JP2012042376A - 温度センサ - Google Patents

Abstract

【課題】温度センサ素子の後方に配置されて、素子から延びる電極線及びこれに接続された芯線からなる出力取り出し用の導線を通している碍子管を、チューブ内において、別途、独立の部品を用いることなく、その後端側においても支持できるようにし、もって、低コストで耐震性ないし耐久性に優れた温度センサを得る。
【解決手段】チューブ１１の後端寄り部位１７内に配置され、後方に引き出されるリード線５１を通してセンサ１０１の後端におけるシールを保持するように配置されたシール部材７１の先端面７３側に、碍子管４１の後端４５又は後端寄り部位の外周面を包囲するように形成された凹部７４を陥没状に設け、この凹部７４内に碍子管４１の後端４５を入り込ませた。
【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温度を測定するのに好適な温度センサに関する。

この種の温度センサ（以下、単にセンサともいう）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）。この特許文献１に開示されている温度センサは、先端に、ガラスなどでコーティングされた温度センサ素子（以下、センサ素子又は単に素子とも言う）が配置され、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絶縁材からなる配線用絶縁体（以下、碍子管）を、これらの保護用の先端が閉じられた金属製のチューブ内に配置した構造を有している。そして、このチューブの後端側の内部にはシールを保持するため、ゴム状弾性を有するシール部材（ブッシュ）が配置されており、碍子管の後端から引き出された芯線と接続された外部取り出し用のリード線が、このシール部材を先後に貫通されて外部に引き出されている。

ところで、この温度センサでは、碍子管はその先端寄り部位がチューブの先端寄り部位の内周面に包囲される形で支持されているが、後端はそのような支持はない。より具体的には、この温度センサでは、チューブの先端寄り部位の内周面と、碍子管の先端寄り部位の外周面との間に、充填材（例えば、耐熱性セメント。以下、セメントという）が充填され、このセメントを介して、その碍子管の先端寄り部位がチューブ内の先端寄り部位において支持されている。一方、碍子管の後端側は、引き出された芯線が外部取り出し用のリード線に接続されているだけであり、チューブの内周面によっては支持されていない。

特開平０７−１４００１２号公報

上記したように、特許文献１の温度センサでは、碍子管はチューブ内でその先端寄り部位は支持されているものの、後端側は自由端に近い状態にある。他方、このような温度センサは、エンジンの排気マニホルド系の部位に取り付けられて使用されることから、振動や衝撃に晒される。このため、碍子管はチューブ内におけるその支持構造から、後端側が先端側を支点とするようにして横振れしやすい（揺動しやすい）状態にある。こうしたことから、上記構成の温度センサではセメントに亀裂等が発生しやすく、その支持に緩みが生じやすい。そして、その場合には碍子管の後端側が大きく横に振れる横振れを生じる。こうしたことから、上記温度センサでは、碍子管の後端から引き出されている芯線部分に曲げ等の大きな応力が繰り返し作用し、或いは金属疲労によりその部位で断線（破断）を生じるといったことがあり、耐震性、耐久性に問題があるとの指摘があった。

本発明は、従来の温度センサにおけるこうした問題点に鑑みてなされたもので、温度センサ素子の後方に配置されて、素子から延びる電極線及びこれに接続された芯線からなる導線を通している碍子管を、チューブ内において、別途、独立の部品を用いることなく、その後端側においても支持できるようにし、もって、低コストで耐震性ないし耐久性に優れた温度センサを提供することにある。

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、この碍子管の後端から引き出された導線の後端と接続されて前記チューブの後端から外部に引き出されたリード線と、該リード線を自身の内側に通しつつ、該チューブの後端側におけるシールを保持するために該チューブの内部に設けられたゴム状弾性を有するシール部材とを備えてなる温度センサであって、
前記チューブの内径と前記碍子管の外径との径の差が、前記碍子管の先端寄り部位よりも、前記碍子管の後端寄り部位において大きい寸法関係を有してなる温度センサにおいて、
前記シール部材は、その先端面側に、前記碍子管の後端又は後端寄り部位の外周面を包囲する嵌合部を備えており、該碍子管の後端又は後端寄り部位が該嵌合部に入り込まされていることを特徴とする。

請求項２に記載の本発明は、前記碍子管の後端又は後端寄り部位は、前記嵌合部に隙間嵌め状態で入り込まされてい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。

