(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１板面とこれに平行な第２板面とを有する板状をなし、前記第１板面に第１電極パッドを有すると共に、前記第２板面に前記第１電極パッドと対向する第２電極パッドを有するセンサ素子と、
前記第１電極パッドに弾性的に接触する第１バネ端子と、
前記第１バネ端子と対向して配置され、前記第２電極パッドに弾性的に接触する第２バネ端子と、
を備えるセンサであって、
前記第１バネ端子は、第１凸部を有し、
前記第２バネ端子は、第２凸部を有し、
前記第１凸部は、周縁に第１角部を有する第１頂面を備え、
前記第２凸部は、周縁に第２角部を有する第２頂面を備え、
前記第１凸部及び前記第２凸部は、
前記センサ素子が対向する前記第１バネ端子と前記第２バネ端子との間に挿入されていない状態において、前記第１頂面と前記第２頂面とが互いに当接した状態を維持し、かつ、
前記センサ素子が対向する前記第１バネ端子と前記第２バネ端子との間に挿入された状態において、前記第１角部が前記第１電極パッドに点接触すると共に、前記第２角部が前記第２電極パッドに点接触する形態とされてなる
センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極パッドを有するセンサ素子と、この電極パッドに弾性的に接触するバネ端子とを備えるセンサに関し、特に、互いに対向する第１電極パッド及び第２電極パッドを有する板状のセンサ素子と、互い対向して配置され、これら第１電極パッド及び第２電極パッドにそれぞれ弾性的に接触する第１バネ端子及び第２バネ端子とを備えるセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、互いに対向する第１電極パッド及び第２電極パッドが設けられた板状のセンサ素子と、互いに対向して配置され、これら第１電極パッド及び第２電極パッドとそれぞれ弾性的に接触する第１バネ端子及び第２バネ端子とを備えるセンサが知られている。例えば、特許文献１や特許文献２にこのようなセンサが開示されている。
【０００３】
このようなセンサにおいて、バネ端子とセンサ素子の電極パッドとの電気的な接続信頼性を向上させるためには、バネ端子に例えば略円錐状の突起部を設け、この突起部の頂部を点接触により電極パッドに点接触により接触させることが好ましい（特許文献１の図１２等参照）。バネ端子と電極パッドとを点接触させることで、接触圧が大きくなるため、両者が確実に接触するからである。また、バネ端子と電極パッドとの接触圧を更に大きくするためには、センサ素子が対向するバネ端子同士の間に挿入される前の状態において、対向するバネ端子同士が互いに当接するほどに、バネ端子のバネ性を上げるのが望ましい（特許文献２の図１７等参照）。
【０００４】
【特許文献１】実開昭６１−７０７６３号公報
【特許文献２】特開２００１−１８８０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図９に示すように、センサ素子９２０挿入前の状態で対向するバネ端子９１０，９１０同士が互いに当接するセンサにおいて、バネ端子９１０，９１０に円錐状の突起部９１１，９１１を設けた場合には、突起部９１１，９１１同士がその頂部９１１ｃ，９１１ｃ同士で当接しないことがある。各々の突起部９１１，９１１の頂部９１１ｃ，９１１ｃの位置が、対向するバネ端子９１０，９１０の対向方向（図中、左右方向）と直交する方向（例えば、図中、上下方向や紙面の表裏方向など）にごく僅かにずれただけでも、突起部９１１，９１１は頂部９１１ｃ，９１１ｃ同士で当接できなくなるからである。
【０００６】
このような場合、バネ端子９１０，９１０がセンサ内の所定の対向位置から位置ずれを起こして、センサ素子９２０を対向するバネ端子９１０，９１０間に挿入したときに、バネ端子９１０，９１０とセンサ素子９２０の電極パッド９２１，９２１との接触位置が所定の位置からずれるおそれがある。そうすると、一方のバネ端子９１０と電極パッド９２１との接触圧と、他方のバネ端子９１０と電極パッド９２１との接触圧とが異なって、これらの電気的な接続信頼性が十分に確保できないおそれがある。
【０００７】
