(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ自身の先後に延び、複数の電極端子を備えた板状のセンサ素子と、このセンサ素子の各電極端子に対して接続された複数の端子金具と、この複数の端子金具を包囲しかつ各端子金具相互の絶縁を保持する端子包囲部材とを有するセンサであって、
前記電極端子はセンサ素子の少なくとも一側面に横方向に間隔をおいて３つ以上設けられており、
各端子金具はその先端寄り部位の板バネ部を電極端子に押付けることで電気的に接続され、
該板バネ部に連なる後方の圧着部に圧着して接続されたリード線が、前記端子包囲部材の後端側に配置されたシール用弾性部材の貫通孔を通されて、センサの外部に引き出されてなる構成を有するセンサにおいて、
前記３つ以上の電極端子に接続されている前記各端子金具のうち、
両横端に位置する端子金具は、前記圧着部をなすカシメ片が前記電極端子側に折り曲げられてリード線を圧着して接続したものとされている一方、
両横端に位置する端子金具の以外の端子金具は、前記圧着部をなすカシメ片が前記電極端子側と反対側に折り曲げられてリード線を圧着して接続したものとされており、
しかも、前記シール用弾性部材は、前記３つ以上の電極端子に接続されている前記各端子金具のうちの両横端に位置する端子金具以外の端子金具に接続されるリード線が通される貫通孔が、両横端に位置する端子金具に接続されるリード線が通される貫通孔に対して、センサ自身を後端側から見たとき、前記センサ素子の前記一側面側において相対的に外方に位置するように設けられており、
前記各リード線が、前記各貫通孔に通されてセンサの外部に引き出されてなることを特徴とするセンサ。
【請求項２】
前記端子包囲部材を、先端側に位置する第１端子包囲部材と、後端側に位置する第２端子包囲部材との２つで構成し、
第１端子包囲部材内の各端子用スペースに、前記各端子金具における板バネ部が収容され、
第２端子包囲部材内の各端子用スペースに、前記各端子金具における圧着部が収容され、しかも、この第２端子包囲部材内の各端子用スペースの後端にて各端子金具の圧着部が後方に抜け止めされる構成としたことを特徴とする請求項１に記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセンサに関し、詳しくは、例えば内燃機関から排出される排気ガス中の特定ガス成分の濃度を検出するための酸素センサやＮＯｘセンサ、ＨＣセンサ等のガスセンサや排気ガスの温度を検出するための温度センサ等のセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の空燃比制御に排気ガス中の特定ガス成分の濃度に応じて電気的特性が変化するセンサ素子を備えたガスセンサが使用されている（特許文献１）。図１２は、このようなガスセンサ（以下、センサとも言う）１を示したものである。このガスセンサ１は、例えば、酸素イオン伝導性を有する固体電解質よりなるセンサ素子（以下、単に素子ともいう）２１と、センサ素子２１を保持するための主体金具（金具本体）１１と、この主体金具１１の後端（図示上端）側に包囲状に設けられた金属製の保護筒（外筒）８１と、保護筒内においてセンサ素子２１の後端寄り部位の側面に設けられた電極端子２５と電気的に接続された端子金具５１と、その端子金具５１に接続されて保護筒８１の後端から外部に引き出されるリード線６１と、端子金具５１及びこれに接続されたリード線６１の先端相互を絶縁を保持して保護筒８１内に配置した端子包囲部材（セパレータともいわれる）７１と、リード線６１を保護筒８１の外部に、センサ１の後端から引き出し、保護筒８１を封止するためのシール用弾性部材（グロメットないしパッキング）１０１などから構成されている。なお、本明細書において、センサ又はその構成部品若しくは部位（部分）に関して、「後端」というときは、図１２のセンサ、構成部品等に関する上端をいい、「先端」というときは、その逆の端（下端）をいうものとする。
【０００３】
上記構成のセンサ１において、端子包囲部材７１は、セラミック等の電気的な絶縁材からなり、図１２、図１３に示したように、内部には、各端子金具５１及び各リード線６１に対応してその絶縁が確保される形で先後に貫通するように形成された各端子用スペース（空孔）７５を備えており、その各スペース７５に各端子金具５１が位置決めされて収容されている。端子金具５１は、金属板材からプレスや曲げにより形成されてなるもので、各スペース７５において、先端の板バネ部５３を、それ自身のバネ性によって、端子包囲部材７１の中心の空孔部７６に位置するセンサ素子２１の側面２４に設けられた各電極端子に押付け、その電気的な接続を確保している。端子金具５１は、板バネ部５３に中継線部５５を介して連なる後端寄り部位の圧着部（バレル）５７をかしめにより圧着してリード線６１の先端（芯線部）を接続している。この各リード線６１は、端子包囲部材７１の後端側（図１２の上側）において保護筒８１内に配置されたシール用弾性部材１０１に先後に貫通形成されたリード線挿通用の貫通孔（空孔）１０５を通されて外部に引き出されている。
