(57)【要約】      （修正有）【課題】センサ素子の先端が主体金具の先端よりも後端側に配置され、プロテクタが主体金具の内面側に収容される場合に、センサ素子への被水を抑制できるガスセンサを提供する。【解決手段】被測定ガスを導入するガス導入部１０ｓを先端側に有するセンサ素子１０と、主体金具２０と、プロテクタ３２と、を備えたガスセンサであって、主体金具の内面２３は、先端側から後端側に向かって延びる同一径のストレート部２３ａと、ストレート部の後端から後端側に向かって縮径するテーパ部２３ｂと、を有し、ガス導入部が主体金具の先端２０ｆよりも後端側に位置し、プロテクタの後端側が主体金具の内面に収容されると共に、プロテクタは、自身の内部に被測定ガスを導入するガス導入口３２ａを有し、ガス導入部の後端は、ガス導入口の先端よりも先端側に位置し、ガス導入口の後端は、ストレート部と離間しつつストレート部の後端よりも先端側に位置する。【選択図】図２
2018096921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延びるセンサ素子であって、自身の内部に被測定ガスを導入するガス導入部を先端側に有するセンサ素子と、前記センサ素子の周囲を取り囲んで保持する筒状の主体金具と、前記主体金具の先端側に配置されて前記センサ素子を収容する筒状のプロテクタと、を備えたガスセンサであって、
前記主体金具の内面は、先端側から後端側に向かって延びる同一径のストレート部と、該ストレート部の後端から後端側に向かって縮径するテーパ部と、を有し、
前記ガス導入部が前記主体金具の先端よりも後端側に位置し、
前記プロテクタの後端側が前記主体金具の前記内面に収容されると共に、前記プロテクタは、自身の内部に被測定ガスを導入するガス導入口を有し、
前記ガス導入部の後端は、前記ガス導入口の先端よりも先端側に位置し、
前記ガス導入口の後端は、前記ストレート部と離間しつつ前記ストレート部の後端よりも先端側に位置することを特徴とするガスセンサ。
【請求項２】
軸線方向に延びるセンサ素子であって、自身の内部に被測定ガスを導入するガス導入部を先端側に有するセンサ素子と、前記センサ素子の周囲を取り囲んで保持する筒状の主体金具と、前記主体金具の先端側に配置されて前記センサ素子を収容する筒状のプロテクタと、を備えたガスセンサであって、
前記主体金具の内面は、先端側から後端側に向かって延びる同一径のストレート部を有し、
前記ガス導入部が前記主体金具の先端よりも後端側に位置し、
前記プロテクタの後端側が前記主体金具の前記内面に収容されると共に、前記プロテクタは、後端側に向かって拡径する拡径部を自身の後端に備え、かつ、自身の内部に被測定ガスを導入するガス導入口を有し、
前記ガス導入部の後端は、前記ガス導入口の先端よりも先端側に位置し、
前記ガス導入口の後端は、前記ストレート部と離間しつつ前記拡径部よりも先端側に位置することを特徴とするガスセンサ。
【請求項３】
前記プロテクタの後端側に接して前記主体金具の前記内面側に収容されると共に、前記センサ素子が挿通される筒状のセラミックホルダをさらに備え、
前記セラミックホルダの先端向き面は、後端側に向かって拡径するテーパ面を有し、
前記プロテクタの後端部が前記テーパ面と前記主体金具の前記内面との間に挟持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガスセンサ。
【請求項４】
前記プロテクタは内側プロテクタであり、
前記内側プロテクタの径方向外側に離間して配置されると共に、前記内側プロテクタ及び前記主体金具に固定された外側プロテクタをさらに備え、
