒状のグロメット１３１が加締め固定され、グロメット１３１の４個の挿通孔からそれぞれ２個のリード線４１、及び２個のヒータリード線４３が外部に引き出されている。
なお、グロメット１３１の中心には貫通孔１３１ａが形成され、センサ素子３の内部空間に連通している。そして、グロメット１３１の貫通孔１３１ａに撥水性の通気フィルタ１４０が介装され、外部の水を通さずにセンサ素子３の内部空間に基準ガス（大気）を導入するようになっている。

一方、ハウジング２０の先端側には筒状のプロテクタ７が外嵌され、ハウジング２０から突出するセンサ素子３の先端側がプロテクタ７で覆われている。プロテクタ７は、複数の孔部（図示せず）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７ｂおよび内側プロテクタ７ａを、溶接等によって取り付けて構成されている。

次に、図３、図４を参照し、加締め固定部４０ｓの形成方法について説明する。図３に示すように、径方向に進退し軸線方向Ｏにｗの幅を有するパンチ３００を用い、外筒４０及びセパレータ保持金具８０の所定位置を加締めることで、加締め固定部４０ｓが加締め幅ｗで形成される。加締め方法は特に限定されず、外筒４０外面の対向する少なくとも２箇所を加締めればよいが、丸加締め（八方丸加締め等）や六角加締め等を行うとよい。
ところで、上記図９、図１０に説明したように、軸線方向Ｏに沿って固定端８４ｅの高さ（図９の破線）にパンチ３００の上端（後端）３００ｅを合わせて加締めると、外筒係合片８４の固定端８４ｅの取付け角度が内向きになり、外筒係合片８４がセパレータ１２１外面に接触する不具合が生じる。
そこで、軸線方向Ｏに見て、固定端８４ｅ及び固定端８４ｅよりも後端側（つまり、自由端８４ｆと反対側）の領域Ｒを含むようにパンチ３００の上端（後端）３００ｅを合わせて加締めることで、外筒係合片８４をセパレータ１２１の外面と非接触にすることができる。この場合、加締め固定部４０ｓは、軸線方向Ｏに、領域Ｒを少なくとも含む加締め幅ｗで形成される（図５参照）。

このとき、図４に示すように、領域Ｒを含むようにパンチ３００の上端（後端）３００ｅを合わせて加締めると（図４（ａ））、領域Ｒの上端（後端）Ｒｅ近傍ではセパレータ保持金具８０の材料がしごかれて径方向内側へ傾斜するが、領域Ｒの上端Ｒｅから固定端８４ｅの間に所定の距離があるため、固定端８４ｅ近傍では材料がしごかれない（図４（ｂ））。そのため、外筒係合片８４が内向きにならず、固定端８４ｅは外側へ広がろうとする。従って、外筒係合片８４（自由端８４ｆ）がセパレータ１２１外面に接触することはなく、セパレータに亀裂が発生することを抑制できると共に、外筒係合片８４が外側へ広がる弾性力を維持して外筒４０に確実に保持される。なお、理解を容易にするため、図４では外筒４０の表示を省略している。
又、加締めの際、パンチ３００の先端で押された外筒４０内面（図示せず）が外筒係合片８４に当接し、外筒係合片８４が内側へ押圧されるが、外筒係合片８４の弾性限未満の変形であれば、パンチ３００が後退した際に外筒係合片８４も元の位置に戻ろうとするので、外筒４０を付勢する弾性力は損なわれない。
なお、軸線方向Ｏの領域Ｒの幅（つまり、固定端８４ｅ及び固定端８４ｅよりも後端側の幅）は、加締め幅ｗや、径方向の加締め深さ等によって変化するが、１ｍｍ以上であることが好ましい。

以上のようにして、図５に示す加締め固定部４０ｓが形成される。加締め固定部４０ｓは、軸線方向Ｏに加締め幅ｗで形成され、この幅ｗ内に上記した領域Ｒが存在する。つまり、外筒係合片８４の固定端８４ｅは、加締め固定部４０ｓの上端（後端）４０ｓｅより先端側に位置し、両者が離間している。又、外筒係合片８４は加締め固定部４０ｓと面一になるよう軸線方向Ｏに平行になっていて、セパレータ保持金具１２１の外面（図示せず）と非接触とされている。
なお、本発明において、加締め幅ｗとは、パンチ３００で押圧されて外筒４０の外面が軸線方向Ｏに平行になっている部分をいう。

次に、図６、図７を参照し、本発明の実施形態に係るガスセンサの製造方法について説明する。
まず、内側に端子金具７１，９１等を挿通配置しないセパレータ１２１をセパレータ保持金具８０の内側に配置する（図６（ａ））。この際、セパレータ保持金具８０をセパレータ１２１の先端側に外嵌し、後端側にスライドすると、フランジ部１２１ａの先端向き面にセパレータ保持金具８０の後端が当接して位置決めされる。次に、セパレータ１２１の内側に端子金具７１，９１等を挿通配置する。なお、内側端子金具７１の内側には予めヒータ１５が保持されている。そして、リード線４１やヒータリード線４３をグロメット１３１の挿通孔から外部に引き出す（図６（ｂ））。そして、グロメット１３１の後端側から外筒４０を外嵌する（図６（ｃ））。すると、グロメット１３１、セパレータ１２１、及びセパレータ保持金具８０が外筒４０の所定位置に配置されたセパレータアセンブリＡとなる。なお、外筒４０は先端に向かって２段に拡径され、そのうち、後端側の段部がフランジ部１２１ａの後端向き面に当接して位置決めされるようになっている（図６（ｄ））。このセパレータアセンブリＡは、外筒係合片８４が外筒４０に当接することで、加締めの前に外筒４０からセパレータ１２１及びセパレータ保持金具８０が位置ずれしたり、脱落することなく、外筒４０内にセパレータ保持金具８０及びセパレータ１２１を保持できる。

