DE102014221027A1 - Gassensor - Google Patents

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DE102014221027A1
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DE201410221027
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Nobuhiro Inoue
Makoto Kume
Tomohisa Fujita
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Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403—Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
    • G01N27/4077—Means for protecting the electrolyte or the electrodes

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Abstract

Es wird ein Gassensor mit einem Schutzglied angegeben, dessen Gasausführleistung verbessert ist, um die Reaktionsfähigkeit des Gassensors zu verbessern, und der ein Erfassungselement effektiv vor einer Haftung von Wasser schützen kann. Hierfür wird in einem Gassensor (100) ein Basisendteil (175b) einer zweiten äußeren Wand (175) eines äußeren Schutzglieds (171) luftdicht mit einem vorderen Endteil (164c) einer ersten inneren Wand (164) eines inneren Schutzglieds (161) verbunden, wobei die Beziehungen A ≤ B < C < D und (0,6 × B) ≤ A erfüllt werden, wobei A die Gesamtöffnungsfläche eines zweiten äußeren Lochs (176) des äußeren Schutzglieds (171) wiedergibt, B die Gesamtöffnungsfläche eines zweiten inneren Lochs (166) des inneren Schutzglieds (161) wiedergibt, C die Gesamtöffnungsfläche eines ersten inneren Lochs (167) wiedergibt und D die Gesamtöffnungsfläche eines ersten äußeren Lochs wiedergibt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft einen Gassensor mit einem Erfassungselement, das einem zu erfassenden Gas ausgesetzt wird, um eine bestimmte Gaskomponente in dem Gas zu erfassen, und insbesondere einen Gassensor mit einem Schutzglied zum Schützen des Erfassungselements vor einer Haftung von Wasser oder ähnlichem.
  • [Stand der Technik]
  • Es ist ein Gassensor bekannt, der an einem Abgasrohr eines Autos oder ähnlichem für eine Verwendung angebracht wird. Ein derartiger Gassensor enthält ein Erfassungselement, das eine elektromotorische Kraft erzeugt, deren Größe sich in Übereinstimmung mit der Konzentration eines bestimmten Gases wie etwa NOx (Stickstoffoxide) oder Sauerstoff in dem Abgas ändert, oder ein Erfassungselement, dessen Widerstand sich in Übereinstimmung mit der Konzentration des bestimmten Gases ändert. Wenn in einem derartigen Gassensor ein in dem Abgas enthaltenes Wassertröpfchen an dem Erfassungselement haftet und dieses zu einer hohen Temperatur erhitzt wird, kann das Erfassungselement eine Beschädigung wie etwa einen Riss aufgrund eines thermischen Schocks erfahren. Deshalb ist ein Schutzglied zum Bedecken des Erfassungselements an dem Gassensor angebracht, um das Erfassungselement vor einer Haftung von Wasser zu schützen (siehe zum Beispiel das Patentdokument 1).
  • [Dokument aus dem Stand der Technik]
  • [Patentdokument]
    • [Patentdokument 1] Offengelegte japanische Patentanmeldung (kokai) Nr. 2011-112557
  • Der Gassensor des Patentdokuments 1 enthält: ein Sensorelement (Erfassungselement); eine erste Schutzabdeckung (inneres Schutzglied), das das Sensorelement bedeckt und das ein erstes Gaseinführloch aufweist, um zu gestatten, dass ein zu messendes Gas (ein zu erfassendes Gas) von außerhalb der Schutzabdeckung nach innen fließt; eine zweite Schutzabdeckung (äußeres Schutzglied), das die erste Schutzabdeckung bedeckt und ein zweites Gaseinführloch aufweist, um zu gestatten, dass das zu messende Gas von außerhalb der zweiten Schutzabdeckung nach innen fließt; und einen Gasflussdurchgang, der sich von dem zweiten Gaseinführloch zu dem ersten Gaseinführloch durch einen Zwischenraum zwischen der ersten Schutzabdeckung und der zweiten Schutzabdeckung erstreckt, sich von dem ersten Gaseinführloch in das Innere der ersten Schutzabdeckung erstreckt und ein vorderes Ende des Sensorelements erreicht.
  • Weiterhin weisen in dem Gassensor des Patentdokuments 1 die erste Schutzabdeckung und/oder die zweite Schutzabdeckung ein inneres Wandglied auf, das solide ist oder darin einen geschlossenen Raum aufweist und das angeordnet ist, um die Breite wenigstens eines Teils eines Flussdurchgangs zu reduzieren, der ein Teil des Gasflussdurchgangs ist und sich von dem zweiten Gaseinführloch zu dem ersten Gaseinführloch erstreckt.
  • [Zusammenfassung der Erfindung]
  • [Problemstellung der Erfindung]
  • Weiterhin ist in dem Gassensor des Patentdokuments 1 ein Durchgangsloch (inneres Gasausführloch) in der Seitenwand eines vorderen Endteils des inneren Schutzglieds ausgebildet, um das zu erfassende Gas von dem Inneren des inneren Schutzglieds nach außen auszuführen. Weiterhin ist ein Durchgangsloch (äußeres Gasausführloch) in einem unteren Teil eines vorderen Endteils des äußeren Schutzglieds, der den vorderen Endteil des inneren Schutzglieds umgibt, ausgebildet, um das zu erfassende Gas aus dem Inneren des äußeren Schutzglieds nach außen auszuführen. Insbesondere ist das äußere Gasausführloch auf der Mittenachse des äußeren Schutzglieds ausgebildet. Weiterhin weist der vordere Endteil des äußeren Schutzglieds eine zylindrische Seitenwand und einen scheibenartigen unteren Teil auf.
  • In dem Gassensor des Patentdokuments 1 mit der oben beschriebenen Konfiguration wird das in das Innere des Gassensors aufgenommene zu erfassende Gas über die folgende Route nach außen ausgeführt. Insbesondere wird das in den Innenraum des inneren Schutzglieds eingeführte zu erfassende Gas von dem Innenraum durch das innere Gasausführloch zu einer Seite (radial äußeren Seite) ausgeführt und fließt durch den Zwischenraum zwischen der Seitenwand des vorderen Endteils des äußeren Schutzglieds und der Seitenwand des vorderen Endteils des inneren Schutzglieds. Danach fließt das zu erfassende Gas durch den Zwischenraum zu der axial vorderen Endseite und fließt dann durch den Zwischenraum zwischen dem unteren Teil des äußeren Schutzglieds und dem unteren Teil des inneren Schutzglieds zu der Mittenachse. Das zu erfassende Gas wird dann durch das äußere Gasausführloch in dem unteren Teil des äußeren Schutzglieds aus dem Schutzglied nach außen ausgeführt.
  • Wenn jedoch der oben genannte Gasausführdurchgang verwendet wird, ist es schwierig, das zu erfassende Gas effizient und schnell in den Innenraum des inneren Schutzglieds einzuführen und das zu erfassende Gas effizient und schnell nach außen auszuführen, sodass unter Umständen die Reaktionsfähigkeit des Gassensors vermindert wird.
  • Insbesondere wurden in den letzten Jahren strenge Regelungen für die Abgasemission aus Verbrennungsmotoren auferlegt, sodass ein Bedarf für einen Gassensor entstanden ist, der eine Differenz in dem Abgasdruck zwischen Zylindern überwachen kann. Eine derartige Differenz zwischen den Zylindern kann unter Verwendung von Gassensoren an den entsprechenden Zylindern überwacht werden, wobei die Verwendung einer Vielzahl von Gassensoren jedoch eine Kostenerhöhung mit sich bringen kann. Deshalb ist gemäß einem bekannten Verfahren ein einzelner Gassensor an einer Abgasanordnung eines Mehrzylindermotors vorgesehen, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in jedem Zylinder zu überwachen. Der in diesem Verfahren verwendete Gassensor muss schnell auf das Abgas von jedem Zylinder reagieren können.
  • Die vorliegende Erfindung nimmt auf die vorstehend geschilderte Situation Bezug, wobei es eine Aufgabe der Erfindung ist, einen Gassensor mit einem Schutzglied vorzusehen, dessen Gaseinführleistung und Gasausführleistung verbessert sind, wodurch die Reaktionsfähigkeit des Gassensors erhöht wird, und der ein Erfassungselement vor einer Haftung von Wasser schützen kann.
  • [Problemlösung]
  • Gemäß einem ersten Modus der Erfindung umfasst ein Gassensor: ein Erfassungselement, das sich in einer Axialrichtung erstreckt und einen Erfassungsteil aufweist, der an einer vorderen Endseite vorgesehen ist und ausgebildet ist, um eine bestimmte Gaskomponente zu erfassen, die in einem zu erfassenden Gas enthalten ist; ein Gehäuse, das einen Umfang des Erfassungselements in einem Zustand umgibt, in dem der Erfassungsteil von einem vorderen Ende des Gehäuses vorsteht; und ein Schutzglied, das an dem Gehäuse fixiert ist und den Umfang des Erfassungsteils umgibt, wobei das Schutzglied ein inneres Schutzglied, das den Erfassungsteil in einem Innenraum des inneren Schutzglieds aufnimmt, und ein äußeres Schutzglied, das das innere Schutzglied aufnimmt, umfasst; wobei das innere Schutzglied eine rohrförmige erste innere Wand mit einem sich dadurch erstreckenden ersten inneren Loch, eine rohrförmige zweite innere Wand, die an einer axial vorderen Endseite der ersten inneren Wand angeordnet ist und einen kleineren Durchmesser aufweist als die erste innere Wand, wobei die zweite innere Wand ein sich dadurch erstreckendes zweites inneres Loch aufweist, und eine innere Bodenwand, die ein vorderes Ende der zweiten inneren Wand schließt, umfasst; wobei das äußere Schutzglied eine rohrförmige erste äußere Wand, die den Umfang der ersten inneren Wand umgibt und einen rohrförmigen ersten Zwischenraum zwischen der ersten äußeren Wand und der ersten inneren Wand vorsieht, wobei die erste äußere Wand ein sich dadurch erstreckendes erstes äußeres Loch an einer Position an der axial vorderen Endseite in Bezug auf das erste innere Loch aufweist, eine rohrförmige zweite äußere Wand, die an der axial vorderen Endseite der ersten äußeren Wand angeordnet ist, einen Durchmesser aufweist, der kleiner als derjenige der ersten äußeren Wand und größer als derjenige der ersten inneren Wand ist, und den Umfang der zweiten inneren Wand umgibt und einen rohrförmigen zweiten Zwischenraum zwischen der zweiten äußeren Wand und der zweiten inneren Wand vorsieht, wobei die zweite äußere Wand einen Basisendteil aufweist, der radial mit einem vorderen Endteil der ersten inneren Wand überlappt und sich zu der axial vorderen Endseite in Bezug auf die innere Bodenwand erstreckt, und eine äußere Bodenwand, die an der axial vorderen Endseite der zweiten äußeren Wand angeordnet ist und ein zweites äußeres Loch aufweist, umfasst; und wobei die Beziehungen A ≤ B < C < D und (0,6 × B) ≤ A erfüllt werden, wobei A die Gesamtöffnungsfläche des zweiten äußeren Lochs wiedergibt, B die Gesamtöffnungsfläche des zweiten inneren Lochs wiedergibt, C die Gesamtöffnungsfläche des ersten inneren Lochs wiedergibt und D die Gesamtöffnungsfläche des ersten äußeren Lochs wiedergibt.
  • In dem oben beschriebenen Gassensor fließt das zu erfassende Gas durch das Innere des Schutzglieds entlang der folgenden Route. Insbesondere wird das zu erfassende Gas von außen durch das erste äußere Loch des äußeren Schutzglieds (äußeres Gaseinführloch) in den ersten Zwischenraum (Zwischenraum zwischen der ersten äußeren Wand und der ersten inneren Wand) eingeführt. Das zu erfassende Gas fließt dann in dem ersten Zwischenraum zu der axialen Basisendseite und wird durch das erste innere Loch des inneren Schutzglieds (inneres Gaseinführloch) in den Innenraum des inneren Schutzglieds eingeführt. Danach fließt das zu erfassende Gas in dem Innenraum zu der axial vorderen Endseite, wird durch das zweite innere Loch des inneren Schutzglieds (inneres Gasausführloch) aus dem inneren Schutzglied nach außen ausgeführt und wird in den zweiten Zwischenraum (den Zwischenraum zwischen der zweiten äußeren Wand und der zweiten inneren Wand) eingeführt. Nachdem es in einen Zwischenraum zwischen der äußeren Bodenwand des äußeren Schutzglieds und der inneren Bodenwand des inneren Schutzglieds eingeführt wurde, wird das zu erfassende Gas durch das zweite äußere Loch des äußeren Schutzglieds (äußeres Gasausführloch) aus dem Schutzglied nach außen ausgeführt.
