(57)【要約】【課題】プロテクタ内部に導入される排気ガスをガイド体によって効率よく検出素子に案内し、衝突させ、より短時間で検出素子を活性化させることができるガスセンサを提供する。【解決手段】排気管を流通する排気ガスは、導入孔４２Ａ〜４２Ｃを介し、プロテクタ４の内部に導入される。プロテクタ４の内部に導入された排気ガスは、ガイド体４４Ａ〜４４Ｃによって検出部６８へ案内される。検出部６８へ案内された排気ガスは、検出部６８へ衝突し、検出部６８の温度を上昇させる。この場合、ガイド体４４Ａ〜４４Ｃによってプロテクタ４の内部に導入された排気ガスの大部分を検出部６８へ衝突させることができるので、検出部６８の温度を効率よく上昇させることができ、より短時間で検出素子６を活性化させることができる。【選択図】図２
2013231687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延び、自身の先端側に被検出ガスを検出するための検出部を有する検出素子と、
前記検出部を自身の先端部から突出させた状態で、前記検出素子の径方向周囲を取り囲む主体金具と、
自身の内部に前記検出部を収容した状態で、前記主体金具の前記先端部に固定されると共に、前記被検出ガスを自身の内部に導入するための導入孔が少なくとも軸線方向に複数設けられた周壁と、自身の先端側に先端壁を有する有底筒状のプロテクタと、
前記導入孔の開口端から前記プロテクタの内部に向かって延出し、前記被検出ガスを前記プロテクタの内部において案内するガイド体と
を備え、
前記ガイド体は、ストレート形状をなし、一つの前記導入孔の開口端に対して少なくとも一つ形成されると共に、前記周壁に複数形成され、
前記複数のガイド体は、第一導入孔の第一開口の端部から前記プロテクタの内部に向かって延出する第一ガイド体と、第二導入孔の第二開口の端部から前記プロテクタの内部に向かって延出し、前記第一ガイド体よりも前記軸線方向の後端側に位置する第二ガイド体とを有し、
前記第一導入孔の第一開口面を前記軸線方向に延伸した第一プロテクタ側仮想線と前記第一ガイド体の前記第一導入孔側の面とのなす前記プロテクタ内部の前記先端側にできる第一角度と、前記第二導入孔の第二開口面を前記軸線方向に延伸した第二プロテクタ側仮想線と前記第二ガイド体の前記第二導入孔側の面とのなす前記プロテクタ内部の前記先端側にできる第二角度との関係は、
（第一角度）―（第二角度）＞０
を満たし、かつ前記第一ガイド体の前記第一導入孔側の面を通り前記プロテクタ内部に向かって延出する第一ガイド体側仮想線と、前記第二ガイド体の前記第二導入孔側の面を通り前記プロテクタ内部に向かって延出する第二ガイド体側仮想線とが、前記検出素子において交差することを特徴とするガスセンサ。
【請求項２】
前記第一ガイド体側仮想線と前記第二ガイド体側仮想線とが前記検出素子の前記検出部において交差することを特徴とする請求項１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、排気ガス中に晒される検出素子を被水、異物等から保護するプロテクタを備えるガスセンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、固体電解質体を用いて形成され、内燃機関の排気ガスに含まれる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るガスセンサが知られている。固体電解質体はある一定以上の温度でなければ活性化しないので、検出素子はある一定以上の温度でないと機能しない。検出素子を加熱するヒータを備えたガスセンサは、エンジンの始動と共に検出素子の加熱を開始し、早期に検出素子を活性化する。検出素子を早期に活性化させることで、エンジンの始動後、早い段階からＮＯｘ濃度や酸素濃度を検出できるようにしている。
【０００３】
