JPH11142368A - 空燃比センサ素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 速熱性に優れ，熱応力による損傷が生じ難い
空燃比センサ素子を提供すること。 【解決手段】 一対の電極１５３，１５４の間に発熱部
１２を内蔵した固体電解質体１５１，１５２を配置して
なるセンサ部１１を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，自動車用内燃機関の空燃比制御
等に利用される空燃比センサ素子に関する。

【０００２】

【従来技術】従来，車両の内燃機関において空燃比が適
当でない場合には，エネルギー（燃料）の損失となると
共に大気汚染の原因となる。そのため，空燃比センサを
用いて内燃機関の空燃比制御を行っている。このような
空燃比センサとしては，酸素イオン導電性の固体電解質
体とその表面に設けた一対の電極よりなるセンサ部を有
する空燃比センサ素子が用いられている。

【０００３】また，上記空燃比センサ素子はセンサ部が
活性温度に加熱されなければ正確な空燃比を検出するこ
とができない。このため，上記空燃比センサには別途発
熱部を有するヒータを設け，該ヒータによって常時空燃
比センサ素子のセンサ部を活性温度に保持して使用す
る。そして，従来センサ部に対しヒータを一体的に設
け，センサ部の速熱性を高めた構造の空燃比センサ素子
が考案されていた。このような空燃比センサ素子は内燃
機関の始動後まもなく正確な空燃比を測定することがで
きる。

【０００４】ところで近年の排ガス規制強化に対応する
ため，より一層の空燃比センサ素子の優れた速熱性に対
するニーズがある。しかしながら，上記従来技術におい
てはまだまだセンサ部とヒータとが離れていることか
ら，ヒータによるセンサ部の急速加熱という点において
不充分であった。従って，センサ部とヒータにおける発
熱部とを一層近づけて構成した各種の空燃比センサ素子
が提案されていた（特開昭６０−１２８３４８号，特開
昭６０−９８３４９号，特開昭６１−２４１６５８
号）。

【０００５】このような空燃比センサ素子としては，例
えば，図７に示すごとき構造のものが知られている。こ
の空燃比センサ素子９は，測定電極９１１と基準電極９
１２と，両者の間に配置された固体電解質体９１５とよ
りなるセンサ部９１を有し，該センサ部９１における測
定電極９１１を配置した側には多孔質絶縁層９７を介し
て発熱部９２０と絶縁層９２１，９２２とよりなるヒー
タ９２が設けてある。なお，同図において符号９１０は
基準ガスである大気が導入された大気室，９８は大気室
基板である。

【０００６】

【解決しようとする課題】しかしながら，以上に述べた
従来技術にかかる空燃比センサ素子でもってＵＬＥＶ規
制等に対応可能な検出開始時間を得ようとした場合，発
熱部の温度を相当高くする必要があった。そして，上記
ヒータはセンサ部の片側に面するよう配置されているこ
とから，空燃比センサ素子に熱分布を生じせしめるおそ
れがあった。熱分布が生じた場合には空燃比センサ素子
に熱応力が生じ，素子の損傷を招く恐れがあった。

【０００７】本発明は，かかる問題点に鑑み，速熱性に
優れ，熱応力による損傷が生じ難い空燃比センサ素子を
提供しようとするものである。

【０００８】

【課題の解決手段】請求項１の発明は，一対の電極の間
に発熱部を内蔵した固体電解質体を配置してなるセンサ
部を有することを特徴とする空燃比センサ素子にある。

【０００９】上記発熱部としては，例えば通電により発
熱するＰｔ，Ｐｔ−Ｒｈ，Ｐｔ−Ｐｄ等の抵抗発熱体を
絶縁材料で被覆したものを用いることができる（実施形
態例１参照）。これにより，センサ部の空燃比検出精度
を高めることができる。

【００１０】本発明の作用につき，以下に説明する。本
発明にかかる空燃比センサ素子は，一対の電極の間に発
熱部を内蔵した固体電解質体を配置したセンサ部を持っ
ている。このため，発熱部が直接かつ内部からセンサ部
を加熱することができるため，空燃比センサ素子の速熱
性を高めることができる。また，急速加熱の際に消費さ
れる電力を低減させることができる。また，発熱部の発
熱量を減じることもできる。

【００１１】また，発熱部がセンサ部の内部に存在する
ため，センサ部に熱分布を生じさせることなく均一に加
熱することができる。このため，熱応力による損傷を防
止することができる。更に，センサ部に発熱部を内蔵す
ることで，別途ヒータを設ける手間とコストを省くこと
ができる。このため製造工程，素材費を低減することが
可能となる。

