JP5844686B2

JP5844686B2 - ガスセンサ

Info

Publication number: JP5844686B2
Application number: JP2012106338A
Authority: JP
Inventors: 智樹藤井; 孝哉吉川
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 2012-05-07
Filing date: 2012-05-07
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2032-05-07
Also published as: JP2013234878A

Description

本発明は、被検出ガス中に晒される検出素子を被水から保護するプロテクタを備えたガスセンサに関するものである。

従来、自動車などの排気ガス中の特定ガス、例えばＮＯｘ（窒素酸化物）や酸素などの濃度に応じ、大きさの異なる起電力が生じたり、抵抗値が変化したりする検出素子を備えたガスセンサが知られている。このガスセンサは自動車の排気管等に取り付けられて使用されるが、検出素子を加熱したり検出素子が高温の排気ガス中に晒されたりすることで、検出素子が高温となるのに対し、排気ガスに含まれる水分（水滴）が検出素子に付着（被水）することにより検出素子が熱衝撃を受けると、クラックや割れが生ずる虞がある。そこでガスセンサには検出素子を覆うプロテクタが装着され、検出素子が被水から保護されている。

例えば、特許文献１に記載のガスセンサでは、ガスセンサ素子とハウジングと素子カバーとから構成される。素子カバーは、アウターカバーとインナーカバーの二重構造となっている。アウターカバーは外側開口部を有し、インナーカバーは外側開口部よりも基端側となる位置に内側開口部を有する。アウターカバーとインナーカバーとの間の間隙には、当該間隙を軸方向に沿って仕切る仕切り部が複数形成されている。アウターカバーとインナーカバーと仕切り部とにより分割された分割空間には、内側開口部と外側開口部とのいずれか一方が配設されている。内側開口部が配設された分割空間と外側開口部が配設された分割空間とは、両者の間を仕切る仕切り部の基端側に形成された連通部によって連通している。

特許文献１に記載のガスセンサでは、アウターカバーの外側開口部から進入した排気ガスは、分割空間を上昇して、連通部から隣の分割空間に入り、当該隣の分割空間の内側開口部からインナーカバー内に進入するようになっている。このような構造により水滴のインナーカバー内への新入を防止している。

また、特許文献２に記載のガスセンサでは、アウターカバーとインナーカバーとを一体化させるために、アウターカバー及びインナーカバーの各々に内側に窪んだ凹部を複数形成している。この凹部を係合することによりアウターカバーとインナーカバーとが一体化されるようになっている。

特開２００９−５８３６４号公報特開平１−２２３３３３号公報

しかしながら、特許文献１に記載のガスセンサでも、水滴が分割空間を上昇して、連通部から隣の分割空間に入り、当該隣の分割空間の内側開口部から水滴がインナーカバー内に進入する虞があった。この場合には、検出素子に水滴が付着（被水）することにより検出素子が熱衝撃を受けると、クラックや割れが生ずる虞があるという問題点がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、検出素子方向への水滴の移動を防止して、検出素子の被水を確実に防止することができるガスセンサを提供することを目的とする。

本発明の第１態様によれば、軸線方向に延び、先端側に被検出ガス中の特定ガス成分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部から突出させた状態で、前記検出素子の径方向周囲を取り囲んで保持する主体金具と、周壁およびその先端側に先端壁を有し、自身の内部に前記検出部を収容した状態で、基端側の開口端部が前記主体金具の前記先端部に固定されると共に、前記周壁に前記被検出ガスを自身の内部に導入するための導入口が形成された一又は空隙を有して複数重ねられたプロテクタと、を備えたガスセンサにおいて、少なくとも一つの前記プロテクタの周壁の表面を加工することで、当該表面に水滴を捕捉する水滴捕捉部を設け、前記水滴捕捉部は、前記軸線方向に対し垂直方向に延びる溝形状、尾根形状、ディンプル形状、突起形状の少なくとも一つであり、前記プロテクタは、周壁およびその先端側に先端壁を有し、自身の内部に前記検出部を収容した状態で、基端側の開口端部が前記主体金具の前記先端部に固定されると共に、前記周壁に前記被検出ガスを自身の内部に導入するための内側導入口が形成された内側プロテクタと、前記内側プロテクタとの間に空隙を有しつつ、少なくとも前記内側プロテクタの前記周壁を取り囲む円筒状をなし、自身の周壁に前記被検出ガスを前記空隙に導入するための外側導入口が形成された外側プロテクタとから構成され、前記内側導入口と前記外側導入口と間に形成されるガス流路間の前記内側プロテクタの周壁の外表面及び前記外側プロテクタの周壁の内表面及び外表面の少なくともいずれかの周壁の表面に前記水滴捕捉部を形成したことを特徴とするガスセンサが提供される。

第１態様では、プロテクタの周壁の表面に軸線方向に対し垂直方向に延びる溝形状、尾根形状、ディンプル形状、突起形状の少なくとも一つからなる水滴捕捉部を設けているので、当該水滴捕捉部に捕捉された水滴が蒸発し易くなる。従って、検出素子に水滴が付着して検出素子が破損することを防止できる。

また、第１態様では、内側導入口と外側導入口と間に形成されるガス流路間の内側プロテクタの周壁の外表面に水滴捕捉部が形成された場合には、外側導入口からガス流路間に入った水滴が内側プロテクタの上部の内側導入口に移動して内側プロテクタ内に内側導入口から進入するのを防止できる。また、外側プロテクタの周壁の外表面に水滴捕捉部が形成された場合には、当該水滴捕捉部に捕捉された水滴が蒸発し易くなる。また、外側プロテクタの周壁の内表面に水滴捕捉部が形成された場合には、当該水滴捕捉部に捕捉された水滴が蒸発し易くなる。

また、第２態様によれば、軸線方向に延び、先端側に被検出ガス中の特定ガス成分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部から突出させた状態で、前記検出素子の径方向周囲を取り囲んで保持する主体金具と、周壁およびその先端側に先端壁を有し、自身の内部に前記検出部を収容した状態で、基端側の開口端部が前記主体金具の前記先端部に固定されると共に、前記周壁に前記被検出ガスを自身の内部に導入するための導入口が形成された一又は空隙を有して複数重ねられたプロテクタと、を備えたガスセンサにおいて、少なくとも一つの前記プロテクタの周壁の表面を加工することで、当該表面に水滴を捕捉する水滴捕捉部を設け、前記水滴捕捉部は、前記軸線方向に対し垂直方向に延びる溝形状、尾根形状、ディンプル形状、突起形状の少なくとも一つであり、前記プロテクタは、周壁およびその先端側に先端壁を有し、自身の内部に前記検出部を収容した状態で、基端側の開口端部が前記主体金具の前記先端部に固定されると共に、前記周壁に前記被検出ガスを自身の内部に導入するための内側導入口が形成された内側プロテクタと、前記内側プロテクタとの間に空隙を有しつつ、少なくとも前記内側プロテクタの前記周壁を取り囲む円筒状をなし、自身の周壁に前記被検出ガスを前記空隙に導入するための外側導入口が形成された外側プロテクタとから構成され、前記内側プロテクタの周壁の外表面及び前記外側プロテクタの周壁の内表面の少なくとも一方の周壁の表面のうち、前記内側導入口または前記外側導入口に対向する領域の前記空隙に向く表面に少なくとも前記水滴捕捉部を形成したことを特徴とするガスセンサが提供される。

