(57)【要約】      （修正有）【課題】ガスセンサの基体部におけるウェルドの発生を抑制できるガスセンサ及びガスセンサの製造方法を提供すること。【解決手段】ガスセンサは、主体金具と基体部とを接続する金属製の筒体１３は、自身の後端側が基体部中に配置されて基体部と一体化されており、しかも、基体部中にて径方向に側面貫通孔７０を有している。そのため、金型９３中に筒体１３を配置し、インサート成形によって、筒体１３と一体の基体部を製造する際に、基体部にウェルドが生じ難いという効果がある。つまり、金型９３内に樹脂を流し込む際には、樹脂は、筒体１３の外周面とそれ以外の箇所に完全に分離するのではなく、外周面側に流れた樹脂が側面貫通孔７０を通って内周面側や後端側に移動できる。或いは、一旦、筒体１３の内周側に移動した樹脂が側面貫通孔７０を通って外周側などに移動できる。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延び、自身の先端側に被測定ガス中の特定ガス成分を検出するための検出部を有するガスセンサ素子と、
前記ガスセンサ素子の径方向の周囲を取り囲み、該ガスセンサ素子を保持する主体金具と、
前記主体金具の後端側に配置されて、前記ガスセンサ素子の後端側を覆う、高分子材料からなる基体部と、
前記基体部に配置されて、前記ガスセンサ素子と電気的に接続された接続端子と、
を備えるガスセンサであって、
前記主体金具と前記基体部とを接続する金属製の筒体を備えており、
前記筒体は、自身の後端側が前記基体部中に配置されて該基体部と一体化され、且つ、該基体部中にて径方向に貫通孔を有する、
ガスセンサ。
【請求項２】
前記基体部は、前記筒体の径方向内側にて、前記後端側から前記先端側に延びて前記接続端子を保持する保持部を有する、
請求項１に記載のガスセンサ。
【請求項３】
前記筒体は、前記基体部中にて前記先端側より前記後端側の方が径が大きい段部を有する、
請求項１又は２に記載のガスセンサ。
【請求項４】
前記貫通孔は、前記段部よりも前記後端側に設けられている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のガスセンサ。
【請求項５】
前記基体部は、前記軸線方向に対して交差する方向に延伸されて、外部装置が抜差可能なコネクタ部を有しており、
前記コネクタ部には、前記外部装置と電気的に接続されるコネクタ端子が一体に設けられている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のガスセンサ。
【請求項６】
前記基体部は、前記軸線方向から見て、前記コネクタ部と反対側に、前記高分子材料の充填口であるゲート部を有する、
請求項５に記載のガスセンサ。
【請求項７】
前記請求項１〜６のいずれか１項に記載のガスセンサの製造方法であって、
前記筒体を備えた基体部をインサート成形によって製造する場合に、金型内の空間に前記筒体を配置し、前記筒体の前記貫通孔を通過するように前記金型内の空間に前記高分子材料を注入し固化させて前記基体部の成形を行う、
ガスセンサの製造方法。
【請求項８】
前記請求項５又は６に記載のガスセンサの製造方法であって、
前記筒体および前記コネクタ端子を備えると共に前記コネクタ部を有する前記基体部をインサート成形によって製造する場合に、金型内の空間に前記筒体および前記コネクタ端子を配置し、前記筒体の前記貫通孔を通過するように前記金型内の空間に前記高分子材料を注入し固化させて前記コネクタ部を有する基体部の成形を行う、
ガスセンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、被測定ガス中の特定ガス成分の濃度を検出するガスセンサ素子を備えたガスセンサ及びガスセンサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関の吸気系統（例えば、吸気管や吸気マニホールド）や排気系統に、ガスセンサを取り付け、特定ガス成分の濃度をモニタして燃焼状態等を制御することが行われている。
【０００３】
このような制御に一般的に用いられるガスセンサとしては、ガスセンサ素子を主体金具の内部に保持すると共に、ガスセンサ素子の後端側を金属製のカバーで覆う構造が採られている。又、金属製のカバーの代わりに、樹脂製の基体部を主体金具の後端側に取り付けることで、製造及び組付けを容易にした技術も開発されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、近年では、軸線方向に延びるガスセンサ素子と、ガスセンサ素子の先端側の径方向周囲を取り囲んでガスセンサ素子を保持する主体金具と、主体金具の後端側に配置されてガスセンサ素子の後端側を覆う高分子材料からなる基体部と、を備えるガスセンサが提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
このガスセンサは、主体金具と基体部とを接続する金属製の筒体を備えており、筒体の後端側に基体部が一体化され、筒体の先端側が主体金具に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３８７３３９０号公報
