JP2009115784A - ガスセンサ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電極パッドへの金属端子の接触圧を均等にすることができるガスセンサ及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】センサ素子２と挿通保持用絶縁碍子とハウジングとを有するガスセンサ。センサ素子２は二対の電極パッド２１を基端部２２に設けてなり、電極パッド２１は、センサ素子２における互いに略平行な一方の電極形成面２３と他方の電極形成面２３とに、それぞれ各電極形成面２３の幅方向に二個ずつ並列配置されている。センサ素子２の基端部２２は、一対の基端側絶縁碍子３１と、基端側絶縁碍子３１の内側面３１０に配設された金属端子３２と、一対の基端側絶縁碍子３１を互いに近付く方向に押圧する一又は二以上のバネ部材３３とからなる端子ユニット３によって把持されている。バネ部材３３は、電極形成面２３の幅方向の一又は二以上の箇所において一対の基端側絶縁碍子３１を押圧している。
【選択図】図１

Description

本発明は、被測定ガス中の特定ガスの濃度を検出するためのガスセンサ及びその製造方法に関する。

従来より、被測定ガス中の特定ガスの濃度を検出するガスセンサとして、酸素イオン伝導性の固体電解質体の両面にセンサ電極を設けてなるセンサセルと該センサセルを加熱する発熱部を有するヒータとを一体的に形成したセンサ素子を内蔵したものがある（特許文献１参照）。該センサ素子は、上記発熱部及び上記センサ電極にそれぞれ電気的に接続された二対の電極パッドを基端部に設けてなる。そして、該電極パッドは、上記センサ素子における互いに略平行な一方の電極形成面と他方の電極形成面とに、それぞれ各電極形成面の幅方向に二個ずつ並列配置されている。

図２２に示すごとく、金属パッド９２１には、外部リード線に接続される金属端子９３２が接触配置される。この金属端子９３２は、センサ素子９２の基端部９２２を一対の電極形成面９２３から挟持するように配された一対の基端側絶縁碍子９３１の内側面にそれぞれ二個ずつ配設されている。そして、上記一対の基端側絶縁碍子９３１は、その外側から包み込むように配された略環状のバネ部材９３３によって、互いに近付く方向に押圧されている。これにより、二対の金属端子９３２が、それぞれ二対の電極パッド９２１に押圧された状態で、当接している。

欧州特許出願公開第０５０６８９７号明細書

しかしながら、略環状のバネ部材９３３によって一対の基端側絶縁碍子９３１を押圧すると、電極形成面９２３における幅方向の一対の電極パッド９２１に対する押圧力に偏りが生じやすく、４個の電極パッド９２１に対する金属端子９３２の接触圧を均等にすることが困難となるおそれがある。
特に、センサ素子９２における一対の電極形成面９２３の平行度が小さい場合や、金属端子９３２の厚みにばらつきがある場合、或いは、一対の基端側絶縁碍子９３１の形状が不均一な場合などには、４個の電極パッド９２１に対する金属端子９３２の接触圧を均等にすることが困難である。
電極パッド９２１に対する金属端子９３２の接触圧にばらつきがあると、各電極パッド９２１と金属端子９３２との間の接触抵抗にばらつきが生じ、センサセルにおける検出精度の低下や、センサセルの活性時間の遅延を招くおそれがある。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、電極パッドへの金属端子の接触圧を均等にすることができるガスセンサ及びその製造方法を提供しようとするものである。

第１の発明は、酸素イオン伝導性の固体電解質体の両面にセンサ電極を設けてなるセンサセルと該センサセルを加熱する発熱部を有するヒータとを一体的に形成したセンサ素子と、該センサ素子を挿通保持する挿通保持用絶縁碍子と、該挿通保持用絶縁碍子を挿通保持するハウジングとを有するガスセンサであって、
上記センサ素子は、上記発熱部及び上記センサ電極にそれぞれ電気的に接続された二対の電極パッドを基端部に設けてなり、該電極パッドは、上記センサ素子における互いに略平行な一方の電極形成面と他方の電極形成面とに、それぞれ各電極形成面の幅方向に二個ずつ並列配置されており、
上記センサ素子の基端部は、該基端部を上記一対の電極形成面から挟持するように配された一対の基端側絶縁碍子と、該基端側絶縁碍子の内側面に配設されると共に上記電極パッドにそれぞれ接触する金属端子と、上記一対の基端側絶縁碍子を互いに近付く方向に押圧する一又は二以上のバネ部材とからなる端子ユニットによって把持されており、
上記バネ部材は、上記電極形成面の幅方向の一又は二以上の箇所において上記一対の基端側絶縁碍子を押圧していることを特徴とするガスセンサにある（請求項１）。

