JPH09203718A - ヒータ付空燃比センサの組付方法 - Google Patents

ヒータ付空燃比センサの組付方法

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JPH09203718A
JPH09203718A JP8032893A JP3289396A JPH09203718A JP H09203718 A JPH09203718 A JP H09203718A JP 8032893 A JP8032893 A JP 8032893A JP 3289396 A JP3289396 A JP 3289396A JP H09203718 A JPH09203718 A JP H09203718A
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勲 渡部
Michihiro Yamakawa
道広 山川
Masanori Fukutani
正徳 福谷
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒータの先端部をセンサ素子の内室の底部に
確実に突き当てた状態にでき，かつ組付け時にセンサ素
子及びヒータに損傷を与えることのない，ヒータ付空燃
比センサの組付方法を提供すること。 【解決手段】 ヒータ３をセンサ素子２に対し組付ける
に当たり，まず，上記ヒータ３の先端部３０１が上記内
室２０における底面２０１に突き当てられた状態となる
よう上記ヒータ３を上記内室２０に挿入する。次いで，
上記金属製ホルダ４を上記ヒータ３の外側面３０９を摺
動させつつ，上記センサ素子２の底面２０１に向かって
移動させ，上記金属製ホルダ４を上記センサ素子２に固
定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は，自動車エンジンの排気系等に設
置されるヒータ付空燃比センサの組付方法に関する。
【０００２】
【従来技術】従来，自動車エンジンの排気系には，排気
ガス浄化の効率を高めるため，エンジンの空燃比を検出
する空燃比センサが設置されている。上記空燃比センサ
は，一端が閉塞され他端が開口し，内部に内室を有する
筒状のセンサ素子を有する。また，上記内室には棒状の
ヒータが挿入配置されている（図６参照）。
【０００３】上記ヒータは，エンジン始動後，より短い
時間でセンサ素子の先端部を活性温度まで加熱するため
に設置されている。即ち，上記センサ素子において空燃
比検出に有効に作用する箇所は被測定ガス室に対面した
部分であり，一般にその部分はセンサ素子の先端部であ
る（図６参照）。そして，上記空燃比検出にあたって
は，上記先端部を活性温度以上の温度に保持しなくて
は，センサ素子の特性が安定せず，正確な空燃比を検出
することができない。
【０００４】上述の構成を有する空燃比センサとして
は，従来，例えば，特公平５−４６４９８号に示される
ものが挙げられる。上記空燃比センサの組立てにおい
て，ヒータをセンサ素子に挿入するに当たっては，上記
ヒータと係止金具とをロウ付けにより一体化し，該係止
金具をコイルバネを用いて内室の開口端部に対し固定す
る。
【０００５】また，他の空燃比センサとしては，特公平
６−３４３０号に示されるものが挙げられる。上記空燃
比センサの組立てにおいても，係止金具を利用し，ヒー
タを内室に対し固定する。ただし，上記係止金具はヒー
タに対し一体化されていない。
【０００６】
【解決しようとする課題】ところで，年々激しくなる排
気ガス規制に対応するために，エンジン始動後，より短
い時間で空燃比センサが空燃比を検知可能となることが
求められている。この要求を解決するための一手段とし
ては，ヒータをよりセンサ素子の先端部に近い部分に配
置することが挙げられる。これにより，ヒータから発生
する熱の多くはセンサ素子の先端部を加熱することに使
われる。そして，この手段におけるヒータの配置場所と
して最も好ましいのは，該ヒータの先端部を内室の底面
に対し当接させることである。
【０００７】しかしながら，上記ヒータを内室の底面に
対し，確実に当接するよう組付ける手段は，上記従来技
術において開示されていない。また，上記ヒータを内室
に挿入した直後において，ヒータの先端部が内室の底面
に突き当てられていたとしても，その後もこの状態が継
続していることは保証の限りでない。ヒータ以外の部品
の組付け，また空燃比センサの使用時等にヒータの位置
がずれることも考えられる。
【０００８】更に，上記ヒータを組付けるに当たり，内
室の底面に上記先端部を突き当てた状態となるよう組付
けるには，以下のような種々の問題がある。例えば，組
付けの作業中に上記先端部が内室の底面に対し，突き当
たったか否かの検出をどのように行うかという問題があ
る。また，上記センサ素子及びヒータの強度はあまり高
くない。このため，確実に先端部が内室の底面に突き当
たることを狙って，大きな力を与えてヒータを上記セン
サ素子の内室に押し込んだ場合には，センサ素子及びヒ
ータに対し損傷を与えるおそれがある。
【０００９】本発明は，かかる問題点に鑑み，ヒータの
先端部をセンサ素子の内室の底面に確実に突き当てた状
態にでき，かつ組付け時にセンサ素子及びヒータに損傷
を与えることのない，ヒータ付空燃比センサの組付方法
を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題の解決手段】請求項１の発明は，一端が閉塞され
他端が開口し，内部に内室を有する筒状のセンサ素子を
有すると共に，上記内室には棒状のヒータが挿入配置さ
れ，かつ上記ヒータの先端部は内室の底面に当接されて
おり，また上記ヒータは金属製ホルダによってセンサ素
子内に固定してなる空燃比センサの組付方法であって，
上記ヒータを上記センサ素子に対し組付けるに当たり，
まず，上記ヒータの先端部が上記内室における底面に突
き当てられた状態となるよう上記ヒータを上記内室に挿
入し，次いで，上記金属製ホルダを上記ヒータの外側面
を摺動させつつ，上記センサ素子の底面に向かって移動
させ，上記金属製ホルダを上記センサ素子に固定するこ
とを特徴とするヒータ付空燃比センサの組付方法にあ
る。
【００１１】本発明の作用につき，以下に説明する。本
発明の組付方法においては，棒状のヒータを内室に挿入
し，その先端部を底面に突き当てた後，上記センサ素子
に対し金属製ホルダを固定する。このため，上記ヒータ
を内室に挿入するに当たり，ヒータの各部分が空燃比セ
ンサを構成する他の部品等と接触し，これらと当たる前
に，上記内室の底面に上記先端部を突き当てることがで
きる。即ち，スムーズに上記ヒータを内室の底面に突き
当たるよう挿入することができる。その後，例えば後述
するごとく，上記内室の底部に突き当てた状態にあるヒ
ータに対し，上記金属製ホルダを弾性的に取付ける。
【００１２】次に，上記金属製ホルダは，上記ヒータの
外側面を摺動しつつ，上記センサ素子の底面の方向に向
かって移動する。上記金属製ホルダを摺動させた時，該
金属製ホルダの，後述するヒータ保持部と上記ヒータの
外側面との間に生じる摺動摩擦力によって，上記ヒータ
は内室の底面に更に押し付けられる。この力により上記
ヒータの先端部と上記内室の底面との接触は，上記金属
製ホルダがセンサ素子に固定されるまで継続される。こ
のため，上記ヒータの先端部が内室の底面と突き当たっ
た状態のまま確実に固定される。
【００１３】以上により，上記センサ素子の先端部に働
く力は，上記摺動摩擦力による軸方向の押付力となり，
該センサ素子に過大な力を加えることなく，その先端部
が内室の底面に突き当たった状態のまま，上記ヒータを
内室に固定することができる。よって，上記ヒータの組
付け時におけるセンサ素子及びヒータの損傷を防止する
ことができる。従って，請求項１の発明によればヒータ
の先端部をセンサ素子の内室の底面に確実に突き当てた
状態にでき，かつ組付け時にセンサ素子及びヒータに損
傷を与えることのない，ヒータ付空燃比センサの組付方
法を提供することができる。
【００１４】次に，上記金属製ホルダがセンサ素子にお
