(57)【要約】【課題】ガスセンサの検出精度が低下することを防止する。【解決手段】ガスセンサ１は、被測定ガス中の特定ガス成分の濃度を検出する検出素子２と、導電性を有し、素子挿入孔に前記検出素子が挿入されたホルダ４と、導電性を有し、ホルダ４と検出素子２のアース電極２ｑとを電気的に接続している接続部材１８と、を備える。接続部材１８は、弾性を有していて、検出素子２とホルダ４との間に弾性変形状態で設けられており、この弾性変形による復元力によってアース電極２ｑに圧接してアース電極２ｑとホルダ４とを電気的に接続している。【選択図】図２
2009288175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アース電極を有し、被測定ガス中の特定ガス成分の濃度を検出する検出素子と、
導電性を有し、素子挿入孔に前記検出素子が挿入されたホルダと、
導電性を有し、前記ホルダと前記アース電極とを電気的に接続している接続部材と、
を備えるガスセンサであって、
前記接続部材は、弾性を有していて、前記検出素子と前記ホルダとの間に弾性変形状態で設けられており、この弾性変形による復元力によって前記アース電極に圧接して前記アース電極と前記ホルダとを電気的に接続していることを特徴とするガスセンサ。
【請求項２】
前記接続部材は、前記検出素子を弾性支持していることを特徴とする請求項１に記載のガスセンサ。
【請求項３】
前記検出素子は、棒状に形成され、
前記アース電極は、前記検出素子の外周に設けられ、
前記接続部材は、前記ホルダと接触するホルダ接触部と、前記検出素子に接触する電極部と、を有し、
前記電極部は、前記検出素子の外周を囲んで複数設けられ、これらの複数の電極部のうちの少なくとも１つが前記アース電極に接触してい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。
【請求項４】
複数の前記電極部は、前記検出素子の周方向に沿って等ピッチで配置され、
隣合う前記電極部間のピッチが、前記アース電極における前記検出素子の周方向での幅よりも小さいことを特徴とする請求項３に記載のガスセンサ。
【請求項５】
前記接続部材は、弾性を有し前記電極部が形成された複数の第１の弾性部を有し、これらの第１の弾性部が前記検出素子を弾性支持しているとともに前記電極部を前記検出素子に圧接させていることを特徴とする請求項３又は４に記載のガスセンサ。
【請求項６】
前記接続部材は、円環状に形成されて、その内周部に前記複数の第１の弾性部が前記検出素子の周方向に沿って配置されており、
前記複数の電極部での前記接続部材の内径は、前記検出素子における前記電極部が当接する部分の外径よりも小さいことを特徴とする請求項５に記載のガスセンサ。
【請求項７】
前記接続部材は、弾性を有し前記ホルダ接触部が形成された第２の弾性部を有することを特徴とする請求項６に記載のガスセンサ。
【請求項８】
前記接続部材は、前記ホルダに溶接によって固定されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載のガスセンサ。
【請求項９】
前記検出素子と前記ホルダとの間に充填されて、前記ホルダに対して前記検出素子を位置決めする充填剤を備え、
前記接続部材は、前記充填剤によって押圧されて弾性変形していることを特徴とする請求項請求項１ないし８のいずれか一項に記載のガスセンサ。
【請求項１０】
前記検出素子と前記ホルダとの間に設けられ、前記充填剤を押圧して前記充填剤に検出素子の位置決めをさせる押圧部材を備え、
前記接続部材は、前記充填剤を介して前記押圧部材によって押圧されることで弾性変形していることを特徴とする請求項９に記載のガスセンサ。
【請求項１１】
前記電極部は、前記検出素子に面接触していることを特徴とする請求項３ないし７のいずれか一項に記載のガスセンサ。
【請求項１２】
複数の前記電極部の少なくとも一つは、前記アース電極に接触する第１の突起部を有することを特徴とする請求項３ないし７のいずれか一項に記載のガスセンサ。
【請求項１３】
前記ホルダ接触部は、前記ホルダに接触する第２の突起部を有していることを特徴とする請求項３ないし７のいずれか一項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、被検出ガスに含まれる特定ガス成分の濃度を検出するガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より種々のガスセンサが提案されている。特許文献１は、その一例としてのガスセンサを開示する。
【０００３】
特許文献１に開示されるガスセンサは、被測定ガスに含まれる特定ガス成分の濃度を検出する検出素子（ガス検出素子）と、この検出素子をパッキンを介して支持するホルダ（主体金具）と、を備えており、例えば車両の排気管に設置されて排気ガス中の酸素濃度を検出する。
【０００４】
このガスセンサでは、検出素子のアース電極（外側電極）がパッキンを介してホルダに接続され、ホルダが排気管に接続される。かかる構造によってアース電極がアースされる。そして、ガスセンサは、検出した酸素濃度を検出素子の出力電極（内側電極）から外部装置に出力するようになっている。かかる構造では、外部装置に対して一つの電極を接続すればよいので、検出素子の簡素化を図ることができる。
【特許文献１】特開２００５−１０１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
かかる構造のガスセンサにおいては、例えば四輪車両や二輪車両等の車両からガスセンサに伝達された振動によって、パッキンとアース電極との接続不良が発生すると、ガスセンサの検出精度が低下してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、ガスセンサの検出精度が低下することを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、アース電極を有し、被測定ガス中の特定ガス成分の濃度を検出する検出素子と、導電性を有し、素子挿入孔に前記検出素子が挿入されたホルダと、導電性を有し、前記ホルダと前記アース電極とを電気的に接続している接続部材と、を備えるガスセンサであって、前記接続部材は、弾性を有していて、前記検出素子と前記ホルダとの間に弾性変形状態で設けられており、この弾性変形による復元力によって前記アース電極に圧接して前記アース電極と前記ホルダとを電気的に接続していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、接続部材が、弾性を有していて、検出素子とホルダとの間に弾性変形状態で設けられており、この弾性変形による復元力によってアース電極に圧接してアース電極とホルダとを電気的に接続していることにより、ガスセンサが振動した場合には、接続部材が弾性変形してアース電極とホルダとの接続を維持するので、ガスセンサの検出精度が低下することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を具現化した実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、内燃機関を搭載した自動車や２輪車等の車両の排気管に装着された空燃比検出用の酸素センサを例示する。
【００１０】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図１ないし図８を参照して説明する。図１は、本実施形態にかかる酸素センサを排気管に取り付けられた状態で示す側面図、図２は、本実施形態にかかる酸素センサの断面図（軸方向に沿った断面図）、図３は、本実施形態にかかる酸素センサの要部の断面図（軸方向に沿った断面図）、図４は、本実施形態にかかる酸素センサの要部の分解断面図（軸方向に沿った断面図）、図５は、本実施形態にかかる検出素子の分解斜視図、図６は、本実施形態にかかる検出素子のアース電極を示す側面図、図７は、本実施形態にかかる検出素子と接続部材との接続を示す断面図（軸方向に沿った断面図）、図８は、本実施形態にかかる接続部材を示す斜視図、図９は、本実施形態にかかる検出素子と接続部材とを示す斜視図、図１０は、本実施形態にかかる接続部材およびその周囲を示し、（ａ）は規定取付状態の断面図（軸方向に沿った断面図）、（ｂ）は位置ずれが発生した状態の断面図（軸方向に沿った断面図）である。
【００１１】
［酸素センサ１の概要］