次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記一又は二以上のバネ部材は、上記電極形成面の幅方向の一又は二以上の箇所において上記一対の基端側絶縁碍子を押圧している。これにより、上記基端側絶縁碍子の内側面に配設された二個の上記金属端子を、上記センサ素子の基端部における電極形成面の幅方向に並列配置された二個の電極パッドに対して、均等な接触圧にて当接させることができる。
また、一対の電極形成面のそれぞれに形成された電極パッドに対しては、センサ素子の基端部を両側から挟持するように金属端子を当接させることとなるため、一対の電極形成面における電極パッドに対しても金属端子を均等な接触圧にて当接させることができる。それ故、４個の電極パッドに対して、偏ることなく４個の金属端子をそれぞれ均等な接触圧にて当接させることができる。

すなわち、たとえば、センサ素子における一対の電極形成面の平行度が小さい場合や、金属端子の厚みにばらつきがある場合、或いは、一対の基端側絶縁碍子の形状が不均一な場合などにも、４個の電極パッドに対する金属端子の接触圧を均等にすることができる。
これにより、４対の電極パッドと金属端子との間の接触抵抗にばらつきが生じることを防いで、何れの接触抵抗をも充分に小さくすることができる。その結果、センサセルにおける検出精度の低下や、センサセルの活性時間の遅延等の不具合を防ぐことができる。

以上のごとく、本発明によれば、電極パッドへの金属端子の接触圧を均等にすることができるガスセンサを提供することができる。

第２の発明は、酸素イオン伝導性の固体電解質体の両面にセンサ電極を設けてなるセンサセルと該センサセルを加熱する発熱部を有するヒータとを一体的に形成したセンサ素子と、該センサ素子を挿通保持する挿通保持用絶縁碍子と、該挿通保持用絶縁碍子を挿通保持するハウジングとを有するガスセンサであって、上記センサ素子は、上記発熱部及び上記センサ電極にそれぞれ電気的に接続された二対の電極パッドを基端部に設けてなり、該電極パッドは、上記センサ素子における互いに略平行な一方の電極形成面と他方の電極形成面とに、それぞれ各電極形成面の幅方向に二個ずつ並列配置されているガスセンサを製造する方法であって、
上記センサ素子の基端部を上記一対の電極形成面から挟持することができるように配された一対の基端側絶縁碍子と、該基端側絶縁碍子の内側面に配設されると共に上記電極パッドにそれぞれ接触させるための金属端子と、上記電極形成面の幅方向の複数箇所において上記一対の基端側絶縁碍子を互いに近付く方向に押圧する一又は二以上のバネ部材とからなる端子ユニットを作製し、
次いで、上記端子ユニットにおける上記一対の基端側絶縁碍子を、上記バネ部材の押圧力に抗する引き離し力を加えることにより、上記二対の金属端子の間に上記センサ素子の基端部における一対の上記電極形成面の間の厚みよりも大きい隙間ができるまで互いに引き離し、
次いで、上記センサ素子の基端部を、上記二対の金属端子の間に挿入し、
次いで、上記一対の基端側絶縁碍子への上記引き離し力を解除することにより、上記二対の金属端子を上記センサ素子の上記電極パッドに接触させた状態で、上記センサ素子の基端部を上記端子ユニットにより把持させることを特徴とするガスセンサの製造方法にある（請求項６）。

