JP2002296223A - Sensor - Google Patents

Sensor

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JP2002296223A
JP2002296223A JP2001100066A JP2001100066A JP2002296223A JP 2002296223 A JP2002296223 A JP 2002296223A JP 2001100066 A JP2001100066 A JP 2001100066A JP 2001100066 A JP2001100066 A JP 2001100066A JP 2002296223 A JP2002296223 A JP 2002296223A
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lead
detection element
element contact
contact portion
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昌明 村瀬
Hisaharu Nishio
久治 西尾
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure mounting accuracy of a sensor and to facilitate its mounting work. SOLUTION: In this oxygen sensor 1, by the energizing force of a spring part 17 interlaid between a lead connection part 13 and an element contact part 15 of a lead frame 11, the lead frame 11 sticks firm to the sidewall of a separator sleeve 12, so that one terminal unit 10 is composed. Thereby, the lead frame 11 can be connected to a detection element 2 in a single operation by connecting the terminal unit 10 to the detection element 2. Since mounting of the detection element 2 to a main fitting 7 and electrical connection of the lead frame 11 to the detection element 2 are carried out in separate processes, the detection element 2 can accurately be mounted at a predetermined position of the main fitting 7 independently of the lead frame 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、検出素子を主体金
具内に固定して動作するセンサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensor which operates by fixing a detection element in a metal shell.

【0002】[0002]

【従来の技術】出願人は、高温環境下において使用され
るセンサから信号を取り出すための接続用の端子構造と
して、例えば図9に示すようなガスセンサ100を開発
している。すなわち、ガスセンサ100は、排気管に固
定される筒状の主体金具102と、主体金具102に内
挿される平板状の検出素子104と、検出素子104を
保持するために主体金具102の筒内下方から順に積層
されるセラミックホルダ106、滑石粉末108、セラ
ミックスリーブ110と、検出素子104の検出信号を
取り出すための複数のリードフレーム112とを備えて
いる。
2. Description of the Related Art The applicant has developed a gas sensor 100 as shown in FIG. 9, for example, as a connection terminal structure for extracting a signal from a sensor used in a high-temperature environment. That is, the gas sensor 100 includes a cylindrical metal shell 102 fixed to the exhaust pipe, a flat detection element 104 inserted into the metal shell 102, and a lower part of the metal shell 102 of the metal shell 102 for holding the detection element 104. The ceramic holder 106, the talc powder 108, the ceramic sleeve 110, and a plurality of lead frames 112 for extracting a detection signal of the detection element 104 are provided.

【0003】この内、セラミックホルダ106及びセラ
ミックスリーブ110には、検出素子104の断面形状
に沿った略長方形状の挿通孔が中心軸に沿って穿設され
ている。そして、検出素子104は、主体金具102の
筒内下方より配置されるセラミックホルダ106、滑石
粉末108、セラミックスリーブ110と、セラミック
スリーブ110との間に配置されるリードフレーム11
2とを介して主体金具102に固定される。
[0005] Of these, a substantially rectangular insertion hole is formed in the ceramic holder 106 and the ceramic sleeve 110 along the central axis along the cross-sectional shape of the detection element 104. The detection element 104 includes a ceramic holder 106, a talc powder 108, a ceramic sleeve 110, and a lead frame 11 disposed between the ceramic sleeve 110 and the ceramic holder 110, which are disposed from below the inside of the metal shell 102.
2 and is fixed to the metal shell 102.

【0004】この検出素子104の先端側(図中下方)
には検出部104aが形成され、後端側には検出部10
4aにて生じた検出信号を引き出すための複数の電極端
子104bが形成されている。そして、リードフレーム
112の一端側が各電極端子104bに接続され、その
他端側が検出信号を外部に取り出すためのリード線11
6に接続されている。
[0004] The tip side (lower side in the figure) of this detecting element 104
Is formed with a detection unit 104a, and the detection unit 10
A plurality of electrode terminals 104b for extracting the detection signal generated at 4a are formed. One end of the lead frame 112 is connected to each electrode terminal 104b, and the other end is a lead wire 11 for extracting a detection signal to the outside.
6 is connected.

【0005】このリードフレーム112は、長尺状のス
テンレス鋼板等を加工して形成され、検出素子104の
電極端子104bに接触する部分には、比較的強い弾性
を有する波状部分112aが形成されている。このた
め、検出素子104をセラミックスリーブ110に配置
する際には、検出素子104の電極端子104bがリー
ドフレーム112の波状部分112aに当接し、その弾
性力によりしっかりと固定される。
The lead frame 112 is formed by processing a long stainless steel plate or the like, and a corrugated portion 112a having relatively strong elasticity is formed at a portion in contact with the electrode terminal 104b of the detecting element 104. I have. Therefore, when the detecting element 104 is disposed on the ceramic sleeve 110, the electrode terminal 104b of the detecting element 104 abuts on the wavy portion 112a of the lead frame 112 and is firmly fixed by the elastic force.

【0006】また、主体金具102の後端側外周には、
外筒118が溶接等により固定されており、リード線1
16は、この外筒118の末端内側に配置されたシール
部材120を貫通して外部に引き出されている。そし
て、このリード線116を介して、上記検出信号をガス
センサ100の外部へ取り出すことができる。
On the outer periphery of the metal shell 102 on the rear end side,
The outer cylinder 118 is fixed by welding or the like, and the lead wire 1
16 is drawn out through the seal member 120 arranged inside the end of the outer cylinder 118. Then, the detection signal can be taken out of the gas sensor 100 via the lead wire 116.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成のガスセンサ100には以下の問題があった。まず、
ガスセンサ100の製造過程においては、セラミックス
リーブ110に設けられた上記角孔に、リードフレーム
112を貫通させる必要がある。この場合、リードフレ
ーム112の下端には、セラミックスリーブ110への
位置決めのために、セラミックスリーブ110の下端面
に係止させる係止部114が外方に延出して設けられ
る。このため、リードフレーム112をセラミックスリ
ーブ110に挿通する際には、その上端を先頭にセラミ
ックスリーブ110の下方から挿入する手法をとること
になり、リードフレーム112の上端部の形状が上記角
孔に挿通可能な形状に制限されることになる。具体的に
は、リードフレーム112の上端部に、リード線116
の先端部を加締接合するために一般的に採用されている
リング状の加締部を形成することが困難となり、溶接等
による接合方法を取らざるを得なくなる。この溶接接合
は加締接合よりも接合強度が弱いため、振動や衝撃に対
する耐性が低下する可能性があった。
However, the gas sensor 100 having the above configuration has the following problems. First,
In the manufacturing process of the gas sensor 100, it is necessary to penetrate the lead frame 112 through the square hole provided in the ceramic sleeve 110. In this case, at the lower end of the lead frame 112, a locking portion 114 that locks to the lower end surface of the ceramic sleeve 110 is provided so as to extend outward for positioning with respect to the ceramic sleeve 110. For this reason, when inserting the lead frame 112 into the ceramic sleeve 110, a method of inserting the lead frame 112 from below the ceramic sleeve 110 with the upper end at the top is adopted, and the shape of the upper end of the lead frame 112 is It will be limited to a shape that can be inserted. Specifically, a lead wire 116 is attached to the upper end of the lead frame 112.
It is difficult to form a ring-shaped caulked portion that is generally employed for caulking and joining the tip end portions, and a joining method such as welding must be employed. Since the welding strength of the welded joint is lower than that of the caulked joint, there is a possibility that the resistance to vibration and impact is reduced.

