特許 6550346 微粒子センサ

(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】6550346

(24)【登録日】2019年7月5日

(45)【発行日】2019年7月24日

(54)【発明の名称】微粒子センサ

(51)【国際特許分類】

   G01N 15/06 20060101AFI20190711BHJP

   G01N 27/00 20060101ALI20190711BHJP

【ＦＩ】

   G01N15/06 D

   G01N27/00 K

【請求項の数】3

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2016-52204(P2016-52204)

(22)【出願日】2016年3月16日

(65)【公開番号】特開2017-166963(P2017-166963A)

(43)【公開日】2017年9月21日

【審査請求日】2018年7月31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】110000291

【氏名又は名称】特許業務法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】服部 寛輝

(72)【発明者】

【氏名】本村 雅幸

(72)【発明者】

【氏名】大澤 敬正

【審査官】 福田 裕司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−２１９１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５１５４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０５７２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０２０２９４３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２００２−５１００４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国実用新案第２０２６１１８２０（ＣＮ，Ｕ）

【文献】 国際公開第２０１６／０２７８９４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ １５／０６

Ｇ０１Ｎ ２７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

通気管の管取付部に装着され、自身の軸線方向の先端側を上記通気管の内部に、自身の上記軸線方向の後端側を上記通気管の外部に配置して、上記通気管内を流通する被測定ガス中の微粒子の量を検知する微粒子センサであって、
上記通気管の上記管取付部に装着される筒状の外側金具と、
上記外側金具の径方向内側に上記外側金具と離間して配置され、上記外側金具の電位とは異なる第１電位とされる内側金具と、
上記外側金具と上記内側金具との間に保持され、両者を電気的に絶縁すると共に、上記通気管内に露出して上記被測定ガスに曝される筒状の絶縁スペーサと、を備え、
上記内側金具は、
上記絶縁スペーサを保持する内側保持部と、
上記内側保持部から上記先端側に延出する内側延出部と、を有し、
上記外側金具は、
上記絶縁スペーサよりも上記先端側に延出する形態を有し、
上記内側保持部との間に上記絶縁スペーサを保持する環状の外側保持部を含む筒状の外側第１金具と、
取り外し可能に上記外側第１金具に装着され、上記外側第１金具から上記先端側に延出し、上記内側延出部の径方向外側に隙間を介して配置された筒状の外側第２金具と、を有する
微粒子センサ。

【請求項2】

請求項１に記載の微粒子センサであって、
前記外側第２金具は、
自身の先端から前記外側第１金具の先端までの前記軸線方向の寸法が、自身の上記先端から前記絶縁スペーサの先端までの上記軸線方向の寸法の半分以上である形態を有する
微粒子センサ。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の微粒子センサであって、
前記外側第２金具は、
前記通気管の前記管取付部に直接または間接に接する環状の座面をなす座面部を有し、
前記外側第１金具は、
上記外側第１金具自身を上記管取付部に取り付ける環状の金具取付部を有する
微粒子センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通気管に装着され、この通気管内を流通する被測定ガス中の微粒子の量を検知する微粒子センサに関する。

【背景技術】

【0002】

通気管に装着されて用いられ、通気管内を流通する被測定ガス中に含まれる微粒子の量を検知する微粒子センサが知られている。例えば、内燃機関（ディーゼルエンジン、ガソリンエンジンなど）の排気管に装着され、排気ガス中に含まれるススなどの微粒子の量を検知する微粒子センサなどである。より具体的には、排気管内を流通する排気ガスを取り入れ、この取入ガス中の微粒子にイオンを付着させて帯電微粒子とした後、取入ガスと共に排気管へ排出する微粒子センサである。

【0003】

この微粒子センサは、例えば、外側金具と内側金具と絶縁スペーサとを備える。このうち外側金具は、排気管に装着されて接地電位とされる筒状の部材である。また、内側金具は、外側金具の径方向内側に外側金具と離間して配置され、接地電位とは異なる第１電位とされる部材である。また、絶縁スペーサは、内側金具と外側金具との間に保持されて両者を電気的に絶縁する筒状の部材であり、排気管内に露出して排気ガスに曝される。このような微粒子センサは、例えば特許文献１に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２-２２０４２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上述の絶縁スペーサは、排気管内を流通する排気ガスに接するため、排気ガス中に含まれるススなどの異物が付着し堆積することがある。異物が堆積すると、絶縁スペーサの絶縁性が低下して、接地電位とされる外側金具と第１電位とされる内側金具との間の絶縁性が低下し、排気ガスに含まれる微粒子の量の検知が適切に行えないおそれがある。この課題を解決するため、外側金具を、絶縁スペーサよりも先端側に筒状に延出する形態とすることが考えられる。このような形態とすると、絶縁スペーサに排気管内を流通する排気ガスが直接当たり難くなるので、絶縁スペーサに排気ガス中の異物が付着するのをある程度抑制できる。

【0006】

但し、外側金具を絶縁スペーサよりも先端側に延出する形態としてもなお、長期間にわたり微粒子センサを使用し続けると、徐々に絶縁スペーサに排気ガス中に含まれる異物が付着し堆積していく。そこで、このような異物を除去するため、微粒子センサを一旦、排気管から取り外し、微粒子センサの先端側部分をアルコール中に浸漬するなどして、絶縁スペーサに付着した異物を洗浄している。
しかしながら、外側金具を絶縁スペーサよりも先端側に延出する形態とすると、絶縁スペーサは、外側金具と内側金具との隙間の奥まった所に存在するため、絶縁スペーサに付着した異物を洗浄するのが難しくなる。また、隙間の奥に位置する絶縁スペーサの状態を目視することが難しいため、洗浄により異物を除去できたか否かを確認することも難しい。

【0007】

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、外側金具を絶縁スペーサよりも先端側に延出する形態としながらも、絶縁スペーサに付着した異物の除去及び除去後の確認を容易化した微粒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】

上記課題を解決するための本発明の一態様は、通気管の管取付部に装着され、自身の軸線方向の先端側を上記通気管の内部に、自身の上記軸線方向の後端側を上記通気管の外部に配置して、上記通気管内を流通する被測定ガス中の微粒子の量を検知する微粒子センサであって、上記通気管の上記管取付部に装着される筒状の外側金具と、上記外側金具の径方向内側に上記外側金具と離間して配置され、上記外側金具の電位とは異なる第１電位とされる内側金具と、上記外側金具と上記内側金具との間に保持され、両者を電気的に絶縁すると共に、上記通気管内に露出して上記被測定ガスに曝される筒状の絶縁スペーサと、を備え、上記内側金具は、上記絶縁スペーサを保持する内側保持部と、上記内側保持部から上記先端側に延出する内側延出部と、を有し、上記外側金具は、上記絶縁スペーサよりも上記先端側に延出する形態を有し、上記内側保持部との間に上記絶縁スペーサを保持する環状の外側保持部を含む筒状の外側第１金具と、取り外し可能に上記外側第１金具に装着され、上記外側第１金具から上記先端側に延出し、上記内側延出部の径方向外側に隙間を介して配置された筒状の外側第２金具と、を有する微粒子センサである。

【0009】

上述の微粒子センサでは、外側金具を絶縁スペーサよりも先端側に延出する形態としながらも、外側金具の先端側部分を微粒子センサから取り外すことができる形態としている。具体的には、外側金具を、絶縁スペーサを保持する外側保持部を含む外側第１金具と、この外側第１金具から先端側に延出する外側第２金具とに分け、外側第２金具を外側第１金具から取り外し可能としている。

