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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-07-29
(45)【発行日】2022-08-08
(54)【発明の名称】センサ
(51)【国際特許分類】
G01N 27/409 20060101AFI20220801BHJP
G01N 27/416 20060101ALI20220801BHJP
G01N 15/06 20060101ALI20220801BHJP
【ＦＩ】
G01N27/409 100
G01N27/416 331
G01N15/06 D
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2019030512
(22)【出願日】2019-02-22
(65)【公開番号】P2020134392
(43)【公開日】2020-08-31
【審査請求日】2021-08-10
(73)【特許権者】
【識別番号】000004547
【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100113022
【弁理士】
【氏名又は名称】赤尾 謙一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100110249
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 昭
(74)【代理人】
【識別番号】100116090
【氏名又は名称】栗原 和彦
(72)【発明者】
【氏名】小川 浩司
(72)【発明者】
【氏名】太田 綾香
(72)【発明者】
【氏名】犬飼 秀弥
(72)【発明者】
【氏名】石黒 靖浩
【審査官】黒田 浩一
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－１５５９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５３－１４４３９１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平１０－１９７４７５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２７／２６－２７／４９
Ｇ０１Ｎ ２７／４１６
Ｇ０１Ｎ １５／０６
Ｇ０１Ｋ ７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
センサ素子と、前記センサ素子を収容する主体金具と、前記センサ素子の後端側に配置されて前記センサ素子と電気的に接続される端子金具と、
軸線方向に延び、前記主体金具の後端側に配置されて接続される筒状のケースと、
前記端子金具の後端側に電気的に接続されて、前記ケースの内部から外部へ延びる１本以上のリード線と、
前記リード線の後端側に接続され、前記リード線の径方向外側に突出するコネクタ部と、
前記ケースの後端側の外面に被せられると共に、前記ケースの後方に延びて前記リード線の周囲を包囲する筒状の遮熱チューブと、
を備えるセンサであって、
前記遮熱チューブは、第１チューブと、自身の内径が前記第１チューブの外径より大径で前記第１チューブを収容可能な第２チューブと、を備え、
前記第２チューブは、前記第１チューブと重なり部分を設けつつ、前記第１チューブより先端側に配置されて前記ケースの後端側の外面に被せられ、
前記第１チューブの後端側は、前記コネクタ部に隣接し、
前記遮熱チューブの全長Ｔ、前記重なり部分の長さＳとしたとき、Ｔ/１０≦Ｓ≦Ｔ/５を満たし、
前記第１チューブの長さＬ１、前記第２チューブの長さＬ２としたとき、Ｔ/２≦Ｌ２＜Ｌ１を満たすことを特徴とするセンサ。
【請求項2】
前記第１チューブ及び前記第２チューブは、ガラス繊維の編組体の外表面をアルミニウムで被覆してなることを特徴とする請求項１に記載のセンサ。
【請求項3】
センサ素子と、前記センサ素子を収容する主体金具と、前記センサ素子の後端側に配置されて前記センサ素子と電気的に接続される端子金具と、
軸線方向に延び、前記主体金具の後端側に配置される筒状のケースと、
前記端子金具の後端側に電気的に接続されて、前記ケースの内部から外部へ延びる１本以上のリード線と、
前記リード線の後端側に接続され、前記リード線の径方向外側に突出するコネクタ部と、
前記ケースの後端側の外面に被せられると共に、前記ケースの後方に延びて前記リード線の周囲を包囲する筒状の遮熱チューブと、
を備えるセンサであって、
