DE102006056794A1 - Crimpkontakt, Crimpkontakt mit einer elektrischen Leitung, den Crimpkontakt aufweisender Gassensor, und Verfahren zur Herstellung des Gassensors - Google Patents

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Hisaharu Nishio
Masahiro Asai
Makoto Hishiki
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Abstract

Es werden ein Crimpkontakt, ein Gassensor, welcher den Crimpkontakt aufweist, um ein Signal von einem Messabschnitt eines Sensorelements an ein externes Gerät auszugeben, und ein Verfahren zur Herstellung des Crimpkontakts vorgeschlagen. Der Crimpkontakt weist einen Laufabschnitt auf, der so gequetscht ist, dass er mehrere Leitungsdrahtkerne einer Stromleitung befestigt, die an das externe Gerät angeschlossen sind. Ein Halteabschnitt, welcher den Laufabschnitt bildet, ist so ausgebildet, dass die Leitungsdrahtkerne der Stromleitung in einem U-förmigen Halteabschnitt so angeordnet sind, dass sie zwischen einem Amboss und einem Crimpwerkzeug eingequetscht werden. Auf einer äußeren Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts ist eine Plattierungsschicht vorgesehen, um konstant die Gleitfähigkeit zwischen einer Gleitoberfläche des Crimpwerkzeugs und der äußeren Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts sicherzustellen. Der Crimpkontakt kann sicher zwischen einer äußeren Oberfläche eines Halteabschnitts und einer Gleitoberfläche eines Crimpwerkzeugs gleiten, ohne dass irgendein Schmiermittel auf die Gleitoberfläche des Crimpwerkzeugs aufgebracht wird, und kann in einer Umgebung mit hohen Temperaturen eingesetzt werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Crimpkontakt, einen Crimpkontakt mit einer elektrischen Leitung, einen Gassensor, der mit dem Crimpkontakt versehen ist, und ein Verfahren zur Herstellung des Gassensors mit dem Crimpkontakt. Insbesondere weist der Crimpkontakt einen Halteabschnitt auf, der Drahtkerne einer Stromleitung einquetscht.
  • Bei einer herkömmlichen Art eines Crimpkontakts ist es bekannt, dass er einen Halteabschnitt aufweist, der in Axialrichtung verläuft, und Leitungsdrahtkerne einer Stromleitung daran haltert (beispielsweise Patentdokument 1). Dieser Halteabschnitt weist ein Paar von Seitenabschnitten zum Befestigen der Leitungsdrahtkerne durch Biegen seiner vorderen Endseiten zu den Leitungsdrahtkernen der Stromleitung und einen unteren Abschnitt auf, der eine hintere Endseite des Paars der Seitenabschnitte verbindet.
  • Dieser Crimpkontakt mit einer Stromleitung wird folgendermaßen hergestellt. Zuerst wird ein Crimpkontakt vorbereitet. Der Crimpkontakt weist einen U-förmigen Halteabschnitt auf, der einen unteren Abschnitt und ein Paar von Seitenabschnitten aufweist, die von beiden Enden des unteren Abschnitts aus ansteigen. Dann werden Leitungsdrahtkerne einer Stromleitung so angeordnet, dass sie in Kontakt mit einer inneren Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts stehen. Dann werden die Seitenabschnitte zur Seite des unteren Abschnitts durch ein Paar von Metallformen gebogen, nämlich einen Amboss und ein Crimpwerkzeug. Hierbei gleiten die vorderen Endseiten der Seitenabschnitte des U-förmigen Halteabschnitts entlang einer Gleitoberfläche des Crimpwerkzeugs, und werden die Seitenabschnitte stark in ein Bündel der Leitungsdrahtkerne der Stromleitung gebogen. Dann stehen die vorderen Endseiten des Seitenabschnitts in Kontakt miteinander, und sind die Leitungsdrahtkerne durch den unteren Abschnitt und die Seitenabschnitte gehaltert und eingequetscht.
  • Bei dem voranstehend geschilderten Verfahren zur Herstellung des Crimpkontakts wird ein Crimpvorgang bei dem U-förmigen Halteabschnitt kontinuierlich durchgeführt. Daher nimmt das Gleitvermögen allmählich zwischen den äußeren Oberflächen der Seitenabschnitte und der Gleitoberfläche des Crimpwerkzeugs ab, wenn die Metallformen wiederholt bei einem Crimpvorgang eingesetzt werden. Wenn das Gleitvermögen abnimmt, dringen die vorderen Endseiten der Seitenabschnitte unzureichend in die Leitungsdrahtkerne ein, und nimmt eine Crimphöhe zu, nämlich die Höhe des Halteabschnitts. Daher werden die Leitungsdrahtkerne unsicher in dem Halteabschnitt befestigt. Dies führt dazu, dass das elektrische Leitvermögen zwischen der Stromleitung und dem Crimpkontakt beeinträchtigt werden kann. Seit einigen Jahren besteht infolge des Erfordernisses der Standfestigkeit eines Crimpkontakts und dergleichen die Neigung, den Crimpkontakt aus einem Material auszubilden, das eine hohe Vickers-Härte aufweist, beispielsweise aus INCONEL (Marke von INCO). Daher neigt das Gleitvermögen zwischen dem Crimpkontakt und dem Crimpwerkzeug dazu, sich zu verschlechtern, wenn das Crimpwerkzeug verschleißt. Weiterhin neigt der Halteabschnitt des Crimpkontakts zum Anhaften an dem Crimpwerkzeug. Daher wird, wie im Patentdokument 1 beschrieben, ein Schmiermittel vorher auf die Gleitoberfläche des Crimpwerkzeugs aufgebracht, so dass das Gleitvermögen aufrechterhalten werden kann, und der Halteabschnitt mit einer geeigneten Crimphöhe ausgebildet werden kann, obwohl der Crimpvorgang dauernd durchgeführt wird. Dies führt dazu, dass das elektrische Leitvermögen zwischen den Stromleitungen und den Crimpkontakten verbessern werden kann.
  • Ein derartiger Crimpkontakt wird in einen Gassensor eingebaut, der beispielsweise ein Sensorelement, ein Metallgehäuse und eine Schutzabdeckung aufweist. Hierbei erstreckt sich das Sensorelement in Axialrichtung und weist an seiner vorderen Endseite einen Messabschnitt auf. Das Metallgehäuse ist ein zylindrisches Teil zum Halten des Sensorelements darin, so dass zumindest der Messabschnitt gegenüber einer vorderen Endseite des Metallgehäuses freiliegt. Dies vordere Endseite der Schutzabdeckung ist mit der hinteren Endseite des Metallgehäuses verbunden, und in der Schutzabdeckung sind die Stromleitungen aufgenommen, die elektrisch an ein externes Gerät angeschlossen sind. Der Crimpkontakt verbindet elektrisch das Sensorelement mit der Stromleitung, und wird zur Ausgabe eines Signals von dem Messabschnitt zu einem externen Gerät verwendet. Der Gassensor ist beispielsweise an einem Auspuffsystem eines Brennkraftmaschinen-Auspuffrohrs oder dergleichen angebracht, und wird dazu verwendet, ein zu messendes Gas (beispielsweise Sauerstoff, Stickstoff, usw.) im Abgas zu messen.
    [Patentdokument 1: japanische offengelegte Patentanmeldung (Kokai) Nr. 64-41184]
  • Im Patentdokument 1 muss allerdings ein Schmiermittel auf eine Gleitoberfläche des Crimpwerkzeugs bei jedem Crimpvorgang aufgebracht werden, was den Herstellungsvorgang des Crimpkontakts kompliziert. Weiterhin neigt das Schmiermittel dazu, an den äußeren Oberflächen beider Seitenabschnitte eines Halteabschnitts anzuhaften. Dies liegt daran, dass das Schmiermittel vorher auf eine Gleitoberfläche des Crimpwerkzeugs aufgebracht wird. Wenn ein Gassensor, der einen derartigen Crimpkontakt aufweist, als Sauerstoffsensor verwendet wird, der beispielsweise an einem Brennkraftmaschinen-Auspuffrohr oder dergleichen angebracht ist, wird die Temperatur des Halteabschnitts des Crimpkontakts relativ hoch. Dies führt dazu, dass das Schmiermittel, das an den äußeren Oberflächen der Seitenabschnitte des Halteabschnitts anhaftet, durch Wärmeeinwirkung zersetzt wird, und ein Zersetzungsgas erzeugt. Dann ruft das so erzeugte Zersetzungsgas eine Schwankung der Quellenspannung des Gassensors hervor, was zu einem Messfehler führt. Weiterhin wird in dem Patentdokument 1 angegeben, dass vorzugsweise ein Schmiermittel (beispielsweise Tetrafluorethylen, Kohlenstoff oder dergleichen), welches kein Zersetzungsgas erzeugt, für einen Crimpkontakt gewählt wird, der in einem Sauerstoffsensor und dergleichen vorgesehen ist. Allerdings ist es aufwändig, die Art des Schmiermittels in Abhängigkeit von der Umgebung auszuwählen, in welcher der Gassensor eingesetzt werden soll.
    •
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der voranstehenden Probleme beim Stand der Technik entwickelt, und ein Vorteil der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Crimpkontakts, eines Crimpkontakts mit einer Stromleitung, eines Gassensors, welcher den Crimpkontakt aufweist, und eines Verfahrens zur Herstellung eines Gassensors, bei welchen das Gleitvermögen zwischen einer äußeren Oberfläche eines Halteabschnitts und einer Gleitoberfläche eines Crimpwerkzeugs sichergestellt wird, ohne ein Schmiermittel auf die Gleitoberfläche des Crimpwerkzeugs aufzubringen, und bei welchen der Crimpkontakt unter Bedingungen mit hoher Temperatur eingesetzt werden kann.
  • Die voranstehend geschilderten Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dadurch erzielt, dass ein Crimpkontakt zur Verfügung gestellt wird, bei welchem vorgesehen sind: ein Klemmenabschnitt zum elektrischen Anschluss an ein anderes Teil; und ein Halteabschnitt zum Haltern von Leitungsdrahtkernen einer Stromleitung darin, zur elektrischen Verbindung mit der Stromleitung, wobei der Halteabschnitt ein Paar von Seitenabschnitten zur Befestigung der Leitungsdrahtkerne durch Biegen seiner vorderen Endseiten zu den Leitungsdrahtkernen der Stromleitung aufweist, und einen unteren Abschnitt, der eine rückwärtige Endseite des Paars der Seitenabschnitte verbindet, wobei der Halteabschnitt eine Vickers-Härte von 350 HV oder mehr aufweist, und eine Metallschicht, welche Ag oder Au als Hauptbestandteil enthält, zumindest einen Teil einer äußeren Oberfläche der vorderen Endseiten des Paars der Seitenabschnitte bedeckt.
