(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側に検出部を有し、他端側に該検出部の検出信号を引き出す為の複数の電極端子が形成された検出素子と、
前記検出素子の他端側を内部に収容すると共に、前記検出部を測定対象に露出させた状態で保持するケーシングと、を備え、
前記ケーシングには、前記検出信号を外部回路に伝達する為に前記ケーシングに脱着可能に接続される外部コネクタと接続するコネクタ部が形成されたセンサであって、
該コネクタ部は、
前記電極端子に弾性的に接触する素子接触部と、前記外部コネクタの外部コネクタ端子と接触するコネクタ接続部を有するコネクタ端子と、
前記検出素子の他端側の端部周囲を覆う様に配置され、前記コネクタ端子を貫通させ前記コネクタ接続部を露出させる貫通孔を有すると共に、前記素子接触部を前記電極端子との間に介装するホルダと、からなり、
該コネクタ端子には、自身を前記ホルダに係止させるための係止部が設けられたことを特徴とするセンサ。
【請求項２】
前記検出素子は、他端側の側面に該検出部の検出信号を引き出す為の複数の電極端子が形成された板状の検出素子であることを特徴とする請求項１記載のセンサ。
【請求項３】
前記係止部は第１係止部と第２係止部からなり、
該第１係止部と該第２係止部により前記ホルダを挟持する態様で該ホルダに係止されることを特徴とする請求項１又は２記載のセンサ。
【請求項４】
前記第１係止部は、前記コネクタ端子が前記貫通孔に第１挿入深さ以上挿入された後は逆方向の移動を阻止し、
前記第２係止部は、前記コネクタ端子が前記貫通孔に第２挿入深さ以上挿通されることを阻止することを特徴とする請求項３記載のセンサ。
【請求項５】
前記コネクタ端子は、一体の金属板を変形して加工されており、
前記第１係止部は、前記コネクタ端子の側面に切り込みを入れ、側面の一部を外方向に広げて形成した爪状の突出部であることを特徴とする請求項３又は４記載のセンサ。
【請求項６】
前記コネクタ端子は、一体の金属板を変形して加工されており、
前記第２係止部は、前記素子接触部の端部からホルダ方向に延設されていることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載のセンサ。
【請求項７】
前記係止部は、前記コネクタ端子の側面に切り込みを入れ、側面の一部を外方向に広げて形成した爪状の突出部を備えたことを特徴とする請求項１記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、検出素子をケーシング内に固定して動作し、所定の検出信号を検出するセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、高温環境下で使用されるガスセンサから信号を取り出すためには、ガスセンサの後端部分からリード線を引き出し、リード線の先端のケーシングから離れた位置で外部回路に接続された外部コネクタと接合するコネクタを装着する様にしていた。なぜならば、コネクタを形成する樹脂は耐熱温度が低く、ガスセンサ近傍の高温環境下での使用に耐えないからである。
【０００３】
しかし、自動車等の排気管にガスセンサを取り付ける際には、ケーシングに形成されたネジ部を排気管のボスに取り付けるので、その際ガスセンサを回さなければならず、ケーシング端部からリード線を引き出すタイプのガスセンサでは、スパナ等の取り付け治具にリード線が巻きついて、取り付け難いとか、リード線のねじれが発生して信号の信頼性が低下するという問題が有った。また、ケーシングにリード線を組み付けるのは機械化が難しいという問題が有った。
【０００４】
これらの問題に対して、例えば特開平６−３３１５９６号公報や特開平６−３３１５９７号公報、或いは特開平１０−１９７４７５号公報には、ケーシングにリード線を装着しないで、ケーシングの端部に形成したコネクタ部に、外部回路に接続される外部コネクタを脱着する形でとりつけるようにしたセンサ構造が開示されている。
