(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する２つの主面を有する板状をなして軸線方向に延び、先端側にガスを検知する検知部が形成されたセンサ素子と、
当該センサ素子の前記検知部を露出させた状態で、前記センサ素子が挿通される矩形断面の挿通孔を有する筒状のホルダと、
前記センサ素子の外面と、前記ホルダの前記挿通孔の内面との間に充填されて前記センサ素子を保持する圧縮粉末体と、
を備えたガスセンサであって、
前記センサ素子の前記主面と前記挿通孔の内面とは、ほぼ平行に対向し、
前記圧縮粉末体の前記軸線方向に直交する断面を見たとき、前記センサ素子の前記主面と前記挿通孔の内面との距離ｄ１が、前記センサ素子の前記主面に隣接する面と前記挿通孔の内面との距離ｄ２よりも長くなっているガスセンサ。
【請求項２】
前記センサ素子は、前記軸線方向に直交する素子断面が矩形をなし、且つ、前記２つの主面が前記素子断面における長辺をなし、
前記圧縮粉末体の前記軸線方向に直交する断面を見たとき、前記センサ素子の前記長辺は前記挿通孔の内面のうちの長辺と対向する請求項１に記載のガスセンサ。
【請求項３】
前記ホルダはセラミックホルダであり、
さらに、前記セラミックホルダの径方向周囲を取り囲みつつ、自身の内側に前記セラミックホルダを保持する筒状の主体金具と、
前記圧縮粉末体の後端に接した状態で、前記センサ素子の外面と、前記セラミックホルダの内面との間をシールするガラス部材と、を備えてなる請求項１又は２に記載のガスセンサ。
【請求項４】
前記ホルダは主体金具である請求項１又は２に記載のガスセンサ。
【請求項５】
前記センサ素子の前記主面の後端部に電極パッドが配置され、
前記センサ素子よりも後端側に、前記電極パッドと電気的に接続する接続端子を有するセパレータが配置されている請求項１〜４のいずれか一項に記載のガスセンサ。
【請求項６】
対向する２つの主面を有する板状をなして軸線方向に延び、先端側にガスを検知する検知部が形成されたセンサ素子を、筒状のホルダの矩形断面の挿通孔に挿通して前記検知部を露出させるセンサ素子挿通工程と、
前記センサ素子挿通工程の前又は後に、前記主面に、板状に予備成形された圧縮粉末体の予備成形体をそれぞれ重ね合わせる重ね合わせ工程と、
前記予備成形体を圧縮し、前記センサ素子の外面と、前記ホルダの前記挿通孔の内面との間に前記圧縮粉末体を充填して前記センサ素子を保持する充填工程と、
を有するガスセンサの製造方法であって、
前記圧縮粉末体の前記軸線方向に直交する断面を見たとき、前記センサ素子の前記主面と前記挿通孔の内面との距離ｄ１が、前記センサ素子の前記主面に隣接する面と前記挿通孔の内面との距離ｄ２よりも長くなっている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、被検出ガスの濃度を検出する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】
自動車等の排気ガス中の酸素やＮＯｘの濃度を検出するガスセンサとして、固体電解質体を用いたセンサ素子を有するものが一般に知られている。
この種のガスセンサとして、従来から、排気管に固定される筒状の主体金具（ハウジング）内に滑石粉末を充填して板状のセンサ素子を保持し、その一端を被測定ガスに晒す構造のセンサが知られている。
