JP2009031101A

JP2009031101A - Gas sensor

Info

Publication number: JP2009031101A
Application number: JP2007194665A
Authority: JP
Inventors: Kohei Yamada; 康平山田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2007-07-26
Filing date: 2007-07-26
Publication date: 2009-02-12

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas sensor that prevents a gas sensor element from being covered with water to be cracked and has an excellent responsiveness. <P>SOLUTION: The gas sensor 1 has the gas sensor element 2, a housing 3 and an element cover 4. The element cover 4 is equipped with an inner cover 41 and an outer cover 42, and the outer cover 42 is constituted by providing a plurality of outside opening parts 421 on the side surface part and providing a discharge opening part 422. The inner cover 41 is constituted by providing an inside opening part 411 at a position closer to the leading end than to the outside opening parts 421. The inside opening part 411 is formed in the state that the opening direction going toward the inside of the inner cover 41 from the outside thereof has the component in the axial base end direction of the gas sensor 1. At least one partition part 43 is formed to the clearance 430 between the outer and inner covers 42 and 41 at an axial direction position where the outside opening parts 421 are arranged so as to partition the clearance 430 in the axial direction. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の排気系等に配設され、被測定ガス中の特定ガス濃度を検知するガスセンサに関する。 The present invention relates to a gas sensor that is disposed in an exhaust system or the like of an internal combustion engine and detects a specific gas concentration in a gas to be measured.

自動車エンジン等の内燃機関の排気系に、図１４に示すような、排気ガスＧ中の酸素濃度等を検知するガスセンサ９を配設し、該ガスセンサ９による酸素濃度等の測定値から空燃比を検出し、これを利用して内燃機関の燃焼制御を行う技術がある。
上記ガスセンサ９は、ジルコニア等からなる固体電解質体を用いたガスセンサ素子９２を内蔵しているとともに、このガスセンサ素子９２をカバーする素子カバー９３を有している。素子カバー９３は、ステンレス鋼等の金属からなり、排気ガスＧを通過させる通気孔９３３を有している。 A gas sensor 9 for detecting the oxygen concentration or the like in the exhaust gas G as shown in FIG. 14 is disposed in the exhaust system of an internal combustion engine such as an automobile engine, and the air-fuel ratio is determined from the measured value of the oxygen concentration or the like by the gas sensor 9. There is a technique for detecting and using this to control the combustion of an internal combustion engine.
The gas sensor 9 includes a gas sensor element 92 using a solid electrolyte body made of zirconia or the like, and an element cover 93 that covers the gas sensor element 92. The element cover 93 is made of a metal such as stainless steel and has a vent hole 933 through which the exhaust gas G passes.

排気管を流通する排気ガスＧは、上記通気孔９３３から上記素子カバー９３の内側に導入され、上記ガスセンサ素子９２に到達する。そして、ガスセンサ素子９２に排気ガスＧが接触することにより、排気ガスＧ中の酸素濃度等の測定が可能となる。
ところで、内燃機関の低温始動時等において、排気ガスＧ中に含まれる水滴などが、停止時に冷えた排気管の内壁面に触れて水滴となり、凝縮することがある。
水滴が付着した状態で内燃機関を始動した場合、特に始動直後の排気ガス温度が低い場合は、凝縮水が気化することなく排気ガスＧによって吹き飛ばされ、排気ガスＧとともに素子カバー９３の内部に浸入する。 The exhaust gas G flowing through the exhaust pipe is introduced into the element cover 93 from the vent hole 933 and reaches the gas sensor element 92. Then, when the exhaust gas G comes into contact with the gas sensor element 92, the oxygen concentration or the like in the exhaust gas G can be measured.
By the way, when the internal combustion engine is started at a low temperature, water droplets or the like contained in the exhaust gas G may come into contact with the inner wall surface of the exhaust pipe that has cooled when the internal combustion engine is stopped.
When the internal combustion engine is started with water droplets attached, especially when the exhaust gas temperature immediately after the start is low, the condensed water is blown away by the exhaust gas G without being vaporized, and enters the element cover 93 together with the exhaust gas G. To do.

一方、上記ガスセンサ９による測定に当たっては、固体電解質体からなるガスセンサ素子９２の温度を４００℃以上という高温に保ち、活性状態を保つ必要がある。
そのため、素子カバー９３の内側に浸入した水滴がガスセンサ素子９２の表面に付着した場合、熱衝撃により、ガスセンサ素子９２に割れ（被水割れ）が発生するおそれがある。 On the other hand, in the measurement by the gas sensor 9, it is necessary to keep the temperature of the gas sensor element 92 made of a solid electrolyte body at a high temperature of 400 ° C. or higher and keep the active state.
Therefore, when a water droplet that has entered the inside of the element cover 93 adheres to the surface of the gas sensor element 92, the gas sensor element 92 may be cracked (water cracking) due to thermal shock.

かかる被水割れの対策として、図１４に示すごとく、素子カバー９３をインナーカバー９３１とアウターカバー９３２とによる二重構造とするとともに、排気管における排気ガスＧの流れ方向に関して、通気孔９３３の位置が重ならないようにして、ガスセンサ素子９２への水滴付着を防止している。
しかし、図１４に示すごとく、水滴Ｗがアウターカバー９３２の外側表面９３４に付着したとき、この外側表面９３４を伝って水滴Ｗが通気孔９３３まで移動して、アウターカバー９３２の内部に浸入する。そして、さらに、水滴Ｗがインナーカバー９３１の外側表面９３４やアウターカバー９３２の内側表面９３５を伝って、インナーカバー９３１の通気孔９３３まで移動して、インナーカバー９３１の内部に浸入することがある。これにより、この水滴Ｗがガスセンサ素子９２に付着して、被水割れが生ずるおそれがある。 As a countermeasure against such water cracking, as shown in FIG. 14, the element cover 93 has a double structure of an inner cover 931 and an outer cover 932, and the position of the vent hole 933 with respect to the flow direction of the exhaust gas G in the exhaust pipe. The water droplets are prevented from adhering to the gas sensor element 92.
However, as shown in FIG. 14, when the water droplet W adheres to the outer surface 934 of the outer cover 932, the water droplet W moves to the vent hole 933 along the outer surface 934 and enters the outer cover 932. Further, the water droplet W may travel along the outer surface 934 of the inner cover 931 and the inner surface 935 of the outer cover 932 to the vent hole 933 of the inner cover 931 and enter the inner cover 931. As a result, the water droplet W may adhere to the gas sensor element 92 and cause water cracking.

そこで、図１５に示すごとく、ガスセンサ素子９２自体の表面に撥水性の保護層９４を設けて、水滴がガスセンサ素子９２に付着することを防ぐ技術がある（特許文献１参照）。
ところが、ガスセンサ素子９２の表面に過剰な保護層９４を設けると、被測定ガス（排気ガス）が、ガスセンサ素子９２のセンシング部に達する時間が長くなり、ガスセンサ９の応答性が低下するおそれがある。また、ガスセンサ素子９２の熱容量が大きくなるため、活性時間が長くなるおそれもある。 Therefore, as shown in FIG. 15, there is a technique for preventing water droplets from adhering to the gas sensor element 92 by providing a water-repellent protective layer 94 on the surface of the gas sensor element 92 itself (see Patent Document 1).
However, if an excessive protective layer 94 is provided on the surface of the gas sensor element 92, it takes a long time for the gas to be measured (exhaust gas) to reach the sensing part of the gas sensor element 92, and the responsiveness of the gas sensor 9 may be reduced. . In addition, since the heat capacity of the gas sensor element 92 is increased, there is a possibility that the activation time is extended.

