JP2019012010A - ガスセンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】端子金具をセパレータに取り付ける際、対向した端子金具の破損や変形を抑制したガスセンサの製造方法を提供する。【解決手段】センサ素子１０を挟んで電極パッド１１ａ、１１ｂにそれぞれ電気的に接続される２１ｐ接点部を有する１対又は２対以上の端子金具２１ａ、２１ｂを、接点部同士が対向するように筒状のセパレータ１６６の挿通孔１６８に保持するガスセンサの製造方法であって、接点部同士の対向面に対応した位置に配置された所定厚みの平面部３１２が収容空間３００ｈの底面３００ｂから立設する第１治具３００を用い、第１治具にセパレータを収容し、セパレータの挿通孔のうち対向面に対応した位置に平面部を挿通するセパレータ収容工程と、接点部同士の間に平面部が介在するよう、セパレータの後端側から挿通孔に端子金具のそれぞれを挿通する端子金具保持工程と、セパレータに対して第１治具を離脱させる治具離脱工程と、を有する。【選択図】図８

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の製造方法に関する。

自動車等の排気ガス中の酸素やＮＯ_ｘ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板状の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の表裏面に１対以上の電極パッドを設け、この電極パッドのそれぞれに１対以上の端子金具を電気的に接触させてセンサ素子からのセンサ出力信号を外部に取り出すものが広く用いられている。（特許文献１）。このようなガスセンサでは、端子金具は弾性的に折り返された折り返し部を有し、この折り返し部に設けられた接点部同士が対向するようにして端子金具がセパレータの挿通孔に保持されている。
そして、対向する接点部同士の間にセンサ素子の後端部が挿入され、各接点部がセンサ素子の表裏面の電極パッドにそれぞれ電気的に接続されている。

特開２０１３−１８１７６８号公報（図１、図４）

ところで、センサ素子を挿入する前に、接点部同士が対向するようにして端子金具をセパレータに取り付ける際、直接対向した端子金具同士が接触して絡み合い、端子金具が破損や変形したり、作業性が低下するという問題がある。
そこで、本発明は、端子金具をセパレータに取り付ける際、対向した端子金具の破損や変形を抑制し、作業性を向上させたガスセンサの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の観点のガスセンサの製造方法は、板状をなして表面と裏面とに１対又は２対以上の電極パッドを有するセンサ素子に用いられ、軸線方向に延びて先端側で弾性的に折り返された折り返し部を有する端子金具であって、前記センサ素子を挟んで前記電極パッドにそれぞれ電気的に接続される接点部をそれぞれ前記折り返し部に有する１対又は２対以上の端子金具を、前記接点部同士が対向するように筒状のセパレータの挿通孔に保持するガスセンサの製造方法であって、前記軸線方向に沿って前記セパレータを収容する収容空間を有し、前記セパレータ及び前記端子金具を前記収容空間に収容した際に、前記接点部同士の対向面に対応した位置に配置された所定厚みの平面部が前記収容空間の底面から前記セパレータの後端側に沿って立設する第１治具を用い、前記第１治具の後端側から前記セパレータを収容し、前記セパレータの前記挿通孔のうち、前記対向面に対応した位置に前記平面部を挿通するセパレータ収容工程と、前記接点部同士の間に前記平面部が介在するよう、前記セパレータの後端側から前記挿通孔に前記端子金具のそれぞれを挿通して保持する端子金具保持工程と、前記セパレータに対して前記第１治具を相対的に先端側に離脱させる治具離脱工程と、を有する。

第１の観点のガスセンサの製造方法によれば、接点部同士が対向するようにして１対以上の端子金具をセパレータに取り付ける際、接点部同士の間に第１治具の平面部が介在するので、対向した端子金具同士が接触して絡み合うことを抑制し、端子金具の破損や変形を抑制し、作業性を向上させることができる。

