JP2017111040A

JP2017111040A - Gas sensor

Info

Publication number: JP2017111040A
Application number: JP2015246459A
Authority: JP
Inventors: 圭祐水谷; Keisuke Mizutani; 籔谷　正文; Masabumi Yabutani; 籔谷　　正文; 晃児守田; Koji Morita; 朝文藤井; Tomofumi Fujii; 浩史野田; Hiroshi Noda
Original assignee: Denso Corp; Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2015-12-17
Filing date: 2015-12-17
Publication date: 2017-06-22
Anticipated expiration: 2035-12-17
Also published as: JP6535593B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas sensor which is rigid to corrosion, accumulation of deposits, and wet cracks.SOLUTION: A gas sensor 1 is arranged on an intake passage 81 of an internal combustion engine comprising an exhaust recirculation mechanism. The gas sensor 1 comprises: an inner cover 4 comprising a cylindrical inner side wall part 41 and an inner bottom part 42; and an outer cover 5 comprising a cylindrical outer side wall part 51 and an outer bottom part 52. The inner cover 4 is formed of a metal base material and a resin coating layer for coating the base material. The outer cover 5 is formed of a resin. An outer air hole 511 on the outer side wall part 51 is provided on only a half area X which is positioned on a downstream side of flow of a mixed gas M in the intake passage 81 out of whole area in the surrounding of a center axis line C on the outer side wall part 51.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、排気再循環機構を有する内燃機関の吸気通路に配置して用いられるガスセンサに関する。 The present invention relates to a gas sensor used by being disposed in an intake passage of an internal combustion engine having an exhaust gas recirculation mechanism.

車載用のガスセンサには、内燃機関の排気通路に用いられるもの以外にも、新規導入空気に排ガスの一部を再循環させる排気再循環機構の吸気通路に配置して用いられるものがある。排気再循環機構の吸気通路においては、排ガスに含まれるカーボン、エンジンオイル（潤滑油）等の微粒子であるデポジット及び水蒸気が、排ガスよりも低温の新規導入空気によって冷やされる。そして、排気再循環機構の吸気通路に配置されるガスセンサにおいては、粘度が高くなったデポジット、及び排ガスに含まれる腐食物質が液化した腐食質凝縮水が、センサ素子、及びセンサ素子を覆うカバーに付着しやすくなる。
特許文献１においては、排気再循環機構の吸気通路に配置される酸素センサについて、センサ素子の多孔質層、及びセンサ素子を覆う内カバーの外側に位置する外カバーに、撥水性被膜を形成している。これにより、センサ素子の多孔質層及び外カバーにデポジットが付着しにくくしている。 In-vehicle gas sensors include those used in an exhaust passage of an exhaust gas recirculation mechanism that recirculates a part of exhaust gas to newly introduced air, in addition to those used in an exhaust passage of an internal combustion engine. In the intake passage of the exhaust gas recirculation mechanism, deposits and water vapor, which are fine particles such as carbon and engine oil (lubricating oil), contained in the exhaust gas are cooled by newly introduced air having a temperature lower than that of the exhaust gas. In the gas sensor disposed in the intake passage of the exhaust gas recirculation mechanism, the deposit having increased viscosity and the corrosive condensed water in which the corrosive substance contained in the exhaust gas is liquefied are applied to the sensor element and the cover covering the sensor element. It becomes easy to adhere.
In Patent Document 1, a water-repellent coating is formed on an oxygen sensor disposed in an intake passage of an exhaust gas recirculation mechanism on a porous layer of a sensor element and an outer cover positioned outside the inner cover that covers the sensor element. ing. This makes it difficult for deposits to adhere to the porous layer and the outer cover of the sensor element.

特開平１０−１７０４７４号公報JP-A-10-170474

しかしながら、引用文献１においては、外カバーにおける、センサ素子へ測定用ガスを導入するための導入孔は、その周方向において均等に形成されている。そのため、吸気通路における測定用ガスの流れが、導入孔を経由して内カバー及びセンサ素子に接触しやすく、測定用ガスに含まれるデポジット及び凝縮水が、内カバー及びセンサ素子に接触しやすくなる。その結果、センサ素子、及び内カバーの導入孔の周辺にデポジットが堆積しやすくなり、また、センサ素子が凝縮水によって割れるおそれが高まる。
従って、内カバー及びセンサ素子に対するデポジットの堆積、内カバー及び外カバーの凝縮水による腐食を、より効果的に抑制し、かつ、センサ素子を被水割れから保護するためには更なる工夫が必要とされる。 However, in Cited Document 1, the introduction holes for introducing the measurement gas to the sensor elements in the outer cover are formed uniformly in the circumferential direction. Therefore, the flow of the measurement gas in the intake passage easily contacts the inner cover and the sensor element via the introduction hole, and deposits and condensed water contained in the measurement gas easily contact the inner cover and the sensor element. . As a result, deposits easily accumulate around the sensor element and the inner cover introduction hole, and the sensor element is more likely to be broken by condensed water.
Therefore, further ingenuity is required to more effectively suppress deposit accumulation on the inner cover and the sensor element and corrosion caused by condensed water on the inner cover and the outer cover and protect the sensor element from water cracking. It is said.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたもので、腐食、デポジットの堆積及び被水割れに対して、より強固なガスセンサを提供しようとして得られたものである。 The present invention has been made in view of such problems, and has been obtained in order to provide a more robust gas sensor against corrosion, deposit accumulation, and water cracking.

本発明の一態様は、新規導入空気（Ａ）に排ガス（Ｇ）の一部を再循環させる排気再循環機構（８）を有する内燃機関（７）の吸気通路（８１）に配置して用いられるガスセンサ（１）であって、
挿通口（２１）を有するハウジング（２）と、
該ハウジングの中心軸線（Ｃ）に沿って配置されるとともに上記挿通口に絶縁碍子（２２）を介して保持され、上記新規導入空気と上記排ガスとの混合ガス（Ｍ）が導入されるガス検知部（１１）が上記ハウジングから突出するセンサ素子（３）と、
上記中心軸線に沿って上記ハウジングに取り付けられる筒状のインナー側壁部（４１）、及び該インナー側壁部の端部を閉塞するインナー底部（４２）を有し、かつ、該インナー底部及び上記インナー側壁部に、上記混合ガスを通過させるインナー通気孔（４２１，４１１）が設けられたインナーカバー（４）と、
上記中心軸線に沿って上記インナーカバー又は上記ハウジングに取り付けられる筒状のアウター側壁部（５１）、及び該アウター側壁部の端部を閉塞するアウター底部（５２）を有し、かつ、該アウター底部及び上記アウター側壁部に、上記混合ガスを通過させるアウター通気孔（５２１，５１１）が設けられたアウターカバー（５）と、を備えており、
上記インナーカバーは、金属製の基材と、該基材を被覆する樹脂被覆層とによって構成されており、
上記アウターカバーは、樹脂によって構成されており、
上記アウター側壁部における上記アウター通気孔は、該アウター側壁部における、上記中心軸線の周りの全領域のうち、上記吸気通路内における上記混合ガスの流れの下流側に位置する半分の領域（Ｘ）にのみ設けられている、ガスセンサにある。 One aspect of the present invention is arranged and used in an intake passage (81) of an internal combustion engine (7) having an exhaust gas recirculation mechanism (8) for recirculating a part of exhaust gas (G) to newly introduced air (A). A gas sensor (1),
A housing (2) having an insertion opening (21);
Gas detection that is arranged along the central axis (C) of the housing and is held in the insertion port via an insulator (22), and a mixed gas (M) of the newly introduced air and the exhaust gas is introduced. A sensor element (3) with a portion (11) protruding from the housing;
A cylindrical inner side wall (41) attached to the housing along the central axis, and an inner bottom (42) that closes an end of the inner side wall, and the inner bottom and the inner side wall An inner cover (4) provided with an inner ventilation hole (421, 411) for allowing the mixed gas to pass therethrough,
A cylindrical outer side wall (51) attached to the inner cover or the housing along the central axis, and an outer bottom (52) that closes an end of the outer side wall, and the outer bottom And an outer cover (5) provided with outer vent holes (521, 511) for allowing the mixed gas to pass through the outer side wall portion,
The inner cover is composed of a metal base material and a resin coating layer that covers the base material,
The outer cover is made of resin,
The outer vent hole in the outer side wall portion is a half region (X) located on the downstream side of the flow of the mixed gas in the intake passage in the entire region around the central axis in the outer side wall portion. The gas sensor is provided only in

