JP2010230610A - Temperature measurement sensor for internal combustion engine, and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
内燃機関における、各部ガス流体の温度計測用の温度センサとして好適である。特に100℃前後から1000℃までのガス流体の温度計測用の使用される温度センサに関する。 It is suitable as a temperature sensor for measuring the temperature of each part gas fluid in an internal combustion engine. In particular, the present invention relates to a temperature sensor used for measuring a temperature of a gas fluid from about 100 ° C. to 1000 ° C.
本発明に関係する技術は以下である。 Techniques related to the present invention are as follows.
地球環境の温暖防止策として、自動車用いる化石燃料の使用量を低減することで、二酸化炭素排出低減を図ることは自動車産業の命題となっており、ディーゼル機関や、低燃費のガソリン機関の開発が急がれている。その対応としてディーゼル機関,ガソリン機関においては、燃焼制御の高精度化を図ることで対処する傾向である。この燃焼制御の高精度化に不可欠な情報として、内燃機関各部を通過する燃焼ガスの温度が重要となる。しかしながら、燃焼ガス自体の温度が400℃〜800℃と高い温度領域であること、燃焼ガス自体がSOx,NOx,COx等の腐食性ガス流体であるため、高温酸化,腐食対策として、温度センサを耐食ステンレスで完全に覆う構造のために、熱応答が悪い欠点があった。 As a measure to prevent global warming, reducing the amount of fossil fuel used in automobiles to reduce carbon dioxide emissions is a proposition of the automobile industry, and the development of diesel engines and fuel-efficient gasoline engines I'm in a hurry. As a countermeasure, diesel engines and gasoline engines tend to cope by improving the accuracy of combustion control. As information indispensable for improving the accuracy of the combustion control, the temperature of the combustion gas passing through each part of the internal combustion engine is important. However, since the temperature of the combustion gas itself is a high temperature range of 400 ° C. to 800 ° C. and the combustion gas itself is a corrosive gas fluid such as SOx, NOx, COx, a temperature sensor is used as a countermeasure against high temperature oxidation and corrosion. Due to the structure completely covered with corrosion-resistant stainless steel, there was a drawback of poor thermal response.
内燃機関の燃焼制御の高精度化には、各部を流通するガスの温度をリアルタイムで検出し、燃焼状態をフィードバックすることで燃焼制御をきめ細かく実施することが重要となるが、温度センサで計測する信号の熱応答が遅いと制御誤差が増大し、意図した制御が行えないことになる。 To increase the accuracy of combustion control in internal combustion engines, it is important to detect the temperature of the gas flowing through each part in real time and to provide detailed combustion control by feeding back the combustion state. If the thermal response of the signal is slow, the control error increases and the intended control cannot be performed.
本発明は、自動車用の排気ガス,EGRガス,燃焼ガス,DPF前後の排気ガス等、内燃機関のガス温度センサとして、高温酸化,耐腐食性を保証しつつ、熱応答性の速い温度センサを発明しうるものである。 The present invention is a gas temperature sensor for an internal combustion engine, such as automobile exhaust gas, EGR gas, combustion gas, exhaust gas before and after DPF, etc., and a temperature sensor with high thermal responsiveness while guaranteeing high temperature oxidation and corrosion resistance. It can be invented.
上記目的は、請求項に記載の発明により達成される。 The above object can be achieved by the invention described in the claims.
例えば、内燃機関の排気システム各部の温度計測用センサとして、市場で流通している温度計測にサーミスタを用いるサーミスタ温度センサの場合は、サーミスタ素子を腐食性ガスから保護するために、サーミスタ素子全体を覆うステンレス製袋管で覆い、途中に断熱構造を設けただけの簡単な構造で、前記サーミスタからの電極信号を外部に出力としているだけの簡単な構造である。ここで、前記温度検出部のサーミスタと前記袋間の隙間をシリカ,アルミナ等より成るセメントで充填することで、熱応答性を向上させているのが一般的な構造であるが、本発明では、前記温度検出部のサーミスタと前記袋間の隙間を充填する充填剤に工夫を加えて、熱応答性を改善しかつ、信頼性の高い充填剤を考案したものである。 For example, in the case of a thermistor temperature sensor that uses a thermistor for temperature measurement in the market as a temperature measurement sensor for each part of an exhaust system of an internal combustion engine, the entire thermistor element is used to protect the thermistor element from corrosive gas. It is a simple structure in which the electrode signal from the thermistor is output to the outside with a simple structure in which it is covered with a stainless steel bag tube to be covered and a heat insulating structure is provided in the middle. Here, the gap between the thermistor of the temperature detection unit and the bag is filled with cement made of silica, alumina, etc., so that the thermal response is improved, but in the present invention In addition, the filler which fills the gap between the thermistor of the temperature detection unit and the bag is devised to improve the thermal response and to devise a highly reliable filler.
