(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の筒形状のハウジング（２）と、
該ハウジング（２）の内周穴（２１）に設けられた、少なくとも部分的に内径が小さくなる段差部（２１３）と、
上記ハウジング（２）の上記内周穴（２１）に挿入される共に、外表面がセラミックスからなるガスセンサ素子（３）自体又は該ガスセンサ素子（３）がセラミックス成形体（３５）に挿入された部材からなる素子体（４）と、
該素子体（４）と上記ハウジング（２）との間を封止するシール部（５）と、を有するガスセンサにおいて、
上記シール部（５）は、上記段差部（２１３）よりも後端側に位置する後端側穴部（２１２）内に配置されており、上記後端側穴部（２１２）内の上記段差部（２１３）上に充填された無機粉末からなる粉末充填部（５１）と、該粉末充填部（５１）上に形成されたガラス体からなるガラス部（５２）とを有し、
該ガラス部（５２）は、上記素子体（４）と上記ハウジング（２）との熱膨張差を緩和する熱膨張係数の傾斜構造を有していることを特徴とするガスセンサ（１）。
【請求項２】
上記ハウジング（２）の内周穴（２１）は、上記素子体（４）の先端側に位置する先端側穴部（２１１）と、該先端側穴部（２１１）よりも後端側に位置して、該先端側穴部（２１１）よりも拡径した上記後端側穴部（２１２）と、該後端側穴部（２１２）と上記先端側穴部（２１１）との境界部分に、垂直又は傾斜状に形成された上記段差部（２１３）とを有していることを特徴とする請求項１に記載のガスセンサ（１）。
【請求項３】
上記段差部（２１３）は、上記ハウジング（２）の上記内周穴（２１）の内周面（２１７）が部分的に内側に突出する突出部からなることを特徴とする請求項１に記載のガスセンサ（１）。
【請求項４】
上記ガラス部（５２）は、径方向の外側に向かって熱膨張係数が段階的に大きくなる複数のガラス層（５２１、５２２、５２３）を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガスセンサ（１）。
【請求項５】
隣接する上記ガラス層（５２１、５２２、５２３）間の上記熱膨張係数の差が２×１０-6／℃以下であることを特徴とする請求項４に記載のガスセンサ（１）。
【請求項６】
上記無機粉末はタルクであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のガスセンサ（１）。
【請求項７】
上記素子体（４）は、ガスセンサ素子（３）自体であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のガスセンサ（１）。
【請求項８】
上記ガラス部（５２）の高さは、１〜８ｍｍであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のガスセンサ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングとガスセンサ素子との間を封止するシール部を有するガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車のエンジンから排出される排ガス中の特定ガスの濃度を検出するために、ガスセンサが用いられている。ガスセンサは、金属製のハウジングと、ハウジングの内周穴に挿入される、ガスセンサ素子を有する素子体と、素子体とハウジングとの間を封止するシール部とを有する。このシール部により、気密性が確保されており、ガスセンサの先端側に導入される排ガス等の被測定ガスがガスセンサの後端側に浸入することを防止している。
【０００３】
例えば特許文献１には、素子体の外側面と、素子体の外側面から外方に突出する顎部と、ハウジングの内側面との間に絶縁粉末を充填したガスセンサが提案されている。かかる構成のガスセンサにおいては、絶縁粉末上に保持部材及びかしめリング等を配置し、ハウジングの後端をかしめることにより、絶縁粉末を加圧して気密性が保持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２０８７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の構成のガスセンサにおいては、気密性を確保するために必要な部品数が多くなり、組み付けが複雑になり、コストが増大する。また、ハウジングにおけるクリープの発生及びタルクの耐熱温度の問題により、例えば７５０℃以上という高温環境下においては気密性が損なわれるおそれがある。