この場合、内側プロテクタの周壁の外表面のうち、外側導入口に対向する領域の前記空隙に向く表面に水滴捕捉部を形成した場合には、当該水滴捕捉部で水滴が捕捉され、内側プロテクタの内側導入口まで水滴が移動しない。また、外側プロテクタの周壁の内表面の前記内側導入口に対向する領域に水滴捕捉部を形成した場合には、当該水滴捕捉部に水滴が捕捉され蒸発される。

また、前記内側プロテクタの周壁の外表面に前記水滴捕捉部を形成してもよい。この場合には、内側プロテクタの周壁の外表面の水滴捕捉部に水滴が捕捉され、内側プロテクタの内側導入口まで水滴が移動しない。

また、前記外側プロテクタの周壁の外表面と内表面の両方に前記水滴捕捉部を形成してもよい。この場合には、外側プロテクタの周壁の外表面にも内表面にも水滴捕捉部が存在するので、外側プロテクタの内側でも外側でも水滴が捕捉され、内側プロテクタの内側導入口から内部に水滴が進入することを防止できる。

また、前記ガス流路間の前記内側プロテクタの周壁の外表面及び前記外側プロテクタの周壁の内表面及び外表面の少なくともいずれかの周壁の表面に前記水滴捕捉部を複数設けてもよい。この場合には、外側プロテクタの外表面及び内表面でも、内側プロテクタの外表面でも水滴を捕捉することができるので、内側プロテクタの内側導入口から内部に水滴が進入することを防止できる。

ガスセンサ１の部分断面図である。図１と同方向から見た第一実施の形態のプロテクタ１００の正面図である。図１の断面と同方向の第一実施の形態のプロテクタ１００の縦断面図である。図１の断面と同方向の第二実施の形態のプロテクタ１００の縦断面図である。第三実施の形態のプロテクタ１００の正面図である。図１の断面と同方向の第三実施の形態のプロテクタ１００の縦断面図である。第四実施の形態のプロテクタ１００の正面図である。図１の断面と同方向の第四実施の形態のプロテクタ１００の縦断面図である。図１の断面と同方向の第五実施の形態のプロテクタ１００の縦断面図である。第六実施の形態のプロテクタ１００の正面図である。図１の断面と同方向の第六実施の形態のプロテクタ１００の縦断面図である。第七実施の形態のプロテクタ１００の正面図である。図１の断面と同方向の第七実施の形態のプロテクタ１００の縦断面図である。第八実施の形態のプロテクタ１００の正面図である。図１の断面と同方向の第八実施の形態のプロテクタ１００の縦断面図である。第九実施の形態のプロテクタ１００の正面図である。図１の断面と同方向の第九実施の形態のプロテクタ１００の縦断面図である。第十実施の形態のプロテクタ１００の正面図である。図１の断面と同方向の第十実施の形態のプロテクタ１００の縦断面図である。第十一実施の形態のプロテクタ１００の正面図である。図１の断面と同方向の第十一実施の形態のプロテクタ１００の縦断面図である。プロテクタ１００の変形例の縦断面図である。内側プロテクタ１２０の変形例の斜視図である。

以下、本発明を具体化したガスセンサの第一実施の形態について、図１〜図３を参照して説明する。図１〜図３ではガスセンサ１の軸線Ｏ方向（１点鎖線で示す。）を上下方向として図示し、内部に保持する検出素子１０の検出部１１側をガスセンサ１の先端側、後端部１２側（図２参照）をガスセンサ１の後端側として説明する。

図１に示すガスセンサ１は、自動車の排気管（図示外）に取り付けられ、内部に保持する検出素子１０の検出部１１が排気管内を流通する排気ガスに曝されて、その排気ガス中に含まれる被検出ガスとしての酸素濃度を検出する、いわゆる酸素センサを一例とする。

検出素子１０は公知にあるような軸線Ｏ方向に延びる細幅の板形状をなし、酸素濃度の検出を行うガス検出体と、そのガス検出体を早期活性化させるために加熱を行うヒータ体とが互いに貼り合わされ、略角柱状をなす積層体として一体化されたものである。なお、図１、図２では、紙面左右方向を板厚方向、紙面表裏方向を板幅方向として示している。ガス検出体はジルコニアを主体とする固体電解質体や白金を主体とする検出電極などから構成され（図示せず）、その検出電極は、検出素子１０の先端側の検出部１１に配置されている。また、検出素子１０の後端側の後端部１２には、ガス検出体やヒータ体から電極を取り出すための６つの電極パッド１６（図１ではそのうちの２つを図示している。）が形成されている。なお、本実施の形態では検出素子１０を本発明における「検出素子」として説明を行うが、厳密には、検出素子の構成としてヒータ体は必ずしも必要ではなく、ガス検出体が本発明の「検出素子」に相当する。

検出素子１０の胴部１３の中央よりやや先端側の位置には、有底筒状ながら底壁に開口２５を有する金属製の金属カップ２０が配置されている。検出素子１０は、開口２５を通じて金属カップ２０に挿通されており、開口２５から先端側に、検出部１１が突出されている。金属カップ２０は主体金具５０内に検出素子１０を保持するための部材であり、底壁の縁部分には、底壁から外周壁にかけてテーパ状をなす先端周縁部２３が形成されている。金属カップ２０内には、アルミナ製のセラミックリング２１と、滑石粉末を圧縮して固めた滑石リング２２とが検出素子１０の周囲を取り巻きつつ軸線Ｏ方向に層状に配置され、収容されている。滑石リング２２は金属カップ２０内で押し潰されて細部に充填されており、これにより、検出素子１０が金属カップ２０内で位置決めされて、保持されている。

金属カップ２０と一体となった検出素子１０は、その周囲を、ＳＵＳ４３０等の低炭素鋼からなる筒状の主体金具５０に取り囲まれて保持されている。主体金具５０はガスセンサ１を自動車の排気管（図示外）に取り付け固定するためのものであり、外周先端側に、排気管への取り付け用の雄ねじが形成された取付部５１が設けられている。この取付部５１よりも先端側には、後述するプロテクタ１００が係合される先端係合部５６が形成されている。また、主体金具５０の外周中央には取り付け用の工具が係合する工具係合部５２が形成されている。工具係合部５２の後端側には、後述する外筒３０が係合される後端係合部５７が形成されており、さらにその後端側に、主体金具５０内に検出素子１０を加締め保持するための加締部５３が形成されている。そして工具係合部５２と取付部５１との間には、排気管に取り付けた際のガス抜けを防止する環状のガスケット５５が嵌挿されている。