【0010】

微粒子センサの使用に伴い、絶縁スペーサに被測定ガス中に含まれる異物が付着し堆積した場合には、微粒子センサを通気管から取り外した後、絶縁スペーサに付着した異物をアルコール洗浄などで除去することが必要となる。
その際、外側第２金具を微粒子センサから取り外せば、（１）絶縁スペーサの先端が外側第１金具の先端よりも後端側に位置する形態の微粒子センサにおいては、外側金具（残った外側第１金具）と内側金具との隙間の深さが、外側第２金具が無くなった分だけ浅くなり、隙間の入口（外側第１金具の先端）から絶縁スペーサまでの距離が短くなる。（２）また、絶縁スペーサの先端と外側第１金具の先端の軸線方向の位置が一致する形態の微粒子センサにおいては、外側金具（残った外側第１金具）と内側金具との隙間自体が無くなる。この場合、絶縁スペーサの先端は、外側第１金具の先端と同じ軸線方向の位置で露出する。（３）また、絶縁スペーサの先端が外側第１金具の先端よりも先端側（かつ、外側第２金具の先端よりも後端側）に位置する形態の微粒子センサにおいては、外側金具（残った外側第１金具）と内側金具との隙間が無くなると共に、絶縁スペーサの先端側部分が外側第１金具の先端から先端側に突出した状態で露出する。

【0011】

このため、上記（１）〜（３）のいずれの場合であっても、外側金具を絶縁スペーサよりも先端側に延出する形態としているにも拘わらず、外側金具の先端側部分を取り外しできない形態の微粒子センサに比べて、容易に絶縁スペーサに付着した異物を除去できる。また、異物除去後の絶縁スペーサの状態、即ち、異物が絶縁スペーサに残っていないか否かの確認が容易になる。

【0012】

なお、取り外し可能に外側第２金具を外側第１金具に装着する形態としては、例えば、外側第２金具の後端部内周面に雌ネジを設けると共に、外側第１金具の先端部外周面に雄ネジを設けて、外側第２金具の後端部内に外側第１金具の先端部をねじ込んで、外側第２金具を外側第１金具に取り外し可能に装着する形態が挙げられる。或いは、外側第２金具の後端部外周面に雄ネジを設けると共に、外側第１金具の先端部内周面に雌ネジを設けて、外側第１金具の先端部内に外側第２金具の後端部をねじ込んで、外側第２金具を外側第１金具に取り外し可能に装着する形態が挙げられる。
また、外側第２金具の後端面と外側第１金具の先端面とを当接させることにより、外側第２金具を外側第１金具に取り外し可能に装着する形態が挙げられる。
また、ネジやボルト及びナット等の他の締結部材を用いて、外側第２金具を外側第１金具に脱着可能に装着する形態も挙げられる。

【0013】

更に、上記の微粒子センサであって、前記外側第２金具は、自身の先端から前記外側第１金具の先端までの前記軸線方向の寸法が、自身の上記先端から前記絶縁スペーサの先端までの上記軸線方向の寸法の半分以上である形態を有する微粒子センサとすると良い。

【0014】

この微粒子センサでは、外側第２金具を、自身の先端から外側第１金具の先端までの軸線方向の寸法（以下、この寸法を「寸法Ｌａ」ともいう）が、自身の先端から絶縁スペーサの先端までの軸線方向の寸法（以下、この寸法を「寸法Ｌｂ」ともいう）の半分以上である形態としている（Ｌａ≧Ｌｂ／２）。このため、外側第２金具を微粒子センサから取り外すと、寸法Ｌａと寸法ＬｂがＬａ＜Ｌｂ／２の関係にある微粒子センサに比して、外側金具（残った外側第１金具）と内側金具との隙間の深さが更に浅くなり、絶縁スペーサまでの距離が更に短くなる、または隙間自体が無くなる。従って、絶縁スペーサに付着した異物の除去及びその確認を、更に容易に行うことができる。

【0015】

更に、上記のいずれかに記載の微粒子センサであって、前記外側第２金具は、前記通気管の前記管取付部に直接または間接に接する環状の座面をなす座面部を有し、前記外側第１金具は、上記外側第１金具自身を上記管取付部に取り付ける環状の金具取付部を有する微粒子センサとすると良い。

【0016】

この微粒子センサでは、外側第２金具は上述の座面部を有し、外側第１金具は上述の金具取付部を有する。このため、外側第２金具を取り外し可能としているにも拘わらず、微粒子センサを通気管の管取付部に装着した際に、外側第１金具のみならず、外側第２金具も通気管の管取付部に保持される。このため、微粒子センサの使用時に外側第２金具が微粒子センサから外れることを確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態１に係る微粒子センサの斜視図である。

【図2】実施形態１に係り、外側第１金具から外側第２金具を取り外した状態を示す微粒子センサの先端側部分の斜視図である。

【図3】実施形態１に係り、外側第１金具から外側第２金具を取り外した状態を示す微粒子センサの先端側部分の縦断面図である。

【図4】実施形態１に係る微粒子センサの縦断面図である。

【図5】実施形態１に係る微粒子センサの図４とは直交する縦断面における縦断面図である。

【図6】実施形態１に係り、微粒子センサを排気管に取り付けた状態の縦断面図である。

【図7】実施形態１に係る微粒子センサの分解斜視図である。

【図8】実施形態１に係る微粒子センサの概略構成を示す説明図である。

【図9】実施形態１に係る微粒子センサにおける微粒子の取り入れ、帯電、排出の様子を模式的に示す説明図である。

【図10】実施形態２に係り、外側第１金具から外側第２金具を取り外した状態を示す微粒子センサの先端側部分の縦断面図である。

【図11】実施形態２に係る微粒子センサの縦断面図である。

【図12】実施形態２に係る微粒子センサの図１１とは直交する縦断面における縦断面図である。

【図13】実施形態２に係り、微粒子センサを排気管に取り付けた状態の縦断面図である。

【図14】実施形態２に係る微粒子センサの分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

（実施形態１）
以下、本発明の第１の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１，図４〜図６に、実施形態１に係る微粒子センサ１を示す。また、図２及び図３に外側第１金具１１から外側第２金具１３を取り外した状態を示す。また、図７に、微粒子センサ１の分解斜視図を、図８に、微粒子センサ１の概略構成を、図９に、微粒子センサ１における微粒子Ｓの取り入れ、帯電、排出の様子を模式的に示す。なお、微粒子センサ１の軸線方向ＧＨ（図１においては左上−右下方向）のうち、排気管（通気管）ＥＰの内部に配置される側（図１においては左上方向）を先端側ＧＳ、排気管ＥＰの外部に配置される側（図１においては右下方向）を後端側ＧＫとする。

【0019】

微粒子センサ１は、内燃機関（エンジン）ＥＮＧの排気管ＥＰ内を流通する排気ガスなどの被測定ガスＥＧ中に含まれるススなどの微粒子Ｓの量を検知するセンサである。この微粒子センサ１は、自身の先端側ＧＳを排気管ＥＰの内部に、自身の後端側ＧＫを排気管ＥＰの外部に配置して、例えば接地電位ＰＶＥとされた金属製の排気管ＥＰの管取付部ＥＰＴ１に装着される（図６及び図８参照）。一方で、微粒子センサ１は、外部の回路部ＥＣに接続される（図８参照）。この微粒子センサ１は、外側金具１０、内側金具３０、絶縁スペーサ６０、針状電極体７０、補助電極体８０、第１ケーブル９０及び第２ケーブル１００等から構成される。

