JPH01213566A - 酸素センサにおけるヒータ用リード線の取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関の空燃比の制御のため排気中の酸素
濃度を検出する酸素センサに関し、特にセンサ内部のヒ
ータ用リード線の取付構造に関する。

〈従来の技術〉 従来この種の酸素センサとしては、先端部が閉塞された
ジルコニア（ＺｒＯ□）チューブにより酸素濃度検出部
を構成し、ジルコニアチューブ内の大気（酸素濃度一定
）とその外側に導かれる排気との酸素濃度の比により、
ジルコニアチューブに起電力を発生させ、この起電力に
基づいて排気中の酸素濃度を検出するようにしたものが
よく知られており、このものでは、排気温度が低いとき
の酸素センサの作動特性及び酸素分圧−電圧応答特性を
向上させるため、ジルコニアチューブ内に棒状のセラミ
ックヒータを組み込んでいる（特開昭６２−２８９７５
６号公報参照）。

その構造は例えば第３図に示すようであって、ホルダｌ
の先端部にジルコニアチューブ２を保持させ、このジル
コニアチューブ２をスリット付のプロテクタ３によって
覆っである。そして、ジルコニアチューブ２の基端部に
は筒状のヒータケース４の先端部に取付けたコンタクト
プレート５を接触させ、ヒータケース４に嵌合させたア
イソレーションブツシュ６の先端部をホルダｌに嵌合さ
せてコンタクトプレートト５に当接させである。

ヒータケース４には、コンタクトプレート５の他、棒状
のアルミナ等のセラミックヒータ７及びアイソレーショ
ンパイプ８等を組み込んでいる。

セラミックヒータ７とアイソレーションパイプ８とは、
セラミックヒータ７の中間部にアイソレーションパイプ
８の閉止端部を嵌合し、アイソレーションパイプ８の円
筒部でセラミックヒータ７の基端部を覆っである。セラ
ミックヒータ７の先端部はコンタクトプレート５を貫通
してジルコニアチューブ２内に挿入されるようにしであ
る。そして、セラミックヒータ７の基端部周面に一対の
電極７ａを形成しである。尚、電ｆｆ１７ａはタングス
テン製で、電解ニッケルメッキを施し、更にその上に無
電解ニッケルメッキを施しである。そしてインコネル（
クロム、鉄を含むニッケル系合金）製又はコバール（鉄
−ニッケルーコバル１４金）製のヒータ用リード線９を
第４図に示すようにスポット溶接により接続しである。

第４図中２０はスポット溶接用電極である。そして更に
、この接続部を覆うようにアイソレーションパイプ８内
の空隙をガラスＩＯにより封止して、ヒータ用リード線
９の抜は止め及び接続部の保護を図っている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、このような従来の酸素センサにおけるヒ
ータ用リード線９の取付構造にあっては、セラミックヒ
ータ７とリード線９とをスポット？容接で接続していた
が、円柱状同士の接合のため、接合面積が小さく、その
結果、接合強度が低いという問題点があった。

更に、ここでのスポット溶接は、リード線９の材料であ
るインコネル又はコバールの融点、つまり１２００°Ｃ
程度となるように、スポット溶接用電極２０への印加電
圧を上げて、リード線９自体を溶融させるため、このリ
ード線９の溶融により、第５図に示すようにリード線９
にクラック９ａ等の損傷が生じるという問題点もあった
。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、セラミック
ヒータとリード線との接合強度を向上させ、安定した製
品を作り、歩留りを向上させることを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 このため、本発明は、セラミックヒータ側の電極に無電
解ニッケルメッキ層を形成する一方、ヒータ用リード線
の接続部分にも無電解ニッケルメッキ層を形成するよう
にしたものである。

〈作用〉 したがって、スポット溶接の際、電極及びリード線を覆
った無電解ニッケルメッキ層が溶けて、接合部分がロー
付と同じような形状に溶接でき、接合面積を大きくする
ことができる。また、リート線自体を溶融することなく
接合できるので、リード線にクランク等の損傷を生じな
くて済む。

〈実施例〉 以下に本発明の一実施例を第１図及び第２図により説明
する。

アルミナ等のセラミックヒータ７表面上に電解ニッケル
メッキ層２１を形成したタングステンの電＄４７ａを設
け、該電極の表面をさらに２０μｍ以下の厚さで無電解
ニッケルメッキ層２２により被膜しである。また、イン
コネル又はコバール等よりなるリード線９の接続部分表
面にもほぼ同じ厚さで無電解ニッケルメッキ層２３を施
しである。

そして、スポット溶接用電極２０をリード線９の外側に
当接して、雰囲気ガスとしてのアルゴンガス又は、窒素
ガスを吹きつけながら、前記電極２０に高電圧を印加し
て溶接を行う。無電解ニッケルの融点は９００°Ｃ前後
であるので、この温度に対応するように、電圧を印加す
ればよい。これにより、溶接の際は無電解ニッケルが溶
けて溶接材の役割を果たすので、接合部分をロー付と同
じような形状にでき、接合面積を大きくすることができ
る。

また、リード線９の構成材料であるインコネル又はコバ
ールの融点は約１２００°Ｃであるため、９００°Ｃ前
後の温度ではリード線９は損傷を受けなくて済む。

これにより、時間のかかる通常のロー付溶接と同様の効
果をもつ作業効率のよいスポット溶接が実現できること
になる。即ち、リード線への損傷が少なく、接合面積が
大きく、接合強度の高いスポット溶接を行うことができ
る。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、セラミックヒー
タ側の電極とリード線とのスポット溶接による接続にお
いて、これらの両方に同じ無電解ニッケルメッキ層を設
けることにより、リード線の損傷を少なくでき、ロー付
と同じような形状に接合面積を大きく溶接でき、よって
、歩留りの高い安定した製品を作ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す溶接前の断面図、第２
図は同上の溶接後の断面図、第３図は酸素センサの全体
構成を示す断面図、第４図は従来の溶接前の側面図、第
５図は同上の溶接後の側面図である。 ２・・・ジルコニアチューブ　　７・・・セラミックヒ
ータ　　７ａ・・・電極　　９・・・ヒータ用リード線
２０・・・スポット溶接用電極　　２１・・・電解ニッ
ケルメッキ層　　２２．２３・・・無電解ニッケルメッ
キ層特許出願人　　日本電子機器株式会社 代　理　人　　弁理士　笹島　富二雄 第１図 第４図 ｎ 第２国

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　酸素濃度検出部を構成する先端部が閉塞されたジルコ
   ニアチューブ内に挿入される棒状のセラミックヒータの
   基端部周壁に設けた電極にヒータ用リード線をスポット
   溶接により接続してなる酸素センサにおけるヒータ用リ
   ード線の取付構造において、前記電極に無電解ニッケル
   メッキ層を形成する一方、前記ヒータ用リード線の接続
   部分にも無電解ニッケルメッキ層を形成したことを特徴
   とする酸素センサにおけるヒータ用リード線の取付構造
   。