專利名稱：傳感器單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳感器單元，詳細(xì)而言，涉及具有帶罩的金屬端子的傳感器單元，該帶 罩的金屬端子是在保護(hù)用的罩內(nèi)組裝帶導(dǎo)線的金屬端子而形成的。
背景技術(shù)：
圖16是表示在測量內(nèi)燃機(jī)的排出氣體中的氧濃度的氣體傳感器101上連接有圖 示右上方的外部輸出用的導(dǎo)線(軟線)81的傳感器單元的剖視圖。構(gòu)成該傳感器單元的氣 體傳感器101具有以下的構(gòu)成，S卩，使由固體電解質(zhì)構(gòu)成的、呈有底筒狀(杯子形狀)的檢 測元件103保持在筒狀金屬殼體102內(nèi)，使形成在元件的外表面的電極層與排出氣體接觸， 使形成在元件的內(nèi)表面的電極層與基準(zhǔn)氧氣(大氣)接觸，與其內(nèi)外的氧濃度差相對應(yīng)地 產(chǎn)生電動(dòng)勢，通過基于該電動(dòng)勢的輸出信號(hào)檢測、測量氧濃度。該傳感器101借助金屬殼體 102的下部外周的螺紋105安裝于排氣管H而供使用。這樣的傳感器單元具有氣體傳感器(以下，也僅稱為傳感器)101的外部輸出用端 子131同與傳感器分別獨(dú)立地組裝的帶保護(hù)用的罩的金屬端子(以下稱為帶罩的金屬端 子)1中的金屬端子30電連接的結(jié)構(gòu)。在該圖中，在氣體傳感器101的圖示上方的絕緣材 料制的筒狀部110上覆蓋有由絕緣材料(例如橡膠)構(gòu)成的保護(hù)用的罩(以下，也僅稱為 罩)2，組裝在該罩2內(nèi)的金屬端子30與傳感器101的外部輸出用端子131連接，借助導(dǎo)線 81向外部輸出輸出信號(hào)。在該圖中，將安裝在導(dǎo)線81的頂端的金屬端子30的外部輸出用 端子連接部位33插入配置在傳感器101的該筒狀部110內(nèi)的外部輸出用端子131的插座 端子部133內(nèi)，通過使該兩端子互相之間壓接而確保電連接(專利文獻(xiàn)1)。圖17是表示與這樣的傳感器101的外部輸出用端子131連接前的帶罩的金屬端 子1的剖視圖。如圖17所示，帶罩的金屬端子1由罩2、組裝在該罩2內(nèi)部的金屬端子30 和與該金屬端子30連接的導(dǎo)線81構(gòu)成。其中，罩2通常由橡膠構(gòu)成，在該圖中呈大致T字 形的管接頭形狀，具有沿圖示上下延伸的縱筒部3、在其上端沿該圖左右的各橫向延伸的右 橫筒部5和左橫筒部7。此外，縱筒部3的內(nèi)部同軸狀地具有朝向圖示下方的罩口(開口)9 沿上下方向延伸的內(nèi)部主空間10。另一方面，金屬端子30包括外部輸出用端子連接部位 33，形成為筒狀，以插入傳感器的構(gòu)成外部輸出用端子131的插座端子部133內(nèi)而進(jìn)行連 接；連接有導(dǎo)線81的導(dǎo)線連接部位(壓接部)53，該金屬端子30例如由金屬薄板(不銹鋼 制薄板)一體形成。如圖所示，這樣的金屬端子30如下那樣被組裝于罩2的內(nèi)部外部輸出用端子連 接部位33的頂端(圖示下端)朝向罩口 9，并且在該內(nèi)部主空間10內(nèi)呈同軸狀地定位配 置。另外，該圖中的金屬端子30在外部輸出用端子連接部位33的基部(位于比罩口 9靠 空間里側(cè)的部位)，隔著環(huán)狀板部35呈折返狀地具有與該基部同心狀且具有相對大的直徑 的環(huán)狀裙部37。這樣的金屬端子30以環(huán)狀裙部37的外周面緊固于罩2的內(nèi)周面或受罩2 的內(nèi)周面限制的狀態(tài)、并且將環(huán)狀板部35按壓于罩2的內(nèi)部主空間10的里側(cè)的頂部19的 方式被定位保持。此外，在該圖中，使構(gòu)成金屬端子30的導(dǎo)線連接部位53配置在朝向罩2的右側(cè)部設(shè)置的右橫筒部5內(nèi)，通過壓接而與導(dǎo)線連接部位53連接的導(dǎo)線81從設(shè)于該右 橫筒部5的端部的導(dǎo)線用開口向外部拉出。專利文獻(xiàn)1 日本特開2005-10156號(hào)公報(bào)但是，如圖17所示，為了在罩2內(nèi)組裝帶導(dǎo)線的金屬端子30，以往，通過以下那樣 的順序⑴ ⑶進(jìn)行該結(jié)構(gòu)的組裝作業(yè)(參照圖18)。(1)如圖18的左圖A所示，將導(dǎo)線81的頂端從罩2的外側(cè)部(右橫筒部5)的端 部的導(dǎo)線用開口插入(伸入)到罩2內(nèi)，通過使該導(dǎo)線81、該罩2適當(dāng)?shù)刈冃蔚?，把持?dǎo)線 81的頂端(芯線部)而將其引出，使靠近其頂端的部位從罩口 9適量地突出于外部。(2)如圖18的右圖B所示，通過壓接(緊固)，將金屬端子30的導(dǎo)線連接部位53 與從罩口 9適量弓I出的導(dǎo)線81的頂端連接。(3) 一邊向與上述的順序(1)相反的方向拉(拉回)從罩2的導(dǎo)線用開口延伸到 外部的導(dǎo)線81的部位，一邊將金屬端子30從罩口 9壓入到罩2內(nèi)的里側(cè)，從而配置在罩2 內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置(規(guī)定位置)。由此，外部輸出用端子連接部位33被定位在罩內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置， 導(dǎo)線連接部位53也被配置在標(biāo)準(zhǔn)位置，導(dǎo)線81被從導(dǎo)線用開口向外部引出，組裝各零件。S卩，為了得到圖17所示的帶罩的金屬端子1，需要上述那樣的工序，存在其他的構(gòu) 成零件相對于罩2的組裝作業(yè)復(fù)雜這樣的問題。