JP2011133351A - ガスセンサ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ガスセンサ素子の端子電極の剥離を抑制すると共にガスセンサ素子を挟持するバネ端子の押圧力を均一化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】ガスセンサ1において、保持用絶縁碍子11の基端側には、ガスセンサ素子2の基端部202を覆う基端側絶縁碍子4と、ガスセンサ素子2の端子電極21に接触するバネ端子5とを有する接点ユニット3が設けられている。基端側絶縁碍子4は、バネ収容孔43内にバネ端子5を収容し、バネ端子5は、ガスセンサ素子2の端子電極21に接触する接点部51を有する。ガスセンサ素子2の基端部は、二対のバネ端子5の接点部51間に挟持されている。バネ収容孔43の基端側開口部432は、二対のバネ端子5の接点部51間の距離がガスセンサ素子2の厚みよりも大きくなるようバネ端子5同士を引き離すための治具を挿入可能に構成されている。
【選択図】図2
【解決手段】ガスセンサ1において、保持用絶縁碍子11の基端側には、ガスセンサ素子2の基端部202を覆う基端側絶縁碍子4と、ガスセンサ素子2の端子電極21に接触するバネ端子5とを有する接点ユニット3が設けられている。基端側絶縁碍子4は、バネ収容孔43内にバネ端子5を収容し、バネ端子5は、ガスセンサ素子2の端子電極21に接触する接点部51を有する。ガスセンサ素子2の基端部は、二対のバネ端子5の接点部51間に挟持されている。バネ収容孔43の基端側開口部432は、二対のバネ端子5の接点部51間の距離がガスセンサ素子2の厚みよりも大きくなるようバネ端子5同士を引き離すための治具を挿入可能に構成されている。
【選択図】図2
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。
従来から、自動車の内燃機関等の排気系には、排ガス中の酸素や窒素酸化物等の特定ガスの濃度を測定するガスセンサが配設されている。
例えば、図8に示すごとく、ガスセンサ91としては、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出する板棒状のガスセンサ素子92と、ガスセンサ素子92を内側に挿通して保持する保持用絶縁碍子911と、保持用絶縁碍子911を内側に保持するハウジング912と、ハウジング912の基端側に固定された基端側カバー914とを有するものが知られている。
例えば、図8に示すごとく、ガスセンサ91としては、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出する板棒状のガスセンサ素子92と、ガスセンサ素子92を内側に挿通して保持する保持用絶縁碍子911と、保持用絶縁碍子911を内側に保持するハウジング912と、ハウジング912の基端側に固定された基端側カバー914とを有するものが知られている。
また、同図に示すごとく、保持用絶縁碍子911の基端側には、ガスセンサ素子92の基端部922を覆うように配設された基端側絶縁碍子94と、ガスセンサ素子92の基端部922に配設された端子電極921に対して電気的に接触するバネ端子95とを有する接点ユニット93が設けられている。基端側絶縁碍子94は、バネ収容孔943内にバネ端子95を収容しており、ガスセンサ素子92の基端部922は、バネ端子95の接点部951間においてバネ端子95の付勢力により押圧された状態で挟持されている。
同図に示すようなガスセンサ1を製造する場合、ガスセンサ素子92を配設するに当たっては、ガスセンサ素子92の基端部922を基端側絶縁碍子94のバネ収容孔943における先端側開口部から挿入し、バネ端子95の接点部951間に配置する。
このとき、ガスセンサ素子92をバネ端子95に対して摺動させながら、ガスセンサ素子92によってバネ端子95の接点部951間を押し広げて挿入配置する。そして、一対のバネ端子5をガスセンサ素子92の一対の端子電極921に当接させる。
このとき、ガスセンサ素子92をバネ端子95に対して摺動させながら、ガスセンサ素子92によってバネ端子95の接点部951間を押し広げて挿入配置する。そして、一対のバネ端子5をガスセンサ素子92の一対の端子電極921に当接させる。
しかしながら、同図に示すごとく、ガスセンサ素子92を配設するに当たって、ガスセンサ素子92の基端部922をバネ端子95の接点部951間に挿入配置するため、バネ端子95との摺動によってガスセンサ素子92の端子電極921に剥離が生じるおそれがある。また、挿入時においてガスセンサ素子92に軸方向の傾きが生じた場合には、ガスセンサ素子92を挟持するバネ端子95の押圧力が不均一となるおそれがある。これにより、接点ユニット93のバネ端子95とガスセンサ素子92の端子電極921との間の電気的な導通を十分に確保することができないことがある。