前記内側プロテクタ及び前記外側プロテクタの先端がそれぞれ平坦な底部を有し、各底部が互いに接続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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば燃焼器や内燃機関等の被測定ガス中に含まれる特定ガス濃度を検出するのに好適に用いられるガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関の排気ガス中の特定ガス濃度を検出するガスセンサが用いられている（特許文献１）。このガスセンサは、先端側に検知部を有する板状の検出素子を主体金具で保持すると共に、主体金具の先端側に取り付けたプロテクタで検出素子の先端側を保護する構成を採っている。そして、プロテクタの後端側に排気ガスを導入するガス導入孔を設け、検出素子の検知部に排気ガスを接触させて特定ガス濃度を検出している。
又、このガスセンサにおいては、コスト低減のために検出素子の先端側の長さを短くし、検知部におけるガス通気部の少なくとも一部を主体金具の先端よりも後端側に配置している。さらに、主体金具の後端側で排気ガスを導入させるため、プロテクタを主体金具の内側に収容し、この内側に対向してガス導入孔を配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２０６４７９号公報（図８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、主体金具は熱容量が大きいため、排気ガス中の水分は主体金具の内面で冷やされて凝縮する傾向にある。そして、上述のように検出素子の長さを短くして主体金具の先端よりも後端側に配置し、プロテクタのガス導入孔も主体金具の内側に設けた場合、主体金具の内面で冷やされた凝縮水がガス導入孔を介してプロテクタ内の検出素子に付着し易くなるという問題がある。
又、主体金具は一般にステンレス製であり、凝縮水にはステンレスに由来するＦｅ成分が含まれている。ところが、アンモニアを検出するアンモニアセンサの場合、このＦｅ成分によって検出感度が低下するという問題もある。
従って、本発明は、センサ素子の先端のガス導入部が主体金具の先端よりも後端側に配置され、かつプロテクタが主体金具の内面側に収容される場合であっても、センサ素子への被水を抑制することができるガスセンサの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の第１の観点に係るガスセンサは、軸線方向に延びるセンサ素子であって、自身の内部に被測定ガスを導入するガス導入部を先端側に有するセンサ素子と、前記センサ素子の周囲を取り囲んで保持する筒状の主体金具と、前記主体金具の先端側に配置されて前記センサ素子を収容する筒状のプロテクタと、を備えたガスセンサであって、前記主体金具の内面は、先端側から後端側に向かって延びる同一径のストレート部と、該ストレート部の後端から後端側に向かって縮径するテーパ部と、を有し、前記ガス導入部が前記主体金具の先端よりも後端側に位置し、前記プロテクタの後端側が前記主体金具の前記内面に収容されると共に、前記プロテクタは、自身の内部に被測定ガスを導入するガス導入口を有し、前記ガス導入部の後端は、前記ガス導入口の先端よりも先端側に位置し、前記ガス導入口の後端は、前記ストレート部と離間しつつ前記ストレート部の後端よりも先端側に位置することを特徴とする。
【０００６】
このガスセンサによれば、主体金具とプロテクタとのクリアランスが狭くなる主体金具の内面の奥側（後端側）のテーパ部で被測定ガスが冷やされて凝縮水となっても、主体金具の内面側に位置するガス導入口の後端を、テーパ部から遠ざける、つまり主体金具とプロテクタとのクリアランスが広いストレート部に離間しつつ配置させることで、凝縮水がガス導入口からプロテクタの内部のセンサ素子に付着することを抑制できる。
【０００７】
