DE102016219971A1

DE102016219971A1 - Temperatursensor

Info

Publication number: DE102016219971A1
Application number: DE102016219971.4A
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Nakanishi; Seiji Oya; Toshiya OYA
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2015-10-13
Filing date: 2016-10-13
Publication date: 2017-04-13
Anticipated expiration: 2036-10-14
Also published as: DE102016219971B8; DE102016219971B4; JP2017075800A

Abstract

[Zu erreichendes Ergebnis] Es wird ein Temperatursensor zur Verfügung gestellt, der die Bildung eines Kurzschlusses an Kerndrähten verhindern kann. [Mittel zur Lösung] Ein Temperatursensor 1 weist einen daran befestigten metallischen Schutz 5 auf, um einen vorderen Endabschnitt davon zu bedecken. Der metallische Schutz 5 umfasst ein temperaturempfindliches Element 13, Mantelkerndrähte 15 (Teile davon erstrecken sich zwischen dem temperaturempfindlichen Element 13, und einem vorderendigen Glaselement 65) und eine vordere Endfläche 71 des vorderendigen Glaselements 65, und weist Verbindungslöcher 74 auf, durch die ein Raum 73 der als Ergebnis der Abdeckung gebildet wird mit einem Außenraum in Verbindung steht. In dem Temperatursensor 1 vom offenen Typ ist die Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Stirnfläche 71 des vorderendigen Glaselements 65 geringer als die Oberflächenrauigkeit Ra einer inneren Umfangsfläche 75 des metallischen Schutzes 5. Da es unwahrscheinlich ist, dass Ruß an der vorderen Endfläche 71 des vorderendigen Glaselementes 65 haften bleibt, ist es unwahrscheinlich, dass die Kernmanteldrähte 15 einen Kurzschluss erleiden.

Description

[Technischen Bereich]
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur von, beispielsweise Abgas, das von einem Fahrzeugmotor abgegeben wird, einem stationären Allzweckmotor usw.
[Stand der Technik]
Ein Beispiel des Temperatursensors zum Erfassen, beispielsweise der Temperatur des von einem Verbrennungsmotor ausgestoßenen Abgases umfasst ein temperaturempfindliches Element, ein Mantelelement und ein Rohr (siehe Patentdokument 1).
Bei dem herkömmlichen Temperatursensor ist das temperaturempfindliche Element elektrisch mit den Kerndrähten des Mantelelements verbunden, und das Rohr bedeckt das temperaturempfindliche Element, die Kerndrähte und das Mantelelement.
Beispiele für das temperaturempfindliche Element umfassen ein Element das einen metallischen Widerstand aufweist (beispielsweise einen Platinwiderstand), dessen elektrische Eigenschaften (elektrischer Widerstand) mit der Temperatur variieren, und ein Thermistor-Element mit einem elektrisch leitenden gesinterten Oxid, dessen elektrische Eigenschaften (elektrischer Widerstand) mit der Temperatur variieren.
Das Mantelelement enthält die Kerndrähte welche elektrisch mit dem temperaturempfindlichen Element verbunden sind, ein Isolationselement, das die Kerndrähte in Umfangsrichtung bedeckt, und einen rohrförmigen Abdeckelement, das aus einem Metall gebildet ist und das Isolationselement abdeckt. In Längsrichtung gegenüberliegenden Enden des rohrförmigen Abdeckelements sind offen. Und zwar liegt das Isolationselement an den gegenüberliegenden Enden des Abdeckelements nach außen frei.
Das Rohr ist ein zylindrisches Element, das aus einem Metall gebildet ist und beherbergt für das temperaturempfindliche Element, die Kerndrähte und das Mantelelement. Das vordere Ende des Rohres ist verschlossen um eine Freilegung des temperaturempfindlichen Elementes, der Kerndrähte usw. zu verhindern.
Abgesehen von solchen einem Temperatursensor mit der Struktur, wie oben beschrieben (d. h. Temperatursensor vom geschlossenen Typ), ist ein Temperatursensor vom offenen Typ bekannt, bei dem das vordere Ende des Rohrs zu der Außenseite des Temperatursensors offen ist, um so das temperaturempfindliche Element direkt dem Abgase zu exponieren, so dass der Temperatursensor die Temperatur des Abgases in Reaktion darauf erfassen kann.
Bei einem Temperatursensor vom offenen Typ, ist das temperaturempfindliche Element etc. nach außen freigelegt. Um das temperaturempfindliche Element etc. von Staub im Abgas zu schützen, weist ein solcher Temperatursensor in der Regel einen metallischen Schutz auf, der an dem vorderen Ende des Temperatursensors befestigt ist und viele Öffnungen aufweist (Verbindungsöffnungen).
[Stand der Technik Dokument]
[Patentdokument]

[Patentdokument 1] Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift (Kokai) No. 2006 bis 234.632

[Zusammenfassung der Erfindung]
[Durch die Erfindung gelöstes Problem]
Doch in den letzten Jahren kann ein Temperatursensor als Ergebnis von zum Beispiel Reduzierung der Größe eines Motors, zu allen Zeiten bei höheren Temperaturen verwendet werden (beispielsweise 850°C oder höher); Somit kann die herkömmliche Temperatursensor vom offenen Typ beschädigt werden.
Beispielsweise kann Abgas von hoher Temperatur eine große Menge an Ruß enthalten. Bei dem oben genannten Temperatursensor mit einer Schutzeinrichtung die Verbindungslöcher aufweist, sind das temperaturempfindliche Element und ein vorderen Endabschnitt des Mantelelementes externem Gas, wie Abgas ausgesetzt. Daher kann sich Ruß der in dem Abgas enthalten ist an einer vorderen Endfläche des Mantelelements akkumulieren (d. h. einer Endfläche des Mantelelements, aus dem die Kerndrähte ragen).
Dementsprechend kann sich der Widerstand zwischen den Kerndrähten erniedrigen (d. h. es kann ein Kurzschluss gebildet werden), welches möglicherweise zu einer Verschlechterung der Messgenauigkeit des Temperatursensors führt. Angesichts des obigen Problems ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Temperatursensor zu schaffen, der die Bildung eines Kurzschlusses an den Kerndrähten verhindern kann.
[Mittel zur Lösung des Problems]

(1) Ein Temperatursensor nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Mantelelement und einen Schutz. Das Mantelelement weist ein temperaturempfindliche Element auf, welches in einer Längsrichtung an einer vorderen Endseite angeordnet ist und eine elektrische Charakteristik aufweist, die sich mit der Temperatur ändert, mindestens einen Elektrodendraht, welcher sich in der Längsrichtung erstreckt und elektrisch mit dem temperaturempfindlichen Element verbunden ist, ein Isolationselement, welches elektrisch isolierend ist und den Elektrodendraht in Umfangsrichtung abdeckt, und einem Abdeckelement, das aus einem Metall gebildet ist, und das Isolationselement in der Längsrichtung mit mindestens einem Teil des Abdeckelements abdeckt, und in der Längsrichtung an einem vorderen Ende offen ist.

