(57)【要約】【課題】耐久性に優れたガスセンサを提供すること。【解決手段】センサ素子２とヒータ３とハウジング４と大気側カバー５とリード線１２と絶縁碍子７とを有するガスセンサ１。大気側カバー５は、大径部５１１と小径部５２１と段部５１２とを有している。小径部５２１には、大気側カバー５の内外の通気を確保する通気部８が形成されている。ヒータ３は、リード線１２に接続される端子部３０を表面に有している。絶縁碍子７は、大気側カバー５の段部５１２接するよう対向して配置される当接面７０と、該当接面７０に形成された凹凸部７００とを有していると共に、ヒータ３の端子部３０を覆った状態で配設されている。絶縁碍子７の外周面と大気側カバー５の内側面との間には、絶縁碍子７よりも先端側における大気側カバー５の内側空間５０から凹凸部７００及び通気部８を介して外部へ連通してなる外側経路部６１が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するセンサ素子と、該センサ素子に内蔵されセンサ素子を加熱するヒータと、上記センサ素子を挿通保持するハウジングと、該ハウジングの基端側に配設される大気側カバーと、上記ヒータと上記センサ素子とにそれぞれ電気的に接続されるリード線と、上記大気側カバーの内側に保持されると共に上記リード線を内側に保持する絶縁碍子とを有するガスセンサであって、
上記大気側カバーは、先端側に形成される大径部と、基端側に形成されて上記大径部よりも径が小さい小径部と、該小径部と上記大径部との間に形成される段部とを有しており、
上記小径部には、上記大気側カバーの内外の通気を確保する通気部が形成されており、
上記ヒータは、基端側において上記リード線に接続される端子部を表面に有しており、
上記絶縁碍子は、上記大気側カバーの段部に当接するよう対向して配置される当接面と、該当接面に形成された凹凸部とを有していると共に、上記ヒータの端子部を覆った状態で配設されており、
上記絶縁碍子の外周面と上記大気側カバーの内側面との間には、上記絶縁碍子よりも先端側における上記大気側カバーの内側空間から上記凹凸部及び上記通気部を介して外部へ連通してなる外側経路部が形成されていることを特徴とするガスセンサ。
【請求項２】
請求項１において、上記絶縁碍子の先端部は、上記ヒータの端子部の先端部よりも先端側に配置されていることを特徴とするガスセンサ。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記外側経路部の経路方向に直交する方向における最小断面積をＳａ、上記絶縁碍子の内側に形成され上記リード線を挿通保持する内部空間を介して外部と連通する内側経路部の経路方向に直交する方向における最小断面積をＳｂとしたとき、Ｓａ／Ｓｂ≧２の関係を有することを特徴とするガスセンサ。
【請求項４】
請求項３において、Ｓａ／Ｓｂ≧５の関係を有することを特徴とするガスセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車エンジン等の内燃機関の燃焼制御等に用いることができるガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジン等の内燃機関の排気系には、被測定ガス中の特定ガス濃度の検出を行うことができるガスセンサ９が配設されている（例えば、特許文献１参照）。
該ガスセンサ９は、図１２に示すごとく、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するセンサ素子９２と、該センサ素子９２に内蔵されセンサ素子９２を加熱するヒータ９３と、センサ素子９２を挿通保持するハウジング９４とを有する。また、該ハウジング９４の基端部には、大気側カバー９５が固定されており、該大気側カバー９５の内部には、センサ素子９２とヒータ９３とにそれぞれ電気的に接続されたリード線９１２を内側に保持する絶縁碍子９７が配設されている。
【０００３】
また、上記ヒータ９３は、図１２に示すごとく、上記リード線９１２に電気的に接続される端子部９３０を表面に有している。
また、センサ素子９２は、上記センサ素子９２と上記ハウジング９４との間に配設された絶縁部材９１３及び粉末シール材９１４を介して、ハウジング９４により先端側に向かって加締め固定されている。
【０００４】
