特許 5722829 ガスセンサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5722829

(24)【登録日】2015年4月3日

(45)【発行日】2015年5月27日

(54)【発明の名称】ガスセンサ

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/409 20060101AFI20150507BHJP

【ＦＩ】

   G01N27/58 B

【請求項の数】7

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2012-132517(P2012-132517)

(22)【出願日】2012年6月12日

(65)【公開番号】特開2013-257192(P2013-257192A)

(43)【公開日】2013年12月26日

【審査請求日】2014年5月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104178

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 尚

(72)【発明者】

【氏名】島崎 雄次

(72)【発明者】

【氏名】藤田 康弘

(72)【発明者】

【氏名】渥美 尚勝

【審査官】 櫃本 研太郎

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５７−１０５９６２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００８−０９６４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１１６３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０１９１８６９９（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−１７５６８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２７／４０７

Ｇ０１Ｎ ２７／４１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線方向に延び、先端側に被検出ガス中の特定ガス成分を検出するための検出部を有する検出素子と、
前記検出部を自身の先端部から突出させた状態で、前記検出素子の径方向周囲を取り囲んで保持する主体金具と、
前記主体金具の前記先端部に固定され、自身の内部に前記検出部を収容するプロテクタと、
を備えるガスセンサであって、
前記プロテクタは、筒状の第一周壁およびその先端側に接続する第一先端壁を有する大径部と、
前記第一先端壁に連結するとともに、前記大径部から前記軸線方向先端側に突出し、前記第一先端壁に接続する筒状の第二周壁およびその先端側に接続する第二先端壁を有する小径部と、を有し、
前記第一先端壁に形成され、前記軸線方向後端側に向かって窪んだ第一陥没部と、
第一陥没部に設けられ、前記第一周壁の内面に向かってのみ開口した第一開口部と、
前記第二先端壁に設けられ、前記軸線方向後端側に向かって窪んだ第二陥没部と、
前記第二陥没部に形成され、前記検出素子が外部から目視出来ないように前記第二周壁の内面に向かって開口した第二開口部と、
を備え、
前記第一周壁及び前記第二周壁は閉塞されていることを特徴とするガスセンサ。

【請求項2】

前記第二周壁は円筒形に形成され、
前記検出素子は円柱状に形成され、
当該第二周壁の内径が前記検出素子の外径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のガスセンサ。

【請求項3】

前記第一開口部は、前記第一周壁に沿って前記第一先端壁に複数等間隔に設けられ、
前記プロテクタを前記軸線に沿ってみたときに、前記第二開口部は、前記第一開口部と当該第一開口部と隣接する他の第一開口部との間に向かって開口していることを特徴とする請求項１又は２に記載のガスセンサ。

【請求項4】

前記第一陥没部は、前記第一先端壁を内側に押し込むと共に、前記第一開口部以外の部位が前記第一先端壁と連結したドーム形状を有しており、
当該第一陥没部のうち、前記第二周壁側の部位は前記第二周壁の外表面と滑らかに連続して形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のガスセンサ。

【請求項5】

前記第二陥没部は、前記第二先端壁に二本の平行な切れ目を入れて内側に押し込んだ形状に形成され、
当該二本の平行な切れ目部分が各々第二開口部となっていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のガスセンサ。

【請求項6】

前記検出素子は内部に中空部が形成され、
当該中空部には、前記検出素子を加熱するヒータが挿入され、
当該ヒータは、前記検出素子に一箇所で接触し、
前記プロテクタを前記軸線に沿ってみたときに、前記軸線から前記ヒータと前記検出素子との接触箇所へ向かう方向は、前記軸線から前記第一開口部と当該第一開口部に隣接する他の第一開口部との間に向かう方向と同じ方向になることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のガスセンサ。

