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JP2014052254A - Gas sensor - Google Patents

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JP2014052254A
JP2014052254A JP2012196235A JP2012196235A JP2014052254A JP 2014052254 A JP2014052254 A JP 2014052254A JP 2012196235 A JP2012196235 A JP 2012196235A JP 2012196235 A JP2012196235 A JP 2012196235A JP 2014052254 A JP2014052254 A JP 2014052254A
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gas sensor
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cylindrical
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Hidekazu Kato
秀和 加藤
Yasushi Matsuo
康司 松尾
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Niterra Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the reliability of connection between a connection terminal and an outside electrode, by enhancing force with which the connection terminal grips a sensor element.SOLUTION: A gas sensor comprises: a sensor element that includes a solid electrolyte body formed in a bottomed cylindrical shape extending a bottom portion to a tip end side and made from a solid electrolyte, an outside electrode provided on an outer surface of the tip end portion of the solid electrolyte, and an outer lead portion provided so as to extend from the outside electrode to a rear end portion side on the outer surface of the solid electrolyte body; and a connection terminal that includes a lead wire for taking out a detection signal of the sensor element, and a cylindrical portion capable of elastically deforming in a radial direction and fitted in a rear end portion outer surface of the sensor element to contact with the outer lead portion, and electrically connects the outside electrode and the lead wire through the cylindrical portion. The cylindrical portion has a stiffness applying portion provided so as to extend in a circumferential direction of the cylindrical portion, and enhancing reaction force generated when the cylindrical portion is expanded to the outside in the radial direction, by improving the stiffness of the cylindrical portion.

Description

本発明は、ガスセンサに関するものである。   The present invention relates to a gas sensor.

被測定ガス中の特定ガス成分を検出するガスセンサとして、従来、被測定ガス中の特定ガス成分の濃度に応じて電気的特性が変化するセンサ素子を備えるセンサが知られている。このようなセンサ素子としては、例えば、先端が閉じた有底筒状の固体電解質と、この固体電解質の筒孔の内表面に形成された内側電極(基準電極)と、固体電解質の外表面に形成された外側電極(検出電極)と、固体電解質の外表面において外側電極から後端部側に延出して形成されたリード部と、を備えるセンサ素子が知られている。このようなセンサ素子をガスセンサに組み込む際には、例えば、ガスセンサから検出信号を取り出すためのリード線に接続された接続端子金具を用意して、この接続端子金具のセンサ素子への嵌め込みが行なわれる。例えば、リード線とセンサ素子の外側電極とを接続するには、接続端子金具をセンサ素子の後端部の外表面に嵌め込めばよく、これにより、接続端子金具および上記リード部を介してリード線と外側電極とが電気的に接続される(例えば、特許文献1参照)。   As a gas sensor for detecting a specific gas component in a gas to be measured, a sensor having a sensor element whose electrical characteristics change according to the concentration of the specific gas component in the gas to be measured has been known. As such a sensor element, for example, a bottomed cylindrical solid electrolyte having a closed tip, an inner electrode (reference electrode) formed on the inner surface of a cylindrical hole of the solid electrolyte, and an outer surface of the solid electrolyte A sensor element is known that includes a formed outer electrode (detection electrode) and a lead portion formed to extend from the outer electrode to the rear end side on the outer surface of the solid electrolyte. When such a sensor element is incorporated in a gas sensor, for example, a connection terminal fitting connected to a lead wire for taking out a detection signal from the gas sensor is prepared, and the connection terminal fitting is fitted into the sensor element. . For example, in order to connect the lead wire and the outer electrode of the sensor element, it is only necessary to fit the connection terminal fitting to the outer surface of the rear end portion of the sensor element, whereby the lead is connected via the connection terminal fitting and the lead portion. A line and an outer electrode are electrically connected (for example, refer patent document 1).

上記のような接続端子金具では、一般に、その先端部に、径方向に弾性変形可能な筒状部が設けられている。この筒状部をセンサ素子の後端部外表面に嵌め込むことにより、筒状部の内表面と、センサ素子の後端部外表面のリード部とを接触させる。   In the connection terminal fitting as described above, generally, a cylindrical portion that is elastically deformable in the radial direction is provided at a tip portion thereof. By fitting this cylindrical part on the outer surface of the rear end of the sensor element, the inner surface of the cylindrical part is brought into contact with the lead part on the outer surface of the rear end of the sensor element.

特開2007−278806号公報JP 2007-278806 A

しかしながら、上記した従来知られる構成を採用すると、センサ素子の軸方向の長さを短縮したいという要望に充分に応えることができない場合があった。センサ素子の軸方向の長さの短縮は、例えば、センサ素子を小型化するために望まれている。また、センサ素子の軸方向の長さの短縮は、センサ素子上に設ける配線を形成する配線材料の削減のために望まれている。すなわち、センサ素子の軸方向の長さを短縮すると、電極やリードに用いられる配線材料(貴金属)を削減することが可能になる。特に、センサ素子の後端部を短くすると、後端部側に形成されたリード部の軸方向の長さを短くすることができる。   However, when the conventionally known configuration described above is employed, there is a case where it is not possible to sufficiently meet the demand for reducing the axial length of the sensor element. Reduction of the axial length of the sensor element is desired, for example, in order to reduce the size of the sensor element. Further, shortening the length of the sensor element in the axial direction is desired for reducing the wiring material for forming the wiring provided on the sensor element. That is, if the length of the sensor element in the axial direction is shortened, the wiring material (noble metal) used for the electrodes and leads can be reduced. In particular, when the rear end portion of the sensor element is shortened, the axial length of the lead portion formed on the rear end portion side can be shortened.

ところで、ガスセンサは、一般に、センサ素子を取り囲んで、センサ素子の後端部を突出させる主体金具を備えている。そして、センサ素子において、後端部の長さを短くすることによってセンサ素子の軸方向の長さを短縮すると、主体金具から突出するセンサ素子の後端部の長さが短くなる。それに対応し、接続端子金具の筒状部も軸方向の長さを短縮することとなる。このように、センサ素子の後端側の長さを短くすると、センサ素子と接続端子金具との接続時に、センサ素子の後端部と接続端子金具の筒状部とが重なる軸方向の長さを充分に確保できない場合が生じ得た。センサ素子の後端部と接続端子金具の筒状部とが重なる軸方向の長さを充分に確保できないと、センサ素子と接続端子金具との電気的接続の信頼性が不十分となる可能性がある。つまり、接続端子金具の筒状部の軸方向の長さを短縮した分だけ、接続端子金具の筒状部がセンサ素子の後端部を把持する力が弱くなるため、センサ素子と接続端子金具との電気的接続の信頼性が不十分となる可能性がある。   By the way, the gas sensor generally includes a metal shell that surrounds the sensor element and projects the rear end of the sensor element. In the sensor element, when the length of the sensor element in the axial direction is shortened by shortening the length of the rear end portion, the length of the rear end portion of the sensor element protruding from the metal shell is shortened. Correspondingly, the axial length of the cylindrical portion of the connection terminal fitting is also shortened. Thus, when the length of the rear end side of the sensor element is shortened, the length in the axial direction where the rear end of the sensor element and the cylindrical portion of the connection terminal fitting overlap when the sensor element and the connection terminal fitting are connected. In some cases, it was not possible to secure a sufficient amount. If the axial length where the rear end of the sensor element overlaps the cylindrical part of the connection terminal fitting cannot be secured sufficiently, the reliability of the electrical connection between the sensor element and the connection terminal fitting may be insufficient. There is. In other words, the force with which the cylindrical portion of the connection terminal fitting grips the rear end of the sensor element is weakened by the reduction in the axial length of the cylindrical portion of the connection terminal fitting. There is a possibility that the reliability of the electrical connection with will be insufficient.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態(aspect)として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following aspects.

(1)本発明の一形態によれば、軸線方向の先端側に底部が延出する有底筒状に形成されて固体電解質から成る固体電解質体と、該固体電解質体の先端部の外表面に設けられた外側電極と、前記固体電解質体の外表面において前記外側電極から後端部側へと延出して設けられた外部リード部と、を備えるセンサ素子と、前記センサ素子の検出信号を取り出すためのリード線と、径方向に弾性変形可能であって前記センサ素子の後端部外表面に嵌め込まれて前記外部リード部に接する筒状部を備え、該筒状部を介して前記外側電極と前記リード線とを電気的に接続する接続端子と、を備えるガスセンサが提供される。このガスセンサにおいて、前記筒状部は、該筒状部の周方向に延出して設けられ、前記筒状部の剛性を高めることにより、前記筒状部が径方向外側に広げられたときに生じる反力を強める剛性付与部を備える。
この形態のガスセンサによれば、筒状部がセンサ素子の後端部外表面に嵌め込まれたときに、筒状部の変形に対する反力を強めることができるため、筒状部がセンサ素子を把持する力を強めることができる。したがって、外部リード部を介した接続端子と外側電極との間の接続の信頼性を高めることができる。また、このように筒状部がセンサ素子を把持する力を強めることにより、筒状部とセンサ素子とが重なる軸線方向の長さをより短くしても、接続端子と外部リード部との間の接続を確保することが可能になる。そのため、筒状部の軸線方向の長さをより短くして、ガスセンサ全体を小型化することが可能になる。
(1) According to one aspect of the present invention, a solid electrolyte body formed of a solid electrolyte formed in a bottomed cylindrical shape with a bottom portion extending toward the tip end side in the axial direction, and an outer surface of the tip end portion of the solid electrolyte body An outer electrode provided on the outer surface of the solid electrolyte body, and an external lead provided on the outer surface of the solid electrolyte body extending from the outer electrode toward the rear end, and a detection signal of the sensor element. A lead wire for taking out, and a cylindrical portion that is elastically deformable in a radial direction and is fitted on an outer surface of a rear end portion of the sensor element and is in contact with the external lead portion; A gas sensor is provided that includes a connection terminal that electrically connects an electrode and the lead wire. In this gas sensor, the cylindrical portion is provided so as to extend in the circumferential direction of the cylindrical portion, and is generated when the cylindrical portion is expanded radially outward by increasing the rigidity of the cylindrical portion. Provided with a rigidity-imparting section that enhances the reaction force.
According to the gas sensor of this aspect, when the cylindrical portion is fitted on the outer surface of the rear end portion of the sensor element, the reaction force against the deformation of the cylindrical portion can be increased, so the cylindrical portion grips the sensor element. You can strengthen the power to do. Therefore, the reliability of the connection between the connection terminal and the outer electrode via the external lead portion can be enhanced. In addition, by increasing the force with which the cylindrical portion grips the sensor element in this way, even if the axial length in which the cylindrical portion and the sensor element overlap is further shortened, the connection between the connection terminal and the external lead portion is reduced. Can be secured. Therefore, it is possible to reduce the overall length of the gas sensor by reducing the length of the cylindrical portion in the axial direction.

