JPH08226911A - 酸素センサとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造コストが低減されるとともに組み立てが
容易且つ確実なケースグランド型酸素センサの提供。 【構成】 固体電解質酸素濃度検出素子を金属ハウジン
グに対して、該素子の外面電極用リード層が一旦該金属
ハウジングに接触導電接続されるようにして組み付ける
とともに接地専用のリード線を設けその該金属ハウジン
グ側の端部を該金属ハウジングに電気接続するケースグ
ランド型の酸素センサにおいて、弾性に富む金属の帯状
体を折り返し状に折り曲げた形状の接地用端末金属リー
ド１０’の一方の長片の端を該接地専用のリード線の端
に接続するとともに該一方の長片を気絶縁部材の孔に挿
通して支持させ、他方の長片を該電気絶縁部材とこれを
支承する金属ハウジングとの間の空隙内に該長片間の拡
開方向弾発力に抗して介装することにより該金属ハウジ
ングに対して接触導電接続させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば内燃機関の排ガ
ス中の酸素濃度を検出するために使用される酸素センサ
およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関からの排ガス中の酸素濃度を検
出する酸素センサには、内外面にそれぞれ電極層を有す
る一端が閉鎖された筒状の固体電解質からなる酸素濃度
検出素子と、該酸素濃度検出素子を把持する金属ハウジ
ングとを備え、該金属ハウジングを介して内燃機関の排
ガス管に装着することにより、上記酸素濃度検出素子の
内側面の電極層（基準電極層）を基準酸素ガス（大気）
に、外側面の電極層（測定電極層）を排ガスに接触さ
せ、素子内外面の酸素濃度比に対応して両電極間に起電
力を生じさせ、かかる起電力に基づく信号を制御回路装
置に出力し、酸素濃度を検知・制御するようにしたもの
がある。更にかかる酸素センサの中には素子内面の電極
層を出力取り出し用のリード線に電気的に接続して該リ
ード線を介して制御回路に導通させる一方、素子外面の
電極層を上記金属ハウジングに電気的に接続して排ガス
管を通じて接地するとともに、別途接地用リード線を準
備しこれを上記金属ハウジングに対して電気的に接続し
た上で制御回路の接地端子に接続することにより、排ガ
ス管の酸化腐食による金属ハウジングとの接触抵抗の増
大による電位変化やエンジン系のノイズ混入による電位
変化に起因する空燃比判別誤差を軽減するようにした、
所謂ケースグランド型の酸素センサがあり、そしてその
従来のケースグランド型酸素センサの接地用リード線と
金属ハウジングとの電気的接続方法は両者間の電気溶接
による方法を採っていた。

【０００３】しかしながら上記従来のケースグランド型
酸素センサは以下の問題があった。 (1) 上記金属ハウジングに接地用リード線を溶接する場
合には該ハウジングの肉厚がある程度大きいことが要求
されハウジング自体の加工が難くなるとともに材料コス
トが嵩むこが避けられなかった。 (2) 溶接を金属ハウジングの外面に行うと風雨に晒され
て接合部が腐食する恐れがあり、一方金属ハウジングの
内面に行うときは溶接加工自体が困難となり、高価な製
造装置が必要となる。 要するに酸素センサの製造単価が高くなるという問題が
あった。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】本発明の解決課題
は、従来のケースグランド型酸素センサよりも単価を低
減するとともに、酸素センサの組み付けが容易にして確
実となるケースグランド型酸素センサを提供することで
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題解決のための手
段としての、請求項１に記載の本発明の酸素センサは、
内外面に電極層（及びそのリード層）を有する、一端が
閉鎖された筒状の固体電解質からなる酸素濃度検出素子
と、上記素子の外面の電極リード層と接触導電接続する
ようにして該素子を把持した筒状の金属ハウジングと、
上記素子の内面電極層のためのリード層と電気的に接続
された出力リードと、貫通孔を有し該貫通孔に上記出力
リードを挿通せしめた上で上記金属ハウジング内に挿入
固定された電気絶縁部材とを備えた酸素センサにおい
て、更に上記金属ハウジングに対して電気的に接続する
ための接地用リード線と、帯状体を折り返し状に折り曲
げた形状の弾性に富む金属からなる接地用端末金属リー
ドとを備え、上記端末金属リードの折り曲げ部から延び
た一方の片の端部と上記接地用リード線の端部とを接続
した上で該端末金属リードの該一方の片を上記電気絶縁
部材に設けた他の一つの貫通孔内に挿通するとともに、
上記端末金属リードの折り曲げ部を挟む他方の片を上記
金属ハウジングの内面と上記電気絶縁部材との間の間隙
内に拡開方向の弾発力に抗して介装し、しかして上記接
地用リード線を上記端末金属リードを介して圧接により
上記金属ハウジングに対して電気接続したことを特徴と
する。

