(57)【要約】【課題】プロテクタ内部の検出素子に導入されるガスの流れをいずれか一方に積極的に偏らせることで、ガスセンサの応答性のばらつきを抑制したガスセンサを提供する。【解決手段】検出素子１０の検出部１１を収容する内側プロテクタ１２０及び外側プロテクタ１１０を備えたガスセンサ１において、内側プロテクタは検出部の径方向外側に配置された内側壁部１６０を有し、外側プロテクタは、外側ガス導入部１４０を有すると共に外側壁部１３０を有し、外側プロテクタの中心軸に直交する方向にみたとき、外側ガス導入部は、検出素子の幅方向に平行な第１直線Ｓをはさんで内側ガス導入部の反対方向のみに配置され、外側ガス導入部の周方向の中心点Ｃから内側壁部の第１方向に延びる接線上の内側壁部との交点Ｙ１と中心点とを結ぶ線分の長さの合計と、内側壁部の第２方向に延びる接線上の内側壁部との交点Ｙ２と中心点とを結ぶ線分の長さの合計と、が異なっている。【選択図】図４
2015200628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延び、自身の先端側に被測定ガス中の特定ガス成分を検出するための検出部を有する板状の検出素子と、
前記検出部を自身の先端から突出させつつ、前記検出素子の径方向周囲を取り囲む筒状の主体金具と、
内部に前記検出素子の前記検出部を収容しつつ、前記主体金具に固定されるプロテクタと、
を備え、内燃機関の吸気通路に配置されるガスセンサにおいて、
前記プロテクタは、前記検出部と間隙を介して配置される内側プロテクタと、該内側プロテクタの径方向外側に配置される筒状の外側プロテクタとを有し、
前記内側プロテクタは、前記被測定ガスを前記内側プロテクタ内に導入可能な内側ガス導入部を有すると共に、前記検出部の径方向外側に配置された内側壁部を有し、
前記外側プロテクタは、前記被測定ガスを前記外側プロテクタ内に導入可能な１つ以上の外側ガス導入部を有すると共に、前記内側壁部の径方向外側に配置された外側壁部を有し、
前記外側プロテクタの中心軸に直交する方向に前記内側壁部及び前記外側壁部を投影したとき、前記外側ガス導入部は、前記検出素子の幅方向に平行な直線であって前記中心軸を通る第１直線をはさんで前記内側ガス導入部の反対方向のみに配置され、
前記外側ガス導入部の重心を通る断面でみたとき、前記外側ガス導入部の周方向の中心点から前記内側壁部の第１方向及び第２方向に向けて引いた接線の関係において、前記第１方向に延びる接線上の前記内側壁部との交点と前記中心点とを結ぶ線分の長さの合計と、前記第２方向に延びる接線上の前記内側壁部との交点と前記中心点とを結ぶ線分の長さの合計と、が異なっているガスセンサ。
【請求項２】
軸線方向に延び、自身の先端側に被測定ガス中の特定ガス成分を検出するための検出部を有する板状の検出素子と、
前記検出部を自身の先端から突出させつつ、前記検出素子の径方向周囲を取り囲む筒状の主体金具と、
内部に前記検出素子の前記検出部を収容しつつ、前記主体金具に固定されるプロテクタと、
を備え、内燃機関の吸気通路に配置されるガスセンサにおいて、
前記プロテクタは、前記検出部と間隙を介して配置される内側プロテクタと、該内側プロテクタの径方向外側に配置される筒状の外側プロテクタとを有し、
前記内側プロテクタは、前記被測定ガスを前記内側プロテクタ内に導入可能な内側ガス導入部を有すると共に、前記検出部の径方向外側に配置された内側壁部を有し、
前記外側プロテクタは、前記被測定ガスを前記外側プロテクタ内に導入可能な１つ以上の外側ガス導入部を有すると共に、前記内側壁部の径方向外側に配置された外側壁部を有し、
前記外側プロテクタの中心軸に直交する方向に前記内側壁部及び前記外側壁部を投影したとき、前記外側ガス導入部は、前記検出素子の幅方向に平行な直線であって前記中心軸を通る第１直線をはさんで前記内側ガス導入部の反対方向のみに配置され、
前記外側ガス導入部の重心を通る断面でみたとき、前記外側ガス導入部の周方向の中心点から前記内側壁部の第１方向及び第２方向に向けて引いた接線の関係において、前記第１方向に延びる接線上の前記外側壁部との交点と前記中心点とを結ぶ線分の長さの合計と、前記第２方向に延びる接線上の前記外側壁部との交点と前記中心点とを結ぶ線分の長さの合計と、が異なっているガスセンサ。
【請求項３】
前記第１方向に延びる前記接線上の前記内側壁部との交点と前記中心点とを結ぶ前記線分の長さの合計と、前記第２方向に延びる前記接線上の前記内側壁部との交点と前記中心点とを結ぶ前記線分の長さの合計とのうち、長い方をＤｓｕｍ１とし、短い方をＤｓｕｍ２としたとき、
（Ｄｓｕｍ１／Ｄｓｕｍ２）＞１．０６５である請求項１に記載のガスセンサ。
【請求項４】
前記第１方向に延びる前記接線上の前記外側壁部との交点と前記中心点とを結ぶ前記線分の長さの合計と、前記第２方向に延びる前記接線上の前記外側壁部との交点と前記中心点とを結ぶ前記線分の長さの合計とのうち、長い方をＥｓｕｍ１とし、短い方をＥｓｕｍ２としたとき、
（Ｅｓｕｍ１／Ｅｓｕｍ２）＞１．１２９である請求項２に記載のガスセンサ。
【請求項５】
前記第１方向における前記内側壁部と前記外側壁部との最小クリアランスと、前記第２方向における前記内側壁部と前記外側壁部との最小クリアランスと、が異なっている請求項１乃至４のいずれか１項に記載のガスセンサ。
【請求項６】
前記内側プロテクタは、前記第１直線に直交する直線であって前記中心軸を通る第２直線を軸とした線対称に配置されると共に、前記外側ガス導入部の前記中心点は、当該第２直線と重ならない請求項１乃至５のいずれか１項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、外部から内燃機関内に吸入される吸気ガスが流れる吸気ガス通路や、内燃機関の汚染物質排出の削減のために、排気ガスを再循環させる吸気再循環ガスが流れる吸気再循環ガス通路といった吸気通路に配置されるガスセンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、外部から内燃機関に吸入される吸気ガス（大気）の酸素濃度を検出するために、内燃機関の吸気ガス通路にガスセンサを配設し、検出した酸素濃度を内燃機関の運転制御に用いることによって、内燃機関の空燃比制御の精度などを向上させる技術がある。