次に、主体金具５０の内周には、取付部５１付近に段状の部位が設けられており、その段状の部位には、前述した検出素子１０を保持する金属カップ２０の先端周縁部２３が係止されている。そして主体金具５０の内周には、滑石リング２６が、自身に検出素子１０を挿通させた状態で、金属カップ２０の後端側から装填されている。さらにその滑石リング２６を後端側から押さえるように、筒状のスリーブ２７が、自身に検出素子１０を挿通させつつ主体金具５０内に嵌め込まれている。スリーブ２７の後端側外周には、段状をなす肩部２８が形成されており、その肩部２８に、円環状のパッキン２９が配置されている。この状態で主体金具５０の加締部５３が内向きに加締められ、パッキン２９を介し、スリーブ２７の肩部２８を先端側に向けて押圧している。この加締めによって、スリーブ２７に押圧された滑石リング２６が主体金具５０内で押し潰されて、細部にわたって充填されている。そして、この滑石リング２６と、金属カップ２０内にあらかじめ装填された滑石リング２２とによって、金属カップ２０および検出素子１０が、主体金具５０内で位置決め保持される。

検出素子１０の後端部１２は、主体金具５０の後端（加締部５３）よりも後方に突出されており、その後端部１２に、絶縁性セラミックスからなる筒状のセパレータ６０が被せられている。セパレータ６０は、先端側セパレータ６３と後端側セパレータ６４とからなり、先端側セパレータ６３に設けられた鍔状の鍔部６２に、後端側セパレータ６４が係合している。先端側セパレータ６３は、検出素子１０の後端部１２に形成された６つの電極パッド１６と、電極パッド１６のそれぞれと電気的に接続される６つの接続端子６１（図１ではそのうちの１つを図示している。）との接続部位を内部に収容して保持している。後端側セパレータ６４は、各接続端子６１とガスセンサ１の外部に引き出される６本のリード線６５（図１ではそのうちの４本を図示している。）との接続部位を内部に収容している。

そして、セパレータ６０が嵌められた検出素子１０の後端部１２の周囲を囲うように、ステンレス（例えばＳＵＳ３０４）製で筒状の外筒３０が配設されている。外筒３０は、先端側の開口端３１が、主体金具５０の後端係合部５７の外周に係合されている。その開口端３１は外周側から加締められ、さらに外周を一周してレーザ溶接が施されて、後端係合部５７に接合されており、これにより、外筒３０と主体金具５０とが一体となっている。

また、外筒３０と先端側セパレータ６３との間の間隙には、金属製で筒状の保持金具７０が配設されている。保持金具７０は、自身の後端を内側に折り曲げて構成した支持部７１を有し、その支持部７１に、自身の内部に挿通される先端側セパレータ６３の鍔部６２を係合させて、先端側セパレータ６３を保持している。この状態で、保持金具７０が配置された部分の外筒３０の外周面が内向きに加締められることにより、先端側セパレータ６３を支持した保持金具７０が外筒３０に固定されている。

次に、外筒３０の後端側の開口には、フッ素系ゴム製のグロメット７５が嵌合されている。グロメット７５は６つの挿通孔７６（図１ではそのうちの１つを図示している。）を有し、各挿通孔７６に、セパレータ６０から引き出された上記６本のリード線６５が気密に挿通されている。この状態でグロメット７５は、後端側セパレータ６４を先端側セパレータ６３に押圧しつつ、外筒３０の外周から加締められて、外筒３０の後端に固定されている。

一方、主体金具５０に保持された検出素子１０の検出部１１は、主体金具５０の先端部（先端係合部５６）より突出されている。この先端係合部５６には、プロテクタ１００が嵌められ、スポット溶接やレーザ溶接によって固定されている。プロテクタ１００は、検出素子１０の検出部１１を、排気ガス中のデポジット（燃料灰分やオイル成分など被毒性の付着物質）による汚損や被水などによる折損等から保護するためのものである。

以下、第一実施の形態のプロテクタ１００の構造について、図２及び図３を参照して説明する。図２及び図３に示すプロテクタ１００は、周壁１２２およびその先端側に先端壁１２４を有する有底円筒状をなす内側プロテクタ１２０と、周壁１２２の径方向周囲を周壁１１２で取り囲む筒状をなす外側プロテクタ１１０とから構成される２重構造を有する。この内側プロテクタ１２０の周壁１２２の外表面１２６と、外側プロテクタ１１０の周壁１１２の内表面１１７との間の空隙はガス分離室１１９として構成されている。

内側プロテクタ１２０は、その外径が主体金具５０の先端係合部５６よりも小さく形成されており、開口端側（後端側）の基端部１２１は、先端係合部５６の外周に係合するように拡径されている。また、先端壁１２４の周縁部分は周壁１２２へ向けてテーパ状に拡がるテーパ部１２３として構成されている。この内側プロテクタ１２０の周壁１２２には、軸線Ｏ方向で基端部１２１寄りの位置に、周方向に沿って複数（本実施の形態では６個）の内側導入口１２５が開口されている。内側導入口１２５は、後述する外側プロテクタ１１０の外側導入口１７０を介してガス分離室１１９に導入される排気ガスのうち、主にガス成分を、内側プロテクタ１２０の内部、すなわち検出素子１０の検出部１１が露出されたガス検出室１２９内に導入するための孔である。

また、基端部１２１の外周から後述する外側プロテクタ１１０ごとレーザ溶接が施されており、内側プロテクタ１２０は主体金具５０の先端係合部５６に固定されている。そして、内側プロテクタ１２０の先端壁１２４には、排出口１６０が開口されている。内側プロテクタ１２０内（ガス検出室１２９内）に進入した水滴は、この排出口１６０を介してプロテクタ１００の外部に排出される。また、内側導入口１２５を介してガス検出室１２９内に導入されるガス成分も、この排出口１６０を介して外部に排出され、ガス検出室１２９内のガス交換が行われるように構成されている。

次に、外側プロテクタ１１０は、一方の開口端が拡径され、基端部１１１として、内側プロテクタ１２０の基端部１２１の外周に係合されている。外側プロテクタ１１０の基端部１１１を内側プロテクタ１２０の基端部１２１に重ねた状態で、基端部１１１の外周面側から基端部１２１を貫通して主体金具５０（図１参照）の先端係合部５６に達するレーザ溶接が基端部１１１の外周を一周しつつ施されている。これにより、外側プロテクタ１１０と内側プロテクタ１２０とが主体金具５０に固定されている。

また、この外側プロテクタ１１０の先端部１１３は、内側プロテクタ１２０のテーパ部１２３付近にて内側に折り曲げられている。これにより、内側プロテクタ１２０の周壁１２２の外表面１２６と外側プロテクタ１１０の内表面１１７との間の空隙が先端側にて閉塞されて、上記のガス分離室１１９として構成される。そしてテーパ状の内側プロテクタ１２０のテーパ部１２３は、外側プロテクタ１１０の先端部１１３よりも軸線Ｏ方向先端側に向けて突出された形態となる。外側プロテクタ１１０の先端部１１３と、内側プロテクタ１２０のテーパ部１２３とは角度は異なるが連続するテーパをなす。