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、ガスセンサ素子の端子電極の剥離を抑制すると共にガスセンサ素子を挟持するバネ端子の押圧力を均一化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、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出する板棒状のガスセンサ素子と、該ガスセンサ素子を内側に挿通して保持する保持用絶縁碍子と、該保持用絶縁碍子を内側に保持するハウジングと、該ハウジングの基端側に固定された基端側カバーとを有するガスセンサであって、
上記保持用絶縁碍子の基端側には、上記ガスセンサ素子の基端部を覆うように配設された基端側絶縁碍子と、上記ガスセンサ素子の基端部に配設された端子電極に対して電気的に接触する少なくとも一対のバネ端子とを有する接点ユニットが設けられており、
上記基端側絶縁碍子は、軸方向に貫通してなるバネ収容孔を有すると共に該バネ収容孔内に上記バネ端子を収容しており、
該バネ端子は、上記ガスセンサ素子の基端部における上記端子電極に接触する接点部を有しており、
上記ガスセンサ素子の基端部は、上記一対のバネ端子の上記接点部間において上記バネ端子の付勢力により押圧された状態で挟持されており、
上記基端側絶縁碍子の上記バネ収容孔における基端側開口部は、上記一対のバネ端子の上記接点部間の距離が上記ガスセンサ素子の基端部の厚みよりも大きくなるよう上記バネ端子同士を引き離すための治具を挿入可能に構成されていることを特徴とするガスセンサにある(請求項1)。
上記保持用絶縁碍子の基端側には、上記ガスセンサ素子の基端部を覆うように配設された基端側絶縁碍子と、上記ガスセンサ素子の基端部に配設された端子電極に対して電気的に接触する少なくとも一対のバネ端子とを有する接点ユニットが設けられており、
上記基端側絶縁碍子は、軸方向に貫通してなるバネ収容孔を有すると共に該バネ収容孔内に上記バネ端子を収容しており、
該バネ端子は、上記ガスセンサ素子の基端部における上記端子電極に接触する接点部を有しており、
上記ガスセンサ素子の基端部は、上記一対のバネ端子の上記接点部間において上記バネ端子の付勢力により押圧された状態で挟持されており、
上記基端側絶縁碍子の上記バネ収容孔における基端側開口部は、上記一対のバネ端子の上記接点部間の距離が上記ガスセンサ素子の基端部の厚みよりも大きくなるよう上記バネ端子同士を引き離すための治具を挿入可能に構成されていることを特徴とするガスセンサにある(請求項1)。
第2の発明は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出する板棒状のガスセンサ素子と、該ガスセンサ素子を内側に挿通して保持する保持用絶縁碍子と、該保持用絶縁碍子を内側に保持するハウジングと、該ハウジングの基端側に固定された基端側カバーとを有しており、上記保持用絶縁碍子の基端側には、上記ガスセンサ素子の基端部を覆うように配設された基端側絶縁碍子と、上記ガスセンサ素子の基端部に配設された端子電極に対して電気的に接触する少なくとも一対のバネ端子とを有する接点ユニットが設けられており、上記基端側絶縁碍子は、軸方向に貫通してなるバネ収容孔を有すると共に該バネ収容孔内に上記バネ端子を収容しており、該バネ端子は、上記ガスセンサ素子の基端部における上記端子電極に接触する接点部をそれぞれ有するガスセンサを製造する方法であって、
上記基端側絶縁碍子の上記バネ収容孔における基端側開口部から治具を挿入し、該治具によって上記一対のバネ端子の上記接点部間の距離が上記ガスセンサ素子の基端部の厚みよりも大きくなるよう上記バネ端子同士を引き離すバネ端子引き離し工程と、
上記ガスセンサ素子の基端部を上記基端側絶縁碍子の上記バネ収容孔における先端側開口部から挿入し、上記バネ端子に接触させることなく該一対のバネ端子の上記接点部間に配置する素子配置工程と、
上記治具による上記バネ端子同士の引き離しを解除し、上記ガスセンサ素子の基端部を上記一対のバネ端子の上記接点部間において上記バネ端子の付勢力により押圧された状態で挟持する素子挟持工程とを有す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5)。
上記基端側絶縁碍子の上記バネ収容孔における基端側開口部から治具を挿入し、該治具によって上記一対のバネ端子の上記接点部間の距離が上記ガスセンサ素子の基端部の厚みよりも大きくなるよう上記バネ端子同士を引き離すバネ端子引き離し工程と、
上記ガスセンサ素子の基端部を上記基端側絶縁碍子の上記バネ収容孔における先端側開口部から挿入し、上記バネ端子に接触させることなく該一対のバネ端子の上記接点部間に配置する素子配置工程と、
上記治具による上記バネ端子同士の引き離しを解除し、上記ガスセンサ素子の基端部を上記一対のバネ端子の上記接点部間において上記バネ端子の付勢力により押圧された状態で挟持する素子挟持工程とを有す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5)。
