(57)【要約】      （修正有）【課題】応力や衝撃が加わった場合でも破損し難いガスセンサ素子及びガスセンサを提供すること。【解決手段】ガスセンサ素子は、固体電解質体と、前記固体電解質体を挟み込むように配置された一対の電極と、を備える。一対の電極は、測定対象ガスに接触する測定電極と、基準ガスに接触する基準電極と、を備える。基準電極は、固体電解質体に近い側から順に、反応防止層３１、及び電極層３２が積層された多層構造を備える。反応防止層及び電極層は、それぞれ、希土類添加セリア及びペロブスカイト相を含有する導電性酸化物層を含む。反応防止層に含まれる前記希土類添加セリアにおける希土類は、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｓｍ、Ｌａ、及びＮｄから成る群から選択される一種以上である。反応防止層に含まれる希土類添加セリアにおける希土類の割合は２４〜５０ｍｏｌ％である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体電解質体と、前記固体電解質体を挟み込むように配置された一対の電極と、を備えるガスセンサ素子であって、
前記一対の電極は、測定対象ガスに接触する測定電極と、基準ガスに接触する基準電極と、を備え、
前記基準電極は、前記固体電解質体に近い側から順に、反応防止層、及び電極層が積層された多層構造を備え、
前記反応防止層は、希土類添加セリアを含み、
前記電極層は、組成式：ＬａａＭｂＮｉｃＯｘ（ＭはＣｏとＦｅのうちの一種以上、ａ＋ｂ＋ｃ＝１、１．２５≦ｘ≦１．７５）で表されるペロブスカイト型結晶構造を有するペロブスカイト相を含有する導電性酸化物層を含み、前記ａ、ｂ、ｃが、０．４５９≦ａ≦０．５３５、０．２００≦ｂ≦０．４７５、０．０２５≦ｃ≦０．３５０を満たしており、
前記反応防止層に含まれる前記希土類添加セリアにおける前記希土類は、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｓｍ、Ｌａ、及びＮｄから成る群から選択される一種以上であり、
前記反応防止層に含まれる前記希土類添加セリアにおける前記希土類の割合は２４〜５０ｍｏｌ％であるガスセンサ素子。
【請求項２】
請求項１に記載のガスセンサ素子であって、
前記基準電極は、前記電極層よりも前記固体電解質から遠い側にリード層をさらに備え、
前記リード層における前記ペロブスカイト相の割合は、前記電極層における前記ペロブスカイト相の割合より高いガスセンサ素子。
【請求項３】
測定対象ガスに含まれる特定ガスを検出するガスセンサ素子を備えるガスセンサであって、
前記ガスセンサ素子として、請求項１又は２に記載のガスセンサ素子を備えるガスセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示はガスセンサ素子及びガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被測定ガス中の特定ガス成分の濃度に応じて電気的特性が変化するガスセンサ素子を備えたガスセンサが知られている。例えば、特許文献１には、先端が閉じた有底筒状の固体電解質体と、この固体電解質体の内表面に形成された基準電極と、固体電解質体の外表面の先端部に形成された測定電極と、を備えるガスセンサ素子が開示されている。このようなガスセンサは、例えば、燃焼器や内燃機関から排出される排気ガス中に含まれる特定ガスのガス濃度を検出するために用いられる。
【０００３】
また、特許文献２、３には、各種の導電性酸化物が開示されている。これらの導電性酸化物は、ガスセンサ素子の電極材料として利用することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−６３３３０号公報
【特許文献２】特許第３４１７０９０号公報
【特許文献３】国際公開第２０１３／１５０７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ガスセンサのハウジング等にガスセンサ素子を取り付けるとき、ガスセンサ素子に応力が加わる。また、ガスセンサ素子に衝撃が加わることがある。これらの場合、ガスセンサ素子が破損するおそれがある。
【０００６】
本開示の一局面は、応力や衝撃が加わった場合でも破損し難いガスセンサ素子及びガスセンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一局面は、固体電解質体と、前記固体電解質体を挟み込むように配置された一対の電極と、を備えるガスセンサ素子であって、前記一対の電極は、測定対象ガスに接触する測定電極と、基準ガスに接触する基準電極と、を備え、前記基準電極は、前記固体電解質体に近い側から順に、反応防止層、及び電極層が積層された多層構造を備え、前記反応防止層は、希土類添加セリアを含み、前記電極層は、組成式：ＬａａＭｂＮｉｃＯｘ（ＭはＣｏとＦｅのうちの一種以上、ａ＋ｂ＋ｃ＝１、１．２５≦ｘ≦１．７５）で表されるペロブスカイト型結晶構造を有するペロブスカイト相を含有する導電性酸化物層を含み、前記ａ、ｂ、ｃが、０．４５９≦ａ≦０．５３５、０．２００≦ｂ≦０．４７５、０．０２５≦ｃ≦０．３５０を満たしており、前記反応防止層に含まれる前記希土類添加セリアにおける前記希土類は、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｓｍ、Ｌａ、及びＮｄから成る群から選択される一種以上であり、前記反応防止層に含まれる前記希土類添加セリアにおける前記希土類の割合は２４〜５０ｍｏｌ％であるガスセンサ素子である。
【０００８】
本開示の一局面であるガスセンサ素子は反応防止層を備える。その反応防止層に含まれる希土類添加セリアにおける希土類は、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｓｍ、Ｌａ、及びＮｄから成る群から選択される一種以上である。また、反応防止層に含まれる希土類添加セリアにおける希土類の割合は２４〜５０ｍｏｌ％である。そのため、本開示の一局面であるガスセンサ素子に応力や衝撃が加わった場合でも、ガスセンサ素子が破損し難い。