【０００４】
上記構成の従来のセンサ１において、センサ素子２１は、長寸の平板状（帯板状）のものであり、その後端寄り部位の対向する両側面（対向する２つの主たる板面）２４，２４のうち、一側面（片面）に、図１２に示したように、例えば、３つの電極端子２５が、横に並んで設けられている。なお、他の一側面には２つの電極端子２５が、横に並んで設けられている。一方、各端子金具５１は横に並んで端子包囲部材７１内の各端子用スペース７５に配置されており、そこで、前記したようにそれぞれの板バネ部５３のバネ性によって、センサ素子２１の側面２４に設けられた各電極端子２５に押付けられて電気的に接続されている。そして、このセンサ１では、各端子金具５１の圧着部５７はそのカシメ片５８を、素子２１の電極端子２５側（図１２の軸線Ｇ側）に折り曲げてリード線６１の先端を圧着している。
【特許文献１】特開２００７−４７０９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記構成のセンサ１において、シール用弾性部材１０１は、その各貫通孔１０５に各リード線６１を通して保護筒８１の後端寄り部位のシール用筒部８３を外周面から縮径状にかしめることで、径方向に圧縮されている。これにより各リード線６１を挿通している貫通孔１０５等におけるシールを保持している。このようなリード線６１のシール構造では、そのシール性能上、その各貫通孔１０５に通されるリード線６１ができるだけ均等に効率よく圧縮されるのが好ましい。そのためには、シール用弾性部材１０１が通常、横断面（センサの軸線方向（例えば後端側）から見た形状）が、図１４に示したように、円形であることからして、その貫通孔１０５は、その円と同心の一円周（仮想円周）上に、等角度間隔又はそれに近い配置で、しかも、なるべく外周寄り部位に設けられるのが好ましい。したがって、図１２のセンサ１では、素子２１の電極端子２５がその一側面（片面）２４に３つ（又は２つ）横に並んで設けられているが、このうちの電極端子２５が３つ横に並んで設けられているその一側面（片面）２４に対応する半円部（後端側から見た半円部）に設けられる貫通孔１０５のうちの、中央の端子金具に接続されるリード線６１を通す貫通孔（以下、中央の貫通孔ともいう）１０５は、本来は両横端側の端子金具に接続されるリード線６１を通す貫通孔（以下、両側の貫通孔ともいう）１０５に対し、後端側から見たとき、相対的に外方に位置するように設けるのが好ましい。
【０００６】
しかし、このように素子２１の電極端子２５に接続される端子金具５１は、端子包囲部材７１の各端子用スペース７５内にて、電極端子２５に対応して横並びの配置となる（図１３参照）。したがって、その各圧着部５７に接続されて後方に引き出されるリード線６１も、板バネ部をのぞく端子金具の全体が略真っ直ぐであるとすると、各圧着部５７においては、同様の横並びの配置となる。したがって、前記したようなシール用弾性部材１０１のように、中央の貫通孔１０５が相対的に外方に位置するものの、その中央の貫通孔１０５に、中央の端子金具に接続されたリード線６１を通して引き出すためには、例えば次のような方策を講じる必要がある。
【０００７】
ひとつの方策は、その中央の端子金具５１の圧着部５７が、後方から見て素子２１の電極端子２５側から離れるようにする。すなわち、板バネ部５３と圧着部５７との間の中継線部５５を半径外方に、例えばクランク状に屈曲させて、その圧着部５７を外方に位置するようにし、その圧着部５７に接続されるリード線６１を外方に配置させるようにする。また、別の方策としては、端子金具５１は変形させないで、端子包囲部材７１とシール用弾性部材１０１との先後間に空隙を設けるなどして、その中央の端子金具５１の圧着部５７に接続すべきリード線６１の先端寄り部位を、端子金具を曲げる場合とは逆に内方にクランク状に折り曲げる、等である。
【０００８】
ところが、狭小なセンサ１内において、端子金具５１やリード線６１の先端を曲げるような方策を採ることは容易でなく、センサの大型化は避けられない。すなわち、そのような曲げを確保することとすれば、端子包囲部材７１の大型化やセンサ内の軸線Ｇ方向のスペースを大きく確保する必要がある。例えば、端子包囲部材７１内の端子用スペース７５内に、板バネ部５３と圧着部５７との間の中継線部５５を屈曲させた端子金具を収容するとすれば、それに屈曲部を設ける分、同スペース７５の長さと太さ（横断面）を大きくする必要がある。また、リード線６１を屈曲させることとすれば前記のようなスペースを必要とし、センサの大型化を招いてしまう。
