JP6885822B2 - センサ用金属端子およびセンサ - Google Patents
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Description
このように構成された本開示のセンサ用金属端子では、信号線接続部よりも先端側に配置された閉塞部が、内部に芯線を保持することができるようにセパレータの貫通孔の一部分を塞ぐように形成されている。このため、本開示のセンサ用金属端子は、信号線接続部から先端側に向けて落下した芯線屑が閉塞部の内部を通過してセンサ素子に至る事態の発生を抑制することができる。さらに、本開示のセンサ用金属端子では、閉塞部と貫通孔の内周面との間に形成される隙間における閉塞部と貫通孔の内周面との間の最大の距離が芯線の直径未満である。このため、本開示のセンサ用金属端子は、信号線接続部から先端側に向けて落下した芯線屑が閉塞部と貫通孔の内周面との間の隙間を通過してセンサ素子に至る事態の発生を抑制することができる。以上より、本開示のセンサ用金属端子は、芯線屑に起因してセンサの内部で短絡が発生するのを抑制し、センサ内部の絶縁性を向上させることができる。
本実施形態のガスセンサ1は、内燃機関の排気管に対して先端部分を排気管内に突出させる形態で装着されて、排気ガス中のNOxを検出するNOxセンサである。
金属端子41およびリード線37は、リード線37が接続される図示しない外部機器と検出素子5との間に流れる電流の電流経路を形成する。複数のリード線37は、チューブ部材38により束ねられている。なお、図1では、2本のリード線37のみを示している。
まず、素子部51は、例えば、固体電解質基板の両側に多孔質電極を形成した酸素ポンプセルと基準セルとNOx検知セルと、中空の酸素測定室とNOx測定室を形成するためのスペーサとを備えている。このうち、固体電解質基板は、例えば、イットリアを安定化剤として固溶させたジルコニアから形成され、多孔質電極は、例えば、Ptを主体に形成される。また、酸素測定室とNOx測定室を形成するスペーサは、アルミナを主体に構成されており、中空の酸素測定室の内側には、酸素ポンプセル及び基準セルの一方の多孔質電極が露出するように配置されている。スペーサは、酸素測定室が少なくとも素子部51の先端側に位置するように形成されるとともに、外部から拡散律速部を介して酸素測定室へ被測定ガスを導入するためのガス用経路を備えている。NOx測定室の内側にはNOx検知セルの一方の多孔質電極が露出するように配置されている。素子部51のうち多孔質電極と酸素測定室とNOx測定室が形成される部分が検出部19に相当する。
先端側セパレータ13は、絶縁性材料(例えばアルミナなど)を用いて形成された円柱状の部材であり、外筒11の内部に配置された筒状の保持金具73によって、外筒11の内部に保持されている。先端側セパレータ13の内部には、軸線方向に貫通する端子配置孔13bが形成されている。端子配置孔13bには、検出素子5の後端部(すなわち、電極端子部31,32,33,34,35,36)が収容されるとともに、電極端子部31,32,33,34,35,36に電気的に接続される複数の金属端子41の先端部(すなわち、先端側端子部材43)が収容されている。先端側セパレータ13は、その外表面に外向きに突出する環状の鍔部13cが設けられている。先端側セパレータ13は、鍔部13cが保持金具73に接触することで、外筒11の内部における軸線方向の設置位置が規定される。
次に、金属端子41について説明する。
先端側端子部材43は、高温に繰り返し晒されても弾性を保持可能な金属材料で構成されており、例えば、Niを主体とする合金材料(例えば、NCF718など)を用いて構成されている。先端側端子部材43は、図3に示すように、互いに形状が異なる先端側端子部材43aおよび先端側端子部材43bが設けられている。
メス型連結部102は、2つの収容部102aと、2つの端子接触部102bとを備える。
先端側端子部材43bは、長尺薄板状の金属材料を折曲加工して形成されており、本体部111と、メス型連結部112と、延設部113と、折曲部114と、素子接触部115とを備える。
