JP4760584B2 - 温度センサおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、一対の電極線に接続された温度検出素子を有底円筒状の金属製カバー内に収納した温度センサに関するものであり、特にディーゼルエンジン自動車排ガス等の被測定流体が流通する流路内に設けられ、車両の振動に晒される環境下で、被測定流体の温度を検出する温度センサに好適なものである。

従来、自動車用排ガス浄化装置の温度制御等を図るために排ガス流路内に設けられる温度センサとして、例えば特許文献１に記載されるような、サーミスタ素子の電極線と接続される金属芯線をシースパイプ内に絶縁保持してなるシース部材を、有底筒状でシース部材の外径よりも小さい内径の小径部と該小径部の後端側に該小径部の外径よりも大径の大径部を備えた金属製チューブ内に挿入しつつ、サーミスタ素子を金属製チューブの先端側内部に配置させ、サーミスタ素子の先端と金属製チューブの内壁先端との間にセメントが充填された温度センサが知られている。
また、特許文献２には例えばＹ（Ｃｒ、Ｍｎ）Ｏ_３等を主成分とする遷移金属酸化物を用いた１０００℃以上の高温の測定に好適なサーミスタ素子が開示されている。

特開２００４−３１７４９９号公報 特開２００１−１４３９０７号公報

しかしながら、このような温度センサであって、図７（ａ）に示す温度センサ１ｂにおいては、感温部１０ｂの小径部の内径は極めて小さくなっている。このような場合、図７（ｂ）に示す充填剤１０３は上記金属カバー１０４ｂ内にスラリー状態で注入され、その後、温度検出素子１０１の一対の電極線１０２と接続された一対の信号線１２１が絶縁部材１２２を介して絶縁支持された金属製保護管１２３が上記金属製カバー１０４ｂ内に挿入固定される。
この時、スラリー状態の上記充填剤１０３の表面張力や粘性等の影響により、上記充填剤中に空気が巻き込まれ、図７（ｂ）に示すような気泡２が上記金属製カバー１０４ｂの先端内側に発生してしまうことがある。
このような気泡が存在すると金属製カバー１０４ｂから温度検出素子１０１への熱の伝導が妨げられてしまい、温度応答性の低下を招くことになる。

また、該気泡２の存在により上記充填剤１０３の充填が不完全となってしまう場合には、上記温度検出素子１０１を上記金属製カバー１０４ｂ内に拘持する上記充填剤１０３の保持力が低下する。したがって、このような温度センサ１ｂが車両の振動に晒され、外部から振動を受けると、温度検出素子１０１の電極線１０２に局所的な応力集中が起こり、該電極線１０２の断線に至る場合がある。

さらに、このような気泡は不定形であるため、該気泡による応答性の低下にはバラツキがあり、このようなバラツキを電気的処理等により定量的に補正することが困難である。また、金属カバー内に発生する欠陥であるためＸ線撮影等の手段によらなければ該気泡の有無の発見が困難である。したがって、このような温度センサの信頼性を向上するためには製造工程において該気泡を確実に排除することが望まれる。

そこで、本発明は、係る実情に鑑み、更なる応答性の向上と耐震性の向上とを同時に実現し、かつ信頼性に優れた温度センサを提供することを目的とする。

請求項１の発明では、一端が閉塞し他端が開放する有底円筒状の金属製カバーとこの金属製カバーの閉塞端内側に収納され、一対の電極線が接続された温度検出素子からなる感温部と、上記金属製カバーの開放端に挿嵌される円筒状の金属製保護管と該金属製保護管の内側に設けられ上記電極線と電気的に接続されて外部に信号を取り出す一対の信号線とこれらを絶縁する絶縁部材とからなる保護管部と、上記保護管部を保持するとともに上記感温部を被測定流体内の所定位置に取付固定するためのネジ部を有するハウジング部とを備えた温度センサであって、上記金属製カバーと上記温度検出素子との間隙を埋める充填剤であって、無機バインダーを含みアルミナを主成分とし、充填時にはスラリー状であり、、加熱によって固化するセメントによって上記温度検出素子が上記金属製カバー内で拘持されるとともに、上記金属製カバーの閉塞端底部に直径５０μｍから直径３００μｍの範囲の気泡排出用貫通孔を有し、該気泡排出用貫通孔によって上記金属製カバーの閉塞端内に取り込まれた気泡が排出され、上記気泡排出用貫通孔を封止する封止手段としてレーザ溶接によって形成した溶接ビード（溶接痕）を用いたことを特徴とする。