【０００９】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、上記したようなシール用弾性部材のように、中央の貫通孔が相対的に外方に位置し、その貫通孔に、中央の端子金具に接続されたリード線を通して外部に引き出すセンサ構造においても、その端子金具やリード線を曲げることなく、また、曲げるとしても、その曲げを小さくして、リード線をその貫通孔に通して外部に引き出すことができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、センサ自身の先後に延び、複数の電極端子を備えた板状のセンサ素子と、このセンサ素子の各電極端子に対して接続された複数の端子金具と、この複数の端子金具を包囲しかつ各端子金具相互の絶縁を保持する端子包囲部材とを有するセンサであって、
前記電極端子はセンサ素子の少なくとも一側面に横方向に間隔をおいて３つ以上設けられており、
各端子金具はその先端寄り部位の板バネ部を電極端子に押付けることで電気的に接続され、
該板バネ部に連なる後方の圧着部に圧着して接続されたリード線が、前記端子包囲部材の後端側に配置されたシール用弾性部材の貫通孔を通されて、センサの外部に引き出されてなる構成を有するセンサにおいて、
前記３つ以上の電極端子に接続されている前記各端子金具のうち、
両横端に位置する端子金具は、前記圧着部をなすカシメ片が前記電極端子側に折り曲げられてリード線を圧着して接続したものとされている一方、
両横端に位置する端子金具の以外の端子金具は、前記圧着部をなすカシメ片が前記電極端子側と反対側に折り曲げられてリード線を圧着して接続したものとされており、
しかも、前記シール用弾性部材は、前記３つ以上の電極端子に接続されている前記各端子金具のうちの両横端に位置する端子金具以外の端子金具に接続されるリード線が通される貫通孔が、両横端に位置する端子金具に接続されるリード線が通される貫通孔に対して、センサ自身を後端側から見たとき、前記センサ素子の前記一側面側において相対的に外方に位置するように設けられており、
前記各リード線が、前記各貫通孔に通されてセンサの外部に引き出されてなることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記端子包囲部材を、先端側に位置する第１端子包囲部材と、後端側に位置する第２端子包囲部材との２つで構成し、
第１端子包囲部材内の各端子用スペースに、前記各端子金具における板バネ部が収容され、
第２端子包囲部材内の各端子用スペースに、前記各端子金具における圧着部が収容され、しかも、この第２端子包囲部材内の各端子用スペースの後端にて各端子金具の圧着部が後方に抜け止めされる構成としたことを特徴とする請求項１に記載のセンサである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、次のような効果が得られる。例えば、電極端子が、素子の一側面に横方向に間隔をおいて３つ設けられている場合で説明する。このように３個の電極端子が横に並んでいる場合、その中央の電極端子に接続される端子金具の圧着部（以下、中央の端子金具又は圧着部ともいう）は、他の端子金具の圧着部（以下、横端の端子金具又は圧着部ともいう）よりも、後端側から見ると、素子のその一側面側では外方に位置する。したがって、端子金具の圧着部が、いずれも素子の一側面の電極端子側を向いている場合に比べると、シール用弾性部材における中央の貫通孔が相対的に外側に位置しているため、当該リード線を同貫通孔に通し易くすることができる。すなわち、請求項１の発明によれば、シール用弾性部材に設ける貫通孔が、上記のように、一円周上又はそれに近い位置に設けられているとしても、中央の端子金具の圧着部は、両横端に位置する端子金具の圧着部よりも外方に位置していることから、中央の端子金具やリード線を曲げるまでもなく、単純な形状、構造で、また曲げるとしても、その曲げ量を小さくできるため、当該リード線を中央の貫通孔に通して外部に円滑に引き出すことができる。したがって、センサにおけるリード線のシール性の向上に資することができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、次のような効果が得られる。センサを構成する端子包囲部材は、その大型化を招かないようにする必要があり、また内部の端子金具相互間において、或いは外側の保護筒（カバー）との絶縁を確保する必要がある。しかも、センサは、リード線に外部から引張り力が作用するような場合でも、それに十分に抗することができないといけない。このため、一般には、端子金具の板バネ部の先端などに、端子包囲部材の先端に係止するランス（係止片）が設けられるが、組付け上、それを設けることが困難な場合もある。センサの請求項２の発明においては、こうした要請に容易に応えることができる。詳細な理由は、次のようである。
【００１４】
