JP2013140106A - ガスセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】大気連通に使用されるフィルタのうち、通気に寄与しない部分を少なくすることができ、フィルタの品質の安定性を確保できるガスセンサを提供する。
【解決手段】円形のシート状に形成された通気フィルタ９０は、隔壁部８８の先端面８５における通気部８９の開口周縁部８４に設けられた接着層８３によって固定される。通気フィルタ９０は、水滴等は通さず大気を連通可能に構成されているので、通気フィルタ９０を介して、通気性及び防水性の機能を確保しつつ、大気を連通することができる。留め金具８６の全体を通気フィルタ９０で覆って大気連通孔９１内に圧入しないので、通気フィルタ９０が、のびたり破れたりするおそれはない。これによって、通気フィルタ９０の膜厚を一定に保ち、通気の品質を安定させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、被検出ガス中の特定ガス（例えば、酸素など）の濃度を検出するための検出素子を備えるガスセンサに関するものである。

従来、ジルコニア等のセラミックからなる固体電解質体を有底筒状に形成し、その表面上に、固体電解質体を挟む一対の電極を形成した検出素子を備えたガスセンサが利用されている。このような検出素子は、自動車等の内燃機関のエンジンから排出する排気ガス中の特定のガス成分（例えば、酸素など）を検出する。例えば、酸素を検出する酸素センサの検出素子は、排気ガス中に晒される測定電極と、基準となるガス（通常は大気）中に晒される基準電極とが一対となって、有底筒状に形成された固体電解質体を挟むように、固体電解質体の表面上に形成されている。この検出素子は、固体電解質体に隔てられた二つの雰囲気間、すなわち排気ガスと基準ガス（大気）との間における酸素分圧の差に応じて両電極間に生ずる起電力をもとに、排気ガス中の酸素を検出するものである。

このような酸素センサが自動車等の内燃機関のエンジンの排気管に取り付けられる場合、検出素子は、検出電極側が排気管内を流通する排気ガス中に晒されるように直接又は間接的に外部に露出された状態で主体金具内に保持されている。そして、主体金具に固定される外筒と主体金具とで、検出電極側と基準電極側とが隔てられている。また、検出素子の検出信号を取り出すためのリード線が外筒の外部に引き出されており、そのリード線の引き出し口には、引き出し口を塞ぐための栓部材（以下「グロメット」という。）が組み付けられている。

グロメットには、リード線（センサ出力リード線及びヒータリード線）を挿通させるリード線挿通孔の他に、排気管の外側で外筒の内部と外部との間の通気性を確保して基準電極側に大気を導入するための大気連通孔（貫通孔）が設けられている。そして、栓部材の大気連通孔には、外筒内に大気を導入しつつも水滴等を進入させないようにするためのフィルタが設けられている（例えば特許文献１参照）。ここで、図５を参照して、フィルタを大気連通孔に組み付ける方法の一例を説明する。図５に示すように、挿入部材１０１の全体をフィルタ１０２で覆ってグロメット１０３の大気連通孔１０４内に圧入する。この方法によって大気連通孔１０４に設けられたフィルタ１０２は、図６に示すように、大気連通孔１０４と挿入部材１０１との間に挟まれて固定される。

特開２０１０−１５１７９２号公報

しかしながら、上記従来の方法では、フィルタ１０２のうち、大気連通孔１０４と挿入部材１０１との間に挟まれた部分は、通気には寄与せず、フィルタ１０２の固定のために用いられる。このように、フィルタ１０２を大気連通孔１０４に圧入する場合、圧入されたフィルタ１０２のうち、固定のために用いられ通気に寄与しない部分が多いという問題があった。また、圧入されたフィルタ１０２がのびたり破れたりして、フィルタ１０２の品質の安定性が損なわれるという問題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、大気連通に使用されるフィルタのうち、通気に寄与しない部分を少なくすることができ、フィルタの品質の安定性を確保できるガスセンサを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様のガスセンサは、軸線方向に延びるとともに、自身の先端側に被検出ガスを検出するための検出部を有する検出素子と、前記検出部を自身の先端から突出させつつ、前記検出素子の径方向周囲を取り囲む主体金具と、前記検出素子の後端側の径方向周囲を取り囲む筒状をなし、自身の先端部が前記主体金具に固定される外筒と、前記外筒の後端側に配置され、自身の先端面と後端面を貫通する貫通孔が形成された栓部材と、を有するガスセンサであって、前記栓部材の前記貫通孔に挿入される挿入部材であって、筒状をなし、外周面が、前記貫通孔の内周面に接触する周壁部と、前記周壁部の一端側の開口または筒孔内に形成され、前記筒孔を介した前記外筒の内部と外部とを隔てる隔壁部と、前記隔壁部を貫通して形成され、前記隔壁部を介した前記外筒の内部と外部との間での通気を可能とする通気部とを備える挿入部材と、前記隔壁部の先端面に設けられ、少なくとも前記通気部の周囲を取り囲む接着層と、周方向にわたって該接着層によって接着され、前記通気部を閉塞する通気性と防水性を有するフィルタとを備える。