また、近年、内燃機関から排出される窒素酸化物（ＮＯx）を減少させる目的で、排気ガスを再度吸気システムに導入させる技術（以下、排ガス再循環またはＥＧＲシステムという）が知られている。このようなＥＧＲシステムの排気ガスと吸気ガスとが混ざり合った吸気再循環ガスの酸素濃度を検出するために、吸気再循環ガス通路にガスセンサを配設することも知られている。
【０００３】
吸気ガス通路や吸気再循環ガス通路といった吸気通路に取り付けられるガスセンサとして、例えばＮＯｘ（窒素酸化物）や酸素などの濃度に応じ、大きさの異なる起電力が生じたり、抵抗値が変化したりする検出素子を備えたガスセンサが知られている。検出素子の先端側には特定ガス成分を検出する検出部が設けられており、ヒータ等によって加熱されることで、検出部が特定ガス成分を検出している。又、この検出部を被水や煤から保護するため、ケーシング（主体金具）の先端側には、検出部を覆う有底円筒状のプロテクタが取付けられている。又、検出素子の検出部に吸気ガスを晒すために、プロテクタにガス導入孔が設けられている。
そして、プロテクタを内側プロテクタと外側プロテクタとの二重構造とし、さらに内側プロテクタのガス導入孔を、検出素子をはさんで外側ガス導入孔の反対方向のみに配置した技術が開発されている（例えば、特許文献１参照）。この技術によれば、外側ガス導入孔を通過した被測定ガスが直接内側ガス導入孔を通過することなく、内側プロテクタの内壁に当接して水分や煤が付着しやすい。よって、検出素子がクラックや割れが生じることを効率よく抑制したり、検出精度が低下することを抑制できる。
【０００４】
図８、図９は特許文献１記載のガスセンサにおけるプロテクタの構成を示す。
図８に示すように、軸線Ｏ方向に延びる検出素子１０の先端側に検出部１１が形成され、検出部１１は保護層１５に覆われている。そして、検出部１１（保護層１５）は、内側プロテクタ１２００と外側プロテクタ１１００との二重構造からなるプロテクタ１０００に収容されている。
内側プロテクタ１２００は、半円弧状の内側壁部１６００と、内側壁部１６００の径方向の端部に設けられた内側ガス導入部１７００を有している。又、外側プロテクタ１１００は、円筒状の外側壁部１３００と、その外周面に軸線方向に延びる外側ガス導入部１４００と、外側壁部１３００の底部に設けられた導出部（孔）１５００とを有している。
そして、図９に示すように、径方向に沿う面（Ｅ−Ｅ断面）から見て、外側ガス導入部１４００の周方向の中心点Ｃは、検出部１１（検出素子１０）の幅方向中央に直交する直線Ｌ上にある。又、直線Ｌを軸として内側プロテクタ１２００は線対称の位置にある。従って、中心点Ｃからと内側壁部１６００の一端側１６００ｅ及び他端側１６００ｆに向けて引いた２本の接線において、一端側１６００ｅに延びる接線上の内側壁部１６００との交点と中心点Ｃとを結ぶ線分Ｄ１と、他端側１６００ｆに延びる接線上の内側壁部１６００との交点と中心点Ｃとを結ぶ線分Ｄ２とが等しくなっている。
つまり、Ｄ１＝Ｄ２であるので、外側ガス導入部１４００から導入され、内側壁部１６００の一端側１６００ｅ及び他端側１６００ｆをそれぞれ周るガスＧ１，Ｇ２の流れも、直線Ｌを軸とする線対称となって内側ガス導入部１７００内の検出部１１に到達する。つまり、設計上、ガスＧ１，Ｇ２が一端側１６００ｅ及び他端側１６００ｆでほぼ均等に内側ガス導入部１７００内の検出部１１に向かって流れることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５１５６０９９号公報（図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、実際のガスセンサにおいては、外部から流入されるガスの流速変化の影響を受けることとなる。その結果、ガスＧ１，Ｇ２の流れが必ずしも線対称となって内側ガス導入部１７００内の検出部１１に到達しない。換言すると、ガス通路を流れるガスの流れが速くなったり、遅くなったりと変化する流速変化に起因して、内側壁部１６００の一端側１６００ｅ又は他端側１６００ｆのいずれかに偏ってガスが多く流れ、ガスＧ１，Ｇ２の流れが一定にならないことになる。その結果として、ガスＧ１，Ｇ２中の特定ガス成分を検出する際のガスセンサの応答性がばらつく虞がある。
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、プロテクタ内部の検出素子に導入されるガスの流れをいずれか一方に積極的に偏らせることで、ガスセンサの応答性のばらつきを抑制したガスセンサ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】
本発明のガスセンサは、軸線方向に延び、自身の先端側に被測定ガス中の特定ガス成分を検出するための検出部を有する板状の検出素子と、前記検出部を自身の先端から突出させつつ、前記検出素子の径方向周囲を取り囲む筒状の主体金具と、内部に前記検出素子の前記検出部を収容しつつ、前記主体金具に固定されるプロテクタと、を備え、内燃機関の吸気通路に配置されるガスセンサにおいて、前記プロテクタは、前記検出部と間隙を介して配置される内側プロテクタと、該内側プロテクタの径方向外側に配置される筒状の外側プロテクタとを有し、前記内側プロテクタは、前記被測定ガスを前記内側プロテクタ内に導入可能な内側ガス導入部を有すると共に、前記検出部の径方向外側に配置された内側壁部を有し、前記外側プロテクタは、前記被測定ガスを前記外側プロテクタ内に導入可能な１つ以上の外側ガス導入部を有すると共に、前記内側壁部の径方向外側に配置された外側壁部を有し、前記外側プロテクタの中心軸に直交する方向に前記内側壁部及び前記外側壁部を投影したとき、前記外側ガス導入部は、前記検出素子の幅方向に平行な直線であって前記中心軸を通る第１直線をはさんで前記内側ガス導入部の反対方向のみに配置され、前記外側ガス導入部の重心を通る断面でみたとき、前記外側ガス導入部の周方向の中心点から前記内側壁部の第１方向及び第２方向に向けて引いた接線の関係において、前記第１方向に延びる接線上の前記内側壁部との交点と前記中心点とを結ぶ線分の長さの合計と、前記第２方向に延びる接線上の前記内側壁部との交点と前記中心点とを結ぶ線分の長さの合計と、が異なっている。
