WO2005012895A1 - ガスセンサ、ガスセンサキャップ、及びガスセンサユニット - Google Patents

Abstract

　低コストで、端子部材の形成が容易なガスセンサ、また、ガスセンサと接続して出力信号を外部装置に送信するガスセンサキャップ、ガスセンサの端子部材とガスセンサキャップとの間で、安定した電気的接続状態を保持できるガスセンサユニットを提供する。本発明のガスセンサ１００は、ガス検出素子１２０と端子部材１５０とを備える。端子部材１５０は、曲げ加工された所定形状の板材からなり、キャップ端子２１１と電気的に接続してガス検出素子１２０の出力信号を出力する筒状の出力側端子部１５１であって、キャップ端子２１１と接続したときに弾性的に拡径する出力側端子部１５１と、内側電極１１２と電気的に接続する筒状の素子側端子部１５３であって、弾性的に縮径しつつガス検出素子１２０内に挿入されてなる素子側端子部１５３とを有する。

Description

明 細 書

ガスセンサ、ガスセンサキャップ、及びガスセンサユニット 技術分野

[0001] 本発明は、セラミックからなるガス検出素子を有するガスセンサ、ガスセンサに装着 されガスセンサの出力を外部に伝えるガスセンサキャップ、及びこれらを組み合わせ たガスセンサユニットに関する。

背景技術

[0002] 従来より、セラミックからなるガス検出素子を有するガスセンサとして、様々なものが 提案されている。これらのガスセンサとしては、例えば、酸素イオン伝導性のジルコ二 アセラミックからなるガス検出素子を有し、内燃機関の排気管に取付けられて、排気 中の酸素濃度を検知するものが挙げられる（例えば、特許文献 1、特許文献 2参照）。

[0003] 特許文献 1 :実開昭 53 - 95884号公報

特許文献 2：実開昭 53 - 95886号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] 特許文献 1及び特許文献 2のガスセンサは、セラミックからなる有底筒状のガス検出 素子と、ガス検出素子からの出力信号を外部に出力する筒状の端子部材とを有して いる。このうち、端子部材は、棒状の金属体 (棒材あるいはパイプ材）を加工して形成 しているため、高価なものとなっていた。さらに、この端子部材は高い剛性を有してい るため、ガス検出素子の内周面に形成した内側電極との電気的接続を良好とすべく 、両者の間に弾性を有する導電性パッキンを介在させていた。このため、特許文献 1 及び特許文献 2のガスセンサは、より一層高価なものとなっていた。

[0005] また、特許文献 1及び特許文献 2には、ガスセンサと外部装置 (例えば、 ECU)とを 電気的に接続する接続コードについては記載されていないが、振動等の影響で、ガ スセンサの端子部材と接続コードの端子との間の接続が瞬断し、ノイズを生ずる等の 危険性があった。このため、ガスセンサの端子部材と接続コード（ガスセンサキャップ )に設けられた外部端子 (キャップ端子）との間で、安定した電気的接続状態を保持 できるガスセンサ、接続コード (ガスセンサキャップ)等の電気接続具、及びこれらを 含むガスセンサユニットが求められていた。

[0006] 本発明は、力かる現状に鑑みてなされたものであって、低コストで、端子部材の形 成が容易なガスセンサ、また、ガスセンサと接続して出力信号を外部装置に送信する ガスセンサキャップ、ガスセンサの端子部材とガスセンサキャップとの間で、安定した 電気的接続状態を保持できるガスセンサユニットを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0007] その解決手段は、ガス検出素子と、上記ガス検出素子に形成した電極と接続する 一方、外部端子に接続して上記ガス検出素子からの出力信号を外部に出力する端 子部材と、を備えるガスセンサであって、上記端子部材は、上記外部端子と係合しつ つ、電気的に接続して上記出力信号を出力する出力側端子部であって、上記外部 端子と接続させる際に上記外部端子及び上記出力側端子部の少なくともいずれかを 相対的に移動させる移動方向に対して直交する直交方向に沿って、上記外部端子 と弾性的に接触し、上記外部端子を保持する複数の接触点を含む出力側端子部と、 上記電極と電気的に接続する素子側端子部と、を有するガスセンサである。

[0008] 本発明のガスセンサにおいて、端子部材の出力側端子部は、移動方向に直交する 直交方向に沿って、外部端子と弾性的に接触する複数の接触点を含む。

従って、外部端子と端子部材の出力側端子部とを接続すると、出力側端子部は、 複数の接触点で外部端子に接触しつつ、この外部端子を弾性的に押圧して電気的 に接続する。つまり、ガスセンサと外部端子との導通を複数の接触点で確保でき、し 力、も、各接触点が弾性的に押圧している。このため、振動等の影響で、外部端子と出 力側端子部との間の接続が瞬断し、ノイズを生ずる等の危険性 (ガス検出精度低下 の危険性)を小さくできる。また、ガスセンサの出力側端子部は、直交方向に沿って 外部端子に弾性的に接続するので、外部端子を移動方向に相対的に移動させて、 出力側端子部との着脱を行うのに際し、着脱性が良好である。

[0009] なお、出力側端子部は、複数の接触点で外部端子と直交方向に沿って弾性的に 接触し、外部端子を保持すれば良ぐ外部端子の形状に応じて、複数の接触点が生 じ、適切に配置されるように、適宜、形態を選択すればよい。出力側端子部の形態と しては、外部端子の形状 (形態）に応じて異ならせるべきであるが、例えば、板材を筒 状に卷き、軸線方向に直交する断面を略 c字形状としたものが挙げられる。また、板 材を一部が重なるように卷いて筒状とした形態も挙げられる。これらの形態の出力側 端子部では、外部端子の外周面にその外側から弾性的に巻き付く形態、あるいは、 筒状の外部端子の内周面に径方向内側から弾性的に押し付け、押し拡げる形態で 外部端子と接続する。このため、外部端子の外周面あるいは内周面に対し、出力側 端子部は、外部端子の形態に応じて、面状にあるいは線状に接触して、多数の接触 点が存在するものとなる。あるいは、外部端子の外周面あるいは内周面に形成した突 起部に接触することで複数の接触点を有するものとなる。これらの形態の出力側端子 部においては、移動方向は出力側端子部の軸線に沿う方向となり、直交方向は出力 側端子部の径方向となる。

さらに、上述の板材を筒状に巻き、軸線方向に直交する断面を略 C字形状とした形 態、あるいは、板材を一部が重なるように卷いて筒状とした形態の出力端子部におい て、さらに外部端子と接触させる 1または複数の突起部を設けた形態としても良い。ま た、出力側端子部は、軸線方向に直交する断面形状が、略円形や略多角形などとし ても良い。

[0010] さらに、円筒形など筒形の本体部の側面に形成されたその軸線方向に沿う方向に 延びる 2本のスリットに挟まれた部分であって、径方向外側あるいは径方向内側に向 けて円弧状などの形態で突出して形成され、径方向に弾性的に移動可能なスリット 型突出部を、筒形の本体部の周方向に複数箇所分散して配置したものも挙げられる 。さらには、円筒形など筒形の本体部の側面に、 U字状のスリットにより形成された舌 状の部分であって、その先端が径方向外側あるいは径方向内側に向けて斜めに突 出して形成され、径方向に弾性的に移動可能な舌型突出部を円筒形の本体部の周 方向に複数箇所分散して配置したものも挙げられる。

[0011] さらに、上述のガスセンサであって、前記出力側端子部は、前記複数の接触点が、 これらを通る仮想円筒上に配置され、前記外部端子と接続したときに、上記仮想円 筒が拡径あるいは縮径するように上記複数の接触点が移動するガスセンサとすると 良い。 [0012] 本発明のガスセンサでは、端子部材の出力側端子部は、外部端子と弾性的に接触 する複数の接触点が、仮想円筒上に配置され、外部端子と接続したときに、仮想円 筒が拡径あるいは縮径するように複数の接触点が移動する。

従って、外部端子と端子部材の出力側端子部とを接続すると、出力側端子部は、 複数の接触点で外部端子に接触しつつ、この外部端子を仮想円筒の径方向外側あ るいは径方向内側に弾性的に押圧しつつ電気的に接続する。つまり、ガスセンサと 外部端子との導通を行う各接触点が径方向外側あるいは径方向内側から弾性的に 押圧している。このため、振動等による外部端子一出力側端子部間の接続の瞬断を 防止でき、外部端子に対する着脱性が良好であるほか、出力側端子部を外部端子と 接続させるのに当たり、仮想円筒の軸線回りに、接続方向の依存性がなぐどの方向 力 でも出力側端子部と外部端子とを接続させることができるので、さらに取り付けが 容易である。

[0013] なお、仮想円筒は、一定の直径の仮想の円を軸線方向に延ばした形態であり、複 数の接触点は、この仮想円筒上に配置される。複数の接触点が、 1つの仮想円上に 位置する場合にも、これら複数の接触点は、仮想円筒上において、軸線方向の位置 は同じで、周方向位置が異なる位置に配置されているとする。

外部端子と弾性的に接触する複数の接触点を有し、しかもこれらが仮想円筒上に 配置され、外部端子と接続したときに仮想円筒が拡径あるいは縮径するように接触点 が移動する出力側端子部の形態としては、外部端子の形状 (形態）に応じて異なるが 、例えば、前述と同様、板材を筒状に巻き、軸線方向に直交する断面を略 C字形状と したものや、板材を一部が重なるように卷いて筒状としたものが挙げられる。これらの 形態の出力側端子部では、外周面が円筒形の中実棒状あるいは中空円筒状の外 部端子と接続させた場合には、この外部端子の円筒形の外周面に巻き付くように出 力側端子部が外部端子に接触する。従って、この場合、外部端子の外周面と面状あ るいは線状に接触するので、接触点は多数存在することとなる。しかも、これら接触点 は、外部端子の外周面に一致する仮想円筒上に配置されることとなる。一方、これら の形態の出力側端子部が外部端子と接続せず自由状態とされているときには、各接 触点 (接触点となる予定の部位）は、上述の場合よりも径の小さな仮想円筒上に配置 される。即ち、これらの出力側端子部では、外部端子に接続したときに、仮想円筒が 拡径するように接触点が移動する。また、同様の出力側端子部を用いても、外周面 に径方向外側に向けて突出する突起部を複数設けた外部端子と接続させた場合に は、この外部端子の外周に巻き付くようにして、出力側端子部が外部端子と接触する が、外部端子の突起部の頂部とそれぞれ当接する複数の部分が接触点となり、各接 触点は仮想円筒上に配置される。一方、 自由状態では各接触点は、これより小さい 径の仮想円筒上に配置される。従ってこの場合にも、これらの形態の出力端子部で は、外部端子に接続したときに、仮想円筒が拡径するように接触点が移動する。また 、前述のスリット型突出部を、円筒形の本体部の周方向に複数箇所分散して配置し たものや、前述の舌型突出部を円筒形の本体部の周方向に複数箇所分散して配置 したあのち挙げられる。

