JP5509234B2

JP5509234B2 - ガスセンサ

Info

Publication number: JP5509234B2
Application number: JP2012044020A
Authority: JP
Inventors: 健弘大場; 慎悟伊藤; 裕一山田; 大輔多比良; 紘也古田
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2012-02-29
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2032-02-29
Also published as: JP2013181768A; CN103293206B; CN103293206A

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。

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対向する主面の後端側に幅方向に並ぶ複数の電極パッドを設け、この電極パッドのそれぞれに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。そして、端子金具と電極パッドとの電気的な接続信頼性を向上させるため、端子金具に突起部を１個設け、この突起部の頂部を電極パッドに点接触させる技術が知られている（特許文献１、２）。
例えば、特許文献２記載のガスセンサの場合、図１０に示すように、センサ素子１０の一方の主面１０Ａに幅方向に２つの電極パッド１１ａ、１１ｂが並び、これら電極パッド１１ａ、１１ｂに対向して２つの端子金具２１０ａ、２１０ｂがセラミック製のセパレータ１６６内に配置されている。そして、各端子金具２１０ａ、２１０ｂのそれぞれに設けられた突起部２１０ｐが、電極パッド１１ａ、１１ｂにそれぞれ点接触している。
同様に、センサ素子１０の他方の主面１０Ｂにも幅方向に２つの電極パッド１２ａ、１２ｂが並び、これら電極パッド１２ａ、１２ｂに対向して２つの端子金具２２０ａ、２２０ｂが配置されている。そして、各端子金具２２０ａ、２２０ｂのそれぞれに設けられた突起部２２０ｐが、電極パッド１２ａ、１２ｂにそれぞれ点接触している。

特開２００７−７１５８２号公報特開２００１−１８８０６０号公報（図４、図６）

ところで、ガスセンサの小型化に相俟って、ガスセンサを構成するセンサ素子や各部品も狭小になり、ひいてはセンサ素子の板幅も狭小となるため、幅方向の電極パッドの寸法及び各電極パッドの間隔も狭くなる。又、端子金具の突起部を介して電極パッドとの電気的接続を行う方式を採用すると、接続部位が突起部の位置に制限されるという問題がある。
そのため、上記した図１０に示すガスセンサの場合、端子金具２１０ａ、２１０ｂ（２２０ａ、２２０ｂ）の突起部２１０ｐ（２２０ｐ）を端子金具の中心線Ｃｅから偏位させて配置し、かつセンサ素子１０の幅方向に見て、同じ面側の各端子金具２１０ａ、２１０ｂ（２２０ａ、２２０ｂ）の各突起部２１０ｐ（２２０ｐ）同士が近付くように配置している（つまり、中心線Ｃｅより内側に各突起部２１０ｐを配置する）。このようにすると、狭ピッチ化した各電極パッド１１ａ、１１ｂ（１２ａ、１２ｂ）の間隔に対応して各突起部２１０ｐ（２２０ｐ）の間隔を狭くすることができると共に、端子金具２１０ａ、２１０ｂ（２２０ａ、２２０ｂ）自身の幅を太くすることができ、これら端子金具の強度やバネ性を確保することができる。

