(57)【要約】【課題】内側端子や外側端子の軸心がセパレータの軸心に対してずれた状態で組み付けられていても、内側端子や外側端子をセンサ素子に嵌合する際に軸心のずれを解消し、センサ素子の欠損、内側端子又は外側端子の変形を防止したガスセンサを提供する。【解決手段】  ガスセンサは、センサ素子の後端側に内嵌される内側嵌合部、及び該内側嵌合部の後端側に接続する内側基部を備える内側端子と、センサ素子の後端側に外嵌される外側嵌合部、及び該外側嵌合部の後端側に接続する外側基部を備える外側端子と、内側基部及び外側基部がそれぞれ挿入される挿通孔を有するセパレータと、を備え、セパレータの先端向き面の一部には、内側嵌合部及び外側嵌合部がそれぞれ接する内側接触面及び外側接触面が設けられ、内側接触面及び外側接触面のうちの少なくとも一方は、軸線に交差する曲面又は軸線に交差するテーパ面に形成される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延び、自身の内周面及び外周面にそれぞれ内側電極及び外側電極を有する筒状のセンサ素子と、
前記センサ素子を取り囲む筒状の金具本体と、
前記センサ素子の後端側に内嵌されると共に、前記内側電極に接触する断面略Ｃ字状の内側嵌合部、及び該内側嵌合部の後端側に接続すると共に、前記軸線方向の後端側に向かって延びる内側基部を備える内側端子と、
前記センサ素子の後端側に外嵌されると共に、前記外側電極に接触する断面略Ｃ字状の外側嵌合部、及び該外側嵌合部の後端側に接続すると共に、前記軸線方向の後端側に向かって延びる外側基部を備える外側端子と、
前記センサ素子よりも後端側に配置され、前記内側基部及び前記外側基部がそれぞれ挿入される挿通孔を有するセパレータと、を備えたガスセンサにおいて、
前記セパレータの先端向き面の一部には、前記内側端子の前記内側嵌合部及び前記外側端子の前記外側嵌合部がそれぞれ接する内側接触面及び外側接触面が設けられ、
前記内側接触面及び前記外側接触面のうちの少なくとも一方は、前記軸線に交差する曲面又は前記軸線に交差するテーパ面に形成されているガスセンサ。
【請求項２】
前記内側接触面及び外側接触面のうちの少なくとも一方は、前記軸線方向の先端側に向かって窄まる凸状の曲面又はテーパ面に形成されている請求項１に記載のガスセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検出ガスの濃度を検出するセンサ素子を備えたガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の排気ガス中の特定ガス（酸素やＮＯｘ）の濃度を検出するガスセンサとして、固体電解質を用いたセンサ素子を有するものが知られている。このようなガスセンサとして、軸線方向に延びる筒状のセンサ素子の径方向周囲を金具本体（主体金具）で保持し、金具本体の後端に外筒を取り付けた構成が知られている（特許文献１）。
【０００３】
このガスセンサ１０００は、図１０に示すようにして製造される。まず、センサ素子３００を金具本体２００の内側に保持して素子アセンブリＢを組み付ける。具体的には、センサ素子３００を金具本体２００内に配置されたセラミックホルダ１７０上に配置する。その後、金具本体２００とセンサ素子３００との間隙に滑石（タルク）６００を充填し、セラミックスリーブ３１０、金属パッキン３２０を順に滑石６００上に配置し、金具本体２００の後端側を加締めて素子アセンブリＢを組み付ける。一方で、外筒４００内に、内側端子７１０及び外側端子９１０を組み付けたセパレータ１１１０をグロメット１３１と共に配置し、セパレータアセンブリＡを組み付ける。具体的には、リード線４１に接続された内側端子７１０及び外側端子９１０をセパレータ１１１０の挿通孔１１１０ｂ内に挿入し、その後、セパレータ１１１０を外筒４００の段部４１０に当接させる。その後、セパレータ１１１０と外筒４００との間隙に保持金具８００を挿入すると共に、グロメット１３１を外筒４００の後端側に配置し、セパレータアセンブリＡを組み付ける。なお、セパレータアセンブリＡにはヒータ１５が既に取付けられている。
【０００４】
