JP2005091223A - センサの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高価な製造設備を用いずリード線とリードフレームとの固着作業が実施でき、リード線とリードフレームとの固着後でも、リード線の被覆が剥離することなく、リードフレームを絶縁コンタクト部材の内部に配置できるセンサの製造方法を提供する。
【解決手段】 全領域空燃比センサ２の製造工程では、リードフレーム１０を絶縁コンタクト部材８２の内部に配置する前に、リード線４６をリードフレーム１０のリード線接続部１７に接続するため、リード線４６とリードフレーム１０との接続作業において、リードフレーム１０が絶縁コンタクト部材８２の内部に隠れない。よって、リードフレーム１０を容易に保持できるため、安価な単純構造の製造設備を利用でき、空燃比センサ２の製造コストを抑制できる。また、絶縁コンタクト部材８２をリード線４６に沿って移動させないため、リード線４６の被覆が絶縁コンタクト部材８２によって削り取られない。
【選択図】 図６

Description

本発明は、軸線方向に延びる板状形状をなし、後端側に電極端子部が形成される検出素子と、検出素子の電極端子部に電気的に接続されて電流経路を形成する金属端子部材と、絶縁性材料で形成され、電極端子部が形成される検出素子の後端側の径方向外側に配置される絶縁コンタクト部材と、金属端子部材と外部との間の電流経路を形成するリード線と、を備えるセンサの製造方法に関する。

従来より、軸線方向に延びる板状形状をなすと共に、測定対象物に向けられる先端側に検出部が形成された検出素子（センサ素子）が組み付けられたセンサが知られている。このようなセンサとしては、λセンサ、全領域空燃比センサ、酸素センサ、ＮＯｘセンサなどのガスセンサや、温度検出を行う温度センサなどが挙げられる。

板型形状の検出素子は、一般に、軸線方向（長手方向）の先端側に検出部を備え、後端側に電極端子部を備えて構成されている。このような検出素子を備えるセンサとしては、導電性材料からなるリードフレーム（金属端子部材）を電極端子部に対して電気的に接続することで、検出素子と外部機器との間に流れる電流の電流経路の一部をリードフレームで形成する構造のものがある。なお、検出素子と外部機器とを電気的に接続する電流経路には、例えば、検出素子による検出結果に応じた検出電流（検出信号）や、検出素子がヒータを備える場合には、ヒータへの電力供給のための電流などが流れる。

そして、リードフレームを備えるセンサとしては、弾性変形（圧縮変形）可能な板バネとしての弾性接触部を有するリードフレームを用いて、検出素子の電極端子部にリードフレームの弾性接触部を接触させた状態で、検出素子を絶縁コンタクト部材（絶縁碍子）の挿通孔の内部で把持する構成のセンサが知られている（特許文献１参照）。

なお、絶縁コンタクト部材としては、リードフレームあるいはリード線を挿通するために、軸線方向に貫通する貫通孔（端子収納穴および上部端子収納穴）を備える構成の絶縁コンタクト部材がある。
特開２００１−１８８０６０号公報（図１、図６）

しかし、上述のような貫通孔を有する絶縁コンタクト部材を用いる場合には、リード線とリードフレームとの接続作業（固着作業）が煩雑となり、センサの製造コストが高くなるという問題が生じる。

つまり、リード線とリードフレームとの接続作業を、絶縁コンタクト部材の貫通孔にリードフレームを配置した状態で実施する場合には、リードフレームのうち絶縁コンタクト部材の外部に現れる部分が少ないことから、リードフレームを十分に保持することは難しく、また、リード線との固着作業も難しくなる。このような状態のリードフレームを十分に保持でき、かつリード線との固着作業が可能な製造設備は、複雑な構造となるため高価となり、センサの製造コストが高くなるのである。

このような問題に対して、リード線とリードフレームとの接続作業を容易に実施する方法としては、例えば、予めリード線を絶縁コンタクト部材の貫通孔に挿通しておき、リード線とリードフレームとを固着した後、絶縁コンタクト部材をリード線に沿って移動させて、リードフレームを絶縁コンタクト部材（貫通孔）の内部に配置する方法が考えられる。しかし、この方法では、絶縁コンタクト部材をリード線に沿って移動させる際に、貫通孔の開口端部（エッジ部分）によってリード線の被覆が削り取られてしまう虞がある。

そこで、本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、高価な製造設備を用いることなくリード線とリードフレームとの固着作業が実施でき、また、リード線とリードフレームとを固着した後でも、リード線の被覆が剥離することなく、リードフレームを絶縁コンタクト部材の内部に配置できるセンサの製造方法を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、軸線方向に延びる板状形状をなし、先端側が測定対象物に向けられ、後端側に電極端子部が形成される検出素子と、検出素子の電極端子部に電気的に接続されて電流経路を形成する金属端子部材と、絶縁性材料で形成され、電極端子部が形成される検出素子の後端側の径方向外側に配置される絶縁コンタクト部材と、金属端子部材と外部との間の電流経路を形成するリード線と、を備えるセンサの製造方法であって、金属端子部材は、軸線方向に延びる長尺形状のフレーム本体部と、フレーム本体部の先端に連結され、径方向内側に方向変換して軸線方向に延びると共に、検出素子の電極端子部に当接する素子当接部と、フレーム本体部の後端側に設けられてリード線に接続されるリード線接続部と、を備えており、絶縁コンタクト部材は、金属端子部材の素子当接部および検出素子の後端部分を収容する素子収容部と、フレーム本体部の厚さ寸法よりも広く、フレーム本体部の幅寸法よりも狭いスリット幅寸法であり、素子収容部の後端部分に連通するとともに絶縁コンタクト部材の外周に連通するスリット部と、を備えており、金属端子部材のリード線接続部とリード線とを接続する第１工程と、リード線が接続された金属端子部材のフレーム本体部を絶縁コンタクト部材のスリット部に挿通し、リード線が接続された金属端子部材の素子当接部を絶縁コンタクト部材の素子収容部に配置する第２工程と、を有することを特徴とするセンサの製造方法である。

このセンサの製造方法においては、金属端子部材またはリード線を絶縁コンタクト部材の内部に配置する作業（第２工程）の前段階（第１工程）において、リード線を金属端子部材のリード線接続部に接続することから、リード線と金属端子部材との接続作業（固着作業）において、金属端子部材が絶縁コンタクト部材の内部に隠れることはない。

このため、このセンサの製造方法でのリード線と金属端子部材との接続作業（固着作業）においては、金属端子部材とリード線との接続作業（固着作業）を容易に実施できる。また、接続作業を行うための製造設備は、複雑な構造とする必要が無くなり、安価な単純構造の設備を利用できることから、センサの製造コストを低く抑えることができる。

また、このセンサの製造方法においては、金属端子部材とリード線とを接続（固着）した後に、絶縁コンタクト部材のスリット部に金属端子部材のフレーム本体部を挿通させて、金属端子部材の素子当接部を絶縁コンタクト部材の素子収容部に配置するようにしたことから、絶縁コンタクト部材をリード線に沿って移動させる必要がなく、リード線の被覆が絶縁コンタクト部材によってリード線の被覆が削り取られることがない。

よって、本発明方法によれば、高価な製造設備を用いることなくリード線と金属端子部材との接続作業（固着作業）が実施でき、また、リード線と金属端子部材との接続作業を容易に実施できることから、センサの製造工程における作業の煩雑さを軽減できる。

さらに、リード線と金属端子部材とを固着した後でも、リード線の被覆の剥離を生じることなく、金属端子部材の素子当接部を絶縁コンタクト部材の内部に配置することができる。