例えば、ガスセンサは自動車の排気管等に組み付けられて使用されるが、ヒータで加熱された検出素子に、エンジンの始動時などにおいて排気ガスに含まれる低温の水分が付着すると、検出素子が温度差による熱衝撃を受けてクラックや割れを生ずるおそれがある。そこで、ガスセンサには検出素子を覆うプロテクタが装着され、検出素子を被水から保護している。
【０００４】
ところで、搭載されるバッテリの電力容量が小さい小型車両や二輪車等に組み付けられるガスセンサには、検出素子を加熱するヒータを備えていないものがある。このようなヒータレスのガスセンサは、高温の排気ガスをプロテクタ内に導入して検出素子を加熱し、検出素子の活性化を図っている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６０−５９９６１号公報
【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、上記のように、ヒータを備えていないガスセンサにおいて、排気ガスによって検出素子を加熱する場合、エンジンの始動後、早期に検出素子を活性化させることができない。このため、排気ガスの温度や圧力によっては、検出素子が活性化するまでに長い時間が必要となることがあり、これに伴い、所望のガスの濃度を検出可能な検出素子として機能するまでに時間がかかるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、プロテクタ内部に導入される排気ガスをガイド体によって効率よく検出素子に案内し、衝突させ、より短時間で検出素子を活性化させることができるガスセンサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の一態様のガスセンサでは、軸線方向に延び、自身の先端側に被検出ガスを検出するための検出部を有する検出素子と、前記検出部を自身の先端部から突出させた状態で、前記検出素子の径方向周囲を取り囲む主体金具と、自身の内部に前記検出部を収容した状態で、前記主体金具の前記先端部に固定されると共に、前記被検出ガスを自身の内部に導入するための導入孔が少なくとも軸線方向に複数設けられた周壁と、自身の先端側に先端壁を有する有底筒状のプロテクタと、前記導入孔の開口端から前記プロテクタの内部に向かって延出し、前記被検出ガスを前記プロテクタの内部において案内するガイド体とを備え、前記ガイド体は、ストレート形状をなし、一つの前記導入孔の開口端に対して少なくとも一つ形成されると共に、前記周壁に複数形成され、前記複数のガイド体は、第一導入孔の第一開口の端部から前記プロテクタの内部に向かって延出する第一ガイド体と、第二導入孔の第二開口の端部から前記プロテクタの内部に向かって延出し、前記第一ガイド体よりも前記軸線方向の後端側に位置する第二ガイド体とを有し、前記第一導入孔の第一開口面を前記軸線方向に延伸した第一プロテクタ側仮想線と前記第一ガイド体の前記第一導入孔側の面とのなす前記プロテクタ内部の前記先端側にできる第一角度と、前記第二導入孔の第二開口面を前記軸線方向に延伸した第二プロテクタ側仮想線と前記第二ガイド体の前記第二導入孔側の面とのなす前記プロテクタ内部の前記先端側にできる第二角度との関係は、（第一角度）―（第二角度）＞０を満たし、かつ前記第一ガイド体の前記第一導入孔側の面を通り前記プロテクタ内部に向かって延出する第一ガイド体側仮想線と、前記第二ガイド体の前記第二導入孔側の面を通り前記プロテクタ内部に向かって延出する第二ガイド体側仮想線とが、前記検出素子において交差する。
【０００９】
