JP2015036653A - Method of manufacturing gas sensor, gas sensor and fitting structure of gas sensor - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a gas sensor which can fit a gas introduction part of a protector mounted on a gas sensor to a flow channel so as to have a specific physical relationship easily by only screwing the gas sensor to the flow channel.SOLUTION: In a method of manufacturing a gas sensor 1 which includes a detection element, a cylindrical main body metal fitting 50 surrounding the radial periphery of the detection element and having a male screw part 51 on a side surface thereof, and a cylindrical protector 100 storing the detection part of the detection element and fixed to the main body metal fitting, and is arranged in a flow channel 200 where measured gas flows, the protector includes a gas introduction part 140 which can introduce the measured gas from the outside in a predetermined range only in the peripheral direction of the side wall, when the male screw part is screwed to a female screw part 201 which is provided in a circulation pipe forming the flow channel and whose cutting start position 201s is adjusted in advance, thread-cutting with a cutting end position 51e of the male screw part adjusted is performed so that the gas introduction part has a specific physical relationship with the flow channel.

Description

本発明は、被測定ガスが流れる流路に配置されるガスセンサの製造方法、ガスセンサ及びガスセンサの取付け構造に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a gas sensor disposed in a flow path through which a gas to be measured flows, a gas sensor, and a gas sensor mounting structure.

自動車エンジン等の内燃機関の燃費向上や燃焼制御を行うガスセンサとして、被測定ガス（吸気ガスや排気ガス）中の酸素濃度を検出する酸素センサや空燃比センサが知られている。
このようなガスセンサとして、特定ガスの濃度検出を行う検出素子を主体金具に保持すると共に、検出素子の検出部の周囲をプロテクタで取り囲み、検出素子を被水や煤から保護する構造が一般的に用いられている。プロテクタには、検出部に被測定ガスを晒すためのガス導入部（孔）が設けられている。
一方、主体金具の外表面には、ガスセンサを被測定ガスの流路（吸気管等）に取り付けるための雄ねじ部が形成されている。そして、主体金具の六角部に工具を取り付け、流路の雌ねじ部に主体金具の雄ねじ部を螺合させてガスセンサを流路に固定している。 As gas sensors for improving fuel consumption and combustion control of an internal combustion engine such as an automobile engine, an oxygen sensor and an air-fuel ratio sensor for detecting an oxygen concentration in a gas to be measured (intake gas or exhaust gas) are known.
As such a gas sensor, a structure in which a detection element for detecting the concentration of a specific gas is held by a metal shell, and the detection element is surrounded by a protector, so that the detection element is protected from water and soot. It is used. The protector is provided with a gas introduction part (hole) for exposing the gas to be measured to the detection part.
On the other hand, on the outer surface of the metal shell, a male thread portion for attaching the gas sensor to a flow path (intake pipe or the like) of the gas to be measured is formed. A tool is attached to the hexagonal portion of the metal shell, and the male screw portion of the metal shell is screwed into the female screw portion of the flow path to fix the gas sensor to the flow path.

ところで、被測定ガス中の水滴がガス導入部を介してプロテクタの内側に侵入すると、検出素子に水滴が付着してクラックが発生する虞がある。さらに、被測定ガスには不純物（例えば煤）が含まれており、ガス導入部と被測定ガスの流れとの位置関係によっては、ガス導入部に不純物が付着してガス導入部を塞いでしまう（以下、目詰まりとも言う）虞がある。   By the way, when water droplets in the gas to be measured enter the inside of the protector through the gas introduction part, there is a possibility that water droplets adhere to the detection element and cracks may occur. Furthermore, the gas to be measured contains impurities (for example, soot), and depending on the positional relationship between the gas introduction part and the flow of the gas to be measured, impurities adhere to the gas introduction part and block the gas introduction part. (Hereinafter also referred to as clogging).

このようなことから、プロテクタを外側プロテクタと内側プロテクタの二重構造とし、外側プロテクタの所定位置にガス導入部を設けると共に、検出素子の検出部のうちガス導入部と対向する部分を内側プロテクタで覆った技術が開発されている（特許文献１）。   For this reason, the protector has a double structure of an outer protector and an inner protector, and a gas introduction part is provided at a predetermined position of the outer protector, and a part of the detection part of the detection element that faces the gas introduction part is an inner protector. A covered technique has been developed (Patent Document 1).

特開２０１１−１４５１４５号公報JP 2011-145145 A

上記した特許文献１記載の技術の場合、外側プロテクタから内側に水滴や煤が侵入することを抑制するため、外側プロテクタのガス導入部が特定の位置方向、つまり、流路（吸気管）の下流側を向くようにガスセンサを取り付ける必要がある。
しかしながら、流路の雌ねじ部や主体金具の雄ねじ部のねじの切り方は一定でないため、単に主体金具を流路にねじ止めするだけでは、ガス導入部が流路の下流側を向くとは限らない。そこで、ガス導入部が流路の所定位置を向くよう、ねじを増し締めしたり、流路とガスセンサの間に介装されるガスケットの高さ（枚数）を調整してガスセンサを取り付ける必要があり、そうした場合には、ねじ山が破損したり、作業が煩雑になるという問題がある。又、作業者が目測でガスセンサを流路の所定位置に合わせるため、ガスセンサの取付け位置がばらつく虞もある。
そこで、本発明は、ねじの増し締め等のガスセンサを流路の所定位置に合わせるための特別な工程を経ることなく、ガスセンサを流路にねじ止めするだけで、ガスセンサに装着されたプロテクタのガス導入部を流路に対し特定の位置関係に容易に合わせて取付け可能とするガスセンサの製造方法、ガスセンサ及びガスセンサの取付け構造の提供を目的とする。 In the case of the technique described in Patent Document 1 described above, in order to suppress intrusion of water droplets and soot from the outside protector to the inside, the gas introduction part of the outside protector is in a specific position direction, that is, downstream of the flow path (intake pipe). It is necessary to attach the gas sensor to face the side.
However, since the threading method of the female threaded portion of the flow path and the male threaded portion of the metal shell is not constant, the gas introduction part does not always face the downstream side of the flow path simply by screwing the metal shell to the flow path. Absent. Therefore, it is necessary to retighten the screw so that the gas introduction part faces the predetermined position of the flow path, or to adjust the height (number of sheets) of the gasket interposed between the flow path and the gas sensor and attach the gas sensor. In such a case, there is a problem that the screw thread is damaged or the operation becomes complicated. In addition, since the operator adjusts the gas sensor to a predetermined position in the flow path by visual inspection, the mounting position of the gas sensor may vary.
Therefore, the present invention provides a gas sensor for a protector attached to a gas sensor by simply screwing the gas sensor to the flow path without passing through a special process for adjusting the gas sensor to a predetermined position in the flow path, such as tightening a screw. It is an object of the present invention to provide a gas sensor manufacturing method, a gas sensor, and a gas sensor mounting structure that can easily mount an introduction portion in a specific positional relationship with a flow path.

上記課題を解決するため、本発明のガスセンサの製造方法は、軸線方向に延び、自身の先端側に被測定ガス中の特定ガス成分を検出するための検出部を有する検出素子と、前記検出部を自身の先端から突出させつつ、前記検出素子の径方向周囲を取り囲む筒状の主体金具であって、自身の側面に雄ねじ部を有する主体金具と、内部に前記検出素子の前記検出部を収容しつつ、前記主体金具に固定される筒状のプロテクタと、を備え、前記被測定ガスが流れる流路に配置されるガスセンサの製造方法において、前記プロテクタは、前記被測定ガスを外部から前記プロテクタ内に導入可能なガス導入部を側壁の周方向のうち所定範囲のみに有し、前記被測定ガスが流れる流路を形成する流通管に備えられ、予め切り始め位置が調整されている雌ねじ部に対し、前記雄ねじ部を螺合した際に、前記ガス導入部が前記流路に対し特定の位置関係になるよう、前記雄ねじ部の切り終わり位置を調整したねじ切りを行う。
このガスセンサの製造方法によれば、取付孔の雌ねじ部にガスセンサの雄ねじ部をねじ止めしてゆくと、雄ねじ部の切り終わり位置が雌ねじ部の切り始め位置に当接した位置でねじの回転が停止するので、プロテクタの側壁の周方向のうち所定範囲のみに形成されたガス導入部を、流路に対し特定の位置関係に容易に合わせて取付け可能となる。 In order to solve the above-described problems, a gas sensor manufacturing method according to the present invention includes a detection element that extends in the axial direction and has a detection unit for detecting a specific gas component in a gas to be measured on its tip side, and the detection unit Is a cylindrical metal shell that surrounds the periphery of the detection element in the radial direction while projecting from the tip of the sensor, and includes a metal shell having a male screw portion on its side surface and the detection portion of the detection element inside However, in the method for manufacturing a gas sensor, the protector passes the measured gas from the outside to the measured gas sensor, the cylindrical protector being fixed to the metal shell. A female pipe that has a gas introduction portion that can be introduced into the inside thereof only in a predetermined range in the circumferential direction of the side wall, is provided in a flow pipe that forms a flow path through which the gas to be measured flows, and the cutting start position is adjusted in advance. Parts hand, when screwed the externally threaded portion, so that the gas inlet portion is in a specific positional relationship with respect to the flow path, performing the threaded adjusting the end position cut of the external thread portion.
According to this gas sensor manufacturing method, when the male screw portion of the gas sensor is screwed to the female screw portion of the mounting hole, the screw rotates at a position where the cut end position of the male screw portion contacts the cut start position of the female screw portion. Since it stops, the gas introduction part formed only in a predetermined range in the circumferential direction of the side wall of the protector can be easily attached to the flow path in accordance with a specific positional relationship.

