JP2018132407A - Gas sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被検出ガスの濃度を検出するセンサ素子を備えたガスセンサに関する。 The present invention relates to a gas sensor including a sensor element that detects the concentration of a gas to be detected.
自動車等の排気ガス中の酸素やNOxの濃度を検出するガスセンサとして、固体電解質を用いたセンサ素子を有するものが知られている。
この種のガスセンサとして、板状のセンサ素子の後端側に電極パッドを設けつつ、センサ素子の後端側の径方向外側を取り囲むようにセパレータ(絶縁部材)を配置し、このセパレータの挿通孔に端子金具を保持したものが用いられている(特許文献1)。端子金具はセンサ素子の電極パッドに電気的に接続されると共に、端子金具の後端側がリード線にカシメ接続され、センサ素子からのセンサ出力信号がリード線を介して外部に取り出されようになっている。なお、リード線は、ガスセンサの後端側に配置されたゴム製のグロメットを挿通して外部に引き出される。
また、端子金具に板状の抜け止め部を設け、ガスセンサの外部に引き出されたリード線がガスセンサの使用時に後端側に引っ張られた際に、抜け止め部の後端向き面がセパレータの先端向き面に当接して端子金具の後端側への抜けを防止している。
As a gas sensor for detecting the concentration of oxygen or NOx in exhaust gas of an automobile or the like, one having a sensor element using a solid electrolyte is known.
As this type of gas sensor, an electrode pad is provided on the rear end side of the plate-like sensor element, and a separator (insulating member) is disposed so as to surround the radially outer side of the rear end side of the sensor element, and the insertion hole of the separator A terminal holding a metal terminal is used (Patent Document 1). The terminal fitting is electrically connected to the electrode pad of the sensor element, and the rear end side of the terminal fitting is caulked to the lead wire so that the sensor output signal from the sensor element can be taken out via the lead wire. ing. The lead wire is pulled out through a rubber grommet disposed on the rear end side of the gas sensor.
Also, the terminal fitting is provided with a plate-shaped retaining part, and when the lead wire pulled out of the gas sensor is pulled to the rear end side when the gas sensor is used, the rear facing surface of the retaining part is the tip of the separator. It contacts the facing surface to prevent the terminal fitting from coming out to the rear end side.
このガスセンサは次のように組み付けられる。まず、セパレータよりも先端側に端子金具を配置すると共に、セパレータの後端側から挿通孔にリード線を通し、端子金具の後端側にリード線の先端側をカシメ接続する。
次に、端子金具の抜け止め部がセパレータの先端向き面に引っ掛かるまで、セパレータの後端側のリード線を後端側に引張り、セパレータの挿通孔の先端側から端子金具を挿通孔の内部に収容する。
This gas sensor is assembled as follows. First, the terminal metal fitting is disposed on the front end side of the separator, the lead wire is passed through the insertion hole from the rear end side of the separator, and the front end side of the lead wire is caulked and connected to the rear end side of the terminal metal fitting.
Next, pull the lead wire on the rear end side of the separator to the rear end side until the retaining portion of the terminal metal fitting is caught on the surface facing the front end of the separator, and insert the terminal fitting from the front end side of the separator insertion hole into the insertion hole. Accommodate.
しかしながら、セパレータの挿通孔に柔らかいリード線を通す作業は煩雑であり、生産性の低下を招く。そこで、予めリード線を接続した端子金具をセパレータの後端側から挿通孔に通すことで生産性を向上できる。ところが、従来の端子金具の場合、後端側への抜け止め部が干渉するので、セパレータの後端側から挿通孔に端子金具を挿通することは不可能である。
そこで、図10に示すように、バネ状の抜け止め部500bを端子金具500に設けることを想定した。この抜け止め部500bは、軸線O方向に延び、軸線O方向の先端が固定端となり、後端が自由端となって軸線O方向及び径方向Dに撓むことができる。そして、抜け止め部500bは、セパレータ1000の挿通孔1000hの内部で径方向D内側に収容され、挿通孔1000hから径方向外側に広がる段部1000dで径方向Dに拡開して段部1000dの先端向き面1000aに引っ掛かる。
従って、予め端子金具500の後端側にリード線600をカシメ接続し、端子金具500をセパレータ1000の後端側から挿通孔1000hに挿通すると、抜け止め部500bが挿通孔1000hに収容されるので、挿通孔1000hに端子金具500及びリード線600を容易に通すことができる。
However, the operation of passing a soft lead wire through the insertion hole of the separator is complicated and causes a reduction in productivity. Therefore, productivity can be improved by passing a terminal fitting, to which a lead wire is connected in advance, from the rear end side of the separator through the insertion hole. However, in the case of the conventional terminal fitting, since the retaining portion to the rear end side interferes, it is impossible to insert the terminal fitting from the rear end side of the separator into the insertion hole.