【0020】

このうち外側金具１０は、軸線方向ＧＨに延びる円筒状であり、内側金具３０とは離間し絶縁された状態で内側金具３０の径方向周囲を囲む。また、この外側金具１０は、絶縁スペーサ６０よりも先端側ＧＳに延出する形態を有する。外側金具１０は、接地電位ＰＶＥとされた排気管ＥＰの管取付部ＥＰＴ１に装着されて接地電位ＰＶＥとされる。外側金具１０は、外側第１金具１１と、この外側第１金具１１に先端側ＧＳから当接する外側第２金具１３と、外側第１金具１１に後端側ＧＫから溶接されたリアカバー１５とから構成される。

【0021】

外側第１金具１１は、円筒状でステンレス製の部材である。この外側第１金具１１は、円筒状の第１本体部１１ａと、この第１本体部１１ａの先端側ＧＳに位置する円環状の外側保持部１１ｂと、この外側保持部１１ｂから径方向外側に膨出する円環状の金具取付部１１ｃとからなる。第１本体部１１ａの径方向周囲には、微粒子センサ１を排気管ＥＰの管取付部ＥＰＴ１に固定するホローナット１９が、外側第１金具１１に対し回転自在に配置されている。このホローナット１９のナット先端部１９ｓの外周には、雄ネジが形成されている。

【0022】

外側保持部１１ｂは、後述する内側金具３０の内側保持部３３ｂとの間に絶縁スペーサ６０を保持する部位である。外側保持部１１ｂには、先端側ＧＳで径方向内側に膨出する円環状の外側係合部１１ｂｅが設けられており、この外側係合部１１ｂｅが、第１板パッキン６１を介して絶縁スペーサ６０の先端面６０ｓに先端側ＧＳから全周にわたり係合している。一方、金具取付部１１ｃは、後述するように、排気管ＥＰの管取付部ＥＰＴ１に取り付けられる部位である。この金具取付部１１ｃのうち径方向外側部分は、後端側ＧＫに凹んで軸線方向ＧＨの厚みが薄くされた第１係合部１１ｃｆとされている。この第１係合部１１ｃｆには、後述する外側第２金具１３の第２係合部１３ｂｆが全周にわたり係合している。

【0023】

外側第２金具１３は、円筒状でステンレス製の部材である。この外側第２金具１３は、外側第１金具１１から先端側ＧＳに延出し、後述する内側金具３０の内側延出部４０の径方向外側に隙間ＳＫ１を介して配置されている。外側第２金具１３は、外側第１金具１１に溶接等で接合されておらず、外側第１金具１１に当接しているだけであるため、外側第１金具１１から取り外すことができる（図２及び図３参照）。外側第２金具１３は、自身の先端１３ｓから外側第１金具１１の先端をなす先端面１１ｓまでの軸線方向ＧＨの寸法Ｌａが、自身の先端１３ｓから絶縁スペーサ６０の先端をなす先端面６０ｓまでの軸線方向ＧＨの寸法Ｌｂの半分以上（Ｌａ≧Ｌｂ／２）である長い形態を有する（図５参照）。

【0024】

外側第２金具１３は、円筒状の第２本体部１３ａと、この第２本体部１３ａの後端から径方向外側に膨出する円環板状の座面部１３ｂとからなる。第２本体部１３ａには、この第２本体部１３ａの先端側ＧＳに開口する平面視Ｕ字状の切り欠きからなるガス導入窓１３ｈが形成されている。このガス導入窓１３ｈにより、外側第２金具１３の径方向外側を流れる排気ガスＥＧを、ガス導入窓１３ｈを通じて直接、後述する内側金具３０のガス取入口３５ｈまで導くことができる。

【0025】

座面部１３ｂの円環状の先端面１３ｂｓは、微粒子センサ１を排気管ＥＰの管取付部ＥＰＴ１に装着する際に、管取付部ＥＰＴ１の管座面部ＥＰＺ１に、円環状でステンレス製のガスケット１８を介して間接に接する座面である（図６参照）。一方、座面部１３ｂの円環状の後端面１３ｂｋは、外側第１金具１１の先端面１１ｓに当接している。また、座面部１３ｂのうち径方向外側部分は、後端側ＧＫに突出する第２係合部１３ｂｆとされている。この第２係合部１３ｂｆは、前述のように、外側第１金具１１の第１係合部１１ｃｆに全周にわたり係合している。これにより、外側第２金具１３は、外側第１金具１１に対して径方向に位置決めされる。

【0026】

図６に示すように、微粒子センサ１を排気管ＥＰの管取付部ＥＰＴ１に装着するにあたり、雄ネジが形成されたホローナット１９のナット先端部１９ｓを、雌ネジが形成された管取付部ＥＰＴ１内にねじ込むと、ホローナット１９のナット先端部１９ｓと管取付部ＥＰＴ１の管座面部ＥＰＺ１との間に、外側第１金具１１の金具取付部１１ｃ、外側第２金具１３の座面部１３ｂ及びガスケット１８が挟持される。これにより、外側第１金具１１及び外側第２金具１３が排気管ＥＰの管取付部ＥＰＴ１に保持され、微粒子センサ１が管取付部ＥＰＴ１に固定される。

【0027】

リアカバー１５は、円筒状でステンレス製の部材である。このリアカバー１５の先端部は、外側第１金具１１の第１本体部１１ａ内に後端側ＧＫから挿入され、全周にわたり溶接されている。リアカバー１５には、後端側ＧＫに向けて突出する筒状のチューブ取付部１５ｔが設けられている。このチューブ取付部１５ｔには、円筒状の取付リング１６を用いて、外部の圧送ポンプＰＯに繋がるエアチューブＴＢが取り付けられる（図８参照）。これにより、圧送ポンプＰＯで生成された清浄な空気（圧縮空気）ＡＲが、エアチューブＴＢを介してリアカバー１５内に供給される。また、リアカバー１５の内部から後端側ＧＫに向けて、２本のケーブル（第１ケーブル９０及び第２ケーブル１００）が延出している。

【0028】

次に、内側金具３０について説明する。この内側金具３０は、軸線方向ＧＨに延びる外形円柱状であり、前述のように、外側金具１０の径方向内側に外側金具１０とは離間し絶縁された状態で配置されている。内側金具３０は、後述する第１ケーブル９０の第１内側導体９２及び第２ケーブル１００の第２内側導体１０２を介して外部の回路部ＥＣに接続され、接地電位ＰＶＥとは異なる第１電位ＰＶ１とされる。内側金具３０は、後端側ＧＫから先端側ＧＳへ順に、内筒３１と、パイプホルダ３３と、ノズル部材３５と、混合排出部材３７と、蓋部材３９とから構成される。このうち、ノズル部材３５、混合排出部材３７及び蓋部材３９が、内側保持部３３ｂから先端側ＧＳに延出する内側延出部４０を構成する。

【0029】

内筒３１は、円筒状でステンレス製の部材であり、半円筒状の２つの部材を組み合わせることによって構成される。この内筒３１は、後端側ＧＫで後述する第１ケーブル９０の第１内側導体９２及び第２ケーブル１００の第２内側導体１０２を挟持して、これら第１，第２内側導体９２，１０２に接続している。また、内筒３１の内部には、絶縁性のセパレータ４１が保持されている。このセパレータ４１には、軸線方向ＧＨに貫通する第１貫通孔４１ｈ１及び第２貫通孔４１ｈ２が形成され、第１貫通孔４１ｈ１には第１ケーブル９０の第１中心導体９１の先端部が、第２貫通孔４１ｈ２には第２ケーブル１００の第２中心導体１０１の先端部がそれぞれ挿通されている。

【0030】

内筒３１の後端部は、円筒状の金属保持部材４２内に挿入され保持されている。更に、この金属保持部材４２の後端部は、円筒状の絶縁部材４３内に挿入され保持されている。この絶縁部材４３は、半円筒状の２つの半円筒部材を組み合わせることによって構成される。更に、この絶縁部材４３の後端側ＧＫには、円環状のゴム部材４４が配置され、更にその後端側ＧＫには、Ｃ環状のワッシャ４５が配置されている。このワッシャ４５は、外側金具１０のリアカバー１５の先端部に係合している。

