(57)【要約】【課題】両絶縁部材を安定して挟み付け部材で挟み付け、電極端子と端子金具との電気的接続の信頼性を確実にするセンサを提供する。【解決手段】センサ素子１０の後端部が筒状体１４４，１８０内に配置され、各電極端子１０ａ、１０ｂに端子金具３０が押付けられることによって電気的接続が保持されてなるセンサ２００であって、センサ素子をその両表面側から挟む略板状の２つの絶縁部材１６６が、筒状体内に配置されてセンサ素子の両表面に沿う方向に開口部１６７ｈを有するＣ形リング状の挟み付け部材１６７にて筒状体が縮径状に加締められることによって挟み付けられ、挟み付け部材は、両絶縁部材の４つの稜部１６６ｅ１〜１６６ｅ４に接すると共に、開口部側と反対側の筒状体の部位にて接する第１接触部ＣＰ１と、筒状体の中心軸Ｃより開口部寄りで、かつ両絶縁部材の外側面に対向する２箇所の筒状体の部位にて接する第２接触部ＣＰ２と、を有する。【選択図】図４
2012220345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象に向けられる先端側に検出部を備え、かつ後端部の対向する両表面にそれぞれ電極端子を備えてなる板状のセンサ素子の該後端部が断面円形の筒状体内に配置され、その各電極端子に、それぞれ端子金具が押付けられることによって電気的接続が保持されてなる端子接続構造を有するセンサであって、
前記端子接続構造は、前記センサ素子をその両表面側からそれぞれ該端子金具を介して挟むように配置されたそれぞれ略板状の２つの絶縁部材が、その両絶縁部材を包囲するように前記筒状体内に配置されて前記センサ素子の両表面に沿う方向に開口部を有する断面略Ｃ形のリング状をなすと共に、バネ性を有する挟み付け部材にて挟み付けられる構成を有しており、
前記筒状体が縮径状に加締められることによって該挟み付け部材が変形して前記両絶縁部材を外側から挟み付け、前記端子金具が前記センサ素子の電極端子に押付けられて電気的接続が保持されてなる端子接続構造を有し、
軸線方向に垂直な径方向に沿う断面で見たときに、前記挟み付け部材は、
前記両絶縁部材の外側面に設けられた４つの稜部に接すると共に、４つの稜部のうち開口部側と反対側に位置する２つの稜部から前記センサ素子の両表面に沿って径方向外側に向かって延ばした２つの仮想線間の前記筒状体の部位にて接する第１接触部と、前記筒状体の中心軸より前記開口部寄りで、かつ前記両絶縁部材の外側面に対向する２箇所の前記筒状体の部位にて接する第２接触部と、を有するセンサ。
【請求項２】
前記挟み付け部材は、前記第１接触部を２つ有する請求項１記載のセンサ。
【請求項３】
前記挟み付け部材は、２つの前記第１接触部の間にて、径方向内側に凹む請求項２記載のセンサ。
【請求項４】
前記両絶縁部材の前記稜部と、前記挟み付け部材との接触が点接触である請求項１乃至３のいずれか１項に記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスなどの被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するための酸素センサやＮＯｘセンサ、ＨＣセンサといったガスセンサ、又は被測定ガスの温度を検出するための温度センサなどのように、測定対象検出用のセンサ素子を備えてなるセンサ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ガスセンサ素子、又は温度センサの感温素子のように、軸線方向に延びる長寸の板状又は棒状をなす各種のセンサ素子（以下、単に素子という）を用いた各種のセンサがある。このようなセンサ（例えば酸素センサ）は、例えばエンジンの排気ガス管に取り付けられるネジ部を備えて筒状に形成された金具本体（主体金具）の内部に、センサ素子を、その先端側に形成された検出部を金具本体の先端から突出させ、後端部を金具本体の後端側から突出させるようにして固定し、これを金具本体の後方に同軸状で固定された筒状体（金属製カバー）内に配置している構造を有している。このようなセンサでは、通常、その素子の後端部の対向する両表面（両側面）に、検出出力の取り出し用の電極端子や、素子に形成されたヒータへの通電用などの電極端子を含めた複数の電極端子（以下、単に電極ともいう）を、例えば、素子の幅方向（横方向）に絶縁間隔をおいて備えている。そして、これらの各電極端子と、筒状体の後方からセンサの外部に引き出されるリード線との電気的な接続は、従来は次のような構成とされていた。
