JP6715050B2 - ガスセンサの製造方法およびガスセンサの製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、セラミックス製のセンサ素子を備えるガスセンサの製造方法に関する。

従来より、自動車のエンジン等の内燃機関における燃焼ガスや排気ガス等の被測定ガス中の所定のガス成分の濃度を測定する装置として、ジルコニア（ＺｒＯ_２）等の酸素イオン伝導性固体電解質セラミックスを用いてセンサ素子を形成したガスセンサが公知である。

係るガスセンサにおいては、通常、セラミックス製の長尺板状のセンサ素子（検出素子）が、金属製のハウジングとこれに溶接固定された円筒形の内筒の中空部において、複数のセラミック製の碍子であるセラミックサポータと、これらセラミックサポータの間にそれぞれ充填されたタルク等のセラミックスの圧粉体とによって固定され、圧粉体によってセンサ素子の一方端部側の空間と他方端部側との空間との間が気密封止された構成を有する。係る気密封止は、センサ素子に順次に環装されたセラミックサポータおよび圧粉体を所定の封止部材によって押圧することで圧粉体を圧縮させた後、所定の加締め治具によって内筒を外側から加締めることによって実現される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−１６９６０６号公報

上述のような気密封止によって気密性を確保するためには、封止治具による押圧を、例えば４００ｋｇｆ以上という比較的高い荷重にて行う必要がある。加えて、ガスセンサが所望の特性を満足するためには、気密封止を行った後において、センサ素子が正しい位置に正しい姿勢にて配置される必要もある。

仮に、封止の際にセンサ素子が傾いてセラミックサポータに接触し、センサ素子に対しセラミックサポータから応力が作用する状態となっていると、製造途中において、あるいは実使用時に、セラミックサポータとの接触箇所においてセンサ素子にひびが入ったり、あるいは当該接触箇所のところでセンサ素子が折れてしまうことがある。製造工程においては、そのような不具合品の発生を抑制するとともに、仮に発生した場合にはそれを確実に発見して出荷対象から除外することが求められる。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ガスセンサ内部におけるセンサ素子の姿勢不良に起因した不具合品の発生が抑制されるガスセンサの製造方法を提供することを、目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、ガスセンサの製造方法であって、あらかじめ作製された中間体に所定の処理を行うことで前記ガスセンサを構成する組立体を得る工程を含んでおり、前記中間体が、少なくとも１つがセラミックスの圧粉体であり、それぞれが円板状または円筒状をなしている複数の環装部品を、セラミックスを主構成材料とする長尺状のセンサ素子に環装した環装体と、前記環装体の外周に環装された、内部において前記環装体の一方端部側を係止可能な筒状体と、を備えるものであり、前記組立体を得る工程が、前記中間体を構成する前記センサ素子の一方端部を所定の位置決め部材に当接させることで前記センサ素子を位置決めする位置決め部材配置工程と、前記位置決め部材配置工程によって前記センサ素子が位置決めされた状態で前記センサ素子の他方端部側から前記環装部品に第１の力を印加し、これによって前記圧粉体を圧縮させることで前記筒状体の内部において前記センサ素子を固定する一次圧縮工程と、を含み、前記一次圧縮工程が、一対の素子拘束治具のそれぞれを、前記センサ素子の延在方向において所定の距離だけ離隔させて配置させることにより所定の拘束領域を形成する拘束領域形成工程、を含み、前記一次圧縮工程においては、前記センサ素子の他方端部側において前記センサ素子を前記拘束領域内に拘束しつつ前記圧粉体を圧縮させる、ことを特徴とする。

本発明の第２の態様は、第１の態様に係るガスセンサの製造方法であって、前記複数の環装部品が複数のセラミックス製の碍子を含んでおり、前記拘束領域形成工程においては、前記一対の素子拘束治具と前記センサ素子とのクリアランスを、前記拘束領域に最も近い前記碍子と前記センサ素子との間隙の最大値以下とする、ことを特徴とする。

本発明の第３の態様は、第１または第２の態様に係るガスセンサの製造方法であって、前記組立体を得る工程が、前記一次圧縮工程の後、前記センサ素子の前記一方端部を前記位置決め部材に当接させない状態で前記センサ素子の前記他方端部側から前記環装部品に対し前記第１の力よりも大きい第２の力を印加し、これによって前記圧粉体をさらに圧縮することで前記筒状体の内部において前記センサ素子の一方端部側の空間と他方端部側の空間との間を気密封止する二次圧縮工程、をさらに備えることを特徴とする。

本発明の第４の態様は、第３の態様に係るガスセンサの製造方法であって、前記センサ素子の長手方向が鉛直方向に延在し、かつ、前記他方端部側が上方となる前記中間体および前記組立体の姿勢を組立姿勢とするとき、前記位置決め部材配置工程は、前記中間体を前記組立姿勢とした状態で、前記位置決め部材を前記センサ素子の下方側から前記センサ素子の前記一方端部に当接させる工程であり、前記一次圧縮工程においては、前記中間体を前記組立姿勢とし、かつ、前記位置決め部材配置工程によって前記センサ素子が位置決めされた状態で、前記第１の力を前記環装部品の上部に対し鉛直下向きの力として印加することによって前記圧粉体を圧縮し、圧縮された前記圧粉体によって前記センサ素子を前記位置決め部材の配置位置によって定まる第１の位置にて固定し、前記二次圧縮工程においては、前記中間体を前記組立姿勢とした状態で、前記環装部品の上部に対し前記第２の力を印加する、ことを特徴とする。

本発明の第５の態様は、第４の態様に係るガスセンサの製造方法であって、前記二次圧縮工程に伴い前記センサ素子が前記第１の位置から鉛直方向にずれることで前記二次圧縮工程後において前記センサ素子が第２の位置に配置されるとするときに、前記位置決め部材配置工程においては、前記第２の位置が前記組立体における前記センサ素子の配置位置としてあらかじめ定められてなる範囲内の位置となるように、前記位置決め部材を配置する、ことを特徴とする。

本発明の第６の態様は、第５の態様に係るガスセンサの製造方法であって、前記位置決め部材配置工程においては、あらかじめ特定されている前記センサ素子についての前記第１の位置と前記第２の位置との相関関係に基づいて、前記第２の位置が前記組立体における前記センサ素子の配置位置としてあらかじめ定められてなる範囲内の位置となるように、前記位置決め部材を配置する、ことを特徴とする。

本発明の第７の態様は、第３ないし第６の態様のいずれかに係るガスセンサの製造方法であって、前記組立体を得る工程が、前記中間体を前記組立姿勢とした状態で、前記二次圧縮工程によって前記圧粉体が圧縮された前記環装部品の最上部の直上位置である第１の加締め位置において前記筒状体を第１の加締め手段によって外周から加締める一次加締め工程、をさらに備えることを特徴とする。

本発明の第８の態様は、第７の態様に係るガスセンサの製造方法であって、前記一次加締め工程を、前記二次圧縮工程に続いて前記環装部品の上部に対し前記第２の力を印加した状態のまま行う、ことを特徴とする。

本発明の第９の態様は、第７または第８の態様に係るガスセンサの製造方法であって、前記組立体を得る工程が、前記中間体を前記組立姿勢とした状態で、前記一次加締め工程後における前記圧粉体の存在位置の側方である第２の加締め位置において前記筒状体を第２の加締め手段によって外周から加締める二次加締め工程、をさらに備えることを特徴とする。

本発明の第１０の態様は、第４ないし第９の態様のいずれかに係るガスセンサの製造方法であって、前記環装部品がワッシャーを含んでおり、前記組立体を得る工程によって得られた前記組立体を、前記組立姿勢とした状態で、前記ワッシャーの傾き量を求める傾き量算出工程と、前記傾き量が所定のしきい値を超えている場合に、前記組立体が不良品であると判定する傾き判定工程と、をさらに備えることを特徴とする。

本発明の第１１の態様は、第１０の態様に係るガスセンサの製造方法であって、前記傾き量算出工程においては、前記ワッシャーの周方向において互いに９０°ずつ離隔した４点についての高さの最大値と最小値との差分値を、前記傾き量として求める、ことを特徴とする。

本発明の第１２の態様は、第１１の態様に係るガスセンサの製造方法であって、前記傾き量算出工程が、前記４点のうち前記センサ素子を挟んで対向する２点についての高さ位置を、２つの高さ測定手段によって同時に測定する一次測定工程と、前記一次測定工程に続いて、前記４点のうち前記一次測定工程において測定されなかった残りの２点についての高さ位置を、前記２つの高さ測定手段によって同時に測定する二次測定工程と、を備え、前記一次測定工程と前記二次測定工程とにおける測定結果に基づいて前記傾き量を算出する、ことを特徴とする。

本発明の第１３の態様は、第４ないし第１２のいずれかの態様に係るガスセンサの製造方法であって、前記センサ素子が、内部に抵抗発熱体からなるヒーターを有するとともに、前記ヒーターと電気的に接続された複数のヒーター用電極端子を前記他方端部側に有してなり、前記組立体を得る工程によって得られた前記組立体について、前記組立体に備わる前記センサ素子の前記複数のヒーター用電極端子を通じて前記ヒーターの抵抗値を測定する抵抗測定工程と、前記抵抗測定工程において求めた前記ヒーターの抵抗値が所定のしきい値を超えている場合に、前記組立体が不良品であると判定する導通判定工程と、をさらに備えることを特徴とする。

本発明の第１４の態様は、第１３の態様に係るガスセンサの製造方法であって、前記複数のヒーター用電極端子が前記センサ素子の対向する２つの主面のいずれか一方にのみ設けられており、前記抵抗測定工程においては、前記組立体を前記組立姿勢とした状態で、前記２つの主面のそれぞれに備わる、前記複数のヒーター用電極端子である可能性のある複数の電極端子に対して同時に、測定用プローブピンを当接させた状態で、前記複数の電極端子のうち実際に前記複数のヒーター用電極端子である電極端子を通じて、前記ヒーターの抵抗値を測定する、ことを特徴とする。

本発明の第１５の態様は、第１４の態様に係るガスセンサの製造方法であって、前記複数のヒーター用電極端子が３つの電極端子であり、前記抵抗測定工程においては、前記２つの主面のそれぞれの側に、先端部が同一直線上にない３つの測定用プローブピンを用意し、前記２つの主面のそれぞれの側において、前記複数のヒーター用電極端子である可能性のある３つの電極端子のそれぞれに対し前記３つの測定用プローブピンのいずれかを当接させる、ことを特徴とする。

本発明の第１６の態様は、ガスセンサの製造装置であって、あらかじめ作製された中間体に所定の処理を行うことで前記ガスセンサを構成する組立体を得る手段を少なくとも有しており、前記中間体が、少なくとも１つがセラミックスの圧粉体であり、それぞれが円板状または円筒状をなしている複数の環装部品を、セラミックスを主構成材料とする長尺状のセンサ素子に環装した環装体と、前記環装体の外周に環装された、内部において前記環装体の一方端部側を係止可能な筒状体と、を備えるものであり、前記組立体を得る手段が、前記中間体を構成する前記センサ素子の一方端部に当接されることで前記センサ素子を位置決めする位置決め部材と、前記センサ素子が前記位置決め部材によって位置決めされた状態で前記センサ素子の他方端部側から前記環装部品に第１の力を印加することによって前記圧粉体を圧縮する一次圧縮を行う一次圧縮手段と、前記センサ素子の他方端部側において前記センサ素子を所定の拘束領域内に拘束可能な素子拘束手段と、を備え、前記素子拘束手段が、それぞれが前記センサ素子の延在方向において所定の距離だけ離隔させて配置されることにより前記拘束領域を形成する一対の素子拘束治具であり、前記一対の素子拘束治具が前記センサ素子の前記他方端部側において前記センサ素子を前記拘束領域内に拘束した状態で、前記一次圧縮手段が前記一次圧縮を行い、前記筒状体の内部において前記センサ素子を固定する、ことを特徴とする。

本発明の第１７の態様は、第１６の態様に係るガスセンサの製造装置であって、前記複数の環装部品が複数のセラミックス製の碍子を含んでおり、前記一対の素子拘束治具と前記センサ素子とのクリアランスが、前記拘束領域に最も近い前記碍子と前記センサ素子との間隙の最大値以下となるように、前記拘束領域を形成する、ことを特徴とする。

本発明の第１８の態様は、第１６または第１７の態様に係るガスセンサの製造装置であって、前記一次圧縮手段が、前記センサ素子の他方端部側から前記環装部品に当接して前記第１の力を印加する一次圧縮治具を備え、前記一次圧縮治具は、前記拘束領域を形成している前記一対の素子拘束治具を内部に収容しつつ前記環装部品に当接して前記第１の力を印加する、ことを特徴とする。

本発明の第１９の態様は、第１６ないし第１８の態様のいずれかに係るガスセンサの製造装置であって、前記組立体を得る手段が、前記一次圧縮の後、前記センサ素子の前記一方端部を前記位置決め部材に当接させない状態で前記センサ素子の前記他方端部側から前記環装部品に対し前記第１の力よりも大きい第２の力を印加し、これによって前記圧粉体をさらに圧縮することで前記筒状体の内部において前記センサ素子の一方端部側の空間と他方端部側の空間との間を気密封止する二次圧縮を行う二次圧縮手段、をさらに備えることを特徴とする。

本発明の第２０の態様は、第１９の態様に係るガスセンサの製造装置であって、前記センサ素子の長手方向が鉛直方向に延在し、かつ、前記他方端部側が上方となる前記中間体および前記組立体の姿勢を組立姿勢とするとき、前記位置決め部材は、前記中間体を前記組立姿勢とした状態で、前記センサ素子の下方側から前記センサ素子の前記一方端部に当接され、前記一次圧縮においては、前記中間体を前記組立姿勢とし、かつ、前記位置決め部材によって前記センサ素子を位置決めした状態で、前記第１の力を前記環装部品の上部に対し鉛直下向きの力として印加することによって前記圧粉体を圧縮し、圧縮された前記圧粉体によって前記センサ素子を前記位置決め部材の配置位置によって定まる第１の位置にて固定し、前記二次圧縮においては、前記中間体を前記組立姿勢とした状態で、前記環装部品の上部に対し前記第２の力を印加する、ことを特徴とする。

本発明の第２１の態様は、第２０の態様に係るガスセンサの製造装置であって、前記二次圧縮に伴い前記センサ素子が前記第１の位置から鉛直方向にずれることで前記二次圧縮後において前記センサ素子が第２の位置に配置されるとするときに、前記位置決め部材は、前記第２の位置が前記組立体における前記センサ素子の配置位置としてあらかじめ定められてなる範囲内の位置となるように配置される、ことを特徴とする。

本発明の第２２の態様は、第２１の態様に係るガスセンサの製造装置であって、あらかじめ特定されている前記センサ素子についての前記第１の位置と前記第２の位置との相関関係に基づいて、前記第２の位置が前記組立体における前記センサ素子の配置位置としてあらかじめ定められてなる範囲内の位置となるように、前記位置決め部材を配置する、ことを特徴とする。

本発明の第２３の態様は、第１９ないし第２２の態様のいずれかに係るガスセンサの製造装置であって、前記組立体を得る手段が、前記中間体を前記組立姿勢とした状態で、前記二次圧縮によって前記圧粉体が圧縮された前記環装部品の最上部の直上位置である第１の加締め位置において前記筒状体を外周から加締める一次加締めを行う一次加締め手段、をさらに備えることを特徴とする。

本発明の第２４の態様は、第２３の態様に係るガスセンサの製造装置であって、前記二次圧縮手段が前記環装部品の上部に対し前記第２の力を印加した状態のままで前記一次加締め手段が前記一次加締めを行う、ことを特徴とする。

本発明の第２５の態様は、第２３または第２４の態様に係るガスセンサの製造装置であって、前記組立体を得る手段が、前記中間体を前記組立姿勢とした状態で、前記一次加締め後の前記圧粉体の存在位置の側方である第２の加締め位置において前記筒状体を外周から加締める二次加締めを行う二次加締め手段、をさらに備えることを特徴とする。

本発明の第２６の態様は、第２０ないし第２５の態様のいずれかに係るガスセンサの製造装置であって、前記環装部品がワッシャーを含んでおり、前記組立体を得る手段によって得られた前記組立体を、前記組立姿勢とした状態で、前記ワッシャーの傾き量を求める傾き量算出手段と、前記傾き量が所定のしきい値を超えている場合に、前記組立体が不良品であると判定する傾き判定手段と、をさらに備えることを特徴とする。

本発明の第２７の態様は、第２６の態様に係るガスセンサの製造装置であって、前記傾き量算出手段は、前記ワッシャーの周方向において互いに９０°ずつ離隔した４点についての高さの最大値と最小値との差分値を、前記傾き量として求める、ことを特徴とする。

