JP3788363B2

JP3788363B2 - 温度センサ

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Publication number: JP3788363B2
Application number: JP2002036551A
Authority: JP
Inventors: 茂村田; 敦倉野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2002-02-14
Publication date: 2006-06-21
Anticipated expiration: 2022-02-14
Also published as: US20020135455A1; FR2822543A1; JP2002350241A; FR2822543B1; US6639505B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対向する両端面にて信号取り出し用の一対の電極線が露出した状態で接続されてなるサーミスタ素子を金属カバーに収納した温度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、特公昭５２−７５３５号公報に記載の様に、サーミスタ素子として、サーミスタ素子の対向する両端面に、サーミスタ素子より露出した形で信号取り出し用の一対の電極線を接続し、これら電極線にてサーミスタ素子を挟んだ構成としたもの（以下、電極線挟持型サーミスタ素子という）が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この電極線挟持型サーミスタ素子は、通常、筒状の金属カバー内に挿入されて組み付けられ、温度センサとして使用される。このような温度センサにおいては、温度検出の応答性の更なる向上（高速応答化）が要望されている。
【０００４】
そこで、本発明は上記問題に鑑み、電極線挟持型サーミスタ素子を金属カバー内に収納してなる温度センサにおいて、更なる高応答化を実現することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、温度センサの応答性として、温度センサを１０００℃の雰囲気下に置き、１０００℃にまで昇温されていく過程において、サーミスタ素子からの信号が６３０℃を示すまでの時間（応答時間）を判定基準とした。ここで、従来のものは、この応答時間は６秒が限度である。
【０００６】
そこで、金属カバーとサーミスタ素子との距離を極力近づければ、上記応答時間を６秒よりも速くすることができると考え、そのために必要な金属カバーとサーミスタ素子との距離について、検討を行った。請求項１に記載の発明は、このような検討結果に基づいてなされてものである。
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の発明では、筒状の金属カバー（２）と、金属カバーの一端側に収納されたサーミスタ素子（３）と、金属カバー内にてサーミスタ素子より露出した形でサーミスタ素子の対向する両端面に接続され金属カバーの他端側へ延びるサーミスタ信号取り出し用の一対の電極線（４）と、金属カバーの他端側に収納され一対の電極線（４）と電気的に接続された芯線（６ａ）を有し且つサーミスタ素子よりも径の大きいシースピン（６）とを備え、金属カバーのうちサーミスタ素子を収納する部位は小径部（２ａ）となっており、小径部においてサーミスタ素子と金属カバーとの距離（Ｈ）が０以上０．３ｍｍ以下であり、金属カバーのうちシースピンを収納する部位は小径部よりも径の大きい大径部（２ｃ）となっており、金属カバーのうち一対の電極線を収納する部位は小径部よりも径が大きく且つ大径部よりも径が小さい中径部（２ｂ）となっており、中径部に、一対の電極線と芯線との接合部が収納されていることを特徴とする。
【０００８】