前記遮熱チューブは、第１チューブと、自身の内径が前記第１チューブの外径より大径で前記第１チューブを収容可能な第２チューブと、自身の内径が前記第２チューブの外径より大径で前記第２チューブを収容可能な第３チューブとを備え、
前記第３チューブは、前記第２チューブと第１重なり部分を設けつつ、前記第２チューブより先端側に配置されて前記ケースの後端側の外面に被せられ、
前記第２チューブは、前記第１チューブと第２重なり部分を設けつつ、前記第１チューブより先端側に配置され、
前記第１チューブの後端側は、前記コネクタ部に隣接し、
前記遮熱チューブの全長Ｔ、第１重なり部分の長さＳ１、第２重なり部分の長さＳ２としたとき、Ｔ/１０≦Ｓ１≦Ｔ/５、Ｔ/１０≦Ｓ２≦Ｔ/５を満たし、
前記第１チューブの長さＬ１、前記第２チューブの長さＬ２、前記第３チューブの長さＬ３としたとき、Ｔ/３≦Ｌ３＜Ｌ２＜Ｌ１を満たすことを特徴とするセンサ。
【請求項4】
前記第１チューブ～前記第３チューブは、ガラス繊維の編組体の外表面をアルミニウムで被覆してなることを特徴とする請求項３に記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、センサに関する。
【背景技術】
【0002】
自動車等の排気管には、被測定ガスの濃度を検出するセンサが取付けられている。
図４に示すように、このようなセンサ１０００は、センサ素子１９２を主体金具１８０で保持し、センサ素子１９２の先端側をプロテクタ１９０で覆うと共に、センサ素子１９２の後端側を筒状のケース１７０で覆っている。さらに、ゴム製のシール部材１１０ごとケース１７０の後端側を加締めて内外を封止すると共に、リード線１２３をシール部材１１０に挿通させて外部に引き出している。
ところが、シール部材１１０は一般に耐熱性が低いため、センサ１０００が高温環境下で長時間使用されると、シール部材１１０が輻射熱を受けて劣化し、センサ１０００のシールが損なわれるおそれがある。又、リード線１２３が熱を受けて絶縁被覆が溶けると、絶縁性を損なってしまう。
図４に示すように、このようなセンサ１０００は、センサ素子１９２を主体金具１８０で保持し、センサ素子１９２の先端側をプロテクタ１９０で覆うと共に、センサ素子１９２の後端側を筒状のケース１７０で覆っている。さらに、ゴム製のシール部材１１０ごとケース１７０の後端側を加締めて内外を封止すると共に、リード線１２３をシール部材１１０に挿通させて外部に引き出している。
ところが、シール部材１１０は一般に耐熱性が低いため、センサ１０００が高温環境下で長時間使用されると、シール部材１１０が輻射熱を受けて劣化し、センサ１０００のシールが損なわれるおそれがある。又、リード線１２３が熱を受けて絶縁被覆が溶けると、絶縁性を損なってしまう。
【0003】
そこで、シール部材１１０とリード線１２３とを遮熱チューブ１３０で包囲し、遮熱チューブ１３０の後端側にて留め具１５０でリード線１２３を遮熱チューブ１３０に固定する技術が開発されている（特許文献１）。
なお、リード線１２３は、一つにまとめられて保護チューブ１２０によって被覆されている。又、リード線１２３の後端側には、リード線１２３の径方向外側に突出するコネクタ１６０が接続され、コネクタ１６０は外部機器（車両のＥＣＵ等）に接続可能になっている。
なお、リード線１２３は、一つにまとめられて保護チューブ１２０によって被覆されている。又、リード線１２３の後端側には、リード線１２３の径方向外側に突出するコネクタ１６０が接続され、コネクタ１６０は外部機器（車両のＥＣＵ等）に接続可能になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００８－００３０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、センサ１０００においては、リード線１２３（を覆う保護チューブ１２０）の後端側の領域Ｖ１が遮熱チューブ１３０の後端に露出している。これは、図５に示すように、予めリード線１２３の後端側にコネクタ１６０が接続されている一方で、リード線１２３の先端側に後から接続端子１２５を加締め接続する必要があるからである。
つまり、加締め接続の際、リード線１２３を未加締めのケース１７０ｘを通して先端側に前進させて、リード線１２３とケース１７０の先端との間にリード線１２３を把持するためのスペースＶ２を確保する必要があるが、大径のコネクタ１６０が遮熱チューブ１３０の後端に当接して干渉することを考慮して、領域Ｖ１の長さをスペースＶ２より長くする必要が生じる。
