JP2000193632A - ガスセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大気を外部から導入して機能するガスセンサ
において、換気性の向上を図る。 【解決手段】 実施例の酸素センサ１は、筒状カバー１
６の軸方向の互いに異なる位置にて、筒状カバー１６内
部に開口する第１通気孔４６および第２通気孔５８を備
えている。そのため、筒状カバー１６が例えば略上向き
となるように酸素センサ１を被測定ガスの流路を形成す
る管に取り付けることにより、第１通気孔４６から第２
通気孔５８への気体に流れが発生し、酸素センサ１内部
の良好な換気性を得ることができる。したがって、仮に
酸素センサ１内部に大気以外のガス（例えば、高温下で
気化されたオイル等）が侵入したとしても、それを速や
かに外部に排出することができ、酸素センサ１本来の検
出性能を保持することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、排気ガス等の被
測定ガスが流れる流路を形成する管に取り付けられると
共に、基準ガスとしての大気を外部から導入して機能す
るガスセンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、混合ガス中から特定のガス成
分の濃度を検出するガスセンサとしては、ＨＣセンサや
ＮＯｘセンサ等様々な種類のものが知られているが、そ
の内の一つとして、例えば、図５に示す様に、酸素イオ
ン伝導性の固体電解質体からなる検出素子５０２を備え
た酸素センサ５０１が知られている。

【０００３】検出素子５０２は、固体電解質体により一
端が閉塞し他端が開口した有底筒状体に形成され、その
内外表面に内側電極５０３および外側電極５０４が夫々
形成されたものであり、両電極５０３，５０４の間に
は、筒状体に形成された検出素子５０２の内部空間と外
側との酸素濃度差に応じた起電力が発生する。例えば内
燃機関の排気管において、筒状の主体金具５０５を介し
て、検出素子５０２の閉塞端を排気管内側に突出させて
外側電極５０４に排気ガスを触れさせると共に、内側電
極５０３には大気を触れさせれば、両電極５０３，５０
４間に発生する起電力を検出することにより、排気ガス
中の酸素濃度を検出することができる。

【０００４】検出素子５０２は、水等がかからないよ
う、主体金具５０５や筒状カバー５０６等からなるケー
シング内に収容される。この場合、酸素センサ内部、即
ち検出素子５０２の内側電極５０３への大気の導入は、
電極等に接続されるリード線５０７の捩り芯線の隙間を
介しても行うことができるが、大量の大気を導入できる
よう筒状カバー５０６の側面に通気孔５０９を設けると
共に、水等の侵入を防ぐべく、例えばフッ素樹脂製の通
気性を有する撥水性フィルタ５０８でその通気孔５０９
を塞ぐ技術が従来より用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、こうした酸
素センサ５０１が高温の排気ガス中の酸素濃度等の検出
に使用される場合には、撥水性フィルタ５０８は、高温
下に置かれることになる。その場合、万一、オイルや洗
剤液等が撥水性フィルタ５０８に付着していると、それ
らが気化して、大気と一緒にケーシングの内部に侵入す
る可能性があり、酸素センサ５０１本来の検出性能が十
分に発揮されなくなることも考えられる。

【０００６】そしてこれらの問題は、上述の酸素センサ
だけでなく、基準ガスとしての大気の導入を必要とする
ＮＯｘセンサ、ＨＣセンサその他のガスセンサにおいて
も生じている。本発明はこうした課題に鑑みなされたも
のであり、大気を外部から導入して機能するガスセンサ
において、センサ内部の換気性の向上を図ることを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記課題
を解決するためになされた本発明（請求項１記載）のガ
スセンサは、酸素イオン伝導性固体電解質体の第１およ
び第２の面に電極が形成された検出素子と、被測定ガス
が流れる流路を形成する管の壁面に設けられた取付孔に
装着する装着部を有し、さらに該取付孔を介して該装着
部よりも該管内側に前記第１の面が配置されるように前
記検出素子を保持する主体金具と、該主体金具の該装着
部よりも前記管外側に設けられ、前記第２の面に大気を
導入するための通気部を有する筒状カバーとを備えたガ
スセンサであって、前記通気部は、少なくとも２箇所が
前記筒状カバー軸方向の互いに異なる位置にて該筒状カ
バー内部に開口する複数の通気孔と、該通気孔を塞ぐ、
通気性の撥水性フィルタとからなることを特徴とする。

