JP2001188060A - ガスセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 収納時のセンサ素子の損傷が生じがたく，セ
ンサ素子の収納容易性に優れると共にセンサ素子と金属
端子との間の電気的導通が充分確保され，体格が小型で
あるガスセンサを提供すること。 【解決手段】 絶縁碍子３には複数の端子収納穴に対し
貫通された素子収納穴が形成され，素子収納穴の内壁に
はリブ３２１等が形成される。複数の金属端子４，４９
間にリブ３２１が位置して隙間を形成するよう構成さ
れ，金属端子４，４９は少なくとも部分的に各端子収納
穴内に配設される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，例えば自動車用内燃機関等の排
気系に設置して，排ガス中の酸素濃度等を測定すること
ができるガスセンサに関する。

【０００２】

【従来技術】自動車用内燃機関では，排ガス中の酸素濃
度等に基づいて燃焼制御を行うことが，燃費向上，効率
よい排ガス浄化等に非常に有効である。上記排ガス中の
酸素濃度等を検出するガスセンサとして，積層型のセン
サ素子（後述の図７参照）を有するものが挙げられる。

【０００３】このようなガスセンサは，センサ素子２が
挿入固定されるハウジングと該ハウジングに設けた大気
側カバー及びその内部に配設した，図１５に示すごとき
断面形状の端子収納穴９３０，９３１を有する絶縁碍子
９３とを有する。

【０００４】上記端子収納穴９３０，９３１には，図１
６に示すごとき，接続部９４１と弾性接触部９４０とを
有する金属端子９４が２本ずつ合計４本収納されてい
る。なお，金属端子９４の弾性接触部９４０は板バネと
して構成されている。そして，端子収納穴９３０の金属
端子９４と端子収納穴９３１の金属端子９４との間の絶
縁性は絶縁リブ９１により確保されている。

【０００５】各金属端子９４間に形成された素子収納穴
９２にセンサ素子２の基端側が収納される。センサ素子
２を収納することにより，該センサ素子２が金属端子９
４の弾性接触部９４０に接触し，これを弾性変形させ
て，センサ素子２の各端子電極と各電極取出バネ９４の
弾性接触部９４０とを互いに当接させる。上記接触と弾
性変形によりセンサ素子２の端子電極と金属端子９４と
の間の電気的導通が確実なものとなる。

【０００６】

【解決しようとする課題】ところで，内燃機関の排気系
という限られたスペース内に設置するガスセンサとして
は，体格が小型であるほうが好ましく，更に近年は排気
系に何本もガスセンサを設け，これらを利用して燃焼制
御を行なうこともあり，この点からも小型ガスセンサの
需要が高まっている。絶縁碍子９３もガスセンサの小型
化に伴って小さくなり，各金属端子９４間の素子収納穴
９２もその分狭くなる。よって，図１７（ａ）の模式図
に示すごとく，センサ素子２の収納前には金属端子９４
同士が互いに接触状態となることもある。

【０００７】このような素子収納穴９２にセンサ素子２
を収納するためには，該センサ素子２を強い力で押し込
んで，金属端子９４の弾性接触部９４０を変形させつつ
両者間に間隙を形成させてやる必要がある。しかしなが
ら，センサ素子２はセラミック等の脆い材料で構成され
ており，力を加えて収納すれば容易に折れや欠けが発生
する。

【０００８】もちろんセンサ素子２を厚くして剛性を高
めたり，また金属端子９４間の距離を広げてセンサ素子
２の収納容易性を高めることもできる。しかし，その場
合にはガスセンサの体格が大きくなる。また，金属端子
９４の弾性接触部のばね性を弱めれば，より弱い力でセ
ンサ素子２を収納できるが，今度はセンサ素子２と弾性
接触部９４０との間が接触不良となるおそれもある。

【０００９】このように従来構造のガスセンサではガス
センサの体格小型化とセンサ素子の収納容易性，センサ
素子と金属端子との間の確実な当接という要求を並立さ
せることが難しかった。

【００１０】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，収納時のセンサ素子の損傷が生じ難く，
センサ素子の収納容易性に優れると共にセンサ素子と金
属端子との間の電気的導通が充分確保され，体格が小型
であるガスセンサを提供しようとするものである。

