JP2012032235A - 温度センサ - Google Patents

Abstract

【課題】冷温時のエンジン始動の直後のように、熱引き現象により排気ガスの実際の温度よりも低い温度を測定するという従来の温度センサの応答性能上の問題を解決する。
【解決手段】チューブ１１は、素子２１の電極２３と接続された芯線２５を通している碍子管４１の先端寄り部位を保持する碍子管包囲部１４を有する。この碍子管包囲部１４の後方に、それより大径の取付金具外嵌筒部１５を設け、この内周面と碍子管４１の外周面との間に第１の空間Ｋ１を設けた。また、取付金具６１はその後端部の内周面６７でチューブ１１の取付金具外嵌筒部１５に固定されているが、この固定部位を除く取付金具６１の内径を取付金具外嵌筒部１５の外径より大径とし、取付金具外嵌筒部１５の外周面と取付金具６１の内周面６４との間に第２の空間Ｋ２を設けた。第１、第２の２つの空間Ｋ１、Ｋ２が空気断熱ゾーンをなすため、従来より熱引き現象を低減できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、エンジンの排気ガスなどの流体の温度を測定するための温度センサに関する。詳しくは、金属製で先端が閉じられたチューブ（有底チューブ又はキャップ）内の先端部分に、サーミスタなどの温度センサ素子が配置され、そのチューブの先端が排気ガスに晒されるように排気マニホルド（排気ガス管）に取り付けられて排気ガスの温度を測定するのに好適な温度センサ（以下、単にセンサともいう）に関する。

この種の温度センサとしては、従来、種々の構造のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１で開示されている温度センサは、保護管をなすチューブ内の先端に位置するセンサ素子の後方に、その素子の電極線、及びこれに接続された芯線（リード線）からなる出力取り出し用の導線を通している碍子管（絶縁管）が、チューブの内周面にて包囲される形で配置されている。ただし、このチューブの先端寄り部位の内周面と碍子管の外周面との空隙（間）には、充填材（セメント等）が充填され、これによって碍子管等がチューブ内に保持、固定されている。

また、このセンサではチューブには、センサ自体を排気マニホルドなどの取付け対象部位（以下、排気マニホルドともいう）の取付け穴であるネジ穴にねじ込み方式で取り付けるため、外周面に取付け部であるネジを備えた取付金具（ハウジング）が外嵌され、この金具の先端からチューブの先端を突出させるようにして固定された構造を有している。これにより、この温度センサでは、その取付金具のねじを介して、排気マニホルドのネジ穴にねじ込まれることで取り付けられる。そして、そのマニホルド内にチューブの先端を突出させて排気ガスに晒し、その熱をチューブを介して内部のセンサ素子に伝わらせることで、そのガスの温度を測定（検出）するように構成されている。

特開平０７−１４００１２号公報

ところで、上記構造の温度センサを排気マニホルドに取り付けて排気ガス（以下、単にガスともいう）の温度測定を行う場合には、冷温時のようにエンジンが冷えている時のその始動直後、或いはその後のある時間においては応答性（又は測定精度）が悪いといった問題があった。これは、冷温時にエンジンを始動すると、始動直後の相当時間、排出されるガスの熱が、チューブの先端から後方に熱伝導されて逃げてしまう、いわゆる熱引き現象に起因する。すなわち、冷温時のように排気マニホルドやセンサ自身が低温下にある場合にエンジンが始動されるときは、その始動直後は、排気ガスの熱がチューブ先端等に伝わっても、その熱は低温下にある取付金具に伝わり、排気マニホルドに逃げてしまうために、チューブ先端が測定されるべき温度に至らないのである。

また、このような熱伝導に起因する熱引きの問題は、排気マニホルドへの熱伝導だけでなく、チューブ内のセメントや碍子管等を介して、それら自身の後方への熱伝導にも起因している。このように、上記した従来の温度センサにおいては、冷温時のエンジンの始動直後においては、その熱が排気マニホルド、或いはセンサ内部の碍子管等を介してその後方へ熱伝導することにより逃げてしまうために応答性が悪い（指示温度まで到達しない）といった問題があった。そして、このような問題は、温度センサ素子を内蔵するチューブの先端位置から、取付金具の先端までの寸法が小さい構造のセンサほど、チューブ先端の熱が取付金具に伝わりやすいことから顕在化しやすい。

