JPS633252A - Oxygen sensor - Google Patents
Oxygen sensorInfo
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- JPS633252A JPS633252A JP61146211A JP14621186A JPS633252A JP S633252 A JPS633252 A JP S633252A JP 61146211 A JP61146211 A JP 61146211A JP 14621186 A JP14621186 A JP 14621186A JP S633252 A JPS633252 A JP S633252A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、酸素センサ゛、特に車両の排ガス系に配備さ
れる酸素センサ(以下、車両用酸素センサという。)に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to an oxygen sensor, and particularly to an oxygen sensor installed in the exhaust gas system of a vehicle (hereinafter referred to as a vehicle oxygen sensor).
(従来技術および問題点)
車両用酸素センサには2袋状の固体電解質素子を有し、
該素子の内外面に一対の電極を備え、内面側の電極(X
準電極)を基準酸素ガスに、外面側の電極(in+定電
極電極測定酸素ガスに接触させ、素子内外面の酸素、つ
反差に対応して画電極間に電位疋を生せしめ、かかる電
位λに基づく信号を制御回路に出力し、酸素1度を検知
するようにしたものがある。(Prior art and problems) A vehicle oxygen sensor has two bag-shaped solid electrolyte elements,
A pair of electrodes are provided on the inner and outer surfaces of the element, and the inner electrode (X
The outer electrode (quasi electrode) is brought into contact with the reference oxygen gas and the outer electrode (in+ constant electrode) is brought into contact with the measuring oxygen gas, and a potential gap is generated between the picture electrodes corresponding to the difference between oxygen on the inner and outer surfaces of the element, and the resulting potential λ There is a device that outputs a signal based on the amount to a control circuit and detects 1 degree of oxygen.
そして、かかる車両用酸素センサは、そのハウジングが
排ガス系のマニホールドに取付けられ。The housing of such a vehicle oxygen sensor is attached to an exhaust gas system manifold.
−方の電極(通常は基準電極)を制御回路に導通する一
方、他方の電極(通常は測定7に極)をハウジングした
がって排ガス系を通じてアースしていた(たとえば、特
公昭59−41952)。The one electrode (usually the reference electrode) was connected to the control circuit, while the other electrode (usually the measuring electrode) was grounded through the housing and therefore through the exhaust gas system (for example, Japanese Patent Publication No. 59-41952).
しかしながら、この師の酸素センサにあっては、出力が
微弱であることからエンジン系の若干のノイズ、たとえ
ば点火プラグによるノイズまたはアース電流の電位差に
よるノイズによっても影響を受けてしまい、正確な検知
が困難である。といった問題を有する。However, since the output of this type of oxygen sensor is weak, it is affected by slight noise from the engine system, such as noise from spark plugs or noise due to potential difference in ground current, making accurate detection difficult. Have difficulty. There are problems such as:
そのため、酸素センサの出力に関与したノイズを電気的
に低減するノイズフィルタを制御回路に内蔵する試みも
考えられるが、装置が複雑化し。Therefore, an attempt could be made to incorporate a noise filter into the control circuit to electrically reduce noise related to the output of the oxygen sensor, but this would complicate the device.
コスト高になるほか、ノイズの完全な除去は困難である
。In addition to being expensive, it is difficult to completely eliminate noise.
(問題点の解決手段)
本発明の目的は、かかる従来技術の問題点に鑑み、エン
ジン系のノイズによって酸素センサの出力が影響される
ことを極力抑止し、車両用酸素センサによる正確な酸素
濃度の検知を可能にすることにある。(Means for Solving Problems) In view of the problems of the prior art, it is an object of the present invention to prevent the output of an oxygen sensor from being affected by engine noise as much as possible, and to ensure accurate oxygen concentration using a vehicle oxygen sensor. The purpose is to enable the detection of
本発明の酸素センサは、先端部が検出部とされ、後端部
が出力取出部とされた袋状の固体電解質素子と、該検出
部において該素子の内外面に備えられた一対の電極と、
該素子および該電極を収容するハウジングと、からなり
;前記素子の外面に備えられ、先端が該外面に備えられ
た前記電極の後端に接続されるとともに後端が前記出力
取出部に至るリード;および前記素子と前記ハウジング
との間に、前記リードの存在部位を少なくとも含む位置
において介装された絶縁体;を有することを特徴とする
。The oxygen sensor of the present invention includes a bag-shaped solid electrolyte element whose front end is a detection part and whose rear end is an output extraction part, and a pair of electrodes provided on the inner and outer surfaces of the element in the detection part. ,
a housing for accommodating the element and the electrode; a lead provided on the outer surface of the element, the tip of which is connected to the rear end of the electrode provided on the outer surface, and the rear end of which extends to the output extraction section; and an insulator interposed between the element and the housing at a position including at least a portion where the lead is present.
