JP2003107033A

JP2003107033A - ガスセンサ

Info

Publication number: JP2003107033A
Application number: JP2002164769A
Authority: JP
Inventors: Kengo Noboriguchi; 健吾登口; Makoto Masuda; 誠増田; Kazuhiro Okazaki; 和弘岡崎
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2003-04-09
Also published as: US20030019280A1; EP1279957A2; US6948353B2; EP1279957B1; DE60235737D1; EP1279957A3

Abstract

(57)【要約】【課題】応答性に優れると共にガスセンサ素子の被水
が生じ難い構造のガスセンサを提供すること。【解決手段】ハウジング１０内に挿通配置されるガス
センサ素子４を有し，ハウジング１０の先端側に固定さ
れ，略同一の中心軸を共有する径の異なる筒型の外側カ
バー３と内側カバー２とよりなる被測定ガス側カバー１
１とを有し，外側カバー３及び内側カバー２は外側カバ
ー３の外部から内側カバー２の内部に対し被測定ガスを
導入するための外側導入穴及び内側導入穴とをそれぞれ
有し，外側カバー３と内側カバー２との間にクリアラン
ス１１１が形成され，該クリアランス１１は０．２〜
０．６ｍｍである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，内燃機関の排気系に設置され，
燃焼制御等に利用されるガスセンサに関する。

【０００２】

【従来技術】自動車エンジン等の排気系に設置され，排
ガス中の酸素濃度等を検出してエンジンの燃焼制御に利
用されるガスセンサが知られている。このガスセンサ
は，筒状のハウジングと該ハウジング内に挿通配置され
るガスセンサ素子とよりなり，上記ハウジングの先端側
に被測定ガス側カバーが固定される。また，上記ハウジ
ングの基端側は大気側カバーが設けてある。上記被測定
ガス側カバーは，略同一の中心軸を持つ径の異なる筒型
の外側カバーと内側カバーとよりなる二重カバー構成で
ある。

【０００３】このガスセンサは，被測定ガス側カバーを
構成する外側カバー及び内側カバーに設けられた外側導
入穴及び内側導入穴から被測定ガスを内側カバーの内部
に取り入れ，内側カバー内に配置されたガスセンサ素子
において被測定ガス中の酸素濃度等の特定ガス濃度を検
知するよう構成されている。

【０００４】

【解決しようとする課題】測定しようとする特定ガス濃
度が時間的に変動する場合，精密な測定のためには応答
性に優れたガスセンサが必要である。また，ガスセンサ
素子の被水割れを防止するために，外側カバー及び内側
カバーに設けられた外側導入穴及び内側導入穴からの水
の侵入を防止する必要がある。高い応答性を得るために
は，外側導入穴及び内側導入穴の穴径を大きくすること
が有効であるが，逆に水の侵入が容易となるため，被水
割れの防止の観点からは望ましくない。

【０００５】また，応答性を向上させるため，被測定ガ
スのガス流れを単純化できるように一重のカバー構成か
らなる被測定ガス側カバーも知られているが，この場
合，ガスセンサ素子が直接被水しやすいために，上記と
同様に応答性向上と被水割れ防止との両立が困難とな
る。

【０００６】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，応答性に優れると共にガスセンサ素子の
被水が生じ難い構造のガスセンサを提供しようとするも
のである。

【０００７】

【課題の解決手段】第１の発明は，筒状のハウジングと
該ハウジング内に挿通配置されるガスセンサ素子とを有
し，上記ハウジングの先端側に固定され，略同一の中心
軸を共有する径の異なる筒型の外側カバーと内側カバー
とよりなる被測定ガス側カバーとを有し，上記外側カバ
ー及び上記内側カバーは外側カバーの外部から内側カバ
ーの内部に対し被測定ガスを導入するための外側導入穴
及び内側導入穴とをそれぞれ有し，上記外側カバーと上
記内側カバーとの間にクリアランスが形成され，該クリ
アランスは０．２〜０．５５ｍｍであることを特徴とす
るガスセンサにある（請求項１）。

【０００８】外側カバーと内側カバーとのクリアランス
を上記特定範囲内とすることで，ガスセンサ外部から導
入される被測定ガスの『外側カバー−内側カバーとのク
リアランス』での流速，『内側カバーの内部』での流
速，この両者間での流速差が大きくなる。そのため，ク
リアランスの圧力が比較的大きくなり，内側カバー内部
に効率よく被測定ガスが導入される。従って，ガスセン
サ外で変動する被測定ガスの状態が短時間で内側カバー
内部に反映される。よって，応答性に優れるガスセンサ
を得ることができる。

【０００９】また，ガスセンサの外側カバーの外側導入
穴より入った被測定ガスから２つのガス流れが外側カバ
ーや内側カバーの内部において発生する。（ａ）ある外側導入穴から外側カバーと内側カバーとの
間のクリアランスを旋回して，別の外側導入穴へと向か
う流れである。（ｂ）ある外側導入穴から上記クリアランス内を旋回し
ながら上昇して，内側カバーにある内側導入穴に向か
い，ついで内側カバーの内部から底穴へと向かう流れで
ある。

【００１０】特に外側導入穴と内側導入穴の位置がガス
センサの軸方向に大きくずれている場合は，（ｂ）にか
かる流れが主流となる。そして（ｂ）にかかる流れは，
外側カバーと内側カバーとの間のクリアランスを適切と
することで生じやすくなる。この（ｂ）の流れが主流と
なることで，ガスセンサの内側カバー内に被測定ガスが
流れこみやすくなって，ガスセンサの応答性が向上す
る。

【００１１】さらに，クリアランスを上記特定範囲とす
ることで，内側カバーと外側カバーとのクリアランス間
を水滴等が通過するとき，水滴が内側カバーや外側カバ
ーに付着したり，水滴が内側カバーや外側カバーからの
放熱により気化する率を高めることができ，内側カバー
内部へ水滴が侵入し難くなる。よって，ガスセンサ素子
の被水を生じ難くすることができる。

【００１２】第２の発明は，筒状のハウジングと該ハウ
ジング内に挿通配置されるガスセンサ素子とを有し，上
記ハウジングの先端側に固定され，略同一の中心軸を共
有する径の異なる筒型の外側カバーと内側カバーとより
なる被測定ガス側カバーとを有し，上記外側カバー及び
上記内側カバーは外側カバーの外部から内側カバーの内
部に対し被測定ガスを導入するための外側導入穴及び内
側導入穴とをそれぞれ有し，上記外側カバーの断面形状
と同面積の円をＳ１，上記内側カバーの断面形状と同面
積の円をＳ２とした場合，上記Ｓ１とＳ２との半径の差
は０．２〜０．６ｍｍであることを特徴とするガスセン
サにある（請求項２）。