【0031】

パイプホルダ３３は、外形円柱状でステンレス製の部材であり、後端側ＧＫで内筒３１の先端部内に嵌め込まれ固定されている。パイプホルダ３３は、円柱状のホルダ本体部３３ａと、このホルダ本体部３３ａの先端側ＧＳに位置する内側保持部３３ｂとからなる。このうちホルダ本体部３３ａには、軸線方向ＧＨに貫通する第１挿通孔３３ｈ１、第２挿通孔３３ｈ２及び通気孔３３ｈ３が設けられている。第１挿通孔３３ｈ１には、後述する針状電極体７０及び第１絶縁パイプ７５が、第２挿通孔３３ｈ２には、後述する補助電極体８０及び第２絶縁パイプ８５が、それぞれ挿通され保持されている。通気孔３３ｈ３は、後端側ＧＫで内筒３１の内部に連通している。また、内側保持部３３ｂは、外側金具１０の外側保持部１１ｂとの間で絶縁スペーサ６０を保持する。この内側保持部３３ｂには、径方向外側に膨出する円環状の内側係合部３３ｂｅが設けられており、この内側係合部３３ｂｅが、第２板パッキン６３を介して絶縁スペーサ６０の後端面６０ｋに後端側ＧＫから全周にわたり係合している。

【0032】

ノズル部材３５は、外形円柱状でステンレス製の部材であり、後端側ＧＫからパイプホルダ３３の先端部が嵌め込まれて、これに固定されている。ノズル部材３５は、その内部に、中央が先端側ＧＳに向かう凹形状とされ、その中心に微細な透孔が形成されたノズル部３５ａを有する。また、ノズル部材３５は、ノズル部３５ａの周縁から先端側ＧＳに延出する円筒状の先端側筒壁部３５ｂを有する。この先端側筒壁部３５ｂ内には、円柱状の空間である円柱状混合領域ＭＸ１が形成されている。また、先端側筒壁部３５ｂには、排気管ＥＰの下流側に向けて開口し、この円柱状混合領域ＭＸ１に繋がる１つのガス取入口３５ｈが設けられている。また、ノズル部材３５は、ノズル部３５ａの周縁から後端側ＧＫに延出する円筒状の後端側筒壁部３５ｃを有する。この後端側筒壁部３５ｃ内の円柱状の放電空間ＤＳでは、後述する針状電極体７０の針状先端部７３が先端側ＧＳに向けて突出している。また、この放電空間ＤＳは、パイプホルダ３３の通気孔３３ｈ３及び内筒３１の内部を通じて、リアカバー１５の内部と連通している。これにより、前述のリアカバー１５内に供給された空気（圧縮空気）ＡＲが、この放電空間ＤＳ内に流通する。

【0033】

混合排出部材３７は、外形円柱状でステンレス製の部材であり、後端側ＧＫからノズル部材３５の先端部内に嵌め込まれて、これに固定されている。この混合排出部材３７は、後端側ＧＫに位置する後端側部３７ａと、この後端側部３７ａの周縁から先端側ＧＳに延出した円筒状の筒壁部３７ｂとからなる。このうち後端側部３７ａには、径方向内側に膨出する捕集極３７ｃが設けられており、この捕集極３７ｃによって、スリット状の空間であるスリット状混合領域ＭＸ２が形成されている。このスリット状混合領域ＭＸ２は、前述の円柱状混合領域ＭＸ１と連通している。スリット状混合領域ＭＸ２内には、後述する補助電極体８０の補助電極部８３が後端側ＧＫに向けて突出している。一方、筒壁部３７ｂ内には、円柱状の空間であるガス排出路ＥＸが形成されている。このガス排出路ＥＸは、スリット状混合領域ＭＸ２と連通する。ガス排出路ＥＸ内には、後述する補助電極体８０の曲げ返し部８２が配置されている。また、筒壁部３７ｂには、排気管ＥＰの下流側に向けて開口し、ガス排出路ＥＸに繋がる１つのガス排出口３７ｈが設けられている。
蓋部材３９は、円板状でステンレス製の部材である。この蓋部材３９は、混合排出部材３７の先端部に被さって混合排出部材３７の先端側ＧＳを閉塞している。

【0034】

次に、絶縁スペーサ６０について説明する。この絶縁スペーサ６０は、円環状の先端面６０ｓ及び後端面６０ｋを有する円筒状でアルミナ製の部材である。絶縁スペーサ６０は、外側金具１０と内側金具３０との間に保持され、両者を電気的に絶縁する。具体的には、外側金具１０のうち外側第１金具１１の外側保持部１１ｂの外側係合部１１ｂｅが、円環状の第１板パッキン６１を介して、先端側ＧＳから絶縁スペーサ６０の先端面６０ｓに全周にわたり係合している。このため、本実施形態１では、絶縁スペーサ６０の先端面６０ｓが、外側第１金具１１の先端面１１ｓよりも僅かに後端側ＧＫに位置している。一方で、内側金具３０のうちパイプホルダ３３の内側保持部３３ｂの内側係合部３３ｂｅが、円環状の第２板パッキン６３を介して、後端側ＧＫから絶縁スペーサ６０の後端面６０ｋに全周にわたり係合している。

【0035】

前述のリアカバー１５を外側第１金具１１に溶接するにあたり、リアカバー１５を先端側ＧＳに押圧すると、ワッシャ４５、ゴム部材４４、絶縁部材４３、金属保持部材４２、内筒３１及びパイプホルダ３３がそれぞれ先端側ＧＳに押圧され、パイプホルダ３３の内側保持部３３ｂの内側係合部３３ｂｅと、外側第１金具１１の外側保持部１１ｂの外側係合部１１ｂｅとの間で、絶縁スペーサ６０が軸線方向ＧＨに挟持される。これにより、絶縁スペーサ６０は、外側金具１０の外側保持部１１ｂと内側金具３０の内側保持部３３ｂにより保持される。

【0036】

絶縁スペーサ６０の先端面６０ｓの一部（径方向内側部分）は、微粒子センサ１を排気管ＥＰの管取付部ＥＰＴ１に装着した状態で、排気管ＥＰ内に露出し（排気管ＥＰ内を臨み）、排気管ＥＰ内を流通する排気ガスＥＧに曝される。但し、外側金具１０の外側第２金具１３の第２本体部１３ａが、前述のように、この絶縁スペーサ６０の先端面６０ｓよりも先端側ＧＳに突出しているので、絶縁スペーサ６０に排気管ＥＰ内を流通する排気ガスＥＧが直接当たり難い。従って、絶縁スペーサ６０の先端面６０ｓに排気ガスＥＧ中の異物が付着するのを抑制できる。

【0037】

一方、ホローナット１９を回して微粒子センサ１を排気管ＥＰの管取付部ＥＰＴ１から取り外し、更に、外側第２金具１３を微粒子センサ１から取り外すと（図２及び図３参照）、外側金具１０のうち残った外側第１金具１１と内側金具３０との隙間ＳＫ１の深さが、外側第２金具１３が無くなった分だけ浅くなり、隙間ＳＫ１の入口（外側第１金具１１の先端１１ｓ）から絶縁スペーサ６０の先端面６０ｓまでの距離がごく僅かな距離となる。このため、容易に絶縁スペーサ６０に付着した異物を除去できる。また、異物除去後の絶縁スペーサ６０の状態、即ち、異物が絶縁スペーサ６０に残っていないか否かの確認が容易になる。