上記第1の発明のガスセンサにおいて、上記基端側絶縁碍子は、軸方向に貫通してなるバネ収容孔を有すると共に該バネ収容孔内に上記バネ端子を収容している。そして、上記基端側絶縁碍子の上記バネ収容孔における基端側開口部は、上記一対のバネ端子の上記接点部間の距離が上記ガスセンサ素子の基端部の厚みよりも大きくなるよう上記バネ端子同士を引き離すための治具を挿入可能に構成されている。
そのため、上記ガスセンサを製造する際に、上記ガスセンサ素子を配設するに当たっては、予め、上記基端側絶縁碍子の上記バネ収容孔における基端側開口部から上記治具を挿入し、該治具によって上記一対のバネ端子の上記接点部間の距離が上記ガスセンサ素子の基端部の厚みよりも大きくなるよう上記バネ端子同士を引き離しておくことができる。
そして、上記ガスセンサ素子の基端部を上記基端側絶縁碍子の上記バネ収容孔における先端側開口部から挿入し、上記バネ端子に接触させることなく該一対のバネ端子の上記接点部間に配置することができる。また、その後、上記治具による上記バネ端子同士の引き離しを解除することにより、上記ガスセンサ素子の基端部を上記一対のバネ端子の上記接点部間において挟持することができる。
これにより、上記ガスセンサ素子の基端部を上記一対のバネ端子の上記接点部間に配置する際において、上記バネ端子との摺動による上記端子電極の剥離を抑制することができる。よって、上記接点ユニットの上記バネ端子と上記ガスセンサ素子の上記端子電極との間の電気的な導通を十分に確保することができる。
また、上記基端側絶縁碍子の上記バネ収容孔は、軸方向に貫通して形成されている。そのため、上記バネ収容孔の先端側開口部から挿入した上記ガスセンサ素子の上記バネ端子に対する接触や軸方向の傾き等を上記バネ収容孔の基端側開口部から目視によって確認しながら、上記ガスセンサ素子の配設を行うことができる。これにより、上記端子電極の剥離をさらに抑制することができると共に、上記ガスセンサ素子の軸方向の傾きを抑制し、該ガスセンサ素子を挟持する上記バネ端子の押圧力の均一化を図ることができる。
上記第2の発明のガスセンサの製造方法において、上記ガスセンサ素子を配設するに当たっては、上記バネ端子引き離し工程、上記素子配置工程及び上記素子挟持工程を順に行う。
そのため、上記第1の発明で説明したように、上記ガスセンサ素子の基端部を上記一対のバネ端子の上記接点部間に配置する際において、上記バネ端子との摺動による上記端子電極の剥離を抑制することができる。これにより、上記接点ユニットの上記バネ端子と上記ガスセンサ素子の上記端子電極との間の電気的な導通を十分に確保することができる。
そのため、上記第1の発明で説明したように、上記ガスセンサ素子の基端部を上記一対のバネ端子の上記接点部間に配置する際において、上記バネ端子との摺動による上記端子電極の剥離を抑制することができる。これにより、上記接点ユニットの上記バネ端子と上記ガスセンサ素子の上記端子電極との間の電気的な導通を十分に確保することができる。
また、上記第1の発明で説明したように、上記基端側絶縁碍子の上記バネ収容孔は、軸方向に貫通して形成されている。そのため、上記バネ収容孔の先端側開口部から挿入した上記ガスセンサ素子の上記バネ端子に対する接触や軸方向の傾き等を上記バネ収容孔の基端側開口部から目視によって確認しながら、上記ガスセンサ素子の配設を行うことができる。これにより、上記端子電極の剥離をさらに抑制することができると共に、上記ガスセンサ素子の軸方向の傾きを抑制し、該ガスセンサ素子を挟持する上記バネ端子の押圧力の不均一を防止して均一化を図ることができる。
このように、本発明によれば、ガスセンサ素子の端子電極の剥離を抑制すると共にガスセンサ素子を挟持するバネ端子の押圧力を均一化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ができる。
上記第1の発明において、上記ガスセンサは、例えば、自動車の内燃機関等の排気管に設置され、排ガス中の酸素濃度に応じた限界電流によって空燃比を測定するA/Fセンサ、排ガス中の酸素濃度を測定する酸素センサ、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測定するNOxセンサ等として用いられる。
また、上記ガスセンサにおいて、「先端側」とは被測定ガスに晒される側をいい、「基端側」とはその反対側をいう。
また、上記ガスセンサにおいて、「先端側」とは被測定ガスに晒される側をいい、「基端側」とはその反対側をいう。
また、上記バネ端子は、上記接点部よりも基端側に上記治具を当接させる当接部を有することが好ましい(請求項2)。
この場合には、上記治具を上記バネ端子の上記当接部に当接させ、該当接部を外側に押圧することにより、上記バネ端子同士を引き離して上記接点部間の距離を大きくする作業を容易に行うことができる。
この場合には、上記治具を上記バネ端子の上記当接部に当接させ、該当接部を外側に押圧することにより、上記バネ端子同士を引き離して上記接点部間の距離を大きくする作業を容易に行うことができる。
上記第2の発明において、上記バネ端子は、上記接点部よりも基端側に上記治具を当接させる当接部を有し、上記バネ端子引き離し工程では、上記治具を上記バネ端子の上記当接部に当接させ、該当接部を外側に押圧することにより、上記バネ端子同士を引き離すことが好ましい(請求項6)。