請求項３に記載の本発明は、前記チューブのうちの前記シール部材が設けられている部位の内径が、前記碍子管の先端寄り部位の外周面を包囲する前記チューブの先端寄り部位の内径より大径とされ、前記嵌合部の内径が、前記チューブの前記先端寄り部位の内径寸法以下とされていることを特徴とする請求項２に記載の温度センサである。

請求項４に記載の本発明は、前記嵌合部は、前記シール部材の先端面において陥没する凹部であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の温度センサである。

本発明の温度センサにおいては、チューブ内に配置されている碍子管は、その後端又は後端寄り部位（以下、単に後端ともいう）が、前記シール部材の先端側に形成された前記嵌合部に入り込まされている。しかも、シール部材はゴム状弾性を有している。したがって、本発明の温度センサでは、それが振動や衝撃を受けても、従来のように碍子管の後端が自由端に近い状態にあった場合に比べると、その後端が横振れすることを防止できる。また、碍子管の後端が嵌合部に入り込まされているから、その嵌合が隙間嵌であり、その隙間がある分、碍子管の後端側が横ぶれするような場合でも、過大な横ぶれを起こすことはない。その結果、碍子管の後端から引き出されている、素子の出力取り出し用の導線部分に従来のような曲げ等の大きな応力が繰り返し作用することや、金属疲労が発生することが防止されるため、その断線防止が図られる。

しかも、この碍子管の後端を入り込ませている上記嵌合部は、チューブの後端側に配置されているシール部材の先端側に形成されている。すなわち、配線用絶縁体に碍子管を使用している温度センサでは、その外周面に別の部品（ゴム管等の固定部材）を介在させるとしても、チューブを縮径状に加締めて、その支持、又は固定をすることは困難である。というのは、碍子管は金属等とは異なり、その脆性さ故に、外周面側にあるチューブを縮径状に加締める場合には、それが容易に破損してしまうためである。これに対し、本発明では、このような加締め手段によることなく、しかも、シール部材とは別途の部品を用いることもなく、シール部材の先端面側で碍子管の後端を包囲するものである。したがって、部品点数や工程の増加を招くこともなく、低コストで耐震性ないし耐久性に優れた温度センサとなすことができる。

なお、本発明では、碍子管の後端の振れ（横ぶれ）止め効果を高めるためには、その後端が、シール部材の嵌合部へ隙間のない状態で入り込ませるか、或いは、ゴムの弾性を利用した締り嵌め状態とするのが好ましい。一方、所定の深さに嵌合させるなど、正しい嵌合を容易かつ確実に得るには、請求項２に記載の本発明のように、隙間嵌め状態（周方向の一部から全部の範囲に微小な空隙を有する嵌合状態、すなわち、締り嵌め状態ではない嵌合状態）となるように、嵌合部の内径は前記碍子管の後端の外径より大きい寸法関係とするのが好ましい。ただし、この隙間は、碍子管の後端を支持してその振れ（横振れ）を防止する作用、ないし効果からすれば、できるだけ小さくするのが好ましい。また、このような隙間嵌めにおいては、請求項３に記載の本発明のように、前記嵌合部の内径は、前記チューブの前記先端寄り部位の内径寸法以下とするのが好ましい。

なお、前記嵌合部の代表的な形状、構造としては、請求項４に記載の本発明のように、前記シール部材の先端面において陥没する凹部が例示される。ただし、本発明においてシール部材の先端面側に形成される嵌合部は、前記碍子管の後端又は後端寄り部位の外周面を包囲するように形成されていればよい。したがって、シール部材の先端面において隆起する複数の凸部により、碍子管の後端又は後端寄り部位の外周面を包囲するように構成してもよい。すなわち、嵌合部の具体的な形状、構造は適宜のものとして具体化できる。また、単に陥没する凹部とする場合でも、その凹部の底部（嵌合部の奥）に向かって、穴径（凹部の横断面）が小さくなるようにしてもよいし、逆に大きくなるようにしてもよいし、さらには同径としてもよい。

なお、前記碍子管の後端を、前記嵌合部の底部、すなわち、碍子管の後端面に対向する面（前記シール部材の先端向き面）に当接させるようにすると、碍子管はその軸線（先後）方向の動きも止められるため、一層、その後端側の振れ動き防止効果を高められる。しかも、このようにする場合には、センサの組立て時において、碍子管の後端を嵌合部に入り込ませる際のその先後方向（軸線方向）の位置決めが容易となり、誤組み立ての発生防止も図られる。ただし、前記碍子管の後端と、前記嵌合部の底部とは隙間があってもよいし、前記碍子管の後端が、前記嵌合部の底部に弾性的に押付けられており、碍子管がシール部材のゴム状弾性により先端側に向けて押付けられていてもよい。

