JPH063429B2

JPH063429B2 - 酸素センサ

Info

Publication number: JPH063429B2
Application number: JP59220138A
Authority: JP
Inventors: 伸秀加藤; 隆生村瀬
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1984-10-18
Filing date: 1984-10-18
Publication date: 1994-01-12
Anticipated expiration: 2009-01-12
Also published as: JPS6197562A; DE3537051C2; DE3537051A1; US4732663A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は、被測定ガス中、なかでも内燃機関より排出さ
れる排気ガス中の酸素濃度を検出するための酸素センサ
に係り、特に先端部に酸素検知部が設けられる一方、基
端部には電気接続端子部が設けられた長手形状の酸素検
知素子を用い、この酸素検知素子を所定の筒状保護手段
の内部に収容せしめると共に、該酸素検知素子の先端側
の酸素検知部が被測定ガスに晒されるようにした構造の
酸素センサに関するものである。

（従来技術）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、燃費の節減等を行なう酸素検知
器が知られている。例えば、そのような酸素検知器の一
つは、酸素イオン伝導性の固体電解質、例えば酸化カル
シウムや酸化イットリウムをドープした酸化ジルコニウ
ム等を隔壁とし、その隔壁の両面にそれぞれ所定の電極
層を設けたものを検知素子とし、それら電極の一方を基
準雰囲気に、また他方の電極を排気ガスに晒し、酸素濃
淡電池の原理によって生ずる起電力を検出信号としてい
る。そして、このような酸素検知素子として、近年、製
造の容易性やコンパクト化の容易性等の観点から、有底
円筒形状のものに代わって、かかる検知素子を長手の板
状体と為し、その一方の端部に上記排気ガス等の被測定
ガスに晒される酸素検知部を設けたものが注目を浴びて
いる。特開昭５８−１５３１５５号公報や特開昭５８−
１７２５４２号公報等には、そのような板状形状の酸素
検知素子やそれを組み込んだ酸素センサの一例が示され
ている。

（解決課題）ところで、この種の酸素センサにあっては、その酸素検
知素子の酸素検知部が、一般に高温の排気ガス等の被測
定ガスに晒されるものであり、しかもかかる酸素検知素
子の酸素検知部に充分な酸素検知機能を発揮させるため
に、該酸素検知部が高温に保持されるものであるところ
から、酸素検知素子全体が高温度となり、そのために酸
素検知素子の酸素検知部において検出される被測定ガス
中の酸素分圧に応じた電気的出力を外部に取り出すに際
して、また酸素検知素子に内蔵されるヒータに対してヒ
ータ電力を供給するに際して、かかる酸素検知素子に設
けられるリードと外部のリード線との電気的接続に種々
なる困難な問題を内在している。

例えば、酸素検知素子のリード端子に対してバネ材を弾
性的に接触せしめ、そしてこのバネ材を外部のリード線
に接続する接触方式による電気的接続にあっては、高温
下によるバネ材のヘタリや接点の酸化等が惹起される問
題があり、また外部のリード線を酸素濃度検出素子のリ
ード端子にろう付けするろう付け方式の場合にあって
は、ろう材のＡｇマイグレーションやろう付け部のクラ
ック、剥離等の問題があり、何れの場合にあっても電気
的信頼性において充分に満足し得るものではなかったの
である。

（解決手段）ここにおいて、本発明は、上述のような問題を解決する
ために為されたものであって、その特徴とするところ
は、先端部に酸素検知部が設けられ、基端部には電気接
続端子部が設けられた細長な板状形状の酸素検知素子
と；該酸素検知素子が内部に収容される、被測定ガス中
に挿入、位置せしめられて、該被測定ガスに晒される、
少なくとも前記酸素検知部を含む酸素検知素子部分を保
護する保護カバー部と、該酸素検知素子の被測定ガスに
晒されない部分を覆う保護筒部とを含み、それら保護カ
バー部と保護筒部とが一体的に構成されてなる保護管体
よりなる筒状保護手段と；前記被測定ガスの存在する空
間を仕切る隔壁に該筒状保護手段を気密に取り付けるた
めのハウジングと；前記保護管体内に収容された前記酸
素検知素子とかかる保護管体内面との間に設けられ、該
保護管体の軸心方向の２ヶ所以上に位置して、その軸心
方向に所定長さにわたって延びる、無機質粉体からなる
複数の気密層とを有し且つ前記酸素検知素子が、前記ハ
ウジングの前記隔壁への取付面より前記基端部側におい
て４０mm以上の長さを有すると共に、該酸素検知素子の
基端部に設けられた前記電気接続端子部が、該酸素検知
素子表面上に直接に露出せしめられて、該電気接続端子
部が所定の電気接続用端子金具に直接に嵌合、接触せし
められるように構成し、更に該酸素検知素子の電気接続
端子部が雄プラグとして機能し、該電気接続用端子金具
を収容した雌プラグに嵌合せしめられて、該電気接続端
子部の該電気接続用端子金具とが電気的に接触せしめら
れるように、酸素センサを構成したのである。

なお、このような構造の酸素センサにおいて、前記酸素
検知素子を収容する筒状保護手段は、保護カバー部と保
護筒部とが一体に形成された一つの保護管体にて構成さ
れており、そしてこの一体的な保護管体が前記ハウジン
グに対して気密に取り付けられることとなるが、その
際、かかる保護管体がそれに外挿せしめられた気密リン
グを介してハウジングに気密に取り付けられるようにす
ることが望ましく、これによって該保護管体とハウジン
グとの固定並びにそれらの間の気密性を効果的に向上せ
しめることができる。

また、本発明に従えば、前記保護管体内に収容される酸
素検知素子と保護管体内面との間に、タルク、アルミナ
等の無機質粉体からなる気密層の複数が、該保護管体の
軸心方向に所定長さにわたって複数箇所に設けられ、こ
れによって、長期間の使用により酸素センサが繰り返し
加熱、冷却されても、気密層の気密が良好に保持され
て、酸素濃度の検出精度が長期間にわたって良好に維持
されることとなる。なお、このような気密層は、保護管
体が気密リングを介してハウジングに気密に取り付けら
れる場合にあっては、かかる保護管体の管壁を介して気
密リングに相対向して位置せしめられることが、この気
密層の気密性を向上する上において推奨されるものであ
る。

