KR20150048442A - Oxygen sensor for vehicle, and manufacturing method of that - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an oxygen sensor for a vehicle comprising a sealing member (17) mounted on the outer circumference of a sensor element (15) buried in a sensor housing (11), and the sensor element (15) fixated inside the sensor housing (11); and a manufacturing method thereof. The sealing member (17) is made by compressing and forming a raw material containing glass and talc. According to the present invention, the oxygen sensor for a vehicle prevents a characteristic shift down (CSD) of an oxygen sensor caused when the oxygen sensor stays in a hot and humid environment as the sealing member mounted on the outer circumference of the sensor element maximizes a sealing effect.

Description

자동차용 산소센서 및 이의 제조방법{OXYGEN SENSOR FOR VEHICLE, AND MANUFACTURING METHOD OF THAT}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an oxygen sensor for an automobile and a method of manufacturing the same. [0002] OXYGEN SENSOR FOR VEHICLE AND MANUFACTURING METHOD OF THAT [0003]

본 발명은 자동차용 산소센서 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 센서소자를 지지하고 보호하는 실링부재가 구비되는 자동차용 산소센서 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an oxygen sensor for an automobile and a manufacturing method thereof, and more particularly, to an oxygen sensor for an automobile having a sealing member for supporting and protecting a sensor element and a manufacturing method thereof.

자동차의 배기가스를 저감하기 위한 전자제어시스템(ECU)의 피드백 장치로 산소센서가 이용된다.An oxygen sensor is used as a feedback device of an electronic control system (ECU) for reducing the exhaust gas of an automobile.

산소센서는 산소분압을 감지하여 배기가스의 공연비를 판단하는 센서소자가 내장되며, 센서소자는 실링부재에 의해 지지되고 센서 하우징 및 보호튜브를 통해 배기가스에 의한 피독과 열 충격 등으로부터 보호된다. The oxygen sensor includes a sensor element for sensing the oxygen partial pressure to determine the air-fuel ratio of the exhaust gas, and the sensor element is supported by the sealing member and protected from poisoning by the exhaust gas and thermal shock through the sensor housing and the protection tube.

실링부재는 센서소자의 지지 역할 외에도 기준공기(대기)와 배기가스와의 실링에 중요한 역할이다. 배기가스를 통해 유입되는 연료찌꺼기 등이 실링부재의 빈공간을 타고 유입되면 기준공기를 더럽히게 되어 정확한 산소분압의 감지가 어렵고 공연비 제어가 어렵게 된다.The sealing member plays an important role in sealing the reference air (atmosphere) and the exhaust gas in addition to the role of supporting the sensor element. If the fuel residue or the like flowing through the exhaust gas flows in the empty space of the sealing member, the reference air is dirty and it is difficult to accurately detect the oxygen partial pressure and it becomes difficult to control the air-fuel ratio.

또한, 고온 다습한 환경에서 케이블 내의 리드 와이어를 타고 유입되는 수분이 실링부재에 흡수되면 센서소자의 온도가 상승하면서 수분이 기준공기를 오염시키게 되므로 산소센서 특성저하(CSD,Characteristic Shift Down) 현상이 발생하게 된다.In addition, in a high temperature and high humidity environment, if moisture that flows on the lead wire in the cable is absorbed by the sealing member, the temperature of the sensor element rises and the moisture contaminates the reference air, so that a characteristic shift down phenomenon (CSD) .

