JP2002340845A - ガスセンサ素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械的応力や熱応力による損傷や不良が生じ
難く，耐久性に優れ，応答性，早期活性に優れたガスセ
ンサ素子及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】 固体電解質板１３と基準ガス室１０を備
えたスペーサー板１４とヒータ基板１５とが積層されて
なる。基準ガス室１０の閉塞端１０２における角部１０
０は曲面によって構成され，幅方向中心を通り，幅方向
と垂直に交わる長手方向に平行な平面に沿った切断面に
おいて，角部１００の曲率半径は１ｍｍ〜２０ｍｍであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，内燃機関の排気系に取付け，燃
焼制御に利用される各種のガスセンサ素子及びその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来技術】自動車エンジンの排気系には燃焼制御に利
用するためのガスセンサが設けてあり，ここに内蔵され
るガスセンサ素子として，特開平９−２６４０９号に示
されるような構成の素子が知られている。

【０００３】図１６に示すごとく，このガスセンサ素子
９は，被測定ガスに接する被測定ガス側電極１１と基準
ガスに接する基準ガス側電極１２とを備えた固体電解質
板９３に対し，基準ガス室をアルミナ基板９５と共に構
成するスペーサー板９４が積層されることで形成され
る。同図に示すごとく，上記スペーサー板９４はコ字形
状で，基準ガス室形成用の窓部９４０を有する。

【０００４】上記ガスセンサ素子９の基準ガス室は，一
端が閉塞端で，他端がガスセンサ素子の外部に対して開
口した開口端として構成され，上記開口端から基準ガス
となる大気等が導入されるよう構成されている。なお，
図示を略したが，アルミナ基板９５に対し，発熱体を備
えたヒータ基板が積層される。

【０００５】

【解決しようとする課題】ところで，ガスセンサ素子９
は中空なので機械的強度が弱く，ガスセンサ素子製造や
ガスセンサへの組み付け時に，衝撃による損傷が生じや
すい。また，内燃機関の排気系で使用する際には，内燃
機関始動前と始動後の温度差による熱応力から損傷する
こともある。

【０００６】また，上記従来構成のガスセンサ素子９に
おいて，スペーサー板９４とアルミナ基板９５とが，製
造工程中やガスセンサ素子使用中に剥離する等して，不
良やトラブルが発生することがあった。

【０００７】更に，近年は従来にもまして応答性が早く
早期活性に優れたガスセンサ素子に対する要求が高まっ
ており，従来構成のガスセンサ素子では，どちらの性能
についても一層の改善が望まれていた。

【０００８】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，機械的応力や熱応力による損傷や不良が
生じ難く，耐久性に優れ，応答性，早期活性に優れたガ
スセンサ素子及びその製造方法を提供しようとするもの
である。

【０００９】

【課題の解決手段】請求項１に記載の発明は，被測定ガ
スに接する被測定ガス側電極と基準ガスに接する基準ガ
ス側電極とを備えた固体電解質板と，上記基準ガス側電
極と対面し，一端が閉塞端で，他端がガスセンサ素子の
外部に対して開口した開口端として構成された溝状であ
り，基準ガスを導入するよう構成された基準ガス室を備
えたスペーサー板と，通電により発熱する発熱体を備え
たヒータ基板とが積層されたガスセンサ素子であって，
上記基準ガス室の閉塞端における角部は曲面によって構
成され，上記基準ガス室の幅方向中心を通り，幅方向と
垂直に交わる長手方向に平行な平面に沿った切断面にお
いて，上記角部の曲率半径は１ｍｍ〜２０ｍｍであるこ
とを特徴とするガスセンサ素子にある。

【００１０】本発明の作用効果につき説明する。本発明
にかかるガスセンサ素子は，溝状の基準ガス室の閉塞端
における角部が曲面状で曲率半径が１ｍｍ〜２０ｍｍと
なるように構成されている。仮に曲率半径が１ｍｍ未満
である場合は，角部が十分丸みを帯びた形状とならず，
本発明にかかる効果が得難く，優れた耐久性が得がたく
なるおそれがある。また，曲率半径が２０ｍｍを越えた
場合は，供給，排出酸素量が低くなり，特に本発明にか
かるガスセンサ素子をＡ／Ｆセンサとして使用する場合
等に，リッチ側の検出限界が低くなるおそれがある。

