(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024063577
(43)【公開日】2024-05-13
(54)【発明の名称】ガスセンサ
(51)【国際特許分類】
G01N 27/409 20060101AFI20240502BHJP
G01N 27/416 20060101ALI20240502BHJP
G01N 27/41 20060101ALI20240502BHJP
G01N 27/419 20060101ALI20240502BHJP
【ＦＩ】
G01N27/409 100
G01N27/416 331
G01N27/41 325J
G01N27/419 327J
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022171646
(22)【出願日】2022-10-26
(71)【出願人】
【識別番号】000004064
【氏名又は名称】日本碍子株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100124039
【弁理士】
【氏名又は名称】立花 顕治
(72)【発明者】
【氏名】牧 慎太郎
(72)【発明者】
【氏名】片桐 康太
(72)【発明者】
【氏名】白石 悟
(72)【発明者】
【氏名】矢板 航平
(72)【発明者】
【氏名】清家 雄也
(72)【発明者】
【氏名】濱本 大輝
【テーマコード（参考）】
2G004
【Ｆターム（参考）】
2G004BB04
2G004BC02
2G004BM07
(57)【要約】
【課題】センサ素子を挿通する金属製ハウジングと、該ハウジングの外周に溶接された金属製外筒とを備え、溶接部表面へのピンホールの発生を抑制したガスセンサを提供する。
【解決手段】本発明の一側面に係るガスセンサにおいて、溶接により形成される溶融部分よりも後端側で外筒の内周面に接触しているハウジングの外周面の、軸方向における長さである接触距離Ｌｇは、基準距離Ｌｒ以下である。
【選択図】図２
【解決手段】本発明の一側面に係るガスセンサにおいて、溶接により形成される溶融部分よりも後端側で外筒の内周面に接触しているハウジングの外周面の、軸方向における長さである接触距離Ｌｇは、基準距離Ｌｒ以下である。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
長尺状のセンサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジングと、
前記軸方向における、前記ハウジングの後端側の一部が圧入され、圧入された前記ハウジングとの重なり部分において周方向に溶接がなされることで、前記ハウジングの外周面に装着された金属製の外筒と、
を備え、
前記溶接により形成される前記外筒の溶融部分よりも前記後端側で、前記外筒の内周面に接触している前記ハウジングの外周面の、前記軸方向における長さである接触距離Ｌｇは、基準距離Ｌｒ以下であり、
前記基準距離Ｌｒは、以下の数式（１）によって算出される、
ガスセンサ。
Ｌｒ＝ｋ×Ｄａ／（Ｔｂ×Ｔｃ） ・・・数式（１）
ここで、前記数式（１）において、
「ｋ」は、比例定数を表し、
「Ｄａ」は、前記ハウジングの外周面から、前記ハウジング内に溶け込んだ前記溶融部分の最深部までの、前記ハウジングの径方向における深さを表し、
「Ｔｂ」は、前記ハウジングの外径と前記外筒の内径との差である締め代を表し、
「Ｔｃ」は、前記外筒の厚みを表す。
前記軸方向における、前記ハウジングの後端側の一部が圧入され、圧入された前記ハウジングとの重なり部分において周方向に溶接がなされることで、前記ハウジングの外周面に装着された金属製の外筒と、
を備え、
前記溶接により形成される前記外筒の溶融部分よりも前記後端側で、前記外筒の内周面に接触している前記ハウジングの外周面の、前記軸方向における長さである接触距離Ｌｇは、基準距離Ｌｒ以下であり、
前記基準距離Ｌｒは、以下の数式（１）によって算出される、
ガスセンサ。
Ｌｒ＝ｋ×Ｄａ／（Ｔｂ×Ｔｃ） ・・・数式（１）
ここで、前記数式（１）において、
「ｋ」は、比例定数を表し、
「Ｄａ」は、前記ハウジングの外周面から、前記ハウジング内に溶け込んだ前記溶融部分の最深部までの、前記ハウジングの径方向における深さを表し、
「Ｔｂ」は、前記ハウジングの外径と前記外筒の内径との差である締め代を表し、
「Ｔｃ」は、前記外筒の厚みを表す。
【請求項2】
前記基準距離Ｌｒは、前記接触距離Ｌｇの１．２倍よりも大きい、
請求項１に記載のガスセンサ。
請求項１に記載のガスセンサ。
【請求項3】
前記ハウジングの外周面の前記後端側の端部には、面取り加工が施されている、
請求項１または２に記載のガスセンサ。
請求項１または２に記載のガスセンサ。
【請求項4】
前記面取り加工は、Ｒ面取り加工である、
請求項３に記載のガスセンサ。
請求項３に記載のガスセンサ。
【請求項5】
前記外筒および前記ハウジングのそれぞれの軸方向において、前記溶融部分よりも前記後端側の、前記ハウジングの外周面および前記外筒の内周面の少なくとも一方には、前記軸方向に延びるスリットが形成されている、
請求項１または２に記載のガスセンサ。
請求項１または２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、ガスセンサに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、自動車の排気ガス等の被測定ガスにおける酸素やＮＯxなどの特定ガス濃度を検出するガスセンサについて、例えば以下の構成を備えるものが知られている。すなわち、長尺状のセンサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状かつ金属製のハウジングと、係るハウジングの外周に溶接された金属製の外筒とを備えるガスセンサが知られている。例えば、下掲の特許文献１には、前記ハウジングの一部を前記外筒に圧入した後、前記ハウジングと前記外筒との重なり部分に対して、周方向に溶接を施して両者を接合することで製造されるガスセンサが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００２－１７４６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本件発明者らは、上述の構成を備えるガスセンサについて、前記溶接を施す際に、前記ハウジングと前記外筒との接触面に残留油分等が付着していた場合、以下の問題が発生することを見出した。すなわち、係る残留油分等が溶接時の熱で揮発ガスとなり、溶着金属中に混ざることで溶接部分の表面（溶接部表面）に気泡（ピンホール）として現れることがある。
【0005】
そして、係るピンホールが発生した場合、ピンホールを起点に腐食が発生したり、ピンホールが部材（例えば、前記外筒）を貫通してシール性を低下させたりする等の不具合が発生する可能性がある。特に、ガスセンサを過酷な環境下で使用したり、長期間にわたって使用したりする場合、係る不具合が発生する可能性は大きくなる。係る不具合の発生を防止するため、前記ハウジングと前記外筒とをそれぞれ十分に洗浄して両者の接触面に油分等が残留しないようにすることも考えられるが、残留油分等を完全になくすことは困難である。
【0006】
本発明は、一側面では、このような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、センサ素子を挿通する金属製ハウジングと、該ハウジングの外周に溶接された金属製外筒とを備え、溶接部表面へのピンホールの発生を抑制したガスセンサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。
【0008】
第１の観点に係るガスセンサは、長尺状のセンサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジングと、前記軸方向における、前記ハウジングの後端側の一部が圧入され、圧入された前記ハウジングとの重なり部分において周方向に溶接がなされることで、前記ハウジングの外周面に装着された金属製の外筒と、を備え、前記溶接により形成される前記外筒の溶融部分よりも前記後端側で、前記外筒の内周面に接触している前記ハウジングの外周面の、前記軸方向における長さである接触距離Ｌｇは、基準距離Ｌｒ以下であり、前記基準距離Ｌｒは、以下の数式（１）によって算出される。
Ｌｒ＝ｋ×Ｄａ／（Ｔｂ×Ｔｃ） ・・・数式（１）
Ｌｒ＝ｋ×Ｄａ／（Ｔｂ×Ｔｃ） ・・・数式（１）
【0009】
ここで、前記数式（１）において、「ｋ」は、比例定数を表し、「Ｄａ」は、前記ハウジングの外周面から、前記ハウジング内に溶け込んだ前記溶融部分の最深部までの、前記ハウジングの径方向における深さを表し、「Ｔｂ」は、前記ハウジングの外径と前記外筒の内径との差である締め代を表し、「Ｔｃ」は、前記外筒の厚みを表す。前記溶融部分は、前記外筒の、溶融により組織変更している部分と言い換えてもよい。
【0010】
当該構成では、前記ガスセンサは、前記センサ素子を挿通する金属製の前記ハウジングと、前記ハウジングが圧入され、前記ハウジングとの重なり部分において周方向に溶接がなされることで、前記ハウジングの外周面に装着された金属製の前記外筒と、を備える。例えば、前記ハウジングと前記外筒との重なり部分において、周方向にレーザー溶接がなされることで、前記外筒は、前記ハウジングの外周面に装着される。そして、前記ガスセンサにおいて、前記接触距離Ｌｇは前記基準距離Ｌｒ以下であり、前記基準距離Ｌｒは、前記数式（１）によって算出される。
【0011】
ここで、前記基準距離Ｌｒは、例えば、前記ハウジングと前記外筒との接触面に付着していた残留油分等が前記溶接の際の熱で揮発してなる揮発ガスが、自己の圧力により到達することのできる距離（到達可能距離）のうち、最大の距離を示している。すなわち、互いに接触する前記ハウジングの外周面と前記外筒の内周面との少なくとも一方に残留油分等が付着していた場合、係る残留油分等が前記溶接の際の熱で揮発することで揮発ガスが発生する。このような揮発ガスが、自己の圧力により、互いに接する前記ハウジングの外周面と前記外筒の内周面との間を移動できる距離を、「揮発ガスの到達可能距離」と称する場合、前記基準距離Ｌｒは、係る到達可能距離の最大値である。
【0012】
また、前記揮発ガスの到達可能距離は、前記Ｄａ、前記Ｔｂ、および、前記Ｔｃのそれぞれと、以下の関係を有する。すなわち、前記ハウジングの外周面から、前記ハウジング内に溶け込んだ前記溶融部分の最深部までの、前記ハウジングの径方向における深さを表す前記Ｄａが大きいほど、前記ハウジングおよび前記外筒の熱変形は大きい。つまり、前記Ｄａが大きいほど、前記ハウジングの外周面と前記外筒の内周面との隙間は大きい。そのため、前記Ｄａが大きいほど、前記揮発ガスに対する拡散抵抗の値は小さくなり、前記ハウジングの外周面と前記外筒の内周面との間を移動する、前記揮発ガスの前記到達可能距離は大きくなる。また、前記ハウジングの外径と前記外筒の内径との差である締め代を表す前記Ｔｂが大きいほど、前記揮発ガスに対する拡散抵抗の値は大きくなり、前記ハウジングの外周面と前記外筒の内周面との間を移動する、前記揮発ガスの前記到達可能距離は小さくなる。さらに、前記外筒の厚みを表す前記Ｔｃが大きいほど、前記溶接の際の熱は拡散しやすくなるため、前記揮発ガスの発生量は減少し、また、前記ハウジングおよび前記外筒の熱変形は小さくなる。そのため、前記Ｔｃが大きいほど、前記ハウジングの外周面と前記外筒の内周面との間を移動する、前記揮発ガスの前記到達可能距離は小さくなる。前記Ｄａ、前記Ｔｂ、および、前記Ｔｃは、それぞれ、前記到達可能距離に対して、上述の関係を有するため、前記到達可能距離の最大値である前記基準距離Ｌｒは、前記Ｄａ、前記Ｔｂ、および、前記Ｔｃの関数として表すことができる。また、試験等によって、比例定数である前記ｋを求めることができる。そのため、前記基準距離Ｌｒは、比例定数である前記ｋと、前記Ｄａ、前記Ｔｂ、および、前記Ｔｃとの関数である前記数式（１）によって、算出される。
【0013】
そして、前記ガスセンサにおいて、前記接触距離Ｌｇは、前記基準距離Ｌｒ以下であり、つまり、「前記溶融部分よりも前記後端側で前記外筒の内周面に接触している前記ハウジングの外周面の、前記軸方向における長さ」は、前記基準距離Ｌｒ以下である。言い換えれば、「前記溶融部分が前記ハウジングの外周面に接する端点」（溶融部端）の位置から、「前記ハウジングの外周面と前記外筒の内周面とが、周方向の全体にわたって非接触となる位置」（解放位置）までの長さは、前記基準距離Ｌｒ以下である。
【0014】
そのため、前記溶接の際、互いに接する前記ハウジングの外周面と前記外筒の内周面との間に発生した前記揮発ガスは、自己の圧力により、前記ハウジングの外周面と前記外筒の内周面とが周方向の全体にわたって非接触となる位置（解放位置）まで移動できる。前記溶接の際、例えば、前記溶融部分中の前記揮発ガスは、自己の圧力により、「前記ハウジングの外周面と前記外筒の内周面とが周方向の全体にわたって非接触となる位置」まで、移動することができる。つまり、前記溶接の際に発生した前記揮発ガスは、自己の圧力により前記解放位置へと移動することができ、前記解放位置において解放（放出）される。そのため、前記ガスセンサは、前記揮発ガスが前記溶融部分中に留められて前記溶融部分にピンホールを発生させる可能性を低減することができ、つまり、前記溶融部分におけるピンホールの発生を抑制することができる。
【0015】
したがって、前記ガスセンサは、前記センサ素子を挿通する金属製の前記ハウジングと、前記ハウジングの外周に溶接された金属製の前記外筒とを備え、前記溶融部分におけるピンホールの発生を抑制することができる。
【0016】
また、前記ガスセンサは、前記接触距離Ｌｇを、前記数式（１）によって算出される前記基準距離Ｌｒ以下とすることで、前記溶融部分におけるピンホールの発生を抑制することができる。そして、前述のとおり、前記数式（１）における比例定数である前記ｋは、試験等によって予め求めておくことができる。したがって、前記ガスセンサは、前記ピンホールの発生を抑制する構造を、設計段階において決定することができ、例えば、前記接触距離Ｌｇの値を、設計段階において、前記基準距離Ｌｒ以下となるよう決定しておくことができる。さらに、前記ガスセンサは、前記ピンホールの発生を抑制することで、該ピンホールに起因する、腐食の発生、シール性の低下といった不具合の発生する可能性を抑制することができる。加えて、前記ガスセンサは、設計段階で前記ピンホールの発生を抑制する構造を実現できるため、溶接条件などを従前のものから変更することなく、前記ピンホールの発生を抑制することができる。また、前記ガスセンサは、前記ハウジングと前記外筒との接触面に油分等が残留しないように前記ハウジングと前記外筒とをそれぞれ十分に洗浄するなどの工程を必要としないため、製造に際して必要となる管理、工程における、工数を抑制することができる。
【0017】
第２の観点に係るガスセンサは、上記第１の観点に係るガスセンサにおいて、前記基準距離Ｌｒは、前記接触距離Ｌｇの１．２倍よりも大きくてもよい。当該構成では、前記ガスセンサにおいて、前記基準距離Ｌｒは、前記接触距離Ｌｇの１．２倍よりも大きく、つまり、前記接触距離Ｌｇは、前記基準距離Ｌｒの１．２分の１よりも小さい。本件発明者らは、前記接触距離Ｌｇを、前記基準距離Ｌｒの１．２分の１よりも小さくすることで、前記溶融部分において発生するピンホールの数が急激に減少することを実験によって確認した。そのため、前記ガスセンサは、前記接触距離Ｌｇを、前記基準距離Ｌｒの１．２分の１よりも小さくすることで、前記溶融部分におけるピンホールの発生を極めて効果的に抑制することができる。
【0018】