【０００６】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、低コストでの生産が可能であり、高温環境下におけるシール部の気密性に優れたガスセンサを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、金属製の筒形状のハウジングと、
該ハウジングの内周穴に設けられた、少なくとも部分的に内径が小さくなる段差部と、
上記ハウジングの上記内周穴に挿入される共に、外表面がセラミックスからなるガスセンサ素子自体又は該ガスセンサ素子がセラミックス成形体に挿入された部材からなる素子体と、
該素子体と上記ハウジングとの間を封止するシール部と、を有するガスセンサにおいて、
上記シール部は、上記段差部よりも後端側に位置する後端側穴部内に配置されており、上記後端側穴部内の上記段差部上に充填された無機粉末からなる粉末充填部と、該粉末充填部上に形成されたガラス体からなるガラス部とを有し、
該ガラス部は、上記素子体と上記ハウジングとの熱膨張差を緩和する熱膨張係数の傾斜構造を有していることを特徴とするガスセンサにある。
【発明の効果】
【０００８】
上記ガスセンサにおいては、ハウジングの内周穴内に段差部が設けられている。そして、後端側穴部内の段差部上に充填された無機粉末からなる粉末充填部と、粉末充填部上に形成されたガラス体からなるガラス部とにより、シール部が形成されている。そのため、高温環境下において粉末充填部に亀裂などが生じたとしても、ガラス部により気密性が十分に確保される。一方、ガラス部は、上記素子体と上記ハウジングとの熱膨張差を緩和する熱膨張係数の傾斜構造を有している。その結果、熱膨張差による破壊が防止されるため、シール部の気密性が確保される。
【０００９】
また、ハウジングの段差部上には、ガラス部ではなく、粉末充填部が形成されている。段差部上にもガラス部を形成すると、例えガラス部における熱膨張係数を傾斜させたとしても、ハウジングと素子体との間の熱膨張差を十分に緩和できない部分が生じてしまうおそれがある。上記のごとく、段差部上には粉末充填部を配置することにより、ガラス部によって熱膨張差を緩和できない箇所が発生することを防止することができる。
【００１０】
また、上記構成のガスセンサにおいては、シール部を形成するための部品数を従来に比べて少なくすることができる。また、ガラス部を構成するガラス体により、ハウジングとガラス部、素子体とガラス部との間をそれぞれ封止することができるため、上述の従来技術のように、ハウジングの後端をかしめるという工程も必要なくなる。したがって、ガスセンサの製造工程が簡略化され、低コストでのガスセンサの製造が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１における、ガスセンサの構造を示す断面説明図。
【図２】実施例１における、ガスセンサのシール部周辺を示す断面説明図。
【図３】図２におけるIII−III線矢視断面図。
【図４】実施例２における、ガスセンサのシール部周辺を示す断面説明図。
【図５】実施例３における、ガスセンサのシール部周辺を示す断面説明図。
【図６】比較例１における、ガスセンサのシール部周辺を示す断面説明図。
【図７】実施例４における、ガラス部の高さと熱応力との関係を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、上記ガスセンサの好ましい実施形態について説明する。
上記ガスセンサにおいて、「先端側」とは、ガスセンサが被測定ガスに晒される側をいう。また、「後端側」とはその反対側をいう。
ガスセンサにおいて、素子体は、ガスセンサ素子自体であってもよいし、ガスセンサ素子がセラミックス成形体に挿入された部材であってもよい。
【００１３】
ガラス部は、素子体とハウジングとの熱膨張差を緩和する熱膨張係数の傾斜構造を有しており、熱膨張係数の差は２×１０-6／℃以下であることが好ましい。この場合には、熱膨張差による破壊をより一層防止することができる。
【００１４】
ハウジングの内周穴は、少なくとも部分的に内径が小さくなる段差部を有しており、段差部上に粉末充填部とガラス部とからなるシール部が形成されている。段差部は、例えば無機粉末からなる粉末充填部を支持できる構造であればよい。段差部の構造の代表例が例えば後述の実施例１〜３に例示される。
【実施例】
【００１５】
（実施例１）