本発明のガスセンサの製造方法において、前記主体金具に前記プロテクタを固定した後、前記ガス導入部の位置を基準として前記雄ねじ部の切り終わり位置を調整した前記ねじ切りを行うとよい。
このガスセンサの製造方法によれば、外部に露出したガス導入部の位置を基準とすることで、雄ねじ部の切り終わり位置を容易に調整することができる。 In the gas sensor manufacturing method according to the present invention, after the protector is fixed to the metal shell, the threading may be performed by adjusting the cutting end position of the male screw portion with reference to the position of the gas introduction portion.
According to this method of manufacturing a gas sensor, it is possible to easily adjust the cutting end position of the male screw portion by using the position of the gas introduction portion exposed to the outside as a reference.

本発明のガスセンサの製造方法において、前記軸線方向から見たとき、前記プロテクタは、前記軸線を中心とする円の周縁に対して角度を持った側縁を有し、前記主体金具に前記プロテクタを固定した後、前記側縁の位置を基準として前記雄ねじ部の切り終わり位置を調整した前記ねじ切りを行うとよい。
このガスセンサの製造方法によれば、外部に露出した側縁の位置を基準とすることで、雄ねじ部の切り終わり位置を容易に調整することができる。 In the gas sensor manufacturing method of the present invention, when viewed from the axial direction, the protector has a side edge having an angle with respect to a peripheral edge of a circle centered on the axial line, and the protector is attached to the metal shell. After fixing, the threading may be performed by adjusting the cutting end position of the male screw portion with reference to the position of the side edge.
According to this method of manufacturing a gas sensor, the cut end position of the external thread portion can be easily adjusted by using the position of the side edge exposed to the outside as a reference.

本発明のガスセンサの製造方法において、前記プロテクタの内側に、前記検出部を覆う内側プロテクタが設けられ、前記軸線方向から見たとき、前記内側プロテクタは、前記軸線を中心とする円の周縁に対して角度を持った側縁を有し、前記主体金具に前記内側プロテクタを固定した後、前記側縁の位置を基準として前記雄ねじ部の切り終わり位置を調整した前記ねじ切りを行うとよい。
このガスセンサの製造方法によれば、外部に露出した内側プロテクタの側縁の位置を基準とすることで、雄ねじ部の切り終わり位置を容易に調整することができる。 In the gas sensor manufacturing method of the present invention, an inner protector that covers the detection unit is provided inside the protector, and when viewed from the axial direction, the inner protector is against a circumferential edge of a circle centered on the axial line. It is preferable that after the side protector has an angled side and the inner protector is fixed to the metal shell, the threading is performed by adjusting the cutting end position of the male screw portion with reference to the position of the side edge.
According to this gas sensor manufacturing method, the cut end position of the male screw portion can be easily adjusted by using the position of the side edge of the inner protector exposed to the outside as a reference.

本発明のガスセンサは、軸線方向に延び、自身の先端側に被測定ガス中の特定ガス成分を検出するための検出部を有する検出素子と、前記検出部を自身の先端から突出させつつ、前記検出素子の径方向周囲を取り囲む筒状の主体金具であって、自身の側面に雄ねじ部を有する主体金具と、内部に前記検出素子の前記検出部を収容しつつ、前記主体金具に固定される筒状のプロテクタと、を備え、前記被測定ガスが流れる流路に配置されるガスセンサにおいて、前記プロテクタは、前記被測定ガスを外部から前記プロテクタ内に導入可能なガス導入部を側壁の周方向のうち所定範囲のみに有し、前記被測定ガスが流れる流路を形成する流通管に備えられ、予め切り始め位置が調整されている雌ねじ部に対し、前記雄ねじ部を螺合した際に、前記ガス導入部が前記流路に対し特定の位置関係になるよう、前記雄ねじ部の切り終わり位置が調整されている。
このガスセンサによれば、流通管の雌ねじ部にガスセンサの雄ねじ部をねじ止めしてゆくと、雄ねじ部の切り終わり位置が雌ねじ部の切り始め位置に当接した位置でねじの回転が停止するので、ガス導入部を流路に対し特定の位置関係に容易に合わせて取付け可能となる。 The gas sensor of the present invention extends in the axial direction and has a detection element having a detection unit for detecting a specific gas component in the gas to be measured on its tip side, and the detection unit protruding from its tip, A cylindrical metal shell that surrounds the periphery of the detection element in the radial direction, and is fixed to the metal shell while housing the metal shell having a male screw portion on its side surface and the detection portion of the detection element inside. A cylindrical protector, wherein the protector includes a gas introducing portion that can introduce the measured gas into the protector from the outside in the circumferential direction of the side wall. When the male screw part is screwed to the female screw part that is provided in the flow pipe that forms the flow path through which the gas to be measured flows and is adjusted in advance to the cutting start position. Above As the scan introducing portion is in a specific positional relationship with respect to the flow path, cutting end position of the male screw portion is adjusted.
According to this gas sensor, when the male screw part of the gas sensor is screwed to the female screw part of the flow pipe, the rotation of the screw stops at the position where the cut end position of the male screw part comes into contact with the cut start position of the female screw part. The gas introduction part can be easily fitted to the flow path in a specific positional relationship.

本発明のガスセンサの取付け構造は、前記ガスセンサと、雌ねじ部を有すると共に被測定ガスが流れる流路を形成する流通管と、を備え、前記雌ねじ部に前記雄ねじ部を螺合した際に、前記ガス導入部が前記流路に対し特定の位置関係になるよう、前記雄ねじ部の切り終わり位置及び前記雌ねじ部の切り始め位置が調整されている。
このガスセンサの取付け構造によれば、流通管の雌ねじ部にガスセンサの雄ねじ部をねじ止めしてゆくと、雄ねじ部の切り終わり位置が雌ねじ部の切り始め位置に当接した位置でねじの回転が停止するので、ガス導入部を流路に対し特定の位置関係に容易に合わせて取付け可能となる。 The gas sensor mounting structure according to the present invention includes the gas sensor and a flow pipe that has a female screw portion and forms a flow path through which a gas to be measured flows, and when the male screw portion is screwed to the female screw portion, The cutting end position of the male screw part and the cutting start position of the female screw part are adjusted so that the gas introduction part has a specific positional relationship with the flow path.
According to this gas sensor mounting structure, when the male screw part of the gas sensor is screwed to the female thread part of the flow pipe, the screw is rotated at the position where the cut end position of the male screw part comes into contact with the cut start position of the female screw part. Since it stops, the gas introduction part can be easily fitted to the flow path in accordance with a specific positional relationship.

この発明によれば、ねじの増し締め等のガスセンサを流路の所定位置に合わせるための特別な工程を経ることなく、ガスセンサを流路にねじ止めするだけで、ガスセンサに装着されたプロテクタのガス導入部を流路に対し特定の位置関係に容易に合わせて取付け可能となる。   According to the present invention, the gas of the protector attached to the gas sensor can be obtained by simply screwing the gas sensor to the flow path without passing through a special process for adjusting the gas sensor to a predetermined position of the flow path, such as retightening a screw. The introduction portion can be easily attached to the flow path according to a specific positional relationship.

