JPH0550356U - 酸素センサ - Google Patents

酸素センサ

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JPH0550356U
JPH0550356U JP10211291U JP10211291U JPH0550356U JP H0550356 U JPH0550356 U JP H0550356U JP 10211291 U JP10211291 U JP 10211291U JP 10211291 U JP10211291 U JP 10211291U JP H0550356 U JPH0550356 U JP H0550356U
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JP
Japan
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oxygen sensor
zirconia tube
ceramic heater
rod
heater
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Pending
Application number
JP10211291U
Other languages
English (en)
Inventor
典之 阿部
Original Assignee
日本電子機器株式会社
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ジルコニアチューブ型酸素センサにおいて、セ
ラミックヒータの割れを防止する。 【構成】ジルコニアチューブ2内に、基端部が支持され
た棒状のセラミックヒータ10が挿置される酸素センサに
おいて、前記ジルコニアチューブ2とセラミックヒータ
10との間に緩衝部材11を介在させてある。前記緩衝部材
11は、ニッケルなどの熱良導材によって形成されるもの
であり、筒状に形成されてその横断面が略星型に波打つ
形状を有することによって半径方向に弾性を有する。か
かる緩衝部材11によって、酸素センサに衝撃が加えられ
たときにこの衝撃が緩衝され、セラミックヒータの支持
基端部に割れが発生することを防止する。

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】
本考案は、内燃機関の排気中酸素濃度の測定等に使用される酸素センサに関し 、特に、センサ素子を活性化するために設けられる棒状ヒータの割れ対策に関す る。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の酸素センサ、例えば内燃機関の排気中の酸素濃度を測定するも のでは、酸化ジルコニウムZrO2 (ジルコニア)によって形成した閉塞先端部 を有するチューブ内に導かれる大気(基準気体)と、このチューブ外に導かれる 排気との酸素濃度比に応じてジルコニアチューブに起電力を発生させ、この起電 力の大小により排気中の酸素濃度を検出するようになっているものがある(実開 昭60−161856号公報等参照)。
【0003】 かかる酸素センサの従来例を図4に示す。 図において、ホルダ1の先端部に閉塞端部を有するジルコニアチューブ2を保 持し、このジルコニアチューブ2の先端部をスリット付のプロテクタ3で覆って いる。このジルコニアチューブ2の内外表面にはそれぞれ一部に白金が被覆され 、これらを起電力取り出し用の電極としている。
【0004】 また、ジルコニアチューブ2の基端部に筒状のヒータケース4の先端に取り付 けた金属製のコンタクトプレート5を接触させ、ヒータケース4を包覆するアイ ソレーションブッシュ6の先端部をコンタクトプレート5に当接させると共に、 ホルダ1の基端部内周面に嵌合させてある。ホルダ1の基端部外周面には、円筒 状の金属製キャップ7の一端部をかしめにより固定し、同時にキャップ7の他端 部でアイソレーションブッシュ6の基端部に取り付けた皿ばね8とフッ素ゴム製 のシーリングラバー9を保持している。
【0005】 前記ヒータケース4の中空部には、棒状のセラミックヒータ10の基端部が嵌合 保持され、このセラミックヒータ10の延設先端部は、前記ジルコニアチューブ2 の中空部内に挿置される。このセラミックヒータ10は、ジルコニアチューブ2を 空気層を介して加熱することによって、低排気温状態において素子の活性化を図 るべく設けられている。
【0006】 前記アイソレーションブッシュ6は、前記皿ばね8によってホルダ1側に押圧 付勢されており、また、シーリングラバー9はアイソレーションブッシュ6の中 空部を導通される起電力取り出し用のリード線や前記セラミックヒータ10用リー ド線を外部に導出する。
【0007】
【考案が解決しようとする課題】
ところで、前記棒状のセラミックヒータ10は、ジルコニアチューブ2の基端部 で保持されてチューブ2内に延設・挿置される片持ち支持構造であって、ジルコ ニアチューブ2の内面とセラミックヒータ10の外周面との間には環状の空間が介 在する。このため、酸素センサを取り外すときや落下させてしまったときなど、 酸素センサに対して大きな衝撃が加えられると、セラミックヒータの先端部に大 きな曲げモーメントが加わり、以て、支持基端部に応力が集中して、該支持基端 部の段差部に割れが発生することがあった。
【0008】 本考案は上記問題点に鑑みなされたものであり、ジルコニアチューブ型の酸素 センサにおいて、棒状ヒータの割れを防止し得る構造を提供することを目的とす る。
【0009】
【課題を解決するための手段】
そのため本考案にかかる酸素センサでは、閉塞先端部を有するジルコニアチュ ーブの内外表面をそれぞれ基準気体及び被検出気体に接触させ、前記基準気体と 被検出気体との酸素濃度比に応じて発生する起電力を取り出して被検出気体の酸 素濃度を検出するよう構成されると共に、基端部が支持された棒状ヒータをジル コニアチューブ内に挿置してなる酸素センサにおいて、前記ジルコニアチューブ と棒状ヒータとの間に、熱良導材で形成された緩衝部材を介在させた。
【0010】
【作用】
かかる構成によると、ジルコニアチューブと棒状ヒータとの間に緩衝部材が介 在することにより、基端部が支持される棒状ヒータに対して大きな曲げモーメン トが加わることを回避でき、以て、衝撃による割れの発生を防止し得る。また、 前記緩衝部材は熱良導材で形成されるから、緩衝部材を介在させることによって ヒータの加熱性能が低下することを回避できる。
【0011】
【実施例】
以下に本考案の実施例を説明する。 尚、以下に説明する実施例の酸素センサの全体構造は、本考案の改良点以外は 概ね図4の従来例と同様であるため図示を省略し、酸素センサの改良点のみを示 す部分拡大図に基づいて説明する。
【0012】 また、以下に示す図において、図4と同一要素には同一符号を付してある。 図1において、ジルコニアチューブ2の内側に棒状のセラミックヒータ10がそ の基端側を固定端として延設・挿置され、前記セラミックヒータ10に通電するこ とで、ジルコニアチューブ10を加熱して低排気温状態から素子の活性化を図れる ようにしてある。
【0013】 ここで、図1に示すように、棒状のセラミックヒータ10とジルコニアチューブ 2との間の環状空間に、緩衝部材11を介在させてある。 前記緩衝部材11は、例えばニッケルなどの熱良導性の金属材料によって、図2 及び図3に示すように、筒状に形成されたものであり、その横断面を略星型に波 打った形状とすることで、半径方向に弾性を有するように形成されており、この 緩衝部材11の中空部にセラミックヒータ10を内在させるように設けてある。
【0014】 かかる構成により、棒状のセラミックヒータ10がその基端側を固定端として先 端部が撓む方向に衝撃を受けたときに、前記衝撃を前記緩衝部材11の弾性変形に よって緩衝することができ、以て、セラミックヒータ10の固定基端部に応力が集 中して割れが発生することを回避し得る。 また、上記の緩衝部材11は、セラミックヒータ10表面を包覆することになり、 緩衝部材11が断熱性を有するものであると、ヒータ10の熱をジルコニアチューブ 2に有効に伝達することができなくなるが、本実施例のようにニッケルなどの熱 伝導性に優れた金属材料を用いれば、緩衝部材11を介在させることによってヒー タ10の加熱性能が損なわれることがない。
【0015】 本実施例では、緩衝部材11を筒状に形成すると共に、その横断面が略星型に波 打った形状として、緩衝機能をもたせるようにしたが、形状を限定するものでは なく、例えば、板状の金属材料をセラミックヒータ10の軸回りに緩く巻いて緩衝 機能をもたせるなどしても良い。 また、本実施例では、緩衝部材11の材料としてニケッルを用いたが、これに限 定されるものではなく、熱良導材であって緩衝機能を有するものであれば良く、 例えば形状によって緩衝機能を発揮するのではなく、素材自体が弾性を有して緩 衝機能を発揮するものであっても良い。
【0016】 更に、上記のように緩衝部材11を設ける場合でも、セラミックヒータ10の熱は 専ら空気を介してジルコニアチューブに伝達されることになり、熱の伝達速度を 充分に早くすることが困難であるので、空間部にセラミックの粉を充填するなど して、熱の伝達速度を向上を図ることもできる。
【0017】
【考案の効果】
以上説明したように本考案によると、閉塞先端部を有するジルコニアチューブ をセンサ素子とする酸素センサであって、前記ジルコニアチューブの内側に棒状 のヒータが挿置されるものにおいて、酸素センサに衝撃が加わったときに前記棒 状ヒータに大きな曲げモーメントが加わってその支持基端部に応力が集中して割 れが発生することを、緩衝部材による緩衝作用によって防止することができると 共に、前記緩衝部材が熱良導材で形成されるから、緩衝部材を設けることによっ て加熱性能が低下してしまうことを防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の実施例の特徴部分を示す部分拡大縦断
面図。
【図2】本考案の実施例の特徴部分を示す部分拡大横断
面図(図1のA−A断面図)。
【図3】実施例における緩衝部材を示す斜視図。
【図4】従来の酸素センサを示す縦断面図。
【符号の説明】
1 ホルダ 2 ジルコニアチューブ 3 プロテクタ 10 セラミックヒータ(棒状ヒータ) 11 緩衝部材

