JP7318151B1 - 温度センサ - Google Patents

Abstract

温度センサは、測定対象物（１００）の温度を検知する感熱体（１１）と、前記感熱体（１１）を内部に収容する保護体（１７）と、を有するセンサ素子（１０）と、前記保護体（１７）を保持するとともに、前記測定対象物（１００）に向けて前記保護体（１７）に弾性力を加える弾性ブラケット（２０）と、を備える。弾性ブラケット（２０）は、保護体（１７）を保持する第１ばね片（２３）と、第１ばね片（２３）に対向する第２ばね片（２５）と、第１ばね片（２３）と前記第２ばね片（２５）との接続片（２１）と、を備える。

Description

本発明は、測定対象物に弾性力を用いて押し付けられながら測定対象物の温度を測定するセンサに関する。

弾性力を利用して測定対象物に押し付けられる温度センサとして、例えば特許文献１および特許文献２が知られている。
特許文献１は、平角形状の電線に取り付けられ、電線の温度を検知する温度センサを開示する。この温度センサは、センサホルダと、センサホルダに保持される、感熱体と感熱体に電気的に接続されるリード線を備えるセンサ本体と、センサホルダに固定され、弾性力により電線をセンサ本体に向けて押し付けるクリップと、を備える。

特許文献１によれば、温度センサをコイルに取り付けるために、クリップに加えて、複数の樹脂製の部品（センサホルダ、電線ホルダ、およびパッド）を用いているので、部品点数が多い。この課題を解消するのが、特許文献２である。つまり、特許文献２は、感熱体を有する温度センサと、温度センサをコイルに取り付ける金属製のブラケットと、を備える。ブラケットは、コイルを弾性力により挟持するブラケット本体と、温度センサに接合される接合部と、を有する。ブラケット本体は、コイルを内側に挟持する挟持部と、挟持部の外側に突出し、温度センサに熱的に結合する集熱部とを有する。

特許第６００５８９３号公報 特許第６６７４０７０号公報

特許文献２に開示される温度センサは、挟持部で測定対象物であるコイルを挟持することを前提とする。つまり、特許文献２の温度センサは、挟持部を設ける必要があるのに加えて、コイルを挟持する作業が必要である。
そこで本発明は、測定対象物に弾性力により押し付けられる温度センサにおいて、より簡易な構成でありながら測定対象物に対して装着する作業が容易な温度センサを提供することを目的とする。

本発明の温度センサは、測定対象物の温度を検知する感熱体と、感熱体を内部に収容する保護体と、を有するセンサ素子と、保護体を保持するとともに、測定対象物に向けて保護体に弾性力を加える弾性ブラケットと、を備える。
本発明における弾性ブラケットは、保護体を保持する第１ばね片と、第１ばね片に対向する第２ばね片と、第１ばね片と第２ばね片との接続片と、を備える。

本発明のブラケットにおいて、好ましくは、第１ばね片は、第２ばね片に対向する第２面と、第２面のうら側の第１面と、を備え、保護体は、第１面に接して保持される。

本発明のブラケットにおいて、好ましくは、第１ばね片は、第２ばね片に対向する第２面と、第２面のうら側の第１面と、を備え、保護体は、第２面に接して保持される。

本発明の保護体は、好ましくは、第１ばね片に一体的に形成される保持片による圧着により保持される。

本発明の保護体は、好ましくは、保持片により保持される保持部と、感熱体が封止される感熱部と、を備え、保持部は、感熱部よりも肉厚が薄い。

本発明の温度センサにおいて、好ましくは、保護体は第１面に接して保持され、第１面を基準にして、保持部を保持している保持片よりも、感熱部の背が高い。

本発明の温度センサにおいて、好ましくは、保護体は、保持片により保持される保持部と、感熱体が封止される感熱部と、を備える。この感熱部は、測定対象物に面で接触する平坦な感熱面と、感熱面と平行に対向、かつ平坦な第１ばね片に面で支持される支持面と、を備える。