なお、未加締めのケース１７０ｘではシール部材１１０が加締められておらず、シール部材１１０を通してリード線１２３を前進させることが可能である。
つまり、加締め接続の際、リード線１２３を未加締めのケース１７０ｘを通して先端側に前進させて、リード線１２３とケース１７０の先端との間にリード線１２３を把持するためのスペースＶ２を確保する必要があるが、大径のコネクタ１６０が遮熱チューブ１３０の後端に当接して干渉することを考慮して、領域Ｖ１の長さをスペースＶ２より長くする必要が生じる。
なお、未加締めのケース１７０ｘではシール部材１１０が加締められておらず、シール部材１１０を通してリード線１２３を前進させることが可能である。
【0006】
しかしながら、近年では、センサを車両のエンジンやその排気系により近接して設置する要求があり、センサの耐熱性をさらに向上すべく、リード線（保護チューブ）のほぼ全体を遮熱チューブで覆うことが必要になってきている。また、遮熱チューブは構造上、伸縮性に乏しく手繰り寄せることができないため、リード線のほぼ全体を遮熱チューブで覆ってしまうと、リード線１２３を前進させることができなくなり、十分な領域Ｖ２を確保することができず、リード線１２３の先端側に後から接続端子１２５を加締め接続することが困難になるという問題があった。
そこで、本発明は、センサの外部へ延びるリード線を遮熱チューブで確実に包囲して耐熱性を向上させると共に、リード線への端子金具の接続を妨げないセンサを提供することを目的とする。
そこで、本発明は、センサの外部へ延びるリード線を遮熱チューブで確実に包囲して耐熱性を向上させると共に、リード線への端子金具の接続を妨げないセンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するため、本発明のセンサは、センサ素子と、前記センサ素子を収容する主体金具と、前記センサ素子の後端側に配置されて前記センサ素子と電気的に接続される端子金具と、軸線方向に延び、前記主体金具の後端側に配置されて接続される筒状のケースと、前記端子金具の後端側に電気的に接続されて、前記ケースの内部から外部へ延びる１本以上のリード線と、前記リード線の後端側に接続され、前記リード線の径方向外側に突出するコネクタ部と、前記ケースの後端側の外面に被せられると共に、前記ケースの後方に延びて前記リード線の周囲を包囲する筒状の遮熱チューブと、を備えるセンサであって、前記遮熱チューブは、第１チューブと、自身の内径が前記第１チューブの外径より大径で前記第１チューブを収容可能な第２チューブと、を備え、前記第２チューブは、前記第１チューブと重なり部分を設けつつ、前記第１チューブより先端側に配置されて前記ケースの後端側の外面に被せられ、前記第１チューブの後端側は、前記コネクタ部に隣接し、前記遮熱チューブの全長Ｔ、前記重なり部分の長さＳとしたとき、Ｔ/１０≦Ｓ≦Ｔ/５を満たし、前記第１チューブの長さＬ１、前記第２チューブの長さＬ２としたとき、Ｔ/２≦Ｌ２＜Ｌ１を満たすことを特徴とする。
【0008】
このセンサによれば、遮熱チューブを構成する第１チューブと第２チューブとを重なり部分を設けて、ケースの後端側からコネクタ部に隣接する部位まで延ばすことで、リード線のほぼ全体を遮熱チューブで覆うことができ、リード線を遮熱チューブで確実に包囲して耐熱性を向上させることができる。
又、第１チューブを第２チューブの内側に収容できるようにすることで、収容時の遮熱チューブの長さが第１チューブの長さまで短くなり、延長時の遮熱チューブの全長Ｔとの差が生じる。そして、この差だけ遮熱チューブごとリード線をケースを通して先端側に前進させることができるので、リード線への端子金具の接続の際、リード線とケースの先端との間にリード線を把持するためのスペースを確保でき、リード線への端子金具の接続を妨げない。
又、第１チューブを第２チューブの内側に収容できるようにすることで、収容時の遮熱チューブの長さが第１チューブの長さまで短くなり、延長時の遮熱チューブの全長Ｔとの差が生じる。そして、この差だけ遮熱チューブごとリード線をケースを通して先端側に前進させることができるので、リード線への端子金具の接続の際、リード線とケースの先端との間にリード線を把持するためのスペースを確保でき、リード線への端子金具の接続を妨げない。
【0009】
上記センサにおいて、前記第１チューブ及び前記第２チューブは、ガラス繊維の編組体の外表面をアルミニウムで被覆してなっていてもよい。
【0010】