【００１１】なお，本発明にかかる基準ガス室はスペー
サー板に設けた溝により構成されている。また，上記角
部はガスセンサ素子基準ガス側電極付近，つまり基準ガ
ス室の閉塞端側に形成される終端である（図１等参
照）。

【００１２】なお，基準ガス室の幅方向，幅方向と垂直
に交わる長手方向については，後述する図３等に具体的
に記載した。およそ長手方向はガスセンサ素子の中心軸
方向であり，幅方向はガスセンサ素子の径方向と見なす
ことができる。

【００１３】本発明にかかるガスセンサ素子の基準ガス
室は，角部の曲面が上述した範囲の曲率半径を有するた
め，熱的，機械的応力が生じた場合，これらの応力が角
部に集中し難くなる。そのため，熱応力による損傷が生
じ難く，幅広い温度範囲の冷熱サイクルに耐えられるガ
スセンサ素子を得ることができる。同様の理由から機械
的応力による損傷が生じ難く，衝撃に強いガスセンサ素
子を得ることができる。

【００１４】また，角部が曲面状であることから，角部
における基準ガスの淀みが生じ難くなり，ガスセンサ素
子の応答性を高めることができる。更に，角部が曲面状
となった分，図１等より明らかであるが，発熱体から基
準ガス側電極に至る伝熱経路がより長くスペーサー板を
通ることとなる。よって，発熱体の熱が基準ガス側電極
に伝導しやすくなる。このため，ガスセンサ素子を素子
活性温度に昇温する時間を短くすることができ，早期活
性に優れるガスセンサ素子を得ることができる。

【００１５】以上，本発明によれば，機械的応力や熱応
力による損傷や不良が生じ難く，耐久性に優れ，応答
性，早期活性に優れたガスセンサ素子を提供することが
できる。

【００１６】また，本発明にかかる角部が曲面状である
基準ガス室は，切削加工で形成する際は，ほぼ一度の切
削加工で基準ガス室の加工を終えることができる。仮
に，基準ガス室が直角に近い角部を有する場合，これを
作製する際は，複数回の切削加工を所望の形状となるま
で繰り返す必要がある。つまり，本発明にかかる基準ガ
ス室はより少ない工程数で作製可能である。また，基準
ガス室をプレス加工で作製する際は，角部が曲面状であ
ることから，金型の抜き工程が容易となる。すなわち，
本発明にかかるガスセンサ素子は製造容易である。

【００１７】また，上記ガスセンサ素子はいわゆる積層
型であり，通常の酸素センサ素子として用いる他，自動
車エンジンの排気系に設置する空燃比センサ素子として
使用することもできる。その他，電極の数を増やす等し
て，ＮＯｘセンサ素子，複合センサ素子等として用いる
こともできる。

【００１８】次に，請求項２に記載の発明は，被測定ガ
スに接する被測定ガス側電極と基準ガスに接する基準ガ
ス側電極とを備えた固体電解質板と，上記基準ガス側電
極と対面し，一端が閉塞端で，他端がガスセンサ素子の
外部に対して開口した開口端として構成された溝状であ
り，基準ガスを導入するよう構成された基準ガス室を備
えたスペーサー板と，通電により発熱する発熱体を備え
たヒータ基板とが積層されてなると共に，上記基準ガス
室の閉塞端における角部は曲面によって構成されたガス
センサ素子を製造するにあたり，固体電解質板用生シー
ト，スペーサー板用生シート，ヒータ基板用生シートを
それぞれ準備し，固体電解質板用生シートに電極形成用
の印刷部を，ヒータ基板用生シートに発熱体用の印刷部
をそれぞれ設け，スペーサー板用生シートに溝加工を施
して，基準ガス室となる閉塞端と開放端とを備え，閉塞
端の角部が曲面によって構成された溝部を形成し，ヒー
タ基板用生シートにスペーサー板用生シートを積層し，
これらに対し更に固体電解質板用生シートを積層し，接
着剤にて貼り合わせて未焼積層体となし，その後，未焼
積層体を焼成することを特徴とするガスセンサ素子の製
造方法にある。