【0008】また、ガスセンサ100の製造工程におい
ては、リードフレーム112に検出素子104を挟んだ
状態で、これらをセラミックスリーブ110の角孔に挿
入するのであるが、その際、上述したリードフレーム1
12の係止部114の係止により検出素子104の位置
決めをも行う。しかし、検出素子104の厚みやセラミ
ックスリーブ110の角孔の幅等のばらつきにより、挿
入の際の検出素子104とセラミックスリーブ110と
のクリアランスがばらつくことになる。このため、リー
ドフレーム112挿入時の波状部分112aの伸延長さ
がばらつき、その結果、検出素子104のセラミックス
リーブ110への挿入深さがばらつくことになる。この
結果、検出素子104の検出部104aの出寸法(位
置)がばらつき、ガスセンサ100の特性に悪影響を及
ぼす可能性があった。
Further, in the manufacturing process of the gas sensor 100, these are inserted into the square holes of the ceramic sleeve 110 with the detecting element 104 sandwiched between the lead frames 112.
The detection element 104 is also positioned by the locking of the locking portions 114 of the twelve. However, the clearance between the detection element 104 and the ceramic sleeve 110 at the time of insertion varies due to variations in the thickness of the detection element 104, the width of the square hole of the ceramic sleeve 110, and the like. Therefore, the extension of the wavy portion 112a when the lead frame 112 is inserted varies, and as a result, the insertion depth of the detection element 104 into the ceramic sleeve 110 varies. As a result, the protrusion dimension (position) of the detection unit 104a of the detection element 104 varies, which may adversely affect the characteristics of the gas sensor 100.

【0009】さらに、上記構成の場合、検出素子104
をリードフレーム112を介してセラミックスリーブ1
10内に固定した不安定な状態で、主体金具102に組
み付けることになる。このため、両者の組み付けの際
に、主体金具102が傾く等して組み付け誤差が大きく
なる可能性があった。また、後に行うリードフレーム1
12とリード線との溶接の際に、セラミックセパレータ
119が邪魔となって作業性が悪くなるといった問題も
あった。
Further, in the case of the above configuration, the detecting element 104
To the ceramic sleeve 1 via the lead frame 112.
10 is assembled to the metal shell 102 in an unstable state that is fixed in the inside 10. For this reason, at the time of assembling the two, there is a possibility that the mounting error may increase due to inclination of the metallic shell 102 or the like. Also, lead frame 1 to be performed later
At the time of welding the lead 12 and the lead 12, the ceramic separator 119 hinders the workability.

【0010】このような問題は、ガスセンサに限らず、
同様の構成を有するセンサであれば、温度センサや流量
センサ等その他のセンサについても生ずるものと考えら
れる。本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであ
り、センサの組み付け精度を確保すると共に、その組み
付け作業を容易にすることを目的とする。
[0010] Such a problem is not limited to gas sensors.
As long as the sensor has a similar configuration, it is considered that the same occurs with other sensors such as a temperature sensor and a flow sensor. The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to secure assembling accuracy of a sensor and to facilitate the assembling work.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段及び発明の効果】かかる課
題に鑑み、請求項1に記載のセンサは、下端側に検出部
を有し、上端側の側面に検出部の検出信号を引き出すた
めの複数の電極端子が形成された平板状の検出素子と、
この検出信号を外部に引き出すためのリード線と、検出
素子の電極端子に接触する素子接触部、及びリード線に
接続されるリード接続部、及びこれら素子接触部とリー
ド接続部との間を接続する連結部を有するリードフレー
ムとを備える。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, a sensor according to claim 1 has a detecting portion on a lower end side and extracts a detection signal of the detecting portion on a side surface on an upper end side. A flat detection element having a plurality of electrode terminals formed thereon,
A lead wire for extracting the detection signal to the outside, an element contact portion that contacts an electrode terminal of the detection element, a lead connection portion connected to the lead wire, and a connection between the element contact portion and the lead connection portion And a lead frame having a connecting portion.

【0012】そして、上記連結部がリードフレームの下
部において折曲した折曲部を有し、この素子接触部に対
して折曲部を介して接続する連結部と、素子接触部との
間に介装体が介装されている。かかる構成によれば、リ
ードフレームの形態が、介装体との関係で規定されるも
のの、検出素子を、リードフレームとは無関係に主体金
具に取り付けることができる。このため、上述した検出
素子の検出部の出寸法が、リードフレームの形状や変形
の影響を受けることがなく、検出素子を主体金具の所定
の位置に精度良く取り付けることができる。その結果、
検出素子の検出部の出寸法がばらつくといった問題もな
く、センサの特性を一定に保持することができる。
The connecting portion has a bent portion at a lower portion of the lead frame, and is provided between the connecting portion connected to the element contact portion via the bent portion and the element contact portion. An interposer is interposed. According to such a configuration, although the form of the lead frame is defined in relation to the interposed body, the detection element can be attached to the metallic shell independently of the lead frame. Therefore, the detection dimension of the detection section of the detection element described above is not affected by the shape or deformation of the lead frame, and the detection element can be accurately attached to a predetermined position of the metal shell. as a result,
The characteristics of the sensor can be kept constant without the problem that the protrusion dimensions of the detection section of the detection element vary.

【0013】また、素子接触部とリード接続部とがリー
ドフレーム下部に折曲部を有する連結部を介して連結さ
れる構成をとるため、この素子接触部のみを介装体の内
部又は内側に配置することができる。換言すれば、リー
ド接続部を介装体の外側に引き出すことができる。この
ため、このリード接続部の先端形状(折曲部とは反対側
の端部形状)に制約を受けることがない。従って、上述
したリード接続部の先端にリング状の加締部を形成し
て、リードフレームとリード線との接合強度を一定以上
に確保することができ、その結果、当該接合部の振動や
衝撃に対する耐性を一定以上に確保することができる。
Further, since the element contact portion and the lead connection portion are connected via a connection portion having a bent portion below the lead frame, only the element contact portion is provided inside or inside the interposed body. Can be arranged. In other words, the lead connection portion can be drawn out of the interposer. Therefore, there is no restriction on the tip shape (the end shape opposite to the bent portion) of the lead connection portion. Therefore, a ring-shaped caulked portion is formed at the tip of the above-described lead connection portion, so that the bonding strength between the lead frame and the lead wire can be secured at a certain level or more. Resistance to a certain level or more can be secured.

【0014】さらに、かかる構成においては、素子接触
部とリード接続部とにより介装体を挟持する態様で、リ
ードフレームを介装体に固定することができ、リードフ
レームと介装体とを一体化した端子ユニットとして構成
することができる。このため、検出素子とリードフレー
ム(つまりリード線)との電気的接続に際しては、予め
主体金具に固定された状態の検出素子に対してこの端子
ユニットを接続するだけでよいため、接続作業が極めて
容易になる。
Further, in such a configuration, the lead frame can be fixed to the interposer by sandwiching the interposer between the element contact portion and the lead connection portion, and the lead frame and the interposer are integrated. It can be configured as an integrated terminal unit. For this reason, at the time of electrical connection between the detection element and the lead frame (that is, the lead wire), it is only necessary to connect this terminal unit to the detection element which is fixed to the metal shell in advance. It will be easier.

【0015】尚、介装体の外側のリードフレームは抑制
がない場合、振動などによって相互に接触したり、周囲
の部材と接触する可能性があるので、請求項2に記載の
ように、リードフレームの更にその外側には、絶縁保護
体を設けて、リードフレームの連結部をその内側に収容
するようにするとよい。
If the lead frame outside the interposer is not restrained, it may come into contact with each other due to vibration or the like, or may come into contact with surrounding members. It is preferable to provide an insulating protection body outside the frame so that the connecting portion of the lead frame is accommodated inside the frame.