第３の観点に係るガスセンサは、上記第１または上記第２の観点に係るガスセンサにおいて、前記ハウジングの外周面の前記後端側の端部には、面取り加工が施されていてもよい。当該構成では、前記ガスセンサにおいて、前記ハウジングの外周面の前記後端側の端部には、面取り加工が施されており、例えば、前記ハウジングの外周面の前記後端側の端部には、直線状に、または、曲線状に、面取り加工が施されていてもよい。前記ガスセンサにおいて、前記ハウジングの外周面の前記後端側の端部には、例えば、Ｃ面取り加工およびＲ面取り加工の少なくとも一方が施されていてもよい。前記ガスセンサは、係る面取り加工を施された前記ハウジングの外周面の前記後端側の端部を、前記ハウジングを前記外筒へと圧入する際のガイドとして利用することができ、前記ハウジングを前記外筒へと圧入しやすくなる。
【0019】
第４の観点に係るガスセンサは、上記第３の観点に係るガスセンサにおいて、前記面取り加工は、Ｒ面取り加工であってもよい。当該構成では、前記ガスセンサにおいて、前記ハウジングの外周面の前記後端側の端部に施される前記面取り加工は、Ｒ面取り加工である。前記ガスセンサは、前記ハウジングの外周面の前記後端側の端部に施される前記面取り加工としてＲ面取り加工を採用することで、加工の際のバリ発生を抑制することができ、前記ハウジングと前記外筒との間のバリかみ込みを抑制することができる。
【0020】
第５の観点に係るガスセンサは、上記第１から上記第４の何れかの観点に係るガスセンサにおいて、前記外筒および前記ハウジングのそれぞれの軸方向において、前記溶融部分よりも前記後端側の、前記ハウジングの外周面および前記外筒の内周面の少なくとも一方には、前記軸方向に延びるスリットが形成されていてもよい。
【0021】
当該構成では、前記ガスセンサは、前記外筒および前記ハウジングのそれぞれの軸方向において、前記溶融部分よりも前記後端側の、前記ハウジングの外周面および前記外筒の内周面の少なくとも一方には、前記軸方向に延びるスリットが形成されている。前記ガスセンサにおいて、前記スリットは、前記ハウジングの、前記後端側の端面まで延びていてもよい。また、前記ガスセンサにおいて、前記ハウジングの外周面および前記外筒の内周面の少なくとも一方には、周方向において互いに間隔を空けて設けられる複数の前記スリットが、形成されていてもよい。
【0022】
本件発明者らは、前記軸方向に延びるスリットを、前記ハウジングの外周面および前記外筒の内周面の少なくとも一方に形成することで、係るスリットを形成しない場合に比べて、前記ピンホール発生の抑制効果を向上させることができることを確認した。したがって、前記ガスセンサは、前記軸方向に延びるスリットによって、前記溶融部分におけるピンホール発生の抑制効果を、前記スリットを形成しない場合に比べて、より向上させることができる。
【発明の効果】
【0023】
本発明によれば、センサ素子を挿通する金属製ハウジングと、該ハウジングの外周に溶接された金属製外筒とを備え、溶接部表面へのピンホールの発生を抑制したガスセンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。ただし、以下で説明する本実施形態は、あらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。つまり、本発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。
【0026】
以下に詳細を説明するガスセンサ１は、長尺状のセンサ素子１０が内部を軸方向ＡＸに貫通している円筒状のハウジング２０と、ハウジング２０の外周面２１０に装着された外筒４０とを備えている。ハウジング２０および外筒４０は、それぞれ、金属製の部材である。ハウジング２０の後端側を外筒４０の先端側に圧入した後、ハウジング２０と外筒４０との重なり部分において周方向に溶接をなすことで、外筒４０は、ハウジング２０の外周面２１０に装着される。係る構成を備えるガスセンサ１について、溶接の際、互いに接しているハウジング２０の外周面２１０および外筒４０の内周面４１０の少なくとも一方に油分等が存在した場合、係る油分等は溶接の際の熱で揮発ガスとなる。そして、係る揮発ガスが、ハウジング２０の外周面２１０と外筒４０の内周面４１０との間から抜け出せずに、溶接により形成される外筒４０の溶融部分４２０中に留められると、溶融部分４２０には揮発ガスの気泡が、つまり、ピンホールが、発生することになる。溶融部分４２０は、溶融により組織変更している部分と言い換えてもよい。
【0027】
本件発明者らは、係るピンホールの発生を抑制する方法を検討し、ガスセンサ１について、以下の構成を備えるように構成することで、ピンホールの発生を抑制できることを確認した。すなわち、ガスセンサ１において、溶融部分４２０中の揮発ガスが、互いに接するハウジング２０の外周面２１０と外筒４０の内周面４１０との間から抜け出せるようにすることで、溶融部分４２０におけるピンホールの発生を抑制できることを確認した。
【0028】
具体的には、ガスセンサ１において、ハウジング２０の外周面２１０と外筒４０の内周面４１０とは互いに接しているが、溶接の際の熱によって発生した揮発ガスは、自己の圧力により、外周面２１０と内周面４１０との間を移動することができる。そこで、ガスセンサ１において、外筒４０の溶融部分４２０の後端側の端部（溶融部端Ｅｆ）から、外周面２１０と内周面４１０とが非接触となる位置（非接触位置Ｎｐ）までの距離（接触距離Ｌｇ）は、以下の条件を満たすように調整されている。すなわち、ガスセンサ１において接触距離Ｌｇは、「揮発ガスが、自己の圧力により、外周面２１０と内周面４１０との間を移動できる距離」（到達可能距離）以下となるように、調整されている。
【0029】
ガスセンサ１において、接触距離Ｌｇを係る到達可能距離以下とすることで、溶融部分４２０中の揮発ガスは、ハウジング２０の外周面２１０と外筒４０の内周面４１０との間から抜け出せるようになる。そのため、ガスセンサ１は、「揮発ガスが外周面２１０と内周面４１０との間から抜け出せずに溶融部分４２０中に留められ、溶融部分４２０にピンホールを発生させる」可能性を抑制することができる。
【0030】
以下に、接触距離Ｌｇを、到達可能距離以下とし、特に、到達可能距離の最大値である基準距離Ｌｒ以下とすることで、溶融部分４２０におけるピンホールの発生を抑制したガスセンサ１について、図１等を用いて、その詳細を説明する。
【0031】
［構成例］
（ガスセンサの全体概要）
図１は、本実施形態に係るガスセンサ１の主要な構成の一例を概略的に示す部分断面模式図である。本実施形態においては、ガスセンサ１の備えるハウジング２０と外筒４０とが満たすべき関係について、特に、接触距離Ｌｇが満たすべき条件について、その理解を容易にするため、ガスセンサ１が、以下の構成を備える例について説明する。すなわち、ガスセンサ１が、センサ素子１０、ハウジング２０、センサ素子保持部材３０、外筒４０、および、外側保護カバー５０を備える例について説明する。しかしながら、本実施形態に係るガスセンサ１は、センサ素子１０、ハウジング２０、センサ素子保持部材３０、外筒４０、および、外側保護カバー５０以外の構成を備えていてもよい。
（ガスセンサの全体概要）
図１は、本実施形態に係るガスセンサ１の主要な構成の一例を概略的に示す部分断面模式図である。本実施形態においては、ガスセンサ１の備えるハウジング２０と外筒４０とが満たすべき関係について、特に、接触距離Ｌｇが満たすべき条件について、その理解を容易にするため、ガスセンサ１が、以下の構成を備える例について説明する。すなわち、ガスセンサ１が、センサ素子１０、ハウジング２０、センサ素子保持部材３０、外筒４０、および、外側保護カバー５０を備える例について説明する。しかしながら、本実施形態に係るガスセンサ１は、センサ素子１０、ハウジング２０、センサ素子保持部材３０、外筒４０、および、外側保護カバー５０以外の構成を備えていてもよい。
【0032】
本実施形態に係るガスセンサ１は、その内部に備わるセンサ素子１０によって被測定ガス（例えば、排気ガス）中の所定の測定対象ガス成分（例えば、ＮＯx等）を検出するものである。ガスセンサ１は、センサ素子１０が内部を軸方向ＡＸに貫通している円筒状のハウジング２０と、ハウジング２０の外周面２１０に装着された外筒４０と、を備える。図１に例示するガスセンサ１は、さらに、センサ素子１０を保持するための挿通孔を有し、セラミックス材料によって構成されたセンサ素子保持部材３０と、センサ素子１０の先端側を囲繞する（覆う）有底筒状の外側保護カバー５０と、を備えている。図１に例示するように、ガスセンサ１の外側は、主として、外側保護カバー５０と、ハウジング２０と、外筒４０とから構成される。
【0033】
例えば、ガスセンサ１、センサ素子１０、ハウジング２０、センサ素子保持部材３０、外筒４０、および、外側保護カバー５０のそれぞれの中心軸は同軸になっている。なお、図１においては、ガスセンサ１の本体部の中心軸（軸線）を図面の左右方向と一致させる態様にてガスセンサ１を示している。以下の説明においては、特に断らない限り、紙面右側をガスセンサ１の先端側と称し、紙面左側をガスセンサ１の後端側と称する。ガスセンサ１の先端側とセンサ素子１０の先端側とは同じ側にあり、ガスセンサ１の後端側とセンサ素子１０の後端側とは同じ側にある。
【0034】
（センサ素子）
センサ素子１０は、ジルコニアなどの酸素イオン伝導性固体電解質セラミックスからなる素子体を主たる構成材料とする長尺の柱状あるいは薄板状の部材である。センサ素子１０を長尺の筒状、もしくは管状の部材として構成してもよい。センサ素子１０は、先端側にガス導入口および内部空所などを備えるとともに、素子体表面および内部に種々の電極や配線パターンを備えた構成を有する。
センサ素子１０は、ジルコニアなどの酸素イオン伝導性固体電解質セラミックスからなる素子体を主たる構成材料とする長尺の柱状あるいは薄板状の部材である。センサ素子１０を長尺の筒状、もしくは管状の部材として構成してもよい。センサ素子１０は、先端側にガス導入口および内部空所などを備えるとともに、素子体表面および内部に種々の電極や配線パターンを備えた構成を有する。
【0035】
センサ素子１０においては、内部空所に導入された被測定ガスが内部空所内で還元ないしは分解されて酸素イオンが発生する。ガスセンサ１においては、センサ素子１０の内部を流れる酸素イオンの量が被測定ガス中における所定のガス成分の濃度に比例することに基づいて、係るガス成分の濃度が求められる。
【0036】
図１に例示するように、例えば、センサ素子１０の表面の、先端から長手方向における所定の範囲は、保護膜Ｐで被覆されてなっていてもよい。保護膜Ｐは、センサ素子１０の先端近傍を熱的な衝撃から保護するために設けられる、例えばＡｌ2Ｏ3などからなる厚みが１０μｍ～２０００μｍ程度の多孔質膜であり、耐熱衝撃保護層とも称される。保護膜Ｐは、その目的に照らして、５０Ｎ程度までの力に耐え得るように形成されるのが好ましい。保護膜Ｐの形成範囲は、センサ素子１０の具体的構造に応じて適宜に定められる。
【0037】
長尺の柱状あるいは薄板状の部材であるセンサ素子１０の、保護膜Ｐが設けられていない側の端部が、センサ素子１０の後端である。ガスセンサ１において、センサ素子１０は、円筒状のハウジング２０内部を軸方向ＡＸに貫通しており、保護膜Ｐで被覆された先端と、保護膜Ｐで被覆されていない後端とが、ハウジング２０から突き出している。
【0038】
（ハウジング）
ハウジング２０は、センサ素子１０が内部を軸方向ＡＸに貫通する円筒状の部材であり、金属で形成されている。ハウジング２０は、その内部にセンサ素子１０等を収容する円筒状の収容空間を備えるとともに、ガスセンサ１を測定位置に固定する際に用いられる。
ハウジング２０は、センサ素子１０が内部を軸方向ＡＸに貫通する円筒状の部材であり、金属で形成されている。ハウジング２０は、その内部にセンサ素子１０等を収容する円筒状の収容空間を備えるとともに、ガスセンサ１を測定位置に固定する際に用いられる。
【0039】
ハウジング２０は、例えば、径方向に突出する突出部（フランジ）を備えており、周方向全体にわたって係る突出部が設けられていてもよい。係る突出部は、ガスセンサ１の取り付けられる不図示の外部部材（例えば、排気管）と接して、係る外部部材により規定される空間（例えば、排気管内）から被測定ガスが漏れ出すのを防ぐ部材である。
【0040】
例えば、ハウジング２０の外周には、突出部と接触する態様にて、不図示の固定ボルトが環装されてもよい。この固定ボルトは、例えば金属で形成され、外周面におねじが設けられている。ハウジング２０は、「排気管に溶接され、内周面にめねじが設けられた固定用部材（被取付部、ボス）」内に挿入され、さらに、突出部と固定用部材とが接した状態で、上述の固定ボルトが固定用部材内に挿入される。このようにして、ハウジング２０は固定用部材内に固定され、つまり、ガスセンサ１が排気管内に固定される。そして、突出部（特に、突出部の、先端側の面）は、排気管（固定用部材）の面と当たりシール面を形成することにより、被測定ガスが排気管の外部へと漏れだすのを防ぐ。
【0041】
なお、図１に例示するハウジング２０の先端側と後端側とを別々の部材として構成し、係る先端側の部材と後端側の部材とを溶接等によって接続、固定することで、ハウジング２０を構成してもよい。例えば、ハウジング２０は、突出部を備える金属製の主体金具（図１に例示するハウジング２０の先端側に相当する部材）と、係る主体金具に溶接固定される円筒形の内筒（図１に例示するハウジング２０の後端側に相当する部材）とを含んでいてもよい。本実施形態において、ハウジング２０は、センサ素子１０が内部を軸方向ＡＸに貫通する、金属製の、円筒状の部材であればよく、ハウジング２０は、１つの円筒状の部材によって構成してもよいし、複数の円筒状の部材を同軸に接続することにより構成してもよい。
【0042】
前述のとおり、円筒状のハウジング２０がその内部に備える収容空間にはセンサ素子１０が収容される。例えば、係る収容空間において、センサ素子１０は、その長手方向が円筒状のハウジング２０の軸方向ＡＸに一致するように配置されており、具体的には、センサ素子１０の中心軸とハウジング２０の中心軸とが同軸となるように配置されている。係る態様にてハウジング２０の備える収容空間に収容されたセンサ素子１０は、センサ素子保持部材３０によって、その位置が保持されている。
【0043】
（センサ素子保持材）
センサ素子保持部材３０は、センサ素子１０と接してセンサ素子１０をハウジング２０内に保持する、セラミックス材料によって構成された部材である。図１に例示するセンサ素子保持部材３０は、セラミックサポータ３１０、３３０、３５０と、圧粉体３２０、３４０とを含む。センサ素子保持部材３０はさらに、不図示のワッシャーを含んでいてもよい。セラミックサポータ３１０、３３０、３５０、および、圧粉体３２０、３４０は、それぞれ、センサ素子１０を保持するための挿通孔を有し、センサ素子１０に対し同軸に環装されている。つまり、ガスセンサ１において、センサ素子１０をハウジング２０の中心軸（ガスセンサ１の中心軸）上に配置した状態で、セラミックサポータ３１０、３３０、３５０と、圧粉体３２０、３４０とが、係る中心軸に沿って環装されている。図１には、セラミックサポータ３１０、圧粉体３２０、セラミックサポータ３３０、圧粉体３４０、セラミックサポータ３５０が、先端側から後端側へとこの順で、センサ素子１０に環装されている例が示されている。さらに、上述のワッシャーが、セラミックサポータ３５０よりも後端側で、セラミックサポータ３５０に接した状態で、センサ素子１０に環装されていてもよい。なお、以下の説明においては、セラミックサポータ３１０、３３０、３５０と、圧粉体３２０、３４０と、上述のワッシャーとをまとめて、「環装部品」とも称する。
