(57)【要約】【課題】センサの取付け、交換時におけるその後端側の省スペース化を図るとともに、ガスセンサの軽量化とコストの低減を図る。【解決手段】排気管Ｈに取付けるためのネジ１４を有する金具本体１１に、センサ自身の後端１０１ａから引き出されるリード線４１との接続端子等の内部構成を保護する内部保護筒３１を、ネジ１４の軸線Ｇ回りに回転不能に固定したガスセンサ１で、ネジ１４をネジ込むのに使用される多角形部３５を内部保護筒３１の外周面に設けた。多角形部３５は、これに嵌合する嵌合口を備えたネジ込み用工具２０１をセンサ自身の後端１０１ａから軸線Ｇ方向に移動させることで嵌合できるようにした。多角形部を本体でなく、別部材の内部保護筒３１に設けたため、ソケットの長さが短い工具を使用できるし、本体を小型化できる。【選択図】      図４
2004271469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管にネジ込み方式で取付けるためのネジを外周面に有する環状の金具本体に対し、該金具本体の後方に位置するように、センサ自身の後端から引き出されるリード線との接続端子を含む内部構成を保護する内部保護筒を、前記ネジの軸線回りに回転不能に固定し、しかも、該ネジをネジ込むのに使用される工具嵌合部を備えてなるガスセンサにおいて、
前記工具嵌合部を、前記内部保護筒の外周面に、該工具嵌合部に嵌合するソケット状の嵌合口を備えたネジ込み用工具をガスセンサ自身の後端側から前記ネジの軸線方向に沿って移動させることで嵌合できるように形成したことを特徴とするガスセンサ。
【請求項２】
前記工具嵌合部が、ガスセンサ自身の後端側から前記ネジの軸線方向に沿って見たとき、多角形であることを特徴とする請求項１に記載のガスセンサ。
【請求項３】
前記工具嵌合部の後方には、ガスセンサ自身の後端側から前記ネジの軸線方向に沿って見たとき、該工具嵌合部の輪郭より半径外方向に食み出す部位が存在していないことを特徴とする請求項１又は２に記載のガスセンサ。
【請求項４】
前記金具本体に対し前記内部保護筒が溶接で固定されていることを特徴とする、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】
前記内部保護筒が１部品からなることを特徴とする、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】
前記工具嵌合部が、前記内部保護筒における後端と先端との間に形成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のガスセンサ。
【請求項７】
前記内部保護筒が、その先端側に大径部を、後端側に小径部を有するものであり、前記工具嵌合部が、前記大径部における前記小径部寄り端に形成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のガスセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスセンサに関し、詳しくは、酸素センサ、ＨＣセンサ、ＮＯｘセンサなど、測定対象をなすガス中の被検出成分を検出するためのガスセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のガスセンサは、例えば、自動車用の内燃機関の空燃比を制御するため、排気管に、検出素子が測定対象をなすガスに触れるように取着され、ガス中の被検出成分を電気的に検出するのに用いられる。図７は、このようなガスセンサ１０１の一例（酸素センサ）を示したものである。このものは、排気管Ｈへのねじ込みによる取付け用のネジ１４を外周面に有する環状（筒状）の金具本体１１と、金具本体１１の内側においてその先端側に一部を突出させるように設けられた検出素子２１と、ガスセンサ自身の後端１０１ａ側から引き出されるリード線４１の図示しない接続端子などの内部構成を保護する内部保護筒（筒状ケース）３１などから構成されている。図７中の２０は検出素子２１の保護キャップである。このガスセンサ（以下、単にセンサともいう）１０１は、全体として見ると、概略、ネジ１４の軸線Ｇ方向に延びる軸形状ないし筒形状をなしている。また、金具本体１１には、ネジ込み用工具が嵌合する工具嵌合部である多角形部（通常は六角、以下、六角部ともいう）１０を備えており、この多角形部１０に工具２０１の先端の嵌合口を嵌合して（掛けて）回転させることで、排気管Ｈに設けられたネジ穴にネジ込み、取付けられるように構成されている（例えば、特許文献１、特許文献２、参照）。そして、この取り付けにおいては、その多角形部１０の先端向き端面側がストッパをなすとともに、ガスケット９を介在させることで排気管Ｈに気密状に取付けられる。
