JPH0437034B2 - - Google Patents
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- JPH0437034B2 JPH0437034B2 JP59182559A JP18255984A JPH0437034B2 JP H0437034 B2 JPH0437034 B2 JP H0437034B2 JP 59182559 A JP59182559 A JP 59182559A JP 18255984 A JP18255984 A JP 18255984A JP H0437034 B2 JPH0437034 B2 JP H0437034B2
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- Japan
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- ceramic substrate
- positioning holder
- housing fitting
- mounting
- mounting housing
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
セラミツク基板をデバイスに装着して使用する
とき、直接相手デバイスに取付けることは一般に
困難であり、通常取付け用ハウジング金具に保持
した方が使い易くもあるので、この方式がとられ
る。 たとえば温度センサやガスセンサなどをセラミ
ツク基板上に設けてこれを燃焼環境や排ガスダク
トなどにセツトする場合がこれにあてはまり、こ
の他、湿度センサなどでも、さらには、セラミツ
ク端子の如きにおいても同様な応用は種々広汎に
わたる。 （従来の技術） 取付け用ハウジング金具の内部にて、位置定め
保持具と接する段差を有し、この位置定め保持具
から環境空間中へ延伸する自由端と反対の基端側
を、取付け用ハウジング金具に対し充てん剤を介
し固定すると、この取付け用ハウジング金具をデ
バイスに装着するのに至便となるが、その取扱い
中、不慮な取落しや、運転中に作用する機械的衝
撃により、しばしばセラミツク基板の折損が生じ
た。 （発明が解決しようとする問題点） セラミツク基板の主として耐落下衝撃性を改善
して実用上のかなり粗暴にもわたるような取扱い
による損傷回避を、とくに簡易な構成により実現
することがこの発明の目的である。 （問題点を解決するための手段） この発明は、取付け用ハウジング金具の内部に
て位置定め保持具と接する段差を有し、この位置
定め保持具から環境空間へ延伸する自由端と反対
の基端側を、取付け用ハウジング金具に対し充て
ん剤を介し固定するセラミツク基板において、 上記段差を、位置定め保持具と部分的に接する
配置に設けたことを特徴とする、耐落下衝撃性の
高い、セラミツク基板である。 ここに位置定め保持具と部分的に接する段差の
配置というのは、段差がセラミツク基板の長手方
向を横切つて真一文字状に直線状をなして幅方向
にわたる配置を除外することを意味し、従つてセ
ラミツク基板の幅をたとえば三分した両側部又は
中央部でのみ、位置定め保持具と接する段差を形
成するのである。 以下この発明に従うセラミツク基板を酸素セン
サに用いた具体例にて説明を加える。 第１図、第２図には酸素センサの部分破断で内
部構成をあらわした、セラミツク基板の正面と側
面を示す。 図中１はセラミツク基板、１ａはその検出部、
２は取付け用ハウジング金具、３はプロテクタ、
そして４は内筒、５はセラミツク基板１の位置定
め保持具である。 取付け用ハウジング金具２は、そのねじ脚２ａ
をたとえば内燃機関の排気系統（図示せず）の所
定位置にねじ込み、ガスケツト２ｂによる封止下
にプロテクタ３を介し検出部１ａを測定環境中に
位置させる。 ここにセラミツク基板１はこの例でその幅方向
の両側に限局した段差１ｂにより部分的な位置定
め保持具５との接触下に、取付け用ハウジング金
具２とその延長に与る内筒４の内部に詰め込んだ
充てん剤６、さらに必要なとき、ガラスシール７
を用いてセラミツク基板１から引出したリード線
８，９および１０も一緒に、取付け用ハウジング
金具２および内筒４と一体化し、各リード線はさ
らにシリコーンゴム１１による絶縁下に外筒１２
をかぶせて保護する。 ここに充てん剤６は、滑石およびガラスの好ま
しくは等量配合の混合粉を、またガラスシール７
は低融点ガラスをそれぞれ用いることができる。 なお図中１３は、各リード線と内部配線との接
続部である。 セラミツク基板１は、この例で次の手順により