なお、絶縁コンタクト部材として、１部材で構成される絶縁コンタクト部材を用いる場合には、素子収容部は、外周に連通するように形成するとよい。このような構成の絶縁コンタクト部材を用いることで、リード線が接続された金属端子部材のフレーム本体部をスリット部に挿通するとともに、金属端子部材の素子当接部を絶縁コンタクト部材の素子収容部に配置することが可能となる。

また、上述のセンサの製造方法においては、請求項２に記載のように、絶縁コンタクト部材は、軸線方向における先端側に位置する先端側コンタクト部材と、軸線方向における後端側に位置する後端側コンタクト部材とに分割可能に構成されると共に、先端側コンタクト部材に素子収容部が形成され、後端側コンタクト部材にスリット部が形成される構成であり、素子収容部は、先端側コンタクト部材の内部を軸線方向に貫通するよう形成されており、第２工程において、金属端子部材のフレーム本体部を後端側コンタクト部材のスリット部に挿通した後、先端側コンタクト部材と後端側コンタクト部材とを同軸状に組み付けるとともに、金属端子部材の素子当接部を先端側コンタクト部材の素子収容部に配置するとよい。

つまり、絶縁コンタクト部材として、先端側コンタクト部材と後端側コンタクト部材とに分かれる分割構造の絶縁コンタクト部材を用いるのである。このような分割構造の絶縁コンタクト部材を用いる場合には、金属端子部材のフレーム本体部を絶縁コンタクト部材（後端側コンタクト部材）のスリット部に挿通する作業と、金属端子部材の素子当接部を絶縁コンタクト部材（先端側コンタクト部材）の素子収容部に配置する作業とを、異なるタイミングで実施できる。

そして、第２工程においては、まず、金属端子部材のフレーム本体部を後端側コンタクト部材のスリット部に挿通することにより、容易に金属端子部材を後端側コンタクト部材に組み付けることができる。

その後、先端側コンタクト部材と後端側コンタクト部材とを同軸状に組み付けるとともに、金属端子部材の素子当接部を先端側コンタクト部材の素子収容部に配置することで、先端側コンタクト部材の内部を軸線方向に貫通する素子収容部に金属端子部材を配置することができる。

なお、絶縁コンタクト部材の内部を貫通する素子収容部に金属端子部材の素子当接部を配置する場合には、金属端子部材の素子当接部が絶縁コンタクト部材の外部に配置される他部材に接触するのを防止できる。このように金属端子部材が他部材に接触するのを防止できることから、センサの製造工程において、金属端子部材が絶縁コンタクト部材の外部に配置された他部材に接触しないように特別な注意を払う必要が無くなる。

よって、本発明方法によれば、センサの製造工程において、金属端子部材とリード線との接続作業を容易に実施できるとともに、特別な注意を払うことなく金属端子部材と他部材との接触による電流経路の不良を防止することができ、センサの製造工程における作業の煩雑さを軽減することができる。

そして、上述のセンサの製造方法においては、請求項３に記載のように、絶縁コンタクト部材は、金属端子部材のリード線接続部を配置するための複数の接続部配置領域を仕切る配置領域仕切部を備え、第２工程において、金属端子部材のフレーム本体部を絶縁コンタクト部材のスリット部に挿通すると共に、金属端子部材のリード線接続部を絶縁コンタクト部材の接続部配置領域に配置するとよい。

この製造方法においては、配置領域仕切部によって金属端子部材のリード線接続部の移動範囲を接続部配置領域の内部に制限できることから、複数の金属端子部材を備えるセンサであっても、異なる金属端子部材のリード線接続部どうしが互いに接触するのを防止できる。このため、センサの製造工程において、金属端子部材のリード線接続部どうしが接触しないように、金属端子部材の配置位置に注意を払う必要が無くなり、製造作業の煩雑さを解消できる。

また、この製造方法により得られるセンサは、完成後においても、異なる金属端子部材のリード線接続部どうしが互いに接触するのを防止できる。
次に、上述のセンサの製造方法においては、請求項４に記載のように、金属端子部材は、フレーム本体部のうちスリット部に配置される部位よりも先端側に、フレーム本体部の長手方向に延びる軸線を回転中心軸としてフレーム本体部をねじ曲げて形成される屈曲部を備え、第２工程において、屈曲部を絶縁コンタクト部材のスリット部よりも先端側に配置するとよい。

この金属端子部材の屈曲部は、軸線を回転中心軸としてねじ曲げられて形成されており、フレーム本体部の長手方向に沿って移動するに従い、軸線方向に垂直な断面における幅方向および厚さ方向が変化する構成である。このため、屈曲部を周方向外側から見た場合、いずれの方向においても、屈曲部のうち少なくとも一部が絶縁コンタクト部材のスリット部におけるスリット幅よりも大きくなるため、屈曲部は、絶縁コンタクト部材のスリット部に配置することができない。

そして、屈曲部がスリット部よりも先端側に位置するように金属端子部材のフレーム本体部をスリット部に配置することで、金属端子部材が軸線方向の後端側に向けて移動する場合であっても、屈曲部が絶縁コンタクト部材のうちスリット部の周縁部分に係合することにより、金属端子部材が後端側に移動するのを阻止することができる。

これにより、センサの製造工程において、何らかの外力が金属端子部材に印加された場合であっても、金属端子部材の移動を制限することができ、金属端子部材を設計通りの配置位置に配置できることから、金属端子部材の素子当接部と検出素子の電極端子部とを確実に接続することができる。

また、センサの完成後においても、金属端子部材の移動を制限できることから、リード線などから外力が印加された場合でも、金属端子部材の素子当接部と検出素子の電極端子部との接続状態を良好に維持できると共に、金属端子部材の移動により検出素子の電極端子部が削り取られるのを防止できる。

よって、本発明方法によれば、センサの製造工程において金属端子部材に何らかの外力が印加された場合であっても、電流経路を良好に維持できるセンサの製造方法を実現できる。また、本発明方法により得られるセンサは、金属端子部材の移動による検出素子の電極端子部の剥離を防止できるため、電極端子部の剥離（破損）に伴う金属端子部材と検出素子（電極端子部）との接触不良を防ぐことができる。

次に、上述のセンサの製造方法においては、請求項５に記載のように、絶縁コンタクト部材は、素子収容部に金属端子部材をそれぞれ絶縁して配置するための端子位置決め部を備え、第２工程において、金属端子部材を端子位置決め部に配置するとよい。

このように端子位置決め部を有する絶縁コンタクト部材を用いて、金属端子部材を端子位置決め部に配置することで、素子収容部における金属端子部材の配置位置を特定位置に設定することができ、絶縁コンタクト部材と金属端子部材との相対位置が変化するのを防止できる。

これにより、センサの製造工程において、特別な注意を払うことなく、絶縁コンタクト部材と金属端子部材との相対位置が不適切な位置となるのを防止できると共に、金属端子部材を設計通りの配置位置に配置することができる。この結果、容易に金属端子部材を適切な配置位置に配置することができ、金属端子部材と検出素子（電極端子部）とを確実に接続できる。

よって、本発明方法によれば、製造工程において特別な注意を払うことなく容易に金属端子部材と検出素子（電極端子部）とを接続でき、電流経路を良好に維持できるセンサの製造方法を実現できる。

以下に、本発明を適用した実施例を図面と共に説明する。
なお、本実施例では、ガスセンサの一種であって、自動車や各種内燃機関における空燃比フィードバック制御に使用するために、測定対象となる排ガス中の特定ガスを検出する検出素子（ガスセンサ素子）が組み付けられるとともに、内燃機関の排気管に装着される全領域空燃比センサ２（以下、空燃比センサ２ともいう）について説明する。

