JP2007163332A

JP2007163332A - センサ

Info

Publication number: JP2007163332A
Application number: JP2005361235A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Yamada; 裕一山田; Takashi Nakajima; 崇史中島; Yasushi Matsuo; 康司松尾; Hisaharu Nishio; 久治西尾
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2005-12-15
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2025-12-15
Also published as: JP4621128B2

Abstract

【課題】金属端子部材の欠陥に至る可能性を低減し、かつ、検出精度の低下を抑制するセンサを提供する。
【解決手段】センサは検出素子１と、本体部１１及び第１〜３折り返し部１２〜１４からなる金属端子部材１０とを備える。自然状態では本体部１１は軸線方向に延びる。第１折り返し部１２は本体部１１の第１折り返し位置Ｐ１から第１角度θ１で折り返され、第２折り返し部１３は第１折り返し部１２の第２折り返し位置Ｐ２から本体部１１側に第２角度θ２で折り返され、第３折り返し部１４は第２折り返し部１３の第３折り返し位置Ｐ３から第１折り返し部１２側に第３角度θ３で折り返される。金属端子部材１０は、組付け状態では第１折り返し部１２と電極端子部１ａとが接触し、第２折り返し部１３と本体部１１とが交点Ｓ１よりも第１折り返し位置Ｐ１側で接触し、第３折り返し部１４と第１折り返し部１２とが交点Ｓ２よりも第２折り返し位置Ｐ２側で接触する。
【選択図】図４

Description

本発明は金属端子部材を備えたセンサに関する。

特許文献１に従来のセンサが開示されている。このセンサは、検出素子と金属端子部材とを備えている。

検出素子は、軸線方向に延びる板状をなし、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ている。

金属端子部材は、金属製の板状部材が折り曲げられて形成され、検出素子の電極端子部に摺動接触することで電気的に接続されて電流経路を形成するものである。

より具体的には、図１１に示すように、例えば特許文献１の第６図に示されている金属端子部材９０は、同（ａ）図に示すように、検出素子８０の電極端子部８１に摺動接触する前の自然状態では、軸線方向に延びる本体部９１と、本体部９１の先端（図面上、下端）の折り返し位置Ａ１から内角が鋭角の角度θ１で折り返された折り返し部９２とを有している。折り返し位置Ａ１は、本体部９１と折り返し部９２の境界のうち、最も外側にある仮想の点である。

本体部９１は、軸線方向（図１１の上下方向）に直線状に延びる第１本体部９１ａと、この第１本体部９１ａの先端から一体に形成され、第１本体部９１ａに対して傾斜して延びる第２本体部９１ｂと、第２本体部９１ｂの先端から一体に形成され、第１本体部９１ａと略平行に延びる第３本体部９１ｃとからなる。第１本体部９１ａの後端（図面上、上端）には、リード線７０の芯線７１が接続されるかしめ部９１ｄが形成されている。また、第３本体部９１ｃの先端側には、図示しないセパレータに係止されて金属端子部材９０の位置を規定する係止片９１ｅが形成されている。

折り返し部９２は、本体部９１から離れた後、再び本体部９１に近づくようにＣ状に曲げられたＣ字部９２ａと、Ｃ字部９２ａの先端で第１、３本体部９１ａ、９１ｃとほぼ平行に形成された当接部９２ｂとからなる。

センサの組付けの際には、この金属端子部材９０と検出素子８０とが軸線方向に相対的に移動し、金属端子部材９０と電極端子部８１とが摺動接触する。そして、同（ｂ）図に示すように、電極端子部８１に摺動接触した後の組付け状態では、金属端子部材９０は、折り返し部９２のＣ字部９２ａが電極端子部８１に接触し、折り返し部９２の当接部９２ｂが本体部９１の第２本体部９１ｂに接触する。

この種のセンサは、全領域空燃費センサ、λ（ラムダ）センサ、酸素センサ、ＮＯｘセンサ等のガス検出を行うガスセンサや、温度検出を行う温度センサ等として具体化される。これらのセンサは自動車等に取り付けられて各種物性の検出に供される。

ＷＯ２００５／２９０５８号公報

しかし、上記従来のセンサでは、検出素子８０の電極端子部８１と金属端子部材９０との接触圧力が充分ではない場合があった。この場合、そのセンサは、使用時の振動等によって電極端子部８１と金属端子部材９０との接触が途切れ、電極端子部８１と金属端子部材９０との電流経路が安定しないものとなってしまい易いことから、センサの検出精度が低下するおそれがある。

