(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸状の検出素子と、
その検出素子の先端に形成された検出部を突出させた状態で、該検出素子を収容する筒状のケーシングと、
そのケーシングに対し軸方向後方側から連結されるとともに、後端開口部から前記検出素子からのリード線を外側に延出させるカバー部材と、そのカバー部材に対し前記後端開口部から内側に嵌め込まれ、前記リード線と該カバー部材の内面との間をシールするグロメットとを備え、
前記カバー部材には、前記後端開口部から前記グロメットを軸線方向に嵌入した際に、グロメット側に形成されたグロメット側係合部と係合することにより、該カバー部材に対する前記グロメットの軸線方向の嵌入位置を規定するカバー側係合部が形成され、
前記カバー側係合部は、前記カバー部材の後端開口縁から軸線方向に所定距離隔たった位置において、その内面から突出形成されたカバー側係合凸部であり、前記グロメットの軸線方向前端縁部を前記グロメット側係合部として、これと係合するようになっていることを特徴とするガスセンサ。
【請求項２】
前記カバー部材内には、複数の前記リード線をそれぞれ個別に挿通するためのリード線挿通孔が軸線方向に形成されたセラミックセパレータが配置され、前記グロメットは、前記カバー側係合部と前記グロメット側係合部との係合により、自身の前端面と前記セラミックセパレータの後端面との間に所定量の隙間が形成される位置に固定される請求項１記載のガスセンサ。
【請求項３】
前記カバー側係合凸部は、軸線方向中間部において前記カバー部材の壁部を内向きに凹ませることにより、その壁部内面側の対応する位置に形成される凸部であり、該凸部が前記カバー部材の周方向に沿って連続的又は断続的に形成されている請求項１又は２記載のガスセンサ。
【請求項４】
前記カバー部材は、前記ケーシングの後方側においてこれと一体的に設けられ、前記ケーシング内に外気を導くための第一気体導入孔が形成された第一フィルタ保持部と、
その第一フィルタ保持部の外側に設けられ、前記ケーシング内に外気を導くための第二気体導入孔が形成された第二フィルタ保持部と、
それら第一及び第二フィルタ保持部の間において前記第一及び第二気体導入孔を塞ぐ形態で配置され、液体の透過は阻止し気体の透過は許容するフィルタとを備えるフィルタアセンブリであり、該フィルタアセンブリの前記第一フィルタ保持部が、前記ケーシングとは別体の筒状体として該ケーシングに対し後方側から連結されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載のガスセンサ。
【請求項５】
軸状の検出素子と、
その検出素子の先端に形成された検出部を突出させた状態で、該検出素子を収容する筒状のケーシングと、
そのケーシングに対し軸方向後方側から連結されるとともに、後端開口部から前記検出素子からのリード線を外側に延出させるカバー部材と、そのカバー部材に対し前記後端開口部から内側に嵌め込まれ、前記リード線と該カバー部材の内面との間をシールするグロメットとを備え、
前記カバー部材には、前記後端開口部から前記グロメットを軸線方向に嵌入した際に、グロメット側に形成されたグロメット側係合部と係合することにより、該カバー部材に対する前記グロメットの軸線方向の嵌入位置を規定するカバー側係合部が形成され、
前記カバー部材は、前記ケーシングの後方側においてこれと一体的に設けられ、前記ケーシング内に外気を導くための第一気体導入孔が形成された第一フィルタ保持部と、その第一フィルタ保持部の外側に設けられ、前記ケーシング内に外気を導くための第二気体導入孔が形成された第二フィルタ保持部と、それら第一及び第二フィルタ保持部の間において前記第一及び第二気体導入孔を塞ぐ形態で配置され、液体の透過は阻止し気体の透過は許容するフィルタとを備えるフィルタアセンブリであり、該フィルタアセンブリの前記第一フィルタ保持部が、前記ケーシングとは別体の筒状体として該ケーシングに対し後方側から連結され
さらに、前記グロメットは前記第一フィルタ保持部の後端開口部内に嵌め込まれており、
前記第一気体導入孔は前記第一フィルタ保持部の周方向に沿って所定の間隔で複数形成されるとともに、筒状の前記フィルタにより外側から塞がれており、
