JP6787810B2 - ガスセンサ - Google Patents

Description

本発明は、複数の電極端子部を備えるセンサ素子と、センサ素子の電極端子部に電気的に接続される金属端子と、複数の金属端子にそれぞれ電気的に接続されて、電極端子部と外部機器とを接続するための信号経路を形成する複数の信号線と、電極端子部に当接する状態で配置された複数の金属端子どうしを絶縁する端子絶縁部材と、を備えるガスセンサに関する。

測定対象ガスに含まれる特定成分（検出対象ガス）を検出するガスセンサが知られている。ガスセンサは、例えば、複数の電極端子部を備えるセンサ素子と、センサ素子の電極端子部に電気的に接続される金属端子と、複数の金属端子にそれぞれ電気的に接続されて、電極端子部と外部機器とを接続するための信号経路を形成する複数の信号線と、電極端子部に当接する状態で配置された複数の金属端子どうしを絶縁する端子絶縁部材と、を備えて構成される。電極端子部は、検出対象ガスの検出結果を示す検出信号の外部機器への出力、または外部機器からの電流または電圧の入力を行うために備えられている。

このようなガスセンサに備えられる端子絶縁部材は、単一部材で構成されるものに限られず、複数の部材が組み合わされて構成されるものが提案されている。具体的には、複数の金属端子どうしを絶縁する端子絶縁部材として、第１ホルダ（４０）と、第２ホルダ（５０）と、外部コネクタ（２０）と、が組み合わされて構成される端子絶縁部材が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００２−３２３４７０号公報

しかし、ガスセンサが湿度の高い環境で使用される場合には、ガスセンサの内部に水分が発生しやすくなり、端子絶縁部材の内部に水分が滞留してしまい、水分の影響によって金属端子の腐食が生じる虞がある。

そこで、本発明は、水分の影響による金属端子の腐食を抑制できるガスセンサを提供することを目的とする。

本発明の１つの局面におけるガスセンサは、センサ素子と、複数の金属端子と、複数の信号線と、端子絶縁部材と、を備えており、金属端子は、電極端子部に接触する素子接触部と、信号線と接続する信号線接続部と、を備えて構成され、端子絶縁部材は、センサ素子の少なくとも一部および複数の金属端子のうち少なくとも素子接触部を配置するための端子配置孔を有する先端側絶縁部材と、複数の金属端子のうち少なくとも信号線接続部を配置するための端子配置孔を有する後端側絶縁部材と、に分割可能に構成されている。

センサ素子は、複数の電極端子部を備える。電極端子部は、検出対象ガスの検出結果を示す検出信号の外部機器への出力、または外部機器からの電流または電圧の入力を行う。複数の金属端子は、それぞれセンサ素子の複数の電極端子部に電気的に接続される。複数の信号線は、複数の金属端子にそれぞれ電気的に接続されて、電極端子部と外部機器とを接続するための信号経路を形成する。端子絶縁部材は、電極端子部に当接する状態で配置された複数の金属端子どうしを絶縁する。

端子絶縁部材は、端子配置孔に金属端子が配置され、かつ先端側絶縁部材および後端側絶縁部材が組み合わされた状態において、先端側絶縁部材と後端側絶縁部材との間に、先端側絶縁部材の側面または後端側絶縁部材の側面から複数の金属端子に至る側面通気経路が形成される。

このように、端子絶縁部材が側面通気経路を備えることで、先端側絶縁部材の先端側から端子配置孔を通じて端子絶縁部材の内部に侵入した水分などを、側面通気経路を介して端子絶縁部材の外部に排出できる。これにより、端子絶縁部材の内部への水分の侵入による金属端子の腐食を低減でき、金属端子を介したセンサ信号の送受信、電流通電、電圧印加を適切に実現できる。

よって、このガスセンサは、側面通気経路を備える端子絶縁部材を備えることで、水分の影響による金属端子の腐食を抑制できる。
次に、上述のガスセンサにおいては、後端側絶縁部材は、端子配置孔を複数備えており、複数の端子配置孔のうち少なくとも１つは、金属端子を１個配置するように構成されるとともに、金属端子の挿通方向に垂直な断面形状が金属端子のうち信号線接続部の断面形状と同一であってもよい。

このような形状の端子配置孔であれば、金属端子を端子配置孔に挿入する時に、端子配置孔に対する金属端子（特に、信号線接続部）の相対位置（換言すれば、挿入方向を中心軸とする回転方向の相対位置）を断面形状に基づいて特定することができる。これにより、端子配置孔に対する金属端子の相対位置を容易に決定することができ、端子配置孔への金属端子の挿入作業が容易となる。

なお、端子配置孔および信号線接続部の断面形状としては、例えば、円形または正多角形などが挙げられる。
例えば、断面形状が円形の場合には、端子配置孔に対する信号線接続部の挿入方向を中心軸とする回転方向の相対位置が変化しても、常に挿入作業に適した相対位置を維持することができる。これにより、端子配置孔に対する信号線接続部の相対的な位置関係（回転方向の相対位置）を厳密に設定することなく、容易に挿入作業を実行できるため、挿入作業の煩雑さを軽減できる。

また、例えば、断面形状が正多角形の場合には、端子配置孔に対する信号線接続部の挿入方向を中心軸とする回転方向の相対位置を、端子配置孔の断面形状および信号線接続部の断面形状に基づいて特定することができる。これにより、端子配置孔に対する金属端子の相対位置を容易に決定することができ、端子配置孔への金属端子の挿入作業が容易となる。

なお、信号線接続部の断面形状について、円形とは、切れ目の無い連続した円形のみならず、切れ目を有する円形も含む概念である。また、正多角形とは、切れ目のない連続した正多角形のみならず、切れ目を有する正多角形も含む概念である。

次に、上述のガスセンサにおいては、後端側絶縁部材は、端子配置孔として、複数の金属端子が配置される構成の端子配置孔を少なくとも１つ備えてもよい。
このような後端側絶縁部材は、端子配置孔において金属端子に占有されない隙間領域を確保できるため、端子絶縁部材の内部に生じた湿気を、端子配置孔の隙間領域を通じて外部に排出しやすくなる。

よって、このような後端側絶縁部材を有する端子絶縁部材を備えるガスセンサは、より一層、水分の影響による金属端子の腐食を抑制できる。
次に、上述のガスセンサにおいては、端子絶縁部材は、自身の内部に、複数の金属端子のうち少なくとも２つに通じる空間としての端子間通気経路を備えてもよい。

このように、端子絶縁部材が、側面から金属端子に通じる側面通気経路に加えて、端子間通気経路を備えることで、端子絶縁部材の内部における通気状態がより良好となり、水分を排出しやすくなる。

よって、このような端子間通気経路を有する端子絶縁部材を備えるガスセンサは、より一層、水分の影響による金属端子の腐食を抑制できる。
次に、上述の端子間通気経路を有する端子絶縁部材を備えるガスセンサにおいては、端子間通気経路は、複数の金属端子の全てに通じる空間として形成されてもよい。

端子間通気経路をこのように構成することで、端子絶縁部材の内部における通気状態がより良好となり、金属端子の周囲に水分が滞留することを抑制できる。
次に、上述のガスセンサにおいては、金属端子は、素子接触部を有する先端側端子部材と、信号線接続部を有する後端側端子部材と、を備えて構成されてもよい。先端側端子部材は、メス型連結部を備えている。後端側端子部材は、メス型連結部と連結するオス型連結部を備えている。先端側端子部材および後端側端子部材は、オス型連結部とメス型連結部とが連結された状態で、電極端子部と信号線とを電気的に接続するように構成されている。

このような構成の金属端子は、先端側端子部材と後端側端子部材とを連結する前段階においては、素子接触部（先端側端子部材）を電極端子部に接触させる作業と、信号線接続部（後端側端子部材）を信号線と接続する作業とを、個別に実行できるため、センサ素子と信号線とが離れた状態でも作業が可能となる。そして、電極端子部に接触した状態の先端側端子部材と、信号線と接続された状態の後端側端子部材とを連結することで、電極端子部と信号線とを電気的に接続できる。

このように、先端側端子部材と後端側端子部材とを有する金属端子を用いることで、電極端子部と信号線とを電気的に接続する作業の煩雑さを軽減できる。
次に、上述の先端側端子部材および後端側端子部材を有する金属端子を備えるガスセンサにおいては、金属端子は、先端側端子部材と後端側端子部材とを接合する溶接部を備えてもよい。

金属端子が溶接部を備えることで、先端側端子部材と後端側端子部材とが物理的に離れることを抑制でき、先端側端子部材と後端側端子部材との電気的接続状態をより良好に維持できる。

次に、上述のガスセンサにおいては、後端側絶縁部材は、先端側から後端側にかけて貫通した通気用貫通孔を備えてもよい。
このように、後端側絶縁部材が通気用貫通孔を備えることで、端子絶縁部材の内部に存在する水分を通気用貫通孔を通じて外部に排出できるため、通気性がさらに向上する。

