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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Technisches Gebiet
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Die Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Temperatursensor, welcher mit einem Paar von Thermoelementleitern mit einer Abtastkontaktstelle ausgestattet ist.
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2. Stand der Technik
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Typische Temperatursensoren zur Verwendung beim Messen der Temperatur von Abgasen einer internen Verbrennungsmaschine haben einen Temperaturabtastpunkt (d. h. eine Abtastkontaktstelle), welche mit einer Hülle bedeckt ist. Der Temperatursabtastpunkt wird mittels der Hülle durch Füllmaterial, welches innerhalb der Hülle angeordnet ist, fixiert, um eine direkte Aussetzung des Temperaturabtastpunktes atmosphärischen Gasen gegenüber wie beispielsweise Abgas in Temperaturmessumgebungen zu vermeiden, und um den Temperaturabtastpunkt vor einem Einfluss wie beispielsweise einer mechanischen Vibration zu schützen.
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Beispielsweise lehrt das
japanische Patent Nr. 5 252 631 einen Temperatursensor, welcher mit einem temperaturempfindlichen Element ausgestattet ist, welches innerhalb eines Metallrohrs angeordnet ist, mit einem Luftspalt, welcher zwischen einem Außenumfang davon und einer Innenwand des Metallrohrs erzeugt ist. Der Spalt dient dazu, thermische Belastung, welche auf Drähte wirkt, welche sich von einer Hülle erstrecken, und einen Elektrodendraht, welcher sich von einem Thermistor (d. h. dem temperaturempfindlichen Element) erstreckt, zu lindern.
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Der Spalt in dem obigen Temperatursensor wird jedoch erzeugt, um es dem temperaturempfindlichen Element zu erlauben, sich in einer Richtung rechtwinklig zu der longitudinalen Mittellinie des Metallrohrs zu bewegen. Das temperaturempfindliche Element ist empfindlich gegenüber umgebender mechanischer Vibration, so dass es innerhalb des Spaltes vibriert. Der Spalt ist demnach nicht ausreichend, um das temperaturempfindliche Element vor der Vibration zu schützen.
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Wenn der obige Temperatursensor die Temperatur abtastet, wird Wärme von dem Metallrohr auf das temperaturempfindliche Element durch den Spalt übertragen werden. Der Spalt wird demnach ein Hindernis für eine Verbesserung einer Ansprechrate des Temperatursensors sein.
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Der Temperatursensor wird zyklisch einer Erhöhung und einem Abfallen in der Temperatur des Abgases von der internen Verbrennungsmaschine ausgesetzt, wodurch es verursacht wird, dass der Temperatursensor in sich selbst erwärmt oder gekühlt wird. Dies verursacht, dass thermische Belastung auf den Temperaturabtastpunkt von der Hülle durch das Füllmaterial aufgrund eines Unterschieds im linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen Metall, aus welchem die Hülle gefertigt ist und Keramik, welche das Material des Füllmaterials ist, ausgeübt wird. Insbesondere wird beim Verwenden des Temperatursensors, um die Temperatur von Luft zu messen, welche einem Turbolader der internen Verbrennungsmaschine geliefert wird, der Temperatursensor zyklischen thermischen Schocks unterzogen, so dass die Temperatur davon signifikant variiert. Es gibt demnach nach wie vor Raum für eine Verbesserung des Verringerns der thermischen Belastung, welche auf dem Temperaturabtastpunkt wirkt.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist demnach eine Aufgabe, einen Temperatursensor vorzusehen, welcher entwickelt ist, um einen erwünschten Widerstandsgrad gegenüber thermischen Schock sicherzustellen, ohne eine Vibrationswiderstandsfähigkeit und eine Ansprechrate davon aufzuopfern.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Temperatursensor vorgesehen, welcher Folgendes aufweist: (a) ein Paar von Thermoelementleitern; (b) einen Temperaturabtastpunkt, welcher an einer Kontaktstelle von Enden der Thermoelementleiter gebildet ist; (c) eine metallische Hülle, welche einen Hohlzylinder und eine Endabdeckung aufweist, wobei der Hohlzylinder die Thermoelementleiter und den Temperaturabtastpunkt bedeckt, wobei die Endabdeckung ein offenes Ende des Hohlzylinders verschließt; (d) ein isolierendes Füllmaterial, welches innerhalb der Hülle angeordnet ist, und in welchem das Thermoelement und der Temperaturabtastpunkt vollständig eingebettet sind; und (e) eine Kavität bzw. Aussparung, welche durch ein Ende des isolierenden Füllmaterials benachbart der Endabdeckung innerhalb der Hülle begrenzt ist.