本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたもので、排気マニホルドやセンサ自体が低温の状態にある冷温時のエンジン始動の直後のように、測定されるべきガスの実際の温度よりも熱引き現象により低い温度を測定してしまうという応答性能上の問題を解決するため、その熱引きを低減できる温度センサを提供することをその目的とする。

請求項１に記載の本発明は、先端が閉じられた金属製のチューブと、このチューブ内の先端側に配置された温度センサ素子と、このチューブ内において該温度センサ素子の後方に配置され、該温度センサ素子の出力を取り出すための導線を自身の内側に通してなる碍子管と、前記チューブに外嵌されて固定され、温度センサ自身を取付け対象部位の取付け穴に取付ける取付け部を外周面に備えた取付金具と、を備えてなる温度センサであって、
前記チューブは、当該チューブのうち、前記碍子管の先端寄り部位の周囲を取り囲む碍子管包囲部の後方に、該碍子管包囲部より内径が大径の取付金具外嵌筒部を備えており、該取付金具外嵌筒部の内周面と前記碍子管の外周面との間に第１の空間を備えており、
さらに、前記取付金具は、該取付金具外嵌筒部に外嵌されて、該取付金具の内周面のうちその後端部又は後端寄り部位で該取付金具外嵌筒部に固定されており、この固定を受け持つ部位を除く該取付金具の内径が該取付金具外嵌筒部の外径より大径とされることにより、該取付金具外嵌筒部の外周面と該取付金具の内周面との間に第２の空間を備えていることを特徴とする。

請求項２に記載の本発明は、前記第１の空間及び前記第２の空間が、筒状をなす空間であることを特徴とする請求項１に記載の温度センサである。そして、請求項３に記載の本発明は、前記第２の空間は、先端側が開放されいることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の温度センサである。

請求項４に記載の本発明は、前記取付け対象部位の前記取付け穴がネジ穴であり、前記取付金具の前記取付け部が該ねじ穴にねじ込むためのネジであり、
該取付金具は、その外周面のうち、前記ネジより後方に、そのネジより大径をなすねじ込み用の工具係合部を備えており、該工具係合部の先端面側には、温度センサの取り付け対象部位のネジ穴のねじ込み入口側の端縁の座面に直接、又はガスケットを介して着座する着座面を備えており、
前記第２の空間の後端を、該着座面と同位置か、それより後方に位置させたことを特徴とする請求項３に記載の温度センサである。

本発明の温度センサは、チューブにおける前記取付金具外嵌筒部の内周面と、前記碍子管の外周面との間に第１の空間を備えていると共に、該取付金具外嵌筒部の外周面と、前記取付金具の内周面との間に第２の空間を備えている。したがって、これら２つの空間を有しない従来のセンサに比べると、本願発明のセンサではそれらの空間がある分、チューブ先端の熱は、碍子管や取付金具に伝わり難い。これにより、冷温時のエンジン始動の直後の熱引きによる応答性能の低下を低減できるセンサとなすことができる。

すなわち、本発明では、チューブの取付金具外嵌筒部の内周面から碍子管を介することにより、その後方へ熱が伝わる熱伝達経路に第１の空間がある。また、その取付金具外嵌筒部の外周面から取付金具を介して取付け対象部位（例えば、排気マニホルド）へ熱が伝わる熱伝達経路に第２の空間がある。そして、これら各空間は、空気断熱ゾーンの作用を果たす。したがって、本発明の温度センサが排気マニホルドに取り付けられてそのガス温度を測定する場合においては、このような２つの空間が設けられていない従来の温度センサに比べると、チューブの先端等における熱引き（熱の逃げ）を低減できるので、その分、冷温時のエンジンの始動直後の排気ガスの温度測定における応答性ないし測定精度を高められる。

