JP2002350239A - Temperature sensor - Google Patents

Temperature sensor

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JP2002350239A
JP2002350239A JP2001153239A JP2001153239A JP2002350239A JP 2002350239 A JP2002350239 A JP 2002350239A JP 2001153239 A JP2001153239 A JP 2001153239A JP 2001153239 A JP2001153239 A JP 2001153239A JP 2002350239 A JP2002350239 A JP 2002350239A
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JP
Japan
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metal tube
flange
sheath
temperature sensor
rear end
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001153239A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaru Hayakawa
賢 早川
Masaki Iwatani
雅樹 岩谷
Takaaki Chiyousokabe
孝昭 長曽我部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-reliability temperature sensor having excellent durability even if it is used in an environment with large temperature change and vibration such as the inside of an exhaust system of an automobile. SOLUTION: This temperature sensor 1 is provided with a metal tube 3 with a tip part closed and with a temperature-sensitive element 2 such as a thermistor housed at the tip part, and a flange 4 for jointing the rear end side 32 of the metal tube 3. By increasing the diameter of the metal tube 3 at a position on the flange side, the resonant frequency of the metal tube to acceleration vertical to an axis of a part projecting to more tip side than the flange is set to 500 Hz or above. By armoring the metal tube 3 with a sheath 10 in a position on the flange side, or by covering the metal tube 3 with a sheath part 43 extended to the tip surface of the flange in the position on the flange side, the resonant frequency can similarly be set to 500 Hz or above.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属酸化物などの
半導体からなるサーミスタ等を感温素子として備える温
度センサに関する。更に詳しくは、素子が金属チューブ
の先端部に封止されてなる温度センサであって、測温を
必要とする各種の用途に用いることができ、特に、自動
車の排気ガス浄化装置の触媒コンバータ内部及び排気管
内等の、温度変化、振動ともに激しい環境下の温度検出
においても十分な耐久性を有する温度センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a temperature sensor having a thermistor made of a semiconductor such as a metal oxide as a temperature sensing element. More specifically, it is a temperature sensor in which an element is sealed at the tip of a metal tube, and can be used for various applications requiring temperature measurement. The present invention also relates to a temperature sensor having sufficient durability for detecting a temperature in an environment where both temperature change and vibration are severe, such as in an exhaust pipe.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、金属チューブの先端部にサー
ミスタ等の感温素子が封止され、この金属チューブの後
端面がフランジの内周面に設けられた受口に当接され、
溶接により接合された構造を有する温度センサが知られ
ている。この温度センサは十分な機械的強度を有し、高
温における耐熱性に優れ、自動車の触媒コンバータ内部
及び排気管内等の、低温から高温まで温度変化が大き
く、且つ振動の激しい環境下の温度検出に使用されてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a temperature-sensitive element such as a thermistor is sealed at the tip of a metal tube, and the rear end surface of the metal tube is brought into contact with a receptacle provided on the inner peripheral surface of a flange.
A temperature sensor having a structure joined by welding is known. This temperature sensor has sufficient mechanical strength and excellent heat resistance at high temperatures, and is suitable for temperature detection in environments where the temperature changes greatly from low to high and in which vibrations are severe, such as in the catalytic converter and exhaust pipe of automobiles. It is used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このような温度センサ
により触媒コンバータ内部等の温度を検出する場合に、
その応答性を向上させるため、金属チューブの先端側の
感熱部が縮径化され、或いは薄肉化されることがある。
しかし、これによりフランジより先端側の金属チューブ
の共振周波数が低周波側へシフトし、自動車等の内燃機
関の排気系の共振周波数領域(概ね、500〜700H
zである。)に近づいていく。この共振周波数はフラン
ジより先端側の金属チューブを短くすることにより高周
波側へシフトさせることができる。しかし、感熱部はで
きるだけ、触媒コンバータ、或いは排気管の中心部に近
づけることが好ましいため、金属チューブを短くするこ
とは現実的ではない。
When the temperature inside the catalytic converter is detected by such a temperature sensor,
In order to improve the responsiveness, the diameter of the heat-sensitive portion on the distal end side of the metal tube may be reduced or reduced.
However, as a result, the resonance frequency of the metal tube on the tip side from the flange shifts to the low frequency side, and the resonance frequency range of the exhaust system of an internal combustion engine such as an automobile (generally, 500 to 700H).
z. ). This resonance frequency can be shifted to the high frequency side by shortening the metal tube on the tip side from the flange. However, since it is preferable that the heat-sensitive portion is as close as possible to the center of the catalytic converter or the exhaust pipe, it is not practical to shorten the metal tube.