  • Bei dem Crimpkontakt mit der voranstehend geschilderten Konstruktion können, da eine Metallschicht auf äußeren Oberflächen der vorderen Endseiten der Seitenabschnitte vorgesehen ist, die äußeren Oberflächen eines Paars der Seitenabschnitte in Kontakt mit einer Gleitoberfläche einer Metallform über die Metallschicht gelangen, wenn die Seitenabschnitte durch die Metallform abgebogen werden. Diese Metallschicht enthält Ag oder Au als Hauptbestandteil (also mehr als 50 Gew.-%), und kann das Gleitvermögen zwischen der äußeren Oberfläche beider Seitenabschnitte des Halteabschnitts und der Gleit oberfläche der Metallform aufrechterhalten und verbessern, wenn die Seitenabschnitte des Halteabschnitts durch die Metallform gebogen werden. Daher können die vorderen Endseiten des Paars der Seitenabschnitte ausreichend in ein Bündel der Leitungsdrahtkerne eindringen. Dies führt dazu, dass das elektrische Leitvermögen zwischen der Stromleitung und dem Crimpkontakt sichergestellt wird. Obwohl der Halteabschnitt eine Vickers-Härte von 350 HV oder mehr aufweist, kann speziell das Gleitvermögen zwischen der äußeren Oberfläche beider Seitenabschnitte des Halteabschnitts und der Gleitoberfläche der Metallform vollständig aufrechterhalten werden. Da die Metallschicht auf jedem Halteabschnitt vorgesehen ist, kann eine allmähliche Verschlechterung des Gleitvermögens zwischen der äußeren Oberfläche des Halteabschnitts und der Gleitoberfläche der Metallform verhindert werden, trotz ständiger Crimpvorgänge. Das Gleitvermögen zwischen der äußeren Oberfläche des Halteabschnitts und der Gleitoberfläche der Metallform kann daher ständig aufrechterhalten werden, ohne ein Schmiermittel auf die Gleitoberfläche der Metallform aufzubringen. Darüber hinaus kann die Metallschicht kaum dann schmelzen, wenn sie Wärme ausgesetzt wird, während des Crimpvorgangs, oder in einer Umgebung mit hoher Temperatur, da die Metallschicht eine relativ hohe Wärmebeständigkeit aufweist. Die Vickers-Härte des Halteabschnitts beträgt vorzugsweise 600 HV oder weniger. Wenn die Vickers-Härte des Halteabschnitts größer ist als 600 HV, lässt sich der Halteabschnitt schwer biegen.
  • Die Metallschicht kann entweder auf den äußeren Oberflächen der vorderen Endseiten der Seitenabschnitte oder auf der gesamten Außenoberfläche der Seitenabschnitte vorhanden sein. Darüber hinaus kann die Metallschicht nicht nur auf dem Sei tenabschnitt vorgesehen werden, sondern auch auf einer äußeren Oberfläche des unteren Abschnitts.
  • Die Metallschicht des Crimpkontakts weist vorzugsweise eine Vickers-Härte von 100 HV oder weniger auf.
  • Da bei dem Crimpkontakt mit der voranstehend geschilderten Konstruktion die Metallschicht selbst insoweit weich ist, dass sie eine Vickers-Härte von 100 HV oder weniger aufweist, kann das Gleitvermögen wirksamer zwischen dem Halteabschnitt und der Metallform sichergestellt werden. Wenn der Halteabschnitt durch die Metallform gecrimpt wird, wird daher das Gleitvermögen zwischen der äußeren Oberfläche des Halteabschnitts und der Gleitoberfläche der Metallform beibehalten. Weiterhin kann die Vickers-Härte der Metallschicht aus der Materialhärte der Metallschicht bestimmt werden. Beispiele für Materialien, die eine Vickers-Härte von 100 HV oder weniger aufweisen, umfassen reines Au, reines Ag und dergleichen. Allerdings beträgt die Vickers-Härte der Metallschicht vorzugsweise 10 HV oder mehr.
  • Bei dem Crimpkontakt gemäß der Erfindung weist die Metallschicht eine Dicke von 0,1 μm oder mehr auf.
  • Bei dem Crimpkontakt mit der voranstehend geschilderten Konstruktion stellt infolge ihrer Dicke von 0,1 μm oder mehr die Metallschicht ein sicheres Gleitvermögen zwischen der Metallschicht und der Gleitoberfläche der Metallform zur Verfügung. Weiterhin kann die Metallschicht die Metallform gegen Verschleiß schützen, so dass es unwahrscheinlich wird, dass der Halteabschnitt an der Metallform anhaftet. Daher kann die Lebensdauer der Metallform verlängert werden, während ein ausreichendes Gleitvermögen zwischen der Metallschicht und der Gleitoberfläche der Metallform aufrechterhalten wird. Andererseits beträgt die Dicke der Metallschicht vorzugsweise 2 μm oder weniger. Wenn die Dicke der Metallschicht größer ist als 2 μm, trennt sich die Metallschicht leichter von dem Halteabschnitt zum Zeitpunkt des Abbiegens der Seitenabschnitte zur Seite des unteren Abschnitts infolge eines Ambosses und eines Crimpwerkzeugs ab.
  • Bei dem Crimpkontakt mit der voranstehend geschilderten Konstruktion wird eine Aufprallplattierungsschicht, welche Au als Hauptbestandteil aufweist (also mit mehr als 50 Gew.-%) zwischen der Metallschicht und den äußeren Oberflächen der vorderen Endseiten der Seitenabschnitte ausgebildet, um so die Haftung der Metallschicht an der äußeren Oberfläche zu verbessern. Dies führt dazu, dass sich die Metallschicht weniger leicht abschälen kann.
  • Bei dem Crimpkontakt mit der voranstehend geschilderten Konstruktion steht eine der äußeren Oberflächen der vorderen Endseite des Seitenabschnitts in Kontakt mit der anderen äußeren Oberfläche der vorderen Endseite des Seitenabschnitts, so dass der Halteabschnitt fest die Leitungsdrahtkerne einquetschen kann.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt wird der voranstehend geschilderte Vorteil der Erfindung dadurch erzielt, dass ein Crimpkontakt mit einer Stromleitung zur Verfügung gestellt wird, wobei vorgesehen sind: eine Stromleitung, die Leitungsdrahtkerne und ein Abdeckteil aufweist, das die Leitungsdrahtkerne an deren einem Ende freilegt; und ein Crimpkontakt, der einen Klemmenabschnitt zur elektrischen Verbindung mit einem anderen Teil aufweist, und einen Halteabschnitt, der in sich die Leitungsdrahtkerne der Stromleitung haltert, zur elektrischen Verbindung mit der Stromleitung, wobei der Halteabschnitt ein Paar von Seitenabschnitten zur Befestigung der Leitungsdrahtkerne aufweist, durch Abbiegen seiner vorderen Endseiten zu den Leitungsdrahtkernen der Stromleitung, sowie einen unteren Abschnitt, der eine hintere Endseite des Paars der Seitenabschnitte verbindet, wobei der Halteabschnitt eine Vickers-Härte von 350 HV oder mehr aufweist, und eine Metallschicht, welche Ag oder Au als Hauptbestandteil aufweist, zumindest ein Teil einer äußeren Oberfläche der vorderen Endseiten des Paars der Seitenabschnitte bedeckt.
  • Da bei dem Crimpkontakt mit der voranstehend geschilderten Konstruktion die Metallschicht zumindest auf den äußeren Oberflächen der vorderen Endseiten des Seitenabschnitts vorgesehen ist, können die äußeren Oberflächen des Paars der Seitenabschnitte in Kontakt mit der Gleitoberfläche der Metallform über die Metallschicht gelangen, wenn die Seitenabschnitte durch die Metallformen gebogen werden. Diese Metallschicht enthält Ag oder Au als Hauptbestandteil (also mit 50 Gew.-% oder mehr), und kann das Gleitvermögen zwischen der äußeren Oberfläche beider Seitenabschnitte des Halteabschnitts und der Gleitoberfläche der Metallform aufrechterhalten oder verbessern, wenn die Seitenabschnitte des Halteabschnitts durch die Metallformen abgebogen werden. Daher können die vorderen Endseiten eines Paars der Seitenabschnitte ausreichend stark in ein Bündel der Leitungsdrahtkerne eindringen. Dies führt dazu, dass das elektrische Leitvermögen zwischen der Stromleitung und dem Crimpkontakt sichergestellt wird. Obwohl der Halteabschnitt eine Vickers-Härte von 350 HV oder mehr aufweist, kann speziell das Gleitvermögen zwischen der äußeren Oberfläche des Halteabschnitts und der Gleitoberfläche der Metallform vollständig aufrechterhalten werden. Da die Metallschicht auf jedem Halteabschnitt vorgesehen ist, kann eine allmähliche Verschlechterung des Gleitvermögens zwischen der äußeren Oberfläche des Halteabschnitts und der Gleitoberfläche der Metallform verhindert werden, trotz der ständigen Crimpvorgänge. Daher kann das Gleitvermögen zwischen der äußeren Oberfläche des Halteabschnitts und der Gleitoberfläche der Metallform ständig aufrechterhalten werden, ohne ein Schmiermittel auf die Gleitoberfläche der Metallform aufzubringen. Darüber hinaus neigt die Metallschicht kaum dazu, zu schmelzen, wenn sie Wärme ausgesetzt wird, während des Crimpvorgangs oder in einer Umgebung mit hoher Temperatur, da die Metallschicht eine hohe Wärmebeständigkeit aufweist.
  • Gemäß einem dritten Aspekt wird der voranstehend geschilderte Vorteil der Erfindung dadurch erzielt, dass ein Gassensor zur Verfügung gestellt wird, bei welchem vorgesehen sind: ein Sensorelement, das sich in Axialrichtung erstreckt, und einen Messabschnitt an seiner vorderen Endseite aufweist; ein zylindrisches Metallgehäuse, welches das Sensorelement haltert, so dass zumindest der Messabschnitt gegenüber einer vorderen Endseite des Metallgehäuses freiliegt; eine Schutzabdeckung, die ein vorderes Ende aufweist, das mit einer Seite am hinteren Ende des Metallgehäuses verbunden ist, wobei in dem Schutzgehäuse zumindest eine Stromleitung für den elektrischen Anschluss an ein externes Gerät aufgenommen ist; die Stromleitung Leitungsdrahtkerne und ein Abdeckteil aufweist, welches die Leitungsdrahtkerne an ihrem einen Ende freilegt; und einen Crimpkontakt, der elektrisch das Sensorelement mit der Stromleitung verbindet und dazu ausgebildet ist, ein Signal von dem Messabschnitt an ein externes Gerät auszugeben, wobei der Crimpkontakt aufweist: einen Klemmenabschnitt für die elektrische Verbindung mit dem Sensorelement, und einen Halteabschnitt, in welchem die Leitungsdrahtkerne der Strom leitung gehaltert werden, so dass sie elektrisch mit der Stromleitung verbunden sind, wobei der Halteabschnitt ein Paar von Seitenabschnitten zur Befestigung der Leitungsdrahtkerne durch Biegen seiner vorderen Endseiten zu den Leitungsdrahtkernen der Stromleitung aufweist, und einen unteren Abschnitt, welcher die Seite am rückwärtigen Ende des Paars der Seitenabschnitte verbindet, wobei der Halteabschnitt eine Vickers-Härte von 350 HV oder mehr aufweist, und eine Metallschicht, welche Ag oder Au als Hauptbestandteil enthält, zumindest einen Teil einer äußeren Oberfläche der vorderen Endseiten des Paars der Seitenabschnitte bedeckt.
  • Da bei einem Gassensor mit der voranstehend geschilderten Konstruktion die auf dem Crimpkontakt vorgesehene Metallschicht eine gute Wärmebeständigkeit aufweist, tritt bei der Metallschicht des Crimpkontakt kein Schmelzen oder die Erzeugung eines Zersetzungsgases beim Einfluss einer Umgebung mit hoher Temperatur während des Einsatzes des Gassensors auf. Dies führt dazu, dass die Metallschicht keine Schwankungen der Quellenspannung des Gassensors hervorruft.