上記金属製カバー内に上記充填剤を注入する際に上記充填剤中に巻き込まれた気泡を上記気泡排出用貫通孔から排出することによって、上記充填剤中の欠陥を少なくすることができる。したがって、上記温度検出素子は上記金属製カバー内で安定した状態で拘持されるので、外部からの振動等による上記電極線の断線を防止できる。
また、上記温度検出素子と上記金属製カバーとの間隙に上記充填剤が均一に充填されることによって、上記温度検出素子への熱伝導が均一化される。
上記封止手段によって上記気泡排出用貫通孔が密封されているので、上記温度検出素子が被測定流体によって酸化、還元等の影響を受けない。
上記溶接ビード（溶接痕）は上記金属製カバー底部と完全に一体となり、上記気泡排出貫通孔を密封することができる。
したがって、上記温度検出素子が被測定流体から化学的な変化をもたらすような影響を受けない。
上記アルミナセメントは低温での加熱乾燥によって固化し、１０００℃以上の環境下での使用によっても変化しない化学的に安定でかつ良好な電気絶縁性と良好な熱伝導性を備えた充填剤となる。したがって温度センサとしての応答性が更に向上する。
さらに、上記アルミナセメントは機械的強度に優れ、上記温度検出素子、上記一対の電極線および上記一対の信号線を一体的にかつ強固に支持固定するので、外部からの振動に対する耐震性が向上する。したがって、信頼性の高い温度センサが実現できる。
本発明の範囲で、上記気泡排出用貫通孔を形成すれば、上記金属製カバー内に上記充填剤を注入する際に上記充填剤中に巻き込まれた気泡を十分に排出することが可能となるが、本発明によらず、上記気泡排出用貫通孔を直径５０μｍ以下で形成した場合、気泡の排出が不十分となり、上記充填剤内に残留する虞がある。
さらに、本発明の範囲で、上記気泡排出用貫通孔を形成すれば、レーザ溶接によって封止することが可能であるが、本発明によらず、上記気泡排出用貫通孔を直径５００μｍ以上に形成した場合、上記充填剤の漏れが多くなり作業性が低下する上に、レーザ溶接によって上記気泡排出用貫通孔を封止するのが困難となる虞がある。

請求項２の発明では、上記気泡排出用貫通孔は直径７０μｍから直径１７０μｍの範囲の貫通孔である。

本発明によれば、上記気泡排出用貫通孔をレーザ溶接する際に溶接棒を用いずとも直接溶接封止が可能で、かつ、仕上がりも良好である。

請求項３の発明では、上記気泡排出用貫通孔を複数個設けた。

上記気泡は不定形であるため、複数の上記気泡排出用貫通孔を設けると、上記気泡の排出確率は高くなり、より確実に該気泡を排除できる。したがって、温度センサとしての信頼性が向上される。

請求項４の発明では、上記金属製カバーの内径は３ｍｍ以下である。

本発明は特に内径３ｍｍ以下の極細径の金属製カバーに温度検出素子を収納する温度センサに好適であり、上記温度検出素子と上記金属製カバーとの距離が極めて短いので応答性に優れている。