Die metallische Schutz bedeckt das temperaturempfindliche Element, einen Abschnitt des Elektrodendrahts, welcher Abschnitt sich zwischen dem temperaturempfindlichen Element und dem Isolationselement erstreckt, und eine vorderen Endfläche des Isolationselements (die Endfläche des Isolationselements an der vorderen Endseite). Der metallische Schutz weist ein Verbindungsloch auf, welches eine Verbindung zwischen einem Raum, der als Folge der Abdeckung ausgebildet wird und einem Außenraum ermöglicht.
Ferner ist bei dem Temperatursensor (d. h. des Temperatursensors vom offenen Typ, dessen vorderes Ende offen ist, um das externe Gas in den Raum einzuführen), eine Oberflächenrauigkeit Ra von der vorderen Endfläche des Isolationselements niedriger ist als eine Oberflächenrauigkeit Ra von einer inneren Umfangsfläche des Schutzes.
Dementsprechend wird, wenn eine Atmosphäre, wie beispielsweise Abgas, welches das das Ziel der Temperaturmessung ist, eine große Menge an Ruß enthält (beispielsweise, wenn der Temperatursensor in einer Hochtemperaturumgebung verwendet wird (beispielsweise bei 850°C oder höher)), der Ruß wahrscheinlich durch die innere Umfangsfläche des metallischen Schutzes dessen Oberflächenrauigkeit Ra hoch ist erfasst, und es ist unwahrscheinlich dass dieser an der vorderen Endoberfläche des Isolationselements anhaftet (dementsprechend unwahrscheinlich dort zu akkumulieren), dessen Oberflächenrauigkeit Ra niedrig ist.
Selbst wenn der Temperatursensor in einer Hochtemperaturumgebung verwendet wird (beispielsweise 850°C oder höher), ist es wahrscheinlich, dass eine Metallkomponente, welche von der inneren Umfangsfläche, usw. des metallischen Schutzes verdampft (genauer gesagt, ein elektrisch leitendes Metalloxid als Ergebnis der Oxidation der Metallkomponente) durch die innere Umfangsfläche des metallischen Schutz aufgenommen wird, dessen Oberflächenrauigkeit Ra hoch ist, und es ist unwahrscheinlich, dass dieses an der vorderen Endfläche des Isolationselements, dessen Oberflächenrauigkeit Ra ist gering anhaftet (entsprechend ist es unwahrscheinlich, dass dieses dort akkumuliert wird).
Als Ergebnis wird eine hohe elektrische Isolierung zwischen den Elektrodendrähten und zwischen den Elektrodendrähten und dem metallischen Schutz erhalten. Daher ist es unwahrscheinlich, dass die Elektrodendrähte einen Kurzschluss erleiden. Somit ist es unwahrscheinlich, dass sich die Genauigkeit der Messung des Temperatursensors verschlechtert und die Haltbarkeit wird verbessert.
Die Oberflächenrauigkeit Ra ist eine arithmetische mittlere Rauigkeit Ra (siehe JIS B 0601:2013).
Es ist zu bemerken, dass die Oberflächenrauigkeit Ra der inneren Umfangsfläche des metallischen Schutzes und die Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Endoberfläche des Isolationselements auf der Grundlage ihrer Werte verglichen werden können (der Oberflächenrauigkeit Ra), welche durch ähnliche Messverfahren unter den gleichen Bedingungen erhalten werden (zum Beispiel wird der gleiche Abschnittswert (cut-off value) λc verwendet). Zum Beispiel kann die Stichprobenlänge in den Messverfahren auf 0,25 mm eingestellt werden und der Abschnittswert λc in dem Messverfahren kann auf 0,25 mm eingestellt werden.
Die Oberflächenrauigkeit Ra der inneren Umfangsfläche des metallischen Schutzes erstreckt sich, beispielsweise von 11 μm bis 16 μm Die Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Endoberfläche des Isolierelements erstreckt sich, beispielsweise von 4 μm bis 15 μm. Beispiele für Metalle, die zur Herstellung des Abdeckelements und des metallischen Schutz verwendet werden, umfassen verschiedene reine Metalle und Legierungen; beispielsweise Metalle mit hoher Wärmebeständigkeit, bei welchen es unwahrscheinlich ist, dass diese sich bei Verwendung bei 850°C oder höher verschlechtern; insbesondere Edelstahllegierungen wie SUS310S.
Eine Vielzahl von elektrisch leitfähigen Drähten können durch Schweißen oder dergleichen miteinander verbunden werden, um so als einzelner Elektrodendraht verwendet zu werden (beispielsweise können Leitungsdrähte, die sich von dem temperaturempfindlichen Element erstrecken mit den Mantelkerndrähten verbunden werden).
Ein Bereich des Isolationswiderstands des Isolationselements, in dem das Isolierelement elektrische Isolationseigenschaften aufweist, ist, beispielsweise von 0,01 MΩ bis 1000 MΩ bei 900°C.

(2) In einem Temperatursensor gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein vorderer Endabschnitt des Isolationselements, einschließlich der vorderen Endfläche aus einem Glaselement gebildet ist, welches hauptsächlich aus Glas gebildet ist.

Ein vorderer Endabschnitt des Isolationselements ist durch das elektrisch isolierende Glaselement gebildet. Die Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Endfläche des Glaselements ist niedriger als die Oberflächenrauigkeit Ra der inneren Umfangsfläche des metallischen Schutzes. Dementsprechend ist es, da es unwahrscheinlich ist, dass Ruß oder an der Oberfläche (vordere Endfläche) des Glaselements haftet, unwahrscheinlich, dass die Elektrodendrähte einen Kurzschluss erleiden.
Da Glas wasserundurchlässig ist, kann durch das Glaselement für den vorderen Endabschnitt des Isolierelements, Eindringen von Wasser in das Isolationselement eingeschränkt werden. Unterdessen bedeutet der Ausdruck ”hauptsächlich aus Glas gebildet”, dass von den Materialien, die verwendet werden, um das Glaselement zu bilden, Glas in der größten Menge enthalten ist (beispielsweise der Glasgehalt in Massen-% ist der höchste). Als solches Glas, wie es später beschrieben wird, können verschiedene Arten von Gläsern (Gläser, die nicht bei einer Arbeitstemperatur erweichen), wie beispielsweise Aluminiumsilikatglas, eingesetzt werden.
Es ist zu bemerken, dass die Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Endfläche des Glaselementes, beispielsweise von 4 μm bis 8 μm reicht.

(3) In einem Temperatursensor gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Isolationselement einen Isolator, welcher sich hinter dem Glaselement befindet und das Glaselement weist eine höhere elektrische Isolationsleistung (Isolationswiderstand) als der Isolator auf.

Als Ergebnis weist die vordere Endoberfläche des Isolierelementes verbesserte elektrische Isolationseigenschaften auf, wodurch ein Kurzschluss, der an der vorderen Endoberfläche gebildet wird, weniger wahrscheinlich ist.
Wie oben beschrieben, kann das Isolierelement aus einem Glaselement, welches an der vorderen Endseite vorgesehen ist und einem Isolator (Isolationselement unterscheidet sich von dem Glaselement), welcher an der hinteren Endseite angeordnet ist, zusammengesetzt sein. Wie später beschrieben werden, Magnesiumoxid (MgO) oder einem ähnlichen Material elektrisch isolierende Eigenschaften aufweist, kann als das Material des Isolators verwendet werden.
Der Isolationswiderstand des Glaselements reicht, beispielsweise von 0,01 MΩ bis 10000 MΩ bei 900°C. Der Isolationswiderstand des Isolators reicht, beispielsweise von 0,01 MΩ bis 1000 MΩ bei 900°C.
Zusätzlich kann das gesamte Isolationselement aus einem Isolator gebildet sein, der unterschiedlich von dem Glaselement ist. In diesem Fall ist der Isolator an der vorderen Endoberfläche des Isolationselements freigelegt. Die Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Stirnfläche des Isolators reicht von beispielsweise, 4 μm bis 15 μm.

(4) In einem Temperatursensor nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die vordere Endfläche des Isolationselements in Richtung der vorderen Endseite konvex ausgebildet.

Als Ergebnis wird, verglichen mit dem Fall, wo die vordere Stirnfläche flach ist, die Kriechstrecke zwischen den Elektrodendrähten oder zwischen den Elektrodendrähten und der Kappe erhöht, wodurch ein Kurzschluss der Elektrodendrähte unterdrückt werden kann.

(5) In einem Temperatursensor gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die vordere Endfläche des Isolationselements eine Wellung auf, deren Rauigkeit größer ist als die Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Endfläche. Das heißt, die vordere Endfläche des Isolationselements weist eine Wellung auf, die eine arithmetische Mittelwelligkeit Wa (JIS B 0601:2013) hat, welche größer ist als die Oberflächenrauigkeit (arithmetischer Mittelwert der Rauigkeit Ra) der vorderen Endfläche (der gleiche Abschnittswert λc wird benutzt).

