CN109211999A - 气体传感器以及气体传感器的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够将端子金属件可靠地保持于分隔件的内部并将传感器元件的电极极板和端子金属件稳定地电连接的气体传感器。该气体传感器包括：具有电极极板的传感器元件；端子金属件及具有用于保持端子金属件的贯穿孔的分隔件，端子金属件包括主体部及弹性部，该弹性部与主体部相连接而成为一体，并利用规定的接点与电极极板弹性地相连接，主体部包括顶端侧限制部以及后端侧限制部，在主体部产生向与主体部的轴线方向交叉的方向的移动时，该顶端侧限制部及后端侧限制部自身抵接于贯穿孔的壁面来限制该移动，接点沿着轴线方向位于顶端侧限制部和后端侧限制部之间，并且顶端侧限制部和后端侧限制部借助形成为端子金属件的一部分的平板部位相连结。

Description

气体传感器以及气体传感器的制造方法

技术领域

本发明涉及一种具有用于检测被检测气体的浓度的传感器元件的气体传感器以及气体传感器的制造方法。

背景技术

作为用于检测汽车等的废气中的氧、NO_X的浓度的气体传感器，公知有一种具有使用固体电解质的板状的传感器元件的气体传感器。

作为这种气体传感器，广泛使用如下结构的气体传感器：在板状的传感器元件的后端侧外表面设置多个电极极板(electrode pad)，使端子金属件与各个上述电极极板电接触而将来自传感器元件的传感器输出信号向外部取出，或者向层叠在传感器元件上的加热器供电(专利文献1)。

在此，如图19所示，端子金属件200包括：主体部201，其为例如将金属板切割并使其立起而成的剖面呈日文假名“コ”字形的条状；折回部202，其是将主体部201的顶端侧部分朝向传感器元件(未图示)折回而成的，折回部202与传感器元件的电极极板弹性地相连接；以及弯边部204，其用于将引线的顶端弯边(日文：加締める)。

另外，1对第1定位部206、206自主体部201的主面(背面)200a的宽度方向两侧弯曲90度并突出，并且1对第2定位部208、208自主体部201的顶端侧向宽度方向两侧延伸。

并且，若将端子金属件200插入分隔件1300的贯穿孔1300h，则第2定位部208的顶端抵接于贯穿孔1300h的顶端侧的台阶部1300p，从而将端子金属件200保持于贯穿孔1300h内。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-129727号公报(图5)

发明内容

发明要解决的问题

另外，如图20所示，为了将端子金属件200顺畅地插入分隔件1300的贯穿孔1300h，而在端子金属件200和贯穿孔1300h之间设置有间隙G。

并且，折回部202在利用接点P与传感器元件10的电极极板11a相接触时，自电极极板11a受到向径向外侧(图20的右侧、与传感器元件10相反的这一侧)的反作用力F。

这时，由于第2定位部208的背面208a仅在比接点P靠顶端侧的位置抵接于贯穿孔1300h的受到反作用力F的一侧的壁面1300h1，因此以将背面208a作为支点使端子金属件200的后端侧部分朝向与传感器元件10相反的这一侧(图20中的右侧)倾倒的方式沿着箭头H的方向作用力矩。其结果，端子金属件200自轴线偏移，存在电极极板11a和端子金属件200之间的电连接变得不稳定的风险。另外，也由于搭载有气体传感器的车辆的行进振动等而沿着箭头H的方向作用有力矩，从而导致端子金属件200自轴线偏移，存在电连接变得不稳定的风险。

于是，本发明的目的在于提供一种将端子金属件可靠地保持于分隔件的内部并且能够将传感器元件的电极极板和端子金属件稳定地电连接的气体传感器以及气体传感器的制造方法。

用于解决问题的方案

为了解决上述课题，本发明的气体传感器包括：传感器元件，其形成为沿着轴线方向延伸的板状，该传感器元件在后端侧的外表面具有电极极板；端子金属件，其沿着所述轴线方向延伸并与所述电极极板电连接；以及分隔件，其为筒状，该分隔件具有用于保持所述端子金属件的贯穿孔，并且包围所述传感器元件的后端侧部分，其中，所述端子金属件包括主体部以及弹性部，该弹性部与所述主体部相连接而成为一体，该弹性部朝向所述传感器元件折回，并利用规定的接点与所述电极极板弹性地相连接，所述主体部包括顶端侧限制部和后端侧限制部，在所述主体部产生向与所述主体部的所述轴线方向交叉的方向的移动时，该顶端侧限制部和后端侧限制部自身抵接于所述贯穿孔的壁面来限制所述移动，所述接点沿着所述轴线方向位于所述顶端侧限制部和所述后端侧限制部之间，并且所述顶端侧限制部和所述后端侧限制部借助形成为所述端子金属件的一部分的平板部位相连结。

若端子金属件的弹性部利用接点与传感器元件的电极极板相接触，则其自电极极板受到反作用力，端子金属件自轴线稍微偏移并且被压向相反侧。

这时，采用该气体传感器，在轴线方向上隔着接点配置的顶端侧限制部和后端侧限制部与形成各个贯穿孔的壁面相抵接从而支承端子金属件。即，端子金属件的在贯穿孔的内部向与轴线方向交叉的方向的进一步的移动(偏移)被在轴线方向上隔着接点的相同的顶端侧限制部和后端侧限制部限制。由此，能够抑制端子金属件绕着接点自轴线进一步偏移，与仅利用接点的顶端侧和后端侧中的1个部位来限制端子金属件的移动的情况相比，使端子金属件绕着接点运动的力矩变小。

其结果，能够抑制端子金属件自轴线偏移而使电极极板和端子金属件之间的电连接变得不稳定。同样地，即使针对搭载有气体传感器的车辆的行进振动等，使端子金属件绕着接点运动的力矩也会减小，因此能够抑制端子金属件自轴线偏移。

另外，由于顶端侧限制部和后端侧限制部借助平板部位相连结，因此能够将顶端侧限制部和后端侧限制部形成于所希望的正确的位置而不会像利用弯曲加工来制作这些限制部的情况那样存在由残余应力导致的变形，能够更可靠地抑制端子金属件自轴线的偏移。

