(57)【要約】【課題】センサ素子に嵌め込んだ接続端子がセンサ素子の電極取出し部を削ることを抑制すると共に、接続端子と電極取出し部との電気的接触を良好に維持可能なセンサを提供する。【解決手段】鍔部３ａと、外側電極部３ＣＴと、鍔部よりも後端側の外表面上に設けられる電極取出し部３ＣＰが形成された筒状のセンサ素子３と、センサ素子に嵌め込まれて電極取出し部と接触する端子部９３を有する接続端子９１と、を備えたセンサ１００において、端子部は、径方向内側に突出する凸部９３Ｐを有し、センサ素子の鍔部よりも後端側には、自身の後端側よりも径方向内側に凹んで凸部を収容する凹部３Ｒが周方向の少なくとも一部に設けられてなり、センサ素子の凹部よりも後端側の一部には、センサ素子が径方向外側に膨出されると共に、凹部よりも後端側の部位で最大径となる径大部３Ｍが設けられてなり、電極取出し部は、径大部を軸線Ｏ方向に跨いで設けられてなる。【選択図】図６
2017015652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延び、先端側が閉じられた有底筒状をなすセンサ素子であって、径方向外側に突出する鍔部と、該鍔部よりも先端側の外表面に設けられ、被検出体の検出を行うための検出部を構成する外側電極部と、前記鍔部よりも後端側の外表面上に設けられ、前記検出部の出力を取り出すための電極取出し部とが形成されたセンサ素子と、
前記センサ素子の前記鍔部よりも後端側の少なくとも一部の周方向を覆う端子部を有し、前記検出部からの検出信号を外部回路に出力する接続端子と、を備え、
前記端子部が前記センサ素子により径方向外側に押し広げられつつ前記センサ素子に嵌め込まれ、前記端子部と前記電極取出し部とが接触するセンサにおいて、
前記端子部は、径方向内側に突出する凸部を周方向の少なくとも一部に有し、
前記センサ素子の前記鍔部よりも後端側には、自身の後端側よりも径方向内側に凹んで前記凸部を収容する凹部が周方向の少なくとも一部に設けられてなり、
前記センサ素子の前記凹部よりも後端側の一部には、前記センサ素子が径方向外側に膨出されると共に、前記凹部よりも後端側の部位で最大径となる径大部が設けられてなり、
前記電極取出し部は、前記径大部を前記軸線方向に跨いで設けられてなるセンサ。
【請求項２】
前記センサ素子の前記鍔部よりも後端側には、前記センサ素子の後端から前記径大部に向かう前記センサ素子の外表面が先端側に向かって拡径する拡径部を有する請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記センサ素子の前記鍔部よりも後端側には、前記径大部から先端側へ向かって前記センサ素子の外表面が前記軸線方向に沿って延びるストレート部を有し、前記ストレート部よりも先端側に前記凹部が形成されており、
前記電極取出し部は、前記ストレート部を前記軸線方向に跨いで設けられている請求項１又は２に記載のセンサ。
【請求項４】
前記センサ素子の外表面に、前記軸線方向に延びて前記電極取出し部と前記外側電極部とを繋ぐリード部が形成されると共に、前記電極取出し部は、前記センサ素子の外表面の周方向に沿って延びており、
前記端子部と前記電極取出し部とは、周方向において前記凸部と前記リード部との間にて接触してなる請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンサ。
【請求項５】
前記電極取出し部は前記センサ素子の外表面に周方向に沿って延びており、
前記凸部は、前記軸線方向において、前記電極取出し部と重ならない位置に配置されている請求項１〜４のいずれか一項に記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検出体の検出を行うセンサ素子の出力を取り出すための接続端子がセンサ素子の後端側に嵌め込まれたセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検出体の検出を行うセンサ素子を備えたセンサの一例として、自動車の排気ガスに含まれる酸素の濃度を検出する酸素センサが知られている。