Therefore, as shown in FIG. 10, it is assumed that a spring-
Therefore, when the
ところが、セパレータ1000に保持した端子金具500を後端側に引っ張ると、比較的弱い力で抜け止め部500bが折れ曲がったり、径方向Dの内側に曲がり、セパレータ1000から端子金具500が抜けてしまうことが判明した。これは、抜け止め部500bが径方向Dだけでなく軸線O方向にも撓むためである。
一方、抜け止め部500bのバネ力を強くすると、抜け止め部500bの折れ曲がり及び端子金具500の抜けを抑制できるものの、セパレータ1000の挿通孔1000hへの端子金具500の挿入荷重が高くなり、生産性の低下を招くことになる。
However, if the
On the other hand, if the spring force of the
そこで、本発明は、予めリード線を接続した端子金具をセパレータの挿通孔に挿通することで生産性を向上させると共に、端子金具の後端側への抜けを抑制したガスセンサを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has an object to provide a gas sensor that improves productivity by inserting a terminal metal fitting, to which a lead wire is connected in advance, into an insertion hole of a separator and suppresses the terminal metal from coming out to the rear end side. And
上記課題を解決するため、本発明のガスセンサは、軸線方向に延び、先端側に検出部を有すると共に、後端側の外表面に電極パッドを有するセンサ素子と、前記軸線方向に延び、前記電極パッドに電気的に接続される端子金具と、前記端子金具の後端側に電気的に接続され、前記端子金具よりも後端側へ引き出されるリード線と、前記軸線方向に沿って延びる挿通孔を有し、該挿通孔の内部に前記端子金具を収容すると共に前記センサ素子の前記電極パッドを囲む筒状のセパレータと、を備えたガスセンサであって、前記端子金具は、前記軸線方向に延びて前記挿通孔の内部に支持される板状の本体部と、前記本体部に接続すると共に前記軸線方向に垂直な面に沿って径方向に撓む係止部と、前記本体部に接続すると共に前記本体部よりも前記径方向に突出して第1先端向き面を有する鍔部と、を有し、前記セパレータは、前記挿通孔に連通して第1後端向き面を有する棚部と、前記挿通孔に連通する第2先端向き面とをさらに有し、前記係止部は、前記セパレータの前記第2先端向き面よりも先端側にて前記挿通孔よりも前記径方向の外側に突出し、前記係止部の第2後端向き面が前記第2先端向き面に当接して前記端子金具の後端側への抜けを防止すると共に、前記鍔部の前記第1先端向き面が、前記棚部の前記第1後端向き面に当接して前記端子金具の先端側への抜けを防止することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a gas sensor according to the present invention extends in the axial direction, has a detection portion on the front end side, and has a sensor element having an electrode pad on the outer surface on the rear end side, and extends in the axial direction, the electrode A terminal fitting electrically connected to the pad, a lead wire electrically connected to the rear end side of the terminal fitting and drawn out to the rear end side from the terminal fitting, and an insertion hole extending along the axial direction And a cylindrical separator that accommodates the terminal fitting in the insertion hole and surrounds the electrode pad of the sensor element, the terminal fitting extending in the axial direction. A plate-like main body portion supported in the insertion hole, a locking portion that is connected to the main body portion and is bent in a radial direction along a plane perpendicular to the axial direction, and connected to the main body portion. And before the main body A flange projecting in a radial direction and having a first tip-facing surface; and the separator communicates with the insertion hole and has a first rear-end facing surface; and a first communicating with the insertion hole. A second tip-facing surface, and the locking portion protrudes more radially outward than the insertion hole on the tip side than the second tip-facing surface of the separator. 2 The rear end facing surface is in contact with the second front end facing surface to prevent the terminal fitting from coming off to the rear end side, and the first front end facing surface of the flange is the first end of the shelf. The terminal fitting is in contact with the rear end-facing surface to prevent the terminal fitting from coming off to the tip side.