【００１９】本発明にかかる製造方法において，スペー
サー板用生シートは基準ガス室形成用の溝部が設けてあ
る。この溝部より形成された基準ガス室の一例は後述す
る図２，図３等に示されているが，貫通しない凹所とし
てスペーサー板用生シートに形成される。前述した図１
６に示される従来構成と異なり，基準ガス室をスペーサ
ー用生シートに溝部として設けてあるため，従来構成で
起こりうるスペーサー板−アルミナ基板の剥離による各
種の不良，トラブルをなくすことができる。また，各生
シートは接着剤にて貼り合わされているため，シート間
が強く接合されており，他のシート間における剥離によ
る各種の不良，トラブルも生じ難い。

【００２０】また，基準ガス室の角部は曲面状であるた
め，熱的，機械的応力が角部に集中し難い。そのため，
熱応力による損傷が生じ難く，幅広い温度範囲の冷熱サ
イクルに耐えられるガスセンサ素子を得ることができ
る。また，機械的応力による損傷が生じ難く，衝撃に強
いガスセンサ素子を製造することができる。

【００２１】また，角部が曲面状であることから，該角
部での基準ガスの淀みが生じ難くなり，ガスセンサ素子
の応答性を高めることができる。更に，角部が曲面状と
なった分，図１等より明らかであるが，発熱体から基準
ガス側電極に至る伝熱経路がより長くスペーサー板を通
ることとなる。よって，発熱体の熱が基準ガス側電極に
伝導しやすくなる。このため，ガスセンサ素子を素子活
性温度に昇温する時間を短くすることができ，早期活性
に優れるガスセンサ素子を製造することができる。

【００２２】以上，本発明によれば，機械的応力や熱応
力による損傷や不良が生じ難く，耐久性に優れ，応答
性，早期活性に優れたガスセンサ素子の製造方法を提供
することができる。

【００２３】上記各生シートはガスセンサ素子を一個取
り可能な大きさで作製することもできるが，製造効率の
観点から，ガスセンサ素子を複数個取り可能な大きさに
各生シートを構成し，各印刷部を複数個形成し，積層し
た後，切断等によりガスセンサ素子１個分に個片化して
製造することが好ましい（詳細は実施形態例３参照）。

【００２４】次に，請求項３に記載の発明のように，上
記溝加工は切削加工により行なうことが好ましい。これ
により，溝ピッチ−溝形状を精度よく加工することがで
きる。

【００２５】次に，請求項４記載の発明のように，上記
溝加工はプレス加工により行なうことが好ましい。これ
により，１度のプレス加工で多数の溝を同時に形成する
ことができるため，加工機具類の消耗も少なくコストを
安価とすることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかるガスセンサ素子につき，図
１〜図６を用いて説明する。本例のガスセンサ素子１
は，図１に示すごとく，被測定ガスに接する被測定ガス
側電極１１と基準ガスに接する基準ガス側電極１２とを
備えた固体電解質板１３と，上記基準ガス側電極１１と
対面し，基準ガスを導入するよう構成された基準ガス室
１０を備えたスペーサー板１４と，通電により発熱する
発熱体１５０を備えたヒータ基板１５とが積層されて構
成される。上記基準ガス室１０は，基準ガス側電極１２
が設けられた一端が閉塞端１０２で，他端がガスセンサ
素子１の外部に対して開口した開口端１０１として構成
された溝状である。

【００２７】図１，図３に示すごとく，上記基準ガス室
１０の閉塞端１０２における角部１００は曲面によって
構成され，上記基準ガス室１０の幅方向中心を通る軸方
向に平行な平面で切った軸方向断面形状において（図３
にかかる破線Ｃ参照），上記角部１００の曲率半径は１
ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内にある。

【００２８】以下，詳細に説明する。本例のガスセンサ
素子１は，図４に示すごときガスセンサ２に内蔵され，
自動車エンジンの排気系に取付け，エンジンの燃焼制御
に利用される。図１〜図３に示すごとく，本例のガスセ
ンサ素子１は，酸素イオン導電性のジルコニア系の固体
電解質板１３と，アルミナ製の絶縁体よりなるスペーサ
ー板１４と，アルミナ製のヒータ基板１５とが積層され
ている。

【００２９】上記固体電解質板１３に対し，被測定ガス
側電極１１と基準ガス側電極１２が設けてある。また，
被測定ガス側電極１１は電極保護層１３５で覆われてい
る。なお，図示は略したが，被測定ガス側電極１１，基
準ガス側電極１２と電気的に導通した出力取出し用の端
子部とリード部とが，上記固体電解質板１３に設けてあ
る。また，上記ヒータ基板１５には，発熱体１５０と電
気的に導通されたリード部１５１が共に設けてある。

