(57)【要約】【解決手段】ターミナルコネクターアッセンブリは、ターミナル支持部（６０）と、該ターミナル支持部（６０）内に少なくとも部分的に配置されたターミナル（６２、６３）と、ターミナル（６２、６３）及びターミナル支持部（６０）とに隣接した段落ち部（９４）を備える通路（９３）を有する第１の絶縁器（９０）と、を含む。ガスセンサー（１０）及びガスセンサー（１０）を製造する方法も開示される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスセンサー（１０）であって、
サブアッセンブリ（１４）内に配置された下側部分（８２）と、配線ハーネスの回りに配置された上側シールド（２０）を含む配線ハーネスアッセンブリ（１２）内に配置された上側部分（８４）と、を有する検出要素（８０）と、
前記配線ハーネス内に配置されたターミナル支持部（６０）と、
前記ターミナル支持部（６０）内に配置され、且つ、前記検出要素（８０）と電気的に接続されるターミナル（６２，６３）の第１の部分と、
前記上側シールド（２０）内に少なくとも部分的に配置され、且つ、前記検出要素の上側部分（８４）の回りに配置された第１の絶縁器（９０）であって、該第１の絶縁器は、前記ターミナル（６２）の第２の部分を収容するための通路（９３）を有し、前記第１の絶縁器（９０）の少なくとも一部分は、前記ターミナル（６２、６３）、前記第２の部分及び前記上側シールド（２０）の間に配置される、前記第１の絶縁器と、
を含む、ガスセンサー。
【請求項２】
前記第１の絶縁器（９０）は、セラミック、金属、それらの組み合わせ、合金、並びに、前記した材料のうち少なくとも一つを含む組成物からなるグループから選択された材料である、請求項１に記載のガスセンサー（１０）。
【請求項３】
前記セラミックは、ステアライト、アルミナ、及び、前記したセラミックのうち少なくとも一つを含む組み合わせを含むグループから選択される、請求項２に記載のガスセンサー（１０）。
【請求項４】
前記第１の絶縁器（９０）は、ランダム繊維、切断繊維、連続繊維、織られた繊維、織り網、非織り網、及び、前記した形態のうち少なくとも一つを含む組み合わせからなるグループから選択された形態にある、請求項２に記載のガスセンサー（１０）。
【請求項５】
前記ターミナル支持部（６０）は、熱可塑性材料、熱硬化性材料、セラミック、及び、前記した材料のうち少なくとも一つを含む組み合わせからなるグループから選択された材料である、請求項１に記載のガスセンサー（１０）。
【請求項６】
前記セラミックは、特に、ステアタイト、アルミナ、及び、前記したセラミック材料のうち少なくとも一つを含む組み合わせからなるグループから選択される、請求項５に記載のガスセンサー（１０）。
【請求項７】
ガスセンサー（１０）を製造する方法であって、
配線ハーネスの回りに配置された上側シールド（２０）を含む配線ハーネスアッセンブリ（１２）内に、検出要素（８０）の上側部分（８４）を配置し、サブアッセンブリ（１４）内に下側部分（８２）を配置し、
前記配線ハーネス内にターミナル支持部（６０）を配置し、
前記ターミナル支持部（６０）内に、ターミナル（６２，６３）の第１の部分を、前記検出要素（８０）と電気的に接続された状態で配置し、
第１の絶縁器（９０）を、前記上側シールド（２０）内に少なくとも部分的に配置し、且つ、前記検出要素の上側部分（８４）の回りに配置し、該第１の絶縁器は、前記ターミナル（６２、６３）の第２の部分を収容するための通路を有し、前記第１の絶縁器（９０）の少なくとも一部分は、前記ターミナル（６２、６３）、前記第２の部分及び前記上側シールド（２０）の間に配置され、
前記センサー（１０）をエンジン作動条件にさらす、各工程を含む、方法。
【請求項８】
前記第１の絶縁器（９０）は、セラミック、金属、それらの組み合わせ、合金、並びに、前記した材料のうち少なくとも一つを含む組成物からなるグループから選択された材料である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記セラミックは、ステアライト、アルミナ、及び、前記したセラミックのうち少なくとも一つを含む組み合わせを含むグループから選択される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の絶縁器（９０）は、ランダム繊維、切断繊維、連続繊維、織られた繊維、織り網、非織り網、及び、前記した形態のうち少なくとも一つを含む組み合わせからなるグループから選択された