JP4740385B2 - センサおよびセンサの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、軸線方向に延びる板型形状をなし、電極端子部が形成される検出素子と、検出素子を挿通するための素子挿通孔が形成されたセパレータと、検出素子とセパレータの素子挿通孔の内面との間に配置されると共に電極端子部に電気的に接続されて電流経路を形成する金属端子部材と、を備えるセンサ、およびそのようなセンサの製造方法に関する。

従来から、軸線方向に延びる板型形状をなすと共に、測定対象物に向けられる先端側に検出部が形成された検出素子（センサ素子）が組み付けられたセンサが知られている。このようなセンサとしては、λ（ラムダ）センサ、全領域空燃比センサ、酸素センサ、ＮＯｘセンサなどのガスセンサや、温度検出を行う温度センサなどが挙げられる。

板型形状の検出素子は、一般に、軸線方向（長手方向）の先端側に検出部を備え、後端側に電極端子部を備えて構成されている。このような検出素子を備えるセンサとしては、導電性材料からなるリードフレーム（金属端子部材）を電極端子部に対して電気的に接続することで、検出素子と外部機器との間に流れる電流の電流経路の一部をリードフレームで形成する構造のものがある。なお、検出素子と外部機器とを電気的に接続する電流経路には、例えば、検出素子による検出結果に応じた検出電流（検出信号）や、検出素子がヒータを備える場合には、ヒータへの電力供給のための電流などが挙げられる。

そして、リードフレームを備えるセンサとしては、弾性変形（圧縮変形）可能な板バネとしての弾性接触部を有するリードフレームを用いて、検出素子の電極端子部にリードフレームの弾性接触部を接触させた状態で、検出素子をセパレータの挿通孔の内部で保持する構成のセンサが知られている（特許文献１参照）。

このような構成のセンサにおいては、弾性接触部が大きな弾性力を発生する構成のリードフレームを用いることで、リードフレームと検出素子の電極端子部との接続状態を良好にすることができる。なお、弾性接触部が大きな弾性力を発生するリードフレームとしては、例えば、幅寸法が広く形成されたリードフレームや厚みが厚く形成されたリードフレームなどが挙げられる。

特開２００１−１８８０６０号公報（図１、図６） しかし、リードフレームの弾性接触部が過度に大きな弾性力を発生する場合には、検出素子との組付け作業時において、リードフレームから検出素子に対して必要以上に大きな圧力が加わることになり、その圧力によって検出素子に欠けや割れといった破損が生じる虞がある。

また、上記従来のセンサのように、幅寸法の広いリードフレーム（金属端子部材）を用いる場合には、リードフレームの配置スペースを広く確保する必要があるため、小型化が要求される用途のセンサには適さないという問題がある。さらに、幅寸法の広いリードフレームは、幅寸法の狭い電極端子部が複数近接して形成された検出素子に対して使用する際には、１つのリードフレームが複数の電極端子部にそれぞれ接触してしまい電流経路を適切に構成できない虞がある。

このような問題に対しては、リードフレームとして、幅寸法を狭くまたは厚みを薄く形成したリードフレームを用いると良く、このようなリードフレームを用いることで、リードフレームが検出素子に対して過剰な圧力が加わるのを防止でき、リードフレームの設置スペースを縮小化することができる。また、幅寸法の狭いリードフレームを用いることで、１つのリードフレームが複数の電極端子部に跨って接触することを避けることができる。

しかし、幅寸法が狭く形成され、あるいは厚さが薄く形成されたリードフレームは、剛性が低下する傾向にある。このように剛性の低いリードフレームは、セパレータの素子挿通孔に配置された状態で検出素子を素子挿通孔に挿入した場合、その際の挿入抵抗に起因して座屈し易く不適切な形状に変形する虞がある。そして、リードフレーム自身にこのような変形が生じると、リードフレームと検出素子の電極端子部との電気的な接続が適正に得られなかったり、リードフレーム同士が接触して短絡を生じたりする問題が発生してしまう。

また、剛性の低いリードフレームを備えるセンサは、例えば、実際の使用環境下において何らかの外力を受けてセンサの外形形状が変形した場合には、その変形の影響によりリードフレームに対して不適切な外力が加わり、リードフレームと検出素子との相対位置が変化する場合がある。つまり、剛性の低いリードフレームは、外力印加による変形が生じ易いため、不適切な外力を受けてリードフレームと検出素子との相対位置が変化することにより、リードフレームと電極端子部との電気的な接続が適切に維持できなくなる虞がある。

そこで、本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、セパレータの素子挿通孔に検出素子を挿入する際の挿入抵抗が発生してもリードフレームが座屈し難く、また不適切な外力がリードフレームに印加された場合でも、リードフレームと検出素子の電極端子部との電気的な接続を維持できるセンサおよびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の１つの特徴により、軸線方向に延びる板型形状をなし、先端側が測定対象物に向けられ、後端側に電極端子部が形成される検出素子と、検出素子の後端側を収納する素子挿通孔を有し、絶縁材料からなるセパレータと、検出素子とセパレータの素子挿通孔の内面との間に配置される金属端子部材と、を備えるセンサであって、金属端子部材は、金属製の板状部材からなり、軸線方向に延びるフレーム本体部と、フレーム本体部の先端から屈曲し方向転換して軸線方向後端側に向かって延び、検出素子の電極端子部に接触することで電気的に接続されて電流経路を形成する素子当接部と、フレーム本体部の一部に設けられ、当該フレーム本体部における他の部分の幅よりも広い幅を有するフレーム係止部と、を備え、金属端子部材は、フレーム係止部にてセパレータと係合した状態で、セパレータ内に配置されているセンサが提供される。

このセンサは、フレーム本体部、素子当接部を有する金属端子部材を備えて構成されており、金属端子部材は、素子当接部の少なくとも一部が検出素子の電極端子部に当接することで、外部回路との電流経路の一部を形成する。
そして、本発明のセンサでは、金属端子部材のフレーム本体の一部に、当該フレーム本体部における他の部分の幅よりも広い幅を有するフレーム係止部を設けており、このフレーム係止部をセパレータに係合させることで、金属端子部材をセパレータ内に配置させている。

このようにフレーム本体部の一部に形成したフレーム係止部をセパレータに係合させることにより、セパレータに対してフレーム本体部が軸線方向後端側あるいは素子挿通孔の内面から離れる方向に移動するのを抑制することができる。従って、不適切な外力が金属端子部材に加わった場合であっても、フレーム本体部の移動を抑制することができるため、セパレータの内部に配置される金属端子部材と検出素子との相対位置が変化するのを効果的に防ぐことができる。

また、フレーム係止部を、フレーム本体部の他の部分よりも幅が広くなるように形成しているので、フレーム本体部の幅（幅寸法）を狭く設計する場合であっても、フレーム係止部の剛性については確保することができ、フレーム係止部のセパレータに対する係止力を有効に得ることができる。さらに、フレーム係止部の幅が広く設定することにより、フレーム係止部を自由に折り曲げたりすることができ、セパレータへの係合を行うにあたってのフレーム係止部の設計自由度が高いというメリットもある。

なお、本明細書において、幅（幅寸法）とは、軸線方向に垂直で、かつ素子当接部とフレーム本体部との隙間間隔方向に垂直となる方向の寸法である。

さらに、上記のセンサであって、前記フレーム係止部は、前記素子当接部から離れる方向に向かって延設しつつ、その途中で少なくとも１回以上方向転換するように折り曲げられた延設部を有し、前記延設部を前記フレーム本体部における前記他の部分の幅方向に沿うように展開したときの前記フレーム係止部の幅が、前記フレーム本体部における前記他の部分の幅よりも広い幅を有していると良い。

本発明では、フレーム本体部の一部に設けられるフレーム係止部が、素子当接部から離れる方向に向かって延設しつつ、その途中で少なくとも１回以上折り曲げられた延設部を有している。フレーム係止部をこのような延設部を含めて構成することにより、フレーム係止部の幅をフレーム本体部における他の部分の幅よりも広く設計する場合であっても、金属端子部材（フレーム本体）自身に過剰に幅が広がった部位が形成されるのを避けることができる。従って、金属端子部材をセパレータ内部に配置させる場合に、その配置スペースを広く確保する必要はなく、センサの小型化を有効に図ることができる。

さらに、上記のいずれか記載のセンサであって、前記セパレータは、前記フレーム係止部に係合される係止用溝部または隔壁部を備えると良い。
フレーム係止部をセパレータに係合させるにあたり、セパレータに係止用溝部を設け、この係止用溝部にフレーム係止部を収容させて係合させることにより、より確実にフレーム係止部をセパレータに係合させることができる。

また、隔壁部を素子挿通孔とフレーム係止部の少なくとも一部との間に介在させることにより、フレーム係止部をセパレータに対して容易に係合させることができる。

なお、上記係止用溝部又は／及び隔壁部は、金属端子部材のフレーム係止部を収容させ易くするために、セパレータの先端面に形成することが好ましい。

本発明の他の特徴により、軸線方向に延びる板型形状をなし、先端側が測定対象物に向けられ、後端側に電極端子部が形成される検出素子と、検出素子の後端側を収納する素子挿通孔を有し、絶縁材料からなるセパレータと、検出素子とセパレータの素子挿通孔の内面との間に配置される金属端子部材と、を備えるセンサであって、金属端子部材は、金属製の板状部材からなり、軸線方向に延びるフレーム本体部と、フレーム本体部の先端から屈曲し方向転換して軸線方向後端側に向かって延び、検出素子の電極端子部に接触することで電気的に接続されて電流経路を形成する素子当接部と、フレーム本体部の一部に設けられるフレーム係止部と、を備え、セパレータは、自身の先端面に形成される係止用溝部を備えており、フレーム係止部は、係止用溝部に係合されているセンサが提供される。

本発明のセンサにおいても、フレーム本体部、素子当接部を有する金属端子部材を備えて構成されている。そして、フレーム本体部の一部にフレーム係止部を設け、このフレーム係止部をセパレータに係合させることで、金属端子部材をセパレータ内に配置させている。このようにフレーム本体部の一部に形成したフレーム係止部をセパレータに係合させることにより、不適切な外力が金属端子部材に加わった場合であっても、フレーム本体部の移動を抑制することができ、セパレータの内部に配置される金属端子部材と検出素子との相対位置が変化するのを効果的に防ぐことができる。

また、本発明のセンサでは、フレーム係止部をセパレータに係合させるにあたり、セパレータの先端面に係止用溝部を設け、この係止用溝部にフレーム係止部を係合させている。
セパレータに形成した係止用溝部にフレーム係止部を収容させて係合させることにより、確実にフレーム係止部をセパレータに係合させることができ、また係止用溝をセパレータの先端面に形成することにより、フレーム係止部を係止用溝に収容させ易くなる。

本発明の更に他の特徴により、軸線方向に延びる板型形状をなし、先端側が測定対象物に向けられ、後端側に電極端子部が形成される検出素子と、検出素子の後端側を収納する素子挿通孔を有し、絶縁材料からなるセパレータと、検出素子とセパレータの素子挿通孔の内面との間に配置される金属端子部材と、を備えるセンサであって、金属端子部材は、金属製の板状部材からなり、軸線方向に延びるフレーム本体部と、フレーム本体部の先端から屈曲し方向転換して軸線方向後端側に向かって延び、検出素子の電極端子部に接触することで電気的に接続されて電流経路を形成する素子当接部と、フレーム本体部の軸線方向における後端側に臨む第１係止面、およびフレーム本体部と前記素子当接部との隙間間隔方向における素子当接部側に臨む第２係止面を有するフレーム係止部と、を備え、セパレータは、フレーム係止部を配置するための係止用溝部を備えると共に、係止用溝部の内壁面にて第１係止面および第２係止面に係合するセンサが提供される。

本発明のセンサにおいても、フレーム本体部、素子当接部を有する金属端子部材を備えて構成されており、金属端子部材は、素子当接部の少なくとも一部が検出素子の電極端子部に当接することで、外部回路との電流経路の一部を形成する。

そして、本発明のセンサでは、金属端子部材は、第１係止面および第２係止面を有するフレーム係止部を備えており、このフレーム係止部がセパレータの係止用溝部に配置され、第１係止面および第２係止面が係止用溝部の内壁面に係合するよう構成されている。

このようにフレーム係止部の第１係止面が係止用溝部の内壁面に係合することで、フレーム本体部が軸線方向後端側に移動するのを制限でき、また、フレーム係止部の第２係止面が係止用溝部の内壁面に係合することで、フレーム本体部が素子挿通孔の内面から離れる方向に移動するのを制限できる。つまり、不適切な外力が金属端子部材に加わった場合であっても、フレーム本体部の移動を抑制できるため、金属端子部材と検出素子との相対位置が変化するのを防ぐことができる。

よって、本発明によれば、幅寸法を狭くまたは厚みを薄く形成した金属端子部材を用いるにあたり、不適切な外力が金属端子部材に加わった場合であっても、金属端子部材と検出素子との相対位置の変化を防止でき、金属端子部材と電極端子部との電気的接続を適切に維持することができる。

なお、係止用溝部は、金属端子部材のフレーム係止部を収容させ易くするために、セパレータの先端面に形成することが好ましい。

さらに、上記のセンサであって、前記金属端子部材は、前記検出素子の前記電極端子部と電気的に接続する前の自由状態では、前記素子当接部のうち前記フレーム本体部の先端に連結される端部よりも後端側に位置するフレーム当接部が、前記フレーム本体部に当接しないように構成される一方、前記電極端子部と電気的に接続して前記素子当接部が前記フレーム本体部に向かって弾性変形した場合には、前記フレーム当接部が前記フレーム本体部に当接するように構成されていると良い。

金属端子部材は、自由状態において、素子当接部のうちフレーム当接部がフレーム本体部に当接せずに、素子当接部が１ヵ所（即ち、フレーム本体部の先端に連結される端部（以下、この端部を「連結側端部」ともいう））でフレーム本体部に支持されるよう構成されている。このため、金属端子部材は、素子当接部のフレーム当接部がフレーム本体部に当接しない状態においては、素子当接部のうちで連結側端部寄りの弾性変形に伴って生じる応力にて、金属端子部材を検出素子の電極端子部に押し付けるように構成されている。そして、素子当接部がフレーム本体部に向かって弾性変形を続け、フレーム当接部がフレーム本体部に当接することにより、素子当接部が少なくとも連結側端部およびフレーム当接部の２ヵ所フレーム本体部に支持されるようになる。

このように、本発明のセンサに備えられる金属端子部材は、素子当接部のフレーム当接部がフレーム当接部に当接する場合と当接しない場合とで、検出素子に対して金属端子部材を押圧する圧力が変動するように構成されている。より詳細には、金属端子部材は、自身を検出素子の電極端子部に対して押し付ける圧力の大きさが、素子当接部のフレーム当接部がフレーム本体部に当接しない状態（１点支持状態）に比べて、素子当接部のフレーム当接部がフレーム本体部に当接する状態（２点支持状態）の方が大きくなるよう構成されている。