具体的には、前記充填剤となるセメントにシリコンナイトライト(Si3N4),窒化アルミ(AlN),窒化ホウ素(BN),サイアロン等の熱伝導性の高い材料を配合した充填剤を用いることで達成される。 Specifically, a filler in which a material having high thermal conductivity such as silicon nitrite (Si 3 N 4 ), aluminum nitride (AlN), boron nitride (BN), and sialon is blended with the cement as the filler is used. Is achieved.
また、前記温度検出部のサーミスタと前記袋間の隙間を埋める構造として、前記温度検出部のサーミスタと前記袋間の隙間を一旦、粉末状態のシリコンナイトライト(Si3N4),窒化アルミ(AlN),窒化ホウ素(BN),サイアロン等の熱伝導性の高い材料で充填した後、ガラス部材を含むセメントで、前記粉末状の充填剤を風し封止することで達成される。 In addition, as a structure for filling the gap between the thermistor of the temperature detection unit and the bag, the gap between the thermistor of the temperature detection unit and the bag is once filled with powdered silicon nitrite (Si 3 N 4 ), aluminum nitride ( This is achieved by filling with a material having high thermal conductivity such as AlN), boron nitride (BN), sialon, etc., and then blowing and sealing the powdery filler with cement containing a glass member.
本発明によると、自動車用の排気ガス,EGRガス,燃焼ガス,DPF前後の排気ガス等、内燃機関のガス温度センサとして、熱応答性の速い温度センサを提供できうる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a temperature sensor with quick thermal responsiveness can be provided as a gas temperature sensor of internal combustion engines, such as exhaust gas for motor vehicles, EGR gas, combustion gas, and exhaust gas before and after DPF.
以下に実施例をあげて具体的に説明する。 Hereinafter, specific examples will be described.
本発明の特徴を説明する前に自動車用の内燃機関を説明する。ここでは特にディーゼル機関を簡単に説明する。図1は一般的なディーゼル機関1である。システムとしては、吸入空気2をインテイクマニドルド上流に設置されたスロットルバルブ3により流量調整された空気がシリンダ4内部に送り込まれ、シリンダ4内部で圧縮されることで燃焼するシステムである。燃焼ガス5は排気管6を通じて分岐する。一方はターボチャージャー7に送り込まれ過給器による出力付加となる。ターボチャージャー7より排出された燃焼ガス5は排気ガスとして、触媒を設置した浄化装置8(DPF)を通過し、清浄な空気となって外部に排出される。また一方は、燃焼ガス5のおける未燃焼ガスを再度シリンダ4に再還流することで、未燃焼成分に多く含まれるNOx,SOX成分の低減を図る還流システムである。排気管6の一部に設けられた、燃焼ガス5を流すバイパス管があり、燃焼ガス5はバイパス管9を通じて、EGRバルブ10により流量制御される。排気ガスである燃焼ガス5は温度が400℃以上と高いため、EGRクーラー11を通じて200℃以下にガス温度が低下される。そして、EGR還流管を通じて、スロットルバルブ3下流に送り込まれ、再度シリンダ4内部で燃焼されるシステムであり、排気ガスの清浄化の大きく貢献している。
