(57)【要約】【課題】製造が容易で、製造コストを低減できるガスセンサユニットを提供すること。【解決手段】ガスセンサユニット１７０では、ガスセンサ１の後端側に突出する出力端子部１５の突出部材９は、キャップ端子７１の貫通孔１４５に嵌り込んだ状態で、板状部１３３から突出する第１、第２接触片１４７、１４９が突出部材９に接触することにより、端子金具７とキャップ端子７１との間で電気的導通を確保している。また、キャップ端子７１の径方向にリード線７３を接続し、このリード線７３を接続したキャップ端子７１の板状部１３３の貫通孔１４５に突出部材９を貫挿し、この突出部材９にてキャップ端子７１と端子金具７との電気的導通を確保すれば良いので、キャップ端子７１の構造を簡易化できる。よって、その製造が容易で、製造コストを低減することができる。【選択図】図６
2013002879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に伸び先端側が閉塞された筒状の固体電解質からなる素子本体と、該素子本体の内側及び外側に設けられた内側電極及び外側電極と、を備えたガス検出素子と、
前記ガス検出素子を、前記軸線方向に貫通する貫通孔内に保持する筒状のケーシングと、
前記ガス検出素子の内側電極に接触するとともに、該ガス検出素子の後端側から前記軸線方向に伸びて、該ガス検出素子の外部に突出する出力端子部と、
を備えたガスセンサと、
前記ガスセンサの後端側を覆うように、該ガスセンサの後端側に取り付けられるキャップ本体と、
前記キャップ本体の内部空間に配置されて、前記出力端子部と電気的に接続されるキャップ端子と、
前記キャップ端子に接続されたリード線と、
を備えたセンサキャップと、
を有するガスセンサユニットであって、
前記キャップ本体には、前記キャップ端子を前記軸線方向に垂直な径方向に挿入可能な挿入孔が形成されており、
前記キャップ端子は、前記径方向に沿って延びる板状部と、該板状部の一方の端部に設けられ、前記リード線が接続されるリード線接続部と、を備え、
前記板状部は、前記軸線方向に沿って貫通し、前記出力端子部の後端側が貫挿される貫通孔と、前記出力端子部に接触する接触部と、を備えたことを特徴とするガスセンサユニット。
【請求項２】
前記キャップ端子には、前記キャップ本体に係止して前記キャップ端子の抜けを防止する係止部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のガスセンサユニット。
【請求項３】
前記出力端子部の前記接触部に接触する筒状部は、前記キャップ端子の貫通孔に嵌り込んだ状態で前記軸線を中心に回転可能な円筒形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載のガスセンサユニット。
【請求項４】
前記キャップ端子の前記接触部は、固定端が前記板状部の前記貫通孔の縁部に固定されると共に、自由端が前記出力端子部に当接して、前記出力端子部を狭持する複数の接触片であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガスセンサユニット。
【請求項５】
前記接触片のうち少なくとも１個は、前記固定端が前記貫通孔のうち前記軸線方向先端側の縁部に固定されると共に、前記貫通孔内を前記軸線方向後端側に向かって延びており、且つ、前記自由端は、前記出力端子部が前記貫通孔に非貫挿の際に前記板状部に非接触であると共に、前記出力端子部が前記貫通孔内に貫挿した際に、前記板状部に接触して、前記出力端子部を径方向に押圧するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載のガスセンサユニット。
【請求項６】
前記キャップ端子は、１枚の板材を折り曲げて形成されたものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のガスセンサユニット。
【請求項７】
前記出力端子部は、前記ガス検出素子に内嵌して前記内側電極に接触するとともに該ガス検出素子の後端側に突出する端子金具と、該端子金具の後端側が嵌め込まれるとともに前記キャップ端子の貫通孔に嵌り込む突出部材と、を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のガスセンサユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動二輪（オートバイ）等に搭載されて、その内燃機関（エンジン）から排出される排気ガス中の酸素等を検出するガスセンサユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガス検出素子を有するガスセンサとして、例えば、酸素イオン導電性のガス検出素子を備え、オートバイ等のエンジンの排気管に取付けられて、排気ガス中の酸素濃度を検知するセンサが知られている。