【０００３】
ところで、このようなガスセンサ１０１において、検出信号の取り出し用や、検出素子２１の内部に設けられたヒーター６１の電源用などのリード線４１を内部保護筒３１の後端側から引き出す際には、気密を保持する必要があることから、内部保護筒３１の後端部１０１ａにはリード線４１を包囲する形でシール材（グロメット）６５が装填（充填）されるのが普通である。一方、このようなガスセンサ１０１は排気管Ｈの熱により相当高温となるため、そのシール材６５には、通常、耐熱性の高いシリコンゴムやフッ素系ゴムが使用されている。しかし、このようなシール材６５といえども、排気管の熱害に対しては十分な耐熱性があるとはいえない。このため、センサ１０１の取付けにおいては、排気管Ｈの表面からセンサ１０１の後端部位１０１ａまで、すなわちシール材６５が充填されている部位まではある程度の寸法（例えば６ｃｍ程度）を確保する必要があった。このことから、金具本体１１の六角部１０から後端部位１０１ａまでは相当の長さとなっていた。
【０００４】
一方、車両の排気管Ｈにガスセンサ１０１を取付け、或いはその交換をする場合には、周囲のスペースの関係から、通常は、軸線Ｇ方向に長いスリーブを有するソケット状レンチ（以下、単に工具ともいう）２０１を用いることになる。すなわち、このようなガスセンサ１０１の取付けにおいては、こうした工具先端の嵌合口（ソケット）を、センサの後端部に被せるように臨ませ、先端側（図下側）に移動して、その先端の嵌合口を六角部１０に嵌合させ、工具２０１を回転させてネジ込み、或いは着脱をすることになる。これは、センサ１０１の横（側）方向から、スパナの顎を臨ませて六角部１０を噛ませ、スパナの把持部（柄）を回転させるようなことは、センサの周囲にそのようなスペースがなく、できないためである。そして、そのネジ込み後には、工具２０１を後方（図の上方）に引き、工具先端をセンサの後端より後方に位置させて、工具を抜き取ることになる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−５０９２８号公報
【特許文献２】
特開２００２−１６８８２２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが従来のセンサ１０１では、六角部１０が排気管Ｈの表面に当接ないし近接する部位にあり、センサの後端部位１０１ａから六角部１０までの寸法が大きいため、工具２０１はスリーブの長さが長いものを用いることを余儀なくされていた。このため、従来のセンサの取付け構造においては、センサの後方に、センサの後端１０１ａから六角部１０までの寸法に対応した、工具のセッティング或いは抜き取り等のための比較的大きなスペースを確保しておく必要があった。このようなことから、従来のセンサでは、その取付け位置の設計の自由度が制約されていたといった問題があった。
【０００７】
しかも、このような六角部は、センサの後端から工具を挿入して嵌合できるようにするため、その対角寸法ないし対辺寸法は、六角部１０より後方に位置する内部保護筒３１の外径より大きくする必要があることから、これが金具本体１１の大型化を招き、センサの軽量化の要請に応えられない要因ともなつていた。加えて、従来より金具本体１１は鍛造によって六角部１０を含む基本形状を形成しているが、その工程での六角部の張出し成形は容易でなく、これが部品コストの増大を招く原因ともなっていた。
【０００８】
