WO2024042676A1 - 温度センサ - Google Patents

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Publication number
WO2024042676A1
WO2024042676A1 PCT/JP2022/032042 JP2022032042W WO2024042676A1 WO 2024042676 A1 WO2024042676 A1 WO 2024042676A1 JP 2022032042 W JP2022032042 W JP 2022032042W WO 2024042676 A1 WO2024042676 A1 WO 2024042676A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
protector
spring piece
temperature sensor
heat sensitive
piece
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/032042
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
寛章 赤羽
孝正 吉原
Original Assignee
株式会社芝浦電子
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社芝浦電子 filed Critical 株式会社芝浦電子
Priority to CN202280018112.2A priority Critical patent/CN117980710A/zh
Priority to JP2023506268A priority patent/JP7318151B1/ja
Priority to PCT/JP2022/032042 priority patent/WO2024042676A1/ja
Publication of WO2024042676A1 publication Critical patent/WO2024042676A1/ja

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations

Definitions

  • the present invention relates to a sensor that measures the temperature of an object to be measured while being pressed against the object using elastic force.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 are known as temperature sensors that are pressed against a measurement target using elastic force.
  • Patent Document 1 discloses a temperature sensor that is attached to a rectangular electric wire and detects the temperature of the electric wire.
  • This temperature sensor includes a sensor holder, a sensor body held by the sensor holder, a heat sensitive body, and a lead wire electrically connected to the heat sensitive body, and a sensor body that is fixed to the sensor holder and is connected to the sensor body by elastic force.
  • a clip that can be pressed toward the camera.
  • Patent Document 2 in addition to the clip, a plurality of resin parts (sensor holder, wire holder, and pad) are used to attach the temperature sensor to the coil, so the number of parts is large.
  • Patent Document 2 solves this problem. That is, Patent Document 2 includes a temperature sensor having a heat sensitive body and a metal bracket for attaching the temperature sensor to a coil.
  • the bracket includes a bracket body that elastically clamps the coil, and a joint that is joined to the temperature sensor.
  • the bracket main body has a clamping part that clamps the coil inside, and a heat collecting part that projects outside the clamping part and is thermally coupled to the temperature sensor.
  • an object of the present invention is to provide a temperature sensor that is pressed against an object to be measured by an elastic force, and has a simpler structure and is easier to attach to the object to be measured.
  • the temperature sensor of the present invention includes a sensor element that has a heat sensitive body that detects the temperature of an object to be measured, a protector that houses the heat sensitive body inside, and a sensor element that holds the protector and protects it toward the object to be measured.
  • An elastic bracket that applies elastic force to the body.
  • the elastic bracket in the present invention includes a first spring piece that holds the protector, a second spring piece that faces the first spring piece, and a connecting piece between the first spring piece and the second spring piece.
  • the first spring piece includes a second surface facing the second spring piece and a first surface on the back side of the second surface, and the protector is provided on the first surface. held in contact.
  • the first spring piece includes a second surface facing the second spring piece, and a first surface on the back side of the second surface, and the protector is provided on the second surface. held in contact.
  • the protector of the present invention is preferably held by pressure bonding with a holding piece integrally formed with the first spring piece.
  • the protector of the present invention preferably includes a holding part held by a holding piece and a heat sensitive part in which the heat sensitive body is sealed, and the holding part is thinner than the heat sensitive part.
  • the protector is held in contact with the first surface, and the heat-sensitive portion is taller than the holding piece holding the holding portion with respect to the first surface.
  • the protector includes a holding part held by a holding piece and a heat sensitive part in which the heat sensitive body is sealed.
  • the heat-sensitive section includes a flat heat-sensitive surface that contacts the object to be measured, and a support surface that faces parallel to the heat-sensitive surface and is supported by the flat first spring piece.
  • the present invention provides a temperature measurement structure that includes an object to be measured, a support body facing the object to be measured, and a temperature sensor mounted between the object to be measured and the support body.
