(57)【要約】【課題】フィルタの通気性が変化せず、且つシール部材や包囲部材によって保持できるガスセンサ及びガスセンサユニットを提供する。【解決手段】ガスセンサ１には、外筒１６の内部と外部とを貫通する貫通孔１７ａを有するシール部材１７と、シール部材１７よりも熱膨張率が低い樹脂からなり、外筒１７の内部と外部とを連通する通気孔８６ｐを有する筒状の保持部材８６と、通気孔８６ｐを覆い、保持部材８６に溶着により接合されるフィルタ８５を備える。また、ガスセンサユニット６００のセンサキャップ７００には、内部空間と外部とを連通する貫通孔７５２ｂａを含む包囲部材７５２と、包囲部材７５２よりも耐熱性が高い樹脂からなり、包囲部材７５２の内部と外部とを連通する通気孔７５４ｐを有する筒状の保持部材７５４と、通気孔７５４ｐを覆い、保持部材７５４に溶着により接合されるフィルタ７８５とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延び、測定雰囲気中の特定ガス濃度を検出する検出部を先端側に備える検出素子と、
該検出部を前記測定雰囲気に晒すようにして前記検出素子を取り囲む主体金具と、
前記検出素子の後端側を覆うように、前記主体金具に固定される筒状の外筒と、
前記外筒の内部に収容され、前記検出素子と外部とを電気的に接続するリード線が挿通されたリード線挿通孔、及び前記軸線方向に貫通する貫通孔を備えたシール部材と、
を備えるガスセンサにおいて、
前記シール部材よりも熱膨張率が低い樹脂からなり、前記貫通孔内に保持されると共に、前記外筒の内部に気体を導入する通気孔を有する筒状の保持部材と、
前記通気孔を覆うと共に、前記保持部材に接合される、水の通過を阻止し、且つ通気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。
【請求項２】
前記フィルタは、前記保持部材に溶着により接合されることを特徴とする請求項１記載のガスセンサ。
【請求項３】
前記フィルタを後端側から覆い、通気性を有する金属又は前記樹脂からなるメッシュを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガスセンサ。
【請求項４】
前記メッシュと前記保持部材とが溶着により直接接合されていることを特徴とする請求項３に記載のガスセンサ。
【請求項５】
前記メッシュと前記フィルタとは離間していることを特徴とする請求項４に記載のガスセンサ。
【請求項６】
前記保持部材は、周方向に亘って前記軸線方向に突出する外壁と、該外壁により囲まれた窪み部と、を有し、前記フィルタは前記窪み部に配置され、且つ前記メッシュは前記外壁に接合されていることを特徴とする請求項４又は請求項５記載のガスセンサ。
【請求項７】
前記外壁には、前記軸線方向に突出すると共に、周方向に亘って間隙をおいて配置された突起部を有し、前記メッシュは、前記突起部に接合されていることを特徴とする請求項６記載のガスセンサ。
【請求項８】
前記保持部材には、前記通気孔から径方向外側に向かってに突出する凹部を有し、
前記フィルタ及び前記メッシュは、前記凹部に挟持されることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載のガスセンサ。
【請求項９】
前記保持部材の前記フィルタを覆うように後方側から前記保持部材に被さる被覆部材を有し、前記被覆部材の前記フィルタに対向する部位には、前記メッシュが備えられることを特徴とする請求項３記載のガスセンサ。
【請求項１０】
測定雰囲気中の特定ガス濃度を検出する検出部を先端側に備える検出素子と、
該検出部と電気的に接続して検出素子からの出力信号を伝えるセンサ端子と、を有するガスセンサと、
前記ガスセンサに結合するセンサキャップであって、
前記センサ端子と電気的に接続するキャップ端子、及び該キャップ端子を取り囲み、前記ガスセンサに結合されて前記ガスセンサとの間で内部空間を形成し、該内部空間と外部とを連通する貫通孔を含む包囲部材、を有し、
前記出力信号を外部装置に伝送するセンサキャップと、を備える
ガスセンサユニットにおいて、
前記包囲部材よりも熱膨張率が低い樹脂からなり、前記貫通孔内に保持されると共に、前記包囲部材の内部に気体を導入する通気孔を有する筒状の保持部材と、
前記通気孔を覆うと共に、前記保持部材に接合される、水の通過を阻止し、且つ通気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ユニット。
【請求項１１】
前記フィルタは前記保持部材に溶着により接合されることを特徴とする請求項１０記載のガスセンサユニット。
【請求項１２】
前記フィルタを外部側から覆い、通気性を有する金属又は前記樹脂からなるメッシュを備えることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載のガスセンサユニット。
【請求項１３】
前記メッシュと前記保持部材とが溶着により直接接合されていることを特徴とする請求項１２に記載のガスセンサユニット。
【請求項１４】
前記メッシュと前記フィルタとは離間していることを特徴とする請求項１３に記載のガスセンサ。
【請求項１５】
前記保持部材は、周方向に亘って前記通気孔の貫通方向に突出する外壁と、該外壁により囲まれた窪み部と、を有し、前記フィルタは前記窪み部に配置され、且つ前記メッシュは前記外壁に接合されていることを特徴とする請求項１３又は請求項１４記載のガスセンサ。
【請求項１６】
前記外壁には、前記通気孔の前記貫通方向に突出すると共に、周方向に亘って間隙をおいて配置された突起部を有し、前記メッシュは、前記突起部に接合されていることを特徴とする請求項１５記載のガスセンサ。
【請求項１７】
前記保持部材には、前記通気孔から該通気孔の径方向に突出する凹部を有し、
前記フィルタ及び前記メッシュは、前記凹部に挟持されることを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれかに記載のガスセンサユニット。
【請求項１８】
前記保持部材の前記フィルタを覆うように後方側から前記保持部材に被さる被覆部材を有し、前記被覆部材の前記フィルタに対向する部位には、前記メッシュが備えられることを特徴とする請求項１２記載のガスセンサユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスセンサ及びガスセンサユニットに関する。更に詳しくは、酸素センサ、炭化水素センサ、酸化窒素センサなど、測定雰囲気中の特定ガス濃度を検出するためのガスセンサ及びガスセンサユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、特許文献１のようなガスセンサが知られている。このガスセンサは、測定雰囲気中の特定ガス濃度を検出する検出部を先端に備える検出素子と、検出部を測定雰囲気に晒すようにして検出素子を保持する主体金具と、検出素子の後端側を覆うようにして、主体金具に固定される筒状の外筒と、外筒の内部に収容され、検出素子と外部とを電気的に接続するリード線が挿通されたリード線挿通孔及び外筒内部と外部とを貫通する貫通孔を備えるシール部材等の複数の部材が組み合わされて構成されている。
