JPH0157734B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0157734B2
JPH0157734B2 JP57050199A JP5019982A JPH0157734B2 JP H0157734 B2 JPH0157734 B2 JP H0157734B2 JP 57050199 A JP57050199 A JP 57050199A JP 5019982 A JP5019982 A JP 5019982A JP H0157734 B2 JPH0157734 B2 JP H0157734B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
lead wire
contact
split pin
substrate
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.)
Expired
Application number
JP57050199A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS58167953A (en
Inventor
Osamu Takigawa
Masaki Katsura
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric 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 Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP57050199A priority Critical patent/JPS58167953A/en
Publication of JPS58167953A publication Critical patent/JPS58167953A/en
Publication of JPH0157734B2 publication Critical patent/JPH0157734B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
    • G01N27/4075Composition or fabrication of the electrodes and coatings thereon, e.g. catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術的分野〕 この発明は、酸素センサに関し、特にリード線
と電極との接触部において信頼性の高い電気的接
続をもつ酸素センサに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an oxygen sensor, and more particularly to an oxygen sensor having a highly reliable electrical connection at the contact portion between a lead wire and an electrode.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

従来酸素センサとして、一端封じの円筒状ジル
コニア系セラミツクスを用いたセンサ、板状のジ
ルコニアを用いたセンサ等が知られている。これ
ら酸素センサは、自動車の空燃比制御、燃焼器が
おかれた雰囲気の酸欠状態の検知等に用いられ
る。
Conventional oxygen sensors include sensors using cylindrical zirconia-based ceramics with one end sealed, sensors using plate-like zirconia, and the like. These oxygen sensors are used for controlling the air-fuel ratio of automobiles, detecting oxygen-deficient conditions in the atmosphere in which a combustor is placed, and the like.

板状センサは、例えばY2O2等で安定化された
ZrO2セラミツク基板の被測定側の表面に第1の
電極が設けられ、基準ガス側の表面に第2の電極
が設けられ、それぞれの電極からリード線が取り
出されている構造をとる。
Plate sensors are stabilized with e.g. Y 2 O 2
A first electrode is provided on the surface of the ZrO 2 ceramic substrate to be measured, a second electrode is provided on the surface of the reference gas side, and lead wires are taken out from each electrode.

このリード線の取り出し部においては、例えば
特開昭52−55591に示されているように、板バネ
を電極に圧接する構造のものがある。
As shown in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 52-55591, there is a structure in which a plate spring is pressed into contact with the electrode at the lead wire extraction portion.

しかし、この板バネを用いた機械的接触による
リード線と電極との接触部の構造は、高温下での
使用により板バネのバネ性が弱くなり、電極との
電気的接触が不良となる欠点がある。また酸素セ
ンサのヒートサイクル等による伸縮で、接触部が
離れてしまうという欠点もあり、さらに板バネの
電極との接触部の酸化により接触不良となる欠点
もある。
However, the structure of the contact part between the lead wire and the electrode through mechanical contact using a leaf spring has the drawback that the springiness of the leaf spring weakens when used under high temperatures, resulting in poor electrical contact with the electrode. There is. Further, there is a drawback that the contact portions are separated due to expansion and contraction due to heat cycles of the oxygen sensor, and there is also a drawback that poor contact occurs due to oxidation of the contact portions of the plate spring with the electrodes.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、リード線と電極との接触部において信頼性の
高い電気的接続をもち、リード線と電極の接続を
するときの作業性が向上した構造をもつ酸素セン
サを提供するものである。
This invention was made in consideration of the above points, and has a structure that has a highly reliable electrical connection at the contact portion between the lead wire and the electrode, and improves workability when connecting the lead wire and the electrode. The present invention provides an oxygen sensor having the following features.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

