特開 2023-77094 センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023077094

(43)【公開日】2023-06-05

(54)【発明の名称】センサ

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/409 20060101AFI20230529BHJP

【ＦＩ】

G01N27/409 100

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021190244

(22)【出願日】2021-11-24

(71)【出願人】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】松本 英成

(72)【発明者】

【氏名】劉 孫超

【テーマコード（参考）】

2G004

【Ｆターム（参考）】

2G004BB04

2G004BC02

2G004BH01

2G004BH02

2G004BH06

2G004BH11

2G004BJ03

(57)【要約】

【課題】外部からのセパレータの大径部の外周面への衝撃によって大径部にクラックが発生する場合において、端子収容部にクラックが達するのを防止することができるセンサを提供する。
【解決手段】セパレータ５０の大径部５１は、端子収容部５３ｆ，５３ｇ，５３ｊ，５３ｋ，５３ｍよりも径方向外側の位置に、外部からの大径部５１の外周面５１ｇへの衝撃ＩＰによって相対的にクラックＣＲが生じ易い脆弱部５５であって、前記衝撃ＩＰによって大径部５１にクラックＣＲが生じる場合に、当該脆弱部５５にクラックＣＲを生じさせることによって前記衝撃ＩＰを吸収して、クラックＣＲが端子収容部５３ｆ，５３ｇ，５３ｊ，５３ｋ，５３ｍに達するのを防止する脆弱部５５を有する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線方向に延び、電極端子部を有するセンサ素子と、
前記軸線方向に延びる円筒状をなす外筒と、
前記軸線方向について前記センサ素子よりも後端側の位置から先端側に延び、前記センサ素子の前記電極端子部に接触して導通する端子接触部を有する端子金具と、
前記軸線方向に延びる円筒状をなし、前記外筒の内部に配置され、前記端子金具の少なくとも一部を収容する端子収容部を有するセラミック製のセパレータと、を備え、
前記セパレータは、
前記軸線方向に延びる小径部と、前記小径部に対して前記軸線方向に隣接する前記小径部よりも径大である大径部と、を有し、
前記大径部は、前記小径部よりも径方向外側に位置する鍔部を有し、
前記端子収容部は、前記鍔部よりも径方向内側に位置する
センサにおいて、
前記セパレータの前記大径部は、前記端子収容部よりも径方向外側の位置に、外部からの当該大径部の外周面への衝撃によって相対的にクラックが生じ易い脆弱部であって、前記衝撃によって前記大径部にクラックが生じる場合に、当該脆弱部にクラックを生じさせることによって前記衝撃を吸収して、クラックが前記端子収容部に達するのを防止する脆弱部を有する
センサ。

【請求項2】

請求項１に記載のセンサであって、
前記セパレータは、複数の前記端子収容部を有し、
前記大径部のうち、前記セパレータと同軸で複数の前記端子収容部のいずれも内部に収容する最小径の仮想円筒よりも径方向外側に位置する部位を大径外側部とすると、
前記脆弱部は、前記端子収容部から離間して前記大径外側部に設けられている
センサ。

【請求項3】

請求項２に記載のセンサであって、
前記大径外側部のうち、前記大径部の外周面から径方向内側に離間し、且つ、前記端子収容部から離間した部位に、複数の前記端子収容部を囲むように形成された溝を有し、
前記大径外側部のうち前記溝に沿って延びる部位が、前記脆弱部である
センサ。

【請求項4】

請求項３に記載のセンサであって、
前記溝は、前記大径部の周方向に延びる円環状溝であり、
前記脆弱部は、前記円環状溝に沿って前記大径部の全周に形成されている
センサ。

【請求項5】

請求項２～請求項４のいずれか一項に記載のセンサであって、
前記大径外側部のうち、前記大径部の外周面から径方向内側に離間し、且つ、前記端子収容部から離間した部位に、前記軸線方向に延びる複数の穴を有し、
前記複数の穴は、前記大径部の周方向に間隔を空けて連なっており、
前記大径外側部のうち隣り合う２つの前記穴の間に位置する部位が、前記脆弱部である
センサ。

【請求項6】

請求項５に記載のセンサであって、
前記複数の穴は、前記大径部の周方向に間隔を空けて、前記大径部の全周にわたって連なっており、
前記脆弱部は、前記穴を介して前記大径部の全周にわたって形成されている
センサ。

【請求項7】

請求項２～請求項６のいずれか一項に記載のセンサであって、
前記大径部の外周面は、前記軸線方向に延びる複数の凹部が周方向に連なる凹凸面を有し、
前記大径外側部のうち、周方向に隣り合う２つの凹部の底部の間に位置する部位が、前記脆弱部である
センサ。

【請求項8】

請求項７に記載のセンサであって、
前記複数の凹部は、前記大径部の全周にわたって連なっており、
前記脆弱部は、前記大径部の全周にわたって形成されている
センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、センサに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自動車の排気管等に取り付けられて使用され、測定対象ガス（排気ガス）中の特定ガス成分（例えば、酸素やＮＯｘなど）を検出するセンサが知られている。このようなセンサとして、特許文献１には、軸線方向に延び、電極端子部を有するセンサ素子と、軸線方向に延びる円筒状をなす外筒と、軸線方向についてセンサ素子よりも後端側の位置から先端側に延び、センサ素子の電極端子部に接触して導通する端子接触部を有する端子金具と、を備えるセンサが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１８０９６号公報

