JP2002039985A - Oxygen sensor - Google Patents

Oxygen sensor

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JP2002039985A
JP2002039985A JP2000229489A JP2000229489A JP2002039985A JP 2002039985 A JP2002039985 A JP 2002039985A JP 2000229489 A JP2000229489 A JP 2000229489A JP 2000229489 A JP2000229489 A JP 2000229489A JP 2002039985 A JP2002039985 A JP 2002039985A
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separator
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oxygen sensor
oxygen
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正二 赤塚
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聡 石川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oxygen sensor, capable of obtaining high reliability and long product life by preventing the occurrence of chipping, cracks, etc., in the bottom surface of a separator and the face of a heating element in assembly and during operation and avoiding the state of operation failures and inoperatable state, even in the case that the bottom surface of the separator and the face of the heating element are opposed to each other so that they can be brought into contact with each other. SOLUTION: At least one of the bottom surface 18e of the separator and the face 3c of the heating element opposite to each other comprises a protruded surface F1. The protruded surface F1 is capable of preventing the occurrence of chippings, cracks, etc., in the bottom surface 18e of the separator and the face 3c of the heating element which are opposite to each other which can be brought into contact with each other by a pressing force in assembly, vibrations during the operation of an internal combustion engine, etc. Therefore, it is possible to prevent the oxygen sensor 1 (oxygen-detecting element 2) from turning into a state of operational failures and inoperatable state, due to these fragments that have come off and to heighten the reliability and lengthen the product life of the oxygen sensor.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば内燃機関
の排気ガスなど、被測定ガス中の酸素を検出するための
酸素センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oxygen sensor for detecting oxygen in a gas to be measured, for example, an exhaust gas of an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】このような酸素センサの一形態として、
前端部が閉じた中空軸状をなし、この前端部側が測定対
象となるガスに向けられる酸素検出素子を備えたものが
知られている。このようなタイプの酸素センサでは、基
準ガスとしての大気を酸素検出素子の内面に導入する一
方、酸素検出素子の外面には測定対象となる排気ガスが
接触し、その結果酸素検出素子には、その内外面の酸素
濃度差に応じて酸素濃淡電池起電力が生じる。そして、
この酸素濃淡電池起電力を、排気ガス中の酸素濃度の検
出信号として内外面からリード線等を介して取り出すこ
とにより、排気ガス中の酸素濃度を検出できる。
2. Description of the Related Art As one form of such an oxygen sensor,
It is known that the front end has a closed hollow shaft shape, and the front end is provided with an oxygen detection element directed to a gas to be measured. In this type of oxygen sensor, the atmosphere as a reference gas is introduced into the inner surface of the oxygen detection element, while the exhaust gas to be measured contacts the outer surface of the oxygen detection element. Oxygen concentration cell electromotive force is generated according to the oxygen concentration difference between the inner and outer surfaces. And
The oxygen concentration in the exhaust gas can be detected by extracting the electromotive force of the oxygen concentration cell as a detection signal of the oxygen concentration in the exhaust gas from the inner and outer surfaces via a lead wire or the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】かかるタイプの酸素セ
ンサは、エンジン始動直後など排気ガス温度が低いとき
に、固体電解質部材で構成された酸素検出素子の活性が
充分でなく、測定可能な起電力を取り出せるまでにかな
りの時間を要する。そこで、発熱部を有する軸状の発熱
体を酸素検出素子の中空部に挿入し、エンジン始動時に
酸素検出素子を加熱して活性化させることにより、有害
成分の発生が比較的多い始動時に素早く測定出力(起電
力)を立ち上げるようにしている。
In an oxygen sensor of this type, when the exhaust gas temperature is low, for example, immediately after the start of the engine, the activity of the oxygen detection element constituted by the solid electrolyte member is not sufficient, and the electromotive force that can be measured is low. It takes a considerable amount of time before you can take out. Therefore, by inserting a shaft-shaped heating element with a heating part into the hollow part of the oxygen detection element, and heating and activating the oxygen detection element at the time of engine start, measurement can be quickly performed at the time of start, where harmful components are generated relatively frequently. The output (electromotive force) is raised.

【0004】ところで、発熱体で発生する熱量を効率よ
く酸素検出素子に伝達し、酸素検出素子の立ち上がりを
より活性化するため、発熱体の発熱部を酸素検出素子の
中空部内壁面に接触させるようにした酸素センサが構成
されることがある。かかる構成の酸素センサにあって
は、発熱体の発熱部を酸素検出素子の中空部内壁面に接
触させるために、例えば発熱体の中心軸線が酸素検出素
子の中心軸線に対して傾斜して設置したりすることがあ
る。その結果、発熱体の中心軸線が酸素検出素子の中心
軸線に対して片側に寄るように偏心して配置されること
になる。
By the way, in order to efficiently transmit the amount of heat generated by the heating element to the oxygen detecting element and activate the rising of the oxygen detecting element more, the heat generating portion of the heating element is brought into contact with the inner wall surface of the hollow part of the oxygen detecting element. Oxygen sensor may be configured. In the oxygen sensor having such a configuration, in order to bring the heat generating portion of the heat generating element into contact with the inner wall surface of the hollow portion of the oxygen detecting element, for example, the central axis of the heat generating element is installed to be inclined with respect to the central axis of the oxygen detecting element. Sometimes. As a result, the heating element is eccentrically arranged such that the center axis of the heating element is shifted to one side with respect to the center axis of the oxygen detection element.

【0005】一方、組立時に発熱体の位置決めを容易に
し、酸素センサの全長を短縮するため、酸素検出素子よ
りも後方側に配置されるセパレータに、前端面が開口し
た発熱体端部収容穴を形成し、発熱体の後端面(以下、
発熱体端面という)をこの発熱体端部収容穴の底面(以
下、セパレータ底面という)に当接させる場合がある。
このとき、上記したように発熱体の中心軸線が酸素検出
素子の中心軸線に対して傾斜したり、片側に寄るように
偏心したりしていると、発熱体端面がセパレータ底面に
対して偏った状態で当接することになる。また、発熱体
とセパレータとが設計上偏心していなくても、製造誤差
や組立時の不均一な押し込み力等によって、発熱体端面
とセパレータ底面とが偏った状態で当接することがあ
る。これらの結果、組立時の押し込み力や内燃機関運転
時の振動等によって、発熱体端面とセパレータ底面との
少なくとも一方にチッピング(欠け)やクラック(割
れ)等を生じ、これらの脱落破片によって酸素センサ
(酸素検出素子)が作動不良や作動不能の状態に陥るお
それがある。
On the other hand, in order to facilitate positioning of the heating element at the time of assembly and shorten the overall length of the oxygen sensor, a separator disposed behind the oxygen detecting element is provided with a heating element end receiving hole having an open front end face. Formed, and the rear end face of the heating element (hereinafter, referred to as
In some cases, the heating element end face is brought into contact with the bottom surface of the heating element end receiving hole (hereinafter, referred to as a separator bottom face).
At this time, as described above, if the center axis of the heating element is inclined with respect to the center axis of the oxygen detection element or is eccentric so as to approach one side, the end face of the heating element is biased with respect to the separator bottom. You will come into contact in a state. Further, even if the heating element and the separator are not eccentric in design, the end face of the heating element and the bottom face of the separator may be in contact with each other due to a manufacturing error or an uneven pushing force at the time of assembly. As a result, chipping (cracking) or cracking (crack) occurs on at least one of the end surface of the heating element and the bottom surface of the separator due to a pushing force at the time of assembly, vibration during operation of the internal combustion engine, and the like. (Oxygen detecting element) may malfunction or become inoperable.

【0006】そこで本発明の課題は、セパレータ底面と
発熱体端面とが当接しうるように対向配置される場合で
も、組立時及び運転時にセパレータ底面や発熱体端面に
チッピング、クラック等が発生するのを防止し、作動不
良や作動不能の状態を回避して高い信頼性と製品寿命が
実現可能な酸素センサを提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to prevent chipping and cracking from occurring on the separator bottom surface and the heating element end face during assembly and operation, even when the bottom face of the separator and the end face of the heating element are arranged so as to be in contact with each other. It is an object of the present invention to provide an oxygen sensor capable of preventing malfunction, avoiding a malfunction and an inoperable state, and realizing high reliability and product life.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上記課題
を解決するために、本発明の酸素センサは、前端部が閉
じた中空軸状をなし、この前端部側が測定対象となるガ
スに向けられる酸素検出素子と、前記酸素検出素子の中
空部に配置され、該酸素検出素子を加熱する軸状の発熱
体と、前記酸素検出素子よりも後方側においてその中空
部とほぼ同軸的に配置され、前端面が開口して前記発熱
体の後端部が挿入される発熱体端部収容穴を有するセパ
レータとを備え、前記セパレータの軸線方向中間部に位
置する前記発熱体端部収容穴の底面(以下、セパレータ
底面という)と前記発熱体の後端面(以下、発熱体端面
という)とが対向配置され、かつそれらセパレータ底面
と発熱体端面との少なくとも一方が、それらの対向方向
において先端側が連続的に断面縮小する形態で突出する
突出面を有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the oxygen sensor of the present invention has a hollow shaft shape with a closed front end, and the front end is directed toward the gas to be measured. The oxygen detecting element is disposed in a hollow portion of the oxygen detecting element, and an axial heating element for heating the oxygen detecting element is disposed substantially coaxially with the hollow portion on the rear side of the oxygen detecting element. A separator having a heating element end receiving hole into which a front end face is opened and a rear end of the heating element is inserted, and a bottom surface of the heating element end receiving hole located at an axially intermediate portion of the separator. (Hereinafter, referred to as a separator bottom surface) and a rear end face of the heating element (hereinafter, referred to as a heating element end face), and at least one of the separator bottom face and the heating element end face has a leading end side in the facing direction. And having a projecting surface that projects in a form that continues to transverse constriction.