この場合、上記構成のガスセンサでは、排気管内を流通する被検出ガスは、プロテクタの導入孔に設けられたガイド体によってプロテクタの内部に導入される。被検出ガスを検出する検出素子の検出部に被検出ガスを衝突させることによって、検出部の温度を上昇させ、検出素子を活性化させることができる。また、ガイド体は複数あって、第一ガイド体と、第一ガイド体よりも後端側に位置する第二ガイド体とがある。第一ガイド体の導入孔側の表面を通り、延長した第一ガイド体側仮想線と、第一導入孔の第一開口面を軸線方向に延伸した第一プロテクタ側仮想線とのなす角度である第一角度と、第二ガイド体の導入孔側の表面を通り、延長した第二ガイド体側仮想線と、第二導入孔の第二開口面を軸線方向に延伸した第二プロテクタ側仮想線とのなす角度である第二角度との関係が、第二角度の方が第一角度よりも大きくなるようになっている。より後端側の第二角度の方が第一角度よりも大きいので、各々のガイド体によりプロテクタ内部に導入される被検出ガスを検出部の先端側に集中させて衝突させることができ、より短時間で検出部の温度を上昇させ、検出素子を機能させることができる。
【００１０】
また、本発明では、前記第一ガイド体側仮想線と前記第二ガイド体側仮想線とが前記検出素子の前記検出部において交差してもよい。この場合、前記第一ガイド体に案内される被検出ガスと第二ガイド体に案内される被検出ガスとを検出部に衝突させることができる。これにより検出部の温度を効率よく上昇させることができ、短時間で検出素子を活性化させることができる。このような態様は、局所的に加熱することが可能となるため、例えば検出電極を部分電極化したガスセンサにおいては電極付近の温度を効率よく上昇させることができ、特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】排気管９５に取り付けたガスセンサ１の縦断面図である。
【図２】図１の二点鎖線Ａで囲う、ガスセンサ１の先端側の部位を拡大した断面図である。
【図３】ガイド体４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃが設けられるプロテクタ４を示した斜視図である。
【図４】仮想線Ｐと仮想線Ｑとが点Ｓにおいて交差する状態を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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、図１を参照し、本実施の形態のガスセンサ１の構造について説明する。なお、図１に示すガスセンサ１は、内燃機関の一例として自動二輪車等のエンジンから排出される排気ガスが流通する排気管９５に取り付けられて使用される。以下では、ガスセンサ１の軸線Ｏを基準に、排気管９５内に挿入される検出素子６の先端側（閉じている側であり図中下側）をガスセンサ１の先端側とし、これと反対側（図中上側）を後端側として説明する。
【００１３】
図１に示すガスセンサ１は、自動二輪車等の排気管９５に取り付けられ、排気管９５内を流通する排気ガス中の酸素の有無を検出する酸素センサである。ガスセンサ１は、細長で先が閉じられた筒状の検出素子６を、筒状の主体金具５で取り囲んで保持した構造を有する。検出素子６は、ジルコニアを主成分とし、軸線Ｏに沿って延びる有底筒状に形成した固体電解質体６１の外周面上および内周面上に、それぞれ検出電極６２および基準電極６３を設けたものである。
【００１４】
固体電解質体６１は、軸線Ｏに沿う方向において略中央の位置に、径方向外側へ向けて突出する鍔状のフランジ部６５を有する。フランジ部６５よりも先端側の先端部６４は先端へ向けて徐々に縮径し、先端部分が球面状に閉じている。先端部６４における固体電解質体６１の外周面には、ＰｔまたはＰｔ合金からなる多孔質状の検出電極６２が、そのほぼ全面を覆って形成されている。固体電解質体６１の内周面の表面にも同様に、ＰｔまたはＰｔ合金からなる多孔質状の基準電極６３が、そのほぼ全面を覆って形成されている。すなわち、検出素子６は先端部６４において検出電極６２と基準電極６３とが固体電解質体６１を挟んで対向しており、この先端部６４が酸素の有無を検出可能な部位として機能する。また、検出電極６２は、排気ガスによる被毒から保護するための多孔質状の保護層に覆われている。ｚ
【００１５】
