特許 7232168 セラミック応用電子機器及びコネクタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-21

(45)【発行日】2023-03-02

(54)【発明の名称】セラミック応用電子機器及びコネクタ

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/409 20060101AFI20230222BHJP

   H01R 13/66 20060101ALI20230222BHJP

   G01N 27/416 20060101ALI20230222BHJP

【ＦＩ】

G01N27/409 100

H01R13/66

G01N27/416 331

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019197327

(22)【出願日】2019-10-30

(65)【公開番号】P2021071347

(43)【公開日】2021-05-06

【審査請求日】2022-06-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000231073

【氏名又は名称】日本航空電子工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121706

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128705

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 幸雄

(74)【代理人】

【識別番号】100147773

【弁理士】

【氏名又は名称】義村 宗洋

(72)【発明者】

【氏名】橋口 徹

【審査官】黒田 浩一

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０７５６３１１８（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】国際公開第２０１１／０９００６４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００８－２９８７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０９３３０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第５２４６５６２（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２００９－１１５７８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２７／２６－２７／４９

Ｈ０１Ｒ １３／５６－１３／７２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

端子電極を基端部に有するセラミック素子を内蔵し、外部接続用のリード線が引き出されているセラミック応用電子機器であって、
前記リード線と接続されたコンタクトを保持し、前記基端部の両面に配置された２つのインシュレータと、
前記２つのインシュレータの互いの外側面に位置し、前記外側面と平行な平板部と、前記平板部に支持されたばね部とを有する２つのばね部品と、
筒状のスリーブとを備え、
前記２つのばね部品の前記ばね部は前記スリーブのスライド移動による前記ばね部への被せによって弾性変形しており、
前記２つのインシュレータは前記ばね部が弾性変形した前記２つのばね部品の前記平板部によって押されて前記基端部を挟み込んで保持し、前記コンタクトは前記端子電極に押し付けられて接触しており、
前記２つのばね部品の前記ばね部は前記スリーブがスライド移動してくる方向に傾斜した前記スリーブの誘い込み用の傾斜面を有することを特徴とするセラミック応用電子機器。

【請求項2】

請求項１に記載のセラミック応用電子機器において、
前記ばね部は前記平板部の一端から前記スリーブがスライド移動してくる方向に折り返されて前記平板部の他端に至る折り返し片によって構成されていることを特徴とするセラミック応用電子機器。

【請求項3】

請求項２に記載のセラミック応用電子機器において、
前記折り返し片は屈曲部を有し、前記屈曲部が前記平板部から遠ざかるＶ字型をなし、
前記折り返し片の先端は前記平板部の他端に押し付けられて接触していることを特徴とするセラミック応用電子機器。

【請求項4】

請求項１に記載のセラミック応用電子機器において、
前記ばね部は前記平板部の、前記スリーブがスライド移動してくる方向の前後両端から先端が互いに近づく方向に折り返された一対の折り返し片によって構成されていることを特徴とするセラミック応用電子機器。

【請求項5】

請求項１に記載のセラミック応用電子機器において、
前記ばね部は前記平板部の、前記スリーブがスライド移動してくる方向に沿う両端から先端が互いに近づく方向に折り返された一対の折り返し片によって構成され、
前記一対の折り返し片の先端部に、前記スリーブがスライド移動してくる方向に突出して前記傾斜面を構成する突出部が形成されていることを特徴とするセラミック応用電子機器。

【請求項6】

セラミック素子の基端部に形成されている端子電極とリード線とを接続するためのコネクタであって、
前記リード線と接続されるコンタクトを保持し、前記基端部の両面に配置される２つのインシュレータと、
前記２つのインシュレータの互いの外側面に位置し、前記外側面と平行な平板部と、前記平板部に支持されたばね部とを有する２つのばね部品と、
筒状のスリーブとを備え、
前記２つのばね部品の前記ばね部は前記スリーブのスライド移動による前記ばね部への被せによって弾性変形する構成とされ、
前記２つのインシュレータは前記スリーブの被せによって前記ばね部が弾性変形した前記２つのばね部品の前記平板部によって押されて前記基端部を挟み込んで保持すると共に前記コンタクトを前記端子電極に押し付けて接触させる構成とされており、
前記２つのばね部品の前記ばね部は前記スリーブがスライド移動してくる方向に傾斜した前記スリーブの誘い込み用の傾斜面を有することを特徴とするコネクタ。

【請求項7】

請求項６に記載のコネクタにおいて、
前記ばね部は前記平板部の一端から前記スリーブがスライド移動してくる方向に折り返されて前記平板部の他端に至る折り返し片によって構成されていることを特徴とするコネクタ。