しかしながら、このように端子金具の中心線Ｃｅから突起部２１０ｐ（２２０ｐ）を偏位させた場合、同じ面側の各端子金具２１０ａ、２１０ｂ（２２０ａ、２２０ｂ）が左右反転した形状（鏡像）となるので、各端子金具が別部品となり、共通の端子金具とすることができずに部品点数の増大やコストアップに繋がるという問題がある。
一方、端子金具を左右対称の形状として共通化すべく、端子金具の中心線Ｃｅ上に突起部を設けようとすると、端子金具同士を接近させるために、セパレータの絶縁壁（図１０の１６６Ｐ）の厚みが小さくなってセパレータの絶縁壁が形成できない、もしくは絶縁壁を設けないと端子金具が緩衝して各電極パッドの間隔に対応できなくなる。又は、端子金具の緩衝を防止するために端子金具の幅を狭くすると強度やバネ性が低下する。
そこで、本発明は、端子金具自身の強度やバネ性を確保しつつ、センサ素子の狭小化に対応してセンサ素子の電極パッドと端子金具とを確実に電気的接続することができるガスセンサを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のガスセンサは、軸線方向に延びると共に、対向する主面を有する板状をなし、少なくとも一方の主面の後端側に幅方向に並ぶ複数の電極パッドを有するセンサ素子と、前記電極パッドにそれぞれ接続される端子金具と、を備えるガスセンサであって、前記主面の幅方向において、複数の前記電極パッドのうち最も離れた２つの外縁間の最大間隔よりも、当該２つの電極パッドのそれぞれに接続する外側端子金具の幅方向の中心を通る中心線同士を結ぶ最小距離が広く、前記外側端子金具は、前記中心線を隔てるように頂点を有する、内側突起部及び外側突起部を有し、前記内側突起部の頂点が前記２つの電極パッドに接続している。
このガスセンサによれば、センサ素子の少なくとも一方の主面側にて、端子金具の中心線同士を結ぶ最小距離を、その端子金具が接続する２つの電極パッドの最大間隔より広くすることにより、ガスセンサの小型化（センサ素子の板幅の狭小化）に伴って板幅方向の電極パッドの寸法及び各電極パッドの間隔が狭くなっても、各電極パッドにそれぞれ接続される各端子金具の幅を太くすることができ、これら端子金具の強度やバネ性を確保することができる。
又、端子金具の中心線を隔てるように頂点を有する、内側突起部及び外側突起部を設けつつ、内側突起部の頂点を同じ主面側の電極パッドに接続させることにより、狭ピッチ化した各電極パッドの間隔に対応して、これに接する各頂点の間隔を狭くできると共に、各端子金具の形状が左右反転せず、同一形状（左右対称）となるので、各端子金具を共通として部品点数を低減することができる。

また、前記２つの電極パッド及び前記外側端子金具が、前記センサ素子を挟んで対向するように、前記センサ素子の他方の主面にもそれぞれ設けられており、前記センサ素子が前記端子金具の間に挿入されない状態で、対向した２つの前記外側端子金具のそれぞれについて、一方の外側端子金具に設けられた前記内側突起部及び前記外側突起部が、他方の前記端子金具に当接しているとよい。
このガスセンサによれば、センサ素子が端子金具の間に挿入される前において、端子金具は自身の幅方向の２箇所（各頂点）にて、対向する端子金具に当接するため、対向する端子金具同士がずれた方向に向くことが無く、略平行となる（片当たりが解消される）。その結果、センサ素子が端子金具間に挿入される際に、端子金具によって挿入困難となったり、軸ずれを生じて挿入されたりすることを抑制できる。

さらに、軸線方向に見て、前記内側突起部及び前記外側突起部の少なくとも一方は、先端縁から前記頂点までの距離が、前記頂点から後端縁までの距離よりも長いとよい。
このガスセンサによれば、突起部の傾斜は、頂点より先端側の方が、頂点より後端側よりもなだらかとなるため、センサ素子を端子金具に押し込んで挿入する際の抵抗力が軽減され、センサ素子の破損が防止される。

この発明によれば、端子金具自身の強度やバネ性を確保しつつ、センサ素子の狭小化に対応してセンサ素子の電極パッドと端子金具とを確実に電気的接続することができるガスセンサを得ることができる。

本発明の実施形態に係る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。端子金具を保持すると共にセンサ素子が挿入されたセパレータの底面図である。センサ素子が挿入されない状態で、端子金具を保持したセパレータの底面図である。端子金具の変形例を示す斜視図である。５つの端子金具を保持すると共に、電極パッドが５つ形成されたセンサ素子が挿入されたセパレータの底面図である。図８のセンサ素子が挿入される前において、対向する端子金具の重なり状態を示す側面図である。従来の端子金具を保持すると共にセンサ素子が挿入されたセパレータの底面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。

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（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、図５は端子金具を保持すると共にセンサ素子１０が挿入されたセパレータ１６６の底面図、図６はセンサ素子１０が挿入されない状態で端子金具を保持したセパレータ１６６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。

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。

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とは互いに対向し、具体的には、電極パッド１１ａと電極パッド１２ａが対向し、電極パッド１１ｂと電極パッド１２ｂが対向している。

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先端部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先端部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。なお、本体部２１１ａと抜け止め部２１１ｄとの折り返し線は軸線Ｏ方向に平行であり、軸線Ｏ方向から見て、１対の抜け止め部２１１ｄは本体部２１１ａを挟んで平行に延びている。又、１対の抜け止め部２１１ｄの後端向き面２１１ｔが面一になっている。
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、先端部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。