ところで、検出素子６は、先端部６４のうち、主体金具５（後述）の先端から軸線Ｏに沿う方向の先端へ向けて突出する部位が排気管９５内に挿入され、プロテクタ４（後述）を介して排気ガスに晒される。排気ガスは主体金具５の先端より後側、すなわち主体金具５の筒孔５５内にも進入可能であるため、検出素子６の先端部６４は筒孔５５内に配置される部位も排気ガスに晒される。つまり、検出電極６２は、先端部６４の全体において、酸素の有無を検出可能である。
【００１６】
ここで、排気管９５を流通する排気ガスは、プロテクタ４の導入孔４２Ａ〜４２Ｆからプロテクタ４の内部に進入し、検出素子６と接触して、排気口４３からプロテクタ４の外部に排出される。このため、検出素子６の先端部６４のうち、主体金具５の筒孔５５内に配置される部位よりも、プロテクタ４の内部に配置される部位において、周囲の雰囲気のガス交換がより積極的になされる。よって、検出素子６の先端部６４のうち、プロテクタ４の内部に配置される部位、すなわち主体金具５の先端より先側に突出する部位が、排気ガス中の酸素の有無を検出する部位として主に機能する。そこで、本実施の形態では、検出素子６の先端部６４のうち、主体金具５の先端から先側へ向けて突出する部位を、便宜上、排気ガス中の酸素の有無を検出する検出部６８とする。なお、検出電極６２は、先端部６４外表面のほぼ全面を覆って形成したが、全面でなく、検出部６８の外表面を部分的に覆って形成する構成としてもよい。
【００１７】
検出素子６は、後端部６６において、接続端子７５の筒状に形成された先端部７６が外嵌めされ、検出電極６２と接続端子７５とが電気的に接続される。接続端子７５は軸線Ｏに沿って延び、後端側にて、図示外の外部回路（例えばエンジン制御回路（ＥＣＵ））との電気的な接続を行うリード線１８の芯線に加締め接合される。同様に、接続端子７０の筒状に形成された先端部７１が検出素子６の筒孔６９内に挿入されて内嵌めされ、基準電極６３と接続端子７０とが電気的に接続される。接続端子７０も軸線Ｏに沿って延び、後端側にて、他のリード線１８の芯線に加締め接合される。
【００１８】
検出素子６は、ガスセンサ１を排気管９５に取り付けるための金具である筒状の主体金具５に保持される。主体金具５は、筒孔５５内で軸線Ｏに沿う方向の略中央付近に、段部５９を有する。段部５９には、パッキン１３を介して検出素子６（固体電解質体６１）のフランジ部６５が係止されている。さらに筒孔５５内に、滑石の粉末からなるシール部材１４がフランジ部６５の後端側から装填され、シール部材１４を後端側から抑えるように、アルミナ製のスリーブ１５が筒孔５５内に挿入されている。主体金具５の後端に設けられた加締部５７が、金属製のリング１６を介してスリーブ１５を先端側に向けて押圧するように加締められている。このように、主体金具５の段部５９と加締部５７との間に、パッキン１３、フランジ部６５、シール部材１４、スリーブ１５およびリング１６が挟まれて、検出素子６が主体金具５に一体に保持されている。
【００１９】
主体金具５は、外周に、ガスセンサ１を排気管９５に取り付けるためのねじ山が形成された取付部５２を有する。取付部５２の先端側には、後述するプロテクタ４を組み付ける先端組付部５６が形成されている。取付部５２の後端側には、排気管９５への取り付けの際に使用される工具が係合される工具係合部５３が設けられている。工具係合部５３と取付部５２との間には、排気管９５の取付部９６を介したガス抜けを防止するための環状のガスケット１１が嵌挿されている。工具係合部５３の後端側には、後述する外筒３を組みつける後端組付部５８が形成されている。後端組付部５８の後端側に、上述の加締部５７が設けられている。
【００２０】
検出素子６は、前述したように、先端部６４の一部（上記の検出部６８）が、主体金具５の先端（先端組付部５６）から先方に突出している。図１、図２に示すように、先端組付部５６には、検出素子６の先端部６４を保護する有底筒状のプロテクタ４の基端部４５が、パッキン５４を挟んで加締められて組み付けられている。プロテクタ４は、排気管９５内に突出する検出素子６の先端部６４を、排気ガス中に含まれる水滴や飛石など、異物等の衝突から保護するものである。プロテクタ４の外周面には、自身の内部へ排気ガスを導入する複数の導入孔４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ、４２Ｅ、４２Ｆが開口されている。底面には、プロテクタ４の内部に入り込んだ水滴や排気ガスを排出するための排気口４３が形成されている。また、プロテクタ４は、ガスセンサ１が排気管９５に取り付けられるまでは、外部から検出素子６を保護する役割をしている。