【０００３】
例えば、金具本体の後方の筒状体内において、その素子の各電極端子に、各リード線の先端に接続された端子金具（金属端子又はリードフレーム）を、端子金具のバネ性を利用して押付けるようにして当接ないし圧接するようにしたものがある。具体的には、金具本体の後方に配置された筒状体内に、セラミック等の絶縁体からなり、例えば筒状に形成された端子金具保持部材（セパレータともいわれる。以下、端子保持用の絶縁部材、又は単に絶縁部材という）を配置し、複数のリード線の各先端にそれぞれ接続した端子金具に形成されたバネ性を有する圧接部を、その端子保持用の絶縁部材の内側に互いに絶縁を保持して対向状に（向き合う形で）配置しておき、その対向する端子金具（バネ性を有する圧接部）の相互間に、上記したセンサ素子を、その後端側からセンサ素子の長手方向に相対的に挿入するようにしたものである。すなわち、この挿入によって、各端子金具の圧接部を外向きに変形（弾性変形で圧縮）させ、センサ素子の表面（単に面ともいう）に形成された各電極端子に押付けるようにしたものである（特許文献１（図１）参照）。
【０００４】
すなわち、このような端子接続構造においては、その組立て過程で、素子を、その後端（基端）側から、絶縁部材内で対向するように組み付けられていた端子金具の圧接部（以下、単に端子金具ともいう）相互間に圧入し、これによってその素子に形成された電極端子（メタライズ層）と圧接させて電気的導通を保持する、というものである。従って、このものでは、その圧入時には、端子金具にて素子の電極（メタライズ層）が強く擦られる形となることから、その電極にキズが付くことになるため、電気的接合が不安定となることがあった。又、その圧入時の抵抗（圧入抵抗）により素子が折れるなどの損傷を受けることもあった。
【０００５】
こうした組立て上の問題を解決するため、絶縁部材を、素子の両面から挟み付けるような２つ割りのものとしておき、その各側の絶縁部材と素子の各面との間に端子金具を介在させて素子を挟み付けておき、その２つ割の両絶縁部材の外側（外面）から、これをバネで挟み付ける構成が開示されている（特許文献２参照）。そして、これでは、次のような組立てが行われている。まず、２つ割の絶縁部材を対向する面に、それぞれ端子金具をセットしておき、その後、素子を挿入し、この状態で、バネで両絶縁部材を圧縮するように外側から挟みつける。こうすることで、対向する絶縁部材を挟みつけていたバネの力で、内部に配置された各端子金具を素子に圧接させる、というものである。このようにして組みつけてなる端子接続構造においては、その接続過程では、素子の電極が端子金具と擦りあうことはないため、その電極にキズがつくこともない。また、素子を端子金具に圧入するものではないため、圧入抵抗により素子が折れるなど問題もない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１８８０６０号公報
【特許文献２】特開２００９−１１５７８４号公報（図２２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献２の図２２には、両絶縁部材を挟み付けるバネが断面略Ｃ形のリング状をなし、このバネの開口部を素子の両表面に沿う方向に向けて挟み付ける構成が記載されている。この構造の場合、一見すると、両絶縁部材の外側面に設けられた４つの稜部にＣ形のバネが接しており、バネにて両絶縁部材を均等に挟み付けているように見える。しかしながら、バネの開口部側での挟み付け力が弱くなるため、両絶縁部材の４つの稜部のうち、バネの開口部側の２つ稜部にかかる挟み付け力が、バネの開口部側と反対側の２つ稜部にかかる挟み付け力よりも緩くなり、両絶縁部材の４つの稜部を均等に挟み付けることが難しいという問題がある。その結果、端子金具と電極端子との電気的接続の信頼性が低下する虞がある。
【０００８】
そこで、本発明は、センサ素子の端子接続構造にあって両絶縁部材を安定して挟み付け部材で挟み付け、ひいては電極端子と端子金具との電気的接続の信頼性を確実かつ安定に行うことができる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】