請求項５の発明では、上記金属製カバーは、上記閉塞端側を径小とし、上記開放端側を径大とする段付き有底円筒状である。

このような形状とすることで上記金属製カバー内壁と上記温度検出素子との距離を極めて短くすることができ、温度センサの応答性が向上する、

請求項６の発明では、上記温度検出素子は遷移金属酸化物焼結体からなるＮＴＣサーミスタである。

上記遷移金属酸化物系ＮＴＣサーミスタ素子は１０００℃以上１３００℃以下の高温において良好な温度検出が可能であるので、自動車の排ガス温度の測定等に好適である。

請求項７の発明では一端が閉塞し他端が開放する有底円筒状の金属製カバーとこの金属製カバーの閉塞端内側に収納され、一対の電極線が接続された温度検出素子からなる感温部と上記金属製カバーの開放端に挿嵌される円筒状の金属製保護管と、該金属製保護管の内側に設けられ上記電極線と電気的に接続されて外部に信号を取り出す一対の信号線と、これらを絶縁する絶縁部材とからなる保護管部と、上記保護管部を保持するとともに上記感温部を被測定流体内の所定位置に取付固定するためのネジ部を有するハウジング部とを備えた温度センサの製造方法において、上記金属製カバーの閉塞端底部に気泡排出用として、直径５０μｍから直径３００μｍの範囲で貫通孔を設け、上記金属製カバーと上記温度検出素子との間隙を埋め上記温度検出素子を絶縁保持する充填剤として、無機バインダーを含みアルミナを主成分とするセメント用いて上記金属製カバー内にスラリー状態で注入し、上記金属製カバーの先端に取り込まれた気泡を上記貫通孔から排出すると共に、上記貫通孔を封止する封止手段としてレーザ照射を用いる。

充填剤として、無機バインダーを使用すると低温乾燥だけで硬化し、１０００℃以上の高温環境下に耐え得る化学的安定性、機械的強度、高絶縁性にすぐれた充填層が得られる上に、上記充填剤はスラリー状態で上記気泡排出用貫通孔から気泡を排出しながら上記金属製カバー内に注入されるので、上記金属製カバー底部に気泡が残留することなく均一に充填することができる。
さらに、上記気泡排出用貫通孔は、レーザ照射によって容易に溶接封止することができ、上記金属製カバー内に収納された上記温度検出素子を密封状態におくことができる。
このような製造工程に従えば、確実に充填剤内への気泡の巻き込みが防止され、充填工程の安定化を図ることができ、製造工程管理の簡素化が可能となるとともに温度センサの信頼性が向上する。

請求項８の発明では上記金属製カバーの閉塞端に直径７０μｍから直径１７０μｍの範囲の貫通孔を穿設する。

上記貫通孔を直径５０μｍから１７０μｍの範囲で設けた場合、上記充填剤は上記貫通孔から漏れ出すことがなく、上記貫通孔を溶接棒無しでも、レーザ溶接により直接溶接封止できる。仕上がりも良好である。

請求項９の発明では、複数の貫通孔から上記充填剤に巻き込まれた気泡を排出する。

複数の貫通孔から上記気泡がより効果的に排出される。

請求項１０の発明では、上記温度検出素子を上記スラリー状態の充填剤中に挿入した後、加熱乾燥により上記充填剤を固化することによって上記温度検出素子を固定する。

スラリー状態の上記充填材中に上記温度検出素子が挿入されるので、上記温度検出素子、上記一対の信号線および上記一対の電極線が上記充填剤に完全に覆われる。また、加熱乾燥時に上記貫通孔からも上記充填剤中の分散媒が蒸発するので乾燥がスムーズに行える。

請求項１１の発明では、上記金属製カバーの上記閉塞端側を径小とし、上記開放端側を径大とする段付き有底円筒状に絞り加工する。

上記段付き有底円筒状に絞り加工によって容易に形成できる。

請求項１２の発明では、上記金属製カバーの上記小径部の内径は３ｍｍ以下に加工する。

上記温度検出素子と上記金属カバー内壁との距離を極めて短くすることができ、温度センサとしての応答性に優れている。

請求項１３の発明では、上記温度検出素子は複数の遷移金属酸化物を含むセラミック原料粉末を用いて成形体を形成し、該成形体に一対の白金線を挿通し、酸化雰囲気にて該成形体と該白金線とを一体的に焼成し、ＮＴＣサーミスタとする。

