JP4829007B2 - Temperature sensor - Google Patents
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Description
本発明は、金属酸化物半導体からなるサーミスタや金属抵抗体等を感温素子として備え、この感温素子を金属チューブに収納した温度センサに関する。 The present invention relates to a temperature sensor that includes a thermistor made of a metal oxide semiconductor, a metal resistor, or the like as a temperature sensing element, and the temperature sensing element is housed in a metal tube.
従来より、感温素子と、先端部に感温素子が接続され、後端部に外部回路接続用のリード線が接続された金属芯線を筒部材の内側にて絶縁保持したシース部材と、先端側が閉塞した軸線方向に延び、内部に感温素子およびシース部材の先端側を収納する筒状の金属チューブと、金属チューブの先端部および後端部を突出させた状態で金属チューブを支持する取り付け部材と、を備える温度センサが知られている。 Conventionally, a temperature sensing element, a sheath member in which a metal core wire having a temperature sensing element connected to the tip end and a lead wire for external circuit connection connected to the rear end is insulated and held inside the cylindrical member, and the tip A cylindrical metal tube that extends in the axial direction with the side closed and houses the temperature sensing element and the distal end side of the sheath member, and an attachment that supports the metal tube with the front end and rear end of the metal tube protruding. A temperature sensor including a member is known.
上記温度センサにおいて、シース部材の後端側は、取り付け部材に接合される金属収納部材により周囲が取り囲まれた状態とされており、この金属収納部材は金属チューブと互いの内部空間が連通した状態となっている。 In the above temperature sensor, the rear end side of the sheath member is surrounded by a metal storage member joined to the attachment member, and the metal storage member is in a state where the internal space communicates with the metal tube. It has become.
そして、金属収納部材の内部には、金属収納部材に水等が侵入することを防止する目的でゴム等の高分子部材が収納されたり、リード線と接続される側の金属芯線同士の接触を防ぐ目的で樹脂等の高分子部材が収納されている(特許文献1(図1、図2))。 And in the inside of the metal storage member, a polymer member such as rubber is stored for the purpose of preventing water or the like from entering the metal storage member, or the metal core wires on the side connected to the lead wire are in contact with each other. A polymer member such as a resin is accommodated for the purpose of prevention (Patent Document 1 (FIGS. 1 and 2)).
このような温度センサにおいては、例えば、自動車の触媒コンバータ内部および排気管内等のように、振動の激しい環境下での測定対象物(排気ガスなど)の温度検出に使用される。
ところで、上記の温度センサにおいては、金属チューブ等の素子収納部材に収納された感温素子を振動から保護する目的で、素子収納部材の内部にセメント等の充填材を充填することが一般的である。このような温度センサにおいては、長時間使用した場合において温度センサに加えられる振動に伴って充填材の一部が粉砕されることがあり、充填材の細粒が金属収納部材の内部を経て高分子部材まで移動すると、この細粒が高分子部材を削り、高分子部材の細粒が発生する虞がある。そして、高分子部材の細粒が金属収納部材の内部の先端側(感温素子側)に移動すると、例えば温度を検出する対象物が排気ガスであった場合には、金属収納部材の先端側は比較的高温の環境下に晒されるが故に、高分子部材の細粒が燃焼してしまい、金属収納部材の内部、ひいては金属チューブの内部が低酸素雰囲気となる虞がある。 By the way, in the above temperature sensor, it is common to fill the inside of the element housing member with a filler such as cement in order to protect the temperature sensitive element housed in the element housing member such as a metal tube from vibration. is there. In such a temperature sensor, a part of the filler may be pulverized due to vibration applied to the temperature sensor when used for a long time, and the fine particles of the filler may increase through the inside of the metal housing member. When moving to the molecular member, the fine particles scrape the polymer member, and fine particles of the polymer member may be generated. When the fine particles of the polymer member move to the tip side (temperature sensing element side) inside the metal storage member, for example, when the object whose temperature is detected is exhaust gas, the tip side of the metal storage member Is exposed to a relatively high temperature environment, the fine particles of the polymer member are burned, and there is a risk that the inside of the metal housing member and thus the inside of the metal tube will be in a low oxygen atmosphere.