【０００５】
この様なケーシングの端部にコネクタ部を形成する様なタイプのセンサの場合、問題となるのは、コネクタ部の内部に配置されて検出素子に直接接触するコネクタ端子の固定方法である。例えば、特開平６−３３１５９６号公報に記載されたセンサ構造では、コネクタ端子がコネクタ部に固定されたホルダに固定されているので、端子を検出素子の電極端子に接触させるために組み付ける工程が、ケーシングを組み立てる（具体的には主体金具にコネクタ部を組み付ける）工程と同時に行なわれることになる。このため、検出素子とコネクタ端子の接触が目視で確認できないという問題が有った。
【０００６】
一方、特開平１０−１９７４７５号公報に記載されたセンサ構造では、検出素子が筒型の形状であり、コネクタ端子の素子接触部の形状をコネクタ端子自らが検出素子に結合する形に加工できるので、最初に検出素子にコネクタ端子を組みつけてから、続いて、セラミックホルダや保護外筒を組みつけて行くことが出来る。このため、検出素子とコネクタ端子の接触を目視で確認することは出来る。
【０００７】
しかし、コネクタ端子単独で、検出素子に組み付けた状態では素子接触部以外の部分は細くて弱いので、そこからセラミックホルダや保護外筒を組みつけるにはコネクタ端子を別の手段で支えた状態で進めていく必要が有り、依然として、組み付け工数が簡単にならないという問題が有った。また、特に検出素子が板型素子であり、電極端子がその側面に複数形成されている場合、検出素子にコネクタ端子自らが接合する構造にすることは困難なので、特開平１０−１９７４７５のような構造を取ることは更に困難であった。
【０００８】
このような問題は、ガスセンサに限らず、同様の構成を有するセンサであれば、温度センサや流量センサ等その他のセンサについても生ずるものと考えられる。
本発明は、こうした問題に鑑みて為されたものであり、外部に検出信号を取り出すためのコネクタ端子を精度良く検出素子に接触させ組み付けることが出来ると共に、その組み付け作業を簡単に出来るガスセンサ構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
かかる課題に鑑み、請求項１に記載のセンサにおいては、ケーシング内に形成されたコネクタ部が、検出素子の電極端子に接触して検出信号を取り出す。そして、外部コネクタがこのコネクタ部に脱着可能に接続されることにより、検出素子の検出信号を外部回路に伝達できるようになっている。
【００１０】
このため、センサを測定対象に晒すために取付部材に取り付ける際には、まず外部コネクタが外された状態のケーシングを取付部材に取り付け、その後、外部コネクタをこれに組み付けることができる。そのため、センサ本体（ケーシング及びその内装部品）の取付部材への取付作業が容易になる。特にケーシングがボス等の取付部材に対して螺合接続される場合には、予めリード線をセンサに一体に組み付けた構成ではリード線のねじれの問題が発生するが、本願発明のセンサによれば、その際、リード線が接続された外部コネクタが取り外された状態となっているため、このような問題が生じない。
【００１１】
上記コネクタ部は、コネクタ端子とホルダから構成される。このコネクタ端子は、電極端子に弾性的に接触する素子接触部と、外部コネクタの外部コネクタ端子に接触するコネクタ接続部を有する。また、ホルダは、検出素子の電極端子が形成された側の端部周囲を覆うように配置される。コネクタ端子は、このホルダに設けられた貫通孔を貫通してコネクタ接続部を露出させ、この状態で係止部を介してホルダに係止される。その際、素子接触部はホルダと検出素子との間に介装される。
【００１２】