【0004】本発明は、上記の従来の問題点を解決する
ものであり、自動車の触媒コンバータ内部及び排気管内
のように、温度変化、振動ともに激しい環境下に使用し
た場合でも、優れた耐久性を有し、信頼性の高い温度セ
ンサを提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and has excellent durability even when used in an environment where both temperature change and vibration are severe, such as in a catalytic converter and an exhaust pipe of an automobile. And to provide a highly reliable temperature sensor.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の温度センサは、
先端部が閉止され、該先端部に温度によって電気特性が
変化する素子が収納された金属チューブと、該金属チュ
ーブの後端部に接合されるフランジとを備え、該金属チ
ューブの少なくとも該フランジより先端側に突き出した
部分(以下、突き出し部分という。)において、該金属
チューブの後端側が径大となっていることにより、該該
突き出し部分の軸に垂直方向の加速度に対する共振周波
数が500Hz以上とされたことを特徴とする。
The temperature sensor according to the present invention comprises:
A metal tube in which a distal end is closed and an element whose electrical characteristics change depending on temperature is housed in the distal end, and a flange joined to a rear end of the metal tube; Since the rear end side of the metal tube has a large diameter at a portion protruding toward the distal end (hereinafter referred to as a protruding portion), the resonance frequency with respect to acceleration in a direction perpendicular to the axis of the protruding portion is 500 Hz or more. It is characterized by having been done.

【0006】この温度センサでは、金属チューブの後端
側の、フランジに差し込まれている部分及びフランジの
先端面から所定の長さ部分、或いはフランジの先端面か
ら所定の長さ部分のみ、の外径が先端側に比べて大きく
なっている。この径大部は、外径と内径がともに先端側
より大きく、先端側とほぼ同じ肉厚であってもよいし、
外径のみが先端側より大きく、内径は先端側とほぼ同じ
であり、径大部で厚肉になっていてもよい。これにより
金属チューブの上記の共振周波数が500Hz以上とな
り、自動車の触媒コンバータ内部及び排気管内等の温度
検出に使用した場合に、振動による亀裂の発生等が十分
に抑えられ、耐久性に優れた温度センサとすることがで
きる。
[0006] In this temperature sensor, the rear end side of the metal tube has a portion inserted into the flange and a predetermined length from the front end surface of the flange, or only a predetermined length portion from the front end surface of the flange. The diameter is larger than the tip side. The large-diameter portion has an outer diameter and an inner diameter that are both larger than the distal end side, and may be approximately the same thickness as the distal end side,
Only the outer diameter is larger than the distal end side, the inner diameter is almost the same as the distal end side, and it may be thick at the large diameter part. As a result, the above-mentioned resonance frequency of the metal tube becomes 500 Hz or more, and when used for detecting the temperature inside the catalytic converter and the exhaust pipe of an automobile, the generation of cracks due to vibration is sufficiently suppressed, and the temperature is excellent in durability. It can be a sensor.

【0007】共振周波数は、径大部と先端側の各々の外
径の比、及び径大部の長さ、或いは肉厚により変化し、
突き出し部分の長さが同じであれば、径大部が長く、厚
いほど、より高周波側にシフトさせることができる。こ
の共振周波数は、700Hz以上、特に1000Hz以
上、更には1500Hz以上であることが好ましく、径
大部の外径、或いは長さ、肉厚によっては2000Hz
以上とすることもできる。
The resonance frequency varies depending on the ratio of the outer diameter of the large-diameter portion to the outer diameter of the distal end, and the length or thickness of the large-diameter portion.
If the length of the protruding portion is the same, the larger the diameter and the thicker the portion, the higher the frequency can be shifted. This resonance frequency is preferably 700 Hz or more, particularly 1000 Hz or more, and more preferably 1500 Hz or more. Depending on the outer diameter of the large diameter portion, or the length or thickness, it may be 2000 Hz.
The above can also be applied.

【0008】また、本発明では、金属チューブの少なく
ともフランジより先端側に突き出した部分において、金
属チューブの後端側に鞘が外装されていることにより、
突き出し部分の軸に垂直方向の加速度に対する共振周波
数が500Hz以上とされた温度センサとすることもで
きる。
Further, in the present invention, the sheath is provided at the rear end side of the metal tube at least in a portion protruding from the flange to the front end side,
A temperature sensor having a resonance frequency of 500 Hz or more with respect to the acceleration in the direction perpendicular to the axis of the protruding portion may be used.

