(57)【要約】【課題】ガスセンサ素子への水の付着を抑制し、ガスセンサ素子のヒータで加熱された部分に熱応力が掛かってガスセンサ素子が破損することを抑制したガスセンサを提供する。【解決手段】有底筒状に形成された固体電解質体３ｓと、内側電極５０と、外側電極５１と、外側電極の周囲を取り囲む保護層６０と、保護層の周囲を取り囲む多孔質層８０と、を有するガスセンサ素子３と、ガスセンサ素子の内部空間に挿入され、通電により発熱する発熱体２５を有するヒータ１５と、を備えたガスセンサ１００であって、発熱体は、蛇行させて形成した発熱部２５ａを有し、保護層と多孔質層とは離間部Ｇを隔てて形成されてなり、離間部は、発熱部の少なくとも一部と軸線方向に重なるように形成され、かつ離間部より先端側と後端側でそれぞれ保護層と多孔質層とが少なくとも一部で接触している。【選択図】図２
2015062000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延び、先端が閉じた有底筒状に形成された固体電解質体と、該固体電解質体の内表面に設けられた内側電極と、前記固体電解質体の外表面に設けられた外側電極と、該外側電極の周囲を取り囲む保護層と、該保護層の周囲を取り囲む多孔質層と、を有するガスセンサ素子と、
前記ガスセンサ素子の内部空間に挿入され、通電により発熱する発熱体を有するヒータと、を備えたガスセンサであって、
前記発熱体は、蛇行させて形成した発熱部と、該発熱部の両端から引き出した一対のリード部とを有しており、
前記保護層と前記多孔質層とは離間部を隔てて形成されてなり、該離間部は、前記発熱部の少なくとも一部と軸線方向に重なるように形成され、かつ当該離間部より先端側と後端側でそれぞれ前記保護層と前記多孔質層とが少なくとも一部で接触しているガスセンサ。
【請求項２】
前記離間部が周方向に連続して形成されている請求項１に記載のガスセンサ。
【請求項３】
前記離間部は、前記軸線方向における前記発熱部の先端の位置及び後端の位置を跨いで形成されている請求項１又は２に記載のガスセンサ。
【請求項４】
前記ヒータと前記内側電極の内面の一部とが当接する当接部を有し、前記離間部は、前記当接部と軸線方向に重なるように形成されている請求項１〜３のいずれかに記載のガスセンサ。
【請求項５】
前記離間部の径方向の最大間隔よりも、前記離間部と軸線方向に重なる前記多孔質層の径方向の最小厚みの方が厚い請求項１〜４のいずれか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、被検出ガスの濃度を検出するガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の排気ガス中の酸素濃度を検出するガスセンサとして、軸線方向に延び、先端が閉じた略円筒状のガスセンサ素子を、筒状の主体金具の内側に挿通して保持するものが知られている（特許文献１）。このガスセンサ素子は、筒体の固体電解質体と、固体電解質体の内外表面にそれぞれ形成された内側電極及び外側電極とを有している。又、ガスセンサ素子の内部空間には、ガスセンサ素子を活性化温度に昇温するための棒状のヒータが挿入されている。
一方、固体電解質体の外表面は、外側電極を被毒等から保護するための多孔質の保護層で覆われている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−３７４４５号公報
【特許文献２】特開平１１−７２４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記したように筒状のガスセンサ素子の内部にヒータが挿入され、ガスセンサ素子がヒータにより加熱されている場合、ガスセンサ素子が排気管等の凝縮水等により被水すると、ヒータで加熱されたガスセンサ素子に大きな熱応力が掛かり、ガスセンサ素子（固体電解質体）が破損するおそれがある。特に、ガスセンサ素子のうち、ヒータの先端側に設けられた発熱部の近傍の部位は、ヒータからの熱をより受けやすく、より高温になっている。つまり、この部位が被水すると、より大きな熱応力が掛かり、ガスセンサ素子がより破損する虞がある。