【0008】上記本発明によれば、対向配置されるセパ
レータ底面と発熱体端面との少なくとも一方が突出面を
有している。この突出面は、対向配置され、組立時の押
し込み力や内燃機関運転時の振動等によって当接しうる
面であるセパレータ底面や発熱体端面にチッピング、ク
ラック等が発生するのを防止することができる。したが
って、これらの脱落破片によって酸素センサ(酸素検出
素子)が作動不良や作動不能となる状態を未然に防ぐこ
とができ、酸素センサの信頼性と製品寿命を高めること
ができる。
According to the present invention, at least one of the bottom face of the separator and the end face of the heating element, which are arranged to face each other, has a protruding face. The projecting surfaces are opposed to each other, and can prevent chipping, cracks, and the like from being generated on the separator bottom surface and the heating element end surface, which are surfaces that can be brought into contact by a pushing force at the time of assembly or vibration during operation of the internal combustion engine. . Therefore, it is possible to prevent a state in which the oxygen sensor (oxygen detection element) becomes inoperable or inoperable due to the dropped pieces, thereby improving the reliability and the product life of the oxygen sensor.

【0009】ここで、対向配置されるセパレータ底面と
発熱体端面とが当接する場合には、上記突出面の先端に
おいて点状接触状態にて当接するのが望ましく、接触面
積を縮小することによりセパレータ底面や発熱体端面で
のチッピング、クラック等の発生を抑えることができ
る。なお、本明細書において点状接触状態とは、点接触
もしくはそれに近似した状態をいう。
In the case where the bottom face of the separator and the end face of the heating element are in contact with each other, it is desirable that the tip end of the protruding face be in contact in a point-like contact state. The occurrence of chipping, cracks, and the like on the bottom surface and the end surface of the heating element can be suppressed. In this specification, the point-like contact state refers to a point contact or a state similar thereto.

【0010】例えば、発熱体を酸素検出素子の中空部内
壁面に接触させるために、発熱体の中心軸線がセパレー
タの中心軸線に対して傾斜して配置され、その結果、前
者は後者に対して片側に寄るように偏心して配置される
場合がある。しかし、セパレータ底面にこの突出面を形
成するときは、セパレータ底面や発熱体端面でのチッピ
ング、クラック等の発生を抑えるとともに、セパレータ
底面の突出面に対する発熱体端面の相対的な回転移動が
可能となる。これによって、セパレータと発熱体との間
のこじれを解消し、製造誤差等を所定範囲内にとどめる
ことができる。
For example, in order to bring the heating element into contact with the inner wall surface of the hollow portion of the oxygen detecting element, the center axis of the heating element is arranged to be inclined with respect to the center axis of the separator. May be placed eccentrically so that However, when this protruding surface is formed on the bottom surface of the separator, it is possible to suppress the occurrence of chipping and cracks on the bottom surface of the separator and the end surface of the heating element, and to make it possible to rotate the end surface of the heating element relative to the protruding surface of the bottom surface of the separator. Become. Thereby, the twist between the separator and the heating element can be eliminated, and the manufacturing error and the like can be kept within a predetermined range.

【0011】また、他の例として、発熱体端面に突出面
を形成するとともに、セパレータ底面に、発熱体端面に
形成される突出面に対応した凹状面を形成することがで
きる。これによって、発熱体端面の突出面がセパレータ
底面の凹状面に対して軽く相対回転できるようになる。
したがって、セパレータ底面や発熱体端面でのチッピン
グ、クラック等の発生の抑制と、セパレータと発熱体と
の間のこじれの解消において一層の効果を発揮する。な
お、発熱体端面に形成される突出面の曲率半径よりもセ
パレータ底面に形成される凹状面の曲率半径を大とすれ
ば、計器や時計等の精密機器に使用されるピボット軸受
とほぼ同様の構成を有するので、両面がさらにスムーズ
に相対回転できるようになる。
As another example, a protruding surface can be formed on the end surface of the heating element, and a concave surface corresponding to the protruding surface formed on the end surface of the heating element can be formed on the bottom surface of the separator. As a result, the protruding surface of the end surface of the heating element can be slightly rotated relative to the concave surface of the separator bottom surface.
Therefore, the present invention exerts further effects in suppressing the occurrence of chipping, cracks, and the like on the bottom surface of the separator and the end surface of the heating element, and in eliminating kinks between the separator and the heating element. If the radius of curvature of the concave surface formed on the bottom surface of the separator is larger than the radius of curvature of the projecting surface formed on the end surface of the heating element, it is almost the same as a pivot bearing used for precision instruments such as instruments and watches. With the configuration, both surfaces can be rotated relatively smoothly.

【0012】これらの例において、セパレータ底面と発
熱体端面との少なくとも一方の外縁には、中心軸線に対
して所定の傾きを有する面取りを施してもよい。チッピ
ング、クラック等が発生しやすく、かつ脱落もしやすい
外縁に面取りを施すことによって、これらの発生及び脱
落破片の飛散を効果的に防止できる。
In these examples, at least one outer edge of the bottom surface of the separator and the end surface of the heating element may be chamfered with a predetermined inclination with respect to the center axis. By chamfering the outer edge where chipping, cracks and the like are liable to occur and which are liable to fall off, it is possible to effectively prevent the occurrence of these and the scattering of the falling off pieces.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に示す実施例に基づき説明する。図1は本発明に係る酸
素センサの一実施例の内部構造を示し、図2は要部の拡
大図である。酸素センサ1は、先端が閉じた中空軸状の
酸素検出素子2と、酸素検出素子2の中空部2aに挿入
された発熱体3とを備える。酸素検出素子2は、酸素イ
オン伝導性を有する固体電解質により中空軸状に形成さ
れている。なお、このような固体電解質としては、Y
ないしCaOを固溶させたZrOが代表的なもの
であるが、それ以外のアルカリ土類金属ないし希土類金
属の酸化物とZrOとの固溶体を使用してもよい。さ
らには、ベースとなるZrOにはHfOが含有され
ていてもよい。そして、図2及び図3に示すように、酸
素検出素子2の中空部2aの内面には、そのほぼ全面を
覆うように、例えばPtあるいはPt合金により多孔質
に形成された内部電極層2cが、一方その外面にはその
前方部を覆うように、同じく外部電極層2bがそれぞれ
設けられている。また、この酸素検出素子2の中間部外
側には、絶縁性セラミックから形成されたインシュレー
タ6,7及びタルクから形成されたセラミック粉末8を
介して筒状の金属製ケーシング10が設けられている。
なお、以下の説明において、酸素検出素子2の軸方向先
端部に向かう側(閉じている側)を「前方側」、これと
反対方向に向かう側を「後方側」と称する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings. FIG. 1 shows the internal structure of an embodiment of the oxygen sensor according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part. The oxygen sensor 1 includes a hollow shaft-shaped oxygen detection element 2 having a closed end, and a heating element 3 inserted into a hollow portion 2a of the oxygen detection element 2. The oxygen detection element 2 is formed in a hollow shaft shape by a solid electrolyte having oxygen ion conductivity. In addition, as such a solid electrolyte, Y 2
Although ZrO 2 in which O 3 or CaO is dissolved is typical, a solid solution of an oxide of another alkaline earth metal or rare earth metal and ZrO 2 may be used. Further, HfO 2 may be contained in ZrO 2 serving as a base. As shown in FIGS. 2 and 3, an internal electrode layer 2 c made of, for example, Pt or a Pt alloy is formed on the inner surface of the hollow portion 2 a of the oxygen detection element 2 so as to cover almost the entire surface. On the other hand, external electrode layers 2b are similarly provided on the outer surfaces thereof so as to cover the front portions thereof. Further, a cylindrical metal casing 10 is provided outside the intermediate portion of the oxygen detection element 2 via insulators 6 and 7 formed of insulating ceramics and ceramic powder 8 formed of talc.
In the following description, the side (closed side) toward the axial end of the oxygen detection element 2 is referred to as “front side”, and the side toward the opposite direction is referred to as “rear side”.

【0014】ケーシング10は、酸素センサ1を排気管
等の取付部に取り付けるためのねじ部9bを有する主体
金具9と、その主体金具9の前方側開口部を覆うように
取り付けられたプロテクタ11からなる。本実施例の酸
素センサ1はねじ部9bより前方が排気管等のエンジン
内に位置し、それより後方は外部の大気中に位置して使
用される。主体金具9(ケーシング10)は、その前方
側開口部から酸素検出素子2の先端側(検出部)を測定
対象となる排気ガスに向けられるように突出させた状態
で酸素検出素子2を保持するとともに、この開口部に形
成される筒状のプロテクタ装着部9aにキャップ状のプ
ロテクタ11が装着されて、酸素検出素子2の検出部を
所定の空間を隔てて覆っている。プロテクタ11には、
排気ガスを透過させる複数のガス透過口12が貫通形態
で形成されている。
The casing 10 includes a metal shell 9 having a screw portion 9b for mounting the oxygen sensor 1 to a mounting portion such as an exhaust pipe, and a protector 11 mounted so as to cover a front opening of the metal shell 9. Become. The oxygen sensor 1 of this embodiment is used in a position such that the front of the screw portion 9b is located in the engine such as an exhaust pipe, and the rear is located in the outside atmosphere. The metal shell 9 (casing 10) holds the oxygen detection element 2 in a state where the front end side (detection section) of the oxygen detection element 2 protrudes from its front opening so as to be directed to the exhaust gas to be measured. At the same time, a cap-shaped protector 11 is mounted on a cylindrical protector mounting portion 9a formed in the opening, and covers the detection portion of the oxygen detection element 2 with a predetermined space therebetween. In the protector 11,
A plurality of gas permeation ports 12 for transmitting exhaust gas are formed in a penetrating form.

【0015】主体金具9の後方部は、絶縁体6との間に
リング15を介して加締められ、この主体金具9に筒状
の金属製外筒16の前端に形成された開口部16F(図
6参照)が外側から嵌合されている。そして、主体金具
9の周方向に沿って形成された全周レーザー溶接部16
Eが、外筒16の前端開口部16F内周面と主体金具9
の外周面とを接合・固定している。また、この外筒16
の後端開口部16Rはゴム等で構成されたグロメット1
7を嵌入させることにより封止され、さらにこれに続い
て前方側にセラミックセパレータ18(以下単にセパレ
ータともいう)が設けられている。そして、それらセラ
ミックセパレータ18及びグロメット17を貫通するよ
うに、検出素子側リード線20,21及び発熱体側リー
ド線19,22が配置されている(図7参照)。
The rear portion of the metal shell 9 is caulked with the insulator 6 via a ring 15, and the metal shell 9 has an opening 16 F formed at the front end of a cylindrical metal outer cylinder 16. 6 (see FIG. 6). Then, the entire circumference laser welded portion 16 formed along the circumferential direction of the metal shell 9.
E is the inner peripheral surface of the front end opening 16F of the outer cylinder 16 and the metal shell 9
Is joined and fixed to the outer peripheral surface. Also, this outer cylinder 16
The rear end opening 16R is a grommet 1 made of rubber or the like.
7 is fitted therein, and a ceramic separator 18 (hereinafter, also simply referred to as a separator) is provided on the front side subsequently. The detection element-side lead wires 20, 21 and the heating element-side lead wires 19, 22 are arranged so as to penetrate the ceramic separator 18 and the grommet 17 (see FIG. 7).