【００１１】

【課題の解決手段】請求項１に記載の発明は，基端側に
複数の端子電極を設けたセンサ素子と，該センサ素子が
挿入固定されるハウジングと，該ハウジングの基端側に
設けた大気側カバーと，該大気側カバー内部に配設した
絶縁碍子とを有し，上記絶縁碍子には，複数の端子収納
穴と，該複数の端子収納穴に対し貫通され上記センサ素
子が収納可能な素子収納穴が形成され，上記素子収納穴
の内壁はリブを有し，該リブの先端部の厚みは，上記セ
ンサ素子の端子電極を設けた近傍の厚みより薄く構成さ
れ，上記絶縁碍子の各端子収納穴内にそれぞれ配設され
た複数の金属端子を有し，上記複数の金属端子は，それ
ぞれ外部リード部と接続される接続部を有し，上記複数
の金属端子間に上記リブが位置して隙間を形成するよう
構成され，かつ，上記金属端子は，少なくとも部分的に
各端子収納穴内に配設されており，上記センサ素子の基
端側を上記素子収納穴に収納することにより，上記セン
サ素子の基端側の端子電極と，該端子電極に対応する上
記金属端子とが当接し，端子電極が金属端子を介して外
部リード部との間に電気的導通が確保されるよう構成さ
れていることを特徴とするガスセンサにある。

【００１２】本発明において最も注目すべきことは，絶
縁碍子の素子収納穴の内壁にリブを設け，該リブを各端
子収納穴内に配設した金属端子間に位置させて，金属端
子間に隙間を構成したことにある。

【００１３】本発明の作用効果について説明する。図１
７（ｂ）に示すごとく，センサ素子２の基端側２９１は
金属端子４，４９とリブ３２１等との間に形成される素
子収納穴３２０に収納される。また，金属端子４，４９
はリブ３２１と接触して，各金属端子４，４９間に隙間
が形成される。

【００１４】従来技術にかかる図１５，図１７（ａ）で
は，前述したごとく，センサ素子２を素子収納穴９２に
挿入して，金属端子９４における弾性接触部９４０を弾
性変形させる。なお，同図において矢線ｂはセンサ素子
２の収納方向である。本発明では，図１７（ｂ）に示す
ごとく，先端部の厚みがセンサ素子２の端子電極を設け
た近傍，つまり基端側２９１の厚みより薄く構成された
リブ３２１により金属端子４，４９間に隙間を形成した
状態として，その上で素子収納穴３２０にセンサ素子２
を挿入する。

【００１５】このため，センサ素子２を挿入する際にセ
ンサ素子２と金属端子４，４９との間に発生する最大摩
擦力は本発明のほうが小さい。従来にかかる図１７
（ａ）のガスセンサでは，センサ素子２が弾性接触部９
４０，４５を変形させ，両者を同図に示す矢線ａの方向
におしひろげる時に最大摩擦力が発生する。

【００１６】本発明にかかるガスセンサでは，リブ３２
１を利用して金属端子４，４９間に予め隙間を作ってお
き，ここにセンサ素子２を挿入することで摩擦力の低減
を図る。従って，センサ素子２の挿入は本発明のほうが
スムーズに実現でき，センサ素子２の損傷が生じがた
い。また，隙間が形成された金属端子４，４９間にセン
サ素子２を挿入するため，本発明にかかるガスセンサは
センサ素子２の収納容易性に優れている。

【００１７】また，図１７（ｂ）より明らかであるが，
上記リブ３２１の厚みはセンサ素子２の厚みより薄い。
そのため，金属端子４，４９間に形成される隙間はセン
サ素子２の厚みよりも薄い。そのためセンサ素子２を挿
入した際に，挿入圧で金属端子４，４９が矢線ａの方向
へ変形され，センサ素子２の挿入後は矢線ａと反対方向
への復元力が金属端子４，４９に発生する。この復元力
がセンサ素子４と金属端子４，４９との間を充分接触さ
せるため，両者間に充分な電気的導通を確保することが
できる。

【００１８】また，本発明にかかる構成によれば，リブ
３２１によって金属端子４，４９間に隙間を形成するた
め，予め金属端子４，４９間の距離が拡がるように，両
金属端子４，４９を離して配置する必要がない。つま
り，絶縁碍子３の体格を大きくする必要がなく，本発明
によればガスセンサの体格小型化を容易に実現できる。

【００１９】以上に示すごとく，本発明によれば，収納
時のセンサ素子の損傷が生じがたく，センサ素子の収納
容易性に優れると共にセンサ素子と金属端子との間の電
気的導通が充分確保され，体格が小型であるガスセンサ
を提供することができる。

【００２０】上記センサ素子の端子電極としては，セン
サ素子の出力を取出す端子，また，センサ素子に一体化
された発熱部等への電力供給端子，センサ素子に対する
印加電圧を供給する端子等が挙げられる。上記端子電極
は金属端子を介して外部リード部に対し電気的導通が確
保されるが，この外部リード部を通じてセンサ素子の出
力が取出されたり，センサ素子に電圧を印加したり，セ
ンサ素子に一体化された発熱部等へ電力が供給される。