本発明は、こうした従来のガスセンサのもつ問題点の解消のためになされたもので、センサの取付け、或いは交換時におけるその後端側の省スペース化が図られるようにするとともに、ガスセンサの軽量化及びコストの低減を図ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、請求項１記載の発明は、排気管にネジ込み方式で取付けるためのネジを外周面に有する環状の金具本体に対し、該金具本体の後方に位置するように、センサ自身の後端から引き出されるリード線との接続端子を含む内部構成を保護する内部保護筒を、前記ネジの軸線回りに回転不能に固定（接合）し、しかも、該ネジをネジ込むのに使用される工具嵌合部を備えてなるガスセンサにおいて、
前記工具嵌合部を、前記内部保護筒の外周面に、該工具嵌合部に嵌合するソケット状の嵌合口を備えたネジ込み用工具をガスセンサ自身の後端側から前記ネジの軸線方向に沿って移動させることで嵌合できるように形成したことを特徴とする。本明細書において排気管とは、排気マニホルドなどを含む、排気ガスが流通する管をいう。また、本明細書においてガスセンサ又はその構成部品に関して「後」とは、図１、２、及び図４における上を意味し、「先」とは同図における下を意味するものとする。
【００１０】
このようなガスセンサは、前記工具嵌合部が、金具本体ではなく、それより後方に位置する前記内部保護筒の外周面に設けられているため、前記工具嵌合部から内部保護筒の後端までの寸法を小さくできる。したがって、このガスセンサを、排気管へネジ込み方式で取付ける際に使用する工具は、従来と比較してそのスリーブの長さの小さいものを使用できる。このため、本発明のガスセンサによれば、センサの取付けにおけるその後端の省スペース化を図ることができるから、センサ取付け位置の設計の自由度を増大させることができる。
【００１１】
加えて、金具本体の外周面に工具嵌合部を設けていた場合には、その工具嵌合部が、センサ全体のうち、一番大径をなすところとなることから、金具本体の大型化ないし重量の増大を招いていたのに対し、本発明では金具本体にそのような工具嵌合部を要しない。このため、本発明のガスセンサによれば、金具本体の小型化とセンサ自身の軽量化を図ることができる。しかも、このような金具本体は従来鍛造成形によってその基本形状が形成されていたが、その際における多角形部の張り出し成形は容易でなく、これが部品コストの上昇を招いていた。これに対して、本発明では、内部保護筒は、薄肉の金属筒（管）から成形できるため、工具嵌合部の形成も容易にできるため、コストの低減にも寄与できる。
【００１２】
工具嵌合部は、ネジ込み用工具における嵌合口を嵌合してねじ込むことができれば良く、したがって、ネジの軸線方向から見たときの輪郭は、六角形等の多角形に限られず、楕円や外歯車形状であってもよい。ただし、請求項２に記載の本発明のように、請求項１に記載のガスセンサにおいては、前記工具嵌合部が、ガスセンサ自身の後端側から前記ネジの軸線方向に沿って見たとき、多角形であるのが工具の汎用性の点からして好ましい。多角形は六角形に限られず、四角形、八角形、その他の多角形としても具体化できる。なお、本明細書において、多角形というときは、実質的な角が複数ある形をいい、厳密な意味における多角形に限られない。
【００１３】
また、前記手段において、「該工具嵌合部に嵌合するソケット状の嵌合口を備えたネジ込み用工具をガスセンサ自身の後端側から前記ネジの軸線方向に沿って移動させることで嵌合できるように形成した」とは、請求項３に記載の本発明のように、前記工具嵌合部の後方には、ガスセンサ自身の後端側から前記ネジの軸線方向に沿って見たとき、該工具嵌合部の輪郭より半径外方向に食み出す部位が存在していない場合が例示される。具体的には、工具嵌合部が多角形のときは、ネジの軸線方向から見たとき、その多角形の輪郭を後方に正投影した範囲より外側に食み出す部位が存在しない場合であり、多角形に内接する円或いはそれと同心で半径の小さい円などが挙げられる。例示されるというのは、食み出す部位が存在していても、食み出し具合と、工具の嵌合口との関係で、格別の支障なく嵌合できる場合があるためである。