(57)【要約】【課題】  外筒の外部から衝撃が与えられてもセパレータの破損を抑制することができ、セパレータを安定して外筒内に保持可能なガスセンサを提供する。【解決手段】  セパレータ８２を外筒４４の内周面に対し非接触の状態で上記外筒４４内に収容させ、セパレータ８２を弾性シール部材５０の先端面５２に接触させつつ後端側に付勢させた状態で保持する。その際、セパレータ８２の先端側部３０１の周囲に配置され、外筒４４の変形部２０５を形成することでセパレータ８２を後端側に付勢するように変形する付勢金具２００を用いて、セパレータ８２を弾性シール部材５０に向かって付勢しつつ、付勢金具２００と弾性シール部材５０との間にセパレータ８２を挟持させる。これにより、外筒４４の外部から衝撃が加わっても、その衝撃がセパレータ８２に直接伝わず、また弾性シール部材５０がその衝撃を吸収ないし緩衝するため、セパレータ８２の破損を抑えられる。【選択図】  図１
2005128007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延びるとともに、先端側が測定対象となるガスに晒されるセンサ素子と、
前記センサ素子を保持する主体金具と、
自身の先端部で前記主体金具と接続する外筒と、
前記センサ素子と電気的に導通された複数の電極取出し端子と、
前記電極取出し端子の各々と導通される複数のリード線と、
前記外筒の内部に収容されるとともに、自身の内部に前記電極取出し端子の各々が位置し、前記電極取出し端子間を絶縁するセパレータと、
内部に前記リード線の各々が挿通するリード線挿通孔を有し、前記外筒のうち前記セパレータよりも後方側に配置される弾性シール部材と、
を備えるガスセンサであって、
前記セパレータは、自身の外周面が前記外筒の内周面に対し接触することなく、前記弾性シール部材の先端面に接触しつつ後端側に付勢される状態で前記外筒内に保持されている
ことを特徴とするガスセンサ。
【請求項２】
請求項１に記載のガスセンサであって、
前記セパレータは、後端側に位置する後端側部と、先端側に位置する先端側部と、前記後端側部と先端側部の中間に位置し前記後端側部及び先端側部よりも大径であり、前記先端側部との間に先端側を向く先端側面を含む鍔部とを含み、
前記セパレータは、前記鍔部の先端側面から前記弾性シール部材の先端面に向かって押圧力を付勢する付勢部材によって、前記弾性シール部材の先端面に当接する状態で後端側に付勢され、前記弾性シール部材と前記付勢部材との間で挟持されている
ガスセンサ。
【請求項３】
請求項２に記載のガスセンサであって、
前記付勢部材は、前記セパレータの先端側部の外周に配置されると共に、前記外筒のうちで前記付勢部材の径方向外側に位置する部位を径方向内側に押圧して内側に凸となるように変形させた変形部によって、前記セパレータを後端側に付勢するように変形している
ガスセンサ。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のガスセンサであって、
前記センサ素子は、板状をなすと共に後端側の表裏面に複数の電極端子部を有し、
前記電極取出し端子は、前記センサ素子の前記電極端子部のいずれかに当接した状態で、前記セパレータと前記センサ素子との間で挟持固定されており、
前記電極取出し端子と前記センサ素子の前記電極端子部との当接部位と、前記付勢部材による前記セパレータの支持部位とは、前記ガスセンサの軸線方向に沿ってみたときにずれた位置にある
ガスセンサ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のガスセンサであって、
前記セパレータの外周面と前記外筒の内周面とは、径方向でみたときに０．５ｍｍ以上離れている
ガスセンサ。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のガスセンサであって、
前記セパレータの後端面は、周縁から径方向内側に向かって窪んだ形態に形成され、前記セパレータは、前記後端面の周縁側が前記弾性シール部材の先端面に接触するようにして前記外筒に保持されている
ガスセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状あるいは有底筒状のセンサ素子を主体金具等に組み付けたガスセンサであって、酸素センサ、全領域空燃比センサ、ＮＯｘセンサなど測定対象となるガス中の特定ガス成分を検出するためのガスセンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関においては、測定対象となる排気ガス中の酸素濃度等を検出し、その検出情報に基づいて燃焼制御を行うことが、省エネルギー化、排ガス浄化等に有効であることが従来より知られている。この排気ガス中の酸素濃度等を検出するガスセンサとしては、部分安定化ジルコニア等の固体電解質よりなるセンサ素子を用いたガスセンサが知られており、様々な改良がなされている。
【０００３】
このようなガスセンサの具体的な構造として、排気ガスと接触する接ガス部を有するセンサ素子と、センサ素子を保持する主体金具と、自身の先端部で前記主体金具と接続する外筒と、センサ素子と電気的に導通された複数の電極取出し端子と、電極取出し端子の各々と導通される複数のリード線と、外筒の内部に収容されるとともに、自身の内部に電極取出し端子の各々が位置し、これら電極取出し端子間を絶縁するセパレータと、リード線の各々が挿通するリード線挿通孔を有する弾性シール部材とを備えたものが知られている。このようなガスセンサのうちでセパレータは、例えば、リード線の一部や電極取出し部などを収納する本体部と、この本体部より大径の鍔部とを有するように形成される。また、外筒は、上記セパレータの本体の外径より大きく鍔部の外径よりも小さい内径を有する小径部と、鍔部の外径よりも大きい内径を有する大径部と、小径部と大径部とを繋ぐ段部とを有するように形成される。
【０００４】
そして、セパレータは、鍔部の一方の面を外筒の段部に当接させると共に、鍔部の他方の面を外筒の大径部に圧入された弾性部材（付勢部材）により押圧固定することで、外筒の内部に保持される。つまり、セパレータは、弾性部材と外筒の段部との間に挟まれて固定される（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００１−１４７２１３号公報