次に、ガスセンサの実施例について、図面を用いて説明する。
本例のガスセンサ１は、図１〜図３に示すごとく、金属製の筒形状のハウジング２と、ハウジング２の内周穴２１に挿入される共に、ガスセンサ素子３からなる素子体４と、素子体４とハウジング２との間を封止するシール部５とを有する。
【００１６】
ハウジング２の内周穴２１は、少なくとも部分的に内径が小さくなる段差部２１３を有する。本例における内周穴２１は、素子体４の先端側に位置する先端側穴部２１１と、先端側穴部２１１よりも後端側に位置する後端側穴部２１２と、後端側穴部２１２と先端側穴部２１１との境界部分に垂直に形成された段差部２１３とを有している。後端側穴部２１２は、先端側穴部２１１よりも拡径しており、内周穴２１の内径の先端側が後端側よりも小さくなっている。シール部５は、後端側穴部２１２内に配置されている。シール部５は、後端側穴部２１２内の段差部２１３上に充填された無機粉末からなる粉末充填部５１と、粉末充填部５１上に形成されたガラス体からなるガラス部５２とを有する。ガラス部５２は、素子体４とハウジング２との熱膨張差を緩和する熱膨張係数の傾斜構造を有している。以下、これを詳説する。
【００１７】
本例において、「先端側」とは、ガスセンサ１の軸方向Ｘの一方側であり、ガスセンサ１が被測定ガスに晒される側をいう。また、「後端側」とは、その反対側をいう。ガスセンサ１は、車両の排気管に取り付けられて、排気管から排気される排ガス中の例えば酸素等の特定ガスの濃度を測定するために用いられる。また、軸方向Ｘに直交する方向をガスセンサの径方向Ｙという。
【００１８】
図１〜図３に示すごとく、本例において、ガスセンサ素子３は、被測定ガス中の特定のガス濃度を検出する素子である。素子体４は、ガスセンサ素子３自体である。ガスセンサ素子３は、セラミックスと電極との積層構造体（図示略）であり板状である。ガスセンサ素子３の表面における軸方向Ｘの端部には電極部（図示略）が形成された部分があるが、ガスセンサ素子３の外表面の大部分はアルミナからなる。少なくとも後端側穴部２１２内に配置されてシール部５によりシールされる部分においては、ガスセンサ素子３の外表面はアルミナからなる。
【００１９】
ハウジング２は、ＳＵＳ４３０からなる筒形状の部材である。ハウジング２の内周穴２１は、内径の小さな先端側穴部２１１と内径の大きな後端側穴部２１２とを有している。ガスセンサ素子３は、互いに連通する先端側穴部２１１及び後端側穴部２１２内に挿入されている。図１及び図２に示すごとく、後端側穴部２１２と先端側穴部２１１との境界部分には、段差部２１３が形成されている。本例においては、段差部２１３は垂直に形成されており、より具体的にはガスセンサ１の径方向Ｙと平行な方向に形成されている。段差部２１３は傾斜状であってもよい。
【００２０】
後端側穴部２１２内の段差部２１３上には、無機粉末が充填されて粉末充填部５１が形成されている。また、後端側穴部２１２内には、粉末充填部５１上にガラス部５２が形成されている。即ち、ガスセンサ素子３の外側面３１（素子体４の外周面４１）とハウジングの段差部２１３と、ハウジング２の内周面２１７とガラス部５２とに囲まれる領域に粉末充填部５１が形成されている。ガラス部５２は、段差部２１３には接触していない。粉末充填部５１に充填されている無機粉末はタルクである。
【００２１】
ガラス部５２は、ガスセンサ素子３の外側面３１及び後端側穴部２１２の内周面２１７にそれぞれ接合している。即ち、ガスセンサ素子３の外側面３１とハウジング２の内周面２１７とはガラス部５２によって封止されている。これにより、シール部５の気密性が確保されている。
【００２２】
ガラス部５２は、径方向Ｙの外側に向かって熱膨張係数が段階的に大きくなる複数のガラス層５２１、５２２、５２３を有する。ガラス層５２１の熱膨張係数は、８×１０-6／℃であり、ガラス層５２２の熱膨張係数は、９×１０-6／℃であり、ガラス層５２３の熱膨張係数は、１０×１０-6／℃である。即ち、これらのガラス層５２１、５２２、５２３間の熱膨係数の差は、２×１０-6／℃以下である。一方、ガスセンサ素子３の外表面を構成するアルミナの熱膨張係数は７×１０-6／℃であり、ハウジング２を構成するＳＵＳ４３０の熱膨張係数は１２×１０-6／℃である。したがって、ガスセンサ素子３と、ガラス部５２と、ハウジング２との間で、熱膨張係数の差が２×１０-6／℃を超える部分は存在していない。
【００２３】