また、センサ素子９２０を対向するバネ端子９１０，９１０間に挿入する際に、位置ずれしているバネ端子９１０，９１０がセンサ内の他の内部部品と干渉して異常変形を起こすおそれもある。また、挿入時にセンサ素子９２０に余分な荷重が掛かって、センサ素子９２０に素子折れ等の破損が生じるおそれもある。このように、センサ素子９２０の挿入
前の状態で対向するバネ端子９１０，９１０同士が互いに当接するセンサにおいて、バネ端子９１０，９１０に突起部９１１，９１１を設けたものは、バネ端子９１０，９１０とセンサ素子９２０との電気的な接続信頼性や、センサの組立性に問題がある。
【０００８】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、センサ素子挿入前の状態で対向するバネ端子同士が互いに当接するセンサにおいて、センサ素子を挿入した状態でバネ端子とセンサ素子との電気的な接続信頼性が高く、しかも組立性にも優れた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】
【０００９】
その解決手段は、第１板面とこれに平行な第２板面とを有する板状をなし、前記第１板面に第１電極パッドを有すると共に、前記第２板面に前記第１電極パッドと対向する第２電極パッドを有するセンサ素子と、前記第１電極パッドに弾性的に接触する第１バネ端子と、前記第１バネ端子と対向して配置され、前記第２電極パッドに弾性的に接触する第２バネ端子と、を備えるセンサであって、前記第１バネ端子は、第１凸部を有し、前記第２バネ端子は、第２凸部を有し、前記第１凸部は、周縁に第１角部を有する第１頂面を備え、前記第２凸部は、周縁に第２角部を有する第２頂面を備え、前記第１凸部及び前記第２凸部は、前記センサ素子が対向する前記第１バネ端子と前記第２バネ端子との間に挿入されていない状態において、前記第１頂面と前記第２頂面とが互いに当接した状態を維持し、かつ、前記センサ素子が対向する前記第１バネ端子と前記第２バネ端子との間に挿入された状態において、前記第１角部が前記第１電極パッドに点接触すると共に、前記第２角部が前記第２電極パッドに点接触する形態とされてなるセンサである。
【００１０】
本発明によれば、第１バネ端子に設けられた第１凸部、及び、第２バネ端子に設けられた第２凸部は、第１凸部は第１頂面を、第２凸部は第２頂面を備える。このように第１，第２凸部に第１，第２頂面を設けることで、センサ素子が対向する第１，第２バネ端子間に挿入されていない状態において、これらの第１，第２凸部が第１，第２バネ端子の対向方向と直交する方向に位置ずれを起こしても、第１，第２凸部が対向方向には移動することなく、互いに当接した状態を維持しやすくなる。
【００１１】
このため、第１，第２バネ端子がセンサ内の所定の対向位置から位置ずれを起こすことを防止できる。これにより、センサ素子を対向する第１，第２バネ端子間に挿入したときに、第１，第２バネ端子とセンサ素子の第１，第２電極パッドとの接触位置がそれぞれ所定位置からずれることを防止できる。また、センサ素子を対向する第１，第２バネ端子間に挿入する際に、第１，第２バネ端子がセンサ内の他の内部部品と干渉して異常変形を起こすことも防止できる。従って、センサの組立性を向上させることができる。
【００１２】
更に本発明では、第１，第２凸部が、第１頂面の周縁に第１角部を、第２頂面の周縁に第２角部を備える。このように第１，第２頂面の周縁に第１，第２角部を設けることで、センサ素子が対向する第１，第２バネ端子間に挿入された状態において、これらの第１，第２角部を第１，第２電極パッドに、それぞれ容易に点接触させることができる。このため、第１，第２バネ端子と第１，第２電極パッドとの接触圧がそれぞれ大きくなり、確実に接触するので、第１，第２バネ端子と第１，第２電極パッドとの電気的な接続信頼性を向上させることができる。
【００１３】
なお、本発明の「センサ」は、上記の要件を満たすものあればよく、その種類は特に限定されない。例えば、センサとして、酸素センサ、全領域空燃比センサ、ＮＯｘセンサなどのガスセンサを挙げることができる。
「センサ素子」も、上記の要件を満たすものであればよく、被測定ガスなどを検知可能なセンサ部を有するセンサ素子の他、このようなセンサ部とこれを加熱するヒータ部とが一体形成されたされたセンサ素子でもよい。