このガスセンサによれば、第１方向に延びる接線上の内側壁部との交点と中心点とを結ぶ線分の長さの合計と第２方向に延びる接線上の内側壁部との交点と中心点とを結ぶ線分の長さの合計とが異なっているので、外側ガス導入部から導入されたガスが内側壁部の一端側（第１方向）及び他端側（第２方向）を周って、内側ガス導入部内の検出部に到達する距離が一端側及び他端側とでそれぞれ異なる。このため、一端側を周るガスの流量と、他端側を周るガスの流量が異なり、実際のガスセンサにおいてガス通路を流れるガスの流速変化が生じても、当該流速変化に起因するガスの流量変化を上回るように一端側又は他端側のいずれか一方に偏ってガスが多く流れるため、ガスセンサの応答性のばらつきを抑制できる。
【０００８】
また、本発明のガスセンサは、軸線方向に延び、自身の先端側に被測定ガス中の特定ガス成分を検出するための検出部を有する板状の検出素子と、前記検出部を自身の先端から突出させつつ、前記検出素子の径方向周囲を取り囲む筒状の主体金具と、内部に前記検出素子の前記検出部を収容しつつ、前記主体金具に固定されるプロテクタと、を備え、内燃機関の吸気通路に配置されるガスセンサにおいて、前記プロテクタは、前記検出部と間隙を介して配置される内側プロテクタと、該内側プロテクタの径方向外側に配置される筒状の外側プロテクタとを有し、前記内側プロテクタは、前記被測定ガスを前記内側プロテクタ内に導入可能な内側ガス導入部を有すると共に、前記検出部の径方向外側に配置された内側壁部を有し、前記外側プロテクタは、前記被測定ガスを前記外側プロテクタ内に導入可能な１つ以上の外側ガス導入部を有すると共に、前記内側壁部の径方向外側に配置された外側壁部を有し、前記外側プロテクタの中心軸に直交する方向に前記内側壁部及び前記外側壁部を投影したとき、前記外側ガス導入部は、前記検出素子の幅方向に平行な直線であって前記中心軸を通る第１直線をはさんで前記内側ガス導入部の反対方向のみに配置され、前記外側ガス導入部の重心を通る断面でみたとき、前記外側ガス導入部の周方向の中心点から前記内側壁部の第１方向及び第２方向に向けて引いた接線の関係において、前記第１方向に延びる接線上の前記外側壁部との交点と前記中心点とを結ぶ線分の長さの合計と、前記第２方向に延びる接線上の前記外側壁部との交点と前記中心点とを結ぶ線分の長さの合計と、が異なっていても良い。
このガスセンサによっても、第１方向に延びる接線上の外側壁部との交点と中心点とを結ぶ線分の長さの合計と第２方向に延びる接線上の外側壁部との交点と中心点とを結ぶ線分の長さの合計とが異なっているので、外側ガス導入部から導入されたガスが内側壁部の一端側（第１方向）及び他端側（第２方向）を周って、内側ガス導入部内の検出部に到達する距離が一端側及び他端側とでそれぞれ異なる。このため、一端側を周るガスの流量と、他端側を周るガスの流量が異なり、実際のガスセンサにおいてガス通路を流れるガスの流速変化が生じても、当該流速変化に起因するガスの流量変化を上回るように一端側又は他端側のいずれか一方に偏ってガスが多く流れるため、ガスセンサの応答性のばらつきを抑制できる。
【０００９】
前記第１方向に延びる前記接線上の前記内側壁部との交点と前記中心点とを結ぶ前記線分の長さの合計と、前記第２方向に延びる前記接線上の前記内側壁部との交点と前記中心点とを結ぶ前記線分の長さの合計とのうち、長い方をＤｓｕｍ１とし、短い方をＤｓｕｍ２としたとき、（Ｄｓｕｍ１／Ｄｓｕｍ２）＞１．０６５であるとよい。
このガスセンサによれば、Ｄｓｕｍ１とＤｓｕｍ２との差が大きくなるので、一端側又は他端側のいずれか一方により多くのガスが偏って流れ、ガスセンサの応答性のばらつきをさらに抑制できる。
【００１０】
前記第１方向に延びる前記接線上の前記外側壁部との交点と前記中心点とを結ぶ前記線分の長さの合計と、前記第２方向に延びる前記接線上の前記外側壁部との交点と前記中心点とを結ぶ前記線分の長さの合計とのうち、長い方をＥｓｕｍ１とし、短い方をＥｓｕｍ２としたとき、（Ｅｓｕｍ１／Ｅｓｕｍ２）＞１．１２９であるとよい。
このガスセンサによれば、Ｅｓｕｍ１とＥｓｕｍ２との差が大きくなるので、一端側又は他端側のいずれか一方により多くのガスが偏って流れ、ガスセンサの応答性のばらつきをさらに抑制できる。
【００１１】
前記第１方向における前記内側壁部と前記外側壁部との最小クリアランスと、前記第２方向における前記内側壁部と前記外側壁部との最小クリアランスとが異なるようにしてもよい。
このガスセンサによれば、最小クリアランスが異なっているため、当該クリアランスの小さい方ではガスが滞留してスムースに流れず、当該クリアランスの大きい方へとガスが流れるため、一端側又は他端側のいずれかに偏ってガスが多く流れる状態を作り出すことができる。
【００１２】
前記内側プロテクタは、前記第１直線に直交する直線であって前記中心軸を通る第２直線を軸とした線対称に配置されると共に、前記外側ガス導入部の前記中心点は、当該第２直線と重ならないようにしてもよい。
このガスセンサによれば、第１方向に延びる接線上の線分の長さの合計と、第２方向に延びる接線上の線分の長さの合計とを異ならせることが可能となり、一端側又は他端側のいずれかに偏ってガスが多く流れる状態を作り出すことができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、プロテクタ内部の検出素子に導入されるガスの流れをいずれか一方に積極的に偏らせることで、ガスセンサの応答性のばらつきを抑制したガスセンサが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態のガスセンサの部分断面図である。
【図２】ガスセンサを吸気通路に取り付けた状態を示す図である。