いて固定される場所を，例えば，内室の内側面であっ
て，上記底面と後述する開口端部との間の中間部分とす
ることができる。また，上記金属製ホルダがセンサ素子
において固定される部分を，例えば，上記センサ素子の
開口端部とすることができる。なお，上記開口端部と
は，センサ素子の上端のみならず，該センサ素子の内側
面及び外側面等の上部といった，比較的広い範囲を示し
ている。また，上記センサ素子には，上記金属製ホルダ
を支えるためのテーパ部あるいは段付き部を，上記開口
端部または上記内室の内側面等に設けることができる
（図８参照）。
【００１５】次に，請求項２の発明のように，上記金属
製ホルダは，上記ヒータを内室に挿入した後に，その上
部に弾性的に取付けることが好ましい。即ち，上記ヒー
タを上記センサ素子に組付けるに当たり，まず，上記ヒ
ータの先端部が上記内室における底面に突き当てられた
状態となるよう上記ヒータを上記内室に挿入する。次い
で，上記ヒータの上部に上記金属製ホルダを弾性的に取
付ける。次いで，上記金属製ホルダを上記ヒータの外側
面を摺動させつつ，上記センサ素子の底面に向かって移
動させ，上記金属製ホルダを上記センサ素子に固定する
ことが好ましい（実施形態例１参照）。これにより，確
実に上記ヒータの先端部を，内室の底面に突き当てて組
付けることができる。
【００１６】次に，請求項３の発明のように，上記金属
製ホルダは上記ヒータを内室に挿入する前に，予めヒー
タの上部に取付けておくことが好ましい。即ち，上記ヒ
ータを上記センサ素子に対し組付けるに当たり，まず，
上記ヒータの上部に金属製ホルダを弾性的に取付ける。
次いで，上記ヒータの先端部が上記内室の底面に突き当
てられた状態となるよう挿入し，次いで，上記金属製ホ
ルダを上記ヒータの外側面を摺動させつつ，上記開口端
部に固定することが好ましい（実施形態例３参照）。こ
れにより，金属製ホルダのヒータへの組付けを容易に行
うことができる。
【００１７】次に，請求項４の発明は，一端が閉塞され
他端が開口し，内部に内室を有する筒状のセンサ素子を
有すると共に，上記内室には棒状のヒータが挿入配置さ
れ，かつ上記ヒータの先端部は内室の底面に当接されて
おり，また上記ヒータは金属製ホルダによってセンサ素
子内に固定してなる空燃比センサの組付方法であって，
上記ヒータを上記センサ素子に対し組付けるに当たり，
まず，上記ヒータの上部に金属製ホルダを弾性的に取付
け，次いで，上記ヒータの先端部が上記内室における底
面と接触しない状態に上記ヒータを上記内室に挿入配置
すると共に，上記金属製ホルダを上記センサ素子に当接
させた状態となし，次いで，上記金属製ホルダを上記ヒ
ータを保持した状態で，上記センサ素子の底面に向かっ
て移動させることにより，上記ヒータを上記内室に更に
挿入し，該ヒータの先端部を上記センサ素子の内室の底
面に突き当てた状態となし，その後も，上記金属製ホル
ダは上記ヒータの外側面を摺動し，上記底面に向かって
移動させられた後，上記金属製ホルダを上記センサ素子
に固定するものにおいて，上記金属製ホルダを上記セン
サ素子に当接した状態となした時のヒータの先端部と上
記内室における底面との当接部間の軸方向の間隙長さａ
と，上記金属製ホルダの上記当接後の移動距離ｂとの間
には，ａ＜ｂの関係が成立することを特徴とするヒータ
付空燃比センサの組付方法にある。
【００１８】この組付方法において，ヒータが内室に挿
入された直後には，上記金属製ホルダが上記センサ素子
と当接する。その後，上記金属製ホルダは押し込まれ，
その結果，上記ヒータの先端部が上記内室の底面に突き
当たる。その後も，上記金属製ホルダは，上記ヒータの
外表面を摺動し，そして，上記センサ素子に固定され
る。よって，上記金属製ホルダの移動距離は，後述する
金属製ホルダにおけるセンサ素子との固定部の長さ程度
と，小さくすることができる。このため，上記ヒータ
の，開口端部の上方に突き出る部分の長さを短くするこ
とができ，よって，空燃比センサの小型化を図ることが
できる。
【００１９】また，請求項１と同様に，ヒータの先端部
をセンサ素子の内室の底面に確実に突き当てた状態にで
き，かつ組付け時にセンサ素子及びヒータに損傷を与え
ることのない，ヒータ付空燃比センサの組付方法を提供
することができる。また，上記間隙長さａが，移動距離
ｂとの間にａ≧ｂの関係が成立する場合には，ヒータの
先端部がセンサ素子の内室の底面に突き当てることがで
きない。なお，上記間隙長さａは可能な限り短いことが
好ましい。
【００２０】次に，請求項５の発明のように，上記ヒー
タを，その先端部を上方に向けて固定用治具に対し固定
し，次いで，上記ヒータを上記センサ素子の内室に挿入
し，次いで上記金属製ホルダを移動させ，これを上記セ
ンサ素子に固定し，次いで，上記固定用治具を上記ヒー
タより取り外す方法を採ることが好ましい。
【００２１】この組付方法は機械による自動化が行いや
すく，よって，作業工程の効率化を図ることが容易であ
る。特に，後述する請求項１７の発明のように，上記ヒ
ータに対し予めリード線を付けて行う場合において，特
に好ましい。なお，上記組付方法において，上方に向け
て固定したヒータに対し，センサ素子をヒータの上方よ
り挿入してもよい。また逆に，開口端部を下方に向けて
センサ素子を固定し，これに対して，ヒータを下方から
挿入してもよい。
【００２２】次に，請求項６の発明のように，上記金属
製ホルダは，センサ素子の内側面または外側面に対して
弾性力により固定することが好ましい。上記金属製ホル
ダをセンサ素子の内側面に取付ける場合には，上記ヒー
タを取付けた後，上記金属製ホルダを治具等に引っ掛け
て，上記ヒータを内室より抜いてしまうという不具合が
発生し難くなる。
【００２３】一方，上記金属製ホルダをセンサ素子の外
側面に取付ける場合には，上記金属製ホルダが開口端部
を塞ぐことが防止され，該開口端部より内室により多く
の基準ガスが導入されるようになる。よって，センサ素
子の特性をより安定させることができる。また，上述の
基準ガスが導入されやすい分，内室の容積を小さくする
ことができ，よって，上記センサ素子の小型化を図るこ
とができる。
【００２４】次に，請求項７の発明は，一端が閉塞され
他端が開口し，内部に内室を有する筒状のセンサ素子を
有すると共に，上記内室には棒状のヒータが挿入配置さ
れ，かつ上記ヒータの先端部は内室の底面に当接されて
おり，また，上記センサ素子及びインシュレータは，ハ
ウジングに固定され，更に上記ヒータは金属製ホルダに
よってセンサ素子内に固定してなる空燃比センサの組付
方法であって，上記ヒータを上記センサ素子に対し組付
けるに当たり，まず，上記ヒータの先端部が上記内室に
おける底面に突き当てられた状態となるよう上記ヒータ
を上記内室に挿入し，次いで，上記金属製ホルダを上記
ヒータの外側面を摺動させつつ，上記インシュレータの
下方に向かって移動させ，上記金属製ホルダを上記イン
シュレータに固定することを特徴とするヒータ付空燃比
センサの組付方法にある。
【００２５】一般に，上記センサ素子は強度が弱い。ま
た，上記センサ素子における外側面及び内側面には，電
極及びこれと導通したリード部等が設けてある。これら
電極及びリード部は薄いＰｔ等の金属膜よりなり，該金
属膜の強度はあまり高くない。従って，上記金属製ホル
ダをインシュレータに対し固定することにより，センサ
素子の破損及びリード部，電極等の損傷も生じなくな
る。また，上記金属製ホルダをより強度の強いインシュ
レータに対し取付けるため，金属製ホルダの固定力を大
きくすることができ，よって上記取付けが一層確実とな
る。
【００２６】また，請求項１と同様に，ヒータの先端部
をセンサ素子の内室の底面に確実に突き当てた状態にで
き，かつ組付け時にセンサ素子及びヒータに損傷を与え
ることのない，ヒータ付空燃比センサの組付方法を提供
することができる。
【００２７】次に，上記金属製ホルダがインシュレータ
において固定される場所を，例えば，インシュレータの
内側面であって，上端部より下方とすることができる。
なお，上記上端部とは，インシュレータの単なる上端の