図１に示すように、本実施形態の酸素センサ１は、エンジン１０１に接続された排気管１０２における触媒１０３とエンジン１０１との間の位置に設けられている。
【００１２】
図２に示すように、本実施形態の酸素センサ１は、外面に段付きの外形略円柱状をなしている。酸素センサ１は、被測定ガス中の特定ガス成分の濃度を検出する検出素子２と、検出素子２が挿通されている筒状のホルダ４と、このホルダ４と検出素子２との間をシールし、且つ、検出素子２をホルダ４内に位置決めする素子位置決め部５と、検出素子２に接続された端子６と、ホルダ４の軸方向の一端部（上端部）側に配置され、端子６を支持している絶縁体である碍子７と、ホルダ４の軸方向の一端部（上端部）側に配置され、碍子７の外面を覆っているケーシング８と、ホルダ４の他端部（下端部）に固定され、ホルダ４より突出した検出素子２の外面を覆うプロテクタ９と、を備えている。
【００１３】
［検出素子２］
図２ないし図４に示すように、検出素子２は、円柱棒状に形成され、その軸方向の一端部（上端部）には、後述する出力電極２ｒおよびヒータ電極２ｘを有する接続部２ａが形成され、その軸方向の他端部（下端部）には酸素測定部２ｂが形成されている。詳しくは、検出素子２は、接続部２ａを有する小径円柱部２ｃとこの小径円柱部２ｃの外径Ｄ１よりも大径に形成された大径円柱部２ｄとを有する段付き円柱状に形成されて小径円柱部２ｃに接続部２ａが形成され、大径円柱部２ｄに酸素測定部２ｂが形成されている。小径円柱部２ｃの先端は、その全周に亘って面取りが施されている。
【００１４】
出力電極２ｒは、検出素子２の外部に対して露出しており、出力電極２ｒと酸素測定部２ｂとは、相互に電気的に接続されている。検出素子２では、酸素測定部２ｂが被測定ガスである排ガスに含まれる特定ガス成分として酸素を検出し、その検出結果として酸素濃度を出力電極２ｒから電気信号で出力するようになっている。
【００１５】
検出素子２は、詳細には、図５に示すように、絶縁材料であるアルミナ等のセラミック材料により形成される細長い円柱ロッド状の基体２ｅを有し、この基体２ｅに接続部２ａを構成する出力電極２ｒや、酸素測定部２ｂが形成されている。検出素子２は、このように基体２ｅをロッド状に形成することにより、酸素センサ１をよりコンパクトな構成とすることができるとともに、取り付け時の方向やガスの流れ方向等による影響を受けなくすることができる。
【００１６】
基体２ｅの表面２ｆ上には、機能層２ｇおよび当該機能層２ｇの外面を全体的に覆う保護層２ｈ等が曲面印刷等の手段を用いて積層化するように形成されている。また、基体２ｅの表面２ｆ上には、機能層２ｇとは別の位置にヒータパターン２ｔが形成され、このヒータパターン２ｔは、絶縁層２ｕによって被覆されている。基体２ｅは、ヒータパターン２ｔおよび絶縁層２ｕとともに、ヒータ部２ｖを構成している。
【００１７】
機能層２ｇは、酸素イオン伝導性を有する固体電解質層２ｉと、この固体電解質層２ｉの基体２ｅ側に位置する参照電極層２ｋと、この参照電極層２ｋに対して固体電解質層２ｉの反対側に位置する検出電極層２ｊと、固体電解質層２ｉの基体２ｅ側に位置し、固体電解質層２ｉに向けて基準ガスである外気（大気）を導く空気通過層２ｍを含んで構成されている。
【００１８】
固体電解質層２ｉは、例えばジルコニアの粉体中に所定重量％のイットリアの粉体を混合させてペースト状物により形成される。そして、固体電解質層２ｉは、参照電極層２ｋと検出電極層２ｊとの間で、周囲の酸素濃度差に応じた起電力を発生させ、その厚さ方向に酸素イオンを輸送する。
【００１９】
これにより、固体電解質層２ｉと一対の電極層である参照電極層２ｋおよび検出電極層２ｊとによって、酸素濃度を電気信号として取り出す酸素測定部２ｂを形成する。
【００２０】
また、固体電解質層２ｉの一部は、空気通過層２ｍに接している。すなわち、空気通過層２ｍは、少なくとも基体２ｅと固体電解質層２ｉとの界面に形成されている。
【００２１】
参照電極層２ｋおよび検出電極層２ｊは、それぞれ白金等からなる導電性で、かつ酸素が通過できる材料により形成されている。そして、参照電極層２ｋおよび検出電極層２ｊにはそれぞれリード部２ｐ，２ｎが一体的に延設されており、これらのリード部２ｐ，２ｎを用いて参照電極層２ｋと検出電極層２ｊとの間に現れた出力電圧を検出できるようになっている。詳しくは、これらリード部２ｐ，２ｎにおける参照電極層２ｋおよび検出電極層２ｊ側とは反対側の端部が、電極部としての出力電極２ｒ、アース電極２ｑとなっている。アース電極２ｑは、図６及び図７に示すように、保護層２ｈに形成された窓部２ｓから外部に露出している。一方、出力電極２ｒは、基体２ｅの軸方向の一端側に保護層２ｈよりも延出して外部に露出している（図示せず）。即ち、アース電極２ｑおよび出力電極２ｒは、検出素子２の外周に設けられている。
【００２２】
空気通過層２ｍは、図５ないし図７に示すように、例えばアルミナの粉体（所定重量％のジルコニアの粉体を混合してもよい）からなるペースト状物を曲面印刷等の手段を用いて基体２ｅの表面２ｆの外周側に厚膜印刷することにより環状に形成されている。
【００２３】
そして、空気通過層２ｍは、連続気泡からなる空孔を有して多孔質構造に形成され、検出素子２の周囲を流れる被測定ガスの一部を、図５に示す軸方向の一端側の端面から矢示Ａ方向（軸方向）へと空気通過層２ｍの内部に拡散させつつ、この被測定ガスを参照電極層２ｋに向けて透過させる機能を有している。
【００２４】
また、本実施形態では、空気通過層２ｍは、固体電解質層２ｉの面積よりも小さく絶縁性材料（例えばアルミナ）と固体電解質（例えばジルコニア）とのセラミック混合体により形成されることで、固体電解質層２ｉの焼結時において固体電解質層２ｉと基体２ｅとの間の応力差を緩和する機能も備えている。
【００２５】
保護層２ｈは、被測定ガス中の酸素が内面側に透過できない材料、例えば、アルミナ等のセラミック材料より形成され、出力電極２ｒ、アース電極２ｑを除く機能層２ｇの全領域を覆うように形成されている。
【００２６】
さらに、空気通過層２ｍは、固体電解質層２ｉを通じて参照電極層２ｋへ輸送されてくる酸素を図示しない経路によって逃散させるガス逃散路としての機能もある。とくに、本実施形態の空気通過層２ｍはセラミック混合体に空孔形成剤を混合して形成される。このように空孔形成剤を混合して形成することにより、焼成時に空孔形成剤が焼き飛ばされて層内に空孔ができ、空気通過層２ｍを多孔質構造にすることができることから、参照電極層２ｋから供給された余剰酸素を検出素子端部へ排出することができるので、酸素の圧力の上昇による素子割れを防止することが可能になる。
【００２７】
ヒータパターン２ｔは、例えばアルミナを混合した白金等の発熱性導体材料からなり、基体２ｅの表面２ｆに曲面印刷等の手段を用いて形成されている。このヒータパターン２ｔは、機能層２ｇに対して基体２ｅの表面２ｆ上における径方向の対向位置に設けられている。また、ヒータパターン２ｔには、基体２ｅの先端側から基体側に向けて延びる一対のリード部２ｗが一体的に連設されている。これらのリード部２ｗにおける基体２ｅの基端側はヒータ電極２ｘとなっており、これらのヒータ電極２ｘが、図２に示すように端子６に接続されている。そして、ヒータパターン２ｔは、外部のヒータ電源（図示せず）から各リード部２ｗを介して給電されることにより、例えば７２０〜８００℃程度の温度に基体２ｅを加熱する。
【００２８】
絶縁層２ｕは、ヒータパターン２ｔをリード部２ｗと一緒に径方向外側から保護するために、例えばアルミナ等のセラミック材料を曲面印刷等の手段で基体２ｅの外周側に厚膜印刷することにより形成されている。
【００２９】
このような検出素子２は、一連の印刷工程で形成される。具体的には、まず、アルミナ等のセラミック材料を射出成形して基体２ｅを製造した後、この基体２ｅを回転させつつ、基体の表面２ｆの略半分の領域に、曲面スクリーン印刷によってヒータパターン２ｔ、リード部２ｗおよび絶縁層２ｕを形成する。
【００３０】
次に、基体２ｅの表面２ｆで、且つ、ヒータパターン２ｔの領域とは逆の半分の領域に、曲面スクリーン印刷によって空気通過層２ｍを形成する。
【００３１】
次に、基体２ｅの表面２ｆに空気通過層２ｍの上から白金等からなる導電性ペーストを曲面スクリーン印刷して参照電極層２ｋ及びそのリード部２ｐを一体に形成する。
【００３２】