【００１２】以上のように，本発明によれば，速熱性に
優れ，熱応力による損傷が生じ難い空燃比センサ素子を
提供することができる。

【００１３】なお，本発明にかかる空燃比センサ素子と
しては，いわゆる限界電流式の酸素センサ素子として機
能するセンサ部を有するもの，酸素濃淡起電力式の酸素
センサ素子として機能するセンサ部を有するものの双方
を挙げることができる。

【００１４】また，センサ部が２つ以上あるもの，後述
する実施形態例２に示したようなポンプセルを持った２
セルタイプの空燃比センサ素子も本発明を適応すること
ができる。特に２セルタイプ等でポンプセルを有するも
のについては，該ポンプセルに対し上記発熱部を内蔵さ
せることが好ましい。これにより，センサ部と共にポン
プセルの速熱性を高めることができる。

【００１５】また，センサ部の電極が固体電解質を介し
て対面する位置にあるよう構成されたセンサ部（実施形
態例１）の他，電極が固体電解質の同じ側の面に配置さ
れたようなセンサ部についても本発明を適用することが
できる。

【００１６】また，本発明にかかる空燃比センサ素子と
しては，以下に示す積層型の他にコップ型の固体電解質
体よりなるものを挙げることもできる。この場合，例え
ば，後述の図６に示すごとき測定電極の周囲に絶縁層を
設け，その上に発熱体を印刷形成し，更にその表面を覆
うように被覆絶縁層を形成し，発熱部とすることができ
る（実施形態例３参照）。

【００１７】次に，請求項２の発明のように，上記空燃
比センサ素子は積層型であることが好ましい。これによ
り，薄肉の固体電解質内部への発熱部の形成が容易であ
るため，安価な製造コストで空燃比センサ素子を作製す
ることができる。また，本請求項にかかる空燃比センサ
素子は積層型であることから薄肉であり，従って低熱容
量である。このため，周囲雰囲気の温度が仮に低下した
場合，これに伴う熱損失の影響を防止することができ
る。

【００１８】次に，請求項３の発明は，基準電極を設け
た薄板状の基準側の固体電解質体と被測定ガスに曝され
測定電極を設けた薄板状の測定側の固体電解質体とより
なり，かつ上記基準側の固体電解質体と上記測定側の固
体電解質体との間には発熱部が内蔵されるセンサ部を有
し，上記発熱部は発熱体を積層した絶縁層と該絶縁層及
び発熱体の表面を被覆する被覆絶縁層とよりなり，また
上記被覆絶縁層及び上記絶縁層において，上記測定電極
及び上記基準電極と対面する部分には両電極間の酸素イ
オン導電性を確保するための連結用固体電解質体が埋設
されていることを特徴とする空燃比センサにある（後述
する実施形態例１，図１参照）。

【００１９】このような構造とすることにより，上述の
記載と同様の効果を得ることができる他，絶縁層で基準
電極と測定電極との間の酸素イオンの移動を妨げること
なく，また内蔵された発熱部として構成することができ
るため低電力での加熱が可能であり，発熱部中の発熱体
を流れる電流が空燃比センサの精度に与える影響が少な
く，精密なセンサ信号を得ることができる。なお，上記
発熱体は通電により発熱する抵抗発熱体により構成され
ている。

【００２０】次に，請求項４の発明は，被測定ガスに曝
され第１ポンプ電極を設けた薄板状の第１固体電解質体
と，第２ポンプ電極を設けた第２固体電解質体とよりな
り，かつ上記第１固体電解質体と上記第２固体電解質体
との間には発熱部が内蔵されるポンプセルと，上記ポン
プセルにより被測定ガスが導入され，上記第２ポンプ電
極と接する被測定ガス室に面し，測定電極を設けた薄板
状の測定側の固体電解質体と基準電極を設けた薄板状の
基準側の固体電解質体とよりなるセンサ部とよりなり，
更に上記発熱部は発熱体を積層した絶縁層と該絶縁層及
び発熱体の表面を被覆する被覆絶縁層とよりなり，また
上記被覆絶縁層及び上記絶縁層において，上記第１ポン
プ電極及び上記第２ポンプ電極と対面する部分には両電
極間の酸素イオン導電性を確保するための連結用固体電
解質体を埋設してなることを特徴とする空燃比センサに
ある。