本発明の第２の観点のガスセンサの製造方法は、板状をなして表面と裏面とに１対又は２対以上の電極パッドを有するセンサ素子に用いられ、軸線方向に延びて先端側で弾性的に折り返された折り返し部を有する端子金具であって、前記センサ素子を挟んで前記電極パッドにそれぞれ電気的に接続される接点部をそれぞれ前記折り返し部に有する１対又は２対以上の端子金具を、前記接点部同士が対向するように筒状のセパレータの挿通孔に保持するガスセンサの製造方法であって、前記端子金具のそれぞれに接続されるリード線を、前記セパレータの前記挿通孔に挿通して前記挿通孔の先端側から突出させるリード線挿通工程と、前記リード線の先端に前記端子金具をそれぞれ電気的に接続する端子金具接続工程と、前記セパレータ内での前記端子金具の保持位置と同一となるよう、前記端子金具を前記軸線方向に沿って収容する収容空間を有し、前記端子金具を前記収容空間に収容した際に、前記接点部同士の対向面に対応した位置に配置された所定厚みの平面部が前記収容空間の底面から前記軸線方向に沿って立設し、前記収容空間の内径が前記セパレータの先端部の最大外径以下の第２治具を用い、前記接点部同士の間に前記平面部が介在するよう、前記第２治具の後端側から前記端子金具を収容する端子金具収容工程と、前記リード線を後端側に引っ張りながら、前記セパレータの先端を前記第２治具の後端に当接させるセパレータ当接工程と、前記第２治具の後端に当接した前記セパレータの前記挿通孔の先端側から、該挿通孔に前記端子金具を挿通して保持する端子金具保持工程と、前記セパレータに対して前記第２治具を相対的に先端側に離脱させる治具離脱工程と、を有する。

第２の観点のガスセンサの製造方法によれば、接点部同士が対向するようにして１対以上の端子金具をセパレータに取り付ける際、接点部同士の間に第２治具の平面部が介在するので、対向した端子金具同士が接触して絡み合うことを抑制し、端子金具の破損や変形を抑制し、作業性を向上させることができる。

第１の観点のガスセンサの製造方法において、前記セパレータ収容工程で、前記第１治具に前記セパレータを収容したとき、前記平面部が前記セパレータよりも後端側に突出してもよい。
このガスセンサの製造方法によれば、次の端子金具保持工程で挿通孔に端子金具を挿通する最初から、対向する端子金具（接点部同士）を平面部で分離するので、端子金具同士が接触して絡み合うことを確実に抑制できる。

第２の観点のガスセンサの製造方法において、前記セパレータ当接工程で、前記平面部が前記接点部同士よりも後端側に突出してもよい。
このガスセンサの製造方法によれば、セパレータの挿通孔内に各端子金具を保持させた際、対向する端子金具（接点部同士）を平面部で分離するので、端子金具同士が接触して絡み合うことを確実に抑制できる。

本発明のガスセンサの製造方法において、前記第１治具又は前記第２治具は前記セパレータの周方向の回転を防止する第１規制部材を有し、前記セパレータは、前記第１規制部材に係合する第２規制部材を有してもよい。
このガスセンサの製造方法によれば、第１治具又は第２治具内でセパレータが周方向に回転することを防止し、セパレータの回転により端子金具同士が接触して絡み合うことを抑制できる。

本発明のガスセンサの製造方法において、前記平面部の厚みが、前記センサ素子の表裏面の前記１対の電極パッド間の厚みよりも薄いとよい。
このガスセンサの製造方法によれば、平面部によって対向する端子金具（接点部同士）の間隔が広がって塑性変形し、その後のセンサ素子の電極パッドとの接圧が低下して電気的接続の信頼性が低下することを抑制できる。

本発明のガスセンサの製造方法において、前記治具は、前記平面部から突出して前記端子金具の側面に接し、該端子金具の位置ズレを防止する端子金具規制部材を有してもよい。
このガスセンサの製造方法によれば、端子金具規制部材が各端子金具の側面（折り返し部の面に交差する面）に接し、各端子金具の幅方向への移動を規制するので、セパレータ内（第１治具又は第２治具内）での各端子金具の位置ズレを防止することができる。