  • the temperature sensor includes a sensor element having a heat sensitive body that detects the temperature of the object to be measured, a protector that houses the heat sensitive body inside, and a U-shaped sensor element that holds the protector.
  • a bracket having a compression spring The bracket in the present invention includes a first spring piece that applies an elastic force to the protector toward the object to be measured, and a second spring piece that is pressed against the support body by the elastic force.
  • the temperature sensor of the present invention includes a U-shaped elastic bracket. Therefore, the temperature sensor has a particularly simple configuration of the elastic bracket. Furthermore, if there is an object to be measured and a support surface facing the object, for example, a lower wall surface, the temperature sensor can be mounted by simply inserting an elastic bracket into the measurement space between them. In other words, the temperature sensor is easy to attach to the object to be measured.
  • the elastic bracket is provided as a single continuous member in which the connecting piece, the first spring piece, and the second spring piece are continuous by punching and bending a plate made of a metal material. Therefore, the temperature sensor is produced at low cost.
  • the holding piece for fixing the protector is formed integrally with the first spring piece, so compared to using the holding piece as a separate member, the elastic bracket is superior in cost and workability in holding by pressure bonding.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a temperature sensor according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a side view of the temperature sensor of the first embodiment and a plan view showing essential parts of the sensor element. It is a figure showing the process of attaching the temperature sensor of a 1st embodiment to a measurement object. It is a figure which shows the 1st modification (var1) and the 2nd modification (var2) of 1st Embodiment. It is a figure which shows the 3rd modification (var3), the 4th modification (var4), and the 5th modification (var5) of 1st Embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a temperature sensor according to a second embodiment and a diagram showing a process of mounting the temperature sensor on a measurement target.
  • the temperature sensor 1 includes a sensor element 10 having a heat sensitive body 11 which is the main element for temperature measurement, and a sensor element 10 for holding the sensor element 10 and pressing the sensor element 10 against the object to be measured by elastic force. an elastic bracket 20.
  • the object to be measured by the temperature sensor 1 includes, for example, a stator coil of an electric motor, a bus bar, etc. disclosed in Patent Documents 1 and 2, which have a flat detection surface against which the sensor element 10 is elastically pressed.
  • the configurations of the sensor element 10 and the elastic bracket 20 will be explained in this order.
  • the configuration of the sensor element 10 will be explained with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the sensor element 10 includes a heat sensitive body 11 that detects temperature, electrodes 12, 12 formed on each of two opposing surfaces of the heat sensitive body 11, and electrically connected to the heat sensitive body 11 via the electrodes 12, 12.
  • a pair of lead wires 13, 13, and a sealing layer 16 covering the heat sensitive body 11 are provided.
  • the sensor element 10 also includes an electrically insulating protector 17 that accommodates and seals the heat sensitive body 11 covered with the sealing layer 16 and a portion of the lead wires 13, 13 inside.
  • the heat sensitive body 11 is made of a metal oxide or metal that has a property that its electrical resistance value changes with temperature changes.
  • a thermistor (Thermally Sensitive Resistor) is suitably used, and typically an NTC thermistor (Negative Temperature Coefficient Thermistor) having a negative temperature coefficient is used.
  • Platinum eg, Pt100; JIS-C1604 is preferably used as the metal.
  • the electrode 12 electrically connects the heat sensitive body 11 and the lead wires 13, 13, and is preferably made of a noble metal such as gold or platinum.
  • the lead wires 13, 13 are conductive wires that allow a constant current to flow through the heat sensitive element 11, and are made of a metal material with high electrical conductivity, typically copper.
  • Dumet wire is preferably used for the lead wire 13.
  • Dumet wire is a composite wire clad with an inner layer made of iron-nickel alloy and an outer layer made of copper.
  • the sealing layer 16 is used as the sealing layer 16.
  • Dumet wire is used for the lead wires 13, 13, the coefficient of linear expansion of the iron-nickel alloy is close to that of glass, so damage to the sealing layer 16 due to thermal expansion of the lead wires 13, 13 is prevented.
