JPH0633411Y2

JPH0633411Y2 - セラミック基体の端子取付構造

Info

Publication number: JPH0633411Y2
Application number: JP1987191022U
Authority: JP
Inventors: 久治西尾; 広道林
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1987-12-15
Filing date: 1987-12-15
Publication date: 1994-08-31
Anticipated expiration: 2002-12-15
Also published as: JPH0193562U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、例えば酸素センサ等の円筒状セラミック基体
の端子取付構造に関するものである。

［従来の技術］従来より、酸素検出素子の如く、表面に導電接触部を有
する円筒状のセラミック基体の端子取り付け構造とし
て、セラミック基体の形状に合致した弾性アームを有す
る端子用金具を、セラミック基体表面の導電接触部に嵌
合させるものがある。

このような端子接続構造を用いたものとして、第６図の
部分破断図に示す如く、袋状に形成されたZrO_２等の酸
素イオン伝導性固体電解質10の表裏面に一対の多孔質電
極12,14を設けた検出素子16を用いた酸素センサがある
（特願昭61−146210号、特開昭63−3251号公報）。

この酸素センサは、主体金具18と、主体金具18に絶縁セ
ラミックスペーサ20,充填されたタルク粉末22,セラミッ
クスリーブ24を介して保持される前述の検出素子16と、
検出素子16の保護管26と、検出素子16の外側の電極12に
接続される外側電極用端子金具28と、検出素子16の内側
の電極14に接続される内側電極用端子金具32と、内蔵さ
れるセラミックヒータ30の外側電極用端子金具33と、電
極用端子金具28,32,33及びセラミックヒータ30に各々接
続されたリード線34,36,38,39と、端子金具28,32等を保
護するハウジング40,42を備えている。

上記検出素子16は、第７図に示すように、円筒部50、セ
ラミックスペーサ20と係合する鍔部52、周囲雰囲気に晒
される検知部54を備える。円筒部50の開口部近傍には、
外側多孔質電極12の導電接触部56を有し、又、この導電
接触部56と多孔質電極12の検知部54側とはリード58で接
続されている。なお、検知部54側の電極12は、多孔質保
護層に覆われており見えない。

また、外側電極用端子金具28は、第７図に示すように、
湾曲した２本のアーム60,62、リード線34を把持する把
持部64、アーム60,62と把持部64とを接続するリード部6
6とを備える。

そして、外側電極用端子金具28は２本のアーム60,62の
弾性力によって、検出素子16の導電接触部56を把持する
ことによって、検出素子16に取り付けられる。

上記のような端子接続構造を備えた酸素センサは、製造
が容易であり、また、検出素子16の多孔質製造12,14間
に生じた酸素ガス分圧信号を外側電極用端子金具28と内
側電極用端子金具32とを介してリード線34,36から出力
するため、検出素子の外側多孔質電極を主体金具を介し
て排ガス系にアースする酸素センサ（例えば、特公昭59
−41952等）に比べ、点火プラグによるノイズ、アース
の電位差によるノイズ等の影響がなく、正確な酸素ガス
分圧信号の検出が行えるという特徴を有する。

［考案が解決しようとする問題点］しかし、上記の端子接続構造は、アーム60,62の弾性力
のみによって、接続端子28と検出素子16とを接続してい
るので、使用時に内燃機関等の振動によってはずれてし
まう場合がある。

あるいは、酸素センサの組立時等にリード線34に過大な
力が加わって、接続端子28が抜ける場合がある。

［問題点を解決するための手段］本考案は上記問題点を解決するために次の手段を採用し
た。

即ち、本考案の要旨は、表面に露出した導電接触部を有する柱状セラミック基体
に、湾曲したアーム及びリード部を有する端子用金具
を、該アームの弾性力にて上記セラミック基体の導電接
触部を把持することにより取り付けるセラミック基体の
端子取付構造において、上記セラミック基体の表面に凹又は凸状の係合受け部を
有すると共に、上記端子用金具が金属板で形成され、且
つ、該金属板からなるアームが上記係合受け部に係合す
る凸又は凹状の係合部を有することを特長とするセラミ
ック基体の端子取付構造にある。