另外，对于“平板”而言，当然不是必须要求平面度的结构，也容许其有稍微的凹凸。

在本发明的气体传感器中，也可以是，相对于所述贯穿孔的内部的所述端子金属件的所述轴线方向上的长度L1而言，所述顶端侧限制部的最顶端和所述后端侧限制部的最后端之间的所述轴线方向上的间隔L2大于L1/2。

采用该气体传感器，相对面在接点的前后分别限制端子金属件的移动的轴线O方向上的跨距(间隔L2)相对于长度L1变长，能够进一步抑制使端子金属件绕着接点运动的力矩。

在本发明的气体传感器中，也可以是，所述主体部的毛边以朝向与所述分隔件的形成所述贯穿孔的壁面相对的相对面中的、靠所述弹性部侧的相对面的方式形成。

采用该气体传感器，能够抑制毛边向分隔件的壁面方向突出而与壁面干涉，并且能够使相对面紧密地与壁面相抵接，能够可靠地限制端子金属件向与轴线方向交叉的方向的移动。另外，由于也可以不去除毛边，因此生产率提高。另外，毛边是在JIS-B0051(2004年)中规定的“角的边缘上的外侧的几何形状的残留物，即机械加工或者成型工序中的零件上的残留物”。

本发明的第1方面的气体传感器的制造方法是所述气体传感器的制造方法，所述传感器元件在表面和背面具有1对所述电极极板或者两对以上的所述电极极板，将所述端子金属件以所述接点彼此相对的方式保持于所述分隔件的贯穿孔，其中，该气体传感器的制造方法包括：分隔件收容工序，在该分隔件收容工序中，使用第1治具，所述第1治具具有用于沿着所述轴线方向收容所述分隔件的收容空间，在将所述分隔件以及所述端子金属件收容在所述收容空间内时，自所述收容空间的底面沿着所述分隔件的后端侧部分立起设置的规定厚度的平面部配置在与所述接点部彼此的相对面相对应的位置，自所述第1治具的后端侧收容所述分隔件，并且将所述平面部贯穿于所述分隔件的所述贯穿孔中的与所述相对面相对应的位置；端子金属件保持工序，在该端子金属件保持工序中，以所述平面部隔在所述接点彼此之间的方式，将各个所述端子金属件自所述分隔件的后端侧插入所述贯穿孔并保持所述端子金属件；以及治具脱离工序，在该治具脱离工序中，使所述第1治具相对于所述分隔件相对地向顶端侧脱离。

采用第1方面的气体传感器的制造方法，在以接点彼此相对的方式将1对以上的端子金属件安装于分隔件时，由于在接点彼此之间隔着第1治具的平面部，因此能够抑制相对的端子金属件彼此相接触并互相缠绕，能够抑制端子金属件的破损、变形，能够使操作性提高。

本发明的第2方面的气体传感器的制造方法是所述气体传感器的制造方法，所述传感器元件在表面和背面具有1对所述电极极板或者两对以上的所述电极极板，将所述端子金属件以所述接点彼此相对的方式保持于所述分隔件的贯穿孔，其中，该气体传感器的制造方法包括：引线贯穿工序，在该引线贯穿工序中，使能与各个所述端子金属件连接的引线贯穿所述分隔件的所述贯穿孔并自所述贯穿孔的顶端侧突出；端子金属件连接工序，在该端子金属件连接工序中，将所述端子金属件分别电连接于所述引线的顶端；端子金属件收容工序，在该端子金属件收容工序中，使用第2治具，所述第2治具具有能以与所述分隔件内的所述端子金属件的保持位置相同的方式沿着所述轴线方向收容所述端子金属件的收容空间，在将所述端子金属件收容到所述收容空间时，自所述收容空间的底面沿着所述轴线方向立起设置的规定厚度的平面部配置在与所述接点彼此的相对面相对应的位置，所述收容空间的内径小于或等于所述分隔件的顶端部的最大外径，以所述平面部隔在所述接点彼此之间的方式自所述第2治具的后端侧收容所述端子金属件；分隔件抵接工序，在该分隔件抵接工序中，一边将所述引线向后端侧拉拽，一边使所述分隔件的顶端抵接于所述第2治具的后端；端子金属件保持工序，在该端子金属件保持工序中，将所述端子金属件自抵接在所述第2治具的后端的所述分隔件的所述贯穿孔的顶端侧插入该贯穿孔并保持所述端子金属件；以及治具脱离工序，在该治具脱离工序中，使所述第2治具相对于所述分隔件相对地向顶端侧脱离。

采用第2方面的气体传感器的制造方法，在以接点彼此相对的方式将1对以上的端子金属件安装于分隔件时，由于在接点彼此之间隔着第2治具的平面部，因此能够抑制相对的端子金属件彼此相接触并互相缠绕，能够抑制端子金属件的破损、变形，能够使操作性提高。