次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記製造方法においては、上述のごとく、上記端子ユニットを作製した後に、一対の基端側絶縁碍子を互いに引き離して、一対の基端側絶縁碍子の間に上記センサ素子の基端部を挿入し、該基端部に金属端子を接触させる。これにより、上記端子ユニットと上記センサ素子とを容易に組付けることができる。
そして、これにより得られるガスセンサは、上記一又は二以上のバネ部材が、上記電極形成面の幅方向の一又は二以上の箇所において上記一対の基端側絶縁碍子を押圧する状態となる。これにより、電極パッドへの金属端子の接触圧を均等にすることができる。

以上のごとく、本発明によれば、電極パッドへの金属端子の接触圧を均等にすることができるガスセンサの製造方法を提供することができる。

上記第１の発明又は上記第２の発明において、上記ガスセンサとしては、例えば、自動車エンジン等の各種内燃機関の排気管に設置して、排ガス等の被測定ガス中の酸素濃度に応じた限界電流値によって空燃比を測定するＡ／Ｆセンサ、排気ガス中の酸素濃度を測定する酸素センサ、また排気管に設置する三元触媒の劣化検知等に利用するＮＯｘ等の大気汚染物質濃度を調べるＮＯｘセンサ等がある。
また、上記複数のバネ部材は、例えば、上記センサ素子における電極形成面の幅方向の両脇に二個配置することができる。
また、上記ガスセンサは、上記センサセルを１個有していてもよいが、複数個有していてもよい。
なお、上記幅方向とは、上記ガスセンサの軸方向に直交する方向、及び上記一対の基端側絶縁碍子同士が互いに近付く方向に直交する方向のいずれにも直交する方向のことをいう（後述する実施例１における、図１の紙面左右方向）。

また、上記バネ部材は、上記電極形成面に対して垂直方向に上記一対の基端側絶縁碍子を押圧することが好ましい（請求項２）。
この場合には、電極パッドに対して金属端子をより一層均等な接触圧にて当接させることができる。

また、上記バネ部材は、複数個形成されており、該複数のバネ部材は、連結部によって互いに一体化されていることが好ましい（請求項３、請求項７）。
この場合には、上記複数のバネ部材を一度に上記一対の基端側絶縁碍子に組付けることができる。それ故、ガスセンサの製造を容易に行うことができる。

また、上記基端側絶縁碍子は、上記センサ素子に向かって突出する碍子突起部を有し、上記金属端子は、上記電極パッドと当接する突出接点部を有し、
該突出接点部と上記電極パッドとの接点と、上記碍子突起部と上記センサ素子との接点とは軸方向位置においてずれており、
上記バネ部材は、上記突出接点部と上記電極パッドとの接点における軸方向位置と上記碍子突起部と上記センサ素子との接点における軸方向位置との間において、上記一対の基端側絶縁碍子を互いに近付く方向に押圧していることが好ましい（請求項４）。
この場合には、電極パッド及び金属端子に対して、安定的かつ確実にバネ部材からの押圧力を作用させることができる。

また、上記端子ユニットは、上記センサ素子の軸方向に直交すると共に上記電極形成面に平行な異なる二方向にそれぞれ開口した複数の側方凹部を、上記一対の基端側絶縁碍子の間に形成してなることが好ましい（請求項５）。
そして、各側方凹部にそれぞれ一対の引き離し治具を挿入し、該引き離し治具を互いに離れる方向に移動させることにより、上記一対の基端側絶縁碍子を互いに引き離すことが好ましい（請求項８）。

この場合には、上記一対の基端側絶縁碍子の間に、上記センサ素子の基端部を容易に挿入して、４個の電極パッドにそれぞれ金属端子を容易に当接させることができる。これにより、容易に端子ユニットとセンサ素子とを組付けることができ、容易にガスセンサを製造することができる。

（実施例１）
本発明の実施例にかかるガスセンサ及びその製造方法につき、図１〜図１８を用いて説明する。
本例のガスセンサ１は、図２に示すごとく、酸素イオン伝導性の固体電解質体の両面にセンサ電極を設けてなるセンサセルと該センサセルを加熱する発熱部を有するヒータとを一体的に形成したセンサ素子２と、該センサ素子２を挿通保持する挿通保持用絶縁碍子１１と、該挿通保持用絶縁碍子１１を挿通保持するハウジング１２とを有する。

