(57)【要約】【課題】主体金具２０の外側からの衝撃がガラスシール２５に伝わることを緩和するようにしたＡ／Ｆセンサ１０を提供する。【解決手段】Ａ／Ｆセンサ１０は、保持金具２４内に配置されて、センサ素子２２と保持金具２４との間をガラスによって封止するガラスシール２５を備える。主体金具２０および保持金具２４は、主体金具２０の外側から保持金具２４を通してガラスシール２５に衝撃が伝わることを緩和する空気（すなわち、衝撃緩和部）を主体金具２０および保持金具２４の間に収容する空間４０ａ、４０ｂを構成する。主体金具２０の外側から衝撃が伝わっても、この衝撃が保持金具２４を通してガラスシール２５に伝わり難くなる。【選択図】図２
2020148669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に形成されているハウジング（２０）と、
前記ハウジングの軸線が延びる方向を軸線方向とした場合において、前記ハウジング内に配置されて、前記軸線方向に貫通する貫通孔（２４ｄ）を有する筒状に形成されている保持部（２４）と、
前記保持部の前記貫通孔を貫通した状態で前記軸線方向に延びるように形成されて、前記軸線方向の一方側にて被測定ガスを検出するセンサ素子（２２）と、
前記保持部内に配置されて、ガラス材によって構成されて前記センサ素子と前記保持部との間を封止するガラスシール（２５）と、を備え、
前記ハウジングおよび前記保持部の間には、前記ハウジングの外側から前記保持部を通して前記ガラスシールに衝撃が伝わることを緩和する衝撃緩和部が収容されているガスセンサ。
【請求項２】
前記保持部は、前記軸線方向の一方側に底部（２４ｂ）が設けられて前記軸線方向の他方側に開口する前記筒状に形成されており、
前記貫通孔が前記底部に設けられている請求項１に記載のガスセンサ。
【請求項３】
前記衝撃緩和部の熱伝導率は、前記ハウジングの熱伝導率よりも小さくなっており、
前記衝撃緩和部の熱伝導率は、前記保持部の熱伝導率よりも小さくなっている請求項１または２に記載のガスセンサ。
【請求項４】
前記衝撃緩和部は、空気、或いはタルクによって構成されている請求項１ないし３のいずれか１つに記載のガスセンサ。
【請求項５】
前記ハウジングおよび前記保持部の間には、前記衝撃緩和部を収容する収容部（６０）が構成されており、
前記保持部には、前記ハウジング側に凸となる突起部（２４ｅ）が設けられており、
前記突起部の先端側が前記ハウジングに接合されることにより、前記収容部が前記ハウジングおよび前記保持部によって構成されている請求項１ないし４のいずれか１つに記載のガスセンサ。
【請求項６】
前記突起部を第１突起部とした場合において、前記保持部には、前記第１突起部に対して前記軸線方向に配置されて前記ハウジング側に凸となる第２突起部（２４ｆ）が設けられており、
前記収容部は、前記第１突起部の先端側が前記ハウジングに接合され、かつ前記第２突起部の先端側が前記ハウジングに接合されることによって構成されている請求項４に記載のガスセンサ。
【請求項７】
前記衝撃緩和部を第１衝撃緩和部とした場合において、前記保持部のうち前記ガラスシールに対して前記軸線方向一方側に配置され、前記保持部に対して前記軸線方向一方側から衝撃が前記ガラスシールに伝わることを緩和する第２衝撃緩和部（５０）を備える請求項１ないし６のいずれか１つに記載のガスセンサ。
【請求項８】
前記第２衝撃緩和部は、前記ガラスシールに比べて脆い脆性部である請求項７に記載のガスセンサ。
【請求項９】
前記センサ素子は、筒形状、或いは柱状に形成されている請求項１ないし８に記載のガスセンサ。
【請求項１０】
前記ガラスシールは、単層になるように構成されている請求項１ないし９のいずれか１つに記載のガスセンサ。
【請求項１１】
前記ハウジングの線膨張率は、前記保持部の線膨張率に比べて大きくなっており、
前記保持部の線膨張率は、前記ガラスシールの線膨張率に比べて大きくなっている請求項１ないし１０のいずれか１つに記載のガスセンサ。
【請求項１２】
前記ハウジングの線膨張率と前記保持部の線膨張率との差分である膨張率差が６×１０−６/℃以下である請求項１１に記載のガスセンサ。
【請求項１３】
前記ハウジング、前記保持部、前記センサ素子、および前記ガラスシールが車両に適用されており、
前記ハウジングの外壁が前記車両の外側に露出している請求項１ないし１２のいずれか１つに記載のガスセンサ。
【請求項１４】
筒状に形成されているハウジング（２０）、筒状に形成されている保持部（２４）、およびセンサ素子（２２）を準備することと、
前記保持部の貫通孔（２４ｄ）に前記センサ素子が貫通した状態で前記保持部と前記センサ素子との間を封止するガラスシール（２５）を前記保持部内に形成することと、
前記ハウジング内に前記保持部を配置して前記ハウジングと前記保持部とを接合することにより、前記ハウジングおよび前記保持部の間に衝撃緩和部を収容するための収容部（６０）を前記ハウジングおよび前記保持部によって構成することを含むガスセンサの製造方法。
【請求項１５】
前記保持部は、金属によって構成されており、
前記保持部と前記センサ素子との間に前記ガラスシールを形成することは、
前記貫通孔に前記センサ素子が貫通した状態で、前記保持部内にガラス材を収容することと、
前記保持部の酸化反応を抑えるための雰囲気ガスを前記保持部の周囲に満たした状態で前記ガラス材を加熱して前記ガラス材を溶融させることと、
前記ガラス材を溶融させた後で、前記ガラス材を固化して前記保持部と前記センサ素子との間に前記ガラスシールを形成することを含む請求項１４に記載のガスセンサの製造方法。
【請求項１６】
前記保持部と前記センサ素子との間に前記ガラスシールを形成することは、
無機物と樹脂とを含有して流動性を有するスラリー（４１）を準備して、前記保持部の前記貫通孔に前記センサ素子が貫通した状態で、前記保持部の外側において前記保持部および前記センサ素子を繋ぐように前記スラリーを配置することと、
前記スラリーの配置後、前記保持部内に収容された前記ガラス材、および前記スラリーを加熱したとき、前記スラリーが焼成して前記無機物の焼結体が成形されて前記焼結体が前記保持部に対する前記センサ素子の位置を決めた状態で前記保持部内の前記ガラス材を溶融させることと、
前記溶融したガラス材を固化して前記ガラスシールを形成することを含む請求項１５に記載のガスセンサの製造方法。
【請求項１７】
前記保持部は、前記筒状に形成されている側壁（２４ａ）と、前記貫通孔を形成する底部（２４ｂ）と、を備え、
前記底部の厚み寸法（Ｄ１）が前記側壁の厚み寸法（Ｄ２）よりも大きくなっていることにより、前記スラリーを加熱したとき、前記スラリーに含まれる前記樹脂が溶融状態で前記貫通孔を通して前記保持部の内部に侵入することが抑制される請求項１６に記載のガスセンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスセンサ、およびガスセンサの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のエンジンから排出される排ガス中の特定ガスの濃度を検出するために、
ガスセンサが用いられている。
【０００３】
このガスセンサは、金属製の筒状のハウジングと、ハウジングの底部の貫通穴に貫通した状態でハウジングの軸線に沿って延びるように形成されているセンサ素子と、このセンサ素子とハウジングの内周面との間を封止するシール部とを備える。
【０００４】
このシール部により、センサ素子とハウジングとの間の気密性が確保される。このため、センサ素子の先端側に導入される排ガス等の被測定ガスがセンサ素子の後端側に浸入することを防止している。
【０００５】
このようなガスセンサのシール部をタルクにて構成する構造では、６００℃程度の環境下にガスセンサを配置する場合では、十分な気密性も保持される。しかし、近年更なるエンジンのエミッション向上に伴って空燃比におけるリッチ傾向が縮小化（すなわち、リーン傾向）にシフトしてきており、ガスセンサの環境温度が従来よりも高温となってきた。
【０００６】