近年、排ガスの規制強化により、被測定ガス温度は上昇傾向にある。そのため、例えば、粉末シール材９１４が熱劣化し、被測定ガスが、センサ素子９２とハウジング９４との間から、図１２に示す経路９６０を通過して大気側カバー９５内に侵入するおそれがある。その後、上記被測定ガスは、絶縁碍子９７の内側空間９７０を通過する経路９６２を介して大気側カバー９５の基端部に形成された通気部９８から外部に排出される。このとき、上記経路９６２中に存在するヒータ９３の端子部９３０が上記被測定ガスによって腐食して、ガスセンサ９の耐久性が低下してしまうおそれがある。
【０００５】
また、上記のごとく大気側カバー９５内に被測定ガスが侵入することにより、大気側カバー９５内に形成された大気側雰囲気９５０中の酸素ガス濃度が変化してしまう。その結果、正確なセンサ出力を得ることが困難となるおそれがある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３３０５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、耐久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】
【０００８】
本発明は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するセンサ素子と、該センサ素子に内蔵されセンサ素子を加熱するヒータと、上記センサ素子を挿通保持するハウジングと、該ハウジングの基端側に配設される大気側カバーと、上記ヒータと上記センサ素子とにそれぞれ電気的に接続されるリード線と、上記大気側カバーの内側に保持されると共に上記リード線を内側に保持する絶縁碍子とを有するガスセンサであって、
上記大気側カバーは、先端側に形成される大径部と、基端側に形成されて上記大径部よりも径が小さい小径部と、該小径部と上記大径部との間に形成される段部とを有しており、
上記小径部には、上記大気側カバーの内外の通気を確保する通気部が形成されており、
上記ヒータは、基端側において上記リード線に接続される端子部を表面に有しており、
上記絶縁碍子は、上記大気側カバーの段部に当接するよう対向して配置される当接面と、該当接面に形成された凹凸部とを有していると共に、上記ヒータの端子部を覆った状態で配設されており、
上記絶縁碍子の外周面と上記大気側カバーの内側面との間には、上記絶縁碍子よりも先端側における上記大気側カバーの内側空間から上記凹凸部及び上記通気部を介して外部へ連通してなる外側経路部が形成されていることを特徴とするガスセンサにある（請求項１）。
【０００９】
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記絶縁碍子の外周面と上記大気側カバーの内側面との間には、上記外側経路部が形成されている。そのため、仮に被測定ガスが上記大気側カバーの内部に侵入しても、被測定ガスを上記外側経路部から外部へと排出し、上記絶縁碍子の内側に形成される内部空間に被測定ガスが侵入することを抑制することができる。それ故、上記被測定ガスにより上記ヒータの端子部が腐食してしまうことを防ぐことができ、その結果、ガスセンサの耐久性の向上を図ることができる。
【００１０】
また、上記絶縁碍子は、上記当接面に形成された凹凸部を有している。これにより、上記絶縁碍子と上記大気側カバーの段部との間に充分な空間を形成することができるため、上記外側経路部の幅を充分に確保することができる。
また、上記絶縁碍子は、上記ヒータの端子部を覆った状態で配設されている。これにより、被測定ガスを上記ヒータの端子部に接触させることなく上記外側経路部に導き易くなり、上記端子部の腐食を抑制することができる。
【００１１】
また、上記のごとく、上記大気側カバー内に侵入した被測定ガスを外部へと容易に排出することができるため、大気側カバーの内部に形成された大気側雰囲気に被測定ガスが混入することを抑制することができる。その結果、上記センサ素子に供給される基準ガスとしての大気に含まれる酸素濃度等が変化することを防ぎ、正確なセンサ出力を得ることができる。
【００１２】
以上のごとく、本発明によれば、耐久性に優れたガスセンサを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明（請求項１）において、上記凹凸部は、例えば、上記当接面を切り欠いた凹部として形成することもできるが、上記当接面を基端側に突出させた凸部として形成することもできる。
