JP2002168825A - Terminal connection structure for sensor - Google Patents
Terminal connection structure for sensorInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばガスセンサ
のガス検出素子(ガスセンサ素子)、温度センサの感温
素子のように、軸線方向に延びる板状形状をなす各種検
出素子を用いたセンサの端子接続構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a terminal of a sensor using various plate-shaped detecting elements extending in the axial direction, such as a gas detecting element (gas sensor element) of a gas sensor and a temperature sensing element of a temperature sensor. Regarding the connection structure.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、軸線方向に延びる板状形状を
なすと共に、測定対象となるガスに向けられる先端側に
検出部が形成された検出素子(ガスセンサ素子や感温素
子等)が組み付けられたガスセンサや温度センサといっ
たセンサが知られている。なお、ガスセンサとしては、
λセンサ、全領域空燃比センサ、酸素センサ、NOxセ
ンサなどが挙げられる。2. Description of the Related Art Conventionally, a detection element (a gas sensor element, a temperature-sensitive element, or the like) having a plate-like shape extending in the axial direction and having a detection portion formed at a tip end directed toward a gas to be measured has been assembled. Sensors such as a gas sensor and a temperature sensor are known. In addition, as a gas sensor,
Examples include a λ sensor, a full range air-fuel ratio sensor, an oxygen sensor, and a NOx sensor.
【0003】ここで、この種のセンサの一例として、測
定対象となるガス(排ガス)中の酸素濃度を検出する検
出素子(ガスセンサ素子)が組み付けられると共に、内
燃機関の排気管に装着される酸素センサを図5に示す。
図5に示す酸素センサ100は、排気管に固定するため
のネジ部102aが外表面に形成された略筒状の主体金
具102と、主体金具102の筒内に挿入されて、先端
側(図中下方)が測定対象となるガスに向けられ、酸素
イオン伝導性固体電解質体からなり検出部104aが形
成された酸素濃淡電池素子や検出部104aの早期活性
化を目的としたセラミックヒータが積層されて構成され
ると共に、軸線方向に延びる板状形状をなした検出素子
104と、検出素子104を保持するために主体金具1
02の筒内先端側から順に積層されるセラミックホルダ
106、タルク粉末108、セラミックスリーブ110
とを備えている。Here, as an example of this type of sensor, a detection element (gas sensor element) for detecting an oxygen concentration in a gas (exhaust gas) to be measured is assembled, and an oxygen sensor attached to an exhaust pipe of an internal combustion engine is mounted. The sensor is shown in FIG.
The oxygen sensor 100 shown in FIG. 5 has a substantially cylindrical metal shell 102 having a screw portion 102a formed on an outer surface thereof for fixing to an exhaust pipe, and is inserted into a cylinder of the metal shell 102, and has a distal end side (see FIG. 5). The middle and lower parts are directed to the gas to be measured, and an oxygen concentration cell element made of an oxygen ion conductive solid electrolyte body and having a detection unit 104a formed thereon and a ceramic heater for the purpose of early activation of the detection unit 104a are laminated. And a plate-shaped detection element 104 extending in the axial direction, and a metal shell 1 for holding the detection element 104.
02, a ceramic holder 106, a talc powder 108, and a ceramic sleeve 110, which are laminated in this order from the inside of the cylinder.
And
【0004】この内、セラミックホルダ106およびセ
ラミックスリーブ110は、外観が略円筒状を呈し、検
出素子104の軸線方向直交断面形状に沿った挿通孔が
中心軸に沿って穿設されており、検出素子104は、こ
れら挿通孔を介して保持される。Among them, the ceramic holder 106 and the ceramic sleeve 110 have a substantially cylindrical appearance, and an insertion hole is formed along the central axis of the detecting element 104 along a cross section orthogonal to the axial direction. The element 104 is held through these insertion holes.
【0005】更に、セラミックスリーブ110は後端側
(図中上方)が本体部110bから突出することにより
突出部110aを形成し、検出素子104は、この突出
部110aの後端から更に後端側に突出した状態で保持
される。そして、セラミックスリーブ110の突出部1
10a周囲の端面上には、加締リング112が配置さ
れ、主体金具102の後端部を、加締リング112を介
してセラミックスリーブ110側に加締めることによ
り、タルク粉末108が加圧充填され、この結果、検出
素子104,セラミックホルダ106,セラミックスリ
ーブ110が主体金具102に固定される。[0005] Further, the ceramic sleeve 110 has a rear end (upper side in the figure) protruding from the main body 110b to form a protruding portion 110a, and the detecting element 104 is further rearward from the rear end of the protruding portion 110a. It is held in a state of protruding. Then, the protrusion 1 of the ceramic sleeve 110
A caulking ring 112 is arranged on the end surface around 10a, and the talc powder 108 is pressure-filled by caulking the rear end of the metal shell 102 to the ceramic sleeve 110 side via the caulking ring 112. As a result, the detection element 104, the ceramic holder 106, and the ceramic sleeve 110 are fixed to the metal shell 102.
【0006】一方、検出素子104は、先端側(図中下
方)に検出部104aが形成された酸素濃淡電池素子と
セラミックヒータからなり、検出素子104の後端側
(図中上方)の表面(両表面)には、検出部104aに
て生じた酸素濃淡電池起電力を外部に出力したり、セラ
ミックヒータに通電するための複数の電極端子部30,
32,34,36が形成されている。そして、各電極端
子部30,32,34,36は、リードフレーム131
を介してリード線116と電気的に接続されている。な
お、リードフレーム131は、リード線116と加締め
られて電気的に接続されている。On the other hand, the detecting element 104 is composed of an oxygen concentration cell element having a detecting portion 104a formed on the front end side (lower side in the figure) and a ceramic heater, and has a surface (upper side in the drawing) on the rear end side (upper side in the drawing). A plurality of electrode terminal portions 30 for outputting the electromotive force of the oxygen concentration cell generated by the detection portion 104a to the outside and supplying electricity to the ceramic heater are provided on both surfaces).
32, 34, 36 are formed. Each of the electrode terminals 30, 32, 34, and 36 is connected to the lead frame 131.
Is electrically connected to the lead wire 116 via the. Note that the lead frame 131 is crimped and electrically connected to the lead wire 116.
【0007】また、主体金具102の後端側外周には、
外筒118が溶接等により固定されており、リード線1
16は、この外筒118の後端側内部に配置されたグロ
メット120を貫通して外部に引き出されている。そし
て、酸素センサ100は、このリード線116とリード
フレーム131を介して、検出素子104と外部(外部
回路)との導通が図られる。On the outer periphery of the metal shell 102 on the rear end side,
The outer cylinder 118 is fixed by welding or the like, and the lead wire 1
16 is drawn out through the grommet 120 arranged inside the rear end side of the outer cylinder 118. In the oxygen sensor 100, conduction between the detection element 104 and the outside (external circuit) is achieved via the lead wire 116 and the lead frame 131.
【0008】ここで、検出素子104とリードフレーム
131とを接続するために、酸素センサ100の内部に
備えられるコンタクト部材130の分解斜視図を、図6
に示す。図6に示すように、コンタクト部材130は、
リードフレーム131、一対の絶縁性ハウジング13
2、固定金具133、押圧バネ134およびカシメリン
グ135から構成されている。そして、コンタクト部材
130は、次のような手順で構成される。Here, an exploded perspective view of a contact member 130 provided inside the oxygen sensor 100 for connecting the detecting element 104 and the lead frame 131 is shown in FIG.
Shown in As shown in FIG. 6, the contact member 130
Lead frame 131, pair of insulating housings 13
2. It comprises a fixing bracket 133, a pressing spring 134 and a caulking ring 135. And the contact member 130 is comprised by the following procedures.
【0009】まず、図6(a)に示すように、リード線
116、116と加締められた2本のリードフレーム1
31,131をセラミック製の絶縁性ハウジング132
に配置する。そのあと、図6(b)に示すように、この
リードフレーム131、131がセットされた一対の絶
縁性ハウジング132,132を、その間に検出素子1
04の電極端子部30,32,34,36を配置した状
態で、断面略U字の押圧バネ134が取り付けられた固
定金具133に挿入する。そして、この固定金具133
にカシメリング135を被せて、カシメリング135の
外周を加締めることにより、押圧バネ134に変位を与
える。この押圧バネ134の変位により弾性力が発生
し、この弾性力により絶縁性ハウジング132が所定の
圧力で4本のリードフレーム131をそれぞれ電極端子
部30,32,34,36に付勢することで、コンタク
ト部材130が構成されている。First, as shown in FIG. 6A, lead wires 116, 116 and two crimped lead frames 1
31 and 131 are ceramic insulating housings 132
To place. Then, as shown in FIG. 6B, a pair of insulating housings 132, 132 on which the lead frames 131, 131 are set are inserted between the pair of insulating housings 132, 132.
In a state where the electrode terminals 30, 32, 34 and 36 of 04 are arranged, they are inserted into a fixing bracket 133 to which a pressing spring 134 having a substantially U-shaped cross section is attached. And this fixing bracket 133
The pressing spring 134 is displaced by placing the caulking ring 135 on the torso and caulking the outer periphery of the caulking ring 135. An elastic force is generated by the displacement of the pressing spring 134, and the insulating housing 132 urges the four lead frames 131 to the electrode terminals 30, 32, 34, 36 at a predetermined pressure by the elastic force. , And a contact member 130.
【0010】つまり、カシメリング135の加締めによ
り、絶縁性ハウジング132が、検出素子104の電極
端子部30,32,34,36に対してリードフレーム
131を付勢することで、電極端子部30,32,3
4,36とリードフレーム131との電気的接続を図っ
ている。In other words, the crimping of the caulking ring 135 causes the insulating housing 132 to urge the lead frame 131 against the electrode terminals 30, 32, 34, and 36 of the detection element 104, so that the electrode terminals 30 , 32,3
4 and 36 and the lead frame 131 are electrically connected.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のコンタ
クト部材130は、各リードフレーム131と検出素子
の電極端子部30,32,34,36とを接触させる付
勢力を、絶縁性ハウジング132の外側のカシメリング
135および押圧バネ134に依存させる構造であるこ
とから、一部のリードフレーム131と検出素子104
の電極端子部との電気的接続が不良となる場合がある。However, the above-mentioned contact member 130 applies an urging force for bringing each lead frame 131 into contact with the electrode terminals 30, 32, 34, 36 of the detecting element outside the insulating housing 132. Of the lead frame 131 and the detecting element 104 because the structure depends on the caulking 135 and the pressing spring 134.
