JP2002168823A - Manufacturing method for sensor - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method for a sensor which can prevent the damage of a detecting element or the exfoliation of the electrode part of the detecting element when the detecting element on which metal terminals are laminated is inserted into, and passed through, the insertion and passage hole of an insulating protective body. SOLUTION: A frame aggregate member 11 is arranged with reference to the detecting element 4 in such a way that four wavy parts 16 come into contact with electrode parts 30, 32, 34, 36. A ceramic sleeve 6 is inserted into, and passed through, the insertion and passage hole 54 [Fig. (a)], it is moved to the direction of an arrow B, end parts of the wavy parts 16 are sandwiched and held by the opening end parts on the inner face of the hole 54, and the end parts of the detecting element 4 are sandwiched and held by the end parts of the wavy parts 16 [Fig. (b)]. After that, in a state that the movement of the ceramic sleeve 6 is limited, the member 11 is moved further to the direction of the arrow B [Fig. (c)], and the detecting element 4 which is sandwiched and held by the wavy parts 16 is arranged at the inside of the hole 54 together with the member 11 [Fig. (d)].

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、長板状の検出素子
と、検出素子と接触する接触部を有する金属端子と、金
属端子を介して挿通孔内に検出素子を保持する絶縁保護
体と、を備えたセンサの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a long plate-shaped detection element, a metal terminal having a contact portion which comes into contact with the detection element, and an insulating protection body for holding the detection element in an insertion hole via the metal terminal. And a method for manufacturing a sensor comprising the same.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来より、センサとしては、測定対象の
物理量に応じた電気信号を出力する検出素子を備え、金
属端子やリード線などで構成される信号経路を通じて電
気信号を外部に出力する構成のものが知られている。そ
して、検出素子は検出部で発生した電気信号を電極部か
ら出力しており、金属端子は、電極部と接触することで
電気信号を外部に出力する信号経路を形成する。そし
て、センサには、例えば、測定対象ガス中の被検出成分
に応じた電気信号を出力する検出素子を備えたガスセン
サ等がある。2. Description of the Related Art Conventionally, a sensor is provided with a detecting element for outputting an electric signal corresponding to a physical quantity to be measured, and for outputting an electric signal to the outside through a signal path composed of metal terminals and lead wires. Are known. The detection element outputs an electric signal generated by the detection unit from the electrode unit, and the metal terminal forms a signal path for outputting the electric signal to the outside by contacting the electrode unit. The sensor includes, for example, a gas sensor including a detection element that outputs an electric signal corresponding to a component to be detected in the gas to be measured.

【０００３】そして、検出素子に対する金属端子の組み
付け構造には、様々な態様があり、例えば、金属端子が
積層された検出素子を一対の絶縁保護体の間に配置し、
この一対の絶縁保護体を略筒状の金属ホールド体の内部
で挟持する組み付け構造や、絶縁保護体に形成された挿
通孔の内面で金属端子が積層された検出素子を挟持する
組み付け構造等がある。[0003] There are various modes of assembling the metal terminal to the detecting element. For example, a detecting element in which the metal terminal is laminated is arranged between a pair of insulating protection members.
An assembling structure in which the pair of insulating protection members is sandwiched inside a substantially cylindrical metal hold body, and an assembling structure in which a detection element in which metal terminals are stacked on the inner surface of the insertion hole formed in the insulating protection member, and the like are included. is there.

【０００４】これらのうち、挿通孔が形成された絶縁保
護体を用いる組み付け構造は、一対の絶縁保護体および
金属ホールド体を用いる構造に比べて、部品点数が少な
くなるという利点がある。そして、絶縁保護体の挿通孔
の内部において、検出素子に対し金属端子を組み付ける
組み付け構造を適用したセンサは、例えば、検出素子お
よび金属端子を把持して挿通孔の内部に押し込む、とい
う方法で製造することができる。[0004] Among them, an assembly structure using an insulating protective body having an insertion hole has an advantage that the number of parts is reduced as compared with a structure using a pair of insulating protective body and a metal holding body. Then, a sensor to which an assembling structure for assembling the metal terminal to the detection element inside the insertion hole of the insulating protection body is manufactured by, for example, gripping the detection element and the metal terminal and pushing it into the insertion hole. can do.

【０００５】そして、このように挿通孔を備えた絶縁保
護体を用いたセンサにおいて、挿通孔の内面でより確実
に検出素子を挟持するには、例えば、金属端子に検出素
子に対する垂直方向の弾性力を有する接触部を設けて、
この接触部を挿通孔の内面と検出素子との間に配置する
とよい。これにより、接触部が有する弾性力で検出素子
を挟持するための付勢力を発生させることができ、挿通
孔の内面でより確実に検出素子を挟持することができ
る。[0005] In the sensor using the insulating protective body having the insertion hole as described above, in order to more reliably hold the detection element between the inner surfaces of the insertion hole, for example, the elasticity of the metal terminal in the direction perpendicular to the detection element is provided. Providing a contact portion having a force,
This contact portion may be arranged between the inner surface of the insertion hole and the detection element. Accordingly, an urging force for clamping the detection element can be generated by the elastic force of the contact portion, and the detection element can be clamped more reliably by the inner surface of the insertion hole.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、挿通孔が形成
された絶縁保護体を用いる組み付け構造を適用したセン
サにおいて、上述した検出素子と金属端子を挿通孔に押
し込むことで挿通するという製造方法を用いる場合、挿
通作業時に、検出素子が折れて損傷することや検出素子
に形成された電極部が削り取られてしまうことがある。However, in a sensor to which an assembling structure using an insulating protective body having a through hole is applied, there is provided a manufacturing method in which the above-described detecting element and metal terminal are inserted by pushing the metal terminal into the through hole. In the case of using the detecting element, the detecting element may be broken and damaged or the electrode portion formed on the detecting element may be scraped off during the insertion operation.

【０００７】つまり、挿通孔の内部に金属端子が積層さ
れた検出素子を配置するには、挿通孔の内面から検出素
子および金属端子に対して挟持力が印加される必要があ
る。そして、この挟持力は検出素子を挿通孔に挿入する
際にも発生することから、挿入作業時には、この挟持力
に対抗可能な大きい力で検出素子および金属端子を把持
するとともに、挿通孔の内面との間で発生する摩擦力よ
りも大きい力を印加して押し込む必要がある。このた
め、挿入作業時には、相反する方向の外力が印加される
ことになり、検出素子および金属端子に大きな負担が掛
かることになるため、強度の低い検出素子は損傷する場
合がある。That is, in order to dispose the detecting element having the metal terminals laminated inside the insertion hole, it is necessary to apply a clamping force to the detecting element and the metal terminal from the inner surface of the insertion hole. Since this pinching force is also generated when the detection element is inserted into the insertion hole, during the insertion work, the detection element and the metal terminal are gripped with a large force that can oppose this pinching force, and the inner surface of the insertion hole is It is necessary to apply a force larger than the frictional force generated between and to push in. For this reason, at the time of the insertion operation, external forces in opposite directions are applied, and a large load is applied to the detection element and the metal terminal, so that the low-strength detection element may be damaged.

【０００８】また、検出素子の電極部は、導電性の薄い
層として形成されているものが多いため、挿入作業時に
おいて、金属端子の接触部と検出素子の電極部との位置
関係がずれることにより、接触部との接触箇所における
電極部が金属端子により削り取られて、電極部が剥離す
る場合がある。Further, since the electrode portion of the detection element is often formed as a thin conductive layer, the positional relationship between the contact portion of the metal terminal and the electrode portion of the detection element may be deviated during the insertion operation. As a result, the electrode portion at the contact portion with the contact portion may be scraped off by the metal terminal, and the electrode portion may be peeled off.

【０００９】つまり、挿入作業時の検出素子には、検出
素子を挿通孔に挿入するために、挿入用の治具から印加
される力と、金属端子の接触部との間で発生する摩擦力
とが印加されるが、これら２つの力の向きが互いに反対
方向であるため、電極部への負担が大きくなり剥離が発
生するのである。このように電極部の剥離が発生する
と、電極部と接触部との接触が不十分となり、検出素子
の電極部と金属端子との電気的接続が不良となってしま
う。That is, the frictional force generated between the force applied from the jig for insertion and the contact portion of the metal terminal to insert the detection element into the insertion hole is applied to the detection element during the insertion operation. Is applied, but since the directions of these two forces are opposite to each other, the load on the electrode part is increased, and peeling occurs. When the separation of the electrode portion occurs as described above, the contact between the electrode portion and the contact portion becomes insufficient, and the electrical connection between the electrode portion of the detection element and the metal terminal becomes poor.