【0016】セラミックセパレータ18は、ケーシング
10の後方側にケーシング10とほぼ同軸的に設けられ
ている。外筒16は、セラミックセパレータ18を外側
から覆う状態で、その前端開口部16Fがケーシング1
0に対し後方外側からほぼ同軸的に重ね合わせて連結さ
れる筒状形態をなす。グロメット17は、セラミックセ
パレータ18の後方側に位置して、外筒16の後端開口
部16Rに対しその内側に弾性的に嵌入されている。
The ceramic separator 18 is provided substantially coaxially with the casing 10 on the rear side of the casing 10. The outer cylinder 16 covers the ceramic separator 18 from the outside, and its front end opening 16F is
0 is substantially coaxially overlapped and connected from the rear outside from outside. The grommet 17 is located on the rear side of the ceramic separator 18 and is elastically fitted inside the rear end opening 16 </ b> R of the outer cylinder 16.

【0017】次に、検出素子側リード線20,21のう
ち一方のリード線21は、互いに一体に形成されたコネ
クタ23a、引出し線部23b、固定部23c及び下方
押圧部23dとを有する第一端子金具23(押圧部材)
を経て前述の酸素検出素子2の内部電極層2c(図2)
と電気的に接続されている。また、他方のリード線20
は、互いに一体に形成されたコネクタ33a、引出し線
部33b及び金具本体部33cとを有する第二端子金具
33を経て、酸素検出素子2の外部電極層2b(図3)
と電気的に接続されている。酸素検出素子2は、その内
側に配置された発熱体3で加熱することで活性化され
る。発熱体3は棒状のセラミックヒータであり、Al
を主とする芯材に抵抗発熱体(図示せず)を有する
発熱部3aが、+極側及び−極側のヒータ端子3b,3
bに接続される発熱体側リード線19,22(図7)を
経て通電されることにより、酸素検出素子2の先端部
(検出部)を加熱する。検出素子側リード線20,21
及び発熱体側リード線19,22は、セラミックセパレ
ータ18の軸線方向に貫通して設けられた2個ずつの検
出素子側リード線挿通孔18a1,18a1及び発熱体
側リード線挿通孔18a2,18a2(リード線挿通
孔)と、グロメット17の軸線方向に貫通して設けられ
た2個ずつの検出素子側リード線挿通孔17a1,17
a1及び発熱体側リード線挿通孔17a2,17a2と
に、各々挿通されて外部へ引き出されている。
Next, one of the detection element-side lead wires 20, 21 has a connector 23a, a lead wire portion 23b, a fixing portion 23c, and a downward pressing portion 23d integrally formed with each other. Terminal fitting 23 (pressing member)
The internal electrode layer 2c of the oxygen detection element 2 described above (FIG. 2)
Is electrically connected to Also, the other lead wire 20
Passes through a second terminal fitting 33 having a connector 33a, a lead wire 33b, and a fitting body 33c formed integrally with each other, and passes through the external electrode layer 2b of the oxygen detecting element 2 (FIG. 3).
Is electrically connected to The oxygen detecting element 2 is activated by being heated by the heating element 3 arranged inside. The heating element 3 is a rod-shaped ceramic heater, and Al 2
Heating portions 3a having a resistance heating element (not shown) in a core material mainly composed of O 3 are provided with heater terminals 3b, 3 on the + and − pole sides.
Electricity is supplied through the heating element side lead wires 19 and 22 (FIG. 7) connected to b, thereby heating the tip (detection section) of the oxygen detection element 2. Sensing element side lead wires 20, 21
The heating element-side lead wires 19 and 22 are provided in the form of two detection element-side lead wire insertion holes 18a1 and 18a1 and heating element-side lead wire insertion holes 18a2 and 18a2 (lead wires), which are provided through the ceramic separator 18 in the axial direction. Insertion holes) and two detection element side lead wire insertion holes 17 a 1, 17 provided through the grommet 17 in the axial direction.
a1 and the heating element side lead wire insertion holes 17a2 and 17a2, respectively, and are drawn out to the outside.

【0018】図2及び図3に示すように、第一端子金具
23は、先端側に形成された下方押圧部23dの内面で
発熱体3の外面を押圧し、少なくとも発熱体3の先端部
を酸素検出素子2の中空部2a内壁面に接触させる。下
方押圧部23dに続く固定部23cの外面が酸素検出素
子2の内面に嵌入することにより第一端子金具23を軸
方向に位置固定する。また引出し線部23bの一端が固
定部23cの周方向の1ケ所に接続する形で一体化さ
れ、さらにその他端にコネクタ23aが一体化されてい
る。そして、固定部23cの上方部(後方部)におい
て、固定部23cに設けられる開口の左右両縁部側近傍
には固定部23cの周面の一部にコ字状の切れ目を設
け、この切れ目が径方向内側へ折り込まれて左右一対の
上方押圧部23eを形成している。なお、23gは固定
部23cが発熱体端部収容穴18cに入り込まないよう
にするための鍔である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the first terminal fitting 23 presses the outer surface of the heating element 3 with the inner surface of the lower pressing portion 23d formed on the distal end side, and at least the distal end of the heating element 3 is pressed. The oxygen detecting element 2 is brought into contact with the inner wall surface of the hollow portion 2a. The outer surface of the fixing portion 23c following the lower pressing portion 23d is fitted into the inner surface of the oxygen detection element 2 to fix the position of the first terminal fitting 23 in the axial direction. Further, one end of the lead wire portion 23b is integrated so as to be connected to one circumferential position of the fixed portion 23c, and a connector 23a is further integrated at the other end. In the upper part (rear part) of the fixing part 23c, a U-shaped cut is formed in a part of the peripheral surface of the fixing part 23c near the left and right edges of the opening provided in the fixing part 23c. Are folded radially inward to form a pair of left and right upper pressing portions 23e. 23g is a flange for preventing the fixing portion 23c from entering the heat-generating-element end-portion accommodation hole 18c.

【0019】一方、第二端子金具33は、円筒状の金具
本体部33cを有するとともに、引出し線部33bの一
端が金具本体部33cの周方向の1ケ所に接続する形で
一体化され、さらにその他端にコネクタ33aが一体化
されている。他方、その中心軸線を挟んで引出し線部3
3bの接続点と反対側には、軸線方向のスリット33e
が形成されている。このような金具本体部33cの内側
に、酸素検出素子2の後端部がこれを弾性的に押し広げ
る形で内側から挿入されている。具体的には、酸素検出
素子2の外周面後端部には外部側出力取出部としての導
電層2fが、周方向に沿って帯状に形成されている。外
部電極層2bは、例えば無電解メッキ等により、酸素検
出素子2の係合フランジ部2sよりも前端側の要部全面
を覆うものとされている。他方、導電層2fは、例えば
金属ペーストを用いたパターン形成・焼き付けにより形
成されるもので、同様に形成される軸線方向の接続パタ
ーン層2hを介して外部電極層2bと電気的に接続され
ている。
On the other hand, the second terminal fitting 33 has a cylindrical fitting body 33c, and is integrated with one end of a lead wire portion 33b connected to one circumferential position of the fitting body 33c. At the other end, a connector 33a is integrated. On the other hand, the lead wire portion 3 sandwiching the center axis line
On the side opposite to the connection point 3b, an axial slit 33e
Are formed. The rear end of the oxygen detecting element 2 is inserted into the inside of the metal fitting body 33c from the inside in such a manner as to elastically push the oxygen detecting element 2 apart. Specifically, a conductive layer 2f as an external output extraction portion is formed in a strip shape along the circumferential direction at the rear end portion of the outer peripheral surface of the oxygen detection element 2. The external electrode layer 2b covers the entire surface of the main part on the front end side of the engagement flange 2s of the oxygen detection element 2 by, for example, electroless plating. On the other hand, the conductive layer 2f is formed by pattern formation and baking using, for example, a metal paste, and is electrically connected to the external electrode layer 2b via a similarly formed axial connection pattern layer 2h. I have.

【0020】図4に示すように、発熱体3は下方押圧部
23d及び上方押圧部23eにより酸素検出素子2の中
空部2aの中心軸線O2と交差する方向に押圧され、発
熱体3の中心軸線O1が酸素検出素子2の中空部2aの
中心軸線O2に対して片側に寄るように偏心(オフセッ
ト)して配置されるとともに、発熱体3の少なくとも一
部が酸素検出素子2の中空部2a内壁面に接触してい
る。
As shown in FIG. 4, the heating element 3 is pressed by the lower pressing portion 23d and the upper pressing portion 23e in a direction intersecting with the central axis O2 of the hollow portion 2a of the oxygen detecting element 2, and the central axis of the heating element 3 is O1 is arranged eccentrically (offset) so as to be shifted to one side with respect to the center axis O2 of the hollow portion 2a of the oxygen detection element 2, and at least a part of the heating element 3 is located inside the hollow portion 2a of the oxygen detection element 2. Contacting the wall.

