(57)【要約】【課題】  各構成部品を分別するための解体作業を容易に、且つ低コストに行うことができるガスセンサを提供する。【解決手段】  本発明のガスセンサ１００は、軸線方向先端側が被測定ガスに晒されるガス検出素子１２０と、このガス検出素子１２０を包囲する筒状のケーシング部材１６０とを備えている。ケーシング部材１６０は、その周方向に亘って形成された環状の、あるいは環状に配置された脆弱部１６１ｈを有している。この脆弱部１６１ｈは、ガスセンサ１００のうち脆弱部１６１ｈよりも軸線方向先端側の部位と脆弱部１６１ｈよりも軸線方向後端側の部位との間で、軸線Ｃの周りに、互いを相対的に逆方向に回転させる外力を加えたとき、脆弱部１６１ｈにおいてケーシング部材１６０が破断する強度を有している。【選択図】  図１
2005164383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延び、自身の先端側が被測定ガスに晒されるガス検出素子と、
上記ガス検出素子を包囲する筒状のケーシング部材と、
を備えるガスセンサであって、
上記ケーシング部材は、その周方向に亘って形成された環状の、あるいは環状に配置された脆弱部を有し、
この脆弱部は、上記ガスセンサのうち当該脆弱部よりも上記軸線方向の先端側の部位と当該脆弱部よりも上記軸線方向の後端側の部位との間で、上記ケーシング部材の軸線周りに、互いを相対的に逆方向に回転させる外力を加えたとき、当該脆弱部において上記ケーシング部材が破断する強度を有してなる
ガスセンサ。
【請求項２】
請求項１に記載のガスセンサであって、
前記脆弱部において前記ケーシング部材を破断させると、上記ガスセンサを、少なくとも、前記ガス検出素子あるいは上記ガス検出素子を含む素子構造体と、上記ケーシング部材のうち上記脆弱部よりも前記軸線方向の先端側に位置する部分と、上記ケーシング部材のうち上記脆弱部よりも前記軸線方向の後端側に位置する部分と、に分解可能に構成されてなる
ガスセンサ。
【請求項３】
請求項１に記載のガスセンサであって、
前記ケーシング部材は、
前記脆弱部よりも前記軸線方向後端側に位置する第１押圧部と、
上記脆弱部よりも上記軸線方向先端側に位置する第２押圧部と、を有し、
上記第１押圧部及び上記第２押圧部は、
上記第１押圧部が、前記ガス検出素子あるいは上記ガス検出素子を保持する保持部材を、直接または間接に、上記軸線方向先端側へ押圧すると共に、
上記第２押圧部が、上記ガス検出素子あるいは上記保持部材を、直接または間接に、上記軸線方向後端側へ押圧することによって、上記ガス検出素子あるいは上記保持部材を固定してなる
ガスセンサ。
【請求項４】
請求項１に記載のガスセンサであって、
前記ケーシング部材は、前記ガス検出素子あるいは上記ガス検出素子を保持する保持部材を、直接または間接に、前記軸線方向先端側へ押圧すると共に、上記軸線方向後端側へも押圧することによって固定してなり、
前記脆弱部は、当該脆弱部において上記ケーシング部材を破断させると、上記ガス検出素子あるいは上記保持部材の固定が解除される位置に配置されてなる
ガスセンサ。
【請求項５】
請求項１に記載のガスセンサであって、
前記ケーシング部材に対し螺着され、上記ケーシング部材によって包囲された螺着部材を有し、
上記ケーシング部材及び上記螺着部材は、
上記螺着部材が、前記ガス検出素子あるいは上記ガス検出素子を保持する保持部材を、直接または間接に、上記軸線方向先端側へ押圧すると共に、
上記ケーシング部材が、直接または間接に、上記ガス検出素子あるいは上記保持部材を上記軸線方向後端側へ押圧することによって、上記ガス検出素子あるいは上記保持部材を固定してなり、
前記脆弱部は、上記ケーシング部材のうち、当該脆弱部において上記ケーシング部材を破断させ、このケーシング部材のうち当該脆弱部よりも前記軸線方向後端側の部分を取り除くと、上記ケーシング部材のうち当該脆弱部よりも上記軸線方向先端側の部分から、上記螺着部材を取り外し可能な状態となる位置に配置されてなる
ガスセンサ。
【請求項６】
請求項５に記載のガスセンサであって、
前記螺着部材は、自身を前記ケーシング部材から取り外すための工具を係合させる工具係合部を有し、
前記脆弱部は、当該脆弱部において上記ケーシング部材を破断させ、上記ケーシング部材のうち当該脆弱部よりも前記軸線方向後端側の部分を取り除くと、上記螺着部材の上記工具係合部の少なくとも一部が外部に露出する位置に配置されてなる
ガスセンサ。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載のガスセンサであって、
前記螺着部材は、自身の外周面に、自身を前記ケーシング部材から取り外すための工具を係合させる工具係合部を有し、
前記脆弱部は、上記ケーシング部材のうち、上記工具係合部よりも上記軸線方向先端側の位置に配置されてなる
ガスセンサ。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のガスセンサであって、
前記ケーシング部材は、上記ガスセンサを使用に供する位置に取付けるための取付工具を係合させる取付工具係合部を有し、
前記脆弱部は、上記ケーシング部材のうち、上記取付工具係合部よりも前記軸線方向後端側に配置されてなる
ガスセンサ。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載のガスセンサであって、
前記ガス検出素子に形成された電極と接続する端子部材、及び
この端子部材を外部装置に接続するリード線、
を有する複数のケーブルユニットと、
自身の内部に上記リード線を挿通させた状態で、前記ケーシング部材の後端部に密着しつつ、このケーシング部材の後端に位置する後端開口部を閉塞するグロメットと、
絶縁体からなる筒形状で、上記グロメットよりも前記軸線方向先端側に位置し、上記ケーシング部材に包囲され、自身の内部に挿通させた上記ケーブルユニット同士あるいはこのケーブルユニットと他部材との電気的導通を防止するセパレータと、を備え、
上記ケーシング部材は、
前記脆弱部よりも前記軸線方向後端側に位置する後端側押圧部と、
上記脆弱部よりも上記軸線方向先端側に位置する先端側押圧部と、を有し、
上記後端側押圧部及び上記先端側押圧部は、
上記後端側押圧部が、直接または間接に、上記グロメット及び上記セパレータを上記軸線方向先端側へ押圧すると共に、
上記先端側押圧部が、直接または間接に、上記グロメット及び上記セパレータを上記軸線方向後端側へ押圧することによって、上記グロメット及び上記セパレータを固定してなる
ガスセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の空燃比制御等に利用される酸素センサ、全領域空燃比センサ、ＮＯｘセンサといったガスセンサ、特に、軸線方向に延び、自身の先端側が被測定ガスに晒されるガス検出素子と、このガス検出素子を包囲するケーシング部材とを備えるガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のガスセンサとしては、例えば、主体金具に挿入したガス検出素子を間接にあるいは直接に軸線方向先端側に押圧しつつ、主体金具の後端部を加締めることによってガス検出素子を主体金具内に固定し、さらに、ガス検出素子に形成された電極と接続する端子部材、リード線等を包囲する保護カバー（後端側包囲部材）を主体金具の後端側に溶接して設けたものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１４７２１３号公報
【特許文献２】特開２００１−５０９２８号公報
【０００４】
ところで、このようなガスセンサが不要となった場合には、廃棄処分せざるをえない。但し、ガス検出素子の電極にＰｔ等の貴金属を用いることが多いため、ガスセンサを破壊して、この貴金属を回収する場合もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、近年における環境保護の必要性から、ガスセンサを廃棄する場合には、金属製の部品やセラミック製の部品など、各構成部品を材質ごとに分別して廃棄することが求められつつある。また、リサイクル可能な材料（ガス検出素子の電極材料、樹脂製品等）は、リサイクル資源として回収し、再利用可能な構成部品は、再利用することも求められている。