ここで、激しい振動が継続的に加えられる環境で、この温度センサをこの温度センサが有する耐久限度時間を超えて使用したときなどには、多くの高分子部材が充填材により削られることになるので、多くの高分子部材が燃焼することになる。このように多くの高分子部材が燃焼すると、金属チューブおよび金属収納部材の内部が過度に低酸素雰囲気になり、感温素子を構成する酸素原子までをも伴った燃焼を引き起こして感温素子の特性変化を引き起こす虞がある。 Here, when the temperature sensor is used beyond the endurance limit time of the temperature sensor in an environment where intense vibration is continuously applied, many polymer members are scraped by the filler. Therefore, many polymer members are burned. When many polymer members burn as described above, the inside of the metal tube and the metal housing member becomes an excessively low oxygen atmosphere, causing combustion accompanied by oxygen atoms constituting the temperature sensing element, and the temperature sensing element. There is a risk of causing characteristic changes.
そこで、本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、内燃機関の排気管等の振動の激しい環境下での測定対象物の温度を検出する温度センサにおいて、激しい振動が継続的に加えられる環境で、この温度センサが有する耐久限度時間を超えてこの温度センサを使用した場合であっても、感温素子の特性変化を防止できるようにすることを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and intense vibration is continuously applied to a temperature sensor that detects the temperature of an object to be measured in an environment where vibration is intense such as an exhaust pipe of an internal combustion engine. It is an object of the present invention to prevent a change in the characteristics of a temperature sensitive element even when the temperature sensor is used in an environment exceeding the endurance limit time of the temperature sensor.
かかる目的を達成するために成された請求項1に記載の温度センサは、温度によって電気的特性が変化する感温素子と、先端部に前記感温素子が接続され、後端部に外部回路接続用のリード線が接続される一対の金属芯線と、前記金属芯線の該先端部および該後端部を突出させた状態で、当該金属芯線を絶縁保持する筒部材とを有するシース部材と、軸線方向に延び、先端側が閉塞した筒状をなし、内部に前記感温素子および前記シース部材の前記筒部材の先端側を収納する金属チューブと、前記シース部材の後端側を突出させる形態で、該金属チューブの径方向外側を取り囲む取り付け部材と、前記取り付け部材の径方向外側に接合されると共に、前記シース部材の後端側を収納する筒状の金属収納部材と、高分子材料からなり、前記リード線または前記金属芯線の後端部の周囲を覆うようにして前記金属収納部材に収納される高分子部材と、少なくとも前記感温素子を覆うように前記金属チューブ内に充填される充填材と、を備えた温度センサであって、前記金属収納部材の内部のうち前記高分子部材が配置される部位よりも先端側には、前記金属収納部材の内径と前記シース部材の筒部材の外径との径差によって形成された空間の一部分を密閉することで前記充填材が粉砕されて生じる細粒の通過を阻止するための部材であって、筒状に形成され、外径部が前記金属収納部材に当接する大径部、および前記大径部よりも小さな外径部を有し内径部が前記シース部材の筒部材に当接する小径部、が一体に構成された金属製の無機物質からなるストッパ部材を備え、前記ストッパ部材の小径部と前記シース部材の筒部材とは、加締めまたは溶接により固定され、かつ前記ストッパ部材の大径部と前記金属収納部材とは、加締めまたは溶接により固定されていることを特徴としている。 The temperature sensor according to claim 1, which is configured to achieve the object, includes a temperature-sensitive element whose electrical characteristics change depending on temperature, the temperature-sensitive element connected to a front end portion, and an external circuit at a rear end portion. A sheath member having a pair of metal core wires to which connecting lead wires are connected, and a cylindrical member that insulates and holds the metal core wires in a state where the front end portion and the rear end portion of the metal core wires are projected; In a form that extends in the axial direction and has a cylindrical shape with the distal end closed, a metal tube that houses the distal end side of the tubular member of the temperature sensing element and the sheath member, and a rear end side of the sheath member that protrudes An attachment member that surrounds the outer side in the radial direction of the metal tube, a cylindrical metal storage member that is joined to the outer side in the radial direction of the attachment member and that stores the rear end side of the sheath member, and a polymer material The Lee A polymer member housed in the metal housing member so as to cover the periphery of the rear end portion of the wire or the metal core wire, and a filler filled in the metal tube so as to cover at least the temperature sensitive element, A temperature sensor comprising: an inner diameter of the metal housing member and an outer diameter of the tubular member of the sheath member on a tip side of the inside of the metal housing member where the polymer member is disposed. Is a member for blocking the passage of fine particles generated by crushing the filler by sealing a part of the space formed by the difference in diameter of the metal, and is formed in a cylindrical shape, and the outer diameter portion is the metal storage The large-diameter portion that contacts the member and the small-diameter portion that has an outer diameter portion smaller than the large-diameter portion and whose inner-diameter portion contacts the tubular member of the sheath member are made of a metal inorganic substance integrally formed. A stopper member, the stopper The tubular member of the small-diameter portion and the sheath member of the timber, characterized in that is fixed by caulking or welding, and the large diameter portion of the stopper member and said metal housing member is fixed by caulking or welding It is said.