Before describing the features of the present invention, an internal combustion engine for an automobile will be described. Here, a diesel engine will be described briefly. FIG. 1 shows a
このディーゼル機関1に用いられるキーコンポーメントは空気流量計12,インタークーラー13,スロットルバルブ3,EGRバルブ10,EGRクーラー11,ターボチャージャー7,DPF8等であるが、ディーゼルのシステムにおいては、EGRがガソリン機関より流量が大きく、意図的にEGRでの還流を行うために、各部の信頼性が重要となる。
The key components used in the
特に、ディーゼル機関1では燃料に軽油を用いるために燃料の着火点が高く、その燃焼ガス5は完全燃焼されたガスのみではなく、未燃焼ガスが発生しやすい。未燃焼ガスにはNOx,SOx,COx分が入り乱れた状態で、運転状態,環境状態の変化に応じて成分は刻々変化する。更に、この未燃焼ガスや排気ガスは、NOx,SOx,COx分が混在するために腐食性ガスとなり、一般部材が用いられないために特種な金属や無機部材が用いられる傾向にある。
In particular, since
また、燃焼ガスである排気ガスや未燃焼ガスの温度は運転状況や環境状態において変動するが、排気ガスで400℃〜900℃、未燃焼ガスで600℃以上と言われ、一般部材では高温酸化してしまうために特種金属や無機部材を用いられる。 The temperature of exhaust gas and unburned gas, which are combustion gases, varies depending on operating conditions and environmental conditions, but is said to be 400 ° C to 900 ° C for exhaust gas and 600 ° C or higher for unburned gas. Therefore, special metals and inorganic members are used.
近年、排気ガスの規制が強化されたために、各カーメーカーは排気ガスからのNOx,SOxを除去した清浄な排気ガスを外部に排出するための改良を検討中であるが、排気ガス対策として、最も実現しやすい方法としては、現行のディーゼル機関1のシステムのコンセプトは、そのままに、より高精度な燃焼制御が行えるシステムを実現することにある。その高精度燃焼制御システムの例が図2に示すシステム構成である。
In recent years, regulations on exhaust gas have been strengthened, so each car manufacturer is considering improvements to exhaust clean exhaust gas from which NOx and SOx have been removed from the exhaust gas. As a method that can be most easily realized, the concept of the system of the
図2において、ディーゼル機関の燃焼システムそのものに変化はない。但し、システム各部にガス温度センサ17を設けた点に変化点がある。ガス温度センサ17は、従来より存在する製品で、主に排気ガス温度測定専用に排気管に取り付けられ、排気ガスの温度を測定する排気ガス温度センサ17であり、エンジン制御用としてではなく、排気温度のモニターとしての機能が主であった。
In FIG. 2, there is no change in the combustion system itself of the diesel engine. However, there is a change point in that the
高精度制御システムにおいては、前述したようにシステム各部にガス温度センサ17を設けたことにより、各部の燃焼状態を監視できることになる。
In the high-precision control system, as described above, the
但し、現行の排気温度センサは扱いにくい製品となっている。この理由は後述する。 However, current exhaust temperature sensors are difficult to handle. The reason for this will be described later.