このようにセンサの完成時点において２点支持状態となる素子当接部は、弾性変形により生じる応力が、１点支持状態の場合に比べて大きくなる。つまり、この金属端子部材は、より大きな応力で素子当接部を検出素子の電極端子部に押し付けることができ、金属端子部材と検出素子の電極端子部との電気的な接続状態を良好に得ることができる。

さらに、上記のいずれかに記載のセンサであって、前記フレーム係止部は、前記フレーム本体部の先端寄り部位を、前記素子当接部から離れる方向に向けて延設させた第１連結部と、該第１連結部のうち前記素子当接部から離れる側に位置する端部から、前記フレーム本体部の軸線方向における先端側に向けて延設させた第２連結部と、前記第２連結部から当該第２連結部の幅方向に突出して形成される幅広突出部と、を備え、前記第１連結部に前記第１係止面が形成され、前記幅広突出部に前記第２係止面が形成されていると良い。

このセンサに備えられるフレーム係止部のうち第１連結部は、フレーム本体部の先端寄り部位を、素子当接部から離れる方向に向けて延設されるようにして構成されており、その延設方向がフレーム本体部の軸線方向に対して平行ではないことから、少なくともフレーム本体部の軸線方向後端側に臨む部分（表面）を有する。この部分は、第１係止面として利用できることから、第１連結部のうち少なくとも一部をセパレータの係止用溝部の内壁面に係合させることで、フレーム本体部（金属端子部材）が軸線方向後端側に向けて移動するのを制限できる。

また、フレーム係止部のうち第２連結部は、第１連結部の端部から軸線方向先端側に向けて延設されるようにして構成されており、その延設方向がフレーム本体部と素子当接部との隙間間隔方向に対して平行ではないことから、少なくとも素子当接部側に臨む部分（表面）を備える。この部分は、第２係止面として利用できることから、第２連結部のうち少なくとも一部をセパレータの係止用溝部の内壁面に係合させることで、フレーム本体部（金属端子部材）が素子挿通孔の内面から離れる方向に移動するのを制限できる。

つまり、第１連結部および第２連結部を有するフレーム係止部が備えられる金属端子部材は、不適切な外力が加わった場合であっても、フレーム本体部の移動を抑制できるため、自身と検出素子との相対位置が変化するのを防ぐことができる。

なお、幅広突出部は、例えば、第２連結部の側面から延設して形成することができる。また、幅広突出部位は、第２連結部の一方の側面にのみ形成しても良く、あるいは、第２連結部の両方の側面にそれぞれ形成しても良い。なお、幅方向とは、軸線方向に垂直で、かつ素子当接部とフレーム本体部との隙間間隔方向に垂直となる方向をいう。

さらに、上記のセンサであって、前記幅広突出部は、前記第２連結部を中心軸として左右非対称に形成されていると良い。

このようなセンサとしては、例えば、第２連結部の側面のうち一方の側面にのみ幅広突出部が形成される態様や、第２連結部の両方の側面にそれぞれ幅広突出部が備えられると共に、一方の幅広突出部の幅寸法（突出寸法）が、他方の幅広突出部の幅寸法（突出寸法）に比べて大きく形成される態様などが挙げられる。

第２連結部の一方の側面にのみ幅広突出部を備える態様のセンサにおいては、この幅広突出部がセパレータの係止用溝部に当接することで、金属端子部材に対して不適切な外力が加わった場合であっても、確実にフレーム本体部の移動を抑制することができる。そして、第２連結部のうち他方の側面には幅広突出部が形成されていないことから、セパレータにおける係止用溝部は、１個の幅広突出部に当接する領域を確保すれば良い。このことから、第２連結部の両方の側面に幅広突出部を設ける場合に比べて、幅広突出部に当接する部分の寸法を小さくできるため、複数の金属端子部材を並べて配置する場合に、隣接する金属端子部材の間隔を小さくできるという利点がある。

また、第２連結部の両方の側面にそれぞれ幅広突出部を備える態様のセンサにおいては、第２連結部の両方の側面に設けられた幅広突出部がそれぞれセパレータの係止用溝部に当接することで、金属端子部材に対して不適切な外力が加わった場合であっても、確実にフレーム本体部の移動を抑制することができる。そして、第２連結部の両側面のうち一方の側面に設けられる幅広突出部は、突出寸法が小さいことから、セパレータにおける係止用溝部のうち当該幅広突出部に当接する部分の寸法を小さくできるため、複数の金属端子部材を並べて配置する場合に、隣接する金属端子部材の間隔を小さくできるという利点がある。

このように金属端子部材の設置間隔を短縮することで、単位長さあたりの金属端子部材の設置個数密度を高めることができ、同一寸法の素子挿通孔に配置可能な金属端子部材の個数を増加できるため、多数の電極端子部を有する検出素子においても、各電極端子部に対してそれぞれ金属端子部材を確実に接続できる。

なお、幅広突出部の幅寸法（突出寸法）は、幅広突出部のうち第２連結部と連結される端部から第２連結部の幅方向外側における端部までの寸法を意味する。

さらに、上記のいずれかに記載のセンサであって、前記フレーム係止部は、前記フレーム本体部の先端寄り部位より、前記素子当接部から離れる方向に延設された第１延設部と、前記第１延設部のうち前記素子当接部から離れる側に位置する端部から前記フレーム本体部に対して略平行に延設された第２延設部と、を備え、前記第１係止面は、前記第１延設部または前記第２延設部の少なくとも一方に形成され、前記第２係止面は、前記第２延設部に形成されていると良い。

このセンサに備えられるフレーム係止部のうち第１延設部は、フレーム本体部の先端寄り部位より、素子当接部から離れる方向に延設されており、その延設方向がフレーム本体部の軸線方向に対して平行ではないことから、少なくともフレーム本体部の軸線方向後端側に臨む部分（表面）を有する。この部分は、第１係止面として利用できることから、第１連結部のうち少なくとも一部をセパレータの係止用溝部の内壁面に係合させることで、フレーム本体部（金属端子部材）が軸線方向後端側に向けて移動するのを制限できる。

また、フレーム係止部のうち第２延設部は、第１延設部の端部からフレーム本体部に対して略平行に延設されており、その延設方向がフレーム本体部と素子当接部との隙間間隔方向に対して平行ではないことから、少なくとも素子当接部側に臨む部分（表面）を有する。この部分は、第２係止面として利用できることから、第２連結部のうち少なくとも一部をセパレータの係止用溝部の内壁面に係合させることで、フレーム本体部（金属端子部材）が素子挿通孔の内面から離れる方向に移動するのを制限できる。

つまり、第１延設部および第２延設部を有するフレーム係止部が備えられる金属端子部材は、不適切な外力が加わった場合であっても、フレーム本体部の移動を抑制できるため、自身と検出素子との相対位置の変化を防止することができる。

なお、第２延設部の延設方向は、少なくともフレーム本体部と素子当接部との隙間間隔方向における素子当接部側に臨む部分（表面）を有する方向であればよく、特定の方向に限定されることはない。例えば、第２延設部は、フレーム本体部の軸線方向先端側に延設されても、フレーム本体部の軸線方向後端側に延設されてもよい。

さらに、上記のセンサであって、前記フレーム係止部は、少なくとも２個備えられており、それぞれ前記フレーム本体部における先端寄り部位のうち異なる位置から延設されていると良い。

このようにフレーム係止部を少なくとも２個備える金属端子部材を用いることで、フレーム係止部とセパレータ（係止用溝部の内壁面）との係合部分の面積を拡大することができ、金属端子部材に加わる不適切な外力が大きくなる場合であっても、フレーム本体部の移動をより確実に抑制でき、金属端子部材と検出素子との相対位置の変化をより確実に防ぐことができる。

そして、２個のフレーム係止部を備える金属端子部材としては、例えば、フレーム本体部の幅方向両端部からフレーム係止部をそれぞれ延設して備える構成の金属端子部材を挙げることができる。また、フレーム係止部は、軸線方向に垂直な断面における断面形状が略Ｌ字形となるように形成することで、第１延設部および第２延設部を形成することができる。さらに、複数のフレーム係止部を備える金属端子部材においては、各フレーム係止部における第２延設部の延設方向を同一方向に制限する必要はなく、セパレータの係止用溝部の形状に応じて、フレーム係止部毎にそれぞれ異なる方向に第２延設部を形成してもよい。

さらに、上記のいずれかに記載のセンサであって、前記フレーム係止部は、前記フレーム本体部の先端寄り部位を、前記素子当接部から離れる方向に向けて延設させた第１フレーム連結部と、該第１フレーム連結部のうち前記素子当接部から離れる側に位置する端部から前記フレーム本体部の軸線方向における後端側に向けて延設させた第２フレーム連結部と、該第２フレーム連結部のうち前記第１フレーム連結部との連結側とは反対側の端部から前記素子当接部に連結するように延設させた第３フレーム連結部と、を備え、前記第１フレーム連結部に前記第１係止面が形成され、前記第２フレーム連結部に前記第２係止面が形成されていると良い。

このセンサに備えられるフレーム係止部のうち第１フレーム連結部は、フレーム本体部の先端寄り部位を、素子当接部から離れる方向に向けて延設させるようにして構成されており、その延設方向がフレーム本体部の軸線方向に対して平行ではないことから、少なくともフレーム本体部の軸線方向後端側に臨む部分（表面）を有する。この部分は、第１係止面として利用できることから、第１連結部のうち少なくとも一部をセパレータの係止用溝部の内壁面に係合させることで、フレーム本体部（金属端子部材）が軸線方向後端側に向けて移動するのを制限できる。

また、フレーム係止部のうち第２フレーム連結部は、第１フレーム連結部の端部から軸線方向後端側に向けて延設されるようにして構成されており、その延設方向がフレーム本体部と素子当接部との隙間間隔方向に対して平行ではないことから、少なくとも素子当接部側に臨む部分（表面）を有する。この部分は、第２係止面として利用できることから、第２連結部のうち少なくとも一部をセパレータの係止用溝部の内壁面に係合させることで、フレーム本体部（金属端子部材）が素子挿通孔の内面から離れる方向に移動するのを制限できる。

つまり、第１フレーム連結部および第２フレーム連結部を有するフレーム係止部が備えられる金属端子部材は、不適切な外力が加わった場合であっても、フレーム本体部の移動を抑制できるため、自身と検出素子との相対位置の変化を防止することができる。

また、上記いずれかに記載のセンサであって、前記検出素子は、前記電極端子部を複数備えており、前記金属端子部材は、前記電極端子部の個数に応じて複数備えられると共に、それぞれ異なるリード線に接続されており、セパレータの素子挿通孔は、軸線方向に貫通して形成されると共に、複数のリード線を全て挿通できる大きさに形成されていると良い。

つまり、セパレータは、１本にリード線毎に１個のリード線挿通孔を備えるのではなく、全てのリード線を挿通できる大きさの素子挿通孔をリード線挿通孔として用いるよう構成されている。この場合、素子挿通孔は、リード線毎に個別に設けられるリード線挿通孔に比べて、開口断面の断面積が大きくなることから、リード線と素子挿通孔の内面との隙間間隔を大きく確保できる。これにより、挿通作業時にリード線が素子挿通孔の内壁などに引っかかり難くなり、リード線挿通作業時にリード線に被覆部材が削り取られるのを防止できると共に、セパレータの素子挿通孔に対するリード線の挿通作業の煩雑さを軽減することができる。

本発明の更に他の特徴により、軸線方向に延びる板型形状をなし、先端側が測定対象物に向けられ、後端側に電極端子部が形成される検出素子と、検出素子の後端側を収納する素子挿通孔を有し、絶縁材料からなるセパレータと、検出素子とセパレータの素子挿通孔の内面との間に配置される金属端子部材と、を備えるセンサの製造方法であって、金属端子部材は、金属製の板状部材からなり、軸線方向に延びるフレーム本体部と、フレーム本体部の先端から屈曲し方向転換して軸線方向後端側に向かって延び、検出素子の電極端子部に接触することで電気的に接続されて電流経路を形成する素子当接部と、フレーム本体部の軸線方向における後端側に臨む第１係止面、およびフレーム本体部と素子当接部との隙間間隔方向における素子当接部側に臨む第２係止面を有するフレーム係止部と、を備え、セパレータは、フレーム係止部を配置するための係止用溝部を備えており、金属端子部材のうち少なくとも素子当接部をセパレータの素子挿通孔の内部に配置すると共に、フレーム係止部を係止用溝部に配置して、係止用溝部の内壁面に第１係止面および第２係止面を係合させる第１工程と、検出素子のうち電極端子部が形成される後端側をセパレータの先端側に配置する第２工程と、検出素子の後端側をセパレータの素子挿通孔に挿入して、検出素子の電極端子部と金属端子部材の素子当接部とを接触させる第３工程と、を有するセンサの製造方法が提供される。

本発明のセンサの製造方法では、第１工程にて、金属端子部材のフレーム係止部をセパレータの係止用溝部に配置して、係止用溝部の内壁面に第１係止面および第２係止面を係合させている。このようにフレーム係止部の第１係止面が係止溝部の内壁面に係合することで、フレーム本体部が軸線方向後端側に移動するのを制限でき、また、フレーム係止部の第２係止面が係止用溝部の内壁面に係合することで、フレーム本体部が素子挿通孔の内面から離れる方向に移動するのを制限できる。

このため、第３工程において、検出素子をセパレータの素子挿通孔に挿入するにあたり、検出素子と金属端子部材（詳細には、素子当接部）との間に生じる摩擦力（挿入抵抗）により金属端子部材に外力が掛かった場合であっても、係止用溝部の内壁面に第１係止面および第２係止面が係合されるため、フレーム本体部（金属端子部材）の移動を抑制することができる。

よって、本発明のセンサの製造方法によれば、検出素子のセパレータへの挿通作業時において、金属端子部材と検出素子の電極端子部との相対位置が不適切となるのを防止でき、金属端子部材と検出素子の電極端子部とを電気的に確実に接続させることができる。また、フレーム係止部を係止用溝部に係合させることで、センサ製造時における金属端子部材の移動が制限されるため、金属端子部材に座屈が生じ難く、金属端子部材と検出素子の電極端子部とが電気的に接続できなくなることを防止することができる。