上記課題を解決するため、本発明のセンサは、測定対象に向けられる先端側に検出部を備え、かつ後端部の対向する両表面にそれぞれ電極端子を備えてなる板状のセンサ素子の該後端部が断面円形の筒状体内に配置され、その各電極端子に、それぞれ端子金具が押付けられることによって電気的接続が保持されてなる端子接続構造を有するセンサであって、前記端子接続構造は、前記センサ素子をその両表面側からそれぞれ該端子金具を介して挟むように配置されたそれぞれ略板状の２つの絶縁部材が、その両絶縁部材を包囲するように前記筒状体内に配置されて前記センサ素子の両表面に沿う方向に開口部を有する断面略Ｃ形のリング状をなすと共に、バネ性を有する挟み付け部材にて挟み付けられる構成を有しており、前記筒状体が縮径状に加締められることによって該挟み付け部材が変形して前記両絶縁部材を外側から挟み付け、前記端子金具が前記センサ素子の電極端子に押付けられて電気的接続が保持されてなる端子接続構造を有し、軸線方向に垂直な径方向に沿う断面で見たときに、前記挟み付け部材は、前記両絶縁部材の外側面に設けられた４つの稜部に接すると共に、４つの稜部のうち開口部側と反対側に位置する２つの稜部から前記センサ素子の両表面に沿って径方向外側に向かって延ばした２つの仮想線間の前記筒状体の部位にて接する第１接触部と、前記筒状体の中心軸より前記開口部寄りで、かつ前記両絶縁部材の外側面に対向する２箇所の前記筒状体の部位にて接する第２接触部と、を有する。
【００１０】
このように、断面円形の筒状体を縮径状に加締められることによって挟み付け部材が変形して両絶縁部材を外側から挟み付け、端子金具がセンサ素子の電極端子に押付けられて電気的接続が保持されてなる端子接続構造を採用することで、筒状体は、径方向外側から内側に向かって周方向に均一の加締め力を受けることができる。
そして、本発明のような第１接触部と第２接触部とを有する挟み付け部材にてこの加締め力を受けることで、挟み付け部材の挟み付け力を、両絶縁部材の外側面に設けられた４つの稜部に均等にかけることができる。
【００１１】
詳細には、第２接触部を、筒状体の中心軸より開口部寄りで、両絶縁部材の外側面に対向する２箇所の筒状体の部位にて接するように設けることで、挟み付け部材が、筒状体から受ける加締め力を、筒状体の中心軸より開口部寄りにより加えることができる。これにより、開口部側の２つの稜部にかける挟み付け部材の挟み付け力が弱くなるのを防止し、開口部側の２つの稜部とその反対側の２つの稜部での挟み付け部材の挟み付け力を均等にすることができる。
又、第１接触部を４つの稜部のうち開口部側と反対側に位置する２つの稜部から前記センサ素子の両表面に沿って径方向外側に向かって延ばした２つの仮想線の間の前記筒状体の部位にて接するように設けることで、一方の絶縁部材に設けられた２つの稜部にかかる挟み付け力と他方の絶縁部材に設けられた２つの稜部にかかる挟み付け力とを均等にすることができる。
よって、第１接触部、第２接触部を上述の位置にて筒状体と接触させることで、各稜部での挟み付け力が均等になる。その結果、センサ素子の端子接続構造にあって両絶縁部材を均等かつ安定して挟み付け部材で挟み付けることができるので、電極端子と端子金具との電気的接続を確実かつ安定に行うことができる。
【００１２】
前記挟み付け部材に前記第１接触部を２つ有する。これにより、一方の絶縁部材に設けられた２つの稜部にかかる挟み付け力と他方の絶縁部材に設けられた２つの稜部にかかる挟み付け力とをより均等にすることができる。
【００１３】
更に、本発明のガスセンサは、前記挟み付け部材が２つの前記第１接触部の間にて径方向内側に凹むことが好ましい。これにより、挟み付け部材が両絶縁部材を挟み付ける際には、この凹部間の間隙が狭くなりやすく、挟み付け部材の挟み付け力がさらに向上する。
【００１４】
さらに、本発明のガスセンサは、前記両絶縁部材の前記稜部と前記挟み付け部材との接触が点接触であることが好ましい。これにより、両絶縁部材と挟み付け部材との接圧が高くなると共に、接触位置が正確に決められるので、４つの稜部における挟み付け力がさらに均等になる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、センサ素子の端子接続構造にあって両絶縁部材を安定して挟み付け部材で挟み付け、ひいては電極端子と端子金具との電気的接続を確実かつ安定に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るセンサの軸線方向に沿う断面図である。