かかる構成によれば、コネクタ端子を検出素子とは独立してホルダに組み付けることができ、そのようにして予め組み付けられた端子ユニットを、予め主体金具に固定された状態の検出素子に対して接続するだけで、検出素子とコネクタ端子との接続作業が完了する。このため、組付作業が極めて容易になる。
【００１３】
また、上記ケーシングを構成する保護外筒を主体金具に組み付ける前に、検出素子とコネクタ端子とを確実に接合し、目視で接触状態を確認することができる。このため、検出素子とコネクタ端子の接触をより安定にすることができる。
さらに、コネクタ端子がホルダに保持されているため、保護外筒等の組み付け作業を安定した状態で行うことができる。また、ホルダがコネクタ端子を検出素子とは反対側で支持するため、コネクタ端子を検出素子に接続する際に、素子接触部と電極端子との安定した接触状態を保持することができる。
【００１４】
また、上記検出素子の形状としては円柱状のものを採用することもできるが、請求項２に記載のように、他端側の側面に検出部の検出信号を引き出す為の複数の電極端子が形成された板状のものでもよい。
かかる構成によれば、上記素子接触部を平板状に形成することができるため、その製造が容易であると共に、この素子接触部と電極端子との接触も平面同士の安定した接触状態とすることができる。
【００１５】
ところで、上記構成においては、コネクタ端子をホルダの貫通孔に貫通させた状態で固定することになるため、コネクタ端子は、この貫通孔を貫通できかつホルダに係止可能な構成を有することが必要となる。
このような構成の具体例としては、例えばコネクタ端子側に凸部、ホルダ側にこれと嵌合する凹部を設けた構成が考えられる。ただしその場合には、ホルダ側の内壁に凹部を形成する工程が必要となり、しかもホルダはケーシング内への組み付けの都合上小さく形成されるのが普通であるため、この凹部の成形は一般的には容易でない。
【００１６】
そこで、請求項３に記載のセンサでは、係止部を、ホルダの両端面に夫々係止される第１係止部と第２係止部により構成している。そして、コネクタ端子が、第１係止部と第２係止部によりホルダを挟持する態様でホルダに係止される。このため、コネクタ端子をホルダに対して簡易かつ安定に組み付けることができる。
【００１７】
また、その際、請求項４に記載のように、第１係止部が、コネクタ端子が上記貫通孔に第１挿入深さ以上挿入された後は逆方向の移動を阻止し、第２係止部が、コネクタ端子が上記貫通孔に第２挿入深さ以上挿通されることを阻止するように構成するとよい。
【００１８】
かかる構成によれば、コネクタ端子をホルダの定位置に固定することができ、素子接触部を電極端子の所定の位置に保持することができる。その結果、素子接触部と電極端子との安定した接触状態を保持することができる。また、コネクタ端子が一旦貫通孔に挿通されると容易に取り外すことができないため、コネクタ端子に軸方向の外力が加わってもホルダから脱落することを防止できる。
【００１９】
具体的には、後述する実施例にも示すように、例えば第１係止部がコネクタ端子の側面に弾性変形可能に突設されており、一方、第２係止部がこの第１係止部が貫通孔を貫通した際にホルダに係止される構成が考えられる。
かかる構成によれば、コネクタ端子は、第１係止部が弾性変形して（つまり押し縮められて）ホルダの貫通孔への貫通が可能となるが、この貫通が完了して第１係止部がホルダの一端面に出ると、その弾性復帰によりコネクタ端子の逆方向への移動を阻止する。また、それと同時に第２係止部がホルダの他端面に係止される。このため、コネクタ端子は、少々の外力が加わってもホルダから脱落することはなく、その安定した組付状態を維持することができる。従って、第１コネクタに外部コネクタを接続する際の押圧力により、コネクタ端子の位置がずれる等の心配もなく、検出素子と素子接触部との安定した接触状態を保持することができる。
【００２０】
またその際、請求項５に記載のように、コネクタ端子が一体の金属板を変形して加工されており、その第１係止部が、コネクタ端子の側面に切り込みを入れ、側面の一部を外方向に広げて形成した爪状の突出部からなるように構成するのもよい。