发明的效果

采用该发明，能够得到将端子金属件可靠地保持于分隔件的内部并且能够将传感器元件的电极极板和端子金属件稳定地电连接的气体传感器。

附图说明

图1是本发明的实施方式的气体传感器的沿着轴线方向的剖视图。

图2是端子金属件的立体图。

图3是其他的端子金属件的立体图。

图4是顶端侧分隔件的立体图。

图5是将端子金属件插入顶端侧分隔件的贯穿孔的工序图。

图6是表示将端子金属件保持于顶端侧分隔件的状态的径向上的剖视图。

图7是表示将端子金属件插入顶端侧分隔件的贯穿孔并保持端子金属件的状态的轴线方向上的剖视图。

图8是端子金属件的侧视图。

图9是传感器元件的立体图。

图10是在第1方面的实施方式中使用的第1治具的俯视图。

图11是沿着图10的A-A线的剖视图。

图12是表示将端子金属件插入被收容于第1治具中的分隔件的状态的图。

图13是第1方面的实施方式的气体传感器的制造方法的工序图。

图14是在第2方面的实施方式中使用的第2治具的俯视图。

图15是沿着图14的B-B线的剖视图。

图16是表示将端子金属件收容于第2治具的状态的图。

图17是第2方面的实施方式的气体传感器的制造方法的工序图。

图18是表示端子金属件相对于平面部沿着排列设置方向偏移后的状态的图。

图19是以往的端子金属件的立体图。

图20是表示将以往的端子金属件保持于分隔件的贯穿孔的状态的剖视图。

附图标记说明

1气体传感器；10传感器元件；10a气体检测部；11a～12c电极极板；20、30端子金属件；20f、30f平板部位；21、31主体部；22、32弹性部；25、351后端侧限制部；29、352顶端侧限制部；25a、29a、35a相对面；20p毛边；90分隔件(顶端侧分隔件)；90h、90h1、90h2贯穿孔；90w1、90w2贯穿孔的壁面；90t第2限制构件；300第1治具；300h、400h收容空间；300b、400b收容空间的底面；300s、400s第1限制构件；312、412平面部；314、316端子金属件限制构件；400第2治具；O轴线；P1、P2接点；D1收容空间的内径；D2分隔件的顶端部的最大外径；L排列设置方向。

具体实施方式

以下，说明本发明的实施方式。

图1是本发明的实施方式的气体传感器(NO_X传感器)1的沿着轴线O方向的整体剖视图，图2、图3是端子金属件20、30的立体图，图4是顶端侧分隔件90的立体图，图5是将端子金属件20插入顶端侧分隔件90的贯穿孔90h的工序图，图6是表示将端子金属件20插入顶端侧分隔件90的贯穿孔90h并保持端子金属件20的状态的径向上的剖视图，图7是表示将端子金属件20插入顶端侧分隔件90的贯穿孔90h并保持端子金属件20的状态的轴线O方向上的剖视图。另外，图6表示沿着图5的A-A线且与轴线O方向正交的剖面。图7表示沿着图5的B-B线且沿着轴线O的方向的剖面。

该气体传感器1是用于检测汽车、各种内燃机的废气中的氧浓度的NO_X传感器。

在图1中，气体传感器1包括：主体金属壳体138，其为筒状，该主体金属壳体138在外表面形成有用于将其固定于排气管的螺纹部139；传感器元件10，其形成为沿着轴线O方向(气体传感器1的长边方向：图中的上下方向)延伸的板状形状；陶瓷套筒106，其为筒状，该陶瓷套筒106以包围传感器元件10的径向周围的方式配置；顶端侧分隔件90，其为陶瓷制且呈筒状，该顶端侧分隔件90以在自身的顶端侧的内部空间包围传感器元件10的后端部周围的状态配置；以及6个(在图1中仅图示了4个)端子金属件20、30，该6个端子金属件20、30插入贯穿孔90h并被保持，该贯穿孔90h沿着轴线O方向贯通顶端侧分隔件90。

另外，像后述那样地，陶瓷制筒状的后端侧分隔件95与顶端侧分隔件90的后端侧接触地配置。

顶端侧分隔件90相当于技术方案中的“分隔件”。

另外，顶端侧分隔件90的6个贯穿孔90h在顶端侧分隔件90的顶端侧与上述内部空间相连通，各端子金属件20、30与传感器元件10的后端侧的外表面相对并且与形成在该外表面的电极极板11a～12c(参照图9)电连接。

另外，对于电极极板11a～12c而言，在传感器元件10的后端侧的两个面分别沿着宽度方向排列3个电极极板。各电极极板11a～12c能够形成为例如以Pt为主体的烧结体。

另一方面，传感器元件10的顶端的气体检测部10a被氧化铝等的多孔保护层14覆盖。

另外，如图9所示，传感器元件10形成为沿着轴线O方向延伸的板状，顶端部10s成为用于检测氧浓度以及NO_X浓度的气体检测部10a，气体检测部10a被多孔保护层14覆盖。另外，传感器元件10自身是公知的结构，虽然未图示，但是其包括：气体检测部，其具有基准单元、NO_X检测单元以及包括氧离子透过性的固体电解质体和1对电极在内的氧浓度单元；以及加热部，其用于对气体检测部进行加热并保持恒定温度。

并且，在传感器元件10的一侧的主面(表面)10A的后端侧沿着宽度W方向排列有两个电极极板11a、11b，来自氧浓度单元的传感器输出信号经由引线部(未图示)自这些电极极板11a、11b输出。另外，在沿宽度方向的电极极板11a、11b之间且是在轴线O方向上比电极极板11a、11b靠后端侧的位置形成有1个电极极板11c。

另外，在以与主面10A相对的方式设置的另一侧的主面(背面)10B的后端侧沿着宽度方向排列有两个电极极板12a、12b，经由引线部(未图示)向加热部供给电力。另外，在沿宽度方向的电极极板12a、12b之间且是在轴线O方向上比电极极板12a、12b靠后端侧的位置形成有1个电极极板12c。

在此，电极极板11c经由引线部向基准单元施加基准电压，电极极板12c经由引线部输出来自NO_X单元的传感器输出信号。

各电极极板11a～12c形成为在轴线O方向上较长的矩形，例如能够形成为以Pt为主体的烧结体。另外，在本实施方式中，配置在传感器元件10的各面上的电极极板11a、11b、11c和电极极板12a、12b、12c隔着传感器元件10彼此相对且分别成对，具体而言，成为1对的电极极板11a和电极极板12a相对，成为另外1对的电极极板11b和电极极板12b相对，成为又1对的电极极板11c和电极极板12c相对。即，在本实施方式中，具有成为合计3对的电极极板11a～12c。

另外，在分隔件90的贯穿孔90h(90h1、90h2)中保持有上述6个端子金属件20、30(图4)，其中，隔着传感器元件10与电极极板11c、12c相对的两个端子金属件20、以及隔着传感器元件10与电极极板11a、12a、11b、12b相对的4个端子金属件30分别相当于“1对端子金属件”(参照图4)。即，在本实施方式中，具有成为合计3对的端子金属件20、30。