【０００８】このように構成された本発明（請求項１記
載）のガスセンサにおいては、筒状カバー内部への大気
の導入を図る通気部は、筒状カバー軸方向の互いに異な
る位置にて筒状カバー内部に開口する少なくとも２つの
複数の通気孔と、該通気孔を塞ぐ、通気性の撥水性フィ
ルタとから構成されている。

【０００９】本発明のガスセンサを被測定ガスの流路を
形成する管に取り付ける際、筒状カバーを例えば略上向
きとなるようにすれば、上記複数の通気孔の内、管に近
いほうの通気孔ほど低い位置に配置されることとなる。
そして高温下では、筒状カバー内部で気体が暖められる
ことにより対流現象が発生し、低い位置の通気孔から高
い位置の通気孔に向かう気体の流れが発生する。即ち、
大気は流路を形成する管に近い通気孔（即ち低い位置の
通気孔）から筒状カバー内部に導入され、管から遠い通
気孔（即ち高い位置の通気孔）から筒状カバー外部に排
出されることとなり、筒状カバー内部の換気性能が向上
する。

【００１０】したがって本発明（請求項１記載）のガス
センサによれば、筒状カバー内部の換気性を向上させる
ことができるため、仮に筒状カバー内部に大気以外のガ
ス（例えば、高温下で気化されたオイル等）が侵入した
としても、それを速やかに外部に排出することができ、
ガスセンサ本来の検出性能を保持することができる。

【００１１】また、ガスセンサを自動車の排気管に取り
付ける場合、タイヤに弾かれた石等が衝突する可能性を
少なくするために、排気管の上側にて、筒状カバーを略
上向きに取り付けることが多い。その場合、従来のガス
センサでは、複数の通気孔を有していても、筒状カバー
軸方向の位置が同じであるため、一方の通気孔から他方
の通気孔に向かう気体の流れが起こり難く、換気が十分
に図られない可能性がある。一方、本発明のガスセンサ
によれば、筒状カバー軸方向の異なる位置にて筒状カバ
ー内部に開口する複数の通気孔を備えているので、対流
現象により効率的な換気を図ることができるのである。

【００１２】また、ガスセンサが高温の被測定ガス中に
おける被検出成分の濃度検出に用いられる場合には、高
温下に置かれることになるため、通気孔を塞ぐ撥水性フ
ィルタの通気性が熱の影響により低下する可能性があ
る。しかし、被測定ガスの流路から遠いほど熱が伝わり
難いので、通気孔が管から遠いほど、それを塞ぐ撥水性
フィルタの通気性が熱の影響で低下する可能性が少な
い。本発明（請求項１記載）のガスセンサによれば、筒
状カバーの軸方向に互いに異なる位置に複数の通気孔を
有しているので、仮に、管に比較的近い方の通気孔にお
ける通気性が低下した場合であっても、管から遠い方の
通気孔では、通気性を正常な状態に維持できる可能性が
高く、延いては筒状カバー内部の換気性能を維持でき
る。

【００１３】ところで、筒状カバーの開口の内、主体金
具とは反対側の開口（即ち、流路を形成する管の径方向
の外側に向けられる開口）からは、検出素子の電極に接
続されたリード線がガスセンサ外部に引き出されるが、
ここから通常カバー内部に水等の異物の侵入を防止する
ため、その開口端部には、リード線を通過させるための
挿通孔を有するシール部材が設けられる。即ち、このシ
ール部材は流路から最も遠い位置に配置されており、流
路からの熱が伝わり難い。