【請求項8】

請求項７に記載のコネクタにおいて、
前記折り返し片は屈曲部を有し、前記屈曲部が前記平板部から遠ざかるＶ字型をなし、
前記折り返し片は前記スリーブの被せによって弾性変形した際、先端が前記平板部の他端と接触する構成とされていることを特徴とするコネクタ。

【請求項9】

請求項６に記載のコネクタにおいて、
前記ばね部は前記平板部の、前記スリーブがスライド移動してくる方向の前後両端から先端が互いに近づく方向に折り返された一対の折り返し片によって構成されていることを特徴とするコネクタ。

【請求項10】

請求項６に記載のコネクタにおいて、
前記ばね部は前記平板部の、前記スリーブがスライド移動してくる方向に沿う両端から先端が互いに近づく方向に折り返された一対の折り返し片によって構成され、
前記一対の折り返し片の先端部に、前記スリーブがスライド移動してくる方向に突出して前記傾斜面を構成する突出部が形成されていることを特徴とするコネクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明はセラミック素子を内蔵したＮＯｘセンサや酸素センサ等のセラミック応用電子機器に関し、さらにそのセラミック応用電子機器内で用いるコネクタに関する。

【背景技術】

【0002】

図１８はこの種のセラミック応用電子機器の従来例として特許文献１に記載されている車両排気ガスの酸素濃度を検出する酸素センサを示したものであり、図１９は図１８におけるＡ部分のアセンブリを示したものである。

【0003】

酸素センサはセラミック素子１１を備え、セラミック素子１１は主体金具１２内にガラスシール１３や外筒金具１４等によって固定されている。主体金具１２の先端外周にはセラミック素子１１の突出部分を覆うカバー１５が固着され、カバー１５には排気管内を流れる排気ガスをカバー１５内に導く開口１５ａが形成されている。

【0004】

セラミック素子１１は方形状断面を有する長手のもので、一端部の一方の外面及び他方の外面にはそれぞれ２極の電極端子部１６が形成されている。各電極端子部１６には導線（長手状金属薄板）１７が接続され、それら導線１７はコネクタ部１８を介してリード線１９に接続されている。４本のリード線１９はグロメット２１を貫通して外部に延び、それらの先端にはコネクタプラグ２２が連結されている。図１８中、２３はリード線１９を保護する保護チューブを示す。

【0005】

セラミック素子１１の電極端子部１６と導線１７との接続は、この例では図１９に示すように、各電極端子部１６に導線１７を重ね、さらにその外側に２枚の絶縁板２４を配置したセラミック素子１１と導線１７と絶縁板２４とよりなる結合ユニット２５を構成し、その結合ユニット２５の外側にリング金具２６を圧入して締まりばめ嵌合することによって行われている。

【0006】

これにより結合ユニット２５はリング金具２６によって強固に保持されて一体化され、各導線１７はセラミック素子１１の電極端子部１６に強く圧着されて電気的に接続されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開平１０－２５３５７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上述したように、従来においてはセラミック素子１１の電極端子部１６と導線１７との接続は、セラミック素子１１の両面に導線１７及び絶縁板２４を配置した結合ユニット２５の外側にリング金具２６を圧入して嵌めることで、導線１７をセラミック素子１１の電極端子部１６に圧着させることによって行われている。

【0009】

しかるに、このような接続構造では、結合ユニット２５を構成するセラミック素子１１や絶縁板２４の寸法ばらつきによって接触力が変動し、導線１７と電極端子部１６との安定した接触力が得られないといった問題がある。

【0010】

また、寸法ばらつきがあっても十分な接触力を確保し、リング金具２６の圧入嵌合によって結合ユニット２５を強固に保持するためには、結合ユニット２５の寸法が小さい場合に備えてリング金具２６の寸法も小さめに設計せざるを得ず、リング金具２６の圧入に際し、大きな力が必要であり、その点で組立作業に難があるものとなっていた。

【0011】

この発明の目的はこのような問題に鑑み、セラミック応用電子機器におけるセラミック素子の電気的接続を信頼性良く、かつ作業性良く行えるようにしたコネクタを提供することにあり、さらにそのコネクタを具備したセラミック応用電子機器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

請求項１の発明によれば、端子電極を基端部に有するセラミック素子を内蔵し、外部接続用のリード線が引き出されているセラミック応用電子機器は、リード線と接続されたコンタクトを保持し、前記基端部の両面に配置された２つのインシュレータと、２つのインシュレータの互いの外側面に位置し、外側面と平行な平板部と、平板部に支持されたばね部とを有する２つのばね部品と、筒状のスリーブとを備え、２つのばね部品のばね部はスリーブのスライド移動によるばね部への被せによって弾性変形しており、２つのインシュレータはばね部が弾性変形した２つのばね部品の平板部によって押されて前記基端部を挟み込んで保持し、コンタクトは端子電極に押し付けられて接触しており、２つのばね部品のばね部はスリーブがスライド移動してくる方向に傾斜したスリーブの誘い込み用の傾斜面を有するものとされる。

