JP5440520B2 - ガスセンサ - Google Patents

Description

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に関する。

従来から、自動車の内燃機関等の排気系には、排ガス中の酸素等の特定ガス濃度を検出するガスセンサが設けられている。
ガスセンサとしては、例えば、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保持するハウジングと、該ハウジングの基端側に配設された筒状の基端側カバーと、該基端側カバーの基端部を封止するシール部材とを有するものがある（特許文献１参照）。

このガスセンサは、シール部材に設けられた通気孔内に、筒状挿入部材と、該筒状挿入部材の基端側端面及び外周面を連続的に覆うシート状のフィルタ部材とが配設されており、フィルタ部材を介して外部から内部へ大気を導入することができるよう構成されている。そして、フィルタ部材の破損等を防止するために、筒状挿入部材の基端側端部が径方向中央に向かって折り込まれている。

特許第４３５５０９５号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されたガスセンサは、筒状挿入部材の基端側端部を折り曲げることから、筒状挿入部材の厚みを折り曲げ可能な厚みにする必要がある。そのため、基端側カバーの基端部にシール部材をかしめ等によって固定する場合には、そのシール部材の通気孔内に配設された筒状挿入部材に変形が生じるおそれがある。また、筒状挿入部材をプレス加工等によって折り曲げるため、筒状挿入部材に残留応力が発生し、応力腐食割れや遅れ破壊等の不具合が発生するおそれがある。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、簡易な構造でフィルタ部材の破損を抑制することができるガスセンサを提供しようとするものである。

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保持するハウジングと、該ハウジングの基端側に配設された筒状の基端側カバーと、該基端側カバーの基端部を封止するシール部材とを有するガスセンサにおいて、
上記シール部材には、軸方向に貫通してなる通気孔が設けられており、
該通気孔内には、軸方向に挿入された筒状挿入部材と、該筒状挿入部材の基端側開口部を含む基端側端面及び該基端側端面から繋がる外周面の少なくとも一部を連続的に覆うと共に、上記通気孔の内周面と上記筒状挿入部材の外周面との間に挟持された通気性及び防水性を有するシート状のフィルタ部材とが配設されており、
上記筒状挿入部材の上記基端側端面における外周側角部及び内周側角部には、それぞれ軸方向の断面において円弧状の曲面を有する外周側曲面部及び内周側曲面部が設けられており、
上記外周側曲面部の曲率半径Ｒ₁と上記内周側曲面部の曲率半径Ｒ₂とがＲ₁≧Ｒ₂の関係を満たし、かつ、上記曲率半径Ｒ₁が０．５ｍｍ以上であり、
上記筒状挿入部材の内径は、軸方向において略一定であり、
上記筒状挿入部材の厚みは、いずれの部分も０．７〜１．５ｍｍの範囲内であることを特徴とするガスセンサにある（請求項１）。

上記ガスセンサにおいて、上記筒状挿入部材の基端側端面における外周側角部及び内周側角部には、それぞれ円弧状の曲面を有する外周側曲面部及び内周側曲面部が設けられている。すなわち、上記筒状挿入部材は、シート状のフィルタ部材との接触面（基端側端面、外周面）に存在する角部（外周側角部、内周側角部）が円弧状の曲面となっている。そのため、組み付け時における筒状挿入部材との接触や組み付け後の冷熱ストレス等によるフィルタ部材の破損を抑制することができる。

また、上記筒状挿入部材において、外周側曲面部の曲率半径Ｒ₁と内周側曲面部の曲率半径Ｒ₂とがＲ₁≧Ｒ₂の関係を満たしている。すなわち、上記筒状挿入部材におけるフィルタ部材との接触面において、特にフィルタ部材の破損が生じ易い基端側端面の外周側角部に設けた外周側曲面部の曲率半径Ｒ₁を内周側曲面部の曲率半径Ｒ₂と同じ又はそれよりも大きくしている。これにより、フィルタ部材の破損を効果的に抑制することができる。また一方で、内周側曲面部の曲率半径Ｒ₂を外周側曲面部の曲率半径Ｒ₁と同じ又はそれよりも小さくすることにより、上記筒状挿入部材の厚みが大きくなることを抑制し、該筒状挿入部材の体格小型化を図ることができる。
また、外周側曲面部の曲率半径Ｒ₁を０．５ｍｍ以上としている。これにより、特にフィルタ部材の破損が生じ易い基端側端面の外周側角部におけるフィルタ部材の破損を十分に抑制することができる。

