(57)【要約】【課題】  銅、アルミニウム、ニッケル等の金属や窒化ほう素を用いることなく、５００℃以上の高温にさらされる可能性のある金属製部品に適用可能な焼付防止剤並びにこの焼付防止剤を適用するセンサの提供。【解決手段】焼付防止剤は、ビスマス、ビスマス化合物のうち、いずれか一つ以上からなる第１固体潤滑剤と、グラファイト、二硫化モリブデン、窒化ホウ素のうち、いずれか一つ以上からなる第２固体潤滑剤とを含有し、第１固体潤滑剤と第２固体潤滑剤とを１００質量％とし、第１固体潤滑剤の含有量をａ、第２固体潤滑剤の含有量をｄとしたときに、２０質量％≦ａ≦９０質量％、１０質量％≦ｄ≦８０質量％である。【選択図】  図１
2007169596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビスマス、ビスマス化合物のうち、いずれか一つ以上からなる第１固体潤滑剤と、グラファイト、二硫化モリブデン、窒化ホウ素のうち、いずれか一つ以上からなる第２固体潤滑剤とを含有し、
前記第１固体潤滑剤と前記第２固体潤滑剤とを１００質量％とし、前記第１固体潤滑剤の含有量をａ、前記第２固体潤滑剤の含有量をｄとしたときに、２０質量％≦ａ≦９０質量％、１０質量％≦ｄ≦８０質量％であることを特徴とする焼付防止剤。
【請求項２】
請求項１に記載の焼付防止剤において、前記第１潤滑剤と前記第２固体潤滑剤とは、０．８≦ａ／ｄ≦８の関係であることを特徴とする焼付防止剤。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の焼付防止剤において、第１固体潤滑剤は、ビスマス、またはビスマス化合物のいずれか１種であり、前記焼付防止剤は、さらに、酸化銅、酸化タリウム、酸化イリジウム、酸化オスミウム、酸化ロジウム、酸化ルテニウムの少なくともいずれか１種からなる酸化防止剤を含有し、
前記第１固体潤滑剤と前記第２固体潤滑剤とを１００質量部とし、前記酸化防止剤の含有量をｅとしたときに、１０質量部≦ｅ≦１００質量部であることを特徴とする焼付防止剤。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の焼付防止剤において、前記焼付防止剤は、さらに潤滑基油、もしくは潤滑基油及び増ちょう剤を含有し、前記第１固体潤滑剤と前記第２固体潤滑剤とを１００質量部とし、前記潤滑基油、もしくは前記潤滑基油及び増ちょう剤の含有量をｂとしたときに、９０質量部≦ｂ≦４００質量部であることを特徴とする焼付防止剤。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の焼付防止剤において、前記焼付防止剤は、さらに有機樹脂を含有し、前記第１固体潤滑剤と前記第２固体潤滑剤とを１００質量部とし、前記有機樹脂の含有量をｃとしたときに、９０質量部≦ｃ≦４００質量部であることを特徴とする焼付防止剤。
【請求項６】
被測定ガス中の状態を検出する検出素子と、該検出素子を保持する主体金具と、を有し、該主体金具には、前記検出素子を被測定ガスに晒す際に排気管に取り付けるための取り付け部を有するセンサであって、請求項１から５のいずれか一項に記載の焼付防止剤が少なくとも前記主体金具の前記取り付け部の外表面に塗布されていることを特徴とするセンサ。
【請求項７】
被測定ガス中の状態を検出する検出素子と、該検出素子を保持する主体金具と、を有するセンサと、前記検出素子を被測定ガスにさらすために、該センサの外主体金具に形成される取付部を取り付ける排気管と、を有するセンサの取付構造において、
前記センサと前記排気管との組付時には、前記主体金具の前記取り付け部の外表面と前記取付部に対応する前記排気管の外表面との間に請求項１から５記載のいずれか一項に記載の焼付防止剤が介在しており、