すなわちこの発明は、酸素イオン導電性の例え
ばイツトリアで安定化されたジルコニアからなる
基体に電極が設けられ、この電極に対応した基体
に設けられた孔に割ピン状のリード線が通されこ
の電極に接触するように基体に固定され、このリ
ード線と電極との接触部に白金ペースト等の導電
性ペーストが設けられ、さらにこの上から接触部
を覆うように無機接着剤が設けられた、リード線
と電極の接触部における信頼性の高い電気的接続
をもつ酸素センサを得るものである。
That is, in this invention, an electrode is provided on a base made of zirconia stabilized with oxygen ions, for example, ittria, and a split pin-shaped lead wire is passed through a hole provided in the base corresponding to the electrode. A conductive paste such as platinum paste is provided at the contact portion between the lead wire and the electrode, and an inorganic adhesive is further provided to cover the contact portion from above. The present invention provides an oxygen sensor with highly reliable electrical connection at the line-to-electrode interface.

つまり本発明においては電極に対応した孔に割
ピンを固定するように割ピン状のリード線をいつ
たん固定することにより、ある程度の機械的強度
をもたせる。このため導電性ペーストが塗布しや
すくなり作業性が向上する。また導電性ペースト
を設けることにより良好な電気的接触が得られ、
さらに無機接着剤を設けることにより機械的強度
が得られ、リード線と電極との接触部において信
頼性の高い電気的接触をもつ酸素センサを得るこ
とができる。
That is, in the present invention, a certain degree of mechanical strength is provided by fixing the split pin-shaped lead wire in a manner such that the split pin is fixed in the hole corresponding to the electrode. This makes it easier to apply the conductive paste and improves workability. In addition, good electrical contact can be obtained by providing a conductive paste,
Further, by providing an inorganic adhesive, mechanical strength can be obtained, and an oxygen sensor having highly reliable electrical contact at the contact portion between the lead wire and the electrode can be obtained.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

この発明による酸素センサの実施例を、図を参
照して説明する。
Embodiments of the oxygen sensor according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図a,bは、リード線を取りだす前の基体
の被測定側及び基準側の平面図である。
Y2O38mol%添加されたジルコニアよりなる基体
1の被測定側表面には第1の電極2が、基準側表
面には第2の電極3が設けられている。この電極
2,3には、多孔質の白金が用いられている。第
1の電極2は、信号検知部2―1、引出し部2―
2及びリード線接続部2―3を有している。この
リード線接続部2―3には割ピン状のリード線を
固定するための孔4が基体1を貫通するように設
けられている。また第2の電極3も同様に信号検
知部3―1、引出し部3―2及びリード線接続部
3―3よりなり、このリード線接続部3―3には
割ピン状のリード線を固定するための孔5が基体
1を貫通するように設けられる。
FIGS. 1a and 1b are plan views of the measured side and the reference side of the base before the lead wires are taken out.
A substrate 1 made of zirconia doped with 8 mol % of Y 2 O 3 is provided with a first electrode 2 on the surface to be measured and a second electrode 3 on the surface on the reference side. The electrodes 2 and 3 are made of porous platinum. The first electrode 2 includes a signal detection section 2-1 and a lead-out section 2-1.
2 and a lead wire connection portion 2-3. A hole 4 for fixing a split pin-shaped lead wire is provided in the lead wire connecting portion 2-3 so as to pass through the base body 1. Similarly, the second electrode 3 consists of a signal detection section 3-1, a drawer section 3-2, and a lead wire connection section 3-3, and a split pin-shaped lead wire is fixed to this lead wire connection section 3-3. A hole 5 is provided to pass through the base body 1.

第2図aは第1図a中A―A′にて切断した場
合の断面図である。割ピン状のリード線6を基体
1の孔4に通し、割ピンを固定するときのごとく
白金よりなる割ピン状のリード線6を広げて、第
1の電極2と接触するように基板1に固定し、動
かない程度の機械的強度を得る。この状態を第2
図bに示す。
FIG. 2a is a sectional view taken along line AA' in FIG. 1a. Pass the split pin-shaped lead wire 6 through the hole 4 of the base 1, spread the split pin-shaped lead wire 6 made of platinum as when fixing a split pin, and insert the split pin-shaped lead wire 6 into the substrate 1 so that it comes into contact with the first electrode 2. to obtain mechanical strength to the extent that it does not move. This state is the second
Shown in Figure b.