【０００３】
また、ガスセンサの出力を外部に取り出すために、下記特許文献１に示す様に、ガスセンサにセンサキャップを装着したガスセンサユニットが知られている。
詳しくは、図７に例示する様に、ガスセンサユニットＰ１としては、ガスセンサＰ２と、ガスセンサＰ２の後端側に着脱可能に装着されるセンサキャップＰ３とを備えたものが開示されている。
【０００４】
ガスセンサＰ２は、その軸ＰＯ方向に延び、先端側が閉塞された筒状のガス検出素子Ｐ４を備えており、このガス検出素子Ｐ４の後端側の開口部Ｐ５には、ガス検出素子Ｐ４の内側電極Ｐ６と接触する様に、板材を円筒状に形成した端子金具Ｐ７が嵌め込まれている。
【０００５】
一方、センサキャップＰ３は、ガス検出素子Ｐ４の後端側に嵌合して端子金具Ｐ７と接触する（筒状部Ｐ８及びフランジ部Ｐ９等を備えた）キャップ端子Ｐ１０と、キャップ端子Ｐ１０のフランジ部Ｐ９に接続されたリード線Ｐ１１と、キャップ端子Ｐ１０などを収容するキャップ本体Ｐ１２と、大気をキャップ本体Ｐ１２内に取り込むために設けられた挿通孔Ｐ１３に配置されたフィルタＰ１４とから構成されている。
【０００６】
このガスセンサユニットＰ１においては、ガスセンサＰ２の後端側が、センサキャップＰ３の軸ＰＯ中心の開口部Ｐ１５に嵌め込まれて一体化されるとともに、その嵌合の際に、端子金具Ｐ７にキャップ端子Ｐ１０が嵌め込まれて電気的に接続される。また、キャップ端子Ｐ１０に接続されたリード線Ｐ１１は、センサキャップＰ３の径方向に開けられたリード線取出孔Ｐ１６から外部に取り出されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】２００８−２５６５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した従来技術では、リード線Ｐ１１の先端を、キャップ本体Ｐ１２の外側からリード線取出孔Ｐ１６に通して開口部Ｐ１５から取り出し、そのリード線Ｐ１１の先端をキャップ端子Ｐ１０に接続して固定した後、キャップ本体Ｐ１２の外側のリード線Ｐ１１（リード線取出孔Ｐ１６から露出したリード線Ｐ１１の後端側）を引き戻すことで、キャップ端子Ｐ１０をキャップ本体Ｐ１２内に配置するが、その作業に手間がかかるという問題があった。
なぜなら、リード線Ｐ１１の引き戻しの際に、ゴムの変形を利用してキャップ本体Ｐ１２を微妙に変形させながら、キャップ端子Ｐ１０における筒状部Ｐ８及びフランジ部Ｐ９がキャップ本体Ｐ１２内において正規位置に配置されるようにする必要がある。このような引き抜き作業は複雑であるため、作業に手間がかかる問題があった。
【０００９】
また、キャップ端子Ｐ１０は、ガス検出素子Ｐ４の後端側に嵌合するとともに端子金具Ｐ７に接触し、しかも、その径方向に延びるリード線Ｐ１１が接続されるという複雑な形状であるため、例えばステンレス板の絞り加工などで作製されるが、作業工程が複雑で、コストがかかるという問題もあった。
【００１０】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、従来に比べて、製造が容易で、製造コストを低減できるガスセンサユニット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】
【００１１】
（１）本発明は、第１態様として、軸線方向に伸び先端側が閉塞された筒状の固体電解質からなる素子本体と、該素子本体の内側及び外側に設けられた内側電極及び外側電極と、を備えたガス検出素子と、前記ガス検出素子を、前記軸線方向に貫通する貫通孔内に保持する筒状のケーシングと、前記ガス検出素子の内側電極に接触するとともに、該ガス検出素子の後端側から前記軸線方向に伸びて、該ガス検出素子の外部に突出する出力端子部と、を備えたガスセンサと、
前記ガスセンサの後端側を覆うように、該ガスセンサの後端側に取り付けられるキャップ本体と、前記キャップ本体の内部空間に配置されて、前記出力端子部と電気的に接続されるキャップ端子と、前記キャップ端子に接続されたリード線と、を備えたセンサキャップと、を有するガスセンサユニットであって、
前記キャップ本体には、前記キャップ端子を前記軸線方向に垂直な径方向に挿入可能な挿入孔が形成されており、前記キャップ端子は、前記径方向に沿って延びる板状部と、該板状部の一方の端部に設けられ、前記リード線が接続されるリード線接続部と、を備え、前記板状部は、前記軸線方向に沿って貫通し、前記出力端子部の後端側が貫挿される貫通孔と、前記出力端子部に接触する接触部と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の第１態様は、ガスセンサの後端側（ガスを検出する側と反対側）にセンサキャップが取り付けられたガスセンサユニットに関するものである。このガスセンサキャップにおいては、キャップ本体には、キャップ端子を径方向に挿入可能な挿入孔が形成されている。さらに、このガスセンサキャップにおいては、キャップ端子は、径方向に沿って延びる板状部と、板状部の一方の端部に設けられ、リード線が接続されるリード線接続部と、を備えている。