[0014] さらに、請求項 1または請求項 2に記載のガスセンサであって、前記ガス検出素子 は、セラミックからなり、軸線方向先端側が閉じた有底筒状を有し、前記電極は、上記 ガス検出素子の内周面に形成した内側電極であり、前記端子部材は、曲げ加工され た所定形状の板材からなり、前記出力側端子部は、筒状で、前記外部端子と接続し たときに、弾性的に拡径あるいは縮径する出力側端子部であり、前記素子側端子部 は、上記内側電極と電気的に接続する筒状であり、弾性的に縮径しつつ上記ガス検 出素子内に挿入されてなるガスセンサとすると良い。

[0015] 本発明のガスセンサは、外部端子と接続した場合に、弾性的に拡径あるいは縮径 する筒状の出力側端子部を有している。従って、外部端子と出力側端子部とを接続 すると、出力側端子部は、外部端子を径方向外側あるいは径方向内側に押圧しつ つ電気的に接続する。このため、振動等の影響で、外部端子と出力側端子部との間 の接続が瞬断し、ノイズを生ずる等の危険性 (ガス検出精度低下の危険性)を小さく できる。また、ガスセンサの出力側端子部は、外部端子に対して自身 (板材）の弾性 力によって接続する構成であることから、外部端子に対する着脱性が良好となる。

[0016] さらに、弾性的に縮径しつつガス検出素子内に挿入され、内側電極と電気的に接 続する筒状の素子側端子部を有している。従って、このガス検出素子では、素子側 端子部が内側電極を内側から径方向外側に向かって押圧しつつ電気的に接続する 。このため、振動等の影響で、両者間の接続が瞬断し、ノイズを生ずる等の危険性を 小さくできる。また、素子側端子部が弾性的に縮径するため、内側電極と直接接続で きる。このため、従来のように、弾性を有する導電性パッキンを介在させる場合に比し て、この導電性パッキンが不要となるので、部品点数を削減でき、低コストとなる。

[0017] さらに、このような出力側端子部及び素子側端子部を有する端子部材は、曲げカロ ェされた所定形状の板材からなる。このため、端子部材自身が形成容易で、低コスト となる。

[0018] なお、本発明の端子部材は、板材を曲げ加工した複数の部材を溶接等によって接 続して形成しても良いが、単一の金属板を用いて、出力側端子部及び素子側端子 部をそれぞれ筒状に成形するのが好ましい。

また、出力側端子部及び素子側端子部における筒状の形態としては、例えば、軸 線方向に直交する断面を略 C字形状としたものが挙げられる。また、一部が重なるよ うに、板材を卷いて筒状とした形態でも良い。また、軸線方向に直交する断面形状は 、略 C字形状に限らず、略円形や略多角形などとしても良い。

[0019] さらに、上記のガスセンサであって、前記端子部材の前記出力側端子部及び前記 素子側端子部の内側を通じて、前記ガス検出素子の内側と上記ガスセンサの外部と が連通してなるガスセンサとすると好ましレ、。

前述のように、本発明の端子部材は、曲げカ卩ェした板材力 なり、筒状の出力側端 子部及び素子側端子部を有している。そこで、この出力側端子部及び素子側端子部 の内側 (筒内）を通じて、ガス検出素子の内側（筒内）とガスセンサの外部とが連通す るようにした。換言すれば、端子部材が、基準ガス (外気）をガス検出素子の内側に 導入する通気路を構成するようにした。このため、本発明のガスセンサでは、ガス検 出素子の内側へ基準ガス（外気）を導入するための通気路を別途形成する必要がな ぐさらには、端子部材についても、別途通気路を形成する作業 (例えば穿孔工程） が不要であるため、低コストとなる。

[0020] さらに、上記のガスセンサであって、前記端子部材は、前記素子側端子部が前記 出力側端子部より前記軸線方向先端側に位置してなるガスセンサとすると好ましレ、。 出力側端子部と素子側端子部とをこのような位置関係にすることで、端子部材が形 成容易となり、ひいては、ガスセンサ安価となる。さらには、この端子部材によって構 成される通気路が軸線方向に延びる形状となるので、基準ガス（外気）がガス検出素 子の内側に導入し易くなる。

[0021] さらに、上記いずれかのガスセンサであって、前記出力側端子部は、前記外部端 子の内側に自身を揷入して接続したときに、弾性的に縮径する出力側端子部であつ て、上記出力側端子部のうち、前記軸線方向後端側に位置する後端部は、内側に 曲げられた形状を有してなるガスセンサとすると良い。

[0022] 曲げ加工された板材からなる端子部材は、棒状の金属体を加工して形成したもの に比して、剛性が低くなる傾向にある。ところで、端子部材のうち、特に、外部端子と 接続する出力側端子部は、外部の振動の影響を受けて負荷力 Sかかり易いため、剛性 が低くなることは好ましくない。これに対し、本発明のガスセンサでは、出力側端子部 の後端部が、内側に曲げられた形状を有しており、この後端部において、後端側ほど 径が小さくなる形態にされている。これにより、出力側端子部を弾性的に縮径可能と しつつ、剛性を高くすることができる。

[0023] 他の解決手段は、請求項 1または請求項 2に記載のガスセンサであって、前記ガス 検出素子は、セラミックからなり、軸線方向先端側が閉じた有底筒状を有し、前記電 極は、上記ガス検出素子の内周面に形成した内側電極であり、絶縁性のセラミックか らなり、上記ガス検出素子及び上記端子部材の周囲を取り囲む筒状の包囲体を備え 、前記端子部材は、曲げカ卩ェされた所定形状の板材力 なり、前記出力側端子部は 、筒状で、前記外部端子を自身の内側に挿入して接続したときに、弾性的に拡径し て、自身の外周面と上記包囲体の内周面との間隙が挿入前より小さくなる出力側端 子部であり、前記素子側端子部は、上記内側電極と電気的に接続する筒状であり、 弹性的に縮径しつつ上記ガス検出素子内に挿入されてなるガスセンサである。

[0024] 本発明のガスセンサの端子部材は、外部端子を自身の内側に揷入して接続したと きに、弾性的に拡径して、 自身の外周面と包囲体の内周面との間隙が挿入前より小 さくなる出力側端子部を有している。従って、本発明のガスセンサに外部端子を接続 すると、接続前に比して、包囲体の内周面と出力側端子部の外周面との間隙が小さ くなる。このため、本発明のガスセンサでは、使用に供したときに、外部の振動の影響 を受けて、包囲体に包囲された状態の出力側端子部が径方向に揺動し難くなるので 、振動の影響による端子部材の出力側端子部と素子側端子部との間の部位におけ る疲労破壊 (亀裂、折損等)を抑制することができる。

また、本発明のガスセンサの端子部材も、曲げ加工された所定形状の板材からなる 。このため、端子部材自身が形成容易で、低コストとなる。

[0025] さらに、上記のガスセンサであって、前記端子部材は、前記素子側端子部が前記 出力側端子部より前記軸線方向先端側に位置してなるガスセンサとすると好ましレ、。 出力側端子部と素子側端子部とをこのような位置関係にすることで、端子部材が形 成容易となり、ひいては、ガスセンサ安価となる。さらには、この端子部材によって構 成される通気路が軸線方向に延びる形状となるので、基準ガス（外気）がガス検出素 子の内側に導入し易くなる。

[0026] さらに、上記いずれかのガスセンサであって、前記端子部材は、単一の板材によつ て一体成形されてなるガスセンサとすると良い。

[0027] 本発明のガスセンサは、単一の板材によって一体成形した端子部材を用いている 。このような端子部材は、成形容易のため、低コストとなる。

[0028] さらに、上述ののいずれか一項に記載のガスセンサであって、前記端子部材のうち 、前記出力側端子部材は、 自身の軸線に直交する断面が C字形状であるガスセンサ とすると良い。

[0029] 本発明のガスセンサでは、出力側端子部を、 自身の軸線に直交する断面が C字形 状としている。このような出力側端子部は、形成容易であり、し力も、変形域が大きぐ 比較的大きな弾性係数の弾性を有する出力側端子部を容易に実現できるから、外 部端子を強力に保持できる。

[0030] 他の解決手段は、ガス検出素子、及び上記ガス検出素子からの出力信号を外部に 出力する出力側端子部を備える端子部材、を有するガスセンサと接続し、上記出力 信号を外部装置に送信するガスセンサキャップであって、上記出力側端子部と係合 しつつ、電気的に接続するキャップ端子と、絶縁性ゴムからなり、上記キャップ端子を 被覆する被覆部と、上記キャップ端子と電気的に接続し、上記出力信号を外部装置 に送信するリード線と、を備え、上記キャップ端子は、上記出力側端子部と接続したと きに、上記出力側端子部のうち、上記キャップ端子と弾性的に接触する複数の接触 点であって、これらを通る仮想円筒上に配置された複数の接触点を、上記仮想円筒 が拡径あるいは縮径するように移動させる剛性を有するガスセンサキャップである。