即ち、本発明の温度センサを振動が加えられる環境下で使用する場合において、振動により充填材が粉砕されたとしても、ストッパ部材を設けているので、この粉砕された充填材が高分子部材まで移動することを阻止することができるのである。 That is, when the temperature sensor of the present invention is used in an environment where vibration is applied, even if the filler is pulverized by vibration, a stopper member is provided. It can be prevented from moving.
従って、このような温度センサによれば、充填材の細粒が高分子部材まで移動することがなく、充填材の細粒により高分子部材が削られることがないので、高分子部材の細粒が燃焼されることにより感温素子の特性が変化することを防止することができる。よって、感温素子の特性変化を長時間にわたって防止することができる。 Therefore, according to such a temperature sensor, the fine particles of the filler do not move to the polymer member, and the polymer member is not scraped by the fine particles of the filler. It is possible to prevent the characteristics of the temperature sensitive element from changing due to combustion. Therefore, a change in the characteristics of the temperature sensitive element can be prevented for a long time.
また、請求項1に記載の温度センサにおいては、ストッパ部材は粉砕された充填材が金属収納部材内における高分子部材の配置位置に移動することを抑止できれば、ストッパ部材を配置する位置については限定されないが、ストッパ部材は、請求項2に記載のように、金属収納部材の内部を、感温素子側の空間とリード線側の空間とに隔てる隔壁として形成されていてもよい。
Further, in the temperature sensor according to claim 1, the position where the stopper member is arranged is limited as long as the stopper member can prevent the pulverized filler from moving to the arrangement position of the polymer member in the metal housing member. However, as described in
このような温度センサによれば、ストッパ部材は隔壁として機能するので、より細かく粉砕された充填材が、リード線側に通過することを阻止することができる。
さらに、請求項2に記載の温度センサにおいて、ストッパ部材は、請求項3に記載のように、金属収納部材の内部においてシース部材の筒部材の径方向外側を取り囲みつつシース部材を支持するよう構成されていてもよい。
According to such a temperature sensor, since the stopper member functions as a partition wall, the finely pulverized filler can be prevented from passing to the lead wire side.
Further, in the temperature sensor according to
このような温度センサによれば、ストッパ部材はシース部材を取り囲みつつシース部材を支持するので、粉砕された充填材の細粒が、リード線側に移動することを抑止しながら、シース部材を振動し難くすることができる。よって、シース部材が共振し難くすることができるので、温度センサの耐振動性を向上させることができる。 According to such a temperature sensor, since the stopper member surrounds the sheath member and supports the sheath member, the sheath member is vibrated while preventing the pulverized filler fine particles from moving to the lead wire side. Can be difficult. Therefore, the sheath member can be made difficult to resonate, and the vibration resistance of the temperature sensor can be improved.
また、本発明によりシース部材の振動を抑制することができるので、温度センサに激しい振動が及んだ場合にも充填材が粉砕され難くすることができる。
また、請求項1〜請求項3の何れかに記載の温度センサにおいては、請求項4に記載のように、金属チューブのうちでシース部材の筒部材が収納された部位の外周の対向する2箇所が筒部材に向けて加締められることで、金属チューブとシース部材とが加締め固定されていてもよい。
Moreover, since the vibration of the sheath member can be suppressed according to the present invention, the filler can be made difficult to be pulverized even when the temperature sensor is vigorously vibrated.
Further, in the temperature sensor according to any one of claims 1 to 3, as described in claim 4, the outer periphery of the portion of the metal tube in which the cylindrical member of the sheath member is accommodated is opposed to 2. The metal tube and the sheath member may be swaged and fixed by caulking the portion toward the cylindrical member.