【０００９】
また、本開示の一局面であるガスセンサ素子が備える反応防止層は相対かさ密度が高い。そのため、固体電解質体に含まれる成分と、基準電極に含まれる成分との反応を抑制する効果が高い。
本開示の別の局面は、測定対象ガスに含まれる特定ガスを検出するガスセンサ素子を備えるガスセンサであって、前記ガスセンサ素子として、本開示の一局面であるガスセンサ素子を備えるガスセンサである。
【００１０】
本開示の別の局面であるガスセンサが備えるガスセンサ素子は、応力や衝撃が加わった場合でも、破損し難い。また、本開示の別の局面であるガスセンサが備えるガスセンサ素子は、固体電解質体に含まれる成分と、基準電極に含まれる成分との反応を抑制する効果が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ガスセンサを軸線Ｏ方向に破断した状態を示す説明図である。
【図２】ガスセンサ素子の外観を示す正面図である。
【図３】ガスセンサ素子の構成を示す断面図である。
【図４】図４Ａは、図３に示すガスセンサ素子のうち点線で囲まれた領域Ｄ２を拡大した拡大断面図であり、図４Ｂは、図３に示すガスセンサ素子のうち点線で囲まれた領域Ｄ１を拡大した拡大断面図である。
【図５】抗圧力の測定結果を表すグラフである。
【図６】相対かさ密度の測定結果を表すグラフである。
【図７】板型のガスセンサ素子の斜視図である。
【図８】板型のガスセンサ素子の模式的な分解斜視図である。
【図９】板型のガスセンサ素子における先端側の部分拡大断面図である。
【図１０】板型のガスセンサ素子のうち基準電極部が形成される領域の部分拡大断面図である。
【図１１】ガスセンサ素子３Ａ〜３Ｊの反応防止層の熱膨張係数と抗圧力との関係を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本開示の実施形態を説明する。
＜第１実施形態＞
１．ガスセンサ１の全体構成
ガスセンサ１の全体構成を図１、図２に基づき説明する。ガスセンサ１は、内燃機関の排気管に対して先端部分を排気管内に突出させる形態で装着される。ガスセンサ１は、排気ガス中の酸素を検出する酸素センサである。内燃機関の排気管として、例えば、自動車、オートバイ等の車両の排気管が挙げられる。図１、図２における下方向を、ガスセンサ１の先端側とし、上方向をガスセンサ１の後端側とする。
【００１３】
図１に示すように、ガスセンサ１は、ガスセンサ素子３、セパレータ５、閉塞部材７、端子金具９、及びリード線１１を備える。さらに、ガスセンサ１は、ガスセンサ素子３、セパレータ５、及び閉塞部材７の周囲を覆う様に配置される主体金具１３、プロテクタ１５、及び外筒１６を備えている。外筒１６は、内側外筒１７及び外側外筒１９を備えている。
【００１４】
ガスセンサ１は、ガスセンサ素子３を加熱するためのヒータを備えていない、いわゆるヒータレスのセンサである。ガスセンサ１は、排気ガスの熱を利用してガスセンサ素子３を活性化して酸素を検出する。
【００１５】
図２に示すように、ガスセンサ素子３は、素子本体２１を備える。素子本体２１は、酸素イオン伝導性を有する固体電解質体により構成されている。素子本体２１は、軸線Ｏ方向に延びる円筒状の基本形態を有する。さらに詳しくは、素子本体２１は、ガスセンサ素子３の先端部２５において閉塞された有底筒型形状を有する。素子本体２１の外周には、径方向外向きに突出した素子鍔部２３が周設されている。なお、径方向とは、軸線Ｏ方向に直交する方向であって、素子本体２１の中心を通る方向である。
【００１６】
素子本体２１を構成する固体電解質体は、ジルコニア（ＺｒＯ２）に安定化剤としてイットリア（Ｙ２Ｏ３）又はカルシア（ＣａＯ）を添加してなる部分安定化ジルコニア焼結体により構成されている。素子本体２１を構成する固体電解質体は、これらに限られることはなく、「アルカリ土類金属の酸化物とＺｒＯ２との固溶体」、「希土類金属の酸化物とＺｒＯ２との固溶体」等を使用しても良い。さらには、これらにＨｆＯ２が含有されたものを、素子本体２１を構成する固体電解質体として用いても良い。
【００１７】
ガスセンサ素子３は外側電極２７を備える。外側電極２７は、素子本体２１の先端部２５における外周面に形成されている。外側電極２７は、ＰｔあるいはＰｔ合金を多孔質に形成したものである。
【００１８】
素子本体２１の外周面のうち、素子鍔部２３における先端側に、Ｐｔ等で形成された環状の環状リード部２８が形成されている。
素子本体２１の外周面のうち、外側電極２７と環状リード部２８との間には、Ｐｔ等で形成された縦リード部２９が軸線Ｏ方向に延びるように形成されている。縦リード部２９は、外側電極２７と環状リード部２８とを電気的に接続している。
【００１９】
図１に示すように、素子本体２１の内周面には、内側電極３０が形成されている。ガスセンサ素子３の先端部２５において、外側電極２７が測定対象ガスに晒され、内側電極３０が基準ガスに晒されることで、測定対象ガス中の酸素濃度を検出することができる。基準ガスとして、例えば大気等が挙げられる。
【００２０】
セパレータ５は、電気絶縁性を有する材料で形成された円筒形状の部材である。電気絶縁性を有する材料として、例えば、アルミナ等が挙げられる。セパレータ５は、その軸中心に、リード線１１が貫挿される貫通孔３５を備える。セパレータ５と、その外周側を覆う内側外筒１７との間に空隙１８が設けられている。
【００２１】
閉塞部材７は、電気絶縁性を有する材料で形成された円筒形状のシール部材である。電気絶縁性を有する材料として、例えば、フッ素ゴム等が挙げられる。閉塞部材７は、その後端に突出部３６を備える。突出部３６は径方向外向きに突出する。閉塞部材７は、その軸中心にリード線１１が挿通されるリード線挿通孔３７を備えている。閉塞部材７の先端面９５は、セパレータ５の後端面９７に密着している。閉塞部材７の外周面のうち、突出部３６よりも先端側に位置する側方外周面９８は、内側外筒１７の内面に密着している。すなわち、閉塞部材７は、外筒１６の後端側を閉塞している。