ここで、セラミック基体の表面に設けられる係合受け部
として、少なくとも１つ以上の環状溝、あるいは少なく
とも１つ以上の凸部または凹部を使用することができ
る。

また、端子用金具のアームに設けられる係合部として、
アームの円周方向先端に設けられ、かつ上記係合受け部
に係合する少なくとも１つ以上の歯、あるいはアームの
軸方向に沿った少なくとも１つ以上の爪を使用すること
ができる。

［作用］本考案では、アームは金属板からできているので、導電
接触部における接点をほぼ面状にすることができる。そ
のため、接点の面積が増えるので、接点におけるノイズ
の発生がなく、安定性が増加する。また、同様な理由に
より、接点抵抗が小さくなり、電気信号の処理の信頼性
が高くなる。更に、耐久性も向上する。その上、金属板
の弾性力を高くしてもセラミックが破損しないので、弾
性力を高めて接続を強固に行なうことができる。

特に、本考案では、この弾性力を高くすることができる
という点と、係合受け部及び係合部との機能が相乗的に
作用して、即ち、アームにてしっかりとセラミック基体
を把持するとともに、アームに設けられた係合部がセラ
ミック基体の係合受け部に確実に係合されるので、組立
時にリード線に過大な力が加わっても、端子が外れるこ
とがない。しかも、同様な理由で、使用時に大きな振動
が加わっても、端子が外れることがない。

更に、本考案では、セラミック基体と係合する端子用金
具の係合部の部位と、セラミック基体の導電接触部と接
触して電気的導通を保つ端子用金具の部位とを、別部位
とすることができる。そのため、係合部における係合力
と導電接触部における接触圧とを、独立に設定すること
ができる。その結果、従来の様に、端子が外れない様
に、係合力を強くしすぎて導電接触部を傷つけてしま
い、接触不良を起こすということがない。

［実施例］本考案の第１実施例について第１図の斜視図を用いて説
明する。

本実施例は、袋状の検出素子70を用いた酸素センサに本
考案を適用したものである。なお、検出素子70及び外側
電極用端子金具72以外の構成は第６図に示す従来の酸素
センサと同様であるので説明を省略する。

本実施例の検出素子70は、第１図に示す如く、円筒部7
4、セラミックスペーサと係合する鍔部76、周囲雰囲気
に晒される検知部78を備える。円筒部74の開口部近傍に
は、複数の環状溝80及び複数の環状溝80の一部を覆う導
電接触部82が設けられている。この導電接触部82は、検
出素子70の外側多孔質電極の検知部78側とリード84で接
続されている。なお、検知部78側の外側多孔質電極は、
多孔質保護層86に覆われており見えない。

また、外側電極用端子金具72は、湾曲した２本のアーム
88,90、図示されないリード線を把持する把持部92、ア
ーム88,90と把持部92とを接続するリード部94とを備え
る。端子金具72のアーム88,90の円周方向先端には、検
出素子70に設けられた環状溝80と係合する歯96,98が設
けられている。

そして、外側電極用端子金具72の２本のアーム88,90に
よって形成される空間に、図の下方から検出素子70の円
筒部74を挿入して検出素子70に外側電極用端子金具72を
取り付ける。

上記のようにして、取り付けられた電極用端子金具72
は、２本のアーム88,90の弾性力によって、歯96,98が検
出素子70の環状溝80と強固に係合するので、振動等によ
ってはずれることはない。

なお、本実施例では、環状溝80が複数設けられた場合に
ついて説明したが、環状溝は１つだけでもよい。

本考案の第２実施例について第２図の斜視図を用いて説
明する。

本実施例は、袋状の検出素子170を用いた酸素センサに
本考案を適用したものである。なお、検出素子170以外
の構成は第１図に示す第１実施例の酸素センサと同様で
あるので説明を省略する。

本実施例の検出素子170は、第２図に示す如く、複数の
環状溝180の下部に切欠き181を設けた点が第１実施例の
検出素子70と異なる。

本実施例の検出素子170では、環状溝180の一部を覆う導
電接触部182と検出素子170の外側多孔質電極の検知部17
8側とを接続するリード184が、上記切欠き181内を通
る。そのため、第１実施例の効果に加えて、図示しない
外側電極用端子金具を取り付ける際に、誤って端子金具
の歯でリード184を削り取る恐れがないという効果を有
する。