というのは、工具嵌合部が多角形のときは、ネジの軸線方向から見たとき、多角形の輪郭より半径外方向に存在する部位があっても、その存在が、例えば、多角形の角に対応する部位にある部分的な突起であれば、工具の嵌合口の形状次第で、この突起を回避する形で、工具嵌合部に嵌合させることができるためである。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、前記金具本体に対し前記内部保護筒が溶接で固定（接合）されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガスセンサである。前記金具本体と前記内部保護筒との固定（接合）手段は格別限定されるものではなく、カシメや締り嵌めによることも可能であるが溶接によるのが好ましい。本発明のセンサにおいて、ネジ込まれるのは金具本体に設けられたネジであるが、そのための回転力が付与されるのは金具本体でなく、それに固定された内部保護筒であるから、内部保護筒は本体に強固に固定されているのが好ましいためである。なお、溶接としては、安価な手法でありながら金具本体と内部保護筒との強固な固定を得る上で、レーザー溶接が好適である。また、金具本体と内部保護筒との間のシール性、防水性を有効に確保するために、溶接は内部保護筒の周方向にわたって行なわれることが好ましい。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、前記内部保護筒が１部品からなることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のガスセンサである。従来公知のガスセンサにおいて、それを構成する内部保護筒は、２部品からなっているもの（例えば、二重筒構造部分を有するもの）がある。これに対し、内部保護筒が１部品からなっているものを使用する場合には、軽量化及び低コスト化を図り易いため好ましいといえる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、前記工具嵌合部が、前記内部保護筒における後端と先端との間に形成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のガスセンサである。
【００１７】
前記内部保護筒における後端寄り部位には、通常、引き出されるリード線とのシールを保持するためのシール材が充填されるところである。また前記内部保護筒における先端寄り部位には、金具本体との固定部（接合部）が存在するし、センサ自身の後端から遠くなる。このような理由から、前記内部保護筒における後端と先端には、多角形などの工具嵌合部を形成しにくい。反面、後端と先端との間には、このような工具嵌合を形成しにくい理由はない。このため、請求項６に記載の発明のように、工具嵌合部が、前記内部保護筒における後端と先端との間において形成されているとよい。ただし、工具の長さを短くする観点からは、できるだけ後端寄りに設けるのがよい。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、前記内部保護筒が、その先端側に大径部を、後端側に小径部を有するものであり、前記工具嵌合部が、前記大径部における前記小径部寄り端に形成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のガスセンサである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図１〜図４を参照しながら詳細に説明する。図中、１はガスセンサ（酸素センサ）であり、筒状（環状）の金具本体１１と、検出素子２１と、内部保護筒３１などから、次のように構成されている。すなわち、金具本体１１は外周面に、排気管にネジ込み方式で取付けるためのネジ１４を備えており、検出素子２１は、金具本体１１の内側において自身の先端を金具本体１１の先端（図１、２における金具本体１１の下端）より突出させて固定されている。ただし、金具本体１１の先端側には、金具本体１１の先端側から突出する検出素子２１を覆うように、ガス導入孔付きの保護キャップ２０が設けられている。