みならず，該インシュレータの内側面及び外側面等の上
部といった，比較的広い範囲を示している。
【００２８】また，上記インシュレータには，上記金属
製ホルダを支えるためのテーパ部あるいは段付き部を，
上記上端部または上記内室の内側面等に設けることがで
きる。
【００２９】次に，請求項８の発明のように，上記金属
製ホルダは，上記ヒータを内室に挿入した後に，その上
部に弾性的に取付けることが好ましい。これにより，確
実に上記ヒータの先端部を，内室の底面に突き当てて組
付けることができる。
【００３０】次に，請求項９の発明のように，上記金属
製ホルダは上記ヒータを内室に挿入する前に，予めヒー
タの上部に取付けておくことが好ましい。これにより，
上記金属製ホルダのヒータへの組付けを容易に行うこと
ができる。更に，上記組付けの際に，上記センサ素子を
傷つける可能性が低くなる。
【００３１】次に，請求項１０の発明は，一端が閉塞さ
れ他端が開口し，内部に内室を有する筒状のセンサ素子
を有すると共に，上記内室には棒状のヒータが挿入配置
され，かつ上記ヒータの先端部は内室の底面に当接され
ており，また，上記センサ素子及びインシュレータは，
ハウジングに固定され，更に上記ヒータは金属製ホルダ
によってセンサ素子内に固定してなる空燃比センサの組
付方法であって，上記ヒータを上記センサ素子に対し組
付けるに当たり，まず，上記ヒータの上部に金属製ホル
ダを弾性的に取付け，次いで，上記ヒータの先端部が上
記内室における底面と接触しない状態に上記ヒータを上
記内室に挿入配置すると共に，上記金属製ホルダをイン
シュレータに当接させた状態となし，次いで，上記金属
製ホルダを上記ヒータを保持した状態で，上記センサ素
子の底面に向かって移動させることにより，上記ヒータ
を上記内室に更に挿入し，該ヒータの先端部を上記セン
サ素子の内室の底面に突き当てた状態となし，その後
も，上記金属製ホルダは上記ヒータの外側面を摺動し，
上記底面に向かって移動させられた後，上記金属製ホル
ダを上記インシュレータに固定するものにおいて，上記
金属製ホルダを上記インシュレータに当接した状態とな
した時のヒータの先端部と上記内室における底面との当
接部間の軸方向の間隙長さａと，上記金属製ホルダの上
記当接後の移動距離ｂとの間には，ａ＜ｂの関係が成立
することを特徴とするヒータ付空燃比センサの組付方法
にある。
【００３２】この組付方法においては，上記金属製ホル
ダをインシュレータに対し固定しているため，上記セン
サ素子の破損，上述した電極及びリード部等の損傷が生
じなくなる。また，上記金属製ホルダをより強度の強い
インシュレータに対し取付けるため，金属製ホルダの固
定力を大きくすることができ，よって上記取付けが一層
確実となる。また，この組付方法において，上記金属製
ホルダの移動距離は，後述する金属製ホルダにおけるイ
ンシュレータとの固定部の長さ程度と，小さくすること
ができる。よって，空燃比センサの小型化を図ることが
できる。
【００３３】また，請求項１と同様に，ヒータの先端部
をセンサ素子の内室の底面に確実に突き当てた状態にで
き，かつ組付け時にセンサ素子及びヒータに損傷を与え
ることのない，ヒータ付空燃比センサの組付方法を提供
することができる。また，上記間隙長さａが，移動距離
ｂとの間にａ≧ｂの関係が成立する場合には，ヒータの
先端部がセンサ素子の内室の底面に突き当てることがで
きない。なお，上記間隙長さａは可能な限り短いことが
好ましい。
【００３４】次に，請求項１１の発明のように，上記ヒ
ータを，その先端部を上方に向けて固定用治具に対し固
定し，次いで，上記ヒータを上記センサ素子の内室に挿
入し，次いで上記金属製ホルダを移動させ，これを上記
インシュレータに固定し，次いで，上記固定用治具を上
記ヒータより取り外すことが好ましい。
【００３５】この組付方法は機械による自動化が行いや
すく，よって，作業工程の効率化を図ることが容易であ
る。特に，後述する請求項１７の発明のように，上記ヒ
ータに対し予めリード線を付けて行う場合において，特
に好ましい。なお，上記組付方法において，上方に向け
て固定したヒータに対し，センサ素子をヒータの上方よ
り挿入してもよい。また逆に，開口端部を下方に向けて
センサ素子を固定し，これに対して，ヒータを下方から
挿入してもよい。
【００３６】次に，請求項１２の発明のように，上記金
属製ホルダは，インシュレータの内側面または外側面に
対して弾性力により固定することが好ましい。上記金属
製ホルダをインシュレータの内側面に取付ける場合に
は，上記ヒータを取付けた後，上記金属製ホルダを治具
等に引っ掛けて，上記ヒータを内室より抜いてしまうと
いう不具合が発生し難くなる。
【００３７】一方，上記金属製ホルダをインシュレータ
の外側面に取付ける場合には，上記金属製ホルダがセン
サ素子の開口端部の空間を塞ぐことが防止され，該開口
端部より内室によりスムーズに基準ガスが導入されるよ
うになる。よって，センサ素子の特性をより安定させる
ことができる。また，上述の基準ガスが導入されやすい
分，内室の容積を小さくすることができ，よって，上記
センサ素子の小型化を図ることができる。
【００３８】次に，請求項１３の発明のように，上記金
属製ホルダは，上記ヒータを弾力的に保持するヒータ保
持部と，上記センサ素子の内側面，又は，上記インシュ
レータの内側面に弾力的に拡張係合する固定部とを有す
ることが好ましい。この場合には，上記金属ホルダを内
室等に挿入され易くすることができる。また，上記固定
部において，その半径方向に作用する弾性力が生じるた
め，上記金属製ホルダを確実に上記センサ素子等に固定
することができる。また，上記ヒータ保持部及び固定部
の形状には各種の種類がある（図５，図９〜図１３参
照）。例えば，上記固定部は，その側面の一部が開口し
た略円筒形状を有している。なお，上記金属製ホルダ
は，厚みの薄い耐熱性の金属板を折曲げ加工することに
より構成することができる（図５，図９〜図１３参
照）。
【００３９】次に，請求項１４の発明のように，上記金
属製ホルダは，上記ヒータを弾力的に保持するヒータ保
持部と，上記センサ素子の外側面，又は，上記インシュ
レータの外側面を弾力的に保持する固定部とを有するこ
とが好ましい（図７参照）。この場合には，上記センサ
素子又は上記インシュレータに働く力は，径方向内側向
きの力となる。即ち，これらの力は圧縮の力となる。上
記センサ素子及び上記インシュレータは，セラミックよ
り構成され，また，セラミックは圧縮の力に強い。従っ
て，上記センサ素子及びインシュレータは破損されにく
い。また，上述と同様に上記ヒータ保持部及び固定部の
形状には各種の種類がある。そして，上記金属製ホルダ
も，厚みの薄い耐熱性金属板を折曲げ加工することによ
り構成することができる。
【００４０】次に，請求項１５の発明のように，上記セ
ンサ素子はハウジングの内側に予め組み込まれ，サブア
ッシの状態となっていることが好ましい。これにより，
上記ヒータを組付けた後の組付け工数を少なくすること
ができる。従って，後工程での，上記ヒータを組み付け
た部分への干渉等を少なくすることができ，これらによ
る不具合を与える危険が低減し，品質上の問題が生じ難
くなる。
【００４１】次に，請求項１６の発明のように，上記金
属製ホルダがヒータを保持する箇所は一ヶ所であること
が好ましい。上記ヒータは内室の底面に付き当てられて
おり，よってこの部分においてもヒータを支持する力が
働くこととなる。ここに上記金属製ホルダがヒータを一
ヶ所以上において保持した場合には，ヒータを曲げるよ
うな力が働くこととなる。従って，ヒータの破損を防止
するためには，ヒータを保持する箇所は一ヶ所であるこ
とが好ましい。
【００４２】次に，請求項１７の発明のように，上記ヒ
ータには，上記センサ素子の内室に挿入される前に通電
用のリード線を取付けることが好ましい。これにより，
上記リード線のヒータへの取付けが容易となる。
【００４３】次に，請求項１８の発明のように，上記ヒ
ータは，少なくともその先端部に空洞部を有することが