Electrical connection with the electrode terminal portion may be defective.
【0012】つまり、検出素子104の表面形状の個体
差や、リードフレーム131、絶縁性ハウジング132
などの寸法誤差が原因となり、リードフレーム131毎
の検出素子104の電極端子部に対する付勢力が不均一
となり、リードフレーム131が電極端子部に充分には
付勢されず、両者の接触不良を招く虞がある。また、内
燃機関の排気管などに装着されて、高温環境で使用され
るガスセンサでは、熱の影響で検出素子に反り返りが生
じたり、熱膨張によりリードフレームが変形する等の要
因から、リードフレームと電極端子部との間で接触不良
が発生する可能性がある。That is, individual differences in the surface shape of the detecting element 104, the lead frame 131, the insulating housing 132
Due to such dimensional errors as described above, the urging force of the detection element 104 with respect to the electrode terminal portion of each lead frame 131 becomes uneven, and the lead frame 131 is not sufficiently urged to the electrode terminal portion, resulting in poor contact between the two. There is a fear. Further, in a gas sensor mounted in an exhaust pipe of an internal combustion engine and used in a high temperature environment, the detection element may be warped due to heat, or the lead frame may be deformed due to thermal expansion. Poor contact with the electrode terminal may occur.
【0013】また、図6では、片面あたり2個の電極端
子部が形成された検出素子を例示しているが、片面あた
り3個以上の電極端子部が形成された検出素子が使用さ
れることもあり、片面に形成される電極端子部の個数が
多くなるほどリードフレーム毎の付勢力の差が発生し易
くなり、リードフレームと電極端子部との電気的な接触
不良が発生し易くなる。FIG. 6 illustrates a detection element having two electrode terminals formed on one side, but a detection element having three or more electrode terminals formed on one side may be used. As the number of electrode terminals formed on one surface increases, a difference in biasing force between lead frames tends to occur, and electrical contact failure between the lead frame and the electrode terminals tends to occur.
【0014】さらに、温度変化の激しい環境下に設置さ
れるガスセンサでは、周囲温度が高温となるとリードフ
レームは膨張し、周囲温度が常温あるいは低温となると
リードフレームは収縮することになる。そして、検出素
子の電極端子部は厚さが薄く形成されていることから、
設置環境の温度変化(以下、熱サイクルともいう)の繰
り返しに伴ってリードフレームの膨張・収縮が繰り返さ
れると、リードフレームと電極端子部との間で生じる摩
擦により電極端子部が削り取られてしまい、リードフレ
ームと電極端子部との接触不良が発生することがある。Further, in a gas sensor installed in an environment where the temperature changes drastically, the lead frame expands when the ambient temperature becomes high, and the lead frame contracts when the ambient temperature becomes room temperature or low temperature. And since the electrode terminal portion of the detection element is formed to be thin,
If the expansion and contraction of the lead frame are repeated in accordance with the repetition of the temperature change of the installation environment (hereinafter also referred to as thermal cycle), the electrode terminals are scraped off due to the friction generated between the lead frame and the electrode terminals. In some cases, poor contact between the lead frame and the electrode terminal may occur.
【0015】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
のであり、絶縁保護体と検出素子との間に配置されるリ
ードフレームと、検出素子の電極端子部とを電気的に接
続する形態のセンサの端子接続構造において、リードフ
レームと検出素子の電極端子部との電気的接続の不良が
発生し難いセンサの端子接続構造を提供することを目的
とする。The present invention has been made in view of such a problem, and a sensor in which a lead frame disposed between an insulating protective body and a detecting element is electrically connected to an electrode terminal of the detecting element. In the above terminal connection structure, it is an object to provide a sensor terminal connection structure in which a failure in electrical connection between the lead frame and the electrode terminal portion of the detection element hardly occurs.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項1に記載の発明は、軸線方向に延び
る板状形状をなし、測定対象となるガスに向けられる先
端側に検出部が形成され、後端側の表面に電極端子部が
形成される検出素子と、検出素子の後端側の周囲を取り
囲むように配置される筒状の絶縁保護体と、検出素子と
絶縁保護体との間に配置され、検出素子の電極端子部に
電気的に接続されるリードフレームと、を備えるセンサ
の端子接続構造であって、リードフレームは、少なくと
も絶縁保護体の筒内に配置されて検出素子の電極端子部
に接触する平板部と、検出素子と絶縁保護体との間で挟
持されて圧縮変形することで平板部を電極端子部に対し
て付勢する弾性部と、を備えることを特徴とする。Means for Solving the Problems According to the first aspect of the present invention, there is provided a detection device having a plate-like shape extending in an axial direction, and a detecting portion provided at a tip end directed toward a gas to be measured. Is formed, a detection element having an electrode terminal portion formed on the surface on the rear end side, a cylindrical insulating protection body arranged to surround the periphery of the rear end side of the detection element, a detection element and the insulation protection body And a lead frame electrically connected to the electrode terminal portion of the detection element, and a terminal connection structure of the sensor, wherein the lead frame is disposed at least in the cylinder of the insulating protection body. A flat plate portion that contacts the electrode terminal portion of the detection element, and an elastic portion that is sandwiched between the detection element and the insulating protective body and urges the flat plate portion against the electrode terminal portion by being compressed and deformed. It is characterized by.
【0017】つまり、本発明(請求項1)のセンサの端
子接続構造に備えられるリードフレームは、平板部が検
出素子の電極端子部と接触しており、接触部分の形状が
点あるいは線ではなく面となることから、電極端子部と
の接触面積が大きくなる。このように、リードフレーム
と電極端子部との接触面積を、面接触とすることにより
大きく確保することで、リードフレームと電極端子部と
の間に生じる接触抵抗を低く抑えることができる。That is, in the lead frame provided in the sensor terminal connection structure of the present invention (claim 1), the flat plate portion is in contact with the electrode terminal portion of the detection element, and the shape of the contact portion is not a point or a line. Since it is a surface, the contact area with the electrode terminal part is increased. As described above, by ensuring a large contact area between the lead frame and the electrode terminal portion by making surface contact, the contact resistance generated between the lead frame and the electrode terminal portion can be suppressed low.
【0018】また、このリードフレームは、電極端子部
と面で接触することから、点や線で接触する場合に比べ
て、センサの設置環境における温度変化(熱サイクル)
の繰り返しに伴いリードフレームが膨張・収縮を繰り返
した場合に、接触箇所において電極端子部が削り取られ
ることは起こり難い。このため、このリードフレーム
は、熱サイクルにより膨張・収縮を繰り返した場合で
も、電極端子部との接触を維持することができ、かつ接
触抵抗のバラツキを抑制することができる。Further, since the lead frame is in contact with the electrode terminal portion on the surface, the temperature change (thermal cycle) in the installation environment of the sensor is compared with the case where the lead frame contacts with the point or line.
When the lead frame repeatedly expands and contracts with the repetition of the above, it is unlikely that the electrode terminal portion is scraped off at the contact location. For this reason, even when the lead frame repeatedly expands and contracts due to a thermal cycle, it is possible to maintain the contact with the electrode terminal portion and to suppress the variation in the contact resistance.
【0019】さらに、このセンサの端子接続構造におい
ては、リードフレームを検出素子の電極端子部に付勢す
る付勢力が、絶縁保護体から与えられる付勢力のみで生
じるのではなく、リードフレームの弾性部自身が圧縮変
形することで発生する弾性力によっても発生する。この
ようなリードフレームは、検出素子と絶縁保護体との隙
間間隔に寸法誤差が生じた場合でも、個別に弾性部が検
出素子と絶縁保護体との間に挟持されて弾性変形するこ
とにより、平板部を検出素子の電極端子部に向けて付勢
することができ、電極端子部と平板部とを良好に接触さ
せることができ、リードフレームと電極端子部との接触
不良が発生し難くなる。Further, in this sensor terminal connection structure, the urging force for urging the lead frame to the electrode terminal portion of the detection element is not generated only by the urging force applied from the insulating protection member, but is generated by the elasticity of the lead frame. It is also generated by the elastic force generated by the compression deformation of the part itself. Even if a dimensional error occurs in the gap between the detection element and the insulating protective body, such a lead frame is individually elastically sandwiched between the detecting element and the insulating protective body and elastically deformed. The flat plate portion can be biased toward the electrode terminal portion of the detection element, and the electrode terminal portion and the flat plate portion can be satisfactorily contacted with each other, so that poor contact between the lead frame and the electrode terminal portion hardly occurs. .
【0020】よって、本発明(請求項1)のセンサの端
子接続構造によれば、リードフレームと電極端子部との
接触部分の形状が面となることから、温度変化によりリ
ードフレームの膨張・収縮が繰り返された場合でも、電
極端子部を削り取ることが起こり難くなる。これによ
り、リードフレームと電極端子部との接触不良が発生し
難くなるため、リードフレームと電極端子部との電気的
接続を確実に維持することができる。また、リードフレ
ームは、平板部を電極端子部に付勢する弾性部を備える
ことから、寸法誤差等の要因により、同一検出素子にお
ける絶縁保護体との間隔が、リードフレームが配置され
る位置毎にそれぞれ異なる場合でも、各リードフレーム
と電極端子部との電気的接続を確実に維持することがで
きる。Therefore, according to the sensor terminal connection structure of the present invention (claim 1), the shape of the contact portion between the lead frame and the electrode terminal portion is a plane, so that the expansion and contraction of the lead frame due to a temperature change. Is repeated, it is less likely that the electrode terminal portion is scraped off. This makes it difficult for poor contact between the lead frame and the electrode terminal to occur, so that the electrical connection between the lead frame and the electrode terminal can be reliably maintained. In addition, since the lead frame includes an elastic portion that urges the flat plate portion to the electrode terminal portion, the distance between the lead frame and the insulating protection body in the same detection element is changed due to factors such as dimensional errors. Therefore, even when the respective components are different from each other, the electrical connection between each lead frame and the electrode terminal portion can be reliably maintained.