このような温度センサによれば、シース部材の先端部を振動し難くすることができるので、感温素子に加えられる振動を抑制することができる。また、本発明によりシース部材の振動を抑制することができるので、充填材が粉砕され難くすることができる。 According to such a temperature sensor, the distal end portion of the sheath member can be made difficult to vibrate, so that vibration applied to the temperature sensitive element can be suppressed. In addition, since the vibration of the sheath member can be suppressed according to the present invention, the filler can be made difficult to be crushed.
また特に、請求項3に記載の温度センサに対して本発明(請求項4)を適用すれば、シース部材を両端支持とすることができるので、シース部材の共振周波数を高くすることができ、シース部材を共振し難くすることができる。よって、感温素子に加えられる振動をより抑制することができ、温度センサの耐振動性を向上させ、感温素子とシース部材の金属芯線との接続ラインが断線するのを防止することができる。
In particular, if the present invention (Claim 4) is applied to the temperature sensor according to
なお、本発明において、高分子材料からなり、リード線または金属芯線の後端部の周囲を覆うようにして金属収納部材に収納される高分子部材としては、リード線を金属収納部材の内部から外部に引き出すためのリード線挿通孔を有しつつ、金属収納部材の後端側開口部を密閉するゴム等からなるシール部材や、一対の金属芯線の各々の周囲を覆い、金属芯線同士が接触するのを防止する樹脂等からなる絶縁チューブ等を具体的に挙げることができる。また、シース部材の金属芯線は、感温素子およびリード線に対して直接接続される構成に限定されず、中継端子等の導電性部材を介して間接的に接続されていてもよい。 In the present invention, as a polymer member made of a polymer material and housed in the metal housing member so as to cover the periphery of the rear end portion of the lead wire or the metal core wire, the lead wire is taken from the inside of the metal housing member. Covers the periphery of each of a pair of metal core wires, and the metal core wires are in contact with each other, with a seal member made of rubber or the like that seals the opening on the rear end side of the metal storage member while having a lead wire insertion hole for leading to the outside Specific examples include an insulating tube made of a resin or the like that prevents this. In addition, the metal core wire of the sheath member is not limited to a configuration that is directly connected to the temperature-sensitive element and the lead wire, and may be indirectly connected via a conductive member such as a relay terminal.
以下に、本発明の好適な実施形態を説明する。
〔温度センサ1の概要〕
図1は、本発明の実施の形態である温度センサ1の構造を示す部分破断断面図である。また、図2は温度センサ1の先端側および後端側を拡大して示す部分破談断面図である。
The preferred embodiments of the present invention will be described below.
[Outline of temperature sensor 1]
FIG. 1 is a partially broken sectional view showing a structure of a temperature sensor 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partially broken sectional view showing the front end side and the rear end side of the temperature sensor 1 in an enlarged manner.
温度センサ1は、図1および図2に示すように、一対の金属芯線7を絶縁保持したシース部材108と、先端側が閉塞した軸線方向に延びる筒状の金属チューブ114と、金属チューブ114を支持する取り付け部材304と、六角ナット部251およびネジ部252を有するナット部材205を備えて構成されている。また、取り付け部材304の後端側には、シース部材108の後端側を内部に収納する金属製の筒状の継手部材6が備えられている。なお、軸線方向とは、温度センサの長手方向であり、図1および図2おいては上下方向に相当する。また、温度センサ1における先端側は図における下側であり、温度センサ1における後端側は図における上側である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the temperature sensor 1 supports a
