JPH0821813A - センサ用セラミックヒータ及び酸素センサ - Google Patents
センサ用セラミックヒータ及び酸素センサInfo
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- JPH0821813A JPH0821813A JP6154704A JP15470494A JPH0821813A JP H0821813 A JPH0821813 A JP H0821813A JP 6154704 A JP6154704 A JP 6154704A JP 15470494 A JP15470494 A JP 15470494A JP H0821813 A JPH0821813 A JP H0821813A
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- oxygen sensor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 発熱パターンの断線を生じることなく、迅速
にセンサを加熱することができるセンサ用セラミックヒ
ータ及び酸素センサを提供すること。 【構成】 酸素センサ素子２は柱状の素子であり、セラ
ミックヒータ１１の上に検出部１２が積層され、検出部
１２の上に補強板１３が積層されている。この補強板１
３を積層したことにより酸素センサ素子２に段差が形成
され、酸素センサ素子２の先端部２ａが薄肉になり基端
部２ｂが厚肉となっている。特に、発熱部２５の基端側
が厚肉の基端部２ｂにまで延長されることにより、酸素
センサ素子２の基端部２ｂをも直接に加熱する様にされ
ている。つまり、発熱部２５は、酸素センサ素子２の先
端部２ａに位置する先端側発熱部２５ａと、基端部２ｂ
に位置する基端側発熱部２５ｂとから構成され、基端側
発熱部２５ｂによって直接に酸素センサ素子２の基端部
２ｂを加熱する様に配置されている。
にセンサを加熱することができるセンサ用セラミックヒ
ータ及び酸素センサを提供すること。 【構成】 酸素センサ素子２は柱状の素子であり、セラ
ミックヒータ１１の上に検出部１２が積層され、検出部
１２の上に補強板１３が積層されている。この補強板１
３を積層したことにより酸素センサ素子２に段差が形成
され、酸素センサ素子２の先端部２ａが薄肉になり基端
部２ｂが厚肉となっている。特に、発熱部２５の基端側
が厚肉の基端部２ｂにまで延長されることにより、酸素
センサ素子２の基端部２ｂをも直接に加熱する様にされ
ている。つまり、発熱部２５は、酸素センサ素子２の先
端部２ａに位置する先端側発熱部２５ａと、基端部２ｂ
に位置する基端側発熱部２５ｂとから構成され、基端側
発熱部２５ｂによって直接に酸素センサ素子２の基端部
２ｂを加熱する様に配置されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車等の内燃
機関の酸素センサなどに使用されるセンサ用セラミック
ヒータ、及びこのセンサ用セラミックヒータを備えた酸
素センサに関するものである。
機関の酸素センサなどに使用されるセンサ用セラミック
ヒータ、及びこのセンサ用セラミックヒータを備えた酸
素センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、セラミック基体内に、Ｐｔ又
はＷからなる導電性抵抗体を発熱パターンとして備えた
積層型板状ヒータ（以下セラミックヒータと記す）は、
酸素センサ用又は汎用加熱器用として広く使用されてい
る。
はＷからなる導電性抵抗体を発熱パターンとして備えた
積層型板状ヒータ（以下セラミックヒータと記す）は、
酸素センサ用又は汎用加熱器用として広く使用されてい
る。
【０００３】例えば図９（ａ）に示す様に、酸素センサ
には柱状のセラミック基体の酸素センサ素子Ｐ１が使用
されるが、この酸素センサ素子Ｐ１は、積層した部材か
らなる検出部Ｐ３と、この検出部Ｐ３に積層されたセラ
ミックヒータＰ４とから構成されている。前記検出部Ｐ
３は、例えばチタニア等の金属酸化物感応体からなる感
ガス素子Ｐ２と、感ガス素子Ｐ２から伸びる一対の出力
取出部Ｐ３とを備えており、セラミックヒータＰ４は、
例えば蛇行状の発熱部Ｐ５と発熱部Ｐ５から伸びる一対
のリード部Ｐ６とからなる発熱パターンＰ７を、セラミ
ック基板Ｐ８上に備えている。
には柱状のセラミック基体の酸素センサ素子Ｐ１が使用
されるが、この酸素センサ素子Ｐ１は、積層した部材か
らなる検出部Ｐ３と、この検出部Ｐ３に積層されたセラ
ミックヒータＰ４とから構成されている。前記検出部Ｐ
３は、例えばチタニア等の金属酸化物感応体からなる感
ガス素子Ｐ２と、感ガス素子Ｐ２から伸びる一対の出力
取出部Ｐ３とを備えており、セラミックヒータＰ４は、
例えば蛇行状の発熱部Ｐ５と発熱部Ｐ５から伸びる一対
のリード部Ｐ６とからなる発熱パターンＰ７を、セラミ
ック基板Ｐ８上に備えている。
【０００４】また、図９（ｂ）に示す様に、前記検出部
Ｐ３とセラミックヒータＰ４とを積層して一体に形成し
た酸素センサ素子Ｐ１には、自身を図示しない金属ケー
スに収納する際に、酸素センサ素子Ｐ１自身を固定する
部分（基端側）が割れたりしない様に、酸素センサ素子
Ｐ１の基端側に補強板Ｐ９を積層して、その基端側の厚
さを増している。
Ｐ３とセラミックヒータＰ４とを積層して一体に形成し
た酸素センサ素子Ｐ１には、自身を図示しない金属ケー
スに収納する際に、酸素センサ素子Ｐ１自身を固定する
部分（基端側）が割れたりしない様に、酸素センサ素子
Ｐ１の基端側に補強板Ｐ９を積層して、その基端側の厚
さを増している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この酸
素センサ素子Ｐ１には下記（１），（２）の様な問題が
あり、その解決が望まれていた。 （１）前記酸素センサ素子Ｐ１を構成するセラミック基
体には、補強のために積層した補強板Ｐ９によって段差
があるので、酸素センサ素子Ｐ１の先端側が薄く基端側
が厚くなっている。従って、セラミックヒータＰ４によ
る発熱を行った場合には、セラミック基体内部に温度差
