JP2008281548A - 温度センサ - Google Patents

Abstract

【課題】振動の伝達を抑制し、耐久性に優れた温度センサを提供すること。
【解決手段】温度センサ１は、内燃機関の排気通路の内部に配置される感温素子２と、感温素子２に先端側で接続されるとともに外部回路接続用のリード線に後端側で接続される信号線３１と、信号線３１を内部に収容するシースピン３を有する内側部材１８と、内側部材１８の少なくとも外周の一部を覆うように配置された外側部材１３と、を備えている。外側部材１３は、排気通路の外壁に固定される固定部（リブ６）と、内側部材１８を保持する保持部１３２と、保持部１３２より先端側に形成された伸長部１３１と、を有する。伸長部１３１は内側部材１８との間に隙間を有して配置されたクリアランス部１９と、内側部材１８との径方向の最大隙間が０．２ｍｍ以下となる状態に配置された先端干渉部１３３と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関用の排気系等に配設される温度センサに関する。

従来より、図３０に示すごとく、感温素子２と、該感温素子２に接続された一対の信号線３１を内蔵するシースピン３と、感温素子２を覆うように先端部に配設された金属カバー４と、上記シースピン３を外周から保持するリブ６とを有する温度センサ９がある（特許文献１）。該温度センサ９においては、シースピン３とリブ６とは互いに溶接されている。
かかる温度センサ９を、図３１に示すごとく、内燃機関の排気系に装着する場合、上記感温素子２が配置された感温部９６を排気管８０の内部に挿入し、上記リブ６を排気管８０に設けたボス８１の内壁の先端面８１１に密着させる。

そして、上記のように温度センサ９を装着した内燃機関は、運転時においては振動するため、この振動が排気管８０からボス８１及びリブ６を介して、温度センサ９のシースピン３に伝わる。即ち、リブ６とシースピン３とは互いに直接溶接されているため、シースピン３は、リブ６から直接振動を伝達される。
そのため、シースピン３の振動は、強い振動（高周波数、振幅大）となり、感温部９６が高い加速度にて振動するおそれがある。
その結果、シースピン３の先端部や、その先に設けられた感温素子２、或いはシースピン３とリブ６との接合部に、過大な応力が発生するおそれがある。

感温素子２への過大な応力により、感温素子２の破壊や、感温素子２の電極２１の断線が発生するおそれがある。
また、シースピン３とリブ６との接合部における過大な応力により、溶接部や、シースピン３の亀裂、破損が発生するおそれがある。

上記のようなシースピンの振動を減衰させるための構造として、シースピンの外周にガード部材を配置すると共に、ガード部材とシースピンとの間に弾性材からなるダンパーを介在させた構造が開示されている（特許文献２参照）。
また、特許文献３には、シースピンの外周に鞘部を設けた構成が開示されているが、鞘部はシースピンの外周に対してかしめ固定されている。

特開２０００−１６２０５１号公報 米国特許第４５２５０８１号明細書 特許第３８２６０９８号公報

特許文献２に示す構造の場合、弾性体であるダンパーをシースピンの周囲に配置してシースピンの振動を減衰させるため、シースピンの振動自体を減衰させることは可能であるが、シースピンの先端側において信号線及び電極を介して取り付けられた感温素子の振動を抑制することはできない。むしろ感温素子の振動を増大させてしまうおそれがある。これは、シースピンとその先端側に設けられた感温素子の振動の共振点が異なることに起因する。即ち、この減衰構造においては、シースピンの共振点における振動は減衰できるものの、温度センサの振動による振動エネルギーは抑制できない。そのため、高周波数側に共振点が存在する感温素子への振動は反対に増大するため、信号線や電極の断線を防ぐことは困難である。

また、極めて高温となる排気管内に配置される温度センサにおいては、樹脂等の弾性材料からなるダンパーを設けることは、その耐熱性の観点から現実的ではない。
特許文献３に示す構造の場合、鞘部はシースピンの外周に対してかしめ固定されている。それゆえ、シースピンへ振動が伝達してしまい、鞘部との固定位置から先端側においては振動してしまい、振動を十分に抑制できない。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、振動の伝達を抑制し、耐久性に優れた温度センサを提供しようとするものである。

本発明は、内燃機関の排気通路の内部に配置される感温素子と、該感温素子に先端側で接続されるとともに外部回路接続用のリード線に後端側で接続される信号線と、該信号線を内部に収容するシースピンを有する内側部材と、該内側部材の少なくとも外周の一部を覆うように配置された外側部材と、を備え、
上記外側部材は、上記排気通路の外壁に固定される固定部と、上記内側部材を保持する保持部と、該保持部より先端側に形成された伸長部と、を有し、
該伸長部は上記内側部材との間に隙間を有して配置されたクリアランス部と、上記内側部材との径方向の最大隙間が０．２ｍｍ以下となる状態に配置された先端干渉部と、を備えたことを特徴とする温度センサにある（請求項１）。

次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記温度センサにおいて、上記外側部材は、上記内側部材との間に隙間を有する上記クリアランス部を上記伸長部に設けている。そのため、内燃機関の振動が、上記固定部から直接内側部材に伝わることを防ぎ、内側部材の振動、即ちシースピンの振動を抑制することができる。

また、振動が内側部材に伝わって内側部材が振動し始めても、外側部材の伸長部に設けられた上記先端干渉部によって内側部材の振幅を規制することができる。これにより、内側部材の振幅が大きくならず、内側部材の先端部に作用する加速度を小さくすることができる。

上述した特許文献２の発明の減衰構造とは異なり、上記先端干渉部は、内側部材との径方向の最大隙間が０．２ｍｍ以下となる状態に配置されているため、内側部材の振動を干渉によって防ぐ構造である。これにより特許文献２に示すようなダンパーによる振動の減衰では低下させることができなかった振動エネルギー自体を低下させることができる。したがって、内側部材の固有振動数だけでなく、それよりも高周波数域に共振点を有する感温素子の振動も確実に抑制することができる。

更に、内側部材がその固有振動数において外側部材とともに共振しかけたとしても、上記先端干渉部が、共振しかけた内側部材に干渉することによって、その共振を抑制することができる。
内側部材と外側部材との固有振動数が異なれば、内側部材と外側部材とが干渉することによって、内側部材の振動を抑制することができる。
その結果、内側部材の先端側に存在する感温素子に作用する加速度を低減し、感温素子に作用する応力を低減することができる。これにより、感温素子の損傷や、感温素子の電極の断線等を防ぐことができ、耐久性に優れた温度センサを得ることができる。

加えて、上記先端干渉部と上記内側部材との間の最大隙間は０．２ｍｍ以下であるため、充分に、内側部材の振幅を先端干渉部において抑制でき、内側部材の先端部の加速度が大きくならないようにすることができる。
即ち、内側部材は外側部材の保持部においてのみ固定された片持ち梁の振動となるが、この場合、振動数（周波数）は一定であるため、内側部材の先端部の加速度は、振幅に依存することとなる。それ故、上記のごとく内側部材の振幅を小さく抑制することにより、加速度を小さくすることができる。その結果、内側部材の先端側の感温素子の部分にかかる応力を低減することができる。

以上のごとく、本発明によれば、振動の伝達を抑制し、耐久性に優れた温度センサを提供することができる。

本発明（請求項１）において、上記温度センサは、例えば、内燃機関の排気系等の温度測定に用いられ、排気管等の内部に挿入配置して用いられる。
そして、本明細書においては、上記温度センサを排気管等に挿入する側、即ち、感温素子を配設した側を先端側、その反対側を後端側として、説明する。

上記外側部材は、上記固定部、上記保持部、上記伸長部以外にも、例えば固定部と同一の振動周波数にて振動する他の部材を含んでいてもよい。また、上記内側部材は、シースピン以外にも、例えばシースピンとの振動に依存して振動する他の部材を含んでいてもよい。