次に第2図cに示すようにこの割ピン状のリー
ド線6と第1の電極2との接触部に白金ペースト
等の導電性ペースト7を塗布する。さらにこの接
触部を覆うように、例えば主成分がアルミナでバ
インダーとしてリン酸アルミニウムからなる無機
接着剤8を塗布し、800℃にて2Hr焼成すること
により割ピン状のリード線6と第1の電極2との
電気的接触を得、割ピン状のリード線6が基体1
に固定される。また第2の電極3からも同様にし
て、リード線をとりだす。
Next, as shown in FIG. 2c, a conductive paste 7 such as platinum paste is applied to the contact portion between the split pin-shaped lead wire 6 and the first electrode 2. Furthermore, an inorganic adhesive 8 made of alumina as a main component and aluminum phosphate as a binder is applied to cover this contact portion, and baked at 800°C for 2 hours to connect the split pin-shaped lead wire 6 and the first Electrical contact is made with the electrode 2, and the split pin-shaped lead wire 6 is connected to the base 1.
Fixed. Further, a lead wire is taken out from the second electrode 3 in the same manner.

第2図において、割ピン状のリード線6は、ル
ープ状の部分で第1の電極2と接触しているが、
第3図に示すごとく割ピン状のリード線6の広げ
た部分で第1の電極2と接触してもよい。
In FIG. 2, the split pin-shaped lead wire 6 is in contact with the first electrode 2 at the loop-shaped portion.
As shown in FIG. 3, the expanded portion of the split pin-shaped lead wire 6 may be in contact with the first electrode 2.

例えば、第1の電極においては、第2図cに示
すように、割ピン状のリード線のループ状の部分
において、この第1の電極と割ピン状のリード線
との接触をとり、第2の電極においては、第3図
に示すように、割ピン状のリード線の広げた部分
において、この第2の電極と割ピン状のリード線
との接触をとる。このような構造にすれば、割ピ
ン状のリード線を、基体に対して同じ方向から孔
に通すことができるので作業性が良くなる。
For example, in the first electrode, as shown in FIG. In the second electrode, as shown in FIG. 3, the second electrode and the cotter-pin-shaped lead wire are brought into contact at the widened portion of the cotter-pin-shaped lead wire. With this structure, the cotter pin-shaped lead wires can be passed through the holes from the same direction relative to the base, improving workability.

第2図に示すような構成をもつ酸素センサにお
いては、リード線6と第1の電極2との接触部に
おける接触抵抗は1Ω以下であり、電気的に良好
な接触が得られた。また800℃の加熱実験、0℃
〜800℃のヒートサイクル1万回のヒートサイク
ル実験においても、リード線6のはがれ、接触不
良等の発生はなかつた。
In the oxygen sensor having the configuration shown in FIG. 2, the contact resistance at the contact portion between the lead wire 6 and the first electrode 2 was 1Ω or less, and good electrical contact was obtained. Also, 800℃ heating experiment, 0℃
Even in a heat cycle experiment of 10,000 heat cycles at ~800°C, there was no occurrence of peeling of the lead wire 6 or poor contact.