【特許文献２】特開２０１６−１８８８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献２のガスセンサを製造する場合には、筒体を備えた基体部を製造する方法として、筒体を備えた基体部をインサート成形によって製造する方法があるが、その場合には、下記のような問題があった。
【０００８】
具体的には、インサート成形の場合には、基体部を形成する金型中に筒体の後端側を配置し、その金型に対して、例えば筒体の後端側の横方向のゲートから（即ち筒体の径方向外側から）高分子材料（即ち樹脂）を流し込むことが考えられるが、この場合には、筒体があることによって、樹脂の流れの状態が大きく異なる。
【０００９】
つまり、金型内に流し込まれた樹脂は、例えば筒体の横（即ち外周面側）を通る樹脂（第１樹脂）と、筒体の上方（即ち主体金具とは反対側の部分である後端側）を通る樹脂（第２樹脂）とに分離し、その後、ゲートと逆方向の位置で合流する。
【００１０】
しかし、第２樹脂は、筒体の内部の構造物（例えば接続端子を保持する保持部）を形成するために、筒体の上方から下方に流れてから再度上方に流れる等の流れとなるので、樹脂の流れのスピードが遅い。一方、第１樹脂は、筒体の外周側のほぼ一定の幅の空間を流れるので、その流れのスピードは、第２樹脂と比べると早い。
【００１１】
そのため、スピードの遅い第２樹脂とスピードの早い第１樹脂とは、ゲートから最も遠い位置（即ち流れの後方における最も遠い位置）で合流するのではなく、一部は、例えば筒体の上方より若干後方の位置（即ち最も遠い位置の手前の途中に位置）で合流することがある。つまり、スピードの速い第１樹脂がスピードの遅い第２樹脂の進行方向に先に到達して衝突することがある。
【００１２】
そのため、第１樹脂と第２樹脂とが、この途中の位置で合流した場合には、その位置にて、いわゆるウェルドと呼ばれる脆弱部分（例えば微細な隙間など）が発生するという問題があった。
【００１３】
本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、ガスセンサの基体部におけるウェルドの発生を抑制できるガスセンサ及びガスセンサの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】
【００１４】
（１）本開示の第１局面は、軸線方向に延び、自身の先端側に被測定ガス中の特定ガス成分を検出するための検出部を有するガスセンサ素子と、ガスセンサ素子の径方向の周囲を取り囲み、ガスセンサ素子を保持する主体金具と、主体金具の後端側に配置されて、ガスセンサ素子の後端側を覆う、高分子材料からなる基体部と、基体部に配置されて、ガスセンサ素子と電気的に接続された接続端子と、を備えるガスセンサに関するものである。
【００１５】
このガスセンサは、主体金具と基体部とを接続する金属製の筒体を備えており、筒体は、自身の後端側が基体部中に配置されて基体部と一体化され、且つ、基体部中にて径方向に貫通孔を有する。
【００１６】
本第１局面では、金属製の筒体は、自身の後端側が基体部中に配置されて基体部と一体化されており、しかも、基体部中にて径方向に貫通孔を有している。
そのため、金型中に筒体を配置し、インサート成形によって、筒体と一体の基体部を製造する際に、基体部にウェルドが生じ難いという効果がある。
【００１７】
詳しくは、筒体に貫通孔がある場合は、金型内に高分子材料（即ち樹脂）を流し込む際には、樹脂は、従来のように、筒体の外周面とそれ以外の箇所（例えば筒体の内周面側や後端側）に完全に分離するのではなく、外周面側に流れた樹脂が貫通孔を通って内周面側や後端側に移動できる。或いは、一旦、筒体の内周面側に移動した樹脂が貫通孔を通って外周側などに移動できる。つまり、樹脂は、流れる途中で一時的に分離したり或いは混合しながら、充填する方向に移動する。
【００１８】
そのため、筒体の外周面側を進む樹脂の進行速度（即ちスピード）と、それ以外の箇所（例えば筒体の内周面側や後端側）を進む樹脂のスピードとの違いが少なくなるので、従来のようなウェルドの発生を抑制できる。つまり、充填される各樹脂のスピードのバランスが良くなるので（即ち従来と比べてスピードが揃うので）、スピードが大きく異なる樹脂同士がゲートから最も遠い位置よりも手前の位置にて衝突しにくくなり、よって、ウェルドの発生を抑制できる。
【００１９】
なお、充填のスピードが大きく異なる樹脂が衝突するとウェルドが発生する理由は、ゲートから最も遠い位置よりも手前の、途中の位置で樹脂が衝突すると、金型中のガスが逃げることができず、樹脂の混合が阻害されるためと考えられる。
【００２０】
（２）本開示の第２局面では、基体部は、筒体の径方向内側にて、後端側から先端側に延びて接続端子を保持する保持部を有していてもよい。