【００１０】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
のであり、金属端子が積層された検出素子を絶縁保護体
の挿通孔に挿通する際に、検出素子の損傷や検出素子の
電極部の剥離を防ぐことができるセンサの製造方法を提
供することを目的とする。The present invention has been made in view of such a problem, and when a detection element having metal terminals laminated thereon is inserted into an insertion hole of an insulating protection body, the detection element may be damaged or the electrode of the detection element may be peeled off. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a sensor capable of preventing the occurrence of a sensor.

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１に記載の発明は、長板状の検出素
子と、検出素子と接触する接触部を有する金属端子と、
金属端子を介して挿通孔内に検出素子を保持する絶縁保
護体と、を備えたセンサの製造方法であって、金属端子
を検出素子の相対する面に接触させて配置する第１の工
程と、金属端子の検出素子に接触していない本体部を、
絶縁保護体の挿通孔に挿通する第２の工程と、接触部に
対して弾性変形を生じる負荷を与えない条件下におい
て、絶縁保護体と検出素子を近づける第３の工程と、検
出素子上の接触部の軸方向位置を維持したまま、絶縁保
護体を固定した状態で、挿通孔の検出素子が配された側
とは反対側の開口部から検出素子を引っ張り、挿通孔内
に引き入れる第４の工程と、を有することを特徴とす
る。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 comprises a long plate-shaped detection element, a metal terminal having a contact portion that contacts the detection element,
A method for manufacturing a sensor, comprising: an insulating protective body that holds a detection element in an insertion hole via a metal terminal; and a first step of arranging the metal terminal in contact with an opposing surface of the detection element. , The body that is not in contact with the detection element of the metal terminal,
A second step of inserting the insulating protective body through the insertion hole, a third step of bringing the insulating protective body close to the detecting element under a condition that a load that causes elastic deformation is not applied to the contact portion, While maintaining the position of the contact portion in the axial direction, with the insulating protective body fixed, the detection element is pulled from the opening of the insertion hole on the side opposite to the side where the detection element is arranged, and is pulled into the insertion hole. And a step of:

【００１２】つまり、請求項１のセンサの製造方法のよ
うに、検出素子と金属端子の相対位置を固定した一体の
状態で挿通孔内に引き入れると、金属端子における挿通
孔の内面との接触部分が軸方向の変形応力を受けること
になるが、金属端子の接触部が軸方向の変形応力を受け
ない。このように、接触部が変形応力を受けないことか
ら、金属端子および検出素子が挿通孔内に組みつけられ
た後も、軸方向の残留応力が少なく、結果として、高温
環境下でも優れた接触性を維持できる。That is, as in the method of manufacturing a sensor according to the first aspect, when the relative position of the detection element and the metal terminal is fixed and pulled into the insertion hole in an integrated state, the contact portion of the metal terminal with the inner surface of the insertion hole is provided. Are subjected to the axial deformation stress, but the contact portions of the metal terminals are not subjected to the axial deformation stress. As described above, since the contact portion is not subjected to the deformation stress, the residual stress in the axial direction is small even after the metal terminal and the detecting element are assembled in the insertion hole, and as a result, excellent contact is obtained even in a high temperature environment. Can maintain sex.

【００１３】また、検出素子を挿通孔に挿通する際に、
検出素子は金属端子の接触部のみを経由して引っ張り力
を受けるので、絶縁保護体から大きな応力を受けない
で、挿通孔に挿通される。従って、挿通作業時に検出素
子に対して相反する方向の２つの応力が印加されること
がなくなり、検出素子に大きな負荷がかかり検出素子が
折れるなどの問題が生じない。When the detection element is inserted into the insertion hole,
Since the detection element receives a pulling force only through the contact portion of the metal terminal, the detection element is inserted into the insertion hole without receiving a large stress from the insulating protection body. Therefore, two stresses in opposite directions are not applied to the detection element during the insertion operation, so that a large load is applied to the detection element and a problem such as breakage of the detection element does not occur.

【００１４】更に、検出素子に電極部が形成され、金属
端子が電極部を介して外部回路と検出素子の電気的接続
を図る作用を有する構成のセンサにおいて、本発明のセ
ンサの製造方法を適用する場合には、電極部の上を接触
部が擦れて移動しないので、電極部が摩耗して損傷を受
けることが無い。このように、電極部の摩耗を抑制する
ことで、電極部と外部回路との電気的接続を良好に維持
することができる。Furthermore, the sensor manufacturing method of the present invention is applied to a sensor having a structure in which an electrode portion is formed on a detection element and a metal terminal has an effect of electrically connecting an external circuit to the detection element via the electrode portion. In such a case, since the contact portion does not move by rubbing on the electrode portion, the electrode portion is not worn and damaged. Thus, by suppressing the wear of the electrode portion, it is possible to maintain good electrical connection between the electrode portion and the external circuit.

【００１５】よって、本発明（請求項１）のセンサの製
造方法を用いることで、金属端子が積層された検出素子
を絶縁保護体の挿通孔に挿通する際に、検出素子の損傷
が発生するのを防ぐことができ、安定した組み付け作業
を実現することができる。また、このセンサの製造方法
で金属端子が組み付けられた検出素子では、電極部の剥
離が発生し難いことから、より確実に電極部と金属端子
とを電気的に接続することができ、接触不良が起こり難
くなる。Therefore, by using the method for manufacturing a sensor according to the present invention (claim 1), when the detection element having the metal terminals laminated thereon is inserted into the insertion hole of the insulating protection body, the detection element is damaged. Can be prevented, and a stable assembling operation can be realized. In addition, in the detection element in which the metal terminal is assembled by the method of manufacturing this sensor, the electrode portion is hardly peeled off, so that the electrode portion and the metal terminal can be more securely electrically connected, and the contact failure can be improved. Is less likely to occur.

【００１６】そして、上述（請求項１）のセンサの製造
方法における第４の工程においては、請求項２に記載の
ように、検出素子は、接触部の弾性変形によって生じる
弾性力により金属端子に挟持された状態であり、検出素
子を挿通孔内に引き入れる力が、弾性力によって生じた
摩擦力によるものであるとよい。[0016] In the fourth step of the above-described (claim 1) manufacturing method of the sensor, as described in claim 2, the detecting element is connected to the metal terminal by an elastic force generated by elastic deformation of the contact portion. It is preferable that the force of pulling the detection element into the insertion hole is a frictional force generated by an elastic force.

【００１７】このように、挿通孔に検出素子を挿通する
力を、接触部の弾性力によって生じる摩擦力を用いて発
生させると、接触部の検出素子上の相対位置を維持した
状態で検出素子に引っ張り力を与えるのに好適である。
また、上述（請求項２）のセンサの製造方法における第
４の工程においては、請求項３に記載のように、挿通孔
における検出素子の配された側とは反対側の開口部か
ら、金属端子の本体部がはみ出しており、本体部を引っ
張ることで、検出素子は接触部からの摩擦力により挿通
孔内に引き込まれるとよい。As described above, when the force for inserting the detection element into the insertion hole is generated by using the frictional force generated by the elastic force of the contact portion, the detection element is maintained in a state where the relative position of the contact portion on the detection element is maintained. It is suitable for giving a tensile force to
In the fourth step of the above-described (claim 2) manufacturing method of the sensor, as described in claim 3, the metal from the opening in the insertion hole on the side opposite to the side where the detection element is arranged is formed. The main body of the terminal protrudes, and the detection element may be pulled into the insertion hole by a frictional force from the contact portion by pulling the main body.

【００１８】このようにすると、検出素子を挿通孔内に
移動させるのに、金属端子を引っ張る力を利用できるの
で、接触部と検出素子との相対位置を一定に維持した状
態で、検出素子に引っ張り力を与えるのに好適である。
また、別途検出素子を引っ張る手段を用いる必要が無い
ので、作業を簡略化することができる。With this configuration, the force for pulling the metal terminal can be used to move the detecting element into the insertion hole, so that the relative position between the contact portion and the detecting element can be maintained at a constant value. It is suitable for providing a pulling force.
Further, since it is not necessary to use a separate means for pulling the detection element, the operation can be simplified.