また、図１６に示すごとく、素子カバー９３の通気孔９３３を覆うように保護層９４を形成したガスセンサ９０も開示されている（特許文献２参照）。
しかし、この場合にも、被測定ガス（排気ガス）が素子カバー９３の内部に侵入してガスセンサ素子９２０に達するまでに時間がかかり、ガスセンサ９０の応答性が低下するおそれがある。 In addition, as shown in FIG. 16, a gas sensor 90 in which a protective layer 94 is formed so as to cover the vent hole 933 of the element cover 93 is also disclosed (see Patent Document 2).
However, even in this case, it takes time for the gas to be measured (exhaust gas) to enter the element cover 93 and reach the gas sensor element 920, and the responsiveness of the gas sensor 90 may be reduced.

特開平８−２４０５５９号公報JP-A-8-240559 実開平４−１１４６１号公報Japanese Utility Model Publication No. 4-11461

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、ガスセンサ素子の被水割れを防止するとともに応答性に優れたガスセンサを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a gas sensor that prevents water cracking of the gas sensor element and is excellent in responsiveness.

本発明は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するガスセンサ素子と、該ガスセンサ素子を内側に挿通するハウジングと、該ハウジングの先端側に固定された素子カバーとを有するガスセンサであって、
上記素子カバーは、インナーカバーと該インナーカバーの外周に配置されたアウターカバーとを備えており、
上記アウターカバーは、側面部に複数の外側開口部を設けてなるとともに、該外側開口部よりも先端側に排出用開口部を設けてなり、
上記インナーカバーは、上記外側開口部よりも先端側となる位置に内側開口部を設けてなり、
該内側開口部は、上記インナーカバーの外部から内部へ向かう開口方向が上記ガスセンサの軸方向基端方向の成分を有する状態に形成されており、
上記外側開口部が配置される軸方向位置における上記アウターカバーと上記インナーカバーとの間のクリアランスには、該クリアランスを軸方向に沿って仕切る仕切り部が少なくとも一つ以上形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１）。 The present invention is a gas sensor having a gas sensor element for detecting a specific gas concentration in a gas to be measured, a housing through which the gas sensor element is inserted, and an element cover fixed to the front end side of the housing,
The element cover includes an inner cover and an outer cover disposed on the outer periphery of the inner cover.
The outer cover is provided with a plurality of outer openings on the side surface, and a discharge opening on the tip side of the outer opening.
The inner cover is provided with an inner opening at a position closer to the tip side than the outer opening,
The inner opening is formed such that the opening direction from the outside to the inside of the inner cover has a component in the axial direction of the gas sensor,
In the clearance between the outer cover and the inner cover at the axial position where the outer opening is disposed, at least one partition that partitions the clearance along the axial direction is formed. (1).

次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記素子カバーは、上記アウターカバーに上記外側開口部と上記排出用開口部とを設けており、上記インナーカバーにおける上記外側開口部よりも先端側となる位置に内側開口部を設けている。そのため、側方から流れて来る被測定ガスは、外側開口部からアウターカバーとインナーカバーとの間に導入され、排出用開口部から排出される。また、アウターカバーとインナーカバーとの間に導入された被測定ガスの一部が、さらに内側開口部からインナーカバーの内部に導入され、ガスセンサ素子に到達する。 Next, the effects of the present invention will be described.
The element cover has the outer opening and the discharge opening provided in the outer cover, and the inner opening is provided at a position closer to the tip side than the outer opening in the inner cover. Therefore, the gas to be measured flowing from the side is introduced between the outer cover and the inner cover from the outer opening and is discharged from the discharge opening. Further, part of the gas to be measured introduced between the outer cover and the inner cover is further introduced into the inner cover from the inner opening and reaches the gas sensor element.

上述のごとく、上記内側開口部は、外側開口部よりも先端側となる位置に形成されているとともに、上記インナーカバーの外部から内部へ向かう開口方向が上記ガスセンサの軸方向基端方向の成分を有する状態に形成されている。それゆえ、アウターカバーの外側開口部から導入された被測定ガスの流れのうち、排出用開口部へ向かう流れは比較的直線的な流れとなるが、内側開口部からインナーカバーの内部へ向かう流れは曲線的な流れとなる。 As described above, the inner opening is formed at a position closer to the distal end side than the outer opening, and the opening direction from the outside to the inside of the inner cover has a component in the axial base end direction of the gas sensor. It is formed to have a state. Therefore, out of the flow of the gas to be measured introduced from the outer opening of the outer cover, the flow toward the discharge opening is a relatively straight flow, but the flow toward the inside of the inner cover from the inner opening. Becomes a curvilinear flow.

これにより、アウターカバーとインナーカバーとの間に導入された被測定ガスとともに流れる水滴は、その慣性力によって、排出用開口部へ向かって流れ、該排出用開口部から外部へ排出される。これは、水滴は被測定ガスに比べて比重が大きいため、慣性力が大きく働き、上記のごとく直線的な流れである排出用開口部へ向かう流れに沿って排出用開口部から外部へ排出されることによる。一方、比重の小さい被測定ガス自体は、上記の直線的な流れ以外にも、曲線的な流れであるインナーカバーの内部へ向かう流れをも形成することとなる。
これにより、被測定ガスとともに流れる水滴がインナーカバーの内部に浸入することを防ぎ、ガスセンサ素子の被水を防ぐことができる。そして、被水に起因するガスセンサ素子の被水割れを防ぐことができる。 Thereby, the water droplet flowing together with the gas to be measured introduced between the outer cover and the inner cover flows toward the discharge opening due to its inertial force, and is discharged to the outside from the discharge opening. This is because water droplets have a greater specific gravity than the gas to be measured, so that the inertial force acts greatly and is discharged from the discharge opening to the outside along the flow toward the discharge opening, which is a linear flow as described above. By. On the other hand, the gas to be measured having a small specific gravity also forms a flow toward the inside of the inner cover, which is a curvilinear flow, in addition to the linear flow described above.
Thereby, it is possible to prevent water droplets flowing together with the gas to be measured from entering the inner cover, and to prevent the gas sensor element from being wetted. And the moisture crack of the gas sensor element resulting from moisture can be prevented.

ところが、ガスセンサに対して軸方向に略直角の方向から流れる被測定ガスが外側開口部からアウターカバーの中に入ると、アウターカバーの内部に浸入した水滴が素子カバーの周方向に沿って移動することがある。かかる場合には、上記とは異なり水滴を排出用開口部へと導くことができず、水滴が内側開口部へと向かう被測定ガスとともにインナーカバーの内部に浸入してしまうおそれがある。 However, when the gas to be measured flowing from the direction substantially perpendicular to the axial direction with respect to the gas sensor enters the outer cover from the outer opening, water droplets that have entered the outer cover move along the circumferential direction of the element cover. Sometimes. In such a case, unlike the above case, the water droplet cannot be guided to the discharge opening, and there is a possibility that the water droplet may enter the inside of the inner cover together with the gas to be measured directed to the inner opening.