この種のセンサ構造では、前記要請に応えるため、端子包囲部材は、その内側の端子用スペースが、その先端側から後端側に向けて、端子金具をその圧着部から挿通可能に形成されている。そして、各端子用スペース内の後端部位の内径は、リード線は通すことができるが、圧着部はその後端部位に当って抜け止状となるように形成されることがある。このためには、端子包囲部材内の各端子用スペースに対する端子金具の組み付けに際しては、リード線を端子包囲部材の後端側からその内側の各端子用スペースに通して先端側に一旦引き出し、その引き出された各リード線の端部（芯線）を各端子金具の圧着部に固定し、その後、そのリード線を端子包囲部材の後端側に向けて引張って圧着部の後端を端子用スペース内の後端部位に当てるようにして抜け止めが確保されるようにする必要がある。
【００１５】
一方、請求項１の本発明においては、中央の端子金具の圧着部を、両横端の端子金具の圧着部と反対側に折り曲げたものとしているため、例えば、素子の片側の側面に３個の電極端子が設けられているものでは、その中央の端子金具の圧着部が、両横端の圧着部よりも外側に位置する。したがって、端子包囲部材の各端子用スペースを全て同一横断面に形成すると、組み付けに支障が出る。よって、中央の端子金具が収容される端子用スペースは、その組付けにおいてその圧着部を支障なく通せて収容でき、かつ上記のように抜け止めが確保されるように形成する必要がある。しかし、このように端子用スペースを形成すると、その構造が複雑化するため、例えば、セラミックで形成する場合には不向きである。かといって、その端子用スペースの横断面を大きくして対応しようとすると、端子包囲部材の外壁の肉厚が薄くなったり、中央の端子金具の板バネ部の大きさを他のものより大きくするなど、異なるものとする必要がある。また、中央の端子金具のみ、端子包囲部材の後端側から先端側に挿入して組付け、その圧着部を端子包囲部材の後端向き面より後方に存置させることも考えられるが、それでは、その端子金具の抜け止確保が容易でないし、その圧着部が端子包囲部材の後端において露出することになり、絶縁上の問題も残る。
【００１６】
これに対して請求項２に記載の発明では、上記構成としているため、端子金具の端子包囲部材への組付け上の問題もなく、また端子包囲部材の大型化を招くこともない。しかも、端子包囲部材を容易に構成できる。すなわち、本発明では、その組付けは次のように行うことができる。例えば、両横端の端子金具の板バネ部の先端に第１端子包囲部材の先端に係止するランスがある場合とする。中央の端子金具に接続すべきリード線は、第２端子包囲部材内を通して、第２端子包囲部材の先端側に引き出し、対応する中央の端子金具の圧着部にカシメ接続し、その端子金具を先端の板バネ部から、第１端子包囲部材内にその後端側から、圧着部が所定の配置となるようにして挿入する。この際、両横端の端子金具に接続すべきリード線は、第２端子包囲部材及び第１端子包囲部材内を通して、第１端子包囲部材の先端側に引き出し、それぞれに対応する端子金具の圧着部にカシメ接続し、その各リード線を後方に引っ張る。そして、第１端子包囲部材の後端に第２端子包囲部材の先端を当接状にすることで、その組み付けができる。
【００１７】
また、上記のようなランスがない場合には、次のようにしてもよい。全端子金具に接続すべきリード線を、第２端子包囲部材内を通して、第２端子包囲部材の先端側に引き出し、それぞれに対応する端子金具の圧着部に圧着接続し、その端子金具を先端の板バネ部から、第１端子包囲部材内にその後端側から、各圧着部が所定の配置となるようにして挿入し、第１端子包囲部材の後端に第２端子包囲部材の先端を当接状にすることとしてもよい。このように、請求項２に記載の発明では、端子包囲部材を分割したため、中央の端子金具の圧着部は相対的に外方に位置しているものの、その組付けにおける問題もなく、圧着部の抜け止が得られる。それとと共に、端子用スペースの構造の複雑化も防止できる。すなわち、各端子包囲部材における端子用スペースは先後にそれぞれストレートの空孔とすることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明のセンサを実施するための最良の形態について、図１〜図１１に基づいて詳細に説明する。ただし、本形態では、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ１において具体化したものであり、したがって、まずこの酸素センサ１（以下、単にセンサ１ともいう）の全体の構成について説明する。酸素センサ１は、筒状をなす主体金具１１（以下、単に本体１１ともいう）の内側に、先端側（図示下端側）に検出部（図示せず）２１ａを備えた長寸で、横断面が矩形をなす帯板状のセラミックを主体として形成されたセンサ素子２１が配置され、気密を保持して固定されている。主体金具１１は、その内周面が先端（図１の下端）から後端に向けて順次大径となるように、同心で段付円筒状に形成されており、外周面の下端寄り部位にはエンジンの排気管（図示せず）への固定用のネジ１２が形成されている。
【００１９】