  • Insbesondere ist das erste innere Loch des inneren Schutzglieds an der axialen Basisendseite in Bezug auf den Erfassungsteil des Erfassungselements angeordnet und ist das zweite innere Loch an der axial vorderen Endseite in Bezug auf den Erfassungsteil des Erfassungselements angeordnet. Deshalb wird ein Teil des durch das erste innere Loch in den Innenraum eingeführten zu erfassenden Gases zu dem Erfassungsteil des Erfassungselements geführt, während es in dem Innenraum zu der axial vorderen Endseite fließt und durch das zweite innere Loch aus dem inneren Schutzglied nach außen ausgeführt wird.
  • Wenn der Basisendteil der zweiten äußeren Wand des äußeren Schutzglieds nicht radial mit dem vorderen Endteil der ersten inneren Wand des inneren Schutzglieds überlappt, fließt ein Teil des von außen durch das erste äußere Loch in den ersten Zwischenraum eingeführten zu erfassenden Gases durch den Zwischenraum zwischen der zweiten äußeren Wand und der ersten inneren Wand in den zweiten Zwischenraum und fließt dann (oder versucht zu fließen) durch das zweite innere Loch in den Innenraum des inneren Schutzglieds. Deshalb wird verhindert, dass das durch das erste innere Loch in den Innenraum des inneren Schutzglieds eingeführte Gas durch das zweite innere Loch aus dem inneren Schutzglied nach außen ausgeführt wird. Dadurch kann sich die Gasausführleistung vermindern.
  • Im Gegensatz dazu überlappt in dem oben beschriebenen Gassensor der Basisendteil (der Teil gegenüber dem vorderen Endteil) der zweiten äußeren Wand des äußeren Schutzglieds radial mit dem vorderen Endteil der ersten inneren Wand des inneren Schutzglieds über den gesamten Umfang um die Achse herum.
  • Deshalb fließt das von außen durch das erste äußere Loch in den ersten Zwischenraum eingeführte zu erfassende Gas nicht einfach direkt von dem ersten Zwischenraum zu dem zweiten Zwischenraum, sondern fließt in dem ersten Zwischenraum zu der axialen Basisendseite und kann durch das erste innere Loch in den Innenraum (in den Raum, der den Erfassungsteil des Erfassungselements aufnimmt) des inneren Schutzglieds eingeführt werden. Das durch das erste innere Loch in den Innenraum des inneren Schutzglieds eingeführte zu erfassende Gas kann also glatt durch das zweite innere Loch aus dem inneren Schutzglied nach außen ausgeführt werden.
  • In dem oben beschriebenen Gassensor fließt wie oben beschrieben das durch das erste innere Loch des inneren Schutzglieds in den Innenraum des inneren Schutzglieds eingeführte zu erfassende Gas in dem Innenraum zu der axial vorderen Endseite und wird durch das zweite innere Loch des inneren Schutzglieds aus dem inneren Schutzglied nach außen ausgeführt. Das zu erfassende Gas wird dann durch das zweite äußere Loch des äußeren Schutzglieds aus dem Schutzglied nach außen ausgeführt. Je kleiner übrigens die Öffnungsfläche eines Lochs ist, desto schwieriger ist es für das Gas, durch das Loch hindurchzugehen. Dementsprechend bestimmt bei dem zweiten äußeren Loch, dem zweiten inneren Loch und dem ersten inneren Loch das Loch mit der kleinsten Öffnungsfläche (Gesamtöffnungsfläche) die aus dem Schutzglied nach außen ausgeführte Gasmenge (Ausführleistung).
  • Im Gegensatz dazu erfüllen in dem oben beschriebenen Gassensor die Gesamtöffnungsfläche A des zweiten äußeren Lochs, die Gesamtöffnungsfläche B des zweiten inneren Lochs, die Gesamtöffnungsfläche C des ersten inneren Lochs und die Gesamtöffnungsfläche D des ersten äußeren Lochs die Beziehung A ≤ B < C < D. Bei den Gesamtöffnungsflächen des zweiten äußeren Lochs, des zweiten inneren Lochs, des ersten inneren Lochs und des ersten äußeren Lochs ist also die Gesamtöffnungsfläche A des zweiten äußeren Lochs am kleinsten (oder gleich der Gesamtöffnungsfläche B des zweiten inneren Lochs) vorgesehen. In dem oben beschriebenen Gassensor wird also die aus dem Schutzglied nach außen ausgeführte Gasmenge (Ausführleistung) durch das zweite äußere Loch eingestellt und nicht durch die Gasausführleistungen des zweiten inneren Lochs, des ersten äußeren Lochs und des ersten inneren Lochs beeinflusst.
  • Weiterhin ist in dem oben beschriebene Gassensor bei den Gesamtöffnungsflächen des ersten äußeren Lochs, des ersten inneren Lochs, des zweiten inneren Lochs und des zweiten äußeren Lochs die Gesamtöffnungsfläche D des ersten äußeren Lochs am größten vorgesehen. Deshalb wird das Gas einfach von außen durch das erste äußere Loch in das Schutzglied eingeführt. Dadurch kann die Reaktionsfähigkeit des Gassensors verbessert werden. Weil die Gesamtöffnungsfläche C des ersten inneren Lochs als nächstgrößte zu der Gesamtöffnungsfläche D des ersten äußeren Lochs vorgesehen ist, wird Abgas einfach durch das erste innere Loch in den Innenraum des inneren Schutzglieds eingeführt, wodurch die Reaktionsfähigkeit des Gassensors verbessert werden kann.
  • In dem oben beschriebenen Gassensor wird auch die Beziehung (0,6 × B) ≤ A erfüllt. Weil also die Gesamtöffnungsfläche A des zweiten äußeren Lochs gleich oder größer als (0,6 × die Gesamtöffnungsfläche B des zweiten inneren Lochs) eingestellt wird, wird die Gasausführleistung des zweiten äußeren Lochs verbessert und wird die Flussrate des zu erfassenden Gases, das in dem Schutzglied fließt und das Erfassungselement erreicht, vergrößert. Auf diese Weise kann die Reaktionsfähigkeit des Gassensors weiter verbessert werden.
  • Wenn eine Vielzahl von äußeren Löchern vorgesehen ist, ist die „Gesamtöffnungsfläche” des zweiten äußeren Lochs die Summe der Öffnungsflächen der zweiten äußeren Löcher. Dies gilt auch für das erste äußere Loch, das zweite innere Loch und das erste innere Loch. Die Anzahl der zweiten äußeren Löcher, die Anzahl der ersten inneren Löcher, die Anzahl der ersten äußeren Löcher und die Anzahl der zweiten inneren Löcher oder die Öffnungsfläche pro Loch der zweiten äußeren Löcher, diejenige der ersten inneren Löcher, diejenige der ersten äußeren Löcher und diejenige der zweiten inneren Löcher kann derart gesetzt werden, dass die oben beschriebene Beziehung zwischen den Gesamtöffnungsflächen erfüllt wird.
  • Weiterhin weist der oben beschriebene Gassensor eine innere Bodenwand auf, die das vordere Ende der zweiten inneren Wand schließt. Das heißt, dass die innere Bodenwand des inneren Schutzglieds kein Durchgangsloch aufweist, das sich durch die innere Bodenwand erstreckt. Das zweite äußere Loch der äußeren Bodenwand und die innere Bodenwand des inneren Schutzglieds überlappen also einander in der Axialrichtung. Also auch wenn Wasser von außen durch das zweite äußere Loch der äußeren Bodenwand in das Innere des Schutzglieds eindringt, verhindert die innere Bodenwand des inneren Schutzglieds, dass das Wasser direkt in das Innere des inneren Schutzglieds fließt. Das in dem inneren Schutzglied aufgenommene Erfassungselement kann also effektiv vor einer Haftung von Wasser geschützt werden.
  • Weiterhin ist in dem oben beschriebenen Gassensor das erste äußere Loch an dem vorderen Endteil der ersten äußeren Wand vorgesehen und ist das erste innere Loch an dem Basisendteil der ersten inneren Wand vorgesehen. Das erste äußere Loch und das erste innere Loch sind also derart vorgesehen, dass sie einander in der Axialrichtung nicht überlappen. Deshalb kann das erste innere Loch weit von dem ersten äußeren Loch zu der axialen Basisendseite hin beabstandet sein. Also auch wenn Wasser durch das erste äußere Loch eindringt, erreicht das Wasser kaum das erste innere Loch und fließt kaum durch das erste innere Loch in das Innere des ersten Schutzglieds. Dementsprechend kann das Erfassungselement weiter vor einer Haftung von Wasser geschützt werden.
  • Gemäß einem zweiten Modus der Erfindung umfasst ein Gassensor: ein Erfassungselement, das sich in einer Axialrichtung erstreckt und einen Erfassungsteil aufweist, der an einer vorderen Endseite vorgesehen ist und ausgebildet ist, um eine bestimmte Gaskomponente zu erfassen, die in einem zu erfassenden Gas enthalten ist; ein Gehäuse, das einen Umfang des Erfassungselements in einem Zustand umgibt, in dem der Erfassungsteil von einem vorderen Ende des Gehäuses vorsteht; und ein Schutzglied, das an dem Gehäuse fixiert ist und den Umfang des Erfassungsteils umgibt, wobei das Schutzglied ein inneres Schutzglied, das den Erfassungsteil in einem Innenraum des inneren Schutzglieds aufnimmt, und ein äußeres Schutzglied, das das innere Schutzglied aufnimmt, umfasst; wobei das innere Schutzglied eine rohrförmige erste innere Wand mit einem sich dadurch erstreckenden ersten inneren Loch, eine rohrförmige zweite innere Wand, die an einer axial vorderen Endseite der ersten inneren Wand angeordnet ist und einen kleineren Durchmesser aufweist als die erste innere Wand, wobei die zweite innere Wand ein sich dadurch erstreckendes zweites inneres Loch aufweist, und eine innere Bodenwand, die ein vorderes Ende der zweiten inneren Wand schließt, umfasst; wobei das äußere Schutzglied eine rohrförmige erste äußere Wand, die den Umfang der ersten inneren Wand umgibt und einen rohrförmigen ersten Zwischenraum zwischen der ersten äußeren Wand und der ersten inneren Wand vorsieht, wobei die erste äußere Wand ein sich dadurch erstreckendes erstes äußeres Loch an einer Position an der axial vorderen Endseite in Bezug auf das erste innere Loch aufweist, eine rohrförmige zweite äußere Wand, die an der axial vorderen Endseite der ersten äußeren Wand angeordnet ist, einen Durchmesser aufweist, der kleiner als derjenige der ersten äußeren Wand und größer als derjenige der ersten inneren Wand ist, und den Umfang der zweiten inneren Wand umgibt und einen rohrförmigen zweiten Zwischenraum zwischen der zweiten äußeren Wand und der zweiten inneren Wand vorsieht, wobei die zweite äußere Wand einen Basisendteil aufweist, der radial mit einem vorderen Endteil der ersten inneren Wand überlappt und sich zu der axial vorderen Endseite in Bezug auf die innere Bodenwand erstreckt, und eine äußere Bodenwand, die an der axial vorderen Endseite der zweiten äußeren Wand angeordnet ist und ein zweites äußeres Loch aufweist, umfasst; wobei die Beziehung A ≤ B < C < D erfüllt wird, wobei A die Gesamtöffnungsfläche des zweiten äußeren Lochs wiedergibt, B die Gesamtöffnungsfläche des zweiten inneren Lochs wiedergibt, C die Gesamtöffnungsfläche des ersten inneren Lochs wiedergibt und D die Gesamtöffnungsfläche des ersten äußeren Lochs wiedergibt; und wobei D3 kleiner als D1 und kleiner als D2 ist, wobei D1 die axial kürzeste Distanz zwischen dem zweiten äußeren Loch und dem zweiten inneren Loch wiedergibt, D2 die axial kürzeste Distanz zwischen dem zweiten inneren Loch und dem ersten inneren Loch wiedergibt, und D3 die axial kürzeste Distanz zwischen dem ersten inneren Loch und dem ersten äußeren Loch wiedergibt.
  • In dem oben beschriebenen Gassensor fließt das zu erfassende Gas durch das Innere des Schutzglieds entlang der gleichen Route wie in dem ersten Modus. In dem Gassensor ist das erste innere Loch des inneren Schutzglieds an der axialen Basisendseite in Bezug auf den Erfassungsteil des Erfassungselements angeordnet und ist das zweite innere Loch an der axial vorderen Endseite in Bezug auf den Erfassungsteil des Erfassungselements angeordnet. Deshalb wird ein Teil des durch das erste innere Loch in den Innenraum eingeführten zu erfassenden Gases zu dem Erfassungsteil in dem Erfassungselement geführt, während es in dem Innenraum zu der axial vorderen Endseite fließt und durch das zweite innere Loch aus dem inneren Schutzglied nach außen ausgeführt wird.