また、上記筒状挿入部材の内径は、軸方向において略一定である。そのため、従来のように、筒状挿入部材を径方向中央に向かって折り曲げたりする等、フィルタ部材の破損を抑制するために筒状挿入部材に対して加工を施す必要がなく、複雑な構造となることもない。これにより、筒状挿入部材を簡易な構造とすることができ、該筒状挿入部材の内部の通気性を確保した上で体格小型化、組み付け性向上、コストダウン等を図ることが可能となる。

このように、本発明によれば、簡易な構造でフィルタ部材の破損を抑制することができるガスセンサを提供することができる。

実施例１における、ガスセンサの構造を示す説明図。 実施例１における、ガスセンサの基端側カバーの基端部周辺の構造を示す説明図。 実施例１における、筒状挿入部材を示す説明図。 実施例１における、組付用治具にシール部材、筒状挿入部材及びフィルタ部材を配置した状態を示す説明図。 実施例１における、シール部材に筒状挿入部材及びフィルタ部材を組み付ける工程を示す説明図。 実施例２における、ガスセンサの基端側カバーの基端部周辺の構造を示す説明図。 実施例２における、筒状挿入部材を示す説明図。

上記ガスセンサは、例えば、車両用の内燃機関等の排気系に配設され、被測定ガス（排ガス）中の特定ガス濃度（酸素濃度）に依存して電極間を流れる限界電流を基に内燃機関に供給される混合気の空燃比（Ａ／Ｆ）を検出するＡ／Ｆセンサ、被測定ガス（排ガス）と基準ガス（大気）との間の特定ガス濃度（酸素濃度）比に依存して電極間に生じる起電力を基に空燃比を検出する酸素センサ等に適用される。

上記ガスセンサにおいて、上記外周側曲面部の曲率半径Ｒ₁と上記内周側曲面部の曲率半径Ｒ₂とがＲ₁≧Ｒ₂の関係を満たしている。
上記曲率半径Ｒ₁、Ｒ₂の関係がＲ₁＜Ｒ₂の場合には、特にフィルタ部材の破損が生じ易い基端側端面の外周側角部におけるフィルタ部材の破損を効果的に抑制するという効果、筒状挿入部材の体格小型化を図るという効果を十分に得ることができないおそれがある。

上記ガスセンサにおいて、上記筒状挿入部材の上記外周側曲面部の曲率半径Ｒ₁は、０．５ｍｍ以上である。
上記曲率半径Ｒ₁が０．５ｍｍ未満の場合には、特にフィルタ部材の破損が生じ易い基端側端面の外周側角部におけるフィルタ部材の破損を十分に抑制することができないおそれがある。

また、上記筒状挿入部材の上記内周側曲面部の曲率半径Ｒ₂は、０．２ｍｍ以上であることが好ましい。
上記曲率半径Ｒ₂が０．２ｍｍ未満の場合には、内周側角部に内周側曲面部を形成することが困難となるおそれがある。すなわち、筒状挿入部材の製造自体が困難となるおそれがある。

また、上記筒状挿入部材の上記外周側曲面部及び上記内周側曲面部の曲率半径Ｒ₁、Ｒ₂は、その値を大きくすればフィルタの破損を抑制する効果が大きくなるが、一方で、その曲率半径Ｒ₁、Ｒ₂を確保するために筒状挿入部材の厚みが大きくなり、体格大型化、コストアップ等の問題が生じる。そのため、上記曲率半径Ｒ₁、Ｒ₂は、例えば、（Ｒ₁＋Ｒ₂）≦１．５ｍｍとすることが好ましい。