【０００６】組み立てをより容易且つ確実にするため
の、請求項２に記載の本発明の酸素センサは、請求項１
に記載の酸素センサにおいて、上記出力リードは出力取
り出し用リード線とこれに接続される弾性に富む金属か
らなる帯状の中間金属リードとを含んでなり、上記中間
金属リードは上記出力取り出し用リード線に接続された
状態で上記電気絶縁部材の貫通孔に挿通され、且つ上記
中間金属リードの先側の端部は上記酸素濃度検出素子の
内面電極層のためのリード層と圧接により電気接続され
るとともに、上記電気絶縁部材の軸方向先側の端面は上
記中間金属リードの先側の上記端部と当接するまでに延
びて形成されたことを特徴とする。

【０００７】請求項３に記載の、請求項１に記載の本発
明の酸素センサの製造方法は、上記金属ハウジングの先
側の所定位置に上記酸素濃度検出素子を予め固定した酸
素サンサの中間組み立て体を準備し、次いで上記接地用
端末金属リードと上記出力リードとをそれぞれ所定貫通
孔に挿通せしめるとともに該端末金属リードの折り曲げ
部を上記貫通孔の壁端部を差し込むことにより該端末金
属リードを保持するようにした上記電気絶縁部材を、上
記中間組み立て体の金属ハウジングの元側の開口端に対
して押圧挿入することにより、上記電気絶縁部材及び上
記端末金属リードを所定位置に配設することを特徴とす
る。

【０００８】請求項４に記載の、請求項２に記載の本発
明の酸素センサの製造方法は、上記金属ハウジングの先
側の所定位置に上記酸素濃度検出素子を予め固定した酸
素サンサの中間組み立て体を準備し、次いで上記接地用
リード線を接続した上記接地用端末金属リードと上記出
力取り出し用リード線を接続した上記中間金属リードと
をそれぞれ所定貫通孔に挿通せしめた上記電気絶縁部材
を、該中間組み立て体の金属ハウジングの元側の開口端
に対して押圧挿入することにより、上記電気絶縁部材、
上記端末金属リード及び上記中間金属リードを所定位置
に配設することを特徴とする。上記電気絶縁部材は、耐
熱性で高強度な電気絶縁材料なら使用可能であるが、ポ
リイミド樹脂パーツ（例えばデュポン社製 "ベスペル
（商標名）" ）や、セラミックス（例えばアルミナ質焼
結体セラミックス）は高耐熱性と高強度の特徴の故に好
ましい。

【０００９】

【作用】請求項１に記載の本発明の酸素センサは、上記
金属ハウジングに対して電気的に接続するための接地用
リード線と、帯状体を折り返し状に折り曲げた形状の弾
性に富む金属からなる接地用端末金属リードとを備え、
上記端末金属リードの折り曲げ部から延びた一方の片の
端部と上記接地用リード線の端部とを接続した上で該端
末金属リードの該一方の片を上記電気絶縁部材に設けた
他の一つの貫通孔内に挿通するとともに、上記端末金属
リードの折り曲げ部から延びた他方の片を上記金属ハウ
ジングの内面と上記電気絶縁部材との間の間隙内に拡開
方向の弾発力に抗して介装し、しかして上記接地用リー
ド線を上記端末金属リードを介して圧接により上記金属
ハウジングに対して電気接続するようにしたので、肉薄
とした金属ハウジング部分に対しても、上記端末金属リ
ードの材質と肉厚とを適当に選択することで充分に高い
圧接圧力下での上記金属ハウジング内面と上記端末金属
リードとの導電性接触が容易且つ確実に得られる。又、
使用中等に上記接地用リード線を介して無理な引っ張り
力がかかったときでも、上記端末金属リードは金属ハウ
ジングとの良好な導電接触を保って所定位置に保持され
続けて安全となる。