次に、外側プロテクタ１１０の周壁１１２には、外側プロテクタ１１０の外部とガス分離室１１９とを連通する複数（本実施の形態では６個）の外側導入口１７０が、周方向に沿って形成されている。外側導入口１７０は、軸線Ｏ方向において、内側プロテクタ１２０の内側導入口１２５の形成位置よりも先端側の位置に形成されている（つまり外側導入口１７０の後端の位置が、内側導入口１２５の先端の位置よりも先端側に配置されている。）。

次に、図３を参照して、第一実施の形態のプロテクタ１００の内側プロテクタ１２０の周壁１２２に形成される水滴捕捉部１３０について説明する。水滴捕捉部１３０は、外側導入口１７０からガス分離室１１９に進入し、内側プロテクタ１２０の周壁１２２に付着した水滴を捕捉する部分である。水滴捕捉部１３０は、内側プロテクタ１２０の周壁１２２の外表面１２６において、内側導入口１２５とテーパ部１２３との間、且つ、外側導入口１７０に対向する周壁１２２の領域に形成されている。当該水滴捕捉部１３０は、内側プロテクタ１２０の周方向に所定幅且つ所定深さで複数形成された溝形状の溝部１３１から構成されている。溝部１３１と隣接する溝部１３１との間は、所定幅の壁部１３２となっている。図３に示す例では、溝部１３１は周壁１２２に６個、一定間隔で形成されている。

このような構成をなすガスセンサ１が内燃機関の排気管に取り付けられた場合、軸線Ｏ方向先端側を重力方向下向きにして取り付けられ、主体金具５０の取付部５１よりも先端側が排気管内に露出される。排気管内を流通する排気ガスは、少なくとも軸線Ｏ方向とは異なる方向（例えば軸線Ｏに直交する方向）から図２に示すプロテクタ１００に衝突し、外側プロテクタ１１０の外側導入口１７０からガス分離室１１９内に導入される。このときに、排気ガス中に含まれる相対的に重い水分（水滴）と、相対的に軽いガス成分とが分離される。水滴は、外側導入口１７０に対向する内側プロテクタ１２０の水滴捕捉部１３０に衝突し、溝部１３１に捕捉される。次いで、水滴は溝部１３１を伝わって移動し、排気ガスの流出する側の外側導入口１７０から排出される。また、水滴捕捉部１３０に捕捉された水滴は、排気ガスにより加熱され蒸発する。従って、水滴が内側プロテクタ１２０の周壁１２２の外表面１２６を登って内側導入口１２５からガス検出室１２９内に入ることを防止できる。

次に、図４を参照して、第二実施の形態のガスセンサ１のプロテクタ１００の水滴捕捉部１３０を説明する。第二実施の形態のガスセンサ１は第一実施の形態とは、プロテクタ１００の構造が異なるのみで他の構造は同じである。尚、第三〜第十一形態においても、ガスセンサ１プロテクタ１００の構造が異なるのみで他の構造は同じであるので、以下では、第一実施の形態のプロテクタ１００と異なる点のみを説明する。

以下、第二実施の形態のプロテクタ１００について説明する。第二実施の形態のプロテクタ１００では、外側プロテクタ１１０の構造は、第一実施の形態の外側プロテクタ１１０の構造と同じである。内側プロテクタ１２０の水滴捕捉部１３０は、外側導入口１７０に対向する内側プロテクタ１２０の先端側略１／２の領域に形成されている。水滴捕捉部１３０は、内側プロテクタ１２０の周方向に所定高さ突出し、複数形成された尾根形状の尾根部１３３から構成されている。尾根部１３３と隣接する尾根部１３３との間は、所定幅の壁部１３４となっている。図４に示す例では、尾根部１３３は周壁１２２に６個、一定間隔で形成されている。

第二実施の形態のプロテクタ１００では、外側プロテクタ１１０の外側導入口１７０からガス分離室１１９に進入した水滴は、外側導入口１７０に対向する内側プロテクタ１２０の水滴捕捉部１３０に衝突する。当該水滴は、尾根部１３３と隣接する尾根部１３３と、その間の壁部１３４とで形成される窪みに捕捉される。次いで、水滴は当該窪みを伝わって移動し、排気ガスの流出する側の外側導入口１７０から排出される。また、水滴捕捉部１３０に捕捉されたままの水滴は、排気ガスにより加熱され蒸発し、外側導入口１７０から排出される。従って、水滴が内側プロテクタ１２０の周壁１２２の外表面１２６を登って内側導入口１２５からガス検出室１２９内に入ることを防止できる。

次に、図５及び図６を参照して、第三実施の形態のプロテクタ１００の構造を説明する。第三実施の形態では、内側プロテクタ１２０には水滴捕捉部１３０を設けず、外側プロテクタ１１０の外表面１１８に水滴捕捉部１４０を設け、内表面１１７に水滴捕捉部１４５を設けている。図５に示すように、第三実施の形態では、外側プロテクタ１１０の周壁１２２の外表面１１８において、外側導入口１７０が形成されている部分の周囲の領域に水滴捕捉部１４０を設けている。水滴捕捉部１４０は、外側プロテクタ１１０の先端側約１／２の位置の領域に形成されている。この水滴捕捉部１４０は、外側プロテクタ１１０の周方向に所定幅且つ所定深さで複数形成された溝形状の溝部１４１から構成されている。溝部１４１と隣接する溝部１４１との間は、所定幅の壁部１４２となっている。図５及び図６に示す例では、溝部１４１は周壁１１２に６個、一定間隔で形成されている。また、図６に示すように、溝部１４１の裏側の周壁１１２の内表面１１７には、周方向に所定高さ突出し複数形成された尾根形状の尾根部１４３が構成されている。尾根部１４３と隣接する尾根部１４３との間は、所定幅の壁部１４４となっている。図６に示す例では、尾根部１４３は周壁１１２の内表面１１７に６個、一定間隔で形成されている。これらの尾根部１４３と壁部１４４とで、水滴捕捉部１４５が形成される。

第三実施の形態の外側プロテクタ１１０では、排気管内を流通する排気ガスがプロテクタ１００に衝突すると、排気ガス中に含まれる水滴を外側プロテクタ１１０の水滴捕捉部１４０が捕捉する。水滴捕捉部１４０に捕捉された水滴は、排気ガスにより加熱され蒸発する。また、外側プロテクタ１１０の外側導入口１７０からガス分離室１１９に進入した水滴は、外側プロテクタ１１０の周壁１２２の内表面１１７の水滴捕捉部１４５に捕捉される。水滴捕捉部１４５に捕捉された水滴は、排気ガスにより加熱され蒸発し、外側導入口１７０から排出される。

次に、図７及び図８を参照して、第四実施の形態のプロテクタ１００の構造を説明する。第四実施の形態では、内側プロテクタ１２０の外表面１２６に水滴捕捉部１３０を設け、外側プロテクタ１１０の外表面１１８に水滴捕捉部１４０を設け、内表面１１７に水滴捕捉部１４５を設けている。水滴捕捉部１３０は、図３に示す第一実施の形態と同一の構造となっている。また、外側プロテクタ１１０の水滴捕捉部１４０及び水滴捕捉部１４５は、図６に示す第三実施の形態と同一の構造となっている。