本発明のガスセンサは、側面通気経路を備える端子絶縁部材を備えることで、水分の影響による金属端子の腐食を抑制できる。

実施形態のガスセンサの全体構成を表す断面図である。 検出素子の概略構造を表す斜視図である。 先端側端子部材および後端側端子部材を備える金属端子の構造を表す説明図である。 後端側の斜め上方から見たときの先端絶縁セパレータの斜視図である。 後端側から見たときの先端側セパレータの外観図である。 先端側の斜め下方から見たときの後端側セパレータの斜視図である。 先端側から見たときの後端側セパレータの外観図である。 金属端子が内部に配置されると共に、先端側セパレータおよび後端側セパレータが組み合わされた状態の絶縁セパレータの外観を表す説明図である。 絶縁セパレータの通気経路における側面空間領域および内部空間領域を示す説明図である。 第２先端側端子部材および第２後端側端子部材を備える第２金属端子の構造を表す説明図である。 先端側から見たときの第２後端側セパレータの外観図である。 第２絶縁セパレータの通気経路における側面空間領域および内部空間領域を示す説明図である。 後端側から見たときの第３先端側セパレータの外観図である。 先端側から見たときの第３後端側セパレータの外観図である。 先端側から見たときの第４後端側セパレータの外観図である。 先端側から見たときの第５後端側セパレータの外観図である。 先端側から見たときの第６後端側セパレータの外観図である。 先端側から見たときの第７後端側セパレータの外観図である。 第３金属端子の外観を表す説明図である。

以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
尚、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。

［１．第１実施形態］
［１−１．全体構成］
第１実施形態として、内燃機関の排気管に対して先端部分を排気管内に突出させる形態で装着し、排気ガス中の酸素を検出する酸素センサ（以下、ガスセンサ１ともいう）を例に挙げて説明する。なお、ガスセンサ１は、例えば、自動車またはオートバイ等の車両の排気管に備えられる。

まず、本実施形態のガスセンサ１の構成について、図１を用いて説明する。
図１では、図面下方向がガスセンサの先端側であり、図面上方向がガスセンサの後端側である。

ガスセンサ１は、排気管（図示せず）に固定される筒状の主体金具３と、主体金具３に貫挿されるとともに軸線方向（ガスセンサ１の長手方向：図中上下方向）に延びる板状の検出素子５と、主体金具３の先端側（図中下方）に配置されて検出素子５の先端側を覆う素子プロテクタ９と、溶接部１１ａにより主体金具３の後端側（図中上方）に取り付けられるとともに検出素子５の外周を覆う外筒１１と、外筒１１の内部に配置されて検出素子５の後端側を収容する絶縁セパレータ１２と、外筒１１の後端側を閉塞する閉塞部材１５と、複数（本実施形態では、４個）の金属端子４１と、複数（本実施形態では、４本）のリード線３７と、を備えている。

検出素子５は、測定対象物（排気ガスなど）に向けられる先端側に、保護層５ａに覆われた検出部１９が形成され、後端側の外表面のうち表裏の位置関係となる第１板面２１および第２板面２３に、電極端子部（第１〜第４電極端子部）３１、３２、３４、３５が形成されている。

検出素子５は、先端側の検出部１９が排気管に固定される主体金具３の先端より突出すると共に、後端側の電極端子部３１、３２、３４、３５が主体金具３の後端より突出した状態で、主体金具３の内部に固定される。

電極端子部３１、３２、３４、３５には、それぞれ金属端子４１が接続されている。つまり、複数の金属端子４１は、絶縁セパレータ１２の内部にて、検出素子５と絶縁セパレータ１２との間に配置されることで、検出素子５の電極端子部３１、３２、３４、３５にそれぞれ電気的に接続される。金属端子４１は、先端側端子部材４３と、後端側端子部材４５と、を備えて構成されている。

複数の金属端子４１は、それぞれ、外部機器（図示省略）からガスセンサ１の内部に配設される複数のリード線３７（詳しくはリード線３７中の芯線３７ａ）に電気的に接続されている。

なお、金属端子４１の詳細な構成は、後述する。
金属端子４１およびリード線３７は、リード線３７が接続される外部機器と検出素子５（詳細には、電極端子部３１、３２、３４、３５）との間に流れる電流の電流経路を形成する。複数のリード線３７は、チューブ部材３８により束ねられている。なお、図１では、複数のうち２本のリード線３７のみを示している。

図２は、検出素子５の概略構造を表す斜視図である。なお、図２では、軸線方向における中間部分を省略して検出素子５を表している。
検出素子５は、図２に示す様に、軸線方向（図２における左右方向）に延びる板状の素子部５１と、同じく軸線方向に延びる板状のヒータ５３と、が積層された直方体形状であり、その軸線方向に垂直の断面は矩形状である。図２では、保護層５ａを点線で表している。

なお、ガスセンサ１に備えられる検出素子５は従来公知のものであるため、その内部構造等の詳細な説明は省略するが、その概略構成は以下のようである。
まず、素子部５１は、例えば、固体電解質基板の両側に多孔質電極を形成した酸素濃淡電池素子と、中空の基準ガス室を形成するためのスペーサと、を備えて構成されている。このうち、固体電解質基板は、例えば、イットリアを安定化剤として固溶させたジルコニアから形成され、多孔質電極は、例えば、Ｐｔを主体に形成される。また、基準ガス室を形成するスペーサは、アルミナを主体に構成されており、中空の基準ガス室の内側には、酸素濃淡電池素子の一方の多孔質電極が露出するように配置されている。スペーサは、基準ガス室が少なくとも素子部５１の先端側に位置するように形成されると共に、外部から基準ガス室に基準ガス（大気など）を導入するためのガス用経路を備えている。素子部５１のうち多孔質電極および基準ガス室が形成される部分が検出部１９に相当する。

一方、ヒータ５３は、アルミナを主体とする絶縁基板の間に、Ｐｔを主体とする発熱抵抗体パターンが挟み込まれて形成されている。そして、素子部５１とヒータ５３とは、セラミック層（例えば、ジルコニア系セラミックやアルミナ系セラミック）を介して互いに接合される。

また、検出素子５は、先端側のうち少なくとも測定対象物（本実施形態では排ガス）に晒される電極の表面上には、被毒防止用の多孔質のセラミックスで形成された保護層５ａ（図２では図示省略）が備えられる。なお、本実施形態の検出素子５は、図１に示すように、排ガスに晒される多孔質電極の表面を含む先端側全面が、保護層５ａで覆われるように構成されている。

このような検出素子５では、図２に示すように、第１板面２１の後端側（図２における右側）に２個の電極端子部３１、３２が形成され、第２板面２３の後端側に２個の電極端子部３４、３５が形成されている。電極端子部３１、３２は、素子部５１に形成されるものであり、酸素濃淡電池素子における一対の多孔質電極にそれぞれ電気的に接続されている。電極端子部３４、３５は、ヒータ５３に形成されるものであり、ヒータの厚さ方向に横切るビア導体（図示せず）を介して発熱抵抗体パターンの両端に各々接続されている。

図１に戻り、主体金具３は、その外表面に自身を排気管に固定するためのネジ部３ａを備えるとともに、その軸中心に貫通孔３ｂを有する筒状の部材である。なお、貫通孔３ｂには、径方向内側に突出する棚部３ｃが形成されている。主体金具３は、金属材料（例えば、ステンレスなど）で形成されている。

主体金具３の貫通孔３ｂの内部には、検出素子５の径方向周囲を取り囲む状態で配置された環状の絶縁性材料（例えばアルミナなど）を用いて形成されたホルダ６１（セラミックホルダ６１）と、同様な環状の粉末充填層６３（滑石リング６３）と、同様な環状の絶縁性材料（例えばアルミナなど）を用いて形成されたスリーブ６７（セラミックスリーブ６７）とが、この順に先端側から後端側にかけて積層されている。

セラミックスリーブ６７と主体金具３の後端部３ｄとの間には、加締パッキン６９が配置されている。なお、主体金具３の後端部３ｄは、加締パッキン６９を介してセラミックスリーブ６７を先端側に押し付けるように、加締められている。

主体金具３の外周のうちネジ部３ａの後端側には、環状のガスケット６４が配置されている。ガスケット６４は、ガスセンサ１とセンサ取付位置（排気管）との間の隙間からのガス抜けを抑制するものである。

素子プロテクタ９は、主体金具３の先端側の外周に、検出素子５の突出部分を覆うように溶接部９ｄによって取り付けられた筒状の部材である。素子プロテクタ９は、耐熱性材料（例えばＳＵＳ３１０など）を用いて形成されている。素子プロテクタ９は、外部プロテクタ９ａおよび内部プロテクタ９ｂを備える二重構造である。外部プロテクタ９ａおよび内部プロテクタ９ｂは、それぞれ、側壁または先端において、ガスの通過が可能な複数の孔部９ｃが形成されている。