  • Weiterhin wird gemäß einem vierten Aspekt der voranstehend geschilderte Vorteil der Erfindung dadurch erzielt, dass ein Verfahren zur Herstellung eines Gassensors zur Verfügung gestellt wird, wobei der Gassensor aufweist: ein Sensorelement, das sich in Axialrichtung erstreckt, und an seiner vorderen Endseite einen Messabschnitt aufweist; ein zylindrisches Metallgehäuse, welches das Sensorelement haltert, so dass zumindest der Messabschnitt an der Seite des vorderen Endes des Metallgehäuses freiliegt; eine Schutzabdeckung, die ein vorderes Ende aufweist, das mit der Seite eines rückwärtigen Endes des Metallgehäuses verbunden ist, wobei in der Schutzabdeckung zumindest eine Stromleitung für den elektrischen Anschluss an ein elektrisches Gerät vorgesehen ist; eine Stromleitung, welche Leitungsdrahtkerne aufweist, und ein Abdeckteil, das die Leitungsdrahtkerne an ihrem Ende freilegt; und ein Crimpkontakt, der elektrisch das Sensorelement mit der Stromleitung verbindet und dazu ausgebildet ist, ein Signal von dem Messabschnitt an ein externes Gerät auszugeben, wobei der Crimpkontakt aufweist: einen Klemmenabschnitt für den elektrischen Anschluss an ein anderes Teil, und einen Halteabschnitt, der in sich die Leitungsdrahtkerne der Stromleitung haltert, zur elektrischen Verbindung mit der Stromleitung, wobei der Halteabschnitt ein Paar von Seitenabschnitten aufweist, zum Befestigen der Leitungsdrahtkerne durch Biegen seiner vorderen Endseiten zu den Leitungsdrahtkernen der Stromleitung, und einen unteren Abschnitt, der eine rückwärtige Endseite des Paars der Seitenabschnitte verbindet, wobei das Verfahren umfasst: einen Plattierungsschritt, der die Ausbildung einer Metallschicht umfasst, die zumindest einen Abschnitt auf einer Oberfläche einer Metallplatte abdeckt, welcher die vorderen Endseiten der Seitenabschnitte ausbilden soll, wobei die Metallschicht Ag oder Au als Hauptbestandteil aufweist; einen Pressformschritt, der das Pressen der Metallplatte aufweist, um einen U-förmigen Halteabschnitt auszubilden, der das Paar der Seitenabschnitte und den unteren Abschnitt aufweist, so dass die eine Oberfläche der Metallplatte eine äußere Oberfläche ist; und einen Crimpschritt, welcher umfasst, die Leitungsdrahtkerne in dem U-förmigen Halteabschnitt anzuordnen, und die Seitenabschnitte durch ein Paar aus einem Amboss und einem Crimpwerkzeug zu biegen, so dass der Halteabschnitt die Leitungsdrahtkerne einquetscht, wobei die Metallplatte eine Vickers-Härte von 350 HV oder mehr aufweist.
  • Da bei dem voranstehend geschilderten Verfahren ein Plattierungsschritt vor einem Pressformschritt durchgeführt wird, kann die Metallplattierung auf einer Metallplatte aufgebracht werden, bevor die Pressformung eines U-förmigen Halteabschnitts erfolgt. Daher lässt sich die Metallschicht einfach ausbilden.
  • In dem Plattierungsschritt wird die Metallplattierung vorzugsweise nur auf eine Seite der Metallplatte aufgebracht, die als eine äußere Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts dienen soll. Dies liegt daran, dass Kosten für das Plattieren eingespart werden können, im Vergleich zu jenem Fall, in welchem die Metallplattierung auf beide Seiten der Metallplatte aufgebracht wird.
  • In dem Crimpschritt wird ein Bündel der Leitungsdrahtkerne, die in dem U-förmigen Halteabschnitt angeordnet sind, durch den Halteabschnitt unter Verwendung des Ambosses und des Crimpwerkzeugs gecrimpt. Hierbei gleiten die äußeren Oberflächen der vorderen Endseiten eines Paars von Seitenabschnitten glatt entlang der Gleitoberfläche des Crimpwerkzeugs über die Metallschicht, und die vorderen Endseiten des Paars der Seitenabschnitte können sich fest in das Bündel der Leitungsdrahtkerne eingraben und diese zum Teil durchdringen. Da die Metallschicht zumindest auf den äußeren Oberflächen vorhanden ist, die als die vorderen Endseiten der Seitenabschnitte des U-förmigen Halteabschnitts dienen, wird darüber hinaus verhindert, dass die äußeren Oberflächen, die als vordere Endseiten des Paars der Seitenabschnitte dienen, an den Gleitoberflächen des Ambosses und des Crimpwerkzeugs nach dem Crimpschritt anhaften. Darüber hinaus ist die Metallplattierung duktil, wodurch das Gleitvermögen zwischen der äußeren Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts und jeder Gleit oberfläche des Ambosses und des Crimpwerkzeugs sichergestellt wird. Dies führt dazu, dass die Betriebslebensdauer der Metallform verlängert werden kann, da diese nicht durch aufeinander folgende Crimpvorgänge beschädigt wird. Daher kann ein Crimpkontakt mit ordnungsgemäßer Crimphöhe durchgehend hergestellt werden.
  • Die Metallplattierung kann nicht nur auf den Abschnitt aufgebracht werden, der als die vorderen Endseiten der Seitenabschnitte des Halteabschnitts dient, sondern auch auf den Abschnitt, welcher die gesamten Oberflächen der Seitenabschnitte des Halteabschnitts bildet. Weiterhin kann die Metallplattierung nicht nur auf den als die Seitenabschnitte dienenden Abschnitt aufgebracht werden, sondern auch auf jenen Abschnitt, der als unterer Abschnitt dient.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung des Gassensors sind weiterhin vorgesehen: ein Aufprallplattierungsschritt, bei welchem eine Au-Aufprallplattierung so aufgebracht wird, dass sie zumindest einen Abschnitt auf einer Oberfläche der Metallplatte bedeckt, welche dann die vorderen Endseiten der Seitenabschnitte bilden soll, wobei der Aufprallplattierungsschritt vor dem Plattierungsschritt durchgeführt wird.
  • Bei dem voranstehend geschilderten Verfahren wird eine Au-Aufprallplattierung auf zumindest einen Abschnitt an einer Seite einer Metallplatte aufgebracht, an welchem die vorderen Endseiten der Seitenabschnitte ausgebildet werden sollen, und wird der Aufprallplattierungsschritt vor dem Plattierungsschritt durchgeführt. Daher kann die Haftung zwischen der Metallschicht und der Metallplatte über die Au-Aufprallplattierungsschicht verbessert werden, wodurch verhindert wird, dass sich die Metallschicht von dem Halteabschnitt abtrennt.
  • Gemäß einem fünften Aspekt wird der voranstehend geschilderte Vorteil der Erfindung dadurch erzielt, dass ein Verfahren zur Herstellung eines Gassensors zur Verfügung gestellt wird, wobei dieser Gassensor aufweist: ein Sensorelement, das sich in Axialrichtung erstreckt, und einen Messabschnitt an seiner vorderen Endseite aufweist; ein zylindrisches Metallgehäuse, welches das Sensorelement haltert, so dass zumindest der Messabschnitt gegenüber einer vorderen Endseite des Metallgehäuses freiliegt; eine Schutzabdeckung, die ein vorderes Ende aufweist, das mit einer Seite am hinteren Ende des Metallgehäuses verbunden ist, wobei in der Schutzabdeckung zumindest eine Stromleitung für den elektrischen Anschluss an ein externes Gerät aufgenommen ist; wobei die Stromleitung Leitungsdrahtkerne und ein Abdeckteil aufweist, welches die Leitungsdrahtkerne an seinem einen Ende freilässt; und einen Crimpkontakt, der elektrisch das Sensorelement mit der Stromleitung verbindet und dazu ausgebildet ist, ein Signal von dem Messabschnitt an ein externes Gerät auszugeben. Weiterhin weist der Crimpkontakt einen Klemmenabschnitt für den elektrischen Anschluss an ein anderes Teil auf, und einen Halteabschnitt, in welchem Leitungsdrahtkerne einer Stromleitung gehaltert sind, um elektrisch mit der Stromleitung verbunden zu werden, wobei der Halteabschnitt ein Paar von Seitenabschnitten zur Befestigung der Leitungsdrahtkerne durch Biegen seiner vorderen Endseiten zu den Leitungsdrahtkernen der Stromleitung aufweist, und einen unteren Abschnitt, welcher eine Seite am rückwärtigen Ende des Paars der Seitenabschnitte verbindet; wobei das Verfahren umfasst: einen Pressformschritt, der umfasst, eine Metallplatte so zu pressen, dass ein U-förmiger Halteabschnitt ausgebildet wird, der das Paar der Seitenabschnitte und den unteren Abschnitt enthält, wobei die Metallplatte eine Vickers-Härte von 350 HV oder mehr aufweist; einen Plattierungsschritt, welcher umfasst, eine Metallschicht auszubilden, die zumindest einen Teil einer äußeren Oberfläche der vorderen Endseiten der Seitenabschnitte des U-förmigen Halteabschnitts abdeckt; und einen Crimpschritt, welcher umfasst, die Leitungsdrahtkerne in dem U-förmigen Halteabschnitt anzuordnen, und das Paar der Seitenabschnitte durch einen Amboss und ein Crimpwerkzeug zu biegen, so dass der Halteabschnitt die Leitungsdrahtkerne einquetscht.
  • Bei dem voranstehend geschilderten Verfahren kann, da der Plattierungsschritt nach dem Pressformschritt durchgeführt wird, beispielsweise ein U-förmiger Halteabschnitt, der in dem Pressformschritt ausgebildet wird, in ein Plattierungsbad eingetaucht werden, so dass sich die Metallplattierung einfach auf der äußeren Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts herstellen lässt. Da die Metallplattierung nach der Ausbildung des U-förmigen Halteabschnitts durchgeführt wird, kann darüber hinaus eine zu starke Metallplattierung vermieden werden, was Kosten bei der Metallplattierung einspart. Bei dem Crimpschritt werden die Leitungsdrahtkerne so angeordnet, dass sie in Kontakt mit einer inneren Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts stehen, und dann wird der so hergestellte Halteabschnitt zwischen dem Amboss und dem Crimpwerkzeug eingequetscht. Hierbei gleiten die äußeren Oberflächen der vorderen Endseiten des Paars der Seitenabschnitte glatt entlang der Gleitoberfläche des Crimpwerkzeugs über die Metallschicht, und graben sich die vorderen Endseiten des Paars der Seitenabschnitte eng in die Leitungsdrahtkerne ein, oder durchdringen diese teilweise. Da die Metallschicht auf der äußeren Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts vorgesehen ist, wird darüber hinaus verhindert, dass die äußere Oberfläche der vorderen Endseiten des Paars der Seitenabschnitte an den Gleitoberflächen des Ambosses und des Crimpwerkzeugs nach dem Crimpschritt anhaften. Darüber hinaus ist die Metallplattierung duktil, was das Gleitvermögen zwischen der äußeren Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts und jeder Gleitoberfläche des Ambosses und des Quetschwerkzeugs sicherstellt. Daher kann ein Crimpvorgang für mehrere U-förmige Halteabschnitte aufeinander folgend durchgeführt werden, und kann durchgehend ein Crimpkontakt ausgebildet werden, der mit dem Halteabschnitt versehen ist, der immer eine ordnungsgemäße Crimphöhe aufweist.
  • Gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung kann das Verfahren weiterhin einen Aufprallplattierungsschritt umfassen, bei welchem eine Au-Aufprallplattierung aufgebracht wird, welche zumindest einen Abschnitt auf einer Oberfläche der Metallplatte abdeckt, welcher zu den vorderen Endseiten der Seitenabschnitte wird, wobei der Aufprallplattierungsschritt zwischen dem Pressformschritt und dem Plattierungsschritt durchgeführt wird.
  • Bei dem Verfahren, bei welchem der voranstehend geschilderte Vorgang vorgesehen wird, wird eine Au-Aufprallplattierung auf zumindest einen Abschnitt an einer Seite einer Metallplatte aufgebracht, an welchem die vorderen Endseiten der Seitenabschnitte ausgebildet werden sollen, und wird der Aufprallplattierungsschritt vor dem Plattierungsschritt durchgeführt. Infolge der Aufprallplattierungsschrcht kann daher das Haftvermögen zwischen der Metallschicht und der Metallplatte verbessert werden, wodurch verhindert wird, dass sich die Metallschicht von dem Halteabschnitt abschält.
    •
  • Nachstehend wird ein Gassensor 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Allerdings sollte die vorliegende Erfindung nicht so verstanden werden, dass sie hierauf beschränkt wäre.