【００１４】そこで請求項２に記載の様に、通気孔を、
筒状カバー側壁およびシール部材に形成するとよい。こ
のように構成された請求項２に記載のガスセンサにおい
ては、シール部材に設けられた通気孔を塞ぐ撥水性フィ
ルタは、流路を形成する管から最も遠い位置に配置され
ることとなり、当該ガスセンサが流路から熱を受けた場
合でも熱が伝わりにくく、熱の影響でその通気性が損な
われる可能性が少ない。

【００１５】したがって請求項２に記載のガスセンサに
よれば、流路側から熱を受ける場合であっても、筒状カ
バー内部の換気性能の維持をより確実に図ることができ
る。また、請求項２に記載のガスセンサによれば、シー
ル部材に形成された通気孔は、筒状カバーの内部空間の
端にて開口するので、筒状カバー内で気体が淀むのを抑
制し、効率的な換気を図ることができるという効果も奏
する。

【００１６】次に、通気孔は、主体金具に直接設けた筒
状カバーの側壁に形成するようにしても良いが、そうす
ると、ガスセンサが流路から熱を受けた場合、その通気
孔を塞ぐ撥水性フィルタの通気性が熱の影響により低下
する可能性が高い。そこで、請求項３に記載の様に、筒
状カバーを、主体金具の流路とは反対側に設けられた第
１カバーと、その第１カバーの、主体金具とは反対側の
端部に延設した第２カバーとで構成し、通気孔の内の少
なくとも１つは、第２カバー側壁に形成すると良い。こ
の様に構成された請求項３に記載のガスセンサにおいて
は、ガスセンサに流路からの熱が加わる場合でも、第２
カバーには第１カバーを介して熱が伝達されるので、第
２カバーに形成された通気孔を塞ぐ撥水性フィルタの通
気性が熱の影響で低下する可能性は低い。

【００１７】したがって、請求項３に記載のガスセンサ
によれば、高温の管に取り付けられた場合でも、筒状カ
バー内部の換気性能の維持を更に確実に図ることができ
る。なお、請求項４に記載の様に、撥水性フィルタをシ
ート状に形成するとよい。すなわち、通気孔には、撥水
性フィルタとして棒状の多孔質発泡体を埋め込むように
しても良いが、気体が通過する際の抵抗が大きく、通気
性の点であまり有利とは言えない。一方、請求項４に記
載のガスセンサによれば、撥水性フィルタがシート状に
形成されていることから、撥水性フィルタを通気孔の開
口や通気孔内部の流通路を覆うよう設けることにより、
良好な通気性が得られ、筒状カバー内部の換気を効率的
に行うことができると共に防水性を得られるので好まし
い。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施例を図面
と共に説明する。図１は、第１実施例としての酸素セン
サの全体構成を示す破断面図である。図１に示す様に、
第１実施例の酸素センサ１は、ＺｒＯ₂を主成分とする
固体電解質体により先端が閉じた中空軸状に形成された
検出素子２、検出素子２内に配置された軸状のセラミッ
クヒータ３、検出素子２を収容するケーシング１０等か
ら構成されている。

【００１９】この検出素子２は、その軸方向における中
央部付近の外周にて、絶縁性セラミックから形成された
セラミックホルダ６，７と、タルクから形成されたセラ
ミック粉末８とを介して、電気的に絶縁された状態で金
属製のケーシング１０内に設けられている。検出素子２
の内面及び外面には、そのほぼ全面を覆うように、Ｐｔ
からなる一対の多孔質電極層（内側電極２ａ、外側電極
２ｂ）が設けられている。なお、検出素子２の外面およ
び内面が、第１および第２の面に夫々相当する。

【００２０】ケーシング１０は、酸素センサ１を流路を
形成する管（例えば排気管等）の取付孔に固定して、検
出素子２の閉じた先端部を管内側に突出させる主体金具
９と、主体金具９の、排気管等の外側に向いた開口に延
設され、検出素子２の内面に大気を導入するための筒状
カバー１６とから構成されている。筒状カバー１６は、
主体金具９の一方の開口部に内側が連通するように結合
された第１外筒１４と、第１外筒１４に対して、上方
（即ち、当該酸素センサ１が取り付けられる排気管等の
外部方向。）から外嵌する筒状の第２外筒１５とから形
成されている。なお、この第１外筒１４および第２外筒
１５が、第１カバーおよび第２カバーに夫々相当する。