「第１バネ端子」及び「第２バネ端子」も、上記の要件を満たすものであればよく、例えば、センサ外部との接続に利用されるリード線を把持可能な把持部と、Ｖ字状やＵ字状、Ｊ字状などの形状をなし、第１，第２電極パッドに弾性的に接触するために弾性変形可能な弾性部とを有するものが挙げられる。
【００１４】
「第１凸部」及び「第２凸部」も、上記の要件を満たすものであればよく、例えば、平坦な頂面を有する凸部が挙げられる。なお、第１，第２凸部は、第１，第２バネ端子にプレス加工等で一体成形されたものでも、別体として形成された後に接合されたものでもよい。
なお、第１，第２バネ端子の「対向方向」とは、互いに対向して配置された第１，第２バネ端子の並び方向を言う。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
なお、「第１頂面」及び「第２頂面」は、上記の要件を満たすものであればよく、例えば、それぞれを平坦な頂面とするのがよいが、頂面が湾曲していても用いることができる場合もある。第１，第２頂面を平坦な頂面とすれば、センサ素子が挿入されていない状態で、互いに当接した状態をより維持しやすくなるので好適である。
【００１８】
「第１角部」及び「第２角部」も、上記の要件を満たすものであればよく、例えば、頂面を三角形や菱形、五角形などとし、そのうちの一つの角部を第１角部や第２角部とすればよい。なお、第１，第２角部は、第１，第２頂面の周縁のうち、センサ素子が挿入される側に設けるのが好ましい。このようにすれば、対向する第１，第２バネ端子間にセンサ素子を挿入する際の挿入抵抗が小さくなり、挿入時にセンサ素子が破損したり、挿入時に第１，第２バネ端子が他の内部部品と干渉して異常変形するのをより確実に防止できるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１に本実施形態のガスセンサ（センサ）１００を示す。また、図２にこのガスセンサ１００を構成するセンサ素子１２０を示す。また、図３にこのガスセンサ１００を構成するバネ端子１４１等を示す。更に、図５にバネ端子１４１等にリード線１５１等を接続した状態を示す。また、図７にセンサ素子１２０が挿入される前の状態における対向する一組のバネ端子１４１，１４４等を示す。また、図８にセンサ素子１２０が対向する一組のバネ端子１４１，１４４等に挿入された状態を示す。なお、図１，図３〜図８においては、図中下方が軸線方向先端側（以下、単に先端側とも言う。）、図中上方が軸線方向基端側（以下、単に基端側とも言う。）である。
【００２０】
このガスセンサ１００は、自動車や各種内燃機関において空燃比フィードバック制御を行うために、自身の先端側が排気管内部に配置されるように排気管に装着され、測定対象となる排気ガス中の酸素濃度を検出する空燃比センサである。このガスセンサ１００は、図１に示すように、軸線ＡＸの方向（軸線方向）に延びる筒状の主体金具１１０と、この主体金具１１０の内側に配置され、軸線方向に延びる板状のセンサ素子１２０と、センサ素子１２０の基端側に取り付けられ、センサ素子１２０と電気的に接続する４つのバネ端子１４１，１４２，１４４，１４５が収容されたセパレータ１３０とを有する。また、このガスセンサ１００は、主体金具１１０の先端側に固設されたプロテクタ１０１や、主体金具１１０の基端側に固設された金属外筒１０３、センサ内部から外部へ取り出される４本のリード線１５１，１５２，１５４，１５５を有する。
【００２１】
このうち、主体金具１１０は、軸線方向の略中央に径方向外側に突出する径大部１１０ｔを有する。そして、主体金具１１０の外側のうち、この径大部１１０ｔの先端面１１０ｔｎ側には、ガスケット１１２が装着されている。一方、主体金具１１０は、その内部に、径方向内側に突出する棚部１１１を有する。そして、主体金具１１０内には、アルミナからなる筒状のセラミックホルダ１１３、滑石粉末やガラス粉末等からなる第１粉末充填層１１４、同じく滑石粉末やガラス粉末等からなる第２粉末充填層１１５、及び、アルミナからなる筒状のセラミックスリーブ１１６が、この順に先端側から基端側に向けて配設されている。また、主体金具１１０内には、セラミックホルダ１１３や第１粉末充填層１１４等の外側に、筒状の金属カップ１１７が配設されている。更に、セラミックスリーブ１１６と主体金具１１０の基端部１１０ｋとの間には、加締リング１１８が配置されている。