(2)上記形態のガスセンサにおいて、前記筒状部は、軸線方向に設けられたギャップを有しており、前記ギャップの幅が変化することにより、径方向に弾性変形可能であり、前記剛性付与部は、前記筒状部を軸線方向に直交する方向に切断した断面において、前記ギャップを除いた前記筒状部の周方向の中心を通って軸線方向に延びる中心線を跨いで設けられることとしてもよい。
この形態のガスセンサによれば、筒状部の中心線を跨いで剛性付与部を設けることにより、筒状部がセンサ素子を把持する力を増強する効果を高めることができる。
(2) In the gas sensor of the above aspect, the cylindrical portion has a gap provided in an axial direction, and is elastically deformable in a radial direction by changing a width of the gap, and the rigidity is given. The section is provided across a center line extending in the axial direction through the center in the circumferential direction of the cylindrical section excluding the gap in a cross section obtained by cutting the cylindrical section in a direction orthogonal to the axial direction. Also good.
According to the gas sensor of this aspect, the effect of enhancing the force with which the tubular portion grips the sensor element can be enhanced by providing the rigidity imparting portion across the center line of the tubular portion.

(3)上記形態のガスセンサにおいて、前記剛性付与部は、前記筒状部の一方の面側に突出するように形成された打ち出し部であることとしてもよい。
このような形態のガスセンサによれば、筒状部の一方の面側に突出するように形成された打ち出し部によって、筒状部がセンサ素子を把持する力を増強することができる。また、このように形成することで、剛性付与部の構成を簡素化することができる。
(3) In the gas sensor of the above aspect, the rigidity imparting portion may be a striking portion formed so as to protrude toward one surface side of the cylindrical portion.
According to the gas sensor of such a form, the force with which the cylindrical portion grips the sensor element can be enhanced by the projecting portion formed so as to protrude toward one surface side of the cylindrical portion. Moreover, the structure of a rigidity provision part can be simplified by forming in this way.

(4)上記形態のガスセンサは、さらに、前記センサ素子を取り囲む主体金具を備え、前記打ち出し部は、前記主体金具に接することなく前記筒状部の径方向外側に突出するように形成されていることとしてもよい。
このような形態のガスセンサによれば、筒状部の径方向外側に突出する打ち出し部によって、筒状部がセンサ素子を把持する力を増強することができる。このとき、筒状部の径方向外側に突出する打ち出し部を設けることによってガスセンサ内で短絡が生じることもない。
(4) The gas sensor according to the above aspect further includes a metal shell that surrounds the sensor element, and the projecting portion is formed so as to protrude outward in the radial direction of the cylindrical portion without contacting the metal shell. It is good as well.
According to the gas sensor of such a form, the force by which the tubular portion grips the sensor element can be enhanced by the striking portion protruding outward in the radial direction of the tubular portion. At this time, short-circuiting does not occur in the gas sensor by providing a projecting portion that projects outward in the radial direction of the cylindrical portion.

(5)上記形態のガスセンサにおいて、前記打ち出し部は、前記筒状部の径方向内側に突出して前記外部リード部に接することとしてもよい。
このような形態のガスセンサによれば、筒状部の径方向内側に突出する打ち出し部によって、筒状部がセンサ素子を把持する力を増強することができる。また、筒状部の径方向内側に突出する打ち出し部が外部リード部と接触する場合には、接続端子と外側電極の電気的な接続の信頼性を高めることが可能になる。
(5) In the gas sensor of the above aspect, the projecting portion may protrude inward in the radial direction of the cylindrical portion and contact the external lead portion.
According to the gas sensor of such a form, the force by which the tubular portion grips the sensor element can be enhanced by the projecting portion that protrudes inward in the radial direction of the tubular portion. In addition, when the projecting portion protruding inward in the radial direction of the cylindrical portion is in contact with the external lead portion, it is possible to improve the reliability of electrical connection between the connection terminal and the outer electrode.

(6)上記形態のガスセンサにおいて、前記剛性付与部は、前記筒状部の少なくとも一方の面上に固着された補強部であることとしてもよい。
このような形態のガスセンサによれば、筒状部の少なくとも一方の面上に固着された補強部により、筒状部がセンサ素子を把持する力を増強することができる。
(6) In the gas sensor of the above aspect, the rigidity imparting portion may be a reinforcing portion fixed on at least one surface of the cylindrical portion.
According to the gas sensor of such a form, the force with which the cylindrical portion grips the sensor element can be enhanced by the reinforcing portion fixed on at least one surface of the cylindrical portion.

本発明は、上記以外の種々の形態で実現可能であり、例えば、ガスセンサの製造方法などの形態で実現することが可能である。   The present invention can be realized in various forms other than those described above. For example, the present invention can be realized in a form such as a gas sensor manufacturing method.

ガスセンサの構成を表わす断面図である。It is sectional drawing showing the structure of a gas sensor. センサ素子の外観を表わす斜視図である。It is a perspective view showing the external appearance of a sensor element. 第2接続端子の外観を表わす斜視図である。It is a perspective view showing the appearance of the 2nd connecting terminal. 第2接続端子を形成するための板状部材の概略形状を表わす平面図である。It is a top view showing the schematic shape of the plate-shaped member for forming a 2nd connecting terminal. 第2接続端子をセンサ素子に嵌め込んだ様子を表わす断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram showing a mode that the 2nd connecting terminal was engage | inserted in the sensor element. 第1接続端子の外観の概略を表わす斜視図である。It is a perspective view showing the outline of the appearance of the 1st connecting terminal. ガスセンサの組み立ての概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of an assembly of a gas sensor. 第2接続端子をセンサ素子に嵌め込んだ様子を表わす断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram showing a mode that the 2nd connecting terminal was engage | inserted in the sensor element. 第2接続端子の外観を表わす斜視図である。It is a perspective view showing the appearance of the 2nd connecting terminal.

A.第1の実施形態:
図1は、本発明に係る第1の実施形態としてのガスセンサ100の構成を表わす断面図である。ガスセンサ100は、図1に示すように、軸線Oに沿って伸長する細長形状を有している。以下の説明では、軸線O方向であって図1の下方側を先端側と呼び、図1の上方側を後端側と呼ぶ。本実施形態のガスセンサ100は、酸素濃度センサであって、例えば、自動車の排気ガス中の酸素濃度を検出するために用いることができる。
A. First embodiment:
FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of a gas sensor 100 as a first embodiment according to the present invention. As shown in FIG. 1, the gas sensor 100 has an elongated shape that extends along the axis O. In the following description, the lower side in FIG. 1 in the direction of the axis O is referred to as the front end side, and the upper side in FIG. 1 is referred to as the rear end side. The gas sensor 100 of the present embodiment is an oxygen concentration sensor, and can be used, for example, to detect the oxygen concentration in the exhaust gas of an automobile.

ガスセンサ100は、センサ素子10と、主体金具(ハウジング)20と、外筒40と、さらに、ガスセンサの内部配線の引き回しに係る構造(電極および電極に接続する配線)を、主要な構成要素として備えている。センサ素子10は、酸化物イオン伝導性(酸素イオン伝導性)の固体電解質体の両面に一対の電極を積層した酸素濃淡電池を構成し、酸素分圧に応じた検出値を出力する公知の酸素センサ素子である。詳細には、センサ素子10は、外径が先端に向かってテーパ状に縮径する有底筒状の固体電解質体11と、固体電解質体11の内表面と外表面にそれぞれ形成された内側電極(基準電極)10aおよび外側電極(検出電極)10bと、を備えている。そして、センサ素子10の内部空間を基準ガス雰囲気とし、センサ素子10の外表面に被検出ガスを接触させることで、ガスの検知を行う。ガスセンサ100の後端からは、上記センサ素子10の検出信号を取り出すための2本のリード線60が引き出されている。   The gas sensor 100 includes a sensor element 10, a metal shell (housing) 20, an outer cylinder 40, and a structure (electrode and wiring connected to the electrode) related to routing of the internal wiring of the gas sensor as main components. ing. The sensor element 10 constitutes an oxygen concentration cell in which a pair of electrodes are laminated on both surfaces of an oxide ion conductive (oxygen ion conductive) solid electrolyte body, and outputs a detected value corresponding to the oxygen partial pressure. It is a sensor element. Specifically, the sensor element 10 includes a bottomed cylindrical solid electrolyte body 11 whose outer diameter is tapered toward the tip, and inner electrodes formed on the inner surface and the outer surface of the solid electrolyte body 11, respectively. (Reference electrode) 10a and outer electrode (detection electrode) 10b. Then, the inner space of the sensor element 10 is set as a reference gas atmosphere, and the gas to be detected is brought into contact with the outer surface of the sensor element 10 to detect the gas. From the rear end of the gas sensor 100, two lead wires 60 for taking out the detection signal of the sensor element 10 are drawn out.

図2は、センサ素子10の外観を表わす斜視図である。センサ素子10には、軸線O方向の中ほどにおいて、外周方向に張り出した(突出した)鍔部12が形成されている。鍔部12よりも先端側には、先端側に向かって次第に縮径されて先端部が閉塞された有底部13が形成されている。本実施形態では、外側電極10bは、有底部13の外表面の一部を覆うように形成されている。さらに、外側電極10bは、外側電極10bを保護するための電極保護層14に覆われている。   FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the sensor element 10. The sensor element 10 is formed with a flange 12 protruding (protruding) in the outer peripheral direction in the middle of the axis O direction. A bottomed portion 13 that is gradually reduced in diameter toward the distal end side and closed at the distal end portion is formed on the distal end side of the flange portion 12. In the present embodiment, the outer electrode 10 b is formed so as to cover a part of the outer surface of the bottomed portion 13. Further, the outer electrode 10b is covered with an electrode protective layer 14 for protecting the outer electrode 10b.

センサ素子10において、鍔部12よりも後端側には、略一定の外径を有し、後端に開口を有する略中空円筒状の基体部17が形成されている。また、鍔部12および基体部17の外表面には、外側電極10bと電気的に接続された外部リード部10cが設けられている。本実施形態の外部リード部10cは、外側電極10bの後端から、鍔部12を経由して、鍔部12よりも後端側へと、軸線O方向に線状に延出する縦リード部15と、縦リード部15の後端部に設けられたリングリード部16と、を備えている。リングリード部16は、基体部17において、センサ素子10の外周に沿って、センサ素子10の外表面の一部に伸長している。なお、リングリード部16は、後述する第2接続端子80と接触するための構造であるため、第2接続端子80と十分に接触可能となる形状であればよい。   In the sensor element 10, a substantially hollow cylindrical base portion 17 having a substantially constant outer diameter and an opening at the rear end is formed on the rear end side of the flange portion 12. In addition, external leads 10 c that are electrically connected to the outer electrode 10 b are provided on the outer surfaces of the flange portion 12 and the base portion 17. The external lead portion 10c of this embodiment is a vertical lead portion that extends linearly in the direction of the axis O from the rear end of the outer electrode 10b via the flange portion 12 to the rear end side of the flange portion 12. 15 and a ring lead portion 16 provided at the rear end portion of the vertical lead portion 15. The ring lead portion 16 extends to a part of the outer surface of the sensor element 10 along the outer periphery of the sensor element 10 in the base portion 17. In addition, since the ring lead part 16 is a structure for making contact with the second connection terminal 80 described later, it may have a shape that can sufficiently contact the second connection terminal 80.