【００１３】
この構造であれば、キャップ本体の外側にてキャップ端子のリード線接続部にリード線を接続し、その後、このリード線を接続したキャップ端子の板状部を、キャップ本体の挿入孔からキャップ本体内に挿入することのみで、キャップ本体内にキャップ端子を配置することができる。よって、従来のようにゴムの変形を利用してキャップ本体を微妙に変形させることなく、キャップ端子をキャップ本体内の正規位置に配置でき、製造が容易になる。
【００１４】
さらに、板状部は、軸線方向に沿って貫通し、出力端子部の後端側が貫挿される貫通孔と、出力端子部に接触する接触部と、を備えている。
つまり、このガスセンサユニットにおいては、ガスセンサの後端側に突出する出力端子部は、キャップ端子の軸線方向に貫通する貫通孔に嵌り込んだ状態で、接触部が出力端子部に接触することにより、出力端子部とキャップ端子との間で電気的導通を確保している。
【００１５】
この構造であれば、軸線方向に延びるガスセンサの出力端子部であっても、容易にキャップ端子と電気的導通を確保でき、上述した構造によりキャップ端子とリード線とも接続できるので、従来に比べて、キャップ端子の構造を簡易化できる。よって、ガスセンサユニットの製造が容易で、その製造コストを低減することができるという顕著な効果を奏する。
【００１６】
なお、接触部は、板状部に設けられていればよく、例えば、板状部から延び、出力端子部に接触する接触片でも良いし、貫通孔を形成する板面であって、出力端子部が挿入された際に貫通孔が当接する板面でも良い。
【００１７】
（２）本発明では、第２態様として、前記キャップ端子には、前記キャップ本体に係止して前記キャップ端子の抜けを防止する係止部が設けられていることを特徴とする。
第２態様では、キャップ端子には、係止部が設けられているので、キャップ端子をキャップ本体の挿入孔から径方向に向かって挿入した際に、確実にキャップ端子を固定することができると共に、例えば、リード線の後端側がキャップ本体から引き抜かれたとしても、キャップ端子が挿入孔から抜けることを防止することができる。
【００１８】
（３）本発明では、第３態様として、前記出力端子部の前記接触部に接触する筒状部は、前記キャップ端子の貫通孔に嵌り込んだ状態で前記軸線を中心に回転可能な円筒形状であることを特徴とする。
【００１９】
ガスセンサにセンサキャップを取り付ける場合には、個々の内燃機関毎におけるリード線の引き回しの構造により、センサキャップの（軸線周りにおける）取付方向が必ずしも一定にならない。従って、この第３態様のように、出力端子部がキャップ端子に対して（軸線の周りに）回転可能な円筒形状としておけば、センサキャップの取り付けの際の自由度が高いという利点がある。
【００２０】
（４）本発明は、第４態様として、前記キャップ端子の前記接触部は、固定端が前記板状部の前記貫通孔の縁部に固定されると共に、自由端が前記出力端子部に当接して、前記出力端子部を狭持する複数の接触片であることを特徴とする。
【００２１】
第４態様では、キャップ端子の板状部の貫通孔の縁部に設けられた接触片により、出力端子部を狭持して確実に出力端子部との電気的接続を保つことができる。
（５）本発明は、第５態様として、前記接触片のうち少なくとも１個は、前記固定端が前記貫通孔のうち前記軸線方向先端側の縁部に固定されると共に、前記貫通孔内を前記軸線方向後端側に向かって延びており、且つ、前記自由端は、前記出力端子部が前記貫通孔に非貫挿の際に前記板状部に非接触であると共に、前記出力端子部が前記貫通孔内に貫挿した際に、前記板状部に接触して、前記出力端子部を径方向に押圧するように構成されていることを特徴とする。
【００２２】
第５態様では、接触片の自由端は、出力端子部が前記貫通孔に非貫挿の際（自由状態）では、１ヵ所（即ち、貫通孔のうち軸線方向先端側の端部）で板状部に固定されるよう構成されている。これに対し、出力端子部が貫通孔内に貫挿した際（接触状態）では、接触片の自由端が板状部（具体的には、貫通孔のうち軸線方向後端側の端部）に当接することにより、２ヵ所で板状部に支持されるようになる。これにより、接触片は、自身を出力端子部に対して押し付ける圧力の大きさが、自由状態に比べて、接触状態の方が大きくなる。その結果、接触部は、より大きな応力で出力端子部に押し付けることができ、出力端子部とキャップ端子との電気的導通を良好に確保することができる。
【００２３】
（６）本発明は、第６態様として、前記キャップ端子は、１枚の板材を折り曲げて形成されたものであることを特徴とする。
これにより、キャップ端子を容易に作製することができる。
【００２４】