本発明の第２の観点に係るガスセンサは、軸線方向に延びるセンサ素子であって、自身の内部に被測定ガスを導入するガス導入部を先端側に有するセンサ素子と、前記センサ素子の周囲を取り囲んで保持する筒状の主体金具と、前記主体金具の先端側に配置されて前記センサ素子を収容する筒状のプロテクタと、を備えたガスセンサであって、前記主体金具の内面は、先端側から後端側に向かって延びる同一径のストレート部を有し、前記ガス導入部が前記主体金具の先端よりも後端側に位置し、前記プロテクタの後端側が前記主体金具の前記内面に収容されると共に、前記プロテクタは、後端側に向かって拡径する拡径部を自身の後端に備え、かつ、自身の内部に被測定ガスを導入するガス導入口を有し、前記ガス導入部の後端は、前記ガス導入口の先端よりも先端側に位置し、前記ガス導入口の後端は、前記ストレート部と離間しつつ前記拡径部よりも先端側に位置することを特徴とする。
【０００８】
このガスセンサによれば、主体金具とプロテクタとのクリアランスが狭くなる主体金具の内面の奥側（後端側）にあるプロテクタの拡径部付近で被測定ガスが冷やされて凝縮水となっても、主体金具の内面側に位置するガス導入口の後端を、拡径部から遠ざける、つまり主体金具とプロテクタとのクリアランスが拡径部よりも広いストレート部に離間しつつ配置させることで、凝縮水がガス導入口からプロテクタの内部のセンサ素子に付着することを抑制できる。
【０００９】
本発明のガスセンサにおいて、前記プロテクタの後端側に接して前記主体金具の前記内面側に収容されると共に、前記センサ素子が挿通される筒状のセラミックホルダをさらに備え、前記セラミックホルダの先端向き面は、後端側に向かって拡径するテーパ面を有し、前記プロテクタの後端部が前記テーパ面と前記主体金具の前記内面との間に挟持されていてもよい。
このガスセンサによれば、セラミックホルダのテーパ面がプロテクタの後端部を径方向外側に押圧し主体金具の内面に押し付けるので、プロテクタの後端側が主体金具の内側に収容される形態であっても、プロテクタの後端側を主体金具に固定することができる。又、プロテクタの後端側を特殊な形状としなくてもよいので、生産性も向上する。
【００１０】
本発明のガスセンサにおいて、前記プロテクタは内側プロテクタであり、前記内側プロテクタの径方向外側に離間して配置されると共に、前記内側プロテクタ及び前記主体金具に固定された外側プロテクタをさらに備え、前記内側プロテクタ及び前記外側プロテクタの先端がそれぞれ平坦な底部を有し、各底部が互いに接続されていてもよい。
このガスセンサによれば、内側プロテクタの先端側を、外側プロテクタひいては主体金具に確実に固定することができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、ガスセンサのセンサ素子の先端のガス導入部が主体金具の先端よりも後端側に配置され、かつプロテクタが主体金具の内面側に収容される場合であっても、センサ素子への被水を抑制することができる
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の観点の実施形態に係るガスセンサの軸線Ｏ方向に沿う断面図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】本発明の第１の観点の実施形態に係るガスセンサの変形例を示す部分断面図である。
【図４】本発明の第２の観点の実施形態に係るガスセンサの軸線Ｏ方向に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
＜本発明の第１の観点の実施形態＞
図１は、本発明の第１の観点の実施形態に係るガスセンサ（アンモニアセンサ）１Ａの断面図（軸線Ｏに沿って切断した断面図）、図２は図１の部分拡大図である。
【００１５】
ガスセンサ１Ａは、被測定ガスである排気ガス（被測定ガス）中の特定ガス（アンモニア）の濃度を検出可能なセンサ素子１０を備え、内燃機関の排気管（図示なし）に装着されて使用されるアンモニアセンサである。このガスセンサ１Ａは、排気管に固定するためのネジ部２１と、六角レンチ等の工具を係合するための多角形の鍔部２７が外表面の所定位置に形成された筒状の主体金具２０を備える。センサ素子１０は、軸線Ｏ方向に延びる細長板状をなし、主体金具２０の内側に保持されている。