【請求項7】

前記軸線から前記ヒータと前記検出素子との接触箇所へ向かう方向は、前記軸線から前記第二開口部へ向かう方向とずれていることを特徴とする請求項６に記載のガスセンサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被検出ガス中に晒される検出素子を被水から保護するプロテクタを備えたガスセンサに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、自動車などの排気ガス中の特定成分を検出する酸素センサやＮＯＸセンサ、ＨＣセンサ等のガスセンサが知られている。ガスセンサとして代表的な酸素センサは、ジルコニア等のセラミックスからなる固体電解質体を有底筒状に形成し、その表面上に、固体電解質体を挟む一対の電極を形成した検出素子を備える。ガスセンサの使用時に、固体電解質体の外側面上に形成される検出電極は、排気ガス中に晒され、内側面上に形成される基準電極は、基準となるガス（通常は大気）中に晒される。検出素子は、固体電解質体に隔てられた２つの雰囲気間、すなわち排気ガスと基準ガスとの間における酸素分圧の差に応じ、両電極間に生ずる起電力によって、排気ガス中の酸素の検出を行う。

【0003】

このような検出素子は温度が低いと活性化しないため、検出素子の近傍には、検出素子加熱用のヒータが設けられている。ヒータとしては、アルミナ等の絶縁性セラミック基体中に、タングステン、モリブデン等の高融点金属からなる発熱抵抗体を埋設したものが広く用いられている。ヒータは、検出素子の筒孔内に挿入して使用されるため、丸棒状に形成され、発熱抵抗体は、ヒータの先端側に埋設される。また、発熱抵抗体に通電するための電極パッドは、ヒータの後端側の外表面上に露出されて配置される。電極パッドには、通電のための接続端子が接合されている（例えば特許文献１参照。）。

【0004】

また、検出素子が高温となった場合に、排気ガスに含まれる水分（水滴）が検出素子に付着（被水）すると、検出素子が熱衝撃を受け、クラックや割れが生ずる虞がある。そこで、ガスセンサには検出素子を覆うプロテクタが装着され、検出素子が被水から保護されている。例えば、特許文献１及び２に記載のガスセンサでは、プロテクタは、検出素子を覆う内側プロテクタと、当該内側プロテクタを覆う外側プロテクタの二重構造となっている。外側プロテクタには、排気ガスを内部に導入する外側導入孔が形成され、内側プロテクタには、外側プロテクタ内に入った排気ガスを検出素子が露出するガス検出室に導入する内側導入孔が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１１−２３０９３０号公報

【特許文献2】特開２００８−９６４１９号公報

【特許文献3】特開２００８−１７５６８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載のガスセンサでは、プロテクタが外側プロテクタと内側プロテクタとの二重構造となっており、構造が複雑であり、組み立ての工数も多くなっていた。また、プロテクタのコストも高くなっていた。

【0007】

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、一重構造のプロテクタで、二重構造のプロテクタ同様に耐被水性を確保できる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】

【0008】

本発明の一態様によれば、軸線方向に延び、先端側に被検出ガス中の特定ガス成分を検出するための検出部を有する検出素子と、前記検出部を自身の先端部から突出させた状態で、前記検出素子の径方向周囲を取り囲んで保持する主体金具と、前記主体金具の前記先端部に固定され、自身の内部に前記検出部を収容するプロテクタと、を備えるガスセンサであって、前記プロテクタは、筒状の第一周壁およびその先端側に接続する第一先端壁を有する大径部と、前記第一先端壁に連結するとともに、前記大径部から前記軸線方向先端側に突出し、前記第一先端壁に接続する筒状の第二周壁およびその先端側に接続する第二先端壁を有する小径部と、を有し、前記第一先端壁に形成され、前記軸線方向後端側に向かって窪んだ第一陥没部と、第一陥没部に設けられ、前記第一周壁の内面に向かってのみ開口した第一開口部と、前記第二先端壁に設けられ、前記軸線方向後端側に向かって窪んだ第二陥没部と、前記第二陥没部に形成され、前記検出素子が外部から目視出来ないように前記第二周壁の内面に向かって開口した第二開口部と、を備え、前記第一周壁及び前記第二周壁は閉塞されていることを特徴とするガスセンサが提供される。