本発明の第２８の態様は、第２７の態様に係るガスセンサの製造装置であって、前記傾き量算出手段が、前記４点のうち前記センサ素子を挟んで対向する２点についての高さ位置を、２つの高さ測定手段によって同時に測定する一次測定と、前記４点のうち前記一次測定において測定されなかった残りの２点についての高さ位置を、前記２つの高さ測定手段によって同時に測定する二次測定と、を行い、前記一次測定と前記二次測定とにおける測定結果に基づいて前記傾き量を算出する、ことを特徴とする。

本発明の第２９の態様は、第２０ないし第２８の態様のいずれかに係るガスセンサの製造装置であって、前記センサ素子が、内部に抵抗発熱体からなるヒーターを有するとともに、前記ヒーターと電気的に接続された複数のヒーター用電極端子を前記他方端部側に有してなり、前記組立体を得る手段によって得られた前記組立体について、前記組立体に備わる前記センサ素子の前記複数のヒーター用電極端子を通じて前記ヒーターの抵抗値を測定する抵抗測定手段と、前記抵抗測定手段において求めた前記ヒーターの抵抗値が所定のしきい値を超えている場合に、前記組立体が不良品であると判定する導通判定手段と、をさらに備えることを特徴とする。

本発明の第３０の態様は、第２９の態様に係るガスセンサの製造装置であって、前記複数のヒーター用電極端子が前記センサ素子の対向する２つの主面のいずれか一方にのみ設けられており、前記抵抗測定手段は、前記組立体を前記組立姿勢とした状態で、前記２つの主面のそれぞれに備わる、前記複数のヒーター用電極端子である可能性のある複数の電極端子に対して同時に、測定用プローブピンを当接させた状態で、前記複数の電極端子のうち実際に前記複数のヒーター用電極端子である電極端子を通じて、前記ヒーターの抵抗値を測定する、ことを特徴とする。

本発明の第３１の態様は、第３０の態様に係るガスセンサの製造装置であって、前記複数のヒーター用電極端子が３つの電極端子であり、前記抵抗測定手段は、前記２つの主面のそれぞれの側に、先端部が同一直線上にない３つの測定用プローブピンを備え、前記２つの主面のそれぞれの側において、前記複数のヒーター用電極端子である可能性のある３つの電極端子のそれぞれに対し前記３つの測定用プローブピンのいずれかを当接させる、ことを特徴とする。

本発明の第３２の態様は、第１６ないし第３１の態様いずれかに係るガスセンサの製造装置であって、前記複数の環装部品を前記センサ素子に環装して前記環装体を得る第１環装機構と、前記環装体の外周に前記筒状体を環装して、前記中間体を得る第２環装機構と、をさらに備えることを特徴とする。

本発明の第１ないし第３２の態様によれば、ガスセンサの本体部を構成する組立体の内部における素子折れ不良の発生を、好適に抑制することができるので、ガスセンサにおける不具合品の発生が抑制される。

特に、本発明の第３ないし第９、および、第１９ないし第２５の態様によれば、センサ素子の位置決めを主たる目的とする一次圧縮に続いて、素子位置決め部材を用いることなく、筒状体の内部においてセンサ素子の一方端部側の空間と他方端部側の空間との間を気密封止する二次圧縮を行うので、センサ素子に欠けや割れを生じさせることなく気密封止が実現できる。

また、本発明の第１０ないし第１２、および、第２６ないし第２８の態様によれば、ワッシャーが傾いていることに起因して素子折れ不良が生じてしまっている、あるいは将来的に生じる可能性のある組立体を、ガスセンサに使用することを、好適に防ぐことができる。

また、本発明の第１３ないし第１５、および、第２９ないし第３１の態様によれば、素子折れ不良が生じている組立体をガスセンサに使用することを、好適に防ぐことができる。

ガスセンサ１の外観斜視図である。 ガスセンサ１の内部の主要構成を示す部分断面図である。 センサ素子１０の電極端子１３の詳細について説明するための図である。 センサ素子１０に備わるヒーター構造について例示する図である。 組立体４０の製造および検査の手順を概略的に示す図である。 製造装置１００の概略的な構成を示すブロック図である。 中間体組立工程の様子を概略的に示す図である。 搬送処理部１１０における中間体４０αおよび組立体４０の搬送と、各部との間における中間体４０αの受渡の様子を概略的に示す平面図である。 仮封止工程のより具体的な手順を示す図である。 仮封止処理部１３０の構成を概略的に示す側面図である。 素子拘束治具１３３について説明するための図である。 仮封止工程の途中の様子を段階的に示す図である。 仮封止工程の途中の様子を段階的に示す図である。 仮封止の際の拘束領域１３３ｅ形成の効果について説明するための、組立体４０の要部断面図である。 組立体４０におけるセンサ素子１０の芯ずれの評価の仕方について説明する図である。 素子拘束治具１３３の効果を例示する図である。 本封止工程および一次加締め工程のより具体的な手順を示す図である。 本封止／加締め処理部１４０の構成を概略的に示す側面図である。 本封止工程の途中の様子を段階的に示す図である。 本封止工程の途中の様子を段階的に示す図である。 一次加締めの際の加締め治具移動機構１４３ｍの動作について説明するための図である。 一次加締め工程の途中の様子を段階的に示す図である。 一次加締め工程の途中の様子を段階的に示す図である。 一次加締め工程の途中の様子を段階的に示す図である。 二次加締め工程のより具体的な手順を示す図である。 増し締め処理部１５０の構成を概略的に示す側面図である。 二次加締め工程の途中の様子を段階的に示す図である。 二次加締め工程の途中の様子を段階的に示す図である。 二次加締め工程の途中の様子を段階的に示す図である。 二次加締め工程の途中の様子を段階的に示す図である。 組立体４０の衝撃試験装置１０００の構成を例示する図である。 衝撃試験装置１０００を用いて行った衝撃試験の結果を例示する図である。 ワッシャー傾き検査工程とこれに続く導通検査工程とのより具体的な手順を示す図である。 検査処理部１６０の構成を概略的に示す側面図である。 検査工程を開始する時点における検査処理部１６０の構成要素の配置関係をより具体的に示す図である。 ワッシャー傾き検査工程の途中の様子を示す図である。 ワッシャー傾き検査工程の途中の様子を示す図である。 導通検査工程の途中の様子を段階的に示す図である。 導通検査工程におけるセンサ素子１０の向きと第１導通測定部１６３Ａおよび第２導通測定部１６３Ｂのプローブピンの当接対象との関係を示す図である。

＜ガスセンサの構成＞
図１は、本実施の形態において製造の対象となるガスセンサ（より詳細には、その本体部）１の外観斜視図である。図２は、係るガスセンサ１の内部の主要構成を示す部分断面図である。本実施の形態において、ガスセンサ１とは、その内部に備わるセンサ素子１０（図２）によって所定のガス成分（例えば、ＮＯｘ等）を検出するためのものである。

なお、センサ素子１０は、ジルコニアなどの酸素イオン伝導性固体電解質セラミックスを主たる構成材料とする長尺の柱状あるいは薄板状の部材である。センサ素子１０は、第１先端部１０ａの側にガス導入口や内部空所などを備えるとともに、素子体表面および内部に種々の電極や配線パターンを備えた構成を有する。センサ素子１０においては、内部空所に導入された被検ガスが内部空所内で還元ないしは分解されて酸素イオンが発生する。ガスセンサ１においては、素子内部を流れる酸素イオンの量が被検ガス中における当該ガス成分の濃度に比例することに基づいて、係るガス成分の濃度が求められる。なお、図２において正面を向いている面をセンサ素子１０の主面Ｐ１と称し、この主面Ｐ１と垂直でかつ長手方向に沿う面を側面Ｐ２と称する。主面Ｐ１と側面Ｐ２とは、ともにセンサ素子１０の長手方向に延在するが、主面Ｐ１の方が側面Ｐ２よりも幅広である。

ガスセンサ１の外側は、主として、第１カバー２と、固定ボルト３と、第２カバー４とから構成される。

第１カバー２は、センサ素子１０のうち、使用時に被検ガスに直接に接触する部分、具体的には、ガス導入口１１や閉空間１２（緩衝空間１２ａ、第１内部空所１２ｂ、第２内部空所１２ｃ）などが備わる第１先端部１０ａを保護する、略円筒状の外装部材である。なお、ガス導入口１１はセンサ素子１０の図２における最下端部である第１先端部１０ａにおいて開口している。緩衝空間１２ａ、第１内部空所１２ｂ、第２内部空所１２ｃはそれぞれ、センサ素子１０の内部に設けられている。ガス導入口１１、緩衝空間１２ａ、第１内部空所１２ｂ、第２内部空所１２ｃは、センサ素子１０の長手方向に沿ってこの順に配置されており、拡散律速部を介して連通している。

また、より詳細には、第１カバー２は、外側カバー２ａと内側カバー（図示省略）との２層構造となっている。外側カバー２ａと内側カバーは、それぞれ、一方側が有底の円筒状をしているとともに、側面部分に気体が通過可能な複数の貫通孔が設けられている。なお、図１には、外側カバー２ａに設けられた貫通孔Ｈ１を例示しているが、これはあくまで例示であって、貫通孔の配置位置および配置個数は、第１カバー２の内部への被測定ガスの流入態様を考慮して適宜に定められてよい。

固定ボルト３は、ガスセンサ１を測定位置に固定する際に用いられる環状の部材である。固定ボルト３は、ねじ切りがされたボルト部３ａと、ボルト部３ａを螺合する際に保持される保持部３ｂとを備えている。ボルト部３ａは、ガスセンサ１の取り付け位置に設けられたナットと螺合する。例えば、自動車の排気管に設けられたナット部にボルト部３ａが螺合されることで、ガスセンサ１は、第１カバー２の側が排気管内に露出する態様にて該排気管に固定される。

第２カバー４は、ガスセンサ１の他の部位を保護する円筒状部材である。第２カバー４の端部からは、ガスセンサ１と図示しない駆動制御部とを電気的に接続するための図示しない複数のリード線を内部に収容するワイヤーハーネスＷＨが延在している。

図２は、ガスセンサ１の内部構成、より具体的には、ガスセンサ１から、図１に示した第１カバー２と第２カバー４とを除いた構成を示している。

図２に示すように、ガスセンサ１の内部においては、センサ素子１０のうち、ガス導入口１１等が備わる第１先端部１０ａとワイヤーハーネスＷＨに収容された図示しないリード線との接続端子（電極端子）１３などが備わる第２先端部１０ｂとを除く部分に、ワッシャー７と、３つのセラミックサポータ８（８ａ、８ｂ、８ｃ）と、２つの圧粉体９（９ａ、９ｂ）とが、それぞれ、センサ素子１０が軸中心に位置する態様にて環装されている。セラミックサポータ８は、セラミックス製の碍子である。一方、圧粉体９は、タルクなどのセラミックス粉末を成型したものである。なお、以降の説明においては、ワッシャー７、セラミックサポータ８、および、圧粉体９を環装部品と総称することとし、これらの環装部品がセンサ素子１０に環装された状態のものを部品環装体３１（図７参照）と称することがある。

また、図２に示すように、ワッシャー７、セラミックサポータ８（８ａ、８ｂ、８ｃ）、および圧粉体９（９ａ、９ｂ）の外周には、金属製の円筒状部材であるハウジング５と金属製の円筒状部材である内筒６とが一体となった円筒状の筒状体（内筒溶接品）３０が環装されている。

筒状体３０は、内筒６の一方端部がハウジング５に溶接されることで、ハウジング５と内筒６とが一体に構成されている部材である。また、ハウジング５と内筒６とは、略同じ内径を有するとともに、同軸に接続されている。なお、筒状体３０の内径は、各環装部品の最大外径の設計値よりも大きく設定されている。

ハウジング５内部の一方端側にはテーパー部５ｃが設けられている。係るテーパー部５ｃによって、部品環装体３１の一方端部側が筒状体３０の内部に係止されている。また、内筒６のワッシャー７の直上の位置と圧粉体９ａの側方の位置にはそれぞれ、内側に向けて窪んだ凹部６ａ、６ｂが形成されている。これらの凹部６ａ、６ｂによって、部品環装体３１の他方端部側が筒状体３０の内部に係止されている。

より詳細には、圧粉体９は環装後に圧縮されており、センサ素子１０と密着している。また、凹部６ａ、６ｂは、圧粉体９を圧縮させたうえで設けられている。圧粉体９とセンサ素子１０との密着状態が実現されることで、筒状体３０の内部においては、センサ素子１０が固定されるとともに、センサ素子１０のガス導入口１１等が備わる第１先端部１０ａ側とリード線との接続端子（電極端子）１３などが備わる第２先端部１０ｂとの間が封止される。これにより、センサ素子１０の第１先端部１０ａが接する、被検ガス（被測定ガス）が存在する被測定ガス空間と、第２先端部１０ｂが接する例えば大気である基準ガスが存在する基準ガス空間との間の気密性が確保される。凹部６ａ、６ｂは、圧粉体９の圧縮状態を維持するために設けられている。

なお、本実施の形態においては、係る気密性確保のための封止（気密封止）が、仮封止（一次圧縮）と本封止（二次圧縮）との２段階でなされる。係る気密封止の詳細については後述する。

また、以降の説明においては、部品環装体３１に筒状体３０が環装され、かつ、図２に示すように凹部６ａ、６ｂが設けられた構成のものを組立体４０と称する。一方、一連の組立工程のなかで検査工程を除いて最後に行われる凹部６ｂの形成が完了していない状態のものを、中間体４０α（図７参照）と称する。

図２に示すような構成を有する組立体４０が第１カバー２、固定ボルト３、および第２カバー４にて被覆されたものが、ガスセンサ１である。具体的には、ハウジング５の先端の筒状部５ａには、第１カバー２が接続される。また、ハウジング５の外周には、突起部（フランジ部）５ｂと接触する態様にて固定ボルト３が環装される。さらに、係る環装によって形成される、固定ボルト３とハウジング５との間の環状の溝部（図示省略）に嵌め込む態様にて、第２カバー４が取り付けられる。

以上のような構成を有することで、ガスセンサ１では、所定位置に取り付けられた状態において、センサ素子１０の第１先端部１０ａの周りの雰囲気（第１カバー２内の雰囲気）と外部の雰囲気とが完全に遮断されるようになっており、これにより、被検ガス中における対象ガス成分の濃度を精度良く測定できるようになっている。

図３は、センサ素子１０の電極端子１３の詳細について説明するための図である。図３（ａ）に示すように、センサ素子１０においては、対向する２つの主面Ｐ１（Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ）の第２先端部１０ｂ側に、複数の電極端子１３が設けられている。より詳細には、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、それぞれの主面Ｐ１に４個ずつ、計８個の電極端子１３が設けられているものとする。具体的には、一方の主面Ｐ１ａには電極端子１３ａ〜１３ｄが備わっており、他方の主面Ｐ１ｂには電極端子１３ｅ〜１３ｈが備わっているものとする。なお、これらの電極端子１３のうち、電極端子１３ｆ〜１３ｈについては、それぞれを特に、Ｈ＋電極、Ｈ−電極、Ｈｔ電極とも称する。

図４は、センサ素子１０に備わるヒーター構造について例示する図である。センサ素子１０は、その内部に、ヒーター７０およびその両端に接続された一対のヒーターリード７１（７１ａ、７１ｂ）を備える。ヒーター７０は、センサ素子１０の外部から通電経路であるヒーターリード７１を通じて給電されることより発熱する抵抗発熱体である。ヒーター７０は、例えば白金などにより形成することができる。ヒーター７０は、センサ素子１０の第１先端部１０ａ側に埋設されている。なお、ヒーター７０およびヒーターリード７１の上下には、酸素イオン伝導性固体電解質との電気的絶縁性を得る目的で、アルミナ等からなる絶縁層が形成されている。

また、ヒーターリード７１ａとヒーターリード７１ｂとは、略同一の形状を有するように、つまりは、両者の抵抗値が同じであるように、設けられる。一方のヒーターリード７１ａはセンサ素子１０内部においてＨ＋電極（電極端子１３ｆ）と接続され、他方のヒーターリード７１ｂはセンサ素子１０内部においてＨ−電極（電極端子１３ｇ）と接続されている。

さらに、ヒーター７０と一方のヒーターリード７１ｂとの接続部７０ａから引き出される態様にて、抵抗検出リード７２が設けられている。なお、抵抗検出リード７２の抵抗値は無視できるものとする。抵抗検出リード７２は、センサ素子１０内部においてＨｔ電極（電極端子１３ｈ）と接続されている。