それによれば、従来の最も速い応答時間である６秒よりも速い応答時間を有し、更なる高応答化を達成する温度センサを提供することができる。
【００１８】
また、筒状の金属カバーを絞ることにより、サーミスタ素子の収納部を小径部としているため、サーミスタ素子と金属カバーとの距離を０以上０．３ｍｍ以下とすることを、好適に実現できる。
【００１９】
さらに、金属カバーのうちサーミスタ素子収納部側を絞った場合、シースピン収納部とサーミスタ素子収納部との中間の電極線収納部までも細くすると、金属カバーの振動が電極線に伝わりやすく場合によっては電極線が断線する恐れがある。
【００２０】
その点、本発明では、金属カバーのうち電極線収納部を中径部とすることで、金属カバーのサイズ及び容積を小さくして熱引き性を良好にしつつ、電極線収納部において金属カバーの振動が電極線に伝わりにくくなる。そのため、電極線の耐振動性を向上させることができる。
【００２１】
また、この請求項１に記載の発明において、請求項２に記載の発明のように、中径部内において、一対の電極線と芯線との接合部が絶縁部材（８）により保持されているようにすることができる。
また、センサの高応答化するためには、金属カバーを細くして熱引き性を良くすることが有効であるが、それに伴って、サーミスタ素子は小さいものになる。このような小さいサーミスタ素子のサイズとしては、シースピンの外径と比べた場合、請求項３や請求項４に記載のサーミスタ素子のようなサイズにすることができる。すなわち、請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の温度センサにおいて、シースピン（６）の外径Ｄ１とサーミスタ素子（３）の外接円（Ｃ）の直径Ｄ２との比Ｄ１／Ｄ２が２〜１０であることを特徴とする。また、請求項４に記載の発明では、請求項１または２に記載の温度センサにおいて、シースピン（６）の外径Ｄ１は、１．６ｍｍ〜３．２ｍｍであり、サーミスタ素子（３）の外接円（Ｃ）の直径Ｄ２は０．３５ｍｍ〜０．８ｍｍであることを特徴とする。
また、本発明者等の実験検討によれば、請求項５に記載の発明のように、シースピン（６）の外径Ｄ１を１としたとき、中径部（２ｂ）の内径Ｄ３は０．５以上、小径部（２ａ）の内径Ｄ４は０．２５以上であり、中径部のシースピンの端部からの長さＬ１は３ｍｍ以上であり、金属カバー（２）のシースピンの端部から小径部側へ延びる長さＬ２は１６ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２２】
また、請求項６に記載の発明では、サーミスタ素子（３）および電極線（４）と金属カバー（２）との間に、当該間を電気的に絶縁するための絶縁部材（５）を介在させたことを特徴としている。
【００２３】
金属カバーとサーミスタ素子とは直に接していてもよいが、その場合、サーミスタ素子から金属カバーへの漏れ電流が発生し、応答の感度を低下させることが懸念される。その点、本発明によれば、絶縁部材によって、当該漏れ電流の発生を防止することができ、応答感度の向上のためには好ましい。
【００２４】
ここで、請求項７に記載の発明のように、サーミスタ素子（３）と金属カバー（２）とが、絶縁部材（５）を介して互いに接しているものにすれば、サーミスタ素子、絶縁部材、金属カバー間の余分な隙間を排除し、金属カバーとサーミスタ素子との距離を極力近づけることができるため、好ましい。
【００２５】
また、上記の絶縁部材としては、サーミスタ素子（３）および電極線（４）の表面を被覆するように形成された電気絶縁性の層（５）を採用したり（請求項８の発明）、金属カバー（２）の内表面に形成された電気絶縁性の層（５）を採用したり（請求項９の発明）することができる。
【００２６】
そして、上記の絶縁部材としては、請求項１０に記載の発明のように、結晶化ガラスまたはセラミックからなるものを採用することができる。