又、本発明のセンサは、センサ素子と、前記センサ素子を収容する主体金具と、前記センサ素子の後端側に配置されて前記センサ素子と電気的に接続される端子金具と、軸線方向に延び、前記主体金具の後端側に配置される筒状のケースと、前記端子金具の後端側に電気的に接続されて、前記ケースの内部から外部へ延びる１本以上のリード線と、前記リード線の後端側に接続され、前記リード線の径方向外側に突出するコネクタ部と、前記ケースの後端側の外面に被せられると共に、前記ケースの後方に延びて前記リード線の周囲を包囲する筒状の遮熱チューブと、を備えるセンサであって、前記遮熱チューブは、第１チューブと、自身の内径が前記第１チューブの外径より大径で前記第１チューブを収容可能な第２チューブと、自身の内径が前記第２チューブの外径より大径で前記第２チューブを収容可能な第３チューブとを備え、前記第３チューブは、前記第２チューブと第１重なり部分を設けつつ、前記第２チューブより先端側に配置されて前記ケースの後端側の外面に被せられ、前記第２チューブは、前記第１チューブと第２重なり部分を設けつつ、前記第１チューブより先端側に配置され、前記第１チューブの後端側は、前記コネクタ部に隣接し、前記遮熱チューブの全長Ｔ、第１重なり部分の長さＳ１、第２重なり部分の長さＳ２としたとき、Ｔ/１０≦Ｓ１≦Ｔ/５、Ｔ/１０≦Ｓ２≦Ｔ/５を満たし、前記第１チューブの長さＬ１、前記第２チューブの長さＬ２、前記第３チューブの長さＬ３としたとき、Ｔ/３≦Ｌ３＜Ｌ２＜Ｌ１を満たすことを特徴とする。
【0011】
このセンサによれば、遮熱チューブを構成する第１チューブ～第３チューブを第１重なり部分及び第２重なり部分を設けて、ケースの後端側からコネクタ部に隣接する部位まで延ばすことで、リード線のほぼ全体を遮熱チューブで覆うことができ、リード線を遮熱チューブで確実に包囲して耐熱性を向上させることができる。
又、第１チューブを第２チューブの内側に収容し、第２チューブを第３チューブの内側に収容できるようにすることで、収容時の遮熱チューブの長さが第１チューブの長さまで短くなり、延長時の遮熱チューブの全長Ｔとの差が生じる。そして、この差だけ遮熱チューブごとリード線をケースを通して先端側に前進させることができるので、リード線への端子金具の接続の際、リード線とケースの先端との間にリード線を把持するためのスペースを確保でき、リード線への端子金具の接続を妨げない。
又、第１チューブを第２チューブの内側に収容し、第２チューブを第３チューブの内側に収容できるようにすることで、収容時の遮熱チューブの長さが第１チューブの長さまで短くなり、延長時の遮熱チューブの全長Ｔとの差が生じる。そして、この差だけ遮熱チューブごとリード線をケースを通して先端側に前進させることができるので、リード線への端子金具の接続の際、リード線とケースの先端との間にリード線を把持するためのスペースを確保でき、リード線への端子金具の接続を妨げない。
【0012】
上記センサにおいて、前記第１チューブ～前記第３チューブは、ガラス繊維の編組体の外表面をアルミニウムで被覆してなっていてもよい。
【発明の効果】
【0013】
この発明によれば、センサの外部へ延びるリード線を遮熱チューブで確実に包囲して耐熱性を向上させると共に、リード線への端子金具の接続を妨げないセンサが得られる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施形態に係るセンサの軸線方向に沿う半断面図である。
【図2】リード線に端子金具を加締め接続する工程図である。
【図3】リード線に端子金具を接続したケースアセンブリを素子アセンブリに組付ける工程図である。
【図4】従来のセンサの軸線方向に沿う半断面図である。
【図5】従来のセンサにおいて、リード線に端子金具を加締め接続する工程図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の実施形態に係る酸素センサ（センサ）１００の軸線Ｏ方向に沿う半断面図、図２はリード線１２に端子金具２５を加締め接続する工程図、図３はリード線１２に端子金具２５を接続したケースアセンブリを素子アセンブリに組付ける工程図を示す。
この酸素センサ１００は、自動車の排気管（図示しない）に取り付けられ、排ガス中の酸素濃度を検知するものである。排気管は、排ガスの熱により例えば８００℃という高温状態になる可能性があるため、酸素センサ１００も高温になる。また、外部からの熱が酸素センサ１００に加わることもある。従って、酸素センサ１００には、このような熱に対する対策が要求される。
特に、酸素センサ１００を車両のエンジンやその排気系（エキゾーストマニホールド等）により近接して設置する場合などに、センサの耐熱性をさらに向上すべく、リード線１２（保護チューブ１３）のほぼ全体を遮熱チューブで覆うことが必要となる。