なお、上記においては、請求項２に記載のように、前記第１の空間及び前記第２の空間が、筒状をなす空間とするのが断熱効果を高める上で好ましい。また、前記第２の空間は、請求項３に記載のように、先端側が開放されているのが好ましい。このようにすれば、チューブの先端から取付金具を介して排気マニホルドへ向かう、固体間（チューブと取付金具の間）の熱伝達経路を迂回経路とし得るため、熱伝達性を効果的に低減できるためである。したがって、取付金具の先端からのチューブの先端の突出量（突出長さ）を大きく確保できない仕様、構成の温度センサのように、従来、とくに、冷温時のエンジン始動直後のチューブ先端の熱引きが発生しやすいセンサにおいては、その効果には著しいものがある。

なお、本発明では、上記したように、第２の空間と、第１の空間とを空気断熱ゾーンとして利用するものであるから、それら各空間（空隙）はなるべく大きい方がよいし、先後方向に長い方がよい。また、請求項４に記載のように、前記第２の空間の後端を位置させることで、チューブの先端から取付金具を介して排気マニホルドへ向かう、それら固体間の熱伝達経路を、より長い迂回経路とし得るため、その熱伝達性をさらに低減できる。したがって、このものでは、取付金具の先端からのチューブの先端の突出量（突出長さ）が小さいセンサにおいて、際立って優れた熱引き防止効果が得られる。なお、請求項４に記載の本発明においては、前記取付け対象部位の前記取付け穴がネジ穴であり、前記取付金具の前記取付け部がこのねじ穴にねじ込むためのネジであるものとしている。すなわち、請求項４に記載の本発明においては、取付金具をその外周面のネジで、前記取付け部の取付け穴をなすネジ穴に直接ねじ込んで取付けるものとしているが、本発明の請求項１〜３に記載のセンサでは、取付金具をその外周面の取付け部を介して、取付け穴に取り付けることができればよく、したがって、その取り付けは、直接的なねじ込み方式によらない、例えば、フランジを用いた取り付け手段としてもよい。

本発明の温度センサを具体化した第１実施形態の縦断面図、及び先端部分の拡大図。 図１におけるＡ−Ａ線拡大断面図。 本発明の温度センサを具体化した第２実施形態の縦断面図。 第２実施形態の変形例を説明する図３におけるＢ−Ｂ線拡大断面図。

本発明を具体化した温度センサの実施の形態（第１実施形態）について、図１及び図２に基づいて詳細に説明する。図１中、１０１は温度センサであって、先端１２が閉じられた金属製（例えば、ＳＵＳ製）のチューブ１１と、このチューブ１１の先端１２又は先端寄り部位の内部に配置された温度センサ素子２１等から構成されている。すなわち、本例の温度センサ１０１は、このチューブ１１内に配置された温度センサ素子２１の後方（図１上方）の碍子管４１、さらには、チューブ１１に外嵌されて固定された取付金具６１等から、以下のように構成されている。

まず、チューブ１１について説明する。本例では、図１に示したように、先端１２から後端（図１上端）１９に向けて、順次、大径をなす同心異径の円筒状に形成されている。具体的には、先端１２部分は小径の素子収容部１３をなしており、これに続く後方であって、チューブ１１の先端寄り部位がそれより大径の直管部をなし、この直管部１４がその内周面にて碍子管４１の先端寄り部位Ｌ１を包囲し、かつ本例では保持するように形成された碍子管包囲部（以下、碍子管包囲部１４）をなしている。

また、このようなチューブ１１における碍子管包囲部１４の後方には、それより大径の直管部１５が設けられており、この直管部１５が取付金具６１を外嵌させて固定させる取付金具外嵌筒部（以下、取付金具外嵌筒部１５）をなしている。取付金具６１の詳細は後述する。そして、チューブ１１におけるこの取付金具外嵌筒部１５より後方には、それより大径の大径筒部１７が設けられており、内部に碍子管４１の後端４５、及びシール部材７１等を配置させ得る後端寄り部位（以下、後端寄り部位１７）をなしている。

このようなチューブ１１内には、その先端１２の素子収容部１３内に、ガラスで封止されたセンサ素子２１が配置されており、その後方には、センサ素子２１を支持する素子支持体（セラミック部材）３１を介して碍子管４１が先後に延びる形で配置されている。この碍子管４１は、セラミック製で、内部に軸線Ｇに沿って貫通状に形成された２穴を有する横断面が一定の円筒管である。この碍子管４１は、その先端寄り部位Ｌ１を碍子管包囲部１４の内周面にて、本例では、チューブ１１内に注入された耐熱セメント（図示せず）を介して包囲される形で保持、固定されている。なお、本例ではセメントは、碍子管包囲部１４の後端１４ｂより後方に位置しないように注入されている。これにより本形態では、碍子管包囲部１４より後方の取付金具外嵌筒部１５の内周面と、碍子管４１の外周面との間には、円筒状をなす第１の空間Ｋ１を備えている（図２参照）。

