JP2008261672A - Liquid state detection element fitted with terminal fitting and liquid state detection sensor - Google Patents

Liquid state detection element fitted with terminal fitting and liquid state detection sensor Download PDF

Info

Publication number
JP2008261672A
JP2008261672A JP2007103252A JP2007103252A JP2008261672A JP 2008261672 A JP2008261672 A JP 2008261672A JP 2007103252 A JP2007103252 A JP 2007103252A JP 2007103252 A JP2007103252 A JP 2007103252A JP 2008261672 A JP2008261672 A JP 2008261672A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid state
metal layer
state detection
terminal
terminal fitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007103252A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4897550B2 (en
Inventor
Yukifumi Yamamoto
享史 山本
Takeo Sasanuma
威夫 笹沼
Yoshikuni Sato
美邦 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
Priority to JP2007103252A priority Critical patent/JP4897550B2/en
Publication of JP2008261672A publication Critical patent/JP2008261672A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4897550B2 publication Critical patent/JP4897550B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a terminal joint structure effectively preventing joint fracture from happening even if external force is exerted on terminal fittings brazed to a metal layer which is an external terminal of a liquid state detection element. <P>SOLUTION: This liquid state detection element fitted with terminal fittings comprises: a liquid state detection element 110 equipped with a heating resistance element 117 with its resistance value changing according to its own temperature within an insulated substrate while equipped with an external terminal 114 connected to the resistance element 117 on one principal surface 111c of the insulated substrate; and the terminal fittings 201 brazed to the external terminal 114 via an element-side joint part 203a. Aside from a first metal layer 114 which is the external terminal, the element 110 is equipped with a second metal layer 124 on a principal surface 112c on the opposite side thereof. The terminal fittings 201 each comprise a joint part 203b for the second metal layer in addition to the element-side joint part 203a, with the joint part 203a brazed to the metal layer 124. Joint strength is doubled owing to this brazing. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、端子金具付き液体状態検知素子及びこの端子金具付き液体状態検知素子を用いた液体状態検知センサに関する。   The present invention relates to a liquid state detection element with terminal fittings and a liquid state detection sensor using the liquid state detection element with terminal fittings.

ディーゼル自動車から排出される窒素酸化物(NOx)を還元する排ガス浄化装置においては、NOx選択還元(SCR)触媒が用いられることがあり、その還元剤としては尿素水溶液が用いられる。この還元反応を効率よく行うためには、尿素濃度が32.5wt%の尿素水溶液を用いるのが好ましいとされている。しかしながら、ディーゼル自動車に搭載される尿素水タンクに収容される尿素水溶液は、経時変化などにより、尿素濃度が変化してしまうことがある。また、尿素水タンク内に誤って異種溶液(軽油など)や水等が混入してしまうこともある。そこで、このタンク内の尿素水溶液の尿素濃度など、その液体(液)の状態を管理するための液体状態検知センサ(尿素濃度識別装置ともいわれる)が提案されている(特許文献1)。   In an exhaust gas purification apparatus that reduces nitrogen oxide (NOx) discharged from a diesel vehicle, a NOx selective reduction (SCR) catalyst may be used, and an aqueous urea solution is used as the reducing agent. In order to perform this reduction reaction efficiently, it is preferable to use an aqueous urea solution having a urea concentration of 32.5 wt%. However, the urea concentration of a urea aqueous solution stored in a urea water tank mounted on a diesel vehicle may change due to a change with time. In addition, a different type solution (such as light oil) or water may be mistakenly mixed into the urea water tank. Therefore, a liquid state detection sensor (also referred to as a urea concentration identification device) for managing the state of the liquid (liquid) such as the urea concentration of the urea aqueous solution in the tank has been proposed (Patent Document 1).

この特許文献1に記載の液体状態検知センサ(尿素濃度識別装置)では、基板と感温体と絶縁層と発熱体と保護層とが、順次積層されてなる検知素子(薄膜チップ)を有する傍熱型濃度検知部を備えている。この装置では、発熱体に所定時間通電し、その通電前後において感温体により測定された発熱体の温度変化に基づいて尿素濃度を検知する手法がとられている。具体的には、尿素濃度の相違により、発熱体の温度変化に差異が生じることを利用し、発熱体の温度変化を検知することでその濃度を検知するようにしている。この装置に使用される検知素子においては、その内部に尿素水溶液が侵入しないようにする必要があるため、この検知素子は樹脂でモールドされている。このため、尿素水溶液に熱が伝わり難く、したがって、同水溶液が昇温しにくいことから、素子の感温体の温度変化の差異が生じ難くなり、検知感度が良くないという問題がある。   In the liquid state detection sensor (urea concentration discriminating device) described in Patent Document 1, there is a side having a detection element (thin film chip) in which a substrate, a temperature sensing element, an insulating layer, a heating element, and a protective layer are sequentially laminated. A thermal concentration detector is provided. In this apparatus, the heating element is energized for a predetermined time, and the urea concentration is detected based on the temperature change of the heating element measured by the temperature sensing element before and after the energization. Specifically, by utilizing the difference in the temperature change of the heating element due to the difference in the urea concentration, the concentration is detected by detecting the temperature change of the heating element. In the sensing element used in this apparatus, since it is necessary to prevent the aqueous urea solution from entering the inside, this sensing element is molded with resin. For this reason, it is difficult for heat to be transmitted to the urea aqueous solution, and therefore the aqueous solution is difficult to increase in temperature, so that a difference in temperature change of the temperature sensing element of the element hardly occurs and the detection sensitivity is not good.

こうした中で、本願発明者は、発熱抵抗体を例えば2層のセラミック積層体内に封止してなる液体状態検知素子を用いた液体状態検知センサを提案している(特許文献2)。この液体状態検知センサにおける液体状態検知素子は、発熱抵抗体をセラミック積層体内に封止してなるセラミック積層体構造のものであるため、その内部に液体が侵入することがない。したがって、その素子自体を直接液体(尿素水溶液)に浸漬することができるため、周囲を樹脂でモールドした構造の前記素子に比べると、熱伝導も良好となり、したがって、センサとしての感度ないし応答特性が向上する。また、このようなセラミック積層体構造の液体状態検知素子においては、自身の温度に応じて抵抗値が変化する発熱抵抗体を用いているため、その発熱抵抗体に通電すれば、液体の濃度等、液体の状態に応じて、発熱抵抗体の抵抗値に対応した信号を得ることができる。したがって、この信号に基づいて、液体の濃度(液体中の所定成分の濃度)等の液体(液)の状態が検知できる。   Under such circumstances, the inventor of the present application has proposed a liquid state detection sensor using a liquid state detection element in which a heating resistor is sealed in, for example, a two-layer ceramic laminate (Patent Document 2). Since the liquid state detection element in this liquid state detection sensor has a ceramic laminate structure in which a heating resistor is sealed in a ceramic laminate, liquid does not enter the inside. Therefore, since the element itself can be directly immersed in a liquid (urea aqueous solution), compared with the element having a structure in which the periphery is molded with a resin, heat conduction is also good, and therefore sensitivity or response characteristics as a sensor are improved. improves. In addition, in such a liquid state detection element having a ceramic laminate structure, since a heating resistor whose resistance value changes according to its own temperature is used, if the heating resistor is energized, the concentration of liquid, etc. Depending on the liquid state, a signal corresponding to the resistance value of the heating resistor can be obtained. Therefore, based on this signal, the state of the liquid (liquid) such as the liquid concentration (concentration of the predetermined component in the liquid) can be detected.

図11は、特許文献2に記載の液体状態検知センサを構成する液体状態検知素子110を示したもので、この素子110は、内部に発熱抵抗体(図示せず)を備えたセラミック積層体(絶縁基体)の一方の主面(主表面)111に、その発熱抵抗体に連なる通電又は電圧印加用の外部端子(金属層)114を一対備えてなるものである。そして、その外部端子114には、端子金具201がその図示左端の素子側接合部203を介してロウ付け又はハンダ付けにより接合されており、この端子金具201の図示しないバレルに、図示しない電線が接続されて制御装置に配線される。なお、このような素子110は、例えば筒状体の先端部に設けられて液体状態検知センサを構成するものである。そして、このセンサは、ディーゼル自動車に搭載される尿素水タンクに取り付けられて使用されるが、その際には素子110が同タンク内に収容される尿素水溶液内に液没するようにして取り付けられる。なお、本明細書において液体状態とは、液体の濃度、温度のほか、測定対象の液体(液)の有無(液が所定量有るか無いかの状態)や液体の種類(液体が何であるのか)をも含む概念として用いている。
特開2005−84026号公報 特願2005−200808号
FIG. 11 shows a liquid state detecting element 110 constituting the liquid state detecting sensor described in Patent Document 2. This element 110 includes a ceramic laminated body (not shown) including a heating resistor (not shown). One main surface (main surface) 111 of the insulating base) is provided with a pair of energization or voltage application external terminals (metal layers) 114 connected to the heating resistor. A terminal fitting 201 is joined to the external terminal 114 by brazing or soldering via an element-side joint 203 at the left end of the figure, and an electric wire (not shown) is attached to a barrel (not shown) of the terminal fitting 201. Connected and wired to controller. In addition, such an element 110 is provided, for example in the front-end | tip part of a cylindrical body, and comprises a liquid state detection sensor. This sensor is used by being attached to a urea water tank mounted on a diesel vehicle. At that time, the element 110 is attached so as to be immersed in a urea aqueous solution accommodated in the tank. . In addition, in this specification, the liquid state means the presence / absence of the liquid (liquid) to be measured (state of whether or not the liquid is present) and the type of liquid (what the liquid is) in addition to the concentration and temperature of the liquid. ).
JP-A-2005-84026 Japanese Patent Application No. 2005-200808

ところで、前記したこのような液体状態検知素子110における外部端子(金属層)114には、前記もしたように端子金具201がその素子側接合部203を介してロウ付け又はハンダ付け(以下、単にロウ付けとも言う)により接続されるが、この端子金具201又はこれに接続されている電線には自動車の走行等に起因する様々な原因により、外力が作用する。もちろん、素子110における外部端子114と端子金具201における素子側接合部203との接合部(ロウ付け部)には、このような外力からその端子接合部におけるロウに分離や破断等の不具合が生じないように設定されている。しかしながら、この端子接合部には、その電線に対する引張り作用などに起因して、想定外の大きさの外力(主として引張り力)がかかることがある。このため、その接合部におけるロウが破断したり、端子金具201が素子110の外部端子114から引き剥がされたり、或いは捲れたりして分離するなど、その端子接合部に接合破断が生じる可能性があるとの指摘があった。いうまでもなく、そのような破断の発生は必然的にセンサの故障の原因となって顕在化する。   By the way, the terminal fitting 201 is brazed or soldered to the external terminal (metal layer) 114 in the liquid state detecting element 110 as described above via the element side joint portion 203 as described above (hereinafter simply referred to as “soldering”). Although it is also connected by brazing), external force acts on the terminal fitting 201 or the electric wire connected thereto due to various causes caused by traveling of the automobile or the like. Of course, in the joint portion (brazing portion) between the external terminal 114 in the element 110 and the element side joint portion 203 in the terminal fitting 201, defects such as separation or breakage occur in the solder in the terminal joint portion from such an external force. It is set not to. However, an external force (mainly a tensile force) of an unexpected magnitude may be applied to the terminal joint due to a pulling action on the electric wire. For this reason, there is a possibility that the joint breakage may occur at the terminal joint, such as when the solder at the joint breaks, or the terminal fitting 201 is peeled off from the external terminal 114 of the element 110 or separated by being twisted. There was an indication that there was. Needless to say, the occurrence of such breakage inevitably becomes a cause of sensor failure.