  • In dem oben beschriebenen Gassensor überlappt der Basisendteil (der Teil gegenüber dem vorderen Endteil) der zweiten äußeren Wand des äußeren Schutzglieds radial mit dem vorderen Endteil der ersten inneren Wand des inneren Schutzglieds über den gesamten Umfang um die Achse herum. Deshalb fließt das von außen durch das erste äußere Loch in den ersten Zwischenraum eingeführte zu erfassende Gas nicht einfach direkt von dem ersten Zwischenraum zu dem zweiten Zwischenraum, sondern fließt in dem ersten Zwischenraum zu der axialen Basisendseite und kann durch das erste innere Loch in den Innenraum (in den Raum, der den Erfassungsteil des Erfassungselements aufnimmt) des inneren Schutzglieds eingeführt werden. Das durch das erste innere Loch in den Innenraum des inneren Schutzglieds eingeführte zu erfassende Gas kann also glatt durch das zweite innere Loch aus dem inneren Schutzglied nach außen ausgeführt werden.
  • In dem oben beschriebenen Gassensor erfüllen die Gesamtöffnungsfläche A des zweiten äußeren Lochs, die Gesamtöffnungsfläche B des zweiten inneren Lochs, die Gesamtöffnungsfläche C des ersten inneren Lochs und die Gesamtöffnungsfläche D des ersten äußeren Lochs die Beziehung A ≤ B < C < D. Bei den Gesamtöffnungsflächen des zweiten äußeren Lochs, des zweiten inneren Lochs, des ersten inneren Lochs und des ersten äußeren Lochs ist also die Gesamtöffnungsfläche A des zweiten äußeren Lochs am kleinsten (oder gleich der Gesamtöffnungsfläche B des zweiten inneren Lochs) vorgesehen. In dem oben beschriebenen Gassensor wird also die aus dem Schutzglied nach außen ausgeführte Gasmenge (Ausführleistung) durch das zweite äußere Loch eingestellt und nicht durch die Gasausführleistungen des zweiten inneren Lochs, des ersten äußeren Lochs und des ersten inneren Lochs beeinflusst.
  • Weiterhin ist in dem oben beschriebene Gassensor bei den Gesamtöffnungsflächen des ersten äußeren Lochs, des ersten inneren Lochs, des zweiten inneren Lochs und des zweiten äußeren Lochs die Gesamtöffnungsfläche D des ersten äußeren Lochs am größten vorgesehen. Deshalb wird das Gas einfach von außen durch das erste äußere Loch in das Schutzglied eingeführt. Dadurch kann die Reaktionsfähigkeit des Gassensors verbessert werden. Weil die Gesamtöffnungsfläche C des ersten inneren Lochs als nächstgrößte zu der Gesamtöffnungsfläche D des ersten äußeren Lochs vorgesehen ist, wird Abgas einfach durch das erste innere Loch in den Innenraum des inneren Schutzglieds eingeführt, wodurch die Reaktionsfähigkeit des Gassensors verbessert werden kann.
  • Weiterhin ist in dem oben beschriebenen Gassensor die axial kürzeste Distanz D3 zwischen dem ersten inneren Loch und dem ersten äußeren Loch kleiner als D1 und kleiner als D2. Wenn die Distanz D3 am kürzesten vorgesehen ist, wird das zu erfassende Gas einfach von außen in das Schutzglied eingeführt, weil das in das Schutzglied eingeführte Gas zuerst zwischen dem ersten äußeren Loch und dem ersten inneren Loch hindurchgeht. Auf diese Weise kann die Reaktionsfähigkeit des Gassensors verbessert werden.
  • Unter der „axial kürzesten Distanz” zwischen Löchern ist hier die kürzeste lineare Distanz zwischen den Löchern in der Axialrichtung zu verstehen. Zum Beispiel entspricht die kürzeste Distanz D3 zwischen dem ersten inneren Loch und dem ersten äußeren Loch der axial kürzesten linearen Distanz zwischen der Basisendseiten-Umfangskante des ersten äußeren Lochs und der Vorderendseiten-Umfangskante des ersten inneren Lochs in einer Radialrichtung senkrecht zu der Axialrichtung. Wenn eine Vielzahl von ersten äußeren Löchern in der Axialrichtung wie weiter unten beschrieben vorgesehen ist, entspricht die kürzeste Distanz D3 der axial kürzesten Distanz zwischen der Vorderendseiten-Umfangskante des ersten inneren Lochs und der Basisendseiten-Umfangskante des ersten äußeren Lochs (innerhalb der Vielzahl von ersten äußeren Löchern), das dem Basisende am nächsten angeordnet ist.
  • Weiterhin weist der oben beschriebene Gassensor eine innere Bodenwand auf, die das vordere Ende der zweiten inneren Wand schließt. Das heißt, dass die innere Bodenwand des inneren Schutzglieds kein Durchgangsloch aufweist, das sich durch die innere Bodenwand erstreckt. Das zweite äußere Loch der äußeren Bodenwand und die innere Bodenwand des inneren Schutzglieds überlappen also einander in der Axialrichtung. Also auch wenn Wasser von außen durch das zweite äußere Loch der äußeren Bodenwand in das Innere des Schutzglieds eindringt, verhindert die innere Bodenwand des inneren Schutzglieds, dass das Wasser direkt in das Innere des inneren Schutzglieds fließt. Das in dem inneren Schutzglied aufgenommene Erfassungselement kann also effektiv vor einer Haftung von Wasser geschützt werden.
  • Weiterhin ist in dem oben beschriebenen Gassensor das erste äußere Loch an dem vorderen Endteil der ersten äußeren Wand vorgesehen und ist das erste innere Loch an dem Basisendteil der ersten inneren Wand vorgesehen. Das erste äußere Loch und das erste innere Loch sind also derart vorgesehen, dass sie einander in der Axialrichtung nicht überlappen. Deshalb kann das erste innere Loch weit von dem ersten äußeren Loch zu der axialen Basisendseite hin beabstandet sein. Also auch wenn Wasser durch das erste äußere Loch eindringt, erreicht das Wasser kaum das erste innere Loch und fließt kaum durch das erste innere Loch in das Innere des ersten Schutzglieds. Dementsprechend kann das Erfassungselement weiter vor einer Haftung von Wasser geschützt werden.
  • In den oben beschriebenen Gassensoren ist vorzugsweise der Basisendteil der zweiten äußeren Wand luftdicht mit dem vorderen Endteil der ersten inneren Wand verbunden.
  • Wenn der Basisendteil der zweiten äußeren Wand des äußeren Schutzglieds nicht luftdicht mit dem vorderen Endteil der ersten inneren Wand des inneren Schutzglieds verbunden ist (in einem Zustand, in dem Gas nicht durch den verbundenen Teil fließen kann), ist es schwierig, vollständig zu unterbinden, dass ein Teil des von außen durch das erste äußere Loch in den ersten Zwischenraum eingeführten zu erfassenden Gases durch den Zwischenraum zwischen der zweiten äußeren Wand und der ersten inneren Wand in den zweiten Zwischenraum fließt und dann durch das zweite innere Loch in den Innenraum des inneren Schutzglieds fließt (oder zu fließen versucht). Dabei wird verhindert, dass das durch das erste innere Loch in den Innenraum des inneren Schutzglieds eingeführte Gas durch das zweite innere loch aus dem inneren Schutzglied nach außen ausgeführt wird. Dadurch kann sich die Gasausführleistung vermindern.
  • Im Gegensatz dazu ist in dem oben beschriebenen Gassensor der Basisendteil der zweiten äußeren Wand des äußeren Schutzglieds mit dem vorderen Endteil der ersten inneren Wand des inneren Schutzglieds über den gesamten Umfang um die Achse herum luftdicht verbunden (in einem Zustand, in dem gas nicht durch den verbundenen Teil fließen kann).
  • Deshalb fließt das von außen durch das erste äußere Loch in den ersten Zwischenraum eingeführte zu erfassende Gas nicht direkt von dem ersten Zwischenraum zu dem zweiten Zwischenraum, sondern fließt unweigerlich in dem ersten Zwischenraum zu der axialen Basisendseite und wird durch das erste innere Loch in den Innenraum des inneren Schutzglieds (in den Raum, der den Erfassungsteil des Erfassungselements aufnimmt) eingeführt. Auf diese Weise kann das durch das erste innere Loch in den Innenraum des inneren Schutzglieds eingeführte zu erfassende Gas glatt durch das zweite innere Loch aus dem inneren Schutzglied nach außen ausgeführt werden.
  • Insbesondere können der Basisendteil der zweiten äußeren Wand und der vordere Endteil der ersten inneren Wand durch Crimpen, Passen oder Schweißen miteinander verbunden werden.
  • In den oben beschriebenen Gassensoren ist vorzugsweise eine Vielzahl von ersten äußeren Löchern in der Axialrichtung vorgesehen.
  • Wenn wie oben beschrieben die kürzeste Distanz D3 am kleinsten vorgesehen ist, d. h. das erste äußere Loch sich dem ersten inneren Loch in der Axialrichtung annähert, kann die Reaktionsfähigkeit des Gassensors verbessert werden. Wenn sich jedoch das erste äußere Loch dem ersten inneren Loch annähert, überlappen das erste äußere Loch und das erste innere Loch axial miteinander. Wenn in diesem Fall Wasser von außen in das erste äußere Loch eintritt, fließt das Wasser einfach direkt in das erste innere Loch (in das innere Schutzglied). Wenn im Gegensatz dazu eine Vielzahl von ersten äußeren Löchern in der Axialrichtung vorgesehen ist, wird das durch die ersten äußeren Löcher eintretende Wasser einfach nach außen ausgeführt, und wird verhindert, dass das Wasser in das innere Schutzglied fließt, wodurch das in dem inneren Schutzglied aufgenommene Erfassungselement effektiv vor einer Haftung von Wasser geschützt werden kann.
  • In den oben beschriebenen Gassensoren verjüngt sich die äußere Bodenwand vorzugsweise zu der axial vorderen Endseite.
  • Wie in 4 gezeigt, fließt Abgas G entlang der äußeren Bodenwand von der stromaufwärts gelegenen Seite (linken Seite) eines Abgasrohrs zu der stromabwärts gelegenen Seite (rechten Seite). Wenn sich die äußere Bodenwand verjüngt, wird aufgrund des Venturi-Effekts ein starker negativer Druck in Nachbarschaft zu dem zweiten äußeren Loch an der vorderen Endseite der äußeren Bodenwand erzeugt, weshalb das zu erfassende Gas in dem Schutzglied einfach durch das zweite äußere Loch ausgeführt wird. Deshalb weist der oben beschriebene Gassensor eine weiter verbesserte Gasausführleistung auf.
  • In den oben beschriebenen Gassensoren weist das Erfassungselement vorzugsweise einen Gaseinführteil auf, um das zu erfassende Gas in den Erfassungsteil einzuführen, wobei das erste innere Loch an der axialen Basisendseite in Bezug auf den Gaseinführteil angeordnet ist.
  • In dem oben beschriebenen Gassensor fließt ein Teil des durch das erste innere Loch in den Innenraum eingeführten zu erfassenden Gases in dem Innenraum zu der axial vorderen Endseite und wird dann durch das zweite innere Loch aus dem inneren Schutzglied nach außen ausgeführt. Weil der Gaseinführteil des Erfassungselements in der Route dieses Gasflusses vorgesehen ist, kann das zu erfassende Gas zuverlässig in den Erfassungsteil eingeführt werden.
  • [Kurzbeschreibung der Zeichnungen]
  • 1 ist eine Halbschnittansicht eines Gassensors in einer Ausführungsform gemäß dem ersten Modus der Erfindung.
  • 2 ist eine Schnittansicht eines inneren Schutzglieds des Gassensors.
  • 3 ist eine Schnittansicht eines äußeren Schutzglieds des Gassensors.
  • 4 ist eine Ansicht, die den Fluss eines zu erfassenden Gases in dem Gassensor erläutert.
  • 5 ist eine Halbschnittansicht eines Teils in Nachbarschaft zu einem Schutzglied eines Gassensors in einer Ausführungsform gemäß dem zweiten Modus der Erfindung.
  • 6 ist ein Kurvendiagramm, das die Beziehung zwischen dem Durchmesser eines zweiten äußeren Lochs und der Reaktionsfähigkeit eines Gassensors (Sensorsignalamplitude) zeigt.
  • 7 ist ein Kurvendiagramm, das die Beziehung zwischen der kürzesten Distanz D3 und der Reaktionsfähigkeit eines Gassensors (Sensorsignalamplitude) zeigt.