図１０に示すように、この酸素センサのセンサ素子３００としては、有底筒状に形成した固体電解質体の先端側に、固体電解質体を内側電極（図示略）と外側側電極（３００Ｃ）とで挟むようにして形成した検出部３００ＣＳを有するものが知られている（特許文献１）。このようなセンサ素子３００の後端側の外表面３００Ｓの表面には、検出部３００ＣＳ（外側電極３００Ｃ）からの検出信号を取り出すための電極取出し部３００ＣＰがリード部３００ＣＬを介して形成されている。また、検出部３００ＣＳからの検出信号を外部回路に出力するために、リード線（図示せず）の芯線コネクタ部９５０が接続された接続端子９１００を有している。この接続端子９１０はセンサ素子３００の後端側に装着され、接続端子９１０と電極取出し部３００ＣＬとが接触により電気的に接続されている。
【０００３】
ここで、特許文献１記載のセンサにおいて、センサ素子（酸素センサ素子）３００は筒状であり、その後端側に設けた電極取出し部３００ＣＰと接続端子９１０との接触を確実に行えるようにするため、接続端子９１０に筒状の端子部（把持部）９３０を設け、その端子部９３０を、センサ素子３００によって径方向外側へ押し広げながら、センサ素子３００の後端側に嵌め込む。嵌め込み後には、端子部９３０の弾性力によってセンサ素子３００が端子部９３０の内周面に包まれるように把持される形態となるので、接続端子９１０と電極取出し部３００ＣＰとの接触を良好に維持することができる。
又、センサ素子３００の電極取出し部３００ＣＰより後端側に外表面から凹んだ収容部３００Ｒを設け、且つ端子部９３０には収容部３００Ｒ内に収容される突出部９３０Ｐを設けている。このため、センサ素子３００の後端側へ端子部９３０を嵌め込む際、突出部９３０Ｐが端子部９３０を押し広げてセンサ素子３００の外表面３００Ｓから遠ざけた状態としたまま、端子部９３０の嵌め込みを行うことができる。これにより端子部９３０の嵌め込みの際、センサ素子３００の外表面３００Ｓの表面に設けられた電極取出し部３００ＣＰが端子部９３０の先端で削られたり、突出部９３０Ｐよりも先端側の端子部９３０に設けた接触部９３０Ｃと電極取出し部３００ＣＰとが摺擦し摩耗することを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２９８５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、センサの組付け時にセンサ素子３００の後端側に端子部９３０を嵌め込む際、センサ素子３００の軸線に対して端子部９３０が斜めに嵌め込まれ、端子部９３０が設計値よりも拡径されて塑性変形することがある（後述する図４参照）。この場合、突出部９３０Ｐがセンサ素子３００の収容部３００Ｒに収容されたときに端子部９３０が十分に縮径せず、電極取出し部３００ＣＰと端子部９３０との接圧が低下したり、両者が離間して電気的接触が不良となるおそれがある。
又、電極取出し部３００ＣＰがセンサ素子３００の外表面３００Ｓと面一に近いため、センサの使用時等にセンサ素子３００に対して端子部９３０が斜めに傾くことによっても、電極取出し部３００ＣＰと端子部９３０との接圧が低下したり、両者が離間して電気的接触が不良となるおそれがある。
従って、本発明は、センサ素子に嵌め込んだ接続端子がセンサ素子の電極取出し部を削ることを抑制すると共に、接続端子と電極取出し部との電気的接触を良好に維持することができるセンサの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明のセンサは、軸線方向に延び、先端側が閉じられた有底筒状をなすセンサ素子であって、径方向外側に突出する鍔部と、該鍔部よりも先端側の外表面に設けられ、被検出体の検出を行うための検出部を構成する外側電極部と、前記鍔部よりも後端側の外表面上に設けられ、前記検出部の出力を取り出すための電極取出し部とが形成されたセンサ素子と、
