JP4768432B2 - 温度センサの製造方法、および温度センサ - Google Patents
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性が変化する感温部と、前記感温部と接続される電極線とを有する感温素子と、先端部に前記電極線が接続され、後端部に外部回路接続用のリード線が接続される金属芯線と、前記金属芯線の該先端部および該後端部を突出させた状態で、当該金属芯線を絶縁保持する筒部材とを有するシース部材と、軸線方向に延び、先端側が閉塞した筒状をなし、内部に前記感温素子を収納する素子収納部材と、前記感温素子と前記素子収納部材との間の空間に充填される充填材と、を備えた温度センサの製造方法であって、前記素子収納部材は、前記シース部材の前記筒部材を挿入可能な筒状をなす第1胴体部と、前記シース部材の前記筒部材を挿入不能で且つ先端側が閉塞した筒状をなす第2胴体部と、前記第1胴体部および前記第2胴体部を接続する段差部と、を備え、前記シース部材は、前記筒部材の少なくとも先端部の外側に前記気泡を通過させるための経路を備え、前記素子収納部材に前記感温素子が収納されていない状態で、前記素子収納部材に未硬化状態の前記充填材を注入する注入工程と、前記充填材の硬化前に、前記感温素子が取り付けられたシース部材を前記素子収納部材内に挿入し、前記シース部材の前記筒部材の先端部を前記素子収納部材の段差部内周に当接させることにより、前記シース部材と前記素子収納部材との相対位置を定めることにより、前記感温素子を前記素子収納部材内に注入された充填材中に配置させた中間形成体を形成する挿入工程と、前記充填材の硬化前に、前記素子収納部材の先端側を外側に向けた状態で、前記中間形成体に遠心力を加えることにより、前記充填材中に含まれる気泡を除去する気泡除去工程と、前記充填材を硬化させる硬化工程と、を実施することを特徴としている。
また、本発明の温度センサの製造方法においては、素子収納部材は、シース部材の筒部材を挿入可能な筒状の形状をなす第1胴体部と、シース部材の筒部材を挿入不能で且つ先端側が閉塞した筒状の形状をなす第2胴体部と、第1胴体部および第2胴体部を接続する段差部と、を備え、シース部材は、筒部材の少なくとも先端部の外側に気泡を通過させるための経路を備え、挿入工程では、シース部材の筒部材の先端を素子収納部材の段差部内周に当接させることにより、シース部材と素子収納部材との相対位置を定めるようにしている。
このような温度センサの製造方法によれば、挿入工程において、シース部材の筒部材の先端を素子収納部材の段差部内周に当接させるので、シース部材と素子収納部材との位置決めを確実に行うことができる。
また、シース部材の筒部材の少なくとも先端部外側に気泡を通過させるための経路が形成されているので、気泡除去工程では、この経路を用いて素子収納部材の後端側に確実に気泡を抜くことができる。
なお、この温度センサによれば、請求項1に記載の温度センサの製造方法を実施しているので、充填材中に含まれるに気泡を良好に除去することができる。従って、感温素子を振動から良好に保護することができる。
さらに、請求項5に記載の発明は、温度によって電気的特性が変化する感温部と、前記感温部と接続される電極線とを有する感温素子と、先端部に前記電極線が接続され、後端部に外部回路接続用のリード線が接続される金属芯線と、前記金属芯線の該先端部および該後端部を突出させた状態で、当該金属芯線を絶縁保持する筒部材とを有するシース部材と、軸線方向に延び、先端側が閉塞した筒状をなし、内部に前記感温素子を収納する素子収納部材と、前記感温素子と前記素子収納部材との間の空間に充填される充填材と、を備えた温度センサであって、前記素子収納部材は、前記シース部材の前記筒部材を挿入可能な筒状をなす第1胴体部と、前記シース部材の前記筒部材を挿入不能で且つ先端側が閉塞した筒状をなす第2胴体部と、前記第1胴体部および前記第2胴体部を接続する段差部と、 を備え、前記シース部材は、前記筒部材の少なくとも先端部の一部分に、前記筒部材の径方向内側に入り込んだ形状を有する凹部が形成されており、前記シース部材の前記筒部材の先端部を前記素子収納部材の段差部内周に当接させることにより、前記シース部材と前記素子収納部材との相対位置が定められていることを特徴としている。
〔温度センサ1の概要〕
図1は、本発明の実施の形態である温度センサ1の構造を示す部分破断断面図である。
シース部材108は、図2に示すように、金属製の外筒27と、導電性金属からなる一対の金属芯線7と、外筒27と2本の金属芯線7との間を電気的に絶縁して金属芯線7を保持する絶縁粉末28と、を備えて構成される。
そして、取り付け部材304は、少なくとも金属チューブ114の先端が外部に露出する状態で金属チューブ114の後端側の外周面を取り囲んで金属チューブ114を支持する。
ここで、温度センサ1の製造方法について説明する。