【特許文献２】特開２００１−３１１７１３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、特許文献１及び特許文献２に記載のガスセンサでは、セパレータの鍔部が外筒の段部に当接した状態で、弾性部材と外筒の段部との間に挟持される構成であるため、外筒のうちで鍔部の一方の面と当接する部位に対応する外面に飛石等が衝突した場合、その衝突による圧縮応力がセパレータに直接伝わってしまう。そのために、特許文献１及び特許文献２に記載のガスセンサでは、外筒に飛石等が衝突した場合、セパレータが破損し易いという問題点があった。
【０００６】
また、板状のセンサ素子を用いたガスセンサでは、センサ素子とセパレータとの間で電極端子部を挟持固定する構造が採用されることが多い。そのために、セパレータが外筒に当接していると、外筒の外面に飛石等が衝突した場合、その衝突による圧縮応力がセパレータに直接伝わってしまい、セパレータの破損だけでなく、センサ素子に折れが生じるといった問題がある。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、外筒の外部から衝撃が与えられてもセパレータの破損を抑制することができ、セパレータを安定して外筒内に保持可能なガス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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に係るガスセンサでは、軸線方向に延びるとともに、先端側が測定対象となるガスに晒されるセンサ素子と、センサ素子を保持する主体金具と、自身の先端部で主体金具と接続する外筒と、センサ素子と電気的に導通された複数の電極取出し端子と、電極取出し端子の各々と導通される複数のリード線と、外筒の内部に収容されるとともに、自身の内部に電極取出し端子の各々が位置し、電極取出し端子間を絶縁するセパレータと、内部にリード線の各々が挿通するリード線挿通孔を有し、外筒のセパレータよりも後方側に配置される弾性シール部材と、を備えるガスセンサであって、セパレータは、自身の外周面が前記外筒の内周面に対し接触することなく、弾性シール部材の先端面に接触しつつ後端側に付勢される状態で外筒内に保持されていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に係る発明のガスセンサでは、請求項１に記載の発明の構成に加え、セパレータは、後端側に位置する後端側部と、先端側に位置する先端側部と、後端側部と先端側部の中間に位置し後端側部及び先端側部よりも大径であり、先端側部との間に先端側を向く先端側面を含む鍔部とを有しており、セパレータは、鍔部の先端側面から弾性シール部材の先端面に向かって押圧力を付勢する付勢部材によって、弾性シール部材の先端面に当接する状態で後端側に付勢され、弾性シール部材と付勢部材との間で挟持されていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に係る発明のガスセンサでは、請求項２に記載の発明の構成に加え、付勢部材は、セパレータの先端側部の外周に配置されると共に、外筒のうちで付勢部材の径方向外側に位置する部位を径方向内側に押圧して内側に凸となるように変形させた変形部によって、セパレータを後端側に付勢するように変形していることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に係る発明のガスセンサでは、請求項２または請求項３に記載の発明の構成に加え、センサ素子は、板状をなすと共に後端側の表裏面に複数の電極端子部を有し、電極取出し端子は、センサ素子の電極端子部のいずれかに当接した状態で、セパレータとセンサ素子との間で挟持固定されており、電極取出し端子とセンサ素子の電極端子部との当接部位と、付勢部材によるセパレータの支持部位とは、前記ガスセンサの軸線方向に沿ってみたときにずれた位置にあることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に係るガスセンサでは、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明の構成に加え、セパレータの外周面と前記外筒の内周面とは、径方向でみたときに０．５ｍｍ以上離れていることを特徴とする。
【００１３】
さらに、請求項６に係る発明のガスセンサでは、請求項１〜請求項５の何れかに記載の発明の構成に加え、セパレータの後端面は、周縁から径方向内側に向かって窪むようにして形成され、セパレータは、後端面の周縁側が弾性シール部材の先端面に接触するようにして外筒に保持されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載のガスセンサによれば、内部にセンサ素子と電気的に導通された複数の電極取出し端子の各々が位置し、電極取出し端子間の絶縁を図るためのセパレータが、外筒の内部であってリード線挿通孔が形成される弾性シール部材より先端側に収容されている。そして、このセパレータは、自身の外周面が外筒の内周面に対して非接触の状態で外筒の内部に保持される。つまり、本発明では、セパレータを外筒の内周面との間に隙間を介した状態で、外筒の内部に収容させている。これにより、外筒に飛石等が衝突した場合にもその衝撃による圧縮応力をその隙間によって逃がすことができる。したがって、外筒の外部から衝撃が与えられても、その衝撃がセパレータに直接伝わることがなく、セパレータの破損を抑制することができる。
【００１５】
さらに、請求項１に記載のガスセンサによれば、上述したようにセパレータを外筒の内周面に対して非接触の状態で外筒内に保持するにあたり、セパレータを、リード線挿通孔を有する弾性シール部材の先端面に接触させつつ後端側に付勢させた状態で保持するようにしている。このように、本発明では、セパレータを弾性シール部材に当接させて弾性保持させることによって、外筒に対して外部から衝撃が与えられても弾性シール部材がその衝撃を緩和ないし吸収し、セパレータが外筒内で揺動することを抑制することができる。したがって、本発明では、セパレータを外筒の内周面に対して非接触の状態で保持しながらも、ガスセンサの使用時に安定してセパレータを外筒内にて保持することができる。
【００１６】
このガスセンサにおいては、センサ素子の形状は特に限定されず、例えば有底筒状や板状が挙げられる。また、セパレータの付勢には、セパレータを後端側に付勢するいずれの機構（付勢部材）をも採用することができる。例えば、外周に歯車状の突出する爪部を形成したリング状の金属板を外筒内に圧入し、爪部を外筒の内周面に圧接すると共に、セパレータを後端側に付勢することができる。
【００１７】