ディーゼルシステムにおけるガス温度センサ17装着場所は、排気管の他に、DPF8前後14にもDFFガス温度センサ17が設けられる。このDPF8前後のガス温度センサ17を用いることで、DPF8の触媒活性状態を伺うことが可能となり、DPF8触媒のコントロールセンサと成り得る。
In the diesel system, the DFF
また、同様にEGRクーラー11前後15にもガス温度センサ17を設けてEGRクーラーの活性状態をコントロールするセンサと成り得る。EGRガス温度そのものガス温度を計測するガス温度センサ17をEGRバルブ10前後16に装着しても良い。
Similarly, a
つまり、ディーゼル機関1のガス流体が流入する各部位にガス温度センサ17を設けることで、排気ガス浄システムや冷却装置の状態を、更には燃焼状態を確認できる副次的な信号と成りえることで、この各部のガス温度をモニターすることで、より高精度な燃焼制御を行うことができるシステムと成りえる。
In other words, by providing the
しかしながら、現在上場されている内燃機関用ガス温度センサ17は前述したような環境条件,NOx,SOxのような腐食性ガス,400℃を超える高温環境であることによる制約条件が多くあり、カーメーカーにとっては扱いにくいセンサとなっている。
However, the
図3,図4は現在上場されている一般的な排気温度を計測するガス温度センサ17の構造である。
3 and 4 show the structure of a
近年、ガス温度センサ17は一般的に、温度検出素子としてサーミスタ素子18を用いられていることが多くようである。サーミスタは鉄,クロム,ニッケル,コバルト等の金属物を有機バインダで混錬し焼成したサーミスタ素子が用いられる。前記サーミスタ素子18より出ている信号線19は計測対象ガス温度が400℃以上となるために、白金や白金を含んだ白金合金、あるいはステンレス等の耐熱,耐腐食性材料からなる信号線19となるリードである。この信号線19はそのまま延長され、接触防止,耐振動性対応のために、無機物から成る、シース管20内部に設けられた孔を介して信号線19が延長される。そして、更に信号線19は耐熱ゴムから成るグロメット21を介して信号線19が外部へと延長される。信号線19は、グロメット21付近で、通常の銅線と溶接,加締めが成され信号をECUに伝達する。
In recent years, it is likely that the
前記、グロメット21や、シース管20は、その外周を覆う、耐熱,耐食部材からなりかつ、取り付け位置決めとなるフランジ22及び、固定ネジを切ってある、フランジ管23内に設置されることにより固定されるガス温度センサ17のサーミスタ素子18はサーミスタ素子18を覆う円筒形の袋管24でサーミスタ素子18を覆い、フランジ管23との接触部を溶接する構造である。尚温度センサの温度計測素子は本発明ではサーミスタ素子18を代表例として記載しているが、それは熱電対でも同じことで、温度を計測できうる信号を発生する素子全般を指していることはいうまでもない。
The
上記、サーミスタ素子を用いた温度センサは構造が単純で安価な製品が製作できるが、性能と信頼性に改善の余地がある。性能における改善項目は、熱応答性である。信頼性における改善項目は、前記温度検出素子のサーミスタと前記袋間の隙間を埋める充填剤、自身の信頼性である。 Although the temperature sensor using the thermistor element has a simple structure and can be manufactured at a low price, there is room for improvement in performance and reliability. An improvement item in performance is thermal responsiveness. The improvement item in reliability is the reliability of the filler that fills the gap between the thermistor of the temperature detection element and the bag, and the reliability of itself.
以下、問題点とその改善点を明示し本発明を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with the problems and the improvement points clearly specified.
まずは、性能改善項目について述べる。前述したように、新しい排気ガス規制をクリアするためには、排気各部のガス流体温度を計測する必要性があるが、現在市場で流通している温度センサは、その熱応答性が遅い欠点がある。温度信号を用いて燃焼を最適化するためには、最低でも応答特性が10秒以下となることが必携となるが、現在の市販品は、そおよそ、14−20秒程度かかるためにエンジン制御でのフィードバックロスが発生するために、扱いにくいガス温度センサ17となっている。極端な発想として、袋管24なしの構造、つまり、サーミスタ素子18を燃焼ガス5に暴露させると、当然ながら熱応答も速くなる。しかしながら、燃焼ガス5(排気ガス)中に暴露すると、サーミスタ素子18が腐食してしまう現象が発生する。そこで、燃焼ガス5と直接接触させないようにするための保護管となる袋管24が必要となる。
First, performance improvement items will be described. As described above, in order to clear the new exhaust gas regulations, it is necessary to measure the gas fluid temperature of each part of the exhaust, but the temperature sensors currently distributed in the market have the disadvantage of slow thermal response. is there. In order to optimize the combustion using the temperature signal, it is indispensable that the response characteristic is at least 10 seconds or less. However, the current commercial product takes about 14 to 20 seconds, and therefore engine control is required. In this case, the
これは、サーミスタ素子18のような温度計測素子がガス流体と直接、接触せずに、袋管24を通じ、更に袋管24とサーミスタ素子18との間にある、セメント25を介しての温度伝播となるために、ガス温度が変化した際の熱応答が遅くなるメカニズムである。
This is because a temperature measuring element such as the
信頼性における、改善項目は、熱応力に耐えうる温度センサ構造である。排気系ガス温度は定常状態において、200〜400℃と言われているが、急激なアクセル開度の場合、急激にエンジンに急激な負荷が加わった場合には800℃までに排気系ガスは、瞬時の間に急上昇するする状態となる。この環境にサーミスタ素子18が晒された場合に、サーミスタ素子18の温度が急変したことに対する熱ストレスに耐えうるだけの抗力を持ち合わせていない可能性が高い。
An improvement item in reliability is a temperature sensor structure that can withstand thermal stress. The exhaust gas temperature is said to be 200 to 400 ° C. in a steady state, but in the case of a sudden accelerator opening, the exhaust gas is up to 800 ° C. when a sudden load is applied to the engine. It will be in a state of rising rapidly in the moment. When the
本発明は上記、問題点を解決できる温度センサを提供できうる構造について発明した。 The present invention has invented a structure capable of providing a temperature sensor capable of solving the above-mentioned problems.