【０００３】
また、特許文献２のようなガスセンサユニットも既に知られている。このガスセンサユニットは、測定雰囲気中の特定ガス濃度を検出する検出部を先端側に備える検出素子と、検出部と電気的に接続して検出素子からの出力信号を伝えるセンサ端子とを有するガスセンサを備えている。さらに、ガスセンサユニットは、ガスセンサからの出力信号を外部装置に伝送するために、ガスセンサに結合するセンサキャップも備えている。このセンサキャップは、センサ端子と電気的に接続するキャップ端子、及びキャップ端子を取り囲み、ガスセンサに結合されてガスセンサとの間で内部空間を形成し、内部空間と外部とを連通する貫通孔を含む包囲部材を備えている。
【０００４】
このようなガスセンサ又はガスセンサユニットは、エンジンの吸気管や排気管に取り付けられ、測定雰囲気に晒される。このとき、ガスセンサ又はガスセンサユニットは外部に露出して取り付けられるため、自動車走行時等に跳ね上げられた水が、ガスセンサ又はガスセンサユニットの外表面に付着する。すると、水が貫通孔からガスセンサ内部に侵入してしまうことがある。これに対し、特許文献１や特許文献２のように、貫通孔を塞ぐようにフィルタが備えている。このフィルタは、水の通過を防止し、通気性を有するため、ガスセンサ内部に水が侵入するのを抑制しつつ、基準ガス（大気ガス）をガスセンサ内部に取り入れることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−５４０６３号公報
【特許文献２】特開２００６−１６２５９７号公報
【特許文献３】特開２００８−１１１８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１のガスセンサや特許文献２のガスセンサユニットでは、棒状のフィルタをシール部材やセンサキャップに直接挿入している。この場合、シール部材やセンサキャップによりフィルタを保持するためには、シール部材やセンサキャップにフィルタを圧入したり、フィルタをシール部材やセンサキャップ内に挿入した状態で、シール部材やセンサキャップの弾性でフィルタを保持する必要がある。すると、フィルタが潰れてしまい、通気性が低下する虞がある。
【０００７】
これに対し、特許文献３のように、シート状のフィルタを用い、シール部材に設けられた貫通孔を塞ぐようにフィルタを配置し、シール部材の後端面とフィルタの外周縁を周方向に直接融着するガスセンサが知られている。これにより、フィルタをシール部材に圧入することや、弾性保持する必要が無く、フィルタの通気性を十分に確保できる。しかしながら、排気管からの熱によってシール部材が変形すると、フィルタがシール部材の変形に追従できないことがあり、フィルタが破れてシール部材から剥離してしまう虞がある。また、フィルタがシール部材の変形に追従できたとしても、フィルタが伸び縮みしてしまい、フィルタの通気性が変化してしまう虞がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、フィルタの通気性が変化せず、且つシール部材や包囲部材によって保持できるガスセンサ及びガスセンサユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のガスセンサは、軸線方向に延び、測定雰囲気中の特定ガス濃度を検出する検出部を先端側に備える検出素子と、該検出部を前記測定雰囲気に晒すようにして前記検出素子を取り囲む主体金具と、前記検出素子の後端側を覆うように、前記主体金具に固定される筒状の外筒と、前記外筒の内部に収容され、前記検出素子と外部とを電気的に接続するリード線が挿通されたリード線挿通孔、及び前記軸線方向に貫通する貫通孔を備えたシール部材と、を備えるガスセンサにおいて、
前記シール部材よりも熱膨張率が低い樹脂からなり、前記貫通孔内に保持されると共に、前記外筒の内部に気体を導入する通気孔を有する筒状の保持部材と、前記通気孔を覆うと共に、前記保持部材に接合される、水の通過を阻止し、且つ通気性を有するフィルタと、を備えることを特徴とする。
【００１０】
このように、通気孔を有する筒状の保持部材に、通気孔を覆うようにフィルタを接合し、保持部材を貫通孔内に保持させることで、排気管からの熱によってシール部材が変形しても、フィルタがシール部材の変形に追従する必要が無く、フィルタが破れることや、フィルタの通気性が変化してしまうことを抑制できる。
また、保持部材をシール部材の貫通孔内に圧入したり、保持部材をシール部材に挿入した状態で、シール部材の弾性で保持しても、フィルタが潰れることが無く、通気性が低下することを抑制できる。
さらに、保持部材は、シール部材よりも熱膨張率が低い樹脂から形成されているので、排気管から保持部材が熱を受けても保持部材が変形しにくく、フィルタの通気性が変化することが抑制できる。
【００１１】
なお、本発明のガスセンサは、使用時にシール部材の温度が約２３０℃〜２７０℃となるため、この温度下にてシール部材よりも保持部材の熱による膨張が抑えられればよい。
【００１２】
さらに、本発明のガスセンサは、前記フィルタが、前記保持部材に溶着により接合されていることを特徴とする。これにより、フィルタが保持部材に強固に接合することができる。
なお、フィルタは保持部材の先端側外周縁や保持部材の通気孔内部に溶着されていても良いが、保持部材の後端側外周縁に溶着されている事が好ましい。これにより、保持部材の通気孔内部に水分が滞留することがなくなり、通気性を十分に確保できる。さらに、フィルタは通気孔を覆うように保持部材の通気孔の外周縁に全周溶着されていることが好ましい。これにより、フィルタと保持部材とが強固に固定できる。
【００１３】
さらに、本発明のガスセンサは、前記フィルタを後端側から覆い、通気性を有する金属又は前記樹脂からなるメッシュを備えることを特徴とする。これにより、フィルタが外部からの衝撃を受けにくくなり、フィルタが破れることを抑制できる。なお、メッシュの通気量は適宜設定すればよいが、少なくともフィルタの通気量よりも大きくする必要がある。
【００１４】
さらに、本発明のガスセンサは、前記メッシュと前記保持部材とが溶着により直接接合されていることを特徴とする。これにより、メッシュと保持部材とが強固に固定できる。なお、メッシュは、フィルタと保持部材との溶着位置よりも外周側にて全周溶着されていることが好ましい。これにより、フィルタと保持部材との固定に影響を与えることなく、メッシュと保持部材とを強固に固定できる。
【００１５】
さらに、本発明のガスセンサは、前記メッシュと前記フィルタとは離間していることを特徴とする。これにより、メッシュと保持部材とを溶着により直接接合する際に、溶着時の熱がフィルタに伝わることがないため、フィルタが溶けて通気量が変化することを防止できる。