が生じ、酸素センサ素子Ｐ１の長手方向（縦方向）にて
温度の大きなばらつきが生じる。つまり、セラミックヒ
ータＰ４の先端側は周囲への放熱によって温度が低下
し、一方基端側は伝導によって温度が低下するが、伝導
による温度低下の方が大きいために、基端側の温度の方
が大きく低下する。更に、酸素センサ素子Ｐ１を金属ケ
ースを介して内燃機関の排気管等に取り付けると、基端
側の温度が伝導により益々低下する。そのため、感ガス
素子Ｐ２の温度を一定範囲に保つために、その温度低下
を見越して予め大きめの電圧を印加するが、その結果と
して、先端側では異常に高温となってしまい、発熱パタ
ーンＰ７に断線が生じるという問題があった。
素センサ素子Ｐ１には下記（１），（２）の様な問題が
あり、その解決が望まれていた。 （１）前記酸素センサ素子Ｐ１を構成するセラミック基
体には、補強のために積層した補強板Ｐ９によって段差
があるので、酸素センサ素子Ｐ１の先端側が薄く基端側
が厚くなっている。従って、セラミックヒータＰ４によ
る発熱を行った場合には、セラミック基体内部に温度差
が生じ、酸素センサ素子Ｐ１の長手方向（縦方向）にて
温度の大きなばらつきが生じる。つまり、セラミックヒ
ータＰ４の先端側は周囲への放熱によって温度が低下
し、一方基端側は伝導によって温度が低下するが、伝導
による温度低下の方が大きいために、基端側の温度の方
が大きく低下する。更に、酸素センサ素子Ｐ１を金属ケ
ースを介して内燃機関の排気管等に取り付けると、基端
側の温度が伝導により益々低下する。そのため、感ガス
素子Ｐ２の温度を一定範囲に保つために、その温度低下
を見越して予め大きめの電圧を印加するが、その結果と
して、先端側では異常に高温となってしまい、発熱パタ
ーンＰ７に断線が生じるという問題があった。
【０００６】（２）また近年では、特に米国における自
動車の排気規制におけるＯＢＤ−II（On board diagn
osis）において、酸素センサ、触媒装置、制御センサ等
の劣化を検出することが義務づけられており、それに伴
う問題も生じている。このＯＢＤ−IIは、米国カリフォ
ルニア州での１９９６年頃から施行されることが予測さ
れる環境保護法による規制であって、機関の排気が規制
値を満たさなくなったとき、その規制値を満たさなくな
ったことを運転者に判る様に表示することが義務づけら
れている。そして、この表示系統に故障が発生すれば、
そのことのみでリコールの対象とされるため、酸素セン
サ、触媒装置、制御センサ等の劣化を検知すること、及
びこの検知する装置が長期間正確に機能することが非常
に重要になっている。そのため、触媒装置の下流側にも
診断用酸素センサを装着する必要があるが、その場合、
下記の様な不具合が発生することがある。
動車の排気規制におけるＯＢＤ−II（On board diagn
osis）において、酸素センサ、触媒装置、制御センサ等
の劣化を検出することが義務づけられており、それに伴
う問題も生じている。このＯＢＤ−IIは、米国カリフォ
ルニア州での１９９６年頃から施行されることが予測さ
れる環境保護法による規制であって、機関の排気が規制
値を満たさなくなったとき、その規制値を満たさなくな
ったことを運転者に判る様に表示することが義務づけら
れている。そして、この表示系統に故障が発生すれば、
そのことのみでリコールの対象とされるため、酸素セン
サ、触媒装置、制御センサ等の劣化を検知すること、及
びこの検知する装置が長期間正確に機能することが非常
に重要になっている。そのため、触媒装置の下流側にも
診断用酸素センサを装着する必要があるが、その場合、
下記の様な不具合が発生することがある。
【０００７】つまり、機関始動時に触媒装置に溜った凝
縮水が粒状に飛散し、触媒装置の下流側のヒータにより
加熱された感ガス素子Ｐ２に付着することによって、感
ガス素子Ｐ２が破壊されてしまう場合がある。このた
め、機関始動時にはヒータには通電せずに、凝縮水の飛
散が激減する機関始動後３０秒後にヒータに通電して、
感ガス素子Ｐ２を活性化する温度まで昇温させる必要が
生ずる。その結果、感ガス素子Ｐ２が活性化する温度に
達するまでは、実質的に空燃比の制御が正確になされな
いために、排気の浄化率が悪くなったり燃費が悪くなっ
てしまう。
縮水が粒状に飛散し、触媒装置の下流側のヒータにより
加熱された感ガス素子Ｐ２に付着することによって、感
ガス素子Ｐ２が破壊されてしまう場合がある。このた
め、機関始動時にはヒータには通電せずに、凝縮水の飛
散が激減する機関始動後３０秒後にヒータに通電して、
感ガス素子Ｐ２を活性化する温度まで昇温させる必要が
生ずる。その結果、感ガス素子Ｐ２が活性化する温度に
達するまでは、実質的に空燃比の制御が正確になされな
いために、排気の浄化率が悪くなったり燃費が悪くなっ
てしまう。
【０００８】従って、なるべく短時間に感ガス素子Ｐ２
が活性化する温度にまで昇温する必要があり、特に触媒
装置の上流に装着された通常の空燃比制御用センサは、
機関始動後５０秒ほどで活性化温度に達するので、診断
用酸素センサもこの時間内で活性化することが望まれて
いる。
が活性化する温度にまで昇温する必要があり、特に触媒
装置の上流に装着された通常の空燃比制御用センサは、
機関始動後５０秒ほどで活性化温度に達するので、診断
用酸素センサもこの時間内で活性化することが望まれて
いる。
【０００９】この対策として、前記図９に示す様な酸素
センサ素子Ｐ１のセラミックヒータＰ４に対して、従来
の印加電圧より大きな印加電圧を加えて迅速に昇温を行
なうことが考えられるが、この場合には、急な温度変化
のために、上述した発熱パターンＰ７の先端側と基端側
との間に一層大きな温度差が生じてしまう。つまり、迅
速に昇温を行なう場合には、従来より一層発熱パターン
Ｐ７の断線の問題が顕著になるという大きな問題があっ
た。
センサ素子Ｐ１のセラミックヒータＰ４に対して、従来
の印加電圧より大きな印加電圧を加えて迅速に昇温を行
なうことが考えられるが、この場合には、急な温度変化
のために、上述した発熱パターンＰ７の先端側と基端側
との間に一層大きな温度差が生じてしまう。つまり、迅
速に昇温を行なう場合には、従来より一層発熱パターン