メス型連結部112は、メス型連結部102と同様に、2つの収容部112aと、2つの端子接触部112bとを備える。また、メス型連結部112の後端側の端部において、後端側端子部材45を挿入するための挿入口112cが形成される。また、メス型連結部112には、本体部111と対向する箇所に切欠部112dが形成されている。
このように構成された先端側端子部材43a,43bはそれぞれ、素子接触部105,115が検出素子5の電極端子部31〜36と接触するにあたり、折曲部104,114の弾性変形により素子接触部105,115と検出素子5との接触状態を維持することができる。
例えば上記実施形態では、金属端子41が先端側端子部材43と後端側端子部材45とに分割される形態を示したが、金属端子が単一部材で構成されるようにしてもよい。例えば、図7に示すように、金属端子150は、長尺薄板状の金属材料を折曲加工して形成されており、本体部151と、信号線接続部152と、閉塞部153と、折曲部154と、素子接触部155とを備える。
なお、金属端子150はセンサ用金属端子に相当し、素子接触部155は端子接触部に相当する。
Claims (4)
- 軸線方向に延びる長尺形状に形成されて前記軸線方向の先端側に検出部を有するとともに前記軸線方向の後端側に前記検出部の検出結果を示す検出信号を外部へ出力する電極端子部を有するセンサ素子と、前記検出信号を外部に出力するための信号経路を形成する信号線とを備えたセンサに用いられて、前記電極端子部から前記信号線へ前記検出信号を伝達するために、前記軸線方向に延びる形状に形成されるとともに前記センサ素子よりも前記軸線方向の後端側に配置されて前記電極端子部および前記信号線と電気的に接続されるセンサ用金属端子であって、
前記センサ素子よりも前記軸線方向の後端側に配置されるとともに前記軸線方向に沿って貫通する貫通孔を備えてアルミナを用いて形成されたセパレータの前記貫通孔内に収容されることにより、前記セパレータに保持され、
前記電極端子部に接触するように構成された端子接触部と、
前記端子接触部よりも前記軸線方向の後端側に配置され、前記信号線の芯線を加締め固定することにより、前記信号線と電気的に接続される信号線接続部と、
前記端子接触部と前記信号線接続部との間に配置され、内部に前記芯線を保持することができるように前記セパレータの前記貫通孔の一部分を塞ぐように形成された閉塞部とを備え、
前記閉塞部と前記貫通孔の内周面との間に形成される隙間における前記閉塞部と前記貫通孔の内周面との間の最大の距離が前記芯線の直径未満であるセンサ用金属端子。 - 請求項1に記載のセンサ用金属端子であって、
前記端子接触部を備える先端側端子部材と、前記先端側端子部材よりも前記軸線方向の後端側に配置されて前記信号線接続部を備える後端側端子部材とに分離可能に形成され、
前記先端側端子部材は、前記端子接触部よりも前記軸線方向の後端側に配置されて前記後端側端子部材と連結するための先端側連結部を備え、
前記後端側端子部材は、前記信号線接続部よりも前記軸線方向の先端側に配置されて前記先端側端子部材と連結するための後端側連結部を備え、
前記先端側連結部は、メス型連結部であり、前記後端側連結部は、オス型連結部であり、
前記オス型連結部は、前記閉塞部であり、
前記オス型連結部は、前記軸線方向に対して垂直方向の断面が有端環状となるように筒状に形成されるとともに、前記オス型連結部における後端側から先端側に向かうに従って内径が小さくなるように形成され、
前記オス型連結部の先端側の端部における前記内径は前記芯線の直径より小さいセンサ用金属端子。 - 請求項1または請求項2に記載のセンサ用金属端子であって、
前記センサは、前記セパレータよりも前記軸線方向の後端側に配置されて前記信号線が挿入される閉塞部材を備え、
前記信号線接続部は、前記セパレータの内部に収容されるセンサ用金属端子。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のセンサ用金属端子を備えるセンサ。
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