先端部２１１ｂの先端縁は後端に向かって折り返されている。そして、先端部２１１ｂの表面（本体部２１１ａに対向する面の反対面）には、端子金具２１ａ（及び先端部２１１ｂ）の幅方向中心線Ｃｅを隔てて、それぞれ突起部２１ｐが１個形成され、さらに突起部２１ｐには頂点２１ｈが形成されている。なお、各突起部２１ｐは同一形状であって、それぞれ軸線Ｏ方向の同じ位置に並んでいる。
又、図３の例では、軸線Ｏ方向に見て、突起部２１ｐの先端縁から頂点２１ｈまでの距離ｄ１は、頂点２１ｈから突起部２１ｐの後端縁までの距離ｄ２よりも長い。このようにすると、先端部２１１ｂの表面を基準とする突起部２１ｐの傾斜は、頂点２１ｈより先端側の方が、頂点２１ｈより後端側よりもなだらかとなる。このため、センサ素子１０を端子金具２１ａ（及び端子金具２１ｂ、２２ａ、２２ｂ）に押し込んで挿入する際の抵抗力が軽減され、センサ素子１０の破損が防止されるので好ましい。
なお、突起部２１ｐ（頂点２１ｈ）を含む先端部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（図示せず）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。この１対の係止部２１１ｗは軸線Ｏ方向に垂直な方向から見てハの字状になっている。そして、１対の羽根部２１１ｗは端子収納穴内で拡開して端子収納穴の壁面に当接する。これにより、端子収納穴と端子金具２１ａとの隙間を羽根部２１１ｗが埋め、軸線Ｏ周りの端子金具２１ａの回転を防止すると共に、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。なお、本実施形態では、羽根部２１１ｗを本体部２１１ａの両辺に１対設けているので、本体部２１１ａの両辺側にて端子収納穴と端子金具２１ａとの間の隙間を均等に（図３の左右の両方向から）埋め、端子収納穴の中央に端子金具２１ａを位置決めし易くなる。
又、係止部２１１ｗが外側、かつ先端側に向かって拡がることで、端子金具２１ａを先端側へ引き抜こうとしても係止部２１１ｗがさらに拡がって引き抜き力に対抗するので、端子金具２１ａの先端側への抜けを有効に防止することができる。

図５は、端子金具２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂを保持すると共にセンサ素子１０が挿入されたセパレータ１６６の底面図である。但し、図５において、センサ素子１０先端の多孔質保護層２０を省略している。
図５において、センサ素子１０の一方の主面１０Ａ側にて、電極パッド１１ａ、１１ｂに２つの端子金具２１ａ、２１ｂがそれぞれ対向している。そして、センサ素子１０の幅Ｗ方向における（最も離れた）２つの電極パッド１１ａ、１１ｂの外縁間の最大間隔Ｇ２より、端子金具２１ａ、２１ｂの中心線Ｃｅ同士を結ぶ最小距離Ｇ１の方が広くなっている。さらに、各端子金具２１ａ、２１ｂのそれぞれに２個ずつ設けられた突起部２１ｐの頂点２１ｈのうち、中心線Ｃｅより内側の内側突起部２１ｐ１の頂点２１ｈ１が、電極パッド１１ａ、１１ｂにそれぞれ接続している。
同様に、センサ素子１０の他方の主面１０Ｂにおいても、電極パッド１２ａ、１２ｂに２つの端子金具２２ａ、２２ｂがそれぞれ対向している。そして、センサ素子１０の幅Ｗ方向における２つの電極パッド１２ａ、１２ｂの外縁間の最大間隔Ｇ４（＝Ｇ２）より、端子金具２２ａ、２２ｂの中心線Ｃｅ同士を結ぶ最小距離Ｇ３（＝Ｇ１）の方が広くなっている。さらに、各端子金具２２ａ、２２ｂのそれぞれに２個ずつ設けられた突起部２２ｐの頂点２２ｈのうち、中心線Ｃｅより内側に位置する内側突起部２２ｐ１の頂点２２ｈ１が、電極パッド１２ａ、１２ｂにそれぞれ接続している。
なお、図５の例では、Ｇ４＝Ｇ２、かつＧ３＝Ｇ１とし、Ｇ３及びＧ４を省略したが、Ｇ４とＧ２が異なってもよく、及び／又はＧ３とＧ１が異なっていてもよい（後述の図８参照）。又、センサ素子１０の少なくとも一方の面にてＧ２＜Ｇ１又はＧ４＜Ｇ３を満たせばよい。

