JP2012068069A

JP2012068069A - Gas sensor

Info

Publication number: JP2012068069A
Application number: JP2010211593A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Sakai; 祥一堺; Shigeo Hisayoshi; 茂生久芳; Masami Kawashima; 正己川島; Kenji Yoshihara; 賢次吉原
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2010-09-22
Filing date: 2010-09-22
Publication date: 2012-04-05

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas sensor which can concentrate heat into a smaller range without changing heating capacity.SOLUTION: In an oxygen sensor (gas sensor) 1, a detection element 2 to detect gas concentrations includes at least a base part 2c and a heater part 2p laminated on the base part 2c, and the heater part 2p has a two-layer structure.

Description

本発明は、ガスセンサに関する。 The present invention relates to a gas sensor.

従来のガスセンサとして例えば特許文献１には、母材となる略円柱状のロッド（基体部）に酸素測定部（ガス濃度測定部）とヒータ部とが積層される検出素子を備え、前記測定部をヒータ部により加熱することで、検出可能となった酸素濃度を測定部で測定するようにした酸素センサが開示されている。 As a conventional gas sensor, for example, Patent Document 1 includes a detection element in which an oxygen measuring unit (gas concentration measuring unit) and a heater unit are stacked on a substantially cylindrical rod (base unit) serving as a base material, and the measuring unit An oxygen sensor is disclosed in which the oxygen concentration that can be detected by heating the heater is measured by the measurement unit.

この種の構造では、測定部を早期に活性化させる、即ち、ヒータ部により測定部を速やかに昇温させて、より早くガス濃度を検出可能な状態にすることが求められている。 In this type of structure, it is required to activate the measurement unit at an early stage, that is, to quickly raise the temperature of the measurement unit by the heater unit so that the gas concentration can be detected earlier.

このような要求を実現する一つの方策として、従来ではヒータ部の蛇腹状のヒータパターンの間隔を近接化することで、発熱範囲を局所的に集中化させ、測定部に伝達する熱量を高められるようにしていた。 As one measure for realizing such a requirement, conventionally, the heat generation range is locally concentrated by increasing the interval between the bellows-like heater patterns of the heater unit, and the amount of heat transmitted to the measurement unit can be increased. It was like that.

特開２００５−２４１３４６号公報JP 2005-241346 A

しかしながら、ヒータ部は検出素子のロッド（基体部）に、例えばスクリーン印刷等の工法によりパターン化されて形成されるのであるが、この場合、近接部分の印刷にじみを回避する必要がある。このように、蛇腹状のヒータパターンの間隔を近接化しようとしても、近接部分の間隔を狭めるには自ずと限界があった。 However, the heater portion is formed by patterning on the rod (base portion) of the detection element, for example, by a method such as screen printing, but in this case, it is necessary to avoid printing bleeding in the adjacent portion. Thus, even if it tried to make the space | interval of a bellows-like heater pattern close, there was a limit to narrowing the space | interval of a proximity | contact part naturally.

そこで、本発明は、ヒータ容量を変えずに発熱範囲をより局所的に集中化させることの可能なガスセンサを得ることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to obtain a gas sensor that can concentrate the heat generation range more locally without changing the heater capacity.

上記目的を達成するために、本発明のガスセンサにあっては、ガス濃度を検出する検出素子が、少なくとも基体部と当該基体部に積層されるヒータ部とを備えたガスセンサにおいて、前記ヒータ部を、二層構造としたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the gas sensor of the present invention, in the gas sensor in which the detection element for detecting the gas concentration includes at least a base part and a heater part laminated on the base part, the heater part is It is characterized by having a two-layer structure.

本発明のガスセンサによれば、ヒータ部を二層構造としたので、従来と同じヒータ容量で、ヒータ部の発熱範囲をより局所的に集中化させることができる。 According to the gas sensor of the present invention, since the heater portion has a two-layer structure, the heat generation range of the heater portion can be more locally concentrated with the same heater capacity as in the past.

図１は、本発明の一実施形態にかかる酸素センサの断面図（軸方向に沿った断面図）である。FIG. 1 is a cross-sectional view (cross-sectional view along the axial direction) of an oxygen sensor according to an embodiment of the present invention. 図２は、本発明の一実施形態にかかるヒータ部を分解した図である。FIG. 2 is an exploded view of the heater unit according to the embodiment of the present invention. 図３は、図２のヒータ部を組み付けた状況を示した図である。FIG. 3 is a view showing a state in which the heater unit of FIG. 2 is assembled. 図４は、本発明の一実施形態にかかる検出素子の分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of the detection element according to the embodiment of the present invention. 図５は、図４に示す検出素子の平面図である。FIG. 5 is a plan view of the detection element shown in FIG. 図６は、図５のＡ−Ａ断面図である。6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 図７は、従来のヒータ部を示した図である。FIG. 7 is a view showing a conventional heater section. 図８は、本発明の一実施形態にかかるヒータ部の変形例を示した図である。FIG. 8 is a view showing a modification of the heater unit according to the embodiment of the present invention. 図９は、本発明の一実施形態にかかるヒータ部の変形例を示した図である。FIG. 9 is a view showing a modified example of the heater unit according to the embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下では、ガスセンサとして、内燃機関を搭載した自動車の排気管に装着された空燃比検出用の酸素センサを例示する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, an oxygen sensor for air-fuel ratio detection mounted on an exhaust pipe of an automobile equipped with an internal combustion engine will be exemplified as a gas sensor.

図１〜図６は、本発明の一実施形態にかかる酸素センサを示した図である。まずは図１を参照して、本実施形態にかかる酸素センサの概略構成について説明する。 FIGS. 1-6 is the figure which showed the oxygen sensor concerning one Embodiment of this invention. First, a schematic configuration of the oxygen sensor according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図１に示すように、酸素センサ１は、ロッド形状（長尺円柱状）の検出素子２と、端子部７およびリード線４が組み付けられた筒状の絶縁碍子５とを備えている。 As shown in FIG. 1, the oxygen sensor 1 includes a rod-shaped (long cylindrical) detection element 2 and a cylindrical insulator 5 in which a terminal portion 7 and a lead wire 4 are assembled.

検出素子２の軸方向一方側（図１中左側）には、酸素測定部（ガス濃度測定部）２ｂが形成されている一方、軸方向他方側（図中右側）には、接続端部２ａが形成されている。また、検出素子２の軸方向他方側（図１中右側）の表面としての外周面２ｘには、複数の電極部６が露出して設けられている。 An oxygen measuring part (gas concentration measuring part) 2b is formed on one axial side (left side in FIG. 1) of the detection element 2, while a connecting end 2a is provided on the other axial side (right side in the figure). Is formed. A plurality of electrode portions 6 are exposed on the outer peripheral surface 2x as the surface on the other axial side of the detection element 2 (right side in FIG. 1).