センサ素子保持部材３０は、センサ素子１０と接してセンサ素子１０をハウジング２０内に保持する、セラミックス材料によって構成された部材である。図１に例示するセンサ素子保持部材３０は、セラミックサポータ３１０、３３０、３５０と、圧粉体３２０、３４０とを含む。センサ素子保持部材３０はさらに、不図示のワッシャーを含んでいてもよい。セラミックサポータ３１０、３３０、３５０、および、圧粉体３２０、３４０は、それぞれ、センサ素子１０を保持するための挿通孔を有し、センサ素子１０に対し同軸に環装されている。つまり、ガスセンサ１において、センサ素子１０をハウジング２０の中心軸（ガスセンサ１の中心軸）上に配置した状態で、セラミックサポータ３１０、３３０、３５０と、圧粉体３２０、３４０とが、係る中心軸に沿って環装されている。図１には、セラミックサポータ３１０、圧粉体３２０、セラミックサポータ３３０、圧粉体３４０、セラミックサポータ３５０が、先端側から後端側へとこの順で、センサ素子１０に環装されている例が示されている。さらに、上述のワッシャーが、セラミックサポータ３５０よりも後端側で、セラミックサポータ３５０に接した状態で、センサ素子１０に環装されていてもよい。なお、以下の説明においては、セラミックサポータ３１０、３３０、３５０と、圧粉体３２０、３４０と、上述のワッシャーとをまとめて、「環装部品」とも称する。
【0044】
セラミックサポータ３１０、３３０、３５０は、それぞれ、セラミックス製の碍子である。また、圧粉体３２０、３４０は、それぞれ、タルクなどのセラミックス粉末を成型したものである。
【0045】
例えば、図１に例示するように、ハウジング２０内部の先端側にはテーパー部が設けられており、センサ素子１０に環装されたセラミックサポータ３１０、３３０、３５０と、圧粉体３２０、３４０と、不図示のワッシャーとが係止されている（固定されている）。これは、あらかじめセンサ素子１０に対する環装部品の環装がなされた状態で、それら環装部品の外周にハウジング２０を嵌め合わせることによって実現されてなる。また、上述の係止がなされうえで、後端側から先端側へとワッシャーに所定の荷重を加えることによって圧粉体３２０、３４０のそれぞれを圧縮することで、ハウジング２０の内部においては、センサ素子１０の両端部間が封止される。係る封止がなされた状態で、ワッシャーの後端側のハウジング２０を縮径状にかしめることによって、環装部品が拘束され、センサ素子１０の両端部間の気密性が確保される。すなわち、ハウジング２０の内部空間において、センサ素子１０に環装されたセラミックサポータ３１０、３３０、３５０と、圧粉体３２０、３４０とは、ハウジング２０の内面（内壁）、特に、テーパー部における内壁と、ワッシャーとに挟まれて封止されている。ここで、ハウジング２０の、圧粉体３４０と隣り合う位置を縮径状にかしめて、センサ素子１０の両端部間の気密性をさらに向上させてもよい。
【0046】
なお、図示は省略するが、ガスセンサ１においては、外筒４０の内部であってハウジング２０より後端側の位置において、センサ素子１０と外部との電気的接続を図るためのコネクタが、センサ素子１０に備わる複数の端子電極に接続されていてもよい。係るコネクタから延在するケーブルが、外筒４０の後端に設けられた開口部から引き出されていてもよい。外筒４０の後端に設けられた開口部を、さらに、基準ガスたる大気の出入部としてもよい。
【0047】
内部空間にセンサ素子１０およびセンサ素子保持部材３０を収容した、円筒状のハウジング２０の後端側は、外筒４０の先端側に圧入される。そして、外筒４０の、ハウジング２０との重なり部分において周方向に溶接がなされることで、外筒４０は、ハウジング２０の外周面２１０に装着される。図１に示す例では、溶接位置Ｗｐにおいて周方向に溶接がなされることで、外筒４０は、ハウジング２０の外周面２１０に装着されている。
【0048】
（外筒）
外筒４０は、ハウジング２０の外周面２１０（特に、後端側の外周面２１０）に環装されてなり、ガスセンサ１のうち、被測定ガスと接触しない部位を保護する、金属製の円筒状部材である。すなわち、外筒４０は、ハウジング２０の後端側の外周面２１０の一部が内周面４１０に密接することで、ハウジング２０に固定されている。ハウジング２０に対する外筒４０の環装およびその際の外筒４０とハウジング２０の密接固定は、ハウジング２０の後端側の一部を外筒４０に対し圧入することにより実現される。
外筒４０は、ハウジング２０の外周面２１０（特に、後端側の外周面２１０）に環装されてなり、ガスセンサ１のうち、被測定ガスと接触しない部位を保護する、金属製の円筒状部材である。すなわち、外筒４０は、ハウジング２０の後端側の外周面２１０の一部が内周面４１０に密接することで、ハウジング２０に固定されている。ハウジング２０に対する外筒４０の環装およびその際の外筒４０とハウジング２０の密接固定は、ハウジング２０の後端側の一部を外筒４０に対し圧入することにより実現される。
【0049】
外筒４０の内側空間は、基準ガスたる大気が存在する基準ガス存在空間となっている。外筒４０の内側空間は、例えばエンジンの排気管などの内部に被測定ガスが存在する配管等にガスセンサ１が取り付けられた状態において、該配管等とは離隔される。ただし、外筒４０の内側空間は密閉されているわけではなく、大気は、外筒４０の図示しない後端部分に設けられた開口部において、外筒４０の内側空間に出入可能となっている。
【0050】
（外側保護カバー）
外側保護カバー５０は、センサ素子１０の先端を囲繞する（覆う）有底筒状の部材であり、例えば、金属で形成されている。外側保護カバー５０は、ガスセンサ１の使用時に、被測定ガスに直接に接触する部分であるセンサ素子１０の先端およびその近傍を保護する。図１に例示するように、外側保護カバー５０には、外側から内側への被測定ガスの流れを許容する貫通孔５１が形成されている。図１には、有底筒状の部材である外側保護カバー５０の底面（ガスセンサ１の先端側の面）に貫通孔５１が形成されている例が示されている。しかしながら、図１に例示する貫通孔５１の配置態様はあくまで例示であって、貫通孔５１の配置位置および配置個数は、外側保護カバー５０の内部への被測定ガスの流入態様を考慮して適宜に定められてよい。例えば、有底筒状の部材である外側保護カバー５０の側面に複数の貫通孔５１が形成されていてもよい。また、外側保護カバー５０の底面に複数の貫通孔５１が形成されていてもよい。
外側保護カバー５０は、センサ素子１０の先端を囲繞する（覆う）有底筒状の部材であり、例えば、金属で形成されている。外側保護カバー５０は、ガスセンサ１の使用時に、被測定ガスに直接に接触する部分であるセンサ素子１０の先端およびその近傍を保護する。図１に例示するように、外側保護カバー５０には、外側から内側への被測定ガスの流れを許容する貫通孔５１が形成されている。図１には、有底筒状の部材である外側保護カバー５０の底面（ガスセンサ１の先端側の面）に貫通孔５１が形成されている例が示されている。しかしながら、図１に例示する貫通孔５１の配置態様はあくまで例示であって、貫通孔５１の配置位置および配置個数は、外側保護カバー５０の内部への被測定ガスの流入態様を考慮して適宜に定められてよい。例えば、有底筒状の部材である外側保護カバー５０の側面に複数の貫通孔５１が形成されていてもよい。また、外側保護カバー５０の底面に複数の貫通孔５１が形成されていてもよい。
【0051】
外側保護カバー５０は、ハウジング２０の先端側の外周面２１０に装着され、例えば、外側保護カバー５０の後端側（開口縁）は、ハウジング２０に内周面が当接しており、これにより外側保護カバー５０はハウジング２０に固定されている。
【0052】
図１に例示するガスセンサ１において、有底筒状の外側保護カバー５０の開口縁は、ハウジング２０の有する突出部に接している。しかしながら、ガスセンサ１にとって、外側保護カバー５０の開口縁とハウジング２０の突出部とが接することは必須ではなく、両者の間には隙間があってもよい。例えば、ハウジング２０の有する突出部と、有底筒状の外側保護カバー５０の開口縁との間には、不図示の流水溝が設けられていてもよい。係る流水溝は、円筒状のハウジング２０の周方向に延びており、例えば、ハウジング２０の外周を一周して設けられていてもよい。
【0053】
上述の流水溝の底面（底部）の径は、外側保護カバー５０の開口縁の径よりも小さくてもよく（短くてもよく）、つまり、底面の、ハウジング２０の軸（中心軸）までの長さは、外側保護カバー５０の開口縁の、ハウジング２０の軸までの長さよりも短くてもよい。言い換えれば、上述の流水溝の底面（底面の外周）から、ハウジング２０の軸までの長さは、外側保護カバー５０の開口縁から、ハウジング２０の軸までの長さよりも短くてもよい。
【0054】
図１に例示する外側保護カバー５０は、円筒状の大径部と、係る大径部に接続しており大径部よりも径の小さい有底筒状の先端部とを有している。言い換えれば、本実施形態において、有底筒状の外側保護カバー５０は、円筒状の胴部と、有底筒状で胴部よりも内径の小さい先端部とを有している。係る胴部は、外側保護カバー５０の中心軸方向に沿った側面をもつ側部と、胴部の底部であって側部と先端部とを接続する段差部と、を有している。ただし、ガスセンサ１にとって、外側保護カバー５０がこのような構成を備えることは必須ではなく、外側保護カバー５０が、胴部と先端部とを有することは必須ではない。言い換えれば、ガスセンサ１にとって、外側保護カバー５０を、円筒状の胴部の側面と有底筒状の先端部とを段差部によって接続した構成とすることは必須ではない。ガスセンサ１にとって、外側保護カバー５０は、センサ素子１０の先端を覆う、有底筒状の形状を有していればよい。例えば、外側保護カバー５０は、円筒状の胴部の側面と有底筒状の先端部とを、段差部を介さずに直接接続した構成としてもよい。また、例えば、外側保護カバー５０は、複数の段差部を備えていてもよい。すなわち、外側保護カバー５０は、円筒状の大径部と、係る大径部に接続し、かつ、大径部よりも径の小さい円筒状の胴部と、係る胴部に接続した先端部であって、胴部よりも内径が小さく、かつ、有底筒状である先端部と、を有していてもよい。つまり、本実施形態において外側保護カバー５０は、センサ素子１０の先端（先端）を覆う有底筒状の形状を有していればよく、有底筒状の形状に加えてどのような形状を含むかは、ガスセンサ１の使用方法、使用箇所等に応じて適宜選択される。
【0055】
以上のような構成を有することで、ガスセンサ１では、所定位置に取り付けられた状態において、センサ素子１０の先端の周りの被測定ガス存在空間と、後端の周りの基準ガス存在空間とが完全に離隔されるようになっている。これにより、ガスセンサ１は、被測定ガス中における測定対象ガス成分の濃度を精度良く測定できるようになっている。
【0056】
（ガスセンサについての整理）
これまでに説明してきたとおり、ガスセンサ１は、長尺状のセンサ素子１０が内部を軸方向ＡＸに貫通している、円筒状であって金属製のハウジング２０と、ハウジング２０の外周面２１０に装着された金属製の外筒４０と、を備えている。外筒４０は、ハウジング２０の後端側の一部が圧入され、圧入されたハウジング２０との重なり部分において周方向に溶接がなされることで、ハウジング２０の外周面２１０に装着されている。図１に示す例では、溶接位置Ｗｐにおいて周方向に溶接がなされることで、外筒４０は、ハウジング２０の外周面２１０に装着されている。
これまでに説明してきたとおり、ガスセンサ１は、長尺状のセンサ素子１０が内部を軸方向ＡＸに貫通している、円筒状であって金属製のハウジング２０と、ハウジング２０の外周面２１０に装着された金属製の外筒４０と、を備えている。外筒４０は、ハウジング２０の後端側の一部が圧入され、圧入されたハウジング２０との重なり部分において周方向に溶接がなされることで、ハウジング２０の外周面２１０に装着されている。図１に示す例では、溶接位置Ｗｐにおいて周方向に溶接がなされることで、外筒４０は、ハウジング２０の外周面２１０に装着されている。
【0057】
ガスセンサ１において、溶接により形成される外筒４０の溶融部分４２０よりも後端側で、外筒４０の内周面４１０に接触しているハウジング２０の外周面２１０の、軸方向ＡＸにおける長さである接触距離Ｌｇは、基準距離Ｌｒ以下である。以下、図２等を用いて、係る接触距離Ｌｇの詳細を説明する。
【0058】
（接触距離について）
図２は、ガスセンサ１における溶接位置Ｗｐの周辺におけるハウジング２０と外筒４０との関係を模式的に示す拡大断面図であり、特に、接触距離Ｌｇについて、その詳細を説明する図である。図２において、紙面の左右方向が軸方向ＡＸである。
図２は、ガスセンサ１における溶接位置Ｗｐの周辺におけるハウジング２０と外筒４０との関係を模式的に示す拡大断面図であり、特に、接触距離Ｌｇについて、その詳細を説明する図である。図２において、紙面の左右方向が軸方向ＡＸである。
【0059】
図２に例示するように、溶接により形成される外筒４０の溶融部分４２０は、ハウジング２０内に溶け込んでおり、係る溶融部分４２０の周囲において、ハウジング２０の外周面２１０と外筒４０の内周面４１０とは、互いに接している。また、図２に示す例では、ハウジング２０の外周面２１０の後端側の端部には面取り加工が施されており、つまり、ハウジング２０の後端側の角部には面取り加工が施されている。具体的には、図２に例示するハウジング２０において、外周面２１０の後端側の端部にはＣ面取り加工が施され、ハウジング２０の外周面２１０とハウジング２０の後端面２２０との間には、直線状の断面形状を有する角面Ａｆが形成されている。
【0060】
図中の「溶融部中心Ｃｆ」は、溶接により形成される外筒４０の溶融部分４２０の、軸方向ＡＸにおける中心を示している。溶融部分４２０は、外筒４０の、溶融により組織変更している部分と言い換えてもよい。
【0061】
図中の「溶融部端Ｅｆ」は、軸方向ＡＸにおいて溶融部中心Ｃｆよりも後端側にある、溶融部分４２０が、ハウジング２０の外周面２１０に接する端点を示している。溶融部端Ｅｆは、ハウジング２０に接する溶融部分４２０の、軸方向ＡＸにおける後端と言い換えてもよい。また、溶融部端Ｅｆは、軸方向ＡＸにおいて溶融部中心Ｃｆよりも後端側における、ハウジング２０の外周面２１０と、外筒４０の内周面４１０と、溶融部分４２０との接触位置と言い換えてもよい。軸方向ＡＸにおいて溶融部端Ｅｆよりも後端側において、ハウジング２０の外周面２１０と外筒４０の内周面４１０とは互いに接するようになっている。
【0062】
図中の「非接触位置Ｎｐ」は、軸方向ＡＸにおいて溶融部中心Ｃｆよりも後端側における、ハウジング２０の外周面２１０と外筒４０の内周面４１０とが非接触となる（接しなくなる）位置を示している。すなわち、非接触位置Ｎｐは、溶融部中心Ｃｆよりも後端側で、ハウジング２０の外周面２１０と外筒４０の内周面４１０とが非接触となる、最も先端側の位置を示しており、「解放位置」とも称される。非接触位置Ｎｐは、溶融部中心Ｃｆよりも後端側において、ハウジング２０の外周面２１０と外筒４０の内周面４１０とが、周方向の全体にわたって、非接触となる位置と言い換えてもよい。また、非接触位置Ｎｐは、ハウジング２０の外周面２１０の後端と言い換えてもよい。前述のとおり、図２に示す例では、ハウジング２０の外周面２１０の後端側の端部には面取り加工（Ｃ面取り加工）が施されている。そのため、非接触位置Ｎｐは、係る面取り加工を施した後のハウジング２０の外周面２１０の後端と言い換えてもよい。
【0063】
図中の「溶込深さＤａ」は、ハウジング２０の外周面２１０から、ハウジング２０内に溶け込んだ溶融部分４２０の最深部Ｄｐまでの、ハウジング２０の径方向における深さを示している。最深部Ｄｐは、溶接によりハウジング２０内に溶け込んでいる外筒４０の溶融部分４２０のうち、最も深くハウジング２０内に溶け込んでいる溶融部分４２０の、ハウジング２０の径方向における位置と言い換えてもよい。
【0064】
図中の「厚みＴｃ」は、金属製の円筒状の部材である外筒４０の厚みを示しており、つまり、外筒４０の外径と内径との差を示している。
【0065】