【0009】

この構成のガスセンサでは、プロテクタは、大径部及び大径部から先端側に突出する小径部を有する一重構造である。これにより、従来のような二重構造を有するプロテクタに対して構造が簡易であり、組み立ての工数も削減できると共に、コストも低くすることができる。また、このプロテクタは、第一周壁及び第二周壁には開口部がなく、第一先端壁に設けた第一陥没部や、第二先端壁に設けた第二陥没部に、それぞれ第一開口部、第二開口部が設けられている。つまり、取付対象体内を通過する被検出ガスの流れの方向に沿ってプロテクタの開口がなく、被検出ガスの流れの方向に交わる方向に開口がある。このため、被測定ガスが取付対象体内を流れる流れ方向を変えることなく検出素子に到達することがなく、水滴が検出素子に付着することを抑制できる。そして、第一開口部は、第一周壁の内面に向かってのみ開口するように、第一陥没部に設けられているので、第一開口部から水滴が浸入した場合でも、水滴が第一周壁の内面に付着し、検出素子に水滴が付着することを抑制できる。他方、第二開口部は、検出素子が外部から目視出来ないように第二周壁の内面に向かって開口するように、第二陥没部に設けられているので、第二開口部から水滴が浸入した場合でも、水滴が第二周壁の内面に付着し、検出素子に水滴が付着することを抑制できる。

【0010】

また、前記第二周壁は円筒形に形成され、前記検出素子は円柱状に形成され、当該第二周壁の内径が前記検出素子の外径よりも大きくしてもよい。この場合には、第一先端壁に形成される第一陥没部及び第一開口部は、検出素子よりも外側に配置されるので、第一開口部から浸入した水滴が検出素子に付着することをさらに抑制できる。

【0011】

また、前記第一開口部は、前記第一周壁に沿って前記第一先端壁に複数等間隔に設けられ、前記プロテクタを前記軸線に沿ってみたときに、前記第二開口部は、前記第一開口部と当該第一開口部と隣接する他の第一開口部との間に向かって開口しているようにしてもよい。この場合には、第一開口部と第二開口部とが同じ方向に開口していないので、ガスセンサを取付対象体に配置した際に、被検出ガスの上流側に第一開口部及び第二開口部が並んで配置されることがなく、プロテクタ内への水滴が浸入しにくくなる。

【0012】

また、前記第一陥没部は、前記第一先端壁を内側に押し込むと共に、前記第一開口部以外の部位が前記第一先端壁と連結したドーム形状を有しており、当該第一陥没部のうち、前記第二周壁側の部位は前記第二周壁の外表面と滑らかに連続して形成されているようにしてもよい。この場合には、第二周壁にぶつかった被検出ガスが第一先端壁に到達した際に、第一陥没部を容易に通過し、第一開口部からプロテクタ内に被測定ガスガスが流れ込み易い。

【0013】

また、前記第二陥没部は、前記第二先端壁に二本の平行な切れ目を入れて内側に押し込んだ形状に形成され、当該二本の平行な切れ目部分が各々第二開口部となっているようにしてもよい。このような構成をとることで、第二開口部から水滴が浸入した場合でも、水滴が第二周壁の内面に付着し、検出素子に水滴が付着することを抑制できる。

【0014】

また、前記検出素子は内部に中空部が形成され、当該中空部には、前記検出素子を加熱するヒータが挿入され、当該ヒータは、前記検出素子に一箇所で接触し、前記プロテクタを前記軸線に沿ってみたときに、前記軸線から前記ヒータと前記検出素子との接触箇所へ向かう方向は、前記軸線から前記第一開口部と当該第一開口部に隣接する他の第一開口部との間に向かう方向と同じ方向になるようにしてもよい。この場合には、温度の高くなるヒータが接触する検出素子の接触部位と第一開口部とが対向しないので、第一開口部から浸入した水滴の一部が検出素子に到達したとしても、検出素子にクラックや割れが生じることを抑制できる。

