JPS6031259B2 - 酸素センサ−の密封方法 - Google Patents
酸素センサ−の密封方法Info
- Publication number
- JPS6031259B2 JPS6031259B2 JP52119659A JP11965977A JPS6031259B2 JP S6031259 B2 JPS6031259 B2 JP S6031259B2 JP 52119659 A JP52119659 A JP 52119659A JP 11965977 A JP11965977 A JP 11965977A JP S6031259 B2 JPS6031259 B2 JP S6031259B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- melting point
- high melting
- point glass
- layer
- ceramic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、主として自動車エンジン排ガスの酸素濃度を
測定するために用いられる酸素センサーに関するもので
ある。
測定するために用いられる酸素センサーに関するもので
ある。
この種の酸素センサーは、酸素イオン導電性物質からな
る固体電解質容器の内外表面に導電性の内外電極を設け
、該固体電解質容器中に内部標準物質を充填し、その上
をセラミック層を介してガラス層で密封したタイプのも
のが多い。
る固体電解質容器の内外表面に導電性の内外電極を設け
、該固体電解質容器中に内部標準物質を充填し、その上
をセラミック層を介してガラス層で密封したタイプのも
のが多い。
しかしながら、この種の酸素センサーは自動車に装着さ
れ、走行時には絶えず震動を受けつつ高温の排ガスに曝
されるという非常に苛酷は条件下使用されものであり、
従来の酸素センサーは使用中に次第に密封度が低下し、
固体電解質容器内部が排ガス・水・ホコリ等に曝されて
内部標準物質や内部電極が変性し、排ガス中の正確な酸
素濃度の検出に支障をきたすことになる。本発明の目的
は〜酸素センサーの密封度を向上するとともに、長期間
高い密封度を維持せしめることを目的とするものであり
、酸素センサーの密封に用いる高融点ガラスをセラミッ
ク層を介して押圧しつつ加熱軟化せしめ、もって高融点
ガラスのセラミック層、内部電極等に対するつきまわり
性および密着性を向上せしめることを骨子とするもので
ある。
れ、走行時には絶えず震動を受けつつ高温の排ガスに曝
されるという非常に苛酷は条件下使用されものであり、
従来の酸素センサーは使用中に次第に密封度が低下し、
固体電解質容器内部が排ガス・水・ホコリ等に曝されて
内部標準物質や内部電極が変性し、排ガス中の正確な酸
素濃度の検出に支障をきたすことになる。本発明の目的
は〜酸素センサーの密封度を向上するとともに、長期間
高い密封度を維持せしめることを目的とするものであり
、酸素センサーの密封に用いる高融点ガラスをセラミッ
ク層を介して押圧しつつ加熱軟化せしめ、もって高融点
ガラスのセラミック層、内部電極等に対するつきまわり
性および密着性を向上せしめることを骨子とするもので
ある。
本発明を図に示す一実施例により説明すれば、１は固体
電解質容器であり、主としてジルコニアを基体とするも
ので、望ましくはジルコニアに８〜１０モル％の酸化イ
ットリウムを安定剤として添加する。
電解質容器であり、主としてジルコニアを基体とするも
ので、望ましくはジルコニアに８〜１０モル％の酸化イ
ットリウムを安定剤として添加する。
固体電解質容器１の内外表面には白金、白金と金、パラ
ジウム、ロジウム等との合金の薄膜を設け、これを内外
電極ＩＡ，ＩＢとする。該金属薄膜は、化学メッキ・電
気メッキ・葵着等の手段により設けられる。該固体電解
質容器１には、内部標準物質２として金属−金属酸化物
、例えばＮｉ−Ｎｉ○，Ｃｕ−Ｃｕ０，Ｃｏ一Ｃｏｏ，
Ｆｅ−Ｆｅ○の混合粉末が充填せられる。内部標準物質
２の上には、セラミック下部層３Ａを介して高融点ガラ
ス層４が戦暦せられる。セラミック層として用いられる
材料は、アルミナ質．ジルコニア質・クロム質・ジルコ
ン質・チタン質等であり、高融点ガラス層として用いら
れる材料は、シリカ・ーダ石灰・ケイ酸・鉛・ホウケイ
酸・アルミケイ酸等を成分とするガラスで、望ましくは
固体電解質容器およびセラミック層と熱膨多張係数を略
等しくするものが選択される。ここでセラミック下部層
３Ａは、高融点ガラス層４と内部標準物質２とが直接接
触することを防ぎ、高融点ガラスと内部標準物質との間
に反応が起こり、内部標準物質が変性することを防止す