本実施形態のガスセンサの部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the gas sensor of this embodiment. 本実施形態のガスセンサを吸気通路に取り付けた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which attached the gas sensor of this embodiment to the intake passage. 外側プロテクタの斜視図である。It is a perspective view of an outside protector. 内側プロテクタの斜視図である。It is a perspective view of an inner side protector. 図１に示すガスセンサのＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of the gas sensor shown in FIG. 吸気通路にガスセンサをねじ止め態様を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the aspect which screwed a gas sensor in an intake passage. 主体金具の雄ねじ部を転造する工程を示す図である。It is a figure which shows the process of rolling the external thread part of a main metal fitting. 雄ねじ部の切り終わり位置を調整する方法を示す図である。It is a figure which shows the method of adjusting the cutting end position of an external thread part.

以下、本発明を具体化したガスセンサの一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、一例としてのガスセンサ１の構造について、図１を参照して説明する。図１は、ガスセンサ１の部分断面図である。なお、図１において、ガスセンサ１の軸線Ｏ方向（１点鎖線で示す。）を上下方向として図示し、内部に保持する検出素子１０の検出部１１側をガスセンサ１の先端側、後端部１２側をガスセンサ１の後端側として説明する。   Hereinafter, an embodiment of a gas sensor embodying the present invention will be described with reference to the drawings. First, the structure of the gas sensor 1 as an example will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a partial cross-sectional view of the gas sensor 1. In FIG. 1, the axis O direction (indicated by a one-dot chain line) of the gas sensor 1 is shown as the vertical direction, and the detection unit 11 side of the detection element 10 held inside is the front end side and the rear end portion 12 of the gas sensor 1. The side will be described as the rear end side of the gas sensor 1.

図１に示すガスセンサ１は、内燃機関の吸気通路２００（図２、図６参照、特許請求の範囲の「流路」に相当）に取り付けられ、内部に保持する検出素子１０の検出部１１が吸気通路２００を流通する吸気ガスや吸気再循環ガス中に晒されて、その吸気ガスや吸気再循環ガス中の酸素濃度から空燃比を検出する、いわゆる全領域空燃比センサである。なお、以下の文章では吸気ガス及び吸気再循環ガスをまとめて「ガス」という。
検出素子１０は軸線Ｏ方向に延びる短冊状をなし、酸素濃度の検出を行うガス検出体と、そのガス検出体を早期活性化させるために加熱を行うヒータ体とが互いに貼り合わされ、略角柱状をなす積層体として一体化されたものである。ガス検出体はジルコニアを主体とする固体電解質体と白金を主体とする検出電極と（共に図示しない）から構成され、その検出電極は、検出素子１０の先端側に形成された検出部１１に配置されている。そして、検出電極をガスによる被毒から保護するため、検出素子１０の検出部１１には、その外周面を包むように保護層１５が形成されている。他方、検出素子１０の後端側の後端部１２には、ガス検出体やヒータ体から電極を取り出すための５つの電極パッド１６（図１ではそのうちの１つを図示している。）が形成されている。なお、本実施の形態では検出素子１０を本発明における「検出素子」として説明を行うが、厳密には、検出素子の構成としてヒータ体は必ずしも必要ではなく、ガス検出体が本発明の「検出素子」に相当する。 A gas sensor 1 shown in FIG. 1 is attached to an intake passage 200 of an internal combustion engine (see FIGS. 2 and 6, which corresponds to a “flow path” in claims), and has a detection unit 11 of a detection element 10 held therein. This is a so-called full-range air-fuel ratio sensor that is exposed to intake gas or intake recirculation gas flowing through the intake passage 200 and detects the air-fuel ratio from the oxygen concentration in the intake gas or intake recirculation gas. In the following text, intake gas and intake recirculation gas are collectively referred to as “gas”.
The detection element 10 has a strip shape extending in the direction of the axis O, and a gas detection body for detecting the oxygen concentration and a heater body for heating in order to activate the gas detection body at an early stage are bonded together to form a substantially prismatic shape. Are integrated as a laminated body. The gas detection body is composed of a solid electrolyte body mainly composed of zirconia and a detection electrode mainly composed of platinum (both not shown), and the detection electrode is arranged in a detection section 11 formed on the front end side of the detection element 10. Has been. And in order to protect a detection electrode from poisoning by gas, the protective layer 15 is formed in the detection part 11 of the detection element 10 so that the outer peripheral surface may be wrapped. On the other hand, at the rear end portion 12 on the rear end side of the detection element 10, there are five electrode pads 16 (one of which is shown in FIG. 1) for taking out electrodes from the gas detection body and the heater body. Is formed. In the present embodiment, the detection element 10 is described as the “detection element” in the present invention. However, strictly speaking, the heater element is not necessarily required as the configuration of the detection element, and the gas detection element is the “detection element” of the present invention. It corresponds to “element”.

検出素子１０の胴部１３の中央よりやや先端側には、有底筒状をなす金属製の金属カップ２０が、自身の内部に検出素子１０を挿通させ、その検出部１１を筒底の開口２５から突出させた状態で配置されている。金属カップ２０は主体金具５０内に検出素子１０を保持するための部材であり、筒底の縁部分の先端周縁部２３は外周面にかけてテーパ状に形成されている。金属カップ２０内には、アルミナ製のセラミックリング２１と滑石粉末を圧縮して固めた滑石リング２２とが、自身を検出素子１０に挿通させた状態で収容されている。滑石リング２２は金属カップ２０内で押し潰されて細部に充填されており、これにより、検出素子１０が金属カップ２０内で位置決めされて保持されている。   A metal cup 20 having a bottomed cylindrical shape is inserted into the inside of the body 13 of the body 13 of the detection element 10 slightly from the center, and the detection section 11 is opened at the bottom of the cylinder. It is arranged in a state protruding from 25. The metal cup 20 is a member for holding the detection element 10 in the metal shell 50, and the distal end peripheral portion 23 of the edge portion of the cylinder bottom is formed in a tapered shape toward the outer peripheral surface. In the metal cup 20, an alumina ceramic ring 21 and a talc ring 22 obtained by compressing and solidifying talc powder are accommodated in a state where the detection element 10 is inserted. The talc ring 22 is crushed in the metal cup 20 to fill the details, and thereby the detection element 10 is positioned and held in the metal cup 20.

金属カップ２０と一体となった検出素子１０は、その周囲を筒状の主体金具５０に取り囲まれて保持されている。主体金具５０は、ＳＵＳ４３０等のステンレス鋼からなり、外周先端側に吸気流路への取り付け用の雄ねじ部５１が形成されている。この雄ねじ部５１よりも先端側には、後述するプロテクタ１００が係合される先端係合部５６が形成されている。また、主体金具５０の外周中央には、取り付け用の工具が係合する工具係合部５２が形成されており、その工具係合部５２の先端面と雄ねじ部５１の後端との間には、吸気通路２００に取り付けた際のガス抜けを防止するためのガスケット５５が嵌挿されている。更に、工具係合部５２の後端側には、後述する外筒３０が係合される後端係合部５７と、その後端側に、主体金具５０内に検出素子１０を加締め保持するための加締め部５３とが形成されている。
なお、工具係合部５２は軸線方向から見て正六角形をなして径方向に突出し、工具（スパナ等）に係合するようになっている。 The detection element 10 integrated with the metal cup 20 is surrounded and held by a cylindrical metal shell 50. The metal shell 50 is made of stainless steel such as SUS430, and a male screw portion 51 for attachment to the intake passage is formed on the outer peripheral tip side. A distal end engaging portion 56 to which a protector 100 described later is engaged is formed on the distal end side of the male screw portion 51. Further, a tool engaging portion 52 that engages with a tool for attachment is formed at the center of the outer periphery of the metal shell 50, and between the front end surface of the tool engaging portion 52 and the rear end of the male screw portion 51. Is fitted with a gasket 55 for preventing gas escape when attached to the intake passage 200. Further, the rear end side of the tool engaging portion 52 is engaged with a rear end engaging portion 57 to which an outer cylinder 30 described later is engaged, and the detection element 10 is caulked and held in the metal shell 50 on the rear end side. For this purpose, a caulking portion 53 is formed.
The tool engaging portion 52 forms a regular hexagon when viewed from the axial direction, protrudes in the radial direction, and engages with a tool (such as a spanner).