【００１６】
さらに、本発明のガスセンサは、前記保持部材は、周方向に亘って前記軸線方向に突出する外壁と、該外壁により囲まれた窪み部と、を有し、前記フィルタは前記窪み部に配置され、且つ前記メッシュは前記外壁に接合されていることを特徴とする。これにより、フィルタとメッシュとを確実に離間させて配置することができ、フィルタに溶着時の熱が伝わらず、フィルタの通気量が変化することを防止できる。
【００１７】
さらに、本発明のガスセンサは、前記外壁には、前記通気孔の前記貫通方向に突出すると共に、周方向に亘って間隙をおいて配置された突起部を有し、前記メッシュは、前記突起部に接合されていることを特徴とする。これにより、メッシュが外壁に溶着される際に、外壁の溶け込み量が周方向に偏りが生じることで、メッシュが保持部材に対して傾くことを防止できる。つまり、突起部のみを溶け代とすることで、周方向における外壁の溶け込み量に偏りが生じることを防止できる。
【００１８】
さらに、本発明のガスセンサは、前記保持部材には、前記通気孔から径方向外側に向かって突出する凹部を有し、前記フィルタ及び前記メッシュは、前記凹部に挟持されることを特徴とする。このように、フィルタ及びメッシュを保持部材で挟持することで、フィルタ及びメッシュを保持部材にさらに強固に固定することができる。なお、凹部は、通気孔から通気孔の径方向に窪みを設けることも良いが、保持部材の後端側に通気孔よりも大きな保持孔を設け、この保持孔にフィルタ及びメッシュを配置し、その後、保持孔の周囲に設けられた保持孔周縁部を溶かして径方向内部に向かって潰し込むことで形成しても良い。
【００１９】
さらに、本発明のガスセンサは、前記保持部材の前記フィルタを覆うように後方側から前記保持部材に被さる被覆部材を有し、前記被覆部材の前記フィルタに対向する部位には、前記メッシュが備えられることを特徴とする。このように保持部材とは別にメッシュが備えられた被覆部材を用い、保持部材に被覆部材を被せるようにすることで、容易にフィルタをメッシュで覆うことができる。
【００２０】
本発明のガスセンサユニットは、測定雰囲気中の特定ガス濃度を検出する検出部を先端側に備える検出素子と、該検出部と電気的に接続して検出素子からの出力信号を伝えるセンサ端子と、を有するガスセンサと、前記ガスセンサに結合するセンサキャップであって、前記センサ端子と電気的に接続するキャップ端子、及び該キャップ端子を取り囲み、前記ガスセンサに結合されて前記ガスセンサとの間で内部空間を形成し、該内部空間と外部とを連通する貫通孔を含む包囲部材、を有し、前記出力信号を外部装置に伝送するセンサキャップと、を備えるガスセンサユニットにおいて、
前記包囲部材よりも熱膨張率が低い樹脂からなり、前記貫通孔内に保持されると共に、前記包囲部材の内部に気体を導入する通気孔を有する筒状の保持部材と、前記通気孔を覆うと共に、前記保持部材に接合される、水の通過を阻止し、且つ通気性を有するフィルタと、を備えることを特徴とする。
【００２１】
このように、通気孔を有する筒状の保持部材に、通気孔を覆うようにフィルタを接合し、保持部材を貫通孔内に保持させることで、排気管からの熱によって包囲部材が変形しても、フィルタが包囲部材の変形に追従する必要が無く、フィルタが破れることや、フィルタの通気性が変化してしまうことを抑制できる。
また、保持部材を包囲部材の貫通孔内に圧入したり、保持部材を包囲部材に挿入した状態で、包囲部材の弾性で保持しても、フィルタが潰れることが無く、通気性が低下することを抑制できる。
さらに、保持部材は、包囲部材よりも熱膨張率が低い樹脂から形成されているので、排気管から保持部材が熱を受けても保持部材が変形しにくく、フィルタの通気性が変化することが抑制できる。なお、本発明のガスセンサユニットは、使用時に包囲部材の温度が約６０℃〜１００℃となるため、この温度下にて、包囲部材よりも保持部材の熱による膨張が抑えられればよい。
【００２２】
さらに、本発明のガスセンサユニットは、前記フィルタが、前記保持部材に溶着により接合されていることを特徴とする。これにより、フィルタが保持部材に強固に接合することができる。
なお、フィルタは保持部材の内部外周縁や保持部材の通気孔内部に溶着されていても良いが、保持部材の外部外周縁に溶着されている事が好ましい。これにより、保持部材の通気孔内部に水分が滞留することがなくなり、通気性を十分に確保できる。さらに、フィルタは通気孔を覆うように保持部材の通気孔の外周縁に全周溶着されていることが好ましい。これにより、フィルタと保持部材とが強固に固定できる。
【００２３】
さらに、本発明のガスセンサユニットは、前記フィルタを外部側から覆い、通気性を有する金属又は前記樹脂からなるメッシュを備えることを特徴とする。これにより、フィルタが外部からの衝撃を受けにくくなり、フィルタが破れることを抑制できる。なお、メッシュの通気量は適宜設定すればよいが、少なくともフィルタの通気量よりも大きくする必要がある。
【００２４】
さらに、本発明のガスセンサユニットは、前記メッシュと前記保持部材とが溶着により直接接合されていることを特徴とする。これにより、メッシュと保持部材とが強固に固定できる。なお、メッシュは、フィルタと保持部材との溶着位置よりも外周側にて全周溶着されていることが好ましい。これにより、フィルタと保持部材との固定に影響を与えることなく、メッシュと保持部材とを強固に固定できる。
【００２５】
さらに、本発明のガスセンサユニットは、前記メッシュと前記フィルタとは離間していることを特徴とする。これにより、メッシュと保持部材とを溶着により直接接合する際に、溶着時の熱がフィルタに伝わることがないため、フィルタが溶けて通気量が変化することを防止できる。
【００２６】
さらに、本発明のガスセンサユニットは、前記保持部材は、周方向に亘って前記通気孔の貫通方向に突出する外壁と、該外壁により囲まれた窪み部と、を有し、前記フィルタは前記窪み部に配置され、且つ前記メッシュは前記外壁に接合されていることを特徴とする。これにより、フィルタとメッシュとを確実に離間させて配置することができ、フィルタに溶着時の熱が伝わらず、フィルタの通気量が変化することを防止できる。
【００２７】
さらに、本発明のガスセンサユニットは、前記外壁には、前記通気孔の前記貫通方向に突出すると共に、周方向に亘って間隙をおいて配置された突起部を有し、前記メッシュは、前記突起部に接合されていることを特徴とする。これにより、メッシュが外壁に溶着される際に、外壁の溶け込み量が周方向に偏りが生じることで、メッシュが保持部材に対して傾くことを防止できる。つまり、突起部のみを溶け代とすることで、周方向における外壁の溶け込み量に偏りが生じることを防止できる。
【００２８】