さらに、上記のセンサの製造方法であって、前記金属端子部材は、前記検出素子の前記電極端子部と電気的に接続する前の自由状態では、前記素子当接部のうち前記フレーム本体部の先端に連結される端部よりも後端側に位置するフレーム当接部が、前記フレーム本体部に当接しないように構成される一方、前記電極端子部と電気的に接続して前記素子当接部が前記フレーム本体部に向かって弾性変形した場合には、前記フレーム当接部が前記フレーム本体部に当接するように構成されており、前記第１工程において、外力が印加されていない状態の前記金属端子部材を前記セパレータの前記素子挿通孔の内部に配置し、前記第３工程において、前記検出素子を前記素子当接部に押し付けながら当該検出素子を前記素子挿通孔に挿入することで、前記素子当接部を前記フレーム本体部に向かって弾性変形させると共に、前記素子当接部の前記フレーム当接部を前記フレーム本体部に当接させることを含むと良い。

このセンサの金属端子部材は、素子当接部のフレーム当接部がフレーム当接部に当接する場合と当接しない場合とで、検出素子に対して金属端子部材を押圧する圧力が変動するように構成されている。より詳細には、金属端子部材は、自身を検出素子の電極端子部に対して押し付ける圧力の大きさが、素子当接部のフレーム当接部がフレーム本体部に当接しない状態（１点支持状態）に比べて、素子当接部のフレーム当接部がフレーム本体部に当接する状態（２点支持状態）の方が大きくなるよう構成されている。

これにより、センサの製造工程において、金属端子部材と検出素子とを組み付けるにあたり、組み付け作業の前半では、比較的小さい力で金属端子部材の素子当接部が検出素子の電極端子部に押し付けられることになり、過剰な圧力が検出素子に加わることによって検出素子が破損に至るのを抑制することができる。

実施例の全領域空燃比センサの全体構成を示す断面図である。 検出素子の概略構造を表す斜視図である。 リードフレームの外観を表す斜視図である。 セパレータの外観を表す斜視図である。 挿通孔にリードフレームが配置された状態のセパレータの斜視図である。 検出素子をセパレータの挿通孔に挿通する作業時において、挿通孔の内部でリードフレームが変形する状態を表す説明図である。 検出素子の後端側を主体金具の後端部およびセラミックスリーブの後端部から突出させた状態にある中間組立部品の斜視図である。 第２セパレータの外観を表す斜視図である。 第３リードフレームおよび第４リードフレームの外観を表す斜視図である。 第３セパレータの外観を表す斜視図である。 第５リードフレームおよび第６リードフレームの外観を表す斜視図である。 第４セパレータの外観を表す斜視図である。 第７リードフレームの外観を表す斜視図である。

以下、本発明を適用した実施例を図面と共に説明する。

なお、本実施例では、ガスセンサの一種であって、自動車や各種内燃機関における空燃比フィードバック制御に使用するために、測定対象となる排ガス中の特定ガスを検出する検出素子（ガスセンサ素子）が組み付けられるとともに、内燃機関の排気管に装着される全領域空燃比センサ２（以下、空燃比センサ２という）について説明する。
〔第１実施例〕
図１は、本発明方法を適用した実施例の空燃比センサ２の全体構成を示す断面図である。

空燃比センサ２は、軸線方向（図中上下方向）に延びる板状形状をなす検出素子４と、検出素子４の先端部を突出させた状態で検出素子４を収納する筒状の主体金具１０２と、検出素子４と主体金具１０２との間に配置される筒状のセラミックスリーブ６と、検出素子４の後端部の周囲を取り囲む状態で配置されるアルミナ製のセパレータ８２と、を備えている。

検出素子４は、軸線方向に延びる板状形状をなし、測定対象となるガスに向けられる先端側（図中下方）に保護層に覆われた検出部８が形成され、後端側（図中上方）の外表面のうち表裏の位置関係となる第１板面２１および第２板面２３に電極端子部３０、３１、３２、３４、３６が形成されている（図２参照）。５個のリードフレーム（金属端子部材）１０が検出素子４とセパレータ８２との間に配置され、検出素子４の電極端子部３０、３１、３２、３４、３６にそれぞれ電気的に接続されている。また、リードフレーム１０は、その後端側において、外部からセンサの内部に配設されるリード線４６にも電気的に接続されており、リード線４６が接続される外部回路と電極端子部３０、３１、３２、３４、３６との間に流れる電流の電流経路を形成する。

主体金具１０２は、その外表面に排気管に固定するためのネジ部１０３を有し、内部に軸線方向に貫通する貫通孔１０９をする略筒状に構成されている。また、主体金具１０２は、検出部８を貫通孔１０９の先端側に突出させ、電極端子部３０、３１、３２、３４、３６を貫通孔１０９の後端側に突出させた状態で検出素子４を貫通孔１０９内に保持するよう構成されている。

主体金具１０２の先端側（図１における下方）外周には、検出素子４の突出部分を覆うと共に、複数の孔部を有する金属製（例えば、ステンレスなど）の二重の外部プロテクタ４２および内部プロテクタ４３が、溶接等によって取り付けられている。

また、主体金具１０２の後端部１０４より突出した検出素子４の後端側（図１における上方）の周囲には、セパレータ８２が配置され、検出素子４の電極端子部３０、３１、３２、３４、３６を挿通孔８４内に収納している。
そして、主体金具１０２の後端側外周には、外筒４４が固定されている。また、外筒４４の後端側（図１における上方）の開口部には、グロメット５０が配置され、グロメット５０のリード線挿通孔６１には５本のリード線４６が挿通されている。

主体金具１０２の貫通孔１０９の内部には、検出素子４の径方向周囲を取り囲む状態で、環状のセラミックホルダ１０６、粉末充填層１０８（以下、滑石リング１０８ともいう）、補助スリーブ１１０およびセラミックスリーブ６が、この順に先端側から後端側に向けて積層されている。これらの積層体は、主体金具１０２の棚部１０７と後端部１０４との間で、パッキン１２９および加締リング１１２を介して加締め固定されている。

ここで、検出素子４の概略構造を表す斜視図を、図２に示す。なお、図２では、軸線方向における中間部分を省略して検出素子４を表している。

検出素子４は、軸線方向（図２における左右方向）に延びる板状形状に形成された素子部２０と、同じく軸線方向に延びる板状形状に形成されたヒータ２２とが積層されて、矩形の軸断面を有する板型形状に形成されている。なお、空燃比センサ２として用いられる検出素子４は従来公知のものであるため、その内部構造等の詳細な説明は省略するが、その概略構成は以下のようである。

まず、素子部２０は、固体電解質基板の両側に多孔質電極を形成した酸素濃淡電池素子と、同じく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素子と、これらの両素子の間に積層され、中空の測定ガス室を形成するためのスペーサとから構成される。この固体電解質基板は、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、Ｐｔを主体に形成される。また、測定ガス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、中空の測定ガス室の内側には、酸素濃淡電池素子の一方の多孔質電極と、酸素ポンプ素子の一方の多孔質電極が露出するように配置されている。なお、測定ガス室は、素子部２０の先端側に位置するように形成されており、この測定ガス室が形成される部分が検出部８に相当する。

ついで、ヒータ２２は、アルミナを主体とする絶縁基板の間に、Ｐｔを主体とする発熱抵抗体パターンが挟み込まれて形成されている。

そして、素子部２０とヒータ２２とは、セラミック層（例えば、ジルコニア系セラミックやアルミナ系セラミック）を介して互いに接合される。また、検出素子４のうち少なくとも測定対象物（本実施形態では、排ガス）に晒される電極の表面上には、被毒防止用の多孔質状のセラミック（例えば、アルミナ系セラミックなど）からなる保護層（図示省略）が形成される。なお、本実施形態では、検出素子４のうち排ガスに晒される電極の表面を含む先端側全面を保護層にて覆っている。

このような検出素子４では、図２に示すように、第１板面２１の後端側（図２における右側）に３個の電極端子部３０、３１、３２が形成され、第２板面２３の後端側に２個の電極端子部３４、３６が形成されている。電極端子部３０、３１、３２は、素子部２０に形成されるものであり、１つの電極端子部は、測定ガス室の内側に露出する酸素濃淡電池素子の一方の多孔質電極と酸素ポンプ素子の一方の多孔質電極と共用する形で電気的に接続される。また、電極端子部３０、３１、３２のうち残りの２つの電極端子部は、酸素濃淡電池素子の他方の多孔質電極と酸素ポンプ素子の他方の多孔質電極と各々電気的に接続されている。また、電極端子部３４、３６は、ヒータ２２に形成されるものであり、ヒータ２２の厚さ方向に横切るビア（図示せず）を介して発熱抵抗体パターンの両端に各々接続されている。

次に、セパレータ８２について説明する。図４に、先端側から見たときのセパレータ８２の外観を表す斜視図を示す。

図４に示すように、セパレータ８２は、アルミナからなり、軸線方向に貫通する挿通孔８４を有する筒状形状に形成されると共に、外表面から径方向外向きに突出する鍔部８３が備えられている。セパレータ８２は、鍔部８３が外筒４４の外筒側支持部６４に当接することで、外筒４４の内部に配置される。なお、外筒側支持部６４は、外筒４４において内向きに突出する形態で形成されている（図１参照）。

そして、挿通孔８４のうち検出素子４の第１板面２１（図示省略）に対向する内壁面には、内向きに突出する第１リブ部８７が２カ所に形成されている。第１リブ部８７は、３個のリードフレーム１０をそれぞれ電気的に絶縁した状態で個別に配置するための３つの第１フレーム配置溝８６の境界を形成する挿通孔内リードフレーム境界部として備えられている。そして、３つの第１フレーム配置溝８６は、検出素子４の第１板面２１における電極端子部３０，３１，３２に対応する位置に形成されている。

また、挿通孔８４のうち検出素子４の第２板面２３（図示省略）に対向する内壁面には、内向きに突出する第２リブ部８９が１カ所に形成されている。第２リブ部８９は、２個のリードフレーム１０をそれぞれ電気的に絶縁した状態で個別に配置するための２つの第２フレーム配置溝８８の境界を形成する挿通孔内リードフレーム境界部として備えられている。そして、２つの第２フレーム配置溝８８は、検出素子４の第２板面２３における電極端子部３４、３６に対応する位置に形成されている。

第１リブ部８７および第２リブ部８９は、隣接するフレーム配置溝に配置されるリードフレーム１０同士が接触するのを阻止する機能を有しており、隣接して配置されるリードフレーム１０同士が電気的に導通するのを阻止することにより、電流経路が不良となるのを防止できる。

また、セパレータ８２は、先端面（図における手前側の面）に、挿通孔８４の先端側開口部に繋がる形態で形成される第１係止用溝部９０および第２係止用溝部９１を備えている。

第１係止用溝部９０は、セパレータ８２の先端側からみたときに略Ｌ字形に形成されており、リードフレーム１０の後述する第１フレーム係止部１９を配置可能に形成されている。なお、第１係止用溝部９０は、３個の第１フレーム配置溝８６のうち両端に形成される２個の第１フレーム配置溝８６に繋がる２カ所と、２個の第２フレーム配置溝８８に繋がる２カ所に形成されている。
第２係止用溝部９１は、２個の凸条部９２の間に形成される狭小幅溝部９３と、絶縁コンタクト部材８２の先端面のうち狭小幅溝部９３よりも径方向外側に形成される拡大幅溝部９４とからなり、リードフレーム１０の後述する第２フレーム係止部２１９を配置可能に形成されている。なお、凸条部９２は、第１リブ部８７の先端部分から連続する形状に形成されている。また、第２係止用溝部９１は、３個の第１フレーム配置溝８６のうち中央に形成される１個の第１フレーム配置溝８６に繋がる１カ所に形成されている。

また、セパレータ８２は、隔壁部を有している。この隔壁部は、第１係止用溝部９０と挿通孔８４との間に設けられる。リードフレーム１０を装着時に、第１係止用溝部９０に挿入された第１フレーム係止部１９と素子挿通孔との間に介在し、第１フレーム係止部１９が脱落するのを防止する役割を担う。

次に、リードフレーム１０について説明する。リードフレーム１０の外観を表す斜視図を図３に示す。なお、本実施例の空燃比センサ２は、フレーム係止部の形状が異なる２種類のリードフレーム１０（図３にて左側に示す第１リードフレーム１１と、右側に示す第２リードフレーム２１１）を備えて構成されている。また、リードフレーム１０は、高温に繰り返し晒されても、弾性（バネ弾性）を維持可能な周知の材料である、例えば、インコネル(登録商標)やステンレス鋼等にて形成されている。

まず、第１リードフレーム１１について説明する。

第１リードフレーム１１は、軸線方向に延びる長尺状の板状部材からなるフレーム本体部１２と、フレーム本体部１２の先端から折り返されてフレーム本体部１２と検出素子４との間に配置されるように延び、自身の一部が検出素子４の電極端子部に当接することになる素子当接部１６と、リード線４６と電気的に接続されるリード線接続部１７とを備えている。

フレーム本体部１２は、軸線方向における略中間位置に湾曲部１３を有しており、湾曲部１３よりも先端に位置する先端側部分と、湾曲部１３よりも後端に位置する後端側部分とが、板面の厚さ方向における位置が異なる位置となるように構成されている。この湾曲部１３のうち、フレーム当接部１５との対向面は、先端側に向く斜面を構成しており、フレーム当接部１５と当接したときにフレーム当接部が軸方向後端側または径方向外側に移動するのを規制する機能を有している。また、フレーム本体部１２は、軸線方向中間位置よりも先端側部分における板面の幅寸法Ｗ１が１．１［ｍｍ］、板厚が０．２［ｍｍ］に形成されている。

ここで、幅寸法とは、軸線方向に垂直で、かつ素子当接部１６とフレーム本体部１２との隙間間隔方向に垂直となる方向の寸法である。また、リードフレーム１０（第１リードフレーム１１および第２リードフレーム２１１）は、従来のリードフレームに比べて、幅寸法が狭く、厚さが薄く形成されている。

第１リードフレーム１１は、フレーム本体部１２の一部に、セパレータ８２の第１係止用溝部９０に配置可能に形成された第１フレーム係止部１９を備えている。第１フレーム係止部１９は、フレーム本体部１２の先端寄り部位の側面から板面に対する垂直方向に向けて延設されると共に、フレーム本体部１２の板面に平行となる部分を有するよう折り曲げられて構成されている。つまり、フレーム係止部１９は、フレーム本体部１２における他の部分の幅方向に沿うように展開したときの幅（合計幅）が、フレーム本体部１２における当該他の部分の幅よりも広い幅を有している。

この第１フレーム係止部１９は、フレーム本体部１２の先端寄り部位の側面から板面に対する垂直方向に向けて延設される第１延設部１３１と、第１延設部１３１のうちフレーム本体部１２との連結側とは反対側の端部からフレーム本体部１２に対して平行に延設された第２延設部１３３と、を備えている。このうち、第１延設部１３１は、フレーム本体部１２の先端寄り部位より、素子当接部１６から離れる方向に延設されている。