図１、図３に示すごとく、センサ素子２は、発熱部及びセンサ電極（図示略）にそれぞれ電気的に接続された二対の電極パッド２１を基端部２２に設けてなる。電極パッド２１は、センサ素子２における互いに略平行な一方の電極形成面２３と他方の電極形成面２３とに、それぞれ各電極形成面２３の幅方向（図１における紙面左右方向）に二個ずつ並列配置されている。

センサ素子２の基端部２２は、図１、図１２に示すごとく、端子ユニット３によって把持されている。端子ユニット３は、センサ素子２の基端部２２を一対の電極形成面２３から挟持するように配された一対の基端側絶縁碍子３１と、該基端側絶縁碍子３１の内側面３１０に配設されると共に電極パッド２１にそれぞれ接触する金属端子３２と、一対の基端側絶縁碍子３１を互いに近付く方向に押圧する複数のバネ部材３３とからなる。
複数のバネ部材３３は、電極形成面２３の幅方向の２箇所において一対の基端側絶縁碍子３１を押圧している。

また、図９に示すごとく、複数のバネ部材３３は、連結部３４によって互いに一体化されている。また、各バネ部材３３は、板ばねからなり、平板状の底板部３３１と該底板部３３１の両端から同じ面側へ屈曲した一対の立上り部３３２とからなる。そして、該一対の立上り部３３２の先端部付近に、上記基端側絶縁碍子３１に当接する当接部３３３が形成されている。また、上記連結部３４は、一対のバネ部材３３における底板部３３１の両端部付近同士を繋ぐように２本形成されている。この二本の連結部３４の間には、センサ素子２が挿通される開口部３４０が形成されている。

また、図９、図１０、図１３、図１４に示すごとく、端子ユニット３は、センサ素子２の軸方向に直交すると共に電極形成面２３に平行な異なる二方向にそれぞれ開口した複数の側方凹部３５を、一対の基端側絶縁碍子３１の間に形成してなる。
図５、図６に示すごとく、基端側絶縁碍子３１は、センサ素子２の基端部２２の位置決めを行うための、第一位置決め部３１１、第二位置決め部３１２、第三位置決め部３１３とを、内側面３１０に突出形成してなる。第一位置決め部３１１は、センサ素子２の基端の位置決めを行い、第二位置決め部３１２と第三位置決め部３１３とは、センサ素子２の基端部２２の幅方向端縁の位置決めを行う。また、基端側絶縁碍子３１は、互いに左右対称とならない位置に、上記第一〜第三位置決め部３１１〜３１３を形成している。

また、図８に示すごとく、金属端子３２は、第一〜第三位置決め部３１１〜３１３が形成されていない基端側絶縁碍子３１の内側面３１０に沿って配設してある。
また、基端側絶縁碍子３１は、図４、図５に示すごとく、その基端部と先端部とにそれぞれ二個の切込部３１４を形成してなる。そして、この切込部３１４に対して、図８に示すごとく、金属端子３２の係止部３２１を係止させている。
また、図８、図９に示すごとく、基端側絶縁碍子３１の背面には、バネ部材３３の当接部３３３を当接させるための凹状の当接座部３１５を設けてなる。

図１、図８に示すごとく、金属端子３２は、センサ素子２との当接部に、突起状の突出接点部３２２を有する。また、図８〜図１２に示すごとく、金属端子３２は、基端側絶縁碍子３１よりも基端側に配され、外部リード線１７との接続を行うリード接続部３２３を有する。該リード接続部３２３は、外部リード線１７を巻き込むようにかしめ固定することにより、外部リード線１７と接続される。

また、基端側絶縁碍子３１は、図１、図４〜図７に示すごとく、センサ素子２に向かって突出する碍子突起部３１６を有する。
そして、突出接点部３２２と電極パッド２１との接点と、碍子突起部３１６とセンサ素子２との接点とは、図７に示すごとく、軸方向位置においてずれている。
バネ部材３３は、突出接点部３２２と電極パッド２１との接点における軸方向位置と碍子突起部３１６とセンサ素子２との接点における軸方向位置との間において、一対の基端側絶縁碍子３１を互いに近付く方向に押圧している。