さらに、本発明に従う酸素センサにあっては、前記筒状
保護手段の保護カバー部に設けられる被測定ガス流通孔
を、該保護カバー部の側面の、少なくとも前記酸素検知
部が設けられた酸素検知素子板面に対向しない位置に配
置せしめると共に、更に必要に応じて該保護カバー部の
先端底面を開口せしめた構造が好適に採用されることと
なる。このようにすれば、保護カバー部を通じて導入さ
れる被測定ガスによる酸素検知素子の劣化が効果的に防
止され、センサ寿命が向上せしめられると共に、被測定
ガスに対する応答速度の方向選択性が効果的に減少せし
められ得るのである。なお、好適には、かかる保護カバ
ー部側面の被測定ガス流通孔は、酸素検知素子の側面に
対向する位置に配置せしめるのが望ましい。また、保護
カバー部の先端底面に開口部を設けて被測定ガス流通孔
とすることも可能である。

そしてまた、本発明に従う酸素センサにあっては、酸素
検知素子に対する電気的な接続を極めて簡単な接続構造
にて迅速に行ない得るようにすると共に、その製作ない
しは組立作業を著しく簡略化せしめる上において、かか
る酸素検知素子の基端部に設けられた電気接続端子部を
該酸素検知素子表面上に直接露出せしめて、該電気接続
端子部を所定の電気接続用端子金具に直接嵌合、接触せ
しめるようにした構造が採用されることとなる。その
際、かかる酸素検知素子の電気接続端子部が雄プラグと
して機能し、前記電気接続用端子金具を収容した雌プラ
グに嵌合せしめられて、該電気接続端子部と該電気接続
用端子金具とが電気的に接触せしめられるようにした構
造が採用される。

また、本発明においては、前記酸素検知素子は、一般に
ヒータを内蔵しており、外部からの給電によって該ヒー
タを発熱せしめて、酸素検知素子の酸素検知部を所望の
温度に加熱せしめ、以てかかる酸素検知部の電気的出力
の安定化を図っているが、そのような場合において、前
記電気接続端子部はかかるヒータに電源を供給するため
のヒータ端子部を更に含むように構成されることとな
る。そしてまた、本発明の好ましい態様に従えば、かか
る電気接続端子部の電気接点は、前記酸素検知素子の板
状形状面より突出して形成されていることが望ましいの
である。

なお、本発明に従う酸素センサにおける前記板状の酸素
検知素子は、ジルコニアを主成分とする固体電解質に所
定の電極を設けたものであり、或いはかかる酸素検知素
子の酸素検知部が、酸素分圧によって抵抗が変化する酸
化物半導体を利用して構成されたものである。

そして、本発明にあっては、かくの如き構造の酸素セン
サにおいて、その酸素検知素子が、前記ハウジングの前
記仕切り隔壁への取付面より該酸素検知素子の基端部ま
での長さ：ｌが４０mm以上の長さとなるように、前記筒
状保護手段内に収容されるものであって、これによって
酸素検知素子の基端部が２００℃以下の低温度となるよ
うにされ、また酸素検知時の非検知時との間における基
端部の温度変化が小さくなるようにされるのである。

因みに、酸素検知素子の基端部の温度は、第１図の構造
において測定して得られた第２図のグラフからも容易に
理解されるところである。

すなわち、第１図に示される如く、酸素センサ１をエン
ジンの通常の取付位置（エギゾーストマニホールド）に
取り付け、一般的に通常エンジン運転状態の最も苛酷と
推定される条件、即ち排気ガス温度が９００℃となる状
態でエンジンを運転し、かかる酸素センサ１の保護筒管
２内に保持された酸素検知素子（幅：４mm、厚み：１．
２mm、ヒータ電力：３Ｗ）３におけるハウジング４の排
気管（隔壁）５への取付面より該酸素検知素子３の基端
部までの長さ：ｌを種々変化せしめて、該酸素検知素子
３の基端部におけるＡ点（測温個所）の温度が測定さ
れ、その結果が第２図に示されている。なお、酸素検知
素子３は、保持部材６にて保護筒管２内に位置固定に保
持され、またこの保持部材６によって保護筒管２内が気
密に仕切られ、かかる保護筒管２の一方の端部側からは
排気ガスが導かれて、酸素検知素子３の先端部の酸素検
知部に晒されるようになっている一方、保護筒管２の大
気側の他方の端部にはゴム栓７が嵌め込まれて、かかる
端部を閉塞せしめている。

ところで、かかる酸素検知素子３の基端部の温度上昇
（Ａ点の温度上昇）は、排気ガスの熱エネルギーが直接
酸素検知素子３に移動する要因（熱流：８）と排気管５
及びハウジング４を介して移動する要因（熱流：９）と
があるが、後者が主因である。このため、本発明にあっ
ては、酸素検知素子３の基端部を低温とするために、か
かる素子３の長さを、ハウジング４の排気管５に対する
取付面から大気側に位置する基端部までの長さ：ｌにお
いて規定するようにしたのである。

すなわち、第２図のグラフから明らかなように、酸素検
知素子３の大気側の長さ（ｌ）が４０mm以上になると、
酸素検知素子３の基端部の温度は２００℃以下となるの
であり、一方この４０mmを境として、それ未満の長さで
あると、酸素検知素子３の基端部の温度は急激に上昇す
ることとなる。従って、本発明にあっては、かかる酸素
検知素子３の大気側の長さ、正確にはハウジング４の排
気管（隔壁）５に対する取付面から基端部までの長さ：
ｌが４０mm以上となるように、酸素検知素子３を構成
し、保護筒管２内に保持するようにしたのである。

（実施例）以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発
明の実施例を図面に基づいて詳細に説明することとす
る。

まず、第３図において、１０は、安定化ジルコニア等の
酸素イオン伝導性の固体電解質を主体に構成された酸素
検知素子であって、第４図にその断面形状が、また第５
図にその外形形状が示されているように、狭幅な板状の
長手形状を為している。そして、この長手形状の酸素検
知素子１０の先端部（第３図及び第５図において左側端
部）に、酸素濃淡電池の原理を利用した酸素検知部１２
が形成され、その酸素検知部１２において酸素濃淡電池
の原理に基づいて得られた所定の電気信号が、酸素検知
素子１０の基端部（第３図及び第５図において右側端
部）から取り出され得るようになっている。