この場合には、上記バネ端子同士を引き離して上記接点部間の距離を大きくする作業を容易に行うことができる。
この場合には、上記バネ端子同士を引き離して上記接点部間の距離を大きくする作業を容易に行うことができる。
上記第1及び第2の発明において、上記基端側絶縁碍子の上記バネ収容孔における上記基端側開口部の開口幅は、上記治具を挿入して上記バネ端子同士を引き離す作業を行うことができるよう設定すればよく、例えば3〜4mmであることが好ましい。
上記開口幅が3mm未満であると、上記治具が薄くなって該治具自体の強度が低くなり、上記バネ端子同士を引き離す作業が困難となるおそれがある。また、上記開口幅が4mmを超える場合には、上記基端側絶縁碍子の形状が大きくなることで上記ガスセンサの外径が大きくなるおそれがある。そのため、上記ガスセンサの車両への取り付け性が悪化するおそれがある。
上記開口幅が3mm未満であると、上記治具が薄くなって該治具自体の強度が低くなり、上記バネ端子同士を引き離す作業が困難となるおそれがある。また、上記開口幅が4mmを超える場合には、上記基端側絶縁碍子の形状が大きくなることで上記ガスセンサの外径が大きくなるおそれがある。そのため、上記ガスセンサの車両への取り付け性が悪化するおそれがある。
また、上記バネ端子の上記当接部は、上記接点部よりも外側に後退して形成されていることが好ましい(請求項3、7)。
この場合には、上記一対のバネ端子の上記当接部間の距離を大きくすることができる。そのため、上記治具を上記一対のバネ端子の上記当接部間に配置し、上記治具によって上記当接部を外側に押圧する作業を容易に行うことができる。
この場合には、上記一対のバネ端子の上記当接部間の距離を大きくすることができる。そのため、上記治具を上記一対のバネ端子の上記当接部間に配置し、上記治具によって上記当接部を外側に押圧する作業を容易に行うことができる。
また、上記基端側絶縁碍子は、上記バネ収容孔の上記基端側開口部から軸方向に切り込まれて径方向に開口してなる切込開口部を有することが好ましい(請求項4、8)。
この場合には、上記バネ収容孔の先端側開口部から挿入した上記ガスセンサ素子の上記バネ端子に対する接触、傾き等を上記バネ収容孔の基端側開口部からだけでなく、上記切込開口部からも目視によって確認することができる。これにより、上記ガスセンサ素子の配設を精度よく行うことができる。
この場合には、上記バネ収容孔の先端側開口部から挿入した上記ガスセンサ素子の上記バネ端子に対する接触、傾き等を上記バネ収容孔の基端側開口部からだけでなく、上記切込開口部からも目視によって確認することができる。これにより、上記ガスセンサ素子の配設を精度よく行うことができる。
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いて、図を用いて説明する。
本例のガスセンサ1は、図1、図2、図7に示すごとく、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出する板棒状のガスセンサ素子2と、ガスセンサ素子2を内側に挿通して保持する保持用絶縁碍子11と、保持用絶縁碍子11を内側に保持するハウジング12と、ハウジング12の基端側に固定された基端側カバー14とを有する。
保持用絶縁碍子11の基端側には、ガスセンサ素子2の基端部202を覆うように配設された基端側絶縁碍子4と、ガスセンサ素子2の基端部202に配設された端子電極21に対して電気的に接触する二対のバネ端子5とを有する接点ユニット3が設けられている。
本例のガスセンサ1は、図1、図2、図7に示すごとく、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出する板棒状のガスセンサ素子2と、ガスセンサ素子2を内側に挿通して保持する保持用絶縁碍子11と、保持用絶縁碍子11を内側に保持するハウジング12と、ハウジング12の基端側に固定された基端側カバー14とを有する。
保持用絶縁碍子11の基端側には、ガスセンサ素子2の基端部202を覆うように配設された基端側絶縁碍子4と、ガスセンサ素子2の基端部202に配設された端子電極21に対して電気的に接触する二対のバネ端子5とを有する接点ユニット3が設けられている。
基端側絶縁碍子4は、軸方向に貫通してなるバネ収容孔43を有すると共にバネ収容孔43内にバネ端子5を収容しており、バネ端子5は、ガスセンサ素子2の基端部202における端子電極21に接触する接点部51を有している。また、ガスセンサ素子2の基端部202は、二対のバネ端子5の接点部51間においてバネ端子5の付勢力により押圧された状態で挟持されている。
そして、基端側絶縁碍子4のバネ収容孔43における基端側開口部432は、二対のバネ端子5の接点部51間の距離がガスセンサ素子2の基端部202の厚みよりも大きくなるようバネ端子5同士を引き離すための治具71を挿入可能に構成されている。
以下、これを詳説する。
なお、本例のガスセンサ1において、「先端側」とは被測定ガスに晒される側(図1のX方向側)をいい、「基端側」とはその反対側(図1のY方向側)をいう。