【００３０】基準ガス室１０の角部１００は，ガスセン
サ素子１の長手方向について湾曲した形状を有し，その
曲率半径は，図３にかかる破線Ｃに沿って測った値が採
用される。本例にかかるガスセンサ素子１の曲率半径は
１０ｍｍである。なお，上記破線Ｃは，ガスセンサ素子
１の幅方向（図３参照）の中心Ｏを通り，ガスセンサ素
子１の長手方向（図１及び図３参照）に平行な平面に沿
った切断面である。

【００３１】本例にかかるガスセンサ素子１を内蔵した
ガスセンサ２について説明する。図４に示すごとく，本
例のガスセンサ２は，筒状のハウジング２０と該ハウジ
ング２０の先端側に設けられた二重の被測定ガス側カバ
ー２１と，基端側に設けられた大気側カバー２２とを有
する。大気側カバー２２の基端側には，撥水フィルタ２
２０を介して外側カバー２２１が設けてある。ハウジン
グ２０の内側には，先端側絶縁碍子２４１に挿通された
ガスセンサ素子１が挿通配置され，またガスセンサ素子
１の基端側で大気側カバーの内部には基端側絶縁碍子２
４２が配置されている。

【００３２】基端側絶縁碍子２４２の内部にガスセンサ
素子１の出力取出し用の端子２３１が配置され，この端
子２３１は接続金具２３２を介して，ガスセンサ１の外
部に引き出されるリード線２３３に接続されている。ま
た，大気側カバー２２の最も基端側の内部には弾性絶縁
部材２５が設けてあって，ここにリード線２３３が挿通
される。

【００３３】本例にかかる作用効果について説明する。
本例に示した基準ガス室１０は，角部１００の曲面が上
述した範囲の曲率半径を有するため，熱応力による損傷
が生じ難く，幅広い温度範囲の冷熱サイクルに耐えられ
るガスセンサ素子１を得ることができる。また，機械的
応力による損傷が生じ難く，衝撃に強いガスセンサ素子
１を得ることができる。

【００３４】また，角部が曲面状であることから，該角
部１００での基準ガスの淀みが生じ難くなる。すなわ
ち，開口端１０１から入った基準ガスは基準ガス室１０
の形状に沿って移動して，角部１００の曲面形状によ
り，スムーズに基準ガス側電極１２に対しガイドされ
る。このため，応答性に優れたガスセンサ素子１を得る
ことができる。更に，角部１００が曲面状となった分，
図１より明らかであるが，発熱体１５０から基準ガス電
極１２に至る伝熱経路がより長くスペーサー板１４内部
を通ることとなる。よって，発熱体１５０の熱が基準ガ
ス側電極１２に伝導しやすく，早期活性に優れるガスセ
ンサ素子１を得ることができる。

【００３５】以上，本例によれば，機械的応力や熱応力
による損傷や不良が生じ難く，耐久性に優れ，応答性，
早期活性に優れたガスセンサ素子を提供することができ
る。

【００３６】なお，本例に記載したガスセンサ素子とは
異なる構成の素子として，内燃機関の排気系に設置して
Ａ／Ｆセンサ素子として利用できるものが挙げられる。
このものは，図１に示した電極保護層１３５のかわり
に，図５に示すごとく，被測定ガス側電極１１が拡散抵
抗層１３６と遮閉層１３７に覆われている。このものに
ついても，本例と同様に基準ガス室１０の角部１００を
曲面状とすることで，本例と同様の効果を得ることがで
きる。

【００３７】実施形態例２ 本例は実施形態例１と同様の構成をもつガスセンサ素子
１であって，基準ガス室１００の形状が，ガスセンサ素
子１の長手方向だけでなく，幅方向についても曲面状と
なった例である。図５及び図６に示すごとく，本例のガ
スセンサ素子１は，角部１００が曲面状の基準ガス室１
０を有する。角部１００は，図６（ｂ）より明らかであ
るが，ガスセンサ素子１の幅方向についても曲面状とな
っている。その他は実施形態例１と同様であり，同様の
作用効果を有する。