電極部６は、酸素測定部２ｂに電気的に接続されている。電極部６は、検出素子２が備える後述する参照電極層２ｉ、検出電極層２ｊに対して一つずつ設けられるとともに検出素子２が備える後述するヒータ部２ｐに対して２つ設けられており、合計４つ設けられている。かかる構成によって、端子部７およびリード線４は２対ずつの合計４つずつ設けられている。 The electrode part 6 is electrically connected to the oxygen measuring part 2b. Two electrode portions 6 are provided for a later-described reference electrode layer 2i and detection electrode layer 2j included in the detection element 2 and two for a heater portion 2p described later included in the detection element 2, A total of four are provided. With such a configuration, the terminal portion 7 and the lead wires 4 are provided in total of two pairs of four.

絶縁碍子５の軸方向一方側の端面５ｃには、軸方向他方側に向けて凹む凹部５ｆが形成されている。この凹部５ｆの内周面５ａに沿って、端子部７の鉤状に屈曲された部分が複数配置され、これら複数の端子部７の間に検出素子２の接続端部２ａが嵌合されるようになっている。 The end surface 5c on one side in the axial direction of the insulator 5 is formed with a recess 5f that is recessed toward the other side in the axial direction. A plurality of bent portions of the terminal portion 7 are arranged along the inner peripheral surface 5 a of the recess 5 f, and the connection end 2 a of the detection element 2 is fitted between the plurality of terminal portions 7. It is like that.

すなわち、検出素子２と絶縁碍子５とが組み付けられた状態では、端子部７の鉤状に屈曲された部分が、絶縁碍子５の凹部５ｆの内周面５ａと接続端部２ａの外周面２ｘとの間に形成される空間部Ｓに配置され、当該内周面５ａと外周面２ｘ上に露出した電極部６との間に挟持されるようになっている。 That is, in the state where the detection element 2 and the insulator 5 are assembled, the portion bent in the hook shape of the terminal portion 7 is the inner peripheral surface 5a of the concave portion 5f of the insulator 5 and the outer peripheral surface 2x of the connection end portion 2a. And is sandwiched between the inner peripheral surface 5a and the electrode portion 6 exposed on the outer peripheral surface 2x.

端子部７は、このように挟持されて生じる反発力によって電極部６に圧接され、以て、当該電極部６と電気的に接続される。そして、この端子部７は、軸方向他方側で、結合部１４を介してリード線４内の芯線４ａに電気的に接続されている。すなわち、酸素測定部２ｂは、電極部６、端子部７、および結合部１４を介して、リード線４内の芯線４ａと電気的に接続されている。 The terminal portion 7 is pressed against the electrode portion 6 by the repulsive force generated by being sandwiched in this manner, and is thus electrically connected to the electrode portion 6. The terminal portion 7 is electrically connected to the core wire 4a in the lead wire 4 via the coupling portion 14 on the other side in the axial direction. That is, the oxygen measuring unit 2 b is electrically connected to the core wire 4 a in the lead wire 4 through the electrode unit 6, the terminal unit 7, and the coupling unit 14.

また、検出素子２はホルダ８の中心孔８ａに嵌挿されている。このとき、検出素子２の酸素測定部２ｂはホルダ８の一方側（図１中左側）に露出している。一方、検出素子２の接続端部２ａはホルダ８の他方側（図１中右側）に露出しており、この接続端部２ａが絶縁碍子５の凹部５ｆの底面５ｇに対して軸方向に空隙部Ｓ１をあけて挿入されるようになっている。よって、検出素子２と絶縁碍子５との組み付け時、または組み付け後に例えば車両の振動等によって検出素子２が移動した場合においても、絶縁碍子５の凹部５ｆの底面５ｇに検出素子２が接触することが無い。また、検出素子２と絶縁碍子５とが組み付けられた状態では、ホルダ８と絶縁碍子５とが軸方向に相互に突き当てられ、ホルダ８の軸方向他方側の端面８ｃと絶縁碍子５の軸方向一方側の端面５ｃとが相互に当接するようになっている。 The detection element 2 is inserted into the center hole 8 a of the holder 8. At this time, the oxygen measuring part 2b of the detection element 2 is exposed on one side of the holder 8 (left side in FIG. 1). On the other hand, the connection end 2a of the detection element 2 is exposed on the other side (right side in FIG. 1) of the holder 8, and the connection end 2a is a gap in the axial direction with respect to the bottom surface 5g of the recess 5f of the insulator 5. The part S1 is opened to be inserted. Therefore, even when the detection element 2 and the insulator 5 are assembled or when the detection element 2 is moved by vibration of the vehicle after the assembly, for example, the detection element 2 is in contact with the bottom surface 5g of the recess 5f of the insulator 5. There is no. In the state where the detection element 2 and the insulator 5 are assembled, the holder 8 and the insulator 5 are abutted against each other in the axial direction, and the end surface 8c on the other side in the axial direction of the holder 8 and the axis of the insulator 5 The end surface 5c on one side in the direction comes into contact with each other.

酸素測定部２ｂは、ホルダ８に溶接（９ｇ）や加締め等で固定された二重管構造に構成された有底円筒状のプロテクタ９で覆われている。 The oxygen measuring unit 2b is covered with a bottomed cylindrical protector 9 configured in a double tube structure fixed to the holder 8 by welding (9g), caulking, or the like.

プロテクタ９は、例えば金属材料、セラミックス材料等によって形成された有底円筒状の内側プロテクタ９ａおよびこの内側プロテクタ９ａが挿入された円筒状の外側プロテクタ９ｂを有している。このプロテクタ９は、ホルダ８の先端側に配置され、その内周側に、ホルダ８から突出する検出素子２の突出端側が挿入されている。 The protector 9 includes a bottomed cylindrical inner protector 9a formed of, for example, a metal material, a ceramic material, and the like, and a cylindrical outer protector 9b into which the inner protector 9a is inserted. The protector 9 is disposed on the tip end side of the holder 8, and the protruding end side of the detection element 2 protruding from the holder 8 is inserted on the inner peripheral side thereof.

外側プロテクタ９ｂの先端側９ｅは、内側プロテクタ９ａに向けて径方向内向きに縮径されており、この縮径部位に、内側プロテクタ９ａの外周側に隙間嵌めで嵌合される円形状の嵌合開口９ｆが設けられている。 The distal end side 9e of the outer protector 9b is radially reduced inward in the radial direction toward the inner protector 9a, and a circular fitting that is fitted to the outer peripheral side of the inner protector 9a with a gap fit at the reduced diameter portion. A joint opening 9f is provided.