図１は、本発明を適用した実施例の空燃比センサ２の全体構成を示す断面図である。
空燃比センサ２は、排気管に固定するためのネジ部１０３が外表面に形成された筒状の主体金具１０２と、軸線方向（図中上下方向）に延びる板状形状をなす検出素子４と、検出素子４の径方向周囲を取り囲むように配置される筒状のセラミックスリーブ６と、検出素子４の電極端子部３０，３１，３２，３４，３６に電気的に接続されて電流経路を形成するリードフレーム１０と、絶縁性材料で形成され、検出素子４の電極端子部３０，３１，３２，３４，３６に接続されるリードフレーム１０を検出素子４との間で保持する絶縁コンタクト部材８２と、リードフレーム１０とセンサ外部との間の電流経路を形成するリード線４６と、を備えている。

なお、リード線４６は、導電性を有する芯線と、芯線を被覆する絶縁性の樹脂製被覆材とで構成されると共に、芯線の先端側および後端側が樹脂製被覆材から露出するように構成されている。

検出素子４は、軸線方向に延びる板状形状をなし、測定対象となるガスに向けられる先端側（図中下方）に保護層に覆われた検出部８が形成され、後端側（図中上方）の外表面のうち表裏の位置関係となる第１板面２１および第２板面２３に電極端子部３０，３１，３２，３４，３６が形成されている。リードフレーム１０は、検出素子４と絶縁コンタクト部材８２との間に配置されることで、検出素子４の電極端子部３０，３１，３２，３４，３６にそれぞれ電気的に接続される。また、リードフレーム１０は、外部からセンサの内部に配設されるリード線４６にも電気的にかつ機械的に接続されており、リード線４６が接続される外部機器と電極端子部３０，３１，３２，３４，３６との間に流れる電流の電流経路を形成する。

主体金具１０２は、軸線方向に貫通する貫通孔１０９を有し、貫通孔１０９の径方向内側に突出する棚部１０７を有する略筒状形状に構成されている。また、主体金具１０２は、検出部８を貫通孔１０９の先端側外部に配置し、電極端子部３０，３１，３２，３４，３６を貫通孔１０９の後端側外部に配置する状態で貫通孔１０９に挿通された検出素子４を保持するよう構成されている。さらに、棚部１０７は、軸線方向に垂直な平面に対して傾きを有する内向きのテーパ面として形成されている。

なお、主体金具１０２の貫通孔１０９の内部には、検出素子４の径方向周囲を取り囲む状態で、環状形状のセラミックホルダ１０６、粉末充填層１０８（以下、滑石リング１０８ともいう）、補助スリーブ１１０，第２粉末充填層１１１および上述のセラミックスリーブ６が、この順に先端側から後端側にかけて積層されている。

また、セラミックスリーブ６と主体金具１０２の後端部１０４との間には、加締リング１１２が配置されており、主体金具１０２の後端部１０４は、加締リング１１２を介してセラミックスリーブ６を先端側に押し付けるように、加締められている。

さらに、セラミックホルダ１０６と主体金具１０２の棚部１０７との間には、気密性を維持するためのパッキンとして機能する保護カバー１２９が配置されている。
なお、保護カバー１２９は、金属材料（例えば、ステンレス鋼等）からなり、セラミックホルダ１０６、滑石リング１０８および補助スリーブ１１０の側面を覆うと共に、セラミックホルダ１０６の先端側周縁部を覆う底面部を有する筒状形状に形成されている。保護カバー１２９の底面部は、中央部分に検出素子４を挿通可能な大きさの中央開口部を有している。

ここで、検出素子４の概略構造を表す斜視図を、図２に示す。なお、図２では、軸線方向における中間部分を省略して検出素子４を表している。
検出素子４は、軸線方向（図２における左右方向）に延びる板状形状に形成された素子部２０と、同じく軸線方向に延びる板状形状に形成されたヒータ２２とが積層されて、長方形状の軸断面を有する板状形状に形成されている。なお、空燃比センサ２として用いられる検出素子４は従来公知のものであるため、その内部構造等の詳細な説明は省略するが、その概略構成は以下のようである。

まず、素子部２０は、固体電解質基板の両側に多孔質電極を形成した酸素濃淡電池素子と、同じく固体電解質基板の両側に多孔質電極を形成した酸素ポンプ素子と、これらの両素子の間に積層され、中空の測定ガス室を形成するためのスペーサとから構成される。この固体電解質基板は、イットリアを安定化剤として固溶させたジルコニアから形成され、多孔質電極は、Ｐｔを主体に形成される。また、測定ガス室を形成するスペーサは、アルミナを主体に構成されており、中空の測定ガス室の内側には、酸素濃淡電池素子の一方の多孔質電極と、酸素ポンプ素子の一方の多孔質電極が露出するように配置されている。なお、測定ガス室は、素子部２０の先端側に位置するように形成されると共に、スペーサの先端側には測定ガス室と外部とを連通するための多孔質のセラミックからなる拡散律速部が形成されており、この測定ガス室が形成される部分が検出部８に相当する。

ついで、ヒータ２２は、アルミナを主体とする絶縁基板の間に、Ｐｔを主体とする発熱抵抗体パターンが挟み込まれて形成されている。
そして、素子部２０とヒータ２２とは、セラミック層（例えば、ジルコニア系セラミックやアルミナ系セラミック）を介して互いに接合される。また、検出素子４は、先端側のうち少なくとも測定対象物（本実施形態では排ガス）に晒される電極の表面上には、被毒防止用の多孔質のセラミックからなる保護層（図示省略）が形成される。なお、本実施形態では、検出素子４のうち排ガスに晒される電極の表面を含む先端側全面を保護層にて覆っている。

このような検出素子４では、図２に示すように、第１板面２１の後端側（図２における右側）に３個の電極端子部３０，３１，３２が形成され、第２板面２３の後端側に２個の電極端子部３４，３６が形成されている。電極端子部３０，３１，３２は、素子部２０に形成されるものであり、１つの電極端子部は、測定ガス室の内側に露出する酸素濃淡電池素子の一方の多孔質電極と酸素ポンプ素子の一方の多孔質電極と共用する形で電気的に接続される。また、電極端子部３０，３１，３２のうち残りの２つの電極端子部は、酸素濃淡電池素子の他方の多孔質電極と酸素ポンプ素子の他方の多孔質電極と各々電気的に接続されている。また、電極端子部３４，３６は、ヒータ２２に形成されるものであり、ヒータの厚さ方向に横切るビア（図示せず）を介して発熱抵抗体パターンの両端に各々接続されている。

このように構成された検出素子４は、図１に示すように、先端側（図１における下方）の検出部８が排気管に固定される主体金具１０２の先端より突出すると共に、後端側の電極端子部３０，３１，３２，３４，３６が主体金具１０２の後端より突出した状態で、主体金具１０２の内部に固定される。

一方、図１に示すように、主体金具１０２の先端側（図１における下方）外周には、検出素子４の突出部分を覆うと共に、複数の孔部を有する金属製（例えば、ステンレスなど）の二重の外部プロテクタ４２および内部プロテクタ４３が、溶接等によって取り付けられている。

そして、主体金具１０２の後端側外周には、外筒４４が固定されている。また、外筒４４の後端側（図１における上方）の開口部には、検出素子４の各電極端子部３０，３１，３２，３４，３６とそれぞれ電気的に接続される５本のリード線４６が挿通されるリード線挿通孔６１を有するグロメット５０が配置されている。

また、主体金具１０２の後端部１０４より突出する検出素子４の後端側（図１における上方）には、絶縁コンタクト部材８２が配置される。尚、この絶縁コンタクト部材８２は、検出素子４の後端側の表面に形成される電極端子部３０，３１，３２，３４，３６の周囲に配置されている。

次に、リードフレーム１０について説明する。
リードフレーム１０の外観を表す斜視図を図３に示す。なお、リードフレーム１０は、高温に繰り返し晒されても、弾性（バネ弾性）を維持可能な周知の材料（例えば、インコネルやステンレス鋼等）にて形成されている。