【0004】

さらに、上述のセンサは、軸線方向に延びる円筒状をなし、外筒の内部に配置され、端子金具の少なくとも一部を収容する端子収容部を有するセラミック製のセパレータを備える。このセパレータは、軸線方向に延びる小径部と、小径部に対して軸線方向に隣接する小径部よりも径大である大径部とを有する。このうち、大径部は、小径部よりも径方向外側に位置する鍔部を有する。また、端子収容部は、鍔部よりも径方向内側に位置している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上述のセンサでは、外部からのセパレータの大径部の外周面への衝撃によって大径部にクラックが発生し、このクラックが端子収容部に達することがあった。具体的には、例えば、外部から飛んできた石による衝撃で外筒が径方向内側に凹み、この凹んだ外筒がセパレータの大径部の外周面に衝突して、大径部にクラックが発生し、このクラックが端子収容部に達することがあった。そして、端子収容部においてクラックが発生することによって端子収容部が変形し、この変形によって端子収容部に収容されている端子金具が動くことにより、端子金具の端子接触部とセンサ素子の電極端子部との間の接触不良が生じることがあった。

【0006】

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、外部からのセパレータの大径部の外周面への衝撃によって大径部にクラックが発生する場合において、端子収容部にクラックが達するのを防止することができるセンサを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、軸線方向に延び、電極端子部を有するセンサ素子と、前記軸線方向に延びる円筒状をなす外筒と、前記軸線方向について前記センサ素子よりも後端側の位置から先端側に延び、前記センサ素子の前記電極端子部に接触して導通する端子接触部を有する端子金具と、前記軸線方向に延びる円筒状をなし、前記外筒の内部に配置され、前記端子金具の少なくとも一部を収容する端子収容部を有するセラミック製のセパレータと、を備え、前記セパレータは、前記軸線方向に延びる小径部と、前記小径部に対して前記軸線方向に隣接する前記小径部よりも径大である大径部と、を有し、前記大径部は、前記小径部よりも径方向外側に位置する鍔部を有し、前記端子収容部は、前記鍔部よりも径方向内側に位置するセンサにおいて、前記セパレータの前記大径部は、前記端子収容部よりも径方向外側の位置に、外部からの当該大径部の外周面への衝撃によって相対的にクラックが生じ易い脆弱部であって、前記衝撃によって前記大径部にクラックが生じる場合に、当該脆弱部にクラックを生じさせることによって前記衝撃を吸収して、クラックが前記端子収容部に達するのを防止する脆弱部を有するセンサである。

【0008】

上述のセンサでは、セパレータの大径部が、端子収容部よりも径方向外側の位置に、外部からの当該大径部の外周面への衝撃によって相対的にクラックが発生し易い脆弱部を有する。この脆弱部は、外部からの大径部の外周面への衝撃によって大径部にクラックが発生する場合に、当該脆弱部にクラックを発生させることによって衝撃を吸収することで、端子収容部にクラックが達するのを防止する。このため、上述のセンサでは、外部からの衝撃で外筒が径方向内側に凹み、この凹んだ外筒がセパレータの大径部の外周面に衝突して、大径部にクラックが発生する場合でも、端子収容部よりも径方向外側に位置する脆弱部においてクラックを発生させつつ衝撃を吸収し（減衰させ）、端子収容部にクラックが達するのを防止することができる。これにより、「端子収容部においてクラックが発生することによって端子収容部が変形し、この変形によって端子収容部に収容されている端子金具が動くことにより、端子金具の端子接触部とセンサ素子の電極端子部との間の接触不良が生じる」ことを防止できる。

【0009】

さらに、前記のセンサであって、前記セパレータは、複数の前記端子収容部を有し、前記大径部のうち、前記セパレータと同軸で複数の前記端子収容部のいずれも内部に収容する最小径の仮想円筒よりも径方向外側に位置する部位を大径外側部とすると、前記脆弱部は、前記端子収容部から離間して前記大径外側部に設けられているセンサとすると良い。

【0010】

上述のセンサでは、脆弱部が、端子収容部から離間する態様で大径外側部に設けられている。これにより、前述のように衝撃によって大径部にクラックが発生する場合でも、大径外側部に位置する脆弱部においてクラックを発生させつつ衝撃を吸収する（減衰させる）ことができるので、クラックが大径外側部よりも径方向内側の部位に進行するのを防止することができる。従って、大径外側部よりも径方向内側に位置する端子収容部にクラックが達するのを防止することができる。

【0011】

さらに、前記のセンサであって、前記大径外側部のうち、前記大径部の外周面から径方向内側に離間し、且つ、前記端子収容部から離間した部位に、複数の前記端子収容部を囲むように形成された溝を有し、前記大径外側部のうち前記溝に沿って延びる部位が、前記脆弱部であるセンサとすると良い。

