JP6535156B2

JP6535156B2 - ガスセンサ

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Publication number: JP6535156B2
Application number: JP2014048307A
Authority: JP
Inventors: 翔大平田; 晃一増田; 健二井阪
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2014-03-12
Filing date: 2014-03-12
Publication date: 2019-06-26
Anticipated expiration: 2034-03-12
Also published as: EP2918998A1; EP3795989A1; JP2015172515A; EP3795989B1; US20150260698A1; EP2918998B1; US9823230B2

Description

本発明は、ガスセンサに関する。

従来、自動車の排気ガスなどの被測定ガスにおけるＮＯｘなどの所定のガスの濃度を検出するガスセンサが知られている。例えば、特許文献１に記載のガスセンサは、金属製の筒状体と、筒状体の内部に配置されてガス濃度を検出する検出素子（センサ素子）と、センサ素子と電気的に導通して筒状体の外方に延びるリード線と、を備えている。また、特許文献１に記載のガスセンサは、リード線を包囲するチューブと、カバー部材と、クランプ部材とを備えている。

図１１は、このような従来のガスセンサ３００の端部の説明図である。ガスセンサ３００は、内部に図示しないセンサ素子が配置されている外筒３４６と、外筒３４６の上端の開口を通過して外方（図１１の上方）に延びるリード線３４８と、リード線３４８を包囲するチューブ３７０と、を備えている。また、ガスセンサ３００は、外筒の上端側及びチューブ３７０の下端側を周囲から覆うカバー部材３９０と、カバー部材３９０のうち外筒３４６の上端側を覆う部分を外側から締め付けるクランプ部材３８０と、を備えている。カバー部材３９０の上端側には、内部でチューブ３７０の外周面と当接する当接部３９２が形成されている。このガスセンサ３００では、カバー部材３９０が存在することで、外筒３４６の上端の開口からセンサ内部に水が浸入することを抑制している。

特開２０１３−１５６１８３号公報

しかし、このような従来のガスセンサでは、クランプ部材３８０が締め付けているのはあくまでカバー部材３９０及び外筒３４６であった。そのため、チューブ３７０がカバー部材３９０から図１１の上方に抜けてしまうなど、チューブ３７０の固定が不十分な場合があった。チューブ３７０がカバー部材３９０から抜けてしまうと、リード線３４８が露出したり、センサ内部に水が浸入しやすくなったりする場合があった。

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、チューブをより確実に固定することを主目的とする。

本発明のガスセンサは、
センサ素子と、
前記センサ素子が内部に配置され開口端が形成された筒状体と、
前記センサ素子と電気的に導通し、前記筒状体の内部から前記開口端を通過して外方に延びるリード線と、
前記開口端を含む前記筒状体の端部の外周面と、前記リード線のうち前記開口端から外方に延びる部分と、を覆うチューブと、
前記開口端とは反対側に前記チューブがはみ出すように、前記筒状体の外周面のうち前記チューブで覆われた部分を把持する把持部材と、
を備えたものである。

この本発明のガスセンサでは、チューブがリード線を覆うだけでなく、チューブが筒状体のうち開口端を含む端部の外周面も覆っている。そして、この筒状体の外周面のうちチューブで覆われた部分を把持部材が把持している。これにより、把持部材はチューブと筒状体とを一体的に把持している。しかも、チューブは筒状体の開口端とは反対側に把持部材からはみ出している。これらにより、チューブが筒状体の開口端側から抜けにくくなり、チューブをより確実に固定することができる。ここで、前記リード線は１以上であればよく、例えば前記チューブが複数のリード線を覆っていてもよい。

本発明のガスセンサにおいて、前記チューブは、前記把持部材に把持された部分よりも前記開口端側における外形の最大値が、前記把持部材の内径以上であってもよい。こうすれば、把持部材が筒状体の開口端側から抜けにくくなり、チューブをより確実に固定することができる。この場合において、前記筒状体の開口端が大径部になっていてもよい。

本発明のガスセンサにおいて、前記把持部材は、前記筒状体の外周面を囲むリング状の部材としてもよい。こうすれば、例えば把持部材がＣ字状など筒状体の外周面の一部しか囲んでいない場合と比べて、把持部材でチューブをより確実に固定することができる。