第１フレーム係止部１９のうち、第１延設部１３１および第２延設部１３３は、フレーム本体部１２の軸線方向後端側に臨む第１係止面１３５を有しており、第２延設部１３３は、フレーム本体部１２と素子当接部１６との隙間間隔方向における素子当接部１６側に臨む第２係止面１３７を有している。

素子当接部１６は、フレーム本体部１２の先端から径方向内側に屈曲し方向転換して軸線方向後端側に向かって延びる形態をなしている。そして、この素子当接部１６は、フレーム本体部１２の先端に連結される連結側端部１４と、この連結側端部１４よりも後端側に形成されるフレーム当接部であって、第１リードフレーム１１自身の自由状態において、フレーム本体部１２から離れた状態となるフレーム当接部１５とを有している。

ここで、素子当接部１６は、板面の幅寸法Ｗ１が１．１［ｍｍ］、板厚が０．２［ｍｍ］に形成されている。また、素子当接部１６は、軸線方向中間部からフレーム本体部１２までの間隙寸法が、フレーム当接部１５からフレーム本体部１２までの間隙寸法に比べて長くなるように湾曲した円弧状形状に形成されており、円弧状形状のうち凸側曲面が検出素子４に当接するように形成されている。

なお、素子当接部１６は、外力が印加される（詳細には、素子当接部１６からフレーム本体部１２に向かう外力が加わる）ことで、フレーム当接部１５がフレーム本体部１２に向けて弾性変形し、最終的にフレーム当接部１５がフレーム本体部１２の湾曲部１３に当接するよう構成されている。

また、第１リードフレーム１１は、外力が印加されず連結側端部１４（素子当接部１６自身）が弾性変形しない場合には、素子当接部１６のフレーム当接部１５とフレーム本体部１２との間隙寸法が、セパレータ８２の第１フレーム配置溝８６および第２フレーム配置溝８８の深さ寸法よりも小さくなるよう構成されている。

なお、第１リードフレーム１１は、素子当接部１６がフレーム本体部１２に向けて弾性変形した状態で検出素子４とセパレータ８２との間に扶持された場合には、素子当接部１６のフレーム当接部１５がフレーム本体部１２の湾曲部１３に当接すると共に、素子当接部１６のうち少なくとも一部が第１フレーム配置溝８６および第２フレーム配置溝８８から突出して検出素子４の電極端子部に当接されるよう構成されている。

次に、第２リードフレーム２１１について説明する。

第２フレーム本体部２１２は、湾曲部２１３付近よりも先端側部分における板面の幅寸法Ｗ２が０．８［ｍｍ］、板厚０．２［ｍｍ］に形成されており、第１リードフレーム１１のフレーム本体部１２と比べて横面の幅寸法は異なるが、軸線方向に平行かつ板面に垂直な平面における断面形状は、フレーム本体部１２と略同様の形状に形成されている。

第２素子当接部２１６は、板面の幅寸法Ｗ２が０．８［ｍｍ］、板厚０．２［ｍｍ］に形成されており、第１リードフレーム１１の素子当接部１６と比べて板面の幅寸法および板厚は異なるが、軸線方向に平行な平面における断面形状は、素子当接部１６と略同様の円弧状に形成されており、連結側端部１４に対応する第２連結側端部２１４と、フレーム当接部１５に対応する第２フレーム当接部２１５と、を有している。

また、第２リードフレーム２１１は、第２フレーム本体部２１２の一部に、セパレータ８２の第２係止用溝部９１に配置可能に形成された２個の第２フレーム係止部２１９を備えている。第２フレーム係止部２１９は、第２フレーム本体部２１２から板面に対する垂直方向に向けて延設されると共に、第２フレーム本体部２１２の板面に平行となる部分を有するよう外向きに折り曲げられて、断面形状が略Ｌ字形となるように構成されている。つまり、第２フレーム係止部２１９は、第２フレーム本体部２１２における他の部分の幅方向に沿うように展開したときの幅（合計幅）が、第２フレーム本体部２１２における当該他の部分の幅よりも広い幅を有している。

この第２フレーム係止部２１９は、第２フレーム本体部２１２の先端寄り部位の側面から板面に対する垂直方向に向けて延設される第３延設部２３１と、第３延設部２３１のうち第２フレーム本体部２１２との連結側とは反対側の端部から第２フレーム本体部２１２に対して平行に延設された第４延設部２３３と、を備えている。このうち、第３延設部２３１は、第２フレーム本体部２１２の先端寄り部位から、第２フレーム本体部２１２と第２素子当接部２１６との隙間間隔方向のうち第２素子当接部２１６から離れる方向に延設されている。また、２個の第２フレーム係止部２１９は、第４延設部２３３の延設方向が、それぞれ反対方向となる構成されている。

第２フレーム係止部のうち、第３延設部２３１および第４延設部２３３は、第２フレーム本体部２１２の軸線方向後端側に臨む第３係止面２３５を有しており、第４延設部２３３は、第２素子当接部２１６側に臨む第４係止面２３７を有している。

さらに、第２リードフレーム２１１は、第１リードフレーム１１のリード線接続部１７と略同様の形状に形成された第２リード線接続部２１７を、第２リードフレーム本体部２１２の後端に連結する形態で備えている。

このように構成されたリードフレーム１０のうち、４本の第１リードフレーム１１および１本の第２リードフレーム２１１が、第１リブ部８７および第２リブ部８９により互いに絶縁された状態で、セパレータ８２の挿通孔８４に配置される。このとき、４本の第１リードフレーム１１は、検出素子４の電極端子部３０、３２に対応する２つの第１フレーム配置溝８６、および電極端子部３４、３６に対応する２つの第２フレーム配置溝８８に配置され、第２リードフレーム２１１は、検出素子４の電極端子部３１に対応する第１フレーム配置溝８６に配置される。

挿通孔８４にリードフレーム１０が配置された状態のセパレータ８２の斜視図を図５に示す。

図５に示すように、第１リードフレーム１１が挿通孔８４に配置される場合には、第１リードフレーム１１の第１フレーム係止部１９は、セパレータ８２の第１係止用溝部９０に配置される。この結果、第１フレーム係止部１９の第１係止面１３５（図３参照）および第２係止面１３７（図３参照）は、第１係止用溝部９０の内壁面に係合する状態となる。

また、第２リードフレーム２１１が挿通孔８４に配置される場合には、第２リードフレーム２１１の第２フレーム係止部２１９は、セパレータ８２の第２係止用溝部９１に配置される。この結果、第２フレーム係止部２１９の第３係止面２３５（図３参照）および第４係止面２３７（図３参照）は、第２係止用溝部９１の内壁面に係合する状態となる。

なお、リードフレーム１０は、リード線接続部１７（第２リード線接続部２１７）にリード線４６が接続された後に、リード線４６と共にセパレータ８２の挿通孔８４に挿通される状態で、挿通孔８４に配置される。

このようにリードフレーム１０が配置された状態のセパレータ８２のコンタクト挿通孔８４に対して、検出素子４を挿通することで、リードフレーム１０の素子当接部１６（第２素子当按部２１６）と検出素子４の電極端子部３０，３１，３２，３４，３６とを当接させつつ電気的に接続することができる。

次に、検出素子４を、リードフレーム１０が配置された状態の挿通孔８４に挿通して、検出素子４、リードフレーム１０およびセパレータ８２を一体に組み付ける組み付け作業について説明する。

検出素子４をセパレータ８２の挿通孔８４に挿通する作業時において、挿通孔８４の内部でリードフレーム１０が変形する状態を表す説明図を図６に示す。なお、図６では、１個のリードフレーム１０および検出素子４を図示しており、セパレータ８２については図示を省略している。

まず、組み付け作業の開始直後の第１ステップでは、検出素子４をセパレータ８２の先端側に配置したあと、挿通孔８４の先端側開口部に検出素子４を移動させると共に、検出素子４をリードフレーム１０の素子当接部１６に当接させる。

次の第２ステップでは、検出素子４をリードフレーム１０の素子当接部１６に押し付けて外力を印加することで、連結側端部１４近傍を弾性変形させる（換言すれば、素子当接部１６をフレーム本体部１２に向けて弾性変形させる）と共に、素子当按部１６のフレーム当接部１５をフレーム本体部１２の湾曲部１３に近接させる作業を行う。そして、素子当接部１６に対して検出素子４を更に押し付けて素子当接部１６をフレーム本体部１２に向けて弾性変形させると共に、素子当接部１６のフレーム当接部１５をフレーム本体部１２の湾曲部１３に当接させる作業を行う。これにより、素子当接部１６は、連結側端部１４およびフレーム当接部１５の２カ所でフレーム本体部１２に支持される状態と、つまり２点支持状態となる。

続く第３ステップでは、挿通孔８４の内部後端側に検出素子４を更に挿入させ、検出素子４とセパレータ８２との相対位置を移動させる作業を行う。これにより、リードフレーム１０のうちフレーム本体部１２の先端側部分および素子当接部１６が、検出素子４と挿通孔８４の内壁面との間に挟み込まれる状態となる（図１参照）。このとき、素子当接部１６は、検出素子４の板面に沿うように軸線方向中間部が弾性変形しており、検出素子４の電極端子部に対して広い面積で当接する状態となる。

このようにして組み付け作業を行うことで、検出素子４、リードフレーム１０およびセパレータ８２を一体に組み付けることができる。ここでは、組み付け作業時における第１リードフレーム１１の弾性変形状態について説明したが、第２リードフレーム２１１についても、第１リードフレーム１１と同様の変形状態を示す。

なお、検出素子４を挿通孔８４に挿通する際には、検出素子４とリードフレーム１０（詳細には、素子当接部１６）との間に生じる摩擦力により、フレーム本体部１２が挿通孔８４の内壁面から離れる方向の外力が、リードフレーム１０に印加される。

これに対して、リードフレーム１０のうち第１リードフレーム１１は、第１フレーム係止部１９の第１係止面１３５および第２係止面１３７が第１係止用溝部９０の内壁面に係合する状態で、挿通孔８４に配置されている。また、リードフレーム１０のうち第２リードフレーム２１１は、第２フレーム係止部２１９の第３係止面２３５および第４係止面２３７が第２係止用溝部９１の内壁面に係合する状態で、挿通孔８４に配置されている。

このように第１フレーム係止部１９の第１係止面１３５が第１係止用溝部９０の内壁面に係合することで、フレーム本体部１２が軸線方向後端側に移動するのを制限でき、また、第１フレーム係止部１９の第２係止面１３７が第１係止用溝部９０の内壁面に係合することで、フレーム本体部１２が挿通孔８４の内面から離れる方向に移動するのを制限できる。同様に、第２フレーム係止部２１９の第３係止面２３５が第２係止用溝部９１の内壁面に係合することで、第２フレーム本体部２１２が軸線方向後端側に移動するのを制限でき、また、第２フレーム係止部２１９の第４係止面２３７が第２係止用溝部９１の内壁面に係合することで、第２フレーム本体部２１２が挿通孔８４の内面から離れる方向に移動するのを制限できる。

つまり、外力がリードフレーム１０に印加された場合であっても、フレーム本体部１２（第２フレーム係止部２１９）の移動を抑制できるため、リードフレーム１０（第１リードフレーム１１、第２リードフレーム２１１）と検出素子４との相対位置が変化するのを防ぐことができる。

なお、検出素子４、リードフレーム１０およびセパレータ８２を一体に組み付ける組み付け作業は、空燃比センサ２の製造工程の途中段階で実行される。そして、空燃比センサ２の製造工程では、この組み付け作業の前段階で、検出素子４、セラミックスリーブ６、滑石リング１０８、セラミックホルダ１０６および主体金具１０２などからなる中間組立部品１０５の組み立て作業を実行している。図７に、検出素子４の後端側を主体金具１０２の後端部１０４およびセラミックスリーブ６の後端部から突出させた状態にある中間組立部品１０５を斜視図にて示す。

空燃比センサ２の製造工程では、中間組立部品１０５を構成する状態の検出素子４に対して、上述のような組み付け作業を行うことで、リードフレーム１０およびセパレータ８２を検出素子４に組み付けることができる。

リードフレーム１０、セパレータ８２および検出素子４を一体に組み付けた後、外筒４４などを主体金具１０２に対してレーザー溶接などにより接合すると共に、グロメット５０を加締め加工により外筒４４に固定する固定作業などを実行することで、空燃比センサ２が完成すると共に、空燃比センサ２の製造工程が完了する。

なお、本実施例においては、リードフレーム１０が特許請求の範囲に記載の金属端子部材に相当し、挿通孔８４が素子挿通孔に相当している。第２リードフレーム２１１のうち、第２フレーム係止部２１９の第３係止面２３５が特許請求の範囲に記載の第１係止面に相当し、第４係止面２３７が特許請求の範囲に記載の第２係止面に相当する。

また、センサの製造工程のうち、リードフレーム１０をセパレータ８２のコンタクト挿通孔８４の内部に配置すると共に、第１フレーム係止部１９を第１係止用溝部９０に配置し、第２フレーム係止部２１９を第２係止用溝部９１に配置する作業工程が、特許請求の範囲に記載の第１工程に相当し、検出素子４、リードフレーム１０および絶縁コンタクト部材８２を一体に組み付ける組み付け作業における第１ステップが、特許請求の範囲に記載の第２工程に相当する。さらに、検出素子４、リードフレーム１０および絶縁コンタクト部材８２を一体に組み付ける組み付け作業における第２ステップおよび第３ステップが、特許請求の範囲に記載の第３工程に相当する。

以上、説明したように、本実施例の空燃比センサ２は、フレーム本体部１２、素子当接部１６を有するリードフレーム１０を備えて構成されており、リードフレーム１０は、素子当接部１６のフレーム本体部１２に向かっての弾性変形による復元力により、素子当接部１６が検出素子４の電極端子部３０，３１，３２，３４，３６に当接することで電流経路の一部を形成するよう構成されている。

そして、リードフレーム１０のうち第１リードフレーム１１は、第１係止面１３５および第２係止面１３７を有する第１フレーム係止部１９を備えており、第１フレーム係止部１９は、セパレータ８２の第１係止用溝部９０に配置されると共に、第１係止面１３５および第２係止面１３７が第１係止用溝部９０の内壁面に係合するよう構成されている。また、リードフレーム１０のうち第２リードフレーム２１１は、第３係止面２３５および第４係止面２３７を有する第２フレーム係止部２１９を備えており、第２フレーム係止部２１９は、セパレータ８２の第２係止用溝部９１に配置されると共に、第３係止面２３５および第４係止面２３７が第２係止用溝部９１の内壁面に係合するよう構成されている。