本発明の詳細をについて図3,図4,図5,図6を用いて説明する。 Details of the present invention will be described with reference to FIGS. 3, 4, 5 and 6.
本発明のガス温度センサ17の構造を紹介する。本発明においては、前述した温度センサと外観も内部構造も何ら変化はない。本発明のポイントは、袋管24とサーミスタ素子18との隙間26を埋めるセメント25に工夫を凝らした点にある。現在市場で流通しているガス温度センサ17の袋管24とサーミスタ素子18との隙間26を埋めるセメント25の目的は、振動でサーミスタ素子18が振り子とならないようにするための機械的固定用である。従って、サーミスタ素子18と、袋管24となるステンレス管を封止するだけが目的で、アルミナ,シリカ等の無機粉末の混合物を有機バインダで溶いたセメント25を袋管26内部に充填しているたけの構造となっている。
The structure of the
本発明では、このセメント25を工夫することで、本来、振動における振り子防止を目的としたセメント25を改良することで、熱応答を改善しつつかつ、信頼性を向上させる方策である。
In the present invention, the
図5は、本発明を表す構造である。一般的なガス温度センサ17のセメント25はアルミナ,シリカ等の無機粉末にガラスを加え、有機バインダでペースト状とすることで、ディスペンサー等で袋管に充填することで、サーミスタ素子18と、袋管24の隙間26を埋めている。
FIG. 5 is a structure representing the present invention. The
主成分は温度センサメーカーにより異なるが、アルミナが主な場合は、アルミナの熱伝導率25(W/m・k),ガラスの熱伝導率2−5(W/m・k)と余り大きくなくために、熱の良伝導性とは言えない。つまり、一般品における、熱応答を悪化させている要因はセメント25の熱伝導率が小さいが故である。特にガラスはおおよそ、無機物質の1/10程度であり、熱の絶縁体とも言えるほどである。このガラスはアルミナやシリカを分散させ、その状態で保持させる、サーミスタ素子18と袋管24の接着作用の発現させる重要な物質で、安易に抜きとることはできない。ガラス成分を配合させることは必携であるが、このガラス成分が、熱応答を遅くする原因となっている。
The main components differ depending on the temperature sensor manufacturer, but when alumina is the main, the thermal conductivity of alumina is 25 (W / m · k) and the thermal conductivity of glass is 2-5 (W / m · k). Therefore, it cannot be said that the heat conductivity is good. That is, the factor that deteriorates the thermal response in general products is that the thermal conductivity of the
本発明では、セメント25に、熱伝導率が大きい無機材料を選定し、ガラスと配合することを発明とする。セメント25は、シリコンナイトライト(Si3N4),窒化アルミ(AlN),窒化ホウ素(BN),サイアロン等の熱伝導率の大きい部材より成形した粉末,バルク,結晶を用いる。前記した高熱伝導無機物質の多くは窒化物27であり、これらの高熱伝導率の無機部材にガラス28を配合することで、ガラス28の熱伝導率の低さをカバーできるセメント29となり、セメント29が完成することで、袋管からの、熱をセメント29がすぐさま、サーミスタ素子18に伝導することが可能となり、高速熱応答温度センサの構造となる。
In the present invention, an inorganic material having a high thermal conductivity is selected for the