特別是在拉回該導(dǎo)線81的工序中，需要 利用橡膠的變形使罩2產(chǎn)生微小地變形，并且使金屬端子30的導(dǎo)線連接部位53、外部輸出 用端子連接部位33配置在罩2內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置上。這樣，因?yàn)橐酝摻M裝作業(yè)是復(fù)雜的，所 以不得不主要以手工作業(yè)來進(jìn)行組裝作業(yè)，因此，存在無法謀求該組裝的簡易、迅速化的問 題。此外，因?yàn)樽鳂I(yè)內(nèi)容復(fù)雜，所以存在難以實(shí)現(xiàn)該組裝工序的自動(dòng)化(利用自動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行 組裝)的問題。因此，作為結(jié)果，產(chǎn)生無法謀求降低傳感器單元的成本的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的問題點(diǎn)而提出的，其目的在于，提供能夠謀求將帶導(dǎo)線的金 屬端子組裝到保護(hù)用的罩內(nèi)的作業(yè)的簡易、迅速化，從而謀求降低其組裝成本、進(jìn)一步謀求 降低傳感器單元的成本。為了解決上述課題，技術(shù)方案1記載的發(fā)明如下。一種傳感器單元，包括傳感器，具有呈有底筒狀的檢測元件和與該檢測元件連接、用于向外部輸出輸出 信號(hào)的外部輸出用端子；帶罩的金屬端子，其是在保護(hù)用的罩內(nèi)組裝帶導(dǎo)線的金屬端子而成的，與導(dǎo)線的 端部連接的金屬端子被組裝為能夠與從罩口插入上述罩內(nèi)的上述外部輸出用端子連接，并 且，該導(dǎo)線從設(shè)于該罩的導(dǎo)線用開口被向外部引出，其特征在于，上述帶罩的金屬端子的組裝到該罩內(nèi)之前的金屬端子分開為第1端子和第2端 子，該第1端子具有與上述外部輸出用端子連接的外部輸出用端子連接部位；該第2端子具 有與導(dǎo)線的端部連接的導(dǎo)線連接部位，第1端子從上述罩口插入、在上述導(dǎo)線連接部位連接有導(dǎo)線的第2端子從上述導(dǎo) 線用開口插入，并被配置到罩內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置，并且，為了使第1端子和第2端子能夠電連接， 在第1端子和第2端子的兩方上設(shè)有端子間連接部位，
第1端子和第2端子在配置到罩內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置時(shí)，借助設(shè)于各端子上的上述端子 間連接部位進(jìn)行電連接，從而作為上述金屬端子被組裝于罩內(nèi)。技術(shù)方案2的發(fā)明是基于技術(shù)方案1的傳感器單元，其特征在于，在第1端子從上述罩口配置到罩內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置后，第2端子從上述導(dǎo)線用開口配 置到罩內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置時(shí)，借助設(shè)于各端子上的上述端子間連接部位進(jìn)行電連接，從而作為 上述金屬端子而被組裝于罩內(nèi)。技術(shù)方案3的發(fā)明是基于技術(shù)方案1或2的傳感器單元，其特征在于，第1端子的上述端子間連接部位是形成為凹部的嵌合部，第2端子的上述端子間 連接部位是形成為凸部的嵌合部，兩端子間連接部位的該兩嵌合部相互嵌合而連接。技術(shù)方案4記載的發(fā)明如下。一種傳感器單元，包括傳感器，具有呈有底筒狀的檢測元件和與該檢測元件連接、用于向外部輸出輸出 信號(hào)的外部輸出用端子；帶罩的金屬端子，其是在保護(hù)用的罩內(nèi)組裝帶導(dǎo)線的金屬端子而成的，與導(dǎo)線的 端部連接的金屬端子被組裝為能夠與從罩口插入上述罩內(nèi)的上述外部輸出用端子連接，并 且，該導(dǎo)線從設(shè)于該罩的導(dǎo)線用開口被向外部引出，其特征在于，上述帶罩的金屬端子的組裝到該罩內(nèi)之前的金屬端子分開為第1端子和第2端 子，該第1端子具有與上述外部輸出用端子連接的外部輸出用端子連接部位；該第2端子具 有與導(dǎo)線的端部連接的導(dǎo)線連接部位，第1端子從上述罩口插入、在上述導(dǎo)線連接部位連接有導(dǎo)線的第2端子從上述導(dǎo) 線用開口插入，并被配置到罩內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置，并且，在該配置工序后，為了使第1端子和第2 端子能夠通過焊接而連接，在第1端子和第2端子的兩方上設(shè)有端子間連接部位，第1端子和第2端子在上述配置工序后借助(利用)設(shè)于各端子上的上述端子間 連接部位通過焊接進(jìn)行連接，從而作為上述金屬端子被組裝于罩內(nèi)。技術(shù)方案5記載的本發(fā)明是基于技術(shù)方案4記載的傳感器單元，其特征在于，上述 焊接是激光焊接。在技術(shù)方案1的本發(fā)明中，利用構(gòu)成傳感器單元的帶罩的金屬端子的上述構(gòu)成， 在將金屬端子向罩內(nèi)組裝時(shí)，僅通過分別從罩口、導(dǎo)線用開口插入預(yù)先被分開成2個(gè)的第1 端子和第2端子，并配置到罩內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置的工序，能將兩者的端子間連接部位彼此連接， 從而能夠作為金屬端子組裝于罩內(nèi)。即，根據(jù)本發(fā)明，在金屬端子的組裝工序中，僅通過分 別從罩口、導(dǎo)線用開口插入被分開成2個(gè)的第1端子和第2端子，并配置到罩內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置 的工序，能夠組裝金屬端子，因此，獲得能夠謀求該組裝的簡易、迅速化這樣的非常優(yōu)異的 效果。