本実施の形態の温度センサ1を製造するには、予め形成された金属チューブ114、シース部材108、取り付け部材304、サーミスタ素子2等の部品を公知の手法により準備する。そして、サーミスタ素子2の一対の電極線3を、各々シース部材108の一対の金属芯線7先端部に重ね合わせて溶接する。
続いて、サーミスタ素子2が溶接されたシース部材108と取り付け部材304が溶接された金属チューブ114とからなる先端部品25を組み立てる。
先端部品25を製造するにあたっては、図3に示すように、まず、サーミスタ素子2が挿入されていない状態における、取り付け部材304が溶接された金属チューブ114の先端部分の中にノズル21を挿入し、ペースト状、即ち未硬化状態のセメント110を注入する。
即ち、遠心脱泡装置31は、図4に示すように、回転軸33を中心に回転する回転体32と、回転体32の両端部に取り付けられたホルダ部材34とを備えている。
つまり、ホルダ部材34は、回転体32が回転していないときには、図4の実線に示すように、上部が開口した状態となっている。ここで、先端部品25をセンサ先端部が下向きの状態で、ホルダ部材34に上部から挿入して固定する。
このようにして、熱処理後の先端部品25が得られる。
以上のように詳述した温度センサ1においては、先端部に温度によって電気的特性が変化するサーミスタ素子2の電極線3が接続され、後端部に外部回路接続用のリード線12が接続される金属芯線7を外筒27内に絶縁保持したシース部材108と、軸線方向に延び、先端側が閉塞した筒状をなし、内部にサーミスタ素子2を収納する金属チューブ114と、サーミスタ素子2と金属チューブ114との間に充填されるセメント110と、を備えている。
(1).0.6[mm]×0.3[mm]の矩形の領域(空孔)が存在しないか、
(2).0.6[mm]×0.3[mm]の矩形の領域(空孔)が存在する場合には、空孔の数は3個未満であって、
各空孔の最長寸法をX[mm]、最大寸法をY[mm]とすると、各空孔は、
(3).(X+Y)/2≦2.3[mm]
の関係を満たしている。
より具体的には、図5に示すように、金属チューブ114を金属芯線7(厳密には2本の金属芯線7が位置する仮想平面)に平行になるよう、金属チューブ114の外周部から0.5〔mm〕、軸線方向に7.0〔mm〕切削し、金属芯線7に平行な平面を露出させた。また、サーミスタ素子2を挟んだ反対側も同様に切削した。つまり、図5に示す斜線にて示す部位を切削したのである。
このときの採寸方法としては、例えば図6に示すように、各空孔のうち、最も長く採寸できる部位の寸法(最長寸法:図6のX)を測定し、この寸法を採寸した方向と直交する方向において最も長く採寸できる部位の寸法(最大寸法:図6のY)を測定した。
しかしながら、本実施形態の製造方法を用いていない(つまり、遠心脱泡処理を実施していない)温度センサ1においては、空孔が3個以上であったり、空孔のうち、上記(3)式を満たさないものが相当の確率(例えば、70%)で存在したりした。
なお、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
研磨加工の具体例としては、例えば図8に示すように、対向する2箇所にシース部材108の外筒27を研磨した研磨部36を形成しておけばよい。
このようにしても、シース部材108の外筒27の先端と金属チューブ114の段差部55内周とが密着することを防止することができるので、シース部材108と金属チューブ114との隙間部分から良好に気泡を除去することができる。
即ち、図10に示す温度センサ101は、上記実施形態の金属チューブ114に換えて、金属キャップ14を備えている。この金属キャップ14は、先端側71が閉塞した軸線方向に延びる筒状をなし、筒状の後端側72が開放した形態で構成されている。
また、この温度センサ101における取り付け部材4は、詳細は省略するが、シース部材108と直接組み付けられるような形状を有している。このような取り付け部材4は、自身の内部にシース部材108が挿通されたあと、接合部43および第1段部44よりも小径に形成された第2段部46のそれぞれに対して、径方向内向きの加締め作業および溶接作業が行われることで、シース部材108の外筒27の外周面を取り囲んでシース部材108を支持する。つまり、シース部材108は、接合部43および第2段部46に接合されることにより、取り付け部材4に固定される。
Claims (5)
- 温度によって電気的特性が変化する感温部と、前記感温部と接続される電極線とを有する感温素子と、
先端部に前記電極線が接続され、後端部に外部回路接続用のリード線が接続される金属芯線と、前記金属芯線の該先端部および該後端部を突出させた状態で、当該金属芯線を絶縁保持する筒部材とを有するシース部材と、
軸線方向に延び、先端側が閉塞した筒状をなし、内部に前記感温素子を収納する素子収納部材と、
前記感温素子と前記素子収納部材との間の空間に充填される充填材と、