【００１０】請求項２に記載の本発明の酸素センサは、
請求項１に記載の酸素センサにおいて、更に上記出力リ
ードは出力取り出し用リード線とこれに接続される弾性
に富む金属からなる帯状の中間金属リードとを含んでな
り、上記中間金属リードは上記出力取り出し用リード線
に接続された上で上記電気絶縁部材の貫通孔に挿通さ
れ、且つ上記中間金属リードの先側の端部は上記酸素濃
度検出素子の内面電極層のためのリード層と圧接により
電気接続されるとともに、上記電気絶縁部材の軸８向先
側の端面は上記中間金属リードの先側の上記端部と当接
するまでに延びて形成されるようにしたので、上記中間
組み立て体の金属ハウジング内に上記電気絶縁部材を押
圧するだけで上記中間金属リードの酸素濃度検出素子に
対する所定の組み付けが可能な構造となる。又、上記金
属ハウジングに確実に固定された後の上記電気絶縁部材
はその軸方向先側の端面で上記中間金属リードの先側の
上記端部を押さえることになるので、使用中等に上記中
間金属リードに出力取り出し用リード線を介して無理な
引っ張り力がかかったときでも該中間金属リードの先側
端部が上記酸素濃度検出素子の内面電極層のためのリー
ド層と圧接した状態を確実に保持することができる。

【００１１】請求項３に記載された本発明の酸素センサ
の製造方法は、請求項１に記載の酸素センサの製造方法
であって、上記金属ハウジングの先側の所定位置に上記
酸素濃度検出素子を予め固定した酸素サンサの中間組み
立て体を準備し、次いで上記接地用端末金属リードと上
記出力リードとをそれぞれ所定貫通孔に挿通せしめると
ともに該端末金属リードの折り曲げ部を上記貫通孔の壁
部に差し込むことにより該端末金属リードを保持するよ
うにした上記電気絶縁部材を、上記中間組み立て体の金
属ハウジングの元側の開口端に対して押圧挿入すること
により、上記電気絶縁部材及び上記端末金属リードを所
定位置に配設するようにするので、上記端末金属リード
の所定の組付が、該端末金属リードを挿通した上記電気
絶縁部材を上記中間組み立て体の金属ハウジングに対し
て単に押圧するだけで簡単且つ確実に行われる。

【００１２】請求項４に記載された本発明の酸素センサ
の製造方法は、請求項２に記載の酸素センサの製造方法
であって、上記金属ハウジングの先側の所定位置に上記
酸素濃度検出素子を予め固定した酸素サンサの中間組み
立て体を準備し、次いで上記接地用リード線を接続した
上記接地用端末金属リードと上記出力取り出し用リード
線を接続した上記中間金属リードとをそれぞれ所定貫通
孔に挿通せしめた上記電気絶縁部材を、上記中間組み立
て体の金属ハウジングの元側の開口端に対して押圧挿入
することにより、上記電気絶縁部材、上記端末金属リー
ド及び上記中間金属リードを所定位置に配設するように
するので、上記端末金属リードと上記中間金属リードと
の所定の組付が、該端末金属リードと上記中間金属リー
ドとを挿通した上記電気絶縁部材を上記中間組み立て体
の金属ハウジングに対して単に押圧するだけで簡単且つ
確実に行われる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１から図４において、１は酸素センサであり、こ
の酸素センサ１は、内燃機関の排ガス系２（排ガス管）
に取り付けられ、その信号が制御回路装置３に出力され
るものである。上記酸素センサ１は、大略、内外面に電
極を有し酸素濃度に応じて起電力を生じる一端閉鎖の筒
状固体電解質からなる酸素濃度検出素子４と、その信号
を上記制御回路装置３に出力するための一対のリード
５、５（非接地側のリードと、接地側のリード）と、素
子４とリード５、５の一部とを包囲状にして固定する金
属ハウジング６から構成されている。