[0031] 本発明のガスセンサキャップのキャップ端子は、ガスセンサの端子部材の出力側端 子部と接続したときに、この出力側端子部のうち、キャップ端子と弾性的に接触し、仮 想円筒上に配置された複数の接触点を、仮想円筒が拡径あるいは縮径するように移 動させる剛性を有する。従って、出力側端子部とキャップ端子とを接続 (係合)させた とき、出力側端子部の複数の各接触点がキャップ端子を径方向外側あるいは径方向 内側に弾性的に押圧しつつ電気的に接続する。

このため、振動等の影響で、出力側端子部とキャップ端子との間の接続が瞬断し、 ノイズを生ずる等の危険性 (ガス検出精度低下の危険性)を小さくできる。

[0032] なお、キャップ端子としては、ガスセンサの端子部材の出力側端子部に係合する形 態であり、出力側端子部と係合させたときに、この出力側端子部の複数の接触点を、 この接触点が配置されている仮想円筒が拡径あるいは縮径するように移動させる剛 性を有するものであればよぐ例えば、円柱、円筒の形態が挙げられる。また、軸線方 向に外径が変化しているもの、例えば、テーパ状、逆テーパ状、あるいは、軸線方向 の途中部分に径小部を有するもので、中実の棒状あるいは中空の筒状のキャップ端 子なども挙げられる。また、一方端が閉じた、釣り鐘型の形態のキャップ端子を用いる ことちできる。

[0033] 他の解決手段は、請求項 8に記載のガスセンサキャップであって、前記ガスセンサ は、その前記端子部材の前記出力側端子部が筒状で弾性的に拡径あるいは縮径可 能な出力側端子部であり、前記キャップ端子は、筒状であり、上記出力側端子部と接 続したときに、 自身は変形することなく上記出力側端子部を拡径あるいは縮径させる 剛性を有するガスセンサキャップである。

[0034] 本発明のガスセンサキャップは、ガスセンサと接続したときに、 自身は変形すること なぐ端子部材の出力側端子部を弾性的に拡径あるいは縮径させる剛性を有する筒 状のキャップ端子を備えている。従って、出力側端子部とキャップ端子とを接続 (係合 )したとき、出力側端子部がキャップ端子を径方向外側あるいは径方向内側に弾性 的に押圧しつつ電気的に接続する。このため、振動等の影響で、出力側端子部とキ ヤップ端子との間の接続が瞬断し、ノイズを生ずる等の危険性 (ガス検出精度低下の 危険性)を小さくできる。また、キャップ端子と端子部材の出力側端子部とは、出力側 端子部の弾性力によって接続する構成であることから、端子部材の出力側端子部に 対するキャップ端子の着脱性が良好となる。

[0035] 他の解決手段は、前述のレ、ずれ力 4項に記載のガスセンサと接続し、前記出力信 号を外部装置に送信するガスセンサキャップであって、前記外部端子は、前記出力 側端子部と係合しつつ、電気的に接続する筒状のキャップ端子であり、絶縁性ゴム からなり、上記キャップ端子を被覆する被覆部と、上記キャップ端子と電気的に接続 し、上記出力信号を外部装置に送信するリード線と、を備え、上記キャップ端子は、 上記出力側端子部と接続したときに、上記出力側端子部の前記複数の接触点を、前 記仮想円筒が拡径あるいは縮径するように移動させる剛性を有するガスセンサキヤッ プである。

[0036] 本発明のガスセンサキャップも、ガスセンサの接続端子の出力側端子部と接続した ときに、この出力側端子部のうち、キャップ端子と弾性的に接触し、仮想円筒上に配 置された複数の接触点を、仮想円筒が拡径あるいは縮径するように移動させる剛性 を有する。従って、出力側端子部とキャップ端子とを接続 (係合)させたとき、出力側 端子部がキャップ端子を径方向外側あるいは径方向内側に弾性的に押圧しつつ電 気的に接続する。

このため、振動等の影響で、出力側端子部とキャップ端子との間の接続が瞬断し、 ノイズを生ずる等の危険性 (ガス検出精度低下の危険性)を小さくできる。また、キヤッ プ端子と端子部材の出力側端子部とは、出力側端子部の弾性力によって接続する 構成であることから、端子部材の出力側端子部に対するキャップ端子の着脱性が良 好となる。

[0037] 他の解決手段は、ガス検出素子、及び、上記ガス検出素子に形成した電極と接続 する一方、外部端子に接続して上記ガス検出素子からの出力信号を外部に出力す る端子部材を有するガスセンサと、上記ガスセンサの上記端子部材と接続するキヤッ プ端子を有し、上記出力信号を外部装置に送信するガスセンサキャップと、を備える ガスセンサユニットであって、上記端子部材は、上記キャップ端子と係合しつつ、電 気的に接続して上記出力信号を出力する出力側端子部であって、上記キャップ端子 と接続させる際に上記キャップ端子及び上記出力側端子部の少なくともいずれかを 相対的に移動させる移動方向に対して直交する直交方向に沿って、上記キャップ端 子と弾性的に接触する複数の接触点を有する出力側端子部を含むガスセンサュニ ットである。

[0038] 本発明のガスセンサユニットは、ガスセンサとガスセンサキャップとを有している。こ のうち、ガスセンサの端子部材の出力側端子部は、ガスセンサキャップのキャップ端 子と接続 (係合)したときに、直交方向に沿ってキャップ端子と弾性的に接触する複 数の接触点を有する。

出力側端子部が、このような構成を有しているので、本発明のガスセンサユニットで は、出力側端子部の複数の接触点が、キャップ端子を弾性的に押圧しつつ電気的 に接続する。このため、振動等の影響で、出力側端子部とキャップ端子との間の接続 が瞬断し、ノイズを生ずる等の危険性 (ガス検出精度低下の危険性)を小さくできる。

[0039] また、キャップ端子と端子部材の出力側端子部とは、直交方向に沿う出力側端子 部の弾性力によって接続する構成であることから、キャップ端子を移動方向に相対的 に移動させて、出力側端子部との着脱を行うのに際し、端子部材の出力側端子部に 対するキャップ端子の着脱性が良好となり、ひいては、ガスセンサに対するガスセン サキャップの着脱性が良好となる。

[0040] さらに、上述のガスセンサユニットであって、前記端子部材の出力側端子部は、前 記複数の接触点が、これらを通る仮想円筒上に配置され、前記キャップ端子と接続し たときに、上記仮想円筒が拡径あるいは縮径するように上記複数の接触点が移動す る出力側端子部であるガスセンサユニットとすると良い。

[0041] 本発明のガスセンサユニットでは、端子部材の出力側端子部は、キャップ端子と弾 性的に接触する複数の接触点が、仮想円筒上に配置され、キャップ端子と接触した ときに、この接触点を通る仮想円筒が拡径あるいは縮径するように移動する。

出力側端子部が、このような構成を有しているので、本発明のガスセンサユニットで は、出力側端子部の複数の接触点が、キャップ端子を径方向外側あるいは径方向内 側に弾性的に押圧しつつ電気的に接続する。このため、振動等により出力側端子部 一キャップ端子間の接続の瞬断を防止でき、端子部材の出力側端子部に対するキヤ ップ端子の着脱性が良好であるほか、出力側端子部をキャップ端子と接続させるに 当たり、仮想円筒の軸線回りに、接続方向の依存性がなぐどの方向からでも出力側 端子部とキャップ端子とを接続させることができるので、このガスセンサユニットでは、 ガスセンサとガスセンサキャップとの取り付けがさらに容易である。

[0042] さらに、上述のガスセンサユニットであって、前記端子部材の前記出力側端子部は 、筒状で、前記キャップ端子と接続したときに、弾性的に拡径あるいは縮径する出力 側端子部であり、前記キャップ端子は、筒状であり、 自身は変形することなく上記出 力側端子部を拡径あるいは縮径させて当該出力側端子部に係合してなるガスセンサ ユニットとすると良レ、。

[0043] 本発明のガスセンサユニットは、ガスセンサとガスセンサキャップとを有している。こ のうち、ガスセンサの端子部材は、筒状で、ガスセンサキャップのキャップ端子と接続 したときに、弾性的に拡径あるいは縮径する出力側端子部を有している。そして、ガ スセンサキャップは、 自身は変形することなく出力側端子部を拡径あるいは縮径させ て、この出力側端子部に係合している。従って、本発明のガスセンサユニットでは、出 力側端子部がキャップ端子を径方向外側あるいは径方向内側に弾性的に押圧しつ つ電気的に接続する。このため、振動等の影響で、出力側端子部とキャップ端子との 間の接続が瞬断し、ノイズを生ずる等の危険性 (ガス検出精度低下の危険性)を小さ くでさる。

[0044] また、キャップ端子と端子部材の出力側端子部とは、出力側端子部の弾性力によつ て接続する構成であることから、端子部材の出力側端子部に対するキャップ端子の 着脱性が良好となり、ひいては、ガスセンサに対するガスセンサキャップの着脱性が 良好となる。

[0045] さらに、請求項 11または請求項 12に記載のガスセンサユニットであって、前記ガス センサは、絶縁性のセラミックからなり上記ガス検出素子及び上記端子部材の周囲を 取り囲む筒状の包囲体を有し、前記端子部材の前記出力側端子部は、筒状で、前 記キャップ端子を自身の内側に揷入して接続したときに、弾性的に拡径する出力側 端子部であり、前記キャップ端子は、上記出力側端子部の内側に挿入して接続した ときに、 自身は変形することなく上記出力側端子部を拡径させる剛性を有し、上記キ ヤップ端子を上記出力側端子部の内側に挿入して接続させたことにより、上記出力 側端子部が弾性的に拡径して、上記出力側端子部の外周面と上記包囲体の内周面 との間隙が揷入前より小さくされてなるガスセンサユニットとすると良い。

[0046] 本発明のガスセンサユニットでは、キャップ端子を出力側端子部の内側に揷入して 両者を接続させたとき、出力側端子部が弾性的に拡径して、出力側端子部の外周面 と包囲体の内周面との間隙が揷入前より小さくなる。このため、本発明のガスセンサ ユニットでは、外部の振動の影響を受けて、包囲体に包囲された状態の出力側端子 部が径方向に揺動し難くなるので、振動の影響による端子部材の出力側端子部と素 子側端子部との間の部位における疲労破壊 (亀裂、折損等）を抑制することができる