これに対して、本発明のガスセンサにおいては、上記クリアランスには、該クリアランスを軸方向に沿って仕切る仕切り部が少なくとも一つ以上形成されている。この仕切り部によって、アウターカバーの内部に浸入した水滴を含む被測定ガスが素子カバーの周方向に沿って移動することを防ぐことができ、水滴を含む被測定ガスは仕切り部に導かれるようにして軸方向に沿った流れを形成することができる。すなわち、水滴を上記の直線的な流れに沿ってアウターカバーの先端側の排出用開口部へと容易に導くことができ、内側開口部へと向かう被測定ガスとともに水滴がインナーカバーの内部へと浸入することを防ぐことができる。このように、上記構成によれば、内側開口部へと向かう被測定ガスと、軸方向先端側へ向かう水滴とを充分に分離して、気液分離を充分に行うことができる。その結果、被水に起因するガスセンサ素子の被水割れを一層防ぐことができる。 On the other hand, in the gas sensor of the present invention, at least one partition part that partitions the clearance along the axial direction is formed in the clearance. This partition portion prevents the gas to be measured including water droplets that have entered the outer cover from moving along the circumferential direction of the element cover, so that the gas to be measured including water droplets is guided to the partition portion. Thus, a flow along the axial direction can be formed. That is, water droplets can be easily guided to the discharge opening on the front end side of the outer cover along the above-mentioned linear flow, and the water droplets enter the inner cover together with the gas to be measured toward the inner opening. Intrusion can be prevented. Thus, according to the said structure, the to-be-measured gas which goes to an inner side opening part and the water droplet which goes to an axial direction front end side can fully be isolate | separated, and gas-liquid separation can fully be performed. As a result, water cracking of the gas sensor element due to water exposure can be further prevented.

また、上記素子カバーには外側開口部及び内側開口部が形成されるとともに仕切り部が形成されており、これらの位置関係によって、上記のごとく水滴の浸入を防ぐとともに、被測定ガスを素子カバーの内部に充分に導入することができる。それゆえ、応答性に優れたガスセンサを得ることができる。
また、ガスセンサ素子の表面に、例えば、撥水性の保護層を設ける等の処理を施さなくても、被測定ガスがガスセンサ素子のセンシング部へ到達することを妨げることがなく、ガスセンサの応答性の低下を防ぐことができる。
また、ガスセンサ素子の熱容量を大きくすることもないため、活性時間の短縮を妨げることもない。 In addition, the element cover has an outer opening and an inner opening and a partition, and the positional relationship prevents the intrusion of water droplets as described above, and allows the gas to be measured to pass through the element cover. It can be fully introduced inside. Therefore, a gas sensor excellent in responsiveness can be obtained.
In addition, even if the surface of the gas sensor element is not subjected to a treatment such as providing a water-repellent protective layer, the gas to be measured does not interfere with reaching the sensing part of the gas sensor element, and the responsiveness of the gas sensor Decline can be prevented.
Further, since the heat capacity of the gas sensor element is not increased, shortening of the activation time is not hindered.

以上のごとく、本発明によれば、ガスセンサ素子の被水割れを防止するとともに応答性に優れたガスセンサを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a gas sensor that prevents water cracking of the gas sensor element and is excellent in responsiveness.

本発明（請求項１）において、上記ガスセンサとしては、自動車エンジン等の各種車両用内燃機関の排気管に設置して、排気ガスフィードバックシステムに使用する空燃比センサ（Ａ／Ｆセンサ）、排気ガス中の酸素濃度を測定する酸素センサ（Ｏ₂センサ）、また排気管に設置する三元触媒の劣化検知等に利用するＮＯｘ等の大気汚染物質濃度を調べるＮＯｘセンサ等がある。
また、上記ガスセンサ素子は、例えば、ジルコニア等からなる固体電解質体の一方の面と他方の面とに基準ガス側電極及び被測定ガス側電極とを設けてなる。 In the present invention (Claim 1), as the gas sensor, an air-fuel ratio sensor (A / F sensor) installed in an exhaust pipe of an internal combustion engine for various vehicles such as an automobile engine and used for an exhaust gas feedback system, exhaust gas There are an oxygen sensor (O ₂ sensor) that measures the oxygen concentration in the inside, and a NOx sensor that checks the concentration of air pollutants such as NOx that is used for detecting deterioration of the three-way catalyst installed in the exhaust pipe.
The gas sensor element includes, for example, a reference gas side electrode and a measured gas side electrode on one surface and the other surface of a solid electrolyte body made of zirconia or the like.

また、本明細書において、上記ガスセンサを内燃機関の排気管等に挿入する側を先端側、その反対側を基端側として説明する。
また、上記開口方向は、例えば、内側開口部の輪郭線を含む平面に直交する方向として定義することができる。また、上記輪郭線が単一平面上にない場合には、上記輪郭線に最も近似した平面状の曲線（二次元の曲線）を想定し、この曲線を含む平面に直交する方向を上記開口方向とすることができる。 Further, in the present specification, the side where the gas sensor is inserted into the exhaust pipe or the like of the internal combustion engine will be described as the front end side, and the opposite side as the base end side.
Moreover, the said opening direction can be defined as a direction orthogonal to the plane containing the outline of an inner side opening part, for example. When the contour line is not on a single plane, a planar curve (two-dimensional curve) that is most approximate to the contour line is assumed, and the direction perpendicular to the plane including the curve is the opening direction. It can be.

また、上記仕切り部は、上記内側開口部が形成された軸方向位置まで延設されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、内側開口部の軸方向位置における水滴の流れを、軸方向先端側へ向かう流れとすることができる。そのため、内側開口部から水滴が浸入することを一層効果的に防ぐことができる。その結果、被水に起因するガスセンサ素子の被水割れをより一層防ぐことができる。 Moreover, it is preferable that the said partition part is extended to the axial direction position in which the said inner side opening part was formed (Claim 2).
In this case, the flow of water droplets at the axial position of the inner opening can be a flow toward the distal end side in the axial direction. Therefore, it can prevent more effectively that a water droplet penetrate | invades from an inner side opening part. As a result, water cracking of the gas sensor element due to water exposure can be further prevented.

また、上記仕切り部は、上記インナーカバー又は上記アウターカバーと非接触とすることもできる（請求項３）。
この場合には、インナーカバー又はアウターカバーと仕切り部とを接触させる必要がないため、仕切り部を容易に形成することができる。また、かかる構成であっても、水滴を含む被測定ガスを、軸方向先端側へ向かって容易に流すことができる。 Moreover, the said partition part can also be made into non-contact with the said inner cover or the said outer cover (Claim 3).
In this case, since it is not necessary to contact an inner cover or an outer cover, and a partition part, a partition part can be formed easily. Even with such a configuration, the gas to be measured including water droplets can be easily flowed toward the tip end in the axial direction.