  • [Modi zum Ausführen der Erfindung]
  • (Ausführungsformen)
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist eine Halbschnittansicht eines Gassensors 100 in einer Ausführungsform gemäß dem ersten Modus der Erfindung. 2 ist eine Schnittansicht eines inneren Schutzglieds 161 des Gassensors 100. 3 ist eine Schnittansicht eines äußeren Schutzglieds 171 des Gassensors 100. 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines vorderen Endteils des Gassensors 100, der an einem Abgasrohr eines nicht gezeigten Autos derart angebracht ist, dass der vordere Endteil des Gassensors 100 in dem Abgasrohr angeordnet ist. 4 wird verwendet, um den Fluss des Abgases (zu erfassendes Gas) G zu erläutern.
  • Insbesondere ist in 1 bis 4 die untere Seite eine axial vordere Endseite (nachfolgend der Einfachheit halber auch als vordere Endseite bezeichnet), und ist die obere Seite eine axiale Basisendseite (nachfolgend der Einfachheit halber auch als Basisendseite bezeichnet). Weiterhin ist in 4 die linke Seite die stromaufwärts gelegene Seite (Motorseite) des Abgasrohrs, durch das Abgas G fließt, und ist die rechte Seite die stromabwärts gelegene Seite des Abgasrohrs.
  • Der Gassensor 100 ist ein sogenannter Vollbereich-Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor, der an dem Abgasrohr eines nicht gezeigten Autos angebracht wird und darin ein Erfassungselement 120 hält. Ein Erfassungsteil 121 des Erfassungselements 120 wird dem Abgas (zu erfassendes Gas), das durch das Abgasrohr fließt, ausgesetzt, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases aus der Konzentration des Sauerstoffs (bestimmte Gaskomponente) in dem Abgas zu erfassen.
  • Wie in 1 gezeigt, besteht dieser Gassensor 100 hauptsächlich aus einer rohrförmigen Metallschale (Gehäuse) 110, die sich in einer Axialrichtung (in der Richtung entlang einer Achse AX, d. h. in der vertikalen Richtung von 1) erstreckt, aus einem plattenförmigen Erfassungselement 120, das in der Metallschale 110 gehalten wird, einer Hülle 151, die fix an der Basisendseite der Metallschale 110 vorgesehen ist, und einem doppelwandigen Schutzglied 160, das fix an der vorderen Endseite der Metallschale 110 vorgesehen ist und ein inneres Schutzglied 161 und ein äußeres Schutzglied 171 umfasst.
  • Das Erfassungselement 120 weist eine plattenartige Form (streifenartige Form) auf, die sich in der Axialrichtung erstreckt, wobei ein vorderer Endteil des Erfassungselements 120 der Erfassungsteil 121 zum Erfassen der Sauerstoffgaskomponente in dem Abgas ist. Das Erfassungselement 120 weist einen bekannten Aufbau auf und wird durch das Verbinden eines plattenförmigen Gaserfassungskörpers zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration und eines plattenförmigen Heizerkörpers zum Erhitzen des Gaserfassungskörpers für eine schnelle Aktivierung desselben gebildet. Der Gaserfassungskörper besteht aus einem soliden Elektrolytkörper, der vor allem Zirkondioxid enthält, und aus einem Paar von Elektroden (Erfassungs- und Referenzelektroden), die vor allem Platin enthalten. Das Paar von Elektroden ist an dem Erfassungsteil 121 angeordnet.
  • Der Erfassungsteil 121 weist einen Gaseinführteil 123 zum Einführen des Abgases in das Innere des Elements auf. Der Gaseinführteil 123 ist aus einem porösen Material ausgebildet und weist eine rechteckige Form in einer Draufsicht auf. Um die Erfassungselektrode vor einer Verunreinigung durch das Abgas zu schützen, ist eine Schutzschicht 125 an dem Erfassungsteil 121 derart vorgesehen, dass die Schutzschicht 125 die Außenfläche des Erfassungsteils 121 bedeckt. Weiterhin sind fünf Elektrodeninseln 128 (eine davon ist in 1 gezeigt) für eine externe Verbindung mit den Elektroden des Gaserfassungskörpers und des Heizerkörpers an einem Basisendteil 129 des Erfassungselements 120 ausgebildet.
  • Ein Metallnapf 131 mit einem geschlossenen Boden ist an einer Position angeordnet, die etwas nach vorne von der Mitte eines Stammteils 127 des Erfassungselements 120 abweicht, sodass das Erfassungselement 120 durch das Innere des Metallnapfs 131 eingesteckt wird, wobei der Erfassungsteil 121 von einer Öffnung 131c an dem Boden des Metallnapfs 131 vorsteht. Der Metallnapf 131 ist ein Glied zum Halten des Erfassungselements 120 in der Metallschale 110. Ein Vorderenden-Umfangskantenteil 132 des Metallnapfs 131 verjüngt sich, sodass der Durchmesser des Metallnapfs 131 zu dem vorderen Ende hin kleiner wird.
  • Der Metallnapf 131 enthält einen Keramikring 133 aus Aluminiumoxid und einen ersten Talkring 135, der durch das Verdichten eines Talkpulvers ausgebildet wird, wobei das Erfassungselement 120 durch den Keramikring 131 und durch den ersten Talkring 135 eingesteckt wird. Der erste Talkring 135 wird in dem Metallnapf 131 zerdrückt, sodass er einen assoziierten Raum eng füllt und dadurch das Erfassungselement 120 in dem Metallnapf 131 in Position hält.
  • Das mit dem Metallnapf 131 vereinte Erfassungselement 120 wird durch die rohrförmige Metallschale 110 derart gehalten, dass ihr Umfang durch die Metallschale 110 umgeben wird. Die Metallschale 110 ist ausgebildet, um den Gassensor 100 fix an dem Abgasrohr des Automobils anzubringen. Die Metallschale 110 ist aus einem kohlenstoffarmen Stahl wie etwa SUS430 ausgebildet. Ein Außengewindeteil 111 für die Befestigung an dem Abgasrohr ist an der vorderen Endseite des Außenumfangs der Metallschale 110 ausgebildet. Die Metallschale 110 weist einen ringförmigen Vorderenden-Fixierungsteil 113 auf, der vorstehend an der vorderen Endseite des Außengewindeteils 111 ausgebildet ist und an dem das weiter unten beschriebene Schutzglied 160 fixiert wird.
  • Die Metallschale 110 weist weiterhin einen Werkzeugeingreifteil 117 auf, der in der Mitte des Außenumfangs der Metallschale 110 ausgebildet ist und in den ein Montagewerkzeug eingreift. Um ein Lecken von Gas zu verhindern, wenn der Gassensor 100 an dem Abgasrohr angebracht ist, ist eine Dichtung 119 auf einen Teil der Metallschale 110 zwischen dem Werkzeugeingreifteil 117 und dem Außengewindeteil 111 gepasst. Die Metallschale 110 weist weiterhin einen Basisenden-Fixierungsteil 116 auf, der an der Basisendseite des Werkzeugeingreifteils 117 ausgebildet ist und an dem die weiter unten beschriebene Hülse 151 fixiert wird. Die Metallschale 110 umfasst weiterhin einen Crimp-Teil 118, der an der Basisendseite des Basisenden-Fixierungsteils 116 ausgebildet ist und der ausgebildet ist, um das Erfassungselement 120 in der Metallschale 110 gecrimpt zu halten.
  • Die Metallschale 110 weist einen gestuften Teil 115 auf, der an der vorderen Endseite des Innenumfangs der Metallschale 110 ausgebildet ist und sich verjüngt, sodass sein Durchmesser zu der vorderen Endseite hin kleiner wird. Der sich verjüngende Vorderenden-Umfangskantenteil 132 des Metallnapfs 131, der das Erfassungselement 120 hält, greift in den gestuften Teil 115 ein.
  • Weiterhin ist ein zweiter Talkring 137 in der Metallschale 110 angeordnet, um an der Basisendseite des Metallnapfs 131 vorgesehen zu werden, wenn das Erfassungselement 120 durch den zweiten Talkring 137 eingesteckt wird. Eine rohrförmige Hülse 141 ist derart in die Metallschale 110 gepasst, dass sie den zweiten Talkring 137 von der Basisendseite des zweiten Talkrings 137 drückt. Die Hülse 141 weist einen gestuften Schulterteil 142 auf. Eine ringförmige Crimp-Packung 143 ist an dem Schulterteil 142 angeordnet. Der Crimp-Teil 118 der Metallschale 110 wird derart gecrimpt, dass er den Schulterteil 142 der Hülse 141 über die Cimp-Packung 143 zu der vorderen Endseite drückt.
  • Indem er durch die Hülse 141 gedrückt wird, wird der zweite Talkring 137 in der Metallschale 110 zerdrückt und füllt einen assoziierten Raum dicht. Mittels des zweiten Talkrings 137 und des ersten Talkrings 135, der zuvor in dem Metallnapf 131 platziert wurde, werden der Metallnapf 131 und das Erfassungselement 120 in der Metallschale 110 in Position gehalten. Die zwischen dem Crimp-Teil 118 und dem Schulterteil 142 der Hülse 141 gehaltene Crimp-Packung 143 hält die Luftdichtigkeit des Inneren der Metallschale 110 aufrecht, um ein Lecken von Verbrennungsgas zu verhindern.
  • Ein Basisendteil 129 des Erfassungselements 120 steht zu der Basisendseite über den Crimp-Teil 118 hinaus vor, der der Basisendteil der Metallschale 110 ist. Der Basisendteil 129 wird durch ein rohrförmiges Trennglied 145 bedeckt, das aus einer elektrisch isolierenden Keramik ausgebildet ist. Das Trennglied 145 hält in seinem Inneren fünf Verbindungsanschlüsse 147 (einer davon ist in 1 gezeigt), die elektrisch mit den fünf Elektrodeninseln 128 an dem Basisendteil 129 des Erfassungselements 120 verbunden sind. Weiterhin nimmt das Trennglied 145 Verbindungsteile zwischen den Verbindungsanschlüssen 147 und entsprechenden fünf Anschlussdrähten 149 (drei davon sind in 1 gezeigt), die sich aus dem Gassensor 100 nach außen erstrecken, auf und isoliert diese voneinander.
  • Die rohrförmige Hülse 151 ist derart angeordnet, dass sie den Umfang des Trennglieds 145 umgibt. Die Hülse 151 ist aus rostfreiem Stahl (SUS304 in der vorliegenden Ausführungsform) ausgebildet. Ein Vorderenden-Öffnungsteil 152 der Hülse 151 ist an der radial äußeren Seite des Basisenden-Fixierungsteils 116 der Metallhülse 110 angeordnet. Der Vorderenden-Öffnungsteil 152 wird radial nach innen gecrimpt, und es wird ein Laserschweißen an dem Vorderenden-Öffnungsteil 152 entlang des gesamten Außenumfangs durchgeführt, wodurch der Vorderenden-Öffnungsteil 152 mit dem Basisenden-Fixierungsteil 116 verbunden wird.
  • Ein rohrförmiger Metallhalter 153 ist in dem Zwischenraum zwischen der Hülse 151 und dem Trennglied 145 angeordnet. Der Metallhalter 153 weist einen Halteteil 154 auf, der ausgebildet wird, indem ein Basisende des Metallhalters 153 nach innen gebogen wird. Das Trennglied 145 wird durch den Metallhalter 153 derart eingesteckt, dass ein an dem Außenumfang eines Basisendteils des Trennglieds 145 ausgebildeter Flanschteil 146 in den Halteteil 154 eingreift, sodass das Trennglied 145 durch den Halteteil 154 gehalten wird. In diesem Zustand wird ein Teil der Hülse 151, wo der Metallhalter 153 angeordnet ist, radial nach innen gecrimpt, wodurch der Metallhalter 153, der das Trennglied 145 hält, an der Hülse 151 fixiert wird.
  • Eine Tülle 155 aus einem Fluor-haltigen Gummi wird in die Basisendöffnung der Hülse 151 gepasst. Die Tülle 155 weist fünf Einstecklöcher 156 (eines davon ist in 1 gezeigt) auf. Die sich von dem Trennglied 145 nach außen erstreckenden fünf Anschlussdrähte 149 werden luftdicht durch die entsprechenden Einstecklöcher 156 eingesteckt. Während in diesem Zustand die Tülle 155 das Trennglied 145 zu der vorderen Endseite drückt, wird ein Teil der Hülse 151, der der Tülle 155 entspricht, radial nach innen gecrimpt, sodass die Tülle 155 an der Hülse 151 fixiert wird.
  • Der Erfassungsteil 121 des durch die Metallschale 110 gehaltenen Erfassungselements 120 steht von dem Vorderenden-Fixierungsteil 113 vor, das ein vorderer Endteil der Metallschale 110 ist. Das Schutzglied 160 wird auf den Vorderenden-Fixierungsteil 113 gepasst, um den Erfassungsteil 121 des Erfassungselements 120 vor einer Verunreinigung durch Ablagerungen (Verunreinigungssubstanzen wie etwa Kraftstoffasche und Öl) in dem Abgas und vor einem Brechen aufgrund der Haftung von Wasser zu schützen. Das Schutzglied 160 wird an dem Vorderenden-Fixierungsteil 113 durch Laserschweißen fixiert. Das Schutzglied 160 umfasst ein rohrförmiges inneres Schutzglied 161 mit einem Boden und ein äußeres Schutzglied 171, das das innere Schutzglied 161 aufnimmt (siehe 1 bis 4).