第１リードフレーム１１においては、第１フレーム係止部１９の第１係止面１３５が第１係止用溝部９０の内壁面に係合することで、フレーム本体部１２が軸線方向後端側に移動するのを制限でき、また、第１フレーム係止部１９の第２係止面１３７が第１係止用溝部９０の内壁面に係合することで、フレーム本体部１２が挿通孔８４の内面から離れる方向に移動するのを制限できる。また、第２リードフレーム２１１においては、第２フレーム係止部２１９の第３係止面２３５が第２係止用溝部９１の内壁面に係合することで、第２フレーム本体部２１２が軸線方向後端側に移動するのを制限でき、また、第２フレーム係止部２１９の第４係止面２３７が第２係止用溝部９１の内壁面に係合することで、第２フレーム本体部２１２が挿通孔８４の内面から離れる方向に移動するのを制限できる。

つまり、外力がリードフレーム１０に印加された場合であっても、フレーム本体部１２（第２フレーム本体部２１２）の移動を抑制できるため、リードフレーム１０と検出素子４との相対位置が変化するのを防ぐことができる。

よって、本実施例によれば、幅寸法を狭く又は厚さを薄く形成したリードフレーム１０を用いるにあたり、不適切な外力がリードフレーム１０に印加された場合であっても、リードフレーム１０と検出素子４との相対位置の変化を防止でき、リードフレーム１０と電極端子部３０，３１，３２，３４，３６との電気的接続を適切に維持できる。

この結果、検出素子４、リードフレーム１０およびセパレータ８２の組み付け作業時において、リードフレーム１０の座屈が生じ難くなり、センサの製造作業における不良品の発生頻度を低下できると共に、センサの製造効率の向上を図ることができる。

また、本実施例の空燃比センサ２は、検出素子４の電極端子部に接触する素子当接部１６の支持状態が１点支持状態から２点支持状態に変形する構成のリードフレーム１０（第１リードフレーム１１、第２リードフレーム２１１）を用いて構成されている。

そして、リードフレーム１０は、素子当按部１６（第２素子当接部２１６）のフレーム当接部１５（第２フレーム当接部２１５）がフレーム本体部１２（第２フレーム本体部２１２）に当接しない１点支持状態においては、連結側端部１４（第２連結側端部２１４）近傍の弾性変形により生じる小さい応力によって、素子当接部１６を検出素子４の電極端子部に対して押し付けるように構成されている。また、リードフレーム１０は、フレーム当接部１５（第２フレーム当接部２１５）がフレーム本体部１２（第２フレーム本体部２１２）に当接する場合には、素子当接部１６（第２素子当接部２１６）の軸線方向中間部が弾性変形することにより、大きな応力を発生することになる。

つまり、リードフレーム１０は、素子当接部１６（第２素子当接部２１６）のフレーム当接部１５（第２フレーム当接部２１５）がフレーム本体部１２（第２フレーム本体部２１２）に当接しない１点支持状態よりも、素子当接部１６（第２素子当接部２１６）のフレーム当接部１５（第２フレーム当接部２１５）がフレーム本体部１２（第２フレーム当接部２１２）に当接する２点支持状態の方が、素子当接部１６（第２素子当接部２１６）を検出素子４の電極端子部に対して押し付ける圧力が大きくなるように構成されている。

これにより、空燃比センサ２の製造工程において、リードフレーム１０と検出素子４とを組み付けるにあたり、組み付け作業の前半段階では、比較的小さい力でリードフレーム１０の素子当接部１６（第２素子当接部２１６）が検出素子４の電極端子部３０，３１，３２，３４，３６に押し付けられることになる。この結果、リードフレーム１０と検出素子４との組み付け作業時に、リードフレーム１０の弾性変形に伴って検出素子４に過剰な圧力が加わるのを防止でき、圧力印加によって検出素子４が破損に至るのを抑制することができる。

また、組み付け作業の完了後においては、素子当接部１６（第２素子当接部２１６）は、連結側端部１４（第２連結側端部２１４）およびフレーム当接部１５（第２フレーム当接部２１５）によりフレーム本体部１２（第２フレーム本体部２１２）に対して支持される２点支持状態となる。この２点支持状態の素子当接部１６（第２素子当接部２１６）の弾性変形により生じる大きい応力（弾性力）で、リードフレーム１０の素子当接部１６（第２素子当接部２１６）自身が検出素子４の電極端子部に押し付けられることで、リードフレーム１０と検出素子４の電極端子部との電気的接続状態を良好にすることができる。

このため、検出素子４の電極端子部との接続状態を良好にするべく弾性力を大きく確保するために、リードフレーム１０の幅寸法や厚さを大きくする必要が無くなる。つまり、本実施例のリードフレーム１０は、１点支持状態の素子当接部を有するリードフレームと比較した場合には、同等の弾性力を発生させるために必要となる幅寸法や厚さを小さくすることができるといった利点がある。
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上記実施例（以下、第１実施例ともいう）に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。次に、第２実施例として、幅方向に突出して形成される幅広突出部を有するリードフレームを備えて構成される第２全領域空燃比センサ（以下、第２空燃比センサともいう）について説明する。

なお、第２空燃比センサは、第１実施例の空燃比センサ２と比べて、リードフレームおよびセパレータが異なる形状に形成されており、そのほかの部材（主体金具、検出素子など）は、同様の形状であることから、以下の説明では、異なる部分であるリードフレームおよびセパレータを中心に記載する。

第２空燃比センサは、第３リードフレーム２５１、第４リードフレーム２５３および第２セパレータ１８２を備えている。

まず、第２セパレータ１８２について説明する。

図８に、先端側から見たときの第２セパレータ１８２の外観を表す斜視図を示す。なお、図８では、第２挿通孔１８４に第３リードフレーム２５１および第４リードフレーム２５３が配置された状態の第２セパレータ１８２の斜視図を表している。

図８に示すように、第２セパレータ１８２は、軸線方向に貫通する第２挿通孔１８４を有する筒状形状に形成されると共に、外表面から径方向外向きに突出する第２鍔部１８３が備えられている。第２セパレータ１８２は、第２鍔部１８３が外筒４４の外筒側支持部６４に当接することで、外筒４４の内部に配置される。なお、外筒側支持部６４は、外筒４４において内向きに突出する形態で形成されている（図１参照）。

そして、第２挿通孔１８４のうち検出素子４の第１板面２１（図１参照）に対向する内壁面には、内向きに突出する第１リブ部１８７が２カ所に形成されている。第１リブ部１８７は、３個の第４リードフレーム２５３をそれぞれ電気的に絶縁した状態で個別に配置するための３つの狭小フレーム配置溝１８６の境界を形成する挿通孔内リードフレーム境界部として備えられている。そして、３つの狭小フレーム配置溝１８６は、検出素子４の第１板面２１における電極端子部３０，３１，３２に対応する位置に形成されている。

また、第２挿通孔１８４のうち検出素子４の第２板面２３（図１参照）に対向する内壁面には、内向きに突出する第２リブ部１８９が１カ所に形成されている。第２リブ部１８９は、２個の第３リードフレーム２５１をそれぞれ電気的に絶縁した状態で個別に配置するための２つの幅広フレーム配置溝１８８の境界を形成する挿通孔内リードフレーム境界部として備えられている。そして、２つの幅広フレーム配置溝１８８は、検出素子４の第２板面２３における電極端子部３４，３６に対応する位置に形成されている。

第１リブ部１８７および第２リブ部１８９は、隣接するフレーム配置溝に配置されるリードフレーム同士が接触するのを阻止する機能を有しており、隣接して配置されるリードフレーム同士が電気的に導通するのを阻止することにより、電流経路が不良となるのを防止できる。

また、第２セパレータ１８２は、先端面（図における手前側の面）に、第２挿通孔１８４の先端側開口部に繋がる形態で形成される幅広係止用溝部１９０および狭小係止用溝部１９１を備えている。

幅広係止用溝部１９０は、軸線方向に垂直な面における断面形状が略Ｌ字形に形成されており、第３リードフレーム２５１の後述する第１幅広連結部２７１および第２幅広連結部２７３を配置可能に形成されている。なお、幅広係止用溝部１９０は、２個の幅広フレーム配置溝１８８に繋がる２カ所に形成されている。

狭小係止用溝部１９１は、軸線方向に垂直な面における断面形状が略Ｌ字形に形成されており、第４リードフレーム２５３の後述する第１狭小連結部３２１および第２狭小連結部３２３を配置可能に形成されている。なお、狭小係止用溝部１９１は、３個の狭小フレーム配置溝１８６に繋がる３カ所に形成されている。

次に、第３リードフレーム２５１および第４リードフレーム２５３について説明する。

図９に、第３リードフレーム２５１および第４リードフレーム２５３の外観を表す斜視図を示す。

第３リードフレーム２５１は、軸線方向に延びる長尺状の板状部材からなる第３フレーム本体部２６２と、第３フレーム本体部２６２の先端から延びると共に、自身の少なくとも一部が第３フレーム本体部２６２と検出素子４の間に配置されるように延びる第３素子当接部２６６と、を備えており、第３素子当接部２６６（詳細には、第３素子当接部２６６の一部）が検出素子４の電極端子部に当接するように構成されている。

第３フレーム本体部２６２は、軸線方向における略中間位置に第３湾曲部２６３を有しており、第３湾曲部２６３よりも先端に位置する先端側部分と、第３湾曲部２６３よりも後端に位置する後端側部分とが、板面の厚さ方向における位置が異なる位置となるように構成されている。また、第３フレーム本体部２６２は、軸線方向中間位置よりも先端側部分における板面の幅寸法Ｗ３が１．２［ｍｍ］、厚さが０．２［ｍｍ］に形成されている。

ここで、幅寸法とは、軸線方向に垂直で、かつ第３素子当接部２６６と第３フレーム本体部２６２との隙間間隔方向に垂直となる方向の寸法である。また、第３リードフレーム２５１は、従来のリードフレームに比べて、幅寸法が狭く形成されると共に、厚さが薄く形成されている。

第３リードフレーム２５１の第３フレーム本体部２６２の一部をなす幅広連結部２６４は、第１幅広連結部２７１、第２幅広連結部２７３を備えて構成されると共に、第２幅広連結部２７３の一方の側面から該第２幅広連結部２７３の幅方向に突出して形成される幅広突出部２３１を備えている。なお、第２幅広連結部２７３の先端は、第３素子当接部２６６の第３連結側端部２７５に連結されている。

第１幅広連結部２７１は、第３フレーム本体部２６２の先端寄り部位より、第３フレーム本体部２６２と第３素子当接部２６６との隙間間隔方向のうち第３素子当接部２６６から離れる方向に向けて延設されている。

第２幅広連結部２７３は、第１幅広連結部２７１のうち第３素子当接部２１６から離れる側の端部から、第３フレーム本体部２６２の軸線方向における先端側に向けて延設されている。

第３リードフレーム２５１の第１幅広連結部２７１は、第３フレーム本体部２６２の軸線方向後端側に臨む第１係止面２８３を有している。また、第３リードフレーム２５１の幅広突出部２８１は、第３フレーム本体部２６２と第３素子当接部２６６との隙間間隔方向における第３素子当接部２６６側（検出素子４側）に臨む第２係止面２８５を有している。

つまり、幅広連結部２６４は、第１係止面２８３および第２係止面２８５を備えて構成されており、特許請求の範囲に記載のフレーム係止部に相当する。

第３素子当接部２６６は、第３リードフレーム２５１自身の自由状態においては、第３素子当接部２６６のうち軸線方向後端部となる第３フレーム当接部２６５が第３フレーム本体部２６２から離れた状態となるように形成されている。また、第３素子当接部２６６は、軸線方向中間部から第３フレーム本体部２６２までの間隙寸法が、第３フレーム当接部２６５から第３フレーム本体部２６２までの間隙寸法に比べて長くなるように湾曲した円弧状形状に形成されており、円弧状形状のうち凸側表面が検出素子４の電極端子部に当接するように形成されている。

なお、第３素子当接部２６６は、第３連結側端部２７５近傍が弾性変形し、第３素子当接部２６６が第３フレーム本体部２６２に向かって弾性変形を続けることにより、第３フレーム当接部２６５が第３フレーム本体部２６２に当接するよう構成されている。

また、第３リードフレーム２５１は、外力が印加されず第３素子当接部２６６が弾性変形していない場合（自由状態である場合）には、第３素子当接部２６６の第３フレーム当接部２６５と第３フレーム本体部２６２との間隙寸法が、第２セパレータ１８２の幅広フレーム配置溝１８８の深さ寸法よりも小さくなるよう構成されている。

なお、第３リードフレーム２５１は、検出素子４と第２セパレータ１８２との間に挟持されて第３素子当接部２６６が第３フレーム本体部２６２に向かって弾性変形した場合には、第３素子当接部２６６の第３フレーム当接部２６５が第３フレーム本体部２６２に当接すると共に、第３素子当接部２６６のうち少なくとも一部が幅広フレーム配置溝１８８の外部に配置されて検出素子４の電極端子部に当接されるよう構成されている。

さらに、第３リードフレーム２５１は、第３フレーム本体部２６２の後端（図における上端部）に連結される形で第３リード線接続部２６７を備えている。この第３リード線接続部２６７は、曲げ加工により略筒状形状に形成された後、リード線４６（図示省略）の芯線が内部に挿通された状態で径方向内向きに加締められることで、リード線４６と電気的に接続される。なお、図９では、略筒状形状に形成された状態の第３リード線接続部２６７を表している。

次に、第４リードフレーム２５３は、軸線方向に延びる長尺状の板状部材からなる第４フレーム本体部３１２と、第４フレーム本体部３１２の先端から延びると共に、自身の少なくとも一部が第４フレーム本体部３１２と検出素子４の間に配置されるように延びる第４素子当接部３１６と、を備えると共に、第４素子当接部３１６（詳細には、第４素子当接部３１６の一部）が検出素子４の電極端子部に当接するように構成されている。

第４フレーム本体部３１２は、軸線方向における略中間位置に第４湾曲部３１３を有しており、第４湾曲部３１３よりも先端に位置する先端側部分と、第４湾曲部３１３よりも後端に位置する後端側部分とが、板面の厚さ方向における位置が異なる位置となるように構成されている。また、第４フレーム本体部３１２は、軸線方向中間位置よりも先端側部分における板面の幅寸法Ｗ４が０．８［ｍｍ］、厚さが０．２［ｍｍ］に形成されている。
ここで、幅寸法とは、軸線方向に垂直で、かつ第４素子当接部３１６と第４フレーム本体部３１２との隙間間隔方向に垂直となる方向の寸法である。また、第４リードフレーム２５３は、従来のリードフレームに比べて、幅寸法が狭く形成されると共に、厚さが薄く形成されている。

第４リードフレーム２５３の狭小連結部３１４は、第１狭小連結部３２１、第２狭小連結部３２３を備えて構成されると共に、第２狭小連結部３２３の側面から該第２狭小連結部３２３の幅方向に突出して形成される第２幅広突出部３３１を備えている。なお、第２狭小連結部２７３の先端は、第４素子当接部３１６の第４連結側端部３２５に連結されている。