【００２２】
このうち、先端側に位置するセラミックホルダ１１３は、金属カップ１１７の内側に配置され、その先端側で金属カップ１１７を介して主体金具１１０の棚部１１１と係合している。このセラミックホルダ１１３は、センサ素子１２０を内挿している。一方、基端側に位置するセラミックスリーブ１１６も、センサ素子１２０を内挿して、これを支持している。このセラミックスリーブ１１６は、その基端側に径方向外側に突出する段付部１１６ｄを有する。そして、主体金具１１０の基端部１１０ｋを径方向内側に屈曲させて、加締リング１１８を介し、この段付部１１６ｄに向けて加締めることにより、セラミックスリーブ１１６が主体金具１１０内に固定されている。
【００２３】
次に、センサ素子１２０について説明する（図１及び図２参照）。このセンサ素子１２０は、軸線方向に延びる板状をなし、その先端部１２０ｓが主体金具１１０から先端側に突出し、中間部１２０ｔが主体金具１１０の内部に配置され、基端部１２０ｋが主体金具１１０から基端側に突出している。このうち、先端部１２０ｓには、排気ガス中の酸素濃度を検出可能に構成されたガス検出部１２１と、このガス検出部１２１を加熱可能に構成されたヒータ部１２３とが設けられている。
【００２４】
一方、基端部１２０ｋのうち、第１板面１２０ａ（図１中、左側の面）には、センサ素子１２０の先端部１２０ｓに設けられたガス検出部１２１と電気的に接続する平面視矩形状の第１センサ用電極パッド１２５及び第２センサ用電極パッド１２６が並んで設けられている。一方、第１板面１２０ａと平行な第２板面１２０ｂ（図１中、右側の面）には、センサ素子１２０の先端部１２０ｓに設けられたヒータ部１２３と電気的に接続する平面視矩形状の第１ヒータ用電極パッド１２８及び第２ヒータ用電極パッド１２９が並んで設けられている。
【００２５】
第１センサ用電極パッド１２５と第１ヒータ用電極パッド１２８、及び、第２センサ用電極パッド１２６と第２ヒータ用電極パッド１２９は、それぞれ互いに対向する位置に配設されている（図２参照）。なお、互いに対向する第１センサ用電極パッド１２５と第１ヒータ用電極パッド１２８について、第１センサ用電極パッド１２５が本発明の第１電極パッドに相当し、第１ヒータ用電極パッド１２８が本発明の第２電極パッドに相当する。また、互いに対向する第２センサ用電極パッド１２６と第２ヒータ用電極パッド１２９については、第２センサ用電極パッド１２６が本発明の第１電極パッドに相当し、第２ヒータ用電極パッド１２９が本発明の第２電極パッドに相当する。
【００２６】
このセンサ素子１２０は、軸線方向に延びる板状のガス検出素子（図示しない）と、同じく軸線方向に延びる板状のヒータ素子（図示しない）とが積層され、一体化されることにより形成されている。このうち、ガス検出素子は、イットリアを安定化剤として固溶させたジルコニアを主体に形成された固体電解質層や、この固体電解質体の両面にＰｔを主体に多孔質状に形成された一対の測定電極、この測定電極と前述の第１，第２センサ用電極パッド１２５，１２６とを電気的に接続する、Ｐｔ等から形成された一対のリード部などを有する公知のものである。また、ヒータ素子は、アルミナを主体とする絶縁基板や、その層間にＰｔを主体にジグザグ状に形成された発熱抵抗体、この発熱抵抗体と前述の第１，第２ヒータ用電極パッド１２８，１２９とを電気的に接続する、Ｐｔ等から形成された一対のリード部などを有する公知のものである。
【００２７】
次に、主体金具１１０よりも先端側について説明する。主体金具１１０の先端側には、主体金具１１０から突出するセンサ素子１２０の先端部１２０ｓを覆うように、二重の有底筒状をなすプロテクタ１０１がレーザ溶接、スポット溶接等により固設されている。このプロテクタ１０１には、排ガスを内部に導入できるように、複数の導入孔１０１ｃがその先端面や側面の所定位置に形成されている。
【００２８】
次に、主体金具１１０よりも基端側の構造について説明する。主体金具１１０の基端側には、筒状の金属外筒１０３がレーザ溶接により固設されている。この金属外筒１０３は、先端側に位置し、その先端で主体金具１１０に固設される外筒第１部１０４と、この外筒第１部１０４の基端側に位置し、径方向内側に向けて加締め加工された外筒第２部１０５と、この外筒第２部１０５の基端側に位置する外筒第３部１０６と、更にこの外筒第３部１０６の基端側に位置し、径方向内側に向けて加締め加工された最も径小な外筒第４部１０７とからなる。