そこで、このような対策として第1に考えられるのは、素子110における外部端子114と端子金具201における素子側接合部203とのロウ付け面積の増大があるが、これでは外部端子114の面積の増大や端子金具201の大型化につながり、結果的に素子の大型化を招くことなどの問題がある。また、このようにロウ付け面積を増大することで、一応の接合強度の向上は図られるが、それのみでは十分な効果は得られない。というのは、本願発明者によれば、上記の端子接合構造における接合破断の原因は、そのロウ付けが、素子110の片面においてなされることによる、ある意味のアンバランスにも起因しているためである。というのは、このような端子接合構造において、電線に対する外力(引張り力)の作用方向は、外部端子114が形成されている素子110の主面(表面)111に平行とは限らず、その主面に対して傾斜して加わりがちであるためである。すなわち、このような場合には、接合されている端子金具201に引き剥がし力が作用することから、比較的小さな力でも接合破断が発生する。   Therefore, the first possible countermeasure is to increase the brazing area between the external terminal 114 in the element 110 and the element-side joint 203 in the terminal fitting 201. This leads to an increase in size and the size of the terminal fitting 201, resulting in an increase in the size of the element. In addition, by increasing the brazing area in this way, the joint strength can be temporarily improved, but sufficient effects cannot be obtained by itself. This is because, according to the inventor of the present application, the cause of the joint breakage in the terminal joint structure is also due to a certain imbalance due to the brazing being performed on one side of the element 110. It is. This is because in such a terminal joint structure, the direction of action of the external force (tensile force) on the electric wire is not necessarily parallel to the main surface (surface) 111 of the element 110 on which the external terminal 114 is formed. This is because they tend to be inclined with respect to the surface. That is, in such a case, since a peeling force acts on the terminal fitting 201 that is bonded, the bonding fracture occurs even with a relatively small force.

本発明は、こうした問題点に鑑みてなされたもので、液体状態検知素子の大型化を招くことなく、その外部端子である金属層にロウ付けされている端子金具に外力がかかったとしても、その接合破断が生じることを有効に防止できる高強度の端子接合構造を有する、端子金具付き液体状態検知素子、及びこれを用いた液体状態検知センサを提供することにある。   The present invention was made in view of such problems, and even if an external force is applied to the terminal fitting brazed to the metal layer that is the external terminal without causing an increase in the size of the liquid state detection element, An object of the present invention is to provide a liquid state detection element with a terminal fitting and a liquid state detection sensor using the same, having a high-strength terminal joint structure capable of effectively preventing the joint breakage.

本発明の請求項1に記載の発明は、自身の温度に応じて抵抗値が変化する発熱抵抗体を内部に封止してなる板状の絶縁基体の一方の主面に、前記発熱抵抗体に連なる外部端子である第1金属層を備えてなる液体状態検知素子と、
前記第1金属層に、素子側接合部を介してロウ付け又はハンダ付けにより接合されてなる端子金具とを備え、
前記液体状態検知素子には、前記第1金属層とは別に、前記一方の主面と反対側の主面に第2金属層が設けられている一方、
前記端子金具は、前記素子側接合部に加えて第2金属層用接合部を備えており、この第2金属層用接合部が前記第2金属層にロウ付け又はハンダ付けにより接合されてなることを特徴とする端子金具付き液体状態検知素子である。
According to the first aspect of the present invention, the heating resistor is provided on one main surface of a plate-like insulating base formed by sealing a heating resistor whose resistance value changes according to its own temperature. A liquid state detection element comprising a first metal layer which is an external terminal connected to
The first metal layer is provided with a terminal fitting joined by brazing or soldering via an element side joining portion,
In the liquid state detection element, apart from the first metal layer, a second metal layer is provided on a main surface opposite to the one main surface,
The terminal fitting includes a second metal layer joint in addition to the element side joint, and the second metal layer joint is joined to the second metal layer by brazing or soldering. This is a liquid state detection element with terminal fittings.

請求項2に記載の発明は、前記第2金属層は、前記絶縁基体を介して、前記第1金属層に対向する部位に設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の端子金具付き液体状態検知素子である。請求項3に記載の発明は、前記液体状態検知素子は、第2金属層が第1金属層と電気的に接続されていないことを特徴とする請求項1又は2に記載の端子金具付き液体状態検知素子である。請求項4に記載の発明は、前記液体状態検知素子は、第2金属層が第1金属層と電気的に接続されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の端子金具付き液体状態検知素子である。   According to a second aspect of the present invention, in the terminal according to the first aspect, the second metal layer is provided at a portion facing the first metal layer through the insulating base. It is a liquid state detection element with metal fittings. According to a third aspect of the present invention, in the liquid state detection element, the second metal layer is not electrically connected to the first metal layer. The liquid with terminal fittings according to the first or second aspect It is a state detection element. According to a fourth aspect of the present invention, in the liquid state detection element, the second metal layer is electrically connected to the first metal layer. The liquid with terminal fitting according to the first or second aspect, It is a state detection element.

請求項5に記載の発明は、前記端子金具における素子側接合部と第2金属層用接合部とが、前記液体状態検知素子をその両主面において挟み付けるように二股状に形成されていると共に、その股部が前記液体状態検知素子の端部に当接されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の液体状態検知素子である。   According to a fifth aspect of the present invention, the element side joint portion and the second metal layer joint portion of the terminal fitting are formed in a bifurcated shape so as to sandwich the liquid state detection element on both main surfaces thereof. In addition, the crotch portion is in contact with an end portion of the liquid state detecting element. The liquid state detecting element according to any one of claims 1 to 4.

請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の端子金具付き液体状態検知素子と、
前記発熱抵抗体への通電により、その発熱抵抗体の抵抗値に対応して出力される出力信号に基づいて、検知対象をなす液体の状態を検知する検知部と、を備えることを特徴とする液体状態検知センサである。また、請求項7に記載の発明は、前記液体が尿素水溶液である請求項6に記載の液体状態検知センサである。
Invention of Claim 6 is the liquid state detection element with a terminal metal fitting of any one of Claims 1-5,
A detection unit that detects a state of a liquid that is a detection target based on an output signal that is output in response to the resistance value of the heating resistor when the heating resistor is energized. It is a liquid state detection sensor. The invention according to claim 7 is the liquid state detection sensor according to claim 6, wherein the liquid is an aqueous urea solution.

本発明の端子金具付き液体状態検知素子(以下、単に素子とも言う)においては、外部端子である第1金属層に接合された端子金具が、液体状態検知素子の反対側の主面(主表面)に設けられた第2金属層にもロウ付け又はハンダ付け(以下、単にロウ付けともいう)により接合されている。すなわち、従来の素子における外部端子(本願発明の第1金属層)は、その片方の主面にのみ形成されており、端子金具は、その素子側接合部を介してその外部端子にロウ付けされた端子接合構造をなしている。このため、この端子金具又はこれに接続された電線が引張られるなどして、端子金具と素子における外部端子との間に引張り力(負荷)が作用すると、その接合をしているロウが破断したりして、外部端子から端子金具が分離する危険性が高かった。とくに、このような引張り力は素子の主面に傾斜して加わりがちであることから、このような場合にはそのロウ付け部において端子金具に引き剥がし力が作用するため、比較的小さな力でも接合破断が発生していた。   In the liquid state detecting element with terminal fittings of the present invention (hereinafter also simply referred to as element), the terminal fitting joined to the first metal layer as the external terminal is the main surface (main surface) on the opposite side of the liquid state detecting element. ) Is also joined by brazing or soldering (hereinafter also simply referred to as brazing). That is, the external terminal (first metal layer of the present invention) in the conventional element is formed only on one main surface, and the terminal fitting is brazed to the external terminal via the element side joint. It has a terminal junction structure. For this reason, when a tensile force (load) is applied between the terminal fitting and the external terminal of the element by pulling the terminal fitting or an electric wire connected to the terminal fitting or the like, the soldering braze breaks. As a result, there was a high risk that the terminal fittings were separated from the external terminals. In particular, since such a tensile force tends to be applied to the main surface of the element in an inclined manner, in such a case, a peeling force acts on the terminal fitting at the brazed portion, so even a relatively small force can be applied. Bonding breakage occurred.

