JPH0473546B2

JPH0473546B2 -

Info

Publication number: JPH0473546B2
Application number: JP59258080A
Authority: JP
Priority date: 1984-12-06
Filing date: 1984-12-06
Publication date: 1992-11-24
Also published as: JPS61134656A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、被測定ガス中、なかでも内燃機関
より排出される排出ガス中の酸素濃度を検出する
ための酸素センサに係り、特に、基準物質の供給
を密閉した空間を用いて行い得るようにした酸素
センサに関する。

（従来の技術）従来から、所謂酸素センサとして、内燃機関の
排気ガス中に含まれる酸素濃度を検知し、その検
出信号に基づいて内燃機関の燃焼状態を最適にコ
ントロールすることにより、排気ガスの浄化、燃
費の節減等を行うものが知られている。

このような酸素センサは、一般に、排気ガス等
の被測定ガス中に曝される測定電極と、酸素濃度
が一定の基準物質に曝される基準電極とを酸素イ
オン伝導性固体電解質を挾んで設け、両極間の酸
素イオン伝導作用による出力を検出信号としてい
る。

ところで、上記基準物質は、通常大気が用いら
れ、このため、従来の酸素センサは、この大気を
取入れて、基準電極に接触させるための大気取入
孔が酸素センサのケース外面に設けられている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記のように大気取入孔が設け
られている酸素センサにあつては、特に前述した
ような車輌に装着された場合、上記大気取入孔か
ら水が侵入したり、海岸線では塩水が侵入するこ
とも考えられ、これによつて酸素センサ素子の損
傷や絶縁不良が生じる虞れがある。また、酸素セ
ンサは高温状態で使用されるため、内部に侵入し
た水分は蒸気となり、基準物質である大気を追い
出してしまい、検出不能の状態になることも考え
られる。

なお、このような問題を解決するために、上記
の大気取入孔を排除するとともに、基準電極の周
囲に多孔質体を用いて微少空間を設け、酸素ポン
プ電極を用いて、この微少空間へ外気、たとえば
排気ガスから酸素を取入れるようにした酸素セン
サが提案されている。

このような微少空間しか備えていないものにあ
つては、この微少空間内の酸素分圧を一定にする
ため、若干の隙間を設けて微少空間内の過剰気体
を排出するようにしてあるために、あるいは酸素
センサの信号出力を外部計器等で読みとる時に消
費する酸素を微少空間内に補給するために、常時
酸素ポンプを作動させておく必要がある。

しかし、酸素ポンプは低温状態では十分に働か
ないため、この状態で良好に作動させるには高電
圧を印加する必要があるが、高電圧を印加すると
固体電解質の電気分解が生じ易くなつて素子劣化
の原因となる。このようなことを避けるために、
ヒーターによつて酸素ポンプ部を酸素ポンプが十
分に機能を示す高温度に常時加熱するようにする
ことも考えられるが、これでは、ヒーター加熱用
の電力消費量が大となるし、このヒーター熱によ
り素子が早く劣化したり、ヒーターの寿命が短か
くなつたりすることにもなる。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決するために、本発明は、酸素
センサ素子を収容するケース内に、実質的に気密
とされた気密空間を設け、この気密空間と基準電
極が収容された空隙とを連通させ、かつ、この空
隙に酸素を供給する酸素ポンプ電極を設けたこと
を特徴とする。

（作用）酸素ポンプ電極によつて基準電極を収容する空
隙内に供給された酸素は、気密空間内にも流入
し、溜められる。この気密空間は、比較的大きな
容積であるため、酸素ポンプを常時作動させなく
ても十分に基準物質の供給が行われる。