  • In den Figuren zeigt:
  • 1 eine Schnittansicht eines Gassensors 1 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine Seitenansicht eines Crimpkontakt 51b;
  • 3 eine Perspektivansicht eines Laufabschnitts 53;
  • 4 ein Flussdiagramm, das Schritte bei der Herstellung eines Crimpkontakts 51b zeigt;
  • 5 eine Aufsicht auf eine Metallplatte 80, bei welcher eine Aufprallplattierungsbehandlung eingesetzt wird;
  • 6 eine Perspektivansicht jenes Zustands, bei welchem Leitungsdrahtkerne 16 einer Stromleitung 14b für ein Element in einem U-förmigen Halteabschnitt 77 angeordnet sind;
  • 7 eine Schnittansicht eines U-förmigen Halteabschnitts 77;
  • 8 eine Schnittansicht jenes Zustands, bei welchem ein U-förmiger Halteabschnitt 77 zwischen einem Amboss 120 und einem Crimpwerkzeug 121 angeordnet ist;
  • 9 eine Schnittansicht jenes Zustands, bei welchem ein U-förmiger Halteabschnitt 77 zwischen einem Amboss 120 und einem Crimpwerkzeug 121 eingequetscht wird;
  • 10 eine Schnittansicht eines Halteabschnitts 57;
  • 11 ein Diagramm, das die Ergebnisse eines Versuchs 1 zeigt;
  • 12 eine Schnittansicht eines Halteabschnitts 97, der nach Durchführung von elf aufeinander folgenden Crimpvorgängen hergestellt wurde;
  • 13 ein Diagramm mit einer Darstellung der Ergebnisse eines Versuchs 2;
  • 14 ein Diagramm mit einer Darstellung der Ergebnisse eines Versuchs 3;
  • 15 ein Flussdiagramm, das eine Abänderung der Schritte zur Herstellung des Crimpkontakts 51b zeigt;
  • 16 eine Aufsicht auf eine Metallplatte 80, bei welcher eine teilweise Plattierungsbehandlung eingesetzt wurde; und
  • 17 eine Aufsicht auf eine Metallplatte 80, bei welcher eine teilweise Plattierungsbehandlung eingesetzt wurde.
  • Es werden folgende Bezugszeichen dazu verwendet, verschiedene konstruktive Merkmale in den Zeichnungen zu identifizieren.
  • 1: Gassensor; 2: Metallmantel; 3: Schutzabdeckung; 6: Sensorelement; 14: Stromleitung; 16: Leitungsdrahtkern; 51: Crimpkontakt; 57: Halteabschnitt; 57a: unterer Abschnitt; 57b: Seitenabschnitt; 57c: vordere Endseite; 67: flacher Halte abschnitt; 77: U-förmiger Halteabschnitt; 77a: unterer Abschnitt; 77b: Seitenabschnitt; 77c: vordere Endseite; 80: Metallplatte; 85: Plattierungsschicht; 120: Amboss; 121: Crimpwerkzeug.
  • 1 ist eine Schnittansicht eines Gassensors 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der hier verwendete Begriff "vordere Endseite" bezeichnet eine untere Seite des Gassensors in 1, und der Begriff "hintere Endseite" bezeichnet eine obere Seite des Gassensors 1 in 1.
  • Der Gassensor 1 ist so ausgebildet, dass er in einem Kraftfahrzeug-Auspuffrohr als Sauerstoffsensor eingesetzt werden kann, um die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas zu erfassen, das durch das Auspuffrohr fließt.
  • Zuerst wird der Gassensor 1 beschrieben. Wie in 1 gezeigt, weist der Gassensor 1 im Wesentlichen einen im Wesentlichen zylindrischen Metallmantel 2 auf, ein Sensorelement 6, das die Konzentration eines bestimmten Gases (beispielsweise Sauerstoff) in einem Abgas erfasst, eine Keramikheizvorrichtung 7 zum Erwärmen des Sensorelements 6, eine Schutzvorrichtung 4, die eine vordere Endseite des Sensorelements 6 schützt, eine Trennvorrichtung 18, die aus Aluminiumoxid besteht, und welche vier Crimpkontakte 51 (von denen nur drei in 1 dargestellt sind) aufnimmt, die an vier Stromleitungen 14 befestigt sind (von denen nur drei in 1 dargestellt sind), und eine im Wesentlichen zylinderförmige Schutzabdeckung 3, welche die Trennvorrichtung 18 umschließt, um diese zu schützen. Das Sensorelement 6 und die Keramikheizvorrichtung 7 erstrecken sich in Axialrichtung des Gassensors 1. Darüber hinaus dient der in 1 gezeigte Metallmantel 2 als ein "Metallgehäuse".
  • Das Sensorelement 6 weist ein Feststoff-Elektrolytelement 6a auf, eine innere Elektrode 6b, die auf einer inneren Oberfläche des Feststoff-Elektrolytelements 6a vorgesehen ist, aus Pt oder einer Pt-Legierung, und eine äußere Elektrode 6c, die auf einer äußeren Oberfläche des Feststoff-Elektrolytelements 6a vorgesehen ist.
  • Der Metallmantel 2 ist so ausgebildet, dass er in sich das Sensorelement 6 aufnimmt. Eine rückwärtige Endseite des Metallmantels 2 ist in Radialrichtung nach innen gequetscht, und ein Messabschnitt, der an einer vorderen Endseite des Sensorelements 6 vorgesehen ist, liegt gegenüber der vorderen Endseite des Metallmantels 2 frei, so dass er isoliert gehaltert wird. Weiterhin weist der Metallmantel 2 einen zylindrischen Bossenabschnitt 2b an der Seite seines rückwärtigen Endes auf. Darüber hinaus ist die Seite des vorderen Endes der Schutzabdeckung 3 aus Metall an dem Bossenabschnitt 2b befestigt.
  • Andererseits weist der Metallmantel 2 einen zylindrischen Bossenabschnitt 2a an der Seite seines vorderen Endes auf, und ist die Schutzvorrichtung 4 aus Metall mit dem Bossenabschnitt 2a verbunden. Die Schutzvorrichtung 4 weist eine äußere Schutzvorrichtung 4a auf, die an der Außenseite angeordnet ist, und eine innere Schutzvorrichtung 4b, die in der äußeren Schutzvorrichtung 4a befestigt ist, wobei die Seite des hinteren Endes der äußeren Schutzvorrichtung 4a am Außenumfang des Bossenabschnitts 2a befestigt ist. Weiterhin sind Gaslöcher 4c in der Schutzvorrichtung 4 vorgesehen, so dass das Gas, dessen Sauerstoffkonzentration gemessen wird, zum Messabschnitt des Sensorelements 6 durch die Gaslöcher 4c fließen kann (die Gaslöcher in der inneren Schutzvorrichtung 4b sind nicht dargestellt).
  • Das Sensorelement 6 wird in dem Metallmantel 2 über eine Metallabdichtung 9a, einen Halter 10 aus Keramik, eine Metallabdichtung 9b, ein Dichtungspulvermaterial 11, das aus Talkum oder dergleichen besteht, eine Muffe 12 aus Keramik und einen Metallring 13 eingeführt. Weiterhin wird die Keramikheizvorrichtung 7 in das Sensorelement 6 von der Seite am rückwärtigen Ende zur Seite am vorderen Ende eingeführt. Darüber hinaus ist ein Flansch 2c, der radial nach außen vorspringt, auf einer äußeren Oberfläche der Seite des rückwärtigen Endes des Metallmantels 2 vorgesehen. Ein Außengewinde 2d zur Befestigung des Metallmantels 2 an einem Auspuffrohr (nicht gezeigt) ist zwischen dem Flansch 2c und dem Bossenabschnitt 2a vorgesehen. Darüber hinaus ist eine Dichtung G zwischen dem Außengewinde 2d und dem Flansch 2c befestigt angeordnet.
  • Andererseits ist eine Trennvorrichtung 18 in die Schutzabdeckung 3 eingeführt. Ein Flansch 18a, der radial nach außen vorsteht, ist auf einem Außenumfang der Trennvorrichtung 18 vorgesehen, und ein im Wesentlichen zylinderförmiger Trennvorrichtungshalter 17 ist zwischen der Schutzabdeckung 3 und der Trennvorrichtung 18 an der Seite am vorderen Ende gegenüber dem Flansch 18a angeordnet. Wenn der Trennvorrichtungshalter 17 die Trennvorrichtung 18 haltert und in sich aufnimmt, wird daher der Trennvorrichtungshalter 17 von der Schutzabdeckung 3 umschlossen. Weiterhin sind innerhalb der Trennvorrichtung 18 vier Crimpkontakte 51 elektrisch an die Seite des vorderen Endes mehrerer Leitungsdrahtkerne 16 angeschlossen, die in jeder Stromleitung 14 aufgenommen sind.
  • Im Einzelnen umfasst jede Stromleitung 14 Stromleitungen für ein Element 14a, 14b und Stromleitungen für eine Heizvorrichtung 14c, 14d (nicht dargestellt). Der Leitungsdrahtkern 16 der Stromleitung für ein Element 14a ist mechanisch mit einem Crimpkontakt 51a verbunden, der auf die äußere Oberfläche des Sensorelements 6 aufgepasst ist, und die Stromleitung für ein Element 14a ist elektrisch mit der äußeren Elektrode 6c des Sensorelements 6 verbunden. Weiterhin ist der Leitungsdrahtkern 16 der Stromleitung für ein Element 14b mechanisch mit einem Crimpkontakt 51b verbunden, der im Presssitz in der inneren Oberfläche des Sensorelements 6 einsitzt, und ist die Stromleitung für ein Element 14b elektrisch mit der inneren Elektrode 6b des Sensorelements 6 verbunden. Die Leitungsdrahtkerne 16 der Stromleitungen für eine Heizvorrichtung 14c, 14d sind jeweils an einen von zwei Crimpkontakten 51c angeschlossen, die mit einem Wärmeerzeugungswiderstand der Keramikheizvorrichtung 7 verbunden sind.
  • Weiterhin ist eine aus Gummi bestehende Durchführungsdichtung 19 in die Seite am rückwärtigen Ende der Schutzabdeckung 3 in der Nähe der Trennvorrichtung 18 eingeführt. Weiterhin erstrecken sich vier Stromleitungen 14 nach außerhalb des Gassensors 1 durch die Durchführungsdichtung 19. Darüber hinaus ist ein Durchgangsloch 19a im Zentrum der Durchführungsdichtung 19 vorhanden, und ist eine Filtereinheit 20 in das Durchgangsloch 19a eingepasst. Die Filtereinheit 20 besteht aus einem zylindrischen Filterhalter 20a aus Metall, und aus einem Filter 20b aus PTFE, und wird durch eine Umfangsoberfläche und eine obere Oberfläche des Filterhalters 20a abgedeckt (die Seite des rückwärtigen Endes des Gassensors 1). Daher kann Atmosphärenluft an der Seite des rückwärtigen Endes des Gassensors 1 in Verbindung mit dem Inneren der Schutzabdeckung 3 durch das Durchgangsloch 19a und den Filter 20b der Filtereinheit 20 gelangen.
  • Als nächstes wird der Crimpkontakt 51b erläutert. Obwohl der Crimpkontakt 51a, der Crimpkontakt 51b und der Crimpkontakt 51c jeweils eine unterschiedliche Form aufweisen, wird nur der Crimpkontakt 51b erläutert. Auf eine detaillierte Beschreibung in Bezug auf den Crimpkontakt 51a und den Crimpkontakt 51c wird verzichtet, da der Halteabschnitt des Crimpkontakts 51b, der ein wesentliches Element der vorliegenden Erfindung darstellt, ebenso ausgebildet ist wie der Halteabschnitt bei den anderen Crimpkontakten. Wie in 2 gezeigt, erstreckt sich der gesamte Crimpkontakt 51b parallel zur Axialrichtung des Gassensors 1 (vergleiche 1), und weist einen Elementbefestigungsabschnitt 52 auf, der in die Seite am rückwärtigen Ende des Sensorelements 6 passt (vergleiche 1), so dass er elektrisch mit der inneren Elektrode 6b verbunden ist, einen Laufabschnitt 53, in welchem mehrere Leitungsdrahtkerne 16 der Stromleitung für ein Element 14b gehaltert sind, und der so gequetscht ist, dass er elektrisch mit der Stromleitung verbunden ist, einen Leitungsabschnitt 54, der zwischen dem Elementbefestigungsabschnitt 52 und dem Laufabschnitt 53 angeordnet ist, und ein Sicherungsteil 55, das auf der äußeren Oberfläche des Leitungsabschnitts 54 in Kontakt mit einer inneren Oberfläche der Trennvorrichtung 18 (vergleiche 1) ausgebildet ist, zum elastischen Haltern des Crimpkontakt 51b.