上記ガスセンサにおいては、インナーカバー及びアウターカバーの構成、並びにアウターカバーにおけるアウター通気孔の構成に工夫をしている。
具体的には、インナーカバーは、金属製の基材を樹脂被覆層によって被覆して形成する一方、アウターカバーは、樹脂によって形成している。つまり、新規導入空気と排ガスとの混合ガスの流れを受け止めるアウターカバーは、金属製の基材を用いずに、樹脂のみによって形成している。これにより、混合ガスに含まれる凝縮水がアウターカバーに激しく衝突する場合でも、アウターカバーの腐食をほとんどなくすことができる。また、インナーカバーの金属製の基材が樹脂被覆層によって被覆されていることにより、インナーカバーへのデポジットの堆積を抑制することができる。 In the gas sensor, the inner cover and the outer cover are configured, and the outer vent hole in the outer cover is devised.
Specifically, the inner cover is formed by coating a metal substrate with a resin coating layer, while the outer cover is formed of a resin. That is, the outer cover that receives the flow of the mixed gas of the newly introduced air and the exhaust gas is formed only of the resin without using the metal base material. Thereby, even when the condensed water contained in the mixed gas collides violently with the outer cover, corrosion of the outer cover can be almost eliminated. Moreover, the deposit of the deposit on an inner cover can be suppressed because the metal base material of an inner cover is coat | covered with the resin coating layer.

また、アウター側壁部におけるアウター通気孔は、アウター側壁部における、中心軸線の周りの全領域のうち、吸気通路内における混合ガスの流れの下流側に位置する半分の領域にのみ設けられている。これにより、吸気通路内における混合ガスの流れはアウター側壁部に衝突することになり、アウター側壁部におけるアウター通気孔へは、アウター側壁部に衝突して勢いが弱められた混合ガスが回り込むように導入される。そのため、混合ガスに含まれるデポジットが、インナーカバーのインナー側壁部におけるインナー通気孔の周辺及びセンサ素子のガス検知部の周辺に堆積しにくくすることができる。その結果、混合ガスがガス検知部に到達しにくくなることが防止され、ガス検知部によるガス検知の応答性が維持される。 Further, the outer vent hole in the outer side wall portion is provided only in a half region located on the downstream side of the flow of the mixed gas in the intake passage in the entire region around the central axis in the outer side wall portion. As a result, the flow of the mixed gas in the intake passage collides with the outer side wall portion, and the mixed gas whose strength is weakened by colliding with the outer side wall portion wraps around the outer vent hole in the outer side wall portion. be introduced. Therefore, it is possible to make it difficult for deposits contained in the mixed gas to be deposited around the inner vent hole in the inner side wall portion of the inner cover and around the gas detection portion of the sensor element. As a result, it is prevented that the mixed gas does not easily reach the gas detection unit, and the gas detection response by the gas detection unit is maintained.

また、アウター側壁部における、中心軸線の周りの全領域のうち、吸気通路内における混合ガスの流れの上流側に位置する半分の領域には、アウター通気孔が設けられていない。これにより、混合ガスに含まれる凝縮水が、インナーカバー及びセンサ素子に衝突しにくくなる。そのため、インナーカバーが腐食しにくくすることができるとともに、センサ素子を凝縮水による被水割れから、より効果的に保護することができる。
それ故、上記ガスセンサによれば、腐食、デポジットの堆積及び被水割れに対して、より強固なガスセンサを形成することができる。 Moreover, the outer ventilation hole is not provided in the half area | region located in the upstream of the flow of the mixed gas in an intake passage among the whole areas around a central axis line in an outer side wall part. Thereby, the condensed water contained in mixed gas becomes difficult to collide with an inner cover and a sensor element. Therefore, the inner cover can be made difficult to corrode, and the sensor element can be more effectively protected from water cracking due to condensed water.
Therefore, according to the gas sensor, a stronger gas sensor can be formed against corrosion, deposit accumulation, and water cracking.

