(57)【要約】      （修正有）【課題】ガスセンサを流路にねじ止めするだけで、ガスセンサに装着されたプロテクタのガス導入部を流路に対し特定の位置関係に容易に合わせて取付け可能とするガスセンサの製造方法を提供する。【解決手段】検出素子と、検出素子の径方向周囲を取り囲む筒状の主体金具５０であって、自身の側面に雄ねじ部５１を有する主体金具と、検出素子の検出部を収容しつつ、主体金具に固定される筒状のプロテクタ１００と、を備え、被測定ガスが流れる流路２００に配置されるガスセンサ１の製造方法において、プロテクタは、被測定ガスを外部から導入可能なガス導入部１４０を側壁の周方向のうち所定範囲のみに有し、流路を形成する流通管に備えられ、予め切り始め位置２０１ｓが調整されている雌ねじ部２０１に対し、雄ねじ部を螺合した際に、ガス導入部が流路に対し特定の位置関係になるよう、雄ねじ部の切り終わり位置５１ｅを調整したねじ切りを行う。【選択図】図６
2015036653.tif 000002
【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検出素子と、
前記検出部を自身の先端から突出させつつ、前記検出素子の径方向周囲を取り囲む筒状の主体金具であって、自身の側面に雄ねじ部を有する主体金具と、
内部に前記検出素子の前記検出部を収容しつつ、前記主体金具に固定される筒状のプロテクタと、
を備え、前記被測定ガスが流れる流路に配置されるガスセンサの製造方法において、
前記プロテクタは、前記被測定ガスを外部から前記プロテクタ内に導入可能なガス導入部を側壁の周方向のうち所定範囲のみに有し、
前記被測定ガスが流れる流路を形成する流通管に備えられ、予め切り始め位置が調整されている雌ねじ部に対し、前記雄ねじ部を螺合した際に、前記ガス導入部が前記流路に対し特定の位置関係になるよう、前記雄ねじ部の切り終わり位置を調整したねじ切りを行うガスセンサの製造方法。
【請求項２】
前記主体金具に前記プロテクタを固定した後、
前記ガス導入部の位置を基準として前記雄ねじ部の切り終わり位置を調整した前記ねじ切りを行う請求項１記載のガスセンサの製造方法。
【請求項３】
前記軸線方向から見たとき、前記プロテクタは、前記軸線を中心とする円の周縁に対して角度を持った側縁を有し、
前記主体金具に前記プロテクタを固定した後、
前記側縁の位置を基準として前記雄ねじ部の切り終わり位置を調整した前記ねじ切りを行う請求項１記載のガスセンサの製造方法。
【請求項４】
前記プロテクタの内側に、前記検出部を覆う内側プロテクタがさらに設けられ、
前記軸線方向から見たとき、前記内側プロテクタは、前記軸線を中心とする円の周縁に対して角度を持った側縁を有し、
前記主体金具に前記内側プロテクタを固定した後、
前記側縁の位置を基準として前記雄ねじ部の切り終わり位置を調整した前記ねじ切りを行う請求項１記載のガスセンサの製造方法。
【請求項５】
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検出素子と、
前記検出部を自身の先端から突出させつつ、前記検出素子の径方向周囲を取り囲む筒状の主体金具であって、自身の側面に雄ねじ部を有する主体金具と、
内部に前記検出素子の前記検出部を収容しつつ、前記主体金具に固定される筒状のプロテクタと、
を備え、前記被測定ガスが流れる流路に配置されるガスセンサにおいて、
前記プロテクタは、前記被測定ガスを外部から前記プロテクタ内に導入可能なガス導入部を側壁の周方向のうち所定範囲のみに有し、
前記被測定ガスが流れる流路を形成する流通管に備えられ、予め切り始め位置が調整されている雌ねじ部に対し、前記雄ねじ部を螺合した際に、前記ガス導入部が前記流路に対し特定の位置関係になるよう、前記雄ねじ部の切り終わり位置が調整されているガスセンサ。
【請求項６】
請求項５記載のガスセンサと、雌ねじ部を有すると共に被測定ガスが流れる流路を形成する流通管と、を備えたガスセンサの取付け構造であって、