これに対して本願請求項1又は2に記載の発明によるときは、前記素子には、前記外部端子である第1金属層とは別に、前記反対側の主面に第2金属層が設けられている一方、前記端子金具は、前記素子側接合部に加えて第2金属層用接合部を備えており、この第2金属層用接合部が前記第2金属層にロウ付け又はハンダ付けにより接合されている。すなわち、素子の両面に設けられた2つの金属層に、端子金具における2つの接合部がそれぞれロウ付け等により接合されている。したがって、この端子金具又はこれに接続された電線と、素子における外部端子(第1金属層)との間に引張り力(負荷)が作用したとしても、その接合強度は倍増されていることから、そのような外力に対しても有効に抗することができる。このように本発明の素子によれば、その大型化を招くことなく、その外部端子(第1金属層)である金属層にロウ付けされている端子金具に外力がかかったとしても、その接合破断が生じることを有効に防止できるなど、高強度の端子接合構造を有するものとなすことができる。   On the other hand, when the invention according to claim 1 or 2 is applied, the element is provided with a second metal layer on the opposite main surface separately from the first metal layer which is the external terminal. On the other hand, the terminal fitting includes a second metal layer joint in addition to the element side joint, and the second metal layer joint is brazed or soldered to the second metal layer. It is joined. That is, two joint portions of the terminal fitting are joined to two metal layers provided on both surfaces of the element by brazing or the like. Therefore, even if a tensile force (load) is applied between the terminal fitting or the electric wire connected thereto and the external terminal (first metal layer) in the element, the bonding strength is doubled. It can effectively resist such external force. As described above, according to the element of the present invention, even if an external force is applied to the terminal fitting brazed to the metal layer that is the external terminal (first metal layer) without enlarging the size, It can be made to have a high-strength terminal joint structure, such as effectively preventing breakage.

なお、本発明の素子によれば、自身の温度に応じて抵抗値が変化する発熱抵抗体を備えるから、この発熱抵抗体に通電すれば、液体の状態に応じて発熱抵抗体の抵抗値に対応した信号を得ることができるので、この信号に基づいて液体状態を検知することができる。そして、本発明の素子においては、発熱抵抗体が絶縁基体内に封止されているため、素子自体を直接液体内に浸漬させることができる。したがって、周囲を樹脂でモールドした素子に比べて感度においても優れている。   In addition, according to the element of the present invention, since the heating resistor whose resistance value changes according to its own temperature is provided, when the heating resistor is energized, the resistance value of the heating resistor is set according to the liquid state. Since a corresponding signal can be obtained, the liquid state can be detected based on this signal. In the element of the present invention, since the heating resistor is sealed in the insulating substrate, the element itself can be directly immersed in the liquid. Therefore, the sensitivity is superior to the element molded with resin around.

前記第2金属層は、請求項3に記載のように、前記第1金属層と電気的に接続されておらず、端子金具との機械的接合のみを目的とするもの(言わばダミー端子)としてもよいが、請求項4に記載のように、前記第1金属層と電気的に接続されているものとすると、第1金属層又は第2金属層のうちの一方におけるロウ付けが破断したとしても、直ちに断線にいたることがないため、安全性の高い端子接続構造となすことができる。   As described in claim 3, the second metal layer is not electrically connected to the first metal layer and is intended only for mechanical joining with a terminal fitting (ie, a dummy terminal). However, as described in claim 4, when it is assumed that the first metal layer is electrically connected, the brazing in one of the first metal layer and the second metal layer is broken. However, since there is no immediate disconnection, a highly safe terminal connection structure can be obtained.

また、請求項5に記載のように、前記端子金具における素子側接合部と第2金属層用接合部とが、前記液体状態検知素子をその両主面において挟み付けるように二股状に形成されていると共に、その股部が前記液体状態検知素子の端部に当接状に保持されているものでは、ロウ付け時の位置決めにおいてその当接を利用することができるので、その位置決めを容易にできる。また、ロウ付け後においては、素子の端部にその股部が当接している分、端子金具の振れ止めないし揺れ止めの各作用が図られるため、強度アップも期待される。   Further, as described in claim 5, the element side joint portion and the second metal layer joint portion of the terminal fitting are formed in a bifurcated shape so as to sandwich the liquid state detection element on both main surfaces thereof. In addition, in the case where the crotch portion is held in contact with the end portion of the liquid state detecting element, the contact can be used for positioning at the time of brazing, so that the positioning is easy. it can. Further, after brazing, since the crotch portion is in contact with the end portion of the element, the terminal metal can be prevented from wobbling or shaking, so that an increase in strength is expected.

なお、請求項6に記載の液体状態検知センサは、自身の温度に応じて抵抗値が変化する発熱抵抗体を備え、検知対象をなす液体に浸漬される素子を備えているから、発熱抵抗体への通電により、この発熱抵抗体の抵抗値に対応して出力される出力信号に基づいて、液体状態を検知することができる。   In addition, since the liquid state detection sensor according to claim 6 includes a heating resistor whose resistance value changes according to its own temperature, and includes an element that is immersed in the liquid that forms the detection target, the heating resistor. The liquid state can be detected on the basis of an output signal output corresponding to the resistance value of the heating resistor by energizing the resistor.

次に、本発明に係る端子金具付き液体状態検知素子の実施の形態について、図1〜図6に基づいて説明するが、まず、液体状態検知素子110について説明する。本形態の液体状態検知素子110は、細長い矩形の板形状をなしており、図4に示したように、第1、第2の2層のセラミック絶縁層111、112からなる積層構造をなしている。そして、第1セラミック絶縁層111と、第2セラミック絶縁層112との間(層間部位)には、発熱抵抗体117を含む導体層118を有しており、同時焼成により形成されている。この構造において内部の導体層118は、第1セラミック絶縁層111と第2セラミック絶縁層112との間に液密状に封止されており、したがって、素子110を直接、尿素水溶液に浸漬しても、その内部に尿素水溶液が浸水して導体層118が短絡する虞がないようにされている。   Next, an embodiment of a liquid state detection element with a terminal fitting according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. First, the liquid state detection element 110 will be described. The liquid state detection element 110 according to the present embodiment has an elongated rectangular plate shape, and has a laminated structure composed of first and second ceramic insulating layers 111 and 112 as shown in FIG. Yes. A conductor layer 118 including a heating resistor 117 is provided between the first ceramic insulating layer 111 and the second ceramic insulating layer 112 (interlayer portion), and is formed by simultaneous firing. In this structure, the inner conductor layer 118 is sealed in a liquid-tight manner between the first ceramic insulating layer 111 and the second ceramic insulating layer 112. Therefore, the element 110 is immersed directly in an aqueous urea solution. However, there is no possibility that the aqueous solution of urea is submerged therein and the conductor layer 118 is short-circuited.

導体層118は、Ptを主成分としてなるものであるが、図3、4に示したように、同素子110の先端(図3、4下)側に配置された発熱抵抗体117と、その発熱抵抗体117の両端部のそれぞれに連なり、素子110の左右の各長辺に沿ってそれぞれ延びるリード部115,116を両絶縁層111、112の間に備えている。そして、このリード部115,116の後端(図3、4上端)寄り部位に対応する第1セラミック絶縁層111のうちの外部に露出する主面(表面)111cには、発熱抵抗体117に対する通電用の外部端子をなす金属層(以下、第1金属層ともいう)114が一対、形成されている。この第1金属層114は、共に素子110に沿って縦長矩形をなしおり、ビア導体113を介して、左右のリード部115,116の後端寄り部位に電気的に接続されている。   The conductor layer 118 is mainly composed of Pt. As shown in FIGS. 3 and 4, as shown in FIGS. 3 and 4, the heating resistor 117 disposed on the tip (bottom of FIGS. 3 and 4) side of the element 110, Lead portions 115 and 116 are provided between both insulating layers 111 and 112, which are connected to both ends of the heating resistor 117 and extend along the left and right long sides of the element 110, respectively. The main surface (front surface) 111c exposed to the outside of the first ceramic insulating layer 111 corresponding to a portion closer to the rear ends (FIG. 3, 4 upper ends) of the lead portions 115 and 116 is connected to the heating resistor 117. A pair of metal layers (hereinafter also referred to as first metal layers) 114 forming external terminals for energization are formed. The first metal layer 114 has a vertically long rectangular shape along the element 110 and is electrically connected to the rear end portions of the left and right lead portions 115 and 116 via the via conductor 113.

なお、導体層118は、素子110の主面を平面視したときにおいて、図3に示したようなパターンをなしており、上記もしたが、矩形の長辺に沿ってそれぞれ先後に延びるように形成された第1リード部115と、第2リード部116と、先端寄り部位において両者に接続する発熱抵抗体117とを有している。そして、発熱抵抗体117は、第2セラミック絶縁層112の長手方向(図3において上下方向)に、互いに平行に直線状に延びる多数の平行線状部117bと、隣り合う平行線状部117b同士を方向転換して連結する円弧状の連結部117cとを有しており、全体として、第1リード部115及び第2リード部116に比べて小さな断面積の線が蛇行して延びる線形状をなしている。このため、導体層118に通電すると、主に、発熱抵抗体117において発熱するように形成されている。そして、この発熱抵抗体117は、自身の温度に応じて抵抗値が変化する。   The conductor layer 118 has a pattern as shown in FIG. 3 when the main surface of the element 110 is viewed in plan view. As described above, the conductor layer 118 extends forward and backward along the long side of the rectangle. The first lead portion 115, the second lead portion 116, and the heating resistor 117 connected to both of them at a portion near the tip are provided. The heating resistor 117 includes a plurality of parallel linear portions 117b extending linearly in parallel with each other in the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 3) of the second ceramic insulating layer 112, and adjacent parallel linear portions 117b. As a whole, a line shape having a smaller cross-sectional area meanderingly extends than the first lead part 115 and the second lead part 116. There is no. For this reason, when the conductive layer 118 is energized, the heat generating resistor 117 is mainly configured to generate heat. The resistance value of the heating resistor 117 changes according to its own temperature.

また、上記したように、素子110は、第1リード部115と、第2リード部116との各後端寄り部位において、素子110の一方の主面をなす第1セラミック絶縁層111の表面111cに、それぞれ外部端子(接続パッド)をなす金属層(第1金属層)114を備えている。そして、この第1金属層114,114は、それぞれ、第1セラミック絶縁層111を貫通するビア(導体)113,113を介して、第1リード部115と、第2リード部116とに電気的に接続されている。   In addition, as described above, the element 110 includes the surface 111c of the first ceramic insulating layer 111 that forms one main surface of the element 110 at each rear end portion of the first lead portion 115 and the second lead portion 116. In addition, a metal layer (first metal layer) 114 that forms an external terminal (connection pad) is provided. The first metal layers 114 and 114 are electrically connected to the first lead portion 115 and the second lead portion 116 through vias (conductors) 113 and 113 that penetrate the first ceramic insulating layer 111, respectively. It is connected to the.