本発明のガスセンサは、前記筒状体の内部に配置されて前記筒状体の内部を前記開口端側の外部から封止し、前記リード線が貫通している弾性体、を備え、前記筒状体は、前記弾性体を周囲から加締めている縮径部を有していてもよい。こうすれば、弾性体が筒状体の内周面とリード線との隙間を塞ぐことができ、筒状体のうち開口端側からセンサ素子側に水が浸入することなどをより抑制できる。

ガスセンサ１０の構成の概略を示す説明図。センサ本体１２の開口端４６ａ側（基端側）の拡大断面図。クランプ８０の断面図。外筒４６とゴム栓６０とを加締める様子を示す説明図。外筒４６とゴム栓６０とを加締めた後の様子を示す説明図。外筒４６にチューブ７０を被せる被覆工程の様子を示す説明図。外筒４６にチューブ７０を被せる被覆工程の様子を示す説明図。外筒４６にチューブ７０を被せる被覆工程の様子を示す説明図。取り付け前のクランプ８０の断面図。クランプ８０を取り付け位置に移動させた状態の説明図。従来例のガスセンサ３００の端部の説明図。

次に、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態であるガスセンサ１０の構成の概略を示す説明図である。図１に示すように、ガスセンサ１０は、センサ本体１２と、外部接続部１４と、センサ本体１２及び外部接続部１４を接続する複数（本実施形態では８本）のリード線４８を覆うチューブ７０と、を備えている。このガスセンサ１０は、例えば車両の排ガス管に取り付けられて被測定ガスとしての排気ガスに含まれるＮＯｘやＯ₂等のガス濃度を測定するために用いられる。

センサ本体１２は、被測定ガスから所定のガス成分のガス濃度を測定するセンサ素子２０と、センサ素子２０の一方の端部を保護する保護カバー３０と、センサ素子２０と導通するコネクタ５０やゴム栓６０を含むセンサ組立体４０とを備えている。

センサ素子２０は、細長な長尺の板状体形状の素子であり、ジルコニア（ＺｒＯ₂）等の酸素イオン伝導性固体電解質層からなる例えば６枚のセラミックス基板を積層して形成されている。なお、センサ素子２０の保護カバー３０側の端部（図１の下端）を先端と表記し、コネクタ５０側の端部（図１の上端）を基端と表記する。このセンサ素子２０の基端表面及び裏面には、センサ素子２０に電圧を印加したり、センサ素子２０が検出するガス成分の濃度に応じて生じる起電力又は電流を取り出したりするための図示しない電極が形成されている。この電極は、センサ素子２０の表面及び裏面に複数個形成されており、センサ素子２０内部の電路を介してセンサ素子２０の先端内の電極と導通している（図示せず）。

保護カバー３０は、センサ素子２０の先端の周囲を取り囲むように配置されている。この保護カバー３０は、センサ素子２０の先端を覆う内側保護カバー３１と、この内側保護カバー３１を覆う外側保護カバー３２とを備えている。内側保護カバー３１は、筒状に形成され、被測定ガスを流通させるための内側保護カバー孔３１ａ，３１ｂを備えている。外側保護カバー３２は、有底筒状に形成され、側面に被測定ガスを流通させるための外側保護カバー孔３２ａ，３２ｂを備えている。内側保護カバー３１，外側保護カバー３２は、例えばステンレス鋼などの金属製である。

センサ組立体４０は、金属製の主体金具４１と、主体金具４１に溶接固定された円筒形の内筒４２及び外筒４６と、センサ素子２０の基端に接続されたコネクタ５０と、外筒４６に取り付けられたゴム栓６０とを備えている。主体金具４１は、雄ネジ部４１ａにより例えば車両の排ガス管に取り付け可能になっている。主体金具４１および内筒４２の内部には、複数のセラミックスサポーター４３ａ〜４３ｃと、セラミックスサポーター４３ａ，４３ｂ間及びセラミックスサポーター４３ｂ，４３ｃ間に充填されたタルク等のセラミックス粉体４４ａ，４４ｂとが封入されており、これらはメタルリング４５と主体金具４１の内壁と内筒４２の内壁とに挟まれて封止されている。外筒４６は、内筒４２，センサ素子２０，コネクタ５０の周囲を覆っている。外筒４６は、開口端４６ａ（図１中の外筒４６の上端）を含む端部の内側にゴム栓６０が取り付けられている。