【００３８】実施形態例３ 本例において，実施形態例１に記載したガスセンサ素子
１の製造方法について詳細に説明する。まず，製造方法
の概略について記載する。図７に示すごとく，電極保護
層用生シート５３５，固体電解質板用生シート５３，ス
ペーサー板用生シート５４，ヒータ基板用生シート５５
をそれぞれ準備する。

【００３９】各生シートは，次のように加工する。即
ち，図８に示すごとく，固体電解質板用生シート５３に
電極形成用の印刷部５３０を，ヒータ基板用生シート５
５に発熱体用の印刷部５５０をそれぞれ設ける。また，
スペーサー板用生シート５４に溝加工を施して，基準ガ
ス室１００となる一端が閉塞し，他端が開放された溝部
５４０を形成する。

【００４０】その後，図９に示すごとく，ヒータ基板用
生シート５５にスペーサー板用生シート５５を積層し，
これらに対し更に固体電解質板用生シート５３及び電極
保護層用生シート５３５を積層し，図９（ａ）に示すご
とく，接着剤にて貼り合わせて未焼積層体とする。得ら
れた未焼積層体をガスセンサ素子単位に，図９（ｂ）に
示すごとく，個片化し，得られた個片５６を焼成して，
図９（ｃ）に示すごとく，ガスセンサ素子１を得る。

【００４１】以下，詳細に説明する。図７に示すごとき
各生シート５３５，５３，５４，５５を押出成形装置
（図示略）で作成する。図７には，図面上から順に，電
極保護層用生シート５３５（アルミナ組成厚さ０．１５
ｍｍ），固体電解質板用生シート５３（ジルコニア組成
厚さ０．２ｍｍ），スペーサー板用生シート５４（アル
ミナ組成厚さ１．５ｍｍ），ヒータ基板用生シート５５
（アルミナ組成厚さ０．２ｍｍ）が記載されている。

【００４２】また，固体電解質板用生シート５３，スペ
ーサー板用生シート５４，ヒータ基板用生シート５５の
寸法は７０ｍｍ×９０ｍｍで，保護層用生シート５３５
の寸法は７０ｍｍｍｍ×３５ｍｍである。なお，上記ス
ペーサー板用生シート５４は，下記に記載した溝加工を
施した後に上記寸法に調整する。

【００４３】次に，スペーサー板用生シート５４に対し
溝加工を施して，基準ガス室１００用の溝部５４０を形
成する詳細について説明する。まず，押出成形された直
後のスペーサー板用生シート５４の水分量を調整する。
上記生シート５４を，図１０に示すごとく，パンチング
メタルからなる足つきトレイ５４９の上に載置して，最
大でトレイ５４９を１０段重ねとして，温度を５０度に
維持したオーブン内に置いて乾燥する。この乾燥によ
り，生シート５４の水分量を１１±０．５％に設定す
る。なお，水分量が少なすぎると生シート５４に割れが
発生するおそれがあり，水分量が多いと形が安定しない
おそれがある。乾燥終了後，生シート５４を所定の寸法
に切断する。

【００４４】次に，溝加工のプレス加工に用いる金型に
ついて説明する。図１１に示すごとく，金型は上型６１
と下型６２とよりなり，上型６１の型面６１０に溝形成
用の凸部６１１が設けてある。下型６２の周囲には下補
助具６２９が配置され，上型６１の型面６１０と反対側
には上補助具６１９が取付けてある。また，下型６２の
型面６２０の周囲には，パッキン６２８が配置される。

【００４５】このような状態にある金型の下型６２の型
面６２０に対し，離型シート５４５をはさんで，上記生
シート５４をセットする。続いて，上型６１を下型６２
に対してセットし，プレス成形を行なう。この時，金型
温度は８０℃，成形圧力は７７ＭＰａ，成形時間は１５
秒とした。成形終了後，型開きし，溝が形成された生シ
ート５４を取り出し，離型シート５４５をはがす。

【００４６】再び，生シート５４をパンチングメタルか
らなる足つきトレイ（図１０と同様のトレイ５４９を使
用する）に載置して，最大でトレイを１０段重ねとし
た。これを温度９５℃に保持したオーブン内に２時間お
いて乾燥させる。乾燥終了後の生シート５４は全体にう
ねりが生じ，その表面は凹凸が形成されている。上記う
ねりと凹凸を除去するために，次の手順で平滑化プレス
を生シート５４に施す。