【0021】そして、リードフレームのうち、平板部を
電極端子部に付勢するための弾性力を有する弾性部とし
ては様々な態様が考えられるが、例えば、弾性部は、検
出素子と絶縁保護体との距離を拡大させる方向の弾性力
を有し、平板部と絶縁保護体との間に配置されて、平板
部を電極端子部に付勢するように形成するとよい。つま
り、このリードフレームは、弾性部が絶縁保護体に当接
し、平板部が検出素子の電極端子部に当接するように形
成される。そして、リードフレームが検出素子と絶縁保
護体との間に挟持されることにより、弾性部が、弾性力
により平板部を検出素子の電極端子部に対して付勢する
ことで、リードフレームと電極端子部との接触を図り電
気的接続を実現する。In the lead frame, various modes can be considered as an elastic portion having an elastic force for urging the flat plate portion to the electrode terminal portion. For example, the elastic portion includes a detecting element and an insulating protective body. It is preferable to have an elastic force in a direction to increase the distance between the flat portion and the insulating protective body, and to form the flat portion so as to urge the flat portion toward the electrode terminal portion. That is, the lead frame is formed such that the elastic portion contacts the insulating protection body and the flat plate portion contacts the electrode terminal of the detection element. When the lead frame is sandwiched between the detection element and the insulating protection body, the elastic part urges the flat plate part against the electrode terminal part of the detection element by the elastic force, so that the lead frame and the electrode are separated. The electrical connection is realized by making contact with the terminal.
【0022】なお、このようなリードフレームでは、弾
性部および平板部は積層されて互いに接触する状態とな
るため、この接触部分で電気的に接続されることにな
り、弾性部と平板部を必ずしも一体に形成する必要はな
く、平板部および弾性部がそれぞれ独立した部材として
備えることができる。In such a lead frame, since the elastic portion and the flat portion are stacked and come into contact with each other, they are electrically connected at the contact portion, and the elastic portion and the flat portion are not necessarily connected. It is not necessary to form them integrally, and the flat plate portion and the elastic portion can be provided as independent members.
【0023】しかしながら、弾性部と平板部とを独立し
た部材として備えた場合、そのリードフレームをセンサ
に組み付ける際に、それぞれの部材(弾性部と平板部)
が適切な位置からずれないように各部材を把持するなど
して位置決めする必要があるため、組み付け作業が煩雑
になる場合がある。However, when the elastic portion and the flat plate portion are provided as independent members, the respective members (the elastic portion and the flat plate portion) are used when assembling the lead frame to the sensor.
However, since it is necessary to position each member by gripping or the like so as not to deviate from an appropriate position, the assembling operation may be complicated.
【0024】そこで、上述(請求項1)のセンサの端子
接続構造に備えられるリードフレームとしては、請求項
2に記載のように、リードフレームのうち弾性部の端部
と平板部の端部とが連結されて一体に形成されるとよ
い。つまり、弾性部と平板部とが一体に形成されること
により、それぞれの相対位置が固定されることになり、
リードフレームをセンサに組み付ける際に、弾性部およ
び平板部を把持するなどの作業を省略することができ
る。Therefore, as the lead frame provided in the sensor terminal connection structure of the above (claim 1), the end portion of the elastic portion and the end portion of the flat plate portion of the lead frame are provided. Are preferably connected and integrally formed. In other words, by forming the elastic portion and the flat portion integrally, their relative positions are fixed,
When assembling the lead frame to the sensor, operations such as gripping the elastic portion and the flat plate portion can be omitted.
【0025】よって、本発明(請求項2)に記載のセン
サの端子接続構造によれば、リードフレームをセンサに
組み付ける際に、弾性部および平板部を把持するなどの
作業を省略することができ、作業の煩雑さを解消するこ
とができる。また、リードフレームは、請求項3に記載
のように、リードフレームのうち、弾性部が平板部の両
端にそれぞれ連結されて一体に形成するとよい。According to the sensor terminal connection structure of the present invention (claim 2), when assembling the lead frame to the sensor, operations such as gripping the elastic portion and the flat plate portion can be omitted. In addition, the complexity of the operation can be eliminated. Also, the lead frame may be formed integrally with the elastic portion of the lead frame connected to both ends of the flat plate portion.
【0026】つまり、弾性部は、平板部と絶縁保護体と
の間に配置されるのではなく、弾性部自体が検出素子の
本体(本体表面)および絶縁保護体と直接接触するよう
に配置され、かつ、平板部の両端にそれぞれ平板部と一
体に形成される。そして、平板部は、検出素子と絶縁保
護体との間で挟持されて弾性部が弾性変形することによ
り、検出素子の電極端子部に付勢されるのである。これ
により、リードフレームは、接触部分の形状が面となる
状態で電極端子部と接触して、電極端子部との電気的接
続を実現している。That is, the elastic portion is not disposed between the flat plate portion and the insulating protective body, but is disposed so that the elastic portion itself directly contacts the main body (body surface) of the detecting element and the insulating protective body. And, it is formed integrally with the flat plate portion at both ends of the flat plate portion. Then, the flat portion is urged to the electrode terminal portion of the detection element by being sandwiched between the detection element and the insulating protection body and the elastic portion being elastically deformed. Thus, the lead frame comes into contact with the electrode terminal portion in a state where the shape of the contact portion becomes a plane, and realizes electrical connection with the electrode terminal portion.
【0027】よって、本発明(請求項3)のセンサの端
子接続構造によれば、同一検出素子における絶縁保護体
との間隔がリードフレームが配置される位置毎にそれぞ
れ異なる場合や、温度変化によるリードフレームの膨張
・収縮が繰り返された場合でも、リードフレームと電極
端子部との接触不良が発生し難くなり、リードフレーム
と電極端子部との電気的接続を確実に維持することがで
きる。Therefore, according to the sensor terminal connection structure of the present invention (claim 3), the distance between the same detection element and the insulating protection body differs at each position where the lead frame is disposed, or due to a temperature change. Even if the expansion and contraction of the lead frame are repeated, poor contact between the lead frame and the electrode terminal portion is less likely to occur, and the electrical connection between the lead frame and the electrode terminal portion can be reliably maintained.
【0028】そして、上述(請求項1から請求項3のい
ずれか)のセンサの端子接続構造に備えられるリードフ
レームの弾性部としては様々な形状が考えられるが、例
えば、請求項4に記載のように、リードフレームのうち
弾性部は、波状形状に形成されると共に、検出素子と絶
縁保護体との間に挟持されて、波状形状の振幅方向に圧
縮変形するとよい。The elastic portion of the lead frame provided in the terminal connection structure of the sensor described above (any one of claims 1 to 3) may have various shapes. As described above, the elastic portion of the lead frame may be formed in a wavy shape, and may be sandwiched between the detection element and the insulating protection body to be compressed and deformed in the amplitude direction of the wavy shape.
【0029】そして、弾性部の波状形状の振幅方向(高
低差方向)が、検出素子と絶縁保護体との隙間方向とな
るように、リードフレームを配置することにより、弾性
部によって平板部を検出素子の電極端子部に付勢するの
である。このような弾性部を備えたリードフレームを検
出素子と絶縁保護体との間に挟持させることで、弾性部
により平板部を検出素子の電極端子部に向けて良好に付
勢することができ、リードフレームと電極端子部とを確
実に接触する事ができる。The flat portion is detected by the elastic portion by arranging the lead frame so that the amplitude direction of the wavy shape of the elastic portion (direction of height difference) is in the direction of the gap between the detecting element and the insulating protection body. It urges the electrode terminal of the element. By sandwiching the lead frame having such an elastic portion between the detection element and the insulating protection body, the elastic portion can satisfactorily urge the flat plate portion toward the electrode terminal portion of the detection element, The lead frame and the electrode terminal can be reliably contacted.
【0030】よって、本発明(請求項4)のセンサの端
子接続構造によれば、同一検出素子における絶縁保護体
との間隔がリードフレームが配置される位置毎にそれぞ
れ異なる場合でも、リードフレームの平板部と電極端子
部との接触不良が発生し難くなり、リードフレームと電
極端子部との電気的接続を確実に維持することができ
る。Therefore, according to the sensor terminal connection structure of the present invention (claim 4), even when the distance between the same detecting element and the insulating protection body differs at each position where the lead frame is arranged, the lead frame of the lead frame can be used. Poor contact between the flat plate portion and the electrode terminal portion is less likely to occur, and the electrical connection between the lead frame and the electrode terminal portion can be reliably maintained.
【0031】また、上述(請求項1から請求項4のいず
れか)のセンサの端子接続構造としては、請求項5に記
載のように、検出素子の周囲を取り囲むように筒状の主
体金具が配置され、絶縁保護体は主体金具内に固定され
るとよい。つまり、絶縁保護体を主体金具内に固定する
ことにより、検出素子が絶縁保護体を介して主体金具に
固定されるように、センサを構成するのである。Further, as the terminal connection structure of the above-mentioned sensor (any one of claims 1 to 4), as described in claim 5, a cylindrical metal shell surrounds the periphery of the detection element. It is preferable that the insulating protection body is disposed and fixed in the metal shell. That is, the sensor is configured such that the detection element is fixed to the metal shell via the insulating protective body by fixing the insulating protective body in the metal shell.
【0032】このようにリードフレームを検出素子との
間で挟持する絶縁保護体を主体金具内で保持すること
で、センサの設置箇所で強い振動が発生した場合でも、
絶縁保護体は主体金具内にて安定して保持され、リード
フレームが検出素子の電極端子部から離れ難くなる。As described above, by holding the insulating protective body for holding the lead frame between the detection element and the detection element in the metal shell, even when strong vibration occurs at the installation position of the sensor,
The insulating protector is stably held in the metal shell, and it is difficult for the lead frame to separate from the electrode terminal of the detection element.