また、従来のセンサでは、電極端子部８１と金属端子部材９１との接触圧力を十分なものとするため、不用意に金属端子部材９０のバネ力を高めると、金属端子部材９０の折り返し部分９２のＣ字部９２ａに応力が大きくなり、最悪の場合には、Ｃ字部９２ａの電極端子部８１と当接する面とは反対側の面に欠陥が生じるおそれがあった。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、金属端子部材の欠陥に至る可能性を低減し、かつ、検出精度の低下を抑制するセンサを提供することを解決すべき課題としている。

本発明のセンサは、軸線方向に延びる板状をなし、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た検出素子と、金属製の板状部材が折り曲げられて形成され、該電極端子部に摺動接触することで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を備えたセンサにおいて、
前記金属端子部材は、前記電極端子部に摺動接触する前の自然状態では、前記軸線方向に延びる本体部と、該本体部の先端に形成される第１折り返し位置から内角が鋭角となるように折り返された第１折り返し部と、該第１折り返し部の前記第１折り返し位置とは反対側の端部に形成される第２折り返し位置から該本体部側に向かって内角が鋭角となるように折り返された第２折り返し部と、該第２折り返し部の前記第２折り返し位置とは反対側の端部に形成される第３折り返し位置から該第１折り返し部側に向かって内角が鋭角となるように折り返された第３折り返し部とを有し、
前記電極端子部に摺動接触した後の組付け状態では、該第１折り返し部と該電極端子部とが接触し、該第２折り返し部と該本体部とが該第２折り返し位置から該本体部に下ろした垂線の交点よりも該第１折り返し位置側で接触し、該第３折り返し部と該第１折り返し部とが該第３折り返し位置から該第１折り返し部に下ろした垂線の交点よりも該第２折り返し位置側で接触していることを特徴とする。

本発明のセンサは、金属端子部材が電極端子部に摺動接触する前の自然状態で上記のように形成されているため、組付けの際に金属端子部材と検出素子とを相対的に移動させると、金属端子部材が以下のような挙動を示す。

すなわち、金属端子部材は、第１折り返し部が検出素子の電極端子部と接触しながら摺動し、第１折り返し部が第１折り返し位置を支点として本体部側に近づくように弾性変形する。同時に、第２折り返し部も第１折り返し位置を支点として本体部側に近づく。

この際、第２折り返し部が本体部と接触すれば、第２折り返し部は、本体部と摺動しながら本体部との接触位置を第１折り返し部側に変位させつつ、第２折り返し位置をも支点として弾性変形する。

また、第３折り返し部が第１折り返し部と接触すれば、第３折り返し部は、第１折り返し部と摺動しながら第１折り返し部との接触位置を第２折り返し部側に変位させつつ、第３折り返し位置をも支点として弾性変形する。

こうして、このセンサは、電極端子部に摺動接触した後の組付け状態において、第１折り返し部と電極端子部とが第１弾性力によって接触し、第２折り返し部と本体部とが第２弾性力によって接触し、第３折り返し部と第１折り返し部とが第３弾性力によって接触し、かつ、第２折り返し部と本体部との接触位置が第２折り返し位置から本体部に下ろした垂線の交点よりも第１折り返し位置側であり、第３折り返し部と第１折り返し部との接触位置が第３折り返し位置から第１折り返し部に下ろした垂線の交点よりも第２折り返し位置側であることから、第１折り返し部と電極端子部とは、第１〜３弾性力の合力によって接触することとなる。

このため、このセンサでは、検出素子の電極端子部と金属端子部材との接触圧力が充分なものとなり、使用時の振動等によって電極端子部と金属端子部材との接触が途切れ難い。このため、このセンサは、電極端子部と金属端子部材との電流経路が安定し、検出精度の低下を抑制することができる。

また、このセンサは、組付けの際において、第１折り返し部が電極端子部に対して摺動し、第２折り返し部が本体部に対して摺動し、第３折り返し部が第１折り返し部に対して摺動する。このため、金属端子部材の電極端子部と当接する面とは反対側の面に発生する最大応力が小さく、欠陥に至る可能性をより低くすることができる。