本発明は、測定対象物と、測定対象物に対向する支持体と、測定対象物と支持体との間に装着される温度センサと、を備える温度測定構造物を提供する。
本発明の温度測定構造物において、温度センサは、測定対象物の温度を検知する感熱体と、感熱体を内部に収容する保護体と、を有するセンサ素子と、保護体を保持するＵ字形の圧縮ばねを有するブラケットと、を備える。
本発明におけるブラケットは、測定対象物に向けて保護体に弾性力を加える第１ばね片と、支持体に弾性力により押し付けられる第２ばね片と、を備える。

本発明の温度センサは、Ｕ字形状の弾性ブラケットを備えている。したがって、温度センサは、特に弾性ブラケットの構成が簡易である。また、測定対象物と測定対象物に対向する支持面、例えば下壁面が存在していれば、その間の測定スペースに弾性ブラケットを挿入するだけで、温度センサを装着できる。つまり、温度センサは測定対象物に対する装着作業が容易である。

しかも、弾性ブラケットは、金属材料製の板材を用いた打ち抜きおよび曲げ加工により、接続片、第１ばね片および第２ばね片の各部分が連続した単一部材として提供される。したがって、温度センサは低コストで作製される。特に、弾性ブラケットは、保護体の固定を担う保持片が第１ばね片と一体的に形成されるので、これを別部材とするのに比べ、コストおよび圧着による保持の作業性に優れる。

第１実施形態に係る温度センサを示す斜視図である。 第１実施形態の温度センサの側面図とセンサ素子の要部を示す平面図である。 第１実施形態の温度センサを測定対象物に装着する過程を示す図である。 第１実施形態の第１変形例（var1）および第２変形例（var2）を示す図である。 第１実施形態の第３変形例（var3）、第４変形例（var4）および第５変形例（var５）を示す図である。 第２実施形態に係る温度センサを示す斜視図および測定対象物に装着する過程を示す図である。

実施形態に係る温度センサ１について説明する。
温度センサ１は、図１に示すように、温度測定の主たる要素である感熱体１１を備えるセンサ素子１０と、センサ素子１０を保持するとともに、センサ素子１０を測定対象物に弾性力により押し付けるための弾性ブラケット２０と、を備える。温度センサ１の測定対象物は、センサ素子１０が弾性により押し付けられる平坦な被検知面を備える、例えば特許文献１，２に開示される電動機のステータコイル、バスバーなどが一例として掲げられる。以下、センサ素子１０および弾性ブラケット２０の順にその構成を説明する。

［センサ素子１０：図１，図２］
センサ素子１０の構成について、図１および図２を参照して説明する。
センサ素子１０は、温度を検知する感熱体１１と、感熱体１１の対向する二面のそれぞれに形成される電極１２，１２と、電極１２，１２を介して感熱体１１に電気的に接続される一対のリード線１３，１３と、感熱体１１を覆う封止層１６とを備えている。また、センサ素子１０は、封止層１６に覆われる感熱体１１およびリード線１３，１３の一部を内部に収容して封止する電気的に絶縁性の保護体１７を備える。

感熱体１１は、温度変化によって電気抵抗値が変化する特性を有する金属酸化物または金属が用いられる。感熱体１１に一対のリード線１３，１３を介して一定の電流を流し、測定器で感熱体１１の電極１２，１２の間の電圧を測定し、オームの法則（Ｅ＝ＩＲ）から抵抗値を求め、温度を検知する。
金属酸化物としてはサーミスタ（Thermistor：Thermally Sensitive Resistor）が好適に用いられ、典型的には負の温度係数を有するＮＴＣサーミスタ（Negative Temperature Coefficient Thermistor）が用いられる。金属としては白金（例えば、Ｐｔ１００；ＪＩＳ－Ｃ１６０４）が好適に用いられる。

電極１２は、感熱体１１とリード線１３，１３を電気的に接続するものであり、好ましくは金、白金などの貴金属で構成される。
リード線１３，１３は感熱体１１に一定の電流を流す導電線であり、電気伝導度の高い金属材料、典型的には銅が用いられる。リード線１３にはジュメット線（Dumet Wire）が好適に用いられる。ジュメット線とは、鉄－ニッケル合金からなる内層と銅からなる外層とをクラッドした複合線をいう。