前記雌ねじ部に前記雄ねじ部を螺合した際に、前記ガス導入部が前記流路に対し特定の位置関係になるよう、前記雄ねじ部の切り終わり位置及び前記雌ねじ部の切り始め位置が調整されているガスセンサの取付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定ガスが流れる流路に配置されるガスセンサの製造方法、ガスセンサ及びガスセンサの取付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジン等の内燃機関の燃費向上や燃焼制御を行うガスセンサとして、被測定ガス（吸気ガスや排気ガス）中の酸素濃度を検出する酸素センサや空燃比センサが知られている。
このようなガスセンサとして、特定ガスの濃度検出を行う検出素子を主体金具に保持すると共に、検出素子の検出部の周囲をプロテクタで取り囲み、検出素子を被水や煤から保護する構造が一般的に用いられている。プロテクタには、検出部に被測定ガスを晒すためのガス導入部（孔）が設けられている。
一方、主体金具の外表面には、ガスセンサを被測定ガスの流路（吸気管等）に取り付けるための雄ねじ部が形成されている。そして、主体金具の六角部に工具を取り付け、流路の雌ねじ部に主体金具の雄ねじ部を螺合させてガスセンサを流路に固定している。
【０００３】
ところで、被測定ガス中の水滴がガス導入部を介してプロテクタの内側に侵入すると、検出素子に水滴が付着してクラックが発生する虞がある。さらに、被測定ガスには不純物（例えば煤）が含まれており、ガス導入部と被測定ガスの流れとの位置関係によっては、ガス導入部に不純物が付着してガス導入部を塞いでしまう（以下、目詰まりとも言う）虞がある。
【０００４】
このようなことから、プロテクタを外側プロテクタと内側プロテクタの二重構造とし、外側プロテクタの所定位置にガス導入部を設けると共に、検出素子の検出部のうちガス導入部と対向する部分を内側プロテクタで覆った技術が開発されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１４５１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した特許文献１記載の技術の場合、外側プロテクタから内側に水滴や煤が侵入することを抑制するため、外側プロテクタのガス導入部が特定の位置方向、つまり、流路（吸気管）の下流側を向くようにガスセンサを取り付ける必要がある。
しかしながら、流路の雌ねじ部や主体金具の雄ねじ部のねじの切り方は一定でないため、単に主体金具を流路にねじ止めするだけでは、ガス導入部が流路の下流側を向くとは限らない。そこで、ガス導入部が流路の所定位置を向くよう、ねじを増し締めしたり、流路とガスセンサの間に介装されるガスケットの高さ（枚数）を調整してガスセンサを取り付ける必要があり、そうした場合には、ねじ山が破損したり、作業が煩雑になるという問題がある。又、作業者が目測でガスセンサを流路の所定位置に合わせるため、ガスセンサの取付け位置がばらつく虞もある。
そこで、本発明は、ねじの増し締め等のガスセンサを流路の所定位置に合わせるための特別な工程を経ることなく、ガスセンサを流路にねじ止めするだけで、ガスセンサに装着されたプロテクタのガス導入部を流路に対し特定の位置関係に容易に合わせて取付け可能とするガスセンサの製造方法、ガスセンサ及びガスセンサの取付け構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明のガスセンサの製造方法は、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検出素子と、前記検出部を自身の先端から突出させつつ、前記検出素子の径方向周囲を取り囲む筒状の主体金具であって、自身の側面に雄ねじ部を有する主体金具と、内部に前記検出素子の前記検出部を収容しつつ、前記主体金具に固定される筒状のプロテクタと、を備え、前記被測定ガスが流れる流路に配置されるガスセンサの製造方法において、前記プロテクタは、前記被測定ガスを外部から前記プロテクタ内に導入可能なガス導入部を側壁の周方向のうち所定範囲のみに有し、前記被測定ガスが流れる流路を形成する流通管に備えられ、予め切り始め位置が調整されている雌ねじ部に対し、前記雄ねじ部を螺合した際に、前記ガス導入部が前記流路に対し特定の位置関係になるよう、前記雄ねじ部の切り終わり位置を調整したねじ切りを行う。
このガスセンサの製造方法によれば、取付孔の雌ねじ部にガスセンサの雄ねじ部をねじ止めしてゆくと、雄ねじ部の切り終わり位置が雌ねじ部の切り始め位置に当接した位置でねじの回転が停止するので、プロテクタの側壁の周方向のうち所定範囲のみに形成されたガス導入部を、流路に対し特定の位置関係に容易に合わせて取付け可能となる。