【0021】図5は外筒16を示す。外筒16は、軸線
方向において前後に二分割され、前方側に位置する前方
側外筒部材161の後部に形成される外筒側支持部16
Aに対し、後方側の後方側外筒部材162の前部が後方
外側からほぼ同軸的に重ね合わせて連結されている。こ
の重ね合わせ連結部において、第一外筒部材161の外
筒側支持部16Aの外周面と第二外筒部材162の前部
内周面とを接合する全周レーザー溶接部16Cが、連結
部の周方向に沿って形成されている。なお、外筒16の
前端開口部16Fは主体金具9に対して後方外側からほ
ぼ同軸的に重ね合わせて連結され、外筒16の前端開口
部16F内周面と主体金具9の外周面とを接合する全周
レーザー溶接部16Eが、主体金具9の周方向に沿って
形成されている。
FIG. 5 shows the outer cylinder 16. The outer cylinder 16 is divided into two parts in the front and rear direction in the axial direction, and an outer cylinder-side support part 16 formed at the rear of a front outer cylinder member 161 located on the front side.
A front portion of the rear outer cylinder member 162 on the rear side is substantially coaxially overlapped and connected from the rear outer side. In this overlapping connection portion, the entire circumference laser welded portion 16C that joins the outer peripheral surface of the outer cylinder side support portion 16A of the first outer cylinder member 161 and the front inner peripheral surface of the second outer cylinder member 162 is formed as a connecting portion. It is formed along the circumferential direction. The front end opening 16F of the outer cylinder 16 is substantially coaxially overlapped and connected to the metal shell 9 from the rear outside, and the inner peripheral surface of the front end opening 16F of the outer cylinder 16 and the outer peripheral surface of the metal shell 9 are connected. An entire circumference laser welded portion 16E to be joined is formed along the circumferential direction of the metal shell 9.

【0022】次に、前方側外筒部材161の後部に形成
される外筒側支持部16Aについて、図2を参照しつつ
説明する。外筒側支持部16Aは全体として後方側へ向
かうほど外径が小となる先細形状を呈しているが、かか
る形状は次のような構成によって実現されている。外筒
側支持部16Aには、外径が後方に向かうほど傾斜状に
小さくなる形態を有する縮径部が軸線方向において前後
に2個形成されている。2個の縮径部のうち前方側に形
成された第一縮径部16a1と後方側に形成された第二
縮径部16a2との間に、軸線に対してほぼ平行な形態
で前方側筒状部16b1が形成されている。この第一筒
状部16b1の外周面に対し後方側外筒部材162の前
部内周面が後方外側から重ね合わせて連結され、上記全
周レーザー溶接部16Cが連結部の周方向に沿って形成
されている。
Next, the outer cylinder side support portion 16A formed at the rear of the front outer cylinder member 161 will be described with reference to FIG. The outer cylinder-side support portion 16A has a tapered shape in which the outer diameter becomes smaller toward the rear side as a whole, and such a shape is realized by the following configuration. The outer cylinder-side support portion 16A is formed with two reduced diameter portions having a configuration in which the outer diameter decreases in an inclined manner toward the rear side in the axial direction. Of the two reduced diameter portions, a front side cylinder is provided between the first reduced diameter portion 16a1 formed on the front side and the second reduced diameter portion 16a2 formed on the rear side in a form substantially parallel to the axis. A shape 16b1 is formed. The front inner peripheral surface of the rear outer cylindrical member 162 is overlapped and connected to the outer peripheral surface of the first cylindrical portion 16b1 from the rear outer side, and the above-described full-circumference laser welded portion 16C is formed along the circumferential direction of the connecting portion. Have been.

【0023】また、第二縮径部16a2よりも後方側に
おいて、セパレータ18の本体部18B外周面にほぼ沿
うような形態で第二筒状部16b2が形成されている。
さらに、第二筒状部16b2よりも後方側は径方向内側
へ折曲げられて折曲部16cが形成され、この折曲部1
6cの後方側支持面16c1がセパレータ側支持部18
Aの前方側支持面18A1に接するような形態を有して
いる。このようにして形成される折曲部16cは、セパ
レータ18の本体部18Bが外筒側支持部16Aの内側
に配置されたとき、セパレータ側支持部18Aの前方側
支持面18A1の受止具として機能する。なお、折曲部
16cの後方側支持面16c1は、径方向内側へ折曲げ
られていて、セパレータ18の本体部18Bが外筒側支
持部16Aの内側に挿入される際の案内ガイドとなって
いる。
A second cylindrical portion 16b2 is formed on the rear side of the second reduced diameter portion 16a2 so as to be substantially along the outer peripheral surface of the main body 18B of the separator 18.
Further, the rear side of the second cylindrical portion 16b2 is bent radially inward to form a bent portion 16c.
The rear-side support surface 16c1 of the separator 6c is
A has a form in contact with the front support surface 18A1 of A. When the main body 18B of the separator 18 is disposed inside the outer cylinder-side support 16A, the bent portion 16c formed in this manner serves as a receiving member for the front-side support surface 18A1 of the separator-side support 18A. Function. The rear support surface 16c1 of the bent portion 16c is bent radially inward, and serves as a guide when the main body portion 18B of the separator 18 is inserted into the outer cylinder side support portion 16A. I have.

【0024】以上の通り、外筒側支持部16Aは、第一
及び第二縮径部16a1,16a2、第一及び第二筒状
部16b1,16b2並びに折曲部16cから構成され
ている。この外筒側支持部16Aがセパレータ側支持部
18Aを下方から支持するとき、外筒側支持部16Aの
内周面はセパレータ18の本体部18Bの外周面を、両
者の間に形成される空間部S3を内包しつつ囲うように
して設けられている(図2参照)。よって、跳ね石等に
より外筒16にもたらされる衝撃力は、両縮径部16a
1,16a2によるバネ効果と空間部S3による隔離効
果とによって減衰されてセパレータ18に伝達されるこ
とになり、セパレータ18の破損等が防止できる。
As described above, the outer cylinder side support portion 16A is composed of the first and second reduced diameter portions 16a1 and 16a2, the first and second cylindrical portions 16b1 and 16b2, and the bent portion 16c. When the outer cylinder-side support portion 16A supports the separator-side support portion 18A from below, the inner peripheral surface of the outer cylinder-side support portion 16A forms the outer peripheral surface of the main body portion 18B of the separator 18 with a space formed therebetween. It is provided so as to enclose and surround the part S3 (see FIG. 2). Therefore, the impact force exerted on the outer cylinder 16 by a stepping stone or the like is reduced by the two reduced diameter portions 16a.
Attenuated by the spring effect of the first and 16a2 and the isolation effect of the space S3 and transmitted to the separator 18, breakage of the separator 18 can be prevented.

【0025】一方、後方側外筒部材162は、後端開口
部16Rの内側にグロメット17が挿入され、このグロ
メット17挿入部位よりも前方側において、内径が前方
に向かうほど傾斜状に(連続的に)大きくなる形態を有
する拡径部16Bが設けられている。そして後方側外筒
部材162の後端開口部16R内周面をセパレータ側支
持部18Aの外周面の挿入案内ガイドとして利用してい
る。
On the other hand, the rear outer cylinder member 162 has the grommet 17 inserted into the inside of the rear end opening 16R. On the front side of the grommet 17 insertion portion, the inner diameter becomes more inclined toward the front (continuously). (2) An enlarged diameter portion 16B having a larger form is provided. The inner peripheral surface of the rear end opening 16R of the rear outer cylinder member 162 is used as an insertion guide for the outer peripheral surface of the separator-side support portion 18A.

【0026】外筒16の肉厚は、跳ね石等に対する耐衝
撃性とグロメット側(後方側)への熱伝達量を考慮し
て、前方側に設けられる前方側外筒部材161の肉厚t
1を後方側に設けられる後方側外筒部材162の肉厚t2
以上にしている。すなわち、取り付けの際低位置になる
ことが多く跳ね石の当たる確率の高い前方側(検出素子
側)の前方側外筒部材161は、相対的に厚肉として耐
衝撃性を高くしている。一方、グロメット17の取り付
け位置に近い後方側の第二外筒部材162は、相対的に
薄肉としてグロメット17側(後方側)への熱伝達量を
減少している。具体的には、前方側外筒部材161の肉
厚t1が0.5mm以上0.8mm以下(例えば0.6
mm)であり、また後方側外筒部材162の肉厚t2が
0.3mm以上0.5mm以下(例えば0.3mm)で
あることが望ましい。
The thickness of the front outer cylinder member 161 provided on the front side is determined in consideration of the impact resistance to a stepping stone and the amount of heat transfer to the grommet side (rear side).
1 is the thickness t2 of the rear outer cylinder member 162 provided on the rear side.
That's it. In other words, the front outer cylinder member 161 on the front side (detection element side), which is likely to be in a low position during attachment and has a high probability of hitting a hopping stone, is relatively thick and has high impact resistance. On the other hand, the second outer cylinder member 162 on the rear side close to the mounting position of the grommet 17 has a relatively thin thickness and reduces the amount of heat transfer to the grommet 17 side (rear side). Specifically, the thickness t1 of the front outer cylinder member 161 is 0.5 mm or more and 0.8 mm or less (for example, 0.6 mm or less).
mm), and the thickness t2 of the rear side outer cylinder member 162 is desirably 0.3 mm or more and 0.5 mm or less (for example, 0.3 mm).

【0027】図2において、セパレータ側支持部18A
の外周面と後方側外筒部材162の内周面との間には、
径方向間隔が例えば0.3mm以上の環状の隙間S0が
設けられている。隙間S0は、跳ね石等により外筒16
にもたらされる衝撃力が外筒16から直接セパレータ1
8に伝わらないようにするための環状の空間を形成して
いる。一方、外筒側支持部16Aの折曲部16cの縁部
とセラミックセパレータ18の本体部18Bの外周面と
の間には径方向の微小な隙間S1が形成されている。隙
間S1は、セラミックセパレータ18の本体部18Bを
がたつきなくスムーズに外筒側支持部16Aに挿入する
ために設けられたガイド代である。
In FIG. 2, the separator-side support portion 18A
Between the outer peripheral surface of the outer cylindrical member and the inner peripheral surface of the rear outer cylinder member 162.
An annular gap S0 having a radial interval of, for example, 0.3 mm or more is provided. The gap S0 is determined by a stepping stone or the like.
Is applied to the separator 1 directly from the outer cylinder 16.
8 to form an annular space. On the other hand, a small radial gap S1 is formed between the edge of the bent portion 16c of the outer cylinder side support portion 16A and the outer peripheral surface of the main body portion 18B of the ceramic separator 18. The gap S1 is a guide margin provided for smoothly inserting the main body portion 18B of the ceramic separator 18 into the outer cylinder side support portion 16A without rattling.