Ｐ７の断線の問題が顕著になるという大きな問題があっ
た。
【００１０】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れたものであり、発熱パターンの断線を生じることな
く、迅速にセンサを加熱することができるセンサ用セラ
ミックヒータ及び酸素センサを提供することを目的とす
る。
れたものであり、発熱パターンの断線を生じることな
く、迅速にセンサを加熱することができるセンサ用セラ
ミックヒータ及び酸素センサを提供することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の請求項１の発明は、セラミック基体に、該セラミック
基体の長手方向に旋回した先端側の発熱部と該発熱部か
ら伸びる基端側のリード部とからなる発熱パターンを形
成するとともに、該セラミック基体の基端側を先端側よ
り厚くしたセンサ用セラミックヒータにおいて、前記発
熱部を前記セラミック基体の基端側の厚肉部分に延長し
て形成したことを特徴とするセンサ用セラミックヒータ
を要旨とする。
の請求項１の発明は、セラミック基体に、該セラミック
基体の長手方向に旋回した先端側の発熱部と該発熱部か
ら伸びる基端側のリード部とからなる発熱パターンを形
成するとともに、該セラミック基体の基端側を先端側よ
り厚くしたセンサ用セラミックヒータにおいて、前記発
熱部を前記セラミック基体の基端側の厚肉部分に延長し
て形成したことを特徴とするセンサ用セラミックヒータ
を要旨とする。
【００１２】請求項２の発明は、前記発熱部の延長部分
の抵抗値を、該発熱部全体の抵抗値の９％以上としたこ
とを特徴とする前記請求項１記載のセンサ用セラミック
ヒータを要旨とする。請求項３の発明は、前記発熱部の
延長部分の抵抗値を、該発熱部全体の抵抗値の１２％以
上としたことを特徴とする前記請求項２記載のセンサ用
セラミックヒータを要旨とする。
の抵抗値を、該発熱部全体の抵抗値の９％以上としたこ
とを特徴とする前記請求項１記載のセンサ用セラミック
ヒータを要旨とする。請求項３の発明は、前記発熱部の
延長部分の抵抗値を、該発熱部全体の抵抗値の１２％以
上としたことを特徴とする前記請求項２記載のセンサ用
セラミックヒータを要旨とする。
【００１３】請求項４の発明は、前記発熱部の先端側の
発熱量を、該発熱部の基端側の発熱量より小さく設定し
たことを特徴とする前記請求項１〜３のいずれか記載の
センサ用セラミックヒータを要旨とする。
発熱量を、該発熱部の基端側の発熱量より小さく設定し
たことを特徴とする前記請求項１〜３のいずれか記載の
センサ用セラミックヒータを要旨とする。
【００１４】請求項５の発明は、前記発熱部の先端側の
線幅を、該発熱部の基端側の線幅より太く設定したこと
を特徴とする前記請求項１〜４のいずれか記載のセンサ
用セラミックヒータを要旨とする。
線幅を、該発熱部の基端側の線幅より太く設定したこと
を特徴とする前記請求項１〜４のいずれか記載のセンサ
用セラミックヒータを要旨とする。
【００１５】請求項６の発明は、前記発熱部の先端側の
抵抗値を、該発熱部の基端側の抵抗値より小さく設定し
たことを特徴とする前記請求項１〜５のいずれか記載の
センサ用セラミックヒータを要旨とする。
抵抗値を、該発熱部の基端側の抵抗値より小さく設定し
たことを特徴とする前記請求項１〜５のいずれか記載の
センサ用セラミックヒータを要旨とする。
【００１６】請求項７の発明は、前記発熱部を蛇行させ
て蛇行部分を形成し、該蛇行部分の中央部における前記
長手方向の長さを該蛇行部分の側辺部における長手方向
の長さより短く設定するとともに、該中央部を前記基端
側に寄せて配置したことを特徴とする前記請求項１〜６
のいずれか記載のセンサ用セラミックヒータを要旨とす
る。
て蛇行部分を形成し、該蛇行部分の中央部における前記
長手方向の長さを該蛇行部分の側辺部における長手方向
の長さより短く設定するとともに、該中央部を前記基端
側に寄せて配置したことを特徴とする前記請求項１〜６
のいずれか記載のセンサ用セラミックヒータを要旨とす
る。
【００１７】請求項８の発明は、前記発熱部の中央部の
長手方向における長さを、前記側辺部の長手方向におけ
る長さの７０％以下に設定したことを特徴とする前記請
求項７記載のセンサ用セラミックヒータを要旨とする。
長手方向における長さを、前記側辺部の長手方向におけ
る長さの７０％以下に設定したことを特徴とする前記請
求項７記載のセンサ用セラミックヒータを要旨とする。
【００１８】請求項９の発明は、前記請求項１〜８のい
ずれか記載のセンサ用セラミックヒータと、酸素濃度に
対して抵抗値が変化する感ガス素子と、該感ガス素子か
ら出力を取り出す出力取出部と、を同一のセラミック基
体に一体に設けて酸素センサ素子を形成するとともに、
前記発熱パターンを前記感ガス素子の形成位置の垂直方
向に合致させて前記出力取出部と異なる面に形成したこ
とを特徴とする酸素センサを要旨とする。
ずれか記載のセンサ用セラミックヒータと、酸素濃度に
対して抵抗値が変化する感ガス素子と、該感ガス素子か
ら出力を取り出す出力取出部と、を同一のセラミック基
体に一体に設けて酸素センサ素子を形成するとともに、
前記発熱パターンを前記感ガス素子の形成位置の垂直方
向に合致させて前記出力取出部と異なる面に形成したこ
とを特徴とする酸素センサを要旨とする。
【００１９】請求項１０の発明は、前記酸素センサ素子
を金属ケースに収納したことを特徴とする前記請求項９
記載の酸素センサを要旨とする。
を金属ケースに収納したことを特徴とする前記請求項９
記載の酸素センサを要旨とする。
【００２０】
【作用】請求項１のセンサ用セラミックヒータでは、発
熱部をセラミック基体の基端側の厚肉部分に延長して形
成しているので、セラミック基体の基端側の温度低下が
防止される。従って、基端側からの伝導による熱引きが
大きく又基端側の熱容量が大きくその温度が上昇し難い
場合でも、先端側と基端側との温度差が大きくならな
い。その結果、先端側が異常発熱することがなくなるの
で、先端側における発熱パターンの断線が防止される。
熱部をセラミック基体の基端側の厚肉部分に延長して形
成しているので、セラミック基体の基端側の温度低下が