電極線に白金線を用いることで上記遷移金属酸化物と同時に酸化雰囲気下で焼成でき、上記遷移金属酸化物成形体と一対の白金線とが一体的に焼結され、温度の上昇により抵抗が減少するＮＴＣ（負温度係数）特性を持ったＮＴＣサーミスタが得られる。

本発明によれば、感温部を保持する充填剤中に気泡の発生を防止し、応答性および耐震性に優れた温度センサを提供できる。

図１を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１（ａ）は本発明の実施される温度センサ１の全体構成を示し、温度センサ１は感温部１０と保護管部１２とハウジング部１３とによって構成されている。
ハウジング部１３は、ＳＵＳ等の金属からなり、上記保護管部１２を拘持するリブ１３１と取付け位置固定のためのネジ部１３２とネジ締めの為の六角部１３３とが設けられている。

図１（ｂ）は本発明の実施形態の要部である上記感温部１０の断面詳細図を示し、以下に、上記感温部１０の構成について図１（ｂ）を参照して説明する。

温度検出素子１０１は例えば特許文献２にあるようなＹ（Ｃｒ、Ｍｎ）Ｏ_３を主成分とする遷移金属酸化物系ＮＴＣサーミスタからなり上記温度検出素子１０１には一対の白金製の電極線１０２が一体的に接続されている。
上記移金属酸化物系ＮＴＣサーミスタは複数の遷移金属酸化物を含むセラミック原料粉末を用いて、電極線を挿入する一対の挿入孔を有した円柱状の成形体を形成し、上記挿入孔に一対の白金線を挿通し、例えば１６００℃の高温で酸化焼成することによって該成形体と該白金線とが一体となった焼結体が得られる。

上記電極線１０２には上記温度検出素子１０１によって測定された被測定流体の温度に応じた電気信号を外部に取り出す一対の信号線１２１が、例えばレーザ溶接等によって抵抗接続されている。上記信号線１２１には例えばＳＵＳ、白金−Ｒｈ等の耐熱性、良電導性の金属が使用される。
上記信号線１２１は絶縁部材１２２を介して例えばＳＵＳ等からなる円筒状の金属製保護管１２３内に絶縁支持されている。

金属製カバー１０４は例えばＳＵＳ等の金属からなり、先端閉塞他端開放の有底円筒状をしており、閉塞端側の底部には上記金属製カバー内に上記充填剤を注入する際に上記充填剤中に巻き込まれた気泡を排出する例えば直径１００μｍの気泡排出用貫通孔１１１が穿設されている。
また、上記金属製カバー１０４の開放端側は上記金属製保護管１２３が挿嵌されるので大径部１０４１となっており、閉塞端側は内径１．８８ｍｍ外径２．４８の小径部１０４３となっており、上記大径部１０４１と上記小径部１０４３との間は内径２．３７ｍｍ外径２．９７ｍｍの中径部１０４２として段階的に絞り加工されている。

上記気泡排出用貫通孔１１１は例えばレーザ溶接等の封止手段により溶接封止されており、溶接部には溶接ビード１１２が形成されている。

上記金属製カバー１０４と上記温度検出素子１０１、上記電極線１０２および上記信号線１２１との間隙は例えばシリカゾル、アルミナゾル等の無機バインダーを含むアルミナを主成分としたアルミナセメント等の充填剤１０３によって埋められている。

上記金属製カバー１０４と上記金属製保護管１２３とは例えばレーザ溶接等により、溶接部１０５で全周に渡り溶接固定されている。

上記金属製保護管１２３の上記温度検出素子１０１側先端部１２３ｂの外径は上記金属製カバー１０４の上記径中部１０４２の内径とほぼ同一に設けられており、上記保護管先端部１２３ｂと上記金属製カバー１０４の内壁との間には間隙１０６が形成され、上記感温部１０と上記保護管部１２との断熱性を確保している。
上記金属製カバー１０４の小径部１０４３の内径は直径１．５ｍｍから直径３．０ｍｍまでの範囲で適宜設定することができる。