本発明のガスセンサの製造方法において、前記平面部に沿って並ぶ２対以上の前記端子金具を有し、前記接点部における前記端子金具の幅をＷ１、前記２対以上の前記端子金具が並ぶ並設方向の前記平面部の幅をＷ２、前記セパレータの前記挿通孔の前記並設方向の最大幅をＷ３としたとき、式１：ＧＬ+ＧＲ＝Ｗ３−Ｗ２、ＧＬ＜Ｗ１かつＧＲ＜Ｗ１（但し、ＧＬ、ＧＲは前記平面部と前記挿通孔とのそれぞれ右側及び左側の隙間）を満たしてもよい。
このガスセンサの製造方法によれば、平面部と挿通孔との隙間を表すＧＬ+ＧＲがＷ１より小さいので、各端子金具が並設方向にブレても、平面部を越えて反対側に位置する対向する端子金具に接触して絡み合うことを確実に抑制できる。

この発明によれば、ガスセンサの端子金具をセパレータに取り付ける際、対向した端子金具の破損や変形を抑制し、作業性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係るガスセンサの製造方法が適用される一例のガスセンサの長手方向に沿う断面図である。 センサ素子の斜視図である。 端子金具の斜視図である。 端子金具をセパレータに組み込んだ状態の断面斜視図である。 第１の観点の実施形態で用いる第１治具の平面図である。 図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 第１治具に収容したセパレータに端子金具を挿通した状態を示す図である。 第１の観点の実施形態に係るガスセンサの製造方法の工程図である。 第２の観点の実施形態で用いる第２治具の平面図である。 図９のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 第２治具に端子金具を収容した状態を示す図である。 第２の観点の実施形態に係るガスセンサの製造方法の工程図である。 平面部に対して端子金具が並設方向にブレた状態を示す図である。

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の製造方法が適用される一例のガスセンサ（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２１ａの斜視図、図４は端子金具をセパレータに組み込んだ状態の断面斜視図である。
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。

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１６８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２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ（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。

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。

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１５３、１５６（以下、滑石リング１５３、１５６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が配置されており、セラミックホルダ１５１と主体金具１３８の棚部１５２との間には、滑石リング１５３やセラミックホルダ１５１を保持するための金属ホルダ１５８が配置されている。なお、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。

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。

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２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ（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。

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（図１では２個の電極パッド１１ａ、１２ａ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１６８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。
なお、セパレータ１６６の挿通孔１６８に、上述の４個の端子金具２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂが保持されており、このうち、センサ素子１０を挟んで対向する端子金具２１ａ、２２ａ、及びセンサ素子１０を挟んで対向する端子金具２１ｂ、２２ｂがそれぞれ「１対の端子金具」に相当する（図４参照）。つまり、本実施形態では、合計２対の端子金具２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂを有する。

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（表面）１０Ａの後端側には、幅Ｗ方向に２つの電極パッド１１ａ、１１ｂが並び、ガス検出部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１１ａ、１１ｂから出力される。又、主面１０Ａに対向するように設けられた他方の主面（裏面）１０Ｂの後端側には、幅方向に２つの電極パッド１２ａ、１２ｂ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１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ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。なお、本実施形態では、センサ素子１０の各面に配置された電極パッド１１ａ、１１ｂと、電極パッド１２ａ、１２ｂとは、センサ素子１０を介して互いに対向してそれぞれ対をなし、具体的には、１対の電極パッド１１ａと電極パッド１２ａが対向し、他の１対の電極パッド１１ｂと電極パッド１２ｂが対向している。つまり、本実施形態では、合計２対の電極パッド１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂを有する。

図３は端子金具２１ａ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２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂを有するが、これら４本の端子金具はいずれも同一形状であるので端子金具２１ａについてのみ説明するが、他の端子金具２１ｂ、２２ａ、２２ｂの構成も同様である。
図３に示すように、端子金具２１ａは、略板状をなして軸線Ｏ方向に延びる板状の本体部２１１ａと、本体部２１１ａの先端から後端に向かって折り返された折り返し部２１１ｂと、本体部２１１ａの後端に接続する圧着端子部２１１ｃと、本体部２１１ａの軸線Ｏ方向ほぼ中央の両端から折り返し部２１１ｂの折り返し方向（後述するセンサ素子１０側）に向かって延び、本体部２１１ａの両端からそれぞれＬ字状に折曲する１対の抜け止め部２１１ｄとを一体に備えている。
圧着端子部２１１ｃ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（図１参照）が電気的に接続される。
端子金具２１ａ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、折り返し部２１１ｂ及び抜け止め部２１１ｄ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。