前記取付部が該焼付防止剤の融点以上に加熱された後、前記取付部の外表面中央部に、ビスマス成分が残存することを特徴とするセンサの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼付防止剤に関するものであり、特に５００℃以上の高温にさらされる可能性のある部品の焼付を防止するための焼付防止剤、およびこの焼付防止剤を適用したセンサならびにセンサ取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属製部品のネジ部分等の必要箇所には、しばしば焼付防止を目的として、焼付防止剤を塗布した後に組み立てられる。この金属製部品としては、被測定ガス中の特定ガス成分を検出するために内燃機関の排気管等に取り付けられるガスセンサの主体金具や、被測定ガス中の温度を検出するために排気管等に取り付けられる温度センサの主体金具等が挙げられる。また、このような焼付防止剤としては、潤滑基油に固体潤滑剤を含んだペースト状焼付防止剤や、潤滑基油を増ちょう剤で半固体化したグリースに固体潤滑剤を含んだペースト状焼付防止剤が挙げられる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
従来、５００℃以上の高温にさらされる可能性のある金属製部品に適用されるペースト状焼付防止剤には、銅、アルミニウム、ニッケルなどの金属を主成分とし、必要に応じて、二硫化モリブデンやグラファイトを組み合わせた固体潤滑剤を用いることが多い（例えば、特許文献１参照）。
これらの金属は、以下の作用により焼付きを防止すると考えられている。金属製部品の必要箇所にこれら金属を含むペースト状焼付防止剤を塗布することで、均一な介在膜が金属製部品に形成される。そして、金属製部品が他部品に組付けられると、この介在膜が金属製部品と他部品との間に介在する。すると、金属製部品が高温にさらされた後、金属製部品を他部品から取り外す際（金属製部品と他部品とがしゅう動する際）には、これら金属自身の軟質さによる潤滑作用により金属製部品と他部品との焼付が防止されると考えられている。
【０００４】
【特許文献１】特公平８−１９４３５号公報
【非特許文献１】松永正久ほか、「固体潤滑ハンドブック」４０９〜４１６頁、株式会社幸書房、１９７８年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、金属製部品に形成された均一な介在膜が、金属製部品が他部品に組付けられる際に一部分に偏り、金属製部品と他部品との間の一部分のみに介在してしまう場合がある。すると、金属製部品と他部品とが直接接触する部位が存在してしまい、焼付が防止される効果が得られない場合がある。
このため、金属製部品が他部品としゅう動する際にも他部品との間に介在膜が全体に形成され、焼付防止効果を有するような、焼付防止剤の開発が望まれている。
特に、高温で過酷な条件で使用されるセンサにふさわしい十分な焼付防止性能を有する焼付防止剤は、現在まで得られていない。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術で挙げた問題点を解決できる焼付防止剤及びセンサならびにセンサ取付構造を提供することにある。すなわち、金属製部品と他部品とのしゅう動する際にも金属製部品と他部品との間に介在膜が全体に形成されやすく、かつ５００℃以上の高温にさらされる可能性のある金属製部品に適用可能な焼付防止剤及びおよびこの焼付防止剤を適用するセンサならびにセンサ取付構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下の焼付防止剤を提供するものである。