絶縁セパレータ１２は、先端側セパレータ１３と、後端側セパレータ１４と、に分割可能に構成されている。
先端側セパレータ１３は、絶縁性材料（例えばアルミナなど）を用いて形成された筒状の部材であり、外筒１１の内部に配置された筒状の保持金具７３によって、外筒１１の内部に保持されている。先端側セパレータ１３の内部には、軸線方向に貫通する端子配置孔１３ｂが形成されている。端子配置孔１３ｂには、検出素子５の後端部（電極端子部３１、３２、３４、３５）が収容されるとともに、電極端子部３１、３２、３４、３５に電気的に接続される複数の金属端子４１の先端部（詳細には、先端側端子部材４３）が収容されている。先端側セパレータ１３は、その外表面に外向きに突出する環状の鍔部１３ｃが設けられている。先端側セパレータ１３は、鍔部１３ｃが保持金具７３に当接することで、外筒１１の内部における軸線方向の設置位置を規定できる。

後端側セパレータ１４は、絶縁性材料（例えばアルミナなど）を用いて形成された筒状の部材であり、外筒１１の内部のうち閉塞部材１５の先端側に配置されている。後端側セパレータ１４の内部には、軸線方向に貫通する端子配置孔１４ｂが複数箇所に形成されている。後端側セパレータ１４は、複数の端子配置孔１４ｂのそれぞれに金属端子４１の後端部（後端側端子部材４５）を収容している。

なお、絶縁セパレータ１２（先端側セパレータ１３および後端側セパレータ１４）の詳細な構成は、後述する。
閉塞部材１５は、可撓性材料（例えばフッ素樹脂）を用いて形成されたグロメットである。閉塞部材１５は、外筒１１の後端側開口部に配置されて、外筒１１が外側から内側向きに加締められることで、外筒１１に固定されている。閉塞部材１５は、複数のリード線３７を挿通するための複数の貫通孔（図示省略）を備えている。

複数のリード線３７は、それぞれ異なる金属端子４１の後端側に（加締めによって）接続されるとともに、閉塞部材１５を貫いて形成された貫通孔に貫挿されて、外部機器に向けて延設されている。

［１−２．金属端子］
次に、金属端子４１について説明する。
上述したように、金属端子４１は、先端側端子部材４３と、後端側端子部材４５と、を備えて構成されている。つまり、金属端子４１は、単一部材で形成される構成ではなく、先端側端子部材４３および後端側端子部材４５を備える構成である。

図３は、先端側端子部材４３および後端側端子部材４５を備える金属端子４１の構造を表す説明図である。
先端側端子部材４３は、高温に繰り返し晒されても弾性（バネ弾性）を保持可能な金属材料で構成されており、例えば、Ｎｉを主体とする合金材料（ＮＣＦ７１８など）を用いて構成されている。先端側端子部材４３は、長尺薄板状の金属材料を折曲加工して形成されており、本体部４３ａと、メス型連結部４３ｂと、延設部４３ｃと、折曲部４３ｄと、素子接触部４３ｅと、を備える。

本体部４３ａは、軸線方向に延びる長尺板状に形成されている。
メス型連結部４３ｂは、本体部４３ａの後端側において、筒型形状に形成されると共に、軸線方向に垂直な断面形状が円形に形成されている。メス型連結部４３ｂは、切欠部４３ｆを備えており、弾性変形により筒型形状の内径寸法が変更可能に構成されている。このため、メス型連結部４３ｂの断面形状は、厳密には、切れ目を有する円形である。また、メス型連結部４３ｂは、後端側に拡径部４３ｇを備えている。拡径部４３ｇは、後端側に向かうに従い拡径する形状に形成されている。

延設部４３ｃは、本体部４３ａの側方部分から延設されており、その延設方向は本体部４３ａの板面に垂直な方向である。延設部４３ｃは、本体部４３ａの２カ所から延設されている。延設部４３ｃを備えることで、本体部４３ａの強度を向上できる。

折曲部４３ｄは、本体部４３ａの先端側において、本体部４３ａの板面に垂直な方向に折り曲げられて形成されており、本体部４３ａと素子接触部４３ｅとを繋ぐ連結部分である。

素子接触部４３ｅは、折曲部４３ｄを介して本体部４３ａに連結されており、折曲部４３ｄの弾性変形により、本体部４３ａとの隙間寸法が変更可能に形成されている。
このように構成された先端側端子部材４３は、素子接触部４３ｅが検出素子５（詳細には、電極端子部３１、３２、３４、３５）と接触するにあたり、折曲部４３ｄの弾性変形により素子接触部４３ｅと検出素子５との接触状態を維持できる。

次に、後端側端子部材４５は、先端側端子部材４３の材料よりも「０．２％耐力」が小さい金属材料で構成されており、例えば、ステンレス合金（ＳＵＳ３０４）を用いて構成されている。後端側端子部材４５は、長尺薄板状の金属材料を折曲加工して形成されており、信号線接続部４５ａと、オス型連結部４５ｂと、を備える。なお、「０．２％耐力」は、ＪＩＳＺ２２４１に従い求められる。

信号線接続部４５ａは、曲げ加工により変形することで、リード線３７（図１参照）の芯線３７ａを包囲可能な筒型形状となるように構成されている。信号線接続部４５ａは、リード線３７の芯線３７ａを包囲した状態で径方向内向きに加締め加工されることで、リード線３７の芯線３７ａと接続されるとともに電気的に接続される。

オス型連結部４５ｂは、信号線接続部４５ａの先端側において、筒型形状に形成されると共に、軸線方向に垂直な断面形状が円形に形成されている。オス型連結部４５ｂの外径寸法は、メス型連結部４３ｂの内部に配置可能な寸法に設定されている。また、オス型連結部４５ｂは、先端側に縮径部４５ｃを備えている。縮径部４５ｃは、先端側に向かうに従い縮径する形状に形成されている。

このように構成された後端側端子部材４５は、信号線接続部４５ａがリード線３７の芯線３７ａに電気的に接続されることで、リード線３７を介して外部機器と電気的に接続される。

金属端子４１は、図３の右側領域に示すように、先端側端子部材４３および後端側端子部材４５が連結されて構成されている。詳細には、オス型連結部４５ｂおよびメス型連結部４３ｂが互いに連結されることで、先端側端子部材４３および後端側端子部材４５を備える金属端子４１が形成される。

また、金属端子４１は、オス型連結部４５ｂおよびメス型連結部４３ｂを接合する溶接部４１ａを備えている。
溶接部４１ａがない場合は、オス型連結部４５ｂおよびメス型連結部４３ｂとの連結は分割可能になるが、金属端子４１が溶接部４１ａを備えることで、先端側端子部材４３と後端側端子部材４５とが物理的に離れることを抑制でき、先端側端子部材４３と後端側端子部材４５との電気的接続状態をより良好に維持できる。

このような構成の金属端子４１は、先端側端子部材４３の素子接触部４３ｅが検出素子５（詳細には、電極端子部３１、３２、３４、３５）と電気的に接続されるとともに、後端側端子部材４５の信号線接続部４５ａがリード線３７を介して外部機器と電気的に接続されるように構成されている。

先端側端子部材４３は、Ｎｉを主体とする合金材料で形成されており、後端側端子部材４５は、ステンレス合金で形成されている。Ｎｉを主体とする合金材料は、ステンレス合金に比べて、耐熱性に優れるとともに０．２％耐力が大きい特性を有する。つまり、先端側端子部材４３は、後端側端子部材４５に比べて、耐熱性に優れるとともに弾性変形領域が大きい材料で形成されている。

［１−３．絶縁セパレータ］
次に、絶縁セパレータ１２について説明する。
上述したように、絶縁セパレータ１２は、先端側セパレータ１３と、後端側セパレータ１４と、に分割可能に構成されている。

図４は、後端側の斜め上方から見たときの先端側セパレータ１３の斜視図であり、図５は、後端側から見たときの先端側セパレータ１３の外観図である。図６は、先端側の斜め下方から見たときの後端側セパレータ１４の斜視図であり、図７は、先端側から見たときの後端側セパレータ１４の外観図である。なお、図１におけるガスセンサ１の断面図のうち絶縁セパレータ１２の配置領域については、図５に示すＡ−Ａ折れ線における断面を表している。

まず、先端側セパレータ１３について説明する。
先端側セパレータ１３は、上述のとおり、絶縁性材料（例えばアルミナなど）を用いて形成された筒状の部材である。図４および図５に示すように、先端側セパレータ１３は、筒状のセパレータ本体部１３ａと、鍔部１３ｃと、を備えて構成されている。

セパレータ本体部１３ａの内部には、軸線方向に貫通する端子配置孔１３ｂが形成されている。端子配置孔１３ｂの内壁面には、内方に突設されかつ上下方向に延びる仕切部１３ｄが２箇所に設けられている。１つの仕切部１３ｄは、２つの端子配置領域１３ｅの間に形成されており、隣接する２つの端子配置領域１３ｅに配置された２つの金属端子４１（詳細には、先端側端子部材４３）どうしが接触（電気的に短絡）するのを抑制している。２つの仕切部１３ｄは、端子配置孔１３ｂの内壁面において、互いに対向する位置に形成されている。