そして、基端側絶縁碍子4のバネ収容孔43における基端側開口部432は、二対のバネ端子5の接点部51間の距離がガスセンサ素子2の基端部202の厚みよりも大きくなるようバネ端子5同士を引き離すための治具71を挿入可能に構成されている。
以下、これを詳説する。
なお、本例のガスセンサ1において、「先端側」とは被測定ガスに晒される側(図1のX方向側)をいい、「基端側」とはその反対側(図1のY方向側)をいう。
本例のガスセンサ1において、図1に示すごとく、ハウジング12の先端側には、ガスセンサ素子2の先端側を覆うように、内側カバー131及び外側カバー132よりなる二重構造の先端側カバー13が固定されている。内側カバー131及び外側カバー132には、被測定ガスを導入する被測定ガス導入孔133がそれぞれ設けられている。
一方、ハウジング12の基端側には、ガスセンサ素子2の基端側を覆うように、基端側カバー14が固定されている。基端側カバー14には、大気を導入する大気導入孔141が設けられている。また、基端側カバー14の基端側開口部142は、ゴムブッシュ15によって閉塞されている。ゴムブッシュ15の内部には、外部に接続される4本のリード線16が貫通配置されている。各リード線16は、接点ユニット3の各バネ端子5に電気的に接続されている。
図1、図2に示すごとく、基端側カバー14の内部において、保持用絶縁碍子11の基端側には、ガスセンサ素子2の基端部202を覆うように配設された基端側絶縁碍子4と、ガスセンサ素子2の基端部202に配設された端子電極21に対して電気的に接触する二対のバネ端子5とを有する接点ユニット3が設けられている。
図2に示すごとく、接点ユニット3において、基端側絶縁碍子4は、円筒状の本体部41とその本体部41から基端側に突出してなる2つの突出部42とを有する。また、基端側絶縁碍子4は、本体部41の内部及び2つの突出部42の間を軸方向に貫通してなり、二対のバネ端子5を収容するバネ収容孔43を有する。また、基端側絶縁碍子4は、バネ収容孔43の基端側開口部432から軸方向に切り込まれて2つの突出部42の間を径方向に開口してなる2つの切込開口部44を有する。
また、各突出部42には、バネ端子5を挿通するバネ挿通孔45が2つずつ軸方向に形成されている。バネ挿通孔45は、基端側絶縁碍子4の内部においてバネ収容孔43と連通している。
また、各突出部42には、バネ端子5を挿通するバネ挿通孔45が2つずつ軸方向に形成されている。バネ挿通孔45は、基端側絶縁碍子4の内部においてバネ収容孔43と連通している。
図2に示すごとく、バネ端子5は、金属板を折り曲げて形成してなるバネ状の端子である。本例では、ガスセンサ素子2の基端部202を挟むように対向配置された一対のバネ端子5が2組、つまり二対のバネ端子5a、5bが配設されており、合計すると全部で4本配設されている(図7参照)。
また、各バネ端子5は、基端側絶縁碍子4の突出部42のバネ挿通孔45に挿通されていると共に、バネ収容孔43の内壁433に支承されている。また、各バネ端子5は、バネ収容孔43内において、内側に折り曲げた状態で収容されている。
また、各バネ端子5は、内側へ折り曲げられた部分において、ガスセンサ素子2の基端部202における端子電極21に接触する接点部51を有し、さらに接点部51の基端側に接点部51よりも外側に後退して形成された当接部52を有する。
また、各バネ端子5は、内側へ折り曲げられた部分において、ガスセンサ素子2の基端部202における端子電極21に接触する接点部51を有し、さらに接点部51の基端側に接点部51よりも外側に後退して形成された当接部52を有する。
図7に示すごとく、ガスセンサ素子2の基端部202には、端子電極21が配設されている。本例では、ガスセンサ素子2の基端部202における一方の表面203に、一対の出力用端子電極211(211a、211b)が設けられており、他方の表面204に、一対のヒータ通電用端子電極212(212a、212b)が設けられている。
また、同図に示すごとく、二対のバネ端子5のうち、一対のバネ端子5aは、一方の出力用端子電極211a及び一方のヒータ通電用端子電極212aと接点部51において接触している。また、もう一対のバネ端子5bは、他方の出力用端子電極211b及び他方のヒータ通電用端子電極212bと接点部51において接触している。
これにより、図1、図2、図7に示すごとく、ガスセンサ素子2の基端部202は、二対のバネ端子5の接点部51間においてバネ端子5の付勢力により押圧された状態で挟持されている。
これにより、図1、図2、図7に示すごとく、ガスセンサ素子2の基端部202は、二対のバネ端子5の接点部51間においてバネ端子5の付勢力により押圧された状態で挟持されている。
そして、図2に示すごとく、基端側絶縁碍子4のバネ収容孔43における基端側開口部432は、二対のバネ端子5の接点部51間の距離がガスセンサ素子2の基端部202の厚みよりも大きくなるようバネ端子5同士を引き離すための治具71(図4、図5参照)を挿入可能に構成されている。また、図2、図7に示すごとく、バネ収容孔43の基端側開口部432の開口幅Wは、3〜4mmの範囲内である。なお、本例では、切込開口部44の開口幅もバネ収容孔43の基端側開口部の開口幅Wと同様の寸法である。
