(57)【要約】【課題】  ガスセンサと、このガスセンサのセンサ端子接続するキャップ端子を有し、ガスセンサとで内部空間を包囲する包囲部材とを有するセンサキャップとを有するガスセンサユニットにおいて、この内部空間と外部とを通気可能で水密にしてなるガスセンサユニット、及びセンサキャップを提供する。【解決手段】  ガスセンサユニット３００は、ガス検出素子１２０及びセンサ端子１５０を有するガスセンサ１００と、センサ端子１５０と接続するキャップ端子２１０及びゴムからなる被覆部材２２０を有するセンサキャップ２００とを備える。センサキャップ２００は、通気性及び撥水性を有するフィルタ部材２４０であって、外部空間ＳＰＯと内部空間ＳＰＩとの間を通気可能で水密に連通孔２２３ｄを閉塞する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス検出素子、及び、
上記ガス検出素子に形成した電極と接続して上記ガス検出素子からの出力信号を伝えるセンサ端子、を有する
ガスセンサと、
上記ガスセンサに結合するセンサキャップであって、
上記センサ端子と電気的に接続するキャップ端子、及び、
上記ガスセンサに結合され、上記ガスセンサとの間で内部空間を形成する包囲部材、を有し、
上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であって、
上記包囲部材は、外部と上記内部空間とを連通する連通孔を含み、
上記センサキャップは、通気性及び撥水性を有するフィルタ部材であって、上記外部と上記内部空間との間を通気可能で水密に上記連通孔を閉塞するフィルタ部材を有する
ガスセンサユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のガスセンサユニットであって、
前記包囲部材及び前記フィルタ部材の少なくともいずれかは、弾性を有する材料からなり、
上記包囲部材の前記連通孔の内壁面と上記フィルタ部材の外面とが、弾性的に且つ水密に接してなる
ガスセンサユニット。
【請求項３】
請求項１に記載のガスセンサユニットであって、
前記フィルタ部材は、
少なくとも前記連通孔の軸線方向に通気性を有する撥水性材料からなり、
上記軸線方向に延びる柱状をなす外周密着部を有し、
前記包囲部材は、弾性を有する高分子材料からなり、自身の弾性により、上記連通孔の内壁面を上記フィルタ部材の上記外周密着部に密着させて、上記フィルタ部材を水密に保持してなる
ガスセンサユニット。
【請求項４】
請求項３に記載のガスセンサユニットであって、
前記包囲部材は、
前記連通孔の前記内壁面をなす部位に、内側に向かって突出する環状の突出部であって、前記フィルタ部材のうち前記外周密着部の外周面の一部に密着する突出部を備える
ガスセンサユニット。
【請求項５】
請求項３または請求項４記載のガスセンサユニットであって、
前記フィルタ部材は、
前記外周密着部のうち、前記包囲部材の前記連通孔の内壁面に当接する外周面が、平滑化処理されてなる
ガスセンサユニット。
【請求項６】
請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載のガスセンサユニットであって、
前記包囲部材は、
前記フィルタ部材が前記連通孔を通して外部に離脱するのを防止する離脱防止部を備える
ガスセンサユニット。
【請求項７】
請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載のガスセンサユニットであって、
前記センサキャップは、
前記キャップ端子に接続し、前記出力信号を外部に送出するリード線を備え、
前記フィルタ部材は、
前記連通孔の軸線に沿って貫通し、上記リード線を挿通してなるリード挿通孔を含み、
上記リード線は、上記フィルタ部材に水密に保持されてなる
ガスセンサユニット。
【請求項８】
請求項７に記載のガスセンサユニットであって、
前記センサキャップは、
加締部材を備え、
前記フィルタ部材は、
前記軸線方向に延びる柱状をなす外周密着部と、
上記外周密着部とは前記軸線方向に異なる部位に位置し、上記外周密着部より径小のリード加締部と、を含み、
上記リード加締部に上記加締部材を外嵌し加締めて、前記リード挿通孔内に上記リード線を水密に保持してなる
ガスセンサユニット。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載のガスセンサユニットであって、
前記包囲部材は、フッ素ゴムからなる
ガスセンサユニット。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載のガスセンサユニットであって、
前記連通孔は、外部に開口する開口を複数含み、
前記フィルタ部材は、外部から上記複数の開口のいずれを通じても視認できない位置に配置されてなる
ガスセンサユニット。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載のガスセンサユニットであって、
前記ガス検出素子は、外部から前記連通孔を通じて前記内部空間に導入した基準ガスを利用するガス検出素子であり、
前記フィルタ部材と上記ガス検出素子との間には、外部から導入した上記基準ガスを、上記ガス検出素子まで導く通気路が構成されてなる
ガスセンサユニット。
【請求項１２】
請求項１１に記載のガスセンサユニットであって、
前記センサキャップと前記ガスセンサとを結合させるときの、上記ガスセンサの相対的な移動方向を第１移動方向としたとき、
前記キャップ端子は、上記第１移動方向に延びる筒状をなす筒状部であって、前記通気路の一部を構成する筒状部を有し、
上記筒状部のうち上記第１移動方向側に位置する第１移動方向側部は、
前記包囲部材の内面と上記第１移動方向に当接する当接部と、
上記包囲部材の内面と離間する離間部とを備え、
上記センサキャップは、上記キャップ端子の上記離間部と上記包囲部材の内面との間を通じて、前記基準ガスを上記筒状部内に導入するように構成されてなる
ガスセンサユニット。
【請求項１３】
ガス検出素子、及び、上記ガス検出素子に形成した電極と接続して上記ガス検出素子からの出力信号を伝えるセンサ端子、を有するガスセンサと結合して、上記出力信号を外部装置に伝送するセンサキャップであって、
上記センサ端子と電気的に接続するキャップ端子と、
上記キャップ端子を収容すると共に、上記ガスセンサに上記センサキャップを結合させたときに、上記ガスセンサとの間で内部空間を形成するキャップ端子収容空間を構成する包囲部材であって、
外部と上記キャップ端子収容空間とを連通する連通孔を含む
包囲部材と、
通気性及び撥水性を有し、上記外部と上記キャップ端子収容空間との間を通気可能で水密に上記連通孔を閉塞するフィルタ部材と、を有する
センサキャップ。
【請求項１４】
請求項１３に記載のセンサキャップであって、
前記包囲部材及び前記フィルタ部材の少なくともいずれかは、弾性を有する材料からなり、
上記包囲部材の前記連通孔の内壁面と上記フィルタ部材の外面とが、弾性的に且つ水密に接してなる
センサキャップ。
【請求項１５】
請求項１３に記載のセンサキャップであって、
前記フィルタ部材は、
少なくとも前記連通孔の軸線方向に通気性を有する撥水性材料からなり、
上記軸線方向に延びる柱状をなす外周密着部を有し、
前記包囲部材は、弾性を有する高分子材料からなり、自身の弾性により、上記連通孔の内壁面を上記フィルタ部材の上記外周密着部に密着させて、上記フィルタ部材を水密に保持してなる
センサキャップ。
【請求項１６】
請求項１５に記載のセンサキャップであって、
前記包囲部材は、
前記連通孔の前記内壁面をなす部位に、内側に向かって突出する環状の突出部であって、前記フィルタ部材のうち前記外周密着部の外周面の一部に密着する突出部を備える
センサキャップ。
【請求項１７】
請求項１５または請求項１６に記載のセンサキャップであって、
前記フィルタ部材は、
前記外周密着部のうち、前記包囲部材の前記連通孔の内壁面に当接する外周面が、平滑化処理されてなる
センサキャップ。
【請求項１８】
請求項１４〜請求項１７のいずれか一項に記載のセンサキャップであって、
前記包囲部材は、
前記フィルタ部材が前記連通孔を通して外部に離脱するのを防止する離脱防止部を備える
センサキャップ。
【請求項１９】
請求項１４〜請求項１８のいずれか一項に記載のセンサキャップであって、
前記キャップ端子に接続し、前記出力信号を外部に送出するリード線を備え、
前記フィルタ部材は、
前記連通孔の軸線に沿って貫通し、上記リード線を挿通してなるリード挿通孔を含み、
上記リード線は、上記フィルタ部材に水密に保持されてなる
センサキャップ。
【請求項２０】
請求項１９に記載のセンサキャップであって、
加締部材を備え、
前記フィルタ部材は、
前記軸線方向に延びる柱状をなす外周密着部と、
上記外周密着部とは前記軸線方向に異なる部位に位置し、上記外周密着部より径小のリード加締部と、を含み、
上記リード加締部に上記加締部材を外嵌し加締めて、前記リード挿通孔内に上記リード線を水密に保持してなる
センサキャップ。
【請求項２１】
請求項１３〜請求項２０のいずれか一項に記載のセンサキャップであって、
前記包囲部材は、フッ素ゴムからなる
センサキャップ。
【請求項２２】
請求項１３〜請求項２１のいずれか一項に記載のセンサキャップであって、
前記連通孔は、外部に開口する開口を複数含み、
前記フィルタ部材は、外部から上記複数の開口のいずれを通じても視認できない位置に配置されてなる
センサキャップ。
【請求項２３】
請求項１３〜請求項２２のいずれか一項に記載のセンサキャップであって、
当該センサキャップに結合する前記ガスセンサの前記ガス検出素子は、外部から前記連通孔を通じて前記内部空間に導入した基準ガスを利用するガス検出素子であり、
上記センサキャップは、
当該センサキャップと上記ガスセンサとを結合させたとき、外部から導入した上記基準ガスを、前記フィルタ部材から上記ガス検出素子まで導く通気路が構成される形態とされてなる
センサキャップ。
【請求項２４】
請求項２３に記載のセンサキャップであって、
当該センサキャップと前記ガスセンサとを結合させるときの、上記ガスセンサの相対的な移動方向を第１移動方向としたとき、
前記キャップ端子は、上記第１移動方向に延びる筒状をなす筒状部であって、前記通気路の一部を構成する筒状部を有し、
上記筒状部のうち上記第１移動方向側に位置する第１移動方向側部は、
前記包囲部材の内面と上記第１移動方向に当接する当接部と、
上記包囲部材の内面と離間する離間部とを備え、
当該センサキャップは、上記キャップ端子の上記離間部と上記包囲部材の内面との間を通じて、前記基準ガスを上記筒状部内に導入するように構成されてなる
センサキャップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス検出素子を有するガスセンサとこれに装着されガスセンサの出力を外部に伝えるセンサキャップとを組み合わせたガスセンサユニット、及びセンサキャップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ガス検出素子を有するガスセンサとして、様々なものが提案されている。これらのガスセンサとしては、例えば、酸素イオン伝導性のジルコニアセラミックからなるガス検出素子を有し、内燃機関の排気管に取付けられて、排気中の酸素濃度を検知するものが挙げられる（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】実開昭５３−９５８８４号公報
【特許文献２】実開昭５３−９５８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び特許文献２のガスセンサは、セラミックからなる有底筒状のガス検出素子と、ガス検出素子からの出力信号を外部に出力する筒状のセンサ端子とを有している。これらのガスセンサでは、センサ端子に接続した接続端子を通じて出力信号を外部（例えばＥＣＵなど）に伝送すると共に、センサ端子の筒内を通じて、ガス検出素子の内側に基準ガス（外気）を導入し、またセンサ端子の筒内やガス検出素子の内側の換気を行う形態となっている。
【０００５】
このような、センサ端子を接続端子と接続して信号出力を送出するタイプのガスセンサにおいては、センサ端子の保護やセンサ端子との接続のために、接続端子（キャップ端子）とセンサ端子を覆うキャップ状の包囲部材を持つセンサキャップが求められる場合がある。
このようなセンサキャップには、外部からの基準ガスの導入のほか、ガスセンサ内部あるいはセンサキャップ内に入り込んだ異物からの発ガスによる、基準ガス濃度の異常変化や、センサ端子及びキャップ端子の腐食等を防止するため、ガスセンサとセンサキャップとで構成される内部空間の換気を速やかに行うべく、外部との内部空間との連通孔を設けることが求められる場合がある。
一方、外部から内部空間に対し、水滴等が浸入することによる、短絡やセンサ端子及びキャップ端子の腐食等を防止すべく、この内部空間を水密とすることが求められる場合もある。
【０００６】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、ガスセンサと、このガスセンサのセンサ端子に接続するキャップ端子を有し、ガスセンサとで内部空間を包囲する包囲部材とを有するセンサキャップとを有するガスセンサユニットにおいて、この内部空間と外部とを通気可能で水密にしてなるガスセンサユニット、及びセンサキャップ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】
【０００７】
その解決手段は、ガス検出素子、及び、上記ガス検出素子に形成した電極と接続して上記ガス検出素子からの出力信号を伝えるセンサ端子、を有するガスセンサと、上記ガスセンサに結合するセンサキャップであって、上記センサ端子と電気的に接続するキャップ端子、及び、上記ガスセンサに結合され、上記ガスセンサとの間で内部空間を形成する包囲部材、を有し、上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であって、上記包囲部材は、外部と上記内部空間とを連通する連通孔を含み、上記センサキャップは、通気性及び撥水性を有するフィルタ部材であって、上記外部と上記内部空間との間を通気可能で水密に上記連通孔を閉塞するフィルタ部材を有するガスセンサユニットである。
【０００８】
本発明のガスセンサユニットは、センサキャップに、連通孔を有する包囲部材と連通孔を閉塞するフィルタ部材を有し、内部空間と外部とを通気可能で水密に閉塞している。
このため、水滴が内部空間内に浸入することを防止しつつ、内部空間内の換気も容易である。従って、この内部空間内の空気をガス検出素子の基準ガスとして利用する場合には、容易に外気を内部空間に導入することもできる。また、内部空間内の換気を速やかに行うことができるので、ガス検出素子内、センサ端子、キャップ端子、あるいは包囲部材内に付着した異物からの発ガスによる、基準ガス濃度の異常変化に伴う出力異常や、センサ端子やキャップ端子の腐食等を防止することができる。
