JP2000266609A - 温度センサ - Google Patents
温度センサInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 中温域での絶縁抵抗の低下による検出精度の
低下を抑えること。 【解決手段】 温度センサ１を構成する金属チューブ３
の先端部には、サーミスタ素子２が収容される。サーミ
スタ素子２から延びるシース芯線７はシース８により内
包される。サーミスタ素子２の周囲にはセメント１１が
充填される。シース芯線７の周囲には、シース充填材１
５が充填される。セメント１１は、アルミナ（Ａｌ
2Ｏ3）粉末を主成分とする骨材と、Ｓｉ及びＮａを含む
ガラス成分とを備え、ガラス成分に含まれるＮａ成分の
Ｎａ2Ｏ換算量が、セメント１１の全体重量に対して、
０．１７重量％に設定されたものである。シース充填材
１５は、ＳｉＯ2粉末より構成されるものである。
低下を抑えること。 【解決手段】 温度センサ１を構成する金属チューブ３
の先端部には、サーミスタ素子２が収容される。サーミ
スタ素子２から延びるシース芯線７はシース８により内
包される。サーミスタ素子２の周囲にはセメント１１が
充填される。シース芯線７の周囲には、シース充填材１
５が充填される。セメント１１は、アルミナ（Ａｌ
2Ｏ3）粉末を主成分とする骨材と、Ｓｉ及びＮａを含む
ガラス成分とを備え、ガラス成分に含まれるＮａ成分の
Ｎａ2Ｏ換算量が、セメント１１の全体重量に対して、
０．１７重量％に設定されたものである。シース充填材
１５は、ＳｉＯ2粉末より構成されるものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、サーミスタ素子
を備える温度センサであって、特に、２００℃前後の中
温域から１０００℃前後の高温域までの広範囲にわたっ
て温度を検出するのに使用される温度センサに関する。
を備える温度センサであって、特に、２００℃前後の中
温域から１０００℃前後の高温域までの広範囲にわたっ
て温度を検出するのに使用される温度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、温度センサとして、サーミスタ素
子がステンレス合金製のチューブ又はキャップに収容さ
れ、そのサーミスタ素子から延びるシース芯線が前記チ
ューブ又はステンレス合金製のシースに包まれたものが
ある。この温度センサは、例えば、自動車の排気温度等
を検出するために２００〜１０００℃前後の広い範囲に
わたって温度を検出するのに使用される。
子がステンレス合金製のチューブ又はキャップに収容さ
れ、そのサーミスタ素子から延びるシース芯線が前記チ
ューブ又はステンレス合金製のシースに包まれたものが
ある。この温度センサは、例えば、自動車の排気温度等
を検出するために２００〜１０００℃前後の広い範囲に
わたって温度を検出するのに使用される。
【０００３】この種の温度センサとして、例えば、特開
平５−２６４３６８号公報には、サーミスタ素子を内包
するチューブ又はキャップの中、即ちサーミスタ素子の
周囲に、ＭｇＯやＡｌ2Ｏ3等を含むセメントを充填した
ものが開示されている。或いは、ＭｇＯやＡｌ2Ｏ3を骨
材とし、それらにＳｉＯ2、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ等のアルカ
リ金属よりなるガラス成分を硬化材として添加したセメ
ントを充填したものもある。この種のセメントは、主に
サーミスタ素子を振動から保護するために充填される。
平５−２６４３６８号公報には、サーミスタ素子を内包
するチューブ又はキャップの中、即ちサーミスタ素子の
周囲に、ＭｇＯやＡｌ2Ｏ3等を含むセメントを充填した
ものが開示されている。或いは、ＭｇＯやＡｌ2Ｏ3を骨
材とし、それらにＳｉＯ2、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ等のアルカ
リ金属よりなるガラス成分を硬化材として添加したセメ
ントを充填したものもある。この種のセメントは、主に
サーミスタ素子を振動から保護するために充填される。
【０００４】同じくこの種の温度センサとして、例え
ば、特開平３−４２８０１号公報及び特開平５−２７５
２０６号公報には、シース芯線を内包するチューブ又は
シースの中に、ＭｇＯ粉末等を充填材として設けたもの