【００１４】上記素子４は、その先側部が検出部４ａと
され、その外側には排ガスＡが、その内側には基準ガス
（大気）Ｂがそれぞれ存在し、排ガスＡと基準ガスＢと
によって酸素濃度差が生じるようになっている。又、そ
の元側端部は出力取り出し部４ｂとされ、素子４からの
非接地側（基準電極側）出力信号はこの出力取り出し部
４ｂから前記制御回路装置３へ一方のリード５を介して
伝送される。尚４ｃは中間部位において外方に張り出し
て形成された鍔部である。この素子４には、検出部４ａ
の周回り全域において、その内面に多孔性基準電極７、
その外面に多孔性測定電極７’が備えられ、両電極間に
前記酸素濃度差に基づく起電力が生じるようになってい
る。

【００１５】前記リード５、５は素子の基準電極７用の
ためのリード層８・金属ハウジング６に対して圧接する
ことにより一旦該金属ハウジング６に電気的に接続され
る測定電極７’用のためのリード層８’、非接地側（基
準電極７側）の出力取り出し用リード線９・接地用リー
ド線９’、及び非接地側（基準電極７側）の中間金属リ
ード１０・上記金属ハウジングに電気的接触導通させる
ための接地用端末金属リード１０’とからなる。素子リ
ード層８、８’は素子４のそれぞれ内外面に被着形成さ
れており、そのうち内面のリード層８はその先側が基準
電極７（図示されていない）の元側端に接続されてその
元側は出力取り出し部４ｂまで延びてそこで周回り全体
に被着形成れている。外側のリード層８’は鍔部４ｃの
先側を向く面に被着形成され金属パッキング２１を介し
て取り付け用金具（金属ハウジングの一部）に圧接して
電気的に導通している。一方、リード線９、９’は、前
記制御回路装置から延びて、ハウジング６の元側端部
（上端部）に挿入されている。

【００１６】中間金属リード１０はハウジング６内にお
いて上記出力取り出し用リード線９の挿入端部と前記素
子４の出力取り出し部４ｂとの間に配設され、基準電極
７用リード層８と出力取り出し用リード線９との確実且
つ好適な電気的結合に資する。ここでは中間金属リード
１０はその先側（電極側）の端部が基準電極７のための
内面リード層８に対して圧接することによって電気接続
する構成をとっている。より具体的には耐熱金属板（こ
こではインコネル（商標名）（例えばＨＲＮ７５０）
板）から全体として帯状に成形されてバネ性を有し、先
側には切り欠き筒状に湾曲させられた電極圧接部１０ａ
とそれから帯状に延びたステム部の先に圧着端子部１０
ｂが形成されている。電極圧接部１０ａはその切り欠き
筒状体を素子の出力取り出し部４ｂ開口内に同軸上に押
圧挿入することによりリード層８が被着された素子の出
力取り出し部４ｂの内面に、筒体壁部の拡径方向の弾発
力によって自力着定するとともに導電接続している。圧
着端子部１０ｂは出力取り出し用リード９の端部に圧着
結合されるとともに導電接続されている。尚、１０ｃは
電極圧接部の更に先側の略同軸上に同じく切り欠き筒状
に成形されその筒体壁部の弾発力によって後述する棒状
セラミックヒータを把持するヒータ把持部である。

【００１７】又、接地用端末金属リード１０’は、耐熱
金属板（ここではインコネル（例えばＨＲＮ７５０）
板）から全体としては帯状に成形されてバネ性を有し、
中央部位に折り返し状に折り曲げられた折り曲げ部１
０’ａを有し、該折り曲げ部１０’ａを挟む一方の長片
１０’ｂの先側には接地側出力リードと圧着接続される
圧着端子部１０’ｃが形成され、他方の長片１０’ｄは
各長片の作るＶ字幅の拡大方向の弾発力によって金属ハ
ウジング６に対して圧接して導電接続するように用いら
れている。される。

