JP2020027102A - 温度センサ - Google Patents

Abstract

【課題】温度センサの内部にあって、感温素子や測温接点からの配線と、リード線との接続部を高温下でも確実に絶縁することができる温度センサを提供する。【解決手段】感温素子１０と、感温素子の後端側に配置され、感温素子に接続される一対のシース芯線２１、及びシース芯線を絶縁材の間に内包するシース外管２２を有するシース部材２０と、シース部材の後端側に配置され、シース外管よりも後端側に露出するシース芯線にそれぞれ直接又は間接的に接続される一対のリード線８０と、を備えた温度センサ１であって、シース外管よりも後端において、シース芯線とリード線との一対の接続部２３間を絶縁するように、前記一対の接続部を別個に覆うと共に、ガラス編組からなる絶縁被覆部２５をさらに備えたことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、サーミスタ素子やＰｔ抵抗体素子等の感温素子、又は一対の熱電対素線の先端を接合した測温接点を備えた温度センサに関する。

自動車等の排気ガス等の温度を検出する温度センサとして、サーミスタやＰｔ抵抗体等の感温素子の抵抗の温度変化や、熱電対の測温接点の熱起電力を利用したものが知られている。
例えばサーミスタを用いた温度センサとして、サーミスタの後端側に一対の（シース）芯線を接続し、各芯線を絶縁材（シース外管）内に絶縁保持し、各芯線の後端側に一対のリード線を接続する構成が知られている（特許文献１参照）。
サーミスタ、絶縁材を含む芯線、及びリード線は金属パイプ内に収容されている。又、リード線は温度センサの後端側に引き出されて、ハーネスを介して外部装置と接続するコネクタ部に接続されている。

又、例えば、センサ部（サーミスタ）の後端側に一対のシースピン芯線を接続し、シースピン芯線とリード線との接続部を、セラミック系材料を固めたモールド部で保持する構成が知られている（特許文献２参照）。
又、例えば、感温素子（サーミスタ）から後端側に延びる一対の信号線と、信号線に接続する一対のリード線とを有し、信号線とリード線とを接続する接続部材を、セラミックからなる保持部材にて保持する構成が知られている（特許文献３参照）。

特許４８５３７８２号公報（図１、図２） 特開２００２−２２１４５１号公報 特開２０１４−１４２３２７号公報

ところで、特許文献１の温度センサでは、金属パイプ内で芯線とリード線とを一対の接続端子でそれぞれ接続しているが、接続端子同士は剥き出しで絶縁されていない。このため、接続端子間、ひいてはリード線間がショートすると、測温ができなくなったり、測温精度が低下する恐れがある。
又、接続端子間を絶縁する方法として、テフロン（登録商標）等の耐熱樹脂のチューブを用いることが想定されるが、温度センサを高温で使用した場合、樹脂の耐熱温度を超えると樹脂が炭化し、接続端子間がショートしてしまう。

又、特許文献２，３のセンサのように、セラミック製のモールド部や保持部材によっても絶縁を図ることは可能であるが、これらは剛体であるため重く、さらに飛石等の衝撃によって割れて絶縁性が損なわれるおそれがある。

従って、本発明は、温度センサの内部にあって、感温素子や測温接点からの配線と、リード線との接続部を高温下でも確実に絶縁することができる温度センサの提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の観点の温度センサは、感温素子と、前記感温素子の後端側に配置され、前記感温素子に接続される一対のシース芯線、及び該シース芯線を絶縁材の間に内包するシース外管を有するシース部材と、前記シース部材の後端側に配置され、前記シース外管よりも後端側に露出する前記シース芯線にそれぞれ直接又は間接的に接続される一対のリード線と、を備えた温度センサであって、前記シース外管よりも後端において、前記シース芯線と前記リード線との一対の接続部間を絶縁するように、前記一対の接続部を別個に覆うと共に、ガラス編組からなる絶縁被覆部をさらに備えたことを特徴とする。

この温度センサによれば、温度センサの内部にあって、感温素子からの配線であるシース芯線と、リード線との接続部を、ガラス編組からなり耐熱性の高い絶縁被覆部で別個に覆うので、高温下でも接続部を確実に絶縁することができる。その結果、リード線間がショートして測温ができなくなったり、測温精度が低下することを抑制できる。
又、ガラス編組は柔軟性があるため、セラミックやガラス単体からなる絶縁材と比べて割れ難く、飛石等の衝撃に強い。
なお、絶縁被覆部はチューブ状であってもよく、シート状の絶縁体を接続部の周囲に巻き付けた形態でもよい。又、一対の接続部間を絶縁していれば、接続部を部分的に被覆していてもよい。