此外，由于能夠謀求這樣地組裝工序的簡單化，所以其工序的自動(dòng)化也變得容易。而 且，也能夠謀求降低作為傳感器單元的成本。在本發(fā)明中，第1端子或第2端子中的任一方配置到罩內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置之后、另一方 配置到罩內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置，或者兩端子同時(shí)配置到罩內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置，由此，兩端子也可以借助 設(shè)于各端子上的端子間連接部位而進(jìn)行電連接(一體化)。但是優(yōu)選的是，如技術(shù)方案2記 載的發(fā)明那樣，在第1端子配置到罩內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置后、第2端子配置到罩內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置時(shí)， 兩端子借助設(shè)于各端子上的端子間連接部位而進(jìn)行連接。其理由在于，導(dǎo)線用開口一般設(shè)
5于罩的側(cè)部(橫向)。另一方面，第2端子是在其導(dǎo)線連接部位連接導(dǎo)線、并從導(dǎo)線用開口 插入到罩內(nèi)的端子。因此，這樣的第2端子在連接導(dǎo)線的狀態(tài)下，也包括其端子間連接部位 地形成為筆直的棒狀(或直線狀)，能夠謀求其構(gòu)造的簡單化，因此是優(yōu)選的，這樣的第2端 子在第1端子之后配置到罩內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置，接合構(gòu)造也變得簡易，且其電連接的可靠性也 得到提高。作為借助設(shè)于第1端子和第2端子上的端子間連接部位電連接兩端子的方法，可 以僅是端子間連接部位彼此間以適當(dāng)?shù)牧M(jìn)行按壓，然而，為了提高其連接的可靠性，優(yōu)選 該連接部位具有構(gòu)造上互相嵌合的凹部或凸部。此時(shí)，也可以如技術(shù)方案3的發(fā)明那樣，第 1端子的上述端子間連接部位是形成為凹部的嵌合部，第2端子的上述端子間連接部位是 形成為凸部的嵌合部。其理由在于，第2端子是從導(dǎo)線用開口插入的端子，也如上述那樣， 優(yōu)選為包括其端子間連接部位地形成為筆直的棒狀或直線狀，因此，作為形成為凸部的嵌 合部容易形成。另外，作為借助設(shè)于第1端子和第2端子上的端子間連接部位進(jìn)行電連接的方法， 優(yōu)選為形成如上述那樣在構(gòu)造上互相嵌合的結(jié)構(gòu)，然而，也可以如技術(shù)方案4的發(fā)明那樣， 將端子間連接部位彼此焊接。如本發(fā)明那樣，通過焊接，在向罩內(nèi)配置第1端子和第2端子 時(shí)，無需兩端子的端子間連接部位相互嵌合、擠壓而結(jié)合，能夠謀求第1端子和第2端子的 構(gòu)造本身的簡單化。另外，如技術(shù)方案5記載的發(fā)明那樣優(yōu)選激光焊接。


圖1是將構(gòu)成本發(fā)明的傳感器單元的帶罩的金屬端子具體化了的第1實(shí)施方式例 的剖視圖。圖2是構(gòu)成圖1的帶罩的金屬端子的蓋的剖視圖。圖3是構(gòu)成圖1的“帶罩的金屬端子”的金屬端子的第1端子和第2端子連接前 的放大立體圖。圖4是圖3的第1端子的分解立體圖。圖5是在圖1中去除罩(取出金屬端子)后的局部剖視圖和其主要部分放大圖。圖6是從在圖5的A-A線剖切的位置看到的第1端子的側(cè)視圖和其主要部分放大 圖。圖7是在罩內(nèi)組裝第1端子和第2端子的工序的說明用剖視圖。圖8是將圖1的帶罩的金屬端子安裝在氣體傳感器上而形成的氣體傳感器單元的 剖視圖。圖9是第1端子和第2端子在另一例子中連接前的放大立體圖。圖10是將構(gòu)成本發(fā)明的傳感器單元的“帶罩的金屬端子”具體化了的第2實(shí)施方 式例的剖視圖。圖11是在圖10中去除罩(取出金屬端子)后的局部剖視圖和其主要部分放大圖。圖12是在圖10中將第1端子和第2端子組裝到罩內(nèi)的工序的說明用剖視圖。圖13是將圖10的帶罩的金屬端子安裝到氣體傳感器上而形成的氣體傳感器單元 的局部省略的剖視圖。圖14是將構(gòu)成本發(fā)明的傳感器單元的“帶罩的金屬端子”具體化了的第3實(shí)施方式例的剖視圖。圖15是在圖14中去除罩(取出金屬端子)后的俯視圖。圖16是表示在測量內(nèi)燃機(jī)的排出氣體中的氧濃度的氣體傳感器上連接有外部輸 出用的導(dǎo)線的傳感器單元的剖視圖。圖17是表示以往的帶罩的金屬端子的內(nèi)部構(gòu)造的剖視圖。圖18是說明將帶導(dǎo)線的金屬端子組裝到圖17的罩內(nèi)的順序的圖。