実施形態１にかかる、排気再循環機構を有する内燃機関の吸気通路に配置されたガスセンサを示す断面説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory sectional view showing a gas sensor arranged in an intake passage of an internal combustion engine having an exhaust gas recirculation mechanism according to a first embodiment. 実施形態１にかかる、インナーカバー及びアウターカバーを、ガスセンサの軸方向から見た状態で示す説明図。Explanatory drawing which shows the inner cover and outer cover concerning Embodiment 1 in the state seen from the axial direction of the gas sensor. 実施形態１にかかる、アウター側壁部におけるアウター通気孔を、混合ガスの流れの下流側から見た状態で示す説明図。Explanatory drawing which shows the outer vent hole in the outer side wall part concerning Embodiment 1 in the state seen from the downstream of the flow of mixed gas. 実施形態１にかかる、センサ素子を示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which shows the sensor element concerning Embodiment 1. FIG. 実施形態１にかかる、センサ素子を、図４と直交する方向から見た状態で示す断面説明図。Cross-sectional explanatory drawing which shows the sensor element concerning Embodiment 1 in the state seen from the direction orthogonal to FIG. 実施形態１にかかる、排気再循環機構を有する内燃機関を示す説明図。1 is an explanatory diagram showing an internal combustion engine having an exhaust gas recirculation mechanism according to Embodiment 1. FIG. 実施形態２にかかる、ガスセンサを示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which shows the gas sensor concerning Embodiment 2. FIG. 実施形態２にかかる、他のガスセンサを示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which shows the other gas sensor concerning Embodiment 2. FIG. 実施形態２にかかる、アウター側壁部におけるアウター通気孔を、混合ガスの流れの下流側から見た状態で示す説明図。Explanatory drawing which shows the outer vent hole in the outer side wall part concerning Embodiment 2 in the state seen from the downstream of the flow of mixed gas. 実施形態２にかかる、他のアウター側壁部におけるアウター通気孔を、混合ガスの流れの下流側から見た状態で示す説明図。Explanatory drawing which shows the outer vent hole in the other outer side wall part concerning Embodiment 2 in the state seen from the downstream of the flow of mixed gas. 実施形態２にかかる、他のアウター側壁部におけるアウター通気孔を、混合ガスの流れの下流側から見た状態で示す説明図。Explanatory drawing which shows the outer vent hole in the other outer side wall part concerning Embodiment 2 in the state seen from the downstream of the flow of mixed gas. 実施形態３にかかる、インナー底部におけるインナー通気孔とアウター底部におけるアウター通気孔との位置関係を、ガスセンサの軸方向から見た状態で示す説明図。Explanatory drawing which shows the positional relationship of the inner vent hole in an inner bottom part and the outer vent hole in an outer bottom part concerning Embodiment 3 in the state seen from the axial direction of the gas sensor. 実施形態３にかかる、他のインナー底部におけるインナー通気孔と他のアウター底部におけるアウター通気孔との位置関係を、ガスセンサの軸方向から見た状態で示す説明図。Explanatory drawing which shows the positional relationship of the inner vent hole in the other inner bottom part and the outer vent hole in another outer bottom part concerning Embodiment 3 seen from the axial direction of the gas sensor. 実施形態３にかかる、他のインナー底部におけるインナー通気孔と他のアウター底部におけるアウター通気孔との位置関係を、ガスセンサの軸方向から見た状態で示す説明図。Explanatory drawing which shows the positional relationship of the inner vent hole in the other inner bottom part and the outer vent hole in another outer bottom part concerning Embodiment 3 seen from the axial direction of the gas sensor. 実施形態３にかかる、他のインナー底部におけるインナー通気孔と他のアウター底部におけるアウター通気孔との位置関係を、ガスセンサの軸方向から見た状態で示す説明図。Explanatory drawing which shows the positional relationship of the inner vent hole in the other inner bottom part and the outer vent hole in another outer bottom part concerning Embodiment 3 seen from the axial direction of the gas sensor. 確認試験にかかる、アウターカバーを溶液中に含浸させ乾燥させるサイクル数（回）と、アウターカバーの厚みの減少量（μｍ）との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the cycle number (times) which impregnates an outer cover in a solution, and drys concerning a confirmation test, and the reduction | decrease amount (micrometer) of the thickness of an outer cover. 確認試験にかかる、ガスセンサがガス中に晒された時間（ｈｒ）と、１０〜９０％応答時間（ｍｓ）との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the time (hr) when the gas sensor was exposed to the gas concerning a confirmation test, and 10 to 90% response time (ms).

上述したガスセンサにかかる好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
（実施形態１）
本形態のガスセンサ１は、図６に示すように、新規導入空気Ａに排ガスＧの一部を再循環させる排気再循環機構８を有する内燃機関７の吸気通路８１に配置して用いられる。ガスセンサ１は、図１に示すように、ハウジング２、センサ素子３、インナーカバー４及びアウターカバー５を備える。ハウジング２には、センサ素子３を挿通するための挿通口２１が形成されている。
センサ素子３は、ハウジング２の中心軸線Ｃに沿って配置されるとともに、ハウジング２の挿通口２１に絶縁碍子２２を介して保持されている。センサ素子３における、新規導入空気Ａと排ガスＧとの混合ガスＭが導入されるガス検知部１１は、ハウジング２から突出している。 A preferred embodiment of the gas sensor described above will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 6, the gas sensor 1 of the present embodiment is used by being disposed in an intake passage 81 of an internal combustion engine 7 having an exhaust gas recirculation mechanism 8 that recirculates a part of exhaust gas G to newly introduced air A. As shown in FIG. 1, the gas sensor 1 includes a housing 2, a sensor element 3, an inner cover 4 and an outer cover 5. An insertion port 21 for inserting the sensor element 3 is formed in the housing 2.
The sensor element 3 is disposed along the central axis C of the housing 2 and is held at the insertion port 21 of the housing 2 via an insulator 22. In the sensor element 3, a gas detection unit 11 into which a mixed gas M of newly introduced air A and exhaust gas G is introduced protrudes from the housing 2.

インナーカバー４は、中心軸線Ｃに沿ってハウジング２に取り付けられる筒状のインナー側壁部４１と、インナー側壁部４１の端部を閉塞するインナー底部４２とを有する。インナー底部４２及びインナー側壁部４１には、吸気通路８１内を流れる混合ガスＭを通過させるインナー通気孔４２１，４１１が設けられている。アウターカバー５は、中心軸線Ｃに沿ってインナーカバー４又はハウジング２に取り付けられる筒状のアウター側壁部５１と、アウター側壁部５１の端部を閉塞するアウター底部５２とを有する。アウター底部５２及びアウター側壁部５１には、吸気通路８１内を流れる混合ガスＭを通過させるアウター通気孔５２１，５１１が設けられている。 The inner cover 4 includes a cylindrical inner side wall portion 41 attached to the housing 2 along the central axis C, and an inner bottom portion 42 that closes an end portion of the inner side wall portion 41. Inner vent holes 421 and 411 through which the mixed gas M flowing in the intake passage 81 passes are provided in the inner bottom portion 42 and the inner side wall portion 41. The outer cover 5 has a cylindrical outer side wall 51 attached to the inner cover 4 or the housing 2 along the central axis C, and an outer bottom 52 that closes the end of the outer side wall 51. Outer vent holes 521 and 511 through which the mixed gas M flowing in the intake passage 81 passes are provided in the outer bottom portion 52 and the outer side wall portion 51.

インナーカバー４は、金属製の基材と、基材を被覆する樹脂被覆層とによって構成されている。アウターカバー５は、樹脂によって構成されている。図１、図２に示すように、アウター側壁部５１におけるアウター通気孔５１１は、アウター側壁部５１における、中心軸線Ｃの周りの全領域のうち、吸気通路８１内における混合ガスＭの流れの下流側に位置する半分の領域Ｘにのみ設けられている。なお、図２においては、インナーカバー４を破線によって示す。 The inner cover 4 includes a metal base material and a resin coating layer that covers the base material. The outer cover 5 is made of resin. As shown in FIGS. 1 and 2, the outer vent hole 511 in the outer side wall portion 51 is downstream of the flow of the mixed gas M in the intake passage 81 in the entire region around the central axis C in the outer side wall portion 51. It is provided only in the half region X located on the side. In FIG. 2, the inner cover 4 is indicated by a broken line.