図１は本発明の実施形態に係る酸素センサ（センサ）１００の軸線Ｏ方向に沿う半断面図、図２はリード線１２に端子金具２５を加締め接続する工程図、図３はリード線１２に端子金具２５を接続したケースアセンブリを素子アセンブリに組付ける工程図を示す。
この酸素センサ１００は、自動車の排気管（図示しない）に取り付けられ、排ガス中の酸素濃度を検知するものである。排気管は、排ガスの熱により例えば８００℃という高温状態になる可能性があるため、酸素センサ１００も高温になる。また、外部からの熱が酸素センサ１００に加わることもある。従って、酸素センサ１００には、このような熱に対する対策が要求される。
特に、酸素センサ１００を車両のエンジンやその排気系（エキゾーストマニホールド等）により近接して設置する場合などに、センサの耐熱性をさらに向上すべく、リード線１２（保護チューブ１３）のほぼ全体を遮熱チューブで覆うことが必要となる。
【0016】
図１に示すように、酸素センサ１００は、センサ素子１５と、センサ素子１５を保持する筒状の主体金具１８と、センサ素子１５の先端側を覆う筒状のプロテクタ１９と、センサ素子１５の後端側を覆う筒状のケース１７を備えている。さらに、ケース１７の後端側にゴム製のシール部材１１を加締めて内外を封止すると共に、リード線１２をシール部材１１に挿通させて外部に引き出している。
センサ素子１５は、軸線Ｏ方向に延びる板形状の積層部材であり、検出部を含む素子部と、素子部を加熱するためのヒータ部と、を備える。
主体金具１８、プロテクタ１９及びケース１７は、ステンレス鋼などの耐熱性金属材料を用いて構成され、プロテクタ１９及びケース１７はそれぞれ主体金具１８の先端側及び後端側に溶接等で接続されている。
センサ素子１５は、軸線Ｏ方向に延びる板形状の積層部材であり、検出部を含む素子部と、素子部を加熱するためのヒータ部と、を備える。
主体金具１８、プロテクタ１９及びケース１７は、ステンレス鋼などの耐熱性金属材料を用いて構成され、プロテクタ１９及びケース１７はそれぞれ主体金具１８の先端側及び後端側に溶接等で接続されている。
【0017】
リード線１２は複数本備えられ、リード線１２の後端側にはリード線１２の径方向外側に突出する径大なコネクタ部２０が電気的に接続され、コネクタ部２０は外部機器（車両のＥＣＵ等）に接続可能になっている。
又、リード線１２の後端側は一つにまとめられて保護チューブ１３によって被覆され、保護チューブ１３は、コネクタ部２０に隣接するように延びている。
保護チューブ１３は、ガラス繊維を用いて構成された筒状の編組であり、可撓性を備えている。
又、リード線１２の後端側は一つにまとめられて保護チューブ１３によって被覆され、保護チューブ１３は、コネクタ部２０に隣接するように延びている。
保護チューブ１３は、ガラス繊維を用いて構成された筒状の編組であり、可撓性を備えている。
【0018】
さらに、酸素センサ１００は、ケース１７の後端側１７ｅの外面に被せられると共に、ケース１７の後方に延びてリード線１２（又は保護チューブ１２０）の周囲を包囲する筒状の遮熱チューブ３０を備えている。
なお、ケース１７は、主体金具１８の後端側を覆う先端から後端に向かって小径となる段部１７ｄを備えている。
なお、ケース１７は、主体金具１８の後端側を覆う先端から後端に向かって小径となる段部１７ｄを備えている。
【0019】
また、ケース１７の内側には、シール部材１１の位置よりも先端側に、アルミナなどの絶縁性材料で構成された、図示しない絶縁セパレータが配置されている。この絶縁セパレータは、図２に示す端子金具２５を収容する。
本実施形態では、リード線１２は５本のリード線を含む。リード線１２は、センサ素子１５によって検出された検出信号を取り出すとともに、酸素センサ１００を駆動するための駆動信号を伝達するための信号線である。リード線１２は、その先端が端子金具２５の後端側に加締め接続され（図２参照）、端子金具２５がセンサ素子１５の後端側の電極パッド１６（図３参照）に電気的に接続されるようになっている。又、シール部材１１には、５本の各リード線１２を一本ずつ個々に挿通させる５個のリード線挿通孔が軸線Ｏ方向に貫通している。
本実施形態では、リード線１２は５本のリード線を含む。リード線１２は、センサ素子１５によって検出された検出信号を取り出すとともに、酸素センサ１００を駆動するための駆動信号を伝達するための信号線である。リード線１２は、その先端が端子金具２５の後端側に加締め接続され（図２参照）、端子金具２５がセンサ素子１５の後端側の電極パッド１６（図３参照）に電気的に接続されるようになっている。又、シール部材１１には、５本の各リード線１２を一本ずつ個々に挿通させる５個のリード線挿通孔が軸線Ｏ方向に貫通している。