さらに詳しくは、ガスセンサ１Ａは、センサ素子１０の後端部１０ｋ（図１において上端の部位）が挿入される挿入孔６２を有する保持部材６０と、この保持部材６０の内側に保持された６個の端子部材７５とを備える。なお、図１では、６個の端子部材７５のうち４個のみを図示している。
センサ素子１０の後端部１０ｋには図示しない電極パッドが形成され、各電極パッドにそれぞれ各端子部材７５が弾性的に当接して電気的に接続している。
さらに、各端子部材７５に、それぞれリード線７１が加締められて電気的に接続されている。
【００１６】
主体金具２０は、軸線Ｏ方向に貫通する筒状をなし、内面２３を有している。この主体金具２０は、径方向内側に突出して後端向き面２３ｄ（図２参照）を有する形態で内面２３の一部を構成する棚部２４を有している。主体金具２０は、センサ素子１０の先端を自身の先端２０ａよりも後端側（図１において上方）に配置させると共に、センサ素子１０の後端部１０ｋを自身の後端側外部（図１において上方）に突出させた状態で、センサ素子１０を内面２３側に保持している。
なお、本実施形態では、主体金具２０は、センサ素子１０を内面２３側に保持する本体部２０Ｂと、本体部の外周を囲む筒状の回転部２０Ａとからなり、ネジ部２１及びその後端側の鍔部２７は回転部２０Ａの外表面に形成されている。回転部２０Ａは、本体部２０Ｂの先端側に形成されたフランジ部２８と、外筒５１との間で軸線Ｏ方向に挟まれ、六角レンチ等で鍔部２７を回転させると、ネジ部２１が取付対象体にネジ止めされると共に、本体部２０Ｂを回転させずに回転部２０Ａのみが回転するようになっている。
これにより、本体部２０Ｂに保持されたセンサ素子１０や後述するプロテクタを所定の向きに向けてガスセンサ１Ａを取付対象体に取り付けることができる。
【００１７】
センサ素子１０の先端側には、センサ素子１０内部に被測定ガスを導入するガス導入部１０ｓが設けられている。ガス導入部１０ｓは、例えばセンサ素子１０の側面の開口に充填された多孔質層であり、センサ素子１０内部の室に配置された一対の電極にガスを流通させる。
又、本実施形態では、ガス導入部１０ｓを含むセンサ素子１０の先端側は多孔質保護層１２で覆われている。又、固体電解質体と、上記一対の電極とから、アンモニアを検出するための検知部が構成されている。
また、主体金具２０（本体部２０Ｂ）の内部には、環状のセラミックホルダ８２、滑石粉末を環状に充填してなる滑石リング８３、及びセラミックスリーブ８５が配置されている。詳細には、センサ素子１０の径方向周囲を取り囲む状態で、セラミックホルダ８２、滑石リング８３、及びセラミックスリーブ８５が、この順に、主体金具２０の軸線Ｏ方向先端側（図１において下端側）から軸線Ｏ方向後端側（図１において上端側）にわたって重ねて配置されている。そして、セラミックホルダ８２の先端向き面をなすテーパ面８２ｔ（図２参照）が棚部２４の後端向き面２３ｄに接している。
【００１８】
また、セラミックスリーブ８５と主体金具２０のカシメ部２２との間には、加締リング８６が配置されている。なお、主体金具２０のカシメ部２２が、加締リング８６を介してセラミックスリーブ８５を先端側に押し付けるように、加締められている。
主体金具２０（本体部２０Ｂ）の先端側には、センサ素子１０の先端側を覆うように、複数の孔を有する金属製（具体的にはステンレス）の外側プロテクタ３１及び内側プロテクタ３２が、溶接によって取り付けられている。一方、主体金具２０（本体部２０Ｂ）の後端側には、外筒５１が溶接によって取り付けられている。外筒５１は、軸線Ｏ方向に延びる筒状をなし、センサ素子１０を包囲すると共に、自身の先端部が回転部２０Ａの後端の後端側に位置して回転部２０Ａの抜けを防止している。