なお、以降においては、電極端子１３ｆ〜１３ｈを、ヒーター用電極端子とも称する。

センサ素子１０においては、Ｈ＋電極とＨ−電極との間に電流を流し、ヒーター７０による加熱を行うことで、閉空間１２およびその近傍を（およびそれぞれに設けられる電極を）所定の温度に加熱、保温することができるようになっている。また、ヒーター７０が発熱することによって、センサ素子１０を構成する固体電解質の酸素イオン伝導性が高められる。

ヒーター７０の抵抗値（ヒーター抵抗値）Ｒ_Ｈは、ヒーターリード７１ａとヒーターリード７１ｂの抵抗値が同じであり、抵抗検出リード７２の抵抗値が無視できることから、Ｈ＋電極〜Ｈｔ電極間の抵抗値をＲ_１とし、Ｈ−電極〜Ｈｔ電極間の抵抗値をＲ_２とした場合、
Ｒ_Ｈ＝Ｒ_１−Ｒ_２ ・・・・（１）
なる式にて算出される。

後述するように、本実施の形態に係るガスセンサ１を量産品として製造し、出荷する過程においては、（１）式にて算出されるヒーター抵抗値が検査の対象とされる。

＜組立体の製造および検査の概要＞
次に、ガスセンサ１の製造工程のうち、本実施の形態において主たる対象とする組立体４０の製造工程とこれに続く検査工程について説明する。図５は、組立体４０の製造および検査の手順を概略的に示す図である。

組立体４０の製造は、図５に示す手順のうち、中間体組立工程（ステップＳ１）によって組み立てた中間体４０αに対し、その内部を気密に封止するための封止工程を仮封止（一次圧縮）工程（ステップＳ２）と本封止（二次圧縮）工程（ステップＳ３）との２段階で行った後、一次加締め工程（ステップＳ４）によって内筒６に凹部６ａを形成し、さらに二次加締め工程（ステップＳ５）によって内筒６に凹部６ｂを形成することでなされる。

そして、係る手順にて得られた組立体４０に対し、検査工程として、ワッシャー７の傾きを検査するワッシャー傾き検査工程（ステップＳ６）と、ヒーター７０の抵抗値（ヒーター抵抗値）Ｒ_Ｈを測定することで導通状態を検査する導通検査工程（ステップＳ７）とを順次に行う。

そして、ワッシャー傾き検査工程において求められたワッシャー７の傾きを表す指標値が所定の合格基準をみたし（ステップＳ８でＹＥＳ）、かつ、導通検査工程において求められたヒーター抵抗値Ｒ_Ｈが所定の合格基準をみたしていれば（ステップＳ９でＹＥＳ）、その組立体４０はＯＫ品（合格品）と判定されて後段の工程へと供される。一方、ワッシャー傾き検査工程において求められた指標値や導通検査工程において求められたヒーター抵抗値がそれぞれの合格基準をみたさない場合（ステップＳ８でＮＯ、ステップＳ９でＮＯ）、その組立体はＮＧ品（不良品）と判定されて、製造対象から除外される。

＜製造装置の概要＞
図６は、図５に示した手順にて組立体４０の製造および検査を行う製造装置１００の概略的な構成を示すブロック図である。

製造装置１００は、ＣＰＵ１０１ａ、ＲＯＭ１０１ｂ、ＲＡＭ１０１ｃ等から構成され製造装置１００全体の動作を制御する制御部１０１と、製造装置１００に対して種々の実行指示などを与えるためのスイッチやボタン、タッチパネルなどからなる入力インタフェースである操作部１０２と、製造装置１００の種々の動作メニューや動作状態などを表示するディスプレイや計器類などの表示部１０３と、製造装置１００の動作プログラム１０４ｐや図示しない動作条件データなどが格納される記憶部１０４とを備える。製造装置１００においては、動作プログラム１０４ｐが制御部１０１にて実行されることにより、後述する一連の動作が自動処理にて行われる。

製造装置１００はさらに、実際の製造および検査を担う構成要素として、搬送処理部１１０と、中間体組立処理部１２０と、仮封止処理部１３０と、本封止／加締め処理部１４０と、増し締め処理部１５０と、検査処理部１６０とを備える。

搬送処理部１１０は、中間体４０αおよび組立体４０を製造装置１００内において搬送する処理を担う部位である。搬送処理部１１０は、中間体４０αおよび組立体４０が載置される搬送パレット１１１と、搬送パレット１１１を所定の手順で各部に移動させるパレット移動機構１１２と、中間体４０αおよび組立体４０が載置されている搬送パレット１１１を各処理部との間で受け渡すパレット受渡機構１１３とを備える。

中間体組立処理部１２０は、中間体４０αの組み立てを担う部位である。中間体組立処理部１２０は、センサ素子１０に環装部品を環装して部品環装体３１を得る第１環装機構１２１と、部品環装体３１に筒状体３０を環装して中間体４０αを得る第２環装機構１２２とを備える。

また、中間体組立処理部１２０は、組立対象となるセンサ素子１０、環装部品（ワッシャー７、セラミックサポータ８、圧粉体９）がそれぞれに載置される素子待機部１２３、環装部品待機部１２４、および筒状体待機部１２５をさらに備える。

仮封止処理部１３０は、センサ素子１０の位置決め（固定）を主たる目的として圧粉体９を圧縮させる処理である仮封止（一次圧縮）を担う部位である。仮封止処理部１３０は、搬送パレット１１１が載置されるパレット載置台１３１と、仮封止の際にセンサ素子１０を位置決めするための素子位置決めピン１３２と、仮封止の実行中にセンサ素子１０の存在し得る位置を所定範囲に拘束するための素子拘束治具１３３と、仮封止の際にワッシャー７を押圧する仮封止治具（一次圧縮治具）１３４とを備える。

また、仮封止処理部１３０は、素子位置決めピン１３２の鉛直方向における昇降動作を担う位置決めピン昇降機構１３２ｍと、素子拘束治具１３３の水平面内における移動を担う拘束治具移動機構１３３ｍと、仮封止治具１３４の鉛直方向における昇降動作を担う仮封止治具昇降機構１３４ｍとを、さらに備える。

本封止／加締め処理部１４０は、ガスセンサ１における被測定ガス空間と基準ガス空間との間の気密の確保（気密封止）を実現する本封止（二次圧縮）と、内筒６を加締めることによる凹部６ａの形成（一次加締め）とを担う部位である。本封止／加締め処理部１４０は、搬送パレット１１１が載置されるパレット載置台１４１と、本封止の際にワッシャー７を押圧する本封止治具１４２と、凹部６ａを形成するべく内筒６を加締める第１加締め治具１４３とを備える。

また、本封止／加締め処理部１４０は、パレット載置台１４１の鉛直方向における昇降動作を担う載置台昇降機構１４１ｍと、第１加締め治具１４３の水平面内における移動動作を担う加締め治具移動機構１４３ｍとを、さらに備える。

増し締め処理部１５０は、内筒６を加締めることによる凹部６ｂの形成（二次加締め）を担う部位である。本実施の形態においては、内筒６に対し一次加締め工程による凹部６ａの形成に続いて二次加締め工程により凹部６ｂを形成することを、増し締めと称する。増し締め処理部１５０は、搬送パレット１１１が載置されるパレット載置台１５１と、増し締めの際にワッシャー７に当接される増し締め補助治具１５２と、凹部６ｂを形成するべく内筒６を加締める第２加締め治具１５３とを備える。

また、増し締め処理部１５０は、パレット載置台１５１の鉛直方向における昇降動作を担う載置台昇降機構１５１ｍと、第２加締め治具１５３の水平面内における移動動作を担う加締め治具移動機構１５３ｍとを、さらに備える。

検査処理部１６０は、増し締め処理部１５０による増し締めによって完成した組立体４０に対し、ワッシャー傾き検査と導通検査とを行う部位である。検査処理部１６０は、搬送パレット１１１が載置されるパレット載置台１６１と、ワッシャー７の異なる２箇所における高さ位置を同時に測定する第１高さ測定部１６２Ａおよび第２高さ測定部１６２Ｂと、センサ素子１０の２つの主面Ｐ１（Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ）の相異なる側に備わる電極端子１３と電気的に接続される第１導通測定部１６３Ａおよび第２導通測定部１６３Ｂと、導通測定に際しセンサ素子１０を挟持するワークガイド１６４とを備える。

また、検査処理部１６０は、第１高さ測定部１６２Ａおよび第２高さ測定部１６２Ｂの鉛直方向における昇降動作と水平面内における回転動作とを担う高さ測定部駆動機構１６２ｍと、第１導通測定部１６３Ａおよび第２導通測定部１６３Ｂの水平面内における移動動作を担う導通測定部駆動機構１６３ｍと、ワークガイド１６４の水平面内における移動動作を担うワークガイド移動機構１６４ｍと、第１導通測定部１６３Ａおよび第２導通測定部１６３Ｂがセンサ素子１０の電極端子１３と電気的に接続された状態において部位の抵抗値を出力する抵抗測定器１６５とを、さらに備える。

加えて、製造装置１００は、動作プログラム１０４ｐが実行されることによって制御部１０１に実現される機能的構成要素として、傾き判定部１０５と、導通判定部１０６とをさらに備える。

傾き判定部１０５は、第１高さ測定部１６２Ａと第２高さ測定部１６２Ｂとにおけるワッシャー７の高さ位置の測定結果に基づいて、ワッシャー７の傾きを表す指標値を算出し、該算出値が所定の合格基準（しきい値）の範囲内の値であるか否かを判定する処理を担う。

導通判定部１０６は、第１導通測定部１６３Ａと第２導通測定部１６３Ｂのそれぞれが接続された部位についての抵抗値を抵抗測定器１６５から取得し、それらの抵抗値から（１）式に基づく演算を行い、得られた値が所定の合格基準の範囲内の値であるか否かを判定する処理を担う。

＜中間体の組み立て＞
以下、図５に示した手順にて行う組立体４０の製造および検査の詳細を、順次に説明する。

図７は、中間体組立処理部１２０において行われる中間体組立工程（図５のステップＳ１）の様子を概略的に示す図である。

中間体組立工程においては、まず、第１環装機構１２１が、素子待機部１２３からセンサ素子１０を取得して、図示しない保持手段にて保持する。そして環装部品待機部１２４からワッシャー７、セラミックサポータ８ａ、圧粉体９ａ、セラミックサポータ８ｂ、圧粉体９ｂ、セラミックサポータ８ｃをこの順に取得しつつ、図７（ａ）に矢印ＡＲ１にて示すように該センサ素子１０の第１先端部１０ａの側から環装する。これにより、図７（ｂ）に示す部品環装体３１が得られる。なお、センサ素子１０および各環装部品は、あらかじめ所定の場所で製造され、中間体組立工程の実行に先立ってそれぞれ素子待機部１２３および環装部品待機部１２４に用意される。

より詳細には、各環装部品は円板状または円柱状をなしているが、係る環装を実現するため、ワッシャー７の軸中心位置には、円形状の貫通孔７ｈが設けられており、セラミックサポータ８ａ、圧粉体９ａ、セラミックサポータ８ｂ、圧粉体９ｂ、セラミックサポータ８ｃにはそれぞれ、センサ素子１０の断面形状に応じた矩形状の貫通孔８ａｈ、９ａｈ、８ｂｈ、９ｂｈ、８ｃｈが設けられている。これらの貫通孔が、センサ素子１０と嵌め合わされることで、各部材がセンサ素子１０に環装される。係る場合において、ワッシャー７と、セラミックサポータ８と、圧粉体９とは、同軸に配置される。

なお、気密性の確保の観点から、セラミックサポータ８の貫通孔と圧粉体９の貫通孔とは、センサ素子１０の設計上の断面サイズとの差が０．２５ｍｍ〜０．３５ｍｍであるように、そして、寸法公差が０．１ｍｍであるように構成される。一方、ワッシャー７の貫通孔７ｈは、センサ素子１０の設計上の断面サイズとの差が最低でも１ｍｍ以上１．３ｍｍ以下であるように設けられる。また、ワッシャー７と、セラミックサポータ８と、圧粉体９とは、外径の値の差が最大でも０．３５ｍｍ程度に収まるように構成されている。

次に、第２環装機構１２２が、筒状体待機部１２５から筒状体３０を取得し、内筒６の側から部品環装体３１に環装させる。具体的には、図７（ｂ）において矢印ＡＲ２にて示すように、筒状体３０は、センサ素子１０の第１先端部１０ａが備わる側から部品環装体３１に環装される。これにより、図７（ｃ）に示すように、中間体４０αが得られる。なお、係る時点では中間体４０αは未封止の状態であるので、センサ素子１０は完全には固定されてはいない。それゆえ、センサ素子１０は、例えば外力が作用するなどの原因で長手方向に変位可能な状態となっている。換言すれば、未封止の中間体４０αにおいては、センサ素子１０は位置決めされてはいない。センサ素子１０の位置決めは、次に行う仮封止工程において行われる。

＜搬送処理部による搬送と受け渡し＞
中間体組立処理部１２０において組み立てられた中間体４０αは、以降、搬送処理部１１０によって搬送され、後段の処理を行う各部との間で逐次受け渡される。

図８は、搬送処理部１１０における中間体４０αおよび組立体４０の搬送と、各部との間における中間体４０αおよび組立体４０の受渡の様子を概略的に示す平面図である。

搬送処理部１１０は、概略、中間体４０αおよび組立体４０を、搬送パレット１１１に載置した状態で搬送するとともに、各部との間における中間体４０αあるいは組立体４０の受け渡しも、中間体４０αあるいは組立体４０を載置した搬送パレット１１１ごと行うように構成されている。

搬送パレット１１１の上部には嵌合部１１１ａが備わっており、係る嵌合部１１１ａに中間体４０αあるいは組立体４０が嵌め合わされることで、中間体４０αあるいは組立体４０が搬送パレット１１１に載置固定されるようになっている。より詳細には、ワッシャー７の側を上方とする姿勢の中間体４０αあるいは組立体４０が、筒状体３０の下部を嵌合部１１１ａに嵌合されることで、中間体４０αあるいは組立体４０は搬送パレット１１１に載置固定される（図１０等参照）。なお、本実施の形態において、筒状体３０の下部とは、図２におけるハウジング５の突起部５ｂ以下の部分を指し示すものとする。換言すれば、中間体４０αおよび組立体４０は、センサ素子１０の長手方向が鉛直方向に延在し、かつ、その第２先端部１０ｂの側が上方となる姿勢にて、搬送パレット１１１により搬送される。このときの中間体４０αおよび組立体４０の姿勢を、組立姿勢とも称する。

好ましくは、係る載置固定の際、中間体４０αおよび組立体４０は水平面内において回転ずれを起こさないように位置決めされる。これは例えば、ハウジング５の外周形状に異方性を持たせ、嵌合部１１１ａもこれに応じた形状とすることで実現されてもよいし、搬送パレット１１１に備わる図示しない保持手段が中間体４０αおよび組立体４０の水平姿勢を保持する態様であってもよい。

搬送処理部１１０においては、中間体組立処理部１２０から組み立てられた中間体４０αを受け取る第１受渡位置Ｐｏｓ１と、仮封止処理部１３０、本封止／加締め処理部１４０、増し締め処理部１５０、および検査処理部１６０との間で中間体４０αあるいは組立体４０を受け渡す第２受渡位置Ｐｏｓ２〜第５受渡位置Ｐｏｓ５があらかじめ定められている。

また、仮封止処理部１３０、本封止／加締め処理部１４０、増し締め処理部１５０、および検査処理部１６０にはそれぞれ、搬送パレット１１１が載置固定されるパレット載置台１３１、１４１、１５１、および１６１が備わっている。パレット載置台１３１、１４１、１５１、および１６１はそれぞれ、パレット嵌合部１３１ａ、１４１ａ、１５１ａおよび１６１ａを備えており、各処理部においては、これらパレット嵌合部１３１ａ、１４１ａ、１５１ａおよび１６１ａに搬送パレット１１１が嵌合されることで、パレット載置台１３１、１４１、１５１、および１６１に搬送パレット１１１が載置固定された状態が実現される。

パレット移動機構１１２（図８において図示せず）はまず、中間体組立処理部１２０において中間体４０αが組み立てられるタイミングで搬送パレット１１１を第１受渡位置Ｐｏｓ１に配置する。そして、組み立てられた中間体４０αは、図８において図示しないパレット受渡機構１１３によって、矢印ＡＲ３にて示すように第１受渡位置Ｐｏｓ１に配置されている搬送パレット１１１へと受け渡される。

以降、図８において矢印ＡＲ４〜ＡＲ７にて示すパレット移動機構１１２による第２受渡位置Ｐｏｓ２〜第５受渡位置Ｐｏｓ５への搬送パレット１１１の搬送と、矢印ＡＲ８〜ＡＲ１１にて示すパレット受渡機構１１３による各受渡位置とパレット載置台との間における搬送パレット１１１の受渡とが、交互に行われる。