コネクタ５０は、アルミナ焼結体などセラミックス製のハウジング５１と、このハウジング５１に保持されてセンサ素子２０の電極に接触する接触金具５２とを備えている。接触金具５２は、コネクタ５０の外部に引き出されて、圧着端子である接続部５２ａでリード線４８と電気的に接続されている。リード線４８は、センサ組立体４０の外部に引き出されている。なお、コネクタ５０は、センサ素子２０の表面及び裏面に複数個形成された電極に対応する数（例えば、４個や８個など）の接触金具５２を備えており、このため、接続部５２ａは複数箇所（例えば、４箇所や８箇所など）となり、リード線４８も複数本（例えば、４本や８本など）引き出されることになる。

ゴム栓６０は、外筒４６の開口端４６ａにおいて、外筒４６とリード線４８（接続部５２ａ）との隙間を封止するためのフッ素ゴム製の弾性体であり、内部を貫通する貫通孔６０ａ内に、接続部５２ａが配置されると共にリード線４８が挿通されている。なお、複数の接続部５２ａやリード線４８をそれぞれ収容するように貫通孔６０ａも複数形成されている。

図２は、センサ本体１２の開口端４６ａ側（基端側）の拡大断面図である。図示するように、外筒４６には、縮径状に加締められた加締め部４７ａ，４７ｂが形成されている。この加締め部４７ａ，４７ｂにより、ゴム栓６０は、外筒４６と共に縮径状に加締められ、外筒４６内に固定されている。ゴム栓６０は、開口端４６ａよりも外側（図２の右側）にはみ出した突出部６０ｂを有している。このゴム栓により、外筒４６の内部は開口端４６ａ側の外部から封止されており、例えば水分などが外筒４６内へ侵入するのを抑制しつつリード線を外筒４６から外方に引き出せるようになっている。

チューブ７０は、絶縁性且つ可撓性を有する筒状部材であり、センサ本体１２から外部接続部１４までの間のリード線４８を全て覆っている。また、チューブ７０は、開口端４６ａ，加締め部４７ａ，４７ｂを含む外筒４６の基端側の端部の外周面を覆っている。本実施形態では、チューブ７０は、ガラス繊維からなる編組チューブの表面にシリコン材を塗布したワニスチューブとした。なお、チューブ７０の材質は、これに限らず、例えばガラス繊維の代わりにポリエステルなどの樹脂繊維からなるものとしてもよい。なお、リード線４８は、リード線４８自身が有する被覆とチューブ７０とで二重に被覆された状態になっている。

外筒４６の外周面のうちチューブ７０で覆われた部分は、クランプ８０により把持されている。図３は、クランプ８０の断面図である。なお、図３は、クランプ８０のうち図２のＡ−Ａ断面を示している。クランプ８０は、金属製のイヤークランプであり、リング部８１と、イヤー部８２と、を備えている。リング部８１及びイヤー部８２は、１つの板状部材を曲げて形成されており、リング部８１がチューブ７０及び外筒４６の外周面を囲んでいる。また、リング部８１の内周面はチューブ７０に接触している。リング部８１の円弧の端部は、自身の内周面に形成された溝８１ａ内に収まるようになっている。これにより、クランプ８０は、リング部８１の内周面に段差のない、いわゆるステップレスクランプとして構成されている。イヤー部８２は、略平板状のブリッジ部８４と、図３の上下から加締められた脚部８３ａ，８３ｂと、を備えている。この脚部８３ａ，８３ｂの加締めによって、クランプ８０はリング部８１でチューブ７０及び外筒４６を把持している。なお、脚部８３ｂから図３の右下方向に続く湾曲部８５は、自身の孔（図示せず）にリング部８１の外周面に形成された突起（図示せず）が挿入されることで、リング部８１の外周面に固定されている。