リードフレーム１０は、軸線方向に延びる長尺状の板状部材からなるフレーム本体部１２と、フレーム本体部１２の先端から延びると共に、自身の一部がフレーム本体部１２と検出素子４との間に配置されるように軸線方向に延びる形態で形成された素子当接部１６と、を備えると共に、素子当接部１６が検出素子４の電極端子部に当接するように構成されている。

また、素子当接部１６のうちフレーム本体部１２の先端に連結されると共に径方向内側に屈曲して方向変換する連結部１４は、その一部が、外力が印加されることで弾性変形するよう構成されている。そして、リードフレーム１０は、連結部１４が弾性変形することで、フレーム本体部１２と素子当接部１６との隙間間隔が変化するよう構成されている。

フレーム本体部１２は、軸線方向における略中間位置に湾曲部１３を有しており、湾曲部１３よりも先端に位置する先端側部分と、湾曲部１３よりも後端に位置する後端側部分とが、板面の厚さ方向における位置が異なる位置となるように構成されている。また、フレーム本体部１２は、板面の幅寸法Ｗ１が１．２［ｍｍ］、厚さが０．２［ｍｍ］に形成されている。

ここで、幅寸法とは、フレーム本体部１２のうち後述する屈曲部１８よりも先端側部分においては、軸線方向に垂直で、かつ素子当接部１６とフレーム本体部１２との隙間間隔方向に垂直となる方向の寸法である。

また、フレーム本体部１２は、湾曲部１３よりも後端側に、フレーム本体部１２の長手方向に延びる軸線を回転中心軸として自身（フレーム本体部１２）を回転させつつねじ曲げて形成される屈曲部１８を備えている。

次に、リードフレーム１０の素子当接部１６の一部をなす連結部１４は、第１連結部２７１、第２連結部２７３および第３連結部２７５を備えて構成されている。
第１連結部２７１は、フレーム本体部１２の先端から、フレーム本体部１２と素子当接部１６との隙間間隔方向のうち素子当接部１６から離れる方向に向けて延設されており、絶縁コンタクト部材８２の先端面に係合するフレーム係止面１９を備えている。フレーム係止面１９は、フレーム本体部１２の軸線方向後端側に対向する形態で備えられる。

第２連結部２７３は、第１連結部２７１のうちフレーム本体部１２との連結側とは反対側の端部から、フレーム本体部１２の軸線方向における先端側に向けて延設されている。
第３連結部２７５は、第２連結部２７３のうち第１連結部２７１との連結側とは反対側の端部から検出素子４側に向かう方向に延設されている。

素子当接部１６は、フレーム本体部１２の先端に連結されており、外力が印加されておらず連結部１４が弾性変形していない場合には、素子当接部１６のうち軸線方向後端部となる開放側端部１５がフレーム本体部１２から離れた状態となるように形成されている。また、素子当接部１６は、軸線方向中央部からフレーム本体部１２までの間隙寸法が、開放側端部１５からフレーム本体部１２までの間隙寸法に比べて長くなるように湾曲した円弧状形状に形成されており、円弧状形状のうち凸側表面が検出素子４に当接するように形成されている。

なお、素子当接部１６は、連結部１４が弾性変形して開放側端部１５がフレーム本体部１２に近接することにより、開放側端部１５がフレーム本体部１２に当接するよう構成されている。また、素子当接部１６は、板面の幅寸法Ｗ１が１．２［ｍｍ］、厚さが０．２［ｍｍ］に形成されている。

さらに、リードフレーム１０は、フレーム本体部１２の後端部（図における上端部）に、フレーム本体部１２よりも幅広に形成されたリード線接続部１７を一体に備えている。このリード線接続部１７は、フレーム本体部１２よりも幅方向寸法が大きく形成されており、曲げ加工により略筒状形状に形成された後、リード線４６（図示省略）の芯線が内部に挿通された状態で径方向内向きに加締められることで、リード線４６と電気的に接続される。

次に、絶縁コンタクト部材８２について説明する。
図４に、絶縁コンタクト部材８２の斜視図を示す。
絶縁コンタクト部材８２は、絶縁性材料（本実施形態ではアルミナ）で形成されており、コンタクト挿通孔８４を有する先端側コンタクト部材７７と、スリット部９３を有する後端側コンタクト部材７９と、を備えて構成されている。

なお、図４では、軸線方向における先端側に位置する先端側コンタクト部材７７と、軸線方向における後端側に位置する後端側コンタクト部材７９と、に分割された状態の絶縁コンタクト部材８２を表している。

先端側コンタクト部材７７は、軸線方向に貫通するコンタクト挿通孔８４を有する筒状形状に形成されると共に、後端側の外表面から径方向外向きに突出する鍔部８３と、先端側の外周側面の一部に形成された平面部９６と、を備えて構成されている。また、先端側コンタクト部材７７は、後端側に後端側コンタクト部材７９の先端側の一部を収容するための凹状収容部８５を備えている。

コンタクト挿通孔８４のうち検出素子４の第１板面２１（図示省略）に対向する内壁面には、内向きに突出する第１リブ部８７が２カ所に形成されている。第１リブ部８７は、３個のリードフレーム１０をそれぞれ電気的に絶縁した状態で個別に配置するための３つの第１フレーム配置溝８６の境界を形成する挿通孔内リードフレーム境界部として備えられている。そして、３つの第１フレーム配置溝８６は、検出素子４の第１板面２１における電極端子部３０，３１，３２に対応する位置に形成されている。

また、コンタクト挿通孔８４のうち検出素子４の第２板面２３（図示省略）に対向する内壁面には、内向きに突出する第２リブ部８９が１カ所に形成されている。第２リブ部８９は、２個のリードフレーム１０をそれぞれ電気的に絶縁した状態で個別に配置するための２つの第２フレーム配置溝８８の境界を形成する挿通孔内リードフレーム境界部として備えられている。そして、２つの第２フレーム配置溝８８は、検出素子４の第２板面２３における電極端子部３４，３６に対応する位置に形成されている。

第１リブ部８７および第２リブ部８９は、隣接するフレーム配置溝に配置されるリードフレーム１０どうしが接触するのを阻止する機能を有しており、隣接して配置されるリードフレーム１０どうしが電気的に導通するのを阻止することにより、電流経路が不良となるのを防止できる。

また、先端側コンタクト部材７７は、先端面（図における下側面）に、コンタクト挿通孔８４における第１フレーム配置溝８６の先端部分に繋がる形態で形成される第１係止用溝部９０と、第２フレーム配置溝８８の先端部分に繋がる形態で形成される第２係止用溝部９１と、を備えている。

第１係止用溝部９０および第２係止用溝部９１は、それぞれ先端側に対向する面を有しており、リードフレーム１０の連結部１４が配置されると、リードフレーム１０のフレーム係止面１９に当接するよう形成されている。

また、先端側コンタクト部材７７は、外周面の一部に平面部９６を備えることから、コンタクト挿通孔８４の内部状況を確認することなく、外部からの目視等による確認作業によって第１フレーム配置溝８６および第２フレーム配置溝８８の形成位置を確認することができる。このため、絶縁コンタクト部材８２を検出素子４に組み付けるにあたり、検出素子４に対する絶縁コンタクト部材８２の回転方向相対位置を一定位置に定めることが容易となる。これにより、検出素子４に対する絶縁コンタクト部材８２の相対位置関係が不適切になるのを防止でき、容易に、第１板面２１に第１フレーム配置溝８６を対向させ、第２板面２３に第２フレーム配置溝８８を対向させることができる。

次に、後端側コンタクト部材７９は、略筒状形状に形成されており、自身の先端側に自身の外周に連通するスリット部９３と、リードフレーム１０のリード線接続部１７を配置するための複数の接続部配置領域９５を仕切る配置領域仕切部９４と、を備えている。