また、ガスセンサ１は、図２に示すごとく、ハウジング１２の先端側に、センサ素子２の先端部を覆う内側素子カバー１５１と外側素子カバー１５２とが配設されている、内側素子カバー１５１及び外側カバー１５２には、通気孔１５３、１５４がそれぞれ形成されている。
また、ハウジング１２の基端側には、端子ユニット３を覆うように基端側カバー１６が接合されている。基端側カバー１６の基端部は、ゴムブッシュ１６１によって閉塞されており、ゴムブッシュ１６１の内部を外部リード線１７が貫通している。

本例のガスセンサ１を製造するに当っては、まず、図８〜図１０に示すごとく、端子ユニット３を組み立てる。
すなわち、まず、図８に示すごとく、一対の基端側絶縁碍子３１のそれぞれに、２本の金属端子３２を取付ける。
次いで、図９に示すごとく、金属端子３２を取付けた一対の基端側絶縁碍子３１を、それらの内側面３１０を対向させるようにして組合わせる。
次いで、図１０に示すごとく、一体化された二個のバネ部材３３を、組み合わされた一対の基端側絶縁碍子３１に先端側から嵌め込み、挟持させる。このとき、バネ部材３３の当接部３３３は、基端側絶縁碍子３１の当接座部３１５に当接させる。
以上により、端子ユニット３が組み立てられる。

次いで、端子ユニット３における一対の基端側絶縁碍子３１を、図１４、図１５に示すごとく、バネ部材３３の押圧力に抗する引き離し力を加えることにより、二対の金属端子３２の間にセンサ素子２の基端部２２における一対の電極形成面２３の間の厚みよりも大きい隙間ができるまで互いに引き離す。
次いで、図１６に示すごとく、センサ素子２の基端部２２を、二対の金属端子３２の間に挿入する。

次いで、一対の基端側絶縁碍子３１への引き離し力を解除することにより、二対の金属端子３２をセンサ素子２の電極パッド２１に接触させた状態で、センサ素子２の基端部２２を端子ユニット３により挟持させる。
また、図１１、図１２に示すごとく、センサ素子２がハウジング１１に保持された挿通用絶縁碍子１１に挿通保持された状態で、センサ素子２の基端部２２への端子ユニット３の取付を行う。

また、上記一対の基端側絶縁碍子３１を互いに引き離す引き離し力を加えるにあたっては、図１３〜図１７に示すごとく、端子ユニット３における各側方凹部３５にそれぞれ一対の引き離し治具４を挿入し、該引き離し治具４を互いに離れる方向に移動させることにより、一対の基端側絶縁碍子３１を互いに引き離す。

すなわち、図１３、図１４に示すごとく、端子ユニット３には、側方に開口した側方凹部３５が、一対の側面に二個ずつ形成されている。これらの側方凹部３５は、一対の基端側絶縁碍子３１の間に形成されている。そして、この側方凹部３５の形成位置に対応して挿入端４１を設けてなる二対の引き離し治具４を用意する。

次いで、図１３に示すごとく、一対の引き離し治具４は、互いに挿入端４１を重ねた状態で、端子ユニット３の側方に配置する。
次いで、図１４に示すごとく、端子ユニット３における各側方凹部３５に、それぞれ、重ね合わされた挿入端４１を挿入する。

次いで、図１５に示すごとく、それぞれ重ね合わされた二対の引き離し治具４を、互いに離れる方向に相対的に移動させる。これにより、挿入端４１によって係止された一対の基端側絶縁碍子３１が互いに離れる方向に移動する。そして、このとき、一対の基端側絶縁碍子３１に取付けられた金属端子３２の間には、センサ素子２の基端部２２の厚みよりも大きい間隙が形成されるようにする。

次いで、図１６に示すごとく、一対の基端側絶縁碍子３１の間に、センサ素子２の基端部２２を挿入する。
次いで、図１７に示すごとく、二対の引き離し治具４を再び重ね合わせることにより、一対の基端側絶縁碍子３１によって、センサ素子２の基端部２２が挟持される。このとき、基端側絶縁碍子３１に取付けられた金属端子３２が、センサ素子２の電極パッド２１に当接する。