【００２２】
閉塞部材７の後端向き面９９は、外側外筒１９の縮径部１９ｇにおける先端向き面１９ａとの間に、リード線保護部材８９の鍔部８９ｂを挟持する。
縮径部１９ｇは、閉塞部材７よりも後端側にて、径方向内向きに延びている。縮径部１９ｇの先端向き面１９ａは、ガスセンサ１の先端側に向く面である。縮径部１９ｇの中央領域には、リード線１１及びリード線保護部材８９を挿通するためのリード線挿通部１９ｃが形成されている。
【００２３】
リード線保護部材８９は、リード線１１を収容可能な内径寸法を有する筒状部材である。リード線保護部材８９は、可撓性、耐熱性及び絶縁性を有する材料で構成されている。耐熱性及び絶縁性を有する材料として、例えば、ガラスチューブや樹脂チューブ等が挙げられる。リード線保護部材８９は、リード線１１を外部からの飛来物から保護する機能を有する。飛来物として、例えば、石や水等が挙げられる。
【００２４】
リード線保護部材８９は、先端側端部８９ａに板状の鍔部８９ｂを備える。鍔部８９ｂは、径方向外向きに突出する。鍔部８９ｂは、リード線保護部材８９の周方向の一部ではなく、全周にわたり形成されている。
【００２５】
鍔部８９ｂは、縮径部１９ｇにおける先端向き面１９ａと閉塞部材７における後端向き面９９との間に挟持される。
端子金具９は、導電性材料で形成された筒状部材である。導電性材料として、例えば、インコネル７５０（英インコネル社、商標名）等が挙げられる。端子金具９は、センサ出力を外部に取り出す機能を有する。端子金具９は、リード線１１に電気的に接続されるとともに、内側電極３０に電気的に接触する。端子金具９は、その後端側にフランジ部７７を備えている。フランジ部７７は、径方向外向きに突出する。フランジ部７７は、３枚の板状のフランジ片７５を備えている。リード線１１は、芯線６５と、その芯線６５の外周を覆う被覆部６７と、を備える。
【００２６】
主体金具１３は、金属材料で形成された円筒状の部材である。金属材料として、例えば、鉄、ＳＵＳ４３０等が挙げられる。主体金具１３の内周面に、段部３９が周設されている。段部３９は、径方向内向きに張り出している。段部３９は、ガスセンサ素子３の素子鍔部２３を支持する機能を有する。
【００２７】
主体金具１３における先端側の部分の外周面には、ガスセンサ１を排気管に取付けるためのネジ部４１が形成されている。主体金具１３のうちネジ部４１よりも後端側の部分には、ガスセンサ１を排気管に着脱する際に取付工具を係合させる六角部４３が形成されている。さらに、主体金具１３のうち六角部４３よりも後端側の部分には、筒状部４５が設けられている。
【００２８】
プロテクタ１５は、金属材料で形成されている。金属材料として、例えばＳＵＳ３１０Ｓ等が挙げられる。プロテクタ１５は、ガスセンサ素子３の先端側を覆う保護部材である。プロテクタ１５は、その後端縁が、導電性材料で形成されたパッキン８８を介して、素子鍔部２３と段部３９との間に挟まれるようにして固定されている。
【００２９】
主体金具１３とガスセンサ素子３との間の領域であって、素子鍔部２３よりも後端側の領域には、滑石で形成されたセラミック粉末４７と、アルミナで形成されたセラミックスリーブ４９と、が配置されている。セラミック粉末４７は、セラミックスリーブ４９よりも先端側に配置されている。
【００３０】
さらに、筒状部４５における後端部５１の内側には、金属材料で形成された金属リング５３と、金属材料で形成された内側外筒１７の先端部５５と、が配置されている。金属リング５３を構成する金属材料として、例えば、ＳＵＳ４３０等が挙げられる。内側外筒１７を構成する金属材料として、例えば、ＳＵＳ３０４Ｌ等が挙げられる。
【００３１】
先端部５５は、径方向外向きに広がる形状に形成されている。後端部５１が加締められることで、先端部５５が、金属リング５３を介して後端部５１とセラミックスリーブ４９との間に挟持されて、内側外筒１７が主体金具１３に固定される。
【００３２】
また、内側外筒１７の外周には、樹脂材料で形成された筒状のフィルタ５７が配置されている。樹脂材料として、例えばＰＴＦＥ等が挙げられる。フィルタ５７の外周には、例えばＳＵＳ３０４Ｌで形成された外側外筒１９が配置されている。フィルタ５７は、通気は可能であるが水分の侵入は抑制できるものである。
【００３３】
外側外筒１９における加締め部１９ｂが外周側から径方向内向きに加締められることにより、内側外筒１７とフィルタ５７と外側外筒１９とが一体に固定される。また、外側外筒１９の加締め部１９ｈが外周側から径方向内向きに加締められることにより、内側外筒１７と外側外筒１９とが一体に固定され、閉塞部材７の側方外周面９８が、内側外筒１７の内面に密着することとなる。
【００３４】
内側外筒１７及び外側外筒１９は、それぞれ通気孔５９、６１を備えており、各通気孔５９、６１及びフィルタ５７を介して、ガスセンサ１の内部と外部との通気が可能である。
２．ガスセンサ素子３の構成
図１〜図４に基づき、ガスセンサ素子３の詳細な構成を説明する。ガスセンサ素子３は、上述の通り、素子本体２１と、外側電極２７と、環状リード部２８と、縦リード部２９、内側電極３０と、を備えている。
【００３５】
図３に示すように、ガスセンサ素子３の先端部２５において、外側電極２７及び内側電極３０が素子本体２１を挟み込むように配置されている。外側電極２７及び内側電極３０は一対の電極に対応する。内側電極３０は基準電極に対応する。外側電極２７は測定電極に対応する。
【００３６】
素子本体２１、外側電極２７、及び内側電極３０は、酸素濃淡電池を構成して、測定対象ガスのガス濃度に応じた起電力（電圧）を発生する。つまり、先端部２５において、外側電極２７が測定対象ガスに晒され、内側電極３０が基準ガスに晒されることで、測定対象ガス中の酸素濃度を検出する。先端部２５は、ガスセンサ１の検知部である。