以上のように、センサ素子１０の同じ主面１０Ａ（又は１０Ｂ）側にてＧ２＜Ｇ１（又はＧ４＜Ｇ３）とすることにより、ガスセンサ２００の小型化（センサ素子１０の板幅の狭小化）に伴って板幅方向の電極パッド１１ａ、１１ｂ（又は１２ａ、１２ｂ）の寸法及び各電極パッドの間隔が狭くなっても、各電極パッドにそれぞれ接続される各端子金具２１ａ、２１ｂ（又は２２ａ、２２ｂ）の幅を太くすることができ、これら端子金具の強度やバネ性を確保することができる。
又、本発明では、端子金具２１ａ、２１ｂ（又は２２ａ、２２ｂ）の中心線Ｃｅを隔てるように、それぞれ頂点２１ｈ１、頂点２１ｈ２（又は２２ｈ１、２２ｈ２）が形成された内側突起部２１ｐ１（又は２２ｐ１）及び外側突起部２１ｐ２（又は２２ｐ２）を設けつつ、内側突起部２１ｐ１（又は２２ｐ１）の頂点２１ｈ１（又は２２ｈ１）を同じ主面側の２つの電極パッド１１ａ、１１ｂ（又は１２ａ、１３ｂ）に接続させている。これにより、狭ピッチ化した各電極パッドの間隔に対応して、これに接する各頂点の間隔を狭くできると共に、各端子金具２１ａ、２１ｂ（又は２２ａ、２２ｂ）の形状が左右反転せず、同一形状（左右対称）となるので、各端子金具を共通として部品点数を低減することができる。
つまり、本発明によれば、端子金具自身の強度やバネ性を確保しつつ、センサ素子の狭小化に対応してセンサ素子の電極パッドと端子金具とを確実に電気的接続することができる。

図６はセンサ素子１０が挿入されない状態で、端子金具２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂを保持したセパレータ１６６の底面図である。なお、図６において、センサ素子１０先端の多孔質保護層２０を省略している。
図６において、各端子金具２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂが同一形状であり、かつＧ１＝Ｇ３である。そのため、センサ素子１０の各主面１０Ａ、１０Ｂに配置された端子金具同士（具体的には端子金具２１ａ、２２ａ同士、及び、端子金具２１ｂ、２２ｂ同士）が対向すると、一方の端子金具２１ａ、２１ｂの内側突起部２１ｐ１及び外側突起部２１ｐ２の頂点２１ｈ１、２１ｈ２が、対向する端子金具２２ａ、２２ｂの内側突起部２２ｐ１及び外側突起部２２ｐ２の頂点２２ｈ１、２２ｈ２に当接する。
このようにすると、端子金具２１ａは自身の幅方向の２箇所（各頂点２１ｈ１、２１ｈ２）にて、対向する端子金具２２ａの各頂点（２２ｈ１、２２ｈ２）に当接する。このため、対向する端子金具２１ａ、２２ａ同士がずれた方向（例えば、ハの字方向）に向くことが無く、略平行となる（つまり、片当たりが解消される）という利点がある。その結果、センサ素子１０が端子金具２１ａ、２２ａ間に挿入される際に、端子金具２１ａ、２２ａによって挿入困難となったり、軸ずれを生じて挿入されたりすることを抑制できる。
なお、互いに対向する他の端子金具２１ｂ、２２ｂについても同様である。
又、図６の例では、対向した端子金具２１ａ、２２ａの頂点２１ｈ、２２ｈ同士が当接しているが、要は端子金具が相手となる端子金具と幅方向の２箇所で接していればよく、後述する図９に示すように、相手となる端子金具の頂点以外の部分に当接してもよい。
本実施形例では、端子金具２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂが特許請求の範囲の「外側端子金具」に相当する。

図７は端子金具２１ａの変形例を示す斜視図である。なお、ガスセンサが有する４本の端子金具はいずれも同一形状であり、他の端子金具の構造も端子金具２３ａと同様である。又、端子金具２３ａは、突起部２３ｐの構成が異なること以外は、図３の端子金具２１ａと同一であるので、同一構成部分の説明を省略する。但し、端子金具２１ａと同一部分の符号は、例えば符号２１１ｃを２３１ｃに読み替えるものとする。
図７において、先端部２３１ｂの表面（本体部２３１ａに対向する面の反対面）には、中心線Ｃｅを隔てるように、突起部２３ｐがそれぞれ１個形成され、さらに突起部２３ｐには頂点２３ｈが形成されている。ここで、各突起部２３ｐは同一形状であるが、それぞれ軸線Ｏ方向の異なる位置にずれて並んでいる。
又、突起部２３ｐはほぼ半球状であって、突起部２３ｐの先端縁からから頂点２３ｈまでの距離と、頂点２３ｈから突起部２３ｐの後端縁までの距離は同一である。さらに、各突起部２３ｐ自身は中心線Ｃｅを超えて反対側まで形成されているが、突起部２３ｐの頂点２３ｈ自身は中心線Ｃｅを隔てた位置にそれぞれ配置されている。このように、少なくとも頂点２３ｈが中心線Ｃｅを隔てた位置にあればよい。