本発明の焼付防止剤は、ビスマス、ビスマス化合物のうち、いずれか一つ以上からなる第１固体潤滑剤と、グラファイト、二硫化モリブデン、窒化ホウ素のうち、いずれか一つ以上からなる第２固体潤滑剤とを含有し、第１固体潤滑剤と第２固体潤滑剤とを１００質量％とし、第１固体潤滑剤の含有量をａ、第２固体潤滑剤の含有量をｄとしたときに、２０質量％≦ａ≦９０質量％、１０質量％≦ｄ≦８０質量％であることを特徴とする。
前記した焼付防止剤は、第１潤滑剤と第２固体潤滑剤とは、０．８≦ａ／ｄ≦８の関係である。
前記した焼付防止剤は、第１固体潤滑剤がビスマス、またはビスマス化合物のいずれか１種であり、さらに、酸化銅、酸化タリウム、酸化イリジウム、酸化オスミウム、酸化ロジウム、酸化ルテニウムの少なくともいずれか１種からなる酸化防止剤を含有し、第１固体潤滑剤と第２固体潤滑剤とを１００質量部とし、酸化防止剤の含有量をｅとしたときに、１０質量部≦ｅ≦１００質量部である。
前記した焼付防止剤は、さらに潤滑基油、もしくは潤滑基油及び増ちょう剤を含有し、第１固体潤滑剤と前記第２固体潤滑剤とを１００質量部とし、前記潤滑基油、もしくは前記潤滑基油及び増ちょう剤の含有量をｂとしたときに、９０質量部≦ｂ≦４００質量部である。
前記した焼付防止剤は、さらに有機樹脂を含有し、第１固体潤滑剤と第２固体潤滑剤とを１００質量部とし、有機樹脂の含有量をｃとしたときに、９０質量部≦ｃ≦４００質量部である。
前記した焼付防止剤は、金属部品用として用いられることが好ましい。
特に被測定ガス中の状態を検出する検出素子と、該検出素子を保持する主体金具と、を有し、主体金具には、検出素子を被測定ガスに晒す際に排気管に取り付けるための取り付け部を有するセンサであって、少なくとも前記主体金具の前記取り付け部の外表面に前記した焼付防止剤が塗布されていることが好ましい。
さらに、被測定ガス中の状態を検出する検出素子と、該検出素子を保持する主体金具と、を有するセンサと、前記検出素子を被測定ガスに晒すために、該センサの該主体金具に形成される取り付け部を取り付ける排気管と、を有するセンサの取付構造において、前記センサと前記排気管との組付時には、前記主体金具の前記取付部の外表面と前記取付部に対応する前記排気管の外表面との間に前記した焼付防止剤が介在しており、前記取付部が該焼付防止剤の融点以上に加熱された後、前記取付部の外表面中央部に、ビスマス成分が残存することが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の焼付防止剤は、焼付防止効果、特に５００℃以上の高温にさらされる可能性のある金属製部品、特にセンサの主体金具の取り付け部の焼付防止効果に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
また、本発明の焼付防止剤は、第１固体潤滑剤と、第２固体潤滑剤を含む。
本発明の焼付防止剤に使用する第１固体潤滑剤は、ビスマス、ビスマス化合物のいずれか一つ以上を主成分とする。この焼付防止剤は、以下の作用により金属製部品の焼付を防止することができると発明者等は考えている。金属製部品の必要箇所にこの焼付防止剤を塗布することで、均一な介在膜が形成される。そして、この焼付防止剤においても、金属製部品を他部品に組付ける際に一部分に偏ってしまい、金属製部品と他部品との間の一部分のみに介在するが、その後、金属製部品が高温にさらされた時に、焼付防止剤中のビスマスが溶融して金属製部品と他部品との間の全体にわたって浸透していき、介在膜を再度形成すると考えている。これにより、しゅう動する際には介在膜の潤滑作用により金属製部品と他部品との焼付きを防止することとなる。
【００１０】