なお、セパレータは、使用温度で劣化が少なく、絶縁性を備える任意の部材を適用することができる。この例として、アルミナや窒化珪素等のセラミックや、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等のエンジニアプラスチックを挙げることができる。また、絶縁シール部材は、フッ素ゴムやシリコンゴムなど、耐熱性を備えたゴム素材を例示することができる。
【００１８】
請求項２に記載のガスセンサによれば、セパレータを上述した特定の形状に形成しつつ、鍔部の先端側面から弾性シール部材の先端面に向かって押圧力を発揮（付勢）する付勢部材を用いて、同セパレータを弾性シール部材の先端面に対して付勢し、弾性シール部材と付勢部材との間で挟持させている。このように、付勢部材を用いてセパレータを保持することによって、セパレータを安定して外筒内に保持することができる。
【００１９】
さらに、請求項３に記載のガスセンサによれば、付勢部材は、セパレータの先端側部の外周に配置されると共に、外筒のうちで付勢部材の径方向外側に位置する部位を径方向内側に押圧して内側に凸となるように変形させた変形部によって、セパレータを後端側に付勢するように変形している。ここで、セパレータを後端側に付勢する付勢部材としては、従来のように外筒の内周面に圧入することで自身が外筒に保持される機構を採用することもできるが、付勢部材をセパレータ（詳細にはセパレータの先端側部）と外筒との間に適切に圧入することは、ガスセンサの組立て工程において容易とは言い難い。そこで、本発明では、金属外筒の外側から内側に凸となる変形部を形成することで、付勢部材がセパレータを後端側に付勢するように付勢部材をも変形させるように構成している。これにより、付勢部材を用いてセパレータを後端側に付勢することを容易に行えると共に、セパレータを外筒内において安定して保持することができ、低コストのガスセンサとなし得る。
【００２０】
さらに、請求項４に記載のガスセンサでは、センサ素子として板状をなすと共に後端側の表裏面に複数の電極端子部を有するものを用い、電極取出し端子が、センサ素子の電極端子部のいずれかに当接した状態で、セパレータとセンサ素子との間で挟持固定される。
ところで、本発明のガスセンサでは、付勢部材を用いてセパレータを弾性部材の先端面に接触させるように後端側に付勢しているので、外筒に飛石等が衝突した場合にも、弾性シール部材がその衝撃を緩和ないし吸収し、セパレータの揺動を抑制することができるが、衝撃の程度によっては少なからずセパレータは、付勢部材によるセパレータの支持部位を支点にして揺動することがある。ここでもし、付勢部材によるセパレータの支持部位と、電極取出し端子とセンサ素子の電極端子部との当接部位とが、ガスセンサの軸線方向に沿ってみたときに一致していると、付勢部材によるセパレータの支持部位を支点にしてセパレータが揺動した場合、電極取出し端子とセンサ素子の電極端子部との当接部位にセパレータの揺動に起因した応力が及び易く、板状のセンサ素子に亀裂や折れといった不具合が生じる可能性がある。
【００２１】
これに対し、本発明のガスセンサでは、電極取出し端子とセンサ素子の電極端子部との当接部位と、付勢部材によるセパレータの支持部位とを、ガスセンサの軸線方向に沿ってみたときにずれた位置に配置されるように設定している。これにより、付勢部材によるセパレータの支持部位を支点にしてセパレータが揺動したとしても、上記当接部位にセパレータの揺動に起因した応力が及び難くなり、センサ素子の折れ等の不具合が生じるのを有効に抑制することができる。
なお、電極取出し端子とセンサ素子の電極端子部との当接部位と、付勢部材によるセパレータの支持部位とは、ガスセンサの軸線方向に沿ってみたときにずれた位置に配置されれば、その位置関係は特に限定されないが、付勢部材によるセパレータの後端側への付勢力を有効に得る観点から、上記支持部位が上記当接部位よりもガスセンサの軸線方向に沿ってみたときに後方側に位置することが好ましい。
【００２２】
また、請求項５に記載のガスセンサによれば、セパレータの外周面と前記外筒の内周面とが、径方向でみたときに０．５ｍｍ以上離れている。これにより、外筒に飛石等が衝突して外筒自身が変形した場合にも、外筒の内周面がセパレータの外周面に触れ難くなり、セパレータの破損が生じるのをより一層防ぐことができる。
【００２３】
さらに、請求項６に記載のガスセンサによれば、セパレータの後端面は、周縁から径方向内側に向かって窪んだ形態に形成されている。なお、「周縁から径方向内側に向かって窪む形態」とは、球面状や円錐状、角錐状等のようにセパレータの後端面が周縁から中央部側に向かってへこみを生じている状態を指し、具体的には後端面が球面状や円錐状に窪む形態を挙げることができる。そして、本発明では、このようなセパレータを後端側に付勢し、セパレータの後端面の周縁側を弾性シール部材の先端面に接触させるようにしている。このような構成を図ることにより、ガスセンサの使用時に弾性シール部材が熱膨張を起こした場合にも、膨張した弾性シール部材の先端側をセパレータの後端面側に逃がすことができる。よって、本発明によれば、請求項１〜請求項３の何れかに記載の発明の効果に加えて、弾性シール部材が熱膨張を生じた際にもセパレータに拘束（圧迫）されて損傷が生じることを有効に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明を適用した実施例を図面と共に説明する。
なお、本実施形態では、ガスセンサの一種であって、自動車や各種内燃機関における空燃比フィードバック制御に使用するために、測定対象となる排ガス中の特定ガス（具体的には、酸素濃度）を検出するセンサ素子が組み付けられるとともに、内燃機関の排気管に装着される全領域空燃比センサ２（以下、空燃比センサ２ともいう）について説明する。
【００２５】
図１は、本発明を適用した実施形態の空燃比センサ２の全体構成を示す断面図である。空燃比センサ２は、排気管に固定するためのネジ部１０３が外表面に形成された筒状の主体金具１０２と、軸線方向（図中上下方向）に延びる板状をなすセンサ素子４と、センサ素子４の径方向周囲を取り囲むように配置される筒状のセラミックスリーブ６と、センサ素子４の電極端子部３０、３１、３２、３４、３６に電気的に接続されて電流経路を形成するリードフレーム１０と、絶縁性材料で形成され、センサ素子４の電極端子部３０、３１、３２、３４、３６に接続されるリードフレーム１０をセンサ素子４との間で保持するセパレータ８２と、リードフレーム１０とセンサ外部との間の電流経路を形成するリード線４６とを備えている。なお、リード線４６は、導電性を有する芯線と、芯線を被覆する絶縁性の樹脂製被覆材とで構成されると共に、芯線の先端側および後端側が樹脂製被覆材から露出するように構成されている。
【００２６】