【００２１】
かかる構成により、部品点数が削減され、製造コストが低減する。
また、このようにコネクタ端子を一体の金属板を変形して加工する場合には、請求項６に記載のように、第２係止部を、素子接触部の端部からホルダ方向に延設して構成することが考えられる。
【００２２】
かかる構成は、一体の平板を数カ所で折り曲げるという単純な工程により実現することができる。
また、請求項７に記載のように、係止部は、コネクタ端子の側面に切り込みを入れ、側面の一部を外方向に広げて形成した爪状の突出部を備えていてもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施例を図面と共に説明する。
本実施例は、本発明のセンサを酸素センサとして構成したものであり、図１は当該酸素センサの全体構成を示す断面図である。
【００２４】
同図に示すように、酸素センサ１は、長方形状の断面を有する平板状の検出素子２、検出素子２を収容するケーシング３、ケーシング３内に固定され検出素子２に接触して検出信号を取り出すコネクタ部１０等から構成されている。そして、図示しない外部回路に繋がる複数のリード線２１、２２の先端に設けられた外部コネクタ２０が、このコネクタ部１０に接続されることにより、検出信号を当該外部回路に伝達できるようになっている。
【００２５】
この検出素子２は、長板状に形成された複数の酸素濃淡電池素子と、この酸素濃淡電池素子を活性化させるための複数のヒータとが積層されて形成されている（図示せず）。そして、その軸方向中央付近の外周には、自身をケーシング３内に係止固定させるためのセラミックからなる筒状の支持部材４が外挿され接着されている。また、検出素子２の下端側には、被測定ガスに晒されて被測定ガス成分を検出する検出部２ａが設けられており、上端側の側面には検出部２ａにて生じた酸素濃淡電池起電力を引き出し又はヒータに電力を供給するための複数（本実施例では４個）の電極端子２ｂが取り付けられている（図２参照）。
【００２６】
ケーシング３は、主体金具７と、主体金具７の上部に設けられた外筒８から構成される。この主体金具７と外筒８との間に形成された内部空間には、上記コネクタ部１０が収容される。
主体金具７は、酸素センサ１を排気管等の取付部に固定すると共に、上記支持部材４を装着した状態の検出素子２、滑石粉末からなる充填部材５、及びパッキン６ａを介して充填部材５を押圧するスリーブ６ｂ等を内部に収容する。すなわち、主体金具７は、円筒状の本体先端側の内周に内向き突出した段部７ａを有し、この段部７ａに支持部材４を係止することにより検出素子２を下方から支持している。そして、支持部材４の上側における主体金具７の内周面と検出素子２の外周面との間に充填部材５を配設した後、この充填部材５の後側にリング状のパッキン６ａを介して筒状のスリーブ６ｂを同軸状に内挿し、その状態から主体金具７の上端部７ｂを内方（下方）に向かって加締めることにより、スリーブ６ｂを上方から係止している。この際、加締力（圧縮力）を受けた充填部材５の弾性により、検出素子２と主体金具７とがしっかりと固定される。
【００２７】
また、主体金具７の先端側（図中下方）外周には、検出素子２の検出部２ａを覆うと共に、複数の孔部を有する金属製の二重のプロテクタ９ａ，９ｂが溶接により取り付けられている。
次に、酸素センサ１の主要部であるコネクタ部１０の周辺の構成について、図２に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
同図に示すように、コネクタ部１０は、検出素子２の電極端子２ｂに夫々接触する４つのコネクタ端子３０、これらのコネクタ端子３０を非接触状態で保持しつつケーシング３内に保持される第１ホルダ４０、第１ホルダ４０の上端に波形座金６０を介して嵌合すると共に、コネクタ端子３０を挿通して保持する第２ホルダ５０等から構成されている。