主体金属壳体138由不锈钢材构成，并构成为具有沿着轴线方向贯通该主体金属壳体138的贯通孔154且具有朝向贯通孔154的径向内侧突出的凸台部152的大致筒状形状。在该贯通孔154中，以使传感器元件10的顶端部比该贯通孔154自身的顶端突出的方式配置有该传感器元件10。另外，凸台部152形成为相对于与轴线方向垂直的平面倾斜的朝向内侧的锥面。

另外，在主体金属壳体138的贯通孔154的内部，自顶端侧到后端侧以包围传感器元件10的径向周围的状态依次层叠有大致环状的氧化铝制的陶瓷保持件151、粉末填充层153(以下也称为滑石环153)以及上述的陶瓷套筒106。

另外，在陶瓷套筒106和主体金属壳体138的后端部140之间配置有弯边密封件157。另外，主体金属壳体138的后端部140以能隔着弯边密封件157向顶端侧按压陶瓷套筒106的方式弯边。

另一方面，如图1所示，在主体金属壳体138的顶端侧(图1中的下方)外周，通过焊接等方式安装有覆盖传感器元件10的突出部分并且具有多个孔部的金属制(例如不锈钢材等)的双重的保护件即外部保护件142及内部保护件143。

并且，在主体金属壳体138的后端侧外周固定有外筒144。另外，在外筒144的后端侧(图1中的上方)的开口部配置有橡胶制的垫圈170，在该垫圈170中形成有供4根引线146(在图1中仅图示了两根)贯穿的引线贯穿孔170h，4根引线146分别与传感器元件10的6个端子金属件20、30(在图1中仅图示了4个)电连接。

引线146自端子金属件20、30的后端侧向顶端侧分隔件90的后端侧引出，进一步经由后端侧分隔件95的贯穿孔(未图示)以及垫圈170向气体传感器1的外部引出。

另外，在比主体金属壳体138的后端部140突出的传感器元件10的后端侧(图1中的上方)配置有顶端侧分隔件90，该顶端侧分隔件90具有自外表面向径向外侧突出的凸缘部90p。凸缘部90p借助保持构件169与外筒144相抵接，从而将顶端侧分隔件90保持于外筒144的内部。

另外，在垫圈170和顶端侧分隔件90之间配置有后端侧分隔件95，在垫圈170的弹性力的作用下使后端侧分隔件95向顶端侧推压顶端侧分隔件90。由此，将凸缘部90p压向保持构件169侧，从而将顶端侧分隔件90以及后端侧分隔件95保持于外筒144的内部。

图2、图3分别示出端子金属件20、30的立体图。在本实施方式中使用了两种端子金属件20、30。

另外，如图6所示，由于4根顶端侧端子金属件30都是使在顶端侧分隔件90内相邻的顶端侧端子金属件30彼此线对称的形状，因此使用其中1根顶端侧端子金属件30(图6的左上的位置Ⅰ)来进行说明。

在此，图6的左下的位置Ⅱ的顶端侧端子金属件30以沿着传感器元件10的面方向的线为轴线相对于位置Ⅰ的顶端侧端子金属件30线对称。图6的右下的位置Ⅲ的顶端侧端子金属件30以与传感器元件10的面方向垂直的线为轴线相对于位置Ⅱ的顶端侧端子金属件30线对称。图6的右上的位置Ⅳ的顶端侧端子金属件30以与传感器元件10的面方向垂直的线为轴线相对于位置Ⅰ的顶端侧端子金属件30线对称。

另外，由于两根顶端侧端子金属件20都是使在顶端侧分隔件90内相邻的顶端侧端子金属件20彼此线对称的形状，因此使用其中1根顶端侧端子金属件20(位于图6中的上方的位置)来进行说明。

在此，图6的下侧的顶端侧端子金属件20以沿着传感器元件10的面方向的线为轴线相对于上侧的顶端侧端子金属件20线对称。另外，顶端侧端子金属件20沿着传感器元件10的宽度方向位于两根顶端侧端子金属件30之间。

如图2所示，端子金属件20整体沿着轴线O方向延伸并一体地具有：引线连接部23，其能与引线146(参照图1)相连接；主体部21，其为大致板状，并与引线连接部23的顶端侧相连；以及弹性部22，其在主体部21的顶端侧朝向传感器元件10折回。主体部21的板面形成为平板部位20f。

端子金属件20例如能够通过将1个金属板(因科镍合金(注册商标)等)冲切后将其弯折成规定形状来制造，但是不限定于此。

引线连接部23是公知的形成为筒状的压接端子部，通过朝向绝缘皮将使导线露出的引线146插入该筒内并压接，从而将引线146与该引线连接部23电连接。

将主体部21的轴线O方向中央的宽度方向两侧的外侧部分向传感器元件10侧折回90度从而形成剖面呈日文假名“コ”字形的保持部27。主体部21作为端子金属件20的基部来确保端子金属件20的强度。另外，1对保持部27随着朝向后端侧去彼此之间的间隔呈日文假名“ハ”字形扩展。

另一方面，自主体部21的轴线O方向的后端侧的宽度方向两侧分别朝向外侧延伸出与主体部21处于一个面的1对矩形片状的后端侧限制部25、25。同样地，自主体部21的轴线O方向的顶端侧的宽度方向两侧分别朝向外侧延伸出与主体部21处于一个面的1对矩形片状的顶端侧限制部29、29。

弹性部22自主体部21的顶端朝向传感器元件10向后端侧折回，并利用接点P1与电极极板11c、12c(参照图1、图9)弹性地相连接。另外，弹性部22相对于主体部21沿着径向弹性地挠曲。

另外，顶端侧限制部29的背面29a以及后端侧限制部25的背面25a(与弹性部22相反侧的面)分别相当于技术方案中的与分隔件的形成贯穿孔的壁面相对的“相对面”。

另外，如图3所示，端子金属件30整体沿着轴线O方向延伸并一体地具有：引线连接部33，其能与引线146(参照图1)相连接；主体部31，其与引线连接部33的顶端侧相连；以及弹性部32，其在主体部31的顶端侧朝向传感器元件10折回。