また、主体金具５０の内周で雄ねじ部５１付近には段部５４が形成されている。この段部５４には、検出素子１０を保持する金属カップ２０の先端周縁部２３が係止されている。更に、主体金具５０の内周には滑石リング２６が、自身を検出素子１０に挿通させた状態で、金属カップ２０の後端側から装填されている。そして、滑石リング２６を後端側から押さえるように、筒状のスリーブ２７が主体金具５０内に嵌め込まれている。スリーブ２７の後端側外周には段状をなす肩部２８が形成されており、その肩部２８には、円環状の加締めパッキン２９が配置されている。この状態で主体金具５０の加締め部５３が、加締めパッキン２９を介してスリーブ２７の肩部２８を先端側に向けて押圧するように加締められている。スリーブ２７に押圧された滑石リング２６は主体金具５０内で押し潰されて細部にわたって充填され、この滑石リング２６と、金属カップ２０内にあらかじめ装填された滑石リング２２とによって、金属カップ２０および検出素子１０が主体金具５０内で位置決め保持される。主体金具５０内の気密は、加締め部５３とスリーブ２７の肩部２８との間に介在される加締めパッキン２９によって維持され、燃焼ガスの流出が防止される。   Further, a step portion 54 is formed in the vicinity of the male screw portion 51 on the inner periphery of the metal shell 50. The step 54 is engaged with the peripheral edge 23 of the tip of the metal cup 20 that holds the detection element 10. Further, a talc ring 26 is loaded on the inner periphery of the metal shell 50 from the rear end side of the metal cup 20 in a state where the talc ring 26 is inserted through the detection element 10. A cylindrical sleeve 27 is fitted into the metal shell 50 so as to hold the talc ring 26 from the rear end side. A shoulder portion 28 having a step shape is formed on the outer periphery of the rear end side of the sleeve 27, and an annular caulking packing 29 is disposed on the shoulder portion 28. In this state, the crimping portion 53 of the metal shell 50 is crimped so as to press the shoulder portion 28 of the sleeve 27 toward the distal end side via the crimping packing 29. The talc ring 26 pressed against the sleeve 27 is crushed in the metal shell 50 and filled in details. The talc ring 26 and the talc ring 22 preloaded in the metal cup 20 are used to detect the metal cup 20 and the detection. The element 10 is positioned and held in the metal shell 50. The airtightness in the metal shell 50 is maintained by the caulking packing 29 interposed between the caulking portion 53 and the shoulder portion 28 of the sleeve 27, thereby preventing the combustion gas from flowing out.

検出素子１０は、その後端部１２が主体金具５０の後端（加締め部５３）よりも後方に突出されており、その後端部１２には、絶縁性セラミックスからなる筒状のセパレータ６０が被せられている。セパレータ６０は、検出素子１０の後端部１２に形成された５つの電極パッド１６とそれぞれ電気的に接続される５つの接続端子６１（図１ではそのうちの１つを図示している。）を内部に保持すると共に、それら各接続端子６１と、ガスセンサ１の外部に引き出される５本のリード線６５（図１ではそのうちの３本を図示している。）との各接続部分を収容して保護している。   The detection element 10 has a rear end 12 protruding rearward from the rear end (caulking portion 53) of the metal shell 50, and the rear end 12 is covered with a cylindrical separator 60 made of insulating ceramics. It has been. The separator 60 has five connection terminals 61 (one of which is shown in FIG. 1) electrically connected to the five electrode pads 16 formed at the rear end portion 12 of the detection element 10. While holding inside, each connection part of these connection terminals 61 and the five lead wires 65 (three of them are shown in FIG. 1) drawn out of the gas sensor 1 are accommodated. Protect.

そして、セパレータ６０が嵌められた検出素子１０の後端部１２の周囲を囲うように、筒状の外筒３０が配設されている。外筒３０はステンレス（例えばＳＵＳ３０４）製であり、主体金具５０の後端係合部５７の外周に自身の先端側の開口端３１が係合されている。その開口端３１は、外周側から加締められ、更に外周を一周してレーザ溶接が施されて後端係合部５７に接合されており、外筒３０と主体金具５０とが一体に固定されている。
また、外筒３０とセパレータ６０との間の間隙には、金属製で筒状の保持金具７０が配設されている。保持金具７０は自身の後端を内側に折り曲げて構成した支持部７１を有し、自身の内部に挿通されるセパレータ６０の後端側外周に鍔状に設けられた鍔部６２を支持部７１に係止させて、セパレータ６０を支持している。この状態で、保持金具７０が配置された部分の外筒３０の外周面が加締められ、セパレータ６０を支持した保持金具７０が外筒３０に固定されている。 And the cylindrical outer cylinder 30 is arrange | positioned so that the circumference | surroundings of the rear-end part 12 of the detection element 10 with which the separator 60 was fitted may be enclosed. The outer cylinder 30 is made of stainless steel (for example, SUS304), and the opening end 31 on its front end side is engaged with the outer periphery of the rear end engaging portion 57 of the metal shell 50. The open end 31 is caulked from the outer peripheral side, and further laser-welded around the outer periphery and joined to the rear end engaging portion 57, and the outer cylinder 30 and the metal shell 50 are integrally fixed. ing.
Further, a metal-made cylindrical holding metal fitting 70 is disposed in the gap between the outer cylinder 30 and the separator 60. The holding metal fitting 70 has a support portion 71 formed by bending the rear end of the holding member 70 inward, and a support portion 71 is provided with a flange portion 62 provided in a hook shape on the outer periphery of the rear end side of the separator 60 inserted into the holding metal fitting 70. And the separator 60 is supported. In this state, the outer peripheral surface of the outer cylinder 30 where the holding metal fitting 70 is disposed is crimped, and the holding metal fitting 70 that supports the separator 60 is fixed to the outer cylinder 30.

そして外筒３０の後端側の開口には、フッ素系ゴム製のグロメット７５が嵌合されている。グロメット７５は５つの挿通孔７６（図１ではそのうちの１つを図示している。）を有し、各挿通孔７６に、セパレータ６０から引き出された５本のリード線６５（図１ではそのうちの３本を図示している。）が気密に挿通されている。この状態でグロメット７５は、セパレータ６０を先端側に押圧しつつ、外筒３０の外周から加締められて、外筒３０の後端に固定されている。   A fluorine rubber grommet 75 is fitted into the opening on the rear end side of the outer cylinder 30. The grommet 75 has five insertion holes 76 (one of which is shown in FIG. 1), and five lead wires 65 (of which one is shown in FIG. 1) drawn from the separator 60. Are shown in an airtight manner. In this state, the grommet 75 is crimped from the outer periphery of the outer cylinder 30 while pressing the separator 60 toward the front end side, and is fixed to the rear end of the outer cylinder 30.

そして、主体金具５０の先端係合部５６には、センサ素子１０の検出部１１を、ガス中のデポジット（燃料灰分やオイル成分など被毒性の付着物質）による汚損や被水などによる折損等から保護するためのプロテクタ１００が嵌められ、レーザ溶接によって固定されている。
詳しくは後述するが、図１に示すように、プロテクタ１００は、被測定ガスを外部からプロテクタ内に導入可能な外側ガス導入部（孔）１４０を有しており、外側ガス導入部１４０が吸気通路２００に対して特定の位置（本実施形態では吸気通路２００の下流側）になるよう、ガスセンサ１が取付部２００を介して吸気通路２００に取り付けられる。
なお、「外側ガス導入部１４０」が特許請求の範囲の「ガス導入部」に相当する。 Further, the detection portion 11 of the sensor element 10 is connected to the front end engaging portion 56 of the metal shell 50 from contamination due to deposits in the gas (toxic substances such as fuel ash and oil components), breakage due to water exposure, and the like. A protector 100 for protection is fitted and fixed by laser welding.
As will be described in detail later, as shown in FIG. 1, the protector 100 has an outer gas introduction portion (hole) 140 that can introduce the gas to be measured into the protector from the outside. The gas sensor 1 is attached to the intake passage 200 via the attachment portion 200 so as to be in a specific position with respect to the passage 200 (on the downstream side of the intake passage 200 in the present embodiment).
The “outside gas introduction part 140” corresponds to the “gas introduction part” in the claims.