このような高温の環境下においては、シール部をタルクにて構成する構造では十分な気密性を確保することができない。このため、ハウジングとセンサ素子との間をガラスによって封止するガラスシールを設けるガスセンサが注目されてきている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１６−９９１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の特許文献１のガスセンサにおいては、ハウジングの外壁が車両外側に露出しており、ハウジングに対して外部より直接、飛び石等が衝突した場合には、ハウジングの内部のガラスシール自体にその衝撃が伝わる。このため、この衝撃によってガラスシールが割れてハウジングとセンサ素子との間の気密性が損なわれる恐れがある。
【０００９】
本発明は上記点に鑑みて、ハウジングの外側からの衝撃がガラスシールに伝わることを緩和するようにしたガスセンサ、およびこのガスセンサに適した製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ガスセンサにおいて、筒状に形成されているハウジング（２０）と、
ハウジングの軸線が延びる方向を軸線方向とした場合において、ハウジング内に配置されて、軸線方向に貫通する貫通孔（２４ｄ）を有する筒状に形成されている保持部（２４）と、
保持部の貫通孔を貫通した状態で軸線方向に延びるように形成されて、軸線方向の一方側にて被測定ガスを検出するセンサ素子（２２）と、
保持部内に配置されて、ガラス材によって構成されてセンサ素子と保持部との間を封止するガラスシール（２５）と、を備え、
ハウジングおよび保持部の間には、ハウジングの外側から保持部を通してガラスシールに衝撃が伝わることを緩和する衝撃緩和部が収容されている。
【００１１】
したがって、ハウジングの外側から衝撃が伝わっても、この衝撃が保持部を通してガラスシールに伝わり難くなる。このため、ハウジングの外側からの衝撃がガラスシールに伝わることを緩和するようにしたガスセンサを提供することができる。
【００１２】
請求項１４に記載の発明では、ガスセンサの製造方法において、筒状に形成されているハウジング（２０）、筒状に形成されている保持部（２４）、およびセンサ素子（２２）を準備することと、
保持部の貫通孔（２４ｄ）にセンサ素子が貫通した状態で保持部とセンサ素子との間を封止するガラスシール（２５）を形成することと、
ハウジングの軸線方向の一方側に保持部の底部（２４ｂ）を配置して軸線方向の他方側に保持部の開口部（２４ｃ）を配置した状態でハウジング内に保持部を配置してハウジングと保持部とを固定することにより、ハウジングおよび保持部の間に衝撃緩和部を収容するための収容部（６０）をハウジングおよび保持部によって構成する。
【００１３】
したがって、ハウジングの外側からの衝撃がガラスシールに伝わることを緩和するようにしたガスセンサに適した製造方法を提供することができる。
【００１４】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態におけるＡ／Ｆセンサが適用される自動車のガソリンエンジンの排気系の断面構成を示す図である。
【図２】図１のＡ／Ｆセンサの内部構成を示すために、Ａ／Ｆセンサをその軸線を含む断面で切断した断面図である。
【図３】第１実施形態におけるＡ／Ｆセンサのうち、主体金具、保持金具、ガラスシール、およびセンサ素子を含むセンサコアをその軸線を含む断面で切断した断面図である。
【図４】図１のＡ／Ｆセンサのセンサ素子の斜視図である。
【図５】第１実施形態におけるＡ／Ｆセンサの製造工程の詳細を示すフローチャートである。
【図６】図１のＡ／Ｆセンサのセンサコアの製造工程の説明を補助するための図であり、ガラスシールを成形する前にセンサ素子を固定するためのアルミナスラリーを塗布した状態を示す断面図である。
【図７】第２実施形態のＡ／Ｆセンサのセンサコアの内部構成を示す図であり、センサコアをその軸線を含む断面で切断した断面図である。
【図８】第３実施形態のＡ／Ｆセンサのセンサコアの内部構成を示す図であり、センサコアをその軸線を含む断面で切断した断面図である。
【図９】第４実施形態のＡ／Ｆセンサのセンサコアの内部構成を示す図であり、センサコアをその軸線を含む断面で切断した断面図である。
【図１０】第４実施形態のＡ／Ｆセンサのセンサコアの内部構成を示す図であり、センサコアをその軸線を含む断面で切断した断面図である。
【図１１】図８のＡ／Ｆセンサの製造工程の説明を補助するための図であり、ガラスシールを成形する前にセンサ素子を固定するためのアルミナスラリーを塗布した状態を示す断面図である。
【図１２】他の実施形態のＡ／Ｆセンサのセンサ素子の斜視図である。
【図１３】他の実施形態のＡ／Ｆセンサのセンサ素子の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００１７】
（第１実施形態）
本第１実施形態のＡ／Ｆセンサについて図１〜図６を参照して説明する。本実施形態のＡ／Ｆセンサ１０は、自動車の走行用のガソリンエンジン１の排気管２に配置されているガスセンサである。
【００１８】
具体的には、Ａ／Ｆセンサ１０のうち軸線方向一方側が排気管２に配置されている。Ａ／Ｆセンサ１０のうち軸線方向他方側の外壁が車両外側に露出している。軸線方向について後述する。
【００１９】
Ａ／Ｆセンサ１０は、排気管２内を流れるガソリンエンジン１の排気ガス中の酸素濃度と排気管２の外側（すなわち、車両の外側）の空気中の酸素濃度との比率を示す検出信号を出力する。本実施形態のＡ／Ｆセンサ１０の検出信号は、ガソリンエンジン１の空燃比の制御に用いられる。
【００２０】
Ａ／Ｆセンサ１０は、図２に示すように、主体金具２０、センサ素子２２、保持金具２４、ガラスシール２５、下側カバー部２７、上側カバー部２９、接点部材３１、リード部３３ａ、３３ｂ、および蓋部３５を備える。
【００２１】
主体金具２０は、金属材料によって円筒状に形成されているハウジングである。以下、説明の便宜上、主体金具２０の軸線Ｓが延びる方向を軸線方向という。主体金具２０のうち軸線方向一方側が排気管２内に配置されている。主体金具２０のうち軸線方向他方側が排気管２の外側に配置されている。このため、主体金具２０のうち軸線方向他方側の外壁が車両外側に露出していることになる。
【００２２】
本実施形態の主体金具２０は、筒部２０ａ、２０ｂ、２０ｃを備える。筒部２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、それぞれの軸線が軸線Ｓに一致するように配置されている。筒部２０ａは、筒部２０ｂに対して軸線方向他方側に配置されている。
【００２３】
筒部２０ａ、２０ｂは、連結されている。筒部２０ｂは、筒部２０ｃに対して軸線方向他方側に配置されている。筒部２０ｂ、２０ｃは、連結されている。
【００２４】
ここで、筒部２０ａの内径寸法Ｒａは、筒部２０ｂの内径寸法Ｒｂ（＜Ｒａ）よりも大きくなっている。筒部２０ｂの内径寸法Ｒｂは、筒部２０ｃの内径寸法Ｒｃ（＜Ｒｂ）よりも大きくなっている。
【００２５】
主体金具２０の筒部２０ｂのうち外周面には、軸線Ｓを中心とする径方向内側に凹む凹部２１ｄが形成されている。凹部２１ｄは、軸線Ｓを中心とする周方向に亘って形成されている。凹部２１ｄは、排気管２の貫通孔２ａ内に位置することになる。
【００２６】
主体金具２０の筒部２０ａに対して軸線方向他方側には、リブ２０ｈが設けられている。
リブ２０ｈは、リング部２３ａ、および突起部２３ｂを備える。リング部２３ａは、筒部２０ａから軸線方向他方側に突起するように形成されている。
【００２７】
リング部２３ａは、軸線Ｓを中心とする円周方向に亘って形成されている。突起部２３ｂは、リング部２３ａのうち軸線方向他方側から軸線Ｓを中心とする径方向外側に突起するように形成されている。
【００２８】
本実施形態では、リブ２０ｈの厚み寸法ｒａは、筒部２０ａの厚み寸法ｒｂ（＜ｒａ）に比べて小さくなっている。厚み寸法ｒａは、リブ２０ｈにおいて軸線Ｓを中心とする径方向の寸法である。厚み寸法ｒｂは、筒部２０ａにおいて軸線Ｓを中心とする径方向の寸法である。
【００２９】
