JPH11142367A - 接触接続装置 - Google Patents
接触接続装置Info
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- JPH11142367A JPH11142367A JP10258422A JP25842298A JPH11142367A JP H11142367 A JPH11142367 A JP H11142367A JP 10258422 A JP10258422 A JP 10258422A JP 25842298 A JP25842298 A JP 25842298A JP H11142367 A JPH11142367 A JP H11142367A
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- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
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- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
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- H01R13/46—Bases; Cases
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- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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- H01R4/28—Clamped connections, spring connections
- H01R4/50—Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw
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Abstract
ンサ素子14がケーシング16内に配置されており、セ
ンサ素子14が電気的な接続導線28を介して、測定個
所から離れた評価回路に接続されており、センサ素子と
接続導線との電気的な接触接続がクランプ結合を介して
接触接続されており、該クランプ結合が、クランプ個所
32を取り囲むセラミック部材34によって形成されて
おり、該セラミック部材34が、クランプ個所32に、
半径方向内側に向けられたクランプ力を自動的に加える
ようになっている。
Description
ス成分を測定するためのセンサ素子を耐熱性に接触接続
のための接触接続装置であって、センサ素子がケーシン
グ内に配置されており、センサ素子が電気的な接続導線
を介して、測定個所から離れた評価回路に接続されてお
り、センサ素子と接続導線との電気的な接触接続がクラ
ンプ結合を介して接触接続されている形式のものに関す
る。
ある。自動車の排ガス中の酸素含量を測定するためのセ
ンサ素子が使用される場合、このセンサ素子は自動車
の、高い温度負荷が生じる領域に配置される。このよう
なセンサ素子は複数の電極及び場合によっては加熱素子
を有しており、これらの電極および加熱素子は、測定ガ
スから離れた評価回路に接続されなければならない。こ
のためには、少なくとも単心の、ただし一般的には多心
の電気的な接続導線が設けられており、この接続導線が
センサ素子を評価回路に接続している。接続導線をセン
サ素子と接触接続するためには、クランプ結合を形成す
ることが知られており、その場合、接触接続されるべき
部分は、互いに接合されなければならない複数のセラミ
ックシェル内に挿入される。セラミックシェルの接合に
より、接点結合が形成される。セラミックシェルを所定
の位置に保持するために、もしくは接触個所における十
分に高い接触圧を保証するためには、セラミックシェル
の周囲に金属ばねを配置することが知られている。しか
し、公知の接触接続装置では、この接触接続装置が、制
限された程度の耐熱性しか有しないことが不都合であ
る。
で述べた形式の接触接続装置を改良して、十分に高い耐
熱性を有するような接触接続装置を提供することであ
る。
に本発明の構成では、クランプ結合が、クランプ個所を
取り囲むセラミック部材によって形成されており、該セ
ラミック部材が、クランプ個所に、半径方向内側に向け
られたクランプ力を自動的に加えるようにした。
性が容易に得られるという利点を提供する。クランプ結
合が、クランプ個所を取り囲み、かつこのクランプ個所
へ半径方向内側に向けられたクランプ力を自動的に加え
るセラミック部材により形成されることに基づき、接触
力を付与する付加的な構成部分なしに簡単に、一方では
セラミック部材によって接触力を付与し、他面ではセラ
ミック部材によって接点結合部を高い温度に対して保護