上記クリアランス部における内側部材との間のクリアランスは、存在していれば（図４においてＳ１＞０であれば）、効果はあるが、より好ましくは、０．２ｍｍ以上（Ｓ１≧０．２ｍｍ）設ける。
また、上記先端干渉部と上記内側部材との間の最大隙間は０．２ｍｍ以下であり、先端干渉部は、内側部材と一部で接触していてもよい（請求項１、２０）。この接触部分にて、振動の抑制を効果的に行うことができる。また、接触していない部分は、上記先端干渉部と上記内側部材との間の隙間を最大でも０．２ｍｍ以下に特定される。そして、先端干渉部を形成する際には、例えば、プレス加工、絞り加工等を用いることができる。

上記先端干渉部は上記内側部材の全周にわたって接触していてもよい。この場合にも、内側部材への振動の伝達を抑制することができる。即ち、外側部材の先端干渉部が内側部材に溶接等されずに接触している程度であれば、外側部材の振動が先端干渉部を通じて内側部材に伝わることを抑制して、内側部材の振動を抑制することができる。上記先端干渉部と上記内側部材との隙間の大きさは小さいほど好ましい。
また、上記先端干渉部は、上記内側部材の外周面と平行な平行部分を有することが好ましい（請求項１９）。これにより、上記先端干渉部と上記内側部材とは、両者が接触する際に面接触する部分を有し、振動が生じた際に先端干渉部と内側部材が繰り返し接触しても、先端干渉部の磨耗を抑制することが可能となる。なお、上記平行部分は、内側部材に接触する際に面接触する程度に内側部材の外周面と平行であればよい。また、上記平行部分の全面が内側部材に面接触していてもよい。

上記先端干渉部は、上記クリアランス部の一部として形成されていてもよい。
上記先端干渉部は、上記保持部よりも先端側に配されていれば、一箇所に形成されていても複数箇所に形成されていてもよい。

上記固定部は、上記シースピンの外周に配置されたリブからなることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記固定部を容易に上記排気通路の外壁に固定することができる。

上記伸長部の先端から上記感温素子の中心までの軸方向長さをＬ１、上記保持部の先端から上記伸長部の先端までの軸方向長さをＬ２、上記クリアランス部の軸方向長さをＬ３としたとき、Ｌ３≧０．３×（Ｌ１＋Ｌ２）であることが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記外側部材の伸長部に設けた先端干渉部によって、内側部材の振動を充分に抑制することができる。即ち、上記の関係を満たす位置に先端干渉部が形成されていれば、固定端である外側部材と内側部材との保持部からの距離が充分に大きい位置に先端干渉部が形成されることとなる。即ち、内側部材の振幅が大きくなりやすい位置に先端干渉部が配されることとなり、該先端干渉部によって内側部材の振幅を規制する効果を充分に発揮することができる。また、共振時においても、共振の初期段階において先端干渉部が内側部材に干渉することにより、共振を抑制することができる。

Ｌ３＜０．３×（Ｌ１＋Ｌ２）の場合には、固定端である外側部材と内側部材との保持部と上記先端干渉部との位置が近すぎてしまい、上述した先端干渉部による内側部材の振動抑制効果を充分に発揮することが困難となるおそれがある。

上記先端干渉部は、上記内側部材との径方向の最大隙間が０．０８ｍｍ以下となる状態に配置されたものとすることができる（請求項４）。
この場合には、高次共振点等、高周波数域における内側部材の振動をも効果的に抑制することができる。即ち、例えば、１次共振点における振動については、先端干渉部と内側部材との径方向の最大隙間を０．２ｍｍ以下としておけば、先端干渉部を内側部材に干渉させて振動を抑制することができるが、高周波数域（例えば１０ｋＨｚ）まで共振抑制効果を発揮させるために、上記最大隙間を０．０８ｍｍ以下とすることが好ましい。

上記先端干渉部は、１０ｋＨｚ以下の周波数域における上記内側部材の振動の節以外に位置していることが好ましい（請求項５）。
この場合には、上記内側部材の振動を効果的に抑制することができる。即ち、内燃機関における１０ｋＨｚ以下の周波数の振動に対して、内側部材における１次共振のみならず、２次共振以上の共振をも効果的に抑制することができる。１０ｋHｚ以下の周波数域に限定した理由は、通常、車両における温度センサの取付部の排気管の振動は周波数１０kＨｚ以下の振動であるためである。

上記外側部材は、上記内側部材の外周を覆うように設けられたガードチューブを有し、上記伸長部は、上記ガードチューブの一部によって構成されていることが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記リブとは別部材である上記ガードチューブによって上記伸長部を構成することができるため、外側部材の加工を容易にすると共に、加工コストを低減することができる。一方、ガードチューブを用いない構造の場合には、先端干渉部等を外側部材と一体的に加工するため、加工が困難である。

上記内側部材は、上記ガードチューブを介して上記固定部に保持されていることが好ましい（請求項７）。
この場合には、内燃機関の振動が、上記固定部から直接内側部材に伝わらず、上記ガードチューブにおいて振動を減衰させることができる。これにより、内側部材の振動を一層抑制することができる。

上記ガードチューブは、先端部と後端部とに、他の部位よりも直径の小さい小径部を設けてなることが好ましい（請求項８）。
この場合には、ガードチューブの両端に設けた上記小径部において、シースピンを保持、或いはガイドすることができる。即ち、後端側の小径部が上記内側部材を保持する上記保持部となり、先端側の小径部が上記先端干渉部となる。そして、両端の小径部の間の部分は、内側部材との間に所定のクリアランスを形成するクリアランス部となる。
また、両端の小径部の間の部分は、内側部材から離して配置することができる。これにより、ガードチューブにスプリング効果が生じ、固定部の振動をガードチューブにおいて減衰させ、内側部材に伝わる振動をより抑制することができる。

上記ガードチューブと上記固定部とは、全周溶接されていることが好ましい（請求項９）。
この場合には、上記ガードチューブと上記固定部との間から、排ガス等が温度センサの内部に侵入していくことを防ぐことができる。

上記保持部は、上記固定部の後端部と同等の軸方向位置若しくは上記固定部の後端部よりも後端側に形成されていることが好ましい（請求項１０）。
この場合には、上記伸長部の長さ及び上記クリアランス部の長さを長くすることができるため、上記先端干渉部を固定端である内側部材と外側部材との保持部から充分に離れた位置に配置することができる。これにより、上記先端干渉部による内側部材の振動抑制効果を充分に発揮しやすくなる。

上記外側部材の後端部と上記内側部材とは、上記保持部において互いに全周溶接されていることが好ましい（請求項１１）。
この場合には、上記外側部材と上記内側部材との間に侵入した排ガス等が、温度センサの内部に更に侵入していくことを防ぐことができる。

上記温度センサは、上記感温素子を覆うように形成された金属カバーを有することが好ましい（請求項１２）。
この場合には、上記感温素子を排ガス雰囲気から遮断することができるため、感温素子の還元劣化を防ぐことができる。

上記感温素子と上記金属カバーとの間には、上記感温素子を保持固定する固定部材が充填されていることが好ましい（請求項１３）。
この場合には、温度センサが振動したときに、感温素子が振れて金属カバーに衝突することを防ぐことができる。これにより、感温素子が損傷することを防ぐと共に感温素子の電極の断線を防ぎ、耐久性に優れた温度センサを得ることができる。
また、上記固定部材として、熱伝導性に優れた材料を用いることにより、金属カバーの外の熱を素早く感温素子に伝えることができ、応答性に優れた温度センサを得ることができる。

上記温度センサは、上記シースピンの外周を覆うと共に上記感温素子を覆うように形成された金属チューブを有し、該金属チューブは、上記シースピンと上記固定部との間に介在していてもよい（請求項１４）。
この場合には、上記感温素子を排ガス雰囲気から遮断することができるため、感温素子の還元劣化を防ぐことができる。
なお、この場合には、上記金属チューブは、上記内側部材の一部を構成する。