スリット部９３は、リードフレーム１０のフレーム本体部１２の厚さ寸法よりも広く、フレーム本体部１２の幅寸法よりも狭いスリット幅寸法に形成されている。なお、スリット部９３は、先端側コンタクト部材７７のコンタクト挿通孔８４における第１フレーム配置溝８６に対応する３カ所と、第２フレーム配置溝８８に対応する２カ所に形成されている。

また、接続部配置領域９５は、５つのスリット部９３の後端側に、それぞれが異なるスリット部９３に連通する形態で５カ所に設けられている。
次に、絶縁コンタクト部材８２に対して、リードフレーム１０を組み付ける作業について説明する
まず、第１ステップでは、リードフレーム１０のリード線接続部１７にリード線４６を接続（固着）する作業を行う。

つまり、図３に示す状態のリード線接続部１７をリード線４６の芯線を囲むように略筒型形状に変形させた後、リード線接続部１７の内側にリード線４６の先端部分を配置し、リード線接続部１７を加締め変形する作業を行う。

これにより、リード線４６をリードフレーム１０のリード線接続部１７に接続（固着）することができる。このとき、リード線接続部１７は、軸線方向に垂直な面における断面形状が円形形状に形成されるのではなく、幅方向の寸法よりも厚さ方向の寸法が小さい略楕円形状に形成される。

次の第２ステップでは、リード線４６が固着されたリードフレーム１０を、後端側コンタクト部材７９に組み付ける作業を行う。
このとき、リードフレーム１０の屈曲部１８を後端側コンタクト部材７９のスリット部９３よりも先端側に配置するように、フレーム本体部１２のうち屈曲部１８よりも後端側となる部分を後端側コンタクト部材７９のスリット部９３に挿通すると共に、リード線接続部１７を接続部配置領域９５に配置する作業を行う。

次の第３ステップでは、先端側コンタクト部材７７と後端側コンタクト部材７９とを組み付ける作業を行う。
このとき、リードフレーム１０の素子当接部１６を先端側コンタクト部材７７のコンタクト挿通孔８４に挿入するとともに、先端側コンタクト部材７７の凹状収容部８５に後端側コンタクト部材７９の先端部分を収容することで、先端側コンタクト部材７７と後端側コンタクト部材７９との組み付け作業を行う。

図５に、先端側コンタクト部材７７と後端側コンタクト部材７９とが組み付けられて構成される絶縁コンタクト部材８２の外観を表す斜視図を示し、図６に、絶縁コンタクト部材８２の内部構造を表した断面図を示す。なお、図５および図６では、後述する円筒部材４９が一体に組み付けられた状態の絶縁コンタクト部材を表している。

図５および図６に示すように、５本のリードフレーム１０のリード線接続部１７は、それぞれ後端側コンタクト部材７９における異なる接続部配置領域９５に配置されており、配置領域仕切部９４によって互いに絶縁されている。

また、図６の断面図に示すように、リードフレーム１０は、先端側コンタクト部材７７のコンタクト挿通孔８４のうち、第１フレーム配置溝８６および第２フレーム配置溝８８に配置されている。このとき、リードフレーム１０の連結部１４のうちフレーム係止面１９は、先端側コンタクト部材７７の第１係止用溝部９０および第２係止用溝部９１における内面のうち先端側に対向する面に当接する状態となる。

このような作業を実施することで、絶縁コンタクト部材８２に対して、リードフレーム１０を組み付けることができる。そして、これらの製造工程のうち、第１ステップが特許請求の範囲に記載の第１工程に相当し、第２ステップおよび第３ステップが第２工程に相当する。

なお、リードフレーム１０は、外力が印加されず連結部１４が弾性変形しない場合には、素子当接部１６の開放側端部１５とフレーム本体部１２との間隙寸法が、絶縁コンタクト部材８２の第１フレーム配置溝８６および第２フレーム配置溝８８の深さ寸法よりも小さくなるよう構成されている。これにより、開放側端部１５が第１リブ部８７および第２リブ部８９の端面に係合するのを防止でき、素子当接部１６の開放側端部１５が第１フレーム配置溝８６および第２フレーム配置溝８８の内部に配置できなくなるのを防ぐことができる。

また、リードフレーム１０は、検出素子４と絶縁コンタクト部材８２との間に挟持されて連結部１４が弾性変形した場合には、素子当接部１６の開放側端部１５がフレーム本体部１２に当接すると共に、素子当接部１６のうち少なくとも一部が第１フレーム配置溝８６および第２フレーム配置溝８８の外部に配置されて、素子当接部１６が検出素子４の電極端子部に接続されるよう構成されている。

次に、リードフレーム１０が組み付けられた絶縁コンタクト部材８２を検出素子４の後端部分に組み付ける作業、および、その後、外筒４４やグロメット５０を組み付けて空燃比センサ２を組み立てる作業について説明する。

図７に、絶縁コンタクト部材８２が組み付けられた状態の検出素子４および主体金具１０２の断面斜視図（図中左側）を示すと共に、その後、外筒４４やグロメット５０が組み付けられて完成した状態の空燃比センサ２の断面斜視図（図中右側）を示す。なお、検出素子４は、絶縁コンタクト部材８２が組み付けられる前に、セラミックスリーブ６などを介して主体金具１０２に一体に組み付けられている。

絶縁コンタクト部材８２を検出素子４に組み付けるには、検出素子４の後端部分をコンタクト挿通孔８４の内部に挿入するように、検出素子４の後端側から絶縁コンタクト部材８２を嵌め合わせる作業を行う。

このとき、絶縁コンタクト部材８２は、コンタクト挿通孔８４のうち第１フレーム配置溝８６が形成される面が検出素子４の第１板面２１に対向し、コンタクト挿通孔８４のうち第２フレーム配置溝８８が形成される面が検出素子４の第２板面２３に対向するように、検出素子４に対する位置決めを行う。

また、この組み付け作業時には、リードフレーム１０と検出素子４との間に生じる摩擦力により、後端側に向かう方向の外力がリードフレーム１０に印加されるが、フレーム係止面１９が第１係止用溝部９０または第２係止用溝部９１に係合することで、コンタクト挿通孔８４の内部におけるリードフレーム１０の移動を防止できる。これにより、リードフレーム１０（素子当接部１６）の位置ズレを防止でき、リードフレーム１０（素子当接部１６）と検出素子４の電極端子部３０，３１，３２，３４，３６とを確実に接続することができる。

このようにして絶縁コンタクト部材８２を検出素子４の後端部分に組み付けた後、絶縁コンタクト部材８２を覆うように外筒４４を配置するとともに、外筒４４を主体金具１０２に固定する作業を行う。

このとき、外筒４４は、径方向内向きの加締め作業とレーザ溶接作業により、主体金具１０２に固定される。また、外筒４４のうち、円筒部材４９およびグロメット５０に対応する部分を径方向内向きに加締めることで、円筒部材４９およびグロメット５０を外筒４４に固定する。

このように、リードフレーム１０、絶縁コンタクト部材８２および検出素子４を一体に組み付けたあとに、外筒４４などを主体金具１０２に対してレーザー溶接などにより接合すると共に、グロメット５０を加締め加工により外筒４４に固定する固定作業などを実行することで、空燃比センサ２が完成し、空燃比センサ２の製造工程が完了する。

なお、絶縁コンタクト部材８２は、外筒４４のうちで円筒部材４９に対応する部分を径方向内向きに加締めて円筒部材支持部６５を形成することで、鍔部８３が外筒４４の外筒側支持部６４と円筒部材４９との間に挟持され、この状態で外筒４４の内部に固定される。外筒側支持部６４は、外筒４４において内向きに突出する形態で形成されている。