また、図1、図2に示すごとく、基端側カバー14の内部には、基端側カバー14に固定される固定部61と、基端側絶縁碍子4をガスセンサ1の先端側方向に弾性的に押圧する押圧部62とを有するバネ部材6が設けられている。
本例のバネ部材6は、接点ユニット3の基端側絶縁碍子4の周囲を覆うような円筒状の固定部61と、固定部62の基端部に設けられた複数の押圧部62とを一体的に形成して構成されている。
本例のバネ部材6は、接点ユニット3の基端側絶縁碍子4の周囲を覆うような円筒状の固定部61と、固定部62の基端部に設けられた複数の押圧部62とを一体的に形成して構成されている。
図2に示すごとく、バネ部材6において、固定部61は、基端側カバー14の内周面143に対して溶接により固定されている。
また、押圧部62は、固定部61の基端部からガスセンサ1の基端側方向へ延びた延設部621と、その延設部621の基端部から内側に折り返された折り返し部622とを有する。そして、押圧部62は、折り返し部622の先端面623を基端側絶縁碍子4の基端面402に接触させ、基端側絶縁碍子4をガスセンサ1の先端側方向に弾性的に押圧している。これにより、基端側絶縁碍子4の先端面401は、保持用絶縁碍子11の基端面112に対して押圧接触した状態となっている。
また、押圧部62は、固定部61の基端部からガスセンサ1の基端側方向へ延びた延設部621と、その延設部621の基端部から内側に折り返された折り返し部622とを有する。そして、押圧部62は、折り返し部622の先端面623を基端側絶縁碍子4の基端面402に接触させ、基端側絶縁碍子4をガスセンサ1の先端側方向に弾性的に押圧している。これにより、基端側絶縁碍子4の先端面401は、保持用絶縁碍子11の基端面112に対して押圧接触した状態となっている。
次に、本例のガスセンサ1の製造方法について説明する。
ガスセンサ素子2の配設に当たっては、図3〜図7に示すごとく、バネ端子引き離し工程、素子配置工程及び素子挟持工程を順に行う。
バネ端子引き離し工程では、図3〜図5に示すごとく、基端側絶縁碍子4のバネ収容孔43における基端側開口部432から治具71を挿入し、治具71によって二対のバネ端子5の接点部51間の距離がガスセンサ素子2の基端部202の厚みよりも大きくなるようバネ端子5同士を引き離す。
素子配置工程では、図5に示すごとく、ガスセンサ素子2の基端部202を基端側絶縁碍子4のバネ収容孔43における先端側開口部431から挿入し、バネ端子5に接触させることなく二対のバネ端子5の接点部51間に配置する。
素子挟持工程では、図6、図7に示すごとく、治具71によるバネ端子5同士の引き離しを解除し、ガスセンサ素子2の基端部202を二対のバネ端子5の接点部51間においてバネ端子5の付勢力により押圧された状態で挟持する。
以下、これを詳説する。
ガスセンサ素子2の配設に当たっては、図3〜図7に示すごとく、バネ端子引き離し工程、素子配置工程及び素子挟持工程を順に行う。
バネ端子引き離し工程では、図3〜図5に示すごとく、基端側絶縁碍子4のバネ収容孔43における基端側開口部432から治具71を挿入し、治具71によって二対のバネ端子5の接点部51間の距離がガスセンサ素子2の基端部202の厚みよりも大きくなるようバネ端子5同士を引き離す。
素子配置工程では、図5に示すごとく、ガスセンサ素子2の基端部202を基端側絶縁碍子4のバネ収容孔43における先端側開口部431から挿入し、バネ端子5に接触させることなく二対のバネ端子5の接点部51間に配置する。
素子挟持工程では、図6、図7に示すごとく、治具71によるバネ端子5同士の引き離しを解除し、ガスセンサ素子2の基端部202を二対のバネ端子5の接点部51間においてバネ端子5の付勢力により押圧された状態で挟持する。
以下、これを詳説する。
まず、図3に示すごとく、基端側絶縁碍子4のバネ収容孔43に二対のバネ端子5を収容した接点ユニット3を準備する。
次いで、図4に示すごとく、基端側絶縁碍子4のバネ収容孔43の基端側開口部432から一対の治具71を挿入し、その治具71を二対のバネ端子5の当接部52間に配置する。
次いで、図4に示すごとく、基端側絶縁碍子4のバネ収容孔43の基端側開口部432から一対の治具71を挿入し、その治具71を二対のバネ端子5の当接部52間に配置する。
次いで、図5に示すごとく、治具71によって二対のバネ端子5の接点部51間の距離がガスセンサ素子2の基端部202の厚みよりも大きくなるようにバネ端子5同士を引き離す(バネ端子引き離し工程)。具体的には、治具71によってバネ端子5の当接部52を外側に押圧することにより、バネ端子5同士を引き離す。これにより、バネ端子5の接点部51間の距離をガスセンサ素子2の基端部202の厚みよりも大きく広げる。
次いで、同図に示すごとく、保持用絶縁碍子11に挿通保持されたガスセンサ素子2の基端部202を基端側絶縁碍子4のバネ収容孔43における先端側開口部431から挿入し、バネ端子5に接触させることなく二対のバネ端子5の接点部51間に配置する(素子配置工程)。このとき、ガスセンサ素子2のバネ端子5に対する接触、傾き等をバネ収容孔43の基端側開口部432や切込開口部44から確認しながら作業を行う。