つまり、先端側セパレータ１３は、端子配置孔１３ｂの内部に４つの端子配置領域１３ｅが備えられており、４個の金属端子４１（先端側端子部材４３）を互いに電気的に絶縁された状態で配置できるように構成されている。

また、端子配置孔１３ｂは、４つの端子配置領域１３ｅのそれぞれに金属端子４１（先端側端子部材４３）が配置された状態で、２つの仕切部１３ｄの間の領域に検出素子５の後端部を収容可能な大きさに形成されている。

つまり、先端側セパレータ１３は、端子配置孔１３ｂの内部に４つの金属端子４１（先端側端子部材４３）と検出素子５の後端部とを収容するとともに、４つの金属端子４１（先端側端子部材４３）をそれぞれ検出素子５の電極端子部３１、３２、３４、３５に電気的に接続している。

鍔部１３ｃは、セパレータ本体部１３ａの外表面において外向きに突出するとともに、セパレータ本体部１３ａの外表面に沿って環状に形成されている。
また、先端側セパレータ１３は、セパレータ本体部１３ａの後端部において、２つの凹部１３ｆを備えている。

次に、後端側セパレータ１４について説明する。
後端側セパレータ１４は、上述のとおり、絶縁性材料（例えばアルミナなど）を用いて形成された筒状の部材である。図６および図７に示すように、後端側セパレータ１４は、筒状のセパレータ本体部１４ａと、突出部１４ｃと、を備えて構成されている。

セパレータ本体部１４ａの内部には、軸線方向に貫通する複数（本実施形態では、４個）の端子配置孔１４ｂが形成されている。複数の端子配置孔１４ｂは、それぞれ、軸線方向に垂直な断面形状が円形に形成されるとともに、金属端子４１の後端部（後端側端子部材４５）を収容可能な大きさに形成されている。後端側セパレータ１４は、１つの端子配置孔１４ｂに１つの金属端子４１を配置する構成を採ることで、複数の金属端子４１（詳細には、後端側端子部材４５）どうしが接触（電気的に短絡）するのを抑制している。

また、セパレータ本体部１４ａの内部には、軸線方向に貫通する通気用貫通孔１４ｄが形成されている。後端側セパレータ１４は、通気用貫通孔１４ｄを備えることで、先端側セパレータ１３と後端側セパレータ１４との間に存在する湿気などを通気用貫通孔１４ｄを介して外部に放出できる。なお、閉塞部材１５は、通気用貫通孔１４ｄに連通するとともに外部に通じる通気孔（図１では、図示省略）を備えている。

突出部１４ｃは、セパレータ本体部１４ａの先端側から先端方向に突出するように形成されている。突出部１４ｃは、セパレータ本体部１４ａの先端側の２カ所に形成されている。セパレータ本体部１４ａのうち２つの突出部１４ｃのそれぞれの形成位置は、先端側セパレータ１３（セパレータ本体部１３ａ）における２つの凹部１３ｆの形成位置に応じて規定される。

図８は、金属端子４１が内部に配置されると共に、先端側セパレータ１３および後端側セパレータ１４が組み合わされた状態の絶縁セパレータ１２の外観を表す説明図である。
絶縁セパレータ１２は、先端側セパレータ１３の２つの凹部１３ｆに後端側セパレータ１４の２つの突出部１４ｃが係合するように、先端側セパレータ１３と後端側セパレータ１４とが組み合わされて構成されている。

絶縁セパレータ１２の組立手順は、例えば、まず、先端側セパレータ１３の端子配置孔１３ｂに検出素子５の後端部および４個の先端側端子部材４３を配置する。他方、後端側セパレータ１４の４つの端子配置孔１４ｂのそれぞれにリード線３７を挿通した上で、リード線３７の芯線３７ａを後端側端子部材４５の信号線接続部４５ａに対して、加締め加工により接続（固定）する。この後、先端側セパレータ１３の端子配置孔１３ｂに配置された４個の先端側端子部材４３に対して４個の後端側端子部材４５を連結した上で、後端側セパレータ１４をリード線３７に沿って後端側端子部材４５に近づけるように移動させて、４個の後端側端子部材４５をそれぞれ端子配置孔１４ｂに収容（配置）する。このとき、先端側セパレータ１３の２つの凹部１３ｆに後端側セパレータ１４の２つの突出部１４ｃを係合させる。

このような手順で、先端側セパレータ１３と後端側セパレータ１４とを組み合わせることで、絶縁セパレータ１２が完成する。
絶縁セパレータ１２は、先端側セパレータ１３と後端側セパレータ１４との間に、突出部１４ｃによって形成される隙間空間としての通気経路１２ａを備えている。

通気経路１２ａは、図９の説明図に示すように、絶縁セパレータ１２の側面から内部の金属端子４１に至る側面空間領域１２ａ１を有すると共に、複数の金属端子４１の全てに通じる内部空間領域１２ａ２を有している。

なお、絶縁セパレータ１２が完成した後、絶縁セパレータ１２の内部に配置された金属端子４１（先端側端子部材４３、後端側端子部材４５）のうち通気経路１２ａを介して外部に露出する部分に対して、溶接作業を行うことにより溶接部４１ａを形成する。溶接作業は、４個の金属端子４１（４個の先端側端子部材４３、４個の後端側端子部材４５）の全てに対して実施する。

［１−４．効果］
以上説明したように、本実施形態のガスセンサ１においては、絶縁セパレータ１２は、端子配置孔１３ｂを有する先端側セパレータ１３と、４個の端子配置孔１４ｂを有する後端側セパレータ１４と、に分割可能に構成されている。

先端側セパレータ１３の端子配置孔１３ｂは、検出素子５の後端部および４個の先端側端子部材４３を配置するために備えられている。後端側セパレータ１４における１つの端子配置孔１４ｂは、１つの後端側端子部材４５を配置するために備えられている。後端側セパレータ１４は、４個の端子配置孔１４ｂを備えることで、４個の後端側端子部材４５を配置することができる。

絶縁セパレータ１２は、先端側端子部材４３および後端側端子部材４５が連結され、かつ先端側セパレータ１３および後端側セパレータ１４が組み合わされた状態において、先端側セパレータ１３と後端側セパレータ１４との間に、通気経路１２ａが形成される。通気経路１２ａは、側面空間領域１２ａ１および内部空間領域１２ａ２を有している。通気経路１２ａの側面空間領域１２ａ１は、先端側セパレータ１３の側面または後端側セパレータ１４の側面から複数の金属端子４１に至る空間である。

このように、絶縁セパレータ１２が通気経路１２ａ（詳細には、側面空間領域１２ａ１）を備えることで、先端側セパレータ１３の先端側から端子配置孔１３ｂを通じて絶縁セパレータ１２の内部に侵入した水分などを、通気経路１２ａ（詳細には、側面空間領域１２ａ１）を介して絶縁セパレータ１２の外部に排出できる。これにより、水分の侵入による金属端子４１の腐食を低減でき、金属端子４１を介したセンサ信号の送受信、電流通電、電圧印加を適切に実現できる。

よって、このガスセンサ１は、通気経路１２ａを備える絶縁セパレータ１２を備えることで、水分の影響による金属端子４１の腐食を抑制できる。
次に、ガスセンサ１においては、後端側セパレータ１４は、端子配置孔１４ｂを複数備えている。複数の端子配置孔１４ｂは、それぞれ、後端側端子部材４５を１個配置するように構成されるとともに、後端側端子部材４５の挿通方向に垂直な断面形状が後端側端子部材４５の断面形状と同一形状に形成されている。

このような形状の端子配置孔１４ｂであれば、後端側端子部材４５を端子配置孔１４ｂに挿入する時に、端子配置孔１４ｂに対する後端側端子部材４５の相対位置（換言すれば、挿入方向を中心軸とする回転方向の相対位置）を断面形状に基づいて特定することができる。これにより、端子配置孔１４ｂに対する後端側端子部材４５の相対位置を容易に決定することができ、端子配置孔１４ｂへの後端側端子部材４５の挿入作業が容易となる。

とりわけ、端子配置孔１４ｂおよび後端側端子部材４５はいずれも断面形状が円形であるため、端子配置孔１４ｂに対する後端側端子部材４５の挿入方向を中心軸とする回転方向の相対位置が変化しても、常に挿入作業に適した相対位置を維持することができる。これにより、端子配置孔１４ｂに対する後端側端子部材４５の相対的な位置関係（回転方向の相対位置）を厳密に設定することなく、容易に挿入作業を実行できるため、挿入作業の煩雑さを軽減できる。