  • Ru The lead wire 13 is an electric wire that allows a constant current to flow through the heat sensitive element 11. Further electric wires may be connected to the lead wire 13, which is an electric wire directly connected to the heat sensitive body 11, and the electric wires indirectly connected to the heat sensitive body 11 are referred to as connecting wires 15, 15.
  • the sealing layer 16 is provided to surround and airtightly seal the heat sensitive body 11 to suppress chemical and physical changes in the heat sensitive body 11 .
  • glass is preferably used as the sealing layer 16, depending on the environment in which the temperature sensor 1 is used, a resin material may be used, or the sealing layer 16 may be omitted.
  • the protector 17 protects the heat sensitive body 11 and the lead wires 13, 13 from external forces such as external impacts, and contributes to electrical insulation between the heat sensitive body 11 and the object to be measured.
  • the protector 17 is made of, for example, a fluororesin such as polytetrafluoroethylene (PTFE) or tetrafluoroethylene/perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA).
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PFA tetrafluoroethylene/perfluoroalkyl vinyl ether copolymer
  • the protector 17 can also be constructed using an appropriate resin material, regardless of whether it is a thermoplastic resin or a thermosetting resin.
  • the protector 17 can be manufactured, for example, by injection molding into the cavity of a mold, with the heat sensitive body 11 covered with the sealing layer 16 placed in the cavity. If the protector 17 is made of a transparent resin, the appearance of the heat sensitive body 11 can be inspected by looking through the protector 17.
  • the protector 17 of this embodiment has, for example, a substantially rectangular parallelepiped appearance.
  • the protector 17 includes a holding portion 17A that is held by pressure bonding to the elastic bracket 20, and a heat sensitive portion 17B that seals the heat sensitive body 11 and the like.
  • the holding part 17A and the heat sensitive part 17B have the same dimension in the width direction W, but different dimensions in the thickness direction T, and the holding part 17A has a thinner wall thickness.
  • the side where the holding portion 17A of the protector 17 is provided is defined as the front (F), and the side from which the connecting wires 15, 15 are drawn out is defined as the rear (R). This definition has a relative meaning.
  • a longitudinal direction L, a width direction W, and a thickness direction T are defined as shown in FIG. Since the holding part 17A is pressurized by the holding pieces 24, 24 of the elastic bracket 20, for example, the heat sensitive body 11, which may be damaged, is placed in the heat sensitive part 17B, avoiding the holding part 17A. Furthermore, the reason why the thickness of the holding part 17A is made thinner than that of the heat-sensitive part 17B is because the height of the heat-sensitive part 17B is made taller than the holding pieces 24, which press the holding part 17A. , 24 do not prevent the heat-sensitive section 17B from coming into contact with the measurement object 100. This point will be mentioned in the description of the elastic bracket 20 with illustrations.
  • the protector 17 includes a first surface 171 and a second surface 173 that face each other. Both the first surface 171 and the second surface 173 are flat and parallel to each other.
  • the temperature sensor 1 measures the temperature of the measurement target 100 (see FIG. 3), for example, an electric coil
  • the first surface 171 of the heat sensitive section 17B can be said to be a heat sensitive surface that receives heat from the measurement object 100.
  • the first surface 23A and the second surface 173 of the first spring piece 23 of the elastic bracket 20 that holds the protector 17 are in surface contact with each other.
  • the first surface 171 is provided only on the heat sensitive section 17B, but the second surface 173 is provided continuously on the holding section 17A and the heat sensitive section 17B.
  • the sensor element 10 is not limited to this embodiment, and the external shape of the protector 17 is not limited to a rectangular parallelepiped shape, but can be changed to a shape that matches the object to be measured.
  • the protector may have a cylindrical shape that fits the concave arcuate surface.
  • the protector 17 may have a polygonal shape that fits the concave polygonal surface.
  • the second surface 173 is composed of an arcuate surface, and in the case of a polygonal protector, the second surface 173 is composed of a polygonal surface.