【0013】

請求項２の発明では請求項１の発明において、ばね部は平板部の一端からスリーブがスライド移動してくる方向に折り返されて平板部の他端に至る折り返し片によって構成される。

【0014】

請求項３の発明では請求項２の発明において、折り返し片は屈曲部を有し、屈曲部が平板部から遠ざかるＶ字型をなし、折り返し片の先端は平板部の他端に押し付けられて接触しているものとされる。

【0015】

請求項４の発明では請求項１の発明において、ばね部は平板部の、スリーブがスライド移動してくる方向の前後両端から先端が互いに近づく方向に折り返された一対の折り返し片によって構成される。

【0016】

請求項５の発明では請求項１の発明において、ばね部は平板部の、スリーブがスライド移動してくる方向に沿う両端から先端が互いに近づく方向に折り返された一対の折り返し片によって構成され、一対の折り返し片の先端部に、スリーブがスライド移動してくる方向に突出して前記傾斜面を構成する突出部が形成されているものとされる。

【0017】

請求項６の発明によれば、セラミック素子の基端部に形成されている端子電極とリード線とを接続するためのコネクタは、リード線と接続されるコンタクトを保持し、前記基端部の両面に配置される２つのインシュレータと、２つのインシュレータの互いの外側面に位置し、外側面と平行な平板部と、平板部に支持されたばね部とを有する２つのばね部品と、筒状のスリーブとを備え、２つのばね部品のばね部はスリーブのスライド移動によるばね部への被せによって弾性変形する構成とされ、２つのインシュレータはスリーブの被せによってばね部が弾性変形した２つのばね部品の平板部によって押されて前記基端部を挟み込んで保持すると共にコンタクトを端子電極に押し付けて接触させる構成とされ、２つのばね部品のばね部はスリーブがスライド移動してくる方向に傾斜したスリーブの誘い込み用の傾斜面を有するものとされる。

【0018】

請求項７の発明では請求項６の発明において、ばね部は平板部の一端からスリーブがスライド移動してくる方向に折り返されて平板部の他端に至る折り返し片によって構成される。

【0019】

請求項８の発明では請求項７の発明において、折り返し片は屈曲部を有し、屈曲部が平板部から遠ざかるＶ字型をなし、折り返し片はスリーブの被せによって弾性変形した際、先端が平板部の他端と接触する構成とされる。

【0020】

請求項９の発明では請求項６の発明において、ばね部は平板部の、スリーブがスライド移動してくる方向の前後両端から先端が互いに近づく方向に折り返された一対の折り返し片によって構成される。

【0021】

請求項１０の発明では請求項６の発明において、ばね部は平板部の、スリーブがスライド移動してくる方向に沿う両端から先端が互いに近づく方向に折り返された一対の折り返し片によって構成され、一対の折り返し片の先端部に、スリーブがスライド移動してくる方向に突出して前記傾斜面を構成する突出部が形成されているものとされる。

【発明の効果】

【0022】

この発明によるコネクタによれば、セラミック応用電子機器におけるセラミック素子の電気的接続を安定かつ信頼性良く行うことができ、また接続作業はスリーブをスライド移動してばね部品のばね部を弾性変形させるといった簡単な作業で行うことができる。加えて、スリーブのスライド移動により、スリーブが被せられるばね部にはスリーブを誘い込むための傾斜面が設けられているため、スリーブを容易にスライド移動してばね部に被せることができ、かつばね部を良好に弾性変形させることができる。

【0023】

さらに、この発明によれば、このようなコネクタを具備したセラミック応用電子機器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】Ａはこの発明によるコネクタの実施例１とセラミック素子の接続状態を示す平面図、Ｂはその左側面図、Ｃはその正面図、Ｄはその右側面図。