端子金属件30例如能够通过将1个金属板(因科镍合金(注册商标)等)冲切后将其弯折成规定形状来制造，但是不限定于此。

引线连接部33形成为与引线连接部23同样的压接端子部并与引线146电连接。

主体部31的剖面呈L字形，其宽度方向上的一侧的外侧部分朝向传感器元件10侧折回90度而形成位置限制部35。位置限制部35的板面形成为平板部位30f。另外，主体部31作为端子金属件30的基部来确保端子金属件30的强度。

弹性部32自主体部31的顶端朝向传感器元件10向后端侧折回，并利用接点P2与电极极板11a、12a、11b、12b(参照图9)弹性地相连接。另外，弹性部32相对于主体部31沿着径向弹性地挠曲。

位置限制部35的顶端部35f朝向主体部31的宽度方向内侧(朝向弹性部32侧)折回。另外，位置限制部35中的比接点P2靠顶端侧的部位构成顶端侧限制部352，比接点P2靠后端侧的部位构成后端侧限制部351，该点会在后面详细叙述。

另外，位置限制部35的端面(与弹性部32相同侧的面)35a相当于技术方案中的与分隔件的形成贯穿孔的壁面相对的“相对面”。

如图4所示，顶端侧分隔件90具有贯穿孔90h(90h1、90h2)，各贯穿孔90h1、90h2在顶端侧分隔件90的顶端F侧与内部空间90v相连通。

贯穿孔90h2配置于顶端侧分隔件90的四个角部，贯穿孔90h1沿着传感器元件10的宽度方向位于两个贯穿孔90h2之间。

在贯穿孔90h1的顶端侧形成有后端朝向面90s1，在贯穿孔90h2的顶端侧形成有后端朝向面90s2。

并且，如图5所示，若将端子金属件20插入顶端侧分隔件90的贯穿孔90h1，则顶端侧限制部29以及后端侧限制部25沿着贯穿孔90h1的槽插入顶端侧，并且顶端侧限制部29的顶端抵接于贯穿孔90h1的顶端侧的后端朝向面90s1从而将端子金属件20在轴线O方向上定位。另外，随着朝向后端侧去呈日文假名“ハ”字形扩展的1对保持部27抵接于贯穿孔90h1的壁面，从而将端子金属件20保持于贯穿孔90h1内。

同样地，若将端子金属件30插入顶端侧分隔件90的贯穿孔90h2，则位置限制部35沿着贯穿孔90h2的大致L字形的槽插入顶端侧，位置限制部35的顶端35f抵接于贯穿孔90h2的后端朝向面90s2从而将端子金属件30在轴线O方向上定位。

另外，如图5所示，贯穿孔90h2配置于顶端侧分隔件90的四个角部，贯穿孔90h1沿着传感器元件10的宽度方向位于两个贯穿孔90h2之间。

在此，如图7所示，端子金属件20的顶端侧限制部29以及后端侧限制部25隔着间隙G与贯穿孔90h1中的沿着轴线O方向的、位于与传感器元件10相反的这一侧的壁面90w1(参照图4)相对。具体而言，顶端侧限制部29以及后端侧限制部25中的、与传感器元件10相反的这一侧的背面29a、25a(参照图2)分别与壁面90w1相对。

同样地，端子金属件30的位置限制部35隔着间隙G与贯穿孔90h2中的沿着轴线O方向的、靠传感器元件10侧的壁面90w2(参照图4)相对。具体而言，位置限制部35中的靠传感器元件10侧的端面35a(参照图2)与壁面90w2相对。

另外，自轴线O方向观察时，顶端侧限制部29的背面29a以及后端侧限制部25的背面25a彼此重叠(成为一个面)。同样地，自轴线O方向观察时，位置限制部35的端面35a重叠(与轴线O方向平行)。

另外，为了易于理解，在图7中省略了相对的端子金属件20以及相对的端子金属件30中的一者的图示。

并且，若弹性部22利用接点P1与传感器元件10的电极极板11c、12c相接触，则其自电极极板11c、12c受到向径向外侧(图7中的右侧、与传感器元件10相反的这一侧)的反作用力F。这时，端子金属件20自轴线O稍微偏移并且被压向背面侧(图7的右侧)，从而使顶端侧限制部29的背面29a以及后端侧限制部25的背面25a抵接于壁面90w1而被支承。

即，端子金属件20的在贯穿孔90h1的内部沿着与轴线O方向交叉的方向(顶端侧分隔件90的径向)的进一步的移动(偏移)被在轴线O方向上隔着接点P1的相同部位(背面29a、25a)限制。由此，抑制了端子金属件20绕着接点P1自轴线O进一步偏移，与仅通过接点P1的顶端侧和后端侧中的1个部位来限制端子金属件20的移动的情况相比，使端子金属件20绕着接点P1运动的力矩变小。

其结果，能够抑制端子金属件20自轴线O偏移而使电极极板11c、12c和端子金属件20之间的电连接变得不稳定。同样地，即使针对搭载有气体传感器1的车辆的行进振动等，使端子金属件20绕着接点P1运动的力矩也会减小，因此能够抑制端子金属件20自轴线O偏移。

另外，由于顶端侧限制部29和后端侧限制部25借助平板部位20f相连结，因此能够将顶端侧限制部29和后端侧限制部25形成于所希望的正确的位置而不会像利用弯曲加工来制作这些限制部29、25的情况那样存在由残余应力导致的变形，能够更可靠地抑制端子金属件20的自轴线O的偏移。

另一方面，就端子金属件30来说也同样，若弹性部32利用接点P2与传感器元件10的电极极板11a、12a、11b、12b相接触，则其自电极极板11a、12a、11b、12b受到向径向外侧(图7中的左侧、与传感器元件10相反的这一侧)的反作用力F。这时，端子金属件30也自轴线O稍微偏移并且被压向背面侧(图7中的左侧)，从而使位置限制部35的端面35a抵接于壁面90w2而被支承。

即，端子金属件30的在贯穿孔90h2的内部沿着与轴线O方向交叉的方向(顶端侧分隔件90的径向)的进一步的移动(偏移)被在轴线O方向上隔着接点P2的相同部位(端面35a)限制。由此，同样地抑制了端子金属件30绕着接点P2自轴线O进一步偏移。