【００２９】
金属外筒１０３のうち、外筒第１部１０４から外筒第３部１０６の内側には、セラミック製のセパレータ１３０が配設されている。このセパレータ１３０は、先端側に大きく開口し、後述する４つのバネ端子１４１，１４２，１４４，１４５が配設されると共に、センサ素子１２０の基端側が挿入される収容部１３１と、基端に穿設され、後述する４本のリード線１５１，１５２，１５４，１５５が挿入される４つの挿通孔１３２とを有する。
【００３０】
セパレータ１３０には、４つのバネ端子、即ち、第１センサ用バネ端子１４１、第２センサ用バネ端子１４２、第１ヒータ用バネ端子１４４及び第２ヒータ用バネ端子１４５が収容されている。これらのバネ端子１４１，１４２，１４４，１４５は、互いに接触しないように互いに隔離された状態で、セパレータ１３０内の所定の位置に収容されている。具体的には、第１センサ用バネ端子１４１と第２センサ用バネ端子１４２とは、軸線方向と直交する方向のうち、図１中、紙面の表裏方向に並んで配置されている。同様に、第１ヒータ用バネ端子１４４と第２ヒータ用バネ端子１４５も、軸線方向と直交する方向のうち、図１中、紙面の表裏方向に並んで配置されている。また、第１センサ用バネ端子１４１と第１ヒータ用バネ端子１４４とは、互いに対向する位置に配置されている。同様に、第２センサ用バネ端子１４２と第２ヒータ用バネ端子１４５も、互いに対向する位置に配置されている。
【００３１】
なお、互いに対向する第１センサ用バネ端子１４１と第１ヒータ用バネ端子１４４について、第１センサ用バネ端子１４１が本発明の第１バネ端子に相当し、第１ヒータ用バネ端子１４４が本発明の第２バネ端子に相当する。また、互いに対向する第２センサ用バネ端子１４２と第２ヒータ用バネ端子１４５については、第２センサ用バネ端子１４２が本発明の第１バネ端子に相当し、第２ヒータ用バネ端子１２９が本発明の第２バネ端子に相当する。
【００３２】
ここで、これらのバネ端子１４１，１４２，１４４，１４５の詳細について説明する（図３〜図６参照）。なお、本実施形態では、第１センサ用バネ端子１４１と第２センサ用バネ端子１４５とが同形状をなし（図３及び図５参照）、第２センサ用バネ端子１４２と第１センサ用バネ端子１４４とが同形状をなす（図４及び図６参照）。更に、第１センサ用バネ端子１４１（第２センサ用バネ端子１４５）と第２センサ用バネ端子１４２（第１センサ用バネ端子１４４）とは、左右対称となる形状とされている。
【００３３】
バネ端子１４１等は、ガスセンサ１００に組み付けられた状態で先端側に位置し、Ｊ字状をなし、弾性変形可能な弾性部１４１ｄ，１４２ｄ，１４４ｄ，１４５ｄと、基端側に位置し、後述するリード線１５１，１５２，１５４，１５５を加締め固定することにより把持可能な把持部１４１ｈ，１４２ｈ，１４４ｈ，１４５ｈとを有する。また、バネ端子１４１等は、その先端側に、セパレータ１３０に組み付けられたときにセパレータ１３０に係合し、バネ端子１４１等のセパレータ１３０への位置決めを行うための係合部１４１ｃ，１４２ｃ，１４４ｃ，１４５ｃを有する。
【００３４】
このうち、弾性部１４１ｄ等は、把持部１４１ｈ等の先端からほぼ軸線方向に沿って先端側に延出する弾性第１部１４１ｄ１，１４２ｄ１，１４４ｄ１，１４５ｄ１と、この弾性第１部１４１ｄ１等の先端で屈曲し、斜め基端側に延出する弾性第２部１４１ｄ２，１４２ｄ２，１４４ｄ２，１４５ｄ２と、この弾性第２部１４１ｄ２等の先で屈曲してほぼ軸線方向に沿って基端側に短く延出し、弾性第１部１４１ｄ１等と対向する弾性第３部１４１ｄ３，１４２ｄ３，１４４ｄ３，１４５ｄ３とからなる。
【００３５】
そして、弾性第３部１４１ｄ３等には、軸線方向とほぼ直交する方向であって、弾性第１部１４１ｄ１等とは反対側に突出する凸部１４１ｐ，１４２ｐ，１４４ｐ，１４５ｐが設けられている。この凸部１４１ｐ等は、実質的に平坦で三角形をなす頂面１４１ｐｍ，１４２ｐｍ，１４４ｐｍ，１４５ｐｍを有する。この頂面１４１ｐｍ等は、その周縁にある３つの角部のうち、１つの角部１４１ｐｍｃ，１４２ｐｍｃ，１４４ｐｍｃ，１４５ｐｍｃが先端側、即ち、センサ素子１２０が挿入される側に位置するように形成されている。