【0033】また、センサの内部構造を簡略化すること
ができ、センサの製造工程における作業性の向上を図る
ことができる。さらに、絶縁保護体を主体金具内に固定
することで、従来のようにリードフレームを検出素子と
の間で挟持する絶縁保護体を保持するための固定金具や
カシメリングといった部材を、別個独立して備える必要
が無くなるため、センサを構成する部品点数を削減する
ことができ、センサ(センサの端子接続構造)のコスト
低減を図ることが可能となる。Further, the internal structure of the sensor can be simplified, and workability in the manufacturing process of the sensor can be improved. Furthermore, by fixing the insulating protection body in the metal shell, members such as a fixing metal and a caulking for holding the insulating protection body that sandwiches the lead frame between the detection element as in the related art are separately and independently provided. Therefore, the number of components constituting the sensor can be reduced, and the cost of the sensor (terminal connection structure of the sensor) can be reduced.
【0034】よって、本発明(請求項5)に記載のセン
サの端子接続構造によれば、リードフレームと検出素子
の電極端子部との電気的接続をセンサが振動を大きく受
ける場合にも良好に維持することができ、リードフレー
ムと電極端子部との電気的な接触不良の発生を抑えるこ
とができる。また、センサの内部構造を簡略化すること
ができるため、センサの製造工程における作業性の向上
を図ることができ、さらに、センサを構成する部品点数
を削減することができるため、センサのコスト低減を図
ることが可能となる。Therefore, according to the sensor terminal connection structure of the present invention (claim 5), the electrical connection between the lead frame and the electrode terminal portion of the detection element can be favorably performed even when the sensor is greatly subjected to vibration. Therefore, the occurrence of poor electrical contact between the lead frame and the electrode terminal portion can be suppressed. Further, since the internal structure of the sensor can be simplified, workability in the manufacturing process of the sensor can be improved, and the number of parts constituting the sensor can be reduced, so that the cost of the sensor can be reduced. Can be achieved.
【0035】そして、上述(請求項1から請求項5のい
ずれか)のセンサの端子接続構造においては、請求項6
に記載のように、検出素子が、測定対象となるガス中の
被検出成分を検出するためのガス検出素子であるとよ
い。つまり、ガスセンサに備えられるガス検出素子に
は、高温環境下に配置されることで検出素子としての特
性を示すものがあり、このようなガス検出素子は、ガス
センサの使用時と未使用時における温度差が大きいた
め、リードフレームの膨張・収縮が繰り返されること
で、ガス検出素子に形成された電極端子部が削り取られ
易い。In the terminal connection structure for the sensor described above (any one of claims 1 to 5), claim 6
As described in above, the detection element may be a gas detection element for detecting a component to be detected in a gas to be measured. In other words, some gas detection elements provided in a gas sensor exhibit characteristics as a detection element when placed in a high-temperature environment, and such a gas detection element has a temperature when the gas sensor is used and when it is not used. Since the difference is large, the expansion and contraction of the lead frame are repeated, so that the electrode terminal portion formed on the gas detection element is easily scraped off.
【0036】よって、このようなガスセンサにおいて上
述のセンサの端子接続構造を使用することにより、温度
変化の影響によってすべての接触部分における電極端子
部が削り取られるのを防ぐことができ、リードフレーム
と検出素子の電極端子部との電気的接続を維持すること
ができる。Therefore, by using the above-described sensor terminal connection structure in such a gas sensor, it is possible to prevent the electrode terminal portions in all the contact portions from being scraped off by the influence of the temperature change, and it is possible to prevent the gas sensor from being connected to the lead frame. Electrical connection with the electrode terminal of the element can be maintained.
【0037】[0037]
【発明の実施の形態】以下に本発明の端子接続構造を有
するセンサの実施例を図面と共に説明する。なお、本実
施例ではガスセンサの一種であって、測定対象となる排
ガス中の酸素濃度を検出する検出素子(ガスセンサ素
子)が組み付けられるとともに、内燃機関の排気管に装
着される酸素センサについて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a sensor having a terminal connection structure according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, a description will be given of an oxygen sensor which is a kind of gas sensor, in which a detection element (gas sensor element) for detecting an oxygen concentration in exhaust gas to be measured is assembled and which is mounted on an exhaust pipe of an internal combustion engine. .
【0038】図1は、本実施例の酸素センサ2の全体構
成を示す断面図である。なお、酸素センサ2は、図5に
示した酸素センサ100とは、検出素子の形状、検出素
子の電極端子部とリード線と導通するリードフレームと
の端子接続構造、および酸素センサ自体の後端側(図1
における上方)の構造等が異なり、その他の部分は同様
に構成されている。ここでは、図5に示した酸素センサ
100と共通する部分には同一符号を付してその詳細な
説明を省略する。FIG. 1 is a sectional view showing the overall structure of the oxygen sensor 2 of the present embodiment. The oxygen sensor 2 is different from the oxygen sensor 100 shown in FIG. 5 in the shape of the detection element, the terminal connection structure between the electrode terminal of the detection element and the lead frame that is electrically connected to the lead wire, and the rear end of the oxygen sensor itself. Side (Fig. 1
Are different from each other, and the other parts are configured in the same manner. Here, portions common to the oxygen sensor 100 shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0039】即ち、酸素センサ2は、筒状の主体金具1
02と、主体金具102の筒内に挿入されて先端側(図
中下方)が測定対象となる排ガスに向けられ、酸素イオ
ン伝導性固体電解質体からなり検出部4aが形成された
酸素濃淡電池素子や検出部4aの早期活性化を目的とし
たセラミックヒータが積層されて構成されると共に、軸
線方向に延びる板状形状をなす検出素子4と、検出素子
4を保持するために主体金具102の筒内先端側から積
層されるセラミックホルダ106、タルク粉末108お
よび後述のセラミックスリーブ6と、検出素子4の後端
側に形成される電極端子部30,32,34,36と接
触して電気的に接続されることになる後述の複数(本実
施例では4本)の長尺状のリードフレーム10とを備え
ている。That is, the oxygen sensor 2 is a cylindrical metal shell 1
02, an oxygen concentration cell element which is inserted into the cylinder of the metal shell 102, the tip side (lower side in the figure) is directed to the exhaust gas to be measured, and is formed of an oxygen ion conductive solid electrolyte body and formed with the detection section 4a. And a ceramic heater for the purpose of early activation of the detection unit 4a are laminated, and the detection element 4 has a plate shape extending in the axial direction, and a cylinder of the metal shell 102 for holding the detection element 4. The ceramic holder 106, the talc powder 108, and the ceramic sleeve 6, which will be laminated from the inner front end side, and the electrode terminals 30, 32, 34, 36 formed on the rear end side of the detection element 4 are electrically contacted. A plurality of (four in this embodiment) long lead frames 10 to be described later to be connected are provided.
【0040】この内、検出素子4は、長方形状の軸断面
を有し、図2(a)に示すように、それぞれ軸線方向に
延びる板状形状に形成された酸素濃淡電池素子20と、
酸素濃淡電池素子20の検出部4aを活性化させるため
のヒータ22とが積層されて形成されている。尚、酸素
濃淡電池素子20は、例えば、ジルコニア等を主体とす
る酸素イオン伝導性固体電解質体により形成されてい
る。また、ヒータ22は、例えば、導電性セラミックか
らなる抵抗発熱体パターン24をアルミナなどのセラミ
ック基体中に埋設した公知のセラミックヒータから形成
されている。The detection element 4 has a rectangular axial cross section, and as shown in FIG. 2A, an oxygen concentration cell element 20 formed in a plate shape extending in the axial direction.
The heater 22 for activating the detection unit 4a of the oxygen concentration cell element 20 is formed by lamination. The oxygen concentration cell element 20 is formed of, for example, an oxygen ion conductive solid electrolyte mainly composed of zirconia or the like. The heater 22 is formed of, for example, a known ceramic heater in which a resistance heating element pattern 24 made of conductive ceramic is embedded in a ceramic base such as alumina.
【0041】そして、酸素濃淡電池素子20の軸線方向
の先端側(図2における左方)には、両面に多孔質電極
26,28が形成され、これら電極26,28とそれら
の間に挟まれる固体電解質部分とが検出素子4の検出部
4aを構成する。また、多孔質電極26,28からは、
酸素濃淡電池素子20の軸線方向に沿って後端側(図2
における右方)に向けて延びる電極リード部26a,2
8aが一体形成されている。この内、ヒータ22と対向
しない側の電極26からの電極リード部26aは、その
末端が電極端子部30として用いられる。一方、ヒータ
22に対向する側の電極28の電極リード部28aは、
図2(c)に示すように、酸素濃淡電池素子20を厚さ
方向に横切るビア28bにより、反対側の素子面に形成
された電極端子部32と接続され、各電極端子部30,
32は、酸素濃淡電池素子20の板面末端に間隔を空け
て配置されている。On the tip side (left side in FIG. 2) of the oxygen concentration cell element 20 in the axial direction, porous electrodes 26 and 28 are formed on both sides, and are sandwiched between these electrodes 26 and 28. The solid electrolyte portion constitutes the detection section 4a of the detection element 4. Also, from the porous electrodes 26 and 28,
The rear end side of the oxygen concentration cell element 20 along the axial direction (FIG.
Of the electrode leads 26a, 2 extending to the right
8a are integrally formed. Among them, the end of the electrode lead portion 26 a from the electrode 26 on the side not facing the heater 22 is used as the electrode terminal portion 30. On the other hand, the electrode lead portion 28a of the electrode 28 on the side facing the heater 22
As shown in FIG. 2C, vias 28b crossing the oxygen concentration cell element 20 in the thickness direction are connected to electrode terminal parts 32 formed on the element surface on the opposite side.
Numerals 32 are arranged at intervals at the end of the plate surface of the oxygen concentration cell element 20.