【００１８】前記金属ハウジング６は耐熱金属（ここで
はステンレス鋼）製であり、前記排ガス管にネジ止めさ
れるべきネジ部１３ａを有するとともに素子４を同軸上
に一体状に加締固定する取り付け用主体金具１３と、該
取り付け用主体金具１３の先側に同軸上に結合されて排
ガス流入を制限し素子検出部４ａの電極７’を排ガスの
有害なアタックから保護する保護カバー１４と、該取り
付け用主体金具１３の元側に同軸上に順次結合されて素
子４の元側開口部の一部と上記中間金属リード・接地用
端末金属リード・それらと結合されたリード線の一部と
を保護する第１金属筒体１５・第２金属筒体１６（ここ
ではステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０４）製）とからな
っている。

【００１９】尚、１９は素子４と主体金具１３との接触
部を気密封止するためのセラミック粉末圧縮体、２０は
加締部１３ｂからの圧力を受けて上記セラミック粉末圧
縮体を加圧するための金属製管状加圧部材、２１は素子
鍔部の面に形成されたリード層８と主体金具１３の内面
（段部）との間の気密封止と良好な導電接続とを得るた
めの金属製板パッキンギグである。２２は内部に金属質
の発熱導電体が埋設が埋設された周知の棒状セラミック
ヒータであり、その元側の表面には発熱導電体の一対の
端子層２２ａ，２２ａが被着形成されている。２３、２
３は金属板から成形された全体としては帯状をなすセラ
ミックヒータ用中間金属リードであり、その各先側端部
はセラミックヒータの各端子層２２ａ，２２ａにろう接
されている。又、元側の端部には圧着端子部（図示され
ない）が形成されてセラミックヒータ用電力供給線２
４、２４の端部と圧着接続されている。

【００２０】２５は、ここではセラミックス（アルミナ
焼質焼結体）製とされた全体として筒状をなす電気絶縁
部材であり、元側に径大部２５ａを備え、該径大部から
軸方向に４つの孔２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２６ｅがそ
れぞれ順次段階的に径大の孔２５’ｂ，２５’ｃ，２
５’ｄ，２６’ｅ及び２５’’ｂ，２５’’ｃ，２
５’’ｄ，２６’’ｅにつながるようにして形成されて
いる。孔２５ｂには接地用出力リード９’の端部が挿通
されるのであるが、該孔２５ｂ’に続く孔２５’’ｂの
電気絶縁部材の外周面に最も近い比較的薄肉の壁部分は
軸方向中央部より先側の部分が切り除かれて短くされて
いる。この電気絶縁部材２５は、上記第１金属筒体１５
の元側の開口端から挿通され、元側部２５ａとその先側
の径小部との段面２５ｉと該第１金属筒体１５開口端面
（好ましくはその開口端周縁は半径方向内側に僅かに折
り曲げらて端面を形成する）とを当接状にして配設され
ている。尚、２６は上記段面２５ｉと第１金属筒体１５
開口端面との間に介装されたガラス繊維入りのテフロン
（商標名、化学名はＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチ
レン））からなる通気製シートパッキングである。

【００２１】そして孔２５’ｂには接地用端末金属リー
ド１０’と上記接地用リード線９’とを結合した圧着端
子部１０’ｃが挿通され、孔２５’’ｂには接地用端末
金属リード１０’の一方の片１０’ｂが挿通され、先側
が切り落とされて短くされた上記孔壁の端部２５ｇを折
り曲げ部１０’ａが折り返す形で覆い、しかして他方の
片１０’ｄが電気絶縁部材２５の外側面と第１金属筒体
１５の内面との間の間隙内を逆に元側に向かって延びる
ようにされる。その際、上記他方の片１０’ｄはその弾
発力によって第１金属筒体１５の内面に圧接して良好な
導電接触が得られる。２５ｃは出力取り出し用リード線
９の端部が挿通され、孔２５’ｃには中間金属リード１
０と上記出力リード９とを結合した圧着端子部１０ｂが
挿通され、孔２５’’ｃには中間金属リード１０の中央
の帯状に長く延びる帯状ステム部分が挿通されている。
２５ｄ，２５ｅには、上記中間金属リード１０のセラミ
ックヒータ把持部１０ｃに把持されるとともに素子の内
側深くに挿入配設されたセラミックヒータ２２のため
の、電力供給線２４、２４が挿通され、２５’ｄ，２
５’ｅにはセミックヒータ用中間金属端子２３、２３の
上記電力供給線２４、２４を圧着接続する圧着端子部が
挿通されており、２５’’ｄ，２５’’ｅには上記セミ
ックヒータ用中間金属端子２３、２３のステム部が挿通
されている。尚、２５ｆにはセラミックヒータ２２の素
子から突き出た部分が収容される。そして上記電気絶縁
部材２５の先側端面２５ｈは中間金属リードの電極圧接
部１０ａの元側の端面と当接状態にされていて、外から
の無理な力が加わったときでも該電極圧接部１０ａが引
き抜かれることがないように安全にしている。