このように、内側プロテクタ９ａおよび外側プロテクタ９ｂによって検出素子２の突出端側を覆うことで、酸素測定部２ｂを排気ガス中の異物等から保護することができる。 In this way, by covering the protruding end side of the detection element 2 with the inner protector 9a and the outer protector 9b, the oxygen measuring unit 2b can be protected from foreign matters in the exhaust gas.

このプロテクタ９には、ガス流通用の流通孔９ｃが形成されている。検出ガスはその流通孔９ｃを経由してプロテクタ９内に進入して、酸素測定部２ｂの周囲に到達する。 The protector 9 is formed with a circulation hole 9c for gas circulation. The detection gas enters the protector 9 through the flow hole 9c and reaches the periphery of the oxygen measuring unit 2b.

また、ホルダ８の中心孔８ａの軸方向他端側（図１中右側）には拡径部１０が形成されている。この拡径部１０に設けられた充填材１１によって、検出素子２と中心孔８ａの周面との間の隙間の気密が保持されるようになっている。即ち、充填材１１がシール部として機能している。この充填材１１は、例えばステアタイトまたはタルクと呼ばれるセラミックス材料の粉体である。 Further, a diameter-expanded portion 10 is formed on the other axial end side (right side in FIG. 1) of the center hole 8 a of the holder 8. The filler 11 provided in the enlarged diameter portion 10 maintains the airtightness of the gap between the detection element 2 and the peripheral surface of the center hole 8a. That is, the filler 11 functions as a seal part. The filler 11 is, for example, a ceramic material powder called steatite or talc.

絶縁碍子５の凹部５ｆの底部５ｂには、端子部７の固定部７ｂを挿入する取付穴１２が周方向に等間隔をもって複数（本実施形態では４箇所）形成されている。このように複数の端子部７を周方向に等分配して配置することで、これら複数の端子部７の間に挟持される検出素子２を凹部５ｆの中心に配置しやすくしている。 A plurality of mounting holes 12 (four in the present embodiment) are formed at equal intervals in the circumferential direction on the bottom 5b of the recess 5f of the insulator 5 in which the fixing portion 7b of the terminal portion 7 is inserted. Thus, by arranging the plurality of terminal portions 7 equally distributed in the circumferential direction, the detection element 2 sandwiched between the plurality of terminal portions 7 can be easily arranged at the center of the recess 5f.

絶縁碍子５の外周は略筒状のケーシング１３で覆われている。このケーシング１３の軸方向一端（図１中左端）側の開口部１３ａは、ホルダ８の外周面に嵌着され、レーザー溶接等で一体に結合されて密閉されている（１３ｄ）。一方、ケーシング１３の他端（図１中右端）側は延長されて複数のリード線４の結合部１４を覆い、その端部はそれらリード線４を加締め部１３ｃによって気密状態で挿通するフッ素ゴム等の耐熱性のシールラバー１５を径方向内向きに縮径させることによって閉塞されている。 The outer periphery of the insulator 5 is covered with a substantially cylindrical casing 13. An opening 13a on one end in the axial direction (left end in FIG. 1) of the casing 13 is fitted to the outer peripheral surface of the holder 8, and is integrally joined and sealed by laser welding or the like (13d). On the other hand, the other end (the right end in FIG. 1) side of the casing 13 is extended to cover the coupling portion 14 of the plurality of lead wires 4, and the end portion is a fluorine through which the lead wires 4 are inserted in an airtight state by the crimping portion 13c. The heat-resistant seal rubber 15 such as rubber is closed by reducing the diameter inward in the radial direction.

なお、絶縁碍子５と接続端部２ａとの間に設けた空間部Ｓは、充填材１１、シールラバー１５およびケーシング１３とホルダ８との嵌着部分１３ｄによってほぼ気密性が保持されるが、リード線４の芯線４ａと被覆材４ｂとの微少な隙間のみを介して外部と連通し、ケーシング１３の内部に酸素濃度検出に用いる基準大気が導入されるようになっている。 The space S provided between the insulator 5 and the connection end 2a is substantially airtight by the filler 11, the seal rubber 15, and the fitting portion 13d between the casing 13 and the holder 8, Reference air used for oxygen concentration detection is introduced into the inside of the casing 13 so as to communicate with the outside through only a minute gap between the core wire 4a of the lead wire 4 and the covering material 4b.

端子部７の一端部７ａは、結合部１４から突出するリード板１４ａにスポット溶接されている。 One end portion 7 a of the terminal portion 7 is spot welded to a lead plate 14 a protruding from the coupling portion 14.

また、端子部７の軸方向他方側（図１中左側）に設けた鉤状のばね部分は、絶縁碍子５の凹部５ｆの内周面５ａと電極部６との間で挟持されて当該電極部６に圧接されており、このとき、端子部７は接触部Ｐ５で電極部６に接触している。 Further, the hook-shaped spring portion provided on the other axial side of the terminal portion 7 (left side in FIG. 1) is sandwiched between the inner peripheral surface 5a of the concave portion 5f of the insulator 5 and the electrode portion 6, and the electrode The terminal portion 7 is in contact with the electrode portion 6 at the contact portion P5.

固定部７ｂは、例えば帯幅方向に拡幅して断面略Ｃ字状に丸めて形成されており、絶縁碍子５の取付穴１２に嵌挿されるようになっている。 The fixing portion 7b is formed, for example, by being widened in the band width direction and rounded into a substantially C-shaped cross section, and is fitted into the mounting hole 12 of the insulator 5.

上記構成の酸素センサ１は、ホルダ８の一端部に形成したねじ部８ｂを排気管１８のねじ穴１８ａに螺入することで取り付けられ、この状態で、プロテクタ９で覆われた酸素測定部２ｂがその排気管１８内に突出する。なお、ホルダ８と排気管１８の外周面との間はガスケット１６によってシールされる。 The oxygen sensor 1 having the above configuration is attached by screwing a screw portion 8b formed at one end of the holder 8 into a screw hole 18a of the exhaust pipe 18, and in this state, the oxygen measuring portion 2b covered with the protector 9 is attached. Protrudes into the exhaust pipe 18. A gap between the holder 8 and the outer peripheral surface of the exhaust pipe 18 is sealed with a gasket 16.