（７）本発明は、第７態様として、前記出力端子部は、前記ガス検出素子に内嵌して前記内側電極に接触するとともに該ガス検出素子の後端側に突出する端子金具と、該端子金具の後端側が嵌め込まれるとともに前記キャップ端子の貫通孔に嵌り込む突出部材と、を備えたことを特徴とする。
【００２５】
これにより、キャップ端子に電気的導通する出力端子部を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態におけるガスセンサ１を軸線方向に破断した状態を示す説明図である。
【図２】実施形態におけるセンサキャップ３５を軸線方向に破断した状態を示す説明図である。
【図３】バネ部材８３を示す平面図である。
【図４】キャップ端子７１を展開した状態を示す平面図である。
【図５】キャップ端子７１を示す斜視図である。
【図６】実施形態のガスセンサユニット１７０を軸線方向に破断した状態を示す説明図である。
【図７】従来技術のガスセンサユニットＰ１の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［実施形態］
ここでは、ガスセンサユニット１７０（図６参照）として、例えばオートバイ等の車両の排気管に、ガスセンサ１の先端部分を排気管内に突出させる形態で締結し、排気ガス中の酸素濃度を計測する酸素センサを例に挙げて説明する。
【００２８】
以下、各構成について説明するが、以下の説明では、軸線Ｏに沿う方向のうち、排気ガスに晒される側を先端側とし、その反対側を後端側として説明する。
ａ）まず、本実施形態のガスセンサユニット１７０のうち、ガスセンサ１の構成について説明する。
【００２９】
図１に示す様に、本実施形態におけるガスセンサ１は、主として、ガス検出素子３、ガス検出素子３の後端側を覆うカバー５、ガス検出素子３の後端側に嵌め込まれる端子金具７、端子金具７の後端側を覆う突出部材９、ガス検出素子２を収容する主体金具１１、ガス検出素子の先端側を保護するプロテクタ１３等を備えている。なお、端子金具７と突出部材９とから出力端子部１５が構成されている。
【００３０】
このガスセンサ１は、ガス検出素子３を加熱するためのヒータを備えていない、いわゆるヒータレスのセンサであり、排気ガスの熱を利用してガス検出素子３を活性化して酸素濃度を計測するものである。
【００３１】
以下、各構成について説明する。
図１に示す様に、ガス検出素子３は、酸素イオン伝導性を有する固体電解質からなり、軸線Ｏ方向に延びて、先端側が閉塞されるとともに後端側が開口した円筒状の素子本体１９を有している。この素子本体１９の外周には、（軸線方向と垂直の）径方向外向きに突出した鍔部２１が周設されている。
【００３２】
なお、素子本体１９を構成する固体電解質としては、例えば、Ｙ2Ｏ3又はＣａＯを固溶させたＺｒＯ2が代表的なものであるが、それ以外のアルカリ土類金属または希土類金属の酸化物とＺｒＯ2との固溶体を使用しても良い。さらには、これにＨｆＯ2が含有されていても良い。
【００３３】
このガス検出素子３の先端側には、素子本体１９の外周面に外側電極２３が形成されている。この外側電極２３は、ＰｔあるいはＰｔ合金を多孔質に形成したものである。この外側電極２３は、鍔部２１の先端側面まで設けられており、後述する様に、主体金具１１の段部２５に、プロテクタ１３の後端部３９を介して電気的に接続される。
【００３４】
このため、外側電極２３の電位は、主体金具１１から取り出すことができる。つまり、外側電極２３は、主体金具１１（従って図示しない排気管）に対して電気的にアースした状態とされている。
【００３５】
一方、ガス検出素子３の素子本体１９の内周面には、内側電極２７が形成されている。この内側電極２７も、ＰｔあるいはＰｔ合金を多孔質に形成したものである。
前記主体金具１１は、金属（例えばＳＵＳ４３０、Ｓ１７Ｃ、Ｓ２５Ｃ等）からなる円筒状のケーシングであり、この主体金具１１を軸線方向に貫通する貫通孔１２に、ガス検出素子３が貫挿されて固定されている。
【００３６】
この主体金具１１には、ガス検出素子３を固定する際に、その鍔部２１を支持するために、内周面から径方向内側に向かって前記段部２５が突出するように周設されている。
また、主体金具１１の先端側の外周面には、ガスセンサ１を排気管に取付けるためのネジ部２９が形成されており、このネジ部２９の後端側には、ネジ部２９を排気管にネジ込むための取付工具を係合させる六角部３１が周設されている。
【００３７】
更に、主体金具１１は、六角部３１の後端側に筒状部３３を備えており、この筒状部３３には、後述するセンサキャップ３５（図２参照）を固定するための溝部３７が、周方向に連続して設けられている。
【００３８】
一方、主体金具１１の内側には、円筒状のプロテクタ１３の後端側が収容されており、プロテクタ１３の先端側は、ガス検出素子３の先端側を覆うように、主体金具１１の先端より突出している。
【００３９】