具體實(shí)施例方式(第1實(shí)施方式例)基于圖1 圖8，詳細(xì)地說明將本發(fā)明具體化了的第1實(shí)施方式例。但是，如圖8 所示，構(gòu)成本實(shí)施方式的傳感器單元的帶罩的金屬端子1是與如下構(gòu)造相同的構(gòu)造，并進(jìn) 行具體化表示。上述構(gòu)造為，使罩2覆蓋上述(參照圖16)的氣體傳感器101的筒狀部110 的端部，將組裝在該罩2內(nèi)的金屬端子30插入設(shè)于該筒狀部110內(nèi)的外部輸出用端子131 中的插座端子部133內(nèi)而連接。在本實(shí)施方式中，如圖1、圖2所示，罩2的縱截面呈大致T字形的管接頭形態(tài)，在 沿圖示上下延伸的縱筒部3和其上端具有相對于縱筒部3的軸線以大致垂直且沿該圖左右 的各橫向延伸的右橫筒部5和左橫筒部7。在該罩2當(dāng)中的、沿圖示上下延伸的縱筒部3的 內(nèi)部同軸狀地具有朝向圖示下方的罩口(開口)9沿上下延伸的內(nèi)部主空間10。該內(nèi)部主 空間10形成能收容圖8所示的氣體傳感器101的筒狀部110的靠近后端的部位、且橫截面 例如為圓形的柱狀。但是，形成該內(nèi)部主空間10的靠近罩口 9的部位的內(nèi)周面相對于其它 部位的內(nèi)周面直徑稍大，但是在朝向其里側(cè)去的中間部位沿周向設(shè)有多個(gè)(2列)呈環(huán)狀的 唇部(凸部)12。在罩2包覆地安裝在氣體傳感器的筒狀部的后端時(shí)，該環(huán)狀的唇部12的 局部被壓扁而變形，被壓接在氣體傳感器的筒狀部的外周面，形成為保持密封。此外，2個(gè)唇 部12當(dāng)中的里側(cè)(遠(yuǎn)離罩口 9 一側(cè))的唇部還形成為能發(fā)揮防止組裝在罩2內(nèi)的金屬端 子30自內(nèi)部主空間10分離或脫落的作用。另外，在本例中罩2為氟橡膠制，然而也可以是 樹脂制。此外，在圖示中，在縱筒部3的上端向右橫向延伸的右橫筒部5的內(nèi)側(cè)形成右橫向 空孔(隧道狀空孔)14，該右橫向空孔14形成在內(nèi)部主空間10的圖示上端朝向圖示右橫 向，以橫截面小于內(nèi)部主空間10的圓形、呈隧道狀沿橫向延伸。該右橫向空孔(也僅稱為 橫向空孔)14形成如后述那樣收容組裝在罩2內(nèi)而構(gòu)成金屬端子30的導(dǎo)線連接部位的空 間。而且，在該橫向空孔14的外側(cè)方向端形成有導(dǎo)線用開口 16，但是該導(dǎo)線用開口 16在 本例中與隧道狀的橫向空孔14部分相比，其內(nèi)徑縮小。這樣，罩2的內(nèi)部具有從罩口 9向 圖示上方延伸的內(nèi)部主空間10和在該內(nèi)部主空間10的上端向右橫向延伸的橫向空孔14。 另外，本實(shí)施方式的罩2用于氣體傳感器，因此在縱筒部3的上端具有額外的向左橫向延伸 的左橫筒部7，在其內(nèi)側(cè)設(shè)有在內(nèi)部主空間10的靠近上端的部位向圖示的左橫向延伸并與 外部連通的橫孔(基準(zhǔn)氣體采集口)17。該橫孔17是導(dǎo)入基準(zhǔn)氣體的大氣導(dǎo)入部，形成為 在內(nèi)部安裝有過濾器18。接著，說明罩2的內(nèi)部所組裝的金屬端子30以及與其連接的導(dǎo)線81等。金屬端 子30由第1端子31和第2端子51構(gòu)成，第1端子31具有外部輸出用端子連接部位33，第
72端子51具有連接導(dǎo)線81的導(dǎo)線連接部位(壓接部)53。該兩端子31、51在圖1中組裝 在罩2內(nèi)，因此被一體化(連接)，但是在組裝于罩2之前，如圖3所示，作為單獨(dú)的構(gòu)件而 被分開。另外，在本例中，兩端子31、51均通過由相同材料(例如不銹鋼)構(gòu)成的金屬薄板 經(jīng)過壓力加工、彎曲加工等而形成。其中，首先說明第1端子31。在本實(shí)施方式中，該第1端子31的外部輸出用端子 連接部位33形成為通過插入圖8所示的、氣體傳感器101側(cè)的外部輸出用端子131的插座 端子部133內(nèi)而進(jìn)行連接的筒狀(圓筒狀)。而且，在該筒狀的外部輸出用端子連接部位33 的上端具有圓環(huán)板部35，該圓環(huán)板部35形成為呈圓環(huán)狀向外徑側(cè)突出，該筒狀的外部輸出 用端子連接部位33具有環(huán)狀(圓環(huán)狀)裙部37，該裙部37隔著該圓環(huán)板部35折返形成， 并在外部輸出用端子連接部位33的外側(cè)呈同軸狀地形成為相對大直徑。在本例中，如圖7 所示，具有該裙部37的第1端子31形成為，能夠以該圖中的形態(tài)從該罩口 9向上插入罩2 內(nèi)，在被插入時(shí)，罩2內(nèi)的、唇部12的里側(cè)形成內(nèi)部主空間10的內(nèi)周面限制該裙部37的外 周面。此外，在外部輸出用端子連接部位33的靠近頂端(圖示下端)的部位形成有中間細(xì) 部(縮徑部)34，該中間細(xì)部(縮徑部)34在內(nèi)插而連接于傳感器外部輸出用端子131的插 座端子部133內(nèi)時(shí)，被保持為防止脫落狀。而且，如圖4所示，在本實(shí)施方式中，相對于第1端子31的外部輸出用端子連接部 位33的基端部的圓環(huán)板部35中的、與朝向第1端子31的頂端的面相反一側(cè)的面(圖示上 表面)，向圖示右橫向延伸的橫孔39由另外的金屬板構(gòu)件40形成，該橫孔39的內(nèi)表面被 形成為與下述的第2端子51的端子間連接部位55連接的端子間連接部位41。S卩，該橫孔 39能夠使下述的第2端子51的棒狀的端子間連接部位55呈壓入狀地嵌合，由此形成電連 接兩端子31、51的端子間連接部位41，該橫孔39是形成為凹部的嵌合部。在本例中，如圖 3、圖4所示，使由與第1端子31相同材料構(gòu)成的具有規(guī)定直徑(在本例中稍小于圓環(huán)板部 35的外徑的直徑)的金屬平板(圓形板)以沿著其1個(gè)半徑線方向的方式，在該金屬平板 的一面(圖示上表面)，橫截面形成為導(dǎo)槽部(槽狀)42的形狀地鼓起成形。S卩，如圖4所 示，這樣的金屬板構(gòu)件40借助其一面和反面，同心狀地焊接在圓環(huán)板部35上，形成該導(dǎo)槽 部42的內(nèi)側(cè)的橫孔39的內(nèi)表面形成為端子間連接部位41。另外，這樣形成的第1端子31構(gòu)成為能夠從罩口 9朝向內(nèi)部主空間10的里側(cè)，利 用罩2的變形被擠壓插入，但是如圖7所示，被設(shè)定為，在其插入時(shí)，導(dǎo)槽部42的外部(圖 示上部)抵接內(nèi)部主空間10的里側(cè)的抵接部(頂部)19，或者即使不抵接也能夠保持規(guī)定 位置。