前記センサ素子の前記鍔部よりも後端側の少なくとも一部の周方向を覆う端子部を有し、前記検出部からの検出信号を外部回路に出力する接続端子と、を備え、前記端子部が前記センサ素子により径方向外側に押し広げられつつ前記センサ素子に嵌め込まれ、前記端子部と前記電極取出し部とが接触するセンサにおいて、前記端子部は、径方向内側に突出する凸部を周方向の少なくとも一部に有し、前記センサ素子の前記鍔部よりも後端側には、自身の後端側よりも径方向内側に凹んで前記凸部を収容する凹部が周方向の少なくとも一部に設けられてなり、前記センサ素子の前記凹部よりも後端側の一部には、前記センサ素子が径方向外側に膨出されると共に、前記凹部よりも後端側の部位で最大径となる径大部が設けられてなり、前記電極取出し部は、前記径大部を前記軸線方向に跨いで設けられてなる。
【０００７】
このセンサによれば、端子部に凸部を有すると共に、センサ素子に凸部を収容する凹部を設けている。これにより、センサ素子の後端側へ端子部を嵌め込む際、凸部が端子部を押し広げてセンサ素子の外表面から遠ざけた状態としたまま、端子部の嵌め込みを行うことができる。これにより端子部の嵌め込みの際、センサ素子の外表面に設けられた電極取出し部が端子部の先端で削られることを抑制できる。
又、センサ素子の凹部よりも後端側の一部に、センサ素子が径方向外側に膨出されると共に、凹部よりも後端側の部位で最大径となる径大部が設けられており、この径大部に電極取出し部が跨いで設けられている。これにより、センサの組付け時にセンサ素子の軸線に対して端子部が斜めに嵌め込まれ、端子部が設計値よりも拡径されて塑性変形しても、膨出した径大部に設けた電極取出し部と端子部とが高い接圧で接するので、電気的接触が不良となることが無く、十分な電気的接触を確保できる。センサの使用時等にセンサ素子に対して端子部が斜めに傾いた場合も同様に十分な電気的接触を確保できる。
【０００８】
本発明のセンサにおいて、前記センサ素子の前記鍔部よりも後端側には、前記センサ素子の後端から前記径大部に向かう前記センサ素子の外表面が先端側に向かって拡径する拡径部を有していてもよい。
このセンサによれば、端子部が拡径部をガイドに沿って滑らかに嵌め込まれるので、端子部をセンサ素子に外嵌する際の挿入荷重を低減すると共に、挿入時にセンサ素子が欠損し難くなる。なお、拡径部としては、テーパ部や湾曲部等が挙げられる。
【０００９】
本発明のセンサにおいて、前記センサ素子の前記鍔部よりも後端側には、前記径大部から先端側へ向かって前記センサ素子の外表面が前記軸線方向に沿って延びるストレート部を有し、前記ストレート部よりも先端側に前記凹部が形成されており、前記電極取出し部は、前記ストレート部を前記軸線方向に跨いで設けられていてもよい。
このセンサによれば、ストレート部上で電極取出し部と端子部との接触面積が増大するので、両者の電気的接触をより一層確実にできる。
【００１０】
本発明のセンサにおいて、前記センサ素子の外表面に、前記軸線方向に延びて前記電極取出し部と前記外側電極部とを繋ぐリード部が形成されると共に、前記電極取出し部は、前記センサ素子の外表面の周方向に沿って延びており、前記端子部と前記電極取出し部とは、周方向において前記凸部と前記リード部との間にて接触してもよい。
このセンサによれば、端子部をセンサ素子に嵌め込んだ際、各凸部によって電極取出し部が削れて欠損部が生じたとしても、端子部と電極取出し部とが、周方向において各凸部とリード部との間にて接触するので、リード部から端子部へ至る電気的導通を確実に確保できる。
【００１１】
本発明のセンサにおいて、前記電極取出し部は前記センサ素子の外表面に周方向に沿って延びており、前記凸部は、前記軸線方向において、前記電極取出し部と重ならない位置に配置されていてもよい。
このセンサによれば、端子部をセンサ素子に嵌め込んだ際、各凸部は、軸線方向において、電極取出し部と重ならない位置に配置されるので、各凸部によって電極取出し部が削れることがなく、リード部から端子部へ至る電気的導通を確実に確保できる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、センサ素子に嵌め込んだ接続端子がセンサ素子の電極取出し部を削ることを抑制すると共に、接続端子と電極取出し部との電気的接触を良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る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】センサ素子及び接続端子の構造を示す斜視図である。