即ち、酸素ポンプ電極間に流れる電流（気密空
間内に取り込まれる酸素量）は、内燃機関、例え
ば自動車用エンジンの始動直後では酸素ポンプ電
極間の内部抵抗が高いため、微小電流しか流れ
ず、酸素センサ素子が消費する電流（消費酸素
量）に対して十分でない。この間は気密空間内に
溜められた酸素が消費されることになる。ヒータ
ーにより加熱が進行すると、酸素ポンプ電極間の
内部抵抗は低下し、酸素ポンプ電極間に流れるポ
ンプ電流は十分に大きくなり、消費酸素量を上回
り、気密空間内には酸素が徐々に溜められること
になる。

酸素センサ素子が消費する酸素量は、酸素セン
サが接続される計器又はコンピユータの内部抵抗
によつて定まり、通常1MΩ〜1000MΩに設定さ
れ、少なくとも100KΩ以上に設計されている。
酸素センサが1Vの起電力を発生した場合、
100KΩの計器に接続されると、酸素センサに流
れる電流は10μAとなる。これは10×10^-6クーロ
ン／秒の電荷の移動（酸素イオンの移動）を意味
する。酸素イオン１個は２個の電子を持ち、電子
１個当たり1.6×10^-19クーロン／個の電荷を持つ
ているから、10×10^-6クーロン／秒の電荷の移動
は10×10^-6／（２×1.6×10^-19）＝3.125×10¹³個／
秒の酸素イオンの移動が生じていることになる。

一方、酸素センサが十分に加熱されるまでの時
間はヒーターの設計によつても左右されるが、10
分程度もあれば十分であり、この間に移動する酸
素イオン量は、3.125×10¹³×10×60＝1.875×
10¹⁶個となる。これは酸素分子量で9.375×10¹⁵個
の移動（酸素消費量）である。この酸素消費量は
容積として9.375×10¹⁵×22.4／（6.023×10²³）＝
3.487×10^-4c.c.となり、気密空間に空気を封入し
た場合でもこの値のおよそ４倍の空気量に相当す
る酸素しか消費していないことになる。従つて、
この場合安全係数を100倍とつたとしても100×４
×3.487×10^-4＝0.14c.c.の気密空間を設ければよい
ことになる。

以上の説明から明かなように、気密空間の容積
はヒーターの加熱特性及び計器又はコンピユータ
の内部抵抗によつて適宜選択すればよい。

一方、加熱が十分に進んだ後は、ポンプ電流が
消費電流を上回る様にポンプ電圧を設定しておけ
ば、気密空間内に酸素が徐々に溜められることに
なり、次のエンジン始動に備えることができる。

なお、酸素センサの起電力は、通常、燃料過剰
（リツチ）条件下で約1V程度、空気過剰条件下
（リーン）で数十mV程度であるが、この値は基
準空気の酸素分圧が多少変動しても大きな変化は
なく、例えば、基準酸素濃度が100％と10％では、
リツチ条件下で1V（100％）に対し950mV（10
％）、リーン条件下では60mV（100％）に対し
20mV（10％）程度であり、気密空間の酸素分圧
の多少の変動はほとんど無視できる。

変動を小さくするには、気密空間の容積をエン
ジン始動からセンサ素子が十分に加熱されるまで
の酸素が消費される間の消費量に対し、十分に大
きな溜め空間とすればよい。また、一時的にセン
サ素子が低温になり（例えば、アイドル運転での
長時間放置）、ポンプ電流が小さくなつて気密空
間の容積を十分大きく取つておけば（例えば１
c.c.）、数百時間そのような条件にさらされても、
正常に作動するセンサを設計することができる。

従つて、例えば酸素ポンプ部が低温となつて一
時的に供給量が減少したり、酸素供給しなくなつ
たりしても、ヒーターで酸素ポンプ部を高温度に
加熱したり、酸素ポンプに高電圧を印加たりする
必要がなく、素子劣化やヒーターの寿命劣化を防
止できる。勿論、外部から水分や塩水等が侵入す
ることが完全に阻止できることは言うまでもな
い。

