JP2019015507A - Sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、センサ素子を備えるセンサに関する。 The present disclosure relates to a sensor including a sensor element.
センサ素子を備えるセンサとしては、センサ素子を保持する筐体と、筐体の後端側から導出されるリード線と、センサ素子およびリード線に電気的に接続される金属端子と、金属端子を保持する端子保持部と、金属端子の一部およびリード線を挿通する貫通孔を有するとともに筐体の後端側に嵌合されたリード線挿通部と、を備えるセンサがある（特許文献１）。 A sensor including a sensor element includes a housing that holds the sensor element, a lead wire that is led out from the rear end side of the housing, a metal terminal that is electrically connected to the sensor element and the lead wire, and a metal terminal. There is a sensor including a terminal holding portion to hold, and a lead wire insertion portion that has a through hole through which a part of a metal terminal and a lead wire are inserted and is fitted to the rear end side of the housing (Patent Document 1). .
このようなセンサは、センサ素子の検出信号がリード線を介して外部機器に出力されるように構成されている。
なお、このセンサは、リード線挿通部の貫通孔において、金属端子が貫通孔の内面と接することなく隙間を介して配置される構成である。
Such a sensor is configured such that a detection signal of the sensor element is output to an external device via a lead wire.
In addition, this sensor is a structure by which a metal terminal is arrange | positioned through a clearance gap in the through-hole of a lead wire insertion part, without contacting the inner surface of a through-hole.
しかし、上記のセンサは、振動などの外力が発生しやすい使用環境下では、金属端子が破損する可能性があり、金属端子の破損によって検出信号を適切に出力できなくなる可能性がある。 However, in the above-described sensor, the metal terminal may be damaged under an environment where external force such as vibration is likely to be generated, and the detection signal may not be output properly due to the damage of the metal terminal.
つまり、振動などの外力が印加されて、リード線挿通部の貫通孔において金属端子が移動することにより、金属端子が変形してしまい、変形に伴う応力集中によって金属端子が破損する可能性がある。金属端子が破損すると、センサ素子の検出信号をリード線に伝達できないため、検出信号を外部に出力することが不可能となる。 That is, when an external force such as vibration is applied and the metal terminal moves in the through hole of the lead wire insertion portion, the metal terminal may be deformed, and the metal terminal may be damaged due to stress concentration accompanying the deformation. . If the metal terminal is damaged, the detection signal of the sensor element cannot be transmitted to the lead wire, and thus the detection signal cannot be output to the outside.
そこで、本開示は、振動などの外力が印加される環境下でも、金属端子の破損を抑制できるセンサを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a sensor that can suppress damage to a metal terminal even in an environment where an external force such as vibration is applied.
本開示の一態様は、軸線方向に延びるセンサ素子を備えるセンサであって、筐体と、金属端子と、端子保持部と、リード線挿通部と、を備えるセンサである。
筐体は、軸線方向における先端側からセンサ素子の一部が露出する状態でセンサ素子を保持するとともに、センサ素子の検出信号を伝達するリード線が後端側から外部に向けて導出されるように構成されている。
One aspect of the present disclosure is a sensor including a sensor element that extends in the axial direction, and includes a housing, a metal terminal, a terminal holding portion, and a lead wire insertion portion.
The housing holds the sensor element in a state where a part of the sensor element is exposed from the front end side in the axial direction, and the lead wire for transmitting the detection signal of the sensor element is led out from the rear end side to the outside. It is configured.
金属端子は、端子本体と、突出部と、素子接続部と、を有する。端子本体は、軸線方向に沿って配置されるように構成されている。突出部は、端子本体の後端側において軸線方向に垂直な径方向に突出した構成である。素子接続部は、端子本体の先端側から延設されてセンサ素子に電気的に接続されるように構成されている。 The metal terminal includes a terminal main body, a protruding portion, and an element connecting portion. The terminal body is configured to be arranged along the axial direction. The protruding portion is configured to protrude in the radial direction perpendicular to the axial direction on the rear end side of the terminal body. The element connecting portion is configured to extend from the distal end side of the terminal body and be electrically connected to the sensor element.
端子保持部は、素子接続部がセンサ素子に電気的に接続される状態で金属端子を保持する構成である。
リード線挿通部は、金属端子の少なくとも突出部およびリード線を収容する貫通孔を有し、端子保持部の後端側に配置される弾性材料で構成され、筐体の後端側に嵌合されるように構成されている。
The terminal holding portion is configured to hold the metal terminal in a state where the element connecting portion is electrically connected to the sensor element.
The lead wire insertion part has a through hole that accommodates at least the protruding part of the metal terminal and the lead wire, and is made of an elastic material arranged on the rear end side of the terminal holding part, and fits on the rear end side of the housing It is configured to be.
端子保持部は、自身の後端に、リード線挿通部の先端部分のうち周方向外側面を取り囲む筒状の包囲部を備える。包囲部および突出部は、軸線方向におけるそれぞれの存在領域の少なくとも一部が重なるように配置されている。リード線挿通部は、包囲部に押圧されるように構成されている。 The terminal holding portion includes a cylindrical surrounding portion that surrounds the outer circumferential surface of the tip portion of the lead wire insertion portion at the rear end thereof. The surrounding portion and the projecting portion are arranged so that at least a part of the respective existence regions in the axial direction overlap. The lead wire insertion portion is configured to be pressed by the surrounding portion.
このセンサにおいては、包囲部がリード線挿通部の弾性変形可能な範囲を制限するように構成されている。このため、リード線挿通部は、筐体からの径方向内向きの押圧力によって弾性変形した場合には、先端部分の周方向外側面が包囲部の内周面に当接するため、先端部分の径方向外向きの変形範囲（膨張範囲）が制限される。つまり、リード線挿通部は、筐体から押圧力が印加されて弾性変形する場合、特に先端部分は、径方向外向きの変形が制限されるため、貫通孔が狭くなるように径方向内向きに変形することになり、貫通孔の内面と金属端子（突出部）との隙間が小さくなる。 In this sensor, the surrounding portion is configured to limit a range in which the lead wire insertion portion can be elastically deformed. For this reason, when the lead wire insertion portion is elastically deformed by a radially inward pressing force from the housing, the outer circumferential surface of the tip portion contacts the inner peripheral surface of the surrounding portion. A radially outward deformation range (expansion range) is limited. In other words, when the lead wire insertion portion is elastically deformed when a pressing force is applied from the housing, the distal end portion is restricted in the radially inward direction so that the through hole is narrowed because deformation in the radially outward direction is limited. Thus, the gap between the inner surface of the through hole and the metal terminal (protrusion) is reduced.
これにより、貫通孔の内部での金属端子の移動可能範囲が小さくなり、センサに振動などの外力が印加された場合における金属端子の変形範囲を制限でき、外力による金属端子の破損を抑制できる。 Thereby, the movable range of the metal terminal inside the through hole is reduced, the deformation range of the metal terminal when an external force such as vibration is applied to the sensor can be limited, and the damage of the metal terminal due to the external force can be suppressed.
次に、上述のセンサにおいては、突出部は、リード線と電気的に接続されるリード線接続部であってもよい。
このような構成であれば、金属端子の移動規制のために新たに突出部を設ける必要がないため、金属端子の製造時における工数の削減や、金属端子の重量増加の抑制を実現できる。また、リード線接続部は、リード線と接続されるため金属端子の中で比較的重い部位となる場合があるが、貫通孔の内部でのリード線接続部（突出部）の移動可能範囲が小さくなるため、金属端子の破損抑制効果が高くなる。
Next, in the above-described sensor, the protruding portion may be a lead wire connecting portion that is electrically connected to the lead wire.