【図３】検出素子、内側プロテクタ及び外側プロテクタの分解斜視図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態のガスセンサにおける検出素子、内側プロテクタ及び外側プロテクタの分解斜視図である。
【図６】図５のＢ１−Ｂ１断面とＢ２−Ｂ２断面を重ねた図である。
【図７】本発明の実施形態のガスセンサにおいて、外側プロテクタを２つ設けた場合の断面図である。
【図８】従来のガスセンサの検出素子、内側プロテクタ及び外側プロテクタの分解斜視図である。
【図９】図８のＥ−Ｅ断面図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態のガスセンサのプロテクタ内の流れの流体解析結果を示す図である。
【図１１】従来のガスセンサのプロテクタ内の流れの流体解析結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化したガスセンサの一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、一例としてのガスセンサ１の構造について、図１を参照して説明する。図１は、ガスセンサ１の部分断面図である。なお、図１において、ガスセンサ１の軸線Ｏ方向（１点鎖線で示す。）を上下方向として図示し、内部に保持する検出素子１０の検出部１１側をガスセンサ１の先端側、後端部１２側をガスセンサ１の後端側として説明する。
【００１６】
図１に示すガスセンサ１は、内燃機関の吸気通路２００（図２参照）に取り付けられ、内部に保持する検出素子１０の検出部１１が吸気通路２００を流通する吸気ガスや吸気再循環ガス中に晒されて、その吸気ガスや吸気再循環ガス中の酸素濃度から空燃比を検出する、いわゆる全領域空燃比センサである。なお、以下の文章では吸気ガス及び吸気再循環ガスをまとめて「ガス」という。
検出素子１０は軸線Ｏ方向に延びる短冊状をなし、酸素濃度の検出を行うガス検出体と、そのガス検出体を早期活性化させるために加熱を行うヒータ体とが互いに貼り合わされ、略角柱状をなす積層体として一体化されたものである。ガス検出体はジルコニアを主体とする固体電解質体と白金を主体とする検出電極と（共に図示しない）から構成され、その検出電極は、検出素子１０の先端側に形成された検出部１１に配置されている。そして、検出電極をガスによる被毒から保護するため、検出素子１０の検出部１１には、その外周面を包むように保護層１５が形成されている。他方、検出素子１０の後端側の後端部１２には、ガス検出体やヒータ体から電極を取り出すための５つの電極パッド１６（図１ではそのうちの１つを図示している。）が形成されている。なお、本実施の形態では検出素子１０を本発明における「検出素子」として説明を行うが、厳密には、検出素子の構成としてヒータ体は必ずしも必要ではなく、ガス検出体が本発明の「検出素子」に相当する。
【００１７】
検出素子１０の胴部１３の中央よりやや先端側には、有底筒状をなす金属製の金属カップ２０が、自身の内部に検出素子１０を挿通させ、その検出部１１を筒底の開口２５から突出させた状態で配置されている。金属カップ２０は主体金具５０内に検出素子１０を保持するための部材であり、筒底の縁部分の先端周縁部２３は外周面にかけてテーパ状に形成されている。金属カップ２０内には、アルミナ製のセラミックリング２１と滑石粉末を圧縮して固めた滑石リング２２とが、自身を検出素子１０に挿通させた状態で収容されている。滑石リング２２は金属カップ２０内で押し潰されて細部に充填されており、これにより、検出素子１０が金属カップ２０内で位置決めされて保持されている。
【００１８】
金属カップ２０と一体となった検出素子１０は、その周囲を筒状の主体金具５０に取り囲まれて保持されている。主体金具５０は、ＳＵＳ４３０等のステンレス鋼からなり、外周先端側に吸気流路への取り付け用の雄ねじ部５１が形成されている。この雄ねじ部５１よりも先端側には、後述するプロテクタ１００が係合される先端係合部５６が形成されている。また、主体金具５０の外周中央には、取り付け用の工具が係合する工具係合部５２が形成されており、その工具係合部５２の先端面と雄ねじ部５１の後端との間には、吸気通路２００に取り付けた際のガス抜けを防止するためのガスケット５５が嵌挿されている。更に、工具係合部５２の後端側には、後述する外筒３０が係合される後端係合部５７と、その後端側に、主体金具５０内に検出素子１０を加締め保持するための加締め部５３とが形成されている。
なお、工具係合部５２は軸線方向から見て正六角形をなして径方向に突出し、工具（スパナ等）に係合するようになっている。
【００１９】
また、主体金具５０の内周で雄ねじ部５１付近には段部５４が形成されている。この段部５４には、検出素子１０を保持する金属カップ２０の先端周縁部２３が係止されている。更に、主体金具５０の内周には滑石リング２６が、自身を検出素子１０に挿通させた状態で、金属カップ２０の後端側から装填されている。そして、滑石リング２６を後端側から押さえるように、筒状のスリーブ２７が主体金具５０内に嵌め込まれている。スリーブ２７の後端側外周には段状をなす肩部２８が形成されており、その肩部２８には、円環状の加締めパッキン２９が配置されている。この状態で主体金具５０の加締め部５３が、加締めパッキン２９を介してスリーブ２７の肩部２８を先端側に向けて押圧するように加締められている。スリーブ２７に押圧された滑石リング２６は主体金具５０内で押し潰されて細部にわたって充填され、この滑石リング２６と、金属カップ２０内にあらかじめ装填された滑石リング２２とによって、金属カップ２０および検出素子１０が主体金具５０内で位置決め保持される。主体金具５０内の気密は、加締め部５３とスリーブ２７の肩部２８との間に介在される加締めパッキン２９によって維持され、燃焼ガスの流出が防止される。
【００２０】