  • Als nächstes wird der Laufabschnitt 53 beschrieben. Wie aus 3 hervorgeht, weist der Laufabschnitt 53 drei Halteabschnitte 57 auf. Die Halteabschnitte 57 sind entlang der Längsrichtung des Laufabschnitts 53 mit einem vorbestimmten Abstand zwischen sich angeordnet. Daher werden die Leitungsdrahtkerne 16 der Stromleitung für ein Element 14b in den drei Halteabschnitten 57 angeordnet und von diesen umschlossen, so dass sie elektrisch mit dem Laufabschnitt 53 des Crimpkontakts 51b verbunden sind. Weiterhin ist eine aus Ag bestehende Plattierungsschicht 85 auf der gesamten Außenoberfläche des Laufabschnitts 53 vorgesehen. Die Plattierungsschicht 85 stellt einen Aspekt der vorliegenden Erfindung dar, und ihre Auswirkungen werden nachstehend erläutert.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung des Crimpkontakts 51b geschildert. Wie in 4 gezeigt, wird zuerst ein Plattierungsschritt (S10) durchgeführt, in welchem eine Ag-Plattierung auf einen vorbestimmten Abschnitt an einer Seite einer Metallplatte 80 (vergleiche 5) aufgebracht wird, die als Grundmaterial des Crimpkontakts 51b verwendet wird. Dann wird ein Pressformschritt (S11) durchgeführt, bei welchem die in dem Plattierungsschritt ausgebildete, mit Ag beschichtete Metallplatte 80 zu einem Crimpkontakt 71b pressgeformt wird, der einen U-förmigen Halteabschnitt 77 aufweist. Dann wird ein Crimpschritt (S12) so durchgeführt, dass die Leitungsdrahtkerne 16 der Stromleitung für ein Element 14b so angeordnet werden, dass sie in Kontakt mit der inneren Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts 77 des durch Pressformen ausgebildeten Crimpkontakts 71b gelangen. Dann wird der Halteabschnitt 57 auf die Leitungsdrahtkerne 16 unter Verwendung zweier Metallformen, nämlich eines Ambosses 120 und eines Crimpwerkzeugs 121 (vergleiche 8) aufgequetscht, um den Crimpkontakt 51b mit dem Halteabschnitt 57 auszubilden. Die voranstehend geschilderten Herstellungsschritte (S9, S10, S11, S12) für den Crimpkontakt 51b werden nachstehend im Einzelnen beschrieben.
  • Zuerst wird, wie in 5 gezeigt, die Metallplatte 80 hergestellt, die als Material für den Crimpkontakt 51b verwendet wird. Die Metallplatte 80 wird als bandförmiges Teil ausgebildet, und besteht aus INCONEL (Marke von INCO). Dann wird ein Pressform-Layout einer flachen Klemme 61, die als ein Crimpkontakt 71b (nachstehend erläutert) dient, an einer Seite der Metallplatte 80 durchgeführt. Die flache Klemme 61 besteht aus einem flachen Befestigungsabschnitt 62, einem flachen Laufabschnitt 63, und einem flachen Leitungsabschnitt 64. Der flache Laufabschnitt 63 besteht aus drei Teilen flacher Halteabschnitte 67. Dann werden mehrere derartige, flache Klemmen 61 zur Längsrichtung der Metallplatte 80 hin angeordnet. Hierbei werden die benachbarten, flachen Klemmen 61 in entgegengesetzter Richtung angeordnet. Die flachen Laufabschnitte 63 der benachbarten, flachen Klemmen 61 sind daher abwechselnd angeordnet. Dies dient dazu, Abschnittsreste der Metallplatte 80 nach dem Pressformschritt zu verringern. Weiterhin entspricht der in 5 gezeigte, flache Halteabschnitt 67 einem "Abschnitt, der als Halteabschnitt dient" innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung.
  • Dann wird ein Aufprallplattierungsschritt (S9) durchgeführt. Ein Maskierungsvorgang wird an der anderen Seite der Metallplatte 80 (der entgegengesetzten Seite in 5) vorgenommen, wobei deren eine Seite einem Pressform-Layout der flachen Klemme 61 unterzogen wird. Eine Au-Aufprallplattierung wird auf die entgegengesetzte Seite der Metallplatte 80 aufgebracht. Der Au-Aufprallplattierungsvorgang wird dazu eingesetzt, die Haftung zwischen einer Ag-Plattierung (die später ausgeformt wird) und dem INCONEL zu verbessern, welches ein Grundmaterial der Metallplatte 80 bildet. Die Aufprallplattierung wird streifenförmig durchgeführt, so dass die Au-Plattierung auf zunächst den flachen Laufabschnitt 63 (drei Teile der flachen Halteabschnitte 67) in jeder flachen Klemme 61 aufgebracht werden kann, bei welchen das Pressform-Layout durchgeführt wird.
  • Dann wird der Plattierungsschritt (S10) durchgeführt. Im Einzelnen wird eine Ag-Plattierung auf eine Seite der Metallplatte 80 aufgebracht, bei welcher bereits eine Au-Aufprallplattierung durchgeführt wurde. Der Plattierungsschritt wird auf ähnliche Weise wie bei dem Aufprallplattierungsschritt durchgeführt, bei welchem eine Ag-Plattierung streifenförmig aufgebracht wird, und auf der Au-Aufprallplattierung ausgebildet wird.
  • Auf diese Weise weist eine Seite der Metallplatte 80 zwei Streifen der Plattierungsschichten 85 in Aufsicht auf, die auf dem flachen Laufabschnitt 63 der flachen Klemme 61 vorgesehen sind. Die Dicke der Plattierungsschicht 85 wird auf 0,1 μm oder mehr (1,0 μm bei der vorliegenden Ausführungsform) eingestellt, um hierdurch wirksam das Gleitvermögen zwischen der Plattierungsschicht 85, die auf der äußeren Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts 77 vorgesehen ist, und einer Gleitoberfläche eines konkaven Abschnitts 121a des Crimpwerkzeugs 121 (vergleiche die 8 und 9) sicherzustellen, wie dies nachstehend geschildert wird. Weiterhin kann, obwohl eine Plattierung aus reinem Ag als Material der Plattierungsschicht 85 bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, jede Metallplattierung, welche duktil und wärmebeständig ist, beispielsweise eine Plattierung aus reinem Au, eingesetzt werden. Wenn eine Plattierung aus reinem Au verwendet wird, ist die Haftung bei der Au-Aufprallplattierung stärker als bei der Plattierung aus reinem Ag. Da die Plattierungsschicht 85 durch die Metallplattierung mit Wärmebeständigkeit gebildet wird, kann die Plattierung weder schmelzen, noch irgendein Zersetzungsgas erzeugen, wenn der Crimpkontakt 51b bei dem Gassensor 1 eingesetzt wird, der an einem Auspuffrohr eines Kraftfahrzeugs und dergleichen angebracht ist, und eine Umgebung mit hoher Temperatur ausgesetzt ist. Dies führt dazu, dass eine Schwankung der Quellenspannung des Gassensors 1 verhindert werden kann.
  • Als nächstes wird der Pressformschritt (S11) geschildert. Bei diesem Pressformschritt erfolgt bei der Metallplatte 80, mit welcher der Plattierungsschritt (S10) durchgeführt wurde, ein Pressformen durch eine Pressmaschine (nicht dargestellt). Im Einzelnen erfolgt bei der flachen Klemme 61 ein Pressformen entsprechend dem Pressform-Layout, das auf der Metallplatte 80 vorgesehen ist. Bei der flachen Klemme 61 wird mit dem flachen Laufabschnitt 63 eine Pressformung zu einer U-Form durchgeführt, so dass die Plattenseite, auf welcher die Plattierungsschicht 85 vorgesehen ist, nach außen hin weist. Auf diese Art und Weise wird, wie in 6 gezeigt, der Crimpkontakt 71b ausgebildet, der einen U-förmigen Laufabschnitt 73 aufweist. Jeder U-förmige Halteabschnitt 77, welcher den U-förmigen Laufabschnitt 73 bildet, wird U-förmig ausgeformt, bei Betrachtung im Querschnitt senkrecht zur Axialrichtung, durch einen unteren Abschnitt 77a und ein Paar von Seitenabschnitten 77b, die von entgegengesetzten Enden des unteren Abschnitts 77a aus ansteigen, wie dies in den 6 und 7 gezeigt ist. Weiterhin sind beide vorderen Endseiten 77c der Seitenabschnitte 77b, die sich an der entgegengesetzten Seite in Bezug auf den unteren Abschnitt 77a befinden, schräg zueinander angeordnet. Weiterhin weisen die vorderen Endseiten 77c eine geringfügig geringere Dicke auf als andere Abschnitte der Seitenabschnitte 77b. Weiterhin ist die Plattierungsschicht 85 auf der äußeren Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts 77 vorgesehen.
  • Als nächstes wird der Crimpschritt (S12) beschrieben. Wie in 8 gezeigt, wird ein Paar von Metallformen, nämlich der Amboss 120 und die Crimpvorrichtung 121, eingesetzt. Der Amboss 120 weist einen konvexen Abschnitt 120a auf, der nach oben hin vorsteht. Andererseits weist das Crimpwerkzeug 121 einen konkaven Abschnitt 121a auf, der sich nach unten hin öffnet. Eine Gleitoberfläche, die an der Unterseite des konkaven Abschnitts 121a angeordnet ist, ist mit im Wesentlichen M-förmiger Form vorgesehen, die sich vom Zentrum zu beiden Seiten des konkaven Abschnitts 121a hin krümmt. Darüber hinaus passen der konkave Abschnitt 121a und der konvexe Abschnitt 120a zueinander. Bei einem derartigen Paar von Metallformen bewegt sich das Crimpwerkzeug 121 nach unten zum Amboss 120 hin, um einen Gegenstand (den U-förmigen Halteabschnitt 77 bei der vorliegenden Ausführungsform) einzuquetschen, der sandwichartig zwischen dem konvexen Abschnitt 120a und dem konkaven Abschnitt 121a vorhanden ist.
  • Zuerst wird der U-förmige Halteabschnitt 77 auf dem oberen Abschnitt des konvexen Abschnitts 120a angeordnet. Zu diesem Zeitpunkt ist die Öffnungsseite des U-förmigen Halteabschnitts 77 so angeordnet, dass sie dem konkaven Abschnitt 121a des Crimpwerkzeugs 121 zugeordnet ist. Dann werden die Leitungsdrahtkerne 16 der Stromleitung für ein Element 14b so angeordnet, dass sie in Kontakt mit der Innenumfangsoberfläche des U-förmigen Halteabschnitts 77 stehen (siehe die 7 und 8). Daher werden die Leitungsdrahtkerne 16 von dem unteren Abschnitt 77a und den Seitenabschnitten 77b eingeschlossen.