【００４７】図１２に示すごとく，上記生シート５４の
上下の両面を離型シート５４５で挟み，平プレス型にセ
ットする。この平プレス型は，上型６３，下型６４の型
面６３０，６４０がそれぞれ平面に構成されている。そ
して，下型６４の型面６４０に離型シート５４５で挟ん
だ生シート５４を配置し，上型６３をセットして，平プ
レスを施す。この時，金型温度は８０℃，圧力は８．５
ＭＰａ，時間は１５秒とした。平プレス終了後，型開き
し，離型シート５４５をはがして，スペーサー用生シー
ト５４を取り出す。その後，溝ピッチ，溝形状，シート
反り（１ｍｍ以下とする必要がある），シート表面荒さ
（５μｍ以下とする必要がある），外観検査を行って，
不良品を除去する。

【００４８】次に，上記固体電解質板用生シート５３に
対し，被測定ガス側電極及び基準ガス側電極用，また各
端子部用，端子部と電極とを結ぶリード部用等の印刷部
５３０を設ける。この印刷部は導電性ペーストであるＰ
ｔペーストを生シート５３に対しスクリーン印刷するこ
とにより形成した。また，同様に，上記ヒータ基板用生
シート５５に対し，発熱体用，発熱体に通電する際に利
用されるリード部用，端子部用の印刷部５５０を，導電
性ペーストであるＰｔペーストを生シート５５に対しス
クリーン印刷することにより形成した。

【００４９】以上により加工された各生シート５３５，
５３，５４，５５に対し接着剤を全面塗布して，図９
（ａ）に示すごとく積層する。これにより得られた未焼
積層体を切断し，図９（ｂ）に示すごとく，ガスセンサ
素子１個分に個片化する。得られた個片５６を１４７０
℃，２時間で焼成し，ガスセンサ素子１を得る。

【００５０】本例の作用効果について説明する。上述し
た製造方法において，スペーサー板用生シート５４は基
準ガス室形成用の溝部が設けてある。この溝部は貫通し
ない凹所としてスペーサー板用生シート５４に形成され
る。前述した図１６に示される従来構成と異なり，基準
ガス室をスペーサー用生シート５４に設けた溝より構成
してあるため，スペーサー板−アルミナ基板の剥離によ
る各種の不良，トラブルをなくすことができる。また，
各生シート５３５，５３，５４，５５は接着剤にて貼り
合わされているため，シート間が強く接合されており，
シート間剥離による各種の不良，トラブルも生じ難い。

【００５１】実施形態例４ 本例は，実施形態例３に記載したガスセンサ素子の製造
方法において，生シート５４に対する溝加工の方法とし
て切削加工を選択した場合について説明する。図１３に
本例において使用する切削加工用の切削刃７を示す。切
削刃７は，１２角形の本体部７０と，該本体部７０の周
方向側面に設けた４箇所の突起部７１と，該突起部７１
に対し設けたダイヤモンド刃７１１とよりなる。図１４
はダイヤモンド刃７１１を図１３に示す方向Ｓからみた
形状を示した図面である。

【００５２】この切削刃７を用いて，図１５に示すごと
く，生シート５４の一端から，他端に向けて，切削刃７
を矢線Ｔ１方向に回転させながら，Ｔ２の方向へと移動
させる。そして，所望の位置，すなわち，基準ガス室と
して必要な長さの溝を切削形成した時点で切削刃７を停
止，生シート５４上方へ切削刃７を引上げる。

【００５３】この時，前述の実施形態例３に示すごと
く，ガスセンサ素子を複数個取り可能な大きさに生シー
トを作成した場合は，各溝を作製するに当り，１つの切
削刃７を何度か用いて，所望の個数の溝加工を施すこと
もできるが，図示は略したが，連動して稼働可能に構成
した所望の個数の切削刃７を用いて，複数の溝加工を同
時に行なうほうがよい。生シート５４の溝加工以外は実
施形態例３と同様である。

【００５４】本例にかかる製造方法では，溝加工を切削
刃７を用いた切削加工で行なっているため，溝ピッチ，
溝形状を精度よく加工することができる。その他は実施
形態例３と同様の作用効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例１における，ガスセンサ素子の断面
説明図（図２にかかるＢ−Ｂ矢視断面図）。