そして、セパレータアセンブリＡと素子アセンブリＢとの軸線を合わせ、セパレータアセンブリＡを素子アセンブリＢの後端に被せると、センサ素子３００内にヒータ１５が挿入されると共に、センサ素子３００の内側電極３０２及び外側電極３０４がそれぞれ内側端子７１０及び外側端子９１０と電気的に接続される。その後、外筒４００のうち、保持金具８００の外周部、グロメット１３１の外周部、金具本体２００との重なり部をそれぞれ加締めると共に、外筒４００と金具本体２００との加締め部をレーザ溶接等によって金具本体２００の後端に外筒４００を接続させ、ガスセンサ１０００を製造する。
【０００５】
ここで、内側端子７１０は、センサ素子３００の筒孔内に挿入される筒状の内側嵌合部７３０と、内側嵌合部７３０から後端に延びてリード線４１に接続される内側基部７４０とを有している。同様に、外側端子９１０は、センサ素子３００の後端部を包囲する筒状の外側嵌合部９３０と、外側嵌合部９３０から後端に延びてリード線に接続される外側基部９４０とを有している。内側基部７４０，外側基部９４０はいずれも板状をなし、その後端側にはそれぞれリード線４１に接続する内側コネクタ部７５０，外側コネクタ部９５０を有している。
そして、内側端子７１０及び外側端子９１０をセパレータ１１１０に組み付ける際には、セパレータ１１１０の先端向き面１１１０ａ側からセパレータ１１１０の挿通孔１１１０ｂにそれぞれ内側基部７４０、外側基部９４０を挿入する。この際、内側嵌合部７３０、外側嵌合部９３０の内側後端面７３０ａ、外側後端面９３０ａが先端向き面１１１０ａに当接し、内側端子７１０及び外側端子９１０が位置決めされてセパレータ１１１０に固定されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２７８８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述のように内側端子７１０及び外側端子９１０をセパレータ１１１０に組み付けた際、これら端子がもともとねじれていたりして変形していると、内側嵌合部７３０、外側嵌合部９３０の軸心がセパレータ１１１０の軸心に対してずれることがある。
又、セパレータ１１１０の挿通孔１１１０ｂには、内側基部７４０，外側基部９４０をスムーズに挿通できるよう遊びが設けられており（つまり、内側基部７４０，外側基部９４０とセパレータ１１１０の挿通孔１１１０ｂとの間に間隙を設けた状態で組み付けられる）、セパレータ１１１０への組み付け後も内側端子７１０及び外側端子９１０が挿通孔内で動くことがある。これによっても内側嵌合部７３０、または外側嵌合部９３０の軸心がセパレータ１１１０の軸心に対してずれることがある。
【０００８】
このため、セパレータアセンブリＡと素子アセンブリＢとの軸線を合わせてセパレータアセンブリＡを素子アセンブリＢに被せたとしても、ガスセンサ素子３００の軸線と内側嵌合部７３０、または外側嵌合部９３０の軸線とにずれが生じており、内側嵌合部７３０、または外側嵌合部９３０がガスセンサ素子３００に片当りして接触してさらに押圧されることで、ガスセンサ素子３００が欠損したり、内側端子７１０や外側端子９１０が変形する虞がある。
また、セパレータアセンブリＡと素子アセンブリＢとの組み付けは、例えばセパレータアセンブリＡの外形部分である外筒４００を基準としており、外筒４００に対して内側嵌合部７３０、又は外側嵌合部９３０の軸線がずれていると、セパレータアセンブリＡと素子アセンブリＢとの軸線を合わせる以外に、ガスセンサ素子３００の軸線と内側嵌合部７３０、又は外側嵌合部９３０の軸線を合わせる必要があり、位置調整に時間を要して生産性が低下する。
【０００９】