さらに、本発明のガスセンサユニットは、前記保持部材には、前記通気孔から該通気孔の径方向に突出する凹部を有し、前記フィルタ及び前記メッシュは、前記凹部に挟持されることを特徴とする。このように、フィルタ及びメッシュを保持部材で挟持することで、フィルタ及びメッシュを保持部材にさらに強固に固定することができる。なお、凹部は、通気孔から通気孔の径方向に窪みを設けることも良いが、保持部材に通気孔よりも大きな保持孔を設け、この保持孔にフィルタ及びメッシュを配置し、その後、保持孔の周囲に設けられた保持孔周縁部を溶かして径方向内部に向かって潰し込むことで形成しても良い。
【００２９】
さらに、本発明のガスセンサユニットは、前記保持部材の前記フィルタを覆うように後方側から前記保持部材に被さる被覆部材を有し、前記被覆部材の前記フィルタに対向する部位には、前記メッシュが備えられることを特徴とする。このように保持部材とは別にメッシュが備えられた被覆部材を用い、保持部材に被覆部材を被せるようにすることで、容易にフィルタをメッシュで覆うことができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のガスセンサまたはガスセンサユニットによれば、フィルタの通気性が変化せず、且つシール部材や包囲部材によって保持できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１実施形態に係るガスセンサ１の模式的な断面図である。
【図２】図１のガスセンサ１の要部拡大断面図である。
【図３】保持部材８６の斜視図である。
【図４】第２実施形態に係るガスセンサ２の要部拡大図である。
【図５】第２実施形態の保持部材１８６にフィルタ８５、メッシュ８４を取り付ける説明図である。
【図６】第３実施形態に係るガスセンサ３の要部拡大図である。
【図７】第４実施形態に係るガスセンサユニット６００の要部拡大断面図である。
【図８】第４実施形態に係るガスセンサ８００の要部拡大断面図である。
【図９】第４実施形態に係るセンサキャップ７００の要部拡大断面図である。
【図１０】第５実施形態に係るセンサキャップ７００の要部拡大断面図である。
【図１１】第５実施形態に係る保持部材８５４の斜視図である。
【図１２】変形例に係る保持部材９５４の斜視図である。
【図１３】変形例に係る保持部材１０５４の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
（実施形態１）
実施形態１について、図１、図２を用いて説明する。図１及び図２に示すように、実施形態１のガスセンサ１は、例えば、自動車の排気系に取り付けられて、排気ガス中の酸素濃度を測定する酸素センサであり、主に検出素子２０と、ケース６０と、シール部材１７と、セパレータ１８等を備えている。
【００３３】
検出素子２０は、酸素イオン伝導性を有する固体電解質からなり、先端側が閉じ、後端側が開口し、軸線Ｘ方向に延びる有底筒状とされている。そして、検出素子２０の先端側には、被測定ガス成分である酸素を検出する検出部２０ａを有する。
【００３４】
検出素子２０の軸線Ｘ方向の中間部には、径方向外側に突出する係合フランジ部２０ｓが設けられており、係合フランジ部２０ｓは、後述するセラミックホルダ１３ａを介して主体金具１１に固定される。そして、検出素子２０の有底孔２１の内周面には、そのほぼ全面を覆うように、例えば、ＰｔあるいはＰｔ合金により多孔質に形成された内部電極層２４が公知の無電解メッキ法により形成されている。他方、検出素子２０の外周面のうち、係合フランジ部２０ｓよりも先端側の全面には、内部電極層２４と同様な多孔質の外部電極層２５が形成されている。この内部電極層２４は検出素子２０の有底孔２１の後端側に挿入された内部電極層用接続部材３０の先端側に電気的に接続されており、外部電極層２５は検出素子２０の後端側に外嵌された外部電極層用接続部材３１の先端側に電気的に接続されている。
【００３５】
さらに、検出素子２０の有底孔２１内には、内部電極層用接続部材３０に保持されたヒータ１２が配置されており、ヒータ１２が検出素子２０の内周面に当接して検出部２０ａを加熱することで、検出素子の早期活性を行っている。
【００３６】
つぎに、ケース６０は、軸線Ｘに沿って先端側から、主体金具１１と、外筒１６とにより構成されている。このケース６０により、検出素子２０の後端側に基準ガス空間６０ａを形成している。
【００３７】
このうち、主体金具１１は、金属製の中空筒状体であり、軸線Ｘ方向略中央部には、径方向外側に向かって突出する鍔部１１ｃが形成されており、鍔部１１ｃよりも先端側には、ガスセンサ１を排気管に取り付けるためのネジ部１１ｂが形成されている。さらに、ネジ部１１ｂよりも先端側には、後述するプロテクタ１５を係合する先端側開口部１１ａが形成されている。一方、鍔部１１ｃよりも後端側には、外筒１６が係合するための接続部１１ｄが形成されており、さらにその後端側には加締めるための後端側開口部１１ｅが形成されている。
【００３８】
主体金具１１の内孔２２には、検出素子２０が挿入配置されている。そして、この内孔２２は、金具段部２２ａを有しており、この金具段部２２ａには、金属製パッキン８１、セラミックホルダ１３ａ、金属製パッキン８２を介して検出素子２０の係合フランジ部２０ｓが保持されている。他方、主体金具１１と検出素子２０との間隙における係合フランジ部２０ｓの後端側には、セラミック粉末１４（例えば、滑石）が充填され、さらにその後方には、セラミックスリーブ１３ｂが配置されている。そして、セラミックスリーブ１３ｂの後端側に配置された金属製パッキン８３を介して後端側開口部１１ｅを加締めることで、セラミック粉末１４により気密を保持している。
【００３９】
外筒１６は、先端側が主体金具１１の接続部１１ｄに外側から嵌挿されて全周レーザ溶接により固着されている。この外筒１６は、先端側が後端側よりも径大となっており、先端側が検出素子２０を取り囲み、後端側には、後述するセパレータ１８及びシール部材１７が配置されている。
【００４０】
また、主体金具１１の先端側開口部１１ａから突出する検出素子２０の検出部２０ａを覆うように、主体金具１１の先端側開口部１１ａにプロテクタ１５が取り付けられている。プロテクタ１５は、外側プロテクタ１５ａ、内側プロテクタ１５ｂの二重構造をなしており、これら外側プロテクタ１５ａ、内側プロテクタ１５ｂには、被測定ガスを透過させる複数のガス透過口が形成されている。このため、検出素子２０の外部電極層２５は、プロテクタ１５のガス透過口を通して、被測定ガスと接触することが可能となっている。
【００４１】
セパレータ１８は、絶縁性のアルミナセラミックからなる略円柱体であり、検出素子２０と後述するシール部材１７との間に配置されている。セパレータ１８には、セパレータ１８の後端面側に４つの開口を有し、さらに先端面側にその４つの開口に繋がる大きな１つの開口を有する空洞部１８ａが形成されている。そして、空洞部１８ａ内には、内部電極層用接続部材３０の後端部３０ａ、外部電極層用接続部材３１の後端部３１ａ、ヒータリード線用接続部材３２、３３（３３は３２と軸線Ｘに対して対称位置）が配設されている。そして、この空隙部１８ａ内で、内部電極層用接続部材３０の後端部３０ａ、外部電極層用接続部材３１の後端部３１ａが、後述するセンサ出力リード線１９ａ、１９ｂに機械的に接続し、ヒータリード線用接続部材３２、３３が、ヒータリード線１２ａ、１２ｂに機械的に接続している。
