ガスセンサおよびガスセンサの製造方法
【課題】センサ素子と端子金具との間の接触不良の発生を抑制する技術を提供する。
【解決手段】ガスセンサ１００では、センサ素子１０の有する有底筒状の固体電解質体１１の外表面に、外側電極１３と、縦リード部１４と、リングリード部１５とが設けられている。センサ素子１０は、その基端部１１ｅが突出するとともに、リングリード部１５が収容された状態で、主体金具５０の貫通孔５１内に保持される。そして、センサ素子１０の基端側端部１１ｅには、第２の接続端子３０の筒状部３１が外嵌される。センサ素子１０の基端側端部１１ｅには、リングリード部１５の形成位置に対応する所定の位置に、第２の接続端子３０のセンサ素子１０への取り付けの際の位置合わせの指標となるマーク部１６が設けられている。
【解決手段】ガスセンサ１００では、センサ素子１０の有する有底筒状の固体電解質体１１の外表面に、外側電極１３と、縦リード部１４と、リングリード部１５とが設けられている。センサ素子１０は、その基端部１１ｅが突出するとともに、リングリード部１５が収容された状態で、主体金具５０の貫通孔５１内に保持される。そして、センサ素子１０の基端側端部１１ｅには、第２の接続端子３０の筒状部３１が外嵌される。センサ素子１０の基端側端部１１ｅには、リングリード部１５の形成位置に対応する所定の位置に、第２の接続端子３０のセンサ素子１０への取り付けの際の位置合わせの指標となるマーク部１６が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
特定のガス成分の濃度を検出するガスセンサには、固体電解質体の外表面上に一対の電極が配置されたセンサ素子を備え、その特定ガス成分の濃度に応じた電気的特性の変化を出力するものがある。特に、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサとしては、先端が閉塞された有底筒状の固体電解質体の内側と外側の面上にそれぞれ、互いに対向する内側電極と外側電極とが配置されたセンサ素子を備えるガスセンサが知られている（下記特許文献１）。
【０００３】
このガスセンサでは、センサ素子の内側電極を基準電極として基準濃度の酸素を含有する基準ガスに曝し、外側電極を検出電極として排気ガスに曝して、基準ガスと排気ガスとの酸素濃度差に応じてセンサ素子に生じる起電力を検出信号として出力する。通常、外側電極は、センサ素子の先端側（有底部側）に形成され、固体電解質体の外表面上において、外側電極からセンサ素子の基端側に向かって延出して設けられた縦リード部と、縦リード部より基端側において、センサ素子の周方向（以下、単に「周方向」と呼ぶ）に延出し、縦リード部に接続する接続端部とを介して、センサ素子の基端部に取り付けられた端子金具と接続される。この端子金具はリード線を介して外部回路と電気的に導通する。
【０００４】
ここで、端子金具は、センサ素子の基端部に外嵌される筒状部を有しており、その筒状部の内壁面の特定の部位が接続端部と接触することにより、接続端部との間の接続を確保する。しかし、下記特許文献１のように、センサ素子の接続端部が、センサ素子の外表面上の全周に設けられることなく、周方向の一部に設けられる場合がある。この場合には、端子金具をセンサ素子の基端部へ外嵌する際に、端子金具の筒状部におけるその特定の部位と、電極リード部との間に、周方向の位置ずれが生じてしまう可能性があった。これに対して、従来では、主体金具から基端側に突出したセンサ素子の基端部に設けられた縦リード部や接続端部の周方向における位置を検出し、端子金具の特定の部位が接続端部に接触するように、センサ素子と端子金具との周方向の位置合わせを行っていた。ところが、近年では、縦リード部や接続端部が主体金具の貫通孔内に配置されるタイプのガスセンサが作成されている。このタイプのガスセンサでは、主体金具に保持された状態での縦リード部や接続端部の位置を検出して、センサ素子と端子金具との周方向の位置合わせを行うことが困難となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１５３５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ガスセンサにおいて、センサ素子と端子金具との間の接触不良の発生を抑制する技術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】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
軸線方向に延び、先端側が閉塞する有底筒状の固体電解質体と、
前記固体電解質体の先端部の外表面上に設けられた外側電極と、
前記固体電解質体の外表面上に設けられ、前記外側電極に接続するとともに、基端側に向かって、前記軸線方向に延出する縦リード部と、
前記固体電解質体の前記縦リード部より基端側の外表面上において周方向に延出して設けられ、前記縦リード部に接続する接続端部と、
を備えるセンサ素子と、
貫通孔を有し、前記センサ素子の基端部が突出するとともに、前記接続端部の少なくとも一部が収容された状態で、前記貫通孔内に、前記センサ素子を保持する主体金具と、
前記センサ素子の少なくとも前記基端部に外嵌された筒状部を先端側に備える接続端子であって、前記筒状部が径に沿った方向に変形して、前記筒状部の内壁面が前記接続端部と接触する接続端子と、
を備える、被測定ガス中の特定ガス成分を検出するガスセンサにおいて、
前記センサ素子の前記基端部には、前記接続端部より基端側の位置に、前記基端部に前記筒状部が嵌められる際に、前記接続端部と、前記筒状部との周方向の位置合わせの指標となるマーク部が設けられている、ガスセンサ。
このガスセンサによれば、センサ素子の接続端部より基端側の位置にマーク部が設けられている。これにより、ガスセンサの組み立ての際に、接続端子と接続端部との周方向の位置合わせを、容易かつ確実に実行することができる。従って、接続端子とセンサ素子との間の接触不良が抑制される。
【０００９】
［適用例２］
適用例１記載のガスセンサであって、
前記接続端子の前記筒状部は、前記筒状部の周方向に沿って幅が広がるスリットを有し、前記センサ素子の前記基端部に嵌められたときに、前記スリットの幅が広がる弾性変形をして、前記スリットの端部の内壁面が前記センサ素子の前記接続端部と接触し、
前記マーク部は、前記センサ素子の前記基端部に前記筒状部が嵌められたときに、前記スリットの前記端部に挟まれる位置に設けられている、ガスセンサ。
このガスセンサによれば、マーク部をスリットの端部に挟まれるように、接続端子の筒状部をセンサ素子の基端部に嵌めることにより、マーク部に対する接続端子の周方向の位置合わせを行うことができる。従って、接続端子と接続端部との接続が、より容易かつ確実に行える。
【００１０】
［適用例３］
適用例１または適用例２に記載のガスセンサであって、
前記マーク部は、前記接続端部を前記軸線方向に沿って仮想的に延長した位置に形成されている、ガスセンサ。
このガスセンサによれば、マーク部によって、接続端部の周方向における位置が間接的に示される。従って、接続端子と接続端部の周方向の位置合わせを、容易かつ確実に行うことができる。特に、マーク部をスリットの端部に挟まれるように、接続端子の筒状部をセンサ素子の基端部に嵌める場合には、マーク部と接続端部とが軸線方向に重なるように配置されているため、スリットの端部を接続端部に確実に接触させることができる。
【００１１】
［適用例４］
適用例１乃至適用例３のいずれかに記載のガスセンサであって、
前記マーク部は、前記縦リード部を前記軸線方向に沿って仮想的に延長した位置において、前記縦リード部の幅以下の幅で形成されている、ガスセンサ。
このガスセンサによれば、マーク部によって、縦リード部の周方向の位置が間接的に示され、接続端部の位置が、より正確に示される。従って、接続端子と接続端部との周方向の位置合わせが、より容易かつ確実に行える。特に、マーク部がスリットの端部に挟まれるように、接続端子の筒状部がセンサ素子の基端部に嵌められ、接続端部が縦リード部との接続箇所から周方向に沿った２方向に延出して形成されている場合には、スリットの両側の端部を接続端部に確実に接触させることができる。
【００１２】
［適用例５］
軸線方向に延び、先端側が閉塞する有底筒状の固体電解質体と、
前記固体電解質体の先端部の外表面上に設けられた外側電極と、
前記固体電解質体の外表面上に設けられ、前記外側電極に接続するとともに、基端側に向かって、前記軸線方向に延出する縦リード部と、
前記固体電解質体の前記縦リード部より基端側の外表面上において周方向に延出して設けられ、前記縦リード部に接続する接続端部と、
を備えるセンサ素子と、
貫通孔を有し、前記センサ素子の基端部が突出するとともに、前記接続端部の少なくとも一部が収容された状態で、前記貫通孔内に、前記センサ素子を保持する主体金具と、
前記センサ素子の少なくとも基端部に外嵌される筒状部を先端側に備える接続端子であって、前記筒状部が径に沿った方向に変形して、前記筒状部の内壁面が前記接続端部と接触する接続端子と、
を備える、被測定ガス中の特定ガス成分を検出するガスセンサの製造方法であって、
（ａ）前記センサ素子の前記基端部の、前記接続端部より基端側の位置にマーク部を設ける工程と、
（ｂ）前記センサ素子を、前記基端部が突出した状態で、前記主体金具に保持させる工程と、
（ｃ）前記マーク部を、前記接続端部と、前記筒状部との周方向の位置合わせの指標として、前記センサ素子の前記基端部に、前記筒状部を外嵌し、前記筒状部を径に沿った方向に変形させて、前記筒状部の内壁面を、前記接続端部と接触させる工程と、を備える、ガスセンサの製造方法。
このガスセンサの製造方法によれば、センサ素子の接続端部より基端側の位置にマーク部が設けられる。これにより、接続端子と接続端部との周方向の位置合わせを、容易かつ確実に実行することができる。従って、接続端子とセンサ素子との間の接触不良が抑制される。
【００１３】
［適用例６］
適用例５記載のガスセンサの製造方法であって、
前記マーク部は、前記縦リード部及び前記接続端部の少なくともいずれか一方と同じ材料によって構成され、
前記工程（ａ）は、前記センサ素子の外表面に、前記マーク部と同じ材料で形成された前記縦リード部及び前記接続端部の少なくとも何れか一方を、前記マーク部と同時に形成する工程を含む、ガスセンサの製造方法。
この製造方法によれば、縦リード部または接続端部の少なくともいずれか一方がマーク部と同じ材料によって形成されている場合に、マーク部を、縦リード部または接続端部のいずれか、あるいは、両方と同時に形成することができるため、ガスセンサの製造効率が向上する。
【００１４】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、ガスセンサ、そのガスセンサを備えた内燃機関システム、その内燃機関システムを搭載した車両などの形態で実現することができる。また、本発明は、ガスセンサの製造方法や製造装置、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ガスセンサの構成を示す概略断面図。
【図２】固体電解質体に設けられた外側電極の構成を説明するための概略図。
【図３】縦リード部と、リングリード部と、マーク部の形成工程を説明するための模式図。
【図４】第２の接続端子の構成を示す概略斜視図。
【図５】ガスセンサの組み立て工程を説明するための模式図。
【図６】センサ素子と第２の接続端子との位置合わせを説明するための模式図。
【図７】リングリード部と、筒状部との接触状態を説明するための模式図。
【図８】第２の接続端子の構成を示す概略斜視図。
【図９】リングリード部と、筒状部との接触状態を説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
A．実施形態：
図１は本発明の一実施形態としてのガスセンサの構成を示す概略断面図である。このガスセンサ１００は、内燃機関などの排気管に取り付けられて、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサである。ガスセンサ１００は、紙面上下方向に延びる一点鎖線により図示した仮想中心軸Ｏ（以下、単に「軸線Ｏ」と呼ぶ）に沿って延伸された細長形状を有している。ガスセンサ１００は、検知部が設けられた先端側（紙面下側）が排気管内部に挿入され、外部回路と接続するための配線類が配設された基端側（紙面上側）が排気管外部に配置される。
【００１７】
ガスセンサ１００は、その内部に、センサ素子１０を収容している。センサ素子１０は、酸素分圧に応じた起電力を出力する酸素濃淡電池を構成しており、酸化物イオン伝導性（酸素イオン伝導性）を有する固体電解質体１１と、固体電解質体１１の内側と外側の壁面上にそれぞれ配置された一対の電極１２，１３とを備える。なお、図１では、２つの電極１２，１３の形成領域を、それぞれ異なるピッチの二点鎖線で図示してある。
【００１８】
固体電解質体１１は、軸線Ｏ方向に沿って延伸された細長形状を有しており、先端側が閉塞された有底孔である軸孔１１ｃが設けられた有底筒状体として構成されている。固体電解質体１１の外側の側壁面には、軸線Ｏに沿った方向の中程に、軸線Ｏに垂直な径方向に突出して略円環状に構成された鍔部１１ｆが設けられている。