次に、参照電極層２ｋ及び空気通過層２ｍの上面に例えば、ジルコニアとイットリアからなるペースト状物を曲面スクリーン印刷して空気通過層２ｍの面積よりも大きく酸素イオン伝導性の固体電解質層２ｉを形成する。
【００３３】
次に、固体電解質層２ｉの上面に白金等からなる導電性ペーストを曲面スクリーン印刷して検出電極層２ｊ及びそのリード部２ｎを一体に形成する。
【００３４】
これらによって機能層２ｇを形成するとともに、検出電極層２ｊ及び固体電解質層２ｉの上面に、例えばアルミナと酸化マグネシウムからなるペースト状物を曲面スクリーン印刷して保護層２ｈを形成して曲面スクリーン印刷工程を終了する。
【００３５】
そして、こののような一連の印刷工程を終えた円柱状作成物を高熱（たとえば１４００〜１５００℃）で焼成することにより一体的に焼結された検出素子２を得ることができる。このとき、空気通過層２ｍにはジルコニアとアルミニウムの混合材料に、さらに例えばカーボン等の空孔形成剤（消失剤）を加えて混合したものをパターニングし、それを焼成することにより形成し、多孔質構造とする。
【００３６】
また、参照電極層２ｋは、貴金属材料（例えば白金等）に例えばテオブロミン等の空孔形成剤を加えて混合したものをパターニングし、それを焼成することにより形成することで、焼成時に空孔形成剤（消失剤）が焼き飛ばされて電極内に空孔ができ、電極を多孔質構造とすることができる。
【００３７】
［ホルダ４］
図２ないし図４に示すように、ホルダ４には、検出素子２が挿入されている素子挿入孔４ａが形成されている。この素子挿入孔４ａに挿入された検出素子２は、そのの酸素測定部２ｂがホルダ４の軸方向の他方側に露出している一方、接続部２ａがホルダ４の軸方向の一方側に露出している。
【００３８】
ホルダ４は、その上部に上方から見て六角形状を有する六角部４ｂを有し、この六角部４ｂに工具を嵌合してホルダ４に回転トルクを容易に作用させることができるようになっている。ホルダ４の下部の外面には、ネジ部４ｃが形成されている。ホルダ４の六角部４ｂとネジ部４ｃとの間には、ガスケット２０が配置されている。
【００３９】
また、ホルダ４の六角部４ｂの上面には、凸部４ｄが形成されている。凸部４ｄの上面は、碍子７の下端面７ａと当接し碍子７におけるホルダ４側の端部（下端部）を支持する位置決め面４ｈとなっている。この凸部４ｄには、溝部４ｅが形成されている。そして、この溝部４ｅの内周壁が折り曲げられて加締め部４ｆとなっている。ここで、図４には、折り曲げ変形される前の加締め部４ｆが記載されている。このホルダ４は、ステンレス等の金属によって形成されて、導電性を有している。
【００４０】
［素子位置決め部５］
素子位置決め部５は、素子挿入孔４ａの軸方向の一端部に位置する粉充填スペース４ｇと、この粉充填スペース４ｇの近傍に設けられた加締め部４ｆとを有している。粉充填スペース４ｇは、素子挿入孔４ａの一部が拡径されることで形成されている。素子位置決め部５は、粉充填スペース４ｇに充填剤１２とこの充填剤１２を押圧する押圧部材１３とを収容し、加締め変形した加締め部４ｆによって押圧部材１３を圧縮し、この圧縮力で充填剤１２を圧縮状態で充填することによって検出素子２とホルダ４との間をシールし、且つ、検出素子２をホルダ４に位置決めしている。つまり、充填剤１２は、検出素子２をホルダ４に位置決めし、押圧部材１３は、充填剤１２を押圧して充填剤１２に検出素子２の位置決めをさせている。この素子位置決め部５による検出素子２とホルダ４との間のシールによって、ホルダ４の内部に外部の水分等が浸入するのが遮断されるとともに、排気管１０２の内部の排気ガス等がケーシング８の内部に浸入するのが遮断される。ここで、充填剤１２としては、例えば未焼結のタルク、ステアタイト等のセラミック粉が使用されている。押圧部材１３には、例えば円筒形状のリング部材が使用されている。この素子位置決め部５には、ホルダ４と検出素子２のアース電極２ｑとを電気的に接続しているボディアース構造としての接続部材１８が、粉充填スペース４ｇの底部に配置されている。
【００４１】
［接続部材１８］
接続部材１８は、例えばステンレス等の金属によって形成され、導電性を有している。この接続部材１８は、弾性を有していて、検出素子２の小径円柱部２ｃとホルダ４との間に弾性変形状態で設けられており、この弾性変形による復元力によって検出素子２のアース電極２ｑに圧接して検出素子２とホルダ４とを電気的に接続している。この接続部材１８によって、アース電極２ｑがホルダ４にアースされている。また、この接続部材１８は、検出素子２をその弾性力によって弾性支持している。
【００４２】
接続部材１８は、具体的には、図８ないし図１０に示すように、円環状の基体部１８ａと、基体部１８ａの内周縁に連設された第１の弾性部である複数（本実施形態では８個）の支持片１８ｃと、基体部１８ａの外周縁に連設された外側接続部１８ｂと、を有して円環状に形成されており、その内側に検出素子２が挿入されている。
【００４３】
支持片１８ｃは、基体部１８ａから軸方向一方へ向うにしたがい接続部材１８の中心軸に近づくように延出して形成されて、板バネとして機能する。この支持片１８ｃの先端部の内面に、検出素子２の外周面に面接触する電極部としての電極面１８ｄが形成されている。つまり、電極面１８ｄは、接続部材１８の内周部に配置されている。これら複数の電極面１８ｄ（支持片１８ｃ）は、検出素子２の外周を囲んでいる。そして、複数の電極面１８ｄのうちの少なくとも１つの電極面１８ｄがアース電極２ｑに接触している（図７，図９，図１０参照）。なお、図９では、２つの電極面１８ｄがアース電極２ｑに接触している状態が示されている。ここで、複数の電極面１８ｄ（支持片１８ｃ）での接続部材１８の内径Ｄ２は、検出素子２における電極面１８ｄが当接する部分である小径円柱部２ｃの外径Ｄ１よりも小さく設定されている。かかる構成によって、これら支持片１８ｃは、弾性変形した状態で電極面１８ｄを検出素子２に当接させており、この弾性変形による復元力によって電極面１８ｄが検出素子２に圧接しているとともに、かかる構成によって支持片１８ｃが検出素子２を挟み込んで弾性保持している。さらに、本実施形態では、接続部材１８は、充填剤１２によって押圧されることでも支持片１８ｃが弾性変形している。詳しくは、支持片１８ｃは、充填剤１２を介して押圧部材に１３よって押圧されることで弾性変形している。
【００４４】
また、複数の電極面１８ｄ（支持片１８ｃ）は、検出素子２の周方向に沿って等ピッチで配置され、隣合う電極面１８ｄ（支持片１８ｃ）間のピッチＹは、アース電極２ｑにおける検出素子２の周方向での幅ｗよりも小さく設定されている。かかる構成によって、接続部材１８が検出素子２に対して周方向でどの位置に位置していても、少なくとも一つの電極面１８ｄがアース電極２ｑに接触するようになっている。
【００４５】
外側接続部１８ｂは、円環状に形成され、基体部１８ａから軸方向一方へ向うにしたがい接続部材の中心軸から遠ざかるように形成されている。この外側接続部１８ｂの外周面に、ホルダ４に当接するホルダ当接部としてのホルダ接触面１８ｅが形成されている。
【００４６】
［端子６］
図２に示すように、端子６は、検出素子２の出力電極２ｒおよび一対のヒータ電極２ｘに対応して３つ設けられている。これらの端子６は、図面では酸素センサ１の軸心周りに９０度間隔に配置されている例を説明の便宜上示してあるが、これらの端子６は、酸素センサ１の軸心周りに１２０度間隔で配置されているのがより好適である。この端子６は、板素材を折り曲げ加工等することにより形成されており、その一端部には、略板状の接触部６ａが形成されている。端子６の他端部は、ばね性を有する形状に形成されている。具体的には、端子６の他端部には、板ばねである鉤状のばね部６ｂが形成されている。このばね部６ｂは、板素材を折返し加工することによって形成される。
【００４７】
端子６は、ホルダ４の一端部側に配置されている。そして、ホルダ４の軸方向の一方にホルダ４から露出した検出素子２の出力電極２ｒおよび一対のヒータ電極２ｘに対して、ばね部６ｂがそのばね性を利用して圧接している。
【００４８】
端子６の接触部６ａは、結合部１４を介してハーネス１５の後述する芯線１５ａに接続されている。接触部６ａは、結合部１４に例えばスポット溶接によって固着されている。ここで、結合部１４は、金属材料などの導電性を有する材料によって形成されている。よって、検出素子２の酸素測定部２ｂは、出力電極２ｒ、端子６および結合部１４を介して、ハーネス１５の芯線１５ａと電気的に接続されている。
【００４９】
［ハーネス１５］