本発明の第２の観点の温度センサは、一対の熱電対素線と、前記一対の熱電対素線の先端を互いに接合されて形成された測温接点と、前記熱電対素線を絶縁材の間に内包しつつ、該熱電対素線を自身の先後端から突出させるシース外管を少なくとも有するシース部材と、前記シース外管の後端側に配置され、前記シース外管よりも後端側に露出する前記熱電対素線にそれぞれ直接又は間接的に接続される一対の補償導線と、を備えた温度センサであって、
前記シース外管よりも後端において、前記熱電対素線と前記補償導線との一対の接続部間を絶縁するように、前記一対の接続部を別個に覆うと共に、ガラス編組からなる絶縁被覆部をさらに備えたことを特徴とする。

この温度センサによれば、温度センサの内部にあって、測温接点からの配線である各熱電対素線と、補償導線との接続部を、ガラス編組からなり耐熱性の高い絶縁被覆部でそれぞれ別個に覆うので、高温下でも接続部を確実に絶縁することができる。
又、ガラス編組は柔軟性があるため、セラミックやガラス単体からなる絶縁材と比べて割れ難く、飛石等の衝撃に強い。
なお、絶縁被覆部はチューブ状であってもよく、シート状の絶縁体を接続部の周囲に巻き付けた形態でもよい。又、一対の接続部間を絶縁していれば、接続部を部分的に被覆していてもよい。

本発明の温度センサにおいて、前記絶縁被覆部は、チューブ状であってもよい。
この温度センサによれば、絶縁被覆部がチューブ状であるため、機械的強度に更に優れ、より確実に絶縁することができる。

本発明の温度センサにおいて、前記絶縁被覆部の２５〜６００℃における重量変化が０．５％以下であってもよい。
この温度センサによれば、絶縁被覆部２５の耐熱性が高くなるので、接続部を高温下でさらに確実に絶縁することができる。

本発明の温度センサは、先端側が閉塞して軸線方向に延び、少なくとも前記感温素子又は前記測温接点、及び前記シース部材の先端側を収容する保護チューブをさらに備えてもよい。
この温度センサによれば、感温素子又は測温接点を確実に収容して保護することができる。

請求項１、又は請求項１に従属する請求項３若しくは４に記載の温度センサにおいて、前記シース芯線と前記リード線とはそれぞれ接続端子を介して電気的に接続されて前記接続部を構成し、前記絶縁被覆部が少なくとも前記接続端子を覆ってもよい。
接続端子は、シース芯線やリード線と比べて太く、重いため、温度センサが車両の走行等に伴って振動したときに互いにブレて接触（ショート）し易い。そこで、接続端子を絶縁被覆部で覆うことにより、振動下でも接続部をより確実に絶縁することができる。

請求項２、又は請求項２に従属する請求項３若しくは４に記載の温度センサにおいて、前記熱電対素線と前記補償導線とはそれぞれ接続端子を介して電気的に接続されて前記接続部を構成し、前記絶縁被覆部が少なくとも前記接続端子を覆ってもよい。
接続端子は、熱電対素線や補償導線と比べて太く、重いため、温度センサが車両の走行等に伴って振動したときに互いにブレて接触（ショート）し易い。そこで、接続端子を絶縁被覆部で覆うことにより、振動下でも接続部をより確実に絶縁することができる。

本発明の温度センサにおいて、前記絶縁被覆部を少なくとも非接触で収容する第２の保護チューブをさらに備えてもよい。
この温度センサによれば、絶縁被覆部の絶縁を確保しつつ、絶縁被覆部を外部から保護することができる。

本発明の温度センサにおいて、前記絶縁被覆部は、ガラス編組体の表面にガラスのコーティング層が形成されてなっていてもよい。
この温度センサによれば、絶縁被覆部がガラス編組チューブの表面をガラスコーティングされていることで、ガラス編組がほどけ難く、製造安定性や使用時の絶縁の安定性が向上する。