【0016】この場合、請求項3に記載のように、介装
体と絶縁保護体は一体で形成すると、端子ユニットを組
み付け易く好ましい。尚、このように介装体と絶縁保護
体が一体で形成される場合や、複数のリードフレームに
対する介装体が一体である場合には、当該介装体は絶縁
部材から形成されることになる。これに対し、介装体と
絶縁保護体が別体で形成され、複数のリードフレームの
一つ一つに対して配設される場合には、介装体を金属等
の導電性材料から構成することができる。
In this case, it is preferable that the interposition body and the insulating protection body are integrally formed as described in claim 3 because the terminal unit can be easily assembled. When the interposer and the insulating protection body are integrally formed as described above, or when the interposer for a plurality of lead frames is integrated, the interposer is formed from an insulating member. Become. On the other hand, when the interposition body and the insulating protection body are formed separately and provided for each of the plurality of lead frames, the interposition body is made of a conductive material such as a metal. can do.

【0017】ところで、上記構成においても、素子接触
部と電極端子との間の安定した接触を確保するために、
リードフレームの素子接触部を電極端子側に付勢する手
段が設けられることが好ましい。例えば、請求項4に記
載のように、素子接触部に弾性応力が生じるような変形
を与えて、素子接触部を検出素子と介装体の間に挟持さ
せる構成とすることが考えられる。このようにすること
で、素子接触部と電極端子とを安定的に接触させること
ができる。
By the way, also in the above configuration, in order to secure stable contact between the element contact portion and the electrode terminal,
It is preferable that means for urging the element contact portion of the lead frame toward the electrode terminal be provided. For example, as described in claim 4, it is conceivable to adopt a configuration in which the element contact portion is deformed so as to generate an elastic stress, and the element contact portion is sandwiched between the detection element and the interposed body. By doing so, the element contact portion and the electrode terminal can be stably contacted.

【0018】一方、素子接触部そのものを変形させる
と、素子接触部と電極端子の接触圧が局所的に高くなり
すぎ、電極端子に損傷を生じる虞がある。そこで、請求
項5に記載のセンサでは、介装体と素子接触部との間に
弾性応力を生じる弾性体を介装して備えるようにしてい
る。
On the other hand, when the element contact portion itself is deformed, the contact pressure between the element contact portion and the electrode terminal becomes locally too high, and there is a possibility that the electrode terminal may be damaged. Therefore, in the sensor according to the fifth aspect, an elastic body that generates elastic stress is interposed between the interposed body and the element contact portion.

【0019】特に請求項6に記載のように、素子接触部
の上記折曲部とは反対側の端部に、第2の折曲部を介し
て連結されたバネ部が設けられる構成が考えられる。こ
のバネ部は、素子接触部に並設される態様で下方に延
び、上記介装体と素子接触部との間に介装されている。
According to a sixth aspect of the present invention, a configuration is conceivable in which a spring portion connected via a second bent portion is provided at an end of the element contact portion opposite to the bent portion. Can be The spring portion extends downward in a manner to be juxtaposed with the element contact portion, and is interposed between the interposed body and the element contact portion.

【0020】かかる構成によれば、端子ユニットの検出
素子への組付け前においては、バネ部による素子接触部
への付勢力が、逆に反力となって介装体に負荷されるこ
とになる。このことが、素子接触部とリード接続部とに
よる上記介装体の一部への挟持力を一層高めることにな
り、リードフレームの介装体への安定した固定を実現す
る。
According to this structure, before the terminal unit is attached to the detecting element, the biasing force of the spring to the element contacting part is reversely applied to the interposed body as a reaction force. Become. This further increases the holding force of the element contact portion and the lead connection portion on a part of the interposed body, and realizes stable fixing of the lead frame to the interposed body.

【0021】また、素子接触部は平板状に形成できるの
で、弾性体の弾性応力が均一に電極端子に加圧されるの
で、電極端子を損傷する可能性を低減できる。一方、端
子ユニットの検出素子への組付け後においては、上記介
装体によってバネ部の介装体側への変位が阻止されるた
め、バネ部による検出素子側への付勢力を保持すること
ができ、素子接触部と検出素子の電極端子との接触を安
定に保持することができる。
Further, since the element contact portion can be formed in a flat plate shape, the elastic stress of the elastic body is uniformly applied to the electrode terminal, so that the possibility of damaging the electrode terminal can be reduced. On the other hand, after the terminal unit is attached to the detection element, the displacement of the spring portion toward the interposition body is prevented by the interposition body, so that the biasing force of the spring part toward the detection element can be maintained. Thus, the contact between the element contact portion and the electrode terminal of the detection element can be stably maintained.

【0022】また、かかる構成によれば、バネ部自体に
強い弾性を持たせることにより、素子接触部と電極端子
との接触圧を高めることができ、より安定した電気的接
続を維持することができる。しかし、介装体に検出素子
を挿入する際には、逆にこの接触圧に伴う素子接触部と
電極端子との摩擦力によって、リードフレームが必要以
上に介装体内部に引き込まれる虞がある。特にこの接触
圧が大きい場合には、素子接触部と電極端子との接触位
置を正規の位置に設定することが困難となるばかりか、
リードフレームを変形させてしまう虞がある。
Further, according to this configuration, by providing the spring portion itself with strong elasticity, the contact pressure between the element contact portion and the electrode terminal can be increased, and more stable electrical connection can be maintained. it can. However, when the detection element is inserted into the interposer, the lead frame may be unnecessarily drawn into the interposer due to the frictional force between the element contact portion and the electrode terminal caused by the contact pressure. . Especially when this contact pressure is large, it is not only difficult to set the contact position between the element contact portion and the electrode terminal to a regular position,
The lead frame may be deformed.

【0023】そこで、請求項7に記載のように、バネ部
の上記第2の折曲部とは反対側の端部に、介装体側に延
び、この介装体の下面に係止される係止部を設けるとよ
い。かかる構成によれば、介装体の下面がバネ部、ひい
ては素子接触部の上方への移動を阻止するため、素子接
触部を介装体内の所定の位置に保持することができるか
らである。
Therefore, as described in claim 7, at the end of the spring portion opposite to the second bent portion, the spring portion extends toward the interposition body and is locked to the lower surface of the interposition body. It is preferable to provide a locking portion. According to such a configuration, the lower surface of the interposition body prevents the spring portion, and hence the element contact portion from moving upward, so that the element contact portion can be held at a predetermined position in the interposition body.

【0024】また、介装体は、その本体に必ずしも一体
に設けられる必要はなく、リードフレームの組付け時に
本体と一体化する構成をとってもよい。例えば、絶縁保
護体が、主体金具と検出素子との間に介装されて検出素
子を保持すると共に、その上端側でリード接続部の周囲
を覆うように配置されたスリーブからなり、介装体が、
素子接触部とリード接続部との間に上方から介装された
絶縁部材から構成されたものでもよい。
The interposer does not necessarily have to be provided integrally with the main body, but may be integrated with the main body when the lead frame is assembled. For example, an insulating protection body is provided between the metal shell and the detection element to hold the detection element, and is formed of a sleeve disposed so as to cover the periphery of the lead connection portion at the upper end side, But,
It may be constituted by an insulating member interposed from above between the element contact portion and the lead connection portion.

