ガスセンサ
【課題】電極パッドの磨耗を防ぐことができるガスセンサを提供すること。
【解決手段】ガスセンサ１は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するためのセンサ素子２と、該センサ素子２を加熱するための略円柱形状のヒータ３と、センサ素子２を挿通保持するハウジング４と、該ハウジング４の基端側においてヒータ３の基端部３０を覆うように配設された端子ユニット５とを有する。端子ユニット５は、一対の絶縁碍子５１と、該各絶縁碍子５１の内側面５１０に配設されヒータ３の基端部３０の表面に設けた一対の電極パッド３００にそれぞれ接触する一対の金属端子５２と、一対の絶縁碍子５１を互いに近づく方向に押圧する押圧部材５３とを有している。一対の絶縁碍子５１は、互いに非接触の状態で組み合わされている。ヒータ３０の基端部３０は、端子ユニット５１によって３点以上の支点において接触支持されている。
【解決手段】ガスセンサ１は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するためのセンサ素子２と、該センサ素子２を加熱するための略円柱形状のヒータ３と、センサ素子２を挿通保持するハウジング４と、該ハウジング４の基端側においてヒータ３の基端部３０を覆うように配設された端子ユニット５とを有する。端子ユニット５は、一対の絶縁碍子５１と、該各絶縁碍子５１の内側面５１０に配設されヒータ３の基端部３０の表面に設けた一対の電極パッド３００にそれぞれ接触する一対の金属端子５２と、一対の絶縁碍子５１を互いに近づく方向に押圧する押圧部材５３とを有している。一対の絶縁碍子５１は、互いに非接触の状態で組み合わされている。ヒータ３０の基端部３０は、端子ユニット５１によって３点以上の支点において接触支持されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の内燃機関等の排気系には、例えば、排ガス中の酸素や窒素酸化物等の特定ガスの濃度を測定するガスセンサが配設されている。
該ガスセンサとして、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するためのセンサ素子を、ハウジングに挿通保持させてなるものがある。また、上記ガスセンサは、図１８に示すように、上記センサ素子の内側に挿通されるとともに該センサ素子を加熱するための略円柱形状のヒータ９３を有する（例えば、特許文献１参照）。そして、上記ハウジングの基端側には、ヒータ９３の基端部９３０を覆うように配設された絶縁碍子が配設されている。
【０００３】
かかるガスセンサにおいては、図１８に示すように、ヒータ９３の基端部９３０に設けられた一対の電極パッド９３３が、外部の電源と電気的に接続された一対の接点端子部９５２と接触した状態で、これらを固定するためのかしめ部材９１１によって内側に向かってかしめ固定されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３１０７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、かかる構成のガスセンサにおいては、一対の接点端子部９５２によって一対の電極パッド９３３を挟持した状態でヒータ９３を接触支持している。すなわち、一対の接点端子部９５２は、実質的に、一対の電極パッド９３３とそれぞれ１点でのみ接触することとなる。このため、ヒータ９３の基端部９３０を一対の接点端子部９５２によって十分に接触支持できているとは言い難い。そしてそのため、ヒータ９３が、一対の電極パッド９３３と一対の接点端子部９５２との接触点を支点として揺れてしまうおそれがある。
その結果、電極パッド９３３と接点端子部９５２との接触部分において、電極パッド９３３が摩耗してしまうという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、電極パッドの摩耗を防ぐことができるガスセンサを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するためのセンサ素子と、該センサ素子を加熱するための略円柱形状のヒータと、上記センサ素子を挿通保持するハウジングと、該ハウジングの基端側において上記ヒータの基端部を覆うように配設された端子ユニットとを有するガスセンサであって、
上記端子ユニットは、一対の絶縁碍子と、該絶縁碍子の内側面に配設され上記ヒータの基端部の表面に設けた一対の電極パッドにそれぞれ接触する一対の金属端子と、上記一対の絶縁碍子を互いに近づく方向に押圧する押圧部材とを有しており、
上記一対の絶縁碍子は、互いに非接触の状態で組み合わされており、
上記ヒータの基端部は、上記端子ユニットによって３点以上の支点において接触支持されていることを特徴とするガスセンサにある（請求項１）。
【０００８】
次に、本発明の作用効果について説明する。
上記ヒータの基端部は、上記端子ユニットによって３点以上の支点において接触支持されている。すなわち、ヒータの基端部は、一対の電極パッドと一対の金属端子とにおいて、少なくともそれぞれ１点ずつ接触しているとともに、さらに端子ユニットのいずれかの部位において少なくとももう１点接触している。このように本発明においては、ヒータの基端部が３点で支持されていることにより、ヒータが振り子状に振動することを抑制することができる。このため、ヒータの基端部と端子ユニットとが相対的に揺動することを抑制することができる。
【０００９】
そしてこれにより、電極パッドと金属端子とを一体的に動かすことができ、電極パッドと金属端子との接触部分を支点としてヒータが揺れることを防ぐことができる。その結果、ガスセンサが外部から振動を受けても、電極パッドと金属端子との接触部分において電極パッドが摩耗することを防ぐことができる。
また、上記一対の絶縁碍子は、互いに非接触の状態で組み合わされている。このため、押圧部材による押圧力をヒータの基端部と端子ユニットとの接触点に確実に伝えることができ、端子ユニットによるヒータの基端部の保持力を十分に得ることができる。
【００１０】
以上のとおり、本発明によれば、電極パッドの磨耗を防ぐことができるガスセンサを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明（請求項１）において、上記ガスセンサとしては、例えば、自動車エンジン等の各種内燃機関の排気管に設置して、排ガス等の被測定ガス中の酸素濃度に応じた限界電流値によって空燃比を測定するＡ／Ｆセンサ、排気ガス中の酸素濃度を測定する酸素センサ、また排気管に設置する三元触媒の劣化検知等に利用するＮＯｘ等の大気汚染物質濃度を調べるＮＯｘセンサ等がある。
なお、本明細書において、ガスセンサを例えば内燃機関の排気系等に挿入する側を先端側、その反対側を基端側として説明する。
また、本発明において、上記接触支持とは、上記ヒータの基端部を点接触により支持している場合のみならず、線接触や面接触により支持していることをも含むものとする。
【００１２】
また、上記ヒータの基端部は、上記一対の金属端子によって２点の支点において接触支持されているとともに、上記一対の絶縁碍子によって２点以上の支点において接触支持されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、一対の金属端子及び一対の絶縁碍子によって、ヒータが振り子状に振動することを十分に抑制することができる。このため、ヒータの基端部と端子ユニットとが相対的に揺動することを十分に抑制することができる。
【００１３】
また、上記一対の金属端子による上記ヒータの基端部の支点と上記一対の絶縁碍子による上記ヒータの基端部の支点とは軸方向位置においてずれており、上記押圧部材は、上記一対の金属端子による上記ヒータの基端部の支点における軸方向位置と上記一対の絶縁碍子による上記ヒータの基端部の支点における軸方向位置との間において、上記一対の絶縁碍子を互いに近づく方向に押圧していることが好ましい（請求項３）。
この場合には、一対の金属端子と一対の絶縁碍子とに確実に押圧力を作用させることができる。
【００１４】
また、上記一対の金属端子は、該一対の金属端子によって上記ヒータの基端部を接触支持する支点を含む軸方向の断面において、上記ヒータの基端部における径方向外側に向かって突出してなる接触部を有することが好ましい（請求項４）。
この場合には、電極パッドと金属端子との接触信頼性を容易に向上させることができるとともに接点荷重を安定的に作用させることができる。
【００１５】