【００２２】２７はここではシリコンゴム製の気密封止
部材であり、元側の開口周辺に内側に折り曲げられた係
止縁を有する第２金属筒体１６の元側に向かって突き当
て挿入されるとともに、その４つの孔内にそれぞれリー
ド線９、９’、２４、２４を緩く挿通せしめた状態で、
該第２金属筒体１６を第１金属筒体１５に部分的い覆い
被せて押圧し、該第１金属筒体１５に対して周辺加締止
め１６ａ、１６ａ、・・・することにより固定されてい
る。尚このとき、気密封止部材２５の上記各孔の内径は
縮小されて気密封止機能を果たす。尚、大気（基準酸素
ガス）は、第１金属筒体１５と第２金属筒体１６との重
なり部分の空隙を経て進入し上記通気性シートパッキン
グ２６を経て素子４の内側電極７に至る。

【００２３】次に、この実施例の酸素センサの好ましい
組み立て方法について記載する。先ず、素子４を加締固
定した取り付け用主体金具１３と、保護カバー１４と、
第１金属筒体１５とからなる中間組み立て体を準備す
る。次いで第２金属筒体１６の所定位置に予め仮り止め
された気密封止部材２７の各孔と、上記電気絶縁部材２
５の所定孔とに、リード線９’、９、２４、２４からな
るリード線集合体の各リード線を挿通しておいた後、各
リード線の端部に、所定の金属リード、即ち接地用端末
金属リード１０’、セラミックヒータ２２に接合ずみの
中間金属リード２３・２３、及び予め把持部１０ｃにセ
ラミックヒータ２２を所定位置で把持せしめた中間金属
リード１０とを、各圧着端子部の圧着により取り付け
る。次いで、各リード線を繰り寄せるようにして各金属
リードとセラミックヒータとを上記電気絶縁部材２５の
各孔の所定位置、即ち各圧着端子部が孔２５’ｂ、２
５’ｃ、２５’ｄ、２５’ｅの各先側段部に当接すると
ともに該電気絶縁部材２５の先側端面２５ｈの中央部分
が中間金属リード１０の電極圧接部１０ａの端面と当接
する位置に保持した状態で（この場合、更に好ましくは
接地用端末金属リード１０’はその折り曲げ部１０’ａ
で該電気絶縁部材の孔２５’’ｂの壁端部２５ｇを挟ん
で止着されるようにしておく）、該電気絶縁部材２５を
上記中間組み立て体の第１金属筒体１５の開口内に同軸
上に保持しながら、該電気絶縁部材２５の段面２５ｉが
該第１金属筒体１５の開口端面に当接するまで挿入押圧
することにより、各金属リード及びセラミックヒータを
所定位置・状態に配設する。次いで、気密封止材２７を
保持した第２金属筒体１６を第２金属筒体１５に被せて
押圧し、その状態で外周加締等の方法で固定して酸素セ
ンサの組み付けを完了する。