又、主体金具とセンサ素子の間に内筒を配し、この内筒の内側に滑石粉末を充填してセンサ素子を保持し、さらにセンサ素子を保持した内筒を主体金具の内側に収容した構造のセンサも開発されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ドイツ国特許出願公開第10 2004 048 597 A1号（図１、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図７は、主体金具内にセンサ素子を保持する一般的な構造のガスセンサの横断面図を示す。図７に示すように、主体金具１３００の内孔は断面が円形であるのに対し、センサ素子１００の断面は矩形である。このため、センサ素子１００の主面（広幅の面）１００ｍと主体金具１３００の内孔との隙間は、センサ素子１００の幅方向の中央部で広がり両端で狭まっており、滑石粉末１３７０を圧縮したときの圧力Ｐが中央部に逃げ、センサ素子１００両端の角部Ｅ近傍の部位に十分に滑石粉末１３７０が流れず、又、角部Ｅ付近の滑石の厚みが薄くなり、角部Ｅで滑石が崩れてセンサ素子１００の保持が不十分となることがある。
【０００５】
一方、図８は、特許文献１の図３を表しており、主体金具１３１０とセンサ素子１００の間に内筒１３５０を配し、この内筒１３５０の内孔に滑石粉末１３７０を充填してセンサ素子１００を保持している。このガスセンサでは、内筒１３５０の内孔のうちセンサ素子１００の主面１００ｍと対向する側の断面形状を主面と平行な直線とし、さらに、センサ素子１００の主面と隣接する面１００ｊと対向する側をセンサ素子１００から十分に離間させている。このため、図７のガスセンサに比べ、滑石粉末１３７０がセンサ素子１００と内筒１３５０との隙間に十分に流れるものの、センサ素子１００の面１００ｊ側と内筒１３５０との隙間が広いため、主体金具１３１０、ひいてはガスセンサが大型になるという問題がある。
そこで、本発明は、圧縮粉末体を確実に圧縮充填してセンサ素子を安定して保持すると共に、小型化を実現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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明のガスセンサは、対向する２つの主面を有する板状をなして軸線方向に延び、先端側にガスを検知する検知部が形成されたセンサ素子と、当該センサ素子の前記検知部を露出させた状態で、前記センサ素子が挿通される矩形断面の挿通孔を有する筒状のホルダと、前記センサ素子の外面と、前記ホルダの前記挿通孔の内面との間に充填されて前記センサ素子を保持する圧縮粉末体と、を備えたガスセンサであって、前記センサ素子の前記主面と前記挿通孔の内面とは、ほぼ平行に対向し、前記圧縮粉末体の前記軸線方向に直交する断面を見たとき、前記センサ素子の前記主面と前記挿通孔の内面との距離ｄ１が、前記センサ素子の前記主面に隣接する面と前記挿通孔の内面との距離ｄ２よりも長くなっている。
【０００７】
このガスセンサによれば、矩形断面をなす挿通孔の内面がセンサ素子の主面とほぼ平行に対向する。これにより、挿通孔が円形断面の場合に比べてセンサ素子の主面との隙間がセンサ素子の幅方向の中央部で広がることがなく、圧縮粉末体を圧縮したときの圧力が中央部に逃げずに挿通孔に沿ってセンサ素子の両端まで作用する。このため、センサ素子の両端側でも圧縮粉末体が十分に圧縮され、圧縮粉末体が崩れてセンサ素子の保持が不十分となることを抑制できる。
また、距離ｄ１＞ｄ２としているので、センサ素子の主面に隣接する面側で挿通孔との間隔を狭めることができ、ホルダ、ひいてはガスセンサを小型化することができる。
【０００８】
前記センサ素子は、前記軸線方向に直交する素子断面が矩形をなし、且つ、前記２つの主面が前記素子断面における長辺をなし、前記圧縮粉末体の前記軸線方向に直交する断面を見たとき、前記センサ素子の前記長辺は前記挿通孔の内面のうちの長辺と対向してもよい。
このガスセンサによれば、更なる小型化を実現できる。
【０００９】
前記ホルダはセラミックホルダであり、さらに、前記セラミックホルダの径方向周囲を取り囲みつつ、自身の内側に前記セラミックホルダを保持する筒状の主体金具と、前記圧縮粉末体の後端に接した状態で、前記センサ素子の外面と、前記セラミックホルダの内面との間をシールするガラス部材と、を備えてなってもよい。