また、上記一対の金属端子は、上記ヒータの基端部を接触支持する支点を含む軸方向に直交する方向の断面において、上記ヒータの基端部における径方向外側に向かって突出してなる接触部を有するよう構成することもできる（請求項５）。
この場合には、ヒータの基端部と端子ユニットとが相対的に揺動することを十分に抑制することができるとともに、端子ユニットによってヒータの基端部を確実に保持してヒータの基端部の横揺れを防止しすることができる。
【００１６】
また、上記ヒータの基端部は、上記端子ユニットによって６点以上の支点において接触支持されていることが好ましい（請求項６）。
この場合には、端子ユニットによって、ヒータが振り子状に振動することを一層抑制することができる。このため、ヒータの基端部と端子ユニットとが相対的に揺動することを一層抑制することができる。
【００１７】
また、上記絶縁碍子は、軸方向に直交する断面が略Ｖ字状のヒータ当接部を有し、該ヒータ当接部において上記ヒータの基端部と当接していることが好ましい（請求項７）。
この場合には、一対の絶縁碍子におけるヒータ当接部によってヒータの基端部が少なくとも４点において接触支持されることとなり、ヒータの基端部と端子ユニットとが相対的に揺動することを一層防ぐことができる。
【００１８】
また、上記金属端子は、径方向内側に向かって付勢された付勢力を有することが好ましい（請求項８）。
この場合には、電極パッドと金属端子との接触信頼性を容易に向上することができ、両者間の電気的導通を容易に図ることができる。
【００１９】
また、上記ヒータの基端部は、上記絶縁碍子によって、軸方向に異なるそれぞれ２点以上において接触支持されていることが好ましい（請求項９）。
この場合には、絶縁碍子によって、ヒータが振り子状に振動することを一層抑制することができる。このため、ヒータの基端部と端子ユニットとが相対的に揺動することを一層抑制することができる。
【００２０】
また、上記ヒータの基端部は、上記電極パッドの基端側及び先端側において、上記絶縁碍子によって、接触支持されていることが好ましい（請求項１０）。
この場合には、絶縁碍子によって、ヒータを安定して保持することができる。これにより、ヒータの基端部と端子ユニットとが相対的に揺動することをより一層抑制することができる。
【実施例】
【００２１】
（実施例１）
本発明の実施例に係るガスセンサについて、図１〜図９とともに説明する。
本例のガスセンサ１は、図１に示すように、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するためのセンサ素子２と、該センサ素子２を加熱するための略円柱形状のヒータ３と、センサ素子２を挿通保持するハウジング４と、該ハウジング４の基端側においてヒータ３の基端部３０を覆うように配設された端子ユニット５とを有する。
【００２２】
端子ユニット５は、図１〜図７に示すように、一対の絶縁碍子５１と、該絶縁碍子５１の内側面５１０に配設されヒータ３の基端部３０の表面に設けた一対の電極パッド３００にそれぞれ接触する一対の金属端子５２と、一対の絶縁碍子５１を互いに近づく方向に押圧する押圧部材５３とを有している。
【００２３】
そして、一対の絶縁碍子５１は、図３、図５〜図７に示すように、互いに非接触の状態で組み合わされている。
ヒータ３の基端部３０は、端子ユニット５によって３点以上の支点において接触支持されている。なお、本例においては、後述するように、ヒータ３の基端部３０は端子ユニット５によって６点の支点において接触支持されている。
【００２４】
本例のガスセンサ１について詳細に説明する。
本例のガスセンサ１は、上記のとおり、センサ素子２とヒータ３とハウジング４と端子ユニット５とを有する。
ハウジング４は、金属製のハウジングからなる。そして、該ハウジング４は、先端側に配設されたネジ部４０において自動車等の内燃機関の排気管に螺合されて取り付けられる（図示略）。
【００２５】
ハウジング４の先端側には、図１に示すように、センサ素子２の先端部を覆う内側カバー１１１と外側カバー１１２とからなる素子カバー１１が配設されている。内側カバー１１１、外側カバー１１２には、ガス導入孔１１３がそれぞれ形成されている。
また、ハウジング４の基端側には、端子ユニット５を覆うように大気側カバー１２が接合されている。大気側カバー１２の基端部は、ゴムブッシュ１３によって閉塞されており、ゴムブッシュ１３の内部を外部リード線１４が貫通している。
センサ素子２は、有底筒状のコップ型のセンサ素子である。
ヒータ３は、コップ型のセンサ素子２の内側に挿通される略円柱形状のヒータである。
【００２６】
以下に、端子ユニット５を構成する各部材について説明する。
本例において端子ユニット５は、上記のとおり、一対の絶縁碍子５１と、一対の金属端子５２と、２個の押圧部材５３とからなる。
【００２７】
押圧部材５３は、図３、図４に示すように、板状のばね部材からなり、平板状の底板部５３１と、該底板部５３１の両端から同じ面側へ屈曲した一対の立ち上がり部５３２とからなる略コの字状の部材である。そして、該一対の立ち上がり部５３２の先端部付近に、絶縁碍子５１に当接する当接部５３３が形成されている。
【００２８】
金属端子５２は、外部リード線１４に接続されるリード部５２１と、電極パッド３００と接触する接点端子部５２２とからなる。そして、リード部５２１と接点端子部５２２とは、図６に示すように、軸方向に直交する断面が平行であるとともに互いに段状にずれた状態で形成されている。
なお、本例において、金属端子５２の接点端子部５２２自体は、径方向内側に向かう付勢力を有していない。
【００２９】
また、図６に示すように、接点端子部５２２は、ヒータ３の基端部３０を接触支持する支点を含む軸方向の断面において、平板状の基板部５５２ａと、ヒータ３の基端部３０における径方向内側に向かって突出してなる接触部５２２ｂとを有する。また、接触部５２２ｂは、軸方向に弓なりに形成されている。
【００３０】
そして、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５とは、図２、図４、図６、図８、図９に示すように、一対の金属端子５２に形成された接点端子部５２２と一対の電極パッド３００とにおいてそれぞれ１点接触している。これにより、電極パッド３００は、外部リード線１４及び金属端子５２を介して外部の電源（図示略）と電気的に導通している。
【００３１】
絶縁碍子５１は、図５、図７に示すように、軸方向に直交する断面が略Ｖ字状のヒータ当接部５１１を有している。該ヒータ当接部５１１は、例えば、互いに８０〜１００°傾斜した一対の当接面５１８によって構成することができる。本例においては、ヒータ当接部５１１は、互いに９０°傾斜した一対の当接面５１８によって構成されている。
【００３２】
絶縁碍子５１の先端側には、図３、図４に示すように、金属端子５２の接点端子部５２２の先端部５２３を外方に向かって屈曲させた状態で収容する孔部５１５が、絶縁碍子５１の内側面５１０と外側面５１９とを貫通した状態で形成されている。
絶縁碍子５１の内側面５１０には、図２、図４、図６、図７に示すように、上記リード部５２１の位置決めを行うリード位置決め部５１３と、上記接点端子部５２２の位置決めを行う端子位置決め部５１４とが設けられている。
絶縁碍子５１の外側面５１９には、図３、図４に示すように、押圧部材５３の当接部５３３を当接させるための凹状の当接座部５１２が設けられている。
【００３３】
上記端子ユニット５は、以下のように構成されている。
すなわち、一対の絶縁碍子５１には、図４に示すように、それぞれ金属端子５２が取り付けられている。ここで、金属端子５２のリード部５２１は上記リード位置決め部５１３に、金属端子５２の接点端子部５２２は上記端子位置決め部５１４に嵌合されている。
そして、一対の絶縁碍子５１は、図５〜図７に示すように、ヒータ３の基端部３０を挟み込むとともに互いに非接触の状態で、金属端子５２を取り付けた内側面５１０同士を対向させるようにして組み合わされている。
【００３４】
また、図３、図４に示すように、２個の押圧部材５３が、上記のとおり組み合わされた一対の絶縁碍子５１を先端側から挟み込んでいる。このとき、押圧部材５３の当接部５３３は、絶縁碍子５１の外側面５１９に形成された当接座部５１２に当接している。
【００３５】
次に、本例のガスセンサ１における、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５との接触状態について、図２、図３、図６〜図９を用いて説明する。
なお、同図における符号６は、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５との接触点を示すものである。