【００１９】また、上述（請求項２または請求項３）の
センサの製造方法においては、請求項４に記載のよう
に、第３の工程と第４の工程との間において、接触部に
対して弾性変形を生じる力が加えられて、金属端子が検
出素子を挟持する第５の工程を有するとよい。Further, in the method of manufacturing a sensor described above (claim 2 or claim 3), as described in claim 4, between the third step and the fourth step, the contact portion is formed. It is preferable to include a fifth step in which a force causing elastic deformation is applied so that the metal terminal sandwiches the detection element.

【００２０】つまり、検出素子を挿通孔内に引っ張る力
を、接触部との間で発生する摩擦力で伝達するために
は、金属端子を引っ張り始める前（第４の工程の前）の
段階で、接触部を弾性変形させて、検出素子に対する弾
性力を生じさせておくと、検出素子を好適に挿通孔内に
移動させることができる。すなわち、第４の工程の前の
段階で、接触部の検出素子に対する弾性力を生じさせて
おくことで、金属端子が確実に検出素子を挟持すること
ができ、金属端子を引っ張り始めた時点において、検出
素子上を接触部がスリップする程度を軽減できる。これ
により、検出素子の表面が、接触部により削り取られて
しまうのを防ぐことができる。That is, in order to transmit the force for pulling the detection element into the insertion hole by the frictional force generated between the contact portion and the metal element, it is necessary to start pulling the metal terminal (before the fourth step). When the contact portion is elastically deformed to generate an elastic force on the detection element, the detection element can be suitably moved into the insertion hole. That is, in the stage before the fourth step, by generating an elastic force on the detection element of the contact portion, the metal terminal can securely clamp the detection element, and when the metal terminal starts to be pulled, The extent to which the contact portion slips on the detection element can be reduced. Thereby, it is possible to prevent the surface of the detection element from being scraped off by the contact portion.

【００２１】更に、検出素子に電極部が形成され、金属
端子が電極部を介して外部回路と検出素子の電気的接続
を図る作用を有する構成のセンサにおいて、本発明（請
求項４）のセンサの製造方法を適用する場合には、電極
部の上を接触部が擦れて移動しないので、電極部が摩耗
して損傷を受けることが無い。このように、電極部の摩
耗を抑制することで、電極部と外部回路との電気的接続
を良好に維持することができる。Further, in a sensor having a structure in which an electrode portion is formed on the detection element and a metal terminal has a function of electrically connecting an external circuit to the detection element via the electrode portion, the sensor according to the present invention (claim 4) When the manufacturing method is applied, the contact portion does not move by rubbing on the electrode portion, so that the electrode portion is not worn and damaged. Thus, by suppressing the wear of the electrode portion, it is possible to maintain good electrical connection between the electrode portion and the external circuit.

【００２２】次に、上述（請求項１から請求項４のいず
れか）のセンサの製造方法においては、請求項５に記載
のように、金属端子が、検出素子の板面に対し垂直方向
に高低差を有する波型形状であり、接触部が、波型形状
の複数の頂点部分であるとよい。Next, in the method of manufacturing a sensor described above (any one of claims 1 to 4), as described in claim 5, the metal terminal is provided in a direction perpendicular to the plate surface of the detection element. It is preferable that the contact portion is a plurality of apexes of the corrugated shape.

【００２３】このように、金属端子が波型形状に形成さ
れることで、接触部が複数形成されることになり、検出
素子が金属端子によって好適に挟持されるので好まし
い。また、波型であると接触部における弾性力が大きく
なるので、摩擦力も大きくなり、検出素子を引き込む際
に、接触部と検出素子との相対位置をより確実に維持す
ることができる。As described above, since the metal terminal is formed in a corrugated shape, a plurality of contact portions are formed, and the detection element is preferably held between the metal terminals, which is preferable. Further, since the elastic force at the contact portion is increased when the shape is corrugated, the frictional force is also increased, and the relative position between the contact portion and the detection element can be more reliably maintained when the detection element is retracted.

【００２４】更に、検出素子に電極部が形成され、金属
端子が電極部を介して外部回路と検出素子の電気的接続
を図る作用を有する構成のセンサにおいて、本発明（請
求項５）のセンサの製造方法を適用する場合には、金属
端子が、接触部における波形の複数の頂点部分で電極部
に接触することで、接触面積を広く確保できるため、金
属端子と電極部との間における接触抵抗を低下させるこ
とができる。これにより、金属端子と電極部との接触不
良がさらに発生し難くなり、金属端子と電極部との電気
的接続を確実に維持することができる。また、電極部と
接触する接触部を１箇所として、電極部以外の部分で接
触する接触部を１箇所以上設けることで複数の接触部を
設ける構成としても良い。その場合には、電極部以外の
部分での接触部が金属端子と検出素子の接触を確実に
し、挿通孔内に挿通する際に検出電極と金属端子の相対
的な位置ずれを低減できるので好ましい。Further, in a sensor having a structure in which an electrode portion is formed on the detecting element and a metal terminal has a function of electrically connecting an external circuit to the detecting element via the electrode portion, the sensor according to the present invention (claim 5) When the method of manufacturing is applied, the metal terminal contacts the electrode portion at a plurality of apexes of the waveform at the contact portion, so that a large contact area can be ensured, so that the contact between the metal terminal and the electrode portion can be ensured. Resistance can be reduced. As a result, poor contact between the metal terminal and the electrode portion is further less likely to occur, and electrical connection between the metal terminal and the electrode portion can be reliably maintained. Alternatively, a configuration may be adopted in which a plurality of contact portions are provided by providing one contact portion in contact with the electrode portion and providing one or more contact portions in contact with portions other than the electrode portion. In that case, the contact portion at a portion other than the electrode portion ensures contact between the metal terminal and the detection element, and can reduce relative displacement between the detection electrode and the metal terminal when inserted into the insertion hole, which is preferable. .

【００２５】そして、上述（請求項１から請求項５のい
ずれか）のセンサの製造方法においては、請求項６に記
載のように、金属端子が、検出素子の相対する面に、対
称に配置されているとよい。つまり、金属端子が、検出
素子を挟んで対称となるように配置するのである。In the method for manufacturing a sensor according to any one of claims 1 to 5, the metal terminals are symmetrically arranged on the opposite surface of the detection element. It is good to be. That is, the metal terminals are arranged so as to be symmetrical with respect to the detection element.

【００２６】この様にすると、金属端子は検出素子をバ
ランスよく挟持することができ、引き込む際に検出素子
に対して無駄な応力（例えば、検出素子の軸周りに作用
する応力）が加わることが無く、一部の接触部に異常に
大きな弾性力が加わったり、金属端子がねじれたりする
ことが無い。With this configuration, the metal terminal can sandwich the detection element in a well-balanced manner, and when the metal terminal is pulled in, unnecessary stress (for example, stress acting around the axis of the detection element) is applied to the detection element. There is no abnormally large elastic force applied to some of the contact portions, and no twisting of the metal terminals.

【００２７】また、上述（請求項１から請求項６のいず
れか）のセンサの製造方法においては、請求項７に記載
のように、検出素子の相対する面に接触する少なくとも
一対の金属端子は、本体部において連結部を介して一体
に形成されており、一体に形成された金属端子を検出素
子に組み付けた後、連結部を金属端子から切り離すとよ
い。[0027] In the above-described method of manufacturing a sensor according to any one of claims 1 to 6, at least one pair of metal terminals that are in contact with the opposing surfaces of the detection element are provided. It is preferable that the connecting portion is separated from the metal terminal after the integrally formed metal terminal is attached to the detecting element.

