JP2014109462A - 温度検出体、温度センサ及び温度検出体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 製造コストの低減及び小型化を図る。
【解決手段】 金属材料によって筒状に形成され、貫通された一つの挿入孔１０を有し軸方向における一端部が固定部１１とされた固定筒体７と、一部が挿入孔に挿入された一対の素線８ａ、８ｂから成る熱電対８と、少なくとも一部が挿入孔に挿入された状態で固定部に溶接され熱電対を固定部に固定する溶接材９とを備え、溶接材と熱電対が研磨されて溶接材の表面に熱電対の一端が露出された。
【選択図】 図１

Description

本発明は、温度検出体、温度センサ及び温度検出体の製造方法の技術分野に関する。詳しくは、一対の素線から成る熱電対が溶接材によって固定筒体に固定された温度検出体、これを備えた温度センサ及び温度検出体の製造方法の技術分野に関する。

特許第４１７７３３３号公報

樹脂成形品を成形する金型や各種の製造品等を加熱する加熱炉等の被検温物の温度を検出する温度センサがあり、このような温度センサには、一対の素線から成る熱電対によって被検温物の温度を検出するタイプがある。

温度センサには、熱電対の一部が固定される固定筒体を有する感温部（測温部）として機能する温度検出体が設けられ、温度検出体が被検温物の温度測定部位に配置される。熱電対は異なる二種類の金属、例えば、それぞれアルメル（ニッケルを主成分とするアルミニウムとの合金）とクロメル（ニッケルを主成分とするクロムとの合金）によって形成された一対の素線から成る。

温度センサにおいては、素線の各一端が固定筒体の一端部において、例えば、銀等の溶接材によって固定され、各素線の熱電能の相違に基づいて熱起電力が発生して一定方向に電流が流れ、流れる電流から被検温物の温度測定部位における温度が検出される。

このような熱電対を有する従来の温度センサとして、固定筒体（支持筒）の先端部に二つの孔が形成され、各孔に熱電対を構成する素線がそれぞれ挿入され、各素線が溶接によって固定されたものがある（例えば、特許文献１参照）。

ところが、特許文献１に記載された温度センサにあっては、固定筒体に二つの孔が形成され、各孔に素線を挿入して溶接により素線を接合しているため、孔の２回の形成作業と各孔への素線の２回の挿入作業とが必要であり、作業に時間がかかり製造時間が長くなり、その分、製造コストの低減に支障を来たしていた。

また、各孔の大きさを素線の太さに応じて一定以上の大きさにする必要があり、孔の数が複数である分、固定筒体の外径が大きくなり易く、小型化に支障を来たすおそれもある。

そこで、本発明の温度検出体、温度センサ及び温度検出体の製造方法は、上記した問題点を克服し、製造コストの低減及び小型化を図ることを課題とする。

第１に、温度検出体は、上記した課題を解決するために、金属材料によって筒状に形成されて貫通された一つの挿入孔を有し軸方向における一端部が固定部とされた固定筒体と、一部が前記挿入孔に挿入された一対の素線から成る熱電対と、少なくとも一部が前記挿入孔に挿入された状態で前記固定部に溶接され前記熱電対を前記固定部に固定する溶接材とを備え、前記溶接材と前記熱電対が研磨されて前記溶接材の表面に前記熱電対の一端が露出されたものである。

従って、温度検出体にあっては、一つの挿入孔に一対の素線が挿入されて溶接材によって熱電対が固定筒体に固定される。

第２に、上記した温度検出体においては、前記固定部に、前記軸方向における前記固定筒体の他端側への前記溶接材からの圧力を受ける受け面が形成されることが望ましい。

固定部に固定筒体の他端側への溶接材からの圧力を受ける受け面が形成されることにより、溶接材が圧力によって陥没され難い。

第３に、上記した温度検出体においては、前記受け面が前記軸方向において前記固定筒体の一端面に近付くに従って外周側へ変位する傾斜面に形成されることが望ましい。

受け面が軸方向において固定筒体の一端面に近付くに従って外周側へ変位する傾斜面に形成されることにより、受け面がドリルの先端側の面によって形成される形状に沿う形状とされる。

第４に、上記した温度検出体においては、前記受け面が前記軸方向を向くように形成されることが望ましい。

受け面が軸方向を向くように形成されることにより、溶接材が圧力によって一層陥没され難い。

第５に、上記した温度検出体においては、前記溶接材の表面が平面状に形成され前記固定筒体の一端面と同一平面上に位置されることが望ましい。

溶接材の表面が平面状に形成され固定筒体の一端面と同一平面上に位置されることにより、溶接材の表面に接する部分の平面性が確保される。

第６に、上記した温度検出体においては、前記溶接材が銀によって形成されることが望ましい。

溶接材が銀によって形成されることにより、溶接材の応答時間が短くなる。

第１に、温度センサは、上記した課題を解決するために、温度検出体が、金属材料によって筒状に形成されて貫通された一つの挿入孔を有し軸方向における一端部が固定部とされた固定筒体と、一部が前記挿入孔に挿入された一対の素線から成る熱電対と、少なくとも一部が前記挿入孔に挿入された状態で前記固定部に溶接され前記熱電対を前記固定部に固定する溶接材とを備え、前記溶接材と前記熱電対が研磨されて前記溶接材の表面に前記熱電対の一端が露出されたものである。