【００３６】
金属端子５２における接点端子部５２２と電極パッド３００とは、図２、図３、図６、図８、図９に示すように、１点接触している。したがって、一対の接点端子部５２２と一対の電極パッド３００とは、計２点において接触している。
また、ヒータ３の基端部３０とヒータ当接部５１１とは、図２、図７〜図９に示すように、２点接触している。したがって、ヒータ３は、電極パッド３００よりも先端側において、一対の絶縁碍子５１におけるヒータ当接部５１１によって計４点で接触支持されている。
【００３７】
このように、ヒータ３は、一対の電極パッド３００と一対の金属端子５２とにおいて２点、ヒータ３の基端部３０とヒータ当接部５１１とにおいて４点接触している。すなわち、ヒータ３の基端部３０は、端子ユニット５によって６点の支点において接触支持されている。
【００３８】
次に、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５との組付け手順の例について説明する。
まず、金属端子５２のリード部５２１がリード位置決め部５１３に、金属端子５２の接点端子部５２２が端子位置決め部５１４にそれぞれ嵌合されるようにして、金属端子５２を絶縁碍子５１の内側面５１０に配設する。その後、押圧部材５３により絶縁碍子５１を挟み込むにより端子ユニット５が組み立てられる。
このとき、押圧部材５３は、図３に示すように、一対の金属端子５２によるヒータ３の基端部３０の支点における軸方向位置と一対の絶縁碍子５１によるヒータ３の基端部３０の支点における軸方向位置との間において、一対の絶縁碍子５１を互いに近づく方向に押圧している。
【００３９】
次いで、押圧部材５３の押圧力よりも大きい力を加えることにより、端子ユニット２における一対の絶縁碍子５１を、一対の金属端子５２の間にヒータ３２の基端部３０の直径よりも大きい隙間ができるまで互いに引き離す。
【００４０】
次いで、ヒータ３の基端部３０を、一対の金属端子５２の間に挿入していく。
このとき、金属端子５２の接点端子部５２２の先端部５２３は、図３に示すように、上記孔部５１５に収容されている。このため、ヒータ３の基端部３０が挿入されるに当たって、ヒータ３の基端部３０と金属端子５２の先端部５２３とが衝突することに起因してヒータ３が損傷することがない。
【００４１】
なお、本例において、押圧部材５３を、板状のばね部材により形成したが、押圧部材５３は、かかる構成に限られず、一対の絶縁碍子５１を互いに近づく方向に押圧するという構成を有していれば、どのような形状であってもよい。
【００４２】
次に、本例の作用効果について説明する。
ヒータ３の基端部３０は、端子ユニット５によって３点以上の支点において接触支持されている。すなわち、ヒータ３の基端部３０は、一対の電極パッド３００と一対の金属端子５２とにおいて、少なくともそれぞれ１点ずつ接触しているとともに、さらに端子ユニット５のいずれかの部位において少なくとももう１点接触している。このように本発明においては、ヒータ３の基端部３０が３点で支持されていることにより、ヒータ３が振り子状に振動することを抑制することができる。このため、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５とが相対的に揺動することを抑制することができる。
【００４３】
これにより、電極パッド３００と金属端子５２とを一体的に動かすことができ、電極パッド３００と金属端子５２との接触部分を支点としてヒータ３が揺れることを防ぐことができる。その結果、ガスセンサ１が外部から振動を受けても、電極パッド３００と金属端子５２との接触部分において電極パッド３００が摩耗することを防ぐことができる。
また、一対の絶縁碍子５１は、互いに非接触の状態で組み合わされている。このため、押圧部材５３による押圧力をヒータ３の基端部３０と端子ユニット５との接触点６に確実に伝えることができ、端子ユニット５によるヒータ３の基端部３０の保持力を十分に得ることができる。
【００４４】
また、ヒータ３の基端部３０は、端子ユニット５に６点以上接触支持しているため、端子ユニット５によって、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５とが相対的に揺動することを十分に抑制することができる。
また、絶縁碍子５１は、軸方向に直交する断面が略Ｖ字状のヒータ当接部５１１を有し、該ヒータ当接部５１１においてヒータ３と当接している。これにより、一対の絶縁碍子５１におけるヒータ当接部５１１によってヒータ３の基端部３０が４点において接触支持されることとなり、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５とが相対的に揺動することを一層防ぐことができる。
【００４５】
また、押圧部材５３は、一対の金属端子５２によるヒータ３の基端部３０の支点における軸方向位置と一対の絶縁碍子５１によるヒータ３の基端部３０の支点における軸方向位置との間において、一対の絶縁碍子５１を互いに近づく方向に押圧している。このため、一対の金属端子５２と一対の絶縁碍子５１とに確実に押圧力を作用させることができる。
【００４６】
また、一対の金属端子５２は、該一対の金属端子５２によってヒータ３の基端部３０を接触支持する支点を含む軸方向の断面において、ヒータ３の基端部３０における径方向内側に向かって突出してなる接触部５２２ｂを有する。このため、電極パッド３００と金属端子５２との接触信頼性を容易に向上させることができるとともに接点荷重を安定的に作用させることができる。
【００４７】
以上のとおり、本例によれば、電極パッドの磨耗を防ぐことができるガスセンサを提供することができる。
【００４８】
なお、本例では、図９に示す位置においてヒータ３の基端部３０を金属端子５２によって１点にて接触支持するとともに絶縁碍子によって２点にて接触支持する例を説明したが、端子ユニット５による接触支持方法は上記に限られるものではない。すなわち、図９に示す位置において例えばヒータ３の基端部３０を金属端子５２によって３点にて接触支持するよう構成することもできる。また、図９に示す位置においてヒータ３の基端部３０を金属端子５２によって２点にて接触支持するとともに絶縁碍子５１によって１点にて接触支持することにより、計３点にて接触支持するよう構成することもできる。
【００４９】
（実施例２）
本例は、図１０〜図１３に示すように、金属端子５２が、径方向内側に向かって付勢された付勢力を有する端子ユニット５の例である。
なお、図１１〜図１３における符号６は、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５との接触点を示すものである。
【００５０】
すなわち、ヒータ３の基端部３０は、図１１に示すように、絶縁碍子５１によって、軸方向に異なるそれぞれ２点以上において接触支持されている。そして、本例においては、ヒータ３の基端部３０は、一対の絶縁碍子５１によって、一対の電極パッド３００の基端側及び先端側の６点の支点において接触支持されている。
【００５１】
具体的には、図１２に示すように、ヒータ３の基端部３０は、絶縁碍子５１の基端側において曲面状に形成されたヒータ当接部５１１において、絶縁碍子５１の先端側と１点接触している。したがって、ヒータ３の基端部３０は、図１１、図１２に示すように、一対の絶縁碍子５１の基端側において計２点接触している。
【００５２】
また、図１３に示すように、絶縁碍子５１は、先端側において、軸方向に直交する断面が略Ｖ字状のヒータ当接部５１１を有する。そして、ヒータ３の基端部３０は、ヒータ当接部５１１において絶縁碍子５１と２点接触している。したがって、ヒータ３の基端部３０は、図１１、図１３に示すように、一対の絶縁碍子５１における先端側において計４点接触している。
このように、本例においては、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５とは、計６点において接触している。
【００５３】
なお、金属端子５２は、上記のとおり径方向内側に向かう付勢力を有しているが、電極パッド３００と外部の電源との電気的導通を図るために電極パッド３００に接触しているだけであり、ヒータ３の基端部３０を接触支持しているわけではない。
また、本例においては、絶縁碍子５１の内側面５１０の基端側には曲面状のヒータ当接部５１１が形成されているが、基端側にも先端側と同様に軸方向に直交する断面が略Ｖ字状のヒータ当接部５１１を設けることができる。かかる場合には、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５とは計８点の支点によって接触することとなる。