【０００８】
本発明のガスセンサの製造方法において、前記主体金具に前記プロテクタを固定した後、前記ガス導入部の位置を基準として前記雄ねじ部の切り終わり位置を調整した前記ねじ切りを行うとよい。
このガスセンサの製造方法によれば、外部に露出したガス導入部の位置を基準とすることで、雄ねじ部の切り終わり位置を容易に調整することができる。
【０００９】
本発明のガスセンサの製造方法において、前記軸線方向から見たとき、前記プロテクタは、前記軸線を中心とする円の周縁に対して角度を持った側縁を有し、前記主体金具に前記プロテクタを固定した後、前記側縁の位置を基準として前記雄ねじ部の切り終わり位置を調整した前記ねじ切りを行うとよい。
このガスセンサの製造方法によれば、外部に露出した側縁の位置を基準とすることで、雄ねじ部の切り終わり位置を容易に調整することができる。
【００１０】
本発明のガスセンサの製造方法において、前記プロテクタの内側に、前記検出部を覆う内側プロテクタが設けられ、前記軸線方向から見たとき、前記内側プロテクタは、前記軸線を中心とする円の周縁に対して角度を持った側縁を有し、前記主体金具に前記内側プロテクタを固定した後、前記側縁の位置を基準として前記雄ねじ部の切り終わり位置を調整した前記ねじ切りを行うとよい。
このガスセンサの製造方法によれば、外部に露出した内側プロテクタの側縁の位置を基準とすることで、雄ねじ部の切り終わり位置を容易に調整することができる。
【００１１】
本発明のガスセンサは、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検出素子と、前記検出部を自身の先端から突出させつつ、前記検出素子の径方向周囲を取り囲む筒状の主体金具であって、自身の側面に雄ねじ部を有する主体金具と、内部に前記検出素子の前記検出部を収容しつつ、前記主体金具に固定される筒状のプロテクタと、を備え、前記被測定ガスが流れる流路に配置されるガスセンサにおいて、前記プロテクタは、前記被測定ガスを外部から前記プロテクタ内に導入可能なガス導入部を側壁の周方向のうち所定範囲のみに有し、前記被測定ガスが流れる流路を形成する流通管に備えられ、予め切り始め位置が調整されている雌ねじ部に対し、前記雄ねじ部を螺合した際に、前記ガス導入部が前記流路に対し特定の位置関係になるよう、前記雄ねじ部の切り終わり位置が調整されている。
このガスセンサによれば、流通管の雌ねじ部にガスセンサの雄ねじ部をねじ止めしてゆくと、雄ねじ部の切り終わり位置が雌ねじ部の切り始め位置に当接した位置でねじの回転が停止するので、ガス導入部を流路に対し特定の位置関係に容易に合わせて取付け可能となる。
【００１２】
本発明のガスセンサの取付け構造は、前記ガスセンサと、雌ねじ部を有すると共に被測定ガスが流れる流路を形成する流通管と、を備え、前記雌ねじ部に前記雄ねじ部を螺合した際に、前記ガス導入部が前記流路に対し特定の位置関係になるよう、前記雄ねじ部の切り終わり位置及び前記雌ねじ部の切り始め位置が調整されている。
このガスセンサの取付け構造によれば、流通管の雌ねじ部にガスセンサの雄ねじ部をねじ止めしてゆくと、雄ねじ部の切り終わり位置が雌ねじ部の切り始め位置に当接した位置でねじの回転が停止するので、ガス導入部を流路に対し特定の位置関係に容易に合わせて取付け可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、ねじの増し締め等のガスセンサを流路の所定位置に合わせるための特別な工程を経ることなく、ガスセンサを流路にねじ止めするだけで、ガスセンサに装着されたプロテクタのガス導入部を流路に対し特定の位置関係に容易に合わせて取付け可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態のガスセンサの部分断面図である。
【図２】本実施形態のガスセンサを吸気通路に取り付けた状態を示す図である。
【図３】外側プロテクタの斜視図である。
【図４】内側プロテクタの斜視図である。
【図５】図１に示すガスセンサのＡ−Ａ断面図である。
【図６】吸気通路にガスセンサをねじ止め態様を示す斜視図である。
【図７】主体金具の雄ねじ部を転造する工程を示す図である。