【００１９】
固体電解質体１１の鍔部１１ｆより先端側の筒状部である先端側筒部１１１は、先端側に向かって略テーパー状に縮径する形状を有しており、その先端部には有底部１１ｂが形成されている。また、固体電解質体１１の鍔部１１ｆより基端側の筒状部である基端側筒部１１２は、径がほぼ一定のまま基端側に延出された形状を有しており、その基端部１１ｅは、軸線Ｏに沿った方向に開口している。
【００２０】
固体電解質体１１は、例えば、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）を添加した酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、即ち、イットリア部分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、固体電解質体１１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（Ａｌ2Ｏ3）等から選択される酸化物を添加した部分安定化ジルコニア等の、他の固体電解質によって構成することもできる。
【００２１】
一対の電極１２，１３はそれぞれ、固体電解質体１１の内側と外側とにそれぞれ形成されている。以後、固体電解質体１１の内側の壁面に形成された電極１２を「内側電極１２」と呼び、外側の壁面に形成された電極１３を「外側電極１３」と呼ぶ。
【００２２】
内側電極１２は、固体電解質体１１の有底部１１ｂから基端部１１ｅの近傍までの間において軸孔１１ｃの内壁面を覆うように形成されている。内側電極１２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構成することができ、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。
【００２３】
図２は、固体電解質体１１の外側表面の構成を説明するための概略図である。図２にはセンサ素子１０の概略斜視図を図示してある。固体電解質体１１の外側表面には、外側電極１３と、縦リード部１４と、リングリード部１５とが形成されている。また、本実施形態における固体電解質体１１の外側表面には、マーク部１６が形成されている。なお、本実施形態におけるリングリード部１５が、特許請求の範囲における「接続端部」に相当する。
【００２４】
外側電極１３は、先端側筒部１１１と有底部１１ｂの外表面を覆うように形成されており、軸孔１１ｃ内の内側電極１２の先端側の部位と対向する。なお、本実施形態のセンサ素子１０では、外側電極１３は電極保護層１７に被覆されている。外側電極１３は、内側電極１２と同様に、白金や白金合金等の貴金属あるいは貴金属合金によって構成することができ、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。
【００２５】
縦リード部１４は、外側電極１３から鍔部１１ｆを跨いで、センサ素子１０の基端側筒部１１２に延出して形成されており、外側電極１３とリングリード部１５との間の接続配線（電極リード部）として機能する。リングリード部１５は、基端側筒部１１２の基端部の近傍において、基端側筒部１１２の周方向に沿って、全外周のうちの一部の範囲にわたって延出して形成されており、第２の接続端子３０（図１）と直接的に接触する接続端部として機能する。
【００２６】
なお、本実施形態では、リングリード部１５は、２本の横リード部１５１，１５２と、複数の連結リード部１５３とを有するように形成されている。２本の横リード部１５１，１５２は、基端側筒部１１２の全外周のうちの一部の範囲において、その外周方向に沿って互いに並列に、延出して形成されている。なお、２本の横リード部１５１，１５２は、その延出された範囲が、第２の接続端子３０のスリット３１１の幅よりも大きくなるように形成されている。そして、先端側の横リード部１５２は、そのほぼ中央の部位において、縦リード部１４と略垂直に連結されている。
【００２７】
複数の連結リード部１５３は、２本の横リード部１５１，１５２のそれぞれに対して傾斜角を有しつつ連結するように形成されており、２本の横リード部１５１，１５２の間において、ほぼ等間隔で、並列に配列されている。このようにリングリード部１５を構成することにより、接続端部としてのリングリード部１５の形成範囲を確保しつつ、リングリード部１５を構成する材料の使用量を低減することが可能である。
【００２８】
ところで、センサ素子１０の基端部１１ｅの外表面には、マーク部１６が形成されている。本実施形態では、マーク部１６は、センサ素子１０を、その延出方向（図１における軸線Ｏ方向）に沿って見たときに、リングリード部１５の形成領域と重なり合う位置に形成されている。より具体的には、マーク部１６は、リングリード部１５と、固体電解質体１１の開口端面との間の領域において、縦リード部１４を、その延出方向に沿って仮想的に延長した位置であって、リングリード部１５から離間した位置に形成されている。また、本実施形態のマーク部１６は、縦リード部１４の幅以下の幅を有する略長方形形状として形成されている。マーク部１６の機能については後述する。
【００２９】
図３は、縦リード部１４と、リングリード部１５と、マーク部１６の形成工程を説明するための模式図である。図３には、縦リード部１４と、リングリード部１５と、マーク部１６の形成工程が工程順に示してある。本実施形態では、縦リード部１４と、リングリード部１５と、マーク部１６とは、いわゆるパッド印刷（タンポ印刷）によって形成される。具体的には、以下の通りである。
【００３０】
第１工程では、金属板２００の外表面に、２つのリード部１４，１５の主材料である白金などの貴金属を含むペースト（インク）２０１を塗布して、２つのリード部１４，１５の形状パターンを形成する（図３（Ａ））。このとき、金属板２００の外表面には、２つのリード部１４，１５の形状パターンとともに、マーク部１６の形状パターンを形成しておく。なお、マーク部１６の形状パターンは、２つのリード部１４，１５のためのペースト２０１と同じ成分を有するペーストで形成されるものとしても良いし、異なる成分を有するペーストで形成されるものとしても良い。マーク部１６の形状パターンと２つのリード部１４，１５の形状パターンとを同じ成分を有するペーストで形成する場合には、マーク部１６の形状パターンと、２つのリード部１４，１５の形状パターンとを同時に形成することができ、効率的である。
【００３１】
第２工程では、シリコンなどの樹脂によって構成された印刷パッド２１０を、金属板２００に押圧接触させて、印刷パッド２１０の外表面に、金属板２００のペースト２０１を転写する（図３（Ｂ））。第３工程では、印刷パッド２１０を、固体電解質体１１の外表面に押圧接触させて、第２工程で印刷パッド２１０に転写されたペースト２０１を、さらに、固体電解質体１１の外表面に転写する（図３（Ｃ））。この一連の工程によって、固体電解質体１１の外表面に、２つのリード部１４，１５とマーク部１６とを、ともに固着させることができる（図３（Ｄ））。
【００３２】
ここで、本実施形態のガスセンサ１００（図１）は、外部の制御回路（図示せず）と、第１と第２のリード線４１，４２を介して電気的に接続される。センサ素子１０の基端側には、第１と第２のリード線４１，４２と、センサ素子１０の２つの電極１２，１３とを電気的に接続するための、第１と第２の接続端子２０，３０が取り付けられる。
【００３３】
第１の接続端子２０は、先端側に、固体電解質体１１の軸孔１１ｃ内に挿入される挿入部２１を有している。挿入部２１は、径が小さい先端側の部位である先端側挿入部２１１と、径が大きい基端側の部位であると基端側挿入部２１２とを有している。挿入部２１は、先端側挿入部２１１が、軸孔１１ｃ内において垂下され、基端側挿入部２１２が、その外表面と、軸孔１１ｃの内壁面に設けられた内側電極１２とが接触するように、軸孔１１ｃに内嵌される。
【００３４】
また、第１の接続端子２０は、挿入部２１から基端側に向かって延出して形成された板状基部２２を有している。板状基部２２の基端側の端部には、第１のリード線４１と加締め接続するための接続部２２１が形成されている。また、板状基部２２には、セパレータ８４（後述）の貫通孔８４１内において、板状基部２２を支持するための支持腕部２２２が設けられている。なお、第１の接続端子２０の板状基部２２の構成は、以下に説明する第２の接続端子３０の板状基部３２と同様である。
【００３５】
図４は、第２の接続端子３０の構成を示す概略斜視図である。図４には、ガスセンサ１００に組み付けられたときに先端側となる部位を紙面下側とし、基端側となる部位を紙面上側として、第２の接続端子３０の概略斜視図を図示してある。第２の接続端子３０は、先端側に、センサ素子１０の基端部１１ｅに外嵌される端子金具であり、センサ素子１０のリングリード部１５と接触する筒状部３１を有している。
【００３６】
筒状部３１は、略長方形状の板体を筒状に湾曲させることにより形成されており、その側面には、ガスセンサ１００の軸線Ｏ方向に沿ったスリット３１１が形成されている。筒状部３１は、スリット３１１の幅が広がることにより、その径が拡大する弾性変形が可能である。なお、センサ素子１０の基端部１１ｅに外嵌される前の筒状部３１の内径は、センサ素子１０の基端部１１ｅの外径よりも小さい。筒状部３１のセンサ素子１０への外嵌についての詳細は後述する。
【００３７】
筒状部３１の先端部には、当該先端部から突出した板片である複数のフレア片３１２が配列されている。より具体的には、各フレア片３１２は、筒状部３１の先端側の端部において、筒状部３１の外側に向かって折り曲げられて形成されており、筒状部３１を、その筒方向に沿って見たときに、外側に放射状に広がるように配列されている。複数のフレア片３１２は、センサ素子１０の基端部１１ｅを、筒状部３１の筒内へと誘導するガイド部として機能する。
【００３８】
第２の接続端子３０は、さらに、筒状部３１から基端側に延出して形成された板状基部３２を有している。板状基部３２は、筒状部３１の径方向において、スリット３１１とは反対側の位置に設けられている。板状基部３２の基端側端部には、第２のリード線４２を加締めて接続するための接続部３２１が形成されている。
【００３９】
また、板状基部３２には、筒状部３１と接続部３２１との間に、舌片状の支持腕部３２２が設けられている。支持腕部３２２は、板状基部３２の板面に、基端側に向かって開いた略矩形状（略コの字状）の切れ目を形成し、その内側部分を外側へと折り曲げることによって形成されている。支持腕部３２２は、セパレータ８４（後述）の貫通孔８４２内において、貫通孔８４２の内壁面に接触し、板状基部３２が軸線Ｏ方向に略平行となるように板状基部３２を支持する。
【００４０】
ガスセンサ１００（図１）は、さらに、センサ素子１０および第１と第２の接続端子２０，３０のハウジングとして、主体金具５０と、プロテクタ６０と、外筒７０と、保護外筒７５などを備える。主体金具５０は、センサ素子１０を内部に保持するとともに、ガスセンサ１００を排気管に対して固定的に取り付けるための筒状の金属部材である。
【００４１】
主体金具５０は、その中心に、センサ素子１０を保持するための、軸線Ｏ方向に沿った貫通孔５１を有している。また、主体金具５０は、その外側に、排気管に設けられたネジ溝に螺合するねじ部５３や、ガスセンサ１００の取り付けの際にスパナやレンチなどの工具を係合させるための工具係合部５４が形成されている。
【００４２】
主体金具５０の貫通孔５１内には、貫通孔５１を先端側に向かって段階的に縮径させることにより、段部５１ｓが形成されている。ガスセンサ１００では、主体金具５０の貫通孔５１に、基端側から、センサ素子１０が挿入されたときに、段部５１ｓと、センサ素子１０の鍔部１１ｆとが、パッキン８０を介して、互いに係合する。これにより、センサ素子１０は、その先端部および基端部が、主体金具５０の貫通孔５１から突出した状態で、主体金具５０の貫通孔５１内に係止される。
【００４３】
主体金具５０の貫通孔５１内には、センサ素子１０の鍔部１１ｆの基端側に、シール部８１と、セラミックスリーブ８２と、金属リング８３とが、先端側からこの順序で積層配置される。シール部８１は、滑石粉末を充填することにより形成されたタルク層であり、センサ素子１０と主体金具５０との間の気密性を確保する。セラミックスリーブ８２は、センサ素子１０の外周を囲む筒状の絶縁部材である。金属リング８３は、センサ素子１０の外周を囲むステンレス製の平ワッシャである。
【００４４】
主体金具５０の基端部には、貫通孔５１の開口端を内側（貫通孔５１側）に屈曲させることにより、加締め部５２が形成される。この加締め部５２により、前述した金属リング８３や、セラミックスリーブ８２を介して、シール部８１が押圧され、センサ素子１０が主体金具５０内に加締め固定される。
【００４５】
プロテクタ６０は、主体金具５０から突出したセンサ素子１０の先端側を収容する、有底筒状に形成された金属部材である。プロテクタ６０は、その基端側の開口端部を、主体金具５０の先端部を内側に屈曲させて形成された加締め部５５と係合させることにより、主体金具５０に固設されている。プロテクタ６０には、排気ガスを内部に導入可能なように、複数の貫通孔６１が形成されている。