【図２】実施形態例１における，ガスセンサ素子の断面
説明図（図１にかかるＡ−Ａ矢視断面図）。

【図３】実施形態例１における，基準ガス室の角部の要
部説明図。

【図４】実施形態例１における，ガスセンサの断面説明
図。

【図５】実施形態例１における，Ａ／Ｆセンサ素子とし
て利用可能なガスセンサ素子の説明図。

【図６】実施形態例２における，（ａ）基準ガス室の角
部の要部説明図，（ｂ）ガスセンサ素子の断面説明図。

【図７】実施形態例３における，各生シートの斜視図。

【図８】実施形態例３における，印刷部及び溝部を設け
た各生シートの斜視図。

【図９】実施形態例３における，各生シートを積層，個
片化，焼成し，ガスセンサ素子を作製した際の説明図。

【図１０】実施形態例３における，生シートの乾燥を行
なう際の説明図。

【図１１】実施形態例３における，生シートに溝部を設
ける際の説明図。

【図１２】実施形態例３における，溝部を設けた生シー
トを平プレスする際の説明図。

【図１３】実施形態例４における，溝部を設ける際に用
いる切削刃を示す説明図。

【図１４】実施形態例４における，切削刃のダイヤモン
ド刃について示す説明図。

【図１５】実施形態例４における，切削刃を用いた溝部
の加工について示す説明図。

【図１６】従来にかかる，ガスセンサ素子の斜視展開
図。

【符号の説明】

１．．．ガスセンサ素子， １０．．．基準ガス室， １００．．．角部， １０１．．．開口端， １０２．．．閉塞端， １１．．．被測定ガス側電極， １２．．．基準ガス側電極， １３．．．固体電解質板， １４．．．スペーサー板， １５．．．ヒータ基板， １５０．．．発熱体，

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定ガスに接する被測定ガス側電極と
   基準ガスに接する基準ガス側電極とを備えた固体電解質
   板と，上記基準ガス側電極と対面し，一端が閉塞端で，
   他端がガスセンサ素子の外部に対して開口した開口端と
   して構成された溝状であり，基準ガスを導入するよう構
   成された基準ガス室を備えたスペーサー板と，通電によ
   り発熱する発熱体を備えたヒータ基板とが積層されたガ
   スセンサ素子であって，上記基準ガス室の閉塞端におけ
   る角部は曲面によって構成され，上記基準ガス室の幅方
   向中心を通り，幅方向と垂直に交わる長手方向に平行な
   平面に沿った切断面において，上記角部の曲率半径は１
   ｍｍ〜２０ｍｍであることを特徴とするガスセンサ素
   子。
2. 【請求項２】 被測定ガスに接する被測定ガス側電極と
   基準ガスに接する基準ガス側電極とを備えた固体電解質
   板と，上記基準ガス側電極と対面し，一端が閉塞端で，
   他端がガスセンサ素子の外部に対して開口した開口端と
   して構成された溝状であり，基準ガスを導入するよう構
   成された基準ガス室を備えたスペーサー板と，通電によ
   り発熱する発熱体を備えたヒータ基板とが積層されてな
   ると共に，上記基準ガス室の閉塞端における角部は曲面
   によって構成されたガスセンサ素子を製造するにあた
   り，固体電解質板用生シート，スペーサー板用生シー
   ト，ヒータ基板用生シートをそれぞれ準備し，固体電解
   質板用生シートに電極形成用の印刷部を，ヒータ基板用
   生シートに発熱体用の印刷部をそれぞれ設け，スペーサ
   ー板用生シートに溝加工を施して，基準ガス室となる閉
   塞端と開放端とを備え，閉塞端の角部が曲面によって構
   成された溝部を形成し，ヒータ基板用生シートにスペー
   サー板用生シートを積層し，これらに対し更に固体電解
   質板用生シートを積層し，接着剤にて貼り合わせて未焼
   積層体となし，その後，未焼積層体を焼成することを特
   徴とするガスセンサ素子の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項２において，上記溝加工は切削加
   工により行なうことを特徴とするガスセンサ素子の製造
   方法。
4. 【請求項４】 請求項２または３のいずれか一項におい
   て，上記溝加工はプレス加工により行なうことを特徴と
   するガスセンサ素子の製造方法。