  • Wie in 4 gezeigt, ist das innere Schutzglied 161 an der Metallschale 110 fixiert, wenn der Erfassungsteil 121 des Erfassungselements 120 in dem Innenraum S3 des inneren Schutzglieds 161 angeordnet ist. Wie in 1, 2 und 4 gezeigt, umfasst das innere Schutzglied 161: einen Basisendteil 163; eine erste innere Wand 164, die an der axial vorderen Endseite (der unteren Seite in 1, 2 und 4) des Basisendteils 163 angeordnet ist; eine zweite innere Wand 165, die an der axial vorderen Endseite der ersten inneren Wand 164 angeordnet ist; und eine scheibenartige innere Bodenwand 162, die das vordere Ende der zweiten inneren Wand 165 schließt.
  • Die erste innere Wand 164 weist eine zylindrische Rohrform auf und umfasst innere Löcher 167, die sich durch die erste innere Wand 164 erstrecken. Insbesondere sind in dieser Ausführungsform acht erste innere Löcher 167 mit der gleichen Form (gleichen Dimension) mit gleichen Abständen in der Umfangsrichtung ausgebildet. Alle acht ersten inneren Löcher 167 sind auf der axialen Basisendseite (der oberen Seite in 1 und 4) in Bezug auf den Erfassungsteil 121 des Erfassungselements 120 angeordnet.
  • Die zweite innere Wand 165 weist eine zylindrische Rohrform auf, weist einen kleineren Durchmesser auf als die erste innere Wand 164, und umfasst zweite innere Löcher 166, die sich durch die zweite innere Wand 165 erstrecken. Insbesondere sind in dieser Ausführungsform vier zweite innere Löcher 166 mit gleichen Abständen in der Umfangsrichtung ausgebildet. Alle vier zweiten inneren Löcher 166 sind an der axial vorderen Endseite (der unteren Seite in 1 und 4) in Bezug auf den Erfassungsteil 121 des Erfassungselements 120 angeordnet.
  • Obwohl die Innendurchmesser der ersten inneren Wand 164 und der zweiten inneren Wand 165 kleiner als der Außendurchmesser des Vorderenden-Fixierungsteils 113 der Metallschale 110 sind, weist der Basisendteil 163 einen größeren Durchmesser auf, sodass der Basisendteil 163 an der Außenseite des Vorderenden-Fixierungsteils 113 angeordnet ist.
  • Das äußere Schutzglied 171 ist an der Metallschale 110 in einem Zustand fixiert, in dem das äußere Schutzglied 171 darin das innere Schutzglied 161 aufnimmt. Das äußere Schutzglied 171 umfasst: eine erste äußere Wand 174; eine zweite äußere Wand 175, die an der axial vorderen Endseite der ersten äußeren Wand 174 angeordnet ist; und eine sich verjüngende Wand 172 (entspricht der „äußeren Bodenwand” in den Ansprüchen), die an der axial vorderen Endseite der zweiten äußeren Wand 175 angeordnet ist (siehe 1, 3 und 4).
  • Die erste äußere Wand 174 weist eine zylindrische Rohrform auf und umgibt den Umfang der ersten inneren Wand 164, wobei sie einen rohrförmigen ersten Zwischenraum S1 in Zusammenwirkung mit der ersten inneren Wand 164 des inneren Schutzglieds 161 bildet. Weiterhin umfasst die erste äußere Wand 174 erste äußere Löcher 177, die sich durch die erste äußere Wand 174 erstrecken und an der axial vorderen Endseite in Bezug auf die ersten inneren Löcher 167 des inneren Schutzglieds 161 angeordnet sind (siehe 1 und 4). Insbesondere sind in dieser Ausführungsform acht erste äußere Löcher 177 mit der gleichen Form (gleichen Dimension) mit gleichen Abständen in der Umfangsrichtung ausgebildet. Alle acht ersten äußeren Löcher 177 sind an der axial vorderen Endseite in Bezug auf die ersten inneren Löcher 167 des inneren Schutzglieds 161 angeordnet.
  • Die zweite äußere Wand 175 weist eine zylindrische Rohrform auf und weist einen Innendurchmesser auf, der kleiner als der Innendurchmesser der ersten äußeren Wand 174 und größer als der Außendurchmesser der ersten inneren Wand 164 ist. Weiterhin umgibt die zweite äußere Wand 175 den Umfang der zweiten inneren Wand 165 und bildet einen rohrförmigen zweiten Zwischenraum S2 in Zusammenwirkung mit der zweiten inneren Wand 165. Die zweite äußere Wand 175 erstreckt sich bis zu einem Punkt an der axial vorderen Endseite der inneren Bodenwand 162 des inneren Schutzglieds 161.
  • Insbesondere ist in dieser Ausführungsform die zweite äußere Wand 175 an ihrem Basisendteil 175b mit einem vorderen Endteil 164c der ersten inneren Wand 164 luftdicht verbunden (in einem Zustand, in dem Gas nicht durch den verbundenen Teil fließen kann). Insbesondere sind der Basisendteil 175b der zweiten äußeren Wand 175 und der vordere Endteil 164c der ersten inneren Wand 164 luftdicht über den gesamten Umfang um die Achse AX herum mittels eines Presspassens des vorderen Endteils 164c der ersten inneren Wand 164 in den Basisendteil 175b der zweiten äußeren Wand 175 miteinander verbunden (gepasst).
  • Die sich verjüngende Wand 172 weist die Form eines sich verjüngenden Rohrs (stumpfkegelförmigen Rohrs) auf, dessen Durchmesser zu der axial vorderen Endseite hin kleiner wird. Diese sich verjüngende Wand 172 umfasst ein zweites äußeres Loch 176, das eine vordere Endöffnung des äußeren Schutzglieds 171 ist. Insbesondere ist in dieser Ausführungsform die gesamte sich verjüngende Wand 172 an der axial vorderen Endseite in Bezug auf die innere Bodenwand 162 des inneren Schutzglieds 161 angeordnet.
  • Der Basisendteil 174b der ersten äußeren Wand 174 des äußeren Schutzglieds 171 ist an der Außenseite des Basisendteils 163 des inneren Schutzglieds 161 angeordnet. Ein Laserschweißen wird entlang des gesamten Außenumfangs des Basisendteils 174b des äußeren Schutzglieds 171 durchgeführt, um den Basisendteil 174b des äußeren Schutzglieds 171 zusammen mit dem Basisendteil 163 des inneren Schutzglieds 161 an dem Vorderenden-Fixierungsteil 113 der Metallschale 110 zu fixieren (an diesen zu schweißen).
  • In dem Gassensor 100 der vorliegenden Ausführungsform fließt das Abgas (das zu erfassende Gas) G in dem Abgasrohr durch das Innere des Schutzglieds 160 (durch das innere Schutzglied 161 und das äußere Schutzglied 171) entlang der folgenden Route.
  • Insbesondere wird wie in 4 gezeigt das Abgas G, nachdem es durch das Abgasrohr von der stromaufwärts gelegenen Seite (linken Seite in 4) zu dem Gassensor 100 geflossen ist, durch die ersten äußeren Löcher 177 des äußeren Schutzglieds 171 (äußere Gaseinführlöcher) in den ersten Zwischenraum S1 in dem Schutzglied 160 (in den Zwischenraum zwischen der ersten äußeren Wand 174 und der ersten inneren Wand 164) eingeführt.
  • Das Abgas G fließt dann in dem ersten Zwischenraum S1 zu der axialen Basisendseite (der oberen Seite in 4) und wird durch die ersten inneren Löcher 167 des inneren Schutzglieds 161 (innere Gaseinführlöcher) in den Innenraum S3 des inneren Schutzglieds 161 eingeführt. Danach fließt das Abgas G in dem Innenraum S3 zu der axial vorderen Endseite (der unteren Seite in 4), wird durch die zweiten inneren Löcher 166 des inneren Schutzglieds 161 (innere Gasausführlöcher) aus dem inneren Schutzglied 161 nach außen ausgeführt und wird in den zweiten Zwischenraum S2 (den Zwischenraum zwischen der zweiten äußeren Wand 175 und der zweiten inneren Wand 165) eingeführt. Nachdem es in einen sich verjüngenden Zwischenraum S4, der durch die sich verjüngende Wand 172 des äußeren Schutzglieds 171 umgeben wird, eingeführt wurde, wird das Abgas G durch das zweite äußere Loch 176 des äußeren Schutzglieds 171 (äußeres Gasausführloch) aus dem Schutzglied 160 nach außen ausgeführt.
  • Insbesondere sind die ersten inneren Löcher 167 des inneren Schutzglieds 161 an der axialen Basisendseite in Bezug auf den Erfassungsteil 121 des Erfassungselements 120 angeordnet und sind die zweiten inneren Löcher 166 an der axial vorderen Endseite in Bezug auf den Erfassungsteil 121 angeordnet. Deshalb wird ein Teil des durch die ersten inneren Löcher 167 in den Zwischenraum S3 eingeführten Abgases G zu dem Gaseinführteil 123 des Erfassungsteils 121 geführt, während es in dem Zwischenraum S3 zu der axial vorderen Endseite fließt und durch die zweiten inneren Löcher 166 aus dem inneren Schutzglied 161 nach außen ausgeführt wird.
  • Wenn übrigens der Basisendteil der zweiten äußeren Wand des äußeren Schutzglieds nicht luftdicht mit dem vorderen Endteil der ersten inneren Wand des inneren Schutzglieds verbunden ist (in einem Zustand, in dem Gas nicht durch den verbundenen Teil fließen kann), fließt ein Teil des von außen durch die ersten äußeren Löcher in den ersten Zwischenraum S1 eingeführten Abgases G durch den Spalt zwischen der zweiten äußeren Wand und der ersten inneren Wand in den zweiten Zwischenraum und fließt dann durch die zweiten inneren Löcher in den Innenraum des inneren Schutzglieds (oder versucht, in diesen zu fließen). Deshalb wird verhindert, dass das durch die ersten inneren Löcher in den Innenraum des inneren Schutzglieds eingeführte Gas durch die zweiten inneren Löcher aus dem inneren Schutzglied nach außen ausgeführt wird. Dadurch kann die Gasausführleistung vermindert werden.
  • Im Gegensatz dazu überlappt in dem Gassensor 100 dieser Ausführungsform der Basisendteil 175b der zweiten äußeren Wand 175 des äußeren Schutzglieds 171 radial mit dem vorderen Endteil 164c der ersten inneren Wand 164 des inneren Schutzglieds 161 über den gesamten Umfang um die Achse und ist luftdicht mit diesem verbunden (an diesen gepasst) (in einem Zustand, in dem Gas nicht durch den verbundenen Teil fließen kann).
  • Deshalb fließt das von außen durch die ersten äußeren Löcher 177 in den ersten Zwischenraum S1 eingeführte Abgas G nicht direkt von dem ersten Zwischenraum S1 zu dem zweiten Zwischenraum S2, sondern fließt in dem ersten Zwischenraum S1 unweigerlich zu der axialen Basisendseite und wird durch die ersten inneren Löcher 167 in den Innenraum S3 des inneren Schutzglieds 161 (in den Raum der den Erfassungsteil 120 des Erfassungselements 120 aufnimmt) eingeführt (siehe 4). Daraus resultiert, dass das durch die ersten inneren Löcher 167 in den Innenraum S3 des inneren Schutzglieds 161 eingeführte Abgas G glatt durch die zweiten inneren Löcher 166 aus dem inneren Schutzglied 161 nach außen ausgeführt werden kann.
  • Weiterhin fließt in dem Gassensor 100 dieser Ausführungsform das von außen durch die ersten äußeren Löcher 177 des äußeren Schutzglieds 171 in das Innere des äußeren Schutzglieds 171 eingeführte Abgas G durch die ersten inneren Löcher 167 des inneren Schutzglieds 161 in den Innenraum S3, fließt dann in dem Innenraum S3 zu der axial vorderen Endseite (der unteren Seite in 4) und wird durch die zweiten inneren Löcher 166 des inneren Schutzglieds 161 aus dem inneren Schutzglied 161 nach außen ausgeführt. Das Abgas G wird dann durch das zweite äußere Loch 176 des äußeren Schutzglieds 171 aus dem Schutzglied 160 nach außen ausgeführt.
  • Je kleiner übrigens die Öffnungsfläche eines Lochs ist, desto schwieriger ist es für das Abgas G, durch das Loch hindurchzugehen. Dementsprechend bestimmen bei dem zweiten äußeren Loch 176, den zweiten inneren Löchern 166 und den ersten inneren Löchern 167 das oder die Löcher mit der kleinsten Öffnungsfläche (Gesamtöffnungsfläche) die Menge des aus dem Schutzglied 160 nach außen ausgeführten Abgases G (Ausführleistung).