【００１３】Ｓ１とＳ２との半径の差を上記特定範囲内
とすることで，ガスセンサ外部から導入される被測定ガ
スの『外側カバー−内側カバーとのクリアランス』での
流速，『内側カバーの内部』での流速，この両者間での
流速差が大きくなる。そのため，クリアランスの圧力が
比較的大きくなり，内側カバー内部に効率よく被測定ガ
スが導入される。従って，ガスセンサ外で変動する被測
定ガスの状態が短時間で内側カバー内部に反映される。
よって，応答性に優れるガスセンサを得ることができ
る。さらに，Ｓ１とＳ２の半径差を上記特定範囲とする
ことで，内側カバーと外側カバーとのクリアランス間を
水滴等が通過するとき，水滴が内側カバーや外側カバー
に付着したり，水滴が内側カバーや外側カバーからの放
熱により気化する率を高めることができ，内側カバー内
部へ水滴が侵入し難くなる。よって，ガスセンサ素子の
被水を生じ難くすることができる。

【００１４】第３の発明は，筒状のハウジングと該ハウ
ジング内に挿通配置されるガスセンサ素子とを有し，上
記ハウジングの先端側に固定され，略同一の中心軸を共
有する径の異なる筒型の外側カバーと内側カバーとより
なる被測定ガス側カバーとを有し，上記外側カバー及び
上記内側カバーは外側カバーの外部から内側カバーの内
部に対し被測定ガスを導入するための外側導入穴及び内
側導入穴とをそれぞれ有し，上記内側カバーの容積Ｖ１
は８００〜１６００ｍｍ³であることを特徴とするガス
センサにある（請求項３）。

【００１５】上記内側カバーの容積Ｖ１を上記特定範囲
とすることで，より短い時間で内側カバー内をガスセン
サ外で状態が変動する被測定ガスを取り入れることがで
き，応答性に優れるガスセンサを得ることができる。さ
らに，容積Ｖ１を上記特定範囲とすることで，内側カバ
ー内に侵入する水滴量が減少し，ガスセンサ素子の被水
を生じ難くすることができる。

【００１６】第４の発明は，筒状のハウジングと該ハウ
ジング内に挿通配置されるガスセンサ素子を有し，上記
ハウジングの先端側に固定され，略同一の中心軸を持つ
径の異なる筒型の外側カバーと内側カバーとよりなる被
測定ガス側カバーを有し，上記外側カバー及び上記内側
カバーは外部から内側カバーの内部に被測定ガスを導入
するための外側導入穴と内側導入穴をそれぞれ有し，上
記外側導入穴は，外側カバーの側面に設けた切り込み部
を該外側カバーの側面より突出するように折り曲げて構
成されていることを特徴とするガスセンサにある（請求
項４）。

【００１７】切り込み部を折り曲げて構成された外側導
入穴を設けることで，被測定ガスがクリアランスに導入
される際の流速を早めることができ，従って，ガスセン
サ外部から導入される被測定ガスの『外側カバー−内側
カバーとのクリアランス』における流速と，『内側カバ
ー内部』における流速と両者間で流速差が大きくなる。
そのため，クリアランスの圧力が比較的大きくなり，内
側カバー内部に効率よく被測定ガスを導入することがで
きる。従って，ガスセンサ外で変動する被測定ガスの状
態が比較的短い時間で内側カバー内部に反映され，応答
性に優れるガスセンサを得ることができる。

【００１８】さらに，切り込み部を折り曲げて外側導入
穴を構成することで，該外側導入穴がガスセンサの外部
に露出することがなくなり，切り込み部が盾となって，
水滴の外側カバー内部への浸入を防止することができ
る。従って，内側カバーの内部に対しても水滴が侵入し
難くなり，ガスセンサ素子の被水を生じ難くすることが
できる。

【００１９】第５の発明は，筒状のハウジングと該ハウ
ジング内に挿通配置されるガスセンサ素子とを有し，上
記ハウジングの先端側に固定され，略同一の中心軸を共
有する径の異なる筒型の外側カバーと内側カバーとより
なる被測定ガス側カバーとを有し，上記外側カバー及び
上記内側カバーは外側カバーの外部から内側カバーの内
部に対し被測定ガスを導入するための外側導入穴及び内
側導入穴とをそれぞれ有し，上記内側カバーにおける内
側導入穴よりも基端側には，径方向に先端側から基端側
に向かって径が拡開する拡開部が設けてあり，上記内側
カバーのその他の部分は径が一定のストレート部より構
成されていることを特徴とするガスセンサにある（請求
項６）。

【００２０】拡開部を設けることで，クリアランスの基
端側に流れる被測定ガスの量を減らすことができ，被測
定ガスが内側導入穴に入りやすくなるようにガス流れを
整流することができる。そのため，内側カバーの内部に
効率よく被測定ガスを導入することができる。従って，
ガスセンサ外で変動する被測定ガスの状態が比較的短い
時間で内側カバーの内部に反映され，応答性に優れるガ
スセンサを得ることができる。さらに，拡開部を設ける
ことで，内側カバーの内部に水滴が侵入し難くなり，ガ
スセンサ素子の被水を生じ難くすることができる。

【００２１】第６の発明は，筒状のハウジングと該ハウ
ジング内に挿通配置されるガスセンサ素子とを有し，上
記ハウジングの先端側に固定され，略同一の中心軸を共
有する径の異なる筒型の外側カバーと内側カバーとより
なる被測定ガス側カバーとを有し，上記外側カバー及び
上記内側カバーは外側カバーの外部から内側カバーの内
部に対し被測定ガスを導入するための外側導入穴及び内
側導入穴とをそれぞれ有し，上記外側カバーと上記内側
カバーとの間のクリアランス容積Ｖ２は５０〜２００ｍ
ｍ³であることを特徴とするガスセンサにある（請求項
９）。

【００２２】クリアランス容積Ｖ２を上記範囲とするこ
とで，外部から取り入れた被測定ガスによって速やかに
クリアランスを満たして内側カバーに流れ込むように仕
向けることができ，内側カバーの内部に効率よく被測定
ガスを導入することができる。従って，ガスセンサ外で
変動する被測定ガスの状態が比較的短い時間で内側カバ
ーの内部に反映され，応答性に優れるガスセンサを得る
ことができる。さらに，クリアランス容積Ｖ２を上記特
定範囲とすることで，内側カバーと外側カバーとのクリ
アランス間を水滴等が通過するとき，水滴が内側カバー
や外側カバーに付着したり，水滴が内側カバーや外側カ
バーからの放熱により気化する率を高めることができ，
内側カバー内部へ水滴が侵入し難くなる。よって，ガス
センサ素子の被水を生じ難くすることができる。

【００２３】以上，第１〜第６の発明によれば，応答性
に優れると共にガスセンサ素子の被水が生じ難い構造の
ガスセンサを提供することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】上述した各発明（本発明）におけ
る好ましい実施の形態につき説明する。第１〜第６の発
明にかかるいずれのガスセンサについても，ハウジング
に対し挿通配置されるガスセンサ素子としては，コップ
型の固体電解質体よりなるコップ型素子（図１参照），
固体電解質板や絶縁板を適宜積層して構成された積層板
状の素子（図７参照）を用いることができる。