図１に示すごとく、ハウジング２の先端側には、ガスセンサ素子３の先端部３０を覆う内側カバー１２１と、内側カバー１２１の外側に配設された外側カバー１２２とからなる二重構造の先端側カバー１２が固定されている。先端側カバー１２の内側カバー１２１及び外側カバー１２２には、それぞれ被測定ガスを導入又は排出する通気孔１２３が設けられている。
【００２４】
一方、ハウジング２の後端側には、ガスセンサ素子３の後端部３９を覆うように第１後端側カバー１３が固定されており、さらに第１後端側カバー１３の後端側には、第２後端側カバー１４が固定されている。第２後端側カバー１４には、大気を導入する通気孔１４１が設けられている。また、第２後端側カバー１４の後端側開口部は、ゴムブッシュからなる封止部材１５によって閉塞されている。封止部材１５には、外部に接続される４本のリード部材１６が貫通配置されている。
【００２５】
図１及び図２に示すごとく、第１後端側カバー１３の内部において、シール部５の後端側には、ガスセンサ素子３の後端部３９を覆う絶縁碍子６が配設されている。絶縁碍子６には、ガスセンサ素子３の後端部３９を収容する内部空間６４が設けられている。また、ガスセンサ１は、絶縁碍子６に保持されると共に、ガスセンサ素子３を挟持してガスセンサ素子３に形成された電極端子（図示略）に接触する接点部材７を備えている。絶縁碍子６の後端部６９には、接点部材５を挿通する４つの挿通孔６９１が設けられている。挿通孔６２１は、内部空間６４と軸方向Ｘに連通するように形成されている。
【００２６】
図２に示すごとく、絶縁碍子６の内部空間６４内には、接点部材５が保持されている。接点部材７は、金属板を折り曲げて形成してなる４つのバネ端子７１からなる。各バネ端子７１は、それぞれリード部１６に接続されている。また、各バネ端子５１は、絶縁碍子６の挿通孔６９１に挿通されていると共に、内部空間６４の内壁面６４０に支承されている。また、各バネ端子５１は、内部空間４４内において、内側に折り曲げた状態で収容されている。また、各バネ端子７１は、内側へ折り曲げられた部分にガスセンサ素子３の電極端子（図示略）に接触する接点部７１１を有する。
【００２７】
図２に示すごとく、シール部５の後端部５９及びハウジング２の後端部２９は、絶縁碍子６の先端部６１に当接している。
【００２８】
図２に示すごとく、絶縁碍子６の後端部６９と第１後端側カバー１３との間には、環状の皿バネ１７が配設されている。絶縁碍子６は、皿バネ１７によって先端側、すなわちシール部５及びハウジング２側に押圧された状態で保持されている。これにより、軸方向Ｘにおいて絶縁碍子６の移動が規制されている。
【００２９】
次に、ガスセンサ１におけるシール部５の形成方法について説明する。
具体的には、まず、ハウジング２の内周穴２１内にガスセンサ素子３を挿通させる。次いで、ハウジングの後端側穴部２１２内に無機粉末（タルク）を充填する。無機粉末は、後端側穴部２１２内の段差部２１３上に充填される。次いで、熱膨張係数が異なる３種類の筒状のガラス成形体Ａ〜Ｃを準備する。
【００３０】
ガラス成形体Ａは、上述のガラス層５２１を形成するためのものであり、熱膨張係数が上記のごとく調整されている。ガラス成形体Ａは、ガスセンサ素子３を挿通するための貫通穴を有する筒状の部材である。また、ガラス成形体Ｂは、上述のガラス層５２２を形成するためのものであり、熱膨張係数が上記のごとく調整されている。ガラス成形体Ｂは、ガラス成形体Ａを挿通するための貫通穴を有する筒状の部材である。ガラス成形体Ｃは、上述のガラス層５２３を形成するためのものであり、熱膨張係数が上記のごとく調整されている。ガラス成形体Ｃは、ガラス成形体Ｂを挿通するための貫通穴を有する筒状の部材である。これらのガラス成形体Ａ〜Ｃを順次ガスセンサ素子３に挿入し、後端側穴部２１２内に充填した無機粉末上に配置した。
【００３１】
次に、ガラス成形体と無機粉末とを焼成することにより、シール部５が形成される。焼成は、昇温速度１０℃／分で温度８５０℃まで昇温させた後、この温度８５０℃で６０分間保持し、次いで、降温速度−５℃／分で１７０分かけて冷却するという温度制御により行った。このようにして、上述のシール部５を形成した。なお、本例のように複数のガラス層５２１、５２２、５２３を形成する場合には、少なくとも２つのガラス層５２１、５２３に挟まれるガラス層５２２に無機粉末からなる充填材を配合しておくことが好ましい。これにより、焼成により、ガラス層同士が混じり合って所望の熱膨張係数の傾斜構造が得られなくなることを防止することができる。
【００３２】
以下、本例のガスセンサの作用効果について説明する。