ゲートから金型内に注入された樹脂は、従来は、筒体の外周面側と筒体の後端側とに分離するが、基体部に後端側から先端側に延びるような保持部を設ける場合には、筒体の後端側から保持部を形成する部分にも樹脂が充填される。そのため、筒体の外周面側に流れる樹脂と筒体の後端側及び保持部側に流れる樹脂とでは、その流れのスピードの差は一層大きく異なるので、一層ウェルドが発生し易くなる。
【００２１】
それに対して、本第２局面では、上述のように、筒体には径方向に貫通孔が形成されているので、貫通孔を通る樹脂の流れが生じる。よって、異なる場所を進む樹脂のスピードのバランスが良くなるので、基体部に保持部がある場合でも、ウェルドが発生しにくいという効果がある。
【００２２】
（３）本開示の第３局面では、筒体は、基体部中にて先端側より後端側の方が径が大きい段部を有していてもよい。
筒体に上述のような段部がある場合には、筒体や基体部に対して軸線方向に力を受けた場合でも、筒体と基体部とが分離し難い（即ち筒体が基体部から抜けにくい）という効果がある。
【００２３】
また、段部がある場合には、いわゆる沿面距離が長くなるので、外部にガスや水が存在する場合でも、基体部の内部（詳しくは筒体の内部）にガスや水が侵入しにくいという利点がある。
【００２４】
（４）本開示の第４局面では、貫通孔は、段部よりも後端側に設けられていてもよい。
本第４局面によると、筒体の後端側の内部の容積は先端側の内部の容積よりも大きいため、貫通孔が段部よりも後端側に設けられることで、容積の大きい筒体の後端側の内部にスムーズに樹脂を流し込むことができ、ウェルドの発生を一層抑制できる。また、段部よりも後端側に貫通孔があることで、貫通孔までのいわゆる沿面距離が長くなるので、外部にガスや水が存在する場合でも、基体部の内部（詳しくは筒体の内部）にガスや水が一層侵入しにくいという利点がある。
【００２５】
（５）本開示の第５局面では、基体部は、軸線方向に対して交差する方向に延伸されて、外部装置が抜差可能なコネクタ部を有し、コネクタ部には、外部装置と電気的に接続されるコネクタ端子が一体に設けられていてもよい。
【００２６】
本第５局面の構成により、例えばコネクタ部が別体に設けられているものに比べて、部品点数を低減できるという利点がある。
（６）本開示の第６局面では、基体部は、軸線方向から見て、コネクタ部と反対側に、高分子材料の充填口であるゲート部を有していてもよい。
【００２７】
本第６局面では、金型内に高分子材料を流し込む際に、高分子材料は金型のゲートからコネクタ部に対応する空間部分に向かってバランス良く流れ込むので、ウェルドの発生を一層抑制できる。
【００２８】
なお、基体部におけるゲート部とは、金型のゲートの開口部に接していた部分を意味している。
（７）本開示の第７局面は、前記第１〜第６局面のいずれかのガスセンサの製造方法に関するものである。
【００２９】
このガスセンサの製造方法では、筒体を備えた基体部をインサート成形によって製造する場合に、金型内の空間に筒体を配置し、筒体の貫通孔を通過するように金型内の空間に高分子材料を注入し固化させて基体部の成形を行う。
【００３０】
本第７局面では、筒体を備えた基体部をインサート成形によって製造する場合には、金型内の空間に筒体を配置し、筒体の貫通孔を通過するように金型内の空間に高分子材料を注入し固化させるので、ウェルドの発生を好適に抑制できる。
【００３１】
つまり、上述したように、筒体に貫通孔がある場合には、樹脂の流れのバランスが良くなるので、ウェルドの発生を抑制できる。
（８）本開示の第８局面は、前記第５又は第６局面のガスセンサの製造方法に関するものである。
【００３２】
このガスセンサの製造方法では、筒体およびコネクタ端子を備えると共にコネクタ部を有する基体部をインサート成形によって製造する場合に、金型内の空間に筒体およびコネクタ端子を配置し、筒体の貫通孔を通過するように金型内の空間に高分子材料を注入し固化させてコネクタ部を有する基体部の成形を行う。
【００３３】
本第８局面では、筒体、コネクタ端子、コネクタ部を有する基体部をインサート成形によって製造する場合に、金型内の空間に筒体およびコネクタ端子を配置し、筒体の貫通孔を通過するように金型内の空間に高分子材料を注入し固化させるので、ウェルドの発生を好適に抑制できる。
【００３４】
つまり、上述したように、筒体に貫通孔がある場合には、樹脂の流れのバランスが良くなるので、ウェルドの発生を抑制できる。
＜以下、本開示の各構成について説明する＞
・被測定ガスとしては、例えば内燃機関内に吸入される吸気等が挙げられ、特定ガス成分としては、例えば酸素が挙げられる。
【００３５】
・ガスセンサとしては、例えば酸素濃度を検出する酸素センサ等が挙げられる。
・基体部やコネクタ部を構成する高分子材料としては、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ナイロン等の樹脂等を採用できる。
【００３６】
・筒体の金属材料としては、例えばステンレス等を採用できる。
・主体金具の材料としては、例えばＳＵＳ４３０等の金属を採用できる。
・端子金具の材料としては、例えば黄銅等の金属を採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施形態のガスセンサの構成を示す斜視図である。