好ましい。これにより，上記ヒータを内室の底面に突き
当てる際に，ヒータの先端部の中心において底面に突き
当たることを防止することができる。上記内室の底面に
おける上記ヒータの先端部の当接した部分が，上記底面
の中心に近くなるほど，大きな応力を生じるようにな
る。このため，上記底面が破損しやすくなる。よって，
上記空洞部を設けることにより，センサ素子の内室の底
面における割れ等を防止することができる。
【００４４】次に，請求項１９の発明のように，上記ヒ
ータは，外側面にその長さ方向に通気溝を有することが
好ましい。これにより，上記ヒータをセンサ素子に挿入
した場合には，上記通気溝を経由して基準ガスが内室の
底面まで充分に行き渡ることができる。よって，センサ
素子の特性をより安定させることができる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかる空燃比センサの組付方法に
つき，図１〜図８を用いて説明する。図６に示すごと
く，本例の空燃比センサ１は，一端が閉塞され他端が開
口し，内部に内室２０を有する筒状のセンサ素子２を有
すると共に，上記内室２０には棒状のヒータ３が挿入配
置され，かつ上記ヒータ３の先端部３０１は内室２０の
底面２０１に当接されており，また上記ヒータ３は金属
製ホルダ４によってセンサ素子２内に固定してなる空燃
比センサ１である。
【００４６】図１に示すごとく，本例の空燃比センサ１
において上記ヒータ３を上記センサ素子２に対し組付け
るに当たり，まず，図２に示すごとく，上記ヒータ３の
先端部３０１が上記内室２０における底面２０１に突き
当てられた状態となるよう上記ヒータ３を上記内室２０
に挿入する。
【００４７】次いで，図３に示すごとく，上記ヒータ３
の上部３０２に，上記センサ素子２に対し固定するため
の金属製ホルダ４を弾性的に取付ける。次いで，図４に
示すごとく，上記金属製ホルダ４を上記ヒータ３の外側
面３０９を摺動させつつ，上記センサ素子２の開口端部
２１に移動させ，上記金属製ホルダ４を上記開口端部２
１に固定する。
【００４８】次に，上記センサ素子２につき説明する。
図１に示すごとく，上記センサ素子２は，酸素イオン導
電物質よりなる固体電解質２９と該固体電解質２９の外
側面２０９及び内側面２０８に設けた外側電極及び内側
電極とよりなる。また，上記センサ素子２は，その外側
面２０９に断面の半径方向に突出した鍔部２９１を有し
ている。
【００４９】次に，上記ヒータ３につき説明する。図１
に示すごとく，上記ヒータ３は，その内部に通電により
発熱する発熱体を設けたセラミックヒータである。そし
て，その上部３０２より上記発熱体と導通したヒータリ
ード３１が引き出されてある。なお，符号３１０は上記
ヒータリード３１を接続させる端子部である。
【００５０】次に，上記金属製ホルダ４につき説明す
る。図５（ａ）に示すごとく，上記金属製ホルダ４は，
ヒータ３を保持するヒータ保持部４１とセンサ素子２に
対し固定するための固定部４２と，該固定部４２の上方
に設けた鍔部４２１とよりなる。上記ヒータ保持部４１
及び固定部４２は側面の一部が欠落した円筒形状であ
る。両者は連結部４０により結合され，金属製ホルダ４
を形成している。また，上記金属製ホルダ４は，図５
（ｂ）に示す形状の金属板を折曲げ加工することにより
形成されている。
【００５１】次に，本例の空燃比センサ１につき詳細に
説明する。図６に示すごとく，本例の空燃比センサ１
は，センサ素子２を保持固定するためのハウジング１０
と該ハウジング１０の下端に設けられ，上記センサ素子
２の下部を保護し，かつ被測定ガス室１３０を形成する
素子保護カバー１３と，上記ハウジング１０の上端に金
属リング１２５を介して設けられた大気側カバー１４と
を有する。なお，上記素子保護カバー１３は，その側面
に複数の被測定ガス導入口１３１を有している。
【００５２】上記センサ素子２は，ハウジング１０の内
部に設けられたテーパ部１０１にワッシャ１２１を介し
て支承されている。また，上記センサ素子２の鍔部２９
１の上面と上記ハウジング１０との間は，タルク１２
２，パッド１２３，インシュレータ１２４が設置されて
いる。なお，上記大気側カバー１４の下端は上記インシ
ュレータ１２４と当接している。なお，符号２９２は上
記センサ素子２の出力取出端子である。
【００５３】次に，本例の空燃比センサ１の組付方法に
つき詳細に説明する。まず，図１（ａ），（ｂ）に示す
ごとく，センサ素子２とヒータ３とを準備する。次い
で，上記センサ素子２の内室２０に対し上記ヒータ３を
挿入する。そして，上記ヒータ３の先端部３０１を内室
２０の底面２０１に突き当てる。次いで，図３に示すご
とく，上記ヒータ３の上部３０２であって，端子部３１
０の直下に上記金属製ホルダ４を取付ける。
【００５４】次いで，図４に示すごとく，上記金属製ホ
ルダ４を上記ヒータ３の外表面３０９を摺動させつつ下
方へと移動させる。上記金属製ホルダ４の固定部４２が
開口端部２１に収納され，鍔部４２１が内室２０の開口
端部２１に当接する。上記固定部４２は内室２０の半径
方向へ向かう弾性力を有している。この弾性力により，
上記金属製ホルダ４は開口端部２１に固定され，よっ
て，ヒータ３がセンサ素子２に対し固定される。
【００５５】その後，上記ヒータ３及びセンサ素子２の
ヒータリード３１，出力取出端子２９２に外部へと導通
するリード線を接続する。上記リード線により，ヒータ
３への通電，センサ素子２の出力取出しを行う。
【００５６】次いで，図６に示すごとく，ヒータ３を組
付けたセンサ素子２をリングワッシャ１２１を介してハ
ウジング１０内に配置する。その後，上記センサ素子２
の鍔部２９１に対し，タルク１２２，パッド１２３，イ
ンシュレータ１２４を配置する。なお，上記ハウジング
１０には予め素子保護カバー１３を設けておく。次い
で，上記ハウジング１０に，金属リング１２５を介し大
気側カバー１４，また，図示を略したその他の部品を設
ける。以上により，本例にかかる空燃比センサ１を得
た。但し，上記センサ素子２の内室２０へ上記ヒータ３
を組付ける以外の組付けの工程，手順等においては，上
記手順に限られるものではない。
【００５７】次に，本例における作用効果につき説明す
る。本例の組付方法においては，棒状のヒータ３を内室
２０に挿入し，その先端部３０１を底面２０１に突き当
てた後，上記ヒータ３に対し金属製ホルダ４を取付け
る。このため，上記ヒータ３を内室２０に挿入するに当
たり，ヒータ３の各部分が空燃比センサ１を構成する他
の部品等と接触し，これらと当たる前に，上記内室２０
の底面２０１に上記先端部３０１を突き当てることがで
きる。即ち，スムーズに上記ヒータ３を内室２０の底面
２０１に突き当たるよう挿入することができる。
【００５８】その後，上記内室２０の底面２０１に突き
当てた状態にあるヒータ３に対し，金属製ホルダ４を弾
性的に取付ける。そして，上記金属製ホルダ４に対し開
口端部２１へ向かう力を加える。これにより，上記金属
製ホルダ４は，上記ヒータ３の外側面３０９を摺動しつ
つ，上記開口端部２１に移動する。上記金属製ホルダ４
は，前述したごとく弾性を有するため，開口端部２１に
おいて弾性的に固定される。
【００５９】また，上記金属製ホルダ４を摺動させた
時，上記金属製ホルダ４のヒータ保持部４１と，上記ヒ
ータ３の外側面３０９との間に生じる摺動摩擦力によっ
て，上記ヒータ３を内室２０の底面２０１に更に押し付
ける。この力により先端部３０１と底面２０１との接触
は，金属製ホルダ４が上記開口端部２１に固定されるま
で，継続される。このため，上記ヒータ３の先端部３０
１は内室２０の底面２０１と突き当たった状態のまま確
実に固定される。
【００６０】以上により，上記センサ素子２の底面２０
１に働く力は，上記摺動摩擦力による軸方向の押付力と
なり，上記センサ素子２に過大な力を加えることなく，
ヒータ３を，その先端部３０１が内室２０の底面２０１
に突き当たった状態のまま内室２０に固定することがで
きる。また，組付け時におけるセンサ素子２及びヒータ
３の損傷を防止することができる。
【００６１】なお，本例においては，金属製ホルダ４を