【0015】

また、前記軸線から前記ヒータと前記検出素子との接触箇所へ向かう方向は、前記軸線から前記第二開口部へ向かう方向とずれているようにしてもよい。この場合には、温度の高くなるヒータが接触する検出素子の接触部位と第二開口部とが対向しないので、第二開口部から浸入した水滴の一部が検出素子に到達したとしても、検出素子にクラックや割れが生じることを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】ガスセンサ１の斜視図である。

【図2】ガスセンサ１の縦断面図である。

【図3】ガスセンサ１のプロテクタ４の底面図である。

【図4】図２と同方向から見たプロテクタ４の縦断面図である。

【図5】排気ガスの流れる方向Ｄとガスセンサ１の取り付けの回転角度を示すプロテクタ４の底面図である。

【図6】排気ガスの流れる方向Ｅとガスセンサ１の取り付けの回転角度を示すプロテクタ４の底面図である。

【図7】排気ガスの流れる方向Ｆとガスセンサ１の取り付けの回転角度を示すプロテクタ４の底面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明を具体化したガスセンサの一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、図１、図２を参照し、検出素子６を備えるガスセンサ１の構造について説明する。図１に示すガスセンサ１は自動車等の内燃機関のエンジンから排出される排気ガスの排気管（図示外）に取り付けられて使用されるものである。以下では、ガスセンサ１の軸線Ｏ方向において、排気管内に挿入される検出素子６の先端に向かう側（閉じている側であり図中下側）を先端側又は下側とし、これと反対方向に向かう側（図中上側）を後端側又は上側として説明する。

【0018】

図２に示すガスセンサ１は、排気管内を流通する排気ガス中の酸素濃度を検出するためのセンサである。ガスセンサ１は、細長で先が閉じられた筒状の検出素子６を主体金具５で取り囲んで保持した構造を有する。

【0019】

検出素子６は、ジルコニアを主成分とし、軸線Ｏ方向に延びる有底筒状に形成した固体電解質体６１を有し、固体電解質体６１の軸線Ｏ方向略中央の位置には、径方向外側に向かって突出する鍔状のフランジ部６５が設けられている。フランジ部６５よりも先端側の先端部６４は、先端へ向けて徐々に縮径し、先端部分が球面状に閉じている。従って、検出素子６の内部には、中空部としての筒孔６９が形成されている。先端部６４の外表面には、ＰｔまたはＰｔ合金からなる多孔質状の検出電極６２が形成されている。また、固体電解質体６１の筒孔６９の内表面にも同様に、ＰｔまたはＰｔ合金からなる多孔質状の基準電極６３が形成されている。すなわち、検出電極６２と基準電極６３とは、先端部６４において固体電解質体６１を挟んで対向する。この部分が検出素子６において、酸素濃度の検出を行う検出部として機能する。ガスセンサ１が自動車の排気管（図示外）に取り付けられたとき、先端部６４は排気管内を流通する排気ガス中に晒される。そして、検出電極６２は多孔質状のスピネルの保護層（図示外）に覆われ、排気ガスによる被毒から保護されている。

【0020】

図２に示すように、検出素子６の検出電極６２は、検出素子６の後端部６６に外嵌めされる接続端子７５を介し、図示外の外部回路（例えば自動車の電子制御装置（ＥＣＵ））との電気的な接続を行うリード線１８に接続される。同様に、検出素子６の基準電極６３は、検出素子６の筒孔６９内に挿入される接続端子７０を介し、他のリード線１８に接続されている。また、検出素子６の筒孔６９内には固体電解質体６１を加熱して活性化させるための棒状のヒータ７が挿入されている。ヒータ７は、内部に設けられた発熱抵抗体（図示外）への通電のため自身の後端に露出する電極に接合された一対の電極端子７４を介し、外部回路と電気的な接続を行う一対のリード線１９（図２では一方のリード線１９のみを示す。）に接続されている。尚、ヒータ７は検出素子６の内面と接触箇所６８で接触している。