국내 특허 공개 제10-2005-0048031호 '차량용 산소센서'(2005.05.24 공개)Korean Patent Publication No. 10-2005-0048031 " Oxygen sensor for vehicle " (disclosed on May 25, 2005)

본 발명의 목적은 고온 다습한 조건에서 산소센서가 방치되는 경우 발생되는 특성저하(CSD, Characteristic Shift Down) 현상이 방지되도록 실링 효과를 극대화할 수 있는 실링부재가 구비되는 자동차용 산소센서 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an oxygen sensor for an automobile having a sealing member capable of maximizing a sealing effect so as to prevent a CSD (Characteristic Shift Down) phenomenon occurring when an oxygen sensor is left under high temperature and high humidity conditions, Method.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 센서 하우징에 내장된 센서소자의 외주면에 장착되고 상기 센서소자를 상기 센서하우징 내에 고정하는 실링부재를 포함하며, 상기 실링부재는 글라스(glass)와 활석(talc)을 포함하는 원료를 압축 성형하여 형성한 것이다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the present invention provides a semiconductor device, including a sealing member mounted on an outer circumferential surface of a sensor element built in a sensor housing and fixing the sensor element in the sensor housing, and a raw material containing glass and talc.

상기 원료 총 중량에 대하여, 상기 글라스 10~30 중량부, 상기 활석 70~90 중량부를 포함한다.10 to 30 parts by weight of the glass, and 70 to 90 parts by weight of the talc, based on the total weight of the raw materials.

상기 글라스는 보론나이트라이드(BN) 성분을 포함한다.The glass comprises a boron nitride (BN) component.

상기 실링부재는 상기 보론나이트라이드가 수분과 반응하여 고온에서 형성한 붕산염(borate)이 상기 활석의 빈공간을 메운 형태의 표면을 갖는다.The sealing member has a surface in which a borate formed at a high temperature by the boron nitride reacts with moisture to fill the vacant space of the talc.

센서 하우징에 내장된 센서소자의 외주면에 장착되고 상기 센서소자를 상기 센서하우징 내에 고정하는 실링부재를 포함하며, 상기 실링부재는 글라스(glass)와 활석(talc)을 포함하는 원료를 가압축 성형하여 상기 센서소자의 외주면에 장착한 후, 상기 실링부재의 상부에 위치되게 상기 센서소자에 장착되는 절연부시를 눌러 압축 성형한다.And a sealing member mounted on an outer circumferential surface of a sensor element incorporated in the sensor housing and fixing the sensor element in the sensor housing, wherein the sealing member is formed by press-molding a raw material including glass and talc After mounting on the outer circumferential surface of the sensor element, an insulating bush mounted on the sensor element is positioned by being pressed on the sealing member.

상기 원료 총 중량에 대하여, 상기 글라스 10~30 중량부, 상기 활석 70~90 중량부를 포함한다.10 to 30 parts by weight of the glass, and 70 to 90 parts by weight of the talc, based on the total weight of the raw materials.

상기 압축 성형 후 500~1000℃의 온도에서 소결한다.After the compression molding, sintering is performed at a temperature of 500 to 1000 ° C.

본 발명은 센서소자의 외주면에 장착되는 실링부재가 글라스(glass)와 활석(talc)를 포함하는 원료를 압축 성형하여 형성하고, 소결시 글라스에 포함된 보론나이트라이드가 고온에서 수분과 반응하여 형성한 붕산염이 활석의 내부 기공을 채워 수분이 흡습되는 것을 방지하므로 실링부재의 실링 효과가 극대화된다. A sealing member mounted on the outer circumferential surface of a sensor element is formed by compression molding a raw material containing glass and talc, One borate fills the internal pores of the talc to prevent moisture from being absorbed, thus maximizing the sealing effect of the sealing member.

따라서, 고온 다습한 환경에 방치했을 경우 발생되는 산소센서의 특성저하(CSD) 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다. Therefore, it is possible to prevent the characteristic degradation (CSD) phenomenon of the oxygen sensor, which is generated when the device is left in a high temperature and high humidity environment.