センサ素子４は、軸線方向に延びる板状形状をなし、測定対象となるガスに向けられる先端側（図中下方）に電極保護層にて覆われた検出部８が形成され、後端側（図中上方）の外表面のうち表裏の位置関係となる第１板面２１および第２板面２３に電極端子部３０、３１、３２、３４、３６が形成されている。リードフレーム１０は、センサ素子４とセパレータ８２との間に配置されることで、センサ素子４の電極端子部３０、３１、３２、３４、３６にそれぞれ当接し、電気的に接続される。また、リードフレーム１０は、外部からセンサの内部に配設されるリード線４６にも電気的にかつ機械的に接続されており、リード線４６が接続される外部機器（例えば、ＥＣＵ）と電極端子部３０、３１、３２、３４、３６との間に流れる電流の電流経路を形成する。
【００２７】
主体金具１０２は、軸線方向に貫通する貫通孔１０９を有し、貫通孔１０９の内部に径方向内側に突出する棚部１０７を有する略筒状に構成されている。また、主体金具１０２は、検出部８を貫通孔１０９の先端側外部に配置し、電極端子部３０、３１、３２、３４、３６を貫通孔１０９の後端側外部に配置する状態で貫通孔１０９に挿通されたセンサ素子４を保持するよう構成されている。さらに、棚部１０７は、軸線方向に垂直な平面に対して傾きを有する内向きのテーパ面として形成されている。
【００２８】
なお、主体金具１０２の貫通孔１０９の内部には、センサ素子４の径方向周囲を取り囲む状態で、環状形状のセラミックホルダ１０６、粉末充填層１０８（以下、滑石リング１０８ともいう）、補助スリーブ１１０、第２粉末充填層１１１および上述のセラミックスリーブ６が、この順に先端側から後端側にかけて積層されている。また、セラミックスリーブ６と主体金具１０２の後端部１０４との間には、加締リング１１２が配置されており、主体金具１０２の後端部１０４は、加締リング１１２を介してセラミックスリーブ６を先端側に押し付けるように加締められている。
【００２９】
さらに、セラミックホルダ１０６と主体金具１０２の棚部１０７との間には、気密性を維持するためのパッキンとして機能する保護カバー１２９が配置されている。なお、保護カバー１２９は、金属材料（例えば、ステンレス鋼等）からなり、セラミックホルダ１０６、滑石リング１０８および補助スリーブ１１０の側面を覆うと共に、セラミックホルダ１０６の先端側周縁部を覆う底面部を有する筒状に形成されている。保護カバー１２９の底面部は、中央部分にセンサ素子４を挿通可能な大きさの中央開口部を有している。
【００３０】
ここで、センサ素子４の概略構造を表す斜視図を、図２に示す。なお、図２では、軸線方向における中間部分を省略してセンサ素子４を表している。センサ素子４は、軸線方向（図２における左右方向）に延びる板状に形成された素子部２０と、同じく軸線方向に延びる板状に形成されたヒータ２２とが積層されて、長方形状の軸断面を有する板状に形成されている。なお、空燃比センサ２として用いられるセンサ素子４は従来公知のものであるため、その内部構造等の詳細な説明は省略するが、その概略構成は以下のようである。
【００３１】
まず、素子部２０は、固体電解質基板の両側に多孔質電極を形成した酸素濃淡電池素子と、同じく固体電解質基板の両側に多孔質電極を形成した酸素ポンプ素子と、これらの両素子の間に積層され、中空の測定ガス室を形成するためのスペーサとから構成される。この固体電解質基板は、イットリアを安定化剤として固溶させたジルコニアから形成され、多孔質電極は、Ｐｔを主体に形成される。また、測定ガス室を形成するスペーサは、アルミナを主体に構成されており、中空の測定ガス室の内側には、酸素濃淡電池素子の一方の多孔質電極と、酸素ポンプ素子の一方の多孔質電極が露出するように配置されている。なお、測定ガス室は、素子部２０の先端側に位置するように形成されると共に、スペーサの先端側には測定ガス室と外部とを連通するための多孔質のセラミックからなる拡散律速部が形成されており、この測定ガス室が形成される部分が検出部８に相当する。一方、ヒータ２２は、アルミナを主体とする絶縁基板の間に、Ｐｔを主体とする発熱抵抗体パターンが挟み込まれて形成されている。そして、素子部２０とヒータ２２とは、セラミック層（例えば、ジルコニア系セラミックやアルミナ系セラミック）を介して互いに接合される。また、センサ素子４は、先端側のうち少なくとも測定対象物（本実施形態では排ガス）に晒される電極の表面上には、被毒防止用の多孔質のセラミックからなる電極保護層（図示省略）が形成される。なお、本実施形態では、センサ素子４のうち排ガスに晒される電極の表面を含む先端側全面を電極保護層にて覆っている。
【００３２】
このようなセンサ素子４では、図２に示すように、第１板面２１の後端側（図２における右側）に３個の電極端子部３０、３１、３２が形成され、第２板面２３の後端側に２個の電極端子部３４、３６が形成されている。電極端子部３０、３１、３２は、素子部２０に形成されるものであり、１つの電極端子部は、測定ガス室の内側に露出する酸素濃淡電池素子の一方の多孔質電極と酸素ポンプ素子の一方の多孔質電極と共用する形で電気的に接続される。また、電極端子部３０、３１、３２のうち残り２つの電極端子部は、酸素濃淡電池素子の他方の多孔質電極と酸素ポンプ素子の他方の多孔質電極と各々電気的に接続されている。また、電極端子部３４、３６は、ヒータ２２に形成されるものであり、ヒータの厚さ方向に横切るビア（図示せず）を介して発熱抵抗体パターンの両端に各々接続されている。
【００３３】
このように構成されたセンサ素子４は、図１に示すように、先端側（図１における下方）の検出部８が排気管に固定される主体金具１０２の先端より突出すると共に、後端側の電極端子部３０、３１、３２、３４、３６が主体金具１０２の後端より突出した状態で、主体金具１０２の内部に固定される。一方、図１に示すように、主体金具１０２の先端側（図１における下方）外周には、センサ素子４の突出部分を覆うと共に、複数の孔部を有する有底筒状の外部プロテクタ４２および内部プロテクタ４３が、レーザー溶接等によって取り付けられている。
【００３４】
そして、主体金具１０２の後端側外周には、肉厚０．５ｍｍのステンレス合金からなる外筒４４が固定されている。外筒４４は、図１に示すように、主体金具１０２と接合される第１外筒部５４と、これよりも後端側に位置し第１外筒部５４よりも小径の第２外筒部５６と、これらの間に位置する第１段部４９と、第２外筒部５６よりも後端側に位置し、第２外筒部５４よりも小径の第３外筒部５８と、これらの間に位置する第２段部４８とを有している。なお、本実施形態では、外筒４４は、主体金具１０２の後端側外周に配置した状態で、外筒４４と主体金具１０２との重なり部位を外筒４４の外側から径方向内側に向かって加締した後、この重なり部に全周レーザー溶接を行うことにより、主体金具１０２に固定される。