【００２１】このような構造とすることにより，上述の
記載と同様の効果を得ることができる他，絶縁層で第１
電極と第２電極との間の酸素イオンの移動を妨げること
がなく，また内蔵された発熱部として構成することがで
きるため低電力での加熱が可能であり，更に発熱部中の
発熱体を流れる電流が空燃比センサの精度に与える影響
が少ない。以上のことより精密なセンサ信号を得ること
ができる。更に，本請求項にかかる発明によれば，上述
するごとき優れた効果を有する２セル型の空燃比センサ
を得ることができる。

【００２２】更に，請求項５の発明のように，上記ポン
プセルにおける上記第１固体電解質体と上記第２固体電
解質体との間には発熱部が内蔵されてなり，また上記セ
ンサ部における測定側の固体電解質体と上記基準側の固
体電解質体との間には発熱部が内蔵されてなり，更に上
記発熱部は発熱体を積層した絶縁層と該絶縁層及び発熱
体の表面を被覆する被覆絶縁層とよりなり，また上記被
覆絶縁層及び上記絶縁層において，上記第１ポンプ電極
及び第２ポンプ電極と対面する部分と上記測定電極及び
上記基準電極と対面する部分とには，両電極間の酸素イ
オン導電性を確保するための連結用固体電解質体がそれ
ぞれ埋設されていることが好ましい。本請求項にかかる
発明においては，ポンプセル及びセンサ部の双方に発熱
部を内蔵しているため，更に確実に本発明にかかる効果
を得ることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかる空燃比センサ素子につき，
図１〜図３を用いて説明する。なお，本例の空燃比セン
サ素子は自動車用内燃機関の排気系に取付けられて使用
させる。本例において，後述する測定電極１５３，基準
電極１５４をそれぞれ酸素ポンピング用電極として用い
ることにより，限界電流式の空燃比センサ素子として使
用することができる。

【００２４】図１に示すごとく，本例の空燃比センサ素
子１は，一対の電極１５３，１５４の間に発熱部１２を
内蔵した固体電解質体１５１，１５２を配置してなるセ
ンサ部１１を有する。

【００２５】以下詳細に説明する。図１及び図２に示す
ごとく，上記空燃比センサ素子１はセンサ部１１と大気
導入部１８と電極保護膜１７とよりなる積層型のセンサ
である。上記センサ部１１は基準電極１５４を設けた薄
板状の基準側の固体電解質体１５２と測定側の測定電極
１５３を設けた固体電解質体１５１とよりなり，両固体
電解質体１５１，１５２との間には発熱部１２が配置さ
れている。なお，上記測定電極１５３を被覆するように
上記電極保護膜１７が形成されている。

【００２６】上記発熱部１２は発熱体１２０を設けた絶
縁層１２２と該絶縁層１２２及び発熱体１２０とを被覆
する被覆絶縁層１２１とよりなる。また，被覆絶縁層１
２１及び絶縁層１２２において，上記測定電極１５３及
び基準電極１５４と対面する部分には測定電極１５３と
基準電極１５４との酸素イオン導電性を確保するための
連結用固体電解質体１２３，１２４が埋め込まれてい
る。なお，上記発熱体１２０には通電用のリード線を接
続するためのリード部１２９が一体的に設けてある。ま
た，図３に示すごとく，上記発熱体１２０は上記空燃比
センサ素子１を投影的に見たときに測定電極１５３及び
基準電極１５４の周囲を取り囲むように形成する。

【００２７】上記固体電解質体１５２と隣接して基準ガ
スである大気の導入室１８０となる溝部１８５を設けた
大気導入板１８１が配置されている。また，この大気導
入板１８１と隣接して溝部１８５を閉口させる閉口板１
８２が配置されている。

【００２８】次に，本例にかかる空燃比センサの製造方
法について説明する。固体電解質１５１，１５２用のジ
ルコニアグリーンシートを成形する。イットリアを添加
した平均粒径０．６μｍのジルコニア原料粉末７１．７
ｗｔ％，有機バインダのポリビニルブチラール２．５ｗ
ｔ％，可塑剤のフタル酸ヂブチル５．９ｗｔ％，分散剤
のソルビタントリオレート０．７ｗｔ％，それらを溶
解，分散させる有機溶剤の，エタノール・トルエン混合
溶剤１９．２ｗｔ％を秤量し，これらを混合してスラリ
ーを準備し，該スラリーをドクターブレード法により成
形して厚さ１００μｍのシートを得た。このシートを所
定の寸法に打ち抜き，２枚のジルコニアグリーンシート
を得た。