次に、ガスセンサ１においては、絶縁セパレータ１２は、自身の内部に、複数の金属端子４１のうち少なくとも２つに通じる空間としての内部空間領域１２ａ２を有する通気経路１２ａを備えている。

このように絶縁セパレータ１２が、通気経路１２ａにおいて、側面から金属端子４１に通じる側面空間領域１２ａ１に加えて、内部空間領域１２ａ２を備えることで、絶縁セパレータ１２の内部における通気状態がより良好となり、水分を排出しやすくなる。

よって、このような側面空間領域１２ａ１および内部空間領域１２ａ２を有する絶縁セパレータ１２を備えるガスセンサ１は、より一層、水分の影響による金属端子４１の腐食を抑制できる。

とりわけ、内部空間領域１２ａ２は、複数の金属端子４１の全てに通じる空間として形成されている。内部空間領域１２ａ２をこのように構成することで、絶縁セパレータ１２の内部における通気状態がより良好となり、金属端子４１の周囲に水分が滞留することを抑制できる。

次に、ガスセンサ１においては、金属端子４１は、先端側端子部材４３と後端側端子部材４５とを接合する溶接部４１ａを備えている。
金属端子４１が溶接部４１ａを備えることで、先端側端子部材４３と後端側端子部材４５とが物理的に離れることを抑制でき、先端側端子部材４３と後端側端子部材４５との電気的接続状態をより良好に維持できる。

次に、ガスセンサ１においては、後端側セパレータ１４は、先端側から後端側にかけて貫通した通気用貫通孔１４ｄを備えている。
このように、後端側セパレータ１４が通気用貫通孔１４ｄを備えることで、絶縁セパレータ１２の内部に存在する水分を通気用貫通孔１４ｄを通じて外部に排出できるため、通気性がさらに向上する。

次に、金属端子４１は、素子接触部４３ｅを有する先端側端子部材４３と、信号線接続部４５ａを有する後端側端子部材４５と、を備えて構成されている。先端側端子部材４３は、メス型連結部４３ｂを備えている。後端側端子部材４５は、メス型連結部４３ｂと連結するオス型連結部４５ｂを備えている。先端側端子部材４３および後端側端子部材４５は、オス型連結部４５ｂとメス型連結部４３ｂとが連結された状態で、検出素子５の電極端子部３１、３２、３４、３５とリード線３７とを電気的に接続するように構成されている。

このような構成の金属端子４１は、先端側端子部材４３と後端側端子部材４５とを連結する前段階においては、素子接触部４３ｅ（先端側端子部材４３）を電極端子部３１、３２、３４、３５に接触させる作業と、信号線接続部４５ａ（後端側端子部材４５）をリード線３７と接続する作業とを、個別に実行できるため、検出素子５とリード線３７とが離れた状態でも作業が可能となる。そして、電極端子部３１、３２、３４、３５に接触した状態の先端側端子部材４３と、リード線３７と接続された状態の後端側端子部材４５とを連結することで、電極端子部３１、３２、３４、３５とリード線３７とを電気的に接続できる。

このように、先端側端子部材４３と後端側端子部材４５とを有する金属端子４１を用いることで、電極端子部３１、３２、３４、３５とリード線３７とを電気的に接続する作業の煩雑さを軽減できる。

［１−５．文言の対応関係］
ここで、本実施形態における文言の対応関係について説明する。
ガスセンサ１がガスセンサの一例に相当し、検出素子５がセンサ素子の一例に相当し、金属端子４１が金属端子の一例に相当し、リード線３７が信号線の一例に相当し、絶縁セパレータ１２が端子絶縁部材の一例に相当する。

先端側端子部材４３が先端側端子部材の一例に相当し、後端側端子部材４５が後端側端子部材の一例に相当し、メス型連結部４３ｂがメス型連結部の一例に相当し、オス型連結部４５ｂがオス型連結部の一例に相当し、素子接触部４３ｅが素子接触部の一例に相当し、信号線接続部４５ａが信号線接続部の一例に相当し、溶接部４１ａが溶接部の一例に相当する。

先端側セパレータ１３が先端側絶縁部材の一例に相当し、端子配置孔１３ｂが端子配置孔の一例に相当する。後端側セパレータ１４が後端側絶縁部材の一例に相当し、端子配置孔１４ｂが端子配置孔の一例に相当する。通気経路１２ａの側面空間領域１２ａ１が側面通気経路の一例に相当し、通気経路１２ａの内部空間領域１２ａ２が端子間通気経路の一例に相当し、通気用貫通孔１４ｄが通気用貫通孔の一例に相当する。

［２．第２実施形態］
［２−１．全体構成］
第２実施形態として、第２金属端子１４１および第２絶縁セパレータ１１２を備えるガスセンサについて説明する。

第２金属端子１４１は、メス型連結部およびオス型連結部のそれぞれの断面形状が、第１実施形態の金属端子４１とは異なる形状である。第２絶縁セパレータ１１２は、後端側絶縁部材の端子配置孔の断面形状が、第１実施形態の絶縁セパレータ１２（詳細には、後端側セパレータ１４の通気用貫通孔１４ｄ）とは異なる形状である。

第２実施形態は、第１実施形態と比べて、金属端子および絶縁セパレータの構成が異なるため、金属端子および絶縁セパレータを中心に説明する。なお、第２実施形態に関して第１実施形態と同様な内容については、同符号を用いて説明するか、もしくは説明を省略する。

［２−２．第２金属端子］
まず、第２金属端子１４１について説明する。
図１０は、第２金属端子１４１の構造を表す説明図である。

第２金属端子１４１は、第２先端側端子部材１４３と、第２後端側端子部材１４５と、を備えて構成されている。つまり、第２金属端子１４１は、単一部材で形成される構成ではなく、第２先端側端子部材１４３および第２後端側端子部材１４５に分割可能な構成である。

第２先端側端子部材１４３は、高温に繰り返し晒されても弾性（バネ弾性）を保持可能な金属材料で構成されており、例えば、Ｎｉを主体とする合金材料（ＮＣＦ７１８など）を用いて構成されている。第２先端側端子部材１４３は、長尺薄板状の金属材料を折曲加工して形成されており、本体部１４３ａと、メス型連結部１４３ｂと、延設部１４３ｃと、折曲部１４３ｄと、素子接触部１４３ｅと、を備える。

第２先端側端子部材１４３における本体部１４３ａ、延設部１４３ｃ、折曲部１４３ｄ、素子接触部１４３ｅは、それぞれ、第１実施形態の先端側端子部材４３における本体部４３ａ、延設部４３ｃ、折曲部４３ｄ、素子接触部４３ｅと同様の構成であることから、説明を省略する。

メス型連結部１４３ｂは、本体部１４３ａの後端側において、筒型形状に形成されると共に、軸線方向に垂直な断面形状が正多角形（詳細には、正方形）に形成されている。メス型連結部１４３ｂは、切欠部１４３ｆを備えており、弾性変形により筒型形状の内径寸法が変更可能に構成されている。このため、メス型連結部１４３ｂの断面形状は、厳密には、切れ目を有する正多角形である。

このように構成された第２先端側端子部材１４３は、素子接触部１４３ｅが検出素子５（詳細には、電極端子部３１、３２、３４、３５）と接触するにあたり、折曲部１４３ｄの弾性変形により素子接触部１４３ｅと検出素子５との接触状態を維持できる。

次に、第２後端側端子部材１４５は、第２先端側端子部材１４３の材料よりも「０．２％耐力」が小さい金属材料で構成されており、例えば、ステンレス合金（ＳＵＳ３０４）を用いて構成されている。第２後端側端子部材１４５は、長尺薄板状の金属材料を折曲加工して形成されており、信号線接続部１４５ａと、オス型連結部１４５ｂと、を備える。

第２後端側端子部材１４５における信号線接続部１４５ａは、第１実施形態の後端側端子部材４５における信号線接続部４５ａと同様の構成であることから、説明を省略する。
オス型連結部１４５ｂは、信号線接続部１４５ａの先端側において、筒型形状に形成されると共に、軸線方向に垂直な断面形状が正多角形（詳細には、正方形）に形成されている。オス型連結部１４５ｂの外径寸法は、メス型連結部１４３ｂの内部に配置可能な寸法に設定されている。また、オス型連結部１４５ｂは、先端側に縮径部１４５ｃを備えている。縮径部１４５ｃは、先端側に向かうに従い縮径する形状に形成されている。

このように構成された第２後端側端子部材１４５は、信号線接続部１４５ａがリード線３７の芯線３７ａに電気的に接続されることで、リード線３７を介して外部機器と電気的に接続される。

第２金属端子１４１は、図１０の右側領域に示すように、第２先端側端子部材１４３および第２後端側端子部材１４５が連結されて構成されている。詳細には、オス型連結部１４５ｂおよびメス型連結部１４３ｂが互いに連結されることで、第２先端側端子部材１４３および第２後端側端子部材１４５を備える第２金属端子１４１が形成される。