他方、本形態では、図4に示したように、液体状態検知素子110をなす第2セラミック絶縁層112のうち、第1セラミック絶縁層111の表面111cの第1金属層114,114に対応する部位の表面112cに、その第1金属層114と同寸、同形(形状)の金属層(本発明の第2金属層。以下、第2金属層とも言う)124,124を備えている。すなわち、第1金属層114と第2金属層124とは、第1セラミック絶縁層111と第2セラミック絶縁層112を介して、対向している。本形態では、この第2金属層124もPtを主成分としてなるものとして、同時焼成により形成されている。なお、第1金属層114と第2金属層124とは、素子110の表裏両面111c,112cにおいて対応する位置(同一位置)になくともよい(ずれていてもよい)が、このような位置関係にあるため、本形態の素子110は、表裏いずれの面も同じ外観を呈している。また、次に説明する端子金具201のうち、前記金属層114,124に対する各接合部を同様の形態に形成できる。   On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 4, among the second ceramic insulating layers 112 forming the liquid state detecting element 110, they correspond to the first metal layers 114 and 114 on the surface 111 c of the first ceramic insulating layer 111. On the surface 112c of the part, metal layers (second metal layer of the present invention; hereinafter also referred to as second metal layer) 124, 124 having the same size and shape (shape) as the first metal layer 114 are provided. That is, the first metal layer 114 and the second metal layer 124 are opposed to each other with the first ceramic insulating layer 111 and the second ceramic insulating layer 112 interposed therebetween. In the present embodiment, the second metal layer 124 is also formed by simultaneous firing with Pt as a main component. The first metal layer 114 and the second metal layer 124 do not have to be in the corresponding positions (same positions) on the front and back surfaces 111c and 112c of the element 110 (they may be shifted), but such a positional relationship. Therefore, the element 110 of this embodiment has the same appearance on both the front and back surfaces. Further, in the terminal fitting 201 to be described next, each joint portion to the metal layers 114 and 124 can be formed in the same form.

なお、このような液体状態検知素子110は次のようにして製造される。第1セラミック絶縁層111をなすセラミックグリーンシートの前記ビアに対応する位置にビアホール111bを穿孔し、導体層118及びビア113、さらには第1金属層114の各メタライズ層に対応する部位に、Ptを主成分として含むメタライズペーストを印刷しておく。他方、第2セラミック絶縁層112をなすセラミックグリーンシートの第2金属層124に対応する部位に同様のメタライズペーストを印刷しておく。次いで、この両セラミックグリーンシートを積層、圧着し、同時焼成する。そして、この液体状態検知素子110の露出する外部端子をなす第1金属層114等の表面に所要のメッキを施す。なお、このような素子110の第1、第2金属層114、124には、次記する端子金具(コネクタ)121が、その素子側接合部203aと第2金属層用接合部203bを介して例えば銀ロウにて接合(ロウ付け)され、端子金具付き液体状態検知素子をなす。   Such a liquid state detection element 110 is manufactured as follows. A via hole 111b is drilled at a position corresponding to the via of the ceramic green sheet forming the first ceramic insulating layer 111, and Pt is formed at a portion corresponding to each of the metallized layers of the conductor layer 118 and the via 113, and further the first metal layer 114. A metallized paste containing as a main component is printed. On the other hand, the same metallized paste is printed on the portion corresponding to the second metal layer 124 of the ceramic green sheet forming the second ceramic insulating layer 112. Next, both ceramic green sheets are laminated, pressure-bonded, and fired simultaneously. Then, necessary plating is applied to the surface of the first metal layer 114 and the like that form the exposed external terminal of the liquid state detection element 110. The first and second metal layers 114 and 124 of the element 110 have terminal fittings (connectors) 121 described below via the element-side joint 203a and the second metal layer joint 203b. For example, it is joined (brazed) with silver solder to form a liquid state detecting element with terminal fittings.

次に本形態の端子金具201について、図1及図2、び図4〜図6を参照して説明する。ただし、本形態では左右の端子金具201は、対称形状をなしているものの、実質、同一のものであるため、その一方について説明する。すなわち、端子金具201は、金属薄板から形成されてなるもので、その一端(図1上端)に、電線(端部)90の先端の芯線を圧着(カシメ)によって接続するようにU字状に折り曲げて形成された一定長さを有する圧着部(バレル)211を備えている。そして、他端部には、素子110における第1セラミック絶縁層111の主面111cに形成された外部端子用の第1金属層114と、第2セラミック絶縁層112の主面112cに形成された第2金属層124とに、それぞれロウ付けにより接合可能に、略平行に2面が向き合って延びるように形成された素子側接合部203aと、第2金属層用接合部203bとが形成されている。すなわち、本形態の端子金具201は、一端部の圧着部211と、他端部の2つの接合部203a、203bと、これらを一体で連結する中継線部207とからなっている。そして、中継線部207は、圧着部寄り部位が細い帯板208からなり、2つの接合部寄り部位は、それより幅広の帯板を横断面コ字形部204をなすように折り曲げて形成されている。このうち両接合部203a、203bは、そのコ字形部204の両フランジ部位204bの端から先端側に二股状となって延びるように形成されて、素子110をその両主面111c,112cにおいて挟み付け可能に形成されている。ただし、両接合部203a、203bの先端寄り部位の約半分は、両者の平行間隔がやや小さくなるように屈曲形成されている。また、中継線部207の圧着部寄り部位の細い帯板208は、このコ字形部204の開口側に向けて斜めに屈曲されるとともに、圧着部211の近傍において、圧着部211が接合部203a、203bと略平行に延びるように屈曲されている。   Next, the terminal fitting 201 of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2 and FIGS. However, in the present embodiment, the left and right terminal fittings 201 have a symmetrical shape but are substantially the same, and therefore one of them will be described. That is, the terminal fitting 201 is formed of a thin metal plate, and has a U shape so that the core wire at the tip of the electric wire (end portion) 90 is connected to one end (upper end in FIG. 1) by crimping (caulking). A crimping part (barrel) 211 having a certain length formed by bending is provided. At the other end, an external terminal first metal layer 114 formed on the main surface 111c of the first ceramic insulating layer 111 of the element 110 and a main surface 112c of the second ceramic insulating layer 112 are formed. An element-side joint 203a and a second metal layer joint 203b are formed on the second metal layer 124 so that they can be joined to each other by brazing so that the two surfaces extend substantially parallel to each other. Yes. That is, the terminal fitting 201 of this embodiment includes a crimping portion 211 at one end, two joint portions 203a and 203b at the other end, and a relay wire portion 207 that integrally connects them. The relay wire portion 207 is formed of a strip 208 having a narrow portion near the crimping portion, and the two portions near the joining portion are formed by bending a wider strip so as to form a U-shaped portion 204 in the cross section. Yes. Of these, the joint portions 203a and 203b are formed so as to extend in a bifurcated shape from the ends of both flange portions 204b of the U-shaped portion 204 to sandwich the element 110 between the two principal surfaces 111c and 112c. It can be attached. However, about half of the portions closer to the tips of both joints 203a and 203b are bent so that the parallel distance between them is slightly reduced. Further, the thin band plate 208 near the crimping portion of the relay wire portion 207 is bent obliquely toward the opening side of the U-shaped portion 204, and in the vicinity of the crimping portion 211, the crimping portion 211 is joined to the joint portion 203a. , 203b are bent so as to extend substantially in parallel with each other.

なお、中継線部207の屈曲は、端子金具201を素子110に接合する際に、コ字形部204の上部と下部とを連結している連結部(以下、ウエブという)204cが素子110の幅方向の中央寄り部位に位置するようにして、その二股状の両接合部203a、203bを第1、第2の金属層114,124にロウ付けすることとしたため、そのロウ付け状態において、圧着部211が他方の端子金具201の圧着部211と離間するようになっている。また本形態では、中継線部207をなす帯板208は圧着部211寄り部位において、90度ねじられており、これにより、圧着部211のU字状の開口とコ字形材の開口とが90度異なる向きを向くようにされている。   Note that the connecting wire portion 207 is bent when a connecting portion (hereinafter referred to as a web) 204 c that connects the upper portion and the lower portion of the U-shaped portion 204 when the terminal fitting 201 is joined to the element 110. Since the bifurcated joints 203a and 203b are brazed to the first and second metal layers 114 and 124 so as to be located near the center of the direction, the crimping portion in the brazed state 211 is separated from the crimping part 211 of the other terminal fitting 201. Further, in this embodiment, the band plate 208 forming the relay wire portion 207 is twisted 90 degrees near the crimping portion 211, whereby the U-shaped opening of the crimping portion 211 and the opening of the U-shaped material are 90 °. It is designed to face in different directions.

上記した液体状態検知素子110と端子金具201とは、次のようにして、例えば銀ロウにてロウ付けされている。すなわち、本形態に用いる前記した端子金具201はその2つとも、各中継線部207におけるコ字形部204のウエブ204cを素子110の後端110bにおいて素子110の幅方向の中央寄り部位に位置させる。次いで、その二股状の両接合部203a、203bが素子110を、その両面の第1、第2金属層114,124においてそれぞれ挟むようにする。そして、二股状に延びる両接合部203a、203bの股部203cをなす中継線部207のコ字形部204のウエブ204cの端(接合部寄り端)を素子110の後端110bに当接させて、素子110の前後に対する位置決めをする。この状態において各素子110の第1、第2金属層114,124を、端子金具201の両接合部203a、203bのそれぞれをロウ付けする。   The liquid state detecting element 110 and the terminal fitting 201 are brazed with, for example, silver solder as follows. That is, in both of the above-described terminal fittings 201 used in this embodiment, the web 204c of the U-shaped portion 204 in each relay line portion 207 is positioned at the center portion in the width direction of the element 110 at the rear end 110b of the element 110. . Next, the bifurcated joints 203a and 203b sandwich the element 110 between the first and second metal layers 114 and 124 on both sides. Then, the end of the web 204c of the U-shaped portion 204 of the junction line portion 207 forming the crotch portion 203c of the joint portions 203a and 203b extending in a bifurcated shape is brought into contact with the rear end 110b of the element 110. The element 110 is positioned with respect to the front and rear. In this state, the first and second metal layers 114 and 124 of each element 110 are brazed to both the joints 203a and 203b of the terminal fitting 201, respectively.