【００２１】
次に、図１に示すように、検出素子６の後端部６６は、主体金具５の後端（加締部５７）よりも後方に突出している。前述したように、後端部６６には、接続端子７０の先端部７１が内嵌めされ、接続端子７５の先端部７６が外嵌めされている。検出素子６の後方には、絶縁性セラミックからなる筒状のセパレータ６０が配置されている。セパレータ６０は、接続端子７０と接続端子７５とが互いに接触しないように筒内で両者の位置決めを行う。
【００２２】
検出素子６の後端部６６とセパレータ６０の周囲を囲うように、筒状の外筒３が配設されている。外筒３は、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼を軸線Ｏに沿って延びる筒状に形成し、略中央より先端側の先端部３１（図１において下側）を、後端部３２よりも大径に形成したものである。先端部３１と後端部３２の間には段部３３が設けられている。先端部３１の開口は、主体金具５の後端組付部５８の外周に外嵌めした状態で外周側から加締められ、さらに外周を一周してレーザ溶接が施されており、外筒３と主体金具５とが一体に固定されている。上記のセパレータ６０は外筒３内に収容される。また、セパレータ６０は、段部３３と、セパレータ６０の先端側に配置される外筒３の先端部３１内で加締め保持される保持金具３８との間に挟まれて、外筒３内で位置決め保持される。
【００２３】
外筒３の後端部３２の開口にはフッ素系ゴムからなる円柱状のグロメット９が配置されている。グロメット９は後端に鍔状に拡径する部位を有し、外筒３の後端部３２の開口端に当接させて、自身を位置決めする。グロメット９には軸線Ｏに沿う方向に延びる２つの貫通孔９１が設けられ、接続端子７０、７５に接続された二本のリード線１８がそれぞれ挿通され、グロメット９を介してガスセンサ１の外部に引き出されている。
【００２４】
外筒３の後端部３２の側面には周方向に四つの連通孔３４（図１ではそのうちの三つを図示）が等間隔に形成されており、セパレータ６０とグロメット９との間の中空状の内部と外部とを連通する。外筒３の後端部３２の径方向外周には、例えばＰＴＦE（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂を筒状に形成した撥水性のフィルタ３５が被せられており、連通孔３４の全体を後端部３２の外周を覆う。さらに、例えばＳＵＳ３０４等のステンレス鋼を筒状に形成した保護外筒３６が、フィルタ３５ごと外筒３の後端部３２に径方向外周を覆って保護する。
【００２５】
保護外筒３６の側面には、周方向に四つの導入孔３７（図１ではそのうち二つを図示）が等間隔に形成されており、フィルタ３５および連通孔３４を介し、外筒３の内部と外部とを連通する。保護外筒３６は、後端側の外周が外筒３ごと加締められており、外筒３の後端部３２の開口に配置されたグロメット９がその加締めによって外筒３に保持されている。
【００２６】
このような構成のガスセンサ１の検出素子６は、検出電極６２に接する排気ガス中の酸素濃度と、基準電極６３に接する大気中の酸素濃度との濃度差に応じた出力を行う。検出素子６の基体である固体電解質体６１は、例えば３５０℃以上の高温域において活性化し、検出電極６２と基準電極６３との間の酸素濃度差に応じた起電力を生じ、ガスセンサ１を酸素ガスセンサとして機能させることができる。本実施の形態のガスセンサ１では、排気管９５を流通する排気ガスを、導入孔４２Ａ〜４２Ｆを介してプロテクタ４の内部に導入し、検出素子６の検出部６８に衝突させる。これにより、検出素子６の検出部６８を加熱し、固体電解質体６１を活性化させる。