図２に示す例では、溶融部端Ｅｆと非接触位置Ｎｐとの間で、ハウジング２０の外周面２１０と外筒４０の内周面４１０とは互いに接しており、特に、外周面２１０と内周面４１０とは、周方向の全体にわたって、互いに接している。また、軸方向ＡＸにおいて非接触位置Ｎｐよりも後端側においては、ハウジング２０の外周面２１０と外筒４０の内周面４１０とは互いに接しておらず、特に、外周面２１０と内周面４１０とは、周方向の全体にわたって、互いに接していない。
【0066】
ここで、前述のとおり、接触距離Ｌｇは、溶融部分４２０よりも後端側で外筒４０の内周面４１０に接触している、ハウジング２０の外周面２１０の、軸方向ＡＸにおける長さである。そのため、図２に示す例では、接触距離Ｌｇは、溶融部端Ｅｆの位置と非接触位置Ｎｐとの間の距離と捉えることもできる。すなわち、図２に示し例では、接触距離Ｌｇは、溶融部分４２０よりも後端側で、周方向の全体にわたって外筒４０の内周面４１０に接触している、ハウジング２０の外周面２１０の、軸方向ＡＸにおける長さと言い換えてもよい。
【0067】
本実施形態に係るガスセンサ１は、係る接触距離Ｌｇを基準距離Ｌｒ以下とすることで、外筒４０の溶融部分４２０中の揮発ガスが、ハウジング２０の外周面２１０と外筒４０の内周面４１０との間から抜け出せるようにしている。
【0068】
前述のとおり、基準距離Ｌｒは、例えば、「揮発ガスが、自己の圧力により、外周面２１０と内周面４１０との間を移動できる距離」である到達可能距離の、最大値である。すなわち、基準距離Ｌｒは、例えば、ハウジング２０と外筒４０との接触面に付着していた残留油分等が溶接の際の熱で揮発してなる揮発ガスが、自己の圧力により到達することのできる距離（到達可能距離）のうち、最大の距離を示している。そして、揮発ガスの到達可能距離は、溶込深さＤａ、ハウジング２０の外径と外筒４０の内径との差である締め代を表す締め代Ｔｂ、および、外筒４０の厚みＴｃのそれぞれと、以下の関係を有する。
【0069】
すなわち、「ハウジング２０の外周面２１０から、ハウジング２０内に溶け込んだ溶融部分４２０の最深部Ｄｐまでの、ハウジング２０の径方向における深さ」を表す溶込深さＤａが大きいほど、ハウジング２０および外筒４０の熱変形は大きい。つまり、溶込深さＤａが大きいほど、ハウジング２０の外周面２１０と外筒４０の内周面４１０との隙間は大きい。そのため、溶込深さＤａが大きいほど、外周面２１０と内周面４１０との間を移動しようとする揮発ガスに対する拡散抵抗の値は小さくなり、揮発ガスの到達可能距離は大きくなる。
【0070】
また、「ハウジング２０の外径と外筒４０の内径との差である締め代」を表す締め代Ｔｂが大きいほど、外周面２１０と内周面４１０との間を移動しようとする揮発ガスに対する拡散抵抗の値は大きくなる。そのため、締め代Ｔｂが大きいほど、揮発ガスの到達可能距離は小さくなる。
【0071】
さらに、「外筒４０の厚み」を表す厚みＴｃが大きいほど、溶接の際の熱は拡散しやすくなるため、揮発ガスの発生量は減少し、また、ハウジング２０および外筒４０の熱変形は小さくなる。そのため、厚みＴｃが大きいほど、ハウジング２０の外周面２１０と外筒４０の内周面４１０との間を移動する揮発ガスの到達可能距離は、小さくなる。
【0072】
以上に説明したとおり、溶込深さＤａが大きいほど、揮発ガスの到達可能距離は大きくなり、締め代Ｔｂが大きいほど、揮発ガスの到達可能距離は小さくなり、厚みＴｃが大きいほど、揮発ガスの到達可能距離は小さくなる。溶込深さＤａ、締め代Ｔｂ、および、厚みＴｃは、それぞれ、到達可能距離に対して、上述の関係を有するため、到達可能距離の最大値である基準距離Ｌｒは、溶込深さＤａ、締め代Ｔｂ、および、厚みＴｃの関数として表すことができる。すなわち、基準距離Ｌｒは、「ｋ」を比例定数として、以下の数式（１）によって算出される。
Ｌｒ＝ｋ×Ｄａ／（Ｔｂ×Ｔｃ） ・・・数式（１）
Ｌｒ＝ｋ×Ｄａ／（Ｔｂ×Ｔｃ） ・・・数式（１）
【0073】
（比例定数ｋの算出）
ここで、本件発明者らは、上述の数式（１）における比例定数ｋを以下のように算出した。先ず、本件発明者らは、溶込深さＤａをＤａ（Ｒｅｆ）、締め代ＴｂをＴｂ（Ｒｅｆ）、外筒４０の厚みＴｃをＴｃ（Ｒｅｆ）、接触距離Ｌｇを接触距離Ｌｇ（Ｒｅｆ）とするガスセンサ１（Ｒｅｆ）を製造した。係るガスセンサ１（Ｒｅｆ）について、本件発明者らは、基準距離Ｌｒが大きくなるように、溶込深さＤａ、締め代Ｔｂ、および、外筒４０の厚みＴｃの少なくとも１つを変更することで、溶融部分４２０におけるピンホールの発生数が減少することを確認した。言い換えれば、本件発明者らは、ガスセンサ１（Ｒｅｆ）について、揮発ガスの到達可能距離が大きくなるように、溶込深さＤａ、締め代Ｔｂ、および、外筒４０の厚みＴｃの少なくとも１つを変更することで、ピンホールの発生数が減少することを確認した。また、本件発明者らは、ガスセンサ１（Ｒｅｆ）について、基準距離Ｌｒが小さくなるように、溶込深さＤａ、締め代Ｔｂ、および、外筒４０の厚みＴｃの少なくとも１つを変更することで、溶融部分４２０におけるピンホールの発生数が増大することを確認した。言い換えれば、本件発明者らは、ガスセンサ１（Ｒｅｆ）について、揮発ガスの到達可能距離が小さくなるように、溶込深さＤａ、締め代Ｔｂ、および、外筒４０の厚みＴｃの少なくとも１つを変更することで、ピンホールの発生数が減少することを確認した。これらの確認により、本件発明者らは、ガスセンサ１（Ｒｅｆ）において、接触距離Ｌｇは、基準距離Ｌｒに等しいと判断した。すなわち、本件発明者らは、ガスセンサ１（Ｒｅｆ）における接触距離Ｌｇである接触距離Ｌｇ（Ｒｅｆ）は、ガスセンサ１（Ｒｅｆ）における基準距離Ｌｒに等しいと判断した。
ここで、本件発明者らは、上述の数式（１）における比例定数ｋを以下のように算出した。先ず、本件発明者らは、溶込深さＤａをＤａ（Ｒｅｆ）、締め代ＴｂをＴｂ（Ｒｅｆ）、外筒４０の厚みＴｃをＴｃ（Ｒｅｆ）、接触距離Ｌｇを接触距離Ｌｇ（Ｒｅｆ）とするガスセンサ１（Ｒｅｆ）を製造した。係るガスセンサ１（Ｒｅｆ）について、本件発明者らは、基準距離Ｌｒが大きくなるように、溶込深さＤａ、締め代Ｔｂ、および、外筒４０の厚みＴｃの少なくとも１つを変更することで、溶融部分４２０におけるピンホールの発生数が減少することを確認した。言い換えれば、本件発明者らは、ガスセンサ１（Ｒｅｆ）について、揮発ガスの到達可能距離が大きくなるように、溶込深さＤａ、締め代Ｔｂ、および、外筒４０の厚みＴｃの少なくとも１つを変更することで、ピンホールの発生数が減少することを確認した。また、本件発明者らは、ガスセンサ１（Ｒｅｆ）について、基準距離Ｌｒが小さくなるように、溶込深さＤａ、締め代Ｔｂ、および、外筒４０の厚みＴｃの少なくとも１つを変更することで、溶融部分４２０におけるピンホールの発生数が増大することを確認した。言い換えれば、本件発明者らは、ガスセンサ１（Ｒｅｆ）について、揮発ガスの到達可能距離が小さくなるように、溶込深さＤａ、締め代Ｔｂ、および、外筒４０の厚みＴｃの少なくとも１つを変更することで、ピンホールの発生数が減少することを確認した。これらの確認により、本件発明者らは、ガスセンサ１（Ｒｅｆ）において、接触距離Ｌｇは、基準距離Ｌｒに等しいと判断した。すなわち、本件発明者らは、ガスセンサ１（Ｒｅｆ）における接触距離Ｌｇである接触距離Ｌｇ（Ｒｅｆ）は、ガスセンサ１（Ｒｅｆ）における基準距離Ｌｒに等しいと判断した。
【0074】
そこで、本件発明者らは、上述の数式（１）に対して、Ｄａ＝Ｄａ（Ｒｅｆ）、Ｔｂ＝Ｔｂ（Ｒｅｆ）、Ｔｃ＝Ｔｃ（Ｒｅｆ）、Ｌｒ＝Ｌｇ（Ｒｅｆ）を代入して、比例定数ｋを算出し、具体的には、比例定数ｋとしてｋ（Ｒｅｆ）を算出した。
【0075】
（基準距離Ｌｒの特定、および、接触距離Ｌｇの決定）
比例定数ｋを特定できた（すなわち、比例定数ｋがｋ（Ｒｅｆ）であることを特定できた）ので、ガスセンサ１について、溶込深さＤａ、締め代Ｔｂ、外筒４０の厚みＴｃ、および比例定数ｋから、数式（１）に基づいて、基準距離Ｌｒを算出できる。そして、ガスセンサ１について、接触距離Ｌｇを、算出した基準距離Ｌｒ以下とすることで、ガスセンサ１は、以下の効果を実現することができる。すなわち、ガスセンサ１は、「揮発ガスが外周面２１０と内周面４１０との間から抜け出せずに溶融部分４２０中に留められ、溶融部分４２０にピンホールを発生させる」可能性を抑制でき、つまり、溶融部分４２０におけるピンホールの発生を抑制できる。
比例定数ｋを特定できた（すなわち、比例定数ｋがｋ（Ｒｅｆ）であることを特定できた）ので、ガスセンサ１について、溶込深さＤａ、締め代Ｔｂ、外筒４０の厚みＴｃ、および比例定数ｋから、数式（１）に基づいて、基準距離Ｌｒを算出できる。そして、ガスセンサ１について、接触距離Ｌｇを、算出した基準距離Ｌｒ以下とすることで、ガスセンサ１は、以下の効果を実現することができる。すなわち、ガスセンサ１は、「揮発ガスが外周面２１０と内周面４１０との間から抜け出せずに溶融部分４２０中に留められ、溶融部分４２０にピンホールを発生させる」可能性を抑制でき、つまり、溶融部分４２０におけるピンホールの発生を抑制できる。
【0076】
以上に説明してきたように、ガスセンサ１について、接触距離Ｌｇを基準距離Ｌｒ以下とすることで、ガスセンサ１は、溶融部分４２０におけるピンホールの発生を抑制できる。そして、本件発明者らはさらに、実験において、接触距離Ｌｇを基準距離Ｌｒよりも小さくすることが望ましく、特に、接触距離Ｌｇを基準距離Ｌｒの１．２分の１よりも小さくすることがより望ましいことを確認した。具体的には、本件発明者らは、接触距離Ｌｇを、基準距離Ｌｒの１．２分の１よりも小さくすることで、溶融部分４２０において発生するピンホールの数が急激に減少することを実験によって確認した。係る実験について、詳細は後述する。
【0077】
そこで、ガスセンサ１において、基準距離Ｌｒは、接触距離Ｌｇの１．２倍よりも大きくてもよく、つまり、接触距離Ｌｇは、基準距離Ｌｒの１．２分の１よりも小さくてもよい。上述のとおり、接触距離Ｌｇを、基準距離Ｌｒの１．２分の１よりも小さくすることで、溶融部分４２０において発生するピンホールの数は急激に減少する。そのため、ガスセンサ１は、接触距離Ｌｇを、基準距離Ｌｒの１．２分の１よりも小さくすることで、溶融部分４２０におけるピンホールの発生を極めて効果的に抑制することができる。
【0078】
（ハウジングの角部の形状）
上述のとおり、図２に例示するハウジング２０において、外周面２１０の後端側の端部（角部）には、面取り加工が施されており、具体的には、Ｃ面取り加工が施されている。すなわち、図２には、ハウジング２０の、外筒４０の内周面４１０に面する角部（後端側の角部）が面取りされており、ハウジング２０の外周面２１０とハウジング２０の後端面２２０との間に、直線状の断面形状を有する角面Ａｆが形成された例が示されている。
上述のとおり、図２に例示するハウジング２０において、外周面２１０の後端側の端部（角部）には、面取り加工が施されており、具体的には、Ｃ面取り加工が施されている。すなわち、図２には、ハウジング２０の、外筒４０の内周面４１０に面する角部（後端側の角部）が面取りされており、ハウジング２０の外周面２１０とハウジング２０の後端面２２０との間に、直線状の断面形状を有する角面Ａｆが形成された例が示されている。
【0079】
ガスセンサ１において、ハウジング２０の外周面２１０の後端側の端部には、面取り加工が施されていてもよく、例えば図２に例示するように、ハウジング２０の外周面２１０の後端側の端部には、直線状に、面取り加工が施されていてもよい。具体的には、図２に例示するガスセンサ１において、ハウジング２０の外周面２１０の後端側の端部には、Ｃ面取り加工が施されている。ガスセンサ１は、面取り加工を施されたハウジング２０の外周面２１０の後端側の端部を、ハウジング２０を外筒４０へと圧入する際のガイドとして利用することができ、ハウジング２０を外筒４０へと圧入しやすくなる。
【0080】
以上に説明してきたとおり、図２には、ハウジング２０の外周面２１０の後端側の端部にＣ面取り加工を施したガスセンサ１の例が示されている。すなわち、図２に例示するガスセンサ１において、ハウジング２０の外周面２１０の後端側の端部には、直線状に面取り加工が施されている。係る面取り加工によって、ハウジング２０の後端側には、図２に例示するように、断面形状が１本の直線状の角面Ａｆが形成される。ただし、ガスセンサ１にとって、面取り加工を施すことで「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」（例、ハウジング２０）の後端側に形成される角面Ａｆについて、その断面形状が１本の直線状であることは必須ではない。すなわち、ガスセンサ１にとって、ハウジングの外周面の後端に施される面取り加工によって形成される角面Ａｆについて、その断面形状が１本の直線状であることは必須ではない。詳細は後述するが、面取り加工を施すことで、「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」の後端側には、図６の（Ａ）および（Ｂ）に例示するような角面Ａｆが形成されてもよい。図６の（Ａ）および（Ｂ）には、断面形状が複数の直線部分を含む角面Ａｆの例が示されている。すなわち、ガスセンサ１において、面取り加工が施されることで「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」の後端側に形成される面（角面）は、断面形状において、複数の直線部分を含んでいてもよい。
【0081】
また、ガスセンサ１にとって、「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」（例、ハウジング２０）の外周面の後端側の端部に、面取り加工を施すことは必須ではない。係るハウジングの外周面の後端側の端部に面取り加工を施す場合であっても、ガスセンサ１にとって、係る面取り加工としてＣ面取り加工を採用することは必須ではない。
【0082】
上述のとおり、本実施形態においてガスセンサ１は、外筒４０の溶融部分４２０よりも後端側で外筒４０の内周面４１０に接触しているハウジング２０の外周面２１０の、軸方向ＡＸにおける長さである接触距離Ｌｇを、基準距離Ｌｒ以下とすればよい。ガスセンサ１にとって、ハウジング２０の外周面２１０の後端側の端部に面取り加工を施すか否か、施す場合であっても、どのような面取り加工を施すかは、ガスセンサ１の使用方法、使用箇所等に応じて適宜選択される。すなわち、接触距離Ｌｇを基準距離Ｌｒ以下としたガスセンサ１において、「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」の後端側の角部（外筒４０の内周面４１０に面する角部）の形状については種々のものがあり得る。以下、接触距離Ｌｇを基準距離Ｌｒ以下としたガスセンサ１の備える、「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」の後端側の角部の形状について、代表的な例を説明する。
【0083】
（変形例１に係るハウジング）
図３は、変形例１に係るハウジング２０（１）について、溶接位置Ｗｐの周辺における外筒４０との関係を模式的に示す拡大断面図である。図３において、紙面の左右方向が軸方向ＡＸである。図２に例示したハウジング２０は、その後端側の角部（外筒４０の内周面４１０に面する角部）に、Ｃ面取り加工が施されていた。すなわち、ハウジング２０の外周面２１０の後端側の端部（角部）には、Ｃ面取り加工が施され、外周面２１０とハウジング２０の後端面２２０との間に、断面形状が１本の直線状の角面Ａｆが形成されていた。これに対して、図３に例示するハウジング２０（１）は、その後端側の角部（外筒４０の内周面４１０に面する角部）に、Ｒ面取り加工が施されている。すなわち、ハウジング２０（１）の外周面２１０（１）の後端側の端部（角部）には、Ｒ面取り加工が施され、外周面２１０（１）とハウジング２０の後端面２２０（１）との間に、断面形状が１本の曲線状の丸面Ｒｆが形成されている。