【００４２】
シール部材１７は、フッ素ゴム製の略円柱体である。そして、シール部材１７は、金属外筒１６の後端側開口部１６ａに嵌入され、後端側開口部１６ａが径方向に加締められることにより金属外筒１６に封止されて、ケース６０の後端側に配置されている。シール部材１７には、軸線Ｘを中心軸とする貫通孔１７ａが形成されている。このようなシール部材１７は、ケース６０とともに基準ガス空間６０ａを形成し、かつ、貫通孔１７ａにより大気側と基準ガス空間６０ａ側とを連通させている。なお、ガスセンサ１のシール部材１７に用いられるフッ素ゴムの熱膨張率は、１００〜３００×１０−６／℃である。
【００４３】
さらに、シール部材１７には更に４つのリード線挿入孔が形成されており、センサ出力リード線１９ａ、１９ｂ及びヒータリード線１２ａ、１２ｂが外部に引き出されている。
【００４４】
次に、本発明の主要部について説明する。シール部材１７の貫通孔１７ａ内には、保持部材８６が挿入されている。また、保持部材８６の後端側外周縁８６ａには、フィルタ８５が溶着により接合されている。さらに、フィルタ８５を覆うようにして、保持部材８６の後端側外周縁８６ａにメッシュ８４が溶着により接合されている。
【００４５】
このうち、保持部材８６は、図３に示すように、先端側から後端側に向かって通気孔８６ｐを有している。また、後端側外周縁８６ａには、フィルタ８５を配置する段部８６ｇ、及びメッシュ８４を配置する段部８６ｈがそれぞれ形成されている。この保持部材８６は、シール部材１７よりも熱膨張率が低く、具体的には、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファサイド樹脂）等の樹脂から形成されている。なお、ＰＰＳの熱膨張率は、３０×１０−６／℃である。
【００４６】
フィルタ８５は、撥水性及び通気性を兼ね備え、具体的には、ＰＴＦＥ材料を用い、シート状に形成されている。このフィルタ８５は、保持部材８６の段部８６ｇに接触させて、フィルタ８５を保持部材８６に溶着することで保持部材８６に固定している。
【００４７】
メッシュ８４は、フィルタよりも通気性を備え、具体的には、ステンレス等の金属やＰＰＳ等の樹脂を用い、網目状に形成されている。このメッシュ８４は、保持部材８６の段部８６ｈに接触させて、メッシュ８４を保持部材８６に溶着することで保持部材８６に固定している。なお、メッシュ８４は、フィルタ８５に接触することなく離間させて、保持部材８６に固定している。
【００４８】
このような構成により、ガスセンサ１の外部の大気は、フィルタ８５、保持部材８６の通気孔８６ｐを介して外筒１６内の基準ガス空間６０ａに導入され、ひいては検出素子２０の有底孔２１内に導入されるようになっている。
【００４９】
このような構成である実施形態１のガスセンサ１は、例えば、自動車等に搭載され、エンジン等の吸気系配管や排気系配管等に装着され、被測定ガスがプロテクタ１５のガス透過口を通して、検出素子２０の外周面の外部電極層２５に接触する。そして、内部電極層２４に接触する大気との酸素濃度差に応じて起電力が発生し、この起電力を被測定ガス中の酸素濃度の検出信号として、内部電極層２４、外部電極層２５、内部電極層用接続部材３０、外部電極層用接続部材３１及びセンサ出力リード線１９ａ、１９ｂ等を介して外部に取り出すことにより、被測定ガス中の酸素濃度を検出することが可能となっている。
【００５０】
このように、通気孔８６ｐを有する筒状の保持部材８６に、通気孔８６ｐを覆うようにフィルタ８５を溶着し、保持部材８６を貫通孔１７ａ内に保持させることで、排気管からの熱によってシール部材１７が変形しても、フィルタ８５がシール部材１７の変形に追従する必要が無く、フィルタ８５が破れることや、フィルタ８５の通気性が変化してしまうことを抑制できる。
また、保持部材８６をシール部材１７の貫通孔１７ａ内に圧入したり、保持部材８６をシール部材１７に挿入した状態で、シール部材１７の弾性で保持しても、フィルタ８５が潰れることが無く、通気性が低下することを抑制できる。
さらに、保持部材８６は、シール部材１７よりも熱膨張率が低い樹脂から形成されているので、排気管から保持部材８６が熱を受けても保持部材８６が変形しにくく、フィルタ８５の通気性が変化することが抑制できる。
【００５１】
また、フィルタ８５を覆い、通気性を有する金属又は樹脂からなるメッシュ８４を備えることで、フィルタ８５が外部からの衝撃を受けにくくなり、フィルタ８５が破れることを抑制できる。
さらに、メッシュ８４と保持部材８６とが溶着により直接接合されているで、メッシュ８４と保持部材８６とが強固に固定できる。
さらに、メッシュ８４とフィルタ８５とを離間させることでメッシュ８４を保持部材８６に溶着により直接接合する際に、溶着時の熱がフィルタ８５に伝わることがないため、フィルタ８５が溶けて通気量が変化することを防止できる。
【００５２】
（実施形態２）
次に、実施形態２について図４を用いて説明する。なお、図４に示すように、実施形態２のガスセンサ２は、実施形態１のガスセンサ１における挿入部材８６の代わりに、挿入部材１８６を採用しており、その他の構成は、実施形態１のガスセンサ１と同様である。よって、実施形態２では、挿入部材１８６を中心に説明し、その他の構成についての説明は簡略、または省略する。
【００５３】
図４に示すように、シール部材１７の貫通孔１７ａ内には、保持部材１８６が挿入されている。この保持部材１８６には、先端側から後端側に向かって通気孔１８６ｐを有している。さらに通気孔１８６ｐの径方向に向かって凹部１８６ｓが設けられている。この凹部１８６ｓは、フィルタ８５を配置する小径凹部１８６ｇと、メッシュ８４を配置する大径凹部１８６ｈがそれぞれ形成されている。この保持部材１８６も実施形態１と同様に、シール部材１７よりも熱膨張率が低い樹脂からなり、具体的には、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファサイド樹脂）から形成されている。
【００５４】
フィルタ８５は、実施形態１と同様に、ＰＴＦＥ材料を用い、撥水性及び通気性を兼ね備えたシート形状を有している。そして、フィルタ８５は、保持部材１８６の小径凹部１８６ｇに接触させて、フィルタ８５を保持部材１８６に溶着することで保持部材１８６に固定している。
【００５５】
メッシュ８４は、実施形態１と同様に、ステンレス等の金属やＰＰＳ等の樹脂を用い、網目状に形成されている。このメッシュ８４は、保持部材１８６の大径凹部１８６ｈに接触させて、メッシュ８４を保持部材１８６に溶着することで保持部材１８６に固定している。
【００５６】