另外，位置限制部35(的端面35a)以沿着轴线O方向跨过接点P2的方式延伸，将位置限制部35(的端面35a)中的、比接点P2靠顶端侧的部位作为顶端侧限制部352，将比接点P2靠后端侧的部位作为后端侧限制部351。

另外，由于顶端侧限制部352和后端侧限制部351借助平板部位30f相连结，因此能够将顶端侧限制部352和后端侧限制部351形成于所希望的正确的位置而不会像利用弯曲加工来制作这些限制部352、351的情况那样存在由残余应力导致的变形，能够更可靠地抑制端子金属件30的自轴线O的偏移。

在此，如图7所示，在本实施方式中，相对于贯穿孔90h1的内部的端子金属件20的轴线O方向上的长度L1而言，顶端侧限制部29的最顶端和后端侧限制部25的最后端之间的轴线O方向上的间隔L2大于L1/2。

由于间隔L2大于长度L1的1/2，因此使背面29a、25a在接点P1的前后分别限制端子金属件20的移动的轴线O方向上的跨距(间隔L2)相对于长度L1变长，能够进一步抑制绕着接点P1作用的力矩。

针对端子金属件30而言也是同样的。

另外，如图8所示，在本实施方式中，端子金属件20的主体部21、顶端侧限制部29和后端侧限制部25的端面上的毛边20p分别朝向背面29a、25a中的弹性部22侧(传感器元件10侧)突出地形成。

由此，抑制毛边20p向背面29a、25a侧突出而与壁面90w1以及90w3(参照图4、图6)发生干涉，从而能够使背面29a、25a紧密地抵接于壁面90w1以及壁面90w3，能够可靠地限制端子金属件20向与轴线O方向交叉的方向的移动。特别地，若毛边向与壁面90w3相对的背面29a、25a侧突出，则主体部21浮向与壁面90w3相反的这一侧而使弹性部22的弹性行程变大，存在对传感器元件10施加多余的负载而导致元件折断的风险，因此不使毛边在该部位突出更具有效果。另外，由于也可以不去除毛边20p，因此能够提高生产率。

另外，毛边是在JIS-B0051(2004年)中规定的“角的边缘上的外侧的几何形状的残留物，即机械加工或者成型工序中的零件上的残留物”。在本实施方式中，毛边20p是在例如利用冲压等将金属板冲切来制造端子金属件20时对金属板进行剪切加工而产生的。

接着，参照图10～图13来说明本发明的第1方面的实施方式的气体传感器的制造方法。

图10是在第1方面的实施方式中使用的第1治具300的俯视图，图11是沿着图10的A-A线的剖视图，图12是表示将端子金属件20、30插入被收容在第1治具300中的分隔件(第1分隔件)90的状态的图，图13是第1方面的实施方式的气体传感器的制造方法的工序图。

如图10、图11所示，第1治具300形成为有底圆筒状，其在中央具有朝向上表面开口的圆筒状的收容空间300h。另外，自收容空间300h的底面300b的中央朝向上方突出有俯视呈大致H形的突出部310。该突出部310形成于与分隔件90的中央的贯穿孔90h相对应的位置。

突出部310包括：中央的两个棱柱部314；板状的3个平面部312，该3个平面部312将两个棱柱部314之间相连并且自两个棱柱部314的端部延伸而位于同一面上；以及两个侧壁部316，该两个侧壁部316自各平面部312的两端与各平面部312垂直地延伸，且两个侧壁部316自身的两端与棱柱部314的另外的相对面在一个面上。棱柱部314以及侧壁部316自平面部312的板面突出。3个平面部312分别形成于与1对端子金属件20a、20b的接点P1彼此的相对面相对应的位置、以及与另外的两对端子金属件30a～30d的各接点P2彼此的相对面(参照图12)相对应的位置。另外，突出部310突出到比第1治具300的上表面302靠上方的位置。

另外，收容空间300h的周缘的一部分形成直线部300s，来防止后述的分隔件90的周向上的旋转。

棱柱部314以及侧壁部316相当于“端子金属件限制构件”，直线部300s相当于“第1限制构件”。

第1治具300以及突出部310能够由例如不锈钢等金属制成。

如图12所示，在第1方面的实施方式的气体传感器的制造方法的端子金属件保持工序中，将6个端子金属件20a、20b、30a～30d分别插入收容在第1治具300中的分隔件90的6个贯穿孔90h1、90h2中，该点会在后面详细叙述。这时，由于棱柱部314以及侧壁部316与各端子金属件20a、20b、30a～30d的侧面(与弹性部22、32的面交叉的面)相接触，限制各端子金属件向宽度方向的移动，因此能够防止分隔件90内(第1治具300内)的各端子金属件的错位。

接着，参照图13来说明第1方面的实施方式的气体传感器的制造方法的详细内容。另外，在图13中仅图示了1对端子金属件30b、30d，但是其他的两对端子金属件同样如此，它们只是隐藏于图13的纸面的深处。

首先，自第1治具300的后端侧(上侧)沿着轴线方向收容分隔件90，将平面部312贯穿于分隔件90的贯穿孔90h中的与上述相对面相对应的位置(图13的(a)、图13的(b)：分隔件收容工序)。

接着，以使平面部312隔在接点P2彼此之间(上述相对面)的方式将端子金属件30b、30d自分隔件90的后端侧插入贯穿孔90h并保持端子金属件30b、30d(图13的(b)、图13的(c)：端子金属件保持工序)。在此，预先将引线146压接于端子金属件30b、30d的引线连接部33。

接着，使第1治具300相对于分隔件90相对地向顶端侧(下侧)脱离(图13的(d)：治具脱离工序)。

像这样地，在第1方面的实施方式中，在以接点P2(P1)彼此相对的方式将1对以上的端子金属件20、30安装于分隔件90时，由于第1治具300的平面部312隔在接点P2(P1)彼此之间，因此抑制相对的端子金属件30b、30d(或者20a、20b、30a、30c)彼此相接触并互相缠绕，能够抑制端子金属件的破损、变形，能够使操作性提高。