なお、内側プロテクタ３２が特許請求の範囲の「プロテクタ」に相当する。外側プロテクタ３１及び内側プロテクタ３２については後述する。
【００１９】
保持部材６０は、絶縁性材料（具体的にはアルミナ）からなり、軸線Ｏ方向に貫通する挿入孔６２を有する筒状部材である。挿入孔６２内には、前述した６個の端子部材７５が配置されている。保持部材６０の後端部には、径方向外側に突出する鍔部６５が形成されている。保持部材６０は、鍔部６５が内部支持部材５３に当接する態様で、内部支持部材５３に保持されている。なお、内部支持部材５３は、外筒５１のうち径方向内側に向けて加締められた加締部５１ｇにより、外筒５１に保持されている。
保持部材６０の後端側には、絶縁部材９０が配置されている。絶縁部材９０は、電気絶縁性材料（具体的にはアルミナ）からなり、円筒状をなす。この絶縁部材９０には、軸線Ｏ方向に貫通する貫通孔９１が合計６個形成されている。この貫通孔９１には、前述した端子部材７５の後端部（リード線把持部）が配置されている。
【００２０】
また、外筒５１の後端部（図１において上端部）の開口は、フッ素ゴムからなる弾性シール部材７３が挿入されて開口を閉塞している。この弾性シール部材７３には、軸線Ｏ方向に延びる円筒状の挿通孔７３ｃが合計６個形成され、各挿通孔７３ｃに各リード線７１が挿通されている。各リード線７１は、弾性シール部材７３の挿通孔７３ｃを通じて、ガスセンサ１Ａの外部に延出している。弾性シール部材７３は、外筒５１の後端側を径方向内側に加締めることで外筒５１内に固定されている。
【００２１】
次に、図２を参照し、主体金具２０（本体部２０Ｂ）の内面２３、外側プロテクタ３１及び内側プロテクタ３２について説明する。
まず、主体金具２０の内面２３は、先端側から後端に向かって同一径のストレート部２３ａと、ストレート部２３ａの後端から後端側に向かって縮径のテーパ部２３ｂと、テーパ部２３ｂの後端から後端に向かって同一径の狭窄部２３ｃと、狭窄部２３ｃから後端に向かってテーパ状に拡径する後端向き面２３ｄと、を有している。狭窄部２３ｃは内面２３のうち最も縮径の部位であり、後端向き面２３ｄ及び狭窄部２３ｃ付近の部位が棚部２４を構成している。
【００２２】
内側プロテクタ３２は先端側に底面を有する筒状をなし、主体金具２０の内面２３側に収容されている。具体的には、内側プロテクタ３２の外径は狭窄部２３ｃの内径よりやや小径であり、内側プロテクタ３２の後端側が狭窄部２３ｃに嵌合されている。従って、内側プロテクタ３２の外面はストレート部２３ａと離間すると共に、テーパ部２３ｂの後端に接している。
そして、内側プロテクタ３２の後端側の側面には、複数個の内側ガス導入孔３２ａが周方向に離間して設けられ、内側プロテクタ３２の底面の中心には１個の内側ガス排出孔３２ｂが設けられている。
内側プロテクタ３２及び内側ガス導入孔３２ａは、それぞれ特許請求の範囲の「プロテクタ」及び「ガス導入口」に相当する。
【００２３】
一方、外側プロテクタ３１は内側プロテクタよりも径大で、先端側に底面を有する筒状をなしている。外側プロテクタ３１は主体金具２０の先端部２９の外面に嵌合されて溶接され、主体金具２０に固定されると共に、内側プロテクタ３２の径方向外側に離間して配置されている。外側プロテクタ３１の先端側の側面には、複数個の外側ガス導入孔３１ａが周方向に離間して設けられ、外側プロテクタ３１の底面の中心には１個の外側ガス排出孔３１ｂが設けられている。
なお、外側プロテクタ３１と内側プロテクタ３２とは同軸上に配置され、両者の各底面が重なって溶接され、内側プロテクタ３２の先端側が外側プロテクタ３１に固定されている。又、内側ガス排出孔３２ｂと外側ガス排出孔３１ｂとが同一中心で重なって１個のガス排出孔として機能する。
【００２４】