プロテクタ１００は、図１、図３〜図５に示すように、検出素子１０の検知部１１と間隙をおいて配置された内側プロテクタ１２０と、内側プロテクタ１２０と間隙をおいて配置された外側プロテクタ１１０とから構成される２重構造を有する。
なお、図３は、外側プロテクタ１１０の斜視図、図４は内側プロテクタ１２０の斜視図、図５は、図１に示すＡ−Ａ断面図である。 As shown in FIGS. 1 and 3 to 5, the protector 100 includes an inner protector 120 arranged with a gap from the detection unit 11 of the detection element 10, and an outer protector arranged with a gap from the inner protector 120. 110 and a double structure.
3 is a perspective view of the outer protector 110, FIG. 4 is a perspective view of the inner protector 120, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG.

外側プロテクタ１１０は、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼から形成され、図１、図３に示すように、外側壁部１３０と外側壁部１３０よりも外径が拡径された外側基端部１３１を有する。外側基端部１３１は、主体金具５０の先端径合部５６に係合され、レーザ溶接にて主体金具５０と全周溶接されている。他方、外側壁部１３０は、外側基端部１３１の先端側に円筒状に設けられ、外周面に軸線方向に延びるスリット状の外側ガス導入部１４０が１つ設けられている。この外側ガス導入部１４０を介して外部から外側プロテクタ１１０に吸気ガスや吸気再循環ガスが導入される。さらに、外側壁部１３０の先端側には外側底部１３２が設けられており、この外側底部１３２には、吸気ガスや吸気再循環ガスが導出される導出部（孔）１５０が設けられている。なお、後述するように、ガスセンサ１が吸気通路２００に配置されると、外側プロテクタ１１０の外側ガス導入部１４０は吸気通路２００の下流側に配置されることになる。   The outer protector 110 is made of stainless steel such as SUS304, and includes an outer wall portion 130 and an outer base end portion 131 whose outer diameter is larger than that of the outer wall portion 130 as shown in FIGS. The outer base end 131 is engaged with the distal end fitting portion 56 of the metal shell 50 and is welded to the metal shell 50 all around by laser welding. On the other hand, the outer wall portion 130 is provided in a cylindrical shape on the distal end side of the outer base end portion 131, and one slit-like outer gas introduction portion 140 extending in the axial direction is provided on the outer peripheral surface. Intake gas and intake recirculation gas are introduced into the outer protector 110 from the outside via the outer gas introduction part 140. Further, an outer bottom portion 132 is provided on the distal end side of the outer wall portion 130, and a lead-out portion (hole) 150 through which intake gas and intake recirculation gas is derived is provided in the outer bottom portion 132. As will be described later, when the gas sensor 1 is disposed in the intake passage 200, the outer gas introduction part 140 of the outer protector 110 is disposed on the downstream side of the intake passage 200.

また、内側プロテクタ１２０は、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼から形成され、図１、図４に示すように、内側壁部１６０と内側壁部１６０よりも外径が拡径された内側基端部１６１を有する。内側基端部１６１は、主体金具５０の先端径合部５６に係合され、外側基端部１３１と共に、レーザ溶接にて主体金具５０と全周溶接されている。さらに、内側基端部１６１は、主体金具の先端係合部５６の先端面に対しても溶接されている。他方、内側壁部１６０は、内側基端部１６１の先端側に半円弧状に設けられており、検出素子１０の検出部１１のうち、ヒータ体側（図示せず）を覆っている。内側壁部１６０の径方向の端部には内側ガス導入部１７０が設けられており、本実施例では、検知部１１のガス検出体側は、内側ガス導入部１７０よりも突出し、外側プロテクタ１１０の内部空間に露出している。さらに、内側壁部１６０の先端側には内側底部１６２が設けられており、検出素子１０の検出部１１の先端を覆うように設けられている。なお、後述するように、ガスセンサ１が吸気通路２００に配置されると、内側プロテクタ１１０の内側ガス導入部１７０は吸気通路２００の上流側に配置されることになる。
なお、本実施の形態では内側ガス導入部１７０は必ずしも必要ではなく、少なくとも外側ガス導入部１４０を有していればよい。
なお、「外側壁部１３０」、「内側壁部１６０」が特許請求の範囲の「側壁」に相当する。又、本実施の形態では、外側壁部１３０と外側壁部１３０よりも外径が拡径された外側基端部１３１とを有する外側プロテクタ１１０を例示して説明したが、これに限られず、外側壁部１３０と外側基端部１３１とが同径であってもよい。 Further, the inner protector 120 is made of stainless steel such as SUS304, and as shown in FIGS. 1 and 4, an inner base end portion 161 whose outer diameter is larger than the inner wall portion 160 and the inner wall portion 160 is formed. Have. The inner base end portion 161 is engaged with the distal end fitting portion 56 of the metal shell 50 and is welded to the metal shell 50 along the entire circumference together with the outer base end portion 131 by laser welding. Furthermore, the inner base end portion 161 is also welded to the front end surface of the front end engaging portion 56 of the metal shell. On the other hand, the inner wall portion 160 is provided in a semicircular arc shape on the distal end side of the inner base end portion 161 and covers the heater body side (not shown) of the detection portion 11 of the detection element 10. An inner gas introduction portion 170 is provided at the radial end portion of the inner wall portion 160. In this embodiment, the gas detection body side of the detection portion 11 protrudes from the inner gas introduction portion 170, and the outer protector 110 It is exposed to the internal space. Furthermore, an inner bottom portion 162 is provided on the distal end side of the inner wall portion 160 and is provided so as to cover the distal end of the detection portion 11 of the detection element 10. As will be described later, when the gas sensor 1 is disposed in the intake passage 200, the inner gas introduction portion 170 of the inner protector 110 is disposed on the upstream side of the intake passage 200.
In the present embodiment, the inner gas introduction unit 170 is not necessarily required, and it is sufficient that at least the outer gas introduction unit 140 is provided.
The “outer wall portion 130” and “inner wall portion 160” correspond to the “side wall” in the claims. In the present embodiment, the outer protector 110 having the outer wall portion 130 and the outer base end portion 131 whose outer diameter is larger than that of the outer wall portion 130 has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. The outer wall portion 130 and the outer base end portion 131 may have the same diameter.

このガスセンサ１は、図２、図６に示すように、吸気通路２００に配置される。この吸気通路２００にはガスが上流から下流に向けて流れている（図２、図６の矢印Ｆの方向）。この際、外側プロテクタ１１０の外側ガス導入部１４０が吸気通路２００の下流側に配置されることとなる。これにより、ガスは吸気通路２００の下流側から巻き込まれて外側プロテクタ１１０へ導入されることになる。
このように、内側プロテクタ１２０と外側プロテクタ１１０とを有するプロテクタ１００とすることで、外側ガス導入部１４０の目詰まりを考慮して、外側ガス導入部１４０を相対的に大きくしても、内側プロテクタ１２０の内側壁部１６０に水分や煤が付着することとなり、検出素子１０に水分や煤が付着することが抑制できる。その結果、検出素子１０がクラックや割れが生じることを抑制したり、検出精度が低下することを抑制できる。
なお、外側底部１３２には、吸気通路２００の上流側に外側プロテクタ１１０から被測定ガスを導出可能なガス導出部１５０を有している。これにより、外側プロテクタ１１０内において被測定ガスが吸気経路２の下流側から上流側に流れることで、外側プロテクタ１１０内にて被測定ガスを効率よく置換でき、検出部１１の被測定ガスに対する検出精度が向上する。 As shown in FIGS. 2 and 6, the gas sensor 1 is disposed in the intake passage 200. Gas flows in the intake passage 200 from upstream to downstream (in the direction of arrow F in FIGS. 2 and 6). At this time, the outer gas introduction part 140 of the outer protector 110 is disposed on the downstream side of the intake passage 200. As a result, the gas is drawn from the downstream side of the intake passage 200 and introduced into the outer protector 110.
In this way, by using the protector 100 having the inner protector 120 and the outer protector 110, even if the outer gas introduction part 140 is made relatively large in consideration of the clogging of the outer gas introduction part 140, the inner protector. Moisture and soot adhere to the inner wall portion 160 of 120, and moisture and soot adhere to the detection element 10 can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the detection element 10 from being cracked or broken or to suppress the detection accuracy from being lowered.
Note that the outer bottom portion 132 has a gas deriving portion 150 capable of deriving the gas to be measured from the outer protector 110 on the upstream side of the intake passage 200. As a result, the gas to be measured flows from the downstream side to the upstream side of the intake path 2 in the outer protector 110, so that the gas to be measured can be efficiently replaced in the outer protector 110, and the detection unit 11 detects the gas to be measured. Accuracy is improved.