【００２８】この様にすると、複数の金属端子を組み付
ける際に、検出素子上に配置する作業や、挿通孔内に挿
通する際の作業が容易になり都合がよい。つまり、この
ように複数の金属端子を一体に形成することで、検出素
子を金属端子と共に絶縁保護体の挿通孔に挿入する際
に、検出素子を挟持する複数の金属端子を同時に移動さ
せることが容易となる。これにより、複数の金属端子の
移動速度が異なることが原因となって、検出素子の表面
の損傷するのを防ぐことができる。In this way, when assembling a plurality of metal terminals, the work of arranging the metal terminals on the detecting element and the work of inserting the metal terminals into the insertion holes are facilitated, which is convenient. In other words, by integrally forming the plurality of metal terminals in this way, when the detection element is inserted into the insertion hole of the insulating protection body together with the metal terminal, the plurality of metal terminals sandwiching the detection element can be simultaneously moved. It will be easier. Thus, it is possible to prevent the surface of the detection element from being damaged due to the difference in the moving speed of the plurality of metal terminals.

【００２９】更に、検出素子に電極部が形成され、金属
端子が電極部を介して外部回路と検出素子の電気的接続
を図る作用を有する構成のセンサにおいて、本発明（請
求項７）のセンサの製造方法を適用する場合には、複数
の金属端子の移動速度が異なることが原因となって電極
部に剥離が発生するのを防ぐことができる。これによ
り、金属端子と電極部との接触不良が発生し難くなり電
気的接続を確実に維持することができる。Further, in a sensor having a structure in which an electrode portion is formed on the detecting element and a metal terminal has a function of electrically connecting an external circuit to the detecting element via the electrode portion, the sensor according to the present invention (claim 7) When the manufacturing method is applied, it is possible to prevent the electrode portions from peeling off due to different moving speeds of the plurality of metal terminals. As a result, contact failure between the metal terminal and the electrode portion is less likely to occur, and electrical connection can be reliably maintained.

【００３０】[0030]

【発明の実施の形態】以下に、本発明のセンサの製造方
法を適用した実施例を図面と共に説明する。なお、本実
施例では、ガスセンサの一種である酸素センサを用い
て、センサの製造方法について説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment to which a method for manufacturing a sensor according to the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, a method for manufacturing a sensor using an oxygen sensor which is a kind of gas sensor will be described.

【００３１】図１は、本発明方法を適用した実施例の酸
素センサ２の全体構成を示す断面図である。即ち、酸素
センサ２は、内燃機関の排気管に装着されるものであ
り、排気管に固定するためのネジ部１０２ａが外表面に
形成された筒状の主体金具１０２と、主体金具１０２の
筒内に挿入される長板状の検出素子４と、検出素子４を
保持するために主体金具１０２の筒内下方から積層され
るセラミックホルダ１０６、タルク粉末１０８および後
述のセラミックスリーブ６と、検出素子４にて検出され
た電気信号（即ち、酸素濃淡電池起電力）を取り出すた
め等に用いる後述の複数の長板状のリードフレーム１０
とを備えている。FIG. 1 is a sectional view showing the overall structure of an oxygen sensor 2 according to an embodiment to which the method of the present invention is applied. That is, the oxygen sensor 2 is mounted on an exhaust pipe of an internal combustion engine, and has a cylindrical metal shell 102 having a screw portion 102a formed on an outer surface thereof for fixing to the exhaust pipe; A long plate-shaped detection element 4 inserted into the inside, a ceramic holder 106, a talc powder 108, and a ceramic sleeve 6 described below, which are stacked from below the inside of the cylinder of the metal shell 102 to hold the detection element 4, 4, a plurality of long plate-shaped lead frames 10 to be used for extracting an electric signal (that is, an electromotive force of an oxygen concentration cell) detected in
And

【００３２】この内、検出素子４は、長方形形状の軸断
面を有し、図２（ａ）に示すように、それぞれ長板状に
形成された酸素濃淡電池素子２０と、酸素濃淡電池素子
２０を活性化させるためのヒータ２２とが積層されて形
成されている。尚、酸素濃淡電池素子２０は、例えば、
ジルコニア等を主体とする酸素イオン伝導性固体電解質
体により形成されている。また、ヒータ２２は、例え
ば、導電性セラミックからなる抵抗発熱体パターン２４
をセラミック基体中に埋設した公知のセラミックヒータ
から形成されている。The detection element 4 has a rectangular axial cross section, and as shown in FIG. 2A, the oxygen concentration cell element 20 and the oxygen concentration cell element 20 each formed in a long plate shape. And a heater 22 for activating the heater. Incidentally, the oxygen concentration cell element 20 is, for example,
It is formed of an oxygen ion conductive solid electrolyte mainly composed of zirconia or the like. The heater 22 includes, for example, a resistive heating element pattern 24 made of conductive ceramic.
Is formed from a known ceramic heater embedded in a ceramic base.

【００３３】そして、酸素濃淡電池素子２０の長手方向
の先端側（図２における左方）には、両面に多孔質電極
２６，２８が形成され、これら電極２６，２８とそれら
の間に挟まれる固体電解質部分とが検出素子４の検出部
４ａを構成する。また、多孔質電極２６，２８からは、
酸素濃淡電池素子２０の長手方向に沿って酸素センサ２
の後端側（図２における右方）に向けて延びる電極リー
ド部２６ａ，２８ａが一体形成されている。この内、ヒ
ータ２２と対向しない側の電極２６からの電極リード部
２６ａは、その末端が電極部３０として用いられる。一
方、ヒータ２２に対向する側の電極２８の電極リード部
２８ａは、図２（ｃ）に示すように、酸素濃淡電池素子
２０を厚さ方向に横切るビア２８ｂにより、反対側の素
子面に形成された電極部３２と接続され、各電極部３
０，３２は、酸素濃淡電池素子２０の板面末端に間隔を
空けて配置されている。At the longitudinal end (left side in FIG. 2) of the oxygen concentration cell element 20, porous electrodes 26, 28 are formed on both sides, and are sandwiched between these electrodes 26, 28. The solid electrolyte portion constitutes the detection section 4a of the detection element 4. Also, from the porous electrodes 26 and 28,
The oxygen sensor 2 extends along the longitudinal direction of the oxygen concentration cell element 20.
The electrode lead portions 26a and 28a extending toward the rear end (to the right in FIG. 2) are integrally formed. Among them, the end of the electrode lead portion 26 a from the electrode 26 on the side not facing the heater 22 is used as the electrode portion 30. On the other hand, as shown in FIG. 2C, an electrode lead portion 28a of the electrode 28 facing the heater 22 is formed on the opposite element surface by a via 28b crossing the oxygen concentration cell element 20 in the thickness direction. Connected to each of the electrode portions 32 and
Numerals 0 and 32 are arranged at an end of the plate surface of the oxygen concentration cell element 20 at intervals.

【００３４】一方、ヒータ２２には、抵抗発熱体パター
ン２４に導通するための二本のリード部２４ａが形成さ
れ、図２（ｄ）に示すように、ヒータ２２の酸素濃淡電
池素子２０と対向しない側の板面末端に形成された電極
部３４，３６に、それぞれビア３８を介して接続されて
いる。そして、図２（ｂ）に示すように、酸素濃淡電池
素子２０とヒータ２２とは、セラミック層４０（例え
ば、ジルコニア系セラミック層やアルミナ系セラミック
層）を介して互いに接合される。On the other hand, the heater 22 is formed with two lead portions 24a for conducting to the resistance heating element pattern 24, and is opposed to the oxygen concentration cell element 20 of the heater 22, as shown in FIG. The electrode portions 34 and 36 formed at the end of the plate surface on the side not to be connected are connected via vias 38 respectively. Then, as shown in FIG. 2B, the oxygen concentration cell element 20 and the heater 22 are joined to each other via a ceramic layer 40 (for example, a zirconia-based ceramic layer or an alumina-based ceramic layer).