したがって、本発明のセンサは、金属端子部材の欠陥に至る可能性を低減し、かつ、検出精度の低下を抑制することができる。

金属端子部材は、電極端子部に接触しない自然状態において、第２折り返し部が本体部と接触していることが好ましい。この場合、検出素子の挿入初期から第２折り返し部と本体部とが接触していることから、第１弾性力が大きく、合力も大きくなるため、電極端子部と金属端子部材との接触圧力がより充分なものとなる。

また、金属端子部材は、電極端子部に接触しない自然状態において、第３折り返し部が第１折り返し部と接触していることが好ましい。この場合、検出素子の挿入初期から第３折り返し部と第１折り返し部とが接触していることから、第２弾性力が大きく、合力も大きくなるため、電極端子部と金属端子部材との接触圧力がより充分なものとなる。

本発明のセンサでは、金属端子部材は、電極端子部に接触しない自然状態では、前記第３折り返し部の前記第３折り返し位置とは反対側の端部に形成される第４折り返し位置から前記第２折り返し部側に向かって内角が鋭角となるように折り返された第４折り返し部を有し、組付け状態では、第４折り返し部と第２折り返し部とが第４折り返し位置から第２折り返し部に下ろした垂線の交点よりも第３折り返し位置側で接触していることが好ましい。

この場合、本発明のセンサは、組付けの際、金属端子部材が上記挙動とともに以下の挙動を示す。すなわち、第４折り返し部が第２折り返し部と接触すれば、第４折り返し部は、第２折り返し部と摺動しながら第２折り返し部との接触位置を第３折り返し位置側に変位させつつ、第４折り返し位置をも支点として弾性変形する。このため、このセンサは、組付け状態において、第４折り返し部と第２折り返し部とが第４弾性力によって接触することとなる。第４折り返し部と第２折り返し部との接触位置は第４折り返し位置から第２折り返し部に下ろした垂線の交点よりも第３折り返し位置側であるため、第１〜４弾性力の合力はさらに大きくなる。このため、このセンサでは、検出素子の電極端子部と金属端子部材との接触圧力がより充分なものとなる。また、第４折り返し部が第２折り返し部に対して摺動することから、金属端子部材の欠陥回避は維持されている。こうして、この場合には、本発明の効果をより奏することができる。

金属端子部材は、電極端子部に接触しない自然状態において、第４折り返し部が第２折り返し部と接触していることが好ましい。この場合、検出素子の挿入初期から第４折り返し部と第２折り返し部とが接触していることから、第３弾性力が大きく、合力も大きくなるため、電極端子部と金属端子部材との接触圧力がより充分なものとなる。

本発明のセンサでは、金属端子部材は、第１折り返し部に本体部から離れる方向に突出する凸部が形成され、第３折り返し部と第１折り返し部とが凸部よりも第１折り返し位置側で接触していることが好ましい。

この場合、検出素子の電極端子部と金属端子部材とが凸部によって接触することとなるため、面圧が上がり、電極端子部と金属端子部材との接触圧力がより充分なものとなる。また、第３折り返し部が第１折り返し部に対して凸部よりも第１折り返し位置側で摺動するため、金属端子部材の凸部のうち電極端子部と当接する面とは反対側の面に発生する最大応力が小さく、欠陥に至る可能性をより低くすることができる。こうして、この場合には、本発明の効果をより確実に奏することができる。

以下、本発明を具体化した実施例１、２を図面を参照しつつ説明する。

実施例１のセンサは、図１に示すように、検出素子１、主体金具２、プロテクタ３、外筒４、セパレータ５、金属端子部材１０等を備えるガスセンサである。このガスセンサは、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を行うためにそれらの排気管に装着されて使用に供され、測定対象物である排ガス中の特定ガスを検出する。

検出素子１は、軸線方向に延びる板状をなし、先端側（図面上、下側）が測定対象物に向けられ、後端側（図面上、上側）に電極端子部１ａ（図４参照）が形成されている。

検出素子１は、ジルコニア（ＺｒＯ₂）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、シリカ（ＳｉＯ₂）等からなり得る。

また、検出素子１の電極端子部１ａは、白金、ロジウム、パラジウム等の白金族元素で形成され得る。これらはその一種を単独で使用することもできるし、又二種以上を併用することもできる。

