JP2015040716A - ガスセンサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 全領域空燃比センサ2においては、プロテクタ42は、Feを主成分とし、Siの含有量が2.60[wt%]のFe−Cr合金材料で構成されている。このようなFe−Cr合金材料は、650〜900[℃]の高温環境下においても、酸化減量が生じ難い特性がある。このため、プロテクタ42は、高温環境下での耐酸化性に優れている。プロテクタ42の熱膨張係数αとハウジング38の熱膨張係数βとの差分値の絶対値は「0.4[10−6/℃]」であり、プロテクタ42およびハウジング38は互いの熱膨張係数の差が小さい。このため、冷熱サイクルによって、プロテクタ42とハウジング38との接合部43に剥がれやクラックなどが生じるのを抑制できる。
【選択図】図1
Description
また、ガスセンサとしては、主体金具がSUS430で構成され、プロテクタがSUS310Sで構成されたものがある(特許文献1)。このガスセンサでは、主体金具の先端に対してプロテクタが溶接により取り付けられている。
よって、本発明のガスセンサによれば、高温環境下でのプロテクタの耐酸化性に優れると共に、冷熱サイクルの生じる環境下でもプロテクタの脱落を抑制できる。
なお、プロテクタのFe−Cr合金材料については、Siの含有量が2.4〜2.8[wt%]であってもよい。
このように、Crの含有量が特定されたFe−Cr合金材料は、650〜900[℃]の高温環境下においても、強度を維持することができる。つまり、このような材料で構成されたプロテクタは、高温環境下での強度維持に優れている。
上述のガスセンサにおいては、プロテクタのFe−Cr合金材料は、Nbを含有しており、Nbの含有量が0.20〜0.50[wt%]である、という構成を採ることができる。
尚、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
[1−1.全体構成]
図1は、本発明を適用した実施形態の全領域空燃比センサ2(以下、空燃比センサ2ともいう)の全体構成を示す断面図である。
ハウジング38は、排気管に固定するためのネジ部39が外表面に形成された筒状の部材であり、SUS430で構成されている。ガス検出素子4は、軸線方向(空燃比センサ2の長手方向:図中上下方向)に延びる板状形状である。プロテクタ42は、ガス検出素子4の先端部周囲を覆うようにハウジング38の先端側外周に固定された有底筒状の部材である。セラミックスリーブ6は、ガス検出素子4の径方向周囲を取り囲むように配置される筒状の部材である。絶縁コンタクト部材66は、軸線方向に貫通するコンタクト挿通孔68の内壁面がガス検出素子4の後端部の周囲を取り囲む状態で配置される。5個の接続端子10は、ガス検出素子4と絶縁コンタクト部材66との間に配置される金属部材である。
ガス検出素子4は、軸線方向に延びる板状形状に形成された素子部と、同じく軸線方向に延びる板状形状に形成されたヒータとが積層されて、長方形状の軸断面を有する板状形状に形成されている。なお、空燃比センサ2として用いられるガス検出素子4は従来公知のものであるため、その内部構造等の詳細な説明は省略する。
プロテクタ42は、複数のガス流通口84を有する有底筒状に形成されており、ガス検出素子4の突出部分を覆う状態で、ハウジング38の先端側(図1における下方)外周に取り付けられている。プロテクタ42とハウジング38との接合部43は、溶接等により形成される。
また、このFe−Cr合金材料は、Crの含有量が18.0[wt%]である。さらに、このFe−Cr合金材料は、Nbを含有しており、Nbの含有量が0.35[wt%]である。
このため、このプロテクタ42は、高温環境下においても、酸化減量が生じ難いため、酸化減量に起因してハウジング38から脱落する可能性が低くなる。つまり、このプロテクタ42は、高温環境下での耐酸化性に優れている。
ハウジング38を構成するSUS430は、20〜650℃の温度範囲における平均熱膨張係数が11.9[10−6/℃]である。
[1−3.効果]
以上説明したように、本実施形態の全領域空燃比センサ2においては、プロテクタ42は、Feを主成分とし、Siの含有量が2.60[wt%]のFe−Cr合金材料で構成されている。
このため、このプロテクタ42は、高温環境下においても、酸化減量が生じ難いため、酸化減量に起因してハウジング38から脱落する可能性が低くなる。つまり、このプロテクタ42は、高温環境下での耐酸化性に優れている。
よって、本実施形態の全領域空燃比センサ2によれば、高温環境下でのプロテクタ42の耐酸化性に優れると共に、冷熱サイクルの生じる環境下でもハウジング38からのプロテクタ42の脱落を抑制できる。
このようにCrの含有量が特定されたFe−Cr合金材料は、650〜900[℃]の高温環境下においても、強度を維持することができる。つまり、このような材料で構成されたプロテクタ42は、高温環境下での強度維持に優れている。
このようにNbの含有量が特定されたFe−Cr合金材料は、Crと炭素との結合によってCrの欠乏層が生じるのを抑制できる。つまり、このような材料で構成されたプロテクタは、Crの欠乏層が形成されることに伴う強度低下を抑制できる。
ここで、特許請求の範囲と本実施形態とにおける文言の対応関係について説明する。
全領域空燃比センサ2(空燃比センサ2)がガスセンサの一例に相当し、ハウジング38が主体金具の一例に相当し、排ガスが被測定ガスの一例に相当し、酸素が特定ガスの一例に相当する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
ここで、第2実施形態として、二重構造のプロテクタ142と、有底筒状形状の筒型検出素子104と、を備えるガスセンサ101(酸素センサ101)について簡単に説明する。なお、酸素センサ101は、例えば、内燃機関の排ガス中の酸素を検出する用途に用いられる。
酸素センサ101は、図に示すように、有底筒状の筒型検出素子104と、ハウジング138と、プロテクタ142と、を備えている。