本発明の温度センサを具体化した実施形態の断面図、及びその要部の拡大図。 右図のうち、Ａは図１の温度センサを構成するシール部材の先端部分破断面図、Ｂはシール部材を先端面（図２の下）側から見た図、左図はシール部材中に配置される碍子管の後端部からリード線の先端部分の拡大図。 図１の温度センサを組立てる工程を説明する図、及び温度センサ素子部分の拡大図。 図１の温度センサを組立てる工程を説明する図。 シール部材の別例を示す、半断面図拡大図およびその先端面（図下）側から見た図。 シール部材の別例を示す拡大図およびその先端面（図下）側から見た図。

本発明を具体化した温度センサの実施の形態について、図１〜図４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と、このチューブ１１内において温度センサ素子２１の後方（図１上方）に向けて、素子支持体３１、および配線用絶縁体である碍子管（絶縁管）４１、そして、チューブ１１の後端１９又は後端寄り部位１７に配置されたシール部材７１等から構成されている。以下、これらの詳細について説明する。

まず、チューブ１１について説明すると、本例では、図１、図４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から後方に向かう所定範囲が小径の素子収容部１３をなしており、この素子収容部１３に続く後方のチューブ１１の先端寄り部位が、それより大径の直管部１４とされ、内周面にて碍子管４１の先端寄り部位（以下、単に先端ともいう）を包囲するよう構成されている。チューブ１１の先端寄り部位のうち、碍子管４１の先端寄り部位を包囲するよう構成されているこの直管部（以下、碍子管先端寄り部位収容部）１４の内径Ｄ１４は、碍子管４１の外径より僅かに大径とされている。

また、このようなチューブ１１における碍子管先端寄り部位収容部１４の後方には、それより大径の直管部からなり、センサ１０１自体を排気マニホルド等の取付け対象に取付けるためのねじ込み部材（取付金具）６１を同心状に外嵌させて固定するねじ込み部材取り付け部１５をなしている。そして、チューブ１１におけるこの後方には、それより大径の直管部からなり、内部に碍子管４１の後端寄り部位及びシール部材７１を配置させ得る内径Ｄ１７を備えた後端寄り部位１７を備えている。

本例では、碍子管４１は２穴（内部に軸線Ｇに沿って貫通状に形成された２つの穴）を有するもので、外径（横断面）が一定の円筒管である。そして、その先端４３に、素子支持体（セラミック部材）３１を介して、ガラス封止部２４でくるまれる形で封止されたセンサ素子２１を配置し、素子２１から後方に延びる２本の電極線２３を、素子支持体３１中を通して碍子管４１の各穴に通し、その各穴内を通されて後方に延びる芯線２５に接続されており、その芯線２５の後端２６、すなわち、電極線２３及び芯線２５からなる、素子２１の出力取り出し用の導線の後端２６を、碍子管４１の後端４５から突出させた状態としてチューブ１１内に内挿、配置されている。すなわち、素子収容部１３内に、先端側からセンサ素子２１、素子支持体３１が位置し、碍子管４１がその先端寄り部位の所定長部分Ｌ１を碍子管先端寄り部位収容部１４内に位置するようにして、それぞれチューブ１１内に同心状に配置されている。なお、碍子管４１の後端４５は、チューブ１１の後端寄り部位１７内の中間部位に位置させている。

このように本例では、碍子管４１は、その先端寄り部位の所定長部分Ｌ１をチューブ１１の先端寄り部位である碍子管先端寄り部位収容部１４内に配置させており、その内周面にて包囲されている。一方、このように包囲されている先端寄り部位より後方は、チューブ１１の内周面との間に空間を有している。なお、チューブ１１の碍子管先端寄り部位収容部１４の内周面と、碍子管４１の外周面との間の空隙には、セメントを充填して素子２１を含む碍子管４１の先端寄り部位をチューブ１１内において支持してもよいが、本例では、チューブ１１の碍子管先端寄り部位収容部１４の内径Ｄ１４と、碍子管４１の外径との差を微小とすると共に、碍子管４１の先端寄り部位を所定長さＬ１にわたって包囲しているため、セメントを充填していない。