【図２】ガスセンサを図１のＡ−Ａ線に沿って破断した断面図である。
【図３】筒体を示す斜視図である。
【図４】筒体と接続端子とを示す斜視図である。
【図５】基体部と基体部の内部の筒体及び接続端子とを示す斜視図である。
【図６】基体部に配置された筒体と接続端子とコネクタ端子を示す底面図である。
【図７】接続端子を基体部に組み付ける前の状態を示す分解斜視図である。
【図８】接続端子を基体部に組み付けた状態を示す斜視図である。
【図９】各金型を組み合せた状態を示す断面図（即ち図１のＡ−Ａ線と同じ位置で金型を切断した状態を示す断面図）である。
【図１０】図９と同じ断面において金型の空間部内に樹脂を充填する状態を示す説明図である。
【図１１】本開示例における実験結果を示す説明図である。
【図１２】比較例における実験結果を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本開示のガスセンサ及びその製造方法の実施形態を、図面を参照して説明する。［１．実施形態］
本実施形態のガスセンサは、例えば内燃機関の吸気中の酸素濃度に基づいて空燃比を測定する全領域空燃比ガスセンサである。
［１−１．ガスセンサの全体構成］
まず、ガスセンサの全体構成について説明する。
【００３９】
図１に示すように、ガスセンサ１は、ガスセンサ素子３（図２参照）と、ガスセンサ素子３の検出部５（図２参照）を覆うプロテクタ７と、ガスセンサ素子３を保持する主体金具９と、主体金具９の後端側に配置される高分子材料からなる基体部１１と、主体金具９と基体部１１とを接続する金属製の筒体１３と、を有する。
【００４０】
なお、ガスセンサ素子３の軸線Ｏ方向（１点鎖線で示す）を上下方向として図示し、ガスセンサ素子３の後端部１５（図２参照）側をガスセンサ素子３（及びガスセンサ１）の後端側（図２の上方）、その反対側にあるガスセンサ素子３の検出部５側をガスセンサ素子３（及びガスセンサ１）の先端側（図２の下方）として説明する。又、軸線Ｏ方向に垂直な方向を適宜「径方向」と称する。
【００４１】
図１及び図２に示すように、基体部１１は、円筒状で後端側が閉じた本体部１７と、本体部１７の一側面から径方向外側に延びる一個の半円状のフランジ部１９（図１参照）と、本体部１７の他の側面から径方向外側に延びる略矩形状のコネクタ部２１とを有している。フランジ部１９とコネクタ部２１とは、軸線Ｏ方向から見た場合に、本体部１７の周方向に約９０度異なって配置されている。
【００４２】
そして、本体部１７、フランジ部１９、コネクタ部２１は、後述するインサート成形の際に成形性のよい電気絶縁性の高分子材料（樹脂）、例えばナイロンにより一体に形成されている。
【００４３】
なお、コネクタ部２１は、径方向外側に向く開口部２３（図２参照）を有する雄コネクタであって、開口部２３にて外部装置（図示せず）の相手コネクタ（この例では、雌コネクタ）を、径方向に挿抜可能になっている。
【００４４】
フランジ部１９には、フランジ孔２５（図１参照）が１つ開口し、フランジ孔２５に挿通したネジ（図示せず）をガスセンサ１の取付け対象体（例えば、内燃機関の吸気系統）に設けたネジ孔にネジ止めすることで、ガスセンサ１を取付け対象体に取り付けることができる。
【００４５】
また、主体金具９には、周方向に沿って凹溝２７（図２参照）が形成され、この凹溝２７にシール部材（Ｏリング）２９が外嵌されている。従って、ガスセンサ１の取付け対象体の開口にガスセンサ１を先端側から挿入して取り付けた際、シール部材２９が取付け対象体の壁面で潰され、取付け対象体とガスセンサ１（詳しくは主体金具９）との間をシールするようになっている。
【００４６】
一方、後述するように、筒体１３の後端側には基体部１１がインサート成形されており、筒体１３の先端側が基体部１１から露出して露出部３１となっている。そして、この露出部３１を主体金具９の後端側に接続することにより、基体部１１と主体金具９とを離間させている。
［１−２．ガスセンサの各構成］
次に、ガスセンサ１の各構成部分について、さらに詳細に説明する。
【００４７】
図２に示すように、ガスセンサ素子３は、軸線Ｏ方向に延びる略角柱状をなす公知の素子であり、図示しないが、酸素濃度の検出を行う検出素子と、その検出素子を早期活性化させるために加熱を行うヒータとが互いに貼り合わされた積層体である。
【００４８】
検出素子は、ジルコニアを主体とする固体電解質体と、白金を主体とする一対の電極とを、中空の測定室が一部に形成された絶縁層を介して積層した構成をなしている。この検出素子は、固体電解質体の両面に形成された一対の電極の一方を外部に晒すと共に、他方の電極を測定室に配置した酸素ポンプセルと、固体電解質体の両面に形成された一対の電極の一方を測定室に配置すると共に、他方の電極を基準ガス室に配置した酸素濃度測定セルとを有してなる。
【００４９】
そして、酸素濃度測定セルの出力電圧が所定の値になるように、酸素ポンプセルの一対の電極間に流す電流を制御することで、測定室内の酸素を汲み出したり、測定室内に外部から酸素を汲み入れたりする。
【００５０】