また、上記筒状挿入部材の厚みは、いずれの部分も０．７〜１．５ｍｍの範囲内であることが好ましい。
この場合には、フィルタ部材の破損を抑制する効果を十分に得るために必要な外周側曲面部の曲率半径Ｒ₁及び内周側曲面部の曲率半径Ｒ₂を十分に確保することができる。また、例えばシール部材をかしめ固定する場合に、そのかしめ固定による筒状挿入部材の変形を抑制するために必要な強度を十分に確保することができる。また、筒状挿入部材の体格大型化、コストアップ等を抑制することができる。

上記筒状挿入部材の厚みが０．７ｍｍ未満の場合には、内周側曲面部の曲率半径Ｒ₂を十分に確保することができず、内周側角部に内周側曲面部を形成することが困難となるおそれがある。すなわち、筒状挿入部材の製造自体が困難となるおそれがある。さらに、０．５ｍｍ以下となると、例えばシール部材をかしめ固定する場合に、そのかしめ固定による筒状挿入部材の変形を抑制するために必要な強度を十分に確保することができないおそれがある。一方、厚みが１．５ｍｍを超える場合には、筒状挿入部材の体格大型化、コストアップ等の問題が生じるおそれがある。

また、上記筒状挿入部材の外径は、体格大型化、コストアップ等を抑制するために、すなわち体格小型化、コストダウンを図るために、４ｍｍ以下であることが好ましい。
また、上記筒状挿入部材の内径は、フィルタ部材を介して外部から内部へと大気を導入するために必要な通気性を十分に確保するために、１ｍｍ以上であることが好ましい。

また、上記筒状挿入部材は、フェライト系ステンレス鋼からなることが好ましい（請求項２）。
この場合には、筒状挿入部材を構成する材料としてフェライト系ステンレス鋼を用いることにより、残留応力に起因する応力腐食割れ、遅れ破壊等の発生を抑制することができる。また、オーステナイト系ステンレス鋼等に比べて安価であるため、コストダウンを図ることができる。

また、上記筒状挿入部材は、鍛造により製造してなることが好ましい（請求項３）。
この場合には、鍛造によって成形することにより、筒状挿入部材の強度を向上させることができる。特に、冷間鍛造によって成形することにより、筒状挿入部材の寸法精度をより高めることができる。これにより、所望の寸法（曲率半径、外径、内径、厚み等）の筒状挿入部材を容易かつ高精度に得ることができる。

また、上記フィルタ部材を構成する材料としては、通気性及び防水性（撥水性）を十分に確保するために、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂等を用いることができる。

（実施例１）
本発明の実施例にかかるガスセンサについて、図を用いて説明する。
本例のガスセンサ１は、図１〜図３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、ガスセンサ素子２を内側に挿通保持するハウジング１２と、ハウジングの基端側に配設された筒状の基端側カバー１４と、基端側カバー１４の基端部１４１を封止するシール部材３とを有する。

シール部材３には、軸方向に貫通してなる通気孔３１が設けられており、通気孔３１内には、軸方向に挿入された筒状挿入部材４と、筒状挿入部材４の基端側開口部４０を含む基端側端面４０２及び基端側端面４０２から繋がる外周面４０３を連続的に覆うと共に、通気孔３１の内周面３１１と筒状挿入部材４の外周面４０３との間に挟持された通気性及び防水性を有するシート状のフィルタ部材５とが配設されている。

筒状挿入部材４の基端側端面４０２における外周側角部４１及び内周側角部４２には、それぞれ軸方向の断面において円弧状の曲面を有する外周側曲面部４１１及び内周側曲面部４２１が設けられており、外周側曲面部４１１の曲率半径Ｒ₁と内周側曲面部４２１の曲率半径Ｒ₂とがＲ₁≧Ｒ₂の関係を満たし、かつ、曲率半径Ｒ₁が０．５ｍｍ以上である。また、筒状挿入部材４の内径Ｄ₂は、軸方向において略一定である。
以下、これを詳説する。

本例において、「先端側」とは、ガスセンサ１が被測定ガスに晒される側（図１のＸ方向側）をいい、「基端側」とは、その反対側（図１のＹ方向側）をいう。
図１に示すごとく、ガスセンサ１において、ガスセンサ素子２は、保持用絶縁碍子１１の内側に挿通保持されている。また、保持用絶縁碍子１１は、ハウジング１２の内側に保持されている。