ガスセンサ１においては、ハウジング２の内周穴２１内に段差部２１３が設けられている。そして、後端側穴部２１２内の段差部２１３上に充填された無機粉末からなる粉末充填部５１と、粉末充填部５１上に積層形成されたガラス体からなるガラス部５２とにより、シール部５が形成されている。そのため、高温環境下においてもシール部５における気密性が確保される。高温環境下において、たとえ粉末充填部５１に亀裂などが生じたとしても、ガラス部５２により気密性が十分に確保されるためである。一方、ガラス部５２は、ガスセンサ素子３とハウジング２との熱膨張差を緩和する熱膨張係数の傾斜構造を有している。その結果、熱膨張差による破壊が防止され、シール部５の気密性が確保される。
【００３３】
また、ハウジング２の段差部２１３上には、ガラス部５２ではなく、粉末充填部５１が形成されている。段差部２１３上にもガラス部を形成すると、後述の比較例１において示すように、例えガラス部の熱膨張係数を傾斜させたとしても、ハウジング２とガスセンサ素子３との間の熱膨張差を十分に緩和できない部分が生じてしまう。上記のごとく、段差部２１３上には粉末充填部５１を配置することにより、ガラス部５２によって熱膨張差を緩和できない箇所が発生することを防止することができる。
【００３４】
また、ガスセンサ１においては、ガラスや無機粉末によりシール部５を形成することができる。したがって、シール部５を形成するための部品数を少なくすることができる。さらに、従来のようにかしめ加工を行う場合に比べて製造過程における操作自体も簡単である。そのため、製造工程が簡略化され、低コストでのガスセンサの生産が可能になる。
【００３５】
また、ハウジング２の内周穴２１は、先端側穴部２１１と、この先端側穴部２１１よりも拡径した後端側穴部２１２と、これら穴部２１１、２１２の境界部分に垂直に形成された段差部２１３とを有している。そのため、上述のガラス成形体Ａ〜Ｃの焼成中に、ガラスが軟化し、例えばガスセンサ１の軸方向Ｘへ垂れ下がることを抑制することができる（図１及び図２参照）。それ故、任意の位置にシール部５を形成することが可能になる。
【００３６】
また、ガラス部５２は、径方向Ｙの外側に向かって熱膨張係数が段階的に大きくなる複数のガラス層５２１、５２２、５２３を有することが好ましい。この場合には、熱膨張係数の傾斜構造を容易に実現できる。本例においては、３つのガラス層により、ガラス部５を形成した例を示しているが、ガラス層は、２層であっても４層以上であってもよい。即ち、ガラス部５２により、ガスセンサ素子３（素子体４）とハウジング２との間の熱膨張差が緩和されればよく、ガラス層の積層数は限定されない。
【００３７】
粉末充填部５１における無機粉末はタルクであることが好ましい。この場合には、ガラス部５２と粉末充填部５１との熱膨張差により熱応力が発生しても、硬度が低い粉末充填部５１におけるタルクが先に破壊されることにより、ガラス部５２の破壊をより一層防止することができる。
【００３８】
また、本例のガスセンサ１においては、素子体４はガスセンサ素子３自体であり、ガスセンサ素子３が例えば他のセラミックス成形体等に挿入されることなく、直接ハウジング２内に挿入されている。この場合には、ガスセンサ１の径方向Ｙの寸法を小さくすることができる。そのため、ガスセンサ１の小型化を図ることができる。また、この場合には、ガスセンサ１を構成する部品数をより少なくすることができる。そのため、ガスセンサ１の製造コストをより削減することができる。
【００３９】
また、本例においては、セラミックスの積層体からなる板状のガスセンサ素子３を用いたが、例えば有底筒形状のガスセンサ素子を用いることもできる。この場合にも、本例と同様にしてシール部５の形成が可能である。ガスセンサ１は、Ａ／Ｆセンサや酸素センサなどに適用できる。
【００４０】
（実施例２）
本例は、ガスセンサ素子がセラミックス成形体に挿入された部材からなる素子体を備えるガスセンサの例である。図４に示すごとく、本例のガスセンサ１においては、素子体４が、アルミナからなる筒状のセラミックス成形体３５と、この成形体３５内に挿入されたガスセンサ素子３とからなる。成形体３５内には、板状のガスセンサ素子３が挿入されており、成形体３５とガスセンサ素子３とは一体化されている。
【００４１】