第１狭小連結部３２１は、第４フレーム本体部３１２の先端寄り部位より、第４フレーム本体部３１２と第４素子当接部３１６との隙間間隔方向のうち第４素子当接部３１６から離れる方向に向けて延設されている。

第２狭小連結部３２３は、第１狭小連結部３２１のうち第４素子当接部３１６から離れる側に位置する端部から、第４フレーム本体部３１２の軸線方向における先端側に向けて延設されている。

第４リードフレーム２５３の第１狭小連結部３２１は、第４フレーム本体部３１２の軸線方向後端側に臨む第１係止面３３３を有している。また、第４リードフレーム２５３の第２幅広突出部３３１は、第４フレーム本体部３１２と第４素子当接部３１６との隙間間隔方向における第４素子当接部３１６側（検出素子４側）に臨む第２係止面３３５を有している。

つまり、狭小連結部３１４は、第１係止面３３３および第２係止面３３５を備えて構成されており、特許請求の範囲に記載のフレーム係止部に相当する。

第４素子当接部３１６は、第４リードフレーム２５３自身の自由状態においては、第４素子当接部３１６のうち軸線方向後端部となる第４フレーム当接部３１５が第４フレーム本体部３１２から離れた状態となるように形成されている。また、第４素子当接部３１６は、軸線方向中間部から第４フレーム本体部３１２までの間隙寸法が、第４フレーム当接部３１５から第４フレーム本体部３１２までの間隙寸法に比べて長くなるように湾曲した円弧状形状に形成されており、円弧状形状のうち凸側表面が検出素子４の電極端子部に当接するように形成されている。

なお、第４素子当接部３１６は、第４連結側端部３２５近傍が弾性変形し、第４素子当接部３１６が第４フレーム本体部３１２に向かって弾性変形を続けることにより、第４フレーム当接部３１５が第４フレーム本体部３１２に当接するよう構成されている。

また、第４リードフレーム２５３は、外力が印加されず第４素子当接部３１６が弾性変形していない場合（自由状態である場合）には、第４素子当接部３１６の第４フレーム当接部３１５と第４フレーム本体部３１２との間隙寸法が、第２セパレータ１８２の狭小フレーム配置溝１８６の深さ寸法よりも小さくなるよう構成されている。

なお、第４リードフレーム２５３は、検出素子４と第２セパレータ１８２との間に扶持されて第４素子当接部３１６が第４フレーム本体部３１２に向かって弾性変形した場合には、第４素子当接部３１６の第４フレーム当接部３１５が第４フレーム本体部３１２に当接すると共に、第４素子当接部３１６のうち少なくとも一部が狭小フレーム配置溝１８６の外部に配置されて検出素子４の電極端子部に当接されるよう構成されている。

さらに、第４リードフレーム２５３は、第４フレーム本体部３１２の後端（図における上端部）に連結される形で第４リード線接続部３１７を備えている。この第４リード線接続部３１７は、曲げ加工により略筒状形状に形成された後、リード線４６（図示省略）の芯線が内部に挿通された状態で径方向内向きに加締められることで、リード線４６と電気的に接続される。なお、図９では、略筒状形状に形成された状態の第４リード線接続部３１７を表している。

図８に示すように、第３リードフレーム２５１が第２挿通孔１８４に配置される場合には、第３リードフレーム２５１の第１幅広連結部２７１および幅広突出部２８１は、第２セパレータ１８２の幅広係止用溝部１９０に配置される。この結果、第１幅広連結部２７１の第１係止面２８３および幅広突出部２８１の第２係止面２８５は、幅広係止用溝部１９０の内壁面に係合する状態となる。
また、第４リードフレーム２５３が第２挿通孔１８４に配置される場合には、第４リードフレーム２５３の第１狭小連結部３２１および第２幅広突出部３３１は、第２セパレータ１８２の狭小係止用溝部１９１に配置される。この結果、第１狭小連結部３２１の第１係止面３３３および第２幅広突出部３３１の第２係止面３３５は、狭小係止用溝部１９１の内壁面に係合する状態となる。

なお、第３リードフレーム２５１は、第３リード線接続部２６７にリード線４６が接続された後に、リード線４６と共に第２セパレータ１８２の第２挿通孔１８４に挿通される状態で、第２挿通孔１８４に配置される。また、第４リードフレーム２５３は、第４リード線接続部３１７にリード線４６が接続された後に、リード線４６と共に第２セパレータ１８２の第２挿通孔１８４に挿通される状態で、第２挿通孔１８４に配置される。

このように第３リードフレーム２５１および第４リードフレーム２５３が配置された状態の第２セパレータ１８２の第２挿通孔１８４に対して、検出素子４を挿通することで、第３リードフレーム２５１の第３素子当接部２６６と検出素子４の電極端子部３４，３６とを電気的に接続でき、第４リードフレーム２５３の第４素子当接部３１６と検出素子４の電極端子部３０，３１，３２とを電気的に接続することができる。

なお、本第２実施例においては、第３リードフレーム２５１および第４リードフレーム２５３が特許請求の範囲に記載の金属端子部材に相当し、第２挿通孔１８４が素子挿通孔に相当している。また、第３リードフレーム２５１のうち、第１幅広連結部２７１の第１係止面２８３が特許請求の範囲に記載の第１係止面に相当し、幅広突出部２８１の第２係止面２８５が特許請求の範囲に記載の第２係止面に相当する。さらに、第４リードフレーム２５３のうち、第１狭小連結部３２１の第１係止面３３３が特許請求の範囲に記載の第１係止面に相当し、第２幅広突出部３３１の第２係止面３３５が特許請求の範囲に記載の第２係止面に相当する。

また、第１幅広連結部２７１および第１狭小連結部３２１が特許請求の範囲に記載の第１連結部に相当し、第２幅広連結部２７３および第２狭小連結部３２３が第２連結部に相当し、幅広突出部２８１および第２幅広突出部３３１が幅広突出部に相当する。

以上に説明したように、第２実施例の第２空燃比センサは、第１係止面２８３および第２係止面２８５を有する第３リードフレーム２５１を備えると共に、第１係止面２８３および第２係止面２８５が幅広係止用溝部１９０の内壁面に係合するよう構成されている。

このように、第３リードフレーム２５１の第１係止面２８３が幅広係止用溝部１９０の内壁面に係合することで、第３フレーム本体部２６２が軸線方向後端側に移動するのを制限でき、また、第２係止面２８５が幅広係止用溝部１９０の内壁面に係合することで、第３フレーム本体部２６２が第２挿通孔１８４の内面から離れる方向に移動するのを制限できる。

また、第４リードフレーム２５３は、第１係止面３３３および第２係止面３３５を備えており、第１係止面３３３および第２係止面３３５は、狭小係止用溝部１９１の内壁面に係合する。

このように、第４リードフレーム２５３の第１係止面３３３が狭小係止用溝部１９１の内壁面に係合することで、第４フレーム本体部３１２が軸線方向後端側に移動するのを制限でき、また、第２係止面３３５が狭小係止用溝部１９１の内壁面に係合することで、第４フレーム本体部３１２が第２挿通孔１８４の内面から離れる方向に移動するのを制限できる。

つまり、外力が第３リードフレーム２５１および第４リードフレーム２５３に加わった場合であっても、第３フレーム本体部２６２および第４フレーム本体部３１２の移動を抑制できるため、第３リードフレーム２５１と検出素子４との相対位置、および第４リードフレーム２５３と検出素子４との相対位置が変化するのを防ぐことができる。

よって、本第２実施例によれば、幅寸法を狭く又は厚さを薄く形成した第３リードフレーム２５１および第４リードフレーム２５３を用いるにあたり、不適切な外力がリードフレームに印加された場合であっても、リードフレームと検出素子４との相対位置の変化を防止でき、リードフレームと電極端子部３０，３１，３２，３４，３６との電気的接続を適切に維持できる。

この結果、検出素子４、リードフレームおよび第２セパレータ１８２の組み付け作業時において、リードフレームの座屈が生じ難くなり、センサの製造作業における不良品の発生頻度を低下できると共に、センサの製造効率の向上を図ることができる。

また、第４リードフレーム２５３は、第２幅広突出部３３１が第２狭小連結部３２３の両側面にそれぞれ設けられているのではなく、第２狭小連結部３２３の一方の側面だけに設けられている。これにより、第２セパレータ１８２における第１リブ部１８７のうち、第２幅広突出部３３１が配置される部分の厚さが薄くなりすぎるのを防止でき、第２セパレータ１８２を破損し難い構造とすることができる。

つまり、第２幅広突出部３３１が第２狭小連結部３２３の両側面にそれぞれ設けられている場合には、隣接して配置される２個の第４リードフレーム２５３のそれぞれの第２幅広突出部３３１の配置領域（狭小係止用溝部１９１）を確保するために、第１リブ部１８７の厚さ寸法を薄く形成する必要がある。
これに対して、第２幅広突出部３３１が第２狭小連結部３２３の一方の側面のみに設けられた第４リードフレーム２５３を用いることで、第１リブ部１８７の一部の厚さが薄くなりすぎるのを防止でき、第２セパレータ１８２の破損が生じ難いセンサを得ることができる。

次に、第３実施例として、幅方向に突出して形成される幅広突出部を有するリードフレームとフレーム連結部を有するリードフレームとを備えて構成される第３全領域空燃比センサ（以下、第３空燃比センサともいう）について説明する。

なお、第３空燃比センサは、第１実施例の空燃比センサ２と比べて、リードフレームおよびセパレータが異なる形状に形成されており、そのほかの部材（主体金具、検出素子など）は、同様の形状であることから、以下の説明では、異なる部分であるリードフレームおよびセパレータを中心に記載する。

第３空燃比センサは、第５リードフレーム３５１、第６リードフレーム３５３および第３セパレータ２８２を備えている。

まず、第３セパレータ２８２について説明する。

図１０に、先端側から見たときの第３セパレータ２８２の外観を表す斜視図を示す。なお、図１０では、第３挿通孔２８４に第５リードフレーム３５１および第６リードフレーム３５３が配置された状態の第３セパレータ２８２の斜視図を表している。

図１０に示すように、第３セパレータ２８２は、軸線方向に貫通する第３挿通孔２８４を有する筒状形状に形成されると共に、外表面から径方向外向きに突出する第３鍔部２８０が備えられている。第３セパレータ２８２は、第３鍔部２８０が外筒４４の外筒側支持部６４に当接することで、外筒４４の内部に配置される。なお、外筒側支持部６４は、外筒４４において内向きに突出する形態で形成されている（図１参照）。

そして、第３挿通孔２８４のうち検出素子４の第１板面２１（図示省略）に対向する内壁面には、内向きに突出する第１リブ部２８７が２カ所に形成されている。第１リブ部２８７は、２個の第５リードフレーム３５１および１個の第６リードフレーム３５３をそれぞれ電気的に絶縁した状態で個別に配置するための３つのフレーム配置溝２８６の境界を形成する挿通孔内リードフレーム境界部として備えられている。そして、３つのフレーム配置溝２８６は、検出素子４の第１板面２１における電極端子部３０，３１，３２に対応する位置に形成されている。

また、第３挿通孔２８４のうち検出素子４の第２板面２３（図示省略）に対向する内壁面には、内向きに突出する第２リブ部２８９が１カ所に形成されている。第２リブ部２８９は、２個の第５リードフレーム３５１をそれぞれ電気的に絶縁した状態で個別に配置するための２つの幅広フレーム配置溝２８８の境界を形成する挿通孔内リードフレーム境界部として備えられている。そして、２つの幅広フレーム配置溝２８８は、検出素子４の第２板面２３における電極端子部３４、３６に対応する位置に形成されている。

第１リブ部２８７および第２リブ部２８９は、隣接するフレーム配置溝に配置されるリードフレーム同士が接触するのを阻止する機能を有しており、隣接して配置されるリードフレーム同士が電気的に導通するのを阻止することにより、電流経路が不良となるのを防止できる。

また、第３セパレータ２８２は、先端面（図における手前側の面）に、第３挿通孔２８４の先端側開口部に繋がる形態で形成される第３幅広係止用溝部２９０および第３狭小係止用溝部２９１を備えている。

第３幅広係止用溝部２９０は、軸線方向に垂直な面における断面形状が略Ｔ字形に形成されており、第５リードフレーム３５１の後述する第１幅広連結部２７１および第２幅広連結部２７３を配置可能に形成されている。

第３狭小係止用溝部２９１は、第３挿通孔２８４の先端側開口部から第３セパレータ２８２の径方向外向きに形成される径方向溝部と、径方向溝部に連通して第３セパレータ２８２の後端向きに形成される軸線方向溝部と、を備えている。また、第３狭小係止用溝部２９１は、第６リードフレーム３５３の後述する第１狭小フレーム連結部４２１および第２狭小フレーム連結部４２３を配置可能に形成されている。なお、第３狭小係止用溝部２９１は、並んで形成される３個のフレーム配置溝２８６のうち中央に位置するフレーム配置溝２８６に繋がる１カ所に形成されている。

次に、第５リードフレーム３５１および第６リードフレーム３５３について説明する。図１１に、第５リードフレーム３５１および第６リードフレーム３５３の外観を表す斜視図を示す。

第５リードフレーム３５１は、第３リードフレーム２５１に対して幅広突出部を１個追加して構成されている。つまり、第５リードフレーム３５１は、第２幅広連結部２７３の一方の側面から該第２幅広連結部２７３の幅方向に突出して形成される幅広突出部２８１と、第２幅広連結部２７３の他方の側面から該第２幅広連結部２７３の幅方向に突出して形成される第３幅広突出部３８１を備えて構成されている。

図においては、第５リードフレーム３５１のうち、第３リードフレーム２５１と共通する部分の符号は、第３リードフレーム２５１と同一の符号を付して表している。

そして、第５リードフレーム３５１は、第４幅広連結部３６４を備えて構成されており、第４幅広連結部３６４は、第１幅広連結部２７１、第２幅広連結部２７３、幅広突出部２８１および第３幅広突出部３８１を備えて構成されている。なお、第２幅広連結部２７３の先端が第３素子当接部２６６の第３連結側端部２７５と連結している。

また、第５リードフレーム３５１の第３幅広突出部３８１は、第３フレーム本体部２６２と第３素子当接部２６６との隙間間隔方向における第３素子当接部２６６側に対向する第５係止面３８５を備えている。

つまり、第４幅広連結部３６４は、第１係止面２８３、第２係止面２８５および第５係止面３８５を備えて構成されており、特許請求の範囲に記載のフレーム係止部に相当する。

次に、第６リードフレーム３５３は、軸線方向に延びる長尺状の板状部材からなる第６フレーム本体部４１２と、第６フレーム本体部４１２の先端から延びると共に、自身の少なくとも一部が第６フレーム本体部４１２と検出素子４の間に配置されるように延びる第６素子当接部４１６と、を備えると共に、第６素子当接部４１６（詳細には、第６素子当接部４１６の一部）が検出素子４の電極端子部に当接するように構成されている。