【０００５】
一方、保護層は多孔質であるため、保護層にて水を浸透することができ、ガスセンサ素子（固体電解質体）への直接的な付着を防止することができるが、保護層に浸透した水が浸入し、ガスセンサ素子に付着するため、ガスセンサ素子の破損を防止することは困難である。なお、保護層の膜厚を厚くしても、ガスセンサ素子が被水に水が付着することを遅延させることは可能であるものの、ガスセンサ素子への水の付着を防止することは困難である。
従って、本発明は、ガスセンサ素子への水の付着を抑制し、ガスセンサ素子のヒータで加熱された部分に熱応力が掛かってガスセンサ素子が破損することを抑制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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明のガスセンサは、軸線方向に延び、先端が閉じた有底筒状に形成された固体電解質体と、該固体電解質体の内表面に設けられた内側電極と、前記固体電解質体の外表面に設けられた外側電極と、該外側電極の周囲を取り囲む保護層と、該保護層の周囲を取り囲む多孔質層と、を有するガスセンサ素子と、前記ガスセンサ素子の内部空間に挿入され、通電により発熱する発熱体を有するヒータと、を備えたガスセンサであって、前記発熱体は、蛇行させて形成した発熱部と、該発熱部の両端から引き出した一対のリード部とを有しており、前記保護層と前記多孔質層とは離間部を隔てて形成されてなり、該離間部は、前記発熱部の少なくとも一部と軸線方向に重なるように形成され、かつ当該離間部より先端側と後端側でそれぞれ前記保護層と前記多孔質層とが少なくとも一部で接触している。
このガスセンサによれば、発熱部の少なくとも一部と軸線方向に重なるように離間部を設けている。これにより、固体電解質体のうち、ヒータからの熱をより受ける発熱部近傍（発熱部と軸線方向に重なる固体電解質体の部位）に水が付着することを抑制できる。これは、固体電解質体を覆う多孔質層が被水しても、離間部を超えて発熱部と軸線方向に重なる保護層の部位に直接浸透することはできず、多孔質層の面方向に沿って水が拡散する。そして、発熱部と軸線方向に離れた位置で、保護層と多孔質層との結合部位から水が保護層に浸透し、その後、固体電解質体に水が付着する。このとき、多孔質層を浸透する水は、ヒータからの熱により蒸発し、固体電解質体が被水する被水量を減少させることができる。また、固体電解質体のうち、結合部位と軸線方向に重なる部位は、発熱部から離れており、固体電解質体が比較的低温となっている。このため、結合部位と軸線方向に重なる位置で固体電解質体に水が付着しても、固体電解質体に過大な熱応力が掛かることが無く、ガスセンサ素子（固体電解質体）の破損を抑制することができる。
【０００７】
また、本発明のガスセンサでは、前記離間部が周方向に連続して形成されていてもよい。
このガスセンサによれば、ガスセンサ素子の外側の周方向のどの部分が被水しても発熱部近傍に離間部が介在するので、ガスセンサ素子（固体電解質体）の破損をより有効に抑制することができる。
【０００８】
さらに、本発明のガスセンサでは、前記離間部は、前記軸線方向における前記発熱部の先端の位置及び後端の位置を跨いで形成されていてもよい。
このガスセンサによれば、軸線方向において、発熱部近傍全体を離間部にて覆うこととなり、発熱部近傍での水の付着を確実に抑制し、ガスセンサ素子（固体電解質体）の破損をより有効に抑制することができる。
【０００９】
さらに、本発明のガスセンサでは、前記ヒータと前記内側電極の内面の一部とが当接する当接部を有し、前記離間部は、前記当接部と軸線方向に重なるように形成されていてもよい。