Dementsprechend wird, verglichen mit dem Fall, wo die vordere Endoberfläche ohne Wellung und ist flach, die Kriechstrecke zwischen den Elektrodendrähten oder zwischen den Elektrodendrähten und den metallischen Schutz erhöht, wodurch ein Kurzschluss der Elektrodendrähte reduziert werden kann.
Die Welligkeit der Wellung ist, beispielsweise eine arithmetische mittlere Welligkeit Wa mit einer Abtastungslänge von 0,25 mm und einem Abschnittswert λc von 0,25 mm.
Es ist zu bemerken, dass allgemein bekannte Verfahren (siehe JIS B 0601:2013) zur Messung Oberflächenrauigkeit (arithmetische mittlere Rauigkeit Ra) und Welligkeit (arithmetische mittlere Welligkeit) Wa eingesetzt werden können. Beispielsweise wird ein Oberflächenprofil von einer realen Oberfläche erhalten; ein Rauigkeitsprofil wird aus dem Oberflächenprofil durch die Verwendung eines Hochpassfilters mit den Abschnittswert λc erhalten; und die Oberflächenrauigkeit Ra (arithmetische mittlere Rauheit Ra) wird aus dem Rauigkeitsprofil erhalten. Auch ein Welligkeits-Profil wird aus dem Oberflächenprofil durch die Verwendung eines Bandpassfilters erhalten einen Abschnittswert λc bis Abschnittswert λf als Durchlassbereich; dann wird die Welligkeit (arithmetische mittlere Welligkeit Wa) aus dem Welligkeitsprofil erhalten.
Inzwischen kann die Oberflächenrauigkeit Ra und die Welligkeit Wa an einer Stelle gemessen werden; vorzugsweise wird jedoch die Oberflächenrauigkeit Ra und die Welligkeiten Wa an einer Vielzahl von Punkten gemessen (beispielsweise acht oder mehr Punkte), und der Durchschnitt der gemessenen Werte wird erhalten.
[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
1 ist eine teilweise weggeschnittene Schnittansicht die eine Struktur eines Temperatursensors eines ersten Ausführungsbeispiels zeigt.
2(a) ist eine vergrößerte Draufsicht, die einen vorderen Endabschnitt des Temperatursensors des ersten Ausführungsbeispiels zeigt,
2(b) ist eine vergrößerte geschnittene Schnittansicht, die den vorderen Endabschnitt des Temperatursensors zeigt, und 2(c) ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A aus 2(b).
3(a) ist eine Draufsicht, die die äußere Erscheinung eines temperaturempfindlichen Elements zeigt, mit dem die Mantelkerndrähte eines Mantelelements verbunden sind, und 3(b) ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 3(a).
4 ist eine vergrößerte weggeschnittene Schnittansicht eines vorderen Endabschnittes eines Temperatursensors eines zweiten Ausführungsbeispiels.
5(a) ist eine vergrößerte Draufsicht auf einen vorderen Endabschnitt eines Temperatursensors eines dritten Ausführungsbeispiels, und 5(b) ist eine Ansicht des Temperatursensors von der vorderen Stirnseite gesehen.
6(a) ist eine vergrößerte weggeschnittene Draufsicht, die einen vorderen Endabschnitt eines Temperatursensors eines vierten Ausführungsbeispiels zeigt, und 6(b) ist eine Ansicht des Temperatursensors von der vorderen Stirnseite gesehen.
7 ist eine vergrößerte weggeschnittene Draufsicht, die einen vorderen Endabschnitt eines Temperatursensors einer Modifikation des vierten Ausführungsbeispiels zeigt.
8(a) ist eine vergrößerte weggeschnittene Schnittansicht, die schematisch und teilweise einen vorderen Endabschnitt eines Temperatursensors eines fünften Ausführungsbeispiels zeigt, 8(b) ist eine vergrößerte weggeschnittene Schnittansicht, die schematisch und teilweise einen vorderen Endabschnitt eines Temperatursensors eines sechsten Ausführungsbeispiels zeigt, und 8(c) ist eine vergrößerte geschnittene Schnittansicht, die schematisch und teilweise einen vorderen Endabschnitt eines Temperatursensors eines siebten Ausführungsbeispiels zeigt.
9 ist eine graphische Darstellung, welche den Einfluss (Widerstandsänderung) der Akkumulation eines Metalloxids auf einer Mantelendoberfläche zeigt.
10(a) zeigt eine vergrößerte weggeschnittene Schnittansicht eines vorderen Endabschnittes eines Temperatursensors eines weiteren Ausführungsbeispiels, und 10(b) ist eine perspektivische Ansicht, die einen vorderen Endabschnitt eines Temperatursensors eines weiteren Ausführungsbeispiels zeigt.
11(a) ist eine vergrößerte weggeschnittene Schnittansicht eines vorderen Endabschnittes eines Temperatursensors eines weiteren Ausführungsbeispiels zeigt, und 11(b) ist eine vergrößerte weggeschnittene Schnittansicht, die einem vorderen Endabschnitt eines Temperatursensors eines weiteren Ausführungsbeispiels zeigt.
[Formen zur Durchführung der Erfindung]
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden als nächstes unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
[1. Erstes Ausführungsbeispiel]
[1-1. Gesamtstruktur]
Ein Temperatursensor 1 gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels wird beschrieben. Der Temperatursensor 1 ist dazu vorgesehen die Abgastemperatur einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs oder dergleichen zu erfassen.
Wie in 1 gezeigt, hat der Temperatursensor 1 eine in einer axialen Richtung längliche Form. Der Temperatursensor 1 ist, beispielsweise an ein Gasströmungsrohr, wie beispielsweise ein Abgasrohr einer Brennkraftmaschine angeschlossen, so dass eine vorderen Endseite davon in dem Gasströmungsrohr angeordnet ist, durch welches ein Messzielgas (Abgas) fließt, um dabei die Temperatur des Messzielgases zu detektieren.
Die axiale Richtung ist die Längsrichtung des Temperatursensors 1 und entspricht der vertikalen Richtung in 1. Die Richtung senkrecht zu der axialen Richtung ist die Radialrichtung. Ferner ist eine vordere Endseite des Temperatursensors 1 die untere Seite in 1, und eine hintere Endseite ist die obere Seite in 1.
Der Temperatursensor 1 ist mit dessen offenen vorderen Ende einer vom offenen Typ. Der Temperatursensor 1 enthält ein Mantelelement 3, ein Rohr 4, einen Schutz 5, ein Befestigungselement 7, ein Mutterelement 9, eine Hülse 11 und ein temperaturempfindliches Element 13.
Wie in 2(a) bis 2(c) gezeigt, weist das Mantelelement 3 ein Paar von Mantelkerndrähten (Elektrodendrähte) 15, ein Isolationselement 17, welches die beiden Mantelkerndrähte 15 mit Ausnahme deren gegenüberliegenden Endabschitten in Umfangsrichtung (d. h. von radial außen) bedeckt, und ein Abdeckelement 19, das aus einem Metall gebildet ist und das gesamte Isolationselement 17 in Umfangsrichtung bedeckt. Das Mantelelement 3 wird im Detail später beschrieben.
Das Rohr 4 ist auf das Abdeckelement 19 gepasst. Das Rohr 4 umgibt einen Teil des Außenumfangs des Abdeckelements 19 (einen vorderen Endabschnitt des Außenumfangs), und ragt in Richtung der vorderen Endseite von dem Abdeckelement 19 ab. Das Rohr 4 ist eine Metallabdeckung, welche aus einem korrosionsbeständigen Metall gebildet ist (beispielsweise einer rostfreien Stahllegierung, wie etwa SUS310S, welche auch ein wärmebeständiges Metall ist).
Das Rohr 4 erstreckt sich in einer axialen Richtung und ist rohrförmigen (zylindrisch) mit dessen entgegengesetzten offenen Enden.
Der metallische Schutz 5 ist auf dem Rohr 4 angebracht. Die metallische Schutz 5 umgibt einen Abschnitt (einen vorderer Endabschnitt) des äußeren Umfangs des Rohres 4 und bedeckt einen vorderen Endabschnitt des Rohres 4 (und dementsprechend einem vorderen Endabschnitt des Temperatursensors 1).
Der metallische Schutz 5 ist eine rohrförmige Kappe, welche aus einem korrosionsbeständigen Metall gebildet ist (beispielsweise einer rostfreien Stahllegierung, wie etwa SUS310S, die auch ein wärmebeständiges Metall ist). Um zu gewährleisten, dass das Abgas durch den metallischen Schutz 5 strömt, weist der metallische Schutz 5 eine Vielzahl von Verbindungslöchern 21 auf, die eine Kommunikation zwischen dem Inneren des metallischen Schutz 5 und der Außenseite des metallischen Schutzes 5 ermöglichen. Der metallische Schutz 5, wird später im Detail beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, weist das Befestigungselement 7 einen vorstehenden Abschnitt 31 auf, welcher radial nach außen absteht und einem hinteren Mantelabschnitt 33, welcher hinter dem vorstehenden Abschnitt 31 angeordnet ist und sich in axialer Richtung erstreckt. Das Befestigungselement 7 umgibt einen hinteren Endabschnitt der äußeren Umfangsfläche des Rohres 4 und ist mit dem Rohr 4 verschweißt, um das Rohr 4 zu halten. Ein Kontaktfläche 31a an dem vorderen Ende des vorstehenden Abschnitts 31 steht in Kontakt mit einer Montageposition für den Temperatursensor 1.
Das Mutterelement 9 weist einen hexagonalen Mutternabschnitt 35 und einen Gewindeabschnitt 37 auf. Die Hülse 11 ist auf einen hinteren Endabschnitt des Befestigungselements 7 gepasst. Das temperaturempfindliche Element 13 weist eine elektrische Charakteristik (elektrischen Widerstand) auf, die mit der Temperatur variiert. Das temperaturempfindliche Element 13 weist eine Charakteristik auf, beispielsweise so, dass der elektrische Widerstand mit steigender Temperatur steigt (positive Charakteristik).
Insbesondere weist, wie in den 3(a) und 3(b) gezeigt, das temperaturempfindliche Element 13 eine keramische Basis 41 mit einer Aluminiumoxidreinheit von 99,5% bis 99,9%, einen metallischen Widerstand 43, welcher in einem vorbestimmten Muster (in dem vorliegenden ersten Ausführungsbeispiel, mäanderförmig) auf der Oberfläche der keramischen Basis 41 gebildet ist, und einer keramischen Deckschicht 45 mit einer Aluminiumoxidreinheit von 99,5% bis 99,9% die den metallischen Widerstand 43 von einer Seite gegenüber der keramischen Basis 41 bedeckt, auf.
Der metallische Widerstand 43 ist ein Platin-Widerstand, welcher hauptsächlich aus Platin (Pt) gebildet ist. Der metallische Widerstand 43 variiert in dessen elektrischen Widerstand mit der Temperatur.
Die keramische Deckschicht 45 ist ein gebrannter Bogen (sheet), erhalten aus einem gebrannten Keramikplattengrünling und ist mit einer vorderen Endseite (linke Seite in 3(a) und 3(b)) der gebrannten keramischen Basis 41 mittels einer Verbindungsschicht 47 verbunden, um eine vordere Endseite des metallischen Widerstands 43 zu bedecken.
Die Verbindungsschicht 47 weist eine Aluminiumoxid-Reinheit von 99,5% bis 99,9% auf. Die Verbindungsschicht 47 ist in der Form einer Paste die Aluminiumoxidpulver enthält, bevor das Verbinden durchgeführt wird; Insbesondere werden die gebrannte keramische Basis 41 und die gebrannte keramische Deckschicht 45 durch Verwendung der Paste verbunden, durch nachfolgende Wärmebehandlung 47 um die Verbindungsschicht zu bilden.