検出素子１０は、その後端部１２が主体金具５０の後端（加締め部５３）よりも後方に突出されており、その後端部１２には、絶縁性セラミックスからなる筒状のセパレータ６０が被せられている。セパレータ６０は、検出素子１０の後端部１２に形成された５つの電極パッド１６とそれぞれ電気的に接続される５つの接続端子６１（図１ではそのうちの１つを図示している。）を内部に保持すると共に、それら各接続端子６１と、ガスセンサ１の外部に引き出される５本のリード線６５（図１ではそのうちの３本を図示している。）との各接続部分を収容して保護している。
【００２１】
そして、セパレータ６０が嵌められた検出素子１０の後端部１２の周囲を囲うように、筒状の外筒３０が配設されている。外筒３０はステンレス（例えばＳＵＳ３０４）製であり、主体金具５０の後端係合部５７の外周に自身の先端側の開口端３１が係合されている。その開口端３１は、外周側から加締められ、更に外周を一周してレーザ溶接が施されて後端係合部５７に接合されており、外筒３０と主体金具５０とが一体に固定されている。
また、外筒３０とセパレータ６０との間の間隙には、金属製で筒状の保持金具７０が配設されている。保持金具７０は自身の後端を内側に折り曲げて構成した支持部７１を有し、自身の内部に挿通されるセパレータ６０の後端側外周に鍔状に設けられた鍔部６２を支持部７１に係止させて、セパレータ６０を支持している。この状態で、保持金具７０が配置された部分の外筒３０の外周面が加締められ、セパレータ６０を支持した保持金具７０が外筒３０に固定されている。
【００２２】
そして外筒３０の後端側の開口には、フッ素系ゴム製のグロメット７５が嵌合されている。グロメット７５は５つの挿通孔７６（図１ではそのうちの１つを図示している。）を有し、各挿通孔７６に、セパレータ６０から引き出された５本のリード線６５（図１ではそのうちの３本を図示している。）が気密に挿通されている。この状態でグロメット７５は、セパレータ６０を先端側に押圧しつつ、外筒３０の外周から加締められて、外筒３０の後端に固定されている。
【００２３】
そして、主体金具５０の先端係合部５６には、検出素子１０の検出部１１を、ガス中のデポジット（燃料灰分やオイル成分など被毒性の付着物質）による汚損や被水などによる折損等から保護するためのプロテクタ１００が嵌められ、レーザ溶接によって固定されている。
詳しくは後述するが、図１に示すように、プロテクタ１００は内側プロテクタ１２０と外側プロテクタ１１０とから構成され、被測定ガスを外部からプロテクタ内に導入可能な外側ガス導入部（孔）１４０を有しており、外側ガス導入部１４０が吸気通路２００に対して特定の位置（本実施形態では吸気通路２００の下流側）になるよう、ガスセンサ１が取付部２００を介して吸気通路２００に取り付けられる。
外側ガス導入部１４０が吸気通路２００の下流側に配置されていると、被測定ガスは吸気通路２００の下流側から巻き込まれて外側プロテクタ１１０へ導入されることになる。これに対し、被測定ガスに含まれる水分や煤は、吸気通路２００内を上流から下流へ流れる被測定ガスに従って上流から下流に流れており、吸気通路２００内を下流から上流へ流れることが難しく外側プロテクタ１１０内に導入されにくくなる。よって、外部から外側プロテクタ１１０内へ導入される水分や煤を減らすことができる。
なお、「外側ガス導入部は、吸気通路の下流側に配置されている」とは、ガスセンサを吸気通路に配置し、吸気通路の下流側からガスセンサを目視したときに、外側ガス導入部が目視できることを指す。
【００２４】
プロテクタ１００は、図１、図３に示すように、検出素子１０の検出部１１と間隙をおいて配置された内側プロテクタ１２０と、内側プロテクタ１２０と間隙をおいて配置された筒状（本例では円筒状）の外側プロテクタ１１０とから構成される２重構造を有する。
【００２５】
外側プロテクタ１１０は、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼から形成され、図１、図３に示すように、外側壁部１３０と外側壁部１３０よりも外径が拡径された外側基端部１３１を有する。外側基端部１３１は、主体金具５０の先端径合部５６に係合され、レーザ溶接にて主体金具５０と全周溶接されている。他方、外側壁部１３０は、外側基端部１３１の先端側に円筒状に設けられ、外周面に軸線方向に延びるスリット状の外側ガス導入部１４０が１つ設けられている。この外側ガス導入部１４０を介して外部から外側プロテクタ１１０に吸気ガスや吸気再循環ガスが導入される。さらに、外側壁部１３０の先端側には外側底部１３２が設けられており、この外側底部１３２には、吸気ガスや吸気再循環ガスが導出される導出部（孔）１５０が設けられている。なお、後述するように、ガスセンサ１が吸気通路２００に配置されると、外側プロテクタ１１０の外側ガス導入部１４０は吸気通路２００の下流側に配置されることになる。
【００２６】
また、内側プロテクタ１２０は、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼から形成され、図１、図３に示すように、内側壁部１６０と内側壁部１６０よりも外径が拡径された内側基端部１６１を有する。内側基端部１６１は、主体金具５０の先端径合部５６に係合され、外側基端部１３１と共に、レーザ溶接にて主体金具５０と全周溶接されている。他方、内側壁部１６０は、内側基端部１６１の先端側に半円弧状に設けられており、検出素子１０の検出部１１のうち、ヒータ体側（図示せず）を覆っている。内側壁部１６０の径方向の端部には内側ガス導入部１７０が設けられており、本実施例では、検出部１１のガス検出体側は、内側ガス導入部１７０よりも突出し、外側プロテクタ１１０の内部空間に露出している。さらに、内側壁部１６０の先端側には内側底部１６２が設けられており、検出素子１０の検出部１１の先端を覆うように設けられている。なお、後述するようにガスセンサ１が吸気通路２００に配置されると、内側プロテクタ１１０の内側ガス導入部１７０は吸気通路２００の上流側に配置されることになる。
ここで、内側プロテクタ１２０の内側壁部１６０は、軸線Ｏに対して幅方向にずれて内側基端部１６１と繋がっている。
【００２７】
又、内側底部１６２を有することにより、仮に外側プロテクタ１１０の外側底部１３２に設けられたガス導出部１５０から水分や煤が外側プロテクタ１１０内に入り込んだとしても、内側底部１６２に水分や煤が付着することとなり、検出素子１０に水分や煤が付着することが抑制できる。