【0009】この温度センサでは、金属チューブの後端
側の、フランジに差し込まれている部分及びフランジの
先端面から所定の長さ部分、或いはフランジの先端面か
ら所定の長さ部分のみ、に金属製の鞘が外装されてい
る。この鞘の内径は金属チューブの外径とほぼ同じ、即
ち、鞘は金属チューブに密接していることが好ましい
が、多少の空隙があっても共振周波数を高周波側へシフ
トさせることができる。
In this temperature sensor, the metal tube is provided only on the rear end side of the metal tube at a portion inserted into the flange and a predetermined length from the front end surface of the flange, or only at a predetermined length portion from the front end surface of the flange. Sheath made of steel. The inner diameter of the sheath is substantially the same as the outer diameter of the metal tube, that is, it is preferable that the sheath is in close contact with the metal tube, but the resonance frequency can be shifted to a higher frequency side even with some gaps.

【0010】鞘は、その先端部等を金属チューブに溶接
などにより接合し、固定することができる。また、鞘の
後端部をフランジの内周面に設けられた受口に当接させ
て接合するか、或いはフランジの後端部に接続される継
手の先端部に接合すれば、より強固に固定することがで
き、耐久性を更に向上させることができる。尚、鞘がフ
ランジの先端面から所定の長さ部分のみにおいて金属チ
ューブに外装される場合は、鞘をフランジの先端面等に
接合し、固定することが好ましい。これにより自動車の
触媒コンバータ内部及び排気管内等の振動の激しい環境
下に使用しても、振動による亀裂の発生等が十分に抑え
られ、優れた耐久性を有する温度センサとすることがで
きる。
[0010] The sheath can be fixed by welding its tip or the like to a metal tube by welding or the like. Also, if the rear end of the sheath is brought into contact with the socket provided on the inner peripheral surface of the flange and joined, or if it is joined to the front end of a joint connected to the rear end of the flange, it becomes more robust. It can be fixed, and the durability can be further improved. When the sheath is sheathed on the metal tube only at a predetermined length from the front end surface of the flange, it is preferable that the sheath is joined to the front end surface of the flange and fixed. As a result, even when used in a highly vibrating environment such as the inside of a catalytic converter of an automobile and the inside of an exhaust pipe, the generation of cracks due to the vibration is sufficiently suppressed, and a temperature sensor having excellent durability can be obtained.

【0011】共振周波数は、鞘の外径、及びフランジの
先端面からの長さ、或いは肉厚により変化し、突き出し
部分の長さが同じであれば、鞘が長く、厚いほど、より
高周波側にシフトさせることができる。この鞘の外装に
より金属チューブの上記の共振周波数を、700Hz以
上、特に1000Hz以上、更には1500Hz以上と
することができる。また、鞘の外径、或いは長さ、肉厚
によっては共振周波数を2000Hz以上とすることも
できる。
The resonance frequency varies depending on the outer diameter of the sheath and the length from the tip end surface of the flange or the thickness thereof. If the length of the protruding portion is the same, the longer the sheath, the thicker the sheath, the higher the frequency. Can be shifted to Due to the sheath, the above-described resonance frequency of the metal tube can be set to 700 Hz or more, particularly 1000 Hz or more, and further to 1500 Hz or more. Further, depending on the outer diameter, length, and thickness of the sheath, the resonance frequency can be set to 2000 Hz or more.

【0012】更に、本発明では、金属チューブのフラン
ジより先端側に突き出した部分において、金属チューブ
がフランジの先端部から延設された鞘部により覆われる
ことにより、突き出し部分の軸に垂直方向の加速度に対
する共振周波数が500Hz以上とされた温度センサと
することもできる。
Further, according to the present invention, the metal tube is covered by a sheath extending from the distal end of the flange at a portion protruding from the flange of the metal tube at the distal end, so that the metal tube is perpendicular to the axis of the projected portion. A temperature sensor having a resonance frequency with respect to acceleration of 500 Hz or more can also be used.

【0013】この温度センサでは、フランジの先端部に
鞘部が延設され、この鞘部により金属チューブが覆われ
ている。この鞘部は、その内径が金属チューブの外径と
ほぼ同じであって、鞘部と金属チューブとが密接してい
ることが好ましいが、内径がやや大きく、鞘部と金属チ
ューブの間に空隙があっても共振周波数を高周波側にシ
フトすることができる。これにより金属チューブの上記
の共振周波数が高周波側にシフトし、温度センサを自動
車の触媒コンバータ内部及び排気管内等の振動の激しい
環境下に使用しても、振動による亀裂の発生等が十分に
抑えられ、耐久性に優れた温度センサとすることができ
る。
[0013] In this temperature sensor, a sheath is extended from the tip of the flange, and the sheath covers the metal tube. The inner diameter of the sheath is preferably substantially the same as the outer diameter of the metal tube, and the sheath and the metal tube are preferably in close contact with each other. However, the resonance frequency can be shifted to the higher frequency side. As a result, the above-mentioned resonance frequency of the metal tube shifts to a high frequency side, and even when the temperature sensor is used in a highly vibrating environment such as the inside of a catalytic converter and an exhaust pipe of an automobile, the generation of cracks due to the vibration is sufficiently suppressed. Thus, a temperature sensor having excellent durability can be obtained.