従って、本発明は、内側端子や外側端子の軸心がセパレータの軸心に対してずれた状態でセパレータに組み付けられていても、内側端子や外側端子をセンサ素子に嵌合する際に軸心のずれを解消し、センサ素子の欠損や、内側端子又は外側端子の変形を防止し、これら端子をセンサ素子と確実に接続できるガスセンサの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明のガスセンサは、軸線方向に延び、自身の内周面及び外周面にそれぞれ内側電極及び外側電極を有する筒状のセンサ素子と、前記センサ素子を取り囲む筒状の金具本体と、前記センサ素子の後端側に内嵌されると共に、前記内側電極に接触する断面Ｃ字状の内側嵌合部、及び該内側嵌合部の後端側に接続すると共に、前記軸線方向の後端側に向かって延びる内側基部を備える内側端子と、前記センサ素子の後端側に外嵌されると共に、前記外側電極に接触する断面Ｃ字状の外側嵌合部、及び該外側嵌合部の後端側に接続すると共に、前記軸線方向の後端側に向かって延びる外側基部を備える外側端子と、前記センサ素子よりも後端側に配置され、前記内側基部及び前記外側基部がそれぞれ挿入される挿通孔を有するセパレータと、を備えたガスセンサにおいて、前記セパレータの先端向き面の一部には、前記内側端子の前記内側嵌合部及び前記外側端子の前記外側嵌合部がそれぞれ接する内側接触面及び外側接触面が設けられ、前記内側接触面及び前記外側接触面のうちの少なくとも一方は、前記軸線に交差する曲面、又は前記軸線に交差するテーパ面に形成されている。
【００１１】
従来のガスセンサでは、セパレータの先端向き面が軸線に対して直行する平面（径方向に水平な平面）であり、内側嵌合部の後端面、又は外側嵌合部の後端面が全面に亘ってセパレータの先端向き面に接触する。このため、内側嵌合部又は外側嵌合部の軸心がセパレータの軸心に対してずれた場合、この軸ずれを解消する、つまり両者の軸心を合わせるように内側嵌合部又は外側嵌合部が径方向に移動させることができない。
これに対し、このガスセンサによれば、セパレータの内側接触面又は外側接触面（先端向き面の一部）が軸線に交差する曲面、又は軸線に交差するテーパ面に形成されているので、内側嵌合部、または外側嵌合部の軸心がセパレータの軸心に対してずれている場合に、内側嵌合部の後端面の一部、又は外側嵌合部の後端面の一部がセパレータの内側接触面又は外側接触面に接触することとなる（つまり、セパレータに対して、内側嵌合部、又は外側嵌合部が片当りの状態となる）。このため、両者の軸心を合わせるように内側嵌合部又は外側嵌合部が径方向に移動することでき、その結果、軸ずれを解消することができ、センサ素子の欠損、内側端子又は外側端子の変形を防止することができる。
【００１２】
なお、セパレータに内側嵌合部や外側嵌合部が規制可能な規制部を設け、セパレータの軸心と内側嵌合部や外側嵌合部の軸心がそもそもずれないようにすることも可能である。しかしながら、例えば、セパレータの軸心とセンサ素子の軸心がずれていた場合、内側嵌合部や外側嵌合部がセンサ素子に対して軸ずれが生じた状態で嵌合されるため、上述と同様にガスセンサ素子が欠損したり、内側端子や外側端子が変形することがある。これに対し、本願のガスセンサによれば、セパレータの内側接触面又は外側接触面が軸線に交差する曲面、又は軸線に交差するテーパ面に形成されているので、内側嵌合部、又は外側嵌合部をセンサ素子に嵌合した際にセンサ素子に接触することで、センサ素子の軸心に対する内側嵌合部、又は外側嵌合部の軸心のずれを解消するように径方向に移動することができ、これにより軸心のずれを解消し、センサ素子の欠損、内側端子又は外側端子の変形を防止することができる。
【００１３】
前記内側接触面及び外側接触面のうちの少なくとも一方は、前記軸線方向の先端側に向かって窄まる凸状の曲面又はテーパ面に形成されていてもよい。
このガスセンサによれば、内側嵌合部又は外側嵌合部がセパレータの内側接触面又は外側接触面に対して径方向へさらに容易に動く（摺動する）ことができ、センサ素子の欠損、内側端子又は外側端子の変形をより一層防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、ガスセンサの内側端子や外側端子の軸心がセパレータの軸心に対してずれた状態でセパレータに組み付けられていても、内側端子や外側端子をセンサ素子に嵌合する際に軸心のずれを解消し、センサ素子の欠損や、内側端子又は外側端子の変形を防止し、これら端子をセンサ素子と確実に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るガスセンサを軸線方向に沿う面で切断した断面図である。