【００２９】
まず、コネクタ端子３０の構成について図３に基づいて説明する。
同図（ａ）はコネクタ端子３０の正面図であり、同図（ｂ）はその一側面図、同図（ｃ）はその展開図である。
コネクタ端子３０は、例えば高温に繰り返し晒されても弾性（バネ弾性）を保持可能な長尺薄板状のステンレス鋼板や耐食耐熱超合金板を、数カ所で折曲加工して長軸板状に形成されている。同図（ａ）に示すように、コネクタ端子３０は、検出素子２の電極端子２ｂに弾性的に接触するための素子接触部３１と、外部コネクタ２０の後述する雌型端子に接続されるコネクタ接続部３２を有し、これらを連結する連結部３３の両側面からは、一対の爪状の係止部３３ａが突出している。
【００３０】
素子接触部３１は、コネクタ接続部３２にほぼ平行に延び、その一端で所定量屈曲して連結部３３に連結されている。この素子接触部３１は、第１ホルダ４０の壁面に当接する平板状の当接部３１ａ、当接部３１ａに平行に並設され電極端子２ｂに接触する平板状の接触部３１ｂ、及び当接部３１ａと接触部３１ｂとの間に介装され、接触部３１ｂに沿って伸びる波板状のバネ部３１ｃからなる。当接部３１ａとバネ部３１ｃとは、コネクタ端子３０の下部に形成された折曲部３１ｄを介して互いに連結され、接触部３１ｂとバネ部３１ｃとは、接触部３１ｂの上端に連設された折曲部３１ｅを介して互いに連結されている。また、バネ部３１ｃは、その波状部分の頂点の数カ所で接触部３１ｂ又は当接部３１ａに接触している。さらに、接触部３１ｂの下端には、第１ホルダ４０の方向に延設され、その途中で上方に屈曲して当接部３１ａに平行に延びる係止部３１ｆが形成されている。
【００３１】
このコネクタ端子３０は、同図（ｃ）の展開図に示す平板３０’を折り曲げて形成される。すなわち、コネクタ端子３０の成形の際には、まず、略長方形状の一枚の平板３０’を切断し又は切り込みを入れることによって、平板３０’を各々長方形状のコネクタ接続部形成部３２’、連結部形成部３３’、素子接触部形成部３１’に分割する。
【００３２】
連結部形成部３３’は、ほぼ正方形状をなし、その中央上下に延びる二本の折線（図中破線部）を境界として、第１側壁形成部３３ａ’と第２側壁形成部３３ｂ’が形成されている。この第１側壁形成部及３３ａ’及び第２側壁形成部３３ｂ’の各々の中央部はＵ字状に切り込みが入れられ、長方形状の係止部形成部３３ｃ’が形成されている。また、第１側壁形成部３３ａ’の上方にはコネクタ接続部形成部３２’が、下方には素子接触部形成部３１’が夫々連設されている。
【００３３】
コネクタ接続部形成部３２’は、第１側壁形成部３３ａ’の幅よりやや大きい幅を有する。そして、その左右対称な位置に配置された二本の折線（図中破線部）を境界として、その中央が第１側面形成部３２ａ’をなし、その左右が一対の第２側面形成部３２ｂ’をなしている。
【００３４】
素子接触部形成部３１’は、長軸板状をなし、第１側壁形成部３３ａ’の幅より小さい幅を有する。
そして、素子接触部形成部３１’の所定位置にプレス加工により波形状を付与してバネ部３１ｃを形成した後、その長手方向の数カ所で折り曲げることにより、素子接触部３１を形成する。
【００３５】
続いて、連結部形成部３３’を、上記中央の二つの折線に沿って図中谷折りに折り曲げる。このとき、第１側壁形成部３３ａ’と第２側壁形成部３３ｂ’とが平行になるように折り曲げる。続いて、コネクタ接続部形成部３２’を上記二つの折線に沿って図中谷折りに折り曲げる。このとき、同図（ｂ）に示すように、一対の第２側面形成部３２ｂ’の端縁が長手方向に当接するまで折り曲げる。そして、係止部形成部３３ｃ’を外方に所定量折り曲げることにより、同図（ａ）に示すコネクタ端子３０が完成する。
【００３６】