そして、温度センサ1は、金属チューブ114の内部にサーミスタ素子2を感温素子として備えており、例えば、排気管に装着されて、サーミスタ素子2を測定対象ガス(排気ガス)が流れる流通管内に配置させて、測定対象ガスの温度検出に使用することができる。なお、サーミスタ素子2は、温度によって電気的特性(電気抵抗値)が変化する感温部(サーミスタ焼結体)9と、この感温部9の電気的特性の変化を取り出すための一対の電極線3とから構成される。
The temperature sensor 1 includes the
金属芯線7は、先端部が溶接によりサーミスタ素子2の電極線3と接続されており、後端部が溶接により、外部回路(例えば、車両の電子制御装置(ECU)等)接続用のリード線12が接続された加締め端子11と接続されている。
The
なお、一対の金属芯線7の後端部およびそれにつながる加締め端子11は、各々樹脂(例えば、PTFE)製の絶縁チューブ15で被覆されている。リード線12は、導線を絶縁性の被覆材にて被覆したものである。リード線12は、耐熱ゴム(例えば、フッ素ゴムやシリコンゴム)製の補助リング13に設けられたリード線挿通孔を貫通する状態で配置される。
The rear end portions of the pair of
シース部材108は、金属製の外筒(図示省略)と、導電性金属からなる一対の金属芯線7と、外筒と2本の金属芯線7との間を電気的に絶縁して金属芯線7を保持する絶縁粉末(図示省略)と、を備えて構成されている。
The
金属チューブ114は、耐腐食性金属(例えば、耐熱性金属でもあるSUS310Sなどのステンレス合金)からなり、鋼板の深絞り加工によりチューブ先端側131が閉塞した軸線方向に延びる筒状をなし、筒状のチューブ後端側132が開放した形態で構成されている。金属チューブ114は、チューブ後端側132が取り付け部材304の第2段部46の内側に固定されている。
The
金属チューブ114は、内部にサーミスタ素子2、シース部材108の筒部材の先端側、セメント110を収納しており、セメント110は、サーミスタ素子2の周囲に充填されることで、サーミスタ素子2の揺動を防止している。また、金属チューブ114は、先端部分が、径が小さく設定された小径部57とされており、この後端側が、径が小径部57よりも大きく設定された大径部58とされている。また、小径部57と大径部58とは、段差部55により連結されている。なお、セメント110は、非晶質のシリカにアルミナの骨材を含有した絶縁材よりなる。
The
取り付け部材304は、径方向外側に突出する突出部341と、突出部341の後端側に位置すると共に軸線方向に延びる後端側鞘部42と、を有している。
そして、取り付け部材304は、少なくとも金属チューブ114の先端が外部に露出する状態で金属チューブ114の後端側の外周面を取り囲んで金属チューブ114を支持する。
The
The
突出部341は、先端側向き縮径状のテーパ形状となる取り付け座345を先端側に有する環状に形成されている。取り付け座345は、図示しない排気管のセンサ取り付け位置における後端側向き拡径状のテーパ部に対応したテーパ形状である。
The projecting
つまり、取り付け部材304は、排気管のセンサ取り付け位置に配置される際には、取り付け座345がセンサ取り付け位置のテーパ部に直接密着することで、排気ガスが排気管外部へ漏出するのを防止するよう構成されている。
That is, when the
後端側鞘部42は、環状に形成されると共に、先端側に位置する第1段部44と、第1段部44よりも小さい外径を有する第2段部46と、を備える二段形状をなしている。このうち、第2段部46は、加締めによる変形が可能となるように、厚さ寸法(環状の内径寸法と外径寸法との径差寸法)が薄く設定されている。
The rear end
また、取り付け部材304のうち後端側鞘部42の第1段部44の径方向外側には、金属製の筒状の継手部材6が接合されている。この継手部材6は、金属チューブ114のチューブ後端側132から突出したシース部材108の後端側、ストッパ部材30、加締め端子11、絶縁チューブ15、リード線12、補助リング13を内部に収容した状態とされている。
Further, a metallic tubular joint member 6 is joined to the outer side in the radial direction of the
ここで、ストッパ部材30は、例えば、SUS等の金属(無機物)にて構成されており、筒形状のストッパ大径部31と、このストッパ大径部31と一体に構成され、ストッパ大径部31よりも外径が小さく設定された筒形状を有するストッパ小径部32とを備えている。
Here, the
ストッパ大径部31の外径は、継手部材6の内径と略一致する寸法に設定されており、ストッパ大径部31およびストッパ小径部32の内径は、シース部材108の外径と略一致する寸法に設定されている。
The outer diameter of the stopper
つまり、ストッパ部材30は、継手部材6の内径とシース部材108の筒部材の外径との径差によって形成された空間37の一部分を密閉している。
なお、ストッパ部材30にストッパ大径部31よりも外径が小さいストッパ小径部32を設けているのは、ストッパ小径部32の肉厚を薄く設定することにより、この部分が変形し易くするためである。
That is, the
The
即ち、ストッパ部材30を継手部材6の内部に配置する際には、一旦ストッパ部材30とシース部材108とを固定する。このとき、ストッパ小径部31が径方向内向きに加締められることにより、ストッパ小径部32は容易に変形する。この結果、ストッパ小径部32とシース部材108の筒部材とが密着し、ストッパ部材30とシース部材108とが良好に位置決め固定されることになる。
That is, when the
