JPH02186255A - Oxygen sensor element - Google Patents

Oxygen sensor element

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JPH02186255A
JPH02186255A JP1005481A JP548189A JPH02186255A JP H02186255 A JPH02186255 A JP H02186255A JP 1005481 A JP1005481 A JP 1005481A JP 548189 A JP548189 A JP 548189A JP H02186255 A JPH02186255 A JP H02186255A
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JP
Japan
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plate
stabilized zirconia
forsterite
heater
lead
Prior art date
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Pending
Application number
JP1005481A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuo Suemasu
龍夫 末益
Akiyoshi Asada
浅田 昭良
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To achieve a higher output accuracy and a higher anti-seismic property by using forsterite as material for a plate which is sealed to form a gap between the plate and a stabilized zirconia plate. CONSTITUTION:One top almost square is formed at a part of a stabilized zirconia plate 2 and a tiny hole 24 is formed at the center thereof 2. Then, the stabilized zirconia plate 2 is laminated with the forsterite plate 3 with the back thereof 2 facing the surface thereof 3 so as to position the top. Thus, a gap is formed between the stabilized zirconia plate 2 and the forsterite plate 3. The gap leads to an outside air only with the tiny hole 24 by sealing the plates airtight by a sealing glass 36.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

この発明は、セラミック酸素センサの素子に関し、とく
に限界電流式のセラミック酸素センサ素子の改良に関す
る。このセラミック酸素センサはボイラ、自動車エンジ
ン等の燃焼制御、あるいはマンホール等での酸欠モニタ
ー等に利用されている。
The present invention relates to a ceramic oxygen sensor element, and more particularly to an improvement of a limiting current type ceramic oxygen sensor element. This ceramic oxygen sensor is used for combustion control in boilers, automobile engines, etc., and oxygen deficiency monitoring in manholes, etc.

【従来の技術】[Conventional technology]

従来の限界電流式セラミック酸素センサ素子は、第6図
に示すように安定化ジルコニア板2の表面及び裏面に白
金電極を設けることによってアノード21とカソード2
2とを形成し、この安定化ジルコニア板2とキャップ3
7とを封着してその間に空隙を形成するとともに、小孔
38をキャップ37(あるいは安定化ジルコニア板2)
に設けてこの空隙と外気とを連通させることによって形
成されている。そして、キャップ37の表面にはヒータ
ー31を設けられ、ヒーターリード線39を通じて一定
の電流が流されて加熱が行なわれる。 アノード21、カソード22にはアノードリード線27
、カソードリード線28が接続され、これらによりアノ
ード2トカソード22間に一定の電圧(監視電圧)を印
加される。すると、固体電解質である安定化ジルコニア
板2は酸素イオン導伝体として働き、その酸素ボンピン
グ作用と小孔38による酸素流入の濃度勾配とにより、
周囲雰囲気の酸素濃度に応じた電流値をアノード2トカ
ソード22間に流れる電流として得ることができる。 ここで、キャップ37を立方晶系の安定化ジルコニア(
811101%;  Y2O3ZrO2)板2と封着す
る必要から、このキャップ37の材質として従来では熱
膨張係数の近い(表2参照)同じ立方晶系の部分安定化
ジルコニア(3mol*  Y2O3−ZrO2)を用
いている。 また、酸素センサ素子の小型化の要請等のため、リード
線27.28.39等には直径0.IMの白金線を用い
、これを各電極に白金ペーストにより接着している。
The conventional limiting current type ceramic oxygen sensor element has platinum electrodes provided on the front and back surfaces of the stabilized zirconia plate 2 to connect the anode 21 and cathode 2 as shown in FIG.
2, and this stabilized zirconia plate 2 and cap 3
7 to form a gap therebetween, and the small hole 38 is sealed with a cap 37 (or stabilized zirconia plate 2).
It is formed by providing a space in the air gap and communicating the air gap with the outside air. A heater 31 is provided on the surface of the cap 37, and a constant current is passed through the heater lead wire 39 to heat the cap 37. The anode lead wire 27 is connected to the anode 21 and the cathode 22.
, cathode lead wires 28 are connected, and a constant voltage (monitoring voltage) is applied between the anode 2 and the cathode 22 by these. Then, the stabilized zirconia plate 2, which is a solid electrolyte, acts as an oxygen ion conductor, and due to its oxygen bombing effect and the concentration gradient of oxygen flowing through the small holes 38,
A current value corresponding to the oxygen concentration of the surrounding atmosphere can be obtained as a current flowing between the anode and the cathode 22. Here, the cap 37 is made of cubic stabilized zirconia (
811101%; Y2O3ZrO2) Since it is necessary to seal the cap 37 with the plate 2, the material of the cap 37 is conventionally a partially stabilized cubic zirconia (3 mol* Y2O3-ZrO2) having a similar coefficient of thermal expansion (see Table 2). ing. In addition, due to the demand for miniaturization of oxygen sensor elements, lead wires 27, 28, 39, etc. have a diameter of 0. IM platinum wire is used and bonded to each electrode with platinum paste.