【００３６】
なお、第１，第２センサ用バネ端子（第１バネ端子）１４１，１４２の凸部１４１ｐ，１４２ｐがそれぞれ本発明の第１凸部に相当する。一方、第１，第２ヒータ用バネ端子（第２バネ端子）１４４，１４５の凸部１４４ｐ，１４５ｐがそれぞれ本発明の第２凸部に相当する。また、第１，第２センサ用バネ端子（第１バネ端子）１４１，１４２の頂面１４１ｐｍ，１４２ｐｍがそれぞれ本発明の第１頂面に相当する。一方、第１，第２ヒータ用バネ端子（第２バネ端子）１４４，１４５の頂面１４４ｐｍ，１４５ｐｍがそれぞれ本発明の第２頂面に相当する。また、第１，第２センサ用バネ端子（第１バネ端子）１４１，１４２の角部１４１ｐｍｃ，１４２ｐｍｃがそれぞれ本発明の第１角部に相当する。一方、第１，第２ヒータ用バネ端子（第２バネ端子）１４４，１４５の角部１４４ｐｍｃ，１４５ｐｍｃがそれぞれ本発明の第２角部に相当する。
【００３７】
一方、把持部１４１ｈ等は、リード線１５１，１５２，１５４，１５５の導線（撚り線）１５１ｅ，１５２ｅ，１５４ｅ，１５５ｅを被覆する絶縁被膜１５１ｆ，１５２ｆ，１５４ｆ，１５５ｆの外周を加締めてバネ端子１４１等に固定する把持第１部１４１ｈ１，１４２ｈ１，１４４ｈ１，１４５ｈ１と、露出した導線１５１ｅ等を加締めて電気的な接続を行う把持第２部１４１ｈ２，１４２ｈ２，１４４ｈ２，１４５ｈ２とからなる。
【００３８】
次に、このようなバネ端子１４１，１４２，１４４，１４５が、セパレータ１３０に組み付けられた状態で、かつ、センサ素子１２０が挿入される前の状態について説明する（図７参照）。この状態においては、第１センサ用バネ端子１４１の凸部１４１ｐの頂面１４１ｐｍと、これに対向して配置された第１ヒータ用バネ端子１４４の凸部１４４ｐの頂面１４４ｐｍとが、互いに当接している。より具体的には、凸部１４１ｐ，１４４ｐは、これらがバネ端子１４１，１４４の対向方向（図７中、左右方向）と直交する方向（例えば、図７中、上下方向や紙面の表裏方向など）に位置ずれを起こしても、上記対向方向には移動することなく、互いに当接した状態を維持する。このため、バネ端子１４１，１４４がガスセンサ１００内の所定の対向位置から位置ずれを起こすことを防止できる。また、本実施形態では、凸部１４１ｐ，１４４ｐがそれぞれ平坦な頂面１４１ｐｍ，１４４ｐｍを有しているので、凸部１４１ｐ，１４４ｐが、上記対向方向と直交する方向に位置ずれを起こしても、上記対向方向には移動することなく、互いに当接した状態を、より確実に維持できる。
【００３９】
同様に、第２センサ用バネ端子１４２の凸部１４２ｐの頂面１４２ｐｍと、これに対向して配置された第２ヒータ用バネ端子１４５の凸部１４５ｐの頂面１４５ｐｍとが、互いに当接している。より具体的には、これらの凸部１４２ｐ，１４５ｐは、これらがバネ端子１４２，１４５の対向方向と直交する方向に位置ずれを起こしても、上記対向方向には移動することなく、互いに当接した状態を維持する。このため、バネ端子１４２，１４５がガスセンサ１００内の所定の対向位置から位置ずれを起こすことを防止できる。また、凸部１４２ｐ，１４５ｐも、それぞれ平坦な頂面１４２ｐｍ，１４５ｐｍを有しているので、凸部１４２ｐ，１４５ｐが、上記対向方向と直交する方向に位置ずれを起こしても、上記対向方向には移動することなく、互いに当接した状態をより確実に維持できる。
【００４０】
次に、バネ端子１４１，１４２，１４４，１４５が組み付けられたセパレータ１３０のの収容部１３１内にセンサ素子１２０の基端側が挿入された状態について説明する（図８参照）。この状態においては、第１センサ用バネ端子１４１の凸部１４１ｐの角部１４１ｐｍｃが、センサ素子１２０の第１センサ用電極バッド１２５に弾性的に点接触して電気体に接続している。更に、第２センサ用バネ端子１４２の凸部１４２ｐの角部１４２ｐｍｃが、センサ素子１２０の第２センサ用電極バッド１２６に弾性的に点接触して電気的に接続している。また、第１ヒータ用バネ端子１４４の凸部１４４ｐの角部１４４ｐｍｃが、センサ素子１２０の第１ヒータ用電極バッド１２８に弾性的に点接触して電気的に接続している。更に、第２ヒータ用バネ端子１４５の凸部１４５ｐの角部１４５ｐｍｃが、センサ素子１２０の第２ヒータ用電極バッド１２９に弾性的に点接触して電気的に接続している。このため、各々のバネ端子１４１，１４２，１４４，１４５と電極パッド１２５，１２６，１２８，１２９との接触圧がそれぞれ大きくなり、確実に接触するので、これらの電気的な接続信頼性を向上させることができる。