図３は、変形例１に係るハウジング２０（１）について、溶接位置Ｗｐの周辺における外筒４０との関係を模式的に示す拡大断面図である。図３において、紙面の左右方向が軸方向ＡＸである。図２に例示したハウジング２０は、その後端側の角部（外筒４０の内周面４１０に面する角部）に、Ｃ面取り加工が施されていた。すなわち、ハウジング２０の外周面２１０の後端側の端部（角部）には、Ｃ面取り加工が施され、外周面２１０とハウジング２０の後端面２２０との間に、断面形状が１本の直線状の角面Ａｆが形成されていた。これに対して、図３に例示するハウジング２０（１）は、その後端側の角部（外筒４０の内周面４１０に面する角部）に、Ｒ面取り加工が施されている。すなわち、ハウジング２０（１）の外周面２１０（１）の後端側の端部（角部）には、Ｒ面取り加工が施され、外周面２１０（１）とハウジング２０の後端面２２０（１）との間に、断面形状が１本の曲線状の丸面Ｒｆが形成されている。
【0084】
後端側の角部に、Ｃ面取り加工に代えて、Ｒ面取り加工が施されている点を除いて、図３に例示するハウジング２０（１）は、図２に例示したハウジング２０と同様である。すなわち、ハウジング２０（１）は、ハウジング２０と同様に、円筒状であって金属製の部材であり、長尺状のセンサ素子１０が内部を軸方向ＡＸに貫通している。図３に例示するように、ハウジング２０（１）の外周面２１０（１）には、金属製の外筒４０が装着されている。外筒４０は、ハウジング２０（１）の後端側の一部が圧入され、圧入されたハウジング２０（１）との重なり部分において周方向に溶接がなされることで、ハウジング２０（１）の外周面２１０（１）に装着されている。溶接により形成される外筒４０の溶融部分４２０よりも後端側で、外筒４０の内周面４１０に接触しているハウジング２０（１）の外周面２１０（１）の、軸方向ＡＸにおける長さである接触距離Ｌｇは、基準距離Ｌｒ以下である。
【0085】
図３に示す例において、溶融部端Ｅｆは、軸方向ＡＸにおいて溶融部中心Ｃｆよりも後端側にある、「溶融部分４２０がハウジング２０（１）の外周面２１０（１）に接する端点」を示している。溶融部端Ｅｆは、「ハウジング２０（１）に接する溶融部分４２０の、軸方向ＡＸにおける後端」と言い換えてもよい。また、溶融部端Ｅｆは、軸方向ＡＸにおいて溶融部中心Ｃｆよりも後端側における、ハウジング２０（１）の外周面２１０（１）と、外筒４０の内周面４１０と、溶融部分４２０との接触位置と言い換えてもよい。非接触位置Ｎｐは、軸方向ＡＸにおいて溶融部中心Ｃｆよりも後端側における、ハウジング２０（１）の外周面２１０（１）と外筒４０の内周面４１０とが、非接触となる位置（両者が非接触となる、最も先端側の位置）を示している。非接触位置Ｎｐは、溶融部中心Ｃｆよりも後端側において、ハウジング２０（１）の外周面２１０（１）と外筒４０の内周面４１０とが、周方向の全体にわたって、非接触となる位置と言い換えてもよい。また、非接触位置Ｎｐは、ハウジング２０（１）の外周面２１０（１）の後端と言い換えてもよい。前述のとおり、図３に示す例では、ハウジング２０（１）の外周面２１０（１）の後端側の端部には面取り加工（Ｒ面取り加工）が施されている。そのため、非接触位置Ｎｐは、係る面取り加工を施した後のハウジング２０（１）の外周面２１０（１）の後端と言い換えてもよい。溶込深さＤａは、ハウジング２０（１）の外周面２１０（１）から、ハウジング２０（１）内に溶け込んだ溶融部分４２０の最深部Ｄｐまでの、ハウジング２０（１）の径方向における深さを示している。また、図３に示す例では、締め代Ｔｂは、ハウジング２０（１）の外径と外筒４０の内径との差である締め代を表す。その他、図３中の溶融部中心Ｃｆ、外筒４０の厚みＴｃなどは、図２に例示したのと同様であるため、説明は省略する。
【0086】
前述のとおり、接触距離Ｌｇは、溶融部分４２０よりも後端側で外筒４０の内周面４１０に接触している、ハウジング２０（１）の外周面２１０（１）の、軸方向ＡＸにおける長さである。そのため、図３に示す例では、接触距離Ｌｇは、溶融部端Ｅｆの位置と非接触位置Ｎｐとの間の距離と捉えることもできる。そして、接触距離Ｌｇは、基準距離Ｌｒ以下となっている。ガスセンサ１は、接触距離Ｌｇを基準距離Ｌｒ以下とすることで、溶融部分４２０中の揮発ガスが、ハウジング２０（１）の外周面２１０（１）と外筒４０の内周面４１０との間から抜け出せるようにし、溶融部分４２０におけるピンホールの発生を抑制する。
【0087】
これまでに図３を用いて説明してきたとおり、ガスセンサ１において、長尺状のセンサ素子１０が内部を軸方向ＡＸに貫通している、円筒状であって金属製のハウジング２０（１）の外周面２１０（１）の後端側の端部には、Ｒ面取り加工が施されていてもよい。ガスセンサ１は、ハウジング２０の外周面２１０の後端側の端部に施される面取り加工としてＲ面取り加工を採用することで、加工の際のバリ発生を抑制することができ、ハウジング２０と外筒４０との間のバリかみ込みを抑制することができる。
【0088】
以上に説明してきたとおり、図３には、ハウジング２０（１）の外周面２１０（１）の後端側の端部にＲ面取り加工を施したガスセンサ１の例が示されている。すなわち、図３に例示するガスセンサ１において、ハウジング２０（１）の外周面２１０（１）の後端側の端部には、曲線状に面取り加工が施されている。係る面取り加工によって、図３に例示するように、断面形状が１本の曲線状の丸面Ｒｆが形成される。ただし、ガスセンサ１にとって、面取り加工を施すことで「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」の後端側に形成される丸面Ｒｆについて、その断面形状が１本の曲線状であることは必須ではない。すなわち、ガスセンサ１にとって、係るハウジングの外周面の後端に施される面取り加工によって形成される丸面Ｒｆについて、その断面形状が１本の曲線状であることは必須ではない。詳細は後述するが、面取り加工を施すことで、「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」の後端側には、図６の（Ｃ）に例示するような丸面Ｒｆが形成されてもよい。図６の（Ｃ）には、断面形状が複数の曲線部分を含む丸面Ｒｆの例が示されている。すなわち、ガスセンサ１において、面取り加工が施されることで「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」の後端側に形成される面（丸面）は、断面形状において、複数の曲線部分を含んでいてもよい。
【0089】
ガスセンサ１において、「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」の外周面の後端側の端部には、断面形状が直線部分および曲線部分の少なくとも一方を含む面が形成されるように、面取り加工が施されてもよい。例えば、「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」の外周面の後端側の端部には、断面形状が直線部分および曲線部分の少なくとも一方を含む、角面Ａｆまたは丸面Ｒｆが形成されるように、面取り加工が施されてもよい。面取り加工を施すことで「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」の後端側に形成される面は、断面形状において、１または複数の直線部分、および、１または複数の曲線部分の少なくとも一方を含んでいてもよい。例えば、後述する図６の（Ｄ）には、面取り加工が施されることで「断面形状において１つの直線部分と２つの曲線部分とを含む面」が後端側に形成された、「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」の例が示されている。
【0090】
（変形例２に係るハウジング）
図４は、変形例２に係るハウジング２０（２）について、溶接位置Ｗｐの周辺における外筒４０との関係を模式的に示す拡大断面図である。図４において、紙面の左右方向が軸方向ＡＸである。図２および図３に例示した「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」（つまり、ハウジング２０、２０（１））は、その後端側の角部（外筒４０の内周面４１０に面する角部）に、面取り加工が施されていた。すなわち、ハウジング２０の外周面２１０の後端側の端部（角部）には、Ｃ面取り加工が施され、また、ハウジング２０（１）の外周面２１０（１）の後端側の端部（角部）には、Ｒ面取り加工が施されていた。これに対して、図４に例示するハウジング２０（２）は、その後端側の角部（外筒４０の内周面４１０に面する角部）に、面取り加工が施されていない。
図４は、変形例２に係るハウジング２０（２）について、溶接位置Ｗｐの周辺における外筒４０との関係を模式的に示す拡大断面図である。図４において、紙面の左右方向が軸方向ＡＸである。図２および図３に例示した「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」（つまり、ハウジング２０、２０（１））は、その後端側の角部（外筒４０の内周面４１０に面する角部）に、面取り加工が施されていた。すなわち、ハウジング２０の外周面２１０の後端側の端部（角部）には、Ｃ面取り加工が施され、また、ハウジング２０（１）の外周面２１０（１）の後端側の端部（角部）には、Ｒ面取り加工が施されていた。これに対して、図４に例示するハウジング２０（２）は、その後端側の角部（外筒４０の内周面４１０に面する角部）に、面取り加工が施されていない。
【0091】
後端側の角部に、面取り加工が施されていない点を除いて、図４に例示するハウジング２０（２）は、図２に例示したハウジング２０、および、図３に例示したハウジング２０（１）と同様である。すなわち、ハウジング２０（２）は、ハウジング２０、２０（１）と同様に、円筒状であって金属製の部材であり、長尺状のセンサ素子１０が内部を軸方向ＡＸに貫通している。図４に例示するように、ハウジング２０（２）の外周面２１０（２）には、金属製の外筒４０が装着されている。外筒４０は、ハウジング２０（２）の後端側の一部が圧入され、圧入されたハウジング２０（２）との重なり部分において周方向に溶接がなされることで、ハウジング２０（２）の外周面２１０（３）に装着されている。溶接により形成される外筒４０の溶融部分４２０よりも後端側で、外筒４０の内周面４１０に接触しているハウジング２０（２）の外周面２１０（２）の、軸方向ＡＸにおける長さである接触距離Ｌｇは、基準距離Ｌｒ以下である。
【0092】
図４に示す例において、溶融部端Ｅｆは、軸方向ＡＸにおいて溶融部中心Ｃｆよりも後端側にある、「溶融部分４２０がハウジング２０（２）の外周面２１０（２）に接する端点」を示している。溶融部端Ｅｆは、「ハウジング２０（２）に接する溶融部分４２０の、軸方向ＡＸにおける後端」と言い換えてもよい。また、溶融部端Ｅｆは、軸方向ＡＸにおいて溶融部中心Ｃｆよりも後端側における、ハウジング２０（２）の外周面２１０（２）と、外筒４０の内周面４１０と、溶融部分４２０との接触位置と言い換えてもよい。非接触位置Ｎｐは、軸方向ＡＸにおいて溶融部中心Ｃｆよりも後端側における、ハウジング２０（２）の外周面２１０（２）と外筒４０の内周面４１０とが、非接触となる位置（両者が非接触となる、最も先端側の位置）を示している。非接触位置Ｎｐは、溶融部中心Ｃｆよりも後端側において、ハウジング２０（２）の外周面２１０（２）と外筒４０の内周面４１０とが、周方向の全体にわたって、非接触となる位置と言い換えてもよい。また、非接触位置Ｎｐは、ハウジング２０（２）の外周面２１０（２）の後端と言い換えてもよい。前述のとおり、図４に示す例では、ハウジング２０（２）の外周面２１０（２）の後端側の端部には面取り加工が施されていない。そのため、非接触位置Ｎｐは、ハウジング２０（２）の外周面２１０（２）と後端面２２０（３）とが接する位置と言い換えてもよい。溶込深さＤａは、ハウジング２０（２）の外周面２１０（２）から、ハウジング２０（２）内に溶け込んだ溶融部分４２０の最深部Ｄｐまでの、ハウジング２０（２）の径方向における深さを示している。また、図４に示す例では、締め代Ｔｂは、ハウジング２０（２）の外径と外筒４０の内径との差である締め代を表す。その他、図４中の溶融部中心Ｃｆ、外筒４０の厚みＴｃなどは、図２および図３に例示したのと同様であるため、説明は省略する。
【0093】
前述のとおり、接触距離Ｌｇは、溶融部分４２０よりも後端側で外筒４０の内周面４１０に接触している、ハウジング２０（２）の外周面２１０（２）の、軸方向ＡＸにおける長さである。そのため、図４に示す例では、接触距離Ｌｇは、溶融部端Ｅｆの位置と非接触位置Ｎｐとの間の距離と捉えることもできる。そして、接触距離Ｌｇは、基準距離Ｌｒ以下となっている。
【0094】
これまでに説明してきたように、本実施形態に係るガスセンサ１は、接触距離Ｌｇを基準距離Ｌｒ以下とする。係る構成を採用することで、ガスセンサ１は、溶融部分４２０中の揮発ガスが、「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」の外周面と外筒４０の内周面４１０との間から抜け出せるようにしている。本実施形態に係るガスセンサ１にとって、図４を用いて説明したとおり、「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」（例、ハウジング２０（２））の外周面の後端側の端部に、面取り加工を施すことは必須ではない。
【0095】
（変形例３に係るハウジング）
図５は、変形例３に係るハウジング２０（３）について、溶接位置Ｗｐの周辺における外筒４０との関係を模式的に示す拡大断面図である。図５において、紙面の左右方向が軸方向ＡＸである。これまでに図２～図４を用いて説明してきた「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」は、その外周面が、溶融部端Ｅｆと非接触位置Ｎｐとの間で、周方向の全体にわたって、外筒４０の内周面４１０に接していた。すなわち、ハウジング２０、２０（１）、２０（２）において、その外周面は、溶融部端Ｅｆと非接触位置Ｎｐとの間で、周方向の全体にわたって、外筒４０の内周面４１０に接していた。これに対して、図５に例示するハウジング２０（３）において、その外周面２１０（３）には、非接触位置Ｎｐから先端側へと、軸方向ＡＸに延びるスリットＳｌが形成されている。そのため、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）の一部（具体的には、スリットＳｌが形成されている部分）は、溶融部端Ｅｆと非接触位置Ｎｐとの間で、外筒４０の内周面４１０に接していない。
図５は、変形例３に係るハウジング２０（３）について、溶接位置Ｗｐの周辺における外筒４０との関係を模式的に示す拡大断面図である。図５において、紙面の左右方向が軸方向ＡＸである。これまでに図２～図４を用いて説明してきた「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」は、その外周面が、溶融部端Ｅｆと非接触位置Ｎｐとの間で、周方向の全体にわたって、外筒４０の内周面４１０に接していた。すなわち、ハウジング２０、２０（１）、２０（２）において、その外周面は、溶融部端Ｅｆと非接触位置Ｎｐとの間で、周方向の全体にわたって、外筒４０の内周面４１０に接していた。これに対して、図５に例示するハウジング２０（３）において、その外周面２１０（３）には、非接触位置Ｎｐから先端側へと、軸方向ＡＸに延びるスリットＳｌが形成されている。そのため、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）の一部（具体的には、スリットＳｌが形成されている部分）は、溶融部端Ｅｆと非接触位置Ｎｐとの間で、外筒４０の内周面４１０に接していない。