なお、第１固体潤滑剤のうち、ビスマス化合物としては、酸化ビスマスが挙げられる。これらはいずれも市販されているもので、その平均粒径は１００μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下である。
【００１１】
本発明の焼付防止剤に使用する第２固体潤滑剤は、グラファイト、二硫化モリブデン、窒化ホウ素のうち、いずれか一つ以上からなる。この第２固体潤滑剤をさらに含有させることで、ビスマスが金属製部品と他部品との間に浸透していく際に、同時に第２固体潤滑剤も浸透していき、第２固体潤滑剤が金属製部品と他部品との間に介在すると考えられている。これにより、潤滑性能をさらに向上させることができる。
【００１２】
本発明の焼付防止剤における第１固体潤滑剤の含有量ａ及び第２固体潤滑剤の含有量ｄは、ａ＋ｄを１００質量％としたときに、２０質量％≦ａ≦９０質量％、１０質量％≦ｄ≦８０質量％である。ａが２０質量％未満（ｄが８０質量％を超える）であると、介在膜が形成されにくく、焼付防止効果が劣る。一方、ａが９０質量％を超えると（ｄが１０質量％未満）であると、介在膜中の第２固体潤滑剤が少なすぎて、焼付防止効果が劣る。
【００１３】
さらに、本発明の焼付防止剤における第１固体潤滑剤の含有量ａ及び第２固体潤滑剤の含有量ｄは、０．８≦ａ／ｄ≦８であることが好ましい。ａ／ｄが０．８未満であると、介在膜が形成されにくく焼付防止効果が劣ることがある。一方、ａ／ｄが８を超えると、介在膜中の第２固体潤滑剤少なすぎて、焼付防止効果が劣ることがある。
【００１４】
ところで、本発明の焼付防止剤のうち、第１固体潤滑剤としてビスマスやビスマス化合物を用いた焼付防止剤を金属製部品に塗布した後、金属製部品を更なる高温下（例えば７００℃以上の温度下）にさらすと、金属製部品が酸化してしまい、強度が低下することがある。
【００１５】
これは、以下の作用が生じていると発明者等は考えている。７００℃以上の高温下にさらすと、ビスマスが酸化されて酸化ビスマスとなる（以下、酸化反応と言う）。しかしながら、金属製部品と他部品との間は閉空間となっているので、その閉空間の酸素分圧が低下することで、酸化反応を起こした酸化ビスマスが、再度ビスマスとなろうとする（以下、還元反応と言う）。すると、この還元反応を起こしたビスマスが、金属製部品表面に形成される不動態膜と反応してしまい、その結果、金属製部品を酸化させてしまうと考えている。
【００１６】
そこで、本発明の焼付防止剤の第1固体潤滑剤としてビスマス、ビスマス化合物を用いる際には、酸化銅、酸化タリウム、酸化イリジウム、酸化オスミウム、酸化ロジウム、酸化ルテニウムを含有させることが好ましい。上記酸化物により、酸素成分が閉空間に供給されることで閉空間の酸素分圧の低下を防止し、還元反応を抑制することができる。その結果、金属製部品が酸化されるのを抑制できる。この酸化物としては、製造上の安全性、コスト等を検討すると、酸化銅が好ましい。なお、これら酸化物の含有量ｅは、第1固体潤滑剤と第２固体潤滑剤とを１００質量部としたときに、１０質量部≦ｅ≦１００質量部とすることが好ましい。ｅが１０質量部未満であると、金属製部品が酸化されるのを防止できる効果が得られにくい。一方、ｅが１００質量部を超えると、第１固体潤滑剤及び第２固体潤滑剤の成分比率が低下するので、焼付防止効果が劣ることがある。
【００１７】
さらに、本発明の焼付防止剤には、潤滑基油、あるいは潤滑基油および増ちょう剤を含有させることができる。この潤滑基油としては、鉱物油、合成炭化水素油、ポリアルキレングリコール、ポリオールエステル、アルキル置換ジフェニルエーテル等およびそれらの混合油が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１８】