ハウジング１２の先端側には、ガスセンサ素子２の先端部２１を覆うように、内側カバー１３１及び外側カバー１３２よりなる二重構造の先端側カバー１３が固定されている。先端側カバー１３の内側カバー１３１及び外側カバー１３２には、被測定ガスを導入するガス導入孔１３３がそれぞれ設けられている。
ハウジング１２の基端側には、ガスセンサ素子２の基端部２２を覆うように、基端側カバー１４が固定されている。

同図に示すごとく、基端側カバー１４の内部において、保持用絶縁碍子１１の基端側には、接点ユニット６が設けられている。接点ユニット６は、ガスセンサ素子２の基端部２２を覆う円筒状の基端側絶縁碍子６１と、基端側絶縁碍子６１内に保持された二対の接点部材６２とを有する。接点部材６２は、ガスセンサ素子２の基端部２２に設けられた端子電極２２１に対して電気的に接続されている。

また、基端側カバー１４の内部には、接点ユニット６の基端側絶縁碍子６１の一部を覆うように、接点カバー６３が設けられている。接点カバー６３は、円筒状の筒状部６３１と、筒状部６３１の基端から内方に突出する内方突出部６３２とを有する。筒状部６３１は、基端側カバー１４に対して溶接により固定されている。また、内方突出部６３２は、基端側絶縁碍子６１を基端側から支承している。また、内方突出部６３２と基端側絶縁碍子６１との間には、皿ばね６４が配設されている。皿ばね６４は、基端側絶縁碍子６１を先端側に付勢している。

図１、図２に示すごとく、基端側カバー１４の基端部１４１の基端開口部１４２は、ゴムブッシュからなるシール部材３によって封止されている。
シール部材３には、軸方向に貫通してなる通気孔３１が設けられており、円筒形状を呈している。通気孔３１内には、円筒形状の筒状挿入部材４とシート状のフィルタ部材５とが配設されている。

同図に示すごとく、筒状挿入部材４は、フェライト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４３０）からなり、冷間鍛造により製造してなるものである。筒状挿入部材４は、シール部材３の通気孔３１内に軸方向に挿入されている。
図３に示すごとく、筒状挿入部材４は、外径Ｄ₁及び内径Ｄ₂が軸方向において一定の円筒形状を呈している。すなわち、筒状挿入部材４の厚みＴは、軸方向において一定である。本例において、筒状挿入部材４の外径Ｄ₂は３．８ｍｍであり、内径Ｄ₁は１．８ｍｍである。また、筒状挿入部材４の厚みＴは、１．０ｍｍである。

図２、図３に示すごとく、筒状挿入部材４の基端側端面４０２における外周側角部４１及び内周側角部４２には、それぞれ軸方向の断面において円弧状の曲面を有する外周側曲面部４１１及び内周側曲面部４２１が設けられている。外周側曲面部４１１の曲率半径Ｒ₁と内周側曲面部４２１の曲率半径Ｒ₂とは、Ｒ₁≧Ｒ₂の関係を満たしている。また、外周側曲面部４１１の曲率半径Ｒ₁は、０．５ｍｍ以上である。本例において、外周側曲面部４１１の曲率半径Ｒ₁は０．５ｍｍであり、内周側曲面部４２１の曲率半径Ｒ₂は０．２ｍｍである。

図２に示すごとく、フィルタ部材５は、フッ素樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなり、通気性及び防水性を有する。フィルタ部材５は、筒状挿入部材４の基端側開口部４０を含む基端側端面４０２及び基端側端面４０２から繋がる外周面４０３を連続的に覆っている。そして、通気孔３１の内周面３１１と筒状挿入部材４の外周面４０３との間に挟持されている。すなわち、シール部材３の通気孔３１内において、筒状挿入部材４がフィルタ部材５に覆われた状態で挿入保持されている。