【0012】

上述のセンサでは、前述のように衝撃によって大径部にクラックが発生する場合、大径部の外周面から内側に向かって進行したクラックが脆弱部に達した後、脆弱部においてクラックが発生する。このとき、脆弱部に発生するクラックは、大径外側部のうち端子収容部から離間した部位の内部において、複数の端子収容部を囲むように形成された溝に沿って進行する。これにより、大径外側部に位置する脆弱部において衝撃を吸収する（減衰させる）ことができるので、大径外側部よりも径方向内側に位置する端子収容部にクラックが達するのを防止することができる。

【0013】

なお、上述のセンサは、１本の溝によって複数の端子収容部が囲まれるようにしても良いし、大径外側部の全周にわたって間隔を空けて設けられた複数本の溝によって、複数の端子収容部が囲まれるようにしても良い。

【0014】

さらに、前記のセンサであって、前記溝は、前記大径部の周方向に延びる円環状溝であり、前記脆弱部は、前記円環状溝に沿って前記大径部の全周に形成されているセンサとすると良い。

【0015】

上述のセンサでは、大径外側部において、脆弱部が円環状溝に沿って大径部の全周に形成されているので、前述のように衝撃によって大径部にクラックが発生する場合に、より確実に脆弱部においてクラックを発生させて衝撃を吸収することができるので、端子収容部にクラックが達するのをより確実に防止することができる。

【0016】

さらに、前記いずれかのセンサであって、前記大径外側部のうち、前記大径部の外周面から径方向内側に離間し、且つ、前記端子収容部から離間した部位に、前記軸線方向に延びる複数の穴を有し、前記複数の穴は、前記大径部の周方向に間隔を空けて連なっており、前記大径外側部のうち隣り合う２つの前記穴の間に位置する部位が、前記脆弱部であるセンサとすると良い。

【0017】

上述のセンサでは、前述のように衝撃によって大径部にクラックが発生する場合、大径部の外周面から内側に向かって進行したクラックが、大径部の周方向に間隔を空けて連なる複数の穴のうちのいずれかの穴に向かって進行し、その後、大径外側部のうち端子収容部から離間した部位の内部において、当該穴の隣りに位置する穴に向かってクラックが進行する。このとき、隣り合う２つの穴の間に位置する脆弱部においてクラックが発生する。このようにして、大径外側部のうち端子収容部から離間した部位の内部において、穴から穴に向かってクラックが進行する。これにより、大径外側部に位置する脆弱部において衝撃を吸収する（減衰させる）ことができるので、大径外側部よりも径方向内側に位置する端子収容部にクラックが達するのを防止することができる。

【0018】

さらに、前記のセンサであって、前記複数の穴は、前記大径部の周方向に間隔を空けて、前記大径部の全周にわたって連なっており、前記脆弱部は、前記穴を介して前記大径部の全周にわたって形成されているセンサとすると良い。

【0019】

上述のセンサでは、大径部の全周にわたって連なる複数の穴を介して、大径外側部において脆弱部が大径部の全周にわたって形成されているので、前述のように衝撃によって大径部にクラックが発生する場合に、より確実に脆弱部においてクラックを発生させて衝撃を吸収することができるので、端子収容部にクラックが達するのをより確実に防止することができる。

【0020】

さらに、前記いずれかのセンサであって、前記大径部の外周面は、前記軸線方向に延びる複数の凹部が周方向に連なる凹凸面を有し、前記大径外側部のうち、周方向に隣り合う２つの凹部の底部の間に位置する部位が、前記脆弱部であるセンサとすると良い。

【0021】

上述のセンサでは、大径外側部のうち、大径部の外周面において周方向に隣り合う２つの凹部の底部の間に位置する部位が脆弱部となっている。このため、外部からの衝撃で外筒が径方向内側に凹み、この凹んだ外筒がセパレータの大径部の外周面に衝突して、大径部にクラックが発生する場合、外周面において周方向に隣り合う２つの凹部の底部の間に位置する脆弱部において、クラックが発生して衝撃を吸収する（減衰させる）ことができる。これにより、端子収容部にクラックが達するのを防止することができる。

【0022】

さらに、前記のセンサであって、前記複数の凹部は、前記大径部の全周にわたって連なっており、前記脆弱部は、前記大径部の全周にわたって形成されているセンサとすると良い。

【0023】

上述のセンサでは、複数の凹部が大径部の全周にわたって連なっていることで、脆弱部が大径部の全周にわたって形成されている。このため、前述のように衝撃によって大径部にクラックが発生する場合に、より確実に脆弱部においてクラックを発生させて衝撃を吸収することができるので、端子収容部にクラックが達するのをより確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】実施形態にかかるセンサの縦断面図である。