折り返し部２１１ｂの先端縁は後端に向かって折り返されている。そして、折り返し部２１１ｂの表面（本体部２１１ａに対向する面の反対面）には、２個の突起状の接点部２１ｐが幅方向に並び、さらに接点部２１ｐには頂点２１ｈが形成されている。接点部２１ｐの頂点２１ｈは電極パッド１１ａに点接触し、電気的接続が得られる。
なお、接点部２１ｐを含む折り返し部２１１ｂは、端子金具２１ａ自身のバネ性（弾性）によって電極パッド１１ａ側に押圧されることにより、確実な電気的接続が得られるようになっている。

又、図４に示すように、端子金具２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂは、互いに接触しないよう隔離された状態でセパレータ１６６内に保持されると共に、挿通孔１６８に臨んでいる。具体的には、セパレータ１６６内の軸線Ｏ方向に４つの端子収納穴１６８ａ〜１６８ｄ（図７参照）が貫通しており、これら各端子収納穴にそれぞれ端子金具２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂが互いに隔離して保持されるようになっている。
ここで、セパレータ１６６内の端子収納穴に先端側から端子金具２１ａ（端子金具２１ｂ、２２ａ、２２ｂも同様）を挿入すると、１対の抜け止め部２１１ｄの後端向き面２１１ｔが、セパレータ１６６の先端向き面１６６ｓに当接する。これにより、端子金具２１ａが先端向き面１６６ｓより後端側に抜けるのを防止し、軸線Ｏ方向に端子金具２１ａの位置を規制する。
さらに図３に示すように、本実施形態では、各抜け止め部２１１ｄの板面のうち、先端縁から後端に向かって切れ目が入れられ、切れ目部分が抜け止め部２１１ｄの板面から外側に、かつ先端側に向かって拡がって片状の係止部２１１ｗを形成する。これにより、軸線Ｏ方向に垂直な方向にて端子金具２１ａを位置決めして保持する。

そして、図４に示すように、１対の端子金具２１ａ、２２ａにそれぞれ設けられた接点部２１ｐ同士が対向し、他の１対の端子金具２１ｂ、２２ｂにそれぞれ設けられた接点部２１ｐ同士が対向する。
又、本実施形態では、センサ素子１０がセパレータ１６６に挿入されない状態で、対向する接点部２１ｐ同士が接しているが、接点部２１ｐ同士が離間して対向してもよい。

次に、図５〜図８を参照し、本発明の第１の観点の実施形態に係るガスセンサの製造方法について説明する。
図５は、第１の観点の実施形態で用いる第１治具３００の平面図、図６は図５のＡ−Ａ線に沿う断面図、図７は第１治具３００に収容したセパレータ１６６に端子金具２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂを挿通した状態を示す図、図８は第１の観点の実施形態に係るガスセンサの製造方法の工程図である。

図５、図６に示すように、第１治具３００は有底円筒状をなし、中央に上面に向かって開口する円筒状の収容空間３００ｈを有している。さらに、収容空間３００ｈの底面３００ｂの中央から上方に向かい、上面視略Ｈ型の突出部３１０が突出している。この突出部３１０はセパレータ１６６の中央の挿通孔１６８に対応した位置に形成されている。
突出部３１０は、中央の角柱部３１４、角柱部３１４の対向面からそれぞれ反対方向に同一面上に延びる板状の２つの平面部３１２、各平面部３１２の両端から垂直に延びる自身の両端が角柱部３１４の他の対向面と面一の２つの側壁部３１６と、を備える。角柱部３１４及び側壁部３１６は平面部３１２の板面から突出している。２つの平面部３１２は、それぞれ１対の端子金具２１ａ、２２ａの各接点部２１ｐ同士の対向面、及び他の１対の端子金具２１ｂ、２２ｂの各接点部２１ｐ同士の対向面（図７参照）に対応した位置に形成されている。又、突出部３１０は、第１治具３００の上面３０２よりも上方に突出している。
さらに、収容空間３００ｈの周縁の一部は直線部３００ｓを形成し、後述するセパレータ１６６の周方向の回転を防止する。
角柱部３１４及び側壁部３１６が特許請求の範囲の「端子金具規制部材」に相当し、直線部３００ｓが特許請求の範囲の「第１規制部材」に相当する。
第１治具３００及び突出部３１０は、例えばステンレス鋼等の金属製とすることができる。