また、かかる酸素検知素子１０は、第６図〜第９図に示
されるように、積層構造を有するものであって、そこに
おいて、ジルコニアを主体とする固体電解質からなる細
長な長手板状の基板１４に対して、その片面の一端側近
傍に白金等からなる多孔質な内側電極１６が印刷、形成
されている。また、この内側電極１６が印刷されている
側の基板１４の面には、該内側電極１６の上からジルコ
ニアを主体とする固体電解質からなるＵ字形状のジルコ
ニア枠１８、そしてそのジルコニア枠１８と同様な成分
からなる酸素検知層２０が積層形成され、更にかかる酸
素検知層２０の上に、前記内側電極１６と同様の多孔質
な外側電極２２が印刷、形成され、そしてその上に、外
側電極２２の検知部以外の部分をマスクするための、酸
素検知層２０と同様な成分からなる保護層２４が積層形
成されている。

さらに、ジルコニア枠１８の長手方向に沿って設けられ
た切込み２５によって、第６〜８図から明らかなよう
に、酸素検知素子１０の基端部の端面に開口し、その先
端部近傍まで延びる空気通路としての行止まり孔２６が
形成されており、そしてこの孔２６の先端部において、
上述の内側電極１６が露出せしめられている。一方、か
かる内側電極１６に対応するように、酸素検知層２０の
反対側の面に形成された外側電極２２は、保護層２４に
設けられた窓部２８を介して外部空間に露出せしめられ
ている。そして、それら内側電極１６及び外側電極２２
からそれぞれ酸素検知素子１０の長手方向に、その基端
部側に延びるリード部３０，３２が設けられているが、
その内側電極１６のリード部３０は、外側電極２２のリ
ード部３２と同一の平面上に位置するように、基端部側
においてジルコニア枠１８及び酸素検知層２０に穿設さ
れたスルーホール３４を通じて持ち上げられ、該酸素検
知層２０の一方の面上において、他方のリード部３２と
略平行となるように導き出され、そして第６図に示され
る如く、酸素検知素子１０の基端部において露出せしめ
られて、電気接続端子部の電気接点を構成している。

従って、このような酸素検知素子１０において、その先
端部の酸素検知部１２の周囲空間と基端部における行止
まり孔２６の開口部周囲空間との間を気密に仕切り、そ
して内側電極１６及び外側電極２２に酸素分圧の異なる
気体が接触せしめられるようにすれば、酸素濃淡電池の
原理によって、それら電極間から酸素分圧の差に応じた
電気信号をそれらのリード部３０，３２を通じて外部に
取り出し得るのである。

なお、本実施例では、後述の説明から明らかになるよう
に、酸素検知素子１０の行止まり孔２６が大気に連通せ
しめられており、その開口部を通じて空気がその奥部に
導かれるようになっており、また酸素検知素子１０の先
端部の酸素検知部１２の周囲には、自動車のエンジン等
の内燃機関からの排気ガスが導かれるようになってお
り、これによって空気を基準ガスとし、排気ガスを被測
定ガスとして、該排気ガス中の酸素濃度が検出されるよ
うになっている。そして、その検出信号は、基端部にお
いて外部空間に露出せしめられたリード部３０，３２を
介して取り出されるようになっている。

一方、前記基板１４の内側電極１６が形成された側とは
反対側の面には、アルミナ絶縁層３６及びジルコニア絶
縁層３８を介してヒータ４０が設けられている。このヒ
ータ４０には、酸素検知素子１０の先端部の酸素検知部
１２に対応する部分に位置するように、発熱部４２が形
成されており、このヒータ４０への通電によって、酸素
検知部１２が加熱されるようになっている。また、この
ヒータ４０は、酸素検知素子１０の基端部まで延びるリ
ード部４４，４４を介して電力が供給されるようになっ
ており、且つそれらリード部４４，４４の基端部側の所
定長さ部分を除いて、ジルコニアからなるヒータ保護層
４６によって覆われ、排気ガス等から保護されている。
そして、その基端部において露出せしめられたリード部
４４，４４は、また電気接続端子部の電気接点を構成し
ているのである。また、このようなヒータ４０による酸
素検知部１２の積極的な加熱によって、酸素検知素子１
０の検知作動開始時等における作動の立上がり時間を短
縮し、或いは雰囲気温度が低い場合においても、酸素濃
度の検出を安定して行なうことが可能となる。

なお、ここでは、酸素検知素子１０は、固体電解質のグ
リーンシートに電極やヒータ、更には絶縁シート等を重
ね合わせて積層体と為し、これを焼成する積層方式にて
製造されているが、その他、固体電解質のグリーンシー
トに電極やヒータ、絶縁層等を印刷、形成した後、焼成
を行なう印刷方式等の通常の手法によって得られたもの
であっても何等差支えなく、また酸素検知素子１０とし
ては、一般にジルコニアを主成分とする固体電解質材料
にて実質的に構成されることが望ましいものであるが、
その他の固体電解質材料を用いたものであっても何等差
支えないのである。

また、かかる酸素検知素子１０の酸素検知部１２を、酸
素濃度により電気抵抗値の変化する酸化物半導体、例え
ば酸化チタン等にて実質的に構成し、これを排気ガス等
の被測定ガスに晒し、酸素分圧による酸素検知部１２の
電気抵抗変化を検知するようにしたものも、本発明にお
いては使用可能である。

そして、このように先端部に酸素検知部１２が形成され
た酸素検知素子１０は、第３図に示されているように、
その長手方向の中間部の３ケ所において、それぞれ第一
絶縁碍子４８、第二絶縁碍子５０及び第三絶縁碍子５２
によって支持された状態で、ステンレスなどの金属材料
からなる一体的なパイプ状の保護管体５４内に収容さ
れ、且つ第一絶縁碍子４８と第二絶縁碍子５０との間及
び第二絶縁碍子５０と第三絶縁碍子５２との間にそれぞ
れ形成された所定長さの気密層５６，５８、更には第三
絶縁碍子５２の基端部側にワッシャ６０を介して設けら
れた固着層６２によって、中心位置に固定、保持されて
いる。

すなわち、酸素検知素子１０は、その先端側の酸素検知
部１２と基端側の行止まり孔２６の開口部とが、気密層
５６，５８によって気密に隔てられた保護管体５４の先
端側の空間と基端側の空間とにそれぞれ位置せしめられ
た状態において、保護管体５４内に収容、固定されてい
るのである。なお、第一絶縁碍子４８、気密層５６、第
二絶縁碍子５０、気密層５８、第三絶縁碍子５２、及び
ワッシャ６０は、第３図から明らかなように、保護管体
５４にカシメ形成された周方向の第一係止凹所６４及び
第二係止凹所６６によって、それぞれ先端側への移動及
び基端側への移動が阻止されている。