【００２５】上記ガスセンサにおいて，ハウジングの先
端側は被測定ガス側カバーが設けてあり，その内部は被
測定ガス室として機能する。ガスセンサ素子は被測定ガ
ス側カバーの内部に位置し，ここで所定の特定ガス濃度
を検出する。また，上記ハウジングの基端側には大気側
カバーを設けることができる（図１，図７参照）。

【００２６】上記ガスセンサとしては，被測定ガス中の
酸素濃度を測定する酸素センサ，ＮＯｘ濃度を測定する
ＮＯｘセンサ，ＨＣ濃度を測定するＨＣセンサ，ＣＯ濃
度を測定するＣＯセンサが挙げられる。また，第１〜第
６の発明にかかるガスセンサを，自動車エンジン等の内
燃機関の排気系に設置し，排ガス中の酸素濃度等の測定
から，内燃機関の空燃比測定や空燃比制御に利用するこ
ともできる。

【００２７】第１の発明にかかるガスセンサにおいて，
外側カバーと内側カバーとのクリアランスとは，外側カ
バーと内側カバーとの径が一定である箇所での外側カバ
ーの内径と内側カバーの外径との差である。特に後述す
る拡開部，曲面コーナー部を内側カバー，外側カバーに
設けた場合（図２，図３等参照）では，拡開部より先端
側から曲面コーナー部より基端側の間に形成される径が
一定のストレート部における半径の差をクリアランスと
して採用することが好ましい。

【００２８】このクリアランスを０．２ｍｍ未満とする
に必要な内側カバー及び外側カバーの寸法精度の実現に
はコストアップのおそれがあり，０．５５ｍｍを越えた
場合は，被測定ガスの置換性が低下し，ガスセンサの応
答性が低下するおそれがある。

【００２９】第２の発明にかかるガスセンサにおいて，
外側カバーの断面形状及び内側カバーの断面形状とは，
外側カバーと内側カバーとの径が一定である箇所での外
側カバーの内径により形成される図形，内側カバーの内
径により形成される図形である。第１の発明と同様に，
拡開部，曲面コーナー部を内側カバー，外側カバーに設
けた場合は，いわゆるストレート部における断面形状を
基準としてＳ１，Ｓ２を規定することができる。

【００３０】このとき，Ｓ１とＳ２との半径の差が０．
２ｍｍ未満とするに必要な内側カバー及び外側カバーの
寸法精度の実現にはコストアップのおそれがあり，０．
６ｍｍを越えた場合は，被測定ガスの置換性が低下し，
ガスセンサの応答性が低下するおそれがある。

【００３１】第３の発明にかかるガスセンサにおいて，
内側カバーの容積とは，内側カバーの内面により構成さ
れる曲面と，ハウジングの先端側の端面を含む平面とよ
りなる領域の体積である（図９参照）。また，上記内側
カバーの内部にはガスセンサ素子が位置するが，内側カ
バーの内部に曝されるガスセンサ素子の体積を減ずる必
要はなく，あくまで内側カバー内面からなる部分の容積
を採用する。なお，上記ハウジングの先端側の端面とし
ては，もっとも先端側に存在する端面を基準として採用
する（図９（ｂ）参照）。

【００３２】内側カバーの容積Ｖ１が８００ｍｍ³であ
る場合は，水滴が侵入しやすくなり，ガスセンサ素子に
被水のおそれがあり，１６００ｍｍ³を越えた場合は，
被測定ガスの置換性が低下し，ガスセンサの応答性が低
下するおそれがある。

【００３３】第４の発明のガスセンサにかかる外側導入
穴は，外側カバーの側面に設けた切り込み部を該外側カ
バーの側面より内側，または外側に突出するように折り
曲げて構成することができる。また，切り込み部を折り
曲げる部分，後述する実施例５に記載した折り曲げ部の
ような箇所は外側カバーの周方向に対して右側または左
側に揃えることが好ましい（図１２参照）。これによ
り，被測定ガスの流れをより効果的に整流することがで
きる。また，切り込み部の形状は四角形や円形，多角形
等とすることができる。

【００３４】また，上記内側導入穴は，内側カバーの側
面に設けた切り込み部を該内側カバーの側面より突出す
るように折り曲げて構成されていることが好ましい（請
求項５）。これにより，内側カバーの内部に対する被測
定ガスの導入を，さらに効率よく行うことができる。よ
って，被測定ガスの流速を高めて，高い応答性を確保す
ることができる。

【００３５】第５の発明にかかるガスセンサでは，内側
カバーにおける内側導入穴よりも基端側に対し拡開部を
設けてあり，その他の部分は径が一定のストレート部よ
り構成することができる。また，同様に外側カバーに関
しても，外側導入穴よりも基端側に拡開部を設け，その
他の部分をストレート部と構成することもできる。

【００３６】また，上記内側カバーにおける拡開部の開
始位置と上記内側導入穴のとの間の距離は０．２〜２ｍ
ｍであることが好ましい（請求項７）。これにより，被
測定ガスを停滞させ，バッファとしての機能を拡開部と
内側導入穴との間に持たせることができて，被測定ガス
の置換の遅れを防止することができ，応答性を高めるこ
とができる。

【００３７】なお，拡開部の開始位置とは，径が一定と
なる部分が終わり，基端側に向かうほど径が広がってい
く部分の始点であり，この位置と内側導入穴との基端側
端部との間の距離が，上記開始位置と内側導入穴との距
離となる（図２，図３参照）。内側導入穴が複数個ある
場合はもっとも基端側にあるものを採用する。この距離
が０．２ｍｍ未満である場合は，内側導入穴の加工が難
しくなり，製造コストが高くなるおそれがあり，２ｍｍ
を越えた場合は，被測定ガスが停留し，ガス置換が遅
れ，応答性が低下するおそれがある。

【００３８】また，上記拡開部の開始位置と上記外側カ
バーの底部との間の距離は１．５〜１５ｍｍであること
が好ましい（請求項８）。これにより，外側カバーの容
積をより小さくすることができるとともに，クリアラン
スの容積も減らすことができ，よって，被測定ガスがク
リアランスを満たす時間を減らすことで，より応答性の
高いガスセンサを得ることができる。なお，外側カバー
の底部としては内側面を基準として，ここと開始位置と
の間の距離を採用する。この距離が１．５ｍｍ未満であ
る場合は，内側カバー内への被測定ガスの導入が困難と
なり，応答性が低下するおそれがあり，１５ｍｍを越え
た場合は，ガス置換が遅れ，応答性が低下するおそれが
ある。

【００３９】第６の発明において，上記外側カバーと上
記内側カバーとの間のクリアランス容積Ｖ２は外側カバ
ーの容積から内側カバーの容積を引いた値である。内側
カバーの容積は上述した定義であり，外側カバーの容積
も内側カバーの容積に準じて定義される。