Hinteren Endabschnitte (rechte Endabschnitte in den 3(a) und 3(b)) des metallischen Widerstands 43 sind elektrisch mit den Mantelkerndrähten 15 des Mantelelements 3 durch Elektrodenpads 49 verbunden, die breiter sind als das Leitermuster und welche durch die keramische Deckschicht 45 bedeckt sind. Die Elektrodenpads 49 und die Mantelkerndrähte 15 sind elektrisch miteinander durch Schweißen, wie beispielsweise Widerstandsschweißen oder Laserschweißen, an Schweißpunkten 51 miteinander verbunden.
Anschließend werden die Verbindungen zwischen dem Temperaturempfindlichen Element 13 und dem Mantelkerndrähte 15 mit einem Kerndraht-Befestigungsmaterial 53 abgedeckt, wobei das temperaturempfindliche Element 13 und die Mantelkerndrähte 15 stark miteinander verbunden werden. Der Kerndraht-Befestigungsmaterial 53 ist aus einem Glasmaterial gebildet, welches ist hauptsächlich aus Aluminiumsilikatglas gebildet ist.
Das temperaturempfindliche Element 13 mit einer solchen Struktur ist elektrisch mit einer externen Vorrichtung oder dergleichen durch die Mantelkerndrähte 15 verbunden. Der Temperatursensor 1 ist, beispielsweise an einem Abgasrohr angebracht, so dass der Gewindeabschnitt 37 gewindemäßig an einem Sensorbefestigungsabschnitt des Abgasrohrs befestigt ist, wobei sein vorderes Ende in der Abgasleitung angeordnet ist, um die Temperatur eines Messzielgases zu erfassen.
In dem vorliegenden ersten Ausführungsbeispiel ist die Temperatur des Abgases, das ein Messzielgas ist, beispielsweise 850°C oder höher. Allerdings kann der Temperatursensor des vorliegenden ersten Ausführungsbeispiels auch bei einer Temperatur von niedriger als 850°C verwendet werden.
[1-2. Mantelelement]
Als nächstes wird das Mantelelement 3 in Einzelheiten beschrieben.
Wie oben beschrieben, enthält das Mantelelement 3 das Paar von Mantelkerndrähten 15, das Isolationselement 17 und das Abdeckelement 19 (siehe 1).
Die Mantelkerndrähte 15 sind aus einer Ni-Basis-Legierung gebildet, welche Al enthält. Vordere Endabschnitte der Mantelkerndrähte 15 sind mit dem temperaturempfindlichen Element 13 durch Laserschweißen verbunden. Hintere Endabschnitte der Mantelkerndrähte 15 sind an Klemmenanschlüsse 61 durch Widerstandsschweißen angeschlossen. Als Ergebnis werden die hinteren Endabschnitte der Mantelkerndrähte 15 durch die Klemmanschlüsse 61 mit externen Zuleitungsdrähten 63 zur Verbindung mit einer externen Schaltung (beispielsweise eine elektronische Steuereinheit (ECU) eines Fahrzeugs) verbunden.
Die Isolationsrohre 64 isolieren die beiden Kernmanteldrähte 15 voneinander und die beiden Klemmanschlüsse 61 voneinander. Jeder der externen Zuleitungsdrähte 63 ist aus einem Leiter und einem elektrisch isolierenden Abdeckmaterial, welches den Leiter abdeckt aufgebaut. Die externen Zuleitungsdrähte 63 erstrecken sich durch eine Durchführungstülle 66, welche aus hitzebeständigem Gummi gemacht ist.
Das Isolationselement 17 ist ein elektrisch isolierendes Element und umfasst, wie in den 2(a) und 2(b) gezeigt, ein Glaselement 65, welches am vorderen Ende angeordnet ist (nachfolgend kann dieses als vorderendiges Glaselement bezeichnet werden), ein Glaselement 67, welches am hinteren Ende angeordnet ist (siehe 1), und ein Isolator 69, welcher zwischen den beiden Glaselementen 65 und 67 angeordnet ist.
Der Isolator 69 wird gebildet, indem ein Isoliermaterial aus Magnesiumoxid (MgO) in das Abdeckelement 19 geladen wird, um eine elektrische Isolation zwischen dem Abdeckelement 19 und den beiden Mantelkerndrähten 15 auszubilden und die Mantelkerndrähte 15 zu halten.
Das vorderendige Glaselement 65 ist ein scheibenförmiges Element, welches in einer solchen Weise angeordnet ist, dass es die vordere Endfläche des Isolators 69 bedeckt. Das vorderendige Glaselement 65 ist beispielsweise aus Aluminiumsilikatglas so dicht gebildet um nicht das Eindringen von Wasser zu ermöglichen.
Das vorderendige Glaselement 65 kann aus einem Glasmaterial gebildet sein, das Aluminiumsilikatglas als Hauptkomponente enthält (beispielsweise 50 Masse-%). In diesem Fall ist zusätzlich zu dem Glas, beispielsweise Aluminiumoxid enthalten.
Das Glaselement 67 an der hinteren Endseite ist ein scheibenförmiges Element und in einer solchen Weise angeordnet, um die hinteren Endfläche des Isolators 69 zu bedecken. Das Glaselement 67 an der hinteren Endseite ist aus einem ähnlichen Material gebildet, wie es für das vorderendige Glaselement 65 verwendet wird.
Die elektrische Isolationsleistung (Isolationswiderstand) der Glaselemente 65 und 67 ist höher als die elektrische Isolationsleistung (Isolationswiderstand) des Isolators 69.
Das Abdeckelement 19 ist aus einer Ni-basierten Legierung gebildet, welche Al enthält in einer solchen rohrförmige Form gebildet, dass es den Umfang des Isolators 69 bedeckt.
Die Glaselemente 65 und 67 können so ausgebildet sein, dass konkave Hohlräume in den Endflächen des Isolators 69 gebildet werden, durch welche sich die Mantelkerndrähte 15 erstrecken; dann wird, Glas in die Hohlräume gegossen.
[1-3. Struktur des vorderen Endabschnittes des Temperatursensors]
Als nächstes wird die Struktur eines vorderen Endabschnittes des Temperatursensors 1 beschrieben.
Wie in den 2(a) bis 2(c) gezeigt ist in dem vorliegenden ersten Ausführungsbeispiel der Schutz 5 vom kappenförmigen Typ an dem vorderen Ende des Temperatursensors 1 angebracht, um das vordere Ende zu bedecken.
Der metallische Schutz 5 weist einen zylindrischen Umfangsabschnitt 5a und einen scheibenförmigen vorderen Endabschnitt 5b auf, welcher in einer solchen Weise ausgebildet ist, um eine vordere Endöffnung des Umfangsabschnitts 5a zu bedecken. Der Umfangsabschnitt 5a des metallischen Schutz 5 ist an dem vorderen Ende des Rohrs 4 angebracht, wobei das vordere Ende des Temperaturfühlers 1 durch den metallischen Schutz 5 bedeckt ist. Der metallische Schutz 5 ist an dem Rohr 4 durch Schweißen an dessen rückseitigem Ende verbunden des Umfangsabschnitts 5a verbunden.
Der metallische Schutz 5 weist intern einen im Allgemeinen kreisförmigen säulenförmigen Raum 73 auf, welcher sich vor der vorderen Endfläche 71 des vorderendigen Glaselementes 65 des Hülsenelements 3 befindet (siehe 2(b)). Das temperaturempfindliche Element 13 und das Paar von Mantelkerndrähten 15 sind in dem Raum 73 angeordnet.
Jede des Umfangsabschnitt 5a und des vorderen Endabschnitts 5b des metallischen Schutzes 5 weist eine Vielzahl von Verbindungslöchern 21 auf, so dass der Innenraum (Raum 73) der metallischen Schutzes 5 mit dem Außenraum in Verbindung steht. Insbesondere sind die Verbindungslöcher 21 des Umfangsabschnitts 5a des metallischen Schutzes 5 in vorbestimmten Intervallen in der axialen Richtung und in einem vorbestimmten Intervall in der Umfangsrichtung vorgesehen. Das Verbindungsloch 21 des vorderen Endabschnitts 5b des metallischen Schutzes 5 ist in koaxial mit dem axialen Zentrum vorgesehen und weist eine kreisförmige Gestalt auf. Der Durchmesser des Verbindungslochs 21 des vorderen Endabschnitts 5b ist kleiner als der Innendurchmesser des Umfangsabschnitt 5a. Diese Struktur ermöglicht es, dass das temperaturempfindliche Element 13 etc. in direkten Kontakt mit die äußere Atmosphäre (Abgas) kommt (d. h. dieser ausgesetzt wird).
Der metallische Schutz 5, mit der oben erwähnte Struktur, kann beispielsweise gebildet werden, durch Tiefziehen einer Stahlplatte in die Form eines Rohres (zylindrisches Rohr), welches sich in einer axialen Richtung erstreckt und an dessen vorderen Ende geschlossen ist (offen am hinteren Ende davon ist), nachfolgendes bilden der Verbindungslöcher Löcher 21 in dem metallischen Schutz 5 mittels Bohren oder dergleichen.
In dem vorliegenden ersten Ausführungsbeispiel ist die Oberflächenrauigkeit Ra der Innenumfangsoberfläche 75 (insbesondere ein Bereich der inneren Umfangsfläche 75, die dem Raum 73 zugewandt ist, siehe 2(b)) des metallischen Schutzes 5 ist zum Beispiel 13 μm in einem Bereich von 11 μm bis 16 μm. Die Oberflächenrauigkeit Ra von der vorderen Endfläche 71 des vorderendigen Glaselementes 65 ist zum Beispiel 6 μm im Bereich von 4 μm bis 8 μm. Das heißt, die Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Endfläche 71 des vorderendigen Glaselements 65 ist niedriger eingestellt als die Oberflächenrauigkeit Ra der inneren Umfangsfläche 75 des metallischen Schutzes 5.
Die Oberflächenrauigkeit Ra der inneren Umfangsfläche 75 des metallischen Schutzes 5 ist auf den oben genannten Bereich oder Wert eingestellt, beispielsweise durch ein Verfahren zum Aufrauen durch Sandstrahlen oder unter Verwendung einer Chemikalie. Beispielsweise kann durch die Art Partikelgröße etc. von Sand, der für das Sandstrahlen verwendet wird, die Oberflächenrauheit Ra auf den oben genannten Bereich oder Wert eingestellt werden.
Inzwischen wird die Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Endfläche 71 des vorderendigen Glaselementes 65 auf den oben genannten Bereich oder Wert eingestellt, beispielsweise durch ein Verfahren der Einstellung der Art und Partikelgröße des Materials welches verwendet wird, um die vorderendigen Glaselementen 65 zu bilden sowie die Brenntemperatur. Beispielsweise kann durch Erhöhung der Partikelgröße des Materials und der senken der Brenntemperatur die Oberflächenrauigkeit Ra erhöht werden. Auch kann beispielsweise als Verfahren zum Aufrauen der vorderen Endflächen 71 des geformten vorderendigen Glaselementes 65, ein Sandstrahlen oder die Verwendung einer Chemikalie verwendet werden.
Es können, beide, die Oberflächenrauigkeit Ra der inneren Umfangsfläche 75 des metallischen Schutzes 5 und die Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Stirnfläche 71 des vorderendigen Glaselement 65 eingestellt werden, durch die Verwendung der oben erwähnten Verfahren, auf die entsprechenden vorbestimmten Bereiche, welche die oben beschriebene Beziehung zwischen der Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Endfläche 71 des vorderendigen Glaselementes 65 und der Oberflächenrauigkeit Ra der inneren Umfangsfläche 75 des metallischen Schutz 5 erfüllen (im Folgenden wird diese Beziehung als ”Verhältnis der Oberflächenrauigkeit Ra” bezeichnet); jedoch kann nur entweder eine der Oberflächenrauigkeiten Ra eingestellt werden. Beispielsweise kann der metallische Schutz 5 durch Tiefziehen ausgebildet werden (ohne eine Oberflächenbehandlung durchzuführen), und nur die Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Endfläche 71 des vorderendigen Glaselements 65 kann eingestellt werden, um die Beziehung der Oberflächenrauheit Ra zu befriedigen.