  • the second surface 173, that is, the supporting surface must be composed of a flat surface that is parallel to the first surface 171, that is, the heat-sensitive surface. is preferred.
  • the heat sensitive element 11 may be covered with a protective member such as a tube made of an insulating material.
  • the protector 17 is not only made of one type of material, but may also be made of a plurality of laminated materials.
  • the elastic bracket 20 has a function of pressing the protector 17 of the sensor element 10 against the object to be measured 100 with elastic force.
  • the elastic bracket 20 is preferably constructed from a metal material, but the elastic bracket 20 can also be constructed from a resin material.
  • the elastic bracket 20 basically includes a U-shaped compression plate spring, and is configured to hold the protector 17 on the compression plate spring.
  • a compression spring is a spring that generates elastic force when subjected to a compressive load.
  • the elastic bracket 20 is U-shaped and includes a connecting piece 21 having a first connecting piece 21A and a second connecting piece 21B.
  • the elastic bracket 20 includes a first spring piece 23 that is connected to one first connection piece 21A of the connection pieces 21 and holds the protector 17, and a second spring piece 25 that is connected to the other second connection piece 21B of the connection pieces 21. and.
  • the elastic bracket 20 is made by fabricating a material plate that integrally includes portions corresponding to the connection piece 21, the first spring piece 23, and the second spring piece 25 by metal plate press molding, and mechanically processing the material plate. It can be made by
  • the first spring piece 23 and the second spring piece 25 are inclined and face each other at a predetermined angle of inclination ⁇ 1.
  • the elastic bracket 20 receives a load such that the distance between the free ends of the first spring piece 23 and the second spring piece 25 becomes narrower, an elastic force is generated in the connecting piece 21.
  • the elastic bracket 20 utilizes this elastic force to press the protector 17 against the object 100 to be measured, and also holds the temperature sensor 1 in a fixed position necessary for measuring the temperature of the object 100 to be measured.
  • connection piece 21 When the elastic bracket 20 is made of a plate-shaped metal material, the connection piece 21 is formed by bending a flat plate made of the metal material. Examples of applicable metal materials include iron-based alloys, stainless steel, and phosphor bronze. Since the connection piece 21 is more susceptible to fatigue due to the use of the elastic bracket 20 as a spring than the first spring piece 23 and the second spring piece 25, it is preferable to consider the fatigue in the connection piece 21 when selecting the material. . Further, the thickness of the elastic bracket 20 is selected in consideration of the elastic force required of the elastic bracket 20 including the connection piece 21.
  • the first spring piece 23 includes a first surface 23A and a second surface 23B, each of which is flat and parallel to each other.
  • the protector 17 of the sensor element 10 is held by the first spring piece 23 while being placed on the first surface 23A via the second surface 173.
  • the first spring piece 23 includes a pair of holding pieces 24, 24 for holding the protector 17.
  • the holding pieces 24, 24 are provided on both sides of the first spring piece 23 in the width direction W, and near the first connecting piece 21A of the connecting piece 21.
  • the protector 17 is placed on the first spring piece 23 such that the holding part 17A is disposed in the area corresponding to the holding pieces 24, 24, and by crimping the holding part 17A with the holding pieces 24, the first It is fixed to the spring piece 23 by crimping.
  • the heat sensitive part 17B located rearward (R) of the holding part 17A fixed by the holding pieces 24, 24 is simply supported by the first spring piece 23 without being subjected to mechanical restraint.
  • the first spring piece 23 does not support a part of the region in the longitudinal direction L of the protector 17, but it presses the protector 17 against the object to be measured 100 by elastic force in order to measure the temperature. Therefore, problems such as the sensor element 10 coming off from the holder 17 will not occur.
  • L23 ⁇ L17 it is suitable that L23 ⁇ 1/2 ⁇ L17 to sufficiently press the protector 17 against the object to be measured 100. Furthermore, in the case of L23>L17, even if the first spring piece 23 is longer than necessary, it no longer contributes to pressing the protector 17 against the object to be measured 100, so it is preferable that L23 ⁇ L17.