前記カバー側係合部は、軸線方向中間部において前記カバー部材の壁部を周方向に内向きに凹ませることにより、壁部内面側の対応する位置に形成される環状の凸部であり、前記第一気体導入孔の列は、その環状の凸部の稜線に沿って形成されるとともに、壁部外面側においてその環状の凸部に対応する形で環状の溝部が形成され、その溝部が前記フィルタを経て前記第一気体導入孔に向かう外気の流通空間となっていることを特徴とするガスセンサ。
【請求項６】
軸状の検出素子と、
その検出素子の先端に形成された検出部を突出させた状態で、該検出素子を収容する筒状のケーシングと、
そのケーシングに対し軸方向後方側から連結されるとともに、後端開口部から前記検出素子からのリード線を外側に延出させるカバー部材と、
そのカバー部材に対し前記後端開口部から内側に嵌め込まれ、前記リード線と該カバー部材の内面との間をシールするグロメットとを備えたガスセンサの製造方法であって、
前記ケーシングに取付前の状態にて、前記カバー部材に、前記後端開口部から前記グロメットを軸線方向に嵌入した際に、グロメット側に形成されたグロメット側係合部と係合することにより、該カバー部材に対する前記グロメットの軸線方向の嵌入位置を規定するカバー側係合部を予め形成しておき、さらに、前記ケーシングに取付前の状態にて、前記カバー部材の前記後端開口部に前記グロメットを、前記カバー側係合部と前記グロメット側係合部とを係合させる形で嵌入・固定し、
そのグロメット取付け済みのカバー部材を前記ケーシングに取り付けることを特徴とするガスセンサの製造方法。
【請求項７】
前記カバー部材は、前記ケーシングの後方側においてこれと一体的に設けられ、前記ケーシング内に外気を導くための第一気体導入孔が形成された第一フィルタ保持部と、その第一フィルタ保持部の外側に設けられ、前記ケーシング内に外気を導くための第二気体導入孔が形成された第二フィルタ保持部と、それら第一及び第二フィルタ保持部の間において前記第一及び第二気体導入孔を塞ぐ形態で配置され、液体の透過は阻止し気体の透過は許容するフィルタとを備えるフィルタアセンブリであり、
そのフィルタアセンブリに対して前記グロメットを予め組み付けた状態となし、そのグロメット取付け済みのフィルタアセンブリを前記ケーシングに取り付ける請求項６記載のガスセンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸素センサ、ＨＣセンサ、ＮＯＸセンサなど、測定対象となる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】
従来より、上述のようなガスセンサとして、被検出成分を検出する検出部が先端に形成された棒状ないし筒状の検出素子を、金属製のケーシングの内側に配置した構造のものが知られている。例えば酸素センサの場合、ジルコニア等の固体電解質セラミックで構成された軸状の酸素検出素子を、先端の検出部が突出した形でケーシング内に配し、検出部が被測定ガスに触れるに伴い素子に発生するセンサ出力をリード線を介して外部に取り出す。
【０００３】
例えば、一般の多くの酸素センサにおいては、酸素検出素子を収容するケーシングの後端側（検出部と反対側）に、基準ガスとしての大気をケーシング内に導入するための気通部を有したカバー部材が組み付けられる。リード線は、カバー部材内に配置されたセラミックセパレータ内を貫通し、さらにカバー部材の後端開口部に嵌め込まれたシール用のゴムグロメットを貫いて引き出される。
【０００４】
ところで、近年は自動車産業の隆盛に伴い酸素センサに対する需要も増え、かつ価格低下に対する要望も年々強まりつつある。酸素センサをはじめとするガスセンサは、自動車用電装部品の中でも部品点数が多く、組立工程の簡略化を如何にして図るかが製造コスト削減の重要な鍵を握っている。そのためには、組立工程の自動化など生産設備側の技術改良も必要であるが、工数削減に有利なセンサ構造を工夫することも重要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来、上記のような酸素センサを組み立てる際には、例えば、酸素検出素子やこれを加熱する発熱体等を筒状のケーシング内に予め組みつけておき、それらからのリード線等をセラミックセパレータのリード線挿通孔に通す。このとき、各リード線をカバー部材の後端側開口部から外側に延出した状態としておく。そして、その後の組立は、内面側にてリード線上を滑らせながらカバー部材をケーシングの後端部に取り付けた後、カバー部材にグロメットを嵌入するという、最低２段階の工程を含む形となっている。