このガスセンサによれば、係止部が径方向に撓むので、予めリード線を接続した端子金具をセパレータの挿通孔に挿通することが可能となる。
また、係止部は軸線方向に垂直な面に沿って径方向に撓むが、実質的に軸線方向に撓まない。このため、係止部の第2後端向き面がセパレータの第2先端向き面に当接しているときに、端子金具を後端側に引っ張っても係止部が折れ曲がったり、径方向の内側に曲がることが抑制され、端子金具の後端側への抜けを有効に防止することができる。
さらに、鍔部の第1先端向き面が、棚部の第1後端向き面に当接して端子金具の先端側への抜けを防止する。
According to this gas sensor, since the locking portion bends in the radial direction, the terminal fitting to which the lead wire is connected in advance can be inserted into the insertion hole of the separator.
Moreover, although a latching | locking part bends in a radial direction along the surface perpendicular | vertical to an axial direction, it does not bend substantially in an axial direction. Therefore, when the second rear end facing surface of the locking portion is in contact with the second tip facing surface of the separator, the locking portion may be bent even if the terminal fitting is pulled to the rear end side, or the radially inner side Bending to the rear end side of the terminal fitting can be effectively prevented.
Further, the first tip-facing surface of the collar portion contacts the first rear-end facing surface of the shelf portion to prevent the terminal fitting from coming off to the tip side.
本発明のガスセンサにおいて、前記端子金具は、前記径方向に前記本体部を挟んで前記係止部と反対側で前記本体部に接続すると共に前記軸線方向に撓む押圧部をさらに有し、前記押圧部は、前記挿通孔の内部で前記挿通孔の壁面を押圧し、前記径方向に前記本体部を挟んで前記押圧部と反対側の前記挿通孔の壁面に、前記鍔部を当接させるとよい。
このガスセンサによれば、端子金具が挿通孔の径方向にブレて(鍔部が挿通孔の壁面から遠ざかるように)挿入されたとしても、押圧部が鍔部を挿通孔の壁面に接触させるので、端子金具の先端部を径方向に位置決めすることができ、端子金具の先端部が電極パッドを踏み外すことを防止することができる。
In the gas sensor of the present invention, the terminal fitting further includes a pressing portion that is connected to the main body portion on the opposite side of the locking portion across the main body portion in the radial direction and is bent in the axial direction, The pressing portion presses the wall surface of the insertion hole inside the insertion hole, and the flange portion is brought into contact with the wall surface of the insertion hole on the opposite side of the pressing portion with the main body portion sandwiched in the radial direction. Good.
According to this gas sensor, even if the terminal fitting is inserted in such a manner that the terminal fitting is shaken in the radial direction of the insertion hole (so that the flange portion moves away from the wall surface of the insertion hole), the pressing portion causes the flange portion to contact the wall surface of the insertion hole. The tip of the terminal fitting can be positioned in the radial direction, and the tip of the terminal fitting can be prevented from stepping off the electrode pad.
本発明のガスセンサにおいて、前記鍔部が前記係止部よりも後端側に位置するとよい。
このガスセンサによれば、係止部がより先端側に位置するので、係止部に係止されるセパレータの先端向き面を切り欠き部等によって形成する際に、セパレータの先端縁からの切り欠き長さを短くすることができ、セパレータの製造が容易になる。
In the gas sensor according to the aspect of the invention, it is preferable that the flange portion is located on the rear end side with respect to the locking portion.
According to this gas sensor, since the engaging portion is located on the more distal end side, the notch from the leading edge of the separator is formed when the surface facing the leading end of the separator that is locked to the engaging portion is formed by the notched portion or the like. The length can be shortened, and the manufacture of the separator is facilitated.
本発明のガスセンサにおいて、前記セパレータの前記第2先端向き面は、前記セパレータの先端縁から後端に向かって前記セパレータの一部を切り欠いた切り欠き部の先端向き面として形成され、前記切り欠き部の前記軸線方向の長さL1が前記係止部の前記軸線方向の長さL2よりも長く、前記係止部が前記切り欠き部に収容されて前記セパレータの前記先端縁よりも後端側に配置されてなるとよい。
このガスセンサによれば、長さL1が長さL2よりも長いため、係止部が切り欠き部に軸線方向に完全に収容され、係止部がセパレータの先端縁よりも後端側に配置される。このため、端子金具の先端部が軸線方向に電極パッド側により近づき、端子金具のバネ性(弾性)による先端部の押圧がより強くなり、電極パッドと端子金具との間に電気的接続がさらに安定する。
In the gas sensor of the present invention, the second tip-facing surface of the separator is formed as a tip-facing surface of a notch portion in which a part of the separator is cut away from the leading edge of the separator toward the rear end. The length L1 of the notch in the axial direction is longer than the length L2 of the locking portion in the axial direction, and the locking portion is accommodated in the notch and is behind the leading edge of the separator. It is good to be arranged on the side.