なお、本実施の形態では、外側壁部１３０と外側壁部１３０よりも外径が拡径された外側基端部１３１とを有する外側プロテクタ１１０を例示して説明したが、これに限られず、外側壁部１３０と外側基端部１３１とが同径であってもよい。
【００２８】
このガスセンサ１は、図２に示すように、吸気通路２００に配置される。この吸気通路２００にはガスが上流から下流に向けて流れている（図２の矢印Ｆの方向）。この際、外側プロテクタ１１０の外側ガス導入部１４０が吸気通路２００の下流側に配置されることとなる。これにより、ガスは吸気通路２００の下流側から巻き込まれて外側プロテクタ１１０へ導入されることになる。
このように、内側プロテクタ１２０と外側プロテクタ１１０とを有するプロテクタ１００とすることで、外側ガス導入部１４０の目詰まりを考慮して、外側ガス導入部１４０を相対的に大きくしても、内側プロテクタ１２０の内側壁部１６０に水分や煤が付着することとなり、検出素子１０に水分や煤が付着することが抑制できる。その結果、検出素子１０がクラックや割れが生じることを抑制したり、検出精度が低下することを抑制できる。
なお、外側底部１３２には、吸気通路２００の上流側に外側プロテクタ１１０から被測定ガスを導出可能なガス導出部１５０を有している。これにより、外側プロテクタ１１０内において被測定ガスが吸気経路２の下流側から上流側に流れることで、外側プロテクタ１１０内にて被測定ガスを効率よく置換でき、検出部１１の被測定ガスに対する検出精度が向上する。
又、内側ガス導入部１７０が吸気通路２００の上流側に配置されていると、吸気通路２００の下流側に配置した外側ガス導入部１４０との距離が遠ざかることとなり、外側ガス導入部１４０を通過した被測定ガスが内側ガス導入部１７０に到達するまでに内側壁部１６０により長くあたることとなり、内側プロテクタ１２０の内側壁部１６０に水分や煤がより多く付着させることができる。
なお、「内側ガス導入部は、吸気通路の上流側に配置されている」とは、ガスセンサを吸気通路に配置し、吸気通路の上流側からガスセンサを目視したときに、目視できる外側壁部に対向する内側壁部に配置されることを指す。
【００２９】
次に、図４を参照し、本発明の特徴部分である外側ガス導入部１４０と内側プロテクタ１６０との位置関係について説明する。図４は、図１に示すガスセンサ１のＡ−Ａ断面図、つまり外側ガス導入部１４０の重心１４０Ｇを通り、径方向に沿う面から見た断面図である。ここで、外側ガス導入部１４０の重心１４０Ｇとは、図３に示すように、外側ガス導入部１４０の外形の重心であり、本実施形態では外側ガス導入部１４０が長円状であるため、該長円の軸線Ｏ方向及び径方向の中心が重心１４０Ｇの位置にあるが、例えば外側ガス導入部１４０が軸線Ｏ方向に幅を異ならせている場合には、重心１４０Ｇは軸線Ｏ方向の中心からずれた位置となる。
径方向に沿う面から見て、外側ガス導入部１４０の周方向の中心点Ｃは、検出部１１（検出素子１０）の幅方向に平行な直線であって外側プロテクタ１１０の中心軸を通る第１直線Ｓと当該外側プロテクタ１１０の中心軸上で直交する第２直線Ｌ上にある。一方、内側プロテクタ１２０は、第２直線Ｌを軸とした線対称の位置からずれている。つまり、内側プロテクタ１２０の一端側１６０ｅにおける内側壁部１６０と外側壁部１３０との最小クリアランスと、内側プロテクタ１２０の他端側１６０ｆにおける内側壁部１６０と外側壁部１３０との最小クリアランスとが異なっている。それに伴い、内側プロテクタ１２０の内側壁部１６０の一端側１６０ｅと第２直線Ｌとの距離よりも、他端側１６０ｆと第２直線Ｌとの距離よりの方が大きい。このため、中心点Ｃから内側壁部１６０の一端側１６０ｅ（第１方向）及び他端側１６０ｆ（第２方向）に向けて引いた２本の接線において、一端側１６０ｅに延びる接線上の内側壁部１６０との交点Ｙ１と中心点Ｃとを結ぶ線分Ｄ１よりも、他端側１６０ｆに延びる接線上の内側壁部１６０との交点Ｙ２と中心点Ｃとを結ぶ線分Ｄ２の方が大きくなっている。また、このとき、一端側１６０ｅに延びる接線上の外側壁部１３０との交点Ｚ１と中心点Ｃとを結ぶ線分Ｅ１よりも、他端側１６０ｆに延びる接線上の外側壁部１３０との交点Ｚ２と中心点Ｃとを結ぶ線分Ｅ２の方が小さくなっている。
つまり、Ｄ１＜Ｄ２、Ｅ１＞Ｅ２であるので、外側ガス導入部１４０から導入されたガスは、内側壁部１６０の他端側１６０ｆよりも一端側１６０ｅを周り易くなり、一端側１６０ｅを周るガスＧ１の流量が他端側１６０ｆを周るガスＧ２の流量よりも多くなり、ガスの流れが一端側１６０ｅと他端側１６０ｆで異なって内側ガス導入部１７０内の検出部１１に到達する。
このため、実際のガスセンサにおいて、ガス通路を流れるガスの流速変化に起因するガス量の偏りを上回るように一端側１６０ｅに偏ってガスが多く流れるため、ガスセンサの応答性のばらつきを抑制することができる。
【００３０】
ここで、外側ガス導入部１４０の周方向の中心点Ｃは、外側ガス導入部１４０の重心を通り、かつ径方向に沿う面から見て、外側壁部１３０の内面の輪郭を外側ガス導入部１４０の位置まで引いた仮想線ＶＬの周方向の中心点とする。内側ガス導入部１７０の径方向に沿う面も同様である。
従って、例えば、後述する図５に示すように、外側ガス導入部１４１と内側ガス導入部１７０とが軸線Ｏ方向に重ならない場合や、外側ガス導入部１４１又は内側ガス導入部１７０の軸線Ｏ方向の幅が均一でない場合には、内側ガス導入部１７０の径方向に沿う面（Ｂ１−Ｂ１断面）と、外側ガス導入部１４１の径方向に沿う面（Ｂ２−Ｂ２断面）とが異なることになる。これらの場合には、各面の軸線同士を合わせて重ねた投影図を用いて、Ｄ１、Ｄ２及びＥ１、Ｅ２を算出する。なお、Ｂ１−Ｂ１断面とＢ２−Ｂ２断面とで外側壁部１３０の外径が異なる場合は、外側ガス導入部１４１の径方向に沿う面（Ｂ２−Ｂ２断面）の外側壁部１３０を採用する。
【００３１】
又、本発明においては、外側ガス導入部１４１は、検出素子１０の検出部１１の幅方向に平行な直線であって外側プロテクタ１１０の中心軸を通る第１直線Ｓをはさんで内側ガス導入部１７０の反対方向のみに配置されている。