図6には熱応答を改善する有効な実施例のイメージである。サーミスタを覆う袋管24は、ステンレスが用いられることが多いが、ステンレスは、その熱伝導率が15(W/m・k)と余り熱伝導が良くない部材である。本発明によると、ステンレス製の袋管24に充填されている、セメント25は一般品が、5−10(W/m・k)と推定され、ステンレスの袋管24より熱伝導が悪いセメント25と推定している。従って、温度を信号として考慮するならば、袋管で受けた熱は減衰しながらサーミスタに到達するために、熱応答が遅くなってしまう。そこで、袋管の熱伝導率よりもセメント29の熱伝導率を大きくすることで、熱拡散が早まり熱応答の速いセンサとなる。
FIG. 6 is an image of an effective embodiment for improving the thermal response. Stainless steel is often used for the
本発明では熱応答を改善するために、袋管24に充填されるセメント25に高熱伝導の無機部材を用いることでセメント29とすることが特徴となっているが、これら、高熱伝導を有する無機部材が抱える問題点は、高温中に長時間晒されると、セメントの主成分である窒化物が酸化されて、通常のアルミナ、酸化ボロンとなり、熱伝導率も悪化してくという信頼性の問題がある。この場合、熱応答が、窒化から酸化に変態するにつれ、遅くなり、エンジン制御状態が悪化する。
In the present invention, in order to improve the thermal response, the
本発明の別の実施例を図7に示す。本発明では、袋管24に充填されるセメント29は、おおよそ無機部材、特に窒化物27を粉末,バルクとしたものである。これにガラス28を加え、有機バインダで練った状態のペーストを袋管24内に充填し、一旦、ガラス28が焼成される温度まで、加熱しガラス化される。一旦冷却した後に、更に袋管24内部に無機系の充填剤30で充填し焼成することで、サーミスタ素子18と袋管24の隙間26を覆う、セメント29に酸素が触れない構造となり、酸化防止膜として機能することで、サーミスタ素子18と袋管24の隙間26を覆う、セメント29の熱伝導率等の物理定数が長期間の使用においても変化しない、信頼性の高い温度センサとなりうる。
Another embodiment of the present invention is shown in FIG. In the present invention, the
本実施例では、サーミスタ素子18と袋管24の隙間26を覆うセメント25の熱応力によっても、セメント25或いは、サーミスタ素子18が熱応力で破壊しない構造を提案する。一般的に、サーミスタ素子18の熱膨張係数は、5−10(ppm/℃)、袋管24となるサーミスタ素子18の熱膨張係数は、16−18(ppm/℃)とかなり隔たりがある。従って双方に接触するセメント29の熱膨張係数を考慮しないと、場合によっては、サーミスタ素子18が破壊する事態となる。
In the present embodiment, a structure is proposed in which the
本発明ではサーミスタ素子18を破壊しないことを念頭に、充填されるセメント29の熱膨張係数が、サーミスタ素子18と一致しているか、あるいは前記サーミスタ素子18の熱膨張係数α1として、袋管の熱膨張係数α2と定義した場合に、双方の熱膨張係数の差分δαとなる。本発明では前記セメント29の熱膨張係数αsは、δα≦αs≦α1としてことを特徴とする。
In the present invention, considering that the
これによると、サーミスタ素子18と熱膨張係数を合わせる、或いは袋管より小さい膨張係数とすることで、熱膨張によっても、サーミスタ素子18はセメント29と共に、同じ膨張収縮挙動を行うために熱応力が加わることはなく、サーミスタ素子18が熱応力で破壊することがない、信頼性の高い温度センサとなる。
According to this, the
本発明によると、内燃機関の各部ガス流体の温度を、熱応答が速くかつ、耐腐食性を兼ね揃えた長期信頼性を保証でき得る温度センサを供給できる効果が期待できる。 According to the present invention, it is expected that the temperature of each part gas fluid of the internal combustion engine can be supplied with a temperature sensor that has a fast thermal response and can guarantee long-term reliability that also serves as corrosion resistance.