同時(shí)被設(shè)定為，第1端子31的環(huán)狀裙部37的外周面緊固于罩口 9的內(nèi)周面或受罩 口 9的內(nèi)周面限制，而且，金屬板構(gòu)件40或形成在其上的導(dǎo)槽部42的圖式上端部被按壓于 罩2的內(nèi)部主空間10的頂部19，或隔著規(guī)定的空隙被定位。并且，被設(shè)定為，在第1端子 31被從罩口 9壓入而配置在其內(nèi)部時(shí)，朝向形成該導(dǎo)槽部42即橫孔39的端子間連接部位 41的外側(cè)端開口延伸的方向與罩2內(nèi)的右橫向空孔14的延伸方向大致相同，第1端子31 位于罩2內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置。接著，基于圖1、圖3、圖5說明第2端子51。第2端子51由導(dǎo)線連接部位53和 端子間連接部位55形成，該導(dǎo)線連接部位53由通過壓接導(dǎo)線81的端部的芯線部而連接的 壓接部(桶部)構(gòu)成；該端子間連接部位55為棒狀，從上述導(dǎo)線連接部位53—體延伸。在 圖1、圖5中表示由導(dǎo)線連接部位53包圍、壓接導(dǎo)線81的頂端部(一側(cè)的端部)的芯線部連接而成的狀態(tài)，棒狀的端子間連接部位55和連接該導(dǎo)線81的頂端部而成的導(dǎo)線連接部 位53形成為大致同軸且呈直線狀延伸。但是，導(dǎo)線連接部位53形成得比棒狀的端子間連 接部位55粗。在對金屬薄板進(jìn)行沖壓成形之后，適當(dāng)?shù)貜澢尚位驂毫Τ尚?，而成形為?有導(dǎo)線連接部位53和端子間連接部位55等的第2端子51。另外，端子間連接部位55是呈 筒狀或重復(fù)彎曲地形成為筆直的棒狀、并呈壓入狀地嵌合于形成第1端子31的端子間連接 部位41的橫孔(形成凹部的嵌合部)39的部位，在本例中，為形成為凸部的嵌合部。另外， 在本例中，在連接導(dǎo)線81的頂端部而成的導(dǎo)線連接部位53的外周，在外周面上隔有間隔地 安裝具有3個(gè)唇部59的密封用的筒狀橡膠密封件60。這樣形成的第2端子51能夠從其頂端的棒狀的端子間連接部位55通過罩2的 導(dǎo)線用開口 16插入罩2內(nèi)(參照圖7)。而且，第1端子31首先插入到標(biāo)準(zhǔn)位置之后，該 第2端子51以棒狀的端子間連接部位55的前端作為頂端從導(dǎo)線用開口 16插入，由此，該 端子間連接部位55被設(shè)定為，正好進(jìn)入第1端子31的形成端子間連接部位41的橫孔(凹 部)39內(nèi)，通過用力地推壓，以按壓狀態(tài)嵌合，從而使兩端子電連接。另外，在插入該第2端 子51時(shí)，利用橡膠密封件60和罩2的右橫筒部5的變形，該橡膠密封件60被從導(dǎo)線用開口 16壓入。而且，設(shè)定為在其插入后，橡膠密封件60緊固在右橫向空孔14的內(nèi)周面而保持密 封。此外，橡膠密封件60的靠外的端部呈防止脫落狀被保持在橫向空孔14當(dāng)中的、導(dǎo)線用 開口 16的內(nèi)端。另外，在第1端子31中的形成作為端子間連接部位41的橫孔(凹部)39 的導(dǎo)槽部42的中間部位，以該橫孔39的橫截面變小的方式從外側(cè)(圖1上側(cè))形成凹槽 45，橫孔39的內(nèi)表面形成有突起46。而且，被設(shè)定為，在第2端子51的端子間連接部位55 被壓入該橫孔39時(shí)，特別是在該突起46的部位，確保有較強(qiáng)的擠壓力。但是，在本實(shí)施方式中，在橡膠制的罩2內(nèi)，組裝第1端子和第2端子31、51作為 金屬端子30時(shí)，如圖7中雙點(diǎn)劃線所示，第1端子31以其外部輸出用端子連接部位33的 頂端朝向罩口 9的方式保持其形態(tài)，并且，以朝向?qū)Р鄄?2的外側(cè)端開口而延伸的方向與 延伸罩2內(nèi)的圖示的、右橫向空孔14的延伸的方向相同的方式，從罩口 9朝向內(nèi)部主空間 10的里側(cè)壓入第1端子31。然后，插入并配置在罩2內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置(參照圖2、圖7)。接著，如圖7所示，將第2端子51的導(dǎo)線連接部位53與導(dǎo)線81的端部的芯線連 接，將該第2端子51的端子間連接部位55從導(dǎo)線用開口 16插入罩2的內(nèi)部，將第2端子 51配置到罩2內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置。此時(shí)，該端子間連接部位55的靠近頂端的部位以緊貼第1端 子31的形成端子間連接部位41的導(dǎo)槽部42的橫孔(形成凹部的嵌合部)39內(nèi)的方式壓 入該橫孔39內(nèi)。由此，第2端子51的形成棒狀(形成凸部的嵌合部)的端子間連接部位 55插入第1端子31的形成橫孔(形成凹部的嵌合部)39的端子間連接部位41內(nèi)，并確保 壓入該導(dǎo)槽部(橫孔)42的內(nèi)表面，使兩端子31、51電連接。并且，第1端子31、第2端子 51作為金屬端子被組裝在罩2內(nèi)，導(dǎo)線81形成從導(dǎo)線用開口 16向外部引出的狀態(tài)(參照 圖1)。另外，在該配置過程中，第2端子51的導(dǎo)線連接部位53和與其連接的端子間連接 部位55被配置在罩2內(nèi)。此外，在本實(shí)施方式中，在組裝前，在第2端子51的導(dǎo)線連接部 位53的外周面上安裝有上述的橡膠密封件60，因此，在第2端子51從導(dǎo)線用開口 16插入 時(shí)該唇部59變形地插入，插入后，該唇部59被按壓在橫向空孔14的內(nèi)周面，保持第2端子 51與橫向空孔14的內(nèi)周面之間的密封。