詳しくは後述するが、第１の観点の実施形態に係るガスセンサの製造方法の端子金具保持工程では、図７に示すように、第１治具３００に収容したセパレータ１６６の４つの端子収納穴１６８ａ〜１６８ｄに、端子金具２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂをそれぞれ挿通する。この際、角柱部３１４及び側壁部３１６が各端子金具２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂの側面（折り返し部２１１ｂの面に交差する面）に接し、各端子金具の幅方向への移動を規制するので、セパレータ１６６内（第１治具３００内）での各端子金具の位置ズレを防止することができる。

次に、図８を参照し、第１の観点の実施形態に係るガスセンサの製造方法の詳細について説明する。なお、図８では１対の端子金具２１ａ、２２ａのみ図示するが、他の１対の端子金具２１ｂ、２２ｂは図８の紙面の奥に隠れているだけで同様である。
まず、第１治具３００の後端側（上側）からセパレータ１６６を軸線方向に沿って収容し、セパレータ１６６の挿通孔１６８のうち、上記対向面に対応した位置に平面部３１２を挿通する（図８（ａ）、（ｂ）：セパレータ収容工程）。
次に、接点部２１ｐ同士の間（上記対向面）に平面部３１２が介在するよう、セパレータ１６６の後端側から挿通孔１６８に端子金具２１ａ、２２ａを挿通して保持する（図８（ｂ）、（ｃ）：端子金具保持工程）。ここで、予め端子金具２１ａ、２２ａの圧着端子部２１１ｃにリード線１４６が圧着されているものとする。
次いで、セパレータ１６６に対して第１治具３００を相対的に先端側（下側）に離脱させる（図８（ｄ）：治具離脱工程）。

このように、第１の観点の実施形態では、接点部２１ｐ同士が対向するようにして１対以上の端子金具２１ａ、２２ａ（又は２１ｂ、２２ｂ）をセパレータ１６６に取り付ける際、接点部２１ｐ同士の間に第１治具３００の平面部３１２が介在するので、対向した端子金具同士２１ａ、２２ａ（又は２１ｂ、２２ｂ）が接触して絡み合うことを抑制し、端子金具の破損や変形を抑制し、作業性を向上させることができる。
又、本実施形態では、図８（ｂ）のセパレータ収容工程で、第１治具３００にセパレータ１６６を収容したとき、平面部３１２がセパレータ１６６の後端よりも後端側に突出する。これにより、次の端子金具保持工程で挿通孔１６８に端子金具２１ａ、２２ａ（又は２１ｂ、２２ｂ）を挿通する最初から、対向する端子金具（接点部２１ｐ同士）を平面部３１２で分離するので、端子金具同士が接触して絡み合うことを確実に抑制できる。

又、本実施形態では、図５、図７に示すように、第１治具３００が直線部３００ｓを有すると共に、セパレータ１６６は直線部３００ｓに係合する第２直線部（第２規制部材）１６６ｔを有する。これにより、第１治具３００内でセパレータ１６６が周方向に回転することを防止し、セパレータ１６６の回転により端子金具同士が接触して絡み合うことを抑制できる。
さらに、本実施形態では、平面部３１２の厚みが、センサ素子１０の表裏面の１対の電極パッド１１ａ、１２ａ（又は１１ｂ、１２ｂ）間の厚みよりも薄い。これにより、平面部３１２によって対向する端子金具（接点部２１ｐ同士）の間隔が広がって塑性変形し、その後のセンサ素子１０の電極パッド１１ａ、１２ａ（又は１１ｂ、１２ｂ）との接圧が低下して電気的接続の信頼性が低下することを抑制できる。