ハーネス１５は、検出素子２の出力電極２ｒおよび一対のヒータ電極２ｘに対応して３つ設けられている。ハーネス１５は、芯線１５ａとこの芯線１５ａを被覆している被覆材１５ｂとから構成されている。芯線１５ａの端部は被覆材１５ｂから露出しており、この芯線１５ａの露出部分が結合部１４に接続されている。
【００５０】
［ケーシング８］
ケーシング８は、碍子７を覆う筒状に形成されている。このケーシング８の軸方向一端部の内側には、シーリングラバー１６が配置され、このシーリングラバー１６を介してハーネス１５がケーシング８の内部から外部に導き出されている。シーリングラバー１６は、ケーシング８の加締め部８ａによる加締めによって、径方向であってシーリングラバー１６の中心部に向かう方向に縮径された状態でケーシング８に固定されている。この加締めによってシーリングラバー１６とハーネス１５との間、およびシーリングラバー１６とケーシング８との間のシール性（気密性）が確保されている。シーリングラバー１６は、フッ素ゴム等の耐熱性を有する材質から構成されている。
【００５１】
ケーシング８の軸方向の他端部は、ホルダ４に嵌着されるとともに、例えばレーザ溶接等の溶接によってホルダ４に固定されている。この溶接によってケーシング８とホルダ４との間のシール性が確保されている。なお、この溶接部分は、図１中に符号１７で示している。ケーシング８の内形は、碍子７の外形よりも十分に大きく形成され、これによってケーシング８と碍子７との間には、空隙部２１が形成されている。
【００５２】
［碍子７］
図２に示すように、碍子７は、外形略円柱状に形成されてホルダ４の位置決め面４ｈに起立状態で配置されている。この碍子７は、絶縁材料からなり、その絶縁材料は、例えばセラミックスである。
【００５３】
碍子７の下端面（他端面）７ａには、軸方向一方側に向けて凹む凹部７ｄが形成されている。この凹部７ｄの内周面７ｅに沿って、複数の端子６のばね部６ｂが配置され、これら複数の端子６の間に検出素子２の接続部２ａが嵌合されるようになっている。すなわち、検出素子２と碍子７とが組み付けられた状態では、端子６のばね部６ｂが、碍子７の凹部７ｄの内周面７ｅと検出素子２の接続部２ａの外面との間に形成される空間Ｓに配置され、当該凹部７ｄの内周面７ｅと検出素子２の接続部２ａとに挟持されるようになっている。このように挟持された端子６は、当該挟持によってばね部６ｂに生じる反発力により検出素子２の接続部２ａに圧接し、以て、当該接続部２ａと電気的に接続する。
【００５４】
凹部７ｄの天井部７ｆ（碍子７の上部）には、端子６が貫通挿入される取付孔７ｇが周方向に間隔をもって複数形成されている。
【００５５】
ここで、碍子７と検出素子２の接続部２ａとの間に形成された空間Ｓは、素子位置決め部５、シーリングラバー１６およびケーシング８とホルダ４との溶接部分１７によって略気密性が保持されるが、ハーネス１５における芯線１５ａと被覆材１５ｂとの微小な隙間のみを介して外部と連通しており、かかる連通によって、ケーシング８の内部に酸素濃度検出に用いる基準大気が導入されるようになっている。
【００５６】
碍子７におけるホルダ４側とは反対側の端部である上端部７ｈにおいては、その外周面に、周方向が該碍子７の周方向に沿った円環状の段差部７ｂが形成されている。この段差部７ｂには、弾性部材２２が外嵌されている。ここで、この段差部７ｂに対応してケーシング８にも円環状の段差部８ｂが形成されており、碍子７の段差部７ｂとケーシング８の段差部８ｂとによって弾性部材２２を圧縮状態で挟持している。弾性部材２２は、例えばＣリング状やＯリング状に形成されている。かかる構造は、弾性部材２２の弾性力によって碍子７をホルダ４へ押し付けるとともに、碍子７の振動を抑制している。
【００５７】
［プロテクタ９］
プロテクタ９は、有底筒状で、且つ、２重構造に形成されている。プロテクタ９とホルダ４との固定は、例えばレーザ溶接等による全周溶接または部分溶接や全周加締め、部分加締め等によってなされている。図１中には、当該固定が溶接の場合の溶接箇所１９が示されている。
【００５８】
プロテクタ９は、内側プロテクタ９ａおよび外側プロテクタ９ｂを有している。これら内側プロテクタ９ａおよび外側プロテクタ９ｂは、例えば金属材料、セラミックス材料等によって形成されている。プロテクタ９の内部には、ホルダ４から下方に突出した検出素子２の酸素測定部２ｂが挿入されている。かかる構造のプロテクタ９は、検出素子２の酸素測定部２ｂを覆うことで、酸素測定部２ｂを排気ガス中の異物等から保護する。
【００５９】
プロテクタ９には、ガス流通用の流通孔９ｃが形成されており、検出ガスは、流通孔９ｃを経由してプロテクタ９の内部に進入して、酸素測定部２ｂに至る。
【００６０】
かかる構成の酸素センサ１は、ホルダ４のネジ部４ｃを排気管１０２のネジ孔１０２ａに螺入することにより排気管１０２に固定され、プロテクタ９で覆われた箇所が排気管１０２内に突出された状態で配置される。酸素センサ１と排気管１０２との間の気密および液密は、ガスケット２０によって保持される。
【００６１】
［酸素センサ１の動作］
このような構成の酸素センサ１において、排気管１０２内を流通するガスがプロテクタ９の流通孔９ｃより内部に流入すると、そのガス内の酸素が検出素子２の酸素測定部２ｂに入り込む。すると、酸素測定部２ｂがガスの酸素濃度を検出し、この検出した酸素濃度を電気信号に変換する。この電気信号の情報が端子６およびハーネス１５を経て外部に出力される。
【００６２】
［作用効果］
以上説明した酸素センサ１の作用効果をその作用効果を奏する構成とともに説明する。本実施形態の酸素センサ１によれば、接続部材１８が、弾性を有していて、検出素子２とホルダ４との間に弾性変形状態で設けられており、この弾性変形による復元力によってアース電極２ｑに圧接してアース電極２ｑとホルダ４とを電気的に接続していることにより、例えば車両の振動を受けて酸素センサ１が振動した場合には、接続部材１８（支持片１８ｃ）が図１０（ａ）に示す状態から図１０（ｂ）に示す状態に弾性変形してアース電極２ｑとホルダ４との接続を維持するので、アース電極２ｑのホルダ４へのアースが維持され、酸素センサ１の検出精度が低下することを防止することができる。
【００６３】
また、本実施形態の酸素センサ１によれば、接続部材１８が検出素子２を弾性支持していることにより、車両から検出素子２に過度の衝撃が伝達するのを抑制することができ、検出素子２の長寿命化を図ることができる。また、弾性力によって検出素子２を安定的に支持することができるので、アース電極２ｑとホルダ４との電気的接続の高い信頼性を得ることができる。
【００６４】
また、本実施形態の酸素センサ１によれば、検出素子２は、棒状に形成され、アース電極２ｑは、検出素子の外周に設けられ、接続部材１８は、ホルダ４と接触するホルダ接触部であるホルダ接触面１８ｅと、検出素子２に接触する電極部である電極面１８ｄと、を有し、電極面１８ｄは、検出素子２の外周を囲んで複数設けられ、これらの複数の電極面１８ｄのうちの少なくとも１つがアース電極２ｑに接触していることにより、酸素センサ１の組立時において検出素子２の電極面１８ｄを容易にアース電極２ｑに接触させることができ、酸素センサ１の組立容易性の向上を図ることができる。
【００６５】
また、本実施形態の酸素センサ１によれば、複数の電極部である電極面１８ｄは、検出素子２の周方向に沿って等ピッチで配置され、隣合う電極面１８ｄ間のピッチＹが、アース電極２ｑにおける検出素子２の周方向での幅ｗよりも小さいことにより、接続部材１８が検出素子２に対して周方向でどの位置に位置していても、少なくとも一つの電極面１８ｄがアース電極２ｑに接触するので、酸素センサ１の組立時において検出素子２の電極面１８ｄを容易にアース電極２ｑに接触させることができ、酸素センサ１の組立容易性の向上を図ることができる。
【００６６】
また、本実施形態の酸素センサ１によれば、接続部材１８は、弾性を有し電極面１８ｄが形成された複数の第１の弾性部である支持片１８ｃを有し、これらの支持片１８ｃが検出素子２を弾性支持しているとともに電極面１８ｄを検出素子２に圧接させていることにより、支持片１８ｃの弾性力によって、検出素子２の弾性支持と電極面１８ｄの検出素子２への圧接との二つの機能を実現しているので、接続部材１８を簡易な構成とすることができる。また、この場合、３個以上の支持片１８ｃで検出素子２を挟み込むことにより、より安定して検出素子２を支持することができる。
【００６７】