次いで、引き離し治具４を、端子ユニット３から離れる方向に後退させ、側方凹部３５から引き離し治具４の挿入端４１を抜く。
以上により、端子ユニット３をセンサ素子２の基端部２２に挟持させる。
その後、基端側カバー１６をハウジング１２の基端側に接合することにより、端子ユニット３等を覆い、ガスセンサ１を得る。

なお、本発明においては、バネ部材３３は上記の形状に限定されるものではない。すなわち、例えば、二個のバネ部材３３における一対の立上り部３３２及び一対の当接部３３３のうち一方の立上り部３３２及び当接部３３３が、図１８に示すごとく、一部材で構成されているものを用いることもできる。

次に、本例の作用効果につき説明する。
上記複数のバネ部材３３は、電極形成面２３の幅方向の複数箇所において一対の基端側絶縁碍子３１を押圧している。これにより、基端側絶縁碍子３１の内側面３１０に配設された二個の金属端子３２を、上記センサ素子２の基端部２２における電極形成面２３の幅方向に並列配置された二個の電極パッド２１に対して、均等な接触圧にて当接させることができる。
また、一対の電極形成面２３のそれぞれに形成された電極パッド２１に対しては、センサ素子２の基端部２２を両側から挟持するように金属端子３２を当接させることとなるため、一対の電極形成面２３における電極パッド２１に対しても金属端子３２を均等な接触圧にて当接させることができる。それ故、４個の電極パッド２１に対して、偏ることなく４個の金属端子３２をそれぞれ均等な接触圧にて当接させることができる。

すなわち、たとえば、センサ素子２における一対の電極形成面２３の平行度が小さい場合や、金属端子３２の厚みにばらつきがある場合、或いは、一対の基端側絶縁碍子３１の形状が不均一な場合などにも、４個の電極パッド２１に対する金属端子３２の接触圧を均等にすることができる。
これにより、４対の電極パッド２１と金属端子３２との間の接触抵抗にばらつきが生じることを防いで、何れの接触抵抗をも充分に小さくすることができる。その結果、センサセルにおける検出精度の低下や、センサセルの活性時間の遅延等の不具合を防ぐことができる。

バネ部材３３は、突出接点部３２２と電極パッド２１との当接部における軸方向位置と碍子突起部３１６とセンサ素子２との当接部における軸方向位置との間において、一対の基端側絶縁碍子３１を互いに近付く方向に押圧している。このため、電極パッド２１及び金属端子３２に対して、安定的かつ確実にバネ部材３３からの押圧力を作用させることができる。特に本例のように基端側絶縁碍子３１における軸方向位置の同じ位置をバネ部材３３によって押圧しているため、上記作用効果を顕著に発揮することができる。

また、端子ユニット３は、複数の側方凹部３５を、一対の基端側絶縁碍子３１の間に形成してなる。そして、各側方凹部３５にそれぞれ一対の引き離し治具４を挿入し、該引き離し治具４を互いに離れる方向に移動させることにより、一対の基端側絶縁碍子３１を互いに引き離す。これにより、一対の基端側絶縁碍子３１の間に、センサ素子２の基端部２２を容易に挿入して、４個の電極パッド２１にそれぞれ金属端子３２を容易に当接させることができる。そのため、容易に端子ユニット３とセンサ素子２とを組付けることができ、容易にガスセンサ１を製造することができる。

以上のごとく、本発明によれば、電極パッドへの金属端子の接触圧を均等にすることができるガスセンサを提供することができる。

（実施例２）
本例は、図１９に示すごとく、端子ユニット３における一対の基端側絶縁碍子３１を、互いに独立した二個のバネ部材３３によって押圧したガスセンサの例である。
すなわち、実施例１に示したように二個のバネ部材３３を連結部３４によって連結する（図９）ことなく、センサ素子２の電極形成面２３の幅方向に並ぶ二個のバネ部材３３を互いに独立させている。
その他は、実施例１と同様である。
本例の場合にも、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