この発明によれば、温度センサの内部にあって、感温素子や測温接点からの配線と、リード線との接続部を高温下でも確実に絶縁することができる。

本発明の第１の観点の実施形態に係る温度センサを軸線方向に沿って破断した断面構造図である。 図１の先端部分の拡大図である。 図１の後端部分の拡大図である。 絶縁被覆部の別の形態を示す模式断面図である。 本発明の第２の観点の実施形態に係る温度センサを軸線方向に沿って破断した断面構造図である。 図５の先端部分の拡大図である。 図５の後端部分の拡大図である。 シート状の絶縁被覆部の一形態を示す模式断面図である。 シート状の絶縁被覆部の別の形態を示す模式断面図である。 シート状の絶縁被覆部のさらに別の形態を示す模式断面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１の観点の実施形態に係る温度センサ１を軸線Ｏ方向に沿って破断した断面構造図、図２は図１の先端部分の拡大図、図３は図１の後端部分の拡大図を示す。
なお、第１の観点の実施形態に係る温度センサ１は、後述する感温素子９０によって測温し、金属製の保護チューブ３０の後端側からシース部材２０が収容される態様である。
温度センサ１は、内燃機関の排気管の側壁の開口部（図示せず）に挿通して取付けられ、自動車の排気ガスの温度を検出する。そして、排気ガスの温度が０℃前後の低温域から１０００℃前後の高温域まで急激に変化するのに伴って、温度センサ１も上記温度に晒される。

温度センサ１は、Ｐｔ抵抗体素子（感温素子）９０と、Ｐｔ抵抗体素子９０に接続されるシース部材２０と、後述するチューブ状の絶縁被覆部２５と、Ｐｔ抵抗体素子９０及びシース部材２０を収容する有底筒状の保護チューブ３０と、保護チューブ３０の外周に嵌合される取付け部５０と、取付け部５０の外周に遊嵌されるナット部６０と、取付け部５０の後端側に取付けられる筒状金属製の外筒７０と、外筒７０の後端に取付けられてリード線８０を外部に引き出す耐熱ゴム製の補助リング２６とを備えている。
なお、本発明の温度センサ１において、保護チューブ３０は軸線Ｏ方向に延びており、保護チューブ３０の底部側を「先端」とし、保護チューブ３０の開放端側を「後端」とする。
外筒７０が特許請求の範囲の「第２の保護チューブ」に相当する。

Ｐｔ抵抗体素子（感温素子）９０は、温度を測定するためのＰｔ抵抗体部（感温部）９１と、Ｐｔ抵抗体部９１の一端（後端側）から延びる一対の素子電極線９２とを有する。
Ｐｔ抵抗体部９１は、膜状の金属抵抗体をセラミック層で挟み込んだ構成をなし、全体として略板状であり、長手方向を温度センサ１（保護チューブ３０）の軸線Ｏ方向と平行にして保護チューブ３０内に配置される。金属抵抗体は、白金（Ｐｔ）を主体（５０質量％以上）とする組成からなり、一対の素子電極線９２が離間して接続されている。
そして、金属抵抗体は温度変化に応じて電気抵抗値が変化するので、その変化を一対の素子電極線９２間の電圧変化として検知できる。セラミック層としては、アルミナ純度９９．９質量％以上の組成を用いることができる。又、感温部としては上記Ｐｔ等の抵抗体の他、サーミスタを用いることもできる。

シース部材２０は、Ｐｔ抵抗体素子９０の一対の素子電極線９２にそれぞれ接続されるシース芯線２１と、シース芯線２１を収容する金属製のシース外管２２とを有し、シース芯線２１とシース外管２２内面との間にＳｉＯ_２からなる絶縁材が充填されている。
通常、素子電極線９２は高価なＰｔ−Ｒｈ線等であるため、ＳＵＳ等からなる安価なシース芯線２１と接続することでコストダウンが図られている。