センサ素子２２は、主体金具２０内に配置されて、図３および図４に示すように、軸線方向に延びて軸線方向一方側と軸線方向他方側とに開口部を形成する円筒状に形成されている。具体的には、センサ素子２２は、その軸線が主体金具２０の軸線Ｓに一致するように配置されている。
【００３０】
センサ素子２２のうち軸線方向一方側が主体金具２０に対して軸線方向一方側に位置する。センサ素子２２のうち軸線方向他方側が主体金具２０に対して軸線方向他方側に位置する。
【００３１】
センサ素子２２は、軸線方向一方側が排気管２内に配置されている。センサ素子２２のうち軸線方向他方側が排気管２の外側に配置されている。センサ素子２２は、保持金具２４の底部２４ｂの貫通孔２４ｄを貫通した状態で、保持金具２４内に配置されている。
【００３２】
本実施形態のセンサ素子２２は、焼結体によって構成されて、排気管２内を流れる排気ガス中の酸素濃度（以下、排気ガス酸素濃度）と排気管２の外側の空気中の酸素濃度（以下、外気酸素濃度という）との比率を示す検出信号を出力する周知のセンサ素子である。
【００３３】
具体的には、センサ素子２２は、軸線方向一方側の開口部から導入される排気ガス酸素濃度と軸線方向他方側の開口部から導入される外気酸素濃度との比率を示す検出信号を出力する。
【００３４】
保持金具２４は、金属材料によって円筒状に形成されている保持部である。保持金具２４は、図３に示すように、主体金具２０内に配置されている。保持金具２４は、その軸線が主体金具２０の軸線Ｓに一致するように配置されている。
【００３５】
具体的には、保持金具２４は、主体金具２０の筒部２０ａ内に配置されている。保持金具２４は、図３に示すように、円筒状に形成されている側壁２４ａを備える。側壁２４ａは、その軸線が主体金具２０の軸線Ｓに一致するように配置されている。側壁２４ａと筒部２０ａの内周面２１ａとの間には、空間４０ａが形成されている。
【００３６】
側壁２４ａのうち軸線方向他方側に位置する端部には、第１突起部としてのフランジ部２４ｅが設けられている。フランジ部２４ｅは、軸線Ｓを中心とする環状に形成されている。フランジ部２４ｅは、リング部２４ｇのうち軸線方向他方側端部から軸線Ｓを中心とする径方向外側（すなわち、主体金具２０側）に突起するように形成されている。
【００３７】
フランジ２５ｅのうち径方向外側は、主体金具２０のうちリブ２０ｈに対して軸線方向他方側に位置する。フランジ２５ｈのうち径方向外側と主体金具２０のうちリブ２０ｈとは、軸線Ｓを中心とする周方向に亘って溶接によって接合されている。
【００３８】
このことにより、保持金具２４の外周面と主体金具２０の内周面との間に空間４０ａを形成することになる。側壁２４ａのうち軸線方向一方側には、底部２４ｂが形成されている。底部２４ｂには、軸線方向に貫通する貫通孔２４ｄが形成されている。
【００３９】
底部２４ｂは、軸線Ｓを中心とする径方向に拡がるように形成されている。保持金具２４の底部２４ｂと主体金具２０の筒部２０ｂのうち軸線方向他方側端部２１ｂとの間には、空間４０ｂが形成されている。
【００４０】
本実施形態では、主体金具２０としては、例えば、ＳＵＳ４３０等のフェライト系ステンレス綱等が用いられている。保持金具２４としては、例えば、アルミナ、コバール等が用いられる。
【００４１】
保持金具２４の線膨張率ＣＴＥ２は、主体金具２０の線膨張率ＣＴＥ１よりも小さくなっている。ガラスシール２５の線膨張率ＣＴＥ３は、保持金具２４の線膨張率ＣＴＥ２よりも小さくなっている。
【００４２】
つまり、主体金具２０の線膨張率ＣＴＥ１、保持金具２４の線膨張率ＣＴＥ２、およびガラスシール２５の線膨張率ＣＴＥ３は、ＣＴＥ１＞ＣＴＥ２＞ＣＴＥ３を満たす関係になっている。
【００４３】
ここで、空間４０ａ、４０ｂは、後述する衝撃緩和部としての空気を収容する収容部６０を構成することになる。つまり、保持金具２４および主体金具２０は、収容部としての空間４０ａ、４０ｂを保持金具２４および主体金具２０の間に形成することになる。主体金具２０の側壁２４ａのうち軸線方向他方側には、軸線方向他方側に開口する開口部２４ｃが形成されている。
【００４４】
本実施形態では、衝撃緩和部としての空気の熱伝導率ｔｃ１Ａは、主体金具２０の熱伝導率ｔｃ２（＞ｔｃ１Ａ）に比べて小さく、かつ保持金具２４の熱伝導率ｔｃ３（＞ｔｃ１Ａ）に比べて小さい。
【００４５】
ガラスシール２５は、保持金具２４内に配置されている。ガラスシール２５は、保持金具２４の側壁２４ａおよび底部２４ｂとセンサ素子２２との間を封止する。つまり、ガラスシール２５は、保持金具２４とセンサ素子２２との間を密閉することになる。本実施形態のガラスシール２５は、単層のガラスシールによって形成されている。
【００４６】
以下、このように主体金具２０、センサ素子２２、保持金具２４、およびガラスシール２５によって構成されるＡ／Ｆセンサ１０のコア部を説明の便宜上、センサコア１０Ａとする。
【００４７】
下側カバー部２７は、外側カバー部２７ａおよび内側カバー部２７ｂを備える二重構造に構成されている。外側カバー部２７ａは、軸線Ｓを中心とする筒状に形成されている。内側カバー部２７ｂは、軸線Ｓを中心とする筒状に形成されている。
【００４８】
内側カバー部２７ｂは、センサ素子２２のうち軸線方向一方側を径方向外側から囲むように形成されている。外側カバー部２７ａは、内側カバー部２７ｂに対して軸線Ｓを中心とする径方向外側に配置されている。
【００４９】
外側カバー部２７ａのうち軸線方向他方側が主体金具２０の筒部２０ｃに対して軸線Ｓを中心とする径方向外側から囲むように形成されている。外側カバー部２７ａと主体金具２０の筒部２０ｃとが溶接によって接合されている。外側カバー部２７ａのうち軸線方向他方側が主体金具２０の筒部２０ｂの軸線方向他方側端部２１ｃによって支持されている。
【００５０】
外側カバー部２７ａには、穴部３６ａ、３６ｂ、３６ｃが形成されている。穴部３６ａ、３６ｂは、外側カバー部２７ａのうち外側と内側との間を軸線Ｓを中心とする径方向に貫通している。穴部３６ｃは、外側カバー部２７ａのうち外側と内側との間を軸線方向に貫通している。
【００５１】
内側カバー部２７ｂは、主体金具２０の筒部２０ｃに対して軸線方向一方側に配置されている。内側カバー部２７ｂは、穴部３７が形成されている。
【００５２】
穴部３７は、内側カバー部２７ｂのうち外側と内側との間を軸線方向に貫通している。穴部３７は、外側カバー部２７ａの穴部３６ｃ内に配置されている。外側カバー部２７ａの穴部３６ａ、３６ｂは、内側カバー部２７ｂの穴部３７に対して軸線方向他方側に位置する。
【００５３】
外側カバー部２７ａの穴部３６ａ、３６ｂ、３６ｃおよび内側カバー部２７ｂの穴部３７は、排気管２内を流れる排気ガスをセンサ素子２２に導くガス流路を形成する。
【００５４】
本実施形態の外側カバー部２７ａおよび内側カバー部２７ｂは、ガソリンエンジン１から排出される水等が直接、センサ素子２２の軸線方向一方側に触れることを未然に抑制する。
【００５５】
上側カバー部２９は、主体金具２０の筒部２０ａおよび保持金具２４に対して軸線方向他方側に配置されている。上側カバー部２９は、軸線Ｓを中心とする円筒状に形成されている。
【００５６】
上側カバー部２９のうち軸線方向一方側は、主体金具２０の筒部２０ａに対して軸線Ｓを中心とする径方向外側から覆うように形成されている。上側カバー部２９および主体金具２０の筒部２０ａは、溶接等によって接合されている。
【００５７】
本実施形態の上側カバー部２９は、センサ素子２２のうち軸線方向他方側に対して軸線Ｓを中心とする径方向外側から囲むように形成されている。
【００５８】
接点部材３１は、上側カバー部２９内に配置されている。接点部材３１のうち軸線方向一方側には、弾性力によってセンサ素子２２を保持するためのセンサ保持部３１ａが設けられている。センサ保持部３１ａは、センサ素子２２の正極端子、負極端子に接触した状態でセンサ素子２２のうち軸線方向他方側を保持する役割を果たす。
【００５９】
リード部３３ａ、３３ｂは、それぞれの一端側が接点部材３１に接続されている。リード部３３ａ、３３ｂは、それぞれ、蓋部３５を貫通してＡ／Ｆセンサ１０の外側に延出している。