【図８】雄ねじ部の切り終わり位置を調整する方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化したガスセンサの一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、一例としてのガスセンサ１の構造について、図１を参照して説明する。図１は、ガスセンサ１の部分断面図である。なお、図１において、ガスセンサ１の軸線Ｏ方向（１点鎖線で示す。）を上下方向として図示し、内部に保持する検出素子１０の検出部１１側をガスセンサ１の先端側、後端部１２側をガスセンサ１の後端側として説明する。
【００１６】
図１に示すガスセンサ１は、内燃機関の吸気通路２００（図２、図６参照、特許請求の範囲の「流路」に相当）に取り付けられ、内部に保持する検出素子１０の検出部１１が吸気通路２００を流通する吸気ガスや吸気再循環ガス中に晒されて、その吸気ガスや吸気再循環ガス中の酸素濃度から空燃比を検出する、いわゆる全領域空燃比センサである。なお、以下の文章では吸気ガス及び吸気再循環ガスをまとめて「ガス」という。
検出素子１０は軸線Ｏ方向に延びる短冊状をなし、酸素濃度の検出を行うガス検出体と、そのガス検出体を早期活性化させるために加熱を行うヒータ体とが互いに貼り合わされ、略角柱状をなす積層体として一体化されたものである。ガス検出体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検出電極と（共に図示しない）から構成され、その検出電極は、検出素子１０の先端側に形成された検出部１１に配置されている。そして、検出電極をガスによる被毒から保護するため、検出素子１０の検出部１１には、その外周面を包むように保護層１５が形成されている。他方、検出素子１０の後端側の後端部１２には、ガス検出体やヒータ体から電極を取り出すための５つの電極パッド１６（図１ではそのうちの１つを図示している。）が形成されている。なお、本実施の形態では検出素子１０を本発明における「検出素子」として説明を行うが、厳密には、検出素子の構成としてヒータ体は必ずしも必要ではなく、ガス検出体が本発明の「検出素子」に相当する。
【００１７】
検出素子１０の胴部１３の中央よりやや先端側には、有底筒状をなす金属製の金属カップ２０が、自身の内部に検出素子１０を挿通させ、その検出部１１を筒底の開口２５から突出させた状態で配置されている。金属カップ２０は主体金具５０内に検出素子１０を保持するための部材であり、筒底の縁部分の先端周縁部２３は外周面にかけてテーパ状に形成されている。金属カップ２０内には、アルミナ製のセラミックリング２１と滑石粉末を圧縮して固めた滑石リング２２とが、自身を検出素子１０に挿通させた状態で収容されている。滑石リング２２は金属カップ２０内で押し潰されて細部に充填されており、これにより、検出素子１０が金属カップ２０内で位置決めされて保持されている。
【００１８】
金属カップ２０と一体となった検出素子１０は、その周囲を筒状の主体金具５０に取り囲まれて保持されている。主体金具５０は、ＳＵＳ４３０等のステンレス鋼からなり、外周先端側に吸気流路への取り付け用の雄ねじ部５１が形成されている。この雄ねじ部５１よりも先端側には、後述するプロテクタ１００が係合される先端係合部５６が形成されている。また、主体金具５０の外周中央には、取り付け用の工具が係合する工具係合部５２が形成されており、その工具係合部５２の先端面と雄ねじ部５１の後端との間には、吸気通路２００に取り付けた際のガス抜けを防止するためのガスケット５５が嵌挿されている。更に、工具係合部５２の後端側には、後述する外筒３０が係合される後端係合部５７と、その後端側に、主体金具５０内に検出素子１０を加締め保持するための加締め部５３とが形成されている。
なお、工具係合部５２は軸線方向から見て正六角形をなして径方向に突出し、工具（スパナ等）に係合するようになっている。
【００１９】