以下に、本形態のガスセンサ１についてさらに詳説する。
図６に示すように、ガスセンサ１は、車載用の内燃機関７に用いられる。排気再循環機構８は、内燃機関７から排気通路８２に排気される排ガスＧの一部を、内燃機関７の吸気通路８１に再循環させるものである。排気再循環機構８は、排気通路８２から分岐して吸気通路８１に接続される再循環通路８３と、再循環通路８３内を流れる排ガスＧの流量を調整する流量調整弁８３１とを有している。本形態のガスセンサ１は、吸気通路８１における、再循環通路８３が合流する位置よりも、混合ガスＭの流れの下流側に配置されている。 Hereinafter, the gas sensor 1 of the present embodiment will be further described in detail.
As shown in FIG. 6, the gas sensor 1 is used in a vehicle-mounted internal combustion engine 7. The exhaust gas recirculation mechanism 8 recirculates a part of the exhaust gas G exhausted from the internal combustion engine 7 to the exhaust passage 82 to the intake passage 81 of the internal combustion engine 7. The exhaust gas recirculation mechanism 8 includes a recirculation passage 83 that branches from the exhaust passage 82 and is connected to the intake passage 81, and a flow rate adjustment valve 831 that adjusts the flow rate of the exhaust gas G flowing through the recirculation passage 83. Yes. The gas sensor 1 of the present embodiment is disposed in the intake passage 81 on the downstream side of the flow of the mixed gas M from the position where the recirculation passage 83 joins.

図１に示すように、ガスセンサ１は、センサ素子３のガス検知部１１によって、混合ガスＭの酸素濃度、特定ガス成分濃度等を検出するために用いられる。ハウジング２は、ガスセンサ１を、吸気通路８１を形成する配管８１１に取り付けるための構造を有している。
センサ素子３は、ハウジング２の中心軸線Ｃの方向に沿って長い長尺形状に形成されている。センサ素子３の中心軸線Ｃはハウジング２の中心軸線Ｃと一致しており、これらの中心軸線Ｃの方向を軸方向Ｌとして示す。図１において、センサ素子３が混合ガスＭ内に晒される側を軸方向Ｌの先端側Ｌ１として示し、先端側とは反対側を基端側Ｌ２として示す。また、同図において、吸気通路８１内における混合ガスＭの流れの上流側は左側であり、この流れの方向をＭ１で示す。 As shown in FIG. 1, the gas sensor 1 is used by the gas detection unit 11 of the sensor element 3 to detect the oxygen concentration of the mixed gas M, the specific gas component concentration, and the like. The housing 2 has a structure for attaching the gas sensor 1 to a pipe 811 that forms the intake passage 81.
The sensor element 3 is formed in an elongated shape along the direction of the central axis C of the housing 2. The central axis C of the sensor element 3 coincides with the central axis C of the housing 2, and the direction of the central axis C is indicated as the axial direction L. In FIG. 1, the side on which the sensor element 3 is exposed to the mixed gas M is shown as the distal end side L1 in the axial direction L, and the side opposite to the distal end side is shown as the proximal end side L2. In the drawing, the upstream side of the flow of the mixed gas M in the intake passage 81 is the left side, and the flow direction is indicated by M1.

図４、図５に示すように、センサ素子３は、複数の電極３１１，３１２が設けられた酸素イオン伝導性を有する固体電解質体３１と、固体電解質体３１を加熱するヒータ３３とが積層されたものである。複数の電極３１１，３１２は、固体電解質体３１の一方の表面に設けられ、混合ガスＭに晒される測定電極３１１と、固体電解質体３１の他方の表面に設けられ、大気に晒される基準電極３１２とからなる。 As shown in FIGS. 4 and 5, the sensor element 3 includes a solid electrolyte body 31 having oxygen ion conductivity provided with a plurality of electrodes 311 and 312, and a heater 33 for heating the solid electrolyte body 31. It is a thing. The plurality of electrodes 311 and 312 are provided on one surface of the solid electrolyte body 31 and are exposed to the mixed gas M. The reference electrode 312 is provided on the other surface of the solid electrolyte body 31 and is exposed to the atmosphere. It consists of.

固体電解質体３１とヒータ３３とは、絶縁体３２を介して積層されている。絶縁体３２によって、測定電極３１１に接触する混合ガスＭが導入されるガス室３２１と、基準電極３１２に接触する大気Ｂが導入される大気室３２２とが形成されている。測定電極３１１及び基準電極３１２は、センサ素子３の先端部に配置されている。センサ素子３のガス検知部１１は、センサ素子３における、測定電極３１１、基準電極３１２、ガス室３２１等が配置された部分に形成されている。ヒータ３３は、測定電極３１１及び基準電極３１２と対向する位置に、通電によって発熱する発熱体３３１を有している。 The solid electrolyte body 31 and the heater 33 are stacked via an insulator 32. The insulator 32 forms a gas chamber 321 into which the mixed gas M in contact with the measurement electrode 311 is introduced and an atmosphere chamber 322 into which the atmosphere B in contact with the reference electrode 312 is introduced. The measurement electrode 311 and the reference electrode 312 are disposed at the tip of the sensor element 3. The gas detection unit 11 of the sensor element 3 is formed in a portion of the sensor element 3 where the measurement electrode 311, the reference electrode 312, the gas chamber 321, and the like are disposed. The heater 33 has a heating element 331 that generates heat by energization at a position facing the measurement electrode 311 and the reference electrode 312.

図４、図５に示すように、センサ素子３の絶縁体３２には、ガス室３２１内に導入する混合ガスＭの流れを律速する多孔質体からなる拡散抵抗層３４が設けられている。また、センサ素子３の、拡散抵抗層３４を含む表面には、水分、測定電極３１１に対する被毒物質等を捕獲するための多孔質保護層３５が設けられている。混合ガスＭは、多孔質保護層３５及び拡散抵抗層３４を通過してガス室３２１内に導入される。 As shown in FIGS. 4 and 5, the insulator 32 of the sensor element 3 is provided with a diffusion resistance layer 34 made of a porous body that controls the flow of the mixed gas M introduced into the gas chamber 321. A porous protective layer 35 is provided on the surface of the sensor element 3 including the diffusion resistance layer 34 to capture moisture, poisonous substances to the measurement electrode 311 and the like. The mixed gas M is introduced into the gas chamber 321 through the porous protective layer 35 and the diffusion resistance layer 34.

図１、図２に示すように、インナーカバー４のインナー側壁部４１は円筒形状に形成されている。インナー側壁部４１におけるインナー通気孔４１１は、センサ素子３のガス検知部１１が設けられた位置よりも、軸方向Ｌの基端側Ｌ２における複数個所に形成されている。これにより、インナーカバー４内において混合ガスＭの滞留が生じにくくし、ガス検知部１１による酸素濃度又は特定ガス成分濃度の検出の応答収束性を向上させることができる。インナー側壁部４１におけるインナー通気孔４１１は、インナー側壁部４１の周方向に等間隔に設けることができる。
インナー底部４２におけるインナー通気孔４２１は、インナー底部４２における複数個所に形成されている。インナー底部４２におけるインナー通気孔４２１は、インナー底部４２における中心の周りに等間隔に設けることができる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the inner side wall 41 of the inner cover 4 is formed in a cylindrical shape. Inner ventilation holes 411 in the inner side wall portion 41 are formed at a plurality of locations on the base end side L2 in the axial direction L from the position where the gas detection portion 11 of the sensor element 3 is provided. This makes it difficult for the mixed gas M to stay in the inner cover 4, and improves the response convergence of the detection of the oxygen concentration or the specific gas component concentration by the gas detector 11. The inner vent holes 411 in the inner side wall portion 41 can be provided at equal intervals in the circumferential direction of the inner side wall portion 41.
Inner vent holes 421 in the inner bottom portion 42 are formed at a plurality of locations in the inner bottom portion 42. The inner vent holes 421 in the inner bottom portion 42 can be provided at equal intervals around the center of the inner bottom portion 42.