また、保護管体５４内には、前記酸素検知素子１０の基
端部を覆う状態で、接続碍子６８が挿入されており、該
保護管体５４の基端側の開口に嵌め込まれたゴム栓７０
によって固定されている。そして、この保護管体５４の
開口を塞ぐゴム栓７０を貫通して、３本のリード線７２
ａ，７２ｂ，７２ｃが、後で詳細に述べるように、接続
碍子６８内においてそれぞれコネクタ（接続金具）を介
して酸素検知素子１０の内側電極１６のリード部３０及
びヒータ４０の一対のリード部４４，４４に接続されて
いる。また、外側電極２２は、接続碍子６８に設けられ
たコネクタによって保護管体５４に接続され、更に後述
のハウジングを介して接地されるようになっている。つ
まり、内外両電極間に発生する起電力は、リード線７２
ａとアース間から取り出されるようになっているのであ
り、またリード線７２ｂ，７２ｃからの給電によって、
ヒータ４０が発熱せしめられ、前述のように、酸素検知
部１２が加熱されるようになっているのである。

なお、保護管体５４の開口は、上述のように、ゴム栓７
０によって塞がれているところから、かかる保護管体５
４内に水等の液体が侵入することはない。また、第３図
から明らかなように、ゴム栓７０が保護管体５４のかし
め加工（かしめ凹所５５）によって固定されて、ゴム栓
７０の径方向に圧縮力（押圧力）が作用させられ、これ
によって各リード線が強固に固定されて、外部からの振
動がリード線を経て、酸素検知素子１０との間の接続部
に伝わらないようにされているので、その接続部の疲労
破壊が効果的に防止され得ることとなる。

一方、前記酸素検知素子１０が収容、固定せしめられた
保護管体５４には、その先端部に複数のガス導入孔７４
が形成されると共に、前記接続碍子６８の位置に対応す
る部分に通孔７６が形成され、後述するように、酸素セ
ンサの先端部が被測定ガス通路内に突出する状態で取り
付けられた場合において、被測定ガスがガス導入孔７４
から酸素検知素子１０の酸素検知部１２に導かれると共
に、大気が通孔７６を通じて酸素検知素子１０の行止ま
り孔２６内に導かれるようになっている。より具体的に
は、保護管体５４の先端のガス導入孔７４は、第３図及
び第４図から明らかなように、酸素検知素子１０の酸素
検知部１２の側面（主平面に対して略直角な方向に延び
る面）に対向する位置にそれぞれ対称的に配置せしめら
れている。

このように、被測定ガスが流通せしめられるガス導入孔
７４を、保護管対５４の先端部分の側面の、少なくとも
酸素検知部１２が設けられた酸素検知素子板面（主面）
に対向しない位置に配置せしめることにより、酸素検知
素子１０を構成する固体電解質や電極等に対する被測定
ガスの直接的な影響を極力排除することができ、これに
よってそれらの劣化を効果的に抑制せしめ、以てセンサ
寿命の向上を図ることが可能である。また、ここでは、
保護管体５４の先端底面が開口せしめられ、ガス流通開
口部７８とされているところから、保護管体５４内に導
かれる被測定ガスの流れがスムーズとなり、従って酸素
検知部１２による酸素濃度の検出の応答性よりも良好と
なる。

なお、以上の説明から明らかなように、本実施例では、
保護管体５４の前記ガス導入孔７４が形成された先端側
の部分（厳密には気密層５６よりも先端側の部分）が保
護カバー部８０を為しているのであり、その保護カバー
部８０よりも基端側の部分（気密層５６よりも基端側の
部分）が保護筒部８２を為しているのである。換言すれ
ば、保護カバー部８０と保護筒部８２とを一体に形成し
てなる一つの保護管体５４にて、酸素検知素子１０を収
容する筒状保護手段が構成されているのであり、これに
よってセンサ構造の簡略化が図られているのである。

そして、本実施例では、第３図に示されるように、この
ような保護カバー部８０と保護筒部８２とが一体に構成
された保護管体５４の前記気密層５６に対応する外周部
に、気密リング８４を介してハウジング８６が気密に装
着され、このハウジング８６のネジ部８８が自動車の排
気ガス管等の被測定ガス流通路の隔壁９０に螺着させる
ことによって、先端側の保護カバー部８０がその被測定
ガス流通路内に挿入された状態で、保護管体５４が被測
定ガス流通路の隔壁９０に気密に固定されるようになっ
ている。また、保護管体５４が、ハウジング８６によっ
て、上述のように被測定ガス流通路の隔壁９０に気密に
取り付けられることによって、前述のように、酸素検知
部１２の外側電極２２がガス導入孔７４を経て導かれる
被測定ガスに晒され、また酸素検知部１２の内側電極１
６が通孔７６、行止まり孔２６を経て導かれる空気に晒
されるのであり、これによって被測定ガスと空気との酸
素濃度差に基づいて発生する電気信号（起電力）がリー
ド線７２ａとアース間から取り出されることとなる。

なお、気密リング８４は、第１０図に拡大して示されて
いるように、その一方の側の端部８５が楔状とされた円
筒状部材からなるものであり、このような気密リング８
４がハウジング８６の内孔の基端側（図において右側）
に形成されたシール空所９２内に収容され、そして該ハ
ウジング８６の基端側の円筒状突部９４のかしめ加工に
よって、先端部の楔状部分がハウジング８６と保護管体
５４との間の隙間を埋めるように固定されているのであ
る。このように、ハウジング８６と保護管体５４との間
に気密リング８４が介在させられることによって、それ
らの間の気密が効果的に保たれることとなる。

そして、このようにして被測定ガス流通路の隔壁９０、
換言すれば被測定ガスの存在する空間を仕切る隔壁に、
本発明に従う酸素センサが取り付けられた時、かかる酸
素センサの酸素検知素子１０は、第３図に示される如
く、ハウジング８６の隔壁９０への取付面より該酸素検
知素子１０の基端部の端面に至る長さ：ｌが４０mm以上
となるように、保護管体５４内に収容、配置せしめられ
ているのである。このように、酸素検知素子１０のハウ
ジング８６から基端部に至る長さ（ｌ）を所定の長さ以
上とすることによって、前述の如く、酸素検知素子１０
の基端部の温度を２００℃以下に効果的に維持せしめる
ことができ、以て酸素検知素子１０から電気信号を取り
出したり、或いは該素子１０へヒータ電力を供給したり
する位置を低温とすることができるのである。また、酸
素センサの作動時と非作動時との間での酸素検知素子１
０の基端部の温度変化が小さくなることにより、その熱
衝撃による悪影響なども効果的に回避し得るのである。