【0096】
具体的には、図５に例示するハウジング２０（３）の外周面２１０（３）には、溶接により形成される外筒４０の溶融部分４２０よりも後端側に、スリットＳｌが形成されている。図５に示す例では、スリットＳｌは、非接触位置Ｎｐから先端側へと、軸方向ＡＸに延びている。
【0097】
軸方向ＡＸに延びるスリットＳｌが外周面に形成されている点を除いて、図５に例示するハウジング２０（３）は、図２に例示したハウジング２０と同様である。すなわち、ハウジング２０（３）は、ハウジング２０と同様に、円筒状であって金属製の部材であり、長尺状のセンサ素子１０が内部を軸方向ＡＸに貫通している。図５に例示するように、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）には、金属製の外筒４０が装着されている。外筒４０は、ハウジング２０（３）の後端側の一部が圧入され、圧入されたハウジング２０（３）との重なり部分において周方向に溶接がなされることで、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）に装着されている。溶接により形成される外筒４０の溶融部分４２０よりも後端側で、外筒４０の内周面４１０に接触しているハウジング２０（３）の外周面２１０（３）の、軸方向ＡＸにおける長さである接触距離Ｌｇは、基準距離Ｌｒ以下である。すなわち、溶融部分４２０よりも後端側で、外筒４０の内周面４１０に接触しているハウジング２０（３）の外周面２１０（３）の、スリットＳｌが形成されていない部分における、軸方向ＡＸにおける長さである接触距離Ｌｇは、基準距離Ｌｒ以下である。
【0098】
また、ハウジング２０（３）は、ハウジング２０と同様に、その後端側の角部（外筒４０の内周面４１０に面する角部）に、Ｃ面取り加工が施されている。すなわち、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）の後端側の端部（角部）には、Ｃ面取り加工が施され、外周面２１０（３）とハウジング２０（３）の後端面２２０（３）との間に、断面形状が１本の直線状の角面Ａｆが形成されている。
【0099】
図５に示す例において、溶融部端Ｅｆは、軸方向ＡＸにおいて溶融部中心Ｃｆよりも後端側にある、「溶融部分４２０がハウジング２０（３）の外周面２１０（３）に接する端点」を示している。溶融部端Ｅｆは、「ハウジング２０（３）に接する溶融部分４２０の、軸方向ＡＸにおける後端」と言い換えてもよい。また、溶融部端Ｅｆは、軸方向ＡＸにおいて溶融部中心Ｃｆよりも後端側における、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）と、外筒４０の内周面４１０と、溶融部分４２０との接触位置と言い換えてもよい。
【0100】
非接触位置Ｎｐは、軸方向ＡＸにおいて溶融部中心Ｃｆよりも後端側における、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）と外筒４０の内周面４１０とが非接触となる位置（両者が非接触となる、最も先端側の位置）を示している。ここで、前述のとおり、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）には、溶融部分４２０よりも後端側に、スリットＳｌが形成されている。そのため、図５に例示する非接触位置Ｎｐは、軸方向ＡＸにおいて溶融部中心Ｃｆよりも後端側における、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）の、スリットＳｌが形成されていない部分と、外筒４０の内周面４１０とが非接触となる位置と言い換えてもよい。つまり、図５に例示する非接触位置Ｎｐは、軸方向ＡＸにおいて溶融部中心Ｃｆよりも後端側における、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）と外筒４０の内周面４１０とが、周方向の全体にわたって、非接触となる位置と言い換えてもよい。また、非接触位置Ｎｐは、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）の後端と言い換えてもよい。前述のとおり、図５に示す例では、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）の後端側の端部には面取り加工（Ｃ面取り加工）が施されている。そのため、非接触位置Ｎｐは、係る面取り加工を施した後のハウジング２０（３）の外周面２１０（３）の後端と言い換えてもよい。
【0101】
溶込深さＤａは、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）から、ハウジング２０（３）内に溶け込んだ溶融部分４２０の最深部Ｄｐまでの、ハウジング２０（３）の径方向における深さを示している。また、図５に示す例では、締め代Ｔｂは、ハウジング２０（３）の外径と外筒４０の内径との差である締め代を表す。その他、図５中の溶融部中心Ｃｆ、外筒４０の厚みＴｃなどは、図２～図４に例示したのと同様であるため、説明は省略する。
【0102】
前述のとおり、接触距離Ｌｇは、溶融部分４２０よりも後端側で外筒４０の内周面４１０に接触している、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）の、軸方向ＡＸにおける長さである。特に、スリットＳｌの形成された外周面２１０（３）について、接触距離Ｌｇは、溶融部分４２０よりも後端側で、外筒４０の内周面４１０に接触している外周面２１０（３）の、スリットＳｌが形成されていない部分における、軸方向ＡＸにおける長さである。図５に示す例では、接触距離Ｌｇは、溶融部端Ｅｆの位置と、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）と外筒４０の内周面４１０とが、周方向の全体にわたって、非接触となる非接触位置Ｎｐとの間の距離と捉えることもできる。そして、接触距離Ｌｇは、基準距離Ｌｒ以下となっている。ガスセンサ１は、接触距離Ｌｇを基準距離Ｌｒ以下とすることで、溶融部分４２０中の揮発ガスが、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）と外筒４０の内周面４１０との間から抜け出せるようにし、溶融部分４２０におけるピンホールの発生を抑制する。
【0103】
これまでに説明してきたように、ガスセンサ１において、軸方向ＡＸにおいて溶融部分４２０よりも後端側の、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）には、軸方向ＡＸに延びるスリットＳｌが形成されている。ここで、詳細は後述するが、本件発明者らは、軸方向ＡＸに延びるスリットＳｌを、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）に形成することで、係るスリットＳｌを形成しない場合に比べて、ピンホール発生の抑制効果を向上できることを確認した。例えば、スリットＳｌによって、「揮発ガスが、自己の圧力により、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）と外筒４０の内周面４１０との間を移動できる距離」を長くすることができると考えられる。したがって、ガスセンサ１は、軸方向ＡＸに延びるスリットＳｌによって、溶融部分４２０におけるピンホール発生の抑制効果を、スリットＳｌを形成しない場合に比べて、より向上させることができる。
【0104】
これまでに説明してきたように、図５に例示するハウジング２０（３）の外周面２１０（３）において、溶融部分４２０よりも後端側には、非接触位置Ｎｐから先端側へと軸方向ＡＸに延びるスリットＳｌが形成されている。また、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）の後端側の端部にはＣ面取り加工が施されている。しかしながら、ガスセンサ１にとって、スリットＳｌが非接触位置Ｎｐから先端側へと延びていることは必須ではない。スリットＳｌは、溶融部分４２０よりも後端側で、軸方向ＡＸに延びていればよい。スリットＳｌが非接触位置Ｎｐから延びていなかったとしても、軸方向ＡＸに延びていれば、スリットＳｌによって、揮発ガスの到達可能距離を長くすることができると考えられ、つまり、ピンホール発生の抑制効果を向上できると考えられる。
【0105】
同様に、ガスセンサ１にとって、スリットＳｌがハウジング２０（３）の外周面２１０（３）に形成されることは必須ではない。スリットＳｌは、外筒４０の内周面４１０に形成されていてもよく、スリットＳｌは、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）および外筒４０の内周面４１０の少なくとも一方に形成されていればよい。
【0106】
また、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）および外筒４０の内周面４１０の少なくとも一方には、ハウジング２０（３）および外筒４０のそれぞれの周方向において互いに間隔を空けて設けられる複数のスリットＳｌが形成されていてもよい。
【0107】
さらに、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）および外筒４０の内周面４１０の少なくとも一方にスリットＳｌを形成する場合、外周面２１０（３）の後端側の端部にＣ面取り加工が施されていることは必須ではない。外周面２１０（３）の後端側の端部にはＲ面取り加工が施されていてもよいし、また、面取り加工が施されていなくてもよい。例えば、ガスセンサ１は、図３に例示するハウジング２０（１）の外周面２１０（１）にスリットＳｌを形成してもよい。また、ガスセンサ１は、図３に例示するハウジング２０（１）の外周面２１０（１）と、内周面４１０にスリットＳｌが形成された外筒４０とを備えていてもよい。同様に、ガスセンサ１は、図４に例示するハウジング２０（２）の外周面２１０（２）にスリットＳｌを形成してもよい。また、ガスセンサ１は、図４に例示するハウジング２０（２）の外周面２１０（２）と、内周面４１０にスリットＳｌが形成された外筒４０とを備えていてもよい。
【0108】
すなわち、ガスセンサ１において、軸方向ＡＸにおいて溶融部分４２０よりも後端側の、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）および外筒４０の内周面４１０の少なくとも一方には、軸方向ＡＸに延びるスリットＳｌが形成されていてもよい。ガスセンサ１において、スリットＳｌは、ハウジング２０（３）の後端側の端面（後端面２２０（３））まで延びていてもよく、つまり、非接触位置Ｎｐまで延びていてもよい。また、ガスセンサ１において、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）および外筒４０の内周面４１０の少なくとも一方には、周方向において互いに間隔を空けて設けられる複数のスリットＳｌが、形成されていてもよい。
【0109】
上述のとおり、本件発明者らは、軸方向ＡＸに延びるスリットＳｌを、外周面２１０（３）および内周面４１０の少なくとも一方に形成することで、係るスリットＳｌを形成しない場合に比べて、ピンホール発生の抑制効果を向上できることを確認した。したがって、ガスセンサ１は、軸方向ＡＸに延びるスリットＳｌによって、溶融部分４２０におけるピンホール発生の抑制効果を、スリットＳｌを形成しない場合に比べて、より向上させることができる。
【0110】
（ハウジングの角部に施される面取り加工のその他の例について）
図６は、ガスセンサ１の備える、「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」の角部（後端側の角部）に施される、種々の面取り加工の例を示す拡大断面図である。具体的には、図６は、それぞれが「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」の一例であるハウジング２０（４）～２０（７）について、その角部に施された面取り加工の例を示している。図６において、紙面の左右方向が軸方向ＡＸである。
図６は、ガスセンサ１の備える、「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」の角部（後端側の角部）に施される、種々の面取り加工の例を示す拡大断面図である。具体的には、図６は、それぞれが「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」の一例であるハウジング２０（４）～２０（７）について、その角部に施された面取り加工の例を示している。図６において、紙面の左右方向が軸方向ＡＸである。
【0111】
図６の（Ａ）に例示するハウジング２０（４）において、その角部（後端側の角部）に面取り加工が施されることで、ハウジング２０（４）の後端側には、断面形状が複数の直線部分を含む角面Ａｆが形成されている。具体的には、面取り加工が施されることでハウジング２０（４）の後端側に形成された、断面形状が２つの直線部分を含む角面Ａｆの例が示されている。接触距離Ｌｇが基準距離Ｌｒ以下であるガスセンサ１は、「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」の後端側に、図６の（Ａ）に例示する角面Ａｆが形成されていてもよい。
【0112】
図６の（Ｂ）に例示するハウジング２０（５）において、その角部（後端側の角部）に面取り加工が施されることで、ハウジング２０（５）の後端側には、断面形状が複数の直線部分を含む角面Ａｆが形成されている。具体的には、面取り加工が施されることでハウジング２０（５）の後端側に形成された、断面形状が３つの直線部分を含む角面Ａｆの例が示されている。接触距離Ｌｇが基準距離Ｌｒ以下であるガスセンサ１は、「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」の後端側に、図６の（Ｂ）に例示する角面Ａｆが形成されていてもよい。
【0113】
これまでに図６の（Ａ）および（Ｂ）を用いて説明してきたように、ガスセンサ１において、「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」の後端側には、断面形状が複数の直線部分を含む角面Ａｆが形成されていてもよい。
【0114】
図６の（Ｃ）に例示するハウジング２０（６）において、その角部（後端側の角部）に面取り加工が施されることで、ハウジング２０（６）の後端側には、断面形状が複数の曲線部分を含む丸面Ｒｆが形成されている。具体的には、面取り加工が施されることでハウジング２０（６）の後端側に形成された、断面形状が２つの曲線部分を含む丸面Ｒｆの例が示されている。接触距離Ｌｇが基準距離Ｌｒ以下であるガスセンサ１は、「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」の後端側に、図６の（Ｃ）に例示する丸面Ｒｆが形成されていてもよい。すなわち、ガスセンサ１において、「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」の後端側には、断面形状が複数の曲線部分を含む丸面Ｒｆが形成されていてもよい。
【0115】