本明細書において、内燃機関の排気管内に設置される側を先端側、その反対側を基端側として説明する。
【００１４】
また、上記絶縁碍子の先端部は、上記ヒータの端子部の先端部よりも先端側に配置されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、被測定ガスを上記ヒータの端子部に接触させることなく上記外側経路部に導き易くなり、上記端子部の腐食をより一層抑制することができる。
【００１５】
また、上記ガスセンサは、上記外側経路部の経路方向に直交する方向における最小断面積をＳａ、上記絶縁碍子の内側に形成され上記リード線を挿通保持する内部空間を介して外部と連通する内側経路部の経路方向に直交する方向における最小断面積をＳｂとしたとき、Ｓａ／Ｓｂ≧２の関係を有することが好ましい（請求項３）。
【００１６】
この場合には、大気側カバーの内側に侵入した被測定ガスのうち、内側経路部を通過して排出される被測定ガスの量を、上記外側経路部を通過して排出される被測定ガスの量よりも充分に少なくすることができる。これにより、上記ヒータの端子部に接触する被測定ガスの量を充分に小さくし、上記ヒータの端子部の腐食を充分に防ぐことができる。
【００１７】
さらに、上記ガスセンサは、Ｓａ／Ｓｂ≧５の関係を有することが一層好ましい（請求項４）。
この場合には、上記ヒータの端子部に接触する被測定ガスの量をより一層小さくし、上記ヒータの端子部の腐食をより一層防ぐことができる。
【実施例】
【００１８】
（実施例１）
本発明の実施例にかかるガスセンサにつき、図１、図２を用いて説明する。
本例のガスセンサ１は、図１に示すごとく、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出するセンサ素子２と、該センサ素子２に内蔵されセンサ素子２を加熱するヒータ３と、センサ素子２を挿通保持するハウジング４とを有する。
また、ガスセンサ１は、ハウジング４の基端側に配設される大気側カバー５と、ヒータ３とセンサ素子２とにそれぞれ電気的に接続されるリード線１２と、大気側カバー５の内側に保持されると共にリード線１２を内側に保持する絶縁碍子７とを有する。
【００１９】
上記大気側カバー５は、図１に示すごとく、先端側に形成される大径部５１１と、基端側に形成されて大径部５１１よりも径が小さい小径部５２１と、該小径部５２１と大径部５１１との間に形成される段部５１２とを有している。
上記小径部５２１には、図１に示すごとく、大気側カバー５の内外の通気を確保する通気部８が形成されている。
上記ヒータ３は、基端側においてリード線１２に接続される端子部３０を表面に有している。
【００２０】
上記絶縁碍子７は、図１に示すごとく、大気側カバー５の段部５１２に当接するよう対向して配置される当接面７０１と、該当接面７０１に形成された凹凸部７００とを有している。
また、絶縁碍子７は、ヒータ３の端子部３０を覆った状態で配設されており、先端部７０３は、ヒータ３の端子部３０の先端部３０３よりも先端側に配置されている。
絶縁碍子７の外周面と大気側カバー５の内側面との間には、図１、図２に示すごとく、絶縁碍子７よりも先端側における大気側カバー５の内側空間５０から凹凸部７００及び通気部８を介して外部へ連通してなる外側経路部６１が形成されている。
【００２１】
また、ガスセンサ１は、上記外側経路部６１の経路方向に直交する方向における最小断面積をＳａ、絶縁碍子７の内側に形成されリード線１２を挿通保持する内部空間７０を介して外部と連通する内側経路部６２の経路方向に直交する方向における最小断面積をＳｂとしたとき、Ｓａ／Ｓｂ≧２の関係を有する。なお、かかる断面積比Ｓａ／Ｓｂは５以上であることがより一層好ましい。
【００２２】
上記絶縁碍子７は、図１に示すごとく、当接面７０１を大気側カバー５の段部５１２に当接させつつ先端側から押し付け部材１８によって基端側に向かって押圧された状態で固定されている。
また、絶縁碍子７の凹凸部７００は、当接面７０１を複数箇所切り欠いた凹部として複数個形成されている。そして、凹凸部７００と上記段部５１２との間に、外側経路部６１が形成されている。
【００２３】
また、ヒータ３は、端子部３０に端子リード部３０４をロウ付け接合してなり、ロウ付け部３００を形成している。
また、センサ素子２は、検出部の一対の電極（図示略）にそれぞれ接続される一対の端子リード部２０４を有する。