【００３７】
図２に示すように、外側電極２７は、上述の通り、縦リード部２９を介して環状リード部２８に電気的に接続されている。環状リード部２８は、導電性材料で形成されたパッキン８８及びプロテクタ１５を介して、主体金具１３に電気的に接続されている（図１参照）。なお、外側電極２７を覆う電極保護層（図示省略）を形成してもよい。電極保護層は外側電極２７を保護する。上述した外側電極２７の形状や配置は単なる一例であり、これ以外の種々の形状や配置を採用可能である。
【００３８】
図３に示すように、素子本体２１の内周面には、内側電極３０が形成されている。内側電極３０は、内側検知電極部３０ａと、内側リード部３０ｂと、を有している。
内側検知電極部３０ａは、素子本体２１の内周面のうち、先端部２５に属する部分を覆うように形成されている。内側リード部３０ｂは、素子本体２１の内周面のうち、内側検知電極部３０ａよりも後端側に形成されている。内側検知電極部３０ａと内側リード部３０ｂとは接続している。
【００３９】
素子本体２１の内周面は、その全面にわたって、内側検知電極部３０ａ又は内側リード部３０ｂにより覆われている。内側リード部３０ｂは、端子金具９（図１参照）と電気的に接続している。
図３に示すように、素子本体２１のうち、先端部２５に属する部分を先端側領域Ｆ１とし、それよりも後端側にある部分を後端側領域Ｆ２とする。先端側領域Ｆ１は、素子鍔部２３よりも先端側に位置する。素子本体２１のうち、先端側領域Ｆ１に外側電極２７及び内側検知電極部３０ａが形成されている。素子本体２１のうち、後端側領域Ｆ２に内側リード部３０ｂが形成されている。
【００４０】
図４Ｂに示すように、内側検知電極部３０ａは、素子本体２１に近い側から順に、反応防止層３１、電極層３２、先端リード層３３ａが積層された多層構造を備える。なお、先端リード層３３ａは、後述する後端リード層３３ｂとともにリード層３３を形成する。つまり、リード層３３は、先端リード層３３ａと、後端リード層３３ｂと、を備える。
【００４１】
反応防止層３１は、希土類添加セリアで形成されたイオン導電性酸化物層である。希土類添加セリアは、セリア以外の希土類酸化物が添加されたセリアである。「セリア以外の希土類酸化物」は、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｓｍ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、及びＮｄ２Ｏ３のうちのいずれかである。反応防止層３１は、１種以上の「セリア以外の希土類酸化物」を含んでいてもよい。
【００４２】
反応防止層３１に含まれる希土類添加セリアにおける、セリア以外の希土類の割合Ｘは、２４〜５０ｍｏｌ％である。セリア以外の希土類の割合Ｘとは、以下の数式（Ｍ１）で表される。
数式（Ｍ１）：Ｘ＝（ＲＥ／（Ｃｅ＋ＲＥ））×１００
上記数式（Ｍ１）において、ＲＥは、反応防止層３１に含まれる希土類添加セリアにおけるセリア以外の希土類のモル数である。Ｃｅは、反応防止層３１に含まれる希土類添加セリアにおけるセリアのモル数である。
【００４３】
このような希土類添加セリアは、低温又は室温では絶縁体であるが、高温では酸素イオン伝導性を有する固体電解質である。高温とは、例えば、ガスセンサ１の使用温度である。このため、反応防止層３１は、ガスセンサ１及びガスセンサ素子３１の使用時には、電極層３２と素子本体２１とを電気的に接続する。また、反応防止層３１は、ガスセンサ素子３の製造時、特に焼成時に、電極層３２に含まれるＬａと、素子本体２１に含まれるＺｒＯ２との反応を生じ難くする。このような反応防止層３１を設けることで、電極層３２に含まれるＬａと素子本体２１に含まれるＺｒＯ２との反応により電極層３２と素子本体２１との間に高抵抗のランタンジルコネート層が形成され、電極層３２と素子本体２１との間の界面抵抗が過度に上昇することを抑制できる。
【００４４】
電極層３２及びリード層３３は、それぞれ、以下の組成式（１）を満たすペロブスカイト型酸化物結晶構造を有するペロブスカイト相を含有する電子導電性酸化物（以下では組成式（１）を満たす電子導電性酸化物とする）の層である。ペロブスカイト相は結晶相の一種である。
【００４５】
組成式（１）：ＬａａＭｂＮｉｃＯｘ
組成式（１）において、元素ＭはＣｏとＦｅのうちの一種以上を表し、ａ＋ｂ＋ｃ＝１、１．２５≦ｘ≦１．７５である。係数ａ、ｂ、ｃは、それぞれ、以下の関係式（２ａ）、（２ｂ）、（２ｃ）を満たす。
【００４６】
関係式（２ａ）：０．４５９≦ａ≦０．５３５    
関係式（２ｂ）：０．２００≦ｂ≦０．４７５
関係式（２ｃ）：０．０２５≦ｃ≦０．３５０
上記の組成式（１）を満たす電子導電性酸化物は、２５℃での電子導電率が２５０Ｓ／ｃｍ以上であり、かつＢ定数が６００Ｋ以下となり、組成式（１）を満たさない電子導電性酸化物に比べて電子導電率が高く、Ｂ定数が小さいという良好な特性を有する。
【００４７】
また、上記の組成式（１）を満たす電子導電性酸化物は、貴金属電極に比べて固体電解質／電極界面の抵抗の活性化エネルギーが小さいので、低温においても界面抵抗を十分に小さくすることができる。大気中で約６００℃の環境で放置すると、Ｐｔ電極は酸化して界面抵抗が上昇するのに対して、上記の組成式（１）を満たす電子導電性酸化物ではこのような経時変化が起こり難いという利点もある。
【００４８】
係数ｂ、ｃに関しては、上記関係式（２ｂ）、（２ｃ）の代わりに下記の関係式（３ｂ）、（３ｃ）を満足するようにしてもよい。
関係式（３ｂ）：０．２００≦ｂ≦０．３７５  
関係式（３ｃ）：０．１２５≦ｃ≦０．３００  
係数ｂ、ｃが関係式（３ｂ）、（３ｃ）を満足する場合、上記の組成式（１）を満たす電子導電性酸化物の導電率をさらに高くするとともに、Ｂ定数をさらに小さくすることができる。
【００４９】