また、内部保護筒３１は、ガスセンサ自身の後端（図１、２における上端）側から引き出されるリード線４１に接続される端子部材（接続端子）７１〜７３を含む内部構成を外側から保護するように、金具本体１１の後端寄り部位に固定されている。ただし、内部保護筒３１が、その先端側に大径部３２を、後端側に小径部３３を有する、段付き円筒状に形成されたものとされ、工具嵌合部として、本形態では外周面に六角形の多角形部３５が大径部３２における小径部３３寄り端に形成されている。なお、本形態では、金具本体１１のネジ１４の後端側に円形のフランジ１２が設けられており、このフランジ１２の後端向き面１３に内部保護筒３１の先端３１ａを当接させ、溶接によって固定されている。
【００２０】
このような、本形態のガスセンサ１では、前記したように、金具本体１１に多角形部を設けることなく、これを内部保護筒３１の外周面に形成した点が従来のセンサと異なるものであり、センサの内部の構成については従来のセンサと基本的に異なる点はない。以下、これらを含め、さらに詳細に説明する。なお、本形態における金具本体１１、及び検出素子２１、内部保護筒３１等の構成部品は、ネジ１４の軸線Ｇに垂直な断面形状は原則的に円形である。
【００２１】
すなわち、本形態におけるガスセンサ１は、全体として見ると、上下の両端寄り部位が細い、略円筒状（又は軸状）をなしている。このうち、金具本体１１は、その図示上下の中間部に、円形のフランジ１２を備えており、その下側（先端側）には、フランジ１２の外径より小径に形成され、外周面にネジ込み用のネジ１４を備えた、排気管Ｈへのネジ込み部１５を備えている。そして、このネジ１４より先端側には、さらに小径の小径筒部１６を備えている。なお、小径筒部１６には、複数のガス導入孔付き保護キャップ２０が検出素子２１を覆う形で取付けられている。一方、フランジ１２の図示上側（後端側）には、ネジ１４のネジ径よりやや大径の外径を有し、内部保護筒３１が嵌合（外嵌）して固定（溶接）される、保護筒嵌合固定部１７を備えている。このような金具本体１１の内側は、下から上に向けて、小径円筒部、中径円筒部、及び大径円筒部からなる内孔がそれぞれ段部を介して、同軸で形成されている。なお、本形態の金具本体１１はステンレス鋼（ＳＵＳ４３０）を素材として鍛造により基本形状を成形した後、内周面や保護筒嵌合固定部１７の外周面などが機械加工により仕上られたものである。
【００２２】
このような金具本体１１の内側には、後端側からリング状の金属製平パッキン５１が入れられ、その上に、リング（円筒）状の絶縁座部材５２が挿入されている。そして、金具本体１１の内側中央には、先端が閉塞状で筒状をなす検出素子２１がその先端（図示下端）側から同軸状に内挿され、その略中央外周に周設された外周凸条部（フランジ）２３を絶縁座部材５２の上部内周の凹部に係合させている。
【００２３】
また、金具本体１１の内側（内周面）であって絶縁座部材５２の上には、本例では滑石などからなるシール材５３が充填され、そのシール材５３より後端側には円筒状の絶縁部材５４が同軸状に内挿され、金具本体１１の内側と検出素子２１の外周面との間に配置されている。そして、金具本体１１の保護筒嵌合固定部１７の内側で、絶縁部材５４の後端面には、一定厚さの金属製リング５５が同軸状に配置され、この金属製リング５５を覆うように、保護筒嵌合固定部１７の後端寄り部位の薄肉部１８の後端が内側に曲げられ、かつ金属製リング５５を先端側に押すように加締められている。こうして、金具本体１１の内側に検出素子２１を気密を保持して固定している。そして、保護筒嵌合固定部１７におけるフランジ１２寄り部位の外周面は円筒面とされている。
【００２４】
このような金具本体１１のフランジ１２より後方の保護筒嵌合固定部１７における外周面には、段付き円筒状に形成された内部保護筒３１がその下端寄り部位をネジ１４と同軸状にて外嵌めされている。ただし、内部保護筒３１はその下端３１ａがフランジ１２の後端向き端面１３に当接され、外側から、例えば全周レーザー溶接で保護筒嵌合固定部１７に固定されている。
【００２５】