【0028】図6にセラミックセパレータ18の詳細を
示す。軸直交断面が円形状に形成されるセラミックセパ
レータ18の本体部18Bには、検出素子側リード線2
0,21及び発熱体側リード線19,22(図7参照)
を挿通するための2個ずつの検出素子側リード線挿通孔
18a1,18a1及び発熱体側リード線挿通孔18a
2,18a2(以下、これらを総称するとき挿通孔18
aという)が軸方向に貫通して形成されている。その軸
線方向後端側の外周面には、全周にわたり外向きに一体
的に突出する形態でフランジ状かつ軸直交断面が円形状
のセパレータ側支持部18Aが形成されている。セパレ
ータ側支持部18Aの前方側支持面18A1は後方側に
向かうほど外径が大となる傾斜面に形成されている。セ
ラミックセパレータ18(セパレータ側支持部18A)
の後端面において、通気溝18bが4個の挿通孔18a
と干渉しない位置に十字形態で軸線と直交する方向に形
成されている。通気溝18bは、検出素子側リード線挿
通孔18a1,18a1と検出素子側リード線20,2
1との隙間Kに連通している(図2参照)。
FIG. 6 shows the details of the ceramic separator 18. The main body 18B of the ceramic separator 18 whose cross section perpendicular to the axis is formed in a circular shape has a lead wire 2 on the detecting element side.
0, 21 and the heating element side lead wires 19, 22 (see FIG. 7)
And the heating element-side lead wire insertion holes 18a1 and 18a1 and the heating element-side lead wire insertion holes 18a
2, 18a2 (hereinafter, collectively referred to as insertion holes 18
a) is formed penetrating in the axial direction. A flange-like separator-side support portion 18A having a circular cross section orthogonal to the shaft is formed on the outer peripheral surface on the rear end side in the axial direction so as to protrude outwardly over the entire circumference. The front-side support surface 18A1 of the separator-side support portion 18A is formed as an inclined surface whose outer diameter increases toward the rear side. Ceramic separator 18 (separator side support 18A)
At the rear end face, the ventilation groove 18b has four insertion holes 18a.
At a position not interfering with the axis and in a direction orthogonal to the axis. The ventilation groove 18b is formed between the detection element-side lead wire insertion holes 18a1 and 18a1 and the detection element-side lead wires 20 and 2.
1 (see FIG. 2).

【0029】セラミックセパレータ18には、後端部側
(図6(c)及び(d)の上端側)から4個の挿通孔1
8aが、中心軸線O2を中心とするピッチ円Pに沿って
略90°間隔で軸線方向に貫通している。また、セラミ
ックセパレータ18の軸線方向前端(図6(c)及び
(d)の下端)から軸線方向に沿って全長のほぼ中央部
に位置する底面18eまで、端子収容穴72が形成され
ている。端子収容穴72は、第一収容部72b、第二収
容部72c、2つのヒータ端子収容部72d,72d及
び中央連通部72e(発熱体端部収容穴)とを有する。
第一収容部72b及び第二収容部72cは、第一接続金
具23及び第二接続金具33をそれぞれ前方側から後方
側へ挿入して保持し、一方、ヒータ端子収容部72d,
72dは、+極側及び−極側のヒータ端子3b、3bを
それぞれ前方側から後方側へ挿入して保持する。そし
て、中央連通部72eは、これら4つの収容部72b,
72c,72d,72dの中間に位置して、それぞれの
収容部に連通形態で形成されている。具体的には、第一
及び第二収容部72b,72c及び両ヒータ端子収容部
72d,72dは互いに中央連通部72eを挟んで向か
い合う状態にあり、ピッチ円Pに沿って略90゜間隔で
並ぶ挿通孔18aと同様の位置関係を有する。
The ceramic separator 18 has four insertion holes 1 from the rear end (the upper end in FIGS. 6C and 6D).
8a penetrate in the axial direction at approximately 90 ° intervals along a pitch circle P centered on the central axis O2. Further, a terminal receiving hole 72 is formed from the front end in the axial direction of the ceramic separator 18 (the lower end in FIGS. 6C and 6D) to the bottom surface 18e located substantially at the center of the entire length along the axial direction. The terminal receiving hole 72 has a first receiving portion 72b, a second receiving portion 72c, two heater terminal receiving portions 72d, 72d, and a central communication portion 72e (a heating element end receiving hole).
The first housing part 72b and the second housing part 72c insert and hold the first connection fitting 23 and the second connection fitting 33 from the front side to the rear side, respectively.
72d inserts and holds the heater terminals 3b, 3b on the positive and negative pole sides from the front side to the rear side, respectively. And the central communication part 72e is provided with these four accommodation parts 72b,
It is located in the middle of 72c, 72d, and 72d, and is formed in a communication form with each of the receiving portions. Specifically, the first and second housing portions 72b and 72c and the two heater terminal housing portions 72d and 72d are in a state of facing each other with the central communication portion 72e interposed therebetween, and are arranged at intervals of approximately 90 ° along the pitch circle P. It has the same positional relationship as the insertion hole 18a.

【0030】第一収容部72b、第二収容部72c及び
2つのヒータ端子収容部72d,72dは、それぞれ中
央連通部72eに面する幅狭の開口部と、中央連通部7
2eとは反対側の外周方向(奥行き方向)に広がる幅広
の底部と、開口部から底部へとその開口幅(壁間距離)
を徐々に広くして両者を連設する傾斜部とからなる隔壁
18cで囲まれた空間として形成されている(図6
(b)参照)。各々の収容部72b,72c,72d,
72dは、全体として、一部が中央連通部72eに開口
された貝殻状を呈しており、団扇にも近い形状を有して
いる。
The first housing portion 72b, the second housing portion 72c, and the two heater terminal housing portions 72d, 72d each have a narrow opening facing the central communication portion 72e and a central communication portion 7d.
2e, a wide bottom extending in the outer peripheral direction (depth direction) on the opposite side, and the opening width (distance between walls) from opening to bottom.
6 is gradually widened, and is formed as a space surrounded by a partition wall 18c including an inclined portion connecting both of them (FIG. 6).
(B)). Each of the storage sections 72b, 72c, 72d,
72d has a shell-like shape partially open to the central communication portion 72e, and has a shape close to a fan.

【0031】さらに、図6(b)に示すように、第二接
続金具33の金具本体部33cの後端縁は、セラミック
セパレータ18の端子収容穴72の開口側端面(前端
面)において、隔壁18cの前端面に当接している。一
方、第一接続金具23の金具本体部23cの後端縁は、
第二接続金具33の金具本体部33c及びピッチ円Pよ
りも内側にて、隔壁18cの前端面に当接している。ま
た、隣接する挿通孔18aの間に形成される隔壁18c
は、各々ピッチ円Pよりも内側に張り出して形成されて
いる。そして、中央連通部72eはその内径が発熱体3
の外径よりも大きく設定されて発熱体端部収容穴を兼ね
ており、発熱体3の後端面3c(発熱体端面)は、端子
収容穴72の前端側から軸心に沿って底面18e(セパ
レータ底面)に当接するまで挿入される。これにより組
立時の発熱体3の軸線方向の位置決めを容易にするとと
もに、酸素センサ1の全長が短くなり、センサ寸法のコ
ンパクト化が実現されている。
Further, as shown in FIG. 6B, the rear end edge of the metal fitting body 33c of the second connecting metal fitting 33 is formed on the opening-side end face (front end face) of the terminal receiving hole 72 of the ceramic separator 18 by a partition wall. 18c is in contact with the front end face. On the other hand, the rear edge of the metal fitting body 23c of the first connecting metal 23 is
The second connection fitting 33 is in contact with the front end face of the partition wall 18c inside the fitting body 33c and the pitch circle P. A partition 18c formed between adjacent insertion holes 18a
Are formed to protrude inward from the pitch circle P, respectively. The inner diameter of the central communication portion 72e is the heating element 3
The rear end face 3c (heating element end face) of the heating element 3 extends from the front end side of the terminal receiving hole 72 along the axial center to the bottom surface 18e ( (The bottom of the separator). This facilitates positioning of the heating element 3 in the axial direction at the time of assembly, shortens the overall length of the oxygen sensor 1, and realizes downsizing of the sensor size.

【0032】ところで、セラミックセパレータ18の前
半部においては、その前端部側からみて(図6
(b))、4個の挿通孔18aは、ピッチ円Pよりも内
側において、端子収容穴72と重なり合う(含まれる)
形態で、一体化されている。具体的には、挿通孔18a
の各々の軸線方向前端側が、底面18eの外縁18e1
において中央連通部(発熱体端部収容穴)72eに連通
開口して、この中央連通部72eと重なり合い、一体化
する。一方、セラミックセパレータ18の後半部におい
ては、中心軸線O2を包含し、かつ4個の挿通孔18a
と、底面18eとで囲まれる形態で、柱状(例えば円柱
状、多角柱状等)に立ち上がる中心骨格部18fが形成
されている。つまり、底面18eは中心骨格部18fの
先端面を形成することになる。
The front half of the ceramic separator 18 is viewed from the front end (FIG. 6).
(B)) The four insertion holes 18a overlap (include) the terminal receiving holes 72 inside the pitch circle P.
In form, they are integrated. Specifically, the insertion hole 18a
Of the bottom surface 18e is the outer edge 18e1 of the bottom surface 18e.
At the center communication portion (heating element end accommodating hole) 72e, and is overlapped with and integrated with the central communication portion 72e. On the other hand, the rear half of the ceramic separator 18 includes the central axis O2 and has four insertion holes 18a.
And a bottom frame 18e, a central skeleton portion 18f that stands up in a columnar shape (for example, a columnar shape, a polygonal columnar shape, or the like) is formed. That is, the bottom surface 18e forms the distal end surface of the central skeleton portion 18f.