次に、第１ホルダ４０の構造について、図４に基づいて詳細に説明する。同図（ａ）は第１ホルダ４０の平面図であり、同図（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図、同図（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面図である。
第１ホルダ４０は、円柱状の本体４１を有し、この本体４１の上部外周面に沿って鍔部４２が突設されている。この鍔部４２の下部は下方に小径化するテーパ状になっており、本体４１に滑らかに接続している。そして、この第１ホルダ４０の上端形状により、第２ホルダ５０と嵌合するための凸状嵌合部４０ａが形成されている。
【００３７】
また、本体４１の内部には、下方から検出素子２の上端部を収容するための長方形状の収容部４３が下方に開口して形成されている。また、本体４１の上端壁には上記４つのコネクタ端子３０のコネクタ接続部３２を夫々挿通するための４つの角形挿通孔４４が穿設され、収容部４３に連通している。
【００３８】
さらに、本体４１の下部は段差形状になっており、この段差部の所定位置に４つの段付角溝４５が設けられている。この結果、この段付角溝４５と収容部４３との間には、コネクタ端子３０の素子接触部３１を係止させる係止壁４６が形成されている。
【００３９】
また、収容部４３の４つの側壁の夫々の中央には、内方に突設されかつ上下方向に延びる仕切部４７が夫々設けられており、この仕切部４７によって隣接するコネクタ端子３０の短絡が防止されるようになっている。
次に、第２ホルダ５０の構成について、図５に基づいて詳細に説明する。同図（ａ）は第２ホルダ５０の平面図であり、同図（ｂ）はそのＣ−Ｃ断面図、同図（ｃ）はその底面図である。
【００４０】
第２ホルダ５０は、有底円筒状の本体５１を有し、その底部５２には上記４つのコネクタ端子３０のコネクタ接続部３２を夫々挿通するための４つの角形挿通孔５３が穿設されている。この角形挿通孔５３は、その上部においてコネクタ接続部３２とほぼ等しい大きさの断面を有するが、その中央より下方がテーパ面５３ａを介して拡張され、コネクタ端子３０の係止部３３ａを収容する収容部５３ｂを形成している。
【００４１】
また、底部５２の外側面中央には、後述するＯリング７１を装着するためのリング状の溝５４がその周方向に形成され、底部５２の上端周端縁には、後述するシール部材７３を嵌合装着するためのリング状の嵌合溝５５が形成されている。
さらに、底部５２の下端面には円形の凹状嵌合部５０ａが形成されている。この凹状嵌合部５０ａは、上記第１ホルダ４０の凸状嵌合部４０ａと嵌合可能になっている。
【００４２】
次に、酸素センサ１の主要部の組付工程について、図６〜図８に基づいて説明する。
まず、上述のように形成されたコネクタ端子３０を第１ホルダ４０に対して組み付ける。すなわち、図６（ａ）に示すように、第１ホルダ４０の収容部４３にコネクタ端子３０を下方から挿入し、第１ホルダ４０の角形挿通孔４４にコネクタ接続部３２の先端部を挿通させつつコネクタ端子３０を徐々に差し込んでゆく。
【００４３】
このとき、コネクタ端子３０の一対の係止部３３ａは、同図（ａ）に示すように外方に突出した状態から挿入されるが、第１ホルダ４０の係止壁４６に当接すると、同図（ｂ）に示すように、その係止壁４６側の係止部３３ａがその弾性により内方に押し込まれる。そして、さらに挿入され、係止部３３ａが角形挿通孔４４に差し掛かるとその反対側の係止部３３ａもその弾性により内方に押し込まれる。このとき、素子接触部３１の当接部３１ａと係止部３１ｆとの間に第１ホルダ４０の係止壁４６が徐々に介装されていく（同図（ｃ））。
【００４４】
そして、係止部３３ａが角形挿通孔４４を抜けて第１ホルダ４０の上端面に出ると、係止部３３ａが弾性復帰して開き、その先端が第１ホルダ４０の上端面に引っかかる（同図（ｄ））。このとき、同時に係止壁４６の先端が係止部３１ｆに係止されるため、これら係止部３３ａと素子接触部３１とにより第１ホルダ４０を上下に挟む態様で、コネクタ端子３０が第１ホルダ４０に対して固定される。