その他は、実施例１と同様である。
【００５４】
本例の場合には、金属端子５２は、径方向内側に向かって付勢された付勢力を有するため、電極パッド３００と金属端子５２との接触信頼性を容易に向上することができ、両者間の電気的導通を容易に図ることができる。
また、ヒータ３の基端部３０は、絶縁碍子５１によって、軸方向に異なるそれぞれ２点以上において接触支持されている。これにより、端子ユニット５によって、ヒータ３の基端部３０をより一層確実に接触支持することができ、電極パッド３００の摩耗をより一層防ぐことができる。
【００５５】
特に本例においては、ヒータ３の基端部３０は、電極パッド３００の基端側及び先端側において、絶縁碍子５１によって、接触支持されているため、絶縁碍子５１によって、ヒータ３を安定して保持することができる。これにより、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５とが相対的に揺動することをより一層抑制することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００５６】
（実施例３）
本例は、図１４、図１５に示すように、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５とにおける種々の接触状態を示す例である。
なお、同図における符号６は、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５との接触点を示すものである。
また、本例において使用した符号は、図２において使用した符号に準ずる。
【００５７】
すなわち、図１４に示す接触状態において、一対の金属端子５２に設けられた接点端子部５２２と一対の電極パッド３００とは、ガスセンサ１の軸方向位置において互いにずれた状態で、それぞれ１点ずつ接触している。また、ヒータ３は、電極パッド３００よりも先端側において絶縁碍子５１の内側面５１０と１点接触している。したがって、図１４に示す接触状態においては、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５とは、計３点で接触している。
【００５８】
また、図１５に示す接触状態において、一対の電極パッド３００と一対の接点端子部５２２とは、ガスセンサ１の軸方向における同位置においてそれぞれ１点ずつ接触している。さらに、ヒータ３の基端部３０と絶縁碍子５１の内側面５１０とが、電極パッド３００よりも先端側であって、電極パッド３００と接点端子部５２２との接触点６における軸方向の延長線上においても接触している。このように、図１５に示す接触状態においては、ヒータ３と端子ユニット５とは、計４点で接触している。
その他は、実施例１と同様の構成及び作用効果を有する。
【００５９】
（実施例４）
本例は、図１６、図１７に示すように、一対の金属端子５２が、ヒータ３の基端部３０を接触支持する支点を含む軸方向に直交する方向の断面において、ヒータ３の基端部３０の径方向外側に向かって突出してなる接触部５２２ｂを有するガスセンサ１の例である。
すなわち、金属端子５２における接点端子部５２２は、平板状の基板部５２２ａと、該基板部５２２ａよりもヒータ３の基端部３０の径方向内側において形成されるとともに径方向外側に向かって突出する曲面からなる接触部５２２ｂとを有する。そして、かかる接触部５２２ｂと電極パッド３００とが接触している。
その他、実施例１と同様の構成を有する。
【００６０】
本例の場合には、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５とが相対的に揺動することを十分に抑制することができるとともに、端子ユニット５によってヒータ３の基端部３０を確実に保持してヒータ３の基端部３０の横揺れを防止することができる
その他は、実施例１と同様の作用効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施例１における、ガスセンサの縦断面図。
【図２】実施例１における、端子ユニットの縦断面図。
【図３】図２における模式化したＡ−Ａ線断面図。
【図４】実施例１における、模式化した端子ユニットの斜視図。
【図５】実施例１における、端子ユニットの下面図。
【図６】図２におけるＢ−Ｂ線断面図。
【図７】図２におけるＣ−Ｃ線断面図。
【図８】実施例１における、ヒータの基端部における端子ユニットとの接触点を示す斜視図。
【図９】図８に直交する方向のヒータの斜視図。
【図１０】実施例２における、端子ユニットの縦断面図。
【図１１】実施例２における、ヒータの基端部における端子ユニットとの接触点を示す斜視図。
【図１２】図１０におけるＤ−Ｄ線断面図。
【図１３】図１０におけるＥ−Ｅ線断面図。
【図１４】実施例３における、ヒータの基端部における端子ユニットとの接触点を示す斜視図。
【図１５】実施例３における、別のヒータの基端部における端子ユニットとの接触点を示す斜視図。
【図１６】実施例４における、模式化した端子ユニットの斜視図。
【図１７】実施例４における、ヒータの基端部と一対の金属端子との接触状態を示す横断面図。
【図１８】従来例における、ヒータの斜視図。
【符号の説明】
【００６２】
１ ガスセンサ
２ センサ素子
３ ヒータ
３０ 基端部
３００ 電極パッド
４ ハウジング
５ 端子ユニット
５１ 絶縁碍子
５１０ 内側面
５２ 金属端子
５３ 押圧部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の内燃機関等の排気系には、例えば、排ガス中の酸素や窒素酸化物等の特定ガスの濃度を測定するガスセンサが配設されている。
該ガスセンサとして、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するためのセンサ素子を、ハウジングに挿通保持させてなるものがある。また、上記ガスセンサは、図１８に示すように、上記センサ素子の内側に挿通されるとともに該センサ素子を加熱するための略円柱形状のヒータ９３を有する（例えば、特許文献１参照）。そして、上記ハウジングの基端側には、ヒータ９３の基端部９３０を覆うように配設された絶縁碍子が配設されている。
【０００３】
かかるガスセンサにおいては、図１８に示すように、ヒータ９３の基端部９３０に設けられた一対の電極パッド９３３が、外部の電源と電気的に接続された一対の接点端子部９５２と接触した状態で、これらを固定するためのかしめ部材９１１によって内側に向かってかしめ固定されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３１０７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、かかる構成のガスセンサにおいては、一対の接点端子部９５２によって一対の電極パッド９３３を挟持した状態でヒータ９３を接触支持している。すなわち、一対の接点端子部９５２は、実質的に、一対の電極パッド９３３とそれぞれ１点でのみ接触することとなる。このため、ヒータ９３の基端部９３０を一対の接点端子部９５２によって十分に接触支持できているとは言い難い。そしてそのため、ヒータ９３が、一対の電極パッド９３３と一対の接点端子部９５２との接触点を支点として揺れてしまうおそれがある。
その結果、電極パッド９３３と接点端子部９５２との接触部分において、電極パッド９３３が摩耗してしまうという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、電極パッドの摩耗を防ぐことができるガスセンサを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するためのセンサ素子と、該センサ素子を加熱するための略円柱形状のヒータと、上記センサ素子を挿通保持するハウジングと、該ハウジングの基端側において上記ヒータの基端部を覆うように配設された端子ユニットとを有するガスセンサであって、
上記端子ユニットは、一対の絶縁碍子と、該絶縁碍子の内側面に配設され上記ヒータの基端部の表面に設けた一対の電極パッドにそれぞれ接触する一対の金属端子と、上記一対の絶縁碍子を互いに近づく方向に押圧する押圧部材とを有しており、
上記一対の絶縁碍子は、互いに非接触の状態で組み合わされており、
上記ヒータの基端部は、上記端子ユニットによって３点以上の支点において接触支持されていることを特徴とするガスセンサにある（請求項１）。