また、主体金具５０の内周で雄ねじ部５１付近には段部５４が形成されている。この段部５４には、検出素子１０を保持する金属カップ２０の先端周縁部２３が係止されている。更に、主体金具５０の内周には滑石リング２６が、自身を検出素子１０に挿通させた状態で、金属カップ２０の後端側から装填されている。そして、滑石リング２６を後端側から押さえるように、筒状のスリーブ２７が主体金具５０内に嵌め込まれている。スリーブ２７の後端側外周には段状をなす肩部２８が形成されており、その肩部２８には、円環状の加締めパッキン２９が配置されている。この状態で主体金具５０の加締め部５３が、加締めパッキン２９を介してスリーブ２７の肩部２８を先端側に向けて押圧するように加締められている。スリーブ２７に押圧された滑石リング２６は主体金具５０内で押し潰されて細部にわたって充填され、この滑石リング２６と、金属カップ２０内にあらかじめ装填された滑石リング２２とによって、金属カップ２０および検出素子１０が主体金具５０内で位置決め保持される。主体金具５０内の気密は、加締め部５３とスリーブ２７の肩部２８との間に介在される加締めパッキン２９によって維持され、燃焼ガスの流出が防止される。
【００２０】
検出素子１０は、その後端部１２が主体金具５０の後端（加締め部５３）よりも後方に突出されており、その後端部１２には、絶縁性セラミックスからなる筒状のセパレータ６０が被せられている。セパレータ６０は、検出素子１０の後端部１２に形成された５つの電極パッド１６とそれぞれ電気的に接続される５つの接続端子６１（図１ではそのうちの１つを図示している。）を内部に保持すると共に、それら各接続端子６１と、ガスセンサ１の外部に引き出される５本のリード線６５（図１ではそのうちの３本を図示している。）との各接続部分を収容して保護している。
【００２１】
そして、セパレータ６０が嵌められた検出素子１０の後端部１２の周囲を囲うように、筒状の外筒３０が配設されている。外筒３０はステンレス（例えばＳＵＳ３０４）製であり、主体金具５０の後端係合部５７の外周に自身の先端側の開口端３１が係合されている。その開口端３１は、外周側から加締められ、更に外周を一周してレーザ溶接が施されて後端係合部５７に接合されており、外筒３０と主体金具５０とが一体に固定されている。
また、外筒３０とセパレータ６０との間の間隙には、金属製で筒状の保持金具７０が配設されている。保持金具７０は自身の後端を内側に折り曲げて構成した支持部７１を有し、自身の内部に挿通されるセパレータ６０の後端側外周に鍔状に設けられた鍔部６２を支持部７１に係止させて、セパレータ６０を支持している。この状態で、保持金具７０が配置された部分の外筒３０の外周面が加締められ、セパレータ６０を支持した保持金具７０が外筒３０に固定されている。
【００２２】
そして外筒３０の後端側の開口には、フッ素系ゴム製のグロメット７５が嵌合されている。グロメット７５は５つの挿通孔７６（図１ではそのうちの１つを図示している。）を有し、各挿通孔７６に、セパレータ６０から引き出された５本のリード線６５（図１ではそのうちの３本を図示している。）が気密に挿通されている。この状態でグロメット７５は、セパレータ６０を先端側に押圧しつつ、外筒３０の外周から加締められて、外筒３０の後端に固定されている。
【００２３】
そして、主体金具５０の先端係合部５６には、センサ素子１０の検出部１１を、ガス中のデポジット（燃料灰分やオイル成分など被毒性の付着物質）による汚損や被水などによる折損等から保護するためのプロテクタ１００が嵌められ、レーザ溶接によって固定されている。
詳しくは後述するが、図１に示すように、プロテクタ１００は、被測定ガスを外部からプロテクタ内に導入可能な外側ガス導入部（孔）１４０を有しており、外側ガス導入部１４０が吸気通路２００に対して特定の位置（本実施形態では吸気通路２００の下流側）になるよう、ガスセンサ１が取付部２００を介して吸気通路２００に取り付けられる。
なお、「外側ガス導入部１４０」が特許請求の範囲の「ガス導入部」に相当する。
【００２４】
プロテクタ１００は、図１、図３〜図５に示すように、検出素子１０の検知部１１と間隙をおいて配置された内側プロテクタ１２０と、内側プロテクタ１２０と間隙をおいて配置された外側プロテクタ１１０とから構成される２重構造を有する。
なお、図３は、外側プロテクタ１１０の斜視図、図４は内側プロテクタ１２０の斜視図、図５は、図１に示すＡ−Ａ断面図である。
【００２５】