在上述那樣的本實(shí)施方式的組裝構(gòu)造中，為了將兩端子31、51組裝在罩2內(nèi)作為金屬端子30，一邊使第1端子31保持規(guī)定的形態(tài)，一邊從罩口 9插入內(nèi)部(圖示上方)，并 配置在罩2內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置。接著，將連接有導(dǎo)線81的第2端子51的棒狀的端子間連接部 位55從罩2的側(cè)部的導(dǎo)線用開口 16以在罩2內(nèi)沿規(guī)定行程筆直前進(jìn)的方式插入，而插入 到第1端子31的形成端子間連接部位41的導(dǎo)槽部42內(nèi)，將第2端子51配置到罩2內(nèi)的 規(guī)定位置。這樣，兩端子31、51在該配置工序中，借助設(shè)于各端子上的端子間連接部位41、 55電連接，作為金屬端子被組裝在罩2內(nèi)。即，在本實(shí)施方式的情況下，在金屬端子組裝于罩2內(nèi)之前，2個(gè)金屬端子是分開 的，因此，不需要像以往那樣在從導(dǎo)線用開口 16插入導(dǎo)線81之后再拉回導(dǎo)線81，僅通過使 第1端子31相對于罩2以規(guī)定的形態(tài)從罩口 9朝向上方推壓的工序、和之后從導(dǎo)線用開口 16將連接有導(dǎo)線81的第2端子51自其端子間連接部位55向橫向插入被定位在標(biāo)準(zhǔn)位置 上的第1端子31這樣單純的零件的動(dòng)作，能夠?qū)⒔饘俣俗?0組裝在罩2內(nèi)。S卩，因?yàn)槟軌?在該組裝工序中使零件的動(dòng)作簡單化，所以能夠謀求該組裝的簡易、迅速化。而且，因?yàn)槟?夠謀求這樣地組裝工序的簡單化，所以也能容易地實(shí)現(xiàn)其工序的自動(dòng)化，謀求降低組裝成 本。如圖8所示，這樣的帶罩的金屬端子1用其橡膠制的罩2包覆氣體傳感器101的 絕緣材料制的筒狀部110的端部。此時(shí)，在本實(shí)施方式中，第1端子31的外部輸出用端子 連接部位33插入配置在該筒狀部110內(nèi)的傳感器101的外部輸出用端子131的插座端子 部133內(nèi)，該外部輸出用端子131與導(dǎo)線81連接而形成氣體傳感器單元。另外，在這樣的 連接狀態(tài)下，筒狀部110的端部進(jìn)入環(huán)狀裙部37的內(nèi)側(cè)，形成在罩2的內(nèi)部主空間10的內(nèi) 周面的唇部12被按壓在該筒狀部110的外周面上，保持密封。此外，在本實(shí)施方式中，形成 在傳感器101的外部輸出用端子131的插座端子部133內(nèi)的脫落防止片135利用彈性嵌合 于外部輸出用端子連接部位33的靠近頂端的部位的中間細(xì)部34，能夠謀求防止與傳感器 分離。另外，圖8的形成傳感器單元的氣體傳感器101是與圖16所示相同的氣體傳感器。 即，使由固體電解質(zhì)構(gòu)成的、呈有底筒狀(杯子形狀)的檢測元件103保持在筒狀金屬殼體 102內(nèi)，使形成在元件的外表面的氣體電極層與排出氣體接觸，使形成在元件的內(nèi)表面的電 極層與基準(zhǔn)氧氣(大氣)接觸，與其內(nèi)外的氧濃度差相對應(yīng)地產(chǎn)生電動(dòng)勢，通過基于該電動(dòng) 勢的輸出信號(hào)檢測、測量氧濃度。而且，該傳感器101借助金屬殼體102的下部外周的螺紋 105被安裝在排氣管上而供使用。在上述方式中，說明了構(gòu)成傳感器單元的帶罩的金屬端子1首先將第1端子31配 置到罩2內(nèi)，之后將第2端子51配置到罩2內(nèi)，由此，一體連接兩端子31、51，以該兩端子 31、51作為金屬端子而進(jìn)行組裝的方式進(jìn)行了組裝，然而，在本發(fā)明中，不限于此。例如在第 1實(shí)施方式例中，也可以如圖9所示的變形例那樣，將第1端子31的與第2端子51的端子 間連接部位作為具有在圖示上方開口(開放)的槽61的導(dǎo)槽部62，通過焊接等將該導(dǎo)槽 部62接合在環(huán)狀板部35上。S卩，也可以將該槽61的內(nèi)表面作為第1端子31的端子間連 接部位。這樣，第2端子51的端子間連接部位55作為被該槽61夾持的構(gòu)造，和前例一樣， 也能以第1端子31、第2端子51的順序插入、配置到罩2內(nèi)，但是也能夠以與其相反的順序 插入、配置。此外，即使將兩端子31、51分別同時(shí)插入、配置到罩2內(nèi)，也能確保其連接。另 外，圖9的第1端子31除了其端子間連接部位之外，和第1實(shí)施方式例的第1端子相同，因 此，對相同的部位標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。以下也相同。
另外，在本發(fā)明中，如上所述，具有通過第1端子31、第2端子51的各端子間連接 部位相互嵌合而電連接的結(jié)構(gòu)可以說是優(yōu)選的，但是只要能確保電連接，也可以形成不能 夠稱為嵌合構(gòu)造的連接構(gòu)造使第1端子、第2端子的各端子間連接部位連接。雖未圖示，但 是兩端子的端子間連接部位也可以僅以相互之間的彈性進(jìn)行按壓。此外，也可以利用具有 導(dǎo)電性的粘接劑粘接第1端子、第2端子的各端子間連接部位之間而連接兩者。(第2實(shí)施方式例)接著，基于圖10 圖13說明構(gòu)成傳感器單元的帶罩的金屬端子的第2實(shí)施方式 例。但是，該第2實(shí)施方式例也可以說是上述實(shí)施方式的變形例，與上述實(shí)施方式?jīng)]有本質(zhì) 的不同。不同點(diǎn)是構(gòu)成帶罩的金屬端子201的第1端子31的形狀和設(shè)于第1端子31上的 端子間連接部位41的構(gòu)成的其他部分。因此，對相同的部位標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，僅對不 同點(diǎn)進(jìn)行說明。