そして、排気管１８内を流通する被測定ガスとしての排気ガスがプロテクタ９の流通孔９ｃから内部に流入すると、そのガス中の酸素濃度が酸素測定部２ｂによって電気信号として検出され、その電気信号の情報が２対のうちの１対の電極部６、端子部７、結合部１４、およびリード線４を介して外部に取り出される。なお、残りの１対の電極部６、端子部７、結合部１４、およびリード線４はヒータ部２ｐの加熱用として用いられる。 When the exhaust gas as the gas to be measured flowing in the exhaust pipe 18 flows into the protector 9 from the flow hole 9c, the oxygen concentration in the gas is detected as an electric signal by the oxygen measuring unit 2b, and the electric signal This information is taken out to the outside through one of the two electrode portions 6, the terminal portion 7, the coupling portion 14, and the lead wire 4. The remaining pair of electrode part 6, terminal part 7, coupling part 14, and lead wire 4 are used for heating the heater part 2p.

また、接続端部２ａと絶縁碍子５とを組み付けるにあたっては、それら接続端部２ａと絶縁碍子５とを検出素子２の軸方向に相互に近接する方向に、絶縁碍子５の端面５ｃがホルダ８の端面８ｃに突き当たる組付位置（図１）まで相対移動させる。このとき接続端部２ａは、凹部５ｆ内に挿入されるとともに、当該凹部５ｆの内周面５ａに沿って配置された複数（本実施形態では検出素子２の周方向に９０°おきに配置された四つ）の端子部７によって挟持されることになる。 Further, when assembling the connection end 2 a and the insulator 5, the end surface 5 c of the insulator 5 is placed in the holder 8 in a direction in which the connection end 2 a and the insulator 5 are close to each other in the axial direction of the detection element 2. The relative movement is made to the assembly position (FIG. 1) that abuts against the end face 8c. At this time, the connection end 2a is inserted into the recess 5f, and a plurality of (in this embodiment, arranged at 90 ° intervals in the circumferential direction of the detection element 2) are arranged along the inner peripheral surface 5a of the recess 5f. The four terminal portions 7 are sandwiched.

なお、本実施形態では、検出素子２の接続端部２ａの先端にはその全周に亘って面取り２ｙが施されている。これにより、接続端部２ａの先端と端子部７との接触角度が浅くなって、当該先端あるいは端子部７の損傷が抑制される。 In the present embodiment, the tip of the connection end 2a of the detection element 2 is chamfered 2y over the entire circumference. Thereby, the contact angle of the front-end | tip of the connection end part 2a and the terminal part 7 becomes shallow, and the damage of the said front-end | tip or the terminal part 7 is suppressed.

また、本実施形態では、図１に示すように、ケーシング１３と絶縁碍子５との間に、弾性部材１７を介在させている。弾性部材１７は、本実施形態では、円環状に形成されたＯリングであり、絶縁碍子５にその外周を取り囲むようにして嵌着される。弾性部材１７の断面形状は、略Ｃ字状となっている。なお、弾性部材１７は、Ｏリングに限ることなく、例えばＣリング等であっても良い。 In the present embodiment, as shown in FIG. 1, an elastic member 17 is interposed between the casing 13 and the insulator 5. In this embodiment, the elastic member 17 is an O-ring formed in an annular shape, and is fitted to the insulator 5 so as to surround the outer periphery thereof. The cross-sectional shape of the elastic member 17 is substantially C-shaped. The elastic member 17 is not limited to the O-ring, and may be a C-ring, for example.

この弾性部材１７は、絶縁碍子５とケーシング１３との間に挟持されて弾性的または弾塑性的な反発力を生じさせ、絶縁碍子５をケーシング１３に対してホルダ８側、すなわち軸方向一方側（図１中左側）に押し付ける力を生じさせている。これにより、絶縁碍子５はホルダ８の端面８ｃに強固に固定されている。 The elastic member 17 is sandwiched between the insulator 5 and the casing 13 to generate an elastic or elasto-plastic repulsive force. The insulator 5 is placed on the holder 8 side with respect to the casing 13, that is, on one side in the axial direction. A pressing force is generated on the left side in FIG. Thereby, the insulator 5 is firmly fixed to the end surface 8 c of the holder 8.

また、この弾性部材１７は、絶縁碍子５の外周とケーシング１３の内周との間に挟持されているため、絶縁碍子５の中心軸の直交方向（図１中上下方向）への振動を抑制することができる。排気管１８から伝達される振動のレベルが大きい場合、特に２輪車のような高周波の振動が生じる場合には、絶縁碍子５および端子部７の変位が増大し、端子部７がへたり易くなる虞があるが、本実施形態では、この弾性部材１７によって、絶縁碍子５の振動を抑制するとともに端子部７による絶縁碍子５の振動抑制効果と協働して、より端子部７のへたりを抑制することができる。 Further, since the elastic member 17 is sandwiched between the outer periphery of the insulator 5 and the inner periphery of the casing 13, vibration in the direction perpendicular to the central axis of the insulator 5 (vertical direction in FIG. 1) is suppressed. can do. When the level of vibration transmitted from the exhaust pipe 18 is large, especially when high-frequency vibration occurs, such as in a two-wheeled vehicle, the displacement of the insulator 5 and the terminal portion 7 increases, and the terminal portion 7 tends to sag. In this embodiment, the elastic member 17 suppresses the vibration of the insulator 5 and cooperates with the effect of suppressing the vibration of the insulator 5 by the terminal portion 7, so that the terminal portion 7 is further sag. Can be suppressed.

また、本実施形態では、絶縁碍子５の外周の、軸方向一方側の端面５ｃと他方側の端面５ｄの間となる位置に、ホルダ８側とは反対側（軸方向他方側、図１中右側）に向けて小径となる段差部５ｅを設けてある。そして、ケーシング１３にも、ホルダ８とは反対側に向けて小径となる段差部１３ｂを設け、段差部５ｅに弾性部材１７を装着して、当該段差部５ｅと段差部１３ｂとによって弾性部材１７を挟持するようにしてある。 Further, in the present embodiment, the outer periphery of the insulator 5 is positioned between the end surface 5c on the one side in the axial direction and the end surface 5d on the other side, on the opposite side to the holder 8 side (the other side in the axial direction, in FIG. 1). A step portion 5e having a small diameter is provided toward the right side. The casing 13 is also provided with a step portion 13b having a small diameter toward the opposite side of the holder 8, and an elastic member 17 is attached to the step portion 5e. The elastic member 17 is formed by the step portion 5e and the step portion 13b. Is to be sandwiched.