【図2】図１のＢ部拡大図である。

【図3】センサ素子の斜視図である。

【図4】実施形態にかかるセパレータの平面図（上面図）である。

【図5】同セパレータの側面図である。

【図6】図４のＣ－Ｃ断面図である。

【図7】外部からの衝撃によって同セパレータの大径部に発生するクラックの一例を示す図である。

【図8】変形形態１にかかるセパレータの平面図（上面図）である。

【図9】同セパレータの側面図である。

【図10】図８のＤ－Ｄ断面図である。

【図11】外部からの衝撃によって同セパレータの大径部に発生するクラックの一例を示す図である。

【図12】変形形態２にかかるセパレータの平面図（上面図）である。

【図13】同セパレータの側面図である。

【図14】図１２のＥ－Ｅ断面図である。

【図15】外部からの衝撃によって同セパレータの大径部に発生するクラックの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

＜実施形態＞
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１は、実施形態のセンサ１の縦断面図であり、センサ１の軸線ＡＸを通る位置で軸線方向ＤＸにセンサ１を切断した（但し、センサ素子５、第５端子金具４５、及び第５リード線３５は切断していない）断面図である。なお、図１において、下側がセンサ１の先端側であり、上側がセンサ１の後端側である。また、図２は、図１のＢ部拡大図である。

【0026】

センサ１は、ガスセンサであり、先端側の部位が図示しない自動車等の排気管内に挿入される態様で排気管に取り付けられ、先端側を下方に向けた状態で使用される。具体的には、センサ１は、排気ガス（測定対象ガス）中の特定ガス成分（例えば、酸素やＮＯｘなど）を検出する。このセンサ１は、図１に示すように、センサ素子５と主体金具３とプロテクタ９と外筒１１とを備える。

【0027】

このうち、センサ素子５は、軸線方向ＤＸ（センサ１の軸線ＡＸに沿う方向、図１において上下方向）に延びる棒状をなし、測定対象ガス（排気ガス）に晒される先端側に、保護層（図示省略）に覆われた検出部５ｂを有する。この検出部５ｂは、排気ガス（測定対象ガス）中の特定ガス成分（例えば、酸素やＮＯｘなど）を検出する。さらに、センサ素子５は、その後端側に、５つの電極端子部（第１電極端子部５ｆ、第２電極端子部５ｇ、第３電極端子部５ｊ、第４電極端子部５ｋ、第５電極端子部５ｍ）を有する（図３参照）。このセンサ素子５は、主体金具３の貫通孔３ｆ内に挿入されている。詳細には、このセンサ素子５は、先端側に位置する検出部５ｂが、主体金具３の先端面３ｄから先端側に突出すると共に、後端側に位置する５つの電極端子部（第１電極端子部５ｆ～第５電極端子部５ｍ）が、主体金具３の後端から後端側に突出した状態で、主体金具３の貫通孔３ｆ内に固定されている。

【0028】

主体金具３は、センサ素子５の周囲を取り囲みつつ、センサ素子５を保持（他部材を介して保持）している。この主体金具３は、軸線方向ＤＸに延びる筒状をなし、先端側から後端側に延びる貫通孔３ｆを有すると共に、その外表面に自身を排気管に固定するためのネジ部３ｍを備える（図１参照）。なお、貫通孔３ｆには、径方向内側に突出する棚部３ｋが形成されている。さらに、主体金具３は、先端面３ｄを含む円筒状の先端側壁部３ｃを有する。この主体金具３は、金属材料（例えば、ステンレスなど）によって形成されている。

【0029】

主体金具３の貫通孔３ｆの内部には、絶縁性材料（例えばアルミナなど）からなる環状のホルダ６１と、滑石粉末充填層６３、６５と、絶縁性材料（例えばアルミナなど）からなる環状のスリーブ６７とが、センサ素子５の径方向周囲を取り囲む状態で配置されている（図１参照）。スリーブ６７と主体金具３の後端部との間には、加締パッキン６９が配置されている。また、ホルダ６１と主体金具３の棚部３ｋとの間には、滑石粉末充填層６３やホルダ６１を保持するための筒状の金属ホルダ７１が配置されている。なお、主体金具３の後端部は、加締パッキン６９を介してスリーブ６７を先端側に押し付けるようにして、加締められている（図１参照）。

【0030】

また、プロテクタ９は、筒状をなし、主体金具３の先端側の部位に固定されている。具体的には、プロテクタ９は、センサ素子５の先端側の部位（主体金具３の先端面３ｄから先端側に突出する部位）を包囲する態様で、主体金具３の先端側壁部３ｃの外周面に溶接等（図示せず）によって固定されている。このプロテクタ９は、耐熱性材料（例えばＮＣＦ６０１など）によって形成されている。プロテクタ９は、センサ素子５の検出部５ｂが配置される測定室Ｓを構成する筒状の第１プロテクタ９ｂ（内側プロテクタ）と、第１プロテクタ９ｂの外周を取り囲む筒状の第２プロテクタ９ｄ（外側プロテクタ）とを備える二重筒構造を有している。第１プロテクタ９ｂには、測定対象ガスの通過が可能な複数の通気孔９ｃが形成されている。第２プロテクタ９ｄには、測定対象ガスの通過が可能な複数の通気孔９ｆが形成されている（図１参照）。