【図２】セパレータを先端側から見た平面図である。
【図３】（ａ）図２のセパレータをＡ−Ａ断面で切断した断面図である。（ｂ）図２のセパレータをＢ−Ｂ断面で切断した断面図である。
【図４】ヒータを収容した内側端子の構造を示す斜視図である。
【図５】外側端子の構造を示す斜視図である。
【図６】内側端子及び外側端子をセパレータに組み付ける状態を示す斜視図である。
【図７】（ａ）セパレータに外側端子を組み付けた際に、外側端子の外側嵌合部の軸心がセパレータの軸心に対してずれた場合を例示した説明図である。（ｂ）セパレータに外側端子を組み付けた際に、外側端子の外側嵌合部の軸心とセパレータの軸心とが合った場合を例示した説明図である。
【図８】セパレータアセンブリを素子アセンブリに被せたときに外側嵌合部がセンサ素子に外嵌した状態を示す図である。
【図９】セパレータの変形例を示す斜視図である。
【図１０】従来のガスセンサの製造において、セパレータアセンブリと素子アセンブリとを組み付ける態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るガスセンサ１００を軸線Ｏ方向に沿う面で切断した断面構造を示す。この実施形態において、ガスセンサ１００は自動車の排気管内に挿入されて先端（図１の紙面下側）が排気ガス中に曝され、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサになっている。センサ素子３は、酸素イオン伝導性の固体電解質体に一対の電極を積層した酸素濃淡電池を構成し、酸素量に応じた検出値を出力する公知の酸素センサ素子である。
なお、図１の下側をガスセンサ１００の先端側とし、図１の上側をガスセンサ１００の後端側とする。
【００１７】
ガスセンサ１００は、先端が閉じた略円筒状(中空軸状)のセンサ素子（この例では酸素センサ素子）３を、筒状の金具本体（主体金具）２０の内側に挿通して保持するよう組み付けられている。センサ素子３は、先端に向かってテーパ状に縮径する筒状の固体電解質体と、固体電解質体の内周面と外周面にそれぞれ形成された内側電極３２及び外側電極３４とからなる。そして、センサ素子３の内部空間を基準ガス雰囲気とし、センサ素子３の外面に被検出ガスを接触させてガスの検知を行うようになっている。又、センサ素子３の中空部には丸棒状のヒータ１５が挿入され、固体電解質体を活性化温度に昇温するようになっている。
【００１８】
金具本体２０の後端部には、センサ素子３の後端側に設けられたリード線や端子（後述）を保持し、センサ素子３の後端部を覆う筒状の外筒４０が接合されている。さらに、センサ素子３の後端側の外筒４０内側には、絶縁性で円柱状のセパレータ１２１が加締め固定されている。一方、センサ素子３先端の検出部はプロテクタ７で覆われている。そして、このようにして製造されたガスセンサ１００の金具本体２０の雄ねじ部２０ｄを排気管等のネジ孔に取付けることで、センサ素子３先端の検出部を排気管内に露出させて被検出ガス（排気ガス）を検知している。なお、金具本体２０の中央付近には、六角レンチ等を係合するための多角形の鍔部２０ｃが設けられ、鍔部２０ｃと雄ねじ部２０ｄとの間の段部には、排気管に取付けた際のガス抜けを防止するガスケット１４が嵌挿されている。
【００１９】
センサ素子３の中央側に鍔部３ａが設けられ、金具本体２０の先端寄りの内周面には内側に縮径する段部２０ｅが設けられている。又、段部２０ｅの後端向き面にワッシャ１２を介して筒状のセラミックホルダ５が配置されている。そして、センサ素子３が金具本体２０及びセラミックホルダ５の内側に挿通され、セラミックホルダ５に、ワッシャ１３を介して後端側からセンサ素子３の鍔部３ａが当接している。
さらに、鍔部３ａの後端側におけるセンサ素子３と金具本体２０との径方向の隙間に、筒状の滑石粉末６、及び筒状のセラミックスリーブ１０が配置されている。そして、セラミックスリーブ１０の後端側に金属リング３０を配し、金具本体２０の後端部を内側に屈曲して加締め部２０ａを形成することにより、セラミックスリーブ１０が先端側に押し付けられる。これにより滑石粉末６を押し潰し、セラミックスリーブ１０及び滑石粉末６が加締め固定されるとともに、センサ素子３と金具本体２０の隙間がシールされている。