With such a configuration, it is not necessary to newly provide a protruding portion for restricting the movement of the metal terminal, so that it is possible to reduce man-hours during manufacture of the metal terminal and to suppress an increase in the weight of the metal terminal. In addition, the lead wire connecting part may be a relatively heavy part in the metal terminal because it is connected to the lead wire, but the lead wire connecting part (protruding part) can move within the through hole. Since it becomes small, the damage suppression effect of a metal terminal becomes high.
次に、上述のセンサにおいては、リード線挿通部は、先端部分の先端面が端子保持部に当接する状態で配置されてもよい。
このように先端部分の先端面が端子保持部に当接することで、リード線挿通部の弾性変形時において、先端部分は先端側に向かい膨張する弾性変形が制限される。このため、リード線挿通部は、貫通孔が狭くなるように弾性変形し、貫通孔の内面と金属端子との隙間がさらに小さくなる。
Next, in the above-described sensor, the lead wire insertion portion may be arranged in a state where the distal end surface of the distal end portion abuts on the terminal holding portion.
As described above, when the tip surface of the tip portion abuts on the terminal holding portion, the elastic deformation of the tip portion expanding toward the tip side is limited when the lead wire insertion portion is elastically deformed. For this reason, the lead wire insertion portion is elastically deformed so that the through hole is narrowed, and the gap between the inner surface of the through hole and the metal terminal is further reduced.
これにより、センサに外力が印加された場合における金属端子の変形範囲をさらに制限でき、金属端子の破損をさらに抑制できる。
次に、上述のセンサにおいては、金属端子は、リード線挿通部の貫通孔の内面に当接してもよい。
As a result, the deformation range of the metal terminal when an external force is applied to the sensor can be further limited, and damage to the metal terminal can be further suppressed.
Next, in the above-described sensor, the metal terminal may contact the inner surface of the through hole of the lead wire insertion portion.
このような構成を採ることで、センサに外力が印加された場合における金属端子の変形範囲をさらに制限でき、金属端子の破損をさらに抑制できる。なお、金属端子のうち貫通孔の内面に当接する部分は、突出部でもよいし、端子本体でもよいし、さらに他の部位であってもよい。 By adopting such a configuration, it is possible to further limit the deformation range of the metal terminal when an external force is applied to the sensor, and to further prevent the metal terminal from being damaged. In addition, the part which contact | abuts the inner surface of a through-hole among metal terminals may be a protrusion part, a terminal main body, and another site | part may be sufficient as it.
次に、金属端子がリード線挿通部の貫通孔の内面に当接するように構成された上述のセンサにおいては、金属端子は、少なくとも突出部が貫通孔の内面に当接してもよい。
このような構成を採ることで、センサに外力が印加された場合における金属端子の変形範囲をさらに制限でき、金属端子の破損をさらに抑制できる。
Next, in the above-described sensor configured such that the metal terminal contacts the inner surface of the through hole of the lead wire insertion portion, at least the protruding portion of the metal terminal may contact the inner surface of the through hole.
By adopting such a configuration, it is possible to further limit the deformation range of the metal terminal when an external force is applied to the sensor, and to further prevent the metal terminal from being damaged.
次に、上述のセンサにおいては、リード線挿通部の貫通孔は、金属端子の配置領域がリード線の配置領域に比べて内径寸法が大きい形状であるとともに、金属端子の配置領域とリード線の配置領域との間に先端側に対向する対向面を備えるように構成されてもよい。 Next, in the above-described sensor, the through hole of the lead wire insertion portion has a shape in which the metal terminal arrangement region has a larger inner diameter than the lead wire arrangement region, and the metal terminal arrangement region and the lead wire You may comprise so that the opposing surface which opposes the front end side may be provided between arrangement | positioning area | regions.
このような構成であれば、対向面が金属端子に当接することで、貫通孔の内部における金属端子の後端に向かう移動範囲を制限できる。これにより、金属端子が貫通孔の後端側から外部に抜け落ちることを抑制できる。 With such a configuration, the range of movement toward the rear end of the metal terminal inside the through hole can be limited by the opposing surface coming into contact with the metal terminal. Thereby, it can suppress that a metal terminal falls outside from the rear-end side of a through-hole.
次に、上述のセンサにおいては、リード線挿通部は、自身の外周に、後端側に対向する後端対向面を備えており、後端対向面が筐体の内面に当接してもよい。
このような構成であれば、後端対向面を筐体の内面に当接させることで、筐体の内部におけるリード線挿通部の位置決めを容易に実行できる。
Next, in the above-described sensor, the lead wire insertion portion may include a rear end facing surface facing the rear end on its outer periphery, and the rear end facing surface may abut against the inner surface of the housing. .
With such a configuration, the lead wire insertion portion inside the housing can be easily positioned by bringing the rear end facing surface into contact with the inner surface of the housing.
次に、リード線挿通部の後端対向面が筐体の内面に当接するように構成された上述のセンサにおいては、リード線挿通部は、外力が印加されていない自由状態において、先端部分の先端面から後端対向面までの軸線方向寸法が、端子保持部における包囲部の軸線方向寸法よりも大きい構成でもよい。 Next, in the above-described sensor configured such that the rear end facing surface of the lead wire insertion portion is in contact with the inner surface of the housing, the lead wire insertion portion is in a free state where no external force is applied. A configuration in which the axial dimension from the front end surface to the rear end facing surface may be larger than the axial dimension of the surrounding portion of the terminal holding portion.
このような構成であれば、包囲部の内部におけるリード線挿通部（特に、先端部分）の占有領域を大きく確保しやすくなり、リード線挿通部の外向きの弾性変形を包囲部によって制限することが実現しやすくなる。 With such a configuration, it becomes easy to secure a large area occupied by the lead wire insertion portion (particularly, the tip portion) inside the enclosure portion, and the outward elastic deformation of the lead wire insertion portion is limited by the enclosure portion. Is easier to achieve.
次に、リード線挿通部の後端対向面が筐体の内面に当接するように構成された上述のセンサにおいては、リード線挿通部は、後端対向面よりも先端側かつ先端部分よりも後端側の領域において、先端側に対向する先端対向面を備えており、先端対向面は、軸線方向の先端側から見たときに、先端部分よりも径方向外側の領域に少なくとも一部が形成されてもよい。 Next, in the above-described sensor configured such that the rear end facing surface of the lead wire insertion portion is in contact with the inner surface of the housing, the lead wire insertion portion is more distal than the rear end facing surface and more than the front end portion. The rear end region has a front end facing surface facing the front end side, and the front end facing surface is at least partially in a region radially outside the front end portion when viewed from the front end side in the axial direction. It may be formed.
このような構成であれば、リード線挿通部は、先端対向面と後端対向面とで挟まれる領域の断面積に比べて、先端部分の断面積を小さくすることができ、リード線挿通部の体積を小さくできるため、リード線挿通部の材料コストを低減できる。 With such a configuration, the lead wire insertion portion can reduce the cross-sectional area of the tip portion compared to the cross-sectional area of the region sandwiched between the tip facing surface and the rear end facing surface. Therefore, the material cost of the lead wire insertion portion can be reduced.
なお、先端部分の断面形状は、丸形に限られることはなく、例えば、多角形、星形など任意の形状を採ってもよい。また、リード線挿通部は、複数の貫通孔を備える場合には、複数の先端部分を備える構成であってもよい。 The cross-sectional shape of the tip portion is not limited to a round shape, and may be any shape such as a polygon or a star. In addition, when the lead wire insertion portion includes a plurality of through holes, the lead wire insertion portion may include a plurality of tip portions.