形態にある、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記ターミナル支持部（６０）は、熱可塑性材料、熱硬化性材料、セラミック、及び、前記した材料のうち少なくとも一つを含む組み合わせからなるグループから選択された材料である、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記セラミックは、特に、ステアタイト、アルミナ、及び、前記したセラミック材料のうち少なくとも一つを含む組み合わせからなるグループから選択される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ガスセンサー（１０）であって、
サブアッセンブリ（１４）内に配置された下側部分（８２）と、配線ハーネスの回りに配置された上側シールド（２０）を含む配線ハーネスアッセンブリ（１２）内に配置された上側部分と、を有する検出要素（８０）と、
一部品シール（４０）であって、該シールは、前記上側シールド（２０）の第１の部分に配置されたボディと、フランジとを有し、該上側シールドのエッジが、前記フランジの少なくとも一部分及び前記ボディの間に配置されている、前記一部品シール部と、
前記検出要素（８０）の前記下側部分の回りに配置されたシェル（５０）と、
第１の絶縁器（９０）であって、該第１の絶縁器の少なくとも一部分は、前記検出要素（８０）及び前記シェル（５０）の間に配置される、前記第１の絶縁器（９０）と、
前記検出要素（８０）の端部の回りに配置され、前記シェル（５０）と物理的に接触し、且つ、複数の開口（３８）を有する、下側シールド（３０）と、
前記検出要素（８０）と電気的に接触する、少なくとも一つのターミナル（６２、６３）と、
前記ターミナル（６２、６３）と物理的に接触する、ターミナル支持部（６０）と、
を含む、ガスセンサー。
【請求項１４】
前記サブアッセンブリ（１４）は、前記第１の絶縁器（９０）及び前記下側シールド（３０）の間に前記シェル（５０）内に配置されたタルクパック（７０）を更に含む、請求項１３に記載のガスセンサー（１０）。
【請求項１５】
前記サブアッセンブリ（１４）は、前記タルクパック（７０）及び前記下側シールド（３０）の間に前記シェル（５０）内に配置された第２の絶縁器（９２）を更に含む、請求項１４に記載のガスセンサー（１０）。
【請求項１６】
前記第１の絶縁器（９０）は、セラミック、金属、それらの組み合わせ、合金、並びに、前記した材料のうち少なくとも一つを含む組成物からなるグループから選択された材料である、請求項１３に記載のガスセンサー（１０）。
【請求項１７】
前記セラミックは、ステアライト、アルミナ、及び、前記したセラミックのうち少なくとも一つを含む組み合わせを含むグループから選択される、請求項１６に記載のガスセンサー（１０）。
【請求項１８】
前記第１の絶縁器（９０）は、ランダム繊維、切断繊維、連続繊維、織られた繊維、織り網、非織り網、及び、前記した形態のうち少なくとも一つを含む組み合わせからなるグループから選択された形態にある、請求項１６に記載のガスセンサー（１０）。
【請求項１９】
前記ターミナル支持部（６０）は、熱可塑性材料、熱硬化性材料、セラミック、及び、前記した材料のうち少なくとも一つを含む組み合わせからなるグループから選択された材料である、請求項１３に記載のガスセンサー（１０）。
【請求項２０】
前記セラミックは、特に、ステアタイト、アルミナ、及び、前記したセラミック材料のうち少なくとも一つを含む組み合わせからなるグループから選択される、請求項１９に記載のガスセンサー（１０）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本出願は、１９９９年１０月２７日に出願された米国仮出願シリアル番号６０／１６１，８３９号の出願日の利益を請求する。それを参照することにより、その全ての内容が本願中に組み込まれる。
【０００２】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスセンサーに係り、より詳しくは、ガスセンサーのターミナルアッセンブリに関する。
【０００３】
【従来技術】
酸素センサーは、ガスの定量及び定性的分析を必要とする様々な用途で使用される。自動車の用途では、排気ガス中の酸素濃度と、エンジンに供給される燃料混合物の空気燃料比率との間の直接的関係は、酸素センサーが、最適燃焼状態の決定、燃料経済の最大化、及び、排気エミッションの管理のため、酸素濃度測定結果を提供することを可能にする。