検査処理部１６０における検査工程の終了後、搬送パレット１１１が検査処理部１６０から第５受渡位置Ｐｏｓ５へと戻されると、該搬送パレット１１１が保持している組立体４０が検査処理部１６０で行われた検査における合格品である場合、該組立体４０は組立品待機部１７０に受け渡される。一方、組立体４０が当該検査における不合格品である場合には、該組立体４０は廃棄される。いずれの場合も、空になった搬送パレット１１１は第１受渡位置Ｐｏｓ１に戻され、以降の処理に再び用いられる。

あるいは、ある処理部に対応する受渡位置に手前の受渡位置から中間体４０αあるいは組立体４０を搬送してきた搬送パレット１１１と、当該処理部における処理の終了後、次の受渡位置に中間体４０αあるいは組立体４０を搬送する搬送パレット１１１とが、異なる態様であってもよい。

＜仮封止＞
中間体組立処理部１２０において組み立てられた中間体４０αは、仮封止処理部１３０において行われる仮封止（一次圧縮）工程（図５のステップＳ２）工程に供される。仮封止工程は、センサ素子１０を素子位置決めピン１３２と当接する位置にて仮に固定することを主たる目的として行う工程である。ここで、「仮に」と言っているのは、この後に行う本封止（二次圧縮）の際にセンサ素子１０にわずかながら変位が生じるからである。

図９は、仮封止工程のより具体的な手順を示す図である。図１０は、仮封止処理部１３０の構成を概略的に示す側面図（一部断面図）である。また、図１１は、素子拘束治具１３３について説明するための図である。さらに、図１２および図１３は、仮封止工程の途中の様子を段階的に示す図である。

仮封止処理部１３０は、パレット載置台１３１と、素子位置決めピン１３２と、一対の素子拘束治具１３３（１３３ａ、１３３ｂ）と、仮封止治具１３４とを主に備える。

図１０は、中間体４０αを保持（載置固定）している搬送パレット１１１がパレット載置台１３１に載置された状態を示している。なお、図１０においては、センサ素子１０の厚み方向が図面視左右方向となるように、換言すれば、主面Ｐ１が図面視左右方向に直交し、側面Ｐ２の一方が図面視手前側を向くように、中間体４０αが組立姿勢にて載置固定される様子を示している。以降においては、中間体４０αが載置固定されている搬送パレット１１１がパレット載置台１３１に載置固定された状態を単に、中間体４０αがパレット載置台１３１に固定された状態とも称する。また、図１０および以降の図においては適宜、鉛直上方をｚ軸正方向とする座標を付している。

図１０に示すように、搬送パレット１１１の嵌合部１１１ａの下方には、中間体４０αの下方において突出しているセンサ素子１０が搬送パレット１１１と干渉しないように孔部１１１ｂが設けられている。加えて、パレット載置台１３１も、そのパレット嵌合部１３１ａの下方に、孔部１３１ｂを有している。係る孔部１３１ｂは、搬送パレット１１１がパレット嵌合部１３１ａに載置された状態において搬送パレット１１１の孔部１１１ｂと同軸となるように、設けられている。

上述したように、センサ素子１０は位置決めされてはいないので、矢印ＡＲ１２にて示すように孔部１１１ｂさらには１３１ｂ内で上下に変位可能な状態となっている。

なお、孔部１１１ｂおよび１３１ｂは、素子位置決めピン１３２の昇降空間としても利用される。ただし、図示は省略するが、孔部１３１ｂは、センサ素子１０が搬送パレット１１１から突出することのないように構成されている。

素子位置決めピン１３２は、図１０において図示しない位置決めピン昇降機構１３２ｍにて、矢印ＡＲ１３にて示すように鉛直方向に昇降自在に、かつ、孔部１１１ｂおよび１３１ｂに侵入可能に設けられている。詳細は後述するが、仮封止の際、位置決めピン昇降機構１３２ｍによって上昇させられた素子位置決めピン１３２が孔部１１１ｂにおいてセンサ素子１０に当接することで、センサ素子１０が位置決めされる。

一対の素子拘束治具１３３（１３３ａ、１３３ｂ）は、中間体４０αがパレット載置台１３１に固定された状態において、中間体４０αの上方となる位置に、備わっている。図１１（ａ）に示すように、素子拘束治具１３３ａおよび１３３ｂは、平面視において互いに線対称な形状を有する一方で、センサ素子１０の延在方向でもある鉛直方向において所定の距離Δｈだけ離隔させて、つまりは相異なる高さ位置に、設けられている。

より具体的には、素子拘束治具１３３ａおよび１３３ｂはそれぞれ、先端部に溝部１３３ｃ、１３３ｄを有しており、素子拘束治具１３３ａおよび１３３ｂは、これら溝部１３３ｃ、１３３ｄが平面視において対向するように、配置されている。

また、素子拘束治具１３３ａおよび１３３ｂはそれぞれ、図１１において図示しない拘束治具移動機構１３３ｍによって、図１１（ａ）に矢印ＡＲ１４およびＡＲ１５にて示すように、水平面内において互いに接近および離隔するように移動可能とされている。より詳細には、素子拘束治具１３３ａおよび１３３ｂは、図１１（ａ）に示すように両者の間にセンサ素子１０が存在している状態において、拘束治具移動機構１３３ｍによって互いに接近させられることで、図１１（ｂ）に示すように、互いに交差することで形成される平面視矩形の拘束領域１３３ｅを形成し、拘束領域１３３ｅの範囲内にセンサ素子１０を（より具体的には第２先端部１０ｂ側を）拘束できるようになっている。

なお、素子拘束治具１３３ａと素子拘束治具１３３ｂとを同じ高さ位置に設けることも可能ではある。しかしながら、本実施の形態のように両者の高さ位置を違えた場合、拘束領域１３３ｅを形成するべく素子拘束治具１３３ａと素子拘束治具１３３ｂとを接近させるに際して両者の当接を考慮する必要がないので、素子拘束治具１３３ａおよび素子拘束治具１３３ｂの加工の自由度や拘束領域１３３ｅの寸法精度などの観点を鑑みると、本実施の形態の方が有利である。

仮封止治具１３４は、中間体４０αがパレット載置台１３１に固定された状態において、中間体４０αの（より具体的にはセンサ素子１０の）鉛直上方となる位置に、図１０において図示しない仮封止治具昇降機構１３４ｍによって鉛直方向に昇降自在に設けられている。仮封止治具１３４は、その鉛直方向下側に、鉛直下方に向けて延在し、仮封止の際に中間体４０αを構成するワッシャー７の上面の対向する２箇所に上方から当接する一対の当接部１３４ａを備える。なお、仮封止治具１３４は、パレット載置台１３１に固定された中間体４０αと同軸となるように、配置されている。

一対の当接部１３４ａの間は空隙部１３４ｂとなっている。空隙部１３４ｂは、仮封止の際にセンサ素子１０および素子拘束治具１３３が収容される部位である。係る空隙部１３４ｂが設けられていることで、仮封止を行うべく仮封止治具１３４が下降させられた際に仮封止治具１３４とセンサ素子１０および素子拘束治具１３３との干渉が生じないようになっている。

仮封止処理部１３０において仮封止工程を行うにあたっては、まず、第１受渡位置Ｐｏｓ１において中間体組立処理部１２０から受け渡された、中間体４０αを保持（載置固定）する搬送パレット１１１が、パレット移動機構１１２によって第２受渡位置Ｐｏｓ２に配置されたうえで、パレット受渡機構１１３によって図１０に示すように中間体４０αともども仮封止処理部１３０のパレット載置台１３１に載置固定される（ステップＳ２１）。

係る載置固定がなされると、位置決めピン昇降機構１３２ｍが、図１２（ａ）において矢印ＡＲ１６にて示すように孔部１３１ｂおよび孔部１１１ｂにおいて素子位置決めピン１３２が鉛直上方に上昇させて、所定の位置に配置する（ステップＳ２２）。

より詳細には、最終的に組立体４０が気密封止された後の状態における、セラミックサポータ８ｃの最下端部からセンサ素子１０の最下端部（第１先端部１０ａ側の端部）までの距離（突き出し長と称する）の目標値をｔ０とするとき、素子位置決めピン１３２は、突き出し長がｔ０よりも短いｔ１となるように配置される。これにより、センサ素子１０は、矢印ＡＲ１７にて示すように押し上げられ、第２先端部１０ｂ側が筒状体３０からより突出する。このとき、センサ素子１０は第１の位置に配置されているとする。

このように、素子位置決めピン１３２がセンサ素子１０の最下端部を押し上げ、突き出し長がｔ１となる第１の位置に配置させるのは、後段の工程においてセンサ素子１０が第１の位置から下降して、突き出し長がｔ０に近づくことを見越したものである。なお、突き出し長ｔ０とｔ１の差は、あらかじめ実験的に定められる。

センサ素子１０の第１先端部１０ａ側に素子位置決めピン１３２が配置されると、続いて、素子拘束治具１３３によりセンサ素子１０の水平面内における存在範囲が制限される（ステップＳ２３）。

具体的には、拘束治具移動機構１３３ｍによって、素子拘束治具１３３ａおよび素子拘束治具１３３ｂが図１２（ａ）において矢印ＡＲ１８およびＡＲ１９にて示すように互いに近接する方向に移動させられ、図１１に示した拘束領域１３３ｅが形成されるように配置される。図１２（ｂ）は、素子拘束治具１３３ａおよび素子拘束治具１３３ｂが係る態様にて配置された状態を示している。これにより、以降のセンサ素子１０の水平面内（より一般的にいえば、センサ素子１０および筒状体３０の延在方向に直交する面内）における存在範囲は、拘束領域１３３ｅの範囲内に制限される。

拘束領域１３３ｅが形成されると、続いて、仮封止治具１３４による仮封止（一次圧縮）がなされる（ステップＳ２４）。

係る仮封止は、図１２（ｂ）において図示しない仮封止治具昇降機構１３４ｍにより、仮封止治具１３４が図１２（ｂ）において矢印ＡＲ２０にて示すように中間体４０αの上方から鉛直下方に向けて下降されることによって、実現される。

仮封止治具１３４が仮封止治具昇降機構１３４ｍによって下降されるとやがて、その当接部１３４ａがワッシャー７に当接する。このとき、センサ素子１０と素子拘束治具１３３（１３３ａ、１３３ｂ）とは空隙部１３４ｂに収容されている。

仮封止治具昇降機構１３４ｍは、係る当接の後も図１３（ａ）において矢印ＡＲ２１にて示すように係る下降を継続させる。すると、仮封止治具１３４の当接部１３４ａはワッシャー７を押圧し、ワッシャー７に対して鉛直下向きの力（荷重）Ｆ１（第１の力）を印加させる。ここで、力Ｆ１は、センサ素子１０の固定が実現される一方でセンサ素子１０に欠け（あるいは割れ）が生じることのない範囲の大きさにて印加される。実際の力Ｆ１の値は、ワッシャー７に当接する当接部１３４ａの面積を鑑みて設定されればよい。

当接部１３４ａからワッシャー７に対して力Ｆ１が作用すると、ワッシャー７が鉛直下方にわずかに押し下げられるとともに、セラミックサポータ８ａ、８ｂを介して圧粉体９ａ、９ｂにも係る力Ｆ１が圧縮力として作用する。これにより、圧粉体９ａ、９ｂは圧縮される。そして、係る圧縮に伴い、圧粉体９ａ、９ｂとセンサ素子１０との間に存在していた隙間はなくなり、圧粉体９ａ、９ｂはセンサ素子１０に密着する。すると、それまでは鉛直方向に変位可能であったセンサ素子１０が圧粉体９ａ、９ｂによって固定される。素子位置決めピン１３２にて位置決めされているセンサ素子１０は第１の位置に保たれることから、結果として、センサ素子１０が、その最下端部における突き出し長がｔ１となる第１の位置にて固定されたことになる。

仮封止が終了すると、図１３（ｂ）において矢印ＡＲ２２〜ＡＲ２５にて示すように、仮封止治具１３４、素子位置決めピン１３２、素子拘束治具１３３ａおよび素子拘束治具１３３ｂが順次に退避させられる（ステップＳ２５）。そして、パレット受渡機構１１３によって、仮封止後の中間体４０αを保持する搬送パレット１１１がパレット載置台１３１からパレット移動機構１１２に受け渡される（ステップＳ２６）。すなわち、搬送パレット１１１は再び第２受渡位置Ｐｏｓ２に配置される。これにより仮封止工程が終了する。

以上の仮封止工程においては、上述のように、仮封止は拘束領域１３３ｅを形成した状態でなされる。図１４は、仮封止の際の拘束領域１３３ｅ形成の効果について説明するための、組立体４０の要部断面図である。

組立体４０は、仮封止工程の後、本封止工程、一次加締め工程、二次加締め工程を経ることで得られるが、係る組立体４０においては、センサ素子１０が図１４（ａ）に示すようにセラミックサポータ８ａとの間に間隙Ｇを有するように固定されていることが理想的である。仮に、組立体４０においてセンサ素子１０がその第２先端部１０ｂ側において過度に傾いたり、全体に偏位した状態で固定されてしまうと、例えば図１４（ｂ）に示す破線部Ｅのようにセンサ素子１０とセラミックサポータ８ａとが接触し、センサ素子１０に対しセラミックサポータ８ａから応力が作用することがある。このような応力がセンサ素子１０に作用すると、図１４（ｃ）に示すようにセンサ素子１０にひびＣＲが入ったり、欠けが生じたり、あるいはひびＣＲを起点としてセンサ素子１０が折れてしまう等の不具合が生じるおそれがある。以降、このようなセンサ素子１０の傾きや偏位のことを「芯ずれ」とも称する。また、センサ素子１０が折れてしまう不良のことを「素子折れ不良」とも称する。

そして、このようなセンサ素子１０の芯ずれの発生は、センサ素子１０に対する各環装部品の環装と、素子位置決めピン１３２による位置決めがなされているのみであって、センサ素子１０が完全には固定されていない状態で行う仮封止工程において、もっとも生じやすい。

本実施の形態においては、以上の点を鑑み、一対の素子拘束治具１３３によって拘束領域１３３ｅを形成した状態で、仮封止を行うようにすることで、仮封止の際にセンサ素子１０に芯ずれが生じたとしても、せいぜい素子拘束治具１３３ａあるいは素子拘束治具１３３ｂに当接する程度に抑えるようにしている。ただし、実際に形成される拘束領域１３３ｅの平面サイズや、素子拘束治具１３３ａと１３３ｂの距離Δｈなどは、センサ素子１０のサイズや、センサ素子１０の突き出し長の目標値ｔ０などによっても異なる。しかしながら、少なくとも、拘束領域１３３ｅを形成した状態における一対の素子拘束治具１３３とセンサ素子１０とのクリアランスが、３つのセラミックサポータ８のうち拘束領域１３３ｅに最も近いセラミックサポータ８ａとセンサ素子１０との間隙が設計寸法上取り得る最大値以下であれば、組立体４０においてセンサ素子１０が多少傾いていたとしても、センサ素子１０とセラミックサポータ８ａとが接触することはない。

図１５は、組立体４０におけるセンサ素子１０の芯ずれの評価の仕方について説明する図である。本実施の形態においては、組立体４０の長手方向に垂直な断面における内筒６の中心軸の位置Ｃ０から、センサ素子１０の中心軸の位置Ｃ１までの距離ΔＣによって、組立体４０におけるセンサ素子１０の芯ずれの程度を評価するものとする。それゆえ、距離ΔＣを「芯ずれ量」とも称する。

図１６は、素子拘束治具１３３の効果を例示する図である。具体的には、図１６は、仮封止の際に素子拘束治具１３３を用いた組立体４０（図１６において「拘束有り」）と、素子拘束治具を用いなかった組立体４０（図１６において「拘束なし」）とをそれぞれ３０個ずつ用意し、全ての組立体４０について芯ずれ量を評価したときの、それぞれの場合についての芯ずれ量の分布を示す、ヒストグラムである。

図１６からは、「拘束有り」の場合の方が、「拘束なし」の場合よりも、芯ずれ量が小さい傾向があることが確認される。これは、仮封止の際に素子拘束治具１３３を用いることが、芯ずれの抑制に効果があることを意味している。

＜本封止および一次加締め＞
仮封止処理部１３０において仮封止がなされた中間体４０αは、本封止／加締め処理部１４０において行われる本封止（二次圧縮）工程（図５のステップＳ３）およびこれに続く一次加締め工程（図５のステップＳ４）に供される。本封止工程は、被測定ガス空間と基準ガス空間との間の気密の確保を主たる目的として行う工程である。一次加締め工程は、本封止された中間体４０αにおいて、筒状体３０内の環装部品を完全に拘束するために行う工程である。