【００２９】次に，上記のジルコニアグリーンシートの
１枚に対し，被覆絶縁層１２１用のアルミナペーストを
印刷する。そして，被覆絶縁層１２１の上に白金ペース
トを用いて発熱体１２０及びリード部１２９用の印刷パ
ターンを設ける。更にその上に絶縁層１２２用のアルミ
ナペーストを印刷し，両アルミナペーストにて上記印刷
パターンを挟む。

【００３０】なお，アルミナペーストの印刷に当たって
は，測定電極１５３及び基準電極１５４と対面する位置
に空隙を設けて印刷する。その後，この空隙にはジルコ
ニアペーストをスクリーン印刷して充填し，表面を平坦
とする。

【００３１】最後にこのように処理したジルコニアグリ
ーンシートの上に残った他の一枚のグリーンシートを積
層し，８０℃，３０ＭＰａの条件で加熱圧着し，積層体
を得た。得られた積層体の表面に測定電極１５３，基準
電極１５４用の白金ペーストを印刷した。

【００３２】また，電極保護膜１７，溝部１８５を設け
た大気導入板１８１，閉口板１８２用のグリーンシート
を別途準備する。なお，これらの材質としては，空燃比
センサ素子１が冷熱環境下で使用されることから，上記
固体電解質体１５１，１５２の材料と同等の熱膨張係数
を有するものであることが望ましく，例えば，上記固体
電解質体１５１，１５２と同じくジルコニアを用いるこ
とが好ましい。また，あるいはアルミナ，スピネル等が
好ましい。これらのグリーンシートを図２に示すごとき
位置関係となるように積層し，その後一体焼成する。以
上により，本例にかかる空燃比センサ素子を得た。

【００３３】次に，本例における作用効果につき説明す
る。本例にかかる空燃比センサ素子１は，測定電極１５
３と基準電極１５４との間に発熱部１２を内蔵した固体
電解質体１５１，１５２を配置したセンサ部１１を持っ
ている。このため，発熱部１２が直接かつ内部からセン
サ部１１を加熱することができるため，空燃比センサ素
子１の速熱性を高めることができる。また，発熱部の温
度が高くなくとも充分に素早くセンサ部１１の加熱を行
うことができる。よって，急速加熱の際に消費される電
力を低減することができる。また，発熱部１２の発熱量
を減じることもできる。

【００３４】また，本例においては特に発熱部１２中の
発熱体１２０を，図３に示すごとく，測定電極１５３，
基準電極１５４の周囲を取り囲むような位置に設けてい
るため，各電極１５３，１５４を効率的に加熱すること
ができる。

【００３５】また，発熱部１２がセンサ部１１の内部に
存在するため，センサ部１１に熱分布を生じさせること
なく，これを均一に加熱することができる。このため，
熱応力によるセンサ部１１の損傷を防止することができ
る。更に，センサ部１１に発熱部１２を内蔵すること
で，別途ヒータを設ける手間とコストを省くことができ
る。つまり，本例においては，センサ部１１を作製する
際に，アルミナペーストの印刷等の操作を行って，発熱
部１２をセンサ部１１と同時に作製する。このため製造
工程，素材費を低減することが可能となる。

【００３６】以上のように，本例によれば，速熱性に優
れ，熱応力による損傷が生じ難い空燃比センサ素子を提
供することができる。

【００３７】実施形態例２ 本例は，図４，図５に示すごとく，２セル構造の空燃比
センサ素子について説明する。なお，本例にかかる空燃
比センサ素子は以下に示すポンプセルに電圧を印加する
ことにより得られる酸素のポンピング作用を利用して被
測定ガス室に被測定ガスを導入する。そして，センサ部
にかかる測定電極は被測定ガス室に面し，基準電極は大
気室に面することから，空燃比を検出することができ
る。

【００３８】図４，図５に示すごとく，本例の空燃比セ
ンサ素子２は，測定電極１５３と基準電極１５４との間
に発熱部２３を内蔵した固体電解質体２１１，２１２を
配置してなるセンサ部２１（センサセルと呼ぶことが多
いが，ここでは請求項に合わせてセンサ部と呼ぶ。）を
有し，該センサ部２１とポンプセル２２と大気導入部１
８と電極保護膜１７とよりなる積層型のセンサ素子であ
る。そして，上記センサ部２１と共に上記ポンプセル２
２に対し発熱部２３，２４が内蔵されている。

【００３９】そして，上記ポンプセル２２及びセンサ部
２１との間には被測定ガス室２８０が形成されてなる。
また，上記被測定ガス室２８０に対し被測定ガスを導入
する被測定ガス導入路２８１はポンプセル２２及び発熱
部２４を貫通して形成されている。