【０００４】
従来の化学量論通りの酸素センサーは、イオン伝導固体電解質材料、多孔性保護外皮を備える、排気ガスにさらされる電解質の外側表面上の多孔性電極、及び、既知の酸素分圧にさらされるセンサーの内側表面上の電極を含む。自動車用途で典型的に使用されるセンサーは、白金電極を備えた、イットリウム安定化ジルコニアベースの電気化学ガルバニー電池を使用する。該センサーは、自動車エンジンの排気中に存在する酸素の相対量を検出するため、電位差測定モードで作動する。このガルバニー電池の両表面が異なる酸素分圧にさらされるとき、次のネルンスト方程式に従って、ジルコニア壁の両表面上の電極間で起電力が発生する。
【０００５】
【数１】
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【０００６】
ここで、
Ｅ＝起電力
Ｒ＝普遍ガス定数
Ｆ＝ファラディー定数
Ｔ＝ガスの絶対温度
ＰＯ２ｒｅｆ＝参照ガスの酸素分圧
ＰＯ２＝排気ガスの酸素分圧
燃料リッチ及び燃料リーンの排気条件の間の酸素分圧上の大きな差に起因して、起電力（ｅｍｆ）は、化学量論ポイントで鋭く変化し、これらのセンサーの特徴的な切り替え挙動を引き起こす。その結果、これらの電位差測定式の酸素センサーは、排気混合物の実際の空気燃料比率を定量化することなく、エンジンが燃料リッチ又は燃料リーンのいずれの状態で作動しているかを定性的に指し示す。
【０００７】
これらのセンサーは、センサーボディ及び配線ハーネスを通して車両電気システムに電気的に接続される。センサー内部に設けられたものは、排気ガスを検出するため使用される要素である。接触パッドが検出要素及び車両電気システムの間の電気的伝達を提供するように検出要素の外側に配置される。エッジカードコネクター即ちターミナルは、概して、接触パッドを介して検出要素と接触するため使用される。図１の従来技術に示されるように、典型的なセンサー１００は、センサー１００内で雄型ターミナル１０２及び雌型ターミナル１０３を含むアダプター１０４を保持するためのスプリングスリップ１０１を利用する。ガラス支持部１０５及びウェッジリング１０６は、上側絶縁器１０７及びガラスシール部１０８の間に配置される。保護シールド１０８は、配線ハーネスアッセンブリの下側部分を取り囲む。従来の設計では、ターミナルは、図１の従来技術に示されたように、検出要素の重量を支持し、センサー内で検出要素を位置決めする。これと同時に、配線ハーネスの内部構成部品からの重量もターミナルに移される。典型的には、検出要素及びターミナルは、配線ハーネス及び検出要素の重量を取り扱うことに関して、並びに、センサー内で検出要素の位置を維持することに関して問題を有する。壊れやすい要素は、ターミナルの重量がかけられた状態で、及び、製造、テスト、これらの従来センサーの作動の間にセンサー内で移動することにより壊れがちである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
当該技術分野で必要とされているものは、検出要素への応力を最小にすると共に、センサー内で検出要素を支持し整列させるターミナルコネクターである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した従来技術の不足部分は、本発明のターミナルコネクターアッセンブリ、ガスセンサー及び該ガスセンサーを製造するための方法によって、克服され、或いは、軽減される。
【００１０】
ターミナルコネクターアッセンブリは、ターミナル支持部、該ターミナル支持部内に少なくとも部分的に配置されたターミナル、及び、ターミナル及びターミナル支持部に隣接した段落ち部を備える通路を有する第１の絶縁器を含む。
【００１１】
ガスセンサーは、サブアッセンブリ内に配置された下側部分と、配線ハーネスの回りに配置された上側シールドを含む配線ハーネスアッセンブリ内に配置された上側部分と、を有する検出要素を含んでいる。ターミナル支持部は、配線ハーネス内部に配置されている。ターミナルの第１の部分は、ターミナル支持部内に配置され、且つ、検出要素と電気的に接続される。第１の絶縁器は、上側シールド内に少なくとも部分的に配置され、且つ、検出要素の上側部分の回りに配置されている。第１の絶縁器は、ターミナルの第２の部分を収容するための通路を有し、第１の絶縁器の少なくとも一部分は、ターミナル、第２の部分及び上側シールドの間に配置される。
【００１２】