なお、酸素ポンプセルのうち、一対の電極と一対の電極間の固体電解質体とは、酸素濃度に応じた電流が流れる検出部５をなす。
一方、ガスセンサ素子３の後端部１５には、検出素子からの出力を取り出すためや、ヒータに電力を供給するための５つの電極パッド３３が形成されている。図２では、電極パッド３３の一部のみが記載されており、電極パッド３３のうちの３つがガスセンサ素子３の第１面３ａ側に配置され、第２面３ｂに残りの２つが配置されている。
【００５１】
なお、これら電極パッド３３は、５個の接続端子３５にそれぞれ接続されて、更に、５個の接続端子３５は、５個のコネクタ端子３９にそれぞれ接続されている。
また、ガスセンサ素子３の軸線Ｏ方向の中央よりやや先端側には、絶縁性セラミック（例えばアルミナ）からなり、概略短円筒状のセラミックホルダ４１が配置されている。セラミックホルダ４１は、自身の内部にガスセンサ素子３を挿通させ、検出部５を自身より先端側へ突出させた状態で配置されている。
【００５２】
ガスセンサ素子３は、その周囲を筒状の主体金具９に取り囲まれて保持されている。この主体金具９は、ＳＵＳ４３０等のステンレス鋼からなる。主体金具９の内周には、段差部４３が形成されており、この段差部４３に、セラミックホルダ４１の先端側が係止されている。更に、主体金具９の内部には、シール材４５が配置され、シール材４５の後端側に筒状のスリーブ４７が配置されている。なお、スリーブ４７の後端側外周には、円環状の加締めパッキン４９が配置されている。
【００５３】
また、主体金具９の先端側には、先端係合部５５が設けられており、この先端係合部５５に、プロテクタ７（詳しくは外側プロテクタ５１及び内側プロテクタ５３）が、レーザー溶接によって固定されている。
【００５４】
主体金具９の後端側には、加締め部５７が設けられており、この加締め部５７によって、スリーブ４７及びシール材４５が押圧され、シール材４５によって、ガスセンサ素子３が主体金具９内で位置決めされ、気密に保持される。
【００５５】
また、ガスセンサ素子３の検出部５の外周面は、多孔質状の保護層５９により被覆され、検出部５のうち外部に晒される電極を、吸気等による被毒や被水から保護している。さらに、外側プロテクタ５１及び内側プロテクタ５３によっても、検出部５を保護している。
【００５６】
なお、外側プロテクタ５１にはガス導入孔６１が形成され、内側プロテクタ５３にもガス導入孔６３が形成されている。
［１−３．基体部および筒体の構成］
次に、基体部１１及び筒体１３について説明する。
【００５７】
図３に示すように、筒体１３は、例えばステンレス製であり、後端側（図２の上方）が拡径する円筒状である。つまり、筒体１３は、先端側の円筒状の筒体小径部６５と、後端側の円筒状の筒体大径部６７と、筒体小径部６５と筒体大径部６７とを接続する円筒状の段部６９とを有している。
【００５８】
そして、筒体大径部６７には、径方向に貫通する貫通孔として、複数（例えば８個）の側面貫通孔７０が、周方向に等間隔で設けられている。この側面貫通孔７０の形状（即ち貫通方向から見た形状）は、略矩形状であり、筒体１３の周方向において、半分以上が側面貫通孔７０による開口となっている。
【００５９】
また、前記図２に示すように、筒体大径部６７および段部６９を含む筒体１３の後端側が、基体部１１（詳しくは本体部１７）に埋設されており、筒体１３の段部６９よりも先端側（即ち筒体小径部６５の先端側）が、基体部１１から露出して露出部３１を形成している。
【００６０】
つまり、後述するインサート成形によって、筒体１３は、自身の後端側が基体部１１中に配置されて基体部１１と一体化されている。なお、基体部１１は、主体金具９の後端側に突出したガスセンサ素子３の後端部１５側を囲むカバーとなっている。
【００６１】
そして、筒体小径部６５の先端側を主体金具９の後端に外嵌し、レーザー溶接等で主体金具９に接続することにより、基体部１１と主体金具９とを離間させた状態で、基体部１１を主体金具９に固定している。
【００６２】
また、基体部１１のうち、コネクタ部２１は、軸線Ｏ方向に対して交差する方向に延伸されて、その開口部２３にて、外部装置が挿抜可能となっている。このコネクタ部２１には、外部装置と電気的に接続される５本のコネクタ端子３９が一体に設けられている。
【００６３】
この５本のコネクタ端子３９は、軸線Ｏ側にて略Ｕ字状に曲がった屈曲部７１と、屈曲部７１から径方向外側に延びて、コネクタ部２１の開口部２３内に突出する突出部７３とから構成されている。
【００６４】
詳しくは、図４に示すように、５本のコネクタ端子３９は、それぞれ若干形状が異なるが、屈曲部７１の軸線Ｏ側の部分が、筒体１３（詳しくは筒体大径部６７）の内部（即ち内周面側）に配置されるとともに、突出部７３は筒体１３の外部（即ち外周面側）に配置されている。
【００６５】
なお、図５及び図６に示すように、基体部１１（詳しくは本体部１７）は、軸線Ｏ方向から見て、コネクタ部２１と反対側に、樹脂の充填口であるゲート部７５（図５参照）を有する。なお、ゲート部７５とは、後述する金型のゲートが開口する基体部１１の部分に相当する。
【００６６】