上記構成のガスセンサでは、接着層を用いてフィルタを隔壁部に接着して設けられている。これによって、通気部を介して行われる大気連通において、通気性及び防水性の機能を確保しつつ通気部を覆う程度にフィルタの大きさを小さくすることができる。例えば、ガスセンサの組み立てを容易にするため、挿入部材の全体をフィルタで覆って貫通孔内に挿入し、貫通孔と挿入部材との間にフィルタを挟んで通気部に固定する場合がある。この場合のフィルタにおいて、周壁部側面と貫通孔との間に挟まれる部分は通気とは関係なく、固定だけのために用いられることになる。本発明ではフィルタの固定を接着層で行い、固定のために使用する部分をできるかぎり少なくしている。これによって、フィルタの使用量を減らし、生産コストを低減することができる。また、上記の場合のフィルタにおいて、貫通孔と挿入部材との間の狭い隙間にフィルタを挟んで通気部に固定するので、フィルタがのびたり破れたりするおそれがある。本発明ではフィルタの固定を接着層で行い、貫通孔と挿入部材との間に挟まれるフィルタはない。これによって、フィルタがのびたり破れたりするおそれはないので、フィルタの膜厚を一定に保ち、通気の品質の安定性を高めることができる。

また、本発明では、前記挿入部材の前記隔壁部は、前記周壁部の前記一端側の開口に設けられ、前記通気部は、前記隔壁部を貫通する前記隔壁部の貫通孔であって、前記隔壁部の先端面の縁端から離れた位置に一つ形成され、前記接着層は、前記隔壁部の先端面に開口する前記隔壁部の前記貫通孔の開口周縁部に形成されてもよい。挿入部材の隔壁部は周壁部の一端側の開口に設けられ、通気部は一つの隔壁部の貫通孔に形成されている。これによって、例えば、一枚の板をプレス加工するだけで容易に作製できる。また、隔壁部の貫通孔は、先端面に開口周縁部を残した状態で形成される。これによって、接着層を隔壁部から周壁部にかけて形成せずとも、隔壁部に形成すれば、確実に隔壁部の貫通孔を覆ってフィルタを設けることができるので、容易に接着層を形成することができる。

また、本発明では、前記フィルタは、前記通気部の直径よりも大きく、前記隔壁部の先端面の直径よりも小さい円形のシート状であってもよい。円形のシート状に形成されたフィルタの直径は、通気部の直径よりも大きく、隔壁部の先端面の直径よりも小さい。このようなフィルタは、通気部の全体を覆いながら隔壁部の先端面に固定することができる。

また、本発明では、前記接着層は、融着フィルムを用いて形成されてもよい。融着フィルムは、非融着時には粘着性がないため、フィルタ取り付け時に、隔壁部の先端面に融着フィルムを配置する作業を容易に行うことができる。

ガスセンサ１の縦断面図である。 グロメット９の断面図である 本実施形態における固定部材９８、通気フィルタ９０、接着層８３、留め金具８６を示した図である。 変形例である外筒３０の断面斜視図である。 従来例における挿入部材１０１、フィルタ１０２、グロメット１０３を示した図である。 従来例におけるグロメット１０３の断面図である

以下、本発明を具体化したガスセンサの一実施の形態について、ガスセンサ１を例に、その構造について、図１を参照して説明する。以下では、ガスセンサ１において軸線Ｏ方向において、排気管内に挿入される検出素子６の先端に向かう側（閉じた側であり図中下側）を先端側とし、これと反対方向に向かう側（図中上側）を後端側として説明するものとする。