（実施例）本発明の第１実施例を第１図および第２図に示
す。

本実施例の酸素センサ100は、長手板状状に形
成された酸素センサ素子１を、円筒状の金属製保
護管体２０内に収容してなるものである。

上記酸素センサ素子１は、第２図に分解図で示
す如く、酸素イオン伝導性固体電解質からなる板
（以下「固体電解質板」と称す）31〜33を積層し
た構造であり、中間の固体電解質板３２には、長
手方向に切込まれた空隙３５が設けられている。
なお、固体電解質板３２は絶縁セラミツクスで構
成してもよい。

上段の固体電解質板３１の上面の一端（図中の
左端）部には、測定電極３７が付着されており、
その下面には測定電極３７と背向する位置に基準
電極３８が付着されていて、この基準電極３８
は、上記空隙３５に露呈している。

下段の固体電解質板３３の上面一端部（同じく
図中左端部）には、ポンプ電極３９が付着されて
おり、その下面には、ポンプ電極３９に背向する
位置にもう一つのポンプ電極４０が付着されてい
る。

上記固体電解質板３１〜３３は、Y₂O₃，CaO，
Yb₂O₃，MgOのうち１種以上を添加したジルコ
ニア（ZrO₂）を主成分としてなる酸素イオン伝
導性固体電解質から形成されている。

上段の固体電解質板３１上面には、測定電極３
７に導通する導体リード４１と、基準電極３８に
導通する導体リードの一部４３が設けられてお
り、さらにセラミツクス薄膜からなる保護層３４
により、導体リード４１，４３の図中右端部を除
く他の面が覆われている。

上段の固体電解質板３１下面には、基準電極３
８に導通する導体４２が設けられており、その先
端（図中右端）は、スルーホール４６を介して、
固体電解質板３１上面の導体リード４３に導通さ
れている。

同様に、下段の固体電解質板３３の下面には、
ポンプ電極４０に導通する導体リード４５および
ポンプ電極３９に導通する導体リードの一部とな
る導体リード４８が設けられており、さらに、こ
れら導体リード４５，４８の図中右端部を除く他
の面がセラミツクス薄膜からなる保護層３６で覆
われている。

下段の固体電解質板３３の上面には、ポンプ電
極３９に導通する導体リード４４が設けられてお
り、その先端（図中右端）は、スルーホール４７
を介して、固体電解質板３３下面の導体リード４
８に導通されている。

第１図に戻つて、保護管体２０は、その先端部
が、酸素センサ素子１の酸素検知部４（第２図に
示すように、各電極３７〜４０が設けられている
部分）を取囲む保護カバー部２０ａと、この酸素
検出部４以外の部分を収容する保護筒部２０ｂと
から構成される。

上記保護カバー２０ａの側面には、酸素センサ
素子１の幅方向の両側方となる位置に長手方向に
並んだ４つずつ計８個の被測定ガス導入孔７が設
けられており、これら被測定ガス導入孔７から流
入した被測定ガスが酸素検知部４に接触するよう
になつている。また、保護カバー２０ａの先端に
は、酸素センサ素子１を保護管体２０内に挿入・
位置決めする際の治具を挿入するための開口２０
ｃが形成されている。

上記保護筒部２０ｂの下端部外周には、酸素セ
ンサ１００を、例えば車両の排気管壁のような、
被測定ガスを他の部分から分離する隔壁２５に固
定するためのハウジング１５が嵌合固着されてお
り、このハウジング１５と保護筒部２０ｂとのの
境界から被測定ガスが漏れないようにステンレス
製の気密リング１６により、上記ハウジング１５
と保護筒部２０ｂとの境界は密封されている。

さらに、上記酸素センサ素子１の中央部分は、
保護筒部２０ｂ内において、第１〜第３絶縁碍子
１７，３，２および第１，第２気密部材６，１４
によつて固定されている。上記第１，第２気密部
材６，１４は、酸素センサ素子１を固定する働き
の他、保護カバー部２０ａの側から被測定ガスが
保護筒部２０ｂの内部へ侵入することを防止する
働きを有しており、セメントやタルク等の無機充
填材を押し固めたものである。

