(57)【要約】【課題】接着剤収容部内に収容されている接着剤の一部が砕けて接着剤の粉が生じた場合でも、当該接着剤の粉がホルダの通気孔内に進入し難くされた微粒子センサを提供する。【解決手段】ホルダ５０は、ホルダ５０を軸線方向ＧＨに貫通して放電電極体７０が挿入される挿入孔５２と、ホルダ５０を軸線方向に貫通する通気孔５７であって、エア取入部１５ｔを通じてセンサ本体部５の内部に導入されたエアＡＲが軸線方向ＧＨの後端側ＧＫから先端側ＧＳに流通する通気孔５７とを有する。挿入孔５２は、軸線方向ＧＨの後端側に開口して接着剤５９を収容する接着剤収容部５２ｂを含む。ホルダ５０の通気孔５７のうち軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに開口する後端側通気開口部５５ｄは、接着剤収容部５２ｂのうち軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに開口する後端側収容開口部５２ｄよりも、軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに位置している。【選択図】図１２
2018194308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延びる形態をなすセンサ本体部を有し、前記センサ本体部のうち前記軸線方向の先端側の部位を通気管の内部に配置して、前記通気管内を流通する被測定ガス中の微粒子の量を検知する微粒子センサであって、
前記微粒子センサは、前記センサ本体部の外部から内部にエアを取り入れるためのエア取入部を有し、
前記センサ本体部は、
前記軸線方向に延びる放電電極体と、
前記放電電極体を保持するホルダと、
前記放電電極体を前記ホルダに接着する接着剤と、
前記ホルダよりも前記軸線方向の先端側に位置し、前記放電電極体の対極となる放電対極部であって、前記放電電極体の先端部が配置される放電空間を有し、前記放電空間内において前記放電電極体の先端部との間で気中放電を発生させる放電対極部と、
前記放電対極部よりも前記軸線方向の先端側に位置し、前記気中放電により生じたイオンと前記被測定ガスとが導入されて混合される混合空間を構成する部位と、を備え、
前記ホルダは、
当該ホルダを前記軸線方向に貫通し、前記放電電極体が挿入される挿入孔と、
当該ホルダを前記軸線方向に貫通する通気孔であって、前記エア取入部を通じて前記センサ本体部の内部に導入された前記エアが、当該通気孔を通じて前記軸線方向の後端側から先端側に流通する通気孔と、を有し、
前記挿入孔は、前記軸線方向の後端側に開口して前記接着剤を収容する接着剤収容部を含み、
前記接着剤は、前記接着剤収容部の内部に収容されており、
前記放電対極部は、前記放電空間と前記混合空間とを連通する連通孔であって、前記エアが当該連通孔を通じて前記軸線方向の後端側から先端側に流通する連通孔を有し、
前記微粒子センサは、前記エア取入部を通じて前記センサ本体部の内部に導入された前記エアが、前記センサ本体部の内部を前記軸線方向の後端側から先端側に流れてゆき、前記ホルダの前記通気孔内を前記軸線方向の後端側から先端側に通過して前記放電空間内に導入された後、当該エアが前記連通孔を通じて前記放電空間から前記混合空間へ導入されることによって、前記放電空間内で生じた前記イオンが当該エアと共に前記混合空間内に導入される構成を有し、
前記ホルダの前記通気孔のうち前記軸線方向の後端側に開口する後端側通気開口部は、前記接着剤収容部のうち前記軸線方向の後端側に開口する後端側収容開口部よりも、前記軸線方向の後端側に位置している
微粒子センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の微粒子センサであって、
前記ホルダは、
前記接着剤収容部を含むホルダ本体部と、
前記軸線方向に延びる中空筒形状をなし、前記ホルダ本体部のうち前記軸線方向の後端に位置する後端面から前記軸線方向の後端側に突出する筒状部であって、当該筒状部を軸線方向に貫通する中空部が前記通気孔の少なくとも一部を構成する筒状部と、を有し、
前記接着剤収容部の前記後端側収容開口部は、前記ホルダ本体部の前記後端面に開口しており、
前記筒状部の前記中空部のうち前記軸線方向の後端側に開口する開口部が、前記後端側通気開口部である
微粒子センサ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の微粒子センサであって、
前記接着剤は、耐熱性無機接着剤である
微粒子センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通気管内を流通する被測定ガス中の微粒子の量を検知する微粒子センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス中の微粒子量を計測したい場合がある。例えば、内燃機関（例えば、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン）では、その排気ガス中にススなどの微粒子を含むことがある。このような微粒子を含む排気ガスは、フィルタで微粒子を捕集して浄化することが行われている。しかるに、フィルタが破損するなどの不具合を生じた場合には、未浄化の排気ガスが直接、フィルタの下流に排出されることとなる。そこで、排気ガス中の微粒子の量を直接計測したり、フィルタの不具合を検知すべく、フィルタ下流の排気ガス中の微粒子の量を検知可能な微粒子センサが求められている。
【０００３】
このような微粒子センサとして、特許文献１には、軸線方向に延びる形態をなすセンサ本体部を有し、このセンサ本体部のうち軸線方向の先端側の部位を通気管の内部に配置して、通気管内を流通する被測定ガス中の微粒子の量を検知する微粒子センサが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１９４０７７号公報
【０００５】
特許文献１の微粒子センサ（センサ本体部）は、センサ本体部の外部から内部にエアを取り入れるためのエア取入部と、軸線方向に延びる放電電極体（放電電極本体部とその外周を覆う絶縁パイプ）と、この放電電極体を保持するホルダとを備える。さらに、この微粒子センサ（センサ本体部）は、ホルダよりも軸線方向の先端側に位置し、放電電極体の対極となる放電対極部であって、放電電極体の先端部が配置される放電空間を有し、放電空間内において放電電極体の先端部との間で気中放電を発生させる放電対極部と、この放電対極部よりも軸線方向の先端側に位置し、気中放電により生じたイオンと被測定ガスとが導入されて混合される混合空間を構成する部位とを備える。
【０００６】
このうち、ホルダは、当該ホルダを軸線方向に貫通し、放電電極体が挿入される挿入孔と、当該ホルダを軸線方向に貫通する通気孔であって、エア取入部を通じてセンサ本体部の内部に導入されたエアが、当該通気孔を通じて軸線方向の後端側から先端側に流通する通気孔とを有する。また、放電対極部は、放電空間と混合空間とを連通する連通孔であって、前記エアが当該連通孔を通じて軸線方向の後端側から先端側に流通する連通孔を有している。
【０００７】
この微粒子センサ（センサ本体部）は、エア取入部を通じてセンサ本体部の内部に導入されたエアが、センサ本体部の内部を軸線方向の後端側から先端側に流れてゆき、その後、ホルダの通気孔内を軸線方向の後端側から先端側に通過して放電空間内に導入された後、当該エアが連通孔を通じて放電空間から混合空間へ導入されることによって、放電空間内で生じたイオンが当該エアと共に混合空間内に導入される構成を有している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、放電電極体をホルダに固定するために、接着剤によって、放電電極体をホルダに接着する場合がある。具体的には、例えば、ホルダの挿入孔（放電電極体が挿入される貫通孔）に、軸線方向の後端側に開口して接着剤を収容する接着剤収容部を設け、ホルダの挿入孔内に放電電極体を挿入した状態で、接着剤収容部の内部に接着剤を収容（充填）することで、放電電極体をホルダに接着する。なお、微粒子センサのセンサ本体部を内燃機関の排気管に取り付けて使用する場合は、微粒子センサの内部も高温になるため、接着剤として、耐熱性の高い無機接着剤を使用するのが好ましい。
【０００９】