一方、碍子管４１の後端４５から引き出されている導線である芯線２５の後端部２６は、チューブ１１の後端寄り部位１７内に配置されたゴム製のシール部材７１の後端７２から外部に引き出されている各リード線（電気信号取り出し用の電線）５１の先端部（芯線）５３に、端子金具２８を介して接続されている。他方、このシール部材７１は、その先端面７３側の中央に、嵌合部としての凹部７４が形成されており、碍子管４１の後端４５又は後端寄り部位は、この凹部７４に入り込まされている。そして、端子金具２８を含む接続部は、この凹部７４の底部（底面）７５と、シール部材７１の後端７２との間において、軸線Ｇに平行に貫通状に形成された貫通孔７７内を通されている。なお、このようなシール部材７１は、チューブ１１の後端寄り部位１７の後端部１７ｃが縮径状に加締められることで、チューブ１１の後端１９側に配置されており、ここにおけるシールが保持されている。すなわち、後端部１７ｃの内周面によりシール部材７１の外周面を縮径するように圧縮して、これら内、外周面間のシールを保持すると共に、貫通孔７７の内周面とリード線（の被覆樹脂層）５１の外周面の間のシールを保持すると同時にその固定をしている。

また、本例では、シール部材７１は、本例では、耐熱性に優れた合成ゴム（例えば、フッ素ゴム、シリコンゴム）からなり、略円筒状又は略円柱状を呈しており、チューブ１１の後端部１７ｃが加締められる前の自由状態で、チューブ１１の後端寄り部位１７内に隙間嵌め、又は若干の締り嵌めで配置され得るように構成されている。そして、シール部材７１の先端面７３の中央に陥没状に形成された凹部７４は、横断面が円形で所定の深さＦを有するものとされている（図２参照）。さらに、この凹部７４は、碍子管４１の後端４５を締り嵌めとするものでもよいが、本例では微小な隙間嵌めで入り込ませることができるように、その直径（内径）Ｄ１が、碍子管４１の後端４５の外径Ｄ２より微量、大きく形成されている。なお、図１では隙間を誇張して示している。また、この凹部７４の内径Ｄ１は、チューブ１１の先端寄り部位に位置する碍子管先端寄り部位収容部１４の内径Ｄ１４と同じか、それ以下の寸法関係に設定されている。

このように本例では、温度センサ１０１として組み立てられた状態で、チューブ１１の後端寄り部位１７内に配置されたシール部材７１の先端面７３に形成された凹部７４に、碍子管４１の後端（面）４５が隙間嵌め状態で入り込まされている。これによって、このような本例のセンサ１０１では、碍子管４１の後端４５は、嵌合部である凹部７４の内周面７６にて包囲された状態にあり、したがって、碍子管４１の後端４５が軸線Ｇに対して横に振れるように動く外力（振動、衝撃）を受けたとしても、その動きは凹部７４の内周面７６にて規制される構成とされている。また、碍子管４１の後端（面）４５は、凹部７４の底部（底面）７５に当接又は押付けられていてもよいが、図示の様に微小な空隙を有していてもよい。

なお本形態のセンサ１０１では、上記もしたように、チューブ１１の先後方向の中間部のねじ込み部材取り付け部１５に、ねじ込み部材６１が同心状に外嵌されて固定されている。すなわち、このねじ込み部材６１は、センサ１０１を排気マニホールド部位の取り付け穴（ネジ穴）にねじ込み方式で固定するため、外周面にネジ６０を備えた円筒状をなしており、その内周面６７とねじ込み部材取り付け部１５の外周面との間を、例えばロウ付けすることで固定されている。なお、このねじ込み部材６１は、ねじ６０を備えたねじ筒部６３の後端側に、一体で外方に突出状に設けられたねじ込み用多角形部６６を備えていると共に、このねじ込み用多角形部６６の先端面と、ねじ筒部６３の外周面（ネジ６０の基端）には、シール保持用の環状ワッシャ６９が配置されている。