また、上記仕切り部は、上記クリアランスの半分以上の高さを有することが好ましい（請求項４）。
この場合には、水滴を含む被測定ガスを充分に軸方向先端側へ流すことができる。 Moreover, it is preferable that the said partition part has a height more than half of the said clearance (Claim 4).
In this case, the gas to be measured including water droplets can sufficiently flow toward the tip end in the axial direction.

（実施例１）
本発明の実施例に係るガスセンサにつき、図１〜図４を用いて説明する。
なお、図１、図２は、図３のＡ−Ａ線における断面を示したものである。
本例のガスセンサ１は、図１に示すごとく、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するガスセンサ素子２と、該ガスセンサ素子２を内側に挿通するハウジング３と、該ハウジング３の先端側に固定された素子カバー４とを有する。 Example 1
A gas sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
1 and 2 show cross sections taken along the line AA of FIG.
As shown in FIG. 1, the gas sensor 1 of this example includes a gas sensor element 2 that detects a specific gas concentration in a gas to be measured, a housing 3 that is inserted through the gas sensor element 2, and a distal end side of the housing 3. The element cover 4 is provided.

上記素子カバー４は、図１〜図４に示すごとく、インナーカバー４１と該インナーカバー４１の外周に配置されたアウターカバー４２とを備えている。
上記アウターカバー４２は、側面部に複数の外側開口部４２１を設けてなるとともに、該外側開口部４２１よりも先端側に排出用開口部４２２を設けてなる。 As shown in FIGS. 1 to 4, the element cover 4 includes an inner cover 41 and an outer cover 42 disposed on the outer periphery of the inner cover 41.
The outer cover 42 is provided with a plurality of outer openings 421 on the side surface and a discharge opening 422 on the tip side of the outer opening 421.

上記インナーカバー４１は、上記外側開口部４２１よりも先端側となる位置に内側開口部４１１を設けてなる。そして、内側開口部４１１よりもさらに軸方向先端側にガスセンサ素子２のセンシング部が配設されている。
また、内側開口部４１１は、図２に示すごとく、上記インナーカバー４１の外部から内部へ向かう開口方向Ｘが上記ガスセンサ１の軸方向基端方向の成分を有する状態に形成されている。本例のガスセンサ１においては、内側開口部４１１の開口方向Ｘはガスセンサ１の軸方向と平行となっており、上記開口方向Ｘが軸方向基端方向を向いている。 The inner cover 41 is provided with an inner opening 411 at a position closer to the tip than the outer opening 421. And the sensing part of the gas sensor element 2 is arrange | positioned further from the inner side opening part 411 at the axial direction front end side.
Further, as shown in FIG. 2, the inner opening 411 is formed such that the opening direction X from the outside to the inside of the inner cover 41 has a component in the axial base end direction of the gas sensor 1. In the gas sensor 1 of this example, the opening direction X of the inner opening 411 is parallel to the axial direction of the gas sensor 1, and the opening direction X faces the axial base end direction.

外側開口部４２１が配置される軸方向位置におけるアウターカバー４２とインナーカバー４１との間のクリアランス４３０には、該クリアランス４３０を軸方向に沿って仕切る仕切り部４３が形成されている。本例においては、全ての外側開口部４２１同士の間が仕切り部４３によって仕切られている。また、外側開口部４２１と内側開口部４１１とは、同じ周方向位置に形成されている（図３参照）。 A partition portion 43 that partitions the clearance 430 along the axial direction is formed in the clearance 430 between the outer cover 42 and the inner cover 41 at the axial position where the outer opening 421 is disposed. In this example, all the outer openings 421 are partitioned by the partition 43. The outer opening 421 and the inner opening 411 are formed at the same circumferential position (see FIG. 3).

また、仕切り部４３は、内側開口部４１１が形成された内側径変部４１３の先端部分にまで延設されている。すなわち、図１、図２、図４に示すごとく、仕切り部４３は軸方向に細長い状態で形成されている。
なお、仕切り部４３は、例えば、アウターカバー４２とインナーカバー４１とを固定した後にアウターカバー４２の一部を外側から内側に向かって突出変形させることにより形成することもできるが、インナーカバー４１とアウターカバー４２とを固定する前にあらかじめ形成しておくこともできる。 Moreover, the partition part 43 is extended to the front-end | tip part of the inner side diameter change part 413 in which the inner side opening part 411 was formed. That is, as shown in FIGS. 1, 2, and 4, the partition portion 43 is formed to be elongated in the axial direction.
The partition portion 43 can be formed by, for example, projecting and deforming a part of the outer cover 42 from the outside toward the inside after the outer cover 42 and the inner cover 41 are fixed. It can be formed in advance before the outer cover 42 is fixed.

本例のガスセンサ１につき、以下に詳細に説明する。
素子カバー４は、図１〜図４に示すごとく、インナーカバー４１と該インナーカバー４１の外周に配置されたアウターカバー４２との二重構造を有している。
アウターカバー４２は、側面部に外側開口部４２１を設けてなる。
また、アウターカバー４２は、先端側へ行くほど縮径するテーパ形状の外側径変部４２３を形成してなる。 The gas sensor 1 of this example will be described in detail below.
As shown in FIGS. 1 to 4, the element cover 4 has a double structure of an inner cover 41 and an outer cover 42 disposed on the outer periphery of the inner cover 41.
The outer cover 42 is provided with an outer opening 421 on the side surface.
The outer cover 42 is formed with a tapered outer diameter changing portion 423 that decreases in diameter toward the distal end side.

インナーカバー４１は、先端側へ行くほど縮径するテーパ形状の内側径変部４１３を、軸方向の二箇所において有する。
また、図２、図４に示すごとく、インナーカバー４１における基端側の内側径変部４１３の複数箇所に凹部４１７を設け、該凹部４１７の基端を開口させることにより、内側開口部４１１が形成されている。すなわち、いわゆるルーバー形状の内側開口部４１１である。 The inner cover 41 has taper-shaped inner diameter changing portions 413 that are reduced in diameter toward the tip side at two locations in the axial direction.
As shown in FIGS. 2 and 4, recesses 417 are provided at a plurality of locations on the inner diameter changing portion 413 on the proximal end side of the inner cover 41, and the inner opening 411 is formed by opening the proximal end of the recess 417. Is formed. That is, the inner opening 411 has a so-called louver shape.

また、インナーカバー４１は、先端部に素子カバー４の外部に開口する先端開口部４１２を形成してなる。
また、インナーカバー４１は、外側開口部４２１に対向する対向側面部４１５をガスセンサ１の軸方向に平行に形成してなる。なお、対向側面部４１５は、基端側及び先端側のいずれの内側径変部４１３よりもさらに基端側に配設されている。
インナーカバー４１は、外側開口部４２１に対向する対向側面部４１５をガスセンサ１の軸方向に平行に形成してなる。そして、本例のガスセンサ１においては、仕切り部４３は、上記対向側面部４１５に当接した状態で形成されている。 The inner cover 41 is formed with a tip opening 412 that opens to the outside of the element cover 4 at the tip.
Further, the inner cover 41 is formed by forming an opposing side surface portion 415 facing the outer opening 421 in parallel with the axial direction of the gas sensor 1. Note that the opposing side surface portion 415 is further disposed on the proximal end side than the inner diameter changing portion 413 on either the proximal end side or the distal end side.
The inner cover 41 is formed by forming an opposing side surface portion 415 facing the outer opening 421 in parallel with the axial direction of the gas sensor 1. And in the gas sensor 1 of this example, the partition part 43 is formed in the state contact | abutted to the said opposing side part 415. FIG.