  • Dann wird das Crimpwerkzeug 121 herunter zum Amboss 120 bewegt. Wie voranstehend geschildert steht, da die vorderen Endseiten 77c des U-förmigen Halteabschnitts 77 schräg zueinander stehen, die Gleitoberfläche des konkaven Abschnitts 121a des Crimpwerkzeugs 121 zuerst in Kontakt mit der äußeren Oberfläche der vorderen Endseiten 77c. Dann gleiten die vorderen Endseiten 77c entlang der Gleitoberfläche des konkaven Abschnitts 121a des Crimpwerkzeugs 121, da die Dicke der vorderen Endseiten 77c geringer ist als jene anderer Abschnitte der Seitenabschnitte 77b. Da die Gleitoberfläche des konkaven Abschnitts 121a des Crimpwerkzeugs 121 im Wesentlichen die Form des Buchstabens M aufweist, welche zum Zentrum von beiden Seiten des konkaven Abschnitts 121a gekrümmt ist, werden die vorderen Endseiten 77c allmählich so geführt, dass sie schräg zueinander angeordnet werden.
  • Da die Plattierungsschicht 85 auf der äußeren Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts 77 vorgesehen ist, wird das Gleitvermögen zwischen der Gleitoberfläche des konkaven Abschnitts 121a des Crimpwerkzeugs 121 und der äußeren Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts 77 sichergestellt. Daher werden die vorderen Endseiten 77c stark zur Seite des unteren Abschnitts 77a bogenförmig gebogen, und werden die Leitungsdrahtkerne 16 eng durch den unteren Abschnitt 77a und die Seitenabschnitte 77b eingequetscht, wie dies in 9 gezeigt ist. Da die Gleitoberfläche des konkaven Abschnitts 121a des Crimpwerkzeugs 121 das Gleitvermögen entlang der Außenoberfläche des U-förmigen Halteabschnitts 77 sicherstellt, haftet darüber hinaus die äußere Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts 77 nicht an jeder der Gleitoberflächen des Ambosses 120 und des Crimpwerkzeugs 121. Auf diese Art und Weise kann der Halteabschnitt 57 einfach von jeder Gleitoberfläche abgenommen werden, und ist es unwahrscheinlich, dass der Crimpkontakt 51b verformt wird. Auf diese Weise ist dann, wie in 10 gezeigt, der Halteabschnitt 57 fertig gestellt, der mehrere Leitungsdrahtkerne 16 aufweist.
  • Wie in 10 gezeigt, weist der Halteabschnitt 57 einen unteren Abschnitt 57a und ein Paar von Seitenabschnitten 57b auf, die von beiden Enden des unteren Abschnitts 57a aus nach oben verlaufen, bei Betrachtung im Querschnitt senkrecht zur Axialrichtung. Weiterhin werden die vorderen Endseiten 57c der Seitenabschnitte 57b, die gegenüberliegend dem unteren Abschnitt 57a angeordnet sind, stark zur Seite des unteren Abschnitts 57a gebogen. Weiterhin steht eine der äußeren Oberflächen der vorderen Endseite 57c in Kontakt mit der äußeren Oberfläche der vorderen Endseite 57c. Auf diese Weise werden die Leitungsdrahtkerne 16 der Stromleitung für ein Element 14b von dem Halteabschnitt 57 des Crimpkontakts 51b eingeschlossen, und werden durch den unteren Abschnitt 57a und die Seitenabschnitte 57b eingequetscht.
  • Die Vickers-Härte des Halteabschnitts 57 ist größer als 350 (HV). Die Vickers-Härte des Halteabschnitts 57 wird an mehreren Orten in dessen unterem Abschnitt 57a gemessen, und man nimmt den Mittelwert der Messungen. Die Messbedingungen für die Vickers-Härte sind folgende: Belastung 300 gf und Belastungszeit 10 Sekunden.
  • Wie voranstehend geschildert, trägt bei der vorliegenden Ausführungsform die Plattierungsschicht 85, die auf der äußeren Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts 77 vorgesehen ist, dazu bei, das Gleitvermögen zwischen der Gleitoberfläche des konkaven Abschnitts 121a des Crimpwerkzeugs 121 und der äußeren Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts 77 sicherzustellen. Wenn beispielsweise mehrere U-förmige Halteabschnitte 77 nacheinander gequetscht werden, wird ein sicheres Gleitvermögen zwischen der äußeren Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts 77 und der Gleitoberfläche des konkaven Abschnitts 121a des Crimpwerkzeugs 121 sichergestellt. Dies führt dazu, dass ein Crimpkontakt 51b hergestellt werden kann, bei dem kein Ausfall in Bezug auf seine Leistung und sein Erscheinungsbild auftritt.
  • Dann wurde, um die Auswirkung des Gleitvermögens zu bestätigen, das durch die Plattierungsschicht 85 zur Verfügung gestellt wird, ein Bewertungsversuch für aufeinander folgendes Quetschen unter Verwendung des Ambosses 120 und des Crimpwerkzeugs 121 bei dem U-förmigen Halteabschnitt 77 durchgeführt. Zuerst wird in Bezug auf diesen Bewertungsversuch ein Verfahren zur Bewertung eines Halteabschnitts 57 beschrieben, der bei dem Einquetschschritt ausgebildet wird. Wie in 10 gezeigt, wurde der unterste, untere Abschnitt des Halteabschnitts 57 als Punkt P festgelegt. Die Entfernung (Höhe des Halteabschnitts 57) von dem Punkt P zum obersten Abschnitt des Halteabschnitts 57 wurde als C.H. (Crimp-Höhe) festgelegt. Weiterhin wurde die Dicke des ansteigenden Teils der beiden Seitenabschnitte 57b des Halteabschnitts 57 mit W1 bzw. W2 bezeichnet. Die äußere Oberfläche, an welcher der untere Abschnitt 57a und die Seitenabschnitte 57b in Verbindung stehen, wurde als Punkt K bezeichnet. Dann wurden die so festgelegten Bezugspunkte als Bewertungspunkte verwendet, und wurde eine Bewertung des Halteabschnitts 57 und des Crimpkontakts 51b unter Berücksichtigung der folgenden Eigenschaften durchgeführt: Erstens Variation von C.H., zweitens Breite von W1 und W2, drittens Form des Punkts K, viertens Erscheinungsbild des Crimpkontakts 51b, usw.
  • Zuerst wird ein Versuch 1 erläutert. Bei dem Versuch 1 wurden mehrere herkömmliche Crimpkontakte hergestellt, die keine Plattierungsschicht auf der äußeren Oberfläche eines U-förmigen Halteabschnitts aufwiesen, um einen Versuch für aufeinander folgendes Crimpen bei U-förmigen Halteabschnitten durchzuführen. Jede C.H. (mm) eingequetschter Halteabschnitte wurde jedes Mal dann gemessen, wenn das Crimpen durchgeführt wurde. Weiterhin wurde eine Änderung von C.H. gegenüber einem Standardwert (0 mm) der C.H. des Halteabschnitts, der beim ersten Crimpen gemessen wurde, in eine Änderung Δh umgewandelt. Bei dieser Bewertung wurde kein Schmiermittel eingesetzt.
  • Als nächstes wird das Ergebnis des Versuchs 1 erläutert. Wie in 11 gezeigt, ergab sich nach Durchführung dreier aufeinander folgender Crimpvorgänge ein Ergebnis von Δh = 0,005 mm; ergab sich nach Durchführung sechs aufeinander folgenden Crimpvorgängen ein Ergebnis von Δh = 0,013 mm; ergab sich nach Durchführung von neun aufeinander folgenden Crimpvorgängen ein Ergebnis von Δh = 0,021 mm; und ergab sich nach Durchführung elf aufeinander folgenden Crimpvorgängen ein Ergebnis von Δh = 0,025 mm. Aus diesen Ergebnissen geht hervor, dass der Wert von Δh desto größer ist, je größer die Anzahl an Malen des Crimpens ist. Wie in 12 gezeigt, liegt dann, wenn ein Halteabschnitt 97 beobachtet wird, der nach Durchführung von elf aufeinander folgenden Crimpvorgängen ausgebildet wird, der Wert für C.H. des Halteabschnitts 97 etwas höher als jener des Halteabschnitts 57 gemäß der in 10 gezeigten Ausführungsform. Weiterhin wurden einige Spalte zwischen den Leitungsdrahtkernen 16, die von einem unteren Abschnitt 97a umschlossen sind, und beiden Seitenabschnitten 97b des Halteabschnitts 97 beobachtet. Weiterhin ist die Dicke von W1 und W2 größer. Weiterhin wurden Grate, die nach unten hin vorstehen, an dem Punkt K jedes Halteabschnitts 97 beobachtet.
  • Dann wurde das Ergebnis des Versuchs 1 untersucht. Da das Gleitvermögen zwischen der Gleitoberfläche des konkaven Abschnitts 121a des Crimpwerkzeugs 121 und der Außenoberfläche des U-förmigen Halteabschnitts allmählich verschlechtert wird, bei zunehmender Anzahl an Crimpvorgängen, graben sich die vorderen Endseiten der Seitenabschnitte des U-förmigen Halteabschnitts nicht in die mehreren Leitungsdrahtkerne 16 ein, oder durchdringen diese. Offensichtlich war daher die Höhe des gequetschten Halteabschnitts etwas zu hoch. Weiterhin drangen, wie in 12 gezeigt, die vorderen Endseiten 97c der Seitenabschnitte 97b unzureichend in die mehreren Leitungsdrahtkerne 16 ein, und wurden lose, so dass die Leitungsdrahtkerne 16 nicht eng befestigt wurden. Weiterhin bestand der mögliche Grund für eine Erhöhung der Dicke von W1 und W2 darin, dass die Seitenabschnitte 97b durch das Crimpwerkzeug 121 aus einer Richtung senkrecht zur Dicke der Seitenabschnitte 97b mit Druck beaufschlagt wurden. Dies liegt daran, dass die vorderen Endabschnitte 97c ausreichend stark in die Leitungsdrahtkerne 16 eindrangen. Weiterhin besteht der mögliche Grund für das Auftreten der Grate, die an jedem Punkt K auftauchten, darin, dass die Seitenabschnitte 97b aus Richtung senkrecht zur Dicke der Seitenabschnitte 97b mit Druck beaufschlagt wurden, wodurch sich ein Teil der Seitenabschnitte 97b nach unten zu dem Spalt zwischen dem Amboss 120 und dem Crimpwerkzeug 121 erstreckte.
  • Als nächstes wird ein Versuch 2 erläutert. Im Versuch 2 wurden, ähnlich wie beim Versuch 1, mehrere Crimpkontakte 71b gemäß der Ausführungsform, bei welcher eine Ag-Plattierungsschicht auf deren äußere Oberfläche aufgebracht wurde, herge stellt, um einen Versuch in Bezug auf das aufeinander folgende Crimpen der U-förmigen Halteabschnitte 77 durchzuführen. Die C.H. (mm) des gecrimpten Halteabschnitts wurde jedes Mal dann gemessen, wenn ein Crimpvorgang durchgeführt wurde. Eine Abweichung der C.H. gegenüber einem Standardwert (0 mm) der C.H. des Halteabschnitts, der bei dem ersten Crimpvorgang gemessen wurde, wurde in eine Abweichung Δh umgewandelt. Bei dieser Bewertung wurde kein Schmiermittel eingesetzt.
  • Als nächstes wird das Ergebnis des Versuchs 2 erläutert. Wie in 13 gezeigt, betrug nach Durchführung von drei aufeinander folgenden Crimpvorgängen das Ergebnis Δh = 0,001 mm; nach sechs aufeinander folgenden Crimpvorgängen Δh = 0,002 mm; nach elf aufeinander folgenden Crimpvorgängen Δh = 0,002 mm; nach fünfzehn aufeinander folgenden Crimpvorgängen Δh = 0,004 mm; nach zwanzig aufeinander folgenden Crimpvorgängen Δh = 0,004 mm; und nach fünfundzwanzig aufeinander folgenden Crimpvorgängen Δh = 0,005 mm. Bei Betrachtung des Halteabschnitts 57, der nach fünfundzwanzig aufeinander folgenden Crimpvorgängen ausgebildet wurde, war C.H. des Halteabschnitts 57 niedriger als bei dem Halteabschnitt 97 von 12. Weiterhin wurde kein Spalt zwischen den Leitungsdrahtkernen 16, die von dem unteren Abschnitt 57a eingeschlossen waren, und den Seitenabschnitten 57b beobachtet (vergleiche 10). Darüber hinaus änderte sich die Dicke von W1 und W2 nicht, und wurde kein Grat an dem Punkt K hervorgerufen.