【００２０】
センサ素子３の後端側に配置されたセパレータ１２１には、後述する４個の挿通孔が設けられ、そのうち２個の挿通孔（端子金具孔）にそれぞれ内側端子７１、外側端子９１の板状の内側基部７４、外側基部９４が挿入されて固定されている。各内側基部７４、外側基部９４の後端にはそれぞれ内側コネクタ部７５、外側コネクタ部９５が形成され、内側コネクタ部７５、外側コネクタ部９５にそれぞれリード線４１、４１が加締め接続されている。又、セパレータ１２１の図示しない２個の挿通孔（ヒータリード孔）に、ヒータ１５から引き出されたヒータリード線４３（図１では１個のみ図示）が挿通されている。
セパレータ１２１の後端側の外筒４０内側には筒状のグロメット１３１が加締め固定され、グロメット１３１の４個の挿通孔からそれぞれ２個のリード線４１、及び２個のヒータリード線４３が外部に引き出されている。
なお、グロメット１３１の中心には貫通孔１３１ａが形成され、センサ素子３の内部空間に連通している。そして、グロメット１３１の貫通孔１３１ａに撥水性の通気フィルタ１４０が介装され、外部の水を通さずにセンサ素子３の内部空間に基準ガス（大気）を導入するようになっている。
【００２１】
一方、金具本体２０の先端側には筒状のプロテクタ７が外嵌され、金具本体２０から突出するセンサ素子３の先端側がプロテクタ７で覆われている。プロテクタ７は、複数の孔部（図示せず）を有する有底筒状で金属製（例えば、ステンレスなど）二重の外側プロテクタ７ｂおよび内側プロテクタ７ａを、溶接等によって取り付けて構成されている。
【００２２】
次に、セパレータ１２１の構成について説明する。図２に示すように、セパレータ１２１は中心にヒータ挿通孔１２２を有すると共に、ヒータ挿通孔１２２の径方向外側に、ヒータ挿通孔１２２を挟んで反対方向に配置された１対のヒータリード挿通孔１２３、１２４と、ヒータリード挿通孔１２３、１２４の並ぶ方向と９０度ずらしてヒータ挿通孔１２２を挟んで反対方向に配置された１対の端子挿通孔１２５、１２６とを備えている。
図２のハッチングはセパレータ１２１の先端向き面１２１ｆを表しており、図３に示すように、先端向き面１２１ｆ（接触面）は軸線Ｏ方向の先端側に向かって窄まるテーパ面に形成されている。そして、Ｒ１，Ｒ２は、それぞれ後述する内側端子７１及び外側端子９１の内側嵌合部７３、及び外側嵌合部９３が接する内側接触面、外側接触面を示している。
【００２３】
なお、セパレータ１２１の先端側では、ヒータリード挿通孔１２３、１２４とヒータ挿通孔１２２との周縁が連通しており、ヒータ挿通孔１２２に挿入されたヒータ１５から引き出された２本のヒータリード線４３（図示せず）が干渉されずに各ヒータリード挿通孔１２３、１２４に誘導されるようになっている。
又、端子挿通孔１２５、１２６はセパレータ１２１の径方向に平行な略矩形状に開口し、かつその径方向外端付近から周方向左右に矩形状に、それぞれ横孔部１２５ａ、１２６ａが延びている。従って、端子金具孔１２５、１２６の周縁は略十字状をなしている。
【００２４】
図３は、セパレータ１２１をその軸線方向に平行な面で切断した断面図である。なお、図３（ａ）は、図２のＡ−Ａにて切断した断面図（端子金具孔１２５、１２６を通る断面図）であり、図３（ｂ）は、図２のＢ−Ｂにて切断した断面図（ヒータリード挿通孔１２３、１２４を通る断面図）である。セパレータ１２１の軸線方向中央の外面には、径方向外側に突出するフランジ１２１ａが形成され、先端向き面１２１ｆは先端側に向かって窄まるテーパ面に形成されている。又、ヒータ挿通孔１２２はセパレータ１２１の軸線方向に貫通せず、セパレータ１２１の先端側（図３の下側）から軸線方向中央付近までの深さとなっている。そして、ヒータ挿通孔１２２の孔底にヒータ１５の後端面が当接するようになっている。
一方、ヒータリード挿通孔１２３、１２４、及び端子挿通孔１２５、１２６はセパレータ１２１の軸線方向に貫通している。
【００２５】