素子カバー４は、インナーカバー４１の先端部がアウターカバー４２の先端部と略同じ軸方向位置にある状態で、インナーカバー４１とアウターカバー４２とを重ね合わせている。すなわち、アウターカバー４２の先端部には、インナーカバー４１の先端部の外形よりも大きい大径開口部４２４が形成されている。そして、該大径開口部４２４に対してインナーカバー４１の先端部を挿通することにより、該先端部の外壁と大径開口部４２４の内壁との間に、上記排出用開口部４２２が形成される。 In the element cover 4, the inner cover 41 and the outer cover 42 are overlapped with each other in a state where the distal end portion of the inner cover 41 is at substantially the same axial position as the distal end portion of the outer cover 42. That is, a large-diameter opening 424 larger than the outer shape of the tip of the inner cover 41 is formed at the tip of the outer cover 42. Then, the discharge opening 422 is formed between the outer wall of the tip and the inner wall of the large-diameter opening 424 by inserting the tip of the inner cover 41 into the large-diameter opening 424. The

なお、上記インナーカバー４１の先端部は、アウターカバー４２の先端部から突出していてもよく、また、アウターカバー４２の先端部よりも基端側へ後退していてもよい。
また、図１に示すごとく、素子カバー４は、その基端部においてハウジング３の先端部にかしめ固定されている。すなわち、インナーカバー４１とアウターカバー４２とは、基端部４１９、４２９において互いに重ねられている。この重ねられた基端部４１９、４２９が、ハウジング３の先端かしめ部３１においてかしめ固定されている。 The distal end portion of the inner cover 41 may protrude from the distal end portion of the outer cover 42, or may recede to the proximal end side from the distal end portion of the outer cover 42.
As shown in FIG. 1, the element cover 4 is caulked and fixed to the distal end portion of the housing 3 at the base end portion. That is, the inner cover 41 and the outer cover 42 overlap each other at the base end portions 419 and 429. The overlapped base end portions 419 and 429 are fixed by caulking at the end caulking portion 31 of the housing 3.

また、ハウジング３の内側には、ガスセンサ素子２を挿通保持する素子側絶縁碍子１１が保持されている。また、素子側絶縁碍子１１の基端側には大気側絶縁碍子１２が配設されており、大気側絶縁碍子１２を覆うように配された大気側カバー１３がハウジング３の基端部に固定されている。
大気側絶縁碍子１２の内側には、ガスセンサ素子２との電気的導通を図るための金属端子１４が保持されており、該金属端子１４に接続された外部リード１５が、大気側カバー１３の基端部を閉塞するブッシュ１６を挿通するように配線されている。 An element-side insulator 11 for inserting and holding the gas sensor element 2 is held inside the housing 3. Further, an atmosphere side insulator 12 is disposed on the base end side of the element side insulator 11, and an atmosphere side cover 13 arranged so as to cover the atmosphere side insulator 12 is fixed to the base end portion of the housing 3. Has been.
A metal terminal 14 for electrical connection with the gas sensor element 2 is held inside the atmosphere-side insulator 12, and external leads 15 connected to the metal terminal 14 are connected to the base of the atmosphere-side cover 13. It is wired so as to pass through the bush 16 that closes the end.

また、ガスセンサ素子２は、ジルコニアを主成分とする固体電解質体の一方の面と他方の面とに基準ガス側電極及び被測定ガス側電極とを設けてなる（図示略）。また、ガスセンサ素子２には、ヒータが内蔵されており（図示略）、ガスセンサ１の使用時において、ガスセンサ素子２を４００℃以上の高温に加熱して、活性状態とする。 The gas sensor element 2 is provided with a reference gas side electrode and a measured gas side electrode on one surface and the other surface of a solid electrolyte body mainly composed of zirconia (not shown). The gas sensor element 2 has a built-in heater (not shown), and when the gas sensor 1 is used, the gas sensor element 2 is heated to a high temperature of 400 ° C. or higher to be in an active state.

次に、本例の作用効果につき説明する。
上記素子カバー４は、アウターカバー４２に外側開口部４２１と排出用開口部４２２とを設けており、インナーカバー４１における外側開口部４２１よりも先端側となる位置に内側開口部４１１を設けている。そのため、図２に示すごとく、側方から流れて来る被測定ガスＧは、外側開口部４２１からアウターカバー４２とインナーカバー４１との間に導入され、排出用開口部４２２から排出される（Ｇ１）。また、アウターカバー４２とインナーカバー４１との間に導入された被測定ガスの一部（Ｇ２）が、さらに内側開口部からインナーカバー４１の内部に導入され、ガスセンサ素子２に到達する。 Next, the function and effect of this example will be described.
In the element cover 4, an outer opening 421 and a discharge opening 422 are provided in the outer cover 42, and an inner opening 411 is provided at a position closer to the tip side than the outer opening 421 in the inner cover 41. . Therefore, as shown in FIG. 2, the measurement gas G flowing from the side is introduced between the outer cover 42 and the inner cover 41 from the outer opening 421 and discharged from the discharge opening 422 (G1). ). Further, a part (G2) of the measurement gas introduced between the outer cover 42 and the inner cover 41 is further introduced into the inner cover 41 from the inner opening and reaches the gas sensor element 2.

上述のごとく、内側開口部４１１は、外側開口部４２１よりも先端側となる位置に形成されているとともに、インナーカバー４１の外部から内部へ向かう開口方向がガスセンサ１の軸方向基端方向の成分を有する状態に形成されている。それゆえ、アウターカバー４２の外側開口部４２１から導入された被測定ガスＧの流れのうち、排出用開口部４２へ向かう流れ（Ｇ１）は比較的直線的な流れとなるが、内側開口部４１１からインナーカバー４１の内部へ向かう流れ（Ｇ２）は曲線的な流れとなる。 As described above, the inner opening 411 is formed at a position closer to the distal end than the outer opening 421, and the opening direction from the outside to the inside of the inner cover 41 is a component in the axial base end direction of the gas sensor 1. It is formed in the state which has. Therefore, of the flow of the gas G to be measured introduced from the outer opening 421 of the outer cover 42, the flow (G1) toward the discharge opening 42 is a relatively straight flow, but the inner opening 411. The flow (G2) from the inside toward the inside of the inner cover 41 is a curvilinear flow.