【０００９】
なお、ガス検出素子の形態としては、有底筒状のもののほか、板状のものを用いることもできる。また、検知するガスに応じて、適宜の材質を用いることができるが、例えば、酸素センサにおいては、主としてジルコニアセラミックからなる固定電解質体を用いることができる。
また、ガスセンサは、ガス検出素子及びセンサ端子のほか、絶縁材からなりセンサ端子の周囲を取り囲む筒状の包囲体を有する形態とすることもできる。
【００１０】
包囲部材は、ガスセンサに結合され、ガスセンサとの間で内部空間を形成する形態とされている。例えば、ガス検出素子の外周面、あるいは、センサ端子の外周面に密着して内部空間を構成する形態とされている。その他、例えば、上述したようにセンサ端子を包囲する包囲体など、ガスセンサをなす別部材に密着して内部空間を構成する形態とすることもできる。
【００１１】
フィルタ部材としては、通気性及び撥水性を有し、外部と内部空間との間を通気可能で水密に連通孔を閉塞する形態であればよい。このフィルタ部材は、包囲部材の連通孔よりも外部、内部、及び連通孔内部の少なくともいずれかに位置させることができる。
また、フィルタ部材としては、連通孔を閉塞させる際の形態に応じて、シート状、チューブ状、カップ状、あるいは棒状などのものを適宜用いることができる。例えば、シート状、チューブ状、カップ状のものとしては、ゴアテックス（商標名）などが挙げられる。また、棒状のものとしては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の粉末を、空隙を残しつつ圧縮成型し、加熱して粉末同士を一体化させて、三次元的に微細気孔が連続する連続多孔質構造を有するものを用いることができる。
具体的には、シート状で厚さ方向に通気性を有する撥水性材料からなるフィルタ部材で、包囲部材の外部から連通孔を覆い、シート状のフィルタ部材を包囲部材の外周面に固定する形態が挙げられる。
また、連通孔内に、少なくとも連通孔の軸線方向に通気性を有する撥水性材料からなる棒状のフィルタ部材を詰めて固定した形態が挙げられる。あるいは、厚み方向に通気性を有し撥水性を有するフィルタ膜を連通孔の軸線方向に交差する方向に張ったフィルタ部材を、連通孔内に挿入固定した形態が挙げられる。
さらに、シート状で厚さ方向に通気性を有する撥水性材料からなるフィルタ部材で、包囲部材の内部、即ち内部空間側から連通孔を覆い、シート状のフィルタ部材を包囲部材の内周面に固定する形態が挙げられる。また、少なくとも連通孔の軸線方向に通気性を有する撥水性材料からなる棒状のフィルタ部材を、内部空間側から連通孔を覆うように連通孔周縁に当接させた形態とすることもできる。
さらに、シート状で厚さ方向に通気性を有する撥水性材料からなるフィルタ部材で、両端が開口した金属パイプの一方の開口を塞ぐようにして、金属パイプと共にフィルタ部材を連通孔内に押し込んで、金属パイプで支持しながらフィルタ部材をカップ状に変形させつつ、そのフィルタ部材を、金属パイプの外周面と連通孔の内周面との間で保持する形態が挙げられる。
【００１２】
さらに、上記のガスセンサユニットであって、前記包囲部材及び前記フィルタ部材の少なくともいずれかは、弾性を有する材料からなり、上記包囲部材の前記連通孔の内壁面と上記フィルタ部材の外面とが、弾性的に且つ水密に接してなるガスセンサユニットとすると良い。
【００１３】
本発明のガスセンサユニットでは、包囲部材及びフィルタ部材の少なくともいずれかの弾性により、包囲部材の連通孔の内壁面とフィルタ部材の外面とが、弾性的に且つ水密に接している。これにより、連通孔の内壁面とフィルタ部材の外面との間についても、水密性を高めることができる。
【００１４】
なお、包囲部材をなす弾性を有する材料としては、弾性を有する高分子材料を例示することができる。但し、包囲部材の耐熱性や弾性等を考慮して、適宜の材質を選択するのが好ましい。さらに、変形の容易性などを考慮すると、ゴム弾性を有する高分子材料を用いるのが好ましい。具体的には、ネオプレンゴム、クロロプレンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴムなどの材料を用いることができ、耐熱性を要求される場合にはフッ素ゴムを用いるのが好ましい。
また、フィルタ部材をなす弾性を有する材料としては、ウレタンフォーム等のスポンジを例示することができる。
【００１５】
また、請求項１のガスセンサユニットであって、前記フィルタ部材は、少なくとも前記連通孔の軸線方向に通気性を有する撥水性材料からなり、上記軸線方向に延びる柱状をなす外周密着部を有し、前記包囲部材は、弾性を有する高分子材料からなり、自身の弾性により、上記連通孔の内壁面を上記フィルタ部材の上記外周密着部に密着させて、上記フィルタ部材を水密に保持してなるガスセンサユニットとすると良い。
【００１６】
連通孔内のフィルタ部材を保持するに当たり、包囲部材のうち連通孔の径方向外側部分の外周面から、金属から成る加締め部材を外嵌し包囲部材を加締めて、連通孔内にフィルタ部材を保持する構成とすることもできる。しかし、この構成とすると、一般に、金属から成る加締め部材よりも、フィルタ部材及び包囲部材の方が熱膨張率が大きいため、高温になると、フィルタ部材及び包囲部材が熱膨張率に応じた膨張ができないため、フィルタ部材が塑性変形して、その外周密着部における外径が僅かに小さくなる。一方、低温になると、フィルタ部材が大きく縮むため、塑性変形で外径が小さくなった分、外周密着部の外周面と包囲部材の連通孔の内壁面との間で水密性が低下する虞がある。
【００１７】
これに対し、本発明のガスセンサユニットでは、高温に晒されても、加締め部材による熱膨張の制限を受けないため、塑性変形による外径の減少が生じがたく、水密性の低下が防止される。
なお、このガスセンサユニットでは、フィルタ部材の軸線方向の通気性により、通気（換気）を確保することができるほか、フィルタ部材の外周密着部で包囲部材と隙間なく密着するので、包囲部材とフィルタ部材との界面でも水密性を保つことができる。また、包囲部材は、フィルタ部材を包囲部材の弾性によって保持している。このため、フィルタ部材としては、フィルタ部材だけで足り、部品点数が少なくなり好ましい。
【００１８】
包囲部材は、弾性を有する高分子材料からなっており、包囲部材の耐熱性や弾性等を考慮して、適宜の材質を選択すればよい。なお、変形の容易性などを考慮すると、ゴム弾性を有する高分子材料を用いるのが好ましい。具体的には、ネオプレンゴム、クロロプレンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴムなどの材料を用いることができ、耐熱性を要求される場合にはフッ素ゴムを用いるのが好ましい。
【００１９】
さらに、請求項３に記載のガスセンサユニットであって、前記包囲部材は、前記連通孔の前記内壁面をなす部位に、内側に向かって突出する環状の突出部であって、前記フィルタ部材のうち前記外周密着部の外周面の一部に密着する突出部を備えるガスセンサユニットとすると良い。
【００２０】
本発明のガスセンサユニットでは、包囲部材が、連通孔の内壁面をなす部位に、内側に向かって突出する環状の突出部であって、フィルタ部材のうち外周密着部の外周面の一部に密着する突出部を備えている。すなわち、包囲部材の連通孔をなす内壁面を、フィルタ部材の外周密着部の外周面全体に密着させるのではなく、内壁面のうち環状の突出部を外周密着部の外周面に密着させることで、外周密着部の外周面の一部に密着させている。これにより、外周密着部の外周面に対する包囲部材の連通孔をなす内壁面の密着力を高め、両者の間の水密性を高めることができる。
【００２１】
さらに、請求項３または請求項４に記載のガスセンサユニットであって、前記フィルタ部材は、前記外周密着部のうち、前記包囲部材の前記連通孔の内壁面に当接する外周面が、平滑化処理されてなるガスセンサユニットとすると良い。
【００２２】
本発明のガスセンサユニットでは、フィルタ部材の外周密着部のうち外周面が平滑化処理されてなる。このため、平滑化されていない場合よりも、さらに、連通孔の内壁面に密着しやすくなり、この部分での水密性をより向上させることができる。
【００２３】
なお、平滑化処理としては、外周密着部の外周面が処理前よりも表面粗度が低くなって平滑とされていれば良く、具体的には、フィルタ部材の外周面のうち、外周密着部以外のポーラスな外周面や、軸線方向端面よりも表面粗度が低い状態とされていればよい。
この平滑化処理の具体的手法としては、フィルタ部材の外周密着部の外周面を加熱して、外周面及びその径方向近傍を融解させて、外周面を平滑化する手法が挙げられる。
さらに具体的には、熱した面にフィルタ部材の外周密着部の外周面を当接させて、外周面及びその径方向近傍を融解させて、外周面を平滑化する手法が挙げられる。
【００２４】
さらに、センサキャップにおいて、フィルタ部材が包囲部材から外れて取れることを防止するため、連通孔は、フィルタ部材を保持する内壁面よりも外側に、フィルタ部材の外周密着部よりも径小の連通孔外側部が形成され、連通孔の軸線に向かって張りだした外側張り出し部を有する形態をしておくとさらに好ましい。この外側張り出し部により、フィルタ部材が連通孔から外れて、脱落する危険性を防止することができるからである。
【００２５】
さらに、上記の形態を上位概念化すれば、請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載のガスセンサユニットであって、前記包囲部材は、前記フィルタ部材が前記連通孔を通して外部に離脱するのを防止する離脱防止部を備えるガスセンサユニットとすると良い。
【００２６】
本発明のガスセンサユニットでは、包囲部材が、フィルタ部材が連通孔を通して外部に離脱するのを防止する離脱防止部を備えている。このため、フィルタ部材が、通気孔を通して外部に離脱する虞がない。
【００２７】
さらに、請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載のガスセンサユニットであって、前記センサキャップは、前記キャップ端子に接続し、前記出力信号を外部に送出するリード線を備え、前記フィルタ部材は、前記連通孔の軸線に沿って貫通し、上記リード線を挿通してなるリード挿通孔を含み、上記リード線は、上記フィルタ部材に水密に保持されてなるガスセンサユニットとすると良い。
【００２８】
本発明のガスセンサユニットでは、フィルタ部材はリード挿通孔を含み、リード線はこのフィルタ部材に水密に保持されている。このような構成とすることにより、包囲部材の連通孔を通じて外部と内部空間との通気が可能である上、この連通孔を通じて、リード線を水密的に外部に取り出すことができる。
このため、別途、リード線を外部に導出するための挿通孔を包囲部材に設け、この挿通孔にリード線を挿通しつつこれを保持し、さらにこの部分におけるリード線と包囲部材との水密のための構造を別途設ける必要がない。従って、構造が簡単で、安価なガスセンサユニットとなし得る。
【００２９】
なお、フィルタ部材でリード線を保持する手法としては、柱状をなすフィルタ部材のうち、リード挿通孔を囲み、外周密着部とは前記軸線方向に異なる部位（リード加締部）に、加締部材を外嵌しこれを加締めてリード加締部及びその内部のリード挿通孔を縮径させ、リード加締部でリード線を保持する手法が挙げられる。この場合において、さらにリード線をフィルタ部材に水密に保持するには、例えば、リード加締部に加締部材を外嵌し加締めるに当たり、水密となる程度の強く加締める手法や、別途、リード線とフィルタ部材の外表面あるいはリード挿通孔の内壁面との間を接着剤等のシール材でシールする手法が挙げられる。
その他、リード線の保持手法として、リード線を接着剤を用いて、リード挿通孔の内壁面に固着する、あるいは、フィルタ部材の外表面に固着する手法も挙げられる。この場合には、さらに、リード線をフィルタ部材に水密に保持するために、水密性を有するように、接着剤の塗布量や場所を考慮すると良い。
【００３０】
但し、上述のように、リード加締部を加締部材で加締めて、リード線をリード挿通孔内に保持する場合には、加締めによるリード加締部の縮径の程度によっては、このリード加締部における軸線方向の通気性が不十分となる、あるいは通気性が無くなる場合がある。
そこで、リード加締部を加締部材で加締めることでリード線をリード挿通孔内に保持する場合には、このリード加締部を経由しないで外部と内部空間との間を通気可能とする通気経路が形成されるように、フィルタ部材の形態あるいは通気可能方向を考慮しておくと良い。
例えば、連通孔の軸線方向に通気性を有するフィルタ部材について、比較的径大の柱状をなす外周密着部のほかに、この外周密着部とは軸線方向に異なる部位に外周密着部より径小の径小部を設けた形状とすると良い。この形態のフィルタ部材では、径小部あるいは、径小部よりも外周密着部から離れた位置を、前述のリード加締部として加締めても、外周密着部と径小部との間に径差によって生じる面（具体的には、軸線に直交する環状の面や、テーパ状の面など）と、外周密着部のうち径小部とは逆側の面と、の間で通気が可能である。従って、これらの面の一方を外部に、他方を内部空間に面するように、フィルタ部材を包囲部材の連通孔に配置すれば、リード加締部の通気性の有無や多少に関わらず、通気性を確保することができる。
あるいは、連通孔の軸線方向に通気性を有するフィルタ部材であって、柱状をなす外周密着部とリード加締部との間に位置する中間通気部を設け、少なくともこの中間通気部においては、その外周面を通じて通気可能としたフィルタ部材を用いることもできる。このフィルタ部材では、リード加締部を加締めても、中間通気部の外周面の外側と外周密着部内とが通気可能であるから、中間通気部の外周面と、外周密着部のうちリード加締部（中間通気部）とは逆側の面との間で通気が可能である。従って、これらの面の一方を外部に、他方を内部空間に面するように、フィルタ部材を包囲部材の連通孔に配置すれば、リード加締部の通気性の有無や多少に関わらず、通気性を確保することができる。
【００３１】
さらに、請求項７に記載のガスセンサユニットであって、前記センサキャップは、加締部材を備え、前記フィルタ部材は、前記軸線方向に延びる柱状をなす外周密着部と、上記外周密着部とは前記軸線方向に異なる部位に位置し、上記外周密着部より径小のリード加締部と、を含み、上記リード加締部に上記加締部材を外嵌し加締めて、前記リード挿通孔内に上記リード線を水密に保持してなるガスセンサユニットとすると良い。
【００３２】
本発明のガスセンサユニットでは、フィルタ部材は、リード加締部を含んでいる。そして、このリード加締部に加締部材を外嵌し加締めて、リード挿通孔内にリード線を水密に保持してなる。このため、リード線を通じて、出力信号を外部に送出できるほか、リード線の外周面とフィルタ部材のリード挿通孔の内周面との間を通って内部空間内への水の浸入を防止することができる。