ところが、ホルダの接着剤収容部内に収容（充填）された接着剤には、例えば、センサ本体部を取り付けている通気管（例えば、内燃機関の排気管）の振動が伝わることがある。この振動により、接着剤収容部内に収容されている接着剤の表面に亀裂等が発生することで、接着剤の一部が砕けて粉状となり、この粉状となった接着剤（接着剤の粉）が接着剤収容部の外部に放出される虞がある。特に、接着剤として無機接着剤を使用した場合は、上述した接着剤の粉が生じやすい。そして、この微粒子センサは、エア取入部を通じてセンサ本体部の内部に導入されたエアが、センサ本体部の内部を軸線方向の後端側から先端側に流れてゆき、その後、ホルダの通気孔内に導入されるように構成されている。このため、接着剤収容部の外部に放出された接着剤の粉が、エアと共にホルダの通気孔内に進入する虞があった。
【００１０】
さらに、この微粒子センサは、ホルダの通気孔内に導入されたエアが、ホルダの通気孔内を軸線方向の後端側から先端側に通過して放電空間内に導入され、その後、当該エアが連通孔を通じて放電空間から混合空間へ導入されることによって、放電空間内で生じたイオンが当該エアと共に混合空間内に導入されるように構成されている。特に、この微粒子センサでは、放電空間と混合空間とを連通する連通孔は、放電空間から混合空間へエアを噴射させるためのオリフィス孔とされ、微小な内径の孔となっている。このため、接着剤の粉が、エアと共にホルダの通気孔内に進入した場合には、当該粉体がホルダの通気孔内を通過して放電空間内に導入され、当該接着剤の粉によって連通孔が閉塞される（詰まる）虞があった。このために、混合空間へエアを流入させることができなくなり、放電空間内で生じたイオンをエアと共に混合空間内に導入させることができる虞があった。これにより、被測定ガス中の微粒子の量を適切に検知することができなくなる虞があった。
【００１１】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、接着剤収容部内に収容されている接着剤の一部が砕けて接着剤の粉が生じた場合でも、当該接着剤の粉がホルダの通気孔内に進入し難くされた微粒子センサを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様は、軸線方向に延びる形態をなすセンサ本体部を有し、前記センサ本体部のうち前記軸線方向の先端側の部位を通気管の内部に配置して、前記通気管内を流通する被測定ガス中の微粒子の量を検知する微粒子センサであって、前記微粒子センサは、前記センサ本体部の外部から内部にエアを取り入れるためのエア取入部を有し、前記センサ本体部は、前記軸線方向に延びる放電電極体と、前記放電電極体を保持するホルダと、前記放電電極体を前記ホルダに接着する接着剤と、前記ホルダよりも前記軸線方向の先端側に位置し、前記放電電極体の対極となる放電対極部であって、前記放電電極体の先端部が配置される放電空間を有し、前記放電空間内において前記放電電極体の先端部との間で気中放電を発生させる放電対極部と、前記放電対極部よりも前記軸線方向の先端側に位置し、前記気中放電により生じたイオンと前記被測定ガスとが導入されて混合される混合空間を構成する部位と、を備え、前記ホルダは、当該ホルダを前記軸線方向に貫通し、前記放電電極体が挿入される挿入孔と、当該ホルダを前記軸線方向に貫通する通気孔であって、前記エア取入部を通じて前記センサ本体部の内部に導入された前記エアが、当該通気孔を通じて前記軸線方向の後端側から先端側に流通する通気孔と、を有し、前記挿入孔は、前記軸線方向の後端側に開口して前記接着剤を収容する接着剤収容部を含み、前記接着剤は、前記接着剤収容部の内部に収容されており、前記放電対極部は、前記放電空間と前記混合空間とを連通する連通孔であって、前記エアが当該連通孔を通じて前記軸線方向の後端側から先端側に流通する連通孔を有し、前記微粒子センサは、前記エア取入部を通じて前記センサ本体部の内部に導入された前記エアが、前記センサ本体部の内部を前記軸線方向の後端側から先端側に流れてゆき、前記ホルダの前記通気孔内を前記軸線方向の後端側から先端側に通過して前記放電空間内に導入された後、当該エアが前記連通孔を通じて前記放電空間から前記混合空間へ導入されることによって、前記放電空間内で生じた前記イオンが当該エアと共に前記混合空間内に導入される構成を有し、前記ホルダの前記通気孔のうち前記軸線方向の後端側に開口する後端側通気開口部は、前記接着剤収容部のうち前記軸線方向の後端側に開口する後端側収容開口部よりも、前記軸線方向の後端側に位置している微粒子センサである。
【００１３】
上述の微粒子センサ（センサ本体部）は、放電電極体（例えば、金属製の放電電極本体部とその外周を覆う電気絶縁パイプとを有する放電電極体）を保持するホルダと、放電電極体をホルダに接着する接着剤とを有している。ホルダは、当該ホルダを軸線方向に貫通し、放電電極体が挿入される挿入孔を有している。さらに、このホルダは、当該ホルダを軸線方向に貫通する通気孔であって、エア取入部を通じてセンサ本体部の内部に導入されたエアが、当該通気孔を通じて軸線方向の後端側から先端側に流通する通気孔を有している。このうち、挿入孔は、軸線方向の後端側に開口する接着剤収容部を含んでいる。接着剤は、接着剤収容部の内部に収容（充填）されている。
【００１４】
さらに、上述の微粒子センサは、エア取入部を通じてセンサ本体部の内部に導入されたエアが、センサ本体部の内部を軸線方向の後端側から先端側に流れてゆき、ホルダの通気孔内を軸線方向の後端側から先端側に通過して放電空間内に導入された後、当該エアが連通孔を通じて放電空間から混合空間へ導入されることによって、放電空間内で生じたイオンが当該エアと共に混合空間内に導入される構成を有している。
【００１５】
ところで、ホルダの接着剤収容部内に収容された接着剤には、例えば、センサ本体部を取り付けている通気管の振動が伝わることがある。この振動により、接着剤の一部が砕けて粉状となり、この粉状となった接着剤（接着剤の粉）が接着剤収容部の外部に放出される虞がある。そして、この微粒子センサは、エア取入部を通じてセンサ本体部の内部に導入されたエアが、ホルダの通気孔内に導入されるように構成されている。このため、従来の微粒子センサでは、接着剤収容部の外部に放出された接着剤の粉が、エアと共にホルダの通気孔内に進入する虞があった。
【００１６】
これに対し、上述の微粒子センサでは、ホルダの通気孔のうち軸線方向の後端側に開口する後端側通気開口部が、接着剤収容部のうち軸線方向の後端側に開口する後端側収容開口部よりも、軸線方向の後端側に位置している。これにより、接着剤収容部内に収容されている接着剤の一部が砕けて接着剤の粉が生じた場合でも、当該接着剤の粉がホルダの通気孔内に進入し難くなる。
【００１７】
その理由は、上述の微粒子センサでは、エア取入部を通じてセンサ本体部の内部に導入されたエアが、センサ本体部の内部を軸線方向の後端側から先端側に流れてゆき、その後、ホルダの通気孔内に導入されるように構成されているからである。具体的に説明すると、センサ本体部内におけるエアの流れ方向は、軸線方向の後端側を上流側、軸線方向の先端側を下流側として、軸線方向の後端側から先端側に向かう方向とされているのに対し、ホルダの後端側通気開口部を、接着剤収容部の後端側収容開口部よりも、軸線方向の後端側、すなわち、エアの流れ方向の上流側に配置しているからである。
【００１８】
これにより、接着剤の粉が生じた場合において、接着剤収容部内に位置する接着剤の粉が、後端側収容開口部からホルダの後端側通気開口部へ流れてゆき難く（到達し難く）なり、当該接着剤の粉が、ホルダの後端側通気開口部から通気孔内に進入し難くなる。また、振動等によって後端側収容開口部から接着剤収容部の外部に接着剤の粉が放出された場合でも、当該接着剤の粉がホルダの後端側通気開口部へ流れてゆき難く（到達し難く）なり、当該接着剤の粉が、ホルダの後端側通気開口部から通気孔内に進入し難くなる。
【００１９】
なお、上述の微粒子センサは、放電空間内において、放電電極体の先端部と放電対極部との間で気中放電を発生させ、その後、混合空間内において、当該気中放電により生じたイオンを被測定ガスに含まれる微粒子に付着させることで、帯電した帯電微粒子を生成し、その後、この帯電微粒子の電荷量に基づいて被測定ガス中の微粒子の量を検知する微粒子センサである。
【００２０】
これに対し、上述の微粒子センサでは、接着剤の粉が生じた場合でも、接着剤の粉がホルダの通気孔内に進入し難くなっているので、接着剤の粉によって連通孔が閉塞される（詰まる）ことが起こり難くなり、放電空間内で生じたイオンをエアと共に混合空間内に導入させることができなくなることが起こり難くなる。これにより、帯電微粒子を適切に生成することができなくなる不具合を低減することができ、被測定ガス中の微粒子の量を適切に検知できなくなる不具合を低減することができる。
【００２１】