封止層１６としてガラスが用いられる。特に、リード線１３，１３にジュメット線が用いられる場合には、鉄－ニッケル合金の線膨張係数がガラスに近似するので、リード線１３，１３の熱膨張による封止層１６の破損が防止される。
リード線１３は感熱体１１に一定の電流を流す電線である。感熱体１１に直接的に接続される電線であるリード線１３にさらに電線が接続されることがあり、感熱体１１に間接的に接続される電線は継線１５，１５と称される。

封止層１６は、感熱体１１を取り囲んで気密状態に封止することによって、感熱体１１に化学的な変化および物理的な変化が生ずるのを抑えるために設けられる。封止層１６としてはガラスが用いられるのが好ましいが、温度センサ１を使用する環境によっては樹脂材料を用いることもできるし、封止層１６を省くこともできる。

保護体１７は、感熱体１１およびリード線１３，１３を外部から加わる衝撃などの外力から保護するとともに、感熱体１１と測定対象物との電気的な絶縁に寄与する。
保護体１７は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素系樹脂から形成されている。この保護体１７は、これらの樹脂材料の他、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を問わず、適宜な樹脂材料を用いて構成することもできる。保護体１７は、例えば、金型のキャビティに封止層１６で覆われる感熱体１１などを配置した状態で、当該キャビティに射出成形により製造することができる。
保護体１７が透明な樹脂から構成されていると、保護体１７の透視による感熱体１１の外観検査が可能である。

本実施形態の保護体１７は、一例として、略直方体の外観を有する。
保護体１７は、弾性ブラケット２０に圧着により保持される保持部１７Ａと、感熱体１１などを封止する感熱部１７Ｂと、を備える。保持部１７Ａと感熱部１７Ｂは、幅方向Ｗの寸法は同じであるが、厚さ方向Ｔの寸法が異なり、保持部１７Ａの肉厚が薄い。なお、センサ素子１０において、図２に示すように、保護体１７の保持部１７Ａが設けられる側を前（Ｆ）、継線１５，１５が引き出される側を後（Ｒ）と定義する。この定義は相対的な意味を有する。また、センサ素子１０において、長手方向Ｌ、幅方向Ｗおよび厚さ方向Ｔが、図２に示すように定義される。保持部１７Ａは弾性ブラケット２０の保持片２４，２４により加圧されるため、破損するおそれのある例えば感熱体１１は保持部１７Ａを避けて感熱部１７Ｂに配置される。また、感熱部１７Ｂよりも保持部１７Ａの肉厚を薄くしているのは、保持部１７Ａを圧着している保持片２４，２４よりも感熱部１７Ｂの背を高くすることにより、保持片２４，２４が感熱部１７Ｂの測定対象物１００への接触を妨げないためである。この点について、弾性ブラケット２０の説明において図示を伴って言及する。

保護体１７は、互いに対向する第１面１７１と第２面１７３を備える。第１面１７１と第２面１７３はともに平坦で、互いに平行をなす。温度センサ１により測定対象物１００（図３参照）、例えば電気コイルの温度を測定する際に、第１面１７１は測定対象物１００に押し当てられる。したがって、感熱部１７Ｂにおける第１面１７１は、測定対象物１００からの熱を受ける感熱面ということができる。保護体１７を保持する弾性ブラケット２０の第１ばね片２３の第１面２３Ａと第２面１７３とは互いに面で接触される。本実施形態においては、第１面１７１は感熱部１７Ｂだけに設けられるが、第２面１７３は保持部１７Ａと感熱部１７Ｂに連なって設けられる。

センサ素子１０は、本実施形態に限られるものではなく、保護体１７の外観形状は、直方体状に限られず、測定対象物に合わせた形状に変更できる。例えば、測定対象物における温度測定面が窪んだ円弧面を有している場合には、窪んだ円弧面に適合する円筒形状の保護体とすることもできる。さらに、温度測定面が窪んだ多角面を有している場合には、窪んだ多角面に適合する多角形状の保護体１７とすることもできる。円筒形状の保護体の場合には第２面１７３が円弧面から構成され、多角形状の保護体の場合には第２面１７３が多角面から構成される。ただし、第１ばね片２３の第１面２３Ａによる安定した支持状態を得るには、第２面１７３、つまり支持面は第１面１７１、つまり感熱面と平行をなす平坦面で構成されることが好ましい。また、保護体１７に代えて、絶縁材料が用いられたチューブ等の保護部材により感熱体１１が覆われるようにしてもよい。また、保護体１７は一種類の材質だけから構成されるだけでなく、複数種類の材質を積層して保護体１７を構成してもよい。