ところが、従来のガスセンサでは、上述のように、主体金具の後端部を加締めることによってガス検出素子を固定し、その上、保護カバーあるいは外筒部材（後端側包囲部材）を主体金具の後端側に溶接して設けていた。このため、ガスセンサを解体するには、切断用工具を用いて保護カバーあるいは外筒部材（後端側包囲部材）のみを、その他の構成部品を損傷させないようにして切断し、さらに、主体金具の加締め部を破壊しなければならいので、解体コストが高く、容易でなかった。
【０００６】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、構成部品の適切な廃棄処分、再利用、資源回収のため、各構成部品を分別する解体作業を容易に且つ低コストに行うことができるガスセンサ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】
【０００７】
その解決手段は、軸線方向に延び、自身の先端側が被測定ガスに晒されるガス検出素子と、上記ガス検出素子を包囲する筒状のケーシング部材と、を備えるガスセンサであって、上記ケーシング部材は、その周方向に亘って形成された環状の、あるいは環状に配置された脆弱部を有し、この脆弱部は、上記ガスセンサのうち当該脆弱部よりも上記軸線方向の先端側の部位と当該脆弱部よりも上記軸線方向の後端側の部位との間で、上記ケーシング部材の軸線周りに、互いを相対的に逆方向に回転させる外力を加えたとき、当該脆弱部において上記ケーシング部材が破断する強度を有してなるガスセンサである。
【０００８】
本発明のガスセンサでは、ケーシング部材が、その周方向に亘って形成された環状の、あるいは環状に配置された脆弱部を有している。この脆弱部は、ガスセンサのうち当該脆弱部よりも軸線方向先端側の部位と当該脆弱部よりも軸線方向後端側の部位との間で、ケーシング部材の軸線周りに、互いを相対的に逆方向に回転させる外力を加えたとき、当該脆弱部においてケーシング部材が破断する強度を有している。このため、本発明のガスセンサでは、上記のように外力を加えることによって、脆弱部においてケーシング部材を破断させることができるので、解体が容易で且つ低コストになし得る。従って、本発明のガスセンサが不要となった場合に、各構成部品を分別するための解体作業が容易となり、ひいては、各構成部品について、適切な廃棄処分、再利用、あるいは資源回収を促進することができる。
【０００９】
ここで、脆弱部は、当該脆弱部よりも軸線方向の先端側（または後端側）の部位を固定し、当該脆弱部よりも軸線方向の後端側（または先端側）の部位を挟持しつつ軸線周りに回転させてケーシング部材を破断させる場合、後端側（または先端側）の挟持部を軸線周りに３０°（π／６（ｒａｄ））以上回転させると、ケーシング部材が当該脆弱部において破断する強度を有していることが好ましい。
なお、環状の脆弱部としては、例えば、自身と軸線方向に隣接する部位に比して肉厚を薄くした環状の薄肉部が挙げられる。あるいは、環状に熱処理などを施すことにより組織変成等を生じさせ、他の部位に比して強度を低下させた組織変成部を形成するようにしても良い。また、環状に配置された脆弱部としては、例えば、薄肉部や組織変成部を、所定の間隙を設けて（例えば、破線状に）環状に形成したものが挙げられる。
【００１０】
さらに、上記のガスセンサであって、前記脆弱部において前記ケーシング部材を破断させると、上記ガスセンサを、少なくとも、前記ガス検出素子あるいは上記ガス検出素子を含む素子構造体と、上記ケーシング部材のうち上記脆弱部よりも前記軸線方向の先端側に位置する部分と、上記ケーシング部材のうち上記脆弱部よりも前記軸線方向の後端側に位置する部分と、に分解可能に構成されてなるガスセンサとすると良い。
【００１１】
本発明のガスセンサでは、脆弱部においてケーシング部材を破断させると、ガスセンサを、少なくとも、ガス検出素子あるいはガス検出素子を含む素子構造体と、ケーシング部材のうち脆弱部よりも軸線方向先端側に位置する部分と、ケーシング部材のうち脆弱部よりも軸線方向後端側に位置する部分とに分解可能に構成されている。このため、脆弱部においてケーシング部材を破断させることにより、ガス検出素子あるいはガス検出素子を含む素子構造体をケーシング部材の内部から取り出し、分別することができる。なお、ガス検出素子の電極にＰｔ等の貴金属を用いている場合には、この貴金属を容易に回収できるので、特に好ましい。
【００１２】
なお、ガス検出素子を含む素子構造体としては、例えば、ガス検出素子と絶縁性セラミックからなりガス検出素子を保持する筒状の保持部材とを有し、ガス検出素子がガラスシール部材等によって保持部材に固着され一体となった構造体が挙げられる。あるいは、ガス検出素子に対し端子金具が嵌合して接続され、ガス検出素子、端子金具などが一体となった構造体が挙げられる。
【００１３】
あるいは、前記のガスセンサであって、前記ケーシング部材は、前記脆弱部よりも前記軸線方向後端側に位置する第１押圧部と、上記脆弱部よりも上記軸線方向先端側に位置する第２押圧部と、を有し、上記第１押圧部及び上記第２押圧部は、上記第１押圧部が、前記ガス検出素子あるいは上記ガス検出素子を保持する保持部材を、直接または間接に、上記軸線方向先端側へ押圧すると共に、上記第２押圧部が、上記ガス検出素子あるいは上記保持部材を、直接または間接に、上記軸線方向後端側へ押圧することによって、上記ガス検出素子あるいは上記保持部材を固定してなるガスセンサとすると良い。
【００１４】
本発明のガスセンサでは、ガス検出素子が、ケーシング部材の第１押圧部による直接または間接の軸線方向先端側への押圧と、ケーシング部材の第２押圧部による直接または間接の軸線方向後端側への押圧とによって固定されている。あるいは、ガス検出素子を保持する保持部材が、ケーシング部材の第１押圧部による直接または間接の軸線方向先端側への押圧と、ケーシング部材の第２押圧部による直接または間接の軸線方向後端側への押圧とによって固定されている。すなわち、ガス検出素子あるいは保持部材が、径方向の加締め等によって固定されているのではなく、軸線方向の互いに逆向きの押圧力によって固定されている。しかも、第１押圧部を、脆弱部よりも軸線方向後端側に位置させ、第２押圧部を、脆弱部よりも記軸線方向先端側に位置させている。
【００１５】
このため、脆弱部においてケーシング部材を破断させることで、第１押圧部と第２押圧部との間を破断すると、ガス検出素子あるいは保持部材の固定を解除することができるので、容易に、ガス検出素子（あるいは保持部材に保持されたガス検出素子）をケーシング部材の内部から取り出し、他の部材と分別することができる。なお、ガス検出素子の電極にＰｔ等の貴金属を用いている場合には、この貴金属を容易に回収できるので、特に好ましい。
【００１６】
なお、第１押圧部としては、例えば、ケーシング部材の後端部を加締めた加締め部が挙げられる。また、ケーシング部材が、主体金具と、この主体金具に対し軸線方向後端側に設けられた後端側包囲部材とを有する場合において、この後端側包囲部材が、直接または間接に、ガス検出素子あるいはガス検出素子を保持する保持部材を軸線方向先端側へ押圧する第１押圧部を含むようにしても良い。また、第２押圧部としては、例えば、ケーシング部材の内壁に設けられた段差部であって、ガス検出素子あるいは保持部材を後端側からケーシング部材の内部に挿入したときに、ガス検出素子あるいは保持部材と直接またはパッキン等の他部材を介して間接に接触して先端側への移動を妨げる形態を有する段差部が挙げられる。
【００１７】
さらに、上記のガスセンサであって、前記ケーシング部材は、主体金具と、上記主体金具に結合され、少なくとも一部が上記主体金具よりも前記軸線方向後端側に位置する後端側包囲部材と、を備え、上記主体金具は、前記第１押圧部及び前記第２押圧部を有し、前記脆弱部は、上記主体金具のうち、上記後端側包囲部材との結合部よりも上記軸線方向先端側の位置に配置されてなるガスセンサであると好ましい。
【００１８】