【発明が解決しようとする課題】[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、部分安定化ジルコニアは高温になったと
き電気絶縁性が非常に低下するため、従来のように部分
安定化ジルコニアを材質としてキャップを形成した場合
、ヒーターにより加熱したときに、ヒーターからカソー
ド側に漏れ電流が流れ、この漏れ電流がアノード・カソ
ード間に流れる電流に影響を与え、測定値の誤差要因と
なるので、正確な酸素濃度測定の障害になるという問題
がある。 この問題を回避するため、第7図のように部分安定化ジ
ルコニアキャップ81とヒーター31との境界面にアル
ミナ多孔質層82を形成して電気絶縁性を向上させるこ
とも考えられているが、ヒーター31のキャップ81に
対する密着度が低下し、耐震性が著しく悪化する別の問
題が生じる。 また、他に、アルミナのコーティング条件により絶縁性
にかなりのむらがあり、その制御が難しい。 さらにこの場合、アルミナのコーティング工程とその焼
成工程とが追加されることになり、生産性が悪化して時
間がかかるので、コストの点でも不利である。 また、アルミナ(A1203)は従来よりヒーター基板
として実績があるので、これを使用することも考えられ
るが、たしかに電気絶縁性は良好であるが、熱膨張係数
が安定化ジルコニアよりも小さい(表2参照)ため接着
が困難であるという理由がら使用できない。 ちなみに、この漏れ電流をっぎのようなテストを行なっ
て確認してみた。その結果はっぎの表1に示す通りであ
る。 表1 このテストは第8図のような直径5鴫のキャップ37を
アルミナ、部分安定化ジルコニア、部分安定化ジルコニ
アアルミナコートの各材質により形成し、それらの上に
ヒーター31、ヒーターリード32.33及びカソード
リード35を形成して、このキャップ37が450°C
に加熱されるようにヒーター31に直流電圧を印加し、
ヒーターリード32とカソードリード35との間の漏れ
電流と抵抗値を測定することにより行なった。 加えて、従来のようにリード線として白金線を用い、こ
れを各電極に白金ペーストによって接着するというので
は、顕微鏡下で接続作業を行なわなければならないので
、作業性が非常に悪いばがりか、リード線の切断や抜は
等の事故も起こり易く耐震性に不安があるという問題も
ある。 この発明は、リード線の問題や耐震性の悪化などの問題
を生じることなく、ヒーターがらり漏れ電流による誤差
要因を取り除き、正確な酸素濃度測定を可能とする、生
産性に優れた、酸素センサ素子を提供することを目的と
する。
However, partially stabilized zirconia has very low electrical insulation properties when exposed to high temperatures, so if the cap is made of partially stabilized zirconia as in the past, when heated by a heater, A leakage current flows between the electrodes, and this leakage current affects the current flowing between the anode and the cathode, causing an error in the measured value, which poses a problem in that it impedes accurate oxygen concentration measurement. In order to avoid this problem, it has been considered to improve electrical insulation by forming an alumina porous layer 82 on the interface between the partially stabilized zirconia cap 81 and the heater 31 as shown in FIG. Another problem arises in that the degree of adhesion of the heater 31 to the cap 81 is reduced, and earthquake resistance is significantly deteriorated. Additionally, there is considerable variation in insulation properties depending on the alumina coating conditions, which is difficult to control. Furthermore, in this case, an alumina coating step and its firing step are added, which deteriorates productivity and takes time, which is also disadvantageous in terms of cost. In addition, alumina (A1203) has a long track record as a heater substrate, so it may be possible to use it, but although it certainly has good electrical insulation, its coefficient of thermal expansion is smaller than that of stabilized zirconia (Table 2 (see ), it cannot be used because it is difficult to bond. By the way, I checked this leakage current by performing a test like the one above. The results are shown in Table 1 of Haggi. Table 1 In this test, a cap 37 with a diameter of 5 mm as shown in FIG. and a cathode lead 35, and this cap 37 is heated to 450°C.
Applying a DC voltage to the heater 31 so that it is heated to
This was done by measuring the leakage current and resistance value between the heater lead 32 and the cathode lead 35. In addition, the conventional method of using platinum wire as a lead wire and bonding it to each electrode with platinum paste requires connection work under a microscope, which is very inefficient. There is also the problem that accidents such as lead wires being cut or pulled out are likely to occur, and there are concerns about earthquake resistance. This invention is an oxygen sensor element with excellent productivity that eliminates error factors caused by heater leakage current and enables accurate oxygen concentration measurement without causing problems such as lead wire problems or deterioration of earthquake resistance. The purpose is to provide