図１〜図３に示すように、アウターカバー５のアウター側壁部５１は円筒形状に形成されている。アウター側壁部５１におけるアウター通気孔５１１は、センサ素子３のガス検知部１１が設けられた軸方向Ｌの位置を含み、ガス検知部１１が設けられた軸方向Ｌの位置の先端側Ｌ１及び基端側Ｌ２の各位置に広がって形成されている。アウター側壁部５１におけるアウター通気孔５１１は、アウター側壁部５１における、吸気通路８１内における混合ガスＭの流れの下流側に位置する半分の領域Ｘにおいて、最も下流側に位置する中心位置に１つ形成されている。アウター側壁部５１においては、１つの大きなアウター通気孔５１１が、ガス検知部１１が設けられた軸方向Ｌの位置の先端側Ｌ１及び基端側Ｌ２の各位置に広がって形成されている。
アウター底部５２におけるアウター通気孔５２１は、アウター底部５２における複数個所に形成されている。アウター底部５２におけるアウター通気孔５２１は、アウター底部５２における中心の周りに等間隔に設けることができる。 As shown in FIGS. 1-3, the outer side wall part 51 of the outer cover 5 is formed in the cylindrical shape. The outer vent hole 511 in the outer side wall 51 includes the position in the axial direction L where the gas detection unit 11 of the sensor element 3 is provided, and the distal end side L1 and the base of the position in the axial direction L where the gas detection unit 11 is provided. It is formed so as to extend to each position on the end side L2. The outer vent hole 511 in the outer side wall 51 is one at the center position located on the most downstream side in the half region X located on the downstream side of the flow of the mixed gas M in the intake passage 81 in the outer side wall 51. Is formed. In the outer side wall 51, one large outer vent hole 511 is formed so as to extend to each position on the distal end side L1 and the proximal end side L2 of the position in the axial direction L where the gas detection unit 11 is provided.
The outer vent holes 521 in the outer bottom portion 52 are formed at a plurality of locations in the outer bottom portion 52. The outer vent holes 521 in the outer bottom portion 52 can be provided at equal intervals around the center of the outer bottom portion 52.

ガスセンサ１における混合ガスＭの流れは、次のようになる。
図１に示すように、吸気通路８１内を流れる混合ガスＭのほとんどは、アウター側壁部５１及びアウター底部５２を回り込んで、アウター側壁部５１のアウター通気孔５１１からアウターカバー５内に流れる。次いで、アウターカバー５内の混合ガスＭの一部は、インナー側壁部４１のインナー通気孔４１１からインナーカバー４内に流れる。そして、インナーカバー４内の混合ガスＭの一部は、多孔質保護層３５及び拡散抵抗層３４を通過してガス室３２１に取り込まれ、測定電極３１１と基準電極３１２とによる酸素濃度又は特定ガス成分濃度の検出に使用される。 The flow of the mixed gas M in the gas sensor 1 is as follows.
As shown in FIG. 1, most of the mixed gas M flowing in the intake passage 81 flows around the outer side wall 51 and the outer bottom 52 and flows into the outer cover 5 from the outer vent hole 511 of the outer side wall 51. Next, a part of the mixed gas M in the outer cover 5 flows into the inner cover 4 from the inner vent hole 411 of the inner side wall portion 41. A part of the mixed gas M in the inner cover 4 passes through the porous protective layer 35 and the diffusion resistance layer 34 and is taken into the gas chamber 321, and the oxygen concentration or specific gas generated by the measurement electrode 311 and the reference electrode 312. Used for component concentration detection.

また、インナーカバー４内の混合ガスＭの残部は、インナー底部４２のインナー通気孔４２１からアウター底部５２のアウター通気孔５２１を通過して、吸気通路８１内に流れる。このとき、通気通路８１内を流れる混合ガスＭによって、アウター底部５２のアウター通気孔５２１には負圧効果が作用する。これにより、インナーカバー４内の混合ガスＭの残部が、インナー底部４２のインナー通気孔４２１及びアウター底部５２のアウター通気孔５２１を通過して吸気通路８１内に流れやすくすることができる。 Further, the remaining portion of the mixed gas M in the inner cover 4 flows into the intake passage 81 from the inner vent hole 421 of the inner bottom portion 42 through the outer vent hole 521 of the outer bottom portion 52. At this time, a negative pressure effect acts on the outer vent hole 521 of the outer bottom portion 52 by the mixed gas M flowing in the vent passage 81. Thereby, the remaining portion of the mixed gas M in the inner cover 4 can easily flow through the inner vent hole 421 of the inner bottom portion 42 and the outer vent hole 521 of the outer bottom portion 52 into the intake passage 81.

図１、図２に示すように、インナー底部４２におけるインナー通気孔４２１と、アウター底部５２におけるアウター通気孔５２１とは、ハウジング２の中心軸線Ｃに直交する横方向の互いにずれた位置に形成されている。言い換えれば、インナー底部４２及びアウター底部５２を、軸方向Ｌから見たときに、インナー底部４２におけるインナー通気孔４２１の形成箇所と、アウター底部５２におけるアウター通気孔５２１の形成箇所とは互いに重なっていない。これにより、アウター底部５２のアウター通気孔５２１からインナー底部４２のインナー通気孔４２１への凝縮水の侵入をより効果的に防止することができる。そして、上記負圧効果をより効果的に作用させることができる。
また、本形態においては、アウター通気孔５２１は、アウター底部５２の中心と、この中心の周りの複数個所に形成されており、インナー通気孔４２１は、インナー底部４２の中心の周りの複数個所に形成されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the inner vent hole 421 in the inner bottom portion 42 and the outer vent hole 521 in the outer bottom portion 52 are formed at positions shifted from each other in the lateral direction perpendicular to the central axis C of the housing 2. ing. In other words, when the inner bottom portion 42 and the outer bottom portion 52 are viewed from the axial direction L, the formation location of the inner ventilation hole 421 in the inner bottom portion 42 and the formation location of the outer ventilation hole 521 in the outer bottom portion 52 overlap each other. Absent. Thereby, the penetration | invasion of the condensed water from the outer ventilation hole 521 of the outer bottom part 52 to the inner ventilation hole 421 of the inner bottom part 42 can be prevented more effectively. And the said negative pressure effect can be made to act more effectively.
In the present embodiment, the outer vent holes 521 are formed at the center of the outer bottom portion 52 and at a plurality of locations around the center, and the inner vent holes 421 are formed at a plurality of locations around the center of the inner bottom portion 42. Is formed.