これにより、温度センサ1を振動が激しく加えられる環境下で使用する場合において、振動によりセメント110が粉砕されたとしても、この粉砕されたセメント110の細粒が、ストッパ部材30とシース部材108(詳細には、シース部材108の筒部材)との間を通過して補助リング13、絶縁チューブ15まで移動することを阻止することができる。
Thus, when the temperature sensor 1 is used in an environment where vibration is vigorously applied, even if the
次に、継手部材6は、ストッパ部材30のストッパ大径部31が配置された部位にて、径方向内向きに加締められる(例えば丸加締め)ことで、加締め部33が形成されている。このように継手部材6が径方向内向きに加締められることにより、継手部材6とストッパ大径部31とが互いに密着し、継手部材6とストッパ部材30が位置決め固定される。このように継手部材6が加締められると、ストッパ大径部31は僅かに径方向内側に変形し、ストッパ大径部31がシース部材108を挟持する状態になる。
Next, the joint member 6 is caulked inward in the radial direction at the portion where the stopper large-
これにより、温度センサ1を振動が激しく加えられる環境下で使用する場合において、振動によりセメント110が粉砕されたとしても、この粉砕されたセメント110の細粒が、ストッパ部材30と継手部材6との間を通過して補助リング13、絶縁チューブ15まで移動することを阻止することができる。
Thereby, when the temperature sensor 1 is used in an environment where vibration is vigorously applied, even if the
以上のように、温度センサ1では、ストッパ部材30を継手部材6の内部のうち、補助リング13および絶縁チューブ15よりも先端側の位置に上記のようにして設けた(つまり、ストッパ部材30を継手部材6の内部をサーミスタ素子2側の空間とリード線12側の空間とに隔てる隔壁として形成した)ことで、振動により粉砕されたセメント110の細粒が補助リング13および絶縁チューブ15といった高分子部材を削り取ることを防ぐことができる。その結果、本発明の温度センサ1では、継手部材6の内部での高分子材料の多くの燃焼に起因したサーミスタ素子2の特性変化といった現象が生じるのを効果的に防止できる。
As described above, in the temperature sensor 1, the
〔温度センサ1の製造方法〕
ここで、温度センサ1の製造方法について説明する。
本実施の形態の温度センサ1を製造するには、予め形成された金属チューブ114、シース部材108および取り付け部材304と、その他の部品とを互いに組み付ける作業を実施する。各部品の組み付けに際し、まず、サーミスタ素子2をシース部材108の金属芯線7に溶接する。
[Method for Manufacturing Temperature Sensor 1]
Here, a manufacturing method of the temperature sensor 1 will be described.
In order to manufacture the temperature sensor 1 of the present embodiment, an operation of assembling the
続いて、サーミスタ素子2が溶接されたシース部材108と取り付け部材304が溶接された金属チューブ114とを組み立てる。
即ち、サーミスタ素子2が挿入されていない状態における、取り付け部材304が溶接された金属チューブ114の先端部分の中にノズルを挿入し、このノズルの先端からペースト状のセメント110を注入する。
Subsequently, the
That is, a nozzle is inserted into the tip portion of the
そして、サーミスタ素子2が溶接されたシース部材108を、セメント110が注入された金属チューブ114の内部に挿入する。このとき、シース部材108の筒部材の先端は金属チューブ114の段差部55に当接する。
Then, the
そして、シース部材108を金属チューブ114の内部に挿入した状態で、金属チューブ114に径方向外側から板状の金型を押し当てる長孔加締を行う。この長孔加締は、金属チューブ114における段差部55よりも後端側の大径部58に対して実施されると共に、大径部58の外周の対向する2箇所において実施され、この長孔加締の結果、シース部材108は金属チューブ114に狭持され、金属チューブ114とシース部材108が位置決め固定される。またこのとき、金属チューブ114には長孔加締め部56が形成される。この構成によりシース部材108の先端側の振動を抑制することができるので、セメント110が粉砕され難くすることができる。また、シース部材108は、ストッパ部材30と長孔加締め部56とにより両端支持されることになるので、シース部材108の共振周波数を高くすることができ、シース部材108を共振し難くすることができる。この結果、リード線12とサーミスタ素子2(電極線3)との接続ラインが断線することも防止することができる。なお、この加締作業は、金属チューブ114の全周に渡って実施してもよい。
Then, with the
そして、この部品を800℃で熱処理し、セメント110を乾燥(硬化)させることにより、シース部材108、取り付け部材304、金属チューブ114等からなる先端部品を得る。
Then, this component is heat-treated at 800 ° C., and the
次に、この先端部品とその他の部品とを組み付ける。
即ち、この先端部品に対して、ストッパ部材30、加締め端子11、リード線12、絶縁チューブ15、補助リング13を組み付けた状態で、継手部材6でこれらを覆い、継手部材6の内部に収納する。このとき、ストッパ部材30は、他の部品よりも先にシース部材108の筒部材に組み付けられる。
Next, this tip part and other parts are assembled.