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

上記目的を達成するため、この発明による酸素センサ素
子においては、表面及び裏面にそれぞれアノード電極と
カソード電極とが形成された安定化ジルコニア板と、該
安定化ジルコニア板に対し、これとの間に所定の空隙が
形成されるようにして封着される、ヒーター、ヒーター
リード部、アノードリード部及びカソードリード部が印
刷形成されたフォルステライト板とが備えられている。 1作  用】 安定化ジルコニア板に封着されるキャップ37(第6図
)に相当する部材の材質としてフォルステライトを用い
ており、しかも、このフォルステライト板にヒーター、
ヒーターリード部、アノードリード部及びカソードリー
ド部を印刷形成している。 このフォルステライト<2Mg0−8i02)は従来電
子管の外囲器、ブラウン管のエンベロープなどのセラミ
ック材料として用いられいる材料であるが、つぎの表2
に示すように電気絶縁性に優れており、しかも熱膨張係
数は安定化ジルコニアとほぼ同一に制御できるとともに
、安定化ジルコニア板との接着性も良好である。 表2 *1:曲げ強度[Kg/cm2] ネコ:最高安全使用温度[’C) *3:熱膨張係数[1/’C] (40〜400”C)
*4:熱伝導率[cal、/cm−s・’C](20”
C)*5:体積固有抵抗[Ω−cml (500’C)
そして、このフォルステライトを使用して上記の第8図
で示すようなキャップ37を作り、漏れ電流テストを行
なってみると、表1に示すように良好な結果が得られる
。 このようにフォルステライトは絶縁性が良好なことから
、キャップに相当する部材自体にヒーターのみならず、
従来のリード線に代えてヒーターリード部、アノードリ
ード部及びカソードリード部を印刷形成することができ
、これにより耐震性の向上を図ることができる。また、
すべて印刷工程により形成できるため、生産性が高く、
量産化に適している上、コンパクト化も可能である。 これらから、キャップの材質としてフォルステライトを
使用することにより、従来のセラミック酸素センサの構
造を変更することなく、ヒーターからの漏れ電流による
出力への誤差を解消することができるとともに、耐震性
を向上させ、且つ生産性を高め、コンパクト化を容易に
することができる。
In order to achieve the above object, the oxygen sensor element according to the present invention includes a stabilized zirconia plate having an anode electrode and a cathode electrode formed on the front and back surfaces, respectively, and a space between the stabilized zirconia plate and the stabilized zirconia plate. A forsterite plate on which a heater, a heater lead part, an anode lead part, and a cathode lead part are printed, which are sealed so as to form a predetermined gap, is provided. 1 Effect] Forsterite is used as the material of the member corresponding to the cap 37 (Fig. 6) that is sealed to the stabilized zirconia plate, and this forsterite plate is equipped with a heater,
The heater lead part, anode lead part, and cathode lead part are formed by printing. This forsterite <2Mg0-8i02) is a material conventionally used as a ceramic material for electron tube envelopes, cathode ray tube envelopes, etc.
As shown in Figure 2, it has excellent electrical insulation properties, and its thermal expansion coefficient can be controlled to be almost the same as that of stabilized zirconia, and it also has good adhesion to stabilized zirconia plates. Table 2 *1: Bending strength [Kg/cm2] Cat: Maximum safe operating temperature ['C) *3: Coefficient of thermal expansion [1/'C] (40 to 400"C)
*4: Thermal conductivity [cal, /cm-s・'C] (20"
C) *5: Volume resistivity [Ω-cml (500'C)
Then, when a cap 37 as shown in FIG. 8 above was made using this forsterite and a leakage current test was performed, good results were obtained as shown in Table 1. Because forsterite has good insulating properties, it can be used not only as a heater for the cap itself, but also as a heater.
The heater lead part, anode lead part, and cathode lead part can be formed by printing instead of the conventional lead wires, thereby improving earthquake resistance. Also,
All can be formed through the printing process, resulting in high productivity.
It is suitable for mass production and can also be made compact. Therefore, by using forsterite as the cap material, it is possible to eliminate errors in output due to leakage current from the heater without changing the structure of conventional ceramic oxygen sensors, and improve earthquake resistance. In addition, it is possible to increase productivity and facilitate downsizing.