なお、本実施例においては、リードフレーム１０が特許請求の範囲に記載の金属端子部材に相当し、コンタクト挿通孔８４が素子収容部に相当し、第１フレーム配置溝８６および第２フレーム配置溝８８が端子位置決め部に相当する。

以上、説明したように、本実施例の空燃比センサ２は、製造工程において、リードフレーム１０またはリード線４６を絶縁コンタクト部材８２の内部に配置する作業（第２工程に相当する作業）の前段階において、リード線４６をリードフレーム１０のリード線接続部１７に接続する作業（第１工程に相当する作業）を実施することで製造される。このことから、リード線４６とリードフレーム１０との接続作業（固着作業）において、リードフレーム１０が絶縁コンタクト部材８２の内部に隠れることはない。

このため、空燃比センサ２の製造工程では、リード線４６とリードフレーム１０との接続作業（固着作業）にあたり、リードフレーム１０を容易に保持できるため、リードフレーム１０とリード線４６との接続作業（固着作業）を容易に実施できる。また、接続作業を行うための製造設備は、複雑な構造とする必要が無くなり、安価な単純構造の設備を利用できることから、空燃比センサ２の製造コストを低く抑えることができる。

また、空燃比センサ２の製造方法においては、リードフレーム１０とリード線４６とを接続（固着）した後にリードフレーム１０の素子当接部１６を絶縁コンタクト部材８２（先端側コンタクト部材７７）のコンタクト挿通孔８４に配置するために、絶縁コンタクト部材８２（後端側コンタクト部材７９）をリード線４６に沿って移動させる必要がないため、リード線４６の被覆（具体的には、リード線４６のうち芯線を被覆する被覆材）が絶縁コンタクト部材８２によって削り取られることがない。

よって、本実施例のセンサの製造方法によれば、高価な製造設備を用いることなくリード線４６とリードフレーム１０との接続作業（固着作業）が実施でき、また、リード線４６とリードフレーム１０との接続作業を容易に実施できることから、空燃比センサ２の製造工程における作業の煩雑さを軽減できる。

さらに、リード線４６とリードフレーム１０とを固着した後でも、リード線４６の被覆の剥離を生じることなく、リードフレーム１０を絶縁コンタクト部材８２の内部に配置することができ、リード線４６の芯線が外部に露出するのを防止できる。

また、空燃比センサ２は、先端側コンタクト部材７７と後端側コンタクト部材７９とに分かれる分割構造の絶縁コンタクト部材８２を備えて構成されている。
このような分割構造の絶縁コンタクト部材８２を用いる場合には、リードフレーム１０のフレーム本体部１２を絶縁コンタクト部材８２（後端側コンタクト部材７９）のスリット部９３に挿通する作業と、リードフレーム１０の素子当接部１６を絶縁コンタクト部材８２（先端側コンタクト部材７７）のコンタクト挿通孔８４に配置する作業とを、異なるタイミングで実施できる。

つまり、まず、リードフレーム１０のフレーム本体部１２を後端側コンタクト部材７９のスリット部９３に挿通することにより、容易にリードフレーム１０を後端側コンタクト部材７９に組み付けることができる。

その後、先端側コンタクト部材７７と後端側コンタクト部材７９とを組み付けるとともに、リードフレーム１０の素子当接部１６を先端側コンタクト部材７７のコンタクト挿通孔８４に挿入配置することで、先端側コンタクト部材７７の内部を軸線方向に貫通するコンタクト挿通孔８４にリードフレーム１０を配置することができる。

なお、絶縁コンタクト部材８２（先端側コンタクト部材７７）の内部を貫通するコンタクト挿通孔８４にリードフレーム１０の素子当接部１６を配置することにより、リードフレーム１０の素子当接部１６が絶縁コンタクト部材８２（先端側コンタクト部材７７）の外部に配置される他部材（外筒４４など）に接触するのを防止できる。このようにリードフレーム１０が他部材に接触するのを防止できることから、空燃比センサ２の製造工程において、リードフレーム１０が絶縁コンタクト部材８２の外部に配置された外筒４４などに接触しないように特別な注意を払う必要が無くなる。

よって、本実施例によれば、空燃比センサ２の製造工程において、リードフレーム１０とリード線４６との接続作業を容易に実施できるとともに、特別な注意を払うことなくリードフレーム１０と外筒４４などとの接触による電流経路の不良を防止することができ、空燃比センサ２の製造工程における作業の煩雑さを軽減することができる。

また、絶縁コンタクト部材８２（後端側コンタクト部材７９）は、５個の接続部配置領域９５を仕切る配置領域仕切部９４を備えており、５個の接続部配置領域９５にリードフレーム１０のリード線接続部１７を個別に配置できるよう構成されている。

そして、空燃比センサ２の製造工程では、リードフレーム１０のフレーム本体部１２を絶縁コンタクト部材８２（後端側コンタクト部材７９）のスリット部９３に挿通すると共に、リードフレーム１０のリード線接続部１７を絶縁コンタクト部材８２（後端側コンタクト部材７９）の接続部配置領域９５に配置している。

この製造方法においては、配置領域仕切部９４によってリードフレーム１０のリード線接続部１７の移動範囲を制限できることから、複数（５本）のリードフレーム１０を備える空燃比センサ２であっても、異なるリードフレーム１０のリード線接続部１７どうしが互いに接触するのを防止できる。このため、空燃比センサ２の製造工程において、リードフレーム１０のリード線接続部１７どうしが接触しないように、リードフレーム１０の配置位置に注意を払う必要が無くなり、製造作業の煩雑さを解消できる。

また、このような構造の空燃比センサ２は、完成後においても、異なるリードフレーム１０のリード線接続部１７どうしが互いに接触するのを防止できる。
次に、リードフレーム１０は、フレーム本体部１２に屈曲部１８を備えており、屈曲部１８が絶縁コンタクト部材８２のスリット部９３よりも先端側に配置されるように、絶縁コンタクト部材８２に組み付けられる。

このリードフレーム１０の屈曲部１８は、軸線を回転中心軸として回転するようにねじ曲げられて形成されており、フレーム本体部１２の長手方向に沿って移動するに従い、軸線方向に垂直な断面における幅方向および厚さ方向が変化する構成である。このため、屈曲部１８を周方向外側から見た場合、いずれの方向においても、屈曲部１８のうち少なくとも一部が絶縁コンタクト部材８２のスリット部９３におけるスリット幅よりも大きくなるため、屈曲部１８は、絶縁コンタクト部材８２のスリット部９３に配置することができない。

そして、屈曲部１８がスリット部９３よりも先端側に位置するようにリードフレーム１０のフレーム本体部１２をスリット部９３に配置することで、リードフレーム１０が軸線方向の後端側に向けて移動する場合であっても、屈曲部１８が絶縁コンタクト部材８２のうちスリット部９３の周縁部分に係合して、リードフレーム１０が後端側に移動するのを阻止することができる。

これにより、空燃比センサ２の製造工程において、何らかの外力がリードフレーム１０に印加された場合であっても、リードフレーム１０の移動を制限することができ、リードフレーム１０を設計通りの配置位置に配置できることから、リードフレーム１０の素子当接部１６と検出素子４の電極端子部３０，３１，３２，３４，３６とを確実に接続することができる。

また、屈曲部１８を有するリードフレーム１０を用いることで、空燃比センサ２の完成後においても、リードフレーム１０の移動を制限できることから、リードフレーム１０の素子当接部１６と検出素子４の電極端子部３０，３１，３２，３４，３６との接続状態を良好に維持できると共に、リードフレーム１０の移動により検出素子４の電極端子部３０，３１，３２，３４，３６が削り取られるのを防止できる。