上記感温素子と上記金属チューブとの間には、上記感温素子を保持固定する固定部材が充填されていることが好ましい（請求項１５）。
この場合には、上記請求項１３の発明と同様に、感温素子が損傷することを防ぐと共に感温素子の電極の断線を防ぎ、耐久性に優れた温度センサを得ることができる。

上記感温素子は、サーミスタ素子からなることが好ましい（請求項１６）。
この場合には、測定精度の高い温度センサを容易に得ることができる。

上記内側部材及び上記外側部材の少なくとも一部は、耐酸化性金属からなることが好ましい（請求項１７）。
この場合には、耐久性に優れた温度センサを得ることができる。特に、高温環境下において使用される場合にも、充分な耐久性を有する温度センサを得ることができる。
また、上記内側部材及び上記外側部材のうち、特に高温となりやすい部分を耐酸化性金属によって構成することにより、効果的に耐久性の向上を図ることができる。

上記金属カバーが耐酸化性金属からなる場合には、金属カバーの酸化を防ぐことができる。これにより、金属カバーの内部の酸素濃度を低下させることによる感温素子の特性変化を防ぐことができる。
即ち、上記金属カバーが酸化すると、金属カバーの内部の酸素濃度が低下する。すると、これを補うべく、感温素子から酸素が離脱し還元されるおそれがある。これにより、感温素子の特性が変化してしまうおそれがある。そこで、金属カバーを耐酸化性金属によって構成することにより、感温素子の特性変化を防ぐことができる。
なお、上記耐酸化性金属としては、例えば、ステンレス鋼、インコネル（インコネル社の登録商標）等がある。

上記感温素子は、ガラス封止材によって封止されていることが好ましい（請求項１８）。
この場合には、上記感温素子の劣化を抑制することができ、耐久性に優れた温度センサを得ることができる。

（実施例１）
本発明の実施例にかかる温度センサにつき、図１〜図４を用いて説明する。
本例の温度センサ１は、内燃機関の排気通路の内部に配置される感温素子２と、感温素子２に先端側で接続されるとともに外部回路接続用のリード線１７に後端側で接続される一対の信号線３１と、該信号線３１を内部に収容するシースピン３を有する内側部材１８と、該内側部材１８の少なくとも外周の一部を覆うように配置された外側部材１３と、を備え、感温素子２を覆うように先端部に配設された金属カバー４とを有する。

金属カバー４よりも後端側において、ガードチューブ５が、シースピン３の外周を覆うように設けられている。そしてガードチューブ５は、その後端部５２においてシースピン３と固定されている。
また、ガードチューブ５の外周には、排気通路の外壁に固定される固定部であるリブ６が配されている。そして、リブ６は、ガードチューブ５を介してシースピン３を保持している。

本例においては、リブ６とガードチューブ５とは互いに固定されており、これらによって外側部材１３が構成されている。
そして、外側部材１３は、シースピン３からなる内側部材１８を保持する保持部１３２をそのガードチューブ５の後端部５２に有する。また、外側部材１３は、保持部１３２から先端側へ向かって形成された伸長部１３１を有する。該伸長部１３１は、内側部材１８との間に隙間を有するクリアランス部１９と、内側部材１８との径方向の最大隙間（図４における隙間１１のうちＳが最大となる周方向位置の隙間の大きさ）が０．２ｍｍ以下となる状態に配置された先端干渉部１３３とを有する。最大隙間で規定することで、最も振れ幅の大きな値を限定することとなり、先端干渉部１３３による振動の抑制作用をなすことができる。

上記感温素子２は、サーミスタ素子からなる。また、感温素子２の電極２１は、白金又は白金合金からなる。電極２１は、線径が０．２〜０．４ｍｍのものを用いている。
また、ガードチューブ５は、先端部５１と後端部５２とに、他の部位よりも直径の小さい小径部５１１、５２１を設けてなる。小径部５１１、５２１は、シースピン３の外周面と平行な内周面を有している。
また、本例において、後端側の小径部５２１は、外側部材１３が内側部材１８を保持する保持部１３２となり、先端側の小径部５１１が上記先端干渉部１３３となる。そして、両端の小径部５２１、５１１の間の部分は、内側部材１８（シースピン３）との間に隙間を有するクリアランス部１９となる。

そして、ガードチューブ５の後端部５２とシースピン３とは、全周溶接されている。即ち、ガードチューブ５の後端部５２における小径部５２１を、シースピン３の外周面に対して溶接してある。
ガードチューブ５の後端部５２は、シースピン３の後端部３０２と一致しており、この後端部５２、３０２において、ガードチューブ５とシースピン３とが溶接されている。

一方、ガードチューブ５の先端部５１に形成された小径部５１１（先端干渉部１３３）は、シースピン３に溶接や固定されておらず、単に接触した状態もしくは隙間を有した状態で配置されている。また、図４に示すごとく、上記先端干渉部１３３の内周面とシースピン３の外周面との間には隙間１１が形成されており、隙間１１の大きさＳは最大で０．２ｍｍ以下に特定される。この理由については、後述の実験例２で詳細を説明する。
また、内側部材１８（シースピン３）とクリアランス部１９との間のクリアランスＳ１は、先端干渉部１３３における隙間１１の大きさＳよりも大きく、例えば０．２ｍｍ以上である。

また、図１に示すごとく、伸長部１３１の先端から感温素子２の中心までの軸方向長さをＬ１、保持部１３２の先端から伸長部１３１の先端までの軸方向長さをＬ２、クリアランス部１９の軸方向長さをＬ３としたとき、Ｌ３≧０．３×（Ｌ１＋Ｌ２）である。
なお、後述する実施例８〜実施例１１についても、対応する図面（図１１〜図１４）に上記の軸方向長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３を示したが、これらの寸法についても、同様に上記の関係式を満たしている。

リブ６は、内燃機関への取付け用のボスの内壁の先端面に当接させる当接部６１と、その後方に延びると共に当接部６１よりも外径の小さい第１延設部６２と、該第１延設部６２よりも更に後方に延び、更に外径の小さい第２延設部６３とからなる。これらの当接部６１と第１延設部６２と第２延設部６３との内側に、ガードチューブ５が挿嵌されている。
第１延設部６２の外周には、シースピン３及びガードチューブ５及び外部リード１７の一部を保護する保護チューブ１２の一端が溶接固定されている。
第２延設部６３において、リブ６がガードチューブ５に対して全周溶接されている。

金属カバー４は、シースピン３の先端部３０１の外周に対して、全周溶接されている。
感温素子２と金属カバー４との間には、感温素子２を保持固定する固定部材としてのセメント１４が充填されている。
ガードチューブ５、シースピン３、及び金属カバー４は、耐酸化性金属であるステンレス鋼からなる。更に、リブ６、保護チューブ１２も、ステンレス鋼からなる。
ガードチューブ５の厚みは、シースピン３の外管部３４の厚みよりも大きくしてあり、ガードチューブ５は、シースピン３の外管部３４よりも剛性が高い。

図２、図３に示すごとく、上記シースピン３は、ステンレス鋼からなる２本の信号線３１と、該信号線３１の周りに配置したマグネシア等の絶縁粉末からなる絶縁部３３と、該絶縁部３３の外周を覆うステンレス鋼からなる外管部３４とからなる。シースピン３は円柱形状を有し、外管部３４は円筒形状を有する。また、図１、図２に示すごとく、信号線３１は、絶縁部３３及び外管部３４から先端側及び後端側に露出している。そして、信号線３１の先端はサーミスタ素子２の電極２１と溶接され、信号線３１の後端は外部リード線１７に接続されている。