図１に示すように、ガスセンサ１は、排気管内を流通する排気ガス中の酸素の濃度を検出するためのセンサである。また、ガスセンサ１は、細長で先が閉じられた筒状の検出素子６を主体金具５に保持した構造を有する。ガスセンサ１からは、検出素子６内に挿入されるヒータ７へ通電するためのリード線１８が、ガスセンサ１から引き出されている。また、検出素子６の出力する信号を取り出すためのリード線１８が、ガスセンサ１から引き出されている。各リード線１８は、ガスセンサ１とは離れた位置に設けられるセンサ制御装置（図示外）や自動車の電子制御装置（図示外）等に電気的に接続されている。

ガスセンサ１の検出素子６は、ジルコニアを主成分とする固体電解質体６１を、軸線Ｏ方向に延び、先端を閉じた筒状に形成し、内周側に基準電極６２を設け、外周側に検出電極６３を設けたものである。基準電極６２はＰｔまたはＰｔ合金からなり、固体電解質体６１の内面のほぼ全面を覆うように多孔質状に形成されている。検出電極６３も同様にＰｔまたはＰｔ合金からなり、固体電解質体６１の外面に多孔質状に形成されている。これにより、検出素子６の先端側が検出部６４として機能し、この検出部６４を、排気管（図示外）内を流通する排気ガス中に晒すことで、ガス濃度検出を行う。図示しないが、検出電極６３は耐熱性セラミックよりなる多孔質状の電極保護層により被覆されており、排気ガスによる被毒から保護されている。また、検出素子６の軸線Ｏ方向の略中間位置には、径方向外側に向かって突出する鍔状のフランジ部６５が設けられている。そして、検出素子６の筒孔６９内には、固体電解質体６１を加熱して活性化させるための棒状のヒータ７が挿入されている。

検出素子６は、自身の径方向周囲を筒状の主体金具５に取り囲まれた状態で、主体金具５の筒孔５５内に保持されている。主体金具５はＳＵＳ４３０等のステンレス鋼からなる筒状の部材であり、先端側に、排気管の取付部（図示外）に螺合する雄ねじ部５２が形成されている。雄ねじ部５２よりも先端側には、その外周に、後述するプロテクタ４をはめ込み、取り付ける先端係合部５６が形成されている。検出素子６の検出部６４は、先端係合部５６よりも先端側に突出している。

主体金具５の雄ねじ部５２の後端側には径方向に拡径された工具係合部５３が形成されており、ガスセンサ１を排気管の取付部（図示外）に取り付ける際に使用される取り付け工具が係合される。この工具係合部５３と雄ねじ部５２との間の部位には、排気管の取付部（図示外）を介したガス抜けを防止するための環状のガスケット１１が嵌挿されている。そして主体金具５の後端側には、筒孔５５内で保持する検出素子６を加締め固定するための加締部５７が設けられている。検出素子６の後端部６６は、この加締部５７よりも後端側に突出している。また、工具係合部５３と加締部５７との間には、その外周に、後述する外筒３の先端部３１が係合される後端係合部５８が形成されている。

次に、主体金具５の筒孔５５内の先端側には、その内周を径方向内側に向けて突出させた段部５９が設けられており、この段部５９に、金属製のパッキン１２を介し、アルミナからなる筒状の支持部材１３が係止されている。支持部材１３の内周も段状に形成されており、その段状の部位に配置される金属製のパッキン１４を介し、検出素子６のフランジ部６５が支持部材１３により支持されている。さらに筒孔５５内には、支持部材１３の後端側に滑石粉末からなる充填部材１５が充填され、その充填部材１５を支持部材１３との間で挟むように、充填部材１５の後端側にアルミナ製で筒状のスリーブ１６が配置されている。

スリーブ１６の後端側には環状のリング１７が配置されており、主体金具５の加締部５７を内側先端方向に加締めることで、リング１７を介し、スリーブ１６が充填部材１５に対して押しつけられている。この加締部５７の加締めを通じ、充填部材１５が、主体金具５の段部５９に係止された支持部材１３に向けて検出素子６のフランジ部６５を押圧するよう主体金具５の筒孔５５内に圧縮充填されるとともに、筒孔５５の内周面と検出素子６の外周面との間の間隙が気密に埋められている。このように、検出素子６は、主体金具５の加締部５７と段部５９との間において狭持された各部材を介し、主体金具５の筒孔５５内で保持されている。

