JP4054255B2 - センサ感応部と出力リード線の電気的接続方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、センサ感応部と出力リード線の電気的接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
実公平６−１０３１１号公報
例えば、溶液中のｐＨなどのイオン濃度を測定する場合、測定対象イオンに感応して電位を発生するセンサ感応部を有するイオン電極が用いられている。図３は、応答膜に例えばガラス膜を使ったイオン電極（ガラス電極）３１を示している（前記特許文献１参照）。このイオン電極３１は、内部液３３が充填されたガラス製支持管３４の底部にガラス応答膜３２を有する。前記支持管３４内には弾性材からなるブッシュ３５が充填されるとともに、このブッシュ充填位置より上部に絶縁部材３６が充填されている。そして、内部液３３に浸漬される内極３３ａに接続された状態で、内部電極３８のリード芯線（例えばＡｇ線）３７が前記ブッシュ３５および絶縁部材３６に挿通されている。３９は、センター出し部材である。
【０００３】
また、図４は、応答膜５０に例えば難溶性無機塩を加圧成形したものや単結晶の固体膜を使ったイオン電極（イオン選択性電極）５１を示している。なお、５２は、応答膜５０の上部に充填されている絶縁層で、応答膜５０から引き出されたリード芯線５３が挿通する挿通孔５２ａを有する。５５は、樹脂管である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前者のイオン電極３１では、センサ感応部側のリード線が、内部電極３８のリード芯線３７で構成されるが、このリード芯線３７と出力リード線４０とがソケット型のコネクタ４１で接続されている。すなわち、出力リード線４０はリード芯線（図示せず）とこれを覆う外被４０ａよりなり、前記出力リード線４０の前記リード芯線の先端４２ａが前記コネクタ４１の上面Ｍにハンダ付けされている。しかし、コネクタ４１のコストが高いこと、また、奥まった狭隘な部分での接続にはコネクタ位置合わせの治工具が必要であった。
【０００５】
また、後者のイオン電極５１では、センサ感応部側のリード線が応答膜５０から引き出されたリード芯線５３と、出力リード線４０に接続されるリード芯線５４とで構成されるが、出力リード線４０のリード芯線４２とリード芯線５４が接続部Ａでハンダ付けされ、また、リード芯線５３とリード芯線５４が接続部Ｂでハンダ付けされていることから、ハンダ付け作業に熟練が必要なこと、および、ハンダの熱が絶縁層５２あるいは応答膜５０に伝わり、これが、絶縁劣化および応答膜５０の変質の要因の一つになっていた。
【０００６】
この発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、狭隘な部分で出力リード線とセンサ感応部側のリード線との電気的接続を簡単、確実、かつ低コストで行うことができるセンサ感応部と出力リード線の電気的接続方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明のセンサ感応部と出力リード線の電気的接続方法は、出力リード線とセンサ感応部側のリード線とを、導電性の繊維を堆積させてなる導電性繊維層を介して接続することを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の詳細を、図を参照しながら説明する。
図１は、例えばｐＨ測定などを行うイオン電極（ガラス電極）３１’に用いられ、内部電極３８からの信号を、導電性の繊維を堆積させてなる導電性繊維層１を介して、当該導電性繊維層１に直接突き刺された出力リード線４０のリード芯線４２に伝えるように構成したこの発明の一実施形態を示す。なお、図１において、図３、図４で用いた符号と同一のものは同一または相当物である。
【０００９】
前記イオン電極３１’は、ＫＣｌなどの内部液３３が充填されたガラス製支持管３４の底部にガラス応答膜３２を有する。前記支持管３４内にはシリコンゴムなどの弾性材からなるブッシュ３５が充填されるとともに、このブッシュ充填位置より上部にシリコン樹脂よりなる絶縁部材３６が充填されている。そして、内部液３３に浸漬される内極３３ａに接続された状態で、内部電極３８のリード芯線（例えばＡｇ線）３７が前記ブッシュ３５および絶縁部材３６に挿通されている。３５ａは、ブッシュ３５に形成したリード芯線挿通孔、３６ａは、絶縁部材３６に形成したリード芯線挿通孔である。そして、ブッシュ３５と絶縁部材３６とで絶縁層６０が形成される。
【００１０】
この実施形態では、内部電極３８のリード芯線（例えばＡｇ線）３７によってセンサ感応部側のリード線が構成される。
【００１１】