次に、図６を参照し、吸気通路２００にガスセンサ１を取り付ける態様について説明する。
まず、ガスセンサ１の主体金具５０の雄ねじ部５１の切り終わり位置５１ｅは、軸線Ｏ方向に沿って外側ガス導入部１４０と同じ位置に向いている。なお、工具係合部５２の頂点５２ｘも軸線Ｏ方向に沿って外側ガス導入部１４０と同じ位置に向いており、例えば頂点５２ｘに印を付けることで、吸気通路２００にガスセンサ１を取り付けたときの向きを頂点５２ｘの位置から確認することができる。
一方、吸気通路２００の取付孔２００ｈには雌ねじ部２０１が形成され、雌ねじ部２０１の切り始め位置２０１ｓが吸気通路２００の流れＦの下流側に向いている。
従って、取付孔２００ｈの雌ねじ部２０１にガスセンサ１の雄ねじ部５１をねじ止めしてゆくと、雄ねじ部５１の切り終わり位置５１ｅが雌ねじ部２０１の切り始め位置２０１ｓに当接した位置（つまり、外側ガス導入部１４０が流れＦの下流側に向いた位置）でねじの回転が停止する。すなわち、外側ガス導入部１４０を吸気通路２００に対し特定の位置関係（流れＦの下流側）に合わせた状態で、ガスセンサ１を吸気通路２００に取付けることができる。
なお、ねじ山が破損したり、ねじが増し締めされて外側ガス導入部１４０が流れＦの下流側の向きと合わなくなることを防止するため、ガスセンサ１を吸気通路２００に対して所定トルクでねじ止めするとよい。 Next, a mode in which the gas sensor 1 is attached to the intake passage 200 will be described with reference to FIG.
First, the cut end position 51e of the male thread portion 51 of the metal shell 50 of the gas sensor 1 faces the same position as the outer gas introduction portion 140 along the axis O direction. Note that the vertex 52x of the tool engagement portion 52 is also directed to the same position as the outer gas introduction portion 140 along the direction of the axis O. For example, when the gas sensor 1 is attached to the intake passage 200 by marking the vertex 52x. Can be confirmed from the position of the vertex 52x.
On the other hand, a female thread portion 201 is formed in the mounting hole 200h of the intake passage 200, and the cutting start position 201s of the female thread portion 201 faces the downstream side of the flow F in the intake passage 200.
Therefore, when the male screw portion 51 of the gas sensor 1 is screwed to the female screw portion 201 of the mounting hole 200h, the cut end position 51e of the male screw portion 51 is in contact with the cut start position 201s of the female screw portion 201 (that is, outside). The rotation of the screw stops at the position where the gas introduction unit 140 faces the downstream side of the flow F). That is, the gas sensor 1 can be attached to the intake passage 200 in a state where the outer gas introduction part 140 is in a specific positional relationship (downstream of the flow F) with respect to the intake passage 200.
Note that the gas sensor 1 is screwed with a predetermined torque with respect to the intake passage 200 in order to prevent the screw thread from being damaged or the screw from being tightened to prevent the outer gas introduction part 140 from being aligned with the downstream direction of the flow F. Stop it.

次に、図７、図８を参照し、本発明の実施形態に係るガスセンサの製造方法について説明する。
まず、雄ねじ部５１を切る前の主体金具５０の先端側に、プロテクタ１００（内側プロテクタ１２０と外側プロテクタ１１０）を取付ける。そして、主体金具５０をねじ転造装置３００に装着する（図７（ａ））。
ここで、ねじ転造装置３００は、転造丸ダイス３１０、３２０、ワークチャック３３０、及び図示しない各種モータ等を備えている。そして、主体金具５０の後端側の内周面にワークチャック３３０を嵌合し、軸線Ｏを中心に回転可能に主体金具５０をワークチャック３３０に軸支する。
なお、主体金具５０の後端側の加締め素形部５３ｘは、加締める前であるので軸線Ｏ方向に沿って筒状に延び、ワークチャック３３０を支障なく挿通することができる。又、ねじ転造装置３００は、単体の装置であってもよく、多軸自動旋盤等に着脱自在に取り付けられるねじ転造ヘッド等であってもよい。 Next, with reference to FIG. 7, FIG. 8, the manufacturing method of the gas sensor which concerns on embodiment of this invention is demonstrated.
First, the protector 100 (the inner protector 120 and the outer protector 110) is attached to the distal end side of the metal shell 50 before the male screw part 51 is cut. Then, the metal shell 50 is attached to the screw rolling device 300 (FIG. 7A).
Here, the screw rolling device 300 includes rolling round dies 310 and 320, a work chuck 330, various motors (not shown), and the like. Then, the work chuck 330 is fitted to the inner peripheral surface on the rear end side of the metal shell 50, and the metal shell 50 is pivotally supported on the work chuck 330 so as to be rotatable about the axis O.
Since the crimping element 53x on the rear end side of the metal shell 50 is before crimping, it extends in a cylindrical shape along the direction of the axis O, and the work chuck 330 can be inserted without any trouble. The screw rolling device 300 may be a single device or a screw rolling head that is detachably attached to a multi-axis automatic lathe or the like.

そして、ワークチャック３３０を各転造丸ダイス３１０、３２０側へ前進させ、各転造丸ダイス３１０、３２０の間に主体金具５０の雄ねじ部５１の形成部位５１Ｒを挟み、各転造丸ダイス３１０、３２０の外周にそれぞれ形成されたウォーム転造歯３１０ａ、３２０ａをこの形成部位５１Ｒに押圧してねじ転造加工を行う（図７（ｂ））。転造丸ダイス３１０、３２０は互いに回転軸線を平行に配置され、互いに同期して同一方向にサーボモータ（図示せず）により回転駆動される。そして、転造丸ダイス３１０、３２０に挟まれる主体金具５０の形成部位５１Ｒは反時計回りに従動し、雄ねじ部５１のねじ切りが進行する。
転造加工が進んで、ワークチャック３３０（主体金具５０）が軸線Ｏ方向に設定量移動すると、所定の位置検出センサがこれを検知し、さらに後述するねじの切り終わり位置５１ｅまでワークチャック３３０が回転した時点で、転造丸ダイス３１０、３２０の回転及びワークチャック３３０の前進が停止される。そして、転造丸ダイス３１０、３２０の間隔が広がり、ワークチャック３３０が後退して雄ねじ部５１のねじ切りが終了する。 Then, the work chuck 330 is advanced to the respective rolling round dies 310 and 320, and the forming part 51 </ b> R of the male screw portion 51 of the metal shell 50 is sandwiched between the respective rolling round dies 310 and 320, and the respective rolling round dies 310. , 320, and the worm rolling teeth 310a and 320a respectively formed on the outer periphery of 320 are pressed against the forming portion 51R to perform thread rolling (FIG. 7B). The rolling round dies 310 and 320 are arranged so that their rotational axes are parallel to each other, and are driven to rotate in the same direction by a servo motor (not shown) in synchronization with each other. And the formation site | part 51R of the metal shell 50 pinched | interposed into the rolling round dies 310 and 320 is driven counterclockwise, and the thread cutting of the male threaded portion 51 proceeds.
When the rolling process progresses and the work chuck 330 (the metal shell 50) moves a set amount in the direction of the axis O, a predetermined position detection sensor detects this, and the work chuck 330 further reaches a screw cutting end position 51e described later. At the time of rotation, the rotation of the rolling round dies 310 and 320 and the advance of the work chuck 330 are stopped. Then, the interval between the rolling round dies 310 and 320 is widened, the work chuck 330 is retracted, and the thread cutting of the male screw portion 51 is completed.