도 1은 본 발명에 의한 자동차용 산소센서를 보인 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 센서소자의 외주면에 장착된 실링부재를 보인 사시도.
도 3은 본 발명의 실링부재를 SEM으로 촬영한 사진.1 is a sectional view showing an oxygen sensor for a vehicle according to the present invention.
2 is a perspective view showing a sealing member mounted on an outer circumferential surface of a sensor element according to the present invention;
3 is a SEM photograph of the sealing member of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 자동차용 산소센서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 센서 하우징(11)에 내장된 센서소자(15)의 외주면에 장착되고 센서소자(15)를 센서 하우징(11) 내에 고정하는 실링부재(17)를 포함한다.1, the automotive oxygen sensor of the present invention includes a sealing member 11 mounted on the outer circumferential surface of a sensor element 15 built in a sensor housing 11 and fixing the sensor element 15 in the sensor housing 11, Member (17).

센서 하우징(11)은 양측으로 개구된 수용공간(13)을 구비하며 수용공간(13)에 길이방향으로 센서소자(15)가 배치된다. The sensor housing 11 has a receiving space 13 opened to both sides and a sensor element 15 is arranged in the receiving space 13 in the longitudinal direction.

센서소자(15)는 지르코니아(ZrO2) 소재를 막대 형상으로 성형하여 형성할 수 있다. 센서소자(15)는 일측이 배기가스와 접촉하는 접촉면(15a)을 형성하고 타측이 대기 중의 산소와 접하는 전극면(15b)을 형성한다. The sensor element 15 can be formed by molding a zirconia (ZrO 2 ) material into a rod shape. The sensor element 15 forms a contact surface 15a on one side in contact with the exhaust gas and an electrode surface 15b on the other side in contact with oxygen in the atmosphere.

접촉면(15a) 및 전극면(15b)은 백금으로 코팅하여 (-)전극 또는 (+)전극을 이룬다.The contact surface 15a and the electrode surface 15b are coated with platinum to form a negative electrode or a positive electrode.

센서소자(15)의 접촉면(15a)은 센서 하우징(11)의 일측에 결합되는 보호튜브(19)에 의해 보호되며, 보호튜브(19)에는 배기가스가 센서소자(15)의 접촉면(15a)과 접촉될 수 있도록 유입구멍(19a)이 형성된다. The contact surface 15a of the sensor element 15 is protected by a protective tube 19 coupled to one side of the sensor housing 11 and the exhaust gas is supplied to the contact surface 15a of the sensor element 15, An inlet hole 19a is formed so as to be able to be brought into contact with the exhaust gas.

센서소자(15)의 전극면(15b)은 리드 와이어(21)를 통해 전자제어시스템(ECU)과 전기적으로 연결되며, 리드 와이어(21)는 센서 하우징(11)의 타측을 밀폐하는 그로밋부재(23)에 의해 지지된다.The electrode surface 15b of the sensor element 15 is electrically connected to the electronic control system ECU via the lead wire 21 and the lead wire 21 is electrically connected to the grommet member 23).

센서소자(15)는 리드 와이어(21)를 통해 내부로 유입된 대기 중 산소농도와 유입구멍(19a)을 통해 내부로 유입된 배기가스 중의 산소농도 차이에 따라 전압을 발생한다. 센서소자(15)는 배기가스 중의 산소농도와 대기 중 산소농도 차이에 따라 배기가스 중의 산소농도가 높으면 낮은 전압을 발생하고, 배기가스 중의 산소농도가 낮으면 높은 전압을 발생한다. The sensor element 15 generates a voltage in accordance with the oxygen concentration in the air flowing into the interior through the lead wire 21 and the oxygen concentration difference in the exhaust gas flowing into the interior through the inlet hole 19a. The sensor element 15 generates a low voltage when the oxygen concentration in the exhaust gas is high according to the difference between the oxygen concentration in the exhaust gas and the oxygen concentration in the atmosphere, and generates a high voltage when the oxygen concentration in the exhaust gas is low.