そして、外側プロテクタ３１の先端側にて外側ガス導入孔３１ａから導入された排気ガスＧは、外側プロテクタ３１と内側プロテクタ３２の隙間を通って後端側へ流れ、主体金具２０の内面２３側に配置された内側ガス導入孔３２ａから内側プロテクタ３２の内部に流れる。その後、排気ガスＧはガスセンサ１Ａの先端に配置された内側ガス排出孔３２ｂ（外側ガス排出孔３１ｂ）に向かって流れ、センサ素子１０のガス導入部１０ｓ付近に排気ガスＧが供給される。これにより、センサの応答性の低下を抑制できる。
図２に示すように、センサ素子１０のガス導入部１０ｓの後端は、内側ガス導入孔３２ａの先端よりも先端側に位置しているため、内側ガス導入孔３２ａから導入された排気ガスＧが先端側に流れる際、ガス導入部１０ｓに確実に排気ガスＧを供給することができる。又、軸線Ｏ方向に、内側ガス導入孔３２ａの後端と、内側ガス排出孔３２ｂの後端との間にセンサ素子１０の先端１０ｆを配置すると、排気ガスＧがガス導入部１０ｓにさらに確実に供給され、センサの応答性がさらに向上する。
【００２５】
ここで、主体金具２０は熱容量が大きいため、排気ガスＧ中の水分は主体金具２０の内面２３、特に内面２３の奥側（後端側）のテーパ部２３ｂで冷やされ、凝縮水Ｗとなる。
そこで、主体金具２０の内面２３側に位置する内側ガス導入孔３２ａの後端を、主体金具２０とのクリアランスが狭くなるテーパ部２３ｂから遠ざける、つまりテーパ部２３ｂよりも先端側で主体金具２０とのクリアランスが広いストレート部２３ａに離間しつつ配置させる。これにより、内側ガス導入孔３２ａが主体金具２０の内面２３から十分に離間し、凝縮水Ｗが内側ガス導入孔３２ａから内側プロテクタ３２の内部のセンサ素子１０に付着することを抑制できる。なお、凝縮水Ｗは、テーパ部２３ｂから主体金具２０の内面２３と内側プロテクタ３２との隙間を通って先端側に落下したり、先端側で再蒸発する。
【００２６】
以上のようにして、コスト低減やガスセンサのコンパクト化等のためにセンサ素子１０の長さを短くし、センサ素子１０のガス導入部１０ｓが主体金具２０の先端２０ｆよりも後端側に配置され、かつプロテクタ（内側プロテクタ３２）が主体金具２０の内面２３側に収容される形態であっても、センサ素子１０への被水を抑制することができる。
なお、主体金具２０がステンレス製の場合、凝縮水Ｗにはステンレスに由来するＦｅ成分が含まれ、アンモニアセンサの検出感度を低下させるが、凝縮水Ｗのセンサ素子１０への付着を抑制することで、センサの検出感度をも維持できる。
【００２７】
なお、本発明においては、上述のようにプロテクタ（内側プロテクタ３２）の後端側が主体金具２０の内側に収容される形態を採るため、内側プロテクタ３２の後端側を溶接等によって主体金具２０に固定することが困難である。
そこで、図２に示すように、本実施形態では、セラミックホルダ８２の先端側に、後端側に向かって拡径して先端を向くテーパ面８２ｔを設け、テーパ面８２ｔと内面２３（狭窄部２３ｃ）との間に内側プロテクタ３２の後端（後端部）３２ｅを挟持させる。このとき、テーパ面８２ｔが後端３２ｅを径方向外側（図２の矢印方向）に押圧し、狭窄部２３ｃに押し付けることで内側プロテクタ３２の後端３２ｅが係止される。
これにより、内側プロテクタ３２の後端側が主体金具２０の内側に収容される形態であっても、内側プロテクタ３２の後端側を主体金具２０に固定することができる。
【００２８】
但し、テーパ面８２ｔと狭窄部２３ｃは、内側プロテクタ３２が先端側へ抜けるのを規制することはできない。そこで、本例では、内側プロテクタの３２の先端の底面を外側プロテクタ３１に固定し、外側プロテクタ３１を主体金具２０の先端部２９に固定している。これにより、内側プロテクタ３２が軸線Ｏ方向の先端側で主体金具２０に固定され、内側プロテクタ３２が先端側へ抜けるのを防止し、内側プロテクタ３２の全体を主体金具２０に確実に固定することができる。
【００２９】
図３は、本発明の第１の観点の実施形態の変形例を示し、図２に相当する部分断面図である。なお、図３において、図２と同一構成部分については適宜同一符号を付して説明を省略する。