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Die Kavität ist, wie obenstehend beschrieben ist, in der Form einer Luftkammer innerhalb der Hülle angeordnet. Die Kavität liegt benachbart zu der Endabdeckung, durch welche das offene Ende der Hülle vollständig geschlossen ist.
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Wenn eine Temperaturmessung unter Verwendung des Temperatursensors durchgeführt wird, kann sie den Temperatursensor veranlassen, zyklisch in einer Messumgebung erwärmt und gekühlt zu werden. Wenn die Hülle gekühlt wird, nachdem sie auf eine hohe Temperatur erwärmt ist, wird dies eine Druckbelastung, welche eine thermische Belastung ist, welche von einer Differenz im linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen Metall, aus welchem die Hülle gefertigt ist, und Keramik, welche das Material des isolierenden Füllmaterials ist, resultiert, verursachen, um von der Hülle auf das isolierende Füllmaterial ausgeübt zu werden. Die Kavität, welche in der Nähe der Endabdeckung der Hülle angeordnet ist, in anderen Worten gesagt der Temperaturabtastpunkt innerhalb der Hülle arbeitet, um die Druckbelastung, welche durch die Hülle auf den Temperaturabtastpunkt durch das isolierende Füllmaterial ausgeübt wird, zu verringern, wodurch die Widerstandsfähigkeit des Temperatursensors gegenüber dem thermischen Schock sichergestellt wird.
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Die Gesamtheit des Temperaturabtastpunkts ist in dem isolierenden Füllmaterial eingebettet, so dass der Temperaturabtastpunkt unempfindlich gegenüber mechanischer Vibration sein wird, welche auf den Temperatursensor ausgeübt wird, was zu einer erhöhten Vibrationswiderstandsfähigkeit des Temperatursensors führt.
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Ferner wird, wenn die Temperaturmessung unter Verwendung des Temperatursensors getätigt wird, thermische Energie von der Hülle auf den Temperaturabtastpunkt durch das isolierende Füllmaterial übertragen werden, ohne durch die Kavität hindurchzutreten. Dies stellt eine erwünschte Ansprechrate der Temperaturmessung durch den Temperatursensor sicher.
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Die obige Struktur des Temperatursensors stellt demnach einen erwünschten Grad der thermischen Widerstandsfähigkeit des Temperatursensors sicher, ohne die Vibrationswiderstandsfähigkeit und Ansprechverhalten davon zu opfern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Erfindung wird vollständiger aus der detaillierten Beschreibung, welche hierin untenstehend gegeben ist, und aus den beigefügten Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung verstanden werden, welche jedoch nicht herangezogen werden sollten, um die Erfindung auf die spezifischen Ausführungsformen zu beschränken, sondern welche ausschließlich für den Zweck der Erklärung und des Verständnisses sind.