【００２４】上記実施例では電気絶縁部材２５の軸方向
長さを、その先側の端面２５ｈが略酸素検出素子４の開
口端部にまで延びる長さにされた場合を示したが、これ
を例えば孔２５’’ｂの壁端部２５ｇに一致させて短か
いままにしておくこともできる。その場合は電気絶縁部
材２５を挿入押圧するだけで中間金属リードの組み付け
と場合によってはセラミックヒータの組み付けまでを行
うようにすることはできないので、予め第２金属筒体１
６、気密封止部材２７、電気絶縁部材２５に通しておい
た各リード線（９’、９、２４、２４）と各金属リード
（１０’、１０、２３、２３）とを接続した後、セラミ
ックヒータ用中間金属リード２３、２３が接合されると
ともに中間金属リード１０に把持されたセラミックヒー
タ２２を、該中間金属リード１０の電極圧接部１０ａを
素子開口内に押圧挿入することで予め着定せしめてお
き、しかる後に接地用端末金属リード１０’をその折り
曲げ部１０’ａで上記電気絶縁部材２５の孔２５’’ｂ
の壁部２５ｇを挟んで止着するようにした状態で上記中
間組み立て体の第１金属筒体１５の開口内に挿入押圧す
るならば、該接地用端末金属リード１０’の組み付けが
言わばワンタッチでできて有利となる。

【００２５】尚又、上記実施例はヒータ付きの酸素セン
サの場合を示したが、本発明の酸素センサ及びその製造
方法は本来ヒータ付きか否かには無関係な発明であっ
て、ヒータを備えない酸素センサ、即ち例えば上記実施
例の酸素センサでセラミックヒータ２２、その中間金属
リード２３・２３、そのリード線２４・２４がなく、又
中間金属リード１０はヒータ把持部１０ｃを付属させな
いものとした酸素センサに対しても適用されることは言
うまでもない。

【００２６】又、上記実施例では、基準電極用中間金属
リード１０の先側の、電極リード層との圧接による電気
接続に供される電気接続用端部を、バネ性金属板からな
る切り欠き筒状体となして該筒体を軸方向に押圧するこ
とにより素子４の開口端部のリード層を被着した内側面
に所定状態に着定させる場合を示したが、これを同じく
切り欠き筒状体となすが、素子４の開口端部内側から開
口端面を経て該開口端部の外側面にまで及んで基準電極
用リード層が被着形成された該開口端部の外側面に該筒
体を軸方向に押圧することにより着定させる構成として
もよい。

【００２７】又ヒータを素子の内側に配設しない場合に
は、基準電極用中間金属リード１０の先側の、電極リー
ド層との圧接による電気接続に供するための電気接続用
端部を、該金属リード１０の帯状となした先側部分を縦
Ｖ字形乃至は縦Ｕ字形に折り曲げ成形して形成し、これ
を該Ｖ字又はＵ字の拡開方向弾発力に抗して軸方向に押
圧することにより、素子開口端部の内側面に着定させる
ようにすることもできる。

【００２８】更に又、上記電気接続用端部を、横Ｕ字形
に折り曲げ成形して形成し、これを素子４の開口端面に
まで及んで基準電極用リード層が被着形成された該開口
端面上に、例えば上記実施例の電気絶縁部材の軸方向先
側の端面２５ｇによって押圧状態として組み付けるよう
にすることもできる。

【００２９】

【効果】本発明の酸素センサは、固体電解質酸素濃度検
知素子の外面の測定電極リード層を一旦金属ハウジング
に圧接により電気接続した後改めて該金属ハウジングに
対して接地用リード線を電気接続するのに、バネ性帯状
金属板からなる端末金属リードの折り曲げ片間の弾発力
を利用して該金属ハウジングに対して同じく圧接によっ
て電気接続を行うとともに、それを行うのに出力取り出
し用リード線等の酸素センサ用リード線を挿通させるた
めの相互に離隔した孔を備えた電気絶縁用部材の一つの
孔に該折り曲げ片の一方を挿通させるとともにこれを支
持軸にして該電気絶縁用部材とこれの嵌入を許す該金属
ハウジングの内孔内面との間の空隙を利用して他方の折
り曲げ片を、組付と同時に挿入することが可能な形で、
強制挿入させることにより行ったので、ノイズ混入によ
るセンサの空燃比判別誤差を低減させるのに材料、加
工、組み立て工程、組み立て装置の諸点において低コス
トに行え、かかるケースグランド型酸素センサの製造コ
ストを最大限に低廉化できると言う、顕著な効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の酸素センサの使用態様例を示す図であ
る。