従って、温度センサにあっては、温度検出体において、一つの挿入孔に一対の素線が挿入されて溶接材によって熱電対が固定筒体に固定される。

第２に、上記した温度センサにおいては、前記固定筒体が前記スリーブと一体に形成されることが望ましい。

固定筒体がスリーブと一体に形成されることにより、スリーブの一部が固定筒体として機能する。

第３に、上記した温度センサにおいては、前記温度検出体が前記スリーブに圧入により挿入され、前記スリーブの内部に、挿入された前記温度検出体の固定筒体を受ける受部が形成されることが望ましい。

スリーブの内部に、挿入された温度検出体の固定筒体を受ける受部が形成されることにより、温度検出体のスリーブに対する位置が容易に定まる。

第４に、上記した温度センサにおいては、前記スリーブに圧入により挿入された少なくとも一つの受け部材が設けられ、前記温度検出体がスリーブに圧入により挿入され前記受け部材によって前記温度検出体の固定筒体が受けられるようにすることが望ましい。

温度検出体がスリーブに圧入により挿入され受け部材によって温度検出体の固定筒体が受けられるようにすることにより、温度検出体のスリーブに対する位置が容易に定まる。

温度検出体の製造方法は、上記した課題を解決するために、金属材料を加工して挿入孔を形成し軸方向における一端部が固定部とされた筒状の固定筒体を形成し、前記挿入孔に一対の素線から成る熱電対の一部を挿入し、少なくとも一部が前記挿入孔に挿入される溶接材によって前記熱電対を前記固定部に溶接し、前記溶接材と前記熱電対を研磨して前記溶接材の表面に前記熱電対の一端を露出させたものである。

従って、温度検出体の製造方法にあっては、温度検出体において、一つの挿入孔に一対の素線が挿入されて溶接材によって熱電対が固定筒体に固定される。

本発明の温度検出体、温度センサ及び温度検出体の製造方法にあっては、挿入孔の形成と素線の挿入孔への挿入作業とがそれぞれ１回で済み、その分、製造時間が短縮化され、製造コストの低減を図ることができる。

また、固定筒体に形成された挿入孔が一つであるため、その分、固定筒体の外形を小さくすることが可能であり、小型化を図ることができる。

図２乃至図１２と共に本発明の実施の形態を示すものであり、本図は、温度センサの断面図である。 温度検出体の拡大断面図である。 金型に温度センサが配置された状態を示す概略断面図である。 図５乃至図７と共に温度センサの製造方法を示すものであり、本図は、固定筒体が形成された状態を示す拡大断面図である。 固定筒体の固定部に熱電対が抵抗溶接によって位置決め固定された状態を示す拡大断面図である。 固定筒体の固定部に熱電対が溶接材によって固定された状態を示す拡大断面図である。 溶接材が研磨されて形成された温度検出体がスリーブに圧入される前の状態を示す拡大断面図である。 別の受け面が形成された固定筒体の例を示す拡大断面図である。 固定筒体とスリーブが一体に形成された温度センサの例を示す断面図である。 第２の実施の形態における温度センサを示す断面図である。 溶接材の応答特性についての測定結果を示す図である。 溶接材の応答特性についての測定結果を示すグラフ図である。

以下に、本発明の温度検出体、温度センサ及び温度検出体の製造方法を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。

以下に示す実施の形態は、本発明の温度センサを被検温物として金型の温度を検出する温度センサに適用し、本発明の温度検出体をこの温度センサに備えられた温度検出体に適用し、本発明の温度検出体の製造方法をこの温度センサに備えられた温度検出体の製造方法に適用したものである。

但し、本発明の適用範囲は、これらの金型の温度を検出する温度センサ、温度検出体及び温度検出体の製造方法に限られることはない。本発明は、加熱炉や焼却炉等の温度が変化する各種の被検温物の温度を検出する温度センサ、これらの被検温物の温度を検出する温度センサに備えられた温度検出体及びこれらの被検温物の温度を検出する温度センサに備えられた温度検出体の製造方法に広く適用することが可能である。

＜第１の実施の形態における温度センサの構造＞
以下に、第１の実施の形態における温度センサ１の構造について説明する（図１及び図２参照）。

温度センサ１は略円筒状に形成されたスリーブ２とスリーブ２に圧入により挿入された温度検出体３とを有している。

スリーブ２はＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属材料によって形成され、円筒状に形成された筒状部４と筒状部４の軸方向における中間部から外周側へ張り出された位置決め突部５とから成る（図１参照）。筒状部４は位置決め突部５を挟んだ反対側の部分がそれぞれ先端側挿入部４ａと基端側挿入部４ｂとして設けられ、先端側挿入部４ａの外径が基端側挿入部４ｂの外径より小さくされている。