このガスセンサによれば、発熱部近傍と同様に、ヒータの熱が直接伝わる当接部において離間部を配置することで、水が付着することよって過大な熱応力が掛かりやすい当接部においても熱応力を低減することができ、ガスセンサ素子（固体電解質体）の破損をより有効に抑制することができる。
【００１０】
さらに、本発明のガスセンサでは、前記離間部の径方向の最大間隔よりも、前記離間部と軸線方向に重なる前記多孔質層の径方向の最小厚みの方が厚くてもよい。
このガスセンサによれば、離間部より厚い多孔質層に水を充分に保持して面方向に拡散することができ、保護層に浸透する水を減少させることができると共に、離間部にて保護層から浮いている多孔質層の強度をも向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、ガスセンサ素子への水の付着を抑制し、ガスセンサ素子のヒータで加熱された部分に熱応力が掛かってガスセンサ素子が破損することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るガスセンサを軸線方向に沿う面で切断した断面図である。
【図２】ガスセンサ素子の構成を示す部分断面図である。
【図３】ヒータの構成を示す分解斜視図である。
【図４】離間部の作用を示す模式図である。
【図５】離間部が介在しない場合の作用を示す模式図である。
【図６】変形例のガスセンサ素子の構成を示す部分断面図である。
【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。
図１は、本発明の実施形態に係るガスセンサ１００を軸線Ｏ方向に沿う面で切断した断面構造を示す。この実施形態において、ガスセンサ１００は自動車の排気管内に挿入されて先端が排気ガス中に曝され、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサになっている。ガスセンサ１００に設けられるガスセンサ素子３は、酸素イオン伝導性の固体電解質体に一対の電極を積層した酸素濃淡電池を構成し、酸素量に応じた検出値を出力する公知の酸素センサ素子である。
なお、図１の下側をガスセンサ１００の先端側とし、図１の上側をガスセンサ１００の後端側とする。
【００１４】
ガスセンサ１００は、先端が閉じた略円筒状(中空軸状)のガスセンサ素子（この例では酸素センサ素子）３を、筒状の金具本体（主体金具）２０の内側に挿通して保持するよう組み付けられている。センサ素子３は、先端に向かってテーパ状に縮径する筒状の固体電解質体３ｓと、固体電解質体の内周面と外周面にそれぞれ形成された内側電極５０（図２参照）及び外側電極５１（図２参照）とからなる。又、ガスセンサ素子３の中空部には丸棒状のヒータ１５が挿入され、固体電解質体３ｓを活性化温度に昇温するようになっている。
金具本体２０の後端部には、ガスセンサ素子３の後端側に設けられたリード線や端子（後述）を保持し、センサ素子３の後端部を覆う筒状の外筒４０が接合されている。さらに、ガスセンサ素子３の後端側の外筒４０内側には、絶縁性で円柱状のセパレータ１２１が加締め固定されている。一方、ガスセンサ素子３先端の検出部はプロテクタ７で覆われている。そして、このようにして製造されたガスセンサ１００の金具本体２０の雄ねじ部２０ｄを排気管等のネジ孔に取付けることで、ガスセンサ素子３先端の検出部を排気管内に露出させて被検出ガス（排気ガス）を検知している。なお、金具本体２０の中央付近には、六角レンチ等を係合するための多角形の鍔部２０ｃが設けられ、鍔部２０ｃと雄ねじ部２０ｄとの間の段部には、排気管に取付けた際のガス抜けを防止するガスケット１４が嵌挿されている。
【００１５】