1 ディーゼル機関
2 吸入空気
3 スロットルバルブ
4 シリンダ
5 燃焼ガス(EGRガス)
6 排気管
7 ターボチャージャー
8 DPF
9 バイパス管
10 EGRバルブ
11 EGRクーラー
12 空気流量計
13 インタークーラー
14 DPF前後
15 EGRクーラー前後
16 EGRバルブ前後
17 ガス温度センサ
18 サーミスタ素子
19 信号線
20 シース管
21 グロメット
22 フランジ
23 フランジ管
24 袋管
25 セメント
26 隙間
27 窒化物
28 ガラス
29 セメント
30 充填剤
1 Diesel Engine 2
6 Exhaust pipe 7 Turbocharger 8 DPF
9
Claims (5)
そのサーミスタ素子の電極に接合されたリード線と、
前記サーミスタ素子及び前記リード線とを包囲する金属製の包囲部材とを備え、
前記包囲部材の空隙の一部がセメントにより充填された内燃機関用温度センサにおいて、
前記セメントには無機系の窒化物が配合されたことを特徴とする内燃機関用温度センサ。 A thermistor element;
A lead wire joined to the electrode of the thermistor element;
A metal surrounding member surrounding the thermistor element and the lead wire,
In the temperature sensor for an internal combustion engine in which a part of the gap of the surrounding member is filled with cement,
A temperature sensor for an internal combustion engine, wherein the cement is mixed with an inorganic nitride.
前記セメントには窒化珪素,窒化アルミ,窒化ホウ素,サイアロンが配合されていることを特徴とする内燃機関用温度センサ。 In claim 1,
A temperature sensor for an internal combustion engine, wherein the cement contains silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, and sialon.
前記セメントの熱伝導率が、少なくとも前記、金属製の包囲部材より大きいことを特徴とする内燃機関用温度センサ。 In claim 1,
A temperature sensor for an internal combustion engine, wherein the cement has a thermal conductivity that is at least greater than that of the metal surrounding member.
前記セメントの熱膨張係数が、前記サーミスタ素子と一致しているか、あるいは前記サーミスタ素子の熱膨張係数α1と前記、包囲部材の熱膨張係数α2と定義し、双方の熱膨張係数の差分δαとした場合に、前記セメントの熱膨張係数αsは、δα≦αs≦α1としてことを特徴とする内燃機関用温度センサ。 In claim 1,
The thermal expansion coefficient of the cement is the same as that of the thermistor element, or the thermal expansion coefficient α1 of the thermistor element and the thermal expansion coefficient α2 of the surrounding member are defined as the difference δα between the two. In this case, the internal combustion engine temperature sensor is characterized in that the thermal expansion coefficient αs of the cement is δα ≦ αs ≦ α1.
そのサーミスタ素子の電極に接合されたリード線と、
前記サーミスタ素子及び前記リード線とを包囲する金属製の包囲部材とを備え、
前記包囲部材の空隙の一部がセメントにより充填された内燃機関用温度センサの製造方法において、
前記サーミスタと前記包囲部材との空隙を、無機系窒化物で充填した後に、更に無機系のセメントで充填し、
無機系窒化物と直接空気と接触しない多層充填したことを特徴とする内燃機関用温度センサの製造方法。 A thermistor element;
A lead wire joined to the electrode of the thermistor element;
A metal surrounding member surrounding the thermistor element and the lead wire,
In the manufacturing method of a temperature sensor for an internal combustion engine in which a part of the gap of the surrounding member is filled with cement,
After the gap between the thermistor and the surrounding member is filled with inorganic nitride, it is further filled with inorganic cement,
A method for producing a temperature sensor for an internal combustion engine, characterized in that an inorganic nitride and a multilayer filling that does not directly contact air are filled.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH112570A (en) * | 1997-06-11 | 1999-01-06 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Thermistor type temperature sensor |
JPH11218449A (en) * | 1997-11-21 | 1999-08-10 | Denso Corp | Temp. sensor and manufacture thereof |
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2009
- 2009-03-30 JP JP2009080844A patent/JP2010230610A/en not_active Withdrawn
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