クランプ８０は、図２に示すように、加締め部４７ａ，４７ｂの外周面上に跨がるように位置している。また、チューブ７０はクランプ８０よりも先端側（図２の左方向）まで存在している。すなわち、クランプ８０から開口端４６ａとは反対側にチューブ７０がはみ出している。このクランプ８０のはみ出し量Ｌは、値０ｍｍ超過であれば特に限定されないが、例えば０．５〜１．０ｍｍである。また、クランプ８０の内径Ｄ１と比べると、開口端４６ａの外径Ｄ２が大きくなっている。すなわち、開口端４６ａは、内径Ｄ１よりも外径が大きい大径部となっている。また、ゴム栓６０の最大径Ｄ３，チューブ７０の最大径Ｄ４はいずれも内径Ｄ１よりも大きく、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３＜Ｄ４となっている。なお、最大径Ｄ３は、ゴム栓６０のうちクランプ８０よりも開口端４６ａ側の部分で最も径が大きい部分の外径（本実施形態では、突出部６０ｂの最大径）である。同様に、最大径Ｄ４は、チューブ７０のうちクランプ８０からセンサ本体１２の基端（本実施形態ではゴム栓６０の基端（図２のゴム栓６０の右端））までの部分で最も径が大きい部分の外径である。すなわち、本実施形態では、最大径Ｄ４＝最大径Ｄ３＋チューブ７０の厚み×２となっている。

外部接続部１４は、リード線４８に図示しない圧着端子を介して接続された複数の端子電極を備えている。これにより、外部接続部１４の端子電極はリード線４８を介してセンサ素子２０の電極と導通している。外部接続部１４が例えば車両の制御ユニットなどに接続されると、制御ユニットが外部接続部１４の端子電極を介してセンサ素子２０に電圧を印加したり、信号（起電力又は電流）を取り出したりすることができる。

次に、ガスセンサ１０の製造方法について説明する。まず、主体金具４１と内筒４２とを同軸となるように溶接により組み付け、その内部に、主体金具４１側からの並びがセラミックスサポーター４３ａ，セラミックス粉体４４ａ，セラミックスサポーター４３ｂ，セラミックス粉体４４ｂ，セラミックスサポーター４３ｃの順になるよう、これらを充填してから、メタルリング４５を挿入する。次に、センサ素子２０をメタルリング４５側からセラミックスサポーター４３ｃ，セラミックス粉体４４ｂ，セラミックスサポーター４３ｂ，セラミックス粉体４４ａ，セラミックスサポーター４３ａの順に貫通させる。なお、セラミックスサポーター４３ａ〜４３ｃとセラミックス粉体４４ａ，４４ｂ、メタルリング４５には、センサ素子２０が貫通可能な孔が予め形成されているものとする。そして、メタルリング４５と主体金具４１とが互いに近付く方向に押圧してセラミックス粉体４４ａ，４４ｂを圧縮し、その状態でメタルリング４５よりも外方側（図１中の上側）の内筒４２を加締め加工により縮径し、さらに、内筒４２のセラミックス粉体４４ｂが配置された部分を加締め加工により縮径して、主体金具４１とセンサ素子２０からなる一次組み立て品を得る。

こうして一次組み立て品を得ると、主体金具４１に内側保護カバー３１及び外側保護カバー３２を溶接により取り付けて保護カバー３０を形成すると共に外筒４６を主体金具４１に溶接により取り付ける。続いて、貫通孔６０ａが形成されたゴム栓６０を用意する。そして、ゴム栓６０の貫通孔６０ａ内を通したリード線４８と、接触金具５２の接続部５２ａがリード線４８に接続されたコネクタ５０とを用意し、コネクタ５０をセンサ素子２０の基端側に接続すると共にゴム栓６０を外筒４６の開口端４６ａから内部に挿入する。次に、外筒４６とゴム栓６０とを加締め加工により縮径し、ゴム栓６０を外筒４６に固定する。図４は、ガスセンサ１０の製造工程において外筒４６とゴム栓６０とを加締める様子を示す説明図である。