さて次ぎに本発明の要部をなす内部保護筒３１について詳細に説明する。本形態においてその内部保護筒３１は、その先端寄りの約半分の長さ部位が大径の大径部３２とされ、後端寄りの約半分の長さ部位が小径の小径部３３とされ、その中間部にテーパー状とされたテーパー連結部３４を備えている。一方、その大径部３２における小径部３３寄り端が、後端側から見て略六角形をなすように形成され、工具嵌合部である多角形部３５とされている。この多角形部３５は、後端側から見て、大径部３２にほぼ内接するように形成され、小径部３３の外径は、その六角形の内接円より小さく設定されており、六角ボルトの頭部形状（六角ナット形状）を呈している。なお、小径部３３の長さ方向における中間部位には、周方向における適数箇所が内側に突出する突出部３６をなしている。
【００２６】
この内部保護筒３１は、ＳＵＳ３０４ＬやＳＵＳ３１０といったステンレスにて形成している。また、内部保護筒３１の肉厚は、全範囲にわたって、０．３〜０．８ｍｍの範囲内に設定することが好ましい（本形態では、肉厚０．５ｍｍに設定）。この肉厚が０．３ｍｍ未満になると、後述するネジ込み用工具２０１を嵌合して回転させたときや路面からの石はね等による衝撃を受けたときに、内部保護筒３１自身が変形を生ずる可能性がある。一方、上記肉厚が０．８ｍｍを超えると、内部保護筒３１自身の成形（例えば絞り如工）に手間を要する場合がある。なお、内部保護筒３１は、ビッカース硬度Ｈｖが２５０〜４００の範囲内に調整されることが、上記変形をより生じ難くする観点から好ましい。
【００２７】
そして、本形態では、棒状のヒーター６１とその一対の電極に、端子部材７１（もう一方は図２において図示せず）を介して接続されたリード線４１ａ、４１ｂの端部、及び検出素子２１の図示しない外側電極、内側電極に接続される、各端子部材７２、７３に接続されたリード線４１ｃ、４１ｄの端部を含む構成部材が、内部保護筒３１の内側に収納されている。なお、ヒーター６１は検出素子２１の内側に内挿されている。本形態では、このように４本のリード線４１ａ〜４１ｄを有しており、これらは、予め、略円柱状のシール材（例えばフッ素ゴム）６５の中に、ネジ１４の軸線方向から見て周方向に４つに振り分けられて通されている。そして、リード線４１ａ〜４１ｄに接続される各端子部材７１〜７３については、同様に各々振り分けるように形成された４つの穴を有するセパレーター６６の各穴に配置されている。
【００２８】
なお、本形態ではセパレーター６６は、上端部外周に径方向外側に突出するフランジ６７を有して外観が円柱状（円筒状）をなすものであり、そのフランジ６７が内部保護筒３１内の突出部３６に係合させられている。また、シール材６５は内部保護筒３１の後端寄り部位内側に嵌挿され、その後、内部保護筒３１内のそのシール材６５に対応する部位が半径外側から内向に加締められて固定されている。そして、センサ自身の後端（シール材６５の後端面）からからリード線４１ａ〜４１ｄが引き出されている。
【００２９】
このような本形態におけるガスセンサ１は、図４に示したように、排気管内Ｈａに、検出素子２１を内部に有する保護キャップ２０を突出させ、金具本体１１のネジ１４を排気管Ｈのネジ穴（又は排気管の穴に取付けられた口金のネジ）にネジ込むことで、ガスケット９を介在させた状態で取付けられる。本形態では、図４に示したように、金具本体１１のフランジ１２（詳細にはフランジ１２の先端向き端面側に配置されるガスケット９）より後端寄り部位（図示上方）が外部に露出する形で取付けられる。このとき、ねじ込みに使用するねじ込み用工具２０１は、多角形部（六角部）３５に外嵌めされる、例えば六角の嵌合口を有するものを使用することになる。そして、この工具２０１は、ネジ１４の軸線Ｇ方向に沿ってセンサ１自身の後端１０１ａ側から嵌合できる筒状で、下端部に内部保護筒３１の多角形部３５に嵌合する嵌合口のあるものであればよい。すなわち、このような工具２０１を使用して、それをネジ１４の軸線Ｇ回りに回転することで、センサ１の着脱ができるが、本形態では、ねじ込み用の多角形部３５が、金具本体１１のフランジ１２より後方に接合された内部保護筒３１の中間部位の外周面に設けられているため、工具はスリーブの長さの短いものを使用できる。
【００３０】