用いヒータ３を開口端部２１に対し固定した。しかし，
図７に示すごとく，上記金属製ホルダ４をセンサ素子２
の外側面２０９に対し固定することもできる。これによ
り，上記金属製ホルダ４が開口端部２１を塞ぐことが防
止され，該開口端部２１より内室２０により多くの基準
ガスが導入されることとなる。よって，センサ素子２の
特性をより安定させることができる。
【００６２】また，本例のセンサ素子２の内室２０の内
側面２０８は凹凸を持たない平坦な状態であるが，図８
に示すごとく，開口端部２１の近傍の内側面２０８に段
付き部２０５（テーパ形状でもよい）を設け，該段付き
部２０５において上記金属製ホルダ４を支承することも
できる。この場合には，上記金属製ホルダ４において，
図４（ｂ）に示すような，鍔部４２１を廃止してもよ
い。
【００６３】実施形態例２ 本例は，図９〜図１３に示すごとく，各種の形状を有す
る金属製ホルダにつき説明するものである。まず，図９
（ａ）に示す金属製ホルダ５につき説明する。上記金属
製ホルダ５は，筒状本体５０と，該筒状本体５０の下方
に設けた３枚の弾発片５９と，上記筒状本体５０の上方
に設けた４枚の鍔部５０１とよりなる。
【００６４】上記弾発片５９は略く字状に折曲げられ，
その中央に設けた屈曲部５１がヒータ３を保持するヒー
タ保持部となる。一方，上記弾発片５９の中央よりも下
方に設けた屈曲部５２がセンサ素子の開口端部に対する
固定部となる。また，上記金属製ホルダ５の一部切欠け
た円筒形状となる筒状本体５０の部分をセンサ素子への
固定部とすることもできる。また，上記金属製ホルダ５
は，図９（ｂ）に示す形状の金属板を折曲げ加工するこ
とにより構成されている。その他は実施形態例１と同様
である。
【００６５】上記金属製ホルダ５においては，ヒータの
外側面との接触部が線当たり，あるいは点当たりとな
り，摺動がしやすくなる。その他は実施形態例１と同様
の効果を有する。
【００６６】次に，図１０（ａ）に示す金属製ホルダ４
につき説明する。上記金属製ホルダ４は，センサ素子に
対し固定するための固定部４２と，該固定部４２の上方
に設けた２枚の鍔部４２１と，上記固定部４２の上方及
び下方に連結部４０を介して設けたヒータ保持部４１と
よりなる。また，上記ヒータ保持部４１及び固定部４２
は側面の一部が欠落した円筒形状である。
【００６７】また，上記金属製ホルダ４は，図１０
（ｂ）に示す形状の金属板を折曲げ加工することにより
構成されている。その他は実施形態例１と同様である。
また，実施形態例１と同様の効果を有する。
【００６８】次に，図１１（ａ）に示す金属製ホルダ４
につき説明する。上記金属製ホルダ４は，ヒータ３を保
持するヒータ保持部４１と該ヒータ保持部４１の下方に
設けられ，センサ素子に対し固定するための固定部４２
と，該固定部４２の下方に設けた鍔部４２１とよりな
る。また，上記ヒータ保持部４１及び固定部４２は側面
の一部が欠落した円筒形状で，連結部４０により，上記
ヒータ保持部４１の下方に上記固定部４２が結合されて
いる。また，上記金属製ホルダ４についても，図１１
（ｂ）に示す形状の金属板を折曲げ加工することにより
構成されている。その他は実施形態例１と同様である。
【００６９】上記金属製ホルダ４においては，センサ素
子の開口端部の外側面の外方より内方への固定となるこ
とから，上記開口端部の破損を防止することができる。
その他は実施形態例１と同様の効果を有する。
【００７０】次に，図１２（ａ）に示す金属製ホルダ４
につき説明する。上記金属製ホルダ４は，ヒータ３を保
持するヒータ保持部４１と，該ヒータ保持部４１の上方
に設け，センサ素子に対し固定するための固定部４２
と，該固定部４２の上方に設けた鍔部４２１とよりな
る。また，上記ヒータ保持部４１及び固定部４２は側面
の一部が欠落した円筒形状で，連結部４０により，上記
ヒータ保持部４１の下方に上記固定部４２が結合されて
いる。
【００７１】そして，上記固定部４２は，センサ素子に
おける内側電極の出力を外部へ取出すためのリード片４
５が設けてある。また，上記金属製ホルダ４について
も，図１２（ｂ）に示す形状の金属板を折曲げ加工する
ことにより構成されている。その他は実施形態例１と同
様である。
【００７２】上記金属製ホルダ４は，開口端部に固定す
ることにより，センサ素子の内室に設けた内側電極，あ
るいはこれと電気的に導通したリード部と接触する状態
となる。このため，上記内側電極の出力は，上記金属製
ホルダ４及びリード片４５を経由して外部に引き出すこ
とができる。よって，別部品としてリード片４５を設け
る必要がなくなるため，部品点数の削減，組付けの手間
の削減を図ることができる。その他は実施形態例１と同
様の効果を有する。
【００７３】次に，図１３（ａ）に示す金属製ホルダ６
につき説明する。上記金属製ホルダ６は，ヒータ３を保
持するヒータ保持部６１と，該ヒータ保持部６１の上方
に設け，センサ素子に対し固定するための固定部６２
と，両者を連結するための連結部６０とよりなる。上記
固定部６２はその側面が一部欠落した円筒形状である。
その下方に設けた２枚の連結部６０は，略扇形状を有し
ている。また，上記連結部６０の下方に，弧状の帯形状
であるヒータ保持部６１が設けてある。
【００７４】また，図１３（ｂ）に示す金属製ホルダ６
も，ヒータを保持するヒータ保持部６１と，センサ素子
に対し固定するための固定部６２と，両者を連結するた
めの連結部６０とよりなる。上記ヒータ保持部６１はそ
の側面が一部欠落した円筒形状である。その上方には略
扇形状を有している２枚の連結部が設けられてある。ま
た，上記連結部６０の上方には弧状の帯形状である固定
部６２が設けてある。その他は実施形態例１と同様であ
る。また，実施形態例１と同様の効果を有する。
【００７５】実施形態例３ 本例は，図１４に示すごとく，予め金属製ホルダを組付
けたヒータをセンサ素子に挿入する組付方法である。ま
ず，図１４（ａ）に示すごとく，実施形態例１と同様の
センサ素子２とヒータ３とを準備する。次いで，図１４
（ｂ）に示すごとく，上記ヒータ３の上部３０２に，上
記センサ素子２に対し固定するための金属製ホルダ４を
弾性的に取付ける。なお，上記金属製ホルダ４は実施形
態例１と同様のものである（図５参照）。
【００７６】次いで，図１４（ｃ）に示すごとく，上記
ヒータ３の先端部３０１が上記内室２０における底面２
０１に突き当てられた状態となるよう，上記ヒータ３を
上記内室２０に挿入する。次いで，図１４（ｄ）に示す
ごとく，上記金属製ホルダ４を上記ヒータ３の外側面３
０９を摺動させつつ，上記センサ素子２の内室２０の開
口端部２１に移動させ，上記金属製ホルダ４を上記開口
端部２１に固定する。その後，上記センサ素子２をハウ
ジングに組付け空燃比センサとなす。その他は実施形態
例１と同様である。本例の組付方法によれば，金属製ホ
ルダ４のヒータ３への組付けを容易に行うことができ
る。その他は実施形態例１と同様の作用効果を有する。
【００７７】なお，これまで述べてきた実施形態例及び
これ以降の述べる実施形態例の組付方法において，図１
５に示すごとく，上記ヒータ３のヒータリード３１に対
して，予め接続端子３８０及び通電用のリード線３８を
接続しておくこともできる。これにより，上記リード線
３８のヒータ３への取付けが容易となる。
【００７８】実施形態例４ 本例は，図１６に示すごとく，予め金属製ホルダを組付
けたヒータをセンサ素子に挿入するに当たり，該金属製
ホルダが固定される相手であるセンサ素子に当接した時
においても，ヒータを内室の底面に付き当たっていない
位置関係として組付ける組付方法である。
【００７９】まず，実施形態例１と同様のセンサ素子２
とヒータ３とを準備する（図１４（ａ）参照）。次い
で，上記ヒータ３の上部に，上記センサ素子２に対し固
定するための金属製ホルダ４を弾性的に取付ける（図１
４（ｂ））。なお，上記金属製ホルダ４は，実施形態例
１に示したものと同様のものである（図５参照）。
【００８０】しかるに本例は，上記ヒータ３への金属製
ホルダ４の弾性的取付けの位置関係として，図１６
