JP6386919B2 - センサ - Google Patents
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Description
[形態1]互いに対向する第1主面及び第2主面を有すると共に軸線方向に延びる板状形状を有する検出素子であって、前記軸線方向の先端側が測定対象物に向けられ、前記軸線方向の後端側に電気接続端子部が形成される検出素子と、前記検出素子の後端側を挿通するための挿通部と、前記軸線方向を中心とした前記挿通部の周囲に配置され前記軸線方向に延びる複数の端子収容部と、を有するセパレータと、前記複数の端子収容部のうちの少なくとも1つに挿通された状態で、前記検出素子と前記セパレータとの間に挟持されると共に、前記電気接続端子部に電気的に接続されて電流経路を形成する接続端子と、を備え、前記接続端子は、前記軸線方向に延びる長尺形状のフレーム本体部と、前記フレーム本体部の先端部から折り返して前記後端側かつ前記検出素子に近づく側に延び、前記電気接続端子部に当接する素子当接部と、を有するセンサであって、前記第1主面と前記第2主面との対向方向について、前記フレーム本体部よりも前記検出素子に近い側に位置し、前記検出素子に近づく方向への前記フレーム本体部の動きを規制するための第1の規制部を有し、前記素子当接部は、前記軸線方向の後端側に向かうに延びるバネ部であって、弾性変形して前記電気接続端子部と当接する端子接触部を形成するバネ部を有する、ことを特徴とするセンサ。この形態のセンサによれば、第1の規制部がフレーム本体部よりも検出素子に近い側に位置するため、セパレータが径方向に大型化することを抑制できる。また、第1の規制部によってフレーム本体部の動きを規制することで、素子当接部の軸線方向に沿った移動量を小さくできる。これにより、電気接続端子部の軸線方向に沿った寸法が大きくなることを抑制しつつ、電気接続端子部と素子当接部とを接触させることができる。
この形態のセンサによれば、第1の規制部がフレーム本体部よりも検出素子に近い側に位置するため、セパレータが径方向に大型化することを抑制できる。また、第1の規制部によってフレーム本体部の動きを規制することで、素子当接部の軸線方向に沿った移動量を小さくできる。これにより、電気接続端子部の軸線方向に沿った寸法が大きくなることを抑制しつつ、電気接続端子部と素子当接部とを接触させることができる。
この形態のセンサによれば、接続端子を構成部材として組み付けた組付状態において、第1の規制部がフレーム本体部に当接することでフレーム本体部の動きを規制できる。よって、組付状態における素子当接部の軸線方向に沿った位置ズレを抑制できるため、電気接続端子部の軸線方向に沿った寸法が大きくなることを抑制しつつ、素子当接部と電気接続端子部との接触を良好に維持できる。
この形態のセンサによれば、組付過程において第1の規制部がフレーム本体部に当接することでフレーム本体部の動きを規制できる。これにより、組付過程において軸線方向に沿った素子当接部の移動量を小さくできるため、電気接続端子部の軸線方向に沿った寸法が大きくなることを抑制しつつ、素子当接部と電気接続端子部とを接触させることができる。
この形態のセンサによれば、セパレータの構成部材としての第1の規制部によってフレーム本体部の動きを規制できる。
この形態のセンサによれば、第2の規制部によって内側延出部の後端側への動きを規制できるため、軸線方向に沿った端子接触部の移動量を更に低減できる。よって、電気接続端子部の軸線方向に沿った寸法が大きくなることを更に抑制しつつ、端子接触部と電気接続端子部とを接触させることができる。
この形態のセンサによれば、接続端子を構成部材として組み付けた組付状態において、第2の規制部が内側延出部に当接することで内側延出部の動きを規制できる。よって、組付状態における端子接触部の軸線方向に沿った位置ズレを抑制できるため、電気接続端子部の軸線方向に沿った寸法が大きくなることを抑制しつつ、端子接触部と電気接続端子部との接触を良好に維持できる。
この形態のセンサによれば、組付過程において第2の規制部が内側延出部に当接することで内側延出部の動きを規制できる。これにより、組付過程において軸線方向に沿った端子接触部の移動量を小さくできるため、電気接続端子部の軸線方向に沿った寸法が大きくなることを抑制しつつ、端子接触部と電気接続端子部とを接触させることができる。
この形態のセンサによれば、第1と第2の規制部が共通する単一の部材で形成されているため、部材点数を低減できる。
この形態のセンサによれば、セパレータの構成部材としての第2の規制部によって内側延出部の動きを規制できる。