【００２１】上記金属端子はセンサ素子と外部リードと
の電気的導通を仲立ちするために設けてあり，ここを介
してセンサ素子からの出力が取出される。そして，金属
端子はその全体が絶縁碍子の内部にある必要はなく，少
なくとも部分的に各端子収納穴内に配設されている。つ
まり，少なくともセンサ素子の端子電極と当接する部分
が絶縁碍子内部にあればよい。

【００２２】次に，請求項２記載の発明のように，上記
金属端子は外部リード部と接続される接続部と弾性変形
可能に構成された弾性接触部とよりなり，該弾性接触部
は，上記リブと上記素子収納穴の内壁に囲まれた空間内
において，上記リブに対して接触し，この接触により弾
性変形されるよう構成されていることが好ましい。

【００２３】本請求項にかかる構成では，金属端子に弾
性変形可能な弾性接触部を設け，ここにおいてリブが接
触する。この接触により弾性接触部は弾性変形する。そ
のため，端子収納穴に金属端子を挿通配置する際にその
幅を狭めながら行なうことができる。よって，より狭い
端子収納穴に金属端子を挿通することができる。よっ
て，ガスセンサの小型化を図ることができる。

【００２４】また，金属端子の弾性接触部を弾性変形さ
せるリブの厚みよりもセンサ素子の厚みを厚く構成して
いるため，センサ素子を素子収納穴に収めることで，弾
性接触部を更に弾性変形させることができる。これによ
って生じる弾性力が弾性接触部とセンサ素子との当接を
一層確実とすることができる。

【００２５】更に，本請求項にかかる構成では，金属端
子の弾性接触部を弾性変形させて，幅を縮めることで，
金属端子を端子収納穴に挿通配置する際に，金属端子同
士の干渉を防止することができる。よって，これら金属
端子の絶縁碍子に対する収納容易性を高めることができ
る。

【００２６】次に，請求項３に記載の発明のように，上
記金属端子または上記端子電極のいずれか一方には突部
が設けてあることが好ましい。これにより，金属端子と
端子電極との間の電気的導通を一層確実に確保すること
ができる。また，上記突部の傾斜はセンサ素子を挿入す
る方向の傾斜が，その反対方向の傾斜よりもなだらかで
あることが好ましい（図６参照）。これにより，センサ
素子の収納容易性をより高めることができる。

【００２７】次に，請求項４に記載の発明のように，上
記絶縁碍子には，絶縁リブまたは位置決めリブのいずれ
か一方または双方が設けてあることが好ましい。絶縁リ
ブを設けることにより，金属端子間の絶縁性を確実に確
保することができる。また，位置決めリブを設けること
により，センサ素子を素子収納穴に収納する際の位置決
めが一層容易となり，収納作業の効率を高めることがで
きる。

【００２８】次に，請求項５に記載の発明のように，上
記金属端子の接続部と弾性接触部との間の肩部は略直角
に形成されていることが好ましい（図６参照）。これに
より上記金属端子を上記絶縁碍子に挿通配置する際の金
属端子の搬送容易性を高めることができる。つまり，上
記肩部が直角であるため，搬送に使用するフック類がこ
の肩部において確実に金属端子を保持することができ，
搬送時の脱落等が防止できる。また，直角とすること
で，金属端子の全長をより短縮することができ，ガスセ
ンサの小型化に寄与することができる。

【００２９】次に，請求項６に記載の発明のように，上
記金属端子の接続部の中心線と弾性接触部の中心線とは
同一線上に存在しないことが好ましい（図６（ｂ）参
照）。これにより，後述する図４に示すごとく，二つの
対称形状の金属端子を並べて端子収納穴に挿通配置する
ことで，双方の接続部を絶縁碍子の中心軸によせて配置
させることができ，絶縁碍子の体格小型化に寄与するこ
とができる。

【００３０】次に，請求項７記載の発明のように，上記
センサ素子の基端側にはテーパー部が設けてあることが
好ましい（図９参照）。これにより，基端側のセンサ素
子の幅が狭くなり，センサ素子を素子収納穴に容易に収
納させることができる。よって，収納時のセンサ素子の
損傷を一層防止することができる。

【００３１】次に，請求項８記載の発明のように，上記
絶縁碍子には断面が略四角形状の端子収納穴が４つ形成
され，ある端子収納穴と隣接する端子収納穴との間には
リブが，他の隣接する端子収納穴との間には絶縁リブを
設けることができる（図２参照）。これにより，４つの
接続端子を有するセンサ素子を内蔵したガスセンサを得
ることができる。