本例においては、板状のガスセンサ素子３が円筒状の成形体３５（インシュレータ）内に挿入されている。そのため、この成形体３５により、板状のガスセンサ素子３のコーナ部分に発生しうる熱応力を緩和することができる。本例のガスセンサ１のその他の構成は、実施例１と同様であり、実施例１と同様の作用効果を奏する。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
【００４２】
（実施例３）
本例は、ハウジングの形状が実施例１とは異なるガスセンサの例である。
図５に示すごとく、本例のガスセンサ１において、ハウジング２の内周穴２１は、部分的に内径が小さくなる段差部２１３を有している。段差部２１３は、ハウジング２の内周穴２１の内周面２１７が部分的に内側に突出する突出部からなる。内周穴２１は、段差部２１３を除いて略同一の内径を有している。即ち、内周穴２１は、段差部２１３を境にして先端側に位置する先端側穴部２１と、後端側に位置する後端側穴部２１２とを有し、先端側穴部２１と後端側穴部２１２の内径が略同一である。その他の構成は、実施例１と同様である
【００４３】
本例のガスセンサ１においても、段差部２１３上に、実施例１と同様の構成のガラス部を有している。そのため、実施例１と同様の作用効果を奏する。また、本例においては、段差部２１３を突出部により形成している。そのため、ハウジング２の構造がシンプルになり、ハウジングの製造が容易になると共に、ハウジングの製造に必要な材料を減らすことができるため、製造コストを削減することができる。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
【００４４】
（比較例１）
本例は、粉末充填部を形成することなく、ガラスによりシール部を形成した例である。図６に示すごとく、本例のガスセンサ９は、実施例１及び実施例２に示す粉末充填部を有しておらず、ハウジング２の段差部上にガラスからなるシール部９２が形成されている。シール部９２は、ガスセンサ９の径方向Ｙの外側に向かって熱膨張係数が段階的に大きくなる複数のガラス層９２１、９２２、９２３を有すると共に、ガスセンサ９の軸方向Ｘの先端側に向かって熱膨張係数が段階的に大きくなる複数のガラス層９２４、９２５を有する。各ガラス層９２１、９２２、９２３、９２４、９２５の熱膨張係数差は、２×１０-6／℃以下である。その他の構成は、実施例１と同様である。本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
【００４５】
本例のガスセンサ９においては、複数のガラス層９２１、９２２、９２３、９２４、９２５によりシール部９２を形成し、実施例１及び実施例２のような粉末充填部を形成していない。この場合には、例えシール部９２の熱膨張係数を傾斜させたとしても、ハウジング２とガスセンサ素子３との間の熱膨張差を十分に緩和できない部分が生じてしまう。図６に示すガスセンサ９おいては、ガスセンサ素子３とガラス層９２４又はガラス層９２５との間の熱膨張係数が大きくなる。そのため、クラックが発生し、気密性が損なわれるおそれがある。
【００４６】
（実施例４）
本例は、ガラス部の高さと熱応力との関係を調べる例である。即ち、実施例１と同様の構成のガスセンサにおいて、ガラス部の高さ（図２における高さＨ）を変更したときにおけるガラス部にかかる熱応力を調べた。熱応力は、ガラス部の温度を８５０℃から温度２５℃まで変化させたときの最大応力である。その結果を図７に示す。
【００４７】
図７より知られるごとく、ガラス部の高さを小さくすることにより、ガラス部にかかる熱応力を小さくすることができる。ガラス部の破壊をより一層抑制するという観点から、ガラス部の高さは、８ｍｍ以下であることが好ましく、６ｍｍ以下であることがより好ましく、５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。一方、粉末充填部だけでなく、ガラス部における気密性をより確実に確保するという観点や振動等に対する強度を確保するという観点からは、ガラス部の高さは１ｍｍ以上であることが好ましく、１．５ｍｍ以上であることがより好ましく、２ｍｍ以上であることがさらに好ましい。
【符号の説明】
【００４８】
１  ガスセンサ
２  ハウジング
３  ガスセンサ素子
５  シール部
５１  粉末充填部
５２  ガラス部
【図１】
0006414449.tif 000002
【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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