(実施態様)
(1)前記リードとしては、素子外面の先後方向に沿っ
て帯状に延びたものが好ましい。(Embodiment) (1) The lead preferably extends in a band shape along the front-rear direction of the outer surface of the element.
リードの材料としては、貴金属たとえば白金(Pt)が
挙げられる。The lead material may be a noble metal such as platinum (Pt).
(2)前記絶縁体としては、前記素子の鍔部に対して、
より先方に位置する絶縁体とより後方に位置する絶縁体
とからなる分割されたものが好ましい。(2) As the insulator, for the flange of the element,
Preferably, it is divided into an insulator located further forward and an insulator located further rearward.
絶縁体の材料としては、セラミック、ガラスまたはセメ
ントが挙げられる。Insulator materials include ceramic, glass, or cement.
(作 用)
こうした構成とすることにより、固体電解質索子の内外
面の酸素濃度差に基づく電極からの信号をハウジングを
介することなく、リードを通じてハウジング外に出力(
アース)することができる。(Function) With this configuration, the signal from the electrode based on the difference in oxygen concentration between the inner and outer surfaces of the solid electrolyte cord is output to the outside of the housing through the lead without going through the housing.
earth).
(実施例) 以下1本発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings.
第1図〜第4図において、1は酸素センサであり、この
酸素センサ1は、車両のエンジン系の排ガスマニホール
ド2に取付けられ、その信号がル制御回路3に出力され
るものである。1 to 4, reference numeral 1 denotes an oxygen sensor. This oxygen sensor 1 is attached to an exhaust gas manifold 2 of an engine system of a vehicle, and its signal is output to a control circuit 3.
前記酸素センサ1は、大略、酸素ガス濃度に応じて分圧
差を生ずる袋状の固体電解質素子4と。The oxygen sensor 1 generally includes a bag-shaped solid electrolyte element 4 that generates a partial pressure difference depending on the oxygen gas concentration.
素子4に基づく信号を前記制御回路3に出力するリード
素5と、素子4およびリード素5(の−部)を包囲する
ハウジング6とから構成されている。It is composed of a lead element 5 that outputs a signal based on the element 4 to the control circuit 3, and a housing 6 that surrounds the element 4 and the lead element 5 (the negative part thereof).
前記素子4は、その先端部が検出部4aとされ、その外
側には排ガスAが、その内側には、!!、 gaガスB
かそれぞれ存在し、排ガスAと基準ガスB・とによって
酸素濃度差を生じ得るようになっている。また、その後
端部は出力取出部4bとされ。The tip of the element 4 is a detection part 4a, and the exhaust gas A is on the outside and the exhaust gas A is on the inside! ! , ga gas B
The exhaust gas A and the reference gas B can cause a difference in oxygen concentration. Further, the rear end portion serves as an output extraction portion 4b.
素子4からの信号はこの出力取出部4bより前記制御回
路へ伝送される。なお、4cは素子4の先後方向中間部
位において外方に突出形成された鍔部である。The signal from the element 4 is transmitted to the control circuit from this output extraction section 4b. Note that 4c is a flange portion formed to protrude outward at an intermediate portion of the element 4 in the front-rear direction.