（ａ）に示すごとく，上記金属製ホルダ４における固定
部４２の下端部を内室２０の開口端部２１に当接させた
状態となした場合においても，上記ヒータ３の先端部３
０１が上記内室２０における底面２０１と接触しない状
態となるようにする。
【００８１】しかも，図１６（ｂ）に示すごとく，上記
金属製ホルダ４を，上記ヒータ３を保持した状態で，上
記センサ素子２の底面２０１の方向に向かって移動させ
る。これにより，上記ヒータ３を上記内室２０に更に挿
入し，該ヒータ３の先端部３０１を上記内室２０の底面
２０１に突き当てられた状態となし，次いで，上記金属
製ホルダ４を上記開口端部２１に固定する。その後も，
上記金属製ホルダ４は，上記ヒータ保持部４１にて，上
記ヒータ３の外側面３０９を摺動し，上記センサ素子２
の底面２０１の方向へ更に移動させた後に，該金属製ホ
ルダ４の上記センサ素子２への固定を終えるようにした
ものである。
【００８２】即ち，上記組付方法においては，上記金属
製ホルダ４を，上記センサ素子２に当接させた状態とな
した時の，上記ヒータ３の先端部３０１と上記センサ素
子２の内室２０の底面である２０１との双方の当接部２
７の軸方向の間隙長さａと，上記金属製ホルダ４の上記
当接後の移動距離ｂとの間には，ａ＜ｂの関係が成立す
る。その他は実施形態例１と同様である。
【００８３】本例の組付方法において，ヒータ３が内室
２０に挿入された直後には，上記金属製ホルダ４の固定
部４２の下端部が上記開口端部２１に当接する。その
後，上記金属製ホルダ４は押し込まれ，その結果，上記
ヒータ３の先端部３０１が，上記センサ素子２の内室２
０の底面２０１に突き当たり，その後もなお，上記ヒー
タ３の外表面３０９を摺動する。その後，上記センサ素
子２の開口端部２１に固定される。よって，上記金属製
ホルダ４の上記開口端部２１への当接後の移動距離ａ
は，固定部４２の長さ程度である。
【００８４】このため，上記ヒータ３の，開口端部２１
の上方に突き出る部分の長さを短くすることができ，よ
って空燃比センサの小型化を図ることができる。その他
は実施形態例１と同様の作用効果を有する。
【００８５】実施形態例５ 本例は，図１７〜図１９に示すごとく，ヒータ３をセン
サ素子２に挿入するに当たり，ヒータ３とセンサ素子２
の上下方向の向きを逆にして行う組付方法である。ま
ず，実施形態例１と同様のセンサ素子２とヒータ３とを
準備する（図１４（ａ）参照）。なお，上記ヒータ３に
は実施形態例３と同様に，予め金属製ホルダ４をその上
部に取付けておく。
【００８６】次いで，図１７（ａ）に示すごとく，上記
ヒータ３を，その先端部３０１を上方に向けて固定用治
具９に対し固定する。また，図１７（ｂ）に示すごと
く，上記センサ素子２を，その開口端部２１を下方に向
け，図示を略した固定用治具に固定する。次いで，上記
ヒータ３の中心軸と上記センサ素子２の中心軸とが一致
するように両者を配置する。そして，上記ヒータ３を移
動させ，センサ素子２の内室２０に挿入する。
【００８７】次いで，図１８に示すごとく，上記金属製
ホルダ４を，上記ヒータ３の外側面３０９を摺動させつ
つ移動し，これを内室２０の開口端部２１に固定する
（図１９）。次いで，上記固定用治具９を上記ヒータ３
及び上記センサ素子２より取り外す。その他は実施形態
例１と同様である。
【００８８】本例にかかる組付方法は，上記ヒータ３を
上記金属製ホルダ４を利用して，したから支えるだけで
上記ヒータ３の垂直姿勢を保つことができるので，機械
により自動組付化が容易となり，作業工程の効率を高め
ることができる。その他は実施形態例１と同様の作用効
果を有する。
【００８９】実施形態例６ 本例は，図２０，図２１に示すごとく，予めハウジング
に組付けたセンサ素子に対しヒータを組付ける組付方法
である。まず，実施形態例１と同様のセンサ素子２とヒ
ータ３とを準備する（図１４（ａ）参照）。なお，上記
ヒータ３には実施形態例３と同様に，図２０（ｂ）に示
すごとく，予め金属製ホルダ４をその上部に取付けてお
く。
【００９０】次いで，図２０（ａ）に示すごとく，セン
サ素子２をリングワッシャ１２１を介してハウジング１
０内に配置し，その後，上記センサ素子２の鍔部２９１
に対しタルク１２２，パッド１２３，インシュレータ１
２４を配置する。なお，上記ハウジング１０には予め素
子保護カバー１３を設けておくとよい。次いで，上記ハ
ウジング１０に金属リング１２５を介して大気側カバー
１４を設け，上記ハウジング１０の上端部をかしめて固
定し，サブアッシの状態となす。
【００９１】次いで，上記ヒータ３を上記センサ素子２
の内室２０に挿入し，底面２０１にその先端部３０１を
突き当てる。その後，上記金属製ホルダ４を上記ヒータ
３の外側面３０９を摺動させつつ移動させ，上記センサ
素子２の開口端部２１に対し固定する。なお，上記組付
けとして，実施形態例４にならってもよい。その他は実
施形態例１と同様である。
【００９２】本例の組付方法によれば，上記ヒータ３の
組付け後の組付け工数が少なくなる。従って，後工程で
の上記ヒータ３を組付けた部分への干渉等による不具合
の発生を防止することができる。その他は実施形態例１
と同様の作用効果を有する。
【００９３】実施形態例７ 本例は，図２２〜図２６に示すごとく，金属製ホルダを
空燃比センサにおけるインシュレータに固定する空燃比
センサの組付方法である。まず，実施形態例１と同様の
センサ素子２とヒータ３を準備する（図１４（ａ）参
照）。なお，上記ヒータ３には実施形態例３と同様に，
図２３に示すごとく，予め金属製ホルダ４をその上部に
取付けておく。
【００９４】次いで，図２２（ａ）に示すごとく，セン
サ素子２をリングワッシャ１２１を介してハウジング１
０内に配置し，その後，上記センサ素子２の鍔部２９１
に対しタルク１２２，パッド１２３，インシュレータ１
２８を配置する。なお，上記ハウジング１０には予め素
子保護カバー１３を設けてとよい。
【００９５】なお，図２２（ｂ）に示すごとく，上記イ
ンシュレータ１２８には，上記センサ素子２に設けた出
力取出端子２９２を挿通させるための切欠き部１２７が
設けてある。次いで，上記ハウジング１０に金属リング
１２５を介して大気側カバー１４を設け，上記ハウジン
グ１０の上端部をかしめて固定し，サブアッシの状態と
なす。
【００９６】次いで，上記センサ素子２の内室２０に対
し，上記ヒータ３を，その先端部３０１が内室２０の底
面２０１に突き当たるよう挿入する。次いで，上記金属
製ホルダ４を，上記ヒータ３の外側面３０９を摺動させ
つつ上記インシュレータ１２８における上端部１２９に
移動させ，図２４に示すごとく，該上端部１２９にこれ
を固定する。なお，上記組付けとして，実施形態例４に
ならってもよい。但しこの場合には，上記金属製ホルダ
４を固定する相手材が，センサ素子２ではなくインシュ
レータ１２８である点が異なる。その他は実施形態例１
と同様である。
【００９７】ところで，一般に，センサ素子２は強度が
弱い。また，その外側面及び内側面は外側電極及び内側
電極が設けてある。両電極は薄い金属膜よりなり，該金
属膜の強度はあまり高くない。従って，本例の組付方法
によれば，上記金属製ホルダ４をインシュレータ１２８
に対し固定することにより，センサ素子２の破損及び両
電極の損傷を防止することができる。また，上記金属製
ホルダ４をより強度の強いインシュレータ１２８に対し
取付けるため，金属製ホルダ４の固定力を大きくするこ
とができ，該取付けがより確実となる。
【００９８】また，本例の組付方法は，図２５，図２６
に示すところの，上述とは異なる構成の空燃比センサ１
においても，適用することができる。上記空燃比センサ
１は，図２６に示すごとく，ハウジング１０にワッシャ
パッキン１７１を介してセンサ素子２が挿入配置されて
いる。そして，上記センサ素子２における鍔部２９１の
上部には，パッキン１７２を介して金属フランジ１７３
が配置され，該金属フランジ１７３の上部には，インシ
ュレータ１７４が配置されている。また，上記センサ素
子２の出力を取出すための出力端子２９２は上記金属フ
ランジ１７３に対し溶接固定されている。