さらに、前記の微粒子センサであって、前記ホルダは、前記接着剤収容部を含むホルダ本体部と、前記軸線方向に延びる中空筒形状をなし、前記ホルダ本体部のうち前記軸線方向の後端に位置する後端面から前記軸線方向の後端側に突出する筒状部であって、当該筒状部を軸線方向に貫通する中空部が前記通気孔の少なくとも一部を構成する筒状部と、を有し、前記接着剤収容部の前記後端側収容開口部は、前記ホルダ本体部の前記後端面に開口しており、前記筒状部の前記中空部のうち前記軸線方向の後端側に開口する開口部が、前記後端側通気開口部である微粒子センサとすると良い。
【００２２】
上述の微粒子センサは、ホルダが、接着剤収容部を含むホルダ本体部と、ホルダ本体部の後端面から軸線方向の後端側に突出する筒状部とを有する。このホルダでは、筒状部を軸線方向に貫通する中空部（中空孔）が通気孔の少なくとも一部を構成し、筒状部の中空部のうち軸線方向の後端側に開口する開口部が後端側通気開口部となっている。また、接着剤収容部の後端側収容開口部が、ホルダ本体部の後端面に開口している。
【００２３】
このようなホルダを有する微粒子センサでは、後端側通気開口部が後端側収容開口部よりも軸線方向の後端側に位置することになるので、接着剤収容部内に収容されている接着剤の一部が砕けて接着剤の粉が生じた場合でも、当該接着剤の粉がホルダの通気孔内に進入し難くなる。
【００２４】
さらに、前記いずれかの微粒子センサであって、前記接着剤は、耐熱性無機接着剤である微粒子センサとすると良い。
【００２５】
上述の微粒子センサでは、接着剤収容部内に収容される接着剤として、耐熱性を有する無機接着剤を使用している。微粒子センサのセンサ本体部を内燃機関の排気管に取り付けて使用する場合は、センサ本体部の内部が高温になるため、接着剤として、耐熱性を有する無機接着剤を使用するのが好ましい。
【００２６】
ところが、接着剤として無機接着剤を使用した場合は、振動により、接着剤収容部内に収容されている当該接着剤の表面に亀裂が発生し易くなり、当該接着剤の一部が砕けて粉状になり易くなる。これに対し、上述の微粒子センサでは、後端側通気開口部を後端側収容開口部よりも軸線方向の後端側に配置しているので、接着剤収容部内に収容されている接着剤の一部が砕けて接着剤の粉が生じ易い場合でも、当該接着剤の粉がホルダの通気孔内に進入し難くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態にかかる微粒子センサを車両のエンジンの排気管に装着した状態を示す概略図である。
【図２】実施形態にかかる微粒子センサの斜視図である。
【図３】同微粒子センサの縦断面図である。
【図４】同微粒子センサの他の縦断面図であり、図３とは直交する方向の縦断面図である。
【図５】同微粒子センサを排気管に取り付けた状態の縦断面図である。
【図６】同微粒子センサの分解斜視図である。
【図７】第１ケーブル及び第２ケーブルの横断面図である。
【図８】実施形態にかかる微粒子検知システムの概略構成を示す図である。
【図９】実施形態にかかるホルダの側面図である。
【図１０】同ホルダの上面図（後端側の平面図）である。
【図１１】同ホルダの下面図（先端側の平面図）である。
【図１２】図１０のＤ−Ｄ断面図である。
【図１３】図１０のＥ−Ｅ断面図である。
【図１４】図３のＢ部拡大図である。
【図１５】微粒子センサ内のホルダを後端側から見た斜視図である。
【図１６】微粒子センサにおける微粒子の取り入れ、帯電、排出の様子を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（実施形態）
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１は、実施形態にかかる微粒子センサ１を、車両ＡＭに搭載したエンジンＥＮＧ（内燃機関）の排気管ＥＰに装着した状態を示す概略図である。図２は、微粒子センサ１の斜視図である。図３は、微粒子センサ１の縦断面図である。図４は、微粒子センサ１の他の縦断面図であり、図３とは直交する方向の縦断面図である。図５は、センサ本体部５を排気管ＥＰに取り付けた状態の縦断面図である。図６は、微粒子センサ１の分解斜視図である。
なお、微粒子センサ１の軸線方向ＧＨ（軸線ＡＸに沿う方向、図３において上下方向）のうち、排気管ＥＰ（通気管）に装着される側（図３において下方）を先端側ＧＳ、排気管ＥＰの外部に配置される側（図３において上方）を後端側ＧＫとする。
【００２９】
まず、本実施形態の微粒子検知システム２００について説明する。微粒子検知システム２００は、図１に示すように、微粒子センサ１と、この微粒子センサ１を駆動する回路部２０１とを備える。
微粒子センサ１は、車両ＡＭに搭載したエンジンＥＮＧ（内燃機関）の排気管ＥＰに装着され、排気管ＥＰ内を流通する排気ガスＥＧ（被測定ガス）中のススなどの微粒子Ｓを検知する。詳細には、微粒子センサ１のセンサ本体部５が、排気管ＥＰに固定され、センサ本体部５の先端側の部位が、排気管ＥＰ内に配置されて（図５参照）排気ガスＥＧに晒される。
【００３０】
回路部２０１は、排気管ＥＰの外部で、第１ケーブル９０及び第２ケーブル１００を通じて、微粒子センサ１のセンサ本体部５に接続されている。この回路部２０１は、微粒子センサ１を駆動するとともに、後述する信号電流を検知する回路を有している。
【００３１】
ここで、本実施形態の微粒子センサ１について詳細に説明する。微粒子センサ１は、センサ本体部５と、このセンサ本体部５と回路部２０１との間を電気的に接続するケーブル（第１ケーブル９０及び第２ケーブル１００）と、センサ本体部５から延出するエアチューブ４０とを備える（図２及び図３参照）。このうち、センサ本体部５は、センサ本体先端部６と、この後端側ＧＫに位置するセンサ本体後端部７とを有する。センサ本体先端部６は、接地電位ＰＶＥとされた金属製の排気管ＥＰの管取付部ＥＰＴに装着され、センサ本体後端部７が排気管ＥＰの外部に配置される（図５及び図８参照）。
【００３２】
また、センサ本体部５から延出するエアチューブ４０は、外部の圧送ポンプ３３０に接続される（図８参照）。また、センサ本体部５から延出する第１ケーブル９０及び第２ケーブル１００は、外部の回路部２０１に接続される（図８参照）。
【００３３】
センサ本体部５は、外側金具１０、内側金具３０、放電電極体７０、及び補助電極体８０を有する（図３参照）。このうち、外側金具１０は、軸線方向ＧＨに延びる円筒状であり、内側金具３０とは離間して絶縁された状態で、内側金具３０の径方向周囲を囲む。この外側金具１０は、接地電位ＰＶＥとされた排気管ＥＰの管取付部ＥＰＴに装着されて、接地電位ＰＶＥとされる（図５及び図８参照）。外側金具１０は、外側第１金具１１と、この外側第１金具１１の後端側ＧＫに溶接された第２外側金具１５とから構成される。
【００３４】
外側第１金具１１は、図６に示すように、円筒状でステンレス製の部材である。この外側第１金具１１は、円筒状の第１本体部１１ａと、第１本体部１１ａの先端側ＧＳに位置して径方向外側に膨出する環状の金具取付部１１ｃと、金具取付部１１ｃから径方向内側に膨出する円環状の外側保持部１１ｂ（図４参照）と、この外側保持部１１ｂから先端側ＧＳに延びる円筒状の先端部１１ｄとを有する。なお、金具取付部１１ｃは、その先端側ＧＳに位置する円環状のセンサ座面部１１ｆを有している（図３及び図４参照）。また、先端部１１ｄには、先端側ＧＳに開口する平面視Ｕ字状の切り欠きからなるガス導入窓１１ｈが形成されている（図３〜図６参照）。
【００３５】
なお、微粒子センサ１のセンサ本体部５のうち、外側第１金具１１の金具取付部１１ｃから先端側ＧＳの部分（金具取付部１１ｃを含む先端側ＧＳの部分）が、前述のセンサ本体先端部６であり、外側第１金具１１の第１本体部１１ａから後端側ＧＫの部分（第１本体部１１ａを含む後端側ＧＫの部分）が、前述のセンサ本体後端部７である。
【００３６】
第１本体部１１ａの径方向周囲には、後述する締結部材６０が、外側第１金具１１に対し回転自在に配置されている。また、外側保持部１１ｂは、後述する内側金具３０（ホルダ５０）の内側保持部５１ｆとの間に、円筒状でアルミナ製の絶縁スペーサ４７を保持する部位であり、円環状の第１板パッキン４８を介して絶縁スペーサ４７に先端側ＧＳから全周にわたり係合している。
【００３７】
一方、金具取付部１１ｃは、後述するように、締結部材６０が係合して、排気管ＥＰの管取付部ＥＰＴに取り付けられる部位である。また、センサ座面部１１ｆは、後述するように、円環状で銅製のガスケット１８を介して、管取付部ＥＰＴの管座面部ＥＰＺに対し間接に接する。
【００３８】