以下、特徴的構成について説明する。
【００１２】
前記ガラス製支持管３４内における、前記シリコン樹脂よりなる絶縁部材３６上に、導電性の繊維を堆積させてなる導電性繊維層１が設けられている。
【００１３】
この導電性繊維層１を構成する前記導電性の繊維として、例えば炭素製の糸状体を用いることが好ましい。
【００１４】
而して、ガラス製支持管３４内に内部液３３を充填する。この充填には、例えばディスペンサー、シリンダおよび注入針を使用する。すなわち、ディスペンサーによってシリンダに内部液３３を圧送し、その内部液３３をシリンダの作動により注入針を経て前記支持管３４内に注入する。
【００１５】
次に、ブッシュ３５の挿通孔３５ａに挿通させたリード芯線（例えばＡｇ線）３７に接続された内極３３ａを、治具で前記支持管３４内の定位置まで挿入する。この挿入作業は、治具の下端をブッシュ３５の上端に押し当て、治具を例えば無端チェーンなどで構成される昇降装置で押し下げることにより、内極３３ａを内部液３３に浸漬する支持管７内の定位置まで、正確に、かつ円滑に挿入する。
【００１６】
次に、前記ディスペンサー、シリンダおよび注入針を使用し、先の内部液３３の充填の場合とほぼ同様にして、前記支持管３４内の前記ブッシュ充填位置より上部側にシリコン樹脂３６を充填する。このとき、シリコン樹脂３６の挿通孔３６ａにリード芯線（例えばＡｇ線）３７を挿通させる。
【００１７】
次に、前記支持管３４内の絶縁層６０の上部に前記導電性繊維層１を押し棒で押し込み、そして、絶縁層６０から上方に突出する内部電極３８のリード芯線３７を導電性繊維層１の下側から導電性繊維層１に直接突き刺すだけの簡単な作業で、リード芯線３７と導電性繊維層１とを電気的に接触した状態にできる。
【００１８】
また、出力リード線４０のリード芯線４２を導電性繊維層１の上側から直接突き刺すだけの簡単な作業で、出力リード線４０と導電性繊維層１とを電気的に接触した状態にできる。続いて、図示しないキャップに出力リード線４０を挿通させた状態で前記支持管３４の上方開口９０が前記キャップで被覆される。
【００１９】
すなわち、前記ガラス製支持管３４内に装着された前記導電性繊維層１は、前記シリコン樹脂よりなる絶縁部材３６を介して絶縁層６０上に位置している。また、内部電極３８のリード芯線（例えばＡｇ線）３７の上部側先端部分３７ａは、導電性繊維層１の下面側から導電性繊維層１内に直接突き刺されている。これにより、内部電極３８のリード芯線（例えばＡｇ線）３７と導電性繊維層１は電気的に導通する。一方、出力リード線４０のリード芯線４２の下部側先端部分４２ｂは、導電性繊維層１の上面側から導電性繊維層１内に直接突き刺されている。これにより、リード芯線４２と導電性繊維層１は電気的に導通し、ひいては、導電性繊維層１を介して内部電極３８からの信号を、当該導電性繊維層１に直接突き刺されたリード芯線４２に伝えることができる。
【００２０】
このように、センサ感応部側の内部電極３８のリード芯線（例えばＡｇ線）３７を導電性繊維層１の下側から直接突き刺すとともに、出力リード線４０のリード芯線４２を導電性繊維層１の上側から直接突き刺すことができるように構成したので、以下の利点がある。
【００２１】
（１）奥まった狭隘な部分でも容易に接続が可能であり、熟練を要せず作業者は作業できる。
【００２２】
（２）コネクタ接続を採用しないので、位置合わせが不要であり、作業コストを削減できる。
【００２３】
（３）コスト安な炭素製の糸状体を堆積させてなる導電性繊維層１を用い、高価なコネクタを用いないので、材料コストを削減できる。
【００２４】
図２は、例えば、湖沼などでの富栄養化の指標として重要視されているリン酸イオンの濃度を選択的に測定できるリン酸イオン選択性電極５１’に用いられ、例えば難溶性無機塩を加圧成形したものや単結晶の固体膜で構成される応答膜５０からの信号を、導電性の繊維を堆積させてなる導電性繊維層１を介して、当該導電性繊維層１に直接突き刺された出力リード線４０のリード芯線４２に伝えるように構成したこの発明の他の実施形態を示す。なお、図２において、図１、図３、図４で用いた符号と同一のものは同一または相当物である。
【００２５】
この実施形態では、センサ感応部側のリード線が、応答膜５０の上部に充填されている絶縁層５２に形成された挿通孔５２ａを通って応答膜５０から引き出されているリード芯線５３で構成される。
【００２６】
このように、応答膜５０から引き出されたリード芯線５３の上部側先端部分５３ａを導電性繊維層１の下側から直接突き刺すとともに、出力リード線４０のリード芯線４２の下部側先端部分４２ｂを導電性繊維層１の上側から直接突き刺すことができるように構成したので、以下の利点がある。
【００２７】
（１）奥まった狭隘な部分でも容易に接続が可能であり、熟練を要せず作業者は作業できる。