【００３２】４つの接続端子を持つセンサ素子として
は，実施形態例１に示すごとく，センサ素子の出力を取
出す接続端子の他，通電による発熱部を内蔵し，該発熱
部に対する電力供給用の接続端子を持つものが挙げられ
る。このようなセンサ素子は発熱部が一体化されている
ため，外部にヒーター類を持つ必要がなく，ガスセンサ
の小型化に寄与することができる。

【００３３】次に，請求項９記載の発明のように，上記
絶縁碍子は上記大気側カバー内に対し固定されているこ
とが好ましい。これにより，ガスセンサ使用中に内燃機
関の振動等で絶縁碍子が動くことによる金属端子を傷つ
けることを防止できる。

【００３４】なお，本発明は，酸素センサ，空燃比セン
サ，ＮＯｘセンサ，ＣＯセンサ，ＨＣセンサ等のセンサ
素子がセラミックなどの脆性材料により構成され，また
設置場所の制限などから一層の小型化が要求されるガス
センサに適用することができる。また，これ以外の各種
ガスセンサ類に適用することができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかるガスセンサにつき，図１〜
図９，図１７を用いて説明する。本例のガスセンサ１
は，図７に示すごとく，基端側２９１に４つ端子電極２
２１，２１１（なお残り二つは図面より見えない位置に
ある）を設けたセンサ素子２と，図１に示すごとく，該
センサ素子２が挿入固定されるハウジング１０と，該ハ
ウジング１０の基端側１０１に設けた大気側カバー１２
１と，該大気側カバー１２１内部に配設した絶縁碍子３
とを有する。

【００３６】上記絶縁碍子３には，図２に示すごとく，
４つの端子収納穴３１１〜３１４と，これら端子収納穴
３１１〜３１４に対し貫通された，図３（ｂ）に示すご
とく，素子収納穴３２０が形成されている。更に上記素
子収納穴３２０の内壁には，図２等に示すごとく，上記
センサ素子２の厚みより薄いリブ３２１〜３２４が形成
されると共に上記素子収納穴３２０は上記センサ素子２
が収納可能に構成されている。

【００３７】また，図３，図４に示すごとく，上記絶縁
碍子３の上記端子収納穴３１１〜３１４内にそれぞれ配
設された４つの金属端子４，４９を有する。更に上記金
属端子４，４９は，図６に示すごとく，外部リード部
（後述する接続金具１５１，１５３，リード線１６１，
１６３等）と接続される接続部４１と，上記リブ３２１
〜３２４と上記素子収納穴３２０の内壁に囲まれた空間
内において，上記リブ３２１〜３２４に対して接触し，
この接触により弾性変形されるよう構成された弾性接触
部４５とよりなる。

【００３８】また，上記センサ素子２の基端側２９１を
上記素子収納穴３２０に収納することにより（図７参
照），上記センサ素子２の基端側２９１の端子電極２２
１，２１１と，該端子電極２２１，２１１に対応する上
記金属端子４，４９とが当接し，端子電極２２１，２１
１が金属端子４，４９を介して外部リード部との間に電
気的導通が確保されるよう構成されている。

【００３９】以下，詳細に説明する。図１に示すごと
く，本例のガスセンサ１はハウジング１０と該ハウジン
グ１０の基端側１０１に設けた大気側カバー１２１，１
２２と，ハウジング１０の先端側１０２に設けた２重の
被測定ガス側カバー１４１，１４２とよりなる。

【００４０】ハウジング１０にはセンサ素子２が挿入固
定されており，図７に示すごとく，センサ素子２の基端
側２９１には端子電極２１１，２２１が，先端側２９３
には被測定ガス側電極２１が設けてある。センサ素子２
の基端側２９１は上記大気側カバー１２１内の絶縁碍子
３内に，先端側２９３は被測定ガス側カバー１４２内に
位置する。

【００４１】図７に示すごとく，上記センサ素子２は，
先端部２９３に設け，外部に露出する被測定ガス側電極
２１とセンサ素子２の内部に設けた大気室に対面する基
準電極とを有し，両者はリード部２１０等によってそれ
ぞれ端子電極２１１，２２１に対する電気的導通が確保
されている。このため，両電極により得られたセンサ素
子の出力は端子電極２２１，２１１から取出すことがで
きる。また，本例のセンサ素子２はセラミック製であ
る。