【図２】本発明の実施例の酸素センサの断面図である。

【図３】本発明の実施例の酸素センサの酸素濃度検出素
子の部分破断斜視図である。

【図４】本発明の実施例の酸素センサのセラミックヒー
タ把持用金具を兼ねた中間金属リードの斜視図である。

【図５】本発明の実施例の酸素センサの接地用端末金属
リードの斜視図である。

【図６】本発明の実施例の酸素センサの電気絶縁部材を
示す図であり、（イ）はその破断側面図であり、（ロ）
は上面図、（ハ）は下面図である。

【符号の説明】

４：酸素濃度検出素子 ６：金属ハウジング ９：出力リード線 １０’：接地用端末金属リード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 康弘 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内外面に電極層及びそのリード層を有す
   る、一端が閉鎖された筒状の固体電解質からなる酸素濃
   度検出素子と、上記素子の外面の電極リード層と接触導
   電接続するようにして該素子を把持した筒状の金属ハウ
   ジングと、上記素子の内面電極層のためのリード層と電
   気的に接続された出力リードと、貫通孔を有し該貫通孔
   に上記出力リードを挿通せしめた上で上記金属ハウジン
   グ内に挿入固定された電気絶縁部材とを備えた酸素セン
   サにおいて、更に上記金属ハウジングに対して電気的に
   接続するための接地用リード線と、帯状体を折り返し状
   に折り曲げた形状の弾性に富む金属からなる接地用端末
   金属リードとを備え、上記端末金属リードの折り曲げ部
   から延びた一方の片の端部と上記接地用リード線の端部
   とを接続した上で該端末金属リードの該一方の片を上記
   電気絶縁部材に設けた他の一つの貫通孔内に挿通すると
   ともに、上記端末金属リードの折り曲げ部を挟む他方の
   片を上記金属ハウジングの内面と上記電気絶縁部材との
   間の間隙内に拡開方向の弾発力に抗して介装し、しかし
   て上記接地用リード線を上記端末金属リードを介して圧
   接により上記金属ハウジングに対して電気接続したこと
   を特徴とする酸素センサ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の酸素センサにおいて、
   上記出力リードは出力取り出し用リード線とこれに接続
   される弾性に富む金属からなる帯状の中間金属リードと
   を含んでなり、上記中間金属リードは上記出力取り出し
   用リード線に接続された状態で上記電気絶縁部材の貫通
   孔に挿通され、且つ上記中間金属リードの先側の端部は
   上記酸素濃度検出素子の内面電極層のためのリード層と
   圧接により電気接続されるとともに、上記電気絶縁部材
   の軸方向先側の端面は上記中間金属リードの先側の上記
   端部と当接するまでに延びて形成されたことを特徴とす
   る酸素センサ。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の酸素センサの製造方法
   であって、上記金属ハウジングの先側の所定位置に上記
   酸素濃度検出素子を予め固定した酸素センサの中間組み
   立て体を準備し、次いで上記接地用端末金属リードと上
   記出力リードとをそれぞれ所定貫通孔に挿通せしめると
   ともに該端末金属リードの折り曲げ部を上記貫通孔の壁
   端部を差し込むことにより該端末金属リードを保持する
   ようにした上記電気絶縁部材を、上記中間組み立て体の
   金属ハウジングの元側の開口端に対して押圧挿入するこ
   とにより、上記電気絶縁部材及び上記端末金属リードを
   所定位置に配設することを特徴とする酸素センサの製造
   方法。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の酸素センサの製造方法
   であって、上記金属ハウジングの先側の所定位置に上記
   酸素濃度検出素子を予め固定した酸素サンサの中間組み
   立て体を準備し、次いで上記接地用リード線を接続した
   上記接地用端末金属リードと上記出力取り出し用リード
   線を接続した上記中間金属リードとをそれぞれ所定貫通
   孔に挿通せしめた上記電気絶縁部材を、該中間組み立て
   体の金属ハウジングの元側の開口端に対して押圧挿入す
   ることにより、上記電気絶縁部材、上記端末金属リード
   及び上記中間金属リードを所定位置に配設することを特
   徴とする酸素センサの製造方法。