なお、既述したように、センサ素子10の内表面には内側電極10aが設けられている。有底円筒状の固体電解質体11の内部には、筒孔10dが形成されており(図1参照)、内側電極10aは、後端近傍を除く筒孔10dの表面全体を覆うように形成されている。   As described above, the inner electrode 10 a is provided on the inner surface of the sensor element 10. A cylindrical hole 10d is formed inside the bottomed cylindrical solid electrolyte body 11 (see FIG. 1), and the inner electrode 10a is formed so as to cover the entire surface of the cylindrical hole 10d except for the vicinity of the rear end. ing.

センサ素子10が備える固体電解質体11は、例えば酸化イットリウム(Y23)を添加した酸化ジルコニウム(ZrO2)、すなわちイットリア安定化ジルコニアによって構成することができる。あるいは、酸化カルシウム(CaO)や酸化マグネシウム(MgO)、酸化セリウム(CeO2)、酸化アルミニウム(Al23)等から選択される酸化物を添加した安定化ジルコニア等の、他の固体電解質によってセンサ素子10を構成しても良い。 The solid electrolyte body 11 included in the sensor element 10 can be composed of, for example, zirconium oxide (ZrO 2 ) to which yttrium oxide (Y 2 O 3 ) is added, that is, yttria-stabilized zirconia. Alternatively, by other solid electrolyte such as stabilized zirconia to which an oxide selected from calcium oxide (CaO), magnesium oxide (MgO), cerium oxide (CeO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and the like is added. The sensor element 10 may be configured.

センサ素子10の表面に形成される内側電極10aおよび外側電極10bは、白金(Pt)や白金合金等の、貴金属あるいは貴金属合金によって形成されることが好ましい。内側電極10aおよび外側電極10bは、例えば、無電解めっき等のめっき法により形成することができる。また、固体電解質体11を例えばイットリアを含有するジルコニア粉末等から成る成形体を焼成して製造する場合には、外部リード部10cは、上記成形体の外表面に貴金属ペーストを用いて所定のパターンで印刷を行なうことにより、成形体の焼成と同時に形成することができる。   The inner electrode 10a and the outer electrode 10b formed on the surface of the sensor element 10 are preferably formed of a noble metal or a noble metal alloy such as platinum (Pt) or a platinum alloy. The inner electrode 10a and the outer electrode 10b can be formed by a plating method such as electroless plating, for example. Further, when the solid electrolyte body 11 is manufactured by firing a molded body made of, for example, zirconia powder containing yttria, etc., the external lead portion 10c has a predetermined pattern using a noble metal paste on the outer surface of the molded body. The printing can be performed simultaneously with the firing of the molded body.

図1に戻り、センサ素子10は、主体金具20内に組み付けられている。主体金具20は、センサ素子10の軸線O方向の中ほどの部分を取り囲むように配置される金属部材である。主体金具20の内表面には、先端方向に向かって内径が縮径する段部20bが設けられている。この段部20bと、センサ素子10の鍔部12との間には、パッキン30が配置されている。主体金具20とセンサ素子10とを組み付ける際には、主体金具20の後端側から、センサ素子10を主体金具20内に挿入する。そして、鍔部12をパッキン30に当てることにより、間接的に段部20bにセンサ素子10の鍔部12を当接させる。   Returning to FIG. 1, the sensor element 10 is assembled in the metal shell 20. The metal shell 20 is a metal member that is arranged so as to surround the middle part of the sensor element 10 in the axis O direction. On the inner surface of the metal shell 20, a step portion 20b whose inner diameter is reduced toward the distal end is provided. A packing 30 is disposed between the stepped portion 20b and the flange portion 12 of the sensor element 10. When the metal shell 20 and the sensor element 10 are assembled, the sensor element 10 is inserted into the metal shell 20 from the rear end side of the metal shell 20. Then, the flange portion 12 of the sensor element 10 is indirectly brought into contact with the step portion 20 b by applying the flange portion 12 to the packing 30.

また、センサ素子10の鍔部12よりも後端側において、主体金具20との間の空隙には、滑石粉末が充填されて成るシール部31が配置されており、センサ素子10と主体金具20の隙間がシールされている。そして、シール部31の後端側には、筒状の絶縁部材(セラミックスリーブ)32が配置されている。さらに、絶縁部材32の後端側には、金属リング(ステンレス製の平ワッシャ)33が配置されている。金属リング33よりも後端側では、主体金具20の後端部が内側に屈曲されて、加締め部20aを形成している。主体金具20の後端部に加締め部20aを形成することにより、絶縁部材32が先端側に押し付けられてシール部31を押し潰し、絶縁部材32及びシール部31が加締め固定されるとともに、センサ素子10と主体金具20の隙間がシールされる。   Further, a seal portion 31 filled with talc powder is disposed in the gap between the sensor element 10 and the flange 12 of the sensor element 10 in the gap between the sensor element 10 and the metal shell 20. The gap is sealed. A cylindrical insulating member (ceramic sleeve) 32 is disposed on the rear end side of the seal portion 31. Furthermore, a metal ring (stainless flat washer) 33 is disposed on the rear end side of the insulating member 32. On the rear end side of the metal ring 33, the rear end portion of the metal shell 20 is bent inward to form a crimped portion 20a. By forming the crimped portion 20a at the rear end portion of the metal shell 20, the insulating member 32 is pressed against the distal end side to crush the seal portion 31, and the insulating member 32 and the seal portion 31 are fixed by crimping. The gap between the sensor element 10 and the metal shell 20 is sealed.

なお、主体金具20の中央付近には、六角レンチ等を係合するために、径方向外側に突出した形状に形成されている多角形の鍔部20cが設けられている。また、鍔部20cと、主体金具20の先端部である先端部20fとの間の外表面には、雄ねじ部20dが形成されている。主体金具20の雄ねじ部20dを、例えば自動車の排気管のネジ孔に取付けて、センサ素子10の先端を排気管内に露出させることにより、ガスセンサ100を用いた被検出ガス(排気ガス)中の酸素濃度の検知が可能になる。ガスセンサ100において、鍔部20cの先端面と雄ねじ部20dの後端との間の段部には、さらに、ガスセンサ100を排気管に取付けた際のガス抜けを防止するガスケットが嵌挿される(図示せず)。   In the vicinity of the center of the metal shell 20, a polygonal flange portion 20c formed in a shape protruding radially outward is provided in order to engage a hexagon wrench or the like. A male screw portion 20d is formed on the outer surface between the flange portion 20c and the tip portion 20f that is the tip portion of the metal shell 20. The male screw portion 20d of the metal shell 20 is attached to, for example, a screw hole of an exhaust pipe of an automobile, and the tip of the sensor element 10 is exposed in the exhaust pipe, whereby oxygen in a gas to be detected (exhaust gas) using the gas sensor 100 is exposed. The concentration can be detected. In the gas sensor 100, a gasket for preventing gas escape when the gas sensor 100 is attached to the exhaust pipe is further fitted into the step between the front end surface of the flange portion 20 c and the rear end of the male screw portion 20 d (FIG. Not shown).

主体金具20の先端部20fには、金属製(ステンレスなど)で筒状のプロテクタ62が固定され、主体金具20から突出するセンサ素子10の先端がプロテクタ62で覆われている。このプロテクタ62は、排気ガスをプロテクタ62の内部に取り込むための複数の孔部を有している。   A cylindrical protector 62 made of metal (such as stainless steel) is fixed to the distal end portion 20 f of the metallic shell 20, and the distal end of the sensor element 10 protruding from the metallic shell 20 is covered with the protector 62. The protector 62 has a plurality of holes for taking exhaust gas into the protector 62.

一方、主体金具20の後端部には、金属製で筒状の外筒40が接合されて、センサ素子10の後端部を覆っている。外筒40は、例えば、SUS430、SUS304、SUS304L、SUS310S、SUS316、SUS316L等のステンレス鋼で形成することができる。外筒40は、主体金具20に接続する先端部40aと、先端部40aよりも縮径された後端部40bとを有し、先端部40aと後端部40bとの間には段部43が設けられている。   On the other hand, a metallic outer tube 40 is joined to the rear end of the metal shell 20 to cover the rear end of the sensor element 10. The outer cylinder 40 can be formed of stainless steel such as SUS430, SUS304, SUS304L, SUS310S, SUS316, SUS316L, or the like. The outer cylinder 40 has a front end portion 40a connected to the metal shell 20, and a rear end portion 40b having a diameter smaller than that of the front end portion 40a. A stepped portion 43 is provided between the front end portion 40a and the rear end portion 40b. Is provided.

外筒40の先端部40aの内側には、段差付きの略円柱状で絶縁性のセパレータ34が配置されている。セパレータ34には、セパレータ34を軸線O方向に貫通する2個の挿通孔34a、34bが形成されている。これらの挿通孔34a、34bには、それぞれ、第1接続端子70の板状基部71と、第2接続端子80の板状基部81が挿通されている。ここで、第1接続端子70および第2接続端子80は、それぞれ、内側電極10aあるいは外側電極10bと、リード線60とを接続するための部材である。各板状基部71、81の後端には、それぞれ、接続端部72、82が形成され、接続端部72、82には、それぞれ異なるリード線60が加締め接続されている。第1接続端子70および第2接続端子80は、導電性材料、例えば、ステンレス鋼、ニッケル合金、銅、およびコバルト合金等から選択される金属材料により形成することができる。ガスセンサ100内の使用環境において充分な耐腐食性を示す金属材料を用いることが望ましい。なお、第2接続端子80が、特許請求の範囲の「接続端子」に相当する。   On the inner side of the distal end portion 40a of the outer cylinder 40, a substantially cylindrical and insulating separator 34 with a step is disposed. The separator 34 is formed with two insertion holes 34 a and 34 b that penetrate the separator 34 in the direction of the axis O. The plate-like base portion 71 of the first connection terminal 70 and the plate-like base portion 81 of the second connection terminal 80 are inserted through these insertion holes 34a and 34b, respectively. Here, the first connection terminal 70 and the second connection terminal 80 are members for connecting the inner electrode 10a or the outer electrode 10b and the lead wire 60, respectively. Connection end portions 72 and 82 are formed at the rear ends of the respective plate-like base portions 71 and 81, and different lead wires 60 are caulked and connected to the connection end portions 72 and 82, respectively. The first connection terminal 70 and the second connection terminal 80 can be formed of a conductive material, for example, a metal material selected from stainless steel, nickel alloy, copper, cobalt alloy, and the like. It is desirable to use a metal material that exhibits sufficient corrosion resistance in the environment in which the gas sensor 100 is used. The second connection terminal 80 corresponds to a “connection terminal” in the claims.

上記セパレータ34は、セパレータ34の後端面を外筒40の段部43に当接させつつ、セパレータ34の先端面をセパレータ34よりも先端側に配置した保持金具35に当接させることで、外筒40内に保持される。この保持金具35は、セパレータ34よりも先端側に配置され、外筒40の先端部40aが加締められることで外筒40内に固定されている。   The separator 34 has the rear end surface of the separator 34 in contact with the stepped portion 43 of the outer cylinder 40, and the front end surface of the separator 34 is in contact with the holding metal fitting 35 disposed on the front end side of the separator 34. It is held in the tube 40. The holding metal fitting 35 is disposed on the front end side of the separator 34 and is fixed in the outer cylinder 40 by crimping the front end portion 40 a of the outer cylinder 40.