このガスセンサでは、主体金具が、第１押圧部と第２押圧部とを有しており、しかも、脆弱部が、第１押圧部と第２押圧部との間に配置されると共に、主体金具のうち、結合部よりも軸線方向先端側の位置に配置されている。このため、脆弱部において主体金具を破断させれば、主体金具のうち脆弱部よりも後端側に位置する第１押圧部を、脆弱部よりも後端側の位置で主体金具に結合している後端側包囲部材と共に取り除くことができる。これにより、ガス検出素子あるいは保持部材の固定を解除でき、ガス検出素子（あるいは保持部材に保持されたガス検出素子）及びその他の構成部品をケーシング部材の内部から取出し、分別することが可能となる。
【００１９】
または、前記のガスセンサであって、前記ケーシング部材は、主体金具と、上記主体金具に結合され、少なくとも一部が上記主体金具よりも前記軸線方向後端側に位置する後端側包囲部材と、を備え、上記後端側包囲部材が、前記第１押圧部を有し、上記主体金具が、前記第２押圧部を有し、前記脆弱部は、上記後端側包囲部材のうち、上記主体金具との結合部よりも上記軸線方向後端側の位置に配置されてなるガスセンサであると好ましい。
【００２０】
このガスセンサでは、後端側包囲部材が第１押圧部を有し、主体金具が第２押圧部を有しており、しかも、脆弱部が、第１押圧部と第２押圧部との間に配置されると共に、後端側包囲部材のうち、結合部よりも軸線方向後端側に配置されている。このため、脆弱部において後端側包囲部材を破断させれば、後端側包囲部材のうち第１押圧部を含む部分を、主体金具から切り離して取り除くことができる。これにより、ガス検出素子あるいは保持部材の固定を解除でき、ガス検出素子（あるいは保持部材に保持されたガス検出素子）及びその他の構成部品をケーシング部材の内部から取出し、分別することが可能となる。
【００２１】
または、前記のガスセンサであって、前記ケーシング部材は、主体金具と、上記主体金具に結合され、少なくとも一部が上記主体金具よりも前記軸線方向後端側に位置する後端側包囲部材と、を備え、上記後端側包囲部材が、前記第１押圧部を有し、上記主体金具が、前記第２押圧部を有し、前記脆弱部は、上記主体金具のうち、上記後端側包囲部材との結合部よりも上記軸線方向先端側の位置に配置されてなるガスセンサであると好ましい。
【００２２】
このガスセンサでは、後端側包囲部材が第１押圧部を有し、主体金具が第２押圧部を有しており、しかも、脆弱部が、第１押圧部と第２押圧部との間に配置され、主体金具のうち結合部よりも軸線方向先端側の位置に配置されている。このため、脆弱部において主体金具を破断させれば、後端側包囲部材と主体金具とを切り離すことができる。これにより、ガス検出素子あるいは保持部材の固定を解除でき、ガス検出素子（あるいは保持部材に保持されたガス検出素子）及びその他の構成部品をケーシング部材の内部から取出し、分別することが可能となる。
【００２３】
あるいは、前記のガスセンサであって、前記ケーシング部材は、前記ガス検出素子あるいは上記ガス検出素子を保持する保持部材を、直接または間接に、前記軸線方向先端側へ押圧すると共に、上記軸線方向後端側へも押圧することによって固定してなり、前記脆弱部は、当該脆弱部において上記ケーシング部材を破断させると、上記ガス検出素子あるいは上記保持部材の固定が解除される位置に配置されてなるガスセンサとすると良い。
【００２４】
本発明のガスセンサでは、ケーシング部材が、ガス検出素子あるいはガス検出素子を保持する保持部材を、直接または間接に、軸線方向先端側へ押圧すると共に軸線方向後端側へも押圧することによって、ガス検出素子あるいは保持部材を固定している。しかも、脆弱部が、当該脆弱部においてケーシング部材を破断させると、ガス検出素子あるいは保持部材の固定が解除される位置に配置されている。このため、脆弱部においてケーシング部材を破断させれば、ガス検出素子あるいは保持部材の固定を解除でき、ガス検出素子（あるいは保持部材に保持されたガス検出素子）をケーシング部材の内部から取り出し、他の部材と分別することが容易となる。なお、ガス検出素子の電極にＰｔ等の貴金属を用いている場合には、この貴金属を容易に回収できるので、特に好ましい。
【００２５】
あるいは、前記のガスセンサであって、前記ケーシング部材に対し螺着され、上記ケーシング部材によって包囲された螺着部材を有し、上記ケーシング部材及び上記螺着部材は、上記螺着部材が、前記ガス検出素子あるいは上記ガス検出素子を保持する保持部材を、直接または間接に、上記軸線方向先端側へ押圧すると共に、上記ケーシング部材が、直接または間接に、上記ガス検出素子あるいは上記保持部材を上記軸線方向後端側へ押圧することによって、上記ガス検出素子あるいは上記保持部材を固定してなり、前記脆弱部は、上記ケーシング部材のうち、当該脆弱部において上記ケーシング部材を破断させ、このケーシング部材のうち当該脆弱部よりも前記軸線方向後端側の部分を取り除くと、上記ケーシング部材のうち当該脆弱部よりも上記軸線方向先端側の部分から、上記螺着部材を取り外し可能な状態となる位置に配置されてなるガスセンサとすると良い。
【００２６】
本発明のガスセンサでは、ガス検出素子が、螺着部材による直接または間接の軸線方向先端側へ押圧と、ケーシング部材による直接または間接の軸線方向後端側へ押圧とによって固定されている。あるいは、ガス検出素子を保持する保持部材が、螺着部材による直接または間接の軸線方向先端側へ押圧と、ケーシング部材による直接または間接の軸線方向後端側へ押圧とによって固定されている。しかも、脆弱部においてケーシング部材を破断させ、このケーシング部材のうち脆弱部よりも軸線方向後端側の部分を取り除くと、ケーシング部材のうち当該脆弱部よりも軸線方向先端側の部分から、螺着部材を取り外し可能な状態となる位置に、脆弱部が配置されている。
【００２７】
このため、脆弱部においてケーシング部材を破断させた後には、螺着部材を、ケーシング部材のうち脆弱部よりも軸線方向先端側の部分から取り外すことが可能となる。一方、ガス検出素子あるいは保持部材は、螺着部材及びケーシング部材によって軸線方向に押圧されることで固定されているので、螺着している螺着部材を取り外せば、ガス検出素子あるいは保持部材の固定を解除できる。なお、螺着部材は、外部から回転力を与えれば容易に取り外すことができるので、ガス検出素子あるいはガス検出素子を保持した保持部材を、容易にケーシング部材から取り外すことができる。従って、ガス検出素子（あるいは保持部材に保持されたガス検出素子）及びその他の構成部品をケーシング部材の内部から取出し、分別することが可能となる。
【００２８】
さらに、上記のガスセンサであって、前記螺着部材は、自身を前記ケーシング部材から取り外すための工具を係合させる工具係合部を有し、前記脆弱部は、当該脆弱部において上記ケーシング部材を破断させ、上記ケーシング部材のうち当該脆弱部よりも前記軸線方向後端側の部分を取り除くと、上記螺着部材の上記工具係合部の少なくとも一部が外部に露出する位置に配置されてなるガスセンサとすると良い。
【００２９】
本発明のガスセンサでは、脆弱部においてケーシング部材を破断させ、ケーシング部材のうち脆弱部よりも軸線方向後端側の部分を取り除くと、螺着部材の工具係合部の少なくとも一部が外部に露出する位置に、脆弱部が配置されている。従って、脆弱部においてケーシング部材を破断させ、ケーシング部材のうち脆弱部よりも軸線方向後端側の部分を取り除けば、螺着部材の工具係合部に対し、工具（トルクレンチ、スパナ、スクリュードライバ等）を係合させることができる。このため、容易に、螺着部材をケーシング部材から取り外すことができる。
【００３０】
なお、螺着部材の工具係合部は、螺着部材の外周面、内周面、後端面等、いずれの位置に形成されていても良い。具体的には、例えば、螺着部材の外周面を六角形状とした工具係合部（工具としては、例えば、トルクレンチ、スパナ等）、螺着部材の内周面を六角形状とした工具係合部（工具としては、例えば、六角棒状レンチ等）、螺着部材の後端面に形成した溝状の工具係合部（工具としては、例えば、スクリュードライバ等）等が挙げられる。
【００３１】
また、螺着部材の工具係合部の少なくとも一部が外部に露出するとは、外部から工具係合部の位置を認識することができることをいい、工具を係合させることができる程度に露出していれば良い。例えば、螺着部材の外周面を六角形状とした工具係合部が形成されている場合、工具係合部を含む外周面全体がケーシング部材によって取り囲まれていても、ケーシング部材の後端側から工具係合部の後端側を見ることができ、ソケット型レンチ等の工具をケーシング部材の後端側から挿入して六角形状の工具係合部に係合できれば良い。