【００９９】そして，上記空燃比センサ１のヒータ３の
検出素子２の組付けに当たり，まず，実施形態例１と同
様のセンサ素子２とヒータ３を準備する（図１４（ａ）
参照）。なお，上記ヒータ３には実施形態例３と同様
に，図２５（ｂ）に示すごとく，予め金属製ホルダ４を
その上部に取付けておく。次いで，図２５（ａ）に示す
ごとく，上記センサ素子２をハウジング１０に対し組付
け，サブアッシの状態となす。
【０１００】次いで，上記センサ素子２の内室２０に対
し，上記ヒータ３を，その先端部３０１が内室２０の底
面２０１に突き当たるよう挿入する。次いで，上記金属
製ホルダ４を，上記ヒータ３の外側面３０９を摺動させ
つつ上記インシュレータ１７４の上端部１７６に移動さ
せ，図２４に示すごとく，該上端部１７６にこれを固定
する。その他は実施形態例１と同様である。
【０１０１】また，上述した空燃比センサ１と同様に，
上記金属製ホルダ４をインシュレータ１２８に対し固定
することにより，センサ素子２の破損及び両電極の損傷
を防止することができる。また，上記金属製ホルダ４
を，センサ素子２より強度の強いインシュレータ１２８
に対し取付けるため，該取付けがより確実となる。その
他は実施形態例１と同様の作用効果を有する。
【０１０２】実施形態例８ 本例は図２７，図２８に示すごとく，空洞部を有するヒ
ータ及び通気溝を有するヒータにつき説明する。図２７
に示すヒータ３９は，その中心軸上に，先端部３０１か
ら上部まで貫通した空洞部３９０を有する。その他は実
施形態例１に示すヒータと同様である。また，図２８に
示すヒータ３８は，その外側面３０９に，先端部３０１
から上部まで連通した通気溝３８０を有する。その他は
実施形態例１に示すヒータと同様である。
【０１０３】本例にかかるヒータ３９においては，該ヒ
ータ３９をセンサ素子に組付けるに当たり，上記ヒータ
３９を内室の底面に突き当てる。この時，上記ヒータ３
９の先端部３０１の中心において底面に突き当たること
を防止することができる。上記ヒータ３９の先端部の中
心部が，先端部の他の部分よりも突出した形状で，ここ
が底面に対し突き当たった場合には，底面に力が集中し
て加わり，該底面が破損するおそれがある。そこで，こ
の部分に空洞部３９０を設けることにより，底面を破損
することを防止することができる。よって，センサ素子
の内室の底面における割れ等を防止することができる。
【０１０４】また，本例にかかるヒータ３８において
は，該ヒータ３８をセンサ素子に対し組付けた際には，
上記通気溝３８０を経由して基準ガスが内室の底面まで
充分に行き渡ることができる。よって，センサ素子の特
性をより安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１における，ヒータ付空燃比センサ
における，（ａ）センサ素子の断面説明図，（ｂ）ヒー
タの説明図。
【図２】実施形態例１における，ヒータ付空燃比センサ
の組付方法の説明図。
【図３】図２に続く，ヒータ付空燃比センサの組付方法
の説明図。
【図４】図３に続く，ヒータ付空燃比センサの組付方法
の説明図。
【図５】実施形態例１における，（ａ）金属製ホルダが
ヒータに組付けられた状態を示す側面図，（ｂ）金属製
ホルダの平面展開図。
【図６】実施形態例１における，ヒータ付空燃比センサ
の要部断面説明図。
【図７】実施形態例１における，他のヒータ付空燃比セ
ンサの要部断面説明図。
【図８】実施形態例１における，他のヒータ付空燃比セ
ンサの要部断面説明図。
【図９】実施形態例２における，（ａ）金属製ホルダが
ヒータに組付けられた状態を示す側面図，（ｂ）金属製
ホルダの平面展開図。
【図１０】実施形態例２における，（ａ）他の金属製ホ
ルダがヒータに組付けられた状態を示す側面図，（ｂ）
金属製ホルダの平面展開図。
【図１１】実施形態例２における，（ａ）他の金属製ホ
ルダがヒータに組付けられた状態を示す側面図，（ｂ）
金属製ホルダの平面展開図。
【図１２】実施形態例２における，（ａ）他の金属製ホ
ルダがヒータに組付けられた状態を示す側面図，（ｂ）
金属製ホルダの平面展開図。
【図１３】実施形態例２における，他の金属製ホルダの
斜視図。
【図１４】実施形態例３における，センサ素子へのヒー
タの組付方法を示す説明図。
【図１５】実施形態例１〜５における，通電用のリード
線及び金属製ホルダを取付けたヒータの説明図。
【図１６】実施形態例４における，センサ素子へのヒー
タの組付方法を示す説明図。
【図１７】実施形態例５における，（ａ）組付け姿勢方
向を上下逆としたヒータの説明図，（ｂ）センサ素子の
説明図。
【図１８】実施形態例５における，ヒータ付空燃比セン
サの組付方法の説明図。
【図１９】図１８に続く，ヒータ付空燃比センサの組付
方法の説明図。
【図２０】実施形態例６における，（ａ）ハウジングに
組付けられ，サブアッシの状態にあるセンサ素子の要部
断面説明図，（ｂ）ヒータの説明図。
【図２１】図２０に続く，空燃比センサの要部断面説明
図。
【図２２】実施形態例７における，（ａ）ハウジングに
組付けられ，サブアッシの状態にあるセンサ素子の要部
断面説明図，（ｂ）ヒータ付空燃比センサの要部平面
図。
【図２３】実施形態例７における，ヒータの説明図。
【図２４】図２２，図２３に続く，ヒータ付空燃比セン
サの要部断面説明図。
【図２５】実施形態例７における，（ａ）ハウジングに
組付けられ，サブアッシの状態にあるセンサ素子の要部
断面説明図，（ｂ）ヒータの説明図。
【図２６】図２５に続く，ヒータ付空燃比センサの要部
断面説明図。
【図２７】実施形態例８における，内部に空洞部を設け
たヒータの斜視図。
【図２８】実施形態例８における，外側面に通気溝を設
けたヒータの斜視図。
【符号の説明】
１．．．空燃比センサ， １０．．．ハウジング， １２４，１２８，１７４．．．インシュレータ， ３８．．．リード線， ２．．．センサ素子， ２０．．．内室， ２０１．．．底面， ３，３８，３９．．．ヒータ， ３０１．．．先端部， ３０２．．．上部， ３０９．．．外側面， ３８０．．．通気溝， ３９０．．．空洞部， ４，５，６．．．金属製ホルダ， ４１．．．ヒータ保持部， ４２．．．固定部， ９．．．固定用治具，

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一端が閉塞され他端が開口し，内部に内
    室を有する筒状のセンサ素子を有すると共に，上記内室
    には棒状のヒータが挿入配置され，かつ上記ヒータの先
    端部は内室の底面に当接されており，また上記ヒータは
    金属製ホルダによってセンサ素子内に固定してなる空燃
    比センサの組付方法であって，上記ヒータを上記センサ
    素子に対し組付けるに当たり，まず，上記ヒータの先端
    部が上記内室における底面に突き当てられた状態となる
    よう上記ヒータを上記内室に挿入し，次いで，上記金属
    製ホルダを上記ヒータの外側面を摺動させつつ，上記セ
    ンサ素子の底面に向かって移動させ，上記金属製ホルダ
    を上記センサ素子に固定することを特徴とするヒータ付
    空燃比センサの組付方法。
  2. 【請求項２】 請求項１において，上記金属製ホルダ
    は，上記ヒータを内室に挿入した後に，その上部に弾性
    的に取付けることを特徴とするヒータ付空燃比センサの
    組付方法。
  3. 【請求項３】 請求項１において，上記金属製ホルダ
    は，上記ヒータを内室に挿入する前に，予めヒータの上
    部に弾性的に取付けておくことを特徴とするヒータ付空
    燃比センサの組付方法。
  4. 【請求項４】 一端が閉塞され他端が開口し，内部に内
    室を有する筒状のセンサ素子を有すると共に，上記内室
    には棒状のヒータが挿入配置され，かつ上記ヒータの先
    端部は内室の底面に当接されており，また上記ヒータは
    金属製ホルダによってセンサ素子内に固定してなる空燃
    比センサの組付方法であって，上記ヒータを上記センサ