前記プロテクタ１３は、（例えばＳＵＳ３１０Ｓからなる）金属製の有底筒状であり、その先端側や側壁に複数の通気孔４１を有している。また、前記プロテクタ１３の後端部３９は、径方向外側にテーパ状に拡径しており、ガス検出素子３の鍔部２１と主体金具１１の段部２５との間に挟まれている。
【００４０】
前記カバー５は、絶縁性セラミック（例えばアルミナや樹脂等）からなり、ガス検出素子３の後端側に外嵌する円筒状の筒状部４３と、筒状部４３の後端側を覆う円盤状の天井部４５と、筒状部４３の先端側の肉厚とされた環状の先端部４７とから構成されている。
【００４１】
この先端部４７は、（例えばＳＵＳ４３０からなる）金属リング４９を介して、主体金具１１の筒状部３３の後端にて加締められて固定されている。なお、カバー５の先端部４７と主体金具１１とガス検出素子３とで囲まれた環状の空間５１に、タルクから形成されたセラミック粉末５３が充填されており、主体金具１１とガス検出素子３との間隙の気密を得ている。
【００４２】
カバー５の天井部４５の軸中心には、貫通孔５５が開けられており、この貫通孔５５に、前記突出部材９が嵌め込まれている。
前記突出部材９は、（例えばＳＵＳ３０４からなる）金属板を用いたプレス加工によって一体に形成された有底円筒状の部材である。この突出部材９は、天井部４５の貫通孔５５に嵌め込まれる円筒部５７と、円筒部５７の後端側を閉塞する半球状のドーム５９と、円筒部５７の先端側から径方向に張り出して天井部５５の内側表面に当接する円盤状のフランジ部６１とから構成されている。
【００４３】
前記端子金具７は、（例えばインコネル（英インコネル社  登録商標）からなる）金属板を用いたプレス加工によって一体に形成された部材であり、軸線Ｏに直交する断面が略Ｃ字形状に形成されて略筒状となっている。
【００４４】
この端子金具７の先端側は、ガス検出素子３の内部空間６３に嵌め込まれて、ガス検出素子３の後端部６４に固定されるとともに、内側電極２７と電気的に接続されている。一方、端子金具７の後端側は、ガス検出素子３の後端部６４より後端側に突出する様に形成され、前記突出部材９の内側に嵌め込まれて（突出部材９と）電気的に接続されている。
【００４５】
また、端子金具７の後端側は、自身の弾性によって径方向に広がって突出部材９の内周面と接触しており、これによって、突出部材９の固定と位置決めが行われている。つまり、突出部材９は、カバー５と端子金具７とに挟まれることによって、その固定と位置決めがなされている。これにより、突出部材９は、カバー５の後端側より、突出した状態となっている。
【００４６】
ｂ）次に、本実施形態のガスセンサユニット１７０のうち、センサキャップ３５の構成について説明する。
図２に示す様に、本実施形態におけるセンサキャップ３５は、主として、キャップ端子７１、キャップ端子７１に接続されたリード線７３、キャップ端子７１を被覆し保持する上被覆部材７５、上被覆部材７５と接続される下被覆部材７７、シール材（Ｏリング）８１、略Ｃ字形状のバネ部材８３、リード線シール部８５等を備えている。なお、上被覆部材７５及び下被覆部材７７によりキャップ本体８７が構成されている。
【００４７】
以下、各構成について説明する。
図２に示す様に、上被覆部材７５と下被覆部材７７とは、（例えばＰＢＴ、ＰＰＳ等の）樹脂からなり、それぞれ略円筒状になっている。なお、上被覆部材７５と下被覆部材７７とは、樹脂以外に、ゴムやセラミック等で形成してもよい。
【００４８】
このうち、上被覆部材７５は、先端側が開口するとともに後端側が閉塞された形状を有しており、その内部に、ガスセンサ１のカバー５等を収容する円柱状の第１内部空間８９と、キャップ端子７１等を収容する柱状の第２内部空間９１とを有している。なお、第１、第２内部空間８９、９１は連通して一つの内部空間９３を構成している。
【００４９】
また、第２内部空間９１の（同図）左側は、連通孔９５を介して、フィルタ部材９６が配置される通気部７９と連通している。なお、このフィルタ部材９６は、微細気孔が連続する連続多孔質構造のＰＴＦＥからなり、液体（水）は透過しないが、空気及び水蒸気は透過して外気を導入するものである。
【００５０】
一方、上被覆部材７５の（同図）右側には、径方向に突出するリード線包囲部９７が設けられており、このリード線包囲部９７内には、第２内部空間９１と連通する（キャップ端子７１が挿入される）挿入孔９９が設けられている。
【００５１】
この挿入孔９９の（同図）右側の開口端側には、後述する様に、（例えばＥＰＤＭ、ＮＢＲ、フッ素ゴム等からなる）リード線シール部８５が嵌め込まれて、挿入孔９９が気密されている。このリード線シール部８５は、挿入孔９９の内周面に密着する大径部１０１と、大径部１０１より小径で第２内部空間９１側に突出してリード線７３の外表面に密着する小径部１０３とから構成されている。
【００５２】
なお、リード線７３は、リード線シール部８５の中心にあけられた貫通孔１０４に通されて、リード線シール部８５と（気密状態で）一体に固定されている。