よって、本実施例によれば、空燃比センサ２の製造工程においてリードフレーム１０に何らかの外力が印加された場合であっても、電流経路を良好に維持できるという効果を得ることができる。また、空燃比センサ２は、リードフレーム１０の移動による検出素子４の電極端子部３０，３１，３２，３４，３６の剥離を防止できるため、電極端子部３０，３１，３２，３４，３６の剥離（破損）に伴うリードフレーム１０と検出素子４（電極端子部３０，３１，３２，３４，３６）との接触不良を防ぐことができる。

次に、絶縁コンタクト部材８２は、リードフレーム１０をそれぞれ絶縁して配置するための第１フレーム配置溝８６および第２フレーム配置溝８８を備えている。
このような構成の絶縁コンタクト部材８２を用いて、リードフレーム１０を第１フレーム配置溝８６および第２フレーム配置溝８８に配置することで、コンタクト挿通孔８４におけるリードフレーム１０の配置位置を特定位置に設定することができ、絶縁コンタクト部材８２とリードフレーム１０との相対位置が変化するのを防止できる。

これにより、空燃比センサ２の製造工程において、特別な注意を払うことなく、絶縁コンタクト部材８２とリードフレーム１０との相対位置が不適切な位置となるのを防止できると共に、リードフレーム１０を設計通りの配置位置に配置することができる。この結果、容易にリードフレーム１０を適切な配置位置に配置することができ、リードフレーム１０と検出素子４（電極端子部３０，３１，３２，３４，３６）とを確実に接続できる。

よって、本実施例における空燃比センサ２の製造方法によれば、製造工程において特別な注意を払うことなく容易にリードフレーム１０と検出素子４（電極端子部３０，３１，３２，３４，３６）とを接続でき、電流経路を良好に維持することができる。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、後端側コンタクト部材におけるスリット部（接続部配置領域）の形成位置は、上記の後端側コンタクト部材７９の例に限られることはなく、例えば、第２後端側コンタクト部材１７９のような形成位置としてもよい。なお、図８に、第２後端側コンタクト部材１７９の斜視図を示す。

つまり、後端側コンタクト部材７９は、軸線方向に垂直な断面において、略中心位置に１個のスリット部（接続部配置領域）を配置し、そのほかのスリット部（接続部配置領域）を同心円上に略等間隔で配置する構成である。これに対して、第２後端側コンタクト部材１７９は、同心円上に略等間隔で全ての第２スリット部１９３（第２接続部配置領域１９５）を配置する構成である。

このため、第２後端側コンタクト部材１７９を用いる場合には、センサの後端側において、５本のリード線を周方向の放射状に取り出すことができ、センサ外部において各リード線４６を異なる方向に配設する場合であっても、リード線４６の配設作業を容易にすることができる。

なお、第２接続部配置領域１９５は、第２配置領域仕切部１９４によって仕切られており、異なるリードフレーム１０のリード線接続部１７どうしを電気的に絶縁した状態で配置できるよう構成されている。

また、センサに備えられるリードフレーム（金属端子部材）の個数は、５個に限られることはなく、５本未満（例えば、４本など）でもよく、あるいは、６本以上であっても良い。その場合には、リードフレームの個数に応じてスリット部（接続部配置領域）が形成された絶縁コンタクト部材（後端側コンタクト部材）を用いることになる。

なお、上述の絶縁コンタクト部材８２（後端側コンタクト部材７９）は、４個のリードフレームを備えるセンサに用いることも可能であり、スリット部（接続部配置領域）の個数は、少なくともリードフレームの個数以上であればよい。

次に、絶縁コンタクト部材は、上述の絶縁コンタクト部材８２のように先端側コンタクト部材および後端側コンタクト部材に分割可能な構造に限られることはなく、単一の部材で構成することもできる。

図９に、単一部材からなる第３絶縁コンタクト部材２８２の斜視図を示し、図１０に、先端側から見たときの第３絶縁コンタクト部材２８２の外観図を示す。
第３絶縁コンタクト部材２８２は、絶縁性材料（本実施形態ではアルミナ）からなる略筒状形状に形成されており、後述する第２リードフレーム２１０（図１２参照）の第２素子当接部２１６および第２検出素子の後端部分を収容する第３素子収容部２８４と、第３素子収容部２８４の後端部分に連通するとともに第３絶縁コンタクト部材２８２の外周に連通する４つの第３スリット部２９３と、を備えて構成されている。

なお、第３素子収容部２８４は、第２検出素子を配置するための素子配置領域２８５と、第２リードフレーム２１０を配置するための４つの第３フレーム配置溝２８６と、を備えている。また、第３絶縁コンタクト部材２８２は、第３フレーム配置溝２８６を仕切るための２つの第３リブ部２８７と、第３フレーム配置溝２８６から第３絶縁コンタクト部材２８２の外周にかけて連通する４つの外周連通部２８８と、を備えている。

第２検出素子は、上述の検出素子４と略同様の板状形状であり、後端部分に電極端子部を備えている点は、検出素子４と同様であるが、第２検出素子は、検出素子４と比べて電極端子部の個数が異なっている。つまり、第２検出素子は、第１板面に２個の電極端子部が形成され、第２板面に２個の電極端子部が形成されており、４個の電極端子部を備えている。

図１１に、第２リードフレーム２１０が組み付けられた状態の第３絶縁コンタクト部材２８２の斜視図を示し、図１２に、第２リードフレーム２１０が組み付けられた状態の第３絶縁コンタクト部材２８２を先端側から見たときの第３絶縁コンタクト部材２８２の外観図を示す。

なお、第２リードフレーム２１０は、高温に繰り返し晒されても、弾性（バネ弾性）を維持可能な周知の材料（例えば、インコネルやステンレス鋼等）にて形成されている。
そして、第２リードフレーム２１０は、軸線方向に延びる長尺状の板状部材からなる第２フレーム本体部２１２と、第２フレーム本体部２１２の先端から延びると共に、自身の一部が第２フレーム本体部２１２と検出素子４との間に配置されるように軸線方向に延びる形態で形成された第２素子当接部２１６と、を備えると共に、第２素子当接部２１６が第２検出素子の電極端子部に当接するように構成されている。

また、第２素子当接部２１６のうち第２フレーム本体部２１２の先端に連結されると共に径方向内側に屈曲して方向変換する第２連結部２１４は、その一部が、外力が印加されることで弾性変形するよう構成されている。

さらに、第２リードフレーム２１０は、第２フレーム本体部２１２の後端部に、第２フレーム本体部２１２よりも幅広に形成された第２リード線接続部２１７を一体に備えている。なお、第２リード線接続部２１７は、上述したリードフレーム１０のリード線接続部１７と同様の構成である。

また、第２フレーム本体部２１２は、第３絶縁コンタクト部材２８２のうち第３素子収容部２８４が形成される内面に当接するよう折り曲げられた折り曲げ部２１５を備えて構成されている。

第２リードフレーム２１０は、第２フレーム本体部２１２のうち折り曲げ部２１５と第２リード線接続部２１７との間の部分が、第３絶縁コンタクト部材２８２の第３スリット部２９３に挿通されるとともに、第２素子当接部２１６および第２連結部２１４などが外周連通部２８８に挿通されることで、第３素子収容部２８４に配置される。

このとき、第２フレーム本体部２１２のうち折り曲げ部２１５よりも先端側部分が第３絶縁コンタクト部材２８２の第３フレーム配置溝２８６に配置されることで、第３素子収容部２８４の内部における第２リードフレーム２１０の配置位置が定められる。

なお、第２リードフレーム２１０は、第２リード線接続部２１７にリード線４６が組み付けられた後に、第３絶縁コンタクト部材２８２に組み付けられる。
第３絶縁コンタクト部材２８２は、第２リードフレーム２１０が組み付けられた後、素子配置領域２８５に第２検出素子の後端部分が配置されることで、第２リードフレーム２１０と第２検出素子の電極端子部とを電気的に接続するよう構成されている。