【００２７】
図２を参照して、ガイド体４４Ａ〜４４Ｆについて説明する。図２に示すように、プロテクタ４には、プロテクタ４の内部に向けて延出する板状に形成された複数のガイド体が設けられている。導入孔４２Ａの開口端にガイド体４４Ａが形成され、導入孔４２Ｂの開口端にガイド体４４Ｂが形成され、導入孔４２Ｃの開口端にガイド体４４Ｃが形成され、導入孔４２Ｄの開口端にガイド体４４Ｄが形成され、導入孔４２Ｅの開口端にガイド体４４Ｅが形成され、導入孔４２Ｆの開口端にガイド体４４Ｆが形成されている。
【００２８】
図３を参照してガイド体４４Ａを形成する方法の一例について説明する。図３に示すように、プロテクタ４の外周面に仮に描いた四角形の三辺を切り込み導入孔４２Ａを形成し、切り込まれていない残りの辺４８Ａを始端にして切り込んだ末端側をプロテクタ４の内部に向かう方向に押し込んでガイド体４４Ａを形成する。また、プロテクタ４の外周面に四角形の導入孔４２Ａを形成し、その一辺の辺４８Ａからプロテクタ４の内部に向かって延出するように、辺４８Ａに板状の部材を取り付けてガイド体４４Ａを形成してもよい。なお、他のガイド体４４Ｂ〜４４Ｆも同様にして形成することができる。
【００２９】
図２を参照して、プロテクタ４の内部に導入された排気ガスが、ガイド体４４Ａ〜４４Ｆによって案内され、検出部６８に衝突する一例について説明する。図１、図２を参照して、排気管９５を流通する排気ガスが、排気管９５の左から右へ流通している場合を考える。この場合、排気管９５を流通する排気ガスは、例えば、導入孔４２Ａからプロテクタ４の内部に導入され、プロテクタ４の内部において、ガイド体４４Ａに流路を導入孔４２Ａの位置よりも先端側に案内され、検出部６８に衝突する。同様に、排気管９５を流通する排気ガスは、導入孔４２Ｂ、４２Ｃからプロテクタ４の内部に導入され、プロテクタ４の内部において、ガイド体４４Ｂ、４４Ｃに流路を導入孔４２Ｂ、４２Ｃの位置よりも先端側に案内され、検出部６８に衝突する。検出部６８に衝突した排気ガスは、排気口４３から排出される。
【００３０】
ここで、導入孔４２Ａの第一開口面４７Ａを軸線方向に延伸した第一プロテクタ側仮想線αとガイド体４４Ａの導入孔４２Ａ側の面４９Ａとのなすプロテクタ４内部の先端側にできる角度であるθ１と、導入孔４２Ｂの第二開口面４７Ｂを軸線方向に延伸した第二プロテクタ側仮想線βとガイド体４４Ｂの導入孔４２Ｂ側の面４９Ｂとのなすプロテクタ４内部の先端側にできる角度であるθ２と、導入孔４２Ｃの第三開口面４７Ｃを軸線方向に延伸した第三プロテクタ側仮想線γとガイド体４４Ｃの導入孔４２Ｃ側の面４９Ｃとのなすプロテクタ４内部の先端側にできる角度であるθ３との関係は、θ１＞θ２＞θ３である。
【００３１】
プロテクタ４の内部に導入された排気ガスを検出部６８に案内するガイド体４４Ａ〜４４Ｃは検出部６８の先端側に向かう方向に延出している。プロテクタ４の先端側から後端側にかけて、ガイド体４４Ａ、ガイド体４４Ｂ、ガイド体４４Ｃの順に配置されている。主体金具５から先端側に突出している検出部６８に排気ガスを案内し、衝突させる。よって、ガイド体４４Ａ〜４４Ｆは、プロテクタ４の内部に導入された排気ガスを先端側へ案内するのが望ましい。このために、例えば、図３に示すように、ガイド体４４Ｃは他のガイド体４４Ａ、４４Ｂと比べて、プロテクタ４を押し込む量は少なくてよい。よって、図２に示すθ３は、θ１、θ２よりも小さくなる。なお、図２においては、導入孔４２Ａの第一開口面４７Ａ、導入孔４２Ｂの第二開口面４７Ｂ、導入孔４２Ｃの第三開口面４７Ｃが同一軸線上に形成されているため、第一プロテクタ側仮想線α、第二プロテクタ側仮想線β、第三プロテクタ側仮想線γも同様に同一軸線上を通過することとなる。
【００３２】