【００３５】このように構成された検出素子４は、図１
に示すように、先端側（図１における下方）の検出部４
ａが、排気管に固定される主体金具１０２の先端より突
出した状態で、この主体金具１０２内に固定される。一
方、主体金具１０２の先端側（図１における下方）外周
には、検出素子４の突出部分を覆うと共に、複数の孔部
を有し、金属製の二重のプロテクタ４２ａ，４２ｂが溶
接等によって取り付けられている。そして、主体金具１
０２の後端側外周には、外筒４４が溶接等により固定さ
れている。また、外筒４４の後端側（図１における上
方）の開口部には、検出素子４にて生じた酸素濃淡電池
起電力を外部に取り出すためのリード線４６が挿通され
るリード線挿通孔が形成されたセラミックセパレータ４
８とグロメット５０とが配置されている。The detecting element 4 configured as described above is the same as that shown in FIG.
As shown in the figure, the detection unit 4 on the tip side (the lower side in FIG. 1)
a is fixed in the metal shell 102 in a state protruding from the tip of the metal shell 102 fixed to the exhaust pipe. On the other hand, the outer periphery of the distal end side (lower in FIG. 1) of the metal shell 102 covers the protruding portion of the detection element 4 and has a plurality of holes, and the metal double protectors 42a and 42b are welded or the like. Installed. And metal shell 1
An outer cylinder 44 is fixed to the outer periphery on the rear end side of 02 by welding or the like. Further, a lead wire insertion hole through which a lead wire 46 for taking out the electromotive force of the oxygen concentration cell generated by the detection element 4 is inserted into an opening at the rear end side (upper side in FIG. 1) of the outer cylinder 44. Ceramic separator 4 on which is formed
8 and grommet 50 are arranged.

【００３６】さて、検出素子４は、主体金具１０２の筒
内下方より配置されるセラミックホルダ１０６、タルク
粉末１０８、セラミックスリーブ６と、セラミックスリ
ーブ６との間に配置されるリードフレーム１０とを介し
て主体金具１０２に固定され、しかも、検出素子４の電
極部（電極部３０，３２，３４，３６）が形成された側
の端部の周囲が、セラミックスリーブ６に覆われた状態
で固定される。The detecting element 4 is interposed between the ceramic holder 106, the talc powder 108, the ceramic sleeve 6, and the lead frame 10 interposed between the ceramic sleeve 6 and the ceramic sleeve 6. To the metal shell 102, and furthermore, the periphery of the end on the side where the electrode portions (electrode portions 30, 32, 34, 36) of the detection element 4 are formed is fixed in a state of being covered with the ceramic sleeve 6. You.

【００３７】この内、セラミックスリーブ６は、図４
（ａ）や、図４（ａ）中に記したＡ方向（即ち、下端か
ら上端に向かう方向）から当該セラミックスリーブ６を
見た底面図（拡大した底面図）である図４（ｂ）に示す
ように、上部中央が上方に突出することにより突出部５
２が形成され、中心軸に沿って挿通孔５４が形成されて
いる。そして、挿通孔５４では、検出素子４の電極部３
０，３２，３４，３６が形成された側の板面に対応する
内壁には、それぞれ溝部５６が形成されている。つま
り、挿通孔５４には、４つの溝部５６が形成され、これ
により、挿通孔５４は、断面が略「エ」字状を呈してい
る。Among them, the ceramic sleeve 6 is shown in FIG.
(A) and FIG. 4 (b) which is a bottom view (enlarged bottom view) of the ceramic sleeve 6 viewed from the direction A (ie, the direction from the lower end to the upper end) shown in FIG. 4 (a). As shown in FIG.
2, and an insertion hole 54 is formed along the central axis. In the insertion hole 54, the electrode portion 3 of the detection element 4
Grooves 56 are formed on the inner wall corresponding to the plate surface on the side where 0, 32, 34, and 36 are formed. That is, four grooves 56 are formed in the insertion hole 54, whereby the cross section of the insertion hole 54 has a substantially “D” shape.

【００３８】また、酸素センサ２を構成する際、セラミ
ックスリーブ６にはその突出部５２ａ周囲の端面上に加
締リング１１２が配置され、主体金具１０２の後端部
を、加締リング１１２を介してセラミックスリーブ６側
に加締めることにより、タルク粉末１０８が加圧充填さ
れ、この結果、検出素子４，セラミックホルダ１０６，
セラミックスリーブ６が主体金具１０２に固定される。When the oxygen sensor 2 is constructed, a caulking ring 112 is arranged on the end surface around the protruding portion 52a of the ceramic sleeve 6, and the rear end of the metal shell 102 is connected via the caulking ring 112. The talc powder 108 is filled under pressure by caulking to the ceramic sleeve 6 side. As a result, the detection element 4, the ceramic holder 106,
The ceramic sleeve 6 is fixed to the metal shell 102.

【００３９】ここで、セラミックスリーブ６は、特許請
求の範囲に記載の「絶縁保護体」に相当する。また、図
４（ａ）においてはセラミックスリーブ６の右半分を、
図４（ｂ）中のＢ−Ｂ断面部分に相当する断面図として
表している。一方、リードフレーム１０は、図３（ａ）
に示すように、全体の外観が略Ｌ字状を呈するように形
成されている。即ち、リードフレーム１０は、フレーム
本体１２と、フレーム本体１２の一端側が折り曲げられ
て形成された折曲部１４と、フレーム本体１２の折曲部
１４側に形成された波状部分１６とを備える。また、リ
ードフレーム１０は、例えば、高温に繰り返し晒されて
も、弾性（バネ弾性）を保持可能な周知のインコネルや
ステンレス鋼などにて形成されている。Here, the ceramic sleeve 6 corresponds to an “insulating protective body” described in the claims. Also, in FIG. 4A, the right half of the ceramic sleeve 6 is
It is shown as a cross-sectional view corresponding to the BB cross-section in FIG. On the other hand, the lead frame 10 is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the entire appearance is substantially L-shaped. That is, the lead frame 10 includes a frame body 12, a bent portion 14 formed by bending one end of the frame body 12, and a wavy portion 16 formed on the bent portion 14 side of the frame body 12. The lead frame 10 is made of, for example, well-known Inconel or stainless steel that can maintain elasticity (spring elasticity) even when repeatedly exposed to high temperatures.

【００４０】そして、波状部分１６は、リードフレーム
１０をセラミックスリーブ６へ装着する際に、検出素子
４の電極部３０，３２，３４，３６に対する垂直方向、
すなわち検出素子４とセラミックスリーブ６との間隔方
向に高低差を有する波形形状に形成されている。このた
め、波状部分１６は、検出素子４とセラミックスリーブ
６との距離を拡大させる方向の弾性力を有している。When the lead frame 10 is mounted on the ceramic sleeve 6, the wavy portion 16 is perpendicular to the electrode portions 30, 32, 34, 36 of the detecting element 4.
That is, it is formed in a waveform shape having a height difference in the interval direction between the detection element 4 and the ceramic sleeve 6. For this reason, the wavy portion 16 has an elastic force in a direction to increase the distance between the detection element 4 and the ceramic sleeve 6.

【００４１】なお、リードフレーム１０は、特許請求の
範囲に記載の「金属端子」に相当し、波状部分１６の頂
点部分は、特許請求の範囲に記載の「接触部」に相当す
る。ここで、本実施例においては、検出素子４は、４個
の電極部３０，３２，３４，３６が形成されていること
から、この検出素子４に対しては、図３（ｂ）に示すよ
うに、４個のリードフレーム１０が一体に形成されたフ
レーム集合部材１１を用いている。そして、図３（ｃ）
に、図３（ｂ）におけるフレーム集合部材１１の右側面
図を示し、図３（ｅ）に、フレーム集合部材１１の斜視
図を示す。なお、図３（ｅ）では、リードフレーム１０
におけるフレーム本体１２のうち波状部分１６に相当す
る中間部分を省略して、フレーム集合部材１１を表して
いる。The lead frame 10 corresponds to a “metal terminal” described in the claims, and a vertex of the wavy portion 16 corresponds to a “contact portion” described in the claims. Here, in this embodiment, since the detection element 4 has four electrode portions 30, 32, 34, and 36, the detection element 4 is shown in FIG. 3B. As described above, the frame assembly member 11 in which the four lead frames 10 are integrally formed is used. Then, FIG.
FIG. 3B is a right side view of the frame assembly member 11 in FIG. 3B, and FIG. 3E is a perspective view of the frame assembly member 11. In addition, in FIG.
The intermediate portion corresponding to the wavy portion 16 of the frame main body 12 in FIG.

【００４２】このフレーム集合部材１１は、４個のリー
ドフレーム１０が、その長手方向端部のうち検出素子４
と接触しない側の端部で連接部１１ａを介して一体に形
成されている。そして、フレーム集合部材１１は、検出
素子４とともにセラミックスリーブ６の挿通孔５４に配
置された後、連接部１１ａが切り離されることで、４個
のリードフレーム１０として検出素子４に組み付けられ
る。The frame assembly member 11 includes four lead frames 10 each of which has a detection element 4
It is formed integrally with the end on the side that does not come into contact with the connecting portion 11a. Then, after the frame assembly member 11 is arranged in the insertion hole 54 of the ceramic sleeve 6 together with the detection element 4, the connecting portion 11 a is cut off and assembled to the detection element 4 as four lead frames 10.