第四実施の形態のプロテクタ１００では、排気管内を流通する排気ガスがプロテクタ１００に衝突すると、排気ガス中に含まれる水滴を外側プロテクタ１１０の水滴捕捉部１４０が捕捉する。外側プロテクタ１１０の水滴捕捉部１４０に捕捉された水滴は、排気ガスにより加熱され蒸発する。また、外側導入口１７０からガス分離室１１９に進入した水滴は、外側導入口１７０に対向する内側プロテクタ１２０の水滴捕捉部１３０に衝突し、溝部１３１に捕捉される。次いで、水滴は溝部１３１を伝わって移動し、排気ガスの流出する側の外側導入口１７０から排出される。また、水滴捕捉部１３０に捕捉され、留まった水滴は、排気ガスにより加熱され蒸発する。また、外側導入口１７０からガス分離室１１９に進入した水滴の内、外側プロテクタ１１０の水滴捕捉部１４０に捕捉された水滴は、排気ガスにより加熱され蒸発する。従って、水滴が内側プロテクタ１２０の周壁１２２の外表面１２６を登って内側導入口１２５からガス検出室１２９内に入ることを防止できる。

次に、図９を参照して、第五実施の形態のプロテクタ１００を説明する。第五実施の形態では、外側プロテクタ１１０には水滴捕捉部１４０を設けず、外側導入口１７０に対向する内側プロテクタ１２０の先端側略１／２の領域に水滴捕捉部１３０を設けている。水滴捕捉部１３０では、内側プロテクタ１２０の周方向に、球面状に窪ませたディンプル形状の凹部１３５が複数形成されている。図９に示す例では、内側プロテクタ１２０の周方向に形成された凹部１３５の列が軸線Ｏ方向に上下４段に形成されている。

第五実施の形態のプロテクタ１００では、排気管内を流通する排気ガスは、プロテクタ１００に衝突すると、外側プロテクタ１１０の外側導入口１７０からガス分離室１１９内に導入される。水滴は、外側導入口１７０に対向する内側プロテクタ１２０の水滴捕捉部１３０に衝突し、凹部１３５に捕捉される。凹部１３５はディンプル形状であるため、水滴を上方に反射せず、水滴を捕捉し易い。従って、水滴が内側プロテクタ１２０の周壁１２２の外表面１２６を登って内側導入口１２５からガス検出室１２９内に入ることを防止できる。また、凹部１３５に捕捉された水滴は、排気ガスにより加熱され蒸発し、外側導入口１７０から排出される。

次に、図１０及び図１１を参照して、第六実施の形態のプロテクタ１００の構造を説明する。第六実施の形態では、内側プロテクタ１２０の外表面１２６に水滴捕捉部１３０を設け、外側プロテクタ１１０の周壁１１２の外表面１１８に水滴捕捉部１４０を設け、内表面１１７に水滴捕捉部１４５を設けている。水滴捕捉部１３０は、図９に示す第五実施の形態と同一の構造となっている。次に、外側プロテクタ１１０の水滴捕捉部１４０を説明する。第六実施の形態では、外側プロテクタ１１０の周壁１２２の外表面１１８において、外側導入口１７０が形成されている部分の周囲の領域に水滴捕捉部１４０を設けている。水滴捕捉部１４０は、外側プロテクタ１１０の先端側約１／２の位置の領域に形成されている。この水滴捕捉部１４０は、外側プロテクタ１１０の周方向に所定高さ突出し複数形成された尾根形状の尾根部１４６から構成されている。尾根部１４６と隣接する尾根部１４６との間は、所定幅の壁部１４７となっている。図１０及び図１１に示す例では、尾根部１４６は外側プロテクタ１１０の周壁１１２に５個、一定間隔で形成されている。

また、図１１に示すように、尾根部１４６の裏側の周壁１１２の外側プロテクタ１１０の内表面１１７には、周方向に所定深さで窪んだ凹部１４８が構成されている。凹部１４８と隣接する凹部１４８との間は、所定幅の壁部１４９となっている。図１１に示す例では、凹部１４８は周壁１１２の内表面１１７に５個、一定間隔で形成されている。これらの凹部１４８と壁部１４９とで、水滴捕捉部１４５が形成される。

第六実施の形態では、排気管内を流通する排気ガスは、プロテクタ１００に衝突すると、外側プロテクタ１１０の水滴捕捉部１４０が排気ガス中に含まれる水滴を捕捉する。水滴捕捉部１４０に捕捉された水滴は、排気ガスにより加熱され蒸発する。また、外側導入口１７０からガス分離室１１９に進入した水滴は、外側導入口１７０に対向する内側プロテクタ１２０の水滴捕捉部１３０に衝突し、凹部１３５に捕捉される。凹部１３５はディンプル形状であるため、水滴を捕捉し易く、水滴が内側プロテクタ１２０の周壁１２２の外表面１２６を登って内側導入口１２５からガス検出室１２９内に入ることを防止できる。また、凹部１３５に捕捉された水滴は、排気ガスにより加熱され蒸発し、外側導入口１７０から排出される。また、外側プロテクタ１１０の周壁１２２の内表面１１７の水滴捕捉部１４５に捕捉された水滴は、排気ガスにより加熱され蒸発し、外側導入口１７０から排出される。

次に、図１２及び図１３を参照して、第七実施の形態のプロテクタ１００の構造を説明する。第七実施の形態では、内側プロテクタ１２０には水滴捕捉部１３０を設けていない。代わりに、外側プロテクタ１１０の周壁１２２の外表面１１８の全領域に水滴捕捉部１４０を設け、内表面１１７の全領域に水滴捕捉部１４５を設けている。この水滴捕捉部１４０は、外側プロテクタ１１０の周方向に所定高さ突出し複数形成された尾根形状の尾根部１４６と、尾根部１４６と隣接する尾根部１４６との間の壁部１４７に形成された所定幅且つ所定深さの溝形状の溝部１５０とから構成されている。図１２及び図１３に示す例では、尾根部１４６は周壁１１２に５個、一定間隔で形成されている。また、溝部１４１は周壁１１２に５個、一定間隔で形成されている。

また、図１３に示すように、溝部１５０の裏側の周壁１１２の内表面１１７には、周方向に所定高さ突出した尾根形状の尾根部１５１が構成されている。尾根部１５１と隣接する尾根部１５１との間は、所定幅の壁部１４９となっている。図１３に示す例では、尾根部１５１は周壁１１２の内表面１１７に５個、一定間隔で形成されている。また、尾根部１４６の裏側の壁部１４９には、周方向に所定深さで窪んだ凹部１４８が構成されている。図１３に示す例では、凹部１４８は周壁１１２の内表面１１７に５個、一定間隔で形成されている。これらの尾根部１５１と壁部１４９と凹部１４８とで、水滴捕捉部１４５が形成される。