센서소자(15)가 발생한 전압은 전자제어시스템(ECU)으로 전달되고 전자제어시스템은 이를 감안하여 엔진 공연비 제어에 대한 피드백을 수행한다.The voltage generated by the sensor element 15 is transmitted to the electronic control system (ECU), and the electronic control system performs feedback on the control of the engine air-fuel ratio in consideration of this.

센서소자(15)는 절연부시(25)와 실링부재(17)를 매개로 센서 하우징(11)의 수용공간(13)에 고정된다. 센서하우징(11)은 피독과 열충격 등으로부터 센서소자(15)를 보호하기 위한 것이다.The sensor element 15 is fixed to the receiving space 13 of the sensor housing 11 via the insulating bush 25 and the sealing member 17. [ The sensor housing 11 protects the sensor element 15 from poisoning and thermal shock.

절연부시(25)는 세라믹 소재로 이루어진다. 예를 들어, 절연부시(25)는 동석(Steatite) 재질로 이루어질 수 있다. The insulating bush 25 is made of a ceramic material. For example, the insulating bushes 25 may be made of a steatite material.

절연부시(25)는 상부 절연부시(25a)와 하부 절연부시(25b)로 구성되며, 실링부재(17)의 상,하로 배치되게 센서소자(15)의 외주면에 장착된다. 상부 절연부시(25a)와 하부 절연부시(25b)는 절연체의 역할을 하며, 실링부재(17)와 함께 센서소자(15)를 센서 하우징(11) 내에 고정하는 역할을 한다. The insulating bush 25 is composed of an upper insulating bush 25a and a lower insulating bush 25b and is mounted on the outer circumferential surface of the sensor element 15 so as to be arranged above and below the sealing member 17. The upper insulating bush 25a and the lower insulating bush 25b function as an insulator and serve to fix the sensor element 15 together with the sealing member 17 in the sensor housing 11. [

실링부재(17)와 상, 하부 절연부시(25a,25b)는 유입구멍(19a)을 통해 유입된 배기가스가 센서소자(15)의 전극면(15b)이 위치한 공간으로 유입되는 것을 차단하도록 센서 하우징(11)의 수용공간(13)을 상, 하로 분리한다.The sealing member 17 and the upper and lower insulating bushes 25a and 25b are connected to the sensor element 15 through the inlet hole 19a to prevent the exhaust gas from flowing into the space where the electrode surface 15b of the sensor element 15 is located. Thereby separating the housing space 13 of the housing 11 upward and downward.

이 중 상, 하부 절연부시(25a,25b)의 사이에 위치되는 실링부재(17)의 역할이 가장 중요하다. Of these, the role of the sealing member 17 positioned between the upper and lower insulating bushes 25a and 25b is most important.

실링부재(17)는 배기가스를 통해 유입되는 연료찌꺼기, 수분 등이 상부 수용공간(13a)으로 유입되지 않도록 상부 수용공간(13a)과 하부 수용공간(13b)의 실링 효과를 높이는 역할을 한다.The sealing member 17 enhances the sealing effect of the upper accommodating space 13a and the lower accommodating space 13b so that fuel debris, moisture, etc., flowing through the exhaust gas do not flow into the upper accommodating space 13a.

도 2에 도시된 바와 같이, 실링부재(17)는 내면 형상이 센서소자(15)의 외면 형상에 대응되고, 외면 형상이 센서 하우징(11)의 내면 형상에 대응된다. 2, the inner surface shape of the sealing member 17 corresponds to the outer surface shape of the sensor element 15, and the outer surface shape corresponds to the inner surface shape of the sensor housing 11. As shown in Fig.

실링부재(17)는 실링 효과를 극대화하기 위해 글라스(glass)와 활석(talc)을 포함하는 원료를 압축 성형하여 형성한다. 실링부재(17)는 압축 성형 후 고온에서 소결한다. 글라스는 보론나이트라이드(BN) 성분을 포함한다.The sealing member 17 is formed by compression molding a raw material including glass and talc to maximize the sealing effect. The sealing member 17 is sintered at a high temperature after compression molding. The glass comprises a boron nitride (BN) component.