【００２７】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る温度センサＳ１の全体構成を示す図であり、感温部１以外は断面を示している。また、図２は、図１中の感温部１の拡大断面図であり、図３は、図２中のＡ−Ａ断面図である。本センサＳ１は、例えば自動車の排気系統に取り付けられ、排気温センサとして使用可能である。
【００２９】
まず、主として図２、図３を参照して、感温部１について述べる。２は、ステンレス等の耐熱性に優れた金属よりなる金属カバーであり、本例では、一端側に底部を有し、他端側に開口部を有する段付筒状をなしている。金属カバー２の一端側（底部側）の内部には、サーミスタ素子３が収納されている。
【００３０】
このサーミスタ素子３は、本例では、高温（例えば１０００℃以上）での使用に耐えうるものであり、Ｃｒ−Ｍｎを主成分とする半導体材料（サーミスタ材料）等よりなる焼結成形体である。本例では、サーミスタ素子３は、角柱形状をなしている。
【００３１】
また、金属カバー２内において、サーミスタ素子３には、サーミスタ信号（抵抗（Ｒ）−温度（Ｔ）特性を用いた出力信号）を取り出すための白金等よりなる一対の電極線４が接続されている。この電極線４は、サーミスタ素子３より露出した形でサーミスタ素子３の対向する両端面に接続されている。
【００３２】
各電極線４は互いに平行に離間し、金属カバー２の軸に沿って金属カバー２の他端側（開口部側）へ延びるように配置されている。ここで、サーミスタ素子３と各電極線４とは、例えば、ロウ付けや、白金ペースト等を用いたメタライズにより接合されている。
【００３３】
また、金属カバー２の一端側において、サーミスタ素子３および電極線４と金属カバー２との間には、当該間を電気的に絶縁するための絶縁部材５が介在している。この絶縁部材５は、結晶化ガラスまたはセラミック等からなるものにできる。
【００３４】
本例では、絶縁部材５は、サーミスタ素子３および各電極線４の表面を被覆するように形成されたアルミナやシリカ等よりなるガラス層（電気絶縁性の層）５である。
【００３５】
そして、図２および図３に示す様に、ガラス層（絶縁部材）５を介して、サーミスタ素子３と金属カバー２とが互いに接している。このガラス層５は、例えば、電極線４が接続されたサーミスタ素子３を、液状のガラスに浸漬させることにより形成することができる。また、その厚さとしては、上記した電気絶縁性を確保できれば良く、例えば、少なくとも数μｍ以上であれば良い。
【００３６】
また、金属カバー２の他端側（開口部側）には、電極線４からのサーミスタ信号を外部に取り出すための配線部材としてのシースピン６が、金属カバー２の開口部から挿入されている。このシースピン６は、ステンレス等の金属よりなる一対の芯線６ａを、ステンレス等の金属よりなる外筒６ｂ内に収納し、芯線６ａと外筒６ｂとの間にマグネシア等の絶縁粉末を充填してなるものである。
【００３７】
ここで、本例では、シースピン６の外径Ｄ１（図２参照）はサーミスタ素子３よりも大きくなっている。これは、センサの高応答化するためには、金属カバー２を細くして熱引き性を良くすることが有効であるが、それに伴って、サーミスタ素子３を小さくするためである。
【００３８】
具体的には、図３に示すように、センサの長軸と直交する面におけるサーミスタ素子３の外接円Ｃを想定した場合、この外接円Ｃの直径Ｄ２とシースピン６の外径Ｄ１との比較においてサーミスタ素子３のサイズを決めている。このとき、シースピン６の外径Ｄ１は、１．６ｍｍ〜３．２ｍｍであり、サーミスタ素子３の外接円Ｃの直径Ｄ２は０．３５ｍｍ〜０．８ｍｍである。
【００３９】
また、このような小さいサーミスタ素子３のサイズとしては、シースピン６の外径Ｄ１とサーミスタ素子３の外接円Ｃの直径Ｄ２との比Ｄ１／Ｄ２にて規定した場合、当該比Ｄ１／Ｄ２を２〜１０とすることが好ましい。また、この比Ｄ１／Ｄ２はより好ましくは、３〜５であることが望ましい。
【００４０】
このシースピン６と金属カバー２とは、金属カバー２の他端側をシースピン６に対して、かしめを行い、そのかしめ部２ｄを全周溶接することにより、接合固定されている。これにより、金属カバー２内のサーミスタ素子３は外部環境にさらされないようになっている。