図４に示すように、加締め加工は、加締め機（図示せず）にセットされる加締め治具９１と、加締め治具９１を背面側から押圧する押圧治具９２とを用いて行われる。加締め治具９１は、加締め部４７ａ，４７ｂを加締めるための２つの突起９１ａ，９１ｂが形成されている。また、この加締め治具９１は、円筒状の部材を４５°ずつ８分割したような形状となっている。このため、突起９１ａ，９１ｂが内周側を向くように加締め治具１０２を８個用意して、それらの加締め治具９１の中心に一次組み立て品をセットすると、円筒形の外筒４６の周りを囲むように加締め治具９１が配置されることになる。この状態で、押圧治具９２を図４における左方向に移動していくことで、押圧治具９２からの押圧を受けて加締め治具９１が外周側から中心側（外筒４６側）に向けて略平行移動する。これにより、突起９１ａ，９１ｂが外筒４６に当接して加締め加工が行われる。図５は、外筒４６とゴム栓６０とを加締めた後の様子を示す説明図である。この加締め加工により、加締め部４７ａ，４７ｂが形成され、ゴム栓６０により外筒４６の内部が開口端４６ａの外部から封止される。なお、図４に示すように、この加締め加工を行う前の状態では、ゴム栓６０の端部は開口端４６ａと同じ位置にある。加締め加工を行うと、ゴム栓６０は加締め加工による押圧力で軸方向（図４の左右方向）に延び、ゴム栓６０の一部が開口端４６ａから飛び出して突出部６０ｂとなる（図５）。

続いて、リード線４８のうち外筒４６とは反対側の端部（外部接続部１４に接続される側）からチューブ７０を被せていき、さらに外筒４６にチューブ７０を被せていく。図６〜８は、外筒４６にチューブ７０を被せる被覆工程の様子を示す説明図である。図６に示すように、被覆工程は、被覆機（図示せず）にセットされる被覆用治具９３を用いて行われる。被覆用治具９３は、外周面が斜面となっている（図６の右側ほど外径が小さくなっている）円筒状の部材を１８０°ずつ上下に２分割したような形状となっている。被覆工程では、まず図６に示すように被覆用治具９３の外周面にチューブ７０を被せる。次に、上下の被覆用治具９３を互いに離間させてチューブ７０の径を広げながら外筒４６をチューブ７０内に挿入していく（図７）。そして、外筒４６のうち加締め部４７ａ，４７ｂを含む外周面をチューブ７０内に挿入した後、チューブ７０内部から被覆用治具９３を抜き取る。これにより、チューブ７０は、開口端４６ａ，加締め部４７ａ，４７ｂを含む外筒４６の基端側の端部の外周面を覆った状態になる（図８）。

次に、クランプ８０を取り付ける。図９は、取り付け前のクランプ８０の断面図である。取り付け前のクランプ８０は、脚部８３ａ，８３ｂが加締められておらず、図３と比べてリング部８１の内径が大きい状態である。クランプ８０と取り付ける際には、まず、リード線４８のうち外筒４６とは反対側の端部からクランプ８０を挿入していき、クランプ８０の取り付け位置まで移動させる。図１０は、クランプ８０を取り付け位置に移動させた状態の説明図である。なお、取り付け位置は、開口端４６ａよりも図１０の左側であり、且つ図２で説明したクランプ８０のはみ出し量Ｌが０ｍｍ超過となる位置である。本実施形態では、図２で示したように、クランプ８０が加締め部４７ａ，４７ｂに跨がる位置とした。この状態で、図示しないペンチ状のクランプ用工具を用いて脚部８３ａ，８３ｂを挟んで互いに接近する方向に押圧して、クランプ８０を加締める。これにより、クランプ８０は図３に示した状態になり、リング部８１の内径が縮径して、外筒４６及びチューブ７０を把持し、図２に示した状態になる。そして、リード線４８のうち外筒４６とは反対側の端部を外部接続部１４に接続する。以上により、図１に示したガスセンサ１０を得る。

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のセンサ素子２０が本発明のセンサ素子に相当し、開口端４６ａが開口端に相当し、外筒４６が筒状体に相当し、リード線４８がリード線に相当し、チューブ７０がチューブに相当し、クランプ８０が把持部材に相当する。また、開口端４６ａが大径部に相当する。

以上説明した本実施形態では、チューブ７０がリード線４８を覆うだけでなく、チューブ７０が外筒４６のうち開口端４６ａを含む端部の外周面も覆っている。そして、この外筒４６の外周面のうちチューブ７０で覆われた部分をクランプ８０が把持している。これにより、クランプ８０はチューブ７０と外筒４６とを一体的に把持している。しかも、チューブ７０は外筒４６の開口端４６ａとは反対側にクランプ８０からはみ出している（はみ出し量Ｌ＞０である）。これらにより、チューブ７０が外筒４６の開口端４６ａ側から抜けにくくなり、チューブ７０をより確実に固定することができる。そのため、例えばリード線４８の露出や、センサ内部（外筒４６内部）への水の浸入をより抑制できる。なお、例えば図１１に示した従来例のガスセンサ３００では、クランプ部材３８０とカバー部材３９０とを用いているが、本実施形態では、クランプ８０のみでチューブ７０と外筒４６とを把持しており、カバー部材３９０を必要としない。そのため、図１１のガスセンサ３００と比べてチューブ７０をより確実に固定できるだけでなく、部品点数や製造時の工数を減らすことができる。