なお、かかる酸素検知素子１０の長さ、特にハウジング
８６の隔壁９０への取付面より素子基端部に至る長さ：
ｌの上限は、何等規制されるものではなく、可及的に長
くすることが、素子基端部の温度を低く保つ上において
好ましいものではあるが、一般にセンサを取り付ける場
所等によって制約を受け、通常、前記ｌの長さの上限は
１００mm程度である。また、このような酸素検知素子１
０の幅や厚みとしては、素子自体の機械的強度や基端部
側に移動する熱流の度合等によって適宜に決定されるこ
ととなるが、一般に素子の幅：ｗとしては３〜７mm、ま
た素子厚み：ｔとしては１〜３mm程度の寸法が採用され
ることとなる（第５図参照）。酸素検知素子１０の幅：
ｗや厚み：ｔがあまりにも小さな寸法である場合には、
素子の機械的強度が低下し、またその寸法があまりにも
大きくなり過ぎると、素子内部の熱流の移動が大きくな
って、基端部の温度が上昇することとなるのである。

また、このような酸素センサにおいて、本実施例では、
前記二つの気密層５６，５８がそれぞれ耐熱性を有する
タルク、アルミナ等の無機質の粉体によって構成され、
また前記固着層６２が無機系の固着材であるガラスによ
って形成されているのである。このように、気密層５
６，５８を耐熱性（使用環境にもよるが、一般には５０
０℃以上の耐熱性）の無機質粉体にて構成すれば、加熱
と冷却の繰返しによっても、それら気密層の気密が長期
間にわたって維持されるのである。また、無機系の固着
材からなる固着層６２を設ければ、酸素検知素子１０を
保護管体５４内において安定して支持することができ
る。尤も、本実施例においては、この気密層が２ケ所に
おいて設けられ、そして素子基端部側に位置する気密層
５８に固着層６２と同様な機能を持たせて、酸素検知素
子１０の固定が行なわれている。

なお、かかる二つの気密層５６や５８は、酸素検知素子
１０の固定と同時に形成されるようになっている。すな
わち、酸素検知素子１０を固定するに際しては、第５図
に示されるように、第一絶縁碍子４８、第二絶縁碍子５
０、第三絶縁碍子５２及びワッシャ６０と共に、気密層
５６，５８の形状に予め圧縮成形されたタルク等の無機
質粉体からなる成形品９６，９８が用意され、また保護
管体５４としては、前記二つの係止凹所６４，６６のう
ち、先端側の第一係止凹所６４だけがカシメ形成された
ものが用意される。

次いで、かかる第一絶縁碍子４８、成形品９６、第二絶
縁碍子５０、成形品９８、第三絶縁碍子５２及びワッシ
ャ６０にそれぞれ形成された挿通孔に対して酸素検知素
子１０が挿通せしめられ、そしてこの酸素検知素子１０
が挿通された組立品が、基端側の開口部から保護管対５
４内に挿入される。この時、保護管体５４は、基端側を
上方にして垂直方向に立った姿勢で、所定の治具にて支
持され、従って組立品は第一絶縁碍子４８が第一係止凹
所６４に当接せしめられた位置で停止する。また、酸素
検知素子１０も上記治具によって同時に位置決めされ
る。

そして、かかる状態下において、上記治具とは別の治具
によってワッシャ６０が上方から下方に向かって押圧さ
れる。このワッシャ６０の押圧によって、成形品９６，
９８はそれぞれ加圧されて、変形ないしは崩壊し、酸素
検知素子１０と保護管体５４との間に密に充填されるよ
うになる。次いで、このワッシャ６０の押圧状態におい
て、第二係止凹所６６が周方向にかしめ形成され、組立
品が固定されることとなる。つまり、酸素検知素子１０
が固定されるのであり、この時、同時に予圧縮成形され
た無機質粉体によって気密層５６，５８がそれぞれ形成
されるのである。

このようにして、酸素検知素子１０が保護管体５４内に
固定されると共に、気密層５６，５８が形成された後、
リング状に成形されたガラス成形品が保護管体５４内に
挿入され、溶融されて、目的とする固着層６２が形成さ
れることとなる。

また、本実施例では、上記気密層５６，５８が形成され
た後、前記ハウジング８６が、それら気密層のうち先端
側の気密層５６に対応する保護管体５４の外周部に装着
されるようになっており、これによって先端側気密層５
６の気密性と前記ハウジング８６と保護管体５４との間
の気密性とがより一層向上させられるようになってい
る。すなわち、ハウジング８６は、前述のように、気密
リング８４をシール空所９２内に収容した状態で、円筒
状突部９４がかしめ加工されることにより、保護管体５
４に装着されるようになっているところから、第１１図
（ａ）及び（ｂ）に示されるように、そのかしめ加工に
よって、保護管体５４の管壁が気密層５６側に向かって
膨出せしめられることとなる。而して、この気密層５６
は、第一絶縁碍子４８、第二絶縁碍子５０、酸素検知素
子１０及び保護管体５４の管壁によって、その広がりが
制限されているため、その管壁の内側への膨出によっ
て、粉体がより圧縮されることとなり、その分、気密層
５６の気密性が向上せしめられるのである。また、この
気密層５６からの反作用によって、保護管体５４の管壁
及び気密リング８４との間に作用する圧力も大きくなる
ため、ハウジング８６と保護管体５４との間の気密性も
向上せしめられるのである。

さらに、この実施例にあっては、前記保護管体５４は０
〜６００℃における平均熱膨張係数が１７．５×１０
^−６のＳＵＳ３１０Ｓ材料によって、またハウジング８
６及び気密リング８４は０〜６００℃における平均熱膨
張係数が１８．９×１０^−６のＳＵＳ３０４材料によっ
て、それぞれ形成されており、これによってハウジング
８６と保護管体５４との間の気密が長期間にわたって安
定して保たれるようになっている。すなわち、それら保
護管体５４、ハウジング８６及び気密リング８４の間の
熱膨張係数の差が大きいと、長期間の使用による加熱、
冷却によって、保護管体５４とハウジング８６との間が
緩み、それらの間の気密性が損なわれる恐れがあったの
であるが、上述のように、それらの材質として熱膨張係
数の比較的近いものを採用することによって、そのよう
な不都合が効果的に解消され得るのである。なお、それ
らの材質として、熱膨張係数の差が３×１０^−６以下の
金属材料を採用すれば、保護管体５４とハウジング８６
との間を長期間にわたって気密に保つことが可能とな
る。