次に、リード線挿通部が先端対向面を備えるように構成された上述のセンサにおいては、リード線挿通部は、外力が印加されていない自由状態において、先端部分の先端面から先端対向面までの軸線方向寸法が、端子保持部における包囲部の軸線方向寸法よりも大きい構成でもよい。 Next, in the above-described sensor in which the lead wire insertion portion is configured to have the tip facing surface, the lead wire insertion portion is from the tip surface of the tip portion to the tip facing surface in a free state where no external force is applied. The axial dimension may be larger than the axial dimension of the surrounding part of the terminal holding part.
このような構成であれば、包囲部の内部におけるリード線挿通部（特に、先端部分）の占有領域を大きく確保しやすくなり、リード線挿通部の径方向外向きの弾性変形を包囲部によって制限することが実現しやすくなる。 With such a configuration, it becomes easy to ensure a large area occupied by the lead wire insertion portion (particularly, the tip portion) inside the enclosure portion, and the elastic deformation in the radially outward direction of the lead wire insertion portion is limited by the enclosure portion. It becomes easy to realize.
次に、リード線挿通部の後端対向面が筐体の内面に当接するように構成された上述のセンサにおいては、端子保持部は、包囲部の後端面がリード線挿通部または筐体の内面に当接する状態で備えられてもよい。 Next, in the above-described sensor configured such that the rear end facing surface of the lead wire insertion portion is in contact with the inner surface of the housing, the terminal holding portion has the rear end surface of the enclosure portion of the lead wire insertion portion or the housing. You may be provided in the state contact | abutted to an inner surface.
このような構成であれば、端子保持部とリード線挿通部との相対位置、または、端子保持部と筐体との相対位置が、振動などの影響で変化することを抑制できる。このため、これらの相対位置の変化に伴い金属端子へ外力が印加されることを抑制でき、振動などの影響による金属端子の破損を抑制できる。 With such a configuration, it is possible to suppress a change in the relative position between the terminal holding portion and the lead wire insertion portion or the relative position between the terminal holding portion and the housing due to the influence of vibration or the like. For this reason, it can suppress that external force is applied to a metal terminal with the change of these relative positions, and can suppress the failure | damage of the metal terminal by the influence of a vibration.
なお、リード線挿通部が先端対向面を備える場合には、包囲部の後端面が先端対向面に当接するように構成してもよい。 In addition, when a lead wire insertion part is provided with a front-end | tip opposing surface, you may comprise so that the rear-end surface of an enclosure part may contact | abut a front-end | tip opposing surface.
以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
尚、本開示は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
Hereinafter, embodiments to which the present disclosure is applied will be described with reference to the drawings.
In addition, this indication is not limited to the following embodiment at all, and it cannot be overemphasized that various forms may be taken as long as it belongs to the technical scope of this indication.
［１．第１実施形態］
［１−１．全体構成］
第１実施形態として、特定ガス成分の濃度を測定するガスセンサ１について説明する。
[1. First Embodiment]
[1-1. overall structure]
As a first embodiment, a
ガスセンサ１は、例えば、内燃機関（エンジン）の排気管に固定されて、排気ガスにおける特定ガス成分（窒素酸化物（ＮＯｘ）、酸素など）の濃度を測定する用途などに用いられる。
For example, the
ガスセンサ１の構成を、図１に基づいて説明する。なお、以下では、図１における下方向（下側）をガスセンサの先端側と呼び、図１における上方向（上側）をガスセンサの後端側と呼ぶ。
The configuration of the
図１に示す様に、ガスセンサ１は、排気管に固定するためのネジ部３が外表面に形成された筒状の主体金具５と、主体金具５に貫挿される検出素子７（以下ガスセンサ素子７と称する）と、ガスセンサ素子７の径方向周囲を取り囲むように配置される筒状のセラミックスリーブ９と、軸線方向（図中上下方向）に貫通する素子挿通孔１１を有する絶縁セパレータ１３と、ガスセンサ素子７に接続される複数（４個）のリードフレーム１５（図１では、一部のみを図示）と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
また、ガスセンサ１は、複数（本実施形態では４本）のリード線３５、コネクタ部３６、編組３７を備える。リード線３５は、リードフレーム１５と電気的に接続されるとともにコネクタ部３６のコネクタ端子（図示省略）に電気的に接続されている。コネクタ部３６は、外部機器（図示省略）に接続可能に構成されている。編組３７は、複数のリード線３５が内部に挿通された筒状部材であり、変形可能な材料で構成されている。
In addition, the
図２に示す様に、ガスセンサ素子７は、軸線方向に延びる板状形状の積層部材であり、素子部７ａと、ヒータ部７ｂと、を備える。素子部７ａは、測定対象となる排気ガスに向けられる先端側（図中左下方）に、保護層（図示省略）に覆われた検出部１７が形成されている。ガスセンサ素子７は、後端側（図中右上方）の外表面のうち表裏の位置関係となる第１板面１９および第２板面２１に、電極パッド２３、２５、２７、２９が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