図６の（Ｄ）に例示するハウジング２０（７）において、その角部（後端側の角部）に面取り加工が施されることで、ハウジング２０（７）の後端側には、断面形状において、直線部分と曲線部分とを含む面ＡＲｆが形成されている。具体的には、面取り加工が施されることでハウジング２０（７）の後端側に形成された、断面形状が１つの直線部分と２つの曲線部分とを含む面ＡＲｆの例が示されている。接触距離Ｌｇが基準距離Ｌｒ以下であるガスセンサ１は、「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」の後端側に、図６の（Ｄ）に例示する面ＡＲｆが形成されていてもよい。すなわち、ガスセンサ１において、「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」の後端側には、断面形状において、１または複数の直線部分、および、１または複数の曲線部分の少なくとも一方を含む面が形成されてもよい。
【0116】
これまでに説明してきたように、ガスセンサ１は、「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」と、係るハウジングの外周面に装着された金属製の外筒４０と、を備える。そして、ガスセンサ１は、「溶融部分４２０よりも後端側で外筒４０の内周面４１０に接触している、ハウジングの外周面の、軸方向ＡＸにおける長さ」を、溶融部分４２０中の揮発ガスの到達可能距離以下とし、例えば、基準距離Ｌｒ以下とする。
【0117】
上述のガスセンサ１において、ハウジングの外周面の後端側の端部には、面取り加工が施されていてもよく、例えば、ハウジングの外周面の後端側の端部には、直線状に、または、曲線状に、面取り加工が施されていてもよい。具体的には、ガスセンサ１において、ハウジングの外周面の後端側の端部には、Ｃ面取り加工およびＲ面取り加工の少なくとも一方が施されていてもよい。ガスセンサ１は、係る面取り加工を施されたハウジングの外周面の後端側の端部を、ハウジングを外筒４０へと圧入する際のガイドとして利用することができ、ハウジングを外筒４０へと圧入しやすくなる。
【0118】
［特徴］
これまで説明してきたように、本実施形態に係るガスセンサ１は、長尺状のセンサ素子１０が内部を軸方向ＡＸに貫通している、円筒状であって金属製のハウジングと、係るハウジングの外周面２１０に装着された金属製の外筒４０と、を備える。ガスセンサ１の備える、「長尺状のセンサ素子１０が内部を軸方向ＡＸに貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」は、これまでに説明してきたハウジング２０、２０（１）～２０（７）の何れかであり、例えば、ハウジング２０である。外筒４０は、軸方向ＡＸにおける、ハウジング２０の後端側の一部が圧入され、圧入されたハウジング２０との重なり部分において周方向に溶接がなされることで、ハウジング２０の外周面２１０に装着されている。例えば、ハウジング２０と外筒４０との重なり部分において（一例を挙げれば、図１における溶接位置Ｗｐにおいて）、周方向にレーザー溶接がなされることで、外筒４０は、ハウジング２０の外周面２１０に装着される。
これまで説明してきたように、本実施形態に係るガスセンサ１は、長尺状のセンサ素子１０が内部を軸方向ＡＸに貫通している、円筒状であって金属製のハウジングと、係るハウジングの外周面２１０に装着された金属製の外筒４０と、を備える。ガスセンサ１の備える、「長尺状のセンサ素子１０が内部を軸方向ＡＸに貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」は、これまでに説明してきたハウジング２０、２０（１）～２０（７）の何れかであり、例えば、ハウジング２０である。外筒４０は、軸方向ＡＸにおける、ハウジング２０の後端側の一部が圧入され、圧入されたハウジング２０との重なり部分において周方向に溶接がなされることで、ハウジング２０の外周面２１０に装着されている。例えば、ハウジング２０と外筒４０との重なり部分において（一例を挙げれば、図１における溶接位置Ｗｐにおいて）、周方向にレーザー溶接がなされることで、外筒４０は、ハウジング２０の外周面２１０に装着される。
【0119】
ガスセンサ１において、溶接により形成される外筒４０の溶融部分４２０よりも後端側で、外筒４０の内周面４１０に接触しているハウジング２０の外周面２１０の、軸方向ＡＸにおける長さである接触距離Ｌｇは、基準距離Ｌｒ以下である。基準距離Ｌｒは、比例定数ｋ、溶込深さＤａ、締め代Ｔｂ、および、厚みＴｃを用いて、以下の数式（１）によって算出される。
Ｌｒ＝ｋ×Ｄａ／（Ｔｂ×Ｔｃ） ・・・数式（１）
Ｌｒ＝ｋ×Ｄａ／（Ｔｂ×Ｔｃ） ・・・数式（１）
【0120】
前述のとおり、溶込深さＤａは、ハウジング２０の外周面２１０から、ハウジング２０内に溶け込んだ溶融部分４２０の最深部Ｄｐまでの、ハウジング２０の径方向における深さを表す。締め代Ｔｂは、ハウジング２０の外径と外筒４０の内径との差である締め代を表す。厚みＴｃは、外筒４０の厚みを表す。溶融部分４２０は、外筒４０の、溶融により組織変更している部分と言い換えてもよい。
【0121】
そして、基準距離Ｌｒは、例えば、揮発ガスが、自己の圧力により到達することのできる距離（到達可能距離）のうち、最大の距離を示しており、つまり、到達可能距離の最大値である。すなわち、基準距離Ｌｒは、例えば、揮発ガスが、自己の圧力により、互いに接するハウジング２０の外周面２１０と外筒４０の内周面４１０と間を移動できる距離（到達可能距離）の最大値である。また、揮発ガスの到達可能距離は、溶込深さＤａ、締め代Ｔｂ、および、厚みＴｃのそれぞれと、以下の関係を有する。すなわち、溶込深さＤａが大きいほど、揮発ガスの到達可能距離は大きくなり、締め代Ｔｂが大きいほど、揮発ガスの到達可能距離は小さくなり、厚みＴｃが大きいほど、揮発ガスの到達可能距離は小さくなる。そのため、到達可能距離の最大値である基準距離Ｌｒは、溶込深さＤａ、締め代Ｔｂ、および、厚みＴｃの関数として表すことができる。また、試験等によって、比例定数であるｋを求めることができる。したがって、基準距離Ｌｒは、比例定数であるｋと、溶込深さＤａ、締め代Ｔｂ、および、厚みＴｃとの関数である上述の数式（１）によって、算出される。
【0122】
ガスセンサ１において、接触距離Ｌｇは、基準距離Ｌｒ以下であり、つまり、「溶融部分４２０よりも後端側で外筒４０の内周面４１０に接触しているハウジング２０の外周面２１０の、軸方向ＡＸにおける長さ」は、基準距離Ｌｒ以下である。接触距離Ｌｇは、溶融部端Ｅｆの位置から非接触位置Ｎｐまでの、軸方向ＡＸにおける長さと言い換えてもよい。前述のとおり、溶融部端Ｅｆは、軸方向ＡＸにおける溶融部分４２０の中心（溶融部中心Ｃｆ）よりも後端側にある、溶融部分４２０がハウジング２０の外周面２１０に接する端点である。また、非接触位置Ｎｐは、溶融部中心Ｃｆよりも後端側にある、ハウジング２０の外周面２１０と外筒４０の内周面４１０とが、周方向の全体にわたって非接触となる位置であり、例えば、ハウジング２０の外周面２１０の後端である。
【0123】
ガスセンサ１において、接触距離Ｌｇは基準距離Ｌｒ以下であるため、互いに接するハウジング２０の外周面２１０と外筒４０の内周面４１０との間に溶接の際に発生した揮発ガスは、自己の圧力により、非接触位置Ｎｐまで移動することができる。つまり、ガスセンサ１において、係る揮発ガスは、自己の圧力により、ハウジング２０の外周面２１０と外筒４０の内周面４１０とが周方向の全体にわたって非接触となる位置（例えば、ハウジング２０の外周面２１０の後端）まで移動することができる。溶接の際、例えば、溶融部分４２０中の揮発ガスは、自己の圧力により、「ハウジング２０の外周面２１０と外筒４０の内周面４１０とが周方向の全体にわたって非接触となる位置」まで、移動することができる。つまり、ガスセンサ１において、溶接の際に発生した揮発ガスは、自己の圧力により非接触位置Ｎｐへと移動することができ、非接触位置Ｎｐにおいて解放（放出）される。そのため、ガスセンサ１は、揮発ガスが溶融部分４２０中に留められて溶融部分４２０にピンホールを発生させる可能性を低減することができ、つまり、溶融部分４２０におけるピンホールの発生を抑制することができる。
【0124】
したがって、ガスセンサ１は、センサ素子１０を挿通する金属製のハウジング２０と、ハウジング２０の外周に溶接された金属製の外筒４０とを備え、溶融部分４２０におけるピンホールの発生を抑制することができる。
【0125】
また、ガスセンサ１は、接触距離Ｌｇを、数式（１）によって算出される基準距離Ｌｒ以下とすることで、溶融部分４２０におけるピンホールの発生を抑制することができる。そして、前述のとおり、数式（１）における比例定数であるｋは、試験等によって予め求めておくことができる。したがって、ガスセンサ１は、ピンホールの発生を抑制する構造を、設計段階において決定することができ、例えば、接触距離Ｌｇの値を、設計段階において、基準距離Ｌｒ以下となるよう決定しておくことができる。さらに、ガスセンサ１は、ピンホールの発生を抑制することで、該ピンホールに起因する、腐食の発生、シール性の低下といった不具合の発生する可能性を抑制することができる。加えて、ガスセンサ１は、設計段階でピンホールの発生を抑制する構造を実現できるため、溶接条件などを従前のものから変更することなく、ピンホールの発生を抑制することができる。また、ガスセンサ１は、ハウジング２０と外筒４０との接触面に油分等が残留しないようにハウジング２０と外筒４０とをそれぞれ十分に洗浄するなどの工程を必要としないため、製造に際して必要となる管理、工程における、工数を抑制することができる。
【0126】
［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、前述までの実施形態の説明は、あらゆる点において本発明の例示に過ぎない。上記実施形態には、種々の改良及び変形が行われてよい。上記実施形態の各構成要素に関して、適宜、構成要素の省略、置換及び追加が行われてもよい。また、上記実施形態の各構成要素の形状及び寸法は、実施の形態に応じて適宜変更されてよい。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。
以上、本発明の実施形態について説明したが、前述までの実施形態の説明は、あらゆる点において本発明の例示に過ぎない。上記実施形態には、種々の改良及び変形が行われてよい。上記実施形態の各構成要素に関して、適宜、構成要素の省略、置換及び追加が行われてもよい。また、上記実施形態の各構成要素の形状及び寸法は、実施の形態に応じて適宜変更されてよい。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。
【0127】
（ガスセンサの備える構成について）
これまで、本実施形態に係るガスセンサ１が、センサ素子保持部材３０および外側保護カバー５０を備える例について説明してきた。しかしながら、本実施形態に係るガスセンサ１にとって、センサ素子保持部材３０および外側保護カバー５０を備えることは必須ではなく、ガスセンサ１は、センサ素子保持部材３０および外側保護カバー５０の少なくとも一方を備えていなくてもよい。また、ガスセンサ１は、センサ素子１０、ハウジング２０、センサ素子保持部材３０、外筒４０、および、外側保護カバー５０以外の構成を備えていてもよい。
これまで、本実施形態に係るガスセンサ１が、センサ素子保持部材３０および外側保護カバー５０を備える例について説明してきた。しかしながら、本実施形態に係るガスセンサ１にとって、センサ素子保持部材３０および外側保護カバー５０を備えることは必須ではなく、ガスセンサ１は、センサ素子保持部材３０および外側保護カバー５０の少なくとも一方を備えていなくてもよい。また、ガスセンサ１は、センサ素子１０、ハウジング２０、センサ素子保持部材３０、外筒４０、および、外側保護カバー５０以外の構成を備えていてもよい。
【0128】
例えば、ガスセンサ１は、センサ素子１０の先端を囲繞する有底筒状の外側保護カバー５０に加えて、センサ素子１０の先端を覆う有底筒状の内側保護カバーをさらに備えていてもよい。すなわち、ガスセンサ１は、センサ素子１０の先端を覆う内側保護カバーを、さらに外側保護カバー５０によって覆う構成としてもよい。係る内側保護カバーは、金属で形成されていてもよい。ガスセンサ１は、上述の内側保護カバーおよび外側保護カバー５０に加え、さらに別の保護カバーを備えていてもよい。例えば、ガスセンサ１は、内側保護カバーおよび外側保護カバー５０の他に、両者の間に配置される中間保護カバーをさらに備えていてもよい。すなわち、ガスセンサ１は、複数の保護カバー（外側保護カバー５０に加えて、例えば、上述の内側カバー）によって、センサ素子１０の先端近傍を保護してもよい。
【0129】
（スリットについて）
図５を用いて、軸方向ＡＸにおいて溶融部分４２０よりも後端側の、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）および外筒４０の内周面４１０の少なくとも一方に、軸方向ＡＸに延びるスリットＳｌが形成されたガスセンサ１の例について説明した。しかしながら、軸方向ＡＸにおいて溶融部分４２０よりも後端側において、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）および外筒４０の内周面４１０の少なくとも一方に形成されるスリットＳｌは、軸方向ＡＸに延びていなくてもよい。例えば、軸方向ＡＸにおいて溶融部分４２０よりも後端側において、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）および外筒４０の内周面４１０の少なくとも一方には、周方向に延びるスリットＳｌが形成されていてもよい。すなわち、溶融部端Ｅｆと非接触位置Ｎｐ（ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）の後端）との間の、外周面２１０（３）および外筒４０の内周面４１０の少なくとも一方に、周方向に延びるスリットＳｌが形成されていてもよい。周方向に延びるスリットＳｌによっても、「揮発ガスが、自己の圧力により、外周面２１０（３）と内周面４１０との間を移動できる距離」を長くすることができると考えられ、つまり、ピンホールの発生を抑制できると考えられる。
図５を用いて、軸方向ＡＸにおいて溶融部分４２０よりも後端側の、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）および外筒４０の内周面４１０の少なくとも一方に、軸方向ＡＸに延びるスリットＳｌが形成されたガスセンサ１の例について説明した。しかしながら、軸方向ＡＸにおいて溶融部分４２０よりも後端側において、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）および外筒４０の内周面４１０の少なくとも一方に形成されるスリットＳｌは、軸方向ＡＸに延びていなくてもよい。例えば、軸方向ＡＸにおいて溶融部分４２０よりも後端側において、ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）および外筒４０の内周面４１０の少なくとも一方には、周方向に延びるスリットＳｌが形成されていてもよい。すなわち、溶融部端Ｅｆと非接触位置Ｎｐ（ハウジング２０（３）の外周面２１０（３）の後端）との間の、外周面２１０（３）および外筒４０の内周面４１０の少なくとも一方に、周方向に延びるスリットＳｌが形成されていてもよい。周方向に延びるスリットＳｌによっても、「揮発ガスが、自己の圧力により、外周面２１０（３）と内周面４１０との間を移動できる距離」を長くすることができると考えられ、つまり、ピンホールの発生を抑制できると考えられる。
【0130】
［実施例］
本発明の効果を検証するため、以下の水準１～７に係るガスセンサ、およびＲｅｆに係るガスセンサを作製した。ただし、本発明は、以下の各水準に係るガスセンサ、およびＲｅｆに係るガスセンサに限定されるものではない。
本発明の効果を検証するため、以下の水準１～７に係るガスセンサ、およびＲｅｆに係るガスセンサを作製した。ただし、本発明は、以下の各水準に係るガスセンサ、およびＲｅｆに係るガスセンサに限定されるものではない。