ガスセンサーを製造する方法は、配線ハーネスの回りに配置された上側シールドを含む配線ハーネスアッセンブリ内に、検出要素の上側部分を配置する工程を含んでいる。サブアッセンブリ内に検出要素の下側部分を配置し、配線ハーネス内にターミナル支持部を配置する。また、ターミナル支持部内に、ターミナルの第１の部分を、検出要素と電気的に接続された状態で配置する。更に、第１の絶縁器を、上側シールド内に少なくとも部分的に配置し、且つ、検出要素の上側部分の回りに配置する。第１の絶縁器は、第１の絶縁器の少なくとも一部分が、ターミナル、第２の部分及び上側シールドの間に配置されるように、ターミナルの第２の部分を収容するための通路を有する。最後に、センサーをエンジン作動条件にさらす。
【００１３】
本発明の上述した及び他の、特徴及び利点は、以下の詳細な説明、図面及び請求の範囲から、当業者により認知され、理解されよう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、一例としての装置及び方法を説明するが、これは例示を意味し、本発明をこれに限定するものではない。
【００１５】
センサーは、異なるガスの存在に関する排気物を監視するため自動車エンジンで使用される。センサーは、典型的には、上側シールド、シール部、電気構成部品、及び、検出要素の上側部分を有する配線ハーネス（ｗｉｒｉｎｇ ｈａｒｎｅｓｓ）と、シェル、下側シールド、内側シールド、高温材料、及び、検出要素の下側部分を有するサブアッセンブリと、を含む。センサー内の検出要素は、破損を防止するための位置に維持されるべき壊れやすい機器である。従来のセンサーは、配線ハーネスの重量が検出要素に分配されるように設計される。従来のセンサーとは対照的に、本明細書中のターミナル、ターミナル支持部、及び、第１の絶縁器は、センサー内における移動から検出要素を支持し、保護し、並びに、配線ハーネスの重量を支持する上で役立つ。
【００１６】
以下、図２を参照すると、配線ハーネスアッセンブリ１２及びサブアッセンブリ１４を有する、一例としての酸素センサー１０が示されている。配線ハーネスアッセンブリ１２は、概して、シール部４０と、上側シールド２０内で検出要素８０の上側部分８４に接続された電気構成部品と、を備える。サブアッセンブリ１４は、概して、検出要素８０の下側部分、下側シールド３０内の内側シールド３５、及び、シェル５０を備える。シールド２０、３０及び３５のための、及び、シェル５０のための一例としての材料は、例えば、高クロム及び／又は高ニッケルのステンレス鋼等のステンレス鋼、並びに、前記したステンレス鋼の少なくとも一つを含む混合物及び合金等であり、それらの全ての材料は、高温度耐性、高強度、及び、耐腐食性のために選択される。
【００１７】
ファスナー、即ち、上側シールド２０の上側端部材２２の一部分内に配置されたシール部４０は、エンジンの作動に相応する温度に耐えることのできる材料から構成することができる（センサーが約３００℃までの温度を経験する状態で例えば約１，０００℃までの温度）。典型的な材料は、フルオロエラストマー（ｆｌｕｏｒｏｅｌａｓｔｏｍｅｒ）、シリコン、ゴム、ペルフルオロエラストマー（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｅｌａｓｔｏｍｅｒ）、他の従来のシール材料、並びに、前記した材料の少なくとも一つを含む組み合わせ材料を含んでいる。シール部は、当該技術分野で知られている従来の鋳造技術により作ることができる。
【００１８】
他の可能なシール部は、アトーニー整理番号ＤＰ−３０１５００／ＤＰ−３０１２４４Ｂ（ＤＥＰ−０１３３Ｆ）の米国特許出願において開示されており、その内容は、該出願を参照することによりその全体が本明細書中に組み込まれる。この一部品の多機能シール部４０は、湿気に関して構造的に無欠であり、水又は他の汚染物質の浸入物がセンサー１０に入ることを防止することにより検出要素８０を保護する。シール部４０は、安全な適合性のため上側シールド２０の上側部分２２内へと適合するように設計することができる。シール部のオプションのフランジは、シール部４０及び上側シールド２０の間に追加の密封機能を提供する。一旦、上側シールド２０がフランジの下方にくると、当該技術分野で知られた圧着作業によりシール部４０を当該箇所に圧着することができる。これは、シール部４０を上側シールド２０の形状へと歪曲し即ち成形してセンサーに汚染物質が入ることを遮断する。更には、使用中即ち高温状態へさらされている間は、シール部４０のフランジは、上側シールド２０内へと縮み、かくして、汚染物質への露出に対してセンサー１０への追加の保護を提供する。