一方、素子２１から後方に延びる２本の電極（電極線）２３は、それぞれが素子支持体３１中を先後に通され、碍子管４１の各孔を通されて芯線２５に接続されて導線をなしている。本例では、導線をなすこの芯線２５の後端２６を碍子管４１の後端４５から突出させている。この芯線２５の後端２６には端子金具２８を介して、樹脂被覆層付きのリード線（電気信号取り出し用の電線）５１の先端５３が圧着により接続され、チューブ１１の後端１９から外部に引き出されている。また、碍子管４１の後端４５は、チューブ１１のうち、取付金具外嵌筒部１５より大径の後端寄り部位１７内の中間部位に位置しているが、この後端４５からリード線５１の先端５３寄り部位を含む部位は、後端寄り部位１７内に配置されたゴム製円柱状のシール部材７１中を先後に通されている。そして、チューブ１１の後端寄り部位１７における後端部１７ｃを縮径するように加締めることで、センサ１０１の後端部におけるシールが保持されていると共に、リード線５１が保持されている。なお、シール部材７１の先端７３が、チューブ１１の後端寄り部位１７内に位置しているため、第１の空間Ｋ１は、この先端７３まで連なっている。

また、チューブ１１の取付金具外嵌筒部１５には、環状又は筒状をなす取付金具６１が圧入等により外嵌されている。この取付金具６１は、本例では、取付け対象部位の取付け孔に取付ける取付け部をその外周面に備えており、本例ではその外周面にネジ６０を備えた円筒部６３と、その後端部に、そのネジ６０の径より大径をなす、ねじ込み用の工具係合部（例えば、多角形部）６６を同心で備えており、これをそのネジ６０により、図１中、２点鎖線で示した排気マニホルド等の取付け対象部位２０１の取付け穴であるネジ穴２０３にねじ込むことで、センサ１０１が取付けるように構成されている。ただし、この取付金具６１は、先端６２から所定範囲Ｌ２の部位（円筒部６３）の内周面６４に対し、後端部である工具係合部６６の内周面６７が小径とされ、この小径の後端部の内周面６７が、チューブ１１の後端寄り部位１７に外嵌されて固定を受け持つよう構成されている。これにより、本例では取付金具６１における円筒部６３の内周面６４と、チューブ１１の取付金具外嵌筒部１５の外周面との間には、その円筒部６３の先端６２から後方に向かう所定範囲Ｌ２に、先端側が開放されて円筒状をなす第２の空間Ｋ２を備えている（図２参照）。なお、本例では取付金具６１はその後端部の内周面６７と、その後端面６８とのなす角が、チューブ１１の後端寄り部位１７の先端に当接状とされ、その先端と後端面６８の内周縁が、周方向に沿って溶接され、取付金具６１の内周とチューブ１１の外周とのシールが保持されている。なお、この固定やシールの保持は、工具係合部６６の内周面６７と取付金具外嵌筒部１５の外周面との間をロウ付けすることによってもよい。

さらに、本例では、工具係合部６６の外周寄り部位のうちの先端面側には、センサ１０１を取り付ける排気マニホルド等の取り付け対象部位２０１のネジ穴２０３におけるねじ込み入口側の端縁の座面２０５に着座する環状の着座面６５を備えている。ただし、この着座面６５であって、円筒部６３の外周面（ネジ６０の基端）には、シール保持用の環状のガスケット６９が配置されている。これにより、そのネジ６０を介してネジ穴２０３へねじ込んでセンサ１０１を取付けた際に、そのねじ穴２０３の座面２０５と、工具係合部６６の着座面６５との間でガスケット６９を圧縮して押し潰し、その間のシールを保持するように構成されている。なお、本例では第２の空間Ｋ２の後端６５ｂが、この着座面６５と同位置又はそれより後方に位置するように設けられている。