另外，在本实施方式中，在图13的(b)的分隔件收容工序中，在将分隔件90收容于第1治具300时，平面部312突出到比分隔件90的后端靠后端侧的位置。由此，在接下来的端子金属件保持工序中，从端子金属件30b、30d(或者20a、20b、30a、30c)插入贯穿孔90h的最初，相对的端子金属件(接点P2、P1彼此)就由平面部312分开，因此能够可靠地抑制端子金属件彼此相接触并互相缠绕。

另外，如图10、图12所示，在本实施方式中，第1治具300具有直线部300s，并且分隔件90具有能与直线部300s卡合的第2直线部(第2限制构件)90t。由此，能够防止分隔件90在第1治具300内沿着周向旋转，能够抑制由于分隔件90的旋转而使端子金属件彼此相接触并互相缠绕。

另外，在本实施方式中，平面部312的厚度小于传感器元件10的、处于表背面的1对电极极板11a、12a(或者11b、12b、11c、12c)之间的厚度。由此，能够抑制发生如下情况：平面部312使相对的端子金属件(接点P2、P1彼此)之间的间隔扩大，并使端子金属件发生塑性变形，之后端子金属件与传感器元件10的电极极板11a～12c之间的抵接压力降低，导致电连接的可靠性降低。

接着，参照图14～图18来说明本发明的第2方面的实施方式的气体传感器的制造方法。

图14是在第2方面的实施方式中使用的第2治具400的俯视图，图15是沿着图14的B-B线的剖视图，图16是表示在第2治具400中收容有端子金属件20、30的状态的图，图17是第2方面的实施方式的气体传感器的制造方法的工序图，图18是表示端子金属件20、30相对于平面部412沿着排列设置方向偏移后的状态的图。

如图14、图15所示，第2治具400形成为有底圆筒状，其在中央具有朝向上表面开口的圆筒状的收容空间400h。另外，自收容空间400h的底面400b的中央朝向上方突出有板状的平面部412。该平面部412形成于与分隔件90的中央的贯穿孔90h相对应的位置。平面部412至少形成于分别与1对端子金属件20a、20b的接点P1彼此的相对面、以及其他的两对端子金属件30a～30d的各接点P2彼此的相对面(参照图16)相对应的位置。

另外，平面部412突出到比第2治具400的上表面402靠上方的位置。

另外，收容空间400h的周缘的一部分与直线部300s同样地形成直线部400s，该直线部400s成为防止分隔件90在周向上旋转的“第1限制构件”。另外，在分隔件90中也同样地设置有上述的第2直线部(第2限制构件)90t。

第2治具400以及平面部412能够由例如不锈钢等金属制成。

如图16所示，在第2方面的实施方式的气体传感器的制造方法的端子金属件收容工序中，将6个端子金属件20a、20b、30a～30d分别插入第2治具400的收容空间400h，该点会在后面详细叙述。这时，将平面部412插入各端子金属件的各接点P1、P2彼此的相对面之间。

在此，如图16所示，沿着平面部412的主面方向L排列有端子金属件30a、20a、30b，在平面部412的相反面上同样地排列有端子金属件30c、20b、30d。并且，将各端子金属件的接点P1、P2处的部分的宽度设为W1，将平面部412的主面的宽度设为W2。

这时，如图18所示，若各端子金属件30a、20a、30b(或者30c、20b、30d)的排列方向(排列设置方向)L上的合计宽度(3×W1)＜W2，则即使各端子金属件30a、20a、30b沿着排列设置方向L偏移，也能够可靠地抑制各端子金属件30a、20a、30b越过平面部412与位于相反侧的相对的端子金属件30c、20b、30d相接触并互相缠绕。

另外，如图16的下图所示，在将分隔件90的贯穿孔90h的排列设置方向L上的最大宽度设为W3时，若满足式1：GL+GR＝W3-W2、GL＜W1且GR＜W1，则即使各端子金属件30a、30b沿着排列设置方向L偏移，也能够可靠地抑制各端子金属件30a、30b越过平面部412与位于相反侧的相对的端子金属件30c、30d相接触并互相缠绕。其原因是，式1的GL、GR表示平面部412与贯穿孔90h之间的左右的间隙，若该间隙GL、GR小于端子宽度W1，则各端子金属件30a、30b无法进入平面部412的相反面。另外，在此记载了将端子金属件30a、30b的宽度都设为W1的情况，但是在端子金属件的宽度不同的情况下，也可以是各间隙GL、GR的宽度分别比最接近各间隙GL、GR的端子的宽度小。

接着，参照图17来说明第2方面的实施方式的气体传感器的制造方法的详细内容。另外，在图17中仅图示了1对端子金属件30b、30d，但是其他的两对端子金属件20b、20d同样如此，它们只是隐藏于图17的纸面的深处。

首先，使分别与端子金属件30b、30d相连接的引线146贯穿分隔件90的贯穿孔90h并自贯穿孔90h的顶端侧突出(引线贯穿工序)。接着，将端子金属件30b、30d的引线连接部33分别压接(电连接)于引线146的顶端(图17的(a)：端子金属件连接工序)。

接着，以与分隔件90内的端子金属件30b、30d的保持位置相同的方式，将端子金属件30b、30d自第2治具400的后端侧收容于收容空间400h，并且使平面部插入(隔在)接点P2彼此之间(图17的(b)：端子金属件收容工序)。

接着，一边将引线146向后端侧拉拽，一边使分隔件90的顶端抵接于第2治具400的后端(上表面)402(图17的(c)：分隔件抵接工序)。在此，如图17的(c)所示，收容空间400h的内径D1小于或等于分隔件90的顶端部的最大外径D2。

接着，将端子金属件30b、30d自抵接在第2治具400的后端的分隔件90的贯穿孔90h的顶端侧插入贯穿孔90h并保持端子金属件30b、30d(图17的(d)：端子金属件保持工序)。

接着，使第2治具400相对于分隔件90相对地向顶端侧(下侧)脱离(图17的(e)：治具脱离工序)。

像这样地，在第2方面的实施方式中也同样地，在以接点P2(P1)彼此相对的方式将1对以上的端子金属件20、30安装于分隔件90时，由于在接点P2(P1)彼此之间隔着第2治具400的平面部412，因此能够抑制相对的端子金属件30b、30d(或者20a、20b、30a、30c)彼此相接触并互相缠绕，能够抑制端子金属件的破损、变形，能够使操作性提高。