このような本体１１の内側であってセンサ素子２１の外側には同素子２１を気密を保持して固定する気密保持、固定手段が充填状に設けられている。この気密保持、固定手段は、本体１１の内側の下方の段部に内ツバが支持されてなる筒体３０が介挿され、その筒体３０の内側であってその内ツバの上に、下からアルミナから形成されたホルダ３１、シール材（本例では滑石）３２、３３が順次配置されている。そして、シール材３３の上にはスリーブ３５が配置され、リングワッシャ３６を介して、本体１１の後端寄り部位の円筒部１５に連設された薄肉のカシメ用円筒部１６を内側に折り曲げかつスリーブ３５の後端を先端側に圧縮し、内部のシール材３２、３３等を圧縮することで、素子２１を主体金具１１の内側に気密状に固定している。
【００２０】
このように固定されている素子２１は、検出部２１ａのある先端側を本体１１の先端面より所定量（長さ）突出させており、後端（図１の上端）寄り部位２３を本体１１の後端およびスリーブ３５の後端面より所定量（長さ）突出させている。また、このような素子２１の先端（検出部２１ａ）には、その周囲を包囲するように、複数の穴（通気孔）の設けられた二重構造からなるプロテクタ（保護カバー）１８が被せられており、本体１１の先端に外嵌されて固定されている。なお、本体１１の軸線Ｇ方向の中間部において、外周に突出状に形成された大径部１９は、本体１１を排気管（図示せず）へねじ込みための多角形部であり、この下面にはシール用のガスケット２０が取着されている。
【００２１】
このように本体１１内に配置して固定された素子２１のうち、スリーブ３５の後端（図示上端）から突出している後端寄り部位２３の両側面２４，２４には、図１２中の素子２１と同様に、図１の右側図に示したように、それぞれ複数（例えば３つ）の電極端子（メタライズ層）２５が横に並んで形成されている。ただし、本例では、両横端に位置する電極端子２５に対し、その間（中間）に位置する電極端子２５が後方に位置し、それらは互いに先後（図示上下）に重ならない位置に形成されている。これらの電極端子２５は、検出部２１ａからの検出出力取り出し用のものと、素子２１に形成された図示しないヒーターへの電圧印加用のものであり、素子２１と同時焼成で形成されている。以上、説明したのは本形態のセンサ１のうち、図１１の左下に示した、素子２１が本体１１内に固定されている素子側半組立体２０１の部分に相当する。本形態のセンサ１は、この素子側半組立体２０１と、図１１の右上に示した端子金具側半組立体３０１とを、後述するように組み付けることで製造される。
【００２２】
一方、素子２１の後端側には、絶縁材（セラミック）からなる円筒状又は円柱状の端子包囲部材７０が主体金具１１と同軸状に配置され、その中央に素子２１の後端部寄り部位２３が内挿されている。ただし、この端子包囲部材７０は、軸線Ｇ方向に、先後に、共に外周面が円筒状をなす、先端側（図１下側）に位置する第１端子包囲部材７１と、後端側に位置する第２端子包囲部材２７１とから構成されており、第２端子包囲部材２７１はその先端を第１端子包囲部材７１の後端に当接状にして同軸状に配置されている。
【００２３】
第１端子包囲部材７１は、その円筒部７２の後端（図示上端）の外周面７２ａに、外方に突出するフランジ７３を周方向に備えている。そして、この後端すなわちフランジ７３の後端には円環状に隆起する環状部７７が軸線Ｇと同軸状に設けられている。第１端子包囲部材７１の内部は、横断面の中央に素子２１が位置し、その素子２１の各側面２４の各電極端子２５に対し、端子金具５１ａ，５１ｂにおける板バネ部５３が押付けられて収容されるように、中央に空孔部７６（図７参照）を有すると共に端子用スペース７５が先後に貫通状に延びている。すなわち、第１端子包囲部材７１には、その内側が、その先後に貫通状に形成され、隣接する各端子金具相互が先後に延びる壁（隔壁）７８（図５参照）で絶縁が保持され、しかも、素子２１の後端寄り部位２３を図示のように挟み付け得るように、中央の素子２１用の空孔部７６と、この空孔部７６を挟む配置で形成された端子用スペース７５とを有しており、各端子金具５１ａ，５１ｂは、圧着部５７ａ，５７ｂを除いて、第１端子包囲部材７１の各端子用スペース７５内を通されて配置されている。
【００２４】
一方、第２端子包囲部材２７１は、円柱状をなし、その先端（図１下端）を第１端子包囲部材７１の後端に当接状にし、環状部７７の内側に嵌るようにして配置されている。この第２端子包囲部材２７１の内側には、第１端子包囲部材７１における端子用スペース７５に対応して、各端子金具の圧着部５７ａ，５７ｂが収容される端子用スペース２７５がそれぞれ先後に貫通するように設けられている。ただし、端子用スペース２７５は横断面が円形を成し、軸線Ｇ方向から見たその配置は、素子２１の一側面２４の電極端子２５に接続されるべき３つの端子金具のうちの中央の端子金具５１ｂの圧着部５７ｂが収容されている端子用スペース２７５は、両横端の端子用スペース２７５に対して、後方から見たとき、図４に示したように、素子２１の両側面２４が挟む中心線Ｃに関して外方に偏在するように、一円周上に設けられている。