が開示されている。この種の充填材は、主にシース芯線
の絶縁を確保するために設けられる。
ば、特開平３−４２８０１号公報及び特開平５−２７５
２０６号公報には、シース芯線を内包するチューブ又は
シースの中に、ＭｇＯ粉末等を充填材として設けたもの
が開示されている。この種の充填材は、主にシース芯線
の絶縁を確保するために設けられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記前者の
温度センサでは、サーミスタ素子の周囲に充填されるセ
メントがＭｇＯやＡｌ2Ｏ3等より構成され、或いは、そ
れらにアルカリ金属よりなるガラス成分が硬化材として
添加されており、吸湿性を有するものとなっていた。一
方、上記後者の温度センサでは、チューブ又はシースの
充填材として用いられるＭｇＯ粉末にも吸湿性がある。
このため、温度センサの製造過程や完成後の放置期間中
にセメントやシース充填材が吸湿することにより、それ
らの絶縁抵抗が低下し、温度センサの検出特性が悪化す
るおそれがあった。
温度センサでは、サーミスタ素子の周囲に充填されるセ
メントがＭｇＯやＡｌ2Ｏ3等より構成され、或いは、そ
れらにアルカリ金属よりなるガラス成分が硬化材として
添加されており、吸湿性を有するものとなっていた。一
方、上記後者の温度センサでは、チューブ又はシースの
充填材として用いられるＭｇＯ粉末にも吸湿性がある。
このため、温度センサの製造過程や完成後の放置期間中
にセメントやシース充填材が吸湿することにより、それ
らの絶縁抵抗が低下し、温度センサの検出特性が悪化す
るおそれがあった。
【０００６】ここで、自動車の排気温度を検出するのに
用いられる温度センサが、例えば、触媒温度の警報用に
１０００℃前後の高温のみを検出するために用いられる
ことがある。この場合、セメントやシース充填材に吸収
される水分は殆ど蒸発することになり、絶縁抵抗の低下
もなく、温度センサの検出特性に悪影響はない。又、セ
メントやシース充填材に水分が残留することにより絶縁
抵抗が低下したとしても、サーミスタ素子の出力抵抗、
つまりは温度センサの出力抵抗値が絶縁抵抗値に比べて
小さければ、温度センサの検出特性に悪影響はないと考
えられる。
用いられる温度センサが、例えば、触媒温度の警報用に
１０００℃前後の高温のみを検出するために用いられる
ことがある。この場合、セメントやシース充填材に吸収
される水分は殆ど蒸発することになり、絶縁抵抗の低下
もなく、温度センサの検出特性に悪影響はない。又、セ
メントやシース充填材に水分が残留することにより絶縁
抵抗が低下したとしても、サーミスタ素子の出力抵抗、
つまりは温度センサの出力抵抗値が絶縁抵抗値に比べて
小さければ、温度センサの検出特性に悪影響はないと考
えられる。
【０００７】しかしながら、温度センサが、２００〜１
０００℃前後の広範囲にわたって温度を検出するのに用
いられた場合、温度センサの検出精度を確保するため
に、温度に対する温度センサの出力抵抗の傾きを大きく
する必要がある。この場合、２００℃前後の中温域にお
ける温度センサの出力抵抗を１００〜２００ｋΩ程度の
比較的高い値に設定せざるを得ない。このような出力抵
抗値に対して、セメントやシース充填材が常温では問題
とならない程度に吸湿していた場合でも、中温域で吸収
された水分の蒸発が起こり、セメントやシース充填材の
絶縁抵抗を一時的に低下させるおそれがある。このよう
な絶縁抵抗は、サーミスタ素子の抵抗に対して並列に働
くことから、温度センサ本来の検出特性に影響を及ぼす
おそれがあった。
０００℃前後の広範囲にわたって温度を検出するのに用
いられた場合、温度センサの検出精度を確保するため
に、温度に対する温度センサの出力抵抗の傾きを大きく
する必要がある。この場合、２００℃前後の中温域にお
ける温度センサの出力抵抗を１００〜２００ｋΩ程度の
比較的高い値に設定せざるを得ない。このような出力抵
抗値に対して、セメントやシース充填材が常温では問題
とならない程度に吸湿していた場合でも、中温域で吸収
された水分の蒸発が起こり、セメントやシース充填材の
絶縁抵抗を一時的に低下させるおそれがある。このよう
な絶縁抵抗は、サーミスタ素子の抵抗に対して並列に働
くことから、温度センサ本来の検出特性に影響を及ぼす
おそれがあった。