[0047] また、本発明のガスセンサユニットにおいても、キャップ端子と端子部材の出力側端 子部とは、出力側端子部の弾性力によって接続する構成であることから、端子部材 の出力側端子部に対するキャップ端子の着脱性が良好となり、ひいては、ガスセンサ に対するガスセンサキャップの着脱性が良好となる。

[0048] さらに、上述のいずれかに記載のガスセンサユニットであって、前記ガス検出素子 は、セラミックからなり、軸線方向先端側が閉じた有底筒状を有し、前記電極は、上記 ガス検出素子の内周面に形成した内側電極であり、前記端子部材は、曲げ加工され た所定形状の板材からなり、上記内側電極と電気的に接続する素子側端子部であつ て、筒状で、弾性的に縮怪しつつ上記ガス検出素子内に挿入されてなる素子側端子 部を有するガスセンサユニットとすると良い。

[0049] 本発明のガスセンサユニットでは、弾性的に縮径しつつ有底筒状のガス検出素子 内に挿入され、内側電極と電気的に接続する筒状の素子側端子部を有している。従 つて、このガスセンサユニットでは、ガスセンサ素子において、素子側端子部が内側 電極を内側から径方向外側に向かって押圧しつつ電気的に接続する。このため、振 動等の影響で、両者間の接続が瞬断し、ノイズを生ずる等の危険性を小さくできる。 また、素子側端子部が弾性的に縮径するため、内側電極と直接接続できる。このた め、従来のように、弾性を有する導電性パッキンを介在させる場合に比して、この導 電性パッキンが不要となるので、部品点数を削減でき、低コストとなる。

また、本発明のガスセンサユニットの端子部材は、曲げ加工された所定形状の板材 力、らなる。このため、端子部材自身が形成容易で、低コストとなる。

[0050] さらに、上述のガスセンサユニットであって、前記ガスセンサキャップの内部空間は 、外部と連通しており、前記端子部材の前記出力側端子部及び前記素子側端子部 の内側を通じて、前記ガス検出素子の内側と上記ガスセンサキャップの内部空間と が連通してなるガスセンサユニットとすると良い。

[0051] 前述のように、本発明の端子部材は、曲げ加工した板材からなり、筒状の出力側端 子部及び素子側端子部を有している。そこで、この出力側端子部及び素子側端子部 の内側 (筒内）を通じて、ガス検出素子の内側（筒内）とガスセンサキャップの内部空 間とが連通するようにした。また、ガスセンサキャップの内部空間は外部と連通してい る。従って、本発明のガスセンサユニットでは、端子部材が、ガスセンサキャップの内 部空間を通じて外気を基準ガスとしてガス検出素子 120の内側に導入する通気路を 構成する。このため、本発明のガスセンサユニットでは、ガス検出素子の内側へ基準 ガス (外気）を導入するための通気路を別途形成する必要がなぐさらには、端子部 材についても、別途通気路を形成する作業 (例えば穿孔工程）が不要であるため、低 コストとなる。

[0052] さらに、上記いずれかのガスセンサユニットであって、前記端子部材は、単一の板 材によって一体成形されてなるガスセンサユニットとすると良い。

[0053] 本発明のガスセンサユニットは、単一の板材によって一体成形した端子部材を用い ている。このような端子部材は、成形容易のため、低コストとなる。

[0054] さらに、上記のいずれかのガスセンサユニットであって、前記ガスセンサの前記端子 部材のうち、前記出力側端子部材は、自身の軸線に直交する断面が C字形状である ガスセンサユニットとすると良い。

[0055] 本発明のガスセンサユニットでは、ガスセンサの端子部材のうち、出力側端子部を、 自身の軸線に直交する断面が C字形状としている。このような出力側端子部は、形成 容易であり、しかも、変形域が大きぐ比較的大きな弾性係数の弾性を有する出力側 端子部を容易に実現できるから、外部端子を強力に保持でき、信頼性のあるガスセ ンサユニットとなし得る。

[0056] さらに、上記いずれかのガスセンサユニットであって、 前記ガスセンサは、絶縁性 のセラミックからなり前記ガス検出素子及び前記端子部材の周囲を取り囲む筒状の 包囲体を有し、前記ガスセンサキャップは、絶縁性ゴムからなり、前記キャップ端子を 被覆する被覆部を有し、上記被覆部は、上記ガスセンサキャップと前記ガスセンサと を接続した状態において、前記包囲体の少なくとも一部を覆う包囲体被覆部を含む ガスセンサユニットとすると良い。

[0057] 本発明のガスセンサユニットを構成するガスセンサは、ガス検出素子及び端子部材 の周囲を取り囲む、絶縁性セラミック製の包囲体を有している。このため、この包囲体 が外部に露出する形態のガスセンサユニットでは、外部から異物が衝突した場合に、 セラミック製の包囲体が破損してしまう虞がある。

これに対し、本発明のガスセンサユニットでは、ガスセンサキャップのうち、絶縁性ゴ ムからなる被覆部が、ガスセンサキャップとガスセンサとを接続したとき、包囲体の少 なくとも一部を覆う包囲体被覆部を含んでいる。このため、外部から異物が包囲体に 向かって飛んできた場合でも、包囲体のうちゴム製の包囲体被覆部に覆われている 部分については、破損を防止することができる。

[0058] さらに、上記のガスセンサユニットであって、前記ガスセンサキャップの前記包囲体 被覆部は、前記包囲体の外周面の周方向に亘つて密着する環状の密着部を有し、 上記密着部は、上記ガスセンサキャップと前記ガスセンサとを接続したとき、上記包 囲体のうち前記軸線方向後端側に位置する後端部の外周面と密着してなるガスセン サユニットとすると良い。

[0059] 本発明のガスセンサユニットでは、ゴム製の包囲体被覆部が、包囲体の外周面の 周方向（360度）に亘つて密着する環状の密着部を有している。これにより、ガスセン サとガスセンサキャップとの間から、ガスセンサユニット内部への浸水を防止すること ができる。

[0060] ところで、本発明のガスセンサユニットは、例えば、内燃機関の排気管に取付けられ 、排気中の酸素濃度を検知するために使用することができる。この場合には、ガス検 出素子が高温の排気にさらされるため、排気熱によってガス検出素子やこのガス検 出素子の径方向周囲を取り囲む金属製のケーシングが高温となり、この熱が包囲体 被覆部にも伝わる。このため、この排気熱の影響で、ゴム製の包囲体被覆部 (被覆部 )が劣化してしまう危険性がある。

[0061] これに対し、本発明のガスセンサユニットでは、包囲体被覆部の密着部は、ガスセ ンサキャップとガスセンサとを接続したとき、包囲体のうち軸線方向後端側に位置す る後端部の外周面と密着する。従って、密着部は、包囲体を被覆して保護しつつも、 高温となるガス検出素子からできるだけ離れた位置で包囲体と接触 (密着）する。この ため、本発明のガスセンサユニットでは、ゴム製の包囲体被覆部（被覆部）が排気熱 の影響で、劣化してしまう危険性を小さくできる。

なお、被覆部を構成する絶縁性ゴムとして、フッ素系ゴムを用いるのが好ましい。フ ッ素系ゴムを用いることで、耐熱性を良好としつつ、包囲体との密着性をも良好とする こと力 Sできる。

図面の簡単な説明

[0062] [図 1]実施形態 1にかかるガスセンサ 100の部分断面図である。

[図 2]実施形態 1にかかる端子部材 150を示す図であり、 （a)はその正面図、（b)はそ の側面図、（c)は D— D断面図である。

[図 3]実施形態 1にかかるガスセンサキャップ 200の部分断面図である。

[図 4]実施形態 1にかかるガスセンサユニット 300、およびこれを使用に供したときの 様子を示す説明図である。

[図 5]変形形態に力かる端子部材 750を示す図であり、 （a)はその正面図、（b)はそ の側面図、（c) fお一 J断面図である。

[図 6]実施形態 2にかかるガスセンサ 400の部分断面図である。

[図 7]実施形態 2にかかる端子部材 450を示す図であり、 （a)はその上面図、（b)はそ の正面図、（c)はその側面図、及び後端部 455の断面図、 （d)は出力側端子部の横 断面の端面図である。

[図 8]実施形態 2にかかるガスセンサキャップ 500の部分断面図である。

[図 9] (a)は実施形態 2にかかるガスセンサユニット 600、及びこれを使用に供したとき の様子を示す説明図、（b)は端子部材 450の出力側端子部 451の横断面の端面図 である。

園 10]他の形態例に力かる端子部材 850を示す図であり、（a)はその正面図、 （b)は その側面図である。

符号の説明

[0063] 100, 400 ガスセンサ

112 内側電極

120 ガス検出素子

130, 430 包囲体

150, 450, 750, 850 端子部材

151 , 451, 751, 851 出力側端子部

153, 453 素子側端子部

200, 500 ガスセンサキャップ

210, 510 キャップ端子部材

211 , 511 キャップ端子 (外部端子）

220, 520 被覆部

221 , 521 包囲体被覆部

221c, 521 密着部

230 リード線

300, 600 ガスセンサユニット

発明を実施するための最良の形態

[0064] (実施形態 1)

本発明の第 1の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図 1は、本実施形態 1のガスセンサ 100の縦断面図である。ガスセンサ 100は、ガス 検出素子 120、外側電極 111、内側電極 112、包囲体 130、端子部材 150、ケーシ ング 160を有する。

[0065] ケーシング 160は、主体金具 161及びプロテクタ 162を有している。主体金具 161 は SUS430力、らなり、略円筒状に形成されている。この主体金具 161には、後述する ガス検出素子 120の鍔部 120eを支持するための内周受け部 161eであって、後端 側に向かって拡径するテーパ形状の内周受け部 161eが、内周面から径方向内側に 突出する形態で周設されている。また、この主体金具 161の外側には、ガスセンサ 1 00を排気管 10 (図 4参照）に取付けるためのネジ部 161bが形成されており、このネ ジ部 16 lbの後端側には、ネジ部 16 lbを排気管に螺揷するための取付工具を係合 させる六角部 161dが周設されている。プロテクタ 162は、金属製、略円筒状の筒体 で、排気管 10内の排気をガスセンサ 100の内部に導入するための通気孔 162bを有 している。