【００２５】
すなわち、端子金具の詳細構成は次記するが、両横端に位置する端子金具５１ａ，５１ａは、圧着部５７ａ，５７ａをなすカシメ片５８（図７参照）が、素子２１側（電極端子側）に折り曲げられてリード線６１を圧着して接続したものとして配置されている。なお、図１、図２では、軸線Ｇの左側に位置する端子金具が、両横端に位置する端子金具５１ａとして図示されており、そのカシメ片５８は素子２１側（図１，２の右側）を向いている。一方、中央の端子金具５１ｂは、圧着部５７ｂをなすカシメ片５８が電極端子２５側と反対側に折り曲げられてリード線６１を圧着して接続したものとして配置されている。なお、図１、図２では、軸線Ｇの右側に位置する端子金具が、中央の端子金具５１ｂとして図示されており、そのカシメ片５８は素子２１と反対側（図１，２の右側）を向いている。このため、後方から見て、この中央の端子金具５１ｂの圧着部５７ｂが収容される端子用スペース２７５は外方に偏在して設けられている（図４参照）。なお、第２端子包囲部材２７１における端子用スペース２７５の後端の内径は、リード線６１は通過させ得るが、圧着部は通過させ得ない小径部とされ、後方への抜け止が確保されている。
【００２６】
しかして、このように配置された第１端子包囲部材７１と、第２端子包囲部材２７１内の各端子用スペース内には、各端子金具５１ａ，５１ｂが、板バネ部５３や圧着部を収容され、板バネ部５３相互が向き合う各端子金具の相互間の空孔部７６に素子２１の後端寄り部位２３が内挿され、その各電極端子２５と各端子金具５１ａ，５１ｂとが接続されている。なお、各端子金具５１ａ，５１ｂは、バネ性を有する金属板から形成され、中継線部５５を介して折り返し状に折り曲げられてなる板バネ部５３と、板バネ部５３の反対側（後方）に設けられた圧着部５７ａ，５７ｂとを有しており、板バネ部５３のうち、円弧状ないし、「く」の字形をなす内向き山部が自身のバネ性によって各電極端子２５に押さえつけられることで、それぞれ電気的に接続されている。
【００２７】
また、各端子金具５１ａ，５１ｂの後端（図示上端）の圧着部５７ａ，５７ｂは、両側にカシメ片５８を有してているが、上記もしたように、両横端に位置する端子金具５１ａ、５１ａの圧着部５７ａ，５７ａをなすカシメ片５８は、電極端子２５側に折り曲げられてリード線６１を圧着して接続しており、中央の端子金具５１ｂの圧着部５７ｂをなすカシメ片５８は、これと反対側に折り曲げられてリード線６１を圧着して接続している（図１、図２、図４、図７〜図１０参照）。なお、両横端に位置する端子金具５１ａ、５１ａは、図５、図６、及び図８に示したように、中継線部５５の部分が外側においてアングル状に曲げられており、また先端には第１端子包囲部材７１の先端に係止するランス（係止片）５９がそれぞれ外側に張り出し形成されている（図８参照）。
【００２８】
そして、各リード線６１は、詳しくは次記するが、保護筒８１のうち、縮径状にかしめられたシール用筒部８３内にて圧縮されたシール用弾性部材１０１に設けられた各貫通孔１０５を通されて金属製の保護筒８１の後端（図示上端）から外部に引き出されている。なお、このシール用弾性部材１０１の先端は、それが圧縮された際に、第２端子包囲部材２７１の後端を先端側に押すように構成されている。
【００２９】
このように配置された第１端子包囲部材７１、第２端子包囲部材２７１の外側には、これを包囲するようにケーシングをなす異径円筒形状の保護筒８１が配置されている。この保護筒８１は、その後端に軸線Ｇ側に向けて連なる環状の肩部８４を介して相対的に小径をなすように同軸で円筒状に形成されたシール用筒部８３を有している一方、この保護筒８１は、このシール用筒部８３に対して相対的に大径をなす大径筒部８２をそれより先端（図示下端）に有している。そして、この保護筒８１の先端を、主体金具１１の後端寄り部位の円筒部１５に外嵌し、その外嵌部位の外周面を例えば加締め後に溶接して本体１１に固定されている。
【００３０】
なお、本形態では、保護筒８１の大径筒部８２における内周面と、第１端子包囲部材７１の間の環状の空間には、縦断面において後端９３が内側に折り返し状に曲げられてなる、円筒状の端子包囲部材支持用の支持部材９１が同軸状に配置され、保護筒８１の内面に固定されている。この支持部材９１は、金属板（薄板）から略円筒状に成形された筒状板壁部９２（図１１参照）を有すると共に、筒状板壁部９２自身の後端９３が内側に曲げられて内向きフランジをなし、この内向きフランジに続いて内側に折り返し状に曲げられてなるバネ片９５を有している。しかして、この支持部材９１は、保護筒８１の大径筒部８２の中間部位を縮径状にかしめて軸線Ｇ方向に向けて縮径状に変形させられており、その変形によりバネ片９５を第１端子包囲部材７１の外周面７２ａに押付けて、保護筒８１内に固定して設けられている。そして、本形態では、その支持部材９１の後端（上端）９３である折り返し部が第１端子包囲部材７１のフランジ７３の先端向き面７４に係止するように配置されており、第１端子包囲部材７１が先端側へ移動するのを規制している。