保護チューブ３０は、本実施形態ではＳＵＳ３１０Ｓからなり、先端が閉じつつ軸線Ｏ方向に平行にストレートに延び、さらに後端側に向かって拡径するテーパ部３５を有し、テーパ部３５より後端側がストレートに延びている。
テーパ部３５より先端側の保護チューブ３０の内径は、シース部材２０のシース外管２２の外径よりも小さく、Ｐｔ抵抗体部９１の最大外径よりも大きい。一方、テーパ部３５より後端側の保護チューブ３０の内径は、シース部材２０のシース外管２２の外径よりも大きい。
これにより、保護チューブ３０の後端側からシース部材２０及びＰｔ抵抗体素子９０を挿入した際、テーパ部３５にシース部材２０の先端側が当接して挿入深さを位置決めするようになっている。
又、これにより、シース部材２０の先端側が保護チューブ３０の開口部を閉塞し、保護チューブ３０の内部空間に、少なくともＰｔ抵抗体素子９０と、シース部２０材の先端側が収容される。又、この内部空間にセメント４０が充填されている。

取付け部５０は、保護チューブ３０を挿通するための中心孔が軸線Ｏ方向に開口する略円筒状をなし、温度センサ１の先端側から、大径の鍔部５１、鍔部５１よりも小径の筒状の鞘部５２、鞘部５２のうち先端側を構成する第１段部５４、及び鞘部５２のうち後端側を構成し第１段部５４より小径の第２段部５５がこの順に形成されている。鍔部５１の先端面はテーパ状の座面５３を有し、後述するナット部６０を排気管に螺合する際、座面５３が排気管の側壁の角部（図示せず）に押し付けられてシールを行うようになっている。
取付け部５０は、保護チューブ３０の後端部の外周に圧入され、第２段部５５と保護チューブ３０とを全周レーザ溶接して両者が固定されている。
又、第１段部５４の外周に外筒７０が圧入され、全周レーザ溶接によって両者が固定されている。外筒７０は、シース部材２０から引き出されたシース芯線２１とリード線８０との接続部（加締め端子２３）を収容して保持する。

ナット部６０は、外筒７０の外周よりやや大径の中心孔を軸線Ｏ方向に有し、先端側から、ネジ部６２、ネジ部６２より大径の六角ナット部６１が形成されている。そして、取付け部５０の鍔部５１の後面にネジ部６２の前面を当接させた状態で、ナット部６０が取付け部５０（外筒７０）の外周に遊嵌し、軸線Ｏ方向に回動自在になっている。
そして、ネジ部６２が排気管の所定のネジ穴と螺合することにより、温度センサ１が排気管の側壁に取付けられる。

シース部材２０のシース外管２２の後端からは２本のシース芯線２１が引き出され、各シース芯線２１の終端が一対の加締め端子２３の先端に溶接でそれぞれ接続され、各加締め端子２３の後端は各リード線８０にそれぞれ加締め接続されている。
加締め端子２３が特許請求の範囲の「接続端子」に相当する。
又、各シース芯線２１及び加締め端子２３はそれぞれ絶縁被覆部２５で絶縁されている。

そして、各リード線８０は、外筒７０の後端内側に嵌合された耐熱ゴム製のグロメット２６の挿通孔を通って外部に引き出され、図示しない外部回路を介して車両の電子制御装置（ＥＣＵ）と接続されている。
又、保護チューブ３０の内面と、Ｐｔ抵抗体素子９０及びシース部材２０との隙間には、上述したアルミナ等のセメント４０が充填されており、Ｐｔ抵抗体素子９０及びシース部材２０を保持してその振動を抑制している。セメント４０としては、熱伝導率が高く、高耐熱、高絶縁性の材料を用いてもよい。

次に、図３を参照し、本発明の特徴部分である絶縁被覆部２５を含む構成について説明する。
絶縁被覆部２５は、シース外管２２よりも後端において、シース芯線２１とリード線２４との一対の接続部である加締め端子２３をそれぞれ別個に覆って絶縁すると共に、ガラス編組からなる。ここで、図３の例では、絶縁被覆部２５を一対備え、個々の絶縁被覆部２５がそれぞれ個々の加締め端子２３を囲むようにして絶縁している。
ガラス編組とは、ガラス繊維を編んだ形態であり、ガラスとしては、例えばＳｉ，Ｃａ，Ａｌ、Ｍｇの群から選ばれる１種以上の酸化物が含まれている組成が例示される。

このように、温度センサ１の内部にあって、感温素子９０からの配線であるシース芯線２１と、リード線２４との接続部（加締め端子２３）を、ガラス編組からなり耐熱性の高い絶縁被覆部２５でそれぞれ別個に覆うので、高温下でも接続部を確実に絶縁することができる。その結果、リード線２４間がショートして測温ができなくなったり、測温精度が低下することを抑制できる。