絶縁セパレータ１３は、絶縁性材料（例えば、アルミナなど）で形成されている。絶縁セパレータ１３は、ガスセンサ素子７の少なくとも一部および複数のリードフレーム１５の少なくとも一部を取り囲む素子配置部として、素子挿通孔１１を備えている。
The insulating
絶縁セパレータ１３は、素子挿通孔１１の内部で複数のリードフレーム１５およびガスセンサ素子７を保持する。これにより、複数のリードフレーム１５は、ガスセンサ素子７の電極パッド２３、２５、２７、２９に、それぞれ電気的に接続される。
The insulating
複数のリードフレーム１５は、１対１の関係で複数のリード線３５と電気的に接続される。コネクタ部３６が外部機器に接続されることで、複数のリード線３５および複数のリードフレーム１５は、外部機器とガスセンサ素子７との間の電流経路を形成する。
The plurality of lead frames 15 are electrically connected to the plurality of
図３に示すように、リードフレーム１５は、端子本体１５ａ、素子接続部１５ｂ、加締接続部１５ｃを備えている。
端子本体１５ａは、軸線方向に沿って配置される長尺形状に形成されている。素子接続部１５ｂは、端子本体１５ａの先端側を起点として延設されるとともに、途中で延設方向が後端向きに変更されて構成されている。素子接続部１５ｂは、ガスセンサ素子７の電極パッド２３、２５、２７、２９に電気的に接続されるために備えられている。加締接続部１５ｃは、端子本体１５ａの後端側において軸線方向に垂直な径方向に突出して形成されている。加締接続部１５ｃは、加締めによりリード線３５と接続可能に構成されている。
As shown in FIG. 3, the
The
図１にもどり、主体金具５は、耐熱性金属材料（例えばステンレス鋼など）を用いて構成された略筒状形状の金属部材であり、軸線方向に貫通する貫通孔５ａを有するとともに、貫通孔５ａの内部において径方向内側に突出する棚部３９を有する。
Returning to FIG. 1, the metal shell 5 is a substantially cylindrical metal member made of a heat-resistant metal material (for example, stainless steel) and has a through-
主体金具５は、検出部１７を貫通孔５ａの先端側外部に配置し、電極パッド２３、２５、２７、２９を貫通孔５ａの後端側外部に配置する状態で、貫通孔５ａに挿通されたガスセンサ素子７を保持するよう構成されている。つまり、主体金具５は、軸線方向における先端側からガスセンサ素子７の一部が露出する状態でガスセンサ素子７を保持するように構成されている。
The metal shell 5 is inserted through the through
主体金具５の貫通孔５ａの内部には、ガスセンサ素子７の径方向周囲を取り囲む状態で、環状形状のセラミックホルダ４１、粉末充填層４３、４５（滑石リング４３、４５）、上述のセラミックスリーブ９が、この順に先端側から後端側にかけて積層されている。
Inside the through
セラミックスリーブ９と主体金具５の後端部４７との間には、加締リング４９が配置されており、セラミックホルダ４１と主体金具５の棚部３９との間には、金属カップ５２が配置されている。主体金具５の後端部４７は、加締リング４９を介してセラミックスリーブ９を先端側に押し付けるように、加締められている。
A
主体金具５の先端側には、ガスセンサ素子７の先端側を覆うように、筒状のプロテクタ５１が配置されている。プロテクタ５１は、耐熱性金属材料（例えばステンレス鋼など）を用いて構成されている。プロテクタ５１は、排気ガスの通過が可能な通気孔５３を有しており、内側プロテクタ、外側プロテクタを有する二重プロテクタの構造とされている。
A
主体金具５の後端側には、耐熱性金属材料（例えばステンレス鋼など）を用いて構成された外筒５５が固定されている。外筒５５は、自身の後端側の後端開口部５５ａが、弾性材料（例えばフッ素ゴム）を用いて構成されたグロメット５９によって閉塞されている。外筒５５は、ガスセンサ素子７の検出信号を伝達するリード線３５が後端側から外部に向けて導出されるように構成されている。
On the rear end side of the metal shell 5, an
絶縁セパレータ１３は、外筒５５の内側に（加締部５５ｂによって）固定された保持部材６１によって、外筒５５の内部に保持されている。絶縁セパレータ１３は、後端側がグロメット５９に当接した状態で、外筒５５の内部に保持されている。
The insulating
［１−２．絶縁セパレータおよびグロメット］
次に、絶縁セパレータ１３およびグロメット５９について説明する。
ここで、ガスセンサ１の製造工程のうち、絶縁セパレータ１３、リードフレーム１５、リード線３５、外筒５５、グロメット５９などを組み付ける作業の各段階における状態を、図３〜図５に示す。図３〜５を用いて、絶縁セパレータ１３およびグロメット５９について説明する。
[1-2. Insulating separator and grommet]
Next, the insulating
Here, in the manufacturing process of the
絶縁セパレータ１３は、本体部１３ａと、包囲部１３ｂと、を備える。本体部１３ａは、内部に素子挿通孔１１を備えた円筒形状に形成されている。包囲部１３ｂは、本体部１３ａの後端側において軸線方向に延びる円筒形状に形成されている。包囲部１３ｂは、自身の内部空間１３ｃが素子挿通孔１１に連通するように構成されている。
The insulating
絶縁セパレータ１３は、リードフレーム１５の素子接続部１５ｂが電極パッド２３、２５、２７、２９に電気的に接続される状態で、複数のリードフレーム１５およびガスセンサ素子７を素子挿通孔１１の内部で保持する。
The insulating
グロメット５９は、先端胴部５９ａ、鍔部５９ｂ、後端胴部５９ｃ、貫通孔５９ｄを備える。
先端胴部５９ａおよび後端胴部５９ｃは、それぞれ軸線方向に延びる円柱形状である。
The
The front
鍔部５９ｂは、先端胴部５９ａと後端胴部５９ｃとの間に設けられるとともに、先端胴部５９ａおよび後端胴部５９ｃの外周面よりも径方向外向きに突出して形成されている。鍔部５９ｂは、軸線方向の後端側に対向する後端対向面５９ｂ１と、軸線方向の先端側に対向する先端対向面５９ｂ２と、を備えている。先端対向面５９ｂ２は、後端対向面５９ｂ１よりも先端側かつ先端胴部５９ａよりも後端側の領域に形成されている。先端対向面５９ｂ２は、軸線方向の先端側から見たときに、先端胴部５９ａよりも径方向外側の領域に少なくとも一部が形成されている。
The
貫通孔５９ｄは、グロメット５９の内部を軸線方向に貫通する貫通孔として形成されている。グロメット５９は、リード線３５の本数に応じた複数（４個）の貫通孔５９ｄを備える。
The through
グロメット５９は、リードフレーム１５のうち少なくとも加締接続部１５ｃおよびリード線３５を収容する貫通孔５９ｄを有する。また、グロメット５９は、絶縁セパレータ１３の後端側に配置されるとともに外筒５５の後端側に嵌合される弾性材料（例えばフッ素ゴム）で構成されている。
The
ここで、外部からの応力が印加されていない自由状態のグロメット５９において、先端胴部５９ａの先端面５９ａ１から先端対向面５９ｂ２までの軸線方向寸法を胴部軸線寸法Ｌ１とし、先端胴部５９ａの軸線方向に対する垂直方向の外径寸法を胴部外径寸法Ｌ２とする。絶縁セパレータ１３において、包囲部１３ｂの内部空間１３ｃにおける軸線方向寸法を空間軸線寸法Ｄ１とし、包囲部１３ｂの内部空間１３ｃにおける軸線方向に対する垂直方向の内径寸法を空間内径寸法Ｄ２とする。
Here, in the
これらのうち、自由状態のグロメット５９における胴部軸線寸法Ｌ１は、包囲部１３ｂの空間軸線寸法Ｄ１よりも大きい（Ｌ１＞Ｄ１）。このため、図４に示すように、先端胴部５９ａの先端面５９ａ１が包囲部１３ｂ（内部空間１３ｃの内面底部１３ｄ）に当接するように、グロメット５９を絶縁セパレータ１３に組み付けると、鍔部５９ｂと包囲部１３ｂの後端との間に隙間ＧＡが生じた状態となる。
Among these, the trunk portion axial dimension L1 of the
また、自由状態のグロメット５９における胴部外径寸法Ｌ２は、包囲部１３ｂの空間内径寸法Ｄ２よりも僅かに小さい（Ｌ２＜Ｄ２）。このため、先端胴部５９ａを包囲部１３ｂに配置するときには、グロメット５９と絶縁セパレータ１３との間に摩擦は生じない。貫通孔５９ｄの内部においては、リード線３５と貫通孔５９ｄの内面との間に隙間が存在し、加締接続部１５ｃと貫通孔５９ｄの内面との間に隙間が存在する。
Further, the outer diameter L2 of the trunk portion of the