【0025】かかる構成によっても、検出素子を予め主
体金具に固定させておくことができ、この状態からリー
ドフレームを検出素子に装着することができる。この絶
縁部材は、リードフレームを検出素子に予め装着した状
態で介装してもよいし、或いは、リードフレームを検出
素子に装着する際にそのガイドとして用いてもよい。
With this configuration, the detecting element can be fixed to the metal shell in advance, and the lead frame can be mounted on the detecting element from this state. This insulating member may be interposed in a state where the lead frame is mounted on the detection element in advance, or may be used as a guide when the lead frame is mounted on the detection element.

【0026】いずれにしても、この絶縁部材の介装によ
り、リードフレームの素子接触部を検出素子の電極端子
に安定して固定保持することができる。尚、この場合
も、介装体が複数のリードフレームの一つ一つに対して
配設される場合には、介装体を金属等の導電性材料から
構成してもよい。
In any case, by interposing the insulating member, the element contact portion of the lead frame can be stably fixed and held to the electrode terminal of the detection element. In this case, also in this case, when the interposition body is provided for each of the plurality of lead frames, the interposition body may be made of a conductive material such as a metal.

【0027】このように、介装体と絶縁保護体が別体の
場合には、請求項8に記載のように、リードフレームの
連結部が弾性応力を生じるように変形して介装体と絶縁
保護体の間に挟持される構成とすることもできる。特に
この場合は、介装体は、検出素子と絶縁保護体との間に
挿入されたリードフレームの素子接触部と連結部との間
の隙間に打ち込まれる楔のような作用を成すものであ
り、リードフレームが固定される主体は絶縁保護体とな
る。
As described above, when the interposition body and the insulating protection body are separate from each other, the connecting portion of the lead frame is deformed so as to generate an elastic stress. It may be configured to be sandwiched between insulating protection members. Particularly in this case, the interposition member functions as a wedge driven into a gap between the element contact portion and the connection portion of the lead frame inserted between the detection element and the insulating protection member. The main body to which the lead frame is fixed is an insulating protective body.

【0028】尚、以上の説明において「上下」という表
現を取っているが、これは絶対的な位置を表すものでは
なく、センサの取付態様が上下逆になれば反転すること
になる。センサの構成を表す請求項の記載の便宜上、こ
のように表現したに過ぎない。
Although the expression "up and down" is used in the above description, it does not represent an absolute position, but will be reversed if the sensor is mounted upside down. For convenience of the description of the claims showing the configuration of the sensor, this is merely described.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施例を
図面と共に説明する。 [第1実施例]本実施例は、本発明のセンサを酸素セン
サとして構成したものであり、図1は、当該酸素センサ
の全体構成を示す断面図である。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] In this embodiment, the sensor of the present invention is configured as an oxygen sensor, and FIG. 1 is a cross-sectional view showing the entire configuration of the oxygen sensor.

【0030】同図に示すように、酸素センサ1は、長方
形状の断面を有する平板状の検出素子2、検出素子2を
収容するケーシング3等から構成されている。この検出
素子2は、長板状に形成された複数の酸素濃淡電池素子
と、この酸素濃淡電池素子を活性化させるための複数の
ヒータとが積層されて形成されている(図示せず)。そ
して、その軸方向中央付近の外周には、自身をケーシン
グ3内に係止固定させるためのセラミックからなる筒状
の支持部材4が外挿され接着されている。また、検出素
子2の下端側には、被測定ガスに晒されて被測定ガス成
分を検出する検出部2aが設けられており、上端側の側
面には検出部2aにて生じた酸素濃淡電池起電力を引き
出すための複数(本実施例では4個)の電極端子2bが
取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the oxygen sensor 1 comprises a flat detecting element 2 having a rectangular cross section, a casing 3 for accommodating the detecting element 2, and the like. The detection element 2 is formed by laminating a plurality of oxygen concentration cell elements formed in a long plate shape and a plurality of heaters for activating the oxygen concentration cell elements (not shown). A cylindrical support member 4 made of ceramic for locking and fixing itself within the casing 3 is inserted and adhered to the outer periphery near the center in the axial direction. At the lower end of the detecting element 2, there is provided a detecting section 2a for detecting a gas component to be measured by being exposed to the gas to be measured, and an oxygen concentration cell generated by the detecting section 2a is provided at a side face at an upper end side. A plurality (four in this embodiment) of electrode terminals 2b for extracting an electromotive force are attached.

【0031】ケーシング3は、酸素センサ1を排気管等
の取付部に固定すると共に、上記支持部材4を装着した
検出素子2、滑石粉末からなる充填部材5、及び充填部
材5を押圧するスリーブ6等を内部に収容する。当該ケ
ーシング3は、検出素子2の検出部2aを排気管等の内
部に突出させる主体金具7と、主体金具7の上部に延設
され、検出素子2との間で所定の内部空間を形成する外
筒8とから構成されている。
The casing 3 fixes the oxygen sensor 1 to a mounting portion such as an exhaust pipe, and has a detection element 2 on which the support member 4 is mounted, a filling member 5 made of talc powder, and a sleeve 6 for pressing the filling member 5. Etc. are housed inside. The casing 3 is provided with a metal shell 7 for projecting the detection portion 2a of the detection element 2 into an exhaust pipe or the like, and extends above the metal shell 7 to form a predetermined internal space with the detection element 2. And an outer cylinder 8.

【0032】主体金具7は、円筒状の本体先端側の内周
に内向き突出した段部7aを有し、この段部7aに支持
部材4を係止することにより、検出素子2を下方から支
持している。そして、さらに支持部材4の後側(図中上
側)における主体金具7の内周面と検出素子2の外周面
との間に充填部材5を配設し、更にこの充填部材5の後
側に筒状のスリーブ6を同軸状に内挿している。
The metallic shell 7 has an inwardly protruding step 7a on the inner periphery of the cylindrical body at the tip end side. The support member 4 is locked to the step 7a so that the detecting element 2 can be moved from below. I support it. Further, a filling member 5 is disposed between the inner peripheral surface of the metal shell 7 and the outer peripheral surface of the detection element 2 on the rear side (upper side in the figure) of the support member 4. A cylindrical sleeve 6 is inserted coaxially.

【0033】また、主体金具7の上端部(後端部)に
は、内側に延出したフランジ部7bの先端縁により円形
の上部開口部が形成されており、このフランジ部7bが
スリーブ6を上方から係止している。そして、その上部
開口部を覆うように外筒8の下端開口端部が主体金具7
に外挿されると共に、当該下端開口端部が外方から加締
められることにより外筒8が主体金具7に装着されてい
る。
A circular upper opening is formed at the upper end (rear end) of the metal shell 7 by the front edge of a flange 7b extending inward. Locked from above. Then, the lower end opening end of the outer cylinder 8 is covered with the metallic shell 7 so as to cover the upper opening.
The outer cylinder 8 is attached to the metal shell 7 by externally crimping the lower end opening end from outside.

【0034】また、上記検出素子2の上端には、端子ユ
ニット10が接続されている。この端子ユニット10
は、4つの端子(リードフレーム11)を備える。各リ
ードフレーム11は、その一端が検出素子2の4つの電
極端子2bの夫々に接続されると共に、その他端が検出
部2aの検出信号を外部に取り出すための一対のリード
線21,22、及びヒータに電力を供給するための一対
のリード線(図中、リード線21,22の裏側に配置)
に夫々接続されている。これらの詳細構造については後
述する。
A terminal unit 10 is connected to the upper end of the detection element 2. This terminal unit 10
Has four terminals (lead frame 11). Each of the lead frames 11 has one end connected to each of the four electrode terminals 2b of the detection element 2 and the other end connected to a pair of lead wires 21 and 22 for extracting a detection signal of the detection unit 2a to the outside. A pair of lead wires for supplying power to the heater (located on the back side of the lead wires 21 and 22 in the figure)
Connected to each other. Details of these structures will be described later.