図1は、本発明の実施形態としてのセンサ200の断面図である。図2は、端子収容ユニット10の斜視図である。図3は、検出素子20の斜視図である。図1において、検出素子20の軸線Oに平行な方向を軸線方向CDとし、紙面上側をセンサ200の後端側BSとし、紙面下側をセンサ200の先端側ASとする。このセンサ200は、例えば、内燃機関の吸気系統に取り付けられ、吸気系統内を流れる被測定ガス中の酸素濃度を検出するための検出信号を出力する。
・第1方向DR1:軸線方向CDと直交し、検出素子20の第1板面20faと第2板面20fbとが対向する方向。
・第2方向DR2:軸線方向CDと第1方向DR1に直交する方向。
本実施形態では、第1方向DR1における隔壁35の厚みを厚みD1とし、第2方向DR2における隔壁35の厚みを厚みD2としている。
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
セパレータ部30と基体部40とは樹脂部材によって一体成形されていたが、これに限定されるものではなく、セパレータ部30と基体部40とが別部材によって形成されていても良い。例えば、特開2007−071582号公報に開示された公知のセンサに本発明を適用しても良い。すなわち、セラミック製のセパレータと、セパレータを取り囲む基体部としての金属製の外筒と、セパレータと外筒との間に配置され、セパレータを軸線方向において支持する付勢金具とを備えるセンサに本発明を適用しても良い。
上記実施形態では、第1と第2の規制部37,39は単一の部材(セパレータ部30)によって形成されていたが、別々の部材によって形成されていても良い。また、第1と第2の規制部37,39は、セパレータ部30の一部分であったが、セパレータ部30とは別部材によって形成しても良い。例えば、第1と第2の規制部37,39をセパレータ部30とは異なる部材で形成し、第1と第2の規制部37,39をセパレータ部30に取り付けても良い。また、第2の規制部39を省略しても良い。また、第1と第2の規制部37,39は合成樹脂などの絶縁性部材によって形成されていることが好ましい。こうすることで、検出素子20から出力される検出信号を精度良く外部の機器に出力できる。
上記実施形態では、接続端子60は内側延出部64,64aを有さなくても良い。すなわち、フレーム本体部62の先端部621にバネ部65,65aが直接に接続されても良い。
上記実施形態では、組付状態において、第1の規制部37はフレーム本体部62と当接し、第2の規制部39は内側延出部64,64aと当接していたが、これに限定されるものではなく、第1の規制部37がフレーム本体部62と向かい合い、第2の規制部39が内側延出部64,64aと向かい合っていれば良い。このようにしても、第1と第2の規制部37,39によって組付状態における素子当接部61,61aの軸線方向CDに沿った移動量(位置ズレ)を低減できる。ここで、第1の規制部37は、軸線方向CDについて、少なくともフレーム本体部62の先端部621が位置する範囲に配置されていることが好ましい。こうすることで、先端部621が検出素子20に近づく方向への動きを第1の規制部37によってより確実に規制できる。
上記実施形態では、センサ200はガスセンサであったが、温度センサや圧力センサなどの各種センサに本発明を適用しても良い。センサ200が温度センサである場合、検出素子20は測定対象物の温度検出を行うための検出信号を出力する。またセンサ200が圧力センサである場合、検出素子20は測定対象物の圧力検出を行うための検出信号を出力する。
15…取付部
16…主体金具
17…プロテクタ
18…外部プロテクタ
19…内部プロテクタ
20…検出素子
20fa…第1板面
20fb…第2板面
21…検出部
22…素子後端部
24a…第1の金属端子部
24b…第2の金属端子部
24c…第3の金属端子部
24d…第4の金属端子部
24e…第5の金属端子部
28…素子層
29…ヒータ層
30…セパレータ部
31…底部
34…第1の収容空間部
34a…第1の収容空間部
34b…第2の収容空間部
34c…第3の収容空間部
34d…第4の収容空間部
34e…第5の収容空間部
34f…第6の収容空間部
35…隔壁
35g…面取り部
35p…隅部
37…第1の規制部
38…溝
39…第2の規制部
40…基体部
41…本体部
44…側部
50…コネクタ部
52…コネクタ端子
54…一端部
56…他端部
58…開口部
60…接続端子
60a…第1の接続端子
60b…第2の接続端子
60c…第3の接続端子
60d…第4の接続端子
60e…第5の接続端子
61,61a…素子当接部
62…フレーム本体部
63…張り出し部
64,64a…内側延出部