【００４６】
外筒７０は、主体金具５０から突出したセンサ素子１０の基端側の部位と、第１と第２の接続端子２０，３０とを収容する、ステンレス鋼等によって筒状に形成された金属部材である。外筒７０は、主体金具５０の工具係合部５４より基端側の部位に外嵌される先端側筒部７１と、先端側筒部７１から縮径された基端側筒部７２とを有している。なお、先端側筒部７１と基端側筒部７２の間には段部７３が外周に沿って設けられている。
【００４７】
外筒７０の筒内には、絶縁性部材であるセパレータ８４が配置されている。セパレータ８４は、外筒７０の先端側筒部７１の内径と略同等の外径を有する円柱形状を有している。また、セパレータ８４には、第１と第２の接続端子２０，３０の板状基部２２，３２をそれぞれ挿通・保持するための２つの貫通孔８４１，８４２が、軸線Ｏ方向に沿って形成されている。
【００４８】
セパレータ８４は、外筒７０の筒内において、第１と第２の接続端子２０，３０の板状基部２２，３２が、互いに短絡したり、外部と電気的に導通してしまうことを抑制する。なお、セパレータ８４は、外筒７０の加締めにより筒内に加締め固定された付勢金具８５によって、その外周端部が外筒７０の段部７３と係合するように、段部７３に向かって付勢された状態で外筒７０の筒内に保持される。
【００４９】
外筒７０の基端側筒部７２の後端部には、略円柱状の樹脂部材であるグロメット８６が筒内に内挿されて加締め固定されている。第１と第２のリード線４１，４２はそれぞれ、グロメット８６を介して、外筒７０の基端側筒部７２の筒内に気密に挿通され、外筒７０の基端側筒部７２の筒内において、第１と第２の接続端子２０，３０の板状基部２２，３２に接続される。
【００５０】
保護外筒７５は、ステンレス鋼等によって構成された筒状体である。保護外筒７５は、両端部が開口しており、外筒７０の基端側筒部７２の全体を収容する。ここで、互いに重なり合って配置される保護外筒７５の側壁と、外筒７０の基端側筒部７２の側壁とには、それぞれ複数の貫通孔７６，７７が形成されている。ガスセンサ１００では、これらの貫通孔７６，７７を介して、外気が外筒７０の内部空間に導入される。外筒７０の内部空間に導入された外気は、セパレータ８４の貫通孔８４１，８４２を介して、センサ素子１０の固体電解質体１１の筒内に流入する。
【００５１】
なお、保護外筒７５と、外筒７０の基端側筒部７２との間には、フィルタ８７が、外筒７０の基端側筒部７２の外周を覆うように配置されている。フィルタ８７は、例えば、撥水性を有するフッ素系樹脂等の多孔質構造体によって構成することができる。貫通孔７６，７７を介して外筒７０の内部空間に導入される外気は、このフィルタ８７によって、除塵・除水される。
【００５２】
上記の構成により、ガスセンサ１００では、その駆動の際に、固体電解質体１１の軸孔１１ｃ内に、基準となる酸素濃度を有するガス（基準ガス）として外気が導入される。そして、プロテクタ６０の内部に、貫通孔６１を介して排気ガスが導入される。これにより、ガスセンサ１００は、内側電極１２を基準ガス雰囲気下に晒される基準電極とし、外側電極１３を被検出ガスである排気ガスに晒される検出電極として、センサ素子１０に、基準ガスと排気ガスとの間の酸素濃度差に応じた起電力を生じさせる。そして、センサ素子１０において生じた起電力を、第１と第２のリード線４１，４２を介して、外部回路に出力する。
【００５３】
図５は、ガスセンサ１００の組み立て工程を説明するための模式図である。図５は、ガスセンサ１００が先端側のアッセンブリＡと、基端側のアッセンブリＢとに分離して図示してある点以外は、図１とほぼ同じである。ガスセンサ１００は、先端側のアッセンブリＡと、基端側のアッセンブリＢとを組み立て、これら２つのアッセンブリＡ，Ｂを嵌合的に連結させることにより組み立てられる。具体的には、以下の通りである。
【００５４】
アッセンブリＡは、以下のように組み立てられる。プロテクタ６０が固設された状態の主体金具５０を準備する。主体金具５０の貫通孔５１に、基端側から、パッキン８０と、センサ素子１０とを挿入し、固体電解質体１１の鍔部１１ｆを、パッキン８０を介して、主体金具５０の段部５１ｓに係止させる。センサ素子１０の鍔部１１ｆの基端側にシール部８１と、セラミックスリーブ８２と、金属リング８３とを積層配置し、主体金具５０の基端部に加締め部５２を形成し、アッセンブリＡとする。なお、アッセンブリＡでは、主体金具５０の貫通孔５１から、センサ素子１０の基端部１１ｅが突出して露出した状態である。
【００５５】
アッセンブリＢは、以下のように組み立てられる。第１と第２のリード線４１，４２のそれぞれに接続された第１と第２の接続端子２０，３０の板状基部２２，３２を、セパレータ８４の貫通孔８４１，８４２に挿通させる。そして、セパレータ８４と、付勢金具８５とを外筒７０の内部空間に挿入する。セパレータ８４を、付勢金具８５によって付勢された状態で、段部７３に係止させ、その状態が保持されるように、付勢金具８５を外筒７０に加締め固定する。
【００５６】
さらに、第１と第２のリード線４１，４２が挿通されたグロメット８６を、外筒７０に、基端側から挿入するとともに、外筒７０の基端側筒部７２の外側に、フィルタ８７および保護外筒７５をそれぞれ配置する。そして、互いに積層配置されている保護外筒７５および外筒７０の側壁を加締めることにより、外筒７０と、保護外筒７５と、グロメット８６と、フィルタ８７とを一体化し、アッセンブリＢとする。
【００５７】
アッセンブリＡとアッセンブリＢとは、以下のように連結される。アッセンブリＢにおいて先端側に突出している挿入部２１の先端側挿入部２１１を、軸線Ｏ方向に沿って、アッセンブリＡのセンサ素子１０の軸孔１１ｃに挿入する。そして、そのままアッセンブリＢを、アッセンブリＡに向かって押し込むことにより、第２の接続端子３０の筒状部３１がセンサ素子１０の基端部１１ｅに外嵌され、第１の接続端子２０の基端側挿入部２１２が固体電解質体１１の軸孔１１ｃに内嵌される。また、外筒７０の先端部が主体金具５０の基端部に外嵌される。
【００５８】
ここで、上述したとおり、センサ素子１０の外側電極１３は、リングリード部１５が、第２の接続端子３０の筒状部３１と接触することにより、第２のリード線４２と電気的に導通する。そこで、上記のアッセンブリＡとアッセンブリＢとの連結は、センサ素子１０のリングリード部１５と、第２の接続端子３０の筒状部３１とが確実に接触するように、センサ素子１０と第２の接続端子３０とが以下のように位置合わせされた上で行われる。
【００５９】
図６は、アッセンブリＡ，Ｂの連結工程におけるセンサ素子１０と第２の接続端子３０との位置合わせを説明するための模式図である。図６（Ａ），（Ｂ）にはそれぞれ、アッセンブリＡ，Ｂの連結前と連結後における、アッセンブリＡの基端部と、アッセンブリＢのうちの第２の接続端子３０の筒状部３１の様子を模式的に図示してある。なお、図６では、便宜上、アッセンブリＢについて、第２の接続端子３０以外の各構成部の図示は省略してある。
【００６０】
本実施形態のガスセンサ１００では、センサ素子１０の基端部１１ｅが、主体金具５０の貫通孔５１から突出している。リングリード部１５（破線で図示）は、センサ素子１０において、その基端部１１ｅより先端側の位置に形成されている。即ち、リングリード部１５は、その全体が、主体金具５０の貫通孔５１内に収容されている。これに対し、センサ素子１０のマーク部１６は、アッセンブリＡの外部から視覚的・光学的に検出可能なように、少なくともその一部が、センサ素子１０の基端部１１ｅに形成されている。
【００６１】
前記したとおり、マーク部１６は、軸線Ｏ方向に沿ってみたときに、リングリード部１５の形成領域と重なり合う位置に形成されている。そこで、アッセンブリＡ，Ｂの連結工程では、このマーク部１６を、リングリード部１５の位置を示す指標として、センサ素子１０と、第２の接続端子３０との、周方向の角度位置を合わせる位置合わせを実行する。より具体的には、マーク部１６の位置が、スリット３１１の中央に位置するように、センサ素子１０と第２の接続端子３０との向きを合わせる（図６（Ａ））。
【００６２】
なお、本実施形態のガスセンサ１００では、スリット３１１は、板状基部３２の形成位置とは、筒状部３１の中心を挟んで反対側の位置に設けられている（図４）。従って、アッセンブリＢにおいて、筒状部３１が外筒７０内に収容されている場合であっても、板状基部３２に連結された第２のリード線４２の位置からスリット３１１の位置を容易に確認することが可能である。
【００６３】
次に、センサ素子１０と第２の接続端子３０の周方向の位置が合ったときに、第２の接続端子３０の筒状部３１を、センサ素子１０の基端部に嵌め込む（図６（Ｂ））。なお、第２の接続端子３０の筒状部３１の内径は、センサ素子１０の基端部１１ｅの外径よりも小さいため、センサ素子１０の基端部１１ｅが筒状部３１の筒内に挿入されたときに、スリット３１１の幅が広がり、筒状部３１が、その内径が拡大するように弾性変形する。
【００６４】
図７は、リングリード部１５と、筒状部３１との接触状態を説明するための模式図である。図７には、図６（Ｂ）に示すＸ−Ｘ切断におけるセンサ素子１０と第２の接続端子３０の概略断面を図示してある。なお、図７では、便宜上、センサ素子１０の内部構成についての図示は省略してある。
【００６５】
筒状部３１がセンサ素子１０の基端部１１ｅに挿入されたときに、筒状部３１は弾性変形して、以下の部位において、センサ素子１０と付勢接触する。即ち、筒状部３１は、スリット３１１を構成する端部３１１ｅの内壁面が、センサ素子１０のリングリード部１５を押圧するように接触する（破線領域ＣＰａ）。また、筒状部３１は、スリット３１１と径方向において対向する部位がセンサ素子１０の外表面と接触する（破線領域ＣＰｂ）。
【００６６】
このように、本実施形態のガスセンサ１００では、第２の接続端子３０の筒状部３１が、その径に沿った方向に変形して、内壁面の所定の部位である、スリット３１１を構成する端部３１１ｅが、リングリード部１５と接触する。そして、マーク部１６は、リングリード部１５よりも基端側の位置に設けられているため、センサ素子１０の基端部１１ｅに筒状部３１が嵌められる際に、リングリード部１５と、スリット３１１の端部３１１ｅとの周方向の位置合わせの指標として機能する。従って、縦リード部１４やリングリード部１５が主体金具５０内に配置される本実施形態のガスセンサ１００であっても、主体金具５０に保持された状態のセンサ素子１０に対する第２の接続端子３０の周方向の位置合わせを、容易、かつ、確実に行うことができ、ガスセンサ１００における、外側電極１３と第２の接続端子３０との接触不良が抑制される。
【００６７】
また、本実施形態のガスセンサ１００であれば、センサ素子１０にマーク部１６が設けてられていることにより、リングリード部１５の形成位置の検出性を損なうことなく、ガスセンサ１００におけるリングリード部１５の位置を、より先端側に設定できる。これによって、センサ素子１０において、筒状部３１に挿入される部位の長さを確保することができるため、第２の接続端子３０がセンサ素子１０の基端部から脱落することを抑制できる。また、縦リード部１４の長さを短縮化できるため、縦リード部１４を形成するための材料（白金等）の使用量を低減することが可能である。
【００６８】
そして、センサ素子１０が主体金具５０に保持された状態において、リングリード部１５を主体金具５０の外側に露出させておく必要性が低い。即ち、マーク部１６の少なくとも一部のみが露出するように、センサ素子１０の主体金具５０から突出する部位を設けておけば良いため、その突出部位である基端部１１ｅを短縮化することが可能である。即ち、本実施形態のガスセンサ１００であれば、センサ素子１０を短縮化することができ、ガスセンサ１００の小型化が可能である。
【００６９】
このように、本実施形態のガスセンサ１００であれば、マーク部１６を有することにより、第２の接続端子３０とセンサ素子１０との接触不良を抑制できる。また、ガスセンサ１００の組み立ての際のリングリード部１５の位置検出性を損なうことなく、ガスセンサ１００の小型化や、電極材料の使用量の節約が可能である。さらに、本実施形態のガスセンサ１００であれば、以下のような効果を得ることができる。
【００７０】
本実施形態のガスセンサ１００では、第２接続端子３０の筒状部３１は、筒状部３１の周方向に沿って幅が広がるスリット３１１を有し、センサ素子１０の基端部１１ｅに嵌められたときに、スリット３１１の幅が広がる弾性変形をして、スリット３１１の端部３１１ｅの内壁面がセンサ素子１０のリングリード部１５に接触する。また、マーク部１６は、センサ素子１０の基端部１１ｅに筒状部３１が嵌められたときに、スリット３１１の端部３１１ｅに挟まれる位置に設けられている。従って、マーク部１６に対する第２接続端子３１の周方向の位置合わせをより容易に行うことができる。
【００７１】