さらに、本発明の焼付防止剤に使用する増ちょう剤としては、グリースの増ちょう剤として利用可能な、カルシウムスルフォネート複合石けん、リチウム複合石けん、カルシウム複合石けん、リチウム石けん、カルシウム石けん、有機化ベントナイト、微粉末シリカ、脂肪族ジウレア、脂環族ジウレア、芳香族ジウレア、トリウレアおよびテトラウレア化合物が挙げられる。
【００１９】
この、潤滑基油、あるいは潤滑基油および増ちょう剤の含有量ｂは、第1固体潤滑剤と第２固体潤滑剤とを１００質量部としたときに９０質量部≦ｂ≦４００質量部である。ｂが９０質量部未満であると、焼付防止剤としての流動性が失われ、部品しゅう動面への塗布が難しい。一方、ｂが４００質量部を超えると、固体潤滑剤の効果が発現しないため、焼付防止効果が得られにくい。
【００２０】
そして、焼付防止剤に含まれる他の添加剤としては、抗酸化剤、極圧添加剤、清浄分散剤、防錆剤、腐食防止剤、消泡剤、希釈剤等が挙げられる。
【００２１】
また、本発明の焼付防止剤には、有機樹脂を含有させることができる。この焼付防止剤に含まれる有機樹脂としては、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、シリコーン樹脂およびチラノ樹脂が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２２】
この、有機樹脂の含有量ｃは、第1固体潤滑剤と第２固体潤滑剤とを１００質量部としたときに９０質量部≦Ｃ≦４００質量部である。ｃが９０質量部未満であると、焼付防止剤としての流動性が失われ、部品しゅう動面への塗布が難しい。一方、ｃが４００質量部を超えると、固体潤滑剤の効果が発現しないため、焼付防止効果が得られにくい。
【００２３】
そして、焼付防止剤に含まれる他の添加剤としては、紫外線吸収剤、抗酸化剤、湿潤分散剤、表面調整剤、防錆剤、腐食防止剤、消泡剤および硬化剤、希釈剤等が挙げられる。
【００２４】
本発明の焼付防止剤は、焼付防止剤として特開平１１−１９０７２０に示されるようなガスセンサを排気管に取り付けるためのナット部材のネジ部に用いられたり、以下に説明するようなガスセンサ１に用いられる。なお、本実施形態のガスセンサ１は、一実施形態であり、これに限られるものではない。このガスセンサ１は、自動車の排気管に装着されて排気ガス中の酸素の濃度を検出するガスセンサ１（酸素センサ）である。図１は、ガスセンサ１の全体構成を示す断面図である。
【００２５】
図１に示すように、ガスセンサ１は、先端部が閉じた有底筒状をなすセンサ素子２、センサ素子２に挿入されるセラミックヒータ３と、センサ素子２を内側にて保持する主体金具４を備える。なお、図１に示すセンサ素子２の軸に沿う方向のうち、測定対象ガス（排気ガス）に晒される先端部に向かう側（閉じている側、図中の下側）を「先端側」とし、これと反対方向（図中上側）に向かう側を「後端側」として説明する。
【００２６】
このセンサ素子２は、酸素イオン伝導性を有する固体電解質体２１と、その固体電解質体２１の内面に、ＰｔあるいはＰｔ合金により形成された内部電極２２と、固体電解質体２１の外面に形成された外部電極２３を有している。また、このセンサ素子２の軸線方向の略中間位置には、径方向外側に向かって突出するフランジ部２４が設けられている。また、セラミックヒータ３は、棒状に形成されると共に、内部に発熱抵抗体を有する発熱部３１を備えている。
【００２７】
主体金具４は、ガスセンサ１を排気管に取り付けるためのネジ部４１（特許請求の範囲の取付部に相当）と、排気管への取り付け時に取付工具をあてがう六角部４２を有している。また、六角部４２の先端側には、ガスケット５が配置されている。そして、このネジ部４１の表面には、本発明の焼付防止剤が塗布されており、排気管に取り付けられ、主体金具４が高温にさらされたとしても、排気管との焼付きを防止している。