第２外側金具１５は、図６に示すように、円筒状でステンレス製の部材であり、軸線方向ＧＨに延びる第１貫通孔１５ｂ及び第２貫通孔１５ｃを有する（図３参照）。この第２外側金具１５の先端部は、外側第１金具１１の第１本体部１１ａ内に後端側ＧＫから挿入され、全周にわたり溶接されている。第２外側金具１５には、後端側ＧＫに向けて突出する筒状のエア取入部１５ｔが設けられている（図４及び図６参照）。このエア取入部１５ｔは、センサ本体部５のうち軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに位置し、センサ本体部５の外部から内部にエアＡＲを取り入れるための部位である。
【００３９】
このエア取入部１５ｔには、エアチューブ４０が接続され、円筒状の取付リング１６によって加締め固定されている。このエアチューブ４０は、エア取入部１５ｔから後端側ＧＫに向けて延出し、エアチューブ４０の他端部は、外部に設置された圧送ポンプ３３０に接続されている（図８参照）。これにより、圧送ポンプ３３０で生成された清浄なエア（圧縮空気）ＡＲが、エアチューブ４０を介して第２外側金具１５内（センサ本体部５内）に供給される。
【００４０】
また、第２外側金具１５の内部から後端側ＧＫに向けて、２本のケーブル（第１ケーブル９０及び第２ケーブル１００）が延出している。具体的には、図３に示すように、第２外側金具１５の第１貫通孔１５ｂの後端側ＧＫには、第１Ｏリング２３及び円筒状の第１リテーナ２５が挿入されており、これらに第１ケーブル９０が挿通された態様で、第１ケーブル９０が第２外側金具１５に保持されている。
【００４１】
第１リテーナ２５は、軸線方向ＧＨの先端側ＧＳに位置する円筒状の挿入部２５ｃと、これよりも後端側ＧＫに位置する円筒状の加締め接続部２５ｂとを有する。このうち、挿入部２５ｃは、第２外側金具１５の第１貫通孔１５ｂ内に、後端側ＧＫから挿入される部位である。また、加締め接続部２５ｂは、第１接地電位配線９７の先端部９７ｂに接続する部位である。この加締め接続部２５ｂは、自身の内部に第１接地電位配線９７の先端部９７ｂを挿入配置した状態で、径方向内側に加締められることで、第１接地電位配線９７の先端部９７ｂに圧接した状態で導通している。第１リテーナ２５のうち、挿入部２５ｃよりも後端側ＧＫの部位（加締め接続部２５ｂを含む部位）は、第２外側金具１５の後端から第２外側金具１５の外部に突出して配置されている。
【００４２】
さらに、第２外側金具１５の第２貫通孔１５ｃの後端側ＧＫには、第２Ｏリング２４及び円筒状の第２リテーナ２６が挿入されており、これらに第２ケーブル１００が挿通された態様で、第２ケーブル１００が第２外側金具１５に保持されている。
【００４３】
第２リテーナ２６は、軸線方向ＧＨの先端側ＧＳに位置する円筒状の挿入部２６ｃと、これよりも後端側ＧＫに位置する円筒状の加締め接続部２６ｂとを有する。このうち、挿入部２６ｃは、第２外側金具１５の第２貫通孔１５ｃ内に、後端側ＧＫから挿入される部位である。また、加締め接続部２６ｂは、第２接地電位配線１０７の先端部１０７ｂに接続する部位である。この加締め接続部２６ｂは、自身の内部に第２接地電位配線１０７の先端部１０７ｂを挿入配置した状態で、径方向内側に加締められることで、第２接地電位配線１０７の先端部１０７ｂに圧接した状態で導通している。第２リテーナ２６のうち、挿入部２６ｃよりも後端側ＧＫの部位（加締め接続部２６ｂを含む部位）は、第２外側金具１５の後端から第２外側金具１５の外部に突出して配置されている。
【００４４】
次に、第１ケーブル９０及び第２ケーブル１００について説明する。なお、図７は、第１ケーブル９０及び第２ケーブル１００の横断面図である。
第１ケーブル９０は、トライアキシャルケーブルであり、図３及び図７に示すように、銅の芯線からなる放電電位配線９１と、その径方向外側に位置し、銅細線を編んだ編組からなる円筒状の第１基準電位配線９３と、放電電位配線９１の径方向周囲を包囲し、放電電位配線９１と第１基準電位配線９３との間に配置されて両者を絶縁する、ＰＴＦＥからなる第１絶縁体層９２とを有している。さらに、第１ケーブル９０は、第１基準電位配線９３の径方向周囲を包囲し、銅細線を編んだ編組からなる円筒形状の第１接地電位配線９７と、第１基準電位配線９３の径方向周囲を包囲し、第１基準電位配線９３と第１接地電位配線９７との間に配置されて両者を絶縁する、ＰＴＦＥからなる絶縁性の第２絶縁体層９５とを有する。
【００４５】
さらに、第１ケーブル９０は、図７に示すように、第２絶縁体層９５の径方向内側表面９５ｂに密着して径方向内側表面９５ｂを覆い、第１基準電位配線９３に接触する第１半導電被覆層９４と、第２絶縁体層９５の径方向外側表面９５ｃに密着して径方向外側表面９５ｃを覆い、第１接地電位配線９７に接触する第２半導電被覆層９６とを有する。第１半導電被覆層９４及び第２半導電被覆層９６は、カーボン入りＦＥＰからなり、半導電性（導電性）を有している。さらに、第１ケーブル９０は、第１接地電位配線９７の径方向周囲を被覆する、ＦＥＰからなる絶縁性の外側絶縁被覆層９８を有している。このように、第１ケーブル９０は、第１基準電位配線９３と第１接地電位配線９７とによって放電電位配線９１を二重に包囲すると共に、第１接地電位配線９７で第１基準電位配線９３を包囲する二重包囲ケーブルとなっている。
【００４６】
この第１ケーブル９０のうち、放電電位配線９１の先端部９１ｂは、第１絶縁体層９２の先端よりも第１ケーブル９０の先端側（図３において上方）に延びる形態で、第１ケーブル９０の外部に露出している。この放電電位配線９１の先端部９１ｂは、図３に示すように、第１接続端子７７による加締め接続により、放電電極体７０の第１延出部７１の後端部（露出部）に接続されている。これにより、放電電位配線９１が、放電電極体７０に導通する。
【００４７】
なお、放電電位配線９１の先端部９１ｂと放電電極体７０の第１延出部７１の後端部（露出部）とが、第１接続端子７７を通じて接続された部位を、放電電位接続部１１１とする（図３参照）。放電電位接続部１１１は、放電電位配線９１の先端部９１ｂと放電電極体７０の第１延出部７１の後端部（露出部）と第１接続端子７７とにより構成される。
【００４８】
また、第１基準電位配線９３の先端部９３ｂは、第１半導電被覆層９４の先端よりも第１ケーブル９０の先端側に延びる形態で、第１ケーブル９０の外部に露出している。この第１基準電位配線９３の先端部９３ｂは、図３に示すように、内側金具３０（基準電位部材）の内筒３１に接続されている。これにより、第１基準電位配線９３が、内側金具３０（基準電位部材）に導通する。
【００４９】
また、第１接地電位配線９７の先端部９７ｂは、外側絶縁被覆層９８の先端よりも第１ケーブル９０の先端側に延びる形態で、第１ケーブル９０の外部に露出している。この第１接地電位配線９７の先端部９７ｂは、図３に示すように、第２外側金具１５の第１貫通孔１５ｂ内に挿入された筒状の第１リテーナ２５の加締め接続部２５ｂが外嵌し、この第１リテーナ２５を通じて第２外側金具１５（接地電位部材）に接続されている。これにより、第１接地電位配線９７が、外側金具１０（接地電位部材）に導通する。
【００５０】
次に、第２ケーブル１００について説明する。この第２ケーブル１００も、トライアキシャルケーブルであり、図３及び図７に示すように、銅の芯線からなる補助電位配線１０１と、その径方向外側に位置し、銅細線を編んだ編組からなる円筒状の第２基準電位配線１０３と、補助電位配線１０１の径方向周囲を包囲し、補助電位配線１０１と第２基準電位配線１０３との間に配置されて両者を絶縁する、ＰＴＦＥからなる第１絶縁体層１０２とを有している。さらに、第２ケーブル１００は、第２基準電位配線１０３の径方向周囲を包囲し、銅細線を編んだ編組からなる円筒形状の第２接地電位配線１０７と、第２基準電位配線１０３の径方向周囲を包囲し、第２基準電位配線１０３と第２接地電位配線１０７との間に配置されて両者を絶縁する、ＰＴＦＥからなる絶縁性の第２絶縁体層１０５とを有する。
【００５１】
さらに、第２ケーブル１００は、図７に示すように、第２絶縁体層１０５の径方向内側表面１０５ｂに密着して径方向内側表面１０５ｂを覆い、第２基準電位配線１０３に接触する第１半導電被覆層１０４と、第２絶縁体層１０５の径方向外側表面１０５ｃに密着して径方向外側表面１０５ｃを覆い、第２接地電位配線１０７に接触する第２半導電被覆層１０６とを有する。第１半導電被覆層１０４及び第２半導電被覆層１０６は、カーボン入りＦＥＰからなり、半導電性（導電性）を有している。さらに、第２ケーブル１００は、第２接地電位配線１０７の径方向周囲を被覆する、ＦＥＰからなる絶縁性の外側絶縁被覆層１０８を有している。このように、第２ケーブル１００は、第２基準電位配線１０３と第２接地電位配線１０７とによって補助電位配線１０１を二重に包囲すると共に、第２接地電位配線１０７で第２基準電位配線１０３を包囲する二重包囲ケーブルとなっている。
【００５２】