防止される。従って、基端側からの伝導による熱引きが
大きく又基端側の熱容量が大きくその温度が上昇し難い
場合でも、先端側と基端側との温度差が大きくならな
い。その結果、先端側が異常発熱することがなくなるの
で、先端側における発熱パターンの断線が防止される。
【００２１】請求項２のセンサ用セラミックヒータで
は、発熱部の延長部分の抵抗値を、発熱部全体の抵抗値
の９％以上としたので、セラミック基体の先端側と基端
側との温度差が小さくなる。その結果、先端側が異常発
熱することがなくなるので、先端側における断線が好適
に防止される。
は、発熱部の延長部分の抵抗値を、発熱部全体の抵抗値
の９％以上としたので、セラミック基体の先端側と基端
側との温度差が小さくなる。その結果、先端側が異常発
熱することがなくなるので、先端側における断線が好適
に防止される。
【００２２】請求項３のセンサ用セラミックヒータで
は、発熱部の延長部分の抵抗値を、発熱部全体の抵抗値
の１２％以上としたので、セラミック基体の先端側と基
端側との温度差が一層小さくなる。その結果、先端側に
おける断線が更に好適に防止される。
は、発熱部の延長部分の抵抗値を、発熱部全体の抵抗値
の１２％以上としたので、セラミック基体の先端側と基
端側との温度差が一層小さくなる。その結果、先端側に
おける断線が更に好適に防止される。
【００２３】請求項４のセンサ用セラミックヒータで
は、発熱部の先端側の発熱量を、発熱部の基端側の発熱
量より小さく設定したので、前記請求項１〜３よりも先
端側と基端側との温度差が少なく、断線が好適に防止さ
れる。請求項５のセンサ用セラミックヒータでは、発熱
部の先端部の線幅をその基端部より太く設定したので、
前記請求項１〜４よりも先端側と基端側との温度差が小
さく、断線が好適に防止される。
は、発熱部の先端側の発熱量を、発熱部の基端側の発熱
量より小さく設定したので、前記請求項１〜３よりも先
端側と基端側との温度差が少なく、断線が好適に防止さ
れる。請求項５のセンサ用セラミックヒータでは、発熱
部の先端部の線幅をその基端部より太く設定したので、
前記請求項１〜４よりも先端側と基端側との温度差が小
さく、断線が好適に防止される。
【００２４】請求項６のセンサ用セラミックヒータで
は、発熱部の先端部の抵抗値をその基端部より小さく設
定したので、前記請求項１〜５よりも先端側と基端側と
の温度差が小さく、断線が好適に防止される。請求項７
のセンサ用セラミックヒータでは、発熱部の蛇行部分の
中央部の長手方向の長さをその側辺部の長手方向の長さ
より短く設定するとともに、この中央部を基端側に寄せ
て配置してある。例えば、発熱部の基端側にて旋回する
位置が同じであるが、先端側にて旋回する位置が中央部
のみ基端側に寄っている。そのため、前記請求項４〜６
と同様に、先端側の発熱量が少なくなるので、先端側と
基端側との温度差が小さくなって、断線が防止される。
は、発熱部の先端部の抵抗値をその基端部より小さく設
定したので、前記請求項１〜５よりも先端側と基端側と
の温度差が小さく、断線が好適に防止される。請求項７
のセンサ用セラミックヒータでは、発熱部の蛇行部分の
中央部の長手方向の長さをその側辺部の長手方向の長さ
より短く設定するとともに、この中央部を基端側に寄せ
て配置してある。例えば、発熱部の基端側にて旋回する
位置が同じであるが、先端側にて旋回する位置が中央部
のみ基端側に寄っている。そのため、前記請求項４〜６
と同様に、先端側の発熱量が少なくなるので、先端側と
基端側との温度差が小さくなって、断線が防止される。
【００２５】請求項８のセンサ用セラミックヒータで
は、発熱部の中央部の長手方向の長さをその側辺部の長
手方向の長さの７０％以下に設定してあるので、即ち基
端側の方が発熱量が小さくなる様に設定してあるので、
先端側と基端側との温度差が更に小さくなって、断線が
防止される。
は、発熱部の中央部の長手方向の長さをその側辺部の長
手方向の長さの７０％以下に設定してあるので、即ち基
端側の方が発熱量が小さくなる様に設定してあるので、
先端側と基端側との温度差が更に小さくなって、断線が
防止される。
【００２６】請求項９の酸素センサでは、上記センサ用
セラミックヒータと、酸素濃度に対して抵抗値が変化す
る感ガス素子と、感ガス素子から出力を取り出す出力取
出部とを同一のセラミック基体に一体に設けて酸素セン
サ素子を形成し、発熱パターンを感ガス素子の垂直方向
となる様に出力取出部と異なる面に形成しているので、
発熱パターンの断線を生じることなく、感ガス素子を最
適な温度に効率よく加熱して、好適に酸素濃度を検出す
ることが可能である。
セラミックヒータと、酸素濃度に対して抵抗値が変化す
る感ガス素子と、感ガス素子から出力を取り出す出力取
出部とを同一のセラミック基体に一体に設けて酸素セン
サ素子を形成し、発熱パターンを感ガス素子の垂直方向
となる様に出力取出部と異なる面に形成しているので、
発熱パターンの断線を生じることなく、感ガス素子を最
適な温度に効率よく加熱して、好適に酸素濃度を検出す
ることが可能である。
【００２７】請求項１０の酸素センサでは、酸素センサ
素子を金属ケースに収納しているので、この金属ケース
を測定対象の装置に取り付けることにより、酸素センサ
素子によって酸素濃度を検出することが可能である。
素子を金属ケースに収納しているので、この金属ケース
を測定対象の装置に取り付けることにより、酸素センサ
素子によって酸素濃度を検出することが可能である。
【００２８】
【実施例】以下、本発明の実施例のセラミックヒータ及
び酸素センサについて説明する。尚、図１は酸素センサ
の断面を示し、図２は酸素センサ素子を分解して示して
いる。 （実施例１）図１に示す様に、本実施例の酸素センサ１
は、柱状の酸素センサ素子２が、ガラスシール３及びセ
ラミックスリーブ４等を介して金属ケース５内に固定さ
れたものであり、後述する金属酸化物感応体からなる感
ガス素子１６の特性を利用して酸素濃度を検出する。
尚、金属ケース５は、主体金具６の先端側に金属キャッ
プ７が取り付けられ、主体金具６の基端側に外筒８及び
内筒９が取り付けられたものである。