【００１９】
上述されたように、シール部４０は、任意の振動又は衝撃負荷に対する減衰装置として機能することができる。シール部４０の下側部分における底部のオプションの突起は、ターミナル支持部６０と接触し、センサー１０に衝撃を与える振動又は衝撃負荷を減衰するように設計される。シール部４０のみがこの突起部でターミナル支持部６０と物理的に接触しているので、空気ギャップが、それらの間に形成される。この空気ギャップは、シール部４０を分離し、下側センサー構成要素からシール部４０への対流熱輸送を最小にする。
【００２０】
センサー１０の電気的接続を提供するために、ターミナル支持部材６０は、シール部４０に隣接して配置される。ターミナル支持部材６０は、センサー作動条件の下で耐えることのできる材料から形成され得る。これらの材料は、電気的な絶縁性、熱耐性、及び、機械的支持を提供するため選択されるべきであり、熱可塑性材料、熱硬化性材料、例えばステアタイト、アルミナ等のセラミック、並びに、セラミック及びプラスチックがしばしば用いられた状態で前記したターミナル支持材料の少なくとも一つを含む組み合わせを含むことができる。
【００２１】
ターミナル支持部６０は、エッジカードコネクター（ｅｄｇｅ ｃａｒｄ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）、ターミナルコネクター、又は、ケーブル即ちワイヤ６４、６５に接続されたターミナル６２、６３を、該当箇所に保持する。ケーブル６４、６５は、車両電気システムを配線ハーネス１２に接続する。これらのケーブル６４、６５は、一般に、銅、真鍮、ステンレス鋼、ニッケル等、並びに、前記した材料のうち少なくとも一つを含む組み合わせ及び合金、を始めとした当該技術分野で知られている材料から構成される。センサー動作条件下で実質的なばね力を提供する、材料及びターミナル設計が好ましい。
【００２２】
ターミナル６２、６３は、検出要素８０の接触パッド８６、８８と電気的に接触している。検出要素８０の部分は、上側シールド２０、シェル５０及び下側シールド３０内に配置される。検出要素８０は、既知の型式の平面状の即ち平坦プレート式検出要素とすることができる。下側シールド３０内に配置されている、該検出要素の第１の端部８２では、検出要素８０は、好ましくは、既知の型式のヒーターと共に、既知の態様で検出要素内に製作されている排気構成要素反応構造を備える。検出要素８０の第２の端部に、又は、その近傍に配置されているのは、当該技術分野で知られている従来材料から構成される、接触パッド８６、８８である。
【００２３】
ターミナル６２、６３は、接触パッド８６、８８に電気的に接続することに加えて、第１の絶縁器９０と物理的に接触するのが好ましい。この第１の絶縁器９０は、上側シールド２０及びシェル５０の両方の少なくとも一部分内に配置される。第１の絶縁器９０は、センサー１０のための絶縁を提供するため、高温材料（即ち、センサー動作条件に耐えることのできる材料）から構成される。電気的絶縁、熱耐性、及び、機械的支持のために選択された幾つかの可能な高温材料は、特に、セラミックス及び金属と、繊維（ランダム（ｒａｎｄｏｍ）、切断（ｃｈｏｐｐｅｄ）、連続（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ）、織物（ｗｏｖｅｎ）等）、とりわけ、織り網（ｗｏｖｅｎ ｍｅｓｈ）及び非織り網（ｎｏｎ−ｗｏｖｅｎ ｍｅｓｈ）の形態で前記した材料のうち少なくとも一つから構成される組み合わせ、合金及び組成物と、を含んでいる。セラミックは、ステアタイト、アルミナ等、又は、前記したセラミックのうち少なくとも一つから構成される組み合わせを含むことができる。オプションで、第１の絶縁器９０は、棚９４を含んでいるセラミック内側部分と、シェル５０の少なくとも一部分を通して配置された金属メッシュ下側部分とを含むことができる。第１の絶縁器９０は、ターミナル６２、６３及び検出要素８０の挿入のため様々な幅の通路９３を備えた円柱機器でもよい。ターミナル６２、６３は、ターミナル６２、６３の重量が第１の絶縁器９０により支持される。
【００２４】