主体金具２は金属製の筒状をなすものである。主体金具２には、径方向内側に向かって突出する金具側段部２ｃが設けられている。また、主体金具２の内側には、検出素子１が先端側から順に素子ホルダ３１、セラミックスホルダ３２、滑石リング３３、第２滑石リング３４、セラミックススリーブ３５及び加締めパッキン３６を介して挿通されている。素子ホルダ３１は金具側段部２ｃと当接している。さらに、主体金具２の後端側は径方向内側に加締められており、これにより検出素子１は自身の先端側が主体金具２の先端側に露出するように絶縁状態で保持されている。

主体金具２の先端側には円筒状のボス部２ａが形成されており、このボス部２ａには後述する金属製のプロテクタ３の後端側が固着されている。主体金具２の後端側には円筒状のボス部２ｂが形成されており、このボス部２ｂには後述する外筒４の先端側が固着されている。なお、主体金具２はフランジ２ｄを有し、フランジ２ｄとボス部２ａとの間に雄ねじ２ｅが形成されており、フランジ２ｄと雄ねじ２ｅとの間にはガスケットＧが取り付けられている。

プロテクタ３は、第１プロテクタ３ａと第２プロテクタ３ｂとからなる２重のものである。第１プロテクタ３ａは、内部に第２プロテクタ３ｂが挿入されており、先端から第２プロテクタ３ｂの先端部を突出させて第２プロテクタ３ｂと一体とされている。また、プロテクタ３には、測定対象物を検出素子１の先端側と接触させて検出するための開口３ｄが形成されている。

外筒４は筒状をなし、後端側には径方向内側に向かって突出する凹部４ａを有している。外筒４には、中央側に後述するセラミックス製のセパレータ５と保持部材６とが内装され、後端側にセパレータ５と隣接するゴム製のグロメット４１が内装されている。グロメット４１には５つの貫通孔４１ａが軸線方向に貫設されている。

セパレータ５はフランジ５ａを有しており、このフランジ５ａの先端側が保持部材６に当接し、かつ保持部材６が外筒４の凹部４ａの後端側に当接することにより外筒４内で支持されている。セパレータ５には５つの金属端子部材１０が内装されている。

金属端子部材１０は、金属製の板状部材が折り曲げられて形成され、検出素子１の電極端子部１ａに接触することで電気的に接続されて電流経路を形成するものである。

金属端子部材１０としては、ステンレス、インコネル、ベリリウム銅合金、銅チタン合金、銅ニッケル錫合金等からなる種々のものが採用され得る。特に、耐熱性が要求される場合にはインコネルを採用することが好ましい。図２に示すように、金属端子部材１０は、本体部１１、第１折り返し部１２、第２折り返し部１３及び第３折り返し部１４からなる。

本体部１１は、直線状に延びる第１本体部１１ａと、この第１本体部１１ａの先端（図面上、下端）から一体に形成され、第１本体部１１ａに対して傾斜して延びる第２本体部１１ｂと、第２本体部１１ｂの先端から一体に形成され、第１本体部１１ａと略平行に延びる第３本体部１１ｃとからなる。

第１本体部１１ａには、図１に示す５本のリード線３８ａ、３８ｂ、３８ｃ（図１では３本のみ表示）等の芯線３９が接続されるかしめ部１１ｄが形成されている。また、図３にも示すように、第３本体部１１ｃの先端側には、セパレータ５に係止されて金属端子部材１０の位置を規定する係止片１１ｅが形成されている。

第１折り返し部１２は、本体部１１の先端の第１折り返し位置Ｐ１から内角が鋭角の第１角度θ１で折り返されている。第１折り返し位置Ｐ１は、本体部１１と第１折り返し部１２の境界のうち、最も外側にある仮想の点である。第１折り返し部１２には本体部１１から離れる方向に屈曲されて突出する凸部Ｂが形成されている。

第２折り返し部１３は、第１折り返し部１２の先端の第２折り返し位置Ｐ２から本体部１１側に内角が鋭角の第２角度θ２で折り返されている。第２折り返し位置Ｐ２は、第１折り返し部１２と第２折り返し部１３の境界のうち、最も外側にある仮想の点である。この第２折り返し部１３は、電極端子部１ａに接触しない自然状態で本体部１１と接触している。