【図２】外筒内の弾性部材、端子金具、絶縁部材、及び主体金具の配置状態を示す斜視図である。
【図３】両絶縁部材を挟み付け部材にて挟み付けて内筒の内側に収容し、内筒を外側から加締める前の状態を示す断面図である。
【図４】内筒を加締めた後の挟み付け部材による絶縁部材の挟み付け構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るセンサの製造方法の一例を示す工程図である。
【図６】先端側から見た内筒の斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るセンサの軸線方向に沿う断面図である。
【図８】両絶縁部材を挟み付け部材にて挟み付けて外筒の内側に収容し、外筒を外側から加締める前の状態を示す断面図である。
【図９】外筒を加締めた後の挟み付け部材による絶縁部材の挟み付け構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るセンサ（酸素センサ）２００の軸線Ｏ方向（長手方向：紙面上下方向）に沿う断面図、図２は、外筒１４４内の弾性部材１５０、端子金具３０、絶縁部材１６６、及び主体金具１３８の配置状態を示す斜視図である。なお、端子金具３０の配置をわかりやすくするため、図２において外筒１４４、セパレータ保持部材１７０、セパレータ１６９を省略してある。を示す。酸素センサ２００は、排気管に固定されるためのねじ部１３８ｂが外表面に形成された筒状の主体金具１３８と、軸線Ｏ方向に延びる板状形状をなす酸素センサ素子（センサ素子）１０と、軸線Ｏ方向に貫通するコンタクト挿通孔１６６ａの内壁面が酸素センサ素子の後端部の周囲を取り囲む状態で配置される絶縁部材１６６と、絶縁部材１６６の周囲を取り囲み、主体金具１３８に接続する金属製の内筒１８０と、絶縁部材１６６に自身の先端側がそれぞれ離間して保持される５個の端子金具３０（図１では、３個図示）と、端子金具３０の後端側にそれぞれ電気的に接続されて酸素センサ２００より外部に引き出される５本のリード線１４６（図１では、３本図示）と、絶縁部材１６６の後端側に配置されるセパレータ保持部材１７０、セパレータ１６９及びゴム製の弾性部材（ゴムキャップ）１５０とを主に備えている。また、主体金具１３８の後端側には金属製の外筒１４４が接続されている。
なお、第１の実施形態においては、内筒１８０が特許請求の範囲の「筒状体」に相当する。
【００１８】
酸素センサ素子１０は公知の構造を有しているが、簡単に説明すると、酸素センサ素子１０の先端部には、被測定ガス（排気ガス）が内部に導入される測定室と、第１ポンピングセルと、酸素濃度検出セルとを備える検出部が設けられている。このうち、各セルは固体電解質体と一対の電極から構成されている。又、酸素センサ素子１０は、セルを活性させるためのヒータを備えている。
そして、酸素センサ素子１０の後端部の両表面には、両セルからの出力を取り出したり、ヒータへの電力の供給を行うために、セルやヒータに電気的に接続する電極端子１０ａ、１０ｂが設けられている。
なお、図１は酸素センサ素子１０の両表面に垂直な断面を示し、酸素センサ素子１０の後端部の一方の面（図１の左側）に２個の電極端子１０ａが形成され、他の面（図１の右側）に３個の電極端子１０ｂが形成されている。又、酸素センサ素子１０の先端部の外表面には、多孔質保護層２０が被覆されている。
【００１９】
主体金具１３８は、略筒状形状であり、軸線方向に貫通する貫通孔１５４を有すると共に、軸線方向中央よりも後端寄りには、径方向外側に突出してねじ部１３８ｂを回す工具を係合するための六角形部１３８ａを有する。又、貫通孔１５４の径方向内側には、軸線Ｏ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た棚部１５２が突出している。主体金具１３８は、酸素センサ素子１０の検出部が設けられた先端部を貫通孔１５４の先端側外部に配置し、電極端子１０ａ、１０ｂが設けられた後端部を貫通孔１５４の後端側外部に配置する状態で、酸素センサ素子１０を貫通孔１５４内に保持している。
【００２０】