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In den Zeichnungen:
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1 ist eine teilweise longitudinale Schnittansicht, welche einen Temperatursensor gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
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2 ist eine teilweise longitudinale Schnittansicht, welche einen Hüllenstift bzw. Hüllenpin zeigt, welcher in einem Herstellungsschritt des Temperatursensors der 1 gebildet wird;
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3 ist eine teilweise longitudinale Schnittansicht, welche einen Hüllenpin veranschaulicht, von welchem ein erstes Füllmaterial und Thermoelementleiter teilweise in einem Herstellungsschritt des Temperatursensors der 1 entfernt sind;
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4 ist eine teilweise longitudinale Schnittansicht, welche einen Hüllenpin veranschaulicht, von welchem ein erstes Füllmaterial teilweise in einem Herstellungsschritt des Temperatursensor der 1 entfernt ist;
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5 ist eine teilweise longitudinale Schnittansicht, welche einen Hüllenpin veranschaulicht, in welchem Ende der Thermoelementleiter in Kontakt miteinander gebracht werden zum Bilden eines Temperaturabtastpunkts in einem Produktionsschritt des Temperatursensors der 1;
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6 ist eine teilweise longitudinale Schnittansicht, welche einen Hüllenpin veranschaulicht, in welchem ein Temperaturabtastpunkt an einer Verbindung von Enden von Thermoelementleitern in einem Produktionsschritt des Temperatursensors der 1 gebildet wird;
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7 ist eine teilweise longitudinale Schnittansicht, welche einen Hüllenpin veranschaulicht, in welchem ein zweites Füllmaterial in einer Aussparung in einem Herstellungsschritt des Temperatursensors der 1 angeordnet wird;
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8 ist eine teilweise longitudinale Schnittansicht, welche ein metallisches Material veranschaulicht, welches an einem offenen Ende eines Hüllenpins angeordnet wird, um eine Endabdeckung, welche das offene Ende hermetisch verschließt, in einem Herstellungsschritt des Temperatursensors der 1 zu bilden;
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9 ist eine teilweise longitudinale Schnittansicht, welche einen Temperatursensor gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht; und
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10 ist eine teilweise longitudinale Schnittansicht, welche eine modifizierte Form eines Temperatursensors der zweiten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Der Temperatursensor 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird untenstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden.
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Der Temperatursensor 1 weist, wie in 1 gesehen werden kann, ein Paar von Thermoelementleitern 3 in der Form eines Drahtes, den Temperaturabtastpunkt (d. h. eine Abtastkontaktstelle) 31, die Metallhülle (d. h. ein äußeres Rohr) 2 und isolierende Füllmaterialien 4A und 4B auf.
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Der Temperaturabtastpunkt 31 ist definiert bzw. begrenzt durch oder gebildet an einer Kontaktstelle von Enden der Thermoelementleiter 3. Die Hülle 2 weist den Hohlzylinder 21 und die Endabdeckung 22 auf, welche ein offenes Ende des Zylinders 21 verschließt. Eine Anordnung des Zylinders 21 und der Endabdeckung 22 begrenzt ein Gehäuse, welches die Thermoelementleiter 3 und den Temperaturabtastpunkt 31 bedeckt. Die Füllmaterialien 4A und 4B sind innerhalb der Hülle 2 angeordnet und haben die Thermoelementleiter 3 und den Temperaturabtastpunkt 31 vollständig darin eingebettet. In der Hülle 2 ist die Kavität S in der Form einer Luftkammer zwischen einer Innenwand der Endabdeckung 22 und einem Ende des Füllmaterials 4B erzeugt.
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Der Temperatursensor 1 dieser Ausführungsform wird untenstehend detaillierter beschrieben werden.
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Der Temperatursensor 1 wird beim Messen der Temperatur von Luft, welche einem Turbolader einer internen Verbrennungsmaschine zugeführt wird und in der Nähe der internen Verbrennungsmaschine angeordnet ist, verwendet. In Verwendung wird der Temperatursensor 1 auf Temperaturen erwärmt höher als wenn er stromaufwärts oder stromabwärts eines Dreiwegekatalysators platziert ist, welcher in einem Abgasrohr der internen Verbrennungsmaschine angeordnet ist. In anderen Worten gesagt wird der Temperatursensor 1 in rauen Umgebungen verwendet und zyklisch einem großen Grad von thermischem Schock ausgesetzt, welcher aus einer zyklischen Änderung in der Temperatur der internen Verbrennungsmaschine entsteht.
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Der Temperatursensor 1 ist, wie in 1 gesehen werden kann, entworfen, um die Temperatur einer gegebenen Messumgebung an dem Temperaturabtastpunkt 31 zu messen. Die Thermoelementleiter 3 sind aus unterschiedlichen Typen von metallischen Materialien gefertigt, um den Seebeck-Effekt zu entwickeln. Die Thermoelementleiter 3 haben die oberen Endabschnitte 32, welche relativ zu einer axialen Richtung (d. h. einer longitudinalen Mittellinie) der Hülle 2 geneigt sind, um näher zueinander in Richtung von Spitzen davon zu sein, wo der Temperaturabtastpunkt 31 gebildet ist. Jeder der Thermoelementleiter 3 hat den Hauptabschnitt 33 anders als den oberen Endabschnitt 32. Der Hauptabschnitt 33 ist innerhalb der Hülle 2 angeordnet und erstreckt sich parallel zu der axialen Richtung der Hülle 2.