【0031】

また、外筒１１は、金属製であり、軸線方向ＤＸに延びる円筒状をなしている。この外筒１１は、主体金具３の後端側の部位に取り付けられて（溶接されて）、センサ素子５の後端側の部位を包囲している（図１参照）。

【0032】

さらに、センサ１は、５つの端子金具（第１端子金具４１、第２端子金具４２、第３端子金具４３、第４端子金具４４、第５端子金具４５）と、セパレータ５０と、５本のリード線（第１リード線３１、第２リード線３２、第３リード線３３、第４リード線３４、第５リード線３５）と、ゴムキャップ１５とを備える（図１及び図２参照）。このうち、５つの端子金具（第１端子金具４１～第５端子金具４５）は、それぞれ、弾性を有する耐熱性金属（例えばステンレス鋼など）からなり、軸線方向ＤＸについてセンサ素子５よりも後端側の位置から先端側に延びる形態をなしている。

【0033】

第１端子金具４１は、センサ素子５の第１電極端子部５ｆに接触して導通する第１端子接触部４１ｂと、第１リード線３１（詳細には、第１リード線３１中の金属芯線３１ｂ）が接続される第１後端側接続部４１ｃとを有する（図１及び図２参照）。第２端子金具４２は、センサ素子５の第２電極端子部５ｇに接触して導通する第２端子接触部４２ｂと、第２リード線３２（詳細には、第２リード線３２中の金属芯線３２ｂ）が接続される第２後端側接続部４２ｃとを有する。第３端子金具４３は、センサ素子５の第３電極端子部５ｊに接触して導通する第３端子接触部４３ｂと、第３リード線３３（詳細には、第３リード線３３中の金属芯線３３ｂ）が接続される第３後端側接続部４３ｃとを有する。第４端子金具４４は、センサ素子５の第４電極端子部５ｋに接触して導通する第４端子接触部４４ｂと、第４リード線３４（詳細には、第４リード線３４中の金属芯線３４ｂ）が接続される第４後端側接続部４４ｃとを有する。第５端子金具４５は、センサ素子５の第５電極端子部５ｍに接触して導通する第５端子接触部４５ｂと、第５リード線３５（詳細には、第５リード線３５中の金属芯線３５ｂ）が接続される第５後端側接続部４５ｃとを有する。

【0034】

セパレータ５０は、セラミック（例えば、アルミナ、ステアタイトなど）からなり、軸線方向ＤＸに延びる円筒状をなしている（図４～図６参照）。このセパレータ５０は、外筒１１の内部に配置されている（図１及び図２参照）。セパレータ５０は、軸線方向ＤＸに延びる円筒状の小径部５２と、小径部５２に対して軸線方向ＤＸに隣接する小径部５２よりも径大である円筒状の大径部５１とを有する（図４～図６参照）。大径部５１は、小径部５２よりも径方向外側に位置する円環状の鍔部５４を有する。

【0035】

さらに、セパレータ５０は、自身を軸線方向ＤＸに貫通する貫通孔５３を有する。この貫通孔５３には、第１端子金具４１の少なくとも一部を収容する第１端子収容部５３ｆと、第２端子金具４２の少なくとも一部を収容する第２端子収容部５３ｇと、第３端子金具４３の少なくとも一部を収容する第３端子収容部５３ｊと、第４端子金具４４の少なくとも一部を収容する第４端子収容部５３ｋと、第５端子金具４５の少なくとも一部を収容する第５端子収容部５３ｍとが含まれている（図２、図４、図６参照）。すなわち、セパレータ５０は、５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）を有している。これら５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）は、いずれも、鍔部５４よりも径方向内側（中心軸側）に位置している。また、この貫通孔５３の先端側部分の中央部には、センサ素子５のうち５つの電極端子部（第１電極端子部５ｆ～第５電極端子部５ｍ）を有する後端部５ｃが収容されている（図１及び図２参照）。

【0036】

なお、図２に示すように、第５端子金具４５は、第５端子収容部５３ｍを構成するセパレータ５０の壁面のうち大径部５１の外周面５１ｇに最も近い壁面部５３ｍ１に接触する態様で、第５端子収容部５３ｍ内にその一部が収容されている。より具体的には、第５端子金具４５の第５端子接触部４５ｂが壁面部５３ｍ１側に弾性変形した状態でセンサ素子５の第５電極端子部５ｍに接触しており、第５端子接触部４５ｂの弾性復元力によって第５端子金具４５のうち軸線方向ＤＸに延びる部位が壁面部５３ｍ１に押しつけられるように接触している。これと同様な態様で、第１端子金具４１は、第１端子収容部５３ｆを構成する壁面の一部である壁面部５３ｆ１に接触し、第２端子金具４２は、第２端子収容部５３ｇを構成する壁面の一部である壁面部５３ｇ１に接触し、第３端子金具４３は、第３端子収容部５３ｊを構成する壁面の一部である壁面部５３ｊ１に接触し、第４端子金具４４は、第４端子収容部５３ｋを構成する壁面の一部である壁面部５３ｋ１に接触している。