このあと、図４に示す状態から、外筒５５を先端側に移動して、外筒５５の内面で鍔部５９ｂを絶縁セパレータ１３（詳細には、包囲部１３ｂ）に押し付けると、図５に示す状態となる。このとき、外筒５５からの外力によって、グロメット５９の先端胴部５９ａが弾性変形する。具体的には、先端胴部５９ａは、胴部軸線寸法Ｌ１が縮小し、胴部外径寸法Ｌ２が拡大し、貫通孔５９ｄの内径寸法が縮小するように、弾性変形する。これにより、先端胴部５９ａが包囲部１３ｂの内面に保持される状態になるとともに、リード線３５およびリードフレーム１５の加締接続部１５ｃが貫通孔５９ｄの内面に保持される状態となる。
After that, when the
このあと、図５に示す状態から、外筒５５の後端開口部５５ａを径方向内向きに加締め加工することで、後端開口部５５ａがグロメット５９の後端胴部５９ｃを保持する状態となる（図１参照）。このとき、外筒５５の後端開口部５５ａからの外力によって、グロメット５９の後端胴部５９ｃが弾性変形する。具体的には、後端胴部５９ｃの外径寸法が縮小し、貫通孔５９ｄの内径寸法が縮小するように弾性変形する。この弾性変形の影響は先端胴部５９ａにも及ぶため、先端胴部５９ａにおける貫通孔５９ｄの内径寸法が縮小するような弾性変形も生じる。これにより、貫通孔５９ｄの内面によるリード線３５および加締接続部１５ｃの保持力が増大する。
Thereafter, from the state shown in FIG. 5, the rear end opening 55a of the
［１−３．効果］
以上説明したように、本実施形態のガスセンサ１において、絶縁セパレータ１３は、自身の後端に、グロメット５９の先端胴部５９ａの内周方向外側面を取り囲む包囲部１３ｂを備える。包囲部１３ｂおよびリードフレーム１５の加締接続部１５ｃは、軸線方向におけるそれぞれの存在領域の少なくとも一部が重なるように配置されている。グロメット５９の先端胴部５９ａは、包囲部１３ｂに押圧される状態で配置されている。
[1-3. effect]
As described above, in the
このガスセンサ１は、包囲部１３ｂがグロメット５９の弾性変形可能な範囲を制限するように構成されている。このため、グロメット５９は、外筒５５の後端開口部５５ａからの径方向内向きの押圧力によって後端胴部５９ｃが弾性変形した場合には、先端胴部５９ａの周方向外側面が包囲部１３ｂの内周面に当接するため、先端胴部５９ａの径方向外向きの変形範囲（膨張範囲）が制限される。つまり、グロメット５９は、外筒５５から押圧力が印加されて弾性変形する場合、特に先端胴部５９ａは、径方向外向きの変形が制限されるため、貫通孔５９ｄが狭くなるように径方向内向きに変形する。つまり、貫通孔５９ｄの内面とリードフレーム１５（加締接続部１５ｃ）との隙間が小さくなる。
This
これにより、貫通孔５９ｄの内部でのリードフレーム１５の移動可能範囲が小さくなり、ガスセンサ１に振動などの外力が印加された場合におけるリードフレーム１５の変形範囲を制限でき、外力によるリードフレーム１５の破損を抑制できる。
As a result, the movable range of the
次に、ガスセンサ１のリードフレーム１５は、端子本体１５ａの後端側に、リード線３５と電気的に接続される加締接続部１５ｃを備える。加締接続部１５ｃは、端子本体１５ａの後端側において軸線方向に垂直な径方向に突出した突出部としての機能を有している。
Next, the
このような構成であれば、リードフレーム１５の移動規制のために、加締接続部１５ｃとは別に新たな突出部を設ける必要がないため、リードフレーム１５の製造時における工数の削減や、リードフレーム１５の重量増加の抑制を実現できる。また、グロメット５９は、リード線３５と接続されるためリードフレーム１５の中で比較的重い部位となる場合があるが、貫通孔５９ｄの内部での加締接続部１５ｃの移動可能範囲が小さくなるため、リードフレーム１５の破損抑制効果が高くなる。
With such a configuration, it is not necessary to provide a new protrusion separately from the
次に、ガスセンサ１においては、グロメット５９は、先端胴部５９ａの先端面が絶縁セパレータ１３に当接する状態で配置されている。
このように先端胴部５９ａの先端面が絶縁セパレータ１３に当接することで、グロメット５９の弾性変形時において、先端胴部５９ａは先端側に向かい膨張する弾性変形が制限される。このため、グロメット５９は、貫通孔５９ｄが狭くなるように弾性変形し、貫通孔５９ｄの内面とリードフレーム１５との隙間がさらに小さくなる。これにより、ガスセンサ１に外力が印加された場合におけるリードフレーム１５の変形範囲をさらに制限でき、リードフレーム１５の破損をさらに抑制できる。
Next, in the
Thus, when the front end surface of the front
次に、ガスセンサ１においては、リードフレーム１５は、グロメット５９の貫通孔５９ｄの内面に当接している。このような構成を採ることで、ガスセンサ１に外力（振動など）が印加された場合におけるリードフレーム１５の変形範囲をさらに制限でき、リードフレーム１５の破損をさらに抑制できる。本実施形態では、リードフレーム１５のうち少なくとも加締接続部１５ｃが貫通孔５９ｄの内面に当接している。
Next, in the
次に、ガスセンサ１においては、グロメット５９は、鍔部５９ｂの後端対向面５９ｂ１が外筒５５の内面に当接している。このような構成であれば、鍔部５９ｂ（後端対向面５９ｂ１）を外筒５５の内面に当接させることで、外筒５５の内部におけるグロメット５９の位置決めを容易に実行できる。
Next, in the
次に、ガスセンサ１においては、グロメット５９は、先端側に対向する先端対向面５９ｂ２を備えており、先端対向面５９ｂ２は、軸線方向の先端側から見たときに、先端胴部５９ａよりも径方向外側の領域に少なくとも一部が形成されている。
Next, in the
このような構成であれば、グロメット５９は、軸線方向に垂直な断面積に関して、先端対向面５９ｂ２と後端対向面５９ｂ１とで挟まれる領域の断面積に比べて、先端胴部５９ａの断面積を小さくすることができる。これにより、グロメット５９の体積を小さくできるため、グロメット５９の材料コストを低減できる。
With such a configuration, the
次に、ガスセンサ１においては、グロメット５９は、外力が印加されていない自由状態において、先端胴部５９ａの先端面から先端対向面５９ｂ２までの胴部軸線寸法Ｌ１が、絶縁セパレータ１３における包囲部１３ｂの空間軸線寸法Ｄ１よりも大きい構成である（Ｌ１＞Ｄ１）。このような構成であれば、包囲部１３ｂの内部におけるグロメット５９（特に、先端胴部５９ａ）の占有領域を大きく確保しやすくなり、グロメット５９（先端胴部５９ａ）の径方向外向きの弾性変形を包囲部１３ｂによって制限することが実現しやすくなる。
Next, in the
次に、ガスセンサ１においては、絶縁セパレータ１３は、包囲部１３ｂの後端面１３ｅがグロメット５９の先端対向面５９ｂ２に当接する状態で備えられる。このような構成であれば、絶縁セパレータ１３とグロメット５９との相対位置、振動などの影響で変化することを抑制できる。このため、これらの相対位置の変化に伴いリードフレーム１５へ外力が印加されることを抑制でき、振動などの影響によるリードフレーム１５の破損を抑制できる。
Next, in the
［１−５．文言の対応関係］
ここで、文言の対応関係について説明する。
ガスセンサ１がセンサに相当し、検出素子７（ガスセンサ素子７）がセンサ素子に相当し、主体金具５および外筒５５が筐体に相当し、リードフレーム１５が金属端子に相当し、端子本体１５ａが端子本体に相当し、加締接続部１５ｃが突出部およびリード線接続部に相当し、素子接続部１５ｂが素子接続部に相当する。
[1-5. Correspondence of wording]
Here, the correspondence between words will be described.
The
絶縁セパレータ１３が端子保持部に相当し、包囲部１３ｂが包囲部に相当し、グロメット５９がリード線挿通部に相当し、先端胴部５９ａがリード線挿通部の先端部分に相当し、後端対向面５９ｂ１が後端対向面に相当し、先端対向面５９ｂ２が先端対向面に相当する。
The insulating
［２．第２実施形態］
［２−１．第２グロメットおよび第２絶縁セパレータ］
次に、第２実施形態のセンサについて説明する。
[2. Second Embodiment]
[2-1. Second grommet and second insulating separator]
Next, the sensor of the second embodiment will be described.