  • Im Gegensatz dazu erfüllen in dem Gassensor 100 dieser Ausführungsform die Gesamtöffnungsfläche A des zweiten äußeren Lochs 176, die Gesamtöffnungsfläche B der zweiten inneren Löcher 166, die Gesamtöffnungsfläche C der ersten inneren Löcher 167 und die Gesamtöffnungsfläche D der ersten äußeren Löcher 177 die Beziehung A ≤ B < C < D. Das heißt, dass bei den Gesamtöffnungsflächen des zweiten äußeren Lochs 176, der zweiten inneren Löcher 166, der ersten inneren Löcher 167 und der ersten äußeren Löcher 177 die Gesamtöffnungsfläche A des zweiten äußeren Lochs 176 am kleinsten vorgesehen wird. Dementsprechend wird in dem Gassensor 100 der Ausführungsform die aus dem Schutzglied 160 nach außen ausgeführte Gasmenge (Ausführleistung) durch das zweite äußere Loch 176 eingestellt und nicht durch die Gasausführleistungen der zweiten inneren Löcher 166, der ersten äußeren Löcher 177 und der ersten inneren Löcher 167 beeinflusst.
  • Außerdem wird bei den Gesamtöffnungsflächen der ersten äußeren Löcher 177, der ersten inneren Löcher 167, der zweiten inneren Löcher 166 und des zweiten äußeren Lochs 176 die Gesamtöffnungsfläche D der ersten äußeren Löcher 177 am größten vorgesehen. Deshalb wird das Abgas G einfach von außen durch die ersten äußeren Löcher 177 in das Schutzglied 160 eingeführt. Dadurch kann die Reaktionsfähigkeit des Gassensors verbessert werden. Weil die Gesamtöffnungsfläche C der ersten inneren Löcher 167 als nächstgrößere zu der Gesamtöffnungsfläche D der ersten äußeren Löcher 177 vorgesehen wird, wird das Abgas G einfach durch die ersten inneren Löcher 167 in den Innenraum S3 des inneren Schutzglieds 161 eingeführt, wodurch die Reaktionsfähigkeit des Gassensors verbessert werden kann.
  • Insbesondere ist in dieser Ausführungsform eine Vielzahl von (vier) zweiten inneren Löchern 166 vorgesehen, sodass also die „Gesamtöffnungsfläche” der zweiten inneren Löcher 166 die Summe der Öffnungsflächen der zweiten inneren Löcher 166 ist, ist eine Vielzahl von (acht) ersten inneren Löchern 167 vorgesehen, sodass also die „Gesamtöffnungsfläche” der ersten inneren Löcher 167 die Summe der Öffnungsflächen der ersten inneren Löcher 167 ist, und ist eine Vielzahl von (acht) ersten äußeren Löchern 177 vorgesehen, sodass also die „Gesamtöffnungsfläche” der ersten äußeren Löcher 177 die Summe der Öffnungsflächen der ersten äußeren Löcher 177 ist.
  • Weiterhin wird in dem Gassensor 100 dieser Ausführungsform die Beziehung (0,6 × B) ≤ A erfüllt. Weil also die Gesamtöffnungsfläche A des zweiten äußeren Lochs gleich oder größer als (0,6 × die Gesamtöffnungsfläche B der zweiten inneren Löcher) ist, wird wie weiter unten beschrieben die Gasausführleistung des zweiten äußeren Lochs verbessert und wird die Flussrate des zu erfassenden Gases, das in dem Schutzglied fließt und das Erfassungselement erreicht, vergrößert. Dadurch kann die Reaktionsfähigkeit des Gassensors weiter verbessert werden.
  • In dieser Ausführungsform entspricht nämlich der Vorderenden-Fixierungsteil 113 der Metallschale 110 dem „vorderen Endteil des Gehäuses” in den Ansprüchen.
  • Weiterhin wird in dem Gassensor 100 der Ausführungsform das vordere Ende des inneren Schutzglieds 161 (das vordere Ende der zweiten inneren Wand 165) durch die innere Bodenwand 162 geschlossen. Das heißt, dass die innere Bodenwand 162 des inneren Schutzglieds 161 kein Durchgangsloch aufweist, das sich durch die innere Bodenwand 162 erstreckt. Daraus resultiert, dass das zweite äußere Loch 176 der sich verjüngenden Wand 172 und die innere Bodenwand 162 des inneren Schutzglieds 161 einander in der Axialrichtung überlappen. Also auch wenn externes Wasser durch das zweite äußere Loch 176 der sich verjüngenden Wand 172 in das Innere des Schutzglieds 160 eintritt, verhindert die innere Bodenwand 162 des inneren Schutzglieds 161, dass das Wasser direkt in das Innere des inneren Schutzglieds 161 fließt. Daraus resultiert, dass das in dem inneren Schutzglied 161 aufgenommene Erfassungselement 120 effektiv vor einer Haftung von Wasser geschützt werden kann.
  • Weiterhin sind in dem Gassensor 100 der Ausführungsform die ersten äußeren Löcher 177 an dem vorderen Endteil der ersten äußeren Wand 174 angeordnet und sind die ersten inneren Löcher 167 an dem Basisendteil der ersten inneren Wand 164 angeordnet. Daraus resultiert, dass die ersten inneren Löcher 167 weit von den ersten äußeren Löchern 177 zu der axialen Basisendseite hin beabstandet sein können. Also auch wenn Wasser durch die ersten äußeren Löcher 177 eintritt, ist es weniger wahrscheinlich, dass das Wasser die ersten inneren Löcher 167 erreicht, und ist es weniger wahrscheinlich, dass das Wasser durch die ersten inneren Löcher 167 in das Innere des inneren Schutzglieds 161 fließt. Deshalb ist eine Haftung des Wassers an dem Erfassungselement 120 weniger wahrscheinlich.
  • Im Folgenden wird eine Ausführungsform gemäß dem zweiten Modus der Erfindung mit Bezug auf 5 beschrieben.
  • 5 ist eine Halbschnittansicht eines Gassensors 200 einer Ausführungsform gemäß dem zweiten Modus der Erfindung und zeigt einen Teil in Nachbarschaft zu einem Schutzglied des Gassensors 200. Der Gassensor 200 weist die gleiche Konfiguration wie der Gassensor 100 mit Ausnahme eines Schutzglieds 260 (insbesondere eines äußeren Schutzglieds 271) auf. Deshalb wird hier auf eine Beschreibung der anderen Komponenten als des Schutzglieds 260 verzichtet. Außerdem werden Elemente, die dem Schutzglied 260 und dem Schutzglied 160 gemeinsam sind, durch gleiche Bezugszeichen angegeben und wird hier auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet.
  • Ähnlich wie in dem Fall des ersten Modus ist das äußere Schutzglied 271 an einer Metallschale 110 in einem Zustand fixiert, in dem das äußere Schutzglied 271 darin ein inneres Schutzglied 161 aufnimmt. Das äußere Schutzglied 271 umfasst: eine erste äußere Wand 274; eine zweite äußere Wand 275, die an einer axial vorderen Endseite der ersten äußeren Wand 274 angeordnet ist; und eine sich verjüngende Wand 272 (entspricht der „äußeren Bodenwand” in den Ansprüchen), die an der axial vorderen Endseite der zweiten äußeren Wand 275 angeordnet ist (siehe 5).
  • Die erste äußere Wand 274 weist eine zylindrische Rohrform auf und umgibt den Umfang der ersten inneren Wand 164, wobei sie einen rohrförmigen ersten Zwischenraum S1 in Zusammenwirkung mit der ersten inneren Wand 164 des inneren Schutzglieds 161 bildet. Weiterhin umfasst die erste äußere Wand 274 erste äußere Löcher 277, die sich durch die erste äußere Wand 274 erstrecken und an der axial vorderen Endseite in Bezug auf die ersten inneren Löcher 167 des inneren Schutzglieds 161 angeordnet sind (siehe 5). Insbesondere sind in dieser Ausführungsform wie in 5 gezeigt acht erste äußere Löcher 2771 mit der gleichen Form (gleichen Dimension) mit gleichen Abständen in der Umfangsrichtung an der vorderen Endseite der ersten äußeren Wand 274 vorgesehen. Außerdem sind acht erste äußere Löcher 2772 mit der gleichen Form (gleichen Dimension) mit gleichen Abständen in der Umfangsrichtung an der hinteren Endseite in Bezug auf die ersten äußeren Löcher 2771 vorgesehen. Die ersten äußeren Löcher 2771 und 2772 (die gesammelt durch das Bezugszeichen 277 angegeben werden) sind also in zwei Reihen in der Richtung der Achse AX angeordnet. Jedes der ersten äußeren Löcher 2771 und 2772 weist die gleiche Form und Dimension wie jedes der ersten äußeren Löcher 177 auf, wobei die Gesamtanzahl der ersten äußeren Löcher 277 gleich 16 ist. Die Gesamtöffnungsfläche D der ersten äußeren Löcher 277 ist also doppelt so groß wie die Gesamtöffnungsfläche D der ersten äußeren Löcher 177 des Gassensors 100.
  • Die zweite äußere Wand 275 weist eine zylindrische Rohrform auf und weist einen Innendurchmesser auf, der kleiner als der Innendurchmesser der ersten äußeren Wand 274 und größer als der Außendurchmesser der ersten inneren Wand 164 ist. Weiterhin umgibt die zweite äußere Wand 275 den Umfang der zweiten inneren Wand 165 und sieht einen rohrförmigen zweiten Zwischenraum S2 in Zusammenwirkung mit der zweiten inneren Wand 165 vor. Die zweite äußere Wand 275 erstreckt sich bis zu einem Punkt an der axial vorderen Endseite der inneren Bodenwand 162 des inneren Schutzglieds 161.
  • Insbesondere ist in dieser Ausführungsform die zweite äußere Wand 275 an ihrem Basisendteil 275b mit einem vorderen Endteil 164c der ersten inneren Wand 164 luftdicht verbunden (in einem Zustand, in dem Gas nicht durch den verbundenen Teil fließen kann). Insbesondere sind der Basisendteil 275b der zweiten äußeren Wand 275 und der vordere Endteil 164c der ersten inneren Wand 164 luftdicht über den gesamten Umfang um die Achse AX herum mittels eines Presspassens des vorderen Endteils 164c der ersten inneren Wand 164 in den Basisendteil 275b der zweiten äußeren Wand 275 miteinander verbunden (gepasst).
  • Eine sich verjüngende Wand 272 weist die Form eines sich verjüngenden Rohrs (stumpfkegelförmigen Rohrs) auf, dessen Durchmesser zu der axial vorderen Endseite hin kleiner wird. Diese sich verjüngende Wand 272 umfasst ein zweites äußeres Loch 276, das eine vordere Endöffnung des äußeren Schutzglieds 271 ist. Insbesondere ist in dieser Ausführungsform die gesamte sich verjüngende Wand 272 an der axial vorderen Endseite in Bezug auf die innere Bodenwand 162 des inneren Schutzglieds 161 angeordnet.
  • Ein Basisendteil 274b der ersten äußeren Wand 274 des äußeren Schutzglieds 271 ist an der Außenseite des Basisendteils 163 des inneren Schutzglieds 161 angeordnet. Ein Laserschweißen wird entlang des gesamten Außenumfangs des Basisendteils 274b des äußeren Schutzglieds 271 durchgeführt, um den Basisendteil 274b des äußeren Schutzglieds 271 zusammen mit dem Basisendteil 163 des inneren Schutzglieds 161 an dem Vorderenden-Fixierungsteil 113 der Metallschale 110 zu fixieren (an diesen zu schweißen).
  • In dem Gassensor 200 der vorliegenden Ausführungsform fließt das Abgas (das zu erfassende Gas) G in dem Abgasrohr durch das Innere des Schutzglieds 260 (durch das innere Schutzglied 161 und das äußere Schutzglied 271) entlang der folgenden Route.
  • Insbesondere wird wie in 5 gezeigt das Abgas G, nachdem es durch das Abgasrohr von der stromaufwärts gelegenen Seite (linken Seite in 5) zu dem Gassensor 200 geflossen ist, durch die ersten äußeren Löcher 2771 und 2772 des äußeren Schutzglieds 271 in den ersten Zwischenraum S1 in dem Schutzglied 160 (in den Zwischenraum zwischen der ersten äußeren Wand 274 und der ersten inneren Wand 164) eingeführt.