金具本体２０の先端寄りの内周面には内側に縮径する段部２０ｅが設けられている。この段部２０ｅの後端向き面にはワッシャ１２を介して筒状のセラミックホルダ５が配置されている。ガスセンサ素子３は金具本体２０及びセラミックホルダ５の内側に挿通されており、セラミックホルダ５に後端側からワッシャ１３を介してガスセンサ素子３の中央側に設けられた鍔部３ａが当接している。
さらに、鍔部３ａの後端側におけるガスセンサ素子３と金具本体２０との径方向の隙間には、筒状の滑石粉末６、及び筒状のセラミックリーブ１０が配置されている。そして、セラミックリーブ１０の後端側に金属リング３０を配し、金具本体２０の後端部を内側に屈曲して加締め部２０ａを形成することにより、セラミックリーブ１０が先端側に押し付けられる。これにより滑石リング６を押し潰し、セラミックリーブ１０及び滑石粉末６が加締め固定されるとともに、ガスセンサ素子３と金具本体２０の隙間がシールされている。
【００１６】
ガスセンサ素子３の後端側に配置されたセパレータ１２１には、挿通孔（この例では４個）が設けられ、そのうち２個の挿通孔にそれぞれ内側端子金具７１、外側端子金具９１の板状基部７４、９４が挿入されて固定されている。各板状基部７４、９４の後端にはそれぞれコネクタ部７５、９５が形成され、コネクタ部７５、９５にそれぞれリード線４１、４１が加締め接続されている。又、セパレータ１２１の図示しない２個の挿通孔（ヒータリード孔）に、ヒータ１５から引き出されたヒータリード線４３（図１では１個のみ図示）が挿通されている。
セパレータ１２１よりも後端側の外筒４０の内側には筒状のグロメット１３１が加締め固定され、グロメット１３１の４個の挿通孔からそれぞれ２個のリード線４１、及び２個のヒータリード線４３が外部に引き出されている。
なお、グロメット１３１の中心には貫通孔１３１ａが形成され、ガスセンサ素子３の内部空間に連通している。そして、グロメット１３１の貫通孔１３１ａに撥水性の通気フィルタ１４０が介装され、外部の水を通さずにガスセンサ素子３の内部空間に基準ガス（大気）を導入するようになっている。
【００１７】
一方、金具本体２０の先端側には筒状のプロテクタ７が外嵌され、金具本体２０から突出するガスセンサ素子３の先端側がプロテクタ７で覆われている。プロテクタ７は、複数の孔部（図示せず）を有する有底筒状で金属製（例えば、ステンレスなど）二重の外側プロテクタ７ｂおよび内側プロテクタ７ａを、溶接等によって取り付けて構成されている。
【００１８】
次に、図２を参照してガスセンサ素子３の構成について説明する。図２に示すように、固体電解質体３ｓの内周面の先端側には、先端面を含む周方向全周にわたって内側電極５０が形成されている。又、内側電極５０から後端側へ向かって図示しないリード部が延びている。一方、固体電解質体３ｓの外周面の先端側には、先端面を含む周方向全周にわたって外側電極５１が形成されている。又、外側電極５１から後端側へ向かって図示しないリード部が延びている。
内側電極５０は、ガスセンサ素子３の内部空間に導入される基準ガス雰囲気に曝される。一方、ガスセンサ素子３の外面に形成された外側電極５１は被検出ガスに曝され、固体電解質体３ｓを介して内側電極５０と外側電極５１との間でガスの検知を行うようになっている。
なお、内側電極５０及び外側電極５１は、リード部を介してそれぞれ内側端子金具７１及び外側端子金具９１に電気的に接続されている。
【００１９】
さらに、固体電解質体３ｓの外周面の先端面から鍔部３ａ近傍までの領域には、外側電極５１を覆う保護層６０が形成されている。保護層６０は例えばスピネル等のセラミックの溶射層からなり、多孔質層になっている。保護層６０は、外側電極５１を保護する機能を有する。
そして、保護層６０のうち、少なくとも外側電極５１を覆う部分の外表面を多孔質層８０が覆っている。ここで、本実施形態では、多孔質層８０の後端部は、外側電極５１よりも後端側へ延び、保護層６０よりも先端側に位置している。