【００４５】
そして、このようにして全てのコネクタ端子３０が第１ホルダ４０に組み付けられ端子ユニットが形成されると、この端子ユニットを検出素子２に接続する。
すなわち、図７（ａ）に矢印にて示すように、この端子ユニットを、予めスリーブ６に（つまり主体金具７に）固定された検出素子２に対して上方から接続する。このとき、端子ユニットの第１ホルダ４０がスリーブ６の上面に載置されることにより、検出素子２に対して定位置に固定され、その素子接触部３１も、電極端子２ｂに当接する定位置に固定される（同図（ｂ））。
【００４６】
また、第１ホルダ４０の係止壁４６によってバネ部３１ｃの外方への変位が阻止されているため、バネ部３１ｃによる検出素子２側への付勢力を強く保持することができ、接触部３１ｂと電極端子２ｂとの安定した接触状態を保持することができる。
【００４７】
そして、この状態から第１ホルダ４０の鍔部４２の上面にリング状の波形座金６０を配置した状態で、Ｏリング７１を装着した第２ホルダ５０を第１ホルダ４０に嵌合させる（同図（ｃ））。この波形座金６０はその周方向に沿って波形状に形成されており、その厚み方向に所定の弾性力を有する。このため、第１ホルダ４０の凸状嵌合部４０ａと第２ホルダ５０の凹状嵌合部５０ａとが、この弾性力により所定のクリアランスを保持した状態で弾性的に嵌合する。またその際、各コネクタ端子３０の係止部３３ａが第２ホルダ５０の収容部５３ｂに収容された状態となる。
【００４８】
尚、第２ホルダ５０内側の嵌合溝５５には、後述する外部コネクタ２０の接続に備え、リング状のゴム製シール部材７３が嵌合装着されている。また、第２ホルダ５０の上部側壁には一対のスリット５６（図８参照）が形成され、後述するＵ字状の押えピン７５が嵌合装着されている。
【００４９】
そして、この状態から円筒状の外筒８を上方から被せる（図７（ｄ））。この外筒８は、その内径が第２ホルダ５０の外径とほぼ等しくなっており、第２ホルダ５０との間に介装されたＯリング７１によって上方からの水分の侵入を防止できるようになっている。また、外筒８の上端縁には内側に所定量延出したフランジ部８ａが形成されており、このフランジ部８ａにより第２ホルダ５０の上端縁を下方に押圧できるようになっている。つまり、外筒８から第２ホルダ５０に対して所定の押圧力を付与した状態で、外筒８の下部をレーザ溶接により主体金具７に接合する。その結果、この押圧力が第２ホルダ５０、波形座金６０を介して第１ホルダ４０等の内装部品に伝わり、そのケーシング３内での安定した固定を実現している。
【００５０】
そして、このようにして酸素センサ１を組み付けた状態で、図８に示すように外部コネクタ２０をコネクタ部１０に接続する。
外部コネクタ２０は、その上部（大径部）が外筒８の外径とほぼ同じ外径を有し、下部（小径部）が第２ホルダ５０の内径とほぼ同じ外径を有する段付円柱状をなす。そして、その上記コネクタ接続部３２に対応した位置に設けられた軸方向の４つの貫通孔２３には、雌型の外部コネクタ端子２４が夫々配設されている。この外部コネクタ端子２４は、ステンレス鋼板や耐食耐熱超合金板等を数カ所で折曲加工して筒状に形成されており、その上部には、検出部２ａの検出信号を外部に取り出すための一対のリード線２１，２２、及びヒータに電力を供給するための一対のリード線（図中、リード線２１，２２の裏側に配置）が加締接合されている。
【００５１】
外部コネクタ２０の大径部には、上方に開口した開口部２５が形成されており、この開口部２５にゴムからなる円柱形状のシール部材２９が配設されている。このシール部材２９には、上記各リード線を挿通するための軸方向の貫通孔２９ａが形成され、各リード線は、この貫通孔２９ａを貫通して外部に引き出されている。また、シール部材２９の外径部表面及び貫通孔２９ａの内径部表面には、夫々凹凸形状が施されており、この凹凸形状の部分で夫々の気密を保つと共に、その押付力によりシール部材２９自体が開口部２５に保持されている。