さらに、このフィルタ部材は、少なくとも連通孔の軸線方向に通気性を有し、外周密着部とこれより径小のリード加締部とを有している。このため、径小のリード加締部を加締め部材で加締めたために、このリード加締部において通気性が低下しあるいは無くなっても、少なくとも、径大の外周密着部と径小のリード加締部との径差により生じる面と、外周密着部のうちリード加締部とは逆側の面との通気性は保たれている。
かくして、本発明のガスセンサユニットでは、フィルタ部材にリード線が挿通されていながらも、連通孔を通じた通気を確保しつつ、フィルタ部材と包囲部材、及びフィルタ部材とリード線との間を水密として、内部空間への水の浸入を防止することができる。
【００３３】
さらに、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載のガスセンサユニットであって、前記包囲部材は、フッ素ゴムからなるガスセンサユニットとすると良い。
【００３４】
一般に、酸素センサなどのガス検出素子は、高温（例えば３００℃以上）の環境下で動作する特性を有するため、排気管に挿入されて排気ガス等によって加熱され、あるいはヒータで加熱されるなどして動作するようにされているものが多い。そこで、包囲部材としては、耐熱性を有し、熱劣化し難い材質を用いることが望まれる。
これに対し、本発明のガスセンサユニットでは、包囲部材にフッ素ゴムを用いているので、耐熱性が高く、熱劣化しにくく、内部空間を長期に渡り水密に保つことができる。
【００３５】
さらに、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載のガスセンサユニットであって、前記連通孔は、外部に開口する開口を複数含み、前記フィルタ部材は、外部から上記複数の開口のいずれを通じても視認できない位置に配置されてなるガスセンサユニットとすると良い。
【００３６】
近年、自動車等を洗浄する装置として、高圧に加圧した水をノズルから高速で噴射させる高圧洗浄機が普及している。このため、フィルタ部材が、外部から連通孔の開口を通じて視認できる位置に配置されているガスセンサユニットを車両に装着し、高圧洗浄機を用いて洗車した場合には、高速の水が直接、フィルタ部材に達することで、フィルタ部材の耐水圧を超える水圧がフィルタ部材にかかり、水滴がフィルタ部材を透過してしまう虞があった。
【００３７】
これに対し、本発明のガスセンサユニットでは、フィルタ部材が、外部からいずれの開口を通じても視認できない位置に配置されている。このため、仮に、外部から、開口を通じて高速で水が進入した場合でも、この高速の水が、直接、フィルタ部材に達し難くなる。すなわち、外部から開口を通じて高速で進入した水を、フィルタ部材に達する前に、包囲部材の連通孔をなす壁面に衝突させて、その勢い（速度）を緩和することができる。従って、外部から連通孔の開口を通じて高速で水が進入した場合でも、その水がフィルタ部材を透過するのを抑制することができる。
【００３８】
ところで、フィルタ部材を、外部から開口を通じて視認できない位置に配置しても、開口を１つしか設けていない場合には、開口から高速で水が進入し続けると、やがて連通孔の内部が水で満たされてしまう。この状態で、開口から高速で水が進入した場合には、高速の水が直接、フィルタ部材に達したときと同等の水圧がフィルタ部材にかかり、水滴がフィルタ部材を透過してしまう虞があった。
【００３９】
これに対し、本発明のガスセンサユニットでは、連通孔の開口を複数設けている。これにより、１つの開口から高速で水が進入しても、他の開口からその水を外部に排出することができるので、フィルタ部材に高い水圧がかかる虞がなく、上記不具合を防止できる。
以上より、本発明のガスセンサユニットでは、外部から連通孔の開口を通じて高速で水が進入した場合でも、その水がフィルタ部材を透過するのを防止することができる。
【００４０】
さらに、請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載のガスセンサユニットであって、前記ガス検出素子は、外部から前記連通孔を通じて前記内部空間に導入した基準ガスを利用するガス検出素子であり、前記フィルタ部材と上記ガス検出素子との間には、外部から導入した上記基準ガスを、上記ガス検出素子まで導く通気路が構成されてなるガスセンサユニットとすると良い。
【００４１】
本発明のガスセンサユニットでは、ガス検出素子として、外部から連通孔を通じて導入した基準ガスを利用するガス検出素子を用いると共に、外部から導入した基準ガスを、フィルタ部材からガス検出素子まで導く通気路を設けている。このため、本発明のガスセンサユニットでは、外部から導入した基準ガスを利用して、適切に、検出対象のガスを検出することができる。
【００４２】
さらに、請求項１１に記載のガスセンサユニットであって、前記センサキャップと前記ガスセンサとを結合させるときの、上記ガスセンサの相対的な移動方向を第１移動方向としたとき、前記キャップ端子は、上記第１移動方向に延びる筒状をなす筒状部であって、前記通気路の一部を構成する筒状部を有し、上記筒状部のうち上記第１移動方向側に位置する第１移動方向側部は、前記包囲部材の内面と上記第１移動方向に当接する当接部と、上記包囲部材の内面と離間する離間部とを備え、上記センサキャップは、上記キャップ端子の上記離間部と上記包囲部材の内面との間を通じて、前記基準ガスを上記筒状部内に導入するように構成されてなるガスセンサユニットとすると良い。
【００４３】
本発明のガスセンサユニットでは、キャップ端子の筒状部のうち第１移動方向側に位置する第１移動方向側部が、包囲部材の内面と第１移動方向に当接する当接部を備えている。これにより、本発明のガスセンサユニットでは、振動等がかかった場合でも、センサ端子と接続したキャップ端子が、第１移動方向へ移動するのを確実に防止できる。
【００４４】
しかも、キャップ端子の筒状部の第１移動方向側部は、包囲部材の内面と離間する離間部をも備えている。これにより、センサキャップは、キャップ端子の離間部と包囲部材の内面との間を通じて、連通孔から取り込んだ基準ガスを筒状部内に導入することが可能となる。従って、本発明のガスセンサユニットでは、基準ガスを、筒状部内を経由させてガス検出素子まで適切に導くことができる。
なお、筒状部としては、例えば、円筒状をなす筒状部や、円筒状をなす部位の第１移動方向側端に円環状の環状部が一体的に連結した筒状部などを挙げることができる。後者の筒状部では、円環状の環状部のうち、包囲部材の内面と当接する部位が当接部、包囲部材の内面と離間する部位が離間部となる。
【００４５】
他の解決手段は、ガス検出素子、及び、上記ガス検出素子に形成した電極と接続して上記ガス検出素子からの出力信号を伝えるセンサ端子、を有するガスセンサと結合して、上記出力信号を外部装置に伝送するセンサキャップであって、上記センサ端子と電気的に接続するキャップ端子と、上記キャップ端子を収容すると共に、上記ガスセンサに上記センサキャップを結合させたときに、上記ガスセンサとの間で内部空間を形成するキャップ端子収容空間を構成する包囲部材であって、外部と上記キャップ端子収容空間とを連通する連通孔を含む包囲部材と、通気性及び撥水性を有し、上記外部と上記キャップ端子収容空間との間を通気可能で水密に上記連通孔を閉塞するフィルタ部材と、を有するセンサキャップである。
【００４６】
本発明のセンサキャップは、連通孔を有する包囲部材と連通孔を閉塞するフィルタ部材とを有し、キャップ端子収容空間と外部とを通気可能で水密に連通孔を閉塞している。
このため、このセンサキャップは、ガスセンサに結合させたときに、水滴が内部空間内に浸入することを防止しつつ、内部空間内の換気も容易である。従って、この内部空間内の空気をガス検出素子の基準ガスとして利用する場合には、容易に外気を内部空間に導入することもできる。また、内部空間内の換気を速やかに行うことができるので、ガス検出素子内、センサ端子、キャップ端子、あるいは包囲部材内に付着した異物からの発ガスによる、基準ガス濃度の異常変化に伴う出力異常や、センサ端子やキャップ端子の腐食等を防止することができる。
【００４７】
さらに、請求項１３に記載のセンサキャップであって、前記包囲部材及び前記フィルタ部材の少なくともいずれかは、弾性を有する材料からなり、上記包囲部材の前記連通孔の内壁面と上記フィルタ部材の外面とが、弾性的に且つ水密に接してなるセンサキャップとすると良い。
【００４８】
本発明のセンサキャップでは、包囲部材及びフィルタ部材の少なくともいずれかの弾性により、包囲部材の連通孔の内壁面とフィルタ部材の外面とが、弾性的に且つ水密に接している。これにより、連通孔の内壁面とフィルタ部材の外面との間についても、水密性を高めることができる。
【００４９】
また、請求項１３に記載のセンサキャップであって、前記フィルタ部材は、少なくとも前記連通孔の軸線方向に通気性を有する撥水性材料からなり、上記軸線方向に延びる柱状をなす外周密着部を有し、前記包囲部材は、弾性を有する高分子材料からなり、自身の弾性により、上記連通孔の内壁面を上記フィルタ部材の上記外周密着部に密着させて、上記フィルタ部材を水密に保持してなるセンサキャップとすると良い。
【００５０】
連通孔内のフィルタ部材を保持するに当たり、包囲部材のうち連通孔の径方向外側部分の外周面から、金属から成る加締め部材を外嵌し包囲部材を加締めて、連通孔内にフィルタ部材を保持する構成とすることもできる。しかし、この構成とすると、加締め部材と、フィルタ部材及び包囲部材の熱膨張率差により、フィルタ部材の外周密着部の塑性変形が生じ、外周密着部の外周面と包囲部材の連通孔の内壁面との間で水密性が低下する虞がある。
【００５１】
これに対し、本発明のセンサキャップでは、高温に晒されても、加締め部材による熱膨張の制限を受けないため、塑性変形による外径の減少が生じがたく、水密性の低下が防止される。
なお、このセンサキャップでは、フィルタ部材の軸線方向の通気性により、通気（換気）を確保することができるほか、フィルタ部材の外周密着部で包囲部材との隙間なく密着するので、包囲部材とフィルタ部材との界面でも水密性を保つことができる。また、包囲部材は、フィルタ部材を包囲部材の弾性によって保持している。このため、フィルタ部材としては、フィルタ部材だけで足り、センサキャップの部品点数が少なくなり好ましい。
【００５２】
さらに、請求項１５に記載のセンサキャップであって、前記包囲部材は、前記連通孔の前記内壁面をなす部位に、内側に向かって突出する環状の突出部であって、前記フィルタ部材のうち前記外周密着部の外周面の一部に密着する突出部を備えるセンサキャップとすると良い。
【００５３】
本発明のセンサキャップでは、包囲部材が、連通孔の内壁面をなす部位に、内側に向かって突出する環状の突出部であって、フィルタ部材のうち外周密着部の外周面の一部に密着する突出部を備えている。すなわち、包囲部材の連通孔をなす内壁面を、フィルタ部材の外周密着部の外周面全体に密着させるのではなく、内壁面のうち環状の突出部を外周密着部の外周面に密着させることで、外周密着部の外周面の一部に密着させている。これにより、外周密着部の外周面に対する包囲部材の連通孔をなす内壁面の密着力を高め、両者の間の水密性を高めることができる。
【００５４】
さらに、請求項１５または請求項１６に記載のセンサキャップであって、前記フィルタ部材は、前記外周密着部のうち、前記包囲部材の前記連通孔の内壁面に当接する外周面が、平滑化処理されてなるセンサキャップとすると良い。
【００５５】
本発明のセンサキャップでは、フィルタ部材の外周密着部のうち外周面が平滑化処理されてなる。このため、平滑化されていない場合よりも、さらに、連通孔の内壁面に密着しやすくなり、この部分での水密性をより向上させることができる。
【００５６】
さらに、請求項１４〜請求項１７のいずれか一項に記載のセンサキャップであって、前記包囲部材は、前記フィルタ部材が前記連通孔を通して外部に離脱するのを防止する離脱防止部を備えるセンサキャップとすると良い。
【００５７】
本発明のセンサキャップでは、包囲部材が、フィルタ部材が連通孔を通して外部に離脱するのを防止する離脱防止部を備えている。このため、フィルタ部材が、通気孔を通して外部に離脱する虞がない。
ここで、離脱防止部としては、例えば、包囲部材の連通孔をなす部位のうち、フィルタ部材よりも連通孔の外側端側に位置する部位を挙げることができる。具体的には、包囲部材の連通孔をなす部位のうち、フィルタ部材よりも連通孔の外側端側に位置し、フィルタ部材の外周密着部に密着する連通孔の内壁面の内径よりも小さな内径を有する部位を例示することができる。
【００５８】
さらに、請求項１４〜請求項１８のいずれか一項に記載のセンサキャップであって、前記キャップ端子に接続し、前記出力信号を外部に送出するリード線を備え、前記フィルタ部材は、前記連通孔の軸線に沿って貫通し、上記リード線を挿通してなるリード挿通孔を含み、上記リード線は、上記フィルタ部材に水密に保持されてなるセンサキャップとすると良い。
【００５９】
本発明のセンサキャップでは、フィルタ部材はリード挿通孔を含み、リード線はこのフィルタ部材に水密に保持されている。このような構成とすることにより、包囲部材の連通孔を通じて外部と内部空間との通気が可能である上、この連通孔を通じて、リード線を水密的に外部に取り出すことができる。
このため、別途、リード線を外部に導出するための挿通孔を包囲部材に設け、この挿通孔にリード線を挿通しつつこれを保持し、さらにこの部分におけるリード線と包囲部材との水密のための構造を別途設ける必要がない。従って、構造が簡単で、安価なセンサキャ
ップとなし得る。
【００６０】
さらに、請求項１９に記載のセンサキャップであって、加締部材を備え、前記フィルタ部材は、前記軸線方向に延びる柱状をなす外周密着部と、上記外周密着部とは前記軸線方向に異なる部位に位置し、上記外周密着部より径小のリード加締部と、を含み、上記リード加締部に上記加締部材を外嵌し加締めて、前記リード挿通孔内に上記リード線を水密に保持してなるセンサキャップとすると良い。
【００６１】
本発明のセンサキャップでは、フィルタ部材は、リード加締部を含んでいる。そして、このリード加締部に加締部材を外嵌し加締めて、リード挿通孔内にリード線を水密に保持してなる。このため、リード線を通じて、出力信号を外部に送出できるほか、リード線の外周面とフィルタ部材のリード挿通孔の内周面との間を通って内部空間内への水の浸入を防止することができる。
さらに、このフィルタ部材は、少なくとも連通孔の軸線方向に通気性を有し、外周密着部とこれより径小のリード加締部とを有している。このため、径小のリード加締部を加締め部材で加締めたために、このリード加締部において通気性が低下しあるいは無くなっても、少なくとも、径大の外周密着部と径小のリード加締部との径差により生じる面と、外周密着部のうちリード加締部とは逆側の面との通気性は保たれている。
かくして、本発明のセンサキャップでは、フィルタ部材にリード線が挿通されていながらも、連通孔を通じた通気を確保しつつ、フィルタ部材と包囲部材、及びフィルタ部材とリード線との間を水密として、内部空間への水の浸入を防止することができる。