次に、主体金具５の先端係合部５６には、その先端係合部５６から先端側に向け突出した検出素子６の検出部６４を覆うプロテクタ４が、溶接によって組み付けられている。プロテクタ４は、ガスセンサ１が排気ガスの排気管（図示外）に取り付けられた際に排気ガスの排気管（図示外）内に突き出される検出素子６の検出部６４を、排気ガス中に含まれる水滴や飛石など、異物等の衝突から保護するものである。プロテクタ４は、有底筒状に形成され、開放された側の周縁部が先端係合部５６に接合される外側プロテクタ４１と、その外側プロテクタ４１の内部に固定される有底筒状の内側プロテクタ４２とからなる二重構造を有する。外側プロテクタ４１および内側プロテクタ４２の外周面には、排気ガスを内部に導入して検出素子６の検出部６４へと導くための複数の導入口４５、４４が開口されている。また、外側プロテクタ４１および内側プロテクタ４２の底面には、内部に入り込んだ水滴や排気ガスを排出するための排出口４３、４８が、それぞれ開口されている。

主体金具５の後端側には、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼からなる筒状の外筒３が組み付けられている。外筒３は、ステンレス鋼を軸線Ｏ方向に沿って延びる筒状に形成し、さらに略中央より先端側を、後端側よりも大径に形成したものである。外筒３の先端部３１は、主体金具５の後端係合部５８に嵌めこまれ、外周側から後端係合部５８に加締められている。さらに、先端部３１の外周を一周して、レーザ溶接が施されている。外筒３は、軸線Ｏ方向に沿って後端側へ向けて延びており、検出素子６の後端部６６や、それよりも後端側に配置されるセパレータ８及びグロメット９の外周を、径方向に取り囲んでいる。

外筒３に取り囲まれた検出素子６の後端部６６には、外周側に、検出電極６３との電気的な接続を行う外側端子の先端部７５が嵌めこまれている。同様に、検出素子６の後端部６６の内周側には、基準電極６２と電気的な接続を行う内側端子の先端部７６が挿入されている。また、検出素子６の筒孔６９内には、固体電解質体６１を加熱して活性化させる棒状のヒータ７が挿入されている。内側端子の先端部７６は、検出素子６とヒータ７との間に挟まれる位置に配置される。ヒータ７の先端側には、発熱部７７が設けられている。ヒータ７の後端側には、ヒータ７に通電する一対の電極部７１が設けられている。そして内側端子の後端部（図示外）、外側端子の後端部（図示外）には、それぞれ、上記したリード線１８が加締め固定されている。

接続部材２は、導電性の金属で形成され、リード線１８とヒータ７とを電気的に接続する部材である。接続部材２は、接続部２１、加締部２２、ロウ付け部２３を備えている。ロウ付け部２３は、接続部材２の先端側に配置され、ヒータ７の後端側に設けられた一対の電極部７１にそれぞれ接続する。接続部２１は、ロウ付け部２３よりも後端側に配置され、線状に形成される。また、接続部２１は、ロウ付け部２３と加締部２２を電気的に接続する。接続部２１の後端側に加締部２２が配置され、リード線１８を加締め固定する。加締部２２は、軸線Ｏ方向と直交する方向にリード線１８を加締め固定し、筒状に形成される。リード線１８とヒータ７が接続部材２を介して接続されることによって、リード線１８に接続された外部回路（図示外）からヒータ７に電力が供給される。

検出素子６の後端部６６よりも後端側には絶縁性セラミックからなる筒状のセパレータ８が配置されている。セパレータ８は絶縁性セラミックを筒状に形成したものであり、上記の内側端子の後端部（図示外）、外側端子の後端部（図示外）、一対の電極部７１が互いに接触しないように分離するため、それらを独立に収容する配置部８２を有する。各配置部８２はセパレータ８を軸線Ｏ方向に貫通しており、セパレータ８を挟んで先端側と後端側との間で大気連通が可能となるように構成されている。内側端子の後端部（図示外）、外側端子の後端部（図示外）、一対の電極部７１にロウ付け接続された接続部材２にそれぞれ接続されたリード線１８は、後述するグロメット９のリード線挿通孔９２を介してガスセンサ１の外部に引き出されている。また、セパレータ８の後端側における外周面には径方向外側に突出するフランジ部８１が設けられており、そのフランジ部８１よりも先端側の外周面に、略円筒状の保持金具３２が嵌挿されている。