以上のような構成にすると、まず割ピン状のリ
ード線6を孔4に通し基板1に固定することによ
り、割ピン状のリード線6の第1の電極2との接
触部において動かない程度の機械的強度を得るこ
とができる。また導電性ペースト7により、割ピ
ン状のリード線6と第1の電極2との電気的良好
な接触を得る。導電性ペースト7を用いるので、
前述のような板バネ等の機械的接触に比べ、信頼
性が向上する。また導電性ペースト7を塗布する
とき、割ピン状のリード線6が孔4にいつたん動
かない程度に固定されているので、導電性ペース
ト7を塗布しやすく作業性が向上する。さらに無
機接着剤8にて固定することにより振動等の衝撃
に対して強固な接触部となる。さらにこの無機接
着剤8により、この接触部を保護することもでき
る。
With the above configuration, by first passing the split pin-shaped lead wire 6 through the hole 4 and fixing it to the substrate 1, the split pin-shaped lead wire 6 can be fixed to the extent that it does not move at the contact portion with the first electrode 2. mechanical strength can be obtained. Further, the conductive paste 7 provides good electrical contact between the split pin-shaped lead wire 6 and the first electrode 2. Since conductive paste 7 is used,
Reliability is improved compared to mechanical contact such as a leaf spring as described above. Further, when applying the conductive paste 7, the split pin-shaped lead wire 6 is fixed in the hole 4 to such an extent that it does not move, so that the conductive paste 7 can be easily applied and work efficiency is improved. Furthermore, by fixing with an inorganic adhesive 8, the contact portion becomes strong against shocks such as vibrations. Furthermore, this inorganic adhesive 8 can also protect this contact portion.

以上の実施例においては、基体としてY2O3
安定化したジルコニアを用いたが、すでに知られ
ている他の酸素イオン導電体、例えば主成分とし
てHfO2,CeO2,ThO2,ZrO2,Bi2O3のうち一
成分からなりこれらに種々の添加物を加えたセラ
ミツク等を用いてもよい。また電極材として、白
金以外の種々の貴金属及びこれらの合金や、耐熱
性電子導電性セラミツクとして例えばRaCoO3
のペロブスカイト型化合物等を用いてもよい。さ
らに、リード線として、種々の貴金属線やニツケ
ル線、ニクロム線等の耐熱性金属線等を用いても
よし、導電性ペーストとして、種々の貴金属ペー
ストや電子伝導性酸化物ペースト等を用いてもよ
い。無機接着剤としても、主成分がジルコニア、
シリカ、マグネシア等でバインダーがケイ酸アル
カリ、ホウ酸系ガラス等の組合せからなるもの等
を用いてもよい。
In the above examples, zirconia stabilized with Y 2 O 3 was used as the substrate, but other oxygen ion conductors that are already known, such as HfO 2 , CeO 2 , ThO 2 , ZrO 2 as the main component, may be used. , Bi 2 O 3 and various additives may be used. Further, as the electrode material, various noble metals other than platinum and alloys thereof, and heat-resistant electronically conductive ceramics such as perovskite compounds such as RaCoO 3 may be used. Furthermore, various noble metal wires, heat-resistant metal wires such as nickel wires, nichrome wires, etc. may be used as lead wires, and various noble metal pastes, electronic conductive oxide pastes, etc. may be used as conductive pastes. good. Also used as an inorganic adhesive, the main component is zirconia,
Silica, magnesia, etc. may be used as a binder in combination with alkali silicate, boric acid glass, etc.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明によれば、割ピン状のリード線を基体
の孔を通して、基体に固定することにより、割ピ
ン状のリード線と電極の接触部において動かない
程度の機械的強度が得られ導電性ペーストを塗布
しやすく、また導電性ペーストにより、良好な電
気的接触が得られ、さらに無機接着剤による固定
で機械的に強固な接続となり、リード線と電極と
の接続部において信頼性の高い電気的接触をもつ
酸素センサを得ることができる。
According to this invention, by fixing the split pin-shaped lead wire to the base through the hole in the base, mechanical strength to the extent that it does not move can be obtained at the contact portion between the split pin-shaped lead wire and the electrode, and the conductive paste It is easy to apply, and the conductive paste provides good electrical contact, and the inorganic adhesive provides a mechanically strong connection, providing highly reliable electrical contact at the connection between the lead wire and the electrode. An oxygen sensor with contact can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図乃至第3図はこの発明に係る酸素センサ
を説明するための図であり、第1図aは被測定側
表面からみた基板の平面図、第1図bは基準側表
面からみた基板の平面図、第2図aは第1図a中
A―A′にて切断した場合の断面図、第2図bは
割ピン状のリード線を固定した状態を表わす断面
図、第2図cは、導電性ペースト及び無機接着剤
を設けた状態を表わす断面図であり、第3図は割
ピン状のリード線の他の固定状態を表わす断面図
である。 1…基板、2…電極、3…電極、4…孔、5…
孔、6…リード線、7…導電性ペースト、8…無
機接着剤。
1 to 3 are diagrams for explaining the oxygen sensor according to the present invention, in which FIG. 1a is a plan view of the substrate as seen from the surface to be measured, and FIG. 1b is a plan view of the substrate as seen from the surface on the reference side. FIG. 2a is a cross-sectional view taken along line A-A' in FIG. 1a, FIG. 3c is a cross-sectional view showing a state in which a conductive paste and an inorganic adhesive are provided, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing another state in which the split pin-shaped lead wire is fixed. 1... Substrate, 2... Electrode, 3... Electrode, 4... Hole, 5...
Hole, 6... Lead wire, 7... Conductive paste, 8... Inorganic adhesive.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 酸素イオン導電性の基体と、前記基体に設け
られた電極と、前記電極に対応して前記基板に設
けられた孔と、前記孔に通されて前記電極と接触
するように前記基板に固定された割ピン状のリー
ド線と、このリード線と前記電極との接触部に設
けられた導電性ペーストと、前記接触部を覆うよ
うに設けられた無機接着剤とを具備してなること
を特徴とする酸素センサ。
1. An oxygen ion conductive substrate, an electrode provided on the substrate, a hole provided in the substrate corresponding to the electrode, and fixed to the substrate so as to be passed through the hole and in contact with the electrode. A conductive paste is provided at a contact portion between the lead wire and the electrode, and an inorganic adhesive is provided to cover the contact portion. Characteristic oxygen sensor.
JP57050199A 1982-03-30 1982-03-30 Oxygen sensor Granted JPS58167953A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57050199A JPS58167953A (en) 1982-03-30 1982-03-30 Oxygen sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57050199A JPS58167953A (en) 1982-03-30 1982-03-30 Oxygen sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58167953A JPS58167953A (en) 1983-10-04
JPH0157734B2 true JPH0157734B2 (en) 1989-12-07