このガスセンサによれば、圧縮粉末体によるシールが不十分であっても、圧縮粉末体の後端に接したガラス部材がシール性を確保できる。
【００１０】
前記ホルダは主体金具であってもよい。
このガスセンサによれば、主体金具がホルダを兼用するので、部品点数を低減できる。
【００１１】
前記センサ素子の前記主面の後端部に電極パッドが配置され、前記センサ素子よりも後端側に、前記電極パッドと電気的に接続する接続端子を有するセパレータが配置されていてもよい。
電極パッドと端子金具を電気的に接続する場合には、センサ素子がホルダ内で軸線方向にまっすぐ保持されていないと、電気的接続が不良となったり、センサ素子の後端部が斜めにセパレータに挿入されてセンサ素子が破損するおそれがある。そこで、このガスセンサによれば、圧縮粉末体によりセンサ素子をセラミックホルダ内に確実に保持するので、このような構造のセンサに特に有効となる。
【００１２】
本発明のガスセンサの製造方法は、対向する２つの主面を有する板状をなして軸線方向に延び、先端側にガスを検知する検知部が形成されたセンサ素子を、筒状のホルダの矩形断面の挿通孔に挿通して前記検知部を露出させるセンサ素子挿通工程と、前記センサ素子挿通工程の前又は後に、前記主面に、板状に予備成形された圧縮粉末体の予備成形体をそれぞれ重ね合わせる重ね合わせ工程と、前記予備成形体を圧縮し、前記センサ素子の外面と、前記ホルダの前記挿通孔の内面との間に前記圧縮粉末体を充填して前記センサ素子を保持する充填工程と、を有するガスセンサの製造方法であって、前記圧縮粉末体の前記軸線方向に直交する断面を見たとき、前記センサ素子の前記主面と前記挿通孔の内面との距離ｄ１が、前記センサ素子の前記主面に隣接する面と前記挿通孔の内面との距離ｄ２よりも長くなっている。
このガスセンサの製造方法によれば、板状に予備成形された２枚の圧縮粉末体の予備成形体を、センサ素子の両主面にそれぞれ重ねればよいので、生産効率が向上する。また、圧縮粉末体の粉末をホルダとセンサ素子の隙間に投入する場合に比べ、センサ素子の主面側の隙間に確実に圧縮粉末体を流入することができ、センサ素子を圧縮粉末体でより確実に保持できる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、圧縮粉末体を確実に圧縮充填してセンサ素子を安定して保持すると共に、小型化を実現できるガスセンサが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るガスセンサ（酸素センサ）の長手方向に沿う断面図である。
【図２】セラミックホルダの断面斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るガスセンサの製造方法の工程図である。
【図５】圧縮粉末体の予備成形体を圧縮するプレスピンを示す斜視図である。
【図６】セラミックホルダの別の実施形態を示す断面図である。
【図７】従来のガスセンサの横断面図である。
【図８】特許文献１記載のガスセンサの横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の実施形態に係るガスセンサ（酸素センサ）１の長手方向（軸線Ｏ方向）に沿う断面図である。
【００１６】
図１に示すように、ガスセンサ１は、軸線Ｏ方向に延びる断面が矩形で板状のセンサ素子（酸素センサ素子）１００、センサ素子１００が挿通される筒状のセラミックホルダ３５、セラミックホルダ３５の周囲を取り囲む主体金具３０、第１の圧縮粉末体３７、第２の圧縮粉末体３８、ガラス部材３９等を有している。センサ素子１００は軸線Ｏ方向に延びるように配置されている。
セラミックホルダ３５、第２の圧縮粉末体３８がそれぞれ特許請求の範囲の「ホルダ」、「圧縮粉末体」に相当する。
【００１７】