That is, with the
そして、継手部材6を、後端側鞘部42の第1段部44の外周に圧入し、第1段部44に対して周方向にわたってレーザー溶接する。このレーザー溶接がなされることにより、後端側鞘部42の第1段部44と継手部材6とに跨る継手溶接部61が形成される。次いで、継手部材6のうち、ストッパ部材30よりも先端側の位置において、曲げ加工を実施し、屈曲部35を形成する。この曲げ加工により、シース部材108についても継手部材6と共に屈曲することなる。
Then, the joint member 6 is press-fitted into the outer periphery of the
そして、継手部材6のうち、ストッパ部材30および補助リング13に対応する部分が径方向内向きに丸加締めされ、補助リング13、ストッパ部材30が継手部材6に対して密着した状態で固定される。
In the joint member 6, portions corresponding to the
次いで、継手部材6の周囲にナット部材205が回動自在に嵌挿されて、温度センサ1が完成される。
なお、この温度センサ1は、取り付け部材304の取り付け座345がセンサ取り付け位置のテーパ面に当接するように配置された後、ナット部材205のネジ部252がセンサ取り付け位置の周囲に形成されたネジ溝に螺合されることで、センサ取り付け位置に固定される。また、リード線12を介して温度センサ1に接続された外部回路は、測定対象物の温度に応じて変化するサーミスタ素子2の電気的特性を取り出し、取り出した電気的特性に基づいて排気ガスの温度を検出する。このようにして、温度センサ1は、外部回路に接続されることにより、温度検出に使用される。
Next, the
The temperature sensor 1 is a screw in which the
なお、本実施形態において、セメント110は充填材に相当する。また、サーミスタ素子2は本発明でいう感温素子に相当し、継手部材6は金属収納部材に相当する。さらに、補助リング13、絶縁チューブ15は本発明でいう高分子部材に相当し、シース部材108の外筒は筒部材に相当する。
In the present embodiment, the
なお、本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
例えば、本実施例において、ストッパ部材30は、シース部材108と継手部材6との隙間を密閉するよう配置したが、セメント110が粉砕されて生じるセメント110の細粒が補助リング13、絶縁チューブ15に移動することを抑止できれば、ストッパ部材30の配置や形状については特に限定されるものではない。
The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can take various forms as long as it belongs to the technical scope of the present invention.
For example, in the present embodiment, the
また、本実施形態においては、ストッパ部材30は、シース部材108の筒部材や、継手部材6に対して加締められていたが、溶接(例えば、レーザ溶接)によりそれぞれの部材に固定されていてもよい。さらに、ストッパ部材30は、金属製に限られず、アルミナ等のセラミック部材にて構成してもよい。
In the present embodiment, the
1…温度センサ、2…サーミスタ素子、6…継手部材、7…金属芯線、11…加締め端子、12…リード線、13…補助リング、15…絶縁チューブ、30…ストッパ部材、31…ストッパ大径部、32…ストッパ小径部、33…加締め部、35…屈曲部、37…空間、42…後端側鞘部、44…第1段部、46…第2段部、55…段差部、56…長孔加締め部、57…小径部、58…大径部、61…継手溶接部、108…シース部材、110…セメント、114…金属チューブ、131…チューブ先端側、132…チューブ後端側、205…ナット部材、251…六角ナット部、252…ネジ部、304…取り付け部材、341…突出部、345…取り付け座、363…後端側溶接部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Temperature sensor, 2 ... Thermistor element, 6 ... Joint member, 7 ... Metal core wire, 11 ... Clamping terminal, 12 ... Lead wire, 13 ... Auxiliary ring, 15 ... Insulating tube, 30 ... Stopper member, 31 ... Large stopper Diameter portion, 32 ... Small diameter portion of stopper, 33 ... Clamping portion, 35 ... Bending portion, 37 ... Space, 42 ... Rear end side sheath portion, 44 ... First step portion, 46 ... Second step portion, 55 ...