次いで、図6、図7に示すごとく、治具71によるバネ端子5同士の引き離しを解除し、二対のバネ端子5の接点部51をガスセンサ素子2の基端部202の端子電極21(出力用端子電極211、ヒータ通電用端子電極212)に接触させる。これにより、ガスセンサ素子2の基端部202をバネ端子5の接点部51間においてバネ端子5の付勢力により押圧された状態で挟持する(素子挟持工程)。
以上により、ガスセンサ素子2の配設を完了する。
以上により、ガスセンサ素子2の配設を完了する。
次に、本例のガスセンサ1及びその製造方法における作用効果について説明する。
本例のガスセンサ1において、基端側絶縁碍子4は、軸方向に貫通してなるバネ収容孔43を有すると共にバネ収容孔43内にバネ端子5を収容している。そして、基端側絶縁碍子4のバネ収容孔43における基端側開口部432は、二対のバネ端子5の接点部51間の距離がガスセンサ素子2の基端部202の厚みよりも大きくなるようバネ端子5同士を引き離すための治具71を挿入可能に構成されている。
本例のガスセンサ1において、基端側絶縁碍子4は、軸方向に貫通してなるバネ収容孔43を有すると共にバネ収容孔43内にバネ端子5を収容している。そして、基端側絶縁碍子4のバネ収容孔43における基端側開口部432は、二対のバネ端子5の接点部51間の距離がガスセンサ素子2の基端部202の厚みよりも大きくなるようバネ端子5同士を引き離すための治具71を挿入可能に構成されている。
そのため、ガスセンサ1を製造する際に、ガスセンサ素子2を配設するに当たっては、予め、基端側絶縁碍子4のバネ収容孔43における基端側開口部432から治具71を挿入し、治具71によって二対のバネ端子5の接点部51間の距離がガスセンサ素子2の基端部202の厚みよりも大きくなるようバネ端子5同士を引き離しておくことができる。
そして、ガスセンサ素子2の基端部202を基端側絶縁碍子4のバネ収容孔43における先端側開口部432から挿入し、バネ端子5に接触させることなく二対のバネ端子5の接点部51間に配置することができる。また、その後、治具71によるバネ端子5同士の引き離しを解除することにより、ガスセンサ素子2の基端部202を二対のバネ端子5の接点部51間において挟持することができる。
これにより、ガスセンサ素子2の基端部202を二対のバネ端子5の接点部51間に配置する際において、バネ端子5との摺動による端子電極21の剥離を抑制することができる。よって、接点ユニット3のバネ端子5とガスセンサ素子2の端子電極21との間の電気的な導通を十分に確保することができる。
また、基端側絶縁碍子4のバネ収容孔43は、軸方向に貫通して形成されている。そのため、バネ収容孔43の先端側開口部431から挿入したガスセンサ素子2のバネ端子5に対する接触や軸方向の傾き等をバネ収容孔43の基端側開口部432から目視によって確認しながら、ガスセンサ素子2の配設を行うことができる。これにより、端子電極21の剥離をさらに抑制することができると共に、ガスセンサ素子2の軸方向の傾きを抑制し、ガスセンサ素子2を挟持するバネ端子5の押圧力の均一化を図ることができる。
また、本例では、基端側絶縁碍子4のバネ収容孔43における基端側開口部432の開口幅Wは、3〜4mmの範囲内である。そのため、治具7によるバネ端子5同士を引き離す作業を容易に行うことができる。また、基端側絶縁碍子4の小型化を図り、さらにはガスセンサ1の小型化、取り付け性の向上を図ることもできる。
また、バネ端子5は、接点部51よりも基端側に治具71を当接させる当接部52を有する。そのため、治具71をバネ端子51の当接部52に当接させ、当接部52を外側に押圧することにより、バネ端子5同士を引き離して接点部51間の距離を大きくする作業を容易に行うことができる。
また、バネ端子5の当接部52は、接点部51よりも外側に後退して形成されている。そのため、バネ端子5の当接部52間の距離を大きくすることができる。これにより、治具7を二対のバネ端子5の当接部52間に配置し、治具71によって当接部52を外側に押圧する作業を容易に行うことができる。
また、バネ端子5の当接部52は、接点部51よりも外側に後退して形成されている。そのため、バネ端子5の当接部52間の距離を大きくすることができる。これにより、治具7を二対のバネ端子5の当接部52間に配置し、治具71によって当接部52を外側に押圧する作業を容易に行うことができる。
また、基端側絶縁碍子4は、バネ収容孔43の基端側開口部432から軸方向に切り込まれて径方向に開口してなる切込開口部44を有する。そのため、バネ収容孔43の先端側開口部431から挿入したガスセンサ素子2のバネ端子5に対する接触、傾き等をバネ収容孔43の基端側開口部432からだけでなく、切込開口部44からも目視によって確認することができる。これにより、ガスセンサ素子2の配設を精度よく行うことができる。
このように、本例によれば、ガスセンサ素子2の端子電極21の剥離を抑制すると共にガスセンサ素子2を挟持するバネ端子5の押圧力を均一化することができるガスセンサ1及びその製造方法を提供することができる。