【0033】図7はグロメット17と通気部53との組
立状態を示す。グロメット17には、検出素子側リード
線20,21及び発熱体側リード線19,22を挿通す
るための2個ずつの検出素子側リード線挿通孔17a
1,17a1及び発熱体側リード線挿通孔17a2,1
7a2(以下、これらを総称するとき挿通孔17aとい
う)がその内部に軸線方向に貫通して設けられている。
グロメット17の径方向中央部には中央貫通孔17bが
設けられ、この中央貫通孔17bに通気部53が嵌入さ
れている。グロメット17の挿通孔17a、中央貫通孔
17b及び外周面17Aは、これら通気部53及びリー
ド線19,20,21,22の外面と外筒16の後端開
口部16R内壁との間をシールする。通気部53をグロ
メット17に設けることで、通気部53を相対的に高位
置に設けることが容易になり、水滴が侵入しにくく防水
性が高くなる。
FIG. 7 shows an assembled state of the grommet 17 and the ventilation part 53. The grommet 17 has two detection element-side lead insertion holes 17a for inserting the detection element-side leads 20, 21 and the heating element-side leads 19, 22.
1, 17a1 and heating element side lead wire insertion holes 17a2, 1
7a2 (hereinafter referred to as an insertion hole 17a when these are collectively referred to) is provided through the inside thereof in the axial direction.
A center through hole 17b is provided at a radially central portion of the grommet 17, and a ventilation portion 53 is fitted into the center through hole 17b. The insertion hole 17a, the central through hole 17b, and the outer peripheral surface 17A of the grommet 17 seal between the outer surfaces of the ventilation portion 53 and the lead wires 19, 20, 21, 22 and the inner wall of the rear end opening 16R of the outer cylinder 16. . By providing the ventilation part 53 in the grommet 17, it becomes easy to provide the ventilation part 53 at a relatively high position, and it is difficult for water droplets to penetrate and the waterproof property is enhanced.

【0034】通気部53は、フィルタ53Aとフィルタ
支持金具53Bとから構成されている。フィルタ53A
は、軸線方向に延びる円筒状周面部53A1と、周面部
53A1に対して後端部で蓋状に連接され、軸線方向に
外気を導く通気端面部53A2とを有し、全体が軸方向
断面にて逆U字状を呈している。そして、円筒状のフィ
ルタ支持金具53Bは、前端部に鍔部53B2を有し、
軸線方向に延びる円筒状周面部53B1がフィルタ53
Aの円筒状周面部53A1内部に嵌合して、フィルタ5
3Aを内側から支持し、外筒16の小径部16cを加締
めてグロメット加締部16Bを形成するときにフィルタ
53Aの円筒状周面部53A1が破壊しないよう支えて
いる。フィルタ53A等の通気部53をグロメット17
に設けることで、酸素センサ1の中で最も高温に晒され
る部位である酸素検出素子2の検出部から通気部53を
できるだけ遠ざけることができ、フィルタ53Aの耐熱
性に有利である。
The ventilation section 53 is composed of a filter 53A and a filter support 53B. Filter 53A
Has a cylindrical peripheral surface portion 53A1 extending in the axial direction, and a ventilation end surface portion 53A2 which is connected to the peripheral surface portion 53A1 in a lid shape at a rear end and guides outside air in the axial direction. And has an inverted U-shape. And the cylindrical filter support bracket 53B has a flange 53B2 at the front end,
The cylindrical peripheral surface portion 53B1 extending in the axial direction is
A, the filter 5 is fitted into the cylindrical peripheral surface 53A1.
3A is supported from the inside, and when the small diameter portion 16c of the outer cylinder 16 is swaged to form the grommet swaged portion 16B, the cylindrical peripheral surface 53A1 of the filter 53A is supported so as not to be broken. Grommet 17
, The ventilation part 53 can be kept as far as possible from the detection part of the oxygen detection element 2 which is the part of the oxygen sensor 1 that is exposed to the highest temperature, which is advantageous for the heat resistance of the filter 53A.

【0035】フィルタ53A又はフィルタ支持金具53
Bには各々内外の周面に軸線方向に沿うテーパ等の傾斜
を設けて嵌合を強固なものとすることができる。フィル
タ53Aは、図7の状態から180゜回転させて通気端
面部53A2を底部(前端部)に位置させることもでき
るが、水等の侵入を防止する意味において、グロメット
17の後端面と通気端面部53A2とがほぼ面一になる
図7の状態がより望ましい。なお、フィルタ53Aは、
例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の多孔
質繊維構造体(商品名:例えばゴアテックス(ジャパン
ゴアテックス(株)))等により、水滴等の水を主体と
する液体の透過は阻止し、かつ空気及び/又は水蒸気な
どの気体の透過は許容する撥水性フィルタとして構成さ
れている。
Filter 53A or filter support bracket 53
B can be provided with an inclined surface such as a taper along the axial direction on the inner and outer peripheral surfaces so that the fitting can be firm. The filter 53A can be rotated by 180 ° from the state shown in FIG. 7 to position the ventilation end face 53A2 at the bottom (front end). However, in order to prevent the intrusion of water or the like, the rear end face of the grommet 17 and the ventilation end face are prevented. The state of FIG. 7 in which the portion 53A2 and the portion 53A2 are substantially flush is more desirable. Note that the filter 53A is
For example, with a porous fiber structure of polytetrafluoroethylene (PTFE) (trade name: for example, Gore-Tex (Japan Gore-Tex Co., Ltd.)), permeation of a liquid mainly containing water such as water droplets is prevented, and air And / or is configured as a water-repellent filter that allows gas permeation, such as water vapor.

【0036】上記酸素センサ1において、基準ガスとし
ての大気はフィルタ53Aの通気端面部53A2(通気
部)→セラミックセパレータ18の通気溝18b→検出
素子側リード線挿通孔18a1,18a1と検出素子側
リード線20,21との隙間K→中空部2aを経て酸素
検出素子2の内面(内部電極層2c)に導入される(図
2矢印R参照)。一方、酸素検出素子2の外面(外部電
極層2b)にはプロテクタ11のガス透過口12を介し
て導入された排気ガスが接触し、酸素検出素子2には、
その内外面の酸素濃度差に応じて酸素濃淡電池起電力が
生じる。そして、この酸素濃淡電池起電力を、排気ガス
中の酸素濃度の検出信号として内外電極層2c,2b
(図2、図3)から第一及び第二端子金具23,33並
びに検出素子側リード線21,20を介して取り出すこ
とにより、排気ガス中の酸素濃度を検出できる。
In the oxygen sensor 1, the atmosphere as the reference gas is supplied to the ventilation end surface 53A2 (venting portion) of the filter 53A → the ventilation groove 18b of the ceramic separator 18 → the detecting element side lead wire insertion holes 18a1 and 18a1 and the detecting element side lead. The gap K between the wires 20 and 21 is introduced into the inner surface (internal electrode layer 2c) of the oxygen detection element 2 via the hollow portion 2a (see arrow R in FIG. 2). On the other hand, the outer surface (external electrode layer 2b) of the oxygen detection element 2 is contacted with the exhaust gas introduced through the gas permeation port 12 of the protector 11, and the oxygen detection element 2
Oxygen concentration cell electromotive force is generated according to the oxygen concentration difference between the inner and outer surfaces. Then, the electromotive force of the oxygen concentration cell is used as a detection signal of the oxygen concentration in the exhaust gas as the inner and outer electrode layers 2c and 2b.
The oxygen concentration in the exhaust gas can be detected by taking out from FIGS. 2 and 3 through the first and second terminal fittings 23 and 33 and the detection element side lead wires 21 and 20.

【0037】図8は、セラミックセパレータ18と発熱
体3との組み付け状態を示す第一実施例の縦断面図であ
る。セパレータ底面18eと発熱体端面3cとが中央連
通部72eにおいて対向状に配置され、このうちセパレ
ータ底面18eには、平面状の発熱体端面3c側に向け
て球面状に突出する突出面F1が形成されている。これ
によって、この突出面F1の先端において、セパレータ
底面18eと発熱体端面3cとは点状接触状態にて当接
し、接触面積が小さくなるため、これらの面でチッピン
グ、クラック等は発生しにくくなる。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the first embodiment showing the assembled state of the ceramic separator 18 and the heating element 3. The separator bottom face 18e and the heating element end face 3c are arranged to face each other in the central communication portion 72e, and a projection face F1 that projects spherically toward the flat heating element end face 3c is formed on the separator bottom face 18e. Have been. As a result, at the tip of the protruding surface F1, the separator bottom surface 18e and the heating element end surface 3c abut in a point-like contact state, and the contact area is reduced, so that chipping, cracks, etc. are less likely to occur on these surfaces. .

【0038】ヒータ端子3bは、発熱体3の後端側に固
定された基端部3b1に続く中間部が、セパレータ18
の底面外縁18e1に対して径方向外側に階段状(例え
ばL形クランク状)に拡開して拡開部3b2を形成して
いる。この拡開部3b2は、セパレータ18の中心軸線
O2と直交する向きにおいて、ヒータ端子3bと底面外
縁18e1との間に所定の隙間を形成する。この隙間に
よってヒータ端子3bと底面外縁18e1との接触・干
渉が防止され、ヒータ端子3bがヒータ端子収容部72
d及び発熱体側リード線挿通孔18a2へスムーズに挿
入されるので、拡開部3b2は隙間形成部Sとしての機
能を有している。なお、このヒータ端子3bの拡開部3
b2は、上記挿入工程前に予め曲げ等の加工によって塑
性変形させておけば、組み付け作業が能率的に行える。
The heater terminal 3b has a middle part following the base end part 3b1 fixed to the rear end side of the heating element 3 and a separator 18a.
Of the bottom surface 18e1 in a stepped shape (for example, an L-shaped crank shape) radially outward to form an expanded portion 3b2. The expanded portion 3b2 forms a predetermined gap between the heater terminal 3b and the bottom outer edge 18e1 in a direction orthogonal to the central axis O2 of the separator 18. This gap prevents the heater terminal 3b from contacting and interfering with the bottom outer edge 18e1.
d and the heating element side lead wire insertion holes 18a2 are smoothly inserted into the opening portions 3b2, so that the expanding portions 3b2 have a function as gap forming portions S. In addition, the expanded portion 3 of this heater terminal 3b
If b2 is plastically deformed by bending or the like before the insertion step, the assembling operation can be performed efficiently.