すなわち、従来のガスセンサでは、多角形部が本形態における金具本体１１のフランジ１２に対応する部位の外周面に設けられていたため、その多角形部から内部保護筒３１の後端までの寸法がその分大きくなる。したがって、工具もスリーブの長さが長いものを用いざるを得なかったのであるが、本形態では、スリーブの長さが短い工具でセンサ１のネジ込み、着脱ができるから、センサ１の後端１０１ａより後方の空間スペースを少なくできる。
【００３１】
加えて、従来のように金具本体に工具嵌合部である多角形部を設けるときは、特にその多角形部の角部付近（多角形部とそれに内接する円との間の肉）が厚肉となるため、金具本体の大型化とともにその重量の増大を招いていたが、本発明ではそのような問題を解消できる。すなわち、前記形態におけるフランジ１２は、工具嵌合部でないため、ネジ込みにおけるストッパ及び気密保持の点のみからその外径や厚さを設定すればよいため、金具本体１１の小型化とセンサ自身の軽量化を図ることができる。しかも、このような金具本体１１には多角形部がないためにその製造が容易となり、したがって、その部品コストの低減が図られる。一方で、内部保護筒３１は、薄肉の金属筒（管）を素材としてプレス或いは絞り成形で形成できるから、多角形部３５付きのものとしても容易にその製造をすることができる。
【００３２】
なお、本形態では、多角形部３５を内部保護筒３１の大径部３２のうちの後端寄り部位に設けたため、多角形部３５が内部の構成に干渉することも容易に回避できる。また、とくに工具嵌合部を多角形部３５としたときは、内部保護筒３１を手で握ったときの滑り止め効果が高いため、仮締など作業者の手による回螺作業も容易となる。なお、工具のスリーブの長さを短くする点と、センサ１の後方の省スペース化の点からは、内部保護筒３１における工具嵌合部（多角形部３５）がセンサ１自身のできるだけ後端１０１ａに位置するようにするとよい。ただし、工具嵌合部の位置にかかわらず、センサ１を着脱する際、これを真っ直ぐにしてネジ穴に臨ましたり、真っ直ぐ後に引き抜くときには、排気管Ｈａ内に突出している長さ分（前記形態では金具本体１１のフランジ１２の先端向き面から保護キャップ２０の先端面までの長さ分）のスペースが、取り付け状態におけるセンサ１自身の後端より後方に必要となる。したがって、センサ１の後端に工具嵌合部を設けたとしても、省スペース化にはあまり寄与できない。内部保護筒３１における工具嵌合部の後端からの位置は、排気管Ｈａ内に突出する部位の長さや、内部保護筒３１の材質、厚さ、ネジリ強度を考慮して設定するとよい。
【００３３】
前記形態では、内部保護筒３１がその先端側に大径部３２を、後端側に小径部３３を有するものとし、工具嵌合部である多角形部３５が、大径部３２における小径部３３寄り端に形成されているものとして具体化したが、段付き状とする場合でもこれに限定されるものではない。すなわち、先端側に向うにしたがって、その太さが小径部、中径部及び大径部と、３段階に変化して太くなるものにおいても具体化できる。この場合、多角形部は例えば中径部における小径部寄り端に形成してもよいし、大径部における中径部寄り端に形成してもよい。
【００３４】
さて、次ぎに本発明の第２の実施形態について、図５に基づいて説明するが、このものは、前記形態の変形例とでもいうべきもので、本質的相違はないことから、同一部位には同一の符号を付し、相違点のみ説明する。
【００３５】
すなわち、前記形態では、内部保護筒３１が１部品からなるものにおいて具体化したが、本形態は、内部保護筒３１が２部品からなるもの（二重構造を有するもの）において具体化したものである。すなわち、本形態では、前記形態における内部保護筒３１を、セパレーター６６のフランジ６７を係合させている部位の近傍で切断し、同部位より先端側の部分をなす先端側の内部保護筒３１ｃと、この先端側の内部保護筒３１ｃの後端寄り部位を含む外側に、センサ１自身の後端側を保護する内部保護筒３１ｂを外嵌して、カシメなどにより一体的に固定したものである。そして、内部保護筒を２部品からなるものとし、先端側の内部保護筒３１ｃの前記形態における多角形部に対応する部位に多角形部３５を設けたものである。すなわち、本発明における内部保護筒は１部品からなるものに限定されるものではなく、このように複数部品からなるものとしても具体化できることは明らかである。