また、本実施形態の酸素センサ１によれば、接続部材１８は、円環状に形成されて、その内周部に複数の支持片１８ｃが検出素子２の周方向に沿って配置されており、複数の電極面１８ｄでの接続部材１８の内径Ｄ２は、検出素子２における電極面１８ｄが当接する部分の外径Ｄ１よりも小さいことにより、接続部材１８を検出素子２に外挿させることで、接続部材１８の支持片１８ｃが弾性変形するので、接続部材１８によって容易に検出素子２を弾性支持することができる。
【００６８】
また、本実施形態の酸素センサ１によれば、検出素子２とホルダ４との間に充填されて、ホルダに対して検出素子２を位置決めする充填剤１２を備え、接続部材１８は、充填剤１２によって押圧されて弾性変形していることにより、接続部材１８を弾性変形させるためだけの部材を設ける必要がないので、酸素センサ１の構造が複雑化するのを抑制することができる。また、充填剤１２としてセラミック粉を使用する場合は、粉体により接続部材１８を押圧することで、押圧時の圧力が接続部材１８の全体に均一に作用して、ホルダ４、アース電極２ｑへの圧着力が増加する。
【００６９】
また、本実施形態の酸素センサ１によれば、検出素子２とホルダ４との間に設けられ、充填剤１２を押圧して充填剤１２に検出素子２の位置決めをさせる押圧部材１３を備え、接続部材１８は、充填剤１２を介して押圧部材１３によって押圧されることで弾性変形していることにより、接続部材１８を弾性変形させるためだけの部材を設ける必要がないので、酸素センサ１の構造が複雑化するのを抑制することができる。
【００７０】
また、接続部材１８が粉充填スペース４ｇの一端側に配置される場合、粉充填スペース４ｇに対してホルダ４の他端側に位置する素子挿入孔４ａの周面と検出素子２との間の隙間に充填剤１２が漏れ出ることを、接続部材１８が阻止するので、充填剤１２による検出素子２とホルダ４との間の高いシール性を得ることができる。
【００７１】
また、本実施形態の酸素センサ１によれば、電極部である電極面１８ｄが検出素子２（アース電極２ｑ）に面接触していることにより、電極面１８ｄから検出素子２に加わる荷重を広く分散することができ、振動や熱サイクルに対してアース電極２ｑがへたることを抑制することができる。
【００７２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図１１ないし図１４を参照して説明する。図１１は、本実施形態にかかる酸素センサの断面図（軸方向に沿った断面図）、図１２は、本実施形態にかかる酸素センサの要部の断面図（軸方向に沿った断面図）、図１３は、本実施形態にかかる酸素センサの要部の分解断面図（軸方向に沿った断面図）、図１４は、本実施形態にかかる接続部材を示す斜視図である。なお、本実施形態にかかる酸素センサ２０１は、第１の実施形態にかかる酸素センサ１と同様の構成要素を備えている。よって、それら同様の構成要素には共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。
【００７３】
本実施形態は、図１１ないし図１４に示すように、酸素センサ２０１の接続部材２１８が第１の実施形態に対して異なる。
【００７４】
本実施形態の接続部材２１８は、ホルダ４における凸部４ｄの溝部４ｅに取り付けられた状態で、検出素子２とホルダ４との間に弾性変形状態で設けられており、この弾性変形による復元力によってアース電極２ｑに圧接して検出素子２とホルダ４とを電気的に接続しているとともに、検出素子２を弾性支持している。
【００７５】
具体的には、接続部材２１８は、円環状の基体部２１８ａと、基体部２１８ａの内周縁に連設された第１の弾性部である複数の支持片２１８ｃと、基体部２１８ａの外周縁に連設された複数の第２の弾性部である外側接続片２１８ｂと、を有して円環状に形成されており、その内側に検出素子２が挿入されている。
【００７６】
支持片２１８ｃは、基体部２１８ａから接続部材２１８の中心に向って延出しその先端部が軸方向一方へ向って湾曲状に折り曲げられており、板バネとして機能する。詳しくは、その湾曲における湾曲外周面が接続部材２１８の内面となるように支持片２１８ｃが形成されている。この支持片２１８ｃの先端部の内面（湾曲外周面）に、検出素子２の外周面に面接触する電極部としての電極面２１８ｄが形成されている。つまり、電極面２１８ｄは、接続部材２１８の内周部に配置されている。これら複数の電極面２１８ｄ（支持片２１８ｃ）は、検出素子２の外周を囲んでいる。そして、複数の電極面２１８ｄのうちの１つの電極面２１８ｄがアース電極２ｑに接触している（図１２参照）。ここで、複数の電極面２１８ｄ（支持片２１８ｃ）での接続部材２１８の内径Ｄ２は、検出素子２における電極面２１８ｄが当接する部分である小径円柱部２ｃの外径Ｄ１よりも小さく設定されている。かかる構成によって、これら支持片２１８ｃは、弾性変形した状態で電極面２１８ｄを検出素子２に当接させており、この弾性変形による復元力によって電極面２１８ｄが検出素子２に圧接しているとともに、かかる構成によって支持片２１８ｃが検出素子２を弾性保持している。
【００７７】
外側接続片２１８ｂは、支持片２１８ｃ毎に一つずつ形成されている。外側接続片２１８ｂは、断面略Ｃ字状に湾曲して形成されて板バネとして機能する。この外側接続片２１８ｂの外面は、ホルダ４に当接するホルダ当接部としてのホルダ接触面２１８ｅとなっている。
【００７８】
以上の構成の本実施形態の酸素センサ２０１によれば、接続部材２１８が、第１の弾性部である支持片２１８ｃと、弾性を有しホルダ接触面２１８ｅが形成された第２の弾性部である外側接続片２１８ｂと、を有することにより、例えば車両の振動を受けて酸素センサ２０１が振動した場合には、支持片２１８ｃと外側接続片２１８ｂとが弾性変形してアース電極２ｑとホルダ４との接続を維持するので、アース電極２ｑのホルダ４へのアースが維持され、酸素センサ２０１の検出精度が低下することを防止することができる。
【００７９】
また、本実施形態の酸素センサ２０１によれば、支持片２１８ｃの先端部が湾曲状に折り曲げられてその湾曲外周面がアース電極２ｑに接触しているので、アース電極２ｑにかかる荷重を緩和することができる。
【００８０】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について図１５ないし図１８を参照して説明する。図１５は、本実施形態にかかる酸素センサの断面図（軸方向に沿った断面図）、図１６は、本実施形態にかかる酸素センサの要部の断面図（軸方向に沿った断面図）、図１７は、本実施形態にかかる酸素センサの要部の分解断面図（軸方向に沿った断面図、図１８は、本実施形態にかかる接続部材を示す斜視図である。なお、本実施形態にかかる酸素センサ３０１は、第１の実施形態にかかる酸素センサ１と同様の構成要素を備えている。よって、それら同様の構成要素には共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。
【００８１】
本実施形態は、図１５ないし図１８に示すように、酸素センサ３０１の接続部材３１８が第１の実施形態に対して異なる。
【００８２】
本実施形態の接続部材３１８は、ホルダ４における凸部４ｄに固定された状態で、検出素子２とホルダ４との間に弾性変形状態で設けられており、この弾性変形による復元力によってアース電極２ｑに圧接して検出素子２とホルダ４とを電気的に接続しているとともに、検出素子２を弾性支持している。
【００８３】
具体的には、接続部材３１８は、円環状の基体部３１８ａと、基体部３１８ａの内周縁に連設された第１の弾性部である複数の支持片３１８ｃと、基体部３１８ａの外周縁に連設された外側接続部３１８ｂと、を有して円環状に形成されており、その内側に検出素子２が挿入されている。
【００８４】
支持片３１８ｃは、基体部３１８ａから接続部材３１８の中心に向って延出しその先端部が軸方向一方へ向って湾曲状に折り曲げられており、板バネとして機能する。この支持片３１８ｃの先端部の内面に、検出素子２の外周面に面接触する電極部としての電極面３１８ｄが形成されている。つまり、電極面３１８ｄは、接続部材３１８の内周部に配置されている。これら複数の電極面３１８ｄ（支持片３１８ｃ）は、検出素子２の外周を囲んでいる。そして、複数の電極面３１８ｄのうちの１つの電極面３１８ｄがアース電極２ｑに接触している（図１６参照）。ここで、複数の電極面３１８ｄ（支持片３１８ｃ）での接続部材３１８の内径Ｄ２は、検出素子２における電極面３１８ｄが当接する部分である小径円柱部２ｃの外径Ｄ１よりも小さく設定されている。かかる構成によって、これら支持片３１８ｃは、弾性変形した状態で電極面３１８ｄを検出素子２に当接させており、この弾性変形による復元力によって電極面３１８ｄが検出素子２に圧接しているとともに、かかる構成によって支持片３１８ｃが検出素子２を弾性保持している。