本形態では、このようにロウ付けにおいては、素子110の前後における位置決めができるため、その接合工程が容易になる。なお、端子金具201の圧着部211に対しては、ロウ付けの前又は後に、電線90の先端を圧着により接続しておけばよい。   In this embodiment, in brazing, since the element 110 can be positioned before and after the brazing, the joining process is facilitated. In addition, what is necessary is just to connect the front-end | tip of the electric wire 90 to the crimping | compression-bonding part 211 of the terminal metal fitting 201 by crimping before or after brazing.

しかして、このようにして素子110と端子金具201とが接合されてなる本形態の端子金具付き液体状態検知素子における、その接合構造においては、各端子金具201は、いずれもその二股状に延びる接合部203a、203bにて、素子110の両面の各金属層114,124にロウ付けされている。すなわち、本形態では、発熱抵抗体117に通電するための一方の主面111cに形成された第1金属層114に加えて、他方の主面112cに独立して形成された第2金属層124にも、1つの端子金具201における接合部(素子側接合部203a、第2金属層用接合部203b)がそれぞれロウ付けされている。したがって、このような端子金具付きの素子においては、端子金具201に引張り力が作用したとき、従来のように、その素子側接合部のみが外部端子をなす第1金属層にロウ付けされている場合に比べると、その接合強度は、約2倍の強度を保持できるため、高い信頼性が保持される。   Thus, in the joint structure of the liquid state detecting element with terminal fittings of the present embodiment in which the element 110 and the terminal fitting 201 are joined in this way, each terminal fitting 201 extends in a bifurcated shape. The joint portions 203a and 203b are brazed to the metal layers 114 and 124 on both surfaces of the element 110, respectively. That is, in this embodiment, in addition to the first metal layer 114 formed on one main surface 111c for energizing the heating resistor 117, the second metal layer 124 formed independently on the other main surface 112c. In addition, the joint portions (element side joint portion 203a and second metal layer joint portion 203b) in one terminal fitting 201 are brazed. Therefore, in such an element with a terminal fitting, when a tensile force is applied to the terminal fitting 201, only the element-side joint is brazed to the first metal layer that forms the external terminal, as in the past. Compared to the case, since the bonding strength can hold about twice the strength, high reliability is maintained.

なお、前記形態の端子金具付き素子においては、素子110における第2金属層124及び端子金具201における第2金属層用接合部203bは、接合強度確保のためのみの作用しかないが、図4に示したように、第2金属層124についても、その第1金属層114と同様に、ビア(ビア導体)113bを介して、左右のリード部115,116の後端寄り部位に電気的に接続しておいてもよい。このようにしておけば、万一、一方の金属層において、端子金具201の接合部203a,203bとのロウ付けが分断されたとしても、直ちに接合不良を招くことがない。また、本形態では、素子110の後端(端部)110bに素子側接合部203aと第2金属層用接合部203bとの股部203cが当接している分、端子金具201の振れ止めないし揺れ止めの各作用が図られるため、接合強度のアップが図られる。   In the element with terminal fittings of the above-described form, the second metal layer 124 in the element 110 and the second metal layer bonding portion 203b in the terminal fitting 201 have only an action for ensuring the bonding strength. As shown, the second metal layer 124 is also electrically connected to the portions near the rear ends of the left and right lead portions 115 and 116 through vias (via conductors) 113b, similarly to the first metal layer 114. You may keep it. In this way, even if one of the metal layers is disconnected from the joints 203a and 203b of the terminal fitting 201, there will be no immediate joint failure. In this embodiment, the terminal fitting 201 is prevented from shaking because the crotch portion 203c of the element side bonding portion 203a and the second metal layer bonding portion 203b is in contact with the rear end (end portion) 110b of the element 110. Since each action of shaking prevention is achieved, the bonding strength can be increased.

なお、上記した素子110によれば、自身の温度に応じて抵抗値が変化する発熱抵抗体117を備えるから、この発熱抵抗体117に通電すれば、液体の状態に応じて発熱抵抗体117の抵抗値に対応した信号を得ることができるので、この信号に基づいて液体状態を検知することができる。そして、上記した素子110においては、発熱抵抗体117が絶縁基体(セラミック絶縁層)内に封止されているため、素子110自体を直接液体内に浸漬させることができる。したがって、周囲を樹脂でモールドした素子に比べて感度においても優れたものとなすことができる。   In addition, according to the element 110 described above, since the heating resistor 117 whose resistance value changes according to its own temperature is provided, when the heating resistor 117 is energized, the heating resistor 117 of the heating resistor 117 depends on the liquid state. Since a signal corresponding to the resistance value can be obtained, the liquid state can be detected based on this signal. In the element 110 described above, since the heating resistor 117 is sealed in the insulating base (ceramic insulating layer), the element 110 itself can be directly immersed in the liquid. Therefore, the sensitivity can be improved as compared with an element whose periphery is molded with resin.

次に、端子金具の別例について、図7に基づいて説明する。ただし、この端子金具301は、前記した端子金具201と基本的に共通するものであり、本質的な相違はない。したがって、その相違点のみ説明し、同一部位には同一の符号を付すに止める。すなわち、この端子金具301は、素子側接合部203aと、第2金属層用接合部203bとが、上記形態のように二股状とはなっておらず、上記した形態の中継線部207における横断面がコ字形部204が、その横断面のままで先端に向けて延びた形態を呈している。ただし、この端子金具301においては、これを素子110の両外側から取付け得るように、その取り付け状態においてコ字形部204の開口が相互に向き合い、しかも圧着部211が相互に離間するように、帯板208が屈曲形成されている。このような端子金具301は、コ字形部204のウエブ204cが素子110の側面に押付けられると共に、両フランジ204bに連なる部位が接合部203a,203bとなって、素子110の両主面111c,112cを挟み付ける形態となるが、接合部203a,203bが横断面がコ字形をなしている分、端子金具301自体の強度が高められる。   Next, another example of the terminal fitting will be described with reference to FIG. However, the terminal fitting 301 is basically the same as the terminal fitting 201 described above, and there is no essential difference. Therefore, only the differences will be described, and the same parts are only given the same reference numerals. That is, in the terminal fitting 301, the element side joint portion 203a and the second metal layer joint portion 203b are not bifurcated as in the above embodiment, and the crossing in the relay line portion 207 in the above embodiment is performed. The U-shaped portion 204 has a shape extending toward the tip while maintaining its transverse cross section. However, in the terminal fitting 301, the band-shaped portion 204 is open so that the openings of the U-shaped portions 204 face each other and the crimping portions 211 are separated from each other so that the terminal fitting 301 can be attached from both outer sides of the element 110. A plate 208 is bent. In such a terminal fitting 301, the web 204c of the U-shaped portion 204 is pressed against the side surface of the element 110, and the portions connected to both flanges 204b serve as joint portions 203a and 203b, so that both main surfaces 111c and 112c of the element 110 are formed. However, the strength of the terminal fitting 301 itself is enhanced by the fact that the joint portions 203a and 203b have a U-shaped cross section.

さて次に、上記した構成の端子金具付き液体状態検知素子が用いられてなる液体状態検知センサ100について、図8に基づいて説明する。図8は本実施形態にかかる液体状態検知センサ100の全体を説明する要部破断縦断面図である。図8に示すように、この液体状態検知センサ100は、円筒状の外筒電極10と、その内側に内挿状態に保持された円筒状の内筒電極20、及び、この内筒電極20の先端(図8下端)に配置されてなる上記した液体状態検知素子110と、これら両電極10,20を図示における上端部で固定すると共に、図示しない尿素水タンクの例えば天板部にセンサ100自体を取り付けるためのフランジを有する取付部40などから構成されている。   Next, a liquid state detection sensor 100 using the liquid state detection element with terminal fittings having the above-described configuration will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a fragmentary longitudinal sectional view for explaining the entire liquid state detection sensor 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 8, the liquid state detection sensor 100 includes a cylindrical outer cylinder electrode 10, a cylindrical inner cylinder electrode 20 that is held inside the inner cylinder electrode 20, and the inner cylinder electrode 20. The above-described liquid state detection element 110 arranged at the tip (lower end in FIG. 8) and these electrodes 10 and 20 are fixed at the upper end in the drawing, and the sensor 100 itself is mounted on, for example, a top plate portion of a urea water tank (not shown). It is comprised from the attaching part 40 etc. which have a flange for attaching.

そして、この取付け部40の図示上部には、詳しくは後述するが、CPUなどが実装された配線基板60を含む検知部160が設けられており、保護カバー161にてカバーされている。なお、以下、液体状態検知センサ100について、その全体を図示の上下方向に見て、下に位置する液体状態検知素子110の側を先端側、上に位置する検知部160の側を後端側として説明する。このような本実施形態の液体状態検知センサ100は、その先端側が尿素水タンク内の尿素水溶液に浸漬され、液体状態検知素子110で同液の濃度等を、そして両電極10,20で液位を検知するように形成されている。   In addition, a detection unit 160 including a wiring board 60 on which a CPU and the like are mounted is provided at the upper portion of the attachment unit 40 in the drawing, and will be covered with a protective cover 161. Hereinafter, the liquid state detection sensor 100 as a whole is viewed in the vertical direction in the figure, and the liquid state detection element 110 located below is the front end side, and the detection unit 160 located above is the rear end side. Will be described. The liquid state detection sensor 100 of the present embodiment is immersed in the urea aqueous solution in the urea water tank, the liquid state detection element 110 determines the concentration of the same liquid, and both the electrodes 10 and 20 have the liquid level. It is formed to detect.

センサ100を構成する外筒電極10は金属製で円筒状の直管をなし、その軸線Gを上下にして上の取付け部40から垂下状にして固定されている。この外筒電極10の取付け部40に対する固定は、後端部(図示上端)12を取付部40に溶接することによっている。なお、取付部40は、検知部160を構成する配線基板60に対し、そのグランド電位をなす配線部(図示しない)と同電位となるように接続されており、取付部40に溶接されている外筒電極10もグランド電位となるようにされている。   The outer cylinder electrode 10 constituting the sensor 100 is made of a metal and has a cylindrical straight tube, and is fixed in a suspended state from the upper mounting portion 40 with its axis G being up and down. The outer cylinder electrode 10 is fixed to the attachment portion 40 by welding the rear end portion (upper end in the drawing) 12 to the attachment portion 40. The attachment portion 40 is connected to the wiring substrate 60 constituting the detection portion 160 so as to have the same potential as a wiring portion (not shown) that forms the ground potential, and is welded to the attachment portion 40. The outer cylinder electrode 10 is also set to the ground potential.