【実 施 例】【Example】

つぎにこの発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。第1図Aはこの発明の一実施例にかかる酸素
センサ素子1を上からみた図であり5第1図Bは同酸素
センサ素子1の第1図AのB−B線断面矢視図である。 これらの図に示すようにフォルステライト板3の上に安
定化ジルコニア板2を重ねるようにして、封着ガラス3
6を介してそれらの間に所定の空隙が生じるようこれら
を相互に封着している。 安定化ジルコニア板2は酸素イオン導伝板として機能す
るもので、第2図A、Bに示すように概略円形の板とし
て形成されており、一部に1つのほぼ直角な頂部2aが
形成されている。そして、その表面の中央部にアノード
21が形成され、裏面には、その中央部にカソード22
が形成され、これと連なるカソードリード23が頂部2
aに形成されている。これらはたとえば多孔質白金電極
を印刷形成することにより作られる。また、この安定化
ジルコニア板2の中央部には小孔24が形成されている
。 フォルステライト板3は第3図A、Bのように全体とし
ては円形であるが、安定化ジルコニア板2と同様の1つ
のほぼ直角な頂部3aが形成されるとともに、この頂部
3aから突出する1つの突部3a”と他の3つの突部3
b、3c、3dが形成されている。このフォルステライ
ト板3の表面側には、第3図Aに示すように、その頂部
3a及びこれから突出する突部3a″にカソードリード
35が、それと反対方向の突部3bにアノードリード3
4が形成されている。その裏面には第3図Bに示すよう
に、中央部にヒーター31が形成され、2つの突部3c
、3d付近にヒーターリード32.33が形成されてい
る。これらはすべてたとえば白金ペースト印刷により形
成される。 このような安定化ジルコニア板2とフォルステライト板
3とが、安定化ジルコニア板2の裏面(第2図B)とフ
ォルステライト板3の表面(第3図A)とが、頂部2a
、3aの位置を合わせるようにして向き合うようにして
重ねられる。すると。 安定化ジルコニア板2のカソードリード23とフォルス
テライト板3のカソードリード35とが対面することに
なるので、その間に白金ペースト26を介在させること
によって、フォルステライト板3のカソードリード35
と安定化ジルコニア板2のカソード22との間を導通さ
せる。また、安定化ジルコニア板2のアノード21と、
フォルステライト板3のアノードリード34との間には
印刷あるいははけ塗りなどによって白金ペースト25が
設けられ、これらの間の導通が図られている。 これにより、4つの突部3a 、3b、3c、3dのう
ちの2つの突部3a’、3bがアノード及びカソードの
取り出し部となり、他の2つの突部3C3dがヒーター
取り出し部となる。 安定化ジルコニア板2とフォルステライト板3との間に
は10μm〜100μm程度の空隙が形成されるが、こ
れらの板2.3が封着ガラス36によって気密に封着さ
れることにより、その空隙は小孔24によってのみ外気
に通じることになる。この小孔24は酸素拡散孔として
機能するが、これらの図に示すように安定化ジルコニア
板2に設けるのでなく、封着ガラス36の一部や、フォ
ルステライト板3の一部に設けてもよい。 こうして形成された酸素センサ素子1は第4図A、B、
Cに示すようなケース(ステム)4に納められる。この
ケース4はたとえばアルミナ、ジルコン、ステアライト
あるいはフォルステライトなどの電気絶縁性のよいセラ
ミックからなり、上端が開放された有底円筒体状に形成
されている。 そして、4つの溝41を有し、この渭41の底面に上端
が露出するように4つの端子ビン42がケース4に植設
されている。この4つの溝41のそれぞれに上記の酸素
センサ素子1の4つの突部3a 、3b、3c、3dが
嵌合するようにして酸素センサ素子1が配置され、第5
図Cのようにはんだ43によって端子ビン42の各々と
突部3a″。 3b、3c、3dの各々、との導通がなされる。このよ
うなはんだ付けの代わりに、金属ペーストを塗った後焼
成して導通させることもできる。 その後、第5図A、B、Cに示すように有底円筒体状の
ケース4の上端開放側に蓋5が被せられ、カバー51が
側面に取り付けられてM5が固定される。この蓋5はた
とえば金属メツシュ、焼結金属、焼結プラスチックある
いは多孔質セラミックなどにより形成する。このように
酸素センサ素子1がケース4に納められることによって
センサユニットが形成される。 この実施例にかかるセンサユニットでは、上記のように
フォルステライト板3に突部3a’、3b。 3c、3dを形成し、その突部の各々にアノードリード
34、カソードリード35、ヒーターリード32.33
を形成しており、この各突部をケース4の溝41に挿入
して位置決めするようにしている。そして、この溝41
の底面に端子ビン42の上端が露出していて、各突部が
この溝41内に挿入されることにより端子ビンと各リー
ドとの間の導通がなされるようになっている。そのため
、組み立て時の位置決め作業が容易であるとともに、各
リードと各端子ビンとの接続作業も容易に行える。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a top view of an oxygen sensor element 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line B--B in FIG. be. As shown in these figures, the stabilized zirconia plate 2 is stacked on the forsterite plate 3, and the sealing glass 3 is
These are sealed to each other with a predetermined gap created between them via the wires 6. The stabilized zirconia plate 2 functions as an oxygen ion conductive plate, and is formed as a roughly circular plate as shown in FIGS. ing. An anode 21 is formed in the center of the front surface, and a cathode 22 is formed in the center of the back surface.
is formed, and the cathode lead 23 connected thereto is connected to the top portion 2.
It is formed in a. These are made, for example, by printing porous platinum electrodes. Furthermore, a small hole 24 is formed in the center of the stabilized zirconia plate 2. The forsterite plate 3 has a circular shape as a whole as shown in FIGS. 3A and 3B, but has one almost right-angled apex 3a similar to the stabilized zirconia plate 2, and 1 protruding from this apex 3a. one protrusion 3a'' and the other three protrusions 3
b, 3c, and 3d are formed. As shown in FIG. 3A, on the surface side of this forsterite plate 3, a cathode lead 35 is provided at the top 3a and a protrusion 3a'' projecting from the top, and an anode lead 3 is provided at the protrusion 3b in the opposite direction.