  • Das Abgas G fließt dann in dem ersten Zwischenraum S1 zu der axialen Basisendseite (der oberen Seite in 5) und wird durch die ersten inneren Löcher 167 des inneren Schutzglieds 161 (innere Gaseinführlöcher) in den Innenraum S3 des inneren Schutzglieds 161 eingeführt. Danach fließt das Abgas G in dem Innenraum S3 zu der axial vorderen Endseite (der unteren Seite in 5), wird durch die zweiten inneren Löcher 166 des inneren Schutzglieds 161 (innere Gasausführlöcher) aus dem inneren Schutzglied 161 nach außen ausgeführt und wird in den zweiten Zwischenraum S2 (den Zwischenraum zwischen der zweiten äußeren Wand 275 und der zweiten inneren Wand 165) eingeführt. Nachdem es in einen sich verjüngenden Zwischenraum S4, der durch die sich verjüngende Wand 272 des äußeren Schutzglieds 271 umgeben wird, eingeführt wurde, wird das Abgas G durch das zweite äußere Loch 276 (äußeres Gasausführloch) des äußeren Schutzglieds 271 aus dem Schutzglied 260 nach außen ausgeführt.
  • In dem Gassensor 200 dieser Ausführungsform ist der Basisendteil 275b der zweiten äußeren Wand 275 des äußeren Schutzglieds 271 luftdicht (in einem Zustand, in dem Gas nicht durch den verbundenen Teil fließen kann) mit dem vorderen Endteil 164c der ersten inneren Wand 164 des inneren Schutzglieds 161 über den gesamten Umfang um die Achse herum verbunden (an diesen gepasst).
  • Deshalb fließt das von außen durch die ersten äußeren Löcher 2771 und 2772 in den ersten Zwischenraum S1 eingeführte Abgas G nicht direkt von dem ersten Zwischenraum S1 zu dem zweiten Zwischenraum S2, sondern fließt in dem ersten Zwischenraum S1 unweigerlich zu der axialen Basisendseite und wird durch die ersten inneren Löcher 167 in den Innenraum S3 des inneren Schutzglieds 161 (in den Raum der den Erfassungsteil 120 des Erfassungselements 120 aufnimmt) eingeführt (siehe 5). Daraus resultiert, dass das durch die ersten inneren Löcher 167 in den Innenraum S3 des inneren Schutzglieds 161 eingeführte Abgas G glatt durch die zweiten inneren Löcher 166 aus dem inneren Schutzglied 161 nach außen ausgeführt werden kann.
  • In dem Gassensor 200 dieser Ausführungsform erfüllen die Gesamtöffnungsfläche A des zweiten äußeren Lochs 276, die Gesamtöffnungsfläche B der zweiten inneren Löcher 166, die Gesamtöffnungsfläche C der ersten inneren Löcher 167 und die Gesamtöffnungsfläche D der ersten äußeren Löcher 2771 und 2772 die Beziehung A ≤ B < C < D. Das heißt, dass bei den Gesamtöffnungsflächen des zweiten äußeren Lochs 276, der zweiten inneren Löcher 166, der ersten inneren Löcher 167 und der ersten äußeren Löcher 2771 und 2772 die Gesamtöffnungsfläche A des zweiten äußeren Lochs 276 am kleinsten vorgesehen wird. Dementsprechend wird in dem Gassensor 200 der Ausführungsform die aus dem Schutzglied 260 nach außen ausgeführte Gasmenge (Ausführleistung) durch das zweite äußere Loch 276 eingestellt und nicht durch die Gasausführleistungen der zweiten inneren Löcher 166, der ersten äußeren Löcher 2771 und 2772 und der ersten inneren Löcher 167 beeinflusst.
  • Außerdem wird bei den Gesamtöffnungsflächen der ersten äußeren Löcher 2771 und 2772, der ersten inneren Löcher 167, der zweiten inneren Löcher 166 und des zweiten äußeren Lochs 276 die Gesamtöffnungsfläche D der ersten äußeren Löcher 2771 und 2772 am größten vorgesehen. Deshalb wird das Abgas G einfach von außen durch die ersten äußeren Löcher 2771 und 2772 in das Schutzglied 260 eingeführt. Dadurch kann die Reaktionsfähigkeit des Gassensors verbessert werden. Weil die Gesamtöffnungsfläche C der ersten inneren Löcher 167 als nächstgrößere zu der Gesamtöffnungsfläche D der ersten äußeren Löcher 2771 und 2772 vorgesehen wird, wird das Abgas G einfach durch die ersten inneren Löcher 167 in den Innenraum S3 des inneren Schutzglieds 161 eingeführt, wodurch die Reaktionsfähigkeit des Gassensors verbessert werden kann.
  • Weiterhin ist D3 kleiner als D1 und kleiner als D2, wobei D1 die kürzeste Distanz (in der Richtung der Achse AX) zwischen dem zweiten äußeren Loch 276 und den zweiten inneren Löchern 166 wiedergibt, D2 die kürzeste Distanz (in der Richtung der Achse AX) zwischen den zweiten inneren Löchern 166 und den ersten inneren Löchern 167 wiedergibt und D3 die kürzeste Distanz (in der Richtung der Achse AX) zwischen den ersten inneren Löchern 167 und den ersten äußeren Löchern 2772 wiedergibt.
  • Die kürzeste Distanz D3 ist also kleiner als D1 und kleiner als D2. Wenn die Distanz D3 am kürzesten vorgesehen wird, wird das Gas einfach von außen in das Schutzglied 260 eingeführt, weil das in das Schutzglied 260 eingeführte Gas zuerst zwischen den ersten äußeren Löchern 2771 und 2772 und den ersten inneren Löchern 167 hindurchgeht. Dadurch kann die Reaktionsfähigkeit des Gassensors 200 verbessert werden.
  • Unter der „axial kürzesten Distanz” zwischen Löchern ist hier die kürzeste lineare Distanz zwischen den Löchern in der Richtung der Achse AX zu verstehen. Zum Beispiel entspricht die kürzeste Distanz D3 zwischen dem ersten inneren Loch 167 und den ersten äußeren Löchern 2771 und 2772 der kürzesten linearen Distanz (in der Richtung der Achse AX) zwischen der Basisendseiten-Umfangskante des ersten äußeren Lochs 2772 (das näher an dem ersten inneren Loch 167 ist als das erste äußere Loch 2771) und der Vorderendseiten-Umfangskante des ersten inneren Lochs 167 in einer Radialrichtung senkrecht zu der Axialrichtung (siehe 5). Mit anderen Worten entspricht wie in 5 gezeigt die „axial kürzeste Distanz” der kürzesten Distanz (in der Richtung der Achse AX) von entsprechenden Projektionslöchern (den ersten äußeren Löchern 2771 und 2772, dem ersten inneren Loch 167, dem zweiten inneren Loch 166 und dem zweiten äußeren Loch 276), wobei die Projektionslöcher durch die Projektion eines Projektors auf ein Papierblatt vorgesehen werden.
  • Wenn die kürzeste Distanz D3 kleiner als D1 und kleiner als D2 vorgesehen ist und sich also die ersten äußeren Löcher 2772 den ersten inneren Löchern 167 in der Richtung der Achse AX annähern, kann die Reaktionsfähigkeit des Gassensors 200 verbessert werden. Wenn sich jedoch die ersten äußeren Löcher 2772 den ersten inneren Löchern 167 annähern, überlappen die ersten äußeren Löcher 2772 und die ersten inneren Löcher 167 axial miteinander. Wenn in diesem Fall Wasser von außen in die ersten äußeren Löcher 2772 eintritt, fließt das Wasser einfach direkt in die ersten inneren Löcher (in das innere Schutzglied 161). Wenn also eine Vielzahl von äußeren Löchern 277 in der Axialrichtung vorgesehen ist (d. h. die ersten äußeren Löcher 2771 und 2772 in der Axialrichtung vorgesehen sind), wird das durch die ersten äußeren Löcher 277 eintretende Wasser einfach nach außen ausgeführt, und wird verhindert, dass das Wasser in das innere Schutzglied 161 fließt, wodurch das in dem inneren Schutzglied 161 aufgenommene Erfassungselement 120 effektiv vor einer Haftung von Wasser geschützt werden kann.
  • Die Erfindung wurde anhand von verschiedenen Ausführungsformen beschrieben, wobei die Erfindung jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist, die auf verschiedene Weise modifiziert werden können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird.
  • Zum Beispiel ist in den Ausführungsformen der Gassensor 100 oder 200 ein Vollbereich-Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor. Die Erfindung kann aber auch auf Sauerstoffsensoren, NOx-Sensoren, HC-Sensoren usw. angewendet werden.
  • Weiterhin werden in dieser Ausführungsform der Basisendteil 175b der zweiten äußeren Wand 175 und der vordere Endteil 164c der ersten inneren Wand 164 luftdicht miteinander verbunden, indem der vordere Endteil 164c der ersten inneren Wand 164 mit einem Druck in den Basisendteil 175b der zweiten äußeren Wand 175 eingesteckt (gepasst) wird. Das Herstellen der luftdichten Verbindung zwischen dem Basisendteil der zweiten äußeren Wand und dem vorderen Endteil der ersten inneren Wand ist jedoch nicht auf eine Passung beschränkt. Zum Beispiel können der Endteil der zweiten äußeren Wand und der vordere Endteil der ersten inneren Wand auch durch Crimpen oder Schweißen (Schweißen entlang des gesamten Umfangs) luftdicht miteinander verbunden werden.
  • In dieser Ausführungsform werden der Basisendteil 175b der zweiten äußeren Wand 175 und der vordere Endteil 164c der ersten inneren Wand 164 luftdicht miteinander verbunden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Basisendteil 175b und der vordere Endteil 164c können auch voneinander beabstandet sein und einander in einer Radialrichtung überlappen.
  • In dem ersten Modus ist die Anzahl der ersten äußeren Löcher 177 gleich 8, ist die Anzahl der ersten inneren Löcher 167 gleich 8 und ist die Anzahl der zweiten inneren Löcher 166 gleich 4, während in dem zweiten Modus die Anzahl der ersten äußeren Löcher 277 gleich 16 ist, die Anzahl der ersten inneren Löcher 167 gleich 8 ist und die Anzahl der zweiten inneren Löcher 166 gleich 4 ist. Die Anzahlen der ersten äußeren Löcher, der ersten inneren Löcher und der zweiten inneren Löcher können jedoch auch derart bestimmt werden, dass sie die oben beschriebene Beziehung zwischen den Gesamtöffnungsflächen erfüllen. Deshalb können die Ausführungsformen derart modifiziert werden, dass die ersten äußeren Löcher, die ersten inneren Löcher und die zweiten inneren Löcher jeweils die gleichen Anzahlen aufweisen, wobei jedoch die Öffnungsfläche pro Loch der ersten äußeren Löcher, diejenige der ersten inneren Löcher und diejenige der zweiten inneren Löcher entsprechend gesetzt werden, um die oben beschriebene Beziehung zwischen den Gesamtöffnungsflächen zu erfüllen.
  • In dem zweiten Modus sind die ersten äußeren Löcher 2771 oder 2772 mit gleichen Abständen in der Umfangsrichtung vorgesehen, wobei die Form und die Anzahl der ersten äußeren Löcher 2771 gleich denjenigen der ersten äußeren Löcher 2772 sind. Wenn jedoch eine Vielzahl von ersten äußeren Löchern 2771 und 2772 in der Richtung der Achse AX vorgesehen ist, sind die ersten äußeren Löcher nicht notwendigerweise parallel zu der Richtung der Achse AX angeordnet oder kann sich die Anzahl der ersten äußeren Löcher an einer Position (in der Richtung der Achse AX) von derjenigen der ersten äußeren Löcher an einer anderen Position (in der Richtung der Achse AX) unterscheiden. Zum Beispiel kann die Anzahl der ersten äußeren Löcher 2771 gleich 4 sein und kann die Anzahl der ersten äußeren Löcher 2772 gleich 6 sein. Alternativ hierzu können die ersten äußeren Löcher 2771 und 2772 jeweils verschiedene Größen aufweisen.
  • [Beispiele]
  • Es wurde ein in 1 bis 5 gezeigter Gassensor (Sauerstoffsensor) 100 hergestellt. Die Tabelle 1 gibt die Größe und die Anzahl von Löchern (kreisrunden Löchern) an einem inneren Schutzglied 161 und einem äußeren Schutzglied 171 des Gassensors 100 an. In dem äußeren Schutzglied 171 wurde der Außendurchmesser einer ersten äußeren Wand 174 auf 0,3 mm eingestellt und wurde der Außendurchmesser einer zweiten äußeren Wand 175 auf 13,8 mm eingestellt. [Tabelle 1]
    Durchmesser (mm) Anzahl Gesamtöffnungsfläche (mm2)
    zweites äußeres Loch 2,0 1 (A =) 3,14
    zweites inneres Loch 1,5 4 (B =) 7,07
    erstes inneres Loch 1,5 8 (C =) 14,14
    erstes äußeres Loch 2,0 8 (D =) 25,13
  • Anschließend wurde der Gassensor 100 an einem Abgasrohr eines Motors angebracht, wobei auch ein Temperatursensor in Nachbarschaft zu dem Gassensor 100 vorgesehen wurde, um die Temperatur des Abgases zu messen. Für die Bestimmung der Reaktionsfähigkeit des Gassensors 100 wurde der Motor unter den folgenden Bedingungen A oder B betrieben:

    Bedingung A: Motordrehzahl: 3000 U/min; Einlasskrümmer-Negativdruck: –46 kPa, Abgastemperatur in Nachbarschaft zu dem Gassensor 100: 540°C; oder
    Bedingung B: Motordrehzahl: 5000 U/min; Einlasskrümmer-Negativdruck: –62 kPa, Abgastemperatur in Nachbarschaft zu dem Gassensor 100: 710°C.