そして、上記４本のリード線１２は、ヒータ３の端子リード部３０４及びセンサ素子２の端子リード部２０４にそれぞれ２本ずつ接続されている。
【００２４】
また、絶縁碍子７の内部空間７０には、図２に示すごとく、センサ素子２とヒータ３とに接続されるリード線１２を挿通するためのリード挿通穴７１がそれぞれ２個ずつ形成されている。
また、ガスセンサ１は、図１に示すごとく、基端部にリード線１２を挿通保持するゴムブッシュ１４を有しており、該ゴムブッシュ１４が大気側カバー５によって径方向内側に向かって加締め固定されることによりガスセンサ１の基端側の防水が確保されている。
【００２５】
本例の大気側カバー５は、図１に示すごとく、ハウジング４の基端部に固定されるカバーダスト５１と、該カバーダスト５１の基端部を外から覆った状態で配設されるフィルタカバー５２とを有する。
大気側カバー５の小径部５２１は、カバーダスト５１の基端部とフィルタカバー５２とを有すると共に、フィルタカバー５２とカバーダスト５１との間に防水性及び通気性を有する通気フィルタ８０を保持してなる。
【００２６】
そして、図１に示すごとく、小径部５２１においてフィルタカバー５２に形成された空気導入口５２０と、カバーダスト５１の基端部に形成された空気連通口５１０と、通気フィルタ８０とにより通気部８が形成されている。
大気は、上記空気導入口５２０から導入されて、通気フィルタ８０と空気連通口５１０とを介して大気側カバー５内へと取り込まれる。これにより、大気側カバー５の内部に大気側雰囲気５００が形成される。
【００２７】
また、本例のガスセンサ１には、図１に示すごとく、ハウジング４の先端側に被測定ガス側カバー１０が配設されている。該被測定ガス側カバー１０は、外側カバー１０１と内側カバー１０２とを有する。そして、外側カバー１０１と内側カバー１０２とは、それぞれ被測定ガス導入口１０３を有し、該被測定ガス導入口１０３から被測定ガスを導入して、被測定ガス側カバー１０の内部に被測定ガス側雰囲気１００を形成している。
【００２８】
センサ素子２とハウジング４との間の基端側には、図１に示すごとく、シール材１３が配設されており、センサ素子２は、シール材１３を介してハウジング４に加締め固定されている。
上記シール材１３は、同図に示すごとく、ハウジング４の基端部に加締められる金属リング１３１と、センサ素子２とハウジング４とを絶縁するための絶縁部材１３２と、タルク等からなる粉末シール材１３３と、センサ素子２とハウジング４との間の密着性を向上させるパッキン１３４とからなる。即ち、ガスセンサ１の先端側に形成される被測定ガス側雰囲気１００と基端側に形成される大気側雰囲気５００とは、上記シール材１３によって気密的に分離されている。
【００２９】
ところが、近年の被測定ガス温度の上昇に伴いシール材１３が熱劣化し、例えば、図１に示す経路６０を介して、センサ素子２とハウジング４との間から被測定ガスが大気側カバー５内へと侵入してくるおそれがある。即ち、シール材１３の熱劣化によりセンサ素子２又はハウジング４とシール材１３との間に隙間ができ、被測定ガスがその隙間を通り抜けることがある。
【００３０】
このように大気側カバー５内に侵入した被測定ガスは、大気側カバー５の内側空間５０から外側経路部６１を経由して基端側へと移動し、凹凸部７００と通気部８とを介して外部へと到達する。即ち、被測定ガスは、絶縁碍子７の内部に配設されたロウ付け部３００に実質的に殆ど触れることなく外部へと排出される。
【００３１】
次に、本例の作用効果につき説明する。
絶縁碍子７の外周面と大気側カバー５の内側面との間には、図１、図２に示すごとく、外側経路部６１が形成されている。そのため、仮に被測定ガスが大気側カバー５の内部に侵入しても、被測定ガスを外側経路部６１から外部へと排出し、ヒータ３の端子部３０を覆う絶縁碍子７の内側に形成される内部空間７０に被測定ガスが侵入することを抑制することができる。それ故、被測定ガスによりヒータ３の端子部３０、即ち、ロウ付け部３００が腐食してしまうことを防ぐことができる。これにより、ロウ付け部３００においてヒータ３の端子部３０と端子リード部３０４との接合強度の低下を防ぐことができ、その結果、ガスセンサ１の耐久性の向上を図ることができる。
【００３２】
また、絶縁碍子７は、図１に示すごとく、当接面７０１に形成された凹凸部７００を有している。これにより、上記絶縁碍子７と大気側カバー５の段部５１２との間に充分な空間を形成することができるため、外側経路部６１の幅を充分に確保することができる。