主体金具１３８の貫通孔１５４の内部には、酸素センサ素子１０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１５１、粉末充填層１５６（滑石リング）、および上述のセラミックスリーブ１０６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１０６と主体金具１３８の後端部との間には、加締めパッキン１０８が配置されており、セラミックホルダ１５１と主体金具１３８の棚部１５２との間には、セラミックホルダ１５１を保持するための金属ホルダ１０４が配置されている。なお、主体金具１３８の後端部は、加締めパッキン１０８を介してセラミックスリーブ１０６を先端側に押し付ける加締め部１３８ｓを有する。加締め部１３８ｓを加締めることで、粉末充填層１５６を圧縮し、酸素センサ素子１０と主体金具１３８との間隙の気密を維持している。なおセラミックスリーブ１０６も、粉末充填層１５６と同様に、滑石による充填層に変えても良い。
【００２１】
また、図１に示すように、主体金具１３８の先端側（図１における下方）外周には、酸素センサ素子１０の先端部を覆うと共に、複数の孔部を有する金属製（例えば、ステンレスなど）二重の外部プロテクタ１４２および内部プロテクタ１４３が、溶接等によって取り付けられている。
【００２２】
一方、主体金具１３８の後端側外周面１３８ｃに外筒１４４の先端部が外嵌され、主体金具１３８に外筒１４４が溶接により取付けられている。この外筒１４４は、筒状形状を有すると共に、後端部内側には、弾性部材１５０がされており、外筒１４４を封止している。
【００２３】
外筒１４４の内側であって、弾性部材１５０の先端側には、セパレータ保持部材１７０及びセパレータ１６９がこの順に先端側から後端側に向かって軸線Ｏ方向に接しつつ配置されている。そして、弾性部材１５０及びセパレータ保持部材１７０が外筒１４４を介して縮径状に加締められ、弾性部材１５０及びセパレータ保持部材１７０の弾性力によってセパレータ１６９を外筒１４４内に保持している。
弾性部材１５０は円柱状に形成され、リード線を軸線方向Ｏにそれぞれ挿通させる貫通孔が形成されている。又、セパレータ保持部材１７０は金属製の筒体となっている。
【００２４】
セパレータ１６９は、例えば、セラミックからなり、本体部１６９ａと本体部１６９ａから径方向外側に突出する複数の凸部１６９ｂ（図５参照）を有する。端子金具３０は、隣り合う２つの凸部１６９ｂ間に、それぞれ１つづつ配置されることで、端子金具３０同士が短絡することを防止している。
【００２５】
さらに、外筒１４４の内側であって、ゼパレータ保持部材１７０よりも先端側には、絶縁部材１６６が配置されている。この絶縁部材１６６は軸線Ｏ方向に沿って２つに分割される略板状になっており、分割された２つの部材に各端子金具３０を組み込んだ後で部材を組み立て、さらに各部材の外周にバネ性を有する挟み付け部材１６７を外嵌して各部材を結合し（挟み付け）ている。この際、端子金具３０の先端縁のＬ字状係止端３１ｅを絶縁部材１６６の先端向き面に係止して端子金具３０を固定している。そして端子金具３０は、絶縁部材１６６内でコンタクト挿通孔１６６ａに臨むように保持されている。
一方、コンタクト挿通孔１６６ａ内において、端子金具３０の先端側の突起３１ｐが設けられており、酸素センサ素子１０の電極端子１０ａ、１０ｂに電気的に接触するようになっている。このようにして、端子接続構造が形成されている。なお、端子金具３０の後端側の圧着端子部３３ｅにて、リード線１４６と接続している。
【００２６】
さらに、外筒１４４の内部にあって、絶縁部材１６６及び挟み付け部材１６７の外側には内筒１８０が配置されている。内筒１８０は縮径状に加締められ、これによって挟み付け部材１６７が押圧されて変形して両絶縁部材１６６を外側から挟み付け、各電極端子１０ａ、１０ｂと端子金具３０との電気的接続をより確実にしている。
【００２７】
次に、図３、図４を参照し、本発明の特徴部分である、挟み付け部材１６７による絶縁部材１６６の挟み付け構造について説明する。なお、図３、図４は、内筒１８０の先端向き面側から見た断面図であり、この断面は、特許請求の範囲の「軸線方向に垂直な径方向に沿う断面」に相当する。