また、排気管９５を流通する排気ガスが、図１、図２において排気管９５の右から左へ流通している場合は、排気ガスが導入孔４２Ｄ、４２Ｅ、４２Ｆからプロテクタ４の内部に導入され、プロテクタ４の内部において、ガイド体４４Ｄ、４４Ｅ、４４Ｆによって流路が案内される。詳細については、上述した排気ガスが排気管９５の左から右へ流通している場合と同じである。
【００３３】
以上説明したように、本実施の形態では、排気管９５を流通する排気ガスは、導入孔４２Ａ〜４２Ｃ、または導入孔４２Ｄ〜４２Ｆを介してプロテクタ４の内部に導入される。プロテクタ４の内部に導入された排気ガスは、ガイド体４４Ａ〜４４Ｃ、またはガイド体４４Ｄ〜４４Ｆによって、検出素子６のうち主体金具５から先端側に突出する検出部６８へ案内される。検出部６８へ案内された排気ガスは、検出部６８へ衝突し、検出部６８の温度を上昇させる。この場合、ガイド体４４Ａ〜４４Ｆによって、プロテクタ４の内部に導入された排気ガスの多くを検出部６８へ衝突させることができるので、検出部６８の温度を効率よく上昇させることができる。よって、短時間で検出素子６を活性化させることができる。
【００３４】
なお、上記実施形態に示される構成は例示であり、各種変更が可能である。上記実施形態では、プロテクタ４の内部に導入された排気ガスを検出部６８へ衝突させているが、ガイド体４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃを調節して検出部６８の特定の位置に排気ガスを衝突させるようにしてもよい。
【００３５】
例えば、図４に示すように、ガイド体４４Ａの導入孔４２Ａ側の面４９Ａを延長した第一ガイド体側仮想線Ｐと、ガイド体４４Ｂの導入孔４２Ｂ側の面４９Ｂを延長した第二ガイド体側仮想線Ｑとが検出部６８の点Ｓで交差するようにしてもよい。点Ｓは検出部６８の検出電極６２上にあるのが望ましい。この場合、導入孔４２Ａ、４２Ｂを介した経路にてプロテクタ４の内部に導入された排気ガスは、ガイド体４４Ａ、４４Ｂによって検出部６８に案内され、検出部６８に衝突する。ガイド体４４Ａ、４４Ｂによって案内された排気ガスは、検出部６８の点Ｓに集中して衝突するので検出部６８を効率よく加熱することができる。よって、より短時間で検出素子６を活性化させることができる。
【００３６】
なお、検出電極６２の点Ｓは、厳密に点である必要はない。例えば、点Ｓは検出電極６２上の０．１ｍｍ２程度の領域であって、この領域内に仮想線Ｐと仮想線Ｑが含まれていればよく、効率よく検出素子６を活性化することができる。
【００３７】
また、上記実施形態では、図４において、仮想線Ｐと仮想線Ｑとが検出電極６２の点Ｓにおいて交差しているが、仮想線Ｐと仮想線Ｑと、ガイド体４４Ｃの導入孔４２Ｃ側の面４９Ｃを延長した仮想線Ｒとの３本仮想線が検出電極６２の点Ｓにおいて交差するようにしてもよい。この場合、プロテクタ４の内部の排気ガスをガイド体４４Ａ、４４Ｂによって検出部６８へ案内し、検出部６８へ衝突させる場合と比べて効率よく検出部６８を加熱することができる。より短時間で検出素子６を活性化させることができる。
【００３８】
また、上記実施形態は、酸素センサだけに限らず、ＮＯｘセンサ、ＨＣセンサ等に用いられるプロテクタにも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１    ガスセンサ
３    外筒
４    プロテクタ
５    主体金具
６    検出素子
６８    検出部
４２Ａ    第一導入孔
４２Ｂ    第二導入孔
４４Ａ    第一ガイド体
４４Ｂ    第二ガイド体
４７Ａ    第一開口面
４７Ｂ    第二開口面
４９Ａ    面
４９Ｂ    面
Ｏ    軸線
Ｐ    第一ガイド体側仮想線
Ｑ    第二ガイド体側仮想線
θ１    第一角度
θ２    第二角度
【図１】
2013231687.tif 000003
【図２】
2013231687.tif 000004
【図３】
2013231687.tif 000005
【図４】
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