第七実施の形態では、排気管内を流通する排気ガスがプロテクタ１００に衝突すると、の水滴捕捉部１４０の壁部１４９や溝部１５０が排気ガス中に含まれる水滴を捕捉する。また、水滴捕捉部１４０に捕捉された水滴は、排気ガスにより加熱され蒸発する。また、外側導入口１７０からガス分離室１１９に進入した水滴は、外側プロテクタ１１０の周壁１２２の内表面１１７の水滴捕捉部１４５の凹部１４８や壁部１４９に捕捉される。水滴捕捉部１４５に捕捉された水滴は、排気ガスにより加熱され蒸発し、外側導入口１７０から排出される。

次に、図１４及び図１５を参照して、第八実施の形態のプロテクタ１００の構造を説明する。第八実施の形態のプロテクタ１００は外側プロテクタ１１０のみで内側プロテクタ１２０を備えていない。外側プロテクタ１１０の先端側には、外部から外側プロテクタ１１０の内部のガス検出室１２９内に排気ガスを導入する円形の外側導入口１７０が周方向に沿って形成されている。また、外側プロテクタ１１０の底部には水滴を外部に排出する排出口１６０が形成されている。

次に、外側プロテクタ１１０の水滴捕捉部１４０を説明する。第八実施の形態では、外側プロテクタ１１０の周壁１１２の外表面１１８の全領域において水滴捕捉部１４０を設け、内表面１１７の全領域において水滴捕捉部１４５を設けている。水滴捕捉部１４０は、外側プロテクタ１１０の周壁１１２の周方向に所定幅且つ所定深さで複数形成された溝形状の溝部１４１から構成されている。溝部１４１と隣接する溝部１４１との間は、所定幅の壁部１４２となっている。図１４及び図１５に示す例では、溝部１４１は周壁１１２に１０個、一定間隔で形成されている。また、図１５に示すように、溝部１４１の裏側の周壁１１２の内表面１１７には、周方向に所定高さ突出し複数形成された尾根形状の尾根部１４３が構成されている。尾根部１４３と隣接する尾根部１４３との間は、所定幅の壁部１４４となっている。図１５に示す例では、尾根部１４３は周壁１１２の内表面１１７に１０個、一定間隔で形成されている。これらの尾根部１４３と壁部１４４とで、水滴捕捉部１４５が形成される。

第八実施の形態では、排気管内を流通する排気ガスがプロテクタ１００に衝突すると、の外側プロテクタ１１０の水滴捕捉部１４０の溝部１４１が排気ガス中に含まれる水滴を捕捉する。また、水滴捕捉部１４０に捕捉された水滴は、排気ガスにより加熱され蒸発する。従って、水滴が外側プロテクタ１１０の外表面１１８を先端側（下側）に伝わって先端側（下側）に設けられている外側導入口１７０からガス検出室１２９に進入することを防止できる。また、外側導入口１７０からガス検出室１２９に進入した水滴は、外側プロテクタ１１０の周壁１２２の内表面１１７の水滴捕捉部１４５の尾根部１４３と尾根部１４３との間の壁部１４４に捕捉される。水滴捕捉部１４５に捕捉された水滴は、排気ガスにより加熱され蒸発し、外側導入口１７０から排出される。

次に、図１６及び図１７を参照して、第九実施の形態のプロテクタ１００を説明する。第九実施の形態では、内側プロテクタ１２０の外表面１２６に水滴捕捉部１３０を設け、外側プロテクタ１１０の外表面１１８に水滴捕捉部１４０を設け、内表面１１７に水滴捕捉部１４５を設けている。水滴捕捉部１３０は、図４に示す第二実施の形態と同一の構造となっている。水滴捕捉部１４０及び水滴捕捉部１４５は、図１０及び図１１に示す第六実施の形態と同一の構造となっている。

第九施の形態では、排気管内を流通する排気ガスは、プロテクタ１００に衝突すると、外側プロテクタ１１０の水滴捕捉部１４０が排気ガス中に含まれる水滴を捕捉する。水滴捕捉部１４０に捕捉された水滴は、排気ガスにより加熱され蒸発する。また、外側プロテクタ１１０の外側導入口１７０からガス分離室１１９に進入した水滴は、外側導入口１７０に対向する内側プロテクタ１２０の水滴捕捉部１３０に衝突する。当該水滴は、水滴捕捉部１３０の尾根部１３３と隣接する尾根部１３３と、その間の壁部１３４とで形成される窪みに捕捉される。次いで、水滴は当該窪みを伝わって移動し、排気ガスの流出する側の外側導入口１７０から排出される。また、水滴捕捉部１３０に捕捉され、留まった水滴は排気ガスにより加熱され蒸発する。従って、水滴が内側プロテクタ１２０の周壁１２２の外表面１２６を登って内側導入口１２５からガス検出室１２９内に入ることを防止できる。また、外側プロテクタ１１０の内表面１１７の水滴捕捉部１４５に捕捉された水滴は、排気ガスにより加熱され蒸発し、外側導入口１７０から排出される。

次に、図１８及び図１９を参照して、第十実施の形態のプロテクタ１００を説明する。第十実施の形態では、内側プロテクタ１２０の外表面１２６に水滴捕捉部１３０を設け、外側プロテクタ１１０の外表面１１８に水滴捕捉部１４０を設け、内表面１１７に水滴捕捉部１４５を設けている。水滴捕捉部１３０は、図９に示す第五実施の形態と同一の構造である。即ち、水滴捕捉部１３０には、内側プロテクタ１２０の外表面１２６の周方向に球面状に窪ませたディンプル形状の凹部１３５が複数形成されている。図１９に示す例では、上下に４列に凹部１３５が形成されている。次に、水滴捕捉部１４０を説明する。第十実施の形態では、外側プロテクタ１１０の周壁１２２の外表面１１８の全面に水滴捕捉部１４０を設けている。水滴捕捉部１４０は、外側プロテクタ１１０の外表面１１８の全領域に形成されている。この水滴捕捉部１４０は、球面状に窪ませたディンプル形状の凹部１３６が水滴捕捉部１４０の周方向に複数形成されている。図１８に示す例では、上下に６列に凹部１３６が形成されている。

また、水滴捕捉部１４５について説明する。図１９に示すように、凹部１３６の裏側の周壁１１２の内表面１１７には、球面状に突出した突起形状の凸部１３７が複数形成されている。凸部１３７と隣接する凸部１３７との間は、所定幅の壁部１３８となっている。図１９に示す例では、凸部１３７は周壁１１２の内表面１１７に上下に６列形成されている。この凸部１３７と壁部１３８とにより水滴捕捉部１４５が形成される。

第十施の形態では、排気管内を流通する排気ガスは、プロテクタ１００に衝突すると、外側プロテクタ１１０の水滴捕捉部１４０の凹部１３６が排気ガス中に含まれる水滴を捕捉する。水滴捕捉部１４０に捕捉された水滴は、排気ガスにより加熱され蒸発する。また、外側導入口１７０からガス分離室１１９に進入した水滴は、外側導入口１７０に対向する内側プロテクタ１２０の水滴捕捉部１３０に衝突する。当該水滴は、水滴捕捉部１３０の凹部１３５に捕捉され、排気ガスにより加熱され蒸発し、外側導入口１７０から排出される。また、外側プロテクタ１１０の内表面１１７の水滴捕捉部１４５に捕捉された水滴は、排気ガスにより加熱され蒸発し、外側導入口１７０から排出される。従って、水滴が内側プロテクタ１２０の周壁１２２の外表面１２６を登って内側導入口１２５からガス検出室１２９内に入ることを防止できる。