【００４１】
また、本実施形態では、各々の凸部１４１ｐ，１４２ｐ，１４４ｐ，１４５ｐの頂面１４１ｐｍ，１４２ｐｍ，１４４ｐｍ，１４５ｐｍの周縁に角部１４１ｐｍｃ，１４２ｐｍｃ，１４４ｐｍｃ，１４５ｐｍｃを設けている、このため、これらの角部１４１ｐｍｃ，１４２ｐｍｃ，１４４ｐｍｃ，１４５ｐｍｃをセンサ素子１２０の電極パッド１２５，１２６，１２８，１２９に当接させることにより、凸部１４１ｐ，１４２ｐ，１４４ｐ，１４５ｐと電極パッド１２５，１２６，１２８，１２９とを容易に点接触させることができる。
【００４２】
次に、図１に戻って、ガスセンサ１００のその他の基端側部分について説明する。セパレータ１３０は、その周囲に配置された概略筒状をなす付勢金具１６０によって、後述するグロメット１６１に当接するように基端側に付勢された状態で、金属外筒１０３内に保持されている。付勢金具１６０は、金属外筒１０３の外筒第２部１０５の内側に配置され、外筒第２部１０５により加締固定されている。また、金属外筒１０３のうち、外筒第４部１０７の内側には、４本のリード線、即ち、第１センサ用リード線１５１、第２センサ用リード線１５２，第１ヒータ用リード線１５４及び第２ヒータ用リード線１５５をそれぞれ内挿するフッ素ゴム製のグロメット１６１が配設されている。このグロメット１６１は、外筒第４部１０７により加締め固定されている。
【００４３】
次いで、上記ガスセンサ１００の製造方法について説明する。まず、公知の手法によりセンサ素子１２０を作成する。そして、このセンサ素子１２０をセラミックホルダ１１３に内挿して、更にこれらを金属カップ１１７内に配置する。その後、金属カップ１１７内に基端側から第１粉末充填層１１４となる滑石リングを挿入して先端側に押圧し、滑石リングを圧縮変形することで、センサ素子１２０を固定する。
【００４４】
次に、これを主体金具１１０の内側に基端側から挿入し、更に、第２粉末充填層１１５となる滑石リングとセラミックスリーブ１１６をこの順に基端側から挿入する。なお、主体金具１１０の先端側には、予めプロテクタ１０１をレーザ溶接、スポット溶接等により固定しておく。その後、主体金具１１０の基端部１１０ｋを径方向内側に屈曲させて、加締リング１１８を介して、セラミックスリーブ１１６の段付部１１６ｄに向けて加締め、セラミックスリーブ１１６やセンサ素子１２０等を主体金具１１０に固定し、下部アッセンブリとする。
【００４５】
次に、上部アッセンブリを作成する。即ち、第１，第２センサ用リード線１５１，１５２がそれぞれ接続された第１，第２センサ用バネ端子１４１，１４２、及び、第１，第２ヒータ用リード線１５４，１５５がそれぞれ接続された第１，第２ヒータ用バネ端子１４４，１４５を、セパレータ１３０の内側の所定位置に配置する。また、セパレータ１３０の外周の所定位置に付勢金具１６０も取り付けておく。前述したように、このようにバネ端子１４１，１４２，１４４，１４５をセパレータ１３０に組み付けた状態では、バネ端子１４１，１４２，１４４，１４５は、セパレータ１３０内の所定位置から位置ずれを起こすことが防止される。
【００４６】
その後、セパレータ１３０の基端側にグロメット１６１を配置して、これをグロメット１６１側から金属外筒１０３内に挿入する。その後、金属外筒１０３の外筒第２部１０５を径方向内側に加締め、その内側に位置する付勢金具１６０をも変形させて、付勢金具１６０によりセパレータ１３０が基端側に付勢された状態とする。かくして、上部アッセンブリができる。
【００４７】
次に、上部アッセンブリと下部アッセンブリとを相対的に移動させることにより、セパレータ１３０の収容部１３１内に、センサ素子１２０の基端側を挿入する。これにより、セパレータ１３０内に予め配置された第１，第２センサ用バネ端子１４１，１４２及び第１，第２ヒータ用バネ端子１４４，１４５が、それぞれ対応するセンサ素子１２０の第１，第２センサ用電極パッド１２５，１２６及び第１，第２ヒータ用電極パッド１２８，１２９に弾性的に点接触して電気的に接続する。
【００４８】