外側プロテクタ１１０は、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼から形成され、図１、図３に示すように、外側壁部１３０と外側壁部１３０よりも外径が拡径された外側基端部１３１を有する。外側基端部１３１は、主体金具５０の先端径合部５６に係合され、レーザ溶接にて主体金具５０と全周溶接されている。他方、外側壁部１３０は、外側基端部１３１の先端側に円筒状に設けられ、外周面に軸線方向に延びるスリット状の外側ガス導入部１４０が１つ設けられている。この外側ガス導入部１４０を介して外部から外側プロテクタ１１０に吸気ガスや吸気再循環ガスが導入される。さらに、外側壁部１３０の先端側には外側底部１３２が設けられており、この外側底部１３２には、吸気ガスや吸気再循環ガスが導出される導出部（孔）１５０が設けられている。なお、後述するように、ガスセンサ１が吸気通路２００に配置されると、外側プロテクタ１１０の外側ガス導入部１４０は吸気通路２００の下流側に配置されることになる。
【００２６】
また、内側プロテクタ１２０は、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼から形成され、図１、図４に示すように、内側壁部１６０と内側壁部１６０よりも外径が拡径された内側基端部１６１を有する。内側基端部１６１は、主体金具５０の先端径合部５６に係合され、外側基端部１３１と共に、レーザ溶接にて主体金具５０と全周溶接されている。さらに、内側基端部１６１は、主体金具の先端係合部５６の先端面に対しても溶接されている。他方、内側壁部１６０は、内側基端部１６１の先端側に半円弧状に設けられており、検出素子１０の検出部１１のうち、ヒータ体側（図示せず）を覆っている。内側壁部１６０の径方向の端部には内側ガス導入部１７０が設けられており、本実施例では、検知部１１のガス検出体側は、内側ガス導入部１７０よりも突出し、外側プロテクタ１１０の内部空間に露出している。さらに、内側壁部１６０の先端側には内側底部１６２が設けられており、検出素子１０の検出部１１の先端を覆うように設けられている。なお、後述するように、ガスセンサ１が吸気通路２００に配置されると、内側プロテクタ１１０の内側ガス導入部１７０は吸気通路２００の上流側に配置されることになる。
なお、本実施の形態では内側ガス導入部１７０は必ずしも必要ではなく、少なくとも外側ガス導入部１４０を有していればよい。
なお、「外側壁部１３０」、「内側壁部１６０」が特許請求の範囲の「側壁」に相当する。又、本実施の形態では、外側壁部１３０と外側壁部１３０よりも外径が拡径された外側基端部１３１とを有する外側プロテクタ１１０を例示して説明したが、これに限られず、外側壁部１３０と外側基端部１３１とが同径であってもよい。
【００２７】
このガスセンサ１は、図２、図６に示すように、吸気通路２００に配置される。この吸気通路２００にはガスが上流から下流に向けて流れている（図２、図６の矢印Ｆの方向）。この際、外側プロテクタ１１０の外側ガス導入部１４０が吸気通路２００の下流側に配置されることとなる。これにより、ガスは吸気通路２００の下流側から巻き込まれて外側プロテクタ１１０へ導入されることになる。
このように、内側プロテクタ１２０と外側プロテクタ１１０とを有するプロテクタ１００とすることで、外側ガス導入部１４０の目詰まりを考慮して、外側ガス導入部１４０を相対的に大きくしても、内側プロテクタ１２０の内側壁部１６０に水分や煤が付着することとなり、検出素子１０に水分や煤が付着することが抑制できる。その結果、検出素子１０がクラックや割れが生じることを抑制したり、検出精度が低下することを抑制できる。
なお、外側底部１３２には、吸気通路２００の上流側に外側プロテクタ１１０から被測定ガスを導出可能なガス導出部１５０を有している。これにより、外側プロテクタ１１０内において被測定ガスが吸気経路２の下流側から上流側に流れることで、外側プロテクタ１１０内にて被測定ガスを効率よく置換でき、検出部１１の被測定ガスに対する検出精度が向上する。
【００２８】
次に、図６を参照し、吸気通路２００にガスセンサ１を取り付ける態様について説明する。
まず、ガスセンサ１の主体金具５０の雄ねじ部５１の切り終わり位置５１ｅは、軸線Ｏ方向に沿って外側ガス導入部１４０と同じ位置に向いている。なお、工具係合部５２の頂点５２ｘも軸線Ｏ方向に沿って外側ガス導入部１４０と同じ位置に向いており、例えば頂点５２ｘに印を付けることで、吸気通路２００にガスセンサ１を取り付けたときの向きを頂点５２ｘの位置から確認することができる。