図１７は、本封止（二次圧縮）工程および一次加締め工程のより具体的な手順を示す図である。本封止／加締め処理部１４０においては、本封止工程と、一次加締め工程とが連続して行われる。図１８は、本封止／加締め処理部１４０の構成を概略的に示す側面図（一部断面図）である。また、図１９および図２０は、本封止工程の途中の様子を段階的に示す図である。図２１は、一次加締めの際の加締め治具移動機構１４３ｍの動作について説明するための図である。さらに、図２２、図２３、および図２４は、一次加締め工程の途中の様子を段階的に示す図である。

本封止／加締め処理部１４０は、パレット載置台１４１と、本封止治具１４２と、第１加締め治具１４３とを主に備える。

図１８は、中間体４０αを保持（載置固定）する搬送パレット１１１がパレット載置台１４１に載置された状態を示している。なお、図１８においても、図１０と同様、センサ素子１０の厚み方向が図面視左右方向となるように、中間体４０αが組立姿勢にて載置固定される様子を示している。また、以降においては、中間体４０αが載置固定されている搬送パレット１１１がパレット載置台１４１に載置固定された状態を単に、中間体４０αがパレット載置台１４１に固定された状態とも称する。

パレット載置台１４１は、仮封止処理部１３０に備わるパレット載置台１３１と同様の構成を有するが、載置台昇降機構１４１ｍによって鉛直方向に昇降自在とされている点で、パレット載置台１３１とは相異する。載置台昇降機構１４１ｍは、サーボシリンダによって構成されている。

また、本封止／加締め処理部１４０は、パレット載置台１４１の上方位置に、鉛直方向に延在する支軸１４０ｓを有しており、本封止治具１４２は、係る支軸１４０ｓに付設されている。より具体的には、支軸１４０ｓは下端部が下方に開口する空隙部１４０ａとなっており、本封止治具１４２は、該空隙部１４０ａに突出する態様にて支軸１４０ｓに固設されている。

係る本封止治具１４２は、その鉛直方向最下端部が、中間体４０αを構成するワッシャー７に上方から当接する略円環状の当接部１４２ａとなっているとともに、鉛直下方に向けて開口している空隙部１４２ｂを備える。本封止治具１４２は、パレット載置台１４１に固定された中間体４０αと同軸となるように、配置されている。

また、支軸１４０ｓにはさらに、空隙部１４０ａから側方に延在する態様にて貫通孔１４０ｂが設けられており、係る貫通孔１４０ｂには、第１加締め治具１４３が、貫通孔１４０ｂの延在方向に沿って進退自在に備わっている。

なお、図１８においては図面視左右方向に２つの貫通孔１４０ｂが示され、それぞれに第１加締め治具１４３が備わる態様が示されているが、実際には、後述するように、貫通孔１４０ｂは空隙部１４０ａの四方のそれぞれに、つまりは全４箇所に設けられている。そして、第１加締め治具１４３も、これら４箇所の貫通孔１４０ｂのそれぞれに設けられている（図２１参照）。

第１加締め治具１４３は、空隙部１４０ａ側を向いた一方端部に爪部１４３ａを有するとともに、他方端部側には加締め治具移動機構１４３ｍによってガイドされる被ガイド部１４３ｂを有する。

加締め治具移動機構１４３ｍは、鉛直方向に伸縮自在に設けられたサーボシリンダ１４４と、その下端部に設けられた案内部材１４５とを有する。サーボシリンダ１４４および案内部材１４５は、それぞれの第１加締め治具１４３に対応させて全４箇所に設けられている。案内部材１４５は、第１加締め治具１４３の被ガイド部１４３ｂをガイドするガイド面１４６を有している。ガイド面１４６は、鉛直方向に対して所定角度だけ傾斜しているとともに対応する第１加締め治具１４３が備わる貫通孔１４０ｂの延在方向を含む鉛直面に対しては直交している。そして、第１加締め治具１４３の被ガイド部１４３ｂは、係るガイド面１４６に接触しつつその傾斜方向に沿って進退可能に設けられている。

本封止／加締め処理部１４０において本封止工程とこれに続く一次加締め工程とを行うにあたっては、まず、第２受渡位置Ｐｏｓ２において仮封止処理部１３０から受け渡された、中間体４０αを保持（載置固定）する搬送パレット１１１が、パレット移動機構１１２によって第３受渡位置Ｐｏｓ３に配置されたうえで、パレット受渡機構１１３によって図１８に示すように中間体４０αともども本封止／加締め処理部１４０のパレット載置台１４１に載置固定される（ステップＳ３１）。

係る載置固定がなされると、載置台昇降機構１４１ｍが作動し、中間体４０αが固定されたパレット載置台１４１が、図１８において矢印ＡＲ２６にて示すように上昇される。パレット載置台１４１が上昇を続けるとやがて、図１９に示すように、中間体４０αのワッシャー７が本封止治具１４２の当接部１４２ａに当接する（ステップＳ３２）。このとき、センサ素子１０は空隙部１４２ｂに収容されている。

載置台昇降機構１４１ｍは、係る当接の後も図１９において矢印ＡＲ２７にて示すように係る上昇を継続させる。すると、本封止治具１４２の当接部１４２ａはワッシャー７を押圧し、図２０に示すように、ワッシャー７に対して鉛直下向きの力（荷重）Ｆ２（第２の力）を印加させる。その際には、Ｆ２が仮封止の際に印加した力Ｆ１に比して大きくなるようにする。実際の力Ｆ２の値は、ワッシャー７に当接する当接部１４２ａの面積を鑑みて設定されればよい。

当接部１４２ａからワッシャー７に対して力Ｆ２が作用すると、ワッシャー７が鉛直下方にさらに押し下げられるとともに、セラミックサポータ８ａ、８ｂを介して圧粉体９ａ、９ｂにも係る力Ｆ２が圧縮力として作用する。これにより、圧粉体９ａ、９ｂはさらに圧縮される。その結果、被測定ガス空間と基準ガス空間との間が気密封止される。これにより、本封止（二次圧縮）が実現される（ステップＳ３３）。

なお、力Ｆ２を印加する際にワッシャー７に作用する圧力の上限値は、本封止治具１４２やワッシャー７あるいはセラミックサポータ８の材料強度等を鑑みて適宜に定められればよい。

係る本封止は、素子位置決めピン１３２をセンサ素子１０に当接させることなく行われるので、仮封止の段階でいったんは圧粉体９ａ、９ｂによって第１の位置に固定されていたセンサ素子１０は、本封止の際にわずかではあるがさらに下降する。本封止後のセンサ素子１０の突き出し長をｔ２とすると、ｔ２はｔ１よりもｔ０に近い値となる。この本封止後のセンサ素子１０の配置位置を第２の位置とする。ｔ２＝ｔ０となるのが理想的ではあるが、Δｔ＝ｔ２−ｔ０の値がガスセンサ１において所望される特性に照らして許容される所定の誤差範囲内であれば、つまりは、第２の位置が組立体４０（この段階では中間体４０α）におけるセンサ素子１０の配置位置としてあらかじめ定められてなる範囲内の位置となっていれば、センサ素子１０は良好に固定されたものと判断することができる。それゆえ、本実施の形態においては、第２の位置がそのような範囲をみたすよう、素子位置決めピン１３２の配置位置が定められる。Δｔの許容誤差範囲は、あらかじめ適宜に定められればよい。

本実施の形態において以上のように気密封止を仮封止と本封止の二段階で行うのは、封止の際に強い力が加わることに起因してセンサ素子１０に欠け（割れ）が生じることを防ぐためである。すなわち、仮封止の際にはセンサ素子１０の最下端部は素子位置決めピン１３２と当接してはいるものの、仮封止の際に圧粉体９を圧縮するために加える力Ｆ１は、気密性を確保するために行う本封止の際に加える力Ｆ２よりも十分小さい。また、本封止の際は、センサ素子１０の最下端部は素子位置決めピン１３２とは当接していないので、センサ素子１０の第１先端部１０ａに強い力が作用することもない。それゆえ、本実施の形態で行う二段階封止の場合、センサ素子１０に欠け（割れ）が生じることはない。よって、本実施の形態の場合、組立体４０の気密封止の際にセンサ素子１０に欠け（割れ）が生じたことが原因となったガスセンサ１の不具合の発生を、確実に防ぐことができる。

しかも、仮封止の際の素子位置決めピン１３２の配置位置と、仮封止の際に圧粉体９に作用させる力Ｆ１と、本封止の際に圧粉体９に作用させる力Ｆ２とを、好適に定めることで、センサ素子１０を所望の位置に適切に固定することもできる。

具体的にいえば、仮封止後の突き出し長ｔ１と本封止後の突き出し長ｔ２との間には強い相関（例えば線型関係）がある場合がある。そのような相関関係があらかじめ特定されている場合、仮封止の際のセンサ素子１０の最下端部の位置（つまりは素子位置決めピン１３２の上端位置）と、仮封止および本封止の際に仮封止治具１３４および本封止治具１４２が作用させる力Ｆ１、Ｆ２の値とを好適に定めれば、係る相関関係に基づいて、本封止後のセンサ素子１０の突き出し長ｔ２を、Δｔの許容誤差範囲内の値とすることができる。すなわち、センサ素子１０を、ガスセンサ１の特性に照らして所望される位置にて固定することができる。

上述した態様にて本封止がなされると、続いて、本封止治具１４２をワッシャー７に当接させた状態を維持しつつ、一次加締め工程を行う。一次加締めは概略、図２０において矢印ＡＲ２８にて示すように、加締め治具移動機構１４３ｍにおいてサーボシリンダ１４４を鉛直下方に伸張させることによって、実現される。

図２１は、第１加締め治具１４３とその移動機構である加締め治具移動機構１４３ｍの構成および動作の詳細を説明するための図である。図２１（ａ）下方の概略上面図に示すように、本封止／加締め処理部１４０においては、４つの第１加締め治具１４３が、水平面内において互いに対称な４方向に向けて、それぞれ設けられている。それぞれの第１加締め治具１４３は、水平方向に延在する貫通孔１４０ｂに沿って進退自在とされている。そして、中間体４０αのワッシャー７が本封止治具１４２に当接された状態においては、これら４つの第１加締め治具１４３が、中間体４０αの内筒６を中心として、対称に位置することになる。

加締め治具移動機構１４３ｍにおいては、それぞれの第１加締め治具１４３に対応して備わるサーボシリンダ１４４が矢印ＡＲ２９にて示すように鉛直下方に伸張されると、これに付随する案内部材１４５が鉛直下方に下降する。すると、案内部材１４５は、そのガイド面１４６に接触している第１加締め治具１４３の被ガイド部１４３ｂに対し鉛直下向きの力を加えて、これを押し下げようとする。しかしながら、上述のように、被ガイド部１４３ｂは傾斜面であるガイド面１４６の傾斜方向に沿って進退可能に設けられてはいるものの、第１加締め治具１４３全体としては、水平方向に延在する貫通孔１４０ｂに沿って進退自在とされている。つまりは、第１加締め治具１４３の移動方向は水平面内に限定されている。それゆえ、結果的には、サーボシリンダ１４４の伸張によって案内部材１４５が下降された場合、図２１（ａ）において矢印ＡＲ３０にて示すように被ガイド部１４３ｂがガイド面１４６に沿って相対的に上昇させられながら、第１加締め治具１４３は、矢印ＡＲ３１にて示すように貫通孔１４０ｂ内を内筒６の側に向けて移動し、サーボシリンダ１４４が所定の距離ΔＺ伸張すると、図２１（ｂ）に示すように、その爪部１４３ａが内筒６の外周面に当接することになる。

なお、図２１に示すように、それぞれの第１加締め治具１４３が有する爪部１４３ａの先端は、内筒６の形状に応じた湾曲面となっているので、爪部１４３ａが内筒６に当接する場合には、その湾曲面全体が内筒６に当接される。

また、図２１（ｂ）に示すように、それぞれの爪部１４３ａが内筒６の外周面に当接する際の当接位置（高さ位置）は、ワッシャー７の直上の位置である。本実施の形態に係る製造装置１００においては、係る位置関係がみたされるように、本封止工程においてワッシャー７に対して加えられる第２の力Ｆ２や、第１加締め治具１４３の爪部１４３ａの形状を含めた加締め治具移動機構１４３ｍの構成や動作態様などが、定められている。

そして、図２２に示すように、第１加締め治具１４３の爪部１４３ａが内筒６の外周面に当接した後も、矢印ＡＲ３２にて示すように、サーボシリンダ１４４を鉛直下方に伸張させると、爪部１４３ａによって内筒６が押圧される。これにより内筒６が外周側から加締められ、図２３に示すように、内筒６の外周面であってワッシャー７の直上位置には凹部６ａが形成される（ステップＳ４１）。これによって筒状体３０内の環装部品は完全に拘束される。なお、図２１に示したように、第１加締め治具１４３は四方にのみ存在するので、凹部６ａは必ずしも内筒６の周方向全体にわたって一様にかつ連続的に形成されるわけではない。

凹部６ａが形成されると、図２３において矢印ＡＲ３３にて示すようにサーボシリンダ１４４が鉛直上方へと短縮される。これに伴い、内筒６を押圧していた第１加締め治具１４３も矢印ＡＲ３４にて示すように退避させられる（ステップＳ４２）。

第１加締め治具１４３が退避されると、載置台昇降機構１４１ｍが再び作動して、矢印ＡＲ３５にて示すように、パレット載置台１４１を初期位置まで下降させる（ステップＳ４３）。図２４は、パレット載置台１４１を初期位置まで下降させた後の様子を示している。

そして、パレット受渡機構１１３によって、一次加締め後の中間体４０αを保持する搬送パレット１１１がパレット載置台１４１からパレット移動機構１１２に受け渡される（ステップＳ４４）。すなわち、搬送パレット１１１は再び第３受渡位置Ｐｏｓ３に配置される。これにより本封止工程及びこれに続く一次加締め工程が終了する。

＜二次加締め（増し締め）＞
本封止／加締め処理部１４０において本封止と一次加締めがなされた中間体４０αは、増し締め処理部１５０において行われる二次加締め（増し締め）工程（図５のステップＳ５）に供される。二次加締め工程は、筒状体３０内における環装部品の拘束をより確実化させるために行う工程である。

図２５は、二次加締め工程のより具体的な手順を示す図である。図２６は、増し締め処理部１５０の構成を概略的に示す側面図（一部断面図）である。また、図２７、図２８、図２９および図３０は、二次加締め工程の途中の様子を段階的に示す図である。

増し締め処理部１５０は、パレット載置台１５１と、増し締め補助治具１５２と、第２加締め治具１５３とを主に備える。

図２６は、中間体４０αを保持（載置固定）する搬送パレット１１１がパレット載置台１５１に載置された状態を示している。なお、図２６においても、図１０と同様、センサ素子１０の厚み方向が図面視左右方向となるように、中間体４０αが組立姿勢にて載置固定される様子を示している。また、以降においては、中間体４０αが載置固定されている搬送パレット１１１がパレット載置台１５１に載置固定された状態を単に、中間体４０αがパレット載置台１５１に固定された状態とも称する。

増し締め処理部１５０は、上述した本封止／加締め処理部１４０と類似する構成を有する。すなわち、パレット載置台１５１および載置台昇降機構１５１ｍは、本封止／加締め処理部１４０のパレット載置台１４１および載置台昇降機構１４１ｍと同様の構成を有する。また、増し締め処理部１５０は、パレット載置台１５１の上方位置に、鉛直方向に延在する支軸１５０ｓを有しており、該支軸１５０ｓの下端部は下方に開口する空隙部１５０ａとなっている。そして、増し締め補助治具１５２は、該空隙部１５０ａに突出する態様にて支軸１５０ｓに固設されている。これらの構成は、本封止／加締め処理部１４０における支軸１４０ｓ、空隙部１４０ａ、本封止治具１４２の構成態様と同様である。

ただし、増し締め補助治具１５２の当接部１５２ａの高さ位置は、ワッシャー７が該当接部１５２ａに当接した状態において、中間体４０αを構成する圧粉体９ａの高さ位置が、第２加締め治具１５３の爪部１５３ａの高さ位置と一致するように、定められている。これにより、増し締め補助治具１５２の支軸１５０ｓからの突出長さは、本封止治具１４２の支軸１４０ｓからの突出長さよりもよりも小さくなっている。