[0066] ガス検出素子 120は、酸素イオン伝導性を有する固体電解質からなり、先端部 120 bが閉塞された有底で、軸線 C方向に延びる略円筒形状を有している。このガス検出 素子 120の外周には、径方向外向きに突出した鍔部 120eが設けられており、この鍔 部 120eの先端面と主体金具 161の内周受け部 161eの表面との間に金属製のパッ キン 142を介在させた状態で、ガス検出素子 120は主体金具 161内に配置されてい る。なお、ガス検出素子 120を構成する固体電解質としては、例えば、 Y2〇3または Ca〇を固溶させた Zr〇2が代表的なものである力 それ以外のアルカリ土類金属また は希土類金属の酸化物と Zr〇2との固溶体を使用しても良レ、。さらには、これに Hf〇 2が含有されていても良い。

また、本実施形態では、ガス検出素子 120の軸線 C方向の先端部 120b側を先端 側、その反対側を後端側とし、また、その他の形態においても同様とする。

[0067] 外側電極 111は、 Ptあるいは Pt合金を多孔質に形成したもので、ガス検出素子 12 0の先端部 120bの外側面 120cを被覆するように設けられている。なお、この外側電 極 111は、鍔部 120eの先端面まで設けられており、パッキン 142を介して主体金具 1 61に電気的に接続される。内側電極 112も、 Ptあるいは Pt合金を多孔質に形成した ものであり、ガス検出素子 120の内側面 120dを被覆するように設けられている。 包囲体 130は、絶縁性セラミック（具体的には、アルミナ）からなり、略円筒形状を有 している。この包囲体 130は、そのうちの先端側部分 131が、ガス検出素子 120の後 端側の部分の周囲を取り囲む形態で、タルクから形成されたセラミック粉末 141と共 に、ガス検出素子 120と主体金具 161との間に介在するように保持されている。 [0068] 端子部材 150は、例えば SUS304からなり、図 2に示すように、略筒形状で、出力 側端子部 151、素子側端子部 153、及び両者を連結する連結部 152を有している。 このうち、出力側端子部 151は、自身の軸線 151AX (端子部材の軸線 150AX)に 直交する断面（図 2 (c)参照）が略 C字形状の筒状であり、キャップ端子部材 210のキ ヤップ端子 211 (図 3参照）を、軸線 150AXに沿う方向（図 1中、上下方向）に相対移 動させて、 自身の内側に揷入して接続したときに、弾性的に拡径するように構成され ている。さらに、この出力側端子部 151のうち後端側（図中上方）の周方向 3力所には 、径方向内側に突出した凸状部 151bが形成されている。ここで、図 2 (c)に示すよう に、この 3つの凸状部 151bの内側頂点は、それぞれ後述するキャップ端子 211とそ の径方向に沿って弾性的に当接する接触点 CPとなる。この 3つの凸状部 151bの接 触点 CPに接する仮想円及び仮想円筒 HC (図 2 (b)， （c)中破線で示す）の直径 Eを 、出力側端子部 151の内径とする。

[0069] さらに、出力側端子部 151のうち、凸状部 151bに対応する周方向 3力所には、壁 面を打ち抜いて径方向内側に折り曲げられた内側屈曲部 151cと、径方向外側に折 り曲げられた外側屈曲部 151dとが形成されている。このうち、内側屈曲部 151cは、 キャップ端子部材 210のキャップ端子 211 (図 3参照）を出力側端子部 151の内側に 挿入して接続したときに、弾性的に径方向外側に屈曲するように形成されている。ま た、外側屈曲部 151dは、図 1に示すように、ガスセンサ 100にこの端子部材 150が 組み付けられた時点で、包囲体 130の段差部 130bの先端面に当接して、出力側端 子部 151 (端子部材 150)の抜け防止の役割を果たしている。

[0070] 素子側端子部 153は、 自身の軸線 153AX (端子部材の軸線 150AX)に直交する 断面が略 C字形状の筒形状を有している。この素子側端子部 153は、図 1に示すよう に、弾性的に縮径しつつガス検出素子 120内に挿入されて、内側電極 112と電気的 に接続している。従って、ガスセンサ 100では、素子側端子部 153が、内側電極 112 を内側から径方向外側に向かって押圧しつつ電気的に接続する。つまり、素子側端 子部 153は、その表面の多数の接触点で内側電極 112に弾性的に接触する。この ガスセンサ 100に振動が加わっても、素子側端子部 153の多数の接触点のいずれ かは内側電極 112に接触している。このため、振動等の影響で、両者間の接続が瞬 断し、ノイズを生ずる等の危険性を小さくできる。

[0071] また、素子側端子部 153が弾性的に縮径するため、素子側端子部 153と内側電極 112とが直接接続できるようになった。このため、従来のように、弾性を有する導電性 パッキンを介在させる場合に比して、この導電性パッキンが不要となるので、部品点 数を削減でき、低コストとなる。

このような端子部材 150は、所定形状の単一の金属板を用いて、プレス加工によつ て一体成形できる。このため、形成容易で、低コストとなる。また、端子部材 150を形 成すべく金属板を曲げ加工し、出力側端子部 151及びこれより軸線 150AX方向先 端側（図 2中、下方）に位置する素子側端子部 153を筒状に成形することで、基準ガ ス (外気）をガス検出素子 120の内側まで導入できる通気路 T1が形成される（図 2, 図 4参照）。このため、端子部材 150を曲げカ卩ェした後、通気路を別途形成する作業 (例えば穿孔工程）が不要であり、低コストとなる。

[0072] このようなガスセンサ 100は、次のようにして製造する。

まず、図 1に示すように、主体金具 161とプロテクタ 162とを一体にしたケーシング 1 60を用意する。次いで、外側電極 111及び内側電極 112が設けられたガス検出素 子 120をパッキン 142と共にケーシング 160の内部に挿入する。次いで、ガス検出素 子 120の鍔部 120eの後端側にリングパッキン 143を配置し、セラミック粉末 141を主 体金具 161とガス検出素子 120との間隙部分に所定量充填する。次いで、包囲体 1 30を先端側部分 131がガス検出素子 120と主体金具 161との間に介在するように挿 入し、セラミック粉末 141に当接させる。次いで、包囲体 130を先端側に向かってカロ 圧し、その加圧状態下で、主体金具 161の加締め部 161cと包囲体 130との間に加 締めリング 144を介在させて加締め部 161cを加締めることで、上記構成部品を一体 に固定する。

[0073] 最後に、端子部材 150を包囲体 130及びガス検出素子 120の内側に揷入する。具 体的には、素子側端子部 153を弾性的に縮径しつつガス検出素子 120内に揷入し て、内側電極 112と電気的に接続させる。これと共に、出力側端子部 151を包囲体 1 30の内側に配置しつつ、外側屈曲部 151dを包囲体 130の段差部 130bの先端面 に当接させることで、端子部材 150の抜け防止を図ることができる。なお、包囲体 130 の内周面 130cと出力側端子部 151の外周面 151 eとの間には間隙 S 1が設けられて いる。

このようにして、ガスセンサ 100が完成する。

[0074] 次に、本実施形態 1のガスセンサキャップ 200について、図面を参照しつつ説明す る。図 3は、ガスセンサキャップ 200の部分断面図である。ガスセンサキャップ 200は 、キャップ端子部材 210、キャップ端子部材 210を被覆する被覆部 220、及びリード 線 230を有している。

キャップ端子部材 210は、例えばインコネル 718 (英インコネル社、商標名）からなり 、略円筒形状のキャップ端子 211と、リード線 230を加締めて接続させる加締め部 21 3とを有している。このうち、キャップ端子 211は、ガスセンサ 100の出力側端子部 15 1内に挿入されて接続したときに、 自身は変形することなぐ出力側端子部 151を拡 径させる剛性を有している。なお、キャップ端子 211の外径寸法を Fとする。

[0075] リード線 230は、その一端がキャップ端子部材 210の加締め部 213に加締められて キャップ端子 211と電気的に接続している。このため、このリード線 230を通じて、ガ スセンサ 100のガス検出素子 120からの出力信号を、外部装置（例えば、エンジンコ ントロールユニット（以下、 ECUともいう） )に送信することが可能となる。

被覆部 220は、フッ素系ゴムを用いて中空状に成形してなり、略円筒状の包囲体被 覆部 221を有している。なお、包囲体被覆部 221の後端側は、先端側に比して内径 力 S小さくなつており、この部分を密着部 221cとする。

[0076] ガスセンサキャップ 200は、被覆部 220内に、キャップ端子部材 210の軸線 210A Xが包囲体被覆部 221の軸線 220AXと同軸に配置され、キャップ端子部材 210に 接続されたリード線 230が揷通口 223から外部に延出する形態で構成されている。

[0077] ここで、本実施形態 1のガスセンサ 100及びガスセンサキャップ 200力 なるガスセ ンサユニット 300を使用に供したときの様子を図 4に示す。このガスセンサユニット 30 0は、例えば、内燃機関の排気中の酸素濃度を検知するために用いることができる。

[0078] 具体的には、まず、ガスセンサ 100を、プロテクタ 162を含む先端側が排気管 10 内に位置し、主体金具 161のネジ部 16 lbより後端側の部分が外部に露出する形態 で排気管 10に螺着する。なお、このとき、主体金具 161と電気的に接続している外側 電極 111が、主体金具 161を通じてボディアースされる。次いで、ガスセンサキャップ 200のキャップ端子 211を、その軸線 210AXに沿う方向（図 3中、上下方向）に移動 させて、ガスセンサ 100の出力側端子部 151の内側に挿入するようにして、ガスセン サキャップ 200をガスセンサ 100に取付ける。

[0079] このとき、出力側端子部 151の内径 E (図 2参照）がキャップ端子 211の外径 Fに比 して小さい（Fく E)ため、出力側端子部 151は、凸状部 15 lb (接触点 CP)において キャップ端子 211から径方向外側に力を受け、出力側端子部 151が弾性的に拡径 する。