上記組成式（１）におけるＯ（酸素）の係数ｘに関しては、上記の組成式（１）を満たす電子導電性酸化物の全てがペロブスカイト相からなる場合には、理論上はｘ＝１．５となる。ただし、酸素が量論組成からずれることがあるので、上記組成式（１）では、典型的な例として、ｘの範囲を１．２５≦ｘ≦１．７５と規定している。
【００５０】
電極層３２は、上記のペロブスカイト相及び希土類添加セリアを含む多孔質の層である。このような電極層３２は、高温においてイオン導電性と電子導電性の両方の性質を有しているので、十分に低い界面抵抗値を示す。高温とは、例えば、ガスセンサ１の使用時における温度である。
【００５１】
先端リード層３３ａは、上記のペロブスカイト相を主成分とし、希土類添加セリアを含まない。先端リード層３３ａにおけるペロブスカイト相の割合は、電極層３２におけるペロブスカイト相の割合より高い。ペロブスカイト相の割合とは、層の全質量に対する、層に含まれるペロブスカイト相の質量の割合を意味する。
【００５２】
反応防止層３１の厚さ寸法は２μｍであり、電極層３２の厚さ寸法は１１μｍであり、リード層３３の厚さ寸法は１６μｍである。また、反応防止層３１の気孔率は１％であり、電極層３２の気孔率は２１％であり、リード層３３の気孔率は４６％である。
【００５３】
内側リード部３０ｂは、後端リード層３３ｂと、ランタンジルコネート層３４と、を含む多層構造を備える。後端リード層３３ｂは、リード層３３のうち、後端側領域Ｆ２に形成されている部分である。ランタンジルコネート層３４は、後端リード層３３ｂよりも素子本体２１に近い側に配置されている。
【００５４】
後端リード層３３ｂは、先端リード層３３ａと同様の組成を有する。先端リード層３３ａにおけるペロブスカイト相の割合は、後端リード層３３ｂにおけるペロブスカイト相の割合と同じであってもよいし、それよりも多くてもよい。
【００５５】
ランタンジルコネート層３４は、内側リード部３０ｂの焼成時に、後端リード層３３ｂに含まれるランタン（Ｌａ）と、素子本体２１に含まれるＺｒＯ２とが反応して形成されたランタンジルコネートから成る層である。ランタンジルコネート層３４が形成されると、ランタンジルコネート層３４と後端リード層３３ｂとの間、及び、ランタンジルコネート層３４と素子本体２１との間の密着性が高まるので、機械的な耐衝撃性が向上する。従って、内側リード部３０ｂが存在する部分では、後端リード層３３ｂと素子本体２１との間にランタンジルコネート層３４が形成されることで、機械的な耐衝撃性を向上できる。
【００５６】
３．ガスセンサ素子３の製造方法
ガスセンサ素子３の製造方法について説明する。
（３−１）未焼結成形体の作製
ジルコニア（ＺｒＯ２）に安定化剤としてイットリア（Ｙ２Ｏ３）を５ｍｏｌ％添加したもの（以下では「５ＹＳＺ」とする）を作製する。次に、５ＹＳＺにアルミナ粉末を添加して材料粉末を作製する。材料粉末の全量を１００質量％としたとき、５ＹＳＺの含有量は９９．６質量％であり、アルミナ粉末の含有量は０．４質量％である。材料粉末は固体電解質の粉末である。
【００５７】
材料粉末をプレス加工し、素子本体２１の形状となるように切削加工を行う。その結果、未焼結成形体が得られる。なお、未焼結成形体は、後述する工程により素子本体２１となる。
（３−２）電極層用スラリーの調製
電極層３２に含まれるペロブスカイト相の原料粉末と、希土類添加セリアの原料粉末とを、秤量した後、湿式混合し、乾燥することにより、原料粉末混合物を調製する。ペロブスカイト相の原料粉末として、例えば、Ｌａ（ＯＨ）３又はＬａ２Ｏ３、並びに、Ｃｏ３Ｏ４、Ｆｅ２Ｏ３、及びＮｉＯを用いることができる。また、希土類添加セリアの原料粉末として、ＣｅＯ２に加えて、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｓｍ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３等を用いることができる。
【００５８】
例えば、ペロブスカイト相の原料粉末として、比表面積が８．０［ｍ２／ｇ］のＬＦＮ（ＬａＦｅ０．５Ｎｉ０．５Ｏ３）粉末を用い、希土類添加セリアの原料粉末として、比表面積が３０．０［ｍ２／ｇ］のＧＤＣ（２０ｍｏｌ％Ｇｄ−ＣｅＯ２）粉末を用いることができる。また、ＬＦＮ粉末及びＧＤＣ粉末の割合が５０体積％となるように、ＬＦＮ粉末及びＧＤＣ粉末を混合して原料粉末混合物を調製することができる。
【００５９】
次に、原料粉末混合物に、バインダと溶媒とを添加してボールミル混合することにより、電極層用スラリーを調製する。バインダとして、例えば、エチルセルロース等が挙げられる。溶媒として、例えば、ターピネオールやブチルカルビトール等が挙げられる。
【００６０】
（３−３）リード層用スラリーの調製
基本的には電極層用スラリーの調製と同様の方法で、リード層用スラリーを調製する。ただし、  原料粉末混合物は、希土類添加セリアの原料粉末を含まず、造孔材を含む点で異なる。例えば、導電性酸化物の原料粉末を秤量した後、湿式混合して乾燥し、カーボン等の造孔材を添加することで原料粉末混合物を作製する。
【００６１】
ペロブスカイト相の原料粉末として、例えば、比表面積が１．５［ｍ２／ｇ］のＬＦＮ（ＬａＦｅ０．５Ｎｉ０．５Ｏ３）粉末等が挙げられる。この原料粉末に対して、カーボンを３０体積％添加したものを、原料粉末混合物とすることができる。
【００６２】
次に、原料粉末混合物に、バインダと溶媒とを添加してボールミル混合することにより、リード層用スラリーを調製する。バインダとして、例えば、エチルセルロース等が挙げられる。溶媒として、例えば、ターピネオールやブチルカルビトール等が挙げられる。
【００６３】
（３−４）反応防止層用スラリーの調製
希土類添加セリアの原料粉末を、バインダとともに、溶媒に溶解することにより、反応防止層用スラリーを調製する。バインダとして、例えば、エチルセルロース等が挙げられる。溶媒として、例えば、ターピネオールやブチルカルビトール等が挙げられる。
【００６４】