これにより、アウターカバー４２とインナーカバー４１との間に導入された被測定ガスとともに流れる水滴は、その慣性力によって、排出用開口部４２２へ向かって流れ、該排出用開口部４２２から外部へ排出される。すなわち、水滴は被測定ガスに比べて比重が大きいため、慣性力が大きく働き、上記のごとく直線的な流れである排出用開口部４２２へ向かう流れ（Ｇ１）に沿って排出用開口部４２２から外部へ排出される。一方、比重の小さい被測定ガス自体は、直線的な流れ（Ｇ１）以外にも、曲線的な流れであるインナーカバー４１の内部へ向かう流れ（Ｇ２）をも形成することとなる。 As a result, the water droplets flowing together with the gas to be measured introduced between the outer cover 42 and the inner cover 41 flow toward the discharge opening 422 due to the inertial force, and are discharged from the discharge opening 422 to the outside. Is done. That is, since the specific gravity of the water droplet is larger than that of the gas to be measured, the inertial force acts greatly, and from the discharge opening 422 along the flow (G1) toward the discharge opening 422 that is a linear flow as described above. It is discharged outside. On the other hand, the gas to be measured having a small specific gravity also forms a flow (G2) toward the inside of the inner cover 41, which is a curved flow, in addition to the linear flow (G1).

これにより、被測定ガスＧに含まれる水滴がインナーカバーの内部に浸入することを防ぎ、ガスセンサ素子２の被水を防ぐことができる。そして、この被水に起因するガスセンサ素子２の被水割れを防ぐことができる。 Thereby, it is possible to prevent water droplets contained in the measurement gas G from entering the inside of the inner cover and to prevent the gas sensor element 2 from being wet. And the moisture crack of the gas sensor element 2 resulting from this moisture can be prevented.

ところが、ガスセンサ１に対して軸方向に略直角の方向から流れる被測定ガスが外側開口部４２１からアウターカバー４２の中に入ると、アウターカバー４２の内部に浸入した水滴Ｗが素子カバー４の周方向に沿って移動することがある。かかる場合には、上記とは異なり水滴Ｗを排出用開口部４２２へと導くことができず、水滴Ｗが内側開口部４１１へと向かう被測定ガスとともにインナーカバー４１の内部に浸入してしまうおそれがある。 However, when the gas to be measured flowing from the direction substantially perpendicular to the axial direction with respect to the gas sensor 1 enters the outer cover 42 from the outer opening 421, water droplets W that have entered the outer cover 42 are surrounded by the periphery of the element cover 4. May move along the direction. In such a case, unlike the above, the water droplet W cannot be guided to the discharge opening 422, and the water droplet W may enter the inside of the inner cover 41 together with the gas to be measured that travels toward the inner opening 411. There is.

これに対して、本例のガスセンサ１においては、上記クリアランス４３０には、該クリアランス４３０を軸方向に沿って仕切る仕切り部４３が少なくとも一つ以上形成されている。この仕切り部４３によってアウターカバー４２の内部に浸入した水滴Ｗを含む被測定ガスが素子カバー４の周方向に沿って移動することを防ぐことができ、水滴Ｗを含む被測定ガスは仕切り部４３に導かれるようにして軸方向に沿った流れを形成することができる。すなわち、水滴Ｗを上記の直線的な流れ（Ｇ１）に沿ってアウターカバー４２の先端側の排出用開口部４２２へと容易に導くことができ、内側開口部４１１へと向かう被測定ガスとともに水滴Ｗがインナーカバー４１の内部へと浸入することを防ぐことができる。このように、上記構成によれば、内側開口部４１１へと向かう被測定ガスと、軸方向先端側へ向かう水滴Ｗとを充分に分離して、気液分離を充分に行うことができる。その結果、被水に起因するガスセンサ素子２の被水割れを一層防ぐことができる。 On the other hand, in the gas sensor 1 of this example, the clearance 430 is formed with at least one partition portion 43 that partitions the clearance 430 along the axial direction. The partition portion 43 can prevent the gas to be measured including the water droplet W that has entered the outer cover 42 from moving along the circumferential direction of the element cover 4, and the gas to be measured including the water droplet W can be separated from the partition portion 43. In this way, a flow along the axial direction can be formed. That is, the water droplet W can be easily guided to the discharge opening 422 on the front end side of the outer cover 42 along the linear flow (G1), and the water droplet together with the gas to be measured toward the inner opening 411. W can be prevented from entering the inner cover 41. As described above, according to the above configuration, the gas to be measured can be sufficiently separated by sufficiently separating the gas to be measured toward the inner opening 411 and the water droplet W toward the front end in the axial direction. As a result, water cracking of the gas sensor element 2 due to water exposure can be further prevented.

また、上記素子カバー４には外側開口部４２及び内側開口部４１が形成されるとともに仕切り部４３が形成されており、これらの位置関係によって、上記のごとく水滴の浸入を防ぐとともに、被測定ガスＧを素子カバー４の内部に充分に導入することができる。それゆえ、応答性に優れたガスセンサ１を得ることができる。
また、ガスセンサ素子２の表面に、例えば撥水性の保護層（図１５における符号９４参照）を設けるなどの処理を施さなくても、被測定ガスＧがガスセンサ素子２のセンシング部へ到達することを妨げることがなく、ガスセンサ１の応答性の低下を防ぐことができる。また、ガスセンサ素子２の熱容量を大きくすることもないため、活性時間の短縮を妨げることもない。 Further, the element cover 4 is formed with an outer opening 42 and an inner opening 41 and a partition 43, and the positional relationship prevents the ingress of water droplets as described above and the gas to be measured. G can be sufficiently introduced into the element cover 4. Therefore, the gas sensor 1 excellent in responsiveness can be obtained.
Further, the gas G to be measured reaches the sensing part of the gas sensor element 2 without performing treatment such as providing a water repellent protective layer (see reference numeral 94 in FIG. 15) on the surface of the gas sensor element 2. Without hindering, it is possible to prevent a decrease in responsiveness of the gas sensor 1. Further, since the heat capacity of the gas sensor element 2 is not increased, shortening of the activation time is not hindered.

また、仕切り部４３は、内側開口部４１１まで延設されている。これにより、内側開口部４１１の軸方向位置における水滴Ｗの流れを、軸方向先端側へ向かう流れとすることができる。そのため、内側開口部４１１から水滴Ｗが浸入することを一層効果的に防ぐことができる。その結果、被水に起因するガスセンサ素子２の被水割れをより一層防ぐことができる。 In addition, the partition portion 43 extends to the inner opening 411. Thereby, the flow of the water droplet W at the axial position of the inner opening 411 can be a flow toward the distal end side in the axial direction. Therefore, it is possible to more effectively prevent the water droplet W from entering from the inner opening 411. As a result, water cracking of the gas sensor element 2 due to water exposure can be further prevented.

以上のごとく、本例によれば、ガスセンサ素子の被水割れを防止するとともに応答性に優れたガスセンサを提供することができる。 As described above, according to this example, it is possible to provide a gas sensor that prevents water cracking of the gas sensor element and is excellent in responsiveness.