【００４０】また，上記内側カバーの容積Ｖ１，上記外
側カバーと上記内側カバーとの間のクリアランス容積Ｖ
２は，Ｖ２／Ｖ１≦０．２５であることが好ましい（請
求項１０）。この場合には，クリアランス容積Ｖ２を小
さくすることによる応答性向上と，内側カバーの容積Ｖ
１とを大きくすることにより被水防止効果を得ることが
できる。Ｖ２／Ｖ１が０．２５を越えた場合には，クリ
アランス容積Ｖ２が大きくなりすぎて，外側カバー及び
内側カバーとのクリアランスと内側カバーとの間で被測
定ガスの流速の差が小さくなり，応答性が低下するおそ
れがある。なお，Ｖ２／Ｖ１の下限は，クリアランス容
積Ｖ２＞０であるため，Ｖ２／Ｖ１＞０である。

【００４１】また，上記外側導入穴及び上記内側導入穴
の穴面積は０．２〜２０ｍｍ²であることが好ましい
（請求項１１）。この場合には，安定して被測定ガスを
導入することができる。穴面積が０．２ｍｍ²未満であ
る場合は，充分な被測定ガスを導入することが困難とな
って，ガス濃度の測定が不正確となるおそれがあり，ま
た一度に導入される被測定ガスの量が少なくて，応答性
が低下するおそれがある。また，穴面積が２０ｍｍ²を
こえた場合は，水滴の侵入が生じやすくなり，ガスセン
サ素子の被水が生じやすくなる可能性がある。

【００４２】また，上記外側カバー及び上記内側カバー
は底部を有する筒型であり，上記底部には底穴が設けて
あることが好ましい（請求項１２）。底部を設けること
で内側及び外側導入穴から底穴へ向かう被測定ガス流れ
が外側カバーや内側カバー内で形成されるため，内側カ
バー内部やクリアランスでの被測定ガスの置換を促進す
ることができ，応答性に優れるガスセンサを得ることが
できる。また，底部の底穴から浸入した水がでていくた
め，ガスセンサ素子の被水割れを生じ難くすることがで
きる。

【００４３】また，上記外側カバー及び上記内側カバー
の側面と底部との間は曲面コーナー部が設けてあること
が好ましい（請求項１３）。この場合には，内側及び外
側カバーを加工するプレス型の寿命が長くなるため，製
造コストを減じることができる。

【００４４】また，上記ガスセンサ素子は電極を有し，
上記内側導入穴は上記電極と対面する位置にあることが
好ましい（請求項１４）。これにより，ガス濃度の測定
においてもっとも重要な電極に対し，常に新しい被測定
ガスを供給することができるため，より応答性の高いガ
スセンサを得ることができる。

【００４５】また，上記ガスセンサ素子の先端位置と，
上記内側導入穴との間の距離は１．５〜１５ｍｍである
ことが好ましい（請求項１５）。ガスセンサ素子は素子
活性温度に達しなければ正しいガス濃度を測定すること
が困難である。よって，通常は一体的，または別体的に
ヒータを設けることが多い。この場合，ヒータの最高温
度付近と対面する位置がもっともガス反応性が高く，ガ
ス濃度検出に寄与することとなる。従って，上述に記載
した距離を保って内側導入穴を設けることで，ガス反応
性が高い位置に被測定ガスをより効率的に当てることが
でき，より応答性に優れるガスセンサを得ることができ
る。なお，内側導入穴が複数ある場合はもっとも先端側
にあり，該内側導入穴と先端側端部と，上記ガスセンサ
素子の先端位置とを上記距離とする。

【００４６】また，上記外側カバーの先端と上記外側導
入穴との間の距離は１．５〜１５ｍｍであることが好ま
しい（請求項１６）。後述する図４に示すごとく，ガス
センサを自動車エンジンの排気系における排気管に設置
するケースについて考えると，排ガス流れの流速でもっ
とも早いのは排気管の中心部，もっとも遅いのは排気管
の壁面近傍である。

【００４７】従って，効率よい被測定ガス導入のために
は，外側導入穴が排ガス流れの流速の早い箇所に位置す
ることが好ましい。自動車エンジンの排気管の径や，ガ
スセンサの排気管に対する取付位置はおよそ定まってい
るため，上述する範囲に外側導入穴を設置することで，
効率よく被測定ガスである排ガスを取り入れることがで
きて，応答性の高いガスセンサを得ることができる。な
お，外側導入穴が複数ある場合は，もっとも先端側に位
置する導入穴の先端側端部と底部の内側面距離とを上記
距離とする。

【００４８】

【実施例】以下に，図面を用いて本発明の実施例につい
て説明する。（実施例１）本発明にかかるガスセンサについて，図１
〜図６を用いて説明する。図１〜図３に示すごとく，本
例のガスセンサ１は，筒状のハウジング１０と該ハウジ
ング１０内に挿通配置されるガスセンサ素子４とを有
し，上記ハウジング１０の先端側１０１に固定され，中
心軸１１９（図３参照）を共有する径の異なる筒型の外
側カバー３と内側カバー２とよりなる被測定ガス側カバ
ー１１とを有し，上記外側カバー３及び上記内側カバー
２は外側カバー３の外部から内側カバー２の内部に対し
被測定ガスを導入するための外側導入穴３４１，３４２
及び内側導入穴２４１，２４２とをそれぞれ有する。そ
して，上記外側カバー３と上記内側カバー２との間にク
リアランス１１１が形成され，該クリアランス１１１は
０．２〜０．５５ｍｍ（図３（ａ）のＣ）の範囲内にあ
る。なお，図１〜図３において，図面上側が基端側，図
面下側が先端側となる。

【００４９】以下，詳細に説明する。本例のガスセンサ
１は，自動車エンジンの排気系を構成する排気管９に，
図４に示すごとく取りつけられて，排ガス中の酸素濃度
を測定する。測定された酸素濃度は自動車エンジンの空
燃比制御に利用される。

【００５０】図４に示すごとく，排気管９の壁面９０に
設けた取付穴（図示略）に対し，ハウジング１０が当接
するようにガスセンサ１が挿通設置される。排気管９の
内部９００は排ガスが流通しているが，排ガスの流速は
中心部がもっとも早く，壁面９０に向かうにつれて遅く
なる。流速のベクトルはＶと記された矢線のような状態
である。なお，符号９１は排気管内の流速分布である。

【００５１】本例のガスセンサ１は，図１〜図３に示す
ごとく，金属製で筒状のハウジング１０と，該ハウジン
グ１０に気密的に挿通されたガスセンサ素子４と，ハウ
ジング１０の基端側１０２に設置され，内部に大気側雰
囲気が形成される大気側カバー１２と，ハウジング１０
の先端側１０１に設置され，内部に被測定ガス室１１２
が形成される被測定ガス側カバー１１とよりなる。