【００２８】
（２）コネクタ接続を採用しないので、位置合わせが不要であり、作業コストを削減できる。
【００２９】
（３）コスト安な炭素製の糸状体を堆積させてなる導電性繊維層１を用い、高価なコネクタを用いないので、材料コストを削減できる。
【００３０】
（４）ハンダ付けが不要で、絶縁層５２あるいは応答膜５０へのハンダの熱による影響がない。
【００３１】
（５）リード芯線４２と導電性繊維層１の接続部において、リード長精度に余裕ができるため、作業性を向上できる。
【００３２】
なお、この発明は、上記各実施形態で示したような電気化学センサ３１’、５１’に限らず、出力リード線とセンサ感応部側のリード線とを接続する構成を持った他のセンサにも適用できる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明では、狭隘な部分で出力リード線とセンサ感応部側のリード線との電気的接続を簡単、確実、かつ低コストで行うことができるセンサ感応部と出力リード線の電気的接続方法を提供することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を説明するための構成説明図である。
【図２】この発明の他の実施形態を説明するための構成説明図である。
【図３】従来例を説明するための構成説明図である。
【図４】別の従来例を説明するための構成説明図である。
【符号の説明】
１…導電性繊維層、３２…ガラス応答膜、３７…リード芯線、３８…内部電極、４０…出力リード線。
【発明の属する技術分野】
この発明は、センサ感応部と出力リード線の電気的接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
実公平６−１０３１１号公報
例えば、溶液中のｐＨなどのイオン濃度を測定する場合、測定対象イオンに感応して電位を発生するセンサ感応部を有するイオン電極が用いられている。図３は、応答膜に例えばガラス膜を使ったイオン電極（ガラス電極）３１を示している（前記特許文献１参照）。このイオン電極３１は、内部液３３が充填されたガラス製支持管３４の底部にガラス応答膜３２を有する。前記支持管３４内には弾性材からなるブッシュ３５が充填されるとともに、このブッシュ充填位置より上部に絶縁部材３６が充填されている。そして、内部液３３に浸漬される内極３３ａに接続された状態で、内部電極３８のリード芯線（例えばＡｇ線）３７が前記ブッシュ３５および絶縁部材３６に挿通されている。３９は、センター出し部材である。
【０００３】
また、図４は、応答膜５０に例えば難溶性無機塩を加圧成形したものや単結晶の固体膜を使ったイオン電極（イオン選択性電極）５１を示している。なお、５２は、応答膜５０の上部に充填されている絶縁層で、応答膜５０から引き出されたリード芯線５３が挿通する挿通孔５２ａを有する。５５は、樹脂管である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前者のイオン電極３１では、センサ感応部側のリード線が、内部電極３８のリード芯線３７で構成されるが、このリード芯線３７と出力リード線４０とがソケット型のコネクタ４１で接続されている。すなわち、出力リード線４０はリード芯線（図示せず）とこれを覆う外被４０ａよりなり、前記出力リード線４０の前記リード芯線の先端４２ａが前記コネクタ４１の上面Ｍにハンダ付けされている。しかし、コネクタ４１のコストが高いこと、また、奥まった狭隘な部分での接続にはコネクタ位置合わせの治工具が必要であった。
【０００５】
また、後者のイオン電極５１では、センサ感応部側のリード線が応答膜５０から引き出されたリード芯線５３と、出力リード線４０に接続されるリード芯線５４とで構成されるが、出力リード線４０のリード芯線４２とリード芯線５４が接続部Ａでハンダ付けされ、また、リード芯線５３とリード芯線５４が接続部Ｂでハンダ付けされていることから、ハンダ付け作業に熟練が必要なこと、および、ハンダの熱が絶縁層５２あるいは応答膜５０に伝わり、これが、絶縁劣化および応答膜５０の変質の要因の一つになっていた。
【０００６】
この発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、狭隘な部分で出力リード線とセンサ感応部側のリード線との電気的接続を簡単、確実、かつ低コストで行うことができるセンサ感応部と出力リード線の電気的接続方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明のセンサ感応部と出力リード線の電気的接続方法は、出力リード線とセンサ感応部側のリード線とを、導電性の繊維を堆積させてなる導電性繊維層を介して接続することを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の詳細を、図を参照しながら説明する。