【0042】一方、ヒータ22には、抵抗発熱体パター
ン24に導通するための二本のリード部24aが形成さ
れ、図2(d)に示すように、ヒータ22の酸素濃淡電
池素子20と対向しない側の板面末端に形成された電極
端子部34,36に、それぞれビア38を介して接続さ
れている。そして、図2(b)に示す検出部4aの断面
図から判るように、酸素濃淡電池素子20とヒータ22
とは、セラミック(例えば、ジルコニア系セラミックや
アルミナ系セラミック)層40を介して互いに接合され
る。On the other hand, the heater 22 is formed with two lead portions 24a for conducting to the resistance heating element pattern 24, and is opposed to the oxygen concentration cell element 20 of the heater 22, as shown in FIG. Electrode terminal portions 34 and 36 formed at the end of the plate surface on the side not to be connected are connected via vias 38 respectively. Then, as can be seen from the cross-sectional view of the detection unit 4a shown in FIG.
Are bonded to each other via a ceramic (for example, zirconia ceramic or alumina ceramic) layer 40.
【0043】このように構成された検出素子4は、図1
に示すように、先端側(図1における下方)の検出部4
aが、排気管に固定される主体金具102の先端より突
出した状態で、この主体金具102内に固定される。
尚、検出素子4は、図5に示す従来の酸素センサ100
が備える検出素子104よりも軸線方向の長さが短く形
成されている。The detecting element 4 configured as described above is similar to that shown in FIG.
As shown in the figure, the detection unit 4 on the tip side (the lower side in FIG. 1)
a is fixed in the metal shell 102 in a state protruding from the tip of the metal shell 102 fixed to the exhaust pipe.
The detection element 4 is a conventional oxygen sensor 100 shown in FIG.
Are formed to be shorter in the axial direction than the detection element 104 provided in the device.
【0044】一方、主体金具102の先端側(図1にお
ける下方)外周には、検出素子4の突出部分を覆うと共
に、複数の孔部を有する金属製の二重のプロテクタ42
a,42bが溶接等によって取り付けられている。そし
て、主体金具102の後端側外周には、外筒44が溶接
等により固定されている。また、外筒44の後端側(図
1における上方)の内側には、検出素子4の各電極端子
部30,32,34,36との電気的接続をリードフレ
ーム10を介して外部と行うための4本のリード線46
が挿通されるリード線挿通孔が形成されたセラミックセ
パレータ48とグロメット50とが配置されている。な
お、セラミックセパレータ48については、軸線方向略
中央の外周面に全周にわたり外向きに突出するフランジ
部62が形成され、このフランジ部62が外筒44にお
いて内向きに突出する形態で形成された外筒側支持部6
4により支持されている。また、グロメット50は、外
筒44の後端側の開口部に対し、その内側に弾性的に嵌
入されている。On the other hand, a metal double protector 42 having a plurality of holes and covering a protruding portion of the detecting element 4 is provided on the outer periphery of the distal end side (lower side in FIG. 1) of the metal shell 102.
a and 42b are attached by welding or the like. The outer cylinder 44 is fixed to the outer periphery of the rear end side of the metal shell 102 by welding or the like. Further, inside the rear end side (upper side in FIG. 1) of the outer cylinder 44, electrical connection with the respective electrode terminal portions 30, 32, 34, 36 of the detecting element 4 is made to the outside via the lead frame 10. Lead wires 46 for
A grommet 50 and a ceramic separator 48 in which a lead wire insertion hole through which is inserted are formed. Note that the ceramic separator 48 has a flange portion 62 that protrudes outward over the entire circumference on the outer peripheral surface substantially at the center in the axial direction. Outer cylinder side support 6
4 supported. The grommet 50 is elastically fitted inside the opening on the rear end side of the outer cylinder 44.
【0045】さて、検出素子4は、主体金具102の筒
内先端側より配置されるセラミックホルダ106、タル
ク粉末108、セラミックスリーブ6と、セラミックス
リーブ6との間に配置されるリードフレーム10とを介
して主体金具102に固定され、しかも、検出素子4の
電極端子部30,32,34,36が形成された後端側
の周囲が、セラミックスリーブ6に覆われた状態で固定
される。The detecting element 4 includes a ceramic holder 106, a talc powder 108, and a ceramic sleeve 6 disposed from the front end side of the metal shell 102 in the cylinder, and a lead frame 10 disposed between the ceramic sleeve 6 and the ceramic holder 106. The detection element 4 is fixed in a state in which the periphery of the rear end side of the detection element 4 on which the electrode terminals 30, 32, 34, 36 are formed is covered with the ceramic sleeve 6.
【0046】この内、セラミックスリーブ6は、従来の
酸素センサ100が備えるセラミックスリーブ110
(図5参照)とは、主として検出素子を挿通(保持)す
る挿通孔の形状が異なり、その他の形状や構造は同様で
ある。即ち、セラミックスリーブ6は、図4(a)や、
図4(a)中に記したA方向(即ち、先端から後端に向
かう方向)に当該セラミックスリーブ6を見た底面図
(拡大した底面図)である図4(b)に示すように、後
端側(図4(a)における上方)が本体部58から突出
することにより突出部52を形成し、中心軸に沿って検
出素子4およびリードフレーム10を収納するための挿
通孔54が形成されている。そして、挿通孔54では、
検出素子4の電極端子部30,32,34,36が形成
された後端側の板面(表面)に対応する内壁には、それ
ぞれ溝部56が形成されている。つまり、挿通孔54に
は、4つの溝部56が形成され、これにより、挿通孔5
4は、断面が略「エ」字状を呈している。Among them, the ceramic sleeve 6 is a ceramic sleeve 110 provided in the conventional oxygen sensor 100.
This differs from FIG. 5 mainly in the shape of the insertion hole through which the detection element is inserted (held), and the other shapes and structures are the same. That is, the ceramic sleeve 6 is formed as shown in FIG.
As shown in FIG. 4B, which is a bottom view (enlarged bottom view) of the ceramic sleeve 6 viewed in a direction A (that is, a direction from the front end to the rear end) described in FIG. The rear end side (upper side in FIG. 4A) projects from the main body 58 to form a protruding portion 52, and an insertion hole 54 for accommodating the detecting element 4 and the lead frame 10 is formed along the central axis. Have been. And in the insertion hole 54,
Grooves 56 are formed on the inner wall corresponding to the plate surface (front surface) on the rear end side where the electrode terminals 30, 32, 34, and 36 of the detection element 4 are formed. That is, four grooves 56 are formed in the insertion hole 54, whereby the insertion holes 5 are formed.
4 has a substantially “E” -shaped cross section.
【0047】ここで、セラミックスリーブ6は、特許請
求の範囲に記載の「絶縁保護体」に相当する。また、図
4(a)においてはセラミックスリーブ6の右半分を、
図4(b)中のB−B断面部分に相当する断面図として
表している。一方、リードフレーム10は、図3(a)
に示すように、全体の外観が略L字状を呈するように形
成されている。即ち、リードフレーム10は、フレーム
本体12と、フレーム本体12の一端側が折り曲げられ
て形成された折曲部14と、フレーム本体12の折曲部
14の側に形成された波状部分16と、検出素子の電極
端子部に当接するためのストレート形状の平板部材18
とを備える。また、リードフレーム10は、例えば、高
温に繰り返し晒されても、弾性(バネ弾性)を保持可能
な周知のインコネルやステンレス鋼等にて形成されてい
る。Here, the ceramic sleeve 6 corresponds to an “insulating protection body” described in the claims. Also, in FIG. 4A, the right half of the ceramic sleeve 6 is
It is shown as a cross-sectional view corresponding to the BB cross-section in FIG. On the other hand, the lead frame 10 is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the entire appearance is substantially L-shaped. That is, the lead frame 10 includes a frame body 12, a bent portion 14 formed by bending one end of the frame body 12, a corrugated portion 16 formed on the bent portion 14 side of the frame body 12, Straight-shaped flat plate member 18 for contacting the electrode terminal of the element
And The lead frame 10 is made of, for example, a well-known inconel or stainless steel that can maintain elasticity (spring elasticity) even when repeatedly exposed to high temperatures.
【0048】そして、波状部分16は波状形状に形成さ
れており、リードフレーム10を検出素子4とセラミッ
クスリーブ6との間に配置することで、この波状部分1
6は、検出素子4とセラミックスリーブ6との間に挟持
されて、波状形状の振幅方向に圧縮変形(弾性変形)す
るように構成されている。これにより、リードフレーム
10をセラミックスリーブ6と検出素子4との間に装着
した際には、この波状部分16の弾性変形によって、平
板部材18が検出素子4の電極端子部に向けて付勢され
る。The wavy portion 16 is formed in a wavy shape, and the lead frame 10 is disposed between the detecting element 4 and the ceramic sleeve 6 so that the wavy portion 1 is formed.
Numeral 6 is sandwiched between the detecting element 4 and the ceramic sleeve 6 so as to be compressed and deformed (elastically deformed) in the amplitude direction of the wavy shape. Thus, when the lead frame 10 is mounted between the ceramic sleeve 6 and the detecting element 4, the flat member 18 is urged toward the electrode terminal of the detecting element 4 by the elastic deformation of the wavy portion 16. You.
【0049】ここで、リードフレーム10のうち、波状
部分16は、特許請求の範囲に記載の「弾性部」に相当
し、平板部材18が特許請求の範囲に記載の「平板部」
に相当する。そして、リードフレーム10および検出素
子4が、図3(b)に示すように、セラミックスリーブ
6の挿通孔54に挿通されることにより、リードフレー
ム10,検出素子4およびセラミックスリーブ6が一体
に組み付けられる。Here, the corrugated portion 16 of the lead frame 10 corresponds to the “elastic portion” described in the claims, and the flat plate member 18 corresponds to the “flat portion” described in the claims.