另外，在本实施方式中，在图17的(d)的分隔件抵接工序中，平面部412突出到比接点P2(P1)靠后端侧的位置。由此，在将各端子金属件保持在分隔件90的贯穿孔90h内时，由于相对的端子金属件(接点P2(P1)彼此)由平面部412分开，因此能够可靠地抑制端子金属件彼此相接触并互相缠绕。

另外，在本实施方式中也能够像上述那样地防止分隔件90在第2治具400内沿着周向旋转，能够抑制由于分隔件90的旋转而导致端子金属件彼此相接触并互相缠绕。

本发明不限定于上述实施方式，当然也包括在本发明的思想和范围中含有的各种各样的变形以及等价物。

例如，端子金属件、顶端侧分隔件的贯穿孔的形状等不限定于上述实施方式。

另外，作为气体传感器，除了NO_X传感器之外，还能够列举氧传感器、全区域气体传感器。

没有限定第1治具或者所述第2治具、分隔件、端子金属件的形状。另外，端子金属件也可以是1对，也可以是两对以上。

另外，作为防止分隔件在周向上旋转的第1限制构件，也可以将用于定位的销设置于分隔件顶端面的一部分或者分隔件的端子收容空间，也可以设置多个第1限制构件。

Claims (5)

1.一种气体传感器，该气体传感器包括：传感器元件，其形成为沿着轴线方向延伸的板状，该传感器元件在后端侧的外表面具有电极极板；端子金属件，其沿着所述轴线方向延伸并与所述电极极板电连接；以及分隔件，其为筒状，该分隔件具有用于保持所述端子金属件的贯穿孔，并且包围所述传感器元件的后端侧部分，其中，

所述端子金属件包括主体部以及弹性部，该弹性部与所述主体部相连接而成为一体，该弹性部朝向所述传感器元件折回，并利用规定的接点与所述电极极板弹性地相连接，

所述主体部包括顶端侧限制部和后端侧限制部，在所述主体部产生向与所述主体部的所述轴线方向交叉的方向的移动时，该顶端侧限制部和后端侧限制部自身抵接于所述贯穿孔的壁面来限制所述移动，

所述接点沿着所述轴线方向位于所述顶端侧限制部和所述后端侧限制部之间，并且，

所述顶端侧限制部和所述后端侧限制部借助形成为所述端子金属件的一部分的平板部位相连结。

2.根据权利要求1所述的气体传感器，其中，

相对于所述贯穿孔的内部的所述端子金属件的所述轴线方向上的长度L1而言，所述顶端侧限制部的最顶端和所述后端侧限制部的最后端之间的所述轴线方向上的间隔L2大于L1/2。

3.根据权利要求1或2所述的气体传感器，其中，

所述主体部的毛边以朝向与所述分隔件的形成所述贯穿孔的壁面相对的相对面中的、靠所述弹性部侧的相对面的方式形成。

4.一种气体传感器的制造方法，其是权利要求1～3中任一项所述的气体传感器的制造方法，所述传感器元件在表面和背面具有1对所述电极极板或者两对以上的所述电极极板，将所述端子金属件以所述接点彼此相对的方式保持于所述分隔件的贯穿孔，其中，

该气体传感器的制造方法包括：

分隔件收容工序，在该分隔件收容工序中，使用第1治具，所述第1治具具有用于沿着所述轴线方向收容所述分隔件的收容空间，在将所述分隔件以及所述端子金属件收容在所述收容空间内时，配置在与所述接点部彼此的相对面相对应的位置的规定厚度的平面部自所述收容空间的底面沿着所述分隔件的后端侧部分立起设置，自所述第1治具的后端侧收容所述分隔件，并且将所述平面部贯穿于所述分隔件的所述贯穿孔中的与所述相对面相对应的位置；

端子金属件保持工序，在该端子金属件保持工序中，以所述平面部介于所述接点彼此之间的方式，将各个所述端子金属件自所述分隔件的后端侧插入所述贯穿孔并保持所述端子金属件；以及

治具脱离工序，在该治具脱离工序中，使所述第1治具相对于所述分隔件相对地向顶端侧脱离。

5.一种气体传感器的制造方法，其是权利要求1～3中任一项所述的气体传感器的制造方法，所述传感器元件在表面和背面具有1对所述电极极板或者两对以上的所述电极极板，将所述端子金属件以所述接点彼此相对的方式保持于所述分隔件的贯穿孔，其中，

该气体传感器的制造方法包括：

引线贯穿工序，在该引线贯穿工序中，使能与各个所述端子金属件连接的引线贯穿所述分隔件的所述贯穿孔并自所述贯穿孔的顶端侧突出；

端子金属件连接工序，在该端子金属件连接工序中，将所述端子金属件分别电连接于所述引线的顶端；

端子金属件收容工序，在该端子金属件收容工序中，使用第2治具，所述第2治具具有能以与所述分隔件内的所述端子金属件的保持位置相同的方式沿着所述轴线方向收容所述端子金属件的收容空间，在将所述端子金属件收容到所述收容空间时，配置在与所述接点彼此的相对面相对应的位置的规定厚度的平面部自所述收容空间的底面沿着所述轴线方向立起设置，所述收容空间的内径小于或等于所述分隔件的顶端部的最大外径，以所述平面部介于所述接点彼此之间的方式自所述第2治具的后端侧收容所述端子金属件；

分隔件抵接工序，在该分隔件抵接工序中，一边将所述引线向后端侧拉拽，一边使所述分隔件的顶端抵接于所述第2治具的后端；

端子金属件保持工序，在该端子金属件保持工序中，将所述端子金属件自抵接在所述第2治具的后端的所述分隔件的所述贯穿孔的顶端侧插入该贯穿孔并保持所述端子金属件；以及

治具脱离工序，在该治具脱离工序中，使所述第2治具相对于所述分隔件相对地向顶端侧脱离。