従って、出力側端子部 151が、複数 (本実施形態では 3点）の接触点 CPで直接、 キャップ端子 211を径方向内側に弾性的に押圧しつつ電気的に接続する。このよう に、本実施形態では、出力側端子部は、複数の接触点 CPでキャップ端子 211に接 触している。また、接触点 CPは弾性的にキャップ端子 211を押圧しているため、車両 等の振動などの影響で、出力側端子部 151とキャップ端子 211との間の接続が瞬断 し、ノイズを生ずる等の危険性 (ガス検出精度低下の危険性)を小さくできる。このよう に、ガスセンサユニット 300は、振動の影響によるガス検出精度低下の危険性が小さ いため、特に、 2輪車について好適に用いることができる。

[0080] さらに、出力側端子部 151が拡径することで、出力側端子部 151の外周面 151eと 包囲体 130の内周面 130cとの間隙 S2が挿入前の間隙 S1より小さくなる（S2く S1) 。具体的には、間隙 S2はほぼゼロとなり、出力側端子部 151が包囲体 130の内周面 130cに接触する。このため、車両等の振動の影響を受けて、包囲体 130に包囲され た状態の出力側端子部 151が径方向に揺動し難くなるので、振動の影響による端子 部材 150の連結部 152における疲労破壊 (亀裂、折損等）を抑制することができる。 さらに詳細には、出力側端子 151は、包囲体 130の内周面 130cに圧接するように、 出力側端子部の内径 Eと、キャップ端子 211の外径、及び包囲体 130の内径の寸法 関係を選択してある。このため、キャップ端子 211と包囲体 130とが、端子部材 150 の出力側端子部 151を介して、強く一体化するから、ガスセンサキャップ 200が、ガス センサ 100に強固に保持される。

一方、出力側端子部 151は、キャップ端子 211に対して、軸線 151AX (図 2参照） に直交する径方向（図 4中、左右方向）に沿って、弾性的に接続しているから、このキ ヤップ端子 211をキャップ端子部材 210の軸線 210AXに沿う方向（図 3中、上下方 向）に移動させて、出力側端子部 151に着脱する際、容易に着脱できて着脱性も良 好である。

[0081] しかも、出力側端子部 151とキャップ端子 211とは、仮想円筒 HC上に配置された 接触点 CPで接触するから、出力側端子部 151とキャップ端子 211との接続に当たつ ては、出力側端子部 151の軸線 151AX (ガスセンサの軸線 C,図 2参照）とキャップ 端子部材 210の軸線 210AX (図 3参照）とを同軸にして、出力側端子部 151内にキ ヤップ端子 211を揷入すれば足りる。つまり、排気管 10に取り付けられたガスセンサ 1 00 (図 4参照）の出力側端子部 151に対し、その軸線 Cの回りにどの方向からでもガ スセンサキャップ 200のキャップ端子 211を接続させることができる。

[0082] さらに、ガスセンサキャップ 200をガスセンサ 100に取付けることで、ガスセンサキヤ ップ 200の包囲体被覆部 221によって、包囲体 130を覆うことができる。このため、例 えば、車両走行中に小石等の異物が包囲体 130に向かって飛んできた場合でも、包 囲体 130のうちゴム製の包囲体被覆部 221に覆われている部分については、破損を 防止することができる。特に、本実施形態 1では、包囲体 130のほぼ全体が覆われて いるため、外部から異物が包囲体 130に直接当たる危険性は小さぐ包囲体 130の 破損を防止することができる。

[0083] さらに、ゴム製の包囲体被覆部 221のうち環状の密着部 221cを、包囲体 130の外 周面 130dの周方向（360度）に亘つて密着させることができる。これにより、ガスセン サ 100とガスセンサキャップ 200との間から、ガスセンサユニット 130の内部への浸水 を防止すること力できる。

[0084] ところで、図 4に示すように、ガスセンサ 100の先端側が高温の排気にさらされるた め、排気熱によってガス検出素子 120や主体金具 161が高温となり、排気熱がこれら を通じてガスセンサキャップ 200の被覆部 220にも伝わる。このため、この排気熱の 影響で、ゴム製の包囲体被覆部 221 (被覆部 220)が劣化してしまう危険性がある。

[0085] これに対し、ガスセンサユニット 300では、包囲体被覆部 221の密着部 221cを、包 囲体 130のうち後端側に位置する後端部 131と密着させている。従って、密着部 22 lcは、包囲体 130を被覆して保護しつつも、高温となるガスセンサ 100の先端側（ガ ス検出素子 120等）からできるだけ離れた位置で包囲体 130と接触 (密着)する。この ため、ゴム製の包囲体被覆部 221 (被覆部 220)が排気熱の影響で、劣ィ匕してしまう 危険性を小さくできる。

なお、ガスセンサユニット 300では、フッ素系ゴムによって被覆部 220を形成してい るため、被覆部 220の耐熱性が良好となり、包囲体 130との密着性も良好となる。

[0086] また、リード線 230は、多数の導体線を有しており、導体線同士の隙間と通じて、そ の長さ方向に通気が可能である。このようなガスセンサユニット 300では、ガスセンサ キャップ 200のリード線 230を介して外部から基準ガス（外気）を被覆部 220内に取り 込み、さらに、この基準ガスを端子部材 150内（通気路 T1)を経由させて、ガス検出 素子 120の内側 (筒内）に取り込むことができる。

[0087] (変形形態）

ついで、上述の実施形態 1の変形形態を、図 5を参照して説明する。本変形形態 1 は、図 5に示すように、用いる端子部材 750の形状が、実施形態 1の端子部材 150と 異なる点を除き、ガスセンサ、ガスセンサキャップ、ガスセンサユニットの各部は同様 である。従って、端子部材 750の形態についてのみ説明をする。

[0088] 本変形形態に力かるガスセンサに用いる端子部材 750 (図 5参照）は、実施形態の ガスセンサに用いた端子部材 150 (図 2参照）と対比すれば容易に理解できるように、 そのうちの素子側端子部 153及び連結部 152は、端子部材 150のそれと同様である 。一方、出力側端子部 751は、出力側端子部 151の凸状部 151bに代えて、内側折 曲舌状部 751bを有する点でのみ、出力側端子部 151と異なる。即ち、端子部材 75 0の出力側端子部 751は、周方向の 3力所に、凸状部 151bに代えて、内側折曲舌 状部 751bを有する。

[0089] この内側折曲舌状部 751bは、内側屈曲部 151cと同様、出力側端子部 751に設け た U字状のスリットにより形成された舌状の部分であり、その先端が出力側端子部の 径方向内側に向けて斜めに突出して形成され、径方向に弾性的に移動可能とされ たものである。従って、この出力側端子部 751では、図 5 (c)に示すように、この 3つの 内側折曲舌状部 751bの先端は、実施形態 1における凸状部 151bの代わりに、キヤ ップ端子 211と当接する接触点 CPとなる。本変形形態では、この 3つの内側折曲舌 状部 751bの接触点 CPに接する仮想円筒 HC (図 5 (b) , (c)中破線で示す）の直径 Kを、出力側端子部 751の内径とする。

[0090] この出力側端子部 751は、 自身の軸線 751AX (端子部材の軸線 750AX)に直交 する断面（図 5 (c)参照）が略 C字形状の筒状で、キャップ端子部材 210のキャップ端 子 211 (図 3参照）を自身の内側に揷入して接続したときに、 3力所の内側折曲舌状 部 751bが弹性的に径方向外側に移動し、その内径 Kが弹性的に拡径する。

従って、出力側端子部 751でも、複数 (本変形形態では 3点）の接触点 CPでキヤッ プ端子 211を径方向内側に弾性的に押圧しつつ電気的に接続する。このように、本 変形形態でも、出力側端子部 751は、複数の接触点 CPでキャップ端子 211に接触 している。また、接触点 CPは弾性的にキャップ端子 211を押圧しているため、車両等 の振動などの影響で、出力側端子部 151とキャップ端子 211との間の接続が瞬断し 、ノイズを生ずる等の危険性 (ガス検出精度低下の危険性)を小さくできる。

[0091] (実施形態 2)

次に、本発明の第 2の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 図 6は、本実施形態 2のガスセンサ 400の断面図である。本実施形態 2のガスセン サ 400は、実施形態 1のガスセンサ 100と比較して、端子部材及び包囲体の形状が 異なり、その他の部分については同様である。

[0092] ガスセンサ 400は、実施形態 1のガスセンサ 100と同様のガス検出素子 120、外側 電極 111、内側電極 112、ケーシング 160と、実施形態 1のガスセンサ 100と異なる 包囲体 430及び端子部材 450を有する。

このうち、包囲体 430は、実施形態 1の包囲体 130と同様に、絶縁性セラミックから なり、略円筒形状を有している力 実施形態 1の包囲体 130に比して、軸線方向の長 さが短くなつている。

[0093] 端子部材 450は、図 7に示すように、略筒形状で、出力側端子部 451、素子側端子 部 453、及び両者を連結する連結部 452を有してレ、る。

このうち、出力側端子部 451は、自身の軸線 451AX (端子部材の軸線 450AX)に 直交する断面が略 C字形状の筒状（図 7 (d)参照）であり、キャップ端子部材 510のキ ヤップ端子 511 (図 8参照）を、軸線 450AXに沿う方向（図 6中、上下方向）に相対移 動させて、キャップ端子部材 510のキャップ端子 511 (図 8参照）の内側に挿入してこ れに接続したときに、弾性的に縮径するように構成されている。

[0094] さらに、その軸線方向中央部の周方向 3力所には、径方向外側に突出した凸状部 4 51bが形成されている。この凸状部 451bは、包囲体 430の後端面 430fに当接して、 出力側端子部 451が包囲体 430内に入り込むのを防止する役割を果たしている（図 6参照）。

さらに、出力側端子部 451の先端側には、打ち抜いて径方向外側に折り曲げられ た外側屈曲部 451dが形成されている。この外側屈曲部 451dは、包囲体 430の段差 部 430bの先端面 430dに当接して、出力側端子部 451の抜け防止の役割を果たし ている（図 6参照）。