また、図１に示すごとく、シール部材３には、通気孔３１の外側において、外部に接続される４本のリード線１５が貫通配置されている。各リード線１５は、接点ユニット６の各接点部材６２に対して電気的に接続されている。
また、図１、図２に示すごとく、シール部材３は、基端側カバー１４のかしめ部１４３により、径方向内方にかしめ固定されている。これにより、基端側カバー１４の基端部１４１をシール部材３によって封止している。

そして、同図に示すごとく、本例のガスセンサ１は、通気性及び防水性を有するフィルタ部材５を介して外部から内部へと大気を導入することができるよう構成されている。
具体的には、ガスセンサ１の外部にある大気は、基端側カバー１４の基端部１４１の基端開口部１４２に位置決めされたシール部材３の通気孔３１内に配設された通気性を有するフィルタ部材５を通過して、ガスセンサ１の内部に取り込まれる。このとき、防水性を有するフィルタ部材５によって大気中の水分等の浸入は阻止される。そして、フィルタ部材５を通過した大気は、筒状挿入部材４の内部を通過し、最終的にガスセンサ素子２の内部に設けられた基準ガス空間に導入される。

次に、本例のガスセンサ１の製造方法について、図４、図５を用いて簡単に説明する。ここでは、特に、筒状挿入部材４及びフィルタ部材５をシール部材３に組み付ける工程及びシール部材３を基端側カバー１４に組み付ける工程について説明する。
まず、図４に示すごとく、筒状挿入部材４及びフィルタ部材５をシール部材３に組み付けるための組付用治具７を準備する。そして、組付用治具７の所定の場所に、シール部材３、筒状挿入部材４及びフィルタ部材５を配置する。

具体的には、同図に示すごとく、シール部材３は、組付用治具７のシール部材配置部７１内に配置する。このとき、シール部材３の基端側端面３０２が下方となるように配置する。また、フィルタ部材５は、シール部材３の先端側端面３０１上において、組付用治具７のフィルタ部材配置部７２内に配置する。また、筒状挿入部材４は、フィルタ部材５上において、筒状挿入部材配置孔７３内に配置する。このとき、筒状挿入部材４の基端側端面４０２が下方となるように配置する。

次いで、図５（ａ）に示すごとく、棒状治具７４を用いて筒状挿入部材４を下方に移動させる。そして、筒状挿入部材４の基端側端面４０２をフィルタ部材５に接触させながら、筒状挿入部材４をフィルタ部材５と共にシール部材３の通気孔３１内に挿入する。
これにより、図５（ｂ）に示すごとく、筒状挿入部材４は、シール部材３の通気孔３１内に挿入され、フィルタ部材５は、筒状挿入部材４の基端側開口部４０を含む基端側端面４０２及び外周面４０３を覆った状態で、通気孔３１の内周面３１１と筒状挿入部材４の外周面４０３との間に挟持される。

次いで、図２を参照のごとく、筒状挿入部材４及びフィルタ部材５を組み付けたシール部材３を基端側カバー１４の基端部１４１の基端開口部１４２に配置する。そして、基端側カバー１４のかしめ部１４３において、シール部材３を径方向内方にかしめる。これにより、基端側カバー１４のかしめ部１４３により、シール部材３をかしめ固定する。
以上により、筒状挿入部材４及びフィルタ部材５をシール部材３に組み付ける工程及びシール部材３を基端側カバー１４に組み付ける工程を完了する。

次に、本例のガスセンサ１における作用効果について説明する。
本例のガスセンサ１において、筒状挿入部材４の基端側端面４０２における外周側角部４１及び内周側角部４２には、それぞれ円弧状の曲面を有する外周側曲面部４１１及び内周側曲面部４２１が設けられている。すなわち、筒状挿入部材４は、シート状のフィルタ部材５との接触面（基端側端面４０２、外周面４０３）に存在する角部（外周側角部４１、内周側角部４２）が円弧状の曲面となっている。そのため、組み付け時における筒状挿入部材４との接触や組み付け後の冷熱ストレス等によるフィルタ部材５の破損を抑制することができる。