【００２１】主体金具９の下方（即ち、当該酸素センサ
１が取り付けられる排気管等の内部方向。）には、検出
素子２の先端側を一定の空間を隔てて覆うようにプロテ
クタ１１が取り付けられ、プロテクタ１１には被測定ガ
スを透過させる複数のガス透過口１２が形成されてい
る。

【００２２】主体金具９の上側の開口には、第１外筒１
４の下側の開口端部が、セラミックホルダ６との間にリ
ング５を介した加締めにより固定され、第１外筒１４
は、主体金具９の上側の開口に延設されている。一方、
第１外筒１４上側の開口内には、セラミックで筒状に形
成された絶縁性のセパレータ１８が設けられている。セ
パレータ１８の外周面には鍔部１８ａが設けられ、その
鍔部１８ａが第１外筒１４上側の開口縁部に係合するこ
とにより、セパレータ１８は第１外筒１４上側の開口内
部に保持される。そして、セパレータ１８の上方から
は、更に第２外筒１５が設けられ、第１外筒１４に外嵌
されている。

【００２３】第２外筒１５の上端側の開口内には、ゴム
で構成された円柱形状のシール部材１７が設けられてお
り、このシール部材１７およびセパレータ１８を貫通す
るように、検出素子２の電極に夫々接続されるリード線
２０，２１及びセラミックヒータ３に接続される一対の
リード線（図示せず）が配置されている。

【００２４】検出素子２用の一方のリード線２０は、コ
ネクタ部２４、引出し線部２５および内部電極接続部２
６で構成される端子金具２３を経て、検出素子２の内側
電極２ａと電気的に接続されている。他方のリード線２
１は、コネクタ部３４、引出し線部３５および外部電極
接続部３６で構成される端子金具３３を経て、検出素子
２の外側電極２ｂと電気的に接続されている。

【００２５】また、セラミックヒータ３に通電するため
の一対のヒータ端子部４０が、セラミックヒータ３の上
端に固定され、これらヒータ端子部４０を経て、セラミ
ックヒータ３内に埋設された図示しない発熱用抵抗回路
に通電される。次に図２に示す様に、第１実施例の酸素
センサ１における第１外筒１４および第２外筒１５の内
部空間の換気は、第２外筒１５と第２外筒１５に外嵌さ
れた保護外筒４１との間に配置される第１撥水性フィル
タ４２、およびシール部材１７内部に設けられた第２撥
水性フィルタ６２を介して行われる。

【００２６】以下、これら第１撥水性フィルタ４２およ
び第２撥水性フィルタ６２の取付構造について説明す
る。第２外筒１５は、上述の様に、第１外筒１４の上側
（即ち、第１外筒１４に対して主体金具９とは反対側）
に連結され、その内部が第１外筒１４の内部と連通す
る。第２外筒１５は、下方（即ち主体金具９側）から、
径方向への加締め（位置Ａ１，Ａ２）により第１外筒１
４に固定される円筒状の大径部４３と、第１通気孔４６
を有し且つ第１撥水性フィルタ４２が外嵌される円筒状
の通気孔形成部４４と、円柱状のシール部材１７に外嵌
される開口端部４７とから構成されている。

【００２７】一方、保護外筒４１は、第２外筒１５の上
部構造（即ち大径部４３の上部、通気孔形成部４４およ
び開口端部４７）に外嵌可能に形成されている。具体的
には、保護外筒４１は、下方から、第２外筒１５の大径
部４３に外嵌して重なる大径部５１と、第２外筒１５の
通気孔形成部４４に外嵌された第１撥水性フィルタ４２
の外周を覆う円筒状のフィルタ保護部５２と、第２外筒
１５の開口端部４７に外嵌される小径部５３とから構成
されている。