本例においては、プロテクタ３４が一重プロテクタであり、ガス導入孔３４ａが長円形であり、さらにプロテクタ３４の後端３４ｅの形状が図２の例と異なる。
具体的には、プロテクタ３４は先端側に底面を有し、先端側が尖った筒状をなし、プロテクタ３４の外径は狭窄部２３ｃの内径よりやや小径である。そして、プロテクタ３４の後端側が狭窄部２３ｃに嵌合されている。
プロテクタ３４の後端側の側面には、複数個の長円形のガス導入孔３４ａが周方向に離間して設けられ、プロテクタ３４の底面の中心には１個のガス排出孔３４ｂが設けられている。ガス導入孔３４ａが特許請求の範囲の「ガス導入口」に相当する。
【００３０】
図３の例においても、ガス導入孔３４ａをテーパ部２３ｂから遠ざけて、テーパ部２３ｂよりも先端側で主体金具２０とのクリアランスが広いストレート部２３ａに離間しつつ配置させることで、凝縮水がガス導入孔３４ａからプロテクタ３４の内部のセンサ素子１０に付着することを抑制できる。
なお、図３の例においては、プロテクタ３４の後端側を主体金具２０の内側に固定する態様として、プロテクタ３４の後端部３４ｅを、後端向き面２３ｄとテーパ面８２ｔとの間に挟持させている。
これにより、狭窄部２３ｃの後端側に、狭窄部２３ｃの内径よりも径大の後端部３４ｅが配置されることになるので、外側プロテクタ等を介在させなくともプロテクタ３４の先端側へ抜けを防止することができ、プロテクタ３４の全体を主体金具２０に確実に固定することができる。なお、本例では、予めプロテクタ３４の後端部３４ｅを後端向き面２３ｄに合うテーパ状としておき、主体金具２０（本体部２０Ｂ）の後端側からプロテクタ３４を挿入することはいうまでもない。
【００３１】
＜本発明の第２の観点の実施形態＞
次に、図４を参照し、本発明の第２の観点の実施形態に係るガスセンサ（アンモニアセンサ）１Ｂについて説明する。図４はガスセンサ１Ｂの断面図（軸線Ｏに沿って切断した断面図）であり、図１に対応した図である。
なお、第２の観点の実施形態は、内側プロテクタ３６、及び主体金具４０の構成が異なること以外は、第１の観点の実施形態に係るガスセンサ１と同一であるので、同一構成部分については適宜同一符号を付して説明を省略する。外側プロテクタ３５も外側プロテクタ３２と同一である。又、主体金具４０は、センサ素子１０を内面４３側に保持する本体部４０Ｂと、本体部の外周を囲む筒状の回転部４０Ａとからなる点も、第１の観点の実施形態と同様であるので、本体部４０Ｂと回転部４０Ａの詳細な説明は省略する。
【００３２】
図４において、主体金具４０（本体部４０Ｂ）の内面４３は、先端側から後端に向かって同一径のストレート部４３ａと、ストレート部４３ａの後端から段状に縮径した後に後端に向かって同一径のストレート状の狭窄部４３ｃと、狭窄部４３ｃから後端に向かってテーパ状に拡径する後端向き面４３ｄと、を有している。狭窄部４３ｃは内面４３のうち最も縮径の部位であり、後端向き面４３ｄ及び狭窄部４３ｃ付近の部位が棚部４４を構成している。
つまり、主体金具４０の内面４３は、図２の主体金具２０の内面２３におけるテーパ部２３ｂの代わりにストレート部２３ａを狭窄部２３ｃの位置まで延ばした形態に相当する。
【００３３】
内側プロテクタ３６は先端側に底面を有する筒状をなし、主体金具４０の内面４３側に収容されている。又、内側プロテクタ３６の後端は後端側に向かって拡径する拡径部３６ｅを形成している。内側プロテクタ３６の拡径部３６ｅを除く外径は狭窄部４３ｃの内径よりやや小径であり、拡径部３６の外径はストレート部４３ａの内径よりやや小径である。そして、拡径部３６の後端が狭窄部４３ｃの先端向き面の段部に当接している。従って、内側プロテクタ３６の拡径部３６ｅを除く外面はストレート部４３ａと離間している。