また、上被覆部材７５の上部内側面、即ち、第２内部空間９１側の表面には、後述するキャップ端子７１の係止部１０７が嵌り込む係止凹部１０９が形成されている。
【００５３】
更に、上被覆部材７５の先端縁の内周面は環状に凹み、ここに、（例えばＥＰＤＭ、ＮＢＲ、フッ素ゴム等からなる）Ｏリング８１が嵌め込まれている。このＯリング８１は、ガスセンサ１にセンサキャップ３５を嵌める際に、ガスセンサ１とセンサキャップ３５との間を気密するものである。
【００５４】
また、上被覆部材７５の先端縁のうち、Ｏリング８１の位置より先端側には、後述する下被覆部材７７の爪部１１１が嵌り込む開口１１３が、周方向に沿って複数設けられている。
【００５５】
一方、下被覆部材７７は、上被覆部材７５に接触する後端側の円筒部１１５と、先端側が周囲より拡径する円筒状の裾部１１７とからなり、その内部空間１１９は上被覆部材７５の内部空間９３と一体となって、キャップ本体８７の内側全体の内部空間１２１を構成している。
【００５６】
裾部１１７には、径方向に対向する２箇所に、バネ部品取付孔１２３がスリット状に開口するとともに、バネ部材取付孔１２３の周方向に沿うようにして、裾部１１７の外周部分に溝１２５が形成されている。
【００５７】
そして、この溝１２５に、図３に示す様なバネ部材８３を嵌め込むことによって、バネ部材８３の縮径部１２７が、図２に示す様に、バネ部品取付孔１２３に嵌り込んで、内部空間１２１に突出するようになっている。なお、後述する様に、このバネ部材８３によって、センサキャップ３５とガスセンサ１とが一体に固定される。
【００５８】
また、下被覆部材７７の後端側の側壁の外周面には、径方向に突出する上述の爪部１１１が複数設けられており、この爪部１１１が上被覆部材７５の開口１１３に嵌り込むことにより、上被覆部材７５と下被覆部材７７とが一体化される。これにより、先端側に（裾部１１７による）大きな先端開口部１２９を備えたキャップ本体８７が構成される。
【００５９】
一方、前記キャップ端子７１は、キャップ本体８７の第２内部空間９１に対して、軸線Ｏ方向に垂直な径方向（即ち矢印Ａ方向）に沿って挿入されて配置される導電性の部材である。
【００６０】
このキャップ端子７１は、１枚の金属板（例えばＳＵＳ３１０Ｓ）を、プレス加工によって、図４に示す形状に打ち抜いた板材１３１を、図５に示す立体形状（即ち長尺の箱形状）に加工したものである。
【００６１】
詳しくは、キャップ端子７１は、図５に示す様に、その挿入方向（矢印Ａ方向）の先端に四角箱状の板状部１３３を備えるとともに、挿入方向と逆方向（矢印Ｂ方向）に、リード線７３が接続されるリード線接続部１３５とを備えている。
【００６２】
板状部１３３は、下部（ガスセンサ側）の下板状部１３７と、左右の側壁１３９、１４１と、上板状部１４３とからなる。このうち、下板状部１３７には、ガスセンサ１の突出部材９が嵌め込まれる略長方形の貫通孔１４５が形成されており、この貫通孔１４５の（同図の）左右の縁部（キャップ端子７１の長手方向に沿った両側の縁部）に固定端１４７ａ、１４９ａ（図２参照）が固定され、下板状部１３７から上方に向かって第１接触片１４７と第２接触片１４９とが立設されている。
【００６３】
この第１接触片１４７と第２接触片１４９とは、その立設方向の途中で内側（貫通孔１４５側）に向かって屈曲しており、この第１接触片１４７の自由端１４７ｂと第２接触片１４９の自由端１４９ｂとによって突出部材９の筒状部５７が押圧されて狭持され、これにより、突出部材９とキャップ端子７１との電気的接続がなされている。
【００６４】
また、板状部１３３の上板状部１４３にも、略長方形の貫通孔１５１が形成されており、この貫通孔１５１の（同図）左の縁部には、斜め上方で且つ後方（矢印Ｂ方向）に張り出すように、係止部１０７が形成されている。この係止部１０７は、上被覆部材７５の係止凹部１０９に係止して、キャップ端子７１が抜けないように規制するものである。
【００６５】
更に、第２接触片１４９の自由端１４９ｂは、貫通孔１５１を貫くように伸びて、貫通孔１５１の（同図の）右の縁部１５３に当接するように構成されている。
一方、リード線接続部１３５は、図２及び図５に示す様に、リード線７３の芯線１５５を固定する第１固定部１５７と、芯線１５５を被覆する被覆部１５９側（詳しくは被覆部１５９を覆うリード線シール部８５の小径部１０３）を固定する第２固定部１６１とを備えている。
【００６６】
従って、このキャップ端子７１のリード線接続部１３５によって、キャップ端子７１とリード線７３とリード線シール部８５とが一体に固定される。
ｃ）次に、上述したガスセンサ１とセンサキャップ３５とからなるガスセンサユニット１７０の製造方法について、簡単に説明する。
【００６７】
＜ガスセンサ１の製造工程＞
図１に示す様に、同図の上方から、主体金具１１の貫通孔１２内に、プロテクタ１３を押し入れる。