【００６２】
さらに、請求項１３〜請求項２０のいずれか一項に記載のセンサキャップであって、前記包囲部材は、フッ素ゴムからなるセンサキャップとすると良い。
【００６３】
本発明のセンサキャップは、包囲部材にフッ素ゴムを用いているので、ガス検出素子が高温に晒されるガスセンサに結合させても、熱劣化しにくく、内部空間を長期に渡り水密に保つことができる。
【００６４】
さらに、請求項１３〜請求項２１のいずれか一項に記載のセンサキャップであって、前記連通孔は、外部に開口する開口を複数含み、前記フィルタ部材は、外部から上記複数の開口のいずれを通じても視認できない位置に配置されてなるセンサキャップとすると良い。
【００６５】
本発明のセンサキャップでは、フィルタ部材が、外部からいずれの開口を通じても視認できない位置に配置されている。このため、外部から開口を通じて高速で水が進入した場合でも、この高速の水が、直接、フィルタ部材に達し難くなる。すなわち、外部から開口を通じて高速で進入した水を、フィルタ部材に達する前に、包囲部材の連通孔をなす壁面に衝突させて、その勢い（速度）を緩和することができる。従って、外部から連通孔の開口を通じて高速で水が進入した場合でも、その水がフィルタ部材を透過するのを抑制することができる。
【００６６】
しかも、本発明のガスセンサユニットでは、連通孔の開口を複数設けているため、１つの開口から高速で水が進入しても、他の開口からその水を外部に排出することができる。このため、連通孔内に高い水圧がかかる虞がないので、フィルタ部材にも高い水圧がかかる虞がない。
以上より、本発明のガスセンサユニットでは、外部から連通孔の開口を通じて高速で水が進入した場合でも、その水がフィルタ部材を透過するのを防止することができる。
【００６７】
さらに、請求項１３〜請求項２２のいずれか一項に記載のセンサキャップであって、当該センサキャップに結合する前記ガスセンサの前記ガス検出素子は、外部から前記連通孔を通じて前記内部空間に導入した基準ガスを利用するガス検出素子であり、上記センサキャップは、当該センサキャップと上記ガスセンサとを結合させたとき、外部から導入した上記基準ガスを、前記フィルタ部材から上記ガス検出素子まで導く通気路が構成される形態とされてなるセンサキャップとすると良い。
【００６８】
本発明のセンサキャップを用い、これをガスセンサに結合してガスセンサユニットとした場合には、フィルタ部材とガス検出素子との間に、外部から導入した基準ガスを、ガス検出素子まで導く通気路を設けることができる。従って、本発明のセンサキャップを用いることで、外部から導入した基準ガスを利用して、適切に、検出対象のガスを検出することができるガスセンサユニットを形成することができる。
【００６９】
さらに、請求項２３に記載のセンサキャップであって、当該センサキャップと前記ガスセンサとを結合させるときの、上記ガスセンサの相対的な移動方向を第１移動方向としたとき、前記キャップ端子は、上記第１移動方向に延びる筒状をなす筒状部であって、前記通気路の一部を構成する筒状部を有し、上記筒状部のうち上記第１移動方向側に位置する第１移動方向側部は、前記包囲部材の内面と上記第１移動方向に当接する当接部と、上記包囲部材の内面と離間する離間部とを備え、当該センサキャップは、上記キャップ端子の上記離間部と上記包囲部材の内面との間を通じて、前記基準ガスを上記筒状部内に導入するように構成されてなるセンサキャップとすると良い。
【００７０】
本発明のセンサキャップでは、キャップ端子の筒状部のうち第１移動方向側に位置する第１移動方向側部が、包囲部材の内面と第１移動方向に当接する当接部を備えている。このため、本発明のセンサキャップを、ガスセンサに結合させてなるガスセンサユニットにおいて、ガスセンサのセンサ端子と接続したキャップ端子が、第１移動方向へ移動するのを規制することができる。
【００７１】
しかも、キャップ端子の筒状部の第１移動方向側部は、包囲部材の内面と離間する離間部をも備えている。これにより、センサキャップは、キャップ端子の離間部と包囲部材の内面との間を通じて、連通孔から取り込んだ基準ガスを筒状部内に導入することが可能となる。従って、本発明のセンサキャップを用いたガスセンサユニットでは、基準ガスを、筒状部内を経由させてガス検出素子まで適切に導くことができる。
【００７２】
なお、キャップ端子の筒状部としては、例えば、円筒状をなす筒状部や、円筒状をなす部位の第１移動方向側端に円環状の環状部が一体的に連結した筒状部などを挙げることができる。後者の筒状部では、円環状の環状部のうち、包囲部材の内面と当接する部位が当接部、包囲部材の内面と離間する部位が離間部となる。
また、キャップ端子の当接部は、少なくとも、センサキャップとガスセンサとを結合したときに、包囲部材の内面と当接する部位であれば良い。すなわち、キャップ端子の当接部は、センサキャップとガスセンサとを結合する前から既に、包囲部材の内面と当接しているものの他、センサキャップとガスセンサとを結合したときに初めて、包囲部材の内面と当接するものも含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７３】
本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
（実施例１）
図１は、実施例１にかかるガスセンサユニット３００、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１から理解できるように、本実施例１にかかるガスセンサユニット３００は、ガスセンサ１００とこのガスセンサ１００の軸線ＡＸ方向後端側（図１中、上方）に配置されたセンサキャップ２００とからなる。このガスセンサユニット３００は、車両の排気管１０に、ガスセンサ１００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。
【００７４】
このうち、ガスセンサ１００は、図２に示すように、ガス検出素子１２０、包囲体１３０、センサ端子１５０、及びケーシング１６０を備える。
なお、以下の説明では、軸線ＡＸ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。
【００７５】
ケーシング１６０は、主体金具１６１及びプロテクタ１６２を有している。主体金具１６１はＳＵＳ４３０からなり、円筒状に形成されている。この主体金具１６１には、後述するガス検出素子１２０の鍔部１２０ｅを支持するための内周受け部１６１ｅであって、先端側（図２中、下方）に向かって縮径するテーパ形状の内周受け部１６１ｅ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１６１の外側には、ガスセンサ１００を排気管１０（図１参照）に取付けるためのネジ部１６１ｂが形成されており、このネジ部１６１ｂの後端側（図２中、上方）には、ネジ部１６１ｂを排気管１０に螺挿するための取付工具を係合させる六角部１６１ｄが周設されている。プロテクタ１６２は、金属製、円筒状の有底筒体で、排気管１０内の排気をガスセンサ１００の内部に導入するための通気孔１６２ｂを複数有している。
【００７６】
ガス検出素子１２０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１２０ｂが閉塞された有底で、軸線ＡＸ方向に延びる円筒状を有している。このガス検出素子１２０の外周には、径方向外向きに突出した鍔部１２０ｅが設けられており、この鍔部１２０ｅの先端側面と主体金具１６１の内周受け部１６１ｅの表面との間に金属製のパッキン１４２を介在させた状態で、ガス検出素子１２０は主体金具１６１内に配置されている。なお、ガス検出素子１２０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。
【００７７】
このガス検出素子１２０の先端部１２０ｂには、その外周面１２０ｃを被覆するように、外側電極１２１が形成されている。この外側電極１２１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１２１は、鍔部１２０ｅの先端側面まで設けられており、金属製のパッキン１４２を介して主体金具１６１に電気的に接続される。このため外側電極１２１の電位は、主体金具１６１から取り出すことができる。
一方、ガス検出素子１２０の内周面１２０ｄにも、これを被覆するように、内側電極１２２が形成されている。この内側電極１２２も、ＰｔあるいはＰｔ合金を多孔質に形成したものである。
【００７８】
包囲体１３０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。この包囲体１３０は、そのうちの肉厚とされた先端側部分１３１が、ガス検出素子１２０のうち、鍔部１２０ｅよりも後端側の部分の周囲を取り囲む形態で、タルクから形成されたセラミック粉末１４１と共に、ガス検出素子１２０と主体金具１６１との間に介在するように保持されている。
【００７９】
センサ端子１５０は、例えばＳＵＳ３０４からなり、筒状で、出力側端子部１５１、素子側端子部１５３、及び両者を連結する連結部１５２を有している。
このうち、出力側端子部１５１は、軸線ＡＸ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１５１は、キャップ端子２１０のセンサ接続部２１１（図１，図４参照）を、軸線ＡＸに沿う方向（図１，２中、上下方向）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。さらに、この出力側端子部１５１のうち後端側（図２中、上方）の周方向３カ所には、径方向内側に突出した凸状部１５１ｂが形成されている。
【００８０】
さらに、出力側端子部１５１のうち、凸状部１５１ｂより先端側（図２中、下方）の対応する周方向３カ所には、この出力側端子部１５１の一部を打ち抜いて径方向内側に折り曲げた内側屈曲部１５１ｃと、径方向外側に折り曲げられた外側屈曲部１５１ｄとが形成されている。このうち、内側屈曲部１５１ｃは、後述するように、キャップ端子２１０の挿入部２１６（図４参照）を出力側端子部１５１の内側に挿入して接続するときに、弾性的に径方向外側に屈曲し、挿入部２１６が所定位置まで挿入されたときに、屈曲が戻ってクリック感を生じさせるように形成されている。また、外側屈曲部１５１ｄは、図２に示すように、ガスセンサ１００にこのセンサ端子１５０が組み付けられた時点で、包囲体１３０の段差部１３０ｂの先端面（段差面）に当接して、出力側端子部１５１（センサ端子１５０）の抜け防止の役割を果たしている。
【００８１】
一方、センサ端子１５０のうち、素子側端子部１５３も、軸線ＡＸ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１５３は、図２に示すように、弾性的に縮径しつつガス検出素子１２０内に挿入されて、内側電極１２２と電気的に接続している。従って、本実施例１のガスセンサ１００では、素子側端子部１５３が、内側電極１２２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。
【００８２】
このようなセンサ端子１５０は、所定形状の単一の金属板を用いて、プレス加工によって一体成形で形成する。このため、形成容易で、低コストである。また、本実施例１のセンサ端子１５０では、金属板を曲げ加工し、出力側端子部１５１及びこれより軸線ＡＸ方向先端側（図２中、下方）に位置する素子側端子部１５３を筒状に成形しているので、センサキャップ２００内に取り込まれた基準ガス（外気）を、ガス検出素子１２０の内側（内側電極１２２）まで導入する通気路Ｐ（図１に破線の矢印で示す）を確保することができる。
【００８３】
このようなガスセンサ１００は、次のようにして製造する。
まず、図２に示すように、主体金具１６１とプロテクタ１６２とを一体にしたケーシング１６０を用意する。次いで、外側電極１２１及び内側電極１２２が設けられたガス検出素子１２０をパッキン１４２と共にケーシング１６０の内部に挿入する。次いで、ガス検出素子１２０の鍔部１２０ｅの後端側にリングパッキン１４３を配置し、セラミック粉末１４１を主体金具１６１とガス検出素子１２０との間隙部分に所定量充填する。次いで、包囲体１３０を先端側部分１３１がガス検出素子１２０と主体金具１６１との間に介在するように挿入し、セラミック粉末１４１に当接させる。次いで、包囲体１３０を先端側に向かって加圧し、その加圧状態下で、主体金具１６１の加締め部１６１ｃと包囲体１３０との間に加締めリング１４４を介在させて加締め部１６１ｃを加締めることで、上記構成部品を一体に固定する。
【００８４】
最後に、センサ端子１５０を包囲体１３０及びガス検出素子１２０の内側に挿入する。具体的には、センサ端子１５０の素子側端子部１５３を、弾性的に縮径させつつガス検出素子１２０内に挿入して、内側電極１２２と電気的に接続させる。これと共に、出力側端子部１５１を先端側に押しこんで、出力側端子部１５１の後端から、軸線ＡＸに直交し、径方向外側に向かう花びら状に形成された止め部１５１ｆを、包囲体１３０の後端面１３０ｅに当接させる。こうして、出力側端子部１５１を包囲体１３０の内側に配置する。
なお、止め部１５１ｆが包囲体１３０の後端面１３０ｅに当接するまで出力側端子部１５１を押しこむことで、径方向内側に屈曲していた外側屈曲部１５１ｄが解放されて戻り、包囲体１３０の段差部１３０ｂの先端面（段差面）に係合するようになるので、センサ端子１５０の抜け防止を図ることができる。
このようにして、ガスセンサ１００が完成する。
【００８５】
なお、図２に示す、出力側端子部１５１内にキャップ端子２１０の挿入部２１６が挿入されていない状態では、出力側端子部１５１は、包囲体１３０の後端部１３２の内径よりも若干径小の状態となっている。このため、包囲体１３０の後端部１３２の内周面１３２ｃと出力側端子部１５１の外周面１５１ｅとの間には、間隙Ｓ１が生じている。
【００８６】
次に、本実施例１のセンサキャップ２００について、図面を参照しつつ説明する。図３は、センサキャップ２００の部分破断断面図である。センサキャップ２００は、キャップ端子２１０、このキャップ端子２１０を被覆し保持する被覆部材２２０、リード線２３０、及びフィルタ部材２４０を備えている。
【００８７】
このうち、被覆部材２２０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２１０を収容するキャップ端子収容空間ＳＰＳを構成している。この被覆部材２２０は、キャップ端子２１０の後端側（図中、上方）に位置する端子後端部２２１、キャップ端子２１０の径方向周囲を包囲し、後述するようにガスセンサ１００の包囲体１３０の外周面を包囲するための外周被覆部２２２、及びリード線２３０あるいはフィルタ部材２４０の周囲を包囲するリード包囲部２２３を備える。リード線２３０は、径小通気孔２２３ｂ及びフィルタ保持孔２２３ｃからなる連通孔２２３ｄを通じて、被覆部材２２０の内部に引き込まれている。