【００３２】
あるいは、上記いずれかのガスセンサであって、前記螺着部材は、自身の外周面に、自身を前記ケーシング部材から取り外すための工具を係合させる工具係合部を有し、前記脆弱部は、上記ケーシング部材のうち、上記工具係合部よりも上記軸線方向先端側の位置に配置されてなるガスセンサとすると良い。
【００３３】
本発明のガスセンサでは、螺着部材の外周面に工具係合部を有し、脆弱部が、ケーシング部材のうち、工具係合部よりも軸線方向先端側の位置に配置されている。このため、脆弱部においてケーシング部材を破断させ、ケーシング部材のうち脆弱部よりも軸線方向後端側の部分を取り除けば、螺着部材の外周面に位置する工具係合部を、径方向外部に露出させることができる。これにより、螺着部材をケーシング部材から取り外すべく、工具係合部に対し、確実に、工具（トルクレンチ、スパナ等の工具など）を係合させることができる。
【００３４】
さらに、上記いずれかのガスセンサであって、前記ケーシング部材は、上記ガスセンサを使用に供する位置に取付けるための取付工具を係合させる取付工具係合部を有し、前記脆弱部は、上記ケーシング部材のうち、上記取付工具係合部よりも前記軸線方向後端側に配置されてなるガスセンサとすると良い。
【００３５】
本発明のガスセンサでは、脆弱部を、ケーシング部材のうち、取付工具係合部よりも軸線方向後端側に配置させている。このため、ガスセンサを使用に供する位置に取付けるために、取付工具係合部に取付工具（トルクレンチ、スパナ等の工具など）を係合させてトルクをかけたとき、ガスセンサが脆弱部の位置で破断してしまう等の不具合を防止できる。
【００３６】
さらに、上記いずれかのガスセンサであって、前記ガス検出素子に形成された電極と接続する端子部材、及びこの端子部材を外部装置に接続するリード線、を有する複数のケーブルユニットと、自身の内部に上記リード線を挿通させた状態で、前記ケーシング部材の後端部に密着しつつ、このケーシング部材の後端に位置する後端開口部を閉塞するグロメットと、絶縁体からなる筒形状で、上記グロメットよりも前記軸線方向先端側に位置し、上記ケーシング部材に包囲され、自身の内部に挿通させた上記ケーブルユニット同士あるいはこのケーブルユニットと他部材との電気的導通を防止するセパレータと、を備え、上記ケーシング部材は、前記脆弱部よりも前記軸線方向後端側に位置する後端側押圧部と、上記脆弱部よりも上記軸線方向先端側に位置する先端側押圧部と、を有し、上記後端側押圧部及び上記先端側押圧部は、上記後端側押圧部が、直接または間接に、上記グロメット及び上記セパレータを上記軸線方向先端側へ押圧すると共に、上記先端側押圧部が、直接または間接に、上記グロメット及び上記セパレータを上記軸線方向後端側へ押圧することによって、上記グロメット及び上記セパレータを固定してなるガスセンサとすると良い。
【００３７】
本発明のガスセンサでは、ケーシング部材が、脆弱部よりも軸線方向後端側に位置する後端側押圧部と、脆弱部よりも軸線方向先端側に位置する先端側押圧部とを有している。そして、グロメット及びセパレータは、後端側押圧部による直接または間接の軸線方向先端側へ押圧と、先端側押圧部による直接または間接の軸線方向後端側へ押圧とによって固定されている。
【００３８】
このため、脆弱部においてケーシング部材を破断させれば、グロメット及びセパレータの固定を解除でき、グロメット、セパレータ、ケーブルユニット（リード線及び端子金具）を、それぞれ分別することが可能となる。従って、本発明のガスセンサは、各構成部品を分別するための解体作業が極めて容易となり、ひいては、ガス検出素子、グロメット、セパレータ、ケーブルユニット等、材質の異なる各構成部品について、適切な廃棄処分、あるいは再利用を促進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
次に、本発明の実施例について、図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００４０】
図１は、本実施例１のガスセンサ１００の断面図である。このガスセンサ１００は、図示しない排気管に取付けられ、排気中の酸素濃度を検出する酸素センサである。ガスセンサ１００は、ガス検出素子１２０、保持部材１３０、ケーシング部材１６０、セパレータ１９０、ケーブルユニット１７０、グロメット１８５を有する。なお、本実施例では、ガスセンサ１００の軸線Ｃに沿う方向（図中上下方向）のうち、ガス検出素子１２０の先端部１２０ｂ側（図中下側）を軸線方向先端側、その反対側（図中上側）を軸線方向後端側とし、他の実施例においても同様とする。
【００４１】
ケーシング部材１６０は、主体金具１６１、プロテクタ１６２、及び後端側包囲部材１６３を有している。
主体金具１６１はＳＵＳ４３０からなり、略円筒状に形成されている。この主体金具１６１の内周の先端側には、後述する保持部材１３０の先端部１３０ｂと当接する内周段部１６１ｄが、後端側向き拡径状のテーパをなして周設されている。さらに、主体金具１６１の後端部には、加締め部１６１ｂが形成されている。また、この主体金具１６１の外周には、ガスセンサ１００を図示しない排気管に取付けるためのネジ部１６１ｆ、及びトルクレンチ等の取付工具を係合させる取付工具係合部１６１ｇ（本実施例では、外周面を六角形状としている）が形成されている。
【００４２】
さらに、主体金具１６１の外周には、環状の脆弱部１６１ｈが周方向に亘って形成されている。具体的には、脆弱部１６１ｈは、自身と軸線方向に隣接する部位に比して肉厚を薄くした環状の薄肉部であり、この脆弱部１６１ｈよりも軸線方向先端側の部位（例えば、取付工具係合部１６１ｇ）と脆弱部１６１ｈよりも軸線方向後端側の部位（例えば、後端側包囲部材１６３）との間で、軸線Ｃの周りに互いを相対的に逆方向に回転させる外力（以下、ねじり応力ともいう）を加えたとき、この脆弱部１６１ｈにおいて主体金具１６１が優先的に破断する強度とされている。なお、本実施例１のガスセンサ１００では、後述のように、主体金具１６１の加締め部１６１ｂを用いて、ガス検出素子１２０を保持する保持部材１３０を押圧して固定する形態である。このため、加締め部１６１ｂを加締める際に、脆弱部１６１ｈよりも優先的に加締め部１６１ｂが変形するように、加締め部１６１ｂの肉厚よりも脆弱部１６１ｈの肉厚を厚くしている。
【００４３】
なお、本実施例１のガスセンサ１００では、脆弱部１６１ｈを、主体金具１６１のうち、取付工具係合部１６１ｇよりも軸線方向後端側に配置させている。このため、ガスセンサ１００を使用に供する位置（例えば、内燃機関の排気管など）に取付けるために、取付工具係合部１６１ｇに取付工具（トルクレンチ、スパナなど）を係合させてトルクをかけたとき、ガスセンサ１００が脆弱部１６１ｇの位置で破断してしまう等の不具合を防止できる。
【００４４】
プロテクタ１６２は、ＳＵＳ３０４Ｌからなり、略円筒状の筒体を２重に重ねた構造で、図示しない排気管内の排気をガスセンサ１００の内部に導入するための通気孔１６２ｂを複数有している。このプロテクタ１６２は、主体金具１６１の先端部に固着されている。
後端側包囲部材１６３は、ＳＵＳ３０４Ｌからなり、略円筒状の筒体で、主体金具１６１の後端側に全周レーザ溶接により結合され、ガス検出素子１２０の後端部やセパレータ１９０などを包囲している。なお、本実施例では、この後端側包囲部材１６３と主体金具１６１との結合部１６０ｄを、主体金具１６１の加締め部１６１ｂよりも軸線方向先端側で、且つ主体金具１６１の脆弱部１６１ｈよりも軸線方向後端側の位置に設けている。
【００４５】
ガス検出素子１２０は、積層型のガス検出素子であり、図示しないが、電極保護層、Ｐｔを主成分とする検知電極、酸素イオン伝導性を有する固体電解質層、Ｐｔを主成分とする基準電極、アルミナを主成分とする第１絶縁層、Ｐｔを主成分とする発熱抵抗体、及びアルミナを主成分とする第２絶縁層が、順に積層されている。なお、ガス検出素子１２０を構成する固体電解質としては、例えば、Ｙ２Ｏ３またはＣａＯを固溶させたＺｒＯ２が代表的なものであるが、それ以外のアルカリ土類金属または希土類金属の酸化物とＺｒＯ２との固溶体を使用しても良い。さらには、これにＨｆＯ２が含有されていても良い。
【００４６】