【００４１】
また、シースピン６の金属カバー２への挿入端側では、外筒６ｂから芯線６ａが突出しており、突出した各芯線６ａは、一対の電極線４に対して、抵抗溶接やレーザ溶接等により接合され、電気的に接続されている。
【００４２】
ここで、図２に示す様に、金属カバー２内において、一対の電極線４のうちガラス層５にてより突出する部位と上記芯線６ａへの接合部との間の部位は、保持部材７を貫通している。この保持部材７は絶縁碍子（例えばアルミナ等よりなるもの）等によって成形されたものであって、一対の電極線４が貫通可能な一対の穴を有するものである。この保持部材７により電極線４は保持され、金属カバー２に対して電気的に絶縁されている。
【００４３】
また、金属カバー２内において、シースピン６の外筒６ｂから突出する芯線６ａと芯線６ａおよび電極線４の接合部は、アルミナ等よりなる絶縁碍子８を貫通することによって、この絶縁碍子８に保持され、金属カバー２に対して電気的に絶縁されている。この絶縁碍子８は、図４に示す様に、２つ割のものを合致させたものである。
【００４４】
また、本実施形態では、感温部１において、次に述べるような特有の構成を有している。まず、サーミスタ素子３の全周において、サーミスタ素子３と金属カバー２との距離Ｈ（最短距離、図３参照）を、０ｍｍ以上０．３ｍｍ以下としている。
【００４５】
また、金属カバー２が、他端側（開口部側）から一端側（底部側）に向かって、径が細くなるように２段に絞られている。つまり、金属カバー２のうちサーミスタ素子３を収納する部位が、当該部位よりも他端側の金属カバー２の部位に対して径が小さくなるように絞られた小径部２ａとなっている。
【００４６】
さらに、金属カバー２の他端側には、サーミスタ素子３よりも径の大きいシースピン６が収納されているが、金属カバー２のうちシースピン６を収納する部位（シースピン収納部）２ｃと小径部２ａとの間の部位は、小径部２ａよりも径が大きく且つシースピン収納部２ｃよりも径が小さくなるように絞られた中径部２ｂとなっている。
【００４７】
特に図２に示す例では、金属カバー２のうちシースピン収納部２ｃを大径部２ｃとし、サーミスタ素子収納部を小径部２ａとして、両部２ａ、２ｃの中間の一対の電極線４を収納する部位（電極線収納部）が、小径部２ａよりも径が大きく且つ大径部２ｃよりも径が小さい中径部２ｂとして形成されている。
【００４８】
このような本例の金属カバー２の好ましい形態としては、シースピン６の外径Ｄ１を１としたとき、中径部２ｂの内径Ｄ３は０．５以上、小径部２ａの内径Ｄ４は０．２５以上であり、中径部２ｂのシースピン６の端部（つまり外筒６ｂの端面）からの長さＬ１は３ｍｍ以上であり、金属カバー２のシースピン６の端部から小径部２ａ側へ延びる長さＬ２は１６ｍｍ以下である。
【００４９】
また、図１に示す様に、シースピン６における感温部１との接続部側とは反対側の端部は、外部接続用配線部材９と電気的に接続されている。この外部接続用配線部材９は図示しない外部回路と電気的に接続されるもので、この外部接続用配線部材９を介して、温度センサＳ１と上記外部回路とが、信号のやり取りが可能なように連絡される。
【００５０】
外部接続用配線部材９の各リード線９ａとシースピン６の各芯線６ａとは、接続端子１０を介して電気的に接続されている。例えば、シースピン６の芯線６ａと接続端子１０とは溶接により接合され、外部接続用配線部材９のリード線９ａと接続端子１０とは、端子１０のかしめにより接合される。
【００５１】
また、外部接続用配線部材９のリード線９ａとシースピン６の芯線６ａとの接合部の各々は、耐熱性樹脂よりなる樹脂チューブ１１により被覆保護されている。また、樹脂チューブ１１を含む外部接続用配線部材９とシースピン６との接合部、および、シースピン６における感温部側の接続部と外部接続用配線部材側の接続部との間の部位は、ステンレス等の金属チューブ１２にて被覆保護されている。