スリーブ２の中心孔は挿入配置孔６として形成されている。挿入配置孔６は圧入部６ａと小径部６ｂと大径部６ｃが軸方向における一端（先端）側から順に形成されて成り、小径部６ｂの径は圧入部６ａと大径部６ｃの各径より小さくされている。

スリーブ２には圧入部６ａと小径部６ｂの連続部分に、先端方向を向く面として円環状の受部２ａが形成されている。スリーブ２の他端部は外周面に螺溝を有する螺合部２ｂとして設けられている。

温度検出体３はスリーブ２における挿入配置孔６の圧入部６ａに圧入により挿入されている。温度検出体３は固定筒体７と熱電対８と溶接材９を有している（図２参照）。

固定筒体７はＳＵＳ等の金属材料によって略円筒状に形成され、軸方向における長さが挿入配置孔６の圧入部６ａの長さと同じにされ、外径が圧入部６ａの径と略同じにされている。固定筒体７の中心孔は挿入孔１０として形成されている。挿入孔１０は材料配置部１０ａと細径部１０ｂと太径部１０ｃが軸方向における一端（先端）側から順に形成されて成り、細径部１０ｂの径は太径部１０ｃの径より小さくされている。材料配置部１０ａは細径部１０ｂから先端に近付くに従って径が大きくなるように形成されている。

固定筒体７は先端部、即ち、材料配置部１０ａを含む部分が固定部１１として設けられている。固定部１１の内部における材料配置部１０ａを形成する面は受け面１１ａとして形成され、受け面１１ａは固定筒体７の先端に近付くに従って外周側へ変位するように傾斜されている。固定筒体７の中心軸を挟んで１８０°反対側に位置する受け面１１ａの各部分間の傾斜角度θ（図２参照）は鈍角であることが好ましく、例えば、１１８°程度であることがより望ましい。

固定筒体７の他端部の外周面は、他端に近付くに従って内周側に傾斜する被案内面７ａとして形成されている。

熱電対８は一対の素線８ａ、８ｂによって構成され、素線８ａ、８ｂとしては、例えば、それぞれアルメルとクロメルが用いられている。素線８ａ、８ｂは先端部が受け面１１ａに沿うようにして固定部１１に溶接材９によって固定されている。

尚、各図には、理解を容易にするために、素線８ａ、８ｂが材料配置部１０ａの受け面１１ａ又は後述する受け面１１ｂから離れた状態で示されているが、実際には、素線８ａ、８ｂが受け面１１ａ又は受け面１１ｂに接した状態とされている。

溶接材９としては、例えば、銀、銅、鉄、アルミニウム等が用いられている。溶接材９は先端側の部分が研磨されて所定の形状に形成され、先端面（表面）９ａが平面状に形成されて固定筒体７の先端面７ｂと同一平面上に位置されている。素線８ａ、８ｂは各先端面が溶接材９の先端面９ａと同一面上に位置され先端面９ａに露出され、素線８ａ、８ｂの間隔は細径部１０ｂにおいて最小とされている。

尚、溶接材９の先端面９ａに素線８ａ、８ｂの各先端面を露出させる手段としては、研磨以外の手段、例えば、切断によっても可能であるが、温度センサ１の良好な外観を確保して品質の向上を図る観点や素線８ａ、８ｂの溶接材９からの抜けを防止する観点において、溶接材９の先端面９ａに素線８ａ、８ｂの各先端面を露出させる手段として研磨を行うことが最も望ましい。

また、図２等には、例として、溶接材９が細径部１０ｂの一部に充填されている例を示したが、溶接材９は細径部１０ｂの全体に充填されていてもよく、また、細径部１０ｂには充填されず材料配置部１０ａの全体に充填されていてもよい。但し、溶接材９の充填量が少ない場合には固定筒体７の軸方向における引張強度が弱くなり、固定筒体７に対する溶接材９の脱落や素線８ａ、８ｂの溶接材９から抜けのおそれがあるため、溶接材９は細径部１０ｂの少なくとも一部に充填されていることが望ましい。

さらに、素線８ａ、８ｂの間隔が小さく両者の絶縁性を損なうおそれがある場合には、例えば、太径部１０ｃ側から絶縁材として液状のポリイミドワニスを固定筒体７に充填し、ポリイミドワニスを熱硬化させて絶縁性を図るようにすることが可能である。

さらにまた、温度検出体３には、素線８ａ、８ｂが挿入される挿入孔１０に太径部１０ｃが形成されているため、素線８ａ、８ｂに被覆がされていない場合に、素線８ａ、８ｂと太径部１０ｃの内面との接触を回避することが可能である。

溶接材９は固定部１１において受け面１１ａに受けられる。このように温度センサ１には溶接材９を受ける受け面１１ａが形成されていることにより、溶接材９が圧力によって陥没され難く、先端面９ａの良好な平面性が確保され、金型１００の温度の検出に関し高い精度を確保することができる。