第１の絶縁器９０は、オプションで、第１の絶縁器９０の上側部分９１の内側で通路９３から外側に延在する、段落ち部即ち棚９４を含む。棚９４は、ターミナル６２，６３が、第１の絶縁器９０の頂部近傍の段落ち部即ち支持棚９４へと適合し、その上に載置して支持されるように、ターミナル６２、６３を収容するのに十分な距離に第１の絶縁器９０内に延在するのが好ましい。棚９４は、好ましくは、一方のターミナルの外側から他方のターミナルの外側までの距離とほぼ同様の幅を有する。第１の絶縁器９０は、検出要素８０を取り囲むと共に、センサー１０への支持を提供し該センサー内で検出要素８０を位置決める。ターミナル６２、６３、及び、ターミナル支持部６０の重量を支持することによって、第１の絶縁器９０は、重量及び力が、検出要素８０に損傷を与えることを防止する。第１の絶縁器９０を、圧着法（ｃｒｉｍｐｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ）又は当該技術分野で知られた他の方法によりセンサー１０に接続することができる。
【００２５】
第１の絶縁器９０の下側部分は、シェル５０内に配置される。シェル５０は、ボディ部分５２と、ねじ切り部分５４と、を有する。ボディ部分５２は、ねじ切り部分５４を、排気パイプ若しくは排気流れシステムの他の構成部品用のマウント、或いは、ガスセンサーが用いられ、かくして、センサーチャンバー３１を測定されるべきガスの流れ内に配置することができる任意箇所内に締め上げるためレンチ又は他のツールと適合するように形成されるのが好ましい。シェル５０は、圧着作業又は当該技術分野で知られた他のプロセスにより上側シールド２０に連結することができる。
【００２６】
オプションで、シェル５０の下側部分に配置されているのは、作動位置にセンサー１０を維持させ、センサー及びマニホルドをガス漏れから密封するように張力源を提供している、ガスケット７２である。センサー要素８０に隣接して、第１の絶縁器９０及び第２の絶縁器９２の間に配置することができる別のオプションの器具は、タルクパック（ｔａｌｃ ｐａｃｋ）７０又は他の構造部品即ち密封構成部品である。タルクパック７０は、第１の絶縁器９０及び第２の絶縁器９２の間に配置することができ、シェル肩部５６、及び、絶縁器９０、９２又はメッシュの間に配置することができる。タルクパック７０は、その回りにタルカムパウダーを固めることにより当該箇所に検出要素を保持する。その代わりに、タルクパック７０は、例えば、タルク、雲母、カオリン等の無機材料、並びに、前記した無機材料の少なくとも一つを含む組み合わせを、検出要素８０及び下側シールド３０の間に用いることにより得られる、漏れ耐性シール部として機能する。
【００２７】
第２の絶縁器９２は、シェル５０内部に且つタルクパック７０に隣接して配置することができる。第２の絶縁器９２は、第１の絶縁器９０と同じか或いは同様の高温材料から構成され、センサー１０を絶縁し、保護する。
【００２８】
第２の絶縁器９２に隣接して、検出要素３１を配置することができる。下側シールド３１は、検出要素８０の第１の端部８２が、ガスと接触して検出することを可能にするため検出チャンバー３１内に配置されるように、シェル５０にしっかりと連結されている。下側シールド３０は、検出チャンバー３１を画成しており、該下側シールド３０内に配置されているものは、検出要素８０を受け入れるための内側シールド３５である。下側シールド３０及び内側シールド３５は、検出チャンバー３１内への及び該チャンバーからのガスの通過を可能にして、これらのガスが検出要素８０の受容性第１の端部８２により検出されるようにするため、複数の開口３８、３９を組み込んでいる。
【００２９】
センサー１０を作動させるために、電気的接続部は、検出要素８０と、車両電気システムに接続される配線ハーネス１２の間に固定される必要がある。図３に示されるように、ターミナル６２、６３は、検出要素８０上に配置された接触パッド６８、６９と接続され、ターミナル６２、６３と検出要素８０とを電気的接続状態にする。ターミナル６２、６３は、当該技術分野で知られているように、スプリング設計を利用することにより、当該箇所に検出要素８０を保持し即ち維持することができる。各ターミナルの延長部品６６、６７は、検出要素の接点６８、６９に対して押圧され、スプリング様効果を生じさせる。これは、要素８０を、ターミナル６２、６３の間に張力が作用した状態に保ち、電気的接続を維持し、並びに、センサー１０内の要素８０の位置を保つ。図２に示されるように、ターミナル６２、６３は、２つの分離要素、即ちターミナル支持部６０及び第１の絶縁器９０により配線ハーネス１２内の当該箇所に保持される。ターミナル６２、６３は、振動及びターミナル支持部６０及び第１の絶縁器９０への衝撃負荷をやわらげ、分散させることを可能にし、かくして、検出要素を保護する。