[1-4. Effekt]
Wie oben beschrieben, hat der Temperatursensor 1 des vorliegenden ersten Ausführungsbeispiels den metallischen Schutz 5 an dem Temperatursensor 1 angebracht, um das vordere Ende davon zu bedecken. Der metallische Schutz 5 bedeckt das temperaturempfindliche Element 13, die Mantelkerndrähte 15 und die vordere Endfläche 71 des vorderendigen Glaselements 65 (Teile davon erstrecken sich zwischen dem temperaturempfindlichen Element 13 und dem vorderendigen Glaselement 65). Der metallische Schutz 5 weist Verbindungslöcher 74 auf, durch die der Raum 73, der als Ergebnis der Abdeckung gebildet ist, mit dem Außenraum in Verbindung steht.
In dem Temperatursensor 1 (das heißt Temperatursensor vom offenen Typ, dessen vorderes Ende offen ausgestaltet ist, um das externe Gas in den Raum 73 einzuführen), ist die Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Endfläche 71 des vorderendigen Glaselementes 65 geringer als die Oberflächenrauigkeit Ra der inneren Umfangsfläche 75 des metallischen Schutzes 5.
Dementsprechend wird, selbst wenn das Abgas, das das Ziel der Temperaturmessung ist, eine große Menge an Ruß enthält, der Ruß leichter von der inneren Umfangsfläche 75 des metallischen Schutz 5 gefangen, da dessen Oberflächenrauigkeit Ra hoch ist und es ist unwahrscheinlich, dass dieser (dementsprechend, ist es unwahrscheinlich, dass dieser sich dort akkumuliert) an der vorderen Endfläche 71 des vorderendigen Glaselementes 65 anhaftet, dessen Oberflächenrauigkeit Ra gering ist.
Selbst wenn der Temperatursensor 1 in einer Hochtemperaturumgebung verwendet wird (beispielsweise bei 850°C oder höher), ist es wahrscheinlich, dass eine Metallkomponente, welche von der inneren Umfangsoberfläche 75 usw. des metallischen Schutz 5 verdampft ist (genauer gesagt, ein elektrisch leitfähiges Metalloxid, welches als Ergebnis der Oxidation der Metallkomponente produziert wurde), durch die innere Umfangsfläche 75 des metallischen Schutzes 5 gefangen wird, dessen Oberflächenrauigkeit Ra hoch ist und es ist unwahrscheinlich, dass (dementsprechend, ist es unwahrscheinlich, dass diese sich dort akkumuliert) an der vordere Endfläche 71 des vorderendigen Glaselementes 65 anhaftet, dessen Oberflächenrauigkeit Ra gering ist.
Da eine hohe elektrische Isolierung zwischen den Mantelkerndrähten 15 und zwischen den Mantelkerndrähte 15 und der Abdeckung 5 erhalten bleibt, ist es unwahrscheinlich das die Mantelkerndrähte 15 einen Kurzschluss erleiden. Daher ist unwahrscheinlich, dass sich die Genauigkeit der Messung verschlechtert und die Haltbarkeit wird verbessert.
Auch in dem vorliegenden ersten Ausführungsbeispiel, sind die elektrischen Isolationseigenschaften (Isolationswiderstand) des vorderendigen Glaselementes 65 höher, als die elektrische Isolationsleistung (Isolationswiderstand) des Isolators 69. Als Ergebnis, da die elektrischen Isolationseigenschaften der vorderen Endfläche 71 des vorderendigen Glaselement 65 verbessert werden, ist ein Kurzschluss an der vorderen Stirnfläche 71 weniger wahrscheinlich.
[1-5. Begriffliche Korrespondenz den Ansprüchen]
Die terminologische Übereinstimmung zwischen Ansprüchen und dem vorliegenden ersten Ausführungsbeispiel wird beschrieben.
Das Mantelelement 3 entspricht dem Mantelelement in den Ansprüchen; der metallische Schutz 5 entspricht dem metallischen Schutz in den Ansprüchen; das temperaturempfindliche Element 13 entspricht dem temperaturempfindlichen Element in den Ansprüchen; die Mantelkerndrähte 15 entsprechen gemeinsam dem Elektrodendraht in den Ansprüchen; das Isolationselement 17 entspricht dem Isolationselement in den Ansprüchen; das Abdeckelement 19 entspricht dem Abdeckelement in den Ansprüchen; das Glaselement 65 entspricht dem Glaselement in den Ansprüchen; die Verbindungslöcher 21 entsprechen kollektiv dem Verbindungsloch in den Ansprüchen; die vordere Endfläche 71 entspricht der vorderen Endfläche in den Ansprüchen; und der Raum 73 entspricht dem Raum in den Ansprüchen.
[2. Zweites Ausführungsbeispiel]
Als nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben.
Eine Beschreibung der Merkmale, die denen des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich sind wird weggelassen. In der folgenden Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels, werden Komponententeile, die ähnlich denen des ersten Ausführungsbeispiels sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie in dem ersten Ausführungsbeispiel.
Wie in 4 gezeigt, ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel, weist ein Temperatursensor 81 des vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiels den metallischen Schutz 5 auf, welcher die Vielzahl von Verbindungslöchern 21 aufweist, und der metallische Schutz 5 ist an den vorderen Endabschnitt (linker Endabschnitt in 4) des Rohres 4 gepasst, um den vorderen Endabschnitt des Temperatursensors 81 zu bedecken.
In dem vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiel, weist ein Isolationselement 85 aus einem Mantelelement 83 nicht das vorderendige Glaselement wie in dem ersten Ausführungsbeispiel auf. Das gesamte Isolationselement 85 ist der Isolator 86 welcher aus einem Material ähnlich demjenigen in dem ersten Ausführungsbeispiel gebildet ist.
Mit anderen Worten erstreckt sich ein Abdeckelement 87 bis zu dem vorderen Ende des Rohrs 4 und der Isolator 86 ist angeordnet, um das vordere Ende des Abdeckelements 87 zu erreichen, so dass der Isolator 86 selber an der vorderen Endfläche 89 freigelegt ist. Die paarigen Mantelkerndrähte 15 erstrecken sich durch den Isolator 86.
In dem vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiel ist ähnlich des ersten Ausführungsbeispiels die Oberflächenrauigkeit Ra der Innenumfangsfläche 75 des metallischen Schutzes 5, beispielsweise 13 μm in einem Bereich von 11 μm bis 16 μm. Die Oberflächenrauigkeit Ra von der vorderen Endfläche 89 des Isolators 86 ist, beispielsweise 8 μm, in einem Bereich von 4 μm bis 15 μm. Das heißt, die Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Endfläche 89 des Isolators 86 ist niedriger eingestellt ist als die Oberflächenrauigkeit Ra der inneren Umfangsfläche 75 des metallischen Schutzes 5.
Aufgrund einer solchen Struktur, ähnlich des ersten Ausführungsbeispiels, ergibt sich bei dem vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiel ein Effekt der Eindämmung der Bildung eines Kurzschlusses an den Mantelkerndrähten 15.
[3. Drittes Ausführungsbeispiel]
Als nächstes wird ein drittes Ausführungsbeispiel beschrieben.
Eine Beschreibung der Merkmale, die denen des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich sind wird weggelassen. In der folgenden Beschreibung des dritten Ausführungsbeispiels, werden Komponententeile, die ähnlich denen des ersten Ausführungsbeispiels sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie in dem ersten Ausführungsbeispiel.
In dem vorliegenden dritten Ausführungsbeispiel ist die Struktur des metallischen Schutz unterschiedlich von dem des ersten Ausführungsbeispiels. Wie in den 5(a) und 5(b) gezeigt, enthält, ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel, ein Temperatursensor 91 des vorliegenden dritten Ausführungsbeispiels das temperaturempfindliche Element 13, das Mantelelement 3 und das Rohr 4 in dem vorderen Endabschnitt (linke Seite in 5(a)) des Temperatursensors 91. Das Mantelelement 3 umfasst die Mantelkerndrähten 15, das Isolationselement 17 (einschließlich des vorderendigen Glaselements 65 und den Isolator 69) und das Abdeckelement 19.
In dem vorliegenden dritten Ausführungsbeispiel, weist eine Schutz 93, der an dem vorderen Ende des Temperatursensors 91 angebracht ist einen zylindrischen Umfangsabschnitt 93a. Allerdings weist der metallische Schutz 93 keinen vorderen Endabschnitt auf, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, und das vordere Ende des metallischen Schutz 93 ist offen.
Der metallische Schutz 83 weist nämlich als Ganzes zylindrische Form auf, und dessen gegenüberliegenden Enden (gegenüberliegende Enden in der horizontalen Richtung in 5(a)) in axialer Richtung weisen kreisförmige Öffnungen 95a und 95b auf, deren Durchmesser gleich dem Innendurchmesser des Umfangsabschnitts 93a ist.
Das hintere Ende des metallischen Schutzes 93 mit der Öffnung 95b, ist auf das Rohr 4 gepasst, und das vordere Ende des metallischen Schutzes 93 ist durch die Öffnung 95a offen. Das temperaturempfindliche Element 13 und die vordere Endfläche 71 des vorderendigen Glaselements 65 sind nach außen freigelegt. Zu bemerken ist, dass, ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel der Umfangsabschnitt 93a des metallischen Schutzes 93 eine Vielzahl von Verbindungslöchern 96 aufweist.
Ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Endfläche 71 des vorderendigen Glaselements 56 niedriger eingestellt als die Oberflächenrauigkeit Ra der inneren Umfangsfläche 97 des metallischen Schutz 93. Das vorliegende dritte Ausführungsbeispiel ergibt eine ähnliche Wirkung wie die des ersten Ausführungsbeispiels. Zusätzlich liefert das dritte Ausführungsbeispiel den Vorteil eines höherer Grad an Reaktionsfähigkeit.
Insbesondere weist der vordere Endabschnitt des metallischen Schutzes 93 die Öffnung 95a auf, deren Öffnungsbereich größer ist als das Verbindungsloch 21 am Vorderseitenende des ersten Ausführungsbeispiels. Als Ergebnis erreicht das Abgas leicht das temperaturempfindliche Element 13 und der Temperatursensor 91 weist daher eine hohe Ansprechempfindlichkeit auf.
Das gesamte vordere Ende des Isolators 69 ist an der axial gleichen Position wie das vordere Ende des Abdeckelements 19 angeordnet, und das vorderendige Glaselement 65 ist in einer solchen Weise gebildet, dass es die vorderen Endoberflächen des Isolators 69 und das Abdeckungselement 19 abdeckt (im Folgenden können ähnliche Struktur in anderen Ausführungsbeispielen eingesetzt werden, bei denen die Glaselemente 65 und 67 an der vorderen Endseite und der hinteren Endseite vorgesehen sind).
[4. Vierte Ausführungsform]
Als nächstes wird ein viertes Ausführungsbeispiel beschrieben.