【００３５】
また、外筒４４の後端側の開口部（換言すれば、第３外筒部４８の内側）には、センサ素子４の各電極端子部３０、３１、３２、３４、３６とそれぞれ接続される５本のリード線４６が挿通するためのリード線挿通孔６１と、径方向外側に向かって突出する突出部５３とが形成されたフッ素ゴム製の弾性シール部材５０が配置されている。
【００３６】
また、主体金具１０２の後端部１０４より突出するセンサ素子４の後端側（図１における上方）には、セパレータ８２が配置される。なお、本実施形態では、このセパレータ８２は、電極端子部３０、３１、３２、３４、３６が形成されるセンサ素子４の径方向周囲を取り囲むように配置されている。
【００３７】
ここで、このセパレータ８２は、図１に示すように、自身の外周面が外筒４４の内周面に対して非接触の状態で、外筒４４内に保持されている。より具体的には、セパレータ８２は、後述する付勢金具２００によって弾性シール部材５０の先端面５２に接触するように後端側に付勢され、弾性シール部材５０の先端面５２と付勢金具２００との間で挟持される状態で、且つ外筒４４の内周面に接触せずに外筒４４内に保持される。なお、本実施形態では、セパレータ８２の外周面と外筒４４の内周面とは、空燃比センサ２の径方向でみたときに、０．５ｍｍ以上離れており、両者の最短距離Ｓは１．５ｍｍとなっている。
【００３８】
以下に、セパレータ８２について説明する。図４に、先端側から見たときのセパレータ８２の外観を表す斜視図を示す。図１及び図４に示すように、セパレータ８２は、軸線方向に貫通する挿通孔８４を有する筒状に形成されると共に、後端側部３０３、先端側部３０１、及びこれらの間に位置し、これらよりも大径の鍔部８３とを有する。なお、図１に示すように、セパレータ８２（詳細には後端側部３０）の後端面３０５は、周縁から径方向内側に向かって窪んだ形態に形成されている。より具体的には、この後端面３０５は、周縁から中央部に位置する挿通孔８４に向かって球面状に窪む形態に形成されている。
【００３９】
そして、挿通孔８４のうちセンサ素子４の第１板面２１（図示省略）に対向する内壁面には、図４に示すように、内向きに突出する第１リブ部８７が２カ所に形成されている。第１リブ部８７は、３個のリードフレーム１０をそれぞれ電気的に絶縁した状態で個別に配置するための３つの第１フレーム配置溝８６の境界を形成する挿通孔内リードフレーム境界部として備えられている。そして、３つの第１フレーム配置溝８６は、センサ素子４の第１板面２１における電極端子部３０、３１、３２に対応する位置に形成されている。
【００４０】
また、挿通孔８４のうちセンサ素子４の第２板面２３（図示省略）に対向する内壁面には、内向きに突出する第２リブ部８９が１カ所に形成されている。第２リブ部８９は、２個のリードフレーム１０をそれぞれ電気的に絶縁した状態で個別に配置するための２つの第２フレーム配置溝８８の境界を形成する挿通孔内リードフレーム境界部として備えられている。そして、２つの第２フレーム配置溝８８は、センサ素子４の第２板面２３における電極端子部３４、３６に対応する位置に形成されている。
【００４１】
第１リブ部８７および第２リブ部８９は、隣接するフレーム配置溝に配置されるリードフレーム１０同士が接触するのを阻止する機能を有しており、隣接して配置されるリードフレーム１０同士が電気的に導通するのを阻止することにより、電流経路が不良となるのを防止できる。
【００４２】
また、セパレータ８２は、先端面（図における手前側の面）に、挿通孔８４の先端側開口部に繋がる形態で形成される第１係止用溝部９０および第２係止用溝部９１を備えている。
【００４３】
第１係止用溝部９０は、セパレータ８２の先端側から見たときに略Ｌ字形に形成されており、リードフレーム１０の後述する第１フレーム係止部１９を配置可能に形成されている。なお、第１係止用溝部９０は、３個の第１フレーム配置溝８６のうち両端に形成される２個の第１フレーム配置溝８６に繋がる２カ所と、２個の第２フレーム配置溝８８に繋がる２カ所に形成されている。第２係止用溝部９１は、２個の凸条部９２の間に形成される狭小幅溝部９３と、セパレータ８２の先端面のうち狭小幅溝部９３よりも径方向外側に形成される拡大幅溝部９４とからなり、リードフレーム１０の後述する第２フレーム係止部２１９を配置可能に形成されている。なお、凸条部９２は、第１リブ部８７の先端部分から連続する形状に形成されている。また、第２係止用溝部９１は、３個の第１フレーム配置溝８６のうち中央に形成される１個の第１フレーム配置溝８６に繋がる１カ所に形成されている。
【００４４】
次に、付勢金具２００について説明する。付勢金具２００は、図１に示すように、セパレータ８２の先端側部３０１の周囲に配置されている。この付勢金具２００は、図６に示すように、円筒状の筒部２０１のほか、この筒部２０１の後端部２０２に、筒部２０１と一体に形成されたＪ型保持部２０３及び筒部延在部２０４を有する。なお、図６に示す付勢金具２００は、外筒４４の内部に配置させて後述する変形部６５を形成する前の状態を示したものである。Ｊ型保持部２０３は、周方向に等間隔に４箇所点在しており、径方向内側に延びると共に徐々に方向転換して先端側に延びて略Ｊ字状に湾曲してなる。このＪ型保持部２０３は、付勢金具２００をセパレータ８２の先端側部３０１に装着すると、弾性変形して付勢金具２００自身を先端側部３０１に保持するように構成されている。保持の強さは、Ｊ型保持部２０３の幅や形状等によって調整することができる。
【００４５】
また、筒部延在部２０４は、Ｊ型保持部２０４同士の間に形成され、Ｊ型保持部２０３と同様に内側にＪ字状に湾曲している。但し、Ｊ型保持部２０３の方が、筒部延在部２０４より径方向内側に突出するように、曲率が調整されている。そして、図１に示すように、外筒の第２外筒部５６に内側に凸となる変形部６５を形成するのに伴って、筒部２０１にも変形部２０５を形成することにより、筒部２０１でセパレータ８２の鍔部８３の先端側面を、従ってセパレータ８２を後端側に付勢する。
【００４６】
次に、リードフレーム１０について説明する。リードフレーム１０の外観を表す斜視図を図３に示す。なお、本実施例の空燃比センサ２は、フレーム係止部の形状が異なる２種類のリードフレーム１０（図３にて左側に示す第１リードフレーム１１と、右側に示す第２リードフレーム２１１）を備えて構成されている。また、リードフレーム１０は、高温に繰り返し晒されても、弾性（バネ弾性）を維持可能な周知の材料（例えば、インコネルやステンレス鋼等）にて形成されている。
【００４７】