本実施形態のガスセンサ１００では、マーク部１６は、リングリード部１５を軸線Ｏ方向に沿って仮想的に延長した位置に形成されている。従って、マーク部１６によって、リングリード部１５の周方向の位置が間接的に示され、第２接続端子３０とリングリード部１５との周方向の位置合わせを、容易かつ確実に行うことができる。特に、本実施形態のガスセンサ１００では、マーク部１６が、スリット３１１の端部３１１ｅに挟まれる位置に形成され、マーク部１６とリングリード部１５とが軸線０方向に沿ってみたときに、互いに重なるように配置されている。そのため、マーク部１６をスリット３１１の端部３１１ｅに挟まれる位置に合わせて、第２接続端子３０の筒状部３１をセンサ素子１０の基端部１１ｅに嵌めたときに、スリット３１１の端部３１１ｅをリングリード部１５に確実に接触させることができる。
【００７２】
本実施形態のガスセンサ１００では、マーク部１６は、縦リード部１４を軸線Ｏ方向に沿って仮想的に延長した位置において、縦リード部１４の幅以下の幅で形成されている。従って、マーク部１６によって、縦リード部１４の周方向の位置が間接的に示され、第２接続端子３０とリングリード部１５との周方向の位置合わせを、より容易かつ確実に行うことができる。特に、本実施形態のガスセンサ１００では、マーク部１６が、スリット３１１の端部３１１ｅに挟まれる位置に形成され、リングリード部１５が縦リード部１４の端部から周方向に沿った対向する二方向に延出して設けられている。そのため、マーク部１６をスリット３１１の端部３１１ｅに挟まれる位置に合わせて、第２接続端子３０の筒状部３１をセンサ素子１０の基端部１１ｅに嵌めたときに、スリット３１１の両側の端部３１１ｅをリングリード部１５に確実に接触させることができる。
【００７３】
本実施形態のガスセンサ１００では、マーク部１６は、縦リード部１４及びリングリード部１５と同じ材料によって構成されており、縦リード部１４及びリングリード部１５とマーク部１６と同時に形成している。従って、ガスセンサ１００の製造効率が向上する。
【００７４】
B．第２実施形態：
図８（Ａ）は、第２実施形態のガスセンサが備える第２の接続端子３０Ａの構成を示す概略斜視図である。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示すＸ−Ｘ切断における第２の接続端子３０Ａの概略断面図である。第２実施形態のガスセンサが備える第２の接続端子３０Ａは、筒状部３１Ａにスリット３１１が設けられていない点と、筒状部３１Ａが略楕円環状に構成されている点以外は、第１実施形態における第２の接続端子３０の構成とほぼ同じである。
【００７５】
なお、第２実施形態のガスセンサは、第２の接続端子３０Ａの構成が異なる点以外は、第１実施形態のガスセンサ１００と同様な構成であり（図１）、センサ素子１０には、マーク部１６が設けられている（図２）。また、第２実施形態のガスセンサは、その組み立て工程も、第１実施形態のガスセンサ１００と同様である（図５）。
【００７６】
第２の接続端子３０Ａの筒状部３１Ａは、その内長径が、センサ素子１０の基端側筒部１１２の外径よりも大きく構成されており、その内短径が、センサ素子１０の基端側筒部１１２の外径よりも若干小さく構成されている。なお、第２の接続端子３０Ａでは、筒状部３１Ａの仮想的短軸の軸線上に、板状基部３２が設けられている。第２の接続端子３０Ａの筒状部３１Ａは、センサ素子１０に対して、以下のように外嵌される。
【００７７】
図９は、センサ素子１０のリングリード部１５と、第２の接続端子３０Ａの筒状部３１Ａとの接触状態を説明するための概略断面図である。図９は、筒状部３１に換えて筒状部３１Ａが図示され、センサ素子１０と筒状部３１Ａとの接触部位が異なっている点以外は、図７とほぼ同じである。なお、図９には、センサ素子１０に対する筒状部３１Ａの外嵌によって筒状部３１Ａが変形した方向を示す矢印を模式的に示してある。
【００７８】
第２実施形態のガスセンサでは、第２の接続端子３０Ａの筒状部３１Ａは、センサ素子１０の基端部１１ｅに外嵌される際には、その断面形状が、短径方向に沿って拡大するとともに長径方向に沿って縮小する。これによって、筒状部３１Ａの短径方向における内壁面が、センサ素子１０Ａのリングリード部１５と、リングリード部１５の背面側の壁面と接触する（破線領域ＣＰａ，ＣＰｂ）。
【００７９】
このように、第２実施形態の第２の接続端子３０Ａは、筒状部３１Ａが径に沿った方向に変形して、筒状部３１Ａの内壁面の所定の部位が、センサ素子１０のリングリード部１５と接触する。そして、第２実施形態のガスセンサにおいても、センサ素子１０に設けられたマーク部１６は、センサ素子１０の基端部１１ｅに筒状部３１Ａが嵌められる際に、リングリード部１５と、筒状部３１Ａの所定の部位との周方向の位置合わせの指標として機能する。即ち、センサ素子１０の基端部１１ｅに筒状部３１Ａを外嵌する際に、筒状部３１Ａの仮想的短軸の位置と、マーク部１６の位置とが一致するように位置合わせすることにより、リングリード部１５と、筒状部３１Ａとの接触不良を抑制することができる。
【００８０】
C．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００８１】
C1．変形例１：
上記実施形態では、マーク部１６は、縦リード部１４の幅以下の幅を有する長方形形状を有していた。しかし、マーク部１６は他の形状やサイズを有するように構成されていても良い。マーク部１６は、例えば、三角形や円形などの形状を有するものとしても良い。また、マーク部１６は、平板状でなくとも良く、例えば、略半球形状などの凸部として形成されるものとしても良いし、逆に凹部として形成されるものとしても良い。マーク部１６は、その位置が視覚的・光学的に検出可能に構成されていることが好ましい。
【００８２】
C2．変形例２：
上記実施形態では、マーク部１６は、リングリード部１５より基端側において、縦リード部１４を、その延出方向に仮想的に延長した位置に形成されていた。しかし、マーク部１６は、センサ素子１０が主体金具５０に保持された状態において、主体金具５０から突出する、センサ素子１０の基端部１１ｅに形成されていれば良い。さらに、上記実施形態では、マーク部１６はセンサ素子１０の基端部１１ｅの側面に形成されていたが、基端部１１ｅの上側の端面（軸線Ｏ方向と対向する面）に形成されていても良い。
【００８３】
C3．変形例３：
上記実施形態では、マーク部１６は、タンポ印刷によって、２つのリード部１４，１５と同時に形成されていた。ここで、「同時に形成」とは、製造工程上の同じ工程内において形成されることを意味しており、上記の実施形態においては、マーク部１６と２つのリード部１４，１５とが、同じ転写工程内において形成されていることを意味している。しかし、マーク部１６は、縦リード部１４とリングリード部１５と同時に形成されなくとも良く、縦リード部１４およびリングリード部１５の一方、または、両方より先、または、後に形成されるものとしても良い。また、マーク部１６は、縦リード部１４やリングリード部１５と、同じ工法や材料で形成されなくとも良い。
【００８４】
C4．変形例４：
上記実施形態では、リングリード部１５は、２本の横リード部１５１，１５２と、複数の連結リード部１５３とを有していた。しかし、リングリード部１５は、２本の横リード部１５１，１５２や、複数の連結リード部１５３を有していなくとも良く、他の構成を有しているものとしても良い。リングリード部１５は、縦リード部１４より基端側において、センサ素子１０の周方向に延出して形成されていれば良い。
【００８５】
C5．変形例５：
上記実施形態では、リングリード部１５は、センサ素子１０が主体金具５０に保持された状態において、その全体が、主体金具５０の貫通孔５１内に収容される位置に形成されていた。しかし、リングリード部１５は、センサ素子１０が主体金具５０に保持された状態において、少なくともその一部が、主体金具５０の貫通孔５１内に収容される位置に形成されていれば良い。
【００８６】
C6．変形例６：
上記実施形態では、アッセンブリＡ，Ｂを組み立てた上で、両者を連結させてガスセンサ１００を組み立てていた。しかし、ガスセンサ１００は、センサ素子１０が主体金具５０に保持された状態で、第２の接続端子３０がセンサ素子１０の基端部に嵌め込まれるのであれば、他の工程順序で組み立てられるものとしても良い。
【符号の説明】
【００８７】
１０，１０Ａ…センサ素子
１１…固体電解質体
１１ｂ…有底部
１１ｃ…軸孔
１１ｅ…基端部
１１ｆ…鍔部
１１１…先端側筒部
１１２…基端側筒部
１２…内側電極
１３…外側電極
１４…縦リード部
１５…リングリード部
１５１，１５２…横リード部
１５３…連結リード部
１６…マーク部
１７…電極保護層
２０…第１の接続端子
２１…挿入部
２１１…先端側挿入部
２１２…基端側挿入部
２２…板状基部
２２１…接続部
２２２…支持腕部
３０，３０Ａ…第２の接続端子
３１，３１Ａ…筒状部
３１１…スリット
３１１ｅ…端部
３１２…フレア片
３２…板状基部
３２１…接続部
３２２…支持腕部
４１…第１のリード線
４２…第２のリード線
５０…主体金具
５１…貫通孔
５１ｓ…段部
５２…加締め部
５３…ねじ部
５４…工具係合部
５５…加締め部
６０…プロテクタ
６１…貫通孔
７０…外筒
７１…先端側筒部
７２…基端側筒部
７３…段部
７５…保護外筒
７６，７７…貫通孔
８０…パッキン
８１…シール部
８２…セラミックスリーブ
８３…金属リング
８４…セパレータ
８４１…貫通孔
８４２…貫通孔
８５…付勢金具
８６…グロメット
８７…フィルタ
１００…ガスセンサ
２００…金属板
２０１…ペースト
２１０…印刷パッド
Ａ…アッセンブリ
Ｂ…アッセンブリ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
特定のガス成分の濃度を検出するガスセンサには、固体電解質体の外表面上に一対の電極が配置されたセンサ素子を備え、その特定ガス成分の濃度に応じた電気的特性の変化を出力するものがある。特に、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサとしては、先端が閉塞された有底筒状の固体電解質体の内側と外側の面上にそれぞれ、互いに対向する内側電極と外側電極とが配置されたセンサ素子を備えるガスセンサが知られている（下記特許文献１）。
【０００３】
このガスセンサでは、センサ素子の内側電極を基準電極として基準濃度の酸素を含有する基準ガスに曝し、外側電極を検出電極として排気ガスに曝して、基準ガスと排気ガスとの酸素濃度差に応じてセンサ素子に生じる起電力を検出信号として出力する。通常、外側電極は、センサ素子の先端側（有底部側）に形成され、固体電解質体の外表面上において、外側電極からセンサ素子の基端側に向かって延出して設けられた縦リード部と、縦リード部より基端側において、センサ素子の周方向（以下、単に「周方向」と呼ぶ）に延出し、縦リード部に接続する接続端部とを介して、センサ素子の基端部に取り付けられた端子金具と接続される。この端子金具はリード線を介して外部回路と電気的に導通する。
【０００４】
ここで、端子金具は、センサ素子の基端部に外嵌される筒状部を有しており、その筒状部の内壁面の特定の部位が接続端部と接触することにより、接続端部との間の接続を確保する。しかし、下記特許文献１のように、センサ素子の接続端部が、センサ素子の外表面上の全周に設けられることなく、周方向の一部に設けられる場合がある。この場合には、端子金具をセンサ素子の基端部へ外嵌する際に、端子金具の筒状部におけるその特定の部位と、電極リード部との間に、周方向の位置ずれが生じてしまう可能性があった。これに対して、従来では、主体金具から基端側に突出したセンサ素子の基端部に設けられた縦リード部や接続端部の周方向における位置を検出し、端子金具の特定の部位が接続端部に接触するように、センサ素子と端子金具との周方向の位置合わせを行っていた。ところが、近年では、縦リード部や接続端部が主体金具の貫通孔内に配置されるタイプのガスセンサが作成されている。このタイプのガスセンサでは、主体金具に保持された状態での縦リード部や接続端部の位置を検出して、センサ素子と端子金具との周方向の位置合わせを行うことが困難となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１５３５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ガスセンサにおいて、センサ素子と端子金具との間の接触不良の発生を抑制する技術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】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
軸線方向に延び、先端側が閉塞する有底筒状の固体電解質体と、
前記固体電解質体の先端部の外表面上に設けられた外側電極と、
前記固体電解質体の外表面上に設けられ、前記外側電極に接続するとともに、基端側に向かって、前記軸線方向に延出する縦リード部と、
前記固体電解質体の前記縦リード部より基端側の外表面上において周方向に延出して設けられ、前記縦リード部に接続する接続端部と、
を備えるセンサ素子と、