酸素センサ１は、ホルダ８の一端部に形成したねじ部８ｂを排気管１８のねじ穴１８ａに螺入することで取り付けられる。酸素センサ１が車両の排気管１８に搭載された場合、排気管１８から伝達される振動の振幅は排気管１８から離間するほど（すなわちリード線４側ほど）大きくなって、排気管１８に近付くほど（固定端ほど）小さくなる。本実施形態では、段差部５ｅを設けて弾性部材１７を排気管１８側により近付けて配置することができる分、振幅がより小さい位置で振動の抑制を図ることができるため、振動抑制効果をより増大させることができ、弾性部材１７もより小型化したものを使用することができる。 The oxygen sensor 1 is attached by screwing a screw portion 8 b formed at one end of the holder 8 into a screw hole 18 a of the exhaust pipe 18. When the oxygen sensor 1 is mounted on the exhaust pipe 18 of the vehicle, the amplitude of vibration transmitted from the exhaust pipe 18 increases as the distance from the exhaust pipe 18 (that is, the lead wire 4 side) increases and approaches the exhaust pipe 18. The smaller (the fixed end). In the present embodiment, since the step portion 5e can be provided and the elastic member 17 can be disposed closer to the exhaust pipe 18, the vibration can be suppressed at a position where the amplitude is smaller. The elastic member 17 can be increased in size and can be used.

さらに、本実施形態では、弾性部材１７を、複数の端子部７を取り囲むように、これら端子部７に対して検出素子２の中心軸の径方向外側に配置している。 Further, in the present embodiment, the elastic member 17 is disposed on the radially outer side of the central axis of the detection element 2 with respect to the terminal portions 7 so as to surround the plurality of terminal portions 7.

また、本実施形態では、段差部５ｅに、軸方向に対して傾斜する傾斜面（軸方向一方側へ向かうほど拡径されるテーパ面）を設け、この傾斜面に弾性部材１７を装着してある。このため、弾性部材１７によって、絶縁碍子５に軸方向ならびに径方向の双方に弾性力を作用させることができ、比較的簡素な構成によって絶縁碍子５のホルダ８への押し付けと振動抑制との双方の効果を得ることができる。 In the present embodiment, the stepped portion 5e is provided with an inclined surface that is inclined with respect to the axial direction (a tapered surface that is enlarged in diameter toward one side in the axial direction), and the elastic member 17 is attached to the inclined surface. is there. For this reason, the elastic member 17 can apply an elastic force to the insulator 5 in both the axial direction and the radial direction, and both the pressing of the insulator 5 to the holder 8 and the vibration suppression can be achieved with a relatively simple configuration. The effect of can be obtained.

次に、本発明の特徴部分である検出素子２について説明する。 Next, the detection element 2 which is a characteristic part of the present invention will be described.

図２〜図６に示すように、検出素子２は、母材となる細長い円柱ロッド状の基体部２ｃと、この基体部２ｃに積層されるヒータ部２ｐおよび酸素測定部２ｂによって概ね構成されている。検出素子２は、このようにロッド状に形成されることにより、酸素センサ１をよりコンパクトな構成とすることができるとともに、取り付け時の方向やガスの流れ方向等による影響を受けなくすることができる。 As shown in FIG. 2 to FIG. 6, the detection element 2 is generally configured by an elongated cylindrical rod-shaped base portion 2 c serving as a base material, and a heater portion 2 p and an oxygen measuring portion 2 b stacked on the base portion 2 c. Yes. By forming the detection element 2 in the rod shape in this way, the oxygen sensor 1 can have a more compact configuration, and can be prevented from being affected by the mounting direction, the gas flow direction, and the like. it can.

基体部２ｃは、絶縁材料であるアルミナ等のセラミック材料により形成されており、本実施形態では、中実ロッド状となっている。そして、本実施形態では、この基体部２ｃに二層構造のヒータ部２ｐが積層されるようになっている。 The base portion 2c is formed of a ceramic material such as alumina, which is an insulating material, and has a solid rod shape in this embodiment. In this embodiment, a heater portion 2p having a two-layer structure is laminated on the base portion 2c.

具体的には、ヒータ部２ｐは、基体部２ｃの表面２ｊ上に積層される第１のヒータパターン２ｄと、この第１のヒータパターン２ｄに絶縁層２ｒを介して積層される第２のヒータパターン２ｅとを備えている。 Specifically, the heater portion 2p includes a first heater pattern 2d laminated on the surface 2j of the base portion 2c, and a second heater laminated on the first heater pattern 2d via an insulating layer 2r. Pattern 2e.

一対のヒータパターン２ｄ、２ｅは、例えばアルミナを混合した白金等の発熱性導体材料からなり、基体部２ｃの外周側に曲面印刷等の手段を用いて形成される。これら一対のヒータパターン２ｄ、２ｅには、基体部２ｃの先端側（検出素子２の軸方向一端側）に、後述する酸素測定部（ガス濃度測定部）２ｂを局所的に温めるための蛇腹状のパターン２ｋが形成される一方で、このパターン２ｋの基端部２ｍから基体部２ｃの基端側（検出素子２の軸方向他端側）に向けて延びるリード部２ｓが形成されている。そして、これら一対のリード部２ｓ、２ｓの基端部が電極部６となっており、これらの電極部６が図１に示すように各端子部７に接続される。そして、一対のヒータパターン２ｄ、２ｅは、外部のヒータ電源（図示せず）から各リード部２ｓを介して給電されることにより、例えば約７２０〜８００℃程度の温度に基体部２ｃを含めた全体を発熱させるようになっている。 The pair of heater patterns 2d and 2e are made of a heat-generating conductive material such as platinum mixed with alumina, for example, and are formed on the outer peripheral side of the base portion 2c using means such as curved surface printing. The pair of heater patterns 2d and 2e has an accordion shape for locally warming an oxygen measuring unit (gas concentration measuring unit) 2b, which will be described later, on the tip side (one axial end side of the detection element 2) of the base 2c. While the pattern 2k is formed, a lead portion 2s extending from the base end portion 2m of the pattern 2k toward the base end side of the base portion 2c (the other end side in the axial direction of the detection element 2) is formed. The base end portions of the pair of lead portions 2s and 2s serve as electrode portions 6, and these electrode portions 6 are connected to the respective terminal portions 7 as shown in FIG. The pair of heater patterns 2d and 2e are supplied with power from an external heater power source (not shown) through the lead portions 2s, so that the base portion 2c is included at a temperature of about 720 to 800 ° C., for example. The whole is heated.