インナーカバー４の金属製の基材は、ステンレス鋼によって構成されている。
インナーカバー４の樹脂被覆層は、含フッ素化合物（フッ素系樹脂）又は含珪素化合物（珪素系樹脂）によって構成されている。含フッ素化合物又は含珪素化合物は、フルオロアルキル基含有シラン、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体、シリカの中から選ばれる１種又は２種以上の化合物から構成することができる。
樹脂被覆層は、インナーカバー４を構成する基材の全体の表面に設けることができる。また、樹脂被覆層は、インナーカバー４のインナー側壁部４１を構成する基材の外側の表面にのみ設けることもできる。また、樹脂被覆層は、インナー側壁部４１を構成する基材におけるインナー通気孔４１１及びインナー通気孔４１１の周辺にのみ設けることもできる。 The metal base material of the inner cover 4 is made of stainless steel.
The resin coating layer of the inner cover 4 is made of a fluorine-containing compound (fluorine-based resin) or a silicon-containing compound (silicon-based resin). The fluorine-containing compound or silicon-containing compound is selected from fluoroalkyl group-containing silane, polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, ethylene tetrafluoride / hexafluoropropylene copolymer, and silica. It can be composed of one or more compounds.
The resin coating layer can be provided on the entire surface of the base material constituting the inner cover 4. In addition, the resin coating layer can be provided only on the outer surface of the base material constituting the inner side wall 41 of the inner cover 4. In addition, the resin coating layer can be provided only around the inner vent hole 411 and the inner vent hole 411 in the base material constituting the inner side wall portion 41.

アウターカバー５は、樹脂としての含フッ素化合物（フッ素系樹脂）によって構成されている。フッ素化合物は、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体の中から選ばれる１種又は２種以上の化合物から構成することができる。 The outer cover 5 is made of a fluorine-containing compound (fluorine resin) as a resin. The fluorine compound is composed of one or more compounds selected from polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, and tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer. Can do.

本形態のガスセンサ１においては、インナーカバー４は、金属製の基材を樹脂被覆層によって被覆して形成する一方、アウターカバー５は、樹脂によって形成している。つまり、新規導入空気Ａと排ガスＧとの混合ガスＭの流れを受け止めるアウターカバー５は、金属製の基材を用いずに、樹脂のみによって形成している。これにより、混合ガスＭに含まれる凝縮水がアウターカバー５に激しく衝突する場合でも、アウターカバー５の腐食をほとんどなくすことができる。また、インナーカバー４の金属製の基材が樹脂被覆層によって被覆されていることにより、インナーカバー４へのデポジットの堆積を抑制することができる。 In the gas sensor 1 of this embodiment, the inner cover 4 is formed by covering a metal base material with a resin coating layer, while the outer cover 5 is formed of resin. That is, the outer cover 5 that receives the flow of the mixed gas M of the newly introduced air A and the exhaust gas G is formed only of resin without using a metal base material. Thereby, even when the condensed water contained in the mixed gas M collides violently with the outer cover 5, the outer cover 5 can be hardly corroded. Moreover, deposit of deposit on the inner cover 4 can be suppressed by covering the metal base material of the inner cover 4 with the resin coating layer.

また、アウター側壁部５１におけるアウター通気孔５１１は、アウター側壁部５１における、中心軸線Ｃの周りの全領域のうち、吸気通路８１内における混合ガスＭの流れの下流側に位置する半分の領域Ｘにのみ設けられている。これにより、吸気通路８１内における混合ガスＭの流れはアウター側壁部５１に衝突することになり、アウター側壁部５１におけるアウター通気孔５１１へは、アウター側壁部５１に衝突して勢いが弱められた混合ガスＭが回り込むように導入される。そのため、混合ガスＭに含まれるデポジットが、インナーカバー４のインナー側壁部４１におけるインナー通気孔４１１の周辺及びセンサ素子３の多孔質保護層３５の周辺に堆積しにくくすることができる。その結果、混合ガスＭがガス検知部１１に到達しにくくなることが防止され、ガス検知部１１によるガス検知の応答性が維持される。 Further, the outer vent hole 511 in the outer side wall 51 is a half region X located on the downstream side of the flow of the mixed gas M in the intake passage 81 in the entire region around the central axis C in the outer side wall 51. It is provided only in. Thereby, the flow of the mixed gas M in the intake passage 81 collides with the outer side wall 51, and the outer vent hole 511 in the outer side wall 51 collides with the outer side wall 51 to weaken the momentum. The mixed gas M is introduced so as to go around. Therefore, it is possible to make it difficult for deposits contained in the mixed gas M to be deposited around the inner vent holes 411 and around the porous protective layer 35 of the sensor element 3 in the inner side wall 41 of the inner cover 4. As a result, the mixed gas M is prevented from reaching the gas detection unit 11 and the gas detection response by the gas detection unit 11 is maintained.

また、アウター側壁部５１における、中心軸線Ｃの周りの全領域のうち、吸気通路８１内における混合ガスＭの流れの上流側に位置する半分の領域には、アウター通気孔５１１が設けられていない。これにより、混合ガスＭに含まれる凝縮水が、インナーカバー４及びセンサ素子３に衝突しにくくなる。そのため、インナーカバー４が腐食しにくくすることができるとともに、センサ素子３を凝縮水による被水割れから、より効果的に保護することができる。 In addition, the outer vent hole 511 is not provided in a half region located on the upstream side of the flow of the mixed gas M in the intake passage 81 in the entire region around the central axis C in the outer side wall 51. . Thereby, the condensed water contained in the mixed gas M is less likely to collide with the inner cover 4 and the sensor element 3. Therefore, the inner cover 4 can be made difficult to corrode, and the sensor element 3 can be more effectively protected from water cracking due to condensed water.

それ故、上記ガスセンサ１によれば、腐食、デポジットの堆積及び被水割れに対して、より強固なガスセンサ１を形成することができる。 Therefore, according to the gas sensor 1, it is possible to form a stronger gas sensor 1 against corrosion, deposit accumulation, and water cracking.

（実施形態２）
本形態においては、アウターカバー５のアウター側壁部５１に設けるアウター通気孔５１１の種々の態様について示す。
アウター側壁部５１におけるアウター通気孔５１１は、例えば、図７に示すように、アウター側壁部５１における、吸気通路８１内における混合ガスＭの流れの下流側に位置する半分の領域Ｘの、左右における中心位置に、軸方向Ｌに並んで複数形成することもできる。また、アウター側壁部５１におけるアウター通気孔５１１は、図８に示すように、アウター側壁部５１における、吸気通路８１内における混合ガスＭの流れの下流側に位置する半分の領域Ｘの周方向の略全域に１つ形成することもできる。 (Embodiment 2)
In this embodiment, various aspects of the outer vent hole 511 provided in the outer side wall 51 of the outer cover 5 will be described.
For example, as shown in FIG. 7, the outer vent hole 511 in the outer side wall 51 is located in the left and right of the half region X located on the downstream side of the flow of the mixed gas M in the intake passage 81 in the outer side wall 51. It is also possible to form a plurality at the center position side by side in the axial direction L. Further, as shown in FIG. 8, the outer vent hole 511 in the outer side wall 51 is formed in the circumferential direction of the half region X located on the downstream side of the flow of the mixed gas M in the intake passage 81 in the outer side wall 51. One can be formed in substantially the entire region.