【０００６】
しかしながら、この方式は、カバー部材のケーシングへの取り付けと、カバー部材へのグロメットの取り付けを逐次的に行うので、工数が増え能率が悪い。また、カバー部材の後端側開口部は、グロメット寸法を縮小してシール性を高めるために、縮径されていることが多いが、そこを通る複数のリード線の束の上を、グロメット嵌め込み前のカバー部材を滑らせてケーシングへ取り付ける形となる。従って、リード線の束の上をカバー部材を少しでも傾けて滑らせると、カバー部材の開口縁にてリード線の外被が削られ、絶縁不良を起こしたり、削り屑がケーシング内に残留してトラブルの原因になりやすい。
【０００７】
他方、例えばカバー部材の外側からケーシング内に導入される外気の流通経路を確保したり、あるいはリード線挿通孔の配列ピッチ円の大きさがグロメットとセラミックセパレータとの間で異なる場合に、そのピッチ円径差を吸収する等の目的で、カバー部材内に配置されるセラミックセパレータとグロメットとの間には所定量の隙間を形成することも多い。この場合、グロメットをカバー部材内に押し込むときに、該グロメットの軸線方向の位置決めが行いにくく、隙間の量を所期の値に調整するのに手間がかかるという、別の問題も発生する。
【０００８】
本発明の課題は、グロメットのカバー部材への位置決めを容易に行うことができる構造を有したガスセンサと、当該構造の採用により、カバー部材とグロメットとのセンサへの組付けを能率よく行うことができる上、カバー部材のケーシングへの取付けに際してリード線外被等を傷つけにくいガスセンサの製造方法とを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
上記の課題を解決するために、本発明のガスセンサの第一は、
軸状の検出素子と、その検出素子の先端に形成された検出部を突出させた状態で、該検出素子を収容する筒状のケーシングと、そのケーシングに対し軸方向後方側から連結されるとともに、後端開口部から検出素子からのリード線を外側に延出させるカバー部材と、そのカバー部材に対し後端開口部から内側に嵌め込まれ、リード線と該カバー部材の内面との間をシールするグロメットとを備え、カバー部材には、後端開口部からグロメットを軸線方向に嵌入した際に、グロメット側に形成されたグロメット側係合部と係合することにより、該カバー部材に対するグロメットの軸線方向の嵌入位置を規定するカバー側係合部が形成され、カバー側係合部は、カバー部材の後端開口縁から軸線方向に所定距離隔たった位置において、その内面から突出形成されたカバー側係合凸部であり、グロメットの軸線方向前端縁部をグロメット側係合部として、これと係合するようになっていることを特徴とする。
また、本発明の第二は、
軸状の検出素子と、その検出素子の先端に形成された検出部を突出させた状態で、該検出素子を収容する筒状のケーシングと、そのケーシングに対し軸方向後方側から連結されるとともに、後端開口部から検出素子からのリード線を外側に延出させるカバー部材と、そのカバー部材に対し後端開口部から内側に嵌め込まれ、リード線と該カバー部材の内面との間をシールするグロメットとを備え、カバー部材には、後端開口部からグロメットを軸線方向に嵌入した際に、グロメット側に形成されたグロメット側係合部と係合することにより、該カバー部材に対するグロメットの軸線方向の嵌入位置を規定するカバー側係合部が形成され、カバー部材は、ケーシングの後方側においてこれと一体的に設けられ、ケーシング内に外気を導くための第一気体導入孔が形成された第一フィルタ保持部と、その第一フィルタ保持部の外側に設けられ、ケーシング内に外気を導くための第二気体導入孔が形成された第二フィルタ保持部と、それら第一及び第二フィルタ保持部の間において第一及び第二気体導入孔を塞ぐ形態で配置され、液体の透過は阻止し気