次に、本例の作用効果につき説明する。
上記温度センサ１においては、上記リブ６と上記シースピン３との間に上記ガードチューブ５が介在しており、リブ６がガードチューブ５を介してシースピン３を保持している。そのため、内燃機関の振動が、リブ６から直接シースピン３に伝わらず、ガードチューブ５において振動を減衰させることができる。

上記温度センサ１において、上記外側部材１３（リブ６及びガードチューブ５）は、上記内側部材１８（シースピン３）との間に隙間を有するクリアランス部１９を伸長部１３１に設けている。そのため、内燃機関の振動が、リブ６から直接内側部材１８に伝わることを防ぎ、内側部材１８の振動、即ちシースピン３の振動を抑制することができる。

振動が内側部材１８（シースピン３）に伝わって内側部材１８が振動し始めても、外側部材１３の伸長部１３１に設けられた先端干渉部１３３（ガードチューブ５の先端側の小径部５１１）によって内側部材１８（シースピン３）の振幅を規制することができる。これにより、内側部材１８（シースピン３）の振幅が大きくならず、内側部材１８（シースピン３）の先端部に作用する加速度を小さくすることができる。
即ち、内側部材１８（シースピン３）は片持ち梁の振動となるが、この場合、振動数（周波数）は一定であるため、内側部材１８（シースピン３）の先端部３０１の加速度は、振幅に依存することとなる。それ故、上記のごとく振幅を小さくすることにより、加速度を小さくすることができる。

内側部材１８（シースピン３）がその固有振動数において共振しかけたとしても、上記先端干渉部１３３が、共振しかけた内側部材１８（シースピン３）に干渉することによって、その共振を抑制することができる。

内側部材１８（シースピン３）と外側部材１３（ガードチューブ５）との固有振動数が異なれば、内側部材１８（シースピン３）と外側部材１３（ガードチューブ５）とが干渉することによって、内側部材１８（シースピン３）の振動を抑制することができる。
その結果、内側部材１８（シースピン３）の先端側に存在する感温素子２に作用する加速度を低減し、感温素子２に作用する応力を低減することができる。これにより、感温素子２の損傷や、感温素子２の電極２１の断線等を防ぐことができ、耐久性に優れた温度センサ１を得ることができる。

上記先端干渉部１３３の形成位置を、上述した、Ｌ３≧０．３×（Ｌ１＋Ｌ２）の関係式が成り立つように設定したことにより、外側部材１３の伸長部１３１に設けた先端干渉部１３３によって、内側部材１８の振動を充分に抑制することができる。即ち、上記の関係を満たす位置に先端干渉部１３３が形成されていれば、固定端である外側部材１３と内側部材１８との保持部１３２からの距離が充分に大きい位置に先端干渉部１３３が形成されることとなる。即ち、内側部材１８の振幅が大きくなりやすい位置に先端干渉部１３３が配されることとなり、該先端干渉部１３３によって内側部材１８の振幅を規制する効果を充分に発揮することができる。また、共振時においても、共振の初期段階において先端干渉部１３３が内側部材４に干渉することにより、共振を抑制することができる。

ガードチューブ５の先端部５１に形成された先端干渉部１３３は、シースピン３に溶接や固定されておらず、０．２ｍｍ以下の隙間を有するか、単に接触だけしているため、ガードチューブ５の先端部５１からシースピン３への振動の伝達を抑制することができる。即ち、先端干渉部１３３がシースピン３に溶接されていると、ガードチューブ５の振動が、その先端部５１を通じてシースピン３に直接伝達してしまうおそれがある。これにより、シースピン３の振動を充分に抑制することが困難となるおそれがある。そこで、ガードチューブ５の先端部５１をシースピン３に溶接していないことにより、ガードチューブ５の先端部５１からシースピン３への振動の伝達を抑制することができる。

先端干渉部１３３と内側部材１８（シースピン３）との隙間１１、即ちガードチューブ５の先端部５１に形成された小径部５１１の内周面とシースピン３の外周面と隙間１１の大きさＳは上述したように０．２ｍｍ以下に特定される。これにより、ガードチューブ５の先端部５１からシースピン３への振動の伝達を抑制することができると共に、シースピン３の振動をガードチューブ５の先端部５１において規制し、シースピン３の振動を抑制することができる。
ここで、上記隙間１１の大きさは、温度センサ１における先端干渉部１３３と内側部材１８を含む軸方向に垂直な断面をとり、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）により、その断面を観察することで測定した最大となる部分の隙間１１の大きさである。
また、先端干渉部１３３は、内側部材１８（シースピン３）の外周と平行な平行部分を有する。この平行部を設けることで、振動により内側部材１８と先端干渉部１３３が繰り返し接触した場合においても、その接触面積が大きいため先端干渉部１３３の磨耗を低減することができる。

ガードチューブ５の後端部５２とシースピン３とは全周溶接されているため、ガードチューブ５とシースピン３との間に侵入した排ガス等が、温度センサ１の内部に更に侵入していくことを防ぐことができる。
また、ガードチューブ５とリブ６とは全周溶接されているため、ガードチューブ５とリブ６との間から、排ガス等が温度センサ１の内部に侵入していくことを防ぐことができる。

ガードチューブ５の先端部５１と後端部５２とにそれぞれ設けられた小径部５１１、５２１により、シースピン３を保持、或いはガイドすることができる。そして、両端の小径部５１１、５２１の間の部分は、シースピン３から離して配置することができる。これにより、ガードチューブ５にスプリング効果が生じ、リブの振動をガードチューブ５において減衰させ、シースピン３に伝わる振動をより抑制することができる。

また、感温素子２は、サーミスタ素子からなるため、測定精度の高い温度センサ１を容易に得ることができる。

感温素子２と金属カバー４との間には、感温素子２を保持固定する固定部材（セメント１４）が充填されているため、温度センサ１が振動したときに、感温素子２が振れて金属カバー４に衝突することを防ぐことができる。これにより、感温素子２が損傷することを防ぐと共に感温素子２の電極２１の断線を防ぎ、耐久性に優れた温度センサ１を得ることができる。
また、金属カバー４の外の温度を素早く感温素子２に伝えることができ、応答性に優れた温度センサ１を得ることができる。

ガードチューブ５、シースピン３、及び金属カバー４は、耐酸化性金属であるステンレス鋼からなるため、これらの部材の耐久性を向上させることができる。特に、高温環境下において使用される場合にも、充分な耐久性を有する温度センサ１を得ることができる。

金属カバー４が耐酸化性金属（ステンレス鋼）からなることにより、金属カバー４の酸化を防ぐことができる。これにより、金属カバー４の内部の酸素濃度を低下させることによる感温素子２の特性変化を防ぐことができる。
即ち、金属カバー４が酸化すると、金属カバー４の内部の酸素濃度が低下する。すると、これを補うべく、感温素子２から酸素が離脱し還元されるおそれがある。これにより、感温素子２の特性が変化してしまうおそれがある。そこで、金属カバー４を耐酸化性金属によって構成することにより、感温素子２の特性変化を防ぐことができる。

以上のごとく、本例によれば、振動の伝達を抑制し、耐久性に優れた温度センサを提供することができる。

（実施例２）
本例は、ガードチューブ５の先端部５１の内周面とシースピン３の外周面との間に隙間１１（図４参照）が形成されていない温度センサ１の例である。
即ち、本例の温度センサ１は、図４における隙間１１の大きさＳが０である。
本例の場合、ガードチューブ５の先端部５１をシースピン３に対して接触させてもよい。ただし、ガードチューブ５の先端部５１を、シースピン３に対して溶接などで固定しない。この場合、先端干渉部１３３の平行部分が内側部材１８（シースピン３）に接触した状態、即ち隙間１１の大きさＳがほぼ０のときに面接触の状態となる。
その他は、実施例１と同様であり、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実験例１）
本例は、図５に示すごとく、本発明の温度センサと従来の温度センサとについて、加熱共振試験を行った例である。
本発明品としては、上記実施例１において示した温度センサ１を用いた。この温度センサ１において、金属カバー４、ガードチューブ５、シースピン３は、何れもＳＵＳ３１０Ｓからなる。