図3は、第2接続端子80の外観を表わす斜視図である。既述したように、第2接続端子80は、リード線60が接続される接続端部82と、セパレータ34の挿通孔34b内に配置される板状基部81と、を備えている。板状基部81の中央部には、略コの字状に切れ目を形成してその内側部分を外周側へと折り曲げることによって形成された支持腕84が設けられている。この支持腕84は、板状基部81が軸線O方向に略平行となるように、セパレータ34の挿通孔34b内で板状基部81を支える。   FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of the second connection terminal 80. As described above, the second connection terminal 80 includes the connection end portion 82 to which the lead wire 60 is connected and the plate-like base portion 81 disposed in the insertion hole 34 b of the separator 34. A support arm 84 is formed at the center of the plate-like base 81 by forming a cut in a substantially U-shape and bending the inner part thereof toward the outer peripheral side. The support arm 84 supports the plate-like base 81 in the insertion hole 34b of the separator 34 so that the plate-like base 81 is substantially parallel to the axis O direction.

さらに、第2接続端子80において、板状基部81よりも先端側には、筒状部83が設けられている。この筒状部83は、センサ素子10の後端部外表面に嵌め込まれることにより、リングリード部16と接触し、外側電極10bと電気的に接続される。より具体的には、筒状部83は、略長方形状の板体を曲げ加工した略中空円筒状に形成されており、軸線O方向に平行なギャップ(スリット)85を有している。筒状部83は、このギャップ85の幅を伸縮させることにより、径方向に弾性変形可能となっている。センサ素子10の後端部外表面への非嵌め込み状態にあるときの筒状部83の内径は、センサ素子10の後端部の外径よりも小さい。そして、上記ギャップ85を広げることにより、筒状部83は、センサ素子10に嵌め込み可能となる。   Further, in the second connection terminal 80, a cylindrical portion 83 is provided on the tip side of the plate-like base portion 81. The tubular portion 83 is fitted into the outer surface of the rear end portion of the sensor element 10, thereby contacting the ring lead portion 16 and being electrically connected to the outer electrode 10 b. More specifically, the cylindrical portion 83 is formed in a substantially hollow cylindrical shape obtained by bending a substantially rectangular plate, and has a gap (slit) 85 parallel to the direction of the axis O. The cylindrical portion 83 can be elastically deformed in the radial direction by expanding and contracting the width of the gap 85. The inner diameter of the cylindrical portion 83 when not fitted into the outer surface of the rear end portion of the sensor element 10 is smaller than the outer diameter of the rear end portion of the sensor element 10. Then, by expanding the gap 85, the cylindrical portion 83 can be fitted into the sensor element 10.

図4は、第2接続端子80を形成するための板状部材の概略形状を表わす平面図である。第2接続端子80は、例えば、平板状部材を打ち抜き加工して、図4に示す形状の板状部材を形成し、この板状部材を曲げ加工することにより作製することができる。図4に示すように、本実施形態の第2接続端子80では、筒状部83の周方向の長さの中心(ギャップ85を除いた筒状部83の周方向の中心)を通って軸線Oに平行な線を、中心線Cとする。すなわち、筒状部83は、中心線Cを中心として、右回り方向に延出する長さ(中心線Cに垂直に右方向に延出する長さR)と左回り方向に延出する長さ(左方向に延出する長さL)とがほぼ等しく形成されている。このような第2接続端子80において、接続端部82は、筒状部83における中心線Cの位置から軸線Oに平行に後端部側へと延出して設けられている。なお、接続端部82が設けられる位置は、中心線Cと重なる位置とは異なる位置であってもよい。   FIG. 4 is a plan view illustrating a schematic shape of a plate-like member for forming the second connection terminal 80. The second connection terminal 80 can be manufactured, for example, by punching a flat member to form a plate member having the shape shown in FIG. 4 and bending the plate member. As shown in FIG. 4, in the second connection terminal 80 of the present embodiment, the axis passes through the center of the circumferential length of the tubular portion 83 (the circumferential center of the tubular portion 83 excluding the gap 85). A line parallel to O is a center line C. That is, the cylindrical portion 83 has a length extending in the clockwise direction around the center line C (length R extending in the right direction perpendicular to the center line C) and a length extending in the counterclockwise direction. (Length L extending in the left direction) is substantially equal. In such a second connection terminal 80, the connection end portion 82 is provided so as to extend from the position of the center line C in the tubular portion 83 toward the rear end portion in parallel to the axis O. The position where the connection end portion 82 is provided may be a position different from the position overlapping the center line C.

図3および図4に示すように、筒状部83には、径方向外側に向かって凸である打ち出し部87が設けられている。打ち出し部87は、中心線Cを跨いで左右に広がる領域にわたって設けられており、また、中心線Cに垂直な方向に延出して設けられている。すなわち、打ち出し部87は、筒状部83を軸線O方向に直交する方向に切断した断面において、中心線Cを跨いだ範囲に設けられている。このような打ち出し部87は、例えば、図4に示す板状部材をプレス加工することにより形成することができる。なお、図4に示す打ち出し部87は、中心線Cを中心として周方向の両側にほぼ同じ長さに延出しているが、中心線Cから周方向の各々の側に延出する長さは、互いに異なっていてもよい。   As shown in FIGS. 3 and 4, the tubular portion 83 is provided with a projecting portion 87 that is convex outward in the radial direction. The projecting portion 87 is provided over a region extending from side to side across the center line C, and is provided so as to extend in a direction perpendicular to the center line C. That is, the launch portion 87 is provided in a range straddling the center line C in a cross section obtained by cutting the tubular portion 83 in a direction orthogonal to the axis O direction. Such a launch portion 87 can be formed, for example, by pressing a plate-like member shown in FIG. 4 extends to substantially the same length on both sides in the circumferential direction around the center line C, but the length extending from the center line C to each side in the circumferential direction is as follows. , May be different from each other.

図5は、第2接続端子80を、センサ素子10の後端部に嵌め込んだ様子を表わす断面模式図である。図5(A)に示す断面の第2接続端子80における位置を、図4にA−A断面として示す。また、図5(B)に示す断面の第2接続端子80における位置を、図4にB−B断面として示す。すなわち、図5(A)は、打ち出し部87よりも先端側の断面の様子を表わし、図5(B)は、打ち出し部87を通過する断面の様子を表わす。なお、図5では、図4に示すプレス加工前の板状部材の表面(センサ素子10と接する側の表面)上に中心線Cが存在するものとして、中心線Cの位置を示している。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating a state in which the second connection terminal 80 is fitted into the rear end portion of the sensor element 10. The position of the cross section shown in FIG. 5A in the second connection terminal 80 is shown as a cross section AA in FIG. Moreover, the position in the 2nd connection terminal 80 of the cross section shown to FIG. 5 (B) is shown as a BB cross section in FIG. That is, FIG. 5A shows a state of a cross section on the tip side from the launching portion 87, and FIG. 5B shows a state of a cross section passing through the launching portion 87. In FIG. 5, the position of the center line C is shown on the assumption that the center line C exists on the surface of the plate-like member before pressing shown in FIG. 4 (surface on the side in contact with the sensor element 10).

第2接続端子80の筒状部83がセンサ素子10の後端部に嵌め込まれて筒状部83が径方向に弾性変形する際には、ギャップ85の幅が広がることにより、筒状部83は、図5に示す白抜き矢印の方向に広がる。すなわち、筒状部83は、厳密には径方向外側に向かって全方向に均等に広がるのではなく、中心線Cを支点として楕円形状に広がる。そのため筒状部83は、主として、中心線Cを含む領域と、ギャップ85に隣接する2つの領域との計3カ所で、センサ素子10の外表面と接する。図4および図5では、上記中心線Cを含む領域を、領域αとして破線で囲んで示す。また、ギャップ85に隣接する領域を、領域βおよび領域γとして破線で囲んで示す。この領域βおよびγは、筒状部83の変形の程度によっては、筒状部83の周方向の広がりをほとんど有さず、ギャップ85を形成する辺(線状)となり得る。また、図5(B)に示すように、筒状部83の内表面のうち、打ち出し部87が形成される領域は、センサ素子10の外表面から離間している。   When the cylindrical portion 83 of the second connection terminal 80 is fitted into the rear end portion of the sensor element 10 and the cylindrical portion 83 is elastically deformed in the radial direction, the width of the gap 85 is widened, so that the cylindrical portion 83 is expanded. Expands in the direction of the white arrow shown in FIG. That is, strictly speaking, the cylindrical portion 83 does not spread uniformly in all directions toward the radially outer side, but spreads in an elliptical shape with the center line C as a fulcrum. Therefore, the cylindrical portion 83 mainly contacts the outer surface of the sensor element 10 at a total of three locations including a region including the center line C and two regions adjacent to the gap 85. 4 and 5, a region including the center line C is shown as a region α surrounded by a broken line. A region adjacent to the gap 85 is surrounded by a broken line as a region β and a region γ. Depending on the degree of deformation of the tubular portion 83, the regions β and γ may hardly be expanded in the circumferential direction of the tubular portion 83 and may be sides (linear) forming the gap 85. Further, as shown in FIG. 5B, the region where the projecting portion 87 is formed on the inner surface of the cylindrical portion 83 is separated from the outer surface of the sensor element 10.

なお、センサ素子10の後端部に筒状部83を嵌め込んだときの筒状部83の変形状態等によっては、筒状部83とセンサ素子10の後端部とは、横断面(軸線Oに垂直な断面)において、3点ではなく4点で接触する場合も有り得る。すなわち、横断面において、中心線Cを含む部位で接触する代わりに、中心線Cを間に挟んで、中心線Cの近傍の2カ所で接触する場合もあり得る。この場合にも、上記した中心線Cを挟む2カ所を合わせて領域αと呼ぶ。   Note that, depending on the deformation state of the tubular portion 83 when the tubular portion 83 is fitted into the rear end portion of the sensor element 10, the tubular portion 83 and the rear end portion of the sensor element 10 have a transverse cross section (axis line). In a cross section perpendicular to O), contact may be made at four points instead of three points. That is, in the cross section, instead of making contact at a portion including the center line C, contact may be made at two locations near the center line C with the center line C in between. Also in this case, the two places sandwiching the above-described center line C are collectively referred to as a region α.

本実施例の第2接続端子80のように、筒状部83に打ち出し部87を設けると、筒状部83の剛性が高まり、筒状部83が径方向に弾性変形し難くなる。すなわち、筒状部83が径方向に弾性変形する際に、筒状部83において、図5に示す白抜き矢印の方向に変形しようとする力に対抗する反力がより強く働くようになる。したがって、打ち出し部87は、筒状部83の径方向の変形を抑制する剛性を与える剛性付与部として機能することができる。   If the projecting portion 87 is provided in the cylindrical portion 83 as in the second connection terminal 80 of the present embodiment, the rigidity of the cylindrical portion 83 is increased and the cylindrical portion 83 is difficult to elastically deform in the radial direction. That is, when the cylindrical portion 83 is elastically deformed in the radial direction, a reaction force that opposes the force to be deformed in the direction of the white arrow shown in FIG. Therefore, the launching portion 87 can function as a rigidity imparting portion that provides rigidity that suppresses the radial deformation of the cylindrical portion 83.