次に、図９〜図１３を参照し、本発明の第２の観点の実施形態に係るガスセンサの製造方法について説明する。
図９は、第２の観点の実施形態で用いる第２治具４００の平面図、図１０は図９のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図１１は第２治具４００に端子金具２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂを収容した状態を示す図、図１２は第２の観点の実施形態に係るガスセンサの製造方法の工程図、図１３は平面部４１２に対して端子金具２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂが並設方向にブレた状態を示す図である。

図９、図１０に示すように、第２治具４００は有底円筒状をなし、中央に上面に向かって開口する円筒状の収容空間４００ｈを有している。さらに、収容空間４００ｈの底面４００ｂの中央から上方に向かい、板状の２つの平面部４１２が突出している。この平面部４１２はセパレータ１６６の中央の挿通孔１６８に対応した位置に形成されている。平面部４１２は、少なくともそれぞれ１対の端子金具２１ａ、２２ａの各接点部２１ｐ同士の対向面、及び他の１対の端子金具２１ｂ、２２ｂの各接点部２１ｐ同士の対向面（図１１参照）に対応した位置に形成されている。
又、平面部４１２は、第２治具４００の上面４０２よりも上方に突出している。
さらに、収容空間４００ｈの周縁の一部は、直線部３００ｓと同様に直線部４００ｓを形成し、セパレータ１６６の周方向の回転を防止する「第１規制部材」をなしている。又、セパレータ１６６にも上述の第２直線部（第２規制部材）１６６ｔが同様に設けられている。
第２治具４００及び平面部４１２は、例えばステンレス鋼等の金属製とすることができる。

詳しくは後述するが、第２の観点の実施形態に係るガスセンサの製造方法の端子金具収容工程では、図１１に示すように、第２治具４００の収容空間４００ｈに、端子金具２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂをそれぞれ挿通する。この際、各端子金具２１ａ〜２２ｂの各接点部２１ｐ同士の対向面の間に、平面部４１２を挿入する。
ここで、図１１に示すように、平面部４１２の主面方向Ｌに沿って端子金具２１ａ、２１ｂが並び、平面部４１２の反対面には同様に端子金具２２ａ、２２ｂが並んでいる。そして、接点部２１ｐにおける各端子金具２１ａ〜２２ｂの幅をＷ１、平面部４１２の主面の幅をＷ２とする。
このとき、図１３に示すように、各端子金具２２ａ、２２ｂ（又は２１ａ、２１ｂ）の並ぶ方向（並設方向）Ｌの合計幅（２×Ｗ１）＜Ｗ２とすると、各端子金具２２ａ、２２ｂが並設方向Ｌにブレても、平面部４１２を越えて反対側に位置する対向する端子金具２１ａ、２１ｂに接触して絡み合うことを確実に抑制できる。

又、図１１下図に示すように、セパレータ１６６の挿通孔１６８の並設方向Ｌの最大幅をＷ３としたとき、式１：ＧＬ+ＧＲ＝Ｗ３−Ｗ２、ＧＬ＜Ｗ１かつＧＲ＜Ｗ１を満たすようにすると、各端子金具２２ａ、２２ｂが並設方向Ｌにブレても、平面部４１２を越えて反対側に位置する対向する端子金具２１ａ、２１ｂに接触して絡み合うことを確実に抑制できる。これは、式１のＧＬ、ＧＲが平面部４１２と挿通孔１６８とのそれぞれ両端（右側及び左側）の隙間を表し、この隙間ＧＬ、ＧＲがＷ１より小さければ、各端子金具２２ａ、２２ｂが平面部４１２の反対面に入れないからである。なお、ここでは端子金具２２ａ、２２ｂの幅がともにＷ１として記載したが、端子金具の幅が異なる場合は、各隙間ＧＬ、ＧＲそれぞれに最も近い端子の幅よりも各隙間ＧＬ，ＧＲが小さいと良い。