【0020】
遮熱チューブ３０は、軸線Ｏ方向に延びる筒状の部材である。遮熱チューブ３０の外表面及び内表面は、シール部材１１よりも熱伝導性の高い材料で構成されている。具体的には、遮熱チューブ３０は、例えばアルミニウムなどの金属の箔や蒸着体でガラス繊維の編組体の外表面を被覆してなり、剛性が高くて軸線Ｏ方向の伸縮性が低い。
遮熱チューブ３０は、外表面が金属で被覆されて構成されているため、酸素センサ１００の周囲の環境が高温環境になっても、外部の熱線を反射して、内部のシール部材１１やリード線１２への熱の伝達を抑制することができる。
遮熱チューブ３０は、外表面が金属で被覆されて構成されているため、酸素センサ１００の周囲の環境が高温環境になっても、外部の熱線を反射して、内部のシール部材１１やリード線１２への熱の伝達を抑制することができる。
【0021】
図１に示すように、遮熱チューブ３０は、第１チューブ３１と、自身の内径が第１チューブ３１の外径より大径で第１チューブ３１を収容可能な第２チューブ３２と、を備えている。第２チューブ３２は、第１チューブ３１と重なり部分３３を設けつつ、第１チューブ３１より先端側に配置されてケース１７の後端側１７ｅの外面に被せられている。一方、第１チューブ３１の後端側は、コネクタ部２０に隣接している。ここで、「隣接」とは、第１チューブ３１の後端側がコネクタ部２０に接していてもよく、接さずにコネクタ部２０に近接していてもよい。
ここで、本実施形態では、第２チューブ３２の先端側のうち、ケース１７の後端側１７ｅに対応する位置に、第２チューブ３２をケース１７に固定するためのＣ字状のＣリング５０が外嵌されている。同様に、第２チューブ３２の後端側のうち、重なり部分３３に対応する位置に、第２チューブ３２と第１チューブ３１を固定するためのＣリング５０が外嵌されている。
Ｃリング５０は、固定位置の第２チューブ３２に被せた後で所定の治具にて縮径することで固定するようになっている。
ここで、本実施形態では、第２チューブ３２の先端側のうち、ケース１７の後端側１７ｅに対応する位置に、第２チューブ３２をケース１７に固定するためのＣ字状のＣリング５０が外嵌されている。同様に、第２チューブ３２の後端側のうち、重なり部分３３に対応する位置に、第２チューブ３２と第１チューブ３１を固定するためのＣリング５０が外嵌されている。
Ｃリング５０は、固定位置の第２チューブ３２に被せた後で所定の治具にて縮径することで固定するようになっている。
【0022】
ここで、遮熱チューブ３０の全長Ｔ、重なり部分３３の長さＳとしたとき、Ｔ/１０≦Ｓ≦Ｔ/５を満たし、第１チューブ３１の長さＬ１、第２チューブ３２の長さＬ２としたとき、Ｔ/２≦Ｌ２＜Ｌ１を満たす。ここで、遮熱チューブ３０の全長Ｔとは、重なり部分３３を設けた状態で固定されたときの第２チューブ３２の先端から第１チューブ３１の後端までの軸線Ｏ方向の長さである。
なお、Ｌ１の上限は、上記したＴ/２≦Ｌ２、及びＴ＝Ｌ１＋Ｌ２－Ｓの関係から、Ｌ１≦（Ｔ/２＋Ｓ）である。
なお、Ｌ１の上限は、上記したＴ/２≦Ｌ２、及びＴ＝Ｌ１＋Ｌ２－Ｓの関係から、Ｌ１≦（Ｔ/２＋Ｓ）である。
【0023】
まず、Ｌ２＜Ｌ１とする理由は、図２のように第１チューブ３１を第２チューブ３２の内側に収容したとき、第２チューブ３２の先端から第１チューブ３１が突出するので、第１チューブ３１を第２チューブ３２の先端に延ばすときに第１チューブ３１の先端を掴むことができるからである。
又、Ｔ/２≦Ｌ２とする理由は、Ｔ/２＞Ｌ２であると、全長Ｔに比べてＬ２が短くなり過ぎ、第１チューブ３１を第２チューブ３２の内側に収容したときの全長Ｔからの遮熱チューブ３０全体の軸線Ｏ方向の短縮度が小さくなってしまい、後述するスペースＶ２を確保し難くなるからである。
Ｔ/１０≦Ｓ≦Ｔ/５とする理由は、重なり部分３３の長さＳを適度に確保するためである。Ｔ/１０＜Ｓであると重なり部分３３が短くなり過ぎる。Ｓ＞Ｔ/５であると重なり部分３３が長くなり過ぎ、第１チューブ３１を第２チューブ３２の内側に収容したときの全長Ｔからの遮熱チューブ３０全体の軸線Ｏ方向の短縮度が小さくなってしまい、後述するスペースＶ２を確保し難くなる。
又、Ｔ/２≦Ｌ２とする理由は、Ｔ/２＞Ｌ２であると、全長Ｔに比べてＬ２が短くなり過ぎ、第１チューブ３１を第２チューブ３２の内側に収容したときの全長Ｔからの遮熱チューブ３０全体の軸線Ｏ方向の短縮度が小さくなってしまい、後述するスペースＶ２を確保し難くなるからである。