第６フレーム本体部４１２は、軸線方向における略中間位置に第６湾曲部４１３を有しており、第６湾曲部４１３よりも先端に位置する先端側部分と、第６湾曲部４１３よりも後端に位置する後端側部分とが、板面の厚さ方向における位置が異なる位置となるように構成されている。

第６リードフレーム３５３の狭小フレーム連結部４１４は、第１狭小フレーム連結部４２１、第２狭小フレーム連結部４２３および第３狭小フレーム連結部４２５を備えて構成されている。

第１狭小フレーム連結部４２１は、第６フレーム本体部４１２の先端寄り部位より、第６フレーム本体部４１２と第６素子当接部４１６との隙間間隔方向のうち第６素子当接部４１６から離れる方向に向けて延設されている。

第２狭小フレーム連結部４２３は、第１狭小フレーム連結部４２１のうち第６素子当接部４１６から離れる側の端部から、第６フレーム本体部４１２の軸線方向後端側に向けて延設されている。

第３狭小フレーム連結部４２５は、第２狭小フレーム連結部４２３のうち第１狭小フレーム連結部４２１との連結側とは反対側の端部から延設されると共に、第６フレーム本体部４１２の軸線方向における先端側に折り曲げられ、さらに第１狭小フレーム連結部４２１よりも先端側で第６素子当接部４１６と連結している。

第１狭小フレーム連結部４２１は、第６フレーム本体部４１２の軸線方向後端側に臨む第１係止面４３３を有している。また、第２狭小フレーム連結部４２３は、第６フレーム本体部４１２と第６素子当接部４１６との隙間間隔方向における第６素子当接部４１６側に臨む第２係止面４３５を有している。
つまり、狭小フレーム連結部４１４は、第１係止面４３３および第２係止面４３５を備えて構成されており、特許請求の範囲に記載のフレーム係止部に相当する。

第６素子当接部４１６は、自身の先端が、第６フレーム本体部４１２の先端（第３狭小フレーム連結部４２５の先端）に連結されており、第６リードフレーム３５３自身の自由状態においては、第６素子当接部４１６のうち軸線方向後端部となる第６フレーム当接部４１５が第６フレーム本体部４１２から離れた状態となるように形成されている。また、第６素子当接部４１６は、軸線方向中間部から第６フレーム本体部４１２までの間隙寸法が、第６フレーム当接部４１５から第６フレーム本体部４１２までの間隙寸法に比べて長くなるように湾曲した円弧状形状に形成されており、円弧状形状のうち凸側表面が検出素子４の電極端子部に当接するように形成されている。

なお、第６素子当接部４１６は、自身の先端近傍が弾性変形し、第６素子当接部４１６が第６フレーム本体部４１２に向かって弾性変形を続けることにより、第６素子当接部４１６が第６フレーム本体部４１２に当接するよう構成されている。

また、第６リードフレーム３５３は、外力が印加されず第６素子当接部４１６が弾性変形していない場合（自由状態である場合）には、第６素子当接部４１６の第６フレーム当接部４１５と第６フレーム本体部４１２との間隙寸法が、第３セパレータ２８２のフレーム配置溝２８６の深さ寸法よりも小さくなるよう構成されている。

なお、第６リードフレーム３５３は、検出素子４と第３セパレータ２８２との間に扶持されて第６素子当接部４１６が第６フレーム本体部４１２に向かって弾性変形した場合には、第６素子当接部４１６の第６フレーム当接部４１５が第６フレーム本体部４１２に当接すると共に、第６素子当接部４１６のうち少なくとも一部がフレーム配置溝２８６の外部に配置されて検出素子４の電極端子部に接続されるよう構成されている。

さらに、第６リードフレーム３５３は、第６フレーム本体部４１２の後端部（図における上端部）に連結される形で第６リード線接続部４１７を備えている。この第６リード線接続部４１７は、曲げ加工により略筒状形状に形成された後、リード線４６（図示省略）の芯線が内部に挿通された状態で径方向内向きに加締められることで、リード線４６と電気的に接続される。なお、図１１では、略筒状形状に形成された状態の第６リード線接続部４１７を表している。

図１０に示すように、第５リードフレーム３５１が第３挿通孔２８４に配置される場合には、第５リードフレーム３５１の第１幅広連結部２７１、幅広突出部２８１および第３幅広突出部３８１は、第３セパレータ２８２の第３幅広係止用溝部２９０に配置される。この結果、第１幅広連結部２７１の第１係止面２８３、幅広突出部２８１の第２係止面２８５および第３幅広突出部３８１の第５係止面３８５は、第３幅広係止用溝部２９０の内壁面に係合する状態となる。

また、第６リードフレーム３５３が第３挿通孔２８４に配置される場合には、第６リードフレーム３５３の第１狭小フレーム連結部４２１および第２狭小フレーム連結部４２３は、第３セパレータ２８２の第３狭小係止用溝部２９１に配置される。この結果、第１狭小フレーム連結部４２１の第１係止面４３３および第２狭小フレーム連結部４２３の第２係止面４３５は、第３狭小係止用溝部２９１の内壁面に係合する状態となる。

なお、第５リードフレーム３５１は、第３リード線接続部２６７にリード線４６が接続された後に、リード線４６と共に第３セパレータ２８２の第３挿通孔２８４に挿通される状態で、第３挿通孔２８４に配置される。また、第６リードフレーム３５３は、第６リード線接続部４１７にリード線４６が接続された後にリード線４６と共に第３セパレータ２８２の第３挿通孔２８４に挿通される状態で、第３挿通孔２８４に配置される。

このように第５リードフレーム３５１および第６リードフレーム３５３が配置された状態の第３セパレータ２８２の第３挿通孔２８４に対して、検出素子４を挿通することで、第５リードフレーム３５１の第３素子当接部２６６と検出素子４の電極端子部３０，３２，３４，３６とを電気的に接続でき、第６リードフレーム３５３の第６素子当接部４１６と検出素子４の電極端子部３１とを電気的に接続することができる。

なお、本第３実施例においては、第５リードフレーム３５１および第６リードフレーム３５３が特許請求の範囲に記載の金属端子部材に相当し、第３挿通孔２８４が素子挿通孔に相当している。また、第５リードフレーム３５１のうち、第１幅広連結部２７１の第１係止面２８３が特許請求の範囲に記載の第１係止面に相当し、幅広突出部２８１の第２係止面２８５および第３幅広突出部３８１の第５係止面３８５が第２係止面に相当する。

また、第６リードフレーム３５３のうち、第１狭小フレーム連結部４２１が特許請求の範囲に記載の第１フレーム連結部に相当し、第２狭小フレーム連結部４２３が第２フレーム連結部に相当し、第３狭小フレーム連結部４２５が第３フレーム連結部に相当する。さらに、第６リードフレーム３５３のうち、第１狭小フレーム連結部４２１の第１係止面４３３が特許請求の範囲に記載の第１係止面に相当し、第２狭小フレーム連結部４２３の第２係止面４３５が特許請求の範囲に記載の第２係止面に相当する。

以上に説明したように、第３実施例の第３空燃比センサは、第１係止面２８３、第２係止面２８５および第５係止面３８５を有する第５リードフレーム３５１を備えると共に、第１係止面２８３、第２係止面２８５および第５係止面３８５が第３幅広係止用溝部２９０の内壁面に係合するよう構成されている。

このように、第５リードフレーム３５１の第１係止面２８３が第３幅広係止用溝部２９０の内壁面に係合することで、第５リードフレーム３５１の第３フレーム本体部２６２が軸線方向後端側に移動するのを制限できる。また、第５リードフレーム３５１の第２係止面２８５および第５係止面３８５が第３幅広係止用溝部２９０の内壁面に係合することで、第５リードフレーム３５１の第３フレーム本体部２６２が第３挿通孔２８４の内面から離れる方向に移動するのを制限できる。

また、第６リードフレーム３５３は、第１係止面４３３および第２係止面４３５を備えており、第１係止面４３３および第２係止面４３５は、第３狭小係止用溝部２９１の内壁面に係合する。

このように、第６リードフレーム３５３の第１係止面４３３が第３狭小係止用溝部２９１の内壁面に係合することで、第６フレーム本体部４１２が軸線方向後端側に移動するのを制限できる。また、第６リードフレーム３５３の第２係止面４３５が第３狭小係止用溝部２９１の内壁面に係合することで、第６フレーム本体部４１２が第３挿通孔２８４の内面から離れる方向に移動するのを制限できる。

つまり、外力が第５リードフレーム３５１および第６リードフレーム３５３に加わった場合であっても、第５リードフレーム３５１の第３フレーム本体部２６２および第６リードフレーム３５３の第６フレーム本体部４１２の移動を抑制できるため、第５リードフレーム３５１と検出素子４との相対位置、および第６リードフレーム３５３と検出素子４との相対位置が変化するのを防ぐことができる。

よって、本第３実施例によれば、幅寸法を狭く又は厚さを薄く形成した第５リードフレーム３５１および第６リードフレーム３５３を用いるにあたり、不適切な外力がリードフレームに印加された場合であっても、リードフレームと検出素子４との相対位置の変化を防止でき、リードフレームと電極端子部３０，３１，３２，３４，３６との電気的接続を適切に維持できる。

この結果、検出素子４、リードフレームおよび第３セパレータ２８２の組み付け作業時において、リードフレームの座屈が生じ難くなり、センサの製造作業における不良品の発生頻度を低下できると共に、センサの製造効率の向上を図ることができる。

次に、第４実施例として、第６リードフレーム３５３と第７リードフレーム５１１とを備えて構成される第４全領域空燃比センサ（以下、第４空燃比センサともいう）について説明する。

なお、第４空燃比センサは、第１実施例の空燃比センサ２と比べて、リードフレームおよびセパレータが異なる形状に形成されており、そのほかの部材（主体金具、検出素子など）は、同様の形状であることから、以下の説明では、異なる部分であるリードフレームおよびセパレータを中心に記載する。

第４空燃比センサは、第６リードフレーム３５３、第７リードフレーム５１１および第４セパレータ３８２を備えている。このうち、第６リードフレーム３５３は、上述した第３実施例において説明したものと同様の構成であることから、ここでは説明を省略する。

まず、第４セパレータ３８２について説明する。

図１２に、先端側から見たときの第４セパレータ３８２の外観を表す斜視図を示す。なお、図１２においては、第４挿通孔３８４に第６リードフレーム３５３および第７リードフレーム５１１が配置された状態の第４セパレータ３８２の斜視図を表している。

図１２に示すように、第４セパレータ３８２は、軸線方向に貫通する第４挿通孔３８４を有する筒状形状に形成されると共に、外表面から径方向外向きに突出する第４鍔部３８３が備えられている。第４セパレータ３８２は、第４鍔部３８３が外筒４４の外筒側支持部６４に当接することで、外筒４４の内部に配置される。なお、外筒側支持部６４は、外筒４４において内向きに突出する形態で形成されている（図１参照）。

そして、第４挿通孔３８４のうち検出素子４の第１板面２１（図示省略）に対向する内壁面には、内向きに突出する第１リブ部３８７が２カ所に形成されている。第１リブ部３８７は、２個の第７リードフレーム５１１および１個の第６リードフレーム３５３をそれぞれ電気的に絶縁した状態で個別に配置するための３つのフレーム配置溝３８６の境界を形成する挿通孔内リードフレーム境界部として備えられている。そして、３つのフレーム配置溝３８６は、検出素子４の第１板面２１における電極端子部３０，３１，３２に対応する位置に形成されている。

また、第４挿通孔３８４のうち検出素子４の第２横面２３（図示省略）に対向する内壁面には、内向きに突出する第２リブ部３８９が１カ所に形成されている。第２リブ部３８９は、２個の第７リードフレーム５１１をそれぞれ電気的に絶縁した状態で個別に配置するための２つの幅広フレーム配置溝３８８の境界を形成する挿通孔内リードフレーム境界部として備えられている。そして、２つの幅広フレーム配置溝３８８は、検出素子４の第２板面２３における電極端子部３４、３６に対応する位置に形成されている。

第１リブ部３８７および第２リブ部３８９は、隣接するフレーム配置溝に配置されるリードフレーム同士が接触するのを阻止する機能を有しており、隣接して配置されるリードフレーム同士が電気的に導通するのを阻止することにより、電流経路が不良となるのを防止できる。

また、第４セパレータ３８２は、先端面（図における手前側の面）に、第４挿通孔３８４の先端側開口部に繋がる形態で形成される第４幅広係止用溝部３９０および第４狭小係止用溝部３９１を備えている。

第４幅広係止用溝部３９０は、第４挿通孔３８４の先端側開口部から第４セパレータ３８２の径方向外向きに形成される径方向溝部と、径方向溝部に連通して第４セパレータ３８２の後端向きに形成される軸線方向溝部と、を備えている。また、第４幅広係止用溝部３９０は、第７リードフレーム５１１の後述する第７フレーム係止部５１９を配置可能に形成されている。

第４狭小係止用溝部３９１は、第４挿通孔３８４の先端側開口部から第４セパレータ３８２の径方向外向きに形成される径方向溝部と、径方向溝部に連通して第４セパレータ３８２の後端向きに形成される軸線方向溝部と、を備えている。また、第４狭小係止用溝部３９１は、第６リードフレーム３５３の第１狭小フレーム連結部４２１および第２狭小フレーム連結部４２３を配置可能に形成されている。
なお、第４狭小係止用溝部３９１は、並んで形成される３個のフレーム配置溝３８６のうち中央に位置するフレーム配置溝３８６に繋がる１カ所に形成されている。

次に、第７リードフレーム５１１について説明する。

図１３に、第７リードフレーム５１１の外観を表す斜視図を示す。第７リードフレーム５１１は、第１リードフレーム１１の第１フレーム係止部１９を第７フレーム係止部５１９に置き換えて構成されている。なお、図１３においては、第７リードフレーム５１１のうち、第１リードフレーム１１と共通する部分の符号は、第１リードフレーム１１と同一の符号を付して表している。

第７フレーム係止部５１９は、第１フレーム係止部１９と同様の形状の第１延設部１３１と、第１フレーム係止部１９の第２延設部１３３を軸線方向後端側に拡大した形状の第７延設部５３３と、を備えて構成されている。

このうち、第１延設部１３１は、フレーム本体部１２の先端寄り部位より、フレーム本体部１２と素子当接部１６との隙間間隔方向のうち素子当按部１６から離れる方向に延設されるように構成されている。