を備えた温度センサの製造方法であって、
前記素子収納部材は、
前記シース部材の前記筒部材を挿入可能な筒状をなす第1胴体部と、
前記シース部材の前記筒部材を挿入不能で且つ先端側が閉塞した筒状をなす第2胴体部と、
前記第1胴体部および前記第2胴体部を接続する段差部と、
を備え、
前記シース部材は、前記筒部材の少なくとも先端部の外側に前記気泡を通過させるための経路を備え、
前記素子収納部材に前記感温素子が収納されていない状態で、前記素子収納部材に未硬化状態の前記充填材を注入する注入工程と、
前記充填材の硬化前に、前記感温素子が取り付けられたシース部材を前記素子収納部材内に挿入し、前記シース部材の前記筒部材の先端部を前記素子収納部材の段差部内周に当接させることにより、前記シース部材と前記素子収納部材との相対位置を定めることにより、前記感温素子を前記素子収納部材内に注入された充填材中に配置させた中間形成体を形成する挿入工程と、
前記充填材の硬化前に、前記素子収納部材の先端側を外側に向けた状態で、前記中間形成体に遠心力を加えることにより、前記充填材中に含まれる気泡を除去する気泡除去工程と、
前記充填材を硬化させる硬化工程と、
を実施することを特徴とする温度センサの製造方法。 - 前記挿入工程と前記気泡除去工程との間に、前記シース部材の前記筒部材と前記素子収納部材とを固定する収納部固定工程を実施すること
を特徴とする請求項1に記載の温度センサの製造方法。 - 前記収納部固定工程では、前記素子収納部材の外周の一部分を前記シース部材の前記筒部材に向けて加締めることにより、前記シース部材の前記筒部材と前記素子収納部材とを固定すること
を特徴とする請求項2に記載の温度センサの製造方法。 - 温度によって電気的特性が変化する感温部と、前記感温部と接続される電極線とを有する感温素子と、
先端部に前記電極線が接続され、後端部に外部回路接続用のリード線が接続される金属芯線と、前記金属芯線の該先端部および該後端部を突出させた状態で、当該金属芯線を絶縁保持する筒部材とを有するシース部材と、
軸線方向に延び、先端側が閉塞した筒状をなし、内部に前記感温素子を収納する素子収納部材と、
前記感温素子と前記素子収納部材との間の空間に充填される充填材と、
を備えた温度センサであって、
前記素子収納部材は、
前記シース部材の前記筒部材を挿入可能な筒状をなす第1胴体部と、
前記シース部材の前記筒部材を挿入不能で且つ先端側が閉塞した筒状をなす第2胴体部と、
前記第1胴体部および前記第2胴体部を接続する段差部と、
を備え、
前記シース部材は、前記筒部材の少なくとも先端部の外側に前記気泡を通過させるための経路を備え、
前記シース部材の前記筒部材の先端部を前記素子収納部材の段差部内周に当接させることにより、前記シース部材と前記素子収納部材との相対位置が定められており、
さらに、
前記素子収納部材を前記充填材が充填される位置にて軸線方向と平行な任意の平面で切断したときにおいて、前記感温素子の前記電極線と前記シース部材の前記金属芯線との接続部分よりも先端側における充填材中には、任意の第1方向の寸法が0.3[mm]以上、且つこの寸法が前記第1方向とは直交する第2方向に0.6[mm]以上である四角形領域を配置可能な大きさの空孔が全く存在しないか、
或いは前記感温素子の前記電極線と前記シース部材の前記金属芯線との接続部分よりも先端側における充填材中には、前記空孔が3個未満だけであり、且つ該各空孔は、該各空孔の最長部の寸法を示す最長寸法と、該最長寸法を採寸した方向と直交する方向における最大寸法との和の平均寸法が2.3[mm]以下であること
を特徴とする温度センサ。 - 温度によって電気的特性が変化する感温部と、前記感温部と接続される電極線とを有する感温素子と、
先端部に前記電極線が接続され、後端部に外部回路接続用のリード線が接続される金属芯線と、前記金属芯線の該先端部および該後端部を突出させた状態で、当該金属芯線を絶縁保持する筒部材とを有するシース部材と、
軸線方向に延び、先端側が閉塞した筒状をなし、内部に前記感温素子を収納する素子収納部材と、
前記感温素子と前記素子収納部材との間の空間に充填される充填材と、
を備えた温度センサであって、
前記素子収納部材は、
前記シース部材の前記筒部材を挿入可能な筒状をなす第1胴体部と、
前記シース部材の前記筒部材を挿入不能で且つ先端側が閉塞した筒状をなす第2胴体部と、
前記第1胴体部および前記第2胴体部を接続する段差部と、
を備え、
前記シース部材は、前記筒部材の少なくとも先端部の一部分に、前記筒部材の径方向内側に入り込んだ形状を有する凹部が形成されており、
前記シース部材の前記筒部材の先端部を前記素子収納部材の段差部内周に当接させることにより、前記シース部材と前記素子収納部材との相対位置が定められていること
を特徴とする温度センサ。
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