  • W23 ⁇ W17 or W23>W17 may be used.
  • a fixing means called crimping was used to fix the protector 17 of the sensor element 10 to the first spring piece 23, the present invention is not limited to this.
  • other fixing means such as fixing by fastening, fixing by adhesive, fixing by bundling, etc. can be adopted.
  • fixing using the holding pieces 24, 24 does not require other members such as bolts as fastening means. Therefore, fixation by crimping can reduce the number of required members.
  • crimping the holding pieces 24, 24, crimping has high reliability in mechanical restraint, and the sensor element 10 can be held for a long period of time.
  • the second spring piece 25 presses the protector 17 held by the first spring piece 23 against the object to be measured 100 with elastic force by being abutted against, for example, a support surface provided opposite to the object to be measured 100 .
  • the second spring piece 25 has an inclination angle ⁇ 1 ( ⁇ 1>0°) with respect to the first spring piece 23.
  • the inclination angle ⁇ 1 refers to an angle formed with an imaginary line PL parallel to the first spring piece 23, as shown in FIG.
  • the first spring piece 23 and the second spring piece 25 are parallel, so it is difficult to generate an elastic force to press the first spring piece 23 against the measurement object 100.
  • the inclination angle ⁇ 1 increases, the generated elastic force increases, so it is preferable to increase the inclination angle ⁇ 1 within an allowable range.
  • the elastic bracket 20 is placed.
  • the dimension in the height direction (H) where an elastic force is generated is small, but the inclination angle ⁇ 1 is too large, the burden of inserting the elastic bracket 20 into the measurement space 207 becomes large, which impedes work efficiency. This is because the protection body 17 may be pressed against the measurement object 100 with an unnecessarily large load, and the protection body 17 may be damaged.
  • the second spring piece 25 in the longitudinal direction L and the width direction W, as long as it fulfills its function.
  • the temperature sensor 1 when the temperature sensor 1 is placed at a fixed position (hereinafter simply referred to as a fixed position) for measuring the temperature of the measurement target 100, the rear end of the second spring piece 25 is exposed to the outside. It has the required dimension in the longitudinal direction L.
  • the width direction W as an example, a case where the second spring piece 25 is larger than the first spring piece 23 is illustrated.
  • the measurement object 100 described here is supported by a holder 200.
  • the holder 200 includes an upper wall 201 and a lower wall 202 spaced apart from the upper wall 201 in the vertical direction V.
  • the upper wall 201 and the lower wall 202 each include an upper wall surface 203 and a lower wall surface 204.
  • the measurement object 100 is fixed to the upper wall surface 203 of the upper wall 201, and the temperature sensor 1 is installed in the measurement space 207 between the measurement object 100 and the lower wall surface 204. Note that the dimensions of the measurement space 207 in the vertical direction V are determined so as to generate elastic force in the elastic bracket 20.
  • the temperature sensor 1 is inserted into the measurement space 207 from the opening 205 of the holder 200 from the connection piece 21 side of the elastic bracket 20 (FIG. 3, step 1).
  • the first surface 171 of the protector 17 supported by the first spring piece 23 of the elastic bracket 20 contacts the object to be measured 100 .
  • the second spring piece 25 of the elastic bracket 20 hits the lower wall surface 204, and a compressive load is generated on the elastic bracket 20.
  • the protector 17 In the temperature sensor 1 installed in the measurement space 207, the protector 17 is in contact with the object to be measured 100, while the holding pieces 24, 24 that press the holding part 17A are not in contact with the object to be measured 100. This is because, with respect to the first surface 23A, the protector 17 has a larger dimension in the height direction than the crimp pieces 24, 24, that is, is taller. This structure is realized by making the holding portion 17A of the protector 17 thinner than the heat-sensitive portion 17B.
  • the temperature sensor 1 described above has the following effects.