【００５２】
この金属チューブ１２は、外部接続用配線部材９側においては、外部接続用配線部材９に設けられたゴムブッシュ１３を介して、外部接続用配線部材９に対して、かしめ固定されている。また、シースピン６には、シースピン６を保持するためのリブ１４が嵌合されて、かしめ及び溶接により固定されている。
【００５３】
このリブ１４には、金属チューブ１２が嵌合されて、かしめ及び溶接により固定されている。金属チューブ１２には、ネジ部材（取付部材）１５が通してあり、ネジ部材１５は自由であることから、センサＳ１の取付部へ安易にネジ結合することができる。
【００５４】
この温度センサＳ１は、例えば、次のようにして組み付けることができる。なお、各部の接続や取付は、各部に応じて上記したかしめ、溶接等を用いて行うことができる。
【００５５】
シースピン６と外部接続用配線部材９とを、接続端子１０を介して接続し、シースピン６の外周に、金属チューブ１２、リブ１４、ネジ部材１５を取り付ける。一方、サーミスタ素子３、ガラス層５および保持部材７と一体化した電極線４を、シースピン６と接続する。
【００５６】
そして、電極線４とシースピン６との接続部に絶縁碍子８を組み付け、絞り加工によって段付形状となった金属カバー２へ、サーミスタ素子３を挿入し、金属カバー２とシースピン６とを固定する。こうして、図１に示す温度センサＳ１が出来上がる。
【００５７】
なお、温度センサＳ１は、例えば自動車の排気管に形成された取付穴（図示せず）に挿入され、リブ１４と当該取付穴とが当たって位置決めが行われるとともに、ネジ部材１５を介して当該取付穴へネジ結合されることにより、上記排気管に取り付けられる。
【００５８】
そして、上記排気管内に突出する感温部１に測定流体（排気ガス等）が当たると、その測定流体の温度に応じた信号が、サーミスタ素子３からの信号として電極線４、シースピン６、外部接続用配線部材９を介して外部に出力されるようになっている。
【００５９】
ところで、本実施形態によれば、従来の温度センサに比べて更なる高応答化を実現すべく、サーミスタ素子３の全周においてサーミスタ素子３と金属カバー２との距離Ｈを０ｍｍ以上０．３ｍｍ以下としたことを特徴としている。この距離Ｈの範囲の根拠は、次に述べるような、本発明者等の行った検討結果に基づくものである。
【００６０】
温度センサの応答性として、温度センサを１０００℃の炉の中へ置き、１０００℃にまで昇温されていく過程において、サーミスタ素子３からの信号が６３０℃を示すまでの時間（応答時間）を判定基準とした。ここで、従来のものは、この応答時間は６秒が限度である。
【００６１】
図５は、上記距離Ｈ（素子−カバー間距離Ｈ、単位：ｍｍ）と応答時間（単位：秒）との関係を調べた結果を示す図である。距離Ｈが小さくなるにつれて、応答時間は速くなっていき、距離Ｈが０．３ｍｍ以下になると、応答時間が６秒よりも速くなっている。なお、図５中の距離Ｈが０ｍｍ近傍のプロットは、実際は数μｍ程度のガラス層５が、サーミスタ素子２と金属カバー２との間に介在している場合である。
【００６２】
従って、この結果から、０≦Ｈ≦０．３ｍｍとすれば、従来の最も速い応答時間である６秒よりも速い応答時間を有し、更なる高応答化を達成する温度センサＳ１を提供することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、筒状の金属カバー２に絞り加工を施し、金属カバー２におけるサーミスタ素子収納部を、それ以外の金属カバー２の部位に対して小径部２ａとすることにより、上記素子−カバー間距離Ｈの範囲を好適に実現している。
【００６４】
さらに、本実施形態では、金属カバー２において、小径部２ａと他端側におけるシースピン収納部２ｃとの間の部位を、小径部２ａよりも径が大きく且つシースピン収納部２ｃよりも径が小さくなるように絞り加工された中径部２ｂとしている。そのため、金属カバー２のサイズ及び容積を小さくして熱引き性を良好にできるため、高応答化のために好ましい。