このような構成の第２金属端子１４１は、第２先端側端子部材１４３の素子接触部１４３ｅが検出素子５（詳細には、電極端子部３１、３２、３４、３５）と電気的に接続されるとともに、第２後端側端子部材１４５の信号線接続部１４５ａがリード線３７を介して外部機器と電気的に接続されるように構成されている。

第２先端側端子部材１４３は、Ｎｉを主体とする合金材料で形成されており、第２後端側端子部材１４５は、ステンレス合金で形成されている。Ｎｉを主体とする合金材料は、ステンレス合金に比べて、耐熱性に優れるとともに「０．２％耐力」が大きい特性を有する。つまり、第２先端側端子部材１４３は、第２後端側端子部材１４５に比べて、耐熱性に優れるとともに弾性変形領域が大きい材料で形成されている。

また、第２金属端子１４１は、オス型連結部１４５ｂおよびメス型連結部１４３ｂを接合する溶接部１４１ａを備えている。第２金属端子１４１が溶接部１４１ａを備えることで、第２先端側端子部材１４３と第２後端側端子部材１４５とが物理的に離れることを抑制でき、第２先端側端子部材１４３と第２後端側端子部材１４５との電気的接続状態をより良好に維持できる。

［２−３．第２絶縁セパレータ］
次に、第２実施形態のガスセンサに備えられる第２絶縁セパレータ１１２について説明する。

第２絶縁セパレータ１１２は、先端側セパレータ１３と、第２後端側セパレータ１１４と、に分割可能に構成されている。
つまり、第２絶縁セパレータ１１２は、第１実施形態の絶縁セパレータ１２と比べて、先端側セパレータ１３は同じものを備えているが、後端側セパレータ１４に代えて第２後端側セパレータ１１４を備えている。

第２後端側セパレータ１１４は、後端側セパレータ１４と比べて、外観は同様であることから、第２絶縁セパレータ１１２の外観は、第１実施形態の絶縁セパレータ１２の外観（図８参照）と同様である。

第２後端側セパレータ１１４は、絶縁性材料（例えばアルミナなど）を用いて形成された筒状の部材である。
図１１は、先端側から見たときの第２後端側セパレータ１１４の外観図である。

図１１に示すように、第２後端側セパレータ１１４は、筒状のセパレータ本体部１１４ａと、突出部１１４ｃと、を備えて構成されている。
セパレータ本体部１１４ａの内部には、軸線方向に貫通する複数（本実施形態では、４個）の端子配置孔１１４ｂが形成されている。複数の端子配置孔１１４ｂは、それぞれ、軸線方向に垂直な断面形状が正多角形（詳細には、正方形）に形成されるとともに、第２金属端子１４１の後端部（第２後端側端子部材１４５）を収容可能な大きさに形成されている。第２後端側セパレータ１１４は、１つの端子配置孔１１４ｂに１つの第２金属端子１４１を配置する構成を採ることで、複数の第２金属端子１４１（詳細には、第２先端側端子部材１４３）どうしが接触（電気的に短絡）するのを抑制している。

また、セパレータ本体部１１４ａの内部には、軸線方向に貫通する通気用貫通孔１１４ｄが形成されている。第２後端側セパレータ１１４は、通気用貫通孔１１４ｄを備えることで、先端側セパレータ１３と第２後端側セパレータ１１４との間に存在する湿気などを通気用貫通孔１１４ｄを介して外部に放出できる。なお、閉塞部材１５は、通気用貫通孔１１４ｄに連通するとともに外部に通じる通気孔（図１では、図示省略）を備えている。

突出部１１４ｃは、セパレータ本体部１１４ａの先端側から先端方向に突出するように形成されている。突出部１１４ｃは、セパレータ本体部１１４ａの先端側の２カ所に形成されている。

つまり、第２後端側セパレータ１１４は、後端側セパレータ１４と比べて、外観は同様であるが、端子配置孔１１４ｂの断面形状が異なる。なお、第２絶縁セパレータ１１２は、先端側セパレータ１３と第２後端側セパレータ１１４との間に、突出部１１４ｃによって形成される隙間空間としての通気経路１１２ａを備えている。

また、通気経路１１２ａは、図１２の説明図に示すように、第２絶縁セパレータ１１２の側面から内部の第２金属端子１４１（端子配置孔１１４ｂ）に至る側面空間領域１１２ａ１を有すると共に、複数の第２金属端子１４１（端子配置孔１１４ｂ）の全てに通じる内部空間領域１１２ａ２を有している。

なお、第２絶縁セパレータ１１２が完成した後、第２絶縁セパレータ１１２の内部に配置された第２金属端子１４１（第２先端側端子部材１４３、第２後端側端子部材１４５）のうち通気経路１１２ａを介して外部に露出する部分に対して、溶接作業を行うことにより溶接部１４１ａを形成する。溶接作業は、４個の第２金属端子１４１（４個の第２先端側端子部材１４３、４個の第２後端側端子部材１４５）の全てに対して実施する。

［２−４．効果］
以上説明したように、第２実施形態のガスセンサにおいては、第２絶縁セパレータ１１２は、端子配置孔１３ｂを有する先端側セパレータ１３と、４個の端子配置孔１１４ｂを有する第２後端側セパレータ１１４と、に分割可能に構成されている。

第２絶縁セパレータ１１２は、先端側セパレータ１３と第２後端側セパレータ１１４との間に、通気経路１１２ａが形成される。通気経路１１２ａは、側面空間領域１１２ａ１および内部空間領域１１２ａ２を有している。通気経路１１２ａの側面空間領域１１２ａ１は、先端側セパレータ１３の側面または第２後端側セパレータ１１４の側面から複数の金属端子４１に至る空間である。

このように、第２絶縁セパレータ１１２が通気経路１１２ａ（詳細には、側面空間領域１１２ａ１）を備えることで、先端側セパレータ１３の先端側から端子配置孔１３ｂを通じて第２絶縁セパレータ１１２の内部に侵入した水分などを、通気経路１１２ａ（詳細には、側面空間領域１１２ａ１）を介して第２絶縁セパレータ１１２の外部に排出できる。これにより、水分の侵入による第２金属端子１４１の腐食を低減でき、第２金属端子１４１を介したセンサ信号の送受信、電流通電、電圧印加を適切に実現できる。

よって、このガスセンサは、通気経路１１２ａを備える第２絶縁セパレータ１１２を備えることで、水分の影響による第２金属端子１４１の腐食を抑制できる。
次に、第２後端側セパレータ１１４は、端子配置孔１１４ｂを複数備えている。複数の端子配置孔１１４ｂは、それぞれ、第２後端側端子部材１４５を１個配置するように構成されるとともに、第２後端側端子部材１４５の挿通方向に垂直な断面形状が第２後端側端子部材１４５の断面形状と同一形状に形成されている。

このような形状の端子配置孔１１４ｂであれば、第２後端側端子部材１４５を端子配置孔１１４ｂに挿入する時に、端子配置孔１１４ｂに対する第２後端側端子部材１４５の相対位置（換言すれば、挿入方向を中心軸とする回転方向の相対位置）を断面形状に基づいて特定することができる。これにより、端子配置孔１１４ｂに対する第２後端側端子部材１４５の相対位置を容易に決定することができ、端子配置孔１１４ｂへの第２後端側端子部材１４５の挿入作業が容易となる。

［２−５．文言の対応関係］
ここで、本実施形態における文言の対応関係について説明する。
第２絶縁セパレータ１１２が端子絶縁部材の一例に相当する。先端側セパレータ１３が先端側絶縁部材の一例に相当し、端子配置孔１３ｂが端子配置孔の一例に相当する。第２後端側セパレータ１１４が後端側絶縁部材の一例に相当し、端子配置孔１１４ｂが端子配置孔の一例に相当する。通気経路１１２ａの側面空間領域１１２ａ１が側面通気経路の一例に相当し、通気経路１１２ａの内部空間領域１１２ａ２が端子間通気経路の一例に相当し、通気用貫通孔１１４ｄが通気用貫通孔の一例に相当する。

第２金属端子１４１が金属端子の一例に相当し、第２先端側端子部材１４３が先端側端子部材の一例に相当し、第２後端側端子部材１４５が後端側端子部材の一例に相当し、メス型連結部１４３ｂがメス型連結部の一例に相当し、オス型連結部１４５ｂがオス型連結部の一例に相当し、素子接触部１４３ｅが素子接触部の一例に相当し、信号線接続部１４５ａが信号線接続部の一例に相当する。

［３．他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。

例えば、上記実施形態では、端子絶縁部材（絶縁セパレータ）として、４個の金属端子を内部に配置する構成の端子絶縁部材について説明したが、内部に配置可能な金属端子の個数は４個に限られることはなく、センサ素子の電極端子部の個数に応じた個数（２個、３個、５個、６個など）の金属端子を内部に配置する構成を採ることができる。例えば、第３絶縁セパレータ２１２は、６個の金属端子４１を内部に配置する構成である。第３絶縁セパレータ２１２は、図１３に示すような６つの端子配置領域２１３ｅを有する第３先端側セパレータ２１３と、図１４に示すような６個の端子配置孔２１４ｂを有する第３後端側セパレータ２１４と、に分割可能に構成されている。