なお、保持部材１８６にフィルタ８５、及びメッシュ８４を固定する方法としては、図５に記載されたように、保持部材１８６に通気孔１８６ｐよりも大きな保持孔１８６ｔを設け（図５ａ参照）、この保持孔１８６ｔにフィルタ８５を配置して保持部材１８６に溶着し（図５ｂ参照）、さらにメッシュ８４を配置して、その後、保持孔１８６ｔの周囲に設けられた保持孔周縁部を溶かして径方向内部に向かって潰し込む（図５ｃ参照）ことで凹部１８６ｓを形成している（図５ｄ参照）。
【００５７】
このように、保持部材１８６に、通気孔１８６ｐから径方向に突出する凹部１８６ｓを設け、フィルタ８５及びメッシュ８４を、凹部１８６ｓに挟持されることで、フィルタ８５及びメッシュ８４を保持部材１８６にさらに強固に固定することができる。
【００５８】
（実施形態３）
次に、実施形態３について図６を用いて説明する。なお、図６に示すように、実施形態３のガスセンサ３は、実施形態１のガスセンサ１における挿入部材８６の代わりに、挿入部材２８６及び被覆部材２８８を採用しており、その他の構成は、実施形態１のガスセンサ１と同様である。よって、実施形態３では、挿入部材２８６及び被覆部材２８８を中心に説明し、その他の構成についての説明は簡略、または省略する。
【００５９】
図６に示すように、シール部材１７の貫通孔１７ａ内には、保持部材２８６及び被覆部材２８８が挿入されている。このうち、保持部材２８６には、先端側から後端側に向かって通気孔２８６ｐを有している。また、外側面には、後述する被覆部材２８８の位置決めを行う段部２８６ａが形成されている。この保持部材２８６も実施形態１と同様に、シール部材１７よりも熱膨張率が低い樹脂からなり、具体的には、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファサイド樹脂）から形成されている。
【００６０】
フィルタ８５は、実施形態１と同様に、ＰＴＦＥ材料を用い、撥水性及び通気性を兼ね備えたシート形状を有している。そして、フィルタ８５は、保持部材２８６の通気孔２８６ｐの後端側外周縁に接触させて、フィルタ８５を保持部材２８６に溶着することで保持部材２８６に固定している。
【００６１】
被覆部材２８８は、後端側にメッシュ８４を備える筒状に形成されており、保持部材２８６の後端側からフィルタ８５を覆うように被さっている。そして、保持部材２８６の段部２８６ａに被覆部材２８８の先端が接触している。メッシュ８４は、実施形態１と同様に、ステンレス等の金属やＰＰＳ等の樹脂を用い、網目状に形成されている。
【００６２】
このように、保持部材２８６とは別にメッシュ８４が備えられた被覆部材２８８を用い、保持部材２８６に被覆部材２８８を被せるようにすることで、容易にフィルタ８５をメッシュ８４で覆うことができる。
【００６３】
（実施形態４）
実施形態４について、図７〜図９を用いて説明する。図７〜図９に示すように、実施形態４にかかるガスセンサユニット６００、およびこれを使用に供したときの様子を示す説明図である。この図７から理解できるように、本実施形態にかかるガスセンサユニット６００は、ガスセンサ８２１とこのガスセンサ８２１の軸線Ｏ方向後端側に配置されたセンサキャップ７００とからなる。このガスセンサユニット６００は、車両の排気管に、ガスセンサ８２１の先端部分を排気管内に突出させる形態で締結し、排気ガス中の酸素濃度を計測する酸素センサである。
【００６４】
このうち、ガスセンサ８２１は、図８に示すように、ガス検出素子８２２、セラミック包囲体８２３、端子部材８２４、及び主体金具８２５を備える。
なお、以下の説明では、軸線Ｏに沿う方向のうち、センサキャップの取り付けられる側を後端側とし、この逆側を先端側として説明する。
【００６５】
主体金具８２５はＳＵＳ４３０からなり、円筒状に形成されている。この主体金具８２５には、後述するガス検出素子８２２の鍔部８２２ｂを支持するための内周受け部８２５ａであって、先端側に向かって縮径するテーパ形状の内周受け部８２５ａが、内周面から径方向内側に突出する形態で周設されている。また、この主体金具８２５の外側には、ガスセンサ８２１を排気管に取付けるためのネジ部８２５ｂが形成されており、このネジ部８２５ｂの後端側には、ネジ部８２５ｂを排気管に螺挿するための取付工具を係合させる六角部８２５ｃが周設されている。また、主体金具８２５の先端側には、後述するガス検出素子８２２の先端部８２２ａを覆うプロテクタ８２６が取付けられている。プロテクタ８２６は、金属製、円筒状の有底筒体で、排気管内の排気をガスセンサ８２１の内部に導入するためのガス導入孔８２６ａを複数有している。
【００６６】
ガス検出素子８２２は、酸素イオン伝導性を有する固体電解質からなり、先端部８２２ａが閉塞された有底で、軸線Ｏ方向に延びる円筒状を有している。このガス検出素子８２１の外周には、径方向外向きに突出した鍔部８２２ｂが設けられており、この鍔部８２２ｂの先端側面と主体金具８２５の内周受け部８２５ａの表面との間に金属製のパッキン８２７を介在させた状態で、ガス検出素子８２２は主体金具８２５内に配置されている。なお、ガス検出素子８２２を構成する固体電解質としては、例えば、Ｙ２Ｏ３またはＣａＯを固溶させたＺｒＯ２が代表的なものであるが、それ以外のアルカリ土類金属または希土類金属の酸化物とＺｒＯ２との固溶体を使用しても良い。さらには、これにＨｆＯ２が含有されていても良い。
【００６７】
このガス検出素子８２２の先端部８２２ａには、外周面に外側電極８２８が形成されている。この外側電極８２８は、ＰｔあるいはＰｔ合金を多孔質に形成したものである。この外側電極８２８は、鍔部８２２ｂの先端側面まで設けられており、金属製のパッキン８２７を介して主体金具８２５に電気的に接続される。このため外側電極８２８の電位は、主体金具８２５から取り出すことができる。
一方、ガス検出素子８２２の内周面にも、内側電極８２９が形成されている。この内側電極８２９も、ＰｔあるいはＰｔ合金を多孔質に形成したものである。
【００６８】
セラミック包囲体８２３は、絶縁性セラミック（具体的には、アルミナ）からなり、円筒状を有している。このセラミック包囲体８２３は、そのうちの肉厚とされた先端側部分８２３ａが、ガス検出素子８２２のうち、鍔部８２２ｂよりも後端側の部分の周囲を取り囲む形態で、金属製のパッキン８３１、タルクから形成されたセラミック粉末８３０と共に、ガス検出素子８２２と主体金具８２５との間に介在するように保持され、金属製のパッキン８３２を介して主体金具８２５の後端部８２５ｄによって加締められている。
【００６９】
端子部材８２４は、例えばインコネル（英インコネル社、商標名）からなり、筒状で、出力側端子部８２４ａ、素子側端子部８２４ｂ、及び両者を連結する端子接続部８２４ｃを有している。
このうち、出力側端子部８２４ａは、軸線Ｏに直交する断面が略Ｃ字形状の筒状である。この出力側端子部８２４ａは、後述するキャップ端子７５１の環状部７５１ａを、軸線Ｏに沿う方向に相対移動させて、自身の内側に挿入したときに、弾性的に拡径するように構成されている。
【００７０】