【0014】共振周波数は、鞘部の外径、及びフランジ
の先端面からの長さ、或いは肉厚により変化し、鞘部の
外径が大きいほど、鞘部が長く、厚いほど、より高周波
側にシフトさせることができる。この共振周波数は、7
00Hz以上、特に1000Hz以上、更には1500
Hz以上とすることができる。また、鞘部の外径、或い
は長さ、肉厚によっては共振周波数を2000Hz以上
とすることもできる。
The resonance frequency varies depending on the outer diameter of the sheath portion and the length from the tip end surface of the flange or the wall thickness. The larger the outer diameter of the sheath portion, the longer the sheath portion, and the thicker the sheath portion, the higher the frequency side. Can be shifted to This resonance frequency is 7
00 Hz or more, especially 1000 Hz or more, and further 1500
Hz or higher. In addition, the resonance frequency can be set to 2000 Hz or more depending on the outer diameter, length, or thickness of the sheath.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例により更に
具体的に説明する。 (1)実施例、比較例の温度センサの構造 実施例1(金属チューブがフランジの先端側の近傍で径
大とされている温度センサ) 図1は、本発明の温度センサ1の一例を示す断面図であ
る。この温度センサ1は、サーミスタ素子2を感温素子
として用いたものであり、自動車の排気管に取り付けら
れ、排気ガスの温度検出に使用される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. (1) Structures of Temperature Sensors of Example and Comparative Example Example 1 (Temperature sensor in which metal tube is increased in diameter near the front end side of flange) FIG. 1 shows an example of a temperature sensor 1 of the present invention. It is sectional drawing. The temperature sensor 1 uses the thermistor element 2 as a temperature-sensitive element, is attached to an exhaust pipe of an automobile, and is used for detecting the temperature of exhaust gas.

【0016】金属チューブ3の先端側31はカーリング
した後、溶接することにより閉止され、この先端側31
の内部にサーミスタ素子2が収納されている。サーミス
タ素子2の周囲にはセメント11が充填されており、こ
れにより使用時の振動等によるサーミスタ素子2の揺動
が防止される。金属チューブ3の後端側32は開放され
ており、この後端側32はフランジ4に差し込まれ、後
端面がフランジ4の内周面に設けられた受口に当接さ
れ、アルゴン溶接されて固定されている。
After curling, the distal end 31 of the metal tube 3 is closed by welding.
Thermistor element 2 is housed inside. The periphery of the thermistor element 2 is filled with the cement 11, thereby preventing the thermistor element 2 from swinging due to vibration or the like during use. The rear end side 32 of the metal tube 3 is open, this rear end side 32 is inserted into the flange 4, the rear end face is brought into contact with a socket provided on the inner peripheral surface of the flange 4, and is argon-welded. Fixed.

【0017】フランジ4の外周面には、六角ナット部5
1及びネジ部52を有するナット5が回動可能に嵌装さ
れている。温度センサ1は、排気管の所定位置に設けら
れた取り付け部にフランジ4の先端面が当接され、ナッ
ト5により固定される。また、フランジ4の後端側42
の端部の外周面には径小部が形成されており、この径小
部に継手6の一端側が嵌め込まれ、アルゴン溶接されて
いる。継手6とフランジ4の後端側42の外径は略同一
であり、接続部における段差はほとんどない。
A hexagonal nut 5 is provided on the outer peripheral surface of the flange 4.
1 and a nut 5 having a screw portion 52 are rotatably fitted. In the temperature sensor 1, the distal end surface of the flange 4 abuts on a mounting portion provided at a predetermined position of the exhaust pipe, and is fixed by a nut 5. Also, the rear end side 42 of the flange 4
A small-diameter portion is formed on the outer peripheral surface of the end portion, and one end side of the joint 6 is fitted into the small-diameter portion and is argon-welded. The outer diameters of the joint 6 and the rear end side 42 of the flange 4 are substantially the same, and there is almost no step at the connection portion.