【0021】

検出素子６は、ガスセンサ１を排気管（図示外）に取り付けるための金具である筒状の主体金具５に保持される。具体的に、主体金具５は、筒孔５５内の先端側に設けた段部５９と、後端に設けた加締部５７との間に、アルミナからなる支持部材１３、滑石粉末からなる充填部材１５、およびアルミナ製のスリーブ１６を、パッキン３７、３８、３９を介して支持する。そして、検出素子６のフランジ部６５を、支持部材１３と充填部材１５との間に挟むことによって、筒孔５５内に検出素子６を保持するとともに、充填部材１５によって、筒孔５５内の気密性を確保する。

【0022】

主体金具５は、外周に、ガスセンサ１を排気管に取り付けるためのねじ山が形成された雄ねじ部５２を有する。雄ねじ部５２の先端側には、後述するプロテクタ４を取り付ける先端取付部５６が形成されている。雄ねじ部５２の後端側には、排気管への取り付けの際に使用される工具が係合される工具係合部５３が設けられている。工具係合部５３と雄ねじ部５２との間には、排気管の取付部を介したガス抜けを防止するための環状のガスケット１１が嵌挿されている。工具係合部５３の後端側には、後述する外筒３と取り付ける後端取付部５８が形成されている。後端取付部５８の後端側に、上記の加締部５７が設けられている。

【0023】

検出素子６の後端部６６は、主体金具５の後端（加締部５７）から突出され、後端取付部５８に溶接された外筒３に覆われる。外筒３は、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼を軸線Ｏ方向に沿って延びる筒状に形成し、さらに略中央より先端側（図２において下側）を、後端側よりも大径に形成したものである。外筒３内には、上記の検出素子６の後端部６６、セパレータ８、グロメット９等が配置される。

【0024】

検出素子６の後端部６６よりも軸線Ｏ方向の後端側には、絶縁性セラミックスからなる筒状のセパレータ８が配置されている。セパレータ８は、検出素子６の接続端子７０，７５、およびヒータ７の電極端子７４が互いに接触しないように、それぞれ独立に内部に収容する。また、接続端子７０，７５や電極端子７４と内周面との隙間を介し、セパレータ８の先端側と後端側との間で大気連通が可能となっている。外筒３のセパレータ８が配置された部分の外周が加締められ、セパレータ８は、保持金具８５を介して外筒３内に保持される。

【0025】

セパレータ８の後端側にはフッ素系ゴムからなるグロメット９が配置されている。グロメット９は、外筒３の後端側の開口に嵌められて、開口付近の外周が加締められることにより、外筒３に保持されている。グロメット９には、外筒３内に大気を導入するための連通孔９１が形成されている。連通孔９１内には、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂から形成された薄膜状のフィルタ部材８７およびその留め金具８８が挿入されており、水滴等の進入が防止されている。また、セパレータ８内で接続端子７０，７５に接続されるリード線１８、および電極端子７４に接続されるリード線１９が、グロメット９を介して外部に引き出されている。

【0026】

検出素子６の先端部６４の検出部は、主体金具５の先端取付部５６から突出され、先端取付部５６に溶接されるプロテクタ４に覆われる。プロテクタ４は、排気管内に突き出される検出素子６の検出部を、排気ガス中に含まれる水滴や異物等の衝突から保護する。このプロテクタ４は開口部を有する一重構造から成る。

【0027】

以下、図１〜図４を参照して、プロテクタ４の構造の詳細について説明する。プロテクタ４は、円筒形の大径部４０と、当該大径部４０より外径の小さい円筒形の小径部４５とから構成される。従って、プロテクタ４は、大径部４０と小径部４５と二段構造となっている。大径部４０は、円筒形の第一周壁４１およびその先端側に接続する第一先端壁４２を有する。小径部４５は、第一先端壁４２に連結するとともに、大径部４０から軸線Ｏ方向先端側に突出し、第一先端壁４２に接続する円筒形の第二周壁４３およびその先端側に接続する第二先端壁４４を有する。尚、第二周壁４３の内径は、検出素子６の先端部６４の外径より大きく形成されている。また、第一周壁４１及び第二周壁４３は、開口部が無く閉塞している。