【００２８】
また、主体金具４には、先端側内周に径方向内側に向かって突出した金具側段部４３が設けられており、この金具側段部４３にパッキン６を介してアルミナ製の支持部材７が支持されている。なお、センサ素子２のフランジ部２４が支持部材７上にパッキン８を介して支持される。また、支持部材７の後端側における主体金具４の内面とセンサ素子２の外面との間には、充填部材９が配設され、さらにこの充填部材９の後端側にスリーブ１００および環状リング１１０が順次内挿されている。
【００２９】
また、主体金具５の先端側には、複数のガス取入れ孔１２１を有する二重の金属製のプロテクタ１２０が取り付けられている。
【００３０】
また、主体金具４の後端側内側には内筒部材１３０の先端側が挿入されている。この内筒部材１３０は、先端側を環状リング１１０に当接させた状態で、主体金具４の後端部４４を内側先端方向に加締めることで、主体金具４に固定されている。なお、主体金具４の後端部４４を加締めることで、充填部材９がスリーブ１００を介して圧縮充填される構造になっており、これによりセンサ素子２が筒状の主体金具４の内側に気密状に保持されている。
【００３１】
内筒部材１３０の後端側には、周方向に沿って所定の間隔で複数の大気導入孔１３１が形成されている。そして、内筒部材１２の大気導入孔１３１を覆うように筒状のフィルタ１４０が配置されている。さらに、フィルタ１４０を覆うように外筒部材１５０が配置されており、外筒部材１５０のうち、フィルタ１４０に対応する位置には周方向に沿って所定の間隔で複数の大気導入孔１５１が形成されている。
【００３２】
また、内筒部材１４の内側にはセパレータ１６０が配置されている。このセパレータ１６０は、素子用リード線１７０、１８０と、ヒータ用リード線１９０、２００とを挿通するためのセパレータリード線挿通孔１６１が先端側から後端側にかけて貫通するように形成されている。
【００３３】
また、各リード線１７０、１８０、１９０、２００は、詳細は図示しないが、導線を樹脂からなる絶縁皮膜にて被覆した構造を有しており、導線の後端側がコネクタに設けられるコネクタ端子に接続される。そして、素子用リード線１７０の導線の先端側は、センサ素子２の外面に対して外嵌される端子金具２１０の後端部と加締められ、素子用リード線１８０の導線の先端側は、センサ素子２の内面に対して圧入される端子金具２２０の後端部と加締められる。これにより、素子用リード線１７０は、センサ素子２の外部電極２３と電気的に接続され、素子用リード線１８０は、内部電極２２と電気的に接続される。他方、ヒータ用リード線１９０、２００の導線の先端部は、セラミックヒータ３の発熱抵抗体と接合された一対のヒータ用端子金具２３０と各々接続される。
【００３４】
そして、セパレータ１６０の後端側には、耐熱性に優れるフッ素ゴム等からなるシール材２４０が、外筒部材１５０を加締めることにより固定されている。このシール部材２４０には、軸線方向に貫くように４つのリード線挿通孔２４１が形成されている。
【実施例】
【００３５】
以下に実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、これらは例示的なものであり、本発明はこれらによって何ら制限されるものではない。
【００３６】
表１に示す配合率で第1固体潤滑剤、第２固体潤滑剤、潤滑基油、潤滑基油及び増ちょう剤、有機樹脂、酸化銅、酸化タリウム、酸化イリジウム、酸化オスミウム、酸化ロジウム、酸化ルテニウムを配合して試験例１〜３３を作製した。試験例の作製方法は特に限定されないが、一般的には、第1固体潤滑剤、第２固体潤滑剤、潤滑基油、潤滑基油および増ちょう剤、有機樹脂、酸化銅、酸化タリウム、酸化イリジウム、酸化オスミウム、酸化ロジウム、酸化ルテニウムを混合・攪拌し、必要に応じて３本ロールミルやホモジナイザーを用いて分散処理を行うことによって、作製できる。