【００４３】次に、検出素子４およびリードフレーム１
０をセラミックスリーブ６の挿通孔５４に挿入する作業
について、図５および図６を用いて説明する。なお、以
下の説明では、単体のリードフレーム１０を複数用いる
場合ではなく、フレーム集合部材１１を用いた場合の作
業内容について記載する。Next, the detecting element 4 and the lead frame 1
The operation of inserting the “0” into the insertion hole 54 of the ceramic sleeve 6 will be described with reference to FIGS. In the following description, the content of the work in the case where the frame assembly member 11 is used, instead of the case where a plurality of single lead frames 10 are used, will be described.

【００４４】まずは、図６（ａ）に示すように、フレー
ム集合部材１１を、その長手方向が検出素子４の長手方
向と同一方向であり、かつ４個の波状部分１６がそれぞ
れ電極部３０，３２，３４，３６に接触するように、検
出素子４に対して配置する。そして、フレーム集合部材
１１を、連接部１１ａが設けられた端部からセラミック
スリーブ６の挿通孔５４に挿通する。First, as shown in FIG. 6 (a), the longitudinal direction of the frame assembly member 11 is the same as the longitudinal direction of the detecting element 4, and the four wavy portions 16 are respectively formed by the electrode portions 30, It is arranged with respect to the detection element 4 so as to come into contact with 32, 34, 36. Then, the frame assembly member 11 is inserted into the insertion hole 54 of the ceramic sleeve 6 from the end provided with the connecting portion 11a.

【００４５】次に、セラミックスリーブ６の挿通孔５４
に挿通したフレーム集合部材１１を、図６（ａ）におけ
る矢印Ｂ方向に移動させて、４個の波状部分１６の端部
を挿通孔５４の内面の開口端部分で挟持することで、検
出素子４の端部を４個の波状部分１６の端部で挟持する
（図６（ｂ）参照）。Next, the insertion hole 54 of the ceramic sleeve 6
6A is moved in the direction of arrow B in FIG. 6A, and the ends of the four wavy portions 16 are clamped by the open end portions of the inner surfaces of the insertion holes 54, whereby the detection element 4 are sandwiched between the ends of the four wavy portions 16 (see FIG. 6B).

【００４６】続いて、図５に示すように、セラミックス
リーブ６における挿通孔５４の軸方向（図５における上
下方向）端部のうち、波状部分１６が当接しない側の端
部に、治具７１の一部である係止部材７２を当接させ
て、セラミックスリーブ６が挿通孔５４の軸方向上側
（図５における矢印Ｂ方向）に移動するのを制限する。
そして、フレーム集合部材１１の連接部１１ａおよびリ
ードフレーム１０のフレーム本体１２を、第１把持腕７
３と第２把持腕７５とを備えた治具７１で把持するとと
もに、フレーム集合部材１１を図５における矢印Ｂ方向
に移動させる。Subsequently, as shown in FIG. 5, a jig is provided at the end of the ceramic sleeve 6 in the axial direction (vertical direction in FIG. 5) of the insertion hole 54 on the side where the corrugated portion 16 does not abut. The locking member 72, which is a part of the base 71, is brought into contact with the ceramic sleeve 6 to restrict the ceramic sleeve 6 from moving upward in the axial direction of the insertion hole 54 (in the direction of arrow B in FIG. 5).
Then, the connecting portion 11 a of the frame assembly member 11 and the frame main body 12 of the lead frame 10 are
The frame assembly member 11 is moved in the direction of arrow B in FIG. 5 while being held by the jig 71 having the third and second holding arms 75.

【００４７】ここで、治具７１は、上述した係止部材７
２と、第１把持腕７３の先端に回動軸７７ａで回動可能
に軸支された第１当接部７７と、第２把持腕７５の先端
に固着された第２当接部７９とを備えている。この第１
当接部７７および第２当接部７９の表面のうち、検出素
子４と接触する表面は、滑ることなく確実に検出素子４
が挟持できるように摩擦が大きい形状に形成されてい
る。また、第１当接部７７は、図示しないコイルバネの
弾性力により、図５に示す矢印Ａ方向に付勢されてい
る。さらに、第１把持腕７３は、第１当接部７７とは反
対側の端部で軸支されて揺動可能に備えられており、第
２把持腕７５は、第２当接部７９とは反対側の端部で軸
支されて揺動可能に備えられている。Here, the jig 71 is provided with the above-described locking member 7.
2, a first contact portion 77 rotatably supported at the tip of the first grip arm 73 by a rotation shaft 77a, and a second contact portion 79 fixed to the tip of the second grip arm 75. It has. This first
Of the surfaces of the contact portion 77 and the second contact portion 79, the surface that comes into contact with the detection element 4 is surely prevented from slipping.
Are formed in a shape having a large friction so that they can be pinched. The first contact portion 77 is urged in the direction of arrow A shown in FIG. 5 by the elastic force of a coil spring (not shown). Further, the first gripping arm 73 is pivotally supported at an end opposite to the first contact portion 77 and is provided so as to be swingable. Is pivotally supported at the opposite end and is provided to be swingable.

【００４８】そして、第１把持腕７３および第２把持腕
７５が揺動してそれぞれの先端部分の間隔が狭くなるよ
うに治具７１を操作することで、第１当接部７７と第２
当接部７９との間でフレーム集合部材１１の連接部１１
ａを挟持する。なお、この時、治具７１に挟持されるこ
とにより、フレーム集合部材１１の連接部１１ａが変形
するのを防ぐために、連接部１１ａの内部に補助部材８
１を配置する。Then, the jig 71 is operated so that the first gripping arm 73 and the second gripping arm 75 swing and the interval between the respective tip portions is reduced, so that the first contact portion 77 and the second
The connecting portion 11 of the frame assembly member 11 between the contact portion 79
a. At this time, in order to prevent the connecting portion 11a of the frame assembly member 11 from being deformed by being sandwiched by the jig 71, the auxiliary member 8 is provided inside the connecting portion 11a.
1 is arranged.

【００４９】このあと、第１当接部７７と第２当接部７
９との間でフレーム集合部材１１の連接部１１ａを挟持
した状態で、第１把持腕７３および第２把持腕７５を係
止部材７２から遠ざける方向に移動するように、治具７
１を操作する。つまり、このようにしてセラミックスリ
ーブ６の移動を制限した状態で、フレーム集合部材１１
を図５における矢印Ｂ方向に移動させることにより、波
状部分１６が挿通孔５４の内部に挿入されるとともに、
波状部分１６で挟持された検出素子４がフレーム集合部
材１１と同様に移動する（図６（ｃ）参照）。そして、
折曲部１４がセラミックスリーブ６に当接した時点で、
フレーム集合部材１１の移動を終了する（図６（ｄ）参
照）。Thereafter, the first contact portion 77 and the second contact portion 7
9 so that the first holding arm 73 and the second holding arm 75 are moved away from the locking member 72 in a state where the connecting portion 11a of the frame assembly member 11 is held between the jig 7 and the jig 7.
Operate 1 That is, with the movement of the ceramic sleeve 6 restricted in this way, the frame assembly member 11
Is moved in the direction of arrow B in FIG. 5, so that the wavy portion 16 is inserted into the insertion hole 54,
The detection element 4 held between the wavy portions 16 moves in the same manner as the frame assembly member 11 (see FIG. 6C). And
When the bent portion 14 comes into contact with the ceramic sleeve 6,
The movement of the frame assembly member 11 is completed (see FIG. 6D).

【００５０】この結果、検出素子４の電極部３０，３
２，３４，３６およびフレーム集合部材１１の４個の波
状部分１６が互いに接触した状態で、セラミックスリー
ブ６の挿通孔５４の内部に配置されて、セラミックスリ
ーブ６，フレーム集合部材１１および検出素子４が一体
に組み付けられる。図７（ａ）に、一体に組み付けられ
た状態のセラミックスリーブ６，フレーム集合部材１１
および検出素子４の斜視図を示す。As a result, the electrode portions 30, 3 of the detecting element 4
2, 34, 36 and the four corrugated portions 16 of the frame assembly member 11 are arranged inside the insertion holes 54 of the ceramic sleeve 6 in a state where they are in contact with each other. Are assembled together. FIG. 7A shows the ceramic sleeve 6 and the frame assembly member 11 assembled together.
2 shows a perspective view of the detection element 4.