なお、本実施例では、環状溝180が複数設けられた場合
について説明したが、環状溝は１つだけでも同様の効果
を有する。また、本実施例では切欠き181を複数の環状
溝180の下部にのみ設けたが、環状溝180全長あるいは検
出素子170の円筒部全長に設けてもよい。

本考案の第３実施例について第３図の斜視図を用いて説
明する。

本実施例は、袋状の検出素子270を用いた酸素センサに
本考案を適用したものである。なお、検出素子270及び
外側電極用端子金具272以外の構成は第６図に示す従来
の酸素センサと同様であるので説明を省略する。

本実施例の検出素子270は、第３図に示す如く、円筒部2
74、セラミックスペーサと係合する鍔部276、周囲雰囲
気に晒される検知部278を備える。円筒部274の開口部近
傍には、環状溝280及び環状溝280に隣接する円筒部274
外周を覆う導電接触部282が設けられている。この導電
接触部282は、検出素子270の外側多孔質電極の検知部27
8側とリード284で接続されている。なお、検知部278側
の外側多孔質電極は、多孔質保護層286に覆われており
見えない。

また、外側電極用端子金具272は、湾曲した２本のアー
ム288,290、図示されないリード線を把持する把持部29
2、アーム288,290と把持部292とを接続するリード部294
とを備える。端子金具272のアーム288,290の先端上部に
は、検出素子270に設けられた環状溝280と係合する歯29
6,298が設けられていると共に、アーム288,290の先端下
部には、電極接触部300,302が設けられている。

そして、外側電極用端子金具272の２本のアーム288,290
によって形成される空間に、図の下方から検出素子270
の円筒部274を挿入して検出素子270に外側電極用端子金
具272を取り付ける。

上記のようにして、取り付けられた電極用端子金具272
は、２本のアーム288,290の弾性力によって、歯296,298
が検出素子270の環状溝280と強固に係合するので、振動
等によってはずれることはない。また、外側電極端子金
具272の電極接触部300,302には、歯が設けられていない
ので、取付時に導電接触部282やリード284を誤って削り
取ることもない。

本考案の第４実施例について第４図の斜視図を用いて説
明する。

本実施例は、袋状の検出素子470を用いた酸素センサに
本考案を適用したものである。なお、検出素子470及び
外側電極用端子金具472以外の構成は第６図に示す従来
の酸素センサと同様であるので説明を省略する。

本実施例の検出素子470は、第４図に示す如く、円筒部4
74、セラミックスペーサと係合する鍔部476、周囲雰囲
気に晒される検知部478を備える。円筒部474の開口部近
傍には、スクリーン印刷を用いて形成された厚さ50〜10
0μｍの方形状凸部480が多数設けられると共に、この多
数の凸部480に隣接する円筒部474外周を覆うよう導電接
触部482が設けられている。この導電接触部482は、検出
素子470の外側多孔質電極の検知部478側とリード484で
接続されている。なお、検知部478側の外側多孔質電極
は、多孔質保護層486に覆われており見えない。

また、外側電極用端子金具472は、湾曲した２本のアー
ム488,490、図示されないリード線を把持する把持部49
2、アーム488,490と把持部492とを接続するリード部494
とを備える。端子金具472のアーム488,490の上方には、
検出素子470に設けられた多数の凸部480と係合する複数
の爪496が設けられていると共に、アーム488,490の円周
方向先端の下方には、電極接触部498が設けられてい
る。

そして、外側電極用端子金具472の２本のアーム488,490
によって形成される空間に、図の下方から検出素子470
の円筒部474を挿入して検出素子470に外側電極用端子金
具472を取り付ける。

上記のようにして、取り付けられた電極用端子金具472
は、２本のアーム488,490の弾性力によって、複数の爪4
96が検出素子470表面に設けられた多数の凸部480と強固
に係合するので、振動等によってはずれることはない。

本考案の第５実施例について第５図の斜視図を用いて説
明する。

本実施例は、袋状の検出素子500を用いた酸素センサに
本考案を適用したものである。なお、検出素子500及び
外側電極用端子金具510以外の構成は第６図に示す従来
の酸素センサと同様であるので説明を省略する。