次に、図１２を参照し、第２の観点の実施形態に係るガスセンサの製造方法の詳細について説明する。なお、図１２では１対の端子金具２１ａ、２２ａのみ図示するが、他の１対の端子金具２１ｂ、２２ｂは図１２の紙面の奥に隠れているだけで同様である。
まず、端子金具２１ａ、２２ａのそれぞれに接続されるリード線１４６を、セパレータ１６６の挿通孔１６８に挿通して挿通孔１６８の先端側から突出させる（リード線挿通工程）。次に、リード線１４６の先端に端子金具２１ａ、２２ａの圧着端子部２１１ｃをそれぞれ圧着（電気的に接続）する（図１２（ａ）：端子金具接続工程）。
次に、セパレータ１６６内での端子金具２１ａ、２２ａの保持位置と同一となるようにして、第２治具４００の後端側から端子金具２１ａ、２２ａを収容空間４００ｈに収容し、接点部２１ｐ同士の間に平面部を挿入（介在）させる（図１２（ｂ）：端子金具収容工程）。

次に、リード線１４６を後端側に引っ張りながら、セパレータ１６６の先端を第２治具４００の後端（上面）４０２に当接させる（図１２（ｃ）：セパレータ当接工程）。ここで、図１２（ｃ）に示すように、収容空間４００ｈの内径Ｄ１が、セパレータ１６６の先端部の最大外径Ｄ２以下とされている。
次に、第２治具４００の後端に当接したセパレータ４００の挿通孔１６８の先端側から、挿通孔１６８に端子金具２１ａ、２２ａを挿通して保持する（図１２（ｄ）：端子金具保持工程）。
次いで、セパレータ１６６に対して第２治具４００を相対的に先端側（下側）に離脱させる（図１２（ｅ）：治具離脱工程）。

このように、第２の観点の実施形態においても、接点部２１ｐ同士が対向するようにして１対以上の端子金具２１ａ、２２ａ（又は２１ｂ、２２ｂ）をセパレータ１６６に取り付ける際、接点部２１ｐ同士の間に第２治具４００の平面部４１２が介在するので、対向した端子金具同士２１ａ、２２ａ（又は２１ｂ、２２ｂ）が接触して絡み合うことを抑制し、端子金具の破損や変形を抑制し、作業性を向上させることができる。

又、本実施形態では、図１２（ｄ）のセパレータ当接工程で、平面部４１２が接点部同士よりも後端側に突出する。これにより、セパレータ１６６の挿通孔１６８内に各端子金具を保持させた際、対向する端子金具（接点部２１ｐ同士）を平面部４１２で分離するので、端子金具同士が接触して絡み合うことを確実に抑制できる。
又、本実施形態でも上述のように第２治具４００内でセパレータ１６６が周方向に回転することを防止し、セパレータ１６６の回転により端子金具同士が接触して絡み合うことを抑制できる。

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、第１治具又は前記第２治具、セパレータ、端子金具の形状は限定されない。又、端子金具は１対でもよく、２対以上でもよい。
又、セパレータの周方向の回転を防止する第１規制部材として、位置決めのためのピンをセパレータ先端面の一部又はセパレータの端子収容空間に設けてもよく、第１規制部材を複数設けてもよい。
又、ガスセンサとしては、酸素センサ、全領域ガスセンサの他、ＮＯｘセンサが挙げられる。

１０ センサ素子
１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ 電極パッド
２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ 端子金具
２１ｐ 接点部
１４６ リード線
１６６ セパレータ
１６６ｔ 第２規制部材
１６８ 挿通孔
２００ ガスセンサ
２１１ｂ 折り返し部
３００ 第１治具
３００ｈ、４００ｈ 収容空間
３００ｂ、４００ｂ 収容空間の底面
３００ｓ、４００ｓ 第１規制部材
３１２、４１２ 平面部
３１４、３１６ 端子金具規制部材
４００ 第２治具
Ｏ 軸線
Ｄ１ 収容空間の内径
Ｄ２ セパレータの先端部の最大外径
Ｌ 並設方向

Claims (8)