【0037】

また、ゴムキャップ１５は、耐熱性ゴムからなり、軸線方向ＤＸに延びる筒状（柱状）をなしている。このゴムキャップ１５は、外筒１１の後端側開口部１１ｃを閉塞する態様で、外筒１１に固定されている（図１参照）。具体的には、ゴムキャップ１５は、外筒１１の後端部を径方向内側に加締めることによって、外筒１１に固定されている。ゴムキャップ１５は、当該ゴムキャップ１５を軸線方向ＤＸに貫通する５つの貫通孔１５ｂを有する。各々の貫通孔１５ｂには、５本のリード線（第１リード線３１～第５リード線３５）のいずれかが挿通している。

【0038】

さらに、センサ１は、セパレータ５０を保持する保持金具２０を備える（図１及び図２参照）。この保持金具２０は、軸線方向ＤＸに延びる円筒状をなし、セパレータ５０の周囲（外周）を取り囲む態様で外筒１１の内部に配置されてセパレータ５０を保持（支持）する。この保持金具２０は、セパレータ５０に接触（圧接）してセパレータ５０を保持する保持部２１と、外筒１１の内周面１１ｂに接触（圧接）する外筒接触部２３とを有する。保持部２１は、周方向に等間隔で４つ設けられている。各々の保持部２１の後端部２１ｂは、セパレータ５０の鍔部５４の先端側面５４ｈに接触（当接）している（図２参照）。従って、４つの保持部２１は、セパレータ５０の鍔部１３ｂを先端側（下方）から支持する態様で、セパレータ５０を保持している。

【0039】

ところで、従来のセンサでは、外部からのセパレータの大径部の外周面への衝撃によって大径部にクラックが発生し、このクラックが端子収容部に達することがあった。具体的には、例えば、外部から飛んできた石による衝撃で外筒が径方向内側に凹み、この凹んだ外筒がセパレータの大径部の外周面に衝突して、大径部にクラックが発生し、このクラックが端子収容部に達することがあった。そして、端子収容部においてクラックが発生することによって端子収容部が変形し、この変形によって端子収容部に収容されている端子金具が動くことにより、端子金具の端子接触部とセンサ素子の電極端子部との間の接触不良が生じることがあった。

【0040】

これに対し、本実施形態のセンサ１では、セパレータ５０の大径部５１が、５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）よりも径方向外側の位置に、外部からの大径部５１の外周面５１ｇへの衝撃ＩＰによって相対的にクラックＣＲが発生し易い脆弱部５５を有する（図４、図６参照）。この脆弱部５５は、外部からの大径部５１の外周面５１ｇへの衝撃ＩＰによって大径部５１にクラックＣＲが発生する場合に、当該脆弱部５５にクラックＣＲを発生させることによって衝撃ＩＰを吸収することで、５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）にクラックＣＲが達するのを防止する（図７参照）。

【0041】

このため、本実施形態のセンサ１では、外部からの衝撃ＩＰで外筒１１が径方向内側に凹み、この凹んだ外筒１１がセパレータ５０の大径部５１の外周面５１ｇに衝突して、大径部５１にクラックＣＲが発生する場合でも、５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）よりも径方向外側に位置する脆弱部５５においてクラックＣＲを発生させつつ衝撃ＩＰを吸収し（減衰させ）、５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）にクラックＣＲが達するのを防止することができる（図７参照）。

【0042】

ここで、セパレータ５０と同軸で５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）のいずれも内部に収容する最小径の仮想円筒を、仮想円筒ＶＣとする（図４、図６参照）。さらに、大径部５１のうち仮想円筒ＶＣよりも径方向外側に位置する部位を、大径外側部５１ｂとすると、脆弱部５５は、５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）から離間して大径外側部５１ｂに設けられている。

【0043】

従って、前述のような外部からの衝撃ＩＰによって大径部５１にクラックＣＲが発生する場合でも、大径外側部５１ｂに位置する脆弱部５５においてクラックＣＲを発生させつつ衝撃ＩＰを吸収する（減衰させる）ことができるので、クラックＣＲが大径外側部５１ｂよりも径方向内側の部位に進行するのを防止することができる。従って、大径外側部５１ｂよりも径方向内側に位置する５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）にクラックＣＲが達するのを防止することができる（図７参照）。

【0044】

具体的には、セパレータ５０は、大径外側部５１ｂのうち、大径部５１の外周面５１ｇから径方向内側に離間し、且つ、５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）から離間した部位に、５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）を囲むように形成された第１溝５６と第２溝５７を有している。第１溝５６は、大径部５１の周方向に延びる円環状溝であり、大径外側部５１ｂの後端面５１ｃ（上面）に開口するように、大径外側部５１ｂ形成されている（図４、図６参照）。第２溝５７は、大径部５１の周方向に延びる円環状溝であり、鍔部５４（大径外側部５１ｂの一部である）の先端側面５４ｈに開口するように、大径外側部５１ｂに形成されている。