この素子4には、検出部4aの周囲り方向全域において
、その内面に多孔性基準電極7.その外面に多孔性測定
電極7゛が偏えられ、前記酸素濃度差に基づいて電位差
を生じるようになっている。This element 4 has a porous reference electrode 7 on its inner surface in the entire circumferential direction of the detection part 4a. A porous measuring electrode 7' is biased on its outer surface so as to generate a potential difference based on said oxygen concentration difference.
前記リード素5は、素子リード8.8°、外部リード9
.9°および中間リード10.10’からなる。素子リ
ード8,8゛は、素子4の内外面に備えられるものであ
り、その先端が各電極7,7゛の後端に接続されて素子
4形状に沿って後方へ帯状に延び、出力取出部4bに至
っている。−方。The lead element 5 has an element lead of 8.8° and an external lead of 9.
.. 9° and an intermediate lead 10.10'. The element leads 8, 8゛ are provided on the inner and outer surfaces of the element 4, and their tips are connected to the rear ends of the respective electrodes 7, 7゛, and extend backward in a band shape along the shape of the element 4, and are used for output extraction. It has reached part 4b. - direction.
外部リード9,9°は、前記制御回路3から伸び、前記
ハウジング6の後端部に挿入されている。中間リード1
0. 10°は、ハウジング6内において前記素子4の
出力取出部4bと外部リート9.9゛の挿入端部との間
に配設され、素子4に係る一対の電極7,7°と制御回
路3に係る一対の外部リード9.9′とを接続している
。ここでは、中間リード10.10’は、その先端部が
バネ性帯状体10a、10°aとされ、素子4の出力取
出部4bにおいて、帯状体10aが素子リード8後端に
接触されるとともに、帯状体lO°aが素子リード8°
後端に接触されることにより、電極7,7′と中間リー
ドto、 10°とが素子リード8,8°を介して接
続されている。−方、中間リード10゜lOoの後端部
は割欠き筒状体10b、 10°bとされ。External leads 9 and 9° extend from the control circuit 3 and are inserted into the rear end of the housing 6. intermediate lead 1
0. 10° is disposed within the housing 6 between the output extraction portion 4b of the element 4 and the insertion end of the external lead 9.9°, and is connected to the pair of electrodes 7, 7° related to the element 4 and the control circuit 3. A pair of external leads 9 and 9' are connected to each other. Here, the intermediate lead 10.10' has a spring band-like body 10a, 10°a at its tip end, and the band-like body 10a is brought into contact with the rear end of the element lead 8 at the output extraction portion 4b of the element 4. , the strip lO°a is the element lead 8°
By contacting the rear ends, the electrodes 7, 7' and the intermediate leads to, 10° are connected via the element leads 8, 8°. - On the other hand, the rear end of the intermediate lead 10°lOo is formed into a split cylindrical body 10b, 10°b.
この筒状体10b 、 10’bが外部リード9,9°
の挿入端部にそれぞれ嵌合されることにより、制御回路
3と中間リード10. 10°とが外部リード9゜9゛
を介して接続されている。そして、制御回路3において
1M1定電極7°に係る出力がアースされる。These cylindrical bodies 10b and 10'b are external leads 9 and 9°.
By fitting into the insertion ends of the control circuit 3 and the intermediate lead 10. 10° are connected via external leads 9°9°. Then, in the control circuit 3, the output related to the 1M1 constant electrode 7° is grounded.
ここで、前記素子4の外面側においては、測定電極7°
を被覆して多孔性保護層11が積層されて・おり、測定
電極7′および保護層11が多孔性であることから、排
ガスAの素子4への接触が確保されている。Here, on the outer surface side of the element 4, the measurement electrode 7°
A porous protective layer 11 is laminated to cover the measuring electrode 7', and since the measuring electrode 7' and the protective layer 11 are porous, contact of the exhaust gas A to the element 4 is ensured.
前記ハウジング6は、前記マニホールド2に固定される
取付金具13を有し、この取付金具13の先方には索子
4の検出部4aの熱劣化を防止する保護キャップ14が
配設される一方、後方には前記中間リード10.10’
および外部リード9,9°の一部(挿入端部)を包囲し
て第一筒体15および第二筒体1Bが配設されている。The housing 6 has a mounting bracket 13 fixed to the manifold 2, and a protective cap 14 for preventing heat deterioration of the detection part 4a of the cord 4 is provided at the front of the mounting bracket 13. At the rear is the intermediate lead 10.10'
A first cylindrical body 15 and a second cylindrical body 1B are disposed to surround a part (insertion end) of the external leads 9 and 9°.