According to this gas sensor, since the length L1 is longer than the length L2, the locking portion is completely accommodated in the axial direction in the notch portion, and the locking portion is disposed on the rear end side of the front end edge of the separator. The For this reason, the tip of the terminal fitting is closer to the electrode pad side in the axial direction, the pressing of the tip due to the spring property (elasticity) of the terminal fitting becomes stronger, and the electrical connection between the electrode pad and the terminal fitting is further increased. Stabilize.
本発明のガスセンサにおいて、前記係止部が前記本体部と一体に構成されてなるとよい。
このガスセンサによれば、端子金具の生産性が向上すると共に、本体部に繋がる係止部の強度が向上し、端子金具の後端側への抜けをさらに確実に防止することができる。
In the gas sensor according to the aspect of the invention, it is preferable that the locking portion is formed integrally with the main body portion.
According to this gas sensor, the productivity of the terminal fitting is improved, the strength of the engaging portion connected to the main body is improved, and the terminal fitting can be further reliably prevented from coming off to the rear end side.
この発明によれば、予めリード線を接続した端子金具をセパレータの挿通孔に挿通することで生産性を向上させると共に、端子金具の後端側への抜けを抑制したガスセンサが得られる。 According to the present invention, a gas sensor can be obtained in which productivity is improved by inserting a terminal fitting, to which a lead wire is connected in advance, into the insertion hole of the separator, and the terminal fitting is prevented from coming out to the rear end side.
以下、本発明の実施形態について説明する。
図1は本発明の実施形態に係るガスセンサ(酸素センサ)200の長手方向に沿う全体断面図、図2はセンサ素子10の斜視図、図3は端子金具21の斜視図、図4は先端側から見たセパレータの底面図である。
このガスセンサ200は、自動車や各種内燃機関の排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
1 is an overall cross-sectional view of a gas sensor (oxygen sensor) 200 according to an embodiment of the present invention along the longitudinal direction, FIG. 2 is a perspective view of a
The
図1において、ガスセンサ200は、排気管に固定されるためのねじ部139が外表面に形成された筒状の主体金具138と、軸線O方向(ガスセンサ200の長手方向:図中上下方向)に延びる板状形状をなすセンサ素子10と、センサ素子10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106と、軸線方向に貫通する挿通孔166hの先端側の内部に、センサ素子10の後端部の周囲を取り囲む状態で配置されるセラミック製筒状のセパレータ166と、センサ素子10とセパレータ166との間に配置される4個の端子金具21(図1では、2個のみを図示)と、を備えている。
又、センサ素子10の先端のガス検出部10aは、アルミナ等の多孔質保護層20で覆われている(図2参照)。
In FIG. 1, the
Moreover, the
主体金具138は、ステンレスから構成され、軸線方向に貫通する貫通孔154を有し、貫通孔154の径方向内側に突出する棚部152を有する略筒状形状に構成されている。この貫通孔154には、センサ素子10の先端部を自身の先端よりも突出させるように当該センサ素子10が配置されている。さらに、棚部152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。
The
なお、主体金具138の貫通孔154の内部には、センサ素子10の径方向周囲を取り囲む状態で環状形状のアルミナ製のセラミックホルダ151、粉末充填層156(以下、滑石リングともいう)、および上述のセラミックスリーブ106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106と主体金具138の後端部140との間には、加締めパッキン157が配置されている。そして、主体金具138の後端部140は、加締めパッキン157を介してセラミックスリーブ106を先端側に押し付けるように、加締められている。