【００３１】
さて、次に、シール用弾性部材１０１について説明する。このシール用弾性部材１０１は略円柱状をなしているが、その先後にはリード線６１を挿通させるための横断面円形の貫通孔１０５が、それぞれ第２端子包囲部材２７１における端子用スペース２７５の配置と同様の配置で設けられている。すなわち、シール用弾性部材１０１には、後端側から見て自由状態において、この第２端子包囲部材２７１における端子用スペース２７５に対応する配置でリード線６１を挿通可能の貫通孔１０５がそれぞれ先後に貫通するように設けられている。したがって、後端側から見てその配置は、端子用スペース２７５の配置と同様、素子２１の一側面２４の電極端子２５に接続されるべき３つの端子金具のうちの中央の端子金具５１ｂに接続されるべきリード線６１が通される貫通孔１０５が他の貫通孔より外方に偏在するように、一円周上に設けられている。なお、この貫通孔１０５は、シール用弾性部材１０１が自由状態にあるとき、リード線６１が略隙間のない状態で通る直径とされている。
【００３２】
しかして、本形態では、保護筒８１におけるシール用筒部８３の内側に、リード線６１を先後に挿通させたシール用弾性部材１０１を、その先端が第２端子包囲部材２７１の後端（図示上端）に接する状態として配置し、その状態において、シール用筒部８３を縮径状にかしめて、シール用弾性部材１０１を径方向に圧縮して、シール用筒部８３の内周面とシール用弾性部材１０１の外周面の間、そして、各貫通孔１０５の内周面と各リード線６１の外周面の間のシールが保持されている。なお、シール用弾性部材１０１は、例えばフッ素ゴムからなっている。
【００３３】
なお、図１１の右上図に示した端子金具側半組立体３０１の組み立てについて詳述すると次のようである（図７〜図１１参照）。すなわち、各リード線６１の端部（先端）を、シール用弾性部材１０１の各リード線挿通用の各貫通孔１０５を通すと共に、第２端子包囲部材２７１内に設けられた各端子用スペース２７５を通し、さらに、中央の端子金具５１ｂに接続するリード線以外のリード線６１を第１端子包囲部材７１内に設けられた各端子用スペース７５を通す。そして、各リード線６１の端部の芯線部に、端子金具５１ａ，５１ｂの後端の圧着部５７ａ，５７ｂをなすカシメ片５８を上記したようにそれぞれ折り曲げて圧着して接続する。すなわち、図８の下に示したように、両横端の端子金具５１ａの圧着部５７ａはそのカシメ片５８が内側（矢印Ｕ）を向くようにし曲げて圧着、接続し、中央の端子金具５１ｂの圧着部５７ｂはそのカシメ片５８が外側（矢印Ｓ）を向くようにし曲げて圧着、接続する。そして、これらの各向きを保持して各リード線６１を第２端子包囲部材２７１の後方から引張ると共に、各端子金具の板バネ部５３を第１端子包囲部材７１の各端子用スペース７５に上記の配置となるようにして通し、第１端子包囲部材７１の後方に突出する圧着部を第２端子包囲部材２７１の各端子用スペース２７５に通す。次に、第２端子包囲部材２７１の後端（図示上端）とシール用弾性部材１０１の先端（図示下端）とが接するようにする。
【００３４】
そして、第１端子包囲部材７１の外周面７２ａにその先端側（図示下側）から支持部材９１を外嵌めして、その後端部９３をフランジ７３の先端向き面７４に当接するように組付ける。次に、シール用弾性部材１０１及び第１、第２端子包囲部材を包囲するように、これらに対して後方（図示上方）から保護筒８１を被せる（図１０参照）。次に、このように被せた状態において、保護筒８１の大径筒部８２の外周面のうち、支持部材９１の先後の中間部位に対応する部位８５を縮径する（絞り込む）ようにかしめる（図１１の右上図参照）。
【００３５】
次に、こうして、組み付けられた端子金具側半組立て体３０１を、図１１に示したように、素子側半組立体２０１の素子２１の後端寄り部位２３が、端子金具側半組立て体３０１における第１、第２端子包囲部材７１，２７１内の対向する端子金具５１ａ，５１ｂに挟まれるように、両半組立体２０１，３０１を互いの軸線Ｇを一致させ。そして、相互に近接するようにして、素子２１の後端寄り部位２３を対向する各端子金具５１ａ，５１ｂ間に挿入して、その各板バネ部５３を素子２１の電極端子２５に押付けるようにする。そして保護筒８１の大径筒部８２の先端を、主体金具１１の後端寄り部位の円筒部１５に嵌合して、その嵌合部位を外周面側から加締め、その後溶接して固定する。次いで、保護筒８１の後端（図示上端）のシール用筒部８３を縮径するようにかしめて、シール用弾性部材１０１を径方向に圧縮、固定する。こうすることで、上記したように、保護筒８１の後端の内面とシール用弾性部材１０１の外周面との間、及び貫通孔１０５内を通されたリード線６１の外周面におけるシールが保持される。
【００３６】