また、絶縁碍子７は、同図に示すごとく、ヒータ３の端子部３０を覆った状態で配設されているため、被測定ガスをヒータ３の端子部３０に接触させることなく外側経路部６１に導き易くなり、端子部３０の腐食を抑制することができる。
【００３３】
また、上記のごとく、大気側カバー５内に侵入した被測定ガスを外部へと容易に排出することができるため、大気側カバー５の内部に形成された大気側雰囲気５００に、被測定ガスが混入することを抑制することができる。その結果、センサ素子２に供給される基準ガスとしての大気に含まれる酸素濃度等が変化することを防ぎ、正確なセンサ出力を得ることができる。
【００３４】
また、絶縁碍子７の先端部７０３は、図１に示すごとく、ヒータ３の端子部３０の先端部３０３よりも先端側に配置されているため、被測定ガスをヒータ３の端子部３０に接触させることなく外側経路部６１に導き易くすることができる。これにより、絶縁碍子７内に配設されるヒータ３の端子部３０が腐食してしまうことを充分に防ぐことができる。
【００３５】
また、ガスセンサ１は、図１、図２に示すごとく、外側経路部６１の経路方向に直交する方向における最小断面積をＳａ、内側経路部６２の経路方向に直交する方向における最小断面積をＳｂとしたとき、Ｓａ／Ｓｂ≧２の関係を有する。これにより、内側経路部６２を通過して外部へと排出される被測定ガスの量を、外側経路部６１を通過して外部へと排出される被測定ガスの流量より充分に少なくすることができるため、被測定ガスによってヒータ３の端子部３０が腐食してしまうことを充分に防ぐことができる。なお、Ｓａ／Ｓｂが５以上であれば、ヒータ３の端子部３０に接触する被測定ガスの量をより一層小さくし、ヒータ３の端子部３０の腐食をより一層防ぐことができる。
【００３６】
以上のごとく、本例によれば、耐久性に優れたガスセンサを提供することができる。
【００３７】
尚、凹凸部７００は、当接面７０１に１個以上設ければ本発明の作用効果を発揮することができる。また、凹凸部７００は、幅や深さ又は高さ等を種々変更させて設けることもできる。
【００３８】
（実施例２）
本例は、図３に示すごとく、基端側に配設されたゴムブッシュ１４と絶縁碍子７との間に封止材１５が配設されているガスセンサ１の例である。
上記封止材１５は、絶縁碍子７の基端面７０４に接触し、絶縁碍子７のリード挿通穴７１を塞いでいる。また、封止材１５として、例えば、テフロン（登録商標）樹脂等を用いることができる。
【００３９】
本例の場合には、上記封止材１５が内側経路部６２の基端側の経路を塞いでいるため、被測定ガスが内側経路部６２を介して通気部８から外部へと排出されることがない。これにより、ヒータ３の端子部３０が内側経路部６２を流通する被測定ガスに曝されて腐食してしまうという不具合を回避することができる。
その他は、実施例１と同様の構成及び作用効果を有する。
【００４０】
（実施例３）
本例は、図４に示すごとく、被測定ガスを強制的に外側経路部６１へ導くためのシュラウド部材１６が、センサ素子２の基端側に固定されているガスセンサ１の例である。
上記シュラウド部材１６は、基端側に形成された第１筒部１６１と、該第１筒部１６１よりも径が小さいと共に先端側に形成された第２筒部１６２と、該第２筒部１６２と第１筒部１６１との間に設けられたテーパ部１６３とからなる。
【００４１】
シュラウド部材１６は、第２筒部１６２においてセンサ素子２の基端部の外周に固定されている。
また、上記シュラウド部材１６の基端部１６０は、同図に示すごとく、絶縁碍子７の外側であって、かつ、絶縁碍子７の先端部７０３よりも基端側に位置している。これにより、センサ素子２又はハウジング３とシール材１３との間の隙間から大気側カバー５内に侵入してきた被測定ガスを、シュラウド部材１６の外周面と大気側カバー５の内側面との間を通過させて外側経路部６１へと導くことができ、そのまま外部へと排出することができる。
その他は、実施例１と同様の構成及び作用効果を有する。
【００４２】
（実施例４）
本例は、図５に示すごとく、大気側カバー５が、先端カバー５３と中段カバー５４と基端カバー５５とからなるガスセンサ１の例である。
上記先端カバー５３は、先端側がハウジング４の基端部に固定されており、先端カバー５３の基端部５３０は径方向内側に向かっている。
【００４３】