次に、図４は、ヒータ１５を収容した状態での内側端子７１の構造を示す。内側端子７１は先端から後端に細長く延び、所定の形状に打ち抜かれた金属薄板（耐食耐熱超合金板）を曲げ加工して一体に形成されている。
内側端子７１の後端側には内側基部７４が形成され、内側基部７４の後端にはリード線４１の芯線に加締め接続される内側コネクタ部７５が配置されている。内側基部７４の先端には、前面側（内側基部７４の板面から内側嵌合部７３が突出する側）に向かって段状に屈曲する内側屈曲部７４ａを形成し、内側屈曲部７４ａの先端が内側嵌合部７３に接続されている。さらに内側基部７４の内側屈曲部７４ａより後端側には、他の部位より広幅の内側広幅部７６が形成されている。内側広幅部７６の中央部は後端側が固定されたコ字状に打ち抜かれ、その内側打ち抜き部７６ａが内側広幅部７６の背面側（前面と反対側の面）に切起こされている。
そして、内側基部７４をセパレータ１２１の端子挿通孔１２５に挿入した際、内側基部７４をスムーズに挿通できるよう内側広幅部７６の幅が図２の両横孔部１２５ａの間隔より若干狭く、内側基部７４が端子金具孔１２５内に遊びを有して位置決めされる。又、内側打ち抜き部７６ａが端子挿通孔１２５の外端壁に当接し、そのバネ力によって内側広幅部７６を両横孔部１２５ａの内壁側に押圧することで、内側基部７４を端子挿通孔１２５内に保持している。
【００２６】
内側嵌合部７３は後端と先端とを結ぶ軸線を中心とする筒状をなし、かつ内側基部７４と反対側に母線に沿った切れ込み部Ｍを有している。従って、この軸線に垂直な面で切断したとき、内側嵌合部７３は略Ｃ字形をなしている。内側嵌合部７３の外径は、センサ素子３の内径より大きく、内側嵌合部７３をセンサ素子３内に圧入した際にバネ力によって内側嵌合部７３が弾性的に拡開し、センサ素子３の内側電極に押圧されるようになっている。
又、内側嵌合部７３の後端向き面７３ｂは、径方向に平行な面となっていて、詳しくは後述するように、セパレータ１２１の先端向き面１２１ｆの内側接触面Ｒ１に接触したときに径方向への内側嵌合部７３の動きを妨げないようになっている。
一方、内側嵌合部７３の先端側には、先細りに縮径する２本の縮径部８４が脚状に延びている。各縮径部８４はセンサ素子３内に最初に挿入され、縮径部８４に誘導されて内側嵌合部７３がセンサ素子３内に圧入されるようになっている。
【００２７】
そして、内側嵌合部７３の内側にヒータ１５の軸線方向中央近傍を収容する。ヒータ１５の後端側外面にはヒータ通電のための２個の電極パッド１５ａ（図では１個のみ表示）が形成され、電極パッド１５には、導電性の接合部材５０の接合部５３がロウ付けされている。接合部材５０は接合部５３より後端側でヒータ１５の径方向外側に段状に拡開しつつ軸線方向に延び、接合部材５０の後端のコネクタ部５５がリード線４３の芯線に加締め接続される。このようにして、内側端子７１の内側嵌合部７３の内側にヒータ１５が収容され、内側端子７１の後端側にそれぞれコネクタ部７５、コネクタ部５５、コネクタ部５５が径方向に９０度の角度をなして位置している。
なお、絶縁体からなるヒータ１５の先端には発熱抵抗体（図示せず）が埋設されており、発熱抵抗体からの１対の端子が各電極パッド１５ａにそれぞれ接続されている。
【００２８】
次に、図５を参照し、端子挿通孔１２６に挿入される外側端子９１の構成を説明する。外側端子９１は内側端子７１と同様、先端から後端に細長く延び、金属薄板を曲げ加工して一体に形成されている。外側端子９１の外側基部９４の構成は内側基部７４とほぼ同一であり、外側コネクタ部９５、外側広幅部９６及び外側打ち抜き部９６ａの構成もそれぞれ内側コネクタ部７５、内側広幅部７６及び内側打ち抜き部７６ａと同一であるので説明を省略する。又、内側端子７１と同様、外側基部９４を端子挿通孔１２６に挿入した際、外側広幅部９６が図２の両横孔部１２６ａの間に収容される。そして、外側打ち抜き部９６ａが端子挿通孔１２６の外端壁に当接し、そのバネ力によって外側広幅部９６を両横孔部１２６ａの内壁側に押圧し、外側基部９４を端子挿通孔１２６内に保持している。
【００２９】