（実施例２）
本例は、図５に示すごとく、内側径変部４１３が、インナーカバー４１の軸方向の二箇所において形成されており、そのうちの基端側の内側径変部４１３に、内側開口部４１１が内側径変部４１３に対して垂直方向に穿設されているガスセンサ１の例である。すなわち、対向側面部４１５の先端側及びインナーカバー４２の先端の二箇所に内側径変部４１３が形成され、そのうちの基端側の内側径変部４１３に、円形の内側開口部４１１が穿設されている。この内側開口部４１１は、実施例１のようなルーバー形状ではなく、単純に内側径変部４１３に対して直角に形成した開口部である。 (Example 2)
In this example, as shown in FIG. 5, the inner diameter changing portion 413 is formed at two locations in the axial direction of the inner cover 41, and the inner opening 411 is formed in the inner diameter changing portion 413 on the base end side. This is an example of the gas sensor 1 drilled in a direction perpendicular to the inner diameter changing portion 413. That is, the inner diameter changing portion 413 is formed at two locations on the distal end side of the opposed side surface portion 415 and the distal end of the inner cover 42, and a circular inner opening 411 is formed in the inner diameter changing portion 413 on the proximal end side thereof. Has been. The inner opening 411 is not a louver shape as in the first embodiment, but is simply an opening formed at right angles to the inner diameter changing portion 413.

そして、内側開口部４１１の開口方向Ｘのベクトルは、ガスセンサ１の径方向に対する角部θが例えば１７°以上であり、ガスセンサ１の軸方向成分（Ｘｚ）とともに径方向成分（Ｘｒ）を有する。
また、本例においても、外側開口部４２１同士の間には、アウターカバー４２とインナーカバー４１との間の空間を軸方向に沿って仕切る仕切り部４３が形成されている。
その他は、実施例１と同様の構成及び作用効果を有する。 The vector of the opening direction X of the inner opening 411 has a corner portion θ with respect to the radial direction of the gas sensor 1 of, for example, 17 ° or more, and has a radial component (Xr) together with the axial component (Xz) of the gas sensor 1.
Also in this example, a partition 43 that partitions the space between the outer cover 42 and the inner cover 41 along the axial direction is formed between the outer openings 421.
Others have the same configuration and effects as the first embodiment.

（実施例３）
本例は、仕切り部４３の形状や形成箇所、形成個数等を種々変更させて作製した素子カバー４の例である。
図６に示す素子カバー４においては、仕切り部４３は、アウターカバー４２に形成されているのではなく、インナーカバー４１を内側から外側へ向かって突出変形させることによって形成されている。 (Example 3)
This example is an example of the element cover 4 manufactured by variously changing the shape, the formation location, the formation number, and the like of the partition portion 43.
In the element cover 4 shown in FIG. 6, the partition part 43 is not formed in the outer cover 42, but is formed by projecting and deforming the inner cover 41 from the inside to the outside.

また、仕切り部４３は、素子カバー４を突出変形させて形成するのではなく、図７に示すごとく、インナーカバー４１とアウターカバー４２との間に、別部材である仕切り用部材４３１を介設することによって形成することもできる。 Further, the partition portion 43 is not formed by projecting and deforming the element cover 4, but as shown in FIG. 7, a partition member 431 that is a separate member is interposed between the inner cover 41 and the outer cover 42. It can also be formed.

また、図８に示す素子カバー４においては、仕切り部４３は、アウターカバー４２においてインナーカバー４１と非接触の状態で形成することもできる。そして、仕切り部４３は、インナーカバー４１とアウターカバー４２との間のクリアランス４３０の半分以上の高さｈを有する。
本例の場合には、インナーカバー４１と仕切り部４３とを接触させる必要がないため、仕切り部４３を容易に形成することができる。また、上記構成であっても、水滴Ｗを含む被測定ガスを、軸方向先端側へ向かって容易に流すことができる。
なお、本例とは逆に、仕切り部４３を、インナーカバー４１においてアウターカバー４２と非接触の状態で形成することもできる。 Further, in the element cover 4 shown in FIG. 8, the partition portion 43 can be formed in the outer cover 42 in a non-contact state with the inner cover 41. The partition portion 43 has a height h that is at least half of the clearance 430 between the inner cover 41 and the outer cover 42.
In the case of this example, since it is not necessary to contact the inner cover 41 and the partition part 43, the partition part 43 can be formed easily. Even with the above configuration, the gas to be measured including the water droplet W can be easily flowed toward the tip end in the axial direction.
In contrast to this example, the partition portion 43 may be formed in the inner cover 41 in a non-contact state with the outer cover 42.

また、素子カバー４は、図９に示すごとく、仕切り部４３同士の間に二つの外側開口部４２１が配設されるよう構成することもできる。すなわち、仕切り部４３は、全ての外側開口部４２１同士の間に形成されていなくてもよい。
このように、仕切り部４３の形成の仕方は種々あるが、これらの場合にも仕切り部４３以外については、実施例１と同様の構成を有し、同様の作用効果を有する。
また、本発明のガスセンサ１は、上述した態様に限定されるものではない。 Moreover, the element cover 4 can also be comprised so that the two outer side opening parts 421 may be arrange | positioned between the partition parts 43, as shown in FIG. That is, the partition part 43 does not need to be formed between all the outer opening parts 421.
As described above, there are various ways of forming the partition portion 43. In these cases, the portions other than the partition portion 43 have the same configuration as that of the first embodiment, and have the same functions and effects.
Moreover, the gas sensor 1 of this invention is not limited to the aspect mentioned above.

（実施例４）
本例は、図１０、図１１に示すごとく、本発明の効果確認試験を行った例である。
まず、本発明品として上記実施例１（図１〜図４）に示したガスセンサ１を、従来品として従来例（図１４）に示したガスセンサ９を、それぞれ用意した。
そして、これらのガスセンサについて、図１０、図１１に示すごとく、ガスセンサ素子への水滴付着の抑制効果を評価した。 Example 4
In this example, as shown in FIGS. 10 and 11, the effect confirmation test of the present invention was performed.
First, the gas sensor 1 shown in Example 1 (FIGS. 1 to 4) was prepared as a product of the present invention, and the gas sensor 9 shown in the conventional example (FIG. 14) was prepared as a conventional product.
And about these gas sensors, as shown to FIG. 10, FIG. 11, the suppression effect of the water droplet adhesion to a gas sensor element was evaluated.

すなわち、図１０に示すごとく、水平面に対して５０°に傾斜させた内径３５ｍｍの配管５１に、ガスセンサ１を取付ける。ガスセンサ１の取り付け位置は、配管５１の上端開口部５１１から１００ｍｍの位置である。そして、配管５１の上端開口部５１１から水滴を含む空気を、噴射機５２から５回噴射する。一回当たりの噴射エア中の水量は、０．２ｍｌであり、エア圧は０．１５ｋｇ／ｃｍ²である。 That is, as shown in FIG. 10, the gas sensor 1 is attached to a pipe 51 having an inner diameter of 35 mm inclined at 50 ° with respect to the horizontal plane. The attachment position of the gas sensor 1 is a position 100 mm from the upper end opening 511 of the pipe 51. Then, air including water droplets is injected from the injector 52 five times from the upper end opening 511 of the pipe 51. The amount of water in the injection air per time is 0.2 ml, and the air pressure is 0.15 kg / cm ² .