【0038】

次に、針状電極体７０について説明する。この針状電極体７０は、タングステン線からなり、内側金具３０の径方向内側に内側金具３０とは絶縁された状態で配置されている。針状電極体７０は、直棒状の第１延出部７１と、その先端部分に位置し、針状に尖った形状の針状先端部７３とからなる。このうち第１延出部７１の後端部は、セパレータ４１内で、第１接続端子７７による加締め接続により、後述する第１ケーブル９０の第１中心導体９１の先端部に接続されている。このため、針状電極体７０は、接地電位ＰＶＥ及び第１電位ＰＶ１とは異なる第２電位ＰＶ２とされる。また、第１延出部７１は、その径方向周囲を絶縁セラミックからなる円筒状の第１絶縁パイプ７５で被覆されている。これら第１延出部７１及び第１絶縁パイプ７５は、前述のように、パイプホルダ３３の第１挿通孔３３ｈ１内に挿通されて、パイプホルダ３３に保持されている。一方、針状先端部７３は、前述のように、放電空間ＤＳ内で先端側ＧＳに向けて突出してノズル部３５ａと向き合っており、ノズル部３５ａと共にイオン源を構成する。即ち、後述するように、第１電位ＰＶ１とされるノズル部３５ａと、第２電位ＰＶ２とされる針状先端部７３とは、これらの間に生じる気中放電により、微粒子Ｓに付着させるイオンＣＰを生成する。

【0039】

次に、補助電極体８０について説明する。この補助電極体８０は、ステンレス線からなり、内側金具３０の径方向内側に内側金具３０とは絶縁された状態で配置されている。補助電極体８０は、直棒状の第２延出部８１と、その先端側ＧＳでＵ字状に曲げ返された曲げ返し部８２と、曲げ返し部８２から後端側ＧＫに延びる共に先端が針状に尖った形状の補助電極部８３とからなる。このうち第２延出部８１の後端部は、セパレータ４１内で、第２接続端子８７による加締め接続により、後述する第２ケーブル１００の第２中心導体１０１の先端部に接続されている。このため、補助電極体８０は、接地電位ＰＶＥ、第１電位ＰＶ１及び第２電位ＰＶ２とは異なる第３電位ＰＶ３とされる。また、第２延出部８１は、その周囲を絶縁セラミックからなる円筒状の第２絶縁パイプ８５で被覆されている。これら第２延出部８１及び第２絶縁パイプ８５は、前述のように、パイプホルダ３３の第２挿通孔３３ｈ２内に挿通されて、パイプホルダ３３に保持されている。一方、曲げ返し部８２は、前述のように、ガス排出路ＥＸ内に配置されている。他方、補助電極部８３は、スリット状混合領域ＭＸ２内で後端側ＧＫに向けて突出している。

【0040】

次に、第１ケーブル９０について説明する。この第１ケーブル９０は、トライアキシャルケーブルである。第１ケーブル９０の中心には、銅の芯線からなる第１中心導体９１が配置され、その径方向周囲は、樹脂からなる第１絶縁体層９５で被覆されている。更に、第１絶縁体層９５の径方向周囲には、銅細線を編んだ編組からなる筒状の第１内側導体９２が配置され、その径方向周囲は、樹脂からなる第２絶縁体層９６で被覆されている。更に、この第２絶縁体層９６の径方向周囲には、銅細線を編んだ編組からなる筒状の第１外側導体９３が配置され、その径方向周囲は、樹脂からなる第３絶縁体層９７で被覆されている。

【0041】

第１中心導体９１の先端部は、前述のように、セパレータ４１内で、第１接続端子７７によって針状電極体７０の第１延出部７１の後端部に接続されている。また、第１内側導体９２の先端部は、前述のように、内側金具３０の内筒３１に接続されている。また、第１外側導体９３の先端部は、リアカバー１５内に挿入された筒状の第１金属部材２１が外嵌し、この第１金属部材２１を介してリアカバー１５に接続されている。また、リアカバー１５の後端側ＧＫには、第１Ｏリング２３及び円筒状の第１リテーナ２５が挿入され、これらに第１ケーブル９０が挿通されて、第１ケーブル９０がリアカバー１５に保持されている。また、この第１ケーブル９０の後端側ＧＫの端部には、第１コネクタ９９が設けられており、この第１コネクタ９９が、外部の回路部ＥＣに設けられた相手側第１コネクタＣＮ１に接続される（図８参照）。

【0042】

次に、第２ケーブル１００について説明する。この第２ケーブル１００も、トライアキシャルケーブルである。この第２ケーブル１００の中心には、銅の芯線からなる第２中心導体１０１が配置され、その径方向周囲は、樹脂からなる第４絶縁体層１０５で被覆されている。更に、この第４絶縁体層１０５の径方向周囲には、銅細線を編んだ編組からなる筒状の第２内側導体１０２が配置され、その径方向周囲は、樹脂からなる第５絶縁体層１０６で被覆されている。更に、この第５絶縁体層１０６の径方向周囲には、銅細線を編んだ編組からなる筒状の第２外側導体１０３が配置され、その径方向周囲は、樹脂からなる第６絶縁体層１０７で被覆されている。

【0043】

第２中心導体１０１の先端部は、前述のように、セパレータ４１内で、第２接続端子８７によって補助電極体８０の第２延出部８１の後端部に接続されている。また、第２内側導体１０２の先端部は、前述のように、内側金具３０の内筒３１に接続されている。また、第２外側導体１０３の先端部は、リアカバー１５内に挿入された筒状の第２金属部材２２が外嵌し、この第２金属部材２２を介してリアカバー１５に接続されている。また、リアカバー１５の後端側ＧＫには、第２Ｏリング２４及び円筒状の第２リテーナ２６が挿入され、これらに第２ケーブル１００が挿通されて、第２ケーブル１００がリアカバー１５に保持されている。また、この第２ケーブル１００の後端側ＧＫの端部には、第２コネクタ１０９が設けられており、この第２コネクタ１０９が、外部の回路部ＥＣに設けられた相手側第２コネクタＣＮ２に接続される（図８参照）。

【0044】

次いで、微粒子センサ１の電気的機能及び動作について説明する（図８及び図９参照）。外部の回路部ＥＣにより第１電位ＰＶ１とされる内側金具３０のノズル部３５ａと、これよりも正の高電位である第２電位ＰＶ２とされる針状電極体７０の針状先端部７３との間では、気中放電（コロナ放電）が生じ、Ｎ³⁺，Ｏ²⁺等の正のイオンＣＰが発生する。一方で、空気ＡＲが、放電空間ＤＳ内に供給される。このため、発生したイオンＣＰの一部は、空気ＡＲと共に、ノズル部３５ａから円柱状混合領域ＭＸ１に噴射される。

【0045】

この空気ＡＲが円柱状混合領域ＭＸ１に噴射されると、円柱状混合領域ＭＸ１の気圧が低下するため、ガス取入口３５ｈから排気ガスＥＧが円柱状混合領域ＭＸ１に取り入れられる。この取入ガスＥＧＩは、空気ＡＲと混合され、スリット状混合領域ＭＸ２及びガス排出路ＥＸを経由して、ガス排出口３７ｈから排出される。その際、排気ガスＥＧ中のススなどの微粒子Ｓも円柱状混合領域ＭＸ１内に取り入れられる。この微粒子Ｓは、イオンＣＰが付着して、正に帯電した帯電微粒子ＳＣとなり、この状態でガス排出口３７ｈから空気ＡＲと共に排出される。一方、円柱状混合領域ＭＸ１に噴射されたイオンＣＰのうち、微粒子Ｓに付着しなかった浮遊イオンＣＰＦは、補助電極体８０の補助電極部８３から斥力を受け、捕集極３７ｃに付着し、排出されない。