[0095] 素子側端子部 453は、 自身の軸線 453AX (端子部材の軸線 450AX)に直交する 断面が略 C字形状の筒形状を有している。この素子側端子部 153は、図 6に示すよう に、弾性的に縮径しつつガス検出素子 120内に挿入されて、内側電極 112と電気的 に接続している。従って、ガスセンサ 400では、素子側端子部 453が、内側電極 112 を内側から径方向外側に向かって押圧しつつ電気的に接続する。このため、振動等 の影響で、両者間の接続が瞬断し、ノイズを生ずる等の危険性を小さくできる。

また、素子側端子部 153が弾性的に縮径するため、素子側端子部 153と内側電極 112とが直接接続できるようになった。このため、従来のように、弾性を有する導電性 パッキンを介在させる場合に比して、この導電性パッキンが不要となるので、部品点 数を削減でき、低コストとなる。

[0096] このような端子部材 450は、所定形状の単一の金属板を用いて、プレス加工によつ て一体成形できる。このため、形成容易で、低コストとなる。また、端子部材 450を形 成すべく金属板を曲げ加工し、出力側端子部 451及び素子側端子部 453が筒状に 成形することで、基準ガス (外気）をガス検出素子 120の内側まで導入できる通気路 T2が形成される（図 7,図 9参照）。このため、端子部材 450を曲げカ卩ェした後、通気 路を別途形成する作業 (例えば穿孔工程）が不要であり、低コストとなる。

[0097] ところで、曲げカ卩ェした板材からなる端子部材 450は、棒状の金属体をカ卩ェして形 成したものに比して、剛性が低くなる傾向にある。特に、キャップ端子 511と接続する 出力側端子部 451は、外部の振動の影響を受けて負荷力 Sかかり易いため、剛性が 低くなることは好ましくない。これに対し、本実施形態の端子部材 450は、図 7 ( の 部分断面図で示すように、出力側端子部 451の後端部 45Πが、径方向内側に曲げ られた形状を有している。これにより、出力側端子部 451を弾性的に縮径可能としつ つ、剛性を高くすることができる。

ここで、図 7 (b)， （d)に示すように、出力側端子部 451のうち、次述するキャップ端 子 511の凸状部 51 lbと接する接触点 CPを通る仮想円筒（仮想円） HCの直径 Gを、 出力側端子部 451の内径とする。

[0098] 次に、本実施形態 2のガスセンサキャップ 500について、図面を参照しつつ説明す る。図 8は、ガスセンサキャップ 500の部分断面図である。ガスセンサキャップ 500は 、キャップ端子部材 510、キャップ端子部材 510を被覆する被覆部 520、及びリード 線 230を有してレ、る。

キャップ端子部材 510は、断面略 U字型の有底円筒状のキャップ端子 511と、リー ド線 230を加締めて接続させる加締め部 513とを有している。

[0099] このうち、キャップ端子 511は、ガスセンサ 400の出力側端子部 451を自身の内側 に挿入させて接続したときに、 自身は変形することなぐ出力側端子部 451を縮径さ せる剛性を有している。なお、キャップ端子 511は、その軸線 510AX方向中央部の 周方向 3力所に、径方向内側に突出した凸状部 511bが形成されている。ここで、こ の 3つの凸状部 511bに接する仮想円の直径 Hを、キャップ端子 511の内径とする（ 図 8参照）。

[0100] リード線 230は、実施形態 1と同様に、その一端がキャップ端子部材 510の加締め 部 513に加締められてキャップ端子 511と電気的に接続している。このため、このリー ド線 230を通じて、ガスセンサ 400のガス検出素子 120からの出力信号を、外部装置 (例えば、 ECU)に送信することが可能となる。

被覆部 520は、フッ素系ゴムを用いて中空状に成形してなり、略円筒状の包囲体被 覆部 521を有している。なお、包囲体被覆部 221のうち環状の内側部分を密着部 52 lcとする。 [0101] ここで、本実施形態 2のガスセンサ 400及びガスセンサキャップ 500力 なるガスセ ンサユニット 600を使用に供したときの様子を図 9に示す。このガスセンサユニット 60 0は、実施形態 1と同様に、例えば、内燃機関の排気中の酸素濃度を検知するため に用いることができる。

具体的には、実施形態 1と同様にして、ガスセンサ 400を排気管 10に装着する。次 いで、ガスセンサ 400の出力側端子部 451がガスセンサキャップ 500のキャップ端子 511の内側に揷入されるように、キャップ端子 511をその軸線 510AXに沿う方向（図 8中、上下方向）に移動させて、ガスセンサキャップ 500をガスセンサ 400に取付ける

[0102] このとき、出力側端子部 451の外径 G (図 7参照）がキャップ端子 511の内径 H (図 8 参照）に比して大きい（G >H)ため、出力側端子部 451は、キャップ端子 511の凸状 部 511bから径方向内側に力を受け、図 9 (b)に示すように、出力側端子部 4521のう ち凸状部 511bに接触する部分の断面における仮想円筒（仮想円） HCの直径が Hと なるように、出力側端子部 451が弾性的に縮径する。

従って、出力側端子部 451が、 自身の弾性により、複数 (本実施形態 2では 3点）の 接触点 CPでキャップ端子 511の凸状部 51 lbを径方向外側に弹性的に押圧しつつ 電気的に接続する。このように、本実施形態 2でも、出力側端子部は、複数の接触点 CPでキャップ端子 511に接触している。また、接触点 CPは弾性的にキャップ端子 5 11を押圧しているため、車両等の振動などの影響で、出力側端子部 451とキャップ 端子 511との間の接続が瞬断し、ノイズを生ずる等の危険性 (ガス検出精度低下の 危険性）を小さくできる。このように、ガスセンサユニット 600は、振動の影響によるガ ス検出精度低下の危険性が小さいため、特に、 2輪車について好適に用いることが できる。

[0103] また、出力側端子部 451は、キャップ端子 511に対して、軸線 451AX (図 7参照） に直交する径方向（図 9中、左右方向）に沿って、弾性的に接続しているから、このキ ヤップ端子 511をキャップ端子部材 510の軸線 510AXに沿う方向（図 8中、上下方 向）に移動させて、出力側端子部 451に着脱する際、容易に着脱できて着脱性も良 好である。 し力も、出力側端子部 451とキャップ端子 411とは、仮想円筒 HC上に配置された 接触点 CPで接触するから、出力側端子部 451の軸線 451AX (図 7参照）とキャップ 端子部材 510の軸線 510AX (図 8参照）とを同軸にして、出力側端子部 451にキヤッ プ端子 511を被せれば足りる。つまり、排気管 10に取り付けられたガスセンサ 100 ( 図 9参照）の出力側端子部 451に対し、その軸線 Cの回りにどの方向からでもガスセ ンサキャップ 500のキャップ端子 511を接続させることができる。

[0104] さらに、ガスセンサキャップ 500をガスセンサ 400に取付けることで、ガスセンサキヤ ップ 500の包囲体被覆部 521によって、包囲体 430を被覆することができる。このた め、例えば、車両走行中に小石等の異物が包囲体 430に向かって飛んできた場合 でも、包囲体 430のうちゴム製の包囲体被覆部 521に覆われている部分については 、破損を防止することができる。

さらに、ゴム製の包囲体被覆部 521のうち環状の密着部 521cを、包囲体 430の外 周面 130dの周方向（360度）に亘つて密着させることができる。これにより、ガスセン サ 400とガスセンサキャップ 500との間から、ガスセンサユニット 130の内部への浸水 を防止すること力 Sできる。

[0105] また、このようなガスセンサユニット 600においても、実施形態 1のガスセンサュニッ ト 300と同様に、ガスセンサキャップ 500のリード線 230を通じて外部から基準ガス（ 外気）を被覆部 520内に取り込み、さらに、この基準ガスを端子部材 450内（通気路 T2)を経由させて、ガス検出素子 120の内側 (筒内）に取り込むことができる。

[0106] 以上において、本発明を実施形態 1 , 2及び変形形態に即して説明したが、本発明 は上記実施形態等に限定されるものではなぐその要旨を逸脱しない範囲で、適宜 変更して適用できることはいうまでもない。

例えば、実施形態 1 , 2のガスセンサ 100， 400において、ガス検出素子 120を加熱 するために、ヒータを設けるようにしても良い。

[0107] また、実施形態 1 , 2のガスセンサ 100, 400では、出力側端子部 151 , 451及び素 子側端子部 153, 453を有する端子部材 150, 450を、単一の板材で一体成形した 、出力側端子部と素子側端子部とを別途形成し、溶接等で接合して端子部材を形 成するようにしても良い。 また、実施形態 1 , 2のガスセンサ 100, 400では、出力側端子部 151 , 451、素子 側端子部 153, 453を、軸線方向に直交する断面が略 C字形状の筒形状とした。し かし、このような形状に限定されることはなぐ例えば、一部が重なるように、板材を卷 レ、て筒状とした形状としても良い。また、軸線方向に直交する断面形状は、略 C字形 状に限らず、略円形や略多角形などとしても良い。

[0108] また、出力側端子部における、外部端子 (キャップ端子）との接触部分の形態として は、実施形態 1では凸状部 511bを、変形形態では内側折曲舌状部 751bを例示し た。また、実施形態 2では、断面略 C字状出力側端子部 451の外周面が接触部分と なるものを例示した。しかし、さらに他の形態をすることも考えられる。例えば、図 10に 示す端子部材 850では、出力側端子部 851のうち、後端側の部分に、軸線 851AX に沿う方向に延びる 2本のスリットに挟まれた部分を、径方向外側に向けて円弧状の 形態で突出して形成し、径方向に弾性的に移動可能としてスリット型突出部 851eを 、周方向に複数箇所分散して配置してある。この出力側端子部 851では、スリット型 突出部 851eの頂部が、外部端子（キャップ端子）との接触点 CPとなり、この複数の 接触点 CPを通る仮想円筒の直径 Lが、外部端子との接続時に、弾性的に小さくなる 、つまり縮径する。