【００８５】
外側接続部３１８ｂは、平板円環状に形成されており、この外側接続部１８ｂの下面に、ホルダ４に当接するホルダ当接部としてのホルダ接触面３１８ｅが形成されている。そして、この外側接続部３１８ｂが溶接によってホルダ４に固定されている。
【００８６】
以上の構成の本実施形態の酸素センサ３０１によれば、接続部材３１８が、第１の弾性部である支持片２１８ｃを有することにより、例えば車両の振動を受けて酸素センサ２０１が振動した場合には、支持片２１８ｃが弾性変形してアース電極２ｑとホルダ４との接続を維持するので、アース電極２ｑのホルダ４へのアースが維持され、酸素センサ２０１の検出精度が低下することを防止することができる。
【００８７】
また、本実施形態の酸素センサ３０１によれば、接続部材３１８がホルダ４に固定されているので、接続部材３１８とホルダ４との電気的接続がより確実となる。
【００８８】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について図１９ないし図２２を参照して説明する。図１９は、本実施形態にかかる酸素センサの断面図（軸方向に沿った断面図）、図２０は、本実施形態にかかる酸素センサの要部の断面図（軸方向に沿った断面図）、図２１は、本実施形態にかかる酸素センサの要部の分解断面図（軸方向に沿った断面図）、図２２は、本実施形態にかかる接続部材を示す斜視図である。なお、本実施形態にかかる酸素センサ４０１は、第１の実施形態にかかる酸素センサ１と同様の構成要素を備えている。よって、それら同様の構成要素には共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。
【００８９】
本実施形態は、図１１ないし図１４に示すように、酸素センサ４０１の接続部材４１８が第１の実施形態に対して異なる。
【００９０】
本実施形態の接続部材４１８は、押圧部材１３と充填剤１２とに狭持された状態で、検出素子２とホルダ４との間に弾性変形状態で設けられており、この弾性変形による復元力によってアース電極２ｑに圧接して検出素子２とホルダ４とを電気的に接続しているとともに、検出素子２を弾性支持している。
【００９１】
具体的には、接続部材４１８は、円環状の基体部４１８ａと、基体部４１８ａの内周縁に連設された第１の弾性部である複数の支持片４１８ｃと、基体部４１８ａの外周縁に連設された複数の第２の弾性部である外側接続片４１８ｂと、を有して円環状に形成されており、その内側に検出素子２が挿入されている。
【００９２】
支持片４１８ｃは、基体部４１８ａの内周縁から軸方向一方へ向って折り曲げられており、板バネとして機能する。この支持片４１８ｃの先端部の内面に、検出素子２の外周面に面接触する電極部としての電極面４１８ｄが形成されている。つまり、電極面４１８ｄは、接続部材４１８の内周部に配置されている。これら複数の電極面４１８ｄ（支持片４１８ｃ）は、検出素子２の外周を囲んでいる。そして、複数の電極面４１８ｄのうちの１つの電極面４１８ｄがアース電極２ｑに接触している（図２０参照）。ここで、複数の電極面４１８ｄ（支持片４１８ｃ）での接続部材４１８の内径Ｄ２は、検出素子２における電極面４１８ｄが当接する部分である小径円柱部２ｃの外径Ｄ１よりも小さく設定されている。かかる構成によって、これら支持片４１８ｃは、弾性変形した状態で電極面４１８ｄを検出素子２に当接させており、この弾性変形による復元力によって電極面４１８ｄが検出素子２に圧接しているとともに、かかる構成によって支持片４１８ｃが検出素子２を弾性保持している。
【００９３】
外側接続片４１８ｂは、支持片４１８ｃ毎に一つずつ形成されている。外側接続片４１８ｂは、基体部４１８ａの外周縁から軸方向他方側へ折り曲げられて、板バネとして機能する。この外側接続片４１８ｂの外面は、ホルダ４に当接するホルダ当接部としてのホルダ接触面４１８ｅとなっている。
【００９４】
以上の構成の本実施形態の酸素センサ４０１によれば、接続部材４１８が、第１の弾性部である支持片４１８ｃと、弾性を有しホルダ接触面４１８ｅが形成された第２の弾性部である外側接続片４１８ｂと、を有することにより、例えば車両の振動を受けて酸素センサ４０１が振動した場合には、支持片４１８ｃと外側接続片４１８ｂとが弾性変形してアース電極２ｑとホルダ４との接続を維持するので、アース電極２ｑのホルダ４へのアースが維持され、酸素センサ４０１の検出精度が低下することを防止することができる。
【００９５】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について図２３および図２４を参照して説明する。図２３は、本実施形態にかかる接続部材およびその周囲を示す断面図（軸方向に沿った断面図）、図２４は、本実施形態にかかる接続部材を示す斜視図である。なお、本実施形態にかかる酸素センサ５０１は、第１の実施形態にかかる酸素センサ１と同様の構成要素を備えている。よって、それら同様の構成要素には共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。
【００９６】
本実施形態は、接続部材５１８の配置および形状が第１の実施形態に対して異なる。接続部材５１８は、酸素センサ５０１の軸方向における粉充填スペース４ｇの中間部分（例えば中央部分）に配置されており、接続部材５１８は、充填剤１２によって挟み込まれている。
【００９７】
接続部材５１８の基本構造は、第１の実施形態の接続部材１８と同じである。接続部材５１８が第１の実施形態の接続部材１８に対して異なる点は、外側接続部１８ｂの先端部１８ｆが折り曲げられて粉充填スペース４ｇに当接している点である。
【００９８】
以上の構成の本実施形態の酸素センサ５０１によれば、例えば車両の振動を受けて酸素センサ５０１が振動した場合には、第１の実施形態と同様に、接続部材５１８が弾性変形してアース電極２ｑとホルダ４との接続を維持するので、アース電極２ｑのホルダ４へのアースが維持され、酸素センサ５０１の検出精度が低下することを防止することができる。
【００９９】
（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態を図２５ないし図２８を参照して説明する。図２５は、本実施形態にかかる接続部材を示す斜視図、図２６は、本実施形態にかかる接続部材およびその周囲を示し、（ａ）は規定取付状態の断面図（軸方向に沿った断面図）、（ｂ）は位置ずれが発生した状態の断面図（軸方向に沿った断面図）、図２７は、本実施形態にかかる検出素子と接続部材との接続を示す断面図（軸方向に沿った断面図）である。図２８は、本実施形態にかかる接続部材の支持片の変形例を示す断面図である。本実施形態は、第１の実施形態に対して、接続部材６１８が第１の実施形態と異なり、その他の構成は同じである。よって、それら同様の構成要素には共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。
【０１００】
図２５ないし図２７に示すように、本実施形態の接続部材６１８の基本構造は、第１の実施形態の接続部材１８と同じである。この接続部材６１８における第１の実施形態の接続部材１８と異なる点は、電極部である電極面１８ｄが第１の突起部１８ｇを有するとともに、ホルダ接触部であるホルダ接触面１８ｅが第２の突起部１８ｈを有する点である。
【０１０１】
第１の突起部１８ｇは、略半球状に形成されて検出素子２に接触する。この接触は略点接触である。この第１の突起部１８ｇは、各電極面１８ｄに設けられている。そして、これら複数の第１の突起部１８ｇのうちの少なくとも一つ（具体的には一つ）が、アース電極２ｑに接触する。即ち、本実施形態では、複数の電極部である電極面１８ｄの少なくとも一つは、アース電極２ｑに接触する第１の突起部１８ｇを有している。
【０１０２】
第２の突起部１８ｈは、略半球状に形成されてホルダ４に接触する。この接触は略点接触である。これら第２の突起部１８ｈは、各第１の突起部１８ｇに対応して設けられている。
【０１０３】