即，在本例中，第2端子51的端子間連接部位55通過呈缺口狀形成在第1 端子31的環(huán)狀裙部37的缺口部38，壓入在呈筒狀的外部輸出用端子連接部位33的靠近基 部的部位貫穿形成的連接孔36內(nèi)，由此，保持兩端子31、51間的電連接。即，在本實(shí)施方式 例中，將第1端子31插入到罩2內(nèi)，配置在標(biāo)準(zhǔn)位置之后，將第2端子51的端子間連接部 位55從導(dǎo)線用開口 16插入，由此，連接兩端子。S卩，將第1端子31配置到罩2內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位 置之后，將第2端子51的端子間連接部位55呈壓入狀地壓入第1端子31的連接孔36內(nèi)， 由此保持兩端子31、51間的電連接，連接孔36的內(nèi)表面形成有第1端子31的端子間連接 部位41。另外，如圖10等所示，第2端子51的端子間連接部位55與第1端子31的端子 間連接部位41連接的位置，在其結(jié)構(gòu)上位于外部輸出用端子連接部位33的頂端(圖示下 端)附近，因此，第1端子31的環(huán)狀板部35與罩2內(nèi)的內(nèi)部主空間10的里側(cè)的頂部19抵 接的部位為圖示上下方向的標(biāo)準(zhǔn)位置。在本實(shí)施方式中，該連接孔36形成為朝向其孔的里側(cè)，即朝向第2端子51的端子 間連接部位55被壓入的前方(里側(cè))突出的前端越來越窄狀，第2端子51的端子間連接部 位55被壓入該連接孔36中時(shí)，該連接孔36被擠壓擴(kuò)大從而確保壓入狀態(tài)而進(jìn)行電連接。 另外，在這樣的組裝構(gòu)造的情況下，與第1實(shí)施方式例的情況相同，需要以第1端子31、第2 端子51的順序?qū)⒌?端子31、第2端子51插入、配置在罩2內(nèi)，然而，另一方面，無需如第 1實(shí)施方式例那樣設(shè)置由額外構(gòu)件構(gòu)成的導(dǎo)槽部。因此，能夠謀求第1端子31的小型化。 但是，在將作為這樣的組裝構(gòu)造的帶罩的金屬端子201與氣體傳感器連接而形成傳感器單 元時(shí)，如圖13所示，無需為了防止第2端子51與筒狀部110的端部干涉而在圖8所示的傳 感器101中的、第2端子51的端部預(yù)先設(shè)置缺口 113。(第3實(shí)施方式例)接著，基于圖14、圖15，說明構(gòu)成傳感器單元的帶罩的金屬端子的第3實(shí)施方式例 的帶罩的金屬端子301。但是，該第3實(shí)施方式例也可以說是第1實(shí)施方式例的變形例，與 第1實(shí)施方式例僅具有如下的不同點(diǎn)。因此，只說明其不同點(diǎn)，對相同的部位標(biāo)注相同的附 圖標(biāo)記。即，本實(shí)施方式的第1端子31相當(dāng)于第1實(shí)施方式例的第1端子31中的、除去導(dǎo) 槽部和形成該導(dǎo)槽部的金屬板構(gòu)件40之后的部分。S卩，因?yàn)樵诘?實(shí)施方式例中為在第1 端子31上形成導(dǎo)槽部的結(jié)構(gòu)，所以本實(shí)施方式的第1端子31為將鼓起成形為導(dǎo)槽部(槽 狀)的金屬板構(gòu)件40焊接在圓環(huán)板部35前的形狀。另一方面，第2端子51與第1實(shí)施例 的第2端子51相比，端子間連接部位55延伸得較長，而且，形成為平板狀(帶板狀)，具有沿徑向橫跨構(gòu)成第ι端子31的圓環(huán)板部35的長度。而且，本實(shí)施方式的帶罩的金屬端子 301能夠構(gòu)成為，第1端子31從罩口 9插入，且在導(dǎo)線連接部位53連接有導(dǎo)線81的第2端 子51從導(dǎo)線用開口 16插入，而配置在罩2內(nèi)的各標(biāo)準(zhǔn)位置。在本實(shí)施方式中，這樣將兩端子31、51配置到罩2內(nèi)，在該配置中，使第2端子51 的端子間連接部位55的圖示下表面與第1端子31的圓環(huán)板部35的圖14上表面接觸。而 且，如圖15所示，從上方看圓環(huán)板部35，在適當(dāng)?shù)牟课?例如2個(gè)部位W)對圓環(huán)板部35和 第2端子51的端子間連接部位55進(jìn)行例如激光焊接。即，在本實(shí)施方式中，將第1端子31 的圓環(huán)板部35作為其端子間連接部位，通過將第2端子51的端子間連接部位55與第1端 子31的圓環(huán)板部35重疊地進(jìn)行激光焊接，電連接兩端子31、51的端子間連接部位。在本 實(shí)施方式中，第2端子51的端子間連接部位55沿徑向橫跨構(gòu)成第1端子31的端子間連接 部位的圓環(huán)板部35，在2個(gè)部位進(jìn)行焊接，然而也可以在1個(gè)部位進(jìn)行焊接，第2端子51的 端子間連接部位55也可以不橫跨構(gòu)成第1端子31的端子間連接部位的圓環(huán)板部35。在本實(shí)施方式中，將第1端子31、第2端子51配置到罩2內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置后，從罩口 9進(jìn)行激光焊接，通過焊接兩端子的端子間連接部位，作為1個(gè)金屬端子向罩2內(nèi)組裝。在 本實(shí)施方式中，需要激光焊接工序，但是兩端子的配置順序可以任意，因?yàn)槭羌す夂附拥倪B 接(接合)，所以容易向罩內(nèi)進(jìn)行配置，而且能提高電連接兩端子31、51的可靠性。另外，在 本實(shí)施方式中，例示了用激光焊接電連接兩端子31、51的端子間連接部位的情況，但是焊 接不限定于激光焊接，例如也可以是電阻焊接。構(gòu)成本發(fā)明的傳感器單元的帶罩的金屬端子不限定于上述的各例子中的帶罩的 金屬端子，只要在不脫離其要旨的范圍內(nèi)，能夠在形狀等上加以適當(dāng)?shù)刈冃味唧w化。艮口， 能夠?qū)φ帧?gòu)成金屬端子的第1端子和第2端子的形狀，還有外部輸出用端子連接部位、導(dǎo) 線連接部位、還有端子間連接部位的形狀等適當(dāng)?shù)丶右宰冃味唧w化。此外，作為安裝有帶 罩的金屬端子的對象的傳感器不限定于測量內(nèi)燃機(jī)的排出氣體中的氧濃度的氣體傳感器， 能廣泛地應(yīng)用于各種傳感器(測量空燃比狀態(tài)、NOx濃度用的傳感器)。另外，罩不限定于 橡膠制的罩，也能具體化為樹脂制的罩。