Is equivalent to Then, as shown in FIG. 3 (b), the lead frame 10, the detecting element 4 and the ceramic sleeve 6 are integrally assembled by inserting the lead frame 10 and the detecting element 4 into the insertion holes 54 of the ceramic sleeve 6. Can be
【0050】このとき、リードフレーム10は、フレー
ム本体12の一部,波状部分16および平板部材18が
セラミックスリーブ6の挿通孔54の溝部56に配置さ
れ、折曲部14がセラミックスリーブ6の先端面を掛止
するとともに、フレーム本体12の折曲部14とは反対
側の端部(図3(b)における上方)がセラミックスリ
ーブ6から突出する状態で配置され、フレーム本体12
がリード線へと繋がっている。また、このとき、リード
フレーム10は、波状部分16がセラミックスリーブ6
の挿通孔54(溝部56)の内壁および平板部材18に
当接し、平板部材18が検出素子4の電極端子部30,
32,34,36に当接する状態で配置される。At this time, in the lead frame 10, a part of the frame body 12, the wavy portion 16 and the flat plate member 18 are arranged in the groove 56 of the insertion hole 54 of the ceramic sleeve 6, and the bent portion 14 3B, the end of the frame body 12 opposite to the bent portion 14 (the upper end in FIG. 3B) protrudes from the ceramic sleeve 6.
Is connected to the lead wire. At this time, the lead frame 10 has a wavy portion 16 formed of the ceramic sleeve 6.
Abuts on the inner wall of the insertion hole 54 (groove 56) and the flat plate member 18, and the flat plate member 18 is
32, 34, and 36 are arranged in contact with each other.
【0051】つまり、リードフレーム10、検出素子4
およびセラミックスリーブ6が一体に組み付けられるこ
とにより、検出素子4の電極端子部30,32,34,
36が、それぞれ対応するリードフレーム10の平板部
材18に当接することになる。That is, the lead frame 10 and the detecting element 4
And the ceramic sleeve 6 are integrally assembled, so that the electrode terminals 30, 32, 34,
36 come into contact with the corresponding flat plate member 18 of the lead frame 10.
【0052】ここで、リードフレーム10、検出素子4
およびセラミックスリーブ6が一体に組み付けられた時
の、リードフレーム10の波状部分16、平板部材18
および検出素子4の電極端子部30が当接する部分の拡
大図を図3(c)に示す。なお、図3(c)では、セラ
ミックスリーブ6の図示を省略している。Here, the lead frame 10 and the detecting element 4
And a flat plate member 18 of the lead frame 10 when the ceramic sleeve 6 is integrally assembled.
FIG. 3C is an enlarged view of a portion where the electrode terminal portion 30 of the detection element 4 contacts. In FIG. 3C, the illustration of the ceramic sleeve 6 is omitted.
【0053】図3(c)に示すように、リードフレーム
10においては、平板部材18が検出素子4の電極端子
部30および波状部分16に当接しており、波状部分1
6が、セラミックスリーブ6(図3(c)では図示省
略)の内壁と検出素子4の表面とからの圧力(挟持力)
を受けて、検出素子4とセラミックスリーブ6との間隔
方向に挟持されて弾性変形(圧縮変形)することによ
り、平板部材18を電極端子部30に付勢している。As shown in FIG. 3C, in the lead frame 10, the flat plate member 18 is in contact with the electrode terminal portion 30 and the wavy portion 16 of the detecting element 4, and the wavy portion 1 is provided.
6 is a pressure (clamping force) from the inner wall of the ceramic sleeve 6 (not shown in FIG. 3C) and the surface of the detection element 4.
In response, the flat member 18 is urged to the electrode terminal 30 by being elastically deformed (compressed) by being sandwiched in the space direction between the detecting element 4 and the ceramic sleeve 6.
【0054】この結果、平板部材18が検出素子4の電
極端子部30と接触し、かつ、波状部分16が平板部材
18およびセラミックスリーブ6と接触することで、リ
ードフレーム10と電極端子部30とが電気的に接続さ
れる。また、波状部分16が有する弾性力により、検出
素子4の両表面にそれぞれ配置される一対のリードフレ
ーム10が、検出素子4を保持することになる。なお、
波状部分16は、平板部材18と電極端子部30とが離
れてしまうことがないように、その弾性力が、少なくと
も平板部材18と電極端子部30とが接触可能な大きさ
に設定され、さらには平板部材18自身の厚みが、波状
部分16自身の厚みと同等もしくはそれ以下に設定され
ることで、リードフレーム10と電極端子部30との電
気的接続を維持している。As a result, the flat plate member 18 comes into contact with the electrode terminal portion 30 of the detection element 4 and the corrugated portion 16 comes into contact with the flat plate member 18 and the ceramic sleeve 6, so that the lead frame 10 and the electrode terminal portion 30 Are electrically connected. The pair of lead frames 10 arranged on both surfaces of the detection element 4 hold the detection element 4 by the elastic force of the wavy portion 16. In addition,
The elastic force of the corrugated portion 16 is set to a size at which the flat plate member 18 and the electrode terminal portion 30 can come into contact with each other so that the flat plate member 18 and the electrode terminal portion 30 do not separate from each other. The thickness of the flat plate member 18 itself is set to be equal to or less than the thickness of the wavy portion 16 itself, thereby maintaining the electrical connection between the lead frame 10 and the electrode terminal portion 30.
【0055】また、平板部材18は、電極端子部30だ
けでなく、検出素子4の本体部分にも接触しており、こ
のように平板部材18と検出素子4との接触面積を大き
く確保することで、リードフレーム10が検出素子4を
保持している。これにより、検出素子4がセラミックス
リーブ6に対して固定される。Further, the flat plate member 18 is in contact with not only the electrode terminal portion 30 but also the main body of the detecting element 4. Thus, a large contact area between the flat plate member 18 and the detecting element 4 can be ensured. Thus, the lead frame 10 holds the detection element 4. Thereby, the detection element 4 is fixed to the ceramic sleeve 6.
【0056】このようにしてリードフレーム10を検出
素子4との間にて挟持したセラミックスリーブ6は、主
体金具102内に固定されることにより、酸素センサ2
の内部に配置される。そして、酸素センサ2では、図1
に示すように、セラミックスリーブ6から突出したリー
ドフレーム10のフレーム本体12の端部(図1におけ
る上方)に、リード線46が溶接ないし加締めにより固
定される。The ceramic sleeve 6 which holds the lead frame 10 between the detection element 4 and the lead frame 10 in this manner is fixed in the metal shell 102 so that the oxygen sensor 2
It is arranged inside. In the oxygen sensor 2, FIG.
As shown in (1), a lead wire 46 is fixed to an end (upper portion in FIG. 1) of the frame body 12 of the lead frame 10 protruding from the ceramic sleeve 6 by welding or swaging.
【0057】以上、説明したように、本実施例の酸素セ
ンサ2に用いられる各リードフレーム10は、波状部分
16により検出素子4の電極端子部に向けて付勢される
平板部材18が検出素子4の電極端子部30,32,3
4,36と接触しており、接触部分の形状が点あるいは
線ではなく面となることから、電極端子部との接触面積
が大きくなる。このように、リードフレーム10と電極
端子部30,32,34,36との接触面積を面接触に
より大きく確保することで、リードフレーム10と電極
端子部30,32,34,36との間に生じる接触抵抗
を低く抑えることができる。As described above, each of the lead frames 10 used in the oxygen sensor 2 of the present embodiment has the flat plate member 18 urged toward the electrode terminal of the detecting element 4 by the corrugated portion 16. 4 electrode terminal portions 30, 32, 3
4, 36, and the shape of the contact portion is not a point or a line but a surface, so that the contact area with the electrode terminal portion is increased. As described above, by ensuring a large contact area between the lead frame 10 and the electrode terminals 30, 32, 34, and 36 by surface contact, a space between the lead frame 10 and the electrode terminals 30, 32, 34, and 36 is secured. The resulting contact resistance can be kept low.
【0058】また、このリードフレーム10は、電極端
子部30,32,34,36と面で接触することから、
点や線で接触する場合に比べて、酸素センサ2の温度変
化(熱サイクル)によりリードフレーム10が膨張・収
縮を繰り返した場合に、接触箇所において電極端子部3
0,32,34,36が削り取られることは起こり難
い。このため、このリードフレーム10は、酸素センサ
2の使用時と不使用時とにおいて、検出素子4のヒータ
22による発熱の有無によって発生する熱サイクルによ
り、膨張・収縮を繰り返した場合でも、電極端子部3
0,32,34,36との接触を維持することができ、
かつ接触抵抗のバラツキを抑制することができる。Since the lead frame 10 comes into contact with the electrode terminals 30, 32, 34, and 36 on the surface,
When the lead frame 10 repeatedly expands and contracts due to a temperature change (thermal cycle) of the oxygen sensor 2 as compared with the case where the contact is made by a point or a line, the electrode terminal 3
It is unlikely that 0, 32, 34, 36 will be scraped off. Therefore, even when the lead frame 10 repeatedly expands and contracts due to the heat cycle generated by the presence or absence of heat generated by the heater 22 of the detecting element 4 when the oxygen sensor 2 is used and when the oxygen sensor 2 is not used, the lead terminal 10 can be used. Part 3
0, 32, 34, 36 can be maintained,
In addition, variations in contact resistance can be suppressed.
【0059】さらに、このリードフレーム10の平板部
材18は、セラミックスリーブ6から与えられる付勢力
によって検出素子4の電極端子部30,32,34,3
6に付勢されるのみならず、波状部分16が有する弾性
力によっても電極端子部30,32,34,36に付勢
され、電極端子部30,32,34,36と接触してい
る。このようなリードフレーム10は、検出素子4とセ
ラミックスリーブ6との隙間間隔に寸法誤差が生じた場
合でも、個別に波状部分16が検出素子4とセラミック
スリーブ6との間で弾性変形(圧縮変形)することによ
り、平板部材18を付勢して電極端子部30,32,3
4,36と良好に接触することができる。Further, the flat plate member 18 of the lead frame 10 is applied to the electrode terminals 30, 32, 34, 3 of the detecting element 4 by the urging force applied from the ceramic sleeve 6.
6 as well as being urged by the electrode terminals 30, 32, 34, 36 by the elastic force of the wavy portion 16, and in contact with the electrode terminals 30, 32, 34, 36. In such a lead frame 10, even when a dimensional error occurs in the gap between the detecting element 4 and the ceramic sleeve 6, the corrugated portions 16 individually elastically deform (compressively deform) between the detecting element 4 and the ceramic sleeve 6. ), The plate member 18 is urged and the electrode terminal portions 30, 32, 3
4,36 can be contacted well.