そして、内側プロテクタ３６の後端側の側面には、複数個の内側ガス導入孔３６ａが周方向に離間して設けられ、内側プロテクタ３６の底面の中心には１個のガス排出孔３６ｂが設けられている。
内側プロテクタ３６及び内側ガス導入孔３６ａは、それぞれ特許請求の範囲の「プロテクタ」及び「ガス導入口」に相当する。
【００３４】
一方、外側プロテクタ３５は内側プロテクタよりも径大で、先端側に底面を有する筒状をなしている。外側プロテクタ３５は主体金具４０の先端部４９の外面に嵌合されて溶接され、主体金具４０に固定されると共に、内側プロテクタ３６の径方向外側に離間して配置されている。外側プロテクタ３５の先端側の側面には、複数個の外側ガス導入孔３５ａが周方向に離間して設けられ、外側プロテクタ３５の底面の中心には１個の外側ガス排出孔３５ｂが設けられている。
そして、外側プロテクタ３５と内側プロテクタ３６とは同軸上に配置され、両者の各底面が重なって溶接され、内側プロテクタ３６の先端側が外側プロテクタ３５に固定されている。又、内側ガス排出孔３５ｂと外側ガス排出孔３６ｂとが同一中心で重なって１個のガス排出孔として機能するのは、第１の観点の実施形態に係るガスセンサ１と同様である。  
【００３５】
第２の観点の実施形態においても、ガス導入部１０ｓが主体金具４０の先端４０ｆよりも後端側に位置し、ガス導入部１０ｓの後端は内側ガス導入孔３６ａの先端よりも先端側に位置している。
そして、排気ガスＧ中の水分は主体金具４０の内面４３、特に内面３４の奥側となるストレート部４３ａの後端側で冷やされ、凝縮水Ｗとなる。
そこで、第２の観点の実施形態においては、内側ガス導入孔３６ａの後端を、主体金具４０とのクリアランスが狭くなる拡径部３６ｅから遠ざける、つまり主体金具４０とのクリアランスが拡径部３６ｅよりも広いストレート部４３ａに離間しつつ配置させることで、凝縮水がガス導入孔３６ａから内側プロテクタ３６の内部のセンサ素子１０に付着することを抑制できる。  
【００３６】
本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。
例えば、上記実施形態では、プロテクタ３４の後端部３４ｅを後端に向かって拡径するフランジ状としたが、このフランジが径方向に突没する花びら状であったり、周方向の一部のみ拡径する形状でもよい。
外側プロテクタの先端側の底面に、内側プロテクタの先端よりも大径の開口を設け、この開口から内側プロテクタの先端側を外側に突出させ、この部位で外側プロテクタと内側プロテクタとを固定してもよい。
ガス導入口は、完全な孔でなくてもよく、例えば、コの字型の切欠き部であってもよい。即ち、ガスを導入する機能を備えていればガス導入口であると云える。
又、上記実施形態では、主体金具は本体部と回転部の２以上の部材からなっていたが、主体金具が一体の一つの部材からなっていてもよい。
又、ガスセンサの種類はアンモニアセンサに限定されず、例えば、酸素センサ、ＮＯｘセンサとすることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１Ａ，１Ｂ    ガスセンサ
１０    センサ素子
１０ｓ    センサ素子のガス導入部
２０、４０    主体金具
２０ｆ、４０ｆ    主体金具の先端
２３、４３    主体金具の内面
２３ａ、４３ａ    主体金具のストレート部
２３ｂ    主体金具のテーパ部
３２、３４、３６    プロテクタ
３２ａ、３４ａ、３６ａ    ガス導入口
３２ｅ    プロテクタの後端部（後端）
３６ｅ    プロテクタの拡径部
８２    セラミックホルダ
８２ｔ    セラミックホルダのテーパ面
Ｏ    軸線
【図１】
2018096921.tif 000003
【図２】
2018096921.tif 000004
【図３】
2018096921.tif 000005
【図４】
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