1 ガスセンサ
11 保持用絶縁碍子
2 ガスセンサ素子
202 基端部(ガスセンサ素子の基端部)
21 端子電極
3 接点ユニット
4 基端側絶縁碍子
43 バネ収容孔
432 基端側開口部
5 バネ端子
51 接点部
11 保持用絶縁碍子
2 ガスセンサ素子
202 基端部(ガスセンサ素子の基端部)
21 端子電極
3 接点ユニット
4 基端側絶縁碍子
43 バネ収容孔
432 基端側開口部
5 バネ端子
51 接点部
Claims (8)
- 被測定ガス中の特定ガス濃度を検出する板棒状のガスセンサ素子と、該ガスセンサ素子を内側に挿通して保持する保持用絶縁碍子と、該保持用絶縁碍子を内側に保持するハウジングと、該ハウジングの基端側に固定された基端側カバーとを有するガスセンサであって、
上記保持用絶縁碍子の基端側には、上記ガスセンサ素子の基端部を覆うように配設された基端側絶縁碍子と、上記ガスセンサ素子の基端部に配設された端子電極に対して電気的に接触する少なくとも一対のバネ端子とを有する接点ユニットが設けられており、
上記基端側絶縁碍子は、軸方向に貫通してなるバネ収容孔を有すると共に該バネ収容孔内に上記バネ端子を収容しており、
該バネ端子は、上記ガスセンサ素子の基端部における上記端子電極に接触する接点部を有しており、
上記ガスセンサ素子の基端部は、上記一対のバネ端子の上記接点部間において上記バネ端子の付勢力により押圧された状態で挟持されており、
上記基端側絶縁碍子の上記バネ収容孔における基端側開口部は、上記一対のバネ端子の上記接点部間の距離が上記ガスセンサ素子の基端部の厚みよりも大きくなるよう上記バネ端子同士を引き離すための治具を挿入可能に構成されていることを特徴とするガスセンサ。 - 請求項1に記載のガスセンサにおいて、上記バネ端子は、上記接点部よりも基端側に上記治具を当接させる当接部を有することを特徴とするガスセンサ。
- 請求項2に記載のガスセンサにおいて、上記バネ端子の上記当接部は、上記接点部よりも外側に後退して形成されていることを特徴とするガスセンサ。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のガスセンサにおいて、上記基端側絶縁碍子は、上記バネ収容孔の上記基端側開口部から軸方向に切り込んで径方向に開口してなる切込開口部を有することを特徴とするガスセンサ。
- 被測定ガス中の特定ガス濃度を検出する板棒状のガスセンサ素子と、該ガスセンサ素子を内側に挿通して保持する保持用絶縁碍子と、該保持用絶縁碍子を内側に保持するハウジングと、該ハウジングの基端側に固定された基端側カバーとを有しており、上記保持用絶縁碍子の基端側には、上記ガスセンサ素子の基端部を覆うように配設された基端側絶縁碍子と、上記ガスセンサ素子の基端部に配設された端子電極に対して電気的に接触する少なくとも一対のバネ端子とを有する接点ユニットが設けられており、上記基端側絶縁碍子は、軸方向に貫通してなるバネ収容孔を有すると共に該バネ収容孔内に上記バネ端子を収容しており、該バネ端子は、上記ガスセンサ素子の基端部における上記端子電極に接触する接点部を有するガスセンサを製造する方法であって、
上記基端側絶縁碍子の上記バネ収容孔における基端側開口部から治具を挿入し、該治具によって上記一対のバネ端子の上記接点部間の距離が上記ガスセンサ素子の基端部の厚みよりも大きくなるよう上記バネ端子同士を引き離すバネ端子引き離し工程と、
上記ガスセンサ素子の基端部を上記基端側絶縁碍子の上記バネ収容孔における先端側開口部から挿入し、上記バネ端子に接触させることなく該一対のバネ端子の上記接点部間に配置する素子配置工程と、
上記治具による上記バネ端子同士の引き離しを解除し、上記ガスセンサ素子の基端部を上記一対のバネ端子の上記接点部間において上記バネ端子の付勢力により押圧された状態で挟持する素子挟持工程とを有することを特徴とするガスセンサの製造方法。 - 請求項5に記載のガスセンサの製造方法において、上記バネ端子は、上記接点部よりも基端側に上記治具を当接させる当接部を有し、上記バネ端子引き離し工程では、上記治具を上記バネ端子の上記当接部に当接させ、該当接部を外側に押圧することにより、上記バネ端子同士を引き離すことを特徴とするガスセンサの製造方法。
- 請求項6に記載のガスセンサの製造方法において、上記バネ端子の上記当接部は、上記接点部よりも外側に後退して形成されていることを特徴とするガスセンサの製造方法。
- 請求項5〜7のいずれか1項に記載のガスセンサの製造方法において、上記基端側絶縁碍子は、上記バネ収容孔の上記基端側開口部から軸方向に切り込まれて径方向に開口してなる切込開口部を有することを特徴とするガスセンサの製造方法。
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-
2009
- 2009-12-24 JP JP2009292998A patent/JP2011133351A/ja active Pending
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