Ｔ/１０≦Ｓ≦Ｔ/５とする理由は、重なり部分３３の長さＳを適度に確保するためである。Ｔ/１０＜Ｓであると重なり部分３３が短くなり過ぎる。Ｓ＞Ｔ/５であると重なり部分３３が長くなり過ぎ、第１チューブ３１を第２チューブ３２の内側に収容したときの全長Ｔからの遮熱チューブ３０全体の軸線Ｏ方向の短縮度が小さくなってしまい、後述するスペースＶ２を確保し難くなる。
【0024】
次に、図２を参照して、第１チューブ３１及び第２チューブ３２の長さを上述のように規定したことによる作用について説明する。
まず、本発明においては、遮熱チューブ３０を構成する第１チューブ３１と第２チューブ３２とを重なり部分３３を設けて、ケース１７の後端側１７ｅからコネクタ部２０に隣接する部位まで延ばすことで、リード線１２（保護チューブ１３）のほぼ全体を遮熱チューブ３０で覆うことができ、耐熱性を向上させることができる。
まず、本発明においては、遮熱チューブ３０を構成する第１チューブ３１と第２チューブ３２とを重なり部分３３を設けて、ケース１７の後端側１７ｅからコネクタ部２０に隣接する部位まで延ばすことで、リード線１２（保護チューブ１３）のほぼ全体を遮熱チューブ３０で覆うことができ、耐熱性を向上させることができる。
【0025】
一方、遮熱チューブ３０は伸縮性が低いので、ケース１７の後端側１７ｅからコネクタ部２０に隣接する部位まで遮熱チューブ３０を延ばすと、リード線１２の先端側に後から接続端子２５を加締め接続する際の妨げとなってしまい、加締め接続が困難になる。
すなわち、既に述べたように、予めリード線１２の後端側にコネクタ部２０が接続されているので、リード線１２の先端側に後から接続端子２５を加締め接続するには、リード線１２をケース１７を通して先端側に前進させて、リード線１２とケース１７の先端との間にリード線１２を把持するためのスペースＶ２を確保する必要がある。
ここで、コネクタ部２０はリード線１２の径方向外側に突出して遮熱チューブ３０の内径よりも径大であるので、遮熱チューブ３０の後端に当接して干渉する。このため、ケース１７の後端側１７ｅからコネクタ部２０に隣接する部位まで遮熱チューブ３０を延ばすと、リード線１２をケース１７側に前進させることが困難になる。
すなわち、既に述べたように、予めリード線１２の後端側にコネクタ部２０が接続されているので、リード線１２の先端側に後から接続端子２５を加締め接続するには、リード線１２をケース１７を通して先端側に前進させて、リード線１２とケース１７の先端との間にリード線１２を把持するためのスペースＶ２を確保する必要がある。
ここで、コネクタ部２０はリード線１２の径方向外側に突出して遮熱チューブ３０の内径よりも径大であるので、遮熱チューブ３０の後端に当接して干渉する。このため、ケース１７の後端側１７ｅからコネクタ部２０に隣接する部位まで遮熱チューブ３０を延ばすと、リード線１２をケース１７側に前進させることが困難になる。
【0026】
そこで、遮熱チューブ３０を構成する第１チューブ３１を第２チューブ３２の内側に収容できるようにすることで、収容時の遮熱チューブ３０の長さが第１チューブ３１の長さＬ１まで短くなり、延長時の遮熱チューブ３０の全長Ｔとの差が生じる。そして、この差だけ遮熱チューブ３０毎リード線１２を、未加締めのケース１７ｘを通して先端側に前進させることができ、スペースＶ２を確保できる。
未加締めのケース１７ｘではシール部材１１が加締められておらず、シール部材１１を通してリード線１２を前進させることが可能である。
未加締めのケース１７ｘではシール部材１１が加締められておらず、シール部材１１を通してリード線１２を前進させることが可能である。
【0027】
なお、第１チューブ３１を第２チューブ３２の内側に収容することでできる全長Ｔとの差は（Ｔ－Ｌ１）であるが、第２チューブ３２のうちケース１７の後端側１７ｅに被せられる部分はリード線１２の前進に利用できないので、正味の差は、図２のＶ３の長さとなる。
以上のようにして、センサ１００の外部へ延びるリード線１２を遮熱チューブ３０で確実に包囲して耐熱性を向上させると共に、リード線１２への端子金具２５の接続を妨げることを回避でき、生産性も損なわないことになる。
以上のようにして、センサ１００の外部へ延びるリード線１２を遮熱チューブ３０で確実に包囲して耐熱性を向上させると共に、リード線１２への端子金具２５の接続を妨げることを回避でき、生産性も損なわないことになる。
【0028】
なお、図３に示すように、端子金具２５を接続したリード線１２を後端側へ引き出し、ケース１７内の図示しないセパレータに端子金具２５を保持し、リード線１２を挿通したシール部材１１の外側のケース１７を加締めてケースアセンブリを製造する。