多孔質層８０は、例えばアルミナ、スピネル、ジルコニア、ムライト、ジルコン及びコージェライトの群から選ばれる１種以上のセラミック粒子を焼成等により結合して形成することができる。これらの粒子を含むスラリーを焼結することで、セラミック粒子間にガス透過が可能なように三次元網目構造をなす気孔を形成することができる。上記粒子を含むスラリーに焼失性の造孔材を添加したものを焼結し、造孔材が焼失した部分が気孔となるようにしてもよい。造孔材としては、例えばカーボン、樹脂製ビーズ、有機又は無機バインダの粒子を用いることができる。
【００２０】
一方、ガスセンサ素子（固体電解質体３ｓ）の中空部には、丸棒状のヒータ１５が挿入されている。ヒータ１５は、ヒータリード線４３を介して外部からの通電により発熱する発熱体２５を有する。発熱体２５は、導体を軸線方向に蛇行させて形成した発熱部２５ａと、発熱部２５ａの両端から引き出した導体による一対のリード部２５ｂとを有している。
より具体的には、ヒータ１５は図３に示すようにして製造することができる。すなわち、発熱体２５は、発熱部２５ａと、両リード部２５ｂと、両リード部２５ｂの他端に形成された電極パターン２５ｃとを有し、この発熱体２５は二枚のセラミックグリーンシート１６ｂ、１６ｃの間に挟持される。なお、このセラミックグリーンシートとしては、アルミナが用いられる。また、発熱部２５ａ、リード部２５ｂはタングステンやレニウム等が用いられる。第１セラミックグリーンシート１６ｃの表面にはヒータリード端子（図示せず）がロウ付けされる２つの電極パッド１５ｐが形成され、電極パターン２５ｃを電極パッド１５ｐにスルーホールにて接続してセラミックグリーンシートの積層体を形成する。更に、この積層体を、第１セラミックグリーンシート１６ｃを表側にして、アルミナ等を主成分とする棒状の基材１６ａに巻き付けて焼成することにより、ヒータ１５を製造することができる。
【００２１】
図２に戻り、軸線Ｏ方向における発熱部２５ａの先端２５ｐの位置及び後端２５ｓの位置を跨ぐ領域Ｒ１において、保護層６０と多孔質層８０とを離間する離間部Ｇが形成されている。又、離間部Ｇより先端側と後端側で、それぞれ保護層６０と多孔質層８０とが接触（本実施形態の場合には、結合）している。詳細には、離間部Ｇは周方向において、一部にのみ（図２における左側にのみ）形成されている。一方、保護層６０と多孔質層８０とは、離間部Ｇよりも後端側において、周方向にわたって接触している。また、保護層６０と多孔質層８０とは、離間部Ｇよりも先端側において、周方向にわたって接触している。なお、固体電解質体３ｓの先端部位（有底部位）においても、保護層６０と多孔質層８０とは接触している。さらに、離間部Ｇと軸線方向に重なる部位において、離間部Ｇ以外の部位についても、本実施形態では、保護層６０と多孔質層８０とは接触している。
【００２２】
発熱部２５ａが発熱すると、発熱部２５ａと軸線Ｏ方向に重なる固体電解質体３ｓの部位３ｓａ（発熱部近傍３ｓａ）がより加熱され、より高温となる。このため、ガスセンサ素子３が被水すると、発熱部近傍３ｓａに大きな熱応力が掛かり、固体電解質体３ｓが破損するおそれがある。そこで、発熱部２５ａの少なくとも一部と軸線Ｏ方向に重なるよう（本実施形態では、領域域Ｒ１）に離間部Ｇを設けている。これにより、図４に示すように、固体電解質体３ｓを覆う多孔質層８０に水Ｗが掛かっても、離間部Ｇを超えて発熱部２５ａと軸線Ｏ方向に重なる保護層６００の部位６０ａに直接浸透することはできず、多孔質層８０の面方向（図４の矢印の方向）に沿って水Ｗが拡散する。そして、発熱部２５ａａと軸線Ｏ方向に離れた位置で、保護層６０と多孔質層８０の結合部位（図４における、部位６０ｂ、６０ｃ）から水Ｗが保護層６０に浸透し、その後、固体電解質体３ｓに水Ｗが付着する。このとき、多孔質層８０を浸透する水Ｗは、ヒータ１５からの熱により蒸発し、固体電解質体３ｓが被水する被水量を減少させることができる。また、固体電解質体３ｓのうち、結合部位６０ｂ、６０ｃと軸線方向に重なる部位（図４における３ｓｂ、３ｓｃ）は、発熱部２５ａから離れており、固体電解質体３ｓが比較的低温となっている。このため、固体電解質体３ｓに過大な熱応力が掛かることが無く、ガスセンサ素子（固体電解質体３ｓ）の破損を抑制することができる。