第２実施形態は、第１実施形態と比べて、グロメットおよび絶縁セパレータが異なるため、これらを中心に説明する。なお、第２実施形態に関して第１実施形態と同様な内容については、同符号を用いて説明するか、もしくは説明を省略する。 Since the grommet and the insulating separator are different from those of the first embodiment, the second embodiment will be described mainly. In addition, about the content similar to 1st Embodiment regarding 2nd Embodiment, it demonstrates using a same sign, or abbreviate | omits description.
第２実施形態のセンサは、第１実施形態のガスセンサ１のうちグロメット５９および絶縁セパレータ１３が、第２グロメット７１および第２絶縁セパレータ７３に置き換えられた構成である。
The sensor of the second embodiment has a configuration in which the
図６および図７に示すように、第２グロメット７１は、先端胴部７１ａ、鍔部７１ｂ、後端胴部７１ｃ、貫通孔７１ｄを備えるとともに、弾性材料（例えばフッ素ゴム）で構成されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
特に、第２グロメット７１は、リード線３５の本数（４本）に応じた複数（４個）の先端胴部７１ａおよび複数（４個）の貫通孔７１ｄを備える。第２グロメット７１は、１つの先端胴部７１ａに１つの貫通孔７１ｄが形成されるように構成されている。
In particular, the
複数の先端胴部７１ａは、それぞれ軸線方向に延びる円柱形状である。後端胴部７１ｃは、軸線方向に延びる円柱形状である。鍔部７１ｂは、軸線方向の後端側に対向する後端対向面７１ｂ１と、軸線方向の先端側に対向する先端対向面７１ｂ２と、を備えている。貫通孔７１ｄは、第２グロメット７１の内部を軸線方向に貫通する貫通孔として形成されている。
The plurality of distal
第２絶縁セパレータ７３は、本体部７３ａと、包囲部７３ｂと、後端面７３ｅを備えるとともに、絶縁性材料（例えば、アルミナなど）で形成されている。
本体部７３ａは、内部に素子挿通孔１１を備えた円筒形状に形成されている。
The second insulating separator 73 includes a main body portion 73a, a surrounding
The main body 73a is formed in a cylindrical shape having the
包囲部７３ｂは、本体部７３ａの後端側に備えられるとともに、外観に関しては、軸線方向に延びる円筒形状に形成されている。包囲部７３ｂは、自身の内部に、第２グロメット７１における複数の先端胴部７１ａに応じた複数の個別空間７３ｃを備えている。複数の個別空間７３ｃは、それぞれ素子挿通孔１１に連通している。
The
第２絶縁セパレータ７３は、リードフレーム１５の素子接続部１５ｂが電極パッド２３、２５、２７、２９に電気的に接続される状態で、複数のリードフレーム１５およびガスセンサ素子７を素子挿通孔１１の内部で保持する。
The second insulating separator 73 connects the plurality of lead frames 15 and the
ここで、外部からの応力が印加されていない自由状態の第２グロメット７１において、先端胴部７１ａの先端面７１ａ１から先端対向面７１ｂ２までの軸線方向寸法を胴部軸線寸法Ｌ３とする。第２絶縁セパレータ７３において、包囲部７３ｂのうち複数の個別空間７３ｃにおける軸線方向寸法を空間軸線寸法Ｄ３とする。
Here, in the
これらのうち、自由状態の第２グロメット７１における胴部軸線寸法Ｌ３は、包囲部７３ｂの空間軸線寸法Ｄ３よりも大きい（Ｌ３＞Ｄ３）。このため、先端胴部７１ａの先端面７１ａ１が包囲部７３ｂの内面底部７３ｄ（個別空間７３ｃの内面底部７３ｄ）に当接するように、第２グロメット７１を第２絶縁セパレータ７３に組み付けると、鍔部７１ｂと包囲部７３ｂの後端との間に隙間（図示省略）が生じた状態となる。
Among these, the trunk axis dimension L3 in the
第２グロメット７１を第２絶縁セパレータ７３に組み付けた後、外筒（図示省略）を先端側に移動して、外筒の内面で鍔部７１ｂを第２絶縁セパレータ７３（詳細には、包囲部７３ｂ）に押し付けると、外筒からの外力によって、複数の先端胴部７１ａがそれぞれ弾性変形する。具体的には、先端胴部７１ａは、胴部軸線寸法Ｌ３が縮小し、外径寸法が拡大し、貫通孔７１ｄの内径寸法が縮小するように、弾性変形する。これにより、先端胴部７１ａが包囲部７３ｂ（個別空間７３ｃ）の内面に保持される状態になるとともに、リード線３５およびリードフレーム１５の加締接続部１５ｃが貫通孔７１ｄの内面に保持される状態となる。
After assembling the
［２−２．効果］
以上説明したように、第２実施形態のセンサにおいても、ガスセンサ１と同様に、第２グロメット７１は、外筒から押圧力が印加されて弾性変形する場合、特に先端胴部７１ａは、第２絶縁セパレータ７３（包囲部７３ｂ）によって径方向外向きの変形が制限されるため、貫通孔７１ｄが狭くなるように径方向内向きに変形する。つまり、貫通孔７１ｄの内面とリードフレーム１５（加締接続部１５ｃ）との隙間が小さくなる。
[2-2. effect]
As described above, in the sensor of the second embodiment as well as the
これにより、貫通孔７１ｄの内部でのリードフレーム１５の移動可能範囲が小さくなり、センサに振動などの外力が印加された場合におけるリードフレーム１５の変形範囲を制限でき、外力によるリードフレーム１５の破損を抑制できる。
As a result, the movable range of the
［２−３．文言の対応関係］
ここで、文言の対応関係について説明する。
第２絶縁セパレータ７３が端子保持部に相当し、包囲部７３ｂが包囲部に相当し、第２グロメット７１がリード線挿通部に相当し、先端胴部７１ａがリード線挿通部の先端部分に相当し、後端対向面７１ｂ１が後端対向面に相当し、先端対向面７１ｂ２が先端対向面に相当する。
[2-3. Correspondence of wording]
Here, the correspondence between words will be described.
The second insulating separator 73 corresponds to the terminal holding portion, the surrounding
［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
[3. Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this indication was described, this indication is not limited to the above-mentioned embodiment, and can be carried out in various modes in the range which does not deviate from the gist of this indication.