【００２８】保護外筒４１は、第２外筒１５の大径部４
３に重なる大径部５１にて、径方向に加締められる（位
置Ａ３）と共に、第２外筒１５の開口端部４７に重なる
小径部５３にて径方向に加締められて（位置Ａ４）、第
２外筒１５に固定される。また、小径部５３における加
締め（位置Ａ４）により、シール部材１７は第２外筒１
５の開口端部４７内周面に固定され、そして、第２外筒
１５の内周面とシール部材１７の外周面との間のシール
性が確保される。

【００２９】第１撥水性フィルタ４２は、筒状に形成さ
れたシート状のものであり、通気孔形成部４４と保護外
筒４１のフィルタ保護部５２との間に形成される空間に
配置されている。この第１撥水性フィルタ４２は、例え
ばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の未焼成成
形体を、ＰＴＦＥの融点よりも低い加熱温度で１軸以上
の方向に延伸することにより得られる多孔質繊維構造体
（商品名：例えばゴアテックス（ジャパンゴアテックス
（株）））により、水滴等の水を主体とする液体の透過
は阻止し、かつ気体（空気、水蒸気等）の透過は許容す
る撥水性フィルタとして構成されている。

【００３０】保護外筒４１のフィルタ保護部５２は、第
２外筒１５の第１通気孔４６の上側（位置Ａ５）および
下側（位置Ａ６）で径方向に加締められており、これに
より、水等が通気孔形成部４４と第１撥水性フィルタ４
２との間を介して酸素センサ１内部に侵入するのが防止
される。そして、フィルタ保護部５２において、上記両
加締め位置Ａ５，Ａ６の間、即ち第１通気孔４６に対応
する位置には、第１撥水性フィルタ４２に大気を導入す
るための透過孔５６が設けられている。これにより、第
１通気孔４６、第１撥水性フィルタ４２および透過孔５
６を介して、酸素センサ１の内部と外部との間の気体の
流通が可能とされている。

【００３１】さて、第２外筒１５の開口端部４７内側に
設けられるシール部材１７は、図３に示す様に、酸素セ
ンサ１内部と外部との間で気体をさせるための第２通気
孔５８と、当該酸素センサ１内部から引き出すべきリー
ド線（即ち検出素子２用のリード線２０，２１及びセラ
ミックヒータ３用のリード線）を夫々通過させる挿通孔
６０（第１実施例では、リード線の数に対応して４箇
所）を備えている。

【００３２】第２通気孔５８内には、上記多孔質繊維構
造体によりシート状に形成された第２撥水性フィルタ６
２が、筒状挿入部材６４により挿入されて固定される。
この筒状挿入部材６４は両端が開口し、第２通気孔５８
に嵌合可能な筒状に形成されている。第２撥水性フィル
タ６２は、筒状挿入部材６４の一方の開口６４ａとその
外周面（少なくともその開口端近傍の外周面）とを覆う
よう筒状挿入部材６４に被せられた状態で、筒状挿入部
材６４と共に第２通気孔５８に挿入される。この様にし
て、第２撥水性フィルタ６２は、筒状挿入部材６４の一
方の開口６４ａを覆うと共に、筒状挿入部材６４の外周
面と第２通気孔５８の内周面との間に挟まれた状態で、
第２通気孔５８に固定される。

【００３３】なお、筒状挿入部材６４の両開口端の内、
第２通気孔５８への挿入方向（図３では上方）に対して
反対側（図３では下方）にある開口端外周部には、鍔部
６４ｂが形成されている。筒状挿入部材６４が第２通気
孔５８の下方から挿入されると、鍔部６４ｂは第２通気
孔５８下側の開口縁部にて係止され、その結果、第２通
気孔５８内における筒状挿入部材６４および第２撥水性
フィルタ６２の位置決めがなされる。