4 is formed. As shown in FIG. 3B, on the back side, a heater 31 is formed in the center, and two protrusions 3c
, 3d are formed with heater leads 32 and 33. All of these are formed, for example, by platinum paste printing. The stabilized zirconia plate 2 and forsterite plate 3 are arranged such that the back surface of the stabilized zirconia plate 2 (FIG. 2B) and the surface of the forsterite plate 3 (FIG. 3A) are at the top 2a.
, 3a are stacked so that they face each other. Then. Since the cathode lead 23 of the stabilized zirconia plate 2 and the cathode lead 35 of the forsterite plate 3 face each other, by interposing the platinum paste 26 between them, the cathode lead 35 of the forsterite plate 3
and the cathode 22 of the stabilized zirconia plate 2. Further, an anode 21 of the stabilized zirconia plate 2,
A platinum paste 25 is provided between the forsterite plate 3 and the anode lead 34 by printing or brushing to ensure electrical continuity therebetween. As a result, two of the four protrusions 3a, 3b, 3c, and 3d become the anode and cathode take-out parts, and the other two protrusions 3C3d serve as the heater take-out parts. A gap of approximately 10 μm to 100 μm is formed between the stabilized zirconia plate 2 and the forsterite plate 3, but the gap is closed by airtightly sealing these plates 2.3 with the sealing glass 36. is communicated with the outside air only through the small hole 24. These small holes 24 function as oxygen diffusion holes, but instead of being provided in the stabilized zirconia plate 2 as shown in these figures, they may also be provided in a part of the sealing glass 36 or a part of the forsterite plate 3. good. The oxygen sensor element 1 thus formed is shown in FIGS.
It is housed in a case (stem) 4 as shown in C. The case 4 is made of a ceramic having good electrical insulation properties, such as alumina, zircon, stearite, or forsterite, and is formed into a bottomed cylindrical shape with an open upper end. Four terminal pins 42 are installed in the case 4 so that the terminal pins 42 have four grooves 41 and their upper ends are exposed on the bottom surface of the grooves 41 . The oxygen sensor element 1 is arranged so that the four protrusions 3a, 3b, 3c, and 3d of the oxygen sensor element 1 are fitted into each of the four grooves 41, and the fifth
As shown in Figure C, each of the terminal pins 42 and the protrusions 3a'' are electrically connected to each of the protrusions 3a'', 3b, 3c, and 3d by solder 43.Instead of such soldering, a metal paste is applied and then fired. Thereafter, as shown in FIGS. 5A, B, and C, the lid 5 is placed on the top open side of the bottomed cylindrical case 4, and the cover 51 is attached to the side surface of the M5. The lid 5 is made of, for example, metal mesh, sintered metal, sintered plastic, or porous ceramic.The sensor unit is thus formed by housing the oxygen sensor element 1 in the case 4. In the sensor unit according to this embodiment, protrusions 3a', 3b, 3c, and 3d are formed on the forsterite plate 3 as described above, and an anode lead 34, a cathode lead 35, and a heater lead 32 are attached to each of the protrusions. .33
The protrusions are inserted into the grooves 41 of the case 4 for positioning. And this groove 41
The upper end of the terminal bin 42 is exposed on the bottom surface of the terminal bin 42, and each protrusion is inserted into the groove 41 to establish electrical continuity between the terminal bin and each lead. Therefore, positioning work during assembly is easy, and connection work between each lead and each terminal bin can also be easily performed.

