JP2005241395A - 温度センサ - Google Patents

Abstract

【課題】 感温素子の応答性を維持しつつ、感温素子の破損を防止する。
【解決手段】 感温素子２と、感温素子２を覆う有底筒状の保護管３と、保護管３の開口端側外径を保持するハウジング４とを備えた温度センサ１において、保護管３の肉厚が０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであって、保護管肉厚に対して２倍〜４倍の肉厚の保護管保持部４４をハウジングに設け、保護管の外径をｄ、保護管の保護管保持部より先端側の長さをＬとしたとき、５ｄ≦Ｌ≦１０ｄ、とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、感温素子を覆う保護管を備えた温度センサに関する。

従来、感温素子を覆う有底筒状の保護管と、保護管の開口端側外径を保持するハウジングとを備えた温度センサが知られている（例えば特許文献１）。

この従来の温度センサにおいては、感温素子の応答性を向上させるため、可能な限り保護管の肉厚を薄くするとともに、ハウジングから突出する保護管の長さを長くした構造が採用されている。
特開２００２−２６７５４７号公報

しかしながら、上記温度センサにおいては、保護管の肉厚が薄く、かつ、ハウジングから突出する保護管の長さが長いために、保護管の剛性が低く、保護管に働く外力により感温素子が破損するおそれがある。

そこで、本発明は上記問題に鑑み、感温素子の応答性を維持しつつ、感温素子の破損を防止することを目的とする。

係る目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、感温素子と、前記感温素子を覆う有底筒状の保護管と、前記保護管の開口端側外径を保持するハウジングとを備えた温度センサにおいて、前記保護管の肉厚が０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであって、前記保護管肉厚に対して２倍〜４倍の肉厚の保護管保持部を前記ハウジングに設け、前記保護管の外径をｄ、前記保護管の前記保護管保持部より先端側の長さをＬとしたとき、５ｄ≦Ｌ≦１０ｄ、であることを特徴としている。

本発明によれば、保護管の肉厚が０．１ｍｍ〜０．５ｍｍという薄肉の場合に、保護管肉厚に対して２倍〜４倍の肉厚の保護管保持部を設けるとともに、５ｄ≦Ｌ≦１０ｄとしているため、感温素子の応答性を維持しつつ、感温素子の破損を防止することができる。

以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る温度センサ１の全体構成を示す図である。この温度センサ１は、例えば自動車の排気系統に取り付けられ、排気温センサとして使用可能である。

本発明の温度センサ１は、感温素子２と、感温素子を覆う有底筒状の保護管３と、保護管の開口端側外径を保持するハウジング４とを備えている。

感温素子２は、サーミスタ素子であり、本例では、高温（例えば８００℃以上）での使用に耐えうる、（Ｙ−Ｃｒ−Ｍｎ）Ｏ−Ｙ₂Ｏ₃を主成分とする半導体材料等よりなる円柱状の焼結成形体である。感温素子２には、サーミスタ信号（抵抗（Ｒ）−温度（Ｔ）特性を用いた出力信号）を検出するための一対の電極線２１が接続されている。この電極線２１は、白金等の貴金属線、ジュメット線、銅線、ニッケル線等よりなり、感温素子２の焼結時に焼きばめ固着されることで、感温素子２に接続されている。各電極線２１は互いに平行に離間し、保護管３の軸に沿って金属カバー５へ延びるように、感温素子２から引き出されている。各電極線２１は、図示しない外部回路と電気的に接続されており、温度センサ１と外部回路とが、信号のやり取りが可能なように連絡している。

保護管３は、ステンレス等の耐熱性に優れた金属よりなる金属カバーであり、有底筒状のキャップ部３１と、キャップ部３１の開口端側に溶接固定された円筒状のシース管３２とからなる。キャップ部３１とシース管３２は、ともに同じ肉厚を有している。保護管３内には、電極線２１が挿通しているとともに、マグネシア等の絶縁粉末が充填されている。

ハウジング４は、ステンレス等の耐熱性に優れた金属よりなり、その外径面には被取付け部材に対してねじ結合するための雄ねじを有する円筒部材４２と、この円筒部材４２の先端面に当接して保護管３を保持する保持部材４１とを有している。

保持部材４１は、円筒部材４２と当接している側から保護管３が突出している側に向けて順に、被取付け部材に当接するテーパ面４３、保護管３を保持する保護管保持部４４、保護管３を溶接固定する保護管溶接部４５とを有している。保護管溶接部４５は、レーザ溶接に溶け込み深さを確保するため、保護管３と同等の肉厚としている。

そして、本例においては、保護管３の肉厚をｔ１、保護管保持部４４の肉厚をｔ２、保護管３の外径をｄ、保護管３の保護管保持部４４から突出した部位の長さをＬとしたとき、ｔ１＝０．３ｍｍ、ｔ２＝０．８ｍｍ、Ｌ＝１６．７ｍｍ、ｄ＝２．３５ｍｍとしている。

この温度センサ１は、例えば自動車の排気管に形成された取付穴（図示せず）に挿入され、ハウジング４に設けたテーパ面４３と当該取付穴とが当たって位置決めが行われるとともに、ハウジング４に設けた雄ねじによりねじ結合されることにより、排気管に取り付けられる。

そして、排気管内に突出する保護管３に測定流体（排気ガス等）が当たると、その測定流体の温度に応じた信号が、感温素子２からの信号として電極線２１を介して外部に出力されるようになっている。

以上のように、本実施形態では、ｔ１＝０．３、ｔ２＝０．８、Ｌ＝１６．７、ｄ＝２．３５、としていることを主たる特徴としている。

そして、本実施形態によれば、感温素子の応答性を維持しつつ、感温素子の破損を防止することができる。

本発明の実施形態に係る温度センサの全体構成を示す断面図である。

符号の説明

１ 温度センサ
２ 感温素子
３ 保護管
４ ハウジング
４４ 保護管保持部

Claims (1)

1. 感温素子と、前記感温素子を覆う有底筒状の保護管と、前記保護管の開口端側外径を保持するハウジングとを備えた温度センサにおいて、
   前記保護管の肉厚が０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであって、前記保護管肉厚に対して２倍〜４倍の肉厚の保護管保持部を前記ハウジングに設け、前記保護管の外径をｄ、前記保護管の前記保護管保持部より先端側の長さをＬとしたとき、５ｄ≦Ｌ≦１０ｄ、であることを特徴とする温度センサ。