又、図３の例では、軸線Ｏ方向に、絶縁被覆部２５はシース外管２２の後端２２ｅと、グロメット２６の先端２６ｆとの間に延びている。又、リード線２４の絶縁被覆部の先端がグロメット２６の先端２６ｆよりも先端に突出している。
従って、絶縁被覆部２５は加締め端子２３を軸線Ｏ方向に完全に覆っていることになる。加締め端子２３は、シース芯線２１やリード線２４と比べて太く、重いため、温度センサ１が車両の走行等に伴って振動したときに互いにブレて接触（ショート）し易いので、加締め端子２３を絶縁被覆部２５で軸線Ｏ方向に完全に覆うことが好ましい。これにより、振動下でも接続部をより確実に絶縁することができる。
一方、詳しくは後述するが、図５〜図７の温度センサ１Ｂのように、加締め端子等の他部材を用いずに接続部を直接形成する場合は、接続部を絶縁被覆部２５で軸線Ｏ方向に完全に覆わなくてもよい。

絶縁被覆部２５の２５〜６００℃における重量変化が０．５％以下であると、絶縁被覆部２５の耐熱性が高くなるので、接続部を高温下でさらに確実に絶縁することができる。
又、図３の例では、外筒７０が絶縁被覆部２５を非接触で収容する。これにより、絶縁被覆部２５の絶縁を確保しつつ、絶縁被覆部２５を外部から保護することができる。

なお、絶縁被覆部は一対でなくてもよく、図４に示すように、１つの筒状の絶縁被覆部２５Ｂの対向する内面が１箇所で結合して結合部２５Ｊを形成し、結合部２５Ｊを挟んで２つの筒部２５ｈ１、２５ｈ２を形成してもよい。
この場合、各筒部２５ｈ１、２５ｈ２に、一対の加締め端子２３が個々に収容される。

なお、絶縁被覆部２５は、ガラス編組体の表面にガラスのコーティング層が形成されてなっているとよい。絶縁被覆部２５がガラス編組チューブの表面をガラスコーティングされていることで、ガラス編組がほどけ難く、製造安定性や使用時の絶縁の安定性が向上する。また、ガラス編組は柔軟性があるため、セラミックやガラス単体からなる絶縁材と比べて割れ難く、飛石等の衝撃に強い。また、ガラス編組は、他の無機編組体に比べて高温環境下での絶縁性に優れている。
なお、ガラスのコーティング層は、ガラス編組体に対して公知の方法によって原料を付与し、熱処理を施すことで、得ることができる。

次に、図５、図６を参照し、本発明の第２の観点の実施形態に係る温度センサ１Ｂについて説明する。
図５は、本発明の第２の観点の実施形態に係る温度センサ１Ｂを軸線Ｏ方向に沿って破断した断面構造図、図６は図５の先端部分の拡大図、図７は図５の後端部分の拡大図を示す。
なお、第２の観点の実施形態に係る温度センサ１Ｂは、後述する熱電対の測温接点９５によって測温し、金属製の保護チューブ３０の後端側からシース部材２０が収容される態様である。
又、温度センサ１Ｂにおいて、第１の観点の実施形態に係る温度センサ１と同一の構成部分については同一の符号を付して説明を省略する。温度センサ１Ｂも内燃機関の排気管の側壁の開口部（図示せず）に挿通して取付けられ、自動車の排気ガスの温度を検出するものである。

温度センサ１Ｂは、一対の熱電対素線９６，９７と、測温接点９５と、シース外管２０と、有底筒状の保護チューブ３０と、保護チューブ３０の内部に配置されたセメント保持剤４０と、保護チューブ３０の外周に嵌合される取付け部５０と、取付け部５０の外周に遊嵌されるナット部６０と、取付け部５０の後端側に取付けられる筒状金属製の外筒７０と、外筒７０の後端に取付けられて補償導線８２を外部に引き出す耐熱ゴム製のグロメット２６とを備えている。

熱電対素線９６，９７は、互いに異なる金属で形成されている。本実施形態では、一方の熱電対素線９６がニッケル、クロム及びシリコンを含む合金からなり、他方の熱電対素線９７がニッケル及びシリコンを含む合金からなる。
そして、各熱電対素線９６，９７の先端を互いに溶接等で接合して測温接点９５が形成されている。