まず、第１リードフレーム１１は、軸線方向に延びる長尺状の板状部材からなるフレーム本体部１２と、フレーム本体部１２の先端から延びると共に、自身の一部がフレーム本体部１２とセンサ素子４との間に配置されるように屈曲して延びる素子当接部１６とを備えており、素子当接部１６の一部がセンサ素子４の電極端子部の１つに当接するように構成されている。
【００４８】
フレーム本体部１２は、軸線方向における略中間位置に湾曲部１３を有しており、湾曲部１３よりも先端に位置する先端側部分と、湾曲部１３よりも後端に位置する後端側部分とが、板面の厚さ方向における位置が異なる位置となるように構成されている。
【００４９】
なお、第１リードフレーム１１は、フレーム本体部１２の先端側に、セパレータ８２の第１係止用溝部９０に配置可能に形成された第１フレーム係止部１９を備えている。第１フレーム係止部１９は、フレーム本体部１２の先端側面から板面に対する垂直方向に向けて延設されると共に、フレーム本体部１２の板面に平行となる部分を有するよう折り曲げられて構成されている。
【００５０】
素子当接部１６は、フレーム本体部１２の先端に連結されると共に径方向内側に屈曲して方向転換する連結側端部１４を有する一方、第１リードフレーム１１自身の自由状態において、軸線方向後端部となる開放側端部１５がフレーム本体部１２から離れた状態となるように形成されている。また、素子当接部１６は、軸線方向中間部からフレーム本体部１２までの間隙寸法が、開放側端部１５からフレーム本体部１２までの間隙寸法に比べて長くなるように湾曲した円弧状形状に形成されており、円弧状形状のうち凸側表面がセンサ素子４に当接するように形成されている。
【００５１】
なお、素子当接部１６の連結側端部１４は、外力が印加されることで弾性変形するよう構成されており、連結側端部１４が弾性変形して開放側端部１５がフレーム本体部１２に近接することにより、開放側端部１５がフレーム本体部１２の湾曲部１３に当接するよう構成されている。そして、この第１リードフレームは、開放側端部１５がフレーム本体部１２の湾曲部１３に当接すると、素子当接部１６のうちで円弧状形状の部位が弾性変形するように構成されている。
【００５２】
さらに、第１リードフレーム１１は、フレーム本体部１２の後端部（図における上端部）に、フレーム本体部１２よりも幅広に形成されたリード線接続部１７を一体に備えている。このリード線接続部１７は、曲げ加工により略筒状形状に形成された後、リード線４６（図示省略）の芯線が内部に挿通された状態で径方向内向きに加締められることで、リード線４６と接続される。
【００５３】
次に、第２リードフレーム２１１は、第１リードフレーム１１のフレーム本体部１２に比べて、軸線方向中間位置よりも先端側部分の幅寸法が狭く形成された第２フレーム本体部２１２と、第１リードフレーム１１の素子当接部１６よりも幅寸法が狭く形成された第２素子当接部２１６とを備えて構成されている。
【００５４】
第２フレーム本体部２１２は、第１リードフレーム１１のフレーム本体部１２と比べて板面の幅寸法は異なるが、軸線方向に平行かつ板面に垂直な平面における断面形状は、フレーム本体部１２と略同様の形状に形成されており、湾曲部１３に対応する第２湾曲部２１３を備えている。
【００５５】
第２素子当接部２１６は、第１リードフレーム１１の素子当接部１６と比べて板面の幅寸法および板厚は異なるが、軸線方向に平行かつ板面に垂直な平面における断面形状は、素子当接部１６と略同様の円弧状形状に形成されており、連結側端部１４に対応する第２連結側端部２１４と、開放側端部１５に対応する第２開放側端部２１５とを備えている。
【００５６】
また、第２リードフレーム２１１は、第２フレーム本体部２１２の先端側に、セパレータ８２の第２係止用溝部９１に配置可能に形成された２個の第２フレーム係止部２１９を備えている。第２フレーム係止部２１９は、第２フレーム本体部２１２から板面に対する垂直方向に向けて延設されると共に、第２フレーム本体部２１２の板面に平行となる部分を有するよう外向きに折り曲げられて構成されている。さらに、第２リードフレーム２１１は、第２フレーム本体部２１２の後端部に、第１リードフレーム１１のリード線接続部１７と略同様の形状に形成された第２リード線接続部２１７を備えている。
【００５７】
このように構成されたリードフレーム１０のうち、４本の第１リードフレーム１１および１本の第２リードフレーム２１１が、第１リブ部８７および第２リブ部８９により互いに絶縁された状態で、セパレータ８２の挿通孔８４に配置される。このとき、４本の第１リードフレーム１１は、センサ素子４の電極端子部３０、３２に対応する２つの第１フレーム配置溝８６、および電極端子部３４、３６に対応する２つの第２フレーム配置溝８８に配置され、第２リードフレーム２１１は、センサ素子４の電極端子部３１に対応する第１フレーム配置溝８６に配置される。
【００５８】
挿通孔８４にリードフレーム１０が配置された状態のセパレータ８２の斜視図を図５に示す。図５に示すように、第１リードフレーム１１が挿通孔８４に配置される場合には、第１リードフレーム１１の第１フレーム係止部１９は、セパレータ８２の第１係止用溝部９０に配置される。また、第２リードフレーム２１１が挿通孔８４に配置される場合には、第２リードフレーム２１１の第２フレーム係止部２１９は、セパレータ８２の第２係止用溝部９１に配置される。
【００５９】
なお、リードフレーム１０は、リード線接続部１７（第２リード線接続部２１７）にリード線４６が接続された後に、リード線４６と共にセパレータ８２の挿通孔８４に挿通される状態で、挿通孔８４内に配置される。
【００６０】
ここで、各リードフレーム１０は、素子当接部１６がセンサ素子４の電極端子部３０、３１、３２、２４、３６のいずれかに当接しつつ弾性変形した状態で、セパレータ８２の挿通孔８４内壁とセンサ素子４との間で挟持固定されている。そして、本実施形態の空燃比センサ２では、図１に示すように、空燃比センサ２の軸線方向（図１における上下方向）に沿ってみたとき、リードフレーム１０の素子当接部１６とセンサ素子４の電極端子部との当接部位３０１を、付勢金具２００によるセパレータ８２の支持部位３０３よりも後方側に位置させている。なお、本実施形態では、付勢金具２００によるセパレータ８２の支持部位３０３が、リードフレーム１０とセンサ素子４の電極端子部との当接部位３０１の後方側に位置するように、セパレータ８２の鍔部８３の形成位置を予め調整している。
【００６１】
次に、リードフレーム１０を組み付けた状態のセパレータ８２を外筒４４内に保持しつつ空燃比センサ２を組み立てる作業について、説明する。なお、空燃比センサ２の組み立て方法（製造方法）としては幾つかの手法が挙げられるが、ここでは２つの手法について例示する。