第３折り返し部１４は、第２折り返し部１３の先端の第３折り返し位置Ｐ３から第１折り返し部１２側に内角が鋭角の第３角度θ３で折り返されている。第３折り返し位置Ｐ３は、第２折り返し部１３と第３折り返し部１４の境界のうち、最も外側にある仮想の点である。この第３折り返し部１４は、自然状態で第１折り返し部１２と接触している。

このガスセンサは、金属端子部材１０が自然状態で上記のように形成されているため、組付けの際に金属端子部材１０に検出素子１を挿入すると、金属端子部材１０が以下のような挙動を示す。

すなわち、金属端子部材１０は、図４に示すように、第１折り返し部１２が検出素子１の電極端子部１ａと接触しながら摺動し、第１折り返し部１２が第１折り返し位置Ｐ１を支点として本体部１１側に近づくように弾性変形する。同時に、第２折り返し部１３も第１折り返し位置Ｐ１を支点として本体部１１側に近づく。

この際、第２折り返し部１３が本体部１１と接触しているため、第２折り返し部１３は、本体部１１と摺動しながら本体部１１との接触位置を第１折り返し部Ｐ１側に変位させつつ、第２折り返し位置Ｐ２をも支点として弾性変形する。

また、第３折り返し部１４が第１折り返し部１２と接触しているため、第３折り返し部１４は、第１折り返し部１２と摺動しながら第１折り返し部１２との接触位置を第２折り返し部Ｐ２側に変位させつつ、第３折り返し位置Ｐ３をも支点として弾性変形する。

こうして、このガスセンサは、電極端子部１ａに摺動接触した後の組付け状態において、第１折り返し部１２と電極端子部１ａとが第１弾性力Ｆ１によって接触し、第２折り返し部１３と本体部１１とが第２弾性力Ｆ２によって接触し、第３折り返し部１４と第１折り返し部１２とが第３弾性力Ｆ３によって接触し、かつ、第２折り返し部１３と本体部１１との接触位置が第２折り返し位置Ｐ２から本体部１１に下ろした垂線Ｌ１の交点Ｓ１よりも第１折り返し位置Ｐ１側であり、第３折り返し部１４と第１折り返し部１２との接触位置が第３折り返し位置Ｐ３から第１折り返し部１２に下ろした垂線Ｌ２の交点Ｓ２よりも第２折り返し位置Ｐ２側であることから、第１折り返し部１２と電極端子部１ａとは、第１、３弾性力Ｆ１、Ｆ３の合力によって接触することとなる。なお、第２弾性力Ｆ２は、第１弾性力Ｆ１の反力であり、第１弾性力Ｆ１と第２弾性力Ｆ２とはつり合っている。

このため、このガスセンサでは、検出素子１の電極端子部１ａと金属端子部材１０との接触圧力が充分なものとなり、使用時の振動等によって電極端子部１ａと金属端子部材１０との接触が途切れ難い。このため、このガスセンサは、電極端子部１ａと金属端子部材１０との電流経路が安定し、検出精度を維持することができる。

特にこのガスセンサでは、金属端子部材１０は、第１折り返し部１２に凸部Ｂが形成され、第３折り返し部Ｐ３と第１折り返し部１２とが凸部Ｂよりも第１折り返し位置Ｐ１側で接触している。このため、検出素子１の電極端子部１ａと金属端子部材１０とが凸部Ｂによって接触するため、面圧が上がり、電極端子部１ａと金属端子部材１０との接触圧力がより充分なものとなっている。

また、このガスセンサは、組付けの際において、第１折り返し部１２が電極端子部１ａに対して摺動し、第２折り返し部１３が本体部１１に対して摺動し、第３折り返し部１４が第１折り返し部１２に対して摺動する。また、第３折り返し部１４が第１折り返し部１２に対して凸部Ｂよりも第１折り返し位置Ｐ１側で摺動するため、金属端子部材１０の凸部Ｂのうち電極端子部１ａと当接する面とは反対側の面に発生する最大応力が小さく、欠陥に至る可能性を低くすることができる。

したがって、このガスセンサは、金属端子部材の欠陥に至る可能性を低減し、かつ、検出精度の低下を抑制することができる。

実施例２のセンサは、図５に示す金属端子部材２０を備えるガスセンサである。他の構成は実施例１と同様であるため、同様の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