【0039】図9に、セラミックセパレータ18と発熱
体3との組み付け状態の第二実施例を示す。この実施例
では、発熱体端面3cに、セパレータ底面18e側に向
けて球面状に突出する突出面F1を形成するとともに、
セパレータ底面18eに突出面F1に対応した球面状の
凹状面F2を形成している。そして、発熱体端面3cに
形成される突出面F1の曲率半径R1よりもセパレータ底
面18eに形成される凹状面F2の曲率半径R2を大とし
て、ピボット軸受状の構成を有している。これによっ
て、発熱体端面3cとセパレータ底面18eとがスムー
ズに相対回転でき、発熱体3とセパレータ18との間に
こじれが発生しにくくなる。
FIG. 9 shows a second embodiment of the assembled state of the ceramic separator 18 and the heating element 3. In this embodiment, a protruding surface F1 protruding spherically toward the separator bottom surface 18e is formed on the end surface 3c of the heating element.
A spherical concave surface F2 corresponding to the protruding surface F1 is formed on the separator bottom surface 18e. And, the radius of curvature R2 of the concave surface F2 formed on the separator bottom surface 18e is made larger than the radius of curvature R1 of the protruding surface F1 formed on the heating element end surface 3c, thereby having a pivot bearing configuration. Thus, the heating element end face 3c and the separator bottom face 18e can be smoothly rotated relative to each other, and the occurrence of twisting between the heating element 3 and the separator 18 is reduced.

【0040】セパレータ底面18eの外縁18e1に
は、中心軸線O2に対して所定の傾きを有する面取り1
8e2を施してあり、隙間形成部Sを形成している。ヒ
ータ端子3bと底面外縁18e1との接触・干渉が防止
され、また、チッピング、クラック等の発生及び脱落破
片の飛散が防止できる。さらに、次のような製造工程上
の利点もある。すなわち、セラミック製のセパレータ1
8の焼成前の成形体を金型成形により製造する場合、端
子収容穴72と挿通孔18aとは別体のマンドレルによ
り形成されることが多い。このとき、セパレータ18の
底面外縁18e1には、これらマンドレルの合わせ面が
位置し、合わせ面の隙間に粉末が圧入されて成形体にバ
リが発生することがある。そこで、セパレータ18の底
面外縁18e1に面取りを施しておけば、仮にバリが発
生しても、その破片等がセパレータ底面18e上に付着
して不要な突起等が形成される不具合を生じにくくする
ことができる。
An outer edge 18e1 of the separator bottom surface 18e has a chamfer 1 having a predetermined inclination with respect to the central axis O2.
8e2 is applied to form the gap forming portion S. Contact and interference between the heater terminal 3b and the bottom outer edge 18e1 can be prevented, and the occurrence of chipping, cracks, and the like, and the scattering of falling pieces can be prevented. Further, there is an advantage in the following manufacturing process. That is, the ceramic separator 1
In the case where the molded body 8 before firing is manufactured by die molding, the terminal accommodating hole 72 and the insertion hole 18a are often formed by separate mandrels. At this time, the mating surfaces of these mandrels are located at the outer peripheral edge 18e1 of the bottom surface of the separator 18, and powder may be pressed into gaps between the mating surfaces to generate burrs on the molded body. Therefore, if the outer edge 18e1 of the bottom surface of the separator 18 is chamfered, even if burrs are generated, it is possible to prevent a problem that fragments and the like adhere to the bottom surface 18e of the separator 18 and unnecessary protrusions are formed. Can be.

【0041】さらに、中心骨格部18fには、発熱体側
リード線挿通孔18a2内に突出する凸部18f1を、
中心軸線O2と直交状に形成して、隙間形成部Sとして
ある。ヒータ端子3bをこの凸部18f1で支持させ
て、底面外縁18e1から離間した状態で発熱体側リー
ド線挿通孔18a2に挿入すれば、ヒータ端子3bの拡
開部3b2は弾性変形により徐々に拡開し、ヒータ端子
3bはスムーズに挿入される。
Further, a projection 18f1 projecting into the heating element side lead wire insertion hole 18a2 is formed on the central skeleton 18f.
The gap forming portion S is formed so as to be orthogonal to the central axis O2. If the heater terminal 3b is supported by the projection 18f1 and inserted into the heating element side lead wire insertion hole 18a2 while being separated from the bottom outer edge 18e1, the expanded portion 3b2 of the heater terminal 3b gradually expands by elastic deformation. The heater terminals 3b are inserted smoothly.

【0042】また図10では、セラミックセパレータ1
8と発熱体3との組み付け状態の第三の実施例を表わし
ている。この実施例では、発熱体端面3cとセパレータ
底面18eとに、相手側に向けて球面状に突出する突出
面F1,F1をそれぞれ形成している。両突出面F1,F1
の先端において、点接触状態が一層得やすくなり、チッ
ピング、クラック等の発生が抑えられる。
In FIG. 10, the ceramic separator 1
8 shows a third embodiment of an assembled state of the heating element 8 and the heating element 3. In this embodiment, protruding surfaces F1, F1 protruding spherically toward the other side are formed on the end surface 3c of the heating element and the bottom surface 18e of the separator, respectively. Both protruding surfaces F1, F1
The point contact state is more easily obtained at the tip of the, and the occurrence of chipping, cracks and the like is suppressed.

【0043】また、図10では、発熱体側リード線挿通
孔18a2及びヒータ端子収容部72dと中央連通部7
2eとの間に仕切り壁100が形成され、この仕切り壁
100に径方向の連通孔101を開口して、発熱体側リ
ード線挿通孔18a2と中央連通部72eとを連通させ
てある。そして、ヒータ端子3bには、セパレータ18
の底面外縁18e1に対して径方向外側にテーパー状
(例えばへの字状)に拡開する拡開部3b2を形成し
て、隙間形成部Sとしている。この場合のヒータ端子3
bの拡開部3b2は、ヒータ端子収容部72d及び発熱
体側リード線挿通孔18a2への挿入工程前に塑性変形
させておくとよい。
Also, in FIG. 10, the heating element side lead wire insertion hole 18a2 and the heater terminal accommodating portion 72d and the central communication portion 7
A partition wall 100 is formed between the partition wall 2e and the partition wall 100. A radial communication hole 101 is opened in the partition wall 100 so that the heating element-side lead wire insertion hole 18a2 and the central communication portion 72e communicate with each other. The separator 18 is connected to the heater terminal 3b.
Is formed as a gap forming portion S by forming a widening portion 3b2 which expands in a tapered shape (for example, a U-shape) outward in the radial direction with respect to the bottom surface outer edge 18e1. Heater terminal 3 in this case
The expanded portion 3b2 of b may be plastically deformed before the step of inserting it into the heater terminal accommodating portion 72d and the heating element side lead wire insertion hole 18a2.

【0044】次に、図8に示した第一実施例の変更例を
図11に示す。このうち、図11(a)では、セパレー
タ底面18e及び発熱体端面3cの外縁18e1,3c
1におけるチッピング、クラック等を防止するため、面
取り18e2,3c2を形成した例を示す。同(b)で
は、セパレータ底面18eに、発熱体端面3c側に向け
て球面状に突出する突出面F1(曲率半径R1)を形成す
るとともに、発熱体端面3cに突出面F1に対応した球
面状の凹状面F2(曲率半径R2≧R1)を形成してい
る。なお、この場合の発熱体端面3cの外周部には、面
取り3c2を施す(詳細例1参照)か、又は半径rの球
状面を形成する(詳細例2参照)とよい。
Next, FIG. 11 shows a modification of the first embodiment shown in FIG. Among them, in FIG. 11A, the outer edges 18e1 and 3c of the separator bottom surface 18e and the heating element end surface 3c are shown.
1 shows an example in which chamfers 18e2 and 3c2 are formed in order to prevent chipping, cracks and the like in No. 1. In (b), a projecting surface F1 (radius of curvature R1) projecting spherically toward the heating element end face 3c side is formed on the separator bottom face 18e, and a spherical shape corresponding to the projecting face F1 is formed on the heating element end face 3c. (The radius of curvature R2 ≧ R1) is formed. In this case, a chamfer 3c2 may be formed on the outer peripheral portion of the end surface 3c of the heating element (see detailed example 1), or a spherical surface having a radius r may be formed (see detailed example 2).

【0045】さらに、図9に示した第二実施例の変更例
を図12に示す。このうち、図12(a)では、発熱体
端面3cに、セパレータ底面18e側に向けて球面状に
突出する突出面F1を形成するとともに、セパレータ底
面18eは平面状に形成している。同(b)では、隙間
形成部Sとして、図9の中心骨格部18fに凸部18f
1を形成する代わりに、ヒータ端子3bに弾性支持部3
b3を形成している。この弾性支持部3b3は、ヒータ
端子3bに形成され、中心軸線O2方向後方側に位置す
る一方の端から前方側に延び、方向転換部を経て後方側
の他方の端に至る切れ目3b4の内側に位置する舌片3
b5を、後方側に位置させた引き起こし支軸3b6を支
点として、発熱体3の挿入方向に引き起こして形成され
る。弾性支持部3b3の弾発力によって、ヒータ端子3
bの発熱体側リード線挿通孔18a2からの飛び出しを
防止している。
FIG. 12 shows a modification of the second embodiment shown in FIG. In FIG. 12A, a protruding surface F1 that protrudes spherically toward the separator bottom surface 18e is formed on the heating element end surface 3c, and the separator bottom surface 18e is formed in a planar shape. In FIG. 9B, as the gap forming portion S, the convex portion 18f is formed on the central skeleton portion 18f of FIG.
1 instead of forming the elastic support portion 3 on the heater terminal 3b.
b3 is formed. The elastic support portion 3b3 is formed on the heater terminal 3b, extends forward from one end located on the rear side in the center axis O2 direction, and extends inside the cut 3b4 reaching the other end on the rear side via the direction changing portion. Tongue piece 3 located
b5 is formed by raising the heating shaft 3 in the insertion direction with the support shaft 3b6 positioned on the rear side as a fulcrum. Due to the elastic force of the elastic support portion 3b3, the heater terminal 3
b is prevented from protruding from the heating element side lead wire insertion hole 18a2.

【0046】なお、図11及び図12において対応図
(図8又は図9)と共通する部分には同一符号を付して
説明を省略した。また、図12(b)において、X2部
の拡大図は図9と共通である。
In FIGS. 11 and 12, parts common to the corresponding figures (FIG. 8 or FIG. 9) are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In FIG. 12B, an enlarged view of a portion X2 is common to FIG.

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

【図1】本発明に係る酸素センサの一実施例を表わす縦
断面図。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of an oxygen sensor according to the present invention.