【図2】Ａはこの発明によるコネクタの実施例１とセラミック素子の接続状態を示す斜視図、Ｂはその拡大断面図。

【図3】図１に示したコネクタを一部分解した斜視図。

【図4】Ａは図３におけるインシュレータの斜視図、ＢはＡを上下反転させた斜視図。

【図5】Ａは図１に示したコネクタとセラミック素子の接続前の状態を示す平面図、Ｂはその断面図。

【図6】図１に示したコネクタとセラミック素子の接続前の状態を示す斜視図。

【図7】図１に示したコネクタとセラミック素子の接続途中の状態を示す斜視図。

【図8】この発明によるセラミック応用電子機器の一実施例を示す断面図。

【図9】Ａはこの発明によるコネクタの実施例２とセラミック素子の接続状態を示す斜視図、Ｂはその拡大断面図。

【図10】図９に示したコネクタを一部分解した斜視図。

【図11】Ａは図１０におけるインシュレータの斜視図、ＢはＡを上下反転させた斜視図。

【図12】Ａは図９に示したコネクタとセラミック素子の接続前の状態を示す斜視図、Ｂはその拡大断面図。

【図13】Ａはこの発明によるコネクタの実施例３とセラミック素子の接続状態を示す平面図、Ｂはその正面図、Ｃはその右側面図、Ｄはその斜視図。

【図14】Ａは図１３ＡのＥ－Ｅ線拡大断面図、Ｂは図１３ＢのＦ－Ｆ線拡大断面図。

【図15】図１３に示したコネクタを一部分解した斜視図。

【図16】Ａは図１５におけるインシュレータの斜視図、ＢはＡを上下反転させた斜視図。

【図17】Ａは図１３に示したコネクタとセラミック素子の接続前の状態を示す断面図、ＢはＡのＣ－Ｃ線における断面図。

【図18】セラミック応用電子機器の従来例を示す断面図。

【図19】図１８におけるＡ部分の詳細を示す斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0025】

この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。

【0026】

［実施例１］
図１及び２はこの発明によるコネクタの実施例１の構成を示したものであり、このコネクタ１００はセラミック応用電子機器において内蔵されているセラミック素子と外部接続用のリード線とを接続するために用いられる。なお、図１及び２はコネクタ１００にセラミック素子３０が接続された状態として示している。

【0027】

コネクタ１００はこの例では２つのインシュレータ４０と、８本のコンタクト５０と、２つのばね部品６０と、空洞の断面形状が四角形をなす筒状のスリーブ７０とよりなる。図３はコネクタ１００を一部分解して示したものであり、図４はインシュレータ４０の詳細を示したものである。また、図５及び６はコネクタ１００にセラミック素子３０が接続される前の状態を示したものである。

【0028】

２つのインシュレータ４０は下面４０ａが互いに対向されて配置されるもので、この例では下面４０ａに４本のコンタクト５０をそれぞれ整列保持するものとなっている。インシュレータ４０には図４に示したように、コンタクト５０の先端を収容して引っ掛けるための４つの溝４１と、コンタクト５０の一部が挿入される４つの穴４２と、穴４２内に位置してコンタクト５０を止める止め部４３（図５Ｂ参照）が形成されている。

【0029】

また、インシュレータ４０の下面４０ａの幅方向（溝４１の配列方向）一端には突出部４４が形成され、他端には規制部４５，４６が突出形成されている。これら突出部４４と規制部４５，４６は２つのインシュレータ４０を下面４０ａ同士を対向させて配置した時に、突出部４４が対向するインシュレータ４０の規制部４５と４６との間に位置するように形成されている。

【0030】

さらに、インシュレータ４０の下面４０ａの溝４１が形成されている部分の幅方向両端の角部には凹部４７がそれぞれ形成され、インシュレータ４０の上面４０ｂには下面４０ａの凹部４７の位置とそれぞれほぼ対応して一対の突起４８が形成されている。

【0031】

このような構成を有するインシュレータ４０は例えばアルミナ焼結体などのセラミック製とされる。

【0032】

コンタクト５０は図３及び５に示したように、インシュレータ４０に保持されている。コンタクト５０はインシュレータ４０の溝４１に収容され、引っ掛けられて止められる湾曲した形状をなす先端部５１と、屈曲されてセラミック素子３０の端子電極との接点をなす接点部５２，５３と、インシュレータ４０の穴４２内に挿入される立ち上げ部５４と、立ち上げ部５４の先端に形成されてインシュレータ４０の止め部４３に止められるフック部５５と、インシュレータ４０から引き出された接続部５６とを備えている。

【0033】

ばね部品６０は図３及び５に示したように、方形状をなす平板部６１と、平板部６１の一端から折り返されて平板部６１の他端に至る折り返し片６２を有し、さらに折り返し片６２の先端の幅方向両端部から突出形成された一対のフック部６３を有する。フック部６３はコの字形状をなすように折り曲げられている。

【0034】

平板部６１に支持されている折り返し片６２はばね部（ばね片）として機能し、この例では延伸方向中間に屈曲部６２ａが設けられている。屈曲部６２ａを有する折り返し片６２は屈曲部６２ａが平板部６１から遠ざかるＶ字型をなす。