そして、第３絶縁碍子２の上面に配置された押
さえ板１８とカシメ部２２により、上記第１〜第
３絶縁碍子１７，３，２および第１，第２気密部
材６，１４が上方へ位置ずれすることを防止して
いる。

また、保護筒部２０ｂの上方には、上記酸素セ
ンサ素子１の両大面に設けられている各電極用の
導体リード４１，４３，４５，４８の端部に外部
回路からのリード線１１〜１３および保護管体２
０内面に接するアースリード１０を接続するため
のコネクタ碍子５が嵌入されており、さらに、保
護筒部２０ｂの上端には、上記リード線１１〜１
３が挿通されたゴム栓８が嵌入されることにより
完全に閉塞されている。さらに、このゴム栓８の
部分において保護管体２０外周からカシメがなさ
れて、このカシメ部２１により、ゴム栓８の抜け
止めおよび気密性の向上が行われている。

コネクタ碍子５には、酸素センサ素子１の図中
上端部両面に現れている各電極用の導体リード４
１，４３，４５，４８の端部（この部分は接続端
子部となる）に圧接するバネ性を有した接触子５
ａ（図中では１つを示すが他に３つの接触子を有
している）が設けられており、これらの接触子５
ａにアースリード１０またはリード線１１〜１３
が接続されている。

そして、このコネクタ碍子５の下面と前記押さ
え板１８との間には空間が形成されており、この
空間は、下面が押え板１８、側面が保護筒部２０
ｂ、上面がコネクタ碍子５の下面により囲まれて
おり、また、この空間に連通するコネクタ碍子５
の接触子５ａが収容される空間もその上端はゴム
栓８の下面とリード線１１〜１３およびアースリ
ード１０によつて閉塞されていることから、両空
間を合わせて気密空間９が形成されていることに
なる。この気密空間９は、唯一、酸素センサ素子
１の上端部とコネクタ碍子５との隙間から第２図
に示した基準電極３８とポンプ電極３９が収容さ
れる空隙３５に連通しているのみである。

以上の構成により、本実施例の酸素センサ１０
０は、基準電極３８を有する空隙３５に連通する
気密空間９内に基準物質となる大気を比較的大量
に溜めておくことができ、かつ、この気密空間は
外界から気密に隔離されているため、従来のよう
に、水分や塩水等の異物が侵入して酸素センサに
損傷を与えることを完全に防止できる。

また、酸素センサの作動に伴う上記気密空間９
内の酸素消費に対しては、酸素ポンプ電極３９，
４０の働きにより被測定ガス内（酸素ポンプ電極
部分が被測定ガス中に曝される酸素検知部４とな
つているため）から酸素を汲んで空隙３５内へ供
給し、さらに気密空間９内に溜められることにな
る。

そして、気密空間９内へ酸素を補給するには、
酸素センサの作動時の内、比較的高温時に行なえ
ば十分（気密空間９の容量が大きいため）であ
り、酸素ポンプ電極３９，４０に印加する電圧は
低い電圧でも十分に作動する。従つて、酸素ポン
プ電極３９，４０の部分が低温となつた場合に、
酸素ポンプ電極３９，４０に印加される電圧が低
いため、酸素イオン伝導性固体電解質が電気分解
等をせず、素子劣化を生じることはない。この低
温時には酸素ポンプ電極３９，４０の作動は低下
するが、気密空間９の容量が大きいため、酸素ポ
ンプを常時作動させる必要がなく、酸素センサの
作動に支障を来たすことはない。

次に、本発明の第２実施例を第３図を用いて説
明する。第３図は、酸素センサ素子の他の構成例
を示す分解図であり、この酸素センサ素子６０
は、第１実施例の酸素センサ素子１と同様に、第
１図に示す構造と同一構造に組立てられて、酸素
センサを形成する。