そして、図７に示すように、セパレータアセンブリＡを、センサ素子３を金具本体２０の内側に保持したセンサ素子アセンブリＢの金具本体２０の後端に被せると、各端子金具７１，９１の間にセンサ素子３の固体電解質体が挟まれ、センサ素子３内にヒータ１５が挿入されると共に、センサ素子３の内側電極及び外側電極がそれぞれ内側端子金具７１及び外側端子金具９１と電気的に接続される。
そして、軸線方向Ｏの異なる３箇所Ｓ１〜Ｓ３で、それぞれ外筒４０を径方向内側に加締めることで、グロメット１３１、セパレータ１２１、及びセパレータ保持金具８０が外筒４０内の所定位置に固定される。
このとき、位置Ｓ２での加締めについては、既に図３、図４に説明したように、加締め後に外筒係合片８４がセパレータ１２１の外面と接触しないよう、軸線方向Ｏの領域Ｒの幅（つまり、固定端８４ｅより後端側に向かう幅）を、加締め幅ｗや径方向の加締め深さ等に応じて調整する。
その後、外筒４０の先端の外周面をレーザ溶接等によって金具本体２０の基端に接続し、ガスセンサ１００を製造することができる。

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。
例えば、センサ素子としては、筒状の他、板状のものを用いることができる。セパレータ保持金具のバネ片や外筒係合片の形状や位置も特に限定されない。

３ センサ素子
８ 内側電極
９ 外側電極
２０ ハウジング
４０ 外筒
４０ｓ 加締め固定部
７１，９１ 端子金具
８０ セパレータ保持金具
８１ 筒状部
８２ バネ片
８４ 外筒係合片
８４ｅ 外筒係合片の固定端
８４ｆ 外筒係合片の自由端
１００ ガスセンサ
１２１ セパレータ
３００ パンチ
Ｏ 軸線方向
Ｒ 領域
ｗ 加締め幅

Claims (3)

1. 軸線方向に延びる筒状のハウジングと、
   自身の先端側に電極を備え、前記ハウジングの内側に挿通配置されて後端側を前記ハウジングの後端から突出させるセンサ素子と、
   絶縁材からなる筒状をなし、前記センサ素子の後端側を包囲するセパレータと、
   前記セパレータの内側に挿通配置され、前記電極に電気的に接続される端子金具と、
   セパレータを取り囲む筒状に成形された筒状部を有するセパレータ保持金具であって、前記筒状部の内側に向けて突出するバネ片と、前記筒状部から切り起こされ、後端側を固定端とし先端側を自由端として前記軸線方向に延びる外筒係合片と、を備え、前記バネ片を前記セパレータの外周面に押付けることにより、前記セパレータと間隙を設けて弾性的に保持するセパレータ保持金具と、
   前記セパレータ保持金具を包囲し、かつ前記ハウジングの後端部に固定された筒状の外筒と、
   を備えたガスセンサにおいて、
   前記外筒には、前記軸線方向に沿って前記外筒係合片の固定端、及び該固定端よりも後端側の領域を少なくとも含む加締め幅を有する加締め固定部を備え、前記外筒係合片が前記セパレータの外面と非接触とされているガスセンサ。
2. 前記バネ片は、前記筒状部の後端又は先端の縁から内側に折り返し状に折り曲げられてなり、
   前記外筒係合片は前記軸線方向に沿って前記バネ片と離間して配置されている請求項１に記載のガスセンサ。
3. 軸線方向に延びる筒状のハウジングと、
   自身の先端側に電極を備え、前記ハウジングの内側に挿通配置されて後端側を前記ハウジングの後端から突出させるセンサ素子と、
   絶縁材からなる筒状をなし、前記センサ素子の後端側を包囲するセパレータと、
   前記セパレータの内側に挿通配置され、前記電極に電気的に接続される端子金具と、
   セパレータを取り囲む筒状に成形された筒状部を有するセパレータ保持金具であって、前記筒状部の内側に向けて突出するバネ片と、前記筒状部から切り起こされ、後端側を固定端とし先端側を自由端として前記軸線方向に延びる外筒係合片とを備え、前記バネ片を前記セパレータの外周面に押付けることにより、前記セパレータと間隙を設けて弾性的に保持するセパレータ保持金具と、
   前記セパレータ保持金具を包囲し、かつ前記ハウジングの後端部に固定された筒状の外筒と、を備えたガスセンサの製造方法において、
   前記バネ片を前記セパレータに当接するようにして、前記セパレータを前記セパレータ保持金具の内側に配置すると共に、前記外筒係合片を前記外筒に当接するようにして、前記外筒を前記セパレータ保持金具の外側に配置するセパレータ保持金具配置工程と、
   前記外筒の外面のうち、前記軸線方向に沿って前記外筒係合片の固定端、及び該固定端よりも後端側の領域を少なくとも含む位置を、前記軸線方向に所定の加締め幅を有するパンチで加締め、前記外筒係合片を前記セパレータの外面と非接触にさせつつ、前記外筒及び前記セパレータ保持金具を径方向内側に縮径して前記外筒に加締め固定部を形成する加締め工程と、を備えるガスセンサの製造方法。

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