【0018】金属チューブ3、フランジ4及び継手6の
内部には、一対のシース芯線7を内包するシース8が配
設されており、金属チューブ3の内部においてシース8
の先端側81から引き出されるシース芯線7には、サー
ミスタ素子2がPt/Rh合金線9を介して接続されて
いる。このPt/Rh合金線9は、サーミスタ素子2と
同時焼成することにより形成されたものであり、このP
t/Rh合金線9はシース芯線7に抵抗溶接されてい
る。
A sheath 8 containing a pair of sheath core wires 7 is disposed inside the metal tube 3, the flange 4, and the joint 6.
The thermistor element 2 is connected via a Pt / Rh alloy wire 9 to the sheath core wire 7 pulled out from the distal end 81 of the sheath. The Pt / Rh alloy wire 9 is formed by co-firing with the thermistor element 2.
The t / Rh alloy wire 9 is resistance-welded to the sheath core wire 7.

【0019】一方、継手6の内部においてシース8の後
端側82から引き出されるシース芯線7には、かしめ端
子12により一対のリード線13の一端部が接続されて
いる。このリード線13は耐熱ゴムからなる補助リング
14に内包され、その他端部は外部へと引き出されてい
る。補助リング14と継手6とは、継手6が外周面側か
ら丸かしめ、又は六角かしめされることにより互いに固
定され、十分に密着して気密性が保持される。これによ
り、金属チューブ3、フランジ4及び継手6の内部に密
閉空間が形成され、この密閉空間にサーミスタ素子2が
収納される。
On the other hand, one end of a pair of lead wires 13 is connected by a caulking terminal 12 to the sheath core wire 7 pulled out from the rear end side 82 of the sheath 8 inside the joint 6. The lead wire 13 is included in an auxiliary ring 14 made of heat-resistant rubber, and the other end is drawn out. The auxiliary ring 14 and the joint 6 are fixed to each other by caulking or hexagonally caulking the joint 6 from the outer peripheral surface side, and are sufficiently adhered to maintain airtightness. Thus, a sealed space is formed inside the metal tube 3, the flange 4, and the joint 6, and the thermistor element 2 is housed in the sealed space.

【0020】この温度センサ1は1000℃にも達する
高温の環境下に使用されるため、各々の構成部材は十分
な耐熱性を有している必要がある。そのため、金属チュ
ーブ3、シース芯線7及びシース8は、Feを主成分と
し、C、Si、Mn、P、S、Ni及びCrを含有する
耐熱合金であるSUS310Sにより形成されている。
また、フランジ4は、SUS310SよりCrの量比が
少し低い他は同様の組成を有する耐熱合金であるSUS
309Sにより形成されている。更に、継手6は、Cr
の量比が更に低い他は同様の組成を有する耐熱合金であ
るSUS304により形成されている。
Since the temperature sensor 1 is used in a high-temperature environment as high as 1000 ° C., each component must have sufficient heat resistance. Therefore, the metal tube 3, the sheath core wire 7, and the sheath 8 are formed of SUS310S which is a heat-resistant alloy containing Fe as a main component and containing C, Si, Mn, P, S, Ni, and Cr.
The flange 4 is made of a heat-resistant alloy having the same composition except that the amount ratio of Cr is slightly lower than SUS310S.
309S. Further, the joint 6 is made of Cr
SUS304, which is a heat-resistant alloy having the same composition except that the amount ratio of SUS304 is lower.

【0021】この実施例1の温度センサの特徴は、金属
チューブ3の後端側32に、先端側31に比べて外径の
大きい径大部321が形成されている点にある。外径が
大きいのは、金属チューブ3の、フランジ4に差し込ま
れている部分、及びフランジ4の先端面から所定の長さ
部分であり、この径大部321によりフランジ4の先端
面より先端側に突き出した金属チューブの共振周波数を
高周波側へとシフトさせることができる。尚、この径大
部321は、外径、内径ともに先端側31に比べて大き
く、金属チューブの肉厚は全長さに渡ってほぼ同じであ
る。
A feature of the temperature sensor of the first embodiment is that a large-diameter portion 321 having a larger outer diameter than the distal end 31 is formed at the rear end 32 of the metal tube 3. The outer diameter is large at the portion of the metal tube 3 inserted into the flange 4 and at a predetermined length from the distal end surface of the flange 4. , The resonance frequency of the metal tube protruding from the metal tube can be shifted to the high frequency side. The large-diameter portion 321 is larger in outer diameter and inner diameter than the distal end 31, and the thickness of the metal tube is substantially the same over the entire length.