ここで、図８に示すようにして、雄ねじ部５１の切り終わり位置５１ｅを調整する。なお、図８においては、切り終わり位置５１ｅが視認できるよう、主体金具５０の工具係合部５２等の表示を省略してある。
各転造丸ダイス３１０、３２０が回転すると、転造丸ダイス３１０と雄ねじ部５１の形成部位５１Ｒとの接点でねじ切りが進行する。つまり、図８の時点で、転造丸ダイス３１０のウォーム転造歯３１０ａの位置Ｐが形成部位５１Ｒとの接点となり、この位置Ｐでねじ切りを終了すれば、位置Ｐに接する雄ねじ部５１が切り終わり位置５１ｅとなる。そして、図６に示すように、切り終わり位置５１ｅは軸線Ｏ方向に沿って外側ガス導入部１４０と同じ位置に向く必要がある。
そこで、ねじ切り前の主体金具５０をワークチャック３３０に取り付ける際に、外側ガス導入部１４０を所定の取付角度（例えば、外側ガス導入部１４０が上向き）に取付ける。そして、図７（ｂ）のように転造加工が進みワークチャック３３０（主体金具５０）が軸線Ｏ方向に設定量移動した後、ワークチャック３３０が最初に上記取付角度まで回転したときを終点として、ねじ切りを終了させれば、切り終わり位置５１ｅが軸線Ｏ方向に沿って常に外側ガス導入部１４０と同じ位置に向くことなる。なお、ワークチャック３３０の取付角度は、例えばワークチャック３３０の回転角を角度センサ等でモニタすればよい。 Here, as shown in FIG. 8, the cut end position 51e of the male screw portion 51 is adjusted. In FIG. 8, the display of the tool engaging portion 52 and the like of the metal shell 50 is omitted so that the cutting end position 51e can be visually recognized.
When each rolling round die 310, 320 rotates, threading proceeds at the contact point between the rolling round die 310 and the formation part 51R of the male screw portion 51. That is, at the time of FIG. 8, the position P of the worm rolling teeth 310a of the rolling round die 310 becomes a contact point with the formation site 51R, and when the threading is finished at this position P, the male thread portion 51 in contact with the position P is cut. It becomes the end position 51e. And as shown in FIG. 6, the cut end position 51e needs to face the same position as the outer gas introduction part 140 along the axis O direction.
Therefore, when attaching the metal shell 50 before threading to the work chuck 330, the outer gas introduction part 140 is attached at a predetermined attachment angle (for example, the outer gas introduction part 140 faces upward). Then, as the rolling process proceeds as shown in FIG. 7B and the work chuck 330 (the metal shell 50) moves a set amount in the direction of the axis O, the work chuck 330 first rotates to the mounting angle as an end point. When the threading is finished, the cutting end position 51e is always directed to the same position as the outer gas introduction unit 140 along the axis O direction. Note that the mounting angle of the work chuck 330 may be, for example, monitoring the rotation angle of the work chuck 330 with an angle sensor or the like.

又、例えばワークチャック３３０の径方向の所定位置に第１の印を付けておき、一方で主体金具５０の加締め素形部５３ｘのうち軸線Ｏ方向に沿って外側ガス導入部１４０と同じ位置にも第２の印を付けておき、第１の印と第２の印を一致させるように主体金具５０をワークチャック３３０に取り付けてもよい。これは、外側ガス導入部１４０が外側プロテクタ１１０の底部に形成されている場合に特に有用である。   Further, for example, a first mark is provided at a predetermined position in the radial direction of the work chuck 330, and on the other hand, the same position as that of the outer gas introduction unit 140 along the axis O direction in the caulking element portion 53x of the metal shell 50. Alternatively, a second mark may be provided, and the metal shell 50 may be attached to the work chuck 330 so that the first mark and the second mark coincide with each other. This is particularly useful when the outer gas inlet 140 is formed at the bottom of the outer protector 110.

又、切り終わり位置５１ｅを調整する方法として、ワークチャック３３０の取付角度をモニタする代わりに、例えば転造中にガス導入部１４０の位置をカメラ等でリアルタイムで画像認識し、ワークチャック３３０（主体金具５０）が軸線Ｏ方向に設定量移動し、かつガス導入部１４０が図８の位置Ｐに一致したときを終点として、ねじ切りを終了してもよい。   Further, as a method of adjusting the cutting end position 51e, instead of monitoring the mounting angle of the work chuck 330, for example, the position of the gas introduction unit 140 is recognized in real time with a camera or the like during rolling, and the work chuck 330 (mainly The threading may be terminated with the end point when the metal fitting 50) moves a set amount in the direction of the axis O and the gas introduction part 140 coincides with the position P in FIG.

又、切り終わり位置５１ｅを調整する方法として、外側ガス導入部１４０を基準とする代わりに、内側プロテクタ１２０の内側壁部１６０を基準としてもよい。つまり、図４に示すように、内側壁部１６０の板面は、径方向の所定方向にむく略平面であるから、内側壁部１６０の板面が所定の取付角度となるように、主体金具５０をワークチャック３３０に取り付ける。そして、転造加工中にワークチャック３３０の取付角度をモニターするか、内側壁部１６０の板面を画像認識してモニタすることで、ワークチャック３３０が上記取付角度まで回転したことを検知し、雄ねじ部５１の切り終わり位置５１ｅを調整することができる。このようにして切り終わり位置５１ｅを調整した後、外側プロテクタ１１０を取り付ける。
なお、内側壁部１６０の板面は、軸線Ｏ方向から見たとき、軸線Ｏを中心とする円の周縁に対して角度を持った側縁となる。 Further, as a method of adjusting the cutting end position 51e, the inner wall portion 160 of the inner protector 120 may be used as a reference instead of using the outer gas introduction portion 140 as a reference. That is, as shown in FIG. 4, the plate surface of the inner wall portion 160 is a substantially flat surface extending in a predetermined radial direction, so that the plate surface of the inner wall portion 160 has a predetermined mounting angle. 50 is attached to the work chuck 330. Then, by monitoring the attachment angle of the work chuck 330 during the rolling process or by recognizing and monitoring the plate surface of the inner wall portion 160, it is detected that the work chuck 330 has been rotated to the attachment angle, The cutting end position 51e of the male screw part 51 can be adjusted. After adjusting the cutting end position 51e in this way, the outer protector 110 is attached.
The plate surface of the inner wall 160 is a side edge having an angle with respect to the periphery of a circle centered on the axis O when viewed from the direction of the axis O.

又、内側壁部１６０を利用する代わりに、例えば、軸線Ｏ方向から見たとき、外側プロテクタ１１０に軸線Ｏを中心とする円の周縁に対して角度を持った側縁を形成し、この側縁を基準として切り終わり位置５１ｅを調整してもよい。この場合、外側プロテクタ１１０は円筒状でない形状であるか、又は円筒から径方向に張り出す異形部や、円筒から径方向に凹む異形部を有することになる。このような外側プロテクタ１１０としては、例えば軸線Ｏ方向から見たときの断面が矩形や長円状のものが挙げられる。   Further, instead of using the inner wall 160, for example, when viewed from the direction of the axis O, the outer protector 110 is formed with a side edge having an angle with respect to the periphery of the circle centered on the axis O. You may adjust the cutting end position 51e on the basis of an edge. In this case, the outer protector 110 has a non-cylindrical shape, or has a deformed portion projecting radially from the cylinder or a deformed portion recessed radially from the cylinder. Examples of such an outer protector 110 include those having a rectangular or oval cross section when viewed from the direction of the axis O.

なお、吸気通路２００の雌ねじ部２０１の切り始め位置２０１ｓを調整する方法は公知であるが、例えば、吸気通路２００の取付孔２００ｈの内壁面に、ネジ切りバイトの刃を当てがう位置を調整すればよい。   Although a method for adjusting the cutting start position 201s of the female thread portion 201 of the intake passage 200 is known, for example, the position where the blade of the thread cutting tool is applied to the inner wall surface of the mounting hole 200h of the intake passage 200 is adjusted. do it.

なお、本発明は上記各実施の形態に限られず、各種の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、雄ねじ部５１の切り終わり位置５１ｅが吸気通路２００の下流側に向いていたが、切り終わり位置５１ｅと吸気通路２００とが特定の位置関係であれば上記位置に限定されない。
又、本実施形態では、プロテクタ１００を外側プロテクタ１１０及び内側プロテクタ１２０の２重のプロテクタを用いたが、これに限られず、１重のプロテクタであってもよいし、３重以上のプロテクタであってもよい。また、外側ガス導入部１１５の形状は矩形状に限られない。
又、本実施形態では、外側ガス導入部１４０が１つのみ形成された外側プロテクタ１１０を用いたが、これに限られず、外側プロテクタ１１０に外側ガス導入部１４０が複数形成されていてもよい。但し、複数の外側ガス導入部１４０の全てが、外側プロテクタ１１０の壁部の周方向のうち、所定範囲（例えば、周方向のち、半周の範囲）に形成されている必要がある。
また、本実施形態では全領域空燃比センサを例に説明したが、酸素センサ、ＮＯｘセンサ、ＨＣセンサ、温度センサ等にも同様に適用できる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the cut end position 51e of the male screw portion 51 faces the downstream side of the intake passage 200. However, the cut end position 51e and the intake passage 200 are not limited to the above positions as long as they have a specific positional relationship. .
In the present embodiment, the protector 100 uses the double protector of the outer protector 110 and the inner protector 120. However, the protector 100 is not limited to this, and may be a single protector or a triple protector. May be. Further, the shape of the outer gas introduction part 115 is not limited to a rectangular shape.
In the present embodiment, the outer protector 110 in which only one outer gas introduction part 140 is formed is used. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of outer gas introduction parts 140 may be formed in the outer protector 110. However, all of the plurality of outer gas introduction portions 140 need to be formed in a predetermined range (for example, a range of a half circle after the circumferential direction) in the circumferential direction of the wall portion of the outer protector 110.
In the present embodiment, the full-range air-fuel ratio sensor has been described as an example, but the present invention can be similarly applied to an oxygen sensor, a NOx sensor, an HC sensor, a temperature sensor, and the like.