【００６０】
接点部材３１およびリード部３３ａ、３３ｂは、センサ素子２２から出力される検出信号をＡ／Ｆセンサ１０の外側に配置されている電子制御装置に伝える信号伝達経路を構成する。蓋部３５は、上側カバー部２９のうち軸線方向他方側の開口部を塞ぐ役割を果たす。
【００６１】
次に、本実施形態のＡ／Ｆセンサ１０のセンサコア１０Ａの製造方法について図５、図６を参照して説明する。
【００６２】
第１工程（ステップＳ１００）において、主体金具２０、センサ素子２２、保持金具２４、およびペレット状のガラス材を独立して準備する。ガラス材は、ガラスシール２５の材料の原料であり、ペレット状のガラスからなる。
【００６３】
次の第２工程（ステップＳ１１０）において、保持金具２４の底部２４ｂの貫通孔２４ｄにセンサ素子２２を貫通した状態で、ガラス材を保持金具２４に入れる。
【００６４】
ここで、保持金具２４の底部２４ｂに対してセンサ素子２２の位置を決めるためのアルミナスラリーを準備する。アルミナスラリーは、アルミナ粉体を主成分とするセラミックの原材料である。
【００６５】
具体的には、アルミナスラリーは、アルミナからなる粉体（或いは、粒体）、およびバインダーを溶剤内に含有して流動性を有するペースト材である。バインダーとは、アルミナ粒子同士を近づけるために用いられる樹脂材料からなる粉体（或いは、粒体）ことである。
【００６６】
本実施形態のバインダーを構成する樹脂材料としては、熱可塑性樹脂、或いは熱固化性樹脂等の樹脂が用いられる。
【００６７】
これに加えて、図６に示すように、アルミナスラリー４１を保持金具２４の底部２４ｂの外側に塗布する。アルミナスラリー４１は、保持金具２４の底部２４ｂの外側とセンサ素子２２とを繋ぐように配置される。アルミナスラリー４１は、センサ素子２２の外周を囲むように周方向に亘って形成されている。
【００６８】
その後、次の第３工程（ステップＳ１２０）において、センサ素子２２、保持金具２４、ガラス材、およびアルミナスラリー４１を高温炉に入れて、センサ素子２２、保持金具２４、ガラス材、およびアルミナスラリー４１を加熱する。
【００６９】
このとき、アルミナスラリー４１が焼成されてアルミナの焼結体が成形される。この焼結体が保持金具２４の底部２４ｂに対するセンサ素子２２の位置を決める。このため、焼結体が保持金具２４の底部２４ｂに対するセンサ素子２２の位置を決めた状態で、保持金具２４内でガラス材が加熱されて溶融されることになる。つまり、ガラス材が保持金具２４内で軟化することになる。
【００７０】
ここで、センサ素子２２、保持金具２４、ガラス材、およびアルミナスラリー４１を加熱する際に、高温炉内を雰囲気ガスで満たした状態にする。雰囲気ガスとしては、保持金具２４に酸化反応が進むことを抑えるためのもので、例えば、不活性ガスとしてのアルゴンガス（すなわち、無酸化ガス）を用いることができる。
【００７１】
このため、保持金具２４の内部および保持金具２４の周囲に雰囲気ガスが満たされることにより、保持金具２４の内部および保持金具２４の周囲から空気（すなわち、酸素）を除いた状態で、保持金具２４内のガラス材やアルミナスラリー４１を加熱することになる。
【００７２】
次の第４工程（ステップＳ１３０）において、センサ素子２２、保持金具２４、ガラス材等が冷却される。このため、保持金具２４内のガラス材が結晶化されて固化される。このため、ガラス材がセンサ素子２２に接合するとともに、保持金具２４にも接合することになる。
【００７３】
これにより、保持金具２４の底部２４ｂの貫通孔２４ｄにセンサ素子２２を貫通した状態で、保持金具２４およびセンサ素子２２の間にガラスシール２５が形成されることになる。
【００７４】
このことにより、保持金具２４に対するセンサ素子２２の位置を決めた状態で、ガラスシール２５を形成することができる。このため、保持金具２４およびセンサ素子２２の間がガラスシール２５によって密閉されることになる。
【００７５】
その後、次の第５工程（ステップＳ１４０）において、センサ素子２２、保持金具２４、およびガラスシール２５を主体金具２０内に収容する。そして、保持金具２４のフランジ部２４ｅを主体金具２０のうち軸線方向他方側の端部に対して周方向に亘って溶接によって接合する。
【００７６】
このことにより、保持金具２４および主体金具２０によって収容部６０が形成されることになる。
【００７７】
以上により、主体金具２０、センサ素子２２、保持金具２４、およびガラスシール２５が一体化されてセンサコア１０Ａが完成する。
【００７８】
次に、本実施形態のＡ／Ｆセンサ１０の作動について説明する。
【００７９】
まず、排気管２内の排気ガスが外側カバー部２７ａの穴部３６ａ、３６ｂ、および内側カバー部２７ｂの穴部（図示省略）を通して内側カバー部２７ｂ内に導かれる。排気管２内の排気ガスが内側カバー部２７ｂの穴部３７を通して内側カバー部２７ｂ内に導かれる。
【００８０】
このように内側カバー部２７ｂ内に導かれる排気ガスがセンサ素子２２のうち軸線方向一方側に触れる。センサ素子２２のうち軸線方向他方側は、排気管２の外側に配置されている。センサ素子２２のうち軸線方向他方側は、排気管２の外側の空気に触れている。センサ素子２２のうち軸線方向一方側とセンサ素子２２のうち軸線方向他方側とは、ガラスシール２５によって隔離されている。
【００８１】
このため、センサ素子２２は、排気管２内の排気ガス中の酸素濃度と排気管２の外側の空気中の酸素濃度との比率を示す検出信号を出力する。この検出信号は、接点部材３１およびリード部３３ａ、３３ｂを通して電子制御装置に伝えられる。
【００８２】
以上説明した本実施形態によれば、Ａ／Ｆセンサ１０は、筒状に形成されている主体金具２０と、筒状に形成されている保持金具２４とを備える。保持金具２４は、主体金具２０の軸線Ｓが延びる方向を軸線方向とした場合において、主体金具２０内に配置されて、軸線方向一方側に配置されている底部２４ｂを有し、かつ軸線方向他方側に開口部２４ｃを形成する。
【００８３】
Ａ／Ｆセンサ１０は、保持金具２４の底部４ｂの貫通孔２４ｄを貫通した状態で軸線方向に延びるように形成されて、軸線方向一方側にて被測定ガスを検出するセンサ素子２２を備える。
【００８４】
Ａ／Ｆセンサ１０は、保持金具２４内に配置されて、ガラスによって構成されてセンサ素子２２と保持金具２４との間を封止するガラスシール２５を備える。
【００８５】
主体金具２０および保持金具２４は、主体金具２０の外側から保持金具２４を通してガラスシール２５に衝撃が伝わることを緩和する空気（すなわち、衝撃緩和部）を主体金具２０および保持金具２４の間に収容する収容部６０を構成する。
【００８６】
以上により、主体金具２０の外側から衝撃が伝わっても、この衝撃が保持金具２４を通してガラスシール２５に伝わり難くなる。このため、主体金具２０の外側からガラスシール２５に衝撃が伝わることを緩和することができる。
【００８７】
よって、ガラスシール２５が衝撃によって破損することを未然に防ぐようにしたＡ／Ｆセンサ１０、およびＡ／Ｆセンサ１０に適した製造方法を提供することができる。
【００８８】
本実施形態では、リブ２０ｈの厚み寸法ｒａは、筒部２０ａの厚み寸法ｒｂ（＜ｒａ）に比べて小さくなっている。このため、筒部２０ａに比べてリブ２０ｈの方が熱が伝わり難くなる。
【００８９】
これにより、主体金具２０が水等で急冷された場合には、ガラスシール２５から保持金具２４を通して主体金具２０に熱が伝わり難くなる。よって、主体金具２０が水等が起因する熱衝撃を外側から受けても、ガラスシール２５が割れることを未然に抑制することができる。
【００９０】
本実施形態では、主体金具２０の線膨張率ＣＴＥ１、保持金具２４の線膨張率ＣＴＥ２、およびガラスシール２５の線膨張率ＣＴＥ３は、線膨張率ＣＴＥ１＞線膨張率ＣＴＥ２＞線膨張率ＣＴＥ３を満たす関係になっている。このため、主体金具２０の熱膨張によって
主体金具２０からガラスシール２５に加わる力を保持金具２４が吸収することができる。したがって、主体金具２０の熱膨張によってガラスシール２５が割れることを未然に抑制することができる。
【００９１】