一方、図５に示すように、発熱部２５ａと軸線Ｏ方向に重なるように離間部Ｇが形成されていない場合、多孔質層８０に水Ｗが掛かると、そのまま直接保護層６０に浸透し、発熱部２５ａで加熱された発熱部近傍３ｓａが被水する。このため、固体電解質体３ｓに過大な熱応力が掛かり、ガスセンサ素子（固体電解質体３ｓ）が破損し易くなる。
【００２３】
なお、図２、図４に示すように、本実施形態では、離間部Ｇは、軸線Ｏ方向における発熱部２５ａの先端２５ｐの位置及び後端２５ｓの位置を跨いで形成されている。これにより、軸線Ｏ方向において、発熱部近傍３ｓａ全体を離間部Ｇにて覆うこととなり、発熱部近傍３ｓａでの水Ｗの付着を確実に抑制し、ガスセンサ素子３（固体電解質体３ｓ）の破損をより有効に抑制することができる。
【００２４】
又、図２、図４に示すように、本実施形態では、ヒータ１５の側壁と内側電極５０の内面とが当接する当接部１５ｃを有している。これにより、ヒータ１５にて発生した熱を有効に固体電解質体３ｓに伝熱させることができる。そして、本実施形態では、離間部Ｇは、当接部１５ｃと軸線Ｏ方向に重なるように形成されている。このようにすると、発熱部近傍３ｓａと同様に、ヒータ１５の熱が固体電解質体３ｓに直接伝わる当接部１５ｃにおいて、離間部Ｇを配置することで、水Ｗが付着することによって過大な熱応力が掛りやすい当接部１５ｃにおいても熱応力を低減することができ、ガスセンサ素子（固体電解質体３ｓ）の破損をより有効に抑制することができる。
さらに、図２に示すように、本実施形態では、離間部Ｇの径方向の最大間隔ｔ２よりも、離間部Ｇと軸線Ｏ方向に重なる多孔質層８０の径方向の最小厚みｔ１の方が厚い。このようにすると、離間部Ｇより厚い多孔質層８０に水を充分に保持して面方向に拡散することができ、保護層６０に浸透する水Ｗを減少させることができると共に、離間部Ｇにて保護層６０から浮いている多孔質層８０の強度をも向上させることができる。
【００２５】
次に、本発明の実施形態に係るガスセンサ素子の製造方法の一例について説明する。
まず、所定の固体電解質（例えば、ＺｒＯ２にＹ２Ｏ３を５ｍｏｌ％添加した部分安定化ジルコニア）の材料をスラリーとし、このスラリーをスプレードライ方式にて乾燥造粒する。その粉末を、油圧プレス法によって有底円筒形に形成し、所定の形状に研削した後に、例えば１５００℃にて焼成して固体電解質体３ｓを形成する。
次に、固体電解質体３ｓの内周面に、無電解メッキ法により、Ｐｔからなる内側電極５０を形成するとともに、同様に、固体電解質体３ｓの外周面の先端側に、無電解メッキ法により、Ｐｔからなる外側電極５１を形成する。
次に、外側電極５１を覆うようにして、セラミック（スピネル等）の溶射層からなる保護層６０を形成する。
【００２６】
次に、保護層６０のうち、離間部Ｇを形成する位置の上に焼失性シートを貼付し、焼失性シートの上から保護層６０上に多孔質層８０となるペーストを塗布し、全体を焼成する。この際、多孔質層８０が多孔性となるよう、ペーストを形成するためのスラリーに焼失性の造孔材を添加したものを焼結するとよく、造孔材が焼失した部分が三次元網目構造の比較的大きな気孔を形成する。なお、ペーストは、ディップ法、スプレー法等により塗布することができる。
焼成により、保護層６０と多孔質層８０の間の焼失性シートが消失して離間部Ｇとなる間隙が形成される。焼失性シートとしては、例えばカーボンシートを用いることができる。
【００２７】
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、発熱部２５ａの形状は上記に限定されず、一例としてガスセンサ素子３の径方向（軸線Ｏに直交する方向）に蛇行して形成することもできる。