貫通孔を有し、前記センサ素子の基端部が突出するとともに、前記接続端部の少なくとも一部が収容された状態で、前記貫通孔内に、前記センサ素子を保持する主体金具と、
前記センサ素子の少なくとも前記基端部に外嵌された筒状部を先端側に備える接続端子であって、前記筒状部が径に沿った方向に変形して、前記筒状部の内壁面が前記接続端部と接触する接続端子と、
を備える、被測定ガス中の特定ガス成分を検出するガスセンサにおいて、
前記センサ素子の前記基端部には、前記接続端部より基端側の位置に、前記基端部に前記筒状部が嵌められる際に、前記接続端部と、前記筒状部との周方向の位置合わせの指標となるマーク部が設けられている、ガスセンサ。
このガスセンサによれば、センサ素子の接続端部より基端側の位置にマーク部が設けられている。これにより、ガスセンサの組み立ての際に、接続端子と接続端部との周方向の位置合わせを、容易かつ確実に実行することができる。従って、接続端子とセンサ素子との間の接触不良が抑制される。
【０００９】
［適用例２］
適用例１記載のガスセンサであって、
前記接続端子の前記筒状部は、前記筒状部の周方向に沿って幅が広がるスリットを有し、前記センサ素子の前記基端部に嵌められたときに、前記スリットの幅が広がる弾性変形をして、前記スリットの端部の内壁面が前記センサ素子の前記接続端部と接触し、
前記マーク部は、前記センサ素子の前記基端部に前記筒状部が嵌められたときに、前記スリットの前記端部に挟まれる位置に設けられている、ガスセンサ。
このガスセンサによれば、マーク部をスリットの端部に挟まれるように、接続端子の筒状部をセンサ素子の基端部に嵌めることにより、マーク部に対する接続端子の周方向の位置合わせを行うことができる。従って、接続端子と接続端部との接続が、より容易かつ確実に行える。
【００１０】
［適用例３］
適用例１または適用例２に記載のガスセンサであって、
前記マーク部は、前記接続端部を前記軸線方向に沿って仮想的に延長した位置に形成されている、ガスセンサ。
このガスセンサによれば、マーク部によって、接続端部の周方向における位置が間接的に示される。従って、接続端子と接続端部の周方向の位置合わせを、容易かつ確実に行うことができる。特に、マーク部をスリットの端部に挟まれるように、接続端子の筒状部をセンサ素子の基端部に嵌める場合には、マーク部と接続端部とが軸線方向に重なるように配置されているため、スリットの端部を接続端部に確実に接触させることができる。
【００１１】
［適用例４］
適用例１乃至適用例３のいずれかに記載のガスセンサであって、
前記マーク部は、前記縦リード部を前記軸線方向に沿って仮想的に延長した位置において、前記縦リード部の幅以下の幅で形成されている、ガスセンサ。
このガスセンサによれば、マーク部によって、縦リード部の周方向の位置が間接的に示され、接続端部の位置が、より正確に示される。従って、接続端子と接続端部との周方向の位置合わせが、より容易かつ確実に行える。特に、マーク部がスリットの端部に挟まれるように、接続端子の筒状部がセンサ素子の基端部に嵌められ、接続端部が縦リード部との接続箇所から周方向に沿った２方向に延出して形成されている場合には、スリットの両側の端部を接続端部に確実に接触させることができる。
【００１２】
［適用例５］
軸線方向に延び、先端側が閉塞する有底筒状の固体電解質体と、
前記固体電解質体の先端部の外表面上に設けられた外側電極と、
前記固体電解質体の外表面上に設けられ、前記外側電極に接続するとともに、基端側に向かって、前記軸線方向に延出する縦リード部と、
前記固体電解質体の前記縦リード部より基端側の外表面上において周方向に延出して設けられ、前記縦リード部に接続する接続端部と、
を備えるセンサ素子と、
貫通孔を有し、前記センサ素子の基端部が突出するとともに、前記接続端部の少なくとも一部が収容された状態で、前記貫通孔内に、前記センサ素子を保持する主体金具と、
前記センサ素子の少なくとも基端部に外嵌される筒状部を先端側に備える接続端子であって、前記筒状部が径に沿った方向に変形して、前記筒状部の内壁面が前記接続端部と接触する接続端子と、
を備える、被測定ガス中の特定ガス成分を検出するガスセンサの製造方法であって、
（ａ）前記センサ素子の前記基端部の、前記接続端部より基端側の位置にマーク部を設ける工程と、
（ｂ）前記センサ素子を、前記基端部が突出した状態で、前記主体金具に保持させる工程と、
（ｃ）前記マーク部を、前記接続端部と、前記筒状部との周方向の位置合わせの指標として、前記センサ素子の前記基端部に、前記筒状部を外嵌し、前記筒状部を径に沿った方向に変形させて、前記筒状部の内壁面を、前記接続端部と接触させる工程と、を備える、ガスセンサの製造方法。
このガスセンサの製造方法によれば、センサ素子の接続端部より基端側の位置にマーク部が設けられる。これにより、接続端子と接続端部との周方向の位置合わせを、容易かつ確実に実行することができる。従って、接続端子とセンサ素子との間の接触不良が抑制される。
【００１３】
［適用例６］
適用例５記載のガスセンサの製造方法であって、
前記マーク部は、前記縦リード部及び前記接続端部の少なくともいずれか一方と同じ材料によって構成され、
前記工程（ａ）は、前記センサ素子の外表面に、前記マーク部と同じ材料で形成された前記縦リード部及び前記接続端部の少なくとも何れか一方を、前記マーク部と同時に形成する工程を含む、ガスセンサの製造方法。
この製造方法によれば、縦リード部または接続端部の少なくともいずれか一方がマーク部と同じ材料によって形成されている場合に、マーク部を、縦リード部または接続端部のいずれか、あるいは、両方と同時に形成することができるため、ガスセンサの製造効率が向上する。
【００１４】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、ガスセンサ、そのガスセンサを備えた内燃機関システム、その内燃機関システムを搭載した車両などの形態で実現することができる。また、本発明は、ガスセンサの製造方法や製造装置、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ガスセンサの構成を示す概略断面図。
【図２】固体電解質体に設けられた外側電極の構成を説明するための概略図。
【図３】縦リード部と、リングリード部と、マーク部の形成工程を説明するための模式図。
【図４】第２の接続端子の構成を示す概略斜視図。
【図５】ガスセンサの組み立て工程を説明するための模式図。
【図６】センサ素子と第２の接続端子との位置合わせを説明するための模式図。
【図７】リングリード部と、筒状部との接触状態を説明するための模式図。
【図８】第２の接続端子の構成を示す概略斜視図。
【図９】リングリード部と、筒状部との接触状態を説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
A．実施形態：
図１は本発明の一実施形態としてのガスセンサの構成を示す概略断面図である。このガスセンサ１００は、内燃機関などの排気管に取り付けられて、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサである。ガスセンサ１００は、紙面上下方向に延びる一点鎖線により図示した仮想中心軸Ｏ（以下、単に「軸線Ｏ」と呼ぶ）に沿って延伸された細長形状を有している。ガスセンサ１００は、検知部が設けられた先端側（紙面下側）が排気管内部に挿入され、外部回路と接続するための配線類が配設された基端側（紙面上側）が排気管外部に配置される。
【００１７】
ガスセンサ１００は、その内部に、センサ素子１０を収容している。センサ素子１０は、酸素分圧に応じた起電力を出力する酸素濃淡電池を構成しており、酸化物イオン伝導性（酸素イオン伝導性）を有する固体電解質体１１と、固体電解質体１１の内側と外側の壁面上にそれぞれ配置された一対の電極１２，１３とを備える。なお、図１では、２つの電極１２，１３の形成領域を、それぞれ異なるピッチの二点鎖線で図示してある。
【００１８】
固体電解質体１１は、軸線Ｏ方向に沿って延伸された細長形状を有しており、先端側が閉塞された有底孔である軸孔１１ｃが設けられた有底筒状体として構成されている。固体電解質体１１の外側の側壁面には、軸線Ｏに沿った方向の中程に、軸線Ｏに垂直な径方向に突出して略円環状に構成された鍔部１１ｆが設けられている。
【００１９】
固体電解質体１１の鍔部１１ｆより先端側の筒状部である先端側筒部１１１は、先端側に向かって略テーパー状に縮径する形状を有しており、その先端部には有底部１１ｂが形成されている。また、固体電解質体１１の鍔部１１ｆより基端側の筒状部である基端側筒部１１２は、径がほぼ一定のまま基端側に延出された形状を有しており、その基端部１１ｅは、軸線Ｏに沿った方向に開口している。
【００２０】
固体電解質体１１は、例えば、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）を添加した酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、即ち、イットリア部分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、固体電解質体１１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（Ａｌ2Ｏ3）等から選択される酸化物を添加した部分安定化ジルコニア等の、他の固体電解質によって構成することもできる。
【００２１】
一対の電極１２，１３はそれぞれ、固体電解質体１１の内側と外側とにそれぞれ形成されている。以後、固体電解質体１１の内側の壁面に形成された電極１２を「内側電極１２」と呼び、外側の壁面に形成された電極１３を「外側電極１３」と呼ぶ。
【００２２】
内側電極１２は、固体電解質体１１の有底部１１ｂから基端部１１ｅの近傍までの間において軸孔１１ｃの内壁面を覆うように形成されている。内側電極１２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構成することができ、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。
【００２３】
図２は、固体電解質体１１の外側表面の構成を説明するための概略図である。図２にはセンサ素子１０の概略斜視図を図示してある。固体電解質体１１の外側表面には、外側電極１３と、縦リード部１４と、リングリード部１５とが形成されている。また、本実施形態における固体電解質体１１の外側表面には、マーク部１６が形成されている。なお、本実施形態におけるリングリード部１５が、特許請求の範囲における「接続端部」に相当する。
【００２４】
外側電極１３は、先端側筒部１１１と有底部１１ｂの外表面を覆うように形成されており、軸孔１１ｃ内の内側電極１２の先端側の部位と対向する。なお、本実施形態のセンサ素子１０では、外側電極１３は電極保護層１７に被覆されている。外側電極１３は、内側電極１２と同様に、白金や白金合金等の貴金属あるいは貴金属合金によって構成することができ、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。
【００２５】
縦リード部１４は、外側電極１３から鍔部１１ｆを跨いで、センサ素子１０の基端側筒部１１２に延出して形成されており、外側電極１３とリングリード部１５との間の接続配線（電極リード部）として機能する。リングリード部１５は、基端側筒部１１２の基端部の近傍において、基端側筒部１１２の周方向に沿って、全外周のうちの一部の範囲にわたって延出して形成されており、第２の接続端子３０（図１）と直接的に接触する接続端部として機能する。
【００２６】
なお、本実施形態では、リングリード部１５は、２本の横リード部１５１，１５２と、複数の連結リード部１５３とを有するように形成されている。２本の横リード部１５１，１５２は、基端側筒部１１２の全外周のうちの一部の範囲において、その外周方向に沿って互いに並列に、延出して形成されている。なお、２本の横リード部１５１，１５２は、その延出された範囲が、第２の接続端子３０のスリット３１１の幅よりも大きくなるように形成されている。そして、先端側の横リード部１５２は、そのほぼ中央の部位において、縦リード部１４と略垂直に連結されている。
【００２７】
複数の連結リード部１５３は、２本の横リード部１５１，１５２のそれぞれに対して傾斜角を有しつつ連結するように形成されており、２本の横リード部１５１，１５２の間において、ほぼ等間隔で、並列に配列されている。このようにリングリード部１５を構成することにより、接続端部としてのリングリード部１５の形成範囲を確保しつつ、リングリード部１５を構成する材料の使用量を低減することが可能である。
【００２８】
ところで、センサ素子１０の基端部１１ｅの外表面には、マーク部１６が形成されている。本実施形態では、マーク部１６は、センサ素子１０を、その延出方向（図１における軸線Ｏ方向）に沿って見たときに、リングリード部１５の形成領域と重なり合う位置に形成されている。より具体的には、マーク部１６は、リングリード部１５と、固体電解質体１１の開口端面との間の領域において、縦リード部１４を、その延出方向に沿って仮想的に延長した位置であって、リングリード部１５から離間した位置に形成されている。また、本実施形態のマーク部１６は、縦リード部１４の幅以下の幅を有する略長方形形状として形成されている。マーク部１６の機能については後述する。