び酸素センサについて説明する。尚、図１は酸素センサ
の断面を示し、図２は酸素センサ素子を分解して示して
いる。 （実施例１）図１に示す様に、本実施例の酸素センサ１
は、柱状の酸素センサ素子２が、ガラスシール３及びセ
ラミックスリーブ４等を介して金属ケース５内に固定さ
れたものであり、後述する金属酸化物感応体からなる感
ガス素子１６の特性を利用して酸素濃度を検出する。
尚、金属ケース５は、主体金具６の先端側に金属キャッ
プ７が取り付けられ、主体金具６の基端側に外筒８及び
内筒９が取り付けられたものである。
【００２９】図２及び図３（ａ）に示す様に、前記酸素
センサ素子２は、幅３.８mm×長さ４０mm×厚さ２.３mm
の先端側が薄くなる段差のある柱状の素子であり、板状
のセラミックヒータ１１の上に板状の検出部１２が積層
され、更に検出部１２の上に補強板１３が積層されてい
る。
センサ素子２は、幅３.８mm×長さ４０mm×厚さ２.３mm
の先端側が薄くなる段差のある柱状の素子であり、板状
のセラミックヒータ１１の上に板状の検出部１２が積層
され、更に検出部１２の上に補強板１３が積層されてい
る。
【００３０】前記検出部１２とは、厚さ０.４mmの第１
のアルミナ基板（センサ基板）１５上に、チタニア等の
金属酸化物感応体からなる感ガス素子１６と、感ガス素
子１６から伸びる一対のＰｔからなる検出用電極１７
と、検出用電極１７の大部分を覆う厚さ０.２mmのアル
ミナ質からなる絶縁シート１８とが配置されたものであ
り、この絶縁シート１８が感ガス素子１６と検出用電極
１７とが接する面積を規定するとともに、感ガス素子１
６と検出用電極１７とが接する部分以外を雰囲気から密
封する。また、セラミックヒータ１１とは、厚さ０.４m
mの第２のアルミナ基板２１上にＰｔからなる発熱パタ
ーン２２が設けられたものである。更に、補強板１３と
は、幅３.８mm×長さ３３mm×厚さ１.３mmのアルミナ製
の板材である。 尚、発熱パターン２２は、第１のアル
ミナ基板１５と第２のアルミナ基板２１とに挟まれてお
り、発熱パターン２２の発熱部２５と感ガス素子１６と
は、第１のアルミナ基板１５を挟んで表裏面のほぼ同じ
位置に配置される。
のアルミナ基板（センサ基板）１５上に、チタニア等の
金属酸化物感応体からなる感ガス素子１６と、感ガス素
子１６から伸びる一対のＰｔからなる検出用電極１７
と、検出用電極１７の大部分を覆う厚さ０.２mmのアル
ミナ質からなる絶縁シート１８とが配置されたものであ
り、この絶縁シート１８が感ガス素子１６と検出用電極
１７とが接する面積を規定するとともに、感ガス素子１
６と検出用電極１７とが接する部分以外を雰囲気から密
封する。また、セラミックヒータ１１とは、厚さ０.４m
mの第２のアルミナ基板２１上にＰｔからなる発熱パタ
ーン２２が設けられたものである。更に、補強板１３と
は、幅３.８mm×長さ３３mm×厚さ１.３mmのアルミナ製
の板材である。 尚、発熱パターン２２は、第１のアル
ミナ基板１５と第２のアルミナ基板２１とに挟まれてお
り、発熱パターン２２の発熱部２５と感ガス素子１６と
は、第１のアルミナ基板１５を挟んで表裏面のほぼ同じ
位置に配置される。
【００３１】本実施例では、図３に示す様に、補強板１
３を積層したことによって酸素センサ素子２に段差が形
成されており、そのため、酸素センサ素子２の先端部２
ａが厚さ１.０mmの薄肉とされ、基端部２ｂが厚さ２.３
mmの厚肉とされている。また、第２のアルミナ基板２１
上に設けられた発熱パターン２２は、基板先端側にて６
列となる様に蛇行する発熱部２５と、発熱部２５の左右
端部から基板基端側に伸びる一対のリード部２６とから
構成されている。
３を積層したことによって酸素センサ素子２に段差が形
成されており、そのため、酸素センサ素子２の先端部２
ａが厚さ１.０mmの薄肉とされ、基端部２ｂが厚さ２.３
mmの厚肉とされている。また、第２のアルミナ基板２１
上に設けられた発熱パターン２２は、基板先端側にて６
列となる様に蛇行する発熱部２５と、発熱部２５の左右
端部から基板基端側に伸びる一対のリード部２６とから
構成されている。
【００３２】特に本実施例においては、発熱部２５の基
端側が厚肉の基端部２ｂにかかる様に延長されることに
よって、酸素センサ素子２の基端部２ｂをも直接に加熱
する様にされている。つまり、発熱部２５は、酸素セン
サ素子２の先端部２ａに位置する先端側発熱部２５ａ
と、基端部２ｂに位置する基端側発熱部２５ｂとから構
成され、基端側発熱部２５ｂによって直接に酸素センサ
素子２の基端部２ｂを加熱する様に配置されている。 ＜実験例１＞次に、本実施例の効果を確認するために行
った実験例１について説明する。
端側が厚肉の基端部２ｂにかかる様に延長されることに
よって、酸素センサ素子２の基端部２ｂをも直接に加熱
する様にされている。つまり、発熱部２５は、酸素セン
サ素子２の先端部２ａに位置する先端側発熱部２５ａ
と、基端部２ｂに位置する基端側発熱部２５ｂとから構
成され、基端側発熱部２５ｂによって直接に酸素センサ
素子２の基端部２ｂを加熱する様に配置されている。 ＜実験例１＞次に、本実施例の効果を確認するために行
った実験例１について説明する。
【００３３】本実験例では、前記実施例１の構造の酸素
センサ素子のうち、感ガス素子及び出力取出部は省略
し、発熱部の基端側を長さ方向に延長した試料を使用し
た。具体的には、表１及び図４に示す様に、発熱パター
ンの全抵抗を５.６Ω、発熱部の抵抗を５.２Ω、両リー
ド部の抵抗を０.４Ωに設定するとともに、先端側発熱
部の抵抗値Ａと基端側発熱部の抵抗値Ｂを変更した試料
（No.１〜５）を作成した。尚、発熱部２５の線幅は０.
３mmとした。また、発熱部を酸素センサ素子の厚肉部分
に延長しない比較例（No.６）も作成した。
センサ素子のうち、感ガス素子及び出力取出部は省略
し、発熱部の基端側を長さ方向に延長した試料を使用し
た。具体的には、表１及び図４に示す様に、発熱パター
ンの全抵抗を５.６Ω、発熱部の抵抗を５.２Ω、両リー
ド部の抵抗を０.４Ωに設定するとともに、先端側発熱
部の抵抗値Ａと基端側発熱部の抵抗値Ｂを変更した試料
（No.１〜５）を作成した。尚、発熱部２５の線幅は０.