金属端子部材２０も、金属製の板状部材が折り曲げられて形成され、検出素子１の電極端子部１ａに接触することで電気的に接続されて電流経路を形成するものである。図６に示すように、金属端子部材２０は、本体部１１、第１折り返し部１２、第２折り返し部１３、第３折り返し部１４及び第４折り返し部２５からなる。

本体部１１、第１折り返し部１２、第２折り返し部１３及び第３折り返し部１４は実施例１の金属端子部材１０と同様である。

第４折り返し部２５は、第３折り返し部１４の先端の第４折り返し位置Ｐ４から第２折り返し部１３側に内角が鋭角の第４角度θ４で折り返されている。第４折り返し位置Ｐ４は、第３折り返し部１４と第４折り返し部２５の境界のうち、最も外側にある仮想の点である。自然状態では、この第４折り返し部２５は第２折り返し部１３と接触している。

このガスセンサは、金属端子部材２０が自然状態で上記のように形成されているため、組付けの際に金属端子部材２０に検出素子１を挿入すると、金属端子部材２０が以下のような挙動を示す。

すなわち、このガスセンサでは、図７に示すように、電極端子部１ａに摺動接触した後の組付け状態において、第１折り返し部１２と電極端子部１ａとが第１弾性力Ｆ１によって接触し、第２折り返し部１３と本体部１１とが第２弾性力Ｆ２によって接触し、第３折り返し部１４と第１折り返し部１２とが第３弾性力Ｆ３によって接触し、第４折り返し部２５と第２折り返し部１３とが第４弾性力Ｆ４によって接触し、かつ、第２折り返し部１３と本体部１１との接触位置が第２折り返し位置Ｐ２から本体部１１に下ろした垂線Ｌ１の交点Ｓ１よりも第１折り返し位置Ｐ１側であり、第３折り返し部１４と第１折り返し部１２との接触位置が第３折り返し位置Ｐ３から第１折り返し部１２に下ろした垂線Ｌ２の交点Ｓ２よりも第２折り返し位置Ｐ２側であり、第４折り返し部２５と第２折り返し部１３との接触位置が第４折り返し位置Ｐ４から第２折り返し部１３に下ろした垂線Ｌ３の交点Ｓ３よりも第３折り返し位置Ｐ３側であることから、第１折り返し部１２と電極端子部１ａとは、第１、３弾性力Ｆ１、Ｆ３の合力によって接触することとなる。なお、第２弾性力Ｆ２は第１弾性力Ｆ１の反力であり、第１弾性力Ｆ１と第２弾性力Ｆ２とはつり合っている。また、第４弾性力Ｆ４は第３弾性力Ｆ３の反力であり、第３弾性力Ｆ３と第４弾性力Ｆ４とはつり合っている。

このため、このガスセンサでは、検出素子１の電極端子部１ａと金属端子部材２０との接触圧力がより充分なものとなる。また、第４折り返し部２５が第２折り返し部１３に対して摺動することから、金属端子部材２０の欠陥回避は維持されている。こうして、この場合には、本発明の効果をより奏することができる。

（評価）
本発明の効果を以下の試験によって確認した。

まず、実施例１の金属端子部材１０と実施例２の金属端子部材２０とを用意した。金属端子部材１０を用いるガスセンサを実施品１とし、金属端子部材２０を用いるガスセンサを実施品２とした。

また、図１１に示す従来の金属端子部材９０に実施品１、２と同様の凸部Ｃが形成された図８に示される金属端子部材９９を用意し、この金属端子部材９９を用いるガスセンサを比較品とした。

実施品１、２及び比較品のガスセンサにおいて、凸部Ｂ、Ｃの裏面の応力（ＭＰａ）を求めた。この結果を図９に示す。また、これらにおいて、電極端子部１ａと金属端子部材１０、２０、９９との接触圧力に相当する押付け荷重（Ｎ）の最大値を求めた。この結果を図１０に示す。なお、金属端子部材１０、２０は、インコネル７１８、板厚０．２５ｍｍとし、自然状態と組付け状態の凸部の変化量は１．４ｍｍとする。

図９より、実施品１、２のガスセンサは比較品のガスセンサよりも応力が小さいことがわかる。また、図１０より、実施品１、２のガスセンサは比較品のガスセンサよりも押付け荷重が大きいこともわかる。