次に、図８、図９を参照し、センサ素子１０ｘが５つの電極パッドを備え、Ｇ４とＧ２が同一でない場合について説明する。５つの電極パッドを備えたセンサ素子１０ｘを有するガスセンサとしては、全領域空燃比センサが該当する。なお、図８、図９においては、図７に示す端子金具２３ａを用いるものとし、端子金具２３ａと同一形状の４本の端子金具を符号２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂで表すと共に、端子金具２４ａ、２４ｂに形成された突起部及び頂点を、それぞれ符号２４ｐ、２４ｈで表す。
図８において、このセンサ素子１０ｘは、センサ素子１０の各電極パッド１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂにそれぞれ対応する電極パッド１１ｄ、１１ｅ、１２ｄ、１２ｅの他に、幅方向に沿って電極パッド１２ｄ、１２ｅの間に５つ目の電極パッド１２ｆを備えている。
センサ素子１０ｘの場合、一方の主面（図８の下面）側の幅Ｗ方向には３つの電極パッド１２ｄ〜１２ｆが並ぶため、これら電極パッドの間隔を広げるべく、幅Ｗ方向に最も離れた２つの電極パッド１２ｄ、１２ｅの外縁間の間隔Ｇ４を、センサ素子１０ｘの他方の主面（図８の上面）側の２つの電極パッド１１ｄ、１１ｅの外縁間の間隔Ｇ２より若干広くしている。
一方、電極パッド１２ｄ、１２ｅにそれぞれ接続される端子金具２４ａ、２４ｂの中心線Ｃｅ同士を結ぶ距離Ｇ３は、電極パッド１１ｄ、１１ｅにそれぞれ接続される端子金具２３ａ、２３ｂの中心線Ｃｅ同士を結ぶ距離Ｇ１と同一とし（Ｇ３＝Ｇ１）、さらにＧ４＜Ｇ３としている。なお、幅Ｗ方向に沿って端子金具２４ａ、２４ｂの間には、電極パッド１２ｆに接続される端子金具２５が配置され、端子金具２５には突起部２５ｐが形成されている。このように、２つの電極パッドの外縁間の間隔については、本発明において、最大間隙にて考えることとする。一方、端子金具の中心線同士を結ぶ距離については、最小距離にて考えることとする。
図８の実施形態においても、Ｇ２＜Ｇ１（又はＧ４＜Ｇ３）とすることにより、電極パッドの寸法及び各電極パッドの間隔が狭くなっても、各電極パッド１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂにそれぞれ接続される各端子金具２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂの幅を太くすることができ、これら端子金具の強度やバネ性を確保することができる。
又、端子金具の中心線Ｃｅを隔てるように、それぞれ頂点２３ｈ１、頂点２３ｈ２（又は２４ｈ１、２４ｈ２）が形成された内側突起部２３ｐ１（又は２４ｐ１）及び外側突起部２３ｐ２（又は２４ｐ２）を設けつつ、内側突起部２３ｐ２（又は２４ｐ２）の頂点２３ｈ１（又は２４ｈ１）を同じ主面側の２つの電極パッドに接続させるので、狭ピッチ化した各電極パッドの間隔に対応して、これに接する各頂点の間隔を狭くできると共に、各端子金具２３ａ、２３ｂ（又は２４ａ、２４ｂ）の形状が左右反転せず、同一形状（左右対称）となるので、各端子金具を共通として部品点数を低減することができる。
なお、本変形例では、端子金具２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂが特許請求の範囲の「外側端子金具」に相当する。