シース外管２２の内部に各熱電対素線９６，９７が挿入され、各熱電対素線９６，９７の両端部以外の部分を覆っている。シース外管２０と各熱電対素線９６，９７との間には、例えばＳｉＯ_２からなる絶縁材が充填されている。
これにより、シース外管２２は各熱電対素線９６，９７と電気的に絶縁された状態で、自身の内部に各熱電対素線９６，９７を保持する。
なお、温度センサ１Ｂにおいては、シース芯線２１を用いず、シース外管２２はシース部材２０と同一である。

そして、シース外管２２の後端から各熱電対素線９６，９７が引き出され、各熱電対素線９６，９７の終端は、それぞれ溶接により対応する補償導線８２に直接接続されている。各補償導線８２は、外筒７０の後端内側に嵌合されたグロメット２６の挿通孔を通って外部に引き出され、図示しない外部回路を介してＥＣＵと接続されている。
ここで、各熱電対素線９６，９７と補償導線８２とが電気的に接続された溶接部位が接続部２７を構成する。
又、各熱電対素線９６，９７はそれぞれ絶縁被覆部２５で絶縁されている。

本発明の第２の観点の実施形態に係る温度センサ１Ｂにおいても、温度センサ１Ｂの内部にあって、測温接点９５からの配線である各熱電対素線９６，９７と、補償導線８２との接続部２７を、ガラス編組からなり耐熱性の高い絶縁被覆部２５でそれぞれ別個に覆うので、高温下でも接続部を確実に絶縁することができる。

ここで、図７に示すように、シース外管２２の後端に露出する熱電対素線９６，９７の軸線Ｏ方向の長さＬＴに対し、絶縁被覆部２５は、熱電対素線９６，９７の軸線Ｏ方向の後端Ｅから先後にそれぞれＬＴの５０％の長さの領域Ｒを少なくとも覆うとよい。
熱電対素線９６，９７を、加締め端子等の別部材の端子を用いずに、補償導線８２に直接接続する場合、これら熱電対素線９６，９７や補償導線８２は端子に比べて軽量であるので、温度センサ１が振動しても互いにブレ難いので、露出した熱電対素線９６，９７と補償導線８２とを絶縁被覆部２５で軸線Ｏ方向に完全に覆わなくてもよい。
但し、上述の領域Ｒは、接続部２７を挟む熱電対素線９６，９７や補償導線８２の固定端（図７の熱電対素線９６，９７の露出部位の先端側、及び補償導線８２の露出部位の後端側）の間にあって振動でブレ易い。そこで、少なくとも領域Ｒを絶縁被覆部２５で覆うことで、振動下でも接続部をより確実に絶縁することができる。

勿論、露出した熱電対素線９６，９７と補償導線８２とを絶縁被覆部２５で軸線Ｏ方向に完全に覆ってもよい。
なお、熱電対素線９６，９７のそれぞれの後端の軸線Ｏ方向の位置が異なる場合、後端Ｅは、熱電対素線９６，９７の後端のうち、先端側を採用する。本実施例においては、補償導線８２はグロメット２６によって強固に固定されており、かつ補償導線８２は熱電対素線９６，９７よりも太いため、後端側は振動によってブレ難く、先端側の方が相対的にブレ易いためである。

本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。例えば、感温部として、上述のＰｔ抵抗体部９１の代わりにサーミスタ焼結体を用いてもよい。サーミスタ焼結体としては、（Ｓｒ，Ｙ）（Ａｌ，Ｍｎ，Ｆｅ）Ｏ_３をベース組成としたペロブスカイト型酸化物を用いることができるが、これに限定されない。
また、シース芯線とリード線との接続部は、上記した接続端子等の別部材を用いる形態に限らず、例えばシース芯線とリード線とを直接重ねて溶接等する形態であってもよい。
他方、熱電対素線と補償導線との接続部は、上記した接続端子等の別部材を用いる形態であってもよい。