【０００８】この発明は上記事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、中温域での絶縁抵抗の低下によ
る検出精度の低下を抑えることを可能にした温度センサ
を提供することにある。
であって、その目的は、中温域での絶縁抵抗の低下によ
る検出精度の低下を抑えることを可能にした温度センサ
を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、サーミスタ素子及びその
サーミスタ素子から延びる芯線を金属製の包囲部材で包
囲し、サーミスタ素子の周囲の少なくとも一部にセメン
トを充填した温度センサにおいて、セメントは、Ａｌ2
Ｏ3又はＳｉＯ2を主成分とする骨材とガラス成分とを備
え、ガラス成分に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量
が、セメント全体重量に対して、０．０５〜０．３重量
％であることを趣旨とする。
に、請求項１に記載の発明は、サーミスタ素子及びその
サーミスタ素子から延びる芯線を金属製の包囲部材で包
囲し、サーミスタ素子の周囲の少なくとも一部にセメン
トを充填した温度センサにおいて、セメントは、Ａｌ2
Ｏ3又はＳｉＯ2を主成分とする骨材とガラス成分とを備
え、ガラス成分に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量
が、セメント全体重量に対して、０．０５〜０．３重量
％であることを趣旨とする。
【００１０】上記発明の構成において、セメントを構成
するために骨材に添加されるガラス成分にはアルカリ金
属元素であるＮａが含まれる。このＮａは、セメントの
硬化に不可欠な成分ではあるが、吸湿性を有することか
らセメントの絶縁性を低下させる性質がある。しかし、
上記発明の構成によれば、ガラス成分に含まれるＮａ成
分のＮａ2Ｏ換算量が、セメント全体重量に対して０．
０５〜０．３重量％と比較的微量であることから、Ｎａ
によるセメントの硬化を損なうことなくセメントの吸湿
性が抑えられる。
するために骨材に添加されるガラス成分にはアルカリ金
属元素であるＮａが含まれる。このＮａは、セメントの
硬化に不可欠な成分ではあるが、吸湿性を有することか
らセメントの絶縁性を低下させる性質がある。しかし、
上記発明の構成によれば、ガラス成分に含まれるＮａ成
分のＮａ2Ｏ換算量が、セメント全体重量に対して０．
０５〜０．３重量％と比較的微量であることから、Ｎａ
によるセメントの硬化を損なうことなくセメントの吸湿
性が抑えられる。
【００１１】上記目的を達成するために、請求項２に記
載の発明は、サーミスタ素子及びそのサーミスタ素子か
ら延びる芯線を金属製の包囲部材で包囲し、芯線の周囲
の少なくとも一部に充填材を充填した温度センサにおい
て、充填材は、ＳｉＯ2を主成分とすることを趣旨とす
る。
載の発明は、サーミスタ素子及びそのサーミスタ素子か
ら延びる芯線を金属製の包囲部材で包囲し、芯線の周囲
の少なくとも一部に充填材を充填した温度センサにおい
て、充填材は、ＳｉＯ2を主成分とすることを趣旨とす
る。
【００１２】上記発明の構成によれば、充填材がＳｉＯ
2を主成分とすることから、例えば、ＭｇＯを主成分と
する場合よりも、充填材の吸湿性が相対的に低下する。
2を主成分とすることから、例えば、ＭｇＯを主成分と
する場合よりも、充填材の吸湿性が相対的に低下する。
【００１３】上記目的を達成するために、請求項３に記
載の発明は、サーミスタ素子及びそのサーミスタ素子か
ら延びる芯線を金属製の包囲部材で包囲し、サーミスタ
素子の周囲の少なくとも一部にセメントを充填すると共
に前記芯線の周囲の少なくとも一部に充填材を充填した
温度センサにおいて、セメントは、Ａｌ2Ｏ3又はＳｉＯ
2を主成分とする骨材とガラス成分とを備え、ガラス成
分に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量が、セメント全
体重量に対して、０．０５〜０．３重量％であり、充填
材は、ＳｉＯ2を主成分とすることを趣旨とする。
載の発明は、サーミスタ素子及びそのサーミスタ素子か
ら延びる芯線を金属製の包囲部材で包囲し、サーミスタ
素子の周囲の少なくとも一部にセメントを充填すると共
に前記芯線の周囲の少なくとも一部に充填材を充填した
温度センサにおいて、セメントは、Ａｌ2Ｏ3又はＳｉＯ