図９は、センサ素子１０ｘが挿入されない状態で、対向する端子金具２３ａ、２４ａの重なり状態を示す側面図（軸線Ｏ方向に直交する方向から見た図）である。
図９において、端子金具２３ａ、２４ａは重なっている。一方、端子金具２３ａの１対の突起部２３ｐ（頂点２３ｈ）と、端子金具２４ａの１対の突起部２４ｐ（頂点２４ｈ）とは、左右反転した位置に配置されるが、端子金具２３ａの１対の突起部２３ｐ（頂点２３ｈ）が軸線Ｏ方向に異なる位置にずれているため、端子金具２４ａの１対の突起部２４ｐ（頂点２４ｈ）も、軸線Ｏ方向に沿って端子金具２３ａと反対側に位置する。従って、端子金具２３ａの１対の突起部２３ｐ（頂点２３ｈ）は端子金具２４ａの突起部２４ｐ（頂点２４ｈ）には当接せず、端子金具２４ａの先端部の表面に当接することになる。同様に、端子金具２４ａの１対の突起部２４ｐ（頂点２４ｈ）も、端子金具２３ａの先端部の表面に当接する。
このように、図９においても、端子金具２３ａは自身の幅方向の２箇所（各頂点２３ｈ）にて、相手となる端子金具２４ａに当接するので、対向する端子金具２３ａ、２４ａ同士がずれた方向（例えば、ハの字方向）に向くことが無く、略平行となる。その結果、センサ素子１０が端子金具２３ａ、２４ａ間に挿入される際に、端子金具２３ａ、２４ａによって挿入困難となったり、軸ずれを生じて挿入されたりすることを抑制できる。
なお、互いに対向する他の端子金具２３ｂ、２４ｂについても同様である。
又、端子金具２３ａ、２４ａの各突起部２３ｐ、２４ｐ自身は中心線Ｃｅを超えて反対側まで形成されているが、突起部２３ｐ、２４ｐの端部（裾野）付近は頂点２３ｈ、２４ｈより高さが低いので、中心線Ｃｅを超えた部分で突起部２３ｐ、２４ｐが互いに干渉して衝突することはない。

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、端子金具は、自身の中心線を挟むように頂点を有する内側突起部及び外側突起部を１個以上有していればよく、突起部を合計で３個以上有していてもよい。この場合、例えば端子金具の中心線よりずれた一方の側（例えば内側）において、突起部が幅方向に２個以上並んでもよく、この側にて突起部が軸線方向に２個以上並んでもよい。
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。

１０，１０ｘセンサ素子
１０Ａセンサ素子の一方の主面
１０Ｂセンサ素子の他方の主面
１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ電極パッド
２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ、２５端子金具
２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ外側端子金具
２１ｐ１、２２ｐ１、２３ｐ１、２４ｐ１内側突起部
２１ｐ２、２２ｐ２、２３ｐ２、２４ｐ２外側突起部
２１ｈ、２２ｈ、２３ｈ、２４ｈ端子金具の頂点
２００ガスセンサ
Ｏ軸線
Ｃｅ端子金具の中心線
Ｇ_２、Ｇ_４最も離れた２つの電極パッドの外縁間の最大間隔
Ｇ_１、Ｇ_３外側端子金具の幅方向中心線同士を結ぶ最小距離
ｄ_１突起部の先端縁から頂点までの距離
ｄ_２頂点から突起部の後端縁までの距離

Claims

軸線方向に延びると共に、対向する主面を有する板状をなし、少なくとも一方の主面の後端側に幅方向に並ぶ複数の電極パッドを有するセンサ素子と、
前記電極パッドにそれぞれ接続される端子金具と、
を備えるガスセンサであって、
前記主面の幅方向において、複数の前記電極パッドのうち最も離れた２つの外縁間の最大間隔よりも、当該２つの電極パッドのそれぞれに接続する外側端子金具の幅方向の中心を通る中心線同士を結ぶ最小距離が広く、
前記外側端子金具は、前記中心線を隔てるように頂点を有する、内側突起部及び外側突起部を有し、前記内側突起部の頂点が前記２つの電極パッドに接続しているガスセンサ。
前記２つの電極パッド及び前記外側端子金具が、前記センサ素子を挟んで対向するように、前記センサ素子の他方の主面にもそれぞれ設けられており、
前記センサ素子が前記端子金具の間に挿入されない状態で、対向した２つの前記外側端子金具のそれぞれについて、一方の外側端子金具に設けられた前記内側突起部及び前記外側突起部が、他方の前記端子金具に当接している請求項１に記載のガスセンサ。
軸線方向に見て、前記内側突起部及び前記外側突起部の少なくとも一方は、先端縁から前記頂点までの距離が、前記頂点から後端縁までの距離よりも長い請求項１又は２に記載のガスセンサ。