ここで、主体金具２０の線膨張率ＣＴＥ１と保持金具２４の線膨張率ＣＴＥ２との差分である線膨張差（＝ＣＴＥ１ーＣＴＥ２）が６×１０−６/℃以下になることが望ましい。これにより、主体金具２０の熱膨張によって主体金具２０からガラスシール２５側に加わる力を保持金具２４が吸収することができる。このため、主体金具２０の熱膨張によって主体金具２０からガラスシール２５に加わる力によってガラスシール２５が破損することを未然に防ぐことができる。
【００９２】
また、衝撃緩和部を設けていない従来のＡ／Ｆセンサでは、自動車のタイヤが路上の水溜りで跳ね上げた水が主体金具２０にかかり、主体金具２０が急冷すると、ガラスシール２５の熱が急激に主体金具２０に伝わる。このため、ガラスシール２５に熱収縮が生じてガラスシール２５が破損して保持金具２４およびセンサ素子２２の間の気密性を損なう虞がある。
【００９３】
これに対して、本実施形態の衝撃緩和部としての空気の熱伝導率ｔｃ１Ａは、主体金具２０の熱伝導率ｔｃ２（＞ｔｃ１Ａ）に比べて小さく、かつ保持金具２４の熱伝導率ｔｃ３（＞ｔｃ１Ａ）に比べて小さい。
【００９４】
ここで、Ａ／Ｆセンサ１０の環境温度は、上述の如く、高温になるため、ガラスシール２５の温度も高温になる。ここで、自動車のタイヤが路上の水溜りで跳ね上げた水が主体金具２０にかかり、主体金具２０が急冷しても、ガラスシール２５の熱が保持金具２４を通して主体金具２０に伝わることを衝撃緩和部としての空気によって抑制することができる。
【００９５】
これにより、主体金具２０の急冷が起因してガラスシール２５が割れることを未然に抑えることができる。つまり、主体金具２０にかかった水に起因して生じる熱衝撃でガラスシールが割れて気密性が損なわれることを未然に抑えることができる。
【００９６】
本実施形態では、保持金具２４の内部および保持金具２４の周囲に雰囲気ガスを満たした状態で、保持金具２４内のガラス材を加熱する。このため、ガラス材の加熱に伴って保持金具２４に酸化物が形成されることを未然に抑制することができる。
【００９７】
本実施形態では、主体金具２０および保持金具２４における溶接箇所の酸化反応を抑えるために溶接箇所の周囲に雰囲気ガスを満たした状態で、主体金具２０および保持金具２４を溶接する。これにより、主体金具２０および保持金具２４の溶接箇所の酸化反応が未然に抑えられるため、主体金具２０および保持金具２４の接合強度を確保することができる。
【００９８】
本実施形態では、保持金具２４のうち軸線方向一方側に底部２４ｂが設けれて軸線方向他方側に開口部２４ｃが形成される筒状に形成されている。底部２４ｂには、センサ素子２２が貫通する貫通孔２４ｄが設けられている。したがって、保持金具２４がガラスシール２５を容易に収容することができる。
【００９９】
（第２実施形態）
上記第１実施形態のＡ／Ｆセンサ１０では、保持金具２４のうちフランジ部２４ｅで主体金具２０に接合した例について説明したが、これに加えて、保持金具２４のうちリブ２４ｆで主体金具２０に接合する本第２実施形態について図７を参照して説明する。
【０１００】
本第２実施形態のＡ／Ｆセンサ１０は、図７に示すように、上記第１実施形態のＡ／Ｆセンサ１０において、リブ２４ｆを追加した構成になっている。図７において、図２、図３と同一の符号は、同一のものを示し、その説明を省略する。
【０１０１】
リブ２４ｆは、保持金具２４の側壁２４ａから軸線Ｓを中心とする径方向外側（すなわち、主体金具２０側）に突起する第２突起部を構成する。具体的には、リブ２４ｆは、保持金具２４の外表面が径方向外側に突起し、かつ保持金具２４の内表面が径方向外側に突起することにより形成されている。
【０１０２】
リブ２４ｆは、軸線Ｓを中心とする円周方向に亘って形成されている。リブ２４ｆは、軸線Ｓを中心とする径方向外側に進むほど断面の面積が小さくなるように形成されている。リブ２４ｆの断面は、軸線方向に平行にリブ２４ｆを切断した断面である。
【０１０３】
リブ２４ｆは、フランジ部２４ｅに対して軸線方向一方側に配置されている。リブ２４ｆのうち径方向外側の先端部が周方向に亘って主体金具２０の内周面に溶接により接合されている。
【０１０４】
このことにより、保持金具２４が主体金具２０に対してリブ２４ｆの先端側とフランジ部２４ｅの先端側とによって接合されることにより、保持金具２４および主体金具２０によって収容部６０が構成されることになる。
【０１０５】
なお、保持金具２４のうちリブ２４ｆの内側においても、ガラスシール２５が配置されている。
【０１０６】
以上説明した本実施形態によれば、Ａ／Ｆセンサ１０の保持金具２４は、主体金具２０内に配置されて軸線方向一方側に配置されている底部２４ｂを有し、かつ軸線方向他方側に開口部２４ｃを形成する。
【０１０７】
Ａ／Ｆセンサ１０は、保持金具２４の底部４ｂの貫通孔２４ｄを貫通した状態で軸線方向一方側にて被測定ガスを検出するセンサ素子２２を備える。Ａ／Ｆセンサ１０は、保持金具２４内に配置されて、センサ素子２２と保持金具２４との間をガラス材によって封止するガラスシール２５を備える。
【０１０８】
主体金具２０および保持金具２４は、主体金具２０の外側から保持金具２４を通してガラスシール２５に衝撃が伝わることを緩和する空気を主体金具２０および保持金具２４の間に収容する収容部６０を構成する。
【０１０９】
以上により、上記第１実施形態と同様に、主体金具２０の外側から衝撃が伝わっても、この衝撃が保持金具２４を通してガラスシール２５に伝わり難くなる。このため、主体金具２０の外側からガラスシール２５に衝撃が伝わることを緩和するようにしたＡ／Ｆセンサ１０を提供することができる。
【０１１０】
本実施形態の保持金具２４は、主体金具２０に対してリブ２４ｆとフランジ部２４ｅとによって接合されている。このため、保持金具２４および主体金具２０の間を接合する強度を高めることができる。これにより、主体金具２０および保持金具２４の間に空間４０ａ、４０ｂ（すなわち、収容部６０）を確実に確保することができる。
【０１１１】
本実施形態の保持金具２４は、リブ２４ｆは、軸線Ｓを中心とする径方向外側に進むほど断面の面積が小さくなるように形成されている。このため、主体金具２０の外側からの衝撃がリブ２４ｆに伝わる際に、衝撃のうち一部がリブ２４ｆによって軸線方向一方側、および他方側に分散化させる。
【０１１２】
これにより、主体金具２０の外側から保持金具２４を通してガラスシール２５に伝わる衝撃を小さくすることができる。
【０１１３】
（第３実施形態）
上記第２実施形態のＡ／Ｆセンサ１０では、保持金具２４内にガラスシール２５を構成した例について説明した。しかし、これに加えて、保持金具２４内にて底部２４ｂとガラスシール２５との間に衝撃緩和部５０を配置した本第３実施形態について図８を参照して説明する。
【０１１４】
本実施形態のＡ／Ｆセンサ１０は、上記第２実施形態のＡ／Ｆセンサ１０において、衝撃緩和部５０が追加されたものであり、Ａ／Ｆセンサ１０のうち衝撃緩和部５０以外の構成は、同一である。図８において、図７中同一の符号は、同一のものを示し、その説明を省略する。
【０１１５】
衝撃緩和部５０は、保持金具２４のうちガラスシール２５に対して軸線方向一方側に配置されている脆性部である。衝撃緩和部５０は、底部２４ｂとガラスシール２５との間に配置されている第２衝撃緩和部である。衝撃緩和部５０としては、ガラスシール２５よりも脆い脆性を有する脆性材料が用いられる。本実施形態の衝撃緩和部５０としては、例えば、粉体のタルクが固められたものが用いられる。
【０１１６】
これにより、衝撃緩和部５０は、底部２４ｂの外側から衝撃から加わる場合には、衝撃を吸収することにより、ガラスシール２５に伝わり難くすることができる。このため、衝撃によってガラスシール２５を割れ難くすることができる。
【０１１７】
以上説明した本実施形態によれば、主体金具２０および保持金具２４は、主体金具２０の外側から保持金具２４を通してガラスシール２５に衝撃が伝わることを緩和する空気を主体金具２０および保持金具２４の間に収容する収容部６０を構成する。
【０１１８】
したがって、上記第１実施形態と同様に、主体金具２０の外側から衝撃が伝わっても、この衝撃が保持金具２４を通してガラスシール２５に伝わり難くなる。