また、溶接時に溶接材９が受け面１１ａに受けられるため、溶接材９の高い溶接強度を確保することができる。

さらに、温度検出体３がスリーブ２に圧入により挿入されて温度センサ１が構成されているため、接着剤等を用いることなく温度検出体３のスリーブ２に対する高い固定強度を確保することができると共に温度検出体３のスリーブ２からの脱落を防止することができる。

温度検出体３はスリーブ２における挿入配置孔６の圧入部６ａに圧入により挿入されてスリーブ２に結合される（図１参照）。温度検出体３がスリーブ２に結合された状態において、保護チューブ１２がスリーブ２の大径部６ｃに挿入されて取り付けられ、熱電対８の両端部を除く部分が保護チューブ１２に挿入されて保護される。熱電対８の素線８ａ、８ｂは他端部が保護チューブ１２から突出されて図示しないコネクターに接続される。

＜温度センサと金型との関係＞
上記のように構成された温度センサ１は、金型１００に挿入されて配置される（図３参照）。金型１００は順に配置されたコア型１０１とキャビ型１０２と閉塞型１０３を有している。コア型１０１とキャビ型１０２によってキャビティ１０４が形成されている。

コア型１０１には温度センサ１が挿入されて配置される配置孔１０５が形成されている。配置孔１０５はキャビティ１０４に連通する部分が第１の挿入部１０５ａとして形成され、他の部分が第１の挿入部１０５ａより径の大きい第２の挿入部１０５ｂとして形成されている。コア型１０１の第１の挿入部１０５ａと第２の挿入部１０５ｂの境界部分には段差面が形成され、この段差面が位置決め面１０１ａとされている。

温度センサ１はスリーブ２の先端側挿入部４ａが配置孔１０５の第１の挿入部１０５ａに挿入され、位置決め部５と基端側挿入部４ｂが配置孔１０５の第２の挿入部１０５ｂに挿入される。このとき位置決め部５が位置決め面１０１ａに接して温度センサ１のコア型１０１に対する位置決めが行われ、スリーブ２の先端面２ｃと溶接材９の先端面９ａとがコア型１０１の内面と同一平面上に位置される。

キャビティ１０４にはゲート１０６を介して溶融樹脂２００が充填され、溶融樹脂２００が冷却されて固化されることにより樹脂成形品３００が成形される。

このとき溶接材９の先端面９ａは溶融樹脂２００に接するが、上記のように、先端面９ａが平面状に形成されていることにより、金型１００によって成形される樹脂成形品３００における先端面９ａに接する部分の平面性が確保され、樹脂成形品３００の良好な成形性を確保することができる。

樹脂成形品３００はコア型１０１とキャビ型１０２が型開きされた状態において、図示しない突き出しピンによって突き出されることによりキャビティ１０４から取り出される。

尚、温度センサ１の配置孔１０５からの取出は、先端部の内面に螺溝を有する図示しない取出治具を第２の挿入部１０５ｂに挿入し、取出治具を回転させて螺溝を螺合部２ｂに螺合して取出治具をスリーブ２に結合し、取出治具を配置孔１０５から引き抜くことにより行うことができる。

＜温度センサの製造方法＞
次に、温度センサ１の製造方法について説明する（図１、図４乃至図７参照）。

先ず、ＳＵＳ等の金属材料にドリル４００等の加工治具によって挿入孔１０を形成し、固定筒体７を形成する（図４参照）。このときドリル４００の形状によりドリル４００の先端側の面によって形成される形状が傾斜面になり易く、溶接材９の陥没を防止する受け面１１ａを容易かつ迅速に形成することができる。

次に、素線８ａ、８ｂを固定筒体７の挿入孔１０に挿通し、素線８ａ、８ｂの先端部を抵抗溶接（スポット溶接）等により受け面１１ａに溶接して位置決め固定する（図５参照）。素線８ａ、８ｂの熱容量が小さいために、このような溶接（抵抗溶接）を行うことが可能とされている。素線８ａ、８ｂの先端部が抵抗溶接等により受け面１１ａに位置決め固定された状態においては、素線８ａ、８ｂの先端部が受け面１１ａに沿って配置され、素線８ａ、８ｂの各一部が材料配置部１０ａから突出された状態とされる。

尚、素線８ａ、８ｂに被覆、例えば、フッ素樹脂による被覆が行われている場合には、素線８ａ、８ｂのうち、例えば、材料配置部１０ａと細径部１０ｂに位置される部分の被覆を予め除去して挿通孔１０に挿通する。このように被覆がされている場合には、素線８ａ、８ｂにおける導通部分と太径部１０ｃの内面との接触を回避することが可能である。

次いで、固定筒体７を図示しないトーチにより加熱した状態で材料配置部１０ａに図示しないフラックスを塗布した後に、溶接材９を材料配置部１０ａに充填して溶接する（図６参照）。溶接材９が固定部１１に溶接されると、熱電対８の先端部が固定部１１において溶接材９によって固定される。このとき溶接材９は固定筒体７の先端面７ｂに対して盛り上がった状態とされており、素線８ａ、８ｂは一部が溶接材９から突出されている。次に、素線８ａ、８ｂの溶接材９から突出された部分を、カッター等の加工治具によって切断する。