上記の実施形態では、貫通孔の内径寸法が先端側から後端側にかけて同一寸法となる構成のリード線挿通部（グロメット）について説明したが、リード線挿通部はこのような構成に限られることはない。例えば、図８に示す第３グロメット８１のように、貫通孔８１ｄが、第１貫通孔８１ｄ１と、第２貫通孔８１ｄ２と、段差部８１ｄ３と、を備える構成のリード線挿通部であってもよい。
In the above embodiment, the lead wire insertion portion (grommet) having a configuration in which the inner diameter dimension of the through hole is the same from the front end side to the rear end side has been described, but the lead wire insertion portion is limited to such a configuration. There is no. For example, as in the
第１貫通孔８１ｄ１は、第２貫通孔８１ｄ２よりも内径寸法が大きく形成されている。段差部８１ｄ３は、第１貫通孔８１ｄ１と第２貫通孔８１ｄ２との境界部分に形成された面であって、先端側に対向する対向面として備えられている。第３グロメット８１は、第１貫通孔８１ｄ１が金属端子（リードフレーム）の突出部（加締接続部など）の配置領域となり、第２貫通孔８１ｄ２がリード線の配置領域となるように構成されている。
The first through hole 81d1 has a larger inner diameter than the second through hole 81d2. The step portion 81d3 is a surface formed at the boundary portion between the first through hole 81d1 and the second through hole 81d2, and is provided as a facing surface facing the tip side. The
このような構成であれば、段差部８１ｄ３が金属端子に当接することで、貫通孔８１ｄの内部における金属端子の後端に向かう移動範囲を制限できる。これにより、金属端子が貫通孔８１ｄの後端側から外部に抜け落ちることを抑制できる。
With such a configuration, the stepped portion 81d3 abuts on the metal terminal, so that the range of movement toward the rear end of the metal terminal inside the through
なお、第３グロメット８１のうち、先端胴部８１ａ、先端面８１ａ１、鍔部８１ｂ、後端対向面８１ｂ１、先端対向面８１ｂ２、後端胴部８１ｃは、それぞれ、第１実施形態のグロメット５９における先端胴部５９ａ、先端面５９ａ１、鍔部５９ｂ、後端対向面５９ｂ１、先端対向面５９ｂ２、後端胴部５９ｃと同様の外観形状である。
Of the
次に、上記の実施形態では、先端対向面を備える構成のリード線挿通部（グロメット）について説明したが、リード線挿通部はこのような構成に限られることはない。例えば、図９に示す第４グロメット８５のように、先端対向面を備えていない構成のリード線挿通部（グロメット）であってもよい。第４グロメット８５は、先端胴部８５ａ、後端対向面８５ｂ、後端胴部８５ｃ、貫通孔８５ｄを備える。
Next, in the above-described embodiment, the lead wire insertion portion (grommet) having a configuration including the tip facing surface has been described, but the lead wire insertion portion is not limited to such a configuration. For example, it may be a lead wire insertion portion (grommet) having a configuration that does not include the tip-facing surface as in the
第４グロメット８５は、外力が印加されていない自由状態において、先端胴部８５ａの先端面８５ａ１から後端対向面８５ｂまでの軸線方向寸法である胴部軸線寸法Ｌ４が、絶縁セパレータ１３の包囲部１３ｂの空間軸線寸法Ｄ１（図４参照）よりも大きい構成である（Ｌ４＞Ｄ１）。このような構成の第４グロメット８５を絶縁セパレータ１３に組み付ける場合、包囲部１３ｂの内部における第４グロメット８５（特に、先端胴部８５ａ）の占有領域を大きく確保しやすくなり、第４グロメット８５（先端胴部８５ａ）の外向きの弾性変形を包囲部１３ｂによって制限することが実現しやすくなる。
The
外力が印加されていない自由状態の第４グロメット８５においては、先端胴部８５ａは、軸線方向に垂直な面における外径寸法Ｌ５が、第１実施形態のグロメット５９における先端胴部５９ａの胴部外径寸法Ｌ２と同一寸法となるように構成されている。外力が印加されていない自由状態の第４グロメット８５においては、後端胴部８５ｃは、軸線方向に垂直な面における外径寸法Ｌ６が、第１実施形態のグロメット５９における後端胴部５９ｃの外径寸法よりも小さくなるように構成されている。
In the
このため、第１実施形態のガスセンサ１において、グロメット５９に代えて第４グロメット８５を用いる場合、外筒５５に代えて、後端開口部５５ａの内径寸法（軸線方向に垂直な面での寸法）が後端胴部８５ｃの外径寸法Ｌ６に応じた寸法で構成された外筒（図示省略）を用いるとよい。この外筒は、内面が後端対向面８５ｂに当接するように構成されてもよい。これにより、この外筒の内面が第４グロメット８５の後端対向面８５ｂに当接することで、この外筒および主体金具の内部における第４グロメット８５の位置決めを容易に実行できる。
For this reason, in the
また、この場合、外筒の内面が絶縁セパレータ１３の後端面（詳細には、包囲部１３ｂの後端面）に当接するように、外筒を構成してもよい。これにより、この外筒および主体金具の内部における絶縁セパレータ１３の位置決めを容易に実行できる。さらに、この場合、外筒の内面が後端対向面８５ｂを絶縁セパレータ１３（詳細には、包囲部１３ｂ）に押し付ける状態となるため、外筒５５の外力によって第４グロメット８５の先端胴部８５ａが弾性変形する。具体的には、先端胴部８５ａは、胴部軸線寸法Ｌ４が縮小し、外径寸法Ｌ５が拡大し、貫通孔８５ｄの内径寸法が縮小するように、弾性変形する。これにより、先端胴部８５ａが包囲部１３ｂの内面に保持される状態になるとともに、リード線３５およびリードフレーム１５の加締接続部１５ｃが貫通孔５９ｄの内面に保持される状態となる。
In this case, the outer cylinder may be configured such that the inner surface of the outer cylinder abuts on the rear end surface of the insulating separator 13 (specifically, the rear end surface of the surrounding
次に、上記の実施形態では、金属端子（リードフレーム）が貫通孔の内面に当接する形態のセンサについて説明したが、このような形態に限られることはなく、金属端子と貫通孔の内面との間に隙間が存在する形態であってもよい。端子保持部（絶縁セパレータ）に組み付けられた状態のリード線挿通部が、自由状態のリード線挿通部（グロメット）に比べて、貫通孔の内径寸法が縮小して、金属端子と貫通孔の内面との隙間が小さくなることで、センサに外力（振動など）が印加された場合におけるリードフレームの変形範囲を制限でき、リードフレームの破損を抑制できる。 Next, in the above embodiment, the sensor in a form in which the metal terminal (lead frame) is in contact with the inner surface of the through hole is described. However, the present invention is not limited to such a form. There may be a form in which a gap exists between the two. Compared to the lead wire insertion part (grommet) in the free state, the inner diameter of the through hole in the lead wire insertion part assembled in the terminal holding part (insulating separator) is reduced. , The deformation range of the lead frame when an external force (vibration or the like) is applied to the sensor can be limited, and damage to the lead frame can be suppressed.
次に、金属端子（リードフレーム）のうち貫通孔の内面に当接する部分は、突出部（加締接続部）に限られることはなく、端子本体でもよいし、さらに他の部位であってもよいし、これらの部位が組み合わされた複数箇所であってもよい。 Next, the portion of the metal terminal (lead frame) that comes into contact with the inner surface of the through hole is not limited to the protruding portion (caulking connection portion), and may be a terminal body or another part. It may be a plurality of places where these parts are combined.
また、リード線挿通部（グロメット）の先端部分（先端胴部）の断面形状（軸線方向に垂直な断面形状）は、円形に限られることはなく、例えば、多角形、星形など任意の形状を採ってもよい。 In addition, the cross-sectional shape (cross-sectional shape perpendicular to the axial direction) of the tip portion (tip body portion) of the lead wire insertion portion (grommet) is not limited to a circle, for example, any shape such as a polygon or a star May be taken.
次に、上記実施形態では、自由状態のリード線挿通部（グロメット）における先端部分（先端胴部）の外径寸法（胴部外径寸法Ｌ２、外径寸法Ｌ５）が、端子保持部（絶縁セパレータ）の包囲部の内径寸法（空間内径寸法Ｄ２）よりも小さい形態について説明したが、このような形態に限られることはない。例えば、自由状態のリード線挿通部における先端部分の外径寸法が、端子保持部の包囲部の内径寸法よりも大きい形態でもよい。この場合、リード線挿通部の先端部分が端子保持部の包囲部に組み付けられることで、先端部分の外径寸法が縮小するようにリード線挿通部が弾性変形するとともに、リード線挿通部の貫通孔が縮径される。 Next, in the above embodiment, the outer diameter dimensions (the outer diameter dimension L2 and the outer diameter dimension L5) of the tip portion (tip barrel portion) of the lead wire insertion portion (grommet) in the free state are the terminal holding portion (insulation). Although the embodiment smaller than the inner diameter dimension (space inner diameter dimension D2) of the surrounding portion of the separator has been described, the present invention is not limited to such a form. For example, the outer diameter dimension of the tip portion of the lead wire insertion part in the free state may be larger than the inner diameter dimension of the surrounding part of the terminal holding part. In this case, the lead wire insertion portion is assembled to the surrounding portion of the terminal holding portion, so that the lead wire insertion portion is elastically deformed so that the outer diameter of the tip portion is reduced, and the lead wire insertion portion penetrates. The hole is reduced in diameter.