希土類添加セリアの原料粉末として、ＣｅＯ２に加えて、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｓｍ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３等が挙げられる。希土類添加セリアの原料粉末は、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｓｍ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、及びＮｄ２Ｏ３のうち、２種以上を含んでいてもよい。
【００６５】
（３−５）電極の形成
未焼結成形体のうち、外側電極２７の形成部分にＰｔペースト等の貴金属のスラリーを塗布する。また、未焼結成形体のうち、反応防止層３１の形成部分に反応防止層用スラリーを塗布する。
【００６６】
次に、未焼結成形体のうち、電極層３２の形成部分に電極層用スラリーを塗布する。電極層用スラリーの塗布部分は、反応防止層用スラリーの塗布部分と一致する。そのため、電極層用スラリーの塗布層は、反応防止層用スラリーの塗布層の上に積層される。
【００６７】
次に、未焼結成形体のうち、リード層３３の形成部分にリード層用スラリーを塗布する。先端部２５においては、リード層用スラリーの塗布層は、電極層用スラリーの塗布層の上に積層される。それ以外の部分では、リード層用スラリーの塗布層は、未焼結成形体の上に直接形成される。
【００６８】
次に、各スラリーが塗布された未焼結成形体を乾燥させた後、所定の焼成温度で焼成する。焼成温度は、例えば、１２５０℃以上１４５０℃以下であり、好ましくは１３５０±５０℃である。
このとき、後端リード層３３ｂが形成される部分においては、後端リード層３３ｂと素子本体２１との間に、ランタンジルコネート層３４が形成される。ランタンジルコネート層３４は、焼成時に、後端リード層３３ｂに含まれるランタン（Ｌａ）と、素子本体２１に含まれるＺｒＯ２とが反応して形成された層である。電極層３２と素子本体２１との間には、反応防止層３１が形成されているので、ランタンジルコネート層３４は形成されない。
【００６９】
ランタンジルコネート層３４の厚み寸法は、焼成温度が高いほど大きくなり、また、リード層用スラリーにおける希土類添加セリアの含有割合が低いほど大きくなる。よって、焼成温度や、リード層用スラリーにおける希土類添加セリアの含有割合を調整することによって、ランタンジルコネート層３４の厚みを調整することが可能である。以上の工程により、ガスセンサ素子３が完成する。
【００７０】
４．ガスセンサ素子３の評価試験
（４−１）抗圧力の測定
上述した製造方法によりガスセンサ素子３Ａ〜３Ｊを製造した。ガスセンサ素子３Ａ〜３Ｊの構成は、基本的には同じである。ただし、反応防止層３１に含まれる希土類添加セリアにおける、セリア以外の希土類の種類と、セリア以外の希土類の割合Ｘとにおいて異なる。ガスセンサ素子３Ａ〜３Ｊにおける、セリア以外の希土類の種類と、セリア以外の希土類の割合Ｘとを表１に示す。ガスセンサ素子３Ｅは比較例である。
【００７１】
【表１】
2019027993.tif 000003
ガスセンサ素子３Ａ〜３Ｊのそれぞれについて、抗圧力を測定した。抗圧力とは、以下のものである。図２に示すように、素子鍔部２３に対し、両側から径方向内向きの圧力Ｆを加える。圧力Ｆを徐々に大きくしてゆき、ガスセンサ素子３が破損したときの圧力Ｆを抗圧力（ｋＮ）とする。抗圧力の測定結果を図５に示す。抗圧力の測定は、１条件のＮ数を４として行った。図５の測定結果は、平均値と、エラーバーとを示す。ガスセンサ素子３Ｂ〜３Ｊでは、ガスセンサ素子３Ａに比べて、抗圧力が高かった。
ここで、反応防止層３１に含まれる希土類添加セリアにおけるセリア以外の希土類の割合が高くなると、反応防止層３１の熱膨張係数が小さくなる。ガスセンサ素子３の作製時には、未焼結成形体と電極層用スラリーの焼成時に熱膨張係数差に起因した応力が発生するが、固体電解質体と電極の間に存在する反応防止層３１の熱膨張係数が小さい程、この応力も小さくなると考えられる。そして、作製時に発生した応力が小さい程、抗圧力の試験において抗圧力が高くなると考えられる。
ここで、図５の結果を基に、ガスセンサ素子３Ａ〜３Ｊの反応防止層３１の熱膨張係数と抗圧力との関係を求めた。その結果を図１１に示す。図１１に示すように、抗圧力が２．５ＫＮ以上となる熱膨張係数は１１．４×１０−６（１／Ｋ）以下であった。反応防止層３１に含まれる希土類添加セリアにおける希土類の割合を調整すれば、反応防止層３１の熱膨張係数を調整可能であり、熱膨張係数を１１．４×１０−６（１／Ｋ）以下とするには、反応防止層３１に含まれる希土類添加セリアにおける希土類の割合を２４ｍｏｌ％以上とすれば良い。
【００７２】
（４−２）相対かさ密度の測定
ガスセンサ素子３Ａ〜３Ｅの反応防止層３１と同じ組成を有するテストピースを作製した。そして、テストピースの相対かさ密度を測定した。相対かさ密度は、実測したかさ密度を理論密度で除した値である。Ｇｄ２Ｏ３の理論密度は７．４１ｇ／ｃｍ３とした。ＣｅＯ２の理論密度は７．２２ｇ／ｃｍ３とした。相対かさ密度の測定結果を図６に示す。割合Ｘが５０ｍｏｌ％以下であるテストピースでは、相対かさ密度は９０％以上であり、焼結性が優れていた。それに対し、割合Ｘが６０ｍｏｌ％であるテストピースでは焼結性が劣っていた。
【００７３】
５．ガスセンサ素子３及びガスセンサ１が奏する効果
（１Ａ）反応防止層３１に含まれる希土類添加セリアにおける希土類は、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｓｍ、Ｌａ、及びＮｄから成る群から選択される一種以上である。また、反応防止層３１に含まれる希土類添加セリアにおける希土類の割合は２４〜５０ｍｏｌ％である。そのため、ガスセンサ素子３の抗圧力が高い。その結果、ガスセンサ素子３に引っ張り応力や衝撃が加わった場合でも、ガスセンサ素子３が破損し難い。