【0035】

上記のような構成を有するばね部品６０は例えばステンレス材によって形成され、筒状をなすスリーブ７０もステンレス材によって形成される。

【0036】

コンタクト５０を保持した２つのインシュレータ４０にはそれぞればね部品６０が取り付けられる。ばね部品６０はインシュレータ４０の上面４０ｂに平板部６１が配置され、一対のフック部６３の先端がインシュレータ４０の下面４０ａの凹部４７に位置して一対のフック部６３がインシュレータ４０に引っ掛けられて取り付けられる。なお、ばね部品６０はインシュレータ４０の上面４０ｂに形成されている一対の突起４８に平板部６１が突き当たることによってインシュレータ４０から抜け止めされる。

【0037】

ばね部品６０が上面４０ｂに、即ち互いの外側面に取り付けられた２つのインシュレータ４０は図５及び６に示したように下面４０ａが互いに対向するように配置され、治具（図示せず）によって２つのインシュレータ４０は対向するコンタクト５０の接点部５２（５３）間の間隔がｄ１となるように位置決め保持される。

【0038】

コネクタ１００によって外部接続用のリード線と接続されるセラミック素子３０は図５及び６に示した状態の２つのインシュレータ４０間に基端部３１が挿入される。基端部３１の表面には図５Ａ及び６に示したように端子電極３２が４つ配列形成されており、裏面にも同様に端子電極３２が４つ配列形成されている。なお、図５Ｂ及び図１Ｂ，２Ｂでは端子電極３２の詳細図示は省略している。

【0039】

２つのインシュレータ４０間への基端部３１の挿入に際し、スリーブ７０は予めセラミック素子３０の回りに通され、この状態でセラミック素子３０の基端部３１は２つのインシュレータ４０間に図７に示したように挿入される。そして、挿入後、スリーブ７０をスライド移動させ、図１及び２に示した位置にスリーブ７０を位置させることによってコネクタ１００とセラミック素子３０の接続が完了する。なお、スリーブ７０をスライド移動させて図１及び２に示した位置に位置させる際、２つのインシュレータ４０はそれらを位置決め保持していた治具から解放される。

【0040】

ここで、セラミック素子３０の厚みを図５Ｂに示したようにｔとすると、対向するコンタクト５０の接点部５２（５３）間の間隔ｄ１とｔは下記の関係となっている。

【0041】

ｄ１≧ｔ

【0042】

よって、この例では挿入力を必要とせず、２つのインシュレータ４０間にセラミック素子３０を挿入することができ、つまりＺＩＦ（Zero Insertion Force）でセラミック素子３０の挿入が可能となっている。なお、ｄ１はｔよりやや小さくしてもよく、この場合においてもわずかな挿入力でセラミック素子３０を挿入することができ、つまりＬＩＦ（Low Insertion Force）でセラミック素子３０の挿入を可能とすることができる。

【0043】

また、平板部６１の一端からスリーブ７０がスライド移動してくる方向に折り返されている折り返し片６２は前述したように屈曲部６２ａが平板部６１から遠ざかるＶ字型をなし、これにより屈曲部６２ａとフック部６３との間はフック部６３から屈曲部６２ａに向かって徐々にインシュレータ４０の上面４０ｂから遠ざかる傾斜面６２ｂが形成されている。このスリーブ７０がスライド移動してくる方向に傾斜した傾斜面６２ｂはスリーブ７０がスライド移動してくる際、スリーブ７０を誘い込むように機能するため、スリーブ７０のスライド移動を容易に行うことができる。

【0044】

スリーブ７０がスライド移動してコネクタ１００とセラミック素子３０の接続が完了した状態では、スリーブ７０は２つのばね部品６０のばね部として機能する折り返し片６２に被さり、屈曲部６２ａを押して屈曲部６２ａが互いに近づく方向に２つの折り返し片６２を弾性変形させる。これにより、セラミック素子３０の基端部３１の両面に位置する２つのインシュレータ４０は２つのばね部品６０の平板部６１によって押されて基端部３１を挟み込んで保持すると共に、インシュレータ４０に保持されているコンタクト５０はそれぞれ基端部３１に形成されている端子電極３２に接点部５２，５３が押し付けられて接触し、コンタクト５０と端子電極３２とが電気的に接続される。

【0045】

なお、この例ではインシュレータ４０の上面４０ｂに配置されてインシュレータ４０の上面４０ｂと平行なばね部品６０の平板部６１は折り返し片６２が弾性変形した際、折り返し片６２が設けられている一端と反対側の他端も図２Ｂに示したように折り返し片６２の先端によって押さえ込まれるものとなっており、よって平板部６１はインシュレータ４０の上面４０ｂと良好に面接触してインシュレータ４０をバランス良く押すことができるものとなっている。このように、折り返し片６２の屈曲部６２ａを挟む両側を、つまり折り返し片６２の全長をばねとして機能させることにより、接触力を増大させることができる。