この第２ケーブル１００のうち、補助電位配線１０１の先端部１０１ｂは、第１絶縁体層１０２の先端よりも第２ケーブル１００の先端側（図３において上方）に延びる形態で、第２ケーブル１００の外部に露出している。この補助電位配線１０１の先端部１０１ｂは、図３に示すように、第２接続端子８７による加締め接続により、補助電極体８０の第２延出部８１の後端部（露出部）に接続されている。これにより、補助電位配線１０１が、補助電極体８０に導通する。
【００５３】
なお、補助電位配線１０１の先端部１０１ｂと補助電極体８０の第２延出部８１の後端部（露出部）とが、第２接続端子８７を通じて接続された部位を、補助電位接続部１１２とする（図３参照）。補助電位接続部１１２は、補助電位配線１０１の先端部１０１ｂと補助電極体８０の第２延出部８１の後端部と第２接続端子８７とにより構成される。
【００５４】
また、第２基準電位配線１０３の先端部１０３ｂは、第１半導電被覆層１０４の先端よりも第２ケーブル１００の先端側に延びる形態で、第２ケーブル１００の外部に露出している。この第２基準電位配線１０３の先端部１０３ｂは、図３に示すように、内側金具３０（基準電位部材）の内筒３１に接続されている。これにより、第２基準電位配線１０３が、内側金具３０（基準電位部材）に導通する。
【００５５】
また、第２接地電位配線１０７の先端部１０７ｂは、外側絶縁被覆層１０８の先端よりも第２ケーブル１００の先端側に延びる形態で、第２ケーブル１００の外部に露出している。この第２接地電位配線１０７の先端部１０７ｂは、図３に示すように、第２外側金具１５の第２貫通孔１５ｃ内に挿入された筒状の第２リテーナ２６の加締め接続部２６ｂが外嵌し、この第２リテーナ２６を通じて第２外側金具１５（接地電位部材）に接続されている。これにより、第２接地電位配線１０７が、外側金具１０（接地電位部材）に導通する。
【００５６】
次に、締結部材６０について説明する。この締結部材６０は、センサ本体後端部７の径方向周囲、具体的には、外側第１金具１１の第１本体部１１ａの径方向周囲に、回転自在に配置されている。締結部材６０は、雄ネジ部６１と、この雄ネジ部６１の後端側ＧＫに位置する工具係合部６３とからなる筒状の部材である（図３〜図６参照）。このうち雄ネジ部６１は、外周に雄ネジが形成された円筒状の部位である。一方、工具係合部６３は、外形が六角形状の筒状で、センサ本体部５を排気管ＥＰの管取付部ＥＰＴに取り付ける際に工具を係合させる部位である。
【００５７】
図５に示すように、排気管ＥＰの管取付部ＥＰＴは、円環状の管座面部ＥＰＺと、この管座面部ＥＰＺから排気管ＥＰの径方向外側に延出し、内周に雌ネジが形成された円筒状の雌ネジ部ＥＰＹとを有する。微粒子センサ１のセンサ本体部５を排気管ＥＰの管取付部ＥＰＴに装着するにあたり、締結部材６０の雄ネジ部６１を管取付部ＥＰＴの雌ネジ部ＥＰＹにねじ込むと、締結部材６０の雄ネジ部６１の先端が、センサ本体先端部６のうち外側第１金具１１の金具取付部１１ｃに係合して、外側第１金具１１を含むセンサ本体部５が先端側ＧＳに移動する。
【００５８】
そして、金具取付部１１ｃのうち先端側ＧＳに位置するセンサ座面部１１ｆが、管取付部ＥＰＴの管座面部ＥＰＺに、ガスケット１８を介して間接に接する。締結部材６０の雄ネジ部６１と管取付部ＥＰＴの管座面部ＥＰＺとの間に、金具取付部１１ｃが挟持されて、管取付部ＥＰＴに外側第１金具１１が保持され、管取付部ＥＰＴにセンサ本体部５が気密に固定される。なお、締結部材６０は、センサ本体部５に対して回転自在に配置されているので、上述のセンサ本体部５の管取付部ＥＰＴへの装着は、センサ本体部５を回転させることなく、締結部材６０のみを回転させることによって行うことができる。
【００５９】
次に、内側金具３０について説明する。この内側金具３０は、図３及び図４に示すように、軸線方向ＧＨに延びる外形円柱状であり、前述のように、外側金具１０の径方向内側に、外側金具１０とは離間し絶縁された状態で配置されている。内側金具３０は、第１ケーブル９０の第１基準電位配線９３及び第２ケーブル１００の第２基準電位配線１０３を通じて、外部の回路部２０１に接続され、接地電位ＰＶＥとは異なる基準電位ＰＶ１とされる。この内側金具３０は、後端側ＧＫから先端側ＧＳへ順に並ぶ、内筒３１と、ホルダ５０と、ノズル部材３５と、混合排出部材３７と、蓋部材３９とによって構成されている（図３、図４、図６参照）。
【００６０】
ホルダ５０は、ステンレス製で円柱状のホルダ本体部５１と、ステンレス製で軸線方向ＧＨに延びる筒状部５５とを有する（図９〜図１５参照）。このホルダ５０は、その後端側ＧＫの部位が内筒３１の先端部内に嵌め込まれた態様で固定されている（図４参照）。
【００６１】
なお、図９は、ホルダ５０の側面図である。また、図１０は、ホルダ５０の上面図（ホルダ５０を後端側ＧＫから見た平面図）である。図１１は、ホルダ５０の下面図（ホルダ５０を先端側ＧＳの平面図）である。図１２は、図１０のＤ−Ｄ断面図である。図１３は、図１０のＥ−Ｅ断面図である。図１４は、図３のＢ部拡大図である。但し、図１４では、ホルダ５０の付近に位置する部材の図示を一部省略している。図１５は、微粒子センサ１のセンサ本体部５内に位置するホルダ５０を後端側ＧＫから斜めに見た斜視図である。但し、図１５では、ホルダ５０の付近に位置する部材の図示を一部省略している。
【００６２】
ホルダ本体部５１は、ホルダ本体部５１を軸線方向ＧＨに貫通する孔であって放電電極体７０が挿入される第１挿入孔５２と、ホルダ本体部５１を軸線方向ＧＨに貫通する孔であって補助電極体８０が挿入される第２挿入孔５３とを有する。さらに、ホルダ本体部５１は、ホルダ本体部５１を軸線方向ＧＨに貫通する貫通孔５６を有している。
【００６３】
ホルダ本体部５１の貫通孔５６内には、円筒形状の筒状部５５が圧入されて固定されている（図１３参照）。筒状部５５は、軸線方向ＧＨに延びる中空円筒形状をなし、その一部（後端側ＧＫの部位）が、ホルダ本体部５１のうち軸線方向ＧＨの後端に位置する後端面５１ｃから軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに突出している。この筒状部５５は、当該筒状部５５を軸線方向ＧＨに貫通する中空部５５ｂ（中空孔）を有する。
【００６４】
本実施形態のホルダ５０では、筒状部５５の中空部５５ｂとホルダ本体部５１の貫通孔５６とにより、ホルダ５０を軸線方向ＧＨに貫通する通気孔５７が構成されている。この通気孔５７は、エア取入部１５ｔを通じてセンサ本体部５の内部に導入されたエアＡＲが、当該通気孔５７を通じて軸線方向ＧＨの後端側ＧＫから先端側ＧＳに流通する通気孔である（図４及び図１３参照）。従って、エア取入部１５ｔを通じてセンサ本体部５の内部に導入されたエアＡＲは、ホルダ５０の通気孔５７の後端側ＧＫ（詳細には、筒状部５５の中空部５５ｂのうち軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに開口する後端側通気開口部５５ｄ）から通気孔５７内に導入され、通気孔５７内を軸線方向ＧＨの後端側ＧＫから先端側ＧＳに流れてゆき、通気孔５７の先端側ＧＳ（ホルダ本体部５１の貫通孔５６の先端側開口）から通気孔５７の外部に放出される。
【００６５】
また、第１挿入孔５２は、軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに開口して接着剤５９を収容する接着剤収容部５２ｂ（接着剤収容空間）と、接着剤収容部５２ｂよりも軸線方向ＧＨの先端側ＧＳに位置する挿入孔本体部５２ｃとを有する（図１０〜図１２参照）。挿入孔本体部５２ｃの内径（孔径）が、接着剤収容部５２ｂの内径（孔径）よりも小さくされることで、第１挿入孔５２は、段差を有する二段の孔となっている。挿入孔本体部５２ｃは、軸線方向ＧＨに真っ直ぐ延びる円筒形状をなし、ホルダ本体部５１の先端側ＧＳに開口している（図１２参照）。
【００６６】
一方、接着剤収容部５２ｂは、平面視長円形状で軸線方向ＧＨに延びる筒形状をなし、軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに開口する後端側収容開口部５２ｄを有している。接着剤収容部５２ｂの後端側収容開口部５２ｄは、ホルダ本体部５１の後端面５１ｃに開口している。接着剤収容部５２ｂの内部には、放電電極体７０が挿入（挿通）された状態で、接着剤５９が収容（充填）されている（図１４及び図１５参照）。これにより、放電電極体７０がホルダ５０に接着されるので、放電電極体７０をホルダ５０に固定することができる。なお、接着剤５９は、接着剤収容部５２ｂの全体を満たしておらず、接着剤５９の表面５９ｂ（上面）は、後端側収容開口部５２ｄ（ホルダ本体部５１の後端面５１ｃ）よりも先端側ＧＳ（下方）に位置している。