また、図４に示すように、一対のヒータパターン２ｄ、２ｅのうちの蛇腹状のパターン２ｋが設けられる部位には、絶縁層２ｒが介在される。この絶縁層２ｒは、例えばアルミナ等のセラミックス材料を曲面印刷等の手段で基体部２ｃの外周側に厚膜印刷することにより形成される。本実施形態では、同一形状の一対のヒータパターン２ｄ、２ｗを左右対称に印刷することによって、一対のリード部２ｓ、２ｓが重なり合わないようにしつつ、絶縁層２ｒを一対の蛇腹状のパターン２ｋ間に印刷することで、これら一対のヒータパターン２ｄ、２ｅを絶縁保護している。なお、一対のヒータパターン２ｄ、２ｅは、蛇腹状のパターン２ｋの先端部２ｎ同士を接続することで、導通を図ることができる。 Further, as shown in FIG. 4, an insulating layer 2r is interposed in a portion where the bellows-like pattern 2k of the pair of heater patterns 2d and 2e is provided. The insulating layer 2r is formed, for example, by thick-film printing a ceramic material such as alumina on the outer peripheral side of the base portion 2c by means such as curved surface printing. In the present embodiment, the pair of heater patterns 2d, 2w having the same shape is printed symmetrically so that the pair of lead portions 2s, 2s do not overlap, and the insulating layer 2r is paired with a pair of bellows-like patterns 2k. The pair of heater patterns 2d and 2e are insulated and protected by printing in between. The pair of heater patterns 2d, 2e can be electrically connected by connecting the tip portions 2n of the bellows-like pattern 2k.

また、図４に示すように、基体部２ｃの外周側には前述のヒータ部２ｐの基体部２ｃに対する投影面と重畳する位置（即ち、基体部２ｃの軸方向でヒータ部２ｐと重なる位置）に絶縁層２ｔ、空気通過層２ｆならびに酸素測定部２ｂ等が曲面印刷等の手段を用いて形成される。 Further, as shown in FIG. 4, on the outer peripheral side of the base portion 2c, a position overlapping the projection surface of the heater portion 2p on the base portion 2c (that is, a position overlapping the heater portion 2p in the axial direction of the base portion 2c). In addition, the insulating layer 2t, the air passage layer 2f, the oxygen measuring portion 2b, and the like are formed using means such as curved surface printing.

絶縁層２ｔは、前述の絶縁層２ｒと同じ材料（例えばアルミナ等のセラミックス材料）のものが用いられており、蛇腹状のパターン２ｋを外側から被覆して保護するようになっている。また、本実施形態では、基体部２ｃの外周側に積層される絶縁層２ｒが、酸素測定部２ｂの対向した基体部２ｃ側において、第２のヒータパターン２ｅを被覆する絶縁層２ｔから露出されている。 The insulating layer 2t is made of the same material as the insulating layer 2r described above (for example, a ceramic material such as alumina), and covers and protects the bellows-like pattern 2k from the outside. Further, in this embodiment, the insulating layer 2r laminated on the outer peripheral side of the base portion 2c is exposed from the insulating layer 2t covering the second heater pattern 2e on the base portion 2c side facing the oxygen measuring portion 2b. ing.

空気通過層２ｆは、例えばアルミナの粉体（所定重量％のジルコニアの粉体を混合してもよい）からなるペースト状物を曲面印刷等の手段を用いて厚膜印刷することにより形成される。この空気通過層２ｆは、酸素測定部２ｂが備える固体電解質層２ｈに向けて基準ガスである外気（大気）を導くものである。 The air passage layer 2f is formed, for example, by thick-film printing a paste-like material made of alumina powder (which may be mixed with a predetermined weight percent of zirconia powder) using means such as curved surface printing. . The air passage layer 2f guides outside air (atmosphere), which is a reference gas, toward the solid electrolyte layer 2h included in the oxygen measuring unit 2b.

そして、空気通過層２ｆは連続気泡からなる空孔を有して多孔質構造に形成され、検出素子２の周囲を流れる被測定ガスの一部を、図４に示す基端側の端面から先端側へと空気通過層２ｆの内部に拡散させつつ、この被測定ガスを酸素測定部２ｂに向けて透過させる機能を有している。 The air passage layer 2f is formed in a porous structure having pores made of open cells, and a part of the gas to be measured flowing around the detection element 2 is advanced from the end face on the base end side shown in FIG. The gas to be measured has a function of permeating toward the oxygen measuring part 2b while diffusing to the inside of the air passage layer 2f.

酸素測定部２ｂは、ヒータ部２ｐの発熱により活性化する酸素イオン伝導性の固体電解質層２ｈと、この固体電解質層２ｈの内側に位置する参照電極層２ｇと、この参照電極層２ｇに対して固体電解質層２ｈの外側に位置する検出電極層２ｉとを備えている。 The oxygen measuring unit 2b includes an oxygen ion conductive solid electrolyte layer 2h activated by the heat generated by the heater unit 2p, a reference electrode layer 2g positioned inside the solid electrolyte layer 2h, and the reference electrode layer 2g. And a detection electrode layer 2i located outside the solid electrolyte layer 2h.

参照電極層２ｇおよび検出電極層２ｉは、それぞれが白金等からなる導電性で、かつ酸素が通過できる材料により形成される。そして、参照電極層２ｇおよび検出電極層２ｉにはそれぞれリード部２ｘ、２ｙが一体的に延設されており、これらのリード部２ｘ、２ｙによって参照電極層２ｇと検出電極層２ｉとの間に現れた出力電圧を検出できるようになっている。詳細には、それぞれのリード部２ｘ、２ｙの先端側が参照電極（内側電極）２ｖおよび検出電極（外側電極）２ｗとなっており、基端側が各端子部７に接続される電極部６となっている。 Each of the reference electrode layer 2g and the detection electrode layer 2i is formed of a conductive material made of platinum or the like and capable of passing oxygen. Lead portions 2x and 2y are integrally extended on the reference electrode layer 2g and the detection electrode layer 2i, respectively, and the lead portions 2x and 2y provide a space between the reference electrode layer 2g and the detection electrode layer 2i. The output voltage that appears can be detected. Specifically, the distal end side of each lead portion 2x, 2y is a reference electrode (inner electrode) 2v and a detection electrode (outer electrode) 2w, and the proximal end side is an electrode portion 6 connected to each terminal portion 7. ing.

そして、本実施形態では、図４〜図６に示すように、酸素測定部（濃度測定部）２ｂを構成する前述の参照電極（内側電極）２ｖ、固体電解質層２ｈ、検出電極（外側電極）２ｗを、一対の蛇腹状のパターン２ｋ（ヒータ部２ｐ）の面積範囲内に積層させるようにしている。 And in this embodiment, as shown in FIGS. 4-6, the above-mentioned reference electrode (inner electrode) 2v, solid electrolyte layer 2h, detection electrode (outer electrode) which comprise the oxygen measurement part (concentration measurement part) 2b. 2w is stacked within the area range of the pair of bellows-like patterns 2k (heater part 2p).