第３図に示すように、測定電極６３と基準電極
６４は、前記第１実施例のものと同様に、固体電
解質板６１の上下面に形成され、測定電極６３用
の導体リード７５が固体電解質板６１上面に形成
されている。基準電極６４用の導体リード７７と
７６は、固体電解質板６１の上下面に形成され
て、スルーホール７３で導通している。固体電解
質板６１上面は、測定電極６３、導体リード７
５，７６の右端部を除く部分が保護層７１で覆わ
れている。

固体電解質板６１の下面には、空隙８０が形成
された絶縁セラミツクス製の絶縁板６３が積層さ
れており、この絶縁板６３の下面にはもう一枚の
固体電解質板６２が積層されている。

この固体電解質板６２の図中左端部の上下面に
は各々ポンプ電極６５，６６が設けられている。

そして、固体電解質板６２の下面には、２つの
ヒーター保護層６９，７０に挾みこまれたヒータ
ー発熱部６７と２本のヒーターリード８５，８６
が絶縁層６８を介して積層されている。絶縁層６
８とヒーター保護層６９，７０には、ポンプ電極
６６を露出させるための窓８７〜８９が形成され
ており、さらに、多孔質性の保護層７２によつて
ポンプ電極６６表面が覆われている。また、ヒー
ター保護層６９，７０には、ヒーターリード８
５，８６間の絶縁を確実にするために、スリツト
８３，８４が設けられている。

さらに、本実施例では、ポンプ電極６５の導体
リード７８がスルーホール７４を介してヒーター
発熱部６７のＡ点に、ポンプ電極６６の導体リー
ド７９がヒーターの導体リード部８６のＢ点に接
続されている。

従つて、ポンプ電極６５，６６間には、ヒータ
ー電源８２からヒーター発熱部６７に印加される
電圧の分圧値が印加されることになる。

以上の構成によつて、本実施例の酸素センサ
は、空隙８０が第１図の気密空間９に連通するこ
とが、第１実施例と同様の効果、すなわち、基準
物質を溜めることができ、かつ異物侵入による故
障等の発生を防止できる。

また、ポンプ電極６５，６６および固体電解質
板６２で構成される酸素ポンプは、ヒーター発熱
部６７用の電源８２を共有しているため、特に、
酸素ポンプ用の電源を別個に設ける必要がなく、
しかも、コネクタ部分（コネクタ碍子５が接続さ
れる部分）に現われている導体リードの数も４つ
しかないため、前記第１実施例のコネクタ碍子５
がそのまま使用できる。従つて、ヒーターを備え
ない酸素センサや酸素ポンプを備えない酸素セン
サ等の４端子構造の酸素センサにおけるコネクタ
（コネクタ碍子５ではなく、例えば車両搭載回路
にリード線１１〜１３を接続するコネクタ）との
互換性が有り、勿論コネクタ碍子５も共通使用で
きることになる。

さらに、酸素ポンプ電極６５，６６に印加され
る電圧がヒーター電源８２の電圧の分圧を用いて
いるため、ヒーター発熱部６７を正の抵抗温度係
数を有する材質で形成すれば、低温時の分圧値が
高温時の分圧値よりも低くなる（低温時は、ヒー
ターリード８５，８６の合計抵抗値に対するヒー
ター発熱部６７の抵抗値の割合が減少するため）。

酸素ポンプは、低温時（500℃以下）では、２
〜3V、理想的には1V以下の印加電圧でないと素
子劣化を生じる場合がある。

従つて、本実施例のように、正の抵抗温度係数
を有するヒーター発熱部６７の一部からその印加
電圧の分圧値を取り出してポンプ電極６５，６６
に印加することで、高温時に2V程度（ヒーター
電源は12〜16V）の電圧をポンプ電極６５，６６
に印加して、気密空間９内へ酸素を補給し、低温
時には、1V程度に分圧値が下がり、素子劣化を
防止することができる。これは、車両の場合、エ
ンジン始動時のように、比較的低温の排気ガスが
接触する割合の多いときに有効である。