次に、基体部１１の本体部１７の構成について説明する。
図７及び図８に示すように、本体部１７の内部には、筒体１３の径方向内側にて、後端側（図７及び図８では下方）から先端側に延びて接続端子３５を保持する略升状の保持部７７を有している。
【００６７】
各接続端子３５は、略Ｌ字状に屈曲して、対応する各電極パッド３３に当接する先端屈曲部３５ａ（図７参照）と、先端屈曲部３５ａから後端側に折り返されて断面が略矩形箱状の基部３５ｂ（図７参照）とを備えている。なお、３個並びの接続端子（図７中の右側）は検出素子からの出力を取り出し、２個並びの接続端子（図７中の左側）はヒータに電力を供給するものである。
【００６８】
そして、保持部７７にて区画された５個の矩形状の孔７９に、各接続端子３５の基部３５ｂ（図７参照）を内嵌することで、各接続端子３５を保持部７７にて保持している。また、保持部７７の中央開口８１にガスセンサ素子３の後端部１５を挿入することにより、各接続端子３５が、対応する各電極パッド３３に電気的に接続される。
【００６９】
なお、各孔７９内において、各孔７９に配置された各接続端子３５の各基部３５ｂと、各コネクタ端子３９の屈曲部７１とが電気的に接続される。
このようにして、ガスセンサ１内部のガスセンサ素子３と外部装置とを電気的に接続できるようになっている。
［１−４．ガスセンサの製造方法］
次に、ガスセンサ１の製造方法を説明する。
【００７０】
ここでは、主として、本実施形態の要部であるインサート成形について説明する。つまり、筒体１３及びコネクタ端子３９を備えた基体部１１のインサート成形について説明する。
【００７１】
＜金型＞
まず、インサート成形に用いる金型の構成について説明する。
図９に示すように、基体部１１をインサート成形によって製造する場合には、基体部１１に対応する形状（即ち基体部１１の表面形状と同様な内部形状）の空間部９１（いわゆるキャビティ）を有する金型９３を用いる。
【００７２】
なお、この金型９３は、図示しないが、基体部１１の表面形状の各部分に対応した内部形状を有する複数の金型（部分金型）から構成されている。
この金型９３には、図９の左側に、空間部９１に樹脂を注入するためのゲート１０３が設けられている。また、金型９３には、図９の右側（コネクタ部２１に対応する空間部分２１ａより先端側）に、樹脂の充填の際のガスの排出口であるガスベント１０４が設けられている。
【００７３】
なお、金型９３には、図９の上下方向に延びる金型貫通孔１０５があり、この金型貫通孔１０５に、筒体１３の下端部分（即ち筒体小径部６５）が嵌め込まれる。なお、金型貫通孔１０５（詳しくは筒体１３の内側）には、金型９３の一部を構成する部分金型が配置される。
【００７４】
さらに、金型９３（詳しくは筒体１３の内側の部分金型）には、各コネクタ端子３９の屈曲部７１の先端側（図９の下方）が嵌り込むように、上側から下側に延びる複数の第１孔１０７が、各コネクタ端子３９の位置に合わせて、それぞれ設けられている。従って、各屈曲部７１の先端側が、各第１孔１０７にそれぞれ嵌め込まれることによって、各コネクタ端子３９が位置決めされている。
【００７５】
また、金型９３には、各コネクタ端子３９の突出部７３の径方向の先端側（図９の右方）が嵌り込むように、左側から右側に延びる複数の第２孔１０９が、各コネクタ端子３９の位置に合わせて、それぞれ設けられている。従って、各突出部７３の先端側が、各第２
孔１０９にそれぞれ嵌め込まれることによっても、各コネクタ端子３９が位置決めされている。
【００７６】
＜樹脂の充填＞
次に、金型９３に樹脂を充填して基体部１１を製造する方法（即ちインサート成形）について説明する。
【００７７】
まず、各部分金型を、図１０に示すように一体の金型９３として組み付ける。このとき、金型９３内には、上述したように、筒体１３及びコネクタ端子３９を配置する。
そして、金型９３のゲート１０３から溶融した樹脂を充填する。なお、本実施形態では、ゲート１０３の正面に、筒体１３の側面貫通孔７０がある。
【００７８】
充填された樹脂は、図１０の黒塗りの矢印に示すように、空間部９１内において、概ね図１０の左側から右側（即ちコネクタ部２１に対応する空間部分２１ａ側）に向かって充填されてゆく。
【００７９】
例えば、樹脂の一部は、矢印Ｙ１のように、空間部９１の上方に広がり、保持部７７に対応した空間部分７７ａを充填しながら、コネクタ部２１の空間部分２１ａ側に移動する。また、樹脂の一部は、矢印Ｙ２のように、筒体１３の側面貫通孔７０を通って筒体１３の内周面側に移動し、保持部７７に対応した空間部分７７ａを充填しながらコネクタ部２１の空間部分２１ａに移動する。
【００８０】
また、樹脂の他の一部は、矢印Ｙ３のように、筒体１３の外周面に沿って移動し、コネクタ部２１の空間部分２１ａ側に移動する。このとき、その樹脂の一部は、側面貫通孔７０を通って筒体１３の内周面側に移動し、保持部７７に対応した空間部分７７ａを充填しながら、コネクタ部２１の空間部分２１ａに移動する。
【００８１】
なお、空間部９１の上方を移動した樹脂や筒体１３の外周面側を移動した樹脂などは、概ね、本体部１７に対応した空間部分１７ａのうち、コネクタ部２１に対応した空間部分２１ａの入り口近傍で合流する。