【０１１９】
これに加えて、本実施形態では、衝撃緩和部５０は、保持金具２４内にて、底部２４ｂとガラスシール２５との間に配置されている。このため、保持金具２４の底部２４ｂにその外側から衝撃が伝わっても、この衝撃が保持金具２４を通してガラスシール２５に伝わり難くなる。
【０１２０】
以上により、保持金具２４の外側からの衝撃がガラスシール２５に伝わることを緩和するようにしたＡ／Ｆセンサ１０を提供することができる。
【０１２１】
（第４実施形態）
上記第３実施形態では、保持金具２４と主体金具２０との間にて、衝撃緩和部としての空気（すなわち、気体）を収容する収容部６０を設ける例について説明した。
【０１２２】
しかし、これに代えて、保持金具２４と主体金具２０との間に、タルクからなる衝撃緩和部４４を追加した本第４実施形態について図９を参照して説明する。
【０１２３】
本実施形態のＡ／Ｆセンサ１０は、上記第３実施形態のＡ／Ｆセンサ１０において、衝撃緩和部４４が追加されたものであり、Ａ／Ｆセンサ１０のうち衝撃緩和部４４以外の構成は、同一である。図９において、図８中同一の符号は、同一のものを示し、その説明を省略する。
【０１２４】
衝撃緩和部４４は、主体金具２０の筒部２０ａと保持金具２４との間において軸線Ｓを中心とするリング状に形成されている。衝撃緩和部４４は、保持金具２４の内部にてガラスシール２５を軸線方向他方側から覆うように形成されている。衝撃緩和部４４は、保持金具２４を軸線方向一方側から覆うように形成されている。
【０１２５】
衝撃緩和部４４は、主体金具２０の筒部２０ｂのうち軸線方向他方側端部２１ｂによって支えられている。衝撃緩和部４４は、主体金具２０の外側から加わる衝撃がガラスシール２５に伝わり難くすることができる。
【０１２６】
本実施形態の衝撃緩和部４４は、ガラスシールよりも脆い脆性を有する脆性材料によって構成されている。衝撃緩和部４４は、粉体であるタルクが固められたものによって構成されている。衝撃緩和部４４の熱伝導率ｔｃ１Ｔは、主体金具２０の熱伝導率ｔｃ２（＞ｔｃ１Ｔ）に比べて小さく、かつ保持金具２４の熱伝導率ｔｃ３（＞ｔｃ１Ｔ）に比べて小さい。
【０１２７】
以上説明した本実施形態によれば、主体金具２０および保持金具２４は、主体金具２０の外側から保持金具２４を通してガラスシール２５に衝撃が伝わることを緩和する衝撃緩和部４４を主体金具２０および保持金具２４の間に収容する。
【０１２８】
したがって、上記第１実施形態と同様に、主体金具２０の外側に小石等が衝突して主体金具２０に衝撃が伝わっても、この衝撃を衝撃緩和部４４が吸収する。このため、主体金具２０から衝撃が保持金具２４を通してガラスシール２５に伝わり難くなる。
【０１２９】
以上により、主体金具２０の外側からの衝撃がガラスシール２５に伝わることを緩和するようにしたＡ／Ｆセンサ１０を提供することができる。
【０１３０】
本実施形態の衝撃緩和部４４の熱伝導率ｔｃ１Ｔは、主体金具２０の熱伝導率ｔｃ２（＞ｔｃ１Ｔ）に比べて小さく、かつ保持金具２４の熱伝導率ｔｃ３（＞ｔｃ１Ｔ）に比べて小さい。
【０１３１】
このため、自動車のタイヤが路上の水溜りで跳ね上げた水が主体金具２０にかかり、主体金具２０が急冷しても、ガラスシール２５の熱が保持金具２４を通して主体金具２０に伝わることを衝撃緩和部４４によって抑制することができる。
【０１３２】
これにより、上記第１実施形態と同様、主体金具２０の急冷が起因してガラスシール２５が割れることを抑えることができる。つまり、熱衝撃でガラスシールが割れて気密性が損なわれることを抑えることができる。
【０１３３】
（第５実施形態）
本第５実施形態では、上記第４実施形態において、保持金具２４の底部２４ｂの厚み寸法Ｄ１を側壁２４ａの厚み寸法Ｄ２よりも大きくする例について図１０、図１１を参照して説明する。
【０１３４】
本実施形態のＡ／Ｆセンサ１０は、上記第４実施形態のＡ／Ｆセンサ１０において、保持金具２４の底部２４ｂおよび側壁２４ａの厚み寸法の関係を変更しただけで、その他の構成は、同一である。図１０において、図９中同一の符号は、同一のものを示し、その説明を省略する。
【０１３５】
保持金具２４の底部２４ｂの厚み寸法Ｄ１は、図１１に示すように、側壁２４ａの厚み寸法Ｄ２（＜Ｄ１）よりも大きくなっている。
【０１３６】
次に、本実施形態のＡ／Ｆセンサ１０のセンサコア１０Ａの製造工程について図５、図１１を参照して説明する。
【０１３７】
本実施形態の製造工程においても、上記第１実施形態と同様に、第１工程（ステップＳ１００）を終了後、次の第２工程（ステップＳ１１０）において、図１１に示すように、保持金具２４の底部２４ｂの外側とセンサ素子２２とを繋ぐようにアルミナスラリー４１が配置される。
【０１３８】
その後、次の第３工程（ステップＳ１２０）において、このように組み付けられるセンサ素子２２、保持金具２４、ガラス材、およびアルミナスラリー４１を高温炉に入れて、センサ素子２２、保持金具２４、ガラス材、およびアルミナスラリー４１を加熱する。
【０１３９】
このとき、アルミナスラリー４１が焼成されてアルミナの焼結体が成形される。このため、焼結体が保持金具２４の底部２４ｂに対するセンサ素子２２の位置を決めた状態で、保持金具２４内でガラス材が溶融されることになる。
【０１４０】
ここで、アルミナスラリー４１が焼成される過程において、アルミナスラリー４１に含まれる樹脂材料が溶融状態になる。
【０１４１】
ここで、仮に、保持金具２４の底部２４ｂの厚み寸法Ｄ１が側壁２４ａの厚み寸法Ｄ２以下の寸法であると、溶融状態の樹脂材料が保持金具２４の底部２４ｂの貫通孔２４ｄを通して保持金具２４の内部に入る恐れがある。
【０１４２】
ここで、保持金具２４の内部においてセンサ素子２２とガラスシール２５の間に樹脂材料が浸入すると、樹脂材料が起因してガラスシール２５の形成に支障を来してセンサ素子２２および保持金具２４の間に気密性が損なわれる虞がある。
【０１４３】
これに対して、本実施形態の保持金具２４の底部２４ｂの厚み寸法Ｄ１は、図１１に示すように、側壁２４ａの厚み寸法Ｄ２（＜Ｄ１）よりも大きくなっている。このため、第３工程（ステップＳ１２０）において、溶融状態の樹脂材料が保持金具２４内部に侵入することを未然に抑制することができる。
【０１４４】
その後、第４工程（ステップＳ１３０）において、センサ素子２２、保持金具２４、およびガラスシール２５を主体金具２０の内部に収容する。そして、保持金具２４のフランジ部２４ｅの先端部を主体金具２０のうち軸線方向他方側の端部に対して溶接によって接合する。これに加えて、リブ２４ｆの先端部を主体金具２０の内周面に溶接によって接合する。
【０１４５】
以上により、主体金具２０、センサ素子２２、保持金具２４、およびガラスシール２５が一体化されてセンサコア１０Ａが完成する。
【０１４６】
以上説明した本実施形態によれば、主体金具２０および保持金具２４は、主体金具２０の外側から保持金具２４を通してガラスシール２５に衝撃が伝わることを緩和する衝撃緩和部４４を主体金具２０および保持金具２４の間に収容する。
【０１４７】
したがって、上記第１実施形態と同様に、主体金具２０の外側から衝撃が伝わっても、この衝撃が保持金具２４を通してガラスシール２５に伝わり難くなる。以上により、主体金具２０の外側からの衝撃がガラスシール２５に伝わることを緩和するようにしたＡ／Ｆセンサ１０を提供することができる。
【０１４８】
本実施形態の保持金具２４の底部２４ｂの厚み寸法Ｄ１は、上述の如く、側壁２４ａの厚み寸法Ｄ２（＜Ｄ１）よりも大きくなっている。このため、第３工程（ステップＳ１２０）において、アルミナの焼結体を成形する過程において、アルミナスラリー４１の加熱に伴ってアルミナスラリー４１のうち溶融状態の樹脂材料が保持金具２４の底部２４ｂの貫通孔２４ｄを通してガラス材およびセンサ素子２２の間に侵入することを未然に抑制することができる。
【０１４９】
以上により、溶融状態の樹脂材料が保持金具２４およびセンサ素子２２の間の気密性を損なうことを未然に防ぐことができる。
【０１５０】
（他の実施形態）