【0035】外筒8の上部開口部には、ゴムからなる円
柱形状のシール部材20が設けられており、このシール
部材20の軸方向中央位置が外筒8を介して径方向に加
締められ、外筒8とシール部材20との間のシール性が
保持されている。このシール部材20には、上記各リー
ド線を挿通するための貫通孔が形成され、各リード線
は、このシール部材20に設けられた軸方向の貫通孔を
貫通して外部に引き出されている。
A cylindrical sealing member 20 made of rubber is provided in the upper opening of the outer cylinder 8, and the axial center position of the sealing member 20 is radially caulked via the outer cylinder 8. The seal between the outer cylinder 8 and the seal member 20 is maintained. The seal member 20 is formed with a through-hole for inserting each of the lead wires, and each lead wire is drawn out through an axial through-hole provided in the seal member 20. .

【0036】また、主体金具7の先端側(図中下方)外
周には、検出素子2の突出部分を覆うと共に、複数の孔
部を有する金属製の二重のプロテクタ31,32が溶接
によって取り付けられている。次に、酸素センサ1の要
部である端子ユニット10周辺の詳細構造とその検出素
子2への組み付け方法について図2〜図4に基づいて説
明する。
A metal double protector 31, 32 having a plurality of holes and covering a protruding portion of the detecting element 2 is attached to the outer periphery of the distal end side (lower side in the figure) of the metal shell 7 by welding. Have been. Next, a detailed structure around the terminal unit 10, which is a main part of the oxygen sensor 1, and a method of assembling the same to the detection element 2 will be described with reference to FIGS.

【0037】図2に端子ユニット10の分解図を示すよ
うに、端子ユニット10は、検出素子2の4つの電極端
子2bの夫々に接続される4つのリードフレーム11
と、このリードフレーム11を固定する絶縁性のセパレ
ータスリーブ12とから構成される。
As shown in an exploded view of the terminal unit 10 in FIG. 2, the terminal unit 10 has four lead frames 11 connected to each of the four electrode terminals 2b of the detecting element 2.
And an insulating separator sleeve 12 for fixing the lead frame 11.

【0038】リードフレーム11は、例えば、高温に繰
り返し晒されても、弾性(バネ弾性)を保持可能な長尺
薄板状のステンレス鋼板や耐食耐熱超合金板を数カ所で
折曲加工して形成され、図2(a)下段に示すように、
上記各リード線に接続されるリード接続部13、検出素
子2の電極端子2bに接触する素子接触部15、及びバ
ネ部17を備える。
The lead frame 11 is formed, for example, by bending a long thin stainless steel plate or a corrosion-resistant heat-resistant superalloy plate capable of retaining elasticity (spring elasticity) even when repeatedly exposed to a high temperature at several places. , As shown in the lower part of FIG.
A lead connection portion 13 connected to each lead wire, an element contact portion 15 that contacts the electrode terminal 2b of the detection element 2, and a spring portion 17 are provided.

【0039】リード接続部13と素子接触部15とは、
リードフレーム11の下部に形成された折曲部11aを
介して互いに連結され、素子接触部15とバネ部17と
は、素子接触部15の上端に連設された第2の折曲部1
1bを介して互いに連結されている。このリード接続部
13と素子接触部15とはほぼ平行に並設され、バネ部
17は、リード接続部13と素子接触部15との間に、
素子接触部15に沿って下方に延設されている。
The lead connection part 13 and the element contact part 15
The element contact portion 15 and the spring portion 17 are connected to each other via a bent portion 11 a formed at a lower portion of the lead frame 11, and are connected to the second bent portion 1 connected to the upper end of the element contact portion 15.
1b. The lead connection part 13 and the element contact part 15 are arranged side by side substantially in parallel, and the spring part 17 is provided between the lead connection part 13 and the element contact part 15.
It extends downward along the element contact portion 15.

【0040】また、バネ部17は波形状をなし、その波
状部分の頂点の数カ所で素子接触部15に接触するよう
に形成され、その先端(下端)には、セパレータスリー
ブ12下面の所定位置に係止される係止部17aが、素
子接触部15に対して垂直かつリード接続部13の方向
に延設されている。
The spring portion 17 has a wavy shape and is formed so as to come into contact with the element contact portion 15 at several apexes of the wavy portion. A locking portion 17 a to be locked extends perpendicularly to the element contact portion 15 and in the direction of the lead connection portion 13.

【0041】さらに、リード接続部13は、第2の折曲
部11bの近傍にて素子接触部15側に所定量屈曲し、
その先端には、リード線に加締接合される円筒状の加締
部13aが、素子接触部15に対して平行に設けられて
いる。一方、セパレータスリーブ12は、絶縁性のセラ
ミックで形成された柱状の本体を有する。図2(a)上
段にはその軸方向の断面図が、同図(b)には、そのA
−A断面が示されている。
Further, the lead connection portion 13 is bent toward the element contact portion 15 by a predetermined amount in the vicinity of the second bent portion 11b,
At its tip, a cylindrical crimping portion 13a crimped to the lead wire is provided in parallel with the element contact portion 15. On the other hand, the separator sleeve 12 has a columnar main body made of insulating ceramic. FIG. 2A shows an axial sectional view of the upper part, and FIG.
-A cross section is shown.

【0042】より詳しくは、セパレータスリーブ12
は、上記リード接続部13の形状に沿った外壁を有し、
同図(a)において左右対称に形成されている。また、
同図(a)の奥行方向の中央部には、その外形に沿って
外方に所定量延出した一対の仕切部12aが形成されて
いる。また、その本体中央には下方に開口した収容部1
4が形成され、この収容部14の上記仕切り部12aに
対応する位置には、内方に所定量延出した仕切部14a
が形成されている。さらに、本体下面の中央には、上述
したスリーブ6上面に載置される平板状のベース部16
が下方に延設されている。
More specifically, the separator sleeve 12
Has an outer wall along the shape of the lead connection portion 13,
It is formed symmetrically in FIG. Also,
A pair of partitioning portions 12a extending outward by a predetermined amount along the outer shape are formed at the center in the depth direction of FIG. In the center of the main body, a housing part 1 opened downward is provided.
4 is formed at a position corresponding to the partition portion 12a of the storage portion 14 and a partition portion 14a extending inward by a predetermined amount.
Are formed. Further, in the center of the lower surface of the main body, a flat base portion 16 mounted on the upper surface of the sleeve 6 is provided.
Extends downward.

【0043】そして、矢印で示すように、このセパレー
タスリーブ12の下方から4つのリードフレーム11を
組み付けることにより、図3(a)上段に示す端子ユニ
ット10が完成する。尚、本実施例においては、収容部
14の幅W1が3.7±0.1(mm)、リードフレー
ム11の厚み(つまり、バネ部17の外側の頂点と素子
接触部15との距離)t1が1.25±0.1(m
m)、検出素子2の厚みT1が2.0±0.2(mm)
となっているため、嵌合代(圧入代)が0.8±0.5
(mm)程度となっている。
Then, as shown by the arrows, by assembling the four lead frames 11 from below the separator sleeve 12, the terminal unit 10 shown in the upper part of FIG. 3A is completed. In this embodiment, the width W1 of the housing portion 14 is 3.7 ± 0.1 (mm), and the thickness of the lead frame 11 (that is, the distance between the outer vertex of the spring portion 17 and the element contact portion 15) t1 is 1.25 ± 0.1 (m
m), the thickness T1 of the detection element 2 is 2.0 ± 0.2 (mm)
The fitting allowance (press-fit allowance) is 0.8 ± 0.5
(Mm).