【0028】

第一先端壁４２には、軸線Ｏ方向後端側に向かって陥没した第一陥没部４６と、第一陥没部４６に設けられ、第一周壁４１の内面に向かってのみ開口した第一開口部４７が形成されている。当該第一開口部４７からは、プロテクタ４の内部に排気ガスが導入される。第一陥没部４６及び第一開口部４７は、第一周壁４１に沿って第一先端壁４２に複数等間隔に設けられている。本実施の形態では一例として６個、等間隔に設けられている。

【0029】

第一陥没部４６は、第一先端壁４２を内側（検出素子６の先端部６４側）に押し込むと共に、第一開口部４７以外の部位が第一先端壁４２と連結したドーム形状を有している。図４に示すように、当該第一陥没部４６のうち、第二周壁４３側の部位は当該第二周壁４３の外表面と滑らかに連続して形成されている。従って、第二周壁４３にぶつかった排気ガスが第一先端壁４２に到達した際に、図４に示す矢印Ａのように排気ガスが滑らかにプロテクタ４内に流れ込み易い。

【0030】

また、第二先端壁４４には、軸線Ｏ方向後端側に向かって窪んだ第二陥没部４８と、当該第二陥没部４８に形成され、検出素子６（図２参照）が外部から目視出来ないように第二周壁４３の内面に向かって開口した第二開口部４９とが形成されている。第二開口部４９は、内部に入り込んだ水滴や排気ガスを排出するための排出口である。図３に示すように、第二陥没部４８は、第二先端壁４４に二本の平行な切れ目を入れて内側に押し込んだ形状に形成され、当該二本の平行な切れ目部分が各々第二開口部４９，４９となっている。図３に示すように、プロテクタ４を軸線Ｏ（図２参照）に沿って見たときに、第二開口部４９は、第一開口部４７と当該第一開口部４７と隣接する他の第一開口部４７との間に向かって開口している。

【0031】

また、図５に示すように、プロテクタ４を軸線Ｏ（図２参照）に沿って見たときに、前記軸線Ｏからヒータ７（図２参照）と検出素子６との接触箇所６８へ向かう方向（図５の矢印Ｂ）は、当該軸線Ｏから第一開口部４７と当該第一開口部４７に隣接する他の第一開口部４７との間に向かう方向（図５の矢印Ｂ）と同じ方向になっている。また、軸線Ｏからヒータ７（図２参照）と検出素子６との接触箇所６８へ向かう方向（図５の矢印Ｂ）は、当該軸線Ｏから第二開口部４９へ向かう方向（図５の矢印Ｃ）とずれている。

【0032】

以上説明したように、本実施の形態のガスセンサ１では、プロテクタ４は、大径部４０及び小径部４５を有する一重構造である。これにより、従来のような二重構造を有するプロテクタに対して構造が簡易であり、組み立ての工数も削減できると共に、コストも低くすることができる。また、このプロテクタ４は、第一周壁４１及び第二周壁４３には、開口部が無く、第一先端壁４２に設けた第一陥没部４６や、第二先端壁４４に設けた第二陥没部４８に、それぞれ第一開口部４７、第二開口部４９が設けられている。つまり、排気ガスの流れの方向（軸線Ｏ方向に垂直な径方向）に沿ってプロテクタ４の開口がなく、排気ガスの流れの方向に交わる方向（軸線Ｏ方向）に開口がある。このため、排気ガスが流れ方向を変えることなく検出素子６に到達することがなく、水滴が検出素子６に付着することを抑制できる。また、第一開口部４７は、第一周壁４１の内面に向かってのみ開口するように、第一陥没部４６に設けられているので、第一開口部４７から水滴が浸入した場合でも、水滴が第一周壁４１の内面に付着し、検出素子６の先端部６４に水滴が付着することを抑制できる。他方、第二開口部４９は、検出素子６が外部から目視出来ないように第二周壁４３の内面に向かって開口するように、第二陥没部４８に設けられているので、第二開口部４９から水滴が浸入した場合でも、水滴が第二周壁４３の内面に付着し、検出素子に水滴が付着することを抑制できる。