실링부재(17)는 보론나이트라이드가 수분과 반응하여 고온에서 형성한 붕산염(borate) 성분이 활석의 빈공간을 메운 형태의 표면을 갖는다. 상기한 바와 같은 형태는 실링부재(17)를 통한 수분 흡수를 방지하여 실링 효과를 극대화하고 고온 다습한 환경 조건에 방치되었을 경우 발생할 수 있는 산소센서의 특성저하(Characteristic Shift Down) 현상을 방지한다.The sealing member 17 has a surface in which a borate component formed at a high temperature by boron nitride reacts with moisture to fill the vacant space of the talc. The above-described configuration maximizes the sealing effect by preventing moisture absorption through the sealing member 17, and prevents a characteristic shift down phenomenon of the oxygen sensor that may occur when the apparatus is left in a high temperature and high humidity environment.

실링부재(17)는 원료 총 중량에 대하여, 글라스 10~30 중량부, 활석 70~90 중량부를 포함한다. The sealing member 17 includes 10 to 30 parts by weight of glass and 70 to 90 parts by weight of talc relative to the total weight of the raw material.

활석은 센서소자(15)와 센서하우징(11)과의 절연효과 및 센서소자(15)의 배기가스와 접촉하는 접촉면(15a)과 기준공기가 있는 상부 수용공간(13a)과의 실링 역할을 위한 것이다. The talc serves as a sealing function between the insulating effect between the sensor element 15 and the sensor housing 11 and the contact surface 15a in contact with the exhaust gas of the sensor element 15 and the upper accommodating space 13a with reference air will be.

활석은 화학적으로 매우 안정하며 전기에 대한 절연성이 있고 높은 용융점을 가지고 있으며 고무와 같은 탄성이 있다.Talc is chemically very stable, electrically insulating, has a high melting point, and is rubbery.

활석은 70 중량부 미만으로 포함되면 상대적인 글라스 성분의 증가로 실링부재(17)가 너무 단단해져 다른 부품과의 호환이 되지 않은 문제점이 있고, 90 중량부를 초과하면 내부 기공으로 인한 누설 및 흡습 작용으로 인해 센서소자의 성능에 악영향을 미치게 된다. If the talc is contained in an amount less than 70 parts by weight, there is a problem that the sealing member 17 becomes too hard due to an increase in the relative glass component and is incompatible with other parts. When the amount exceeds 90 parts by weight, The performance of the sensor element is adversely affected.

글라스는 활석만 사용했을 때 내부 기공으로 인한 센서소자의 성능저하를 방지하기 위해 추가된다. 글라스는 보론나이트라이드로만 이루어질 수 있다. The glass is added to prevent deterioration of the sensor element due to internal pores when only talc is used. The glass can only be made of boron nitride.

글라스는 10 중량부 미만으로 포함되면 그 효과가 미비하고 30 중량부를 초과하면 수축율이 높기 때문에 활석의 기공을 줄이는 것을 넘어 실링의 역할을 하기 어렵다. When the amount of the glass is less than 10 parts by weight, the effect is insufficient. When the amount of the glass is more than 30 parts by weight, the shrinkage ratio is high.

한편, 실링부재(17)는 글라스(glass)와 활석(talc)을 포함하는 원료를 가압축 성형하여 센서소자의 외주면에 장착한 후, 실링부재의 상부에 위치되게 센서소자에 장착되는 절연부시를 눌러 압축 성형하는 방법을 제조된다.On the other hand, the sealing member 17 is formed by press-molding a raw material containing glass and talc and attaching the raw material to the outer circumferential surface of the sensor element. Then, an insulating bush A compression molding method is produced.

이때, 원료는 성형이 용이하도록 분쇄하여 파우더 형태로 만든 것이 바람직하다. At this time, it is preferable that the raw material is pulverized so as to be easily formed into a powder form.