なお、ここで図３中の素子２１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。

さて、次に、上記温度センサ１０１を組付ける工程について、図３、図４に基づいて簡単に説明する。素子２１から後方に延びる電極線２３に、中継用の芯線２５を接続しておき、碍子管４１の先端４３に、素子支持体３１を介して素子２１を配置し、電極線２３及び芯線２５からなる導線の後端２６を碍子管４１の後端４５から引き出しておく（図３左図参照）。一方、シール部材７１の貫通孔７７にリード線５１を通して、その先端５３をシール部材７１の先端７３側に引き出しておき、そのリード線５１の先端（電線）５３に圧着部２９を介して端子金具２８を圧着して固定しておく（図３左図参照）。次に、この端子金具２８と、碍子管４１の後端４５から引き出された芯線２５の後端２６とを溶接で固定し、リード線５１をシール部材７１の後端７２から引っ張り出すようにして、リード線５１の先端部分、端子金具２８、及び導線である芯線２５の後端２６部分をシール部材７１の各貫通孔７７内に入り込ませる（図３右図参照）。同時に、碍子管４１の後端４５をシール部材７１の先端面側に形成された凹部７４内に入り込ませて、チューブ内への内挿用組付け体９０を組立てる（図３右図参照）。

次に、この内挿用組付け体９０を、その先端の素子２１から、図４左図に示した、ねじ込み部材６１が外嵌、固定されたチューブ１１内に挿入して、碍子管４１の先端寄り部位を碍子管先端寄り部位収容部１４内に位置させる（図４右図参照）。こうして内挿用組付け体９０におけるシール部材７１をチューブ１１の後端寄り部位１７内の所定位置に配置する。そして、その後端寄り部位１７の後端部１７ｃを加締める。こうすることで、図１に示した温度センサ１０１が得られる。

さて、次に上記のように構成されている温度センサ１０１の効果について説明する。このようなセンサ１０１では、その碍子管４１のうちの先端寄り部位の所定長部分Ｌ１が、チューブ１１の先端寄り部位である碍子管先端寄り部位収容部１４においてその内周面にて包囲されている。他方、碍子管４１の後端４５は、チューブ１１の後端寄り部位１７内に配置されているシール部材７１の先端面７３側の凹部７４内に、微小な隙間嵌め状態で入り込まされている。このため、碍子管４１がチューブ１１内でその先端４３側を支点として後端４５側が横振れするような外力を受けたとしても、その後端４５又は後端寄り部位は凹部７４の内周面７６にてその振れが規制される。すなわち、本形態の温度センサ１０１では、それが振動や衝撃を受けても、チューブ１１内にある碍子管４１は、それが従来のように後端が自由端に近い状態にあった場合に比べると、その後端４５側に過大な横振れが発生することを防止できる。それ故、碍子管４１の後端４５から引き出されている導線をなす芯線２５に、従来のような大きな応力が作用することを防止できるため、その断線防止が図られる。かくして、本形態では耐震性ないし耐久性に優れた温度センサとなすことができる。

しかも、このセンサ１０１においては、碍子管４１の後端４５を入り込ませている嵌合部である凹部７４は、チューブ１１の後端１９又は後端寄り部位に配置されているシール部材７１の先端面７３自体に形成されたものであるから、部品点数の増加を招くこともない。したがって、碍子管４１を、別途、独立の部品を用いることなく、その後端４５において、極めて合理的に支持できる。したがって、耐震性ないし耐久性に優れた温度センサを低コストで得ることができる。

さらに本形態では、碍子管４１の後端４５をシール部材７１の凹部７４に隙間嵌めとしているため、正しい組立てが簡易かつ確実に得られる。すなわち、上記したように、センサの組立て過程では、碍子管４１の後端４５をシール部材７１の先端面側に形成された凹部７４内に入り込ませて、チューブ内への内挿用組付け体９０を組立てる工程が必要となる。このとき、嵌合を圧入等によるときは、その嵌合（圧入）深さの確認が容易でなく、したがって、碍子管４１に対するシール部材７１の先後間の設定位置にくるい（嵌合深さ不良）が生じることがある。これに対して、本例では、隙間嵌めであるから、例えば、後端４５を凹部７４の底部７５に当接させることで、容易に正しい組立てが得られる。しかも本例ではこの凹部７４の内径Ｄ１は、チューブ１１の先端寄り部位に位置する碍子管先端寄り部位収容部１４の内径Ｄ１４と同寸法以下とされているため、嵌合深さＦが、先端寄り部位の支持長さＬ１より小さくても安定した支持が得られる。