上記中段カバー５４は、図５に示すごとく、先端側に形成される中段大径部５４１と、該中段大径部５４１より径が小さいと共に基端側に形成されている中段中径部５４２と、該中段中径部５４２よりも径が小さいと共に基端側に形成されている中段小径部５４３とを有する。更に、中段大径部５４１と中段中径部５４２との間には、先端側径変部５４４が形成されており、中段中径部５４２と中段小径部５４３との間には、基端側径変部５４５が形成されている。そして、上記中段大径部５４１は、先端カバー５３の基端部５３０を外から覆った状態で配設されている。
【００４４】
上記基端カバー５５は、図５に示すごとく、中段カバー５４の先端側径変部５４４より基端側を外から覆った状態で配設されている。
大気側カバー５の小径部５２１は、中段カバー５４の中段中径部５４２と基端カバー５５の先端側との間に防水性及び通気性を有する通気フィルタ８０を有している。
そして、基端カバー５５に設けられた空気連通口５５０と通気フィルタ８０と中段カバー５４に設けられた空気導入口５４０とにより通気部８が形成されている。
【００４５】
絶縁碍子７は、図５に示すごとく、先端カバー５３の基端部５３０と中段カバー５４の先端側径変部５４４との間において軸方向に押圧された状態で配設されている。また、絶縁碍子７の当接面７０１と中段カバー５４の先端側径変部５４４との間には、軸方向に付勢された状態でばね部材１７が配設されている。
【００４６】
また、絶縁碍子７は、当接面７０１の他に、先端側に先端カバー５３の基端部５３０に対向して配置される先端側当接面７０２を有し、該先端側当接面７０２にも凹凸部７００が形成されている。即ち、先端カバー５３の基端部５３０と絶縁碍子７の先端側当接面７０２の凹凸部７００との間にも、ガスの通り道として機能する外側経路部６１が形成されている。
【００４７】
本例のガスセンサ１においても、大気側カバー５内に侵入した被測定ガスを、絶縁碍子７よりも先端側における大気側カバー５の内側空間５０から外側経路部６１と通気部８とを介して外部へと排出することができる。
その他は、実施例１と同様の構成及び作用効果を有する。
【００４８】
（実験例１）
本例は、図６、図７に示すごとく、外側経路部６１の最小断面積Ｓａと内側経路部６２の最小断面積Ｓｂとの断面積比Ｓａ／Ｓｂの値を種々変更させ、ヒータ３の端子部３０と端子リード部３０４とを接続するロウ付け部３００における腐食割合を調べた例である。
上記腐食試験は、実車使用環境下において、ガスセンサ１内部に被測定ガスを強制的に直接注入することにより行った。
【００４９】
そして、上記試験には、絶縁碍子７の先端部７０３をヒータ３の端子部３０の基端部３０５よりも５ｍｍ先端側に配置し、かつ、端子部３０と端子リード部３０４との接続部であるロウ付け部３００における内側経路部６２の断面積が４５ｍｍ2で一定となるように構成したガスセンサ１を用いた。ここで、ヒータ３の端子部３０の軸方向長さは５ｍｍである（以下の実験例においても同様とする）。
尚、上記腐食割合とは、上記ロウ付け部３００の全表面積に対する腐食したロウ付け部３００の面積の割合をいう。
【００５０】
測定結果を図７に示す。同図からわかるように、上記断面積比Ｓａ／Ｓｂの値を２以上とすれば、ロウ付け部３００における腐食の発生を充分に防ぐことができ、ロウ付け部３００における腐食割合を３０％以下と充分に小さくすることができる。さらに、上記断面積比Ｓａ／Ｓｂの値を５以上とすることにより、ロウ付け部３００には実質的にほとんど腐食が発生しないようにすることができる。
【００５１】
（実験例２）
本例は、図８、図９に示すごとく、絶縁碍子７の先端部７０３とヒータ３の端子部３０の基端部３０５との間の距離ｄを種々変更させてヒータ３の端子部３０における排気ガス濃度を測定した例である。
上記排気ガス濃度とは、実車使用環境下においてガスセンサ１を作動させて、そのときの端子部３０付近の排気ガス濃度を測定したものである。
【００５２】
上記測定には、外側経路部６１の最小断面積Ｓａと内側経路部６２の最小断面積Ｓｂとの比Ｓａ／Ｓｂを５で一定とし、かつ、端子部３０と端子リード部３０４との接続部であるロウ付け部３００における内側経路部６２の断面積を４５ｍｍ2として一定となるように構成したガスセンサ１を用いた。
【００５３】