【００４２】また，図７において，端子電極２２１，２
１１が設けられた面とは反対側の面に図示を略した２個
の端子電極がある。この端子電極はセンサ素子２に内蔵
された通電により発熱する発熱部に対する電気的導通が
確保されている。このため，上記２つの端子電極に対し
電力を供給することで発熱部が発熱する。

【００４３】図１に示すごとく，上記ハウジング１０に
対し，大気側カバー１２１が溶接固定されている。大気
側カバー１２１の上部には撥水フィルタ１２５を介して
別の大気側カバー１２２がかしめ固定されている。上記
ハウジング１０の内部には筒状の下方絶縁碍子１３が配
置され，この内部にセンサ素子２の中央部２９２が挿通
固定されている。センサ素子２の中央部２９２と下方絶
縁碍子１３との間はガラス封着材１３１により封止され
ている。

【００４４】図１に示すごとく，上記大気側カバー１２
１の内部には絶縁碍子３が配置されている。また，上記
絶縁碍子３の上方にはゴムブッシュ１２９が配置されて
いる。上記ゴムブッシュ１２９には４つの端子収納穴が
設けてあり，各端子収納穴にはリード線１６１，１６３
と図示を略した他の２本のリード線が挿通配置されてい
る。図３に示すごとく，これら４本のリード線は接続金
具１５１，１５３等により，４本の金属端子４，４９に
それぞれ接続されている。

【００４５】上記絶縁碍子３について説明する。図２
（ａ）〜（ｃ）に示すごとく，上記絶縁碍子３は断面が
略四角形状の４つの端子収納穴３１１〜３１４を有し，
またこれら４つの端子収納穴３１１〜３１４は絶縁碍子
３の中心軸近傍において素子挿入穴３２０に貫通されて
いる。

【００４６】また，図２（ｂ）に示すごとく，上記端子
収納穴３１１〜３１４は絶縁碍子３の基端側３０２にお
いて，より径細の上部端子収納穴３３１や３３３等に連
結されている。なお，端子収納穴３１１〜３１４と上部
端子収納穴３３１，３３３等との連結部にはテーパー部
３３０が形成されている。

【００４７】端子収納穴３１１と端子収納穴３１３との
間，端子収納穴３１２と端子収納穴３１４との間にリブ
３２１，３２２が設けてある。端子収納穴３１１と端子
収納穴３１２との間，端子収納穴３１３と端子収納穴３
１４との間に絶縁リブ３２３，３２４が設けてある。こ
れらのリブ３２１，３２２，絶縁リブ３２３，３２４の
基端側３００の底面３４３，３４４等は絶縁碍子３の中
心軸から外周に向かって傾斜したテーパー面となってい
る。

【００４８】上記金属端子４，４９について説明する。
図６（ａ），（ｂ）に示すごとく，上記金属端子４は接
続部４１と弾性接触部４５とよりなり，両者の間は直角
に曲折された肩部４０がある。上記弾性接触部４５は端
子収納穴３１１〜３１４に面する背面４２，センサ素子
２に面する素子当接面４３と背面４２側に折り返された
折り返し部４４とよりなる。素子当接面４３には突部４
３０が設けてあり，突部４３０の傾斜はセンサ素子２を
収納する方向，つまり図面下方の傾斜面４３１が，その
反対方向の傾斜面４３２よりもなだらかとなるよう構成
されている。

【００４９】また，金属端子４の接続部４１の中心線４
１０と弾性接触部４５の中心線４５０は同一直線状にな
く，同図より知れるごとく，図面右方向に中心線４５０
がずれている。また，上記突部４３０は中心線４５０よ
りも図面左方向にずれた位置にある。

【００５０】金属端子４９は金属端子４が左右反転した
形状を有している。つまり，金属端子４９においては，
詳細な図示は省略するが，中心線４５０は中心線４１０
に対し左方向にずれ，突部４３０も中心線４５０よりも
右方向にずれた形状である。なお，左方向，右方向とは
図６を基準とした表現である。図４に示すごとく，この
ように互いが左右反転した形状の金属端子４，４９が絶
縁リブ３２４を挟んで端子収納穴３１３と３１４に配置
されている。また，端子収納穴３１１，３１２について
も同様に金属端子４９と４とがそれぞれ配置されてい
る。

【００５１】図５に素子挿入穴３２０にセンサ素子２が
挿入された状態を示す。金属端子４ａ，４９ａがセンサ
素子２に当接する面にはセンサ素子２の出力を取出す端
子電極が設けてある。金属端子４ａ，４９ａを通じてセ
ンサ素子２の出力が外部へ引き出されるのである。ま
た，金属端子４ｂ，４９ｂがセンサ素子２に当接する面
にはセンサ素子２に一体化された発熱部への電力印加用
の端子電極が設けてある。金属端子４ｂ，４９ｂを通じ
て外部から発熱部に対し電力が印加されるのである。こ
こに金属端子４９ｂ，４ａは略同じ形状である。４９
ａ，４ｂについても同様である。