そして、このケースアセンブリを、センサ素子１５を主体金具１８及びプロテクタ１９に組付けた素子アセンブリの後端側に配置し、センサ素子１５の電極パッド１６に端子金具２５が電気的に接続するようにケース１７を主体金具１８の後端側に被せ、ケース１７を全周溶接等してセンサ１００を製造する。
そして、このケースアセンブリを、センサ素子１５を主体金具１８及びプロテクタ１９に組付けた素子アセンブリの後端側に配置し、センサ素子１５の電極パッド１６に端子金具２５が電気的に接続するようにケース１７を主体金具１８の後端側に被せ、ケース１７を全周溶接等してセンサ１００を製造する。
【0029】
本発明は遮熱チューブ３０が第１チューブ３１と第２チューブ３２の２つからなるものに限らず、第１チューブ～第３チューブの３つからなるものに拡張できる。
この場合、遮熱チューブは、第１チューブと、自身の内径が第１チューブの外径より大径で第１チューブを収容可能な第２チューブと、自身の内径が第２チューブの外径より大径で第２チューブを収容可能な第３チューブとを備えればよい。
先端側から第３チューブ、第２チューブ、第１チューブの順に各チューブが配置される。そして、第３チューブは、第２チューブと第１重なり部分を設けつつ、第２チューブより先端側に配置されてケースの後端側の外面に被せられ、第２チューブは、第１チューブと第２重なり部分を設けつつ、第１チューブより先端側に配置され、第１チューブの後端側は、コネクタ部に隣接する。
この場合、遮熱チューブは、第１チューブと、自身の内径が第１チューブの外径より大径で第１チューブを収容可能な第２チューブと、自身の内径が第２チューブの外径より大径で第２チューブを収容可能な第３チューブとを備えればよい。
先端側から第３チューブ、第２チューブ、第１チューブの順に各チューブが配置される。そして、第３チューブは、第２チューブと第１重なり部分を設けつつ、第２チューブより先端側に配置されてケースの後端側の外面に被せられ、第２チューブは、第１チューブと第２重なり部分を設けつつ、第１チューブより先端側に配置され、第１チューブの後端側は、コネクタ部に隣接する。
【0030】
ここで、遮熱チューブの全長Ｔ、第１重なり部分の長さＳ１、第２重なり部分の長さＳ２としたとき、Ｔ/１０≦Ｓ１≦Ｔ/５、Ｔ/１０≦Ｓ２≦Ｔ/５を満たし、第１チューブの長さＬ１、第２チューブの長さＬ２、第３チューブの長さＬ３としたとき、Ｔ/３≦Ｌ３＜Ｌ２＜Ｌ１を満たすようにすればよい。
なお、Ｌ１＋Ｌ２の上限は、上記したＴ/３≦Ｌ３、及びＴ＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３－（Ｓ１＋Ｓ２）の関係から、（Ｌ１＋Ｌ２）≦２Ｔ/３＋（Ｓ１＋Ｓ２）である。
なお、Ｌ１＋Ｌ２の上限は、上記したＴ/３≦Ｌ３、及びＴ＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３－（Ｓ１＋Ｓ２）の関係から、（Ｌ１＋Ｌ２）≦２Ｔ/３＋（Ｓ１＋Ｓ２）である。
【0031】
本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。
【0032】
遮熱チューブ３０の材質は上記実施形態に限定されず、遮熱性を有すればよい。
第２チューブ３２をケース１７に固定する方法、及び重なり部分３３に対応する位置で第２チューブ３２と第１チューブ３１を固定する方法もＣリングに限定されず、バンド、ワイヤ等が挙げられる。
センサ素子は板型素子に限らず、筒型素子でもよい。
又、センサの種類も限定されず、酸素センサの他、ＮＯｘセンサ、全領域センサ、温度センサ、ＰＭセンサ等が挙げられる。
第２チューブ３２をケース１７に固定する方法、及び重なり部分３３に対応する位置で第２チューブ３２と第１チューブ３１を固定する方法もＣリングに限定されず、バンド、ワイヤ等が挙げられる。
センサ素子は板型素子に限らず、筒型素子でもよい。
又、センサの種類も限定されず、酸素センサの他、ＮＯｘセンサ、全領域センサ、温度センサ、ＰＭセンサ等が挙げられる。
【符号の説明】
【0033】
１００ センサ
１１ シール部材
１２ リード線
１５ センサ素子
１７ ケース
１７ｅ ケースの後端側
１８ 主体金具
２０ コネクタ部
２５ 端子金具
３０ 遮熱チューブ
３１ 第１チューブ
３２ 第２チューブ
３３ 重なり部分
Ｏ 軸線
１１ シール部材
１２ リード線
１５ センサ素子
１７ ケース
１７ｅ ケースの後端側
１８ 主体金具
２０ コネクタ部
２５ 端子金具
３０ 遮熱チューブ
３１ 第１チューブ
３２ 第２チューブ
３３ 重なり部分
Ｏ 軸線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】