【表1】
【0131】
表１において、水準１～２に係るガスセンサは、接触距離Ｌｇが基準距離Ｌｒよりも大きい点を除いて、図１に例示したガスセンサ１と同様の構成を備える。Ｒｅｆに係るガスセンサは、本発明の効果の検証の際に基準としたガスセンサであり、図１に例示したガスセンサ１と同様の構成を備え、接触距離Ｌｇが基準距離Ｌｒに等しい。水準３～７に係るガスセンサは、図１に例示したガスセンサ１と同様の構成を備え、接触距離Ｌｇが基準距離Ｌｒよりも小さい。
【0132】
表１中、「Ｌｒ／Ｌｇ」は、接触距離Ｌｇに対する基準距離Ｌｒの比率を示している。例えば、水準１に係るガスセンサにおいて、接触距離Ｌｇに対する基準距離Ｌｒの比率は「０．３７」であり、つまり、基準距離Ｌｒは接触距離Ｌｇの０．３７倍であって、接触距離Ｌｇは基準距離Ｌｒよりも大きい。同様に、水準２に係るガスセンサにおいて、基準距離Ｌｒは接触距離Ｌｇの０．７１倍であって、接触距離Ｌｇは基準距離Ｌｒよりも大きい。また、Ｒｅｆに係るガスセンサにおいて、基準距離Ｌｒは接触距離Ｌｇに等しい。水準３に係るガスセンサにおいて、基準距離Ｌｒは接触距離Ｌｇの１．１１倍であって、接触距離Ｌｇは基準距離Ｌｒよりも小さい。水準４および水準５に係るガスセンサにおいて、基準距離Ｌｒは接触距離Ｌｇの１．２３倍であって、接触距離Ｌｇは基準距離Ｌｒよりも小さい。水準６に係るガスセンサにおいて、基準距離Ｌｒは接触距離Ｌｇの１．３５倍であって、接触距離Ｌｇは基準距離Ｌｒよりも小さい。水準７に係るガスセンサにおいて、基準距離Ｌｒは接触距離Ｌｇの１．９２倍であって、接触距離Ｌｇは基準距離Ｌｒよりも小さい。
【0133】
表１中、「スリット構造」は、水準１～７に係るガスセンサのそれぞれについて、図５に例示するスリットＳｌがハウジング２０の外周面２１０および外筒４０の内周面４１０の少なくとも一方に形成されているか否かを示している。スリット構造が「有り」とは、例えば、軸方向ＡＸに延びるスリットＳｌがハウジング２０の外周面２１０に形成されていることを示している。また、スリット構造が「無し」とは、ハウジング２０の外周面２１０および外筒４０の内周面４１０の何れにも、スリットＳｌが形成されていないことを示している。
【0134】
表１中、「ピンホール発生数の比」は、Ｒｅｆに係るガスセンサについて確認された「溶融部分４２０におけるピンホールの発生数」に対する、各水準に係るガスセンサについて確認された「ピンホールの発生数」の比率を示している。すなわち、「ピンホール発生数の比」は、各水準に係るガスセンサについて確認されたピンホールの発生数が、接触距離Ｌｇが基準距離Ｌｒに等しいＲｅｆに係るガスセンサについて確認されたピンホールの発生数の、何倍であったかを示している。
【0135】
表１中、「ピンホール低減効果」は、Ｒｅｆに係るガスセンサについて確認されたピンホール発生の抑制効果に対して、各水準に係るガスセンサについて確認されたピンホール低減効果の程度を示している。「ピンホール発生の抑制効果」は、「ピンホールの発生数を低減させる効果」と言い換えてもよい。ピンホール低減効果が「×（不良）」とは、各水準に係るガスセンサについて確認されたピンホール低減効果が、接触距離Ｌｇが基準距離Ｌｒに等しいＲｅｆに係るガスセンサのピンホール低減効果よりも劣っていることを示している。ピンホール低減効果が「〇（良好）」とは、各水準に係るガスセンサについて、接触距離Ｌｇが基準距離Ｌｒに等しいＲｅｆに係るガスセンサについて確認されたピンホール低減効果と同様のピンホール低減効果が確認されたことを示している。ピンホール低減効果が「◎（著しく良好）」とは、各水準に係るガスセンサについて、接触距離Ｌｇが基準距離Ｌｒに等しいＲｅｆに係るガスセンサについて確認されたピンホール低減効果よりもさらに良好なピンホール低減効果が確認されたことを示している。
【0136】
すなわち、水準１に係るガスセンサの「ピンホール発生数の比」は「１．０７」であり、水準１に係るガスセンサについて確認された「溶融部分４２０におけるピンホールの発生数」は、Ｒｅｆに係るガスセンサについて確認された発生数よりも多い。そのため、水準１に係るガスセンサの「ピンホール低減効果」は、「×（不良）」となっている。
【0137】
水準２に係るガスセンサの「ピンホール発生数の比」は「１．０８」であり、水準２に係るガスセンサについて確認された「溶融部分４２０におけるピンホールの発生数」は、Ｒｅｆに係るガスセンサについて確認された発生数よりも多い。そのため、水準２に係るガスセンサの「ピンホール低減効果」は、「×（不良）」となっている。
【0138】
水準３に係るガスセンサの「ピンホール発生数の比」は「０．９２」であり、水準３に係るガスセンサについて確認された「溶融部分４２０におけるピンホールの発生数」は、Ｒｅｆに係るガスセンサについて確認された発生数よりも僅かに少ない。つまり、水準３に係るガスセンサは、Ｒｅｆに係るガスセンサについて確認されたピンホール低減効果と同様のピンホール低減効果を実現することができており、水準３に係るガスセンサの「ピンホール低減効果」は、「〇（良好）」となっている。
【0139】
水準４に係るガスセンサの「ピンホール発生数の比」は「０．８９」であり、水準４に係るガスセンサについて確認された「溶融部分４２０におけるピンホールの発生数」は、Ｒｅｆに係るガスセンサについて確認された発生数よりも僅かに少ない。つまり、水準４に係るガスセンサは、Ｒｅｆに係るガスセンサについて確認されたピンホール低減効果と同様のピンホール低減効果を実現することができており、水準４に係るガスセンサの「ピンホール低減効果」は、「〇（良好）」となっている。
【0140】
水準５に係るガスセンサの「ピンホール発生数の比」は「０．８０」であり、水準５に係るガスセンサについて確認された「溶融部分４２０におけるピンホールの発生数」は、Ｒｅｆに係るガスセンサについて確認された発生数よりも僅かに少ない。つまり、水準５に係るガスセンサは、Ｒｅｆに係るガスセンサについて確認されたピンホール低減効果と同様のピンホール低減効果を実現することができており、水準５に係るガスセンサの「ピンホール低減効果」は、「〇（良好）」となっている。
【0141】
水準６に係るガスセンサの「ピンホール発生数の比」は「０．６０」であり、水準６に係るガスセンサについて確認された「溶融部分４２０におけるピンホールの発生数」は、Ｒｅｆに係るガスセンサについて確認された発生数よりも極めて少ない。つまり、水準６に係るガスセンサは、Ｒｅｆに係るガスセンサについて確認されたピンホール低減効果よりもさらに良好なピンホール低減効果を実現することができており、水準６に係るガスセンサの「ピンホール低減効果」は、「◎（著しく良好）」となっている。
【0142】
水準７に係るガスセンサの「ピンホール発生数の比」は「０．２５」であり、水準７に係るガスセンサについて確認された「溶融部分４２０におけるピンホールの発生数」は、Ｒｅｆに係るガスセンサについて確認された発生数よりも極めて少ない。つまり、水準７に係るガスセンサは、Ｒｅｆに係るガスセンサについて確認されたピンホール低減効果よりもさらに良好なピンホール低減効果を実現することができており、水準７に係るガスセンサの「ピンホール低減効果」は、「◎（著しく良好）」となっている。
【0143】
（表１から確認できた事項１）
表１に示されるとおり、接触距離Ｌｇが基準距離Ｌｒよりも大きい水準１～２に係るガスセンサの「ピンホール低減効果」は、「×（不良）」である。これに対して、接触距離Ｌｇが基準距離Ｌｒよりも小さい水準３～７に係るガスセンサの「ピンホール低減効果」は、「〇（良好）」または「◎（著しく良好）」である。また、接触距離Ｌｇと基準距離Ｌｒとが等しいＲｅｆに係るガスセンサについて、「ピンホール低減効果」は「〇」である。そのため、本件発明者らは、センサ素子１０を挿通するハウジング２０と、ハウジング２０の外周面に溶接された外筒４０とを備えるガスセンサ１について、接触距離Ｌｇを基準距離Ｌｒ以下とすることで、以下の効果を実現できることを確認した。すなわち、本件発明者らは、ガスセンサ１について、接触距離Ｌｇを基準距離Ｌｒ以下とすることで、溶融部分４２０におけるピンホールの発生を抑制することができることを確認した。
表１に示されるとおり、接触距離Ｌｇが基準距離Ｌｒよりも大きい水準１～２に係るガスセンサの「ピンホール低減効果」は、「×（不良）」である。これに対して、接触距離Ｌｇが基準距離Ｌｒよりも小さい水準３～７に係るガスセンサの「ピンホール低減効果」は、「〇（良好）」または「◎（著しく良好）」である。また、接触距離Ｌｇと基準距離Ｌｒとが等しいＲｅｆに係るガスセンサについて、「ピンホール低減効果」は「〇」である。そのため、本件発明者らは、センサ素子１０を挿通するハウジング２０と、ハウジング２０の外周面に溶接された外筒４０とを備えるガスセンサ１について、接触距離Ｌｇを基準距離Ｌｒ以下とすることで、以下の効果を実現できることを確認した。すなわち、本件発明者らは、ガスセンサ１について、接触距離Ｌｇを基準距離Ｌｒ以下とすることで、溶融部分４２０におけるピンホールの発生を抑制することができることを確認した。
【0144】
また、接触距離Ｌｇが基準距離Ｌｒよりも小さい水準３～７に係るガスセンサの「ピンホール発生数の比」は、何れも、「１．００」未満である。つまり、接触距離Ｌｇと基準距離Ｌｒとが等しいＲｅｆに係るガスセンサよりも、接触距離Ｌｇが基準距離Ｌｒよりも小さい水準３～７に係るガスセンサの方が、ピンホールの発生を抑制することができている。そのため、センサ素子１０を挿通するハウジング２０と、ハウジング２０の外周面に溶接された外筒４０とを備えるガスセンサ１について、接触距離Ｌｇを基準距離Ｌｒよりも短くすることが、より望ましい。
【0145】
（表１から確認できた事項２）
本件発明者らは、表１に示される「ピンホール発生数の比」と、「Ｌｒ／Ｌｇ（接触距離Ｌｇに対する基準距離Ｌｒの比率）」との関係から、接触距離Ｌｇに対する基準距離Ｌｒの比率について、以下の傾向がみられることを確認した。すなわち、本件発明者らは、基準距離Ｌｒが接触距離Ｌｇの１．２倍よりも大きくなるよう接触距離Ｌｇの大きさを調整することで、ピンホール低減効果（ピンホール発生の抑制効果）が急激に向上することを確認した。例えば、横軸を「Ｌｒ／Ｌｇ」、縦軸を「ピンホール発生数の比」とするグラフ上に、表１の結果をプロットして、水準１～７およびＲｅｆのそれぞれに相当する点から求めた近似曲線について、本件発明者らは、以下の傾向を確認した。すなわち、本件発明者らは、基準距離Ｌｒが接触距離Ｌｇの１．２倍よりも大きくなる辺りで、係る近似曲線の傾きが急激に大きくなることを確認した。
本件発明者らは、表１に示される「ピンホール発生数の比」と、「Ｌｒ／Ｌｇ（接触距離Ｌｇに対する基準距離Ｌｒの比率）」との関係から、接触距離Ｌｇに対する基準距離Ｌｒの比率について、以下の傾向がみられることを確認した。すなわち、本件発明者らは、基準距離Ｌｒが接触距離Ｌｇの１．２倍よりも大きくなるよう接触距離Ｌｇの大きさを調整することで、ピンホール低減効果（ピンホール発生の抑制効果）が急激に向上することを確認した。例えば、横軸を「Ｌｒ／Ｌｇ」、縦軸を「ピンホール発生数の比」とするグラフ上に、表１の結果をプロットして、水準１～７およびＲｅｆのそれぞれに相当する点から求めた近似曲線について、本件発明者らは、以下の傾向を確認した。すなわち、本件発明者らは、基準距離Ｌｒが接触距離Ｌｇの１．２倍よりも大きくなる辺りで、係る近似曲線の傾きが急激に大きくなることを確認した。
【0146】
したがって、「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」と、係るハウジングの外周面に溶接された外筒４０とを備えるガスセンサ１について、以下の傾向を確認することができた。すなわち、係るガスセンサ１について、基準距離Ｌｒを接触距離Ｌｇの１．２倍よりも大きくすることで、溶融部分４２０におけるピンホールの発生を、極めて効果的に、抑制することができることを確認できた。
【0147】
（表１から確認できた事項３）
水準４に係るガスセンサと水準５に係るガスセンサとは、「Ｌｒ／Ｌｇ」が共に「１．２３」である点において共通しているが、水準４に係るガスセンサはスリット構造が「無し」であるのに対して、水準５に係るガスセンサはスリット構造が「有り」である。つまり、水準４に係るガスセンサと水準５に係るガスセンサとは、スリットＳｌがハウジング２０の外周面２１０および外筒４０の内周面４１０の少なくとも一方に形成されているか否かを除いて、同様の構成を備えている。そして、水準４に係るガスセンサのピンホール発生数の比は「０．８９」であるのに対して、水準５に係るガスセンサのピンホール発生数の比は「０．８０」である。つまり、水準４に係るガスセンサよりも水準５に係るガスセンサの方が、ピンホールの発生を抑制することができている。そのため、本件発明者らは、ガスセンサ１について、スリットＳｌをハウジング２０の外周面２１０および外筒４０の内周面４１０の少なくとも一方に形成することで、係るスリットＳｌを形成しない場合に比べて、ピンホール発生の抑制効果を向上できることを確認した。したがって、「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」と、係るハウジングの外周面に溶接された外筒４０とを備えるガスセンサ１について、以下の傾向を確認することができた。すなわち、係るハウジングの外周面および外筒４０の内周面４１０の少なくとも一方にスリットＳｌを形成することで、スリットＳｌを形成しない場合に比べて、溶融部分４２０におけるピンホールの発生の抑制効果を向上させることができることを確認した。
水準４に係るガスセンサと水準５に係るガスセンサとは、「Ｌｒ／Ｌｇ」が共に「１．２３」である点において共通しているが、水準４に係るガスセンサはスリット構造が「無し」であるのに対して、水準５に係るガスセンサはスリット構造が「有り」である。つまり、水準４に係るガスセンサと水準５に係るガスセンサとは、スリットＳｌがハウジング２０の外周面２１０および外筒４０の内周面４１０の少なくとも一方に形成されているか否かを除いて、同様の構成を備えている。そして、水準４に係るガスセンサのピンホール発生数の比は「０．８９」であるのに対して、水準５に係るガスセンサのピンホール発生数の比は「０．８０」である。つまり、水準４に係るガスセンサよりも水準５に係るガスセンサの方が、ピンホールの発生を抑制することができている。そのため、本件発明者らは、ガスセンサ１について、スリットＳｌをハウジング２０の外周面２１０および外筒４０の内周面４１０の少なくとも一方に形成することで、係るスリットＳｌを形成しない場合に比べて、ピンホール発生の抑制効果を向上できることを確認した。したがって、「センサ素子が内部を軸方向に貫通している、円筒状であって金属製のハウジング」と、係るハウジングの外周面に溶接された外筒４０とを備えるガスセンサ１について、以下の傾向を確認することができた。すなわち、係るハウジングの外周面および外筒４０の内周面４１０の少なくとも一方にスリットＳｌを形成することで、スリットＳｌを形成しない場合に比べて、溶融部分４２０におけるピンホールの発生の抑制効果を向上させることができることを確認した。
【符号の説明】
【0148】
１…ガスセンサ、１０…センサ素子、２０…ハウジング、４０…外筒、
２１０…外周面、４１０…内周面、４２０…溶融部分、ＡＸ…軸方向、Ｌｇ…接触距離、Ｌｒ…基準距離、Ｄａ…溶込深さ、Ｄｐ…最深部（溶融部分の最深部）、ｋ…比例定数、Ｔｂ…締め代、Ｔｃ…厚み、Ｓｌ…スリット
２１０…外周面、４１０…内周面、４２０…溶融部分、ＡＸ…軸方向、Ｌｇ…接触距離、Ｌｒ…基準距離、Ｄａ…溶込深さ、Ｄｐ…最深部（溶融部分の最深部）、ｋ…比例定数、Ｔｂ…締め代、Ｔｃ…厚み、Ｓｌ…スリット
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