【００８２】
そして、空間部２１内に完全に樹脂が充填された後に、樹脂を冷却して固化する。その後、金型９３を取り除くことにより、また、不要なバリ等を除去することにより、筒体１３及びコネクタ端子３９を備えた基体部１１を得ることができた。
【００８３】
なお、金型９３を構成する各部分金型は、周知のインサート成形と同様に、基体部１１の成形後に取り除くことができるように構成されているので、インサート成形後に、各部分金型を取り除くことにより、基体部１１を取り出すことができる（なお、このような構成は周知であるので、その説明は省略する）。
［１−５．効果］
（１）本実施形態では、主体金具９と基体部１１とを接続する金属製の筒体１３は、自身の後端側が基体部１１（詳しくは本体部１７）中に配置されて、本体部１７と一体化されており、しかも、本体部１７中にて径方向に側面貫通孔７０を有している。
【００８４】
そのため、金型９３中に筒体１３を配置し、インサート成形によって、筒体１３と一体の基体部１１を製造する際に、基体部１１（詳しくは本体部１７）にウェルドが生じ難いという効果がある。
【００８５】
つまり、金型９３内に樹脂を流し込む際には、樹脂の流れは、筒体１３の外周面とそれ以外の箇所（例えば筒体１３の内周面側や後端側）に完全に分離するのではなく、筒体１
３の外周面側に流れた樹脂が、側面貫通孔７０を通って内周面側や後端側に移動できる。或いは、一旦、筒体１３の内周面側に移動した樹脂が側面貫通孔７０を通って外周面側などに移動できる。
【００８６】
そのため、筒体１３の外周面側を流れる樹脂の進行速度（即ちスピード）と、それ以外の箇所（例えば筒体１３の内周面側や後端側）を流れる樹脂のスピードとのバランスが良くなる。これにより、両樹脂のスピードが従来に比べて揃うので、ゲート１０３と最も遠い位置で樹脂が合流でき、ウェルドの発生を抑制できる。
【００８７】
つまり、樹脂は、空間部９１内において、流れる途中で一時的に分離したり或いは混合しながら移動するので、樹脂のスピードが揃い易く、よって、スピードが大きく異なる樹脂が衝突することによるウェルドの発生を抑制できる。
【００８８】
（２）本実施形態では、本体部１７に後端側から先端側に延びるような保持部７７を備えているが、上述のように筒体１３に側面貫通孔７０があるので、保持部７７を形成する空間部分７７ａにも容易に樹脂が充填されるとともに、ウェルドが発生しにくいという効果がある。
【００８９】
（３）本実施形態では、筒体１３は、本体部１７中にて先端側より後端側の方が径が大きい段部４３を有していている。従って、筒体１３や本体部１７に対して軸線Ｏ方向に力を受けた場合でも、筒体１３と本体部１７とが分離し難い（即ち筒体１３が本体部１７から抜けにくい）という効果がある。
【００９０】
また、段部４３がある場合には、いわゆる沿面距離が長くなるので、外部にガスや水が存在する場合でも、本体部１７の内部にガスや水が侵入しにくいという利点がある。
（４）本実施形態によると、筒体１３の後端側の内部の容積は先端側の内部の容積よりも大きいため、側面貫通孔７０が段部４３よりも後端側に設けられることで、容積の大きい筒体１３の後端側の内部にスムーズに樹脂を流し込むことができ、ウェルドの発生を一層抑制できる。また、段部４３よりも後端側に側面貫通孔７０があることで、側面貫通孔７０までのいわゆる沿面距離が長くなるので、外部にガスや水が存在する場合でも、基体部１１の内部（詳しくは筒体１３の内部）にガスや水が一層侵入しにくいという利点がある。
【００９１】
（５）本実施形態では、本体部１７は、軸線Ｏ方向に対して交差する方向に延伸されて、外部装置が挿抜可能なコネクタ部２１を有し、コネクタ部２１には、外部装置と電気的に接続されるコネクタ端子３９が一体に設けられている。
【００９２】
この構成により、例えばコネクタ部２１が別体に設けられているものに比べて、部品点数を低減できるという利点がある。
（６）本実施形態では、本体部１７は、軸線Ｏ方向から見て、コネクタ部２１と反対側にゲート部７５を有している。つまり、金型９３のゲート１０３は、コネクタ部２１と反対側にある。
【００９３】
そのため、金型９３内に樹脂を流し込む際に、樹脂は金型９３のゲート１０３からコネクタ部２１の空間部分２１ａに向かってバランス良く流れ込むので、ウェルドの発生を一層抑制できる。
【００９４】
（７）本実施形態では、筒体１３を備えた基体部１１をインサート成形によって製造する場合には、金型９３内の空間部９１に筒体１３の後端側を配置する。そして、ゲート１０３から、筒体１３の側面貫通孔７０を通過するように金型９３内の空間部９１に樹脂を
注入し固化させるので、ウェルドの発生を好適に抑制できる。
【００９５】
詳しくは、本実施形態では、筒体１３、コネクタ端子３９、コネクタ部２１を有する基体部１１をインサート成形によって製造する場合には、金型９３内の空間部９１に筒体１３およびコネクタ端子３９を配置する。そして、ゲート１０３から、筒体１３の側面貫通孔７０を通過するように金型９３内の空間部９１に樹脂を注入し固化させるので、ウェルドの発生を好適に抑制できる。