なお、かかる第１１図に示される具体例にあっては、保
護管体５４は全長にわたって一律に同径とされている
が、これとは異なり、第１２図に示されるように、先端
側が小径部１００、基端側が大径部１０２とされた段付
き状のパイプから構成されていてもよいのである。この
ように、保護管体５４を段付き状のパイプにて構成すれ
ば、気密層５６を圧縮形成するに際して、保護管体５４
をその段付き部において治具にて支持することができる
ところから、保護管体５４の端部で受ける時に発生する
座屈等の現象を良好に回避することが可能となると共
に、保護管体５４の段付き部１０４とハウジング８６の
段付き部１０６とが密着するようになるため、保護管体
５４とハウジング８６との間の気密が更に良好となる利
益を享受することができる。

ところで、このような酸素センサにおける酸素検知素子
１０の基端部まで導かれた各電極１６，２２のリード部
３０，３２及びヒータ４０のリード部４４，４４と、外
部のリード線７２ａ〜７２ｃやアースリード１２２との
間の電気的接続は、例えば第１３図以下に示される如き
構造において行なわれることとなる。

すなわち、先ず、第１３〜１５図に示されているよう
に、保護管体５４の大気側端部から挿入されて、ゴム栓
７０にて固定された接続碍子６８は、全体として円筒形
状を為しており、その一方の側に酸素検知素子１０の基
端部の電気接続端子部１０８が挿入される挿入孔１１０
が形成されると共に、他方の側から該挿入孔１１０内に
挿入される酸素検知素子１０の電気接続端子部１０８を
囲む状態で、４つの電気接続用金具挿入孔１１２が形成
されている。

一方、電気接続用金具１１４は、第１６〜１８図に示さ
れているように、加工前における断面がＵ字形状を為す
基端側のかしめ部１１６と、Ｖ字形状に折り返された先
端側の板バネ部１１８と、それらの間の筒状のランス部
１２０とから構成されており、かしめ部１１６がかしめ
加工されることによって、前記各リード線７２ａ〜７２
ｃ及びアースリード１２２に接続せしめられている。ま
た、ランス部１２０から連続的に形成された連結部１２
４からＵ字形状に延び出させられた一対のかしめ片１２
６が、Ｕ字の内側に向かってカシメられることによっ
て、各リード線７２ａ〜７２ｃ及びアースリード１２２
がかしめ接続されているのである。

また、電気接続用金具１１４のランス部１２０には、上
記かしめ部１１６の連結部１２４とは反対側の面の一部
に切込みが形成されて、かしめ部１１６側が自由端とさ
れた切片１２８が外側に向かってその固定端から所定の
角度で折り曲げられている。

そして、このような電気接続用金具１１４が、第１３図
に示されるように、その板バネ部１１８の自由端部が接
続碍子６８の挿入孔１１０内に挿入される酸素検知素子
１０に対面する状態で、それぞれ前記電気接続用金具挿
入孔１１２内に挿入されているのである。そして、この
接続碍子６８内に酸素検知素子１０の基端部が嵌入せし
められた状態において、各電気接続用金具１１４の板バ
ネ部１１８の自由端が、酸素検知素子１０の電気接続用
端子部１０８に配設された各リード部３０，３２，４
４，４４にそれぞれの弾性力に基づいて弾性的に接触せ
しめられるようになっている。

つまり、前述のように、酸素検知素子１０の電気接続端
子部１０８に配設された各リード部３０，３２，４４，
４４がそれぞれアースリード１２２、リード線７２ａ〜
７２ｃに電気的に接続されて、リード線７２ａとアース
間から、被測定ガスの酸素濃度に応じた起電力を取り出
すと共に、リード線７２ｂ，７２ｃによって、酸素検知
素子１０に内蔵されたヒータ４０に給電し、それを加熱
し得るようになっているのである。

なお、電気接続用金具１１４のランス部１２０に設けら
れた切片１２８は、第１３図に示されるように、電気接
続用金具１１４が接続碍子６８の電気接続用金具挿入孔
１１２内に挿入された状態において、その挿入孔１１２
内に形成された段付き部１３０に係合せしめられるよう
になっており、これによって電気接続用金具１１４の接
続碍子６８からの抜出し（第１３図において右方向への
移動）が阻止されるようになっている。

従って、このような電気的接続構造を採用する酸素セン
サでは、電気接続用金具１１４を各リード線７２ａ〜７
２ｃ及びアースリード１２２に接続する作業は、各電気
接続用金具１１４のかしめ部１１６をかしめ加工するだ
けでよい。また、接続碍子６８への組付けは、それら電
気接続用金具１１４を電気接続用金具挿入孔１１２内に
差し込むだけで済む。そして、この電気接続用金具１１
４が組み込まれた接続碍子６８を保護管体５４内に組み
付け、酸素検知素子１０との間において電気的な接続を
行なうに際しては、該酸素検知素子１０が予め固定され
た保護管体５４内に、かかる酸素検知素子１０の基端部
の電気接続端子部１０８が接続碍子６８の挿入孔１１０
内に挿入されるように差し込むだけでよいのである。

このようにすれば、電気接続用金具１１４の板バネ部１
１８の弾性力に基づいて、その自由端部と電気接続端子
部１０８の露出する各リード部３０，３２，４４，４４
とが弾性的に接続されることとなり、以て電気的な接続
が達成されて、被測定ガス中の酸素濃度に応じた起電力
を外部に取り出すことが可能になると共に、ヒータへの
通電が可能となるのである。

つまり、上述の如き電気的接続構造によれば、酸素検知
素子１０の電気接続端子部１０８が雄プラグとして機能
し、雌プラグを構成する接続碍子６８内に収容された電
気接続用金具１１４の板バネ部１１８に対して、単なる
嵌入操作にて前記電気接続端子部１０８を接触せしめる
だけで、酸素検知素子１０の各リード部３０，３２，４
４，４４と各リード線７２ａ〜７２ｃ及びアースリード
１２２とを極めて簡単な操作によつて接続することがで
きるのである。要するに、本実施例にあっては、酸素検
知素子１０の基端部が電気接続端子部１０８を備えた雄
コンタクト（雄プラグ）とされると共に、接続碍子６８
が雌コネクタ（雌プラグ）のハウジングとされているの
である。