［弾性ブラケット２０：図１，図２］
次に、弾性ブラケット２０の構成を、図１および図２を参照して説明する。
弾性ブラケット２０は、センサ素子１０を保持する機能に加えて、センサ素子１０の保護体１７を測定対象物１００に弾性力をもって押し付ける機能を有する。弾性ブラケット２０は好ましくは金属材料から構成されるが、樹脂材料から弾性ブラケット２０を構成することもできる。

［弾性ブラケット２０の構成：図１，図２］
弾性ブラケット２０は、基本的な構成としてＵ字形の圧縮板ばねを備え、この圧縮板ばねに保護体１７を保持する構成を設けている。圧縮ばねとは、よく知られているように、圧縮荷重を受けて弾性力を生じさせるばねをいう。弾性ブラケット２０は、Ｕ字状をなし、第１接続片２１Ａと第２接続片２１Ｂを有する接続片２１を備える。弾性ブラケット２０は、接続片２１の一方の第１接続片２１Ａに連なり、保護体１７を保持する第１ばね片２３と、接続片２１の他方の第２接続片２１Ｂに連なる第２ばね片２５と、を備える。弾性ブラケット２０は、接続片２１、第１ばね片２３および第２ばね片２５に相当する部分を一体として備える素材板を金属板プレス成形により作製し、この素材板に機械的な加工を施すことにより作製できる。

弾性ブラケット２０において、第１ばね片２３と第２ばね片２５とは、所定の傾斜角度θ１を介して、互いに傾斜しかつ対向している。弾性ブラケット２０は、第１ばね片２３と第２ばね片２５のそれぞれの自由端の間隔が狭くなるように荷重を受けると接続片２１に弾性力が生じる。弾性ブラケット２０はこの弾性力を利用して保護体１７を測定対象物１００に押し付けるのに加えて、温度センサ１を測定対象物１００の温度測定に必要な定位置に留め置く。

［接続片２１について：図１，図２］
弾性ブラケット２０が板状の金属材料から構成される場合、接続片２１は金属材料製の偏平な板材を折り曲げることにより形成される。適用される金属材料としては、例えば、鉄系合金、ステンレス鋼、りん青銅等が掲げられる。弾性ブラケット２０のばねとしての使用によるへたりは第１ばね片２３および第２ばね片２５に比べて接続片２１に生じやすいので、材料の選定においては接続片２１におけるヘタリを考慮することが好ましい。また、接続片２１を含めて弾性ブラケット２０に要求される弾性力を考慮して、弾性ブラケット２０の厚さが選定される。

［第１ばね片２３について：図１，図２］
第１ばね片２３は、それぞれが平坦でかつ互いに平行をなす第１面２３Ａと第２面２３Ｂを備える。センサ素子１０の保護体１７は、第２面１７３を介して第１面２３Ａに載せられた状態で第１ばね片２３に保持される。第１ばね片２３は、保護体１７を保持するために、一対の保持片２４，２４を備える。保持片２４，２４は、第１ばね片２３の幅方向Ｗの両側であって、接続片２１の第１接続片２１Ａの近くに設けられる。保護体１７は、保持片２４，２４に対応する領域に保持部１７Ａが配置されるように第１ばね片２３に載せられ、保持部１７Ａを保持片２４，２４で加締めることで、第１ばね片２３に圧着により固定される。保持片２４，２４で固定される保持部１７Ａよりも後方（Ｒ）の感熱部１７Ｂは、機械的な拘束力を受けることなく、第１ばね片２３に単純に支持されている。