압축 성형 후 소결(열처리)하게 되며, 소결온도는 500~1000℃이다. 보론나이트라이드는 수분과 반응하여 고온에서 붕산염이라는 글라스 성분을 형성하고, 이 글라스 성분이 활석의 빈공간을 채워 실링부재(17)에 수분이 흡수되는 것을 방지한다.And then sintered (heat-treated) after compression molding, and the sintering temperature is 500 to 1000 ° C. The boron nitride reacts with moisture to form a glass component called borate at high temperature, and this glass component fills the vacant space of the talc to prevent moisture from being absorbed into the sealing member 17. [

소결온도는 500℃ 미만이면 붕산염 생성이 미비하여 활석의 빈공간을 막는 효과가 미비하고, 녹지 않은 파우더의 가루 발생 위험이 있으며, 1000℃ 초과는 그 효과가 포화된다.
If the sintering temperature is less than 500 ° C, the borate formation is insufficient and the effect of blocking the free space of the talc is insufficient. There is a risk of powder formation in the unheated powder.

다른 방법으로 실링부재는 절연부시에 의해 눌러 압축 성형한 후, 자동차의 엔진 가동시 산소센서의 온도가 상승하였을 때 실링부재의 소결 수행이 수행되게 할 수도 있다.Alternatively, the sealing member may be pressed and pressed by the insulating bushing, and then the sintering operation of the sealing member may be performed when the temperature of the oxygen sensor rises when the engine of the automobile is operated.

이 과정에서 보론나이트라이드가 수분과 반응하여 고온에서 붕산염이라는 글라스 성분을 형성하여 활석의 빈공간을 채우고 수분이 흡수되는 것을 방지한다.
In this process, boron nitride reacts with moisture to form a glass component called borate at high temperature to fill the voids of talc and prevent moisture from being absorbed.

이하, 본 발명의 작용을 설명한다. Hereinafter, the operation of the present invention will be described.

도 1에 A영역으로 표시된 바와 같이, 센서소자(15)의 외주면에 장착된 원통형의 부재가 실링부재(17)이며, 센서소자(15)의 외주면에 장착되고 실링부재(17)의 상, 하부로 위치되는 부재가 절연부시(25)이다. 1, a cylindrical member mounted on the outer circumferential surface of the sensor element 15 is a sealing member 17, which is mounted on the outer circumferential surface of the sensor element 15, Is an insulated bushing (25).

센서소자(15)의 외주면에 장착되는 실링부재(17)는 글라스(glass)와 활석(talc)을 포함하는 원료를 가압축 성형한 상태이다. The sealing member 17 mounted on the outer circumferential surface of the sensor element 15 is in a state of press-molding a raw material including glass and talc.

가압축 성형한 상태의 실링부재(17)는 센서 하우징(11)의 수용공간(13)에 내장된 긴 막대 형상의 센서소자(15)의 외주면을 둘러싸게 장착된 다음, 센서소자(15)의 외주면에 추가로 장착되는 상부 절연부시(25a)와 하부 절연부시(25b)를 눌러 압축 성형하게 되고, 이 상태에서 소결을 실시하게 된다.The sealing member 17 in a state of being press-molded is enclosed on the outer circumferential surface of the long rod-like sensor element 15 built in the accommodation space 13 of the sensor housing 11, The upper insulating bush 25a and the lower insulating bush 25b, which are additionally mounted on the outer circumferential surface, are pressed to perform compression molding, and sintering is performed in this state.

소결은 500~1000℃에서 수행한다.Sintering is performed at 500 to 1000 ° C.

압축 성형 후 소결된 실링부재(17)는 소결과정에서 붕산염 글라스가 형성되고, 붕산염 글라스가 활석의 빈공간을 막아 소결밀도가 높은 실링부재로 형성된다.
The sintered sealing member 17 after compression molding is formed with a borate glass in the sintering process, and the borate glass is formed into a sealing member having a high sintered density by covering the hollow space of the talc.