Eine Beschreibung der Merkmale, die denen des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich sind wird weggelassen. In der folgenden Beschreibung des vierten Ausführungsbeispiels, werden Komponententeile, die ähnlich denen des ersten Ausführungsbeispiels sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel.
Wie in den 6(a) und 6(b) gezeigt, unterscheidet sich ein Temperatursensor 101 des vorliegenden vierten Ausführungsbeispiels von demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels dadurch, dass der vordere Endabschnitt (linker Endabschnitt in 6(a)) des Rohrs 103 als metallischer Schutz 105 verwendet wird.
Insbesondere erstreckt sich das Rohr 103 nach vorn über die vordere Stirnfläche 71 des vorderendigen Glaselements 65 und umgibt das temperaturempfindliche Element 13 von radial außen. Das Rohr 103 erstreckt sich vorne über das vordere Ende des temperaturempfindlichen Elements 13. Entsprechend ist ein Abschnitt des Rohrs 103, welcher Abschnitt vor der vorderen Endfläche 71 des vorderendigen Glaselements 65 angeordnet der metallische Schutz 105.
Ähnlich dem Rohr 103, ist der gesamte Schutz 105 zylindrisch. Daher weist der metallische Schutz 105 ein Verbindungsloch 107 an dem vorderen Ende davon auf. Das Verbindungsloch 107 ist eine kreisförmige Öffnung mit dem gleichen Durchmesser wie der Innendurchmesser des metallischen Schutzes 105.
In dem vorliegenden vierten Ausführungsbeispiel ist ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel die Oberflächenrauigkeit Ra der Innenumfangsfläche 109 des metallischen Schutz 105 höher als die Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Endfläche 71 des vorderendigen Glaselements 65.
Dementsprechend liefert das vorliegende vierte Ausführungsbeispiel eine ähnliche Wirkung wie die des ersten Ausführungsbeispiels. Darüber hinaus ergibt das vierte Ausführungsbeispiel einen Vorteil die Struktur des Temperatursensors 101 zu vereinfachen, weil der metallische Schutz 105 nicht separat angebracht werden muss.
Ähnlich wie bei dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel kann das Rohr 103 ähnliche Verbindungsbohrungen im Umfangsbereich aufweisen, um die Belüftung zu verbessern.
Wie in 7 gezeigt, ist ein Temperatursensor 111 einer Modifikation des vierten Ausführungsbeispiels derart konfiguriert, dass ein vorderer Endabschnitt des temperaturempfindlichen Elements 13 in einer Weise angeordnet ist, dass es aus dem vorderen Ende (d. h. dem Verbindungsloch 107) des metallischen Schutzes 105 hervorsteht. Dies verbessert die Ansprechempfindlichkeit zu einem größeren Grad.
[5. Andere Ausführungsformen]
Als nächstes werden andere Ausführungsformen beschrieben. Eine Beschreibung der Merkmale, die denen des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich sind wird weggelassen. In der folgenden Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, werden Komponententeile, die ähnlich denen des ersten Ausführungsbeispiels sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel.
Wie schematisch in 8(a) gezeigt, ist in einem Temperatursensor 121 eines fünften Ausführungsbeispiels eine vordere Endfläche 125 eines vorderendigen Glaselements 123 sanft gebogen um nach vorne konvex zu sein (linke Seite in 8(a)).
In dem vorliegenden fünften Ausführungsbeispiel, da eine Kriechstrecke im Vergleich zu dem Fall, bei dem die vordere Stirnfläche flach ist, lang ist, ist es unwahrscheinlich, dass die Mantelkerndrähten 15 einen Kurzschluss erleiden.
Wie schematisch in 8(b) gezeigt, weist in einem Temperatursensor 131 einer sechsten Ausführungsform eine vordere Stirnfläche 135 eines vorderendigen Glaselements 133 eine Wellung auf, deren Rauigkeit größer ist als die Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Endfläche 135.
Zum Beispiel ist die Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Stirnfläche 135 6 μm (Abschnittswert λc: 0,25 mm). Der arithmetische Durchschnitt des Welligkeitsprofils Wa der vorderen Stirnfläche 135 ist 35 μm (Abschnittswert λc: 0,25 mm). Die Werte der Oberflächenrauigkeit Ra und der arithmetischen Mittelwert Wa der Welligkeiten der sind ein Durchschnitt von Werten, der an einer Vielzahl von Punkten gemessen wurde (beispielsweise acht Punkte) (das gleiche gilt auch für die folgende Beschreibung).
In dem sechsten Ausführungsbeispiel kann, da eine Kriechstrecke lang ist, verglichen mit dem Fall, wo die vordere Stirnfläche flach ist, ist es unwahrscheinlich dass die Mantelkerndrähte 15 einen Kurzschluss erleiden.
Wie schematisch in 8(c) gezeigt, weist ein Temperatursensor 141 einer siebten Ausführungsform eine vordere Endoberfläche 145 eines vorderendigen Glaselements 143 eine Wellung auf, deren Rauigkeit größer ist als die Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Stirnfläche 145. Zum Beispiel kann das siebte Ausführungsbeispiel ein arithmetisches Mittel von Welligkeiten Wa aufweisen, dass kleiner ist als das sechste Ausführungsbeispiel.
Zum Beispiel ist die Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Endfläche 145 ist 6 μm (Abschnittswert λc: 0,3 mm). Die arithmetische Durchschnittwelligkeit Wa der vorderen Stirnfläche 145 ist 103 μm (Abschnittswert λc: 0,25 mm).
In dem siebten Ausführungsbeispiel, da eine Kriechstrecke verglichen mit dem Fall, wo die vordere Stirnfläche flach ist lang ist, ist es unwahrscheinlich, dass die Mantelkerndrähte 15 einen Kurzschluss erleiden.
[5. Experimentelle Beispiele]
Als nächstes werden experimentelle Beispiele, in Bezug auf die vorliegende Erfindung beschrieben.
<Versuchsbeispiel 1>
In dem vorliegenden experimentellen Beispiel 1, wurde der Einfluss der Akkumulation eines Metalloxids auf der vorderen Endoberfläche des Isolationselements (Mantelendoberfläche) (Einfluss auf den Widerstand) untersucht.
Insbesondere wurde als Temperatursensor-Probe 1 ein Temperatursensor hergestellt, der eine Struktur ähnlich der des zweiten Ausführungsbeispiels hatte (mit keinen vorderendigen Glaselement) (Temperatursensor zu Beginn, bevor er einer Haltbarkeitsprüfung unterzogen wurde). Die Temperatursensor-Probe 1 wurde bei 900°C 200 Stunden lang verwendet, um eine Temperatursensor-Probe 2 zu erhalten (Temperatursensor nach Durchlaufen der Haltbarkeitsprüfung). Metalloxide wurden aus der Mantelendfläche (der vordere Endoberfläche des Isolators) der Temperatursensor-Probe 2 entfernt, um eine Temperatursensor-Probe 3 zu erhalten.
Dann wurde jede der Temperatursensor-Proben 1 bis 3 in einer Umgebung angeordnet, dessen Temperatur von 0°C bis 900°C variiert wurde, und wurde im Hinblick auf dessen Widerstand (Ω) zwischen den Mantelkerndrähte untersucht. 9 zeigt die Ergebnisse der Untersuchung. Wie aus 9 ersichtlich, weist die Temperatursensor-Probe 3, in der ein Metalloxid aus der Mantelendoberfläche entfernt wurde, eine ähnliche Leistung als die der Temperatursensor-Probe 1 auf (Der Temperatursensor zu Beginn, bevor dieser der Haltbarkeitsprüfung unterzogen wurde); d. h. die Temperatursensor-Probe 3 weist höhere Haltbarkeit als die Temperatursensor-Probe 2.
<Experimentelles Beispiel 2>
Bei dem vorliegenden Versuchsbeispiel 2 wurde der Temperatursensor des ersten Ausführungsbeispiels in Bezug auf die Oberflächenrauigkeit Ra der inneren Umfangsfläche des metallischen Schutzes, und die Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Endfläche des vorderendigen Glaselements untersucht.
Insbesondere wurde der metallische Schutz aus einer SUS310S Platte durch Tiefziehen hergestellt. Die Oberflächenrauigkeit Ra der inneren Umfangsfläche des metallischen Schutz wurde gemäß JIS B0601 (2013) an zwei Punkten gemessen. Die Sampling-Länge und der Abschnittswert (Cut-off-Value) λc waren 0,25 mm.
Das vorderendige Glaselement wurde aus Aluminiumsilikatglas mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 5 μm durch Brennen für zwei Stunden bei 1100°C hergestellt. Die Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Endfläche des Glaselements wurde durch ein ähnliches Verfahren wie bei dem metallischen Schutz an fünf Punkten gemessen.
Messwerte der Oberflächenrauigkeit Ra der inneren Umfangsfläche des metallischen Schutzes waren 11,7 6 μm und 15.07 μm und der Mittelwert der gemessenen Werte war 13,42 μm. Messwerte der Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Endfläche des vorderendigen Glaselements waren 6,59 μm, 7,97 μm, 6,03 μm, 4,87 μm und 7,75 μm, und der Durchschnitt der gemessenen Werte war 6,64 μm.
Die Ergebnisse des Versuchs zeigen, dass im Temperatursensor der ersten Ausführungsform die Oberflächenrauigkeit Ra (Mittelwert: 13,42 μm) der inneren Umfangsfläche des metallischen Schutzes höher ist als die Oberflächenrauigkeit Ra (Mittelwert: 6,64 μm) an der vorderen Endoberfläche des vorderendigen Glaselements.
<Versuchsbeispiel 3>
In dem vorliegenden Versuchsbeispiel 3, wurde der Temperatursensor des zweiten Ausführungsbeispiels (kein vorderendiges Glaselement) in Bezug auf die Oberflächenrauigkeit Ra der inneren Umfangsfläche des metallischen Schutzes und die Oberflächenrauigkeit Ra des vorderen Endoberfläche des Isolator, der ein Isolationselement ist, untersucht.
Genauer gesagt wurde Magnesiumoxid (MgO) mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1 μm als Material für den Isolator verwendet. Die Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Endfläche des Isolators wurde durch ein Verfahren ähnlich dem für das vorderendige Glaselement an acht Punkten gemessen. Der metallische Schutz war ähnlich zu dem, der in dem Versuchsbeispiel 1 verwendet wurde.
Messwerte der Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Endfläche des Isolators waren 13,226 μm, 5,79 μm, 7,77 μm, 14,64 μm, 4,86 μm, 6,51 μm, 8,97 μm und 5,41 μm und der Mittelwert der gemessenen Werte war 8,39 μm. Die durchschnittliche Oberflächenrauigkeit Ra der inneren Umfangsfläche des metallischen Schutz ist 13,42 μm wie oben erwähnt.
Die Ergebnisse des Versuchs zeigen, dass bei im Temperatursensor des zweiten Ausführungsbeispiels die Oberflächenrauigkeit Ra (Mittelwert: 13,42 μm) der inneren Umfangsfläche des metallischen Schutz höher ist, als die Oberflächenrauigkeit Ra (Mittelwert: 8,39 μm) der vorderen Endoberfläche des Isolators.
Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die obigen Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern kann in verschiedenen anderen Formen ausgeführt werden, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.