保持部材１３０は、アルミナを主成分とする絶縁性セラミックからなり、筒形状で、その軸線方向略中央部に径方向外向きに突出した鍔部１３０ｃを有している。この保持部材１３０は、ガス検出素子１２０を、自身の内部を挿通させた状態で保持している。具体的には、保持部材１３０の内部を挿通するガス検出素子１２０が、結晶化ガラス粉末を溶融し凝固させたガラスシール材１３５によって保持部材１３０に固着されている。なお、本実施例１では、後述するように、ガス検出素子１２０がガラスシール材１３５によって保持部材１３０に固着され一体となっているものが、素子構造体１２１をなす（図７参照）。
【００４７】
この保持部材１３０は、先端部１３０ｂを主体金具１６１の内周段部１６１ｄに当接させた状態で、鍔部１３０ｃが、主体金具１６１の加締め部１６１ｂによって、金属製の環状パッキン１８１を介して先端側に向けて押圧されている。これにより、ガス検出素子１２０を保持した保持部材１３０は、ケーシング部材１６０の内部に固定される。すなわち、主体金具１６１の加締め部１６１ｂが、環状パッキン１８１を介して間接に、保持部材１３０を軸線方向先端側へ押圧すると共に、主体金具１６１の内周段部１６１ｄが、直接に、保持部材１３０を軸線方向後端側へ押圧することによって、保持部材１３０を主体金具１６１内に固定している。
なお、本実施例１のガスセンサ１００では、主体金具１６１の加締め部１６１ｂが第１押圧部に相当し、主体金具１６１の内周段部１６１ｄが第２押圧部に相当する。
【００４８】
ケーブルユニット１７０は、端子部材１７１と、この端子部材１７１を外部装置（例えば、ＥＣＵ）に接続するリード線１７２とを有している。本実施例のガスセンサ１００では、このケーブルユニット１７０が４本設けられており、これらの端子部材１７１が、ガス検出素子１２０に形成された図示しない４つの接続端子（具体的には、検知電極の端子、基準電極の端子、及び発熱抵抗体の通電用端子２つ）に当接して接続されている。
【００４９】
セパレータ１９０は、アルミナを主成分とする絶縁性セラミックからなり、略円筒形状を有している。このセパレータ１９０の内部には、各ケーブルユニット１７０を挿入する４つの挿入孔１９１が軸線方向に貫通して形成されている。このため、各ケーブルユニット１７０をセパレータ１９０の挿入孔１９１内に挿入することにより、各ケーブルユニット１７０は、他のケーブルユニット１７０との電気的導通、及び他部材との電気的導通を防止することができる。
【００５０】
グロメット１８５は、フッ素系ゴムからなり、略円柱状で、リード線１７０を挿通する４つの貫通孔１８５ｂを有している。このグロメット１８５は、各貫通孔１８５ｂ内に各リード線１７２を挿通させた状態で、後端側包囲部材１６３の後端部１６３ｃに密着しつつ、後端側包囲部材１６３の後端開口部１６３ｂを閉塞している。このようにして、各リード線１７２を外部に導出させつつ、後端側包囲部材１６３の内部への浸水を防止している。
【００５１】
本実施例のガスセンサ１００では、グロメット１８５及びセパレータ１９０は、後端側包囲部材１６３の後端部１６３ｃによって、直接または間接に、軸線方向先端側へ押圧されると共に、主体金具１６１の内周段部１６１ｄによって、間接に、軸線方向後端側へ押圧されることにより、ケーシング部材１６０の内部に固定されている。なお、本実施例１のガスセンサ１００では、後端側包囲部材１６３の後端部１６３ｃが後端側押圧部に相当し、主体金具１６１の内周段部１６１ｄが先端側押圧部に相当する。
【００５２】
ここで、このようなガスセンサ１００の製造方法について、図２〜図５を参照しつつ説明する。
まず、予め、工具係合部１６１ｇよりも後端側で加締め部１６１ｂよりも先端側の位置に、脆弱部１６１ｈを形成した主体金具１６１を用意し、図２に示すように、主体金具１６１とプロテクタ１６２とを溶接により一体にする。次いで、ガス検出素子１２０をガラスシール材１３５により保持した保持部材１３０を、その軸線方向先端側から主体金具１６１の内部に挿入し、先端部１３０ｂを主体金具１６１の内周段部１６１ｄに当接させる（図３参照）。次いで、環状パッキン１８１を主体金具１６１内に挿入し、保持部材１３０の鍔部１３０ｃ上に載置する（図３参照）。
【００５３】
その後、図３に示すように、ガス検出素子１２０を保持した保持部材１３０を軸線方向先端側に押圧しつつ、主体金具１６１の加締め部１６１ｂを加締めることによって、ガス検出素子１２０を保持した保持部材１３０を主体金具１６１に固定する。
次いで、各ケーブルユニット１７０をセパレータ１９０の各挿入孔１９１内に挿入し、端子金具１７１を各挿入孔１９１内に配置させた状態で、軸線方向後端側からセパレータ１９０を保持部材１３０の後端面に当接させる。これにより、図４に示すように、各端子金具１７１が、ガス検出素子１２０の図示しない各接続端子（具体的には、検知電極の端子、基準電極の端子、及び発熱抵抗体の通電用端子２つ）に接続される。その後、予めケーブルユニット１７０を挿通させておいたリング部材１８４及びグロメット１８５を、この順にセパレータ１９０上に載置する（図５参照）。
【００５４】
次いで、図５に示すように、予めケーブルユニット１７０を挿通させておいた後端側包囲部材１６３を、その先端部１６３ｄが主体金具１６１の工具係合部１６１ｇに当接するまで軸線方向先端側に移動させつつ、後端側包囲部材１６３を主体金具１６１に嵌合させる。このとき、グロメット１８５及びセパレータ１９０は、後端側包囲部材１６３の後端部１６３ｃによって軸線方向先端側に押圧される。そして、当接させた状態を保持しつつ、後端側包囲部材１６３の先端部１６３ｄを、主体金具１６１のうち脆弱部１６１ｈよりも軸線方向後端側の部位に全周レーザ溶接することで、図１に示すガスセンサ１００が完成する。
【００５５】
本実施例１のガスセンサ１００では、脆弱部１６１ｈを、主体金具１６１のうち、取付工具係合部１６１ｇよりも軸線方向後端側に配置させているので、ガスセンサ１００を内燃機関の排気管などに取付けるために、取付工具係合部１６１ｇに取付工具（トルクレンチ、スパナなど）を係合させてトルクをかけたとき、ガスセンサ１００が脆弱部１６１ｇの位置で破断してしまう虞がない。
【００５６】
次に、本実施例１のガスセンサ１００の解体方法について、図１、図６、図７を参照しつつ説明する。
まず、図１に示すガスセンサ１００のうち、脆弱部１６１ｈよりも軸線方向先端側の部位と脆弱部１６１ｈよりも軸線方向後端側の部位との間で、軸線Ｃの周りに、互いを相対的に逆方向に回転させる外力を加える。具体的には、例えば、主体金具１６１の工具係合部１６１ｇ（脆弱部１６１ｈよりも軸線方向先端側の部位に相当する）を工具等によって固定すると共に、後端側包囲部材１６３（脆弱部１６１ｈよりも軸線方向後端側の部位に相当する）を他の工具（パイプレンチ）等によって把持しつつ軸線Ｃの周りにねじる（回転させる）。すると、図６に示すように、脆弱部１６１ｈにおいて主体金具１６１を破断させることができる。
【００５７】
ところで、ガス検出素子１２０を保持した保持部材１３０は、先端部１３０ｂを主体金具１６１の内周段部１６１ｄに当接させた状態で、鍔部１３０ｃが、主体金具１６１の加締め部１６１ｂによって、環状パッキン１８１を介して先端側に向けて押圧されることにより、ケーシング部材１６０の内部に固定されている（図１参照）。すなわち、主体金具１６１の加締め部１６１ｂが、環状パッキン１８１を介して間接に、保持部材１３０を軸線方向先端側へ押圧すると共に、主体金具１６１の内周段部１６１ｄが、直接に、保持部材１３０を軸線方向後端側へ押圧することによって、保持部材１３０を固定している。しかも、保持部材１３０を軸線方向先端側へ押圧する加締め部１６１ｂを、脆弱部１６１ｈよりも軸線方向後端側に位置させ、保持部材１３０を軸線方向後端側へ押圧する内周段部１６１ｄを、脆弱部１６１ｈよりも軸線方向先端側に位置させている。このため、図６に示すように、主体金具１６１を脆弱部１６１ｈで破断させると、ガス検出素子１２０を保持した保持部材１３０の固定を解除することができる。
【００５８】
さらに、本実施例１のガスセンサ１００では、脆弱部１６１ｈが、主体金具１６１のうち、結合部１６０ｄよりも軸線方向先端側の位置に配置されている（図１参照）。このため、図６に示すように、主体金具１６１を脆弱部１６１ｈで破断させれば、主体金具１６１のうち、加締め部１６１ｂを含み脆弱部１６１ｈよりも後端側に位置する部分を、後端側包囲部材１６３と共に、後端側に取り除くことができる。なお、ケーシング部材１６０のうち、上記のように後端側に取り除かれる部分を、ケーシング後端側部１６０ｂとする。