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】閉塞先端部を有するジルコニアチューブの
    内外表面をそれぞれ基準気体及び被検出気体に接触さ
    せ、前記基準気体と被検出気体との酸素濃度比に応じて
    発生する起電力を取り出して被検出気体の酸素濃度を検
    出するよう構成されると共に、基端部が支持された棒状
    ヒータをジルコニアチューブ内に挿置してなる酸素セン
    サにおいて、 前記ジルコニアチューブと棒状ヒータとの間に、熱良導
    材で形成された緩衝部材を介在させたことを特徴とする
    酸素センサ。
JP10211291U 1991-12-11 1991-12-11 酸素センサ Pending JPH0550356U (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8246801B2 (en) 2006-09-14 2012-08-21 Casio Computer Co., Ltd. Support structure of electroosmotic member, electroosmosis pump, electric power generation apparatus and electronic equipment
JP2014500481A (ja) * 2010-10-12 2014-01-09 マック トラックス インコーポレイテッド ガスおよび液体の混合環境のための加熱されるセンサ・エレメント
JP2014206426A (ja) * 2013-04-12 2014-10-30 株式会社デンソー ラムダセンサ素子及びその製造方法
JP2014206427A (ja) * 2013-04-12 2014-10-30 株式会社デンソー A/fセンサ素子及びその製造方法
CN116609415A (zh) * 2023-03-13 2023-08-18 连云港感瓷电子科技有限公司 一种尾气排放监测用氧传感器

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