第１ばね片２３は、一例として、保護体１７の長手方向Ｌの一部の領域については支持をしていないが、温度測定のために、弾性力により保護体１７を測定対象物１００に押し付けられるので、保持体１７からセンサ素子１０が外れる等の支障が生じることはない。もちろん、保護体１７の長手方向Ｌの全域を第１ばね片２３で支持してもよいし、長手方向Ｌに保護体１７を越えて第１ばね片２３が延びていてもよい。つまり、第１ばね片２３の長さＬ２３と保護体１７（感熱部１７Ｂ）の長さＬ１７とは、Ｌ２３＜Ｌ１７、Ｌ２３＝Ｌ１７およびＬ２３＞Ｌ１７のいずれかの関係を有する。Ｌ２３＜Ｌ１７の場合、Ｌ２３≧１／２×Ｌ１７であることが、保護体１７を測定対象物１００に十分に押し付けるのに好適である。また、Ｌ２３＞Ｌ１７の場合、必要以上に第１ばね片２３が長くても保護体１７の測定対象物１００への押し付けにはもはや寄与しないので、Ｌ２３≦Ｌ１７とすることが好ましい。

保護体１７の確実な支持を担保するための好適な一例として、第１ばね片２３と保護体１７とは幅方向Ｗの寸法がＷ２３＝Ｗ１７と同じである。ただし、保護体１７を支障なく支持できる限り、Ｗ２３＜Ｗ１７、または、Ｗ２３＞Ｗ１７としてもよい。

センサ素子１０の保護体１７を第１ばね片２３に固定するのに、圧着という固定手段を用いたが、本発明はこれに限定されない。例えば、締結による固定、接着剤による固定、結束による固定など、他の固定手段を採用することができる。しかし、保持片２４，２４を用いる固定は、例えば締結手段としてのボルトなど他の部材は不要である。したがって、圧着による固定は、必要な部材点数を抑えることができる。加えて、保持片２４，２４を加締めることにより圧着は、機械的な拘束の信頼性も高く、長期間にわたるセンサ素子１０の保持を実現できる。

［第２ばね片２５について：図１，図２］
次に、第２ばね片２５について説明する。
第２ばね片２５は、測定対象物１００に対向して設けられる例えば支持面に突き当てられることで、第１ばね片２３に保持される保護体１７を測定対象物１００に弾性力をもって押し付ける。

第２ばね片２５は、この機能を果たすために、第２ばね片２５は第１ばね片２３に対して傾斜角度θ１（θ１＞０°）を有している。本発明において、傾斜角度θ１とは、図２に示されるように、第１ばね片２３に平行な仮想線ＰＬとなす角度をいう。傾斜角度θ１が０°だと第１ばね片２３と第２ばね片２５が平行をなすために、第１ばね片２３を測定対象物１００に押し付けるための弾性力を生じさせるのが困難である。傾斜角度θ１が大きくなれば生じる弾性力が大きくなるので、許容され得る範囲で傾斜角度θ１を大きくすることが好ましい。ただし、弾性ブラケット２０が配置される測定スペース２０７（図３参照。詳細は後述する）の寸法を考慮することが好ましい。例えば、弾性力が生じる例えば高さ方向（Ｈ）の寸法が小さいのに対して、傾斜角度θ１が大きすぎると、測定スペース２０７に弾性ブラケット２０を挿入する負担が大きくなるため、作業効率を阻害したり、必要以上の荷重で保護体１７が測定対象物１００に押し付けられてしまい、保護体１７の破損を生じさせる可能性もあるからである。

第２ばね片２５の長手方向Ｌおよび幅方向Ｗの寸法については、その機能を果たす限り、特段の制約はない。本実施形態においては、測定対象物１００に対する温度測定を行う定位置（以下、単に定位置）に温度センサ１を配置したときに、第２ばね片２５の後端部が外部に露出するのに必要な長手方向Ｌの寸法を有する。幅方向Ｗについては、一例として、第１ばね片２３よりも第２ばね片２５の寸法が大きい場合を例示している。

［温度センサ１の定位置への装着：図３］
次に、測定対象物１００の温度を測定するために、温度センサ１を定位置に装着する手順を、図３を参照して説明する。
ここで説明する測定対象物１００は、ホルダ２００に支持されている。ホルダ２００は上壁２０１と、上壁２０１と鉛直方向Ｖに間隔を空けて設けられる下壁２０２と、を備える。上壁２０１および下壁２０２はそれぞれ上壁面２０３と下壁面２０４を備える。測定対象物１００は上壁２０１の上壁面２０３に固定されており、測定対象物１００と下壁面２０４との間の測定スペース２０７に温度センサ１が装着される。なお、測定スペース２０７は、弾性ブラケット２０に弾性力を生じさせるように、鉛直方向Ｖの寸法が定められる。