【発明の効果】【Effect of the invention】

この発明の酸素センサ素子によれば、酸素イオン導伝体
として使用される安定化ジルコニア板に対し、それとの
間に空隙を形成するように封若される板の材質としてフ
ォルステライトを用いており、しかもこのフォルステラ
イト板にヒーターのみならず、ヒーターリード部、アノ
ードリード部及びカソードリード部を印刷形成している
ので、ヒーターからの漏れ電流をなくし、出力精度を向
上させることができ、耐震性を向上させ、さらに生産性
を上げ、コンパクト化も可能とすることができる。すな
わち、このフォルステライト板は電気絶縁性に優れてい
るので、ヒーター及び各リード部をすべて印刷形成する
ことができ、このような印刷工程の導入により生産性を
高めることができる。リード部等が印刷形成されるため
、リード線を接続していたときの耐震性等の問題が解消
され、またコンパクト化にも貢献できる。
According to the oxygen sensor element of the present invention, forsterite is used as the material of the plate sealed to form a gap between the stabilized zirconia plate used as the oxygen ion conductor. Moreover, not only the heater but also the heater lead, anode lead, and cathode lead are printed on this forsterite plate, which eliminates leakage current from the heater, improves output accuracy, and improves earthquake resistance. It is possible to improve productivity, further increase productivity, and make it possible to make it more compact. That is, since this forsterite plate has excellent electrical insulation properties, the heater and each lead portion can all be formed by printing, and productivity can be improved by introducing such a printing process. Since the lead parts and the like are formed by printing, problems such as earthquake resistance when connecting lead wires are solved, and it also contributes to compactness.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図A、Bはこの発明の一実施例にかかる酸素センサ
素子を示すもので、第1図Aは上からみた平面図、第1
図Bは第1図AのB−B線断面矢視図、第2図A、Bは
同実施例の安定化ジルコニア板を示すもので、第2図A
は表面図、第2図Bは裏面図、第3図A、Bは同実施例
のフォルステライト板を示すもので、第3図Aは表面図
、第3図Bは裏面図、第4図A、B、Cは上記の酸素セ
ンサ素子が収納されるケースを示すもので、第4図Aは
上からみた平面図、第4図Bは横からみた側面図、第4
図Cは第4図AのC−C線矢視断面図、第5図A、B、
Cは上記の酸素センサ素子が上記のケースに収納された
状態を示すもので、第5図Aは上からみた平面図、第5
図Bは横からみた側面図、第5図Cは第5図AのC−C
線矢視断面図、第6図は従来例の断面図、第7図は他の
従来例の一部を示す断面図、第8図は漏れ電流テストを
説明するための模式図である。 1・・・酸素センサ素子、2・・・安定化ジルコニア板
、3・・・フォルステライト板、4・・・ケース(ステ
ム)、5・・・蓋、21・・・アノード、22・・・カ
ソード、23.35・・・カソードリード、24.38
・・・小孔、25.26・・・白金ペースト、27・・
・アノードリード線、28・・・カソードリード線、3
1・・・ヒーター、32.33・・・ヒーターリード、
34・・・アノードリード線ターリード線、41・・・
溝、42・・・端子ビン、43・・はんだ、51・・・
カバー、81・・・部分安定化ジルコニアキャップ、8
2・・・アルミナ多孔質層。 喜1圏
1A and 1B show an oxygen sensor element according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a plan view seen from above;