【００６７】
また、第２挿入孔５３は、軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに開口して接着剤５９を収容する接着剤収容部５３ｂ（接着剤収容空間）と、接着剤収容部５３ｂよりも軸線方向ＧＨの先端側ＧＳに位置する挿入孔本体部５３ｃとを有する（図１０〜図１２参照）。挿入孔本体部５３ｃの内径（孔径）が、接着剤収容部５３ｂの内径（孔径）よりも小さくされることで、第２挿入孔５３も、段差を有する二段の孔となっている。挿入孔本体部５３ｃは、軸線方向ＧＨに真っ直ぐ延びる円筒形状をなし、ホルダ本体部５１の先端側ＧＳに開口している（図１２参照）。
【００６８】
一方、接着剤収容部５３ｂは、平面視長円形状で軸線方向ＧＨに延びる筒形状をなし、軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに開口する後端側収容開口部５３ｄを有している。接着剤収容部５３ｂの後端側収容開口部５３ｄは、ホルダ本体部５１の後端面５１ｃに開口している。接着剤収容部５３ｂの内部には、補助電極体８０が挿入（挿通）された状態で、接着剤５９が収容（充填）されている（図１４及び図１５参照）。これにより、補助電極体８０がホルダ５０に接着されるので、補助電極体８０をホルダ５０に固定することができる。なお、接着剤５９は、接着剤収容部５３ｂの全体を満たしておらず、接着剤５９の表面５９ｂ（上面）は、後端側収容開口部５３ｄ（ホルダ本体部５１の後端面５１ｃ）よりも先端側ＧＳに位置している。
【００６９】
従って、本実施形態では、ホルダ５０の通気孔５７のうち軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに開口する後端側通気開口部５５ｄ（筒状部５５の中空部５５ｂのうち軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに開口する部分）が、接着剤収容部５２ｂ，５３ｂのうち軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに開口する後端側収容開口部５２ｄ，５３ｄよりも、軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに位置している（図１２参照）。
【００７０】
ところで、本実施形態では、微粒子センサ１のセンサ本体部５をエンジンＥＮＧの排気管ＥＰに取り付けて使用するため、センサ本体部５の内部が高温になる。このため、接着剤５９として、耐熱性を有する接着剤を使用するのが好ましい。そこで、本実施形態では、接着剤５９として、耐熱性無機接着剤（耐火性セラミックスと無機ポリマーとを含有する接着剤）を使用している。より具体的には、東亜合成社製のアロンセラミックＣ（商標名）を使用している。これにより、高温となる使用環境下においても、放電電極体７０及び補助電極体８０をホルダ５０に接着した状態を維持することができ、放電電極体７０及び補助電極体８０がホルダ５０に固定された状態を維持することができる。
【００７１】
また、ホルダ５０は、その外周面から径方向外側に膨出する円環状をなし、外側金具１０の外側保持部１１ｂとの間で絶縁スペーサ４７を保持する内側保持部５１ｆを有している（図１０〜図１２参照）。この内側保持部５１ｆは、円環状の第２板パッキン４９を介して絶縁スペーサ４７に後端側ＧＫから全周にわたり係合して、外側第１金具１１の外側保持部１１ｂとの間に絶縁スペーサ４７を挟んで保持している（図３及び図４参照）。
【００７２】
ノズル部材３５は、外形円柱状でステンレス製の部材であり、後端側ＧＫからホルダ５０の先端部が嵌め込まれて、これに固定されている。このノズル部材３５は、ホルダ５０よりも軸線方向ＧＨの先端側ＧＳに位置し、放電電極体７０の対極となる放電対極部３５ｄを有している。この放電対極部３５ｄは、放電電極体７０の先端部である針状先端部７３が配置される放電空間ＤＳを有し、この放電空間ＤＳ内において放電電極体７０の針状先端部７３との間で気中放電を発生させる。
【００７３】
詳細には、放電対極部３５ｄは、ノズル部３５ａと、このノズル部３５ａよりも後端側ＧＫに位置する後端側筒壁部３５ｃとを有する。このうち、ノズル部３５ａは、軸線方向ＧＨの後端側ＧＫから先端側ＧＳに向かうにしたがって縮径するテーパ形状の内面を有し、その先端部には、放電空間ＤＳと後述する円筒状混合領域ＭＸ１（混合空間）とを連通する連通孔３５ｆが形成されている。連通孔３５ｆは、放電空間ＤＳから円筒状混合領域ＭＸ１（混合空間）へエアＡＲを噴射させるためのオリフィス孔とされ、微小な内径の孔となっている。
【００７４】
さらに、ノズル部材３５は、放電対極部３５ｄよりも軸線方向ＧＨの先端側ＧＳに位置する円筒状の先端側筒壁部３５ｂを有する。この先端側筒壁部３５ｂは、気中放電により生じたイオンＣＰと排気ガスＥＧ（被測定ガス）とが導入されて混合される円筒状の混合空間（円筒状混合領域ＭＸ１という）を構成している。この円筒状混合領域ＭＸ１（混合空間）は、ノズル部３５ａの連通孔３５ｆを通じて、放電空間ＤＳと連通している。また、この先端側筒壁部３５ｂには、排気管ＥＰの下流側に向けて開口し、この円筒状混合領域ＭＸ１に繋がる１つのガス取入口３５ｈが設けられている（図３及び図４参照）。このガス取入口３５ｈを通じて、排気管ＥＰ内を流通する排気ガスＥＧ（被測定ガス）が、円筒状混合領域ＭＸ１（混合空間）内に導入される。
【００７５】
本実施形態の微粒子センサ１は、エア取入部１５ｔを通じてセンサ本体部５の内部に導入されたエアＡＲが、センサ本体部５の内部を軸線方向ＧＨの後端側ＧＫから先端側ＧＳに流れてゆき、その後、ホルダ５０の通気孔５７内を軸線方向ＧＨの後端側ＧＫから先端側ＧＳに通過して放電空間ＤＳ内に導入される流路を構成している。さらに、微粒子センサ１は、放電空間ＤＳ内に導入されたエアＡＲが、ノズル部３５ａの連通孔３５ｆを通じて放電空間ＤＳから円筒状混合領域ＭＸ１（混合空間）へ導入されることによって、放電空間ＤＳ内で生じたイオンＣＰが当該エアＡＲと共に円筒状混合領域ＭＸ１（混合空間）内に導入される流路を構成している（図３、図４、図８、図１６参照）。
【００７６】
混合排出部材３７は、外形円柱状でステンレス製の部材であり、後端側ＧＫからノズル部材３５の先端部内に嵌め込まれて、これに固定されている。この混合排出部材３７は、後端側ＧＫに位置する排出後端部３７ａと、この排出後端部３７ａの周縁から先端側ＧＳに延出した円筒状の筒壁部３７ｂとからなる。このうち、排出後端部３７ａには、径方向内側に膨出する捕集極３７ｃが設けられており、この捕集極３７ｃによって、スリット状の空間であるスリット状混合領域ＭＸ２が形成されている。このスリット状混合領域ＭＸ２は、前述の円筒状混合領域ＭＸ１と連通している（図４参照）。
【００７７】
一方、筒壁部３７ｂ内には、円柱状の空間であるガス排出路ＥＸが形成されている。このガス排出路ＥＸは、スリット状混合領域ＭＸ２と連通する。また、筒壁部３７ｂには、排気管ＥＰの下流側に向けて開口し、ガス排出路ＥＸに繋がる１つのガス排出口３７ｈが設けられている（図３及び図４参照）。
また、蓋部材３９は、円板状でステンレス製の部材であり、混合排出部材３７の先端側ＧＳを閉塞している。
【００７８】
内筒３１は、軸線方向ＧＨに延びる円筒形状をなすステンレス製の筒状部材である（図３、図４、図６参照）。この内筒３１は、半円筒状の第１部材３２と半円筒状の第２部材３４とからなり、第１部材３２と第２部材３４が組み合わされることで形成されている。第１部材３２と第２部材３４は、同一形状をなしている。具体的には、第１部材３２と第２部材３４は、内筒３１を軸線方向ＧＨに二等分した半筒状をなしている。
【００７９】
第１部材３２は、半円筒状をなすセパレータ被覆部３２ｂと、その後端側ＧＫに位置する半円柱状の接触導通部３２ｃとを有する。このうち、接触導通部３２ｃは、軸線方向ＧＨに接触導通部３２ｃを貫通する筒状の通気口を有する。なお、第２部材３４も、第１部材３２と同等の形態を有している。
【００８０】
上述の第１部材３２と第２部材３４とを組み合わせた内筒３１の内部には、電気絶縁性のセパレータ４１が収容されている（図３及び図４参照）。詳細には、第１部材３２のセパレータ被覆部３２ｂと第２部材３４のセパレータ被覆部とによって形成される円筒部内（円筒状のセパレータ収容空間）に、セパレータ４１が接触して収容されている。これにより、セパレータ４１が内筒３１によって保持されている。
【００８１】
また、第１部材３２の接触導通部３２ｃと第２部材３４の接触導通部とによって形成される２つの円筒状接触面の内部には、それぞれ、第１基準電位配線９３と第２基準電位配線１０３とが接触して配置されている。これにより、内筒３１が、第１基準電位配線９３と第２基準電位配線１０３とに接触して導通する。