次に、図２０及び図２１を参照して、第十一実施の形態のプロテクタ１００の構造を説明する。この第十一実施の形態のプロテクタ１００は、上記第一〜第十実施の形態のプロテクタ１００と異なり、プロテクタ１００が三重の構造となっている。即ち、第十一実施の形態のプロテクタ１００は、外側から順に外側プロテクタ１１０、中間プロテクタ２２０、内側プロテクタ１８０と配置されている。外側プロテクタ１１０の周壁１１２には、外側プロテクタ１１０の外部とガス分離室１１９とを連通する複数（本実施の形態では６個）の外側導入口１７０が、周方向に沿って形成されている。外側導入口１７０は、軸線Ｏ方向において、中間プロテクタ２２０の中間導入口２２５の形成位置よりも先端側の位置に形成されている（つまり外側導入口１７０の後端の位置が、中間導入口２２５の先端の位置よりも先端側に配置されている。）。尚、外側プロテクタ１１０には、水滴捕捉部が設けられていない。

外側プロテクタ１１０内には、図３に示す第一実施の形態の内側プロテクタ１２０と同構造の中間プロテクタ２２０が設けられている。図２１を参照して、中間プロテクタ２２０の構造を説明する。中間プロテクタ２２０は、有底の円筒形状をしており、その外径が主体金具５０の先端係合部５６よりも小さく且つ外側プロテクタ１１０の内径よりも小さく形成されている。また、当該中間プロテクタ２２０には、第一実施の形態と同様の水滴捕捉部２３０及び水滴捕捉部２３６が先端側略１／２の領域に形成されている。また、中間プロテクタ２２０の周壁２２２には、軸線Ｏ方向で基端部２２１寄りの位置に、周方向に沿って複数（本実施の形態では６個）の中間導入口２２５が開口されている。中間導入口２２５は、外側プロテクタ１１０の外側導入口１７０を介してガス分離室１１９に導入される排気ガスのうち、主にガス成分を、中間プロテクタ２２０の内部に導入するための孔である。

水滴捕捉部２３０は、外側導入口１７０からガス分離室１１９に進入し、中間プロテクタ２２０の周壁２２２に付着した水滴を捕捉する部分である。水滴捕捉部２３０は、中間プロテクタ２２０の周壁２２２の外表面２２６において、中間導入口２２５とテーパ部１２３との間、且つ、外側導入口１７０に対向する周壁２２２の領域に形成されている。当該水滴捕捉部２３０は、中間プロテクタ２２０の周方向に所定幅且つ所定深さで複数形成された溝形状の溝部２３１から構成されている。溝部２３１と隣接する溝部２３１との間は、所定幅の壁部２３２となっている。図２１に示す例では、溝部２３１は周壁２２２に６個、一定間隔で形成されている。

次に、水滴捕捉部２３６を説明する。図２１に示すように、溝部２３１の裏側の周壁２２２の内表面２１７には水滴捕捉部２３６が形成されている。水滴捕捉部２３６には周方向に所定高さ突出し複数形成された尾根形状の尾根部２３７が形成されている。尾根部２３７と隣接する尾根部２３７との間は、所定幅の壁部２３８となっている。図２１に示す例では、尾根部２３７は周壁２２２の内表面２１７に６個、一定間隔で形成されている。これらの尾根部２３７と壁部２３８とで、水滴捕捉部２３６が形成される。

次に、図２１を参照して、内側プロテクタ１８０の構造を説明する。内側プロテクタ１８０は、有底の円筒形状をしており、その外径が中間プロテクタ２２０の内径よりも小さく且つ主体金具５０の先端係合部５６よりも小さく形成されている。開口端側（後端側）の基端部１２１は、先端係合部５６の外周に係合するように拡径されている。内側プロテクタ１８０の先端側には、中間プロテクタ２２０の内部のガス検出室１２９内に排気ガスを導入する円形の内側導入口１８２が周方向に沿って形成されている。

内側プロテクタ１８０の後端側（上側）の略１／２の領域の周壁１８１の外表面１８８には水滴捕捉部１８４を設け、内側プロテクタ１８０の後端側（上側）の略１／２の領域の周壁１８１の内表面１８７にも水滴捕捉部１９０を設けている。水滴捕捉部１８４は、内側プロテクタ１８０の周壁１８１の外表面１８８の周方向に所定幅且つ所定深さで複数形成された溝形状の溝部１８５から構成されている。溝部１８５と隣接する溝部１８５との間は、所定幅の壁部１８６となっている。図２０及び図２１に示す例では、溝部１８５は周壁１８１に４個、一定間隔で形成されている。また、図２１に示すように、溝部１８５の裏側の周壁１８１の内表面１８７には、周方向に所定高さ突出し複数形成された尾根形状の尾根部１９１が構成されている。尾根部１９１と隣接する尾根部１９１との間は、所定幅の壁部１９２となっている。図２１に示す例では、尾根部１９１は周壁１８１の内表面１８７に４個、一定間隔で形成されている。これらの尾根部１９１と壁部１９２とで、水滴捕捉部１９０が形成される。

第十一実施の形態では、排気管内を流通する排気ガスがプロテクタ１００に衝突すると、外側プロテクタ１１０の外側導入口１７０から外側プロテクタ１１０内に進入した水滴は、外側導入口１７０に対向する中間プロテクタ２２０の水滴捕捉部２３０に衝突する。当該水滴は、溝部２３１に捕捉される。次いで、水滴は当該溝部２３１を伝わって移動し、排気ガスの流出する側の外側導入口１７０から排出される。溝部２３１に留まった水滴は、排気ガスにより加熱され蒸発し、外側導入口１７０から排出される。

また、中間プロテクタ２２０の中間導入口２２５から中間プロテクタ２２０の内部に入った水滴は内側プロテクタ１８０の水滴捕捉部１８４の溝部１８５に捕捉される。次いで、水滴は当該溝部１８５を伝わって移動し、排気ガスの流出する側の中間導入口２２５から排出される。溝部１８５に留まった水滴は、排気ガスにより加熱され蒸発し、中間導入口２２５から排出される。また、中間プロテクタ２２０の水滴捕捉部２３６に捕捉された水滴は、排気ガスにより加熱され蒸発し、排出口１６０から排出される。

尚、プロテクタ１００が本発明の「プロテクタ」の一例であり、外側プロテクタ１１０が本発明の「外側プロテクタ」の一例であり、内側プロテクタ１２０，１８０が本発明の「内プロテクタ」の一例である。水滴捕捉部１３０，１４０，１４５，１８４が、本発明の「水滴捕捉部」の一例である。内側導入口１２５，１８２が、本発明の「内側導入口」の一例である。外側導入口１７０が、本発明の「外側導入口」の一例である。ガス分離室１１９が本発明の「空隙」及び「ガス流路」の一例である。