【００６５】
例えば、本実施形態の金属カバー２は、図２に示す様に２段絞り形状ではなく、図６に示す様に小径部２ａのみ形成した１段絞り形状であっても、上記距離Ｈの範囲を好適に実現するという効果は発揮される。しかし、２段絞りの場合、１段絞りに比べて、金属カバー２における小径部２ａとシースピン収納部２ｃとの間の部位のサイズや容積が小さくなり、熱引き性に優れることは明らかである。
【００６６】
また、本実施形態では、１段絞り形状の金属カバーであっても、１段絞りの他の例として図７に示すように、電極線収納部までも細い小径部２ａとした金属カバー２も考えられる。このような場合、金属カバー２の振動が電極線４に伝わりやすく、場合によっては電極線４が断線する恐れがある。
【００６７】
実際に、この図７に示すサーミスタ素子について、種々の周波数領域（周波数帯）にて加速度を印加し、電極線４の耐振性試験を実施した。その結果を図８に示す。
【００６８】
温度センサは、図８に示す振動環境下において性能を維持することが必要である。上記図７に示すものでは、応答性向上のために電極線収納部における金属カバー２の径をサーミスタ素子の大きさに近づけているが、高周波数帯、高加速度になると、電極線４の断線が発生した。
【００６９】
それに対して、上記した図２に示すような中径部２ｂを設けた金属カバー２を有するものについて、同様の耐振性試験を実施した結果を図９、図１０に示す。
【００７０】
図９では、上述した好ましい形態として、シースピン６の外径Ｄ１を１としたとき、中径部２ｂの内径Ｄ３を０．５以上、小径部２ａの内径Ｄ４を０．２５以上とし、中径部２ｂのシースピン６の端部からの長さＬ１を３ｍｍ以上とし、金属カバー２のシースピン６の端部からの長さＬ２を１６ｍｍ以下とした。
【００７１】
また、図１０では、シースピン６の外径Ｄ１を１としたとき、中径部２ｂの内径Ｄ３を０．５未満、小径部２ａの内径Ｄ４を０．２５未満とし、中径部２ｂのシースピン６の端部からの長さＬ１を３ｍｍ未満とし、金属カバー２のシースピン６の端部からの長さＬ２を１６ｍｍより長いものとした。
【００７２】
これら図９および図１０に示す結果によれば、上記図２に示すように金属カバー２に中径部２ｂを形成することによって、金属カバー２に中径部２ｂを設けないものに比べて耐振性は向上している。さらに、図９に示すものでは、実用レベルにて耐振性を確実に満足することができている。
【００７３】
また、本実施形態では、サーミスタ素子３および電極線４と金属カバー２との間に、当該間を電気的に絶縁するためのガラス層（絶縁部材）５を介在させたことを特徴としている。
【００７４】
本実施形態において、金属カバー２とサーミスタ素子３とは直に接していてもよいが、その場合、サーミスタ素子３から金属カバー２への漏れ電流が発生し、応答感度を低下させることが懸念される。その点、絶縁部材としてのガラス層５を介在させれば、当該漏れ電流の発生を防止することができ、応答感度の向上のためには好ましい。
【００７５】
なお、本実施形態において、サーミスタ素子３及び電極線４と金属カバー２との間に、ガラス層（絶縁部材）５が無い場合であっても、上記図５と同様の結果が得られている。つまり、ガラス層５の有無に関係なく、上記距離Ｈを０ｍｍ以上０．３ｍｍ以下とすれば、上記応答時間６秒未満を達成できる。
【００７６】
さらに、本実施形態では、サーミスタ素子３と金属カバー２とが、ガラス層（絶縁部材）５を介して互いに接しているため、サーミスタ素子３、ガラス層５及び金属カバー２間の余分な隙間を排除することができる。そのため、上記距離Ｈの範囲を設定すべく、金属カバー２とサーミスタ素子３とを極力近づけることができ、好ましい。また、余分な隙間がないため、外部からサーミスタ素子３への熱伝導も良好となる。
【００７７】
（他の実施形態）