【００８８】
外周被覆部２２２のうち、後端側（図中、上方）の把持部周囲部２２２ｂは、比較的径大とされ、キャップ端子２１０の外周面把持部２１５の周囲に位置している。この把持部周囲部２２２ｂに隣接した先端側（図中、下方）には、この把持部周囲部２２２ｂに比して内径が小さくなっており、ガスセンサ１００の包囲体１３０の外周面１３０ｄ（後端部１３２の外周面１３２ｄ）に密着する寸法とされた密着部２２２ｃを有する。さらに、この密着部２２２ｃの先端側（図中、下方）には、密着部２２２ｃから先端側に延び、この密着部２２２ｃに比して内径が大きくされており、ガスセンサ１００の包囲体１３０の外周面１３０ｄを、これから離間しつつ包囲する延在包囲部２２２ｄを有する。
【００８９】
キャップ端子２１０（図３及び図４参照）は、例えばインコネル７１８（英インコネル社、商標名）からなり、板材を絞り加工等によって成形してなる。このキャップ端子２１０は、二重略円筒形状のセンサ接続部２１１（筒状部に相当する）と、このセンサ接続部２１１に一体に形成されリード線２３０の芯線２３１を加締めて電気的に接続する芯線加締め部２１２とを有している。さらに、後述するように、リード線２３０を挿通したフィルタ部材２４０を加締めて、リード線２３０とフィルタ部材２４０を把持、固定するフィルタカシメ部２１３をも有している。
【００９０】
このうち、センサ接続部２１１は、軸線ＣＸについて同心環状で板状の環状部２１４と、環状部２１４の外周縁に連なって軸線ＣＸに沿う一方側（図４（ａ）中、下方）に突出する外周面把持部２１５と、環状部２１４の内周縁に連なって外周面把持部２１５と同じ側に突出する円筒状の挿入部２１６と、を有する。環状部２１４、外周面把持部２１５、及び挿入部２１６は、互いに一体に成型されている。
【００９１】
このうち外周面把持部２１５は、環状部２１４の外周縁に連なって、Ｃ字状に突出する基端部２１５ａと、この基端部２１５ａからスリットＳＬ１，ＳＬ２によって３つに分割されて延びる分割把持部２１５ｂ（２１５ｂａ，２１５ｂｂ，２１５ｂｃ）とを有する。また、Ｃ字状の基端部２１５ａの周方向両端の間には、第３スリットＳＬ３が存在する。スリットＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３は、外周面把持部２１５の先端側端２１５ｄから基端部２１５ａ側に延びた形状とされている。
上述の分割把持部２１５ｂａ，２１５ｂｂ，２１５ｂｃには、それぞれ、内側に向けて突出する突起部２１５ｃ（２１５ｃａ，２１５ｃｂ，２１５ｃｃ）が形成されている。具体的には、３つの突出部２１５ｃａ，２１５ｃｂ，２１５ｃｃが、互いに１２０度ずつ隔たった角度で周方向に配置されている。
後述するように、ガスセンサ１００の包囲体１３０の外周面１３０ｄ（後端部１３２の外周面１３２ｄ）に３つの突起部２１５ｃをそれぞれ当接させ、センサ接続部２１１の外周面把持部２１５が包囲体１３０の後端部１３２を包囲するようにして、この部分に嵌め込む。この場合に（図１参照）、分割スリットＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３の存在により、３つの分割把持部２１５ｂは、それぞれ径方向外側に弾性的に屈曲する。そして、この反力によって、キャップ端子２１０が弾性的に包囲体１３０を保持する。
【００９２】
一方、挿入部２１６は、前述したように、軸線ＣＸを中心とする円筒状で、縮径、拡径等の変形が生じがたい剛性を有する。従って、後述するように、ガスセンサ１００の出力側端子部１５１内に挿入してこれに当接させたときに、自身は変形することなく、出力側端子部１５１を拡径させることができる。
この挿入部２１６は、環状部２１４側から、比較的径大の円筒状で軸線ＣＸ方向に比較的長い導通部２１６ａ、この導通部２１６ａよりも径小の径小部２１６ｂ、この径小部２１６ｂよりも径大の挿入先端部２１６ｃを、この順に備える。
【００９３】
ガスセンサ１００の包囲体１３０にセンサ接続部２１１の外周面把持部２１５を嵌め込んだ場合（図１参照）、挿入部２１６は、包囲体１３０の内側で、かつ、センサ端子１５０の出力側端子部１５１の内側に挿入される。この際、導通部２１６ａは、出力側端子部１５１の凸状部１５１ｂに当接して、出力側端子部１５１と電気的に導通する。また、径小部２１６ｂの径方向外側には、出力側端子部１５１の内側屈曲部１５１ｃが位置しており、センサ端子１５０からキャップ端子２１０を脱着する際に、この内側屈曲部１５１ｃが挿入先端部２１６ｃに係合して、容易には抜けないようにしている。また、キャップ端子２１０の挿入部２１６をセンサ端子１５０の出力側端子部１５１内に挿入完了した際に、内側屈曲部１５１ｃが挿入先端部２１６ｃに当接していた状態から解放され、クリック感が生じる。
なお、環状部２１４は、図１に示すように、挿入部２１６がセンサ端子１５０の出力側端子部１５１内に挿入された状態において、包囲体１３０の後端面１３０ｅ上に位置する出力側端子部１５１の止め部１５１ｆに当接することで、キャップ端子２１０の挿入部２１６がさらに先端側に挿入されることを防止している。
【００９４】
ついで、リード包囲部２２３について説明する（図３参照）。このリード包囲部２２３は、リード線２３０及びフィルタ部材２４０を包囲しており、フィルタ部材２４０をその内部に保持するフィルタ保持部２２３ｅと張り出し部２２３ｇとを含んでいる。連通孔２２３ｄは、このフィルタ保持部２２３ｅの内壁面２２３ｆで構成されるフィルタ保持孔２２３ｃと、張り出し部２２３ｇの内壁面で構成される径小通気孔２２３ｂとからなる。この連通孔２２３ｄは、外部空間ＳＰＯと、ガスセンサ１００とセンサキャップ２００とで形成される内部空間ＳＰＩ（図１参照）とを連通しているほか、前述したように、リード線２３０を外部から引き込んでいる。
【００９５】
リード線２３０は、芯線２３１のほか、第１被覆材２３２，第２被覆材２３３の２重の被覆を有している。このリード線２３０は、前述したように、芯線の先端がキャップ端子２１０の芯線カシメ部２１２で加締められてセンサ接続部２１１と電気的に接続している。このため、このリード線２３０を通じて、ガスセンサ１００のガス検出素子１２０の内側電極１２２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。
【００９６】
フィルタ部材２４０は、中央にリード挿通孔２４１が穿孔され、比較的径小のリード加締部２４２と、このリード加締部２４２よりも径大の外周密着部２４３とを段状に連結した凸字状の形状を有する。このフィルタ部材２４０は、微細気孔が連続する連続多孔質構造のＰＴＦＥからなり、リード挿通孔２４１の軸線ＬＸ（図３中、左右方向）のほか、三次元的に通気可能な材質である。
【００９７】
リード挿通孔２４１内には、リード線２３０のうち芯線２３１及び第１被覆材２３２が挿通されている。そして前述したように、キャップ端子２１０のフィルタ加締め部２１３でフィルタ部材２４０のリード加締部２４２を加締めることで、フィルタ部材２４０及びリード線２３０の第１被覆材２３２が、キャップ端子２１０と一体化している。また、フィルタ部材２４０のリード加締部２４２をフィルタ加締め部２１３で水密となるように強く加締めることにより、リード挿通孔２４１を通じた水滴の浸入が防止されている。
【００９８】
このフィルタ部材２４０の外周密着部２４３は、軸線ＬＸ方向に延びる柱状をなしており、リード挿通孔２４１のまわりに位置する本体部２４３ｃと、この本体部２４３ｃの周囲を円環状に取り囲む平滑化処理部２４３ｄとからなっている。本体部２４３ｃは多孔質で三次元的に通気可能であるのに対して、この平滑化処理部２４３ｄは多孔質ではなく、通気性を有していない緻密質とされている。このため、この平滑化処理部２４３ｄの外周面（外周密着部２４３の外周面）２４３ｂは、このフィルタ部材２４０の他の外表面（例えば、通気面２４３ｅ）に比して、その表面粗度が低くなっている。
【００９９】
このフィルタ部材２４０は、径大とされた外周密着部２４３が、リード包囲部２２３のフィルタ保持部２２３ｅに、リード包囲部２２３の弾性によって挟持されることにより、所定位置に保持されている。このようにフィルタ部材２４０（その外周密着部２４３）が、リード包囲部２２３の弾性のみによって保持されることで、この部分が高温とされても、自由に熱膨張可能であるため、フィルタ部材２４０（その外周密着部２４３）に径が小さくなるような塑性変形を生じることがない。このため、そのような塑性変形によって生じる水密性の低下も生じる虞もなく、水密性に対する信頼性が高い。
なお、上述したように、外周密着部２４３の外周面２４３ｂは平滑にされているため、このフィルタ部材２４０を保持しているフィルタ保持部２２３ｅの内壁面２２３ｆと、この外周面２４３ｂとは、平滑化処理をしていないフィルタ部材を用いた場合に比して、よりぴったりと密着するので、この部分からの水の浸入をより確実に阻止することができる。
【０１００】
また、上述したように、このフィルタ部材２４０は、連続多孔質構造のＰＴＦＥからなるので、外周密着部２４３において、水滴は通さないが、空気は通すことができる。従って、本実施例１のセンサキャップ２００では、図１及び図３に破線の矢印で示すように、このフィルタ部材２４０の外周密着部２４３のうち、外部空間ＳＰＯに面する通気面２４３ｅと、ガスセンサ１００とセンサキャップ２００とで構成される内部空間ＳＰＩに面する径差面２４３ｆとの間の通気を行うことができる。従って、内部空間ＳＰＩの換気を速やかに行うことができる。また、被覆部材２２０内、及びセンサ端子１５０内を経由して、ガスセンサ１００のガス検出素子１２０の内側に外気（基準ガス）を供給することもできる。
【０１０１】
さらに、リード包囲部２２３は、フィルタ保持部２２３ｅに隣り合う位置（図中右隣）に、このフィルタ保持部２２３ｅよりも径小とされた張り出し部２２３ｇを備えている。この張り出し部２２３ｇは、フィルタ保持部２２３ｅよりも内側（軸線ＬＸ側）に向けて張り出す形態とされている。軸線ＬＸに向けて張り出すこの張り出し部２２３ｇの存在により、フィルタ部材２４０が、連通孔２２３ｄ（径小通気孔２２３ｂ）から外方（図中右側）に抜け出ることが防止されている。なお、本実施例１では、張り出し部２２３ｇが離脱防止部に相当する。
【０１０２】
このフィルタ部材２４０は、ＰＴＦＥ粉末を所定形状の金型内に投入し、粉末同士の間に間隙が生じる程度の圧縮力で固めた後、ＰＴＦＥの融点よりも低い温度で加熱する。これによって、粉末同士を融着させ、微視的に、三次元的に微細気孔が連続する連続多孔質構造的で、三次元的に通気可能な所定形状の未加工フィルタ部材２５０を形成する（図５参照）。
この未加工フィルタ部材２５０は、後に外周密着部２４３となる未加工径大部２５３が、外周密着部２４３よりも大きな寸法とされている。
【０１０３】
ついで、図５に示す平滑化装置Ｊを用いて、本実施例１のフィルタ２４０を形成する。平滑化装置Ｊは、平滑化筒部材ＪＧと、ヒータＨＴとからなっている。このうち、平滑化筒部材ＪＧは、未加工フィルタ部材２５０の未加工径大部２５３の径よりも径大の円筒形状をなす径大筒部ＪＧ１を有している。また、加工後のフィルタ部材２４０の外周密着部２４３の径と同径で、径大筒部ＪＧ１に比して径小の円筒形状をなし内周面が平滑な径小筒部ＪＧ３、及び、径大筒部ＪＧ１と径小筒部ＪＧ３との間を結ぶテーパ状のテーパ筒部ＪＧ２とからなる。このうち、テーパ筒部ＪＧ２と径小筒部ＪＧ３の外側には、ヒータＨＴが巻回されて、これらの部分を加熱できるようになっている。
【０１０４】
具体的には、予めテーパ筒部ＪＧ２と径小筒部ＪＧ３を、ヒータＨＴを用いてＰＴＦＥの融点よりもやや高い温度に保たれるようにしておく。その上で、未加工フィルタ部材２５０を、径大筒部ＪＧ１内に投入し、テーパ筒部ＪＧ２及び径小筒部ＪＧ３に向けて押しこむ。すると、進行に連れて、未加工フィルタ部材２５０の未加工径大部２５３がテーパ筒部ＪＧ２に当接し、内側に向けて押圧される。それと共に、未加工径大部２５３の外周部分がテーパ筒部ＪＧ２からの熱によって溶け微細気孔が押しつぶされる。結局、径小筒部ＪＧ３から取り出される時点では、外周密着部２４３の外径は径小筒部ＪＧ３の内径に一致し、外周密着部２４３の外周に位置する平滑化処理部２４３ｄは、一端溶融したＰＴＦＥからなる緻密質で、通気性を有さないものとなる。またこの平滑化処理部２４３ｄの外周面２４３ｂは、径小筒部ＪＧ３の内周面により平滑にされている。
かくして、本実施例１に用いるフィルタ部材２４０が形成できた。
【０１０５】
なお、その後、このフィルタ部材２４０のリード挿通孔２４１内にリード線２３０を挿通し、キャップ端子２１０の芯線加締め部２１２で芯線２３１を加締め、フィルタ加締め部２１３でフィルタ部材２４０のリード加締部２４２を加締める。これによって、リード線２３０の第１被覆材２３２が、フィルタ部材２４０のリード加締部２４２に加締められて水密的に一体化する。ついで、リード線２３０を被覆部材２２０の連通孔２２３ｄ（径小通気孔２２３ｂ及びフィルタ保持孔２２３ｃ）を通して外部に引き出した上、キャップ端子２３０を被覆部材２２０内に押しこみ、フィルタ部材２４０をフィルタ保持孔２２３ｃの内側に位置させ、フィルタ保持部２２３ｅに保持させて、センサキャップ２００が完成する。
【０１０６】
本実施例１のガスセンサ１００及びガスセンサキャップ２００からなるガスセンサユニット３００を使用に供したときの様子を図１に示す。このガスセンサユニット３００は、例えば、内燃機関の排気中の酸素濃度を検知するために用いることができる。
具体的には、まず、ガスセンサ１００のうち、プロテクタ１６２を含む先端側を排気管１０内に位置させ、主体金具１６１のネジ部１６１ｂより後端側の部分を外部に露出する形態で排気管１０に螺着する。なお、このとき、主体金具１６１と電気的に接続している外側電極１１１が、主体金具１６１を通じてボディアースされる。次いで、センサキャップ２００を、そのキャップ端子２１０の軸線ＣＸをガスセンサ１００の軸線ＡＸに一致させ、これらの軸線ＡＸ，ＣＸに沿う方向（図１中、上下方向）に移動させて、キャップ端子２１０の挿入部２１６が、ガスセンサ１００の出力側端子部１５１の内側に挿入されるようにして、センサキャップ２００をガスセンサ１００に取付けて、ガスセンサユニット３００とする。なお、本実施例１では、軸線ＡＸ，ＣＸに沿う方向（図１中、上下方向）のうち、ガスセンサ１００からガスセンサキャップ２００に向かう方向（図１中、上方向）が、第１移動方向に相当する。
【０１０７】
ところで、図３に示すように、キャップ端子２１０のセンサ接続部２１１（筒状部に相当する）のうち、第１移動方向側（図３において上側）に位置する環状部２１４（第１移動方向側部に相当する）は、被覆部材２２０の内面２２８と当接する当接部２１４ｂを有している。すなわち、キャップ端子２１０は、被覆部材２２０の内面２２８に対し、第１移動方向（図３において上方向）に当接している。このため、前述のように、センサキャップ２００をガスセンサ１００に結合させるときには、キャップ端子２１０の第１移動方向への移動を規制した状態で、キャップ端子２１０をセンサ端子１５０に接続できる。