    素子に対し組付けるに当たり，まず，上記ヒータの上部
    に金属製ホルダを弾性的に取付け，次いで，上記ヒータ
    の先端部が上記内室における底面と接触しない状態に上
    記ヒータを上記内室に挿入配置すると共に，上記金属製
    ホルダを上記センサ素子に当接させた状態となし，次い
    で，上記金属製ホルダを上記ヒータを保持した状態で，
    上記センサ素子の底面に向かって移動させることによ
    り，上記ヒータを上記内室に更に挿入し，該ヒータの先
    端部を上記センサ素子の内室の底面に突き当てた状態と
    なし，その後も，上記金属製ホルダは上記ヒータの外側
    面を摺動し，上記底面に向かって移動させられた後，上
    記金属製ホルダを上記センサ素子に固定するものにおい
    て，上記金属製ホルダを上記センサ素子に当接した状態
    となした時のヒータの先端部と上記内室における底面と
    の当接部間の軸方向の間隙長さａと，上記金属製ホルダ
    の上記当接後の移動距離ｂとの間には，ａ＜ｂの関係が
    成立することを特徴とするヒータ付空燃比センサの組付
    方法。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項において，
    上記ヒータを，その先端部を上方に向けて固定用治具に
    対し固定し，次いで，上記ヒータを上記センサ素子の内
    室に挿入し，次いで上記金属製ホルダを移動させ，これ
    を上記センサ素子に固定し，次いで，上記固定用治具を
    上記ヒータより取り外すことを特徴とするヒータ付空燃
    比センサの組付方法。
  6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか一項において，
    上記金属製ホルダは，センサ素子の内側面または外側面
    に対して弾性力により固定することを特徴とするヒータ
    付空燃比センサの組付方法。
  7. 【請求項７】 一端が閉塞され他端が開口し，内部に内
    室を有する筒状のセンサ素子を有すると共に，上記内室
    には棒状のヒータが挿入配置され，かつ上記ヒータの先
    端部は内室の底面に当接されており，また，上記センサ
    素子及びインシュレータは，ハウジングに固定され，更
    に上記ヒータは金属製ホルダによってセンサ素子内に固
    定してなる空燃比センサの組付方法であって，上記ヒー
    タを上記センサ素子に対し組付けるに当たり，まず，上
    記ヒータの先端部が上記内室における底面に突き当てら
    れた状態となるよう上記ヒータを上記内室に挿入し，次
    いで，上記金属製ホルダを上記ヒータの外側面を摺動さ
    せつつ，上記インシュレータの下方に向かって移動さ
    せ，上記金属製ホルダを上記インシュレータに固定する
    ことを特徴とするヒータ付空燃比センサの組付方法。
  8. 【請求項８】 請求項７において，上記金属製ホルダ
    は，上記ヒータを内室に挿入した後に，その上部に弾性
    的に取付けることを特徴とするヒータ付空燃比センサの
    組付方法。
  9. 【請求項９】 請求項７において，上記金属製ホルダ
    は，上記ヒータを内室に挿入する前に，予めヒータの上
    部に弾性的に取付けておくことを特徴とするヒータ付空
    燃比センサの組付方法。
  10. 【請求項１０】 一端が閉塞され他端が開口し，内部に
    内室を有する筒状のセンサ素子を有すると共に，上記内
    室には棒状のヒータが挿入配置され，かつ上記ヒータの
    先端部は内室の底面に当接されており， また，上記セ
    ンサ素子及びインシュレータは，ハウジングに固定さ
    れ，更に上記ヒータは金属製ホルダによってセンサ素子
    内に固定してなる空燃比センサの組付方法であって，上
    記ヒータを上記センサ素子に対し組付けるに当たり，ま
    ず，上記ヒータの上部に金属製ホルダを弾性的に取付
    け，次いで，上記ヒータの先端部が上記内室における底
    面と接触しない状態に上記ヒータを上記内室に挿入配置
    すると共に，上記金属製ホルダをインシュレータに当接
    させた状態となし，次いで，上記金属製ホルダを上記ヒ
    ータを保持した状態で，上記センサ素子の底面に向かっ
    て移動させることにより，上記ヒータを上記内室に更に
    挿入し，該ヒータの先端部を上記センサ素子の内室の底
    面に突き当てた状態となし，その後も，上記金属製ホル
    ダは上記ヒータの外側面を摺動し，上記底面に向かって
    移動させられた後，上記金属製ホルダを上記インシュレ
    ータに固定するものにおいて，上記金属製ホルダを上記
    インシュレータに当接した状態となした時のヒータの先
    端部と上記内室における底面との当接部間の軸方向の間
    隙長さａと，上記金属製ホルダの上記当接後の移動距離
    ｂとの間には，ａ＜ｂの関係が成立することを特徴とす
    るヒータ付空燃比センサの組付方法。
  11. 【請求項１１】 請求項７〜１０のいずれか一項におい
    て，上記ヒータを，その先端部を上方に向けて固定用治
    具に対し固定し，次いで，上記ヒータを上記センサ素子
    の内室に挿入し，次いで上記金属製ホルダを移動させ，
    これを上記インシュレータに固定し，次いで，上記固定
    用治具を上記ヒータより取り外すことを特徴とするヒー
    タ付空燃比センサの組付方法。
  12. 【請求項１２】 請求項７〜１１のいずれか一項におい
    て，上記金属製ホルダは，インシュレータの内側面また
    は外側面に対して弾性力により固定することを特徴とす
    るヒータ付空燃比センサの組付方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１〜１２のいずれか一項におい
    て，上記金属製ホルダは，上記ヒータを弾力的に保持す
    るヒータ保持部と，上記センサ素子の内側面，又は，上
    記インシュレータの内側面に弾力的に拡張係合する固定
    部とを有することを特徴とするヒータ付空燃比センサの
    組付方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１〜１２のいずれか一項におい
    て，上記金属製ホルダは，上記ヒータを弾力的に保持す
    るヒータ保持部と，上記センサ素子の外側面，又は，上
    記インシュレータの外側面を弾力的に保持する固定部と
    を有することを特徴とするヒータ付空燃比センサの組付
    方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１〜１４のいずれか一項におい
    て，上記センサ素子はハウジングの内側に予め組み込ま
    れ，サブアッシの状態となっていることを特徴とするヒ
    ータ付空燃比センサの組付方法。
  16. 【請求項１６】 請求項１〜１５のいずれか一項におい
    て，上記金属製ホルダがヒータを保持する箇所は一ヶ所
    であることを特徴とするヒータ付空燃比センサの組付方
    法。
  17. 【請求項１７】 請求項１〜１６のいずれか一項におい
    て，上記ヒータには，上記センサ素子の内室に挿入され
    る前に通電用のリード線を取付けることを特徴とするヒ
    ータ付空燃比センサの組付方法。
  18. 【請求項１８】 請求項１〜１７のいずれか一項におい
    て，上記ヒータは，少なくともその先端部に空洞部を有
    することを特徴とするヒータ付空燃比センサの組付方
    法。
  19. 【請求項１９】 請求項１〜１８のいずれか一項におい
    て，上記ヒータは，外側面に長さ方向に形成された通気
    溝を有することを特徴とするヒータ付空燃比センサの組
    付方法。
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