るものである。高融点ガラス層４の上には、更にセラミ
ック上部層３Ｂが載置せられる。
ジウム、ロジウム等との合金の薄膜を設け、これを内外
電極ＩＡ，ＩＢとする。該金属薄膜は、化学メッキ・電
気メッキ・葵着等の手段により設けられる。該固体電解
質容器１には、内部標準物質２として金属−金属酸化物
、例えばＮｉ−Ｎｉ○，Ｃｕ−Ｃｕ０，Ｃｏ一Ｃｏｏ，
Ｆｅ−Ｆｅ○の混合粉末が充填せられる。内部標準物質
２の上には、セラミック下部層３Ａを介して高融点ガラ
ス層４が戦暦せられる。セラミック層として用いられる
材料は、アルミナ質．ジルコニア質・クロム質・ジルコ
ン質・チタン質等であり、高融点ガラス層として用いら
れる材料は、シリカ・ーダ石灰・ケイ酸・鉛・ホウケイ
酸・アルミケイ酸等を成分とするガラスで、望ましくは
固体電解質容器およびセラミック層と熱膨多張係数を略
等しくするものが選択される。ここでセラミック下部層
３Ａは、高融点ガラス層４と内部標準物質２とが直接接
触することを防ぎ、高融点ガラスと内部標準物質との間
に反応が起こり、内部標準物質が変性することを防止す
るものである。高融点ガラス層４の上には、更にセラミ
ック上部層３Ｂが載置せられる。
セラミック上部層もまたセラミック下部層と同質の材料
で形成せられ、高融点ガラスを押圧する押圧面として機
能するものであるが、酸素センサーの密封性を向上せし
めるためには、望ましくはセラミック上部層３Ｂの縦長
を横長よりも大とする。かくして密封有効厚が増大して
密封度が向上する。セラミック上下部層３Ａ，３Ｂは、
高融点ガラス層４との密着性を更に向上せしめるために
、少くとも高融点ガラス層４との当援面を高融点ガラス
層４と同種のガラスでぬらしておくことが望ましい。
で形成せられ、高融点ガラスを押圧する押圧面として機
能するものであるが、酸素センサーの密封性を向上せし
めるためには、望ましくはセラミック上部層３Ｂの縦長
を横長よりも大とする。かくして密封有効厚が増大して
密封度が向上する。セラミック上下部層３Ａ，３Ｂは、
高融点ガラス層４との密着性を更に向上せしめるために
、少くとも高融点ガラス層４との当援面を高融点ガラス
層４と同種のガラスでぬらしておくことが望ましい。
酸素センサーを密封するには、セラミック上部層３Ｂを
介して高融点ガラス層４を失印イ方向に押圧しつつ高融
点ガラスの軟化点以上に加熱する。
介して高融点ガラス層４を失印イ方向に押圧しつつ高融
点ガラスの軟化点以上に加熱する。
加熱は、酸素センサー全体を炉に入れて加熱してもよい
が、この方法では酸素センサー全体が加熱されるから、
固体電解質容器１が変形したり亀裂を生じたりする。こ
れを防ぐためには、昇温速度を充分遅くするか、または
二段加熱を行わねばならず工程が面倒である。推賞され
る方法としては、トーチによって高融点ガラス部分のみ
を加熱することである。かくして固体電解質容器全体が
加熱されないから、変形・亀裂の恐れなく迅速かつ簡単
に高融点ガラスの軟化・港封を行うことができる。第３
図にみるように、トーチ５による加熱の場合は、高融点
ガラス自体も部分的に加熱されるので、完全に高融点ガ
ラス層が固体電解質容器を密封するまでは、気体が高融
点ガラス層と固体電解質容器内壁との間隙を通り抜ける
ことができる。従って、トーチによる加熱・押圧力等に
よって固体電解質容器内の水分・炭酸ガス等を迫出すこ
とができ、かつ高融点ガラス層に含まれる気泡を消滅さ
せることができる。かくして高融点ガラス層４は、押圧
しつつ加熱軟化せしめることにより、流動して第２図に
示すように固体電解質容器１の内壁、セラミック上下部
層３Ａ，３Ｂ面につきまわり、更には押圧力によりこれ
らの表面から高融点ガラス層４の成分が浸透・拡散して
極めて大なる密着性を得ることができる。
が、この方法では酸素センサー全体が加熱されるから、
固体電解質容器１が変形したり亀裂を生じたりする。こ
れを防ぐためには、昇温速度を充分遅くするか、または
二段加熱を行わねばならず工程が面倒である。推賞され
る方法としては、トーチによって高融点ガラス部分のみ
を加熱することである。かくして固体電解質容器全体が
加熱されないから、変形・亀裂の恐れなく迅速かつ簡単
に高融点ガラスの軟化・港封を行うことができる。第３
図にみるように、トーチ５による加熱の場合は、高融点
ガラス自体も部分的に加熱されるので、完全に高融点ガ
ラス層が固体電解質容器を密封するまでは、気体が高融
点ガラス層と固体電解質容器内壁との間隙を通り抜ける
ことができる。従って、トーチによる加熱・押圧力等に
よって固体電解質容器内の水分・炭酸ガス等を迫出すこ
とができ、かつ高融点ガラス層に含まれる気泡を消滅さ
せることができる。かくして高融点ガラス層４は、押圧