取付金具13の内面側にはテーパ段部L3aが形成され
ている。A tapered step portion L3a is formed on the inner surface side of the mounting bracket 13.
前記素子4と前記取付金具13との間には、素子リード
8°と取付金具13との絶縁性を確保するために絶縁体
17が介装されている。この絶縁体17は、先方より後
方へ向かって順次位置する先方絶縁体18.中間絶縁体
19および後方絶縁体20からなる。先方絶縁体18は
、その内面中央にテーパ部18a、外面先端にテーパ部
18bを有する筒状体であり、内面テーバ部18aが前
記鍔部4Cの先方テーバ部に当接する一方、外面テーパ
部18bが前記段部13aに当接している。中間絶縁体
19は、セラミック粉末からなるものである。後方絶縁
体20は、その外面後端が大径部20aとされた筒状体
であり、この大径部20aが取付金具13の後端部(そ
の内径が若干大径とされている。)に係止することによ
り先後方向への変位が規制されている。ここで、取付金
具13の後端はかしめられており、前記第一筒体15先
端の外向きフランジ15aを介して後方絶縁体20シた
がって中間絶縁体19が素子4の鍔部4Cを後方より押
圧する一方、取付金具13の段部13aしたがって先方
絶縁体17が該鍔部4Cを先方より押圧し、これによっ
て素子4は取付金具13に対して所定位置に保持されて
いる。なお、21は金属パツキンである。An insulator 17 is interposed between the element 4 and the mounting bracket 13 to ensure insulation between the element lead 8° and the mounting bracket 13. This insulator 17 includes front insulators 18 . It consists of an intermediate insulator 19 and a rear insulator 20. The front insulator 18 is a cylindrical body having a tapered part 18a at the center of the inner surface and a tapered part 18b at the tip of the outer surface. is in contact with the step portion 13a. Intermediate insulator 19 is made of ceramic powder. The rear insulator 20 is a cylindrical body with a large diameter portion 20a at the rear end of its outer surface, and this large diameter portion 20a is the rear end of the mounting bracket 13 (its inner diameter is slightly larger). Displacement in the forward and backward directions is regulated by being locked to. Here, the rear end of the mounting bracket 13 is caulked, and the rear insulator 20 and therefore the intermediate insulator 19 connect the flange 4C of the element 4 to the rear through the outward flange 15a at the tip of the first cylindrical body 15. At the same time, the stepped portion 13a of the mounting bracket 13, and thus the front insulator 17, presses the collar portion 4C from the front side, thereby holding the element 4 at a predetermined position with respect to the mounting bracket 13. Note that 21 is a metal gasket.
また、筒体15.1Bと外面側の素子リード8°。In addition, the element lead on the outer side of the cylinder 15.1B is 8°.
中間リード10.10′との間には先後方向に亘って適
宜に絶縁体22.22が介装されている。An insulator 22, 22 is appropriately interposed between the intermediate lead 10, 10' and the intermediate lead 10, 10' in the front-rear direction.
なお、23はヒータ、そして24は該ヒータに係るリー
ド素である。Note that 23 is a heater, and 24 is a lead element related to the heater.
次に、こうした構成の酸素センサについて、その作用を
述べる。Next, the operation of the oxygen sensor having such a configuration will be described.
いま、酸素ガスの濃度差に基づく電位差か画電極7と7
°との間に発生したとする。すると、括準電極7からの
信号は、素子リード8.中間リード10および外部リー
ド9を介して、制御回路3に出力される。−方、測定電
極7°からの信号は。Now, the potential difference based on the concentration difference of oxygen gas or the picture electrodes 7 and 7
Suppose that it occurs between Then, the signal from the bracket quasi-electrode 7 is transmitted to the element lead 8. The signal is output to the control circuit 3 via the intermediate lead 10 and the external lead 9. - On the other hand, the signal from the measuring electrode 7° is.