具体的には、弾性ブラケット２０の接続片２１の側からホルダ２００の開口２０５から測定スペース２０７に温度センサ１を挿入する（図３ step１）。このとき、弾性ブラケット２０の第１ばね片２３に支持される保護体１７は測定対象物１００に第１面１７１が面で接触する。一方、弾性ブラケット２０の第２ばね片２５は下壁面２０４に突き当たり、弾性ブラケット２０に圧縮荷重が生じる。

温度センサ１を測定スペース２０７の奥に向けて押し込み、予め定められた定位置（図３ step２）に温度センサ１の保護体１７が達したら、温度センサ１の押し込みを終わらせる。このとき、第１ばね片２３と第２ばね片２５の間隔は挿入の開始時（図３ step１）に比べて狭くなるので、弾性ブラケット２０には第１ばね片２３と第２ばね片２５の間隔を拡げようとする向きに弾性力が生じる。これにより、保護体１７の第１面１７１は測定対象物１００に押し付けられるのに加えて、第２ばね片２５が下壁面２０４を図中の下向きに押すので、弾性ブラケット２０は当該位置に固定することができる。

測定スペース２０７に装着された温度センサ１において、保護体１７が測定対象物１００に接する一方、保持部１７Ａを圧着している保持片２４，２４は測定対象物１００に接していない。これは、第１面２３Ａを基準にすると、保護体１７の方が圧着片２４，２４よりも高さ方向の寸法が大きい、つまり背が高いためである。そして、この構造は、保護体１７において、感熱部１７Ｂよりも保持部１７Ａの肉厚を薄くすることにより、実現される。

［温度センサ１（第１実施形態）が奏する効果］
以上で説明した温度センサ１は以下の効果を奏する。
温度センサ１はＵ字形状の弾性ブラケット２０を備えている。したがって、温度センサ１は、特に弾性ブラケット２０の構成が簡易である。また、測定対象物１００と測定対象物１００に対向する支持面、例えば下壁面２０４が存在していれば、その間の測定スペース２０７に弾性ブラケット２０を挿入するだけで、温度センサ１を装着できる。つまり、温度センサ１は測定対象物１００に対する装着作業が容易である。

しかも、弾性ブラケット２０は、金属材料製の板材を用いた打ち抜きおよび曲げ加工により、接続片２１、第１ばね片２３および第２ばね片２５の各部分が連続した単一部材として提供される。したがって、温度センサ１は低コストで作製される。特に、弾性ブラケット２０は、保護体１７の固定を担う保持片２４，２４が第１ばね片２３と一体的に形成されるので、これを別部材とするのに比べ、コストおよび圧着による保持の作業性に優れる。

また、温度センサ１において、第１面１７１と対向する第２面１７３の側において第１ばね片２３により保護体１７を支持するので、第１面１７１を直に測定対象物１００に接触させることができる。したがって、温度センサ１によれば、他の部材を介するのに比べて、熱応答性に優れる温度測定を実現できる。

［第１実施形態の変形例：図４，図５］
以下、第１実施形態の変形例を、図４よび図５を参照して説明する。
以上では、ホルダ２００に設けられた測定対象物１００の温度を測定する例を示したが、図４に示すように、測定対象物１００に対向し、かつ、所定間隔を隔てた支持体２１０があれば、温度センサ１による測定対象物１００の温度を測定できる（図４ var１）。

また、図４に示すように、第１ばね片２３に対する弾性ブラケット２０の保持位置を変更できる。つまり、図４に示される温度センサ２は、第１ばね片２３であって、第２ばね片２５に対向する第２面２３Ｂに保護体１７が保持される（図４ var２）。
温度センサ２は、保護体１７の大部分およびセンサ素子１０の主要部といえる感熱体１１が第１ばね片２３と第２ばね片２５の間に隠れる。したがって、温度センサ２によれば、保護体１７の周囲の環境、たとえば温度、雰囲気の変化に対する耐性が高い。
測定対象物１００からの熱は第１ばね片２３を介して保護体１７、感熱体１１に伝えられる。しかし、弾性ブラケット２０が熱伝導性の高い金属材料から構成されれば、保護体１７が直に測定対象物１００に接触するのと熱応答性は同等である。