2を主成分とする骨材とガラス成分とを備え、ガラス成
分に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量が、セメント全
体重量に対して、０．０５〜０．３重量％であり、充填
材は、ＳｉＯ2を主成分とすることを趣旨とする。
【００１４】上記発明の構成によれば、セメントを構成
するために骨材に添加されるガラス成分に含まれるＮａ
成分のＮａ2Ｏ換算量が、セメント全体重量に対して、
０．０５〜０．３重量％と比較的微量であることから、
アルカリ金属元素であるＮａによるセメントの硬化を損
なうことなくセメントの吸湿性が抑えられる。加えて、
充填材がＳｉＯ2を主成分とすることから、例えば、Ｍ
ｇＯを主成分とする場合よりも、充填材の吸湿性が相対
的に低下する。
するために骨材に添加されるガラス成分に含まれるＮａ
成分のＮａ2Ｏ換算量が、セメント全体重量に対して、
０．０５〜０．３重量％と比較的微量であることから、
アルカリ金属元素であるＮａによるセメントの硬化を損
なうことなくセメントの吸湿性が抑えられる。加えて、
充填材がＳｉＯ2を主成分とすることから、例えば、Ｍ
ｇＯを主成分とする場合よりも、充填材の吸湿性が相対
的に低下する。
【００１５】上記目的を達成するために、請求項４に記
載の発明は、請求項１乃至請求項３の一つの発明におい
て、芯線の端子と包囲部材との間でセメント及び充填材
により構成される絶縁抵抗値を、当該温度センサにより
検出される最低温度におけるサーミスタ素子の出力抵抗
値の２倍以上の値に設定したことを趣旨とする。
載の発明は、請求項１乃至請求項３の一つの発明におい
て、芯線の端子と包囲部材との間でセメント及び充填材
により構成される絶縁抵抗値を、当該温度センサにより
検出される最低温度におけるサーミスタ素子の出力抵抗
値の２倍以上の値に設定したことを趣旨とする。
【００１６】上記発明の構成において、温度センサによ
り検出される最低温度において、芯線と包囲部材との間
でセメント及び充填材により構成される絶縁抵抗はサー
ミスタ素子の出力抵抗に対して並列に働き、その絶縁抵
抗値が低下することにより、サーミスタ素子の出力抵抗
値が小さくなるという悪影響が出る。そして、この悪影
響は、セメント及び充填材により構成される絶縁抵抗値
がサーミスタ素子の出力抵抗値の２倍より小さくなるこ
とにより出ることが分かった。従って、上記発明の構成
によれば、前記絶縁抵抗値が、当該温度センサにより検
出される最低温度におけるサーミスタ素子の出力抵抗値
の２倍以上の値に設定されるので、サーミスタ素子の出
力抵抗値が実質的に低下することはない。このことは、
例えば、請求項１乃至請求項３の一つの発明のようにセ
メント及び充填材の少なくとも一方の組成を特定してセ
メント又は充填材の吸湿性を低下させることにより達成
される。
り検出される最低温度において、芯線と包囲部材との間
でセメント及び充填材により構成される絶縁抵抗はサー
ミスタ素子の出力抵抗に対して並列に働き、その絶縁抵
抗値が低下することにより、サーミスタ素子の出力抵抗
値が小さくなるという悪影響が出る。そして、この悪影
響は、セメント及び充填材により構成される絶縁抵抗値
がサーミスタ素子の出力抵抗値の２倍より小さくなるこ
とにより出ることが分かった。従って、上記発明の構成
によれば、前記絶縁抵抗値が、当該温度センサにより検
出される最低温度におけるサーミスタ素子の出力抵抗値
の２倍以上の値に設定されるので、サーミスタ素子の出
力抵抗値が実質的に低下することはない。このことは、
例えば、請求項１乃至請求項３の一つの発明のようにセ
メント及び充填材の少なくとも一方の組成を特定してセ
メント又は充填材の吸湿性を低下させることにより達成
される。
【００１７】上記目的を達成するために、請求項５に記
載の発明は、サーミスタ素子及びそのサーミスタ素子か
ら延びる芯線を金属製の包囲部材で包囲し、サーミスタ
素子の周囲の少なくとも一部にセメントを充填すると共
に芯線の周囲の少なくとも一部に充填材を設け、２００
℃以上の温度を検出するために使用される温度センサに
おいて、芯線の端子と包囲部材との間でセメント及び充
填材により構成される絶縁抵抗値を、当該温度センサに
より検出される最低温度におけるサーミスタ素子の出力
抵抗値の２倍以上の値に設定したことを趣旨とする。