【0046】

以上説明したように、この例では２つのばね部品６０の折り返し片６２が弾性変形して２つのインシュレータ４０及びセラミック素子３０の基端部３１を挟み込む構造のため、例えばインシュレータ４０やセラミック素子３０の寸法ばらつきがあったとしても、その寸法ばらつきを吸収することができ、よって安定した接触力を得ることができ、セラミック素子３０との接続信頼性に優れ、かつ接続操作性に優れたコネクタ１００を得ることができる。

【0047】

また、前述したようにインシュレータ４０はばね部品６０の平板部６１の広い面で押されるため、セラミック製のインシュレータ４０が例えば局部的に押されてわれてしまうといったような不具合は発生しない。

【0048】

なお、図５Ｂの状態での２つのインシュレータ４０の上面４０ｂ間の寸法をｍ１とし、図２Ｂの状態での２つのインシュレータ４０の上面４０ｂ間の寸法をｍ２とすると、

【0049】

ｍ２＜ｍ１
となっている。

【0050】

以上、コネクタ１００の構成及びコネクタ１００とセラミック素子３０との接続について説明したが、コネクタ１００のコンタクト５０の接続部５６には外部接続用のリード線がそれぞれ接続され、コネクタ１００によってセラミック素子３０の端子電極３２とリード線とが接続される。

【0051】

次に、上述したコネクタ１００を具備するセラミック応用電子機器について説明する。

【0052】

図８はこの発明によるセラミック応用電子機器の一実施例として、ガスセンサを示したものであり、ガスセンサは被測定ガスから所定のガス成分を測定する前述したセラミック素子３０と、セラミック素子３０の先端部を保護する保護カバー８０と、セラミック素子３０と接続されたコネクタ１００を含むセンサ組立体９０とを備えている。

【0053】

セラミック素子３０は細長な長尺の板状体形状をなし、ジルコニア等の酸素イオン伝導性固体電解質層からなる例えば６枚のセラミック基板を積層して形成されている。

【0054】

保護カバー８０はセラミック素子３０の先端を覆う内側保護カバー８１と、この内側保護カバー８１を覆う外側保護カバー８２とを備えている。内側保護カバー８１はセラミック素子３０の先端に被測定ガスを導入するための穴８１ａを備えており、外側保護カバー８２は側面に被測定ガスを導入するための穴８２ａを備えている。

【0055】

センサ組立体９０は主体金具９１と、主体金具９１に溶接固定された内筒９２及び外筒９３と、セラミック素子３０の基端部３１に接続されたコネクタ１００とを備えている。図８中、９１ａは詳細図示を省略しているが、主体金具９１に形成されている取り付け用のねじ部を示す。

【0056】

内筒９２の内部には複数のセラミックサポータ９４ａ～９４ｃと、セラミックサポータ９４ａ，９４ｂ間及びセラミックサポータ９４ｂ，９４ｃ間に充填されたセラミック粉体９５ａ，９５ｂが封入されている。外筒９３は内筒９２、セラミック素子３０、コネクタ１００の周囲を覆っており、コネクタ１００のコンタクト５０に接続されたリード線９６が外部に引き出されている。リード線９６はコネクタ１００を介してセラミック素子３０の各端子電極３２と接続されている。外筒９３とリード線９６との隙間はゴム栓９７によって封止されている。

【0057】

上記のような構成を有するガスセンサは、例えば車両の排ガス管に取り付けられて排気ガスに含まれるＮＯｘやＯ_２等のガス成分の測定に使用され、セラミック素子３０とリード線９６との接続にコネクタ１００を用いているため、セラミック素子３０の電気的接続を信頼性良く、かつ作業性良く行えるものとなっている。

【0058】

［実施例２］
次にこの発明によるセラミック素子の端子電極とリード線とを接続するためのコネクタの実施例２の構成について説明する。

【0059】

図９は前述した図２と同様、コネクタ２００にセラミック素子３０が接続された状態を示したものであり、図１０はコネクタ２００を一部分解して示したものである。また、図１１はインシュレータ４０’の詳細を示したものであり、図１２はコネクタ２００にセラミック素子３０が接続される前の状態を示したものである。これら図９～１２において図１～７と対応する部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0060】

コネクタ２００は２つのばね部品６０’の形状と２つのインシュレータ４０’の形状がコネクタ１００と異なるものとなっている。

【0061】

ばね部品６０’はこの例では図１０及び１２に示したように、方形状をなす平板部６１と、一対の折り返し片６４と、一対の取り付け片６５とを有する。一対の折り返し片６４はばね部（ばね片）として機能するもので、平板部６１の、スリーブ７０がスライド移動してくる方向の前後両端（対向２辺）から先端６４ａが互いに近づく方向に折り返されて形成されている。折り返し片６４の先端６４ａはわずかに内側（平板部６１側）に曲げられている。