ここで、図８（ａ）〜（ｆ）を参照して、従来の温度センサの構造において推定される気泡の発生メカニズムについて、また、図２（ａ）〜（ｇ）を参照して本発明の効果について説明する。

図８（ａ）に示すように充填ノズル３を上記金属製カバー１０４ｂに挿入し、上記充填ノズル３を用いて、スラリー状の上記充填剤１０３を金属製カバー１０４ｂの底部にできるだけ近い位置から上記充填ノズル３を引き上げながら注入する。
上記金属製カバー１０４ｂの底壁により近い位置から注入するためには、上記充填ノズル３の外径はできるだけ細い方が好ましいが、上記充填剤１０３として、上記アルミナセメントを用いた場合、該スラリーの粘度が比較的高粘度であるので、上記充填ノズル３の内径が直径０．９ｍｍより細いと上記充填剤１０３を上記充填ノズル３から押し出すことが困難となってしまい、必然的に上記充填剤ノズル３の内径、外径が制限される。

このため、図８（ａ）中Ａ部を拡大した図８（ｂ）に示すように、上記充填剤１０３が上記充填ノズル３から押し出されると、表面張力によって楕円球状にふくらみ、更に押し出されると図８（ｃ）に示すように上記金属製カバー１０４ｂの底壁に到達するより先に上記金属製カバー１０４ｂの側壁に接触する。

この時、上記充填剤１０３によって、上記金属製カバー１０４ｂの側壁と充填ノズル３との間隙が埋められ、上記充填剤１０３の下方に取り残された空気の抜け道が閉ざされる。
また、上記充填剤１０３のスラリーは比較的高粘度の擬塑性流体であるため、一旦取り込まれた空気は上記充填剤１０３を通過することができず図８（ｄ）に示すような気泡２として取り残され、さらに充填剤１０３の注入を続けると図８（ｅ）に示すように上記金属製カバー１０４ｂの閉塞端内に気泡２が残存し、該気泡２を上記充填剤１０３から取り除くことはできなくなる。

この状態で、図８（ｆ）に示すように、金属製保護管１２３内に絶縁部材１２２によって絶縁保持された一対の信号線１２１と接続された一対の電極線１０２に接続された温度検出素子１０１をスラリー状の上記充填剤１０３の中に挿入し、上記充填剤１０３を加熱乾燥した後、上記金属製カバー１０４ｂと上記金属製保護管１２３とを溶接固定すると、図７（ｂ）に示すように上記温度検出素子１０１の前方で上記金属製カバー１０４ｂの底部に、気泡２が取り残された状態で、上記温度検出素子１０１が拘持されることになる。

一方、本発明の第１の実施形態では、図２（ａ）に示すように金属製カバー１０４の閉塞端の底部に気泡排出用貫通孔１１１が設けてある。
図２（ａ）に示すように、上記金属製カバー１０４に充填剤ノズル３を挿入し、上記充填ノズル３を用いて、スラリー状の上記充填剤１０３を金属製カバー１０４の底部にできるだけ近い位置から上記充填ノズル３を引き上げながら注入する。

スラリー状の充填剤１０３は図２（ａ）中Ａ部を拡大した図２（ｂ）に示すように、表面張力によって上記充填ノズル３の先端から楕円球状に膨らんで押し出され、図２（ｃ）に示すように上記金属製カバー１０４の底部に到達するよりも先に上記金属製カバー１０４の側壁部に接触し、上記充填剤１０３の下方に気泡２が閉じこめられる。
ここまでは従来と同様であるが、更に上記充填剤１０３の注入を続けると、図２（ｄ）に示すように、上記金属製カバー１０４に設けた貫通孔１１１から上記気泡２が押し出され、上記気泡２は徐々に小さくなり、消滅する。
この時、超音波などの振動を加えると上記気泡の排出がより効果的となる。