することができる。このセラミック部材は周知のように
極めて高い耐熱性を有しているので、例えば>800℃
の温度までの接触接続装置の耐熱性が可能となる。従っ
て、この接触接続装置は特に高温にさらされるセンサ素
子、例えば自動車のλセンサもしくはO2センサにおい
て使用するために適している。
記載されている。
面につき詳しく説明する。
定するためのO2センサ12の接続領域10が示されて
いる。このO2センサ12はケーシング16の内部に配
置されたセンサ素子14を有している。ケーシング16
は排ガスを案内する導管内にシールされて配置されてい
る(図示しない)。シールのためには、センサ素子14
が、セラミックリング20により固定されたシール部材
18を貫いて案内されている。ケーシング16は、接触
接続装置24を収容するために役立つ保護スリーブ22
を備えている。この接触接続装置24はセンサ素子14
の接点領域26を電気的な接続導線28に電気的に接触
接続するために働く。センサ素子14の接触接続される
べき電極の数(一般に加熱装置が配置される場合には4
つ)に相応して、電気的な接続導線28はそれに対応す
る数の接続線材30を有している。接続線材30はセン
サ素子14の接点領域26に載着されている。センサ素
子14の構成に応じて電気的な接続導線28は例えば平
形バンド又は円形ケーブルとして形成されている。接点
領域26に接触した接続線材30は、クランプ個所32
を形成しており、このクランプ個所32はセラミック部
材34によって取り囲まれる。このセラミック部材34
は軸方向の貫通孔36を備えており、この貫通孔36の
横断面はクランプ個所32に適合されている。接続導線
28が円形ケーブルであるのか、又は平形バンドである
のかに応じて、貫通孔36も同様に円形又は楕円形に形
成されている。
説明するが、その場合、図面には2つの実施可能性が示
されている。長手方向軸線38の左側には第1実施例
が、長手方向軸線38の右側には第2実施例が示されて
いる。両実施例においては、構造が部分的に異なってい
ても、同じ機能を有する構成部分は同一の符号を備えて
いる。セラミック部材34は環状溝40を有しており、
この環状溝40はセラミック部材34の端面42もしく
は端面44に向かって開いている。この環状溝40は長
手方向軸線38に対してほぼ同軸的に延びている。この
環状溝40により、一方ではこの環状溝40によって仕
切られ、他方では貫通孔36を形成する、前記セラミッ
ク部材34の区分46が形成されている。環状溝40は
例えばセラミック部材34の軸方向長さの半分を越えて
延びている。端面42もしくは端面44の領域内では区
分46が、セラミック部材34の、環状溝40を取り囲
む支持領域48に比べて短縮されて形成されている。
起した***部50を備えており、その場合、この***部
50の領域では、セラミック部材34が組み付けられて
いない状態において直径が、あとから形成される貫通孔
36の直径、つまりセラミック部材34が組み付けられ
た後に形成される貫通孔36の直径よりも小さく設定さ
れている。従って、区分46は、いわばクランプ個所3
2の方向にプレロードもしくは予負荷をかけられてい
る。このことにより、接触接続装置24の組付け時に、
セラミック材料に内在する弾性に基づき、セラミック部
材34の区分46が半径方向外側に向かって拡開され
て、クランプ個所32へ接触圧を加えることが達成され
る。接触圧の大きさは区分46の寸法設定により、特に
区分46の軸方向の長さ、厚さ及び区分46にかけられ
るプレロードもしくは予負荷により調整され得る。
持領域48が、長手方向軸線38に対して円錐状に延び
る環状面52を備えており、この環状面52は、保護ス
リーブ22の、接触接続装置24のための収容領域56
と、接続導線28のための固定領域58との間の移行領
域54の円錐度に適合されている。さらに、支持領域4
8は端面44に支持面60を形成しており、この支持面
60は、長手方向軸線38の左側に図示した実施例で
は、セラミックリング20に支持された内側の環状面6
2として形成されており、長手方向軸線38の右側に図
示した実施例では、同様にセラミックリング20もしく
はケーシング16に支持された外側の環状面64として
形成されている。環状溝40が上方の端面42へ向かっ
て開いているか、又は下方の端面44へ向かって開いて
いるかに応じて、内側の環状面62又は外側の環状面6
4が形成される。
4がセラミックリング20に接触し、かつ環状面52が
保護スリーブ22に接触することにより、接触接続装置
24の正確な位置決めを行うことができる。この場合、
付加的にセラミック部材34を所定の固定力で軸方向に
負荷することにより、区分46にかけられるプレロード
もしくは予負荷を調節し、ひいては接触力を調節するこ
とができる。保護スリーブ22は、所定の範囲で塑性変
形させることによって、一方ではケーシング16に、か