【００６２】
まず、１つ目の空燃比センサ２の組み立て方法は、以下の通りである。
リード線４６が各々接続された５本のリードフレーム１０を、上述したようにセパレータ８２の内側に配置する。また、このとき、セパレータ８２の先端側部３０１の外周に対して、Ｊ型保持部２０３が鍔部８３の先端側面に当接するようにして付勢金具２００を装着しておく。ついで、セパレータ８２の後端面３０５上に弾性シール部材５０を載置して、その状態で弾性シール部材５０側から外筒４４を移動させる。そして、外筒４４の第２段部４８が弾性シール部材５０の突出部３０５に当接するまで、外筒４４を移動させ、外筒４４内にセパレータ８２及び弾性シール部材５０を収容する。なお、このときセパレータ８２は、外筒４４の内周面に非接触の状態に収容される。
【００６３】
ついで、外筒４４の第２外筒部５６のうちで付勢金具２００の筒部２０１の径方向外側に位置する部位を、押圧治具を用いて径方向内側に加締めて変形部６５を形成すると共に、その内部に位置する付勢金具２００をも変形させることで、セパレータ８２を付勢金具２００によって後端側に付勢する。なお、変形部６５は、八方丸加締めによって形成した。また、セパレータ８２を弾性シール部材５０の先端面に接触させた状態で付勢金具２００を変形させるにあたり、弾性シール部材５０の位置ズレが大きく生じないように、弾性シール部材５５の後端側から先端側に向けて小さな負荷（約５Ｎ）を加えた状態で、付勢金具２００を変形させるようにした。
【００６４】
その後、外筒４４における第３外筒部５８のうち弾性シール部材５０の周囲に位置する部位を、加締め治具を用いて加締め、外筒４４及び各リード線６４に対して弾性シール部材５０を気密に封止する。これによって、セパレータ８２は、外筒４４の内周面に接触することなく、後端面３０５の周縁側が弾性シール部材５０の先端面５２に当接した状態で、付勢金具２００と弾性シール部材５０との間で挟持されることになる。このようにして、まず上部アッセンブリを作製する。
【００６５】
ついで、センサ素子４、セラミックスリーブ６、滑石リング１０８、セラミックホルダ１０６、主体金具１０２及び外部プロテクタ４２などからなる下部アッセンブリの組み立て作業を別途実行する。この下部アッセンブリでは、板状をなすセンサ素子４の後端部を主体金具１０２の後端より突出するようにして適宜作製した。
【００６６】
そして、このようにして作製された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、リードフレーム１０が内部に配置された状態のセパレータ８２の挿通孔８４に対して、センサ素子４の後端側を挿通する。これにより、リードフレーム１０の素子当接部１６（第２素子当接部２１６）とセンサ素子４の電極端子部３０、３１、３２、３４、３６とが当接し、互いに電気的に接続されることになる。ついで、主体金具１０２の径方向外側に配置される外筒４４（第１外筒部５４）を径方向内側に加締めて全周レーザー溶接を行い、主体金具１０２と外筒４４との接合を行う。このようにして空燃比センサ２が完成する。
【００６７】
次に、空燃比センサ２の組み立て手法として、２つ目の手法について説明する。
リード線４６が各々接続された５本のリードフレーム１０を、上述したようにセパレータ８２の内側に配置する。また、このとき、セパレータ８２の先端側部３０１の外周に対して、Ｊ型保持部２０３が鍔部８３の先端側面に当接するようにして付勢金具２００を装着しておく。ついで、セパレータ８２の後端面３０５上に弾性シール部材５０を載置して、その状態で弾性シール部材５０側から外筒４４を移動させる。そして、外筒４４の第２段部４８が弾性シール部材５０の突出部３０５に当接するまで、外筒４４を移動させ、外筒４４内にセパレータ８２及び弾性シール部材５０を収容する。なお、このときセパレータ８２は、外筒４４の内周面に非接触の状態に収容される。
【００６８】
ついで、外筒４４の第２外筒部５６のうちで付勢金具２００の筒部２０１の径方向外側に位置する部位を、押圧治具を用いて径方向内側に加締めて変形部６５を形成すると共に、その内部に位置する付勢金具２００をも変形させることで、セパレータ８２を付勢金具２００によって後端側に付勢する。このようにして、まず上部アッセンブリを作製する。なお、変形部６５は、八方丸加締めによって形成した。また、セパレータ８２を弾性シール部材５０の先端面に接触させた状態で付勢金具２００を変形させるにあたり、弾性シール部材５０の位置ズレが大きく生じないように、弾性シール部材５５の後端側から先端側に向けて小さな負荷（約５Ｎ）を加えた状態で、付勢金具２００を変形させるようにした。
【００６９】
ついで、センサ素子４、セラミックスリーブ６、滑石リング１０８、セラミックホルダ１０６、主体金具１０２及び外部プロテクタ４２などからなる下部アッセンブリの組み立て作業を別途実行する。この下部アッセンブリでは、板状をなすセンサ素子４の後端部を主体金具１０２の後端より突出するようにして適宜作製した。
【００７０】
そして、このようにして作製された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、リードフレーム１０が内部に配置された状態のセパレータ８２の挿通孔８４に対して、センサ素子４の後端側を挿通する。これにより、リードフレーム１０の素子当接部１６（第２素子当接部２１６）とセンサ素子４の電極端子部３０、３１、３２、３４、３６とが当接し、互いに電気的に接続されることになる。
【００７１】
ここで、この２つ目の組み立て手法では、上部アッセンブリのセパレータ８２が付勢金具２００の変形に伴って弾性シール部材５０側に向けて付勢されているものの、この時点では、上述した１つ目の組み付け手法とは異なり、弾性シール部材５０は外筒４４の加締めによって圧縮変形されていない。このため、付勢金具２００と弾性シール部材５０との間に挟持されるセパレータ８２の挟持力は比較的小さめになっている。ところで、下部アッセンブリを構成するセンサ素子４は、セラミックスリーブ６、主体金具１０２等の寸法公差やセンサ素子４自身の製造上の要因により、主体金具１０２の中心軸に対して僅かに偏心して組み付けられていたり、主体金具１０２から突出する後端部に反りが生じていたりすることがある。
【００７２】
しかし、この２つ目の組み付け手法における上部アッセンブリにおいては、上述したように付勢金具２００と弾性シール部材５０との間に配置されるセパレータ８２が比較的小さめな挟持力により挟持されている。従って、セパレータ８２の挿通孔８４にセンサ素子４の後端側を挿通する際に、センサ素子４の後端部に反り等が生じていても、付勢金具２００によるセパレータ８２の支持部位を支点にしてセパレータ８２が僅かながら傾くことが許容されるので、センサ素子４に亀裂や折れが生じるのを、効果的に抑制することができる。
