(57)【要約】【課題】組みつけ作業性を向上でき、部品寸法の誤差等の影響を抑制でき、ケーシングのいびつな変形や割れ等を抑制でき、弾性シール部材を確実に加締め固定でき、気密性が良好となるガスセンサの製造方法及びガスセンサを提供する。【解決手段】ガスセンサ１の製造方法によれば、シール部材１１に対して圧縮外力Ｆを印加して圧縮変形させることにより、圧縮前に比べてシール部材１１の径方向寸法を拡大できる。これにより、シール部材１１の外面と外筒６（詳細には、筒状開口部６３）の内面との隙間が縮小されるため、加締め変形率が小さい場合であっても、圧縮維持用加締め部６６によるシール部材１１の加締め固定力を大きく確保でき、気密性を向上できる。また、圧縮維持用加締め部６６に加えて、固定用加締め部６７を形成することで、外筒６の筒状開口部６３とシール部材１１との接触面積を拡大でき、気密性をさらに向上できる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延び、先端側が被測定ガスに向けられる検出素子と、
前記検出素子の径方向周囲を取り囲む筒状をなし、前記検出素子を保持する素子保持部を有すると共に、外部から自身の内部空間に通じる筒状開口部を後端側に有するケーシングと、
前記検出素子に電気的に接続するリード線を外部から前記ケーシングの前記内部空間に導入するためのリード線挿通孔を有し、前記筒状開口部に挿入される弾性シール部材と、
前記筒状開口部での前記弾性シール部材の前記軸線方向における位置決めを行うために、前記ケーシングの内部に配置される前記弾性シール部材よりも先端側に備えられる位置決め部と、
を有するガスセンサの製造方法であって、
前記筒状開口部に前記弾性シール部材を遊嵌状に挿入し、前記筒状開口部に挿入された前記弾性シール部材に対して、後端側から前記位置決め部に向かう挿入方向に圧力を加えて、前記弾性シール部材の外径寸法が拡大するように前記弾性シール部材を圧縮変形させ、
前記筒状開口部のうち、圧縮状態の前記弾性シール部材の径方向外側に配置される部分を、径方向内側に加締めることで、圧縮維持用加締め部を形成し、
前記圧縮維持用加締め部により前記弾性シール部材を加締め固定させること、
を特徴とするガスセンサの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のガスセンサの製造方法であって、
前記筒状開口部に挿入された前記弾性シール部材に対して挿入方向に圧力を加えるにあたり、前記弾性シール部材の外面が前記筒状開口部の内面に当接するまで前記弾性シール部材を圧縮変形させること、
を特徴とするガスセンサの製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のガスセンサの製造方法であって、
前記弾性シール部材に対して後端側から前記位置決め部に向かう挿入方向に圧力を加えて、当該弾性シール部材を圧縮変形させた状態下において、前記筒状開口部のうち、前記弾性シール部材における後端部から挿入方向中央部までの領域に対応する部分の少なくとも一部を含むように、前記圧縮維持用加締め部を形成すること、
を特徴とするガスセンサの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のガスセンサの製造方法であって、
前記筒状開口部のうち、前記圧縮維持用加締め部が形成される位置よりも先端側で、かつ前記位置決め部の後端部までの領域に対応する部分のうち少なくとも一部を径方向内側に加締めることで、前記圧縮維持用加締め部よりも外径寸法が大きい固定用加締め部を形成すること、
を特徴とするガスセンサの製造方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のガスセンサの製造方法であって、
前記圧縮維持用加締め部を形成する際の前記筒状開口部の加締め変形率が２０％以下であること、
を特徴とするガスセンサの製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のガスセンサの製造方法であって、
前記圧縮維持用加締め部を形成する際の前記筒状開口部の加締め変形率が１５％以下であること、
を特徴とするガスセンサの製造方法。
【請求項７】
軸線方向に延び、先端側が被測定ガスに向けられる検出素子と、
前記検出素子の径方向周囲を取り囲む筒状をなし、前記検出素子を保持する素子保持部を有すると共に、外部から自身の内部空間に通じる筒状開口部を後端側に有するケーシングと、
前記検出素子に電気的に接続するリード線を外部から前記ケーシングの前記内部空間に導入するためのリード線挿通孔を有し、前記筒状開口部に挿入される弾性シール部材と、
前記筒状開口部での前記弾性シール部材の前記軸線方向における位置決めを行うために、前記ケーシングの内部に配置される前記弾性シール部材よりも先端側に備えられる位置決め部と、
を有するガスセンサであって、
前記弾性シール部材は、前記筒状開口部のうち前記弾性シール部材の径方向外側に配置される部分を径方向内側に加締めることで形成される圧縮維持用加締め部により、加締め固定されており、
前記弾性シール部材のうち、前記位置決め部と前記圧縮維持用加締め部との間に配置される部分は、前記筒状開口部への挿入方向に向かって圧力が加えられた状態で加締め固定されていること、
を特徴とするガスセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定ガス成分を検出するためのガスセンサ、およびガスセンサの製造方法（センサ製造方法）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、被測定ガス成分を検出するための検出素子と、検出素子を内部に収容可能に形成されるケーシング（ハウジングおよび保護カバー）と、外部からケーシングの内部にリード線を挿通するためのリード線挿通孔を有する弾性シール部材（弾性絶縁部材）と、を備えるガスセンサがある。
【０００３】
このようなガスセンサとしては、弾性シール部材をケーシングの筒状開口部に挿入配置した後、筒状開口部を内側方向に加締め変形させることで、弾性シール部材を筒状開口部の内部に加締め固定する構造のものが知られている（特許文献１および特許文献２）。
【０００４】
なお、このように弾性シール部材が加締め固定される構成のガスセンサでは、弾性シール部材の外径寸法をケーシングの筒状開口部の内径寸法よりも小さく設定することにより、筒状開口部に対する弾性シール部材の組みつけ作業性の向上を図ることができ、また、部品寸法の誤差などを吸収してガスセンサを製造することができる。
【０００５】
また、リード線とリード線挿通孔（弾性シール部材）との間の気密性向上を図るために、リード線挿通孔の内径寸法がリード線の外径寸法よりも小さくなるように弾性シール部材を形成することがある。この場合には、リード線を挿通した後の弾性シール部材の外径寸法が拡大することから、リード線挿通に伴う外径寸法の拡大分のクリアランスを確保するために、弾性シール部材の外径寸法をケーシングの筒状開口部の内径寸法よりも小さく設定することがある。