【図３】センサを製造する態様を示す図である。
【図４】端子部をセンサ素子に嵌め込む過程を示す工程図である。
【図５】図４（ｃ）の拡大図である。
【図６】端子部をセンサ素子に嵌め込んだ状態を示す側面図である。
【図７】端子部をセンサ素子に嵌め込んだ状態を示す上面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るセンサにおける、センサ素子及び接続端子の構造を示す斜視図である。
【図９】図８における端子部をセンサ素子に嵌め込んだ状態を示す側面図である。
【図１０】従来のセンサ素子及び接続端子の構造を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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１００を軸線方向（先端から基端に向かう方向）に沿う面で切断した断面構造を示す。図２はセンサ素子３及び接続端子９１の構造を示す斜視図である。
この実施形態において、センサ１００は自動車の排気管内に挿入されて先端（図１の矢印Ｆ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（矢印Ｆ側）をセンサ１００の先端側とし、図１の上側をセンサ１００の基端側とする。
【００１５】
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表面にそれぞれ形成された内側電極３Ｂ及び外側電極３Ｃ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。さらに、センサ素子３の後端側に、詳しくは後述する径大部３Ｍ及び凹部３Ｒが形成されている（図２参照）。
金具本体２０の基端部には、センサ素子３の基端側に設けられたリード線４１や接続端子７１、９１（後述）を挿入し、センサ素子３の基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の基端側の外筒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３ＣＳ（図２参照）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３ＣＳ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。
【００１６】
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が設けられている。又、段部の基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に基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の基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の基端側に金属リング３０を配し、金具本体２０基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。これにより滑石リング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。
【００１７】
センサ素子３の後端側にセパレータ１２１が配置され、セパレータ１２１と外筒４０との間隙には保持金具８０が配置されている。そして、保持金具８０の内部にセパレータ１２１が保持されている。
セパレータ１２１には、挿通孔（この例では４個）が設けられ、そのうち２個の挿通孔にそれぞれ内側端子７１、外側端子９１の板状基部７４、９４が挿入されて固定されている。各板状基部７４、９４の後端にはそれぞれコネクタ部７５、９５が形成され、コネクタ部７５、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。
又、外側端子９１が特許請求の範囲の「接続端子」に相当する。
【００１８】
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。