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Der Temperaturabtastpunkt 31 ist, wie obenstehend beschrieben ist, durch eine Kontaktstelle der Enden der zwei Thermoelementleiter 3 gebildet. Der Zylinder der Hülle 2 ist aus einem rostfreien Stahlzylinder bzw. Edelstahlzylinder gefertigt. Die Endabdeckung 22 der Hülle 2 ist geformt, um das offene Ende des Zylinders 21 zu verschließen. Die Endabdeckung 22 kann aus einer Versteifung zum Schweißen derselben an das offene Ende des Zylinders 21 gefertigt sein. In 1 hat die Endabdeckung 22 eine Innenoberfläche, welche der Kavität S ausgesetzt ist und flach ist. Die Endabdeckung 22 hat ebenso eine Innenumfangsoberfläche, welche nicht flach sein muss sondern gekrümmt sein kann.
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Der Temperatursensor 1 wird durch ein Bearbeiten des Hüllenpins 20, wie in 2 veranschaulicht ist, in welchem die Thermoelementleiter 3 durch das Füllmaterial 4A fixiert werden, gefertigt.
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Die Füllmaterialien 4A und 4B des Temperatursensors 1 weisen, wie in 1 gesehen werden kann, das erste Füllmaterial 4A, welches die Hauptabschnitte der Thermoelementleiter 3 an der Hülle 2 sichert, und das zweite Füllmaterial 4B, welches den oberen Endabschnitt 32 und den Temperaturabtastpunkt 31 der Thermoelementleiter 3 an der Hülle 2 sichert, auf. Das erste Füllmaterial 4A ist ein Füllmaterial, welches in dem Hüllenpin 20 angeordnet ist und enthält Keramik-Aggregatpartikel und andere Zusätze bzw. Additive. Das zweite Füllmaterial 4B ist ein Füllmaterial, welches keramische Aggregatpartikel aufweist, Glaskomponenten, mit welchen Spalte zwischen den Aggregatpartikeln gefüllt werden, und andere Additive. Das zweite Füllmaterial 4B ist geformt, um den Temperaturabtastpunkt 31 darin eingebettet zu haben. Ein Bereich um den Temperaturabtastpunkt 31 in der Hülle 2 ist mit dem zweiten Füllmaterial 4B gefüllt. Das zweite Füllmaterial 4B kann wenigstens einen Abschnitt haben, in welchem der Temperaturabtastpunkt 31 eingebettet ist, und welcher keramische Aggregatpartikel und Glaskomponenten enthält, mit welchen die Spalte zwischen den Aggregatpartikeln gefüllt sind.
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Die Aggregatpartikel sind aus wenigstens einem von Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Bariumoxid, Magnesiumoxid (Magnesia), Siliziumoxid, Zinkoxid und Boroxid gefertigt. Die Glaskomponenten sind durch ein Kristallisieren von amorphen Glaspartikeln, welche hauptsächlich aus Siliziumoxid (Silica) bestehen, gefertigt. Die Aggregatpartikel des zweiten Füllmaterials 4B sind durch kristallisiertes Glas (d. h. die Glaskomponenten) gebunden, wodurch die Dichte des zweiten Füllmaterials 4B erhöht wird, um die mechanische Festigkeit des zweiten Füllmaterials 4b zu erhöhen, welche hoch genug ist, um den Widerstand des Temperaturabtastpunkts 31 gegen Vibrationen unabhängig von der Kavität S in der Hülle zu verbessern.
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Die Menge des zweiten Füllmaterials 4B, welches in der Hülle 2 angeordnet ist, ist ausgewählt, um eine minimale Menge zu sein, welche benötigt wird, um die Gesamtheit des Temperaturabtastpunkts 31 darin einzubetten. Das zweite Füllmaterial 4B hat den mittleren Abschnitt 401A der Oberfläche 401, welcher in der Nähe der Oberfläche des Temperaturabtastpunkts 31 platziert ist.