また、チューブ７０は、クランプ８０に把持された部分よりも開口端４６ａ側における最大径Ｄ４が、クランプ８０の内径Ｄ１より大きいため、クランプ８０が外筒４６の開口端４６ａ側から抜けにくくなり、チューブ７０をより確実に固定することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、図２において内径Ｄ１＜外径Ｄ２としたが、これに限らず内径Ｄ１＝外径Ｄ２であったり内径Ｄ１＞外形Ｄ２であったりしてもよい。内径Ｄ１と外径Ｄ３，Ｄ４との関係についても同様である。ただし、クランプ８０が外筒４６の開口端４６ａ側から抜けにくくなるため、内径Ｄ１≦最大径Ｄ４とすることが好ましい。

上述した実施形態では、開口端４６ａの外径Ｄ２がクランプ８０の内径Ｄ１より大きい、すなわち開口端４６ａが大径部であるものとしたが、これに限られない。例えば、クランプ８０と開口端４６ａとの間に、別に大径部を備えてもよい。例えば、クランプ８０が外筒４６のうち加締め部４７ａの部分のみを把持するものとし、外筒４６のうち加締め部４７ａと加締め部４７ｂとの間の部分の外径が内径Ｄ１より大きくてもよい。

上述した実施形態では、クランプ８０はイヤー部８２を備えるステップレスクランプとしたが、これに限らずどのようなクランプを用いてもよい。また、チューブ７０と外筒４６とを把持する把持部材であれば、クランプに限らずどのような部材を用いてもよい。例えば、クランプ８０に代えて樹脂製の結束バンドなどでチューブ７０と外筒４６とを把持してもよい。また、クランプ８０や結束バンドは外筒４６の外周面を囲むリング状の部材であるが、これに限らず例えばＣ字状やＶ字状など、把持部材がリング状以外の形状の部材であってもよい。

上述した実施形態では、ゴム栓６０は開口端４６ａから飛び出しているものとしたが、これに限られない。縦叔母、ゴム栓６０の端部が開口端４６ａと同じ位置であってもよいし、ゴム栓６０の端部が開口端４６ａよりもセンサ素子２０側（図２の左側）に位置していてもよい。なお、ゴム栓６０が開口端４６ａよりもセンサ素子２０側に位置している場合、チューブ７０の最大径Ｄ４は、チューブ７０のうちクランプ８０から開口端４６ａまでの部分で最も径が大きい部分の外径となる。この場合、最大径Ｄ４＝［外筒４６のうちクランプ８０から開口端４６ａまでの部分で最も径が大きい部分の外径］＋チューブ７０の厚み×２となる。

上述した実施形態では、クランプ８０は加締め部４７ａ，４７ｂに跨がる位置でチューブ７０や外筒４６を把持するものとしたが、これに限られない。例えばクランプ８０が加締め部４７ａ，４７ｂの一方の部分のみでチューブ７０や外筒４６を把持してもよい。また、加締め部４７ａ，４７ｂとは異なる位置でチューブ７０や外筒４６を把持してもよい。

上述した実施形態では、外筒４６は加締め部４７ａ，４７ｂを有するものとしたが、これに限られない。例えば、外筒４６は加締め部４７ａ，４７ｂのいずれか一方のみを有するものとしてもよい。