【００１９】
図２に示すように、センサ素子３は軸線Ｏ方向に延びている。そして、外側電極（検知電極）３Ｃはセンサ素子３の外表面３Ｓの先端側に形成され、さらに外側電極３Ｃは、外表面３Ｓの先端側の全周に亘って設けられる外側電極部３ＣＴと、外側電極部３ＣＴから軸線Ｏ方向に沿って後端に延びる線状のリード部３ＣＬと、外表面３Ｓの後端側に周方向の一部に延びるように設けられてリード部３ＣＬ（外側電極部３ＣＴ）と接続する電極取出し部３ＣＰとを有している。なお、電極取出し部３ＣＰは周方向にリード部３ＣＬより広幅で形成され、電極取出し部３ＣＰとリード部３ＣＬとがＴ字状をなしている。又、内側電極３Ｂ（図１参照）は、外表面３Ｓの先端部から後端部の内孔３ｄの表面に設けられている。
【００２０】
ここで、センサ素子３の鍔部３ａよりも後端側には、センサ素子３の後端から先端側に向かう外表面３Ｓが、先端側に向かって拡径する直線状のテーパ部３Ｔを有している。又、センサ素子３の鍔部３ａよりも後端側には、テーパ部３Ｔの先端縁（後述する径大部３Ｍ）から先端側へ向かってセンサ素子３の外表面３Ｓが、軸線Ｏ方向に沿って（第１の実施形態では平行な）ストレート部３Ｆが形成され、ストレート部３Ｆよりも先端側に、センサ素子３のストレート部３Ｆよりも径方向内側に凹む凹部３Ｒが形成されている。さらに、センサ素子３の鍔部３ａよりも後端側のうち凹部３Ｒよりも先端側は、センサ素子３の外表面３Ｓがストレート部３Ｆと同一径に拡径して軸線Ｏに平行に延びている。そして、径大部３Ｍ（及びストレート部３Ｆ）は、センサ素子３の凹部３Ｒよりも後端側の部位で最大径となっている。なお、ストレート部３Ｆと凹部３Ｒとは、ストレート部３Ｆから先端側に向かって縮径するテーパ部３Ｇを介して繋がっている。
これらのテーパ部３Ｔ、ストレート部３Ｆ及び凹部３Ｒは、例えばテーパ部３Ｔ、ストレート部３Ｆ及び凹部３Ｒの概形を有するセンサ素子３を、固体電解質体を含む粉末からプレス成形して焼成した後、切削加工によって仕上げて形成することができる。
そして、第１実施形態では、電極取出し部３ＣＰは、軸線Ｏ方向において、径大部３Ｍ及びストレート部３Ｆを跨いで設けられている。なお、「軸線Ｏ方向に跨いで」とは、軸線Ｏ方向の先端側及び後端側に跨ぐことを意味し、図２の例では、電極取出し部３ＣＰが径大部３Ｍよりも後端側のテーパ部３Ｔ、及びストレート部３Ｆよりも先端側のテーパ部３Ｇにも設けられている。
【００２１】
一方、外側端子（接続端子）９１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。外側端子９１の後端側には板状基部９４が形成され、板状基部９４の後端側にはリード線４１の芯線に加締め接続されるコネクタ９５が配置されている。板状基部９４の先端側には、板状基部９４より狭幅の頸部９６を介して筒状の端子部９３が接続されている。ここで、頸部９６は、端子部９３の外面と軸線方向に面一に延びると共に、自身の後端側が径方向内側へ屈曲して板状基部９４に繋がっている。
さらに板状基部９４の軸線方向中央側には、他の部位より広幅の広幅部９４ｗが形成され、広幅部９４ｗの中央部は後端側が固定されたコ字状に打ち抜かれ、広幅部９４ｗの背面側（前面と反対側の面）に切起こされた切り起こし部９４Ｙが設けられている。
そして、板状基部９４をセパレータ１２１の挿通孔に挿入した際、板状基部９４が挿通孔内に位置決めされる。又、上記した切起こし部９４Ｙが挿通孔の外端壁に当接し、そのバネ力によって板状基部９４を挿通孔内に保持している。
【００２２】
また、端子部９３は軸線Ｏを中心とする筒状をなし、かつ板状基部９４と反対側に母線に沿ったスリットＭを有する断面Ｃ字形状をなしている。そして、端子部９３の内径は、センサ素子３（外表面３Ｓ）の鍔部３ａよりも後端側の外径より小さく、端子部９３をセンサ素子３に外嵌して拡開した際にバネ力によって端子部９３が縮まり、センサ素子３の外側電極３Ｃ（電極取出し部３ＣＰ）に押圧されるようになっている。