一方、吸気通路２００の取付孔２００ｈには雌ねじ部２０１が形成され、雌ねじ部２０１の切り始め位置２０１ｓが吸気通路２００の流れＦの下流側に向いている。
従って、取付孔２００ｈの雌ねじ部２０１にガスセンサ１の雄ねじ部５１をねじ止めしてゆくと、雄ねじ部５１の切り終わり位置５１ｅが雌ねじ部２０１の切り始め位置２０１ｓに当接した位置（つまり、外側ガス導入部１４０が流れＦの下流側に向いた位置）でねじの回転が停止する。すなわち、外側ガス導入部１４０を吸気通路２００に対し特定の位置関係（流れＦの下流側）に合わせた状態で、ガスセンサ１を吸気通路２００に取付けることができる。
なお、ねじ山が破損したり、ねじが増し締めされて外側ガス導入部１４０が流れＦの下流側の向きと合わなくなることを防止するため、ガスセンサ１を吸気通路２００に対して所定トルクでねじ止めするとよい。
【００２９】
次に、図７、図８を参照し、本発明の実施形態に係るガスセンサの製造方法について説明する。
まず、雄ねじ部５１を切る前の主体金具５０の先端側に、プロテクタ１００（内側プロテクタ１２０と外側プロテクタ１１０）を取付ける。そして、主体金具５０をねじ転造装置３００に装着する（図７（ａ））。
ここで、ねじ転造装置３００は、転造丸ダイス３１０、３２０、ワークチャック３３０、及び図示しない各種モータ等を備えている。そして、主体金具５０の後端側の内周面にワークチャック３３０を嵌合し、軸線Ｏを中心に回転可能に主体金具５０をワークチャック３３０に軸支する。
なお、主体金具５０の後端側の加締め素形部５３ｘは、加締める前であるので軸線Ｏ方向に沿って筒状に延び、ワークチャック３３０を支障なく挿通することができる。又、ねじ転造装置３００は、単体の装置であってもよく、多軸自動旋盤等に着脱自在に取り付けられるねじ転造ヘッド等であってもよい。
【００３０】
そして、ワークチャック３３０を各転造丸ダイス３１０、３２０側へ前進させ、各転造丸ダイス３１０、３２０の間に主体金具５０の雄ねじ部５１の形成部位５１Ｒを挟み、各転造丸ダイス３１０、３２０の外周にそれぞれ形成されたウォーム転造歯３１０ａ、３２０ａをこの形成部位５１Ｒに押圧してねじ転造加工を行う（図７（ｂ））。転造丸ダイス３１０、３２０は互いに回転軸線を平行に配置され、互いに同期して同一方向にサーボモータ（図示せず）により回転駆動される。そして、転造丸ダイス３１０、３２０に挟まれる主体金具５０の形成部位５１Ｒは反時計回りに従動し、雄ねじ部５１のねじ切りが進行する。
転造加工が進んで、ワークチャック３３０（主体金具５０）が軸線Ｏ方向に設定量移動すると、所定の位置検出センサがこれを検知し、さらに後述するねじの切り終わり位置５１ｅまでワークチャック３３０が回転した時点で、転造丸ダイス３１０、３２０の回転及びワークチャック３３０の前進が停止される。そして、転造丸ダイス３１０、３２０の間隔が広がり、ワークチャック３３０が後退して雄ねじ部５１のねじ切りが終了する。
【００３１】
ここで、図８に示すようにして、雄ねじ部５１の切り終わり位置５１ｅを調整する。なお、図８においては、切り終わり位置５１ｅが視認できるよう、主体金具５０の工具係合部５２等の表示を省略してある。
各転造丸ダイス３１０、３２０が回転すると、転造丸ダイス３１０と雄ねじ部５１の形成部位５１Ｒとの接点でねじ切りが進行する。つまり、図８の時点で、転造丸ダイス３１０のウォーム転造歯３１０ａの位置Ｐが形成部位５１Ｒとの接点となり、この位置Ｐでねじ切りを終了すれば、位置Ｐに接する雄ねじ部５１が切り終わり位置５１ｅとなる。そして、図６に示すように、切り終わり位置５１ｅは軸線Ｏ方向に沿って外側ガス導入部１４０と同じ位置に向く必要がある。
そこで、ねじ切り前の主体金具５０をワークチャック３３０に取り付ける際に、外側ガス導入部１４０を所定の取付角度（例えば、外側ガス導入部１４０が上向き）に取付ける。そして、図７（ｂ）のように転造加工が進みワークチャック３３０（主体金具５０）が軸線Ｏ方向に設定量移動した後、ワークチャック３３０が最初に上記取付角度まで回転したときを終点として、ねじ切りを終了させれば、切り終わり位置５１ｅが軸線Ｏ方向に沿って常に外側ガス導入部１４０と同じ位置に向くことなる。なお、ワークチャック３３０の取付角度は、例えばワークチャック３３０の回転角を角度センサ等でモニタすればよい。
【００３２】
