JP6317145B2 - ガスセンサ - Google Patents
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Description
センサ素子と、
前記センサ素子が内部を軸方向に貫通する貫通孔を有する金属製の筒状体と、
前記貫通孔内に配置され、該貫通孔の内周面と前記センサ素子との間に充填された圧粉体と、
を備え、
前記筒状体は、前記内周面のうち少なくとも前記圧粉体に接する部分の算術平均粗さRaが0.5〜5μmである、
ものである。
ガスセンサの一部として、図4に示した素子封止体341及びセンサ素子20からなる一次組立品に保護カバー30及び雄ねじ部47aを有するナット47を取り付けた二次組立品を、上述した製造方法と同様に作製し、実験例1〜7とした。実験例1〜7は、内周面42cの算術平均粗さRaが異なる以外は、同じ構成とした。具体的には、主体金具42及び内筒243を材質がステンレスの鍛造製とした。主体金具42の内周面42cの内径を9mm、軸方向長さを20.7mmとした。肉厚部42bの内径を5.9mm、軸方向長さを6.4mmとした。また、内筒43の軸方向長さを4.3mm、縮径部243bの内径を9mmとした。サポーター44a,44cはいずれもアルミナからなるセラミックスの焼結体とし、サポーター44aの軸方向長さを7.6mm、サポーター44cの軸方向長さを4.5mmとした。また、サポーター44a,44cの表面の算術平均粗さRaは、サポーター44aが0.45μm、サポーター44cが0.3μmであった。圧粉体345aは平均粒径244μmのタルク粉末を成形したものとした。また、主体金具42内で圧粉体345aに上下から加わる封止荷重が800kgfとなるように、タルク粉末の量(2.2g)を調整した。実験例1〜7の内周面42cの算術平均粗さRaは、それぞれ0.06μm,0.50μm,0.76μm,2.00μm,3.00μm,5.00μm,10.00μmとした。なお、実験例1では、内周面42cに螺旋状の溝を形成する切削加工を行わなかった。
圧粉体345aの封止荷重を1000kgfに変更した以外は実験例1〜7と同様の二次組立品を作製し、実験例8〜14とした。圧粉体345aの封止荷重を1400kgfに変更した以外は実験例1〜7と同様の二次組立品を作製し、実験例15〜21とした。圧粉体345aの封止荷重を2000kgfに変更した以外は実験例1〜7と同様の二次組立品を作製し、実験例22〜28とした。なお、用いたタルク粉末の量はいずれも2.2gであった。
実験例1〜28の二次組立品について、圧粉体345aによる主体金具42,内筒43とセンサ素子20との気密性能を検査した。図6は、試験器500を用いた気密性試験の概略説明図である。図示するように、試験器500は、二次組立品の雄ねじ部47aを取り付け可能な雌ねじを有する取付治具502と、取付治具502の上下を覆う上カバー504,下カバー506と、下カバー506の開口と接続され軸方向が鉛直方向である管508と、を備えている。上カバー504,取付治具502,下カバー506の接続部はそれぞれOリングで封止されている。この試験器500の取付治具502の雌ねじ部に、雄ネジ部47aにシールテープを巻いた二次組立品を取り付け、トルクレンチ(4.5Nm)で固定した。これにより、上カバー504内と下カバー506内とが、二次組立品の内部(主体金具42や内筒43の内部)を介する以外は互いにガスが流通しない状態とした。そして、管508の内部に石鹸水からなる膜510を張った。この状態で、上カバー504の上部開口からエアーを供給して0.4MPaGの圧力を1分間かけ、膜510の上昇量(mm)をスケールで測定した。そして、この上昇量を、リーク量(cc/min)に換算した。なお、上昇量1mmが0.01cc(=0.01cm3)のリーク量に相当する。リーク量が少ないほど、主体金具42,内筒43とセンサ素子20との気密性が高いことを意味する。
Claims (6)
- センサ素子と、
前記センサ素子が内部を軸方向に貫通する貫通孔を有する金属製の筒状体と、
前記貫通孔内に配置され、該貫通孔の内周面と前記センサ素子との間に充填された圧粉体と、
を備え、
前記筒状体は、前記内周面のうち少なくとも前記圧粉体に接する部分の算術平均粗さRaが0.5〜5μmである、
ガスセンサ。 - 請求項1に記載のガスセンサであって、
前記圧粉体を前記軸方向の両側から挟んで押圧する第1部材及び第2部材、
を備え、
前記第1,第2部材の少なくとも一方は、前記圧粉体を押圧する押圧面の算術平均粗さRaが0.5μm以下である、
ガスセンサ。 - 請求項2に記載のガスセンサであって、
前記第1,第2部材は、前記貫通孔内に配置されると共に内部を前記センサ素子が貫通し、前記圧粉体を軸方向の両側から挟んで押圧する第1,第2サポーターである、
ガスセンサ。 - 前記筒状体は、縮径部を有しており、
前記第1,第2サポーターの一方は、前記軸方向で前記縮径部と前記圧粉体との間に配置されて該縮径部からの押圧力により前記圧粉体を押圧している、
請求項3に記載のガスセンサ。 - 前記第1,第2部材の一方は、前記筒状体であり、
前記筒状体は、前記内周面と、算術平均粗さRaが0.5μm以下である前記押圧面と、を有している、
請求項2に記載のガスセンサ。 - 前記圧粉体を構成する粒子の平均粒径は150〜300μmである、
請求項1〜5のいずれか1項に記載のガスセンサ。
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