（１）上記第１〜第５の実施形態では、円筒状に形成されているセンサ素子２２を用いた例に説明したが、これに代えて、図１２に示すように、角柱状（或いは、立方体）に形成されているセンサ素子２２を用いてもよい。
【０１５１】
（２）上記第１〜第５の実施形態では、円筒状に形成されているセンサ素子２２を用いた例に説明したが、これに代えて、図１３に示すように、円柱状に形成されているセンサ素子２２を用いてもよい。
【０１５２】
（３）上記第１〜第５の実施形態では、被測定ガス中の酸素濃度と基準ガス中の酸素濃度との比率を示す検出信号を出力するＡ／Ｆセンサ１０を本発明のガスセンサとして用いた例について説明した。
【０１５３】
しかし、これに代えて、次の（ａ）（ｂ）のガスセンサを本発明のガスセンサとして採用してもよい。
【０１５４】
（ａ）被測定ガス中の検出対象ガスを酸素以外のガス（例えば、ＮＯｘ）とし、被測定ガス中の検出対象ガス濃度と基準ガス中の検出対象ガス濃度濃度との比率を示す検出信号を出力するガスセンサを本発明のガスセンサとして採用してもよい。
【０１５５】
（ｂ）被測定ガス中の検出対象ガス濃度（例えば、酸素濃度）を検出するガスセンサを本発明のガスセンサとして採用してもよい。
【０１５６】
（４）上記第１〜第５の実施形態では、自動車の走行用のガソリンエンジン１の排気管２に本発明のガスセンサを配置した例について説明したが、これに代えて、ディーゼルエンジンの排気管２に本発明のガスセンサを配置してもよい。
【０１５７】
（５）上記第１〜第５の実施形態では、本発明のガスセンサを自動車に適用した例について説明したが、これに代えて、自動車以外の他の機器（例えば、自動二輪車、飛行機等の移動体）に本発明のガスセンサを適用してもよい。
【０１５８】
（６）上記第４実施形態では、タルクによって衝撃緩和部４４を構成した例について説明したが、これに代えて、タルク以外の他の無機材料や無機化合物（例えば、バーミキュライト）を用いて衝撃緩和部４４を構成してもよい。
【０１５９】
或いは、衝撃緩和部４４としては、鉄、チタン等の金属粉末によって構成してもよい。また、衝撃緩和部４４としては、金属材料や無機材料無機化合物を母材とするセラミックの粉末によって構成してもよい。
【０１６０】
また、衝撃緩和部５０としても、衝撃緩和部４４と同様に、タルク以外の他の無機材料、金属粉末、或いは、セラミック粉末によって構成してもよい。
【０１６１】
このような衝撃緩和部４４としては、主体金具２０や保持金具２４に比べて、硬度が小さくなるように構成されることが好ましい。
【０１６２】
（７）上記第１〜第５の実施形態においては、保持金具２４と主体金具２０とを溶接によって接合した例について説明したが、これに代えて、次の（ａ）（ｂ）のようにしてもよい。
【０１６３】
（ａ）保持金具２４と主体金具２０とをろう付けによって接合する。
【０１６４】
（ｂ）金属材料によって構成されて、保持金具２４と主体金具２０とを密着させた状態で保持金具２４と主体金具２０とを弾性力によって保持するメタルシールを用いる。
【０１６５】
（８）上記第１〜第５の実施形態においては、保持金具２４内のガラス材を加熱する際に、雰囲気ガスとしてのアルゴンを用いる例について説明したが、これに代えて、次の（ｃ）（ｄ）のようにしてもよい。
【０１６６】
（ｃ）ヘリウム、炭酸ガス、窒素等の無酸化ガスを雰囲気ガスとして用いてもよい。
【０１６７】
（ｄ）雰囲気ガスとしての還元性ガスを用いてもよい。この場合、還元性ガスとしては、水素、炭化水素ガス等を用いることができる。
【０１６８】
（９）上記第１〜第５の実施形態においては、保持金具２４内のガラス材を溶融させる際に、保持金具２４の内部および保持金具２４の周囲に雰囲気ガスを満たした状態で保持金具２４内のガラス材を加熱した例について説明した。しかし、これに代えて、次の（ｅ）（ｆ）のようにしてもよい。
【０１６９】
（ｅ）保持金具２４内のガラス材を溶融させる際に、内部が真空状態の高温炉の内部にセンサ素子２２、ガラス材、および保持金具２４を収容した状態で、保持金具２４内のガラス材を加熱してもよい。
【０１７０】
（ｆ）大気中で保持金具２４内のガラス材を加熱してもよい。この場合、保持金具２４の表面に酸化反応が進んで酸化物が形成された場合に、保持金具２４内にガラスシール２５を成形後に、保持金具２４の表面から酸化物を取り除くことが好ましい。
【０１７１】
（１０）上記第１〜第５の実施形態においては、保持金具２４およびセンサ素子２２の間を封止するために、単層のガラスシール２５を用いた例について説明した。しかし、これに代えて、保持金具２４およびセンサ素子２２の間を封止するために、複数層のガラスによって構成されるガラスシール２５を用いてもよい。
【０１７２】
（１１）上記第１〜第５の実施形態においては、保持金具２４内にガラスシール２５を形成してから、保持金具２４および主体金具２０を溶接した例について説明した。しかし、これに代えて、保持金具２４および主体金具２０を溶接してから、保持金具２４内にガラスシール２５を形成してもよい。
【０１７３】
（１２）上記第１〜第５の実施形態においては、保持金具２４の線膨張率ＣＴＥ２を主体金具２０の線膨張率ＣＴＥ１よりも小さくした例について説明した。しかし、これに限らず、保持金具２４の線膨張率ＣＴＥ２を主体金具２０の線膨張率ＣＴＥ１よりも大きくしてもよい。
【０１７４】
例えば、保持金具２４としては、ＳＵＳ４３０等のフェライト系ステンレス綱等が用いて、主体金具２０としては、アルミナ、コバール等を用いてもよい。
【０１７５】
（１３）上記第１〜第５の実施形態においては、保持金具２４の底部２４ｂに対してセンサ素子２２の位置を決めるためのスラリーとしては、アルミナスラリーを用いた例について説明した。
【０１７６】
しかし、これに代えて、保持金具２４の底部２４ｂに対してセンサ素子２２の位置を決めるためのスラリーとしては、アルミナ以外の無機物の粉体（或いは、粒体）を含有するスラリーを用いてもよい。スラリーに用いる無機物としては、金属、或いは非金属を問わない。つまり、アルミナ以外の他の無機物の焼結体によって保持金具２４の底部２４ｂに対してセンサ素子２２の位置を決めてもよい。
【０１７７】
（１４）上記第１〜第５実施形態においては、主体金具２０および保持金具２４が収容部６０を構成する例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。
【０１７８】
これに代えて、主体金具２０および保持金具２４の間に金属部材が配置されており、主体金具２０および金属部材の間に収容部６０を構成してもよい。或いは、保持金具２４および金属部材の間に収容部６０を構成してもよい。
【０１７９】
（１５）上記第１〜第５の実施形態においては、主体金具２０としては、円筒状に形成したものを用いた例について説明したが、これに代えて、主体金具２０としては、角筒状に形成したものを用いてもよい。
【０１８０】
（１６）上記第１〜第５実施形態においては、保持金具２４としては、筒状に形成したものを用いた例について説明したが、これに代えて、保持金具２４としては、角筒状に形成したものを用いてもよい。
【０１８１】
（１７）上記第１〜第５実施形態においては、主体金具２０軸線Ｓに保持金具２４の軸線を一致させる例について説明したが、これに代えて、主体金具２０軸線Ｓに対して保持金具２４の軸線がずれるように保持金具２４を配置してもよい。
【０１８２】
或いは、主体金具２０軸線Ｓに対して保持金具２４の軸線が交差するように保持金具２４を配置してもよい。
【０１８３】
（１８）上記第１〜第５実施形態においては、保持金具２４の底部２４ｂとしては、軸線Ｓを中心とする径方向に拡がるように形成されているものを用いる例について説明したが、これに代えて、（ｇ）（ｈ）のようにしてもよい。
【０１８４】
（ｇ）保持金具２４の底部２４ｂとしては、軸線Ｓを中心とする径方向外側から径方向中心側に向かうほど、軸線方向一方側に進むように形成してもよい。
【０１８５】
（ｈ）保持金具２４の底部２４ｂとしては、軸線Ｓを中心とする径方向外側から径方向中心側に向かうほど、軸線方向他方側に進むように形成してもよい。
【０１８６】
（１９）なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