続いて、溶接材９の先端面７ｂに対して盛り上がった部分を素線８ａ、８ｂとともに研磨する（図７参照）。溶接材９が素線８ａ、８ｂとともに研磨されることにより、溶接材９の先端面９ａが平面状に形成されて固定筒体７の先端面７ｂと同一平面上に位置される。素線８ａ、８ｂは各先端面が溶接材９の先端面９ａと同一面上に位置され先端面９ａに露出される。このように溶接材９が素線８ａ、８ｂとともに研磨されることにより、温度検出体３が製造される。

次に、温度検出体３をスリーブ２における挿入配置孔６の圧入部６ａに圧入により挿入する（図１参照）。このとき固定筒体７の被案内面７ａがスリーブ２の先端部における開口縁に案内されて圧入部６ａに挿入される。従って、温度検出体３の圧入部６ａへの挿入を容易かつ確実に行うことができ、温度検出体３のスリーブ２に対する挿入作業における作業性の向上を図ることができる。

温度検出体３は固定筒体７が受部２ａに突き当てられるまで圧入部６ａに挿入される。固定筒体７が受部２ａに突き当てられた状態において、固定筒体７の先端面７ｂと溶接材９の先端面９ａとがスリーブ２の先端面２ｃに一致される。

このようにスリーブ２に受部２ａが形成されていることにより、温度検出体３のスリーブ２に対する位置が容易に定まり、温度検出体３のスリーブ２に対する位置決め精度の向上を図ることができる。

次いで、保護チューブ１２をスリーブ２の大径部６ｃに挿入して取り付け、熱電対８の両端部を除く部分を保護チューブ１２に挿入する。

最後に、保護チューブ１２から突出された素線８ａ、８ｂの他端部をコネクターに接続することにより、温度センサ１が製造される。

＜受け面の他の例＞
上記には、固定筒体７の先端に近付くに従って外周側へ変位するように傾斜された受け面１１ａを有する温度検出体３を例として示したが、例えば、温度検出体３の固定筒体７には受け面１１ａに代えて軸方向（先端方向）を向く受け面１１ｂが形成されていてもよい（図８参照）。温度検出体３に軸方向を向く受け面１１ｂが形成されることにより、溶接材９が圧力によって一層陥没され難く、溶接材９の陥没を効果的に防止することができる。尚、この場合には素線８ａ、８ｂが受け面１１ｂに溶接により接触された状態とされる。

また、溶接時に溶接材９が受け面１１ｂに受けられるため、溶接材９の高い溶接強度を確保することができる。

＜温度センサの一体形成の例＞
また、上記には、スリーブ２と固定筒体７が別体で形成された温度センサ１を例として示したが、スリーブ２と固定筒体７を一体に形成して温度センサ１Ａを形成することも可能である（図９参照）。温度センサ１Ａにおいては、スリーブ２の先端部が固定筒体７として機能し、スリーブ２の先端部に熱電対８が溶接材９によって固定されている。

このようにスリーブ２と固定筒体７を一体に形成することにより、部品点数の削減、製造時間の短縮化及び製造コストの低減を図ることができる他に、温度センサ１Ａの全体を小径に形成することが可能になり、小型化を図ることもできる。

＜第２の実施の形態における温度センサの構造＞
次に、第２の実施の形態における温度センサ１Ｂの構造について説明する（図１０参照）。

尚、以下に示す温度センサ１Ｂは、上記した温度センサ１と比較して、スリーブの形状が異なること及びスリーブの内部に受け部材が挿入されていることのみが相違する。従って、温度センサ１Ｂについては、温度センサ１と比較して異なる部分についてのみ詳細に説明し、その他の部分については温度センサ１における同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明は省略する。

温度センサ１Ｂは円筒状に形成されたスリーブ２Ｂとスリーブ２Ｂに圧入により挿入された温度検出体３とスリーブ２Ｂに圧入により挿入された受け部材１３とを有している。

スリーブ２ＢはＳＵＳ等の金属材料によって形成され、外周面と内周面がともにストレート形状にされている。スリーブ２Ｂにはスリーブ２に形成されている受部２ａは形成されていない。スリーブ２Ｂの中心孔は挿入配置孔６Ｂとして形成されている。

受け部材１３は、例えば、金属材料によって円筒状に形成され、スリーブ２Ｂの挿入配置孔６Ｂに圧入されている。受け部材１３は挿入配置孔６Ｂに温度検出体３の固定筒体７の長さ分だけ奥側に挿入されて配置されている。

温度検出体３は挿入配置孔６Ｂに挿入されたときに、固定筒体７が受け部材１３に接して受けられる。固定筒体７が受け部材１３に受けられた状態において、温度検出体３は固定筒体７の先端面７ｂと溶接材９の先端面９ａとがスリーブ２Ｂの先端面２ｃに一致される。

このようにスリーブ２Ｂの内部に受け部材１３が圧入により挿入されていることにより、温度検出体３のスリーブ２Ｂに対する位置が容易に定まり、温度検出体３のスリーブ２Ｂに対する位置決め精度の向上を図ることができる。