【００６８】
次に、主体金具１１の貫通孔１２内に、ガス検出素子３を挿入する。
次に、ガス検出素子３の後端側より、ガス検出素子３の内部空間６３に端子金具７を嵌める。
【００６９】
次に、端子金具７の後端側に突出部材９を被せる。
次に、主体金具１１とガス検出素子３の間に空間に、セラミック粉末５３を配置する。
次に、端子金具７の後端側や突出部材９を覆う様に、後端側よりカバー５を被せるとともに、カバー５の先端部４７で、セラミック粉末５３の上部を抑える。
【００７０】
次に、先端部４７の外周に金属リング４９を嵌める。
この状態で、主体金具１１の後端側を加締めて、金属リング４９を介してカバー５を固定し、ガスセンサ１を完成する。
【００７１】
＜センサキャップ３５の製造工程＞
図２に示す様に、（Ｏリング８１が組み付けられた）上被覆部材７５の先端側に、軸線Ｏを合わせて下被覆部材７７を配置して、両被覆部材７５、７７を、同図の上下方向に押圧する。
【００７２】
これにより、上被覆部材７５の開口１１３に下被覆部材７７の爪部１１１が嵌り込んで、上被覆部材７５と下被覆部材７７とが一体に固定される。
その後、下被覆部材７７の外周の溝１２５にバネ部材８３を嵌め込む。
【００７３】
一方、これとは別に、図４に示す板材１３１を図５に示す様なキャップ端子７１の形状に加工する。
また、図２に示す様に、リード線シール部８５の貫通孔１０４にリード線７３を通し、キャップ端子７１の第１固定部１５７によって芯線１５５を把持して固定するとともに、第２固定部１６１によってリード線シール部８５の小径部１０３を把持して固定する。これにより、キャップ端子７１にリード線７３及びリード線シール部８５が一体に固定される。
【００７４】
次に、キャップ端子７１とリード線７３とリード線シール部８５とからなる部材を、係止部１０７を（図２の）上側にし、キャップ端子７１を先にして、挿入孔９９から第２内部空間９１内に挿入し、リード線シール部８５を挿入孔９９内に圧入する。これにより、キャップ端子７１が固定されるとともに、挿入孔９９が気密される。
【００７５】
このとき、キャップ端子７１の上部の係止部１０７が、上被覆部材７５の上部材１０５の係止凹部１０９に嵌り込んで係止されて、矢印Ｂ方向への移動を阻止することにより、キャップ端子７１の抜けを防止する。
【００７６】
＜ガスセンサユニットの組み付け工程＞
図６にガスセンサユニット１７０を示す様に、上述の様にして製造したガスセンサ１の後端側に、上述の様にして製造したセンサキャップ３５を組み付ける。
【００７７】
詳しくは、ガスセンサ１とセンサキャップ３５との軸線Ｏを合わせ、ガスセンサ１の後端側を、センサキャップ３５の先端開口部１２９から内部空間１２１に収容する様にして、ガスセンサ１とセンサキャップ３５とを一体化する。
【００７８】
このとき、バネ部材８３の縮径部１２７が、主体金具１１の溝部３７に嵌り込むことにより、センサキャップ８５とガスセンサ１とが同図の上下方向に分離しないように固定される。
【００７９】
なお、溝部３７は主体金具１１の周方向に設けられ、この溝部３７に（軸線Ｏに対して垂直に）バネ部材８３の縮径部１２７が嵌め込まれた構造であるので、センサキャップ８５はガスセンサ１に対して軸線Ｏ回りに回転可能である。
【００８０】
また、ガスセンサ１とセンサキャップ３５とを組み付ける際には、カバー５が上被覆部材７５の第１内部空間内８９に嵌り込む。同時に、カバー５から突出する突出部材９も、キャップ端子７１の下板状部１３７の貫通孔１４５に嵌め込まれ、左右の第１、第２接触片１４７、１４９によって狭持され、突出部材９とキャップ端子７１とが電気的に接続される。
【００８１】
これによって、ガスセンサユニット１７０が完成するとともに、リード線７３から、キャップ端子７１、突出部材９、端子金具７、内側電極２７に到る電気的接続が確保される。
【００８２】
ｄ）次に、本実施形態のガスセンサユニット１７０の作用効果について説明する。
本実施形態のガスセンサユニット１７０は、ガスセンサ１の後端側にセンサキャップ３５が取り付けられたものである。このガスセンサキャップ３５においては、キャップ本体８７には、キャップ端子７１を径方向に挿入可能な挿入孔９９が形成されている。さらに、このガスセンサキャップ３５においては、キャップ端子３５は、径方向に沿って延びる板状部１３３と、板状部１３３の一方の端部に設けられ、リード線７３が接続されるリード線接続部１３５と、を備えている。
【００８３】
この構造であれば、キャップ本体８７の外側にてキャップ端子７１のリード線接続部１３５にリード線７３を接続し、その後、このリード線７３を接続したキャップ端子７１の板状部１３３を、キャップ本体８７の挿入孔９９からキャップ本体８７内に挿入することのみで、キャップ本体８７内にキャップ端子７１を配置することができる。よって、従来のようにゴムの変形を利用してキャップ本体８７を微妙に変形させることなく、キャップ端子７１をキャップ本体８７内の正規位置に配置でき、製造が容易になる。