표 1은 글라스(glass)와 활석(talc)의 중량비에 따른 실링부재의 기계적 특성을 나타낸 것이다.Table 1 shows the mechanical properties of the sealing member according to the weight ratio of glass and talc.

구분
division
중량부Weight portion 소결온도
(℃)Sintering temperature
(° C) 기계적 특성Mechanical properties 글라스(BN)Glass (BN) 활석talc 기밀성Confidentiality 탄성Shout 실험1Experiment 1 88 9292 800800 부족lack 탄성 있음With elasticity 실험2Experiment 2 99 9191 800800 부족lack 탄성 있음With elasticity 실험3Experiment 3 1010 9090 800800 우수Great 탄성 있음With elasticity 실험4Experiment 4 2020 8080 800800 우수Great 탄성 있음With elasticity 실험5Experiment 5 3030 7070 800800 우수Great 탄성 있음With elasticity 실험6Experiment 6 3131 6969 800800 부족lack 탄성 없음No elasticity 실험7Experiment 7 3232 6868 800800 부족lack 탄성 없음No elasticity 실험8Experiment 8 2020 8080 450450 부족lack 탄성 있음With elasticity 실험9Experiment 9 2020 8080 10001000 우수Great 탄성 있음With elasticity 실험10Experiment 10 2020 8080 11001100 우수Great 탄성 있음With elasticity

표 1에 의하면, 글라스가 설정치 보다 낮은 실험1, 실험2는 활석의 내부 기공으로 인해 기밀성이 부족하였고, 글라스가 설정치 보다 높은 실험6, 실험7은 글라스가 기밀성이 부족하였고 탄성이 없이 단단했다. According to Table 1, in Experiment 1 and Experiment 2, which are lower than the set value, the airtightness was insufficient due to the internal pores of talc. In Experiment 6 and Experiment 7, in which the glass was higher than the set value, the glass lacked airtightness and hardness without elasticity.

소결온도가 설정치 보다 낮은 실험8은 글라스의 미용융 부분으로 인해 기밀성인 낮았고, 소결온도가 설정치 보다 높은 실험10은 기밀성은 우수하나 그 효과가 포화되고 높은 온도로 인해 산소센서의 다른 부품에 영향을 미쳤다.Experiment 8, which had a lower sintering temperature than the set point, was low in airtightness due to the unmelted part of the glass. Experiment 10, which had a sintering temperature higher than the set point, had excellent airtightness but saturates its effect and affects other parts of the oxygen sensor due to its high temperature. I was crazy.

반면, 실험3 내지 실험5, 실험 9는 기밀성이 우수하고 탄성도 있어 다른 부품들과의 호환성이 우수하였다.
On the other hand, Experiment 3 to Experiment 5 and Experiment 9 were excellent in compatibility with other parts because of excellent airtightness and elasticity.

도 3에는 본 발명의 실링부재를 SEM으로 촬영한 사진이 도시되어 있다.3 is a photograph of the sealing member of the present invention taken by SEM.

도 3에 도시된 바에 의하면, 하얀 부분으로 붕산염 글라스가 형성된 것이 확인된다.As shown in Fig. 3, it is confirmed that a borate glass is formed as a white part.

그리고, 붕산염 글라스에 의해 실링부재의 표면에 빈공간이 없음이 확인된다. 실링부재의 표면에 빈공간이 없음은 산소센서를 고온다습한 조건에서 방치하였을 경우 발생하는 특성저하(CSD,Characteristic Shift Down) 현상을 방지할 수 있음을 의미한다.It is confirmed that there is no empty space on the surface of the sealing member by the borate glass. The absence of voids on the surface of the sealing member means that CSD (Characteristic Shift Down) phenomenon, which occurs when the oxygen sensor is left in a hot and humid condition, can be prevented.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다. The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, but may be defined by the scope of the claims, and those skilled in the art may make various modifications and alterations within the scope of the claims It is self-evident.