【図2】図1の酸素センサの一部拡大縦断面図。FIG. 2 is a partially enlarged longitudinal sectional view of the oxygen sensor of FIG. 1;

【図3】セラミックセパレータへの組み付け状態を示す
分解斜視図。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a state of being assembled to a ceramic separator.

【図4】酸素検出素子への発熱体の組み付け状態を示す
縦断面図。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a state in which a heating element is attached to an oxygen detection element.

【図5】外筒の平面図及び正面半断面図。FIG. 5 is a plan view and a front half sectional view of the outer cylinder.

【図6】セラミックセパレータの平面図、底面図並びに
A−A及びB−B断面図。
FIG. 6 is a plan view, a bottom view, and AA and BB sectional views of a ceramic separator.

【図7】グロメットと通気部との組み付け状態を示す分
解斜視図。
FIG. 7 is an exploded perspective view showing an assembled state of the grommet and the ventilation section.

【図8】セラミックセパレータと発熱体との組み付け状
態を示す第一実施例の縦断面図。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the first embodiment showing an assembled state of the ceramic separator and the heating element.

【図9】セラミックセパレータと発熱体との組み付け状
態を示す第二実施例の縦断面図。
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the second embodiment showing an assembled state of the ceramic separator and the heating element.

【図10】セラミックセパレータと発熱体との組み付け
状態を示す第三実施例の縦断面図。
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a third embodiment showing an assembled state of a ceramic separator and a heating element.

【図11】図8の変更例を示す縦断面図。FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a modification of FIG. 8;

【図12】図9の変更例を示す縦断面図。FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing a modification of FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 酸素センサ 2 酸素検出素子 2a 中空部 3 発熱体 3a 発熱部 3b ヒータ端子 3b1 基端部 3b2 拡開部 3b3 弾性支持部 3b4 切れ目 3b5 舌片 3b6 引き起こし支軸 3c 後端面(発熱体端面) 3c1 外縁 3c2 面取り 9 主体金具 16 外筒 17 グロメット 17a1 検出素子側リード線挿通孔 17a2 発熱体側リード線挿通孔 18 セラミックセパレータ(セパレータ) 18a1 検出素子側リード線挿通孔 18a2 発熱体側リード線挿通孔(リード線挿通
孔) 18e 底面(セパレータ底面) 18e1 外縁(底面外縁) 18e2 面取り(面取り部) 18f 中心骨格部 18f1 凸部 20,21 検出素子側リード線 19,22 発熱体側リード線(リード線) 23 第一端子金具(押圧部材) 72 端子収容穴 72e 中央連通部(発熱体端部収容穴) F1 突出面 F2 凹状面 S 隙間形成部 O1 発熱体の中心軸線 O2 セパレータの中心軸線 R1 突出面F1の曲率半径 R2 凹状面F2の曲率半径
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Oxygen sensor 2 Oxygen detecting element 2a Hollow part 3 Heating element 3a Heating part 3b Heater terminal 3b1 Base end part 3b2 Expanding part 3b3 Elastic support part 3b4 Cut 3b5 Tongue piece 3b6 Raised support shaft 3c Rear end face (heat element end face) 3c1 3c2 Chamfer 9 Metal shell 16 Outer cylinder 17 Grommet 17a1 Detector element lead wire insertion hole 17a2 Heating element side lead wire insertion hole 18 Ceramic separator (separator) 18a1 Detector element side lead wire insertion hole 18a2 Heater element lead wire insertion hole (Lead wire insertion hole) Hole 18e bottom surface (separator bottom surface) 18e1 outer edge (bottom outer edge) 18e2 chamfer (chamfered portion) 18f central skeleton portion 18f1 convex portion 20, 21 detection element side lead wire 19, 22 heating element side lead wire (lead wire) 23 first terminal Hardware (pressing member) 72 Terminal accommodation hole 7 2e Central communication part (heating element end receiving hole) F1 projecting surface F2 concave surface S gap forming part O1 center axis of heating element O2 center axis of separator R1 radius of curvature of projecting surface F1 R2 radius of curvature of concave surface F2

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 前端部が閉じた中空軸状をなし、この前
端部側が測定対象となるガスに向けられる酸素検出素子
と、 前記酸素検出素子の中空部に配置され、該酸素検出素子
を加熱する軸状の発熱体と、 前記酸素検出素子よりも後方側においてその中空部とほ
ぼ同軸的に配置され、前端面が開口して前記発熱体の後
端部が挿入される発熱体端部収容穴を有するセパレータ
とを備え、 前記セパレータの軸線方向中間部に位置する前記発熱体
端部収容穴の底面(以下、セパレータ底面という)と、
前記発熱体の後端面(以下、発熱体端面という)とが対
向配置され、かつそれらセパレータ底面と発熱体端面と
の少なくとも一方が、それらの対向方向において先端側
が連続的に断面縮小する形態で突出する突出面を有する
ことを特徴とする酸素センサ。
1. An oxygen detecting element having a front end portion in the form of a hollow shaft with a closed end, the front end portion being directed to a gas to be measured, and an oxygen detecting element disposed in a hollow portion of the oxygen detecting element and heating the oxygen detecting element. A shaft-like heating element, which is disposed substantially coaxially with the hollow portion on the rear side of the oxygen detection element, and has a front end face opened and a rear end portion of the heating element inserted therein. A separator having a hole, a bottom surface of the heating element end accommodating hole located at an intermediate portion in the axial direction of the separator (hereinafter, referred to as a separator bottom surface),
A rear end face of the heating element (hereinafter, referred to as a heating element end face) is disposed so as to face, and at least one of the separator bottom face and the heating element end face protrudes in a form in which the front end side continuously decreases in cross section in the facing direction. An oxygen sensor having a protruding surface.
【請求項2】 前記セパレータ底面と前記発熱体端面と
は、前記突出面の先端において点状接触状態にて当接す
る請求項1記載の酸素センサ。
2. The oxygen sensor according to claim 1, wherein the bottom surface of the separator and the end surface of the heating element abut on a tip end of the protruding surface in a point-like contact state.
【請求項3】 前記セパレータ底面に、前記突出面が形
成されている請求項1又は2記載の酸素センサ。
3. The oxygen sensor according to claim 1, wherein the protruding surface is formed on a bottom surface of the separator.
【請求項4】 前記セパレータ底面に形成される前記突
出面が球面状である請求項3記載の酸素センサ。
4. The oxygen sensor according to claim 3, wherein the projecting surface formed on the bottom surface of the separator has a spherical shape.
【請求項5】 前記発熱体端面に、前記突出面が形成さ
れている請求項1又は2記載の酸素センサ。
5. The oxygen sensor according to claim 1, wherein the projecting surface is formed on an end surface of the heating element.
【請求項6】 前記セパレータ底面には、前記発熱体端
面に形成される突出面に対応した凹状面が形成されてい
る請求項5記載の酸素センサ。
6. The oxygen sensor according to claim 5, wherein a concave surface corresponding to a protruding surface formed on an end surface of the heating element is formed on a bottom surface of the separator.
【請求項7】 前記セパレータ底面に形成される前記凹
状面の開口面積が、該開口位置における前記発熱体端面
側の突出面の軸直交断面積よりも大である請求項6記載
の酸素センサ。
7. The oxygen sensor according to claim 6, wherein an opening area of the concave surface formed on the bottom surface of the separator is larger than an axial cross-sectional area of a protruding surface on an end face side of the heating element at the opening position.
【請求項8】 前記発熱体端面に形成される前記突出面
と前記セパレータ底面に形成される前記凹状面とが、と
もに球面状である請求項6又は7記載の酸素センサ。
8. The oxygen sensor according to claim 6, wherein both the protruding surface formed on the end surface of the heating element and the concave surface formed on the bottom surface of the separator are spherical.
【請求項9】 前記発熱体端面に形成される前記突出面
の曲率半径をR1とし、前記セパレータ底面に形成され
る前記凹状面の曲率半径をR2としたとき、R1≦R2を
満足する請求項6ないし8のいずれかに記載の酸素セン
サ。
9. When the radius of curvature of the projecting surface formed on the end surface of the heating element is R1, and the radius of curvature of the concave surface formed on the bottom surface of the separator is R2, R1 ≦ R2 is satisfied. An oxygen sensor according to any one of claims 6 to 8.
【請求項10】 前記セパレータ底面と前記発熱体端面
との少なくとも一方の外縁には、中心軸線に対して所定
の傾きを有する面取りが施されている請求項1ないし9
のいずれかに記載の酸素センサ。
10. A chamfer having a predetermined inclination with respect to a central axis is applied to an outer edge of at least one of the bottom surface of the separator and the end surface of the heating element.
The oxygen sensor according to any one of the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008241582A (en) * 2007-03-28 2008-10-09 Ngk Spark Plug Co Ltd Fixture and method for manufacturing sensor
US7562555B2 (en) 2004-06-30 2009-07-21 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Water-repellent filter, a method of manufacturing a water-repellent filter member, and gas sensor
WO2012107980A1 (en) * 2011-02-07 2012-08-16 日本特殊陶業株式会社 Gas sensor
CN116609415A (en) * 2023-03-13 2023-08-18 连云港感瓷电子科技有限公司 Oxygen sensor for monitoring exhaust emission

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7562555B2 (en) 2004-06-30 2009-07-21 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Water-repellent filter, a method of manufacturing a water-repellent filter member, and gas sensor
JP2008241582A (en) * 2007-03-28 2008-10-09 Ngk Spark Plug Co Ltd Fixture and method for manufacturing sensor
WO2012107980A1 (en) * 2011-02-07 2012-08-16 日本特殊陶業株式会社 Gas sensor
JP2012163441A (en) * 2011-02-07 2012-08-30 Ngk Spark Plug Co Ltd Gas sensor
US20120304735A1 (en) * 2011-02-07 2012-12-06 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Gas sensor
US9151728B2 (en) 2011-02-07 2015-10-06 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Gas sensor
CN116609415A (en) * 2023-03-13 2023-08-18 连云港感瓷电子科技有限公司 Oxygen sensor for monitoring exhaust emission
CN116609415B (en) * 2023-03-13 2024-01-30 连云港感瓷电子科技有限公司 Oxygen sensor for monitoring exhaust emission

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