図3に戻り、筒状部83の先端には、筒状部83の先端を成す円周に沿って、複数のフレア片86が突出して設けられている。各々のフレア片86は、筒状部83先端との接続部において、外周側に折り曲げられており、複数のフレア片86全体は、筒状部83の先端から放射状に広がっている。そのため、これら複数のフレア片86の内表面に接触する円を想定すると、フレア片86の先端部ほど、上記接触する円の径が大きくなる。すなわち、複数のフレア片の内径は、先端側ほど大きくなっており、フレア片86の先端における内接円は、センサ素子10の後端の外径よりも大きくなっている。なお、これら複数のフレア片86は、筒状部83をセンサ素子10の後端部に嵌め込む動作を容易にするための構造であるため、フレア片86を設けない構成とすることも可能である。筒状部83をセンサ素子10に嵌め込む動作については、後に詳しく説明する。   Returning to FIG. 3, a plurality of flare pieces 86 project from the tip of the cylindrical portion 83 along the circumference forming the tip of the cylindrical portion 83. Each flare piece 86 is bent toward the outer peripheral side at the connection portion with the tip of the cylindrical portion 83, and the entire plurality of flare pieces 86 spread radially from the tip of the cylindrical portion 83. Therefore, assuming a circle in contact with the inner surfaces of the plurality of flare pieces 86, the diameter of the contacting circle becomes larger at the tip of the flare piece 86. That is, the inner diameters of the plurality of flare pieces are larger toward the front end side, and the inscribed circle at the front end of the flare piece 86 is larger than the outer diameter of the rear end of the sensor element 10. The plurality of flare pieces 86 have a structure for facilitating the operation of fitting the tubular portion 83 into the rear end portion of the sensor element 10, so that the flare pieces 86 may not be provided. is there. The operation of fitting the tubular portion 83 into the sensor element 10 will be described in detail later.

図6は、第1接続端子70の外観の概略を表わす斜視図である。既述したように、第1接続端子70は、リード線60が接続される接続端部72と、セパレータ34の挿通孔34a内に配置される板状基部71と、を備えている。板状基部71の中央部には、略コの字状に切れ目を形成してその内側部分を外周側へと折り曲げることによって形成された支持腕74が設けられている。この支持腕74は、板状基部71が軸線O方向に略平行となるように、セパレータ34の挿通孔34a内で板状基部71を支える。   FIG. 6 is a perspective view illustrating an outline of the appearance of the first connection terminal 70. As described above, the first connection terminal 70 includes the connection end 72 to which the lead wire 60 is connected and the plate-like base 71 disposed in the insertion hole 34 a of the separator 34. A support arm 74 is formed at the center of the plate-like base 71 by forming a cut in a substantially U-shape and bending the inner part thereof toward the outer periphery. The support arm 74 supports the plate-like base 71 in the insertion hole 34a of the separator 34 so that the plate-like base 71 is substantially parallel to the axis O direction.

さらに、第1接続端子70において、板状基部71よりも先端側には、筒状部73が設けられている。この筒状部73は、軸線O方向に平行なギャップ(スリット)75を有して径方向に弾性変形可能であって、センサ素子10の筒孔10d内への非嵌め込み状態にあるときの筒状部73の内径は、センサ素子10の筒孔10dの内径よりも大きい。そのため、筒状部73の径を縮めつつセンサ素子10の筒孔10d内に挿入することで、筒状部73と内側電極10aとを接触させることができる。   Further, in the first connection terminal 70, a cylindrical portion 73 is provided on the distal end side with respect to the plate-like base portion 71. The cylindrical portion 73 has a gap (slit) 75 parallel to the direction of the axis O and is elastically deformable in the radial direction, and is a cylinder when the sensor element 10 is not fitted into the cylindrical hole 10d. The inner diameter of the shape portion 73 is larger than the inner diameter of the cylindrical hole 10 d of the sensor element 10. Therefore, the cylindrical part 73 and the inner electrode 10a can be brought into contact by inserting into the cylindrical hole 10d of the sensor element 10 while reducing the diameter of the cylindrical part 73.

また、筒状部73の先端には、さらに先端側に突出するように、複数(図3では2つ)の板状の延出片76が設けられている。これら複数の延出片76は、全体として延出部79を構成している。このような延出部79に係る構造は、第1接続端子70の先端側をセンサ素子10の筒孔10d内に嵌め込む動作を容易にするための構造である。第1接続端子70をセンサ素子10内に嵌め込む動作については、後に詳しく説明する。   Further, a plurality of (two in FIG. 3) plate-like extending pieces 76 are provided at the tip of the cylindrical portion 73 so as to protrude further toward the tip side. The plurality of extending pieces 76 constitute an extending portion 79 as a whole. Such a structure related to the extending portion 79 is a structure for facilitating the operation of fitting the distal end side of the first connection terminal 70 into the cylindrical hole 10 d of the sensor element 10. The operation of fitting the first connection terminal 70 into the sensor element 10 will be described in detail later.

図1に戻り、ガスセンサ100の外筒40の後端部40bの内側には、略円柱状のグロメット36が内挿されて加締め固定されている。このグロメット36には、グロメット36を軸線O方向に貫通する2個の挿通孔が形成されており、これら2個の挿通孔の各々から、リード線60が外部に引き出されている。グロメット36の後端側はフランジ状に拡径している。グロメット36を外筒40の後端から外筒40内へと挿入し、上記した拡径部分を外筒40の後端に当接させることにより、グロメット36の位置決めがなされる。グロメット36は、例えば、シリコンゴムやフッ素ゴム等のゴム材料によって形成することができる。   Returning to FIG. 1, a substantially columnar grommet 36 is inserted and fixed by caulking inside the rear end portion 40 b of the outer cylinder 40 of the gas sensor 100. The grommet 36 is formed with two insertion holes penetrating the grommet 36 in the direction of the axis O, and the lead wire 60 is drawn out from each of the two insertion holes. The rear end side of the grommet 36 is expanded in a flange shape. The grommet 36 is positioned by inserting the grommet 36 from the rear end of the outer cylinder 40 into the outer cylinder 40 and bringing the above-mentioned enlarged diameter portion into contact with the rear end of the outer cylinder 40. The grommet 36 can be formed of a rubber material such as silicon rubber or fluorine rubber, for example.

さらに、外筒40の後端部40bの側面のうち、グロメット36よりも先端側の位置には、周方向に等間隔で4個(図1では3個のみ図示)の第1通気孔41が開口している。そして、外筒40の後端部40bの径方向外側には、第1通気孔41を覆うように、環状の通気性のフィルタ37が被せられ、さらに、フィルタ37を径方向外側から金属製筒状の保護外筒38が囲んでいる。この保護外筒38は、例えば、SUS430、SUS304、SUS304L、SUS310S、SUS316、SUS316L等のステンレス鋼によって形成することができる。保護外筒38の側面には、周方向に等間隔で4個(図1では2個のみ図示)の第2通気孔39が開口し、フィルタ37を介して外筒40内部へ外気を導入可能になっている。なお、第2通気孔39の先端側と後端側で外筒40及び保護外筒38を加締めることで、外筒40と保護外筒38の間にフィルタ37を保持している。フィルタ37は、例えばフッ素系樹脂等の撥水性樹脂の多孔質構造体によって構成することができ、撥水性を有しているため外部の水を通さずにセンサ素子10の内部空間に基準ガス(大気)を導入可能となっている。   Further, on the side surface of the rear end portion 40b of the outer cylinder 40, four first vent holes 41 (only three are shown in FIG. 1) are arranged at equal intervals in the circumferential direction at a position closer to the tip side than the grommet 36. It is open. An annular air-permeable filter 37 is covered on the radially outer side of the rear end portion 40b of the outer cylinder 40 so as to cover the first ventilation hole 41. Further, the filter 37 is made of a metal cylinder from the radially outer side. A protective outer cylinder 38 is enclosed. The protective outer cylinder 38 can be formed of stainless steel such as SUS430, SUS304, SUS304L, SUS310S, SUS316, SUS316L, or the like. Four second vent holes 39 (only two are shown in FIG. 1) are opened at equal intervals in the circumferential direction on the side surface of the protective outer cylinder 38 so that outside air can be introduced into the outer cylinder 40 through the filter 37. It has become. The filter 37 is held between the outer cylinder 40 and the protective outer cylinder 38 by crimping the outer cylinder 40 and the protective outer cylinder 38 at the front end side and the rear end side of the second vent hole 39. The filter 37 can be constituted by a porous structure of a water repellent resin such as a fluorine-based resin, and has a water repellency, so that the reference gas (in the internal space of the sensor element 10 does not pass through outside water). Air) can be introduced.

保護外筒38は、後端部がグロメット36の後端面上に設けられるように径方向内側に折り曲げられてなり、後端部の中央に開口63が形成され、開口63から2本のリード線60が外部に引き出されている。さらに、保護外筒38の後端側は、外筒40の後端部40bに設けられた加締め部に加締め固定されている。つまり、グロメット36は、保護外筒38及び外筒40の両者を同時に加締めることで、外筒40内に配置されている。   The protective outer cylinder 38 is bent radially inward so that the rear end portion is provided on the rear end surface of the grommet 36, and an opening 63 is formed in the center of the rear end portion. 60 is pulled out. Further, the rear end side of the protective outer cylinder 38 is caulked and fixed to a caulking portion provided at the rear end portion 40 b of the outer cylinder 40. That is, the grommet 36 is disposed in the outer cylinder 40 by simultaneously caulking both the protective outer cylinder 38 and the outer cylinder 40.

図7は、ガスセンサ100の組み立ての概要を示す説明図である。ガスセンサ100の組み立て時には、ガスセンサ100の後端側の構造を備える後端側アセンブリAと、先端側の構造を備える先端側アセンブリBとを組み立て、アセンブリAおよびBの組み付けが行なわれる。図7では、アセンブリAをアセンブリBの後端に被せる組み付け動作を、断面図によって示している。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing an outline of assembly of the gas sensor 100. When assembling the gas sensor 100, the rear end side assembly A having the rear end side structure of the gas sensor 100 and the front end side assembly B having the front end side structure are assembled, and the assemblies A and B are assembled. In FIG. 7, the assembling operation for placing the assembly A on the rear end of the assembly B is shown by a cross-sectional view.