權(quán)利要求
一種傳感器單元，包括傳感器，具有呈有底筒狀的檢測元件和與該檢測元件連接、用于向外部輸出輸出信號(hào)的外部輸出用端子；帶罩的金屬端子，其是在保護(hù)用的罩內(nèi)組裝帶導(dǎo)線的金屬端子而成的，與導(dǎo)線的端部連接的金屬端子被組裝為能夠與從罩口插入上述罩內(nèi)的上述外部輸出用端子連接，并且，該導(dǎo)線從設(shè)于該罩的導(dǎo)線用開口向外部引出，其特征在于，上述帶罩的金屬端子的組裝到該罩內(nèi)之前的金屬端子分開為第1端子和第2端子，該第1端子具有與上述外部輸出用端子連接的外部輸出用端子連接部位；該第2端子具有與導(dǎo)線的端部連接的導(dǎo)線連接部位，第1端子從上述罩口插入、在上述導(dǎo)線連接部位連接有導(dǎo)線的第2端子從上述導(dǎo)線用開口插入，且該第1端子和該第2端子能夠分別配置到罩內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置，并且，為了使第1端子和第2端子能夠電連接，在第1端子和第2端子的雙方上設(shè)有端子間連接部位，第1端子和第2端子在配置到罩內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置時(shí)，借助設(shè)于各端子上的上述端子間連接部位進(jìn)行電連接，作為上述金屬端子被組裝于罩內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器單元，其特征在于，在第1端子從上述罩口配置到罩內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置后，第2端子從上述導(dǎo)線用開口配置到 罩內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置時(shí)，借助設(shè)于各端子上的上述端子間連接部位進(jìn)行電連接，從而作為上述 金屬端子被組裝于罩內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的傳感器單元，其特征在于，第1端子的上述端子間連接部位是形成為凹部的嵌合部，第2端子的上述端子間連接 部位是形成為凸部的嵌合部，兩端子間連接部位的該兩嵌合部相互嵌合而連接。
4.一種傳感器單元，包括傳感器，具有呈有底筒狀的檢測元件和與該檢測元件連接、用于向外部輸出輸出信號(hào) 的外部輸出用端子；帶罩的金屬端子，其是在保護(hù)用的罩內(nèi)組裝帶導(dǎo)線的金屬端子而成的，與導(dǎo)線的端部 連接的金屬端子被組裝為能夠與從罩口插入上述罩內(nèi)的上述外部輸出用端子連接，并且， 該導(dǎo)線從設(shè)于該罩的導(dǎo)線用開口向外部引出，其特征在于，上述帶罩的金屬端子的組裝到該罩內(nèi)之前的金屬端子分開為第1端子和第2端子，該 第1端子具有與上述外部輸出用端子連接的外部輸出用端子連接部位；該第2端子具有與 導(dǎo)線的端部連接的導(dǎo)線連接部位，第1端子從上述罩口插入、在上述導(dǎo)線連接部位連接有導(dǎo)線的第2端子從上述導(dǎo)線用 開口插入，且該第1端子和該第2端子能夠分別配置到罩內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)位置，并且，在其配置工 序后，為了使第1端子和第2端子能夠通過焊接而連接，在第1端子和第2端子的雙方上設(shè) 有端子間連接部位，第1端子和第2端子在上述配置工序后借助設(shè)于各端子上的上述端子間連接部位通過 焊接進(jìn)行連接，從而作為上述金屬端子組裝于罩內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的傳感器單元，其特征在于，上述焊接是激光焊接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種傳感器單元，能夠謀求將帶導(dǎo)線的金屬端子向保護(hù)用的罩內(nèi)組裝的作業(yè)的簡易、迅速化，從而謀求降低其組裝成本。組裝于罩內(nèi)之前的金屬端子分開為具有與外部輸出用端子連接的外部輸出用端子連接部位的第1端子和具有與導(dǎo)線的端部連接的導(dǎo)線連接部位的第2端子。第1端子從罩口插入、在導(dǎo)線連接部位上連接有導(dǎo)線的第2端子從導(dǎo)線用開口插入，并能夠分別配置到罩內(nèi)的各標(biāo)準(zhǔn)位置，而且在該配置中，為了使第1端子和第2端子電連接，在第1端子和第2端子的兩方上設(shè)有端子間連接部位。將兩端子配置到罩2內(nèi)時(shí)，因?yàn)槟芙柚O(shè)于各端子上的端子間連接部位進(jìn)行電連接，所以容易組裝。
文檔編號(hào)G01N27/409GK101943674SQ201010222929
公開日2011年1月12日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者松原儀明, 松尾康司, 淺井昌弘, 神前和裕 申請人:日本特殊陶業(yè)株式會(huì)社