一方、端子部材８２４のうち、素子側端子部８２４ｂも、軸線Ｏに直交する断面が略Ｃ字形状の筒形状を有している。この素子側端子部８２４ｂは、弾性的に縮径しつつガス検出素子８２２内に挿入されて、内側電極８２９と電気的に接続している。従って、素子側端子部８２４ｂが、内側電極８２９を内側から径方向外側に向かって押圧しつつ電気的に接続している。
【００７１】
次に、本実施形態４のセンサキャップ７００について、図面を参照しつつ説明する。図９は、センサキャップ７００の部分破断断面図である。センサキャップ７００は、キャップ端子７５１、このキャップ端子７５１を被覆し保持する包囲部材７５２、リード線７５３等を備えている。
【００７２】
キャップ端子７５１は、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３１０Ｓ等）からなり、板材を絞り加工等によって二重略円筒形状に成形してなる。さらに、キャップ端子７５１は、軸線Ｏについて同心環状で板状の環状部７５１ａと、環状部７５１ａの外周縁に連なって軸線Ｏに沿う一方側に突出する把持部７５１ｂと、環状部７５１ａの内周縁に連なって把持部７５１ｂと同じ側に突出する円筒状の挿入部７５１ｃと、を有する。環状部７５１ａ、把持部７５１ｂ、及び挿入部７５１ｃは、互いに一体に成型されている。
【００７３】
ガスセンサ８２１のセラミック包囲体８２３にキャップ端子７５１の把持部７５１ｂを嵌め込んだ場合（図７参照）、挿入部７５１ｃは、セラミック包囲体８２３の内側で、かつ、端子部材８２４の出力側端子部８２４ａの内側に挿入される。
なお、環状部７５１ａは、図７に示すように、挿入部７５１ｃが端子部材８２４の出力側端子部８２４ａ内に挿入された状態において、セラミック包囲体８２３の後端面上に位置する出力側端子部８２４ａに当接することで、キャップ端子７５１の挿入部７５１ｃがさらに先端側に挿入されることを防止している。
【００７４】
包囲部材７５２は、絶縁性のフッ素系ゴムを用いて中空状に成形してなり、キャップ端子７５１を収容する。この包囲部材７５２は、キャップ端子７５１及びガスセンサユニット６００時のセラミック包囲体８２３の後端側を包囲する挿通孔を有する端子包囲部７５２ａ、端子包囲部７５２ａの後端側から径方向に突出するように設けられ、貫通孔７５２ｂａを塞ぐように配置された保持部材７５４の周囲を包囲する保持部材包囲部７５２ｂ、端子包囲部７５２ａの後端側から径方向に突出するように設けられ、リード線７５３の周囲を包囲するリード線包囲部７５２ｃを備える。
【００７５】
端子包囲部７５２ａのうち、後端側はキャップ端子７５１の把持部７５１ｂの周囲に位置しており、その把持部７５１ｂと端子包囲部７５２ａが当接している。一方、端子包囲部７５２ａの先端側には、ガスセンサ８２１のセラミック包囲体８２３に密着する。
【００７６】
ついで、リード包囲部７５２ｃについて説明する。このリード包囲部７５２ｃは、リード線７５３を包囲している。リード線７５３は、芯線７５３ａのほか、第１被覆材７５３ｂ，第２被覆材７５３ｃの２重の被覆を有している。このリード線７５３は、前述したように、芯線の先端がキャップ端子７５１の芯線カシメ部７５１ｄで加締められてキャップ端子７５１と電気的に接続している。このため、このリード線７５３を通じて、ガスセンサ８２１のガス検出素子８２２の内側電極８２９からの出力信号を、外部装置（例えば、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ））に送信することが可能となる。
【００７７】
ついで、保持部材包囲部７５２ｂについて説明する。この保持部材包囲部７５２ｂは、貫通孔７５２ｂａを塞ぐように配置された保持部材７５４の周囲を包囲している。また、保持部材７５４の外部に露出する外周縁７５４ａには、フィルタ７８５が溶着により接合されている。さらに、フィルタ７８５を覆うようにして、保持部材７５４の外周縁７５４ａにメッシュ７８４が溶着により接合されている。
【００７８】
このうち、保持部材７５４は、外部から内部空間に向かって通気孔７５４ｐを有している。また、外周縁７５４ａには、凹部７５４ｓが設けられている。この凹部７５４ｓは、フィルタ７８５を配置する小径凹部７５４ｇと、メッシュ７８４を配置する大径凹部７５４ｈがそれぞれ形成されている。この保持部材７５４は、包囲部材７５２よりも熱膨張率が低い樹脂からなり、具体的には、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファサイド樹脂）から形成されている。
【００７９】
フィルタ７８５は、撥水性及び通気性を兼ね備え、具体的には、ＰＴＦＥ材料を用い、シート状に形成されている。このフィルタ７８５は、保持部材７５４の小径凹部７５４ｇに接触させて、フィルタ７８５を保持部材７５４に溶着することで保持部材７５４に固定している。
【００８０】
メッシュ７８４は、フィルタ７８５よりも通気性を備え、具体的には、ステンレス等の金属やＰＰＳ等の樹脂を用い、網目状に形成されている。このメッシュ７８４は、保持部材７５４の大径凹部７５４ｈに接触させて、メッシュ７８４を保持部材７５４に溶着することで保持部材７５４に固定している。
なお、保持部材７５４にフィルタ７８５及びメッシュ７８４を固定する方法としては、実施形態２と同様に、図５に記載された方法を用いて固定している。
【００８１】
このように、通気孔７５４ｐを有する筒状の保持部材７５４に、通気孔７５４ｐを覆うようにフィルタ７８５を溶着し、保持部材７５４を貫通孔７５２ｂａ内に保持させることで、排気管からの熱によって包囲部材７５２が変形しても、フィルタ７８５が包囲部材７５２の変形に追従する必要が無く、フィルタ７８５が破れることや、フィルタ７８５の通気性が変化してしまうことを抑制できる。
また、保持部材７５４を包囲部材７５２の貫通孔７５２ｂａ内に圧入したり、保持部材７５４を包囲部材７５２に挿入した状態で、包囲部材７５２の弾性で保持しても、フィルタ７８５が潰れることが無く、通気性が低下することを抑制できる。
さらに、保持部材７５４は、包囲部材７５２よりも熱膨張率が低い樹脂から形成されているので、排気管から保持部材７５４が熱を受けても保持部材７５４が変形しにくく、フィルタ７８５の通気性が変化することが抑制できる。
【００８２】
（実施形態５）
次に、実施形態５について図１０、図１１を用いて説明する。なお、実施形態５のガスセンサユニットは、実施形態４のガスセンサ６００におけるセンサキャップ７００に配置される保持部材７５４の代わりに保持部材８５４を採用しており、その他の構成は、実施形態４のガスセンサユニット６００と同様である。よって、実施形態５では、保持部材８５４を中心に説明し、その他の構成についての説明は簡略、または省略する。
【００８３】
次に、実施形態５のセンサキャップ７００について、図面を参照しつつ説明する。図１０は、センサキャップ７００の部分破断断面図であり、図１１は、保持部材８５４の斜視図である。センサキャップ７００は、キャップ端子７５１、このキャップ端子７５１を被覆し保持する包囲部材７５２、リード線７５３等を備えている。