予め用意したものである。 すなわち第３図ａ〜ｃがそれであり、例えば平
均粒径1.5μｍのAl2O392重量％、SiO24重量％、
CaO2重量％及びMgO2重量％からなる混合粉末
100重量部に対して、ブチラール樹脂12重量部と
ジブチルフタレート（DBP）６重量部とを添加
し、有機溶剤中で混合してスラリーとし、ドクタ
ーブレードを用いて形成されたグリーンシート
を、厚み１mmと、0.2mmの２種類を同形につくり、
厚い方のグリーンシート１４の片面に、第８図ａ
のように検出素子１ａの電極を構成するパターン
１５，１６、また該素子１ａの加熱のための発熱
抵抗パターン１７、そしてこれらに電源を印加
し、また検出信号をとり出す端子および導電パタ
ーン１８，１９，２０を、たとえばPtを主体と
し、７％程度のAl2O3を添加した、いわゆる白金
ペーストの厚膜印刷を行い、ついで同図ｂのよう
に外径0.2mmの白金リード線２１，２２，２３を
つなぎ、しかるのち薄い方のグリーンシート２４
を、その検出素子１ａと対応する位置に窓孔２５
を打抜き形成した上で、積層する。 ついで別途に準備するもう一種類のグリーンシ
ート２６（第３図ｃ参照）も上掲したと同質の配
合よりなるを可とするが、これは、すでに第１
図、第２図で述べた段差１ｂを有利に形成する厚
みとし、とくにこの発明に従つて、図示例では中
央部分を長さｌにわたる切欠き２７を有するもの
として、さらに積層する。 この積層体はたとえば1550℃大気雰囲気下に２
時間保持することにより焼成を行う。 なおその後、電極パターン１５，１６上に、常
法に従い検出素子１ａを設ける。この例では、平
均粒径1.2μｍのTiO2粉100モルに対し５モルの白
金ブラツクを配合し、全粉末に対し３重量％に当
るエチルセルロースを添加し、ブチルカルビトー
ル（２−(2)−ブトキシエトキシ：エタノールの商
品名）中で混合し、300ポアズに粘度調整を行つ
たTiO2ペーストを窓孔２５内に厚膜印刷し1200
℃大気雰囲気下に保持して焼付けを行つた。 以上のようにして得られたセラミツク基板１
は、その中央を除いて両側のみ、また逆に両側を
除いて中央のみの段差１ｂを位置定め保持具５と
部分的に接触させるようにして保持した上で充て
ん剤６を取付け用ハウジング金具２および内筒４
の内部に詰め込みさらに低融点ガラスフリツトを
装入した上で530℃15分間の加熱を施してガラス
シール７による封止を行うのである。 （作用） セラミツク基板の取付け用ハウジング金具内に
おける位置定め保持具と接する段差が、幅方向に
一直線状にわたらせない部分的な接触によつて
も、確実な位置定めが可能なのはもとより、この
段差における落下衝撃に基く折損が有効に回避さ
れ得る。 （実施例） セラミツク基板を、幅５mm、長さ48mm、先側厚
み1.5mm、元側（固定側）厚み2.0mmのサイズでつ
くるとき、第４図ａ，ｂおよびｃに示すように、
第３図ｃに示したグリーンシート２６の段差１ｂ
側の端部中央を長さｌを４mm、幅ｗは２mmにわた
つて切欠いたタイプＡ、逆に段差１ｂ側の端部中
央を幅ｗが２mmにわたつて残し、両側を、やはり
長さｌを４mmとして切欠いたタイプＢそして横一
文字状にのびる直線状段差を設けたタイプＣの各
供試品を各210こ試作し、これらを用いた組立て
物を試験体として、何れもセラミツク基板１の面
を水平に保つた姿勢から、１ｍの高さにてコンク
リート床に落下させ、基板の折損有無を、耐落下
衝撃性の評価指準とした。なお折損は、すべて段
差から生じていた。
とき、直接相手デバイスに取付けることは一般に
困難であり、通常取付け用ハウジング金具に保持
した方が使い易くもあるので、この方式がとられ
る。 たとえば温度センサやガスセンサなどをセラミ
ツク基板上に設けてこれを燃焼環境や排ガスダク
トなどにセツトする場合がこれにあてはまり、こ
の他、湿度センサなどでも、さらには、セラミツ
ク端子の如きにおいても同様な応用は種々広汎に
わたる。 （従来の技術） 取付け用ハウジング金具の内部にて、位置定め
保持具と接する段差を有し、この位置定め保持具
から環境空間中へ延伸する自由端と反対の基端側
を、取付け用ハウジング金具に対し充てん剤を介
し固定すると、この取付け用ハウジング金具をデ
バイスに装着するのに至便となるが、その取扱い
中、不慮な取落しや、運転中に作用する機械的衝
撃により、しばしばセラミツク基板の折損が生じ
た。 （発明が解決しようとする問題点） セラミツク基板の主として耐落下衝撃性を改善
して実用上のかなり粗暴にもわたるような取扱い
による損傷回避を、とくに簡易な構成により実現