また、受け部材１３により温度検出体３のスリーブ２Ｂに対する位置を定めることにより、温度センサ１Ｂにおいて温度センサ１と同様の温度検出体３を用いることが可能になり、温度検出体３の汎用性の向上を図ることができる。

さらに、温度センサ１Ｂにあっては、スリーブ２Ｂの内部に受部２ａを形成する必要がなく、その分、温度センサ１Ｂを容易に形成することができる。

尚、受け部材１３は複数が挿入配置孔６Ｂに挿入されていてもよい。複数の受け部材１３が挿入配置孔６Ｂに挿入されることにより、スリーブ２Ｂに対する受け部材１３の接触面積を大きくして温度検出体３が挿入配置孔６Ｂに挿入されるときの耐圧の向上を図ることが可能である。また、受け部材１３の長さを長くしてスリーブ２Ｂに対する受け部材１３の接触面積を大きくすることにより、温度検出体３が挿入配置孔６Ｂに挿入されるときの耐圧の向上を図ることも可能である。

上記のように構成された温度センサ１Ｂは、スリーブ２Ｂの外周面がストレート形状であるため、コア型１０１に対してスライドさせることが可能である。温度センサ１Ｂをコア型１０１に対してスライドさせることにより、温度センサ１Ｂを、キャビティ１０４において形成された樹脂成形品３００を突き出す突き出しピンとして用いることができる。この場合には、コア型１０１の配置孔１０５もストレート形状に形成すればよい。

また、図示はしないが、温度センサ１Ｂにあっても温度センサ１Ａと同様に、スリーブ２Ｂと固定筒体７を一体に形成し、部品点数の削減、製造時間の短縮化及び製造コストの低減を図ると共に全体を小径に形成して小型化を図ってもよい。

＜溶接材に関する測定＞
以下に、溶接材９に関する測定結果について説明する（図１１及び図１２参照）。

測定は、溶接材９として用いられる４種類の金属材料である銀、鉄、銅、アルミニウムのそれぞれにおける応答性について行った。具体的には、沸騰した撹拌水中において各金属材料が熱平衡に至るまでの温度変化量を１として正規化し、６３．２％の温度変化が生じるまでの時間（応答時間１）と９０．０％の温度変化が生じるまでの時間（応答時間２）とを測定結果に基づいて算出した。測定は、各金属材料とも五つずつのサンプルを用いて行った。

図１１は、各金属材料についての応答時間１と応答時間２を示す図（図表）であり、図１２は、各金属材料についての応答時間と温度変化量（正規化された温度変化量）の関係を示すグラフ図である。

図１１及び図１２に示すように、銀、鉄、銅、アルミニウムとも応答時間が短く高い応答特性が得られ、溶接材９として銀、鉄、銅、アルミニウムの何れの金属材料が用いられた場合においても、金型１００の温度を高い性能で高速に検出することができることが解った。中でも、溶接材９として銀を用いた場合には、４種類の金属材料のうち最も応答時間が短かったため、金型１００の温度を特に高い性能で高速に検出することができる。

尚、各金属材料の室温（２５°Ｃ）における熱伝導率（単位：Ｗ／（ｍ・Ｋ）：ワット／メートル・ケルビン）は、銀４２０、銅３９８、アルミニウム２３６、鉄８４であることが知られており、熱伝導率が高い金属材料は応答時間が短くなる傾向にあると言う結果が得られた。

＜まとめ＞
以上に記載した通り、温度センサ１、１Ａ、１Ｂにあっては、固定筒体７に形成された一つの挿入孔１０に熱電対８が挿入された状態で熱電対８の一部が固定部１１に溶接材９によって固定され、溶接材９と熱電対８が研磨されて溶接材９の表面に素線８ａ、８ｂの一端が露出されている。

従って、挿入孔１０の形成と素線８ａ、８ｂの挿入孔１０への挿入作業とがそれぞれ１回で済み、その分、製造時間が短縮化され、製造コストの低減を図ることができる。

また、固定筒体７に形成された挿入孔１０が一つであるため、その分、固定筒体７の外径を小さくすることが可能であり、小型化を図ることができる。

上記した発明を実施するための最良の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

１…温度センサ
２…スリーブ
２ａ…受部
３…温度検出体
７…固定筒体
８…熱電対
８ａ…素線
８ｂ…素線
９…溶接材
１０…挿入孔
１１…固定部
１１ａ…受け面
１１ｂ…受け面
１Ａ…温度センサ
１Ｂ…温度センサ
２Ｂ…スリーブ
１３…受け部材
１００…金型（被検温物）