【００３２】
又、本実施の形態では、常にガスＧ１の流れがガスＧ２よりも多くなるよう、つまり、図４上でガスが検出素子１０に向かって反時計回りに多く流れるようになっている。そして、ガス通路を流れるガスの流速変化による影響を受けてもＤ１とＤ２とが、またはＥ１とＥ２とが異なった状態を維持してガスの流れを一定に保つよう、（Ｄ２／Ｄ１）＞１．０６５であることが好ましく、同様に（Ｅ１／Ｅ２）＞１．１２９であることが好ましい。
なお、上記各比を算出する際には、Ｄ１，Ｄ２、及びＥ１，Ｅ２のうち、距離の近い（短い）方を分母とする。例えば、上述の図４の例では、Ｄ１＜Ｄ２、Ｅ１＞Ｅ２であるので、それぞれ（Ｄ２／Ｄ１）、（Ｅ１／Ｅ２）を算出する。
又、図４の例では、中心点Ｃは１つであるが、後述する図７のように複数の中心点Ｃ，Ｃ２を設けた場合には、各中心点Ｃ，Ｃ２につき、上記各線分の長さを求め、その合計値を線分の長さの合計とする。従って、線分の長さの合計としてＤ１，Ｄ２の代わりに「Ｄｓｕｍ１」、「Ｄｓｕｍ２」を規定する。なお、線分の長さの合計の短い方をＤｓｕｍ２とするので、Ｄ１がＤｓｕｍ２に対応し、Ｄ２がＤｓｕｍ１に対応し、（Ｄｓｕｍ１／Ｄｓｕｍ２）＞１．０６５であることが好ましいこととなる。
Ｅ１，Ｅ２についても同様に、各中心点Ｃ，Ｃ２につき、上記各線分の長さを求め、その合計値を線分の長さの合計とする。従って、線分の長さの合計としてＥ１，Ｅ２の代わりに「Ｅｓｕｍ１」、「Ｅｓｕｍ２」を規定する。なお、線分の長さの合計の短い方をＥｓｕｍ２とするので、Ｅ２がＥｓｕｍ２に対応し、Ｅ１がＥｓｕｍ１に対応し、（Ｅｓｕｍ１／Ｅｓｕｍ２）＞１．１２９であることが好ましいこととなる。
【００３３】
次に、本発明の第２の実施形態のガスセンサについて、図面を参照して説明する。但し、第２の実施形態のガスセンサは、内側プロテクタ１２１及び外側プロテクタ１１１の構成が異なること以外は第１の実施形態のガスセンサと同一であるので、内側プロテクタ１２１及び外側プロテクタ１１１についてのみ説明する。又、内側プロテクタ１２１及び外側プロテクタ１１１において、第１の実施形態と同一の構成部分は同一符号を付して説明を省略する。
なお、図５は検出素子１０、内側プロテクタ１２１及び外側プロテクタ１１１の分解斜視図であって図３に対応する。又、図６は、図５のＢ１−Ｂ１断面とＢ２−Ｂ２断面を重ねた投影図であって図４に対応する。
【００３４】
図５、図６に示すように、径方向に沿う面（Ｂ１−Ｂ１断面）から見て、内側プロテクタ１２１は、第２直線Ｌを軸とした線対称に構成されている。従って、内側プロテクタ１２０の内側壁部１６０の一端側１６０ｅと第２直線Ｌとの距離は、他端側１６０ｆと第２直線Ｌとの距離に等しくなっている。つまり、第２の実施形態においては、内側プロテクタ１２０の一端側１６０ｅにおける内側壁部１６０と外側壁部１３０との最小クリアランスと、内側プロテクタ１２０の他端側１６０ｆにおける内側壁部１６０と外側壁部１３０との最小クリアランスとは同一である。
一方、径方向に沿う面（Ｂ２−Ｂ２断面）から見て、外側ガス導入部１４１の周方向の中心点Ｃは、第２直線Ｌからずれ、外側ガス導入部１４１は内側壁部１６０の他端側１６０ｆに近付く位置にある。
又、外側ガス導入部１４１と内側ガス導入部１７０とは軸線Ｏ方向に重ならないように配置されている。換言すると、外側ガス導入部１４１と内側ガス導入部１７０とは周方向にずれて配置されている。このため、上述のように、内側ガス導入部１７０の径方向に沿う面（Ｂ１−Ｂ１断面）と、外側ガス導入部１４１の径方向に沿う面（Ｂ２−Ｂ２断面）とは異なっており、各面の軸線同士を合わせて重ねた状態を図６に示している。
【００３５】
そして、図６に示すように、外側ガス導入部１４１は内側壁部１６０の他端側１６０ｆに近付いている。このため、中心点Ｃから内側壁部１６０の一端側１６０ｅ（第１方向）及び他端側１６０ｆ（第２方向）に向けて引いた２本の接線において、一端側１６０ｅに延びる接線上の内側壁部１６０との交点Ｙ１と中心点Ｃとを結ぶ線分Ｄ１よりも、他端側１６０ｆに延びる接線上の内側壁部１６０との交点Ｙ２と中心点Ｃとを結ぶ線分Ｄ２の方が小さくなっている。また、このとき、一端側１６０ｅに延びる接線上の外側壁部１３０との交点Ｚ１と中心点Ｃとを結ぶ線分Ｅ１よりも、他端側１６０ｆに延びる接線上の外側壁部１３０との交点Ｚ２と中心点Ｃとを結ぶ線分Ｅ２の方が小さくなっている。
つまり、Ｄ１＞Ｄ２、Ｅ１＞Ｅ２であるので、外側ガス導入部１４１から導入されたガスは、内側壁部１６０の一端側１６０ｅよりも他端側１６０ｆを周り易くなり、他端側１６０ｆを周るガスＧ２の流量が一端側１６０ｅを周るガスＧ１の流量よりも多くなり、ガスの流れが一端側１６０ｅと他端側１６０ｆで異なって内側ガス導入部１７０内の検出部１１に到達する。つまり、他端側１６０ｆに偏ってガスが多く流れるため、ガスセンサの応答性のばらつきを抑制することができる。なお、本実施の形態では、常にガスＧ２の流れがガスＧ１よりも多くなるよう、つまり、図６上でガスが検出素子１０に向かって時計回りに流れるようになっている。
【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、上記実施形態では外側ガス導入部は１つであるが、２つ以上設けられてもよい。例えば、図７に示すように、図６の外側ガス導入部１４１に加え、図４の外側ガス導入部１４０を設けてもよい。この場合、外側ガス導入部１４０では、その周方向の中心点Ｃ２から内側壁部１６０の一端側１６０ｅ（第１方向）及び他端側１６０ｆ（第２方向）に向けて引いた２本の接線において、一端側１６０ｅに延びる接線上の内側壁部１６０との交点Ｙ１２と中心点Ｃ２とを結ぶ線分Ｄ１２と、他端側１６０ｆに延びる接線上の内側壁部１６０との交点Ｙ２２と中心点Ｃ２とを結ぶ線分Ｄ２２とが等しい。従って、一端側１６０ｅ及び他端側１６０ｆをそれぞれ周るガスＧ３，Ｇ４の流れも第２直線Ｌを軸とする線対称となり、設計上、ガスＧ３，Ｇ４がほぼ均等に内側ガス導入部１７０内の検出部１１に向かって流れる。