なお、割合Ｘが５０ｍｏｌ％を超え、６０ｍｏｌ％以下である場合、抗圧力は高いが、相対かさ密度は、割合Ｘが５０ｍｏｌ％以下である場合に比べて低くなる。割合Ｘが２４〜５０ｍｏｌ％であれば、抗圧力の高さと、相対かさ密度の高さとを両立可能である。
【００７４】
ガスセンサ素子３の抗圧力が高い理由は以下のように推測される。反応防止層３１は、上記の組成を有するため、引っ張り応力や衝撃が加わった場合でも、クラックが生じ難い。その結果、ガスセンサ素子３が破損し難いと推測される。
【００７５】
また、引っ張り応力や衝撃が加わった場合でも、反応防止層３１にクラックが生じ難い理由は、上述のとおり、反応防止層３１と、素子本体２１を構成する固体電解質体との間で熱膨張係数の差が小さいためであると推測される。  
（１Ｂ）反応防止層３１は相対かさ密度が高い。そのため、焼成時に、素子本体２１に含まれるＺｒＯ２と、電極層３２に含まれるランタンとの反応を抑制する効果が高い。また、反応防止層３１の焼結性が良く、素子本体２１との密着性が高い。
【００７６】
（１Ｃ）リード層３３におけるペロブスカイト相の割合は、電極層３２におけるペロブスカイト相の割合より高い。そのため、リード層３３の電子伝導性が一層高い。
＜第２実施形態＞
１．ガスセンサ素子１００の構成
ガスセンサ素子１００の構成を図７〜図１０に基づき説明する。図７に示すように、ガスセンサ素子１００は板型のガスセンサ素子である。ガスセンサ素子１００は、素子本体１０１と、多孔質保護層１２０と、を備える。
【００７７】
図８に示すように、素子本体１０１は、酸素濃度検出セル１３０と、補強保護層１１１と、大気導入孔層１０７と、下面層１０３と、を備える。なお、図８では多孔質保護層１２０の図示を省略している。
【００７８】
酸素濃度検出セル１３０は、固体電解質体１０５と、基準電極１０４と、測定電極１０６と、を備える。基準電極１０４及び測定電極１０６は、固体電解質体１０５を挟み込むように配置されている。基準電極１０４及び測定電極１０６は一対の電極に対応する。
【００７９】
基準電極１０４は、基準電極部１０４ａと、基準リード部１０４Ｌと、を備える。基準電極部１０４ａは、図１０に示すように、固体電解質体１０５に近い側から順に、反応防止層１０４ｂ、電極層１０４ｃ、リード層１０４ｄが積層された多層構造を備える。図８に示すように、基準リード部１０４Ｌは、基準電極部１０４ａから固体電解質体１０５の長手方向に沿って延びるように形成されている。
【００８０】
測定電極１０６は、測定電極部１０６ａと、検知リード部１０６Ｌと、を備える。検知リード部１０６Ｌは、測定電極部１０６ａから固体電解質体１０５の長手方向に沿って延びるように形成されている。
【００８１】
補強保護層１１１は、補強部１１２と、電極保護部１１３ａと、を備える。補強部１１２は板状の部材である。検知リード部１０６Ｌは、補強部１１２と固体電解質体１０５との間に挟み込まれる。補強部１１２は固体電解質体１０５を保護する機能を有する。補強部１１２は、固体電解質体１０５と同じ材料で形成されている。補強部１１２は、板の厚さ方向に貫通する保護部配置空間１１２ａを備える。
【００８２】
電極保護部１１３ａは、多孔質材料で形成されており、保護部配置空間１１２ａに配置される。電極保護部１１３ａと、固体電解質体１０５とは、それらの間に測定電極部１０６ａを挟み込む。電極保護部１１３ａは、測定電極部１０６ａを保護する機能を有する。
【００８３】
ガスセンサ素子１００は、酸素濃度検出セル１３０の電極間に生じる起電力（電圧）の値を用いて酸素濃度を検出することができる、いわゆる酸素濃淡起電力式のガスセンサ（λセンサ）を構成する。
【００８４】
下面層１０３、大気導入孔層１０７、基準電極１０４及び固体電解質体１０５は、この順に積層されている。基準電極１０４は、大気導入孔層１０７と、固体電解質体１０５との間に挟まれている。
【００８５】
大気導入孔層１０７は、後端側が開口する略Ｕ字状に形成されている。固体電解質体１０５、大気導入孔層１０７及び下面層１０３で囲まれた内部空間は、大気導入孔１０７ｈを構成している。基準電極１０４は、大気導入孔１０７ｈに導入される大気（基準ガス）に晒されるように配置されている。
【００８６】
このように、素子本体１０１は、下面層１０３、大気導入孔層１０７、基準電極１０４、固体電解質体１０５、測定電極１０６及び補強保護層１１１が積層された多層構造を備える。素子本体１０１は、板型に形成されている。
【００８７】
基準リード部１０４Ｌの末端は、固体電解質体１０５に設けられたスルーホール１０５ａに形成される導体を介して、固体電解質体１０５上の検出素子側パッド１２１と電気的に接続されている。補強保護層１１１は、検知リード部１０６Ｌの末端よりも軸線方向（図８における左右方向）の寸法が短く形成されている。検出素子側パッド１２１及び検知リード部１０６Ｌの末端は、補強保護層１１１の後端から外部に露出し、外部回路接続用の外部端子（図示せず）と電気的に接続される。
【００８８】
図７に示すように、多孔質保護層１２０は、素子本体１０１の先端側の全周を覆って設けられている。図９に示すように、多孔質保護層１２０は、素子本体１０１の先端面を含み、軸線方向（図９における左右方向）に沿って後端側に延びるように形成されている。また、多孔質保護層１２０は、図７に示すように、素子本体１０１の板状の４面（表面、裏面、右側面及び左側面）を完全に囲んでいる。
【００８９】
さらに、多孔質保護層１２０は、軸線方向において、素子本体１０１のうち少なくとも基準電極部１０４ａ及び測定電極部１０６ａを包含する領域（以下では包含領域とする）を覆うように形成されている。多孔質保護層１２０は、包含領域よりもさらに後端まで延びていてもよい。包含領域は、ガスセンサ素子１００の検知部を構成する。
【００９０】
ガスセンサ素子１００は、排気ガス中に含まれるシリコンやリンなどの被毒物質に晒されたり、排気ガス中の水滴が付着したりすることがある。そこで、ガスセンサ素子１００の外表面に多孔質保護層１２０を被覆することで、被毒物質を捕捉したり、水滴が板型ガスセンサ素子１００に直接接触したりすることを抑制できる。