本実施例の検出素子500は、第５図に示す如く、円筒部5
20、セラミックスペーサと係合する鍔部530、周囲雰囲
気に晒される検知部540を備える。円筒部520の開口部近
傍には、複数の突起部550と導電接触部555とが設けられ
ている。この導電接触部555は、検出素子500の外側多孔
質電極の検知部540側とリード557で接続されている。な
お、検知部540側の外側多孔質電極は、多孔質保護層560
に覆われており見えない。

また、外側電極用端子金具510は、湾曲した２本のアー
ム570,575、図示されないリード線を把持する把持部57
7、アーム570,575と把持部577とを接続するリード部580
とを備える。端子金具510のアーム570,575には、検出素
子500に設けられた複数の突起部550と係合する複数の孔
585が設けられており、またアーム570,575全体が電極接
触部となる。

そして、外側電極用端子金具510の２本のアーム570,575
によって形成される空間に、図の下方から検出素子500
の円筒部520を挿入して検出素子500に外側電極用端子金
具510を取り付ける。

上記のようにして、取り付けられた電極用端子金具510
の複数の孔585は、２本のアーム570,575の弾性力によっ
て、検出素子500表面に設けられた複数の突起部550と強
固に係合するので、振動等によってはずれることはな
い。

尚、本考案はその要旨を変更しない限り上記実施例に限
定されるものではない。

又、本実施例では酸素センサの検出素子の端子取り付け
構造について説明したが、グロープラグや他のセンサ等
の端子取り付け構造として用いてもよい。

［考案の効果］本考案では、アームは金属板からできているので、導電
接触部における接点をほぼ面状にすることができる。そ
のため、接点の面積が増えるので、接点におけるノイズ
の発生がなく、安定性が増加する。また、同様な理由に
より、接点抵抗が小さくなり、電気信号の処理の信頼性
が高くなる。更に、耐久性も向上する。その上、金属板
の弾性力を高くしてもセラミックが破損しないので、弾
性力を高めて接続を強固に行なうことができる。

特に、本考案では、この弾性力を高くすることができる
という点と、係合受け部及び係合部との機能が相乗的に
作用して、即ち、アームにてしっかりとセラミック基体
を把持するとともに、アームに設けられた係合部がセラ
ミック基体の係合受け部に確実に係合される。よって、
組立時にリード線に過大な力が加わっても端子が外れる
ことがなく、しかも、使用時に大きな振動が加わっても
端子が外れることがないという顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例を説明する斜視図、第２図は本考案の第２実施例を説明する斜視図、第３図は本考案の第３実施例を説明する斜視図、第４図は本考案の第４実施例を説明する斜視図、第５図は本考案の第５実施例を説明する斜視図、第６図は従来の酸素センサの部分破断図、第７図は従来の端子取り付け構造を説明する斜視図であ
る。 16,70,170,270,470,500……検出素子、 28,72,172,272,472,510……外側電極用端子金具（端子
用金具） 56,82,182,282,482,555……導電接触部 60,62,88,90,188,190,288,290,498,570,575……アーム 80,180,280……環状溝 96,98,196,198,296,298……歯 480……凸部、496……爪 550……突起部、585……孔

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】表面に露出した導電接触部を有する柱状セ
ラミック基体に、湾曲したアーム及びリード部を有する
端子用金具を、該アームの弾性力にて上記セラミック基
体の導電接触部を把持することにより取り付けるセラミ
ック基体の端子取付構造において、上記セラミック基体の表面に凹又は凸状の係合受け部を
有すると共に、上記端子用金具が金属板で形成され、且
つ、該金属板からなるアームが上記係合受け部に係合す
る凸又は凹状の係合部を有することを特徴とするセラミ
ック基体の端子取付構造。
【請求項２】上記係合受け部が、少なくとも１つ以上の
環状溝である実用新案登録請求の範囲第１項記載のセラ
ミック基体の端子取付構造。
【請求項３】上記係合部が、上記アームの円周方向先端
に設けられ、かつ上記係合受け部に係合する少なくとも
１つ以上の歯である実用新案登録請求の範囲第１項ない
し第２項いずれか記載のセラミック基体の端子取付構
造。
【請求項４】上記係合部が、上記アームの軸方向に沿っ
た少なくとも１つ以上の爪である実用新案登録請求の範
囲第１項ないし第２項いずれか記載のセラミック基体の
端子取付構造。