【００３４】そして、シール部材１７が第２外筒１５の
開口端部４７内側に配置され、第２外筒１５および保護
外筒４１を介して径方向に加締められる（位置Ａ４）
と、筒状挿入部材６４とシール部材１７との間のシール
性はより確実なものとされる。以上の様に構成された酸
素センサ１が、主体金具９の外周に形成されたネジ部９
ａを介し、筒状カバー１６が略上向きとなるよう、被測
定ガスの流路を形成する管の取付孔に取り付けられる
と、プロテクタ１１にて保護された検出素子２の先端部
が管内側に突出して、被測定ガスに晒される。一方、検
出素子２の内部には、第１通気孔４６および第２通気孔
５８を介した換気により、上記筒状カバー１６を介して
大気が導入される。その結果、検出素子２の内側電極２
ａと外側電極２ｂとの間には、大気中の酸素濃度と被測
定ガス中の酸素濃度との比に応じた電圧が発生し、リー
ド線２０、２１により検出信号として外部に出力され
る。なおネジ部９ａが、請求項の「装着部」に相当す
る。

【００３５】そして第２通気孔５８は第１通気孔４６よ
りも高い位置に配置されるので、高温下において筒状カ
バー１６の内部の大気が暖められると、対流現象により
第１通気孔４６から第２通気孔５８に向かう流れが発生
し、大気は、第１通気孔４６から筒状カバー１６内部に
導入され、第２通気孔５８から排出される。この様な換
気により、酸素センサ１内部（即ち、筒状カバー１６内
部）に大気以外の気体（例えば気化したオイル等）が侵
入した場合でも速やかにセンサ外部に排出される。

【００３６】以上の様に構成された第１実施例の酸素セ
ンサ１によれば、次の〜の効果を奏する。 筒状カバー１６の軸方向の互いに異なる位置にて、筒
状カバー１６内部に開口する第１通気孔４６および第２
通気孔５８を備えていることから、筒状カバー１６が例
えば略上向きとなるように酸素センサ１を被測定ガスの
流路を形成する管に取り付けることにより、酸素センサ
１内部の良好な換気性を得ることができる。したがっ
て、仮に酸素センサ１内部に大気以外のガス（例えば、
高温下で気化されたオイル等）が侵入したとしても、そ
れを速やかに外部に排出することができ、酸素センサ１
本来の検出性能を保持することができる。

【００３７】筒状カバー１６の軸方向の互いに異なる
位置に第１通気孔４６および第２通気孔５８を有してい
る。したがって、仮に、第１通気孔４６を塞ぐ第１撥水
性フィルタ４２の通気性が流路からの熱の影響で低下し
た場合であっても、流路から遠い第２通気孔５８を塞ぐ
第２撥水性フィルタ６２の通気性は維持される可能性が
高く、延いては筒状カバー１６内部の換気性能を維持で
きる。

【００３８】第２通気孔５８は、流路から最も遠い位
置に配置されるシール部材１７に設けられていることか
ら、これを塞ぐ第２撥水性フィルタ６２は、流路から最
も遠い位置に配置される。したがって、酸素センサ１が
流路から熱を受けた場合でも、第２撥水性フィルタ６２
の通気性が、熱の影響で低下する畏れがなく、筒状カバ
ー１６内部の換気性能が損なわれる可能性をより少なく
できる。

【００３９】第２撥水性フィルタ６２は、ゴムで形成
され、熱伝導性が低いシール部材１７内部に設けられて
いる。したがって、酸素センサ１が流路から熱を受けた
場合でも、第２撥水性フィルタ６２の通気性が熱の影響
で低下する可能性をより少なくすることができる。

【００４０】第２通気孔５８は、筒状カバー１６の内
部空間の端にて開口するので、筒状カバー１６内で気体
が淀むのを抑制し、効率的な換気を図ることができる。 第２外筒１５は、第１外筒１４の、主体金具９とは反
対側の端部に延設されており、酸素センサ１に流路から
の熱が加わる場合でも、第２外筒１５には第１外筒１４
を介して間接的に熱が伝達される。したがって、酸素セ
ンサ１が流路から熱を受ける場合でも、第２外筒１５側
壁に形成されている第１通気孔４６を塞ぐ第１撥水性フ
ィルタ４２の通気性が熱の影響で低下する可能性を抑制
でき、筒状カバー１６内部の換気性能の維持を更に確実
に図ることができる。