３mmとした。また、発熱部を酸素センサ素子の厚肉部分
に延長しない比較例（No.６）も作成した。
【００３４】ここで、リード部は１００％Ｐｔで２７μ
mの厚さで印刷して形成し、発熱体は１μm粒径のアルミ
ナ１００％に対して更にＰｔを１５％含むメタライズを
印刷して形成した。尚、基端側発熱部を長くするにつれ
て発熱部の全長も長くなり全抵抗も変化してしまうの
で、全体の抵抗が変化しない様にメタライズの厚みを厚
くして全抵抗を調節した。
mの厚さで印刷して形成し、発熱体は１μm粒径のアルミ
ナ１００％に対して更にＰｔを１５％含むメタライズを
印刷して形成した。尚、基端側発熱部を長くするにつれ
て発熱部の全長も長くなり全抵抗も変化してしまうの
で、全体の抵抗が変化しない様にメタライズの厚みを厚
くして全抵抗を調節した。
【００３５】
【表１】
【００３６】そして、これらの試料に対して、常温大気
中にてヒータにＤＣ１４Ｖの電圧を印加し、オンオフを
各１分間繰り返すサイクル耐久試験を行った。耐久評価
基準は、断線した時のサイクル数のワイブル解析を行な
い、平均寿命故障率５０％で７３００サイクル（＝３６
５日×オンオフ２回×１０年間）を目標として調査を行
った。その結果を図５に示す。
中にてヒータにＤＣ１４Ｖの電圧を印加し、オンオフを
各１分間繰り返すサイクル耐久試験を行った。耐久評価
基準は、断線した時のサイクル数のワイブル解析を行な
い、平均寿命故障率５０％で７３００サイクル（＝３６
５日×オンオフ２回×１０年間）を目標として調査を行
った。その結果を図５に示す。
【００３７】図５から明らかな様に、厚肉部分に形成さ
れる発熱部の割合が大きいほど、即ち、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）
が大きいほど、耐久性能が高いことが判る。特に、Ｂ／
（Ａ＋Ｂ）が９％以上であると好適であるが、１２％以
上であると一層望ましい。それに対して比較例のもの
は、耐久性能に劣り好ましくない。 ＜実験例２＞次に、実験例２について説明する。
れる発熱部の割合が大きいほど、即ち、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）
が大きいほど、耐久性能が高いことが判る。特に、Ｂ／
（Ａ＋Ｂ）が９％以上であると好適であるが、１２％以
上であると一層望ましい。それに対して比較例のもの
は、耐久性能に劣り好ましくない。 ＜実験例２＞次に、実験例２について説明する。
【００３８】本実験例では、前記実験例１で使用した試
料とほぼ同様な材料及び形状の試料を作成した。特に本
実験例では、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）を９％と固定し、発熱部の
先端側の線幅を太くした。具体的には、図６に示す様
に、蛇行する形状の発熱部とし、発熱パターンの全抵抗
を５.６Ωとした。発熱部の線幅は基端側で０.２５mm、
先端側で０.３５mmとなる様に徐々に太く、平均線幅を
０.３mmとなる様にした。また、同様にして、発熱パタ
ーンの全抵抗５.６Ω、一定の線幅０.３mmの比較例も作
成した。
料とほぼ同様な材料及び形状の試料を作成した。特に本
実験例では、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）を９％と固定し、発熱部の
先端側の線幅を太くした。具体的には、図６に示す様
に、蛇行する形状の発熱部とし、発熱パターンの全抵抗
を５.６Ωとした。発熱部の線幅は基端側で０.２５mm、
先端側で０.３５mmとなる様に徐々に太く、平均線幅を
０.３mmとなる様にした。また、同様にして、発熱パタ
ーンの全抵抗５.６Ω、一定の線幅０.３mmの比較例も作
成した。
【００３９】そして、これらの試料に対して、前記実験
例１と同様な試験を行ったところ、本実験例の試料の耐
久結果は１０３００サイクルと高く好適であったが、比
較例のものは、７２００サイクルと低く好ましくない。 ＜実験例３＞次に、実験例３について説明する。
例１と同様な試験を行ったところ、本実験例の試料の耐
久結果は１０３００サイクルと高く好適であったが、比
較例のものは、７２００サイクルと低く好ましくない。 ＜実験例３＞次に、実験例３について説明する。
【００４０】本実験例では、前記実験例１で使用した試
料とほぼ同様な材料及び形状の試料を作成した。特に本
実験例では、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）を９％と固定し、６列に蛇
行する発熱部の中央部の（長手方向の）長さをその両側
辺部の長さより短くするとともに、中央部を基端側に寄
せて配置した。
料とほぼ同様な材料及び形状の試料を作成した。特に本
実験例では、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）を９％と固定し、６列に蛇
行する発熱部の中央部の（長手方向の）長さをその両側
辺部の長さより短くするとともに、中央部を基端側に寄
せて配置した。
【００４１】具体的には、図７に示す様に、発熱パター
ンの全抵抗を５.６Ω、発熱部の抵抗を５.４Ωとし、発
熱部の線幅は０.３mmで一定とした。更に、発熱部の側
辺部の長さＣに対する中央部の短くされた長さＤの比Ｃ
／Ｄ［％］を、種々に変更した試料（No.７〜１１）を
作成した。同様にして、発熱パターンの全抵抗を５.６
Ω、発熱部の全抵抗を５.４Ωとし、一定の線幅０.３mm
の比較例（No.１２）も作成した。尚、発熱部の抵抗値
は、メタライズの厚さを調節することによって一定とし
た。
ンの全抵抗を５.６Ω、発熱部の抵抗を５.４Ωとし、発
熱部の線幅は０.３mmで一定とした。更に、発熱部の側
辺部の長さＣに対する中央部の短くされた長さＤの比Ｃ
／Ｄ［％］を、種々に変更した試料（No.７〜１１）を
作成した。同様にして、発熱パターンの全抵抗を５.６
Ω、発熱部の全抵抗を５.４Ωとし、一定の線幅０.３mm
の比較例（No.１２）も作成した。尚、発熱部の抵抗値
は、メタライズの厚さを調節することによって一定とし
た。
【００４２】そして、これらの試料に対して、前記実験
例１と同様な試験を行った。その結果を図８に記す。図
８から明らかな様に、Ｃ／Ｄが大きくなるほど耐久性が
向上し好適であり、更に、Ｃ／Ｄが３０％以上であると
８０００サイクル以上となり一層耐久性が向上し好適で
ある。それに対して、比較例のものは、耐久性が低く好
ましくない。
例１と同様な試験を行った。その結果を図８に記す。図
８から明らかな様に、Ｃ／Ｄが大きくなるほど耐久性が
向上し好適であり、更に、Ｃ／Ｄが３０％以上であると
８０００サイクル以上となり一層耐久性が向上し好適で