【００５２】上記被測定ガス側カバー１１は，図１〜図
３に示すごとく，外側カバー３と内側カバー２とよりな
る二重構造で，ガスセンサ素子４は内側カバー２の内部
に位置する。内側カバー２の内部は被測定ガス室１１２
である。上記外側カバー３と上記内側カバー２にはそれ
ぞれ被測定ガスを導入する外側導入穴３４１，３４２及
び内側導入穴２４１，２４２がそれぞれ設けてある。こ
れらの導入穴２４１，２４２，３４１，３４２はすべて
円形で，面積も等しく３．１４ｍｍ²である。また，後
述するごときガスセンサ素子４の外側電極４１に対し，
上記内側導入穴２４１，２４２は対面する位置にある。

【００５３】また，外側カバー３及び内側カバー２は，
底部３５，２５つきの筒型部材であるが，底部３５，２
５には円形の底穴３６１，２６１が設けてある。底部３
６１，２６１の周縁から側面３６９，２６９の先端側に
かけて曲面コーナー部３５，２５が設けてある。

【００５４】上記内側カバー２は，図２，図３に示すご
とく，基端側から順に，ハウジングの先端側にかしめ固
定されるかしめ固定部２１，接触部２２，拡開部２３，
ストレート部２４，曲面コーナー部２５，底部２６が設
けてある。上記ストレート部２４と拡開部２３，接触部
２２によって，上記内側カバー２の側面２６９が形成さ
れる。

【００５５】上記ストレート部２４は径が一定に構成さ
れた部分である。拡開部２５は先端側から基端側に向か
って径が増大するよう構成された部分である。接触部２
２は内側カバー２の外径が外側カバー３の内径と略等し
くなった箇所で，内側カバー２はこの部分で外側カバー
３に略接触した状態となる。図３（ａ）に示すように，
符号２３２は接触部２２の開始位置である。

【００５６】上記外側カバー３は，図２，図３に示すご
とく，基端側から順に，ハウジングの先端側にかしめ固
定されるかしめ固定部３１，径が一定に構成されたスト
レート部３４，曲面コーナー部３５，底部３６が設けて
ある。上記ストレート部３４によって側面３６９が構成
される。

【００５７】上記ストレート部２４，３４にはそれぞれ
内側及び外側導入穴２４１，２４２，３４１，３４２が
設けてある。内側導入穴２４１の位置がもっとも基端側
に近く，以下，先端側に向かって，外側導入穴３４１，
内側導入穴２４２，外側導入穴３４２である。なお，内
側導入穴２４１は図２において二つ記載されているが，
基端側から同位置にある内側導入穴２４１は内側カバー
２のストレート部２４に周方向に６つ設けてある。その
他の内側及び外側導入穴２４２，３４１，３４２につい
ても同様である。また，内側導入穴２４１と外側導入穴
３４１は対面する位置にないし，内側導入穴２４２と外
側導入穴３４２も対面する位置にない。

【００５８】また，図３（ａ）に示すごとく，上記外側
カバー３の先端位置，つまり底部３６の内側面３６１
と，上記内側カバー２の拡開部２３の開始位置２３１と
の間の距離Ｄ１は１０ｍｍである。また，上記内側カバ
ー２の基端側の内側導入穴２４１の基端側端部２４５と
拡開部２３の開始位置２３１との間の距離Ｄ２は１０ｍ
ｍである。また，外側カバー３と内側カバー２の内側面
のクリアランス１１１の距離Ｃは，ストレート部２４の
外側面とストレート部３４の内側面との間の距離で０．
５ｍｍである。

【００５９】図１に示すごとく，上記大気側カバー１２
の基端側には筒状の通気性を有する撥水フィルタ１２０
を介して筒状の外部カバー１２１が設けてある。大気側
カバー１２の基端側の内部には弾性絶縁部材１４が配置
され，該弾性絶縁部材１４にはリード線１５が複数本設
けてある。

【００６０】上記ガスセンサ素子４は，有底コップ型の
固体電解質体よりなるコップ型ガスセンサ素子であり，
外側電極４１と内側電極（図示略）がそれぞれ外側面と
内側面とに設けてある。また，内部は空洞で，ここが基
準ガス室となる。基準ガス室には棒状のセラミックヒー
タ４５が挿入されている。そして，上記外側及び内側電
極と電気的に導通するよう構成された端子４６が設けて
あり，該端子４６に対し接続部材４７を介してリード線
１５が接続される。

【００６１】また，上記セラミックヒータ４５の内部に
は通電により発熱する発熱体が設けてあるが，該発熱体
と導通する導線４５１に対しても接続部材４５２を介し
てリード線１５が接続される。上記リード線１５を通じ
て，ガスセンサ素子４の出力を取り出したり，セラミッ
クヒータ４５に通電することができる。なお，上記接続
部材４７，４５２は大気側カバー１２の内部に配置され
た絶縁碍子１３内に位置するように設けてある。

【００６２】本例の作用効果について説明する。本例の
ガスセンサ１は，クリアランス１１１が特定範囲の値を
取るため，被測定ガスの流速差が，外側カバー２−内側
カバー３とのクリアランス１１１，内側カバー２の内
部，この両者間で大きくなる。そのため，クリアランス
１１１の圧力が比較的大きくなり，内側カバー２内部に
効率よく被測定ガスが導入される。従って，ガスセンサ
１外で変動する被測定ガスの状態が比較的短い時間で内
側カバー２内部に反映され，応答性に優れるガスセンサ
１を得ることができる。さらに，クリアランス１１１を
上記特定範囲とすることで，内側カバー２と外側カバー
３とのクリアランス１１１を水滴が通過する時，水滴が
カバーに付着し，水滴がカバーからの放熱によって気化
するように仕向けることができる。従って，内側カバー
２内部へ水滴が侵入し難くなり，ガスセンサ素子４の被
水を生じ難くすることができる。

【００６３】以上，本例によれば，応答性に優れると共
にガスセンサ素子の被水が生じ難い構造のガスセンサを
提供することができる。

【００６４】また，本例のガスセンサ１における内側カ
バー２は拡開部２３を有する。このため，クリアランス
１１１の基端側に流れる被測定ガスの量を減らすことが
でき，被測定ガスを内側導入穴２４１，２４２に入りや
すく，整流することができる。そのため，内側カバー２
の内部に効率よく被測定ガスが導入される。

【００６５】また，本例のガスセンサ１における，拡開
部２３の開始位置２３１と内側導入穴２４１のとの間の
距離は特定範囲内にあり，拡開部２３の開始位置２３１
と外側カバー３の底部３６の内側面３６１との間の距離
は特定範囲内にある（図３（ａ）参照）。これにより，
クリアランス１１１の容積を低減することができるの
で，被測定ガスの置換性が向上し，応答性を高めること
ができると共に，外側カバー３の容積をより小さくし，
クリアランス１１１の容積も減らすことができる。よっ
て，被測定ガスがクリアランス１１１を満たす時間を減
らして，より応答性の高いガスセンサ１を得ることがで
きる。