固体潤滑剤、潤滑基油、潤滑基油および増ちょう剤、有機樹脂、酸化銅、酸化タリウム、酸化イリジウム、酸化オスミウム、酸化ロジウム、酸化ルテニウムはいずれも、市販されているものであって、工業製品として入手可能なものである。
【００３７】
【表１】
2007169596.tif 000003
2007169596.tif 000004
2007169596.tif 000005
＊１  住友金属鉱山株式会社製
＊２  日本化学産業株式会社製
＊３  鱗状黒鉛
＊４  住鉱潤滑剤株式会社製
＊５  電気化学工業株式会社製デンカボロンナイトライドＨＧＰ
＊６  三共油化工業株式会社製ＳＮＨ−４６
＊７  Ｋｒｏｍｐｔｏｎ社製Ｇ−２０００
＊８  大日本インキ化学工業株式会社製ＥＰＩＣＲＯＮ８３０Ｓ
＊９  味の素ファインテクノ株式会社製アミキュアＰＮ−２３
＊１０  味の素ファインテクノ株式会社製アミキュアＡＨ−１５４
＊１１  アルキレンモノグリシジルエーテルであって、２５℃における粘度が６．５〜９．０ｍＰａ・ｓかつエポキシ当量が２８０〜３２０ｇ／ｅｑのもの
＊１２  日本化学産業株式会社製酸化第二銅
＊１３  市販試薬（アメリカ製）
＊１４  市販試薬（日本製）
【００３８】
表１中の数値は、配合割合（質量％又は質量部）を示す。表１中のグラファイトの平均粒径は、３０μm以下である。
【００３９】
（作業性の評価）
まず、上述に述べた表１の試験例１〜３３の焼付き防止剤を上記に述べたガスセンサ１に使用される主体金具４のネジ部４１に約６０ｍｇ塗布することができたか否かを評価した。評価結果を表２に示す。
【００４０】
（焼付防止効果の評価）
上記に述べたガスセンサ１に使用される主体金具４のネジ部４１に約６０ｍｇの焼付き防止剤を塗布し、試料用のナットに６０Ｎ・ｍのトルクで締め付ける。なお、主体金具４は、ＳＵＳ４３０製であり、試料用のナットは、ＳＵＳ４０９Ｌ製である。さらに本評価は、ガスセンサ１に取り付ける前の主体金具４単体をナットに締め付けて行なった。その後、締結された主体金具４及びナットを５００℃ないし７００℃に保った電気炉で１００時間加熱する。次いで室温まで冷却し、主体金具４をナットから緩める。これをそれぞれ１０個ずつ行い、焼付が生じた主体金具４の個数の割合を百分率で表示し、焼付率（％）とした。なお、「焼付が生じた」とは、トルクレンチを使用して手で緩めた際に、ナットから主体金具４が外れない状況を指す。この場合に、さらに強い力で緩めると、主体金具４のネジ部４１のねじ山がつぶれた状態となる。評価は、焼付率に基づいて、次のように行った。
◎：焼付率が０％
○：焼付率が０％を超え、５％以下
△：焼付率が５％を超え、２０％以下
×：焼付率が２０％を超える
試験例１〜３３の評価結果を表２に示す。
【００４１】
（耐食性の評価）
上記に述べたガスセンサ１に使用される主体金具４のネジ部４１に表１で作製した試験例１〜３３を約６０ｍｇ塗布し、試料用のナットに６０Ｎ・ｍのトルクで締め付ける。なお、主体金具４は、ＳＵＳ４３０製であり、試料用のナットは、ＳＵＳ４０９Ｌ製である。さらに本評価は、ガスセンサ１に取り付ける前の主体金具４単体をナットに締め付けて行なった。その後、締結された主体金具４及びナットを７００℃に保った電気炉で１００時間加熱する。次いで室温まで冷却し、主体金具４をナットから緩める。その後、主体金具４を半分割し、ネジ部４１の断面をEDSにて成分のマッピングを行う。そして、成分マッピングの内、酸素が検出された厚みを酸化膜厚として算出する。評価は、酸化膜厚が２０μｍ以上であるものを×、２０μｍ未満であるものを○とした。評価結果を表２に示す。
【００４２】
【表２】