In addition, inside the through
Further, a caulking packing 157 is disposed between the
一方、図1に示すように、主体金具138の先端側(図1における下方)外周には、センサ素子10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)二重のプロテクタである、外部プロテクタ142および内部プロテクタ143が溶接等によって取り付けられている。
On the other hand, as shown in FIG. 1, a metal (for example, stainless steel) 2 having a plurality of holes and covering the protruding portion of the
そして、主体金具138の後端側外周には、外筒144が固定されている。また、外筒144の後端側(図1における上方)の開口部には、センサ素子10の4個の端子金具21(図1では、2個のみを表示)とそれぞれ電気的に接続される4本のリード線146(図1では2本のみを表示)が挿通されるリード線挿通孔(図示せず)が形成された、ゴム製のグロメット170が配置されている。
さらに、グロメット170の軸線O方向中心には基準雰囲気となる大気を導入するための貫通孔170hが形成され、この貫通孔170hには円筒状のフィルタ金具172が嵌挿されている。そして、貫通孔170hとフィルタ金具172の間に、貫通穴170hを閉塞するようにして配置された、空気は通す(通気性を有す)が水を通さない撥水性フィルタ174が保持され、貫通孔170hを介してガスセンサ200の内外に大気を導入可能になっている。
なお、外筒144の内部には、グロメット170と筒状の保持部材175とが後端側からこの順で配置されており、外筒144の外側からグロメット170と保持部材175とを加締めてグロメット170が外筒144の内部に保持されている。
An
Further, a through-
A
また、主体金具138の後端部140より突出されたセンサ素子10の後端側(図1における上方)には、セパレータ166が配置される。なお、このセパレータ166は、センサ素子10の後端側の主面に形成される合計4個の電極パッド11(図1では2個のみを表示)の周囲に配置される。このセパレータ166は、軸線方向に貫通する挿通孔166hを有する筒状形状に形成されると共に、外表面から径方向外側に突出する鍔部167が備えられている。セパレータ166は、鍔部167が保持部材169を介して外筒144に当接することで、外筒144の内部に保持される。
A
図2に示すようにセンサ素子10は、軸線O方向に延びる板状をなし、先端部10sが酸素濃度を検出するガス検出部10aとなっていて、ガス検出部10aは多孔質保護層20で覆われている。なお、センサ素子10自身は公知の構成であり、図示はしないが酸素イオン透過性の固体電解質体と1対の電極とを有するガス検出部と、ガス検出部を加熱して一定温度に保持するヒータ部とを備えている。
そして、センサ素子10の一方の主面の後端側には、幅W方向に2つの電極パッド11が並び、ガス検出部10aからのセンサ出力信号がリード部(図示せず)を介してこれら電極パッド11から出力される。又、主面に対向するように設けられた他方の主面の後端側にも、幅W方向に2つの電極パッド11が並び、リード部(図示せず)を介してヒータ部に電力を供給するようになっている。
各電極パッド11は、軸線O方向に長い矩形状になっていて、例えばPtを主体とする焼結体として形成することができる。
As shown in FIG. 2, the
Two
Each
図3は端子金具21の斜視図を示す。なお、本実施形態では、後述するようにガスセンサ200は4本の端子金具21を有するが、これら4本の端子金具21は、図4に示すようにセパレータ166内のそれぞれ矩形の各頂点となる位置に配置され、隣接する端子金具21同士が線対称をなし、対角線上の端子金具21同士が同一形状である。すなわち、図3の端子金具21と、図3の右方向にこれと線対称の端子金具(図4の右側の端子金具21に相当)の2種類があり、各端子金具が有する各構成部分は実質的に同一であるから、図3の端子金具21についてのみ説明する。
図3に示すように、端子金具21は、略板状をなして軸線O方向に延びる板状の本体部21aと、本体部21aの先端縁から後端に向かって折り返された先端部21bと、本体部21aの後端に接続する圧着端子部21cと、軸線O方向に圧着端子部21cと先端部21bの間で本体部21aの両端からそれぞれL字状に折曲する1対の鍔部21dと、押圧部21eと、鍔部21dよりも先端側で本体部21aの幅方向の一端(図の左側)から径方向に突出して延びる係止部21fと、を一体に備えている。
FIG. 3 shows a perspective view of the
As shown in FIG. 3, the terminal fitting 21 includes a plate-like
ここで、1対の鍔部21dは、圧着端子部21cと先端部21bの間で本体部21aの両端からそれぞれ先端部21bの折り返し方向(後述するセンサ素子10側)に向かってL字状に折曲し、さらにその折曲部の後端側から先端部21bの折り返し方向に向かってさらに径方向に突出して延びた部位である。また、軸線O方向から見て、1対の鍔部21dは本体部21aを間に挟んで平行に延び、1対の鍔部21dの先端向き面301が面一になっている。
また、上記した本体部21aの両端からの折曲部のうち、一方の折曲部(図の右側)は軸線O方向に先端に向かって切れ目が入れられ、切れ目部分が折曲部の板面から径方向外側に、かつ先端側の固定端を基準に後端側の自由端に向かって拡がる押圧部21eが片状に形成されている。
これにより、押圧部21eは、軸線O方向に平行な面Tに沿って軸線O方向に、及びこれと交差する径方向Dに共に撓む。
Here, the pair of