図２（ｅ）に示すように所定量の上記充填剤１０３を注入した後、上記充填ノズル３を引き上げ、図２（ｆ）に示すように金属製保護管１２３内に絶縁部材１２２によって絶縁保持された一対の信号線１２１と接続された一対の電極線１０２に接続された温度検出素子１０１をスラリー状の上記充填剤１０３の中に挿入し、上記充填剤１０３を加熱乾燥した後、上記金属製カバー１０４と上記金属製保護管１２３とを溶接固定すると図２（ｇ）に示すように、上記温度検出素子１０１と上記金属製カバー１０４との間の気泡２が除去された状態で、上記温度検出素子１０１が拘持される。

上記充填剤１０３は高粘度スラリーであるので上記金属製カバー１０４に設けられた貫通孔１１１から漏れ出ることは少ない。

上記貫通孔１１１を直径５０μｍ〜１７０μｍの範囲で設けた貫通孔１１１ａとした場合、図３左図（溶接前）に示すように上記充填剤１０３は上記貫通孔１１１ａから漏れ出すことはない。また、図３中央図に示すように上記貫通孔１１１ａは溶接棒無しでも、例えばレーザ溶接等により直接溶接封止できる。図３右図（溶接後）に示すように、溶接後には上記金属製カバー１０４の底部に溶接ビード１１２ａが形成され、上記貫通孔１１１ａは完全に密封された状態となる。レーザ溶接の条件としては例えば２．１Ｊ〜２．５Ｊ、１０ｍｓ〜１４ｍｓで行う。

上記貫通孔１１１を直径２００μｍ〜３００μｍの範囲で設けた貫通孔１１１ｂとした場合、図４（ａ）左図（溶接前）に示すように上記充填剤１０３は上記貫通孔１１１ｂから漏れ出すことはない。また、図４（ａ）中央図に示すように上記貫通孔１１１ｂは溶接棒無しで例えばレーザ溶接等により直接溶接封止をすると、図４（ａ）右図（溶接後）に示すように、溶接後には上記金属製カバー１０４の底部に溶接ビード１１２ｂが形成され、上記貫通孔１１１ｂは溶接封止可能であるが、該ビード１１２ｂの中心にはピンホール状のブローホールが形成されたり、滴状の溶接ダレ１１３ｂが形成されたりすることもある。

このような場合、より好ましくは、図４（ｂ）中央図に示すように上記貫通孔１１１ｃは上記金属製カバー１０４と同材質の例えば直径０．２７ｍｍの溶接棒を用いて、レーザ溶接等により溶接すると、図４（ｂ）右図（溶接後）に示すように、溶接後には上記金属製カバー１０４の底部に略半球状の溶接ビード１１２ｃが形成され、上記貫通孔１１１ｃは完全に封止できる。

上記貫通孔１１１を直径５００μｍ以上で設けた貫通孔１１１ｄとした場合、図５（ａ）左図（溶接前）に示すように上記充填剤１０３は上記貫通孔１１１ｄから充填剤１０３ｄとして示すように漏れ出すことがある。漏れした該充填剤１０３ｄを除去した後、図５（ａ）中央図に示すように上記貫通孔１１１ｄは溶接棒無しで例えばレーザ溶接等により直接溶接封止しようとすると、図５（ａ）右図（溶接後）に示すように、上記貫通孔１１１ｄの内周縁に沿って溶接ビード１１２ｄが形成されるものの、上記貫通孔１１１ｄの封止することはできない。

このような場合、図５（ｂ）中央図に示すように上記貫通孔１１１ｄは上記金属製カバー１０４と同材質の溶接棒を用いて、例えばレーザ溶接等により溶接すると、図５（ｂ）右図（溶接後）に示すように、溶接後には上記金属製カバー１０４の底部に不定形の溶接ビード１１２ｅが形成され、上記貫通孔１１１ｄは完全に封止できるものの外観的には好ましくない。

また、上記気泡排出用貫通孔１１１を直径５０μｍ以下で設けた場合、上記気泡２が十分排出されず、上記充填剤１０３内に残留することがある。
したがって、上記気泡排出用貫通孔１１１は直径５０μｍから３００μｍの範囲で設けるのがよい。より好ましくは直径７０μｍから１７０μｍの範囲で設ければ、溶接棒無しで直接溶接封止が可能でかつ仕上がりも良好である。