【００２９】
図３は、縦リード部１４と、リングリード部１５と、マーク部１６の形成工程を説明するための模式図である。図３には、縦リード部１４と、リングリード部１５と、マーク部１６の形成工程が工程順に示してある。本実施形態では、縦リード部１４と、リングリード部１５と、マーク部１６とは、いわゆるパッド印刷（タンポ印刷）によって形成される。具体的には、以下の通りである。
【００３０】
第１工程では、金属板２００の外表面に、２つのリード部１４，１５の主材料である白金などの貴金属を含むペースト（インク）２０１を塗布して、２つのリード部１４，１５の形状パターンを形成する（図３（Ａ））。このとき、金属板２００の外表面には、２つのリード部１４，１５の形状パターンとともに、マーク部１６の形状パターンを形成しておく。なお、マーク部１６の形状パターンは、２つのリード部１４，１５のためのペースト２０１と同じ成分を有するペーストで形成されるものとしても良いし、異なる成分を有するペーストで形成されるものとしても良い。マーク部１６の形状パターンと２つのリード部１４，１５の形状パターンとを同じ成分を有するペーストで形成する場合には、マーク部１６の形状パターンと、２つのリード部１４，１５の形状パターンとを同時に形成することができ、効率的である。
【００３１】
第２工程では、シリコンなどの樹脂によって構成された印刷パッド２１０を、金属板２００に押圧接触させて、印刷パッド２１０の外表面に、金属板２００のペースト２０１を転写する（図３（Ｂ））。第３工程では、印刷パッド２１０を、固体電解質体１１の外表面に押圧接触させて、第２工程で印刷パッド２１０に転写されたペースト２０１を、さらに、固体電解質体１１の外表面に転写する（図３（Ｃ））。この一連の工程によって、固体電解質体１１の外表面に、２つのリード部１４，１５とマーク部１６とを、ともに固着させることができる（図３（Ｄ））。
【００３２】
ここで、本実施形態のガスセンサ１００（図１）は、外部の制御回路（図示せず）と、第１と第２のリード線４１，４２を介して電気的に接続される。センサ素子１０の基端側には、第１と第２のリード線４１，４２と、センサ素子１０の２つの電極１２，１３とを電気的に接続するための、第１と第２の接続端子２０，３０が取り付けられる。
【００３３】
第１の接続端子２０は、先端側に、固体電解質体１１の軸孔１１ｃ内に挿入される挿入部２１を有している。挿入部２１は、径が小さい先端側の部位である先端側挿入部２１１と、径が大きい基端側の部位であると基端側挿入部２１２とを有している。挿入部２１は、先端側挿入部２１１が、軸孔１１ｃ内において垂下され、基端側挿入部２１２が、その外表面と、軸孔１１ｃの内壁面に設けられた内側電極１２とが接触するように、軸孔１１ｃに内嵌される。
【００３４】
また、第１の接続端子２０は、挿入部２１から基端側に向かって延出して形成された板状基部２２を有している。板状基部２２の基端側の端部には、第１のリード線４１と加締め接続するための接続部２２１が形成されている。また、板状基部２２には、セパレータ８４（後述）の貫通孔８４１内において、板状基部２２を支持するための支持腕部２２２が設けられている。なお、第１の接続端子２０の板状基部２２の構成は、以下に説明する第２の接続端子３０の板状基部３２と同様である。
【００３５】
図４は、第２の接続端子３０の構成を示す概略斜視図である。図４には、ガスセンサ１００に組み付けられたときに先端側となる部位を紙面下側とし、基端側となる部位を紙面上側として、第２の接続端子３０の概略斜視図を図示してある。第２の接続端子３０は、先端側に、センサ素子１０の基端部１１ｅに外嵌される端子金具であり、センサ素子１０のリングリード部１５と接触する筒状部３１を有している。
【００３６】
筒状部３１は、略長方形状の板体を筒状に湾曲させることにより形成されており、その側面には、ガスセンサ１００の軸線Ｏ方向に沿ったスリット３１１が形成されている。筒状部３１は、スリット３１１の幅が広がることにより、その径が拡大する弾性変形が可能である。なお、センサ素子１０の基端部１１ｅに外嵌される前の筒状部３１の内径は、センサ素子１０の基端部１１ｅの外径よりも小さい。筒状部３１のセンサ素子１０への外嵌についての詳細は後述する。
【００３７】
筒状部３１の先端部には、当該先端部から突出した板片である複数のフレア片３１２が配列されている。より具体的には、各フレア片３１２は、筒状部３１の先端側の端部において、筒状部３１の外側に向かって折り曲げられて形成されており、筒状部３１を、その筒方向に沿って見たときに、外側に放射状に広がるように配列されている。複数のフレア片３１２は、センサ素子１０の基端部１１ｅを、筒状部３１の筒内へと誘導するガイド部として機能する。
【００３８】
第２の接続端子３０は、さらに、筒状部３１から基端側に延出して形成された板状基部３２を有している。板状基部３２は、筒状部３１の径方向において、スリット３１１とは反対側の位置に設けられている。板状基部３２の基端側端部には、第２のリード線４２を加締めて接続するための接続部３２１が形成されている。
【００３９】
また、板状基部３２には、筒状部３１と接続部３２１との間に、舌片状の支持腕部３２２が設けられている。支持腕部３２２は、板状基部３２の板面に、基端側に向かって開いた略矩形状（略コの字状）の切れ目を形成し、その内側部分を外側へと折り曲げることによって形成されている。支持腕部３２２は、セパレータ８４（後述）の貫通孔８４２内において、貫通孔８４２の内壁面に接触し、板状基部３２が軸線Ｏ方向に略平行となるように板状基部３２を支持する。
【００４０】
ガスセンサ１００（図１）は、さらに、センサ素子１０および第１と第２の接続端子２０，３０のハウジングとして、主体金具５０と、プロテクタ６０と、外筒７０と、保護外筒７５などを備える。主体金具５０は、センサ素子１０を内部に保持するとともに、ガスセンサ１００を排気管に対して固定的に取り付けるための筒状の金属部材である。
【００４１】
主体金具５０は、その中心に、センサ素子１０を保持するための、軸線Ｏ方向に沿った貫通孔５１を有している。また、主体金具５０は、その外側に、排気管に設けられたネジ溝に螺合するねじ部５３や、ガスセンサ１００の取り付けの際にスパナやレンチなどの工具を係合させるための工具係合部５４が形成されている。
【００４２】
主体金具５０の貫通孔５１内には、貫通孔５１を先端側に向かって段階的に縮径させることにより、段部５１ｓが形成されている。ガスセンサ１００では、主体金具５０の貫通孔５１に、基端側から、センサ素子１０が挿入されたときに、段部５１ｓと、センサ素子１０の鍔部１１ｆとが、パッキン８０を介して、互いに係合する。これにより、センサ素子１０は、その先端部および基端部が、主体金具５０の貫通孔５１から突出した状態で、主体金具５０の貫通孔５１内に係止される。
【００４３】
主体金具５０の貫通孔５１内には、センサ素子１０の鍔部１１ｆの基端側に、シール部８１と、セラミックスリーブ８２と、金属リング８３とが、先端側からこの順序で積層配置される。シール部８１は、滑石粉末を充填することにより形成されたタルク層であり、センサ素子１０と主体金具５０との間の気密性を確保する。セラミックスリーブ８２は、センサ素子１０の外周を囲む筒状の絶縁部材である。金属リング８３は、センサ素子１０の外周を囲むステンレス製の平ワッシャである。
【００４４】
主体金具５０の基端部には、貫通孔５１の開口端を内側（貫通孔５１側）に屈曲させることにより、加締め部５２が形成される。この加締め部５２により、前述した金属リング８３や、セラミックスリーブ８２を介して、シール部８１が押圧され、センサ素子１０が主体金具５０内に加締め固定される。
【００４５】
プロテクタ６０は、主体金具５０から突出したセンサ素子１０の先端側を収容する、有底筒状に形成された金属部材である。プロテクタ６０は、その基端側の開口端部を、主体金具５０の先端部を内側に屈曲させて形成された加締め部５５と係合させることにより、主体金具５０に固設されている。プロテクタ６０には、排気ガスを内部に導入可能なように、複数の貫通孔６１が形成されている。
【００４６】
外筒７０は、主体金具５０から突出したセンサ素子１０の基端側の部位と、第１と第２の接続端子２０，３０とを収容する、ステンレス鋼等によって筒状に形成された金属部材である。外筒７０は、主体金具５０の工具係合部５４より基端側の部位に外嵌される先端側筒部７１と、先端側筒部７１から縮径された基端側筒部７２とを有している。なお、先端側筒部７１と基端側筒部７２の間には段部７３が外周に沿って設けられている。
【００４７】
外筒７０の筒内には、絶縁性部材であるセパレータ８４が配置されている。セパレータ８４は、外筒７０の先端側筒部７１の内径と略同等の外径を有する円柱形状を有している。また、セパレータ８４には、第１と第２の接続端子２０，３０の板状基部２２，３２をそれぞれ挿通・保持するための２つの貫通孔８４１，８４２が、軸線Ｏ方向に沿って形成されている。
【００４８】
セパレータ８４は、外筒７０の筒内において、第１と第２の接続端子２０，３０の板状基部２２，３２が、互いに短絡したり、外部と電気的に導通してしまうことを抑制する。なお、セパレータ８４は、外筒７０の加締めにより筒内に加締め固定された付勢金具８５によって、その外周端部が外筒７０の段部７３と係合するように、段部７３に向かって付勢された状態で外筒７０の筒内に保持される。
【００４９】
外筒７０の基端側筒部７２の後端部には、略円柱状の樹脂部材であるグロメット８６が筒内に内挿されて加締め固定されている。第１と第２のリード線４１，４２はそれぞれ、グロメット８６を介して、外筒７０の基端側筒部７２の筒内に気密に挿通され、外筒７０の基端側筒部７２の筒内において、第１と第２の接続端子２０，３０の板状基部２２，３２に接続される。
【００５０】
保護外筒７５は、ステンレス鋼等によって構成された筒状体である。保護外筒７５は、両端部が開口しており、外筒７０の基端側筒部７２の全体を収容する。ここで、互いに重なり合って配置される保護外筒７５の側壁と、外筒７０の基端側筒部７２の側壁とには、それぞれ複数の貫通孔７６，７７が形成されている。ガスセンサ１００では、これらの貫通孔７６，７７を介して、外気が外筒７０の内部空間に導入される。外筒７０の内部空間に導入された外気は、セパレータ８４の貫通孔８４１，８４２を介して、センサ素子１０の固体電解質体１１の筒内に流入する。
【００５１】
なお、保護外筒７５と、外筒７０の基端側筒部７２との間には、フィルタ８７が、外筒７０の基端側筒部７２の外周を覆うように配置されている。フィルタ８７は、例えば、撥水性を有するフッ素系樹脂等の多孔質構造体によって構成することができる。貫通孔７６，７７を介して外筒７０の内部空間に導入される外気は、このフィルタ８７によって、除塵・除水される。
【００５２】
上記の構成により、ガスセンサ１００では、その駆動の際に、固体電解質体１１の軸孔１１ｃ内に、基準となる酸素濃度を有するガス（基準ガス）として外気が導入される。そして、プロテクタ６０の内部に、貫通孔６１を介して排気ガスが導入される。これにより、ガスセンサ１００は、内側電極１２を基準ガス雰囲気下に晒される基準電極とし、外側電極１３を被検出ガスである排気ガスに晒される検出電極として、センサ素子１０に、基準ガスと排気ガスとの間の酸素濃度差に応じた起電力を生じさせる。そして、センサ素子１０において生じた起電力を、第１と第２のリード線４１，４２を介して、外部回路に出力する。
【００５３】
図５は、ガスセンサ１００の組み立て工程を説明するための模式図である。図５は、ガスセンサ１００が先端側のアッセンブリＡと、基端側のアッセンブリＢとに分離して図示してある点以外は、図１とほぼ同じである。ガスセンサ１００は、先端側のアッセンブリＡと、基端側のアッセンブリＢとを組み立て、これら２つのアッセンブリＡ，Ｂを嵌合的に連結させることにより組み立てられる。具体的には、以下の通りである。
【００５４】
アッセンブリＡは、以下のように組み立てられる。プロテクタ６０が固設された状態の主体金具５０を準備する。主体金具５０の貫通孔５１に、基端側から、パッキン８０と、センサ素子１０とを挿入し、固体電解質体１１の鍔部１１ｆを、パッキン８０を介して、主体金具５０の段部５１ｓに係止させる。センサ素子１０の鍔部１１ｆの基端側にシール部８１と、セラミックスリーブ８２と、金属リング８３とを積層配置し、主体金具５０の基端部に加締め部５２を形成し、アッセンブリＡとする。なお、アッセンブリＡでは、主体金具５０の貫通孔５１から、センサ素子１０の基端部１１ｅが突出して露出した状態である。
【００５５】
アッセンブリＢは、以下のように組み立てられる。第１と第２のリード線４１，４２のそれぞれに接続された第１と第２の接続端子２０，３０の板状基部２２，３２を、セパレータ８４の貫通孔８４１，８４２に挿通させる。そして、セパレータ８４と、付勢金具８５とを外筒７０の内部空間に挿入する。セパレータ８４を、付勢金具８５によって付勢された状態で、段部７３に係止させ、その状態が保持されるように、付勢金具８５を外筒７０に加締め固定する。