【００８４】
さらに、板状部１３３には、軸線Ｏ方向に沿って貫通し、突出部材９が貫挿される貫通孔１４５を備え、さらには、突出部材９が第１、第２接触片１４７、１４９と接触している。
【００８５】
つまり、このガスセンサユニット１７０においては、ガスセンサ１の後端側に突出する出力端子部１５の突出部材９は、キャップ端子７１の軸線Ｏ方向に貫通する貫通孔１４５に嵌り込んだ状態で、第１、第２接触片１４７、１４９が突出部材９に接触することにより、端子金具７とキャップ端子７１との間で電気的導通を確保している。
【００８６】
この構造により、軸線Ｏ方向に延びるガスセンサ１の突出部材９であっても、容易にキャップ端子７１と電気的導通を確保でき、上述した構造によりキャップ端子７１とリード線７３とも接続できるので、従来に比べて、キャップ端子７１の構造を簡易化できる。よって、その製造が容易で、製造コストを低減することができるという顕著な効果を奏する。
【００８７】
更に、本実施形態では、キャップ端子７１には、係止部１０７が設けられているので、キャップ端子７１をキャップ本体８７の挿入孔９９から径方向に向かって挿入した際に、確実にキャップ端子７１を固定することができると共に、例えば、リード線７３の後端側がキャップ本体８７から引き抜かれたとしても、キャップ端子７１が挿入孔９９から抜けることを防止することができる。
【００８８】
しかも、本実施形態では、突出部材９の円筒部５７は、キャップ端子７１の貫通孔１４５に嵌り込んだ状態で軸線Ｏの周りに回転可能な円筒形状に構成され、しかも、キャップ本体８７もガスセンサ１に対して軸線Ｏ回りに回転可能であるので、センサキャップ３５を取り付ける際の自由度が高いという利点がある。つまり、センタキャップ３５はガスセンサ１に取り付けた状態で回転可能であるので、リード線７３の配置方向が周方向にずれても問題はない。なお、円筒部５７が特許請求の範囲の「筒状部」に相当する。
【００８９】
また、本実施形態では、キャップ端子７１の板状部１３３に設けられた第１、第２接触片１４７、１４９は、固定端１４７ａ，１４９ａが板状部１３３（下板状部１３７）の貫通孔１４５の縁部に固定されると共に、自由端１４７ａ、１４９ｂが突出部材９に当接して、狭持するので、確実に突出部材９との電気的接続を保つことができる。
【００９０】
更に、第２接触片１４９は、固定端１４９ａが貫通孔１４５の縁部に固定されると共に、貫通孔１４５内を軸線Ｏ方向後端側に向かって延びており、且つ、自由端１４９ｂは、突出部材９が貫通孔１４５に非貫挿の際に板状部１３３に非接触であると共に、突出部材９が貫通孔１４５内に貫挿した際に、板状部１３３に接触して、突出部材９を径方向に押圧するように構成されている。第２接触片１４９の自由端１４９ｂは、突出部材９が貫通孔１４５に非貫挿の際（自由状態）では、１ヵ所（即ち、貫通孔１４５のうち軸線Ｏ方向先端側の端部）で板状部１３３に固定されるよう構成されている。
【００９１】
これに対し、突出部材９が貫通孔１４５内に貫挿した際（接触状態）では、自由端１４９ｂが板状部１３３に当接することにより、２ヵ所で板状部１３３に支持されるようになる。これにより、第２接触片１４９は、自身を突出部材９に対して押し付ける圧力の大きさが、自由状態に比べて、接触状態の方が大きくなる。
【００９２】
その結果、第２接触片１４９は、より大きな応力で突出部材９に押し付けることができ、突出部材９とキャップ端子７１との電気的導通を良好に確保することができる。
しかも、本実施形態では、キャップ端子７１は、１枚の板材を折り曲げて形成されたものであるので、キャップ端子７１を容易に作製することができる。
【００９３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
【００９４】
例えば端子金具と突出部材は、上述した構成に限らず、例えば端子金具と突出部材との間にバネを配置して、突出部材を後端側に付勢してもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１…ガスセンサ
３…ガス検出素子
５…カバー
７…端子金具
９…突出部材
１１…主体金具
１２、５５、１０４、１４５、１５１…貫通孔
１３…プロテクタ
１５…出力端子部
１９…素子本体
２３…外側電極
２７…内側電極
３５…センサキャップ
５７…円筒部
７３…リード線
８７…キャップ本体
８９、９１、１２１…内部空間
９９…挿入孔
１０７…係止部
１３３…板状部
１４７…第１接触片
１４９…第２接触片
１７０…ガスセンサユニット
【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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