【００７３】
ついで、主体金具１０２の径方向外側に配置される外筒４４（第１外筒部５４）を径方向内側に加締めて全周レーザー溶接を行い、主体金具１０２と外筒４４との接合を行う。その後、外筒４４における第３外筒部５８のうち弾性シール部材５０の周囲に位置する部位を、加締め治具を用いて加締め、外筒４４及び各リード線６４に対して弾性シール部材５０を気密に封止する。これによって、セパレータ８２は、外筒４４の内周面に接触することなく、後端面３０５の周縁側が弾性シール部材５０の先端面５２に当接した状態で、付勢金具２００と弾性シール部材５０との間で大きな挟持力にて最終的に挟持される。このようにして空燃比センサ２が完成する。
【００７４】
なお、本実施形態において、リードフレーム１０が特許請求の範囲に記載の電極取出し端子に相当し、付勢金具２００が付勢部材に相当している。
【００７５】
以上に説明したように、本実施形態の空燃比センサ２では、セパレータ８２は、自身の外周面が外筒４４の内周面に対して非接触の状態で外筒４４内に保持される。つまり、セパレータ８２を外筒４４の内周面との間に隙間を介した状態で、外筒４４内に収容させている。これにより、外筒４４に飛石等が衝突した場合にもその衝撃による圧縮応力をその隙間によって逃がすことができる。したがって、外筒４４の外部から衝撃が与えられても、その衝撃がセパレータ８２に直接伝わることがなく、セパレータ８２の破損を抑制することができる。
【００７６】
また、本実施形態では、セパレータ８２を外筒４４の内周面に対して非接触の状態で外筒４４内に保持するにあたり、セパレータ８２を弾性シール部材５０の先端面５２に接触させつつ後端側に付勢させた状態で保持するようにしている。このように、セパレータ８２を弾性シール部材５０に当接させて弾性保持させることによって、外筒４４に対して外部から衝撃が与えられても弾性シール部材５０がその衝撃を緩和ないし吸収し、セパレータ８２が外筒４４内で揺動することを抑制することができる。したがって、セパレータ８２を外筒４４の内周面に対して非接触の状態で保持しながらも、空燃比センサ２の使用時に安定してセパレータ８２を外筒４４内にて保持することができる。
【００７７】
さらに、本実施形態では、図６に示した付勢部材２００を用いてセパレータ８２を外筒４４内に保持させるようにしたので、安定してセパレータ８２を保持することが可能となる。
【００７８】
また、本実施形態では、付勢金具２００によるセパレータ８２の支持部位３０１が、リードフレーム１０の素子当接部１６とセンサ素子４の電極端子部との当接部位３０３よりも、空燃比センサ２の軸線方向に沿ってみたときに後方側に位置している。このように、付勢金具２００によるセパレータ８２の支持部位３０１と、リードフレーム１０の素子当接部１６とセンサ素子４の電極端子部との当接部位３０３とを、空燃比センサ２の軸線方向に沿ってみたときにずれた位置に配置させることで、支持部位３０３を支点にしてセパレータ８２が揺動したとしても、当接部位３０１にセパレータ８２の揺動に起因した応力が及び難く、センサ素子４の折れ等の発生を有効に抑制することができる。
【００７９】
さらに、本実施形態では、セパレータ８２の外周面と外筒４４の内周面とを、径方向でみたときに０．５ｍｍ以上離しているので、外筒４４に飛石等が衝突して外筒４４自身が変形した場合にも、外筒４４の内周面がセパレータ８２の外周面に触れ難く、セパレータ８２に破損が生じるのを効果的に防ぐことができる。
【００８０】
また、本実施形態では、セパレータ８２の後端面３０５を、周縁から中央部に位置する挿通孔８４に向かって球面状に窪む形態に形成し、セパレータ８２の後端面３０５の周縁側のみを弾性シール部材５０の先端面５２に接触させるようにしている。このような構成を図ることで、空燃比センサ２の使用時に弾性シール部材５０が熱膨張を生じた場合にも、弾性シール部材５０はセパレータ８２の後端面３０５の窪んだ部位に逃げることができる。よって、弾性シール部材５０が熱膨張を生じた際にも、セパレータ８２に拘束（圧迫）されて損傷が生じるといった不具合を抑制することができる。
【００８１】
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。例えば、本発明の適用対象となるセンサは、電極端子部の形成個数が５個のセンサ素子を備えるガスセンサに限られることはなく、４個以下または６個以上の電極を有するセンサ素子を備えて構成されるガスセンサに適用することもできる。また、上述の実施形態では、センサ素子として、ガス検知を行うための素子部と、素子部を加熱するためのヒータとをセラミック層を介して接合したものを用いたが、板状をなす素子部とヒータとが積層された状態で一体焼成されてなるセンサ素子を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】実施形態の全領域空燃比センサの全体を示す断面図である。
【図２】全領域空燃比センサを構成するセンサ素子の概略構造を表す斜視図である。
【図３】リードフレームの外観を表す斜視図である。
【図４】セパレータの外観を表す斜視図である。
【図５】挿通孔にリードフレームが配置された状態のセパレータの斜視図である。
【図６】セパレータの先端側部の外周に配置される付勢金具の部分破断側面図である。
【符号の説明】
【００８３】
２・・・全領域空燃比センサ（ガスセンサ）、４・・・センサ素子、６・・・セラミックスリーブ、８・・・検出部、１０・・・リードフレーム（電極取出し端子）、１１・・・第１リードフレーム、３０、３１、３２、３４、３６・・・電極端子部、４４・・・外筒、５０・・・弾性シール部材、５４・・・第１外筒部、５６・・・第２外筒部、５８・・・第３外筒部、６１・・・リード線挿通孔、６４・・・リード線、６５・・・変形部、８２・・・セパレータ、８３・・・鍔部、８４・・・挿通孔、８６・・・第１フレーム配置溝、８８・・・第２フレーム配置溝、１０２・・・主体金具、２００・・・付勢金具（付勢部材）、２１１・・・第２リードフレーム。
【図１】
2005128007.tif 000003
【図２】
2005128007.tif 000004
【図３】
2005128007.tif 000005
【図４】
2005128007.tif 000006
【図５】
2005128007.tif 000007
【図６】
2005128007.tif 000008