［実施例１］
実施例１として、上述した製造方法により、図１〜２に記載のガスセンサ１０を作成した。なお、リード線４８の外部接続部１４への接続は行わない状態とした。また、外筒４６の材質はＳＵＳ３０４とし、チューブ７０としてはガラスファイバー編組スリーブの外周面にシリコン材を塗布して２００℃で硬化させたワニスチューブを用いた。クランプ８０としては、オエティカ社製のステップレスイヤークランプ１４．８−７０６ＲＤを用いた。加締め部４７ａの軸方向長さは２．５ｍｍ、加締め部４７ｂの軸方向長さは２．５ｍｍ、加締め部４７ａと加締め部４７ｂとの軸方向距離は３．５ｍｍとした。また、加締め部４７ａ，４７ｂを含む開口端４６ａから軸方向に１０ｍｍまでの外筒４６の外周面をチューブ７０で覆った。クランプ８０は、はみ出し量Ｌが０．５ｍｍとなる位置に取り付けてチューブ７０及び外筒４６を把持した。クランプ８０の内径Ｄ１は１２．３ｍｍ、クランプ８０のバンド幅（軸方向長さ）は７ｍｍ、開口端４６ａの外径Ｄ２は１１．８ｍｍ、ゴム栓６０の最大径Ｄ３は１２．０ｍｍ、チューブ７０の最大径Ｄ４は１２．８ｍｍ、チューブ７０の内径（開口端４６ａより外部でリード線４８を覆う部分の内径）は８．５ｍｍとした。

［比較例１］
クランプ８０を取り付けない点以外は、実施例１と同様のガスセンサを作成して、比較例１とした。

［引っ張り強度測定］
実施例１，比較例１のガスセンサについて、チューブ７０を軸方向（図２における右方向）に引っ張るようにチューブ７０に張力を加えた。そして、チューブ７０が外筒４６から完全に抜けたときのチューブ７０に加えた張力を引っ張り強度として測定した。実施例１の引っ張り強度は２０Ｎであった。一方、５個の比較例１について引っ張り強度を測定したところ、引っ張り強度は８．６Ｎ、７．３Ｎ、７．８Ｎ、６．４Ｎ、６．６Ｎであった。このことから、チューブ７０を外筒４６のうち開口端４６ａを含む端部の外周面に被せ、且つはみ出し量Ｌ＞０ｍｍとなるようにクランプ８０でチューブ７０及び外筒４６を把持することで、チューブ７０をより確実に固定できることがわかった。

１０ガスセンサ、１２センサ本体、１４外部接続部、２０センサ素子、３０保護カバー、３１内側保護カバー、３１ａ，３１ｂ内側保護カバー孔、３２外側保護カバー、３２ａ，３２ｂ外側保護カバー孔、４０センサ組立体、４１主体金具、４１ａ雄ネジ部、４２内筒、４３ａ〜４３ｃセラミックスサポーター、４４ａ，４４ｂセラミックス粉体、４５メタルリング、４６外筒、４６ａ開口端、４７ａ，４７ｂ加締め部、４８リード線、５０コネクタ、５１ハウジング、５２接触金具、５２ａ接続部、６０ゴム栓、６０ａ貫通孔、６０ｂ突出部、７０チューブ、８０クランプ、８１リング部、８１ａ溝、８２イヤー部、８３ａ，８３ｂ脚部、８４ブリッジ部、８５湾曲部、９１加締め治具、９１ａ，９１ｂ突起、９２押圧治具、９３被覆用治具、３４６外筒、３４８リード線、３７０チューブ、３８０クランプ部材、３９０カバー部材、３９２当接部。

Claims

センサ素子と、
前記センサ素子が内部に配置され開口端が形成された筒状体と、
前記センサ素子と電気的に導通し、前記筒状体の内部から前記開口端を通過して外方に延びるリード線と、
前記開口端を含む前記筒状体の端部の外周面と、前記リード線のうち前記開口端から外方に延びる部分と、を覆う可撓性を有するチューブと、
前記開口端とは反対側に前記チューブがはみ出すように、前記筒状体の外周面のうち前記チューブで覆われた部分を把持する把持部材と、
を備え、
前記筒状体は、縮径状に加締められた第１加締め部及び第２加締め部を有しており、
前記把持部材は、前記第１，第２加締め部の外周面上に跨がるように位置しており、
前記筒状体の軸方向に沿った断面でみたときに、前記把持部材の内周面が平らになっている
ガスセンサ。
前記チューブは、前記把持部材に把持された部分よりも前記開口端側における外径の最大値が、前記把持部材の内径以上である、
請求項１に記載のガスセンサ。
前記把持部材は、前記筒状体の外周面を囲むリング状の部材である、
請求項１又は２に記載のガスセンサ。