［１−６．文言の対応関係］
本実施形態の、ガスセンサ１、ガスセンサ素子３、検出部５、主体金具９、基体部１１、筒体１３、コネクタ部２１、接続端子３５、コネクタ端子３９、段部４３、側面貫通孔７０、ゲート部７５、保持部７７、空間部９１、金型９３、は、それぞれ、本開示の、ガスセンサ、ガスセンサ素子、検出部、主体金具、基体部、筒体、コネクタ部、接続端子、コネクタ端子、段部、貫通孔、ゲート部、保持部、金型、空間の一例に該当する。
［２．実験例］
次に、本開示の効果を確認するために行った実験例について説明する。
【００９６】
なお、本実験例は、コンピュータを用いたシミュレーションによる実験例である。
本実験例では、本開示例（即ち貫通孔を有する筒体を用いた例）として、シミュレーションにより、前記実施形態と同様なモデルを設定し、実施形態と同様な製造方法にて、樹脂の充填を行った。
【００９７】
そして、シミュレーションにより、樹脂を充填する際に、充填状態が時間的にどのように変化するかを調べた。その結果を、図１１に示す。
なお、図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、充填開始から、０．３５秒、０．４０秒、０．４５秒経過後の樹脂の充填状態を示したものである。
【００９８】
この図１１から明らかなように、本開示例では、ゲート側からコネクタ部側に向かって、順次樹脂が充填されており、ウェルドの発生は見られなかった。
また、比較例として、貫通孔を有しない筒体を用いる以外は、前記本開示例のシミュレーションと同様にして、樹脂の充填状態が時間的にどのように変化を調べた。その結果を、図１２に示す。
【００９９】
なお、図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、充填開始から、０．３５秒、０．４０秒、０．４５秒経過後の樹脂の充填状態を示したものである。
この図１２から明らかなように、比較例では、ゲート側からコネクタ部側に向かって、樹脂が充填されている部分と樹脂が充填されていない部分の差が大きく、０．４５秒経過後には、本体部の上部のコネクタ部側に、ウェルドの発生が見られた。
【０１００】
この実験例から、本開示例の場合では、好適にウェルドの発生を抑制できることが分かる。
［３．他の実施形態］
本開示は前記実施形態になんら限定されるものではなく、本開示を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
【０１０１】
（１）例えば、筒体の側面貫通孔の数や形状は、前記実施形態に限定されるものではない。なお、側面貫通孔の数は、側面貫通孔の大きさにもよるが、例えば４〜１２個の範囲だと好ましい。
【０１０２】
また、１つの側面貫通孔の大きさ（開口面積）としては、側面貫通孔の数にもよるが、例えば８０〜１６０ｍｍ２の範囲だと好ましい。
さらに、１又は複数の側面貫通孔の全ての面積（開口面積の合計）としては、基体部内の筒体の面積（例えば外周の面積）の１３〜２６％の範囲だと好ましい。
【０１０３】
（２）また、本開示は、コネクタ部の無い基体部や、フランジ部の無い基体部にも適用することができる。
（３）前記実施形態ではセンサ素子を、横断面が長方形（矩形）の帯板状のものとしたが、本開示のガスセンサに使用されるセンサ素子は、横断面が正方形のものであっても、それ以外のものであってもよい。さらに、上記においては全領域空燃比ガスセンサにおいて具体化したが、本開示に係るガスセンサは、その他のガスセンサにおいても具体化できる。
【０１０４】
（４）なお、上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を、省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【符号の説明】
【０１０５】
１…ガスセンサ
３…ガスセンサ素子
５…検出部
９…主体金具
１１…基体部
１３…筒体
２１…コネクタ部
３５…接続端子
３９…コネクタ端子
４３…段部
７０…側面貫通孔
７５…ゲート部
７７…保持部
９１…空間部
９３…金型
【図１】
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【図２】
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【図３】
2019117145.tif 000005
【図４】
2019117145.tif 000006
【図５】
2019117145.tif 000007
【図６】
2019117145.tif 000008
【図７】
2019117145.tif 000009
【図８】
2019117145.tif 000010
【図９】
2019117145.tif 000011
【図１０】
2019117145.tif 000012
【図１１】
2019117145.tif 000013
【図１２】
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