一方、内筒電極20は、金属製で、外筒電極10より小径の円筒状の直管をなし、その軸線を軸線Gに一致させて外筒電極10の内側に配置されている。この内筒電極20は、図示はしないが、その後端部において、絶縁部材を介して取付部40に固着されている。また、その先端部は外筒電極10の先端から突出しないようにその長さが設定されており、外筒電極10の先端寄り部位の内側において、後述するように絶縁を保持して弾性的に支持されている。そして、本形態では、外筒電極10の先端寄り部位の内側において、しかも、この内筒電極20の内側先端から突出するようにして、上記した液体状態検知素子110が配置されている。   On the other hand, the inner cylinder electrode 20 is made of metal and has a cylindrical straight tube having a smaller diameter than the outer cylinder electrode 10, and the inner cylinder electrode 20 is arranged inside the outer cylinder electrode 10 with its axis line coincident with the axis G. Although not shown, the inner cylinder electrode 20 is fixed to the attachment portion 40 via an insulating member at the rear end portion. Further, the length of the distal end portion is set so as not to protrude from the distal end of the outer cylindrical electrode 10, and the insulating portion is elastically retained inside the portion closer to the distal end of the outer cylindrical electrode 10 as described later. It is supported. In this embodiment, the above-described liquid state detection element 110 is arranged so as to protrude from the inner tip of the inner cylinder electrode 20 inside the portion closer to the tip of the outer cylinder electrode 10.

液体状態検知素子110(以下、単に素子110ともいう)自体の詳細な構成については上記した通りである。この素子110は、内筒電極20の先端に取付けられた径違い筒状をなすホルダ120の下部の小径部内に充填された固定部材(樹脂)126によって、素子110自身の中間寄り部位をシール状に固定され、先端寄り部位をホルダ120の先端から所定量突出させている。なお、素子110を固定しているホルダ120は、その上部の大径部を、その内側にシール材(ゴムリング)127を介在させて、内筒電極20の先端部外周面に外嵌することで取り付けられている。また、素子110の内部の発熱抵抗体117に通電するための金属層(以下、外部端子ともいう)114に、端子金具201を介して接続された電線90は内筒電極20の内側を通されて後端側に引出され、検知部160を構成する配線基板60に電気的に接続されている。   The detailed configuration of the liquid state detection element 110 (hereinafter also simply referred to as the element 110) itself is as described above. This element 110 has a sealing member at the intermediate portion of the element 110 itself by a fixing member (resin) 126 filled in a small-diameter portion at the bottom of a holder 120 having a different diameter cylindrical shape attached to the tip of the inner cylinder electrode 20. The portion near the tip is projected from the tip of the holder 120 by a predetermined amount. In addition, the holder 120 fixing the element 110 is externally fitted on the outer peripheral surface of the distal end portion of the inner cylindrical electrode 20 with the large-diameter portion at the upper portion interposed with a sealant (rubber ring) 127 inside. It is attached with. In addition, an electric wire 90 connected via a metal fitting 201 to a metal layer (hereinafter also referred to as an external terminal) 114 for energizing the heating resistor 117 inside the element 110 is passed through the inner cylindrical electrode 20. Then, it is pulled out to the rear end side and is electrically connected to the wiring board 60 constituting the detection unit 160.

上記のように、素子110を保持、固定して内筒電極20の先端部外側に外嵌されてなるホルダ120には、その外周面に密着するホルダ密着部を有し、液体状態検知素子110を包囲して保護するように異径有底円筒状に形成されたプロテクタ130が装着されている。ただし、このプロテクタ130には、その内外を尿素水溶液が流通するための貫通孔が複数穿孔されている。一方、外筒電極10の先端寄り部位の内側には、上部の内径が大径で異径筒状をなすゴムブッシュ80が嵌着、固定されており、その内側にプロテクタ130におけるホルダ密着部を介して、ホルダ120を嵌合させており、これによって内筒電極20の先端部と共に液体状態検知素子110を弾性的に支持している。なお、ゴムブッシュ80の外筒電極10に対する固定は、ゴムブッシュ80の外周面に形成された突起を外筒電極10の周面(筒壁)に形成された貫通穴に嵌合させることによっている。   As described above, the holder 120 formed by holding and fixing the element 110 and externally fitted to the outside of the distal end portion of the inner cylindrical electrode 20 has a holder contact portion that is in close contact with the outer peripheral surface thereof, and the liquid state detection element 110. A protector 130 formed in a cylindrical shape with a different diameter is installed so as to surround and protect. However, the protector 130 is provided with a plurality of through holes for allowing the urea aqueous solution to flow inside and outside thereof. On the other hand, a rubber bush 80 having a large inner diameter and a different diameter cylindrical shape is fitted and fixed inside the portion near the tip of the outer cylinder electrode 10, and a holder adhesion portion of the protector 130 is formed inside the rubber bush 80. Thus, the holder 120 is fitted, whereby the liquid state detection element 110 is elastically supported together with the tip of the inner cylinder electrode 20. The rubber bush 80 is fixed to the outer cylinder electrode 10 by fitting a protrusion formed on the outer peripheral surface of the rubber bush 80 into a through hole formed on the peripheral surface (cylinder wall) of the outer cylinder electrode 10. .

また、本形態では内筒電極20は、検知部160を構成する配線基板60に電気的に接続され、交流電圧が印加されるように構成されている。そして、内筒電極20のうち尿素水溶液に接触する外表面には、フッ素系樹脂からなる絶縁被膜23が形成されている。また、外筒電極10及び内筒電極20をその後端において固定している取付部40は、金属板からなり、その周囲のフランジ部には図示しないボルト用貫通孔(図示省略)が穿孔されている。これにより、この液体状態検知センサ100は、取付部40のボルト用貫通孔に取付ボルトを通して尿素水タンクに取付られる構成とされている。   Further, in this embodiment, the inner cylinder electrode 20 is configured to be electrically connected to the wiring board 60 constituting the detection unit 160 and to be applied with an AC voltage. An insulating coating 23 made of a fluororesin is formed on the outer surface of the inner cylinder electrode 20 that contacts the urea aqueous solution. The mounting portion 40 that fixes the outer cylindrical electrode 10 and the inner cylindrical electrode 20 at the rear end is made of a metal plate, and a through-hole for bolts (not shown) is drilled in the surrounding flange portion. Yes. Thus, the liquid state detection sensor 100 is configured to be attached to the urea water tank through the attachment bolt through the bolt through hole of the attachment portion 40.

次に、このセンサにおける検知システムについて説明する。検知部160は、上記もしたように、CPUなどが実装された配線基板60等により構成されており、保護カバー161の内部に配置されている。この検知部160は、図9に示すように、マイクロコンピュータ220と、第1検知回路部280と、第2検知回路部250と、入出力回路部290とを有している。このうち、マイクロコンピュータ220は、CPU221、ROM222、及びRAM223を有し、各種制御を行う。入出力回路部290は、マイクロコンピュータ220とECU(エンジンコントロールユニット)との間で信号の入出力を行うための、通信プロトコルの制御を行う。   Next, a detection system in this sensor will be described. As described above, the detection unit 160 includes the wiring board 60 on which a CPU and the like are mounted, and is disposed inside the protective cover 161. As shown in FIG. 9, the detection unit 160 includes a microcomputer 220, a first detection circuit unit 280, a second detection circuit unit 250, and an input / output circuit unit 290. Among these, the microcomputer 220 includes a CPU 221, a ROM 222, and a RAM 223, and performs various controls. The input / output circuit unit 290 controls a communication protocol for inputting / outputting signals between the microcomputer 220 and an ECU (engine control unit).

第2検知回路部250は、マイクロコンピュータ220からの指令に基づいて、外筒電極10と内筒電極20との間に所定の交流電圧を印加する。そして、このときに流れた電流を電圧変換し、その電圧信号をマイクロコンピュータ220に出力する。外筒電極10と内筒電極20との間に位置する尿素水溶液Lの液量に応じて、外筒電極10と内筒電極20との間の静電容量が異なることから、マイクロコンピュータ220では、出力された電圧信号に基づいて、尿素水溶液Lの液面レベルを検知することができる。   The second detection circuit unit 250 applies a predetermined AC voltage between the outer cylinder electrode 10 and the inner cylinder electrode 20 based on a command from the microcomputer 220. The current flowing at this time is converted into a voltage, and the voltage signal is output to the microcomputer 220. In the microcomputer 220, the capacitance between the outer cylinder electrode 10 and the inner cylinder electrode 20 differs depending on the amount of the urea aqueous solution L located between the outer cylinder electrode 10 and the inner cylinder electrode 20. Based on the output voltage signal, the liquid level of the urea aqueous solution L can be detected.

第1検知回路部280は、差動増幅回路部230と、定電流出力部240と、スイッチ260とを有している。この第1検知回路部280は、マイクロコンピュータ220からの指令に基づいて、液体状態検知素子110に定電流を流し、発熱抵抗体117の抵抗値に対応して出力された電圧信号を、マイクロコンピュータ220に出力する。   The first detection circuit unit 280 includes a differential amplifier circuit unit 230, a constant current output unit 240, and a switch 260. The first detection circuit unit 280 applies a constant current to the liquid state detection element 110 based on a command from the microcomputer 220 and outputs a voltage signal output corresponding to the resistance value of the heating resistor 117 to the microcomputer. To 220.