また、第２加締め治具１５３（爪部１５３ａ、被ガイド部１５３ｂ）、該第２加締め治具１５３が配置される貫通孔１５０ｂ、および、第２加締め治具１５３を水平面内において移動させるための加締め治具移動機構１５３ｍの構成（サーボシリンダ１５４、案内部材１５５、ガイド面１５６）も、第１加締め治具１４３（爪部１４３ａ、被ガイド部１４３ｂ）、該第１加締め治具１４３が配置される貫通孔１４０ｂ、および、第１加締め治具１４３を水平面内において移動させるための加締め治具移動機構１４３ｍの構成（サーボシリンダ１４４、案内部材１４５、ガイド面１４６）と、ほぼ同様である。それゆえ、増し締め処理部１５０における構成の詳細な説明は省略する。

ただし、第２加締め治具１５３の爪部１５３ａの形状と、第１加締め治具１４３の爪部１４３ａの形状とは多少異なっていてもよく、図２６ないし図３０において例示している、第２加締め治具１５３の爪部１５３ａの形状は、図１８ないし図２４において例示している第１加締め治具１４３の爪部１４３ａとは異なっている。

以上のような構成を有する増し締め処理部１５０において、二次加締め（増し締め）工程を行うにあたっては、まず、第３受渡位置Ｐｏｓ３において本封止／加締め処理部１４０から受け渡された、中間体４０αを保持（載置固定）する搬送パレット１１１が、パレット移動機構１１２によって第４受渡位置Ｐｏｓ４に配置されたうえで、パレット受渡機構１１３によって図２６に示すように、中間体４０αともども増し締め処理部１５０のパレット載置台１５１に載置固定される（ステップＳ５１）。

係る載置固定がなされると、載置台昇降機構１５１ｍが作動し、中間体４０αが固定されたパレット載置台１５１が、図２６において矢印ＡＲ３６にて示すように上昇される。パレット載置台１５１が上昇を続けるとやがて、図２７に示すように、中間体４０αのワッシャー７が増し締め補助治具１５２の当接部１５２ａに当接する（ステップＳ５２）。このとき、センサ素子１０は空隙部１５２ｂに収容されている。

係る態様にてワッシャー７が当接部１５２ａに当接すると、図２７において矢印ＡＲ３７にて示すように、加締め治具移動機構１５３ｍにおいてサーボシリンダ１５４を鉛直下方に伸張させる。すると、矢印ＡＲ３８にて示すように、第２加締め治具１５３は貫通孔１５０ｂ内を内筒６の側に向けて移動し、やがては図２８に示すように、その爪部１５３ａが、圧粉体９ａの側方位置において内筒６の外周面に当接することになる。

そして、爪部１５３ａが内筒６の外周面に当接した後も矢印ＡＲ３９にて示すようにサーボシリンダ１５４を鉛直下方に伸張させると、爪部１５３ａによって内筒６が押圧される。これにより内筒６が外周側から加締められ、図２９に示すように、内筒６の外周面には圧粉体９ａの側方位置に凹部６ｂが形成される（ステップＳ５３）。係る凹部６ｂが形成されることで、筒状体３０内における環装部品の拘束がより確実化されることになる。そして、係る凹部６ｂの形成により、組立体４０が組み立てられたことになる。

凹部６ｂが形成されると、図２９において矢印ＡＲ４０にて示すようにサーボシリンダ１５４が鉛直上方へと短縮される。これに伴い、内筒６を押圧していた第２加締め治具１５３も矢印ＡＲ４１にて示すように退避させられる（ステップＳ５４）。

第２加締め治具１５３が退避されると、載置台昇降機構１５１ｍが再び作動して、矢印ＡＲ４２にて示すように、パレット載置台１５１を初期位置まで下降させる（ステップＳ５５）。図３０は、パレット載置台１４１を初期位置まで下降させた後の様子を示している。

そして、パレット受渡機構１１３によって、組立体４０を保持する搬送パレット１１１がパレット載置台１５１からパレット移動機構１１２に受け渡される（ステップＳ５６）。すなわち、搬送パレット１１１は再び第４受渡位置Ｐｏｓ４に配置される。これにより二次加締め（増し締め）締め工程が終了する。

本実施の形態においては、以上の手順でガスセンサ１の本体部を構成する組立体４０が製造される。上述したように、本実施の形態においては、圧粉体９の圧縮によってセンサ素子１０を位置決め固定するとともにセンサ素子１０の両端側の空間を気密に封止する工程を、センサ素子１０の位置決めを主たる目的とする仮封止（一次圧縮）と、係る仮封止に続いて素子位置決めピン１３２を用いることなく行う本封止（二次圧縮）との二段階で行うようにし、さらには、仮封止にあたり、素子拘束治具１３３によってセンサ素子１０の傾きもしくは偏位の範囲を拘束する。これにより、組立体４０の内部においてセンサ素子１０に欠け（割れ）が生じたり、素子折れ不良が生じてしまうなどの不具合の発生が好適に抑制される。

また、素子位置決めピン１３２の配置を、本封止の際のセンサ素子の位置ずれを考慮して定めることで、センサ素子１０に欠け（割れ）を生じさせることなく、組立体４０の内部においてセンサ素子１０を所望の位置に固定しつつ気密封止することができる。

なお、本発明の発明者が確認したところ、仮封止の際に素子拘束治具１３３を用いずに組立体４０を組み立てた場合に組立体４０の内部で素子折れ不良が生じている割合（素子折れ不良率）が０．３％であったところ、仮封止の際に素子拘束治具１３３を用いた場合の素子折れ不良率は、０．００１％にまで低減された。

＜組立体の検査＞
増し締めがなされることによって完成した組立体４０は、検査処理部１６０において行われる検査工程、すなわち、ワッシャー傾き検査工程（図５のステップＳ６）とこれに続く導通検査工程（図５のステップＳ７）に供される。

ワッシャー傾き検査工程を実施するのは、ワッシャー７が所定の許容範囲を超えて傾いている組立体４０を、ガスセンサ１の製造対象から除外するためである。ワッシャー７の傾きが大きいガスセンサ１ほど、素子折れ不良が生じやすい傾向がある。これは、ワッシャー７が傾いていると、これに接触しているセラミックサポータ８ａが傾き、たとえセンサ素子１０に傾きや偏位が生じていなくとも、センサ素子１０とセラミックサポータ８ａとが接触してセンサ素子１０に応力が作用し、係る応力によってセンサ素子１０が折れてしまうためであると考えられる。係る傾向は、ワッシャー７の傾きの度合いが異なる複数の組立体４０を用意し、それぞれに対して衝撃試験を行った結果からも確認される。

なお、本実施の形態においては、ワッシャー７の周方向において互いに９０°ずつ離隔した４点についての高さの最大値と最小値との差分値を、ワッシャー傾き量と定義し、係るワッシャー傾き量を、ワッシャー７の傾きの度合いを表す指標値として用いることとする。

図３１は、組立体４０の衝撃試験装置１０００の構成を例示する図である。衝撃試験装置１０００は、鉛直方向に延在する支軸１００１と、支軸１００１の上端部を回動中心１００２として鉛直面内で回動する腕部１００３と、腕部１００３の回動中心１００２とは反対側の端部に設けられたガスセンサ１の取付部１００４と、取付部１００４が鉛直面内の最下端部に位置する際に該取付部１００４と当接するように支軸１００１に付設された樹脂板１００５とを備える。

より詳細には、組立体４０は、ボルト部３ａを取付部１００４に螺合させることにより、長手方向を腕部１００３の回動する鉛直面に対して直交させる姿勢にて、取付部１００４に取り付けられる。

図３２は、衝撃試験装置１０００を用いて行った衝撃試験の結果を例示する図である。衝撃試験の内容は以下の通りとした。

（１）取付部１００４に組立体４０を取り付けた腕部１００３を、鉛直方向を基準とするある角度θを与えた状態でいったん保持する。

（２）係る保持状態を解除することで、矢印ＡＲ４３にて示すように取付部１００４を回動させて樹脂板１００５に衝突させる。

（３）衝突後の組立体４０においてセンサ素子１０が折れているか否かを確認する。

（４）センサ素子１０が折れていない組立体４０については角度θを大きくして、（１）〜（３）を繰り返す。

なお、角度θの初期値は５０°とし、増分値は１０°とした。また、腕部１００３の回動半径は１２１７ｍｍとし、樹脂板１００５の材質はポリアセタールとした。

図３２においては、実験対象とした組立体４０におけるワッシャー傾き量（Ｘ）を０≦Ｘ＜０．１ｍｍ、０．１ｍｍ≦Ｘ＜０．２ｍｍ、０．２≦Ｘ＜０．３ｍｍの３水準に分け、それぞれの水準ごとに、センサ素子１０に与えた角度（θ）と当該角度において折れたセンサ素子１０の比率（発生率）との関係を示している。図３２からは、ワッシャー傾き量が０．２ｍｍ以上と大きいほど、センサ素子１０が折れやすい傾向があることがわかる。係る結果は、ワッシャー傾き検査工程を行うことに技術的意義があるということを示している。ワッシャー傾き検査工程を行うことで、図１４（ｂ）、（ｃ）に例示したような不具合の生じている組立体４０を確実に排除することが可能となる。

一方、導通検査工程を実施するのは、素子折れ不良が生じている組立体４０をガスセンサ１の製造対象から確実に除外するためである。折れてしまったセンサ素子１０においては、ヒーター７０と電極端子１３とのあいだの導通が得られないため、導通検査工程を行うことで、素子折れ不良が生じている組立体４０を確実に排除することができる。

図３３は、検査処理部１６０において行うワッシャー傾き検査工程とこれに続く導通検査工程とのより具体的な手順を示す図である。図３４は、検査処理部１６０の構成を概略的に示す側面図（一部断面図）である。図３５は、検査工程を開始する時点における検査処理部１６０の構成要素の配置関係をより具体的に示す図である。具体的には、図３５（ａ）は図３４の部分図であり、図３５（ｂ）は当該部分図に対応する要部平面図である。図３６および図３７は、ワッシャー傾き検査工程の途中の様子を示す図である。図３８は、導通検査工程の途中の様子を段階的に示す図である。図３９は、導通検査工程におけるセンサ素子１０の向きと第１導通測定部１６３Ａおよび第２導通測定部１６３Ｂのプローブピンの当接対象との関係を示す図である。

検査処理部１６０は、パレット載置台１６１と、第１高さ測定部１６２Ａおよび第２高さ測定部１６２Ｂと、第１導通測定部１６３Ａおよび第２導通測定部１６３Ｂと、一対のワークガイド１６４とを主として備える。

図３４は、組立体４０を保持（載置固定）する搬送パレット１１１がパレット載置台１６１に載置された状態を示している。なお、図３４においても、図１０と同様、センサ素子１０の厚み方向が図面視左右方向となるように、組立体４０が組立姿勢にて載置固定される様子を示している。また、以降においては、組立体４０が載置固定されている搬送パレット１１１がパレット載置台１６１に載置固定された状態を単に、組立体４０がパレット載置台１６１に固定された状態とも称する。

パレット載置台１６１は、仮封止処理部１３０に備わるパレット載置台１３１と同様の構成を有する。

第１高さ測定部１６２Ａおよび第２高さ測定部１６２Ｂは、図３４に示すように、パレット載置台１６１の上方に、高さ測定部駆動機構１６２ｍによって一体的に昇降および水平面内回転が可能な態様にて、設けられている。第１高さ測定部１６２Ａおよび第２高さ測定部１６２Ｂは例えばダイヤルゲージやデジタルゲージなどであり、それぞれに鉛直下方に延在する測定子１６２ｐを有する。第１高さ測定部１６２Ａおよび第２高さ測定部１６２Ｂは、高さ測定部駆動機構１６２ｍによって一体的に下降させられることで、それぞれに備わる測定子１６２ｐが当接する、ワッシャー７の上面の相異なる２箇所の位置の高さを、同時に測定できるようになっている。

より具体的には、第１高さ測定部１６２Ａと第２高さ測定部１６２Ｂにおいては、それぞれに備わる２つの測定子１６２ｐが、図３５（ｂ）に例示するようにワッシャー７の上面の中心軸を挟んで対向する２点の上方に配置されるように設けられているので、当該２点の高さを、同時に測定できるようになっている。

また、検査処理部１６０においては、高さ測定部駆動機構１６２ｍが第１高さ測定部１６２Ａおよび第２高さ測定部１６２Ｂを一体的に水平面内で回転させることで、それぞれに備わる測定子１６２ｐの配列方向を、違えることもできるようになっている。これにより、検査処理部１６０は、ワッシャー７の上面の異なる４箇所以上の位置について、高さを測定することが可能とされている。

第１導通測定部１６３Ａおよび第２導通測定部１６３Ｂはそれぞれ、図３５（ｂ）に示すように、３つのプローブピン１６３ｐを備える。これらのプローブピン１６３ｐがセンサ素子１０の所定の電極端子１３に当接されることで、導通検査が行われる。ただし、第１導通測定部１６３Ａと第２導通測定部１６３Ｂとは、導通検査工程が実施されるまで、図３５に示すように、組立体４０の側方に待機させられてなる。

以降においては、第１導通測定部１６３Ａに備わる３つのプローブピン１６３ｐを、平面視中央部から端部に向けて順にプローブピンｐｒ１、ｐｒ２、ｐｒ３とも称する。また、第２導通測定部１６３Ｂに備わる３つのプローブピン１６３ｐを、平面視中央部から端部に向けて順にプローブピンｐｒ４、ｐｒ５、ｐｒ６とも称する。

なお、第１導通測定部１６３Ａに備わる３つのプローブピン１６３ｐのうち、プローブピンｐｒ２だけは、他の２つとは異なる高さ位置に設けられている。すなわち、プローブピンｐｒ１〜ｐｒ３は、先端部が同一直線上に位置しないように、換言すれば、先端部同士を結んだ線分が三角形をなすように配置されている。同様に、第２導通測定部１６３Ｂに備わる３つのプローブピン１６３ｐのうち、プローブピンｐｒ５だけは、他の２つとは異なる高さ位置に設けられている。すなわち、プローブピンｐｒ４〜ｐｒ６も、先端部が同一直線上に位置しないように、換言すれば、先端部同士を結んだ線分が三角形をなすように配置されている。係る配置は、３つのプローブピン１６３ｐの先端部が一直線上に並ぶ場合に比して、センサ素子１０に当接したときの当接状態の安定性を高める効果がある。

また、図３５（ｂ）に模式的に示すように、第１導通測定部１６３Ａのプローブピンｐｒ１、ｐｒ２と第２導通測定部１６３Ｂのプローブピンｐｒ４、ｐｒ５とは抵抗測定器１６５の一方の電極に電気的に接続されており、第１導通測定部１６３Ａのプローブピンｐｒ３と第２導通測定部１６３Ｂのプローブピンｐｒ６とが抵抗測定器１６５の他方の電極に電気的に接続されている。

一対のワークガイド１６４は、導通検査の際にセンサ素子１０に対しその両側から当接してセンサ素子１０を挟持固定するために備わっている。一対のワークガイド１６４も、第１導通測定部１６３Ａおよび第２導通測定部１６３Ｂと同様、導通検査工程が実施されるまでは、図３５に示すように組立体４０の側方に待機させられてなる。

検査処理部１６０においてワッシャー傾き検査工程およびこれに続く導通検査工程を行うにあたっては、まず、第４受渡位置Ｐｏｓ４において増し締め処理部１５０から受け渡された、組立体４０を保持（載置固定）する搬送パレット１１１が、パレット移動機構１１２によって第５受渡位置Ｐｏｓ５に配置されたうえで、パレット受渡機構１１３によって図３４に示すように組立体４０ともども検査処理部１６０のパレット載置台１６１に載置固定される（ステップＳ６１）。

係る載置固定がなされると、第１高さ測定部１６２Ａと第２高さ測定部１６２Ｂにより、ワッシャー７の上面の中心軸を挟んで対向する（ワッシャー７の周方向において１８０°ずつ離隔する）２点の高さ測定（一次測定）がなされる（ステップＳ６２）。

具体的には、第１高さ測定部１６２Ａと第２高さ測定部１６２Ｂのそれぞれに備わる２つの測定子１６２ｐが、図３５（ｂ）に例示するようにワッシャー７の上面の中心軸を挟んで対向する２点の上方に配置された状態で、図３６（ａ）において矢印ＡＲ４４にて示すように、高さ測定部駆動機構１６２ｍが第１高さ測定部１６２Ａおよび第２高さ測定部１６２Ｂを鉛直下方に下降させ、図３６（ｂ）に示すように、それぞれの測定子１６２ｐをワッシャー７の上面に当接させる。

係る当接状態が得られときの、それぞれの測定子１６２ｐの先端の高さ位置が、一次測定での第１高さ測定部１６２Ａおよび第２高さ測定部１６２Ｂにおける測定値となる。それぞれの測定値は、傾き判定部１０５に与えられる。