【００４１】第１撥水性フィルタ４２および第２撥水
性フィルタ６２は、シート状に形成されていることから
気体が通過しやすく、良好な通気性が得られ、筒状カバ
ー１６内部の換気をより向上させることができる。次に
本発明の第２実施例としての酸素センサ１０１につい
て、図面と共に説明する。

【００４２】図４に示す様に、第２実施例の酸素センサ
１０１において、主体金具の上側の開口に延設される第
１外筒１１４の上側の開口部の内側には、鍔部１１８ａ
を有する筒状のセパレータ１１８が配置されている。即
ち、セパレータ１１８の鍔部１１８ａはパッキン１１９
を介して第１外筒１１４の上端に係止され、これにより
セパレータ１１８は第１外筒１１４上部に保持される。
そして、セパレータ１１８の上方からは、保護外筒１４
１が第１外筒１１４に外嵌されている。第２実施例にお
いては、第１外筒１１４および保護外筒１４１が筒状カ
バー１１６を構成する。

【００４３】保護外筒１４１の上端側の開口内には、第
１実施例と同様のシール部材１７が挿入されている。そ
して、セパレータ１１８及びシール部材１７を貫通する
ように、リード線１２０，１２１及びセラミックヒータ
３に接続される一対のリード線（図示せず）が配置され
ている。リード線１２０，１２１は、端子金具１２３，
１３３を介して、検出素子２の内外面の内側電極、外側
電極に夫々接続されている。また、セラミックヒータ３
に通電するための一対のヒータ端子部１４０が、セラミ
ックヒータ３の上端に固定されている。

【００４４】そして、第２実施例の酸素センサ１０１に
おいては、図４に示す様に、主体金具の上側の開口に延
設される第１外筒１１４に、通気孔形成部１４４（即
ち、第１通気孔１４６を有し、かつ第１撥水性フィルタ
１４２が外嵌される部分）が設けられている。すなわ
ち、第２実施例の酸素センサ１０１における換気は、第
１外筒１１４とこれに外嵌された保護外筒１４１との間
に配置される第１撥水性フィルタ１４２、およびシール
部材１７の内部に設けられた第２撥水性フィルタ６２を
介して行われる。

【００４５】以下、第１撥水性フィルタ１４２の取付構
造について説明する。なお、シール部材１７、その内部
に設けられる第２撥水性フィルタ６２および筒状挿入部
材６４は、第１実施例の酸素センサ１に用いられている
ものと同様であるので、その説明を省略する。

【００４６】第１外筒１１４は、下方（即ち主体金具
側）から、主体金具に接続される円筒状の基部１４３
と、第１通気孔１４６を有し且つ第１撥水性フィルタ１
４２が外嵌される円筒状の通気孔形成部１４４とから構
成されている。保護外筒１４１は、第１外筒１１４の上
部構造（即ち基部１４３上部および通気孔形成部１４
４）に外嵌可能に形成されている。具体的には、保護外
筒１４１は、下方から、第１外筒１１４の基部１４３上
部に重なる大径部１５１と、第１外筒１１４の通気孔形
成部１４４に外嵌された第１撥水性フィルタ１４２の外
周を覆うフィルタ保護部１５２と、シール部材１７に外
嵌される開口端部１５３とから構成されている。

【００４７】保護外筒１４１は、第１外筒１１４の基部
１４３に重なる大径部１５１にて径方向に加締められ
（位置Ｂ１）、第１外筒１１４に固定される。そして保
護外筒１４１の開口端部１５３における径方向への加締
め（位置Ｂ２）により、シール部材１７は、保護外筒１
４１の開口端部１５３内部に固定されることとなり、開
口端部１５３内周面とシール部材１７の外周面との間の
気密性が確保される。