なお、ガラス層５の断面形状としては、上記図３に示す形状以外にも、図１１（ａ）に示す様に、サーミスタ素子３および電極線４の表面形状を継承した層形状をなすものであっても良い。また、本実施形態の絶縁部材５としては、ガラス層５を採用する以外にも、図１１（ｂ）、（ｃ）に示す様なものでも採用可能である。
【００７８】
図１１（ｂ）に示す絶縁部材は、金属カバー２の内表面に形成された電気絶縁性の層（カバー内表面層）５である。このカバー内表面層５は、金属カバー２の内表面に液状のガラスを塗布したり、金属カバー２をシースピン６に組み付けた後、熱処理して、金属カバー２の表面に金属酸化膜を形成したりすることに形成可能である。
【００７９】
また、図１１（ｃ）に示す絶縁部材５は、サーミスタ素子３および電極線４の表面を被覆するガラス層５と、サーミスタ素子３と金属カバー２との間に介在する絶縁碍子等よりなる介在物５’とよりなる。この場合、金属カバー２内へサーミスタ素子３を挿入した後、その隙間に介在物５’を挿入することで配置可能である。
【００８０】
また、上記実施形態では、サーミスタ素子３は、その対向する両端面にて一対の電極線４にて挟まれたものであって、一対の電極線４の間隔よりも小さいサイズのものであった。しかし、サーミスタ素子３としては、一対の電極線４にて挟まれた部分の幅が一対の電極線４の間隔よりも小さいものであれば良い。
【００８１】
例えば、図１２（ａ）、（ｂ）に示す様に、一対の電極線４が接続されるサーミスタ素子３の両端面に凹部３ａを形成し、この凹部３ａ内に電極線４を接続するものでも良い。この場合、サーミスタ素子３において、一対の電極線４にて挟まれた部分の幅は一対の電極線４の間隔よりも小さいが、その他の部位の幅は一対の電極線４の間隔よりも大きい。
【００８２】
また、図１３に示す様に、一対の電極線４の間隔が、シースピン６の一対の芯線６ａの間隔よりも大きいものであっても良い。また、サーミスタ素子３の形状は、円柱形状でも円盤形状でも良く、任意の幾何学的形状を採用可能である。
【００８３】
また、図１４は、金属カバー２とサーミスタ素子３とが直に接している例を、上記図３に示す断面に対応した断面にて示す図である。この図１４に示す例では、絶縁部材５を上記図１１（ｂ）に示すような金属カバー２の内表面に形成されたカバー内表面層５としている。
【００８４】
図１４において、（ａ）は上記図３に示すサーミスタ素子２と電極線４の構成を持つ場合、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、上記図１２（ａ）、（ｂ）に対応した場合について、金属カバー２とサーミスタ素子３とが直に接している例を示したものである。なお、図１４において、カバー内表面層５が無く金属カバー２とサーミスタ素子２とが直に接していても良い。
【００８５】
また、中径部２ｂを有する金属カバー２としては、図１５に示すようなものでも良い。図１５では、上記図３に比べて金属カバー２の絞りによる段数を増やしたもので、中径部２ｂを径の異なる２段のものとしている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る温度センサの全体構成を示す一部断面図である。
【図２】図１中の感温部を示す拡大断面図である。
【図３】図２中のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２中の絶縁碍子の分割状態を示す図である。
【図５】素子−カバー間距離Ｈと応答時間との関係を調べた結果を示す図である。
【図６】１段絞り形状とした金属カバーの例を示す概略断面図である。
【図７】１段絞り形状とした金属カバーの他の例を示す概略断面図である。
【図８】上記図７に示す温度センサの例における電極線の耐振性試験の結果を示す図表である。
【図９】中径部を設けた金属カバーを有する温度センサについて好ましい形態とした場合における電極線の耐振性試験の結果を示す図表である。
【図１０】中径部を設けた金属カバーを有する温度センサについて上記図９とは異なる形態とした場合における電極線の耐振性試験の結果を示す図表である。