Of the bent portions from both ends of the
Thereby, the
係止部21fは、本体部21aの幅方向の一端(図3の左側)から径方向に突出して延び、係止部21fの固定端が本体部21aの上記一端に繋がっている。このため、係止部21fは、軸線O方向に垂直な面Sに沿って径方向Dに撓むが、わずかな変形を除いて実質的に軸線O方向には撓まない。
また、係止部21fには後端向き面304が形成されている。
The locking
Further, a rear
圧着端子部21cは公知の筒状をなし、この筒内に被覆を向いて導線を露出させたリード線146を挿入して圧着することで、リード線146が電気的に接続される。
先端部21bの先端縁は後端に向かって折り返されて自由端を形成している。そして、先端部21bは、端子金具21自身のバネ性(弾性)によって電極パッド11側に押圧されることにより、電極パッド11と端子金具21との間に確実な電気的接続が得られるようになっている。
又、端子金具21は、例えば1枚の金属板(インコネル(登録商標)等)を打ち抜いた後、先端部21b等を折り曲げて製造することができるが、これに限定されない。
The
The front end edge of the
The
図5は、セパレータ166の軸線O方向の断面斜視図を示し、図6は、先端側から見たセパレータ166の底面斜視図を示す。
なお、図4に示すように、セパレータ166の中心には、矩形の挿通孔166hが軸線方向に貫通している。そして、この挿通孔166hの矩形の各頂点の径方向外側には、4個の矩形孔が挿通孔166hと一体に連通し、軸線O方向から見て挿通孔166hは全体として略H字状に形成されている。そして、4本の端子金具21は、挿通孔166hの矩形の各頂点に位置する部位に挿入されている。
FIG. 5 shows a sectional perspective view of the
As shown in FIG. 4, a
そして、図5に示すように、セパレータ166には、挿通孔166hに連通して後端向き面302を有する棚部166aが形成されている。
また、図6に示すように、セパレータ166には、挿通孔166hに連通して先端向き面303が形成されている。なお、本実施形態において、先端向き面303は、セパレータ166の先端縁166fから後端に向かってセパレータ166の一部を切り欠いた切り欠き部166sの先端向き面として形成されている。
また、図6において、先端縁166fからの切り欠き部166sの軸線O方向の長さをL1とし、係止部21fの軸線O方向の長さをL2とする。
As shown in FIG. 5, the
As shown in FIG. 6, the
In FIG. 6, the length in the axis O direction of the
なお、先端向き面301、303がそれぞれ特許請求の範囲の「第1先端向き面」、「第2先端向き面」に相当し、後端向き面302、304がそれぞれ特許請求の範囲の「第1後端向き面」、「第2後端向き面」に相当する。
The front-facing
次に、図7〜図9を参照し、予めリード線146を接続した端子金具21をセパレータ166の後端側から挿通孔166hに通す態様について説明する。図7は、セパレータ166の後端側から挿通孔166hに端子金具21を通し始めた状態を示し、図8は端子金具21が挿通孔166hの所定深さまで挿入された最終状態を示す。また、図9は図8のA−A線に沿う断面を示す。
なお、図7(a)、図8(a)はそれぞれセパレータ166の軸線O方向の断面斜視図を示し、図7(b)、図8(b)はそれぞれ先端側から見たセパレータ166の底面図を示す。
Next, with reference to FIGS. 7 to 9, a mode in which the terminal fitting 21 to which the
7 (a) and 8 (a) are sectional perspective views of the
図7(a)に示すように、リード線146を接続した端子金具21をセパレータ166の後端側から挿通孔166hに通す際、係止部21fが挿通孔166hにぶつからないよう(干渉しないよう)、係止部21fを径方向に撓ませる。本実施形態では、係止部21fは図7の紙面の手前から奥に向かって径方向に突出しており、紙面の奥側で挿通孔166hの壁面に衝突してしまう。
そこで、係止部21fを図7(a)の紙面の手前に向かって(図7(b)では上から下へ向かって)径方向に撓ませ、端子金具21をセパレータ166の後端側から挿通孔166hに通す。
実際には、例えば端子金具21を挿通孔166hに通し、端子金具21全体を図7の紙面の奥に向かって径方向に押しながら挿通孔166hに挿入することで、係止部21fを撓ませることができる。
一方、端子金具21を挿通孔166hに通した際、押圧部21eは軸線O方向に撓んで挿通孔166hの内側に収容されるので、挿通孔166hの壁面に衝突する(干渉する)ことがなく挿通孔166h内に挿入されてゆく。
As shown in FIG. 7A, when the terminal fitting 21 to which the
Therefore, the locking
Actually, for example, the terminal fitting 21 is passed through the
On the other hand, when the terminal fitting 21 is passed through the
端子金具21がさらに挿通孔166hの先端側に挿入されると、図5、図9に示すように、一方(図7(a)の右側)の鍔部21dの先端向き面301が、セパレータ166の棚部166aの後端向き面302に当接して挿入深さが規定される。
このとき、図8(a)に示すように、径方向に撓んで挿通孔166h内に収容されていた係止部21fは、先端向き面303より先端側の切り欠き部166sにて径方向に解放されて挿通孔166hよりも径方向の外側に突出(拡径)する。そして、係止部21fの後端向き面304がセパレータ166の先端向き面303に当接する(図9)。