絶縁被覆部はチューブ状に限らず、シート状であってもよい。
例えば、図８に示すように、２枚のシート状の絶縁被覆部１２５ａ、１２５ｂを図１の温度センサ１のそれぞれの接続部（加締め端子２３）の周囲にそれぞれ巻き付けた形態でもよい。
また、図９に示すように、１枚のシート状の絶縁被覆部１２６をそれぞれの接続部（加締め端子）の周囲にそれぞれ巻き付けた形態でもよい。図９の例では、絶縁被覆部１２６の一端１２６ｓ側を一方（図９の左側）の接続部２３ａの周囲に時計回りに巻き付けた後、他（図９の右側）の接続部２３ｂに向かって両接続部２３ａ、２３ｂを跨ぎ、接続部２３ｂの周囲に反時計回りに巻き付けて絶縁被覆部１２６の他端１２６ｅが接続部２３ｂ側に位置するよう、絶縁被覆部１２６が８の字状に巻かれている。

さらに、図１０に示すように、１つのチューブ状（又はシート状）の絶縁被覆部１２７ａの他に、仕切り材となる絶縁被覆部１２７ｂを有する形態であってもよい。図１０の例では、絶縁被覆部１２７ａでそれぞれの接続部２３の周囲を覆うととともに、両接続部２３ａ、２３ｂの間に絶縁被覆部１２７ｂを配置し、両接続部２３ａ、２３ｂ間の絶縁をしている。
なお、絶縁被覆部１２７ａの中で絶縁被覆部１２７ｂが不用意に動かないよう、絶縁被覆部１２７ｂの断面方向（軸線Ｏに交差する方向）の長さを、絶縁被覆部１２７ａのうち絶縁被覆部１２７ｂの延びる方向の内径よりも長くし、図１０に示すように絶縁被覆部１２７ｂの両端を曲げて絶縁被覆部１２７ａの内面に係止させるとよい。

上記実施形態では、保護チューブ３０がシース外管２２を外筒７０に至るまで覆っていたが、特開2018-036188、特開2016-197095に記載のセンサのように、保護チューブ３０が測温接点９５の近傍のみを覆う長さであり、保護チューブ３０が外筒７０と別の中間外筒の先端部のみを覆う形態とし、この中間外筒が測温接点９５の後端側に延びる熱電対素線９６，９７を覆い、外筒７０に至る形態でもよい。

１、１Ｂ 温度センサ
１０ 感温素子
２０ シース部材
２１ シース芯線
２２ シース外管
２３ 接続部（接続端子）
２５、２５Ｂ、１２５ａ、１２５ｂ、１２６、１２７ａ、１２７ｂ 絶縁被覆部
２７ 接続部
３０ 保護チューブ
７０ 第２の保護チューブ（外筒）
８０ リード線
８２ 補償導線
９５ 測温接点
９６，９７ 熱電対素線
Ｏ 軸線

上記課題を解決するため、本発明の第１の観点の温度センサは、感温素子と、前記感温素子の後端側に配置され、前記感温素子に接続される一対のシース芯線、及び該シース芯線を絶縁材の間に内包するシース外管を有するシース部材と、前記シース部材の後端側に配置され、前記シース外管よりも後端側に露出する前記シース芯線にそれぞれ直接又は間接的に接続される一対のリード線と、を備えた温度センサであって、前記シース外管よりも後端において、前記シース芯線と前記リード線との一対の接続部間を絶縁するように、前記一対の接続部を別個に覆うと共に、ガラス編組からなる絶縁被覆部をさらに備え、前記絶縁被覆部は、ガラス編組体の表面にガラスのコーティング層が形成されてなることを特徴とする。

この温度センサによれば、温度センサの内部にあって、感温素子からの配線であるシース芯線と、リード線との接続部を、ガラス編組からなり耐熱性の高い絶縁被覆部で別個に覆うので、高温下でも接続部を確実に絶縁することができる。その結果、リード線間がショートして測温ができなくなったり、測温精度が低下することを抑制できる。
又、ガラス編組は柔軟性があるため、セラミックやガラス単体からなる絶縁材と比べて割れ難く、飛石等の衝撃に強い。
なお、絶縁被覆部はチューブ状であってもよく、シート状の絶縁体を接続部の周囲に巻き付けた形態でもよい。又、一対の接続部間を絶縁していれば、接続部を部分的に被覆していてもよい。
又、この温度センサによれば、絶縁被覆部がガラス編組チューブの表面をガラスコーティングされていることで、ガラス編組がほどけ難く、製造安定性や使用時の絶縁の安定性が向上する。