体の透過は許容するフィルタとを備えるフィルタアセンブリであり、該フィルタアセンブリの第一フィルタ保持部が、ケーシングとは別体の筒状体として該ケーシングに対し後方側から連結され、さらに、グロメットは第一フィルタ保持部の後端開口部内に嵌め込まれており、第一気体導入孔は第一フィルタ保持部の周方向に沿って所定の間隔で複数形成されるとともに、筒状の前記フィルタにより外側から塞がれており、カバー側係合部は、軸線方向中間部においてカバー部材の壁部を周方向に内向きに凹ませることにより、壁部内面側の対応する位置に形成される環状の凸部であり、第一気体導入孔の列は、その環状の凸部の稜線に沿って形成されるとともに、壁部外面側においてその環状の凸部に対応する形で環状の溝部が形成され、その溝部がフィルタを経て第一気体導入孔に向かう外気の流通空間となっていることを特徴とする。
【００１０】
上記ガスセンサの構成によれば、カバー部材にグロメットを取り付ける際に、グロメット側係合部とカバー側係合部との係合により、グロメットのカバー部材への軸線方向の位置決めを容易に行うことができる。
上記ガスセンサの第一の構成によれば、例えばカバー部材内には、複数のリード線をそれぞれ個別に挿通するためのリード線挿通孔が軸線方向に形成されたセラミックセパレータを配置することができる。この場合、カバー側係合部とグロメット側係合部との係合により、該グロメットを、自身の前端面とセラミックセパレータの後端面との間に所定量の隙間が形成される位置に容易に固定することができ、ひいてはその隙間の確保と隙間量管理とを極めて容易に行うことができる。また、グロメットの軸線方向前端縁部をグロメット側係合部として、これを上記カバー側係合凸部と係合させることにより、グロメットのカバー部材への位置決めを確実に行うことができる。
上記ガスセンサの第二の構成によれば、カバー側係合部に対応して生ずる溝部を、外気の流通空間として流用することで、フィルタを通って流れ込む基準ガスとしての外気（大気）の流通抵抗が和らげられ、第一気体導入孔から外筒内にスムーズにこれを導入できる。
【００１１】
また、本発明のガスセンサの製造方法は、上記構造の本発明のガスセンサを製造する際に、ケーシングに取付前の状態にて、ケーシングに取付前の状態にて、カバー部材に、後端開口部からグロメットを軸線方向に嵌入した際に、グロメット側に形成されたグロメット側係合部と係合することにより、該カバー部材に対するグロメットの軸線方向の嵌入位置を規定するカバー側係合部を予め形成しておき、さらに、カバー部材の後端開口部にグロメットを、カバー側係合部とグロメット側係合部とが係合させる形で嵌入・固定し、そのグロメット取付け済みのカバー部材をケーシングに取り付けることを特徴とする。
【００１２】
この方法によれば、ケーシングに取付前の状態にてグロメットをカバー部材に予め取り付けておき、そのグロメット付のカバー部材をケーシングに組み付けるようにしている。これにより、多数のガスセンサの組立を行う際に、カバー部材へのグロメットの取り付けとカバー部材のケーシングへの取り付けとを並列的に行うことができるので、組立工程を大幅に能率化することができる。また、カバー部材へグロメットを軸線方向に位置決めしつつ組み付ける作業も、前記本発明のガスセンサの構成を採用することにより、極めて能率よく行うことができる。なお、カバー部材内のリード線をグロメットに挿通した状態にしておき、該グロメットの挿通孔においてリード線上を滑らせながら、カバー部材をケーシングに取り付けるようにすることができる。これにより、リード線の束の上をカバー部材を多少傾けて滑らせても、カバー部材の開口部内縁とリード線との間にはゴム等で構成されたグロメットが介在しているので、カバー部材の開口縁にてリード線の外被が削られるトラブルが生じにくくなる。
【００１３】
なお、上記ガスセンサの第一の構成においては、カバー側係合凸部は、その軸線方向中間部においてカバー部材の壁部を内向きに凹ませることにより、その壁部内面側の対応する位置に形成される凸部とすることができる。このような凸部は、カバー部材を軸方向中間位置にて外側からプレス加工等の加工を施すことにより、容易に形成できる。また、凸部は、カバー部材の周方向に沿って連続的または断続的に形成されていてもよい。これにより、グロメットのカバー部材に対する位置決めが一層行いやすくなり、例えばグロメットがカバー部材の軸線に対して傾いて取り付けられる等の不具合も生じにくい。