また、このとき、端子金具21の本体部21aが、端子金具21自身のバネ性(弾性)によって図9の紙面の左側へと押圧され、本体部21a挿通孔166hの壁面に押し付けられることで、係止部21fが位置決めされる。
When the terminal fitting 21 is further inserted into the distal end side of the
At this time, as shown in FIG. 8A, the locking
Further, at this time, the
以上により、係止部21fが径方向に撓むので、予めリード線146を接続した端子金具21をセパレータ166の挿通孔166hに挿通することが可能となる。
また、係止部21fは軸線O方向に垂直な面S(図3参照)に沿って径方向に撓むが、実質的に軸線O方向に撓まない。このため、係止部21fの後端向き面304がセパレータ166の先端向き面303に当接しているときに、端子金具21を後端側に引っ張っても係止部21fが折れ曲がったり、径方向の内側に曲がることが抑制され、端子金具21の後端側への抜けを有効に防止することができる。
さらに、鍔部21dの先端向き面301が、棚部166aの後端向き面302に当接して端子金具21の先端側への抜けを防止する。
また、本体部21a挿通孔166hの壁面に押し付けられることで、係止部21fが図9の紙面の右側へと移動することが抑制され、係止部21fの抜けを有効に防止することができる。
As described above, since the locking
The locking
Furthermore, the tip-facing
Further, by being pressed against the wall surface of the
本実施形態において、端子金具21は、径方向に本体部21aを挟んで係止部21fと反対側で本体部21aに接続する押圧部21eを有する。この押圧部21eは、挿通孔166hの内部で軸線O方向に撓んで挿通孔166hの壁面を押圧する。そして、図8(b)に示すように、その反力F1を端子金具21に作用させ、押圧部21eと反対側の挿通孔166hの壁面(図8(b)の右側の壁面)に、鍔部21dを当接させる。
これにより、端子金具21が挿通孔166hの径方向にブレて(鍔部21dが挿通孔166hの壁面から遠ざかるように)挿入されたとしても、押圧部21eが鍔部21dを挿通孔166hの壁面に接触させるので、端子金具21の先端部を径方向に位置決めすることができ、端子金具21の先端部が電極パッド11を踏み外すことを防止することができる。
In the present embodiment, the terminal fitting 21 has a
Thus, even if the terminal fitting 21 is inserted in such a manner that the terminal fitting 21 is shaken in the radial direction of the
本実施形態において、端子金具21の鍔部21dが係止部21fよりも後端側に位置する。これにより、係止部21fがより先端側に位置するので、係止部21fに係止されるセパレータ166の先端向き面303を切り欠き部166s等によって形成する際に、セパレータ166の先端縁166fからの切り欠き長さを短くすることができ、セパレータ166の製造が容易になる。
In the present embodiment, the
本実施形態において、上述の長さL1を長さL2よりも長くすると、係止部21fが切り欠き部166sに軸線O方向に完全に収容され、係止部21fがセパレータ166の先端縁166fよりも後端側に配置される。
このため、端子金具21の先端部21bが軸線O方向に電極パッド11側により近づき、端子金具21のバネ性(弾性)による先端部21bの押圧がより強くなり、電極パッド11と端子金具21との間に電気的接続がさらに安定する。
In the present embodiment, when the above-described length L1 is longer than the length L2, the locking
Therefore, the
本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。
例えば、端子金具の本体部、係止部、鍔部、押圧部の形状、個数等は上記実施形態に限定されない。セパレータの形状、セパレータの挿通孔や棚部の形状、個数等も上記実施形態に限定されない。
さらに、ガスセンサの種類としては、酸素センサの他、全領域空燃比センサ、及びNOxセンサ等が挙げられる。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but extends to various modifications and equivalents included in the spirit and scope of the present invention.
For example, the shape, the number, and the like of the main body portion, the locking portion, the flange portion, and the pressing portion of the terminal fitting are not limited to the above embodiment. The shape of the separator, the shape of the insertion hole or shelf of the separator, the number, etc. are not limited to the above embodiment.
Furthermore, examples of the gas sensor include an oxygen sensor, a full-range air-fuel ratio sensor, a NOx sensor, and the like.