第７フレーム係止部５１９のうち、第１延設部１３１および第７延設部５３３は、フレーム本体部１２の軸線方向後端側に臨む第１係止面１３５を有しており、第７延設部５３３は、フレーム本体部１２と素子当接部１６との隙間間隔方向における素子当接部１６側に臨む第７係止面５３７を有している。

図１２に示すように、第７リードフレーム５１１が第４挿通孔３８４に配置される場合には、第７リードフレーム５１１の第７フレーム係止部５１９は、第４セパレータ３８２の第４幅広係止用溝部３９０に配置される。この結果、第７フレーム係止部５１９の第１係止面１３５および第７係止面５３７は、第４幅広係止用溝部３９０の内壁面に係合する状態となる。

また、第６リードフレーム３５３が第４挿通孔３８４に配置される場合には、第６リードフレーム３５３の第１狭小フレーム連結部４２１および第２狭小フレーム連結部４２３は、第４セパレータ３８２の第４狭小係止用溝部３９１に配置される。この結果、第１狭小フレーム連結部４２１の第１係止面４３３および第２狭小フレーム連結部４２３の第２係止面４３５は、第４狭小係止用溝部３９１の内壁面に係合する状態となる。

なお、第７リードフレーム５１１は、リード線接続部１７にリード線４６が接続された後に、リード線４６と共に第４セパレータ３８２の第４挿通孔３８４に挿通される状態で、第４挿通孔３８４に配置される。また、第６リードフレーム３５３は、第６リード線接続部４１７にリード線４６が接続された後に、リード線４６と共に第４セパレータ３８２の第４挿通孔３８４に挿通される状態で、第４挿通孔３８４に配置される。

このように第７リードフレーム５１１および第６リードフレーム３５３が配置された状態の第４セパレータ３８２の第４挿通孔３８４に対して、検出素子４を挿通することで、第７リードフレーム５１１の素子当接部１６と検出素子４の電極端子部３０，３２，３４，３６とを電気的に接続でき、第６リードフレーム３５３の第６素子当接部４１６と検出素子４の電極端子部３１とを電気的に接続することができる。

なお、本第４実施例においては、第７リードフレーム５１１および第６リードフレーム３５３が特許請求の範囲に記載の金属端子部材に相当し、第４挿通孔３８４が素子挿通孔に相当している。また、第７リードフレーム５１１のうち、第７フレーム係止部５１９の第７延設部５３３が特許請求の範囲に記載の第２延設部に相当し、第７延設部５３３の第７係止面５３７が特許請求の範囲に記載の第２係止面に相当する。

以上に説明したように、第４実施例の第４空燃比センサは、第１係止面１３５および第７係止面５３７を有する第７リードフレーム５１１を備えると共に、第１係止面１３５および第７係止面５３７が第４幅広係止用溝部３９０の内壁面に係合するよう構成されている。

このように、第７リードフレーム５１１の第１係止面１３５が第４幅広係止用溝部３９０の内壁面に係合することで、第７リードフレーム５１１のフレーム本体部１２が軸線方向後端側に移動するのを制限できる。また、第７リードフレーム５１１の第７係止面５３７が第４幅広係止用溝部３９０の内壁面に係合することで、第７リードフレーム５１１のフレーム本体部１２が第４挿通孔３８４の内面から離れる方向に移動するのを制限できる。

また、第６リードフレーム３５３は、第１係止面４３３および第２係止面４３５を備えており、第１係止面４３３および第２係止面４３５は、第４狭小係止用溝部３９１の内壁面に係合する。

このように、第６リードフレーム３５３の第１係止面４３３が第４狭小係止用溝部３９１の内壁面に係合することで、第６フレーム本体部４１２が軸線方向後端側に移動するのを制限できる。また、第６リードフレーム３５３の第２係止面４３５が第４狭小係止用溝部３９１の内壁面に係合することで、第６フレーム本体部４１２が第４挿通孔３８４の内面から離れる方向に移動するのを制限できる。

つまり、外力が第７リードフレーム５１１および第６リードフレーム３５３に加わった場合であっても、第７リードフレーム５１１のフレーム本体部１２および第６リードフレーム３５３の第６フレーム本体部４１２の移動を抑制できるため、第７リードフレーム５１１と検出素子４との相対位置、および第６リードフレーム３５３と検出素子４との相対位置が変化するのを防ぐことができる。

よって、本第４実施例によれば、幅寸法を狭く又は厚さを薄く形成した第７リードフレーム５１１および第６リードフレーム３５３を用いるにあたり、不適切な外力がリードフレームに加わった場合であっても、リードフレームと検出素子４との相対位置の変化を防止でき、リードフレームと電極端子部３０，３１，３２，３４，３６との電気的接続を適切に維持できる。

この結果、検出素子４、リードフレームおよび第４セパレータ３８２の組み付け作業時において、リードフレームの座屈が生じ難くなり、センサの製造作業における不良品の発生頻度を低下できると共に、センサの製造効率の向上を図ることができる。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上記実施例１〜４に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。

例えば、幅広突出部が第２連結部の両方の側部に設けられる金属端子部材については、それぞれの幅広突出部の突出寸法が同一寸法となるものに限られることはなく、一方の幅広突出部の突出寸法と他方の幅広突出部の突出寸法とをそれぞれ異なる寸法に設定しても良い。これにより、セパレータにおけるリブ部の一部の厚さが薄くなりすぎるのを防止でき、セパレータの破損が生じ難いセンサを得ることができる。また、幅広突出部を２個備えることで、第２係止面の面積を大きく確保でき、不適切な外力が金属端子部材に印加された場合であっても、フレーム本体部の移動を抑制できるため、金属端子部材と検出素子との相対位置が変化するのを防ぐことができる。さらに、２個の幅広突出部を設けることで、セパレータの素子挿通孔の内面から金属端子部材が離れるのをより確実に防止できるため、検出素子をセパレータの素子挿通孔に挿通する際に、金属端子部材が座屈するのを防止できる。

また、外筒に対するセパレータの回転方向相対位置を一定位置に定めるために、セパレータに位置決め係合部を形成しても良い。この位置決め係合部を外筒の予め定められた係合部に係合させることにより、外筒に対するセパレータの回転方向相対位置を一定位置に定めることができる。位置決め係合部の一例としては、図８に記載の第２セパレータにおける切り欠き部１８１を挙げることができる。

さらに、金属端子部材のフレーム係止部をセパレータに係合させるにあたり、セパレータに係止用溝部を形成せず、フレーム係止部と素子挿通孔との間に位置する隔壁部を形成し、この隔壁部にフレーム係止部を係合させても良い。なお、この隔壁部は、係止用溝部に代えて形成する必要はなく、係止用溝部と共に形成しても良い。

また、本発明の適用対象となるセンサは、電極端子部の形成個数が５個の検出素子を備えるセンサに限られることはなく、４個以下または６個以上の電極端子部を有する検出素子を備えて構成されるセンサに適用することもできる。

２・・・空燃比センサ、４・・・検出素子、６・・・セラミックスリーブ、８・・・検出部、１０・・・リードフレーム、１１・・・第１リードフレーム、１２・・・フレーム本体部、１３・・・湾曲部、１４・・・連結側端部、１５・・・フレーム当接部、１６・・・素子当接部、１７・・・リード線接続部、１９・・・第１フレーム係止部、３０〜３２、３４、３６・・・電極端子部、８２・・・セパレータ、８４・・・挿通孔(素子挿通孔)、８６・・・第１フレーム配置溝、８８・・・第２フレーム配置溝、９０・・・第１係止用溝部、９１・・・第２係止用溝部、１０２・・・主体金具、１３１・・・第１延設部、１３３・・・第２延設部、１３５・・・第１係止面、１３７・・・第２係止面、１８２・・・第２セパレータ、２１１・・・第２リードフレーム、２１２・・・第２フレーム本体部、２１５・・・第２フレーム当接部、２１６・・・第２素子当接部、２１９・・・第２フレーム係止部、２３１・・・第３延設部、２３３・・・第４延設部、２３５・・・第３係止面、２３７・・・第４係止面、２５１・・・第３リードフレーム、２５３・・・第４リードフレーム、２６４・・・幅広連結部(フレーム係止部)、２８２・・・第３セパレータ、３１４・・・狭小連結部(フレーム係止部)、３５１・・・第５リードフレーム、３５３・・・第６リードフレーム、３６４・・・第４幅広連結部(フレーム係止部)、３８２・・・第４セパレータ、４１４・・・狭小フレーム連結部(フレーム係止部)、５１１・・・第７リードフレーム、５１９・・・第７フレーム係止部。

Claims (10)

1. 軸線方向に延びる板型形状をなし、先端側が測定対象物に向けられ、後端側に電極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収納する素子挿通孔を有し、絶縁材料からなるセパレータと、
   前記検出素子と前記セパレータの前記素子挿通孔の内面との間に配置される金属端子部材と、
   を備えるセンサであって、
   前記金属端子部材は、金属製の板状部材からなり、
   軸線方向に延びるフレーム本体部と、
   前記フレーム本体部の先端から屈曲し方向転換して軸線方向後端側に向かって延び、前記検出素子の前記電極端子部に接触することで電気的に接続されて電流経路を形成する素子当接部と、
   前記フレーム本体部の軸線方向における後端側に臨む第１係止面、および前記フレーム本体部と前記素子当接部との隙間間隔方向における前記素子当接部側に臨む第２係止面を有するフレーム係止部と、を備え、
   前記セパレータは、前記フレーム係止部を配置するための係止用溝部を備えると共に、該係止用溝部の内壁面にて前記第１係止面および前記第２係止面に係合する
   ことを特徴とするセンサ。
2. 請求項１に記載のセンサであって、
   前記係止用溝部は、前記セパレータの先端面に形成されているセンサ。
3. 請求項１または請求項２に記載のセンサであって、
   前記金属端子部材は、前記検出素子の前記電極端子部と電気的に接続する前の自由状態では、前記素子当接部のうち前記フレーム本体部の先端に連結される端部よりも後端側に位置するフレーム当接部が、前記フレーム本体部に当接しないように構成される一方、前記電極端子部と電気的に接続して前記素子当接部が前記フレーム本体部に向かって弾性変形した場合には、前記フレーム当接部が前記フレーム本体部に当接するように構成されているセンサ。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のセンサであって、
   前記フレーム係止部は、
   前記フレーム本体部の先端寄り部位を、前記素子当接部から離れる方向に向けて延設させた第１連結部と、
   該第１連結部のうち前記素子当接部から離れる側に位置する端部から、前記フレーム本体部の軸線方向における先端側に向けて延設させた第２連結部と、
   前記第２連結部から当該第２連結部の幅方向に突出して形成される幅広突出部と、を備え、
   前記第１連結部に前記第１係止面が形成され、前記幅広突出部に前記第２係止面が形成されているセンサ。
5. 請求項４に記載のセンサであって、
   前記幅広突出部は、前記第２連結部を中心軸として左右非対称に形成されているセンサ。
6. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のセンサであって、
   前記フレーム係止部は、
   前記フレーム本体部の先端寄り部位より、前記素子当接部から離れる方向に延設された第１延設部と、
   前記第１延設部のうち前記素子当接部から離れる側に位置する端部から前記フレーム本体部に対して略平行に延設された第２延設部と、を備え、
   前記第１係止面は、前記第１延設部または前記第２延設部の少なくとも一方に形成され、前記第２係止面は、前記第２延設部に形成されているセンサ。
7. 請求項６に記載のセンサであって、
   前記フレーム係止部は、少なくとも２個備えられており、それぞれ前記フレーム 本体部における先端寄り部位のうち異なる位置から延設されているセンサ。
8. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のセンサであって、
   前記フレーム係止部は、
   前記フレーム本体部の先端寄り部位を、前記素子当接部から離れる方向に向けて延設させた第１フレーム連結部と、
   該第１フレーム連結部のうち前記素子当接部から離れる側に位置する端部から前記フレーム本体部の軸線方向における後端側に向けて延設させた第２フレーム連結部と、
   該第２フレーム連結部のうち前記第１フレーム連結部との連結側とは反対側の端部から前記素子当接部に連結するように延設させた第３フレーム連結部と、を備え、
   前記第１フレーム連結部に前記第１係止面が形成され、前記第２フレーム連結部に前記第２係止面が形成されているセンサ。
9. 軸線方向に延びる板型形状をなし、先端側が測定対象物に向けられ、後端側に電極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収納する素子挿通孔を有し、絶縁材料からなるセパレータと、
   前記検出素子と前記セパレータの前記素子挿通孔の内面との間に配置される金属端子部材と、
   を備えるセンサの製造方法であって、
   前記金属端子部材は、金属製の板状部材からなり、
   軸線方向に延びるフレーム本体部と、
   前記フレーム本体部の先端から屈曲し方向転換して軸線方向後端側に向かって延び、前記検出素子の前記電極端子部に接触することで電気的に接続されて電流経路を形成する素子当接部と、
   前記フレーム本体部の軸線方向における後端側に臨む第１係止面、および前記フレーム本体部と前記素子当接部との隙間間隔方向における前記素子当接部側に臨む第２係止面を有するフレーム係止部と、を備え、
   前記セパレータは、前記フレーム係止部を配置するための係止用溝部を備えており、
   前記金属端子部材のうち少なくとも前記素子当接部を前記セパレータの前記素子挿通孔の内部に配置すると共に、前記フレーム係止部を前記係止用溝部に配置して、前記係止用溝部の内壁面に前記第１係止面および前記第２係止面を係合させる第１工程と、
   前記検出素子のうち前記電極端子部が形成される後端側を前記セパレータの先端側に配置する第２工程と、
   前記検出素子の後端側を前記セパレータの前記素子挿通孔に挿入して、前記検出素子の前記電極端子部と前記金属端子部材の前記素子当接部とを接触させる第３工程と、を有する
   ことを特徴とするセンサの製造方法。
10. 請求項９に記載のセンサの製造方法であって、
    前記金属端子部材は、前記検出素子の前記電極端子部と電気的に接続する前の自由状態では、前記素子当接部のうち前記フレーム本体部の先端に連結される端部よりも後端側に位置するフレーム当接部が、前記フレーム本体部に当接しないように構成される一方、前記電極端子部と電気的に接続して前記素子当接部が前記フレーム本体部に向かって弾性変形した場合には、前記フレーム当接部が前記フレーム本体部に当接するように構成されており、
    前記第１工程において、外力が印加されていない状態の前記金属端子部材を前記セパレータの前記素子挿通孔の内部に配置し、
    前記第３工程において、前記検出素子を前記素子当接部に押し付けながら当該検出素子を前記素子挿通孔に挿入することで、前記素子当接部を前記フレーム本体部に向かって弾性変形させると共に、前記素子当接部の前記フレーム当接部を前記フレーム本体部に当接させることを含むセンサの製造方法。