【0045】

従って、本実施形態のセパレータ５０では、大径外側部５１ｂのうち、第１溝５６と第２溝５７との間に位置して第１溝５６及び第２溝５７に沿って延びる円環状の部位が、脆弱部５５となっている（図４、図６参照）。この脆弱部５５は、円環状溝である第１溝５６及び第２溝５７に沿って、大径部５１の全周に形成されている。

【0046】

従って、図７に示すように、外部からの衝撃ＩＰで外筒１１が径方向内側に凹み、この凹んだ外筒１１がセパレータ５０の大径部５１の外周面５１ｇに衝突して、大径部５１にクラックＣＲが発生する場合、大径部５１の外周面５１ｇから内側に向かって進行したクラックＣＲが脆弱部５５に達した後、脆弱部５５においてクラックＣＲが発生する。このとき、脆弱部５５に発生するクラックＣＲは、大径外側部５１ｂのうち５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）から離間した部位の内部において、５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）を囲むように形成された第１溝５６及び第２溝５７溝に沿って進行する。なお、図７は、センサ１を軸線方向ＤＸに直交する方向に切断した部分断面概略図であり、第４端子収容部５３ｋに収容されている第４端子金具４４、及び、第５端子収容部５３ｍに収容されている第５端子金具４５の図示は省略している。

【0047】

これにより、大径外側部５１ｂに位置する脆弱部５５において衝撃ＩＰを吸収する（減衰させる）ことができるので、大径外側部５１ｂよりも径方向内側に位置する５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）にクラックＣＲが達するのを防止することができる。特に、脆弱部５５は、大径外側部５１ｂにおいて、円環状溝である第１溝５６及び第２溝５７溝に沿って大径部５１の全周に形成されているので、大径部５１の外周面５１ｇのいずれの周方向位置において、凹んだ外筒１１が衝突したとしても、確実に脆弱部５５においてクラックＣＲを発生させて衝撃ＩＰを吸収することができる。従って、５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）にクラックＣＲが達するのをより確実に防止することができる。

【0048】

従って、本実施形態のセンサ１では、「５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）の少なくともいずれかにおいてクラックＣＲが発生することによって、当該端子収容部が変形し、この変形によって当該端子収容部に収容されている端子金具（５つの端子金具である第１端子金具４１～第５端子金具４５の少なくともいずれか）が動くことにより、当該端子金具の端子接触部（５つの端子接触部である第１端子接触部４１ｂ～第５端子接触部４５ｂの少なくともいずれか）とセンサ素子５の電極端子部（５つの電極端子部である第１電極端子部５ｆ～第５電極端子部５ｍの少なくともいずれか）との間の接触不良が生じる」ことを防止できる。

【0049】

＜変形形態１＞
次に、本発明の変形形態１について説明する。本変形形態１のセンサ１０１は、実施形態のセンサ１と比較して、セパレータのみが異なり、その他は同等である。本変形形態１のセパレータ１５０は、実施形態のセパレータ５０と比較して、第１溝５６及び第２溝５７を有することなく、図８～図１０に示すように、大径外側部１５１ｂのうち、大径部１５１の外周面１５１ｇから径方向内側に離間し、且つ、５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）から離間した部位に、軸線方向ＤＸに延びる複数の円筒状の穴１５６を有している点が異なる。

【0050】

複数の穴１５６は、大径部１５１の周方向に間隔を空けて連なって（並んで）おり、大径外側部１５１ｂのうち隣り合う２つの穴１５６の間に位置する部位が、脆弱部１５５となっている。詳細には、複数の穴１５６は、大径部１５１の周方向に間隔を空けて、大径部１５１の全周にわたって連なって（並んで）おり、脆弱部１５５は、穴１５６を介して大径部１５１の全周にわたって形成されている。なお、複数の穴１５６は、いずれも、鍔部１５４（大径外側部１５１ｂの一部である）を軸線方向ＤＸに貫通する貫通穴であり、周方向に等間隔で鍔部１５４に形成されている。また、各々の穴１５６から隣りに位置する穴１５６までの距離は、各々の穴１５６から５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）のうち最も近くに位置する端子収容部までの距離よりも短くなっている。

【0051】

このようなセンサ１０１では、図１１に示すように、外部からの衝撃ＩＰで外筒１１が径方向内側に凹み、この凹んだ外筒１１がセパレータ１５０の大径部１５１の外周面１５１ｇに衝突して、大径部１５１にクラックＣＲが発生する場合、大径部１５１の外周面１５１ｇから内側に向かって進行したクラックＣＲが、大径部１５１の周方向に間隔を空けて連なる複数の穴１５６のうちのいずれかの穴１５６に向かって進行する。その後、大径外側部１５１ｂのうち５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）から離間した部位の内部において、当該穴１５６の隣り（周方向の隣り）に位置する穴１５６に向かってクラックＣＲが進行する。

【0052】

このとき、周方向に隣り合う２つの穴１５６の間に位置する脆弱部１５５においてクラックＣＲが発生する。このようにして、大径外側部１５１ｂのうち５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）から離間した部位の内部において、穴１５６から穴１５６に向かってクラックＣＲが進行する。なお、図１１は、センサ１０１を軸線方向ＤＸに直交する方向に切断した部分断面概略図であり、第４端子収容部５３ｋに収容されている第４端子金具４４、及び、第５端子収容部５３ｍに収容されている第５端子金具４５の図示は省略している。