  • Als nächstes wird das Ergebnis des Versuchs 2 untersucht. Da das Gleitvermögen zwischen der Gleitoberfläche des Crimpwerkzeugs 121 und der äußeren Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts 77 durch die Ag-Plattierungsschicht 85 sichergestellt wurde, drangen trotz der Erhöhung der Anzahl an Crimp vorgängen die vorderen Endseiten 77c der Seitenabschnitte 77b des U-förmigen Halteabschnitts 77 in die mehreren Leitungsdrahtkerne 17 ein. Daher änderte sich die C.H. des Halteabschnitts 57 nicht. Weiterhin wurde deutlich, dass der Halteabschnitt 57, der nach Durchführung von fünfundzwanzig aufeinander folgenden Crimpvorgängen ausgebildet wurde, eng die Leitungsdrahtkerne 16 befestigen konnte, da die Seitenabschnitte 57b ausreichend in die Leitungsdrahtkerne 16 eindrangen. Weiterhin wurde der Halteabschnitt 57 nicht lose, und war das Erscheinungsbild des gesamten Crimpkontakts 51b normal. Daher konnte, obwohl der Crimpvorgang aufeinander folgend durchgeführt wurde, ein Halteabschnitt 57 ausgebildet werden, welcher die Leitungsdrahtkerne 16 halterte und eng befestigte. Dies führt dazu, dass ein Crimpkontakt 51b ohne irgendeinen Ausfall in Bezug auf dessen Erscheinungsbild erzeugt werden konnte.
  • Als nächstes wird ein Versuch 3 erläutert. Im Versuch 3 wurden mehrere Crimpkontakte 71b hergestellt, bei welchen eine Plattierungsschicht aus Au auf deren äußere Oberfläche aufgebracht wurde. Dann wurde, ähnlich wie bei den Versuchen 1 und 2, mit den U-förmigen Halteabschnitten 77 ein Versuch mit aufeinander folgenden Crimpvorgängen durchgeführt. Die C.H. (mm) des gecrimpten Halteabschnitts wurde jedes Mal dann gemessen, wenn ein Crimpvorgang durchgeführt wurde. Eine Abweichung der C.H. gegenüber einem Standardwert (0 mm) der C.H. des Halteabschnitts, der beim ersten Crimpvorgang gemessen wurde, wurde in eine Abweichung Δh umgewandelt. Bei dieser Bewertung wurde kein Schmiermittel eingesetzt.
  • Als nächstes wird das Ergebnis des Versuchs 3 erläutert. Wie in 13 gezeigt, betrug nach Durchführung von drei aufein ander folgenden Crimpvorgängen das Ergebnis Δh = 0,003 mm; nach Durchführung von sechs aufeinander folgenden Crimpvorgängen betrug das Ergebnis Δh = 0,002 mm; nach Durchführung von elf aufeinander folgenden Crimpvorgängen betrug das Ergebnis Δh = 0,007 mm; nach Durchführung von fünfzehn aufeinander folgenden Crimpvorgängen betrug das Ergebnis Δh = 0,004 mm; nach Durchführung von zwanzig aufeinander folgenden Crimpvorgängen betrug das Ergebnis Δh = 0,009 mm; und nach Durchführung von fünfundzwanzig aufeinander folgenden Crimpvorgängen betrug das Ergebnis Δh = 0,007 mm.
  • Als nächstes wird das Ergebnis des Versuchs 3 untersucht. Obwohl das Material der Plattierungsschicht 85 von Ag auf Au geändert wurde, wurde ungefähr das gleiche Ergebnis wie beim Versuch 2 erhalten. Daher sieht man, dass das Gleitvermögen zwischen der Gleitoberfläche des Crimpwerkzeugs 121 und der äußeren Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts 77 auch durch eine Plattierungsschicht 85 sichergestellt werden kann, die aus Au besteht. Weiterhin wurde kein Ausfall in dem Halteabschnitt 57 beobachtet, der die Plattierungsschicht 85 aus Au aufwies, und kein Ausfall in Bezug auf das Erscheinungsbild des Crimpkontakts 51b, der den Halteabschnitt 57 aufwies. Obwohl die Au-Plattierung als ein Beispiel bei diesem Versuch verwendet wurde, kann jedes Metall eingesetzt werden, welches duktil und wärmebeständig ist.
  • Wie voranstehend erläutert, weist der Gassensor 1 gemäß dieser Ausführungsform den Crimpkontakt 51b auf, der zur Ausgabe eines Signals von dem Messabschnitt des Sensorelements 6 an ein externes Gerät verwendet wird. Damit eine elektrische Verbindung zu den Leitungsdrahtkernen 16 der Stromleitung für ein Element 16b vorhanden ist, welche an ein externes Gerät angeschlossen ist, weist der Crimpkontakt 51b den Laufabschnitt 53 auf, der so gequetscht ist, dass er die Leitungsdrahtkerne 16 der Stromleitung für ein Element 16b befestigt. Der Laufabschnitt 53 weist drei Halteabschnitte 57 auf. Weiterhin ist der Halteabschnitt 57 so ausgebildet, dass die Leitungsdrahtkerne 16 der Stromleitung für ein Element 16b in dem U-förmigen Halteabschnitt 77 so angeordnet sind, dass sie zwischen dem Amboss 120 und dem Crimpwerkzeug 121 eingequetscht werden. Dann wird bei dieser Ausführungsform die Plattierungsschicht 85 auf der äußeren Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts 77 ausgebildet, um hierdurch das Gleitvermögen zwischen der Gleitoberfläche des Crimpwerkzeugs 121 und der äußeren Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts 77 sicherzustellen. Während des Crimpschritts des U-förmigen Halteabschnitts 77 können daher die vorderen Endseiten 77c glatt entlang der Gleitoberfläche des Crimpwerkzeugs 121 über die Plattierungsschicht 85 gleiten. Daher werden die vorderen Endseiten 77c tief als ein Bogen zur Seite des unteren Abschnitts 77a gebogen, so dass die Leitungsdrahtkerne 16 fest durch den unteren Abschnitt 77a und die Seitenabschnitte 77b befestigt werden können.
  • Da das Gleitvermögen zwischen der Gleitoberfläche des Crimpwerkzeugs 121 und der äußeren Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts 77 sichergestellt wird, haftet darüber hinaus die äußere Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts 77 nicht an den Gleitoberflächen des Ambosses 120 und des Crimpwerkzeugs 121 an. Daher kann der Halteabschnitt 57 einfach von jeder Gleitoberfläche entfernt werden, und ist es unwahrscheinlich, dass der Crimpkontakt 51b verformt wird. Wenn mehrere U-förmige Halteabschnitte 77 aufeinander folgend gequetscht werden, kann darüber hinaus der Halteabschnitt 57, der fest die Leitungsdrahtkerne 16 in sich befestigt, ausge bildet werden, und kann ein Crimpkontakt 51b hergestellt werden, der keinen Fehler in Bezug auf sein Erscheinungsbild aufweist. Dies liegt daran, dass das Gleitvermögen zwischen der Gleitoberfläche des Crimpwerkzeugs 121 und der äußeren Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts 77 sichergestellt wird.
  • Da die Plattierungsschicht 85, die auf der äußeren Oberfläche des Crimpkontakts 51b vorgesehen ist, aus Ag oder Au besteht und wärmebeständig ist, schmilzt die Plattierungsschicht 85 nicht, und erzeugt auch kein Zersetzungsgas, in einer Umgebung mit hohen Temperaturen, wenn der Gassensor 1 an einem Auspuffrohr eines Kraftfahrzeugs oder dergleichen angebracht ist. Dies führt dazu, dass die Quellenspannung des Gassensors 1 nicht negativ beeinflusst wird.
  • Der Gassensor gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht speziell auf die voranstehend geschilderten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf verschiedene Arten und Weisen abgeändert werden, innerhalb des Umfangs der Erfindung. Beispielsweise erfolgt bei dem Plattierungsherstellungsvorgang (S10) bei einer Seite der Metallplatte 80 die Ag-Plattierung mit einem Streifenmuster, so dass die Ag-Plattierung auf den flachen Laufabschnitt 63 (drei flache Halteabschnitte 67) aufgebracht werden kann. Allerdings kann, wie in 16 gezeigt, die Ag-Plattierung auch nur teilweise auf den flachen Laufabschnitt 63 aufgebracht werden. Durch Einsatz der teilweisen Plattierung kann der Kostenaufwand für die Plattierung verringert werden. Weiterhin kann, wie in 17 gezeigt, in dem Laufabschnitt 63 die Plattierung nur auf einen Abschnitt aufgebracht werden, der als vordere Endseiten der Seitenabschnitte des U-förmigen Halteabschnitts 57 dient. Dies führt dazu, dass die Kosten für die Plattierung verringert werden können, während das Gleitvermögen zwischen der Gleitoberfläche des Crimpwerkzeugs 121 und der äußeren Oberfläche des U-förmigen Halteabschnitts 77 sichergestellt wird.
  • Weiterhin können bei dem Plattierungsvorgang (S10) sämtliche Pressform-Layouts der flachen Klemmen 61, die auf der Metallplatte 80 vorgesehen sind, in derselben Richtung angeordnet werden. Weiterhin kann ein Streifen der Plattierungsschicht 85 auf den mehreren flachen Laufabschnitten 63 vorgesehen werden, die auf derselben Seite angeordnet sind.
  • Wie in 4 gezeigt, gehen die Herstellungsschritte für den Crimpkontakt 51b bei der vorliegenden Ausführungsform in der Reihenfolge des Aufprallplattierungsschritts (S9), des Plattierungsschritts (S10), des Pressformschritts (S11) und des Crimpschritts (S12) voran. Allerdings kann, wie bei der Abänderung gemäß 15 gezeigt, der Crimpkontakt 51b mit solch einer Reihenfolge ausgebildet werden, dass beispielsweise ein Pressformschritt (S20) vor einem Aufprallplattierungsschritt (S19) durchgeführt werden kann, wobei die Aufprallplattierung nur auf den U-förmigen Laufabschnitt 73 des so durch Pressformen hergestellten Crimpkontakt 71b aufgebracht wird, und dann ein Plattierungsschritt (S21) und ein Crimpschritt (S22) in dieser Reihenfolge durchgeführt werden. Bei diesen Herstellungsschritten wird die Metallplatte 80 durch Pressformen in dem Pressformschritt umgeformt, und wird der Crimpkontakt 71b ausgebildet, der den U-förmigen Halteabschnitt 77 aufweist. Dann wird nur der U-förmige Laufabschnitt 73 des Crimpkontakts 71b in ein Ag-Plattierungsbad oder ein Au-Plattierungsbad eingetaucht, unter Einstellung des Orts der Plattierung durch eine Flüssigkeitsniveausteuerung.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht nur bei einem Gassensor einsetzbar, beispielsweise einem Sauerstoffsensor, sondern auch bei verschiedenen anderen Geräten.
  • Weiterhin sollte Fachleuten auf diesem Gebiet deutlich geworden sein, dass verschiedene Änderungen der Art und Weise und der Einzelheiten der Erfindung, wie sie voranstehend geschildert und beschrieben wurde, vorgenommen werden können. Derartige Änderungen sollen vom Wesen und Umfang der beigefügten Patentansprüche umfasst sein.
  • Die Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-349407, eingereicht am 2. Dezember 2005, deren Offenbarung durch Bezugnahme vollständig in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.