本発明の第１の実施形態においては図６（ａ）に示すように、上記金属製カバー１０４の閉塞端底部中央に上記気泡排出用貫通孔１１１を１個設けたが、図６（ｂ）に示すように上記金属製カバー１０４の閉塞端底部に上記気泡排出用貫通孔１１１を複数個設けた構造としてもよい。また、図６（ｃ）に示すように、上記金属製カバー１０４の閉塞端底部のみならず上記金属製カバー１０４の側壁に複数個設けても良い。このような構造とすれば、上記気泡が排出される確率が高くなり、上記金属製カバー内の充填率が更に向上する。

当然のことながら、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であることは言うまでもない。例えば、本発明の実施形態においてはレーザ溶接による封止手段について説明したが、ＭＩＧ溶接、ＴＩＧ溶接、アーク溶接、プラズマ溶接等の直接溶接によるものでも良いし、ロー付け、リベット打ち込み、溶射等の肉盛り溶接でも良い。

また、本発明の実施形態においては、温度検出素子は円柱状に形成してあるが、平板状であっても、多角柱状であっても良い。
本実施形態においては、上記金属カバーは絞り加工によって形成したが、切削加工によるものでも良い。
本実施形態においては、充填剤に含まれる無機バインダーは加熱乾燥によってアルミナセメントを固化する物を用いたが、自己硬化型の無機バインダーを用いても良い。
さらに、被測定流体として排気ガスに限らず、水、油等の液体であっても良い。

（ａ）は、本発明の第１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、（ｂ）は、本発明の要部である図１（ａ）中の感温部１０の詳細断面図である。 本発明の第１の実施形態における充填剤注入から感温部挿入までの本発明の効果を製造工程の順を追って（ａ）〜（ｇ）で段階的に示す模式図である。 本発明の第１の実施形態における直径５０μｍから直径１７０μｍの気泡排出貫通孔の封止方法および封止後の状態を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態における直径２００μｍの気泡排出貫通孔について（ａ）は溶接棒を使用しない場合の封止方法および封止後の状態を示す模式図で、（ｂ）は溶接棒をある使用した場合の封止方法および封止後の状態を示す模式図である。 本発明の比較例における直径５００μｍの気泡排出貫通孔について（ａ）は溶接棒を使用しない場合の封止方法および封止後の状態を示す模式図で、（ｂ）は溶接棒をある使用した場合の封止方法および封止後の状態を示す模式図である。 （ａ）〜（ｃ）は本発明の気泡排出貫通孔の配置例を示す模式図である。 （ａ）は従来の構造における温度センサの全体構成を示す一部断面図で、（ｂ）は、従来の構成における問題点を示す図７（ａ）中の感温部１０の詳細断面図である。 従来の構成における充填剤注入から感温部挿入までの製造工程を追って、気泡の取り込まれる様子を（ａ）〜（ｆ）の段階的に示す模式図である。

符号の説明

１ 温度センサ
１０ 感温部
１０１ サーミスタ素子
１０２ 電極線（白金）
１０３ 充填剤（無機バインダー含有アルミナセメント）
１０４ 金属製カバー（ＳＵＳ）
１０５ 溶接部
１０６ 断熱部
１１１ 気泡排出貫通孔
１１２ 溶接ビード
１２ 保護管部
１２１ 信号線（ＳＵＳ）
１２２ 絶縁部材
１２３ 金属製保護管（ＳＵＳ）
１２３１ 径大部
１２３２ 径中部
１２３３ 径小部
１３ ハウジング部
１３１ 保護管部拘持用リブ（ＳＵＳ）
１３２ 固定用ネジ部
１３３ 締付用六角部

Claims (13)