【0022】実施例2(フランジの先端側の近傍で金属
チューブに金属製の鞘が外装されている温度センサ) この実施例2の温度センサの特徴は、図2に示すよう
に、金属チューブ3に、その後端側32において金属製
の鞘10が外装されている点にある。鞘10の内径は金
属チューブ3の外径とほぼ同じであり、鞘10の内周面
と金属チューブの外周面とは密接している。また、鞘1
0は、金属チューブ3の、フランジ4に差し込まれてい
る部分、及びフランジ4の先端面から所定の長さ部分に
外装されており、その後端面がフランジ4の内周面に設
けられた受口に当接され、アルゴン溶接されて固定され
ている。その他は実施例1の温度センサと同じ構造であ
る。尚、この鞘は金属チューブ同様に耐熱性が必要であ
るため、同じ組成の耐熱合金により形成されている。
Embodiment 2 (Temperature sensor in which a metal sheath is provided on a metal tube near the distal end side of the flange) The feature of the temperature sensor of this embodiment 2 is that, as shown in FIG. The point is that the metal sheath 10 is provided on the rear end side 32. The inner diameter of the sheath 10 is substantially the same as the outer diameter of the metal tube 3, and the inner peripheral surface of the sheath 10 and the outer peripheral surface of the metal tube are in close contact. In addition, sheath 1
Reference numeral 0 denotes a socket provided on a portion of the metal tube 3 inserted into the flange 4 and a predetermined length from the tip end surface of the flange 4, and a rear end surface provided on an inner peripheral surface of the flange 4. And is fixed by argon welding. The other structure is the same as that of the temperature sensor of the first embodiment. Since the sheath needs heat resistance like the metal tube, it is made of a heat-resistant alloy having the same composition.

【0023】実施例3(フランジの先端面に延設された
鞘部により金属チューブが覆われている温度センサ) この実施例3の温度センサの特徴は、図3に示すよう
に、フランジ4の先端側41の端面に所定長さの鞘部4
3が延設されている点にある。この鞘部43の内周面と
金属チューブ3の外周面とは密接しており、溶接等によ
る接合はなされていない。その他は実施例1の温度セン
サと同じ構造である。
Embodiment 3 (Temperature sensor in which a metal tube is covered by a sheath extending from the front end surface of the flange) A feature of the temperature sensor of Embodiment 3 is that, as shown in FIG. A sheath 4 having a predetermined length is provided on the end face of the distal end side 41.
3 is extended. The inner peripheral surface of the sheath 43 and the outer peripheral surface of the metal tube 3 are in close contact with each other, and are not joined by welding or the like. The other structure is the same as that of the temperature sensor of the first embodiment.

【0024】比較例1(金属チューブを有していない温
度センサ) この比較例1の温度センサは、図4に示すように、金属
チューブを有しておらず、サーミスタ素子2はシース8
の先端部に装着された金属製のキャップ15に収納され
ている。また、フランジ4の先端側41の端面には、所
定長さであり、且つ内径がシース8の外径とほぼ同じ鞘
部43が延設されている。この鞘部43の内周面とシー
ス8の外周面とは密接しており、溶接等による接合はな
されていない。その他は実施例1の温度センサと同じ構
造である。
Comparative Example 1 (Temperature Sensor without Metal Tube) As shown in FIG. 4, the temperature sensor of Comparative Example 1 does not have a metal tube, and the thermistor element 2 has a sheath 8
Are housed in a metal cap 15 attached to the distal end of the head. A sheath 43 having a predetermined length and an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the sheath 8 extends from an end surface of the distal end side 41 of the flange 4. The inner peripheral surface of the sheath 43 and the outer peripheral surface of the sheath 8 are in close contact, and are not joined by welding or the like. The other structure is the same as that of the temperature sensor of the first embodiment.

【0025】比較例2(フランジの先端部に鞘部が延設
されていない温度センサ) この比較例2の温度センサは、図5に示すように、フラ
ンジの先端面に鞘部が延設されていない他は、実施例1
の温度センサと同じ構造である。
Comparative Example 2 (Temperature Sensor with No Sheath Extending at the Tip of Flange) As shown in FIG. 5, the temperature sensor of Comparative Example 2 has a sheath extending at the tip of the flange. Example 1 except for
This is the same structure as the temperature sensor of FIG.

【0026】(2)実施例、比較例の温度センサの共振
周波数の測定 実施例1及び比較例1〜2の各々の温度センサの共振周
波数を測定した。結果を図6に示す。図6から明らかな
ように、比較例1、2のセンサの場合は共振周波数は5
00Hz以下であるのに対して、実施例1のセンサの場
合は共振周波数は600Hz以上なっており、内燃機関
の振動周波数の領域から外れていることが分かる。
(2) Measurement of Resonance Frequency of Temperature Sensors of Examples and Comparative Examples The resonance frequencies of the temperature sensors of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were measured. FIG. 6 shows the results. As is clear from FIG. 6, the resonance frequency of the sensors of Comparative Examples 1 and 2 is 5
In contrast, the resonance frequency of the sensor according to the first embodiment is 600 Hz or higher, which is less than 00 Hz, which is outside the range of the vibration frequency of the internal combustion engine.