このため、酸素センサ101は、第1実施形態の全領域空燃比センサ2と同様に、高温環境下でのプロテクタ142の耐酸化性に優れると共に、冷熱サイクルの生じる環境下でもハウジング138からのプロテクタ142の脱落を抑制できる。
酸素センサ101がガスセンサの一例に相当し、筒型検出素子104がガス検出素子の一例に相当し、ハウジング138が主体金具の一例に相当し、排ガスが被測定ガスの一例に相当し、酸素が特定ガスの一例に相当する。
Claims (3)
- 後端側から先端側にかけて軸線方向に延びると共に、被測定ガスに接触する検出部を先端部に有し、前記被測定ガス中の特定ガスを検出するガス検出素子と、
前記検出部を先端から突き出させた状態で前記ガス検出素子の径方向周囲を取り囲む主体金具と、
前記ガス検出素子の前記検出部を覆うように、前記主体金具に固定されたプロテクタと、
を備えたガスセンサであって、
前記プロテクタは、Feを主成分とし、Siの含有量が2.0〜3.0[wt%]のFe−Cr合金材料で構成されており、
前記プロテクタの熱膨張係数αおよび前記主体金具の熱膨張係数βは、20〜650℃の温度範囲におけるそれぞれの平均熱膨張係数であり、0<|α−β|≦2.0[10−6/℃]の関係を満たすこと、
を特徴とするガスセンサ。 - 前記プロテクタの前記Fe−Cr合金材料は、Crの含有量が17.5〜18.5[wt%]であること、
を特徴とする請求項1に記載のガスセンサ。 - 前記プロテクタの前記Fe−Cr合金材料は、Nbを含有しており、Nbの含有量が0.20〜0.50[wt%]であること、
を特徴とする請求項1または請求項2に記載のガスセンサ。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019211363A (ja) * | 2018-06-06 | 2019-12-12 | 日本特殊陶業株式会社 | センサ |
WO2022091455A1 (ja) * | 2020-10-29 | 2022-05-05 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサ及びガスセンサ取付構造 |
WO2022091454A1 (ja) * | 2020-10-29 | 2022-05-05 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサ |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0584854U (ja) * | 1993-04-20 | 1993-11-16 | 日本碍子株式会社 | 酸素センサ |
JPH08239737A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-17 | Nisshin Steel Co Ltd | 熱間加工性および耐σ脆化性に優れた耐熱用オーステナイト系ステンレス鋼 |
JP2003185620A (ja) * | 2001-12-13 | 2003-07-03 | Denso Corp | ガスセンサ |
JP2009174040A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Nisshin Steel Co Ltd | Egrクーラー用フェライト系ステンレス鋼およびegrクーラー |
JP2012012674A (ja) * | 2010-07-01 | 2012-01-19 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐酸化性および二次加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0584854U (ja) * | 1993-04-20 | 1993-11-16 | 日本碍子株式会社 | 酸素センサ |
JPH08239737A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-17 | Nisshin Steel Co Ltd | 熱間加工性および耐σ脆化性に優れた耐熱用オーステナイト系ステンレス鋼 |
JP2003185620A (ja) * | 2001-12-13 | 2003-07-03 | Denso Corp | ガスセンサ |
JP2009174040A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Nisshin Steel Co Ltd | Egrクーラー用フェライト系ステンレス鋼およびegrクーラー |
JP2012012674A (ja) * | 2010-07-01 | 2012-01-19 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐酸化性および二次加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
庄司 雄次、外4名: "高Siオーステナイトステンレス鋼の高温耐酸化性におよぼすCr,Si量および希土類元素添加の影響", 鉄と鋼, vol. 第63年第5号, JPN6017014409, 1977, pages 140 - 154, ISSN: 0003544702 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019211363A (ja) * | 2018-06-06 | 2019-12-12 | 日本特殊陶業株式会社 | センサ |
WO2022091455A1 (ja) * | 2020-10-29 | 2022-05-05 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサ及びガスセンサ取付構造 |
WO2022091454A1 (ja) * | 2020-10-29 | 2022-05-05 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサ |
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