この内筒３１は、センサ本体部５の内部に固定されている。具体的には、内筒３１の先端部がホルダ５０の後端部に外嵌されて、この外嵌部分（内筒３１の先端部とホルダ５０の後端部）が溶接されることで、内筒３１の先端部がセンサ本体部５の内部に固定されている。
【００８２】
また、内筒３１は、その後端部が、円筒状の金属保持部材４２の内側に挿入されて固定された状態で、金属保持部材４２によって保持されている。これにより、第１部材３２と第２部材３４とが組み合わされて円筒状の内筒３１とされた状態を保つことができると共に、内筒３１の後端部がセンサ本体部５の内部に固定される。なお、内筒３１の後端部と金属保持部材４２とは、溶接されて固定されている。
【００８３】
金属保持部材４２は、軸線方向ＧＨに延びる円筒状の側壁部４２ｂと、この側壁部４２ｂの後端部に接続する円環状の底部４２ｃとを有する（図４、図６参照）。底部４２ｃには、円形状の通気孔４２ｄが設けられている。前述の第２外側金具１５内に供給されたエア（圧縮空気）ＡＲは、金属保持部材４２の通気孔４２ｄを通じて、センサ本体部５内を軸線方向ＧＨの後端側ＧＫから先端側ＧＳに流通する。
【００８４】
金属保持部材４２の後端部は、半円筒状の２つの絶縁部材４３ｂと４３ｃを組み合わせた円筒状の絶縁部材４３内に配置されて、絶縁部材４３に保持されている。更に、この絶縁部材４３の後端側ＧＫには、円環状のゴム部材４４が配置され、更にその後端側ＧＫには、Ｃ環状のワッシャ４５が配置されている（図４、図６参照）。
【００８５】
セパレータ４１は、電気絶縁性部材（アルミナを主成分としたセラミック）からなり、軸線方向ＧＨに延びる柱状をなしている（図３、図４、図６参照）。このセパレータ４１は、当該セパレータ４１を軸線方向ＧＨに貫通する第１貫通孔４１ｂ及び第２貫通孔４１ｃを有する。第１貫通孔４１ｂと第２貫通孔４１ｃは、別個独立した貫通孔であり、セパレータ４１の壁部を挟んで軸線方向ＧＨに直交する方向（図３において左右方向）に離間している。
【００８６】
セパレータ４１の第１貫通孔４１ｂの内部には、第１ケーブル９０の先端部及び放電電極体７０の第１延出部７１が挿入されている。そして、第１貫通孔４１ｂの内部には、放電電位接続部１１１（放電電位配線９１の先端部９１ｂと放電電極体７０の第１延出部７１の後端部とが、第１接続端子７７を通じて接続された部位）が配置されている。
【００８７】
また、セパレータ４１の第２貫通孔４１ｃの内部には、第２ケーブル１００の先端部及び補助電極体８０の第２延出部８１が挿入されている。そして、第２貫通孔４１ｃの内部には、補助電位接続部１１２（補助電位配線１０１の先端部１０１ｂと補助電極体８０の第２延出部８１の後端部とが、第２接続端子８７を通じて接続された部位）が配置されている。
【００８８】
これにより、放電電位ＰＶ２となる放電電位接続部１１１と補助電位ＰＶ４となる補助電位接続部１１２とが、セパレータ４１によって電気的に絶縁されている。
従って、本実施形態の微粒子センサ１は、セパレータ４１によって、放電電位接続部１１１と補助電位接続部１１２とが適切に電気絶縁された微粒子センサとなる。
【００８９】
次に、放電電極体７０について説明する。この放電電極体７０は、タングステン線からなる放電電極本体部７０Ａと、放電電極本体部７０Ａの周囲に位置する第１絶縁パイプ７５とを有する。放電電極本体部７０Ａは、図３に示すように、直棒状の第１延出部７１と、その先端部分に位置し、針状に尖った形状の針状先端部７３とからなる。この放電電極本体部７０Ａ（針状先端部７３）は、第１ケーブル９０の放電電位配線９１を通じて、外部の回路部２０１に接続され、放電電位ＰＶ２とされる。なお、放電電位ＰＶ２は、基準電位ＰＶ１に対し正の高電位であり、ピーク電位が１〜２ｋＶの電位とされる。
【００９０】
第１延出部７１は、その径方向周囲を絶縁セラミックからなる円筒状の第１絶縁パイプ７５で被覆されている。但し、第１延出部７１の後端部は、第１接続端子７７によって放電電位配線９１の先端部９１ｂと接続するために、第１絶縁パイプ７５で被覆されることなく露出している。
【００９１】
一方、針状先端部７３は、放電対極部３５ｄによって構成されている放電空間ＤＳ内に配置されており、放電対極部３５ｄと共にイオン源を構成する。即ち、後述するように、基準電位ＰＶ１とされる放電対極部３５ｄと、放電電位ＰＶ２とされる針状先端部７３とは、これらの間において気中放電を発生させ、この気中放電によって微粒子Ｓに付着させるイオンＣＰを生成する。
【００９２】
次に、補助電極体８０について説明する。この補助電極体８０は、ステンレス線からなる補充電極本体部８０Ａと、補充電極本体部８０Ａの周囲に位置する円筒状の第２絶縁パイプ８５とを有する。補助電極体８０は、図３に示すように、直棒状の第２延出部８１と、その先端側ＧＳでＵ字状に曲げ返された曲げ返し部８２と、曲げ返し部８２から後端側ＧＫに延びる共に先端が針状に尖った形状の補助電極部８３とからなる。
【００９３】
第２延出部８１は、その周囲を絶縁セラミックからなる円筒状の第２絶縁パイプ８５で被覆されている。但し、第２延出部８１の後端部は、第２接続端子８７によって補助電位配線１０１の先端部１０１ｂと接続するために、第２絶縁パイプ８５で被覆されることなく露出している。また、曲げ返し部８２は、ガス排出路ＥＸ内に配置されている。
【００９４】
一方、補助電極部８３は、スリット状混合領域ＭＸ２内に配置されている。この補助電極体８０（補助電極部８３）は、第２ケーブル１００の補助電位配線１０１を通じて、外部の回路部２０１に接続され、補助電位ＰＶ４とされる。この補助電位ＰＶ４は、基準電位ＰＶ１に対して正の高電位であるが、放電電位ＰＶ２のピーク電位（１〜２ｋＶ）よりも低い、例えば、ＤＣ１００〜２００Ｖの電位にされている。
【００９５】
ところで、本実施形態の微粒子センサ１では、セパレータ４１は、図６に示すように、その外周面に、軸線方向ＧＨに延びる溝部４１ｆを有している。溝部４１ｆは、セパレータ４１の外周面４１ｄの一部が径方向内側に凹んだ形態で、軸線方向ＧＨについてセパレータ４１の先端から後端にまで延びている。そして、内筒３１によってセパレータ４１の外周が覆われた状態において、セパレータ４１の溝部４１ｆと内筒３１の内周面とによって囲まれた通気孔ＡＨが形成されている（図４参照）。さらに、この通気孔ＡＨは、ホルダ５０の通気孔５７に連通している。
【００９６】
従って、本実施形態の微粒子センサ１では、エア取入部１５ｔと放電空間ＤＳとの間にセパレータ４１を設けていても、エア取入部１５ｔを通じてセンサ本体部５の内部に取り入れたエアＡＲを、適切に、センサ本体部５内の軸線方向ＧＨの先端側の放電空間ＤＳ内に導入することができる。
【００９７】
ところで、エンジンＥＮＧの運転中は、センサ本体部５を取り付けている排気管ＥＰが振動し、この振動が、ホルダ５０の接着剤収容部５２ｂ，５３ｂ内に収容（充填）されている接着剤５９に伝わることがある。この振動により、接着剤収容部５２ｂ，５３ｂ内に収容されている接着剤５９の表面５９ｂに亀裂等が発生して、接着剤５９の一部が砕けて粉状となり、さらには、この粉状となった接着剤５９（接着剤５９の粉）が接着剤収容部５２ｂ，５３ｂの外部に放出される虞がある。
【００９８】
そして、微粒子センサ１は、前述したように、エア取入部１５ｔを通じてセンサ本体部５の内部に導入されたエアＡＲが、センサ本体部５の内部を軸線方向ＧＨの後端側ＧＫから先端側ＧＳに（図３〜図５において上方から下方に）流れてゆき、その後、ホルダ５０の通気孔５７内に導入されるように構成されている。このため、従来、このような微粒子センサでは、接着剤収容部の外部に放出された接着剤の粉が、エアと共にホルダの通気孔内に進入する虞があった。そして、接着剤の粉によって、放電空間ＤＳと円筒状混合領域ＭＸ１とを連通する連通孔３５ｆが閉塞され、放電空間ＤＳ内で生じたイオンＣＰをエアＡＲと共に円筒状混合領域ＭＸ１内に導入させることができなくなる虞があった。
【００９９】
これに対し、本実施形態の微粒子センサ１では、前述したように、ホルダ５０の通気孔５７のうち軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに開口する後端側通気開口部５５ｄが、接着剤収容部５２ｂ，５３ｂのうち軸線方向ＧＨの後端側ＧＫに開口する後端側収容開口部５２ｄ，５３ｄよりも、軸線方向ＧＨの後端側ＧＫ（図３〜図５、図１２〜図１４において上方）に位置している。これにより、接着剤収容部５２ｂ，５３ｂ内に収容されている接着剤５９の一部が砕けて接着剤５９の粉が生じた場合でも、当該接着剤５９の粉がホルダ５０の通気孔５７内に進入し難くなる。