【０１０８】
従って、本実施例１では、センサキャップ２００とガスセンサ１００との結合時に、キャップ端子２１０の環状部２１４をガスセンサ１００の止め部１５１ｆに当接させても、キャップ端子２１０が第１移動方向へ位置ずれする虞がない。このため、キャップ端子２１０の環状部２１４をガスセンサ１００の止め部１５１ｆに当接させて、センサキャップ端子２００とガスセンサ１００とを結合すれば、キャップ端子２１０とセンサ端子１５０とを、所定の位置で適切に接続することができる。
【０１０９】
しかも、キャップ端子２１０の環状部２１４は、被覆部材２２０の内面２２８と離間する離間部２１４ｃを有している。すなわち、本実施例１では、キャップ端子２１０の環状部２１４と被覆部材２２０の内面２２８との間にまで、キャップ端子収容空間ＳＰＳ（内部空間ＳＰＩ）を拡げることで、キャップ端子２１０の環状部２１４と被覆部材２２０の内面２２８と間に、外部から導入した基準ガスの通気路Ｐ（図３に破線の矢印で示す）の一部を形成している。このため、外部空間ＳＰＯから連通孔２２３ｄを通じて導入した外気（基準ガス）を、キャップ端子２１０の離間部２１４ｃと被覆部材２２０の内面２２８との間を通じて、キャップ端子２１０の挿入部２１６の筒内に導くことができる。従って、外気（基準ガス）を、ガスセンサ１００のガス検出素子１２０の内側に導入することが可能となる。
【０１１０】
また、センサキャップ２００とガスセンサ１００とを結合したとき、図１に示すように、キャップ端子２１０の外周面把持部２１５で、ガスセンサ１００の包囲体１３０の外周面１３０ｄの後端側部分（後端部１３２の外周面１３２ｄ）を包囲し、直接把持する。これにより、キャップ端子２１０が包囲体１３０に固定される。従って、センサキャップ２００がガスセンサ１００に、装着固定される。本実施例１では、キャップ端子２１０の外周面把持部２１５で、包囲体１３０を径方向外側から把持しているので、確実に固着できる上、包囲体１３０の内側における寸法関係等に影響されずに、外周面把持部２１５の形態や寸法を決定できるので、この外周面把持部２１５について、適切な保持力で包囲体を把持できるように、容易に形態や寸法を設計することができる。
また、キャップ端子２１０が、外周面把持部２１５により包囲体１３０に固定されているので、他の部分、即ち、挿入部２１６（導通部２１６ａ等）も包囲体１３０に固定されている。
【０１１１】
一方、キャップ端子２１０の挿入部２１６については、導通部２１６ａが出力側端子部１５１の凸状部１５１ｂに当接する。従って、出力側端子部１５１が、複数（本実施例１では３点）の当接部で直接キャップ端子２１０の導通部２１６ａを径方向内側に弾性的に押圧しつつ電気的に接続する。このように、本実施例１では、出力側端子部２１５は、複数の当接部（凸状部２１５ｂ）でキャップ端子２１０に接触しているため、車両等の振動などの影響で、出力側端子部１５１とキャップ端子２１０との間の接続が瞬断し、ノイズを生ずる等の危険性（ガス検出精度低下の危険性）を小さくできる。
【０１１２】
さらに、出力側端子部１５１は、凸状部１５１ｂにおいて導通部２１６ａから径方向外側に力を受け、出力側端子部１５１が弾性的に拡径する。このように出力側端子部１５１が拡径することで、出力側端子部１５１の外周面１５１ｅと包囲体１３０の後端部１３２の内周面１３２ｃとの間隙Ｓ２が、挿入前の間隙Ｓ１より小さくされている（Ｓ２＜Ｓ１）。
【０１１３】
但し、包囲体１３０、出力側端子部１５１、導通部２１６ａの寸法公差を考慮して、公差内の寸法を有する包囲体１３０、出力側端子部１５１、導通部２１６ａを用いた場合には、いずれの場合にも、間隙Ｓ２がゼロよりも大きな値（Ｓ２＞０）となるようにしておくとよい。この場合には、凸状部１５１ｂと導通部２１６ａとは、適切な挿入抵抗が得られ、導通に適切な圧接力が得られるように、出力側端子部１５１及び導通部２１６ａの寸法や寸法公差を適宜設定することができる。
【０１１４】
なお、間隔Ｓ２＞０となっていても、キャップ端子２１０（導通部２１６ａ）が、外周面把持部２１５により包囲体１３０に固定されているので、ガスセンサユニット３００が車両等の振動を受けても、包囲体１３０に包囲された状態の出力側端子部１５１が径方向に揺動することがない。このため、振動の影響によって、センサ端子１５０の連結部１５２などに疲労破壊（亀裂、折損等）が生ずることを防止することができる。
このように、本実施例１のガスセンサユニット３００は、振動の影響によるガス検出精度低下や、センサ端子１５０の破損などの危険性が小さく耐振性が良好である。従って、振動の激しい二輪車についても好適に用いることができる。
【０１１５】
さらに、キャップ端子２１０は、外周面把持部２１５の突出部２１５ｃにおいて、包囲体１３０の外周面１３０ｄに径方向外側から、また、導通部２１６ａにおいて出力側端子部１５１の凸状部１５１ｂに径方向内側から弾性的に接続している。このため、このキャップ端子２１０を軸線ＣＸ（ＡＸ）に沿う方向（図１中、上下方向）に移動させて、センサキャップ２００をガスセンサ１００に着脱する際、容易に着脱できて着脱性も良好である。
【０１１６】
さらに本実施例１のガスセンサユニット３００では、前述したように、センサキャップ２００のリード包囲部２２３に、連通孔２２３ｄを設け、これを通気性と撥水性を有するフィルタ部材２４０で閉塞している。このため、図１に破線の矢印で示すように、このフィルタ部材２４０を通じて、外部空間ＳＰＯと、ガスセンサ１００とセンサキャップ２００とで構成される内部空間ＳＰＩとの間の通気を行うことができる。従って、内部空間ＳＰＩの換気を速やかに行うことができる。また、通気路Ｐをなす被覆部材２２０内、及びセンサ端子１５０内を経由して、ガスセンサ１００のガス検出素子１２０の内側に外気（基準ガス）を供給することもできる。
【０１１７】
しかも、このフィルタ部材２４０は、中央にリード挿通孔２４１を有し、リード線２３０が水密に挿通されている。このため、連通孔２２３ｄを通じて、内部空間ＳＰＩへの水の浸入は防止しつつ、リード線２３０を外部に導くことができる。
【０１１８】
（変形例１）
ついで、上記実施例１の第１の変形例にかかるセンサキャップ４００について、図６（ａ）を参照して説明する。本変形例１のセンサキャップ４００は、上述の実施例１にかかるセンサキャップ２００とは、リード包囲部４２３の形態、特にフィルタ部材４４０の形状が異なる。従って、同様な部分についての説明は省略あるいは簡略化し、異なる部分を中心に説明することとする。
【０１１９】
前述の実施例１のセンサキャップ２００においては、断面凸字状で、比較的径大の外周密着部２４３と、これより径小のリード加締部２４２を有し、これらの間は段状とされ、軸線ＬＸに直交する径差面２４３ｆを有するフィルタ部材２４０を使用した（図３参照）。
【０１２０】
これに対し、本変形例１のセンサキャップ４００では、同様に、比較的径大の外周密着部４４３と、これより径小のリード加締部４４２を有するが、これらの間には、リード加締部４４２に向かって次第に径小となる径差面４４４ｂを有するテーパ部４４４を備えている。
従って、リード加締部４４２をキャップ端子４１０のフィルタ加締め部４１３で加締めると、実施例１と同様、フィルタ部材４４０とキャップ端子４１０とが一体となるほか、リード挿通孔４４１を挿通しているリード線２３０を、水密にフィルタ部材４４０と一体化することができる。但し、このリード加締部４４２における通気性が低下したり無くなったりする場合がある。
【０１２１】
しかし、本変形例１のフィルタ部材４４０は、テーパ部４４４を有しており、外周密着部４４３とリード加締部４４２との径差で生じる径差面４４４ｂ（テーパ部４４４の外周面）において、内外の通気が可能である。このため、図６（ａ）に破線で示すように、外部空間ＳＰＯとキャップ端子収容空間ＳＰＳとの間が、具体的には、外部空間ＳＰＯに面する外周密着部４４３の通気面４４３ｅと、キャップ端子収容空間ＳＰＳに面するテーパ部４４４の径差面４４４ｂとの間が、通気可能となっている。かくして、本変形例１のセンサキャップ４００においても、速やかに内部空間ＳＰＩの換気ができ、また、ガスセンサ１００のガス検出素子１２０の内側にまで外気（基準ガス）を供給することができる。
【０１２２】
なお、外周密着部４４３の外周部分は、前述の実施例１と同様、平滑化処理部４４３ｄとされている。従って、リード包囲部４２３のフィルタ保持部４２３ｅと隙間無く密着することができ、フィルタ部材４４０をより確実に水密に保持することができる。
また、リード包囲部４２３は、前述の実施例１と同様、フィルタ保持部４２３ｅに隣り合う位置に、これより内側に向かって張り出し、径小の径小通気孔４２３ｂをなす張り出し部４２３ｇを備えている。この張り出し部４２３ｇの存在により、フィルタ部材４４０が、連通孔４２３ｄ（径小通気孔４２３ｂ）から外方（図中右側）に抜け出ることが防止されている。本変形例１では、張り出し部４２３ｇが離脱防止部に相当する。
【０１２３】
（変形例２）
ついで、上記実施例１の第２の変形例にかかるセンサキャップ５００について、図６（ｂ）を参照して説明する。本変形例２のセンサキャップ５００も、前述の実施例１にかかるセンサキャップ２００とは、リード包囲部５２３の形態、特にフィルタ部材５４０の形状が異なる。従って、同様な部分についての説明は省略あるいは簡略化し、異なる部分を中心に説明することとする。
【０１２４】
本変形例２のセンサキャップ５００では、実施例１と同様に、比較的径大の外周密着部５４３と、これより径小のリード加締部５４２を有するが、これらの間には、これらより径小の中間径小部５４４を有している。
従って、リード加締部５４２をキャップ端子５１０のフィルタ加締め部５１３で加締めると、フィルタ部材５４０とキャップ端子５１０とが一体となるほか、リード挿通孔５４１を挿通しているリード線２３０を、水密にフィルタ部材５４０と一体化することができる。但し、このリード加締部５４２における通気性が低下したり無くなったりする場合がある。
【０１２５】
しかし、本変形例２のフィルタ部材５４０は、中間径小部５４４を有しており、外周密着部５４３とこの中間径小部５４４との径差で生じる径差面５４３ｆにおいて、内外の通気が可能である。このため、図６（ｂ）に破線で示すように、外部空間ＳＰＯとキャップ端子収容空間ＳＰＳとの間が、具体的には、外部空間ＳＰＯに面する外周密着部５４３の通気面５４３ｅと、キャップ端子収容空間ＳＰＳに面する径差面５４３ｆとの間が、通気可能となっている。
なお、本変形例２では、径小中間部５４４の外周面は、平滑化処理はされておらず、通気性を有する通気性外周面５４４ｂとなっている。このため、この通気性外周面５４４ｂを通じても、キャップ端子収容空間ＳＰＳとの通気が可能である。
かくして、本変形例２のセンサキャップ５００においても、速やかに内部空間ＳＰＩの換気と、ガス検出素子１２０内への基準ガスの供給とが可能となる。
【０１２６】
なお、外周密着部５４３の外周部分は、前述の実施例１と同様、平滑化処理部５４３ｄとされている。従って、リード包囲部５２３のフィルタ保持部５２３ｅと隙間無く密着することができ、フィルタ部材５４０をより確実に水密に保持することができる。
また、リード包囲部５２３は、前述の実施例１と同様、フィルタ保持部５２３ｅに隣り合う位置に、これより内側に向かって張り出し、径小の径小通気孔５２３ｂをなす張り出し部５２３ｇを備えている。この張り出し部５２３ｇの存在により、フィルタ部材５４０が、連通孔５２３ｄ（径小通気孔５２３ｂ）から外方（図中右側）に抜け出ることが防止されている。また、このリード包囲部５２３のうち、リード加締部５４２に対応した位置には、薄肉とされた薄肉部５２３ｈが形成されており、通気が容易とされている。なお、本変形例２では、張り出し部５２３ｇが離脱防止部に相当する。
【０１２７】
（変形例３）
ついで、上記実施例１の第３の変形例にかかるセンサキャップ６００について、図６（ｃ）を参照して説明する。本変形例３のセンサキャップ６００も、前述の実施例１にかかるセンサキャップ２００とは、リード包囲部６２３の形態、特にフィルタ部材６４０の形状が異なる。従って、同様な部分についての説明は省略あるいは簡略化し、異なる部分を中心に説明することとする。
【０１２８】
本変形例３のセンサキャップ６００では、実施例１と同様、被覆部材６２０のリード包囲部６２３内に、フィルタ部材６４０を有しているが、フィルタ部材６４０が、略円筒形状であり、その外周密着部６４３とリード加締部６４２とは、少なくとも加締前には、ほぼ同径である。また、これらの間には、同径の中間通気部６４４を有している。また、実施例１等では、キャップ端子２１０に一体にフィルタ加締め部２１３を設けていたが、本変形例３では、キャップ端子６１０とは別に、Ｃ字状の加締部材６１３でリード加締部６４２を加締めている。これにより、リード挿通孔６４１を挿通しているリード線２３０を、水密にフィルタ部材６４０と一体化することができる。但し、このリード加締部６４２における通気性が低下したり無くなったりする場合がある。
【０１２９】
しかし、本変形例３のフィルタ部材６４０は、外周密着部６４３とリード加締部６４２との間に、中間通気部６４４を有しており、この外周面が通気性を有する通気性外周面６４４ｂであるため、この面と通じて内外の通気が可能である。このため、図６（ｃ）に破線で示すように、外部空間ＳＰＯとキャップ端子収容空間ＳＰＳとの間が、具体的には、外部空間ＳＰＯに面する外周密着部６４３の通気面６４３ｅと、キャップ端子収容空間ＳＰＳに面する中間通気部６４４の通気性外周面６４４ｂとの間が、通気可能となっている。
なお、本変形例３では、中間通気部６４４の通気性外周面６４４ｂは、平滑化処理はされていない。
かくして、本変形例３のセンサキャップ６００においても、速やかに内部空間ＳＰＩの換気と、ガス検出素子１２０内への基準ガスの供給とが可能となる。
【０１３０】
なお、外周密着部６４３の外周部分は、図６（ｃ）では示していないが、前述の実施例１と同様、平滑化処理されていても良い。平滑化処理をしておけば、リード包囲部６２３のフィルタ保持部６２３ｅとの密着性をさらに向上させ、水密性を向上させることができる。
また、リード包囲部６２３は、前述の実施例１等と同様、フィルタ保持部６２３ｅに隣り合う位置で、これより内側に向かって張り出し、径小の径小通気孔６２３ｂをなす張り出し部６２３ｇを備え、フィルタ部材６４０が、連通孔６２３ｄ（径小通気孔６２３ｂ）から外方（図中右側）に抜け出ることが防止されている。また、このリード包囲部６２３のうち、リード加締部６４２及び中間通気部６４４に対応した位置には、薄肉とされた薄肉部６２３ｈが形成されており、通気が容易とされている。なお、本変形例３では、張り出し部６２３ｇが離脱防止部に相当する。
【０１３１】
（変形例４）