【００３０】
ここで、図４を参照すると、６０で全体として示されたターミナル支持部即ち係止部が示されている。ターミナル支持部６０は、少なくとも一つの平坦側部１２０を備えた略円柱形状を有して示されているが、他の設計も、例えば、多角形柱等も可能である。ターミナル支持部材６０の頂部１２２に配置されているものは、ターミナル（図示せず）及び電気ケーブル（図示せず）を収容するためのチャンネル又は孔１３０である。ここで、図５を参照すると、少なくとも一つの平坦側部１２０を備えたターミナル支持部６０の底部１２４が示されている。図面は、ターミナル支持部６０を通って延在するチャンネル１３０の反対側（底部１２４）を示している。各チャンネル１３０内には、段落ち部即ちポケット１３２が、ターミナル（図示せず）を受け入れて支持するため形成される。
【００３１】
ここで、図６を参照すると、ターミナル支持部６０の断面が示されている。チャンネル１３０は、頂部１２０で開口し、ターミナル支持部６０の底部１２４を貫通する。チャンネル１３０内に配置されている段落ち部１３２は、ターミナル（図示せず）を収容するためのより大きい空間を形成する。ターミナル支持部６０は、ターミナル６２、６３を互いから分離し、該ターミナル６２、６３を検出要素８０の頂部における該当位置に保持する。その結果、ターミナル支持部は、所望数のワイヤ（図示せず）及びターミナルを収容するため十分な数のチャンネル１３０を有する誘電材料であるべきである。チャンネル１３０の特定の空間的配置及び配位は、ケーブル及びターミナルの所望数、及び、製造能力に基づいて選択される。
【００３２】
ターミナル支持部、第１の絶縁器及びターミナルの組み合わせの故に、検出要素は、ターミナルの重量、センサー内の運動、並びに、振動効果にさらされることから保護される。その結果として、センサー寿命が延びる。例えば、従来のセンサーが典型的に性能低下する一方で、本発明のセンサーは、振動テスト（２２Ｇの加速度の状態で、約９５０℃及び２００〜４００Ｈｚの振動状態で９０時間のテスト）に耐えることができる。多数の従来センサーが約１００時間で故障する別のテスト（例えば、センサー要素が壊れて及び／又はターミナルコネクターが動いて受容不可能な抵抗を形成する）では、本発明のセンサーは、エンジン動力計に搭載された場合に２，０００時間の耐性試験（車での走行距離、約２４１，４００ｋｍ（約１５０，０００マイル）に等価）に耐えられる。首尾よく通過される他のテストは、重量落下試験（１キログラム（ｋｇ）の重量が、様々な高さからシェル（一般にヘックス（ｈｅｘ）として知られている）上に落とされた）、及び、ボール落下試験（１００グラムのボールが、１ｍの高さからセンサー上に４つの異なる点に落下された）を含んでいる。重量落下試験に関しては、本発明のセンサーは、従来センサーの約３倍の高さからの落下（例えば、約４５ｃｍ対従来センサーの１５ｃｍ）に耐えることができる。更には、ボール落下試験に関しては、本センサーは、従来センサーが壊れたテストにパスした。本センサー設計の追加の利点は、ターミナルの支持システムが設置するのが容易でコスト削減効果があるということである。
【００３３】
好ましい実施形態が示され説明されたが、他の従来センサーにおいて本明細書中で教えられた構成を使用することを始めとして、様々な変形及び置換を、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明に対してなすことができる。さらには、本装置及び方法は、例示としてのみに説明されたと理解するべきであり、本明細書中で開示された図示及び実施形態は、請求の範囲に制限を加えるものとして構成されたものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、従来技術のガスセンサー設計の断面図である。
【図２】
図２は、ガスセンサー設計の一実施形態の断面図である。
【図３】
図３は、一例としてのターミナル、ケーブル、及び、検出要素の側面図である。
【図４】
図４は、一例としてのターミナル支持部の等角側面図である。
【図５】
図５は、一例としてのターミナル支持部の等角底面図である。
【図６】
図６は、図４のライン６−６に沿って取られた、一例としてのターミナル支持部の断面図である。
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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