他方、グロメット側係合部は、グロメットの軸線方向後端側において、その外周面から突出形成されたグロメット側凸部とすることもできる。この場合、カバー部材の後端開口端面をカバー側係合部として、これを上記グロメット側凸部と係合させることにより、グロメットのカバー部材への位置決めを確実に行うことができる。
【００１４】
また、上記ガスセンサの第一の構成では、ケーシングの後方側においてこれと一体的に設けられ、ケーシング内に外気を導くための第一気体導入孔が形成された第一フィルタ保持部と、その第一フィルタ保持部の内側又は外側に設けられ、ケーシング内に外気を導くための第二気体導入孔が形成された第二フィルタ保持部と、それら第一及び第二フィルタ保持部の間において第一及び第二気体導入孔を塞ぐ形態で配置され、液体の透過は阻止し気体の透過は許容するフィルタとを備え、第一フィルタ保持部が、ケーシングとは別体の筒状体として該ケーシングに対し後方側から連結されるものとして構成できる。
【００１５】
このような構造のガスセンサは、以下のような方法にて製造できる。まず、ケーシングに組付ける前の状態で、第一フィルタ保持部の外側にフィルタ及び第二フィルタ保持部をこの順序で配置し、その状態で加締部を形成することにより、第二フィルタ保持部及びフィルタを第一フィルタ保持部に組み付けてフィルタアセンブリとなす。このフィルタアセンブリをカバー部材として、これにグロメットを予め組み付けた状態となし、そのグロメット取付け済みのフィルタアセンブリをケーシングに取り付ける。
【００１６】
上記のセンサ構成の要旨は、フィルタを含む気通構造部をフィルタアセンブリとしてケーシングとは独立に構成し、これをケーシングに連結・一体化した構成を有する点にある。これにより、その製法上、次のような効果が達成される。
▲１▼フィルタアセンブリの組立てを、酸素検知素子などのケーシング内への組付けとは独立に行うことができるので、例えば検知素子のリード線が邪魔になったりせず、組立作業を極めて能率的に行うことができる。
▲２▼ケーシング内への部品の組付けと、フィルタアセンブリの組立てとを並行して行えるので、生産性が飛躍的に向上する。また、フィルタの組付け不良などが生じても、フィルタアセンブリの段階で不良が発見できれば、センサ完成品に該不良の影響は及ばず、部品等の無駄等が生じにくい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づき説明する。
図１は本発明のガスセンサの一実施例たる酸素センサの内部構造を示している。該酸素センサ１は、先端が閉じた中空軸状の固体電解質部材である酸素検出素子２と、発熱体３とを備える。酸素検出素子２は、ジルコニア等を主体とする酸素イオン伝導性固体電解質により中空に形成されている。また、この酸素検出素子２の外側には金属製のケーシング１０が設けられている。ケーシング１０は、センサ取付け用のねじ部９ｂを有する主体金具９と、これに結合された主筒１４及びプロテクタ１１等を備える。プロテクタ１１には、排気ガスを透過させる複数のガス透過口１２が貫通形態で形成されている。酸素検出素子２の外面及び中空部２ａの内面には、そのほぼ全面を覆うように図示しない電極層が形成されている。
【００１８】
主体金具９の後方側の開口部には、前述の主筒１４が絶縁体６との間にリング１５を介して加締められ、この主筒１４に筒状のフィルタアセンブリ１６（カバー部材）が外側から嵌合・固定されている。このフィルタアセンブリ１６の後端側開口部はゴム等で構成されたグロメット１７で封止され、またこれに続いてさらに内方にセラミックセパレータ１８が設けられている。そして、それらセラミックセパレータ１８及びグロメット１７を貫通するように、酸素検出素子２用のリード線２０，２１及び発熱体３用のリード線（図示していない）が配置されている。
【００１９】