載の発明は、サーミスタ素子及びそのサーミスタ素子か
ら延びる芯線を金属製の包囲部材で包囲し、サーミスタ
素子の周囲の少なくとも一部にセメントを充填すると共
に芯線の周囲の少なくとも一部に充填材を設け、２００
℃以上の温度を検出するために使用される温度センサに
おいて、芯線の端子と包囲部材との間でセメント及び充
填材により構成される絶縁抵抗値を、当該温度センサに
より検出される最低温度におけるサーミスタ素子の出力
抵抗値の２倍以上の値に設定したことを趣旨とする。
【００１８】上記発明の構成において、２００℃以上の
温度を検出するのに使用される温度センサにより検出さ
れる最低温度において、芯線と包囲部材との間でセメン
ト及び充填材により構成される絶縁抵抗はサーミスタ素
子の出力抵抗に対して並列に働き、その絶縁抵抗値が低
下することにより、サーミスタ素子の出力抵抗値が小さ
くなるという悪影響が出る。そして、この悪影響は、セ
メント及び充填材により構成される絶縁抵抗値がサーミ
スタ素子の出力抵抗値の２倍より小さくなることにより
出ることが分かった。従って、上記発明の構成によれ
ば、前記絶縁抵抗値が、当該温度センサにより検出され
る最低温度におけるサーミスタ素子の出力抵抗値の２倍
以上の値に設定されるので、サーミスタ素子の出力抵抗
値が実質的に低下することはない。このことは、例え
ば、セメント及び充填材の少なくとも一方を吸湿性の少
ない組成に特定したり、包囲部材の材質、厚み、形状等
を特定することにより達成される。
温度を検出するのに使用される温度センサにより検出さ
れる最低温度において、芯線と包囲部材との間でセメン
ト及び充填材により構成される絶縁抵抗はサーミスタ素
子の出力抵抗に対して並列に働き、その絶縁抵抗値が低
下することにより、サーミスタ素子の出力抵抗値が小さ
くなるという悪影響が出る。そして、この悪影響は、セ
メント及び充填材により構成される絶縁抵抗値がサーミ
スタ素子の出力抵抗値の２倍より小さくなることにより
出ることが分かった。従って、上記発明の構成によれ
ば、前記絶縁抵抗値が、当該温度センサにより検出され
る最低温度におけるサーミスタ素子の出力抵抗値の２倍
以上の値に設定されるので、サーミスタ素子の出力抵抗
値が実質的に低下することはない。このことは、例え
ば、セメント及び充填材の少なくとも一方を吸湿性の少
ない組成に特定したり、包囲部材の材質、厚み、形状等
を特定することにより達成される。
【００１９】
【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］以下、この
発明の温度センサを具体化した第１の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。
発明の温度センサを具体化した第１の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。
【００２０】図１に温度センサ１の部分破断側面図を示
す。図２に図１の一部を拡大して示す。この温度センサ
１は、自動車の排気通路に設けられて、２００℃前後の
中温域から１０００℃前後の高温域までの広範囲にわた
って排気温度を検出するのに使用される。温度センサ１
は、サーミスタ素子２を金属チューブ３の中に収容した
ものである。金属チューブ３は、その先端側３ａが閉塞
し、基端側３ｂが開放される。金属チューブ３の基端側
３ｂには、フランジ４がアルゴン溶接される。フランジ
４上には、六角ナット部５ａ及びネジ部５ｂを有するナ
ット５が回動自在に挿通される。フランジ４の基端側４
ａには、継手６がアルゴン溶接される。
す。図２に図１の一部を拡大して示す。この温度センサ
１は、自動車の排気通路に設けられて、２００℃前後の
中温域から１０００℃前後の高温域までの広範囲にわた
って排気温度を検出するのに使用される。温度センサ１
は、サーミスタ素子２を金属チューブ３の中に収容した
ものである。金属チューブ３は、その先端側３ａが閉塞
し、基端側３ｂが開放される。金属チューブ３の基端側
３ｂには、フランジ４がアルゴン溶接される。フランジ
４上には、六角ナット部５ａ及びネジ部５ｂを有するナ
ット５が回動自在に挿通される。フランジ４の基端側４
ａには、継手６がアルゴン溶接される。
【００２１】金属チューブ３、フランジ４及び継手６の
内部には、一対のシース芯線７を内包するシース８が配