また、低温時には、酸素ポンプの作動は低下す
るが、気密空間９の容量が大であるため、酸素セ
ンサは良好に作動しつづけることができる。従つ
て、気密空間９の容積は、基準物質（酸素含有量
が数％以上）を溜めるための容積として十分な大
きさがあればよく、特に上記のように保護管体２
０内の空所を利用することが最も効果的と言え
る。しかも、このように、基準物質をある程度溜
めておくことができるため、酸素ポンプを常時作
動させる必要がなく、従つて、酸素ポンプの加熱
のためにヒーター入力を増大させることも不要と
なり、消費電力の削減とともに、熱による素子劣
化も軽減できる。

次に、第４図は、本発明の第３実施例を示す図
である。本実施例の酸素センサ２００では、第１
図に示した第１実施例の酸素センサ１００の構成
に加え（酸素センサ素子１の代わりに第２実施例
の素子６０を用いてもよい）、ゴム栓８と、コネ
クタ碍子５の間に、両者間を気密に隔壁２３を設
けてある。

これは、ゴム栓８の部分が高温になると、ゴム
材質特有の有機ガスが発生することが有り、この
有機ガスが気密空間９内に充満し、気密空間９が
汚染されることを防止するためである。従つて、
上記ゴム栓８を他の材質で形成した場合には、こ
の隔壁２３は不要となることも考えられる。

第５図は本発明の第４実施例を示す。この実施
例では、基準ガスを溜める空所９は、タルクやセ
メント等の無機充填剤を押し固めた第１気密部材
６により被測定ガスに対して気密に保たれ、さら
にタルクやセメント等の無機充填剤を押し固めた
り、又はガラス等の溶融封着した第２気密部材１
４により、上部ゴム栓等の有機物質から高温時に
発生する可能性があるガス成分に対して気密に保
たれている。従つて、酸素センサ素子１は第６図
に示すように気密空間９に対応する部位に、気密
空間に通ずる通孔９２を有しており、一方その空
隙９０の上端部は気密に封じられている。このよ
うな酸素センサ素子は、例えば第２図、第３図で
示した酸素センサ素子１，６０の空隙３５，８０
の右端部を閉じ、固体電解質板３１，６１及び保
護層３４，７１を貫通するスルホールを気密空間
に通ずる通孔として形成しても良いものである。

上記第３，第４実施例はゴム栓部８が比較的高
温になる場合、たとえば排気ガス温が高いエンジ
ンや、エンジン近くに酸素センサを取りつけるよ
うな場合に、より好ましい実施例となつている。

なお、以上の各実施例では、酸素ポンプ（ポン
プ電極６５，６６）を酸素検知部４に設けた例を
示してあるが、これは、他の部分に設けても良
く、例えば、被測定ガスからではなく大気から酸
素を汲んで気密空間９内へ補給する構造としても
良い。

また、保護管体２０やその内部の絶縁碍子１
７，２，３および気密部材６，１４等の形状や数
量、材質は上記実施例に限定されるものではな
く、従つて、気密空間９の位置は、気密でかつ基
準電極３８や６４が設けられた空隙３５，８０に
連通する構造であれば、酸素センサの何れの場所
に設けても良いことは言うまでもない。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、本発明は、酸素セ
ンサのケース内に、気密空間を設け、基準電極が
設けられた酸素センサ素子内部の空隙とのみ連通
させる構成としたことにより、従来のような基準
物質を取入れるための孔を設ける必要がなく、従
つて、外部から水や塩水等の異物が侵入して酸素
センサ素子の劣化や損傷または作動不能となるこ
とを完全に防止できる。