このような第３絶縁コンタクト部材２８２を備えるセンサは、製造工程において、第２リードフレーム２１０を第３絶縁コンタクト部材２８２の内部に配置する作業（第２工程に相当する作業）の前段階において、リード線４６を第２リードフレーム２１０の第２リード線接続部２１７に接続する作業（第１工程に相当する作業）を実施することができる。このことから、リード線４６と第２リードフレーム２１０との接続作業（固着作業）において、第２リードフレーム２１０が第３絶縁コンタクト部材２８２の内部に隠れることはない。

このため、第３絶縁コンタクト部材２８２を備えるセンサの製造工程においては、第２リードフレーム２１０を容易に保持できるため、第２リードフレーム２１０とリード線４６との接続作業（固着作業）を容易に実施できる。また、接続作業を行うための製造設備は、複雑な構造とする必要が無くなり、安価な単純構造の設備を利用できることから、センサの製造コストを低く抑えることができる。

第３絶縁コンタクト部材２８２を備えるセンサの製造方法においては、第２リードフレーム２１０とリード線４６とを接続（固着）した後に、第２フレーム本体部２１２のうち折り曲げ部２１５と第２リード線接続部２１７との間の部分を、第３絶縁コンタクト部材２８２の第３スリット部２９３に挿通させることができる。これにより、第２リードフレーム２１０とリード線４６との接続（固着）後であっても、第２リードフレーム２１０の第２素子当接部２１６を、外周連通部２８８を介して第３絶縁コンタクト部材２８２の第３素子収容部２８４に配置するにあたり、第３絶縁コンタクト部材２８２をリード線４６に沿って移動させる必要がない。このため、第３絶縁コンタクト部材２８２を備えるセンサの製造方法においては、リード線４６の被覆が第３絶縁コンタクト部材２８２によって削り取られることがない。

よって、第３絶縁コンタクト部材２８２を備えるセンサの製造方法によれば、高価な製造設備を用いることなくリード線４６と第２リードフレーム２１０との接続作業（固着作業）が実施でき、また、リード線４６と第２リードフレーム２１０との接続作業を容易に実施できることから、センサの製造工程における作業の煩雑さを軽減できる。

実施例の全領域空燃比センサの全体構成を示す断面図である。 検出素子の概略構造を表す斜視図である。 リードフレームの外観を表す斜視図である。 先端側コンタクト部材と後端側コンタクト部材とに分割された状態の絶縁コンタクト部材の斜視図である。 先端側コンタクト部材と後端側コンタクト部材とが組み付けられて構成される絶縁コンタクト部材の斜視図である。 絶縁コンタクト部材の内部構造を表した断面図である。 絶縁コンタクト部材が組み付けられた状態の検出素子および主体金具の断面斜視図、および完成した状態の全領域空燃比センサの断面斜視図である。 第２後端側コンタクト部材の斜視図を示す。 単一部材からなる第３絶縁コンタクト部材の斜視図である。 先端側から見たときの第３絶縁コンタクト部材の外観図である。 第２リードフレームが組み付けられた状態の第３絶縁コンタクト部材の斜視図である。 第２リードフレームが組み付けられた状態の第３絶縁コンタクト部材を先端側から見たときの第３絶縁コンタクト部材の外観図である。

符号の説明

２…全領域空燃比センサ、４…検出素子、１０…リードフレーム、１２…フレーム本体部、１４…連結部、１６…素子当接部、１７…リード線接続部、１８…屈曲部、１９…フレーム係止面、４６…リード線、７７…先端側コンタクト部材、７９…後端側コンタクト部材、８２…絶縁コンタクト部材、８６…第１フレーム配置溝、８８…第２フレーム配置溝、９３…スリット部、９４…配置領域仕切部、９５…接続部配置領域、１０２…主体金具、１７９…第２後端側コンタクト部材、１９３…第２スリット部、２１０…第２リードフレーム、２８２…第３絶縁コンタクト部材、２９３…第３スリット部。

Claims (5)

1. 軸線方向に延びる板状形状をなし、先端側が測定対象物に向けられ、後端側に電極端子部が形成される検出素子と、
   前記検出素子の前記電極端子部に電気的に接続されて電流経路を形成する金属端子部材と、
   絶縁性材料で形成され、前記電極端子部が形成される前記検出素子の後端側の径方向外側に配置される絶縁コンタクト部材と、
   前記金属端子部材と外部との間の電流経路を形成するリード線と、
   を備えるセンサの製造方法であって、
   前記金属端子部材は、
   軸線方向に延びる長尺形状のフレーム本体部と、
   前記フレーム本体部の先端に連結され、径方向内側に方向変換して軸線方向に延びると共に、前記検出素子の前記電極端子部に当接する素子当接部と、
   前記フレーム本体部の後端側に設けられて前記リード線に接続されるリード線接続部と、を備えており、
   前記絶縁コンタクト部材は、
   前記金属端子部材の前記素子当接部および前記検出素子の後端部分を収容する素子収容部と、
   前記フレーム本体部の厚さ寸法よりも広く、前記フレーム本体部の幅寸法よりも狭いスリット幅寸法であり、前記素子収容部の後端部分に連通するとともに前記絶縁コンタクト部材の外周に連通するスリット部と、を備えており、
   前記金属端子部材の前記リード線接続部と前記リード線とを接続する第１工程と、
   前記リード線が接続された前記金属端子部材の前記フレーム本体部を前記絶縁コンタクト部材の前記スリット部に挿通し、前記リード線が接続された前記金属端子部材の前記素子当接部を前記絶縁コンタクト部材の前記素子収容部に配置する第２工程と、
   を有することを特徴とするセンサの製造方法。
2. 前記絶縁コンタクト部材は、
   軸線方向における先端側に位置する先端側コンタクト部材と、軸線方向における後端側に位置する後端側コンタクト部材とに分割可能に構成されると共に、前記先端側コンタクト部材に前記素子収容部が形成され、前記後端側コンタクト部材に前記スリット部が形成される構成であり、
   前記素子収容部は、前記先端側コンタクト部材の内部を軸線方向に貫通するよう形成されており、
   前記第２工程において、
   前記金属端子部材の前記フレーム本体部を前記後端側コンタクト部材の前記スリット部に挿通した後、前記先端側コンタクト部材と前記後端側コンタクト部材とを同軸状に組み付けるとともに、前記金属端子部材の前記素子当接部を前記先端側コンタクト部材の前記素子収容部に配置すること、
   を特徴とする請求項１に記載のセンサの製造方法。
3. 前記絶縁コンタクト部材は、前記金属端子部材の前記リード線接続部を配置するための複数の接続部配置領域を仕切る配置領域仕切部を備え、
   前記第２工程において、
   前記金属端子部材の前記フレーム本体部を前記絶縁コンタクト部材の前記スリット部に挿通すると共に、前記金属端子部材の前記リード線接続部を前記絶縁コンタクト部材の前記接続部配置領域に配置すること、
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載のセンサの製造方法。
4. 前記金属端子部材は、
   前記フレーム本体部のうち前記スリット部に配置される部位よりも先端側に、前記フレーム本体部の長手方向に延びる軸線を回転中心軸として前記フレーム本体部をねじ曲げて形成される屈曲部を備え、
   前記第２工程において、
   前記屈曲部を前記絶縁コンタクト部材の前記スリット部よりも先端側に配置すること、
   を特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のセンサの製造方法。
5. 前記絶縁コンタクト部材は、
   前記素子収容部に前記金属端子部材をそれぞれ絶縁して配置するための端子位置決め部を備え、
   前記第２工程において、
   前記金属端子部材を前記端子位置決め部に配置すること、
   を特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のセンサの製造方法。