具体的には、定電流出力部240は、発熱抵抗体117と電気的に接続されており、定電流を出力する。スイッチ260は、定電流出力部240と発熱抵抗体117との通電経路上に位置し、マイクロコンピュータ220からの指令に基づいて、定電流出力部240から発熱抵抗体117への通電のON/OFFの切り替えを行う。差動増幅回路部230は、発熱抵抗体117の入力端側の電位Pinと出力端側の電位Poutとの差分値を、検出電圧値としてマイクロコンピュータ220に出力する。これにより、マイクロコンピュータ220では、この検出電圧値に基づいて、例えば、尿素水溶液Lの尿素濃度を算出し、尿素濃度が適正であるか否かを検知したり、尿素水溶液Lの温度を算出したりすることができる。   Specifically, the constant current output unit 240 is electrically connected to the heating resistor 117 and outputs a constant current. The switch 260 is located on the energization path between the constant current output unit 240 and the heating resistor 117, and on / off of energization from the constant current output unit 240 to the heating resistor 117 based on a command from the microcomputer 220. Switch. The differential amplifier circuit unit 230 outputs a difference value between the input terminal side potential Pin and the output terminal side potential Pout of the heating resistor 117 to the microcomputer 220 as a detection voltage value. Thereby, the microcomputer 220 calculates, for example, the urea concentration of the urea aqueous solution L based on the detected voltage value, detects whether the urea concentration is appropriate, or calculates the temperature of the urea aqueous solution L. Can be.

例えば、尿素水溶液Lの尿素濃度が32.5wt%であるときは、図10に実線で示すように、通電時間の経過に伴って発熱抵抗体117の電圧が変動する。この例を参照して説明すると、まず、定電流出力部240から発熱抵抗体117に定電流を流し、発熱抵抗体117への通電開始直後(具体的には、発熱抵抗体117への通電を開始してから10msec経過後)に、発熱抵抗体117の抵抗値に対応して出力された電圧信号(第1検出電圧値V1)を検知する。次いで、通電開始から所定の通電時間t1(例えば、t1=700msec)経過後、発熱抵抗体117の抵抗値に対応して出力された電圧信号(第2検出電圧値V2)を検知する。   For example, when the urea concentration of the urea aqueous solution L is 32.5 wt%, as indicated by the solid line in FIG. 10, the voltage of the heating resistor 117 varies as the energization time elapses. This will be described with reference to this example. First, a constant current is supplied from the constant current output unit 240 to the heating resistor 117 and immediately after the heating resistor 117 is energized (specifically, the heating resistor 117 is energized). A voltage signal (first detection voltage value V1) output corresponding to the resistance value of the heating resistor 117 is detected 10 seconds after the start). Next, after a predetermined energization time t1 (for example, t1 = 700 msec) has elapsed since the start of energization, a voltage signal (second detection voltage value V2) output corresponding to the resistance value of the heating resistor 117 is detected.

次いで、V2とV1との差分値ΔV(この例ではΔV1)=V2−V1を算出し、このΔV(この例ではΔV1)が、閾値Q(予め、様々な濃度の尿素水溶液Lについて取得したΔVの最大値)以下であれば、尿素水タンク98内には尿素水溶液Lが収容されていると判定できる。さらに、所定の演算式に基づいて、尿素水溶液の尿素濃度を算出すれば、尿素濃度が適正であるか否かを判定することができる。この例では、尿素濃度が32.5wt%と算出され、尿素濃度は適正であると判定されることとなる。   Next, a difference value ΔV (ΔV1 in this example) = V2−V1 between V2 and V1 is calculated, and this ΔV (ΔV1 in this example) is a threshold value Q (ΔV acquired in advance for urea aqueous solutions L of various concentrations). If it is equal to or less than the maximum value, it can be determined that the urea water tank 98 contains the urea aqueous solution L. Furthermore, if the urea concentration of the urea aqueous solution is calculated based on a predetermined arithmetic expression, it can be determined whether or not the urea concentration is appropriate. In this example, the urea concentration is calculated as 32.5 wt%, and the urea concentration is determined to be appropriate.

これは、次のような原理に基づいて実現される。尿素水溶液Lに含まれる尿素の濃度の違いにより、尿素水溶液Lの熱伝導率が異なることから、発熱抵抗体117により尿素水溶液Lを加熱した場合、尿素濃度の違いにより、尿素水溶液Lの温度上昇率が異なることとなる。このため、尿素水溶液Lの温度上昇率(すなわち、尿素水溶液Lの濃度)が、尿素水溶液Lに浸漬された液体状態検知素子110に含まれる発熱抵抗体117の温度上昇に影響を与えることとなる。   This is realized based on the following principle. Since the thermal conductivity of the urea aqueous solution L varies depending on the concentration of urea contained in the urea aqueous solution L, when the urea aqueous solution L is heated by the heating resistor 117, the temperature of the urea aqueous solution L increases due to the difference in urea concentration. The rate will be different. For this reason, the temperature increase rate of the urea aqueous solution L (that is, the concentration of the urea aqueous solution L) affects the temperature increase of the heating resistor 117 included in the liquid state detection element 110 immersed in the urea aqueous solution L. .

前述のように、発熱抵抗体117は、自身の温度に応じて抵抗値が変化する。従って、発熱抵抗体117に所定時間定電流を流した後では、尿素水溶液Lの尿素濃度の違い、あるいは液種の違い等により、発熱抵抗体117の抵抗値に違いが生じることとなる。このため、発熱抵抗体117に所定の通電時間t1だけ定電流を流したとき、尿素水溶液Lの尿素濃度の違い等により、第1検出電圧値V1と第2検出電圧値V2との差分値ΔV=V2−V1にも違いが生じることとなる。従って、ΔVに基づいて、尿素水溶液Lの尿素濃度、あるいは液種の違いを検知することが可能となる。また、通電開始直後の発熱抵抗体117の抵抗値の温度は、液体状態検知素子110(発熱抵抗体117)の周囲に位置する尿素水溶液Lの温度と略一致していることから、通電開始直後の発熱抵抗体117の抵抗値は、液体状態検知素子110(発熱抵抗体117)の周囲に位置する尿素水溶液Lの温度に対応した抵抗値となっている。従って、第1検出電圧値V1を利用して、尿素水溶液Lの温度を検知することもできる。   As described above, the resistance value of the heating resistor 117 changes according to its own temperature. Therefore, after a constant current is passed through the heating resistor 117 for a predetermined time, a difference occurs in the resistance value of the heating resistor 117 due to a difference in urea concentration of the urea aqueous solution L or a difference in liquid type. For this reason, when a constant current is passed through the heating resistor 117 for a predetermined energization time t1, a difference value ΔV between the first detection voltage value V1 and the second detection voltage value V2 due to a difference in urea concentration of the urea aqueous solution L or the like. = V2−V1 is also different. Therefore, it is possible to detect the urea concentration of the urea aqueous solution L or the difference in the liquid type based on ΔV. Further, since the temperature of the resistance value of the heating resistor 117 immediately after the start of energization is substantially the same as the temperature of the aqueous urea solution L located around the liquid state detection element 110 (the heating resistor 117), immediately after the start of energization. The resistance value of the heating resistor 117 is a resistance value corresponding to the temperature of the urea aqueous solution L located around the liquid state detection element 110 (heating resistor 117). Therefore, the temperature of the urea aqueous solution L can also be detected using the first detection voltage value V1.

ところで、ΔVが閾値Qを上回った場合は、尿素水タンク98内に適正な尿素水溶液が収容されていないこととなる。具体的には、尿素水タンク98内に、尿素水溶液Lとは異なる液体(具体的には、軽油など)が注入されている場合には、ΔVが閾値Qを上回ることとなる。さらに、尿素水タンク98内が空状態の場合には、より一層ΔVの値が大きくなる。   By the way, when ΔV exceeds the threshold value Q, an appropriate urea aqueous solution is not stored in the urea water tank 98. Specifically, when a liquid (specifically, light oil or the like) different from the urea aqueous solution L is injected into the urea water tank 98, ΔV exceeds the threshold value Q. Further, when the urea water tank 98 is empty, the value of ΔV is further increased.

そこで、予め、尿素水タンク98内が空状態のときに取得したΔVに基づいて閾値Rを設定しておけば、実測されたΔVの値が閾値Qを上回り、さらに閾値Rを上回ったときには、尿素水タンク98内が空状態であると判定することができる。一方、実測されたΔVが、閾値Qと閾値Rとの間の値となった場合には、尿素水タンク98内が空状態ではないが、尿素水タンク98内に、適正な尿素水溶液Lよりも熱伝導率の小さな液体(軽油など)が入っていると判定することができる。このように、尿素水タンク98内の異常をも検知することが可能となる。なお、このような異常検知も、尿素水溶液Lの状態検知の一態様である。   Therefore, if the threshold value R is set in advance based on ΔV acquired when the urea water tank 98 is empty, when the measured value of ΔV exceeds the threshold value Q and further exceeds the threshold value R, It can be determined that the urea water tank 98 is empty. On the other hand, when the actually measured ΔV is a value between the threshold value Q and the threshold value R, the urea water tank 98 is not empty, but the urea water tank 98 contains an appropriate urea aqueous solution L. It can also be determined that a liquid with low thermal conductivity (such as light oil) is contained. In this way, it is possible to detect an abnormality in the urea water tank 98 as well. Such abnormality detection is also an aspect of the state detection of the urea aqueous solution L.

以上、本発明のセンサを実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。例えば、前記実施形態の液体状態検知センサ100では、外筒電極10及び内筒電極20を設け、尿素水溶液Lの液面レベルを検知するようにしたが、本発明のセンサにおいては、外筒電極10及び内筒電極20を設けなくても良い。但し、この場合には、前述のように、尿素水溶液Lが空状態となつた場合の異常を検知するのが好ましい。   As described above, the sensor of the present invention has been described according to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that the sensor can be appropriately changed and applied without departing from the gist thereof. . For example, in the liquid state detection sensor 100 of the above embodiment, the outer cylinder electrode 10 and the inner cylinder electrode 20 are provided to detect the liquid level of the urea aqueous solution L. However, in the sensor of the present invention, the outer cylinder electrode 10 and the inner cylinder electrode 20 may not be provided. However, in this case, as described above, it is preferable to detect an abnormality when the urea aqueous solution L becomes empty.

また、前記液体状態検知センサ100では、発熱抵抗体117を含む導体層118を、Pt(白金)を主成分として形成したが、導体層118の材質はこれに限定されるものではなく、W(タングステン)等を主成分としても良い。さらに、導体層118中に、第1セラミック絶縁層111,第2セラミック絶縁層112を構成するセラミック成分(本実施形態ではアルミナ)が微量添加されていても良い。   In the liquid state detection sensor 100, the conductor layer 118 including the heating resistor 117 is formed mainly of Pt (platinum). However, the material of the conductor layer 118 is not limited to this, and W ( Tungsten) or the like may be used as a main component. Furthermore, a trace amount of ceramic components (alumina in this embodiment) constituting the first ceramic insulating layer 111 and the second ceramic insulating layer 112 may be added to the conductor layer 118.