又、端子部９３のスリットＭに対向する２つの側端縁９３ｅの近傍には、それぞれ径方向内側に突出する凸部９３Ｐが１つずつ設けられ、各凸部９３Ｐは軸線Ｏ方向に並ぶと共に径方向に互いに離間している。さらに、端子部９３における先端側には、先端縁９３ｆで端子部９３を径方向外側に向かって折り返した片状のガイド片９８が周方向に断続的に、かつ放射状に合計８個（図２では３つのみ図示）形成されている。ガイド片９８は径方向外側に広がりつつ、先端縁９３ｆから先端に向かって延び、端子部９３をセンサ素子３に外嵌する際のガイドとなっている。
そして、端子部９３をセンサ素子３に嵌め込むと、凸部９３Ｐが端子部９３を押し広げた状態で嵌め込まれ、さらに径大部３Ｍ及びストレート部３Ｆを乗り越えると凸部９３Ｐが凹部３Ｒに収容され、端子部９３が縮径してセンサ素子３に嵌め込まれるようになっている（図４（ｃ）参照）。
【００２３】
このセンサ１００は、図３に示すようにして製造される。まず、センサ素子３を主体金具２０の内側に保持してセンサ素子アセンブリＢを組み付ける。具体的には、センサ素子３を主体金具２０内に配置されたセラミックホルダ５上に配置する。その後、主体金具２０とセンサ素子３との間隙に滑石（タルク）６を充填し、セラミックスリーブ１０、金属パッキン３０を順に滑石６上に配置し、主体金具２０の後端側を加締めてセンサ素子アセンブリＢを組み付ける。
一方で、外筒４０内に、内側の内側端子７１及び外側の外側端子９１を組み付けたセパレータ１２１をグロメット１３１と共に外筒４０を配置し、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７１及び外側端子９１をセパレータ１２１内に挿入し、その後、セパレータ１２１を外筒４０の段部４０ｄに当接する。
その後、セパレータ１２１と外筒４０との間隙に保持金具８０を挿入すると共に、グロメット１３１を外筒４０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、内側端子７１にはヒータ１５が既に取付けられている。
【００２４】
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をセンサ素子アセンブリＢの後端に被せると、センサ素子３内にヒータ１５が挿入されると共に、センサ素子３の内側電極３Ｂ及び外側電極３Ｃがそれぞれ内側端子７１及び外側端子９１と電気的に接続される。その後、外筒４０のうち、保持金具８０の外周部、グロメット１３１の外周部、主体金具２０との重なり部をそれぞれ加締めると共に、外筒４０と主体金具２０との重なり部をレーザ溶接等によって主体金具２０の後端に外筒４０を接続させ、センサ１００を製造する。
セパレータアセンブリＡをセンサ素子アセンブリＢに押し込む際には、加圧装置（図示せず）を用い、セパレータ１２１の先端向き面１２１ａで外側端子９１の端子部９３を所定ストロークで押し込む。これにより、端子部９３の先端側が、センサ素子３の径大部３Ｍ及びストレート部３Ｆを乗り越えて自身の弾性力で拡径することを利用して、センサ素子３の後端部寄り（外側電極３Ｃの電極取出し部３ＣＰの形成部分）に外嵌する。
このようにして、センサ素子３の後端側の外表面に、外側端子９１の端子部９３を外嵌し、電極取出し部３ＣＰと端子部９３とを電気的に接続する。これにより、外側電極部３ＣＴ（検出部３ＣＳ）の検出信号を外側端子９１からリード線４１を介して外部に取り出すようになっている。
【００２５】
次に、図４を参照し、センサ１００の組付け時に端子部９３をセンサ素子３に嵌め込む過程について説明する。なお、図４は、センサ素子３の軸線Ｏに対して端子部９３が斜めに嵌め込まれた場合を想定している。
まず、図４（ａ）に示すように、端子部９３を先端側からセンサ素子３の後端側に外嵌すると、ガイド片９８の内面がセンサ素子３の後端側に接し、ガイド片９８をガイドとして端子部９３が拡径しつつ、センサ素子３の先端側に嵌め込まれてゆく。
端子部９３をさらにセンサ素子３の先端側に外嵌すると（図４（ｂ））、端子部９３の内面に突出する凸部９３Ｐや端子部９３の内面が、センサ素子３の後端側のテーパ部３Ｔ、径大部３Ｍ、ストレート部３Ｆに順次接して端子部９３がさらに拡径し、端子部９３をハの字に押し広げる。このとき、センサ素子３の軸線に対して端子部９３が斜めに嵌め込まれているため、端子部９３が設計値よりも拡径されて塑性変形する。