温度検出体は、上記した課題を解決するために、金属材料によって筒状に形成されて貫通された一つの挿入孔を有し軸方向における一端部が固定部とされた固定筒体と、一部が前記挿入孔に挿入された一対の素線から成る熱電対と、少なくとも一部が前記挿入孔に挿入された状態で前記固定部に溶接され前記熱電対を前記固定部に固定する溶接材とを備え、前記固定部に、前記軸方向における前記固定筒体の他端側への前記溶接材からの圧力を受ける受け面が形成され、前記受け面は前記軸方向において前記固定筒体の一端面に近付くに従って外周側へ変位する傾斜面に形成され、前記傾斜面は前記固定筒体の中心軸を挟んで１８０°反対側に位置する各部分間の傾斜角度が鈍角とされ、前記溶接材と前記熱電対が研磨されて前記溶接材の表面に前記熱電対の一端が露出されたものである。

従って、温度検出体にあっては、一つの挿入孔に一対の素線が挿入されて溶接材によって熱電対が固定筒体に固定され、軸方向において固定筒体の一端面に近付くに従って外周側へ変位する傾斜面が固定筒体の他端側への溶接材からの圧力を受ける受け面として固定部に形成される。更に、傾斜面は、固定筒体の中心軸を挟んで１８０°反対側に位置する各部分間の傾斜角度が鈍角とされる。

また、上記した温度検出体においては、前記溶接材の表面が平面状に形成され前記固定筒体の一端面と同一平面上に位置されることが望ましい。

更に、上記した温度検出体においては、前記溶接材が銀によって形成されることが望ましい。

第１に、温度センサは、上記した課題を解決するために、温度検出体が、金属材料によって筒状に形成されて貫通された一つの挿入孔を有し軸方向における一端部が固定部とされた固定筒体と、一部が前記挿入孔に挿入された一対の素線から成る熱電対と、少なくとも一部が前記挿入孔に挿入された状態で前記固定部に溶接され前記熱電対を前記固定部に固定する溶接材とを備え、前記固定部に、前記軸方向における前記固定筒体の他端側への前記溶接材からの圧力を受ける受け面が形成され、前記受け面は前記軸方向において前記固定筒体の一端面に近付くに従って外周側へ変位する傾斜面に形成され、前記傾斜面は前記固定筒体の中心軸を挟んで１８０°反対側に位置する各部分間の傾斜角度が鈍角とされ、前記溶接材と前記熱電対が研磨されて前記溶接材の表面に前記熱電対の一端が露出されたものである。

従って、温度センサにあっては、温度検出体において、一つの挿入孔に一対の素線が挿入されて溶接材によって熱電対が固定筒体に固定され、軸方向において固定筒体の一端面に近付くに従って外周側へ変位する傾斜面が固定筒体の他端側への溶接材からの圧力を受ける受け面として固定部に形成され、受け面とされた傾斜面は固定筒体の中心軸を挟んで１８０°反対側に位置する各部分間の傾斜角度が鈍角とされる。

温度検出体の製造方法は、上記した課題を解決するために、金属材料を加工して一つの挿入孔を形成し軸方向における一端部が固定部とされた筒状の固定筒体を形成し、前記挿入孔に一対の素線から成る熱電対の一部を挿入し、少なくとも一部が前記挿入孔に挿入される溶接材によって前記熱電対を前記固定部に溶接し、前記溶接材と前記熱電対を研磨して前記溶接材の表面に前記熱電対の一端を露出させると共に、前記固定部に、前記軸方向において前記固定筒体の一端面に近付くに従って外周側へ変位し、且つ、前記固定筒体の中心軸を挟んで１８０°反対側に位置する各部分間の傾斜角度が鈍角とされた傾斜面が形成され、前記傾斜面が前記軸方向における前記固定筒体の他端側への前記溶接材からの圧力を受ける受け面とされたものである。

従って、温度検出体の製造方法にあっては、温度検出体において、一つの挿入孔に一対の素線が挿入されて溶接材によって熱電対が固定筒体の一端部に傾斜面として形成された受け面に固定される。

温度検出体は、上記した課題を解決するために、金属材料によって筒状に形成されて貫通された一つの挿入孔を有し軸方向における一端部が固定部とされた固定筒体と、一部が前記挿入孔に挿入された一対の素線から成る熱電対と、少なくとも一部が前記挿入孔に挿入された状態で前記固定部に溶接され前記熱電対を前記固定部に固定する溶接材とを備え、前記固定部に、前記軸方向における前記固定筒体の他端側への前記溶接材からの圧力を受ける受け面が形成され、前記受け面は前記軸方向において前記固定筒体の一端面に近付くに従って外周側へ変位する傾斜面に形成され、前記傾斜面は前記固定筒体の中心軸を挟んで１８０°反対側に位置する各部分間の傾斜角度が鈍角とされ、前記溶接材と前記熱電対が前記固定筐体の一端面と同一平面となるように平面状に研磨されて前記溶接材の表面に前記熱電対の一端が露出されたものである。

従って、温度検出体にあっては、一つの挿入孔に一対の素線が挿入されて溶接材によって熱電対が固定筒体に固定され、軸方向において固定筒体の一端面に近付くに従って外周側へ変位する傾斜面が固定筒体の他端側への溶接材からの圧力を受ける受け面として固定部に形成される。更に、傾斜面は、固定筒体の中心軸を挟んで１８０°反対側に位置する各部分間の傾斜角度が鈍角とされる。また溶接剤の表面が平面状に形成され固定筐体の一端面と同一平面上に位置されることにより、溶接剤の表面に接する部分の平面性が確保される。