【0060】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種
々の態様を採ることができる。そこで、次に、フレーム
本体12と平板部18aとが連結されて一体に形成され
た第2リードフレーム10bについて、図8(a)およ
び図8(b)を用いて説明する。そして、第2リードフ
レーム10bは、上述の実施例(以下、第1実施例とい
う)に記載した酸素センサ2に、リードフレーム10の
代わりに備えることができる。The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can take various forms. Then, the second lead frame 10b in which the frame main body 12 and the flat plate portion 18a are connected and integrally formed will be described next with reference to FIGS. 8 (a) and 8 (b). The second lead frame 10b can be provided in place of the lead frame 10 in the oxygen sensor 2 described in the above-described embodiment (hereinafter, referred to as a first embodiment).
【0061】なお、図8(a)は、第2リードフレーム
10bの外観図であり、図8(b)は、第2リードフレ
ーム10b、検出素子4およびセラミックスリーブ6が
一体に組み付けられた時の、第2リードフレーム10b
の波状部分16、平板部18aおよび検出素子4の電極
端子部34が当接する部分の拡大図である。FIG. 8 (a) is an external view of the second lead frame 10b, and FIG. 8 (b) shows a case where the second lead frame 10b, the detecting element 4 and the ceramic sleeve 6 are integrally assembled. Second lead frame 10b
5 is an enlarged view of a portion where the wavy portion 16, the flat plate portion 18a, and the electrode terminal portion 34 of the detection element 4 abut.
【0062】図8(a)に示すように、第2リードフレ
ーム10bは、フレーム本体12に波状部分16を備え
ると共に、波状部分16の端部が折り曲げ加工されて、
平板部18aを形成している。そして、酸素センサ2を
形成する際には、第2リードフレーム10bは、図8
(b)に示すように、平板部18aが検出素子4の電極
端子部34に接触するように配置される。つまり、第2
リードフレーム10bは、平板部18aがフレーム本体
12と一体に形成されることから、平板部18aとフレ
ーム本体12の波状部分16との相対位置が固定される
ことになる。As shown in FIG. 8A, the second lead frame 10b has a wavy portion 16 in the frame main body 12, and the end of the wavy portion 16 is bent.
A flat plate portion 18a is formed. When the oxygen sensor 2 is formed, the second lead frame 10b is
As shown in (b), the flat plate portion 18a is arranged so as to contact the electrode terminal portion 34 of the detection element 4. That is, the second
In the lead frame 10b, since the flat plate portion 18a is formed integrally with the frame main body 12, the relative position between the flat plate portion 18a and the corrugated portion 16 of the frame main body 12 is fixed.
【0063】このため、第2リードフレーム10bを酸
素センサ2に組み付ける際に、平板部18aとフレーム
本体12との位置関係を固定する必要がなくなり、平板
部材18とフレーム本体12とが別体に形成された第1
実施例のリードフレーム10に比べて、酸素センサ2に
組み付ける際の煩雑さを解消することが出来る。Therefore, when assembling the second lead frame 10b to the oxygen sensor 2, it is not necessary to fix the positional relationship between the flat plate portion 18a and the frame main body 12, and the flat plate member 18 and the frame main body 12 are separately provided. First formed
Compared to the lead frame 10 of the embodiment, the complexity of assembling the sensor with the oxygen sensor 2 can be eliminated.
【0064】次に、第2リードフレーム10bと同様に
平板部18aがフレーム本体12と一体に形成されると
共に、セラミックスリーブ6の下端面に当接する折曲部
14を備えた第3リードフレーム10cについて、図8
(c)および図8(d)を用いて説明する。そして、第
3リードフレーム10cは、上述の実施例(以下、第1
実施例という)に記載した酸素センサ2に、リードフレ
ーム10の代わりに備えることができる。Next, as in the case of the second lead frame 10b, the flat plate portion 18a is formed integrally with the frame main body 12, and the third lead frame 10c having the bent portion 14 abutting on the lower end surface of the ceramic sleeve 6. About FIG. 8
This will be described with reference to FIG. 8C and FIG. The third lead frame 10c is provided in the above-described embodiment (hereinafter referred to as the first lead frame 10c).
The oxygen sensor 2 described in the embodiment may be provided instead of the lead frame 10.
【0065】なお、図8(c)は、第3リードフレーム
10cの外観図であり、図8(d)は、第3リードフレ
ーム10c、検出素子4およびセラミックスリーブ6が
一体に組み付けられた時の、第3リードフレーム10c
の波状部分16、平板部18aおよび検出素子4の電極
端子部34が当接する部分の拡大図である。FIG. 8 (c) is an external view of the third lead frame 10c, and FIG. 8 (d) shows a case where the third lead frame 10c, the detecting element 4 and the ceramic sleeve 6 are integrally assembled. Of the third lead frame 10c
5 is an enlarged view of a portion where the wavy portion 16, the flat plate portion 18a, and the electrode terminal portion 34 of the detection element 4 abut.
【0066】図8(c)に示すように、第3リードフレ
ーム10cは、第3リードフレームと同様に平板部18
aが波状部分16と一体に形成されると共に、波状部分
16と平板部18aとの連結部分に折曲部14を備えて
いる。そして、酸素センサ2を形成する際には、第3リ
ードフレーム10cは、図8(d)に示すように、平板
部18aが検出素子4の電極端子部34に接触するよう
に配置されるとともに、折曲部14がセラミックスリー
ブ6の先端面に当接している。As shown in FIG. 8C, the third lead frame 10c has a flat plate portion 18 like the third lead frame.
a is formed integrally with the wavy portion 16, and a bent portion 14 is provided at a connecting portion between the wavy portion 16 and the flat plate portion 18 a. When forming the oxygen sensor 2, the third lead frame 10 c is arranged so that the flat plate portion 18 a contacts the electrode terminal portion 34 of the detection element 4, as shown in FIG. The bent portion 14 is in contact with the front end surface of the ceramic sleeve 6.
【0067】このように、第3リードフレーム10cが
折曲部14を備えることで、セラミックスリーブ6の挿
通孔54の内部における平板部18aの位置決定が容易
となるとともに、平板部18aと検出素子4の電極端子
部34との接触を確実に実現することができる。As described above, since the third lead frame 10c has the bent portion 14, the position of the flat plate portion 18a inside the insertion hole 54 of the ceramic sleeve 6 can be easily determined, and the flat plate portion 18a and the detecting element can be easily detected. 4 can be surely brought into contact with the electrode terminal portion 34.
【0068】続いて、第1弾性連結部16cと第2弾性
連結部16dとの間に平板部18aが形成された第4リ
ードフレーム10dについて、図8(e)および図8
(f)を用いて説明する。そして、第4リードフレーム
10dは、上述の実施例(以下、第1実施例という)に
記載した酸素センサ2に、リードフレーム10の代わり
に備えることができる。Next, a fourth lead frame 10d in which a flat plate portion 18a is formed between the first elastic connecting portion 16c and the second elastic connecting portion 16d will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. The fourth lead frame 10d can be provided in place of the lead frame 10 in the oxygen sensor 2 described in the above-described embodiment (hereinafter, referred to as a first embodiment).
【0069】なお、図8(e)は、第4リードフレーム
10dの外観図であり、図8(f)は、第4リードフレ
ーム10d、検出素子4およびセラミックスリーブ6が
一体に組み付けられた時の、第4リードフレーム10d
の波状部分16、平板部18aおよび検出素子4の電極
端子部34が当接する部分の拡大図である。FIG. 8 (e) is an external view of the fourth lead frame 10d, and FIG. 8 (f) shows a case where the fourth lead frame 10d, the detecting element 4 and the ceramic sleeve 6 are integrally assembled. Of the fourth lead frame 10d
3 is an enlarged view of a portion where the wavy portion 16, the flat plate portion 18a, and the electrode terminal portion 34 of the detection element 4 abut.
【0070】つまり、第4リードフレーム10dにおい
ては、第1弾性連結部16c、第2弾性連結部16d
が、平板部18aとセラミックスリーブ6との間に配置
されるのではなく、検出素子4およびセラミックスリー
ブ6と直接接触するように配置され、かつ、平板部18
aの両端にそれぞれ備えられる。そして、第4リードフ
レーム10dを用いて酸素センサ2を形成する際には、
図8(f)に示すように、第1弾性連結部16cと第2
弾性連結部16dとが弾性変形することで、平板部18
aが検出素子4の電極端子部34に付勢される。これに
より、第4リードフレーム10dは、接触部分の形状が
面となる状態で検出素子4の電極端子部34と接触する
と共に、電気的な接続を実現している。That is, in the fourth lead frame 10d, the first elastic connecting portion 16c and the second elastic connecting portion 16d
Are arranged not directly between the flat plate portion 18a and the ceramic sleeve 6 but directly in contact with the detection element 4 and the ceramic sleeve 6, and
a at both ends. When forming the oxygen sensor 2 using the fourth lead frame 10d,
As shown in FIG. 8 (f), the first elastic connecting portion 16c and the second
When the elastic connecting portion 16d is elastically deformed, the flat plate portion 18 is formed.
a is urged to the electrode terminal portion 34 of the detection element 4. Thus, the fourth lead frame 10d contacts the electrode terminal portion 34 of the detection element 4 in a state where the shape of the contact portion is a plane, and realizes electrical connection.