【００５２】次に，本例のガスセンサ１の組み立てにつ
いて説明する。図８に示すごとく，ハウジング１０に被
測定ガス側カバー１４１，１４２をかしめ固定する。こ
れがハウジングアッシーである。筒状の下方絶縁碍子１
３にセンサ素子２を挿入し，両者の間をガラス封着材１
３１により接着固定する。これがエレメントアッシーで
ある。ゴムブッシュ１２９に挿通した各リード線１６１
等とこれに対応する各接続金具１５１等をかしめ固定
し，ワイヤアッシーとなす。なお，各リード線１６１の
基端側はソケット１９９に接続されている。

【００５３】絶縁碍子３の端子収納穴３３１〜３３４に
金属端子４，４９を挿入する。金属端子４，４９の接続
部４１を上記ワイヤアッシーにおける対応した各接続金
具１５１等に溶接及びかしめ固定により接続する。その
後，絶縁碍子３の基端側近傍に皿バネ１７１を配置，更
に大気側カバー１２１，ワイヤアッシーのブッシュ１２
９を配置する。これによりワイヤアッシーを得る。

【００５４】次いで，エレメントアッシーをワイヤアッ
シーに挿入固定する。ハウジングアッシーのハウジング
１０内部に対しリング状のフロートパッキン１７２を配
置，更にワイヤアッシーと一体化したエレメントアッシ
ーを挿入し，ハウジング１０の外側面と大気側カバー１
２１の内側面とが重なる位置において，全周レーザー溶
接固定（銅溶接）を行なう。以上により，ガスセンサ１
を得る。

【００５５】次に，本例の作用効果について説明する。
本例のガスセンサ１において，センサ素子２の基端側２
９１は金属端子４，４９とリブ３２１，３２２との間の
素子収納穴３２０に収納される。そして，リブ３２１，
３２２の厚みＷ２よりもセンサ素子２の厚みＷ１を厚く
構成し，更に弾性接触部４５はリブ３２１，３２２と接
触して，弾性変形した状態にある。これにより，金属端
子４，４９における弾性接触部４５間にはリブ３２１，
３２２により隙間が形成され，センサ素子２はこの隙間
を利用して素子収納穴３２０に対し収納することができ
る。よって，本例のガスセンサ１は，センサ素子２の損
傷が生じ難く，センサ素子２の収納が容易である。

【００５６】また，リブ３２１，３２２の厚みがセンサ
素子２の厚みより薄いため，金属端子４，４９間に形成
される隙間はセンサ素子２の厚みよりも薄い。その上，
金属端子４，４９がリブ３２１，３２２に接する部分は
弾性接触部４５となっている。

【００５７】そのためセンサ素子２を挿入した際に，挿
入圧で金属端子４，４９が弾性変形され，センサ素子２
の挿入後は弾性変形に対する復元力が発生する。この復
元力がセンサ素子４と金属端子４，４９との間を充分接
触させて，確実な電気的導通を確保することができる。

【００５８】また，本例では，リブ３２１，３２２によ
って金属端子４，４９間に隙間を形成するため，予め金
属端子４，４９間の距離が拡がるように絶縁碍子３の体
格を大きくする必要がない。よって，ガスセンサ１の体
格小型化を容易に実現できる。

【００５９】また，金属端子４，４９の弾性接触部４５
がリブ３２１等に対し接触して弾性変形されているた
め，端子収納穴３１１〜３１４に対する挿通配置時に金
属端子４，４９の幅をより狭くすることができる。よっ
て，端子収納穴３１１〜３１４が狭くとも金属端子４，
４９とリブ３２１，３２２との間に確実に素子収納穴３
２０を形成することができる。

【００６０】更に，金属端子４，４９に弾性接触部４５
を設けてあり，端子収納穴３１１〜３１４に挿通配置す
る際には，弾性接触部４５の持つ弾性を利用して，金属
端子４，４９同士の干渉を防止することができる。よっ
て，金属端子の端子収納穴３１１〜３１４に対する収納
容易性を高めることができる。

【００６１】以上に示すごとく，本例によれば，収納時
のセンサ素子の損傷が生じがたく，センサ素子の収納容
易性に優れると共にセンサ素子と金属端子との間の電気
的導通が充分確保され，体格が小型であるガスセンサを
提供することができる。