【００５９】
しかも、本実施例のガスセンサ１００では、グロメット１８５及びセパレータ１９０が、後端側包囲部材１６３の後端部１６３ｃによって、直接または後述するリング部材１８４を介して間接に、軸線方向先端側へ押圧されると共に、主体金具１６１の内周段部１６１ｄによって、間接に、軸線方向後端側へ押圧されることにより、ケーシング部材１６０の内部に固定されている（図１参照）。このため、図６に示すように、主体金具１６１を脆弱部１６１ｈで破断させ、ケーシング後端側部１６０ｂを取り除けば、グロメット１８５及びセパレータ１９０の固定をも解除できる。従って、グロメット１８５、セパレータ１９０、ケーブルユニット１７０（リード線１７２及び端子金具１７１）を、それぞれ分別することが可能となる（図７参照）。
【００６０】
具体的には、グロメット１８５、リング部材１８４、セパレータ１９０、及びケーブルユニット１７０が一体となったものを軸線方向後端側に取り外した後、グロメット１８５、リング部材１８４、及びセパレータ１９０を挿通しているケーブルユニット１７０を軸線方向先端側に引く抜く。すると、図７に示すように、、グロメット１８５、リング部材１８４、セパレータ１９０、及びケーブルユニット１７０をそれぞれ分別することができる。さらに、環状パッキン１８１、ガス検出素子１２０を保持した保持部材１３０を順に軸線方向後端側に移動させれば、環状パッキン１８１と、ガス検出素子１２０がガラスシール材１３５によって保持部材１３０に固着され一体となっている素子構造体１２１と、ケーシング部材１６０のうち脆弱部１６１ｈよりも先端側に位置するケーシング先端側部１６０ｃとに分別することができる。
【００６１】
このように、本実施例１のガスセンサ１００は、各構成部品を分別するための解体作業が極めて容易となり、ひいては、ガス検出素子１２０、グロメット１８５、セパレータ１９０、ケーブルユニット１７０、ケーシング部材１６０等、材質の異なる各構成部品について、適切な廃棄処分、あるいは再利用をすることができる。また、ガス検出素子１２０を廃棄処分する場合には、検知電極及び基準電極として用いているＰｔ等の貴金属を、容易に回収できるので好ましい。
【実施例２】
【００６２】
次に、本発明の実施例２にかかるガスセンサ２００について、図面を参照しつつ説明する。図８は、本実施例２のガスセンサ２００の断面図である。ガスセンサ２００は、実施例１のガスセンサ１００と同様のガス検出素子１２０、ケーブルユニット１７０、グロメット１８５を有するが、実施例１のガスセンサ１００とは異なる形態の保持部材２３０、ケーシング部材２６０、螺着部材２６４、セパレータ２９０を有している。なお、本実施例２のガスセンサ２００については、実施例１のガスセンサ１００と異なる部分を中心に説明し、同様な部分については、説明を省略または簡略化する。なお、このガスセンサ２００も、実施例１のガスセンサ１００と同様に、図示しない排気管に取付けられ、排気中の酸素濃度を検出する酸素センサである。
【００６３】
ケーシング部材２６０は、主体金具２６１、プロテクタ２６２、及び後端側包囲部材２６３を有している。
主体金具２６１はＳＵＳ４３０からなり、略円筒状に形成されている。この主体金具２６１の内周の先端側には、後述する保持部材２３０の先端部２３０ｂと当接する内周段部２６１ｄが、後端側向き拡径状のテーパをなす形態で周設されている。さらに、主体金具２６１の内周の後端側には、雌ネジ２６１ｂが形成されている。また、この主体金具２６１の外周には、ガスセンサ２００を図示しない排気管に取付けるためのネジ部２６１ｆが形成されている。
【００６４】
プロテクタ２６２は、ＳＵＳ３０４Ｌからなり、略円筒状の筒体を２重に重ねた構造で、図示ない排気管内の排気をガスセンサ２００の内部に導入するための通気孔２６２ｂを複数有している。このプロテクタ２６２は、主体金具２６１の先端部に固着されている。
後端側包囲部材２６３は、ＳＵＳ３０４Ｌからなり、略円筒状の筒体で、主体金具２６１の後端部に全周レーザ溶接により固着され、ガス検出素子１２０の後端部やセパレータ２９０などを包囲している。
【００６５】
この後端側包囲部材２６３の外周には、環状の脆弱部２６３ｈが周方向に亘って形成されている。具体的には、脆弱部２６３ｈは、後端側包囲部材２６３の外周の一部を環状に熱処理することにより部分的に組織変成させ、他の部位に比して強度を低下させた組織変成部である。この脆弱部２６３ｈは、脆弱部２６３ｈよりも軸線方向先端側の部位（例えば、主体金具２６１）と脆弱部２６３ｈよりも軸線方向後端側の部位（例えば、後端側包囲部材２６３のうち後端側の部分）との間で、軸線Ｃの周りに、互いを相対的に逆方向に回転させる外力を加えたとき、脆弱部２６３ｈにおいて後端側包囲部材２６３が優先的に破断する強度とされている。
【００６６】
螺着部材２６４は、ＳＵＳ４３０からなり、略円筒状の筒体で、その外周の先端側には、主体金具２６１の雌ネジ２６１ｂと螺合する雄ネジ２６４ｂが形成されている。さらに、この螺着部材２６４の外周の後端側には、外周を六角形状とした工具係合部２６４ｃが形成されている。本実施例２のガスセンサ２００では、主体金具２６１の雌ネジ２６１ｂが第１ネジ部に、螺着部材２６４の雄ネジ２６４ｂが第２ネジ部に相当する。なお、螺着部材２６４には、保持部材２３０の後端部の外径よりも大きい内径を有する先端側貫通孔２６４ｄと、セパレータ２９０の先端部の外径よりも大きく、且つ先端側貫通孔２６４ｄの内径よりも大きい内径を有する後端側貫通孔２６４ｅとが連なって形成されている。
【００６７】
保持部材２３０は、アルミナを主成分とする絶縁性セラミックからなり、略円筒形状で、その軸線方向略中央部に径方向外向きに突出した鍔部２３０ｃを有している。この保持部材２３０は、ガス検出素子１２０を、自身の内部を挿通させた状態で保持している。具体的には、保持部材２３０の内部を挿通するガス検出素子１２０が、結晶化ガラス粉末を溶融し凝固させたガラスシール材２３５によって保持部材２３０に固着されている。
【００６８】
この保持部材２３０は、先端部２３０ｂを主体金具２６１の内周段部２６１ｄに当接させた状態で、鍔部２３０ｃにおいて、主体金具２６１に螺着された螺着部材２６４によって、滑石充填層２８２及び環状パッキン１８１を介して先端側に押圧されている。これにより、ガス検出素子１２０を保持した保持部材２３０は、ケーシング部材２６０の内部に固定される。すなわち、螺着部材２６４が、環状パッキン１８１を介して間接に、保持部材２３０を軸線方向先端側へ押圧すると共に、主体金具２６１の内周段部２６１ｄが、直接に、ガス検出素子１２０を保持した保持部材２３０を軸線方向後端側へ押圧することによって、ガス検出素子１２０を保持した保持部材２３０を、主体金具２６１内に固定している。
【００６９】
セパレータ２９０は、アルミナを主成分とする絶縁性セラミックからなり、略円筒形状を有している。このセパレータ２９０の内部には、各ケーブルユニット１７０を挿入させる４つの挿入孔２９１が軸線方向に貫通して形成されている。このため、各ケーブルユニット１７０をセパレータ２９０の挿入孔２９１内に挿入することにより、各ケーブルユニット１７０は、他のケーブルユニット１７０との電気的導通、及び他部材との電気的導通を防止することができる。
【００７０】
本実施例２のガスセンサ２００においても、実施例１のガスセンサ１００と同様に、グロメット１８５及びセパレータ２９０は、後端側包囲部材２６３の後端部２６３ｃによって、直接または間接に、軸線方向先端側へ押圧されると共に、主体金具２６１の内周段部２６１ｄによって、直接に、軸線方向後端側へ押圧されることにより、ケーシング部材２６０の内部に固定されている。なお、本実施例２のガスセンサ２００では、後端側包囲部材２６３の後端部２６３ｃが後端側押圧部に相当し、主体金具２６１の内周段部２６１ｄが先端側押圧部に相当する。
【００７１】
ここで、このようなガスセンサ２００の製造方法について、図９〜図１２を参照しつつ説明する。