【0071】また、第4リードフレーム10dにおいて
は、第1弾性連結部16cが電極端子部34に接触し、
第2弾性連結部16dが検出素子4の表面(電極端子部
以外の部分)に接触して、それぞれ弾性変形(圧縮変
形)している。このため、第1弾性連結部16cの弾性
力よりも、第2弾性連結部16dの弾性力を大きくする
ことで、検出素子4をより強固に保持することが可能と
なる。なお、この第4リードフレーム10dにおける第
1弾性連結部16cおよび第2弾性連結部16dは、特
許請求の範囲の請求項3に記載の「弾性部」に相当す
る。In the fourth lead frame 10d, the first elastic connecting portion 16c comes into contact with the electrode terminal portion 34,
The second elastic connecting portions 16d are in contact with the surface of the detecting element 4 (portions other than the electrode terminal portions) and are elastically deformed (compressed). For this reason, by making the elastic force of the second elastic connecting portion 16d larger than the elastic force of the first elastic connecting portion 16c, the detection element 4 can be more firmly held. The first elastic connecting portion 16c and the second elastic connecting portion 16d of the fourth lead frame 10d correspond to an "elastic portion" according to the third aspect of the present invention.
【0072】また、検出素子は電極端子部の個数が4個
のものに限ることはなく、図7(a)に示すような6個
の電極端子部230,232,234,236,23
8,240を備えた検出素子5において、出力される電
気信号の信号経路を形成する場合にも、本発明のセンサ
の端子接続構造を適用することが出来る。Also, the number of electrode terminals of the detecting element is not limited to four, and the number of electrode terminals 230, 232, 234, 236 and 23 shown in FIG.
The sensor terminal connection structure of the present invention can also be applied to a case where a signal path of an electric signal to be output is formed in the detection element 5 including 8, 240.
【0073】なお、図7(b)は、検出素子5を、後端
部側(図7(a)における矢印D方向)から見たときの
外観図を示している。また、電極端子部を6個備えた検
出素子5を配置するためのセラミックスリーブ6は、図
4(c)に示すように、挿通孔54の内部に6個の溝部
56が形成されている。FIG. 7B is an external view of the detection element 5 when viewed from the rear end side (the direction of arrow D in FIG. 7A). As shown in FIG. 4C, the ceramic sleeve 6 for disposing the detection element 5 having six electrode terminals has six grooves 56 formed inside the insertion hole 54.
【0074】また、形成される電極端子部の個数が一方
の面と他方の面とで異なる検出素子においても、本発明
のセンサの端子接続構造を適用することが出来る。例え
ば、図7(c)に示すように、一方の面には3個の電極
端子部230,232,234が形成され、他方の面に
は2個の電極端子部236,238が形成される検出素
子7である。なお、この検出素子7に適用する場合に
は、上面の電極端子部230,232,234に対応す
るリードフレームの各幅の合計寸法と、下面の電極端子
部236,238に対応するリードフレームの各幅の合
計寸法が等しくなるようにするとよい。これにより、検
出素子7の上面および下面に対する付勢力のバランスを
取ることができ、一部の電極端子部に対して過剰な付勢
力が印加されるのを避けることができ、電極端子部が削
り取られるのを防ぐことが出来る。The sensor terminal connection structure of the present invention can be applied to a detecting element in which the number of electrode terminal portions formed differs between one surface and the other surface. For example, as shown in FIG. 7C, three electrode terminal portions 230, 232, and 234 are formed on one surface, and two electrode terminal portions 236 and 238 are formed on the other surface. The detection element 7. When applied to the detecting element 7, the total size of the widths of the lead frames corresponding to the electrode terminals 230, 232, and 234 on the upper surface and the lead frame corresponding to the electrode terminals 236 and 238 on the lower surface. It is preferable that the total size of each width is equal. This makes it possible to balance the urging forces with respect to the upper surface and the lower surface of the detection element 7, avoid applying an excessive urging force to some of the electrode terminal portions, and remove the electrode terminal portions. Can be prevented.
【0075】さらに、本発明のセンサの端子接続構造
は、図5に示す従来の構造のセンサにも適用することが
でき、電極端子部が多数形成された検出素子を備える場
合に、電極端子部ごとの付勢力のバラツキを抑えること
ができ、リードフレームと電極端子部との電気的接続を
維持することが出来る。なお、図5に示すセンサにおい
ては、絶縁性ハウジング132が特許請求の範囲におけ
る絶縁保護体に相当する。Furthermore, the terminal connection structure of the sensor of the present invention can be applied to the sensor having the conventional structure shown in FIG. 5, and when a detection element having a large number of electrode terminals is provided, the electrode terminal structure is used. The variation in the urging force can be suppressed, and the electrical connection between the lead frame and the electrode terminal can be maintained. In addition, in the sensor shown in FIG. 5, the insulating housing 132 corresponds to an insulating protective body in the claims.
【図1】 実施例の酸素センサの全体構成を示す断面図
である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an overall configuration of an oxygen sensor according to an embodiment.
【図2】 検出素子の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a detection element.
【図3】 (a)はリードフレームの外観図であり、
(b)は一体に組み付けられた状態のリードフレーム,
検出素子およびセラミックスリーブを示す断面図であ
り、(c)はリードフレームの平板部および検出素子の
電極端子部が当接する部分の拡大図である。FIG. 3A is an external view of a lead frame,
(B) is a lead frame assembled integrally,
It is sectional drawing which shows a detection element and a ceramic sleeve, (c) is an enlarged view of the part which the flat part of a lead frame and the electrode terminal part of a detection element contact.
【図4】 セラミックスリーブの説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a ceramic sleeve.
【図5】 従来の酸素センサの全体構成を示す断面図で
ある。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a conventional oxygen sensor.
【図6】 従来の酸素センサの内部に備えられるコンタ
クト部材の分解斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view of a contact member provided inside a conventional oxygen sensor.
【図7】 (a)及び(b)は電極端子部を6個備えた
検出素子の説明図であり、(c)は電極端子部を5個備
えた検出素子の説明図である。FIGS. 7A and 7B are explanatory views of a detecting element provided with six electrode terminals, and FIG. 7C is an explanatory view of a detecting element provided with five electrode terminals.
【図8】 (a)(c)(e)は、それぞれ第2リード
フレーム、第3リードフレーム、第4リードフレームの
外観図であり、(b)(d)(f)は、それぞれ第2リ
ードフレーム、第3リードフレーム、第4リードフレー
ムの平板部および検出素子の電極端子部が当接する部分
の拡大図である。FIGS. 8A, 8C, and 8E are external views of a second lead frame, a third lead frame, and a fourth lead frame, respectively. FIGS. FIG. 6 is an enlarged view of a portion where a flat plate portion of a lead frame, a third lead frame, a fourth lead frame and an electrode terminal portion of a detection element are in contact.
2…酸素センサ、4,5,7…検出素子、4a…検出
部、6…セラミックスリーブ、10…リードフレーム、
10b…第2リードフレーム、10c…第3リードフレ
ーム、10d…第4リードフレーム、12…フレーム本
体、14…折曲部、16…波状部分、16c…第1弾性
連結部、16d…第2弾性連結部、18…平板部材、1
8a…平板部、30,32,34,36…電極端子部。2 ... oxygen sensor, 4,5,7 ... detector, 4a ... detector, 6 ... ceramic sleeve, 10 ... lead frame,
10b: second lead frame, 10c: third lead frame, 10d: fourth lead frame, 12: frame body, 14: bent portion, 16: wavy portion, 16c: first elastic connecting portion, 16d: second elastic Connection part, 18 ... flat plate member, 1
8a: flat plate portion, 30, 32, 34, 36 ... electrode terminal portion.
Claims (6)
対象となるガスに向けられる先端側に検出部が形成さ
れ、後端側の表面に電極端子部が形成される検出素子
と、 前記検出素子の後端側の周囲を取り囲むように配置され
る筒状の絶縁保護体と、 前記検出素子と前記絶縁保護体との間に配置され、該検
出素子の電極端子部に電気的に接続されるリードフレー
ムと、を備えるセンサの端子接続構造であって、 前記リードフレームは、少なくとも前記絶縁保護体の筒
内に配置されて前記検出素子の電極端子部に接触する平
板部と、前記検出素子と前記絶縁保護体との間で挟持さ
れて圧縮変形することで前記平板部を電極端子部に対し
て付勢する弾性部と、を備えること、 を特徴とするセンサの端子接続構造。A detection element having a plate-like shape extending in the axial direction, a detection unit formed on a front end side facing a gas to be measured, and an electrode terminal formed on a surface on a rear end side; A cylindrical insulating protective body arranged to surround the periphery of the rear end side of the detecting element; disposed between the detecting element and the insulating protective body, and electrically connected to an electrode terminal of the detecting element. A lead frame, wherein the lead frame is disposed at least in a cylinder of the insulating protection body and is in contact with an electrode terminal of the detection element; An elastic portion that is sandwiched between an element and the insulating protection body and compressively deforms to urge the flat plate portion against the electrode terminal portion.
と前記平板部とが連結されて一体に形成されているこ
と、 を特徴とする請求項1に記載のセンサの端子接続構造。2. The sensor terminal connection structure according to claim 1, wherein, in the lead frame, the elastic portion and the flat plate portion are connected and integrally formed.
が前記平板部の両端にそれぞれ連結されて一体に形成さ
れていること、 を特徴とする請求項1または請求項2に記載のセンサの
端子接続構造。3. The sensor terminal according to claim 1, wherein the elastic portion of the lead frame is connected to both ends of the flat plate portion to be integrally formed. Connection structure.
は波状形状に形成されると共に、前記検出素子と前記絶
縁保護体との間に挟持されて、該波状形状の振幅方向に
圧縮変形すること、 を特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の
センサの端子接続構造。4. The lead frame, wherein the elastic portion is formed in a wavy shape, and is sandwiched between the detection element and the insulating protection body, and is compressed and deformed in the amplitude direction of the wavy shape. The terminal connection structure for a sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein:
状の主体金具が配置され、前記絶縁保護体は該主体金具
内に固定されること、 を特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の
センサの端子接続構造。5. The metal shell according to claim 1, wherein a cylindrical metal shell is arranged so as to surround the periphery of the detection element, and the insulating protection body is fixed in the metal shell. A terminal connection structure for the sensor according to any one of the above.
の被検出成分を検出するためのガス検出素子であるこ
と、 を特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の
センサの端子接続構造。6. The sensor according to claim 1, wherein the detection element is a gas detection element for detecting a component to be detected in a gas to be measured. Terminal connection structure.
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