(1) Beispielsweise ist in den obigen Ausführungsbeispielen das temperaturempfindliche Element (genauer gesagt, die Elektrodenpads) direkt mit den Mantelkerndrähten des Mantelelement verbunden. Das temperaturempfindliche Element (genauer gesagt, die Elektrodenpads) können jedoch mit den Mantelkerndrähten durch ein anderes Element verbunden werden.

Insbesondere können, wie in 10(a) gezeigt, die Elektrodenpads (nicht gezeigt) des temperaturempfindlichen Elements 13 mit den Mantelkerndrähten 155 von einem Mantelelement 153 über Zuleitungsdrähte 151 aus Platin oder einer Platinlegierung verbunden. Das heißt, die Zuleitungsdrähte 151 und die Mantelkerndrähte 155 stellen Elektrodendrähte dar. Komponentenelemente, die denen des ersten Ausführungsbeispiels, usw. ähnlich sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels usw. bezeichnet (das gleiche gilt auch für die folgende Beschreibung).

(2) In den obigen Ausführungsformen umfasst das temperaturempfindliche Element einen Platinwiderstand. Jedoch kann auch ein anderer Typ eines temperaturempfindlichen Elements verwendet werden. Insbesondere kann ein Thermistor-Element mit einem elektrisch leitenden gesinterten Oxids als das temperaturempfindliche Element eingesetzt werden.