つ他方では接続導線28の絶縁外套もしくは保護外套6
6に、それぞれロックされている。従って、保護スリー
ブ22は同時に接続導線28のための引張負荷軽減装置
としても役立つ。
は、区分46が、図面には図示されていないが、貫通孔
36に面した側に、軸方向に延びる案内溝を有していて
よい。この案内溝内には、接触接続されるべき部分の少
なくとも1つに対応して設けた案内***部が係合する。
場合によっては、この案内溝は接続線材30を収容する
ために働くことができるので、センサ素子14の規定さ
れた接触接続が可能となる。
接続導線28へのセンサ素子14の耐熱性の接触接続が
達成される。セラミック部材34の材料選択に応じて、
例えば約800℃の温度までの耐熱性を達成することが
できる。接触圧を維持するために別の機械的部材が存在
していないことに基づき、高い温度でも不変の接触圧が
得られる。場合によって接点領域26の内部で材料のク
リープが発生しても、このようなクリープはセラミック
部材34の弾性、特にセラミック部材34の区分46の
プレロードもしくは予負荷によって受け止められる。従
って、この接触接続装置24は特に高い温度にさらされ
る領域、例えば熱い排ガスを案内する導管のすぐ近くで
自動車の排ガス中の酸素含量を測定するためのO2セン
サ12に配置するために適している。
す断面図である。
素子、 16 ケーシング、 18 シール部材、 2
0 セラミックリング、 22 保護スリーブ、 24
接触接続装置、 26 接点領域、 28 接続導
線、 30 接続線材、 32 クランプ個所、 34
セラミック部材、 36 貫通孔、 38 長手方向
軸線、 40 環状溝、 42,44 端面、 46
区分、 48 支持領域、 50 ***部、 52 環
状面、 54 移行領域、 56収容領域、 58 固
定領域、 60 支持面、 64 環状面、 66 保
護外套
Claims (7)
- 【請求項1】 特に排ガス中のガス成分を測定するため
のセンサ素子を耐熱性に接触接続のための接触接続装置
であって、センサ素子がケーシング内に配置されてお
り、センサ素子が電気的な接続導線を介して、測定個所
から離れた評価回路に接続されており、センサ素子と接
続導線との電気的な接触接続がクランプ結合を介して接
触接続されている形式のものにおいて、クランプ結合
が、クランプ個所(32)を取り囲むセラミック部材
(34)によって形成されており、該セラミック部材
(34)が、クランプ個所(32)に、半径方向内側に
向けられたクランプ力を自動的に加えるようになってい
ることを特徴とする接触接続装置。 - 【請求項2】 セラミック部材(34)が、クランプ個
所(32)を収容するための貫通孔(36)を有してお
り、セラミック部材(34)の、前記貫通孔(36)を
仕切る区分(46)が、前記貫通孔(36)の方向にプ
レロードもしくは予負荷をかけられている、請求項1記
載の接触接続装置。 - 【請求項3】 セラミック部材(34)が、当該接触接
続装置(24)の長手方向軸線(38)に対してほぼ同
軸的に延びる少なくとも1つの環状溝(40)を有して
おり、該環状溝(40)が、セラミック部材(34)の
両端面(42,44)のいずれか一方の端面に開口して
いる、請求項1又は2記載の接触接続装置。 - 【請求項4】 セラミック部材(34)が、ケーシング
(16)内でのセラミック部材(34)の規定された位
置決めのために働く少なくとも1つの支持領域(48)
を形成している、請求項1から3までのいずれか1項記
載の接触接続装置。 - 【請求項5】 前記支持領域(48)が、長手方向軸線
(38)に対して円錐状に延びる環状面(52)を形成
しており、該環状面(52)が、当該接触接続装置(2
4)を収容する保護スリーブ(22)に支持されてい
る、請求項4記載の接触接続装置。 - 【請求項6】 セラミック部材(34)が、位置決めの
ために軸方向で作用する固定力によって負荷されてい
る、請求項1から5までのいずれか1項記載の接触接続
装置。 - 【請求項7】 前記区分(46)が、前記貫通孔(3
6)に向かって開いていた、軸方向に延びる少なくとも
1つの案内溝を備えており、該案内溝内に、接触接続さ
れるべき部分(26,30)の1つに対応して設けられ
た案内***部が係合している、請求項1から6までのい
ずれか1項記載の接触接続装置。
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- 1997-09-15 DE DE19740456A patent/DE19740456A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-09-11 JP JP25842298A patent/JP4392875B2/ja not_active Expired - Fee Related
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