上記温度センサ１における各部の寸法を、以下に示す。
即ち、図６に示すごとく、リブ６の当接部６１の外周面６１１の先端から温度センサ１の先端までの長さＬ０を３８ｍｍとした。また、ガードチューブ５の先端部５１における小径部５１１の先端から感温素子２の中心までの距離Ｌ１を１８ｍｍとした。また、ガードチューブ５の先端部５１における小径部５１１、５２１の先端から後端部５２における小径部５２１の先端までの距離Ｌ２を３３ｍｍとした。

感温素子２の周囲における金属カバー４の外径Ｄ１を２．５ｍｍ、シースピン３の外径Ｄ２を２．３ｍｍ、小径部５１１、５２１以外のガードチューブ５の外径Ｄ３を４．０ｍｍとした。また、ガードチューブ５の肉厚Ｔ１を０．５ｍｍ、シースピン３の外管部３４の肉厚Ｔ２を０．３ｍｍとした。更に、ガードチューブ５の先端部５１の内周面とシースピン３の外周面との間の隙間１１の大きさＳ（図４参照）は０．０５ｍｍである。

感温素子２と金属カバー４との間にセメント１４を充填したものと、充填しないものの両方の試料を用意した。感温素子２の電極２１は、線径０．３ｍｍの白金線を用いた。
なお、上記の構成の温度センサ１においては、先端側の共振振動数が１．０ｋＨｚである。

一方、比較例の温度センサとしては、上述した図３０に示す温度センサ９を用意した。
この温度センサ９においては、リブ６がシースピン３を直接保持固定しており、リブとシースピン３との間にガードチューブ５が配設されていない。そして、リブ６とシースピン３とは全周溶接されている。
また、金属カバー４、シースピン３は、何れもＳＵＳ３１０Ｓからなる。

また、上記温度センサ９における各部の寸法を、以下に示す。
即ち、図３０に示すごとく、リブ６の当接部６１の外周面６１１の先端から温度センサ１の先端までの長さＭ０を３８ｍｍ、リブ６の先端から感温素子２の中心までの距離Ｍ１を３１ｍｍとした。また、感温素子２の周囲における金属カバー４の外径、シースピン３の外径、シースピン３の外管部３４の肉厚は、本発明品と同寸法である。

比較例についても、感温素子２と金属カバー４との間にセメント１４を充填したものと、充填しないものの両方の試料を用意した。
なお、上記の構成の温度センサ９においても、先端側の共振振動数が１．０ｋＨｚである。

これらの試料を、図５に示すごとく、振動試験機７を用いて耐久試験を行った。なお、図５においては、ガードチューブ５の記載を省略してある。
振動試験機７は、温度センサ１（９）を保持するセンサ装着治具７１と、該センサ装着治具７１を振動させる加振器７２とを有する。
そして、温度センサ１（９）をハウジング１５を介してセンサ装着治具７１に固定すると共に、温度センサ１（９）の先端部、即ち感温素子２が配された感温部１６（９６）を、加熱炉７３の内部に挿入配置して８５０℃の温度となるようにする。

この状態で、温度センサ１（９）の先端部が共振する０．８〜１．５ｋＨｚの周波数域において、加振器７２によってセンサ装着治具７１を、温度センサ１（９）の軸方向と直交する方向に振動させる。
このとき、センサ装着治具７１における重力加速度は、セメント１４を充填していない試料に対しては２０Ｇが生じるように加振し、セメント１４を充填した試料に対しては４０Ｇが生じるように加振する。
このようにして、温度センサ１（９）に振動を与え続ける。

試験の結果、比較例の温度センサについては、セメント充填なしのものは１０分で感温素子２の電極２１（白金線）が断線した。また、セメント充填ありのものは１５分で、リブとシースピンとの固定部が破断した。
これに対し、実施例１の温度センサについては、セメント充填の有無にかかわらず、３００分間の耐久後においても、感温素子２の電極２１の断線がなく、シースピン３等にも異常はなかった。

以上の結果から、実施例１にかかる温度センサは、実使用条件に近い高温環境下における振動に対して、極めて優れた耐久性を有することが分かる。

（実験例２）
本例は、ガードチューブ５の先端部５１とシースピン３とを溶接した場合と、溶接せずにかしめた場合、更には、ガードチューブ５の先端部５１の内周面とシースピン３の外周面との間に隙間１１（図４参照）を設けた場合のそれぞれにおいて、実験例１と同様の加熱共振試験を行った例である。感温素子２の電極２１は、線径０．３ｍｍの白金線を用いた。

即ち、第１の試料としては、ガードチューブ５の先端部５１とシースピン３とを全周溶接した温度センサ１を用意した。また、第２の試料として、ガードチューブ５の先端部５１をシースピン３に対して溶接せずにかしめた温度センサ１を用意した。また、第３〜第５の試料として、ガードチューブ５の先端部５１の内周面とシースピン３の外周面との間に、隙間１１を設け、該隙間１１の大きさＳ（図４参照）を、それぞれ０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍとした温度センサ１を用意した。
これらの温度センサにおける他の寸法等は、実施例１において用いた本発明の温度センサと同様である。

これらの試料につき、上記実施例１において示した加熱共振試験を行った。
試験の結果を表１に示す。

第１の試料（全周溶接）については、２０分の時点で、感温素子２の電極２１が断線した。
第２の試料（かしめ）及び第３の試料（隙間１１の大きさＳ＝０．１ｍｍ）、第４の試料（隙間の大きさＳ＝０．２ｍｍ）については、いずれも、３００分の耐久後においても、感温素子２の電極２１の断線はなく、リブ６とシースピン３との固定部等にも異常はなかった。
ただし、第５の試料（隙間１１の大きさＳ＝０．３ｍｍ）については、１５分の時点で、リブ６とシースピン３との固定部が破断した。

以上の結果から、ガードチューブ５の先端部５１とシースピン３とは溶接しない方が、実使用条件に近い高温環境下における振動に対して優れた耐久性を有することが分かる。また、ガードチューブ５の先端部５１の内周面とシースピン３の外周面との間に隙間を設ける場合には、隙間の大きさＳを０．２ｍｍ以下とすることにより、優れた耐久性を得られることが分かる。

（実施例３）
本例は、感温素子２がガラス封止材によって封止されている温度センサ１の例である。その他は、実施例１と同様である。
本例の場合には、例えば最高温度約１０００℃という高温環境下において温度センサ１を使用する際にも、安定した温度測定を確保することができる。

即ち、上記のような高温環境下においては、感温素子２を覆っている金属カバー４が酸化しやすく、金属カバー４が酸化すると、金属カバー４の内部の酸素濃度が低下する。すると、感温素子２がガラス封着されていない場合、金属カバー４内の酸素濃度の低下を補うべく、感温素子２から酸素が離脱し還元されるおそれがある。これにより、感温素子２の特性が変化してしまうおそれがある。そこで、感温素子２をガラス封止材によって封着することにより、感温素子２の特性変化を防ぐことができ、高温環境下においても、正確な温度測定を確保することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例４）
本例は、図７に示すごとく、ガードチューブ５の配設状態を変更した例である。
本例の温度センサ１は、ガードチューブ５の後端部５２を、シースピン３の後端部３０２よりもリブ６に近い側に配置したものである。
その他は、実施例１と同様であり、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

（実施例５）
本例は、図８に示すごとく、ガードチューブ５の形状を変更した例である。
本例の温度センサ１は、ガードチューブ５の先端部５１の小径部５１１の形状を変更した例である。即ち、実施例１における小径部５１１は、図１に示すごとく、シースピン３の外周面と平行な平行部分を有しているが、本例の温度センサ１においては、小径部５１１に、シースピン３の外周面と平行な平行部分を設けていない。
その他は、実施例１と同様であり、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