【００５１】このあと、フレーム集合部材１１の連接部
１１ａを切り離すことで、４本のリードフレーム１０が
それぞれ独立して電極部３０，３２，３４，３６に接続
された状態となる。このような手順で、検出素子４およ
びリードフレーム１０をセラミックスリーブ６の挿通孔
５４に挿入する作業を行うことにより、セラミックスリ
ーブ６，リードフレーム１０および検出素子４が一体に
組み付けられる。Thereafter, the connecting portion 11a of the frame assembly member 11 is cut off, so that the four lead frames 10 are independently connected to the electrode portions 30, 32, 34, and 36, respectively. By performing the operation of inserting the detection element 4 and the lead frame 10 into the insertion hole 54 of the ceramic sleeve 6 in such a procedure, the ceramic sleeve 6, the lead frame 10 and the detection element 4 are integrally assembled.

【００５２】以上説明したセンサの製造方法では、検出
素子４およびフレーム集合部材１１（リードフレーム１
０）をセラミックスリーブ６の挿通孔５４に挿通する際
に、検出素子４およびフレーム集合部材１１を移動させ
るために治具７１から印加される外力が、フレーム集合
部材１１のみに直接作用しており、検出素子４には直接
作用していない。つまり、挿入作業時における検出素子
４に関しては、フレーム集合部材１１の波状部分１６と
の間に発生する摩擦力のみが作用することから、互いに
反対方向の２つの力が作用することはなく、検出素子４
の本体部分および電極部３０，３２，３４，３６に負担
がかかることはない。In the sensor manufacturing method described above, the detection element 4 and the frame assembly 11 (the lead frame 1
When 0) is inserted into the insertion hole 54 of the ceramic sleeve 6, the external force applied from the jig 71 to move the detection element 4 and the frame assembly member 11 directly acts only on the frame assembly member 11. , Does not directly act on the detecting element 4. That is, since only the frictional force generated between the detecting element 4 and the corrugated portion 16 of the frame assembly member 11 acts on the detecting element 4 during the insertion operation, two forces in opposite directions do not act on each other. Element 4
No load is applied to the main body portion and the electrode portions 30, 32, 34, 36.

【００５３】よって、本実施例におけるセンサの製造方
法を用いることで、セラミックスリーブ６の挿通孔５４
への挿通作業時に、検出素子４の損傷が発生するのを防
ぐことができ、安定した組み付け作業を実現することが
できる。また、このセンサの製造方法でリードフレーム
１０が組み付けられた検出素子４は、電極部３０，３
２，３４，３６の剥離が発生し難いことから、より確実
に電極部３０，３２，３４，３６とリードフレーム１０
とを電気的に接続することができ、接触不良が起こり難
くなる。Therefore, by using the method of manufacturing the sensor in this embodiment, the insertion hole 54 of the ceramic sleeve 6 can be used.
At the time of the insertion work, it is possible to prevent the detection element 4 from being damaged, and to realize a stable assembling work. The detection element 4 to which the lead frame 10 is assembled by the method of manufacturing this sensor is connected to the electrode parts 30 and 3.
Since the exfoliation of the electrode portions 30, 34, 36 hardly occurs, the electrode portions 30, 32, 34, 36 and the lead frame 10
Can be electrically connected to each other, and poor contact hardly occurs.

【００５４】また、本実施例では、複数のリードフレー
ム１０が一体に形成されたフレーム集合部材１１を用い
ていることから、検出素子４をリードフレーム１０と共
にセラミックスリーブ６の挿通孔５４に挿入する際に、
検出素子を挟持する複数のリードフレーム１０を同時に
移動させることが容易となる。これにより、複数のリー
ドフレーム１０の移動速度が異なることが要因となり電
極部３０，３２，３４，３６に剥離が発生するのを防ぐ
ことができ、リードフレーム１０と電極部３０，３２，
３４，３６との接触不良が発生し難くなり、電気的接続
を確実に維持することができる。Further, in this embodiment, since the frame assembly member 11 in which the plurality of lead frames 10 are integrally formed is used, the detection element 4 is inserted into the insertion hole 54 of the ceramic sleeve 6 together with the lead frames 10. At that time,
It becomes easy to simultaneously move the plurality of lead frames 10 holding the detection element. Accordingly, it is possible to prevent the electrode portions 30, 32, 34, and 36 from being separated due to the difference in the moving speed of the plurality of lead frames 10, and the lead frame 10 and the electrode portions 30, 32, and
Poor contact with 34, 36 is less likely to occur, and electrical connection can be reliably maintained.

【００５５】なお、挿入作業時には、フレーム集合部材
１１には、治具７１から印加される力と、セラミックス
リーブ６との間で発生する摩擦力という互いに反対方向
の２つの力が作用するが、フレーム集合部材１１が破断
するような大きな力ではないため、リードフレームが使
用不可能となるまで損傷することはない。At the time of the insertion operation, two forces in the opposite directions, that is, a force applied from the jig 71 and a frictional force generated between the frame sleeve 11 and the ceramic sleeve 6 are applied to the frame assembly member 11. Since the force is not large enough to break the frame assembly member 11, there is no damage until the lead frame becomes unusable.

【００５６】また、本実施例に記載のリードフレーム１
０は、検出素子４の電極部３０，３２，３４，３６に接
触する波状部分１６が、波形の高低差方向（波形の振幅
方向）への弾性力を有することから、検出素子４の電極
部３０，３２，３４，３６に付勢されて確実に接触する
ことができる。さらに、リードフレーム１０が、波状部
分１６における波形の複数の頂点部分で電極部３０，３
２，３４，３６に接触することになるため、リードフレ
ーム１０と電極部３０，３２，３４，３６との間におけ
る接触抵抗を低下させることができる。Further, the lead frame 1 described in the present embodiment
0 indicates that the wavy portion 16 in contact with the electrode portions 30, 32, 34, and 36 of the detection element 4 has an elastic force in the direction of the height difference of the waveform (the amplitude direction of the waveform). 30, 32, 34, 36 can be reliably contacted. Further, the lead frame 10 is connected to the electrode portions 30 and 3 at a plurality of apexes of the waveform in the wavy portion 16.
2, 34, 36, the contact resistance between the lead frame 10 and the electrode portions 30, 32, 34, 36 can be reduced.

【００５７】このように構成されるリードフレーム１０
を検出素子４に組み付ける際に、本発明のセンサの製造
方法を適用して、検出素子４の電極部３０，３２，３
４，３６に剥離が生じるのを防ぐことにより、リードフ
レーム１０と電極部３０，３２，３４，３６との接触不
良がさらに発生し難くなり、電気的接続を確実に維持す
ることができる。The lead frame 10 thus configured
When assembling to the detection element 4, the electrode part 30, 32, 3
By preventing the peeling of the lead frames 4 and 36 from occurring, the poor contact between the lead frame 10 and the electrode sections 30, 32, 34 and 36 is further reduced, and the electrical connection can be reliably maintained.

【００５８】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種
々の態様を採ることができる。上記実施例では、４個の
電極部が形成された検出素子に対して金属端子（リード
フレーム１０）を組み付ける際のセンサの製造方法につ
いて記載したが、例えば、６個の電極部を備えた検出素
子に対して金属端子（リードフレーム１０）を組み付け
る際に、本発明方法を適用することもできる。Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modes can be adopted. In the above embodiment, the method of manufacturing the sensor when assembling the metal terminal (lead frame 10) to the detection element on which four electrode portions are formed has been described. When assembling the metal terminal (lead frame 10) to the element, the method of the present invention can be applied.