65,65a…バネ部
67…端子接触部
68…係止部
69…コネクタ当接部
80…シール部材
90…検出部保護層
139…セラミックスリーブ
157…加締リング
158…シール部材
159…シール部材
162…溝部
164…後端部
167…先端側外周部
168…後端側外周部
169…棚部
171…セラミックスリーブ
173…粉末充填層
175…セラミックホルダ
200…センサ
411…溝
621…先端部
624…後端部
641…内側端部
O…軸線
CD…軸線方向
FD…対向方向
BS…後端側
AS…先端側
Claims (10)
- 互いに対向する第1主面及び第2主面を有すると共に軸線方向に延びる板状形状を有する検出素子であって、前記軸線方向の先端側が測定対象物に向けられ、前記軸線方向の後端側に電気接続端子部が形成される検出素子と、
前記検出素子の後端側を挿通するための挿通部と、前記軸線方向を中心とした前記挿通部の周囲に配置され前記軸線方向に延びる複数の端子収容部と、を有するセパレータと、
前記複数の端子収容部のうちの少なくとも1つに挿通された状態で、前記検出素子と前記セパレータとの間に挟持されると共に、前記電気接続端子部に電気的に接続されて電流経路を形成する接続端子と、を備え、
前記接続端子は、前記軸線方向に延びる長尺形状のフレーム本体部と、前記フレーム本体部の先端部から折り返して前記後端側かつ前記検出素子に近づく側に延び、前記電気接続端子部に当接する素子当接部と、を有するセンサであって、
前記第1主面と前記第2主面との対向方向について、前記フレーム本体部よりも前記検出素子に近い側に位置し、前記検出素子に近づく方向への前記フレーム本体部の動きを規制するための第1の規制部を有し、
前記素子当接部は、前記軸線方向の後端側に向かう方向に延びるバネ部であって、弾性変形して前記電気接続端子部と当接する端子接触部を形成するバネ部を有する、ことを特徴とするセンサ。 - 請求項1に記載のセンサであって、
前記第1の規制部は、前記接続端子を前記センサの構成部材として組み付けた状態において、前記フレーム本体部に当接することで前記フレーム本体部の動きを規制する、ことを特徴とするセンサ。 - 請求項1に記載のセンサであって、
前記第1の規制部は、前記接続端子を前記端子収容部に挿通した状態で前記検出素子の後端側を前記挿通部に配置させる組付過程において、前記フレーム本体部に当接することで前記フレーム本体部の動きを規制するように構成されている、ことを特徴とするセンサ。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載のセンサであって、
前記第1の規制部は、前記セパレータに設けられている、ことを特徴とするセンサ。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載のセンサであって、
前記素子当接部は、さらに、
前記フレーム本体部の前記先端部に接続され、前記フレーム本体部から前記対向方向のうち前記検出素子が位置する側に向かって延びる内側延出部を有し、
前記バネ部は、前記内側延出部のうち前記検出素子が位置する内側端部に接続され、前記内側延出部から前記軸線方向の後端側に向かう方向に延び、
前記センサは、さらに、前記内側延出部よりも前記後端側に位置し、前記内側延出部の前記後端側への動きを規制するための第2の規制部を有する、ことを特徴とするセンサ。 - 請求項5に記載のセンサであって、
前記第2の規制部は、前記接続端子を前記センサの構成部材として組み付けた状態において、前記内側延出部に当接することで前記内側延出部の動きを規制する、ことを特徴とするセンサ。 - 請求項5に記載のセンサであって、
前記第2の規制部は、前記接続端子を前記端子収容部に挿通した状態で前記検出素子の後端側を前記挿通部に配置させる組付過程において、前記内側延出部に当接することで前記内側延出部の動きを規制するように構成されている、ことを特徴とするセンサ。 - 請求項5から請求項7までのいずれか一項に記載のセンサであって、
前記第1の規制部と前記第2の規制部は、共通する単一の部材によって形成されている、ことを特徴とするセンサ。 - 請求項5から請求項8までのいずれか一項に記載のセンサであって、
前記第2の規制部は、前記セパレータに設けられている、ことを特徴とするセンサ。 - 請求項1から請求項9までのいずれか一項に記載のセンサであって、
前記第1の規制部は、前記フレーム本体部の前記先端部の前記検出素子に近づく方向への動きを規制する、ことを特徴とする、センサ。
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