【0027】尚、本発明においては、上記の具体的な実
施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で
種々変更した実施例とすることができる。例えば、金属
チューブの先端部をカーリングした後、溶接することに
より閉止するのではなく、鋼板の深絞り加工により先端
部が閉止された金属チューブとすることもできる。この
金属チューブは先端部の厚さが均一になり、より信頼性
の高い温度センサとすることができる。また、この先端
部の厚さを他の部分より薄くすることにより、温度セン
サの応答性を向上させることもできる。
It should be noted that the present invention is not limited to the specific embodiments described above, but may be variously modified within the scope of the present invention according to the purpose and application. For example, a metal tube whose tip is closed by deep drawing of a steel sheet may be used instead of being closed by welding after curling the tip of the metal tube. This metal tube has a uniform thickness at the distal end, and can be used as a more reliable temperature sensor. In addition, the response of the temperature sensor can be improved by making the thickness of the tip portion thinner than other portions.

【0028】更に、フランジの先端部の内周縁を先端側
から基端側へと傾斜させ、テーパ形状等とすることもで
き、これにより金属チューブの後端部にフランジを圧入
させる操作が容易になる。また、金属チューブをフラン
ジの後端部までの長さとし、後端側においてレーザ溶接
等によりフランジに接合し、固定することにより、感熱
部からフランジ等への伝熱を抑えることができ、これに
よって信頼性をより向上させることもできる。尚、この
場合はシースは必ずしも必要ではない。
Further, the inner peripheral edge of the distal end portion of the flange can be inclined from the distal end side to the proximal end side to have a tapered shape, thereby facilitating the operation of press-fitting the flange into the rear end portion of the metal tube. Become. In addition, the length of the metal tube up to the rear end of the flange is joined to the flange by laser welding or the like on the rear end side and fixed, so that heat transfer from the heat-sensitive portion to the flange can be suppressed. Reliability can be further improved. In this case, the sheath is not always necessary.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明によれば、自動車の触媒コンバー
タ内部及び排気管内のように温度変化及び振動の激しい
環境下に使用しても、耐久性に優れ、信頼性の高い温度
センサとすることができる。また、本発明の温度センサ
では、シースの先端側にキャップを被せるのではなく、
シースの外側に更に金属チューブを配設しているため、
強度が向上し、この金属チューブをフランジに容易に圧
入することができる。そして、所定位置で溶接すること
により強固に固定することができ、これによって耐久性
をより向上させることができる。
According to the present invention, a temperature sensor having excellent durability and high reliability even when used in an environment where temperature changes and vibrations are severe, such as inside a catalytic converter and an exhaust pipe of an automobile. Can be. Also, in the temperature sensor of the present invention, instead of placing a cap on the distal end side of the sheath,
Because a metal tube is further arranged outside the sheath,
The strength is improved, and the metal tube can be easily pressed into the flange. And it can firmly fix by welding at a predetermined position, and thereby durability can be improved more.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】金属チューブがフランジの先端側の近傍で径大
とされている本発明の温度センサ一部断面図である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a temperature sensor of the present invention in which a metal tube has a large diameter near a distal end side of a flange.

【図2】フランジの先端側の近傍で金属チューブに鞘が
外装されている本発明の温度センサの一部断面図であ
る。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the temperature sensor of the present invention in which a sheath is sheathed on a metal tube near the distal end side of a flange.

【図3】フランジの先端部に鞘部が形成され、この鞘部
により金属チューブが覆われている本発明の温度センサ
の一部断面図である。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the temperature sensor of the present invention in which a sheath is formed at the tip of a flange, and the sheath covers a metal tube.

【図4】金属チューブを有しておらず、サーミスタがシ
ースの先端部に装着されたキャップ内に収納されてお
り、フランジの先端部に鞘部が形成されている比較例1
の温度センサの一部断面図である。
FIG. 4 is a comparative example 1 in which a metal tube is not provided, a thermistor is housed in a cap mounted on a distal end of a sheath, and a sheath is formed on a distal end of a flange.
3 is a partial cross-sectional view of the temperature sensor of FIG.

【図5】フランジが鞘部を有していない他は実施例3と
同様の構造の比較例2の温度センサの一部断面図であ
る。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a temperature sensor of Comparative Example 2 having the same structure as that of Example 3 except that the flange has no sheath.