Claims (19)

  1. Crimpkontakt, bei welchem vorgesehen sind: ein Klemmenabschnitt zur elektrischen Verbindung mit einem anderen Teil; und ein Halteabschnitt zum Haltern von Leitungsdrahtkernen darin, damit sie elektrisch mit der Stromleitung verbunden werden, wobei der Halteabschnitt ein Paar von Seitenabschnitten zum Befestigen der Leitungsdrahtkerne durch Biegen seiner vorderen Endseiten zu den Leitungsdrahtkernen der Stromleitung aufweist, und einen unteren Abschnitt, der eine Seite am rückwärtigen Ende des Paars der Seitenabschnitte verbindet, wobei der Halteabschnitt eine Vickers-Härte von 350 HV oder mehr aufweist, und eine Metallschicht, welche Ag oder Au als Hauptbestandteil aufweist, zumindest einen Teil einer äußeren Oberfläche der vorderen Endseiten des Paars der Seitenabschnitte bedeckt.
  2. Crimpkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht eine Vickers-Härte von 100 HV oder weniger aufweist.
  3. Crimpkontakt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht eine Dicke von 0,1 μm oder mehr aufweist.
  4. Crimpkontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufprallplattierungsschicht, welche Au als Hauptbestandteil aufweist, zwischen der Metallschicht und der äußeren Oberfläche der vorderen Endseiten des Paars der Seitenabschnitte vorgesehen ist.
  5. Crimpkontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschichten, die auf den äußeren Oberflächen der vorderen Endseiten des Paars der Seitenabschnitte vorgesehen sind, in Kontakt miteinander stehen.
  6. Crimpkontakt mit einer Stromleitung, bei welchem vorgesehen sind: eine Stromleitung, die Leitungsdrahtkerne und ein Abdeckteil aufweist, das die Stromleitungskerne an deren einem Ende freilegt; und ein Crimpkontakt, der einen Klemmenabschnitt zur elektrischen Verbindung mit einem anderen Teil und einen Halteabschnitt aufweist, der die Leitungsdrahtkerne der Stromleitung in sich haltert, so dass sie elektrisch mit der Stromleitung verbunden sind, wobei der Halteabschnitt ein Paar von Seitenabschnitten zur Befestigung der Leitungsdrahtkerne durch Biegen seiner vorderen Endseiten zu den Leitungsdrahtkernen der Stromleitung aufweist, und einen unteren Abschnitt, welcher eine Seite am rückwärtigen Ende des Paars der Seitenabschnitte verbindet, wobei der Halteabschnitt eine Vickers-Härte von 350 HV oder mehr aufweist, und eine Metallschicht, welche Ag oder Au als Hauptbestandteil enthält, zumindest einen Teil einer äußeren Oberfläche der vorderen Endseiten des Paars der Seitenabschnitte bedeckt.
  7. Crimpkontakt mit einer Stromleitung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht eine Vickers-Härte von 100 HV oder weniger aufweist.
  8. Crimpkontakt mit einer Stromleitung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht eine Dicke von 0,1 μm oder mehr aufweist.
  9. Crimpkontakt mit einer Stromleitung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufprallplattierungsschicht, welche Au als Hauptbestandteil aufweist, zwischen der Metallschicht und der äußeren Oberfläche der vorderen Endseiten des Paars der Seitenabschnitte vorgesehen ist.
  10. Crimpkontakt mit einer Stromleitung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschichten, die auf den äußeren Oberflächen der vorderen Endseiten des Paars der Seitenabschnitte vorgesehen sind, in Kontakt miteinander stehen.
  11. Gassensor, bei welchem vorgesehen sind: ein Sensorelement, das sich in Axialrichtung erstreckt, und einen Messabschnitt an seiner vorderen Endseite aufweist; ein zylindrisches Metallgehäuse, welches das Sensorelement so haltert, dass zumindest der Messabschnitt gegenüber einer vorderen Endseite des Metallgehäuses freiliegt; eine Schutzabdeckung, die ein vorderes Ende aufweist, das mit der Seite eines rückwärtigen Endes des Metallgehäuses verbunden ist, wobei die Schutzabdeckung in sich zumindest eine Stromleitung zum elektrischen Anschluss an ein externes Gerät aufnimmt; die Stromleitung Leitungsdrahtkerne und ein Abdeckteil aufweist, das die Leitungsdrahtkerne an seinem einen Ende freilegt; und ein Crimpkontakt, der elektrisch das Sensorelement mit der Stromleitung verbindet, und dazu ausgebildet ist, ein Signal von dem Messabschnitt an ein externes Gerät abzugeben, wobei der Crimpkontakt aufweist: einen Klemmenabschnitt zur elektrischen Verbindung mit dem Sensorelement und einen Halteabschnitt, der in sich die Leitungsdrahtkerne der Stromleitung haltert, zur elektrischen Verbindung mit der Stromleitung, wobei der Halteabschnitt ein Paar von Seitenabschnitten zur Befestigung der Leitungsdrahtkerne durch Abbiegen seiner vorderen Endseiten zu den Leitungsdrahtkernen der Stromleitung aufweist, und einen unteren Abschnitt, der eine rückwärtige Endseite des Paars der Seitenabschnitte verbindet, wobei der Halteabschnitt eine Vickers-Härte von 350 HV oder mehr aufweist, und eine Metallschicht, welche Ag oder Au als Hauptbestandteil aufweist, zumindest einen Teil einer äußeren Oberfläche der vorderen Endseiten des Paars der Seitenabschnitte abdeckt.
  12. Gassensor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht eine Vickers-Härte von 100 HV oder weniger aufweist.
  13. Gassensor nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht eine Dicke von 0,1 μm oder mehr aufweist.
  14. Gassensor nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufprallplattierungsschicht, welche Au als Hauptbestandteil aufweist, zwischen der Metallschicht und der äußeren Oberfläche der vorderen Endseiten des Paars der Seitenabschnitte vorgesehen ist.
  15. Gassensor nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschichten, die auf den äußeren Oberflächen der vorderen Endseiten des Paars der Seitenabschnitte vorgesehen sind, in Kontakt miteinander stehen.
  16. Verfahren zur Herstellung eines Gassensors, wobei der Gassensor aufweist: ein Sensorelement, das sich in Axialrichtung erstreckt, und an seiner vorderen Endseite einen Messabschnitt aufweist; ein zylindrisches Metallgehäuse, welches das Sensorelement so haltert, dass zumindest der Messabschnitt gegenüber einer vorderen Endseite des Metallgehäuses freiliegt; eine Schutzabdeckung, die ein vorderes Ende aufweist, das mit einer rückwärtigen Endseite des Metallgehäuses verbunden ist, wobei die Schutzabdeckung in sich zumindest eine Stromleitung für den elektrischen Anschluss an ein externes Gerät aufweist; wobei die Stromleitung Leitungsdrahtkerne und ein Abdeckteil aufweist, welches die Stromleitungskerne an seinem einen Ende freilegt; und einen Crimpkontakt, der elektrisch das Sensorelement mit der Stromleitung verbindet, und dazu ausgebildet ist, ein Signal von dem Messabschnitt an ein externes Gerät auszugeben, wobei der Crimpkontakt aufweist: einen Klemmenabschnitt zum elektrischen Anschluss an ein anderes Teil; und einen Halteabschnitt, der die Leitungsdrahtkerne der Stromleitung in sich haltert, so dass sie elektrisch mit der Stromleitung verbunden sind, wobei der Halteabschnitt ein Paar von Seitenabschnitten zur Befestigung der Leitungsdrahtkerne durch Biegen seiner vorderen Endseiten zu den Leitungsdrahtkernen der Stromleitung sowie einen unteren Abschnitt aufweist, welcher eine rückwärtige Endseite des Paars der Seitenabschnitte verbindet, wobei das Verfahren umfasst: Ausbilden einer Metallplattierungsschicht, die zumindest einen Abschnitt einer Oberfläche einer Metallplatte abdeckt, welche zu den vorderen Endseiten der Seitenabschnitte werden soll, wobei die Metallschicht Ag oder Au als Hauptbestandteil aufweist; Pressformen der Metallplatte so, dass ein U-förmiger Halteabschnitt ausgebildet wird, welcher das Paar der Seitenabschnitte und den unteren Abschnitt aufweist, so dass die eine Oberfläche der Metallplatte eine äußere Oberfläche ist; und Anordnen der Leitungsdrahtkerne in dem U-förmigen Halteabschnitt, und Biegen der Seitenabschnitte durch ein Paar aus einem Amboss und einem Crimpwerkzeug, so dass der Halteabschnitt die Leitungsdrahtkerne einquetscht, und wobei die Metallplatte eine Vickers-Härte von 350 HV oder mehr aufweist.
  17. Verfahren zur Herstellung eines Gassensors nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch: Aufbringen einer Au-Aufprallplattierung so, dass zumindest ein Abschnitt auf einer Oberfläche der Metallplatte bedeckt wird, welcher die vorderen Endseiten der Seitenabschnitte ausbilden soll, wobei der Aufprallplattierungsschritt vor dem Plattierungsschritt durchgeführt wird.
  18. Verfahren zur Herstellung eines Gassensors, wobei der Gassensor aufweist: ein Sensorelement, das sich in Axialrichtung erstreckt, und einen Messabschnitt an seiner vorderen Endseite aufweist; ein zylindrisches Metallgehäuse, welches das Sensorelement so haltert, dass zumindest der Messabschnitt gegenüber einer vorderen Endseite des Metallgehäuses freiliegt; eine Schutzabdeckung, die ein vorderes Ende aufweist, das mit der Seite eines rückwärtigen Endes des Metallgehäuses verbunden ist, wobei die Schutzabdeckung in sich zumindest eine Stromleitung für den elektrischen Anschluss an ein externes Gerät aufweist; wobei die Stromleitung Leitungsdrahtkerne und ein Abdeckteil aufweist, das die Leitungsdrahtkerne an seinem einen Ende freilegt; und einen Crimpkontakt, der elektrisch das Sensorelement mit der Stromleitung verbindet, und dazu ausgebildet ist, ein Signal von dem Messabschnitt an ein externes Gerät auszugeben, wobei der Crimpkontakt aufweist: einen Klemmenabschnitt zur elektrischen Verbindung mit einem anderen Teil; und einen Halteabschnitt, der die Leitungsdrahtkerne einer Stromleitung in sich haltert, damit sie elektrisch mit der Stromleitung verbunden sind, wobei der Halteabschnitt ein Paar von Seitenabschnitten zur Befestigung der Leitungsdrahtkerne durch Abbiegen seiner vorderen Endseiten zu den Leitungsdrahtkernen der Stromleitung aufweist, und einen unteren Abschnitt, welcher eine rückwärtige Endseite des Paars der Seitenabschnitte verbindet, wobei das Verfahren umfasst: Pressformen einer Metallplatte zur Ausbildung eines U-förmigen Halteabschnitts, der das Paar der Seitenabschnitte und den Bodenabschnitt aufweist, wobei die Metallplatte eine Vickers-Härte von 350 HV oder mehr aufweist; Ausbilden einer Metallplattierungsschicht, welche zumindest einen Teil einer äußeren Oberfläche der vorderen Endseiten der Seitenabschnitte des U-förmigen Halteabschnitts abdeckt; und Anordnen der Leitungsdrahtkerne in dem U-förmigen Halteabschnitt, und Biegen des Paars der Seitenabschnitte durch ein Paar aus einem Amboss und einem Crimpwerkzeug, so dass der Halteabschnitt die Leitungsdrahtkerne einquetscht.
  19. Verfahren zur Herstellung eines Gassensors nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch: Aufbringen einer Au-Aufprallplattierung so, dass diese zumindest einen Abschnitt auf einer Oberfläche der Metallplatte abdeckt, welche zu den vorderen Endseiten der Seitenabschnitte ausgebildet werden soll, und wobei die Aufprallplattierung zwischen dem Pressformschritt und dem Plattierungsschritt durchgeführt wird.
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