【０００８】
次に、本発明の作用効果について説明する。
上記ヒータの基端部は、上記端子ユニットによって３点以上の支点において接触支持されている。すなわち、ヒータの基端部は、一対の電極パッドと一対の金属端子とにおいて、少なくともそれぞれ１点ずつ接触しているとともに、さらに端子ユニットのいずれかの部位において少なくとももう１点接触している。このように本発明においては、ヒータの基端部が３点で支持されていることにより、ヒータが振り子状に振動することを抑制することができる。このため、ヒータの基端部と端子ユニットとが相対的に揺動することを抑制することができる。
【０００９】
そしてこれにより、電極パッドと金属端子とを一体的に動かすことができ、電極パッドと金属端子との接触部分を支点としてヒータが揺れることを防ぐことができる。その結果、ガスセンサが外部から振動を受けても、電極パッドと金属端子との接触部分において電極パッドが摩耗することを防ぐことができる。
また、上記一対の絶縁碍子は、互いに非接触の状態で組み合わされている。このため、押圧部材による押圧力をヒータの基端部と端子ユニットとの接触点に確実に伝えることができ、端子ユニットによるヒータの基端部の保持力を十分に得ることができる。
【００１０】
以上のとおり、本発明によれば、電極パッドの磨耗を防ぐことができるガスセンサを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明（請求項１）において、上記ガスセンサとしては、例えば、自動車エンジン等の各種内燃機関の排気管に設置して、排ガス等の被測定ガス中の酸素濃度に応じた限界電流値によって空燃比を測定するＡ／Ｆセンサ、排気ガス中の酸素濃度を測定する酸素センサ、また排気管に設置する三元触媒の劣化検知等に利用するＮＯｘ等の大気汚染物質濃度を調べるＮＯｘセンサ等がある。
なお、本明細書において、ガスセンサを例えば内燃機関の排気系等に挿入する側を先端側、その反対側を基端側として説明する。
また、本発明において、上記接触支持とは、上記ヒータの基端部を点接触により支持している場合のみならず、線接触や面接触により支持していることをも含むものとする。
【００１２】
また、上記ヒータの基端部は、上記一対の金属端子によって２点の支点において接触支持されているとともに、上記一対の絶縁碍子によって２点以上の支点において接触支持されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、一対の金属端子及び一対の絶縁碍子によって、ヒータが振り子状に振動することを十分に抑制することができる。このため、ヒータの基端部と端子ユニットとが相対的に揺動することを十分に抑制することができる。
【００１３】
また、上記一対の金属端子による上記ヒータの基端部の支点と上記一対の絶縁碍子による上記ヒータの基端部の支点とは軸方向位置においてずれており、上記押圧部材は、上記一対の金属端子による上記ヒータの基端部の支点における軸方向位置と上記一対の絶縁碍子による上記ヒータの基端部の支点における軸方向位置との間において、上記一対の絶縁碍子を互いに近づく方向に押圧していることが好ましい（請求項３）。
この場合には、一対の金属端子と一対の絶縁碍子とに確実に押圧力を作用させることができる。
【００１４】
また、上記一対の金属端子は、該一対の金属端子によって上記ヒータの基端部を接触支持する支点を含む軸方向の断面において、上記ヒータの基端部における径方向外側に向かって突出してなる接触部を有することが好ましい（請求項４）。
この場合には、電極パッドと金属端子との接触信頼性を容易に向上させることができるとともに接点荷重を安定的に作用させることができる。
【００１５】
また、上記一対の金属端子は、上記ヒータの基端部を接触支持する支点を含む軸方向に直交する方向の断面において、上記ヒータの基端部における径方向外側に向かって突出してなる接触部を有するよう構成することもできる（請求項５）。
この場合には、ヒータの基端部と端子ユニットとが相対的に揺動することを十分に抑制することができるとともに、端子ユニットによってヒータの基端部を確実に保持してヒータの基端部の横揺れを防止しすることができる。
【００１６】
また、上記ヒータの基端部は、上記端子ユニットによって６点以上の支点において接触支持されていることが好ましい（請求項６）。
この場合には、端子ユニットによって、ヒータが振り子状に振動することを一層抑制することができる。このため、ヒータの基端部と端子ユニットとが相対的に揺動することを一層抑制することができる。
【００１７】
また、上記絶縁碍子は、軸方向に直交する断面が略Ｖ字状のヒータ当接部を有し、該ヒータ当接部において上記ヒータの基端部と当接していることが好ましい（請求項７）。
この場合には、一対の絶縁碍子におけるヒータ当接部によってヒータの基端部が少なくとも４点において接触支持されることとなり、ヒータの基端部と端子ユニットとが相対的に揺動することを一層防ぐことができる。
【００１８】
また、上記金属端子は、径方向内側に向かって付勢された付勢力を有することが好ましい（請求項８）。
この場合には、電極パッドと金属端子との接触信頼性を容易に向上することができ、両者間の電気的導通を容易に図ることができる。
【００１９】
また、上記ヒータの基端部は、上記絶縁碍子によって、軸方向に異なるそれぞれ２点以上において接触支持されていることが好ましい（請求項９）。
この場合には、絶縁碍子によって、ヒータが振り子状に振動することを一層抑制することができる。このため、ヒータの基端部と端子ユニットとが相対的に揺動することを一層抑制することができる。
【００２０】
また、上記ヒータの基端部は、上記電極パッドの基端側及び先端側において、上記絶縁碍子によって、接触支持されていることが好ましい（請求項１０）。
この場合には、絶縁碍子によって、ヒータを安定して保持することができる。これにより、ヒータの基端部と端子ユニットとが相対的に揺動することをより一層抑制することができる。
【実施例】
【００２１】
（実施例１）
本発明の実施例に係るガスセンサについて、図１〜図９とともに説明する。
本例のガスセンサ１は、図１に示すように、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するためのセンサ素子２と、該センサ素子２を加熱するための略円柱形状のヒータ３と、センサ素子２を挿通保持するハウジング４と、該ハウジング４の基端側においてヒータ３の基端部３０を覆うように配設された端子ユニット５とを有する。
【００２２】
端子ユニット５は、図１〜図７に示すように、一対の絶縁碍子５１と、該絶縁碍子５１の内側面５１０に配設されヒータ３の基端部３０の表面に設けた一対の電極パッド３００にそれぞれ接触する一対の金属端子５２と、一対の絶縁碍子５１を互いに近づく方向に押圧する押圧部材５３とを有している。
【００２３】
そして、一対の絶縁碍子５１は、図３、図５〜図７に示すように、互いに非接触の状態で組み合わされている。
ヒータ３の基端部３０は、端子ユニット５によって３点以上の支点において接触支持されている。なお、本例においては、後述するように、ヒータ３の基端部３０は端子ユニット５によって６点の支点において接触支持されている。
【００２４】
本例のガスセンサ１について詳細に説明する。
本例のガスセンサ１は、上記のとおり、センサ素子２とヒータ３とハウジング４と端子ユニット５とを有する。
ハウジング４は、金属製のハウジングからなる。そして、該ハウジング４は、先端側に配設されたネジ部４０において自動車等の内燃機関の排気管に螺合されて取り付けられる（図示略）。
【００２５】
ハウジング４の先端側には、図１に示すように、センサ素子２の先端部を覆う内側カバー１１１と外側カバー１１２とからなる素子カバー１１が配設されている。内側カバー１１１、外側カバー１１２には、ガス導入孔１１３がそれぞれ形成されている。
また、ハウジング４の基端側には、端子ユニット５を覆うように大気側カバー１２が接合されている。大気側カバー１２の基端部は、ゴムブッシュ１３によって閉塞されており、ゴムブッシュ１３の内部を外部リード線１４が貫通している。
センサ素子２は、有底筒状のコップ型のセンサ素子である。
ヒータ３は、コップ型のセンサ素子２の内側に挿通される略円柱形状のヒータである。
【００２６】
以下に、端子ユニット５を構成する各部材について説明する。
本例において端子ユニット５は、上記のとおり、一対の絶縁碍子５１と、一対の金属端子５２と、２個の押圧部材５３とからなる。
【００２７】