【0044】このため、リードフレーム11のバネ部1
7による素子接触部15への付勢力が、反力となってセ
パレータスリーブ12の内側壁に負荷される。この作用
により、リード接続部13がセパレータスリーブ12の
外壁に沿って強く密着し、リードフレーム11がセパレ
ータスリーブ12に対して安定に固定される。
Therefore, the spring portion 1 of the lead frame 11
The biasing force applied to the element contact portion 15 by the element 7 acts as a reaction force and is applied to the inner wall of the separator sleeve 12. By this action, the lead connection portion 13 is strongly adhered along the outer wall of the separator sleeve 12, and the lead frame 11 is stably fixed to the separator sleeve 12.

【0045】また、同図(b)に同図(a)のB−B断
面を示すように、このとき4つのリードフレーム11
は、仕切部12a,14a又は左右方向の空間によって
互いに隔てられ、その短絡が防止されている。そして、
同図(a)に矢印にて示すように、この端子ユニット1
0を、予めスリーブ6に(つまり主体金具7に)固定さ
れた検出素子2に対して上方から接続することにより、
各リード線と検出素子2との電気的接続がなされる。
FIG. 4B shows a cross section taken along the line BB of FIG.
Are separated from each other by the partitions 12a, 14a or the space in the left-right direction, and the short circuit is prevented. And
As shown by an arrow in FIG.
0 to the detection element 2 previously fixed to the sleeve 6 (that is, to the metal shell 7) from above,
Each lead wire is electrically connected to the detection element 2.

【0046】この状態が図4(a)に示されている。同
図(b)は、そのC−C断面を表す。このとき、端子ユ
ニット10は、そのベース部16がスリーブ6の上面に
載置されることにより、検出素子2に対して定位置に固
定される。また、そのリードフレーム11は、係止部1
7aがセパレータスリーブ12の下面に係止されている
ため、検出素子2への接続時においてその位置がずれる
ことはない。このため、その素子接触部15も、電極端
子2bに当接する定位置に固定される。
This state is shown in FIG. FIG. 2B shows a C-C section thereof. At this time, the terminal unit 10 is fixed at a fixed position with respect to the detection element 2 by mounting the base portion 16 on the upper surface of the sleeve 6. In addition, the lead frame 11 is
7a is locked to the lower surface of the separator sleeve 12, so that the position thereof does not shift when connected to the detecting element 2. Therefore, the element contact portion 15 is also fixed at a fixed position in contact with the electrode terminal 2b.

【0047】また、セパレータスリーブ12の内壁によ
ってバネ部17の外方への変位が阻止されているため、
バネ部17による検出素子2側への付勢力を一定以上に
保持することができ、素子接触部15と電極端子2bと
の安定した接触状態を保持することができる。
Also, since the inner wall of the separator sleeve 12 prevents the spring portion 17 from being displaced outward,
The urging force of the spring portion 17 toward the detection element 2 can be maintained at a certain level or more, and a stable contact state between the element contact portion 15 and the electrode terminal 2b can be maintained.

【0048】以上に述べたように、本実施例の酸素セン
サ1においては、検出素子2の主体金具7への取付け
と、検出素子2へのリードフレーム11の電気的接続が
別工程で行われるため、検出素子2を主体金具7の所定
の位置に精度良く取り付けることができる。その結果、
検出素子2の検出部2aの出寸法がばらつくといった問
題もなく、センサの特性を一定に保持することができ
る。
As described above, in the oxygen sensor 1 of the present embodiment, the attachment of the detection element 2 to the metal shell 7 and the electrical connection of the lead frame 11 to the detection element 2 are performed in separate steps. Therefore, the detection element 2 can be accurately attached to a predetermined position of the metal shell 7. as a result,
The characteristics of the sensor can be kept constant without the problem that the protrusion dimensions of the detection section 2a of the detection element 2 vary.

【0049】また、リードフレーム11がセパレータス
リーブ12と一体化した端子ユニット10として構成さ
れるため、リードフレーム11の検出素子2への組付け
をワンタッチで行うことができ、組み付けが極めて容易
となる。この結果、作業性が向上する。 [第2実施例]本実施例の酸素センサは、上記第1実施
例で述べたような端子ユニットなる構成を有さず、予め
リードフレームを検出素子に当接させ、後から絶縁部材
によりこれを固定する構成を有する。
Further, since the lead frame 11 is configured as the terminal unit 10 integrated with the separator sleeve 12, the lead frame 11 can be mounted on the detecting element 2 with one touch, and the mounting becomes extremely easy. . As a result, workability is improved. [Second Embodiment] The oxygen sensor of the present embodiment does not have the structure of the terminal unit as described in the first embodiment. Is fixed.

【0050】図5は本実施例にかかる酸素センサ201
の主要部周辺の構成を表す断面図である。尚、酸素セン
サ201は、当該主要部の構成を除いては、第1実施例
の酸素センサ1と同様の構成を有するため、第1実施例
と同様の構成部分ついては同一の符号で表すか又は省略
し、その説明については省略することにする。
FIG. 5 shows an oxygen sensor 201 according to this embodiment.
3 is a cross-sectional view illustrating a configuration around a main part of FIG. Since the oxygen sensor 201 has the same configuration as the oxygen sensor 1 of the first embodiment except for the configuration of the main part, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, or The description will be omitted, and the description thereof will be omitted.

【0051】同図に示すように、酸素センサ201のス
リーブ206は、第1実施例のスリーブ6とはその形状
が異なり、その筒状の本体の上部中央に上方に突設され
た突出部207を有する。そして、この突出部207が
内部に形成する収容部208において、検出素子2とリ
ードフレーム211とが絶縁部材220を介して接続固
定されている。
As shown in the figure, the sleeve 206 of the oxygen sensor 201 has a different shape from that of the sleeve 6 of the first embodiment, and has a projecting portion 207 projecting upward at the upper center of the cylindrical main body. Having. The detecting element 2 and the lead frame 211 are connected and fixed via an insulating member 220 in a housing portion 208 formed inside the projecting portion 207.

【0052】以下、酸素センサ201の要部の詳細構造
とその検出素子2への組み付け方法について図6〜図8
に基づいて説明する。図6には、スリーブ6の要部詳細
構造と、検出素子2の組み付け態様が示されている。
The detailed structure of the main part of the oxygen sensor 201 and the method of assembling it to the detecting element 2 will be described below with reference to FIGS.
It will be described based on. FIG. 6 shows a detailed structure of a main part of the sleeve 6 and an assembling mode of the detecting element 2.

【0053】スリーブ206は絶縁性のセラミックで形
成され、同図に示すように、その突出部207の中央に
は、下方の検出素子2の挿通孔206aに連通した上記
収容部208が形成されている。この収容部208は、
挿通孔206aよりも大きな角断面を有し、この挿通孔
206aとは傾斜部209を介してに滑らかに接続され
ている。尚、この収容部208の軸方向の長さ(深さ)
は、検出素子2の電極端子2bの長さよりも長くなって
いる。
The sleeve 206 is formed of an insulating ceramic, and as shown in the figure, at the center of the protruding portion 207, the housing portion 208 communicating with the insertion hole 206a of the lower detecting element 2 is formed. I have. This storage unit 208
It has a larger angular cross section than the insertion hole 206a, and is smoothly connected to the insertion hole 206a via the inclined portion 209. In addition, the axial length (depth) of the housing portion 208
Is longer than the length of the electrode terminal 2b of the detection element 2.

