JP5051642B2 - センサ素子、ガスセンサおよびセンサ素子製造方法 - Google Patents
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Description
さらに、絶縁層は、長手方向に延びる側方端部を被覆する場合、一方の側方端部のみを被覆する形態であっても良いし、両方の側方端部を被覆する形態であってもよい。
つまり、このセンサ素子は、主面の後端に面取り部が形成されるため、電極パッドに接続される接続端子(リードフレームなど)を組み付けるにあたり、接続端子を面取り部に沿って移動させることができる。このため、このセンサ素子を用いることで、センサ素子の後端部と接続端子との接触時における衝撃を軽減でき、接続端子との組み付け作業が容易になる。
なお、本発明の実施形態として、排気ガスに含まれるNOxを検出するために、内燃機関の排気管に装着されるNOxセンサ2について説明する。
図1は、本発明を適用した実施形態のNOxセンサ2(本発明でいうガスセンサ)の全体構成を示す断面図である。
また、主体金具38の後端側には、外筒44が固定されている。また、外筒44の後端側開口部には、グロメット50が配置されている。グロメット50は6本のリード線46(図1では3本が図示)を挿通するリード線挿通孔61を有している。
ここで、センサ素子4の概略構造を表す斜視図を、図2に示す。なお、図2では、軸線方向における中間部分を省略してセンサ素子4を表している。また、図3に、センサ素子4のうち後端側の一部を拡大した側面図を示す。なお、図3では、内部構成の一部を点線で表している。
この固体電解質層は、イットリアを安定化剤として固溶させたジルコニアから形成され、多孔質電極は、Ptを主体に形成される。また、測定ガス室を形成するスペーサは、アルミナを主体に構成されており、中空に形成された測定ガス室の内側には、酸素濃淡検知セルにおける一方の多孔質電極と、酸素ポンプセルにおける一方の多孔質電極が露出するように配置されている。
なお、測定ガス室は、検出素子20の先端側において内部空間として設けられている。そして、検出素子20のうち測定ガス室や多孔質電極などが形成される領域が、検出部8である。
次に、絶縁層37は、検出素子20およびヒータ22を構成する固体電解質層のうち少なくとも後端部を覆うように形成されている。なお、絶縁層37は、アルミナを主体とする絶縁性材料で構成されている。
次に、センサ素子4の製造方法について説明する。
まず、焼成後にセンサ素子4となる未焼成積層体を作製する。
本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
ここで、図5に、主面の側端に面取り部が形成された第2センサ素子104のうち、後端部分の状態を表した説明図を示す。図5では、面取り前および面取り後について、第2センサ素子104のうち第1主面121の後端部分における平面図および側面図をそれぞれ表している。
つまり、第3センサ素子204は、素子の長手方向領域が異なる2カ所の電極パッド形成領域にそれぞれ電極パッドを配置することで、上述したセンサ素子4および第2センサ素子104に比べて、電極パッド230,231,232,233の1個あたりの幅寸法を大きくすることができる。
、センサ素子4の検出精度が低下とするのを防止できる。
Claims (6)
- 長手方向に延びる板形状を有し、主面と後端面の間の角、及び主面と側面の間の角のそれぞれに面取り部を備えたセンサ素子であって、
固体電解質層と、
前記固体電解質層上に設けられ、前記主面の少なくとも一部を構成する絶縁層と、
前記絶縁層上の各前記面取り部から離れた位置に設けられ、外部回路と接続するための3つ以上の電極パッドと、を備え、
前記3つ以上の電極パッドは、前記絶縁層上の長手方向の異なる2ヶ所以上の形成領域に配置され、
前記固体電解質層及び前記絶縁層は、前記面取り部に露出し、主面と後端面との間の角に備えた前記面取り部に露出する前記絶縁層の長手方向の長さをW1、前記面取り部に露出する前記固体電解質層の長手方向長さをW2としたときに、W1<W2であることを特徴とするセンサ素子。 - 前記電極パッドの後端と前記面取り部の先端との長手方向の長さをW3としたときに、W3≧10W1であることを特徴とする請求項1に記載のセンサ素子。
- 前記電極パッドは、複数設けられており、隣り合う2つの電極パッドの最短距離をW4としたとき、W4<W1+W3であることを特徴とする請求項2に記載のセンサ素子。
- 前記電極パッドは、
先端側電極パッドと、
前記先端側電極パッドよりも後端側に設けられた後端側電極パッドとを含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のセンサ素子。 - 前記絶縁層の厚みが50μm未満であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のセンサ素子。
- 請求項1乃至5のいずれかに記載のセンサ素子と、
前記センサ素子を収納するハウジングと、
前記ハウジング内で、前記電極パッドと接続する接続端子と、
を備えることを特徴とするガスセンサ。
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