【００６６】また，外側導入穴３４１，３４２と内側導
入穴２４１，２４２はそれぞれ穴面積が等しく，また穴
面積が特定範囲にあるため，外側カバー３，内側カバー
２のクリアランス１１１に流入した被測定ガスが内側カ
バー２に同様に流入するため，ガスの置換性が向上し，
より応答性の高いガスセンサ１を得ることができる。ま
た，外側カバー３及び内側カバー２の底部３６，２６に
は底穴３６１，２６１が設けてあり，被測定ガスのガス
流れを整流することができ，より応答性の高いガスセン
サを得ることができる。また，外側カバー３及び内側カ
バー２は曲面コーナー部３５，２５を有するので，両カ
バーを加工する際のプレス型の寿命が長くなり，結果的
にコストダウンを図ることができる。

【００６７】また，内側導入穴２４２はガスセンサ素子
４の電極４１と対面する位置にあるため，被測定ガスが
電極に効率よく当たることとなり，応答性を高めること
ができる。

【００６８】また，本例のガスセンサ１における電極の
活性温度と，ガスセンサ素子先端位置からの距離との関
係について測定した結果を図５に記載する。すなわち，
本例のガスセンサ１において，図６に示すごとく，ガス
センサ素子４の先端位置４９１とする。また，ガスセン
サ素子４の中心軸を４９２とする。中心軸上の点Ｐと先
端位置４９１との距離をＬとする。Ｌの内側カバー２の
内側面に対する投影部分はＭとなる。本例のガスセンサ
１では，先端からの距離Ｌが大きくなるほど電極の活性
温度は低下する。従って，内側導入穴２４１，２４２は
Ｍの範囲内に位置するよう設けることで，充分に加熱さ
れ，ガス濃度の検知に大きく寄与する部分に対し被測定
ガスを当てることができる。つまり，ガスセンサ１の応
答性を高めることができる。

【００６９】そして，図３（ｂ）に示すごとく，本例の
ガスセンサ１において，ガスセンサ素子４の先端位置４
９１と，内側導入穴２４２の先端側端部２４６との間の
距離Ｅ１は４ｍｍである。ヒータの最高温度付近と対面
する位置がもっともガス反応性が高く，ガス濃度検出に
寄与するが，上述に記載した距離を保って内側導入穴を
設けることで，ガス反応性が高い位置に被測定ガスをよ
り効率的に当てることができ，より応答性に優れるガス
センサ１を得ることができる。

【００７０】また，外側カバー３の先端の内側３６１と
外側導入穴３４２の先端側端部３４３との間の距離Ｅ２
は０．５ｍｍである。図４に示すごとく，排ガス流れの
流速でもっとも早いのは排気管９の中心部，もっとも遅
いのは排気管９の壁面９０近傍である。

【００７１】従って，効率よい被測定ガス導入のために
は，外側導入穴３４２が排ガス流れの流速の早い箇所に
位置することが好ましく，上述する位置に外側導入穴３
４２を設置することで，効率よく排ガスを取り入れるこ
とができて，応答性の高いガスセンサ１を得ることがで
きる。

【００７２】（実施例２）本例のガスセンサ１は，図７
に示すごとく，ガスセンサ素子５として積層板状型のタ
イプを用いている。図７に示すごとく，本例のガスセン
サ１は，金属製で筒状のハウジング１０と，該ハウジン
グ１０に絶縁碍子５１を介して気密的に挿通されたガス
センサ素子５と，ハウジング１０の基端側１０２に設置
され，内部に大気側雰囲気が形成される大気側カバー１
２と，ハウジング１０の先端側１０１に設置され，内部
に被測定ガス室１１２が形成される被測定ガス側カバー
１１とよりなる。

【００７３】上記被測定ガス側カバー１１は，外側カバ
ー３と内側カバー２とよりなる二重構造で，ガスセンサ
素子５は内側カバー２の内部に位置する。内側カバー２
の内部は被測定ガス室１１２である。また，上記大気側
カバー１２の基端側には筒状の通気性を有する撥水フィ
ルタ１２０を介して筒状の外部カバー１２１が設けてあ
る。大気側カバー１２の基端側の内部には弾性絶縁部材
１４が配置され，該弾性絶縁部材１４にはリード線１５
が複数本設けてある。

【００７４】積層板状型のガスセンサ素子５は，図示は
省略したが，電極を設けた固体電解質板と絶縁板とより
なる素子部と，発熱体を内蔵したセラミックヒータとを
一体化した構造を有し，基端側の端部には各種端子が設
けてある。各種端子に電気的に導通するよう構成された
接続部材５２が大気側カバー１２内の絶縁碍子１３内に
配置されている。また，接続部材５２に対しリード線１
５が接続される。また，上記ガスセンサ素子５は，ハウ
ジング１０に対し絶縁碍子５１を介して挿通配置されて
いる。ガスセンサ素子５と絶縁碍子５１との間は封止材
５２で気密封止されている。

【００７５】また，内側カバー２は，実施例１と同形状
である。外側カバー３は，実施例１のものと異なり，内
側カバー２における拡開部２３と対面する位置より若干
先端側に拡開部３３が設けてあり，全体としてみると内
側カバー２と相似した形状を有する。その他は実施例１
と同様の構成であり，実施例１と同様の作用効果を有す
る。

【００７６】（実施例３）本例にかかる被測定ガス側カ
バー１１は，図８，図９に示すごとく，側面がストレー
ト部２４，３４で構成された内側カバー２及び外側カバ
ー３よりなる。内側カバー２は外側カバー３（図９
（ｂ））あるいはハウジング１０（図９（ａ））に対す
る固定部２１９，ストレート部２４，曲面コーナー部２
５，底部２６とよりなる。また，曲面コーナー部２５の
少し上方に内側導入穴２４２が設けてある。また，外側
カバー３はハウジング１０に対するかしめ固定部３１，
ストレート部３４，曲面コーナー部３５，底部３６とよ
りなる。外側導入穴３４１，３４２は，内側導入穴２４
１よりも基端側に設けてあり，内側導入穴２４１，２４
２と対面しない位置に設けてある。また，内側導入穴２
４１，２４２と外側導入穴３４１，３４２はすべて同形
状で径も等しい。

【００７７】また，このような被測定ガス側カバー１１
のハウジング１０に対する取り付けとしては，図９
（ａ）に示すごとく，外側カバー３がハウジング１０の
先端側１０１にかしめ固定され，外側カバー３の内側面
に内側カバー２の固定部２１９を取り付ける構成があ
る。または，図９（ｂ）に示すごとく，ハウジング１０
の先端側１０１に段部１０９を設け，段部１０９の外側
に外側カバー３をかしめ固定し，ハウジング底面１０８
に内側カバーを固定する構成がある。

【００７８】また，本例の内側カバー２の容積Ｖ１は，
図９（ａ）のような取り付け方を採用した場合，斜線を
付した部分が容積Ｖ１＝８４６ｍｍ³となる。この場合
のハウジング１０の先端側の端面を含む平面は同図に示
すＰ１である。また，図９（ｂ）のような取り付け方を
採用した場合，斜線を付した部分が容積Ｖ１＝８０８ｍ
ｍ³となる。なお，この場合のハウジング１０の先端側
の端面を含む平面は同図に示すＰ２である。