【0046】

前述の気中放電に伴って、外部の回路部ＥＣから針状電極体７０の針状先端部７３に、放電電流Ｉｄが供給される。この放電電流Ｉｄの多くは、ノズル部３５ａに受電電流Ｉｊとして流れ込み、回路部ＥＣに戻る。一方、捕集極３７ｃで捕集された浮遊イオンＣＰＦの電荷に起因する捕集電流Ｉｈも、回路部ＥＣに戻る。つまり、受電電流Ｉｊと捕集電流Ｉｈの和である受電捕集電流Ｉｊｈ（＝Ｉｊ＋Ｉｈ）が回路部ＥＣに戻る。但し、この受電捕集電流Ｉｊｈは、帯電微粒子ＳＣに付着して排出された排出イオンＣＰＨの電荷に対応する電流分だけ、放電電流Ｉｄよりも小さい値となる。このため、放電電流Ｉｄと受電捕集電流Ｉｊｈとの差分（放電電流Ｉｄ−受電捕集電流Ｉｊｈ）に相当する信号電流が、第１電位ＰＶ１と接地電位ＰＶＥとの間を流れてバランスする。従って、この帯電微粒子ＳＣにより排出された排出イオンＣＰＨの電荷量に対応する信号電流を回路部ＥＣで検知することにより、排気ガスＥＧ中の微粒子Ｓの量を検知できる。

【0047】

以上で説明したように、微粒子センサ１では、外側金具１０を絶縁スペーサ６０よりも先端側ＧＳに延出する形態としながらも、外側金具１０の先端側ＧＳの部分を微粒子センサ１から取り外すことができる形態としている。具体的には、外側金具１０を、絶縁スペーサ６０を保持する外側保持部１１ｂを含む外側第１金具１１と、この外側第１金具１１から先端側ＧＳに延出する外側第２金具１３とに分け、外側第２金具１３を外側第１金具１１から取り外し可能としている。

【0048】

微粒子センサ１の使用に伴い、絶縁スペーサ６０に排気ガスＥＧ中に含まれる異物が付着し堆積した場合には、微粒子センサ１を排気管ＥＰから取り外した後、絶縁スペーサ６０に付着した異物をアルコール洗浄などで除去することが必要となる。その際、特に本実施形態１では、外側第２金具１３は、自身の先端１３ｓから外側第１金具１１の先端面１１ｓまでの軸線方向ＧＨの寸法Ｌａが、自身の先端１３ｓから絶縁スペーサ６０の先端面６０ｓまでの軸線方向ＧＨの寸法Ｌｂの半分以上である形態を有し、外側第２金具１３を取り外すと、外側金具１０（残った外側第１金具１１）と内側金具３０との隙間ＳＫ１の深さがごく僅かとなる。このため、外側金具１０を絶縁スペーサ６０よりも先端側ＧＳに延出する形態としているにも拘わらず、外側金具の先端側部分を取り外しできない形態の微粒子センサに比べて、容易に絶縁スペーサ６０に付着した異物を除去できる。また、異物除去後の絶縁スペーサ６０の状態の確認が容易になる。

【0049】

また、本実施形態１では、外側第２金具１３は、排気管ＥＰの管取付部ＥＰＴ１にガスケット１８を介して間接に接する先端面（座面）１３ｂｓをなす座面部１３ｂを有し、外側第１金具１１は、自身を管取付部ＥＰＴ１に取り付ける金具取付部１１ｃを有する。このため、外側第２金具１３を取り外し可能としているにも拘わらず、微粒子センサ１を排気管ＥＰの管取付部ＥＰＴ１に装着した際には、外側第１金具１１のみならず、外側第２金具１３も管取付部ＥＰＴ１に保持される。このため、微粒子センサ１の使用時に外側第２金具１３が微粒子センサ１から外れることを確実に防止できる。

【0050】

（実施形態２）
次いで、実施形態２に係る微粒子センサ２０１について説明する（図１０〜図１４参照）。この微粒子センサ２０１は、外側金具２１０、内側金具２３０、第１絶縁スペーサ２６０、第２絶縁スペーサ２６５、針状電極体２７０、補助電極体２８０、ケーブル２９０等から構成される。なお、実施形態１の微粒子センサ１と同様な部分は、その説明を省略または簡略化する。

【0051】

本実施形態２の外側金具２１０も、軸線方向ＧＨに延びる円筒状であり、第１絶縁スペーサ２６０よりも先端側ＧＳに延出する形態を有する。この外側金具２１０は、外側第１金具２１１と、この外側第１金具２１１に先端側ＧＳから当接する外側第２金具２１３と、外側第１金具２１１の後端部にねじ込まれた栓金具２１５と、この栓金具２１５の後端部に溶接された外筒２１７とから構成される。

【0052】

このうち外側第１金具２１１は、円筒状の第１本体部２１１ａと、この第１本体部２１１ａの先端側ＧＳに位置する環状の外側保持部２１１ｂと、この外側保持部２１１ｂから径方向外側に張り出す長円板状の金具取付部２１１ｃとからなる。第１本体部２１１ａの後端部内周には、雌ネジが形成されている。また、外側保持部２１１ｂは、後述する内側金具２３０の内側保持部２３３ｂとの間に第１絶縁スペーサ２６０を保持する部位である。外側保持部２１１ｂには、先端側ＧＳで径方向内側に膨出する円環状の外側係合部２１１ｂｅが設けられており、この外側係合部２１１ｂｅが、板パッキン２６１を介して後述する第１絶縁スペーサ２６０のテーパ面２６０ｔに先端側ＧＳから全周にわたり係合している。また、金具取付部２１１ｃは、後述するように、排気管ＥＰの管取付部ＥＰＴ２に取り付けられる部位である。この金具取付部２１１ｃには、２つの第１ボルト貫通孔２１１ｈ，２１１ｈが形成されている。また、この金具取付部２１１ｃのうち径方向内側部分は、先端側ＧＳに突出した第１係合部２１１ｃｆとされている。この第１係合部２１１ｃｆには、後述する外側第２金具２１３の第２係合部２１３ｂｆが全周にわたり係合している。

【0053】

外側第２金具２１３は、外側第１金具２１１から先端側ＧＳに延出し、後述する内側金具２３０の内側延出部２４０の径方向外側に隙間ＳＫ２を介して配置されている。本実施形態２の外側第２金具２１３も、外側第１金具２１１に当接しているだけであるため、外側第１金具２１１から取り外すことができる（図１０参照）。外側第２金具２１３は、自身の先端２１３ｓから外側第１金具２１１の先端をなす先端面２１１ｓまでの軸線方向ＧＨの寸法Ｌａが、自身の先端２１３ｓから第１絶縁スペーサ２６０の先端をなす先端面２６０ｓまでの軸線方向ＧＨの寸法Ｌｂの半分以上（Ｌａ≧Ｌｂ／２）である長い形態を有する（図１２参照）。

【0054】

この外側第２金具２１３は、ガス導入窓２１３ｈが形成された円筒状の第２本体部２１３ａと、この第２本体部２１３ａの後端から径方向外側に張り出す長円板状の座面部２１３ｂとからなる。座面部２１３ｂには、２つの第２ボルト貫通孔２１３ｂｈ，２１３ｂｈが形成されている。また、座面部２１３ｂの先端面２１３ｂｓのうち、径方向内側部分には、円環状のガスケット２１８が配置される円環状のガスケット保持溝２１３ｍが形成されている。微粒子センサ２０１を排気管ＥＰの管取付部ＥＰＴ２に装着すると、ガスケット保持溝２１３ｍの底面をなす座面２１３ｍｓは、ガスケット２１８を介して管取付部ＥＰＴ２の管座面部ＥＰＺ２に間接に接する。また、座面部２１３ｂの後端面２１３ｂｋは、外側第１金具２１１の先端面２１１ｓに当接している。また、この座面部２１３ｂのうち径方向内側部分は、先端側ＧＳに凹む第２係合部２１３ｂｆとされている。この第２係合部２１３ｂｆは、前述のように、外側第１金具２１１の第１係合部２１１ｃｆに全周にわたり係合している。これにより、外側第２金具２１３は、外側第１金具２１１に対して径方向に位置決めされる。