素子リード8゛、中間リード10゛および外部り−ド9
°を介して、制御回路3に出力され、アースされる。こ
こで、こうした信号の出力系は9両電極7,7°のいず
れに係るものについても、エーンジン系に導通し得るハ
ウジング(すなわち取付金具13.保護キャップ14お
よび筒体15.1B)とは。Element lead 8゛, intermediate lead 10゛ and external lead 9
It is outputted to the control circuit 3 via .degree. and grounded. Here, regarding any of the nine electrodes 7 and 7°, the signal output system is a housing that can be electrically connected to the engine system (i.e., the mounting bracket 13, the protective cap 14, and the cylindrical body 15.1B).
絶縁素(すなわち、絶縁体17および絶縁体22゜22
)によって絶縁されている。そのため、酸素センサ1か
らリード素5を経由して制御回路3に至る出力信号が、
エンジン系からのノイズによって殆んど影響を受けない
。Insulators (i.e. insulator 17 and insulator 22°22
). Therefore, the output signal from the oxygen sensor 1 to the control circuit 3 via the lead element 5 is
It is hardly affected by noise from the engine system.
(他の実施例)
(1)前記固体電解質素子4は、その鍔部が後端部すな
わち出力取出部となるものであってもよい。(Other Embodiments) (1) The solid electrolyte element 4 may have a flange portion that serves as a rear end portion, that is, an output extraction portion.
この場合、索子4後力に位置することとなる取付金具1
3に係る絶縁体17(前記実施例においては中悶絶縁体
19および後方絶縁体20)は、より径方向内方まで位
置させるとよい。In this case, the mounting bracket 1 will be located behind the cable 4.
The insulator 17 according to No. 3 (the central insulator 19 and the rear insulator 20 in the above embodiment) is preferably located further inward in the radial direction.
(2)前記絶縁体[7の分割位置は、素子リード8゜と
取付金具13との絶縁性を確保しかつ素子4を所定位置
に保持する限り、鍔部4Cに係る素子4の最大径部にお
いて先後方向のいかなる位置としてもよい。(2) The dividing position of the insulator [7] is the maximum diameter of the element 4 related to the flange 4C, as long as the insulation between the element lead 8° and the mounting bracket 13 is ensured, and the element 4 is held in a predetermined position. It may be at any position in the front-to-back direction.
(3)前記絶縁体17は9周回り方向全域に位置する筒
状体でなく、素子リード8′の存在位置のみに存在する
ものであってもよい。この場合、素子4と絶縁体17と
の相対回転を防止するため、素子4もしくは絶縁体17
に係上部を備えるか、または別途係止部材を備えるとよ
い。(3) The insulator 17 may not be a cylindrical body located throughout the nine circumferential directions, but may be present only at the position where the element lead 8' is present. In this case, in order to prevent relative rotation between the element 4 and the insulator 17,
It is preferable to include a locking part or a separate locking member.
(4)電Th7.7’ に係る信号は、エンジン系に直
結するハウジング6を通じてアースしない限り。(4) Signals related to electric Th7.7' must be grounded through the housing 6, which is directly connected to the engine system.
いかなる態様によってアースしてもよい。It may be grounded in any manner.
たとえば、外部リード9°によってハウジング6外に出
力された信号を、制御回路3を経由することなくアース
してもよい。また、基■電極7に係る信号をアースして
もよい。For example, the signal output to the outside of the housing 6 via the external lead 9° may be grounded without passing through the control circuit 3. Further, the signal related to the base electrode 7 may be grounded.
(発明の効果)
以上の如く9本発明によれば、前述した従来技術の問題
点を解消して、酸素センサによる酸素濃度の検知精度を
向上させることができるという効果を奏する。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the problems of the prior art described above can be solved and the accuracy of detecting oxygen concentration by an oxygen sensor can be improved.