なお、このような構成の場合、軸線方向に垂直な径方向の外力によるリード線挿通部の弾性変形により貫通孔を縮径できるため、軸線方向の外力による弾性変形が生じない構成であってもよい。軸線方向の外力による弾性変形が生じない構成とは、例えば、自由状態のグロメット５９における胴部軸線寸法Ｌ１が、絶縁セパレータ１３の包囲部１３ｂの空間軸線寸法Ｄ１よりも小さい構成が挙げられる。
In the case of such a configuration, the through hole can be reduced in diameter by elastic deformation of the lead wire insertion portion due to a radial external force perpendicular to the axial direction, so even if the elastic deformation due to the external force in the axial direction does not occur. Good. The configuration in which the elastic deformation due to the external force in the axial direction does not occur includes, for example, a configuration in which the trunk axial dimension L1 in the
さらに、上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。 Furthermore, the function of one component in the above embodiment may be shared by a plurality of components, or the function of a plurality of components may be exhibited by one component. Moreover, you may abbreviate | omit a part of structure of the said embodiment. In addition, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added to or replaced with the configuration of another embodiment. In addition, all the aspects included in the technical idea specified from the wording described in the claims are embodiments of the present disclosure.
１…ガスセンサ、５…主体金具、７…検出素子（ガスセンサ素子）、１３…絶縁セパレータ、１３ａ…本体部、１３ｂ…包囲部、１３ｃ…内部空間、１３ｄ…内面底部、１３ｅ…後端面、１５…リードフレーム、１５ａ…端子本体、１５ｂ…素子接続部、１５ｃ…加締接続部、３５…リード線、３６…コネクタ部、３７…編組、５５…外筒、５５ａ…後端開口部、５９…グロメット、５９ａ…先端胴部、５９ａ１…先端面、５９ｂ…鍔部、５９ｂ１…後端対向面、５９ｂ２…先端対向面、５９ｃ…後端胴部、５９ｄ…貫通孔、７１…第２グロメット、７３…第２絶縁セパレータ、８１…第３グロメット、８５…第４グロメット。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記軸線方向における先端側から前記センサ素子の一部が露出する状態で前記センサ素子を保持するとともに、前記センサ素子の検出信号を伝達するリード線が後端側から外部に向けて導出されるように構成された筐体と、
前記軸線方向に沿って配置される端子本体と、前記端子本体の後端側において前記軸線方向に垂直な径方向に突出した突出部と、前記端子本体の先端側から延設されて前記センサ素子に電気的に接続される素子接続部と、を有する金属端子と、
前記素子接続部が前記センサ素子に電気的に接続される状態で前記金属端子を保持する端子保持部と、
前記金属端子のうち少なくとも前記突出部および前記リード線を収容する貫通孔を有し、前記端子保持部の後端側に配置されるとともに前記筐体の後端側に嵌合されるように弾性材料で構成されたリード線挿通部と、
を備えており、
前記端子保持部は、自身の後端に、前記リード線挿通部の先端部分のうち周方向外側面を取り囲む筒状の包囲部を備え、
前記包囲部および前記突出部は、前記軸線方向におけるそれぞれの存在領域の少なくとも一部が重なるように配置されており、
前記リード線挿通部は前記包囲部に押圧されるように構成されている、
センサ。 A sensor comprising a sensor element extending in the axial direction,
The sensor element is held in a state where a part of the sensor element is exposed from the front end side in the axial direction, and a lead wire for transmitting a detection signal of the sensor element is led out from the rear end side to the outside. A housing configured to,
A terminal body disposed along the axial direction; a projecting portion projecting in a radial direction perpendicular to the axial direction on a rear end side of the terminal body; and the sensor element extending from a distal end side of the terminal body A metal terminal having an element connection portion electrically connected to
A terminal holding portion for holding the metal terminal in a state where the element connecting portion is electrically connected to the sensor element;
The metal terminal has a through hole that accommodates at least the protruding portion and the lead wire, and is arranged on the rear end side of the terminal holding portion and is elastic so as to be fitted on the rear end side of the housing A lead wire insertion portion made of a material;
With
The terminal holding part is provided with a cylindrical surrounding part that surrounds the outer circumferential surface of the leading end part of the lead wire insertion part at the rear end thereof.
The surrounding portion and the projecting portion are arranged so that at least a part of the respective existence regions in the axial direction overlap,
The lead wire insertion portion is configured to be pressed by the surrounding portion,
Sensor.
請求項１に記載のセンサ。 The protruding portion is a lead wire connecting portion that is electrically connected to the lead wire.
The sensor according to claim 1.
請求項１または請求項２に記載のセンサ。 The lead wire insertion portion is disposed in a state in which a distal end surface of the distal end portion is in contact with the terminal holding portion.
The sensor according to claim 1 or 2.
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のセンサ。 The metal terminal is in contact with the inner surface of the through hole of the lead wire insertion portion,
The sensor as described in any one of Claims 1-3.
請求項４に記載のセンサ。 The metal terminal has at least the projecting portion in contact with the inner surface of the through-hole,
The sensor according to claim 4.
請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のセンサ。 The through hole of the lead wire insertion portion has a shape in which the arrangement area of the metal terminal is larger in inner diameter than the arrangement area of the lead wire, and the arrangement area of the metal terminal and the arrangement area of the lead wire Configured to have a facing surface facing the tip side between
The sensor according to any one of claims 1 to 5.
前記後端対向面が前記筐体の内面に当接している、
請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載のセンサ。 The lead wire insertion portion has a rear end facing surface facing the rear end side on the outer periphery of the lead wire insertion portion,
The rear end facing surface is in contact with the inner surface of the housing;
The sensor as described in any one of Claims 1-6.
請求項７に記載のセンサ。 In the free state where no external force is applied, the lead wire insertion portion has an axial dimension from the distal end surface of the distal end portion to the rear end facing surface that is larger than the axial dimension of the surrounding portion in the terminal holding portion. Big composition,
The sensor according to claim 7.
前記先端対向面は、前記軸線方向の先端側から見たときに、前記先端部分よりも径方向外側の領域に少なくとも一部が形成されている、
請求項７または請求項８に記載のセンサ。 The lead wire insertion portion includes a front end facing surface facing the front end side in a region on the front end side from the rear end facing surface and the rear end side from the front end portion.
The tip-facing surface is at least partially formed in a radially outer region than the tip portion when viewed from the tip side in the axial direction.
The sensor according to claim 7 or 8.
請求項９に記載のセンサ。 In the free state where no external force is applied, the lead wire insertion portion has an axial dimension from the distal end surface of the distal end portion to the distal end facing surface larger than the axial dimension of the surrounding portion in the terminal holding portion. Is the configuration,
The sensor according to claim 9.
請求項７から請求項１０のうちいずれか一項に記載のセンサ。 The terminal holding portion is provided in a state in which a rear end surface of the surrounding portion is in contact with the lead wire insertion portion or the inner surface of the housing.
The sensor according to any one of claims 7 to 10.
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