本発明の第２の観点の温度センサは、一対の熱電対素線と、前記一対の熱電対素線の先端を互いに接合されて形成された測温接点と、前記熱電対素線を絶縁材の間に内包しつつ、該熱電対素線を自身の先後端から突出させるシース外管を少なくとも有するシース部材と、前記シース外管の後端側に配置され、前記シース外管よりも後端側に露出する前記熱電対素線にそれぞれ直接又は間接的に接続される一対の補償導線と、を備えた温度センサであって、
前記シース外管よりも後端において、前記熱電対素線と前記補償導線との一対の接続部間を絶縁するように、前記一対の接続部を別個に覆うと共に、ガラス編組からなる絶縁被覆部をさらに備え、前記絶縁被覆部は、ガラス編組体の表面にガラスのコーティング層が形成されてなることを特徴とする。

この温度センサによれば、温度センサの内部にあって、測温接点からの配線である各熱電対素線と、補償導線との接続部を、ガラス編組からなり耐熱性の高い絶縁被覆部でそれぞれ別個に覆うので、高温下でも接続部を確実に絶縁することができる。
又、ガラス編組は柔軟性があるため、セラミックやガラス単体からなる絶縁材と比べて割れ難く、飛石等の衝撃に強い。
なお、絶縁被覆部はチューブ状であってもよく、シート状の絶縁体を接続部の周囲に巻き付けた形態でもよい。又、一対の接続部間を絶縁していれば、接続部を部分的に被覆していてもよい。
又、この温度センサによれば、絶縁被覆部がガラス編組チューブの表面をガラスコーティングされていることで、ガラス編組がほどけ難く、製造安定性や使用時の絶縁の安定性が向上する。

Claims (9)

1. 感温素子と、
   前記感温素子の後端側に配置され、前記感温素子に接続される一対のシース芯線、及び該シース芯線を絶縁材の間に内包するシース外管を有するシース部材と、
   前記シース部材の後端側に配置され、前記シース外管よりも後端側に露出する前記シース芯線にそれぞれ直接又は間接的に接続される一対のリード線と、を備えた温度センサであって、
   前記シース外管よりも後端において、前記シース芯線と前記リード線との一対の接続部間を絶縁するように、前記一対の接続部を別個に覆うと共に、ガラス編組からなる絶縁被覆部をさらに備えたことを特徴とする温度センサ。
2. 一対の熱電対素線と、
   前記一対の熱電対素線の先端を互いに接合されて形成された測温接点と、
   前記熱電対素線を絶縁材の間に内包しつつ、該熱電対素線を自身の先後端から突出させるシース外管を少なくとも有するシース部材と、
   前記シース外管の後端側に配置され、前記シース外管よりも後端側に露出する前記熱電対素線にそれぞれ直接又は間接的に接続される一対の補償導線と、を備えた温度センサであって、
   前記シース外管よりも後端において、前記熱電対素線と前記補償導線との一対の接続部間を絶縁するように、前記一対の接続部を別個に覆うと共に、ガラス編組からなる絶縁被覆部をさらに備えたことを特徴とする温度センサ。
3. 前記絶縁被覆部は、チューブ状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の温度センサ。
4. 前記絶縁被覆部の２５〜６００℃における重量変化が０．５％以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の温度センサ。
5. 先端側が閉塞して軸線方向に延び、少なくとも前記感温素子又は前記測温接点、及び前記シース部材の先端側を収容する保護チューブをさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の温度センサ。
6. 前記シース芯線と前記リード線とはそれぞれ接続端子を介して電気的に接続されて前記接続部を構成し、
   前記絶縁被覆部が少なくとも前記接続端子を覆うことを特徴とする請求項１、又は請求項１に従属する請求項３〜５のいずれか一項に記載の温度センサ。
7. 前記熱電対素線と前記補償導線とはそれぞれ接続端子を介して電気的に接続されて前記接続部を構成し、
   前記絶縁被覆部が少なくとも前記接続端子を覆うことを特徴とする請求項２、又は請求項２に従属する請求項３〜５のいずれか一項に記載の温度センサ。
8. 前記絶縁被覆部を少なくとも非接触で収容する第２の保護チューブをさらに備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の温度センサ。
9. 前記絶縁被覆部は、ガラス編組体の表面にガラスのコーティング層が形成されてなる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の温度センサ。

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