  • the temperature sensor 1 includes a U-shaped elastic bracket 20. Therefore, the structure of the elastic bracket 20 in the temperature sensor 1 is particularly simple. Furthermore, if there is the object to be measured 100 and a support surface facing the object 100, such as a lower wall surface 204, the temperature sensor 1 can be mounted by simply inserting the elastic bracket 20 into the measurement space 207 between them. In other words, the temperature sensor 1 can be easily attached to the measurement object 100.
  • the elastic bracket 20 is provided as a single member in which the connecting piece 21, the first spring piece 23, and the second spring piece 25 are continuous by punching and bending a plate made of a metal material. Therefore, the temperature sensor 1 can be manufactured at low cost.
  • the holding pieces 24, 24, which are responsible for fixing the protector 17, are formed integrally with the first spring piece 23, so compared to using them as separate members, the cost is reduced and holding by crimping is reduced. Excellent workability.
  • the protector 17 since the protector 17 is supported by the first spring piece 23 on the side of the second surface 173 opposite to the first surface 171, the first surface 171 cannot be brought into direct contact with the object to be measured 100. I can do it. Therefore, according to the temperature sensor 1, it is possible to realize temperature measurement with excellent thermal responsiveness compared to using other members.
  • FIGS. 4 and 5 Modification of the first embodiment: FIGS. 4 and 5
  • a modification of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
  • the temperature of the measurement target 100 provided in the holder 200 is measured, but as shown in FIG. If there is, the temperature of the measurement object 100 can be measured by the temperature sensor 1 (var1 in FIG. 4).
  • the holding position of the elastic bracket 20 relative to the first spring piece 23 can be changed. That is, the temperature sensor 2 shown in FIG. 4 is the first spring piece 23, and the protector 17 is held on the second surface 23B facing the second spring piece 25 (FIG. 4 var2).
  • the temperature sensor 2 most of the protector 17 and the heat sensitive body 11, which can be said to be the main part of the sensor element 10, are hidden between the first spring piece 23 and the second spring piece 25. Therefore, the temperature sensor 2 has high resistance to changes in the environment around the protector 17, such as temperature and atmosphere. Heat from the measurement object 100 is transmitted to the protector 17 and the heat sensitive element 11 via the first spring piece 23.
  • the elastic bracket 20 is made of a metal material with high thermal conductivity, the thermal response is equivalent to when the protector 17 directly contacts the measurement object 100.
  • the second spring piece 25 of the temperature sensor 3 is composed of two parts, a first part 251 and a second part 252, which are connected at a predetermined inclination angle ⁇ 2 (FIG. 5 var3). If the inclination angle ⁇ 2 is appropriately set, the second part 252 can be brought into surface contact with the locking surface when placed in a fixed position, so that the second part 252 can be brought into surface contact with the locking surface. The frictional force of the second portion 252 against the stop surface can be increased. Therefore, the temperature sensor 3 can prevent or reduce positional displacement in the measurement space 207.
  • thermosensor 5 As a means for preventing or reducing positional deviation in the measurement space 207, as shown in FIG. It is also possible to attach a non-slip band 27 (Fig. 5 var4).
  • the temperature sensor 5 shown in FIG. 5 can also be provided with a retaining claw 28 by bending the rear end of the second spring piece 25 (FIG. 5 var5).
  • FIG. 6 a temperature sensor 6 according to a second embodiment will be described.
  • the temperature sensor 6 is provided with a structure on the protector 17 to maintain it in a fixed position for temperature measurement.
  • the temperature sensor 6 has the same configuration as the temperature sensor 1 according to the first embodiment except for this configuration. Therefore, the temperature sensor 6 will be explained below, focusing on matters related to the configuration.
  • the temperature sensor 6 includes a locking protrusion 17C on the protector 17.
  • the locking protrusion 17C is provided, for example, on the first surface 171 of the protector 17 at the rear end of the protector 17.