次に、図５に示すように、温度センサ３の第２ばね片２５は、所定の傾斜角度θ２をもって連なる第１部２５１と第２部２５２の二つから構成される（図５ var３）。傾斜角度θ２を適切に設定すれば、定位置に配置されたときに、第２部２５２が係止面と面接触させることができるので、点（線）接触する温度センサ１に比べて、係止面に対する第２部２５２の摩擦力を大きくすることができる。したがって、温度センサ３は、測定スペース２０７における位置ずれを防止または軽減できる。

測定スペース２０７における位置ずれを防止または軽減のための手段として、図５に示されるように、第２ばね片２５の第１面２５Ａであってその後端の側に、摩擦係数の大きい材料から構成される滑り止め帯２７を貼り付けることもできる（図５ var４）。同様の目的のために、図５に示される温度センサ５は、第２ばね片２５の後端を折り曲げて抜け止め爪２８を設けることもできる（図５ var５）。

［第２実施形態：図６］
次に、図６を参照して、第２実施形態に係る温度センサ６を説明する。
温度センサ６は、温度測定を行う定位置に維持するための構成を、保護体１７に設ける。温度センサ６は、この構成を除けば第１実施形態に係る温度センサ１と同じ構成を備えている。したがって、以下では当該構成に関わる事柄を中心にして、温度センサ６の説明を行う。

温度センサ６は、保護体１７に係止突起１７Ｃを備える。係止突起１７Ｃは、一例として、保護体１７の第１面１７１であって、保護体１７の後端に設けられる。係止突起１７Ｃは、保護体１７の幅方向Ｗの全域に亘って、第１面１７１から所定量だけ突き出して保護体１７と一体的に形成されている。

測定対象物１００には、この係止突起１７Ｃが嵌り込む係止溝２０６が形成されている。係止溝２０６は、好ましくは係止突起１７Ｃが隙間を有することなく嵌り込む形状および寸法を有している。

係止突起１７Ｃを備える保護体１７を支持する弾性ブラケット２０の接続片２１の側からホルダ２００の開口２０５から測定スペース２０７に温度センサ１を挿入する（図６ step１）。このとき、第１実施形態と同様に弾性ブラケット２０に圧縮荷重が生じる。さらに弾性ブラケット２０を測定スペース２０７の奥に向けて押し込むと、図示は省略されるが、測定対象物１００に係止突起１７Ｃが摺動されながら、弾性ブラケット２０は前進する。定位置まで弾性ブラケット２０が前進すると、係止突起１７Ｃが係止溝２０６に嵌り込み（図６ step２）、温度センサ１の測定対象物１００に対する装着が終了する。

［温度センサ６（第２実施形態）が奏する効果］
保護体１７と一体的に形成される係止突起１７Ｃが係止溝２０６に嵌り込み、かつ、保護体１７は一例として圧着により弾性ブラケット２０に固定されている。したがって、温度センサ１の周囲に振動などの要因が生じたとしても、温度センサ１は定位置に留まり、測定対象物１００の温度を安定して測定できる。

温度センサ６が備える係止突起１７Ｃは、例えば射出成形により保護体１７と一体的に形成できる。本発明において、係止突起１７Ｃに相当する部材を保護体１７とは別体として作製し、弾性ブラケット２０に組み付けることもできるが、係止突起１７Ｃを一体的に形成する方が、製造コストを抑えることができるのに加えて、組付け作業の手間を省くことができる。

なお、保護体１７における係止突起１７Ｃの設置位置は、保護体１７の後端に限るものではなく、例えば、保護体１７の前端、または、前端と後端の間のいずれかの位置に設けることもできる。
また、係止突起１７Ｃを代替する構成を、弾性ブラケット２０に設けることもできる。例えば、第１ばね片２３の幅方向Ｗの一方の側または両側から突き出すように係止突起を設けることもできる。この係止突起は第１ばね片２３と一体的に形成することができる。
さらにまた、第２実施形態においては、温度センサ６の側に係止突起１７Ｃを設け、測定対象物１００の側に係止溝２０６を設けているが、本発明はこれに限らない。係止突起１７Ｃに相当する構成を測定対象物１００の側に設け、保護体１７の側に係止溝２０６に相当する構成を設けてもよい。
以上を要するに、本実施形態は、温度センサ６と測定対象物１００との間に、測定対象物１００に対して温度センサ６が位置ずれするのを抑える構成を備えることができる。