ワッシャー傾き検査工程において判定対象とする傾き量を求めるには、ワッシャー７の周方向において互いに９０°ずつ離隔した４点についての高さを測定する必要があるところ、以上の一次測定によって、そのうちのセンサ素子１０を挟んで対向する２点についての測定が行えたことになる。

一次測定が完了すると、図３６（ｂ）において矢印ＡＲ４５にて示すように、高さ測定部駆動機構１６２ｍは第１高さ測定部１６２Ａおよび第２高さ測定部１６２Ｂを鉛直上方にいったん上昇させ、それぞれの測定子１６２ｐをワッシャー７から離隔させる。続いて、高さ測定部駆動機構１６２ｍは、第１高さ測定部１６２Ａおよび第２高さ測定部１６２Ｂをワッシャー７の中心軸Ｏの周りで９０°回転させる（ステップＳ６３）。

これにより、図３７において矢印ＡＲ４６にて示すように、第１高さ測定部１６２Ａおよび第２高さ測定部１６２Ｂの測定子１６２ｐの配置位置がそれぞれ、ワッシャー７の中心軸Ｏの周りで９０°回転する。

係る回転移動がなされると、移動後の位置において、第１高さ測定部１６２Ａと第２高さ測定部１６２Ｂにより、上述の一次測定と同様の態様にて、ワッシャー７の上面の中心軸を挟んで対向する（一次測定のときの測定子１６２ｐの配列方向と直交する方向で対向する）２点の高さ測定（二次測定）がなされる（ステップＳ６４）。このときの第１高さ測定部１６２Ａおよび第２高さ測定部１６２Ｂにおける測定値も、傾き判定部１０５に与えられる。

二次測定がなされると再び、図３６（ｂ）において矢印ＡＲ４５にて示したように、高さ測定部駆動機構１６２ｍは第１高さ測定部１６２Ａおよび第２高さ測定部１６２Ｂを鉛直上方に上昇させ、それぞれの測定子１６２ｐをワッシャー７から離隔させる。これにより、ワッシャー傾き検査工程は終了する。

なお、図３５（ｂ）に示したように、２つの測定子１６２ｐの水平面内における配列方向がセンサ素子１０に対して傾いた状態で一次測定を行うようにした場合、二次測定も、２つの測定子１６２ｐの水平面内における配列方向がセンサ素子１０に対して傾いた状態で行うことになる。係る態様は、外周面に四方から凹部６ａが設けられたことで内筒６の内側に存在する突出部分と、傾き測定時に下降する測定子１６２ｐとの干渉を回避し、測定子１６２ｐを確実にワッシャー７に当接させることができる点で好適である。

ワッシャー傾き検査工程が終了すると、続いて、導通検査工程を行う。まず、図３８において図示しないワークガイド移動機構１６４ｍが、待機状態にあった一対のワークガイド１６４を、図３８（ａ）において矢印ＡＲ４７および矢印ＡＲ４８にて示すように移動させて、図３８（ｂ）に示すように、該一対のワークガイド１６４によってセンサ素子１０の第２先端部１０ｂの近傍を挟持させる（ステップＳ７１）。

ワークガイド１６４によるセンサ素子１０の挟持がなされると、図３８において図示しない導通測定部駆動機構１６３ｍが、やはり待機状態にあった第１導通測定部１６３Ａおよび第２導通測定部１６３Ｂを、図３８（ｂ）において矢印ＡＲ４９にて示すように移動させる。そして、図３８（ｃ）に示すように、それぞれのプローブピン１６３ｐ（ｐｒ１〜ｐｒ３およびｐｒ４〜ｐｒ６）を、センサ素子１０の２つの主面Ｐ１に備わる電極端子１３に当接させることで、ヒーター７０の抵抗値（ヒーター抵抗値）Ｒ_Ｈが測定される（ステップＳ７２）。

ただし、第１導通測定部１６３Ａに備わるプローブピンｐｒ１〜ｐｒ３と、第２導通測定部１６３Ｂに備わるプローブピンｐ４〜ｐ６の電極端子１３に対する当接の仕方には、組立体４０におけるセンサ素子１０の向きによって図３９（ａ）、（ｂ）に示す２通りがあり、それゆえ、第１導通測定部１６３Ａと第２導通測定部１６３Ｂのうち、実際にヒーター抵抗値Ｒ_Ｈの測定（算出）に寄与しているのは、いずれか一方のみとなっている。

例えば、図３９（ａ）に示す場合であれば、第１導通測定部１６３Ａに備わるプローブピンｐｒ１、ｐｒ２、ｐｒ３がそれぞれ電極端子１３ｆ（Ｈ＋電極）、１３ｇ（Ｈ−電極）、および１３ｈ（Ｈｔ電極）に当接しているので、第１導通測定部１６３Ａがヒーター抵抗値Ｒ_Ｈの測定（算出）に寄与していることになる。

他方、図３９（ｂ）に示す場合であれば、第２導通測定部１６３Ｂに備わるプローブピンｐ４、ｐ５、ｐ６がそれぞれ電極端子１３ｆ（Ｈ＋電極）、１３ｇ（Ｈ−電極）、および１３ｈ（Ｈｔ電極）に当接しているので、第２導通測定部１６３Ｂがヒーター抵抗値Ｒ_Ｈの測定（算出）に寄与していることになる。

このように、プローブピン１６３ｐと該プローブピン１６３ｐが当接される電極端子１３の組み合わせに２通りの場合が生じるのは、本実施の形態においては、ヒーター抵抗値Ｒ_Ｈの算出に用いられる電極端子１３ｆ（Ｈ＋電極）、１３ｇ（Ｈ−電極）、および１３ｈ（Ｈｔ電極）はセンサ素子１０の２つの主面Ｐ１（Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ）のいずれか一方にのみ設けられるところ（図３の場合であれば主面Ｐ１ｂ）、上述した一連の工程においては特段、２つの主面Ｐ１ａ、Ｐ１ｂが区別されないため、両主面Ｐ１ａ、Ｐ１ｂが第１導通測定部１６３Ａと第２導通測定部１６３Ｂのどちらを向いているかは、個々の組立体４０によって異なっているからである。

それゆえ、図３８（ｃ）に示す態様にて第１導通測定部１６３Ａと第２導通測定部１６３Ｂのそれぞれのプローブピン１６３ｐを当接させるということは、図３９（ａ）または図３９（ｂ）のいずれの態様が実現されているかによらず、ヒーター用電極端子である可能性のある複数の電極端子１３に対して同時に、プローブピン１６３ｐを当接させている、ということを意味する。

ただし、図３５（ｂ）に示したように、同じ電極に当接されるプローブピンは、抵抗測定器１６５の同じ電極に接続されているので、第１導通測定部１６３Ａと第２導通測定部１６３Ｂのいずれが実際の測定に寄与しているかによらず、抵抗測定器１６５によってセンサ素子１０のヒーター抵抗値Ｒ_Ｈを求めることができる。これは換言すれば、本実施の形態においては、ヒーター用電極端子１３（１３ｆ（Ｈ＋電極）、１３ｇ（Ｈ−電極）、および１３ｈ（Ｈｔ電極））がどちらを向いているかによらず、一の測定動作でヒーター抵抗値Ｒ_Ｈを求めることができるということでもある。

係る接続態様によれば、センサ素子１０の向きを特定せずともヒーター抵抗値Ｒ_Ｈを求めることができるので、当該接続態様はガスセンサ１の生産性の向上に寄与するものといえる。

求められたヒーター抵抗値Ｒ_Ｈは、抵抗測定器１６５から導通判定部１０６に与えられる。なお、厳密にいえば、抵抗測定器１６５において直接に測定されるのは、Ｈ＋電極〜Ｈｔ電極間の抵抗値Ｒ_１およびＨ−電極〜Ｈｔ電極間の抵抗値Ｒ_２の値であり、ヒーター抵抗値Ｒ_Ｈは、上述した（１）式から演算される値である。

また、ヒーター用電極端子ではない電極端子１３に当接したプローブピン１６３ｐの側では、Ｒ_１、Ｒ_２ともに無限大となって、ヒーター抵抗値Ｒ_Ｈの値は得られない。

図３９に示したように、第１導通測定部１６３Ａと第２導通測定部１６３Ｂのいずれか一方は、ヒーター抵抗値Ｒ_Ｈの測定には寄与してはいないが、上述のように、第１導通測定部１６３Ａと第２導通測定部１６３Ｂとをセンサ素子１０の両側から当接させる態様は、ヒーター抵抗値Ｒ_Ｈの測定を担っている側のプローブピン１６３ｐのセンサ素子１０に対する（より具体的にはＨ＋電極、Ｈ−電極、Ｈｔ電極に対する）当接状態を、当該測定を担っていないプローブピン１６３ｐが該センサ素子１０の反対面を支持することによって安定させる効果がある。上述した、プローブピンｐｒ２およびｐｒ５の高さ位置が他のプローブピン１６３ｐの高さ位置と相異させられていることも含め、第１導通測定部１６３Ａと第２導通測定部１６３Ｂのうち、ヒーター抵抗値Ｒ_Ｈの測定に寄与していない側のプローブピン１６３ｐは、ヒーター抵抗値Ｒ_Ｈの測定に寄与している側のプローブピン１６３ｐの電極端子に対する当接状態を安定化させる支持部材として機能しているともいえる。

抵抗測定器１６５によってヒーター抵抗値Ｒ_Ｈが得られると、プローブピン１６３ｐの当接は解消され、続いて、ワークガイド１６４も初期の待機位置に退避される（ステップＳ７３）。

ワークガイド１６４が退避されると、パレット受渡機構１１３によって、組立体４０を保持する搬送パレット１１１がパレット載置台１６１からパレット移動機構１１２に受け渡される（ステップＳ７４）。すなわち、搬送パレット１１１は再び第５受渡位置Ｐｏｓ５に配置される。これにより検査工程が終了する。

＜検査結果の判定＞
検査工程が終了すると、個々の組立体４０について、ワッシャー傾き検査工程と導通検査工程における検査結果に基づく判定処理がなされる。

まず、傾き判定部１０５が傾き判定処理を行う。具体的には、傾き判定部１０５は、ワッシャー傾き検査工程における一次測定と二次測定とによって得られたワッシャー７の４点における高さの値から最大値と最小値を特定し、両者の差分値としてワッシャー傾き量を算出する。そして、係るワッシャー傾き量とあらかじめ定められたしきい値とを比較して、ワッシャー傾き量がしきい値より小さい場合に、当該組立体４０はワッシャー傾き検査に合格したと判定する（ステップＳ８でＹＥＳ）。

例えば、図３２に示した衝撃試験結果があらかじめ得られている場合であれば、ワッシャー傾き量のしきい値を０．２ｍｍとすることが好適と考えられる。

続いて、ワッシャー傾き検査に合格した組立体４０を対象に、導通判定部１０６が、導通判定処理を行う。具体的には、導通検査工程において測定された、当該組立体４０に備わるセンサ素子１０についてのヒーター抵抗値Ｒ_Ｈが、あらかじめ定められたしきい値と比較され、ヒーター抵抗値Ｒ_Ｈがしきい値よりも小さい場合、当該組立体４０は導通検査に合格したと判定する（ステップＳ９でＹＥＳ）。なお、ヒーター抵抗値Ｒ_Ｈがしきい値よりも大きいということは、センサ素子１０内において導通が十分に確保されていないということである。導通判定処理においてそのような結果が出た組立体４０は、素子折れ不良が生じている可能性が高いと考えられる。

傾き判定処理および導通検査処理の双方に合格した組立体４０は、ＯＫ品（良品）であることから、後段の工程に供されるべく、組立品待機部１７０に受け渡される。

一方、ワッシャー傾き量があらかじめ定められたしきい値を超えているために傾き判定処理において不合格と判定（ステップＳ８でＮＯ）された組立体４０、および、ヒーター抵抗値Ｒ_Ｈがあらかじめ定められたしきい値よりも大きいために導通検査処理において不合格と判定（ステップＳ９でＮＯ）された組立体４０は、ＮＧ品（不良品）であることから、後段の工程に供されることなく廃棄される。

上述したように、本実施の形態においてはそもそも、組立体４０を気密封止するに際して素子拘束治具１３３を用いてセンサ素子１０の傾きや偏位を制限することで、組立体４０における素子折れ不良率が十分に低減されてはいる。しかしながら、以上のような検査工程を行い、不良品を除外するようにすることで、センサ素子１０が折れてしまうことを原因とするガスセンサ１の不良を、ほぼ確実に防ぐことができる。

以上、説明したように、本実施の形態によれば、ガスセンサの本体部を構成する組立体の製造プロセスにおいて実施する、センサ素子を圧粉体で固定する仮封止にあたり、素子拘束治具によってセンサ素子の傾きもしくは偏位の範囲を拘束することで、組立体の内部における素子折れ不良の発生を、好適に抑制することができる。

また、組立体の完成後、ワッシャー傾き検査工程を実施することで、ワッシャーが傾いていることに起因して素子折れ不良が生じてしまっている、あるいは将来的に生じる可能性のある組立体を、ガスセンサに使用することを、好適に防ぐことができる。

さらには、組立体の完成後、導通検査工程を実施することで、素子折れ不良が生じている組立体をガスセンサに使用することを、好適に防ぐことができる。

しかも、ワッシャー傾き検査工程に続いて導通検査工程を実施することで、素子折れ不良が生じている、あるいは将来的に生じる可能性のある組立体を、ガスセンサに使用することを、ほぼ確実に防ぐことができる。ただし、ワッシャー傾き検査工程と導通検査工程とを行うことは必須ではなく、素子折れ不良の生じた組立体がガスセンサに用いられることが、十分に抑制されるのであれば、いずれか一方のみを行う態様であってもよい。

１ ガスセンサ
５ ハウジング
６ 内筒
６ａ、６ｂ 凹部
７ ワッシャー
８（８ａ、８ｂ、８ｃ） セラミックサポータ
９（９ａ、９ｂ） 圧粉体
１０ センサ素子
１３（１３ａ〜１３ｈ） 電極端子
３０ 筒状体
３１ 部品環装体
４０α 中間体
４０ 組立体
７０ ヒーター
７１（７１ａ、７１ｂ） ヒーターリード
７２ 抵抗検出リード
１００ 製造装置
１１１ 搬送パレット
１１１ａ 嵌合部
１１１ｂ 孔部
１３１、１４１、１５１、１６１ パレット載置台
１３１ａ、１４１ａ、１５１ａ、１６１ａ パレット嵌合部
１３１ｂ （パレット載置台の）孔部
１３２ 素子位置決めピン
１３３（１３３ａ、１３３ｂ） 素子拘束治具
１３３ｃ、１３３ｄ （素子拘束治具の）溝部
１３３ｅ （素子拘束治具による）拘束領域
１３４ 仮封止治具
１４２ 本封止治具
１４３ 第１加締め治具
１４４、１５４ サーボシリンダ
１４５、１５５ 案内部材
１４６、１５６ ガイド面
１５２ 増し締め補助治具
１５３ 第２加締め治具
１６２Ａ 第１高さ測定部
１６２Ｂ 第２高さ測定部
１６２ｐ 測定子
１６３Ａ 第１導通測定部
１６３Ｂ 第２導通測定部
１６３ｐ（ｐｒ１〜ｐｒ６） プローブピン
１６４ ワークガイド
１０００ 衝撃試験装置
ＷＨ ワイヤーハーネス

Claims (32)