【００２６】
さらに端子部９３をセンサ素子３の先端側に外嵌すると（図４（ｃ））、凸部９３Ｐがストレート部３Ｆを乗り越えて凹部３Ｒに収容され、端子部９３が縮径してセンサ素子３に嵌め込まれる。このとき、端子部９３が塑性変形しているため、端子部９３０が十分に縮径せず、電極取出し部３００ＣＰと端子部９３０との接圧が低下するが、テーパ部３Ｔと径大部３Ｍとの間の角部Ｐ１，ストレート部３Ｆの先端の角部Ｐ２がそれぞれ最大径の部位として径方向外側に突出する。
このため、拡大図５に示すように、角部Ｐ１、Ｐ２の電極取出し部３００ＣＰの少なくとも一方と端子部９３０とが高い接圧で接するので、電気的接触が不良となることが無く、十分な電気的接触を確保できる。例えば、図４（ｃ）の場合、端子部９３の左側の内面は角部Ｐ１に接し、端子部９３の右側の内面は角部Ｐ２に接している。
又、接続端子９１の凸部９３Ｐが凹部３Ｒに収容されるので、センサ素子３の後端側へ端子部９３を嵌め込む際に、凸部９３Ｐが端子部９３を押し広げてセンサ素子３の外表面３Ｓから遠ざけた状態としたまま、端子部９３の嵌め込みを行うことができる。これにより端子部９３の嵌め込みの際、センサ素子３の外表面３Ｓに設けられた電極取出し部３００ＣＰが端子部９３の先端で削られることを抑制できる。
【００２７】
なお、角部Ｐ１、Ｐ２を軸線Ｏ方向に跨ぐように電極取出し部３００ＣＰを設けることで、角部Ｐ１、Ｐ２に確実に電極取出し部３００ＣＰを形成することができる。
センサ素子３の後端側から径大部３Ｍに向かう外表面の断面形状は限定されないが、テーパ部３Ｔとすると、端子部９３がテーパ部３Ｔをガイドに沿って滑らかに嵌め込まれるので、端子部９３をセンサ素子３へ外嵌する際の挿入荷重を低減すると共に、挿入時にセンサ素子３が欠損し難くなるので好ましい。
又、径大部３Ｍの先端側にストレート部３Ｆを設けると、電極取出し部３００ＣＰと端子部９３０との接触面積が増大するので、両者の電気的接触をより一層確実にできる。
【００２８】
また、図６に示すように、第１の実施形態では、端子部９３の各凸部９３Ｐの周方向の間隔は、電極取出し部３００ＣＰの周方向の長さより短く、かつリード部３ＣＬの周方向の幅よりは広くなっている。そして、各凸部９３Ｐの間にリード部３ＣＬを挟む向きに端子部９３がセンサ素子３に嵌め込まれている。
ここで、図７に示すように、端子部９３は、スリットＭに対向する２つの側端縁９３ｅ、及びスリットＭの反対側が主に縮径してセンサ素子３の外表面に密着し、端子部９３の他の部位はセンサ素子３の外表面から離間している。このため、端子部９３の側端縁９３ｅと電極取出し部３００ＣＰとの接点が接触部ＣＰ（図６参照）として接触し、電気的接続を行う。
このため、図６に示すように、端子部９３をセンサ素子３に嵌め込んだ際、各凸部９３Ｐによって電極取出し部３００ＣＰが削れて電極取出し部３００ＣＰの膜厚が薄くなる欠損部３Ｄが生じたとしても、各凸部９３Ｐとリード部３ＣＬとの間に接触部ＣＰが存在するので、接触部ＣＰからリード部３ＣＬへ至る電気的導通を確実に確保できる。
【００２９】
次に、本発明の第２の実施形態に係るセンサについて説明する。なお、第２の実施形態に係るセンサは、センサ素子３１及び接続端子９１Ｂ（端子部９３Ｂ）の構成が異なること以外は、第１の実施形態に係るセンサ１００と同一であるので、センサ１００と同一構成部分については同一符号を付して説明を省略する。
図８は、第２の実施形態に係るセンサにおける、センサ素子３１及び接続端子９１Ｂの構造を示す斜視図であり、図９は端子部９３Ｂをセンサ素子３１に嵌め込んだ状態を示す側面図である。
【００３０】