センサ素子１００は公知の酸素センサ素子であり、詳細な説明は行わないが、固体電解質体の表面に一対の電極を有する検知部を先端側に備え、検知部が被測定ガスに晒されることで、信号を出力する。この信号を図示しない外部回路に出力することで、被測定ガス中の酸素濃度を検知する。さらに、ガスセンサ素子１００の検知部は、耐被水性及び耐被毒性を有する多孔質保護層２０で覆われている。
なお、センサ素子１００の対向する２つの主面１００ｍは、図１の紙面に垂直な方向に延びている。
【００１８】
主体金具３０は、ＳＵＳ４３０等のステンレス製のものであり、ガスセンサを排気管に取り付けるための雄ねじ部３１と、取り付け時に取り付け工具をあてがう六角部３２とを有している。また、主体金具３０には、径方向内側に向かって突出する段部３３が先端側に周方向にわたって設けられており、この段部３３はセンサ素子１００を内挿したセラミックホルダ３５を保持している。
【００１９】
図２に示すように、セラミックホルダ３５は、胴部３５ｃから外側段部３５ｂを介して先端部３５ａが拡径するキノコ状をなしている。セラミックホルダ３５の中心にはセンサ素子１００が挿通される軸孔３５ｈが貫通している。軸孔３５ｈは、先端側にセンサ素子１００の断面よりやや大きい矩形断面の細孔３５ｈ１を有し、後端側には細孔３５ｈ１の長辺側が拡径する略正方形断面の拡孔３５ｈ２を有しており、細孔３５ｈ１と拡孔３５ｈ２は内側段部３５ｄを介して繋がっている。
なお、後述するように、拡孔３５ｈ２に第２の圧縮粉末体３８が充填されているので、拡孔３５ｈ２が特許請求の範囲の「挿通孔」に相当する。
そして、外側段部３５ｂよりも後端側で、セラミックホルダ３５の外面と、主体金具３０の内面との間に、滑石からなる第１の圧縮粉末体３７と、金属リング３４とが先端側から順に配置されている。主体金具３０の後端部３０ｅは径方向内側に向かって折り曲げるように加締められ、後端部３０ｅは金属リング３４を介して第１の圧縮粉末体３７を先端側に押圧している。これにより、第１の圧縮粉末体３７は金属リング３４と外側段部３５ｂとの間で圧縮充填され、セラミックホルダ３５と主体金具３０との間のシール及び固定を行うようになっている。
【００２０】
一方、セラミックホルダ３５の軸孔３５ｈにセンサ素子１００が挿通されると、センサ素子１００の外面と細孔３５ｈ１の内面との間はほとんど隙間なく近接するが、センサ素子１００の外面と拡孔３５ｈ２の内面との間に隙間が形成されるようになっている。そして、この隙間には、滑石からなる第２の圧縮粉末体３８と、ガラス部材３９とが先端側から順に配置されている。第２の圧縮粉末体３８はセンサ素子１００とセラミックホルダ３５の間に圧縮充填され、センサ素子１００をセラミックホルダ３５の内部に保持している。
さらに、第２の圧縮粉末体３８の後端に接した状態で、センサ素子１００の外面と、セラミックホルダ３５の内面との間をガラス部材３９がシール（封止）している。ここで、本実施形態では、ガラス部材３９はセラミックホルダ３５の後端よりも先端側に設けられ、センサ素子１００の後端部１００ｅはガラス部材３９よりも後端側へ突出している。
【００２１】
また、主体金具３０の先端側外周には、主体金具３０の先端から突出するセンサ素子１００の先端部を覆うと共に、複数のガス取り入れ孔２４ａを有する金属製のプロテクタ２４が溶接によって取り付けられている。このプロテクタ２４は、二重構造をなしており、外側には一様な外径を有する有底円筒状の外側プロテクタ４１、内側には後端部４２ａの外径が先端部４２ｂの外径よりも大きく形成された有底円筒状の内側プロテクタ４２が配置されている。
【００２２】
一方、主体金具３０の後端側には、ＳＵＳ４３０製の外筒２５の先端部２５ａが外嵌されている。この外筒２５は、先端部２５ａが主体金具３０にレーザ溶接等により固定されることにより、主体金具３０に固定される。外筒２５の内部には、セパレータ５０が配置され、セパレータ５０と外筒２５の隙間に保持部材５１が介在している。この保持部材５１は、セパレータ５０の鍔部５０ａに係合し、外筒２５を加締めることにより外筒２５とセパレータ５０とにより固定されている。