1. ガスセンサの製造方法であって、
   あらかじめ作製された中間体に所定の処理を行うことで前記ガスセンサを構成する組立体を得る工程を含んでおり、
   前記中間体が、
   少なくとも１つがセラミックスの圧粉体であり、それぞれが円板状または円筒状をなしている複数の環装部品を、セラミックスを主構成材料とする長尺状のセンサ素子に環装した環装体と、
   前記環装体の外周に環装された、内部において前記環装体の一方端部側を係止可能な筒状体と、
   を備えるものであり、
   前記組立体を得る工程が、
   前記中間体を構成する前記センサ素子の一方端部を所定の位置決め部材に当接させることで前記センサ素子を位置決めする位置決め部材配置工程と、
   前記位置決め部材配置工程によって前記センサ素子が位置決めされた状態で前記センサ素子の他方端部側から前記環装部品に第１の力を印加し、これによって前記圧粉体を圧縮させることで前記筒状体の内部において前記センサ素子を固定する一次圧縮工程と、
   を含み、
   前記一次圧縮工程が、
   一対の素子拘束治具のそれぞれを、前記センサ素子の延在方向において所定の距離だけ離隔させて配置させることにより所定の拘束領域を形成する拘束領域形成工程、
   を含み、
   前記一次圧縮工程においては、前記センサ素子の他方端部側において前記センサ素子を前記拘束領域内に拘束しつつ前記圧粉体を圧縮させる、
   ことを特徴とするガスセンサの製造方法。
2. 請求項１に記載のガスセンサの製造方法であって、
   前記複数の環装部品が複数のセラミックス製の碍子を含んでおり、
   前記拘束領域形成工程においては、前記一対の素子拘束治具と前記センサ素子とのクリアランスを、前記拘束領域に最も近い前記碍子と前記センサ素子との間隙の最大値以下とする、
   ことを特徴とするガスセンサの製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載のガスセンサの製造方法であって、
   前記組立体を得る工程が、
   前記一次圧縮工程の後、前記センサ素子の前記一方端部を前記位置決め部材に当接させない状態で前記センサ素子の前記他方端部側から前記環装部品に対し前記第１の力よりも大きい第２の力を印加し、これによって前記圧粉体をさらに圧縮することで前記筒状体の内部において前記センサ素子の一方端部側の空間と他方端部側の空間との間を気密封止する二次圧縮工程、
   をさらに備えることを特徴とするガスセンサの製造方法。
4. 請求項３に記載のガスセンサの製造方法であって、
   前記センサ素子の長手方向が鉛直方向に延在し、かつ、前記他方端部側が上方となる前記中間体および前記組立体の姿勢を組立姿勢とするとき、
   前記位置決め部材配置工程は、前記中間体を前記組立姿勢とした状態で、前記位置決め部材を前記センサ素子の下方側から前記センサ素子の前記一方端部に当接させる工程であり、
   前記一次圧縮工程においては、前記中間体を前記組立姿勢とし、かつ、前記位置決め部材配置工程によって前記センサ素子が位置決めされた状態で、前記第１の力を前記環装部品の上部に対し鉛直下向きの力として印加することによって前記圧粉体を圧縮し、圧縮された前記圧粉体によって前記センサ素子を前記位置決め部材の配置位置によって定まる第１の位置にて固定し、
   前記二次圧縮工程においては、前記中間体を前記組立姿勢とした状態で、前記環装部品の上部に対し前記第２の力を印加する、
   ことを特徴とするガスセンサの製造方法。
5. 請求項４に記載のガスセンサの製造方法であって、
   前記二次圧縮工程に伴い前記センサ素子が前記第１の位置から鉛直方向にずれることで前記二次圧縮工程後において前記センサ素子が第２の位置に配置されるとするときに、前記位置決め部材配置工程においては、前記第２の位置が前記組立体における前記センサ素子の配置位置としてあらかじめ定められてなる範囲内の位置となるように、前記位置決め部材を配置する、
   ことを特徴とするガスセンサの製造方法。
6. 請求項５に記載のガスセンサの製造方法であって、
   前記位置決め部材配置工程においては、あらかじめ特定されている前記センサ素子についての前記第１の位置と前記第２の位置との相関関係に基づいて、前記第２の位置が前記組立体における前記センサ素子の配置位置としてあらかじめ定められてなる範囲内の位置となるように、前記位置決め部材を配置する、
   ことを特徴とするガスセンサの製造方法。
7. 請求項３ないし請求項６のいずれかに記載のガスセンサの製造方法であって、
   前記組立体を得る工程が、
   前記中間体を前記組立姿勢とした状態で、前記二次圧縮工程によって前記圧粉体が圧縮された前記環装部品の最上部の直上位置である第１の加締め位置において前記筒状体を第１の加締め手段によって外周から加締める一次加締め工程、
   をさらに備えることを特徴とするガスセンサの製造方法。
8. 請求項７に記載のガスセンサの製造方法であって、
   前記一次加締め工程を、前記二次圧縮工程に続いて前記環装部品の上部に対し前記第２の力を印加した状態のまま行う、
   ことを特徴とするガスセンサの製造方法。
9. 請求項７または請求項８に記載のガスセンサの製造方法であって、
   前記組立体を得る工程が、
   前記中間体を前記組立姿勢とした状態で、前記一次加締め工程後における前記圧粉体の存在位置の側方である第２の加締め位置において前記筒状体を第２の加締め手段によって外周から加締める二次加締め工程、
   をさらに備えることを特徴とするガスセンサの製造方法。
10. 請求項４ないし請求項９のいずれかに記載のガスセンサの製造方法であって、
    前記環装部品がワッシャーを含んでおり、
    前記組立体を得る工程によって得られた前記組立体を、前記組立姿勢とした状態で、前記ワッシャーの傾き量を求める傾き量算出工程と、
    前記傾き量が所定のしきい値を超えている場合に、前記組立体が不良品であると判定する傾き判定工程と、
    をさらに備えることを特徴とするガスセンサの製造方法。
11. 請求項１０に記載のガスセンサの製造方法であって、
    前記傾き量算出工程においては、前記ワッシャーの周方向において互いに９０°ずつ離隔した４点についての高さの最大値と最小値との差分値を、前記傾き量として求める、
    ことを特徴とするガスセンサの製造方法。
12. 請求項１１に記載のガスセンサの製造方法であって、
    前記傾き量算出工程が、
    前記４点のうち前記センサ素子を挟んで対向する２点についての高さ位置を、２つの高さ測定手段によって同時に測定する一次測定工程と、
    前記一次測定工程に続いて、前記４点のうち前記一次測定工程において測定されなかった残りの２点についての高さ位置を、前記２つの高さ測定手段によって同時に測定する二次測定工程と、
    を備え、
    前記一次測定工程と前記二次測定工程とにおける測定結果に基づいて前記傾き量を算出する、
    ことを特徴とするガスセンサの製造方法。
13. 請求項４ないし請求項１２のいずれかに記載のガスセンサの製造方法であって、
    前記センサ素子が、内部に抵抗発熱体からなるヒーターを有するとともに、前記ヒーターと電気的に接続された複数のヒーター用電極端子を前記他方端部側に有してなり、
    前記組立体を得る工程によって得られた前記組立体について、前記組立体に備わる前記センサ素子の前記複数のヒーター用電極端子を通じて前記ヒーターの抵抗値を測定する抵抗測定工程と、
    前記抵抗測定工程において求めた前記ヒーターの抵抗値が所定のしきい値を超えている場合に、前記組立体が不良品であると判定する導通判定工程と、
    をさらに備えることを特徴とするガスセンサの製造方法。
14. 請求項１３に記載のガスセンサの製造方法であって、
    前記複数のヒーター用電極端子が前記センサ素子の対向する２つの主面のいずれか一方にのみ設けられており、
    前記抵抗測定工程においては、前記組立体を前記組立姿勢とした状態で、前記２つの主面のそれぞれに備わる、前記複数のヒーター用電極端子である可能性のある複数の電極端子に対して同時に、測定用プローブピンを当接させた状態で、前記複数の電極端子のうち実際に前記複数のヒーター用電極端子である電極端子を通じて、前記ヒーターの抵抗値を測定する、
    ことを特徴とするガスセンサの製造方法。
15. 請求項１４に記載のガスセンサの製造方法であって、
    前記複数のヒーター用電極端子が３つの電極端子であり、
    前記抵抗測定工程においては、前記２つの主面のそれぞれの側に、先端部が同一直線上にない３つの測定用プローブピンを用意し、前記２つの主面のそれぞれの側において、前記複数のヒーター用電極端子である可能性のある３つの電極端子のそれぞれに対し前記３つの測定用プローブピンのいずれかを当接させる、
    ことを特徴とするガスセンサの製造方法。
16. ガスセンサの製造装置であって、
    あらかじめ作製された中間体に所定の処理を行うことで前記ガスセンサを構成する組立体を得る手段を少なくとも有しており、
    前記中間体が、
    少なくとも１つがセラミックスの圧粉体であり、それぞれが円板状または円筒状をなしている複数の環装部品を、セラミックスを主構成材料とする長尺状のセンサ素子に環装した環装体と、
    前記環装体の外周に環装された、内部において前記環装体の一方端部側を係止可能な筒状体と、
    を備えるものであり、
    前記組立体を得る手段が、
    前記中間体を構成する前記センサ素子の一方端部に当接されることで前記センサ素子を位置決めする位置決め部材と、
    前記センサ素子が前記位置決め部材によって位置決めされた状態で前記センサ素子の他方端部側から前記環装部品に第１の力を印加することによって前記圧粉体を圧縮する一次圧縮を行う一次圧縮手段と、
    前記センサ素子の他方端部側において前記センサ素子を所定の拘束領域内に拘束可能な素子拘束手段と、
    を備え、
    前記素子拘束手段が、それぞれが前記センサ素子の延在方向において所定の距離だけ離隔させて配置されることにより前記拘束領域を形成する一対の素子拘束治具であり、
    前記一対の素子拘束治具が前記センサ素子の前記他方端部側において前記センサ素子を前記拘束領域内に拘束した状態で、前記一次圧縮手段が前記一次圧縮を行い、前記筒状体の内部において前記センサ素子を固定する、
    ことを特徴とするガスセンサの製造装置。
17. 請求項１６に記載のガスセンサの製造装置であって、
    前記複数の環装部品が複数のセラミックス製の碍子を含んでおり、
    前記一対の素子拘束治具と前記センサ素子とのクリアランスが、前記拘束領域に最も近い前記碍子と前記センサ素子との間隙の最大値以下となるように、前記拘束領域を形成する、
    ことを特徴とするガスセンサの製造装置。
18. 請求項１６または請求項１７に記載のガスセンサの製造装置であって、
    前記一次圧縮手段が、前記センサ素子の他方端部側から前記環装部品に当接して前記第１の力を印加する一次圧縮治具を備え、
    前記一次圧縮治具は、前記拘束領域を形成している前記一対の素子拘束治具を内部に収容しつつ前記環装部品に当接して前記第１の力を印加する、
    ことを特徴とするガスセンサの製造装置。
19. 請求項１６ないし請求項１８のいずれかに記載のガスセンサの製造装置であって、
    前記組立体を得る手段が、
    前記一次圧縮の後、前記センサ素子の前記一方端部を前記位置決め部材に当接させない状態で前記センサ素子の前記他方端部側から前記環装部品に対し前記第１の力よりも大きい第２の力を印加し、これによって前記圧粉体をさらに圧縮することで前記筒状体の内部において前記センサ素子の一方端部側の空間と他方端部側の空間との間を気密封止する二次圧縮を行う二次圧縮手段、
    をさらに備えることを特徴とするガスセンサの製造装置。
20. 請求項１９に記載のガスセンサの製造装置であって、
    前記センサ素子の長手方向が鉛直方向に延在し、かつ、前記他方端部側が上方となる前記中間体および前記組立体の姿勢を組立姿勢とするとき、
    前記位置決め部材は、前記中間体を前記組立姿勢とした状態で、前記センサ素子の下方側から前記センサ素子の前記一方端部に当接され、
    前記一次圧縮においては、前記中間体を前記組立姿勢とし、かつ、前記位置決め部材によって前記センサ素子を位置決めした状態で、前記第１の力を前記環装部品の上部に対し鉛直下向きの力として印加することによって前記圧粉体を圧縮し、圧縮された前記圧粉体によって前記センサ素子を前記位置決め部材の配置位置によって定まる第１の位置にて固定し、
    前記二次圧縮においては、前記中間体を前記組立姿勢とした状態で、前記環装部品の上部に対し前記第２の力を印加する、
    ことを特徴とするガスセンサの製造装置。
21. 請求項２０に記載のガスセンサの製造装置であって、
    前記二次圧縮に伴い前記センサ素子が前記第１の位置から鉛直方向にずれることで前記二次圧縮後において前記センサ素子が第２の位置に配置されるとするときに、前記位置決め部材は、前記第２の位置が前記組立体における前記センサ素子の配置位置としてあらかじめ定められてなる範囲内の位置となるように配置される、
    ことを特徴とするガスセンサの製造装置。
22. 請求項２１に記載のガスセンサの製造装置であって、
    あらかじめ特定されている前記センサ素子についての前記第１の位置と前記第２の位置との相関関係に基づいて、前記第２の位置が前記組立体における前記センサ素子の配置位置としてあらかじめ定められてなる範囲内の位置となるように、前記位置決め部材を配置する、
    ことを特徴とするガスセンサの製造装置。
23. 請求項１９ないし請求項２２のいずれかに記載のガスセンサの製造装置であって、
    前記組立体を得る手段が、
    前記中間体を前記組立姿勢とした状態で、前記二次圧縮によって前記圧粉体が圧縮された前記環装部品の最上部の直上位置である第１の加締め位置において前記筒状体を外周から加締める一次加締めを行う一次加締め手段、
    をさらに備えることを特徴とするガスセンサの製造装置。
24. 請求項２３に記載のガスセンサの製造装置であって、
    前記二次圧縮手段が前記環装部品の上部に対し前記第２の力を印加した状態のままで前記一次加締め手段が前記一次加締めを行う、
    ことを特徴とするガスセンサの製造装置。
25. 請求項２３または請求項２４に記載のガスセンサの製造装置であって、
    前記組立体を得る手段が、
    前記中間体を前記組立姿勢とした状態で、前記一次加締め後の前記圧粉体の存在位置の側方である第２の加締め位置において前記筒状体を外周から加締める二次加締めを行う二次加締め手段、
    をさらに備えることを特徴とするガスセンサの製造装置。
26. 請求項２０ないし請求項２５のいずれかに記載のガスセンサの製造装置であって、
    前記環装部品がワッシャーを含んでおり、
    前記組立体を得る手段によって得られた前記組立体を、前記組立姿勢とした状態で、前記ワッシャーの傾き量を求める傾き量算出手段と、
    前記傾き量が所定のしきい値を超えている場合に、前記組立体が不良品であると判定する傾き判定手段と、
    をさらに備えることを特徴とするガスセンサの製造装置。
27. 請求項２６に記載のガスセンサの製造装置であって、
    前記傾き量算出手段は、前記ワッシャーの周方向において互いに９０°ずつ離隔した４点についての高さの最大値と最小値との差分値を、前記傾き量として求める、
    ことを特徴とするガスセンサの製造装置。
28. 請求項２７に記載のガスセンサの製造装置であって、
    前記傾き量算出手段が、
    前記４点のうち前記センサ素子を挟んで対向する２点についての高さ位置を、２つの高さ測定手段によって同時に測定する一次測定と、
    前記４点のうち前記一次測定において測定されなかった残りの２点についての高さ位置を、前記２つの高さ測定手段によって同時に測定する二次測定と、
    を行い、
    前記一次測定と前記二次測定とにおける測定結果に基づいて前記傾き量を算出する、
    ことを特徴とするガスセンサの製造装置。
29. 請求項２０ないし請求項２８のいずれかに記載のガスセンサの製造装置であって、
    前記センサ素子が、内部に抵抗発熱体からなるヒーターを有するとともに、前記ヒーターと電気的に接続された複数のヒーター用電極端子を前記他方端部側に有してなり、
    前記組立体を得る手段によって得られた前記組立体について、前記組立体に備わる前記センサ素子の前記複数のヒーター用電極端子を通じて前記ヒーターの抵抗値を測定する抵抗測定手段と、
    前記抵抗測定手段において求めた前記ヒーターの抵抗値が所定のしきい値を超えている場合に、前記組立体が不良品であると判定する導通判定手段と、
    をさらに備えることを特徴とするガスセンサの製造装置。
30. 請求項２９に記載のガスセンサの製造装置であって、
    前記複数のヒーター用電極端子が前記センサ素子の対向する２つの主面のいずれか一方にのみ設けられており、
    前記抵抗測定手段は、前記組立体を前記組立姿勢とした状態で、前記２つの主面のそれぞれに備わる、前記複数のヒーター用電極端子である可能性のある複数の電極端子に対して同時に、測定用プローブピンを当接させた状態で、前記複数の電極端子のうち実際に前記複数のヒーター用電極端子である電極端子を通じて、前記ヒーターの抵抗値を測定する、
    ことを特徴とするガスセンサの製造装置。
31. 請求項３０に記載のガスセンサの製造装置であって、
    前記複数のヒーター用電極端子が３つの電極端子であり、
    前記抵抗測定手段は、前記２つの主面のそれぞれの側に、先端部が同一直線上にない３つの測定用プローブピンを備え、前記２つの主面のそれぞれの側において、前記複数のヒーター用電極端子である可能性のある３つの電極端子のそれぞれに対し前記３つの測定用プローブピンのいずれかを当接させる、
    ことを特徴とするガスセンサの製造装置。
32. 請求項１６ないし請求項３１のいずれかに記載のガスセンサの製造装置であって、
    前記複数の環装部品を前記センサ素子に環装して前記環装体を得る第１環装機構と、
    前記環装体の外周に前記筒状体を環装して、前記中間体を得る第２環装機構と、
    をさらに備えることを特徴とするガスセンサの製造装置。

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