押圧部材５３は、図３、図４に示すように、板状のばね部材からなり、平板状の底板部５３１と、該底板部５３１の両端から同じ面側へ屈曲した一対の立ち上がり部５３２とからなる略コの字状の部材である。そして、該一対の立ち上がり部５３２の先端部付近に、絶縁碍子５１に当接する当接部５３３が形成されている。
【００２８】
金属端子５２は、外部リード線１４に接続されるリード部５２１と、電極パッド３００と接触する接点端子部５２２とからなる。そして、リード部５２１と接点端子部５２２とは、図６に示すように、軸方向に直交する断面が平行であるとともに互いに段状にずれた状態で形成されている。
なお、本例において、金属端子５２の接点端子部５２２自体は、径方向内側に向かう付勢力を有していない。
【００２９】
また、図６に示すように、接点端子部５２２は、ヒータ３の基端部３０を接触支持する支点を含む軸方向の断面において、平板状の基板部５５２ａと、ヒータ３の基端部３０における径方向内側に向かって突出してなる接触部５２２ｂとを有する。また、接触部５２２ｂは、軸方向に弓なりに形成されている。
【００３０】
そして、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５とは、図２、図４、図６、図８、図９に示すように、一対の金属端子５２に形成された接点端子部５２２と一対の電極パッド３００とにおいてそれぞれ１点接触している。これにより、電極パッド３００は、外部リード線１４及び金属端子５２を介して外部の電源（図示略）と電気的に導通している。
【００３１】
絶縁碍子５１は、図５、図７に示すように、軸方向に直交する断面が略Ｖ字状のヒータ当接部５１１を有している。該ヒータ当接部５１１は、例えば、互いに８０〜１００°傾斜した一対の当接面５１８によって構成することができる。本例においては、ヒータ当接部５１１は、互いに９０°傾斜した一対の当接面５１８によって構成されている。
【００３２】
絶縁碍子５１の先端側には、図３、図４に示すように、金属端子５２の接点端子部５２２の先端部５２３を外方に向かって屈曲させた状態で収容する孔部５１５が、絶縁碍子５１の内側面５１０と外側面５１９とを貫通した状態で形成されている。
絶縁碍子５１の内側面５１０には、図２、図４、図６、図７に示すように、上記リード部５２１の位置決めを行うリード位置決め部５１３と、上記接点端子部５２２の位置決めを行う端子位置決め部５１４とが設けられている。
絶縁碍子５１の外側面５１９には、図３、図４に示すように、押圧部材５３の当接部５３３を当接させるための凹状の当接座部５１２が設けられている。
【００３３】
上記端子ユニット５は、以下のように構成されている。
すなわち、一対の絶縁碍子５１には、図４に示すように、それぞれ金属端子５２が取り付けられている。ここで、金属端子５２のリード部５２１は上記リード位置決め部５１３に、金属端子５２の接点端子部５２２は上記端子位置決め部５１４に嵌合されている。
そして、一対の絶縁碍子５１は、図５〜図７に示すように、ヒータ３の基端部３０を挟み込むとともに互いに非接触の状態で、金属端子５２を取り付けた内側面５１０同士を対向させるようにして組み合わされている。
【００３４】
また、図３、図４に示すように、２個の押圧部材５３が、上記のとおり組み合わされた一対の絶縁碍子５１を先端側から挟み込んでいる。このとき、押圧部材５３の当接部５３３は、絶縁碍子５１の外側面５１９に形成された当接座部５１２に当接している。
【００３５】
次に、本例のガスセンサ１における、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５との接触状態について、図２、図３、図６〜図９を用いて説明する。
なお、同図における符号６は、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５との接触点を示すものである。
【００３６】
金属端子５２における接点端子部５２２と電極パッド３００とは、図２、図３、図６、図８、図９に示すように、１点接触している。したがって、一対の接点端子部５２２と一対の電極パッド３００とは、計２点において接触している。
また、ヒータ３の基端部３０とヒータ当接部５１１とは、図２、図７〜図９に示すように、２点接触している。したがって、ヒータ３は、電極パッド３００よりも先端側において、一対の絶縁碍子５１におけるヒータ当接部５１１によって計４点で接触支持されている。
【００３７】
このように、ヒータ３は、一対の電極パッド３００と一対の金属端子５２とにおいて２点、ヒータ３の基端部３０とヒータ当接部５１１とにおいて４点接触している。すなわち、ヒータ３の基端部３０は、端子ユニット５によって６点の支点において接触支持されている。
【００３８】
次に、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５との組付け手順の例について説明する。
まず、金属端子５２のリード部５２１がリード位置決め部５１３に、金属端子５２の接点端子部５２２が端子位置決め部５１４にそれぞれ嵌合されるようにして、金属端子５２を絶縁碍子５１の内側面５１０に配設する。その後、押圧部材５３により絶縁碍子５１を挟み込むにより端子ユニット５が組み立てられる。
このとき、押圧部材５３は、図３に示すように、一対の金属端子５２によるヒータ３の基端部３０の支点における軸方向位置と一対の絶縁碍子５１によるヒータ３の基端部３０の支点における軸方向位置との間において、一対の絶縁碍子５１を互いに近づく方向に押圧している。
【００３９】
次いで、押圧部材５３の押圧力よりも大きい力を加えることにより、端子ユニット２における一対の絶縁碍子５１を、一対の金属端子５２の間にヒータ３２の基端部３０の直径よりも大きい隙間ができるまで互いに引き離す。
【００４０】
次いで、ヒータ３の基端部３０を、一対の金属端子５２の間に挿入していく。
このとき、金属端子５２の接点端子部５２２の先端部５２３は、図３に示すように、上記孔部５１５に収容されている。このため、ヒータ３の基端部３０が挿入されるに当たって、ヒータ３の基端部３０と金属端子５２の先端部５２３とが衝突することに起因してヒータ３が損傷することがない。
【００４１】
なお、本例において、押圧部材５３を、板状のばね部材により形成したが、押圧部材５３は、かかる構成に限られず、一対の絶縁碍子５１を互いに近づく方向に押圧するという構成を有していれば、どのような形状であってもよい。
【００４２】
次に、本例の作用効果について説明する。
ヒータ３の基端部３０は、端子ユニット５によって３点以上の支点において接触支持されている。すなわち、ヒータ３の基端部３０は、一対の電極パッド３００と一対の金属端子５２とにおいて、少なくともそれぞれ１点ずつ接触しているとともに、さらに端子ユニット５のいずれかの部位において少なくとももう１点接触している。このように本発明においては、ヒータ３の基端部３０が３点で支持されていることにより、ヒータ３が振り子状に振動することを抑制することができる。このため、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５とが相対的に揺動することを抑制することができる。
【００４３】
これにより、電極パッド３００と金属端子５２とを一体的に動かすことができ、電極パッド３００と金属端子５２との接触部分を支点としてヒータ３が揺れることを防ぐことができる。その結果、ガスセンサ１が外部から振動を受けても、電極パッド３００と金属端子５２との接触部分において電極パッド３００が摩耗することを防ぐことができる。
また、一対の絶縁碍子５１は、互いに非接触の状態で組み合わされている。このため、押圧部材５３による押圧力をヒータ３の基端部３０と端子ユニット５との接触点６に確実に伝えることができ、端子ユニット５によるヒータ３の基端部３０の保持力を十分に得ることができる。
【００４４】
また、ヒータ３の基端部３０は、端子ユニット５に６点以上接触支持しているため、端子ユニット５によって、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５とが相対的に揺動することを十分に抑制することができる。
また、絶縁碍子５１は、軸方向に直交する断面が略Ｖ字状のヒータ当接部５１１を有し、該ヒータ当接部５１１においてヒータ３と当接している。これにより、一対の絶縁碍子５１におけるヒータ当接部５１１によってヒータ３の基端部３０が４点において接触支持されることとなり、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５とが相対的に揺動することを一層防ぐことができる。