Figure B is a cross-sectional view taken along the line B-B in Figure 1A, and Figures 2A and 2B show the stabilized zirconia plate of the same example.
is a front view, Figure 2B is a back view, Figures 3A and B show the forsterite plate of the same example, Figure 3A is a front view, Figure 3B is a back view, and Figure 4 is a front view. A, B, and C show the case in which the oxygen sensor element described above is housed, and FIG. 4A is a plan view seen from above, FIG.
Figure C is a sectional view taken along the line C-C of Figure 4A, Figures 5A, B,
C shows the oxygen sensor element housed in the case, and FIG. 5A is a plan view seen from above.
Figure B is a side view from the side, Figure 5C is C-C in Figure 5A.
6 is a sectional view of a conventional example, FIG. 7 is a sectional view showing a part of another conventional example, and FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a leakage current test. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Oxygen sensor element, 2... Stabilized zirconia plate, 3... Forsterite plate, 4... Case (stem), 5... Lid, 21... Anode, 22... Cathode, 23.35...Cathode lead, 24.38
...Small hole, 25.26...Platinum paste, 27...
・Anode lead wire, 28...Cathode lead wire, 3
1...Heater, 32.33...Heater lead,
34...Anode lead wire Tall lead wire, 41...
Groove, 42...Terminal pin, 43...Solder, 51...
Cover, 81... Partially stabilized zirconia cap, 8
2...Alumina porous layer. Joy 1 area

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)表面及び裏面にそれぞれアノード電極とカソード
電極とが形成された安定化ジルコニア板と、該安定化ジ
ルコニア板に対し、これとの間に所定の空隙が形成され
るようにして封着される、ヒーター、ヒーターリード部
、アノードリード部及びカソードリード部が印刷形成さ
れたフォルステライト板とからなる酸素センサ素子。
(1) A stabilized zirconia plate having an anode electrode and a cathode electrode formed on the front and back sides, respectively, is sealed so that a predetermined gap is formed between the stabilized zirconia plate and the stabilized zirconia plate. An oxygen sensor element comprising a heater, a forsterite plate on which a heater lead part, an anode lead part, and a cathode lead part are printed.
JP1005481A 1989-01-12 1989-01-12 Oxygen sensor element Pending JPH02186255A (en)

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