一方、外側ガス導入部１４１では、上述のように線分Ｄ１、Ｄ２がＤ１＞Ｄ２の関係にあり、ガスＧ２の流量がガスＧ１よりも多くなるように検出部１１に向かって流れる。
そして、外側ガス導入部１４０と外側ガス導入部１４１から導入されるガスの合計が一端側１６０ｅと他端側１６０ｆにそれぞれ流れる量は、一端側１６０ｅでガスＧ１とＧ３の合計量となり、他端側１６０ｆでガスＧ２とＧ４の合計量となるため、他端側１６０ｆを流れるガスの合計量が多くなる。その結果としてガスの流れが一定になる、つまり、図７上でガスが検出素子１０に向かって時計回りに流れるようになる。
【００３７】
以上のように、外側ガス導入部を２つ以上設けた場合には、各外側ガス導入部１４０と外側ガス導入部１４１から導入されて一端側１６０ｅと他端側１６０ｆにそれぞれ流れるガスの到達距離の合計によってガスの流れが決まる、つまり、一端側１６０ｅへのガスの到達距離の合計であるＤ１＋Ｄ１２と、他端側１６０ｆへのガスの到達距離の合計であるＤ２＋２２とが、（Ｄ１＋Ｄ１２）≠（Ｄ２＋Ｄ２２）であれば、ガスの流量が一定になることになる。従って、外側ガス導入部を２つ以上設けた場合には、各外側ガス導入部の一端側について求めた線分をそれぞれ合計した長さと、各外側ガス導入部の他端側について求めた線分をそれぞれ合計した長さとが異なっていれば、本発明に含まれる。
尚、上述のように、図７の例ではＤ１＞Ｄ２、Ｄ１２＝Ｄ２２の関係にあるため、第１方向に延びる接線上の線分の長さの合計（Ｄ１＋Ｄ１２）と、第２方向に延びる接線上の線分の長さの合計（Ｄ２＋Ｄ２２）のうち、（Ｄ２＋Ｄ２２）の方が短い。つまり、（Ｄ２＋Ｄ２２）がＤｓｕｍ２に相当し、（Ｄ１＋Ｄ１２）がＤｓｕｍ１に相当する。そして、（Ｄｓｕｍ１／Ｄｓｕｍ２）＞１．０６５であることが好ましいこととなる。
【００３８】
又、本実施の形態では、外側プロテクタは円筒状であるが、外側プロテクタの断面形状は限定されず、例えば長円状、楕円状であってもよい。又、外側プロテクタの断面の径が軸線Ｏ方向に一定でなくてもよく、例えば外側プロテクタが先端に向かって窄まるテーパ状であってもよい。
又、ガスセンサとしては、酸素センサ、全領域ガスセンサの他、ＮＯｘセンサが挙げられる。
【実施例】
【００３９】
上記した図１〜図４に示した本発明の第１の実施形態のガスセンサのプロテクタの構造を、市販の流体解析ソフトウェア上で再現し、外側ガス導入部１４０からガス導出部１５０へのガスの流れをコンピュータシミュレーションにより可視化した。その結果を図１０に示す。なお、図１０（ａ）は、軸線方向に沿ったプロテクタの断面におけるガスの流れを示し、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ−Ａ断面図、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＢ−Ｂ断面図を示す。
図１０（ｂ）に示すように、検出部１１の横断面においては、検出部１１がガスの流れの抵抗となるためか、検出部１１付近の流速は小さい。
一方、図１０（ｃ）に示すように、検出部１１よりも先端側においては、内側壁部１６０の一端側１６０ｅを通ったガスの流れが他端側１６０ｆへ向かって反時計回りに流れている。つまり、図４に示すように、内側壁部１６０の一端側１６０ｅを周るガスの流量が他端側１６０ｆを周るガスの流量よりも多くなったため、一端側１６０ｅから他端側１６０ｆへ向かう反時計回りのガスの流れが生じたと考えられる。
【００４０】
同様にして、上記した図８〜図９に示した従来のガスセンサのプロテクタの構造を、市販の流体解析ソフトウェア上で再現し、外側ガス導入部１４００からガス導出部１５００へのガスの流れをコンピュータシミュレーションにより可視化した。その結果を図１１に示す。なお、図１１（ａ）は、軸線方向に沿ったプロテクタの断面におけるガスの流れを示し、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＡ−Ａ断面図、図１１（ｃ）は図１１（ａ）のＢ−Ｂ断面図を示す。
図１１（ｂ）に示すように、検出部１１の横断面においては、検出部１１がガスの流れの抵抗となるためか、検出部１１付近の流速は小さい。
一方、図１１（ｃ）に示すように、検出部１１よりも先端側においては、内側壁部１６００の一端側１６００ｅと他端側１６００ｆからほぼ同じ流速のガスが、検出部１１の幅方向中央(図４の第２直線Ｌに相当)に向かって合流している。つまり、図９に示すように、内側壁部１６００の一端側１６００ｅを周るガスの流量と他端側１６００ｆを周るガスの流量が均等であるため、一端側１６００ｅ及び他端側１６００ｆをそれぞれ周るガスの流れも、第２直線Ｌを軸とする線対称となると考えられる。
【符号の説明】
【００４１】
１  ガスセンサ
１０  検出素子
１１  検出部
５０  主体金具
１００  プロテクタ
１１０  外側プロテクタ
１２０  内側プロテクタ
１３０  外側壁部
１４０，１４１  外側ガス導入部
１４０Ｇ  外側ガス導入部の重心
１６０  内側壁部
１６０ｅ  内側プロテクタの（内側壁部の）一端側
１６０ｆ  内側プロテクタの（内側壁部の）他端側
１７０  内側ガス導入部
２００  流路（吸気通路、流通管）
Ｃ、Ｃ２  外側ガス導入部の周方向の中心点
Ｄ１  交点Ｙ１と中心点Ｃとを結ぶ線分の長さ
Ｄ２  交点Ｙ２と中心点Ｃとを結ぶ線分の長さ
Ｄ１２  交点Ｙ１２と中心点Ｃとを結ぶ線分の長さ
Ｄ２２  交点Ｙ２２と中心点Ｃとを結ぶ線分の長さ
Ｓ  第１直線
Ｌ  第２直線
Ｙ１  中心点Ｃから内側壁部の第１方向に延びる接線上の内側壁部との交点
Ｙ２  中心点Ｃから内側壁部の第２方向に延びる接線上の内側壁部との交点
Ｙ１２  中心点Ｃ２から内側壁部の第１方向に延びる接線上の内側壁部との交点
Ｙ２２  中心点Ｃ２から内側壁部の第２方向に延びる接線上の内側壁部との交点
Ｏ  軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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