（実施例６）
本例は、図９に示すごとく、リブ６の形状を変更した例である。
本例の温度センサ１は、リブ６の当接部６１の先端側に、当接部６１よりも外径の小さい第２延設部６３０が、ガードチューブ５の外周面に沿って形成されているものである。そして、上記第２延設部６３０において、リブ６とガードチューブ５とを全周溶接してある。
その他は、実施例１と同様であり、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

（実施例７）
本例は、図１０に示すごとく、ガードチューブ５の配設状態を変更した例である。
本例の温度センサ１は、ガードチューブ５の先端部５１を、シースピン３の先端部３０１に近い位置に配置したものである。
その他は、実施例１と同様である。

本例の場合には、ガードチューブ５の先端部５１によって、シースピン３の先端部３０１に近い部分において振幅を抑制することができる。即ち、実施例１〜６の温度センサ１は、ガードチューブ５の先端部５１によって、シースピン３の振動の腹となる部分において振幅を規制するものであるが、本例の温度センサ１の場合は、シースピン３の先端部３０１付近において振幅を規制するものである。
その他、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

（実施例８）
本例は、図１１に示すごとく、シースピン３の外周を覆うと共に感温素子２を覆うように形成された金属チューブ４０を設け、リブ６の内側にはガードチューブ５を設けた例である。
即ち、本例の温度センサ１は、シースピン３と金属チューブ４０とからなる内側部材１８を、リブ６とガイドチューブ５とからなる外側部材１３によって、保持部１３２において保持してなる。そして、ガードチューブ５の一部によって構成される伸長部１３１には金属チューブ４０との間に隙間を有するクリアランス部１９が形成される。
その他は、実施例１と同様である。
本例の場合にも、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

（実施例９）
本例は、図１２に示すごとく、外側部材１３の伸長部１３１の先端（先端干渉部１３３）がリブ６よりも先端側へ突き出ていない例である。
即ち、本例の温度センサ１は、実施例１と同様に、外側部材１３をリブ６とガードチューブ５とによって構成したものであるが、ガードチューブ５の一部によって構成された伸長部１３１の先端（先端干渉部１３３）が、リブ６の先端面６４よりも後退した位置に配されている。
その他は、実施例１と同様である。
本例の場合にも、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

（実施例１０）
本例は、図１３に示すごとく、内側部材１８としてのシースピン３を、リブ６によって直接保持し、リブ６の先端部にガードチューブ５を固定した例である。
即ち、実施例１のようにシースピン３をガードチューブ５を介してリブ６によって保持するのではなく、シースピン３をリブ６によって直接保持している。そして、リブ６の先端部に設けた先端延設部６４１の外周に、ガードチューブ５を溶接している。また、この先端延設部６４１において、内側部材１８であるシースピン３をリブ６に溶接している。即ち、先端延設部６４１が保持部１３２となる。

また、ガードチューブ５を、先端側へ延設することにより、ガードチューブ５が伸長部１３１を構成し、その先端が先端干渉部１３３を構成する。
本例の場合、リブ６とガードチューブ５とによって、外側部材１３が構成される。また、ガードチューブ５（伸長部１３１）とシースピン３（内側部材１８）との間に、クリアランス部１９が形成される。
その他は、実施例１と同様である。

本例の場合には、伸長部１３１の先端干渉部１３３によって、実施例１に示した、内側部材１８の振動を抑制する効果を充分に発揮することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例１１）
本例は、図１４、図１５に示すごとく、ガードチューブ５の先端部に小径部（図１の符号５１１参照）を設けていない例である。
即ち、クリアランス部１９におけるクリアランスＳ１と、先端干渉部１３３におけるクリアランスＳとを同等としている。この場合、例えば、Ｓ１及びＳはそれぞれ、０．０２〜０．２ｍｍとする。
なお、本例の場合には、保持部１３２の先端から伸長部１３１の先端までの軸方向長さＬ２と、クリアランス部１９の軸方向長さＬ３は一致する。
その他は、実施例１と同様である。

本例の場合には、ガードチューブ５の先端部５１の絞り加工を不要とするため、工数を低減して、コスト低減を図ることができる。
本例の場合にも、ガードチューブ５の先端部５１が先端干渉部１３３として機能し、内側部材１８の振動抑制効果を充分に発揮することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例１２）
本例は、図１６〜図１８に示すごとく、内側部材１８と先端干渉部１３３とが接触している場合において、先端干渉部１３３にスリット１３４を設けた例である。
本例においては、ガードチューブ５の先端部５１にスリット１３４を複数設け、複数に分割された先端干渉部１３３を内側部材１８であるシースピン３に接触させている。
スリット１３４の数は、例えば、図１７に示すように４個でも、図１８に示すように３個でもよく、また、これらに限定されるものでもない。
その他は、実施例１と同様である。

本例の場合には、内側部材１８が先端干渉部１３３接触しており、先端干渉部１３３における外側部材１３から内側部材１８への振動伝達を抑制することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例１３）
本例は、図１９、図２０に示すごとく、内側部材１８（シースピン３）が外側部材１３（ガードチューブ５）に対して芯ずれして配置された例である。
このような場合においても、図２０に示すごとく、先端干渉部１３３における、内側部材１８（シースピン３）と外側部材１３（ガードチューブ５）との間の隙間１１の最大の大きさＳが０．２ｍｍ以下であればよい。
その他は、実施例１と同様である。

本例の場合にも、上記隙間１１の大きさＳが０．２ｍｍ以下であることにより、先端干渉部１３３による内側部材１８の振動を抑制する効果を充分に発揮することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実験例３）
本例は、図２１に示すごとく、先端干渉部１３３の形成位置による、内側部材１８（シースピン３）の共振抑制効果につき調べた例である。
即ち、図１に示すごとく、伸長部１３１の先端から感温素子２の中心までの軸方向長さをＬ１、保持部１３２の先端から伸長部１３１の先端までの軸方向長さをＬ２、クリアランス部１９の軸方向長さをＬ３としたときにおける、Ｌ３／（Ｌ１＋Ｌ２）の値を、種々変更した場合に、シースピン３の共振倍率がどのように変化するかを試験した。

まず、基準として、図２４（Ａ）に示すような、先端干渉部を設けない温度センサ９０を試料０として用意した。この温度センサ９０は、外側部材１３の形状以外については、実施例１に示した温度センサ１と基本的に同様の構成を有するが、外側部材１３の伸長部１３１に先端干渉部１３３を形成していない。そして、伸長部１３１の先端は、リブ６の先端よりも後端側に位置している。また、伸長部１３１におけるクリアランス部１９と内側部材１８との間のクリアランスＳ１は０．５ｍｍである。また、保持部１３２の先端から伸長部１３１の先端までの軸方向長さＭ２は１９．２ｍｍ、伸長部１３１の先端から感温素子２の中心までの軸方向長さＭ３は７１．８ｍｍとした。

そして、基本的構成は、実施例１（図１）に示した温度センサ１と同様であって、表２に示すごとく、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の値を種々変更することにより、上記Ｌ３／（Ｌ１＋Ｌ２）の値を０．２〜０．８５の間で変更したものを、試料１〜試料１１として用意した。

ただし、いずれの試料も、リブ６の当接部６１の外周面６１１の先端から温度センサ１の先端までの長さＬ０（図６参照）を８０ｍｍ、先端干渉部１３３とシースピン３との間の隙間の大きさＳ（図４参照）を０．２ｍｍ、クリアランス部１９におけるクリアランスＳ１（図４参照）を０．５ｍｍとした。
これらの試料を用いて、Ｌ３／（Ｌ１＋Ｌ２）の値の変化による、シースピン３の１次共振点における共振倍率への影響を調べた。