固体電解質層２ｈは、例えばジルコニアの粉体中に所定重量％のイットリアの粉体を混合させてペースト状物により形成される。そして、固体電解質層２ｈは、参照電極層２ｇと検出電極層２ｉとの間で、周囲の酸素濃度差に応じた起電力を発生させ、その厚さ方向に酸素イオンを輸送する。これにより、固体電解質層２ｈと一対の電極である参照電極層２ｇおよび検出電極層２ｉとによって、酸素濃度を電気信号として取り出す酸素測定部２ｂを形成している。 The solid electrolyte layer 2h is formed, for example, by mixing a predetermined weight% of yttria powder in zirconia powder and then forming a paste. Then, the solid electrolyte layer 2h generates an electromotive force according to the surrounding oxygen concentration difference between the reference electrode layer 2g and the detection electrode layer 2i, and transports oxygen ions in the thickness direction. Thereby, the oxygen measuring part 2b which takes out oxygen concentration as an electrical signal is formed by the solid electrolyte layer 2h, the reference electrode layer 2g which is a pair of electrodes, and the detection electrode layer 2i.

このようにして構成された本実施形態の酸素センサ１では、まずはヒータ部２ｐの発熱により酸素測定部２の固体電解質層２ｈを活性化して酸素濃度を検出可能な状態する。そして、排気管１８内を流通する被測定ガスとしての排気ガスがプロテクタ９の流通孔９ｃから内部に流入すると、そのガス内の酸素が検出素子２の酸素測定部２ｂに入り込む。すると、酸素測定部２ｂがガスの酸素濃度を測定し、この測定した酸素濃度を電気信号に変換した後、この電気信号の情報が電極部６、端子部７、結合部１４、およびリード線４を介して外部に取り出される。 In the oxygen sensor 1 of the present embodiment configured as described above, first, the solid electrolyte layer 2h of the oxygen measuring unit 2 is activated by the heat generation of the heater unit 2p, so that the oxygen concentration can be detected. When exhaust gas as a gas to be measured flowing through the exhaust pipe 18 flows into the protector 9 from the flow hole 9c, oxygen in the gas enters the oxygen measuring unit 2b of the detection element 2. Then, after the oxygen measuring unit 2b measures the oxygen concentration of the gas and converts the measured oxygen concentration into an electric signal, the information of the electric signal is the electrode unit 6, the terminal unit 7, the coupling unit 14, and the lead wire 4. It is taken out through.

以上の構成により、本実施形態のガスセンサとしての酸素センサ１では、ヒータ部２ｐを二層構造としたので、従来と同じヒータ容量でヒータ部２ｐの発熱範囲をより局所的に集中化させることができる。 With the above configuration, in the oxygen sensor 1 as the gas sensor of the present embodiment, the heater unit 2p has a two-layer structure, so that the heat generation range of the heater unit 2p can be more locally concentrated with the same heater capacity as the conventional one. it can.

つまり、従来のヒータ部１０２ｐでは、図７に示すように、蛇腹状のパターン１０２ｋの印刷にじみａ、ｂによって、これ以上、発熱範囲を狭めて局所的に集中化させることはできなかった。すなわち、従来のヒータ部１０２ｐでは、印刷方向Ｂ、Ｃのどちら側から印刷したとしても蛇腹状のパターン１０２ｋの印刷時に、図７に示すように、印刷方向Ｂ、Ｃに印刷にじみａ、ｂが形成される恐れがあった。この時に、蛇腹状のパターン１０２ｋどうしの間隔が狭いと、印刷にじみａ、ｂによってパターン１０２ｋどうしが短絡してしまうため、ある程度の幅をとらなければならず、発熱範囲を狭めることができなかった。なお、同図中、符号１０２ｓはリード部、１０６は電極部である。 That is, in the conventional heater portion 102p, as shown in FIG. 7, the heat generation range could not be further narrowed and concentrated locally by the printing blots a and b of the bellows pattern 102k. That is, in the conventional heater unit 102p, even if printing is performed from either side of the printing directions B and C, when the bellows-like pattern 102k is printed, printing blurs a and b appear in the printing directions B and C as shown in FIG. There was a risk of formation. At this time, if the interval between the bellows-like patterns 102k is narrow, the patterns 102k are short-circuited by the printing blurs a and b, so that a certain width has to be taken, and the heat generation range cannot be narrowed. . In the figure, reference numeral 102s denotes a lead portion, and 106 denotes an electrode portion.

これに対し、本実施形態の酸素センサ１では、ヒータ部２ｐを二層構造としたことで、図３に示すように、一対の蛇腹状のパターン２ｋを重ね合わせることができるようになる。これにより、ヒータ容量を変えずに発熱範囲を狭めてより局所的に集中化させることができる。例えば、本実施形態の場合には、図７に示すパターン１０２ｋと比べて、一対の蛇腹状のパターン２ｋの軸方向の長さが約１／２となるようにしている。また、パターン２ｋの発熱範囲が、基体部２ｃ外周の１／２以下となるようにしている。したがって、酸素測定部２ｂに伝達する熱量をより高めることができるようになり、酸素測定部２ｂを速やかに昇温して、より早く酸素濃度を検出可能な状態にすることができる。 On the other hand, in the oxygen sensor 1 of the present embodiment, since the heater portion 2p has a two-layer structure, a pair of bellows-like patterns 2k can be superimposed as shown in FIG. Thereby, the heat generation range can be narrowed and concentrated more locally without changing the heater capacity. For example, in the case of the present embodiment, the length in the axial direction of the pair of bellows-like patterns 2k is about ½ compared to the pattern 102k shown in FIG. Further, the heat generation range of the pattern 2k is set to be ½ or less of the outer periphery of the base portion 2c. Accordingly, the amount of heat transferred to the oxygen measuring unit 2b can be further increased, and the oxygen measuring unit 2b can be quickly heated to a state where the oxygen concentration can be detected more quickly.

また、本実施形態では、参照電極（内側電極）２ｖ、固体電解質層２ｈ、検出電極（外側電極）２ｗで構成される酸素測定部（濃度測定部）２ｂを、基体部２ｃの軸方向でヒータ部２ｐ（一対の蛇腹状のパターン２ｋ）と重なる位置に積層させるようにしている。そのため、ヒータ部２ｐの熱量を酸素測定部２ｂに伝達し易くすることができる。 In the present embodiment, the oxygen measuring unit (concentration measuring unit) 2b including the reference electrode (inner electrode) 2v, the solid electrolyte layer 2h, and the detection electrode (outer electrode) 2w is used as a heater in the axial direction of the base 2c. It is made to laminate | stack on the position which overlaps with the part 2p (a pair of bellows-like pattern 2k). Therefore, it is possible to easily transfer the heat amount of the heater unit 2p to the oxygen measuring unit 2b.