【0062】

一対の取り付け片６５は平板部６１の、スリーブ７０がスライド移動してくる方向に沿う両端（残る対向２辺）から平板部６１に対し、折り返し片６４と反対側に位置するように折り曲げられて形成されており、一対の取り付け片６５には窓６６がそれぞれ形成されている。

【0063】

インシュレータ４０’にはインシュレータ４０と同様に、各４つの溝４１、穴４２及び穴４２内に位置する止め部４３が形成され、さらに突出部４４及び規制部４５，４６が形成されているものの、凹部４７及び突起４８は形成されておらず、４つの溝４１の配列方向両端に位置するインシュレータ４０’の側面４０ｃ、４０ｄには凹部４９がそれぞれ形成され、さらに凹部４９にランス部４９ａが突出形成された形状となっている。このインシュレータ４０’もアルミナ焼結体などのセラミック製とされる。

【0064】

インシュレータ４０’へのばね部品６０’の取り付けは、図１２に示したようにインシュレータ４０’の上面４０ｂに平板部６１を搭載し、一対の取り付け片６５の窓６６をそれぞれインシュレータ４０’のランス部４９ａに引っ掛けることによって行われる。

【0065】

このようにばね部品６０’が取り付けられた２つのインシュレータ４０’は図１２に示したようにコンタクト５０を整列保持する下面４０ａが互いに対向するように実施例１と同様にして配置され、この図１２に示した状態の２つのインシュレータ４０’間にセラミック素子３０の基端部３１を挿入し、挿入後、実施例１と同様にスリーブ７０をスライド移動させ、図９に示した位置にスリーブ７０を位置させることによってコネクタ２００とセラミック素子３０の接続が完了する。

【0066】

スリーブ７０がスライド移動してコネクタ２００とセラミック素子３０の接続が完了した状態では、スリーブ７０は２つのばね部品６０’の折り返し片６４に被さり、折り返し片６４の先端６４ａを押して弾性変形させる。これにより、セラミック素子３０の基端部３１の両面に位置する２つのインシュレータ４０’は２つのばね部品６０’の平板部６１によって押され、基端部３１を挟み込んで保持し、コンタクト５０と基端部３１に形成されている端子電極３２とが電気的に接続される。

【0067】

なお、この例においても実施例１と同様、ばね部品６０’の平板部６１の広い面でインシュレータ４０’を押すことができるものとなっており、また２つのばね部品６０’の各一対の折り返し片６４のうち、スリーブ７０がスライド移動してくる側にそれぞれ位置する折り返し片６４がなす傾斜面６４ｂはスリーブ７０を誘い込むように機能するため、実施例１と同様、スリーブ７０のスライド移動を容易とすることができる。

【0068】

［実施例３］
以下、この発明によるセラミック素子の端子電極とリード線とを接続するためのコネクタの実施例３の構成について説明する。

【0069】

図１３及び１４は実施例３のコネクタ３００にセラミック素子３０が接続された状態を示したものであり、図１５はコネクタ３００を一部分解して示したものである。また、図１６はインシュレータ４０”の詳細を示したものであり、図１７はコネクタ３００にセラミック素子３０が接続される前の状態を示したものである。これら図１３～１７において図１～７と対応する部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0070】

ばね部品６０”はこの例では図１５及び１７に示したように、方形状をなす平板部６１と、一対の折り返し片６７とを有する。一対の折り返し片６７はばね部（ばね片）として機能するもので、平板部６１の、スリーブ７０’がスライド移動してくる方向に沿う両端（対向２辺）から先端６７ａが互いに近づく方向に折り返されて形成されている。折り返し片６７の先端６７ａはこの例では平板部６１とほぼ平行となるように内側に曲げられている。

【0071】

一対の折り返し片６７の先端部にはスリーブ７０’がスライド移動してくる方向に突出する突出部６８がそれぞれ形成されており、突出部６８はスライド移動してくるスリーブ７０’を誘い込む傾斜面を構成している。なお、平板部６１の、折り返し片６７が形成されていない対向２辺の各中央部にはわずかな切欠き６９（図１７Ａ参照）が形成されている。

【0072】

インシュレータ４０”にはインシュレータ４０と同様に、各４つの溝４１、穴４２及び穴４２内に位置する止め部４３が形成され、さらに突出部４４及び規制部４５，４６が形成されているものの、凹部４７及び突起４８は形成されておらず、上面４０ｂの中間部が幅方向（４つの溝４１の配列方向）に、全幅に渡って切り欠かれて凹部４０ｅが形成された形状となっている。このインシュレータ４０”もアルミナ焼結体などのセラミック製とされる。

【0073】

ばね部品６０”は、この例では金具７５を介してインシュレータ４０”に取り付けられる。金具７５は金属板が断面方形をなすように折り曲げられてなるもので、２つのインシュレータ４０”の凹部４０ｅに位置して２つのインシュレータ４０”を挟み込むように取り付けられる。