また、筒状挿入部材４において、外周側曲面部４１１の曲率半径Ｒ₁と内周側曲面部４２１の曲率半径Ｒ₂とがＲ₁≧Ｒ₂の関係を満たしている。すなわち、筒状挿入部材４におけるフィルタ部材５との接触面において、特にフィルタ部材５の破損が生じ易い基端側端面４０２の外周側角部４１に設けた外周側曲面部４１１の曲率半径Ｒ₁を内周側曲面部４２１の曲率半径Ｒ₂よりも大きくしている。これにより、フィルタ部材５の破損を効果的に抑制することができる。また一方で、内周側曲面部４２１の曲率半径Ｒ₂を外周側曲面部４１１の曲率半径Ｒ₁よりも小さくすることにより、筒状挿入部材４の厚みが大きくなることを抑制し、筒状挿入部材４の体格小型化を図ることができる。
また、外周側曲面部４１１の曲率半径Ｒ₁を０．５ｍｍ以上としている。これにより、特にフィルタ部材５の破損が生じ易い基端側端面４０２の外周側角部４１におけるフィルタ部材５の破損を十分に抑制することができる。

また、筒状挿入部材４の内径Ｄ₂は、軸方向において略一定である。そのため、従来のように、筒状挿入部材４を径方向中央に向かって折り曲げたりする等、フィルタ部材５の破損を抑制するために筒状挿入部材４に対して加工を施す必要がなく、複雑な構造となることもない。これにより、筒状挿入部材４を簡易な構造とすることができ、筒状挿入部材４の内部の通気性を確保した上で体格小型化、組み付け性向上、コストダウン等を図ることが可能となる。

また、筒状挿入部材４の厚みＴは、いずれの部分も０．７〜１．５ｍｍの範囲内である。そのため、フィルタ部材５の破損を抑制する効果を十分に得るために必要な外周側曲面部４１１の曲率半径Ｒ₁及び内周側曲面部４２１の曲率半径Ｒ₂を十分に確保することができる。また、シール部材３をかしめ固定する場合に、そのかしめ固定による筒状挿入部材４の変形を抑制するために必要な強度を十分に確保することができる。また、筒状挿入部材４の体格大型化、コストアップ等を抑制することができる。

また、筒状挿入部材４は、フェライト系ステンレス鋼からなる。筒状挿入部材４を構成する材料としてフェライト系ステンレス鋼を用いることにより、残留応力に起因する応力腐食割れ、遅れ破壊等の発生を抑制することができる。また、オーステナイト系ステンレス鋼等に比べて安価であるため、コストダウンを図ることができる。

また、筒状挿入部材４は、鍛造により製造してなる。そのため、筒状挿入部材４の強度を向上させることができる。特に、本例では、冷間鍛造によって成形しているため、筒状挿入部材４の寸法精度をより高めることができる。これにより、所望の寸法（曲率半径Ｒ₁、Ｒ₂、外径Ｄ₁、内径Ｄ₂、厚みＴ等）の筒状挿入部材４を容易かつ高精度に得ることができる。

このように、本例によれば、簡易な構造でフィルタ部材５の破損を抑制することができるガスセンサ１を提供することができる。

（実施例２）
本例は、図６、図７に示すごとく、筒状挿入部材４の形状を変更した例である。
本例では、同図に示すごとく、筒状挿入部材４は、内径Ｄ₂が一定であるが、外径が一定でない。すなわち、筒状挿入部材４は、軸方向中央部において、他の部分よりも外径が小さい小径部４３を有する。筒状挿入部材４において、小径部４３の外径Ｄ₁₁は３．２ｍｍであり、その他の部分の外径Ｄ₁₀は３．８ｍｍである。また、小径部４３における厚みＴ₁₁は０．７ｍｍであり、その他の部分における厚みＴ₁₀は１．０ｍｍである。なお、筒状挿入部材４の内径Ｄ₂は１．８ｍｍである。
その他は、実施例１と同様の構成である。