【図１１】絶縁部材の種々の変形例を示す概略断面図である。
【図１２】サーミスタ素子と電極線との接続構造の変形例を示す概略断面図である。
【図１３】シースピンの芯線と電極線との配置関係の変形例を示す概略断面図である。
【図１４】金属カバーとサーミスタ素子とが直に接している例を示す断面図である。
【図１５】中径部を有する金属カバーの他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
２…金属カバー、２ａ…金属カバーの小径部、
２ｃ…金属カバーのシースピン収納部、３…サーミスタ素子、４…電極線、
５…絶縁部材、６…シースピン、６ａ…シースピンの芯線、
Ｈ…サーミスタ素子と金属カバーとの距離。

Claims

筒状の金属カバー（２）と、
前記金属カバーの一端側に収納されたサーミスタ素子（３）と、
前記金属カバー内にて前記サーミスタ素子より露出した形で前記サーミスタ素子の対向する両端面に接続され、前記金属カバーの他端側へ延びるサーミスタ信号取り出し用の一対の電極線（４）と、
前記金属カバーの他端側に収納され、前記一対の電極線（４）と電気的に接続された芯線（６ａ）を有し且つ前記サーミスタ素子よりも径の大きいシースピン（６）とを備え、
前記金属カバーのうち前記サーミスタ素子を収納する部位は、小径部（２ａ）となっており、
前記小径部において前記サーミスタ素子と前記金属カバーとの距離（Ｈ）が０以上０．３ｍｍ以下であり、
前記金属カバーのうち前記シースピンを収納する部位は、前記小径部よりも径の大きい大径部（２ｃ）となっており、
前記金属カバーのうち前記一対の電極線を収納する部位は、前記小径部よりも径が大きく且つ前記大径部よりも径が小さい中径部（２ｂ）となっており、
前記中径部に、前記一対の電極線と前記芯線との接合部が収納されていることを特徴とする温度センサ。
前記中径部内において、前記一対の電極線と前記芯線との接合部が絶縁部材（８）により保持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。
前記シースピン（６）の外径Ｄ１と前記サーミスタ素子（３）の外接円（Ｃ）の直径Ｄ２との比Ｄ１／Ｄ２が２〜１０であることを特徴とする請求項１または２に記載の温度センサ。
前記シースピン（６）の外径Ｄ１は１．６ｍｍ〜３．２ｍｍであり、前記サーミスタ素子（３）の外接円（Ｃ）の直径Ｄ２は０．３５ｍｍ〜０．８ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の温度センサ。
前記シースピン（６）の外径Ｄ１を１としたとき、前記中径部（２ｂ）の内径Ｄ３は０．５以上、前記小径部（２ａ）の内径Ｄ４は０．２５以上であり、
前記中径部の前記シースピンの端部からの長さＬ１は３ｍｍ以上であり、
前記金属カバー（２）の前記シースピンの端部から前記小径部側へ延びる長さＬ２は１６ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の温度センサ。
前記サーミスタ素子（３）および前記電極線（４）と前記金属カバー（２）との間には、当該間を電気的に絶縁するための絶縁部材（５）が介在されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の温度センサ。
前記サーミスタ素子（３）と前記金属カバー（２）とは、前記絶縁部材（５）を介して互いに接していることを特徴とする請求項６に記載の温度センサ。
前記絶縁部材は、前記サーミスタ素子（３）および前記電極線（４）の表面を被覆するように形成された電気絶縁性の層（５）であることを特徴とする請求項６または７記載の温度センサ。
前記絶縁部材は、前記金属カバー（２）の内表面に形成された電気絶縁性の層（５）であることを特徴とする請求項６または７に記載の温度センサ。
前記絶縁部材（５）は、結晶化ガラスまたはセラミックからなることを特徴とする請求項６ないし９のいずれか１つに記載の温度センサ。