なお、本例の試験においても、実験例１と同様の加振器を用いて、温度センサをその１次共振点における振動数にて、加速度５Ｇにて振動させた。また、各試料につき５回ずつ共振試験を行った。
また、共振倍率は、内側部材１８の先端部の加速度を加振器の加速度にて除した値である。
試験結果を図２１に示す。同図において、左端のプロットが試料０についてのデータである。その他の試料１〜１１のデータについては、横軸にとったＬ３／（Ｌ１＋Ｌ２）の値に対応してプロットした。

図２１から、Ｌ３／（Ｌ１＋Ｌ２）≧０．３であれば、即ち、Ｌ３≧０．３×（Ｌ１＋Ｌ２）であれば共振倍率を大幅に低減できることが分かる。
一方、Ｌ３＜０．３×（Ｌ１＋Ｌ２）であると、試料０（即ち、先端干渉部１３３がない場合）と共振倍率が略同等であり、先端干渉部１３３の効果を充分に発揮できないと言える。

これは、温度センサの先端部に近いほど内側部材１８（シースピン３）の振幅が増大するため、Ｌ３／（Ｌ１＋Ｌ２）が大きいほど、内側部材１８（シースピン３）と先端干渉部１３３とが干渉しやすく、共振を抑制しやすいと考えられ、その効果が顕著となるのが、Ｌ３／（Ｌ１＋Ｌ２）を０．３以上としたときであると考えられる。
なお、本結果は特に振動に厳しい長尺センサ（Ｌ０＝８０ｍｍ）での例を示したものであるが、Ｌ０に関わらず同様の効果が得られることも確認した。

（実施例１４）
本例においては、図２２〜図２７に示すごとく、先端干渉部１３３を、１０ｋＨｚ以下の周波数域における内側部材１８の振動の節以外に配置することの意義を考察すると共に、効果を確認した。
一般的に車両における温度センサの取付部の排気管における振動は低周波数域（２ｋＨｚ以下）にピークが存在する（図２２参照）。これに対し、一般的な温度センサ（例えばＬ０＝４０ｍｍ）は１〜２ｋＨｚに１次共振点が存在しており、排気管の共振域と合致してしまうため、温度センサの振動が大きくなり、過大な応力が作用するおそれがあった。それゆえ、この１次共振を抑制することが課題であり、実施例１〜１５に示した構成をとることにより、この１次共振を抑制することができる。
換言すれば、従来の一般的な車両に、一般的な温度センサを搭載する際には、高周波数域における振動を考慮する必要がないため、内側部材１８に対する先端干渉部１３３の位置を特に考慮する必要がなかった。

しかしながら、近年の燃費規制動向に伴い小排気量・過給機付の車両の増加が見込まれる状況の中、実機環境における温度センサ取付部の排気管振動が大きく変化、即ち振動レベルが増大するだけでなく、例えば図２３に示すごとく、実機共振域が高周波域（例えば１０ｋＨｚ）まで拡大してしまう。
これにより、温度センサは１次共振だけでなく２次共振も抑制することが好ましい。更に言うと、例えば上記実験例３において示したような長尺センサ（例えばＬ０＝８０mm）においては、１０ｋＨｚ以内に更に高次振動モードが存在する。即ち、１０ｋＨｚ以内に存在するすべての共振を抑制することが好ましいと言える。

この課題に対応するために鋭意検討した結果、先端干渉部１３３を１０ｋＨｚまでの周波数域における内側部材１８の振動の節以外に存在させることが好ましいことが分かった。
以下、この根拠について説明する。
まず、上記実験例３において用いた先端干渉部を有しない試料０（図２４（Ａ））を用い、内側部材１８の振動特性を調査した。図２５に示すごとく、１０ｋＨｚまでの内側部材１８の共振点をレーザードップラー計にて測定した結果、１０ｋＨｚまでに５次共振まで存在することが分かった。このときの温度センサへの加振は、実験例３と同様の条件にて行った。

次に、その各共振点で加振したときに、図２４（Ｂ）〜（Ｆ）に示す各測定位置での最大振幅を測定することで内側部材１８の振動特性を調査した。図から、内側部材１８は保持部１３２を固定端とした振動モードであることが分かる。
なお、各図において、直線Ｎ０が振幅０の横軸であり、曲線Ｎ１〜Ｎ５が内側部材１８の各部の最大振幅を表す。また、曲線Ｎ１〜Ｎ５が直線Ｎ０と交わる交点Ｐが内側部材１８の節を表す。
また、図２４（Ｂ）〜（Ｆ）における横軸のスケール（０〜１．０）は、図２４（Ａ）に示す温度センサにおける保持部１３２の先端から感温素子２の中心までの軸方向長さ（Ｍ２＋Ｍ３）を１．０としたときの、内側部材１８の各部の保持部１３２の先端からの距離を示す。

そこで、先端干渉部１３３を内側部材１８の振動の節（符号Ｐ）の位置以外に存在させる、即ち振動の腹の位置に存在させれば内側部材１８の共振を抑制できるのではないかと考え、検証した。
実験例３において用いた表１に示す試料を用いて検証した結果の一例を、図２５〜図２７に示す。図２５は、先端干渉部１３３を設けていない実験例３において用いた表１に示す試料０についての結果であり、先述したように１０ｋＨｚまでに１次〜５次共振が存在しており、各共振点において、加振に対して大きな共振倍率を示す。

図２６は、実験例３において用いた表１に示す試料１０と同じＬ３／（Ｌ１＋Ｌ２）の位置に先端干渉部１３３を配置し、先端干渉部１３３と内側部材１８との隙間の大きさＳを０．０８ｍｍに変更した試料の検証結果である。試料１０は、Ｌ３／（Ｌ１＋Ｌ２）＝０．８となる位置、即ち、２次共振の節（図２４（Ｃ）の符号Ｐ参照）に先端干渉部１３３が存在する温度センサである。
図２６から分かるように、この試料１０については、２次共振以外の共振は抑制できている。これは、先端干渉部１３３が、内側部材１８の２次共振以外の節（図２４（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）の符号Ｐ参照）を外した位置に形成されているためであると考えられる。

図２７は、実験例３において用いた表１に示す試料５と同じＬ３／（Ｌ１＋Ｌ２）の位置に先端干渉部１３３を配置し、先端干渉部１３３と内側部材１８との隙間の大きさＳを０．０８ｍｍに変更した試料の検証結果である。試料５は、Ｌ３／（Ｌ１＋Ｌ２）＝０．５５となる位置に先端干渉部１３３を設けた温度センサであり、１〜５次共振の全ての振動の節（図２４（Ｂ）〜（Ｆ）の符号Ｐ参照）以外に先端干渉部１３３が存在する。
図２７から分かるように、この試料５については、全ての共振を抑制できていることが分かる。
以上の結果から、内側部材１８の振動の節以外に先端干渉部１３３を存在させることで、振動に厳しい長尺センサであっても、高次の振動も含めて振動の抑制を大幅に行うことができるという新たな知見が得られた。

（実験例４）
次いで、図２８に示すごとく、上述の実験例３における表２の試料５と同様なＬ３／（Ｌ１＋Ｌ２）の位置に配置し、先端干渉部１３３と内側部材１８との隙間の大きさＳを種々変更した試料を用いて先端干渉部１３３とシースピン３との隙間１１の大きさＳを種々変更させたときの共振倍率を調べた。
各試料１〜７の隙間１１の大きさＳは、表３に示すとおりである。