【0033】

また、第二周壁４３は円筒形に形成され、検出素子６は円柱状に形成され、第二周壁４３の内径が検出素子６の外径よりも大きくしている。この場合には、第一先端壁４２に形成される第一陥没部４６及び第一開口部４７は、検出素子６よりも径方向外側に配置されるので、第一開口部４７から浸入した水滴が検出素子６に付着することをさらに抑制できる。

【0034】

また、プロテクタ４を軸線Ｏ（図２参照）に沿って見たときに、第二開口部４９は、第一開口部４７と当該第一開口部４７と隣接する他の第一開口部４７との間に向かって開口している。この場合には、第一開口部４７の開口方向と第二開口部４９の開口方向が同方向でなく、ガスセンサを排気管に配置した際に、排気ガスの上流側に第一開口部４７及び第二開口部４９が並んで配置されることがなく、水滴がプロテクタ４内に入りにくい。

【0035】

例えば、図５に示す回転角度にガスセンサ１が排気管に固定され、矢印Ｄ方向から排気ガスが流れた場合には、矢印Ｄ方向側に第一開口部４７が設けられているが、第二開口部４９は、矢印Ｃ方向に向いており、矢印Ｄ方向に向かって第一開口部４７及び第二開口部４９が並んで配置されることがなく、水滴がプロテクタ４内に浸入しにくい。また、図６又は図７に示す回転角度にガスセンサ１が排気管に固定され、図６に示す矢印Ｅ方向や図７に示す矢印Ｆ方向から排気ガスが流れた場合においても、図５と同様に、矢印Ｅ、Ｆ方向に向かって第一開口部４７及び第二開口部４９が並んで配置されることがない。図６においては、矢印Ｅ方向側に、第一開口部４７及び第二開口部４９の両者が配置されていない。また、図７においては、矢印Ｆ方向側に、第二開口部４９が配置されるものの、第一開口部４７は配置されていない。従って、水滴がプロテクタ４内に浸入しにくい。

【0036】

また、プロテクタ４を軸線Ｏ（図２参照）に沿って見たときに、前記軸線Ｏからヒータ７（図２参照）と検出素子６との接触箇所６８へ向かう方向（図５の矢印Ｂ）は、第一開口部４７と当該第一開口部４７と隣接する第一開口部４７との間を向いているので、温度の高くなる検出素子６の接触箇所６８と第一開口部４７とが対向しない。従って、第一開口部４７から浸入した水滴の一部が検出素子６に到達したとしても、検出素子６にクラックや割れが生じることを抑制できる。また、プロテクタ４を軸線Ｏ（図２参照）に沿って見たときに、前記軸線Ｏからヒータ７（図２参照）と検出素子６との接触箇所６８へ向かう方向（図５の矢印Ｂ）と、前記軸線Ｏから第二開口部４９へ向かう方向（図５の矢印Ｃ）とは、同じ方向に向かっておらず、ずれているので、第二開口部４９から浸入した水滴の一部が検出素子６に到達したとしても、検出素子６にクラックや割れが生じることを抑制できる。

【0037】

尚、本発明は、上記実施の形態に限られず、各種の変形が可能である。例えば、第一陥没部４６及び第一開口部４７は、６個に限られず、５個、８個等任意の個数設ければよい。

【符号の説明】

【0038】

１ ガスセンサ
３ 外筒
４ プロテクタ
５ 主体金具
６ 検出素子
７ ヒータ
４０ 大径部
４１ 第一周壁
４２ 第一先端壁
４３ 第二周壁
４４ 第二先端壁
４５ 小径部
４６ 第一陥没部
４７ 第一開口部
４８ 第二陥没部
４９ 第二開口部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】