することがこの発明の目的である。 （問題点を解決するための手段） この発明は、取付け用ハウジング金具の内部に
て位置定め保持具と接する段差を有し、この位置
定め保持具から環境空間へ延伸する自由端と反対
の基端側を、取付け用ハウジング金具に対し充て
ん剤を介し固定するセラミツク基板において、 上記段差を、位置定め保持具と部分的に接する
配置に設けたことを特徴とする、耐落下衝撃性の
高い、セラミツク基板である。 ここに位置定め保持具と部分的に接する段差の
配置というのは、段差がセラミツク基板の長手方
向を横切つて真一文字状に直線状をなして幅方向
にわたる配置を除外することを意味し、従つてセ
ラミツク基板の幅をたとえば三分した両側部又は
中央部でのみ、位置定め保持具と接する段差を形
成するのである。 以下この発明に従うセラミツク基板を酸素セン
サに用いた具体例にて説明を加える。 第１図、第２図には酸素センサの部分破断で内
部構成をあらわした、セラミツク基板の正面と側
面を示す。 図中１はセラミツク基板、１ａはその検出部、
２は取付け用ハウジング金具、３はプロテクタ、
そして４は内筒、５はセラミツク基板１の位置定
め保持具である。 取付け用ハウジング金具２は、そのねじ脚２ａ
をたとえば内燃機関の排気系統（図示せず）の所
定位置にねじ込み、ガスケツト２ｂによる封止下
にプロテクタ３を介し検出部１ａを測定環境中に
位置させる。 ここにセラミツク基板１はこの例でその幅方向
の両側に限局した段差１ｂにより部分的な位置定
め保持具５との接触下に、取付け用ハウジング金
具２とその延長に与る内筒４の内部に詰め込んだ
充てん剤６、さらに必要なとき、ガラスシール７
を用いてセラミツク基板１から引出したリード線
８，９および１０も一緒に、取付け用ハウジング
金具２および内筒４と一体化し、各リード線はさ
らにシリコーンゴム１１による絶縁下に外筒１２
をかぶせて保護する。 ここに充てん剤６は、滑石およびガラスの好ま
しくは等量配合の混合粉を、またガラスシール７
は低融点ガラスをそれぞれ用いることができる。 なお図中１３は、各リード線と内部配線との接
続部である。 セラミツク基板１は、この例で次の手順により
予め用意したものである。 すなわち第３図ａ〜ｃがそれであり、例えば平
均粒径1.5μｍのAl2O392重量％、SiO24重量％、
CaO2重量％及びMgO2重量％からなる混合粉末
100重量部に対して、ブチラール樹脂12重量部と
ジブチルフタレート（DBP）６重量部とを添加
し、有機溶剤中で混合してスラリーとし、ドクタ
ーブレードを用いて形成されたグリーンシート
を、厚み１mmと、0.2mmの２種類を同形につくり、
厚い方のグリーンシート１４の片面に、第８図ａ
のように検出素子１ａの電極を構成するパターン
１５，１６、また該素子１ａの加熱のための発熱
抵抗パターン１７、そしてこれらに電源を印加
し、また検出信号をとり出す端子および導電パタ
ーン１８，１９，２０を、たとえばPtを主体と
し、７％程度のAl2O3を添加した、いわゆる白金
ペーストの厚膜印刷を行い、ついで同図ｂのよう
に外径0.2mmの白金リード線２１，２２，２３を
つなぎ、しかるのち薄い方のグリーンシート２４
を、その検出素子１ａと対応する位置に窓孔２５
を打抜き形成した上で、積層する。 ついで別途に準備するもう一種類のグリーンシ
ート２６（第３図ｃ参照）も上掲したと同質の配
合よりなるを可とするが、これは、すでに第１
図、第２図で述べた段差１ｂを有利に形成する厚
みとし、とくにこの発明に従つて、図示例では中
央部分を長さｌにわたる切欠き２７を有するもの
として、さらに積層する。 この積層体はたとえば1550℃大気雰囲気下に２
時間保持することにより焼成を行う。 なおその後、電極パターン１５，１６上に、常
法に従い検出素子１ａを設ける。この例では、平
均粒径1.2μｍのTiO2粉100モルに対し５モルの白
金ブラツクを配合し、全粉末に対し３重量％に当
るエチルセルロースを添加し、ブチルカルビトー
ル（２−(2)−ブトキシエトキシ：エタノールの商
品名）中で混合し、300ポアズに粘度調整を行つ
たTiO2ペーストを窓孔２５内に厚膜印刷し1200
℃大気雰囲気下に保持して焼付けを行つた。 以上のようにして得られたセラミツク基板１
は、その中央を除いて両側のみ、また逆に両側を
除いて中央のみの段差１ｂを位置定め保持具５と
部分的に接触させるようにして保持した上で充て
ん剤６を取付け用ハウジング金具２および内筒４
の内部に詰め込みさらに低融点ガラスフリツトを
装入した上で530℃15分間の加熱を施してガラス