【００４８】第１撥水性フィルタ１４２は、第１実施例
の第１撥水性フィルタ４２と同様な材料で、筒状に形成
された部材であり、通気孔形成部１４４と保護外筒１４
１のフィルタ保護部１５２との間に形成される空間に配
置されている。保護外筒１４１のフィルタ保護部１５２
は、第１外筒１１４の第１通気孔１４６の上側（位置Ｂ
３）および下側（位置Ｂ４）で径方向に加締められてお
り、これにより、水等が通気孔形成部１４４と第１撥水
性フィルタ１４２との間を介して酸素センサ１０１内部
に侵入するのが防止される。そして、フィルタ保護部１
５２において、上記両加締め位置Ｂ３，Ｂ４の間、即ち
第１通気孔１４６に対応する位置には、第１撥水性フィ
ルタ１４２まで大気を導入するための透過孔１５６が設
けられている。これにより、第１通気孔１４６、第１撥
水性フィルタ１４２および透過孔１５６を介して、酸素
センサ１０１の内部と外部との間の気体の流通が可能と
されている。

【００４９】第２実施例の酸素センサ１０１に関し、そ
の他の構成については、第１実施例の酸素センサ１と同
様であるので説明を省略する。この様に構成された第２
実施例の酸素センサによれば、上記第１実施例における
〜およびと同様の効果を奏する。

【００５０】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種
々の態様を取ることができることはいうまでもない。例
えば、上記実施例では、ガスセンサとして酸素センサを
例にとって説明したがこれに限られるのものではなく、
例えば、ＮＯｘ（窒素酸化物）センサや、ＣＨ（炭化水
素）センサに本発明を適用してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例としての酸素センサを全体的に示
す破断面図である

【図２】 第１実施例において、筒状カバー付近の構成
を示す説明図である。

【図３】 第１実施例において、シール部材内部の構成
を示す説明図である。

【図４】 第２実施例としての酸素センサにおいて、筒
状カバー付近の構成を示す説明図である。

【図５】 従来例としての酸素センサを示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１，１０１…酸素センサ、２…検出素子、２ａ…内側電
極、２ｂ…外側電極、９…主体金具、９ａ…ネジ部、１
４，１１４…第１外筒、１５…第２外筒、１６，１１６
…筒状カバー、１７…シール部材、２０，２１，１２
０，１２１…リード線、４２，１４２…第１撥水性フィ
ルタ、４６，１４６…第１通気孔、４７，１５３…開口
端部、５８…第２通気孔、６０…挿通孔、６２…第２撥
水性フィルタ、６４…筒状挿入部材、１４１…保護外
筒。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸素イオン伝導性固体電解質体の第１お
   よび第２の面に電極が形成された検出素子と、 被測定ガスが流れる流路を形成する管の壁面に設けられ
   た取付孔に装着する装着部を有し、さらに該取付孔を介
   して該装着部よりも該管内側に前記第１の面が配置され
   るように前記検出素子を保持する主体金具と、 該主体金具の前記装着部よりも前記管外側に設けられ、
   前記第２の面に大気を導入するための通気部を有する筒
   状カバーと、 を備えたガスセンサであって、 前記通気部は、少なくとも２箇所が前記筒状カバー軸方
   向の互いに異なる位置にて該筒状カバー内部に開口する
   複数の通気孔と、該通気孔を塞ぐ、通気性の撥水性フィ
   ルタとからなることを特徴とするガスセンサ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のガスセンサにおいて、 前記筒状カバーの、前記主体金具とは反対側の開口端部
   に設けられ、前記検出素子の電極に接続されたリード線
   を通過させる挿通孔を有するシール部材を備え、 前記通気孔は、前記筒状カバー側壁および前記シール部
   材に形成されたことを特徴とするガスセンサ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のガスセンサにお
   いて、 前記筒状カバーは、 前記主体金具の、前記流路とは反対側に設けられた第１
   カバーと、 該第１カバーの、前記主体金具とは反対側の端部に延設
   された第２カバーと、 から構成され、 前記通気孔の内少なくとも１つは、前記第２カバー側壁
   に形成されたことを特徴とするガスセンサ。
4. 【請求項４】 請求項１〜３の何れかに記載のガスセン
   サにおいて、 前記撥水性フィルタは、シート状に形成されたことを特
   徴とするガスセンサ。