第1図は1本発明に係る酸素センサの取付位置の一例を
示す一部断面図。
第2図は1本発明の一実施例の全体を示す一部断面図。
第3図は、前記実施例の固体電解質素子に係るリード状
態を示す斜視図、そして
第4図は、前記実施例の絶縁体(取付金具に係るもの)
を示す斜視図であって、第4図(イ)は先方絶縁体およ
び第4図(ロ)は後方絶縁体を示したもの。
を表わす。
1・・・酸素センサ、 4・・・固体電解質素子。
4a・・・検出部、 、4b・・・出力取出部。
6・・・ハウジング。
7.7°・・・電極(基4電極、測定電極)28゛・・
・リード(外面に備えられた素子リード)。
17・・絶縁体。
出願人 日本特殊陶業株式会社
代理人 弁理士 加 藤 朝 道(他1名)第1図
第2図 724
第3図
第1FIG. 1 is a partial sectional view showing an example of the mounting position of an oxygen sensor according to the present invention. FIG. 2 is a partial sectional view showing the whole of one embodiment of the present invention. FIG. 3 is a perspective view showing the lead state of the solid electrolyte element of the above embodiment, and FIG. 4 is an insulator (related to the mounting bracket) of the above embodiment.
FIG. 4(a) is a perspective view showing the front insulator and FIG. 4(b) is the rear insulator. represents. 1...Oxygen sensor, 4...Solid electrolyte element. 4a...detection section, 4b...output extraction section. 6...Housing. 7.7°... Electrodes (4 base electrodes, measurement electrodes) 28°...
・Lead (element lead provided on the outer surface). 17...Insulator. Applicant: NGK Spark Plug Co., Ltd. Agent: Patent Attorney Asami Kato (and 1 other person) Figure 1 Figure 2 724 Figure 3 Figure 1
Claims (1)
状の固体電解質素子と、該検出部において該素子の内外
面に備えられた一対の電極と、該素子および該電極を収
容するハウジングと、からなり、 前記素子の外面に備えられ、先端が該外面に備えられた
前記電極の後端に接続されるとともに後端が前記出力取
出部に至るリード、および 前記素子と前記ハウジングとの間に、前記リードの存在
部位を少なくとも含む位置において介装された絶縁体、 を有することを特徴とする酸素センサ。[Scope of Claims] A bag-shaped solid electrolyte element whose front end is a detection part and whose rear end is an output extraction part; a pair of electrodes provided on the inner and outer surfaces of the element in the detection part; a housing for accommodating the element and the electrode; a lead provided on the outer surface of the element, the tip of which is connected to the rear end of the electrode provided on the outer surface, and the rear end of which extends to the output extraction section; and an insulator interposed between the element and the housing at a position that includes at least a portion where the lead is present.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP61146211A JPH0833369B2 (en) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | Oxygen sensor |
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JP61146211A JPH0833369B2 (en) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | Oxygen sensor |
Publications (2)
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JPS633252A true JPS633252A (en) | 1988-01-08 |
JPH0833369B2 JPH0833369B2 (en) | 1996-03-29 |
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ID=15402628
Family Applications (1)
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JP61146211A Expired - Fee Related JPH0833369B2 (en) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | Oxygen sensor |
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JP (1) | JPH0833369B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008281584A (en) * | 2008-08-25 | 2008-11-20 | Denso Corp | Oxygen sensor element |
JP2008286810A (en) * | 2008-08-25 | 2008-11-27 | Denso Corp | Oxygen sensor element |
US8257564B2 (en) | 2004-11-30 | 2012-09-04 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gas sensor, and gas sensor manufacturing method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS51103494A (en) * | 1975-02-01 | 1976-09-13 | Bosch Gmbh Robert | |
JPS5786452U (en) * | 1980-11-17 | 1982-05-28 | ||
JPS60183857U (en) * | 1984-05-07 | 1985-12-06 | 株式会社デンソー | oxygen concentration detector |
-
1986
- 1986-06-24 JP JP61146211A patent/JPH0833369B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS51103494A (en) * | 1975-02-01 | 1976-09-13 | Bosch Gmbh Robert | |
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JP2008286810A (en) * | 2008-08-25 | 2008-11-27 | Denso Corp | Oxygen sensor element |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0833369B2 (en) | 1996-03-29 |
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