【００４０】上記センサ部２１は基準電極１５４を設け
た薄板状の固体電解質体２１２と測定電極１５３を設け
た固体電解質体２１１とよりなり，両固体電解質体２１
１，２１２との間には発熱部２３が配置されている。

【００４１】上記発熱部２３は発熱体１２０を設けた絶
縁層１２２と該絶縁層１２２及び発熱体１２０とを被覆
する被覆絶縁層１２１とよりなる。また，被覆絶縁層１
２１，絶縁層１２２において，上記測定電極１５３及び
基準電極１５４と対面する部分には連結用固体電解質体
１２３，１２４が埋め込まれている。また，前述した図
３に示すごとく，上記発熱体１２０は上記空燃比センサ
素子を投影的に見たときに測定電極１５３及び基準電極
１５４の周囲を取り囲むように形成する。

【００４２】上記固体電解質体２１２と隣接して基準ガ
スである大気の導入室１８０となる溝部１８５を設けた
大気導入板１８１が配置されている。また，この大気導
入板１８１と隣接して溝部１８５を閉口させる閉口板１
８２が配置されている。

【００４３】上記ポンプセル２２は第２電極２２４を設
けた薄板状の第２固体電解質体２２２と第１電極２２３
を設けた第１固体電解質体２２１とよりなり，第１固体
電解質体２２１と第２固体電解質体２２２との間には発
熱部２４が配置されている。この発熱部２４は上記発熱
部２３と同様の構造であり，発熱部２４において第１ポ
ンプセル２２３と第２ポンプセル２２４と対面する部分
の第１固体電解質体２２１と第２固体電解質体２２２に
は連結用固体電解質体１２３，１２４が埋め込まれてい
る。

【００４４】そして，第１固体電解質体２２１，第２固
体電解質体２２２及び発熱部２４の被覆絶縁層１２１，
絶縁層１２２には図４に示すごとく被測定ガス導入路２
８１を構成する貫通穴２８２が図５に示すごとき位置に
形成されている。なお，上記電極２２３を被覆するよう
に上記電極保護膜１７が形成されている。また，センサ
部２１とポンプセル２２との間には窓部２８３を有する
被測定ガス室形成板２８が配置されている。

【００４５】次に，本例の空燃比センサ素子の製造方法
について説明する。実施形態例１と同様の方法で，４枚
のジルコニアグリーンシートを得た。次いで，上記ジル
コニアグリーンシートの２枚を用いて，実施形態例１と
同様の方法にて内部にアルミナペースト，白金ペースト
よりなる印刷パターンを形成し，センサ部用の積層体と
した。

【００４６】また，同様の方法からポンプセル用の積層
体を得た。なお，ポンプセル用の積層体には，被測定ガ
ス導入路２８１となる貫通穴２８２を図５に示すごとき
位置に打ち抜き形成した。

【００４７】また，実施形態例１と同様にして，電極保
護膜１７，溝部１８５を設けた大気導入板１８１，閉口
板１８２，被測定ガス室形成板２８用のグリーンシート
を別途準備した。なお，上記被測定ガス室形成板２８
は，高精度なセンサ信号を得るために，ポンプセル２２
とセンサ部２１との間に高い電気絶縁性を確保できる材
料を用いることが好ましく，本例においてはアルミナよ
り構成する。これらのグリーンシートを図５に示すごと
き位置関係となるように積層し，その後一体焼成した。
以上により，本例にかかる空燃比センサ素子を得た。そ
の他は実施形態例１と同様である。

【００４８】本例にかかる空燃比センサ素子２におい
て，センサ部２１，ポンプセル２２に対してそれぞれ発
熱部２３，２４が内蔵されている。このため，センサ部
２１，ポンプセル２２は速熱性に優れており，よって，
本例によれば，速熱性に優れた２セルタイプの空燃比セ
ンサ素子２を得ることができる。その他は実施形態例１
と同様の作用効果を有する。

【００４９】実施形態例３ 本例は図６に示すごとく，コップ型の固体電解質よりな
る空燃比センサ素子について説明するものである。図６
に示すごとく，上記空燃比センサ素子３は，内部に基準
ガス室３０を設けたコップ型の固体電解質体３５とその
外側面に設けた測定電極３５３と上記基準ガス室３０に
接するように設けた基準電極３５４とよりなる。そし
て，上記測定電極３５３の上方には発熱部３２が設けて
ある。