【0055】

栓金具２１５は、円筒状でステンレス製の部材である。この栓金具２１５は、栓中央部２１５ａと、この栓中央部２１５ａから先端側ＧＳに延出する栓先端部２１５ｂと、栓中央部２１５ａから後端側ＧＫに延出する栓後端部２１５ｃとからなる。栓中央部２１５ａの外周には、雄ネジが形成されており、この栓中央部２１５ａの雄ネジが、外側第１金具２１１の後端部内周に形成された雌ネジに螺合することで、栓金具２１５が外側第１金具２１１に接続している。一方、栓先端部２１５ｂは、栓中央部２１５ａよりも径小な円筒状である。また、栓後端部２１５ｃは、栓中央部２１５ａよりも径大で外周が六角形状の六角部を含む。

【0056】

微粒子センサ２０１を排気管ＥＰの管取付部ＥＰＴ２に装着するにあたっては、管取付部ＥＰＴ２に設けられた図示外の２本のスタッドボルトを、外側第１金具２１１の第１ボルト貫通孔２１１ｈ，２１１ｈ及び外側第２金具２１３の第２ボルト貫通孔２１３ｂｈ，２１３ｂｈにそれぞれ挿通し、ナットでそれぞれ締結する。これにより、管取付部ＥＰＴ２の管座面部ＥＰＺ２との間に、外側第１金具２１１の金具取付部２１１ｃ、外側第２金具２１３の座面部２１３ｂ及びガスケット２１８が保持され、微粒子センサ２０１が管取付部ＥＰＴ２に固定される。

【0057】

外筒２１７は、円筒状でステンレス製の部材であり、先端側ＧＳで外側第１金具２１１の後端部が挿入され、全周にわたり溶接されている。この外筒２１７の後端部は、その外径が先端側ＧＳの部分よりも縮径されて、ケーブル２９０を加締め固定している。これにより、外筒２１７の後端部は、後述するケーブル２９０の最も外周の第３絶縁体層２９７を貫通して、その内側の外側導体２９４に接続している。また、外筒２１７とケーブル２９０との間には、円筒状で絶縁ゴムからなるグロメット２１９が介在する。

【0058】

次に、内側金具２３０について説明する。本実施形態２の内側金具２３０は、実施形態１の内側金具３０と同様に、内筒２３１と、パイプホルダ２３３と、ノズル部材２３５と、混合排出部材２３７と、蓋部材２３９とから構成される。このうち、ノズル部材２３５、混合排出部材２３７及び蓋部材２３９が、内側保持部２３３ｂから先端側ＧＳに延出する内側延出部２４０を構成する。

【0059】

内筒２３１は、その後端側ＧＫで後述するケーブル２９０の内側導体２９３の先端部に外嵌して、内側導体２９３に加締め接続している。また、内筒２３１の内部には、外形円柱状で絶縁性のセパレータ２４１が保持されている。このセパレータ２４１には、軸線方向ＧＨに貫通する第１貫通孔２４１ｈ１、第２貫通孔２４１ｈ２及び通気貫通孔２４１ｈ３が形成されている。このうち第１貫通孔２４１ｈ１には後述するケーブル２９０の第２電位配線２９１が、第２貫通孔２４１ｈ２にはケーブル２９０の第３電位配線２９２がそれぞれ挿通されている。

【0060】

パイプホルダ２３３は、ホルダ後端部２３３ａと、このホルダ後端部２３３ａの先端側ＧＳに位置する内側保持部２３３ｂと、この内側保持部２３３ｂの先端側ＧＳに位置する円筒状のホルダ先端部２３３ｃとからなる。このうちホルダ後端部２３３ａ及び内側保持部２３３ｂには、これらを軸線方向ＧＨに貫通する第１挿通孔２３３ｈ１、第２挿通孔２３３ｈ２及び通気孔２３３ｈ３が設けられている。第１挿通孔２３３ｈ１には、後述する針状電極体２７０及び第１絶縁パイプ２７５が、第２挿通孔２３３ｈ２には、後述する補助電極体２８０及び第２絶縁パイプ２８５が、それぞれ挿通され保持されている。一方、通気孔２３３ｈ３は、後端側ＧＫで内筒２３１の内部に連通している。

【0061】

また、内側保持部２３３ｂは、外側金具２１０の外側保持部２１１ｂとの間で第１絶縁スペーサ２６０を保持する。この内側保持部２３３ｂには、後端側ＧＫで径方向外側に膨出する円環状の内側係合部２３３ｂｅが設けられており、この内側係合部２３３ｂｅが、第１絶縁スペーサ２６０の後端面２６０ｋに後端側ＧＫから全周にわたり係合している。また、ホルダ先端部２３３ｃ内の円柱状の放電空間ＤＳでは、後述する針状電極体２７０の針状先端部２７３が先端側ＧＳに向けて突出している。また、この放電空間ＤＳは、パイプホルダ２３３の通気孔２３３ｈ３、内筒２３１の内部及びセパレータ２４１の通気貫通孔２４１ｈ３を通じて、ケーブル２９０の中心に配置されたエアパイプ２９８の先端部に連通している。これにより、エアパイプ２９８から供給された空気（圧縮空気）ＡＲは、この放電空間ＤＳ内に流通する。

【0062】

ノズル部材２３５は、内部に設けられたノズル部２３５ａと、このノズル部２３５ａの周縁から先端側ＧＳに延出し、円柱状混合領域ＭＸ１を形成する先端側筒壁部２３５ｂとを有する。先端側筒壁部２３５ｂには、ガス取入口２３５ｈが設けられている。
また、混合排出部材２３７は、内部に捕集極２３７ｃが設けられ、スリット状混合領域ＭＸ２を形成する後端側部２３７ａと、この後端側部２３７ａの周縁から先端側ＧＳに延出し、ガス排出路ＥＸを形成する筒壁部２３７ｂとからなる。筒壁部２３７ｂには、ガス排出口２３７ｈが設けられている。また、混合排出部材２３７の先端部は、蓋部材２３９で閉塞されている。

【0063】

次に、第１絶縁スペーサ２６０について説明する。この第１絶縁スペーサ２６０は、軸線方向ＧＨに延びる円筒状でアルミナ製の部材である。第１絶縁スペーサ２６０は、外側金具２１０と内側金具２３０との間に保持され、両者を電気的に絶縁する。具体的には、外側金具２１０のうち外側第１金具２１１の外側保持部２１１ｂの外側係合部２１１ｂｅが、円環状の板パッキン２６１を介して、先端側ＧＳから第１絶縁スペーサ２６０のテーパ面２６０ｔに全周にわたり係合している。第１絶縁スペーサ２６０の先端部２６０ａは、外側第１金具２１１の先端面２１１ｓを越えて先端側ＧＳに突出している。一方で、内側金具２３０のうちパイプホルダ２３３の内側保持部２３３ｂの内側係合部２３３ｂｅが、後端側ＧＫから第１絶縁スペーサ２６０の後端面２６０ｋに全周にわたり係合している。