ガスセンサ100の製造に際しては、まず、先端側アセンブリBの組み立てが行なわれる。具体的には、主体金具20の後端側から、センサ素子10を主体金具20内に挿入し、センサ素子10を、主体金具20内に配置されたパッキン30上に配置する。これにより、センサ素子10の鍔部12を、間接的に段部20bに当接させる。その後、主体金具20とセンサ素子10との間隙に筒状のシール部31を配置し、絶縁部材32、金属リング33を順にシール部31上に配置する。そして、主体金具20の後端側を内側に屈曲させて加締め部20aを形成することにより、絶縁部材32が先端側に押し付けられてシール部31を押し潰し、絶縁部材32及びシール部31が加締め固定される。このようにして、アセンブリBを作製する。   When manufacturing the gas sensor 100, first, the front end side assembly B is assembled. Specifically, the sensor element 10 is inserted into the metal shell 20 from the rear end side of the metal shell 20, and the sensor element 10 is disposed on the packing 30 disposed in the metal shell 20. Thereby, the collar part 12 of the sensor element 10 is made to contact | abut indirectly to the step part 20b. Thereafter, the cylindrical seal portion 31 is disposed in the gap between the metal shell 20 and the sensor element 10, and the insulating member 32 and the metal ring 33 are sequentially disposed on the seal portion 31. Then, by bending the rear end side of the metal shell 20 inward to form the crimped portion 20a, the insulating member 32 is pressed against the distal end side to crush the seal portion 31, and the insulating member 32 and the seal portion 31 are It is fixed by crimping. In this way, assembly B is produced.

一方で、後端側アセンブリAの組み立てが行なわれる。すなわち、外筒40内に、第1接続端子70及び第2接続端子80を組み付けたセパレータ34をグロメット36と共に配置し、アセンブリAを組み立てる。具体的には、リード線60に接続された第1接続端子70および第2接続端子80を、セパレータ34の挿通孔34a、34b内に挿入し、その後、セパレータ34を外筒40の段部43に当接させる。その後、セパレータ34と外筒40との間隙に保持金具35を挿入して、外筒40の先端部40aを加締めることで、保持金具35を固定する。さらに、グロメット36を外筒40の後端から挿入すると共に、外筒40の後端部40bにフィルタ37、保護外筒38をそれぞれ配置し、フィルタ37、グロメット36をそれぞれ加締め固定することにより、アセンブリAを作製する。   On the other hand, the rear end side assembly A is assembled. That is, the separator 34 assembled with the first connection terminal 70 and the second connection terminal 80 is arranged together with the grommet 36 in the outer cylinder 40 to assemble the assembly A. Specifically, the first connection terminal 70 and the second connection terminal 80 connected to the lead wire 60 are inserted into the insertion holes 34 a and 34 b of the separator 34, and then the separator 34 is inserted into the step portion 43 of the outer cylinder 40. Abut. Thereafter, the holding metal fitting 35 is inserted into the gap between the separator 34 and the outer cylinder 40, and the distal end portion 40 a of the outer cylinder 40 is caulked to fix the holding metal fitting 35. Further, the grommet 36 is inserted from the rear end of the outer cylinder 40, and the filter 37 and the protective outer cylinder 38 are disposed at the rear end portion 40b of the outer cylinder 40, respectively, and the filter 37 and the grommet 36 are fixed by crimping. Assembly A is made.

そして、アセンブリAとアセンブリBとの軸線を合わせ、アセンブリAの外筒40の先端部を、アセンブリBの主体金具20の後端部に被せることにより、ガスセンサ100の組み立てが行なわれる。   Then, the gas sensor 100 is assembled by aligning the axes of the assembly A and the assembly B and covering the front end of the outer cylinder 40 of the assembly A over the rear end of the metal shell 20 of the assembly B.

図7に示すように、後端側アセンブリAでは、外筒40の先端から、さらに先端側へと、第1接続端子70の延出片76の先端部分が突出している。ここで、第1接続端子70の筒状部73は、外筒40の先端よりも後端側に位置し、後端側アセンブリA内に収納されている。また、先端側アセンブリBでは、主体金具20の後端から、センサ素子10の後端部が突出している。アセンブリAとアセンブリBとを組み付ける際には、まず、アセンブリAから突出する延出片76を、アセンブリBのセンサ素子10内に形成される筒孔10dに挿入しつつ、外筒40の先端部を、主体金具20の後端部に被せる。   As shown in FIG. 7, in the rear end side assembly A, the tip end portion of the extending piece 76 of the first connection terminal 70 protrudes from the tip end of the outer cylinder 40 to the tip end side. Here, the cylindrical portion 73 of the first connection terminal 70 is located on the rear end side with respect to the front end of the outer cylinder 40 and is accommodated in the rear end side assembly A. In the front end side assembly B, the rear end portion of the sensor element 10 protrudes from the rear end of the metal shell 20. When assembling the assembly A and the assembly B, first, the extension piece 76 protruding from the assembly A is inserted into the cylindrical hole 10d formed in the sensor element 10 of the assembly B, and the distal end portion of the outer cylinder 40 is inserted. Is put on the rear end of the metal shell 20.

上記のように外筒40の先端部を主体金具20の後端部に被せると、アセンブリA,Bの内部では、アセンブリAが備える第2接続端子80の筒状部83先端から突出するように設けられたフレア片86が、センサ素子10の後端に当接する。その後、さらにアセンブリAとアセンブリBとの嵌め込みを行なうと、センサ素子10の後端が、各フレア片86の内表面によって筒状部83内へと導かれて、筒状部83を内側から押し広げる。このとき、筒状部83は、ギャップ85(図3参照)を広げることにより径を拡大する。このように、筒状部83がセンサ素子10の後端部に嵌め込まれると、筒状部83の内表面がリングリード部16(図2参照)に接することにより、第2接続端子80と外側電極10bとが電気的に接続される。   As described above, when the front end portion of the outer cylinder 40 is put on the rear end portion of the metal shell 20, the assembly A, B protrudes from the front end of the cylindrical portion 83 of the second connection terminal 80 provided in the assembly A. The provided flare piece 86 contacts the rear end of the sensor element 10. Thereafter, when the assembly A and the assembly B are further fitted, the rear end of the sensor element 10 is guided into the cylindrical portion 83 by the inner surface of each flare piece 86 and pushes the cylindrical portion 83 from the inside. spread. At this time, the diameter of the cylindrical portion 83 is increased by widening the gap 85 (see FIG. 3). As described above, when the tubular portion 83 is fitted into the rear end portion of the sensor element 10, the inner surface of the tubular portion 83 is in contact with the ring lead portion 16 (see FIG. 2), so that the second connection terminal 80 and the outside are connected. The electrode 10b is electrically connected.

上記のように、アセンブリAとアセンブリBの嵌め込みが終了する時には、第1接続端子70の筒状部73の外表面と内側電極10aとが接触する。また、第2接続端子80の筒状部83の内表面とセンサ素子10のリングリード部16とが接触して、各フレア片86の先端は、主体金具20の後端から離間しつつ、主体金具20の後端近傍に到達する。第1接続端子70あるいは第2接続端子80とセンサ素子10との位置関係を所望の重なり具合にするためには、各々のアセンブリ内におけるセンサ素子10、第1接続端子70、および第2接続端子80の組み付け位置と、アセンブリAとアセンブリBとの間の組み付け位置とを、上記所望の重なり具合に応じて予め設定しておけばよい。   As described above, when the fitting of the assembly A and the assembly B is finished, the outer surface of the cylindrical portion 73 of the first connection terminal 70 is in contact with the inner electrode 10a. Further, the inner surface of the cylindrical portion 83 of the second connection terminal 80 and the ring lead portion 16 of the sensor element 10 come into contact with each other, and the tip of each flare piece 86 is separated from the rear end of the metal shell 20 while It reaches near the rear end of the metal fitting 20. In order to make the positional relationship between the first connection terminal 70 or the second connection terminal 80 and the sensor element 10 as desired, the sensor element 10, the first connection terminal 70, and the second connection terminal in each assembly. The assembly position of 80 and the assembly position between the assembly A and the assembly B may be set in advance according to the desired degree of overlap.

主体金具20の所定の位置まで外筒40が覆うように、アセンブリAとBの組付けを行なった後には、外筒40の先端部の外周面をレーザ溶接等によって主体金具20の後端部に接続することにより、ガスセンサ100が得られる。   After assembling the assemblies A and B so that the outer cylinder 40 covers up to a predetermined position of the metal shell 20, the outer peripheral surface of the front end portion of the outer cylinder 40 is subjected to the rear end portion of the metal shell 20 by laser welding or the like. By connecting to the gas sensor 100, the gas sensor 100 is obtained.

以上のように構成された本実施形態のガスセンサ100によれば、第2接続端子80の筒状部83において、剛性付与部としての打ち出し部87が設けられているため、筒状部83がセンサ素子10の後端部に嵌め込まれたときに、筒状部83の変形に対する反力を強めることができる。その結果、筒状部83がセンサ素子10の後端部を把持する力を強めることができる。具体的には、筒状部83における既述した領域α、β、γ(図4、5参照)においてセンサ素子10に対してかかる力を強めることができる。したがって、第2接続端子80と、リングリード部16を介した外側電極10bとの間の接続の信頼性を高めることができる。また、このように筒状部83がセンサ素子10を把持する力を強めることができることにより、筒状部83とセンサ素子10とが重なる軸線O方向の長さをより短くしても、第2接続端子80とリングリード部16との間の接続を確保することが可能になる。そのため、筒状部83の軸線O方向の長さ(図4に示す長さW)をより短くすることが可能になり、第2接続端子80の軸線方向の長さを短くして、ガスセンサ100全体を小型化することが可能になる。さらに、本実施形態によれば、筒状部83をプレス成形することで打ち出し部87を形成しているため、剛性付与部を設けることに伴う部品点数の増加が無く、ガスセンサ100の構造の複雑化や製造工程の複雑化を抑えることができる。   According to the gas sensor 100 of the present embodiment configured as described above, the cylindrical portion 83 of the second connection terminal 80 is provided with the launching portion 87 as the rigidity imparting portion. When the element 10 is fitted into the rear end portion, the reaction force against the deformation of the tubular portion 83 can be increased. As a result, the force with which the cylindrical portion 83 grips the rear end portion of the sensor element 10 can be increased. Specifically, the force applied to the sensor element 10 in the regions α, β, and γ (see FIGS. 4 and 5) described above in the cylindrical portion 83 can be increased. Therefore, the reliability of the connection between the second connection terminal 80 and the outer electrode 10b via the ring lead portion 16 can be enhanced. In addition, since the cylindrical portion 83 can increase the force with which the sensor element 10 is gripped in this way, even if the length in the direction of the axis O where the cylindrical portion 83 and the sensor element 10 overlap is further shortened, It is possible to ensure the connection between the connection terminal 80 and the ring lead portion 16. Therefore, the length of the cylindrical portion 83 in the axis O direction (the length W shown in FIG. 4) can be further shortened, and the length of the second connection terminal 80 in the axis direction can be shortened to reduce the gas sensor 100. The overall size can be reduced. Furthermore, according to the present embodiment, since the punched portion 87 is formed by press-molding the cylindrical portion 83, there is no increase in the number of parts associated with providing the rigidity imparting portion, and the structure of the gas sensor 100 is complicated. And complexity of the manufacturing process can be suppressed.