図２に示すように、セラミックセパレータ１８にはセパレータ側リード線挿通孔７２が形成されており、その外周面にはフランジ状のセパレータ側支持部７３が突出形成されている。酸素検出素子２用の一方のリード線２０は、互いに一体に形成されたコネクタ２３ａ、引出し線部２３ｂ、金具本体部２３ｃ及び発熱体把持部２３ｄからなる内部電極接続金具２３を経て前述の酸素検出素子２の内部電極層と電気的に接続されている。一方、他方のリード線２１は、互いに一体に形成されたコネクタ３３ａ、引出し線部３３ｂ及び金具本体部３３ｃとを有する外部電極接続金具３３を経て、酸素検出素子２の外部電極層と電気的に接続されている。酸素検出素子２は、その内側に配置された発熱体３で加熱することで活性化される。発熱体３は棒状のセラミックヒータであり、抵抗発熱線部（図示せず）を有する発熱部４２（図１）がリード線（図示せず）を経て通電されることにより、酸素検出素子２の先端部（検出部）を加熱する。
【００２０】
次に、フィルタアセンブリ１６は、複数の第一気体導入孔５２が形成された第一フィルタ保持部５１を備える。その外側には第一気体導入孔５２を塞ぐ筒状のフィルタ５３と、複数の第二気体導入孔５５が形成てフィルタ５３を第一フィルタ保持部５１との間で挟み付けて保持する第二フィルタ保持部５４とが配置される。フィルタアセンブリ１６の、第一フィルタ保持部５１の後端開口縁から軸線Ｏの方向に所定距離隔たった位置には、その内面から突出する形でカバー側係合部としてのカバー側係合凸部１００が形成されている。そして、該後端開口部に嵌め込まれたグロメット１７の軸線方向前端縁部がグロメット側係合部となって、これが上記カバー側係合凸部１００と係合することにより、グロメット１７の第一フィルタ保持部５１への軸線方向の組付け位置が規定されている。
【００２１】
カバー側係合凸部１００は、その軸線方向中間部において第一フィルタ保持部５１の壁部を内向きに凹ませることにより、その壁部内面側の対応する位置に形成されるリブ状の凸部とされている。このような凸部１００は、第一フィルタ保持部５１（カバー部材）を軸方向中間位置にて外側からプレス加工等の加工を施すことにより、容易に形成できる。また、凸部１００は、第一フィルタ保持部５１の周方向に沿って連続環状に形成されているが、これにより、グロメット１７の第一フィルタ保持部５１に対する位置決めが一層行いやすくなり、例えばグロメット１７が第一フィルタ保持部５１の軸線に対して傾いて取り付けられる等の不具合も生じにくい。なお、カバー側係合凸部１００は、第一フィルタ保持部５１の周方向に沿って断続的に形成してもよい。また、カバー側係合凸部１００によりグロメット１７の軸線方向前端位置が規定されることにより、グロメット１７とセラミックセパレータ１８の後端面との間には、一定量の隙間９８が形成されている。
【００２２】
図３は、フィルタアセンブリ１６の組立状態を示している。フィルタ５３は、例えばポリテトラフルオロエチレンの多孔質繊維構造体等で構成された撥水性フィルタであり、第二フィルタ保持部５４には、第二気体導入孔５５の列を挟んでその軸方向両側に環状のフィルタ加締部５６，５７が形成されている。第一フィルタ保持部５１は、段付き部６０により径大の第一部分６１と径小の第二部分６２とが形成され、第一気体導入孔５２は第二部分６２に形成されている。図２に示すように、第一フィルタ保持部５１は、段付き部６０においてセパレータ側支持部７３に対し金属弾性部材７４（波形座金）を介して当接配置される。また、第一部分６１と主筒１４との重なり部にはケーシング加締部７６が形成されている。さらに、第二フィルタ保持部５４の外側には、筒状の防護カバー６４が設けられている。なお、第一フィルタ保持部５１の第一部分６１の外周面には、気体導入部となる溝部６９が周方向に沿って複数形成されている。
【００２３】
図２に戻り、セラミックセパレータ１８はセパレータ側支持部７３よりも前方側が主筒１４（ケーシング１０）の内側に入り込むように配置され、各リード線２０，２１等がセパレータ側リード線挿通孔７２において軸方向に挿通される。一方、グロメット１７は、第一フィルタ保持部５１の後方側開口部に対しその内側に弾性的に嵌め込まれ、各リード線２０，２１等を挿通するためのシール側リード線挿通孔９１を有するとともに、それらリード線２０，２１等の外面と第一フィルタ保持部５１の内面との間をシールする。
【００２４】