【図6】実施例3及び比較例1〜2の金属チューブの共
振周波数の変化を図示するグラフである。
FIG. 6 is a graph illustrating a change in resonance frequency of the metal tubes of Example 3 and Comparative Examples 1 and 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1;温度センサ、2;サーミスタ素子、3;金属チュー
ブ、31;金属チューブの先端側、32;金属チューブ
の後端側、321;径大部、4;フランジ、41;フラ
ンジの先端側、42;フランジの後端側、43;鞘部、
5;ナット、51;六角ナット部、52;ネジ部、6;
継手、7;一対のシース芯線、8;シース、81;シー
スの先端側、82;シースの後端側、9;Pt/Rh合
金線、10;鞘、11;セメント、12;かしめ端子、
13;一対のリード線、14;補助リング、15;キャ
ップ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Temperature sensor 2, 2; Thermistor element, 3; Metal tube, 31; Tip side of metal tube, 32; Rear end side of metal tube, 321; Large diameter part, 4; Flange, 41; 43; rear end side of the flange, 43;
5; nut, 51; hexagon nut part, 52; screw part, 6;
Joint, 7; a pair of sheath core wires, 8; sheath, 81; distal end side of sheath, 82; rear end side of sheath, 9; Pt / Rh alloy wire, 10; sheath, 11; cement, 12;
13; a pair of lead wires; 14; an auxiliary ring; 15;

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長曽我部 孝昭 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊 陶業株式会社内 Fターム(参考) 2F056 QC01 QC04 QC05 QC06  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Takaaki Nagasokabe 14-18 Takatsuji-cho, Mizuho-ku, Nagoya F-term (reference) in Japan Special Ceramics Co., Ltd. 2F056 QC01 QC04 QC05 QC06

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 先端部が閉止され、該先端部に温度によ
って電気特性が変化する素子が収納された金属チューブ
と、該金属チューブの後端部に接合されるフランジとを
備え、該金属チューブの少なくとも該フランジより先端
側に突き出した部分(以下、突き出し部分という。)に
おいて、該金属チューブの後端側が径大となっているこ
とにより、該該突き出し部分の軸に垂直方向の加速度に
対する共振周波数が500Hz以上とされたことを特徴
とする温度センサ。
1. A metal tube having a front end closed and containing an element whose electrical characteristics change depending on temperature at the front end, and a flange joined to a rear end of the metal tube. At least a portion of the metal tube protruding forward from the flange (hereinafter referred to as a protruding portion) has a large diameter at the rear end side of the metal tube, so that resonance with respect to acceleration in a direction perpendicular to the axis of the protruding portion. A temperature sensor having a frequency of 500 Hz or more.
【請求項2】 先端部が閉止され、該先端部に温度によ
って電気特性が変化する素子が収納された金属チューブ
と、該金属チューブの後端部に接合されるフランジとを
備え、該金属チューブの少なくとも該フランジより先端
側に突き出した部分(以下、突き出し部分という。)に
おいて、該金属チューブの後端側に鞘が外装されている
ことにより、該突き出し部分の軸に垂直方向の加速度に
対する共振周波数が500Hz以上とされたことを特徴
とする温度センサ。
2. A metal tube having a front end closed and containing an element whose electrical characteristics change according to temperature at the front end, and a flange joined to a rear end of the metal tube. At least a portion of the metal tube protruding forward from the flange (hereinafter referred to as a protruding portion) is provided with a sheath on the rear end side of the metal tube, so that resonance against acceleration in a direction perpendicular to the axis of the protruding portion is achieved. A temperature sensor having a frequency of 500 Hz or more.
【請求項3】 先端部が閉止され、該先端部に温度によ
って電気特性が変化する素子が収納された金属チューブ
と、該金属チューブの後端部に接合されるフランジとを
備え、該金属チューブの該フランジより先端側に突き出
した部分(以下、突き出し部分という。)において、該
金属チューブが該フランジの先端部から延設された鞘部
によって覆われることにより、該突き出し部分の軸に垂
直方向の加速度に対する共振周波数が500Hz以上と
されたことを特徴とする温度センサ。
3. A metal tube having a distal end closed and containing an element whose electrical characteristics change depending on temperature at the distal end, and a flange joined to a rear end of the metal tube. The metal tube is covered by a sheath extending from the front end of the flange at a portion protruding from the front end of the flange (hereinafter referred to as a protruding portion), so that the metal tube extends in a direction perpendicular to the axis of the protruding portion. A resonance frequency with respect to acceleration of 500 Hz or more.
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