なお、ここで図１中の拡大図を参照して本例のセンサ１０１に使用している温度センサ素子２１の構造の詳細を説明しておく。すなわち、この温度センサ素子２１は、感温部としてのサーミスタ焼結体２０と、一対の電極層２２、２２と、一対の電極線２３、２３と、一対の接合電極２２ａ、２２ａと、ガラス封止部２４とを備える。サーミスタ焼結体２０は、ペロブスカイト横造又はスピネル横造を有する金属酸化物を主体とする材料によって板状に形成されている。感温部としてのサーミスタ焼結体２０は周囲の温度に応じて抵抗値が変化する特性を有する。電極層２２、２２は、白金（Ｐｔ）系又は金（Ａｕ）系の貴金属からなる電極である。電極層２２、２２は、サーミスタ焼結体２０を挟むように、サーミスタ焼結体２０の左右の表面のそれぞれに形成されている。電極線２３、２３は、サーミスタ焼結体２０の抵抗値の変化を外部に取り出すための電線であり、ジュメット線よりなる。各電極線２３、２３の外径（線径）は０．２０ｍｍである。電極線２３、２３は、接合電極２２ａ、２２ａによって一対の電極層２２、２２のそれぞれに接合されている。接合電極２２ａ、２２ａは、電極線２３、２３を電極層２２、２２に接合させるための電極である。接合電極２２ａ、２２ａは、電極層２２、２２と同様の白金（Ｐｔ）系又は金（Ａｕ）系の貴金属によって形成される。ガラス封止部２４は、一対の電極線２３、２３の先端側と、サーミスタ焼結体２０と、一対の電極層２２、２２とのそれぞれを被覆する。ガラス封止部２４は、被覆する部材（サーミスタ焼結体２０等）を内部に保持するとともに、被覆する部材を外部環境から保護する。

本例のセンサ１０１は上記した通りの構成であるが、これは次のようにして組み立てられる。すなわち、取付金具６１が固定されたチューブ１１内に、セメントを注入し、先端から素子２１、素子支持体３１、碍子管４１及び、碍子管４１の後端４５から引き出された芯線２５の後端２６に端子金具２８を介して接続されたリード線５１等を含む組付け体を内挿し、シール部材７１をチューブ１１の後端寄り部位１７内の所定位置に装填して、チューブ１１の後端部１７ｃを加締める。そして、このようにして得られた温度センサ１０１は、その取付金具６１を介して上記したように排気マニホルド等の取付け対象部位２０１のネジ穴２０３へねじ込むことで、その取付けがなされ、チューブ１１の先端１２及び先端寄り部位を同マニホルド内に突出させて排気ガスの温度の測定に供せられる。

さて次に、本例の温度センサ１０１の効果等について説明する。上記したように、本例のセンサ１０１では、チューブ１１の先端１２側に位置する碍子管包囲部１４よりも取付金具外嵌筒部１５の内径を大径としている。これにより、上記したように、その大径をなす取付金具外嵌筒部１５の内周面と、碍子管４１の外周面との間に円筒状をなす第１の空間Ｋ１を備えている。また、取付金具外嵌筒部１５の外周面と、取付金具６１の内周面６４との間には、先端側が開放されて円筒状をなす第２の空間Ｋ２を備えている。すなわち、本例のセンサ１０１では、この２つの円筒状をなす空間Ｋ１，Ｋ２からなる空気断熱ゾーンを有している。したがって、これら２つの円筒状の空間Ｋ１、Ｋ２を有しない、従来のセンサに比べると、本例のセンサ１０１では、それらがある分、チューブ１１の先端１２や先端寄り部位の熱は、取付金具外嵌筒部１５の内側の碍子管４１や、外側の取付金具６１に伝わり難いことは明らかである。

したがって、この温度センサ１０１が排気マニホルドに取り付けられてそのガス温度を測定する場合においては、このような２つの空間Ｋ１、Ｋ２が設けられていない従来の温度センサに比べると、冷温時のエンジンの始動直後のチューブ１１の先端１２等における熱引き（熱の逃げ）を低減できるので、その分、その始動直後の排気ガスの温度測定における応答性ないし測定精度を高められる。すなわち、本例では排気ガスの熱は、チューブ１１の先端１２部分から取付金具６１を介して排気マニホルド２０１に伝達され難いし、取付金具外嵌筒部１５を介して碍子管４１へも伝わり難い。したがって、チューブ１１の先端１２及び先端部分の熱引きを低減できるので、その分、ガスの温度測定における応答性ないし測定精度を高められる。