尚、本発明は、上記実施の形態に限られず各種の変形が可能である。例えば、外側プロテクタ１１０の外表面１１８の水滴捕捉部１４０、内表面１１７の水滴捕捉部１４５及び内側プロテクタ１２０の外表面１２６の水滴捕捉部１３０は、上記実施の形態に限られず、溝形状、尾根形状、ディンプル形状、突起形状の何れでもよい。また、複数の形状を組み合わせてもよい。また、水滴捕捉部１３０，１４０，１４５，１８４は、縦溝等でもよい。また、水滴捕捉部は打ち出しやエッチングや化学研磨等、種々の方法で形成することができる。

また、本発明は、ジルコニア等のセラミックス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６６を備えるガスセンサにも適用できる。例えば、図２２に示すように、プロテクタ１００を構成する外側プロテクタ１１０の周壁１１２に外側導入口１７０を上記実施の形態同様に複数形成する。また、図２３に示すように、内側プロテクタ１２０の周壁１２２には、内側導入口を設けず円筒形とする。そして、内側プロテクタ１２０の上端の周壁１２２Ａに切欠部１２７を一定間隔で６個形成する。この切欠部１２７が内側導入口として機能する。従って、図２３の矢印Ａに示すように、切欠部１２７から排気ガスが内側プロテクタ１２０内のガス検出室１２９に流れ込む。この場合には、内側プロテクタ１２０の周壁１２２には一切開口部がなく、内側導入口としての切欠部１２７は、内側プロテクタ１２０の上端の周壁１２２Ａに存在するので、内側プロテクタ１２０内への水滴の浸入の防止効果が高い。

本発明は、上記実施の形態で説明した酸素センサの他、ＮＯｘセンサ、ＨＣセンサ、温度センサ等に用いられるプロテクタにも同様に適用することができる。

１ガスセンサ
１０検出素子
１１検出部
５０主体金具
５６先端係合部
１００プロテクタ
１１０外側プロテクタ
１１２周壁
１１７内表面
１１８外表面
１１９ガス分離室
１２０内側プロテクタ
１２２、１２２Ａ周壁
１２５内側導入口
１２６外表面
１２７切欠部
１２９ガス検出室
１２５内側導入口
１３０水滴捕捉部
１３１溝部
１３２壁部
１３３尾根部
１３４壁部
１３５凹部
１３６凹部
１３７凸部
１３８壁部
１４０水滴捕捉部
１４１溝部
１４２壁部
１４３尾根部
１４４壁部
１４５水滴捕捉部
１４６尾根部
１４７壁部
１４８凹部
１４９壁部
１５０溝部
１５１尾根部
１６０排出口
１７０外側導入口
１８０内側プロテクタ
１８１周壁
１８２内側導入口
１８４水滴捕捉部
１８５溝部
１８６壁部
１８７内表面
１８８外表面
１９０水滴捕捉部
１９１尾根部
１９２壁部
２２０中間プロテクタ
２２２周壁
２２５中間導入口
２２６外表面
２３０水滴捕捉部
２３１溝部
２３２壁部
２３６水滴捕捉部
２３７尾根部
２３８壁部

Claims

軸線方向に延び、先端側に被検出ガス中の特定ガス成分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部から突出させた状態で、前記検出素子の径方向周囲を取り囲んで保持する主体金具と、
周壁およびその先端側に先端壁を有し、自身の内部に前記検出部を収容した状態で、基端側の開口端部が前記主体金具の前記先端部に固定されると共に、前記周壁に前記被検出ガスを自身の内部に導入するための導入口が形成された一又は空隙を有して複数重ねられたプロテクタと、
を備えたガスセンサにおいて、
少なくとも一つの前記プロテクタの周壁の表面を加工することで、当該表面に水滴を捕捉する水滴捕捉部を設け、
前記水滴捕捉部は、前記軸線方向に対し垂直方向に延びる溝形状、尾根形状、ディンプル形状、突起形状の少なくとも一つであり、
前記プロテクタは、周壁およびその先端側に先端壁を有し、自身の内部に前記検出部を収容した状態で、基端側の開口端部が前記主体金具の前記先端部に固定されると共に、前記周壁に前記被検出ガスを自身の内部に導入するための内側導入口が形成された内側プロテクタと、
前記内側プロテクタとの間に空隙を有しつつ、少なくとも前記内側プロテクタの前記周壁を取り囲む円筒状をなし、自身の周壁に前記被検出ガスを前記空隙に導入するための外側導入口が形成された外側プロテクタとから構成され、
前記内側導入口と前記外側導入口と間に形成されるガス流路間の前記内側プロテクタの周壁の外表面及び前記外側プロテクタの周壁の内表面及び外表面の少なくともいずれかの周壁の表面に前記水滴捕捉部を形成したことを特徴とするガスセンサ。
軸線方向に延び、先端側に被検出ガス中の特定ガス成分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部から突出させた状態で、前記検出素子の径方向周囲を取り囲んで保持する主体金具と、
周壁およびその先端側に先端壁を有し、自身の内部に前記検出部を収容した状態で、基端側の開口端部が前記主体金具の前記先端部に固定されると共に、前記周壁に前記被検出ガスを自身の内部に導入するための導入口が形成された一又は空隙を有して複数重ねられたプロテクタと、
を備えたガスセンサにおいて、
少なくとも一つの前記プロテクタの周壁の表面を加工することで、当該表面に水滴を捕捉する水滴捕捉部を設け、
前記水滴捕捉部は、前記軸線方向に対し垂直方向に延びる溝形状、尾根形状、ディンプル形状、突起形状の少なくとも一つであり、
前記プロテクタは、周壁およびその先端側に先端壁を有し、自身の内部に前記検出部を収容した状態で、基端側の開口端部が前記主体金具の前記先端部に固定されると共に、前記周壁に前記被検出ガスを自身の内部に導入するための内側導入口が形成された内側プロテクタと、
前記内側プロテクタとの間に空隙を有しつつ、少なくとも前記内側プロテクタの前記周壁を取り囲む円筒状をなし、自身の周壁に前記被検出ガスを前記空隙に導入するための外側導入口が形成された外側プロテクタとから構成され、
前記内側プロテクタの周壁の外表面及び前記外側プロテクタの周壁の内表面の少なくとも一方の周壁の表面のうち、前記内側導入口または前記外側導入口に対向する領域の前記空隙に向く表面に少なくとも前記水滴捕捉部を形成したことを特徴とするガスセンサ。
前記内側プロテクタの周壁の外表面に前記水滴捕捉部を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のガスセンサ。
前記外側プロテクタの周壁の外表面と内表面の両方に前記水滴捕捉部を形成したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のガスセンサ。
前記ガス流路間の前記内側プロテクタの周壁の外表面及び前記外側プロテクタの周壁の内表面及び外表面の少なくともいずれかの周壁の表面に前記水滴捕捉部を複数設けたことを特徴とする請求項１に記載のガスセンサ。