1. 一端が閉塞し他端が開放する有底円筒状の金属製カバーとこの金属製カバーの閉塞端内側に収納され、一対の電極線が接続された温度検出素子からなる感温部と、
   上記金属製カバーの開放端に挿嵌される円筒状の金属製保護管と該金属製保護管の内側に設けられ上記電極線と電気的に接続されて外部に信号を取り出す一対の信号線とこれらを絶縁する絶縁部材とからなる保護管部と、
   上記保護管部を保持するとともに上記感温部を被測定流体内の所定位置に取付固定するためのネジ部を有するハウジング部とを備えた温度センサであって、
   上記金属製カバーと上記温度検出素子との間隙を埋める充填剤であって、無機バインダーを含みアルミナを主成分とし、充填時にはスラリー状であり、加熱によって固化するセメントによって上記温度検出素子が上記金属製カバー内で拘持されるとともに、
   上記金属製カバーの閉塞端底部に直径５０μｍから直径３００μｍの範囲の気泡排出用貫通孔を有し、該気泡排出用貫通孔によって上記金属製カバーの閉塞端内に取り込まれた気泡が排出され、上記気泡排出用貫通孔を封止する封止手段としてレーザ溶接によって形成した溶接ビード（溶接痕）を用いたことを特徴とする温度センサ。
2. 上記気泡排出用貫通孔は、直径７０μｍから直径１７０μｍの範囲の貫通孔である請求項１に記載の温度センサ。
3. 上記気泡排出用貫通孔を複数個設けた請求項１または２に記載の温度センサ。
4. 上記金属製カバーの内径は３ｍｍ以下である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の温度センサ。
5. 上記金属製カバーは、上記閉塞端側を径小とし、上記開放端側を径大とする段付き有底円筒状である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の温度センサ。
6. 上記温度検出素子は遷移金属酸化物焼結体からなるＮＴＣサーミスタである請求項１ないし５のいずれか１項に記載の温度センサ。
7. 一端が閉塞し他端が開放する有底円筒状の金属製カバーとこの金属製カバーの閉塞端内側に収納され、一対の電極線が接続された温度検出素子からなる感温部と、
   上記金属製カバーの開放端に挿嵌される円筒状の金属製保護管と、該金属製保護管の内側に設けられ上記電極線と電気的に接続されて外部に信号を取り出す一対の信号線と、これらを絶縁する絶縁部材とからなる保護管部と、
   上記保護管部を保持するとともに上記感温部を被測定流体内の所定位置に取付固定するためのネジ部を有するハウジング部とを備えた温度センサの製造方法において、
   上記金属製カバーの閉塞端底部に気泡排出用として直径５０μｍから直径３００μｍの範囲の貫通孔を設け、上記金属製カバーと上記温度検出素子との間隙を埋め上記温度検出素子を絶縁保持する充填剤として、無機バインダーを含みアルミナを主成分とするセメント用いて上記金属製カバー内にスラリー状態で注入し、上記金属製カバーの先端に取り込まれた気泡を上記貫通孔から排出すると共に、上記貫通孔を封止する封止手段としてレーザ照射を用いることを特徴とする温度センサ製造方法。
8. 上記金属製カバーの閉塞端に直径７０μｍから直径１７０μｍの範囲の貫通孔を穿設する請求項７に記載の温度センサ製造方法。
9. 複数の貫通孔から上記充填剤に巻き込まれた気泡を排出する請求項７または８に記載の温度センサ製造方法。
10. 上記温度検出素子を上記スラリー状態の充填剤中に挿入した後、加熱乾燥により上記充填剤を固化することによって上記温度検出素子を固定する請求項７なし９のいずれか１項に記載の温度センサ製造方法。
11. 上記金属製カバーの上記閉塞端側を径小とし、上記開放端側を径大とする段付き有底円筒状に絞り加工する請求項７ないし１０のいずれか１項に記載の温度センサ製造方法。
12. 上記金属製カバーの上記小径部の内径は３ｍｍ以下に加工する請求項７ないし１１のいずれか１項に記載の温度センサ製造方法。
13. 上記温度検出素子は複数の遷移金属酸化物を含むセラミック原料粉末を用いて成形体を形成し、該成形体に一対の白金線を挿通し、酸化雰囲気にて該成形体と該白金線とを一体的に焼成し、ＮＴＣサーミスタとする請求項７ないし１２のいずれか１項に記載の温度センサ製造方法。