また、本例では取付金具６１がその外周面のうち、ネジ６０より後方に、そのネジ６０より大径をなすねじ込み用の工具係合部６６を備えており、この工具係合部６６の先端面側には、ネジ穴２０３のねじ込み入口側の端縁の座面２０５に着座するよう先端側を向く着座面６５を備えている。そして、第２の空間Ｋ２の後端６５ｂを、着座面６５と同位置か、それより後方に位置させている。したがって、チューブ１１の先端１２又は先端寄り部位から取付金具６１を介して排気マニホルドへ向かうそれら固体間の熱伝達経路を一層長い迂回経路とし得るため、熱伝達性を効果的に低減できる。これにより、本例センサ１０１では、取付金具６１の先端６２からのチューブ１１の先端１２の突出量が比較的小さいのであるが、冷温時のエンジン始動直後のチューブ先端の熱引き防止に著しい効果が得られる。すなわち、従来は、取付金具６１の外周面の取付け部がネジ６０をなしており、取付け対象部位であるのネジ穴２０３と大きな面積で接しているために、特に熱を引かれやすいが、本例では、この取付け部に対応する位置（ネジ６０が形成される位置）と対応する箇所に第２の空間Ｋ２を設けてあるため、特に断熱性が高い。

前記形態のセンサ１０１では、外側の第２の空間Ｋ２を先端側が開放されている円筒状の空間としたため、熱引き防止効果を極めて高いものとし得る。ただし、このように第２の空間Ｋ２を先端側を開放したものとする場合においては、取付金具６１の先端６２からのその空間Ｋ２の後端６５ｂまでの範囲（寸法）Ｌ２が大きくなるほど、チューブ１１に対する取付金具６１の固定の安定性が低くなる。熱伝達性の低減の効果は落ちるが、その固定の安定性を高めて、耐震動性、耐衝撃性を高めるためには、取付金具６１は、後端部の内周面６７に加えて、先端部の内周面もチューブ１１の外周面に固定状態となるようにするか、支持状態が得られるようにするとよい。

図３は、そのようなセンサの実施形態（第２実施形態）の一例を示したものである。このものは、上記形態のセンサ１０１において、取付金具６１の内周面のうち、ネジ６０の先端６２側に、取付金具外嵌筒部１５の外周面に接するように縮径された先端側縮径部１６２を設けたものである。すなわち、この先端側縮径部１６２の内周面１６３が取付金具外嵌筒部１５の外周面に接する（又は圧接、溶接）状態としたものである。このような本例では、取付金具６１は、上記形態において、その後端部の内周面６７において溶接又はロウ付けによりチューブ１１の取付金具外嵌筒部１５に固定していることに加えて、取付金具６１におけるその先端６２の先端側縮径部１６２の内周面１６３が、チューブ１１の取付金具外嵌筒部１５の外周面に接している分、チューブ１１の熱が取付金具６１に逃げやすいが、その反面において、取付金具６１のチューブ１１に対する固定の安定化が図られる。このため、耐震動性、耐衝撃性を高めることができる。なお、本例では先端側縮径部１６２を設けた点以外は、上記形態のそれと異なる点はないので、同一部位には同一の符号を付すに止める。以下、同じ。