図８、図９に示すように、センサ素子３１の鍔部３ａよりも後端側には、センサ素子３１の後端から先端側に向かう外表面３１Ｓが、後端の面取りした角部から先端側に向かって軸線Ｏに平行に延びた後、先端側に向かって曲線状に拡径する湾曲部３１Ｔを有している。又、センサ素子３１の鍔部３ａよりも後端側には、湾曲部３１Ｔの先端縁（径大部３１Ｍ）から先端側へ向かってセンサ素子３１の外表面３１Ｓが軸線Ｏ方向に沿って（第２実施形態では平行な）ストレート部３Ｆが形成され、ストレート部３Ｆよりも先端側に、センサ素子３１のストレート部３Ｆよりも径方向内側に凹む凹部３Ｒが形成されている。さらに、センサ素子３１の鍔部３ａよりも後端側のうち凹部３Ｒよりも先端側は、センサ素子３１の外表面３１Ｓがストレート部３Ｆと同一径に拡径して軸線Ｏに平行に延びている。そして、径大部３１Ｍ（及びストレート部３Ｆ）は、センサ素子３１の凹部３Ｒよりも後端側の部位で最大径となっている。なお、ストレート部３Ｆと凹部３Ｒとはテーパ部３Ｇを介して繋がっており、ストレート部３Ｆ、凹部３Ｒ及びテーパ部３Ｇは第１の実施形態におけるセンサ素子３と同一形状である。
そして、電極取出し部３ＣＰは、第１の実施形態と同様に、軸線Ｏ方向に径大部３１Ｍ及びストレート部３Ｆを跨いで設けられ、図８の例では、電極取出し部３ＣＰが径大部３１Ｍよりも後端側の湾曲部３１Ｔ、及びストレート部３Ｆよりも先端側のテーパ部３Ｇにも設けられている。
【００３１】
一方、外側端子（接続端子）９１Ｂのうち、端子部９３Ｂ以外の構成部分は接続端子９１と同一である。又、端子部９３ＢのスリットＭに対向する２つの側端縁９３ｅの近傍には、それぞれ第１の実施形態と同一の凸部９３Ｐが１つずつ設けられているが、各凸部９３Ｐの径方向の間隔が第１の実施形態における端子部９３の場合よりも広くなっている点が異なる。
【００３２】
そして、端子部９３Ｂをセンサ素子３１に嵌め込むと、第１の実施形態と同様、凸部９３Ｐや端子部９３Ｂの内面が端子部９３Ｂを押し広げ、さらに径大部３１Ｍ及びストレート部３Ｆを乗り越えると凸部９３Ｐが凹部３Ｒに収容され、端子部９３が縮径してセンサ素子３１に嵌め込まれる。
ここで、図９に示すように、第２の実施形態では、端子部９３Ｂの各凸部９３Ｐの径方向の間隔は、電極取出し部３００ＣＰの径方向の長さより長くなっている。そして、各凸部９３Ｐの間に電極取出し部３００ＣＰを挟む向きに端子部９３がセンサ素子３に嵌め込まれている。
このため、端子部９３Ｂをセンサ素子３１に嵌め込んだ際、各凸部９３Ｐは、軸線Ｏ方向に電極取出し部３００ＣＰと重ならない位置に配置されるので、各凸部９３Ｐによって電極取出し部３００ＣＰが削れることがなく、接触部ＣＰからリード部３ＣＬへ至る電気的導通を確実に確保できる。
【００３３】
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、上記実施形態では、センサ素子の後端側から径大部に向かう外表面が、先端側に向かって拡径する直線状のテーパ部又は曲線状の湾曲部を有するが、外表面の断面形状はこれに限られず、例えば後端側から径大部に向かって段状に拡径してもよい。
又、径大部から凹部に向かってストレート部を設けなくてもよい。電極取出し部がセンサ素子の全周に形成されてもよく、又、リード部が電極取出し部の径方向の中央に配置されていなくてもよい。
さらに、端子部は、センサ素子３の後端側を覆う筒状の形状であって、径方向外側に押し広げられる形状があればよく、上記した端子部の軸線方向にスリットが１つ入り軸線方向に垂直な断面がＣ字形状をなすものの他、軸線方向にスリットが複数入った形状をなすものでもよい。
【符号の説明】
【００３４】
３、３１            センサ素子
３ａ                鍔部
３ＣＳ              検出部
３ＣＴ              外側電極部
３ＣＰ              電極取出し部
３ＣＬ              リード部
３Ｓ、３１Ｓ        センサ素子の外表面
３Ｒ                凹部
３Ｍ、３１Ｍ        径大部
３Ｆ                ストレート部
３Ｔ                テーパ部（拡径部）
３１Ｔ              湾曲部（拡径部）
９１、９１Ｂ        接続端子
９３、９３Ｂ        端子部
９３Ｐ              凸部
１００              センサ
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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