  • the locking protrusion 17C is formed integrally with the protector 17 so as to protrude from the first surface 171 by a predetermined amount over the entire area of the protector 17 in the width direction W.
  • a locking groove 206 into which the locking protrusion 17C fits is formed in the measurement object 100.
  • the locking groove 206 preferably has a shape and dimensions into which the locking protrusion 17C fits without leaving any gaps.
  • the temperature sensor 1 is inserted into the measurement space 207 from the opening 205 of the holder 200 from the side of the connection piece 21 of the elastic bracket 20 that supports the protector 17 having the locking protrusion 17C (FIG. 6, step 1). At this time, a compressive load is generated on the elastic bracket 20 similarly to the first embodiment.
  • the elastic bracket 20 is further pushed toward the back of the measurement space 207, the elastic bracket 20 moves forward while the locking protrusion 17C is slid on the measurement object 100, although not shown.
  • the elastic bracket 20 moves forward to the fixed position, the locking protrusion 17C fits into the locking groove 206 (FIG. 6, step 2), and the attachment of the temperature sensor 1 to the measurement object 100 is completed.
  • a locking protrusion 17C formed integrally with the protector 17 fits into the locking groove 206, and the protector 17 is fixed to the elastic bracket 20 by crimping, for example. Therefore, even if a factor such as vibration occurs around the temperature sensor 1, the temperature sensor 1 remains in a fixed position, and the temperature of the object to be measured 100 can be stably measured.
  • the locking protrusion 17C included in the temperature sensor 6 can be formed integrally with the protector 17, for example, by injection molding.
  • a member corresponding to the locking protrusion 17C can be manufactured separately from the protector 17 and assembled to the elastic bracket 20, but it is better to form the locking protrusion 17C integrally to reduce manufacturing costs. In addition to being able to reduce the amount of damage, the labor of assembly work can be saved.
  • the installation position of the locking protrusion 17C on the protector 17 is not limited to the rear end of the protector 17, but may be provided, for example, at the front end of the protector 17, or at any position between the front end and the rear end. You can also do that.
  • the elastic bracket 20 may be provided with a structure that replaces the locking protrusion 17C.
  • a locking protrusion may be provided to protrude from one or both sides of the first spring piece 23 in the width direction W. This locking protrusion can be formed integrally with the first spring piece 23.
  • the locking protrusion 17C is provided on the side of the temperature sensor 6, and the locking groove 206 is provided on the side of the measurement target 100, but the present invention is not limited to this.
  • a structure corresponding to the locking protrusion 17C may be provided on the measurement target object 100 side, and a structure corresponding to the locking groove 206 may be provided on the protector 17 side.
  • the present embodiment can include a configuration between the temperature sensor 6 and the object to be measured 100 that suppresses displacement of the temperature sensor 6 with respect to the object to be measured 100.

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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

温度センサ
　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、
    　前記保護体を保持する第１ばね片と、
    　前記第１ばね片に対向する第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、
    を備えることを特徴とする温度センサ。
  2. 　前記第１ばね片は、
    　前記第２ばね片に対向する第２面と、
    　前記第２面のうら側の第１面と、を備え、
    　前記保護体は、
    　前記第１面に接して保持される、
    請求項１に記載の温度センサ。
  3. 　前記第１ばね片は、
    　前記第２ばね片に対向する第２面と、
    　前記第２面のうら側の第１面と、を備え、
    　前記保護体は、
    　前記第２面に接して保持される、
    請求項１に記載の温度センサ。
  4. 　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保持される、
    請求項２または請求項３に記載の温度センサ。
  5. 　前記保護体は、
    　前記保持片により保持される保持部と、
    　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、
    　前記保持片により保持される保持部と、
    　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、かつ平坦な記第１ばね片２３Ａに面で支持される支持面と、を備える、
    請求項１から請求項３のいずれか一項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、
    　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、
    　前記保護体を保持する第１ばね片と、
    　前記第１ばね片に対向する第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、備える、
    ことを特徴とする温度測定構造。
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