なお、図３では、取付金具６１の先端６２の先端側縮径部１６２の内周面１６３が、周方向に連なって取付金具外嵌筒部１５に接している場合には、その第２の空間Ｋ２は閉塞空間となる。一方、図４（第２実施形態の変形例を説明する図３におけるＢ−Ｂ線拡大断面図）に示したように、このような先端側縮径部に代えて、その先端６２に内歯車状に、内向きに突出する例えば４つの凸部（突起）１６５を設けておき、これらの各先端（内向き先端）１６７を取付金具外嵌筒部１５に当接（又は圧接、溶接）させて支持するようにしてもよい。すなわち、第２の空間Ｋ２を取付金具６１の先端６２において、図４に示したように凸部１６５相互間で開放するようにしてもよい。このようにしておけば、取付金具６１のチューブ１１に対する取り付けの安定性が図られると共に、取付金具６１の先端６２とチューブ１１との固体間の熱の伝達は、その凸部１６５のみとなるため、その熱伝達性を低下させることができる。このように本発明において取付金具外嵌筒部１５の外周面と取付金具６１の内周面６４との間の空隙である第２の空間Ｋ２は、取付金具６１の内周面において空気断熱ゾーンが形成されるように適宜のものとして形成できる。断熱効果を高めるためには、この第２の空間Ｋ２、第１の空間Ｋ１とも、なるべく大きいほうがよいし、固体間の接触が少なくなるように設定するのが好ましい。因みに、上記各例では、両空間Ｋ１，Ｋ２とも径方向に０．５ｍｍ以上の空隙が確保されるように設定するとよい。

なお、本発明の温度センサは、上記形態のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜に変更して具体化できる。上記例では、チューブは、取付金具外嵌筒部に対し、その後方の後端寄り部位は大径のものとしたが、同径のものとしても具体化できる。また、本発明の温度センサは、排気ガスの温度測定用のものに限定されるものでもなく、他の用途に使用される温度センサにおいても広く適用できる。

１１ チューブ
１２ チューブの先端
１４ チューブの碍子管包囲部
１５ チューブの取付金具外嵌筒部
２１ 温度センサ素子
２３ 温度センサ素子の電極
４１ 碍子管
６０ 取付金具のねじ
６１ 取付金具
６２ 取付金具の先端
６４ 取付金具外嵌筒部の内周面
６５ 工具係合部の着座面
６５ｂ 第２の空間の後端
６６ 取付金具の工具係合部
６７ 取付金具の内周面で、チューブの取付金具外嵌筒部への固定を受け持つ部位
６９ ガスケット
１０１ 温度センサ
２０１ 温度センサの取付け対象部位
２０３ ネジ穴
２０５ ネジ穴のねじ込み入口側の端縁の座面
Ｋ１ 第１の空間
Ｋ２ 第２の空間
Ｌ２ 取付金具の先端から後方に向かう所定範囲

Claims (4)

1. 先端が閉じられた金属製のチューブと、このチューブ内の先端側に配置された温度センサ素子と、このチューブ内において該温度センサ素子の後方に配置され、該温度センサ素子の出力を取り出すための導線を自身の内側に通してなる碍子管と、前記チューブに外嵌されて固定され、温度センサ自身を取付け対象部位の取付け穴に取付ける取付け部を外周面に備えた取付金具と、を備えてなる温度センサであって、
   前記チューブは、当該チューブのうち、前記碍子管の先端寄り部位の周囲を取り囲む碍子管包囲部の後方に、該碍子管包囲部より内径が大径の取付金具外嵌筒部を備えており、該取付金具外嵌筒部の内周面と前記碍子管の外周面との間に第１の空間を備えており、
   さらに、前記取付金具は、該取付金具外嵌筒部に外嵌されて、該取付金具の内周面のうちその後端部又は後端寄り部位で該取付金具外嵌筒部に固定されており、この固定を受け持つ部位を除く該取付金具の内径が該取付金具外嵌筒部の外径より大径とされることにより、該取付金具外嵌筒部の外周面と該取付金具の内周面との間に第２の空間を備えていることを特徴とする温度センサ。
2. 前記第１の空間及び前記第２の空間が、筒状をなす空間であることを特徴とする請求項１に記載の温度センサ。
3. 前記第２の空間は、先端側が開放されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の温度センサ。
4. 前記取付け対象部位の前記取付け穴がネジ穴であり、前記取付金具の前記取付け部が該ねじ穴にねじ込むためのネジであり、
   該取付金具は、その外周面のうち、前記ネジより後方に、そのネジより大径をなすねじ込み用の工具係合部を備えており、該工具係合部の先端面側には、温度センサの取り付け対象部位のネジ穴のねじ込み入口側の端縁の座面に直接、又はガスケットを介して着座する着座面を備えており、
   前記第２の空間の後端を、該着座面と同位置か、それより後方に位置させたことを特徴とする請求項３に記載の温度センサ。

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