【００３６】
さて、次ぎに本発明の第３実施形態について、図６に基づいて説明するが、このものも、第１の実施の形態の変形例とでもいうべきもので、本質的相違はないことから、同一部位には同一の符号を付し、相違点のみ説明する。
【００３７】
すなわち、本形態では、内部保護筒３１における先端３１ａに外向きに突出するフランジ３９を設けておく一方、金具本体１１のフランジ１２の後端向き面１３の外周縁から後方に薄肉円筒部１９を設けておき、フランジ３９を金具本体１１のフランジ１２における後端向き面１３に当接させてから、薄肉円筒部１９を内側にカールさせるようにかしめて固定したものである。すなわち、内部保護筒３１の金具本体１１に対する固定の手段ないし構造は上記した実施の形態のものに限定されるものではなく、金具本体１１に対し内部保護筒３１がネジ１４の軸線Ｇ回りに回転不能に固定されるものであれば、適宜の手段、構造を用いることができる。ネジ込み時或いはセンサの脱着時において、両者（本体と内部保護筒）の接合が分離されない強度が得られるように構成されていればよい。なお、固定手段として溶接が強度もあり好ましいことから明らかなように、両者は溶接可能な素材（材質）で形成するのが好ましい。
【００３８】
本発明は、上記した実施の形態のものに限定されるものではなく、適宜に設計変更して具体化できる。内部保護筒における工具嵌合部は、工具の嵌合口との嵌合性を考慮すると、多角形、とくに正多角形（六角形、四角形、八角形など）とするのが適切であるが、これに限定されるものではなく、ねじ込みに支障のない限り任意の形状として具体化できる。そして、内部保護筒における工具嵌合部のネジの軸線方向における位置についても、適宜の位置として具体化できる。さらには、内部保護筒の工具嵌合部におけるネジの軸線方向の位置、或いは寸法は、内部構成に干渉したり或いは支障のない限り、適宜に設定すればよい。
【００３９】
なお、本発明は、酸素センサの他、ＮＯｘセンサやＨＣセンサ、全領域空燃比センサといった各種ガスセンサにおいて具体化できる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のガスセンサでは、金具本体の外周面でなく、それとは別部材でありかつそれより後方に位置する内部保護筒に工具嵌合部を設けたため、次のような効果がある。すなわち、ソケットレンチの長さが短いものを使用できるから、ガスセンサの取り付け（着脱）に要するスペースを小さくできる。したがって、その取付け位置の設計の自由度を増大させることができる。
【００４１】
加えて、金具本体の外周面に工具嵌合部を設けていた場合には、同部位が大径をなすことから、金具本体の大型化ないし重量の増大を招いていたのに対し、本発明では金具本体の外周面でなく、内部保護筒の周面において工具嵌合部を設けたため、金具本体の小型化とセンサ自身の軽量化を図ることができる。そして、本発明によれば、部品点数の増大もないため、製造コストの低減も期待される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガスセンサの第１の実施の形態の斜視図。
【図２】図１のガスセンサの破断正面図。
【図３】図２を後端側から見た図。
【図４】図１のガスセンサを排気管へ取付けたときの正面図。
【図５】本発明のガスセンサの第２の実施の形態の破断正面図。
【図６】本発明のガスセンサの第３の実施の形態の破断正面図。
【図７】従来のガスセンサの破断正面図。
【符号の説明】
１  センサ
１１  金具本体
１４  ネジ
３１  内部保護筒
３５  工具嵌合部
４１  リード線
１０１ａ  センサの後端
２０１  ネジ込み用工具
Ｈ  排気管
Ｇ  ネジの軸線
【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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