Insbesondere, wie in 10(b) gezeigt, wird ein Thermistor-Element als temperaturempfindliches Element 161 verwendet. Das temperaturempfindliche Element 161 ist hauptsächlich aus einem elektrisch leitenden gesinterten Oxid gebildet, dessen elektrischen Eigenschaften (elektrischer Widerstand) mit der Temperatur variieren, und zwei Elektroden 165 jeweils an den oberen und unteren Oberflächen des Elementkörpers 163.
Die beiden Elektroden 165 sind mit den jeweiligen Mantelkerndrähten 15 des Mantelelements 3 mittels einer elektrisch leitfähigen Paste verbunden. Ein Abdeckelement 167, das Glas als Hauptbestandteil enthält ist in einer solchen Weise ausgebildet, dass das gesamte temperaturempfindliche Element 161 einschließlich der Elektroden 165 und Teile der Mantelkerndrähte 15 bedeckt sind.
Das temperaturempfindliche Element 161 mit den Mantelkerndrähten 15 des Mantelelements 3, sind, wie oben beschrieben, in dem metallischen Schutz 5 vorgesehen, wie in dem Fall des ersten Ausführungsbeispiels, wodurch der Temperatursensor ausgebildet wird.

(3) Ferner ist in den obigen Ausführungsbeispielen das Mantelelement 3 so ausgebildet, dass das vorderendige Glaselement außerhalb des Abdeckelements angeordnet ist. Jedoch kann das Mantelelement 3 auch so konfiguriert sein, dass das vorderendige Glaselement innerhalb des Abdeckelements angeordnet ist.

Zum Beispiel kann, wie in 11(a) gezeigt, ein vorderendiges Glaselement 171 innerhalb des Abdeckelementes 19 am vorderen Ende des Abdeckelements 19 angeordnet sein. Auch kann, wie in 11(b) beschrieben, ein Teil (hinteren Abschnitt 181a) eines vorderendigen Glaselements 181 am vorderen Ende des Abdeckelements innerhalb des Abdeckelementes angeordnet sein, und ein Teil (vorderer Endabschnitt 181b) des vorderendigen Glaselements 181 kann in einer solchen Weise angeordnet sein, dass es die vordere Stirnfläche 19a und eine Öffnung 19b des Abdeckelements 19 (ähnlich wie im Fall des dritten Ausführungsbeispiels) abdeckt.

(4) In den obigen Ausführungsbeispielen wird ein Glasmaterial, welches hauptsächlich aus Aluminiumsilikatglas besteht, verwendet, um das Glaselement zu bilden (vorderendiges Glaselement, etc.). Es können jedoch auch andere Glasmaterialien verwendet werden. Zum Beispiel kann das Glaselement aus Silikatglas, Boratglas, Borsilikatglas, Phosphorsilikatglas oder dergleichen gebildet werden.

Das Silikatglas kann ein Glasmaterial sein, das SiO₂ enthält, und auch ein Erdalkalimetalloxid enthält (MgO, CaO, BaO, SrO). Das Boratglas kann ein Glas sein, das B₂O₃ enthält und auch ein Erdalkalioxid enthält (MgO, CaO, BaO, SrO). Das Borsilikatglas kann ein Glasmaterial sein, das B₂O₃ und SiO₂ enthält auch ein Erdalkalioxid enthält (MgO, CaO, BaO, SrO). Das Phosphosilikatglas kann ein Glasmaterial sein, das P₂O₅ und SiO₂ enthält auch ein Erdalkalioxid enthält (MgO, CaO, BaO, SrO).
Das Aluminiumsilikatglas kann ein Glasmaterial sein, das SiO₂ und Al₂O₃ enthält und auch ein Erdalkalioxid enthält (MgO, CaO, BaO, SrO).
Da Alkalimetallelemente die elektrische Isolierung verschlechtern, kann durch die Verwendung dieser Glasmaterialien, die im Wesentlichen keine Alkalimetallelemente enthalten (beispielsweise 0,2 Gew% oder weniger), eine Verschlechterung der elektrischen Isolierung vermindert werden.
Ferner kann ein Material, das hauptsächlich Glas enthält, ein keramisches Material enthalten. Ein keramisches Material, welches enthalten ist, ist nicht auf Aluminiumoxid beschränkt. Beispiele für ein Keramikmaterial welches enthalten sein kann umfassen Spinell, Cordierit, Mullit, Steatit, Zirkon, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid und Aluminiumnitrid.

(5) Ferner ist in den obigen Ausführungsbeispielen der Isolator des Mantelelements aus Magnesiumoxid gebildet. Jedoch ist ein Material für den Isolator nicht auf Magnesiumoxid beschränkt. Ein Isolationsmaterial, wie Siliziumdioxid kann verwendet werden, um den Isolator zu bilden.
(6) In den obigen Ausführungsbeispielen weist der verwendete Temperatursensor eine Struktur auf, bei dem sich ein Paar von Elektrodendrähten von dem temperaturempfindlichen Element durch das Innere (Durchgangsloch), eines rohrförmigen Mantelelementes erstreckt; d. h., durch das Isolationselement, welches aus Glaselement und dem Isolator zusammengesetzt ist. Jedoch kann der Temperatursensor eine Struktur aufweisen, bei der sich ein einziger Elektrodendraht durch das Mantelelement (dementsprechend durch das Isolationselement) erstreckt.

Zum Beispiel kann in dem Fall, in dem das temperaturempfindliche Element (z. B. ein Metallwiderstand) ein Paar von Anschlüssen zum Ausgeben einer elektrischen Änderung aufweist, ein Elektrodendraht mit einem (one) Anschluss verbunden werden, und der andere Anschluss kann elektrisch mit der Kappe oder dem Abdeckelement verbunden sein, welcher aus einem Metall hergestellt ist.
Mit dieser Struktur kann auch eine Änderung in einer elektrischen Eigenschaft (beispielsweise Widerstand) des temperaturempfindlichen Elements, welche von einer Temperaturänderung herrührt, erfasst werden.
Bezugszeichenliste

1, 81, 91, 101, 111, 121, 131, 141: Temperatursensor
3, 83, 153: Mantelelement
4: Rohr
5, 93, 105, 115: Schutz
13, 161: temperaturempfindliches Element
15, 155: Mantelkerndraht (Elektrodendraht)
17, 85: Isolationselement
19, 87: Abdeckelement
65, 67, 123, 133, 143, 171, 181: Glaselement
69, 86: Isolator
71, 89, 125, 135, 145: vordere Endfläche
73: Raum
74, 96, 107: Verbindungsloch
75, 97, 109: Innenumfangsfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 234632 [0009]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

JIS B 0601:2013 [0018]
JIS B 0601:2013 [0030]
JIS B 0601:2013 [0033]
JIS B0601 (2013) [0136]

Claims

Ein Temperatursensor (1), umfassend: ein temperaturempfindliches Element (13), welches in einer Längsrichtung an einer vorderen Endseite angeordnet ist und eine elektrische Charakteristik aufweist, die sich mit der Temperatur ändert; ein Mantelelement (3) mit mindestens einem Elektrodendraht (15), welcher sich in der Längsrichtung erstreckt und elektrisch mit dem temperaturempfindlichen Element (13) verbunden ist, ein elektrisch isolierendes Isolationselement (17), welches den Elektrodendraht (15) in Umfangsrichtung bedeckt, und ein Abdeckelement (19), welches aus einem Metall gebildet ist, und das Isolationselement (17) in der Längsrichtung mit mindestens einem Teil des Abdeckelements (19) abdeckt, und in der Längsrichtung an einem vorderen Ende offen ist; und einen metallischen Schutz (5), welcher das temperaturempfindliche Element (13), einen Abschnitt des Elektrodendrahts (15), welcher Abschnitt sich zwischen dem temperaturempfindlichen Element (13) und dem Isolationselement (17) erstreckt, und einer vorderen Endfläche (71) des Isolationselements (17), abdeckt, der Schutz (5) weist ein Verbindungsloch (21) auf, welches eine Verbindung zwischen einem Raum (73), der als Folge der Abdeckung ausgebildet wird und einen Außenraum ermöglich, worin eine Oberflächenrauigkeit Ra von der vorderen Endfläche (71) des Isolationselements (17) niedriger ist als eine Oberflächenrauigkeit Ra von einer inneren Umfangsfläche (75) des Schutzes (5).
Ein Temperatursensor nach Anspruch 1, wobei ein vorderer Endabschnitt des Isolationselements (17), einschließlich der vorderen Endfläche (71) aus einem Glaselement (65) gebildet ist, welches hauptsächlich aus Glas gebildet ist.
Ein Temperatursensor nach Anspruch 2, wobei das Isolationselement (17) einen Isolator (69) umfasst, welcher sich hinter dem Glaselement (65) befindet und das Glaselement (65) eine höhere elektrische Isolationsleistung als der Isolator (69) aufweist.
Ein Temperatursensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die vordere Endfläche (71) des Isolationselements (17) in Richtung der vorderen Endseite konvex ausgebildet ist.
Ein Temperatursensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die vordere Endfläche (71) des Isolationselements (17) eine Wellung aufweist, deren Rauigkeit größer ist als die Oberflächenrauigkeit Ra der vorderen Endfläche (71).