その際、各々のバネ端子１４１，１４２，１４４，１４５は、前述したように、凸部１４１ｐ，１４２ｐ，１４４ｐ，１４５ｐの存在により、セパレータ１３０内の所定位置から位置ずれを起こすことが防止されている。このため、センサ素子１２０の挿入時に、各々のバネ端子１４１，１４２，１４４，１４５とセンサ素子１２０の各々の電極パッド１２５，１２６，１２８，１２９との接触位置が所定位置からずれることを防止できる。また、センサ素子１２０を挿入する際に、バネ端子１４１，１４２，１４４，１４５がセパレータ１３０等の内部部品と干渉して異常変形することも防止できる。
【００４９】
更に、本実施形態では、バネ端子１４１，１４２，１４４，１４５の凸部１４１ｐ，１４２ｐ，１４４ｐ，１４５ｐに設けられた各々の角部１４１ｐｍｃ，１４２ｐｍｃ，１４４ｐｍｃ，１４５ｐｍｃは、センサ素子１２０が挿入される側、即ち、先端側に配置されている。このため、センサ素子１２０を挿入する際の挿入抵抗が小さくなり、挿入時にセンサ素子１２０が破損したり、挿入時にバネ端子１４１，１４２，１４４，１４５が他の内部部品と干渉して異常変形するのをより確実に防止できる。従って、ガスセンサ１００の組立性を向上させることができる。また、前述したように、バネ端子１４１，１４２，１４４，１４５と電極パッド１２５，１２６，１２８，１２９がそれぞれ弾性的に点接触するので、これらの電気的な接続信頼性を向上させることができる。
【００５０】
次に、金属外筒１０３の外筒第４部１０７を径方向内側に加締め、その内側に位置するグロメット１６１を固定する。更に、金属外筒１０３の先端部を径方向内側に加締め、その部位をレーザ溶接することにより、金属外筒１０３を主体金具１１０に固設する。かくして、ガスセンサ１００が完成する。
【００５１】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施形態に係るガスセンサの断面図である。
【図２】実施形態に係るガスセンサを構成するセンサ素子の斜視図である。
【図３】実施形態に係るガスセンサを構成する第１センサ用バネ端子及び第２ヒータ用バネ端子の部分破断側面図である。
【図４】実施形態に係るガスセンサを構成する第２センサ用バネ端子及び第１ヒータ用バネ端子の部分破断側面図である。
【図５】実施形態に係るガスセンサを構成する第１センサ用バネ端子及び第２ヒータ用バネ端子について、リード線を接続した状態を示す斜視図である。
【図６】実施形態に係るガスセンサを構成する第２センサ用バネ端子及び第１ヒータ用バネ端子について、リード線を接続した状態を示す斜視図である。
【図７】実施形態に係り、対向して配置された一組のバネ端子について、センサ素子が挿入される前の状態を模式的に示す説明図である。
【図８】実施形態に係り、対向して配置された一組のバネ端子にセンサ素子が挿入された状態を模式的に示す説明図である。
【図９】従来技術に係り、対向して配置されたバネ端子について、センサ素子が挿入される前の状態を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１００  ガスセンサ（センサ）
１１０  主体金具
１２０  センサ素子
１２０ａ  第１板面
１２０ｂ  第２板面
１２５  第１センサ用電極パッド（第１電極パッド）
１２６  第２センサ用電極パッド（第１電極パッド）
１２８  第１ヒータ用電極パッド（第２電極パッド）
１２９  第２ヒータ用電極パッド（第２電極パッド）
１３０  セパレータ
１３１  収容部
１４１  第１センサ用バネ端子（第１バネ端子）
１４２  第２センサ用バネ端子（第１バネ端子）
１４４  第１ヒータ用バネ端子（第２バネ端子）
１４５  第２ヒータ用バネ端子（第２バネ端子）
１４１ｐ，１４２ｐ  凸部（第１凸部）
１４４ｐ，１４５ｐ  凸部（第２凸部）
１４１ｐｍ，１４２ｐｍ  頂面（第１頂面）
１４４ｐｍ，１４５ｐｍ  頂面（第２頂面）
１４１ｐｍｃ，１４２ｐｍｃ  角部（第１角部）
１４４ｐｍｃ，１４５ｐｍｃ  角部（第２角部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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