ある。それに対して、比較例のものは、耐久性が低く好
ましくない。
【００４３】尚、本発明は前記実施例になんら限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の態様で実施しうることはいうまでもない。例え
ば、前記実施例では、感ガス素子として酸素濃度に対し
て抵抗値が変化するタイプの金属酸化物感応体を用いた
が、起電力が変化するタイプの金属酸化物感応体を使用
してよい。その場合には、この感ガス素子を形成した面
と異なる面に、感ガス素子の周囲を囲む様に略コの字型
の発熱パターンを形成し感ガス素子を加熱することがで
きる。尚、この場合は、感ガス素子と発熱パターンとの
形成面が異なっているので、感ガス素子と発熱パターン
とは、その垂直方向に一部又はほぼ全体が重なっていて
もよい。
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の態様で実施しうることはいうまでもない。例え
ば、前記実施例では、感ガス素子として酸素濃度に対し
て抵抗値が変化するタイプの金属酸化物感応体を用いた
が、起電力が変化するタイプの金属酸化物感応体を使用
してよい。その場合には、この感ガス素子を形成した面
と異なる面に、感ガス素子の周囲を囲む様に略コの字型
の発熱パターンを形成し感ガス素子を加熱することがで
きる。尚、この場合は、感ガス素子と発熱パターンとの
形成面が異なっているので、感ガス素子と発熱パターン
とは、その垂直方向に一部又はほぼ全体が重なっていて
もよい。
【００４４】
【発明の効果】以上詳述した様に、請求項１のセンサ用
セラミックヒータでは、発熱部をセラミック基体の基端
側の厚肉部分に延長して形成しているので、セラミック
基体の基端側の温度低下が防止される。従って、基端側
からの伝導による熱引きが大きく又基端側の熱容量が大
きくその温度が上昇し難い場合でも、先端側と基端側と
の温度差が大きくならない。その結果、先端側が異常発
熱することがなくなるので、先端側における発熱パター
ンの断線が防止される。
セラミックヒータでは、発熱部をセラミック基体の基端
側の厚肉部分に延長して形成しているので、セラミック
基体の基端側の温度低下が防止される。従って、基端側
からの伝導による熱引きが大きく又基端側の熱容量が大
きくその温度が上昇し難い場合でも、先端側と基端側と
の温度差が大きくならない。その結果、先端側が異常発
熱することがなくなるので、先端側における発熱パター
ンの断線が防止される。
【００４５】従って、ヒータ品質レベルの向上するとい
う効果がある。また、使用電圧を上げることができ、し
かも、ヒータが冷えてから高い電圧をダイレクトに印加
することができるので、酸素センサの使用開始時間が短
くなるという顕著な効果を奏する。その結果、酸素セン
サを使用した空燃比フィードバック制御を行なう場合
に、迅速に排ガス浄化能力が向上するという利点があ
る。
う効果がある。また、使用電圧を上げることができ、し
かも、ヒータが冷えてから高い電圧をダイレクトに印加
することができるので、酸素センサの使用開始時間が短
くなるという顕著な効果を奏する。その結果、酸素セン
サを使用した空燃比フィードバック制御を行なう場合
に、迅速に排ガス浄化能力が向上するという利点があ
る。
【００４６】請求項２のセンサ用セラミックヒータで
は、発熱部の延長部分の抵抗値を、発熱部全体の抵抗値
の９％以上としたので、セラミック基体の先端側と基端
側との温度差が小さくなる。その結果、先端側が異常発
熱することがなくなるので、先端側における断線が好適
に防止される。
は、発熱部の延長部分の抵抗値を、発熱部全体の抵抗値
の９％以上としたので、セラミック基体の先端側と基端
側との温度差が小さくなる。その結果、先端側が異常発
熱することがなくなるので、先端側における断線が好適
に防止される。
【００４７】請求項３のセンサ用セラミックヒータで
は、発熱部の延長部分の抵抗値を、発熱部全体の抵抗値
の１２％以上としたので、セラミック基体の先端側と基
端側との温度差が一層小さくなる。その結果、先端側に
おける断線が更に好適に防止される。
は、発熱部の延長部分の抵抗値を、発熱部全体の抵抗値
の１２％以上としたので、セラミック基体の先端側と基
端側との温度差が一層小さくなる。その結果、先端側に
おける断線が更に好適に防止される。
【００４８】請求項４のセンサ用セラミックヒータで
は、発熱部の先端側の発熱量を、発熱部の基端側の発熱
量より小さく設定したので、前記請求項１〜３よりも先
端側と基端側との温度差が少なく、断線が好適に防止さ
れる。請求項５のセンサ用セラミックヒータでは、発熱
部の先端部の線幅がその基端部より太く設定したので、
前記請求項１〜４よりも先端側と基端側との温度差が小
さく、断線が好適に防止される。
は、発熱部の先端側の発熱量を、発熱部の基端側の発熱
量より小さく設定したので、前記請求項１〜３よりも先
端側と基端側との温度差が少なく、断線が好適に防止さ
れる。請求項５のセンサ用セラミックヒータでは、発熱
部の先端部の線幅がその基端部より太く設定したので、
前記請求項１〜４よりも先端側と基端側との温度差が小
さく、断線が好適に防止される。
【００４９】請求項６のセンサ用セラミックヒータで
は、発熱部の先端部の抵抗値がその基端部より小さく設
定したので、前記請求項１〜５よりも先端側と基端側と
の温度差が小さく、断線が好適に防止される。請求項７
のセンサ用セラミックヒータでは、発熱部の蛇行部分の
中央部の長手方向の長さがその側辺部の長手方向の長さ
より短く設定するとともに、この中央部を基端側に寄せ
て配置してある。例えば、発熱部の基端側にて旋回する
位置が同じであるが、先端側にて旋回する位置が中央部
のみ基端側に寄っている。そのため、前記請求項４〜６
と同様に、先端側の発熱量が少なくなるので、先端側と
基端側との温度差が小さくなって、断線が防止される。
は、発熱部の先端部の抵抗値がその基端部より小さく設
定したので、前記請求項１〜５よりも先端側と基端側と
の温度差が小さく、断線が好適に防止される。請求項７
のセンサ用セラミックヒータでは、発熱部の蛇行部分の
中央部の長手方向の長さがその側辺部の長手方向の長さ
より短く設定するとともに、この中央部を基端側に寄せ
て配置してある。例えば、発熱部の基端側にて旋回する
位置が同じであるが、先端側にて旋回する位置が中央部
のみ基端側に寄っている。そのため、前記請求項４〜６
と同様に、先端側の発熱量が少なくなるので、先端側と
基端側との温度差が小さくなって、断線が防止される。
【００５０】請求項８のセンサ用セラミックヒータで
は、発熱部の中央部の長手方向の長さがその側辺部の長
手方向の長さの７０％以下に設定してあるので、即ち先