本発明の端子金具付き液体状態検知素子の実施形態にかかる斜視図。The perspective view concerning embodiment of the liquid state detection element with a terminal metal fitting of the present invention. 図1の端子金具付き液体状態検知素子を主面側から見た図(正面図)。The figure (front view) which looked at the liquid state detection element with a terminal metal fitting of Drawing 1 from the principal surface side. 図2の素子の内部を説明する拡大破断正面図。The expanded fracture front view explaining the inside of the element of FIG. 図1の端子金具付き液体状態検知素子を側面側から見た図、及びその素子の内部を説明用に誇張して示した拡大破断面図。The figure which looked at the liquid state detection element with a terminal metal fitting of FIG. 1 from the side surface side, and the expanded fracture sectional view which exaggerated and showed the inside of the element for description. 図4の分解図。The exploded view of FIG. 図1の端子金具付き液体状態検知素子のうちの端子金具(一対)の斜視図。The perspective view of a terminal metal fitting (a pair) among the liquid state detection elements with a terminal metal fitting of FIG. 端子金具(一対)の別例を示す斜視図。The perspective view which shows another example of a terminal metal fitting (a pair). 実施形態にかかる液体状態検知センサの一部破断面図。The partially broken sectional view of the liquid state detection sensor concerning an embodiment. 液体状態検知センサの電気的な構成を示すブロック図。The block diagram which shows the electrical structure of a liquid state detection sensor. 通電時における発熱抵抗体の電圧Vの変動の一例を示すグラフ。The graph which shows an example of the fluctuation | variation of the voltage V of the heating resistor at the time of electricity supply. 液体状態検知素子と端子金具との接合における問題点を説明する図。The figure explaining the problem in joining of a liquid state detection element and a terminal metal fitting.

符号の説明Explanation of symbols

100 液体状態検知センサ
110 液体状態検知素子
111 第1セラミック絶縁層
111c 絶縁基体の一方の主面
112 第2セラミック絶縁層
112c 反対側の主面
114 外部端子(第1金属層)
117 発熱抵抗体
124 第2金属層
160 検知部
201、301 端子金具
203a 端子金具の素子側接合部
203b 端子金具の第2金属層用接合部
203c 素子側接合部と第2金属層用接合部との股部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Liquid state detection sensor 110 Liquid state detection element 111 1st ceramic insulating layer 111c One main surface 112 of an insulation base | substrate 2nd ceramic insulating layer 112c Main surface 114 on the opposite side External terminal (1st metal layer)
117 Heating resistor 124 Second metal layer 160 Detection unit 201, 301 Terminal metal fitting 203a Element side joint 203b of terminal metal fitting 203b Second metal layer joint 203c of terminal metal fitting Element side joint and second metal layer joint Crotch

Claims (7)

自身の温度に応じて抵抗値が変化する発熱抵抗体を内部に封止してなる板状の絶縁基体の一方の主面に、前記発熱抵抗体に連なる外部端子である第1金属層を備えてなる液体状態検知素子と、
前記第1金属層に、素子側接合部を介してロウ付け又はハンダ付けにより接合されてなる端子金具とを備え、
前記液体状態検知素子には、前記第1金属層とは別に、前記一方の主面と反対側の主面に第2金属層が設けられている一方、
前記端子金具は、前記素子側接合部に加えて第2金属層用接合部を備えており、この第2金属層用接合部が前記第2金属層にロウ付け又はハンダ付けにより接合されてなることを特徴とする端子金具付き液体状態検知素子。
A first metal layer serving as an external terminal connected to the heating resistor is provided on one main surface of a plate-like insulating substrate formed by sealing a heating resistor whose resistance value changes according to its own temperature. A liquid state detection element comprising:
The first metal layer is provided with a terminal fitting joined by brazing or soldering via an element side joining portion,
In the liquid state detection element, apart from the first metal layer, a second metal layer is provided on a main surface opposite to the one main surface,
The terminal fitting includes a second metal layer joint in addition to the element side joint, and the second metal layer joint is joined to the second metal layer by brazing or soldering. A liquid state detecting element with terminal fittings.
前記第2金属層は、前記絶縁基体を介して、前記第1金属層に対向する部位に設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の端子金具付き液体状態検知素子。   2. The liquid state detection element with terminal fitting according to claim 1, wherein the second metal layer is provided at a portion facing the first metal layer with the insulating base interposed therebetween. 前記液体状態検知素子は、第2金属層が第1金属層と電気的に接続されていないことを特徴とする請求項1又は2に記載の端子金具付き液体状態検知素子。   3. The liquid state detecting element with terminal fitting according to claim 1, wherein the liquid state detecting element is configured such that the second metal layer is not electrically connected to the first metal layer. 前記液体状態検知素子は、第2金属層が第1金属層と電気的に接続されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の端子金具付き液体状態検知素子。   The liquid state detecting element with terminal fitting according to claim 1 or 2, wherein the liquid state detecting element has a second metal layer electrically connected to the first metal layer. 前記端子金具における素子側接合部と第2金属層用接合部とが、前記液体状態検知素子をその両主面において挟み付けるように二股状に形成されていると共に、その股部が前記液体状態検知素子の端部に当接されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の液体状態検知素子。   The element side joint portion and the second metal layer joint portion of the terminal fitting are formed in a bifurcated shape so as to sandwich the liquid state detection element between both main surfaces thereof, and the crotch portion is in the liquid state. The liquid state detection element according to claim 1, wherein the liquid state detection element is in contact with an end portion of the detection element. 請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の端子金具付き液体状態検知素子と、
前記発熱抵抗体への通電により、その発熱抵抗体の抵抗値に対応して出力される出力信号に基づいて、検知対象をなす液体の状態を検知する検知部と、を備えることを特徴とする液体状態検知センサ。
The liquid state detection element with terminal fitting according to any one of claims 1 to 5,
A detection unit that detects a state of a liquid that is a detection target based on an output signal that is output in response to the resistance value of the heating resistor when the heating resistor is energized. Liquid state detection sensor.
前記液体が尿素水溶液である請求項6に記載の液体状態検知センサ。   The liquid state detection sensor according to claim 6, wherein the liquid is an aqueous urea solution.
JP2007103252A 2007-04-10 2007-04-10 Liquid state detection element with terminal fitting and liquid state detection sensor Expired - Fee Related JP4897550B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007103252A JP4897550B2 (en) 2007-04-10 2007-04-10 Liquid state detection element with terminal fitting and liquid state detection sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007103252A JP4897550B2 (en) 2007-04-10 2007-04-10 Liquid state detection element with terminal fitting and liquid state detection sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008261672A true JP2008261672A (en) 2008-10-30
JP4897550B2 JP4897550B2 (en) 2012-03-14

Family

ID=39984266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007103252A Expired - Fee Related JP4897550B2 (en) 2007-04-10 2007-04-10 Liquid state detection element with terminal fitting and liquid state detection sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4897550B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020067364A (en) * 2018-10-24 2020-04-30 住友電装株式会社 Electric apparatus

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005010587A (en) * 2003-06-20 2005-01-13 Funai Electric Co Ltd Electrical apparatus
JP2005043349A (en) * 2003-07-04 2005-02-17 Ngk Spark Plug Co Ltd Gas sensor
JP2005084026A (en) * 2003-09-11 2005-03-31 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Apparatus for determining concentration of urea in urea solution
JP2005200808A (en) * 2004-01-19 2005-07-28 Nippon Paper Industries Co Ltd High quality paper for book
JP2005201738A (en) * 2004-01-14 2005-07-28 Denso Corp Gas sensor system
JP2005292119A (en) * 2004-03-09 2005-10-20 Ngk Spark Plug Co Ltd Gas sensor and method for manufacturing it

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005010587A (en) * 2003-06-20 2005-01-13 Funai Electric Co Ltd Electrical apparatus
JP2005043349A (en) * 2003-07-04 2005-02-17 Ngk Spark Plug Co Ltd Gas sensor
JP2005084026A (en) * 2003-09-11 2005-03-31 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Apparatus for determining concentration of urea in urea solution
JP2005201738A (en) * 2004-01-14 2005-07-28 Denso Corp Gas sensor system
JP2005200808A (en) * 2004-01-19 2005-07-28 Nippon Paper Industries Co Ltd High quality paper for book
JP2005292119A (en) * 2004-03-09 2005-10-20 Ngk Spark Plug Co Ltd Gas sensor and method for manufacturing it

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020067364A (en) * 2018-10-24 2020-04-30 住友電装株式会社 Electric apparatus
JP7001039B2 (en) 2018-10-24 2022-01-19 住友電装株式会社 Electrical equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP4897550B2 (en) 2012-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4838247B2 (en) Liquid state detection sensor
US7667971B2 (en) Electronic control device and method of manufacturing electronic control device
JP4410241B2 (en) Electronic control unit
KR102514824B1 (en) current detection device
US7385828B2 (en) Electronic shunt resistor assembly
US20070125663A1 (en) Liquid-condition detection element and detection sensor
JP2013068610A (en) Sensor and method for manufacturing the same
JP4897550B2 (en) Liquid state detection element with terminal fitting and liquid state detection sensor
CN110501079A (en) Temperature anomaly detection system, temperature anomaly detection cable and cable
JP4798020B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5859814B2 (en) Current detector
JP4723366B2 (en) Liquid state detection sensor
CN106132623B (en) The shape of welder and resistance welding method and the protrusion for protruding welding
JP4944681B2 (en) Liquid state detection sensor
JP2007040837A (en) Heater system
JP4325409B2 (en) Gas sensor system
JP4981277B2 (en) Circuit structure
JP2006100476A (en) Flexible printed circuit board and fixing structure thereof
JP3833441B2 (en) Terminal and joining method of terminal and lead
JP5421234B2 (en) Method for resistance welding metal member and method for manufacturing sensor
CN104682335A (en) Overcurrent protection device
JP3917091B2 (en) Thermistor
JP3853566B2 (en) Connection method of printed wiring board and metal terminal
CN117846754A (en) Conveyor module for auxiliary agent for exhaust gas aftertreatment
KR100282893B1 (en) Connector connection structure

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100306

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111129

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111222

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4897550

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150106

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150106

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees