JPH01136062A - 酸素検知装置及びその把持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関から排出される自動車の排気内の酸
素濃度を検出するのに適した電気化学式固体電解質酸素
センサに関する。−層詳しく菖゛えば、本発明はたとえ
ばＭｕｒｐｈｙの米国特許第４．１７５，０１９号に開
示されているような頑丈で耐久性のある、上記形式の自
己加熱酸素センサに関する。

ガス・センサは定量的、安定的なガス測定を必要とする
種々の用途で使用されている。自動車産業では、自動車
の排気内の酸素濃度がエンジンの空気・燃料比に正比例
することは周知である。酸素ガス・センサは自動東の内
燃制御系統で使用されて排気内酸素濃度を精密に測定し
、最適燃料条件、最高燃焼消費率、排気放出物管理の決
定を行なう。

一般に、自動車で使用される電気化学式酸素センサはシ
ンプル形の電気化学ガルヴァーニ電池を利用して排気系
に存在する相対酸素量を測定あるいは検知するようにな
っており、その−例が１１ｕｒｌＨｃｔＬ等の米国特許
第３，８４４，９２０号に開示されている。この種の酸
素センサは自動土産又ては−・般に知られておりかつ広
く使用されており、イオン伝達固体電解質材料（代表的
には、イツトリア安定化ジルコニア）と、測定しようと
している排ガスに露出する外面に被覆した多孔性電極と
、既知濃度の基準ガスに露出する内面に被覆した多孔性
電極とからなる。使用中にこのセンサの固体電解質を横
切って発生するガス濃度勾配がガルヴァーニ電位差を発
生する。このガルヴァーニ電位差はネルンストの等式、 Ｅ　＝　Ａ　Ｔ　　ｌ　ｎ　［Ｐ　ｌ／　Ｐ　ｔ　］に
よる、２つの電極のところでのガスの分圧の差に関係す
る。ここて、Ｅはガルヴァーニ電圧であり、Ｔはガスの
絶対温度、Ｐ　ｌ　／　Ｐ　２は２つの電極のところに
おけるノフ準ガスの分圧の比てあり、ＡはＲ／４Ｆであ
る（ここで、Ｒはユニヴアーサル・ガス定数てあり、Ｆ
はファラディ定数である）、シたかって、この酸素セン
サはこのガルヴァーニ出力電圧を測定することによって
排ガス内の酸素濃度な検知する。

しかしながら、このようなセンサの固体電解質は、まず
、基準電極と測定電極の間の酸素濃度差に応答して適正
な出力電圧を得るために成る高い温度まで加熱しなけれ
ばならない。電極間に生じたガルヴァーニ電位差および
それに相当する出力電圧は固体電解質が所与の温度まで
加熱されるまで不安定である。使用中にセンサを流れる
燃料ガスが固体電解質をガルヴァーニ安定を得るに充分
な作動温度まで加熱する。したがって、有効なセンサ動
作は燃料ガスかセンサを適切な温度まで加熱するまで遅
延することになる。

さらに、センサがエンジン、特に高効率エンジンの排気
管内で下流すぎるところに設置された場合には、エンジ
ン、アイドリング状態ではセンサ仕様を満たすに充分高
い温度まで加熱され得ない。このような状態では、エン
ジン制御システムはオープンループ式に作動する。すな
わち、パラメータとしての空燃比を制御するようにそれ
を検知することがない。短い作動機関で発生する全放出
物の大部分はこのエンジン・ウオームア・ノブ期間で発
生する。、成る種の用途では、エンジン・ウオームアツ
プ時の放出物制御は、周囲環境の温度とは無関係に所定
温度までそれ自体を急速に加熱する手段を持った酸素セ
ンサで改善され得る。また、この種の酸素センサについ
て望ましいのは、排気管のどこでも、冷たい出目端のと
ころにも設置できるということである。そのためは、セ
ンサの固体電解質が燃料ガスの熱に依存してはいけない
。

センサのガルヴァーニ出力電圧はネルンスト等式から明
らかなように温度に左右される。内燃機。

関からの燃料ガスの温度は約数百℃まで作動中に広い範
囲にわたって変化する。一般に、エンジン、ウオームア
ツプ後のこれら温度変化は今日使用されている代表的な
酸素センサの満足できる動作にとっては不利ではない、
、現在、酸素センサは内燃機関の排気系で使用されてい
て、エンジンが次の２つの条件のうちのいずれの条件で
作動するかを定性的に決定する。すなわち、化学着論的
空燃比に比へて（１）燃料リッチ条件か、（２）燃料リ
ーン条件てかの２つの条件である。平衡状ｊＥになった
後、これら２つの作動条件から得た排ガスは２種の広く
異なった酸素分圧（４Ｉｉは人きく変化する）を有する
。これらの条件ては、ネルンスト等式で決定されるよう
な出力電圧は酸素分圧に大きく依存し、しかも温度とは
比較的無関係である。したかって、今日使用されている
代表的な酸２もセンサは作動中に厳しい温度管理を必要
としない。

しかしながら、種１（の理由て、リーン燃料条件、すな
わち、１５・ｌ〜２５：ｌの空燃比（この場合、燃焼後
の酸素分圧の変化はほんの少しであり緩慢である）でも
っばら作動することか望ましい。これらの条件ては、出
力電圧は温度に大きく依存する。排ガス内放出物を正し
く検知するには温度管理は絶対必要である。今１」普通
に使用されている化学埴輪的酸素センサはこの目的には
不適である。また、リーン燃料条件てもっばら作動する
内燃機関はもっと低い温度ても作動するか、これらの温
度が従来の酸素センサの固体電解質をその指定作動温度
まで適切に加熱するに充分であるとはかぎらない。

この分野では従来、多くの加熱式酸素センサが提案され
た。従来の加熱式酸素センサは、一般に、固体電解質を
確実に加熱する細長いセラミック・ヒータを包含する。

ヒータ要素は、斤通は、固体電解質ボデーに形成した細
長い円筒形の孔に挿入されている。この形式の加熱式酸
素センサの従来例の１つがＫａｔｏ等の米国特許第４，
５７８゜１７４号に記載されている。

特に自動用の場合には、加熱式酸素センサは頑丈で信頼
性があり、低コストで製造容易でなければならない。ま
た、ヒータ要素を現在の酸素センサ・デザインおよび製
造技術に８鴇に合わせることができることが望ましい。

本発明の一目的は比較例変化の多い環境条件でも耐久性
があり、信頼性のある動作を果たすことのできる改良し
た加熱式固体電解質型化学電気酸素センサを提供するこ
とにある。本発明のざらなる］１的は、このような改良
した加熱式酸素センサか固体電解質ボデーに形成した細
長い内径孔にしっかり固着された自己整合ヒータ半組ケ
体を有し、このヒータ半組立体がガルウアー二出力電圧
を外部燃焼ｉ制御システムに電気的に接続できるように
することにある。本発明のまた別の目的は、この改良し
た加熱式酸素センサか普通の非加熱式酸素センサ技術に
適用できかつ自動用生産技術に容易に順応てきるように
することにある。

本発明の好ましい実施例では、これらの］」的および他
のＩＩ的ならびに利点は次のようにして達成される。

本発明によれば、自動ｌｊ川の内燃機関から放出される
排ガス内の酸素濃度を検出するのに適した加熱式酸素検
知装置を得ることかてきる。この酸素検知装置は固体′
電解質ボデーと、ハウシングと、細長いヒータ要素と、
固体電解質ボデー内に細長いヒータ要素をしっかり固定
し、位ｌ決めすることのできる自己整合手段とを有する
Ｊこの固体゛電解質ボデーはほぼ管状であり、軸線方向
に設けた細長い内径孔を仔し、この内径孔の第１端が固
体電解質ボデーで塞ぎ、第２端を開放状態にしてある。

固体電解質の、面記細長い内径孔の壁面を形成している
内面には基準電極が設けてある。

測定しようとしている排ガスと接触する測定電極か固体
電解質ボデーの外面に設けてある。ハウジングが固体電
解質ボデーを支持しており、固体電解質ボデーの外向に
ある測定電極が排ガスと接触し、固体電解質ボデーの内
面にある基準電極を外側の排ガスから気密的に隔離する
ようにしてある。細長いヒータ要素は固体電解質ボデー
内の細長い内径孔に挿入される。ヒータ要素および固体
電解質ボデーは相互に固着してあり、固体電解質ボデー
と細長いヒータ要素の間のどこにもギャップが形成され
るようにしてある。細長いヒータ・要素は正の温度抵抗
係数を有する加熱用抵抗器とこの加熱用抵抗器を支える
セラミック体とからなる。

本発明の好ましい特徴によれば、固体電解質ボデー内に
ヒータ要素を固着、ｈ’／置決めする手段はガルヴァー
ニ出力信号を外部電子測定機器に送るようにもなってお
り、止め体と把持体とを有する。止め体は第１端と第２
端とを有し、第１端は管状の延長部となる。第２端はハ
ウジングに合わせた形状となっており、本発明の特徴と
はなっていない。把持体は複数の外方へ付勢された円筒
形の割りリングを有し、これらの割りリングは脊柱部の
第１端から第２端まで設けられている。円筒形割りリン
グの各々は冠状配置の外方に開いた舌片を有する。円筒
形の割りリングはヒータ要素を弾力的に取り巻き、摩擦
嵌合する。市め面を有するＵ字形の端子ポストが脊柱部
の第１端に配置してある。このＵ字形端−ｒポストは円
筒形割りリンクの反対方向へ脊柱部から直角に外方に突
出し、電気信号ワイヤに溶接その他の適当な手段で取り
付けて基準電極と測定電極の間に発生したガルヴァーニ
出力信号を外部電子測定機器に送ることができる。

細長いヒータ要素は把持体内に挿入されて半組ｑ体を形
成する。ヒータ要素と把持体の摩擦嵌合によってヒータ
要素は把持体内に固着される。市め休はハウジングに固
着され、把持体のＵ字形端子ポストが、ヒータ半組立体
を固体電解質ボデーの細長い内径孔内に挿入したときに
市め体の第１端に衝合するようになっている。把持体（
止め体よりは直角がやや大きい）はヒータ半組立体を止
め体に挿入したときにヒータ要素まわりにさらにかしめ
、ヒータ要素をあらゆる方向１にしっかりと固着すると
共に冠装置の外方に開いた舌片と庄め体との間をしまり
ばめとしなければならない。把持体の円筒形割りリンブ
トの外方に開いた舌片は市め体と接触し、ヒータ半組立
体を固体電解質ボデー内にしっかりと固着すると共に位
置決めすると同時に、ヒータを組立体のいかなる逆方向
運動も防ぐ。把持体は基準電極と測定電極の間に発生し
たガルヴァーニ出力（ｒｉ号を外部電子測定機器に送る
手段ともなる。

本発明の他の目的および利点は以下の詳細な説明から一
層明らかとなろう。

本発明は内燃機関から放出される排ガスの酸素分圧を検
出するのに適し、頑丈で信頼性があり、組み立て容易で
あり、自動車生産技術に順応できる加熱式固体電解質、
電気化学酸素検知装置を製−造する。

本発明の好ましい実施例では、第１図に示すような加熱
式酸素検知装置１０は内部に第４図に示すようなヒータ
半組立体１２を包含する。固体電解質ボデー１４はイツ
トリア安定化ジルコニアからなり、ほぼ管状であり、軸
線方向に細長い内径孔１６が設けてある。固体電解質ボ
デー１４の第１端１８は固体電解質材料で閉ざされてい
る。固体′電解質ボデー１４の第２端２０は開いており
、固体電解質ボデー１４の細長い内径孔１６にヒータ半
組立体１２を挿入できるようになっている。

固体電解質ボデー１４の細長い内径孔１６の内面２４に
は基準電極２２（好ましくは多孔性プラチナからなる）
が設けてあり、酸素検知装置１０の使用中、この基準電
極２２は既知濃度の基準ガスと接触する。固体電解質ボ
デー１４の外面２８には測定電極２６（好ましくは、多
孔性プラチナからなる）が設けてあり、これは酸素検知
装置１０の使用中、測定しようとしている排ガスと接触
する。

酸素検知装置１０のハウジング３ｏは第１図に部分的に
示す自動東の排気管内に取付板３２によって取り付ける
ようになっている。このハウジング３０は固体電解質ボ
デー１４を支持しており、１１・１体電解質ボデー１４
の外面２８１の測定電極２６が測定しようとしている外
部の排ガスと接触するようにすると共に、固体電解質ボ
デー１４の内面２４十の基準電極２２を外部の排ガスに
対して気密に保つ。固体電解質ボデー１４はυＦガスの
流れに指状の突起を突き出すように装ｒ１する。下方と
中間、それぞれのガスケット３４．３６が固体電解質ボ
デー１４の細長い内径孔１６をシールしており、排ガス
か固体電解質ボデー１４の、基？？′電極２２を設けた
細長い内径孔１６に流入するのを阻ＩＩ−する。ハウジ
ング３０には多孔性のシールド３８が取り付けてあり、
固体電解質ボデー１４を保護している。多孔＋＋１シー
ルド３８と固体電解質ボデー１４の間にはギャップ４０
が設けてあり、多孔性シールド３８を通って固体電解質
ボデー１４の外面２８にある多孔性プラチナの測定電極
２６まで排ガスが妨げられずに流れ得るようになってい
る。

第１端４６に管状延長部４４を有する１ヒめ体４２は固
体電解質ボデー１４の細長い内径孔１６と同心である。

止め体４２の第２端４８は中間ガスケット３６に合わせ
た形状となっているが、こねは本発明の特徴ではない。

止め体４２の第１端４６は把持体５２のための衝合面と
なっており、これは着座部５０の形をしており、後にさ
らに詳しく説明する。止め体４２は任意適当な金属材料
、好ましくは、４００シリーズのステンレス鋼で作るこ
とができる。

止め体４２によってアルミナ絶縁体５４が位置決めされ
ており、これは金属製の＋Ｌ−，め体４２をハウジング
３０および内側東方シールド５６（これらも共に金属で
作っであると好ましい）から隔離している。基準電極２
２と測定電極２６の間に発生したガルヴァーニ出力信号
は中間ガスケット３６、市め体４２および把持体５２を
通って流れるので、この出力信号がハウジング３０ある
いは内側）Ｚ方シールド５６に流れるのを防ぐのにアル
ミナ絶縁体５４が必要である。

外側１万シールド５８かばねクリップ６０または他の適
当な手段によって内側東方シールド５６に対して保持さ
れている。これら内外の上方シールド５６．５８は加熱
式酸素センサ１０のための付加的な保護を学え、′ｉ！
ｉ当な金属材料で作ることができる。ヒータ半組立体１
２（斤通の非加熱式酸素センサ・デザインに容易に適用
できる）は、第４図に示すように、把持体５２と細長い
ヒータ要素６２とからなる。本発明の特徴は第２図およ
び第３図に拡大して示すように把持体５２にある。この
把持体５２は複数の外向きに付勢された円筒形の割りリ
ング６４を有し、これらの割りリングは脊柱部６６上に
その第１端６８から第２端７０まで配置してある。好ま
しい実施例では、４つの円筒形割りリング６４が設けて
あるが、ヒータ要素６２を固体電解質ボデー１４の細長
い内径孔１６内に挿入したときに軸線方向、半径方向、
旋回方向、あらゆる運動方向に対して固定できるかぎり
割りリングの数を増減できる。

円筒形割りリング６４は、各々、層配置７２の外向きに
開いた舌片７４を（「する。好ましくは、これらの舌片
７４は約４５度に外方に開いていて、把持体５２を止め
体４２に挿入したときに加わる水平方向、垂直方向の力
の成分の両方を最適化するようになっている。円筒形割
りリング６４は円筒形のまま中断したものである。すな
わち、各円筒形割りリング６４には第３図に示すように
長平方向の割れ７６が設けてある。円筒形割りリング６
４は、その中にヒータ要素６２を挿入したときにこのヒ
ータ要素６２を弾力的に取り囲み、岸擦嵌合する。割れ
７６があるために、円筒形割りリング６４はヒータ半組
立体１２を酸素センサ１０の１トめ体４２内に挿入した
ときに把持体５２をヒータ要素６２のまわりにさらにか
しめることができる。把持体５２は、好ましくは４００
シリーズのステンレス鋼で作られるが、任意適当な弾力
性のある金属材料を用いてもよい。

把持体の別の実施例として、各々層配置の外方に開いた
舌片を（ｆする複数の外方へ付勢された円り形割りリン
グの代わりに、長手方向の割れを有するチューブの形を
した弔−の外方に付勢された円筒形割りリングを使用し
てもよく、この割りチューブが複数の外方に開いた舌片
を任する。外方に開いた舌片はポンチ加圧その他適当な
手段で円筒形割りデユープに形成される。

＋ｈめ面８０を有するＵ字形の端子ポスト７８が第２．
３図に拡大して示す把持体脊柱部６６の第１端６８に設
けてある。このＵ字形端子ポスト７８は脊柱部６６から
円筒形割りリング６４の反対方向へ直角に外向きに延び
ており、電子用カイ３号ワイヤ８２にかしめ、溶接その
他の適当な手段で取り付けることができ、基準電極２２
と測定電極２６の間に発生したガルヴァーニ出力（２号
を外部の電子測定機器（図示せず）に伝送することがで
きる。本発明の利点は、Ｕ字形の端子ポスト７８が後に
充分説明するように固体電解質ボデー１４内にヒータ半
組立体１２を位置決めするための市め而８０を提供する
ばかりでなく、基準電極２２と測定電極２６によって発
生したガルヴァーニ出力信号を外部測定機器（図示せず
）に電気的に送る手段も提供する。

細長いヒータ要素６２は把持体５２内に挿入され、第４
図に示すようにヒータ半組立体１２を形成する。ヒータ
要素６２はヒータ電源ワイヤ８６と接地ワイヤ８８とに
電気的に接続される。細長いヒータ要素６２はセラミッ
ク・コア８４内に埋設した正の抵抗係数を打する加熱用
抵抗器（図示せず）を包含する。ヒータ要素６２は市販
タイプのものでよく、たとえば、アルミナ・コア、タン
グステン・ワイヤおよび絶縁上層からなる円形断面の細
長い棒のようなものであってもよい。把持体５２の特徴
は、それがヒータ要素６２を弾力的に取り囲んで接触す
るかぎり、アルミナ・コア、プラチナ・ワアイヤおよび
絶縁上層からなる細長くて矩形断面の棒のような非円形
断面のヒータ要素棒６２や細長い三角形横断面のヒータ
要素も使用できることにある。非円形横断面のヒータ要
素６２を利用する利点は、把持体５２が一定数の点での
みヒータ要素６２と接触し、把持体５２とヒータ要素６
２の間の空気流１」を高め、固体電解質ボデー１４の内
面にある」ル準電棒２２に対する基準酸素ガス源として
の空気の供給量を高めることができる。本発明のこの特
徴は加熱式酸素センサ・デザインにおいて成る程度の融
通性を与え、自動巾産衷における任意の要素についての
望ましい特徴となる。

ヒータ要素６２と把持体５２の円筒形割りリン６４との
摩擦嵌合により、ヒータ・要素６２を挿入したときに円
筒形割りリング６４内にこのヒータ要素６２を固着する
ことができるウヒータ要素６２は把持体５２内に位置し
、適当な長さのヒータ要素６２がヒータ半組立体１２を
固体電解質ボデー１４の細長い内径孔１６に挿入したと
きに固体電解質ボデー１４の内径孔１６内に突出するよ
うにしてある。ヒータ要素６２と固体電解質ボデー１４
間のあらゆるところにギャップ９０かあって基準酸素源
を基準電極２２に常に供給できると！（に、固体電解質
ボデー１４ま・たは多孔性プラチナの基準電極２２のイ
１−害な加熱を防ぐことができる。あるいは、ヒータ要
素６２と固体電解質ボデー１４の間のギャップ９０を最
適状態で最小限にして固体電解質ボデー１４を通じて均
一な加熱を迅速に行なうことも望ましい。

把持体５２、ヒータ要素６２、出力信号ワイヤ８ｚ、ヒ
ータ電源ワイヤ８６および接地ワイヤ８８からなるヒー
タ半組立体１２はハウシング３０内に固着された市め体
４２内に挿入され、ヒータ要素６２を固体電解質ボデー
１４の細長い内径孔１６内に突出させる。ヒータ半組立
体１２を市め体４２内に挿入したとき、Ｕ字形の端子ポ
スト７８の１トめ而８０はＩＬめ体４２の第１端４６の
ところで着座部５０に衝合し、固体電解質ボデー１４の
細長い内径孔１６内にヒータ゛ｒ−組Ｓγ体１２を軸線
方向に同心に位置決めする。

１トめ体４２と把持体５２（市め体４２よりもやや直径
か大きい）の外向きに開いた舌片７４のしまりばめによ
り、ヒータ半組立体１２を１１−め体４２内にしっかり
固定し１位置決めすることかてきる。直径の差により１
把持体５２の外向きに付勢された円筒形の割りリング６
４に生じたギャップ７６によって、ヒータ要素６２のま
わりに円筒形；Ｉ謙りリング６４かさらにかしめられ、
ヒータ要素６２をあらゆる方向、軸線方向にも、’？’
）’ｉ！方向にも旋回方向にもしっかりと固定すること
かできる。把持体５２の円筒形割りリンク６４にある外
向きに開いた舌片７４は１トめ体４２と接触し、同体電
解質ボデー１４の細長い内径孔１６内にヒータ゛ｒ−組
立体１２全体をしっかり固着し、位置決めすると共に、
国体電解質ボデー１４内でのヒータ半組立体１２のいか
なる後退遅動をもｊｌｌ　ｌｕ＝することができる。

好ましい実施例では、把持体５２の円筒形割りリング６
４．ヒの外向きにい開いた舌片７４はＬ向きに尖ってい
る。すなわち、各舌片の外側に開く力の重置方向成分か
挿入時に把持体５２の第１端６８の方向あるいは市め体
４２の第１端４６の方向に向く。外向きに開いた舌片７
４は下向き、すなわち、反対の方向に向いて、各舌片の
外向きに開く力の重置方向成分が有害な影響なしに把持
体５２の第２端７０あるいは止め体４２の第２端４８に
向くようにすることもできる。しかしながら、この−ド
向きの配置では、１トめ体４２内にヒータ半組立体１２
を組みこむときに協働させるのが難しいことがわかった
。

好ましい実施例では、把持体５２は基準電極２２と測定
電極２６の間に発生したカルヴアーニ出力信号を外部の
電子測定機器（図示せず）に送る手段も提供する。基準
電１ｆｉｉ２２と測定電極２６の間で固体電解質ポデー
１４を横切るガルヴァーニ電位差によって発生した電流
は中間ガスケット３６、市め体４２、把持体５２のＵ字
形端子ポスト７８を通って出力信号ワイヤ８２に流れる
。この出力信号ワイヤ８２は図示しない外部測定機器に
通じている。したがって、把持体５２はヒータ要素６２
を非加熱式酸素センサ組立体内に組みこむ筒弔で効果的
な手段を提供するばかりでなく、外部の電子燃焼制御シ
ステムにガルヴァーニ出力信号を送る手段ともなる。

本発明の望ましい特徴は自動車の大量生産技術に応用で
きるということにある。ヒータ半組立体１２は組み立て
が比較的易しく、普通の設計をそれほど変更することな
く普通の非加熱式酸素センサに利用できる。ハウジング
３０の止め体４２内にすえ付けたとき、ヒータ半組立体
１２はあらゆる方向の運動に対して自己整合し、しっか
り固着される。さらに、このヒータ半組立体１２．特に
把持体５２は、外部電子測定機器にガルヴァーニ出力信
号を送る手段となるので、加熱式酸素検知装置１０内の
部品点数を最小限に抑えることができる。

こうして、本発明はセラミック棒ヒータを備えた加熱式
酸素センサをまとめることのできる新規な概念を提供す
る。この加熱式酸素センサは製造容易であり、最小限の
コストで組み９．てることかでき、頑丈で信頼性のある
センサ組立体を提供する１、このとき、最初に細長いセ
ラミック・ヒータと把持体からなる自己整合式ヒータ半
組さ１体を形成１−る。このヒータ半組立体を頑丈で信
頼性があり、しかも学徒で順応性があり、大量生産する
ことかできる。さらに、ヒータ半組立体はト述した１１
ｕｒｇｅＬｔ等の米国特許第３．８４４，９２０号に記
載されている斤通の非加熱式酸素センサにも８紡に組み
こむことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい実施例に従った加熱式固体電
解質酸素センサの横断面図であり、ＩＮＮ電電解質ボテ
、ハウジング、ヒータ要素、外向きに開いた一９片を備
えた複数の円筒形割りリングを打する把持体、Ｕ字形端
子ポストおよび１１−め体を示Ｊ−図である。 第２図は本発明の好ましい実施例による把持体の側面図
である。 第３図は第２図に示す把持体の頂面図である。 第４図は第１図に示す本発明の好ましい実施例に従った
ヒータ゛ｒ−組立体の拡大横断面図であり、ヒータ要素
と把持体を示す図である。 図面において、１０・・・加熱式酸素検知装置。 １２−・・ヒータ半組立体、１４・・・固体電解質ボデ
ー、１６・・・細長い内径孔、２２・・・基準電極、２
６・・・測定電極、３０・・・ハウジング、３８−・・
多孔性ガスケット、４０−・・ギャップ、４２−・・市
め体、５２・・・把持体、５４・・・アルミナ絶縁体、
６０・・・ばねクリップ、６２・・・ヒータ要素、６４
・・・円筒形割りリング、７４・・・舌片、７８・・・
端子ポスト、８４・・・セラミック・コア、８６−・・
ヒータ電源ワイヤ、８８・・・接地ワイヤ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ほぼ管状の個体電解質ボデー（１４）とハウジング
   （３０）と細長いヒータ要素 （６２）とを有し、該固体電解質ボデーの軸線方向に細
   長い内径孔（１６）が設けてあ り、この内径孔の第１端（１８）が固体電解質で閉鎖し
   てあり、第２端（２０）が開いており、前記固体電解質
   ボデー（１４）がその内面（２４）に設けた基準電極（
   ２２）とその外面（２８）に設けた測定電極（２６）と
   を有し、該ハウジング（３０）が前記固体電解質ボデー
   （１４）を支持していて、使用時に前記固体電解質ボデ
   ー（１４）の前記測定電極（２６）が測定しようとして
   いる外部ガスと接触し、前記基準電極（２２）が測定し
   ようとする外部ガスから隔離されるようにしており、ま
   た、該細長いヒータ要素（６２）が正の抵抗係数を有す
   る加熱用抵抗器を有 し、該細長いヒータ要素（６２）が前記固 体電解質ボデー（１４）の前記細長い内径 孔（１６）内に挿入してある酸素検知装置 （１０）において、この酸素検知装置（１０）を外部電
   子測定機器に電気的に接続しながら前記電解質ボデー（
   １４）の細長い内径孔 （１６）内の前記細長いヒータ要素（６２）を固着し、
   位置決めする自己整合手段（４２、５２）を有し、ギャ
   ップ（９０）が前記ヒ ータ要素（６２）と前記固体電解質ボデー （１４）の間のあらゆるところに存在するようにし、酸
   素検知装置（１０）の使用時に、前記基準電極（２２）
   と前記測定電極（２６）の間に発生したガルヴァーニ出
   力信号を前記外部電子測定機器に伝送できるようにした
   ことを特徴とする酸素検知装置。 ２、請求項１記載の酸素検知装置（１０）において、前
   記細長いヒータ要素（６２）を前記固体電解質ボデー（
   １４）内に固着し、位置決めする前記自己整合手段が把
   持体（５２）を有し、この把持体が第１端（６８）およ
   び第２端（７０）を備えた脊柱片（６６）と、前記第１
   、第２の端（６６、６８）間で前記脊柱片上に設けてあ
   り、複数の外向に開いた舌片（７４）を形成した少なく
   とも１つの外向に付勢された円筒形の割りリング（６４
   ）と、止め面（８０）を有する端子ポスト（７８）と前
   記ハウジング（３０）内に設けられた管状の止め体（４
   ２）とを有し、該端子ポスト（７８）が前記脊柱片（６
   ６）の前記第１端（６８）のところに位置しており、前
   記円筒形の割りリング（６４）から外方に突出しており
   、前記円筒形割りリング（６４）が前 記ヒータ要素（６２）を弾力的に取り囲ん でいて摩擦嵌合をなしかつ前記ヒータ要素 （６２）と前記把持体（５２）のヒータ半組立体（１２
   ）を形成し、該止め体（４２）が前記ヒータ半組立体（
   １２）を受け入れるようになっており、かつ、前記把持
   体（５２）の前記端子ポスト（７８）のための着座部 （５０）を有し、前記ヒータ組立体（１２）を前記管状
   の止め体（４２）内に挿入したときに、前記端子ポスト
   （７８）の前記止め面（８０）が前記止め体（４２）の
   前記着座部（５０）に衝合し、前記外力に開いた舌片 （７４）が前記止め体（４２）の内周面と接触するよう
   にしたことを特徴とする酸素検知装置。 ３、請求項１または２記載の酸素検知装置において、前
   記細長いヒータ要素（６２）がアルミナ・コア、タング
   ステン・ワイヤおよび絶縁上層から成る丸棒であること
   を特徴とする酸素検知装置。 ４、請求項１または２記載の酸素検知装置において、前
   記細長いヒータ要素（６２）がアルミナ・コア、プラチ
   ナ・ワイヤおよび絶縁上層から成る矩形棒であることを
   特徴とする酸素検知装置。 ５、請求項２記載の酸素検知装置において、端子ポスト
   が前記止め面（８０）を有するＵ字形の端子ポスト（７
   ８）であり、この端子 ポストが前記円筒形割りリング（６４）か ら直角に外方に延びていて電気信号ワイヤ （８２）に電気接続できることを特徴とする酸素検知装
   置。 ６、請求項２記載の酸素検知装置において、把持体が長
   手方向の割れを有するチューブの形をした単一の円筒形
   割りリングを有し、この割りチューブから前記複数の外
   方に開いた舌片が突出していることを特徴とする酸素検
   知装置。 ７、請求項２記載の酸素検知装置において、把持体（５
   ２）が４つの円筒形割りリング （６４）を有し、各リングがそこに形成した前記外方に
   開いた舌片（７４）の冠状の配置を有することを特徴と
   する酸素検知装置。 ８、請求項１記載の酸素検知装置（１０）で自己整合手
   段として使用するための把持装置 （５２）であって、脊柱部（６６）と、この脊柱部上に
   その第１端（６８）とその第２ 端（７０）との間で設けてある少なくとも １つの外方に付勢された円筒形割りリング （６４）であり、前記ヒータ要素（６２）を弾力的に取
   り囲み、それとの間に摩擦嵌合状態を生じさせてこのヒ
   ータ要素を固着することができ、複数の外方に開いた舌
   片（７４）が形成してある円筒形割りリング（６４） と、止め面（８０）を有し、前記脊柱部 （６６）の前記第１端（６８）のところに位置し、そこ
   から外方に突出している端子ポスト（７８）とを有する
   ことを特徴とする把持装置。