【０００６】
このように弾性シール部材の外径寸法およびケーシングの筒状開口部の内径寸法を設定することで、弾性シール部材をケーシングの筒状開口部に遊嵌状に挿入した上で上記加締め固定を行うことができることから、弾性シール部材の組みつけ作業性を向上させることができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−２２９８９７号公報（請求項１、図１、段落番号［００１８］、［００２９］）
【特許文献２】
特開平９−５４０６３号公報（請求項１、図１、図４、段落番号［００３５］）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、弾性シール部材の外径寸法をケーシングの筒状開口部の内径寸法よりも小さく設定するガスセンサの製造方法においては、加締め変形後の筒状開口部で確実に弾性シール部材を加締め固定するために、筒状開口部の加締め作業における加締め変形率（加締め変形量）を大きくする必要がある。
【０００９】
このように、加締め変形率を大きくして加締め部の径寸法をより小さくする場合には、加締め作業において、筒状開口部がいびつに変形する虞や、ケーシングの割れに至る可能性が高くなる等の問題が生じる。
これに対し、弾性シール部材の外面と筒状開口部の内面とのクリアランス寸法（隙間寸法）を小さくすることで、いびつな変形や割れの発生などを防止することが考えられる。しかし、このようにすることで、ケーシングの筒状開口部に対する弾性シール部材の挿入抵抗が大きくなることから、組みつけ作業性が低下することになり、また、部品寸法の誤差を吸収する等の効果を期待することができなくなる。
【００１０】
あるいは、加締め変形率を一定値以下に制限して、加締め部の径方向寸法に下限値を設定することで、いびつな変形や割れなどを防止することも考えられる。しかし、このような制限を設けると、筒状開口部による弾性シール部材の加締め固定力が不十分となる場合があり、その場合には、ケーシング（筒状開口部）と弾性シール部材との間の気密性が低下する虞がある。
【００１１】
また、固溶化熱処理（焼鈍）を施すことで、ケーシングの剛性を低下させて、加締め作業を実行し易くすることも考えられる。しかし、ケーシングの剛性を積極的に低下させると、外部からの衝撃によりケーシングが容易に変形することになり、実使用環境下で要求される強度、ひいてはガスセンサの信頼性を満足できなくなる虞がある。
【００１２】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、弾性シール部材をケーシングの筒状開口部に加締め固定する構造のガスセンサ、およびそのようなガスセンサの製造方法であって、ケーシングに対する弾性シール部材の組みつけ作業性を向上でき、部品寸法の誤差などの影響を抑制できると共に、加締め作業時におけるケーシング（筒状開口部）のいびつな変形や割れなどを抑制でき、さらに、弾性シール部材を確実に加締め固定でき、気密性が良好となるガスセンサの製造方法およびガスセンサを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明方法は、軸線方向に延び、先端側が被測定ガスに向けられる検出素子と、検出素子の径方向周囲を取り囲む筒状をなし、検出素子を保持する素子保持部を有すると共に、外部から自身の内部空間に通じる筒状開口部を後端側に有するケーシングと、検出素子に電気的に接続するリード線を外部からケーシングの内部空間に導入するためのリード線挿通孔を有し、筒状開口部に挿入される弾性シール部材と、筒状開口部での弾性シール部材の軸線方向における位置決めを行うために、ケーシングの内部に配置される弾性シール部材よりも先端側に備えられる位置決め部と、を有するガスセンサの製造方法であって、筒状開口部に弾性シール部材を遊嵌状に挿入し、筒状開口部に挿入された弾性シール部材に対して、後端側から位置決め部に向かう挿入方向に圧力を加えて、弾性シール部材の外径寸法が拡大するように弾性シール部材を圧縮変形させ、筒状開口部のうち、圧縮状態の弾性シール部材の径方向外側に配置される部分を、径方向内側に加締めることで、圧縮維持用加締め部を形成し、圧縮維持用加締め部により弾性シール部材を加締め固定させることを特徴とするガスセンサの製造方法である。
【００１４】
本発明のガスセンサの製造方法（センサ製造方法）においては、ケーシングの筒状開口部に遊嵌状に挿入した状態の弾性シール部材を同ケーシングへの挿入方向に圧縮する。このとき、弾性シール部材は、位置決め部の存在によって径方向外側に向かって圧縮変形（膨張）し、圧縮前に比べて、弾性シール部材の径方向寸法が拡大することになる。このように弾性シール部材を径方向に圧縮変形させることにより、弾性シール部材を筒状開口部に遊嵌状に挿入したにも関わらず、筒状開口部の加締め前に、弾性シール部材の外面とケーシング（詳細には、筒状開口部）の内面との隙間を縮小させることができる。
【００１５】
そして、弾性シール部材を径方向に膨張させた状態で、筒状開口部のうち弾性シール部材の径方向外側に配置される部分に圧縮維持用加締め部を形成することで、圧縮維持用加締め部と位置決め部との間で弾性シール部材を挟持でき、弾性シール部材の圧縮状態を維持することができる。また、ケーシングの筒状開口部に圧縮維持用加締め部を形成することで、弾性シール部材をケーシングに対して加締め固定することができる。
【００１６】
つまり、本発明のセンサ製造方法を用いる場合には、弾性シール部材の圧縮変形により、弾性シール部材の外面とケーシング（詳細には、筒状開口部）の内面との隙間が縮小されることから、圧縮維持用加締め部を形成する際の加締め変形率が小さい場合であっても、圧縮維持用加締め部による弾性シール部材の加締め固定力を大きく確保することができる。
【００１７】
そして、このセンサ製造方法により製造されるガスセンサにおいては、圧縮維持用加締め部において、ケーシング（筒状開口部）と弾性シール部材とが隙間無く密着することで、ケーシング（筒状開口部）と弾性シール部材との間の気密性を良好に維持することができる。
【００１８】
よって、本発明（請求項１）によれば、弾性シール部材をケーシングの筒状開口部に遊嵌状に挿入させた上で、ケーシング（筒状開口部）の加締め量が少ない場合であっても、筒状開口部により弾性シール部材を強固に加締め固定することができ、ケーシング（筒状開口部）と弾性シール部材との間の気密性を良好に維持することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、弾性シール部材として、外径寸法が筒状開口部の内径寸法よりも小さい弾性シール部材を使用できるため、弾性シール部材を筒状開口部に挿入する際の挿入作業が容易となり、弾性シール部材の組みつけ作業性を向上できる。さらに、部品寸法の誤差やリード線挿通に伴う弾性シール部材の外径寸法拡大などの影響により、弾性シール部材が筒状開口部に挿入不可能となることを避けることができ、寸法誤差などの影響を抑えてガスセンサを製造することができる。