なお、筒状部83がセンサ素子10を安定して把持するためには、筒状部83がセンサ素子10の後端部に嵌め込まれたときに、筒状部83において打ち出し部87が形成された領域の少なくとも一部がセンサ素子10と重なることが望ましい。また、領域α(図4、5参照)における筒状部83とリングリード部16との接触を確保するには、筒状部83において、筒状部83の先端から打ち出し部87までの軸線O方向の距離を、より長くすることが望ましい。   In order for the tubular portion 83 to stably hold the sensor element 10, the projecting portion 87 is formed in the tubular portion 83 when the tubular portion 83 is fitted into the rear end portion of the sensor element 10. It is desirable that at least a part of the region overlaps the sensor element 10. Further, in order to ensure the contact between the tubular portion 83 and the ring lead portion 16 in the region α (see FIGS. 4 and 5), in the tubular portion 83, the axis O from the tip of the tubular portion 83 to the launch portion 87. It is desirable to make the direction distance longer.

B.第2の実施形態:
第1の実施形態では、剛性付与部として径方向外側に凸である打ち出し部87を設けたが、異なる構成としてもよい。以下に、第2の実施形態として、打ち出し部87に代えて、径方向内側に凸である打ち出し部を設ける構成を説明する。
B. Second embodiment:
In the first embodiment, the striking portion 87 that protrudes radially outward is provided as the rigidity imparting portion. However, a different configuration may be used. Hereinafter, as a second embodiment, a configuration in which a projecting portion that is convex radially inward is provided instead of the projecting portion 87 will be described.

図8は、第2接続端子180をセンサ素子10の後端部に嵌め込んだ様子を、図5と同様に表わす断面模式図である。第2の実施形態のガスセンサは、第2接続端子80に代えて第2接続端子180を備え、第2接続端子180の筒状部183は、打ち出し部87に代えて打ち出し部187が形成されていること以外は、第1の実施形態と同様の構成を備えている。そのため、第1の実施形態と共通する部分については同じ参照番号を付して、詳しい説明を省略する。   FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the second connection terminal 180 is fitted into the rear end portion of the sensor element 10 as in FIG. The gas sensor of the second embodiment includes a second connection terminal 180 instead of the second connection terminal 80, and the tubular portion 183 of the second connection terminal 180 has a launch portion 187 instead of the launch portion 87. Except for this, the configuration is the same as that of the first embodiment. For this reason, the same reference numerals are assigned to portions common to the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.

第2接続端子180は、第1の実施形態の第2接続端子80と同様の外形を有しており、打ち出し部187は、第2接続端子180において、図4に示した第2接続端子80における打ち出し部87の位置と同様の位置に設けられている。図8(A)に示す断面の位置は、図4に示すA−A断面と同様の位置である。また、図8(B)に示す断面の位置は、図4に示すB−B断面と同様の位置である。すなわち、図8(A)は、打ち出し部187よりも先端側の断面の様子を表わし、図8(B)は、打ち出し部187を通過する断面の様子を表わす。   The second connection terminal 180 has the same outer shape as that of the second connection terminal 80 of the first embodiment, and the projecting portion 187 is the second connection terminal 80 shown in FIG. Is provided at a position similar to the position of the launching portion 87. The position of the cross section shown in FIG. 8A is the same position as the cross section AA shown in FIG. Further, the position of the cross section shown in FIG. 8B is the same position as that of the BB cross section shown in FIG. That is, FIG. 8A shows the state of the cross section on the tip side of the launching portion 187, and FIG. 8B shows the state of the cross section passing through the launching portion 187.

図8に示すように、第2の実施形態の筒状部183も、中心線Cを含む領域αと、ギャップ85に隣接する領域βおよびγにおいて、センサ素子10と接する。ただし、第2の実施形態では、領域αは、打ち出し部187における径方向内側の表面となる。   As shown in FIG. 8, the cylindrical portion 183 of the second embodiment also contacts the sensor element 10 in the region α including the center line C and the regions β and γ adjacent to the gap 85. However, in the second embodiment, the region α is a radially inner surface of the launch portion 187.

以上のように構成された第2の実施形態においても、筒状部183に剛性付与部としての打ち出し部187を設けることにより、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、打ち出し部187の高さ(筒状部183の内表面から突出する高さ)や、筒状部183の周方向に延出する長さは、領域α、β、γにおけるセンサ素子10との接触の精度を考慮して、適宜設定すればよい。   Also in the second embodiment configured as described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained by providing the cylindrical portion 183 with the launching portion 187 as the rigidity imparting portion. Note that the height of the projecting portion 187 (height protruding from the inner surface of the tubular portion 183) and the length extending in the circumferential direction of the tubular portion 183 are the same as the sensor element 10 in the regions α, β, and γ. It may be set appropriately in consideration of the accuracy of contact.

C.第3の実施形態:
第1および第2の実施形態では、剛性付与部として筒状部に打ち出し部を設けたが、異なる構成としてもよい。以下に、第3の実施形態として、剛性付与部としての補強部を筒状部に設ける構成を説明する。
C. Third embodiment:
In the first and second embodiments, the projecting portion is provided in the cylindrical portion as the rigidity imparting portion, but different configurations may be employed. Below, the structure which provides the reinforcement part as a rigidity provision part in a cylindrical part as 3rd Embodiment is demonstrated.

図9は、第2接続端子280の外観を表わす斜視図である。第3の実施形態のガスセンサは、第2接続端子80に代えて第2接続端子280を備え、第2接続端子280の筒状部283には、打ち出し部87に代えて補強部287が設けられていること以外は、第1の実施形態と同様の構成を備えている。そのため、第1の実施形態と共通する部分については同じ参照番号を付して、詳しい説明を省略する。   FIG. 9 is a perspective view showing the appearance of the second connection terminal 280. The gas sensor according to the third embodiment includes a second connection terminal 280 instead of the second connection terminal 80, and a tubular portion 283 of the second connection terminal 280 is provided with a reinforcing portion 287 instead of the launch portion 87. Except for this, the configuration is the same as that of the first embodiment. For this reason, the same reference numerals are assigned to portions common to the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.

第2接続端子280は、第1の実施形態の第2接続端子80と同様の外形を有しており、補強部287は、第2接続端子280において、図4に示した第2接続端子80における打ち出し部87と同様の位置に設けられている。第2接続端子280の筒状部283には、特別な凹凸を設けるためのプレス加工は施されておらず、別部材を筒状部283の外側表面に固着させることにより補強部287が形成されている。補強部287は、必ずしも導電性材料により形成する必要はないが、補強部287を金属製部材により形成する場合には、補強部287を設けるための別部材の固着は、例えば溶接により行なうことができる。また、補強部287を設けるための別部材の固着は、筒状部83を曲げ加工により形成する前に行なってもよく、後に行なってもよい。   The second connection terminal 280 has the same outer shape as the second connection terminal 80 of the first embodiment, and the reinforcing portion 287 is the second connection terminal 280 shown in FIG. Is provided at the same position as the launching portion 87. The cylindrical portion 283 of the second connection terminal 280 is not subjected to pressing for providing a special unevenness, and a reinforcing member 287 is formed by fixing another member to the outer surface of the cylindrical portion 283. ing. The reinforcing portion 287 is not necessarily formed of a conductive material, but when the reinforcing portion 287 is formed of a metal member, another member for providing the reinforcing portion 287 can be fixed by welding, for example. it can. Further, the fixing of another member for providing the reinforcing portion 287 may be performed before or after the cylindrical portion 83 is formed by bending.

以上のように構成された第3の実施形態においても、筒状部283に剛性付与部としての補強部287を設けることにより、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。   Also in the third embodiment configured as described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained by providing the cylindrical portion 283 with the reinforcing portion 287 as the rigidity imparting portion.

なお、図9では、筒状部283において径方向外側に突出する補強部287を設けたが、補強部287に代えて、径方向内側に突出する補強部を設けてもよい。このような場合には、金属等の導電性部材によって補強部を構成するならば、径方向内側に突出する補強部を介して、第2接続端子とリングリード部16との電気的な接続が可能になる。   In FIG. 9, the reinforcing portion 287 that protrudes radially outward is provided in the cylindrical portion 283, but a reinforcing portion that protrudes radially inward may be provided instead of the reinforcing portion 287. In such a case, if the reinforcing portion is constituted by a conductive member such as metal, the electrical connection between the second connection terminal and the ring lead portion 16 is made via the reinforcing portion protruding radially inward. It becomes possible.

D.変形例:
D1.変形例1:
第1〜第3の各実施形態では、筒状部において、中心線Cを跨いで周方向に延出するように剛性付与部を設けたが、異なる構成としてもよい。剛性付与部の構成は、筒状部の剛性を高めて、筒状部が拡径するように変形する力に対抗する反力を強めることができればよい。例えば、剛性付与部は、必ずしも中心線Cを跨いでいなくても、少なくとも中心線Cの近傍に設ければよい。このような構成であっても、筒状部の剛性を高めて、筒状部がセンサ素子10の後端部を把持する力を強める同様の効果を得ることができる。
D. Variations:
D1. Modification 1:
In each of the first to third embodiments, the rigidity imparting portion is provided in the tubular portion so as to extend in the circumferential direction across the center line C, but may have a different configuration. The configuration of the rigidity imparting part only needs to increase the rigidity of the cylindrical part and increase the reaction force against the force that deforms the cylindrical part to expand its diameter. For example, the rigidity imparting portion may be provided at least in the vicinity of the center line C even if it does not necessarily straddle the center line C. Even if it is such a structure, the same effect which raises the rigidity of a cylindrical part and strengthens the force in which a cylindrical part hold | grips the rear-end part of the sensor element 10 can be acquired.

なお、中心線Cとは、既述したように、筒状部の周方向の長さの中心(ギャップ85を除いた筒状部の周方向の中心)を通って軸線Oに平行な線である。ここで、筒状部の周方向の長さの中心とは、各実施形態のように筒状部が略長方形状の板体を曲げ加工した形状の場合には、上記長方形状の長辺の中心と重なる。筒状部におけるギャップを形成する両端部が直線状ではない場合、例えばギャップを介して互い違いのギザギザ形状である場合には、筒状部における上記ギザギザ形状部分を除いた部分の周方向長さの中心が、上記筒状部の周方向長さの中心となる。また、筒状部の形状としては、筒状部の周方向長さがセンサ素子10の後端部の横断面の外周よりも長い形状、すなわち、第2接続端子をセンサ素子の後端部に嵌め込んだときに、筒状部の端部がギャップ85を形成することなく重なり合ってセンサ素子の後端部に巻き付く形状も考えられる。このような場合にも、センサ素子10の後端部の横断面の外周よりも長い筒状部の周方向長さの中心が、上記筒状部の周方向長さの中心となる。このように、中心線Cとは、筒状部がセンサ素子10の後端部を把持する力を生じる支点となる位置を指す。   As described above, the center line C is a line parallel to the axis O through the center of the circumferential length of the cylindrical portion (the circumferential center of the cylindrical portion excluding the gap 85). is there. Here, the center of the length in the circumferential direction of the cylindrical portion is the long side of the rectangular shape in the case where the cylindrical portion is formed by bending a substantially rectangular plate as in each embodiment. Overlapping the center. When both end portions forming the gap in the cylindrical portion are not linear, for example, in the case of an alternating jagged shape through the gap, the circumferential length of the portion excluding the jagged shape portion in the cylindrical portion is The center is the center of the circumferential length of the cylindrical portion. Further, as the shape of the cylindrical portion, the circumferential length of the cylindrical portion is longer than the outer periphery of the cross section of the rear end portion of the sensor element 10, that is, the second connection terminal is formed at the rear end portion of the sensor element. A shape in which the end of the cylindrical portion overlaps without forming the gap 85 and wraps around the rear end of the sensor element when fitted is conceivable. Even in such a case, the center of the circumferential length of the cylindrical portion that is longer than the outer periphery of the cross section of the rear end portion of the sensor element 10 is the center of the circumferential length of the cylindrical portion. Thus, the center line C indicates a position where the cylindrical portion serves as a fulcrum that generates a force for gripping the rear end portion of the sensor element 10.