端側の方が発熱量が小さくなる様に設定してあるので、
先端側と基端側との温度差が更に小さくなって、断線が
防止される。
は、発熱部の中央部の長手方向の長さがその側辺部の長
手方向の長さの７０％以下に設定してあるので、即ち先
端側の方が発熱量が小さくなる様に設定してあるので、
先端側と基端側との温度差が更に小さくなって、断線が
防止される。
【００５１】請求項９の酸素センサでは、上記センサ用
セラミックヒータと抵抗値変化型の感ガス素子と出力取
出部とを同一のセラミック基体に一体に設けて酸素セン
サ素子を形成し、発熱パターンを感ガス素子と垂直方向
となる様に出力取出部と異なる面に形成しているので、
発熱パターンの断線を生じることなく、感ガス素子を最
適な温度に迅速且つ効率よく加熱して、好適に酸素濃度
を検出することができる。
セラミックヒータと抵抗値変化型の感ガス素子と出力取
出部とを同一のセラミック基体に一体に設けて酸素セン
サ素子を形成し、発熱パターンを感ガス素子と垂直方向
となる様に出力取出部と異なる面に形成しているので、
発熱パターンの断線を生じることなく、感ガス素子を最
適な温度に迅速且つ効率よく加熱して、好適に酸素濃度
を検出することができる。
【００５２】請求項１０の酸素センサでは、酸素センサ
素子を金属ケースに収納しているので、この金属ケース
を測定対象の装置に取り付けることにより、酸素センサ
素子によって酸素濃度を検出することができる。
素子を金属ケースに収納しているので、この金属ケース
を測定対象の装置に取り付けることにより、酸素センサ
素子によって酸素濃度を検出することができる。
【図１】 実施例の酸素センサを一部破断して示す断面
図である。
図である。
【図２】 実施例の酸素センサ素子を示す分解斜視図で
ある。
ある。
【図３】 実施例の酸素センサ素子を破断して示し、
（ａ）はその側面図、（ｂ）はその表面図である。
（ａ）はその側面図、（ｂ）はその表面図である。
【図４】 実験例１に使用する試料を示す説明図であ
る。
る。
【図５】 実験例１の耐久試験の結果を示すグラフであ
る。
る。
【図６】 実験例２の試料の発熱部を示す説明図であ
る。
る。
【図７】 実験例３に使用する試料を示す説明図であ
る。
る。
【図８】 実験例３の耐久試験の結果を示すグラフであ
る。
る。
【図９】 従来の酸素センサ素子を示し、（ａ）はその
分解斜視図、（ｂ）はその側面図である。
分解斜視図、（ｂ）はその側面図である。
【符号の説明】 １…酸素センサ、 ２…酸素センサ素
子、２ａ…先端部、 ２ｂ…基端部、
１１…セラミックヒータ、 １２…検出部、１６
…感ガス素子、 ２２…発熱パターン、２
５…発熱部、 ２６…リード部、２５
ａ…先端側発熱部、 ２５ｂ…基端側発熱部
子、２ａ…先端部、 ２ｂ…基端部、
１１…セラミックヒータ、 １２…検出部、１６
…感ガス素子、 ２２…発熱パターン、２
５…発熱部、 ２６…リード部、２５
ａ…先端側発熱部、 ２５ｂ…基端側発熱部
Claims (10)
- 【請求項１】 セラミック基体に、該セラミック基体の
長手方向に旋回した先端側の発熱部と該発熱部から伸び
る基端側のリード部とからなる発熱パターンを形成する
とともに、該セラミック基体の基端側を先端側より厚く
したセンサ用セラミックヒータにおいて、 前記発熱部を前記セラミック基体の基端側の厚肉部分に
延長して形成したことを特徴とするセンサ用セラミック
ヒータ。 - 【請求項２】 前記発熱部の延長部分の抵抗値を、該発
熱部全体の抵抗値の９％以上としたことを特徴とする前
記請求項１記載のセンサ用セラミックヒータ。 - 【請求項３】 前記発熱部の延長部分の抵抗値を、該発
熱部全体の抵抗値の１２％以上としたことを特徴とする
前記請求項２記載のセンサ用セラミックヒータ。 - 【請求項４】 前記発熱部の先端側の発熱量を、該発熱
部の基端側の発熱量より小さく設定したことを特徴とす
る前記請求項１〜３のいずれか記載のセンサ用セラミッ
クヒータ。 - 【請求項５】 前記発熱部の先端側の線幅を、該発熱部
の基端側の線幅より太く設定したことを特徴とする前記
請求項１〜４のいずれか記載のセンサ用セラミックヒー
タ。 - 【請求項６】 前記発熱部の先端側の抵抗値を、該発熱
部の基端側の抵抗値より小さく設定したことを特徴とす
る前記請求項１〜５のいずれか記載のセンサ用セラミッ
クヒータ。 - 【請求項７】 前記発熱部を蛇行させて蛇行部分を形成
し、該蛇行部分の中央部における前記長手方向の長さを
該蛇行部分の側辺部における長手方向の長さより短く設
定するとともに、該中央部を前記基端側に寄せて配置し
たことを特徴とする前記請求項１〜６のいずれか記載の
センサ用セラミックヒータ。 - 【請求項８】 前記発熱部の中央部の長手方向における
長さを、前記側辺部の長手方向における長さの７０％以
下に設定したことを特徴とする前記請求項７記載のセン
サ用セラミックヒータ。 - 【請求項９】 前記請求項１〜８のいずれか記載のセン
サ用セラミックヒータと、酸素濃度に対して抵抗値が変
化する感ガス素子と、該感ガス素子から出力を取り出す
出力取出部と、を同一のセラミック基体に一体に設けて
酸素センサ素子を形成するとともに、前記発熱パターン
を前記感ガス素子の形成位置の垂直方向に合致させて前
記出力取出部と異なる面に形成したことを特徴とする酸
素センサ。 - 【請求項１０】 前記酸素センサ素子を金属ケースに収
納したことを特徴とする前記請求項９記載の酸素セン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15470494A JP3523911B2 (ja) | 1994-07-06 | 1994-07-06 | センサ用セラミックヒータ及び酸素センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15470494A JP3523911B2 (ja) | 1994-07-06 | 1994-07-06 | センサ用セラミックヒータ及び酸素センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0821813A true JPH0821813A (ja) | 1996-01-23 |
| JP3523911B2 JP3523911B2 (ja) | 2004-04-26 |
Family
ID=15590136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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1994
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