また、例示の具体例の如く、酸素検知素子１０の電気接
続端子部１０８を雄プタグとして機能せしめる場合にあ
っては、かかる酸素検知素子１０の基端部の電気接続端
子部１０８表面に露出せしめられる、それぞれのリード
部３０，３２，４４，４４は、第１９図に示されるよう
に、かかる基端部の板状形状面より所定の高さをもって
突出せしめられていることが望ましく、これによって酸
素検知素子１０にその幅方向でソリが発生しても、その
ようなソリのある基端部を接続碍子６８内に嵌入せしめ
て、電気接続用金具１１４の板バネ部１１８間に嵌合せ
しめた場合に、それら板バネ部１１８との接触が有効に
確保され得て、効果的な電気的接続を為し得るのであ
る。

さらに、ここでは、各リード部がそれ自身にて所定の高
さとなるように形成されているが、これに代えて、酸素
検知素子１０の基端部の板状形状面に所定高さのベース
を形成して、そのベース上に所定のリード部が形成され
るようにして、目的とする電気接点を有する電気接続端
子部１０８が設けられるようにすることも可能である。

そして、このような酸素検知素子１０の基端部に設けら
れた電気接続端子部１０８に対して電気接続用金具１１
４を接触せしめて、電気的な接続を行なう接触接続方式
においては、前述の如く、酸素検知素子１０の基端部
は、かかる素子の大気側の長さ（ｌ）が４０mm以上とさ
れていることにより、２００℃以下の低温に有利に保持
されることとなるために、かかる電気接続用金具１１
４、特にその電気接続端子部１０８に接触せしめられる
板バネ部１１８のヘタリや接点の酸化等が効果的に抑制
され、それ故にかかる電気接続用金具１１４として、一
般的なバネ材、例えばステンレススチール材料が利用し
得ることとなり、これによって特別の耐熱性バネ材を用
いる必要がなくなり、その材料コストの低減を図り得る
こととなったことは勿論、電気的な接続の信頼性を効果
的に高め得たのである。

以上、本発明の具体例について説明してきたが、本発明
は、このような具体例の他にも、本発明の趣旨を逸脱し
ない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変
更、修正、改良等を加えた形態において実施され得るも
のである。

例えば、例示の具体例では、筒状保護手段を構成する保
護カバー部８０と保護筒部８２とが保護管体５４として
一体とされていることから、それらが別部品とされる酸
素センサに比べて、その構造が極めて単純化且つ簡略化
されており、そしてそれによってその製作ないしは組付
け作業が著しく容易とされているのであるが、またその
ような保護カバー部８０と保護筒部８２とが別部品とし
て製造された構造であっても、それらが、一体的に連結
されて、組付け状態下において、一つの管体として一体
的な構造を呈するものであれば、何等差支えない。

また、酸素検知素子１０を保護管体５４内において気密
に保持する気密層５６，５８を構成する無機質粉体とし
ては、特にタルクを採用することが望ましいのである
が、前述したように、アルミナ等の他の耐熱性の無機質
粉体を用いることも可能であり、そしてこのような気密
層が酸素検知素子１０の長手方向において２個所設けら
れる場合に限られるものではなく、３個所或いはそれ以
上において用いられ得るものである。さらに、固着層６
２にあっても、それがガラスにて構成される場合の他、
セメント等の他の無機系の固着材を用いて形成すること
も可能であり、更にまたこのような無機系の固着材から
なる固着層は２個所以上に設けられていても、何等差支
えないのである。

さらに、上記の実施例では、先端部が楔状とされた気密
リング８４を介してハウジング８６が保護管体５４に気
密に装着されるようになっていたが、ハウジング８６は
溶接、圧入等によって保護管体５４に取り付けられてい
ても、何等差支えないのである。

なお、前記筒状保護手段の保護カバー部に設けられる被
測定ガス流通孔としては、底面の開口部７８のみとして
流通孔７４を設けない構成としてもよい。このような構
成を採ることにより、耐久性と保温性の向上が期待でき
る。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明に従う酸素セン
サは、その筒状保護手段内に収容される酸素検知素子が
ハウジングの隔壁への取付面より素子基端部側において
４０mm以上の長さを有するように構成され、また無機質
粉体からなる気密層を２ヶ所以上設けていることによ
り、かかる酸素検知素子の基端部の温度を可及的に低下
せしめて、かかる素子から電気信号を取り出し、或いは
かかる素子へヒータ電力を供給する位置が低温となるよ
うにしたものであって、しかもこれに加えて、雄雌嵌合
構造のプラグイン方式において、電気的接点部を構成し
たことにより、接続操作を簡単と為し得ると共に、酸素
センサにおける電気的接続の信頼性を効果的に高め得た
ものであり、特に内燃機関の空燃比を制御するための排
ガスセンサとして好適に用いられ、そこに産業上大きな
意義を有するものである。