第３先端側セパレータ２１３は、上述の先端側セパレータ１３と比べて、仕切部２１３ｄの個数が異なっており、端子配置孔２１３ｂに６個の端子配置領域２１３ｅが形成されている。なお、第３先端側セパレータ２１３は、筒状のセパレータ本体部２１３ａと、鍔部２１３ｃと、を備えて構成されている。第３先端側セパレータ２１３は、セパレータ本体部２１３ａの後端部において、２つの凹部２１３ｆを備えている。

第３後端側セパレータ２１４は、筒状のセパレータ本体部２１４ａと、突出部２１４ｃと、を備えて構成されている。セパレータ本体部２１４ａの内部には、軸線方向に貫通する通気用貫通孔２１４ｄが形成されている。突出部２１４ｃは、セパレータ本体部２１４ａの先端側から先端方向に突出するように、セパレータ本体部２１４ａの先端側の２カ所に形成されている。

第３絶縁セパレータ２１２は、第３先端側セパレータ２１３と第３後端側セパレータ２１４との間に、突出部２１４ｃによって形成される隙間空間としての通気経路２１２ａを備えている。

このような構成の第３絶縁セパレータ２１２は、上述の絶縁セパレータ１２と同様に、通気経路２１２ａを備えることで、第３先端側セパレータ２１３の先端側から端子配置孔２１３ｂを通じて第３絶縁セパレータ２１２の内部に侵入した水分などを、通気経路２１２ａを介して第３絶縁セパレータ２１２の外部に排出できる。これにより、水分の侵入による金属端子４１の腐食を低減でき、金属端子４１を介したセンサ信号の送受信、電流通電、電圧印加を適切に実現できる。

次に、上記実施形態では、端子絶縁部材（絶縁セパレータ）として、側面空間領域１２ａ１および内部空間領域１２ａ２を有する通気経路１２ａを備える端子絶縁部材について説明したが、端子絶縁部材はこのような構成に限られるものではない。例えば、図１５に示すように、側面空間領域３１２ａ１のみを有する通気経路３１２ａを備える第４絶縁セパレータ３１２であってもよい。第４絶縁セパレータ３１２は、先端側セパレータ１３と、第４後端側セパレータ３１４と、に分割可能に構成されている。

なお、先端側セパレータ１３は、第１実施形態の先端側セパレータ１３と同様の構成であるため、説明を省略する。
第４後端側セパレータ３１４は、筒状のセパレータ本体部３１４ａと、突出部３１４ｃと、中央仕切部３１４ｅと、を備えて構成されている。セパレータ本体部３１４ａは、４個の端子配置孔３１４ｂを備えている。突出部３１４ｃは、セパレータ本体部３１４ａの先端側から先端方向に突出するように、セパレータ本体部３１４ａの先端側の２カ所に形成されている。中央仕切部３１４ｅは、セパレータ本体部３１４ａの先端側から先端方向に突出するとともに、セパレータ本体部３１４ａの先端側領域を４個の通気経路３１２ａに区切るように形成されている。このとき、１個の通気経路３１２ａに対して１個の端子配置孔３１４ｂが配置されるように、中央仕切部３１４ｅの形状が規定されている。第４後端側セパレータ３１４の中央仕切部３１４ｅは、＋形状（プラス形状）に形成されている。４個の通気経路３１２ａは、それぞれ、第４絶縁セパレータ３１２の側面から内部の金属端子４１（端子配置孔３１４ｂ）に至る側面空間領域３１２ａ１を有している。

このような構成の第４絶縁セパレータ３１２は、上述の絶縁セパレータ１２と同様に、通気経路３１２ａを備えることで、先端側セパレータ１３の先端側から端子配置孔１３ｂを通じて第４絶縁セパレータ３１２の内部に侵入した水分などを、通気経路３１２ａを介して第４絶縁セパレータ３１２の外部に排出できる。これにより、水分の侵入による金属端子４１の腐食を低減でき、金属端子４１を介したセンサ信号の送受信、電流通電、電圧印加を適切に実現できる。

次に、端子絶縁部材（絶縁セパレータ）の他の実施形態としては、例えば、図１６に示すように、２個の端子配置孔４１４ｂに通じる空間としての通気経路４１２ａを備える第５絶縁セパレータ４１２であってもよい。第５絶縁セパレータ４１２は、先端側セパレータ１３と、第５後端側セパレータ４１４と、に分割可能に構成されている。

なお、先端側セパレータ１３は、第１実施形態の先端側セパレータ１３と同様の構成であるため、説明を省略する。
第５後端側セパレータ４１４は、筒状のセパレータ本体部４１４ａと、突出部４１４ｃと、中央仕切部４１４ｅと、を備えて構成されている。セパレータ本体部４１４ａは、４個の端子配置孔４１４ｂを備えている。突出部４１４ｃは、セパレータ本体部４１４ａの先端側から先端方向に突出するように、セパレータ本体部４１４ａの先端側の２カ所に形成されている。中央仕切部４１４ｅは、セパレータ本体部４１４ａの先端側から先端方向に突出するとともに、セパレータ本体部４１４ａの先端側領域を２個の通気経路４１２ａに区切るように形成されている。このとき、１個の通気経路４１２ａに対して２個の端子配置孔４１４ｂが配置されるように、中央仕切部４１４ｅの形状が規定されている。第５後端側セパレータ４１４の中央仕切部４１４ｅは、２個の突出部４１４ｃの中間位置において、２個の突出部４１４ｃどうしを結ぶ仮想線に対して垂直な直線形状に形成されている。

２個の通気経路４１２ａは、それぞれ、側面空間領域４１２ａ１と、内部空間領域４１２ａ２と、を備えている。側面空間領域４１２ａ１は、第５絶縁セパレータ４１２の側面から内部の金属端子４１（端子配置孔４１４ｂ）に至る空間である。内部空間領域４１２ａ２は、２個の金属端子４１（端子配置孔４１４ｂ）に通じる空間である。

このような構成の第５絶縁セパレータ４１２は、上述の絶縁セパレータ１２と同様に、２個の通気経路４１２ａを備えることで、先端側セパレータ１３の先端側から端子配置孔１３ｂを通じて第５絶縁セパレータ４１２の内部に侵入した水分などを、２個の通気経路４１２ａを介して第５絶縁セパレータ４１２の外部に排出できる。これにより、水分の侵入による金属端子４１の腐食を低減でき、金属端子４１を介したセンサ信号の送受信、電流通電、電圧印加を適切に実現できる。

次に、端子絶縁部材（絶縁セパレータ）の他の実施形態としては、例えば、図１７に示すように、２個の端子配置孔５１４ｂに通じる空間としての通気経路５１２ａを備える第６絶縁セパレータ５１２であってもよい。第６絶縁セパレータ５１２は、先端側セパレータ１３と、第６後端側セパレータ５１４と、に分割可能に構成されている。

なお、先端側セパレータ１３は、第１実施形態の先端側セパレータ１３と同様の構成であるため、説明を省略する。
第６後端側セパレータ５１４は、筒状のセパレータ本体部５１４ａと、突出部５１４ｃと、中央仕切部５１４ｅと、を備えて構成されている。セパレータ本体部５１４ａは、４個の端子配置孔５１４ｂを備えている。突出部５１４ｃは、セパレータ本体部５１４ａの先端側から先端方向に突出するように、セパレータ本体部５１４ａの先端側の２カ所に形成されている。中央仕切部５１４ｅは、セパレータ本体部５１４ａの先端側から先端方向に突出するとともに、セパレータ本体部５１４ａの先端側領域を２個の通気経路５１２ａに区切るように形成されている。このとき、１個の通気経路５１２ａに対して２個の端子配置孔５１４ｂが配置されるように、中央仕切部５１４ｅの形状が規定されている。第６後端側セパレータ５１４の中央仕切部５１４ｅは、２個の突出部５１４ｃのそれぞれに端部が連なる直線形状に形成されている。

２個の通気経路５１２ａは、それぞれ、側面空間領域５１２ａ１と、内部空間領域５１２ａ２と、を備えている。側面空間領域５１２ａ１は、第６絶縁セパレータ５１２の側面から内部の金属端子４１（端子配置孔５１４ｂ）に至る空間である。内部空間領域５１２ａ２は、２個の金属端子４１（端子配置孔５１４ｂ）に通じる空間である。

このような構成の第６絶縁セパレータ５１２は、上述の絶縁セパレータ１２と同様に、２個の通気経路５１２ａを備えることで、先端側セパレータ１３の先端側から端子配置孔１３ｂを通じて第６絶縁セパレータ５１２の内部に侵入した水分などを、２個の通気経路５１２ａを介して第６絶縁セパレータ５１２の外部に排出できる。これにより、水分の侵入による金属端子４１の腐食を低減でき、金属端子４１を介したセンサ信号の送受信、電流通電、電圧印加を適切に実現できる。