ついで、上記実施例１の第４の変形例にかかるセンサキャップ７００について、図７（ａ）を参照して説明する。前述の実施例１及び変形例１〜３では、フィルタ部材２４０等を加締めることで、リード線２３０をフィルタ部材２４０等に水密に一体化していた。これに対し、本変形例４にかかるセンサキャップ７００では、フィルタ部材の加締めによらずにリード線をフィルタ部材に固定する点で異なり、他は同様である。従って、同様な部分についての説明は省略あるいは簡略化し、異なる部分を中心に説明することとする。
【０１３２】
前述の実施例１では、フィルタ部材２４０には、外周密着部２４３とリード加締部２４２とを含んでいた。これに対し、本変形例４のセンサキャップ７００において、フィルタ部材７４０は、実施例１における外周密着部２４３に相当する外周密着部７４３のみからなる。また、この変形例４のフィルタ部材７４０は、リード線２３０の外径（第１被覆材２３２の外径）よりも径大のリード挿通孔７４１を有しており、このリード線２３０を遊挿してなる。そして、リード線２３０（第１被覆材２３２）は、このリード挿通孔７４１内に充填した樹脂からなる接着シール材７５０を用いて、水密に固着されている。
【０１３３】
このフィルタ部材７４０により、外部空間ＳＰＯとキャップ端子収容空間ＳＰＳとの間が、具体的には、外部空間ＳＰＯに面する外周密着部７４３の外側通気面７４３ｅと、キャップ端子収容空間ＳＰＳに面する内側通気面７４３ｆとの間が、通気可能となっている。かくして、本変形例４のセンサキャップ７００においても、速やかに内部空間ＳＰＩの換気ができ、また、ガスセンサ１００のガス検出素子１２０の内側にまで外気（基準ガス）を供給することができる。
【０１３４】
なお、フィルタ部材７４０（外周密着部７４３）の外周部分は、前述の実施例１と同様、平滑化処理部７４３ｄとされている。従って、リード包囲部７２３のフィルタ保持部７２３ｅと隙間無く密着することができ、フィルタ部材７４０を水密に保持することができる。
また、実施例１及び変形例１〜３と同様、リード包囲部７２３のうち、フィルタ保持部７２３ｅに隣り合う位置には、これより内側に向かって張り出し、径小の径小通気孔７２３ｂをなす張り出し部７２３ｇが形成されており、フィルタ部材７４０が、連通孔７２３ｄ（径小通気孔７２３ｂ）から外方（図中右側）に抜け出ることが防止されている。本変形例４では、張り出し部７２３ｇが離脱防止部に相当する。
【０１３５】
（変形例５）
さらに、上記実施例１の第５の変形例にかかるセンサキャップ８００について、図７（ｂ）を参照して説明する。前述の変形例４にかかるセンサキャップ７００では、フィルタ部材の加締めによらずにリード線をフィルタ部材に固定した。但し、変形例のセンサキャップ７００では、遊挿したリード線２３０をリード挿通孔７４１内に充填した接着シール材７５０で固定、シールした。これに対し、本変形例５のセンサキャップ８００では、リード挿通孔７４１の外側で固定、シールする点で異なり、他は同様である。従って、実施例１及び変形例４と同様な部分についての説明は省略あるいは簡略化し、異なる部分を中心に説明することとする。
【０１３６】
本変形例５のセンサキャップ８００においても、フィルタ部材８４０は、実施例１における外周密着部２４３に相当する外周密着部８４３のみからなる。但し、この変形例４のフィルタ部材７４０と異なり、リード挿通孔８４１は、リード線２３０の外径（第１被覆材２３２の外径）とほぼ同じ径とされている。そして、リード線２３０は、このリード線２３０（第１被覆材２３２）と、外周密着部８４３の外側通気面８４３ｅとの間、あるいは内側通気面８４３ｆとの間の隅部に肉盛りされた樹脂からなる接着シール材８５０を用いて、水密に固着されている。
【０１３７】
このようにしても、フィルタ部材８４０により、外部空間ＳＰＯとキャップ端子収容空間ＳＰＳとの間が、具体的には、外部空間ＳＰＯに面する外側通気面８４３ｅと、キャップ端子収容空間ＳＰＳに面する内側通気面８４３ｆとの間が、通気可能となっている。かくして、本変形例５のセンサキャップ８００においても、速やかに内部空間ＳＰＩの換気ができ、また、ガスセンサ１００のガス検出素子１２０の内側にまで外気（基準ガス）を供給することができる。
【０１３８】
なお、フィルタ部材８４０（外周密着部８４３）の外周部分は、前述の実施例１及び変形例４と同様、平滑化処理部８４３ｄとされ、リード包囲部８２３のフィルタ保持部８２３ｅと隙間無く密着しつつ、フィルタ部材８４０を水密に保持している。
また、実施例１及び変形例１〜３と同様、フィルタ部材８４０のうち、フィルタ保持部８２３ｅに隣り合う位置には、これより内側に向かって張り出し、径小の径小通気孔８２３ｂをなす張り出し部８２３ｇを備え、フィルタ部材８４０が、連通孔８２３ｄ（径小通気孔８２３ｂ）から外方（図中右側）に抜け出ることが防止されている。本変形例５では、張り出し部８２３ｇが離脱防止部に相当する。
【０１３９】
（変形例６）
次に、実施例１の第６の変形例にかかるセンサキャップ９００について、図８，図９を参照して説明する。本変形例６のセンサキャップ９００は、実施例１のセンサキャップ２００と比較して、被覆部材のリード包囲部の形態が異なり、その他については同様である。従って、実施例１と同様な部分についての説明は省略あるいは簡略化し、異なる部分を中心に説明する。
【０１４０】
実施例１のセンサキャップ２００では、図３に示したように、リード包囲部２２３のうち、リード線２３０を外部に導出する径小通気孔２２３ｂの内径を、リード線２３０（第１被覆材２３２）の外径よりも径大とした。これにより、リード線２３０（第１被覆材２３２）と径小通気孔２２３ｂとの間に円環状の空間を設けると共に、軸線ＬＸに沿う方向に開口する円環状の開口２２３ｋを設け、開口２２３ｋを通じて、外部空間ＳＰＯとキャップ端子収容空間ＳＰＳ（内部空間ＳＰＩ）との間の通気を行うことができるようにした。
【０１４１】
しかしながら、近年、自動車等を洗浄する装置として、高圧で加圧した水をノズルから高速で噴射させる高圧洗浄機が普及している。このため、上述のような構造のセンサキャップ２００を設けたガスセンサユニット３００を、図１に示すように、例えば車両に装着し、高圧洗浄機を用いて洗車した場合には、高速の水がリード包囲部２２３の開口２２３ｋから進入し、直接、フィルタ部材２４０に達する虞がある。このとき、フィルタ部材２４０の耐水圧を超える水圧がフィルタ部材２４０にかかった場合には、水滴がフィルタ部材２４０を透過してしまう虞がある。
【０１４２】
これに対し、本変形例６のセンサキャップ９００では、図８に示すように、リード包囲部９２３を、リード線２３０の第１被覆材２３２の外周に密着する密着包囲部９２３ｊを含む形態としている。このため、高圧洗浄機を用いて洗車した場合でも、リード線２３０（第１被覆材２３２）とリード包囲部９２３（密着包囲部９２３ｊ）との間を通じて、高速で水がセンサキャップ９００の内部に進入する虞がない。
【０１４３】
さらに、本変形例６のセンサキャップ９００では、軸線ＬＸに直交する方向（図８において紙面に直交する方向）にリード包囲部９２３の張り出し部９２３ｇ（離脱防止部に相当する）を貫通して、径小通気孔９２３ｂに連通する貫通孔９２３ｈ，９２３ｉを設けている。これにより、図９に破線の矢印で示すように、貫通孔９２３ｈ，９２３ｉ及び径小通気孔９２３ｂを通じて、適切に、外部空間ＳＰＯとキャップ端子収容空間ＳＰＳ（内部空間ＳＰＩ）との間の通気を行うことができる。なお、貫通孔９２３ｈと９２３ｉとは、図９に示すように、リード線２３０を挟んで、互いに対向する位置に配置されている。
【０１４４】
しかも、本変形例６のセンサキャップ９００では、図９に二点鎖線の矢印ＫＳ１，ＫＳ２で示すように、貫通孔９２３ｈ，９２３ｉの開口９２３ｋｈ，９２３ｋｉを通じて、フィルタ部材２４０を視認できない位置に、貫通孔９２３ｈ，９２３ｉを配置している。換言すれば、フィルタ部材２４０が、貫通孔９２３ｈ，９２３ｉの開口９２３ｋｈ，９２３ｋｉのいずれを通じても視認できない位置に配置されている。
【０１４５】
このため、仮に、外部から、開口９２３ｋｈ，９２３ｋｉを通じて高速で水が進入した場合でも、この高速の水が、直接、フィルタ部材２４０に達することがない。すなわち、外部から開口９２３ｋｈ，９２３ｋｉを通じて高速で進入した水を、フィルタ部材２４０に達する前に、リード包囲部９２３のうち貫通孔９２３ｈ，９２３ｉ及び径小通気孔９２３ｂをなす内壁面に衝突させて、その勢い（速度）を緩和することができる。従って、外部から開口９２３ｋｈ，９２３ｋｉを通じて高速で水が進入した場合でも、その水がフィルタ部材２４０を透過するのを抑制することができる。
【０１４６】
ところで、フィルタ部材２４０を、外部から開口を通じて視認できない位置に配置しても、開口を１つ（例えば、開口９２３ｋｈのみ）しか設けていない場合には、開口（例えば、開口９２３ｋｈ）から高速で水が進入し続けると、やがて連通孔９２３ｄ内（例えば、貫通孔９２３ｈ及び径小通気孔９２３ｂの内部）の内部が水で満たされてしまう。この状態で、開口（例えば、開口９２３ｋｈ）から高速で水が進入した場合には、高速の水が直接、フィルタ部材２４０に達したときと同等の水圧がフィルタ部材２４０にかかり、水滴がフィルタ部材２４０を透過してしまう虞がある。
【０１４７】
これに対し、本変形例６のセンサキャップ９００では、外部に開口する連通孔９２３ｄの開口を、２つ（開口９２３ｋｈと開口９２３ｋｉ）設けている。これにより、一方の開口（例えば、開口９２３ｋｈ）から高速で水が進入し続けても、他方の開口（例えば、開口９２３ｋｉ）からその水を外部に排出することができるので、フィルタ部材２４０に高い水圧がかかる虞がなく、上記不具合が生じる虞がない。
【０１４８】
（実施例２）
次に、実施例２にかかるガスセンサユニット１２００，センサキャップ１０００について、図１０〜図１２を参照して説明する。本実施例２のガスセンサユニット１２００は、実施例１のガスセンサユニット３００と比較して、センサキャップのみが異なり、ガスセンサは同一である。具体的には、図１０に示すように、実施例１と同一のガスセンサ１００と、実施例１と異なるセンサキャップ１０００とを有している。
【０１４９】
本実施例２のセンサキャップ１０００は、実施例１のセンサキャップ２００と比較して、被覆部材の形態と、フィルタ部材の形態及びその配置位置とが異なり、その他についてはほぼ同様である。従って、以下において、本実施例２のセンサキャップ１０００について、実施例１のセンサキャップ２００と異なる部分を中心に説明する。
【０１５０】
実施例１のセンサキャップ２００では、図３に示したように、リード挿通孔２４１を設けたフィルタ部材２４０を用い、そのリード挿通孔２４１内にリード線２３０（第１被覆材２３２）を挿通させて、フィルタ部材２４０を、リード線２３０と共にリード包囲部２２３内に配置した。
【０１５１】
これに対し、本実施例２のセンサキャップ１０００では、図１１に示すように、リード挿通孔を有しないフィルタ部材１０４０を用い、このフィルタ部材１０４０を、リード包囲部１０２７とは別に設けたフィルタ包囲部１０２３内に配置している。
具体的には、フィルタ部材１０４０は、円柱状の本体部１０４１と、この本体部２４３ｃの周囲を円環状に取り囲む平滑化処理部１０４２とからなるフィルタ部材である。また、被覆部材１０２０は、実施例１と異なり、連通孔１０２３ｄ（径小通気孔１０２３ｂ及びフィルタ保持孔１０２３ｃ）を、軸線ＣＸから見て、リード包囲部１０２７とは反対側に設けている。これにより、フィルタ部材１０４０を、リード線２３０とは別に、フィルタ保持孔１０２３ｃ内に配置させている。
【０１５２】
さらに、本実施例２では、フィルタ保持孔１０２３ｃをなすフィルタ保持部１０２３ｅに、内側（フィルタ部材１０４０の軸線ＦＸ側）に向かって突出する環状の突出部１０２３ｍ，１０２３ｎを設け、この突出部１０２３ｍ，１０２３ｎをフィルタ部材１０４０の外周面１０４０ｂに密着させて、フィルタ部材１０４０を保持している。すなわち、実施例１と異なり、フィルタ保持部１０２３ｅの内壁面を、フィルタ部材１０４０（平滑化処理部１０４２）の外周面１０４０ｂ全体に密着させるのではなく、環状の突出部１０２３ｍ，１０２３ｎをフィルタ部材１０４０の外周面１０４０ｂに密着させることで、外周面１０４０ｂの一部に密着させている。これにより、フィルタ部材１０４０の外周面１０４０ｂに対するフィルタ保持部１０２３ｅの内壁面の密着力を高め、フィルタ部材１０４０とフィルタ保持部１０２３ｅとの間の水密性を高めることができる。
【０１５３】
その上、連通孔１０２３ｄをなすフィルタ包囲部１０２３は、フィルタ保持部１０２３ｅに隣り合う位置（図１１において左隣）に、このフィルタ保持部１０２３ｅよりも径小とされた張り出し部１０２３ｇを備えている。この張り出し部１０２３ｇは、フィルタ保持部１０２３ｅよりも内側（軸線ＦＸ側）に向けて張り出す形態とされている。軸線ＦＸに向けて張り出すこの張り出し部１０２３ｇの存在により、フィルタ部材１０４０が、連通孔１０２３ｄ（径小通気孔１０２３ｂ）から外方（図１１において左側）に抜け出ることが防止されている。本実施例２では、張り出し部１０２３ｇが離脱防止部に相当する。
【０１５４】
なお、フィルタ部材１０４０は、張り出し部１０２３ｇの内径を拡径させるように弾性変形させつつ、フィルタ部材１０４０を、フィルタ包囲部１０２３の開口１０２３ｋから連通孔１０２３ｄの内方（図１１において右方向）に押し込むことで、フィルタ保持孔１０２３ｃ内に配置することができる。
【０１５５】
また、図１２に示すように、キャップ端子１０１０のセンサ接続部１０１１（筒状部に相当する）のうち、第１移動方向側（図１２において上側）に位置する環状部１０１４（第１移動方向側部に相当する）は、被覆部材１０２０の内面１０２８と当接する当接部１０１４ｂを有している。すなわち、キャップ端子１０１０は、被覆部材１０２０の内面１０２８に対し、第１移動方向（図１２において上方向）に当接している。このため、実施例１と同様に、センサキャップ１０００をガスセンサ１００に結合させるときには、キャップ端子１０１０の第１移動方向への移動を規制した状態で、キャップ端子１０１０をセンサ端子１５０に接続できる。
【０１５６】
従って、本実施例２では、センサキャップ１０００とガスセンサ１００との結合時に、キャップ端子１０１０の環状部１０１４をガスセンサ１００の止め部１５１ｆに当接させても、キャップ端子１０１０が第１移動方向（図１２において、軸線ＣＸに沿った上方向）へ位置ずれする虞がない。このため、キャップ端子１０１０の環状部１０１４をガスセンサ１００の止め部１５１ｆに当接させて、センサキャップ１０００とガスセンサ１００とを結合すれば、図１０に示すように、キャップ端子１０１０とセンサ端子１５０とが、所定の位置で適切に接続されたガスセンサユニット１２００を形成することができる。
【０１５７】