【００５９】この場合、６個のリードフレーム１０を一
体に形成したフレーム集合部材１１は、図３（ｄ）およ
び図３（ｆ）に示すように構成され、また、セラミック
スリーブ６は、図４（ｃ）に示すように、挿通孔５４の
内壁に６個の溝部５６が形成される。さらに、図７
（ｂ）に、一体に組み付けられた状態のセラミックスリ
ーブ６、リードフレーム１０および検出素子４の斜視図
を示す。なお、図７（ｂ）では、連接部１１ａが切り離
された後の状態を示しており、６本のリードフレーム１
０がそれぞれ独立した状態となっている。In this case, the frame assembly member 11 integrally formed with the six lead frames 10 is configured as shown in FIGS. 3D and 3F, and the ceramic sleeve 6 is formed as shown in FIG. As shown in (c), six grooves 56 are formed on the inner wall of the insertion hole 54. Further, FIG.
(B) shows a perspective view of the ceramic sleeve 6, the lead frame 10, and the detection element 4 in a state of being integrally assembled. FIG. 7B shows a state after the connecting portion 11a is cut off, and the six lead frames 1
0 are independent.

【００６０】また、リードフレームをフレーム集合部材
という形態として組み付けを行う場合には、検出素子を
移動させるための治具として、上述のようにフレーム集
合部材を挟持する態様の治具ではなく、連接部の断面Ｕ
字部分の内面に係合する態様の治具を用いても良い。こ
のような治具であれば、フレーム集合部材との当接部分
が滑ることが無く、確実にフレーム集合部材を移動させ
ることができる。When the lead frame is assembled in the form of a frame assembly member, the jig for moving the detection element is not a jig for holding the frame assembly member as described above, but a connecting jig. Section U
A jig that engages with the inner surface of the character portion may be used. With such a jig, the abutting portion with the frame collecting member does not slip, and the frame collecting member can be reliably moved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 本発明方法を適用した酸素センサの全体構成
を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an overall configuration of an oxygen sensor to which the method of the present invention is applied.

【図２】 検出素子の構成を表す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a detection element.

【図３】 リードフレームの構成図と、フレーム集合部
材の構成図および斜視図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a lead frame, a configuration diagram of a frame assembly member, and a perspective view.

【図４】 セラミックスリーブの構成を表す説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a ceramic sleeve.

【図５】 セラミックスリーブの挿通孔に検出素子およ
びリードフレームを挿入する状態を、治具と共に表す説
明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state in which a detection element and a lead frame are inserted into an insertion hole of a ceramic sleeve together with a jig.

【図６】 セラミックスリーブの挿通孔に検出素子およ
びリードフレームを挿入する状態を段階的に示した説明
図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state in which a detection element and a lead frame are inserted into an insertion hole of a ceramic sleeve in a stepwise manner.

【図７】 （ａ）は、一体に組み付けられた状態のセラ
ミックスリーブ、フレーム集合部材および検出素子の斜
視図であり、（ｂ）は、一体に組み付けられた状態のセ
ラミックスリーブ、リードフレームおよび検出素子の斜
視図である。FIG. 7A is a perspective view of a ceramic sleeve, a frame assembly member, and a detection element in a state of being integrally assembled, and FIG. 7B is a perspective view of a ceramic sleeve, a lead frame, and a detection state of an integrally assembled state. It is a perspective view of an element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２…酸素センサ、４…検出素子、６…セラミックスリー
ブ、１０…リードフレーム、１１…フレーム集合部材、
１１ａ…連接部、１２…フレーム本体、１４…折曲部、
１６…波状部分、３０、３２，３４，３６…電極部、５
４…挿通孔、７１…治具。2 ... oxygen sensor, 4 ... detection element, 6 ... ceramic sleeve, 10 ... lead frame, 11 ... frame assembly member,
11a: connecting portion, 12: frame body, 14: bent portion,
16: wavy portion, 30, 32, 34, 36: electrode portion, 5
4 ... insertion hole, 71 ... jig.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 長板状の検出素子と、 前記検出素子と接触する接触部を有する金属端子と、 前記金属端子を介して挿通孔内に前記検出素子を保持す
る絶縁保護体と、を備えたセンサの製造方法であって、 前記金属端子を前記検出素子の相対する面に接触させて
配置する第１の工程と、 前記金属端子の前記検出素子に接触していない本体部
を、前記絶縁保護体の前記挿通孔に挿通する第２の工程
と、 前記接触部に対して弾性変形を生じる負荷を与えない条
件下において、前記絶縁保護体と前記検出素子を近づけ
る第３の工程と、 前記検出素子上の前記接触部の軸方向位置を維持したま
ま、前記絶縁保護体を固定した状態で、前記挿通孔の前
記検出素子が配された側とは反対側の開口部から前記検
出素子を引っ張り、前記挿通孔内に引き入れる第４の工
程と、 を有することを特徴とするセンサの製造方法。1. A detection device having a long plate-like shape, a metal terminal having a contact portion that comes into contact with the detection element, and an insulating protector that holds the detection element in an insertion hole via the metal terminal. A method of manufacturing a sensor, comprising: a first step of arranging the metal terminal in contact with an opposing surface of the detection element; and insulating the main body of the metal terminal that is not in contact with the detection element. A second step of inserting the protection element into the insertion hole, a third step of bringing the insulating protection element and the detection element close to each other under a condition that a load that causes elastic deformation is not applied to the contact portion; While maintaining the axial position of the contact portion on the detection element, with the insulating protection body fixed, the detection element is removed from the opening of the insertion hole opposite to the side on which the detection element is disposed. Pull and pull into the insertion hole A method of manufacturing a sensor, comprising: a fourth step; 【請求項２】 前記第４の工程においては、 前記検出素子は前記接触部の弾性変形によって生じる弾
性力によって、前記金属端子に挟持された状態であり、 前記検出素子を前記挿通孔内に引き入れる力は、前記弾
性力によって生じた摩擦力によるものであること、 を特徴とする請求項１に記載のセンサの製造方法。2. In the fourth step, the detecting element is held between the metal terminals by an elastic force generated by an elastic deformation of the contact portion, and the detecting element is drawn into the insertion hole. The method according to claim 1, wherein the force is based on a frictional force generated by the elastic force. 【請求項３】 前記第４の工程においては、 前記挿通孔における前記検出素子の配された側とは反対
側の開口部から、前記金属端子の前記本体部がはみ出し
ており、 前記本体部を引っ張ることで、前記検出素子は前記接触
部からの摩擦力により前記挿通孔内に引き込まれるこ
と、 を特徴とする請求項２に記載のセンサの製造方法。3. In the fourth step, the main body of the metal terminal protrudes from an opening of the insertion hole on a side opposite to a side on which the detection element is arranged. The method according to claim 2, wherein the detection element is pulled into the insertion hole by a frictional force from the contact portion by pulling the sensor. 【請求項４】 前記第３の工程と前記第４の工程の間に
おいて、 前記接触部に対して弾性変形を生じる力が加えられて、
前記金属端子が前記検出素子を挟持する第５の工程を有
すること、 を特徴とする請求項２または請求項３に記載のセンサの
製造方法。4. Between the third step and the fourth step, a force causing elastic deformation is applied to the contact portion,
The method according to claim 2, wherein the metal terminal includes a fifth step of holding the detection element. 【請求項５】 前記金属端子は、前記検出素子の板面に
対し垂直方向に高低差を有する波型形状であり、前記接
触部は波型形状の複数の頂点部分であること、 を特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の
センサの製造方法。5. The metal terminal has a corrugated shape having a height difference in a direction perpendicular to a plate surface of the detection element, and the contact portion is a plurality of apexes of the corrugated shape. The method of manufacturing a sensor according to claim 1, wherein 【請求項６】 前記金属端子は、前記検出素子の相対す
る面に、対称に配置されていること、 を特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の
センサの製造方法。6. The method according to claim 1, wherein the metal terminals are symmetrically arranged on opposite surfaces of the detection element. 【請求項７】 前記検出素子の相対する面に接触する少
なくとも一対の前記金属端子は、前記本体部において連
結部を介して一体に形成されており、 一体に形成された前記金属端子を前記検出素子に組み付
けた後、前記連結部を前記金属端子から切り離すこと、 を特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の
センサの製造方法。7. The at least one pair of metal terminals that are in contact with opposing surfaces of the detection element are formed integrally via a connecting portion in the main body, and the metal terminals formed integrally are detected by the detection unit. The method according to any one of claims 1 to 6, wherein, after assembling to the element, the connecting portion is separated from the metal terminal.