また、嵌合部である凹部７４は、シール部材７１の先端面７３において陥没するものとして形成されているため、その成形も容易である。ただし、嵌合部としての凹部７４は、上記形態のシール部材においては、図５に示したように、その内周面７６と外周面（シール部材７１の先端面７３寄り部位の外周面）７８との間に、スリット（切込み）７９が形成されていてもよい。このようにしてあれば、碍子管４１の後端４５を凹部７４に入り込ませた状態が外部から視認できるので、嵌合深さ不良を簡易に確認できる。したがって、このような場合には、碍子管４１の後端又は後端寄り部位の外周面を締り嵌めとなるように入り込ませてもよい。なお、このような凹部７４は、上記例では、内径Ｄ１が奥の底部７５に向かって同径とされているものとして具体化したが、隙間嵌め、締り嵌めにかかわらず、内径が奥の底部に向かうほど小さくなるようにしてもよいし、その逆としてもよい。

さらに、前記形態では、嵌合部をシール部材７１の先端面７３において陥没させた凹部７４としたため、その内周面７６が周方向に連なる壁を有するものとなっているが、本発明において、嵌合部は、碍子管の後端又は後端寄り部位の外周面を包囲するように形成されており、このような嵌合部に碍子管の後端又は後端寄り部位が入り込むことができればよい。したがって、図６に示したように、シール部材１７１の先端面７３において、碍子管４１の後端４５又は後端寄り部位の外周面を包囲するように、凸部１７５を複数、隆起させ、この複数の凸部１７５に包囲される内側を嵌合部としてもよい。すなわち、この場合には、碍子管４１の後端４５の外周面を、凸部１７５のうち、シール部材１７１の軸線Ｇ向き側の面で複数点（４点）で支持することになる。なお、図６に示したシール部材１７１は、嵌合部を形成する凸部１７５を除けば、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。

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、素子収容部をなす小径部に続き、後方に向けて、碍子管先端寄り部位収容部、ねじ込み部材取り付け部、及び後端寄り部位を、順次拡径するように形成したものとして具体化したが、このような寸法関係のものに限定されるものではない。本発明では、前記チューブはそれ自身の内径と前記碍子管の外径との径の差が、前記碍子管の先端寄り部位よりも、前記碍子管の後端寄り部位において大きい寸法関係を有している、ということさえ満たしておればよい。また、チューブの後端寄り部位は、碍子管の後端又は後端寄り部位を入り込ますことができる嵌合部を有するシール部材を配置できればよく、したがって、シール部材の寸法等を考慮して設定すればよい。また、シール部材はゴム状弾性を有する素材であり、耐熱性、耐久性のあるものから選択すればよい。なお、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 チューブの先端寄り部位（碍子管先端寄り部位収容部）
１９ チューブの後端
２１ 温度センサ素子
２３ 電極線（導線）
２５ 芯線（導線）
２６ 芯線の後端
４１ 碍子管
４３ 碍子管の先端
４５ 碍子管の後端
５１ リード線
７１、１７１ シール部材
７３ シール部材の先端面
７４ 凹部（嵌合部）
７５ 凹部の底部
１０１ 温度センサ
Ｇ 軸線
Ｄ１ 嵌合部の内径
Ｄ２ 碍子管の外径
Ｄ１４ チューブの先端寄り部位（碍子管先端寄り部位収容部）の内径
Ｄ１７ チューブのうちのシール部材が設けられている部位の内径

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、この碍子管の後端から引き出された導線の後端と接続されて前記チューブの後端から外部に引き出されたリード線と、該リード線を自身の内側に通しつつ、該チューブの後端側におけるシールを保持するために該チューブの内部に設けられたゴム状弾性を有するシール部材とを備えてなる温度センサであって、
   前記チューブの内径と前記碍子管の外径との径の差が、前記碍子管の先端寄り部位よりも、前記碍子管の後端寄り部位において大きい寸法関係を有してなる温度センサにおいて、
   前記シール部材は、その先端面側に、前記碍子管の後端又は後端寄り部位の外周面を包囲する嵌合部を備えており、該碍子管の後端又は後端寄り部位が該嵌合部に入り込まされていることを特徴とする温度センサ。
2. 前記碍子管の後端又は後端寄り部位は、前記嵌合部に隙間嵌め状態で入り込まされていることを特徴とする請求項１に記載の温度センサ。
3. 前記チューブのうちの前記シール部材が設けられている部位の内径が、前記碍子管の先端寄り部位の外周面を包囲する前記チューブの先端寄り部位の内径より大径とされ、
   前記嵌合部の内径が、前記チューブの前記先端寄り部位の内径寸法以下とされていることを特徴とする請求項２に記載の温度センサ。
4. 前記嵌合部は、前記シール部材の先端面において陥没する凹部であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の温度センサ。

Images