また、セパレータ８の後端側にはフッ素系ゴムからなるグロメット９が配置されている。グロメット９は、外筒３の後端部３３にはめられて、後端部３３付近の外周が加締められることにより、外筒３に保持されている。グロメット９には、外筒３内に大気を導入するための大気連通孔９１が軸線Ｏ方向に貫通して形成されている。ガスセンサ１では、この大気連通孔９１およびセパレータ８の配置部８２を介し、外筒３内に大気を導入し、検出素子６の筒孔６９内に形成された基準電極６２が大気に晒されるように構成されている。

大気連通部３４は、グロメット９の大気連通孔９１内に設けられている。大気連通部３４は、軸線Ｏ方向に厚みを有し、大気連通孔９１を塞ぐように配置されている。大気連通部３４には、厚み方向に貫通する開口３５が設けられている。この開口３５を通じ、外部と内部との通気（つまり外筒３の内部と外部との通気）が確保されている。この開口３５は、大気連通孔９１の開口よりも小さく形成されており、この開口３５を介した大気連通孔９１内への飛石等の進入が防止されている。また、リード線挿通孔９２には、検出素子６の検出電極６３および基準電極６２やヒータ７の一対の電極部７１と図示外のセンサ制御装置または自動車の電子制御装置（ＥＣＵ）とを電気的に接続する４本のリード線１８が、それぞれ独立に挿通される（図１ではそのうちの２本のリード線１８がリード線挿通孔９２に挿通された状態を示している）。

図２を参照してグロメット９について説明する。図２において、下方、上方をそれぞれ、軸線Ｏ方向の先端側、後端側とする。グロメット９は、軸線Ｏ方向を高さ方向とする略円柱状に形成された栓部材であり、外筒３の後端側を塞ぐ部材である。ガスセンサ１へ組み付けされた後に後端向きの面となる天面９９は、径方向の外周側から中央側へ向けて盛り上がる傾斜面として形成されている。その径方向の中央には、軸線Ｏ方向に貫通する略円柱状の大気連通孔９１が形成されている。その大気連通孔９１よりも外周側に軸線Ｏ方向に貫通する４つのリード線挿通孔９２が、周方向に等間隔となる位置にそれぞれ形成されている（図２ではそのうち３つのリード線挿通孔９２を示している）。また、天面９９には、大気連通孔９１の形成位置を起点とし、外周側へ向けて径方向に沿って溝状に延びる４つの溝部が形成されている（図２ではそのうち２つの溝部９３、９４を示している）。４つの溝部は、天面９９上に開口する４つのリード線挿通孔９２の位置を避けるように、それぞれ２つのリード線挿通孔９２の間を通して配置されている。なお、グロメット９が、本発明における「栓部材」に相当する。大気連通孔９１が、本発明における「貫通孔」に相当する。

また、グロメット９の大気連通孔９１内には有底筒状に形成された留め金具８６が挿入されている。留め金具８６は、周壁部８７、隔壁部８８を有する。周壁部８７は、筒状に形成され、自身の外周面が大気連通孔９１の内周面に密着している。隔壁部８８は、円形の平板形状に形成され、周壁部８７の後端側の開口に設けられ、外筒３の内部と外部とを隔てている。また、隔壁部８８は通気部８９を備えている。通気部８９は、隔壁部８８を貫通する円形に形成された貫通孔であり、外筒３の内部と外部との間での通気を可能とする。通気部８９は、隔壁部８８の先端側を向く先端面８５の縁端から離れた位置に形成されている。なお、図２では、通気部８９が隔壁部８８に１つ設けられている。先端面８５に形成される貫通孔が先端面８５の縁端から離れていれれば、隔壁部８８に複数の通気部８９が形成されていてもよい。なお、留め金具８６が、本発明における「挿入部材」に相当する。

通気フィルタ９０は、円形のシート状に形成されている。通気フィルタ９０の直径は、通気部８９の開口の直径よりも大きく、隔壁部８８の先端面８５の直径よりも小さい。通気フィルタ９０は、接着層８３によって隔壁部８８の先端面８５に固定され、通気部８９の開口を覆っている。接着層８３は、隔壁部８８の先端面８５における通気部８９の開口の開口周縁部８４に設けられている。接着層８３は、例えば、融着フィルムを用いて形成されることがある。この場合、融着フィルムは、開口周縁部８４に沿った環状に形成される。この環状に形成された融着フィルムによって、通気フィルタ９０は隔壁部８８の先端面８５に固定される。なお、融着フィルムは熱活性フィルムであり、非融着時には粘着性がないため、通気フィルタ９０を隔壁部８８の先端面８５に配置する作業を容易に行うことができる。