まず、図９に示すように、主体金具２６１とプロテクタ２６２とを溶接により一体にする。次いで、ガス検出素子１２０をガラスシール材２３５により保持した保持部材２３０を、その軸線方向先端側から主体金具２６１の内部に挿入し、先端部２３０ｂを主体金具２６１の内周段部２６１ｄに当接させる（図１０参照）。次いで、環状パッキン１８１、滑石充填層２８２となる滑石リングを順に主体金具２６１内に挿入し、保持部材２３０の鍔部２３０ｃ上に載置する（図１０参照）。その後、螺着部材２６４の工具係合部２６４ｃに図示しないトルクレンチを係合させて、所定のトルクで螺着部材２６４を主体金具２６１に螺着させる。これにより、滑石リングが圧縮充填されて滑石充填層２８２となり、図１０に示すように、ガス検出素子１２０を保持した保持部材２３０が、適切な押圧力で固定される。
【００７２】
次いで、図１０に示すように、各ケーブルユニット１７０をセパレータ２９０の各挿入孔２９１内に挿入し、端子金具１７１を各挿入孔２９１内に配置させた状態で、セパレータ２９０を螺着部材２６４内に挿入して、自身の先端面を保持部材２３０の後端面に当接させる。これにより、図１１に示すように、各端子金具１７１が、ガス検出素子１２０の図示しない各接続端子（具体的には、検知電極の端子、基準電極の端子、及び発熱抵抗体の通電用端子２つ）に接続される。その後、予めケーブルユニット１７０を挿通させておいたリング部材１８４及びグロメット１８５を、この順にセパレータ２９０上に載置する（図１２参照）。
【００７３】
次いで、図１２に示すように、予め、部分的な熱処理によって所定の箇所に脆弱部２６３ｈを周方向に亘って形成し、且つケーブルユニット１７０を挿通させておいた後端側包囲部材２６３を、その先端部２６３ｄが主体金具２６１の取付工具係合部２６１ｇに当接するまで軸線方向先端側に移動させつつ、主体金具２６１に嵌合させる。このとき、グロメット１８５及びセパレータ２９０は、後端側包囲部材２６３の後端部２６３ｃによって軸線方向先端側に押圧される。そして、当接させた状態を保持しつつ、後端側包囲部材２６３の先端部２６３ｄを主体金具２６１に全周レーザ溶接することで、図８に示すガスセンサ２００が完成する。
【００７４】
次に、本実施例２のガスセンサ２００の解体方法について、図８、図１３、図１４を参照しつつ説明する。
まず、図８に示すガスセンサ２００のうち、脆弱部２６３ｈよりも軸線方向先端側の部位と脆弱部２６３ｈよりも軸線方向後端側の部位との間で、軸線Ｃの周りに、互いを相対的に逆方向に回転させる外力を加える。具体的には、例えば、主体金具２６１の取付工具係合部２６１ｇ（脆弱部２６３ｈよりも軸線方向先端側の部位に相当する）を工具等によって固定すると共に、後端側包囲部材２６３のうち脆弱部２６３ｈよりも軸線方向後端側の部位を他の工具（パイプレンチ）等によって把持しつつ軸線Ｃの周りにねじる（回転させる）。すると、図１３に示すように、脆弱部２６３ｈにおいてケーシング部材２６０（具体的には、後端側包囲部材２６３）を破断させることができる。
【００７５】
ところで、本実施例２のガスセンサ２００では、グロメット１８５及びセパレータ２９０が、後端側包囲部材２６３の後端部２６３ｃによって、直接または間接に、軸線方向先端側へ押圧されると共に、主体金具２６１の内周段部２６１ｄによって、直接に、軸線方向後端側へ押圧されることにより、ケーシング部材２６０の内部に固定されている（図８参照）。このため、図１３に示すように、ケーシング部材２６０（後端側包囲部材２６３）を破断させると、グロメット１８５及びセパレータ２９０の固定を解除することがきる。
【００７６】
しかも、本実施例２のガスセンサ２００では、脆弱部２６３ｈを、後端側包囲部材２６３のうち、後端側包囲部材２６３と主体金具２６１との結合部２６０ｄよりも軸線方向後端側の位置に配置している（図８参照）。このため、図１３に示すように、脆弱部２６３ｈにおいてケーシング部材２６０（後端側包囲部材２６３）を破断させると、ケーシング部材２６０（後端側包囲部材２６３）のうち脆弱部２６３ｈよりも後端側に位置するケーシング後端側部２６０ｂを取り除くことができる。
従って、ケーシング後端側部２６０ｂを取り除いた後、図１４に示すように、グロメット１８５、リング部材１８４、セパレータ１９０、ケーブルユニット１７０をそれぞれ分別することができる。なお、これらの分別は、前述の実施例１と同様に行うことができる。
【００７７】
さらに、本実施例２のガスセンサ２００では、脆弱部２６３ｈを、ケーシング部材２６０（後端側包囲部材２６３）のうち、螺着部材２６４の工具係合部２６４ｃよりも軸線方向先端側の位置に形成している（図８参照）。このため、図１３に示すように、ケーシング部材２６０（後端側包囲部材２６３）を破断させ、ケーシング後端側部２６０ｂを取り除くと、螺着部材２６４の工具係合部２６４ｃを径方向外部に露出させることができる。これにより、螺着部材２６４の工具係合部２６４ｃに対し、容易に、工具（トルクレンチ、スパナ等の工具など）を係合させることができる。
【００７８】
従って、図１５に示すように、螺着部材２６４の工具係合部２６４ｃを利用して、スパナ等の工具を用いて螺着部材２６４をケーシング部材２６０（主体金具２６１）から取り外せば、ガス検出素子１２０を保持した保持部材２３０の固定を解除することができる。その後、図１６に示すように、滑石充填層２８２、環状パッキン１８１、ガス検出素子１２０を保持した保持部材２３０を順に軸線方向後端側に移動させれば、滑石充填層２８２と、環状パッキン１８１と、ガラスシール材２３５によって保持部材２３０に保持されたガス検出素子１２０と、ケーシング部材１６０のうち脆弱部２６３ｈよりも先端側に位置するケーシング先端側部２６０ｃとに分別することができる。
【００７９】
このように、本実施例２のガスセンサ２００は、各構成部品を分別するための解体作業が極めて容易となり、ひいては、ガス検出素子１２０、グロメット１８５、セパレータ２９０、ケーブルユニット１７０、ケーシング部材２６０等、材質の異なる各構成部品について、適切な廃棄処分、あるいは再利用をすることができる。
【実施例３】
【００８０】
次に、本発明の実施例３にかかるガスセンサ３００について説明する。図１７は、ガスセンサ３００の断面図である。本実施例３のガスセンサ３００は、実施例２のガスセンサ２００とは形態の異なるガス検出素子３２０、ケーシング部材３６０、螺着部材３６４、グロメット３８５、セパレータ３９０を有している。特に、実施例２のガスセンサ２００では、積層型のガス検出素子１２０を用いたが、本実施例３のガスセンサ３００では、有底筒状のガス検出素子３２０を用いている点で異なる。なお、このガスセンサ３００も、実施例２のガスセンサ２００と同様に、図示しない排気管に取付けられ、排気中の酸素濃度を検出する酸素センサである。
【００８１】
具体的には、ガス検出素子３２０は、酸素イオン伝導性を有する固体電解質からなり、先端部３２０ｂが閉塞された略円筒形状で、その軸線方向略中央部に径方向外向きに突出した鍔部３２０ｃを有している。さらに、このガス検出素子３２０の外側面３２０ｄと内側面３２０ｆには、ＰｔあるいはＰｔ合金を多孔質に形成した図示しない外側電極と内側電極が形成されている。なお、ガス検出素子３２０を構成する固体電解質としては、例えば、Ｙ２Ｏ３またはＣａＯを固溶させたＺｒＯ２が代表的なものであるが、それ以外のアルカリ土類金属または希土類金属の酸化物とＺｒＯ２との固溶体を使用しても良い。さらには、これにＨｆＯ２が含有されていても良い。なお、このガス検出素子３２０の筒内には、固体電解質を早期活性させるために、棒状のヒータ３２５が配置されている。
【００８２】
ケーシング部材３６０は、主体金具３６１、プロテクタ３６２、及び後端側包囲部材３６３を有しており、後述のようにして、有底筒状のガス検出素子３２０を、自身の内部に固定している。なお、主体金具３６１の軸線方向後端部内周には、雌ネジ３６１ｂが形成されており、螺着部材３６４の略軸線方向中央部外周には、主体金具３６１の雌ネジ３６１ｂに螺合する雄ネジ３６４ｂが形成されている。
【００８３】
ガス検出素子３２０は、主体金具３６１の内周段部３６１ｄ上に、環状のパッキン３８１、絶縁スリーブ３８６、環状のパッキン３８７を介した状態で、主体金具３６１の内部に挿入されている。このため、ガス検出素子３２０の鍔部３２０ｃが、絶縁スリーブ３８６の段差部３８６ｂに、パッキン３８７を介して間接に接触する。さらに、主体金具３６１の内部には、滑石充填層３８２が、ガス検出素子３２０の鍔部３２０ｃ上で滑石粉末を圧縮充填させた形態で配置されている。