置される。金属チューブ３の内部においてシース８の先
端側８ａへ突出するシース芯線７には、サーミスタ素子
２がＰｔ／Ｒｈ合金線９を介して接続される。この合金
線９は、サーミスタ素子２と同時に焼成されるものであ
る。合金線９及びシース芯線７は互いに抵抗溶接され
る。金属チューブ３及びシース８等は、本発明の金属製
の包囲部材を構成する。
内部には、一対のシース芯線７を内包するシース８が配
置される。金属チューブ３の内部においてシース８の先
端側８ａへ突出するシース芯線７には、サーミスタ素子
２がＰｔ／Ｒｈ合金線９を介して接続される。この合金
線９は、サーミスタ素子２と同時に焼成されるものであ
る。合金線９及びシース芯線７は互いに抵抗溶接され
る。金属チューブ３及びシース８等は、本発明の金属製
の包囲部材を構成する。
【００２２】金属チューブ３、シース芯線７及びシース
８は、ＳＵＳ３１０Ｓを材質とする。フランジ４は、Ｓ
ＵＳ３０９Ｓを材質とする。継手６は、ＳＵＳ３０４を
材質とする。
８は、ＳＵＳ３１０Ｓを材質とする。フランジ４は、Ｓ
ＵＳ３０９Ｓを材質とする。継手６は、ＳＵＳ３０４を
材質とする。
【００２３】金属チューブ３の先端側３ａの内部には、
酸化ニッケル製のペレット１０が配置される。このペレ
ット１０は、万一、金属チューブ３の内部の酸素濃度が
低下したときに、そのペレット１０から酸素を放出させ
て酸素濃度の低下を抑えるためのものである。金属チュ
ーブ３の先端側３ａの内部であってサーミスタ素子２の
周囲にはセメント１１が充填される。このセメント１１
は、サーミスタ素子２を振動から保護すると共に、サー
ミスタ素子２に熱を早く伝えて温度センサ１としての応
答性を上げるためのものである。
酸化ニッケル製のペレット１０が配置される。このペレ
ット１０は、万一、金属チューブ３の内部の酸素濃度が
低下したときに、そのペレット１０から酸素を放出させ
て酸素濃度の低下を抑えるためのものである。金属チュ
ーブ３の先端側３ａの内部であってサーミスタ素子２の
周囲にはセメント１１が充填される。このセメント１１
は、サーミスタ素子２を振動から保護すると共に、サー
ミスタ素子２に熱を早く伝えて温度センサ１としての応
答性を上げるためのものである。
【００２４】継手６の内部においてシース８の基端側８
ｂへ突出するシース芯線７には、端子１２を介して一対
のリード線１３が接続される。これらリード線１３は、
耐熱ゴム製の補助リング１４に内包される。シース芯線
７及びリード線１３は互いにかしめ端子１２により接続
される。補助リング１４が継手６の上から丸かしめ又は
六角かしめされることにより、両者１４，６が気密性を
保ちながら互いに接合される。これにより、金属チュー
ブ３、フランジ４及び継手６の内部が密閉空間となる。
即ち、サーミスタ素子２が、金属チューブ３、フランジ
４及び継手６を金属包囲部材として形成される密閉空間
に収容されることになる。
ｂへ突出するシース芯線７には、端子１２を介して一対
のリード線１３が接続される。これらリード線１３は、
耐熱ゴム製の補助リング１４に内包される。シース芯線
７及びリード線１３は互いにかしめ端子１２により接続
される。補助リング１４が継手６の上から丸かしめ又は
六角かしめされることにより、両者１４，６が気密性を
保ちながら互いに接合される。これにより、金属チュー
ブ３、フランジ４及び継手６の内部が密閉空間となる。
即ち、サーミスタ素子２が、金属チューブ３、フランジ
４及び継手６を金属包囲部材として形成される密閉空間
に収容されることになる。
【００２５】シース８の内部であってシース芯線７の周
囲には、シース充填材１５が充填される。このシース充
填材１５は、温度センサ１のシース芯線７の絶縁を確保
するためのものである。
囲には、シース充填材１５が充填される。このシース充
填材１５は、温度センサ１のシース芯線７の絶縁を確保
するためのものである。
【００２６】この温度センサ１で特徴的なことは、サー
ミスタ素子２の周囲に充填されるセメント１１の構成
と、シース芯線７の周囲に充填されるシース充填材１５
の構成とにある。この実施の形態で充填されるセメント
１１は、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）粉末を主成分とする骨材
と、Ｓｉ及びＮａを含むガラス成分とを備え、ガラス成