以上説明した本実施形態では、電極面１８ｄの第１の突起部１８ｇがアース電極２ｑに接触することにより、電極面１８ｄが平坦な場合に比べて、アース電極２ｑに対する電極面１８ｄの接触圧が高くなるので、より確実に電極面１８ｄとアース電極２ｑとの接続を確保することができる。
【０１０４】
また、ホルダ接触面１８ｅの第２の突起部１８ｈがホルダ４に接触することにより、ホルダ接触面１８ｅが平坦な場合に比べて、ホルダ４に対するホルダ接触面１８ｅの接触圧が高くなるので、より確実にホルダ接触面１８ｅとホルダ４との接続を確保することができる。
【０１０５】
なお、第１の突起部として、半球状の第１の突起部１８ｇを例に説明したが、これに限るものではなく、例えば、第１の突起部は、図２８に変形例として示すように、三角錐状の第１の突起部１８ｇ´であっても良い。このとき、検出素子２への接続部材６１８の挿入方向Ｅの前方側となる第１の突起部１８ｇ´の前側斜線１８ｉの傾斜を、その挿入方向後方側となる第１の突起部１８ｇ´の後側斜線１８ｊの傾斜よりも緩やかにする、換言すると前側斜線１８ｉの長さを後側斜線１８ｊの長さよりも長くすることにより、よりスムーズに接続部材６１８を素子２に外挿することができる。また、第１の突起部は、三角柱状であっても良い。
【０１０６】
また、本実施形態では、第１の突起部１８ｇ，１８ｇ´が各電極面１８ｄに設けられた例を説明したが、これに限るものではなく、第１の突起部１８ｇ，１８´は、複数の電極面１８ｄのうちの一部の電極面１８ｄにだけに設けられていても良い。
【０１０７】
（第７の実施形態）
次に、本発明の第７の実施形態を図２９および図３０を参照して説明する。図２９は、本実施形態にかかる接続部材を示す斜視図、図３０は、図２９中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。本実施形態は、第２の実施形態に対して、接続部材７１８が異なり、その他の構成は同じである。よって、それら同様の構成要素には共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。
【０１０８】
図２９および図３０に示すように、本実施形態の接続部材７１８の基本構造は、第２の実施形態の接続部材２１８と同じである。この接続部材７１８における第２の実施形態の接続部材２１８と異なる点は、電極部である電極面２１８ｄが第１の突起部２１８ｇを有するとともに、ホルダ接触部であるホルダ接触面２１８ｅが第２の突起部２１８ｈを有する点である。
【０１０９】
第１の突起部２１８ｇは、略半球状に形成されて検出素子２（図１１参照）に接触する。この接触は略点接触である。この第１の突起部２１８ｇは、各電極面２１８ｄに設けられている。そして、これら複数の第１の突起部２１８ｇのうちの少なくとも一つ（具体的には一つ）が、アース電極２ｑ（図１１参照）に接触する。即ち、本実施形態では、複数の電極部である電極面２１８ｄの少なくとも一つは、アース電極２ｑに接触した第１の突起部２１８ｇを有している。
【０１１０】
第２の突起部２１８ｈは、略半球状に形成されてホルダ４（図１１参照）に接触する。この接触は略点接触である。これら第２の突起部２１８ｈは、第１の突起部３１８ｇに対応して各ホルダ接触面２１８ｅに設けられている。
【０１１１】
以上説明した本実施形態では、電極面２１８ｄの第１の突起部２１８ｇがアース電極２ｑに接触することにより、電極面２１８ｄが平坦な場合に比べて、アース電極２ｑに対する電極面２１８ｄの接触圧が高くなるので、より確実に電極面２１８ｄとアース電極２ｑとの接続を確保することができる。
【０１１２】
また、ホルダ接触面２１８ｅの第２の突起部２１８ｈがホルダ４に接触することにより、ホルダ接触面２１８ｅが平坦な場合に比べて、ホルダ４に対するホルダ接触面２１８ｅの接触圧が高くなるので、より確実にホルダ接触面２１８ｅとホルダ４との接続を確保することができる。
【０１１３】
（第８の実施形態）
次に、本発明の第８の実施形態を図３１および図３２を参照して説明する。図３１は、本実施形態にかかる接続部材を示す斜視図、図３２は、図３１中のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。本実施形態は、第３の実施形態に対して、接続部材８１８が異なり、その他の構成は同じである。よって、それら同様の構成要素には共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。
【０１１４】
図３１および図３２に示すように、本実施形態の接続部材８１８の基本構造は、第３の実施形態の接続部材３１８と同じである。この接続部材８１８における第３の実施形態の接続部材３１８と異なる点は、電極部である電極面３１８ｄが第１の突起部３１８ｇを有するとともに、ホルダ接触部であるホルダ接触面３１８ｅが第２の突起部３１８ｈを有する点である。
【０１１５】
第１の突起部３１８ｇは、略半球状に形成されて検出素子２（図１５参照）に接触する。この接触は略点接触である。この第１の突起部３１８ｇは、各電極面３１８ｄに設けられている。そして、これら複数の第１の突起部３１８ｇのうちの少なくとも一つ（具体的には一つ）が、アース電極２ｑ（図１５参照）に接触する。即ち、本実施形態では、複数の電極部である電極面３１８ｄの少なくとも一つは、アース電極２ｑに接触した第１の突起部３１８ｇを有している。
【０１１６】
第２の突起部３１８ｈは、略半球状に形成されてホルダ４（図１５参照）に接触する。この接触は略点接触である。これら第２の突起部３１８ｈは、第１の突起部３１８ｇに対応して各ホルダ接触面３１８ｅに設けられている。
【０１１７】
以上説明した本実施形態では、電極面３１８ｄの第１の突起部３１８ｇがアース電極２ｑに接触することにより、電極面３１８ｄが平坦な場合に比べて、アース電極２ｑに対する電極面３１８ｄの接触圧が高くなるので、より確実に電極面３１８ｄとアース電極２ｑとの接続を確保することができる。
【０１１８】
また、ホルダ接触面３１８ｅの第２の突起部３１８ｈがホルダ４に接触することにより、ホルダ接触面３１８ｅが平坦な場合に比べて、ホルダ４に対するホルダ接触面３１８ｅの接触圧が高くなるので、より確実にホルダ接触面３１８ｅとホルダ４との接続を確保することができる。
【０１１９】
（第９の実施形態）
次に、本発明の第９の実施形態を図３３および図３４を参照して説明する。図３３は、本実施形態にかかる接続部材を示す斜視図、図３４は、図３３中のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。本実施形態は、第４の実施形態に対して、接続部材９１８が異なり、その他の構成は同じである。よって、それら同様の構成要素には共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。
【０１２０】
図３３および図３４に示すように、本実施形態の接続部材９１８の基本構造は、第４の実施形態の接続部材４１８と同じである。この接続部材８１８における第４の実施形態の接続部材４１８と異なる点は、電極部である電極面４１８ｄが第１の突起部４１８ｇを有するとともに、ホルダ接触部であるホルダ接触面４１８ｅが第２の突起部４１８ｈを有する点である。
【０１２１】
第１の突起部４１８ｇは、略半球状に形成されて検出素子２（図１９参照）に接触する。この接触は略点接触である。この第１の突起部３１８ｇは、各電極面４１８ｄに設けられている。そして、これら複数の第１の突起部４１８ｇのうちの少なくとも一つ（具体的には一つ）が、アース電極２ｑ（図１９参照）に接触する。即ち、本実施形態では、複数の電極部である電極面４１８ｄの少なくとも一つは、アース電極２ｑに接触した第１の突起部４１８ｇを有している。
【０１２２】
第２の突起部４１８ｈは、略半球状に形成されてホルダ４（図１９参照）に接触する。この接触は略点接触である。これら第２の突起部４１８ｈは、第１の突起部４１８ｇに対応して各ホルダ接触面４１８ｅに設けられている。
【０１２３】
以上説明した本実施形態では、電極面４１８ｄの第１の突起部４１８ｇがアース電極２ｑに接触することにより、電極面４１８ｄが平坦な場合に比べて、アース電極２ｑに対する電極面４１８ｄの接触圧が高くなるので、より確実に電極面４１８ｄとアース電極２ｑとの接続を確保することができる。
【０１２４】
また、ホルダ接触面４１８ｅの第２の突起部４１８ｈがホルダ４に接触することにより、ホルダ接触面４１８ｅが平坦な場合に比べて、ホルダ４に対するホルダ接触面４１８ｅの接触圧が高くなるので、より確実にホルダ接触面４１８ｅとホルダ４との接続を確保することができる。