【0054】また、同図(b)に、同図(a)のD−D
断面図を示すように、収容部208の奥行き方向中央に
は、内方に向かって所定量突出した一対の仕切り部20
8aが形成されている。検出素子2は、このスリーブ2
06に対し、その上端面と突出部207の上端面とが一
致する位置で予め固定される(本実施例ではそのように
突出部207の高さが規定されている)。
FIG. 4B is a sectional view taken along the line DD of FIG.
As shown in the cross-sectional view, a pair of partitioning portions 20 projecting inward by a predetermined amount are provided in the center of the accommodation portion 208 in the depth direction.
8a are formed. The detection element 2 is
06, it is fixed in advance at a position where the upper end face of the projection 207 coincides with the upper end face of the projection 207 (in this embodiment, the height of the projection 207 is defined as such).

【0055】そして、図7(a)に示すように、この状
態から4つのリードフレーム211の夫々を、収容部2
08内に上方から挿入する。リードフレーム211は、
上記第1実施例と同様の長尺薄板状のステンレス鋼を折
曲加工して形成され、各リード線に接続されるリード接
続部213、及び検出素子2の電極端子2bに接触する
素子接触部215を備える。ただし、第1実施例とは異
なり、リード接続部213がバネ部213aを兼ねてい
る。
Then, as shown in FIG. 7A, from this state, each of the four lead frames 211
08 from above. The lead frame 211 is
An element contact portion which is formed by bending a long thin plate-like stainless steel similar to that of the first embodiment and which is connected to each lead wire, and which contacts the electrode terminal 2b of the detection element 2. 215. However, unlike the first embodiment, the lead connection part 213 also serves as the spring part 213a.

【0056】リード接続部213と素子接触部215と
は、リードフレーム211の下部に形成された折曲部2
11aを介して互いに連結されている。この折曲部21
1aは、上記傾斜部209に沿った傾斜部を有する。リ
ード接続部213と素子接触部215とはほぼ平行に並
設され、バネ部213aの波状部分がその頂点の数カ所
で収容部208の内壁に接触するように形成されてい
る。
The lead connection part 213 and the element contact part 215 are connected to the bent part 2 formed below the lead frame 211.
They are connected to each other via 11a. This bent part 21
1a has an inclined portion along the inclined portion 209. The lead connection part 213 and the element contact part 215 are arranged side by side substantially in parallel, and the wavy part of the spring part 213a is formed so as to contact the inner wall of the housing part 208 at several points at its apex.

【0057】さらに、リード接続部213の上端には、
リード線に加締接合される円筒状の加締部213bが設
けられている。同図(b)に同図(a)のE−E断面を
示すように、上記仕切部208aにより、奥行き方向に
隣接して配置されるリードフレーム211間の短絡が防
止されている。
Further, at the upper end of the lead connection portion 213,
A cylindrical caulking portion 213b to be caulked to the lead wire is provided. As shown in FIG. 2B, a cross section taken along line EE of FIG. 2A prevents the short circuit between the lead frames 211 arranged adjacent in the depth direction by the partitioning portion 208a.

【0058】そして、図8(a)に示すように、一対の
絶縁部材220を、素子接触部215とバネ部213a
(つまりリード接続部213)との間に夫々介装する。
この絶縁部材220は、絶縁性のセラミックで形成され
た板状の小片からなり、収容部208の深さにほぼ等し
い長さ、収容部208の図中奥行き方向の幅よりやや小
さめの幅、及びバネ部213aの内側の頂点と素子接触
部215との距離よりも所定量大きい厚みを有する。ま
た、挿入性を考慮して、絶縁部材220の下部外側には
テーパ部220aが形成されている。
Then, as shown in FIG. 8A, a pair of insulating members 220 are connected to the element contact portion 215 and the spring portion 213a.
(That is, the lead connection portion 213).
The insulating member 220 is made of a plate-like small piece made of insulating ceramic, has a length substantially equal to the depth of the housing portion 208, a width slightly smaller than the width of the housing portion 208 in the depth direction in the drawing, and It has a thickness that is larger by a predetermined amount than the distance between the apex inside the spring part 213a and the element contact part 215. In addition, a tapered portion 220a is formed outside the lower portion of the insulating member 220 in consideration of insertability.

【0059】具体的には、本実施例においては、図7
(a)及び図8(a)に示すように、収容部208の幅
W2が5.9±0.1(mm)、リードフレーム11の
圧入幅(つまり、バネ部213aの内側の頂点と素子接
触部215との距離)t2が0.6±0.1(mm)、
絶縁部材の220の厚みt3が1.0±0.1(m
m)、検出素子2の厚みT1が2.0±0.2(mm)
となっている。
Specifically, in this embodiment, FIG.
As shown in FIG. 8A and FIG. 8A, the width W2 of the housing portion 208 is 5.9 ± 0.1 (mm), and the press-fit width of the lead frame 11 (that is, the vertex inside the spring portion 213a and the element Distance t2 between contact part 215) is 0.6 ± 0.1 (mm),
The thickness t3 of the insulating member 220 is 1.0 ± 0.1 (m
m), the thickness T1 of the detection element 2 is 2.0 ± 0.2 (mm)
It has become.

【0060】このため、これら絶縁部材220が介装さ
れる際には、バネ部213aと素子接触部215との間
を押し広げる態様となり、バネ部213aの形状が所定
量変形する。そしてこのとき、リードフレーム211の
バネ部213aによる付勢力が、絶縁部材220を介し
て素子接触部215に伝わり、この作用により、素子接
触部215が電極端子2bに密着してその安定した接触
が実現される。
Therefore, when these insulating members 220 are interposed, the space between the spring portion 213a and the element contact portion 215 is pushed and expanded, and the shape of the spring portion 213a is deformed by a predetermined amount. At this time, the biasing force of the spring portion 213a of the lead frame 211 is transmitted to the element contact portion 215 via the insulating member 220, and by this action, the element contact portion 215 comes into close contact with the electrode terminal 2b, and the stable contact is made. Is achieved.

【0061】尚、同図(b)に同図(a)のF−F断面
を示すように、絶縁部材220は、図中奥行き方向に隣
接した2つのリードフレーム211及び2つの電極端子
2bを架橋する格好となるが、絶縁部材220が絶縁性
を有するため短絡の心配はない。
As shown in FIG. 7B, which is a cross-sectional view taken along line FF of FIG. 8A, the insulating member 220 is formed of two lead frames 211 and two electrode terminals 2b adjacent in the depth direction in the figure. Although it looks like cross-linking, there is no fear of short-circuiting because the insulating member 220 has insulating properties.

【0062】以上に述べた本実施例の酸素センサ201
の構成においても、検出素子2をリードフレーム211
とは独立してスリーブ206に(つまり主体金具7に)
予め固定させておくことができ、この状態からリードフ
レーム211を検出素子2に装着することができる。
The oxygen sensor 201 of the present embodiment described above
Also in the configuration of FIG.
Independent of the sleeve 206 (that is, the metal shell 7)
The lead frame 211 can be attached to the detection element 2 in this state.