（実施例３）
本例は、図２０に示すごとく、端子ユニット３における一対の基端側絶縁碍子３１を、互いに独立した二個のバネ部材３３によって押圧すると共に、バネ部材３３を、基端側絶縁碍子３１の側方から把持させたガスセンサの例である。
その他は、実施例１と同様である。
本例の場合にも、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

（実施例４）
本例は、図２１に示すごとく、一対の基端側絶縁碍子３１を、連結部３４によって互いに一体化された一組のバネ部材３３ａによって押圧すると共に、さらにもう一個のバネ部材３３ｂを、一対の基端側絶縁碍子３１の上方から配置したガスセンサの例である。

具体的には、一対の基端側絶縁碍子３１は、その組み合わされた状態において、上方に略四角柱形状の上方係合部３１７を有する。
また、連結部３４によって一体化されていないバネ部材３３ｂは、平板状の底板部３３１と、該底板部３３１の両端から互いに平行に延設される一対の立上り部３２とを有する。

そして、本例においては、一対の基端側絶縁碍子３１を、下方から上記一組のバネ部材３３ａによって把持すると共に、上方係合部３１７を、上方からバネ部材３３ｂによって把持している。
その他は、実施例１と同様である。
本例の場合にも、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
なお、図２１においては、金属端子３２は、説明の便宜上省略してある。

実施例１における、センサ素子を把持した端子ユニットの断面説明図。 実施例１における、ガスセンサの断面説明図。 実施例１における、センサ素子の斜視図。 実施例１における、基端側絶縁碍子の斜視図。 実施例１における、基端側絶縁碍子の平面図。 実施例１における、基端側絶縁碍子に組付けたセンサ素子の平面図。 図１におけるＡ−Ａ線断面図。 実施例１における、金属端子を組付けた一対の基端側絶縁碍子の斜視図。 実施例１における、金属端子を組付けた一対の基端側絶縁碍子を組み合わせた状態の斜視図。 実施例１における、端子ユニットの斜視図。 実施例１における、組付け前のセンサ素子と端子ユニットの説明図。 実施例１における、組付け後のセンサ素子と端子ユニットの説明図。 実施例１における、端子ユニットの側方に引き離し治具を配置した状態の斜視説明図。 実施例１における、端子ユニットの側方凹部に引き離し治具を挿入した状態の断面説明図。 実施例１における、二対の引き離し治具を引き離して金属端子の間の距離を拡げた状態の断面説明図。 実施例１における、金属端子の間にセンサ素子の基端部を挿入した状態の断面説明図。 実施例１における、端子ユニットにセンサ素子の基端部を挟持させた状態の断面説明図。 実施例１における、別形態のバネ部材の斜視図。 実施例２における、バネ部材を組付ける前の端子ユニットの斜視図。 実施例３における、バネ部材を組付ける前の端子ユニットの斜視図。 実施例４における、バネ部材を組付ける前の端子ユニットの斜視図。 従来例における、センサ素子を把持した基端側絶縁碍子の断面説明図。

符号の説明

１ ガスセンサ
１１ 挿通用絶縁碍子
１２ ハウジング
２ センサ素子
２１ 電極パッド
２２ 基端部
２３ 電極形成面
３ 端子ユニット
３１ 基端側絶縁碍子
３２ 金属端子
３３ バネ部材

Claims (8)