本例の場合には、筒状挿入部材４に小径部４３を設けたことにより、この小径部４３を他の部品との位置決め機構として用いることができるため、筒状挿入部材４の組み付けが容易となる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例３）
本例は、表１に示すごとく、本発明のガスセンサの性能について評価した例である。
本例では、筒状挿入部材における外周側角部の外周側曲面部の曲率半径Ｒ₁が異なる複数のガスセンサを作製し、そのガスセンサに対して散水冷熱試験を行ってフィルタ部材の破損について評価した。

本例において作製したガスセンサは、筒状挿入部材における外周側角部の外周側曲面部の曲率半径Ｒ₁を０．２〜０．８ｍｍの範囲で変化させたものである。なお、筒状挿入部材における内周側角部の内周側曲面部の曲率半径Ｒ₂を０．２ｍｍ、筒状挿入部材の外径Ｄ₁を３．８ｍｍ、内径Ｄ₂を１．８ｍｍ、厚みＴを１．０ｍｍとした。その他、基本的な構成は、実施例１のガスセンサと同様である。

散水冷熱試験については、まず、ガスセンサを排気管に取り付け、常時、排気管内に高温のガスを流す。ガスセンサのシール部材の温度が高温条件温度（１３０℃以上）になると、ガスセンサに対して散水を開始する。そして、シール部材の温度が低温条件温度（７０℃以下）になると、ガスセンサに対する散水を停止する。この作業を所定の回数で繰り返し行う。その後、ガスセンサを解体し、フィルタ部材の破損状況を目視にて確認する。
フィルタ部材の破損の判定は、散水冷熱試験を行った後にフィルタ部材の破損が確認されたなった場合には○、フィルタ部材の破損が確認された場合には×とした。

次に、評価結果を表１に示す。
同表からわかるように、筒状挿入部材における外周側角部の外周側曲面部の曲率半径Ｒ₁が０．５ｍｍ以上であれば、フィルタ部材の破損の判定は○であり、フィルタ部材の破損は見られなかった。

以上の結果より、本発明品のガスセンサは、筒状挿入部材における外周側角部の外周側曲面部の曲率半径Ｒ₁を０．５ｍｍ以上とすることにより、フィルタ部材の破損を抑制する効果を十分に得られることがわかった。

１ ガスセンサ
１４ 基端側カバー
３ シール部材
３１ 通気孔
３１１ 内周面（通気孔の内周面）
４ 筒状挿入部材
４０２ 基端側端面
４０３ 外周面（筒状挿入部材の外周面）
４１ 外周側角部
４１１ 外周側曲面部
４２ 内周側角部
４２１ 内周側曲面部
５ フィルタ部材

Claims (3)

1. 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保持するハウジングと、該ハウジングの基端側に配設された筒状の基端側カバーと、該基端側カバーの基端部を封止するシール部材とを有するガスセンサにおいて、
   上記シール部材には、軸方向に貫通してなる通気孔が設けられており、
   該通気孔内には、軸方向に挿入された筒状挿入部材と、該筒状挿入部材の基端側開口部を含む基端側端面及び該基端側端面から繋がる外周面の少なくとも一部を連続的に覆うと共に、上記通気孔の内周面と上記筒状挿入部材の外周面との間に挟持された通気性及び防水性を有するシート状のフィルタ部材とが配設されており、
   上記筒状挿入部材の上記基端側端面における外周側角部及び内周側角部には、それぞれ軸方向の断面において円弧状の曲面を有する外周側曲面部及び内周側曲面部が設けられており、
   上記外周側曲面部の曲率半径Ｒ₁と上記内周側曲面部の曲率半径Ｒ₂とがＲ₁≧Ｒ₂の関係を満たし、かつ、上記曲率半径Ｒ₁が０．５ｍｍ以上であり、
   上記筒状挿入部材の内径は、軸方向において略一定であり、
   上記筒状挿入部材の厚みは、いずれの部分も０．７〜１．５ｍｍの範囲内であることを特徴とするガスセンサ。
2. 請求項１に記載のガスセンサにおいて、上記筒状挿入部材は、フェライト系ステンレス鋼からなることを特徴とするガスセンサ。
3. 請求項１又は２に記載のガスセンサにおいて、上記筒状挿入部材は、鍛造により製造してなることを特徴とするガスセンサ。

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