図１は、例えばｐＨ測定などを行うイオン電極（ガラス電極）３１’に用いられ、内部電極３８からの信号を、導電性の繊維を堆積させてなる導電性繊維層１を介して、当該導電性繊維層１に直接突き刺された出力リード線４０のリード芯線４２に伝えるように構成したこの発明の一実施形態を示す。なお、図１において、図３、図４で用いた符号と同一のものは同一または相当物である。
【０００９】
前記イオン電極３１’は、ＫＣｌなどの内部液３３が充填されたガラス製支持管３４の底部にガラス応答膜３２を有する。前記支持管３４内にはシリコンゴムなどの弾性材からなるブッシュ３５が充填されるとともに、このブッシュ充填位置より上部にシリコン樹脂よりなる絶縁部材３６が充填されている。そして、内部液３３に浸漬される内極３３ａに接続された状態で、内部電極３８のリード芯線（例えばＡｇ線）３７が前記ブッシュ３５および絶縁部材３６に挿通されている。３５ａは、ブッシュ３５に形成したリード芯線挿通孔、３６ａは、絶縁部材３６に形成したリード芯線挿通孔である。そして、ブッシュ３５と絶縁部材３６とで絶縁層６０が形成される。
【００１０】
この実施形態では、内部電極３８のリード芯線（例えばＡｇ線）３７によってセンサ感応部側のリード線が構成される。
【００１１】
以下、特徴的構成について説明する。
【００１２】
前記ガラス製支持管３４内における、前記シリコン樹脂よりなる絶縁部材３６上に、導電性の繊維を堆積させてなる導電性繊維層１が設けられている。
【００１３】
この導電性繊維層１を構成する前記導電性の繊維として、例えば炭素製の糸状体を用いることが好ましい。
【００１４】
而して、ガラス製支持管３４内に内部液３３を充填する。この充填には、例えばディスペンサー、シリンダおよび注入針を使用する。すなわち、ディスペンサーによってシリンダに内部液３３を圧送し、その内部液３３をシリンダの作動により注入針を経て前記支持管３４内に注入する。
【００１５】
次に、ブッシュ３５の挿通孔３５ａに挿通させたリード芯線（例えばＡｇ線）３７に接続された内極３３ａを、治具で前記支持管３４内の定位置まで挿入する。この挿入作業は、治具の下端をブッシュ３５の上端に押し当て、治具を例えば無端チェーンなどで構成される昇降装置で押し下げることにより、内極３３ａを内部液３３に浸漬する支持管７内の定位置まで、正確に、かつ円滑に挿入する。
【００１６】
次に、前記ディスペンサー、シリンダおよび注入針を使用し、先の内部液３３の充填の場合とほぼ同様にして、前記支持管３４内の前記ブッシュ充填位置より上部側にシリコン樹脂３６を充填する。このとき、シリコン樹脂３６の挿通孔３６ａにリード芯線（例えばＡｇ線）３７を挿通させる。
【００１７】
次に、前記支持管３４内の絶縁層６０の上部に前記導電性繊維層１を押し棒で押し込み、そして、絶縁層６０から上方に突出する内部電極３８のリード芯線３７を導電性繊維層１の下側から導電性繊維層１に直接突き刺すだけの簡単な作業で、リード芯線３７と導電性繊維層１とを電気的に接触した状態にできる。
【００１８】
また、出力リード線４０のリード芯線４２を導電性繊維層１の上側から直接突き刺すだけの簡単な作業で、出力リード線４０と導電性繊維層１とを電気的に接触した状態にできる。続いて、図示しないキャップに出力リード線４０を挿通させた状態で前記支持管３４の上方開口９０が前記キャップで被覆される。
【００１９】
すなわち、前記ガラス製支持管３４内に装着された前記導電性繊維層１は、前記シリコン樹脂よりなる絶縁部材３６を介して絶縁層６０上に位置している。また、内部電極３８のリード芯線（例えばＡｇ線）３７の上部側先端部分３７ａは、導電性繊維層１の下面側から導電性繊維層１内に直接突き刺されている。これにより、内部電極３８のリード芯線（例えばＡｇ線）３７と導電性繊維層１は電気的に導通する。一方、出力リード線４０のリード芯線４２の下部側先端部分４２ｂは、導電性繊維層１の上面側から導電性繊維層１内に直接突き刺されている。これにより、リード芯線４２と導電性繊維層１は電気的に導通し、ひいては、導電性繊維層１を介して内部電極３８からの信号を、当該導電性繊維層１に直接突き刺されたリード芯線４２に伝えることができる。
【００２０】
このように、センサ感応部側の内部電極３８のリード芯線（例えばＡｇ線）３７を導電性繊維層１の下側から直接突き刺すとともに、出力リード線４０のリード芯線４２を導電性繊維層１の上側から直接突き刺すことができるように構成したので、以下の利点がある。
【００２１】
（１）奥まった狭隘な部分でも容易に接続が可能であり、熟練を要せず作業者は作業できる。
【００２２】