【００２０】
また、加締め部を形成する際の加締め変形率が少なくて済むことから、ケーシングへの加締め部の形成を容易にするために、ケーシングに対して固溶化熱処理などを施す必要がなくなり、加締め作業時におけるケーシング（筒状開口部）のいびつな変形や割れなどの発生を抑制できると共に、実使用環境下で要求されるケーシングの強度を確保することができる。
【００２１】
なお、筒状開口部のうち、圧縮状態の弾性シール部材の径方向外側に配置される部分を加締めて形成される加締め部については、弾性シール部材の径方向外側に配置される部分の全体を加締めて形成される加締め部に限定されず、その一部を加締めて形成される加締め部であってもよい。
【００２２】
そして、上記のセンサ製造方法において、筒状開口部に挿入された弾性シール部材に対して挿入方向に圧力を加えるに際しては、請求項２に記載のように、弾性シール部材の外面が筒状開口部の内面に当接するまで弾性シール部材を圧縮変形させるとよい。
【００２３】
これにより、筒状開口部の内面と弾性シール部材の外面との接触面積が拡大されて、筒状開口部による弾性シール部材の保持力が増大すると共に、気密性の向上を図ることができる。
また、圧縮維持用加締め部を形成する前に、弾性シール部材の外面とケーシングの筒状開口部の内面とが当接するまで当該弾性シール部材を圧縮変形させることで、圧縮維持用加締め部を形成する際の加締め変形率を小さく設定した場合であっても、圧縮維持用加締め部による弾性シール部材の加締め固定力をより大きく確保することができると共に、弾性シール部材と筒状開口部とを密着させることができる。
【００２４】
次いで、上述のガスセンサの製造方法においては、請求項３に記載のように、弾性シール部材に対して後端側から位置決め部に向かう挿入方向に圧力を加えて、当該弾性シール部材を圧縮変形させた状態下において、筒状開口部のうち、弾性シール部材における後端部から挿入方向中央部までの領域に対応する部分の少なくとも一部を含むように、圧縮維持用加締め部を形成してもよい。
【００２５】
上述したように、ケーシングの筒状開口部に挿入された弾性シール部材に対して挿入方向に圧力を加えた状態で圧縮維持用加締め部を形成した場合、弾性シール部材には、圧縮維持用加締め部と位置決め部との間に挿入方向に対する圧力が及ぶと同時に、挿入方向（軸線方向）に弾性復元力も働くことになる。そのため、筒状開口部のうち、圧縮維持用加締め部の形成位置を先端側に設定すると、圧縮維持状加締め部よりも後端側に位置する弾性シール部材の弾性復元力に引きつられて、弾性シール部材がケーシング（筒状開口部）から抜け出てしまう可能性がある。
【００２６】
そこで、本発明（請求項３）では、筒状開口部のうち、圧縮状態の弾性シール部材の後端部から挿入方向中央部までの領域に対応する部分の少なくとも一部を含むように、圧縮維持用加締め部を形成するようにして、圧縮維持用加締め部の形成位置を特定している。
【００２７】
このように圧縮維持用加締め部の形成位置を特定することによって、弾性シール部材のうち、圧縮維持用加締め部よりも後端側に位置する部分の割合を少なくすることが出来る。これにより、圧縮維持用加締め部よりも後端側に位置する弾性シール部材による弾性復元力を少なくすることができ、圧縮維持用加締め部の形成後において、弾性シール部材がケーシング（筒状開口部）から抜け出ることを有効に抑制することができる。なお、筒状開口部のうち、圧縮状態の弾性シール部材の後端部から挿入方向中央部までの領域に対応する部分に圧縮維持用加締め部を形成するにあたっては、その領域の一部にそれを形成しても良いし、上記領域全体に形成しても良く、あるいは筒状開口部の全体にわたってそれを形成しても良い。
【００２８】
また、上述（請求項３）のガスセンサの製造方法においては、請求項４に記載のように、筒状開口部のうち、圧縮維持用加締め部が形成される位置よりも先端側で、且つ位置決め部の後端部までの領域に対応する部分のうち少なくとも一部を径方向内側に加締めることで、圧縮維持用加締め部よりも外径寸法が大きい固定用加締め部を形成すると良い。
【００２９】
このように、ケーシングの筒状開口部の軸線方向に対して、圧縮維持用加締め部及び固定用加締め部といった加締め部を複数設けることで、弾性シール部材のケーシング（筒状開口部）に対する加締め固定力を向上させることができ、ケーシングと弾性シール部材との間における気密性をより一層向上させることができる。さらに、圧縮維持用加締め部を固定用加締め部の外径寸法よりも小さく形成することによって、ケーシング（筒状開口部）からの弾性シール部材の抜け出しをより良好に抑えることができる。
【００３０】
なお、固定用加締め部の形成タイミングは、圧縮維持用加締め部の形成タイミングと同時期、あるいは圧縮維持用加締め部の形成タイミングよりも遅い時期に設定することが望ましく、これにより、弾性シール部材の圧縮状態を、確実に維持することが可能となる。
【００３１】
次に、上述のセンサ製造方法においては、請求項５に記載のように、ケーシングの筒状開口部に圧縮維持用加締め部を形成する際の筒状開口部の加締め変形率が、２０％以下であるとよい。
なお、ここでの加締め変形率とは、加締め作業前の筒状開口部の外径寸法から加締め作業後の外径寸法まで縮径する場合において、加締め作業前の外径寸法に対する縮径差分寸法の割合を指している。例えば、加締め作業前の外径寸法が１６．０［ｍｍ］で、加締め作業後の外径寸法が１４．４［ｍｍ］である場合には、縮径差分寸法は、１．６［ｍｍ］であり、加締め作業前の外径寸法（１６．０［ｍｍ］）の１０％に相当するため、加締め変形率は１０％である。
【００３２】
そして、筒状開口部の加締め変形率が２０％以下であれば、過大な加締め変形率ではないことから、固溶化熱処理などを施さなくとも、筒状開口部がいびつに変形することや割れが発生することなどを防止することができる。
ところで、ガスセンサは、用途や設置環境によっては高温になることがあり、温度上昇に伴い、弾性シール部材が熱膨張してしまい、加締め固定の圧力が増大して、弾性シール部材に亀裂などが生じる場合がある。
【００３３】
このような問題に対しては、上述のセンサ製造方法においては、請求項６に記載のように、ケーシングの筒状開口部に圧縮維持用加締め部を形成する際の筒状開口部の加締め変形率を、１５％以下にするとよい。
つまり、このように加締め変形率を小さくすることで、弾性シール部材が熱膨張した場合に、弾性シール部材に亀裂などが生じるまでに加締め固定圧力が増大するのを抑制することができる。
【００３４】
なお、ケーシングと弾性シール部材との間の気密性を維持するためには、加締め変形率は、１０％以上に設定することが望ましい。
また、本発明の目的を達成するためになされた他の解決手段は、請求項７に記載のように、軸線方向に延び、先端側が被測定ガスに向けられる検出素子と、検出素子の径方向周囲を取り囲む筒状をなし、検出素子を保持する素子保持部を有すると共に、外部から自身の内部空間に通じる筒状開口部を後端側に有するケーシングと、検出素子に電気的に接続するリード線を外部からケーシングの内部空間に導入するためのリード線挿通孔を有し、筒状開口部に挿入される弾性シール部材と、筒状開口部での弾性シール部材の軸線方向における位置決めを行うために、ケーシングの内部に配置される弾性シール部材よりも先端側に備えられる位置決め部と、を有するガスセンサであって、弾性シール部材は、筒状開口部のうち弾性シール部材の径方向外側に配置される部分を径方向内側に加締めることで形成される圧縮維持用加締め部により、加締め固定されており、弾性シール部材のうち、位置決め部と圧縮維持用加締め部との間に配置される部分は、筒状開口部への挿入方向に向かって圧力が加えられた状態で加締め固定されていること、を特徴とするガスセンサである。
【００３５】
本発明（請求項７）によれば、圧縮維持用加締め部が形成されることにより弾性シール部材がケーシングの筒状開口部に加締め固定される訳だが、弾性シール部材のうち、位置決め部と圧縮維持用加締め部との間に配置される部分が、筒状開口部への挿入方向に向かって圧力が加えられた状態で加締め固定されている点が注目すべき点である。このようにして加締め固定される弾性シール部材は、位置決め部と圧縮維持用加締め部との間に配置される部分が径方向外側に向かって積極的に膨張した状態にあるために、ケーシング（筒状開口部）と弾性シール部材との間が隙間無く密着することになる。したがって、ケーシング（筒状開口部）と弾性シール部材との間の気密性を良好に維持可能なガスセンサとすることができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を適用した実施例であるガスセンサを図面と共に説明する。なお、本実施例では、内燃機関の排気管等に装着されて酸素を検出するガスセンサ（換言すれば、酸素センサ）について説明する。図１は、本実施例のガスセンサ１の全体構成を示す断面図である。
【００３７】
なお、本実施例においては、ガスセンサ１のうち、図中の下側が上記各請求項に記載された「ガスセンサの先端側」に相当し、同様に、図中の上側が「ガスセンサの後端側」に相当する。
図１に示すように、ガスセンサ１は、軸線方向に延びる板状の検出素子２、検出素子２を収容するケーシング４などから構成されている。
【００３８】
検出素子２は、図７に示すように、ジルコニア（ＺｒＯ２  ）等を主成分とする酸素イオン伝導性固体電解質体からなる酸素濃淡電池素子３１と、酸素濃淡電池素子３１を所定の活性化温度に加熱するためのヒータ３５と、が積層されたものとして構成されており、図１に示すように、主体金具５に保持されている。尚、図７は、検出素子２の構成を表す分解斜視図である。また、図８は、検出素子２のうち軸線方向における後端側部分を表す概略側面図である。
【００３９】
酸素濃淡電池素子３１の先端側（図７における左側）の両側面（図７における上面および下面）には、酸素濃度を検出する検出部２５としての検知電極３２、基準電極３９（各々プラチナ製）が形成され、ヒータ３５との接触面とは反対側の面（図７における上面）には、検知電極３２に導通された端子接続用電極３３と、基準電極３９に導通された端子接続用電極３４とが、並べて配置されている。なお、本実施例においては、検知電極３２と端子接続用電極３３とは一体形成されている。また、基準電極３９と端子接続用電極３４とは、酸素濃淡電池素子３１を貫通するスルーホール（図示せず）を介して導通されている。
【００４０】
また、ヒータ３５には、セラミック基体中に抵抗発熱体パターン３６が埋設されており（具体的には、セラミックシート間に抵抗発熱体パターン３６が配置されており）、ヒータ３５の後端（図７における右側端部）には、酸素濃淡電池素子３１との接触面とは反対側の面（図７における下面）に、ヒータ駆動用の電力を外部から受電するための一対の端子接続用電極３７，３８が形成されている。この端子接続用電極３７，３８と抵抗発熱体パターン３６の両端とは、一方のセラミックシートを貫通する２つのスルーホール（図示せず）を介して導通されている。尚、具体的には、計４つの端子接続用電極３３，３４，３７，３８は、図８に示すように、検出素子２の軸中心に対して対称的に配置されている。また、図７では図示していないが、酸素濃淡電池素子３１の検知電極３２が形成された面には、検知電極３２の耐被毒性を確保するために、多孔質の電極保護層が積層される。
【００４１】
図１に戻り、ケーシング４は、検出素子２を保持すると共にその検出部２５を排気管等の内部に突出させる主体金具５と、主体金具５の後端側に配置され、主体金具５との間で内部空間５８を形成する外筒６とから構成されている。
主体金具５は、軸線方向に貫通して形成された貫通孔９を有し、この貫通孔９によって両端部が開口された中空状に形成され、軸線方向の中央外側には外向きに突出する鍔部４７を備えた円筒状に構成されている。
【００４２】
主体金具５の貫通孔９における先端側の内周には、内向きに突出した段部５４が設けられており、この段部５４にリング５５を介してセラミック製の支持部材５１が係止されている。そして、主体金具５の貫通孔９には、長板状の検出素子２の周囲を取り囲むように、セラミック製の支持部材５１と、支持部材５１の後端側に充填される滑石粉末からなる充填部材５２と、充填部材５２を後端側から先端側に向けて押圧するセラミック製のスリーブ５３とが、この順に先端側（図中下方）から後端側（図中上方）にかけて積層されている。
【００４３】
なお、支持部材５１およびスリーブ５３は、絶縁性セラミックにより、検出素子２を挿通可能な挿通孔を有した筒状体として構成されている。
スリーブ５３の後端部分は、図１に示すように、中央部４４が周縁部４５に対して段差状に突出した構成である。また、スリーブ５３の後端において、上記の周縁部４５の後端側表面には環状のシールリング５６が載置されており、スリーブ５３は、このシールリング５６を介して、主体金具５の後端に位置する金具後端部５７により先端側に付勢されて固定される。また、この際、中央部４４の表面は、金具後端部５７よりも後端側後方へ突出される。
【００４４】
すなわち、支持部材５１の後端側における主体金具５の内周面と検出素子２の外周面との間に充填部材５２が配設され、さらにこの充填部材５２の後端側に筒状のスリーブ５３およびシールリング５６が順次同軸状に内挿された状態で主体金具５の後端部（金具後端部５７）が内側先端方向に加締められることで、充填部材５２が加圧充填され、それにより、検出素子２が主体金具５に対して強固に固定されている。
【００４５】
この際、主体金具５は、貫通孔９の先端側から、検出素子２の検出部２５を備える先端側を突出させ、貫通孔９の後端側から検出素子２の後端側を突出させる。また、主体金具５の外周には、排気管等の被測定ガスが充満する管の壁面に形成された取付孔（図示せず）に螺合可能な取付ネジ部４６が形成されている。この取付ネジ部４６を取付孔に螺合してガスセンサ１を管に固定することにより、検出部２５が形成された検出素子２の先端側を、管内に充満する被測定ガスに晒す状態で、管内側に配置することができる。
【００４６】
第一セラミックセパレータ４０は、軸線方向に貫通する内部貫通孔４１を有する筒状形状に形成されている。内部貫通孔４１は、軸線方向に垂直な面での断面形状が概ねＨ字状（図示省略）であり、検出素子２および４本の金属端子６０を配置可能な大きさに形成されると共に、複数の金属端子６０の配置領域をそれぞれ仕切るために内向きに突出するリブ部（図示省略）が備えられている。この第一セラミックセパレータ４０は、セラミック粉末を上記形状に成形した状態で焼成されており、組立式ではなく、単一部材で構成されている。
【００４７】
金属端子６０は、弾性変形可能で高温に繰り返し晒されてもその弾性（バネ弾性）を保持可能な周知のインコネルやステンレス鋼などの金属にて形成されている。また、金属端子６０は、検出素子２の後端側側面と第一セラミックセパレータ４０（内部貫通孔４１）の内面との間に挟持されて弾性変形が可能なように、検出素子２と第一セラミックセパレータ４０との間隔方向に高低差を複数有する波形形状にされた弾性部２６と、その弾性部２６の先端において概ね直角に折曲された係止部２７と、を備えている。さらに、金属端子６０は、加締め加工により、後端部分がリード線２１，２２に電気的に接続されている。
【００４８】
つまり、この第一セラミックセパレータ４０は、内部貫通孔４１において検出素子２および４本の金属端子６０を保持して、検出素子２の端子接続用電極３３，３４，３７，３８と金属端子６０（詳細には、弾性部２６）とを電気的に接続するために備えられている。なお、第一セラミックセパレータ４０は、内部貫通孔４１と検出素子２との間で挟持される弾性部２６の弾性力（弾性復元力）によって、外筒６の内部に保持される。
【００４９】
また、主体金具５の先端側外周には、検出素子２の突出部分を覆うと共に、複数の孔部を有する金属製の二重のプロテクタ８１，８２が溶接によって取り付けられている。
そして、主体金具５の金具後端部５７を覆うように外筒６の先端側の開口端部（先端開口端部５９）が主体金具５に外挿された後、この先端開口端部５９に外方から溶接が施されることで、外筒６が主体金具５に装着されている。
【００５０】
つまり、ケーシング４は、検出部２５を被測定ガスに晒しつつ、端子接続用電極３３，３４，３７，３８を内部空間５８に収容する状態で検出素子２を保持するよう構成されている。なお、段部５４が、特許請求の範囲に記載の素子保持部に相当する。
【００５１】
外筒６は、後端側（図１における上側）に、外部から外筒６の内部空間５８に通じる筒状開口部６３を備えており、筒状開口部６３は、後述する加締め部（詳細には、圧縮維持用加締め部６６、固定用加締め部６７）が形成される前においては、弾性材料の１つであるフッ素ゴムからなる略円柱状のシール部材１１を、遊嵌状に内挿可能な内径寸法で形成されている。
【００５２】
外筒６のうち、筒状開口部６３よりも先端側（図１における下側）の部分には、外方から内側に向けての加締め加工により、位置決め用加締め部６５が形成されている。本実施例では、位置決め用加締め部６５は、筒状開口部６３の周方向の複数箇所（例えば、４箇所など）に分散して形成されるが、筒状開口部６３の周方向全周に形成しても良い。
【００５３】
セパレータ７は、その軸線方向中央付近の外周面に外側に突出したフランジ部７１を有しており、後端側から筒状開口部６３を通過して外筒６の内部に挿入されると、フランジ部７１の先端面が位置決め用加締め部６５の内面後端部に係止される態様で、外筒６の内部に保持されている。
【００５４】
次に、図２に、シール部材１１を外筒６の筒状開口部６３に加締め固定する作業の各段階を示すために、ガスセンサ１のうち、筒状開口部６３に相当する後端部分の断面を表した説明図を示す。
なお、シール部材１１は、図２のうち左から１番目の説明図に示すように、シール先端面１８およびシール後端面１９を有する略柱状形状に形成されており、シール先端面１８からシール後端面１９に向かう方向（軸線方向）に垂直な断面での外径寸法が、加締め加工前の筒状開口部６３の内径寸法よりも小さい値に設定されている。このため、シール部材１１の外面と筒状開口部６３の内面との間には隙間が存在することになり、シール部材１１は、加締め部（詳細には、後述する圧縮維持用加締め部６６、固定用加締め部６７）が形成される前の筒状開口部６３に対して、容易に挿入可能な形状に構成されている。
【００５５】
また、シール部材１１には、図１に示すように、検出素子２の端子接続用電極３３，３４，３７，３８に電気的に接続するリード線２１，２２（図面では、他の２本を省略）を、外部からケーシング４の内部空間５８に導入するための４つのリード線挿通孔１７が、シール部材１１の軸線方向に貫通するよう形成されている。
【００５６】
次に、ガスセンサ１の製造方法のうち、シール部材１１を外筒６の筒状開口部６３に挿入して加締め固定する際の作業手順について、図２を用いて説明する。
シール部材１１を筒状開口部６３にて加締め固定する作業では、まず、第１段階として、図２における左から１番目の説明図に示すように、シール部材１１をシール先端面１８から筒状開口部６３に挿入する。このとき、シール部材１１は、シール先端面１８がセパレータ７に当接することで、筒状開口部６３の内部での位置が定められる。なお、セパレータ７は、前述したように、フランジ部７１が位置決め用加締め部６５の内面後端部に係止されており、筒状開口部６３（換言すれば、外筒６）の内部での自身の位置が決定されることで、筒状開口部６３でのシール部材１１の位置決めを行う機能を備えている。
【００５７】
次に、第２段階としては、図２における左から２番目の説明図に示すように、筒状開口部６３に挿入配置されたシール部材１１に対して、シール後端面１９からセパレータ７に向かう方向に圧縮外力Ｆを印加して、シール部材１１の外径寸法が拡大するようにシール部材１１を圧縮変形させる。
【００５８】
ここで、図３に、シール部材１１について、圧縮外力Ｆが印加されていない状態（図３の左側）から、圧縮外力Ｆの印加により圧縮変形した状態（図３の右側）への変化の様子を表す説明図を示す。図３に示すように、外力印加前のシール部材１１（図３の左側）の外径寸法（外力印加前外径寸法Ｗ１）に対して、軸線方向への圧縮外力Ｆが印加されたシール部材１１（図３の右側）は、径方向に拡大するよう圧縮変形して、外径寸法（外力印加時外径寸法Ｗ２）が、外力印加前外径寸法Ｗ１よりも大きくなる。
【００５９】
また、圧縮外力Ｆを変化させて、圧縮外力Ｆに対するシール部材１１の外径寸法を測定した測定結果を、図４に示す。なお、シール部材１１は、軸線方向の圧縮外力Ｆが印加されていない場合の外径寸法が１４．０６［ｍｍ］である。
図４に示す測定結果によれば、圧縮外力Ｆが増加するほどシール部材１１の外径寸法が大きくなることから、圧縮外力Ｆの印加により、シール部材１１は、外径寸法が拡大するように圧縮変形することが判る。例えば、圧縮外力Ｆとして２００［Ｎ］を印加した場合には、シール部材１１は、外径寸法が１４．９０［ｍｍ］まで拡大する。
【００６０】
このことから、筒状開口部６３に配置されたシール部材１１は、図２における左から２番目に示すように、圧縮外力Ｆが印加されることで、外周側面が筒状開口部６３の内面に当接する状態とすることができる。
次に、第３段階では、図２における左から３番目（換言すれば、左から２番目）の説明図に示すように、シール部材１１を圧縮変形させた状態下において、筒状開口部６３のうち、シール部材１１のシール後端面１９から挿入方向における中央部（挿入方向中央部２０）までの領域Ｃに対応する部分の一部分を、径方向の外側から内側に向けて周方向にわたり加締めることで、圧縮維持用加締め部６６を形成する作業を行う。これにより、セパレータ７の後端面と圧縮維持用加締め部６６との間で圧縮状態のシール部材１１を軸線方向に挟持できると共に、圧縮維持用加締め部６６によりシール部材１１をケーシング４に加締め固定することができる。
【００６１】
さらに、第４段階では、図２のうち右から１番目の説明図に示すように、筒状開口部６３における圧縮維持用加締め部６６よりも先端側で、かつセパレータ７の後端面までの領域の一部分を径方向内側に加締めることで、シール部材１１を加締め固定する固定用加締め部６７を形成する。なお、固定用加締め部６７を形成するにあたっては、固定用加締め部６７の外径寸法が圧縮維持用加締め部６６の外径寸法よりも大きくなるように、筒状開口部６３の加締め変形率を調整して形成した。
【００６２】
ガスセンサ１の製造方法として、上述した作業手順を実行することで、シール部材１１を筒状開口部６３にて加締め固定することができ、ガスセンサ１を製造することができる。
なお、本実施例のガスセンサ１においては、主体金具５の段部５４が特許請求の範囲に記載の素子保持部に相当し、シール部材１１が弾性シール部材に相当し、セパレータ７および位置決め用加締め部６５が位置決め部に相当する。
【００６３】
以上説明したように、本実施例のガスセンサ１の製造方法においては、ケーシング４（詳細には、外筒６）の筒状開口部６３に遊嵌状に挿入した状態のシール部材１１をケーシング４への挿入方向に圧縮する。このとき、シール部材１１は、セパレータ７および位置決め用加締め部６５の存在によって径方向外側に向かって圧縮変形（膨張）し、圧縮前に比べて、シール部材１１の径方向寸法が拡大することになる。このようにシール部材１１を径方向に圧縮変形させることにより、シール部材１１を筒状開口部６３に遊嵌状に挿入したにも関わらず、筒状開口部６３の加締め前に、シール部材１１の外面とケーシング４（詳細には、外筒６の筒状開口部６３）の内面との隙間を縮小させることができる。
【００６４】
そして、シール部材１１を径方向に膨張させた状態で、筒状開口部６３のうちシール部材１１の径方向外側に配置される部分に圧縮維持用加締め部６６を形成することで、圧縮維持用加締め部６６とセパレータ７との間でシール部材１１を挟持でき、シール部材１１の圧縮状態を維持することができる。また、ケーシング４の筒状開口部６３に圧縮維持用加締め部６６を形成することで、シール部材１１をケーシング４に対して加締め固定することができる。
【００６５】
つまり、本実施例のセンサ製造方法を用いる場合には、シール部材１１の圧縮変形により、シール部材１１の外面と外筒６（詳細には、筒状開口部６３）の内面との隙間が縮小されることから、圧縮維持用加締め部６６を形成する際の加締め変形率が小さい場合であっても、圧縮維持用加締め部６６によるシール部材１１の加締め固定力を大きく確保することができる。
【００６６】
そして、このセンサ製造方法により製造されるガスセンサ１においては、圧縮維持用加締め部６６において、ケーシング４（詳細には、外筒６の筒状開口部６３）とシール部材１１とが隙間無く密着することで、ケーシング４（外筒６の筒状開口部６３）とシール部材１１との間の気密性を良好に維持することができる。
【００６７】
よって、本実施例のセンサ製造方法によれば、シール部材１１をケーシング４（外筒６の筒状開口部６３）に遊嵌状に挿入させた場合において、ケーシング４（外筒６の筒状開口部６３）の加締め量が少ない場合であっても、筒状開口部６３によりシール部材１１を強固に加締め固定することができ、ケーシング４（外筒６の筒状開口部６３）とシール部材１１との間の気密性を良好に維持することができる。
【００６８】
また、本実施例においては、外径寸法が筒状開口部６３の内径寸法よりも小さいシール部材１１を使用しており、シール部材１１を筒状開口部６３に対して容易に挿入できることから、シール部材１１の組みつけ作業性を向上させることができる。さらに、部品寸法の誤差やリード線２１、２２の挿通に伴うシール部材１１の外径寸法拡大などの影響により、シール部材１１が筒状開口部６３に挿入不可能となるのを回避でき、寸法誤差などの影響を抑えてガスセンサ１を製造することができる。
【００６９】
また、加締め部を形成する際の加締め変形率が少なくて済むことから、ケーシング４（外筒６の筒状開口部６３）への加締め部の形成を容易にするために、ケーシング４に対して固溶化熱処理などを施す必要がなくなり、加締め作業時におけるケーシング４（外筒６の筒状開口部６３）のいびつな変形や割れなどの発生を抑制できると共に、実使用環境下で要求されるケーシング４の強度を確保することができる。
【００７０】
また、圧縮維持用加締め部６６を形成する前に、シール部材１１の外面とケーシング４の筒状開口部６３の内面とが当接するまでシール部材１１を圧縮変形させることで、圧縮維持用加締め部６６を形成する際の加締め変形率を小さく設定した場合であっても、圧縮維持用加締め部６６によるシール部材１１の加締め固定力をより大きく確保することができると共に、シール部材１１と筒状開口部６３とを密着させることができる。
【００７１】
また、本実施例では、筒状開口部６３のうち、圧縮状態のシール部材１１の後端部（シール後端面１９）からシール部材１１の挿入方向中央部２０までの領域Ｃに対応する部分の少なくとも一部を含むように、圧縮維持用加締め部６６を形成するように、圧縮維持用加締め部６６の形成位置を特定している。
【００７２】
このように圧縮維持用加締め部６６の形成位置を特定することによって、圧縮維持用加締め部６６よりも後端側に位置するシール部材１１の弾性復元力を少なくすることができ、圧縮維持用加締め部６６の形成後において、シール部材１１がケーシング４（筒状開口部６３）から抜け出ることを有効に抑制することができる。
【００７３】
また、本実施例のガスセンサの製造方法においては、筒状開口部６３のうち、圧縮維持用加締め部６６が形成される位置よりも先端側で、且つセパレータ７の後端部までの領域に対応する部分のうちの少なくとも一部を径方向内側に加締めることで、圧縮維持用加締め部６６よりも外径寸法が大きい固定用加締め部６７を形成している。
【００７４】
このように、ケーシング４の筒状開口部６３の軸線方向に対して、圧縮維持用加締め部６６および固定用加締め部６７といった加締め部を複数設けることで、シール部材１１のケーシング４（筒状開口部６３）に対する加締め固定力を向上させることができ、ケーシング４とシール部材１１との間における気密性をより一層向上させることができる。さらに、圧縮維持用加締め部６６を固定用加締め部６７の外径寸法よりも小さく形成することによって、ケーシング４（筒状開口部６３）からのシール部材１１の抜け出しをより良好に抑えることができる。
【００７５】
なお、固定用加締め部６７の形成タイミングは、圧縮維持用加締め部６６の形成タイミングと同時期であってもよい。固定用加締め部６７および圧縮維持用加締め部６６を同時期に形成することで、加締め工程を一度に実行することができ、ガスセンサの製造効率を向上させることができる。
【００７６】
また、本実施例のガスセンサ１においては、圧縮維持用加締め部６６が形成されることにより、シール部材１１がケーシング４の筒状開口部６３に加締め固定される訳だが、シール部材１１のうち、セパレータ７と圧縮維持用加締め部６６との間に配置される部分が、筒状開口部６３への挿入方向に向かって圧力が加えられた状態で加締め固定されている点が注目すべき点である。このようにして加締め固定されるシール部材１１は、セパレータ７と圧縮維持用加締め部６６との間に配置される部分が径方向外側に向かって積極的に膨張した状態にあるために、ケーシング４（筒状開口部６３）とシール部材１１との間が隙間無く密着することになる。したがって、ガスセンサ１は、ケーシング４（筒状開口部６３）とシール部材１１との間の気密性を良好に維持可能なガスセンサとなる。
【００７７】
ここで、シール部材１１のうち、セパレータ７と圧縮維持用加締め部６６との間に配置される部分が、筒状開口部６３への挿入方向に向かって圧力が加えられた状態で加締め固定されていることは、以下のようにして検証することができる。すなわち、筒状開口部６３への挿入方向に向かって圧力が加えられた状態で加締め固定されているシール部材１１にあっては、加締め固定された状態から解放して筒状開口部６３の外へ取り出したときのシール部材１１の軸線方向（筒状開口部６３への挿入方向）における長さ（図２の最も左側の説明図における解放時寸法Ｈ１）が、加締め固定されている状態でのシール部材１１の軸線方向（挿入方向）における長さ（図２の最も右側の説明図における加締め時寸法Ｈ２）よりも長くなる。
【００７８】
なお、従来公知のガスセンサでは、弾性シール部材をケーシングの筒状開口部に遊嵌状に挿入した上で加締め固定しているに過ぎないため、弾性シール部材は加締めによって圧縮変形しているだけで、加締め固定された状態から解放して筒状開口部の外へ取り出したときの弾性シール部材の軸線方向（筒状開口部への挿入方向）における長さが、加締め固定されている状態でのそれよりも短くなる。この差異からも、本実施例のガスセンサにあっては、シール部材１１とケーシング４（筒状開口部６３）とが、従来に比べて、隙間無く密着していることは明らかである。
【００７９】
ここで、シール部材に軸線方向の圧縮外力Ｆを印加する場合と印加しない場合のそれぞれに関し、筒状開口部の加締め部変形率［％］とシール部材の外径変形率［％］との関係について説明する。
なお、シール部材としては、上記実施例と同様のシール部材（圧縮外力Ｆが印加されていない場合の外径寸法が１４．０６［ｍｍ］となるシール部材）を用いており、圧縮外力Ｆとして２００［Ｎ］を印加した場合について説明する。また、外筒として、加締め加工前における筒状開口部の外径寸法が１５．１０［ｍｍ］で、厚さ寸法が０．５０［ｍｍ］の外筒を用いた場合について説明する。
【００８０】
なお、筒状開口部の加締め部変形率とは、加締め作業前の筒状開口部の外径寸法から加締め作業後の外径寸法まで縮径する場合において、加締め作業前の外径寸法に対する縮径差分寸法の割合を指している。また、シール部材の外径変形率［％］についても同様に、加締め作業前におけるシール部材の外径寸法に対するシール部材の縮径差分寸法の割合を指している。
【００８１】
［表１］に、圧縮外力Ｆを印加しない場合の各数値を記載し、［表２］に、圧縮外力Ｆ（＝２００［Ｎ］）を印加する場合の各数値を記載する。なお、各表には、３段階（１０％，１５％，２０％）のシール部材の外径変形率［％］に対する各値（シール部材の外径寸法［ｍｍ］、筒状開口部の加締め部外径［ｍｍ］、筒状開口部の加締め部変形率［％］）を記載する。
【００８２】
【表１】
2004226117.tif 000003
【００８３】
【表２】
2004226117.tif 000004
なお、一般に、シール部材の外径変形率［％］が大きくなるほど、シール部材の復元弾性力（元の形状に戻ろうとする力）が増加するため、シール部材と筒状開口部との間に生じる圧力（密着力）が大きくなり、シール部材と外筒との気密性が向上する。すなわち、シール部材の外径変形率［％］が１０％の場合よりも２０％の場合の方が、シール部材と外筒との気密性が優れたものとなる。
【００８４】
また、一般に、シール部材の外径変形率［％］を大きくするには、筒状開口部の加締め部変形率を大きくする必要があるが、加締め部変形率が大きくなるほど、加締め部のいびつな変形や割れが生じやすくなる。
そして、［表１］および［表２］によれば、シール部材の外径変形率［％］を１５％にするためには、圧縮外力Ｆを印加しない場合には、筒状開口部の加締め部変形率［％］を１４．２％にする必要があるのに対して、圧縮外力Ｆを印加する場合には、筒状開口部の加締め部変形率［％］は９．５％で済むことが判る。つまり、シール部材に対して圧縮外力Ｆを印加することにより、同等の気密性（シール部材の外径変形率［％］）を確保するのに必要な筒状開口部の加締め部変形率［％］を減少させることができる。
【００８５】
また、換言すれば、筒状開口部の加締め部変形率［％］が同等であっても、シール部材に対して圧縮外力Ｆを印加することにより、シール部材の外径変形率［％］を増大させることができ、気密性を向上させることができる。具体的には、筒状開口部の加締め部変形率［％］が約９．５％であっても、シール部材に対して圧縮外力Ｆを印加しない場合には、シール部材の外径変形率［％］は約１０％であるのに対して、シール部材に対して圧縮外力Ｆを印加する場合には、シール部材の外径変形率［％］は約１５％となり、気密性が向上することになる。
【００８６】