このとき、ガスセンサ１に内蔵されたガスセンサ素子への被水面積を評価した。
同様の試験を従来品（ガスセンサ９）についても行った。
試験結果を、図１１に示す。同図に示すように、本発明品は、被水面積が従来品に比べて２割以下であった。
本例の結果から、本発明によれば、充分にガスセンサ素子の被水を抑制することができることがわかる。 At this time, the wet area to the gas sensor element built in the gas sensor 1 was evaluated.
A similar test was performed on a conventional product (gas sensor 9).
The test results are shown in FIG. As shown in the figure, the product of the present invention had a water coverage area of 20% or less compared to the conventional product.
From the results of this example, it can be seen that according to the present invention, the water exposure of the gas sensor element can be sufficiently suppressed.

（実施例５）
本例は、図１２、図１３に示すごとく、本発明のガスセンサの応答性について評価した例である。
すなわち、まず、３Ｌ、直列６気筒直噴エンジンの排気管にガスセンサを設置した。そして、エンジンの回転数を２０００回転／分として運転した。また、図１２の曲線Ｌ１に示すごとく、エンジンの空燃比を制御して、λ値（空気過剰率）が０．９となる状態と、１．１となる状態とを、周波数４．１６Ｈｚの周期で交互に形成した。
また、ガスセンサの素子温度は７５０℃とした。 (Example 5)
In this example, as shown in FIGS. 12 and 13, the responsiveness of the gas sensor of the present invention was evaluated.
That is, first, a gas sensor was installed in the exhaust pipe of a 3L, in-line 6-cylinder direct injection engine. The engine was operated at a rotational speed of 2000 rpm. Further, as shown by a curve L1 in FIG. 12, the air-fuel ratio of the engine is controlled so that the state where the λ value (excess air ratio) becomes 0.9 and the state where 1.1 becomes 1.1 at a frequency of 4.16 Hz. They were formed alternately with a period.
The element temperature of the gas sensor was 750 ° C.

このときのガスセンサの出力の変化を図１２の曲線Ｌ２に示す。そして、空燃比の変化（Ｌ１）に対するセンサ出力の変化（Ｌ２）を解析し、ゲイン（利得）を評価した。その結果を、図１３に示す。
評価は、上記実施例４と同様に、本発明品としての実施例１のガスセンサ１と、従来品としてのガスセンサ９との双方についてそれぞれ行った。 A change in the output of the gas sensor at this time is shown by a curve L2 in FIG. And the change (L2) of the sensor output with respect to the change (L1) of the air-fuel ratio was analyzed, and the gain (gain) was evaluated. The result is shown in FIG.
The evaluation was performed for both the gas sensor 1 of Example 1 as a product of the present invention and the gas sensor 9 as a conventional product, as in Example 4.

図１３に示すごとく、従来品よりも本発明品の方が、ゲイン値が高く、応答性に優れていることがわかる。
本例の結果から、本発明によれば、ガスセンサの応答性についても充分に確保することができることがわかる。
そして、上記実施例４及び５の結果は、本発明によれば、ガスセンサの応答性の向上と、ガスセンサ素子の被水抑制とを両立することができることを示している。 As shown in FIG. 13, it can be seen that the product of the present invention has a higher gain value and is more responsive than the conventional product.
From the results of this example, it can be seen that according to the present invention, the responsiveness of the gas sensor can be sufficiently ensured.
And the result of the said Example 4 and 5 has shown that the improvement of the responsiveness of a gas sensor and water | moisture-content suppression of a gas sensor element can be made compatible according to this invention.

実施例１における、ガスセンサの縦断面図。1 is a longitudinal sectional view of a gas sensor in Embodiment 1. FIG. 実施例１における、素子カバーの縦断面図。1 is a longitudinal sectional view of an element cover in Example 1. FIG. 実施例１における、素子カバーの横断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of an element cover in the first embodiment. 実施例１における、被測定ガスの流れを示す素子カバーの斜視説明図。FIG. 3 is a perspective explanatory view of an element cover showing a flow of a measurement gas in Example 1. 実施例２における、素子カバーの縦断面図。FIG. 10 is a longitudinal sectional view of an element cover in the second embodiment. 実施例３における、インナーカバーに仕切り部が形成されている素子カバーの横断面図。In Example 3, the cross-sectional view of the element cover in which the partition part is formed in the inner cover. 実施例３における、仕切り部が別部材によって形成されている素子カバーの横断面図。The cross-sectional view of the element cover in which the partition part in Example 3 is formed of another member. 実施例３における、アウターカバーに形成された仕切り部がインナーカバーと非接触である素子カバーの横断面図。In Example 3, the cross-sectional view of the element cover in which the partition part formed in the outer cover is not in contact with the inner cover. 実施例３における、仕切り部同士の間に二つの外側開口部が形成されている素子カバーの横断面図。In Example 3, it is a cross-sectional view of the element cover in which two outer openings are formed between the partitions. 実施例４における、被水評価試験方法の説明図。Explanatory drawing of the to-be-watered evaluation test method in Example 4. FIG. 実施例４における、被水評価結果の線図。The line figure of the to-be-watered evaluation result in Example 4. FIG. 実施例５における、応答性評価試験方法の説明図。Explanatory drawing of the responsiveness evaluation test method in Example 5. FIG. 実施例５における、応答性評価結果の線図。The diagram of the response evaluation result in Example 5. 従来例における、ガスセンサ素子の被水割れの原因を説明する断面説明図。Cross-sectional explanatory drawing explaining the cause of the moisture crack of the gas sensor element in a prior art example. 従来例における、ガスセンサ素子に保護層を形成したガスセンサの断面図。Sectional drawing of the gas sensor in which the protective layer was formed in the gas sensor element in a prior art example. 従来例における、通気孔を保護層によって覆ったガスセンサの断面図。Sectional drawing of the gas sensor which covered the ventilation hole in the prior art example with the protective layer.

Explanation of symbols

１ガスセンサ
２ガスセンサ素子
３ハウジング
４素子カバー
４１インナーカバー
４１１内側開口部
４２アウターカバー
４２１外側開口部
４２２排出用開口部
４３仕切り部
４３０クリアランス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas sensor 2 Gas sensor element 3 Housing 4 Element cover 41 Inner cover 411 Inner opening part 42 Outer cover 421 Outer opening part 422 Discharge opening part 43 Partition part 430 Clearance

Claims

A gas sensor having a gas sensor element that detects a specific gas concentration in a gas to be measured, a housing that is inserted through the gas sensor element, and an element cover that is fixed to the distal end side of the housing,
The element cover includes an inner cover and an outer cover disposed on the outer periphery of the inner cover.
The outer cover is provided with a plurality of outer openings on the side surface, and a discharge opening on the tip side of the outer opening.
The inner cover is provided with an inner opening at a position closer to the tip side than the outer opening,
The inner opening is formed such that the opening direction from the outside to the inside of the inner cover has a component in the axial direction of the gas sensor,
In the clearance between the outer cover and the inner cover at the axial position where the outer opening is disposed, at least one partition that partitions the clearance along the axial direction is formed. Gas sensor.

The gas sensor according to claim 1, wherein the partition portion extends to an axial position where the inner opening is formed.

3. The gas sensor according to claim 1, wherein the partition portion is not in contact with the inner cover or the outer cover.

4. The gas sensor according to claim 3, wherein the partition portion has a height that is at least half of the clearance.