第１に、温度センサは、上記した課題を解決するために、温度検出体が、金属材料によって筒状に形成されて貫通された一つの挿入孔を有し軸方向における一端部が固定部とされた固定筒体と、一部が前記挿入孔に挿入された一対の素線から成る熱電対と、少なくとも一部が前記挿入孔に挿入された状態で前記固定部に溶接され前記熱電対を前記固定部に固定する溶接材とを備え、前記固定部に、前記軸方向における前記固定筒体の他端側への前記溶接材からの圧力を受ける受け面が形成され、前記受け面は前記軸方向において前記固定筒体の一端面に近付くに従って外周側へ変位する傾斜面に形成され、前記傾斜面は前記固定筒体の中心軸を挟んで１８０°反対側に位置する各部分間の傾斜角度が鈍角とされ、前記溶接材と前記熱電対が前記固定筐体の一端面と同一平面となるように平面状に研磨されて前記溶接材の表面に前記熱電対の一端が露出されたものである。

温度検出体の製造方法は、上記した課題を解決するために、金属材料を加工して一つの挿入孔を形成し軸方向における一端部が固定部とされ、前記固定部に、前記軸方向において一端面に近付くに従って外周側へ変位し、且つ、中心軸を挟んで１８０°反対側に位置する各部分間の傾斜角度が鈍角とされた傾斜面が形成され、前記傾斜面が前記軸方向における他端側への圧力を受ける受け面とされた筒状の固定筒体を形成し、前記挿入孔に一対の素線から成る熱電対の一部を挿入し、少なくとも一部が前記挿入孔に挿入される溶接材によって前記熱電対を前記固定部に溶接し、前記溶接材と前記熱電対を前記固定筐体の一端面と同一平面となるように平面状に研磨して前記溶接材の表面に前記熱電対の一端を露出させたものである。

Claims (11)

1. 被検温物の温度を検出する温度センサに設けられる温度検出体であって、
   金属材料によって筒状に形成され、貫通された一つの挿入孔を有し軸方向における一端部が固定部とされた固定筒体と、
   一部が前記挿入孔に挿入された一対の素線から成る熱電対と、
   少なくとも一部が前記挿入孔に挿入された状態で前記固定部に溶接され前記熱電対を前記固定部に固定する溶接材とを備え、
   前記溶接材と前記熱電対が研磨されて前記溶接材の表面に前記熱電対の一端が露出された
   温度検出体。
2. 前記固定部に、前記軸方向における前記固定筒体の他端側への前記溶接材からの圧力を受ける受け面が形成された
   請求項１に記載の温度検出体。
3. 前記受け面が前記軸方向において前記固定筒体の一端面に近付くに従って外周側へ変位する傾斜面に形成された
   請求項２に記載の温度検出体。
4. 前記受け面が前記軸方向を向くように形成された
   請求項２に記載の温度検出体。
5. 前記溶接材の表面が平面状に形成され前記固定筒体の一端面と同一平面上に位置された
   請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の温度検出体。
6. 前記溶接材が銀によって形成された
   請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５に記載の温度検出体。
7. 筒状に形成されたスリーブと前記スリーブの軸方向における一端部に挿入されて固定された温度検出体とを備え被検温物の温度を検出する温度センサであって、
   前記温度検出体は、
   金属材料によって筒状に形成され、貫通された一つの挿入孔を有し軸方向における一端部が固定部とされた固定筒体と、
   一部が前記挿入孔に挿入された一対の素線から成る熱電対と、
   少なくとも一部が前記挿入孔に挿入された状態で前記固定部に溶接され前記熱電対を前記固定部に固定する溶接材とを備え、
   前記溶接材と前記熱電対が研磨されて前記溶接材の表面に前記熱電対の一端が露出された
   温度センサ。
8. 前記固定筒体が前記スリーブと一体に形成された
   請求項７に記載の温度センサ。
9. 前記温度検出体が前記スリーブに圧入により挿入され、
   前記スリーブの内部に、挿入された前記温度検出体の固定筒体を受ける受部が形成された
   請求項７に記載の温度センサ。
10. 前記スリーブに圧入により挿入された少なくとも一つの受け部材が設けられ、
    前記温度検出体がスリーブに圧入により挿入され前記受け部材によって前記温度検出体の固定筒体が受けられるようにした
    請求項７に記載の温度センサ。
11. 被検温物の温度を検出する温度センサに設けられた温度検出体の製造方法であって、
    金属材料を加工して一つの挿入孔を形成し軸方向における一端部が固定部とされた筒状の固定筒体を形成し、
    前記挿入孔に一対の素線から成る熱電対の一部を挿入し、
    少なくとも一部が前記挿入孔に挿入される溶接材によって前記熱電対を前記固定部に溶接し、
    前記溶接材と前記熱電対を研磨して前記溶接材の表面に前記熱電対の一端を露出させた
    温度検出体の製造方法。

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