産業上の利用可能性

[0109] ガス検出素子を有するガスセンサ、ガスセンサと接続して出力信号を外部装置に送 信するガスセンサキャップ、ガスセンサの端子部材とガスセンサキャップとを接続した ガスセンサユニットに適用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] ガス検出素子と、

上記ガス検出素子に形成した電極と接続する一方、外部端子に接続して上記ガス 検出素子からの出力信号を外部に出力する端子部材と、を備える

ガスセンサであって、

上記端子部材は、

上記外部端子と係合しつつ、電気的に接続して上記出力信号を出力する出力側 端子部であって、

上記外部端子と接続させる際に上記外部端子及び上記出力側端子部の少なく ともレ、ずれかを相対的に移動させる移動方向に対して直交する直交方向に沿って、 上記外部端子と弾性的に接触し、上記外部端子を保持する複数の接触点を含む 出力側端子部と、

上記電極と電気的に接続する素子側端子部と、を有する

ガスセンサ。

[2] 請求項 1に記載のガスセンサであって、

前記出力側端子部は、

前記複数の接触点が、これらを通る仮想円筒上に配置され、

前記外部端子と接続したときに、上記仮想円筒が拡径あるいは縮径するように上 記複数の接触点が移動する

ガスセンサ。

[3] 請求項 1または請求項 2に記載のガスセンサであって、

前記ガス検出素子は、セラミックからなり、軸線方向先端側が閉じた有底筒状を有 し、

前記電極は、上記ガス検出素子の内周面に形成した内側電極であり、 前記端子部材は、曲げカ卩ェされた所定形状の板材力 なり、

前記出力側端子部は、筒状で、前記外部端子と接続したときに、弾性的に拡径ぁ るいは縮径する出力側端子部であり、

前記素子側端子部は、上記内側電極と電気的に接続する筒状であり、弾性的に縮 径しつつ上記ガス検出素子内に挿入されてなる

ガスセンサ。

[4] 請求項 3に記載のガスセンサであって、

前記出力側端子部は、前記外部端子の内側に自身を挿入して接続したときに、弾 性的に縮径する出力側端子部であって、

上記出力側端子部のうち、前記軸線方向後端側に位置する後端部は、内側に曲 げられた形状を有してなる

ガスセンサ。

[5] 請求項 1または請求項 2に記載のガスセンサであって、

前記ガス検出素子は、セラミックからなり、軸線方向先端側が閉じた有底筒状を有 し、

前記電極は、上記ガス検出素子の内周面に形成した内側電極であり、 絶縁性のセラミックからなり、上記ガス検出素子及び上記端子部材の周囲を取り囲 む筒状の包囲体を備え、

前記端子部材は、曲げカ卩ェされた所定形状の板材力 なり、

前記出力側端子部は、筒状で、前記外部端子を自身の内側に挿入して接続したと きに、弾性的に拡径して、 自身の外周面と上記包囲体の内周面との間隙が挿入前よ り小さくなる出力側端子部であり、

前記素子側端子部は、上記内側電極と電気的に接続する筒状であり、弾性的に縮 径しつつ上記ガス検出素子内に挿入されてなる

ガスセンサ。

[6] 請求項 3—請求項 5のレ、ずれか一項に記載のガスセンサであって、

前記端子部材は、単一の板材によって一体成形されてなる

ガスセンサ。

[7] 請求項 1一請求項 6のいずれか一項に記載のガスセンサであって、

前記端子部材のうち、前記出力側端子部材は、自身の軸線に直交する断面が C字 形状である

ガスセンサ。 ガス検出素子、及び上記ガス検出素子からの出力信号を外部に出力する出力側端 子部を備える端子部材、を有するガスセンサと接続し、上記出力信号を外部装置に

上記出力側端子部と係合しつつ、電気的に接続するキャップ端子と、

絶縁性ゴムからなり、上記キャップ端子を被覆する被覆部と、

上記キャップ端子と電気的に接続し、上記出力信号を外部装置に送信するリード 線と、を備え、

上記キャップ端子は、上記出力側端子部と接続したときに、上記出力側端子部のう ち、上記キャップ端子と弾性的に接触する複数の接触点であって、これらを通る仮想 円筒上に配置された複数の接触点を、上記仮想円筒が拡径あるいは縮径するように 移動させる剛性を有する

ガスセンサキャップ。

[9] 請求項 8に記載のガスセンサキャップであって、

前記ガスセンサは、その前記端子部材の前記出力側端子部が筒状で弾性的に拡 径あるいは縮径可能な出力側端子部であり、

前記キャップ端子は、筒状であり、上記出力側端子部と接続したときに、 自身は変 形することなく上記出力側端子部を拡径あるいは縮径させる剛性を有する ガスセンサキャップ。

[10] 請求項 1一請求項 6のいずれ力 1項に記載のガスセンサと接続し、前記出力信号を 外部装置に送信するガスセンサキャップであって、

前記外部端子は、前記出力側端子部と係合しつつ、電気的に接続する筒状のキヤ ップ端子であり、

絶縁性ゴムからなり、上記キャップ端子を被覆する被覆部と、

上記キャップ端子と電気的に接続し、上記出力信号を外部装置に送信するリード 線と、

を備え、

上記キャップ端子は、上記出力側端子部と接続したときに、上記出力側端子部の 前記複数の接触点を、前記仮想円筒が拡径あるいは縮径するように移動させる剛性 を有する

ガスセンサキャップ。

[11] ガス検出素子、及び、上記ガス検出素子に形成した電極と接続する一方、外部端 子に接続して上記ガス検出素子からの出力信号を外部に出力する端子部材を有す るガスセンサと、

上記ガスセンサの上記端子部材と接続するキャップ端子を有し、上記出力信号を 外部装置に送信するガスセンサキャップと、

を備えるガスセンサユニットであって、

上記端子部材は、

上記キャップ端子と係合しつつ、電気的に接続して上記出力信号を出力する出 力側端子部であって、

上記キャップ端子と接続させる際に上記キャップ端子及び上記出力側端子部 の少なくともいずれ力を相対的に移動させる移動方向に対して直交する直交方向に 沿って、上記キャップ端子と弾性的に接触する複数の接触点を有する

出力側端子部を含む

ガスセンサユニット。

[12] 請求項 11に記載のガスセンサユニットであって、

前記端子部材の出力側端子部は、

前記複数の接触点が、これらを通る仮想円筒上に配置され、前記キャップ端子と 接続したときに、上記仮想円筒が拡径あるいは縮径するように上記複数の接触点が 移動する

出力側端子部である

ガスセンサユニット。

[13] 請求項 11または請求項 12に記載のガスセンサユニットであって、

前記端子部材の 前記出力側端子部は、

筒状で、前記キャップ端子と接続したときに、弾性的に拡径あるいは縮径する出 力側端子部であり、

前記キャップ端子は、筒状であり、 自身は変形することなく上記出力側端子部を拡 径あるいは縮径させて当該出力側端子部に係合してなる

ガスセンサユニット。

[14] 請求項 11または請求項 12に記載のガスセンサユニットであって、

前記ガスセンサは、絶縁性のセラミックからなり上記ガス検出素子及び上記端子部 材の周囲を取り囲む筒状の包囲体を有し、

前記端子部材の前記出力側端子部は、

筒状で、前記キャップ端子を自身の内側に挿入して接続したときに、弾性的に拡 径する出力側端子部であり、

前記キャップ端子は、上記出力側端子部の内側に挿入して接続したときに、 自身 は変形することなく上記出力側端子部を拡径させる剛性を有し、

上記キャップ端子を上記出力側端子部の内側に揷入して接続させたことにより、上 記出力側端子部が弾性的に拡径して、上記出力側端子部の外周面と上記包囲体の 内周面との間隙が挿入前より小さくされてなる

ガスセンサユニット。

[15] 請求項 11一請求項 14のいずれ力 1項に記載のガスセンサユニットであって、

前記ガス検出素子は、セラミックからなり、軸線方向先端側が閉じた有底筒状を有 し、

前記電極は、上記ガス検出素子の内周面に形成した内側電極であり、 前記端子部材は、

曲げ加工された所定形状の板材力 なり、

上記内側電極と電気的に接続する素子側端子部であって、

筒状で、弾性的に縮径しつつ上記ガス検出素子内に挿入されてなる 素子側端子部を有する

ガスセンサユニット。

[16] 請求項 15に記載のガスセンサユニットであって、

前記ガスセンサキャップの内部空間は、外部と連通しており、

前記端子部材の前記出力側端子部及び前記素子側端子部の内側を通じて、前記 ガス検出素子の内側と上記ガスセンサキャップの内部空間とが連通してなる ガスセンサユニット。

[17] 請求項 15または請求項 16に記載のガスセンサユニットであって、

前記端子部材は、単一の板材によって一体成形されてなる

ガスセンサユニット。

[18] 請求項 11一請求項 17のいずれか一項に記載のガスセンサユニットであって、

前記ガスセンサの前記端子部材のうち、前記出力側端子部材は、自身の軸線に直 交する断面が C字形状である

ガスセンサユニット。

[19] 請求項 11一請求項 18のいずれか一項に記載のガスセンサユニットであって、

前記ガスセンサは、絶縁性のセラミックからなり前記ガス検出素子及び前記端子部 材の周囲を取り囲む筒状の包囲体を有し、

前記ガスセンサキャップは、絶縁性ゴムからなり、前記キャップ端子を被覆する被覆 部を有し、

上記被覆部は、上記ガスセンサキャップと前記ガスセンサとを接続した状態にお いて、前記包囲体の少なくとも一部を覆う包囲体被覆部を含む

ガスセンサユニット。

[20] 請求項 19に記載のガスセンサユニットであって、

前記ガスセンサキャップの前記包囲体被覆部は、前記包囲体の外周面の周方向に 亘つて密着する環状の密着部を有し、

上記密着部は、上記ガスセンサキャップと前記ガスセンサとを接続したとき、上記 包囲体のうち前記軸線方向後端側に位置する後端部の外周面と密着してなる ガスセンサユニット。