（まとめ）
上記第１〜５実施形態、および他の実施形態の一部または全部に記載された第１の観点によれば、ガスセンサは、筒状に形成されているハウジングを備える。
【０１８７】
ガスセンサは、ハウジングの軸線が延びる方向を軸線方向とした場合において、ハウジング内に配置されて、軸線方向に貫通する貫通孔を有する筒状に形成されている保持部を備える。
【０１８８】
ガスセンサは、保持部の貫通孔を貫通した状態で軸線方向に延びるように形成されて、軸線方向の一方側にて被測定ガスを検出するセンサ素子と、保持部内に配置されて、ガラス材によって構成されてセンサ素子と保持部との間を封止するガラスシールとを備える。
【０１８９】
ハウジングおよび保持部の間には、ハウジングの外側から保持部を通してガラスシールに衝撃が伝わることを緩和する衝撃緩和部が収容されている。
【０１９０】
第２の観点によれば、ガスセンサにおいて、保持部は、軸線方向の一方側に底部が設けられて軸線方向の他方側に開口する筒状に形成されている。貫通孔が底部に設けられている。これにより、ガラスシールを容易に保持することができる。
【０１９１】
第３の観点によれば、ガスセンサにおいて、衝撃緩和部の熱伝導率は、ハウジングの熱伝導率よりも小さくなっており、衝撃緩和部の熱伝導率は、保持部の熱伝導率よりも小さくなっている。
【０１９２】
これにより、例えば、ハウジングの外側に水が触れてハウジングが急激に冷却された場合でも、ガラスシール側からハウジング側に熱が急激に移動することを衝撃緩和部が抑制することができる。このため、ガラスシールから急激に放熱してガラスシールが収縮して破損することを未然に抑えることができる。
【０１９３】
つまり、ハウジングの外側から加わる熱衝撃によってガラスシールが破損することを未然に防ぐことができる。
【０１９４】
第４の観点によれば、ガスセンサにおいて、衝撃緩和部は、空気、或いはタルクによって構成されている。
【０１９５】
第５の観点によれば、ガスセンサにおいて、ハウジングおよび保持部の間には、衝撃緩和部を収容する収容部が構成されている。保持部には、ハウジング側に凸となる突起部が設けられている。突起部の先端側がハウジングに接合されることにより、収容部がハウジングおよび保持部によって構成されている。
【０１９６】
第６の観点によれば、ガスセンサにおいて、突起部を第１突起部とした場合において、保持部には、第１突起部に対して軸線方向に配置されてハウジング側に凸となる第２突起部が設けられている。
【０１９７】
収容部は、第１突起部の先端側がハウジングに接合され、かつ第２突起部の先端側がハウジングに接合されることによって構成されている。
【０１９８】
これにより、ハウジングおよび保持部を強固に固定することができる。したがって、収容部をより確実に確保することができる。
【０１９９】
第７の観点によれば、ガスセンサにおいて、衝撃緩和部を第１衝撃緩和部とした場合において、保持部のうちガラスシールに対して軸線方向一方側に配置され、保持部に対して軸線方向一方側から衝撃がガラスシールに伝わることを緩和する第２衝撃緩和部を備える。
【０２００】
これにより、保持部の底部側からに加わる衝撃がガラスシールに伝わることを抑制することができる。
【０２０１】
第８の観点によれば、ガスセンサにおいて、第２衝撃緩和部は、前記ガラスシールに比べて脆い脆性部である。
【０２０２】
第９の観点によれば、ガスセンサにおいて、センサ素子は、筒形状、或いは柱状に形成されている。
【０２０３】
第１０の観点によれば、ガスセンサにおいて、ガラスシールは、単層になるように構成されている。
【０２０４】
第１１の観点によれば、ガスセンサにおいて、ハウジングの線膨張率は、保持部の線膨張率に比べて大きくなっており、保持部の線膨張率は、ガラスシールの線膨張率に比べて大きくなっている。
【０２０５】
これにより、ハウジングの熱膨張によりハウジングからガラスシール側に力が加わることを保持部が抑えることができる。
【０２０６】
第１２の観点によれば、ガスセンサにおいて、ハウジングの線膨張率と保持部の線膨張率との差分である膨張率差が６×１０−６/℃以下である。
【０２０７】
第１３の観点によれば、ガスセンサにおいて、ハウジング、保持部、センサ素子、およびガラスシールが車両に適用されており、ハウジングの外壁が前記車両の外側に露出している。
【０２０８】
第１４の観点によれば、ガスセンサの製造方法において、筒状に形成されているハウジング、筒状に形成されている保持部、およびセンサ素子を準備することを含む。
【０２０９】
ガスセンサの製造方法において、保持部の貫通孔にセンサ素子が貫通した状態で保持部とセンサ素子との間を封止するガラスシールを保持部内に形成することを含む。
【０２１０】
ガスセンサの製造方法において、ハウジング内に保持部を配置してハウジングと保持部とを接合することにより、ハウジングおよび保持部の間に衝撃緩和部を収容するための収容部をハウジングおよび保持部によって構成することを含む。
【０２１１】
第１５の観点によれば、ガスセンサの製造方法において、保持部は、金属によって構成されており、保持部とセンサ素子との間をガラスシールを形成することは、貫通孔にセンサ素子が貫通した状態で、保持部内にガラス材を収容することとを含む。
【０２１２】
ガスセンサの製造方法において、保持部の酸化反応を抑えるための雰囲気ガスを保持部の周囲に満たした状態でガラス材を加熱してガラス材を溶融させることを含む。
【０２１３】
ガスセンサの製造方法において、ガラス材を溶融させた後で、ガラス材を固化して保持部とセンサ素子との間にガラスシールを形成することを含む。
【０２１４】
第１６の観点によれば、ガスセンサの製造方法において、保持部とセンサ素子との間にガラスシールを形成することは、無機物と樹脂とを含有して流動性を有するスラリーを準備して、保持部の貫通孔にセンサ素子が貫通した状態で、保持部の外側において保持部およびセンサ素子を繋ぐようにスラリーを配置することとを含む。
【０２１５】
ガスセンサの製造方法において、保持部とセンサ素子との間をガラスシールを形成することは、スラリーの配置後、保持部内に収容されたガラス材、およびスラリーを加熱したとき、スラリーが焼成して無機物の焼結体が成形されて焼結体が保持部に対するセンサ素子の位置を決めた状態で保持部内のガラス材を溶融させることとを含む。
【０２１６】
ガスセンサの製造方法において、溶融したガラス材を固化してガラスシールを形成することを含む。
【０２１７】
これにより、保持部に対するセンサ素子の位置を精度よく保持した状態で、ガラスシールを形成することができる。
【０２１８】
第１７の観点によれば、ガスセンサの製造方法において、保持部は、筒状に形成されている側壁と、貫通孔を形成する底部と、を備える。
【０２１９】
底部の厚み寸法が側壁の厚み寸法よりも大きくなっていることにより、スラリーを加熱したとき、スラリーに含まれる樹脂が溶融状態で貫通孔を通して保持部の内部に侵入することが抑制される。
【０２２０】
これにより、保持部の内部に樹脂が侵入して保持部およびハウジングの間の気密性が損なうことを未然に抑えることができる。
【符号の説明】
【０２２１】
１０    Ａ／Ｆセンサ
２０    主体金具
２２    センサ素子
２４    保持金具
２５    ガラスシール
４０ａ、４０ｂ    空間
【図１】
2020148669.tif 000003
【図２】
2020148669.tif 000004
【図３】
2020148669.tif 000005
【図４】
2020148669.tif 000006
【図５】
2020148669.tif 000007
【図６】
2020148669.tif 000008
【図７】
2020148669.tif 000009
【図８】
2020148669.tif 000010
【図９】
2020148669.tif 000011
【図１０】
2020148669.tif 000012
【図１１】
2020148669.tif 000013
【図１２】
2020148669.tif 000014
【図１３】
2020148669.tif 000015