又、例えばワークチャック３３０の径方向の所定位置に第１の印を付けておき、一方で主体金具５０の加締め素形部５３ｘのうち軸線Ｏ方向に沿って外側ガス導入部１４０と同じ位置にも第２の印を付けておき、第１の印と第２の印を一致させるように主体金具５０をワークチャック３３０に取り付けてもよい。これは、外側ガス導入部１４０が外側プロテクタ１１０の底部に形成されている場合に特に有用である。
【００３３】
又、切り終わり位置５１ｅを調整する方法として、ワークチャック３３０の取付角度をモニタする代わりに、例えば転造中にガス導入部１４０の位置をカメラ等でリアルタイムで画像認識し、ワークチャック３３０（主体金具５０）が軸線Ｏ方向に設定量移動し、かつガス導入部１４０が図８の位置Ｐに一致したときを終点として、ねじ切りを終了してもよい。
【００３４】
又、切り終わり位置５１ｅを調整する方法として、外側ガス導入部１４０を基準とする代わりに、内側プロテクタ１２０の内側壁部１６０を基準としてもよい。つまり、図４に示すように、内側壁部１６０の板面は、径方向の所定方向にむく略平面であるから、内側壁部１６０の板面が所定の取付角度となるように、主体金具５０をワークチャック３３０に取り付ける。そして、転造加工中にワークチャック３３０の取付角度をモニターするか、内側壁部１６０の板面を画像認識してモニタすることで、ワークチャック３３０が上記取付角度まで回転したことを検知し、雄ねじ部５１の切り終わり位置５１ｅを調整することができる。このようにして切り終わり位置５１ｅを調整した後、外側プロテクタ１１０を取り付ける。
なお、内側壁部１６０の板面は、軸線Ｏ方向から見たとき、軸線Ｏを中心とする円の周縁に対して角度を持った側縁となる。
【００３５】
又、内側壁部１６０を利用する代わりに、例えば、軸線Ｏ方向から見たとき、外側プロテクタ１１０に軸線Ｏを中心とする円の周縁に対して角度を持った側縁を形成し、この側縁を基準として切り終わり位置５１ｅを調整してもよい。この場合、外側プロテクタ１１０は円筒状でない形状であるか、又は円筒から径方向に張り出す異形部や、円筒から径方向に凹む異形部を有することになる。このような外側プロテクタ１１０としては、例えば軸線Ｏ方向から見たときの断面が矩形や長円状のものが挙げられる。
【００３６】
なお、吸気通路２００の雌ねじ部２０１の切り始め位置２０１ｓを調整する方法は公知であるが、例えば、吸気通路２００の取付孔２００ｈの内壁面に、ネジ切りバイトの刃を当てがう位置を調整すればよい。
【００３７】
なお、本発明は上記各実施の形態に限られず、各種の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、雄ねじ部５１の切り終わり位置５１ｅが吸気通路２００の下流側に向いていたが、切り終わり位置５１ｅと吸気通路２００とが特定の位置関係であれば上記位置に限定されない。
又、本実施形態では、プロテクタ１００を外側プロテクタ１１０及び内側プロテクタ１２０の２重のプロテクタを用いたが、これに限られず、１重のプロテクタであってもよいし、３重以上のプロテクタであってもよい。また、外側ガス導入部１１５の形状は矩形状に限られない。
又、本実施形態では、外側ガス導入部１４０が１つのみ形成された外側プロテクタ１１０を用いたが、これに限られず、外側プロテクタ１１０に外側ガス導入部１４０が複数形成されていてもよい。但し、複数の外側ガス導入部１４０の全てが、外側プロテクタ１１０の壁部の周方向のうち、所定範囲（例えば、周方向のち、半周の範囲）に形成されている必要がある。
また、本実施形態では全領域空燃比センサを例に説明したが、酸素センサ、ＮＯｘセンサ、ＨＣセンサ、温度センサ等にも同様に適用できる。
【符号の説明】
【００３８】
１  ガスセンサ
２  流路
１０  検出素子
１１  検出部
５０  主体金具
５１  雄ねじ部
５１ｅ  雄ねじ部の切り終わり位置
１００  プロテクタ
１２０  内側プロテクタ
１４０  外側ガス導入部
１６０  内側壁部の板面（側縁）
１７０  内側ガス導入部
２００  流路（吸気通路、流通管）
２０１  雌ねじ部
２０１ｓ  雌ねじ部の切り始め位置
Ｏ  軸線方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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