【００２３】
また、セパレータ５０には、センサ素子１００のリード線１１〜１５を挿入するための挿通孔５０ｂが先端側から後端側にかけて貫設されている（なお、リード線１４、１５については図示せず）。挿通孔５０ｂ内には、リード線１１〜１５と、センサ素子１００の後端部１００ｅに配置された電極パッド１００ｐとを接続する５本の接続端子１６（図１では１本のみ）が収容されている。
さらに、セパレータ５０の後端側には、外筒２５の後端側の開口部２５ｂを閉塞するための略円柱状のゴムキャップ５２が配置されている。このゴムキャップ５２は、外筒２５の開口部２５ｂ内に装着された状態で、外筒２５の外周を径方向内側に向かって加締めることにより、外筒２５に固着されている。ゴムキャップ５２にも、リード線１１〜１５をそれぞれ挿入するための通孔５２ａが先端側から後端側にかけて貫設されている。
【００２４】
次に、本発明の特徴部分について説明する。
図３に示すように、第２の圧縮粉末体３８の軸線Ｏ方向に直交する断面を見たとき、センサ素子１００の主面１００ｍと拡孔３５ｈ２の内面との距離ｄ１が、センサ素子１００の主面１００ｍに隣接する面１００ｊと拡孔３５ｈ２の内面との距離ｄ２よりも長くなっている。
このように、拡孔３５ｈ２が矩形断面をなしているので、拡孔３５ｈ２の内面がセンサ素子１００の主面１００ｍとほぼ平行に対向する。これにより、図７の従来のガスセンサのようにセンサ素子１００の主面１００ｍとの隙間が中央部で広がることがなく、第２の圧縮粉末体３８を圧縮したときの圧力Ｐが中央部に逃げずに拡孔３５ｈ２に沿ってセンサ素子１００の両端まで作用する。このため、センサ素子１００の両端側でも第２の圧縮粉末体３８が十分に圧縮され、第２の圧縮粉末体３８が崩れてセンサ素子１００の保持が不十分となることを抑制できる。
【００２５】
また、距離ｄ１＞ｄ２としているので、センサ素子１００の面１００ｊ側で拡孔３５ｈ２との間隔を狭めることができ、セラミックホルダ３５、ひいてはガスセンサ１を小型化することができる。例えば、図８において、センサ素子１００の面１００ｊ側の内筒１３５０の内孔の距離をＷに狭めれば、内筒１３５０の直径も仮想線１３５０ｘのように小径になる。
【００２６】
距離ｄ１は、センサ素子１００の主面１００ｍと拡孔３５ｈ２の内面との距離のうち、最小値とする。又、距離ｄ１の算出に当たっては、２つの主面１００ｍそれぞれについて拡孔３５ｈ２との距離の最小値を求め、各最小値のうち小さい方の値を採用する。
距離ｄ２は、センサ素子１００の面１００ｊと拡孔３５ｈ２の内面との距離のうち、最大値とする。又、距離ｄ２の算出に当たっては、２つの面１００ｊそれぞれについて拡孔３５ｈ２との距離の最大値を求め、各最大値のうち大きい方の値を採用する。
又、センサ素子１００の外面のうち角部が面取りされている場合を考慮し、センサ素子１００の外面を構成する各辺の中央部を含む水平な部分を距離ｄ１、ｄ２の算出の基準とする。そして、軸線Ｏ方向に直交する素子断面にて、この水平部分（線分）上の各点から拡孔３５ｈ２の内面に垂線を下ろしたとき、垂線の長さを距離とし、面取り部は距離の算出から除外する。そして、水平部分（線分）上の各点からの垂線の長さ（距離）のうち、最小値又は最大値をそれぞれ距離ｄ１、ｄ２とする。
【００２７】
なお、距離ｄ２はｄ１よりも狭いため、センサ素子１００の面１００ｊ側で拡孔３５ｈ２との隙間に第２の圧縮粉末体３８が十分に流れず、シールが不十分になる場合もある。ただし、本発明の目的は、必ずしも第２の圧縮粉末体３８によって完全なシールを実現することではなく、セラミックホルダ３５内で第２の圧縮粉末体３８によりセンサ素子１００を安定して保持することにある。従って、第２の圧縮粉末体３８によるシールは不十分であっても構わない。