なお、本例の試験においても実験例１と同様の加振器を用いて、温度センサを加速度５Ｇにて５０Ｈｚから１０ｋＨｚまでスイープさせたときの最大共振倍率を各試料につき５回ずつ測定した値を図２８にプロットした。
図２８の結果から明らかなように、隙間１１の大きさＳが０．０８ｍｍ以下であれば共振倍率が低いことが分かる。一方、隙間１１の大きさＳが０．０８ｍｍを超えると、共振倍率が大きくなってしまう。これは、１次振動を抑制する場合には、実験例２に示すように、隙間１１の大きさＳを０．２ｍｍ以下とすればよいが、２次振動、３次振動等の高次振動が生じる場合には、隙間１１の大きさＳを０．０８ｍｍ以下とすることで、高次振動の抑制も可能となることを示している。

（実施例１５）
本例は、図２９（Ａ）に示すごとく、先端干渉部１３３を、伸長部１３１における異なる軸方向位置の複数箇所に形成した例である。
すなわち、伸長部１３１の先端部（ガードチューブ５の先端部５１）のほかに、それよりも後端側にも先端干渉部１３３を形成している。
その他は、実施例１と同様である。
本例の場合にも、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

（実施例１６）
本例は、図２９（Ｂ）に示すごとく、先端干渉部１３３を、伸長部１３１の先端部（ガードチューブ５の先端部５１）には設けず、先端部よりも基端側において形成した例である。
その他は、実施例１と同様である。
本例の場合にも、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
上記実施例１５及び実施例１６に示したように、先端干渉部１３３は、保持部１３２よりも先端側であれば、伸長部１３１のいずれの位置に設けることも可能であり、また一箇所に限らず、複数箇所に形成することもできる。

実施例１における、温度センサの縦断面図。 実施例１における、温度センサの感温素子付近の縦断面図。 図２のＡ−Ａ線矢視断面図。 実施例１における、ガードチューブの先端部付近の温度センサの縦断面図。 実験例１における、加熱共振試験の試験方法を示す説明図。 実験例１における、試料として用いた温度センサの各部寸法を説明する説明図。 実施例４における、温度センサの縦断面図。 実施例５における、温度センサの縦断面図。 実施例６における、温度センサの縦断面図。 実施例７における、温度センサの縦断面図。 実施例８における、温度センサの縦断面図。 実施例９における、温度センサの縦断面図。 実施例１０における、温度センサの縦断面図。 実施例１１における、温度センサの縦断面図。 実施例１１における、伸長部の先端付近の縦断面図。 実施例１２における、先端干渉部付近の側面図。 実施例１２における、スリット４本の場合の図１６のＢ−Ｂ断面相当図。 実施例１２における、スリット３本の場合の図１６のＢ−Ｂ断面相当図。 実施例１３における、先端干渉部付近の側面図。 図１９のＣ−Ｃ線矢視断面図。 実験例３における、先端干渉部の形成位置による内側部材の共振抑制効果を示す線図。 実施例１４における、一般的な排気管の振動特性を示す線図。 実施例１４における、共振域が高周波数域にまで拡大した排気管の振動特性を示す線図。 実施例１４における、１次〜５次共振点における内側部材の振動特性を示す線図。 実施例１４における、試料０の振動特性を示す線図。 実施例１４における、試料１０の振動特性を示す線図。 実施例１４における、試料５の振動特性を示す線図。 実験例４における、先端干渉部の形成位置による内側部材の共振抑制効果を示す線図。 （Ａ）実施例１５における、温度センサの縦断面図、（Ｂ）実施例１６における、温度センサの縦断面図。 従来例における、温度センサの縦断面図。 従来例における、内燃機関の排気系に取り付けた温度センサの縦断面図。

符号の説明

１ 温度センサ
１３ 外側部材
１３１ 伸長部
１３２ 保持部
１３３ 先端干渉部
１７ リード線
１８ 内側部材
１９ クリアランス部
２ 感温素子
２１ 電極
３ シースピン
３１ 信号線
４ 金属カバー
５ ガードチューブ
５１ 先端部
５２ 後端部
６ リブ

Claims (20)

1. 内燃機関の排気通路の内部に配置される感温素子と、該感温素子に先端側で接続されるとともに外部回路接続用のリード線に後端側で接続される信号線と、該信号線を内部に収容するシースピンを有する内側部材と、該内側部材の少なくとも外周の一部を覆うように配置された外側部材と、を備え、
   上記外側部材は、上記排気通路の外壁に固定される固定部と、上記内側部材を保持する保持部と、該保持部より先端側に形成された伸長部と、を有し、
   該伸長部は上記内側部材との間に隙間を有して配置されたクリアランス部と、上記内側部材との径方向の最大隙間が０．２ｍｍ以下となる状態に配置された先端干渉部と、を備えたことを特徴とする温度センサ。
2. 請求項１において、上記固定部は、上記シースピンの外周に配置されたリブからなることを特徴とする温度センサ。
3. 請求項１において、上記伸長部の先端から上記感温素子の中心までの軸方向長さをＬ１、上記保持部の先端から上記伸長部の先端までの軸方向長さをＬ２、上記クリアランス部の軸方向長さをＬ３としたとき、Ｌ３≧０．３×（Ｌ１＋Ｌ２）であることを特徴とする温度センサ。
4. 請求項１〜３のいずれか一項において、上記先端干渉部は、上記内側部材との径方向の最大隙間が０．０８ｍｍ以下となる状態に配置されたことを特徴とする温度センサ。
5. 請求項１〜４のいずれか一項において、上記先端干渉部は、１０ｋＨｚ以下の周波数域における上記内側部材の振動の節以外に位置していることを特徴とする温度センサ。
6. 請求項１〜５のいずれか一項において、上記外側部材は、上記内側部材の外周を覆うように設けられたガードチューブを有し、上記伸長部は、上記ガードチューブの一部によって構成されていることを特徴とする温度センサ。
7. 請求項６において、上記内側部材は、上記ガードチューブを介して上記固定部に保持されていることを特徴とする温度センサ。
8. 請求項７において、上記ガードチューブは、先端部と後端部とに、他の部位よりも直径の小さい小径部を設けてなることを特徴とする温度センサ。
9. 請求項６〜８のいずれか一項において、上記ガードチューブと上記固定部とは、全周溶接されていることを特徴とする温度センサ。
10. 請求項１〜９のいずれか一項において、上記保持部は、上記固定部の後端部と同等の軸方向位置若しくは上記固定部の後端部よりも後端側に形成されていることを特徴とする温度センサ。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項において、上記外側部材の後端部と上記内側部材とは、上記保持部において互いに全周溶接されていることを特徴とする温度センサ。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項において、上記温度センサは、上記感温素子を覆うように形成された金属カバーを有することを特徴とする温度センサ。
13. 請求項１２において、上記感温素子と上記金属カバーとの間には、上記感温素子を保持固定する固定部材が充填されていることを特徴とする温度センサ。
14. 請求項１〜１３のいずれか一項において、上記温度センサは、上記シースピンの外周を覆うと共に上記感温素子を覆うように形成された金属チューブを有し、該金属チューブは、上記シースピンと上記固定部との間に介在していることを特徴とする温度センサ。
15. 請求項１４において、上記感温素子と上記金属チューブとの間には、上記感温素子を保持固定する固定部材が充填されていることを特徴とする温度センサ。
16. 請求項１〜１５のいずれか一項において、上記感温素子は、サーミスタ素子からなることを特徴とする温度センサ。
17. 請求項１〜１６のいずれか一項において、上記内側部材及び上記外側部材の少なくとも一部は、耐酸化性金属からなることを特徴とする温度センサ。
18. 請求項１〜１７のいずれか一項において、上記感温素子は、ガラス封止材によって封止されていることを特徴とする温度センサ。
19. 請求項１〜１８のいずれか一項において、上記先端干渉部は、上記内側部材の外周面と平行な平行部分を有することを特徴とする温度センサ。
20. 請求項１〜１９のいずれか一項において、上記先端干渉部は、上記内側部材の外周面と接触する部分を有することを特徴とする温度センサ。

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