図３は、両絶縁部材１６６を挟み付け部材１６７にて挟み付けて内筒１８０の内側に収容し、内筒１８０を外側から加締める前の状態を示す。挟み付け部材１６７は、両絶縁部材１６６の合わせ目（センサ素子１０の両表面）に沿う方向Ｍに開口部１６７ｈを有する断面略Ｃ形のリング状をなすと共に、バネ性を有している。なお、図３では、左右方向がセンサ素子１０の両表面に沿う方向であり、挟み付け部材１６７の右側が開口部１６７ｈになっている。又、後述する図６に示すように、内筒１８０の側面には、コ字状の切り欠き部が４個設けられ、これら切り欠き部は径方向内側に折り曲げられてそれぞれ第１支持片１８０ｓ、第２支持片１８０ｔを形成している。
【００２８】
次に、図４に示すように、内筒１８０を外側から加締めると、挟み付け部材１６７が内筒１８０によって径方向内側に押圧されて変位し、両絶縁部材１６６が挟み付け部材１６７でしっかりと挟み付けられる。つまり、内筒１８０は、径方向外側から内側に向かって周方向に均一の加締め力を受けることができる。
ここで、挟み付け部材１６７は、両絶縁部材１６６の外側面に設けられた４つの稜部１６６ｅ１〜１６６ｅ４に接している。
さらに挟み付け部材１６７は、開口部１６７ｈ側と反対側に位置する２つの稜部１６６ｅ３、１６６ｅ４からセンサ素子１０の両表面に沿って径方向外側に向かって延ばした２つの仮想線ＶＬ間の内筒１８０の部位にて接する第１接触部ＣＰ１と、内筒１８０の中心軸Ｃより開口部１６７ｈ寄りで、かつ両絶縁部材１６６の外側面に対向する２箇所の内筒１８０の部位にて接する第２接触部ＣＰ２と、を有している。
【００２９】
このように、第２接触部ＣＰ２を、内筒１８０の中心軸Ｃより開口部１６７ｈ寄りで、両絶縁部材１６６の外側面に対向する２箇所の内筒１８０の部位にて接するように設けることで、挟み付け部材１６７が、内筒１８０から受ける加締め力を、内筒１８０の中心軸より開口部１６７ｈ側寄りにより加えることができる。これにより、開口部１６７ｈ側の２つの稜部１６６ｅ１、１６６ｅ２にかかる挟み付け部材１６７の挟み付け力が弱くなるのを防止し、開口部１６７ｈ側の２つの稜部１６６ｅ１、１６６ｅ２とその反対側の２つの稜部１６６ｅ３、１６６ｅ４での挟み付け部材１６７の締め付け力を均等にすることができる。
又、第１接触部ＣＰ１を２つの仮想線ＶＬの間の内筒１８０の部位にて接するように設けると、一方の絶縁部材１６６に設けられた２つの稜部１６６ｅ１、１６６ｅ４にかかる挟み付け力と他方の絶縁部材１６６に設けられた２つの稜部１６６ｅ２、１６６ｅ３にかかる挟み付け力とを均等にすることができる。これに対し、第１接触部ＣＰ１が２つの仮想線ＶＬより外側に位置すると、両絶縁部材１６６に設けられた２つの稜部にかかる挟み付け力のバランスが異なるため、均等に挟み付け力がかからない。
以上のように、第１接触部ＣＰ１、第２接触部ＣＰ２を上述の位置で内筒１８０に接触させることで、各稜部１６６ｅ１〜１６６ｅ４での挟み付け力が均等になり、センサ素子１０の端子接続構造にあって両絶縁部材１６６を均等かつ安定して挟み付け部材１６７で挟み付けることができるので、電極端子１０ａ、１０ｂと端子金具３０との電気的接続の信頼性を確実かつ安定に行うことができる。
【００３０】
なお、本実施形態では、第１接触部ＣＰ１が２つ設けられている。このようにすると、一方の絶縁部材１６６に設けられた２つの稜部１６６ｅ１、１６６ｅ４にかかる挟み付け力と他方の絶縁部材１６６に設けられた２つの稜部１６６ｅ２、１６６ｅ３にかかる挟み付け力とをより均等にすることができる。
又、本実施形態では、挟み付け部材１６７は、２つの第１接触部ＣＰ１の間にて径方向内側に凹む凹部１６７ｒを有している。これにより、挟み付け部材１６７が両絶縁部材１６６を挟み付ける際には、この凹部１６７ｒ間の間隙を狭くなりやすく、が径方向外側に戻ろうとするバネ力（弾性力）が高くなるので、挟み付け部材１６７の挟み締め付け力がさらに向上する。
又、本実施形態では、第１接触部ＣＰ１及び第２接触部ＣＰ２における、各稜部１６６ｅ１〜１６６ｅ４と挟み付け部材１６７との接触が点接触である。これにより、両絶縁部材１６６と挟み付け部材１６７との接圧が高くなると共に、接触位置が正確に決められるので、４つの稜部１６６ｅ１〜１６６ｅ４における締め付け力がさらに均等になる。
【００３１】
図５は、本発明の実施形態に係るセンサ２００の製造方法の一例を示す工程図である。なお、各構成部材を見やすくするため、図５では、リード線１４６側を上向きとして図示しているが、実際には図５の上下を逆にして製造がおこなわれる。