例えば、本実施形態では、第２の圧縮粉末体３８の後端に接したガラス部材３９がシール性を確保している。ここで、ガラス部材３９は焼成時に溶融して液状となるため、このときにセンサ素子１００をセラミックホルダ３５内で保持（仮固定）する必要がある。そこで、第２の圧縮粉末体３８が確実に圧縮充填されていることで、センサ素子１００をセラミックホルダ３５内で安定して保持できる。
【００２８】
ガラス部材３９は、酸化亜鉛、酸化バリウム、シリカおよびマグネシアを含む材料から構成することができる。ガラス部材３９は金属である主体金具３０と熱膨張率が大幅に異なるため、ガラス部材３９で主体金具３０を直接シールすることは困難である。そこで、主体金具３０とガラス部材３９との間にセラミックホルダ３５を介在させることで、ガラス部材３９とセラミックホルダ３５の間を確実にシールすることができる。このような観点からは、セラミックホルダ３５を、アルミナを主成分とする材料から構成することが好ましい。
【００２９】
なお、センサ素子１００をセラミックホルダ３５内で安定して保持するためには、幅広の主面１００ｍ側に第２の圧縮粉末体３８が圧縮充填されている必要がある。そこで、距離ｄ１＞ｄ２とすることで、主面１００ｍ側に第２の圧縮粉末体３８が充填され易くなる。
一方、ガラス部材３９等を用いずに、第２の圧縮粉末体３８のみによってシールを確実に行いたい場合は、第２の圧縮粉末体３８の充填長さ（図１の軸線Ｏ方向の長さＬ）を長くすればよい。
【００３０】
又、図１に示すように、センサ素子１００の主面１００ｍの後端部に電極パッド１００ｐが配置され、センサ素子１００よりも後端側に、電極パッド１００ｐと電気的に接続する接続端子１６を有するセパレータ５０が配置されていてもよい。
電極パッド１００ｐと端子金具１６を電気的に接続する場合には、センサ素子１００がセラミックホルダ３５内で軸線Ｏ方向にまっすぐ保持されていないと、電気的接続が不良となったり、センサ素子１００の後端部が斜めにセパレータ５０に挿入されてセンサ素子１００が破損するおそれがある。そこで第２の圧縮粉末体３８によりセンサ素子１００をセラミックホルダ３５内に確実に保持する本発明が有効となる。
【００３１】
次に、図４、図５を参照し、本発明の実施形態に係るガスセンサ１の製造方法について説明する。
まず、セラミックホルダ３５の先端側からセンサ素子１００を軸孔３５ｈに挿通する（図４（ａ））。次に、板状に予備成形された２枚の圧縮粉末体の予備成形体３８ｘを、センサ素子１００の両主面１００ｍにそれぞれ重ねるようにして拡孔３５ｈ２内に挿入する（図４（ｂ））。
次に、プレスピン２００により、予備成形体３８ｘを後端側から軸線Ｏ方向に押圧して圧縮充填し、第２の圧縮粉末体３８を形成する（図４（ｃ））。これにより、センサ素子１００をセラミックホルダ３５内に保持（仮固定）する。
なお、図５に示すように、プレスピン２００は、矩形断面の２本の棒状体を離間して配置した形状になっており、２つの先端向き面２００ａがそれぞれ各主面１００ｍと拡孔３５ｈ２との隙間よりやや小さい寸法とされている。そして、各先端向き面２００ａは、各予備成形体３８ｘの後端側を押圧するようになっている。
【００３２】
次に、ガラス部材３９となるガラス粉末３９ｘを、第２の圧縮粉末体３８の後端側に接するようにして、拡孔３５ｈ２内に充填する（図４（ｄ））。そして、全体を例えば８００℃で焼成し、ガラス粉末３９ｘを焼成して溶融固化させてガラス部材３９を形成する（図４（ｅ））。これにより、センサ素子１００がセラミックホルダ３５と一体となった第１素子ユニットが形成される。
【００３３】
さらに、図示はしないが、主体金具３０内に第１素子ユニットを配置し、セラミックホルダ３５と主体金具３０との間に、圧縮前の第１の圧縮粉末体３７と、金属リング３４とを先端側から順に配置する。そして、主体金具３０の後端部３０ｅを径方向内側に向かって折り曲げて加締め、金属リング３４を介して第１の圧縮粉末体３７を十分に圧縮充填する。これにより、センサ素子１００がセラミックホルダ３５及び主体金具３０と一体となった第２素子ユニットを形成する。