又、離間部Ｇは、発熱部２５ａの少なくとも一部と軸線Ｏ方向に重なるように形成されていればよい。但し、本実施形態のように、離間部Ｇが軸線Ｏ方向における発熱部２５ａの先端の位置２５ｐ及び後端の位置２５ｓを跨いで形成されていると、軸線Ｏ方向において離間部Ｇと発熱部２５ａ全体とが必ず重なり、発熱部２５ａによって加熱された固体電解質体３ｓへの被水を確実に防止するので好ましい。さらに、離間部Ｇが軸線Ｏ方向における発熱部２５ａの先端の位置２５ｐのみを跨ぎ、後端の位置２５ｓを跨いでいなくても良いし、離間部Ｇが軸線Ｏ方向における発熱部２５ａの後端の位置２５ｓのみを跨ぎ、先端の位置２５ｐを跨いでいなくても良い。
また、離間部Ｇより先端側と後端側で、それぞれ保護層６０と多孔質層８０の少なくとも一部（一箇所）が接触していればよい。
また、離間部Ｇは、本実施形態では、断面略円弧上であったが、これに限られることなく、断面略矩形状や、断面略三角形状であっても良い。
【００２８】
さらに、本実施形態では、離間部Ｇは周方向において、一部にのみ（図２における左側にのみ）形成されていたが、図６に示すように、離間部Ｇが周方向に連続して形成されていても良い。図６は、変形例のガスセンサ素子の構成を示す部分断面図であり、図２に対応した図面である。図６に示すように、離間部Ｇを周方向に連続して形成すると、ガスセンサ素子３の外側の周方向のどの部分が被水しても発熱部近傍３ｓａに離間部Ｇが介在するので、ガスセンサ素子（固体電解質体３ｓ）の破損をより有効に抑制することができる。
【００２９】
さらに、本実施形態では、当接部１５ｃと発熱部近傍３ｓａ（発熱部２５ａと軸線Ｏ方向に重なる固体電解質体３ｓの部位３ｓａ）とが一部重なっていたが、これに限られることなく、図６に示すように、当接部１５０ｃと発熱部近傍３ｓａとがずれていても良い。本実施形態では、図２に示すように、ヒータ１５の側壁と内側電極５０の内面とが当接し、当接部１５ｃが形成されており、当接部１５ｃと発熱部近傍３ｓａとが一部重なっていた。しかしながら、図６に示すように、ヒータ１５０の先端から後端に向かって拡径した段部となる縁１５０ｚと内側電極５０の内面とが当接し、当接部１５０ｃを形成させることも可能である。この場合、当接部１５０ｃと発熱部近傍３ｓａとがずれて設けられることとなる、但し、この場合においても、離間部Ｇａは、当接部１５０ｃと軸線Ｏ方向に重なるように形成されている。このようにすると、発熱部近傍３ｓａと同様に、ヒータ１５０の熱が固体電解質体３ｓに直接伝わる当接部１５０ｃにおいて、離間部Ｇａを配置することで、水Ｗが付着することによって過大な熱応力が掛りやすい当接部１５０ｃにおいても熱応力を低減することができ、ガスセンサ素子（固体電解質体３ｓ）の破損をより有効に抑制することができる。
【符号の説明】
【００３０】
３            ガスセンサ素子
３ｓ          固体電解質体
１５、１５０  ヒータ
１５ｃ、１５０ｃ  当接部
２５          発熱体
２５ａ        発熱部
２５ｂ        リード部
２５ｐ        発熱部の先端
２５ｓ        発熱部の後端
５０          内側電極
５１          外側電極
６０          保護層
８０          多孔質層
１００        ガスセンサ
Ｇ、Ｇａ      離間部
Ｏ            軸線方向
ｔ１          多孔質層の径方向の最小厚み
ｔ２          離間部の径方向の最大間隔
【図１】
2015062000.tif 000003
【図２】
2015062000.tif 000004
【図３】
2015062000.tif 000005
【図４】
2015062000.tif 000006
【図５】
2015062000.tif 000007
【図６】
2015062000.tif 000008