【００８４】
包囲部材７５２は、絶縁性のフッ素系ゴムを用いて中空状に成形してなり、キャップ端子７５１を収容する。この包囲部材７５２は、キャップ端子７５１及びガスセンサユニット６００時のセラミック包囲体８２３の後端側を包囲する挿通孔を有する端子包囲部７５２ａ、端子包囲部７５２ａの後端側から径方向に突出するように設けられ、貫通孔７５２ｂａを塞ぐように配置された保持部材７５４の周囲を包囲する保持部材包囲部７５２ｂ、端子包囲部７５２ａの後端側から径方向に突出するように設けられ、リード線７５３の周囲を包囲するリード線包囲部７５２ｃを備える。
【００８５】
このうち、保持部材包囲部７５２ｂは、貫通孔７５２ｂａを塞ぐように配置された保持部材８５４の周囲を包囲している。この保持部材８５４には、フィルタ７８５及びメッシュ７８４が溶着により接合されている。
【００８６】
このうち、保持部材８５４は、具体的には、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファサイド樹脂）から形成されており、図１１に示すように、外部から内部空間に向かって通気孔８５４ｐを有している。また、通気孔８５４ｐの周囲には、フィルタ７８５が配置される窪み部８５４ｉが配置されている。フィルタ７８５は、窪み部８５４ｉ内に配置されて溶着される。他方、窪み部８５４ｉの周囲には、メッシュ７８４が溶着される外壁８５４ｊが設けられている。この外壁８５４ｊには、通気孔８５４ｐの軸線方向に突出する半球状の突起部８５４ｋが周方向に亘って間隙をおいて配置されており（本実施例においては、１２個）メッシュ７８４はこの突起部８５４ｋに溶着される。なお、フィルタ７８５及びメッシュ７８４を保持部材８５４に溶着させる方法としては、まずフィルタ７８５を窪み部８５４ｉに配置し、加熱された溶着治具（図示せず）にてフィルタ７８５を窪み部８５４ｉに溶着する。その後、メッシュ７８４を突起部８５４ｋ上に配置し、突起部８５４ｋを溶かすようにしてメッシュ７８４を外壁８５４ｊに溶着する。これにより、フィルタ７８５とメッシュ７８４は離間して配置される。また、保持部材８５４の窪み部８５４ｉの反対側も窪み部８５４ｉに向かって凹んでいる。
【００８７】
このように、メッシュ７８４とフィルタ７８５とが離間することで、メッシュ７８４と保持部材８５４とを溶着により直接接合する際に、溶着時の熱がフィルタ７８５に伝わることがないため、フィルタ７８５が溶けて通気量が変化することを防止できる。
さらに、保持部材８５４は、外壁８５４ｊと窪み部８５４ｉとを有し、フィルタ７８５を窪み部８５４ｉに配置し、且つメッシュ７８４を外壁８５４ｊに配置して溶着することで、フィルタ７８５とメッシュ７８４とを確実に離間させて配置することができ、フィルタ７８５に溶着時の熱が伝わらず、フィルタ７８５の通気量が変化することを防止できる。その上、外壁に周方向に亘って間隙をおいて突起部を配置し、メッシュ７８４を突起部に接合させることで、メッシュ７８４が外壁８５４ｊに溶着される際に、外壁８５４ｊの溶け込み量が周方向に偏りが生じることで、メッシュ７８５が保持部材８５４に対して傾くことを防止できる。つまり、突起部８５４ｋのみを溶け代とすることで、周方向における外壁８５４ｊの溶け込み量に偏りが生じることを防止できる。
【００８８】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
【００８９】
例えば、実施形態１〜５において、フィルタ８５、７８５を覆うように、保持部材８６、１８６、２８６、７５４、８５４にメッシュ８４、７８４を溶着したが、これに限られず、メッシュ８４、７８４を配置しない構造でも良い。
【００９０】
また、実施形態１、４、５において、フィルタ８５、７８５を覆うように、保持部材８６、７５４にメッシュ８４、７８４を溶着したが、これに限られず、メッシュ８４、７８４を保持部材８６、７５４に溶着以外の方法（例えば、接着材を用いて接着する方法や、保持部材とフィルタとで挟持する方法）で固定しても良い。
【００９１】
また、実施形態４、５において、メッシュ７８４、フィルタ７８５を保持部材７５４に設けた凹部７５４ｓにそれぞれ溶着し、さらに保持部材７５４にて挟持する構成、もしくは、保持部材８５４にメッシュ７８４、フィルタ７８５を溶着する構成であったが、これに限られず、実施形態３のように、保持部材と被覆部材とを用いてフィルタ７８５をメッシュ７８４で覆うようにしてもよい。
【００９２】
また、実施形態５において、窪み部８５４ｉ及び外壁８５４ｊを有する保持部材８５４を用いたが、これに限られず、図１２や図１３のような保持部材９５４、１０５４を用いてもよい。図１２の保持部材９５４は、外部から内部空間に向かって通気孔９５４ｐを有している。また、通気孔９５４ｐの周囲には、フィルタ７８５が配置される窪み部９５４ｉが配置されている。フィルタ７８５は、窪み部９５４ｉ内に配置されて溶着される。他方、窪み部９５４ｉの周囲には、メッシュ７８４が溶着される外壁９５４ｊが設けられている。この外壁８５４ｊには、周方向に亘って連なる最外壁９５４ｍと、最外壁９５４ｍの内側に配置され、最外壁９５４ｍよりもへこんで形成された段部９５４ｎを有している。そして、この段部９５４ｎには、通気孔９５４ｐの軸線方向に突出する突起部９５４ｋが周方向に亘って間隙をおいて形成されてなる（本実施例では、６個）。メッシュ７８４は、この突起部９５４ｋに溶着されて外壁９５４ｊに配置されてなる。
また、図１３に示される保持部材１０５４は、図１１に示される保持部材８５４の突起部８５４ｋの半球状とは異なり、外壁の外面及び内面に連なる突起部１０５４ｋを有している。これにおいても、実施形態５と同様の効果が得られる。
【００９３】
また、実施形態５及びその変形例において、図１１〜図１３に示される保持部材８５４、９５４、１０５４は、ガスセンサユニット６００に用いられたが、これに限られず、実施形態１〜３のようなガスセンサ１、２、３に用いられてもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１、２、３、８２１：ガスセンサ、１１、８２５：主体金具、１６：外筒、１７：シール部材、１７ａ：貫通孔、２０：検出素子、８４、７８４：メッシュ、８５、７８５：フィルタ、８６、１８６、２８６、７５４、８５４、９５４、１０５４：保持部材、８６ｐ、１８６ｐ、２８６ｐ：通気孔、１８６ｓ：凹部、２８８：被覆部材、６００：ガスセンサユニット、７００：センサキャップ、８２３：セラミック包囲体、８２４：端子部材、７５１：キャップ端子、７５２：包囲部材、７５２ａ：端子包囲部、７５２ｂ：保持部材包囲部、７５２ｃ：リード包囲部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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