１，２，３，４，５，６ 温度センサ
１０ センサ素子
１１ 感熱体
１２ 電極
１３ リード線
１５ 継線
１６ 封止層
１７ 保護体
１７Ａ 保持部
１７Ｂ 感熱部
１７Ｃ 係止突起
１７１ 第１面
１７３ 第２面
２０ 弾性ブラケット
２１ 接続片
２１Ａ 第１接続片
２１Ｂ 第２接続片
２３ 第１ばね片
２３Ａ 第１面
２３Ｂ 第２面
２４ 保持片
２５ 第２ばね片
２５Ａ 第１部
２５Ｂ 第２部
２５Ｃ 第１面
２７ 滑り止め帯
２８ 抜け止め爪
１００ 測定対象物
２００ ホルダ
２０１ 上壁
２０２ 下壁
２０３ 上壁面
２０４ 下壁面
２０５ 開口
２０６ 係止溝
２０７ 測定スペース
２１０ 支持体
Ｌ 長手方向
Ｔ 厚さ方向
Ｗ 幅方向
Ｖ 鉛直方向
ＰＬ 仮想線
θ１，θ２ 傾斜角度

Claims (8)

1. 測定対象物の温度を検知する感熱体と、前記感熱体を内部に収容する保護体と、を有するセンサ素子と、
   前記保護体を保持するとともに、前記測定対象物に向けて前記保護体に弾性力を加える弾性ブラケットと、を備え、
   前記弾性ブラケットは、
   第１面と前記第１面のうら側の第２面とを有し、前記保護体を前記第１面において固定により保持する第１ばね片と、
   前記第１ばね片の前記第２面に対向する第２ばね片と、
   前記第１ばね片と前記第２ばね片との接続片と、を備え、
   前記第１ばね片は、前記感熱体を避けて前記保護体を固定により保持することを特徴とする温度センサ。
2. 前記第１ばね片は、一端と他端とを備え、前記一端において前記接続片と接続され、かつ、前記一端よりも前記他端寄りの位置において前記保護体を固定する、
   請求項１に記載の温度センサ。
3. 前記保護体は、
   前記第１ばね片に一体的に形成される保持片により固定される、
   請求項１または請求項２に記載の温度センサ。
4. 前記保護体は、一端と他端を備え、
   前記保持片は、前記保護体の前記一端の側を固定する、
   請求項３に記載の温度センサ。
5. 前記保護体は、
   前記保持片により固定される、前記一端の側に設けられる保持部と、
   前記感熱体が封止される感熱部と、を備え、
   前記保持部は、前記感熱部よりも肉厚が薄い、
   請求項４に記載の温度センサ。
6. 前記保護体は前記第１面に接して保持され、
   前記第１面を基準にして、前記保持部を保持している前記保持片よりも、前記感熱部の背が高い、
   請求項５に記載の温度センサ。
7. 前記保護体は、
   前記保持片により固定される保持部と、
   前記感熱体が封止される感熱部と、を備え、
   前記感熱部は、
   前記測定対象物に面で接触する平坦な感熱面と、
   前記感熱面と平行に対向、かつ平坦な前記第１ばね片に面で支持される支持面と、を備える、
   請求項３に記載の温度センサ。
8. 測定対象物と、前記測定対象物に対向する支持体と、前記測定対象物と前記支持体との間に装着される温度センサと、を備え、
   前記温度センサは、
   前記測定対象物の温度を検知する感熱体と、前記感熱体を内部に収容する保護体と、を有するセンサ素子と、
   前記保護体を保持するとともに前記測定対象物に向けて前記保護体に弾性力を加える弾性ブラケットと、を備え、
   前記弾性ブラケットは、
   第１面と前記第１面のうら側の第２面とを有し、前記保護体を前記第１面において固定により保持する第１ばね片と、
   前記第１ばね片の前記第２面に対向する第２ばね片と、
   前記第１ばね片と前記第２ばね片との接続片と、を備え、
   前記第１ばね片は、前記感熱体を避けて前記保護体を固定により保持することを特徴とする温度測定構造。

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