一方、外側基部９４先端の外側屈曲部９４ａは、背面側（外側基部９４の面から外側嵌合部９３が突出する側と反対面側）に段状に屈曲し、外側屈曲部９４ａの先端が外側嵌合部９３に接続されている。外側嵌合部９３は、軸線に垂直な面で切断したときに略Ｃ字形をなし、外側基部９４と反対側に母線に沿った切れ込み部Ｍを有している。そして、外側嵌合部９３の外径は、センサ素子３の外径より小さく、外側嵌合部９３をセンサ素子３に外嵌して弾性的に拡開した際にバネ力によって外側嵌合部９３が縮まり、センサ素子３の外側電極に押圧されるようになっている。
又、外側嵌合部９３の後端向き面９３ｂは、径方向に平行な面となっていて、詳しくは後述するように、セパレータ１２１の先端向き面１２１ｆの外側接触面Ｒ２に接触したときに径方向への外側嵌合部９３の動きを妨げないようになっている。
さらに、外側嵌合部９３における先端側には、この先端部を外側嵌合部９３の径方向外側に向かって折り返した片状のガイド部９８が放射状に合計８個（図５では３つのみ図示）形成されている。ガイド部９８の先端は、外側嵌合部９３先端からさらに先端に向かって下がり、外側嵌合部９３をセンサ素子３に外嵌する際のガイドとなっている。
【００３０】
次に、内側端子７１、外側端子９１及びヒータ１５のセパレータ１２１への組み付けについて、以下に説明する。まず、予め２本のリード線４１及び２本のヒータリード線４３を、グロメット１３１を通してセパレータ１２１の後端側からヒータリード挿通孔１２３、１２４、及び端子挿通孔１２５、１２６に通す。そして、セパレータ１２１の先端側に配置した内側端子７１、外側端子９１の内側コネクタ部７５、外側コネクタ部９５に、リード線４１の先端を加締め接続する。同様に、内側端子７１内に収容したヒータ１５の各コネクタ部５５、５５に、２本のヒータリード線４３の先端をそれぞれ加締め接続する。
【００３１】
そして、図６に示したように、内側にヒータ１５を収容した内側端子７１の内側基部７４を、セパレータ１２１の端子挿通孔１２５に挿入すると、セパレータ１２１の先端向き面１２１ｆのうち内側接触面Ｒ１に内側嵌合部７３の後端向き面７３ｂが当接し、内側基部７４がそれ以上挿入されずに位置決めされ、内側端子７１が係止される。
次に、内側端子７１の外側に配した外側端子９１の外側基部９４を端子挿通孔１２６に挿入すると、セパレータ１２１の先端向き面１２１ｆのうち外側接触面Ｒ２に外側嵌合部９３の後端向き面９３ｂが当接し、それ以上挿入されずに内側端子９１が係止される。
【００３２】
ここで、内側端子７１及び外側端子９１をセパレータ１２１に組み付けた際、内側嵌合部７３、外側嵌合部９３の軸心がセパレータ１２１の軸心に対してずれることがある。これは、上述のように各端子７１，９１が組み付け前にもともとねじれている等により変形していたり、セパレータ１２１の挿通孔１２５、１２６と各基部７４，９４の間に遊びが設けられているために組み付け後も内側端子７１や外側端子９１が挿通孔内で動くことに起因する。
図７（ａ）は、セパレータ１２１に組み付け後に、外側端子９１の外側嵌合部９３の軸心Ｃ２が、セパレータ１２１の軸心Ｃに対して左側にずれた場合を例示した断面図である。
【００３３】
図７（ａ）のように外側嵌合部９３の軸心Ｃ２がセパレータ１２１の軸心Ｃに対してずれている場合、外側嵌合部９３の後端向き面９３ｂの一部がセパレータ１２１の先端向き面１２１ｆに接触する片当りの状態となる。なお、図７（ａ）においては、外側嵌合部９３の後端向き面９３ｂの右側がセパレータ１２１の先端向き面１２１ｆに接触した片当りの状態である。このような状態でさらに外側端子９１をセパレータ１２１に組み付けると、セパレータ１２１の先端向き面１２１ｆが先端側に向かって窄む凸状のテーパ面となっているため、両者の軸心Ｃ、Ｃ２を合わせるように外側嵌合部９３が径方向（図７の紙面左右方向）に移動することができる。なお、図７（ａ）においては、紙面右側に向かって外側嵌合部９３が移動することになる。その結果、図７（ｂ）のように、両者の軸心Ｃ、Ｃ２の軸が合うことで、軸ずれを解消することができる。
【００３４】
その後、従来技術と同様に、セパレータアセンブリＡ、素子アセンブリＢが作製され、両者を組み付ける。