尚、上記距離ｄが０を超えていることは、絶縁碍子７の先端部７０３がヒータ３の端子部３０の基端部３０５よりも先端側に配設されていることを意味する。また、上記距離ｄが０であることは、絶縁碍子７の先端部７０３とヒータ３の端子部３０の基端部３０５とが軸方向において同位置にあることを意味する。また、上記距離ｄが０未満であることは、絶縁碍子７の先端部７０３がヒータ３の端子部３０の基端部３０５よりも基端側に配置されていることを意味する。
【００５４】
測定結果を図９に示す。同図からわかるように、上記距離ｄが５ｍｍ以上である場合には、上記距離ｄが５ｍｍ未満である場合よりも排気ガス濃度を充分に小さいものとすることができる。また、上記距離ｄが０〜５ｍｍの範囲にある場合には、上記距離ｄを大きくするにつれて排気ガス濃度は徐々に減少している。
【００５５】
即ち、絶縁碍子７の先端部７０３がヒータ３の端子部３０の基端部３０５よりも先端側にある場合は、大気側カバー５の内部に侵入した排気ガスをヒータ３の端子部３０に接触させることなく外側経路部６１に容易に導くことができる。
また、絶縁碍子７の生産コスト等の観点から、絶縁碍子７の先端部７０３とヒータ３の端子部３０の先端部３０３とを軸方向において略同等の位置とすることが好ましいといえる。
【００５６】
（実験例３）
本例は、図１０、図１１に示すごとく、ヒータ３の端子部３０と端子リード部３０４との接続部であるロウ付け部３００における内側経路部６２の断面積を種々変更させて作製したガスセンサ１に結露試験を行った例である。
該結露試験は、シール材（図１における符号１３参照）の基端部付近に一定量の水分を注入した後、ガスセンサ１を加熱することにより行った。
【００５７】
その後、図１０に示すごとく、端子リード部３０４とヒータ３の端子部３０とを接続するロウ付け部３００における結露量を調べた。
そして、各ガスセンサ１につき１０回ずつ結露試験を行い、ロウ付け部３００が結露した回数より結露割合を算出した。
【００５８】
上記各ガスセンサ１は、絶縁碍子７の先端部７０３をヒータ３の端子部３０の基端部３０５よりも５ｍｍ先端側に配置し、かつ、外側経路部６１の最小断面積Ｓａと内側経路部６２の最小断面積Ｓｂとの断面積比Ｓａ／Ｓｂが５で一定となるように構成した。
また、内側経路部６２の断面積は、上記ロウ付け部３００における軸方向に直交する方向の絶縁碍子７の内側空間７０の断面積（図２参照）であり、センサ素子２や端子リード部３０４等の断面積を除いた被測定ガスが実質的に流通可能な部分の面積をいう。
【００５９】
測定結果を図１１に示す。同図からわかるように、上記断面積を５０ｍｍ2以下とすれば、ロウ付け部３００における結露の発生を充分に抑制することができ、ロウ付け部３００における結露割合を約１０％と充分に小さくすることができる。さらに、上記断面積を４５ｍｍ2以下とすることにより、ロウ付け部３００には実質的にほとんど結露が発生しないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施例１における、ガスセンサの断面説明図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面説明図。
【図３】実施例２における、ガスセンサの断面説明図。
【図４】実施例３における、ガスセンサの断面説明図。
【図５】実施例４における、ガスセンサの断面説明図。
【図６】実験例１における、試験に用いたガスセンサの基端側の断面説明図。
【図７】実験例１における、試験結果を示す線図。
【図８】実験例２における、試験に用いたガスセンサの基端側の断面説明図。
【図９】実験例２における、試験結果を示す線図。
【図１０】実験例３における、試験に用いたガスセンサの基端側の断面説明図。
【図１１】実験例３における、試験結果を示す線図。
【図１２】従来例における、ガスセンサの断面説明図。
【符号の説明】
【００６１】
１  ガスセンサ
２  センサ素子
３  ヒータ
３０  端子部
４  ハウジング
５  大気側カバー
５０  内側空間
５１１  大径部
５１２  段部
５２１  小径部
６１  外側経路部
７  絶縁碍子
７００  凹凸部
７０１  当接面
８  通気部
【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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【図１２】
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