しかも、図１２に示すように、キャップ端子１０１０の環状部１０１４は、被覆部材１０２０の内面１０２８と離間する離間部１０１４ｃを有している。すなわち、キャップ端子１０１０の環状部１０１４と被覆部材１０２０の内面１０２８と間にまで、キャップ端子収容空間ＳＰＳ（内部空間ＳＰＩ）を拡げることで、キャップ端子１０１０の環状部１０１４と被覆部材１０２０の内面１０２８と間に、外部から導入した基準ガスの通気路Ｐ（図１０に破線の矢印で示す）の一部を形成している。このため、外部空間ＳＰＯから連通孔１０２３ｄを通じて導入した外気（基準ガス）を、キャップ端子１０１０の離間部１０１４ｃと被覆部材１０２０の内面１０２８との間を通じて、キャップ端子１０１０の挿入部１０１６の筒内に導くことができる。従って、図１０に破線の矢印で示すように、外気（基準ガス）を、ガスセンサ１００のガス検出素子１２０の内側に導入することが可能となる。
【０１５８】
（変形例７）
次に、上記実施例２の変形例にかかるセンサキャップ１１００について、図１１，図１３，図１４を参照して説明する。本変形例７のセンサキャップ１１００は、実施例２のセンサキャップ１０００と比較して、フィルタ包囲部（詳細には、連通孔）の形態が異なり、その他についてはほぼ同様である。従って、実施例２と同様な部分についての説明は省略あるいは簡略化し、異なる部分を中心に説明する。
【０１５９】
実施例２のセンサキャップ１０００では、図１１に示すように、連通孔１０２３ｄを、フィルタ部材１０４０の軸線ＦＸと同軸の貫通孔とした。このため、連通孔１０２３ｄの開口１０２３ｋから、フィルタ部材１０４０を視認することができる。しかしながら、このセンサキャップ１０００をガスセンサ１００に装着したガスセンサユニットを、図１に示すように、例えば車両に取付け、高圧洗浄機を用いて洗車した場合には、高速の水が開口１０２３ｋから進入し、直接、フィルタ部材１０４０に達する可能性が少なからずある。この場合、フィルタ部材１０４０の耐水圧を超える水圧がフィルタ部材１０４０にかかり、水滴がフィルタ部材１０４０を透過してしまう虞がある。
【０１６０】
これに対し、本変形例７のセンサキャップ１１００では、図１３に示すように、フィルタ包囲部１１２３のうち、径小通気孔１１２３ｂをなす張り出し部１１２３ｇ（離脱防止部に相当する）を有底筒形状とし、軸線ＦＸに沿う外方向（図１３において左方向）に開口しない形態としている。そして、軸線ＦＸに直交する方向（図１３において紙面に直交する方向）に張り出し部１１２３ｇを貫通して、径小通気孔１１２３ｂに連通する貫通孔１１２３ｈ（図１４参照）及び貫通孔１１２３ｉを設けている。これにより、図１３に破線の矢印で示すように、貫通孔１１２３ｈ，１１２３ｉ及び径小通気孔１１２３ｂを通じて、適切に、外部空間ＳＰＯとキャップ端子収容空間ＳＰＳ（内部空間ＳＰＩ）との間の通気を行うことができる。
【０１６１】
しかも、本変形例７のセンサキャップ１１００では、図１４に二点鎖線の矢印ＫＳ１，ＫＳ２で示すように、貫通孔１１２３ｈ，１１２３ｉの開口１１２３ｋｈ，１１２３ｋｉを通じて、フィルタ部材１０４０を視認できない位置に、貫通孔１１２３ｈ，１１２３ｉを配置している。換言すれば、フィルタ部材１０４０が、貫通孔１１２３ｈ，１１２３ｉの開口１１２３ｋｈ，１１２３ｋｉのいずれを通じても視認できない位置に配置されている。
【０１６２】
このため、仮に、外部から、開口１１２３ｋｈ，１１２３ｋｉを通じて高速で水が進入した場合でも、この高速の水が、直接、フィルタ部材１０４０に達することがない。すなわち、外部から開口１１２３ｋｈ，１１２３ｋｉを通じて高速で進入した水を、フィルタ部材１０４０に達する前に、張り出し部１１２３ｇのうち貫通孔１１２３ｈ，１１２３ｉ及び径小通気孔１１２３ｂをなす内壁面に衝突させて、その勢い（速度）を緩和することができる。従って、外部から開口１１２３ｋｈ，１１２３ｋｉを通じて高速で水が進入した場合でも、その水がフィルタ部材１０４０を透過するのを抑制することができる。
【０１６３】
さらに、本変形例７のセンサキャップ１１００では、外部に開口する連通孔１１２３ｄの開口を、２つ（開口１１２３ｋｈと開口１１２３ｋｉ）設けている。これにより、一方の開口（例えば、開口１１２３ｋｈ）から高速で水が進入し続けても、その水を、他方の開口（例えば、開口１１２３ｋｉ）から外部に排出することができる。
特に、本変形例７では、貫通孔１１２３ｈと１１２３ｉとを、図１４に示すように、径小通気孔１１２３ｂを挟んで、互いに対向する位置に配置している。このため、一方の開口（例えば、開口１１２３ｋｈ）から高速で進入した水が、他方の開口（例えば、開口１１２３ｋｉ）から、スムーズに外部に排出されることとなる。従って、フィルタ部材１０４０に高い水圧がかかる虞がなく、上述の不具合が生じる虞がない。
【０１６４】
また、図１３に示すように、本変形例７においても、実施例２と同様に、フィルタ保持部１１２３ｅに、内側（軸線ＦＸ側）に向かって突出する環状の突出部１１２３ｍ，１１２３ｎを設け、この突出部１１２３ｍ，１１２３ｎをフィルタ部材１０４０の外周面１０４０ｂに密着させて、フィルタ部材１０４０を保持している。これにより、フィルタ部材１０４０の外周面１０４０ｂに対するフィルタ保持部１１２３ｅの内壁面の密着力を高め、フィルタ部材１０４０とフィルタ保持部１１２３ｅとの間の水密性を高めることができる。
【０１６５】
また、図１２に示すように、本変形例７においても、実施例２と同様に、キャップ端子１０１０のセンサ接続部１０１１（筒状部に相当する）のうち、第１移動方向側（図１２において上側）に位置する環状部１０１４（第１移動方向側部に相当する）は、被覆部材１１２０の内面１１２８と当接する当接部１０１４ｂを有している。すなわち、キャップ端子１０１０は、被覆部材１１２０の内面１１２８に対し、第１移動方向（図１２において上方向）に当接している。このため、実施例１と同様に、センサキャップ１１００をガスセンサ１００に結合させるときには、キャップ端子１０１０の第１移動方向への移動を規制した状態で、キャップ端子１０１０をセンサ端子１５０に接続できる。
【０１６６】
従って、本変形例７でも、実施例２と同様に、センサキャップ１１００とガスセンサ１００との結合時に、キャップ端子１０１０の環状部１０１４をガスセンサ１００の止め部１５１ｆに当接させても、キャップ端子１０１０が第１移動方向へ位置ずれする虞がない。このため、キャップ端子１０１０の環状部１０１４をガスセンサ１００の止め部１５１ｆに当接させて、センサキャップ１１００とガスセンサ１００とを結合すれば、キャップ端子１０１０とセンサ端子１５０とを、所定の位置で適切に接続することができる。
【０１６７】
さらに、実施例２と同様に、図１２に示すように、キャップ端子１０１０の環状部１０１４は、被覆部材１１２０の内面１１２８と離間する離間部１０１４ｃを有している。すなわち、キャップ端子１０１０の環状部１０１４と被覆部材１１２０の内面１１２８と間にまで、キャップ端子収容空間ＳＰＳ（内部空間ＳＰＩ）を拡げることで、キャップ端子１０１０の環状部１０１４と被覆部材１１２０の内面１１２８と間に、外部から導入した基準ガスの通気路Ｐ（図１３に破線の矢印で示す）の一部を形成している。このため、外部空間ＳＰＯから連通孔１１２３ｄを通じて導入した外気（基準ガス）を、キャップ端子１０１０の離間部１０１４ｃと被覆部材１１２０の内面１１２８との間を通じて、キャップ端子１０１０の挿入部１０１６の筒内に導くことができる。従って、本変形例７のセンサキャップ１１００を用いても、実施例２と同様に、図１３に破線の矢印で示すように、外気（基準ガス）を、ガスセンサ１００のガス検出素子１２０の内側に導入することが可能となる。
【０１６８】
以上において、本発明を実施例１，２及び変形例１〜７に即して説明したが、本発明は上記実施例等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いうまでもない。
例えば、上述した実施例１においては、フィルタ部材２４０等にリード挿通孔２４１を設け、このリード装置以降２４１にリード線２３０を通した例を示した。しかし、リード線を被覆部材の他の部分から別途取り出すようにし、フィルタ部材では通気（換気）を行うようにしても良い。
【０１６９】
また、実施例１及び変形例１，２では、キャップ端子２１０の一部であるフィルタ加締め部２１３等で、フィルタ部材２４０のリード加締部２４２等を加締めた。しかし、リード加締部２４２等を加締めるのに、キャップ端子２１０等の一部を用いる必要はなく、キャップ端子とは別途に用意した加締部材を用いて、リード加締部を加締めるようにしても良い。
さらに、実施例１及び変形例１〜３では、フィルタ部材２４０等として、外周密着部２４３よりも内側（キャップ端子収容空間ＳＰＳ側、キャップ端子のセンサ接続部側、図３中左側）に、リード加締部２４２を配置する構成とした。しかし、外周密着部よりも外側（外側空間側、径小通気孔側、図３中右側）にリード加締部を配置し、ここを加締部材で加締めるようにしても良い。さらには、このリード加締部が、径小通気孔内に位置するように配置しても良い。
【０１７０】
その他、実施例等では、いずれにおいても、フィルタ部材２４０等として、径小通気孔２２３ｃ内等にフィルタ部材２４０等が配置されていない形態を示した。
しかし、例えば図３に破線で示すように、径小通気孔２２３ｃ内に、さらには、張り出し部２２３ｇから突出する外側突出部２４５をさらに備えた、径小−径大−径小の３段形状のフィルタ部材を用いることもできる。このように外側突出部２４５を設けて径小通気孔２２３ｃによる窪みを無くするようにすると、例えば、軸線ＬＸが鉛直線に一致し、センサキャップ２００において、センサ接続部２１１がフィルタ部材２４０の下方に位置する形態で、このガスセンサユニットを用いた場合に、この径小通気孔２２３ｃ内に水が溜まり、フィルタ部材を通じての通気が困難となる不具合をも防止することができる。
なお、前述のように、径小通気孔内にリード加締部を設けるようにしても、径小通気孔２２３ｃによる窪みを無くすることができる。従って、フィルタ部材によって、径小通気孔２２３ｃによる窪みを無くすることができれば良い。
【図面の簡単な説明】
【０１７１】
【図１】実施例１にかかるガスセンサユニット３００、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。
【図２】実施例１にかかるガスセンサ１００の部分断面図である。
【図３】実施例１にかかるセンサキャップ２００の部分断面図である。
【図４】実施例１にかかるセンサキャップに用いるキャップ端子を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。
【図５】実施例１にかかるセンサキャップに用いるフィルタ部材において、外周密着部の平滑化処理を示す説明図である。
【図６】変形例１，２，３にかかるセンサキャップの要部を示す部分断面図であり、（ａ）は変形例１，（ｂ）は変形例２，（ｃ）は変形例３にかかる部分断面図である。
【図７】変形例４，５にかかるセンサキャップの要部を示す部分断面図であり、（ａ）は変形例４，（ｂ）は変形例５にかかる部分断面図である。
【図８】変形例６にかかるセンサキャップ９００の部分断面図である。
【図９】図８のＡ−Ａ矢視部分断面図である。
【図１０】実施例２にかかるガスセンサユニット１２００、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。
【図１１】実施例２にかかるセンサキャップ１０００の部分断面図である。
【図１２】図１１のＢ−Ｂ矢視部分断面図、及び図１３のＤ−Ｄ矢視部分断面図である。
【図１３】変形例７にかかるセンサキャップ１１００の部分断面図である。
【図１４】図１３のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【符号の説明】
【０１７２】
ＡＸ  （ガスセンサの）軸線
１００  ガスセンサ
１２０  ガス検出素子
１３０  包囲体
１３０ｄ  外周面
１５０  センサ端子
１５１  出力側端子部
１５３  素子側端子部
１６１  主体金具
２００，４００，５００，６００，７００，８００，９００，１０００，１１００  センサキャップ
２１０，４１０，５１０，６１０，７１０，８１０，１０１０  キャップ端子
２１１，１０１１  センサ接続部（筒状部）
２１３，４１３，５１３，  フィルタ加締め部（加締部材）
６１３  加締部材
２１４，１０１４  環状部（第１移動方向側部）
２１５  外周面把持部（保持部）
２１５ｂ，２１５ｂａ，２１５ｂｂ，２１５ｂｃ  分割把持部
２１５ｃ，２１５ｃａ，２１５ｃｂ，２１５ｃｃ  突起部
２１５ｄ  （外周面把持部の）先端側端
ＳＬ１，ＳＬ２  分割スリット
ＳＬ３  分割スリット
２１６  挿入部
２１６ａ  導通部
２２０，４２０，５２０，６２０，７２０，８２０，１０２０，１１２０  被覆部材（包囲部材）
２２２  外周被覆部
２２２ｂ  把持部周囲部
２２２ｃ  密着部
２２３ｄ，４２３ｄ，５２３ｄ，６２３ｄ，７２３ｄ，８２３ｄ，９２３ｄ，１０２３ｄ，１１２３ｄ  連通孔
２３０  リード線
２４０，４４０，５４０，６４０，７４０，８４０，１０４０  フィルタ部材（フィルタ部材）
２４１，４４１，５４１，６４１，７４１，８４１  リード挿通孔
ＬＸ  （リード挿通孔の）軸線
２４２，４４２，５４２，６４２  リード加締部
２４２ｂ  （リード加締部の）内壁面
２４３，４４３，５４３，６４３，７４３，８４３，１０４２  外周密着部
２４３ｂ  （外周密着部の）外周面
２４３ｃ  （外周密着部の）本体部
２４３ｄ，４４３ｄ，５４３ｄ，７４３ｄ，８４３ｄ  （外周密着部の）平滑化処理部
２４５  外側突出部
２５０  未加工フィルタ部材
２５３  未加工径大部
７５０，８５０  接着シール材
３００，１２００  ガスセンサユニット
ＳＰＩ  内部空間
ＳＰＯ  外部空間（外部）
ＳＰＳ  キャップ端子収容空間
１０２３ｍ，１０２３ｎ，１１２３ｍ，１１２３ｎ  突出部
２２３ｇ，４２３ｇ，５２３ｇ，６２３ｇ，７２３ｇ，８２３ｇ，９２３ｇ，１０２３ｇ，１１２３ｇ  張り出し部（離脱防止部）
２２３ｋ，９２３ｋｈ，９２３ｋｉ，１０２３ｋ，１１２３ｋｈ，１１２３ｋｉ  開口
２１４ｂ，１０１４ｂ  当接部
２１４ｃ，１０１４ｃ  離間部
【図１】
2006162597.tif 000003
【図２】
2006162597.tif 000004
【図３】
2006162597.tif 000005
【図４】
2006162597.tif 000006
【図５】
2006162597.tif 000007
【図６】
2006162597.tif 000008
【図７】
2006162597.tif 000009
【図８】
2006162597.tif 000010
【図９】
2006162597.tif 000011
【図１０】
2006162597.tif 000012
【図１１】
2006162597.tif 000013
【図１２】
2006162597.tif 000014
【図１３】
2006162597.tif 000015
【図１４】
2006162597.tif 000016