【００８４】
さらに、上記のように、ガス検出素子３２０等が内部に配置された主体金具３６１に対し、略円筒状の螺着部材３６４が螺着されている。これにより、ガス検出素子３２０は、その鍔部３２０ｃにおいて、螺着部材３６４によって、滑石充填層３８２を介して軸線方向先端側に押圧された状態で、ケーシング部材３６０内に固定される。すなわち、螺着部材３６４が、滑石充填層３８２を介して間接に、ガス検出素子３２０を軸線方向先端側へ押圧すると共に、主体金具３６１の内周段部３６１ｄが、パッキン３８１、絶縁スリーブ３８６、及びパッキン３８７を介して間接に、ガス検出素子３２０を軸線方向後端側へ押圧することによって、ガス検出素子３２０が固定されている。
【００８５】
なお、本実施例３のガスセンサ３００では、後端側包囲部材３６３の外周のうち螺着部材３６４の工具係合部３６４ｃよりも軸線方向先端側に位置に、脆弱部３６３ｈが、所定の間隙を設けて、周方向に亘って断続的に形成されている。具体的には、脆弱部３６３ｈは、後端側包囲部材３６３の外周を、所定の間隙を設けて部分的に熱処理することにより組織変成させ、他の部位に比して強度を低下させた組織変成部である。この脆弱部３６３ｈは、脆弱部３６３ｈよりも軸線方向先端側の部位（例えば、主体金具３６１）と脆弱部３６３ｈよりも軸線方向後端側の部位（例えば、後端側包囲部材３６３の後端側部分）との間で、軸線Ｃ周りに、互いを相対的に逆方向に回転させる外力を加えたとき、脆弱部３６３ｈにおいて後端側包囲部材３６３が優先的に破断する強度とされている。
【００８６】
このようなガスセンサ３００においても、脆弱部３６３ｈよりも軸線方向先端側の部位と脆弱部３６３ｈよりも軸線方向後端側の部位との間で、軸線Ｃの周りに、互いを相対的に逆方向に回転させる外力を加えることにより、脆弱部３６３ｈにおいてケーシング部材３６０（具体的には、後端側包囲部材３６３）を破断させることができる。しかも、脆弱部３６３ｈを、ケーシング部材３６０（後端側包囲部材３６３）のうち、螺着部材３６４の工具係合部３６４ｃよりも軸線方向先端側の位置に形成している。このため、ケーシング部材３６０（具体的には、後端側包囲部材３６３）のうち脆弱部３６３ｈよりも軸線方向後端側の部位を取り除くことにより、螺着部材３６４の工具係合部３６４ｃを径方向外部に露出させることができる。
従って、実施例２のガスセンサ２００と同様に、螺着部材３６４をケーシング部材３６０（主体金具３６１）から取り外せば、ガス検出素子３２０、発熱体３２５、絶縁スリーブ３８６、パッキン３８１等をそれぞれ分別することができる。
【００８７】
なお、本実施例３のガスセンサ３００では、実施例１，２のガスセンサ１００，２００と異なり、グロメット３８５、セパレータ３９０、及びリング部材３８４が、後端側包囲部材３６３の後端側を加締めることによって固定されているため、脆弱部３６３ｈにおいてケーシング部材３６０（具体的には、後端側包囲部材３６３）を破断させただけでは、固定を解除することができない。
【００８８】
以上において、本発明を実施例１，２，３に即して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施例１では、主体金具１６１の加締め部１６１ｂによって保持部材１３０を軸線方向先端側に押圧するようにした。しかし、このような押圧形態に限定されるものではなく、主体金具１６１に加締め部１６１ｂを設けることなく、例えば、後端側包囲部材１６３の後端部１６３ｃによって、グロメット１８５、リング部材１８４、及びセパレータ１９０を介して、保持部材１３０を軸線方向先端側に押圧するようにしても良い。
【００８９】
また、実施例２では、主体金具２６１に螺着部材２６４を螺着することによって、ガス検出素子１２０を保持する保持部材２３０を固定し、さらに、この螺着部材２６４等を包囲する後端側包囲部材２６３を設けた。しかし、このような形態に限定されるものではなく、例えば、螺着部材２６４を用いることなく、主体金具２６１の雌ネジ２６１ｂに螺合する雄ネジを設けた後端側包囲部材を、主体金具２６１に螺着することによって、グロメット１８５、リング部材１８４、及びセパレータ２９０を介して、ガス検出素子１２０を保持する保持部材２３０を軸線方向に押圧して固定するようにしても良い。
また、実施例３についても、同様に、螺着部材３６４を用いることなく、主体金具３６１の雌ネジ３６１ｂに螺合する雄ネジを設けた後端側包囲部材を、主体金具３６１に螺着することによって、ガス検出素子３２０を軸線方向に押圧して固定するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】実施例１にかかるガスセンサ１００の断面図である。
【図２】実施例１にかかるガスセンサ１００の製造方法を説明する説明図である。
【図３】実施例１にかかるガスセンサ１００の製造方法を説明する説明図である。
【図４】実施例１にかかるガスセンサ１００の製造方法を説明する説明図である。
【図５】実施例１にかかるガスセンサ１００の製造方法を説明する説明図である。
【図６】実施例１にかかるガスセンサ１００の解体方法を説明する説明図である。
【図７】実施例１にかかるガスセンサ１００の解体方法を説明する説明図である。
【図８】実施例２にかかるガスセンサ２００の断面図である。
【図９】実施例２にかかるガスセンサ２００の製造方法を説明する説明図である。
【図１０】実施例２にかかるガスセンサ２００の製造方法を説明する説明図である。
【図１１】実施例２にかかるガスセンサ２００の製造方法を説明する説明図である。
【図１２】実施例２にかかるガスセンサ２００の製造方法を説明する説明図である。
【図１３】実施例２にかかるガスセンサ２００の解体方法を説明する説明図である。
【図１４】実施例２にかかるガスセンサ２００の解体方法を説明する説明図である。
【図１５】実施例２にかかるガスセンサ２００の解体方法を説明する説明図である。
【図１６】実施例２にかかるガスセンサ２００の解体方法を説明する説明図である。
【図１７】実施例３にかかるガスセンサ３００の断面図である。
【符号の説明】
【００９１】
１００，２００，３００  ガスセンサ
１２０，３２０  ガス検出素子
１２１，２２１  素子構造体
１３０，２３０  保持部材
１６０，２６０，３６０  ケーシング部材
１６１，２６１，３６１  主体金具
１６１ｂ  加締め部（第１押圧部）
１６１ｄ，２６１ｄ  主体金具の内周段部（第２押圧部、先端側押圧部）
１６１ｇ，２６１ｇ  取付工具係合部
１６１ｈ，２６３ｈ，３６３ｈ  脆弱部
１６３，２６３，３６３  後端側包囲部材
１６３ｃ，２６３ｃ  後端側包囲部材の後端部（後端側押圧部）
１７０  ケーブルユニット
１７１  端子部材
１７２  リード線
１８５，３８５  グロメット
１９０，２９０，３９０  セパレータ
２６１ｂ，３６１ｂ  雌ネジ（第１ネジ部）
２６４，３６４  螺着部材
２６４ｂ，３６４ｂ  雄ネジ（第２ネジ部）
２６４ｃ，３６４ｃ  工具係合部
【図１】
2005164383.tif 000003
【図２】
2005164383.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005164383.tif 000006
【図５】
2005164383.tif 000007
【図６】
2005164383.tif 000008
【図７】
2005164383.tif 000009
【図８】
2005164383.tif 000010
【図９】
2005164383.tif 000011
【図１０】
2005164383.tif 000012
【図１１】
2005164383.tif 000013
【図１２】
2005164383.tif 000014
【図１３】
2005164383.tif 000015
【図１４】
2005164383.tif 000016
【図１５】
2005164383.tif 000017
【図１６】
2005164383.tif 000018
【図１７】
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