【図面の簡単な説明】第１図は、酸素センサの酸素検知素子の大気側の長さ
（ｌ）を種々代えて、その基端部の温度を測定した実験
における酸素センサの取付け構造を示す断面説明図であ
り、第２図はその測温結果を示すグラフである。第３図
は本発明に係る酸素センサの一実施例を示す要部切欠断
面説明図であり、第４図はそのIV−IV断面図であり、第
５図は第３図の酸素センサにおける酸素検知素子の保護
管体への組付け操作を説明するための要部分解図であ
る。第６図は第３図の酸素センサに用いられる酸素検知
素子の一例を示す斜視図であり、また第７図及び第８図
はそれぞれ第６図におけるVII−VII断面図及びVIII−VI
II断面図であり、第９図はその分解図である。また、第
１０図は第３図の酸素センサに用いられる気密リングの
一例を示す一部切欠斜視図であり、第１１図（ａ），
（ｂ）は第３図の酸素センサにおけるハウジングの取付
け操作を説明するための要部断面説明図であって、
（ａ）は取付け完了前の状態の、また（ｂ）は取付け完
了後の状態の断面説明図であり、第１２図はハウジング
の取付け構造の他の例を示す、第１１図（ｂ）に相当す
る図である。さらに、第１３図は第３図の酸素センサに
おける接続碍子配置部分を拡大して示す要部断面部分図
（第１４図におけるＸIII−ＸIII断面に相当する）であ
り、第１４図及び第１５図はそれぞれ第１３図における
ＸIV−ＸIV及びＸＶ−ＸＶ断面に相当する接続碍子の断
面図である。さらにまた、第１６図は第１３図の実施例
において用いられている電気接続用金具のかしめ加工前
の形状を示す正面拡大断面図（第１７図におけるＸVI−
ＸVI断面に相当する）であり、第１７図はその平面図で
あり、第１８図は一部切欠左側面図である。さらにま
た、第１９図は第６図に示される酸素検知素子の基端部
のリード部が露出せしめられた部分の他の一例を示す横
断面図である。１：酸素センサ２：保護筒管３：酸素検知素子４：ハウジング５：排気管６：保持部材７：ゴム栓１０：酸素検知素子１２：酸素検知部１６：内側電極２２：外側電極２６：行止まり孔３０，３２：リード部４０：ヒータ４４：リード部４８：第一絶縁碍子５０：第二絶縁碍子５２：第三絶縁碍子５４：保護管体５６，５８：気密層６０：ワッシャ６２：固着層６４：第一係止凹所６６：第二係止凹所６８：接続碍子７０：ゴム栓７２ａ，７２ｂ，７２ｃ：リード線７４：ガス導入孔７６：通孔７８：ガス流通開口部８０：保護カバー部８２：保護筒部８４：気密リング８６：ハウジング９０：隔壁９６，９８：成形品１０８：電気接続端子部１１４：電気接続用金具１１６：かしめ部１１８：板バネ部１２０：ランス部１２２：アースリード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先端部に酸素検知部が設けられ、基端部に
は電気接続端子部が設けられた細長な板状形状の酸素検
知素子と；該酸素検知素子が内部に収容される、被測定
ガス中に挿入、位置せしめられて、該被測定ガスに晒さ
れる、少なくとも前記酸素検知部を含む酸素検知素子部
分を保護する保護カバー部と、該酸素検知素子の被測定
ガスに晒されない部分を覆う保護筒部とを含み、それら
保護カバー部と保護筒部とが一体的に構成されてなる保
護管体よりなる筒状保護手段と；前記被測定ガスの存在
する空間を仕切る隔壁に該筒状保護手段を気密に取り付
けるためのハウジングと；前記保護管体内に収容された
前記酸素検知素子とかかる保護管体内面との間に設けら
れ、該保護管体の軸心方向の２ヶ所以上に位置して、そ
の軸心方向に所定長さにわたって延びる、無機質粉体か
らなる複数の気密層とを有し、且つ前記酸素検知素子
が、前記ハウジングの前記隔壁への取付面より前記基端
部側において４０mm以上の長さを有すると共に、該酸素
検知素子の基端部に設けられた前記電気接続端子部が、
該酸素検知素子表面上に直接に露出せしめられて、該電
気接続端子部が所定の電気接続用端子金具に直接に嵌
合、接触せしめられるように構成し、更に該酸素検知素
子の電気接続端子部が雄プラグとして機能し、該電気接
続用端子金具を収容した雌プラグに嵌合せしめられて、
該電気接続端子部と該電気接続用端子金具とが電気的に
接触せしめられるように構成したことを特徴とする酸素
センサ。
【請求項２】前記保護管体が、該保護管体に外挿せしめ
られた気密リングを介して前記ハウジングに気密に取り
付けられている特許請求の範囲第１項記載の酸素セン
サ。
【請求項３】前記保護管体、気密リング、及びハウジン
グのそれぞれの熱膨脹係数の差が、３×１０^−６以内で
ある特許請求の範囲第２項記載の酸素センサ。
【請求項４】前記気密層を構成する無機質粉体が、タル
クである特許請求の範囲第１項記載の酸素センサ。
【請求項５】前記保護管体内に設けられる気密層が、該
保護管体の管壁を介して前記気密リングに相対向して位
置せしめられている特許請求の範囲第１項記載の酸素セ
ンサ。
【請求項６】前記酸素検知素子が、前記保護管体内にお
いて少なくとも１ケ所以上の位置でセメント、ガラス等
の無機系の固着剤にて固定せしめられている特許請求の
範囲第１項記載の酸素センサ。
【請求項７】前記保護管体が、小径部と大径部とから構
成されたパイプである特許請求の範囲第１項乃至第６項
の何れかの一つに記載の酸素センサ。
【請求項８】前記筒状保護手段の保護カバー部に設けら
れる被測定ガス流通孔を、該保護カバー部の側面の、少
なくとも前記酸素検知部が設けられた酸素検知素子板面
に対向しない位置に配置せしめると共に、更に必要に応
じて該保護カバー部の先端底面を開口せしめた特許請求
の範囲第１項記載の酸素センサ。
【請求項９】前記保護カバー部側面の被測定ガス流通孔
を、前記酸素検知素子の側面に対向する位置に配置せし
めた特許請求の範囲第８項記載の酸素センサ。
【請求項１０】前記筒状保護手段の保護カバー部に設け
られる被測定ガス流通孔を、該保護カバー部の先端底面
の開口部とした特許請求の範囲第１項記載の酸素セン
サ。
【請求項１１】前記電気接続端子部が、少なくとも出力
信号端子部とアース接地端子部を有し、且つ該アース接
地端子部が、前記電気接続用端子金具を介して、前記酸
素検知素子を収納する金属製容器としての前記筒状保護
手段の保護筒部に電気的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。
【請求項１２】前記電気接続端子部の電気接点が、前記
酸素検知素子の板状形状面より突出して形成されている
特許請求の範囲第１項記載の酸素センサ。
【請求項１３】前記電気接続用端子金具がリード線と接
続されており、そして該リード線が前記筒状保護手段の
保護筒部の端部開口内に嵌め込まれたゴム栓を貫通して
水密的に酸素センサ外部へ導かれていると共に、該ゴム
栓の位置する前記保護筒部の部位が押圧されて、該ゴム
栓が固定せしめられている特許請求の範囲第１項記載の
酸素センサ。
【請求項１４】前記酸素検知素子が、ヒータを内蔵する
ものである特許請求の範囲第１項乃至第１３項の何れか
の一つに記載の酸素センサ。
【請求項１５】前記酸素検知素子がヒータを内蔵するも
のであり、且つ前記電気接続端子部が該ヒータに電源を
供給するためのヒータ端子部を更に有する特許請求の範
囲第１項記載の酸素センサ。
【請求項１６】前記板状の酸素検知素子が、ジルコニア
を主成分とする固体電解質に所定の電極を設けたもので
ある特許請求の範囲第１項乃至第１５項の何れかの一つ
に記載の酸素センサ。
【請求項１７】前記酸素検知素子の酸素検知部が、酸素
分圧によって抵抗が変化する酸化物半導体を利用して構
成されたものである特許請求の範囲第１項乃至第１５項
の何れかの一つに記載の酸素センサ。