【００４５】
また、押圧部材５３は、一対の金属端子５２によるヒータ３の基端部３０の支点における軸方向位置と一対の絶縁碍子５１によるヒータ３の基端部３０の支点における軸方向位置との間において、一対の絶縁碍子５１を互いに近づく方向に押圧している。このため、一対の金属端子５２と一対の絶縁碍子５１とに確実に押圧力を作用させることができる。
【００４６】
また、一対の金属端子５２は、該一対の金属端子５２によってヒータ３の基端部３０を接触支持する支点を含む軸方向の断面において、ヒータ３の基端部３０における径方向内側に向かって突出してなる接触部５２２ｂを有する。このため、電極パッド３００と金属端子５２との接触信頼性を容易に向上させることができるとともに接点荷重を安定的に作用させることができる。
【００４７】
以上のとおり、本例によれば、電極パッドの磨耗を防ぐことができるガスセンサを提供することができる。
【００４８】
なお、本例では、図９に示す位置においてヒータ３の基端部３０を金属端子５２によって１点にて接触支持するとともに絶縁碍子によって２点にて接触支持する例を説明したが、端子ユニット５による接触支持方法は上記に限られるものではない。すなわち、図９に示す位置において例えばヒータ３の基端部３０を金属端子５２によって３点にて接触支持するよう構成することもできる。また、図９に示す位置においてヒータ３の基端部３０を金属端子５２によって２点にて接触支持するとともに絶縁碍子５１によって１点にて接触支持することにより、計３点にて接触支持するよう構成することもできる。
【００４９】
（実施例２）
本例は、図１０〜図１３に示すように、金属端子５２が、径方向内側に向かって付勢された付勢力を有する端子ユニット５の例である。
なお、図１１〜図１３における符号６は、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５との接触点を示すものである。
【００５０】
すなわち、ヒータ３の基端部３０は、図１１に示すように、絶縁碍子５１によって、軸方向に異なるそれぞれ２点以上において接触支持されている。そして、本例においては、ヒータ３の基端部３０は、一対の絶縁碍子５１によって、一対の電極パッド３００の基端側及び先端側の６点の支点において接触支持されている。
【００５１】
具体的には、図１２に示すように、ヒータ３の基端部３０は、絶縁碍子５１の基端側において曲面状に形成されたヒータ当接部５１１において、絶縁碍子５１の先端側と１点接触している。したがって、ヒータ３の基端部３０は、図１１、図１２に示すように、一対の絶縁碍子５１の基端側において計２点接触している。
【００５２】
また、図１３に示すように、絶縁碍子５１は、先端側において、軸方向に直交する断面が略Ｖ字状のヒータ当接部５１１を有する。そして、ヒータ３の基端部３０は、ヒータ当接部５１１において絶縁碍子５１と２点接触している。したがって、ヒータ３の基端部３０は、図１１、図１３に示すように、一対の絶縁碍子５１における先端側において計４点接触している。
このように、本例においては、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５とは、計６点において接触している。
【００５３】
なお、金属端子５２は、上記のとおり径方向内側に向かう付勢力を有しているが、電極パッド３００と外部の電源との電気的導通を図るために電極パッド３００に接触しているだけであり、ヒータ３の基端部３０を接触支持しているわけではない。
また、本例においては、絶縁碍子５１の内側面５１０の基端側には曲面状のヒータ当接部５１１が形成されているが、基端側にも先端側と同様に軸方向に直交する断面が略Ｖ字状のヒータ当接部５１１を設けることができる。かかる場合には、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５とは計８点の支点によって接触することとなる。
その他は、実施例１と同様である。
【００５４】
本例の場合には、金属端子５２は、径方向内側に向かって付勢された付勢力を有するため、電極パッド３００と金属端子５２との接触信頼性を容易に向上することができ、両者間の電気的導通を容易に図ることができる。
また、ヒータ３の基端部３０は、絶縁碍子５１によって、軸方向に異なるそれぞれ２点以上において接触支持されている。これにより、端子ユニット５によって、ヒータ３の基端部３０をより一層確実に接触支持することができ、電極パッド３００の摩耗をより一層防ぐことができる。
【００５５】
特に本例においては、ヒータ３の基端部３０は、電極パッド３００の基端側及び先端側において、絶縁碍子５１によって、接触支持されているため、絶縁碍子５１によって、ヒータ３を安定して保持することができる。これにより、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５とが相対的に揺動することをより一層抑制することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００５６】
（実施例３）
本例は、図１４、図１５に示すように、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５とにおける種々の接触状態を示す例である。
なお、同図における符号６は、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５との接触点を示すものである。
また、本例において使用した符号は、図２において使用した符号に準ずる。
【００５７】
すなわち、図１４に示す接触状態において、一対の金属端子５２に設けられた接点端子部５２２と一対の電極パッド３００とは、ガスセンサ１の軸方向位置において互いにずれた状態で、それぞれ１点ずつ接触している。また、ヒータ３は、電極パッド３００よりも先端側において絶縁碍子５１の内側面５１０と１点接触している。したがって、図１４に示す接触状態においては、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５とは、計３点で接触している。
【００５８】
また、図１５に示す接触状態において、一対の電極パッド３００と一対の接点端子部５２２とは、ガスセンサ１の軸方向における同位置においてそれぞれ１点ずつ接触している。さらに、ヒータ３の基端部３０と絶縁碍子５１の内側面５１０とが、電極パッド３００よりも先端側であって、電極パッド３００と接点端子部５２２との接触点６における軸方向の延長線上においても接触している。このように、図１５に示す接触状態においては、ヒータ３と端子ユニット５とは、計４点で接触している。
その他は、実施例１と同様の構成及び作用効果を有する。
【００５９】
（実施例４）
本例は、図１６、図１７に示すように、一対の金属端子５２が、ヒータ３の基端部３０を接触支持する支点を含む軸方向に直交する方向の断面において、ヒータ３の基端部３０の径方向外側に向かって突出してなる接触部５２２ｂを有するガスセンサ１の例である。
すなわち、金属端子５２における接点端子部５２２は、平板状の基板部５２２ａと、該基板部５２２ａよりもヒータ３の基端部３０の径方向内側において形成されるとともに径方向外側に向かって突出する曲面からなる接触部５２２ｂとを有する。そして、かかる接触部５２２ｂと電極パッド３００とが接触している。
その他、実施例１と同様の構成を有する。
【００６０】
本例の場合には、ヒータ３の基端部３０と端子ユニット５とが相対的に揺動することを十分に抑制することができるとともに、端子ユニット５によってヒータ３の基端部３０を確実に保持してヒータ３の基端部３０の横揺れを防止することができる
その他は、実施例１と同様の作用効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施例１における、ガスセンサの縦断面図。
【図２】実施例１における、端子ユニットの縦断面図。
【図３】図２における模式化したＡ−Ａ線断面図。
【図４】実施例１における、模式化した端子ユニットの斜視図。
【図５】実施例１における、端子ユニットの下面図。
【図６】図２におけるＢ−Ｂ線断面図。
【図７】図２におけるＣ−Ｃ線断面図。
【図８】実施例１における、ヒータの基端部における端子ユニットとの接触点を示す斜視図。
【図９】図８に直交する方向のヒータの斜視図。
【図１０】実施例２における、端子ユニットの縦断面図。
【図１１】実施例２における、ヒータの基端部における端子ユニットとの接触点を示す斜視図。
【図１２】図１０におけるＤ−Ｄ線断面図。
【図１３】図１０におけるＥ−Ｅ線断面図。