【００６２】また，本例では，金属端子４，４９に突部
４３０を設けているため，金属端子４，４９と端子電極
２１１，２２１との間の電気的導通を一層確実に確保す
ることができる。また，上記突部３２０はセンサ素子２
が収納される方向にある傾斜面４３１が傾斜面４３２よ
りなだらかであるため，センサ素子２の収納容易性がよ
り高くなる。更に，絶縁リブ３２３，３２４があるた
め，金属端子４，４９間の絶縁性を確実に確保すること
ができる。

【００６３】また，上記金属端子４，４９の接続部４１
と弾性接触部４５との間の肩部４０は直角に形成されて
いるため，金属端子４，４９の搬送容易性を高めること
ができる。また，従来の図１６に示した，肩部が直角で
ない金属端子９４と比較して，全長をより短縮すること
ができ，ガスセンサ１の小型化に寄与することができ
る。

【００６４】また，金属端子４，４９の接続部４１の中
心線４１０と弾性接触部４５の中心線４５０とは同一線
上に存在しないため，図４に示すごとく，金属端子４，
４９の接続部４１を絶縁碍子３の中心軸によせて配置す
ることができ，絶縁碍子３の体格小型化に寄与すること
ができる。

【００６５】なお，本例のセンサ素子２として，図９
（ａ）や（ｂ）に示すごとく，基端側２９１の側面にテ
ーパー部２９９を設けたものを使用することができる。
テーパー部２９９とした分，基端側２９１が幅細となる
ため素子収納穴３２０へのセンサ素子２の収納を一層容
易に行なうことができる。

【００６６】更に，本例の絶縁碍子３として，図１０
（ａ），図１１（ａ）〜（ｃ）に示すごとく，種々の形
状を有する端子収納穴やリブ３２１，３２２，絶縁リブ
３２３，３２４を持ったものを使用することができる。
なお，図１０（ａ）にかかるセンサ素子２は図１０
（ｂ）に示すごとく，断面が菱形のものである。

【００６７】実施形態例２ 本例は２つの端子収納穴を有する絶縁碍子について説明
する。図１２（ａ）は２つの端子収納穴が並んだ位置に
あり，この端子収納穴と隣接する位置にそれぞれリブ３
２１，３２２が設けてある。両端子収納穴に配置した金
属端子４，４９と対面するようにセンサ素子２が配置さ
れる。また，この構造においては，両端子収納穴の間に
絶縁リブを設けることもできる（図示略） その他は実施形態例１と同様である。

【００６８】また，図１２（ｂ）は２つの端子収納穴が
絶縁碍子３の中心軸を挟んだ対称位置にあり，両端子収
納穴の間にリブ３２１，３２２が設けてある。そして両
端子収納穴に配置した金属端子４の間にセンサ素子２が
配置される。また，図示は略したがこの構造において
は，金属端子４の形状を軸対称とすることができ，ま
た，両端子収納穴に配置する金属端子を同形状のものと
することができる。その他は実施形態例１と同様であ
る。

【００６９】このような２つの端子収納穴を有する構造
において，センサ素子２の基端側を金属端子４，４９と
リブ３２１，３２２との間の素子収納穴に収納し，金属
端子４，４９の弾性接触部４５がリブ３２１，３２２と
接触し，かつ弾性変形された状態となることで，実施形
態例１と同様の作用効果を得ることができる。

【００７０】実施形態例３ 本例は，図１３，図１４に示すごとく，コップ型のセン
サ素子を有するガスセンサについて説明する。図１３に
示すごとく，本例のガスセンサ１は，コップ型で，内部
の大気室６００に棒状のヒータ６０１を挿入したセンサ
素子６を有し，ガスセンサ素子６の基端側は絶縁碍子７
に収納され，図１４（ａ）に示すごとく，絶縁碍子７の
内部で金属端子４９と電気的に導通している。なお，同
図において符号６２はセンサ素子６の電極と導通が取ら
れたリード部である。

【００７１】また，図１４（ｂ）に示すごとく，金属端
子４９間はセンサ素子６が挿入される前は隙間が形成さ
れている。また，図１４（ｃ）に示すごとく，リブ７１
１，７１３の間，リブ７１２，７１４との間の距離ａは
センサ素子６の外径（直径）よりも小さく構成されてい
る。その他詳細は実施形態例１と同様であり，また同様
の作用効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例１における，ガスセンサの断面説明
図。