また、図２に示すように、隔壁部８８の先端面８５と開口周縁部８４とは、ほぼ同一の大きさとなっているが、大きさが異なっていてもよい。例えば、通気部８９が、図２に示す貫通孔よりも小さい場合、通気部８９に組み付けられる通気フィルタ９０の大きさは、小さくてよい。このため、接着層８３が設けられる開口周縁部８４は、隔壁部８８の先端面８５より小さくなる。このように、通気部８９の大きさによって、通気フィルタ９０の大きさと、接着層８３が設けられる開口周縁部８４の大きさが変わる。これによって、開口周縁部８４が、隔壁部８８の先端面８５よりも小さくなる場合がある。また、通気フィルタ９０は、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂から形成されたミクロンサイズの網目構造を有する薄膜状のフィルタであり、水滴等は通さず大気を連通可能に構成されたものである。なお、通気フィルタ９０が、本発明における「フィルタ」に相当する。

ここで、図３を参照して、通気フィルタ９０を隔壁部８８の先端面８５における通気部８９の開口周縁部８４に組み付ける一例を説明する。なお、図３において、下方、上方をそれぞれ、軸線Ｏ方向の先端側、後端側とする。接着層８３は、開口周縁部８４の外径とほぼ同一の大きさの外径を有し、環状のフィルム状に形成されている。また、接着層８３の中央付近に設けられている孔は、通気部８９の直径とほぼ同一の大きさの直径を有する。通気フィルタ９０は、開口周縁部８４の外径とほぼ同一の大きさの外径を有し、円形のフィルム状に形成されている。固定部材９８は、先端側に筒孔９５の内径より小さい外径を有し、棒状に形成された先端部９８Ａと、後端側に筒孔９５の内径とほぼ同一の大きさの外径を有し、円柱状に形成された後端部９８Ｂとを備えている。

上記の部材は、先端側から、固定部材９８、通気フィルタ９０、接着層８３、留め金具８６の順に配置され、また、固定部材９８の後端部９８Ｂは、通気フィルタ９０と接着層８３と重なるように配置される。固定部材９８によって、通気フィルタ９０と接着層８３は、留め金具８６の筒孔９５内に軸線Ｏ方向に押し込まれ、通気部８９の開口周縁部８４に固定される。この後、接着層８３を溶融させるために加熱する。上述したように、例えば、接着層８３は融着フィルムを用いて形成されており、１６０℃で約１５秒間加熱されると溶融し、接着剤として機能する。加熱し、接着層８３を溶融させることによって、開口周縁部８４に通気フィルタ９０を接着する。加熱を止め、通気フィルタ９０が開口周縁部８４に接着された後に、固定部材９８が筒孔９５内から取り出され、通気フィルタ９０が開口周縁部８４に固定される。

なお、隔壁部８８は、外筒３の内部と外部を隔てていれば、周壁部８７の後端側の開口に設けられていなくてもよい。例えば、周壁部８７の筒孔９５内に隔壁部８８が設けられ、その隔壁部８８に通気部８９が設けられてもよい。また、隔壁部８８が周壁部８７の先端側の開口に設けられ、隔壁部８８に通気部８９が設けられてもよい。

以上説明したように、本実施の形態では、円形のシート状に形成された通気フィルタ９０は、隔壁部８８の先端面８５における通気部８９の開口周縁部８４に設けられた接着層８３によって固定される。通気フィルタ９０は、水滴等は通さず大気を連通可能に構成されているので、通気フィルタ９０を介して、通気性及び防水性の機能を確保しつつ、大気を連通することができる。また、前述した図５に示す従来の方法で通気フィルタ９０を通気部８９の開口周縁部８４に組み付けないので、必要となる通気フィルタ９０の大きさは、通気部８９を覆い、開口周縁部８４に設けられた接着層８３によって接着固定できる程度の大きさであればよい。必要となる通気フィルタ９０の大きさを小さくできるので、例えば、生産コストを低減することができる。また、前述した図５に示す従来の方法のように、留め金具８６の全体を通気フィルタ９０で覆って大気連通孔９１内に圧入しないので、通気フィルタ９０が、のびたり破れたりするおそれはない。これによって、通気フィルタ９０の膜厚を一定に保ち、通気の品質を安定させることができる。