本形態のセンサ１は、このようにして組み付けられるが、上記したようにその構成において、中央の電極端子２５に接続される端子金具５１ｂの圧着部５７ｂは、図１、図２の軸線Ｇの右側において示したように、同左側において示した両横端の端子金具５１ａ，５１ａの圧着部５７ａ，５７ａとは反対側である、外方（図１、図２の右側）を向いてそのカシメ片５８が折り曲げられている（図４参照）。このため、中央の端子金具５１ｂの圧着部５７ｂは、軸線方向から見ると、両横端の端子金具の圧着部５７ａ，５７ａより素子２１の外方に位置する。したがって、本形態のように、シール用弾性部材１０１における中央の貫通孔１０５が相対的に外側に位置している場合においても、従来のように、端子金具の圧着部がいずれも素子の一側面の電極端子側を向いている場合に比べると、中央の端子金具５１ｂに接続されるリード線６１を同貫通孔に通し易いという効果が得られる。
【００３７】
しかも、本形態では、上記したように端子包囲部材を、第１、第２端子包囲部材７１，２７１として２つで構成したため、中央の端子金具５１ｂの圧着部５７ｂが、外方に位置しているとしても、これを端子包囲部材内に組付けるに際しても、上記したように、何らの問題もなく円滑にその作業ができる。また、本形態では、上記構成により圧着部５７ａ、５７ｂが後方へ抜けるのを第２端子包囲部材２７１によっても図られる。さらに、第１、第２端子包囲部材７１，２７１の２つで構成したため、端子包囲部材内に設ける端子用スペースの構造の複雑化も防止できる。すなわち、各端子包囲部材７１，２７１における端子用スペースは先後にストレートの空孔とすることもできるため、端子包囲部材をセラミックで形成する場合の製造の困難性も解消できる。
【００３８】
本発明のセンサは、上記した内容のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない限りにおいて、適宜に変更を加えて具体化することができる。例えば、上記においては、素子２１の両側面２４，２４にそれぞれ３の電極端子２５が設けられているものとして説明したが、その数はこれに限定されるものではない。また、上記においては、端子包囲部材を２部品で構成したが、端子金具の組み付けが可能となるように、各端子用スペースを形成したものとすれば、もちろん一体のものとすることもできる。さらに、上記形態ではガスセンサとして具体化したが、本発明のセンサは温度センサなど、その他のセンサにおいても具体化できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のセンサの実施の形態例を示す正面縦断面図、及び同図中のセンサ素子の右又は左側面図。
【図２】図１の要部拡大図。
【図３】図１、図２のＡ−Ａにおけるリード線を省略したシール用弾性部材の拡大断面図。
【図４】図１、図２のＢ−Ｂにおける第２包囲部材の拡大断面図。
【図５】図１、図２のＣ−Ｃにおける第１包囲部材の拡大断面図。
【図６】図１、図２のＤ−Ｄにおける第１包囲部材の拡大断面図。
【図７】第１、第２端子包囲部材に端子金具を組付ける工程の説明用分解縦断面図、及び端子金具の拡大図。
【図８】第１、第２端子包囲部材に端子金具を組付ける工程の説明用分解斜視図、及び端子金具の拡大図。
【図９】第１、第２端子包囲部材にリード線付き端子金具を組付けた状態の拡大縦断面図。
【図１０】図９の組付け状態の後で、保護筒を組付ける過程の説明用縦断面図。
【図１１】図１のセンサを組立てる工程を説明する図。
【図１２】従来のセンサを説明する正面縦断面図、及び同図中のセンサ素子の右側面図。
【図１３】図１２における端子包囲部材の横断面図。
【図１４】図１２のセンサにおけるシール用弾性部材を後方から見た説明図。
【符号の説明】
【００４０】
１  ガスセンサ
１１  主体金具
２１  センサ素子
２４  センサ素子の側面
２５  電極端子
５１ａ，５１ｂ  端子金具
５３，５３  板バネ部
５７ａ，５７ｂ  圧着部
５８  カシメ片
６１  リード線
７０  端子包囲部材
７１  第１端子包囲部材
２７１  第２端子包囲部材
７５  端子用スペース
２７５  端子用スペース
１０１  シール用弾性部材
１０５  シール用弾性部材の貫通孔
Ｇ  軸線
【図１】
0004996510.tif 000002
【図２】
0004996510.tif 000003
【図３】
0004996510.tif 000004
【図４】
0004996510.tif 000005
【図５】
0004996510.tif 000006
【図６】
0004996510.tif 000007
【図７】
0004996510.tif 000008
【図８】
0004996510.tif 000009
【図９】
0004996510.tif 000010
【図１０】
0004996510.tif 000011
【図１１】
0004996510.tif 000012
【図１２】
0004996510.tif 000013
【図１３】
0004996510.tif 000014
【図１４】
0004996510.tif 000015