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Die Kavität S in der Hülle 2 kann, nachdem das zweite Füllmaterial 4B innerhalb des ersten Füllmaterials 4A angeordnet ist, durch ein Anordnen einer Menge des zweiten Füllmaterials 4B gebildet werden, welche geringer ist als diejenige, welche benötigt wird, um die Hülle 2 vollständig zu füllen.
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Das Herstellungsverfahren des Temperatursensors 1 wird untenstehend beschrieben werden.
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Der Hüllenpin 20 wird durch ein Abschneiden eines Rohrs, wie in 2 veranschaulicht ist, auf eine benötigte Länge gebildet. Als nächstes werden ein Endabschnitt des ersten Füllmaterials 4A und Endabschnitte der Thermoelementleiter 3, welche in einem Endabschnitt des Hüllenpins 20 platziert sind, wie in 3 veranschaulicht, entfernt, wodurch die Aussparung 23 in der Hülle 2 gebildet wird. Nachfolgend wird ein Abschnitt des ersten Füllmaterials 4A, wie in 4 veranschaulicht ist, aus dem Endabschnitt des Hüllenpins 20 entfernt, so dass die oberen Endabschnitte 32 der Thermoelementleiter 3 außerhalb des ersten Füllmaterials 4A exponiert sind. Dies bildet die Aussparung 24 in der Hülle 2. Danach werden die oberen Endabschnitte 32 der Thermoelementleiter 3, wie in 5 veranschaulicht, gebogen, um Spitzen zu haben, welche einander berühren. Die Spitzen der oberen Endabschnitte 32 werden, wie 6 veranschaulicht ist, laserverschweißt, um den Temperaturabtastpunkt 31 zu bilden.
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Als nächstes wird der Hüllenpin 20, wie in 7 veranschaulicht ist, orientiert, um das obere Ende nach oben blickend zu haben. Eine Aufschlämmung 41 wird in die Aussparung 24, welche in der Hülle 2 des Hüllenpins 20 gebildet ist, zum Bilden des zweiten Füllmaterials 4B injiziert. Die Aufschlämmung 41 ist aus einer Mischung von Aggregatpartikeln, Glaskomponenten, amorphen Glaspartikeln, Wasser, welches als Lösungsmittel dient, und einem Dispergiermittel als Additiv gefertigt. Die Menge der Aufschlämmung 41, welche in die Aussparung 24 zu injizieren ist, wird als eine Funktion der Größe der Kavität S, welche innerhalb der Hülle 2 gebildet ist, ausgewählt.
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Als nächstes wird das Lösungsmittel, welches in der Aufschlämmung 41 enthalten ist, verdampft, um das zweite Füllmaterial 4B, welches an das erste Füllmaterial 4A innerhalb der Hülle 2 angefügt wird, fertigzustellen. Das zweite Füllmaterial 4B kann gebrannt werden. Das Metallmaterial 221 ist, wie in 8 veranschaulicht ist, auf dem oberen Ende des Zylinders 21 der Hülle 2 zum Bilden der Endabdeckung 22 angeordnet. Das Metallmaterial 221 wird geschmolzen, um das offene Ende des Zylinders 21 zu verschließen, um die Hülle 2 zu vollenden, d. h., wie in 1 veranschaulicht ist, gefertigt aus einer Anordnung der Endabdeckung 22 und dem Zylinder 21. Die Bildung der Endabdeckung 22 kann unter Verwendung von TIG(Tungsten Inert Gas = Wolfram-Inertgas)-Schweißen gefertigt werden. Dies erzeugt den Temperatursensor 1, in welchem die Kavität S benachbart zu der Endabdeckung 22 innerhalb der Hülle 2 gebildet ist.