2007169596.tif 000006
2007169596.tif 000007
2007169596.tif 000008
【００４３】
第１固体潤滑剤としてビスマス、酸化ビスマスのいずれか一つを、第２固体潤滑剤としてグラファイト、二硫化モリブデン、窒化ホウ素を、潤滑基油の鉱物油、または鉱物油を増ちょう剤のカルシウムスルフォネート複合石けんで増ちょうしたグリース、あるいはビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を、さらに酸化銅、酸化タリウム、酸化イリジウム、酸化オスミウム、酸化ロジウム、酸化ルテニウムのいずれか一種を用いた本発明の試験例１〜３３の焼付防止剤のうち、試験例１は、グラファイトの含有量がｂ＝８２．５と多く、焼付防止効果が劣るものとなった。また、試験例１５は、ビスマスの含有量がａ＝９２．５と多く、焼付防止効果が劣るものとなった。さらに、試験例２は、グラファイトとビスマスの比率がａ／ｄ＝０．３となり、焼付防止効果が若干劣るものとなった。さらに、試験例１４は、グラファイトとビスマスの比率がａ／ｄ＝９となり、焼付防止効果が若干劣るものとなった。また、試験例１６は、酸化銅の含有量ｅがｅ＝９．４となり、耐食性が劣るものとなった。さらに、試験例２３は、酸化銅の含有量ｅがｅ＝１０９となり、耐食性が劣るものとなった。また、試験例２４は、潤滑基油の含有量ｂがｃ＝８０となり、作業性が劣るものとなった。さらに、試験例２８は、潤滑基油の含有量ｂがｃ＝４６２となり、耐食性が劣るものとなった。また、試験例２９は、有機樹脂の含有量ｃがｃ＝８０となり、作業性が劣るものとなった。さらに、試験例３３は、有機樹脂の含有量ｃがｃ＝４６２となり、耐食性が劣るものとなった。
【００４４】
なお、このガスセンサ１のネジ部４１を確認すると、外表面全面に、ビスマス成分が存在している。つまり、ガスセンサ１のネジ部４１とナットとの組付時には、ネジ部４１の外表面とナットの外表面との間に焼付防止剤が介在させる。そして、焼付防止剤の融点以上である７００℃に加熱された後においても、ネジ部４１の外表面全面に、ビスマス成分がある。これにより、ネジ部４１の外表面に形成した焼付防止剤の介在膜が、ナットに組付けた際にネジ部４１とナットとの間の一部分のみに介在するが、その後、ガスセンサ１が高温にさらされた時に、焼付防止剤中のビスマスが溶融してネジ部４１とナットとの間の全体にわたって浸透していき、介在膜を再度形成することになる。これにより、ネジ部４１とナットが直接接触する箇所がなくなり、しゅう動する際にネジ部４１とナットとの焼付を防止することとなる。なお、『ネジ部４１の外表面中央部にビスマス成分が存在する』とは、外表面の中央部表面（ネジ部４１の場合、山と谷との間の表面の中央部）についてＥＤＳ分析を行い、ビスマスのピークが現れることでビスマス成分が存在するとしている。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施形態のガスセンサ１の断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１・・・・・ガスセンサ
２・・・・・ガスセンサ素子
３・・・・・ヒータ
４・・・・・主体金具
７・・・・・支持部材
９・・・・・充填部材
１００・・・スリーブ
１２０・・・プロテクタ
１３０・・・内筒部材
１４０・・・フィルタ
１５０・・・外筒部材
１６０・・・セパレータ
２４０・・・シール部材
１３６・・・フィルタ部
２００、３００・・・フィルタ被覆部材
２０１、３０１・・・被覆部
２０２、３０２・・・開口部
２０３、３０３・・・挿通部
【図１】
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