Claims (4)
先端部に前記感温素子が接続され、後端部に外部回路接続用のリード線が接続される一対の金属芯線と、前記金属芯線の該先端部および該後端部を突出させた状態で、当該金属芯線を絶縁保持する筒部材とを有するシース部材と、
軸線方向に延び、先端側が閉塞した筒状をなし、内部に前記感温素子および前記シース部材の前記筒部材の先端側を収納する金属チューブと、
前記シース部材の後端側を突出させる形態で、該金属チューブの径方向外側を取り囲む取り付け部材と、
前記取り付け部材の径方向外側に接合されると共に、前記シース部材の後端側を収納する筒状の金属収納部材と、
高分子材料からなり、前記リード線または前記金属芯線の後端部の周囲を覆うようにして前記金属収納部材に収納される高分子部材と、
少なくとも前記感温素子を覆うように前記金属チューブ内に充填される充填材と、
を備えた温度センサであって、
前記金属収納部材の内部のうち前記高分子部材が配置される部位よりも先端側には、前記金属収納部材の内径と前記シース部材の筒部材の外径との径差によって形成された空間の一部分を密閉することで前記充填材が粉砕されて生じる細粒の通過を阻止するための部材であって、筒状に形成され、外径部が前記金属収納部材に当接する大径部、および前記大径部よりも小さな外径部を有し内径部が前記シース部材の筒部材に当接する小径部、が一体に構成された金属製のストッパ部材を備え、
前記ストッパ部材の小径部と前記シース部材の筒部材とは、加締めまたは溶接により固定され、かつ前記ストッパ部材の大径部と前記金属収納部材とは、加締めまたは溶接により固定されていること
を特徴とする温度センサ。 A temperature sensitive element whose electrical characteristics change with temperature,
In a state in which the temperature sensing element is connected to the front end portion and a pair of metal core wires to which a lead wire for connecting an external circuit is connected to the rear end portion, and the front end portion and the rear end portion of the metal core wire protrude. A sheath member having a cylindrical member for insulatingly holding the metal core wire;
A metal tube that extends in the axial direction, has a cylindrical shape with the distal end closed, and houses the temperature sensitive element and the distal end side of the cylindrical member of the sheath member inside;
An attachment member that surrounds the radially outer side of the metal tube in a form in which the rear end side of the sheath member is projected;
A cylindrical metal storage member that is joined to the outside in the radial direction of the attachment member and that stores the rear end side of the sheath member;
A polymer member made of a polymer material and housed in the metal housing member so as to cover the periphery of the rear end portion of the lead wire or the metal core wire;
A filler filled in the metal tube so as to cover at least the temperature sensitive element;
A temperature sensor comprising:
A space formed by the difference in diameter between the inner diameter of the metal storage member and the outer diameter of the tubular member of the sheath member is located on the tip side of the inside of the metal storage member with respect to the portion where the polymer member is disposed . A member for blocking the passage of fine particles produced by crushing the filler by sealing a part thereof , formed in a cylindrical shape, an outer diameter portion abutting on the metal housing member, and A small-diameter portion having an outer diameter portion smaller than the large-diameter portion and an inner-diameter portion abutting against the tubular member of the sheath member, and a metal stopper member configured integrally,
The small diameter portion of the stopper member and the tubular member of the sheath member are fixed by caulking or welding , and the large diameter portion of the stopper member and the metal storage member are fixed by caulking or welding . Temperature sensor.
を特徴とする請求項1に記載の温度センサ。 The temperature sensor according to claim 1, wherein the stopper member is formed as a partition wall that divides the interior of the metal housing member into a space on the temperature sensitive element side and a space on the lead wire side.
を特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載の温度センサ。 The metal tube and the sheath member are clamped and fixed by crimping two opposing portions of the outer periphery of the portion of the metal tube in which the cylindrical member is housed toward the cylindrical member. The temperature sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the temperature sensor is provided.
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