セラミックセパレータ１８の後端面は、軸方向において第一気体導入孔５２よりも後方側に位置するとともに、グロメット１７とセラミックセパレータ１８との間には前記した隙間９８が形成されている。また、第一フィルタ保持部５１の内周面とセラミックセパレータ１８の外周面との間にも隙間９２が形成されている。そして、第一気体導入孔５２からの気体は該隙間９２内に供給され、さらにセパレータ側リード線挿通孔７２とリード線との間に形成された隙間Ｋを通ってケーシング１０内に導かれる。
【００２５】
セラミックセパレータ１８には、４つのリード線挿通孔７２が略９０°間隔で形成され、その軸線方向中央前端側には、発熱体端部収容孔１８ａが軸線方向に形成されている。発熱体端部収容孔１８ａは、各リード線挿通孔７２に対し内側から重なりを生ずるように、セラミックセパレータ１８の中央部を切り欠いた形態で形成されている。そして、図６に示すように、外部電極接続金具３３の金具本体部３３ｃの後端縁は、セラミックセパレータ１８の発熱体端部収容孔１８ａの開口側の端面において、隣接するリード線挿通孔７２間に形成された隔壁部１８ｂの端面に当接している。また、内部電極接続金具２３の金具本体部２３ｃの後端縁は、外部電極接続金具３３の金具本体部３３ｃよりも内側にて、上記隔壁部１８ｂの端面に当接している。
【００２６】
図１の酸素センサ１は、フィルタ５３を介して大気が導入される一方、酸素検出素子２の外面には排気ガスが接触する。酸素検出素子２は、その内外面の酸素濃度差に応じて生ずる酸素濃淡電池起電力を、排気ガス中の酸素濃度の検出信号としてリード線２１，２０を介して出力するものである。以下、酸素センサ１の製造方法について説明する。まず、図４（ａ）に示すように、フィルタアセンブリ１６を予め組み立てておき、内側にはリード線２０，２１等を挿通しておく。なお、各リード線２０，２１は、セラミックセパレータ１８のリード線挿通孔７２に通しておき、内部電極接続金具２３及び外部電極接続金具３３を接続しておく。また、セラミックセパレータ１８の後端部外側には金属弾性部材７４を外挿する（図４（ｂ）参照）。そして、フィルタアセンブリ１６の第一フィルタ保持部５１の後端開口部内にグロメット１７を軸線方向に嵌着する。グロメット１７の前端縁は、第一フィルタ保持部５１の内周面に形成されたカバー側係合凸部１００に当たって位置決めされる。
【００２７】
続いて、そのグロメット１７を装着済みのフィルタアセンブリ１６を、グロメット１７の挿通孔９１内にてリード線２０，２１を滑らせながら、段部６０の内面がリング状の金属弾性部材７４に当たる位置まで移動させ、セラミックセパレータ１８の外側に被せる（図４（ｃ））。例えば、リード線２０，２１の束の上をフィルタアセンブリ１６を多少傾けて滑らせても、第一フィルタ保持部５１の開口部内縁とリード線２０，２１との間にはゴム製のグロメット１７が介在しているので、該開口縁にてリード線２０，２１の外被が削られる心配がない。
【００２８】
この状態で防護カバー６４及び第一フィルタ保持部５１の後端側重なり部を周方向に沿って内側のグロメットに向けて加締めることにより、グロメット加締部６７を形成する。なお、リード線２０，２１等は両金具３３，２３のコネクタ３３ａ，２３ａに接続され、セラミックセパレータ１８のセパレータ側リード線挿通孔７２を通って、グロメット１７を経て外側に延出した状態となっている。他方、酸素検出素子２は主筒１４内に予め組み付けておく。
【００２９】
そして、図５（ａ）に示すように、発熱体３を先端側から酸素検出素子２内に挿入し、フィルタアセンブリ１６の第一フィルタ保持部５１を主筒１４に被せ、セラミックセパレータ１８を酸素検出素子２の後端部に向けて軸線方向に接近させる。これにより、外部電極接続金具３３の金具本体部３３ｃと、内部電極接続金具２３の金具本体部２３ｃとが、酸素検出素子２の開口部に位置決めされた形となる。そして、その状態でセラミックセパレータ１８の前端面（図６の隔壁部１８ｂの端面）に、金具本体部３３ｃ及び２３ｃの後端縁を当接させつつ、セラミックセパレータ１８と酸素検出素子２に向けて軸線方向にさらに接近させる。図６に示すように、酸素検出素子２の後端部が金具本体部３３ｃの内側に相対的に押し込まれるとともに、金具本体部２３ｃは酸素検出素子２の内側に押し込まれる。このとき、各金具本体部３３ｃ，２３ｃの後端縁はセラミックセパレータ１８の端面に当接しているので、軸線方向の押込力による引出し線部３３ｂ，２３ｂの挫屈といった不具合を生じることなく、スムーズな組立てが可能となっている。