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Wenn die Temperaturmessung unter Verwendung des Temperatursensors 1 getätigt wird, wird sie den Temperatursensor 1 veranlassen, in einer Messumgebung zyklisch erwärmt und abgekühlt zu werden. Wenn die Hülle 2 abgekühlt wird, nachdem sie auf eine hohe Temperatur erwärmt ist, wird dies eine Druckbelastung verursachen, welche eine thermische Belastung ist, welche aus einer Differenz im linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen Metall, aus welchem die Hülle 2 gefertigt ist, und Keramik, welche das Material des ersten Füllmaterials 4A und des zweiten Füllmaterials 4B ist, resultiert, welche von der Hülle 2 auf das erste Füllmaterial 4A und das zweite Füllmaterial 4B auszuüben ist. Die Kavität S, welche in der Nähe der Endabdeckung 22 der Hülle 2 angeordnet ist, in anderen Worten gesagt der Temperaturabtastpunkt 31 in der Hülle 2 arbeitet, um die Druckbelastung, welche durch die Hülle 2 auf den Temperaturabtastpunkt 31 durch das zweite Füllmaterial 4B ausgeübt wird, zu verringern, wodurch die Widerstandsfähigkeit des Temperatursensors 1 gegenüber dem thermischen Schock sichergestellt wird.
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Die Gesamtheit des Temperaturabtastpunkts 31 ist in dem zweiten Füllmaterial 4B eingebettet, so dass der Temperaturabtastpunkt 31 unempfindlich gegenüber Vibrationen sein wird, welche von der internen Verbrennungsmaschine oder dem Körper des Fahrzeugs auf den Temperatursensor 1 übertragen werden, was zu einer erhöhten Vibrationswiderstandsfähigkeit des Temperatursensors 1 führt. Ferner wird, wenn die Temperaturmessung unter Verwendung des Temperatursensors 1 getätigt wird, thermische Energie von der Hülle 2 auf den Temperaturabtastpunkt 31 durch das zweite Füllmaterial 4B übertragen werden, ohne durch die Kavität S hindurchzutreten. Dies stellt eine erwünschte Ansprechrate der Temperaturmessung durch den Temperatursensor 1 sicher.
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Die obige Struktur des Temperatursensors 1 stellt demnach einen erwünschten Grad der thermischen Widerstandsfähigkeit des Temperatursensors 1 sicher, ohne die Vibrationswiderstandsfähigkeit und das Ansprechverhalten davon zu opfern.
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ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
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Der Temperatursensor 1 der zweiten Ausführungsform ist entworfen, um die Kavität S und das zweite Füllmaterial 4B zu haben, welche in der Struktur unterschiedlich von denjenigen in der ersten Ausführungsform sind.
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Die Oberfläche 401 des zweiten Füllmaterials 4B, welches die Kavität S begrenzt, muss nicht in der Form der 1 gebildet sein, sondern kann von einer konkaven Form sein, wie in 9 veranschaulicht ist. Insbesondere weist die Oberfläche 401 einen zentralen Abschnitt 401A und einen Umfangsabschnitt 401B auf, welcher um den zentralen Abschnitt 401A herum platziert ist. Der Umfangsabschnitt 401B liegt näher zu dem oberen Ende der Hülle 2 als es der zentrale Abschnitt 401A tut. In anderen Worten gesagt ist die ausgesparte Oberfläche 401 eine gekrümmte Oberfläche, deren Mitte näher zu der Mitte der Hülle 20 in der longitudinalen Richtung davon ist als es ein Umfangsabschnitt davon ist. Die Bildung der ausgesparten Oberfläche 401 kann erreicht werden unter Verwendung einer anziehenden Kraft, welche durch eine Oberflächenspannung erzeugt wird, welche auf die Aufschlämmung 41 wirkt, um die Oberfläche der Aufschlämmung 41 in Richtung des Zylinders 21 der Hülle 2 anzuziehen, wenn die Aufschlämmung 41 in die Aussparung 24 innerhalb der Hülle 2 injiziert wird und getrocknet wird, um das zweite Füllmaterial 4B zu bilden (siehe 6 und 7).
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Es ist ratsam, dass der Innenraum der Hülle 2 vollständig mit dem zweiten Füllmaterial 4B gefüllt wird, um das Ansprechverhalten des Temperatursensors 1 ohne ein Bilden der Kavität S in der Hülle 2 zu verbessern, es ist jedoch ratsam, dass die Größe der Kavität S so groß wie möglich erhöht wird, um die Druckbelastung, welche auf dem Temperaturabtastpunkt 31 ausgeübt wird, zu verringern, um die Widerstandsfähigkeit des Temperatursensors 1 gegenüber thermischem Schock zu erhöhen. Das Ansprechverhalten und der thermische Widerstand davon haben eine Ausgleichsbeziehung miteinander.