したがって、実施品１、２のガスセンサは、比較品である従来のガスセンサと比べ、金属端子部材の欠陥に至る可能性を低減し、かつ、検出精度の低下を抑制することができることがわかる。

以上において、本発明を実施例１、２に即して説明したが、本発明は実施例１、２に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

本発明は、全領域空燃費センサ、λ（ラムダ）センサ、酸素センサ、ＮＯｘセンサ等のガスセンサや、温度検出を行う温度センサ等の各種センサに利用可能である。

実施例１のセンサの断面図である。実施例１に係り、自然状態における金属端子部材を示す正面図である。実施例１に係り、自然状態における金属端子部材を示す要部正面図である。実施例１に係り、組付け状態における金属端子部材等を示す要部正面図である。実施例２に係り、自然状態における金属端子部材を示す正面図である。実施例２に係り、自然状態における金属端子部材を示す要部正面図である。実施例２に係り、組付け状態における金属端子部材等を示す要部正面図である。評価に係り、自然状態における比較品の金属端子部材を示す正面図である。評価に係り、凸部の裏面の応力を示すグラフである。評価に係り、押付け荷重を示すグラフである。図（ａ）は自然状態における従来の金属端子部材等を示し、図（ｂ）は組付け状態における従来の金属端子部材等を示す。

符号の説明

１ａ…電極端子部
１…検出素子
１０、２０、９０、９９…金属端子部材
１１…本体部
Ｐ１…第１折り返し位置
θ１…第１角度
１２…第１折り返し部
Ｐ２…第２折り返し位置
θ２…第２角度
１３…第２折り返し部
Ｐ３…第３折り返し位置
θ３…第３角度
１４…第３折り返し部
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３…垂線
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３…交点
Ｐ４…第４折り返し位置
θ４…第４角度
２５…第４折り返し部
Ｂ、Ｃ…凸部

Claims

軸線方向に延びる板状をなし、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た検出素子と、金属製の板状部材が折り曲げられて形成され、該電極端子部に摺動接触することで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を備えたセンサにおいて、
前記金属端子部材は、前記電極端子部に摺動接触する前の自然状態では、前記軸線方向に延びる本体部と、該本体部の先端に形成される第１折り返し位置から内角が鋭角となるように折り返された第１折り返し部と、該第１折り返し部の前記第１折り返し位置とは反対側の端部に形成される第２折り返し位置から該本体部側に向かって内角が鋭角となるように折り返された第２折り返し部と、該第２折り返し部の前記第２折り返し位置とは反対側の端部に形成される第３折り返し位置から該第１折り返し部側に向かって内角が鋭角となるように折り返された第３折り返し部とを有し、
前記電極端子部に摺動接触した後の組付け状態では、該第１折り返し部と該電極端子部とが接触し、該第２折り返し部と該本体部とが該第２折り返し位置から該本体部に下ろした垂線の交点よりも該第１折り返し位置側で接触し、該第３折り返し部と該第１折り返し部とが該第３折り返し位置から該第１折り返し部に下ろした垂線の交点よりも該第２折り返し位置側で接触していることを特徴とするセンサ。
前記金属端子部材は、前記自然状態において、前記第２折り返し部が前記本体部と接触している請求項１記載のセンサ。
前記金属端子部材は、前記自然状態において、前記第３折り返し部が前記第１折り返し部と接触している請求項１又は２記載のセンサ。
前記金属端子部材は、前記自然状態では、前記第３折り返し部の前記第３折り返し位置とは反対側の端部に形成される第４折り返し位置から前記第２折り返し部側に向かって内角が鋭角となるように折り返された第４折り返し部を有し、
組付け状態では、該第４折り返し部と該第２折り返し部とが該第４折り返し位置から該第２折り返し部に下ろした垂線の交点よりも該第３折り返し位置側で接触している請求項１乃至３のいずれか１項記載のセンサ。
前記金属端子部材は、前記自然状態において、前記第４折り返し部が前記第２折り返し部と接触している請求項４記載のセンサ。
前記金属端子部材は、前記第１折り返し部に前記本体部から離れる方向に突出する凸部が形成され、前記第３折り返し部と該第１折り返し部とが該凸部よりも前記第１折り返し位置側で接触している請求項１乃至５のいずれか１項記載のセンサ。