【００３０】
そして、図５（ｂ）において、第一フィルタ保持部５１と主筒１４とを軸線方向に加圧して金属弾性部材７４を圧縮変形させ、その状態で第一フィルタ保持部５１と主筒１４とにケーシング加締部７６を形成して両者を結合することにより組立てが終了する。
【００３１】
なお、図７に示すように、グロメット側係合部を、グロメット１７の軸線方向後端側において、その外周面から突出形成されたグロメット側凸部１０１を形成することもできる。そして、第一フィルタ保持部５１の後端開口端面をカバー側係合部として、これを上記グロメット側凸部１０１と係合させることにより、グロメット１７の第一フィルタ保持部５１への軸線方向の位置決めを行うことができる。
【００３２】
なお、図に示す実施例では、グロメット側凸部１０１はグロメット１７の周方向に沿う鍔状に形成されている。また、第二フィルタ保持部５４の後端部内周縁を内向きに突出させてグロメット押さえ部５４ａを形成し、グロメット側凸部１０１をそのグロメット押さえ部５４ａと第一フィルタ保持部５１の後端開口端面との間で挟み付けて保持する形としている。この場合、グロメット１７を第一フィルタ部５１へ嵌め込んだ後、フィルタ５３及び第二フィルタ保持部５４をこの順序で外側から被せ、加締部６７，５６，５７を形成して組付けを行う形となる。グロメット押さえ部５４ａは、第二フィルタ保持部５４を被せた際に、グロメット１７が第一フィルタ保持部５１から飛び出すことを防止する役割を果たす。また、第二フィルタ保持部５４の軸線方向前端側は、第一フィルタ保持部５１の第一部分６２にかかる位置まで延長され、加締部６６によりこれに加締止めされている。なお、防護カバーは省略されている。
【００３３】
また、図８に示す構成では、カバー側係合凸部１０２が、軸線方向中間部において第一フィルタ保持部５１（カバー部材）の壁部を周方向に内向きに凹ませることにより、壁部内面側の対応する位置に形成される環状の凸部として形成されている。第一気体導入孔５２の列は、その環状の凸部１０２の稜線に沿って形成されるとともに、壁部外面側においてその環状の凸部１０２に対応する形で環状の溝部１０２ａが形成され、その溝部がフィルタ５３を経て第一気体導入孔５２に向かう外気の流通空間となっている。この構成では、カバー側係合凸部１０２に対応して生ずる溝部１０２ａを、外気の流通空間として流用することで、フィルタ５３を通って流れ込む基準ガスとしての外気（大気）の流通抵抗が和らげられ、第一気体導入孔５２から外筒１４内にスムーズにこれを導入できる。なお、防護カバー６４の後方側開口内縁には、グロメット１７の飛び出しを防止するための飛び出し防止凸部６４ａが、例えば周方向に沿って形成されている。
【００３４】
以上説明した本発明のセンサの構造は、酸素センサ以外のガスセンサ、例えばＨＣセンサやＮＯＸセンサなどにも同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガスセンサの一実施例たる酸素センサの縦断面図。
【図２】図１の酸素センサの要部を示す縦断面図。
【図３】組立状態のフィルタアセンブリの部分縦断面図。
【図４】図１の酸素センサの組立方法の一例を示す工程説明図。
【図５】図４に続く工程説明図。
【図６】図１のセラミックセパレータの作用説明図。
【図７】図１の酸素センサの変形例の要部を示す縦断面図。
【図８】同じく別の変形例の要部を示す縦断面図。
【符号の説明】
１  酸素センサ
２  酸素検出素子
３  発熱体
１６  フィルタアセンブリ（カバー部材）
１７  グロメット
１８  セラミックセパレータ
２０，２１  リード線
１００，１０２  カバー側係合凸部
１０１  グロメット側係合凸部
【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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