【図２】実施形態例１における，絶縁碍子の（ａ）基端
側平面図，（ｂ）断面説明図，（ｃ）先端側平面図。

【図３】実施形態例１における，金属端子を挿通配置し
た状態での絶縁碍子の（ａ）断面説明図，（ｂ）先端側
平面図。

【図４】実施形態例１における，金属端子を挿通配置し
た状態での絶縁碍子の断面説明図。

【図５】実施形態例１における，センサ素子を収納した
状態での絶縁碍子の先端側平面図。

【図６】実施形態例１における，金属端子の（ａ）側面
図，（ｂ）正面図。

【図７】実施形態例１における，センサ素子の斜視図。

【図８】実施形態例１における，ガスセンサの展開説明
図。

【図９】実施形態例１における，基端側にテーパー部を
設けたセンサ素子の斜視図。

【図１０】実施形態例１における，（ａ）絶縁碍子の先
端側平面図，（ｂ）センサ素子の基端側の斜視図。

【図１１】実施形態例１における，各種絶縁碍子の先端
側平面図。

【図１２】実施形態例２における，端子収納穴が二つあ
る絶縁碍子の先端側平面図。

【図１３】実施形態例３における，コップ型のセンサ素
子を持つガスセンサの説明図。

【図１４】実施形態例３における，（ａ）センサ素子の
要部断面図（図１４のＡ−Ａ矢視断面図），（Ｂ）絶縁
碍子と金属端子との説明図，（ｃ）絶縁碍子の説明図。

【図１５】従来例にかかる，絶縁碍子の先端側平面図。

【図１６】従来例にかかる，金属端子の側面図。

【図１７】従来例及び本発明にかかる絶縁碍子の素子収
納穴に素子を収納する際の説明図。

【符号の説明】

１．．．ガスセンサ， １０．．．ハウジング， ２．．．センサ素子， ２９１．．．基端側， ３．．．絶縁碍子， ３２１，３２２．．．リブ， ３２３，３２４．．．絶縁リブ， ４，４９．．．金属端子，

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基端側に複数の端子電極を設けたセンサ
   素子と，該センサ素子が挿入固定されるハウジングと，
   該ハウジングの基端側に設けた大気側カバーと，該大気
   側カバー内部に配設した絶縁碍子とを有し，上記絶縁碍
   子には，複数の端子収納穴と，該複数の端子収納穴に対
   し貫通され上記センサ素子が収納可能な素子収納穴が形
   成され，上記素子収納穴の内壁はリブを有し，該リブの
   先端部の厚みは，上記センサ素子の端子電極を設けた近
   傍の厚みより薄く構成され，上記絶縁碍子の各端子収納
   穴内にそれぞれ配設された複数の金属端子を有し，上記
   複数の金属端子は，それぞれ外部リード部と接続される
   接続部を有し，上記複数の金属端子間に上記リブが位置
   して隙間を形成するよう構成され，かつ，上記金属端子
   は，少なくとも部分的に各端子収納穴内に配設されてお
   り，上記センサ素子の基端側を上記素子収納穴に収納す
   ることにより，上記センサ素子の基端側の端子電極と，
   該端子電極に対応する上記金属端子とが当接し，端子電
   極が金属端子を介して外部リード部との間に電気的導通
   が確保されるよう構成されていることを特徴とするガス
   センサ。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記金属端子は外部
   リード部と接続される接続部と弾性変形可能に構成され
   た弾性接触部とよりなり，該弾性接触部は，上記リブと
   上記素子収納穴の内壁に囲まれた空間内において，上記
   リブに対して接触し，この接触により弾性変形されるよ
   う構成されていることを特徴とするガスセンサ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において，上記金属端子
   または上記端子電極のいずれか一方には突部が設けてあ
   ることを特徴とするガスセンサ。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項において，
   上記絶縁碍子には，絶縁リブまたは位置決めリブのいず
   れか一方または双方が設けてあることを特徴とするガス
   センサ。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項において，
   上記金属端子の接続部と弾性接触部との間の肩部は略直
   角に形成されていることを特徴とするガスセンサ。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか一項において，
   上記金属端子の接続部の中心線と弾性接触部の中心線と
   は同一線上に存在しないことを特徴とするガスセンサ。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか一項において，
   上記センサ素子の基端側にはテーパー部が設けてあるこ
   とを特徴とするガスセンサ。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか一項において，
   上記絶縁碍子には断面が略四角形状の端子収納穴が４つ
   形成され，ある端子収納穴と隣接する端子収納穴との間
   にはリブが，他の隣接する端子収納穴との間には絶縁リ
   ブが設けてあることを特徴とするガスセンサ。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれか一項において，
   上記絶縁碍子は上記大気側カバー内に対し固定されてい
   ることを特徴とするガスセンサ。