したがって、本実施例においては、シール部材と外筒との気密性を低下させることなく、筒状開口部の加締め部変形率を縮小できるため、加締め作業において筒状開口部（加締め部）のいびつな変形や割れが生じるのを防止することができる。また、従来と比べて、筒状開口部の加締め部変形率が同程度であっても、シール部材の外径変形率が大きくなることから、シール部材と筒状開口部との間に生じる圧力（密着力）を増大でき、シール部材と外筒との気密性を向上させることができる。
【００８７】
なお、筒状開口部の加締め変形率を２０％以下に制限することで、加締め変形率が過大になるのを避けることができ、固溶化熱処理などを施さなくとも、筒状開口部がいびつに変形することや割れの発生などを防止することができる。また、筒状開口部の加締め変形率を１５％以下に設定することで、用途や設置環境などの影響によりガスセンサが高温になる場合であっても、シール部材の熱膨張による加締め固定圧力の増大が、シール部材に亀裂などが生じるレベルにまで到達するのを回避できる。他方、ケーシングとシール部材との間の気密性として、必要最低限の気密性を維持するためには、筒状開口部の加締め変形率を、１０％以上に設定することが望ましい。
【００８８】
ところで、リード線の被覆材料としては、ある程度の耐熱性を有する材料として、ＰＴＦＥ（いわゆるテフロン（登録商標））が使われることが多い。しかし、ＰＴＦＥは、２６０℃以上の環境下では、外部から圧力がかかると、圧縮によってシール部材のリード線挿通孔から流れ出てしまう場合がある。このような現象により、被覆が細くなり、リード線の外面とリード線挿通孔の内面との間に隙間が生じると、ガスセンサとして気密性が低下する虞がある。
【００８９】
これに対して、本実施例のガスセンサでは、シール部材１１に対して軸線方向に圧縮外力を印加していることから、リード線の被覆が細くなる場合であっても、圧縮外力によってシール部材のリード線挿通孔の横方向（径方向）寸法が縮小されることから、ガスセンサとしての気密性を維持することができる。
【００９０】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されることはなく、種々の態様をとることができる。
例えば、上記実施例では、ケーシング（詳細には、外筒）の筒状開口部において、２箇所に加締め部（圧縮維持用加締め部６６、固定用加締め部６７）を備えるガスセンサについて説明したが、圧縮維持用加締め部６６のみを備えるように構成しても良い。これにより、センサ製造工程において、固定用加締め部６７を形成する作業を省略することができ、センサ製造作業の簡略化を図ることができる。
【００９１】
また、圧縮維持用加締め部のみを備えるようにガスセンサを構成する場合であっても、例えば、圧縮維持用加締め部の内面とシール部材の外面との接触面積を大きく確保することで、高い気密性が要求される用途に使用可能なガスセンサを実現することができる。
【００９２】
図５に、大型圧縮維持用加締め部７０を備える第２ガスセンサ１２のうち、筒状開口部６３に相当する後端部分の断面図を示す。なお、第２ガスセンサ１２は、加締め部以外の構成は、上述したガスセンサ１と同様の構成である。
つまり、シール部材１１を加締め固定するにあたり、筒状開口部６３のうち、圧縮状態のシール部材１１のシール後端面１９からシール部材１１の挿入方向中央部２０までの領域に加えて、その領域の先端側に位置する部分までを含む箇所を、径方向内側に加締めることで、大型圧縮維持用加締め部７０を形成するのである。
【００９３】
このように、シール部材１１の挿入方向にわたり幅広く形成される大型圧縮維持用加締め部７０を備えることで、ケーシング４（外筒６の筒状開口部６３）とシール部材１１との接触面積を拡大できる。
よって、第２ガスセンサ１２によれば、ケーシング４（詳細には、外筒６の筒状開口部６３）の内面とシール部材１１の外面との接触面積を拡大できると共に、密着力を増大できることから、ケーシング４とシール部材１１との間の気密性を向上でき、高い気密性が要求される用途に使用可能なガスセンサを実現できる。
【００９４】
また、圧縮維持用加締め部および固定用加締め部は、図１に示すように、互いに離れた位置に形成する場合に限られることはなく、互いに隣接する位置に形成しても良い。
図６に、互いに隣接する第２圧縮維持用加締め部７３および第２固定用加締め部７４を備える第３ガスセンサ１３のうち、筒状開口部６３に相当する後端部分の断面図を示す。なお、第３ガスセンサ１３は、加締め部以外の構成は、上述したガスセンサ１と同様の構成である。
【００９５】
この第３ガスセンサ１３は、ガスセンサ１と同様に、ケーシング４（外筒６の筒状開口部６３）とシール部材１１との間の気密性を良好に維持可能なガスセンサとなる。
さらに、筒状開口部に形成する加締め部は、２箇所以下に限られることはなく、３箇所以上の加締め部（例えば、圧縮維持用加締め部を１箇所、固定用加締め部を２箇所）を備えるようにガスセンサを構成しても良く、これにより、さらに高い気密性が要求される用途に使用可能なガスセンサを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のガスセンサの全体構成を示す断面図である。
【図２】シール部材を外筒の筒状開口部に加締め固定する作業の各段階を示す説明図である。
【図３】シール部材について、圧縮外力Ｆが印加されていない状態（左側）から、圧縮外力Ｆの印加により圧縮変形した状態（右側）への変化の様子を表す説明図である。
【図４】圧縮圧力を変化させて、圧縮外力に対するシール部材の外径寸法を測定した測定結果である。
【図５】大型圧縮維持用加締め部を備える第２ガスセンサのうち後端部分の断面図である。
【図６】互いに隣接する第２圧縮維持用加締め部および第２固定用加締め部を備える第３ガスセンサのうち後端部分の断面図である。
【図７】検出素子２の構成を表す分解斜視図である。
【図８】検出素子のうち軸線方向における後端側部分を表す概略側面図である。
【符号の説明】
１…ガスセンサ、２…検出素子、４…ケーシング、５…主体金具、６…外筒、７…セパレータ、１１…シール部材、１２…第２ガスセンサ、１３…第３ガスセンサ、１７…リード線挿通孔、１８…シール先端面、１９…シール後端面、２０…挿入方向中央部、２１…リード線、２５…検出部、５１…支持部材、５２…充填部材、５３…スリーブ、５４…段部、５８…内部空間、５９…先端開口端部、６３…筒状開口部、６５…位置決め用加締め部、６６…圧縮維持用加締め部、６７…固定用加締め部、７０…大型圧縮維持用加締め部、７３…第２圧縮維持用加締め部、７４…第２固定用加締め部。
【図１】
2004226117.tif 000005
【図２】
2004226117.tif 000006
【図３】
2004226117.tif 000007
【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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