【0074】

金具７５の、インシュレータ４０”の凹部４０ｅに位置する部分におけるスリーブ７０’がスライド移動してくる方向の前後両端には、ばね部品６０”の平板部６１に形成されている切欠き６９の位置に対応してそれぞれ固定片７６が突出形成されており、固定片７６が図１４Ａに示したように切欠き６９を通って曲げられて平板部６１が固定されることによってばね部品６０”は金具７５に取り付けられる。

【0075】

コンタクト５０を整列保持する２つのインシュレータ４０”にはこのようにして金具７５及び２つのばね部品６０”が取り付けられ、図１７に示した状態の２つのインシュレータ４０”間にセラミック素子３０の基端部３１を挿入し、挿入後、スリーブ７０’をスライド移動させ、図１３及び１４に示した位置にスリーブ７０’を位置させることによってコネクタ３００とセラミック素子３０の接続が完了する。なお、スリーブ７０’はこの例では円筒形状をなすものとされている。

【0076】

スリーブ７０’がスライド移動してコネクタ３００とセラミック素子３０の接続が完了した状態では、スリーブ７０’は２つのばね部品６０”の折り返し片６７に被さり、折り返し片６７の先端６７ａを押して弾性変形させる。これにより、セラミック素子３０の基端部３１の両面に位置する２つのインシュレータ４０”は金具７５を介して２つのばね部品６０”の平板部６１によって押され、基端部３１を挟み込んで保持し、コンタクト５０と基端部３１に形成されている端子電極３２とが電気的に接続される。

【0077】

この例においてもスリーブ７０’はばね部品６０”の傾斜面を構成する突出部６８によって誘い込まれるものとなっており、スリーブ７０’を容易にスライド移動して折り返し片６７に被せることができる。

【0078】

なお、金具７５の、２つのインシュレータ４０”の側面４０ｃ、４０ｄの一方に位置する連続部分（中間部分）には大きな開口７７が設けられており、これによりばね部品６０”に押された際、この部分が変形して２つのインシュレータ４０”の凹部４０ｅに位置する部分が良好に変位できるようにされている。

【0079】

上述した実施例２，３のコネクタ２００，３００も実施例１のコネクタ１００と同様、セラミック応用電子機器においてセラミック素子３０とリード線９６との接続に用いることができ、セラミック素子３０の電気的接続を信頼性良く、かつ作業性良く行うことができる。

【0080】

なお、実施例１及び２ではスリーブ７０は空洞の断面形状が四角形をなす筒状とし、実施例３ではスリーブ７０’は円筒形状をなすものとしているが、スリーブ７０，７０’の形状は限定されるものではなく、円筒形状及び空洞の断面形状が多角形をなす筒状から選択される。

【符号の説明】

【0081】

１１ セラミック素子 １２ 主体金具
１３ ガラスシール １４ 外筒金具
１５ カバー １５ａ 開口
１６ 電極端子部 １７ 導線
１８ コネクタ部 １９ リード線
２１ グロメット ２２ コネクタプラグ
２３ 保護チューブ ２４ 絶縁板
２５ 結合ユニット ２６ リング金具
３０ セラミック素子 ３１ 基端部
３２ 端子電極 ４０，４０’，４０” インシュレータ
４０ａ 下面 ４０ｂ 上面
４０ｃ，４０ｄ 側面 ４０ｅ 凹部
４１ 溝 ４２ 穴
４３ 止め部 ４４ 突出部
４５，４６ 規制部 ４７ 凹部
４８ 突起 ４９ 凹部
４９ａ ランス部 ５０ コンタクト
５１ 先端部 ５２，５３ 接点部
５４ 立ち上げ部 ５５ フック部
５６ 接続部 ６０，６０’，６０” ばね部品
６１ 平板部 ６２ 折り返し片
６２ａ 屈曲部 ６２ｂ 傾斜面
６３ フック部 ６４ 折り返し片
６４ａ 先端 ６４ｂ 傾斜面
６５ 取り付け片 ６６ 窓
６７ 折り返し片 ６７ａ 先端
６８ 突出部 ６９ 切欠き
７０，７０’ スリーブ ７５ 金具
７６ 固定片 ７７ 開口
８０ 保護カバー ８１ 内側保護カバー
８１ａ 穴 ８２ 外側保護カバー
８２ａ 穴 ９０ センサ組立体
９１ 主体金具 ９１ａ ネジ部
９２ 内筒 ９３ 外筒
９４ａ～９４ｃ セラミックサポータ ９５ａ，９５ｂ セラミック粉体
９６ リード線 ９７ ゴム栓
１００，２００，３００ コネクタ

【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】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】