また、アウター側壁部５１におけるアウター通気孔５１１は、例えば、図９に示すように、円形状に形成することができ、図１０に示すように、アウター側壁部５１の軸方向Ｌに長い長方形状に形成することもでき、図１１に示すように、アウター側壁部５１の軸方向Ｌに直交する方向に長い長方形状に形成することもできる。アウター側壁部５１におけるアウター通気孔５１１の形成数は単数又は複数のいずれとすることもできる。また、アウター側壁部５１におけるアウター通気孔５１１の形状及び配置の仕方は、上記以外の種々の態様とすることもできる。
本形態においても、ガスセンサ１のその他の構成及び図中の符号が示す構成要素は実施形態１と同様であり、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。 Moreover, the outer ventilation hole 511 in the outer side wall part 51 can be formed in a circular shape as shown in FIG. 9, for example, and as shown in FIG. 10, a rectangular shape that is long in the axial direction L of the outer side wall part 51. As shown in FIG. 11, it can also be formed in a rectangular shape that is long in a direction orthogonal to the axial direction L of the outer side wall 51. The number of outer vent holes 511 formed in the outer side wall 51 can be either single or plural. Further, the shape and arrangement of the outer vent holes 511 in the outer side wall 51 can be various aspects other than the above.
Also in this embodiment, the other components of the gas sensor 1 and the components indicated by the reference numerals in the drawing are the same as those in the first embodiment, and the same effects as those in the first embodiment can be obtained.

（実施形態３）
本形態は、インナー底部４２におけるインナー通気孔４２１と、アウター底部５２におけるアウター通気孔５２１とが横方向の互いにずれた位置に形成される種々の態様について示す。なお、図１２〜図１５においては、インナーカバー４を破線によって示す。
例えば、図１２に示すように、アウター通気孔５２１は、アウター底部５２の中心にのみ形成し、インナー通気孔４２１は、インナー底部４２の中心の周りの複数個所に形成することもできる。また、図１３に示すように、アウター通気孔５２１は、アウター底部５２の中心の周りの複数個所に形成し、インナー通気孔４２１は、インナー底部４２の中心と、この中心の周りの複数個所に形成することもできる。 (Embodiment 3)
This embodiment shows various modes in which the inner vent hole 421 in the inner bottom portion 42 and the outer vent hole 521 in the outer bottom portion 52 are formed at positions shifted from each other in the lateral direction. In addition, in FIGS. 12-15, the inner cover 4 is shown with a broken line.
For example, as shown in FIG. 12, the outer vent hole 521 can be formed only at the center of the outer bottom portion 52, and the inner vent hole 421 can be formed at a plurality of locations around the center of the inner bottom portion 42. Further, as shown in FIG. 13, the outer vent holes 521 are formed at a plurality of locations around the center of the outer bottom portion 52, and the inner vent holes 421 are formed at the center of the inner bottom portion 42 and at a plurality of locations around the center. It can also be formed.

また、図１４に示すように、アウター通気孔５２１は、アウター底部５２の中心の周りの複数個所に形成し、インナー通気孔４２１は、インナー底部４２の中心の周りの複数個所に形成することもできる。また、図１５に示すように、アウター通気孔５２１は、アウター底部５２の中心の周りの複数個所に形成し、インナー通気孔４２１は、インナー底部４２の中心にのみ形成することもできる。
インナー底部４２におけるインナー通気孔４２１及びアウター底部５２におけるアウター通気孔５２１の形成数は適宜変更することができる。また、インナー底部４２におけるインナー通気孔４２１の配置の仕方及びアウター底部５２におけるアウター通気孔５２１の配置の仕方は、上記以外の種々の態様とすることもできる。
本形態においても、ガスセンサ１のその他の構成及び図中の符号が示す構成要素は実施形態１と同様であり、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。 Further, as shown in FIG. 14, the outer vent holes 521 may be formed at a plurality of locations around the center of the outer bottom portion 52, and the inner vent holes 421 may be formed at a plurality of locations around the center of the inner bottom portion 42. it can. Further, as shown in FIG. 15, the outer vent holes 521 can be formed at a plurality of locations around the center of the outer bottom portion 52, and the inner vent holes 421 can be formed only at the center of the inner bottom portion 42.
The number of the inner vent holes 421 in the inner bottom portion 42 and the outer vent holes 521 in the outer bottom portion 52 can be appropriately changed. In addition, the manner in which the inner vent holes 421 are arranged in the inner bottom portion 42 and the manner in which the outer vent holes 521 are arranged in the outer bottom portion 52 can be various aspects other than those described above.
Also in this embodiment, the other components of the gas sensor 1 and the components indicated by the reference numerals in the drawing are the same as those in the first embodiment, and the same effects as those in the first embodiment can be obtained.

本発明は、各実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲においてさらに異なる実施形態を構成することが可能である。 The present invention is not limited only to each embodiment, and further different embodiments can be configured without departing from the scope of the invention.

（確認試験）
本確認試験においては、実施形態１に示したガスセンサ１のアウターカバー５に生じる腐食の度合を確認する腐食確認試験、及び実施形態１に示したガスセンサ１の応答性の良し悪しを確認する応答性確認試験を行った。
腐食確認試験においては、次の試験品、比較品１及び比較品２を準備した。試験品は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）によって形成されたアウターカバーからなる。比較品１は、ステンレス鋼による基材と、基材の表面に設けられたフルオロアルキル基含有シラン（ＦＡＳ）による樹脂被膜層とによって形成されたアウターカバーからなる。比較品２は、ステンレス鋼によって形成されたアウターカバーからなる。 (Confirmation test)
In this confirmation test, a corrosion confirmation test for confirming the degree of corrosion occurring in the outer cover 5 of the gas sensor 1 shown in the first embodiment and a responsiveness for confirming whether the responsiveness of the gas sensor 1 shown in the first embodiment is good or bad. A confirmation test was conducted.
In the corrosion confirmation test, the following test product, comparative product 1 and comparative product 2 were prepared. The test article consists of an outer cover made of polytetrafluoroethylene (PTFE). The comparative product 1 is composed of an outer cover formed of a base material made of stainless steel and a resin coating layer made of fluoroalkyl group-containing silane (FAS) provided on the surface of the base material. The comparative product 2 consists of an outer cover formed of stainless steel.

そして、試験品、比較品１及び比較品２の各アウターカバーを、塩化アンモニウム（ＮＨ₄Ｃｌ）の溶液中に３０分含浸させた後、６０℃の飽和水蒸気中かつ大気中において２０時間放置させるサイクルを繰り返し行い、各アウターカバーの厚みがどれだけ減少したかを測定した。この測定結果を図１６に示す。同図においては、サイクル数（回）とアウターカバーの厚みの減少量（μｍ）との関係を示す。
試験品、比較品１及び比較品２について含浸・乾燥のサイクルを繰り返し行った結果、試験品の厚みの減少量に比べて比較品１の厚みの減少量が大きくなり、比較品１の厚みの減少量に比べて比較品２の厚みの減少量が大きくなった。この結果より、試験品であるアウターカバーは、比較品１，２のアウターカバーに比べて、凝縮水に対する耐腐食に優れることが分かった。 Then, after impregnating each of the outer covers of the test product, the comparative product 1 and the comparative product 2 in a solution of ammonium chloride (NH ₄ Cl) for 30 minutes, the outer cover is allowed to stand in saturated steam at 60 ° C. and in the atmosphere for 20 hours. The cycle was repeated to determine how much the thickness of each outer cover was reduced. The measurement results are shown in FIG. In the figure, the relationship between the number of cycles (times) and the amount of decrease in the thickness of the outer cover (μm) is shown.
As a result of repeating the impregnation / drying cycle for the test product, the comparative product 1 and the comparative product 2, the amount of decrease in the thickness of the comparative product 1 is larger than the amount of decrease in the thickness of the test product. Compared with the reduction amount, the reduction amount of the thickness of the comparative product 2 became large. From this result, it was found that the outer cover as a test product was superior in corrosion resistance to condensed water compared to the outer covers of comparative products 1 and 2.