また、上記気密空間内へ酸素を補給するための
酸素ポンプを設け、これにより、気密空間内に基
準物質である酸素を十分に溜め込んでおくことが
できる。しかも、気密空間の容積を十分に大きく
形成することができるため、酸素ポンプを常時作
動させる必要がなく、これにより、酸素ポンプの
印加電圧を低く抑えることが可能となり、かつ、
ヒーターで強力に加熱して常時高温にしておく必
要もないためヒーター加熱入力も小さくでき、こ
れによつても酸素センサ素子の劣化を軽減させる
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の構成を示す断面
図、第２図は同実施例を構成する酸素センサ素子
の分解斜視図、第３図は本発明の第２実施例を構
成する酸素センサ素子の分解斜視図、第４図は本
発明の第３実施例の構成を示す断面図、第５図お
よび第６図は本発明の第４実施例の構成図であ
る。１００，２００……酸素センサ、１，６０……
酸素センサ素子、１７，２，３……（第１〜第
３）絶縁碍子、４……酸素検知部、５……コネク
タ碍子、８……ゴム栓、６，１４……気密部材、
９……気密空間、１０……アースリード、１１〜
１３……リード線、１５……ハウジング、２０…
…保護管体（ケース）、２０ａ……保護カバー部、
２０ｂ……保護筒部、２３……隔壁、３１〜３
３，６１〜６２……固体電解質板、３７，６３…
…測定電極、３８，６４……基準電極、３９，４
０，６５，６６……ポンプ電極、６７……ヒータ
ー発熱部、３５，８０……空隙、４１〜４５，４
８，７５〜７９，８５，８６……導体リード。

Claims

【特許請求の範囲】１主として酸素イオン伝導性固体電解質を用い
て形成され、少なくとも基準電極と測定電極とを
備えた酸素センサ素子を所定のケースに収容して
なる酸素センサにおいて、前記ケース内に形成され、実質的に気密とされ
た気密空間と、前記酸素センサ素子内部に設けられ、前記基準
電極を収容するとともに、前記気密空間にのみ連
通する空〓と、前記空〓内に酸素イオン伝導作用によつて酸素
を供給する少なくとも一対の酸素ポンプ電極とを
具備することを特徴とする酸素センサ。２前記酸素センサ素子は加熱用ヒーターを備え
ており、かつ、前記酸素ポンプ電極用の導体リー
ドのうち少なくとも１つは、酸素センサ素子内に
おいて、前記加熱用ヒーターの発熱部あるいはヒ
ーター用の導体リードに接続されている特許請求
の範囲第１項記載の酸素センサ。３前記加熱用ヒーターの発熱部は、正の抵抗温
度係数を有する物質からなる特許請求の範囲第２
項記載の酸素センサ。４前記対をなす酸素ポンプ電極の一方は被測定
ガスに曝され、他方は前記基準電極を収容する空
〓内に設けられている特許請求の範囲第１項乃至
第３項のいずれか１項に記載の酸素センサ。５前記ケースは、前記酸素センサ素子の被測定
ガスに曝される部分を保護する保護カバー部と、被測定ガスを他の部分から分離する隔壁に酸素
センサを取付けるためのハウジングと、酸素センサ素子の被測定ガスに曝されない部分
を保護する保護筒部と、被測定ガスが保護筒部内に侵入しないようにす
る気密部材と、酸素センサ素子と外部回路とを電気的に接続す
るためのリード線が挿通され、保護筒部端を閉塞
するゴム栓とを備え、かつ、前記気密空間は、少なくとも、前記保護
筒部と気密部材とリード線とゴム栓および前記酸
素センサ素子とにより囲まれてなる特許請求の範
囲第１項乃至第４項のいずれか１項に記載の酸素
センサ。６前記気密空間とゴム栓との間に両者を気密に
分離する隔壁を設けてなる特許請求の範囲第５項
記載の酸素センサ。７前記気密部材は、無機充填剤を押し固めてな
り、かつ、酸素センサ素子を固定している特許請
求の範囲第５項乃至第６項のいずれか１項に記載
の酸素センサ。８前記酸素センサ素子は長手板状に形成されて
いる特許請求の範囲第１項乃至第７項のいずれか
１項に記載の酸素センサ。９前記酸素イオン伝導性固体電解質は、Y₂O₃，
Yb₂O₃，MgOのうちの１種以上を添加したZrO₂
を主成分とする特許請求の範囲第１項乃至第８項
のいずれか１項に記載の酸素センサ。