【０１００】
その理由は、本実施形態の微粒子センサ１では、エア取入部１５ｔを通じてセンサ本体部５の内部に導入されたエアＡＲが、センサ本体部５の内部を軸線方向ＧＨの後端側ＧＫから先端側ＧＳに流れてゆき、その後、ホルダ５０の通気孔５７内に導入されるように構成されているからである。具体的に説明すると、センサ本体部５内におけるエアＡＲの流れ方向は、軸線方向ＧＨの後端側ＧＫ（図３〜図５において上方）を上流側、軸線方向ＧＨの先端側ＧＳ（図３〜図５において下方）を下流側として、軸線方向ＧＨの後端側ＧＫから先端側ＧＳに向かう方向（図３〜図５において上方から下方に向かう方向）とされているのに対し、ホルダ５０の後端側通気開口部５５ｄを、接着剤収容部５２ｂ，５３ｂの後端側収容開口部５２ｄ，５３ｄよりも、軸線方向ＧＨの後端側ＧＫ、すなわち、エアＡＲの流れ方向の上流側に配置しているからである。
【０１０１】
これにより、接着剤収容部５２ｂ，５３ｂ内に位置する接着剤５９の粉が、後端側収容開口部５２ｄ，５３ｄから後端側通気開口部５５ｄへ流れてゆき難く（到達し難く）なり、当該接着剤５９の粉が、後端側通気開口部５５ｄから通気孔５７内に進入し難くなる。また、振動等によって後端側収容開口部５２ｄ，５３ｄから接着剤収容部５２ｂ，５３ｂの外部に接着剤５９の粉が放出された場合でも、当該接着剤５９の粉が後端側通気開口部５５ｄへ流れてゆき難く（到達し難く）なり、当該接着剤５９の粉が、後端側通気開口部５５ｄから通気孔５７内に進入し難くなる。
【０１０２】
なお、本実施形態の微粒子センサ１は、後述するように、放電空間ＤＳ内において、放電電極体７０の針状先端部７３と放電対極部３５ｄとの間で気中放電を発生させ、その後、円筒状混合領域ＭＸ１（混合空間）内において、当該気中放電により生じたイオンＣＰを排気ガスＥＧ（被測定ガス）に含まれる微粒子Ｓに付着させることで、帯電した帯電微粒子ＳＣを生成し、その後、この帯電微粒子ＳＣの電荷量に基づいて排気ガスＥＧ中の微粒子Ｓの量を検知する。
【０１０３】
これに対し、本実施形態の微粒子センサ１では、前述したように、接着剤５９の粉がホルダ５０の通気孔５７内に進入し難くなっているので、接着剤５９の粉によって、放電空間ＤＳと円筒状混合領域ＭＸ１とを連通する連通孔３５ｆが閉塞される（詰まる）ことが起こり難くなり、放電空間ＤＳ内で生じたイオンＣＰをエアＡＲと共に円筒状混合領域ＭＸ１内に導入させることができなくなることが起こり難くなる。これにより、帯電微粒子ＳＣを適切に生成することができなくなる不具合を低減することができ、排気ガスＥＧ中の微粒子Ｓの量を適切に検知できなくなる不具合を低減することができる。
【０１０４】
次いで、微粒子センサ１の電気的機能及び動作について説明する（図８及び図１６参照）。外部の回路部２０１の駆動により、基準電位ＰＶ１とされた内側金具３０のノズル部３５ａ（放電対極部３５ｄ）と、これよりも正の高電位である放電電位ＰＶ２とされた放電電極体７０の針状先端部７３との間において、気中放電（コロナ放電）が生じ、大気（空気）のＮ2，Ｏ2 等が電離した正のイオンＣＰが発生する。一方で、エアＡＲが、後端側ＧＫから放電空間ＤＳ内に供給される。このため、発生したイオンＣＰの一部は、エアＡＲと共に、連通孔３５ｆ（オリフィス孔）を通じて放電空間ＤＳから円筒状混合領域ＭＸ１に噴射される。
【０１０５】
このエアＡＲが、円筒状混合領域ＭＸ１に噴射されると、円筒状混合領域ＭＸ１の気圧が低下するため、排気管ＥＰ内の排気ガスＥＧが、ガス取入口３５ｈから円筒状混合領域ＭＸ１に取り入れられる。この取入ガスＥＧＩは、エアＡＲと混合され、スリット状混合領域ＭＸ２及びガス排出路ＥＸを経由して、ガス排出口３７ｈから排出される。その際、排気ガスＥＧ中のススなどの微粒子Ｓも円筒状混合領域ＭＸ１内に取り入れられる。この微粒子Ｓは、イオンＣＰが付着して、正に帯電した帯電微粒子ＳＣとなり、この状態でガス排出口３７ｈからエアＡＲと共に排出される。一方、円筒状混合領域ＭＸ１に噴射されたイオンＣＰのうち、微粒子Ｓに付着しなかった浮遊イオンＣＰＦは、補助電位ＰＶ４とされた補助電極体８０の補助電極部８３から斥力を受け、捕集極３７ｃに付着することで、ガス排出口３７ｈからの排出が抑制される。
【０１０６】
前述の気中放電の際、外部の回路部２０１から放電電極体７０の針状先端部７３に、放電電流Ｉｄが供給される。この放電電流Ｉｄの多くは、ノズル部３５ａに受電電流Ｉｊとして流れ込み、回路部２０１に戻る。一方、捕集極３７ｃで捕集された浮遊イオンＣＰＦの電荷に起因する捕集電流Ｉｈも、回路部２０１に戻る。つまり、受電電流Ｉｊと捕集電流Ｉｈの和である受電捕集電流Ｉｊｈ（＝Ｉｊ＋Ｉｈ）が回路部２０１に戻る。
【０１０７】
但し、この受電捕集電流Ｉｊｈは、帯電微粒子ＳＣに付着して排出された排出イオンＣＰＨの電荷に対応する電流分だけ、放電電流Ｉｄよりも小さい値となる。このため、放電電流Ｉｄと受電捕集電流Ｉｊｈとの差分（放電電流Ｉｄ−受電捕集電流Ｉｊｈ）に相当する信号電流が、基準電位ＰＶ１と接地電位ＰＶＥとの間を流れる。
【０１０８】
従って、この帯電微粒子ＳＣにより排出された排出イオンＣＰＨの電荷量に対応する信号電流を回路部２０１で検知することにより、排気ガスＥＧ中の微粒子Ｓの量を検知できる。このため、本実施形態では、帯電微粒子ＳＣの電荷量に基づいて（詳細には、帯電微粒子ＳＣの電荷量に応じて、基準電位ＰＶ１と接地電位ＰＶＥとの間を流れる信号電流に基づいて）、排気ガスＥＧ（被測定ガス）中の微粒子Ｓの量を検知する。
【０１０９】
なお、微粒子センサ１によって検知する「微粒子Ｓの量」としては、排気ガスＥＧ中の微粒子Ｓの表面積の合計に比例する値を得てもよいし、微粒子Ｓの質量の合計に比例する値を得てもよい。また、排気ガスＥＧの単位体積中に含まれる微粒子Ｓの個数に比例する値（微粒子Ｓの濃度）を得てもよい。
【０１１０】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の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。
【０１１１】
例えば、実施形態では、ホルダとして、ホルダ本体部５１と筒状部５５との２部材からなるホルダ５０を示した。より具体的には、ホルダ本体部５１の貫通孔５６内に、円筒形状の筒状部５５を圧入して固定することで、ホルダ本体部５１と筒状部５５とが一体となったホルダ５０を示した。しかしながら、一部材によりホルダを形成するようにしても良い。但し、ホルダの通気孔のうち軸線方向の後端側に開口する後端側通気開口部が、接着剤収容部のうち軸線方向の後端側に開口する後端側収容開口部よりも軸線方向の後端側に位置するように、ホルダを形成する。
【符号の説明】
【０１１２】
１  微粒子センサ
５  センサ本体部
１０  外側金具
１１  第１外側金具
１５  第２外側金具
１５ｔ  エア取入部
３０  内側金具
３１  内筒
３５ｄ  放電対極部
３５ｆ  連通孔
４１  セパレータ
５０  ホルダ
５１  ホルダ本体部
５１ｃ  後端面
５２  第１挿入孔
５２ｂ，５３ｂ  接着剤収容部
５２ｄ，５３ｄ  後端側収容開口部
５３  第２挿入孔
５５  筒状部
５５ｂ  中空部
５５ｄ  後端側通気開口部
５７  通気孔
５９  接着剤
７０  放電電極体
７３  針状先端部
８０  補助電極体
２０１  回路部
３３０  圧送ポンプ
ＡＲ  エア
ＤＳ  放電空間
ＭＸ１  円筒状混合領域（混合空間）
ＥＰ  排気管（通気管）
ＥＧ  排気ガス（被測定ガス）
ＧＨ  軸線方向
ＧＳ  軸線方向の先端側
ＧＫ  軸線方向の後端側
Ｓ  微粒子
ＳＣ  帯電微粒子
ＣＰ  イオン
【図１】
2018194308.tif 000003
【図２】
2018194308.tif 000004
【図３】
2018194308.tif 000005
【図４】
2018194308.tif 000006
【図５】
2018194308.tif 000007
【図６】
2018194308.tif 000008
【図７】
2018194308.tif 000009
【図８】
2018194308.tif 000010
【図９】
2018194308.tif 000011
【図１０】
2018194308.tif 000012
【図１１】
2018194308.tif 000013
【図１２】
2018194308.tif 000014
【図１３】
2018194308.tif 000015
【図１４】
2018194308.tif 000016
【図１５】
2018194308.tif 000017
【図１６】
2018194308.tif 000018