【００７９】このような構成の被測定ガス側カバー１１
を用いることで，ガスセンサの軸方向（図面における縦
方向）への被測定ガスの流速が早くなり，応答性を高め
ることができる。また，内側カバー２の容積Ｖ１が８０
０〜１６００ｍｍ³の範囲を満たしているため，内側カ
バー２内に侵入する水分量が減少し，ガスセンサ素子５
の被水を生じ難くすることができる。その他詳細は実施
例１と同様の作用効果を有する。

【００８０】（実施例４）本例は，図１０に示すごと
く，内側カバー２のストレート部２４における断面形状
が正三角形，外側カバー３のストレート部３４における
断面形状が円形である被測定ガス側カバー１１について
説明する。外側カバー３の断面形状は円形であるため，
そのまま断面形状の面積を上述したＳ１とする。また，
内側カバー２の断面形状は正三角形であり，これと同面
積の円をＳ２とする。Ｓ１，Ｓ２より円の半径差を算出
した結果，０．４ｍｍであった。その他，詳細は実施例
１と同様の構成を有する。

【００８１】このような構成の被測定ガス側カバーを用
いることで，内側カバー２と外側カバー３とのクリアラ
ンスを水滴が通過する際に，水滴はカバーに付着し，カ
バーからの放熱により気化するよう仕向けることができ
る。その他詳細は実施例１と同様の作用効果を有する。

【００８２】（実施例５）本例は，図１１に示すごと
く，外側導入穴３４５が，外側カバー３の側面に設けた
切り込み部３４６を該外側カバー３の側面より突出する
ように折り曲げて構成されている。図１１（ａ）に示す
ごとく，外側カバー３の側面に，多数の切り込み部３４
６が設けてある。この切り込み部３４６は四角形の３辺
が切断され，残り１辺だけが未切断の状態にあり，未切
断の部分を折り曲げ部３４７として，外側カバー３の側
面に外側導入穴３４５を形成するのである。

【００８３】折り曲げの方向は図１１（ｂ）に示すごと
く，径方向内側である。また，未切断の部分の方向は図
１１（ａ），（ｂ）より明らかであるが，すべて同じ方
向で，図面の左端が折り曲げ部３４７となる。その他詳
細は実施例１と同様の構成を有する。このような構成と
することで，被測定ガスが外側カバー３内に入りやすく
なる。径方向の内側に突出した切り込み部３４６が，案
内板としての役割を果たして被測定ガスのガス流れを整
流することができるためである。その他は実施例１と同
様の作用効果を得る。

【００８４】また，外側カバー３のみに上記構成の外側
導入穴３４５を設けることもできるが，図１２に示すよ
うに，内側カバー２にも同様の構成の内側導入穴３４５
を設けることができる。また，折り曲げる向きも図１２
（ａ）に示すごとく反時計方向，図１２（ｂ）に示すご
とく時計方向と揃えることで，被測定ガスのガス流れ整
流をより確実に行うことができて，応答性に優れたガス
センサを得ることができる。その他詳細な構成は実施例
１と同様であり，作用効果は実施例１また本例の図１１
にかかる場合と同様である。

【００８５】（実施例６）本例では，実施例１にかかる
構成のガスセンサにおいて，クリアランスと制御周波数
との関係について測定した。ここに制御周波数とは，被
測定ガスの酸素濃度をセンサ出力に対しフィードバック
した際の応答周波数であり，クリアランスの大きさを適
宜変更したガスセンサについて，センサ出力０．４５Ｖ
通過時にガス雰囲気をリッチ→リーン，リーン→リッチ
と連続的に切り替えて測定し，図１３に記載した。な
お，所定のクリアランスのガスセンサにおいて測定は４
回行い，平均値と最大値，最小値を記載した。

【００８６】同図より，クリアランスが０．２ｍｍ未満
である場合は，著しく制御周波数が低下し，応答性がよ
くないことがわかった。また，クリアランスが０．２〜
０．５５ｍｍである場合は，周波数が早くなり，ガス置
換が最適に行われることがわかった。また，０．５５ｍ
ｍより大きくなった場合は，外側カバーと内側カバー内
の流束が低下するため，ガス置換の効率が悪くなる。

【００８７】（実施例７）本例は，図１４，図１５に示
すごとく，内側カバー２，外側カバー３が共にストレー
ト部２４，３４，拡開部２３，３３を備えた構成のガス
センサ１である。そして，内側カバー２に設けた内側導
入穴２４１，２４２と外側カバー３に設けた外側導入穴
３４１，３４２は互いに対面しない位置にあり，内側導
入穴２４１，２４２はガスセンサ１のより基端側（図面
における上方）に位置し，外側導入穴３４１，３４２は
より先端側にある。

【００８８】また，内側カバー２の拡開部２３と外側カ
バー３の拡開部３３は対面する位置にある。そして，図
１４は有底コップ型の固体電解質体よりなるコップ型ガ
スセンサ素子４を備え，図１５は積層板状型のガスセン
サ素子５を備える。その他詳細は実施例１と同様の構成
を有する。

【００８９】本例のガスセンサでは，外側導入穴３４
１，３４２と内側導入穴２４１，２４２とをオフセット
することにより，（ａ）と（ｂ）との二つのガス流れが
分離，整流することができ，質量の大きい水滴は（ａ）
のガス流れで，別の外側導入穴へ導かれ，ガスセンサ素
子の被水割れを生じ難くすることができる。

【００９０】なお（ａ）は，ある外側導入穴から外側カ
バーと内側カバーとの間のクリアランスを旋回して，別
の外側導入穴へと向かう流れである。（ｂ）は，ある外
側導入穴から上記クリアランス内を旋回しながら上昇し
て，内側カバーにある内側導入穴に向かい，ついで内側
カバーの内部から底穴へと向かう流れである。また，そ
の他は実施例１と同様の作用効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における，ガスセンサの断面説明図。