1. 酸素イオン伝導性の固体電解質体の両面にセンサ電極を設けてなるセンサセルと該センサセルを加熱する発熱部を有するヒータとを一体的に形成したセンサ素子と、該センサ素子を挿通保持する挿通保持用絶縁碍子と、該挿通保持用絶縁碍子を挿通保持するハウジングとを有するガスセンサであって、
   上記センサ素子は、上記発熱部及び上記センサ電極にそれぞれ電気的に接続された二対の電極パッドを基端部に設けてなり、該電極パッドは、上記センサ素子における互いに略平行な一方の電極形成面と他方の電極形成面とに、それぞれ各電極形成面の幅方向に二個ずつ並列配置されており、
   上記センサ素子の基端部は、該基端部を上記一対の電極形成面から挟持するように配された一対の基端側絶縁碍子と、該基端側絶縁碍子の内側面に配設されると共に上記電極パッドにそれぞれ接触する金属端子と、上記一対の基端側絶縁碍子を互いに近付く方向に押圧する一又は二以上のバネ部材とからなる端子ユニットによって把持されており、
   上記バネ部材は、上記電極形成面の幅方向の一又は二以上の箇所において上記一対の基端側絶縁碍子を押圧していることを特徴とするガスセンサ。
2. 請求項１において、上記バネ部材は、上記電極形成面に対して垂直方向に上記一対の基端側絶縁碍子を押圧していることを特徴とするガスセンサ。
3. 請求項１又は２において、上記バネ部材は、複数個形成されており、該複数のバネ部材は、連結部によって互いに一体化されていることを特徴とするガスセンサ。
4. 請求項１〜３のいずれか一項において、上記基端側絶縁碍子は、上記センサ素子に向かって突出する碍子突起部を有し、上記金属端子は、上記電極パッドと当接する突出接点部を有し、
   該突出接点部と上記電極パッドとの接点と、上記碍子突起部と上記センサ素子との接点とは軸方向位置においてずれており、
   上記バネ部材は、上記突出接点部と上記電極パッドとの接点における軸方向位置と上記碍子突起部と上記センサ素子との接点における軸方向位置との間において、上記一対の基端側絶縁碍子を互いに近付く方向に押圧していることを特徴とするガスセンサ。
5. 請求項１〜４のいずれか一項において、上記端子ユニットは、上記センサ素子の軸方向に直交すると共に上記電極形成面に平行な異なる二方向にそれぞれ開口した複数の側方凹部を、上記一対の基端側絶縁碍子の間に形成してなることを特徴とするガスセンサ。
6. 酸素イオン伝導性の固体電解質体の両面にセンサ電極を設けてなるセンサセルと該センサセルを加熱する発熱部を有するヒータとを一体的に形成したセンサ素子と、該センサ素子を挿通保持する挿通保持用絶縁碍子と、該挿通保持用絶縁碍子を挿通保持するハウジングとを有するガスセンサであって、上記センサ素子は、上記発熱部及び上記センサ電極にそれぞれ電気的に接続された二対の電極パッドを基端部に設けてなり、該電極パッドは、上記センサ素子における互いに略平行な一方の電極形成面と他方の電極形成面とに、それぞれ各電極形成面の幅方向に二個ずつ並列配置されているガスセンサを製造する方法であって、
   上記センサ素子の基端部を上記一対の電極形成面から挟持することができるように配された一対の基端側絶縁碍子と、該基端側絶縁碍子の内側面に配設されると共に上記電極パッドにそれぞれ接触させるための金属端子と、上記電極形成面の幅方向の複数箇所において上記一対の基端側絶縁碍子を互いに近付く方向に押圧する一又は二以上のバネ部材とからなる端子ユニットを作製し、
   次いで、上記端子ユニットにおける上記一対の基端側絶縁碍子を、上記バネ部材の押圧力に抗する引き離し力を加えることにより、上記二対の金属端子の間に上記センサ素子の基端部における一対の上記電極形成面の間の厚みよりも大きい隙間ができるまで互いに引き離し、
   次いで、上記センサ素子の基端部を、上記二対の金属端子の間に挿入し、
   次いで、上記一対の基端側絶縁碍子への上記引き離し力を解除することにより、上記二対の金属端子を上記センサ素子の上記電極パッドに接触させた状態で、上記センサ素子の基端部を上記端子ユニットにより把持させることを特徴とするガスセンサの製造方法。
7. 請求項６において、上記バネ部材は、複数個形成されており、該複数のバネ部材は、連結部によって互いに一体化されていることを特徴とするガスセンサの製造方法。
8. 請求項６又は７において、上記センサ素子の軸方向に直交すると共に上記電極形成面に平行な異なる二方向にそれぞれ開口した複数の側方凹部を、上記一対の基端側絶縁碍子の間に形成してなり、各側方凹部にそれぞれ一対の引き離し治具を挿入し、該引き離し治具を互いに離れる方向に移動させることにより、上記一対の基端側絶縁碍子を互いに引き離すことを特徴とするガスセンサの製造方法。

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