【0063】このため、第1実施例と同様、検出素子2
を主体金具7の所定の位置に精度良く取り付けることが
できる。また、リードフレーム211と検出素子2との
固定が、絶縁部材220の介装という単純かつ簡易な方
法により行われるため、組付けが極めて容易になる。
Therefore, similarly to the first embodiment, the detecting element 2
Can be accurately attached to a predetermined position of the metal shell 7. Further, since the fixing between the lead frame 211 and the detecting element 2 is performed by a simple and simple method of interposing the insulating member 220, the assembling becomes extremely easy.

【0064】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明の実施の形態は、上記実施例に何ら限定され
ることなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形
態をとり得ることはいうまでもない。例えば、上記第2
実施例においては、絶縁部材220を、検出素子2に対
してリードフレーム211を装着した状態で介装する態
様をとったが、リードフレーム211を検出素子2に装
着する際に、絶縁部材220をそのガイドとして用いる
ようにしてもよい。
The embodiments of the present invention have been described above. However, the embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and may take various forms within the technical scope of the present invention. Needless to say. For example, the second
In the embodiment, the insulating member 220 is interposed in a state where the lead frame 211 is mounted on the detection element 2. However, when the lead frame 211 is mounted on the detection element 2, the insulating member 220 is It may be used as the guide.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1実施例に係る酸素センサの全体
構成を表す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view illustrating an overall configuration of an oxygen sensor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 第1実施例の端子ユニットの構成を表す説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a terminal unit according to the first embodiment.

【図3】 第1実施例の端子ユニットの構成、及びその
組み付け態様を表す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration of a terminal unit of the first embodiment and an assembling mode thereof.

【図4】 第1実施例の端子ユニットの検出素子への組
み付け態様を表す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a manner of assembling the terminal unit of the first embodiment to a detection element.

【図5】 第2実施例に係る酸素センサの主要部の構成
を表す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of an oxygen sensor according to a second embodiment.

【図6】 第2実施例に係る酸素センサの主要部の組み
付け態様を表す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an assembling mode of a main part of the oxygen sensor according to the second embodiment.

【図7】 第2実施例に係る酸素センサの主要部の組み
付け態様を表す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an assembling mode of a main part of the oxygen sensor according to the second embodiment.

【図8】 第2実施例に係る酸素センサの主要部の組み
付け態様を表す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an assembling mode of a main part of the oxygen sensor according to the second embodiment.

【図9】 従来の酸素センサの全体構成を表す断面図で
ある。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating an entire configuration of a conventional oxygen sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,201・・・酸素センサ、 2・・・検出素子、
2a・・・検出部、2b・・・電極端子、 6,206
・・・スリーブ、 7・・・主体金具、10・・・端子
ユニット、 11,211・・・リードフレーム、11
a,211a・・・折曲部、 11b・・・第2の折曲
部、13a,213b・・・加締部、 12・・・セパ
レータスリーブ、13,213・・・リード接続部、
15,215・・・素子接触部、17,213a・・・
バネ部、 17a・・・係止部、 220・・・絶縁部
1,201 ... oxygen sensor, 2 ... detection element,
2a: detection unit, 2b: electrode terminal, 6,206
... Sleeve, 7 ... Metal shell, 10 ... Terminal unit, 11, 211 ... Lead frame, 11
a, 211a: bent portion, 11b: second bent portion, 13a, 213b: caulked portion, 12: separator sleeve, 13, 213: lead connection portion,
15, 215 ... element contact portion, 17, 213a ...
Spring part, 17a: locking part, 220: insulating member

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Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下端側に検出部を有し、上端側の側面に
該検出部の検出信号を外部に引き出すための複数の電極
端子が形成された平板状の検出素子と、 該検出信号を外部に引き出すためのリード線と前記電極
端子に接触する素子接触部、前記リード線に接続される
リード接続部及び、前記素子接触部と前記リード接続部
の間を接続する連結部を有するリードフレームとを備え
たセンサであって、 前記連結部は前記リードフレームの下部において折曲し
た折曲部を有し、 前記素子接触部に対して折曲部を介して接続する連結部
と前記素子接触部との間に介装された介装体を備えたこ
とを特徴とするセンサ。
1. A flat detection element having a detection portion on a lower end side, and a plurality of electrode terminals formed on a side surface on an upper end side for extracting a detection signal of the detection portion to the outside; A lead frame having an element contact portion that comes into contact with the lead wire and the electrode terminal to be drawn out, a lead connection portion connected to the lead wire, and a connection portion that connects the element contact portion and the lead connection portion. Wherein the connecting portion has a bent portion at a lower portion of the lead frame, and the connecting portion connects to the element contact portion via the bent portion and the element contact. A sensor comprising an interposed body interposed between the sensor and a part.
【請求項2】 前記電極端子が形成された側の前記検出
素子の上端部周囲を覆う様に配置された絶縁保護体を備
え、 前記リードフレームは前記絶縁保護体と前記検出素子の
間に固定されていることを特徴とする請求項1記載のセ
ンサ。
2. An insulating protection body disposed so as to cover a periphery of an upper end of the detection element on a side where the electrode terminal is formed, wherein the lead frame is fixed between the insulation protection body and the detection element. The sensor according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記介装体と前記絶縁保護体が一体であ
ることを特徴とする請求項1又は2記載のセンサ。
3. The sensor according to claim 1, wherein the interposition body and the insulating protection body are integrated.
【請求項4】 前記素子接触部が弾性応力を生じるよう
に変形されており、前記素子接触部の弾性応力により、
前記素子接触部が前記介装体と前記電極端子の間に固定
されていることを特徴とする請求項1乃至3記載のセン
サ。
4. The element contact portion is deformed so as to generate an elastic stress.
The sensor according to claim 1, wherein the element contact portion is fixed between the interposition body and the electrode terminal.
【請求項5】 前記素子接触部が平板状であり、前記介
装体と前記素子接触部との間に弾性応力を生じる弾性体
を介装して備えたことを特徴とする請求項1乃至3記載
のセンサ。
5. The device according to claim 1, wherein the element contact portion has a plate shape, and an elastic body that generates elastic stress is interposed between the interposed body and the element contact portion. 3. The sensor according to 3.
【請求項6】 前記リードフレームは、前記素子接触部
を挟んで前記折曲部の反対側の端部にて第2の折曲部を
有し、前記第2の折曲部から下方に延設部が形成されて
おり、前記延設部が前記弾性体を形成することを特徴と
する請求項5記載のセンサ。
6. The lead frame has a second bent portion at an end opposite to the bent portion with the element contact portion interposed therebetween, and extends downward from the second bent portion. The sensor according to claim 5, wherein an extending portion is formed, and the extending portion forms the elastic body.
【請求項7】 前記延設部の前記第2の折曲部とは反対
側の端部に、前記介装体側に延び、前記介装体の下面に
係止される係止部が設けられたことを特徴とする請求項
6記載のセンサ。
7. A locking portion is provided at an end of the extension portion opposite to the second bent portion, the locking portion extending toward the interposition body and being locked to a lower surface of the interposition body. 7. The sensor according to claim 6, wherein:
【請求項8】 前記介装体と前記絶縁保護体の間の連結
部が弾性応力を生じるように変形されており、前記連結
部の弾性応力により前記リードフレームが前記絶縁保護
体と前記検出素子の間に固定されていることを特徴とす
る請求項2乃至7記載のセンサ。
8. A connecting portion between the interposition body and the insulating protection body is deformed so as to generate an elastic stress, and the lead frame is moved by the elastic stress of the connecting portion between the insulating protection body and the detecting element. The sensor according to claim 2, wherein the sensor is fixed between the sensors.
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