Family

ID=12852458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57050199A Granted JPS58167953A (en) 1982-03-30 1982-03-30 Oxygen sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58167953A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101500347B (en) * 2009-03-03 2012-10-31 深圳市格普斯纳米电热科技有限公司 Electricity connection method for electric heating film

Also Published As

Publication number Publication date
JPS58167953A (en) 1983-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4668375A (en) Electric connection terminal for a sensor element utilizing ceramics
US4952903A (en) Ceramic heater having portions connecting heat-generating portion and lead portions
EP0134709A1 (en) An oxygen sensor element
JPH0544153B2 (en)
JP5553030B2 (en) CERAMIC HEATER, GAS SENSOR ELEMENT HAVING SAME, GAS SENSOR, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
US4524038A (en) Method of making a vibration-resistant electrical component and connection lead combination, particularly exhaust gas composition sensor
JPH0157734B2 (en)
JPH0410586B2 (en)
JP2830877B2 (en) Solid electrolyte material
JP2868272B2 (en) Sensor assembly structure
JP3677920B2 (en) Oxygen concentration detector
JP4025564B2 (en) Detection element
JPH0622211Y2 (en) Oxygen sensor
JPH02298851A (en) Terminal structure of detection element
JPS628134B2 (en)
JPH0623962Y2 (en) Sensor lead wire connection structure
JP4671492B2 (en) Detection element
JPS61284653A (en) Gas sensor
JP4803873B2 (en) Detection element
JPH07225158A (en) Temperature sensor and its mounting method
JPS60158568A (en) Method of producing lead from conductive part of substrate
JP2000131271A (en) Limiting current type oxygen sensor
JPS5895228A (en) Production of high temperature sensor
JPS6133463B2 (en)
JPH10253568A (en) Assembly of ceramic element and electrode, and manufacture thereof