10: 산소센서 11: 센서 하우징
13: 수용공간 13a,13b: 상, 하부 수용공간
15: 센서소자 15a: 접촉면
15b: 전극면 17: 실링부재
19: 보호튜브 19a: 유입구멍
21: 리드 와이어 23: 그로밋부재
25: 절연부시 25a,25b: 상,하부 절연부시10: oxygen sensor 11: sensor housing
13: accommodation space 13a, 13b: upper and lower accommodation space
15: sensor element 15a: contact surface
15b: electrode face 17: sealing member
19: Protection tube 19a: Inflow hole
21: lead wire 23: grommet member
25: insulating bushes 25a, 25b: upper and lower insulating bushes

Claims (7)

센서 하우징에 내장된 센서소자의 외주면에 장착되고 상기 센서소자를 상기 센서하우징 내에 고정하는 실링부재를 포함하며,
상기 실링부재는 글라스(glass)와 활석(talc)을 포함하는 원료를 압축 성형하여 형성한 것임을 특징으로 하는 자동차용 산소센서.And a sealing member mounted on an outer circumferential surface of the sensor element incorporated in the sensor housing and fixing the sensor element in the sensor housing,
Wherein the sealing member is formed by compression molding a raw material including glass and talc. 청구항 1에 있어서,
상기 원료 총 중량에 대하여,
상기 글라스 10~30 중량부,
상기 활석 70~90 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 산소센서.The method according to claim 1,
With respect to the total weight of the raw materials,
10 to 30 parts by weight of the glass,
And 70 to 90 parts by weight of the talc. 청구항 1에 있어서,
상기 글라스는 보론나이트라이드(BN) 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 산소센서.The method according to claim 1,
Characterized in that the glass comprises a boron nitride (BN) component. 청구항 3에 있어서,
상기 실링부재는 상기 보론나이트라이드가 수분과 반응하여 고온에서 형성한 붕산염(borate)이 상기 활석의 빈공간을 메운 형태의 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 자동차용 산소센서.The method of claim 3,
Wherein the sealing member has a surface in which a borate formed at a high temperature by the boron nitride reacts with moisture to fill the vacant space of the talc. 센서 하우징에 내장된 센서소자의 외주면에 장착되고 상기 센서소자를 상기 센서하우징 내에 고정하는 실링부재를 포함하며,
상기 실링부재는 글라스(glass)와 활석(talc)을 포함하는 원료를 가압축 성형하여 상기 센서소자의 외주면에 장착한 후, 상기 실링부재의 상부에 위치되게 상기 센서소자에 장착되는 절연부시를 눌러 압축 성형한 것을 특징으로 하는 자동차용 산소센서의 제조방법.And a sealing member mounted on an outer circumferential surface of the sensor element incorporated in the sensor housing and fixing the sensor element in the sensor housing,
The sealing member may be formed by press-molding a raw material including glass and talc and attaching the raw material to the outer circumferential surface of the sensor element, and then pressing the insulating bush attached to the sensor element at an upper portion of the sealing member Wherein the oxygen sensor is formed by compression molding. 청구항 5에 있어서,
상기 원료 총 중량에 대하여,
상기 글라스 10~30 중량부,
상기 활석 70~90 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 산소센서의 제조방법.The method of claim 5,
With respect to the total weight of the raw materials,
10 to 30 parts by weight of the glass,
And 70 to 90 parts by weight of the talc. 청구항 5에 있어서,
상기 압축 성형 후 500~1000℃의 온도에서 소결하는 것을 특징으로 하는 자동차용 산소센서의 제조방법.The method of claim 5,
Wherein the sintering is performed at a temperature of 500 to 1000 占 폚 after the compression molding.
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