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Um das obige Problem zu lindern, ist die Oberfläche 401 des zweiten Füllmaterials 4B geformt, um eine ausgesparte Konfiguration zu haben, welche dem oberen Ende des Hüllenpins 20 zugewandt ist, um eine Kontaktfläche zwischen der Hülle 2 und dem zweiten Füllmaterial 4B zu vergrößern, wodurch die Leichtigkeit, mit welcher die Wärme der Hülle 2 auf das zweite Füllmaterial 4B übertragen wird, erleicht wird, um einen Abfall in dem Ansprechverhalten des Temperatursensors zu minimieren. Die ausgesparte Konfiguration der Oberfläche 401 des zweiten Füllmaterials 4B beugt der Druckbelastung vor, welche auf den Temperaturabtastpunkt 31 ausgeübt wird. Die Struktur des Temperatursensors 1 dieser Ausführungsform ist in der Lage, eine Balance zwischen dem Ansprechverhalten und der thermischen Widerstandsfähigkeit vorzusehen.
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Wenn das zweite Füllmaterial 4B unter Verwendung der Aufschlämmung 41 gefertigt wird, kann die Oberfläche 401 des zweiten Füllmaterials 4B geformt werden, um eine maximale mögliche Tiefe zwischen der Endoberfläche der Hülle 2 und der Mitte der Oberfläche 401 zu haben. Der Umfangsabschnitt 401B der Oberfläche 401 des zweiten Füllmaterials 4B kann, wie in 10 veranschaulicht ist, geformt werden, um einen Kontakt mit einer Innenoberfläche der Endabdeckung 22 zu bilden. Diese Konfiguration führt zu einer erhöhten Kontaktfläche zwischen der Hülle 2 und dem zweiten Füllmaterial 4B, ohne das Volumen der Kavität S zu opfern.
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Die Konfiguration der Oberfläche 401 des zweiten Füllmaterials 4B kann ebenso entworfen werden, wie in 10 veranschaulicht ist, um einen Abstand L1 (d. h. die Tiefe der Kavität S) zwischen der Mitte der Oberfläche 401 und der Mitte oder der Endoberfläche der Hülle 2 entlang der longitudinalen Mittellinie der Hülle 2 (d. h. Temperatursensor 1) zu haben. Der Abstand L1 ist ausgewählt, um größer zu sein als eine Dicke L2 der Endabdeckung 22 entlang der longitudinalen Mittellinie der Hülle 2. Die Tiefe L1 der Kavität S und die Dicke der Endabdeckung 22 werden entlang der Mittelachse der Hülle 2 gemessen. Die Endabdeckung 22 kann geformt sein, um eine gekrümmte oder konkave Innenoberfläche zu haben, welche zu der Kavität S exponiert ist. In diesem Fall ist die Tiefe L1 der Kavität S ein maximaler Abstand zwischen der Mitte der Innenoberfläche der Endabdeckung 22 und der Mitte der Oberfläche 401 des zweiten Füllmaterials 4B entlang der Mittelachse der Hülle 2. Die konkave Innenoberfläche der Endabdeckung 22 führt zu Zunahmen im Volumen der Kavität S und einer Kontaktfläche zwischen der Hülle 2 und dem zweiten Füllmaterial 4B.
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In der zweiten Ausführungsform beziehen sich dieselben Bezugszeichen wie sie in der ersten Ausführungsform eingesetzt werden, auf dieselben Teile. Der Temperatursensor 1 dieser Ausführungsform bietet im Wesentlichen dieselben nützlichen Vorteile wie diejenige der ersten Ausführungsform.
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Während die vorliegende Erfindung in Hinsicht auf die bevorzugten Ausführungsformen offenbart wurde, um ein besseres Verständnis davon zu erleichtern, sollte es anerkannt werden, dass die Erfindung auf verschiedenen Wegen ausgeführt werden kann, ohne von dem Prinzip der Erfindung abzuweichen. Demnach sollte die Erfindung verstanden werden, um alle möglichen Ausführungsformen und Modifikationen an der gezeigten Ausführungsform zu beinhalten, welche ausgeführt werden können, ohne vom Prinzip der Erfindung abzuweichen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen erläutert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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