なお、上記実施形態に示される構成は例示であり、各種変更が可能である。留め金具８６の隔壁部８８の先端面８５に通気フィルタ９０が固定されているが、先端面８５に通気フィルタを固定しなくてもよい。例えば、図４に示すように、外筒３０に通気部８９１を設け、通気部８９１を覆うように通気フィルタ９０１を外筒３０の先端面８５１に固定してもよい。

図４を参照して、変形例の外筒３０に設けられた通気部８９１について説明する。図４に示す外筒３０の下方、上方をそれぞれ、軸線Ｏ方向の先端側、後端側とする。図４に示すように、通気部８９１は、外筒３０を貫通する円形に形成された貫通孔であり、外筒３０の内部と外部との間での通気を可能とする。通気フィルタ９０１は、円形のシート状に形成されている。通気フィルタ９０１の直径は、通気部８９１の開口の直径よりも大きい。通気フィルタ９０１は、接着層８３１によって外筒３０の先端側を向く先端面８５１に固定され、通気部８９１の開口を覆っている。接着層８３１は、環状に形成され、外筒３０の先端面８５１における通気部８９１の貫通孔の開口の開口周縁部８４１に設けられている。例えば、接着層８３１は融着フィルムを用いて形成されている。外筒３０に通気部８９１を設けることによって、グロメット９の大気連通孔９１を介することなく、外筒３０の外部と内部の大気を連通することができる。また、グロメット９や留め金具８６等のガスセンサ１の後端側に組み付けられる各部材に大気連通のための機能を持たせる必要がないので、ガスセンサ１の後端側に組み付けられる各部材の構成を簡素にすることができる。

１ ガスセンサ
３ 外筒
５ 主体金具
６ 検出素子
７ ヒータ
８ セパレータ
９ グロメット
６４ 検出部
８３ 接着層
８５ 先端面
８６ 留め金具
８７ 周壁部
８８ 隔壁部
８９ 通気部
９０ 通気フィルタ
９１ 大気連通孔
９５ 筒孔

Claims (4)

1. 軸線方向に延びるとともに、自身の先端側に被検出ガスを検出するための検出部を有する検出素子と、
   前記検出部を自身の先端から突出させつつ、前記検出素子の径方向周囲を取り囲む主体金具と、
   前記検出素子の後端側の径方向周囲を取り囲む筒状をなし、自身の先端部が前記主体金具に固定される外筒と、
   前記外筒の後端側に配置され、自身の先端面と後端面を貫通する貫通孔が形成された栓部材と、を有するガスセンサであって、
   前記栓部材の前記貫通孔に挿入される挿入部材であって、筒状をなし、外周面が、前記貫通孔の内周面に接触する周壁部と、前記周壁部の一端側の開口または筒孔内に形成され、前記筒孔を介した前記外筒の内部と外部とを隔てる隔壁部と、前記隔壁部を貫通して形成され、前記隔壁部を介した前記外筒の内部と外部との間での通気を可能とする通気部とを備える挿入部材と、
   前記隔壁部の先端面に設けられ、少なくとも前記通気部の周囲を取り囲む接着層と、周方向にわたって該接着層によって接着され、前記通気部を閉塞する通気性と防水性を有するフィルタと
   を備えることを特徴とするガスセンサ。
2. 前記挿入部材の前記隔壁部は、前記周壁部の前記一端側の開口に設けられ、
   前記通気部は、前記隔壁部を貫通する前記隔壁部の貫通孔であって、前記隔壁部の先端面の縁端から離れた位置に一つ形成され、
   前記接着層は、前記隔壁部の先端面に開口する前記隔壁部の前記貫通孔の開口周縁部に形成されることを特徴とする請求項１に記載のガスセンサ。
3. 前記フィルタは、前記通気部の直径よりも大きく、前記隔壁部の先端面の直径よりも小さい円形のシート状であることを特徴とする請求項１又は２に記載のガスセンサ。
4. 前記接着層は、融着フィルムを用いて形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のガスセンサ。

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