10 センサ素子
10a 検出部
11 電極パッド
21 端子金具
21a 本体部
21d 鍔部
21e 押圧部
21f 係止部
146 リード線
166 セパレータ
166a 棚部
166f セパレータの先端縁
166h 挿通孔
166s 切り欠き部
200 ガスセンサ
301 第1先端向き面
302 第1後端向き面
303 第2先端向き面
304 第2後端向き面
O 軸線
S 軸線方向に垂直な面
D 径方向
L1 切り欠き部の軸線方向の長さ
L2 係止部の軸線方向の長さ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記軸線方向に延び、前記電極パッドに電気的に接続される端子金具と、
前記端子金具の後端側に電気的に接続され、前記端子金具よりも後端側へ引き出されるリード線と、
前記軸線方向に沿って延びる挿通孔を有し、該挿通孔の内部に前記端子金具を収容すると共に前記センサ素子の前記電極パッドを囲む筒状のセパレータと、
を備えたガスセンサであって、
前記端子金具は、前記軸線方向に延びて前記挿通孔の内部に支持される板状の本体部と、前記本体部に接続すると共に前記軸線方向に垂直な面に沿って径方向に撓む係止部と、前記本体部に接続すると共に前記本体部よりも前記径方向に突出して第1先端向き面を有する鍔部と、を有し、
前記セパレータは、前記挿通孔に連通して第1後端向き面を有する棚部と、前記挿通孔に連通する第2先端向き面とをさらに有し、
前記係止部は、前記セパレータの前記第2先端向き面よりも先端側にて前記挿通孔よりも前記径方向の外側に突出し、前記係止部の第2後端向き面が前記第2先端向き面に当接して前記端子金具の後端側への抜けを防止すると共に、前記鍔部の前記第1先端向き面が、前記棚部の前記第1後端向き面に当接して前記端子金具の先端側への抜けを防止することを特徴とするガスセンサ。 A sensor element that extends in the axial direction, has a detection part on the front end side, and has an electrode pad on the outer surface on the rear end side;
A terminal fitting extending in the axial direction and electrically connected to the electrode pad;
A lead wire that is electrically connected to the rear end side of the terminal fitting and is drawn out to the rear end side of the terminal fitting;
A cylindrical separator having an insertion hole extending along the axial direction, containing the terminal fitting in the insertion hole and surrounding the electrode pad of the sensor element;
A gas sensor comprising:
The terminal fitting extends in the axial direction and is supported in the insertion hole, and is connected to the main body and bends in a radial direction along a plane perpendicular to the axial direction. A stop portion and a flange portion connected to the main body portion and projecting in the radial direction from the main body portion and having a first tip-facing surface;
The separator further includes a shelf portion that communicates with the insertion hole and has a first rear end facing surface, and a second front end facing surface that communicates with the insertion hole,
The locking portion protrudes more outward in the radial direction than the insertion hole on the tip side of the second tip-facing surface of the separator, and a second rear-end facing surface of the locking portion is the second tip. The terminal is brought into contact with the facing surface to prevent the terminal fitting from being pulled out to the rear end side, and the first tip-facing surface of the flange portion is brought into contact with the first rear-end facing surface of the shelf portion to thereby form the terminal. A gas sensor characterized by preventing the metal fitting from coming off to the tip side.
前記押圧部は、前記挿通孔の内部で前記挿通孔の壁面を押圧し、前記径方向に前記本体部を挟んで前記押圧部と反対側の前記挿通孔の壁面に、前記鍔部を当接させることを特徴とする請求項1に記載のガスセンサ。 The terminal fitting further includes a pressing portion that is connected to the main body portion on the opposite side of the locking portion across the main body portion in the radial direction and bends in the axial direction.
The pressing portion presses the wall surface of the insertion hole inside the insertion hole, and the flange portion is brought into contact with the wall surface of the insertion hole on the opposite side of the pressing portion with the main body portion sandwiched in the radial direction. The gas sensor according to claim 1, wherein:
前記切り欠き部の前記軸線方向の長さL1が前記係止部の前記軸線方向の長さL2よりも長く、前記係止部が前記切り欠き部に収容されて前記セパレータの前記先端縁よりも後端側に配置されてなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のガスセンサ。 The second front-facing surface of the separator is formed as a front-facing surface of a notch part in which a part of the separator is cut out from the front edge of the separator toward the rear end.
The axial length L1 of the notch is longer than the axial length L2 of the locking portion, and the locking portion is accommodated in the notch and is longer than the leading edge of the separator. It arrange | positions at the rear-end side, The gas sensor as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
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