その後、第２素子ユニットの後端側に、セパレータ５０及びゴムキャップ５２を組み付けた外筒２５を配置し、図１に示すように外筒２５の先端部２５ａを主体金具３０の後端側に挿入して溶接等により固定し、ガスセンサ１を作成する。
【００３４】
本発明の実施形態に係るガスセンサ１の製造方法においては、板状に予備成形された２枚の圧縮粉末体の予備成形体３８ｘを、センサ素子１００の両主面１００ｍにそれぞれ重ねればよいので、生産効率が向上する。また、圧縮粉末体３８の粉末をセラミックホルダ３５とセンサ素子１００の隙間に投入する場合に比べ、センサ素子１００の主面１００ｍ側とセラミックホルダ３５の隙間に確実に圧縮粉末体３８を流入することができ、センサ素子１００を圧縮粉末体３８でより確実に保持できる。
【００３５】
本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。
例えば、セラミックホルダの形状は上記実施形態に限定されず、図６に示すような形状とすることもできる。図６において、セラミックホルダ３５０は、図１のセラミックホルダ３５の拡孔３５ｈ２と同径の挿通孔３５０ｈを有し、挿通孔３５０ｈは軸線Ｏ方向にストレートに延び、先端部３５０ａが図２のセラミックホルダ３５の細孔３５ｈ１と同径に縮径している。そして、挿通孔３５０ｈの内部に細孔３５ｈ１と同径の挿通孔を有するセラミックスリーブ３６０が挿入され、セラミックスリーブ３６０の先端向き面が先端部３５０ａの後端向き面に係止されている。センサ素子１００は挿通孔３５０ｈ及びセラミックスリーブ３６０に挿通され、先端部３５０ａからセンサ素子１００の先端が突出している。
そして、センサ素子１００の外面と、セラミックホルダ３５０の内面との間には、先端側から順に、セラミックスリーブ３６０の後端に接した状態の第２の圧縮粉末体３８およびガラス部材３９が配置されている。
【００３６】
又、上記実施形態では、セラミックホルダ３５の内側にセンサ素子１００を保持したが、セラミックホルダ３５を用いずに、センサ素子１００が挿通される矩形断面の挿通孔を主体金具３０に設けてもよい。
さらに、センサ素子は板状であればよく、酸素センサの他、全領域空燃比センサ、及びＮＯｘセンサ等を用いることができる。
【００３７】
又、上記実施形態に係るガスセンサの製造方法では、センサ素子１００を軸孔３５ｈに挿通した後、予備成形体３８ｘを拡孔３５ｈ２内に挿入した。ただし、例えばセンサ素子１００の先端側が多孔質保護層２０で覆われず、セラミックホルダ３５の後端側からセンサ素子１００を挿通可能な場合は、予め予備成形体３８ｘをセンサ素子１００の主面１００ｍに貼り付けた後、センサ素子１００を軸孔３５ｈに挿通してもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１      ガスセンサ
１６      接続端子
３０      主体金具
３５、３５０      セラミックホルダ（ホルダ）
３５ｈ２、３５０ｈ      挿通孔
３８      第２の圧縮粉末体（圧縮粉末体）
３８ｘ      圧縮粉末体の予備成形体
３９      ガラス部材
５０      セパレータ
１００      センサ素子
１００ｍ      センサ素子の主面
１００ｊ      主面に隣接する面
１００ｅ      センサ素子の後端部
１００ｐ      電極パッド
Ｏ      軸線
ｄ１      センサ素子の主面と挿通孔の内面との距離
ｄ２      センサ素子の主面に隣接する面と挿通孔の内面との距離
【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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