【００９１】
固体電解質体１０５は、第１実施形態の素子本体２１と同様の組成を有する。測定電極１０６はＰｔを主成分とし、かつ単斜晶ジルコニアを含む。測定電極１０６はセラミック成分を含有してもよい。なお、「主成分」とは、対象となる部位を構成する全成分に対し、５０質量％を超える成分をいう。
【００９２】
反応防止層１０４ｂは、第１実施形態の反応防止層３１と同様の組成を有する。電極層１０４ｃは、第１実施形態の電極層３２と同様の組成を有する。リード層１０４ｄ及び基準リード部１０４Ｌは、第１実施形態のリード層３３と同様の組成を有する。
【００９３】
固体電解質体１０５の厚さ寸法は２００μｍであり、測定電極１０６の厚さ寸法は３μｍであり、基準電極部１０４ａにおける反応防止層１０４ｂの厚さ寸法は２μｍであり、電極層１０４ｃの厚さ寸法は１１μｍであり、リード層１０４ｄの厚さ寸法は、１６μｍである。
【００９４】
また、反応防止層１０４ｂの気孔率Ｂ４は１％であり、電極層１０４ｃの気孔率Ｂ５は２１％であり、リード層１０４ｄの気孔率Ｂ６は４６％である。
多孔質保護層１２０のうち、少なくとも測定電極１０６を覆う部位は、例えば、スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）及びチタニア（ＴｉＯ２）で形成されているとともに、貴金属が担持されている。貴金属として、例えば、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈのうち少なくとも１つが挙げられる。この貴金属は、排気ガスに含まれる未燃ガス成分と酸素との燃焼反応を促進するための触媒として機能する。多孔質保護層１２０は、気孔率が５２％の多孔質状に形成されている。
【００９５】
なお、多孔質保護層１２０のうち、少なくとも測定電極１０６を覆う部位とは、素子本体１０１の積層方向において測定電極１０６と重なる部位をいう。多孔質保護層１２０のうち測定電極１０６を覆う部位は、厚さ寸法が１００μｍである。
【００９６】
電極保護部１１３ａは、５ｍｏｌ％のイットリアで安定化されたジルコニア（５ＹＳＺ）で形成されている。電極保護部１１３ａは、気孔率が１３％の多孔質状に形成されている。電極保護部１１３ａは、厚さ寸法が８０μｍである。
【００９７】
２．ガスセンサ素子１００及びガスセンサ１０１が奏する効果
以上詳述した第２実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果（１Ａ）〜（１Ｃ）を奏する。
＜他の実施形態＞
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【００９８】
（１）上記実施形態では、測定電極（外側電極）、基準電極（内側電極）、固体電解質体（素子本体）等における各種数値（厚さ寸法、気孔率など）が特定されているが、これらの各種数値は、上記数値に限られることはなく、本開示の技術的範囲に含まれる限り、任意の値を採ることができる。
【００９９】
（２）上記実施形態では、基準電極（内側電極）が多層構造（反応防止層、電極層、リード層が積層された多層構造）を備えているが、本開示は、このような構成に限られることはない。本開示のガスセンサ素子は、例えば、基準電極（内側電極）及び測定電極（外側電極）がそれぞれ多層構造を備えるガスセンサ素子でもよい。
【０１００】
（３）上記実施形態では、リード層として、ペロブスカイト相を主成分とし、希土類添加セリアを含まない構成のリード層を備えるガスセンサ素子について説明したが、リード層はこのような構成に限られることはない。例えば、リード層は、ペロブスカイト相とともに、希土類添加セリアを含む構成を採ってもよい。そのようなリード層は、ガスセンサ素子の使用時において外側電極と内側電極との間の内部抵抗値を低下させることが可能である。ただし、室温におけるリード層の電気抵抗値を低下させるためには、希土類添加セリアを含まない構成を採るとよい。
【０１０１】
（４）上記実施形態では、ペロブスカイト相として、ＭがＦｅである材料を用いる形態について説明したが、本開示はこのような形態に限られることはない。例えば、ペロブスカイト相として、ＭがＣｏである材料や、ＭがＦｅとＣｏとの混合物である材料を用いる形態であっても、上記実施形態と同様な作用効果が得られる。
【０１０２】
（５）第１実施形態において、反応防止層３１は、素子鍔部２３よりも後端側まで延びていてもよい。この場合、ガスセンサ素子３を主体金具１３に組み付けるとき、反応防止層３１のうち、素子鍔部２３の内周側に位置する部分に引っ張り応力が加わる。この場合でも、反応防止層３１にクラックは生じ難く、ガスセンサ素子３は破損し難い。
【０１０３】
（６）上記各実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【０１０４】
（７）上述したガスセンサの他、当該ガスセンサを構成要素とするシステム、ガスセンサの製造方法、ガスセンサ素子の製造方法等、種々の形態で本開示を実現することもできる。
【符号の説明】
【０１０５】
１…ガスセンサ、３、１００…ガスセンサ素子、１３…主体金具、１５…プロテクタ、２１、１０１…素子本体、２３…素子鍔部、２５…先端部、２７…外側電極、２８…環状リード部、２９…縦リード部、３０…内側電極、３０ａ…内側検知電極部、３０ｂ…内側リード部、３１、１０４ｂ…反応防止層、３２、１０４ｃ…電極層、３３…リード層、３３ａ…先端リード層、３３ｂ…後端リード層、３４…ランタンジルコネート層、１０４…基準電極、１０４ａ…基準電極部、１０４ｄ…リード層、１０４Ｌ…基準リード部、１０５…固体電解質体、１０６…測定電極、１０６ａ…測定電極部、１０６Ｌ…検知リード部、１３０…酸素濃度検出セル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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