【０１２５】
なお、本発明は、上記実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。例えば、第１〜第５の実施形態において、接続部材１８，２１８，３１８，４１８，５１８が検出素子２に面接触している例を説明したが、接続部材１８，２１８，３１８，４１８，５１８は、検出素子２に線接触していても良い。
【０１２６】
なお、第６〜第９の実施形態において、第１の突起部および第２の突起部として、半球状の第１の突起部１８ｇ，２１８ｇ，３１８ｇ，４１８ｇおよび第２の突起部１８ｈ，２１８ｈ，３１８ｈ，４１８ｈを例に説明したが、これに限るものではなく、例えば、第１の突起部および第２の突起部は、例えば三角錐状や三角柱状などであって良い。
【０１２７】
また、第７ないし第９の実施形態では、第１の突起部２１８ｇ，３１８ｇ，４１８ｇが各電極面２１８ｄ，３１８ｄ，４１８ｄに設けられ、第２の突起部２１８ｈ，３１８ｈ，４１８ｈが各ホルダ接触面２１８ｅ，３１８ｅ，４１８ｅに設けられた例を説明したが、これに限るものではなく、第１の突起部２１８ｇ，３１８ｄ，４１８ｄは、複数の電極面２１８ｄ，３１８ｄ，４１８ｄのうちの一部にのみ設けられていても良く、また、第２の突起部２１８ｈ，３１８ｈ，４１８ｈは、複数のホルダ接触面２１８ｅ，３１８ｅ，４１８ｅのうちの一部にのみ設けられていても良い。
【０１２８】
また、第５の実施形態で説明した接続部材５１８に、第６の実施形態で説明した第１の突起部１８ｇおよび第２の突起部１８ｈを設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる酸素センサを排気管に取り付けられた状態で示す側面図。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる酸素センサの断面図（軸方向に沿った断面図）。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかる酸素センサの要部の断面図（軸方向に沿った断面図）。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかる酸素センサの要部の分解断面図（軸方向に沿った断面図）。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかる検出素子の分解斜視図。
【図６】本発明の第１の実施形態にかかる検出素子のアース電極を示す側面図。
【図７】本発明の第１の実施形態にかかる検出素子と接続部材との接続を示す断面図（軸方向に沿った断面図）。
【図８】本発明の第１の実施形態にかかる接続部材を示す斜視図。
【図９】本発明の第１の実施形態にかかる検出素子と接続部材とを示す斜視図。
【図１０】本発明の第１の実施形態にかかる接続部材およびその周囲を示し、（ａ）は規定取付状態の断面図（軸方向に沿った断面図）、（ｂ）は位置ずれが発生した状態の断面図（軸方向に沿った断面図）。
【図１１】本発明の第２の実施形態にかかる酸素センサの断面図（軸方向に沿った断面図）。
【図１２】本発明の第２の実施形態にかかる酸素センサの要部の断面図（軸方向に沿った断面図）。
【図１３】本発明の第２の実施形態にかかる酸素センサの要部の分解断面図（軸方向に沿った断面図）。
【図１４】本発明の第２の実施形態にかかる接続部材を示す斜視図。
【図１５】本発明の第３の実施形態にかかる酸素センサの断面図（軸方向に沿った断面図）。
【図１６】本発明の第３の実施形態にかかる酸素センサの要部の断面図（軸方向に沿った断面図）。
【図１７】本発明の第３の実施形態にかかる酸素センサの要部の分解断面図（軸方向に沿った断面図）。
【図１８】本発明の第３の実施形態にかかる接続部材を示す斜視図。
【図１９】本発明の第４の実施形態にかかる酸素センサの断面図（軸方向に沿った断面図）。
【図２０】本発明の第４の実施形態にかかる酸素センサの要部の断面図（軸方向に沿った断面図）。
【図２１】本発明の第４の実施形態にかかる酸素センサの要部の分解断面図（軸方向に沿った断面図）。
【図２２】本発明の第４の実施形態にかかる接続部材を示す斜視図。
【図２３】本発明の第５の実施形態にかかる接続部材およびその周囲を示す断面図（軸方向に沿った断面図）
【図２４】本発明の第５の実施形態にかかる接続部材を示す斜視図。
【図２５】本発明の第６の実施形態にかかる接続部材を示す斜視図。
【図２６】本発明の第６の実施形態にかかる接続部材およびその周囲を示し、（ａ）は規定取付状態の断面図（軸方向に沿った断面図）、（ｂ）は位置ずれが発生した状態の断面図（軸方向に沿った断面図）。
【図２７】本発明の第６の実施形態にかかる検出素子と接続部材との接続を示す断面図（軸方向に沿った断面図）。
【図２８】本発明の第６の実施形態にかかる接続部材の支持片の変形例を示す断面図。
【図２９】本発明の第７の実施形態にかかる接続部材を示す斜視図。
【図３０】図２９中のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図３１】本発明の第８の実施形態にかかる接続部材を示す斜視図。
【図３２】図３１中のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図３３】本発明の第９の実施形態にかかる接続部材を示す斜視図。
【図３４】図３３中のＣ−Ｃ線に沿った断面図。
【符号の説明】
【０１３０】
１，２０１，３０１，４０１，５０１  酸素センサ（ガスセンサ）
２ｑ  アース電極
２  検出素子
４  ホルダ
４ａ  素子挿入孔
１２  充填剤
１３  押圧部材
１８，２１８，３１８，４１８，５１８，６１８，７１８，８１８，９１８  接続部材
１８ｃ，２１８ｃ，３１８ｃ，４１８ｃ  支持片（第１の弾性部）
１８ｄ，２１８ｄ，３１８ｄ，４１８ｄ  電極面（電極部）
１８ｅ，２１８ｅ，３１８ｅ，４１８ｅ  ホルダ接触面（ホルダ接触部）
１８ｇ，２１８ｇ，３１８ｇ，４１８ｇ  第１の突起部１８ｇ
１８ｈ，２１８ｈ，３１８ｈ，４１８ｈ  第２の突起部１８ｈ
２１８ｂ，４１８ｂ  ホルダ接触部（第２の弾性部）
Ｄ１  検出素子の外径
Ｄ２  接続部材の内径
Ｙ  電極部間のピッチ
ｗ  アース電極の幅
【図１】
2009288175.tif 000003
【図２】
2009288175.tif 000004
【図３】
2009288175.tif 000005
【図４】
2009288175.tif 000006
【図５】
2009288175.tif 000007
【図６】
2009288175.tif 000008
【図７】
2009288175.tif 000009
【図８】
2009288175.tif 000010
【図９】
2009288175.tif 000011
【図１０】
2009288175.tif 000012
【図１１】
2009288175.tif 000013
【図１２】
2009288175.tif 000014
【図１３】
2009288175.tif 000015
【図１４】
2009288175.tif 000016
【図１５】
2009288175.tif 000017
【図１６】
2009288175.tif 000018
【図１７】
2009288175.tif 000019
【図１８】
2009288175.tif 000020
【図１９】
2009288175.tif 000021
【図２０】
2009288175.tif 000022
【図２１】
2009288175.tif 000023
【図２２】
2009288175.tif 000024
【図２３】
2009288175.tif 000025
【図２４】
2009288175.tif 000026
【図２５】
2009288175.tif 000027
【図２６】
2009288175.tif 000028
【図２７】
2009288175.tif 000029
【図２８】
2009288175.tif 000030
【図２９】
2009288175.tif 000031
【図３０】
2009288175.tif 000032
【図３１】
2009288175.tif 000033
【図３２】
2009288175.tif 000034
【図３３】
2009288175.tif 000035
【図３４】
2009288175.tif 000036