さらにまた、本実施形態では、一対の蛇腹状のパターン２ｋ間には絶縁層２ｒが介在されるが、この絶縁層２ｒは電熱性の高いアルミナ等のセラミックス材料により形成されている。そのため、酸素測定部２ｂに対する熱量の伝達を阻害することがない。 Furthermore, in this embodiment, an insulating layer 2r is interposed between the pair of bellows-like patterns 2k, and this insulating layer 2r is formed of a ceramic material such as alumina having high electrothermal property. Therefore, the transmission of heat quantity to the oxygen measuring unit 2b is not hindered.

また、本実施形態では、図３に示すように、一対の蛇腹状のパターン２ｋの帯板２ｌ、２ｌを基体部２ｃの軸方向で一致させているが、図８に示すように、一方のパターン２ｋの帯板２ｌ間に他方のパターン２ｋの帯板２ｌが入り込むようにして、互い違いに重ね合わせるようにしてもよい。こうすれば、ヒータ部２ｐのスクリーン曲面印刷作業をより簡素に行うことができる。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the strips 2l and 2l of the pair of bellows-like patterns 2k are made to coincide with each other in the axial direction of the base portion 2c, but as shown in FIG. The band plates 21 of the other pattern 2k may be inserted between the band plates 21 of the pattern 2k so as to overlap each other. In this way, the screen curved surface printing operation of the heater unit 2p can be performed more simply.

さらにまた、本実施形態では、基体部２ｃが円柱ロッド状に形成されており、酸素測定部２ｂを、基体部２ｃの周方向でヒータ部２ｐ（一対の蛇腹状のパターン２ｋ）と同じ位置に積層させている。そのため、酸素測定部２ｂが基体部２ｃを挟んでヒータ部２ｐと対向して設けられる場合と比べて、ヒータ部２ｐの熱量を酸素測定部２ｂに伝達し易くすることができる。 Furthermore, in the present embodiment, the base portion 2c is formed in a cylindrical rod shape, and the oxygen measuring portion 2b is placed at the same position as the heater portion 2p (a pair of bellows-like patterns 2k) in the circumferential direction of the base portion 2c. Laminated. Therefore, compared with the case where the oxygen measuring unit 2b is provided opposite to the heater unit 2p with the base 2c interposed therebetween, the amount of heat of the heater unit 2p can be easily transmitted to the oxygen measuring unit 2b.

なお、本実施形態では、酸素測定部２ｂをヒータ部２ｐと同じ位置に積層させるようにしたが、図９に示すように、酸素測定部２ｂを基体部２ｃの周方向でヒータ部２ｐ（一対の蛇腹状のパターン２ｋ）と対向する位置に積層させるようにしてもよい。この場合、ヒータ部２ｐの熱量は、対向部の中心Ｘからその径外側に向かって次第に熱量が減少する分布を表示するので、この場合にあっても、ヒータ部２ｐを二層構造としたことによる効果は得ることができる。なお、酸素測定部２ｂとヒータ部２ｐ（一対の蛇腹状のパターン２ｋ）との相対位置は、これに限定されず、例えば基体部２ｃの周方向で互いにずらして配置するようにしてもよい。 In the present embodiment, the oxygen measurement unit 2b is stacked at the same position as the heater unit 2p. However, as shown in FIG. 9, the oxygen measurement unit 2b is arranged in the circumferential direction of the base unit 2c. May be laminated at a position facing the bellows-like pattern 2k). In this case, since the heat quantity of the heater part 2p displays a distribution in which the heat quantity gradually decreases from the center X of the opposing part toward the outside of the diameter, the heater part 2p has a two-layer structure even in this case. The effect of can be obtained. The relative positions of the oxygen measuring unit 2b and the heater unit 2p (the pair of bellows-like patterns 2k) are not limited to this, and may be arranged so as to be shifted from each other in the circumferential direction of the base unit 2c, for example.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、ガスセンサとして酸素センサを例示したが、これに限らず、例えばＮＯｘやＨＣ等の他のガス成分濃度を検出できるガスセンサにあっても本発明を適用することができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the oxygen sensor is exemplified as the gas sensor. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to a gas sensor that can detect other gas component concentrations such as NOx and HC.

１酸素センサ（ガスセンサ）
２検出素子
２ｂ酸素測定部（濃度測定部）
２ｃ基体部
２ｄ第１のヒータパターン
２ｅ第２のヒータパターン
２ｈ固体電解質層
２ｐヒータ部
２ｖ参照電極（内側電極）
２ｗ検出電極（外側電極） 1 Oxygen sensor (gas sensor)
2 Detection element 2b Oxygen measuring part (concentration measuring part)
2c Base part 2d First heater pattern 2e Second heater pattern 2h Solid electrolyte layer 2p Heater part 2v Reference electrode (inner electrode)
2w detection electrode (outer electrode)

Claims

ガス濃度を検出する検出素子が、少なくとも基体部と当該基体部に積層されるヒータ部とを備えたガスセンサにおいて、
前記ヒータ部を、二層構造としたことを特徴とするガスセンサ。 In the gas sensor in which the detection element for detecting the gas concentration includes at least a base part and a heater part laminated on the base part,
A gas sensor characterized in that the heater section has a two-layer structure.

前記ヒータ部の発熱によって活性化する固体電解質層と、前記固体電解質層の外面に形成される外側電極と、前記外側電極層に対向して前記固体電解質層の内側に形成される内側電極とを有したガス濃度測定部を備え、
前記ガス濃度測定部を、前記基体部の軸方向で前記ヒータ部と重なる位置に積層させたことを特徴とする請求項１に記載のガスセンサ。 A solid electrolyte layer activated by heat generation of the heater section; an outer electrode formed on an outer surface of the solid electrolyte layer; and an inner electrode formed on the inner side of the solid electrolyte layer facing the outer electrode layer. With a gas concentration measurement unit
The gas sensor according to claim 1, wherein the gas concentration measurement unit is stacked at a position overlapping the heater unit in the axial direction of the base body.

前記基体部は、円柱ロッド状に形成されており、
前記ガス濃度測定部を、前記基体部の周方向で前記ヒータ部と同じ位置に積層させたことを特徴とする請求項２に記載のガスセンサ。 The base portion is formed in a cylindrical rod shape,
The gas sensor according to claim 2, wherein the gas concentration measuring unit is stacked at the same position as the heater unit in a circumferential direction of the base unit.

前記基体部は、円柱ロッド状に形成されており、
前記ガス濃度測定部を、前記基体部の周方向で前記ヒータ部と対向する位置に積層させたことを特徴とする請求項２に記載のガスセンサ。 The base portion is formed in a cylindrical rod shape,
The gas sensor according to claim 2, wherein the gas concentration measuring unit is stacked at a position facing the heater unit in a circumferential direction of the base unit.