（２）コネクタ接続を採用しないので、位置合わせが不要であり、作業コストを削減できる。
【００２３】
（３）コスト安な炭素製の糸状体を堆積させてなる導電性繊維層１を用い、高価なコネクタを用いないので、材料コストを削減できる。
【００２４】
図２は、例えば、湖沼などでの富栄養化の指標として重要視されているリン酸イオンの濃度を選択的に測定できるリン酸イオン選択性電極５１’に用いられ、例えば難溶性無機塩を加圧成形したものや単結晶の固体膜で構成される応答膜５０からの信号を、導電性の繊維を堆積させてなる導電性繊維層１を介して、当該導電性繊維層１に直接突き刺された出力リード線４０のリード芯線４２に伝えるように構成したこの発明の他の実施形態を示す。なお、図２において、図１、図３、図４で用いた符号と同一のものは同一または相当物である。
【００２５】
この実施形態では、センサ感応部側のリード線が、応答膜５０の上部に充填されている絶縁層５２に形成された挿通孔５２ａを通って応答膜５０から引き出されているリード芯線５３で構成される。
【００２６】
このように、応答膜５０から引き出されたリード芯線５３の上部側先端部分５３ａを導電性繊維層１の下側から直接突き刺すとともに、出力リード線４０のリード芯線４２の下部側先端部分４２ｂを導電性繊維層１の上側から直接突き刺すことができるように構成したので、以下の利点がある。
【００２７】
（１）奥まった狭隘な部分でも容易に接続が可能であり、熟練を要せず作業者は作業できる。
【００２８】
（２）コネクタ接続を採用しないので、位置合わせが不要であり、作業コストを削減できる。
【００２９】
（３）コスト安な炭素製の糸状体を堆積させてなる導電性繊維層１を用い、高価なコネクタを用いないので、材料コストを削減できる。
【００３０】
（４）ハンダ付けが不要で、絶縁層５２あるいは応答膜５０へのハンダの熱による影響がない。
【００３１】
（５）リード芯線４２と導電性繊維層１の接続部において、リード長精度に余裕ができるため、作業性を向上できる。
【００３２】
なお、この発明は、上記各実施形態で示したような電気化学センサ３１’、５１’に限らず、出力リード線とセンサ感応部側のリード線とを接続する構成を持った他のセンサにも適用できる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明では、狭隘な部分で出力リード線とセンサ感応部側のリード線との電気的接続を簡単、確実、かつ低コストで行うことができるセンサ感応部と出力リード線の電気的接続方法を提供することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を説明するための構成説明図である。
【図２】この発明の他の実施形態を説明するための構成説明図である。
【図３】従来例を説明するための構成説明図である。
【図４】別の従来例を説明するための構成説明図である。
【符号の説明】
１…導電性繊維層、３２…ガラス応答膜、３７…リード芯線、３８…内部電極、４０…出力リード線。
Claims (2)
- 出力リード線とセンサ感応部側のリード線とを、導電性の繊維を堆積させてなる導電性繊維層を介して接続することを特徴とするセンサ感応部と出力リード線の電気的接続方法。
- 前記導電性の繊維は、炭素製の糸状体である請求項１に記載のセンサ感応部と出力リード線の電気的接続方法。
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| JP2002358950A JP4054255B2 (ja) | 2002-12-11 | 2002-12-11 | センサ感応部と出力リード線の電気的接続方法 |
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|---|---|---|---|
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2002
- 2002-12-11 JP JP2002358950A patent/JP4054255B2/ja not_active Expired - Fee Related
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2003
- 2003-06-18 CN CN 03142895 patent/CN1253712C/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN1506677A (zh) | 2004-06-23 |
| CN1253712C (zh) | 2006-04-26 |
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