応答性確認試験においては、次の試験品、比較品１及び比較品２を準備した。試験品は、ステンレス鋼による基材、及び基材の表面に設けられたフルオロアルキル基含有シラン（ＦＡＳ）による樹脂被膜層によって形成されたインナーカバーと、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）によって形成されたアウターカバーとを用いたガスセンサからなる。比較品１は、ステンレス鋼によって形成されたインナーカバーと、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）によって形成されたアウターカバーとを用いたガスセンサからなる。比較品２は、ステンレス鋼によって形成されたインナーカバーのみ用い、アウターカバーを用いていないガスセンサからなる。
インナーカバーにおける各インナー通気孔及びアウターカバーにおける各アウター通気孔の形成状態は、試験品、比較品１及び比較品２において同じとした。 In the response confirmation test, the following test product, comparative product 1 and comparative product 2 were prepared. The test article was formed of a base material made of stainless steel and an inner cover formed of a resin coating layer made of fluoroalkyl group-containing silane (FAS) provided on the surface of the base material, and polytetrafluoroethylene (PTFE). It consists of a gas sensor using an outer cover. The comparative product 1 consists of a gas sensor using an inner cover formed of stainless steel and an outer cover formed of polytetrafluoroethylene (PTFE). The comparative product 2 is a gas sensor that uses only an inner cover made of stainless steel and does not use an outer cover.
The formation state of each inner vent hole in the inner cover and each outer vent hole in the outer cover was the same in the test product, comparative product 1 and comparative product 2.

そして、試験品、比較品１及び比較品２の各ガスセンサを、デポジットが多量に含まれるガス中に所定時間配置したときの、各ガスセンサの１０〜９０％応答時間を測定した。１０〜９０％応答時間は、各ガスセンサによって酸素濃度又は特定ガス成分濃度の検出を行う際の出力が定常値の１０％から９０％になるまでに掛かる時間を示す。また、デポジットが多量に含まれるガスのＡ／Ｆ（空燃比）は、１５〜１８とした。
１０〜９０％応答時間の測定結果を図１７に示す。同図においては、ガスセンサがガス中に晒された時間（ｈｒ）と１０〜９０％応答時間（ｍｓ）との関係を示す。 The 10% to 90% response time of each gas sensor was measured when the gas sensors of the test product, comparative product 1 and comparative product 2 were placed in a gas containing a large amount of deposit for a predetermined time. The 10-90% response time indicates the time required for the output when the oxygen concentration or specific gas component concentration is detected by each gas sensor to be 10% to 90% of the steady value. The A / F (air-fuel ratio) of the gas containing a large amount of deposit was set to 15-18.
The measurement result of 10 to 90% response time is shown in FIG. In the same figure, the relationship between the time (hr) when the gas sensor was exposed to the gas and the 10-90% response time (ms) is shown.

試験品、比較品１及び比較品２について複数の所定時間における１０〜９０％応答時間を測定した結果、試験品の１０〜９０％応答時間に比べて比較品１の１０〜９０％応答時間が長くなり、比較品１の１０〜９０％応答時間に比べて比較品２の１０〜９０％応答時間が長くなった。比較品１，２の１０〜９０％応答時間が長くなる理由は、主としてインナー側壁部におけるインナー通気孔に、ガス中のデポジットが堆積したためであると考える。この結果より、試験品であるガスセンサは、比較品１，２のガスセンサに比べて、デポジットの堆積が少なく、応答性に優れることが分かった。 As a result of measuring the 10-90% response time at a plurality of predetermined times for the test product, the comparative product 1 and the comparative product 2, the 10-90% response time of the comparative product 1 compared to the 10-90% response time of the test product. As a result, the response time of Comparative Product 2 was 10 to 90% longer than that of Comparative Product 1. The reason why the response times of the comparative products 1 and 2 are increased by 10 to 90% is considered to be mainly because deposits in the gas are accumulated in the inner vent holes in the inner side wall portion. From this result, it was found that the gas sensor, which is a test product, has less deposits and is more responsive than the gas sensors of comparative products 1 and 2.

１ガスセンサ
２ハウジング
３センサ素子
４インナーカバー
４１インナー側壁部
４２インナー底部
４１１，４２１インナー通気孔
５アウターカバー
５１アウター側壁部
５２アウター底部
５１１，５２１アウター通気孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas sensor 2 Housing 3 Sensor element 4 Inner cover 41 Inner side wall part 42 Inner bottom part 411,421 Inner ventilation hole 5 Outer cover 51 Outer side wall part 52 Outer bottom part 511,521 Outer ventilation hole

Claims

A gas sensor (1) used by being disposed in an intake passage (81) of an internal combustion engine (7) having an exhaust gas recirculation mechanism (8) for recirculating a part of exhaust gas (G) to newly introduced air (A). And
A housing (2) having an insertion opening (21);
Gas detection that is arranged along the central axis (C) of the housing and is held in the insertion port via an insulator (22), and a mixed gas (M) of the newly introduced air and the exhaust gas is introduced. A sensor element (3) with a portion (11) protruding from the housing;
A cylindrical inner side wall (41) attached to the housing along the central axis, and an inner bottom (42) that closes an end of the inner side wall, and the inner bottom and the inner side wall An inner cover (4) provided with an inner ventilation hole (421, 411) for allowing the mixed gas to pass therethrough,
A cylindrical outer side wall (51) attached to the inner cover or the housing along the central axis, and an outer bottom (52) that closes an end of the outer side wall, and the outer bottom And an outer cover (5) provided with outer vent holes (521, 511) for allowing the mixed gas to pass through the outer side wall portion,
The inner cover is composed of a metal base material and a resin coating layer that covers the base material,
The outer cover is made of resin,
The outer vent hole in the outer side wall portion is a half region (X) located on the downstream side of the flow of the mixed gas in the intake passage in the entire region around the central axis in the outer side wall portion. Gas sensor provided only in

The gas sensor according to claim 1, wherein the inner vent hole in the inner bottom portion and the outer vent hole in the outer bottom portion are formed at positions shifted from each other in a lateral direction perpendicular to the central axis.

The gas sensor according to claim 1, wherein the resin coating layer is made of a fluorine-containing compound or a silicon-containing compound.

The said outer cover is a gas sensor as described in any one of Claims 1-3 comprised by the fluorine-containing compound as resin.