【００５０】上記発熱部３２は，固体電解質体３０の表
面に環状に形成された絶縁層３２２と該絶縁層３２２に
積層形成された発熱体３２１と，上記絶縁層３２２及び
上記発熱体３２１の表面を被覆するよう設けた被覆絶縁
層３２０とよりなる。その他は実施形態例１と同様であ
る。また，本例にかかる空燃比センサ素子３においても
実施形態例１と同様の作用効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例１における，空燃比センサ素子の断
面説明図。

【図２】実施形態例１における，空燃比センサ素子の斜
視展開説明図。

【図３】実施形態例１における，空燃比センサ素子の発
熱部と電極との位置関係を示す投影説明図。

【図４】実施形態例２における，空燃比センサ素子の断
面説明図。

【図５】実施形態例２における，空燃比センサ素子の斜
視展開説明図。

【図６】実施形態例３における，コップ型の空燃比セン
サ素子の説明図。

【図７】従来例にかかる，空燃比センサ素子の断面説明
図。

【符号の説明】

１，２，３．．．空燃比センサ素子， １１，３１．．．センサ部， ２２．．．ポンプセル， １２，３２．．．発熱部， １２１，３２１．．．被覆絶縁層， １２２，３２２．．．絶縁層， １２３，１２４．．．連結用固体電解質体， １５１，１５２，３５．．．固体電解質体， １５３，３５３．．．測定電極， １５４，３５４．．．基準電極， ２２１．．．第１固体電解質体， ２２２．．．第２固体電解質体， ２２３．．．第１ポンプ電極， ２２４．．．第２ポンプ電極，

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の電極の間に発熱部を内蔵した固体
   電解質体を配置してなるセンサ部を有することを特徴と
   する空燃比センサ素子。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記空燃比センサ素
   子は積層型であることを特徴とする空燃比センサ素子。
3. 【請求項３】 基準電極を設けた薄板状の基準側の固体
   電解質体と被測定ガスに曝され測定電極を設けた薄板状
   の測定側の固体電解質体とよりなり，かつ上記基準側の
   固体電解質体と上記測定側の固体電解質体との間には発
   熱部が内蔵されるセンサ部を有し，上記発熱部は発熱体
   を積層した絶縁層と該絶縁層及び発熱体の表面を被覆す
   る被覆絶縁層とよりなり，また上記被覆絶縁層及び上記
   絶縁層において，上記測定電極及び上記基準電極と対面
   する部分には両電極間の酸素イオン導電性を確保するた
   めの連結用固体電解質体が埋設されていることを特徴と
   する空燃比センサ素子。
4. 【請求項４】 被測定ガスに曝され第１ポンプ電極を設
   けた薄板状の第１固体電解質体と，第２ポンプ電極を設
   けた第２固体電解質体とよりなり，かつ上記第１固体電
   解質体と上記第２固体電解質体との間には発熱部が内蔵
   されるポンプセルと，上記ポンプセルにより被測定ガス
   が導入され，上記第２ポンプ電極と接する被測定ガス室
   に面し，測定電極を設けた薄板状の測定側の固体電解質
   体と基準電極を設けた薄板状の基準側の固体電解質体と
   よりなるセンサ部とよりなり，更に上記発熱部は発熱体
   を積層した絶縁層と該絶縁層及び発熱体の表面を被覆す
   る被覆絶縁層とよりなり，また上記被覆絶縁層及び上記
   絶縁層において，上記第１ポンプ電極及び上記第２ポン
   プ電極と対面する部分には両電極間の酸素イオン導電性
   を確保するための連結用固体電解質体を埋設してなるこ
   とを特徴とする空燃比センサ素子。
5. 【請求項５】 請求項４において，上記ポンプセルにお
   ける上記第１固体電解質体と上記第２固体電解質体との
   間には発熱部が内蔵されてなり，また上記センサ部にお
   ける測定側の固体電解質体と上記基準側の固体電解質体
   との間には発熱部が内蔵されてなり，更に上記発熱部は
   発熱体を積層した絶縁層と該絶縁層及び発熱体の表面を
   被覆する被覆絶縁層とよりなり，また上記被覆絶縁層及
   び上記絶縁層において，上記第１ポンプ電極及び第２ポ
   ンプ電極と対面する部分と上記測定電極及び上記基準電
   極と対面する部分とには，両電極間の酸素イオン導電性
   を確保するための連結用固体電解質体がそれぞれ埋設さ
   れていることを特徴とする空燃比センサ素子。