次に、上記実施形態では、後端側絶縁部材（後端側セパレータ）として、１個の端子配置孔に１個の後端側端子部材が配置される形態の後端側絶縁部材（後端側セパレータ）について説明したが、後端側絶縁部材（後端側セパレータ）はこのような形態に限られることはない。例えば、図１８に示すように、１個の端子配置孔６１４ｂに複数（２個）の金属端子４１（詳細には、後端側端子部材４５）が配置される形態の第７後端側セパレータ６１４であってもよい。

第７後端側セパレータ６１４は、筒状のセパレータ本体部６１４ａと、突出部６１４ｃと、を備えて構成されている。
セパレータ本体部６１４ａは、２個の端子配置孔６１４ｂを備えている。１個の端子配置孔６１４ｂは、２個の端子配置領域６１４ｂ１と、１個の隙間領域６１４ｂ２と、を備える。２個の端子配置領域６１４ｂ１は、それぞれ、軸線方向に垂直な断面形状が円形に形成されるとともに、金属端子４１の後端部（後端側端子部材４５）を収容可能な大きさに形成されている。隙間領域６１４ｂ２は、２個の端子配置領域６１４ｂ１を繋ぐように形成されている。

突出部６１４ｃは、セパレータ本体部６１４ａの先端側から先端方向に突出するように、セパレータ本体部６１４ａの先端側の２カ所に形成されている。また、セパレータ本体部６１４ａの内部には、軸線方向に貫通する通気用貫通孔６１４ｄが形成されている。

このような構成の第７後端側セパレータ６１４は、端子配置孔６１４ｂにおいて、金属端子４１の後端部（後端側端子部材４５）が配置される端子配置領域６１４ｂ１のみならず、金属端子４１の後端部（後端側端子部材４５）に占有されない隙間領域６１４ｂ２を確保できる。このため、第７後端側セパレータ６１４は、自身の内部に生じた湿気を、端子配置孔の隙間領域６１４ｂ２を通じて外部に排出しやすくなる。

よって、このような第７後端側セパレータ６１４を有する端子絶縁部材を備えるガスセンサは、より一層、水分の影響による金属端子４１の腐食を抑制できる。
次に、上記実施形態では、金属端子として、先端側端子部材と後端側端子部材とに分割可能な構成の金属端子について説明したが、金属端子はこのような構成に限られることはない。例えば、図１９に示す第３金属端子２４１のように、単一部材で形成される構成であっても良い。第３金属端子２４１は、高温に繰り返し晒されても弾性（バネ弾性）を保持可能な金属材料で構成されており、例えば、Ｎｉを主体とする合金材料（ＮＣＦ７１８など）を用いて構成されている。第３金属端子２４１は、長尺薄板状の金属材料を折曲加工して形成されており、本体部２４３ａと、延設部２４３ｃと、折曲部２４３ｄと、素子接触部２４３ｅと、信号線接続部２４５ａと、を備える。なお、本体部２４３ａ、延設部２４３ｃ、折曲部２４３ｄ、素子接触部２４３ｅ、信号線接続部２４５ａは、それぞれ、第１実施形態における本体部４３ａと、延設部４３ｃと、折曲部４３ｄと、素子接触部４３ｅと、信号線接続部４５ａと、同様の構成である。

１…ガスセンサ、３…主体金具、５…検出素子、９…素子プロテクタ、１１…外筒、１２…絶縁セパレータ、１２ａ…通気経路、１２ａ１…側面空間領域、１２ａ２…内部空間領域、１３…先端側セパレータ、１３ｂ…端子配置孔、１３ｅ…端子配置領域、１４…後端側セパレータ、１４ｂ…端子配置孔、１４ｃ…突出部、１４ｄ…通気用貫通孔、３１，３２，３４，３５…電極端子部、３７…リード線、３７ａ…芯線、４１…金属端子、４１ａ…溶接部、４３…先端側端子部材、４３ｂ…メス型連結部、４５…後端側端子部材、４５ｂ…オス型連結部、１１２…第２絶縁セパレータ、１１２ａ…通気経路、１１２ａ１…側面空間領域、１１２ａ２…内部空間領域、１１４…第２後端側セパレータ、１１４ｂ…端子配置孔、１１４ｄ…通気用貫通孔、１４１…第２金属端子、１４１ａ…溶接部、１４３…第２先端側端子部材、１４３ｂ…メス型連結部、１４５…第２後端側端子部材、１４５ｂ…オス型連結部、２１２…第３絶縁セパレータ、２１２ａ…通気経路、２１３…第３先端側セパレータ、２１３ｂ…端子配置孔、２１４…第３後端側セパレータ、２１４ｂ…端子配置孔、２１４ｄ…通気用貫通孔、２４１…第３金属端子、３１２…第４絶縁セパレータ、３１２ａ…通気経路、３１２ａ１…側面空間領域、３１４…第４後端側セパレータ、３１４ｂ…端子配置孔、４１２…第５絶縁セパレータ、４１２ａ…通気経路、４１２ａ１…側面空間領域、４１２ａ２…内部空間領域、４１４…第５後端側セパレータ、４１４ｂ…端子配置孔、５１２…第６絶縁セパレータ、５１２ａ…通気経路、５１２ａ１…側面空間領域、５１２ａ２…内部空間領域、５１４…第６後端側セパレータ、５１４ｂ…端子配置孔、６１４…第７後端側セパレータ、６１４ｂ…端子配置孔、６１４ｂ１…端子配置領域、６１４ｂ２…隙間領域。

Claims (8)

1. 検出対象ガスの検出結果を示す検出信号の外部機器への出力、または前記外部機器からの電流または電圧の入力を行う電極端子部を複数備えるセンサ素子と、
   前記センサ素子の前記電極端子部に電気的に接続される複数の金属端子と、
   前記複数の金属端子にそれぞれ電気的に接続されて、前記電極端子部と前記外部機器とを接続するための信号経路を形成する複数の信号線と、
   前記電極端子部に当接する状態で配置された前記複数の金属端子どうしを絶縁する端子絶縁部材と、
   前記端子絶縁部材を自身の内部に収容し、自身の後端側が開口する外筒と、
   前記外筒の後端側を閉塞する閉塞部材と、
   を備えるガスセンサであって、
   前記金属端子は、前記電極端子部に接触する素子接触部と、前記信号線と接続する信号線接続部と、を備えて構成され、
   前記端子絶縁部材は、前記センサ素子の少なくとも一部および複数の前記金属端子のうち少なくとも前記素子接触部を配置するための端子配置孔を有する先端側絶縁部材と、複数の前記金属端子のうち少なくとも前記信号線接続部を配置するための端子配置孔を有する後端側絶縁部材と、に分割可能に構成され、
   前記端子絶縁部材は、前記端子配置孔に前記金属端子が配置され、かつ前記先端側絶縁部材および前記後端側絶縁部材が組み合わされた状態において、前記先端側絶縁部材と前記後端側絶縁部材との間に、前記先端側絶縁部材の側面または前記後端側絶縁部材の側面から前記複数の金属端子に至る側面通気経路が形成される、
   ガスセンサ。
2. 前記後端側絶縁部材は、前記端子配置孔を複数備えており、
   前記複数の端子配置孔のうち少なくとも１つは、前記金属端子を１個配置するように構成されるとともに、前記金属端子の挿通方向に垂直な断面形状が前記金属端子のうち前記信号線接続部の断面形状と同一である、
   請求項１に記載のガスセンサ。
3. 前記先端側絶縁部材は、前記端子配置孔として、複数の前記金属端子が配置される構成の端子配置孔を少なくとも１つ備える、
   請求項１または請求項２に記載のガスセンサ。
4. 前記端子絶縁部材は、自身の内部に、複数の前記金属端子のうち少なくとも２つに通じる空間としての端子間通気経路を備える、
   請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のガスセンサ。
5. 前記端子間通気経路は、複数の前記金属端子の全てに通じる空間として形成される、
   請求項４に記載のガスセンサ。
6. 前記金属端子は、前記素子接触部を有する先端側端子部材と、前記信号線接続部を有する後端側端子部材と、を備えて構成され、
   前記先端側端子部材は、メス型連結部を備えており、
   前記後端側端子部材は、前記メス型連結部と連結するオス型連結部を備えており、
   前記先端側端子部材および前記後端側端子部材は、前記オス型連結部と前記メス型連結部とが連結された状態で、前記電極端子部と前記信号線とを電気的に接続するように構成されている、
   請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のガスセンサ。
7. 前記金属端子は、前記先端側端子部材と前記後端側端子部材とを接合する溶接部を備える、
   請求項６に記載のガスセンサ。
8. 前記後端側絶縁部材は、先端側から後端側にかけて貫通した通気用貫通孔を備える、
   請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載のガスセンサ。