【0064】

第１絶縁スペーサ２６０の先端部２６０ａは、微粒子センサ２０１を排気管ＥＰに装着した状態で、排気管ＥＰ内に露出し（排気管ＥＰ内を臨み）、排気管ＥＰ内を流通する排気ガスＥＧに曝される。但し、外側金具２１０のうち外側第２金具２１３の第２本体部２１３ａが、前述のように、この第１絶縁スペーサ２６０の先端部２６０ａよりも先端側ＧＳに突出しているので、第１絶縁スペーサ２６０に排気管ＥＰ内を流通する排気ガスＥＧが直接当たり難い。従って、第１絶縁スペーサ２６０の先端部２６０ａに排気ガスＥＧ中の異物が付着するのを抑制できる。

【0065】

一方、微粒子センサ２０１を排気管ＥＰの管取付部ＥＰＴ２から取り外し、更に、外側第２金具２１３を微粒子センサ２０１から取り外すと（図１０参照）、外側金具２１０のうち残った外側第１金具２１１と内側金具２３０との隙間ＳＫ２が無くなると共に、第１絶縁スペーサ２６０の先端部２６０ａが外側第１金具２１１の先端面２１１ｓから先端側ＧＳに突出した状態で露出する。このため、容易に第１絶縁スペーサ２６０に付着した異物を除去できる。また、異物除去後の第１絶縁スペーサ２６０の状態の確認が容易になる。

【0066】

次に、第２絶縁スペーサ２６５について説明する。この第２絶縁スペーサ２６５は、軸線方向ＧＨに延びる筒状でアルミナ製の部材である。第２絶縁スペーサ２６５は、第１絶縁スペーサ２６０と共に、外側金具２１０と内側金具２３０との間に介在して両者を電気的に絶縁する。具体的には、第２絶縁スペーサ２６５は、外側金具２１０のうち外側第１金具２１１の第１本体部２１１ａの径方向内側で、内側金具２３０のうちパイプホルダ２３３のホルダ後端部２３３ａの径方向外側に配置されている。

【0067】

前述の栓金具２１５の栓中央部２１５ａを、外側第１金具２１１の後端部内にねじ込むと、栓金具２１５の栓先端部２１５ｂによって、第２絶縁スペーサ２６５、パイプホルダ２３３の内側保持部２３３ｂ及び第１絶縁スペーサ２６０がそれぞれ先端側ＧＳに押圧される。これにより、第１絶縁スペーサ２６０は、外側金具２１０の外側保持部２１１ｂの外側係合部２１１ｂｅと、パイプホルダ２３３の内側保持部２３３ｂの内側係合部２３３ｂｅとの間で、軸線方向ＧＨに挟持され保持される。これと共に、第２絶縁スペーサ２６５は、パイプホルダ２３３の内側保持部２３３ｂの内側係合部２３３ｂｅと、栓金具２１５の栓先端部２１５ｂとの間で、軸線方向ＧＨに挟持され保持される。

【0068】

次に、針状電極体２７０について説明する。この針状電極体２７０は、実施形態１の針状電極体７０と同様に、第１延出部２７１と針状先端部２７３とからなり、第１延出部２７１は、第１絶縁パイプ２７５で被覆されている。第１延出部２７１の後端部は、セパレータ２４１内で、後述するケーブル２９０の第２電位配線２９１の先端部に接続されている。
また、補助電極体２８０は、実施形態１の補助電極体８０と同様に、第２延出部２８１と曲げ返し部２８２と補助電極部２８３とからなり、第２延出部２８１は、第２絶縁パイプ２８５で被覆されている。第２延出部２８１の後端部は、セパレータ２４１内で、後述するケーブル２９０の第３電位配線２９２の先端部に接続されている。

【0069】

次に、ケーブル２９０について説明する。このケーブル２９０の中心には、第２電位配線２９１、第３電位配線２９２及び樹脂からなる中空のエアパイプ２９８が配置されている。そして、これらの径方向周囲は、第１絶縁体層２９５で被覆されている。更に、この第１絶縁体層２９５の径方向周囲には、銅細線を編んだ編組からなる内側導体２９３が配置され、その径方向周囲は、第２絶縁体層２９６で被覆されている。更に、この第２絶縁体層２９６の径方向周囲には、銅細線を編んだ編組からなる外側導体２９４が配置され、その径方向周囲は、第３絶縁体層２９７で被覆されている。
なお、本実施形態２の微粒子センサ２０１の電気的機能及び動作は、実施形態１の微粒子センサ１と同様である（図８及び図９参照）。

【0070】

以上で説明したように、本実施形態２の微粒子センサ２０１も、外側金具２１０を第１絶縁スペーサ２６０よりも先端側ＧＳに延出する形態としながらも、外側金具２１０の先端側ＧＳの部分を微粒子センサ２０１から取り外すことができる形態としている。具体的には、外側金具２１０を、第１絶縁スペーサ２６０を保持する外側保持部２１１ｂを含む外側第１金具２１１と、この外側第１金具２１１から先端側ＧＳに延出する外側第２金具２１３とに分け、外側第２金具２１３を外側第１金具２１１から取り外し可能としている。

【0071】

外側第２金具２１３を取り外すと、外側金具２１０（残った外側第１金具２１１）と内側金具２３０との隙間ＳＫ２が無くなり、第１絶縁スペーサ２６０の先端部２６０ａが外側第１金具２１１から突出した状態となる。このため、外側金具２１０を第１絶縁スペーサ２６０よりも先端側ＧＳに延出する形態としているにも拘わらず、外側金具の先端側部分を取り外しできない形態の微粒子センサに比べて、容易に第１絶縁スペーサ２６０に付着した異物を除去できる。また、異物除去後の第１絶縁スペーサ２６０の状態の確認が容易になる。その他、実施形態１と同様な部分は、実施形態１と同様な作用効果を奏する。

【0072】

以上において、本発明を実施形態１，２に即して説明したが、本発明は上述の実施形態１，２に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0073】

１，２０１ 微粒子センサ
１０，２１０ 外側金具
１１，２１１ 外側第１金具
１１ｓ，２１１ｓ （外側第１金具の）先端面（先端）
１１ｂ，２１１ｂ 外側保持部
１１ｂｅ，２１１ｂｅ 外側係合部
１１ｃ，２１１ｃ 金具取付部
１３，２１３ 外側第２金具
１３ｓ，２１３ｓ （外側第２金具の）先端
１３ｂ，２１３ｂ 座面部
１３ｂｓ （座面部の）先端面（座面）
２１３ｍｓ 座面
３０，２３０ 内側金具
３３ｂ，２３３ｂ 内側保持部
３３ｂｅ，２３３ｂｅ 内側係合部
４０，２４０ 内側延出部
６０ 絶縁スペーサ
２６０ 第１絶縁スペーサ（絶縁スペーサ）
６０ｓ，２６０ｓ 先端面（先端）
７０，２７０ 針状電極体
８０，２８０ 補助電極体
ＧＨ 軸線方向
ＧＳ 先端側
ＧＫ 後端側
ＥＮＧ 内燃機関（エンジン
ＥＰ 排気管（通気管）
ＥＰＴ１，ＥＰＴ２ 管取付部
ＥＰＺ１，ＥＰＺ２ 管座面部
ＥＧ 排気ガス（被測定ガス）
Ｓ 微粒子
ＰＶＥ 接地電位
ＰＶ１ 第１電位
ＰＶ２ 第２電位
ＰＶ３ 第３電位
ＳＫ１，ＳＫ２ 隙間
Ｌａ （外側第２金具の先端から外側第１金具の先端までの軸線方向の）寸法
Ｌｂ （外側第２金具の先端から絶縁スペーサの先端までの軸線方向の）寸法

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】