  • Die Reaktionsfähigkeit des Gassensors 100 wurde auf der Basis der Sensorsignalamplitude während einer Unausgeglichenheit bewertet. Je größer die Sensorsignalamplitude ist, desto größer ist die Reaktionsfähigkeit.
  • <Experiment 1>
  • Es wurden Gassensoren 100 hergestellt, die zweite äußere Löcher 176 mit verschiedenen Durchmessern aufweisen (siehe Tabelle 2). Jeder der Gassensoren 100 wurde an einem Abgasrohr eines Motors angebracht, und die Reaktionsfähigkeit des Gassensors 100 wurde während des Betriebs des Motors unter der Bedingung B bestimmt. Die Ergebnisse sind in 6 angegeben. In dem Experiment 1 wurde die kürzeste Distanz D1 auf 4,0 mm eingestellt, wurde die kürzeste Distanz D2 auf 13,1 mm eingestellt und wurde die kürzeste Distanz D3 auf 5,4 mm eingestellt. [Tabelle 2]
    Vergl.-bsp. 1 Vergl.-bsp. 2 Vergl.-bsp. 3 Bsp. 1 Bsp. 2
    Durchmesser des zweiten äußeren Lochs (mm) 1,0 2,0 2,3 2,5 3,0
    Gesamtöffnungsfläche A (mm2) 0,79 3,14 4,15 4,91 7,07
    A/B 0,11 0,44 0,59 0,69 1,00
  • Wie in 6 gezeigt, wurde in dem Fall des Beispiels 1 oder 2, in dem (0,6 × B) ≤ A, die Reaktionsfähigkeit des Gassensors im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen 1 bis 3, in denen (0,6 × B) > A, beträchtlich verbessert.
  • <Experiment 2>
  • Es wurden Gassensoren 100 hergestellt, die Löcher 166, 167, 176 und 177 an verschiedenen Positionen aufweisen, wobei die kürzesten Distanzen D1 bis D3 wie in der Tabelle 3 angegeben geändert wurden. Jeder der Gassensoren 100 wurde an einem Abgasrohr eines Motors angebracht, wobei die Reaktionsfähigkeit des Gassensors 100 während des Betriebs des Motors unter der Bedingung A bestimmt wurde. Die Ergebnisse sind in 7 angegeben. Die Größe und die Anzahl der Löcher 166, 167, 176 oder 177 sind in der Tabelle 1 angegeben. [Tabelle 3]
    Vergl.-bsp. 10 Vergl.-bsp. 11 Bsp. 11 Bsp. 12
    kürzeste Distanz D1 (mm) 4 4 4 4
    kürzeste Distanz D2 (mm) 13,1 13,1 13,1 13,1
    kürzeste Distanz D3 (mm) 5,4 4,4 3,2 2,4
    kürzeste Distanz Distanz zwischen A und B Distanz zwischen A und B Distanz zwischen C und D Distanz zwischen C und D
  • Wie in 7 gezeigt, erreichte das Gas in dem Fall von Beispiel 11 oder 12, in dem die kürzeste Distanz D3 kleiner als D1 und kleiner als D2 war, schnell das Bestimmungselement 120 in dem Schutzglied 160 (d. h. die Reaktionsfähigkeit des Gassensors wurde beträchtlich verbessert) im Vergleich zu den Fällen der Vergleichsbeispiele 10 und 11, in denen die kürzeste Distanz D1 kleiner als D2 und kleiner als D3 war.
  • Bezugszeichenliste
    • 100, 200
    Gassensor
    110
    Metallschale(Gehäuse)
    113
    Vorderenden-Fixierungsteil der Metallschale (vorderer Endteil des Gehäuses)
    120
    Erfassungselement
    121
    Erfassungsteil
    123
    Gaseinführteil
    160
    Schutzglied
    161
    inneres Schutzglied
    162
    innere Bodenwand
    164
    erste innere Wand
    164c
    vorderer Endteil der ersten inneren Wand
    165
    zweite innere Wand
    166
    zweites inneres Loch
    167
    erstes inneres Loch
    171, 271
    äußeres Schutzglied
    172, 272
    sich verjüngende Wand (äußere Bodenwand)
    174, 274
    erste äußere Wand
    175, 275
    zweite äußere Wand
    175b, 275b
    Basisendteil der zweiten äußeren Wand
    176, 276
    zweites äußeres Loch
    177, 277, 2771, 2772
    erstes äußeres Loch
    Ax
    Achse
    G
    Abgas (zu erfassendes Gas)
    D1
    Durchmesser des ersten inneren Lochs (Durchmesser des eingeschriebenen Kreises des ersten inneren Lochs)
    D2
    Durchmesser des ersten äußeren Lochs (Durchmesser des eingeschriebenen Kreises des ersten äußeren Lochs)
    S1
    erster Zwischenraum
    S2
    zweiter Zwischenraum
    S3
    Innenraum
    S4
    sich verjüngender Raum
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2011-112557 [0003]

Claims (6)

  1. Gassensor, der umfasst: ein Erfassungselement, das sich in einer Axialrichtung erstreckt und einen Erfassungsteil aufweist, der an einer vorderen Endseite vorgesehen ist und ausgebildet ist, um eine bestimmte Gaskomponente zu erfassen, die in einem zu erfassenden Gas enthalten ist, ein Gehäuse, das einen Umfang des Erfassungselements in einem Zustand umgibt, in dem der Erfassungsteil von einem vorderen Ende des Gehäuses vorsteht, und ein Schutzglied, das an dem Gehäuse fixiert ist und den Umfang des Erfassungsteils umgibt, wobei das Schutzglied ein inneres Schutzglied, das den Erfassungsteil in einem Innenraum des inneren Schutzglieds aufnimmt, und ein äußeres Schutzglied, das das innere Schutzglied aufnimmt, umfasst, wobei das innere Schutzglied umfasst: eine rohrförmige erste innere Wand mit einem sich dadurch erstreckenden ersten inneren Loch, eine rohrförmige zweite innere Wand, die an einer axial vorderen Endseite der ersten inneren Wand angeordnet ist und einen kleineren Durchmesser aufweist als die erste innere Wand, wobei die zweite innere Wand ein sich dadurch erstreckendes zweites inneres Loch aufweist, und eine innere Bodenwand, die ein vorderes Ende der zweiten inneren Wand schließt, wobei das äußere Schutzglied umfasst: eine rohrförmige erste äußere Wand, die den Umfang der ersten inneren Wand umgibt und einen rohrförmigen ersten Zwischenraum zwischen der ersten äußeren Wand und der ersten inneren Wand vorsieht, wobei die erste äußere Wand ein sich dadurch erstreckendes erstes äußeres Loch an einer Position an der axial vorderen Endseite in Bezug auf das erste innere Loch aufweist, eine rohrförmige zweite äußere Wand, die an der axial vorderen Endseite der ersten äußeren Wand angeordnet ist, einen Durchmesser aufweist, der kleiner als derjenige der ersten äußeren Wand und größer als derjenige der ersten inneren Wand ist, und den Umfang der zweiten inneren Wand umgibt und einen rohrförmigen zweiten Zwischenraum zwischen der zweiten äußeren Wand und der zweiten inneren Wand vorsieht, wobei die zweite äußere Wand einen Basisendteil aufweist, der radial mit einem vorderen Endteil der ersten inneren Wand überlappt und sich zu der axial vorderen Endseite in Bezug auf die innere Bodenwand erstreckt, und eine äußere Bodenwand, die an der axial vorderen Endseite der zweiten äußeren Wand angeordnet ist und ein zweites äußeres Loch aufweist, wobei die Beziehungen A ≤ B < C < D und (0,6 × B) ≤ A erfüllt werden, wobei A die Gesamtöffnungsfläche des zweiten äußeren Lochs wiedergibt, B die Gesamtöffnungsfläche des zweiten inneren Lochs wiedergibt, C die Gesamtöffnungsfläche des ersten inneren Lochs wiedergibt und D die Gesamtöffnungsfläche des ersten äußeren Lochs wiedergibt.
  2. Gassensor, der umfasst: ein Erfassungselement, das sich in einer Axialrichtung erstreckt und einen Erfassungsteil aufweist, der an einer vorderen Endseite vorgesehen ist und ausgebildet ist, um eine bestimmte Gaskomponente zu erfassen, die in einem zu erfassenden Gas enthalten ist, ein Gehäuse, das einen Umfang des Erfassungselements in einem Zustand umgibt, in dem der Erfassungsteil von einem vorderen Ende des Gehäuses vorsteht, und ein Schutzglied, das an dem Gehäuse fixiert ist und den Umfang des Erfassungsteils umgibt, wobei das Schutzglied ein inneres Schutzglied, das den Erfassungsteil in einem Innenraum des inneren Schutzglieds aufnimmt, und ein äußeres Schutzglied, das das innere Schutzglied aufnimmt, umfasst, wobei das innere Schutzglied umfasst: eine rohrförmige erste innere Wand mit einem sich dadurch erstreckenden ersten inneren Loch, eine rohrförmige zweite innere Wand, die an einer axial vorderen Endseite der ersten inneren Wand angeordnet ist und einen kleineren Durchmesser aufweist als die erste innere Wand, wobei die zweite innere Wand ein sich dadurch erstreckendes zweites inneres Loch aufweist, und eine innere Bodenwand, die ein vorderes Ende der zweiten inneren Wand schließt, wobei das äußere Schutzglied umfasst: eine rohrförmige erste äußere Wand, die den Umfang der ersten inneren Wand umgibt und einen rohrförmigen ersten Zwischenraum zwischen der ersten äußeren Wand und der ersten inneren Wand vorsieht, wobei die erste äußere Wand ein sich dadurch erstreckendes erstes äußeres Loch an einer Position an der axial vorderen Endseite in Bezug auf das erste innere Loch aufweist, eine rohrförmige zweite äußere Wand, die an der axial vorderen Endseite der ersten äußeren Wand angeordnet ist, einen Durchmesser aufweist, der kleiner als derjenige der ersten äußeren Wand und größer als derjenige der ersten inneren Wand ist, und den Umfang der zweiten inneren Wand umgibt und einen rohrförmigen zweiten Zwischenraum zwischen der zweiten äußeren Wand und der zweiten inneren Wand vorsieht, wobei die zweite äußere Wand einen Basisendteil aufweist, der radial mit einem vorderen Endteil der ersten inneren Wand überlappt und sich zu der axial vorderen Endseite in Bezug auf die innere Bodenwand erstreckt, und eine äußere Bodenwand, die an der axial vorderen Endseite der zweiten äußeren Wand angeordnet ist und ein zweites äußeres Loch aufweist, wobei die Beziehung A ≤ B < C < D erfüllt wird, wobei A die Gesamtöffnungsfläche des zweiten äußeren Lochs wiedergibt, B die Gesamtöffnungsfläche des zweiten inneren Lochs wiedergibt, C die Gesamtöffnungsfläche des ersten inneren Lochs wiedergibt und D die Gesamtöffnungsfläche des ersten äußeren Lochs wiedergibt, und wobei D3 kleiner als D1 und kleiner als D2 ist, wobei D1 die axial kürzeste Distanz zwischen dem zweiten äußeren Loch und dem zweiten inneren Loch wiedergibt, D2 die axial kürzeste Distanz zwischen dem zweiten inneren Loch und dem ersten inneren Loch wiedergibt, und D3 die axial kürzeste Distanz zwischen dem ersten inneren Loch und dem ersten äußeren Loch wiedergibt.
  3. Gassensor nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Basisendteil der zweiten äußeren Wand luftdicht mit dem vorderen Endteil der ersten inneren Wand verbunden ist.
  4. Gassensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Vielzahl von ersten äußeren Löchern in der Richtung der Achse vorgesehen ist.
  5. Gassensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei sich die äußere Bodenwand zu der axial vorderen Endseite hin verjüngt.
  6. Gassensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Erfassungselement einen Gaseinführteil zum Einführen des zu erfassenden Gases in den Erfassungsteil aufweist, und das erste innere Loch an der axialen Basisendseite in Bezug auf den Gaseinführteil angeordnet ist.
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