まず、分割された２つの絶縁部材１６６に端子金具３０（図示せず）を組み込み、さらに絶縁部材１６６の後端側にそれぞれセパレータ保持部材１７０、セパレータ１６９をこの順に組み付ける。さらに、端子金具３０の後端に接続したリード線１４６を、弾性部材１５０の貫通孔に挿通させて後端側に引き出す（図５（ａ））。
次に、両絶縁部材１６６の外周にバネ性を有する挟み付け部材１６７を外嵌して両絶縁部材１６６を結合する（挟み付ける）（図５（ｂ））。
次に、両絶縁部材１６６及び挟み付け部材１６７に内筒１８０を被せる（図５（ｃ））。なお、図６に示すように、主体金具１３８との接触面積を増やすため、本実施形態では内筒１８０の先端が花弁状に径方向外側に広がってフランジ部１８０Ｌを形成しているが、内筒１８０の先端が単に切断面になっていてもよい。
【００３２】
図６は、先端側から見た内筒１８０、絶縁部材１６６及び挟み付け部材１６７の斜視図である。なお、先端側が図６の上側に対応し、後端側が図６の下側に対応する。
図６に示すように、内筒１８０の側面には、コ字状の切り欠き部が４個設けられ、これら切り欠き部は径方向内側に折り曲げられてそれぞれ２個の第１支持片１８０ｓ及び第２支持片１８０ｔを形成している。このうち、２個の第１支持片１８０ｓは、自身の固定端が軸線方向Ｏに平行になるよう折り曲げられると共に、軸線方向Ｏに見たときに各第１支持片１８０ｓがハの字状に開いている。一方、２個の第２支持片１８０ｔは、自身の固定端が軸線方向Ｏに垂直で、かつ自由端が下向きになるよう（後端側に向くよう）折り曲げられると共に、各第２支持片１８０ｔが内筒１８０の径方向に１８０度の角度で対向している。
そして、絶縁部材１６６の先端側を上向きにした状態で、挟み付け部材１６７の外側に内筒１８０を上から被せると、第２支持片１８０ｔの自由端が挟み付け部材１６７の最外周部（内筒１８０の加締め後に第１接触部ＣＰ２となる部分）の先端向き面に係止されるので内筒１８０が落下せず、挟み付け部材１６７に対する内筒１８０の軸線方向Ｏの位置決めがされる。
又、２個の第１支持片１８０ｓの周方向の間隔は、２つの第１接触部ＣＰ１に相当する位置の挟み付け部材１６７の周方向の間隔より広い。従って、挟み付け部材１６７の外側に内筒１８０を被せると、２個の第１支持片１８０ｓが挟み付け部材１６７を挟持し、挟み付け部材１６７に対する内筒１８０の径方向の位置決めがされる。
【００３３】
そして、フランジ部１８０Ｌを主体金具１３８の後端向き面１３８ｄに当接させる（図５（ｄ））。なお、主体金具１３８には予め二重の外部プロテクタ１４２および内部プロテクタ１４３が溶接されており、さらには、センサ素子１０、金属ホルダ１０４、セラミックホルダ１５１、粉末充填層１５６、及びセラミックスリーブ１０６、加締めパッキン１０がそれぞれ配置され、主体金具１３８の後端部を加締められ、加締め部１３８ｓが形成されている。その後、フランジ部１８０Ｌを主体金具１３８の後端向き面１３８ｄに当接させると、絶縁部材１６６内のコンタクト挿通孔１６６ａにセンサ素子１０の後端が挿入され、端子金具３０に電極端子１０ａ、１０ｂが接触される。
【００３４】
次に、内筒１８０を加締め部Ｓ１で縮径状に加締めると、挟み付け部材１６７が変形して両絶縁部材１６６を外側から挟み付ける。さらに、内筒１８０を加締めた際、センサ素子１０の芯ズレに対応し、センサ素子１０の電極端子１０ａ、１０ｂに対して無理な力が加わらずに芯ズレを吸収した位置に内筒１８０が偏移する。
そして、このように偏移した位置で、内筒１８０を主体金具１３８の後端向き面１３８ｄに溶接する（溶接位置Ｗ１）（図５（ｅ））。
次に、外筒１４４を内筒１８０の外側に配置し、外筒１４４の先端側を主体金具１３８の後端側外周面１３８ｃ（図５（ｅ）参照）に外筒１４４の先端を外嵌する。そして、それぞれ加締め部Ｓ２、Ｓ３で外筒１４４を縮径状に加締め、弾性部材１５０及びセパレータ保持部材１７０を外筒１４４内に保持した後、外筒１４４の先端側と主体金具１３８の後端側外周面１３８ｃとの間を溶接し（溶接位置Ｗ２）、外筒１４４を主体金具１３８に接続する（図５（ｆ））。
以上により、酸素センサ２００が作製される。
【００３５】
次に、図７を参照して本発明の第２の実施形態に係るセンサ（酸素センサ）２１０について説明する。なお、図７は、センサ２１０の軸線Ｏ方向（長手方向）に沿う断面図を示す。