しつつ加熱軟化せしめることにより、流動して第２図に
示すように固体電解質容器１の内壁、セラミック上下部
層３Ａ，３Ｂ面につきまわり、更には押圧力によりこれ
らの表面から高融点ガラス層４の成分が浸透・拡散して
極めて大なる密着性を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す密封前の断面図であり
、第２図は他の実施例における密封後の断面図であり、
第３図はトーチ加熱によって密封しつつある状態の断面
図である。 図中 １・・・・・・固体電解質容器、２・・・・・・
内部標準物質、３Ａ・・・・・・セラミック下部層、３
Ｂ・・・・・・セラミック上部層、４……高融点ガラス
層、６・・・・・・トーチ。 ブ１図 才２図 才３図
、第２図は他の実施例における密封後の断面図であり、
第３図はトーチ加熱によって密封しつつある状態の断面
図である。 図中 １・・・・・・固体電解質容器、２・・・・・・
内部標準物質、３Ａ・・・・・・セラミック下部層、３
Ｂ・・・・・・セラミック上部層、４……高融点ガラス
層、６・・・・・・トーチ。 ブ１図 才２図 才３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 内外表面に内外電極を設けた固体電解質容器中に内
部標準物質を充填し、その上にセラミツク下部層を介し
て高融点ガラス層を載置し、更にその上にセラミツク上
部層を載置し、該セラミツク上部層を介して高融点ガラ
ス層を押圧しつつ加熱軟化せしめることにより高融点ガ
ラスのセラミツク下部層、セラミツク上部層および固体
電解質容器の内壁に対するつきまわり性および密着性を
向上せしめることを特徴とする酸素センサーの密封方法
。 ２ 内外表面に内外電極を設けた固体電解質容器中に内
部標準物質を充填し、その上にセラミツク下部層を介し
て高融点ガラス層を載置し、更にその上にセラミツク上
部層を載置し、該セラミツク上部層を介して高融点ガラ
ス層を押圧しつつ加熱軟化せしめることにより高融点ガ
ラスのセラミツク下部層、セラミツク上部層および固体
電解質容器の内壁に対するつきまわり性および密着性を
向上せしめる酸素センサーの密封方法において、セラミ
ツク上部層の縦長を横長よりも大としたことを特徴とす
る酸素センサーの密封方法。 ３ 内外表面に内外電極を設けた固体電解質容器中に内
部標準物質を充填し、その上にセラミツク下部層を介し
て高融点ガラス層を載置し、更にその上にセラミツク上
部層を載置し、該セラミツク上部層を介して高融点ガラ
ス層を押圧しつつ加熱軟化せしめることにより高融点ガ
ラスのセラミツク下部層、セラミツク上部層および固体
電解質容器の内壁に対するつきまわり性および密着性を
向上せしめる酸素センサーの密封方法において、高融点
ガラス層部分のみをトーチによつて加熱軟化せしめるこ
とを特徴とする酸素センサーの密封方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52119659A JPS6031259B2 (ja) | 1977-10-04 | 1977-10-04 | 酸素センサ−の密封方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52119659A JPS6031259B2 (ja) | 1977-10-04 | 1977-10-04 | 酸素センサ−の密封方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5453589A JPS5453589A (en) | 1979-04-26 |
| JPS6031259B2 true JPS6031259B2 (ja) | 1985-07-20 |
Family
ID=14766888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52119659A Expired JPS6031259B2 (ja) | 1977-10-04 | 1977-10-04 | 酸素センサ−の密封方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6031259B2 (ja) |
-
1977
- 1977-10-04 JP JP52119659A patent/JPS6031259B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5453589A (en) | 1979-04-26 |
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