【図２】実施例１における，被測定ガス側カバーの説明
図。

【図３】実施例１における，被測定ガス側カバーの要部
説明図。

【図４】実施例１における，ガスセンサを排気管に設置
した状態の説明図。

【図５】実施例１における，ガスセンサ素子の電極活性
温度とガスセンサ素子の先端位置からの距離との関係を
示す線図。

【図６】実施例１における，ガスセンサ素子及び内側カ
バーの要部説明図。

【図７】実施例２における，積層板状型のガスセンサ素
子を設けたガスセンサの断面説明図。

【図８】実施例３における，被測定ガス側カバーの要部
説明図。

【図９】実施例３における，内側カバーの容積を示す説
明図。

【図１０】実施例４における，被測定ガス側カバーの径
方向の断面形状を示す説明図。

【図１１】実施例５における，外側カバーの（ａ）側面
図，（ｂ）断面図（Ａ−Ａ矢視断面図）。

【図１２】実施例５における，被測定ガス側カバーの径
方向の断面説明図。

【図１３】実施例６における，クリアランスと制御周波
数との関係を示す線図。

【図１４】実施例７における，コップ型ガスセンサ素子
を備えるガスセンサの断面説明図。

【図１５】実施例７における，積層型ガスセンサ素子を
備えるガスセンサの断面説明図。

【符号の説明】

１．．．ガスセンサ，１０．．．ハウジング，１１．．．被測定ガス側カバー，２．．．内側カバー，３．．．外側カバー，１１１．．．クリアランス，

フロントページの続き (72)発明者岡崎和弘愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内Ｆターム(参考） 2G004 BB01 BB04 BC02 BF13 BF15 BF16 BF18 BF25 BF27 BG15 BJ02 BM07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状のハウジングと該ハウジング内に挿
通配置されるガスセンサ素子とを有し，上記ハウジング
の先端側に固定され，略同一の中心軸を共有する径の異
なる筒型の外側カバーと内側カバーとよりなる被測定ガ
ス側カバーとを有し，上記外側カバー及び上記内側カバ
ーは外側カバーの外部から内側カバーの内部に対し被測
定ガスを導入するための外側導入穴及び内側導入穴とを
それぞれ有し，上記外側カバーと上記内側カバーとの間
にクリアランスが形成され，該クリアランスは０．２〜
０．５５ｍｍであることを特徴とするガスセンサ。
【請求項２】筒状のハウジングと該ハウジング内に挿
通配置されるガスセンサ素子とを有し，上記ハウジング
の先端側に固定され，略同一の中心軸を共有する径の異
なる筒型の外側カバーと内側カバーとよりなる被測定ガ
ス側カバーとを有し，上記外側カバー及び上記内側カバ
ーは外側カバーの外部から内側カバーの内部に対し被測
定ガスを導入するための外側導入穴及び内側導入穴とを
それぞれ有し，上記外側カバーの断面形状と同面積の円
をＳ１，上記内側カバーの断面形状と同面積の円をＳ２
とした場合，上記Ｓ１とＳ２との半径の差は０．２〜
０．６ｍｍであることを特徴とするガスセンサ。
【請求項３】筒状のハウジングと該ハウジング内に挿
通配置されるガスセンサ素子とを有し，上記ハウジング
の先端側に固定され，略同一の中心軸を共有する径の異
なる筒型の外側カバーと内側カバーとよりなる被測定ガ
ス側カバーとを有し，上記外側カバー及び上記内側カバ
ーは外側カバーの外部から内側カバーの内部に対し被測
定ガスを導入するための外側導入穴及び内側導入穴とを
それぞれ有し，上記内側カバーの容積Ｖ１は８００〜１
６００ｍｍ³であることを特徴とするガスセンサ。
【請求項４】筒状のハウジングと該ハウジング内に挿
通配置されるガスセンサ素子を有し，上記ハウジングの
先端側に固定され，略同一の中心軸を持つ径の異なる筒
型の外側カバーと内側カバーとよりなる被測定ガス側カ
バーを有し，上記外側カバー及び上記内側カバーは外部
から内側カバーの内部に被測定ガスを導入するための外
側導入穴と内側導入穴をそれぞれ有し，上記外側導入穴
は，外側カバーの側面に設けた切り込み部を該外側カバ
ーの側面より突出するように折り曲げて構成されている
ことを特徴とするガスセンサ。
【請求項５】請求項４において，上記内側導入穴は，
内側カバーの側面に設けた切り込み部を該内側カバーの
側面より突出するように折り曲げて構成されていること
を特徴とするガスセンサ。
【請求項６】筒状のハウジングと該ハウジング内に挿
通配置されるガスセンサ素子とを有し，上記ハウジング
の先端側に固定され，略同一の中心軸を共有する径の異
なる筒型の外側カバーと内側カバーとよりなる被測定ガ
ス側カバーとを有し，上記外側カバー及び上記内側カバ
ーは外側カバーの外部から内側カバーの内部に対し被測
定ガスを導入するための外側導入穴及び内側導入穴とを
それぞれ有し，上記内側カバーにおける内側導入穴より
も基端側には，径方向に先端側から基端側に向かって径
が拡開する拡開部が設けてあり，上記内側カバーのその
他の部分は径が一定のストレート部より構成されている
ことを特徴とするガスセンサ。
【請求項７】請求項６において，上記内側カバーにお
ける拡開部の開始位置と上記内側導入穴のとの間の距離
は０．２〜２ｍｍであることを特徴とするガスセンサ。
【請求項８】請求項６または７において，上記内側カ
バーにおける拡開部の開始位置と上記外側カバーの底部
との間の距離は１．５〜１５ｍｍであることを特徴とす
るガスセンサ。
【請求項９】筒状のハウジングと該ハウジング内に挿
通配置されるガスセンサ素子とを有し，上記ハウジング
の先端側に固定され，略同一の中心軸を共有する径の異
なる筒型の外側カバーと内側カバーとよりなる被測定ガ
ス側カバーとを有し，上記外側カバー及び上記内側カバ
ーは外側カバーの外部から内側カバーの内部に対し被測
定ガスを導入するための外側導入穴及び内側導入穴とを
それぞれ有し，上記外側カバーと上記内側カバーとの間
のクリアランス容積Ｖ２は５０〜２００ｍｍ³であるこ
とを特徴とするガスセンサ。
【請求項１０】請求項３及び請求項９において，上記
内側カバーの容積Ｖ１，上記外側カバーと上記内側カバ
ーとの間のクリアランス容積Ｖ２は，Ｖ２／Ｖ１≦０．
２５であることを特徴とするガスセンサ。
【請求項１１】請求項１〜１０のいずれか一項におい
て，上記外側カバーにおける外側導入穴及び上記内側カ
バーにおける内側導入穴の穴面積は０．２〜２０ｍｍ²
であることを特徴とするガスセンサ。
【請求項１２】請求項１〜１１のいずれか１項におい
て，上記外側カバー及び上記内側カバーは底部を有する
筒型であり，上記底部には底穴が設けてあることを特徴
とするガスセンサ。
【請求項１３】請求項１〜１２のいずれか１項におい
て，上記外側カバー及び上記内側カバーの側面と底部と
の間は曲面コーナー部が設けてあることを特徴とするガ
スセンサ。
【請求項１４】請求項１〜１３のいずれか一項におい
て，上記ガスセンサ素子は電極を有し，上記内側導入穴
は上記電極と対面する位置にあることを特徴とするガス
センサ。
【請求項１５】請求項１〜１４のいずれか一項におい
て，上記ガスセンサ素子の先端位置と，上記内側導入穴
との間の距離は１．５〜１５ｍｍであることを特徴とす
るガスセンサ。
【請求項１６】請求項１〜１５のいずれか一項におい
て，上記外側カバーの先端と上記外側導入穴との間の距
離は１．５〜１５ｍｍであることを特徴とするガスセン
サ。