この際、図８（ａ）に示すように、セパレータ１２１の軸心Ｃ及び外側端子９１の外側嵌合部９３の軸心Ｃ２と、センサ素子の軸心Ｃ３とがずれていることがある。なお、図８（ａ）においては、セパレータ１２１の軸心Ｃ及び外側端子９１の外側嵌合部９３の軸心Ｃ２が、センサ素子３の軸心Ｃ３より左側にずれた状態を示す。このような状態で、外側嵌合部９３をセンサ素子３に外嵌すると、セパレータ１２１の先端向き面１２１ｆ（接触面）が先端側に向かって窄む凸状のテーパ面となっているため、外側嵌合部９３の軸心Ｃ２とセンサ素子３の軸心Ｃ３とを合わせるように外側嵌合部９３が径方向（図８の紙面左右方向）に移動することができる。なお、図８（ａ）においては、紙面右側に向かって外側嵌合部９３が移動することになる。その結果、図８（ｂ）のように、両者の軸心Ｃ２、Ｃ３の軸が合うことで、軸ずれを解消することができる。その結果、センサ素子３の欠損、外側端子９１の変形を防止できる。
【００３５】
なお、上記した説明では、外側端子９１の嵌合部９３がずれた場合について説明したが、内側端子７１の内側嵌合部７３がずれた場合についても、同様にテーパ面の作用により、内側嵌合部７３とセンサ素子３との軸心のずれを解消した状態で、内側嵌合部７３をセンサ素子３に内嵌することができる。
【００３６】
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、セパレータとしては、図９に示したような形状のものを用いてもよい。ここで、図９に示すセパレータ２２１は、自身の先端向き面２２１ｆが後端側に向かって窄む凹状の曲面になっていて、この曲面の一部に内側嵌合部７３及び外側嵌合部９３の後端向き面７３ｂ、９３ｂが線接触するようになっている。セパレータ２２１のヒータ挿通孔１２２、ヒータリード挿通孔１２３、１２４、端子挿通孔１２５、１２６については、セパレータ１２１と同様であるので説明を省略する。
【００３７】
さらに、図９に示す曲面のセパレータ２２１の先端向き面２２１ｆの代わりに、先端向き面２２１ｆが後端側に向かって窄まるテーパ面であってもよい。
同様に、上記実施形態では、セパレータ１２１の先端向き面１２１ｆはテーパ面であったが、先端側に向かって窄まる凸状の曲面であってもよい。
さらに、上記実施形態では、先端向き面１２１ｆに設けられた接触面のうち、内側端子７１及び外側端子９１の各嵌合部７３，９３に接する両方の接触面Ｒ１，Ｒ２が共にテーパ面に形成されていたが、接触面Ｒ１，Ｒ２の少なくとも一方がテーパ面に形成されていればよい。
【符号の説明】
【００３８】
３                                  センサ素子
２０                                金具本体
３２                                内側電極
３４                                外側電極
７１                                内側端子
９１                                外側端子
７３                                内側嵌合部
９３                                外側嵌合部
７４                                内側基部
９４                                外側基部
１００                              ガスセンサ
１２１、２２１                      セパレータ
１２１ｆ、２２１ｆ                  セパレータの先端向き面
１２５、１２６                      端子挿通孔
Ｏ                                  軸線
【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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【図１０】
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