1. 板状をなして表面と裏面とに１対又は２対以上の電極パッドを有するセンサ素子に用いられ、軸線方向に延びて先端側で弾性的に折り返された折り返し部を有する端子金具であって、前記センサ素子を挟んで前記電極パッドにそれぞれ電気的に接続される接点部をそれぞれ前記折り返し部に有する１対又は２対以上の端子金具を、前記接点部同士が対向するように筒状のセパレータの挿通孔に保持するガスセンサの製造方法であって、
   前記軸線方向に沿って前記セパレータを収容する収容空間を有し、前記セパレータ及び前記端子金具を前記収容空間に収容した際に、前記接点部同士の対向面に対応した位置に配置された所定厚みの平面部が前記収容空間の底面から前記セパレータの後端側に沿って立設する第１治具を用い、
   前記第１治具の後端側から前記セパレータを収容し、前記セパレータの前記挿通孔のうち、前記対向面に対応した位置に前記平面部を挿通するセパレータ収容工程と、
   前記接点部同士の間に前記平面部が介在するよう、前記セパレータの後端側から前記挿通孔に前記端子金具のそれぞれを挿通して保持する端子金具保持工程と、
   前記セパレータに対して前記第１治具を相対的に先端側に離脱させる治具離脱工程と、
   を有するガスセンサの製造方法。
2. 板状をなして表面と裏面とに１対又は２対以上の電極パッドを有するセンサ素子に用いられ、軸線方向に延びて先端側で弾性的に折り返された折り返し部を有する端子金具であって、前記センサ素子を挟んで前記電極パッドにそれぞれ電気的に接続される接点部をそれぞれ前記折り返し部に有する１対又は２対以上の端子金具を、前記接点部同士が対向するように筒状のセパレータの挿通孔に保持するガスセンサの製造方法であって、
   前記端子金具のそれぞれに接続されるリード線を、前記セパレータの前記挿通孔に挿通して前記挿通孔の先端側から突出させるリード線挿通工程と、
   前記リード線の先端に前記端子金具をそれぞれ電気的に接続する端子金具接続工程と、
   前記セパレータ内での前記端子金具の保持位置と同一となるよう、前記端子金具を前記軸線方向に沿って収容する収容空間を有し、前記端子金具を前記収容空間に収容した際に、前記接点部同士の対向面に対応した位置に配置された所定厚みの平面部が前記収容空間の底面から前記軸線方向に沿って立設し、前記収容空間の内径が前記セパレータの先端部の最大外径以下の第２治具を用い、
   前記接点部同士の間に前記平面部が介在するよう、前記第２治具の後端側から前記端子金具を収容する端子金具収容工程と、
   前記リード線を後端側に引っ張りながら、前記セパレータの先端を前記第２治具の後端に当接させるセパレータ当接工程と、
   前記第２治具の後端に当接した前記セパレータの前記挿通孔の先端側から、該挿通孔に前記端子金具を挿通して保持する端子金具保持工程と、
   前記セパレータに対して前記第２治具を相対的に先端側に離脱させる治具離脱工程と、
   を有するガスセンサの製造方法。
3. 前記セパレータ収容工程で、前記第１治具に前記セパレータを収容したとき、前記平面部が前記セパレータよりも後端側に突出する請求項１に記載のガスセンサの製造方法。
4. 前記セパレータ当接工程で、前記平面部が前記接点部同士よりも後端側に突出する請求項２に記載のガスセンサの製造方法。
5. 前記第１治具又は前記第２治具は前記セパレータの周方向の回転を防止する第１規制部材を有し、
   前記セパレータは、前記第１規制部材に係合する第２規制部材を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載のガスセンサの製造方法。
6. 前記平面部の厚みが、前記センサ素子の表裏面の前記１対の電極パッド間の厚みよりも薄い請求項１〜５のいずれか一項に記載のガスセンサの製造方法。
7. 前記治具は、前記平面部から突出して前記端子金具の側面に接し、該端子金具の位置ズレを防止する端子金具規制部材を有する請求項１〜６のいずれか一項に記載のガスセンサの製造方法。
8. 前記平面部に沿って並ぶ２対以上の前記端子金具を有し、
   前記接点部における前記端子金具の幅をＷ１、
   前記２対以上の前記端子金具が並ぶ並設方向の前記平面部の幅をＷ２、
   前記セパレータの前記挿通孔の前記並設方向の最大幅をＷ３としたとき、
   式１：ＧＬ+ＧＲ＝Ｗ３−Ｗ２、ＧＬ＜Ｗ１かつＧＲ＜Ｗ１（但し、ＧＬ、ＧＲは前記平面部と前記挿通孔とのそれぞれ右側及び左側の隙間）を満たす請求項１〜６のいずれか一項に記載のガスセンサの製造方法。

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