シール７による封止を行うのである。 （作用） セラミツク基板の取付け用ハウジング金具内に
おける位置定め保持具と接する段差が、幅方向に
一直線状にわたらせない部分的な接触によつて
も、確実な位置定めが可能なのはもとより、この
段差における落下衝撃に基く折損が有効に回避さ
れ得る。 （実施例） セラミツク基板を、幅５mm、長さ48mm、先側厚
み1.5mm、元側（固定側）厚み2.0mmのサイズでつ
くるとき、第４図ａ，ｂおよびｃに示すように、
第３図ｃに示したグリーンシート２６の段差１ｂ
側の端部中央を長さｌを４mm、幅ｗは２mmにわた
つて切欠いたタイプＡ、逆に段差１ｂ側の端部中
央を幅ｗが２mmにわたつて残し、両側を、やはり
長さｌを４mmとして切欠いたタイプＢそして横一
文字状にのびる直線状段差を設けたタイプＣの各
供試品を各210こ試作し、これらを用いた組立て
物を試験体として、何れもセラミツク基板１の面
を水平に保つた姿勢から、１ｍの高さにてコンク
リート床に落下させ、基板の折損有無を、耐落下
衝撃性の評価指準とした。なお折損は、すべて段
差から生じていた。
【表】
次に上記の切欠きつきの段差を、第４図ｂに示
したところに準じてセラミツク基板の表裏両面
に、また第４図のａ，ｂ双方に準じる段差をやは
りセラミツク基板の表裏両面に形成して試験を行
つた結果、何れも耐落下衝撃性の高いことがわか
つた。 さらに第４図ｂに示した幅中央部における両側
の切欠き残部のみと対応するような局部突起を形
成してその一端を段差に利用したときも好成績を
得た。 なお以上のべたところにおいてセラミツク基板
１の面から突出する検出部１ａの素子表面を保護
するため、その突出高さをこえる厚みのセラミツ
ク層を積層することにより、位置定め保持具の貫
通穴を検出部１ａが通過する際の擦過損傷を防ぐ
場合において、このセラミツク層上に重ねて段差
を形成するセラミツク層を積層するとき、この段
差についても上記した構成の適用がのぞましい。 （発明の効果） この発明によれば、取付け用ハウジング金具の
内部で位置定め保持具との段差係合により保持す
るセラミツク基板の、該段差に沿う落下衝撃によ
る折損を、簡易に回避することができる。
したところに準じてセラミツク基板の表裏両面
に、また第４図のａ，ｂ双方に準じる段差をやは
りセラミツク基板の表裏両面に形成して試験を行
つた結果、何れも耐落下衝撃性の高いことがわか
つた。 さらに第４図ｂに示した幅中央部における両側
の切欠き残部のみと対応するような局部突起を形
成してその一端を段差に利用したときも好成績を
得た。 なお以上のべたところにおいてセラミツク基板
１の面から突出する検出部１ａの素子表面を保護
するため、その突出高さをこえる厚みのセラミツ
ク層を積層することにより、位置定め保持具の貫
通穴を検出部１ａが通過する際の擦過損傷を防ぐ
場合において、このセラミツク層上に重ねて段差
を形成するセラミツク層を積層するとき、この段
差についても上記した構成の適用がのぞましい。 （発明の効果） この発明によれば、取付け用ハウジング金具の
内部で位置定め保持具との段差係合により保持す
るセラミツク基板の、該段差に沿う落下衝撃によ
る折損を、簡易に回避することができる。
第１図、第２図は酸素センサに適用したこの発
明のセラミツク基板の正面図と側面図、第３図は
セラミツク基板の作成手順の説明図であり、第４
図は供試品の段差形状比較図である。 １……セラミツク基板、１ａ……検出部、１ｂ
……段差、２……取付け用ハウジング金具、５…
…位置定め保持具。
明のセラミツク基板の正面図と側面図、第３図は
セラミツク基板の作成手順の説明図であり、第４
図は供試品の段差形状比較図である。 １……セラミツク基板、１ａ……検出部、１ｂ
……段差、２……取付け用ハウジング金具、５…
…位置定め保持具。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 取付け用ハウジング金具の内部にて位置定め
保持具と接する段差を有し、この位置定め保持具
から環境空間中へ延伸する自由端と反対の基端側
を、取付け用ハウジング金具に対し充てん剤を介
し固定するセラミツク基板において、 上記段差を、位置定め保持具と部分的に接する
配置に設けたことを特徴とする、耐落下衝撃性の
高い、セラミツク基板。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59182559A JPS6163575A (ja) | 1984-09-03 | 1984-09-03 | 耐落下衝撃性の高い、セラミツク基板 |
