JPH0430538Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は気体中の酸素濃度を測定する酸素セン
サに関するものである。

（従来の技術） 近時被測定気体中の酸素濃度（酸素分圧）を測
定するための酸素センサとして、例えば第２図或
は第３図に示す構造のセンサ素子を用いたものが
知られている。

第２図に示すセンサ素子１は固体電解質からな
る酸素イオン導電板（z_rO₂にY₂O₃，MgO，CaO
等を固溶させて安定化したものが一例として挙げ
られる）２の両面に、白金等からなる多孔状の電
極３を設け、これらの電極３の一方を覆うカプセ
ル４と、このカプセル４に穿設された微小径の拡
散孔５とからなる酸素拡散制御体６を設けた構成
になつている。又、第３図に示すセンサ素子７は
第２図に代えて多数の連続気孔を有する多孔質体
によつて形成された酸素拡散制御体８を設けて構
成されている。

上記第２図，第３図に示したようなセンサ素子
１，７は固体電解質の両面に設けた電極３間に直
流電源によつてセンサ素子の外部側から内部側に
向う（図の矢視方向）電流を強制的に流し、セン
サ素子１，７内の酸素を酸素イオン導電板２を介
して外部へ放出する作用、即ちいわゆるポンピン
グ作用を利用して被測定気体中の酸素濃度を測定
するものである。

このようなセンサ素子はその表面にヒーターを
設けて酸素センサ本体部を形成し、その取付けは
従来次のようにして行なつていた。即ち第４図に
示すように円板状ステム１０を貫通して４本のピ
ン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ及び１１ｄが挿設さ
れ、その相対向する１対１１ａ，１１ｃは電極端
に、他の１対１１ｂ，１１ｄはヒーター部９のヒ
ーター端にそれぞれ接続されたリードワイヤ１２
ａ，１２ｃ，１２ｂ及び１２ｄ（0.1φ程度のAu，
Pt等の細線）により接続され、酸素センサの本
体部を宙吊り状態に浮かせて保持している。

なお、ヒーター部９のヒーターは例えばAu，
Pt等のペーストを塗布焼付けて構成され、又ヒ
ーター及び電極とリード線の接続個所も同様なペ
ーストにより接続されている。更に１３は網目状
のキヤツプである。

（解決しようとする問題点） このような従来のリードワイヤによる酸素セン
サの本体部を宙吊り状態に浮かせて保持する構造
に於て、カソードからのリードワイヤ１２ａは固
定電解質と酸素拡散制御体の間の封着部を通つて
外側に出るようになる関係上、0.1φ程度の線では
機密封着が壊れたりセラミツクが壊れたりする傾
向があり、封着の信頼性に欠けるが、さりとてこ
れより細くするとなると封着性は向上し、セラミ
ツク割れも発生し難くなるが、ペレツトからの出
口部分で切断するという問題を生じ易い。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記のような実情に鑑みてなされたも
ので、酸素センサ本体部の上面と、円板状ステム
に設けられた補助ピンの上端との間に固定板をか
け渡して接続固着することにより、前記酸素セン
サ本体部を円板状ステムから浮かせるようにして
支持した構造である。

（作用） 上記構造とすることによつて、酸素センサ素子
本体部が固定板で固定されているので耐振動に対
して有利となり、又、リード線にはテンシヨンが
かからなくなる。

（実施例） 第１図は本考案の実施例で、イは斜視図、ロは
キヤツプを除いた上面図を示す。円板状ステム１
０を貫通して４本のピン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ
及び１１ｄを設け、１１ａ，１１ｃを電極端に１
１ｂ，１１ｄをヒーター部９のヒーター端に、そ
れぞれリードワイヤー１２ａ，１２ｃ，１２ｂ及
び１２ｄにより接続することは従来と同様であ
る。しかし、酸素センサ本体部のヒーター部９の
一部と、円板状ステム１０を貫通して設けられた
補助ピン１４の頂部の間に厚さ0.2mm程度の固定
板１５を固着し、酸素センサ本体部を浮かせて支
持するようにしている。

酸素センサ本体部のヒーター部９の固定板１５
の取付箇所には固定用ペーストを塗り、又、補助
ピン１４の頂端にも同様に固定用ペーストを塗り
接合することができ、又、固定板１５はセンサ本
体部のヒーター部９と同時焼成したり、抵抗溶接
により固定することができる。又固定板１５はセ
ンサの製造時にセラミツクにより同時焼成して一
体化して製造することも可能である。

（考案の効果） 本考案は上述の如き構造であるので酸素センサ
本体部がステム１０上に固定されている補助ピン
１４により吊上げられた状態で固定されるので、
耐振動上も有利で、リードワイヤーにはテンシヨ
ンがかからず従つてリードワイヤーの取り付けに
当り作業性も向上し、かつリードワイヤーの通る
封着部分の気密封着を損なつたり、セラミツク割
れを生ずるおそれもなくなり、封着部の信頼性を
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の支持構造の一例を示す、イは
斜視図、ロはキヤツプを除いた上面図である。
又、第２図、第３図はセンサ素子の構造例を示す
断面図、第４図は従来の支持構造の一例を示す斜
視図である。 １，７……センサ素子、２……酸素イオン導電
板、３……電極、４……カプセル、５……拡散
孔、６……酸素拡散制御体、９……ヒーター部、
１０……円板状ステム、１１ａ，１１ｂ，１１
ｃ，１１ｄ……ピン、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，
１２ｄ……リードワイヤー、１３……キヤツプ、
１４……補助ピン、１５……固定板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 固体電解質の両面に電極層を設けてなる薄板状
   の酸素イオン導電板と、その上面に設けられた酸
   素拡散制御体と、更にその上面に設けられたヒー
   ター部とからなる酸素センサ本体部が、前記ヒー
   ター部の一部と、円板状ステムを貫通して設けら
   れた補助ピンの上部とを連結する固定板によりス
   テムより浮かせて支持されていることを特徴とす
   る酸素センサの支持構造。