【0053】

これにより、大径外側部１５１ｂに位置する脆弱部１５５において衝撃ＩＰを吸収する（減衰させる）ことができるので、大径外側部１５１ｂよりも径方向内側に位置する５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）にクラックＣＲが達するのを防止することができる。特に、脆弱部１５５は、大径部１５１の全周にわたって連なる複数の穴１５６を介して、大径部１５１の全周にわたって形成されているので、大径部１５１の外周面１５１ｇのいずれの周方向位置に、凹んだ外筒１１が衝突したとしても、確実に脆弱部１５５においてクラックＣＲを発生させて衝撃ＩＰを吸収することができる。従って、５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）にクラックＣＲが達するのをより確実に防止することができる。

【0054】

＜変形形態２＞
次に、本発明の変形形態２について説明する。本変形形態２のセンサ２０１は、実施形態のセンサ１と比較して、セパレータのみが異なり、その他は同等である。本変形形態２のセパレータ２５０は、実施形態のセパレータ５０と比較して、第１溝５６及び第２溝５７を有することなく、図１２～図１４に示すように、大径部２５１の外周面２５１ｇが、断面Ｖ字形状で軸線方向ＤＸに延びる複数の凹部２５６が間隔を空けて周方向に連なる（並ぶ）凹凸面２５１ｆを有している点が異なる。なお、複数の凹部２５６は、いずれも、鍔部２５４（大径外側部２５１ｂの一部である）のみに形成されている。

【0055】

このセパレータ２５０では、大径外側部２５１ｂのうち、周方向に隣り合う２つの凹部２５６の底部２５６ｂの間に位置する部位が、脆弱部２５５となっている。詳細には、複数の凹部２５６は、大径部２５１の全周にわたって等しい間隔を空けて連なって（等しい間隔を空けて並んで）おり、脆弱部２５５は、大径部２５１の全周にわたって形成されている。なお、各々の凹部２５６の底部２５６ｂから隣りに位置する凹部２５６の底部２５６ｂまでの距離は、各々の凹部２５６の底部２５６ｂから５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）のうち最も近くに位置する端子収容部までの距離よりも短くなっている。

【0056】

このようなセンサ２０１では、図１５に示すように、外部からの衝撃ＩＰで外筒１１が径方向内側に凹み、この凹んだ外筒１１がセパレータ２５０の大径部２５１の外周面２５１ｇに衝突して、大径部２５１にクラックＣＲが発生する場合、外周面２５１ｇにおいて周方向に隣り合う２つの凹部２５６の底部２５６ｂの間に位置する脆弱部２５５において、クラックＣＲが発生して衝撃ＩＰを吸収する（減衰させる）ことができる。これにより、５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）にクラックＣＲが達するのを防止することができる。なお、図１５は、センサ２０１を軸線方向ＤＸに直交する方向に切断した部分断面概略図であり、第４端子収容部５３ｋに収容されている第４端子金具４４、及び、第５端子収容部５３ｍに収容されている第５端子金具４５の図示は省略している。

【0057】

特に、複数の凹部２５６が大径部２５１の全周にわたって連なっていることで、脆弱部２５５が大径部２５１の全周にわたって形成されている。このため、大径部２５１の外周面２５１ｇのいずれの周方向位置に、凹んだ外筒１１が衝突したとしても、確実に脆弱部２５５においてクラックＣＲを発生させて衝撃ＩＰを吸収することができる。従って、５つの端子収容部（第１端子収容部５３ｆ～第５端子収容部５３ｍ）にクラックＣＲが達するのをより確実に防止することができる。

【0058】

以上において、本発明を実施形態及び変形形態１，２に即して説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。例えば、実施形態のセパレータ５０では、第１溝５６と第２溝５７を設けたが、いずれか一方の溝のみを設けるようにしても良い。また、変形形態１のセパレータ１５０では、複数の穴１５６を貫通穴としたが、有底穴としても良い。

【符号の説明】

【0059】

１，１０１，２０１ センサ
５ センサ素子
５ｆ，５ｇ，５ｊ，５ｋ，５ｍ 電極端子部
１１ 外筒
３１，３２，３３，３４，３５ リード線
４１，４２，４３，４４，４５ 端子金具
４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ，４４ｂ，４５ｂ 端子接触部
５０，１５０，２５０ セパレータ
５１，１５１，２５１ 大径部
５１ｂ，１５１ｂ，２５１ｂ 大径外側部
５２ 小径部
５３ｆ，５３ｇ，５３ｊ，５３ｋ，５３ｍ 端子収容部
５４，１５４，２５４ 鍔部
５５，１５５，２５５ 脆弱部
５６，５７ 溝（円環状溝）
１５６ 穴
２５６ 凹部
２５６ｂ 底部
ＣＲ クラック
ＤＸ 軸線方向
ＶＣ 仮想円筒

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】