| US06/769,715 US4656863A (en) | 1984-09-03 | 1985-08-27 | Gas sensor |
| EP85111085A EP0176787B1 (en) | 1984-09-03 | 1985-09-03 | Gas sensor |
| DE8585111085T DE3582644D1 (de) | 1984-09-03 | 1985-09-03 | Gasfuehler. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59182559A JPS6163575A (ja) | 1984-09-03 | 1984-09-03 | 耐落下衝撃性の高い、セラミツク基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6163575A JPS6163575A (ja) | 1986-04-01 |
| JPH0437034B2 true JPH0437034B2 (ja) | 1992-06-18 |
Family
ID=16120387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59182559A Granted JPS6163575A (ja) | 1984-09-03 | 1984-09-03 | 耐落下衝撃性の高い、セラミツク基板 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4656863A (ja) |
| EP (1) | EP0176787B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6163575A (ja) |
| DE (1) | DE3582644D1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| GB9408542D0 (en) * | 1994-04-29 | 1994-06-22 | Capteur Sensors & Analysers | Gas sensing resistors |
| US5602325A (en) * | 1994-09-27 | 1997-02-11 | General Motors Corporation | Exhaust sensor having flat plate ceramic sensing element and a sealing package |
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| US5659127A (en) * | 1996-08-26 | 1997-08-19 | Opto Tech Corporation | Substrate structure of monolithic gas sensor |
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Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1984
- 1984-09-03 JP JP59182559A patent/JPS6163575A/ja active Granted
-
1985
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- 1985-09-03 EP EP85111085A patent/EP0176787B1/en not_active Expired
- 1985-09-03 DE DE8585111085T patent/DE3582644D1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4656863A (en) | 1987-04-14 |
| EP0176787A2 (en) | 1986-04-09 |
| JPS6163575A (ja) | 1986-04-01 |
| DE3582644D1 (de) | 1991-05-29 |
| EP0176787A3 (en) | 1986-12-30 |
| EP0176787B1 (en) | 1991-04-24 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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