１ ガスセンサ
２ 流路
１０ 検出素子
１１ 検出部
５０ 主体金具
５１ 雄ねじ部
５１ｅ 雄ねじ部の切り終わり位置
１００ プロテクタ
１２０ 内側プロテクタ
１４０ 外側ガス導入部
１６０ 内側壁部の板面（側縁）
１７０ 内側ガス導入部
２００ 流路（吸気通路、流通管）
２０１ 雌ねじ部
２０１ｓ 雌ねじ部の切り始め位置
Ｏ 軸線方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas sensor 2 Flow path 10 Detection element 11 Detection part 50 Main metal fitting 51 Male screw part 51e Cutting end position of a male screw part 100 Protector 120 Inner protector 140 Outer gas introduction part 160 Plate | board surface (side edge) of an inner wall part
170 Inner gas introduction part 200 Flow path (intake passage, distribution pipe)
201 Female thread part 201s Starting position of female thread part O Axial direction

Claims (6)

軸線方向に延び、自身の先端側に被測定ガス中の特定ガス成分を検出するための検出部を有する検出素子と、
前記検出部を自身の先端から突出させつつ、前記検出素子の径方向周囲を取り囲む筒状の主体金具であって、自身の側面に雄ねじ部を有する主体金具と、
内部に前記検出素子の前記検出部を収容しつつ、前記主体金具に固定される筒状のプロテクタと、
を備え、前記被測定ガスが流れる流路に配置されるガスセンサの製造方法において、
前記プロテクタは、前記被測定ガスを外部から前記プロテクタ内に導入可能なガス導入部を側壁の周方向のうち所定範囲のみに有し、
前記被測定ガスが流れる流路を形成する流通管に備えられ、予め切り始め位置が調整されている雌ねじ部に対し、前記雄ねじ部を螺合した際に、前記ガス導入部が前記流路に対し特定の位置関係になるよう、前記雄ねじ部の切り終わり位置を調整したねじ切りを行うガスセンサの製造方法。 A detection element that extends in the axial direction and has a detection unit for detecting a specific gas component in the gas to be measured on its tip side;
A cylindrical metal shell that surrounds the periphery of the detection element in the radial direction while projecting the detection unit from its tip, and a metal shell having a male screw part on its side surface;
A cylindrical protector that is fixed to the metal shell while accommodating the detection portion of the detection element inside,
And a gas sensor manufacturing method arranged in a flow path through which the gas to be measured flows,
The protector has a gas introduction part capable of introducing the measurement gas from the outside into the protector only in a predetermined range in the circumferential direction of the side wall,
When the male screw part is screwed into a female screw part that is provided in a flow pipe that forms a flow path through which the gas to be measured flows, and whose start position is adjusted in advance, the gas introduction part is inserted into the flow path. A method for manufacturing a gas sensor, wherein threading is performed by adjusting a cutting end position of the male screw portion so as to have a specific positional relationship. 前記主体金具に前記プロテクタを固定した後、
前記ガス導入部の位置を基準として前記雄ねじ部の切り終わり位置を調整した前記ねじ切りを行う請求項１記載のガスセンサの製造方法。 After fixing the protector to the metal shell,
The method of manufacturing a gas sensor according to claim 1, wherein the threading is performed by adjusting a cutting end position of the male screw part with reference to a position of the gas introduction part. 前記軸線方向から見たとき、前記プロテクタは、前記軸線を中心とする円の周縁に対して角度を持った側縁を有し、
前記主体金具に前記プロテクタを固定した後、
前記側縁の位置を基準として前記雄ねじ部の切り終わり位置を調整した前記ねじ切りを行う請求項１記載のガスセンサの製造方法。 When viewed from the axial direction, the protector has a side edge having an angle with respect to a peripheral edge of a circle centered on the axial line,
After fixing the protector to the metal shell,
The method of manufacturing a gas sensor according to claim 1, wherein the threading is performed by adjusting a cutting end position of the male screw portion with reference to a position of the side edge. 前記プロテクタの内側に、前記検出部を覆う内側プロテクタがさらに設けられ、
前記軸線方向から見たとき、前記内側プロテクタは、前記軸線を中心とする円の周縁に対して角度を持った側縁を有し、
前記主体金具に前記内側プロテクタを固定した後、
前記側縁の位置を基準として前記雄ねじ部の切り終わり位置を調整した前記ねじ切りを行う請求項１記載のガスセンサの製造方法。 An inner protector that covers the detection unit is further provided inside the protector,
When viewed from the axial direction, the inner protector has a side edge having an angle with respect to a peripheral edge of a circle centered on the axial line,
After fixing the inner protector to the metal shell,
The method of manufacturing a gas sensor according to claim 1, wherein the threading is performed by adjusting a cutting end position of the male screw portion with reference to a position of the side edge. 軸線方向に延び、自身の先端側に被測定ガス中の特定ガス成分を検出するための検出部を有する検出素子と、
前記検出部を自身の先端から突出させつつ、前記検出素子の径方向周囲を取り囲む筒状の主体金具であって、自身の側面に雄ねじ部を有する主体金具と、
内部に前記検出素子の前記検出部を収容しつつ、前記主体金具に固定される筒状のプロテクタと、
を備え、前記被測定ガスが流れる流路に配置されるガスセンサにおいて、
前記プロテクタは、前記被測定ガスを外部から前記プロテクタ内に導入可能なガス導入部を側壁の周方向のうち所定範囲のみに有し、
前記被測定ガスが流れる流路を形成する流通管に備えられ、予め切り始め位置が調整されている雌ねじ部に対し、前記雄ねじ部を螺合した際に、前記ガス導入部が前記流路に対し特定の位置関係になるよう、前記雄ねじ部の切り終わり位置が調整されているガスセンサ。 A detection element that extends in the axial direction and has a detection unit for detecting a specific gas component in the gas to be measured on its tip side;
A cylindrical metal shell that surrounds the periphery of the detection element in the radial direction while projecting the detection unit from its tip, and a metal shell having a male screw part on its side surface;
A cylindrical protector that is fixed to the metal shell while accommodating the detection portion of the detection element inside,
A gas sensor disposed in a flow path through which the gas to be measured flows,
The protector has a gas introduction part capable of introducing the measurement gas from the outside into the protector only in a predetermined range in the circumferential direction of the side wall,
When the male screw part is screwed into a female screw part that is provided in a flow pipe that forms a flow path through which the gas to be measured flows, and whose start position is adjusted in advance, the gas introduction part is inserted into the flow path. A gas sensor in which a cut end position of the male screw portion is adjusted so as to have a specific positional relationship. 請求項５記載のガスセンサと、雌ねじ部を有すると共に被測定ガスが流れる流路を形成する流通管と、を備えたガスセンサの取付け構造であって、
前記雌ねじ部に前記雄ねじ部を螺合した際に、前記ガス導入部が前記流路に対し特定の位置関係になるよう、前記雄ねじ部の切り終わり位置及び前記雌ねじ部の切り始め位置が調整されているガスセンサの取付け構造。 A gas sensor mounting structure comprising: the gas sensor according to claim 5; and a flow pipe having a female screw portion and forming a flow path through which a gas to be measured flows.
When the male screw part is screwed into the female screw part, the cutting end position of the male screw part and the cutting start position of the female screw part are adjusted so that the gas introduction part has a specific positional relationship with the flow path. Gas sensor mounting structure.

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