【００５６】
さらに、第１と第２のリード線４１，４２が挿通されたグロメット８６を、外筒７０に、基端側から挿入するとともに、外筒７０の基端側筒部７２の外側に、フィルタ８７および保護外筒７５をそれぞれ配置する。そして、互いに積層配置されている保護外筒７５および外筒７０の側壁を加締めることにより、外筒７０と、保護外筒７５と、グロメット８６と、フィルタ８７とを一体化し、アッセンブリＢとする。
【００５７】
アッセンブリＡとアッセンブリＢとは、以下のように連結される。アッセンブリＢにおいて先端側に突出している挿入部２１の先端側挿入部２１１を、軸線Ｏ方向に沿って、アッセンブリＡのセンサ素子１０の軸孔１１ｃに挿入する。そして、そのままアッセンブリＢを、アッセンブリＡに向かって押し込むことにより、第２の接続端子３０の筒状部３１がセンサ素子１０の基端部１１ｅに外嵌され、第１の接続端子２０の基端側挿入部２１２が固体電解質体１１の軸孔１１ｃに内嵌される。また、外筒７０の先端部が主体金具５０の基端部に外嵌される。
【００５８】
ここで、上述したとおり、センサ素子１０の外側電極１３は、リングリード部１５が、第２の接続端子３０の筒状部３１と接触することにより、第２のリード線４２と電気的に導通する。そこで、上記のアッセンブリＡとアッセンブリＢとの連結は、センサ素子１０のリングリード部１５と、第２の接続端子３０の筒状部３１とが確実に接触するように、センサ素子１０と第２の接続端子３０とが以下のように位置合わせされた上で行われる。
【００５９】
図６は、アッセンブリＡ，Ｂの連結工程におけるセンサ素子１０と第２の接続端子３０との位置合わせを説明するための模式図である。図６（Ａ），（Ｂ）にはそれぞれ、アッセンブリＡ，Ｂの連結前と連結後における、アッセンブリＡの基端部と、アッセンブリＢのうちの第２の接続端子３０の筒状部３１の様子を模式的に図示してある。なお、図６では、便宜上、アッセンブリＢについて、第２の接続端子３０以外の各構成部の図示は省略してある。
【００６０】
本実施形態のガスセンサ１００では、センサ素子１０の基端部１１ｅが、主体金具５０の貫通孔５１から突出している。リングリード部１５（破線で図示）は、センサ素子１０において、その基端部１１ｅより先端側の位置に形成されている。即ち、リングリード部１５は、その全体が、主体金具５０の貫通孔５１内に収容されている。これに対し、センサ素子１０のマーク部１６は、アッセンブリＡの外部から視覚的・光学的に検出可能なように、少なくともその一部が、センサ素子１０の基端部１１ｅに形成されている。
【００６１】
前記したとおり、マーク部１６は、軸線Ｏ方向に沿ってみたときに、リングリード部１５の形成領域と重なり合う位置に形成されている。そこで、アッセンブリＡ，Ｂの連結工程では、このマーク部１６を、リングリード部１５の位置を示す指標として、センサ素子１０と、第２の接続端子３０との、周方向の角度位置を合わせる位置合わせを実行する。より具体的には、マーク部１６の位置が、スリット３１１の中央に位置するように、センサ素子１０と第２の接続端子３０との向きを合わせる（図６（Ａ））。
【００６２】
なお、本実施形態のガスセンサ１００では、スリット３１１は、板状基部３２の形成位置とは、筒状部３１の中心を挟んで反対側の位置に設けられている（図４）。従って、アッセンブリＢにおいて、筒状部３１が外筒７０内に収容されている場合であっても、板状基部３２に連結された第２のリード線４２の位置からスリット３１１の位置を容易に確認することが可能である。
【００６３】
次に、センサ素子１０と第２の接続端子３０の周方向の位置が合ったときに、第２の接続端子３０の筒状部３１を、センサ素子１０の基端部に嵌め込む（図６（Ｂ））。なお、第２の接続端子３０の筒状部３１の内径は、センサ素子１０の基端部１１ｅの外径よりも小さいため、センサ素子１０の基端部１１ｅが筒状部３１の筒内に挿入されたときに、スリット３１１の幅が広がり、筒状部３１が、その内径が拡大するように弾性変形する。
【００６４】
図７は、リングリード部１５と、筒状部３１との接触状態を説明するための模式図である。図７には、図６（Ｂ）に示すＸ−Ｘ切断におけるセンサ素子１０と第２の接続端子３０の概略断面を図示してある。なお、図７では、便宜上、センサ素子１０の内部構成についての図示は省略してある。
【００６５】
筒状部３１がセンサ素子１０の基端部１１ｅに挿入されたときに、筒状部３１は弾性変形して、以下の部位において、センサ素子１０と付勢接触する。即ち、筒状部３１は、スリット３１１を構成する端部３１１ｅの内壁面が、センサ素子１０のリングリード部１５を押圧するように接触する（破線領域ＣＰａ）。また、筒状部３１は、スリット３１１と径方向において対向する部位がセンサ素子１０の外表面と接触する（破線領域ＣＰｂ）。
【００６６】
このように、本実施形態のガスセンサ１００では、第２の接続端子３０の筒状部３１が、その径に沿った方向に変形して、内壁面の所定の部位である、スリット３１１を構成する端部３１１ｅが、リングリード部１５と接触する。そして、マーク部１６は、リングリード部１５よりも基端側の位置に設けられているため、センサ素子１０の基端部１１ｅに筒状部３１が嵌められる際に、リングリード部１５と、スリット３１１の端部３１１ｅとの周方向の位置合わせの指標として機能する。従って、縦リード部１４やリングリード部１５が主体金具５０内に配置される本実施形態のガスセンサ１００であっても、主体金具５０に保持された状態のセンサ素子１０に対する第２の接続端子３０の周方向の位置合わせを、容易、かつ、確実に行うことができ、ガスセンサ１００における、外側電極１３と第２の接続端子３０との接触不良が抑制される。
【００６７】
また、本実施形態のガスセンサ１００であれば、センサ素子１０にマーク部１６が設けてられていることにより、リングリード部１５の形成位置の検出性を損なうことなく、ガスセンサ１００におけるリングリード部１５の位置を、より先端側に設定できる。これによって、センサ素子１０において、筒状部３１に挿入される部位の長さを確保することができるため、第２の接続端子３０がセンサ素子１０の基端部から脱落することを抑制できる。また、縦リード部１４の長さを短縮化できるため、縦リード部１４を形成するための材料（白金等）の使用量を低減することが可能である。
【００６８】
そして、センサ素子１０が主体金具５０に保持された状態において、リングリード部１５を主体金具５０の外側に露出させておく必要性が低い。即ち、マーク部１６の少なくとも一部のみが露出するように、センサ素子１０の主体金具５０から突出する部位を設けておけば良いため、その突出部位である基端部１１ｅを短縮化することが可能である。即ち、本実施形態のガスセンサ１００であれば、センサ素子１０を短縮化することができ、ガスセンサ１００の小型化が可能である。
【００６９】
このように、本実施形態のガスセンサ１００であれば、マーク部１６を有することにより、第２の接続端子３０とセンサ素子１０との接触不良を抑制できる。また、ガスセンサ１００の組み立ての際のリングリード部１５の位置検出性を損なうことなく、ガスセンサ１００の小型化や、電極材料の使用量の節約が可能である。さらに、本実施形態のガスセンサ１００であれば、以下のような効果を得ることができる。
【００７０】
本実施形態のガスセンサ１００では、第２接続端子３０の筒状部３１は、筒状部３１の周方向に沿って幅が広がるスリット３１１を有し、センサ素子１０の基端部１１ｅに嵌められたときに、スリット３１１の幅が広がる弾性変形をして、スリット３１１の端部３１１ｅの内壁面がセンサ素子１０のリングリード部１５に接触する。また、マーク部１６は、センサ素子１０の基端部１１ｅに筒状部３１が嵌められたときに、スリット３１１の端部３１１ｅに挟まれる位置に設けられている。従って、マーク部１６に対する第２接続端子３１の周方向の位置合わせをより容易に行うことができる。
【００７１】
本実施形態のガスセンサ１００では、マーク部１６は、リングリード部１５を軸線Ｏ方向に沿って仮想的に延長した位置に形成されている。従って、マーク部１６によって、リングリード部１５の周方向の位置が間接的に示され、第２接続端子３０とリングリード部１５との周方向の位置合わせを、容易かつ確実に行うことができる。特に、本実施形態のガスセンサ１００では、マーク部１６が、スリット３１１の端部３１１ｅに挟まれる位置に形成され、マーク部１６とリングリード部１５とが軸線０方向に沿ってみたときに、互いに重なるように配置されている。そのため、マーク部１６をスリット３１１の端部３１１ｅに挟まれる位置に合わせて、第２接続端子３０の筒状部３１をセンサ素子１０の基端部１１ｅに嵌めたときに、スリット３１１の端部３１１ｅをリングリード部１５に確実に接触させることができる。
【００７２】
本実施形態のガスセンサ１００では、マーク部１６は、縦リード部１４を軸線Ｏ方向に沿って仮想的に延長した位置において、縦リード部１４の幅以下の幅で形成されている。従って、マーク部１６によって、縦リード部１４の周方向の位置が間接的に示され、第２接続端子３０とリングリード部１５との周方向の位置合わせを、より容易かつ確実に行うことができる。特に、本実施形態のガスセンサ１００では、マーク部１６が、スリット３１１の端部３１１ｅに挟まれる位置に形成され、リングリード部１５が縦リード部１４の端部から周方向に沿った対向する二方向に延出して設けられている。そのため、マーク部１６をスリット３１１の端部３１１ｅに挟まれる位置に合わせて、第２接続端子３０の筒状部３１をセンサ素子１０の基端部１１ｅに嵌めたときに、スリット３１１の両側の端部３１１ｅをリングリード部１５に確実に接触させることができる。
【００７３】
本実施形態のガスセンサ１００では、マーク部１６は、縦リード部１４及びリングリード部１５と同じ材料によって構成されており、縦リード部１４及びリングリード部１５とマーク部１６と同時に形成している。従って、ガスセンサ１００の製造効率が向上する。
【００７４】
B．第２実施形態：
図８（Ａ）は、第２実施形態のガスセンサが備える第２の接続端子３０Ａの構成を示す概略斜視図である。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示すＸ−Ｘ切断における第２の接続端子３０Ａの概略断面図である。第２実施形態のガスセンサが備える第２の接続端子３０Ａは、筒状部３１Ａにスリット３１１が設けられていない点と、筒状部３１Ａが略楕円環状に構成されている点以外は、第１実施形態における第２の接続端子３０の構成とほぼ同じである。
【００７５】
なお、第２実施形態のガスセンサは、第２の接続端子３０Ａの構成が異なる点以外は、第１実施形態のガスセンサ１００と同様な構成であり（図１）、センサ素子１０には、マーク部１６が設けられている（図２）。また、第２実施形態のガスセンサは、その組み立て工程も、第１実施形態のガスセンサ１００と同様である（図５）。
【００７６】
第２の接続端子３０Ａの筒状部３１Ａは、その内長径が、センサ素子１０の基端側筒部１１２の外径よりも大きく構成されており、その内短径が、センサ素子１０の基端側筒部１１２の外径よりも若干小さく構成されている。なお、第２の接続端子３０Ａでは、筒状部３１Ａの仮想的短軸の軸線上に、板状基部３２が設けられている。第２の接続端子３０Ａの筒状部３１Ａは、センサ素子１０に対して、以下のように外嵌される。
【００７７】
図９は、センサ素子１０のリングリード部１５と、第２の接続端子３０Ａの筒状部３１Ａとの接触状態を説明するための概略断面図である。図９は、筒状部３１に換えて筒状部３１Ａが図示され、センサ素子１０と筒状部３１Ａとの接触部位が異なっている点以外は、図７とほぼ同じである。なお、図９には、センサ素子１０に対する筒状部３１Ａの外嵌によって筒状部３１Ａが変形した方向を示す矢印を模式的に示してある。
【００７８】
第２実施形態のガスセンサでは、第２の接続端子３０Ａの筒状部３１Ａは、センサ素子１０の基端部１１ｅに外嵌される際には、その断面形状が、短径方向に沿って拡大するとともに長径方向に沿って縮小する。これによって、筒状部３１Ａの短径方向における内壁面が、センサ素子１０Ａのリングリード部１５と、リングリード部１５の背面側の壁面と接触する（破線領域ＣＰａ，ＣＰｂ）。
【００７９】
このように、第２実施形態の第２の接続端子３０Ａは、筒状部３１Ａが径に沿った方向に変形して、筒状部３１Ａの内壁面の所定の部位が、センサ素子１０のリングリード部１５と接触する。そして、第２実施形態のガスセンサにおいても、センサ素子１０に設けられたマーク部１６は、センサ素子１０の基端部１１ｅに筒状部３１Ａが嵌められる際に、リングリード部１５と、筒状部３１Ａの所定の部位との周方向の位置合わせの指標として機能する。即ち、センサ素子１０の基端部１１ｅに筒状部３１Ａを外嵌する際に、筒状部３１Ａの仮想的短軸の位置と、マーク部１６の位置とが一致するように位置合わせすることにより、リングリード部１５と、筒状部３１Ａとの接触不良を抑制することができる。
【００８０】
C．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００８１】
C1．変形例１：