【図１４】実施例３における、ヒータの基端部における端子ユニットとの接触点を示す斜視図。
【図１５】実施例３における、別のヒータの基端部における端子ユニットとの接触点を示す斜視図。
【図１６】実施例４における、模式化した端子ユニットの斜視図。
【図１７】実施例４における、ヒータの基端部と一対の金属端子との接触状態を示す横断面図。
【図１８】従来例における、ヒータの斜視図。
【符号の説明】
【００６２】
１ ガスセンサ
２ センサ素子
３ ヒータ
３０ 基端部
３００ 電極パッド
４ ハウジング
５ 端子ユニット
５１ 絶縁碍子
５１０ 内側面
５２ 金属端子
５３ 押圧部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するためのセンサ素子と、該センサ素子を加熱するための略円柱形状のヒータと、上記センサ素子を挿通保持するハウジングと、該ハウジングの基端側において上記ヒータの基端部を覆うように配設された端子ユニットとを有するガスセンサであって、
上記端子ユニットは、一対の絶縁碍子と、該絶縁碍子の内側面に配設され上記ヒータの基端部の表面に設けた一対の電極パッドにそれぞれ接触する一対の金属端子と、上記一対の絶縁碍子を互いに近づく方向に押圧する押圧部材とを有しており、
上記一対の絶縁碍子は、互いに非接触の状態で組み合わされており、
上記ヒータの基端部は、上記端子ユニットによって、３点以上の支点において接触支持されていることを特徴とするガスセンサ。
【請求項２】
請求項１において、上記ヒータの基端部は、上記一対の金属端子によって２点の支点において接触支持されているとともに、上記一対の絶縁碍子によって２点以上の支点において接触支持されていることを特徴とするガスセンサ。
【請求項３】
請求項２において、上記一対の金属端子による上記ヒータの基端部の支点と上記一対の絶縁碍子による上記ヒータの基端部の支点とは軸方向位置においてずれており、上記押圧部材は、上記一対の金属端子による上記ヒータの基端部の支点における軸方向位置と上記一対の絶縁碍子による上記ヒータの基端部の支点における軸方向位置との間において、上記一対の絶縁碍子を互いに近づく方向に押圧していることを特徴とするガスセンサ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、上記一対の金属端子は、該一対の金属端子によって上記ヒータの基端部を接触支持する支点を含む軸方向の断面において、上記ヒータの基端部における径方向内側に向かって突出してなる接触部を有することを特徴とするガスセンサ。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項において、上記一対の金属端子は、上記ヒータの基端部を接触支持する支点を含む軸方向に直交する方向の断面において、上記ヒータの基端部における径方向外側に向かって突出してなる接触部を有することを特徴とするガスセンサ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項において、上記ヒータの基端部は、上記端子ユニットによって６点以上の支点において接触支持されていることを特徴とするガスセンサ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項において、上記絶縁碍子は、軸方向に直交する断面が略Ｖ字状のヒータ当接部を有し、該ヒータ当接部において上記ヒータの基端部と当接していることを特徴とするガスセンサ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項において、上記金属端子は、径方向内側に向かって付勢された付勢力を有することを特徴とするガスセンサ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項において、上記ヒータの基端部は、上記絶縁碍子によって、軸方向に異なるそれぞれ２点以上において接触支持されていることを特徴とするガスセンサ。
【請求項１０】
請求項９において、上記ヒータの基端部は、上記電極パッドの基端側及び先端側において、上記絶縁碍子によって、接触支持されていることを特徴とするガスセンサ。
【請求項１】
被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するためのセンサ素子と、該センサ素子を加熱するための略円柱形状のヒータと、上記センサ素子を挿通保持するハウジングと、該ハウジングの基端側において上記ヒータの基端部を覆うように配設された端子ユニットとを有するガスセンサであって、
上記端子ユニットは、一対の絶縁碍子と、該絶縁碍子の内側面に配設され上記ヒータの基端部の表面に設けた一対の電極パッドにそれぞれ接触する一対の金属端子と、上記一対の絶縁碍子を互いに近づく方向に押圧する押圧部材とを有しており、
上記一対の絶縁碍子は、互いに非接触の状態で組み合わされており、
上記ヒータの基端部は、上記端子ユニットによって、３点以上の支点において接触支持されていることを特徴とするガスセンサ。
【請求項２】
請求項１において、上記ヒータの基端部は、上記一対の金属端子によって２点の支点において接触支持されているとともに、上記一対の絶縁碍子によって２点以上の支点において接触支持されていることを特徴とするガスセンサ。
【請求項３】
請求項２において、上記一対の金属端子による上記ヒータの基端部の支点と上記一対の絶縁碍子による上記ヒータの基端部の支点とは軸方向位置においてずれており、上記押圧部材は、上記一対の金属端子による上記ヒータの基端部の支点における軸方向位置と上記一対の絶縁碍子による上記ヒータの基端部の支点における軸方向位置との間において、上記一対の絶縁碍子を互いに近づく方向に押圧していることを特徴とするガスセンサ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、上記一対の金属端子は、該一対の金属端子によって上記ヒータの基端部を接触支持する支点を含む軸方向の断面において、上記ヒータの基端部における径方向内側に向かって突出してなる接触部を有することを特徴とするガスセンサ。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項において、上記一対の金属端子は、上記ヒータの基端部を接触支持する支点を含む軸方向に直交する方向の断面において、上記ヒータの基端部における径方向外側に向かって突出してなる接触部を有することを特徴とするガスセンサ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項において、上記ヒータの基端部は、上記端子ユニットによって６点以上の支点において接触支持されていることを特徴とするガスセンサ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項において、上記絶縁碍子は、軸方向に直交する断面が略Ｖ字状のヒータ当接部を有し、該ヒータ当接部において上記ヒータの基端部と当接していることを特徴とするガスセンサ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項において、上記金属端子は、径方向内側に向かって付勢された付勢力を有することを特徴とするガスセンサ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項において、上記ヒータの基端部は、上記絶縁碍子によって、軸方向に異なるそれぞれ２点以上において接触支持されていることを特徴とするガスセンサ。
【請求項１０】
請求項９において、上記ヒータの基端部は、上記電極パッドの基端側及び先端側において、上記絶縁碍子によって、接触支持されていることを特徴とするガスセンサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００９−１１５７８０（Ｐ２００９−１１５７８０Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９５７２３（Ｐ２００８−１９５７２３）
【出願日】平成２０年７月３０日（２００８．７．３０）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月３０日（２００８．７．３０）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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