第２の実施形態に係るセンサ２１０は、内筒１８０を設けず、外筒１４４を縮径状に加締めて挟み付け部材１６７を変形させ、両絶縁部材１６６を外側から挟み付けること以外は、第１の実施形態に係るセンサ２００と同様であるので、第１の実施形態に係るセンサ２００と同一構成部分について同一符号を付して説明を省略する。
なお、第２の実施形態においては、外筒１４４が特許請求の範囲の「筒状体」に相当する。
【００３６】
挟み付け部材１６７の外側に位置する外筒１４４は縮径状に加締められて加締め部１４４ｓを形成する。この加締め部１４４ｓによって挟み付け部材１６７が押圧されて変形して両絶縁部材１６６を外側から挟み付け、各電極端子１０ａ、１０ｂと端子金具３０との電気的接続をより確実にしている。
なお、加締め部１４４ｓは、加締め部Ｓ２（図５（ｆ）参照）より先端側に位置する。
【００３７】
次に、図８、図９を参照し、第２の実施形態において、挟み付け部材１６７による絶縁部材１６６の挟み付け構造について説明する。なお、図８、図９は、第１の実施形態における図３、図４にそれぞれ対応する。
図８は、両絶縁部材１６６を挟み付け部材１６７にて挟み付けて外筒１４４（図示せず）の内側に収容し、外筒１４４を外側から加締める前の状態を示す。挟み付け部材１６７は、両絶縁部材１６６の合わせ目（センサ素子１０の両表面）に沿う方向Ｍに開口部１６７ｈを有する断面略Ｃ形のリング状をなすと共に、バネ性を有している。
【００３８】
次に、図９に示すように、外筒１４４を外側から加締めると、挟み付け部材１６７が外筒１４４によって径方向内側に押圧されて変位し、両絶縁部材１６６が挟み付け部材１６７でしっかりと挟み付けられる。
ここで、挟み付け部材１６７は、両絶縁部材１６６の外側面に設けられた４つの稜部１６６ｅ１〜１６６ｅ４に接している。
さらに挟み付け部材１６７は、開口部１６７ｈ側と反対側に位置する２つの稜部１６６ｅ３、１６６ｅ４からセンサ素子１０の両表面に沿って径方向外側に向かって延ばした２つの仮想線ＶＬ間の外筒１４４の部位にて接する第１接触部ＣＰ１と、外筒１４４の中心軸Ｃより開口部１６７ｈ寄りで、かつ両絶縁部材１６６の外側面に対向する２箇所の外筒１４４の部位にて接する第２接触部ＣＰ２と、を有している。
【００３９】
従って、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、センサ素子１０の端子接続構造にあって両絶縁部材１６６を均等かつ安定して挟み付け部材１６７で挟み付けることができるので、電極端子１０ａ、１０ｂと端子金具３０との電気的接続を確実かつ安定に行うことができる。
【００４０】
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。
例えば、挟み付け部材１６７の形状は特に限定されない。又、センサ素子は上記した酸素センサ素子（全領域空燃比センサ素子）の他、λセンサ素子、ＮＯｘセンサ素子、アンモニアセンサ素子、温度センサ素子を用いることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１０                センサ素子（ＮＯｘセンサ素子）
１０ａ、１０ｂ      電極端子
３０                端子金具
１３８              主体金具
１４４              外筒（筒状体）
１６６              絶縁部材
１６６ｅ１〜１６６ｅ４  絶縁部材の４つの稜部
１６６ｅ３、１６６ｅ４  開口部側と反対側に位置する絶縁部材の２つの稜部
１６７              挟み付け部材
１６７ｈ            挟み付け部材の開口部
１６７ｒ            挟み付け部材の径方向内側に凹む凹部
１８０              内筒（筒状体）
２００              センサ
Ｏ                  軸線方向
Ｃ                  筒状体の中心軸
ＶＬ                仮想線
ＣＰ１              第１接触部
ＣＰ２              第２接触部
【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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