【００５２】
また、外部コネクタ２０の小径部は、その外径が第２ホルダ５０の内径よりやや小さくなっており、その側壁の中央部には、上記押えピン７５を部分的に嵌合可能な左右一対のスリット２６が形成されている。さらに、小径部の先端部には、内側に傾斜したテーパ状の突条２７がその周端縁に沿って形成され、コネクタ部１０の第２ホルダ５０への挿入を容易にしている。
【００５３】
そして、外部コネクタ２０のコネクタ部１０への接続に際し、外部コネクタ２０は押えピン７５を外方に押し広げながら第２ホルダ５０に挿入される。そして、上記突条２７がシール部材７３に当たり、このシール部材７３を変形させつつさらに押し込まれる。そして、上記スリット２６が押えピン７５に嵌合することにより、外部コネクタ２０がコネクタ部１０に対して固定される。このとき、外部コネクタ２０とコネクタ部１０との隙間から水分が侵入したとしても、シール部材７３によって酸素センサ１内部への侵入は阻止されることになる。
【００５４】
以上に述べたように、本実施例の酸素センサ１においては、コネクタ端子３０を検出素子２とは独立してホルダ（第１ホルダ４０）に組み付けることができ、そのようにして予め組み付けられた端子ユニットを、予め主体金具７に固定された状態の検出素子２に対して接続するだけで、検出素子２と端子ユニットとの接続作業が完了する。このため、組付作業が極めて容易になる。
【００５５】
また、このように検出素子２の主体金具７への取付けと、検出素子２へのコネクタ端子３０の電気的接続が別工程で行われるため、検出素子２を主体金具７の所定の位置に精度良く取り付けることができ、センサの特性を一定に保持することができる。
【００５６】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施例に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
例えば、上記実施例においては、コネクタ端子３０を全体として板状に形成した例を示したが、ピン状或いは筒状に形成することもできる。
【００５７】
また、上記実施例においては、本発明のセンサを酸素センサに適用した例を示したが、同様の構成を有するセンサであれば、その他のガスセンサ、温度センサ、或いは流量センサ等についても適用可能であることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るセンサの全体構成を表す断面図である。
【図２】実施例に係るセンサの要部詳細構成を表す断面図である。
【図３】実施例のコネクタ端子の構成を表す説明図である。
【図４】実施例の第１ホルダの構成を表す説明図である。
【図５】実施例の第２ホルダの構成を表す説明図である。
【図６】実施例のセンサの組付工程を表す説明図である。
【図７】実施例のセンサの組付工程を表す説明図である。
【図８】実施例のセンサの組付工程を表す説明図である。
【符号の説明】
１・・・酸素センサ、  ２・・・検出素子、  ２ｂ・・・電極端子、
３・・・ケーシング、  ６・・・スリーブ、  ７・・・主体金具、
８・・・外筒、  １０・・・コネクタ部、  ２０・・・外部コネクタ、
３０・・・コネクタ端子、  ３１・・・素子接触部、  ３１ａ・・・当接部、
３１ｂ・・・接触部、  ３１ｃ・・・バネ部、  ３１ｆ・・・係止部、
３２・・・コネクタ接続部、  ３３・・・連結部、  ３３ａ・・・係止部、
４０・・・第１ホルダ、  ５０・・・第２ホルダ
【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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