上記実施形態では、マーク部１６は、縦リード部１４の幅以下の幅を有する長方形形状を有していた。しかし、マーク部１６は他の形状やサイズを有するように構成されていても良い。マーク部１６は、例えば、三角形や円形などの形状を有するものとしても良い。また、マーク部１６は、平板状でなくとも良く、例えば、略半球形状などの凸部として形成されるものとしても良いし、逆に凹部として形成されるものとしても良い。マーク部１６は、その位置が視覚的・光学的に検出可能に構成されていることが好ましい。
【００８２】
C2．変形例２：
上記実施形態では、マーク部１６は、リングリード部１５より基端側において、縦リード部１４を、その延出方向に仮想的に延長した位置に形成されていた。しかし、マーク部１６は、センサ素子１０が主体金具５０に保持された状態において、主体金具５０から突出する、センサ素子１０の基端部１１ｅに形成されていれば良い。さらに、上記実施形態では、マーク部１６はセンサ素子１０の基端部１１ｅの側面に形成されていたが、基端部１１ｅの上側の端面（軸線Ｏ方向と対向する面）に形成されていても良い。
【００８３】
C3．変形例３：
上記実施形態では、マーク部１６は、タンポ印刷によって、２つのリード部１４，１５と同時に形成されていた。ここで、「同時に形成」とは、製造工程上の同じ工程内において形成されることを意味しており、上記の実施形態においては、マーク部１６と２つのリード部１４，１５とが、同じ転写工程内において形成されていることを意味している。しかし、マーク部１６は、縦リード部１４とリングリード部１５と同時に形成されなくとも良く、縦リード部１４およびリングリード部１５の一方、または、両方より先、または、後に形成されるものとしても良い。また、マーク部１６は、縦リード部１４やリングリード部１５と、同じ工法や材料で形成されなくとも良い。
【００８４】
C4．変形例４：
上記実施形態では、リングリード部１５は、２本の横リード部１５１，１５２と、複数の連結リード部１５３とを有していた。しかし、リングリード部１５は、２本の横リード部１５１，１５２や、複数の連結リード部１５３を有していなくとも良く、他の構成を有しているものとしても良い。リングリード部１５は、縦リード部１４より基端側において、センサ素子１０の周方向に延出して形成されていれば良い。
【００８５】
C5．変形例５：
上記実施形態では、リングリード部１５は、センサ素子１０が主体金具５０に保持された状態において、その全体が、主体金具５０の貫通孔５１内に収容される位置に形成されていた。しかし、リングリード部１５は、センサ素子１０が主体金具５０に保持された状態において、少なくともその一部が、主体金具５０の貫通孔５１内に収容される位置に形成されていれば良い。
【００８６】
C6．変形例６：
上記実施形態では、アッセンブリＡ，Ｂを組み立てた上で、両者を連結させてガスセンサ１００を組み立てていた。しかし、ガスセンサ１００は、センサ素子１０が主体金具５０に保持された状態で、第２の接続端子３０がセンサ素子１０の基端部に嵌め込まれるのであれば、他の工程順序で組み立てられるものとしても良い。
【符号の説明】
【００８７】
１０，１０Ａ…センサ素子
１１…固体電解質体
１１ｂ…有底部
１１ｃ…軸孔
１１ｅ…基端部
１１ｆ…鍔部
１１１…先端側筒部
１１２…基端側筒部
１２…内側電極
１３…外側電極
１４…縦リード部
１５…リングリード部
１５１，１５２…横リード部
１５３…連結リード部
１６…マーク部
１７…電極保護層
２０…第１の接続端子
２１…挿入部
２１１…先端側挿入部
２１２…基端側挿入部
２２…板状基部
２２１…接続部
２２２…支持腕部
３０，３０Ａ…第２の接続端子
３１，３１Ａ…筒状部
３１１…スリット
３１１ｅ…端部
３１２…フレア片
３２…板状基部
３２１…接続部
３２２…支持腕部
４１…第１のリード線
４２…第２のリード線
５０…主体金具
５１…貫通孔
５１ｓ…段部
５２…加締め部
５３…ねじ部
５４…工具係合部
５５…加締め部
６０…プロテクタ
６１…貫通孔
７０…外筒
７１…先端側筒部
７２…基端側筒部
７３…段部
７５…保護外筒
７６，７７…貫通孔
８０…パッキン
８１…シール部
８２…セラミックスリーブ
８３…金属リング
８４…セパレータ
８４１…貫通孔
８４２…貫通孔
８５…付勢金具
８６…グロメット
８７…フィルタ
１００…ガスセンサ
２００…金属板
２０１…ペースト
２１０…印刷パッド
Ａ…アッセンブリ
Ｂ…アッセンブリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延び、先端側が閉塞する有底筒状の固体電解質体と、
前記固体電解質体の先端部の外表面上に設けられた外側電極と、
前記固体電解質体の外表面上に設けられ、前記外側電極に接続するとともに、基端側に向かって、前記軸線方向に延出する縦リード部と、
前記固体電解質体の前記縦リード部より基端側の外表面上において周方向に延出して設けられ、前記縦リード部に接続する接続端部と、
を備えるセンサ素子と、
貫通孔を有し、前記センサ素子の基端部が突出するとともに、前記接続端部の少なくとも一部が収容された状態で、前記貫通孔内に、前記センサ素子を保持する主体金具と、
前記センサ素子の少なくとも前記基端部に外嵌された筒状部を先端側に備える接続端子であって、前記筒状部が径に沿った方向に変形して、前記筒状部の内壁面が前記接続端部と接触する接続端子と、
を備える、被測定ガス中の特定ガス成分を検出するガスセンサにおいて、
前記センサ素子の前記基端部には、前記接続端部より基端側の位置に、前記基端部に前記筒状部が嵌められる際に、前記接続端部と、前記筒状部との周方向の位置合わせの指標となるマーク部が設けられている、ガスセンサ。
【請求項２】
請求項１記載のガスセンサであって、
前記接続端子の前記筒状部は、前記筒状部の周方向に沿って幅が広がるスリットを有し、前記センサ素子の前記基端部に嵌められたときに、前記スリットの幅が広がる弾性変形をして、前記スリットの端部の内壁面が前記センサ素子の前記接続端部と接触し、
前記マーク部は、前記センサ素子の前記基端部に前記筒状部が嵌められたときに、前記スリットの前記端部に挟まれる位置に設けられている、ガスセンサ。
【請求項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、
前記マーク部は、前記接続端部を前記軸線方向に沿って仮想的に延長した位置に形成されている、ガスセンサ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のガスセンサであって、
前記マーク部は、前記縦リード部を前記軸線方向に沿って仮想的に延長した位置において、前記縦リード部の幅以下の幅で形成されている、ガスセンサ。
【請求項５】
軸線方向に延び、先端側が閉塞する有底筒状の固体電解質体と、
前記固体電解質体の先端部の外表面上に設けられた外側電極と、
前記固体電解質体の外表面上に設けられ、前記外側電極に接続するとともに、基端側に向かって、前記軸線方向に延出する縦リード部と、
前記固体電解質体の前記縦リード部より基端側の外表面上において周方向に延出して設けられ、前記縦リード部に接続する接続端部と、
を備えるセンサ素子と、
貫通孔を有し、前記センサ素子の基端部が突出するとともに、前記接続端部の少なくとも一部が収容された状態で、前記貫通孔内に、前記センサ素子を保持する主体金具と、
前記センサ素子の少なくとも基端部に外嵌される筒状部を先端側に備える接続端子であって、前記筒状部が径に沿った方向に変形して、前記筒状部の内壁面が前記接続端部と接触する接続端子と、
を備える、被測定ガス中の特定ガス成分を検出するガスセンサの製造方法であって、
（ａ）前記センサ素子の前記基端部の、前記接続端部より基端側の位置にマーク部を設ける工程と、
（ｂ）前記センサ素子を、前記基端部が突出した状態で、前記主体金具に保持させる工程と、
（ｃ）前記マーク部を、前記接続端部と、前記筒状部との周方向の位置合わせの指標として、前記センサ素子の前記基端部に、前記筒状部を外嵌し、前記筒状部を径に沿った方向に変形させて、前記筒状部の内壁面を、前記接続端部と接触させる工程と、を備える、ガスセンサの製造方法。
【請求項６】
請求項５記載のガスセンサの製造方法であって、
前記マーク部は、前記縦リード部及び前記接続端部の少なくともいずれか一方と同じ材料によって構成され、
前記工程（ａ）は、前記センサ素子の外表面に、前記マーク部と同じ材料で形成された前記縦リード部及び前記接続端部の少なくとも何れか一方を、前記マーク部と同時に形成する工程を含む、ガスセンサの製造方法。
【請求項１】
軸線方向に延び、先端側が閉塞する有底筒状の固体電解質体と、
前記固体電解質体の先端部の外表面上に設けられた外側電極と、
前記固体電解質体の外表面上に設けられ、前記外側電極に接続するとともに、基端側に向かって、前記軸線方向に延出する縦リード部と、
前記固体電解質体の前記縦リード部より基端側の外表面上において周方向に延出して設けられ、前記縦リード部に接続する接続端部と、
を備えるセンサ素子と、
貫通孔を有し、前記センサ素子の基端部が突出するとともに、前記接続端部の少なくとも一部が収容された状態で、前記貫通孔内に、前記センサ素子を保持する主体金具と、
前記センサ素子の少なくとも前記基端部に外嵌された筒状部を先端側に備える接続端子であって、前記筒状部が径に沿った方向に変形して、前記筒状部の内壁面が前記接続端部と接触する接続端子と、
を備える、被測定ガス中の特定ガス成分を検出するガスセンサにおいて、
前記センサ素子の前記基端部には、前記接続端部より基端側の位置に、前記基端部に前記筒状部が嵌められる際に、前記接続端部と、前記筒状部との周方向の位置合わせの指標となるマーク部が設けられている、ガスセンサ。
【請求項２】
請求項１記載のガスセンサであって、
前記接続端子の前記筒状部は、前記筒状部の周方向に沿って幅が広がるスリットを有し、前記センサ素子の前記基端部に嵌められたときに、前記スリットの幅が広がる弾性変形をして、前記スリットの端部の内壁面が前記センサ素子の前記接続端部と接触し、
前記マーク部は、前記センサ素子の前記基端部に前記筒状部が嵌められたときに、前記スリットの前記端部に挟まれる位置に設けられている、ガスセンサ。
【請求項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、
前記マーク部は、前記接続端部を前記軸線方向に沿って仮想的に延長した位置に形成されている、ガスセンサ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のガスセンサであって、
前記マーク部は、前記縦リード部を前記軸線方向に沿って仮想的に延長した位置において、前記縦リード部の幅以下の幅で形成されている、ガスセンサ。
【請求項５】
軸線方向に延び、先端側が閉塞する有底筒状の固体電解質体と、
前記固体電解質体の先端部の外表面上に設けられた外側電極と、
前記固体電解質体の外表面上に設けられ、前記外側電極に接続するとともに、基端側に向かって、前記軸線方向に延出する縦リード部と、
前記固体電解質体の前記縦リード部より基端側の外表面上において周方向に延出して設けられ、前記縦リード部に接続する接続端部と、
を備えるセンサ素子と、
貫通孔を有し、前記センサ素子の基端部が突出するとともに、前記接続端部の少なくとも一部が収容された状態で、前記貫通孔内に、前記センサ素子を保持する主体金具と、
前記センサ素子の少なくとも基端部に外嵌される筒状部を先端側に備える接続端子であって、前記筒状部が径に沿った方向に変形して、前記筒状部の内壁面が前記接続端部と接触する接続端子と、
を備える、被測定ガス中の特定ガス成分を検出するガスセンサの製造方法であって、
（ａ）前記センサ素子の前記基端部の、前記接続端部より基端側の位置にマーク部を設ける工程と、
（ｂ）前記センサ素子を、前記基端部が突出した状態で、前記主体金具に保持させる工程と、
（ｃ）前記マーク部を、前記接続端部と、前記筒状部との周方向の位置合わせの指標として、前記センサ素子の前記基端部に、前記筒状部を外嵌し、前記筒状部を径に沿った方向に変形させて、前記筒状部の内壁面を、前記接続端部と接触させる工程と、を備える、ガスセンサの製造方法。
【請求項６】
請求項５記載のガスセンサの製造方法であって、
前記マーク部は、前記縦リード部及び前記接続端部の少なくともいずれか一方と同じ材料によって構成され、
前記工程（ａ）は、前記センサ素子の外表面に、前記マーク部と同じ材料で形成された前記縦リード部及び前記接続端部の少なくとも何れか一方を、前記マーク部と同時に形成する工程を含む、ガスセンサの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−８８１２３（Ｐ２０１３−８８１２３Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２５７０２（Ｐ２０１１−２２５７０２）
【出願日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
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