D2.変形例2:
剛性付与部が筒状部の周方向に延出する長さは、種々の変形が可能である。筒状部に剛性付与部を設けて筒状部の剛性を高めることによる上記把持力の増強の効果を高めるためには、剛性付与部は、筒状部の周方向にできるだけ長く延出するように設けることが望ましい。例えば、筒状部においてギャップ85との境界を成す一方の端部まで延出するように剛性付与部を設けてもよい。また、筒状部において、ギャップ85との境界を成す筒状部の一方の端部から他方の端部まで、すなわち、筒状部の周方向全体にわたって剛性付与部を設けてもよい。
D2. Modification 2:
Various modifications can be made to the length of the rigid portion extending in the circumferential direction of the cylindrical portion. In order to increase the gripping force enhancement effect by providing the cylindrical portion with a rigidity imparting portion to increase the rigidity of the cylindrical portion, the rigidity imparting portion extends as long as possible in the circumferential direction of the cylindrical portion. It is desirable to provide in. For example, the rigidity imparting portion may be provided so as to extend to one end portion that forms a boundary with the gap 85 in the cylindrical portion. Further, in the tubular portion, a rigidity imparting portion may be provided from one end of the tubular portion that forms a boundary with the gap 85 to the other end, that is, over the entire circumferential direction of the tubular portion.

D3.変形例3:
上記第1〜第3の各実施形態では、剛性付与部は、略矩形形状に形成されて、全体が連続して形成されることとしたが、互いに離間した複数の凸部や補強部によって剛性付与部を構成してもよい。例えば、周方向に沿って互いに平行に設けられた複数の線分状の打ち出し部(あるいは別体の部材を固着させた補強部)によって、剛性付与部を構成してもよい。
D3. Modification 3:
In each of the first to third embodiments, the rigidity imparting portion is formed in a substantially rectangular shape and continuously formed as a whole. However, the rigidity is provided by a plurality of convex portions and reinforcing portions separated from each other. You may comprise a provision part. For example, the rigidity imparting portion may be configured by a plurality of line-shaped projecting portions (or reinforcing portions to which separate members are fixed) provided in parallel to each other along the circumferential direction.

D4.変形例4:
上記第1〜第3の各実施形態では、剛性付与部は、筒状部の周方向に沿って延出する形状としたが、必ずしも周方向に平行(軸線Oに垂直)な方向に延出する必要はない。少なくとも中心線Cの近傍に形成され、全体として筒状部の周方向に延出する形状であればよい。例えば、1または複数の波線状の打ち出し部(あるいは補強部)によって、剛性付与部を構成してもよい。
D4. Modification 4:
In each of the first to third embodiments, the rigidity imparting portion has a shape that extends along the circumferential direction of the cylindrical portion, but it necessarily extends in a direction parallel to the circumferential direction (perpendicular to the axis O). do not have to. Any shape that is formed at least in the vicinity of the center line C and extends in the circumferential direction of the cylindrical portion as a whole may be used. For example, the rigidity imparting portion may be configured by one or a plurality of wavy line shaped launching portions (or reinforcing portions).

D5.変形例5:
第1〜第3の各実施形態では、ガスセンサは酸素濃度センサとしたが、異なる構成としても良い。イオン伝導性を有する固体電解質の両面に積層された一対の電極を有し、各電極上の特定ガス成分の濃度差(分圧差)により起電力を生じる濃淡電池を備えるセンサであれば、本願発明を適用することにより、同様の効果が得られる。
D5. Modification 5:
In each of the first to third embodiments, the gas sensor is an oxygen concentration sensor, but may have a different configuration. The present invention is a sensor having a concentration cell having a pair of electrodes laminated on both surfaces of a solid electrolyte having ion conductivity and generating an electromotive force due to a concentration difference (partial pressure difference) of a specific gas component on each electrode. The same effect can be obtained by applying.

本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, examples, and modifications, and can be realized with various configurations without departing from the spirit thereof. For example, the technical features in the embodiments, examples, and modifications corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary section of the invention are to solve some or all of the above-described problems, or In order to achieve part or all of the above effects, replacement or combination can be performed as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.

10…センサ素子
10a…内側電極
10b…外側電極
10c…外部リード部
10d…筒孔
11…固体電解質体
12…鍔部
13…有底部
14…電極保護層
15…縦リード部
16…リングリード部
17…基体部
20…主体金具
20a…加締め部
20b…段部
20c…鍔部
20d…雄ねじ部
20f…先端部
30…パッキン
31…シール部
32…絶縁部材
33…金属リング
34…セパレータ
34a、34b…挿通孔
35…保持金具
36…グロメット
37…フィルタ
38…保護外筒
39…第2通気孔
40…外筒
40a…先端部
40b…後端部
41…第1通気孔
43…段部
60…リード線
62…プロテクタ
63…開口
70…第1接続端子
71…板状基部
72…接続端部
73…筒状部
74…支持腕
75…ギャップ
76…延出片
79…延出部
80、180、280…第2接続端子
81…板状基部
82…接続端部
83、183、283…筒状部
84…支持腕
85…ギャップ
86…フレア片
87、187…打ち出し部
100…ガスセンサ
287…補強部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Sensor element 10a ... Inner electrode 10b ... Outer electrode 10c ... External lead part 10d ... Cylindrical hole 11 ... Solid electrolyte body 12 ... Gutter part 13 ... Bottom part 14 ... Electrode protective layer 15 ... Vertical lead part 16 ... Ring lead part 17 ... Base part 20 ... Metal fitting 20a ... Casting part 20b ... Step part 20c ... Hard part 20d ... Male thread part 20f ... Tip part 30 ... Packing 31 ... Seal part 32 ... Insulating member 33 ... Metal ring 34 ... Separators 34a, 34b ... Insertion hole 35 ... Holding metal fitting 36 ... Grommet 37 ... Filter 38 ... Protective outer cylinder 39 ... Second vent hole 40 ... Outer cylinder 40a ... Front end part 40b ... Rear end part 41 ... First vent hole 43 ... Step part 60 ... Lead wire 62 ... Protector 63 ... Opening 70 ... First connection terminal 71 ... Plate base 72 ... Connection end 73 ... Cylindrical part 74 ... Support arm 75 ... Gap 76 ... Extension piece 79 ... Extension part 80, 180, 280 ... 2nd connection terminal 81 ... Plate-like base part 82 ... Connection end part 83, 183, 283 ... Cylindrical part 84 ... Support arm 85 ... Gap 86 ... Flare piece 87, 187 ... Launching Part 100 ... Gas sensor 287 ... Reinforcing part

Claims (6)

軸線方向の先端側に底部が延出する有底筒状に形成されて固体電解質から成る固体電解質体と、該固体電解質体の先端部の外表面に設けられた外側電極と、前記固体電解質体の外表面において前記外側電極から後端部側へと延出して設けられた外部リード部と、を備えるセンサ素子と、
前記センサ素子の検出信号を取り出すためのリード線と、
径方向に弾性変形可能であって前記センサ素子の後端部外表面に嵌め込まれて前記外部リード部に接する筒状部を備え、該筒状部を介して前記外側電極と前記リード線とを電気的に接続する接続端子と、
を備えるガスセンサにおいて、
前記筒状部は、該筒状部の周方向に延出して設けられ、前記筒状部の剛性を高めることにより、前記筒状部が径方向外側に広げられたときに生じる反力を強める剛性付与部を備えることを特徴とする
ガスセンサ。
A solid electrolyte body made of a solid electrolyte formed in a bottomed cylindrical shape with a bottom extending on the tip side in the axial direction, an outer electrode provided on the outer surface of the tip of the solid electrolyte body, and the solid electrolyte body An external lead portion extending from the outer electrode to the rear end side on the outer surface of the sensor element, and a sensor element comprising:
A lead wire for taking out a detection signal of the sensor element;
A cylindrical portion that is elastically deformable in a radial direction and is fitted on the outer surface of the rear end portion of the sensor element and is in contact with the external lead portion, and the outer electrode and the lead wire are connected via the cylindrical portion. A connection terminal for electrical connection;
In a gas sensor comprising:
The cylindrical portion is provided so as to extend in the circumferential direction of the cylindrical portion, and by increasing the rigidity of the cylindrical portion, the reaction force generated when the cylindrical portion is expanded radially outward is strengthened. A gas sensor comprising a rigidity imparting portion.
請求項1記載のガスセンサであって、
前記筒状部は、軸線方向に設けられたギャップを有しており、前記ギャップの幅が変化することにより、径方向に弾性変形可能であり、
前記剛性付与部は、前記筒状部を軸線方向に直交する方向に切断した断面において、前記ギャップを除いた前記筒状部の周方向の中心を通って軸線方向に延びる中心線を跨いで設けられることを特徴とする
ガスセンサ。
The gas sensor according to claim 1,
The cylindrical portion has a gap provided in the axial direction, and is elastically deformable in the radial direction by changing the width of the gap.
The rigidity imparting portion is provided across a center line extending in the axial direction through the center in the circumferential direction of the cylindrical portion excluding the gap in a cross section obtained by cutting the cylindrical portion in a direction orthogonal to the axial direction. A gas sensor.
請求項2記載のガスセンサであって、
前記剛性付与部は、前記筒状部の一方の面側に突出するように形成された打ち出し部であることを特徴とする
ガスセンサ。
The gas sensor according to claim 2,
The gas sensor according to claim 1, wherein the rigidity imparting portion is a striking portion formed so as to protrude toward one surface side of the cylindrical portion.
請求項3記載のガスセンサであって、
さらに、前記センサ素子を取り囲む主体金具を備え、
前記打ち出し部は、前記主体金具に接することなく前記筒状部の径方向外側に突出するように形成されていることを特徴とする
ガスセンサ。
The gas sensor according to claim 3,
Furthermore, a metal shell surrounding the sensor element is provided,
The gas sensor according to claim 1, wherein the projecting portion is formed so as to protrude outward in a radial direction of the cylindrical portion without contacting the metal shell.
請求項3記載のガスセンサであって、
前記打ち出し部は、前記筒状部の径方向内側に突出して前記外部リード部に接することを特徴とする
ガスセンサ。
The gas sensor according to claim 3,
The gas sensor according to claim 1, wherein the projecting portion protrudes radially inward of the cylindrical portion and contacts the external lead portion.
請求項2記載のガスセンサであって、
前記剛性付与部は、前記筒状部の少なくとも一方の面上に固着された補強部であることを特徴とする
ガスセンサ。
The gas sensor according to claim 2,
The gas sensor according to claim 1, wherein the rigidity imparting portion is a reinforcing portion fixed on at least one surface of the cylindrical portion.
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