分に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量が、セメント１
１の全体重量に対して、０．１７重量％に設定されたも
のである。又、この実施の形態で充填されるシース充填
材１５は、ＳｉＯ2粉末より構成されるものである。
ミスタ素子２の周囲に充填されるセメント１１の構成
と、シース芯線７の周囲に充填されるシース充填材１５
の構成とにある。この実施の形態で充填されるセメント
１１は、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）粉末を主成分とする骨材
と、Ｓｉ及びＮａを含むガラス成分とを備え、ガラス成
分に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量が、セメント１
１の全体重量に対して、０．１７重量％に設定されたも
のである。又、この実施の形態で充填されるシース充填
材１５は、ＳｉＯ2粉末より構成されるものである。
【００２７】次の表１に、本実施の形態で使用されるセ
メント１１を構成するために使用される材料の組成を従
来のセメントのそれと比較して示す。
メント１１を構成するために使用される材料の組成を従
来のセメントのそれと比較して示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】従来の未硬化状態のセメントは、骨材とし
てのアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）粉末（）に対し、ガラス成
分の一つでもある硬化剤としての水ガラス（）と、コ
ロイダルシリカ（珪酸塩水溶液）（）を所定量添加
し、希釈剤としての水で所定の粘度に調整したものであ
る。ここで、上記水ガラスは、３３重量％のＳｉＯ
2と、１６重量％のＮａ2Ｏを含む。コロイダルシリカ
は、２０重量％のＳｉＯ2と、３重量％以下の有機分を
含む。本実施の形態における未硬化状態のセメント１１
は、従来のセメントのようにＮａ含有量の多い水ガラス
の使用は避け、ガラス成分（硬化剤）としてコロイダル
シリカ（）のみが使用される。しかしながら、従来の
セメントで使用されるコロイダルシリカはセメントとし
ての硬化に不可欠なアルカリ金属元素を含まないので、
その硬化に不可欠なアルカリ金属元素として、本実施の
形態では、Ｎａを微量含有するガラス成分（硬化剤）が
使用される。このコロイダルシリカは、Ｓｉ成分及びＮ
ａ成分として４０．５重量％のＳｉＯ2と、０．５重量
％のＮａ2Ｏとを含む。
てのアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）粉末（）に対し、ガラス成
分の一つでもある硬化剤としての水ガラス（）と、コ
ロイダルシリカ（珪酸塩水溶液）（）を所定量添加
し、希釈剤としての水で所定の粘度に調整したものであ
る。ここで、上記水ガラスは、３３重量％のＳｉＯ
2と、１６重量％のＮａ2Ｏを含む。コロイダルシリカ
は、２０重量％のＳｉＯ2と、３重量％以下の有機分を
含む。本実施の形態における未硬化状態のセメント１１
は、従来のセメントのようにＮａ含有量の多い水ガラス
の使用は避け、ガラス成分（硬化剤）としてコロイダル
シリカ（）のみが使用される。しかしながら、従来の
セメントで使用されるコロイダルシリカはセメントとし
ての硬化に不可欠なアルカリ金属元素を含まないので、
その硬化に不可欠なアルカリ金属元素として、本実施の
形態では、Ｎａを微量含有するガラス成分（硬化剤）が
使用される。このコロイダルシリカは、Ｓｉ成分及びＮ
ａ成分として４０．５重量％のＳｉＯ2と、０．５重量
％のＮａ2Ｏとを含む。
【００３０】表２に、本実施の形態で使用されるセメン
ト１１の各成分の調合割合（重量比）を従来のセメント
のそれと比較して示す。この表の中で、Ｎａ2Ｏの含有
量は、水及び有機分の蒸発分を除いた固形分中の含有量
の計算値を示す。
ト１１の各成分の調合割合（重量比）を従来のセメント
のそれと比較して示す。この表の中で、Ｎａ2Ｏの含有
量は、水及び有機分の蒸発分を除いた固形分中の含有量
の計算値を示す。
【００３１】
【表２】
【００３２】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３、シース８及びフラ
ンジ４と、その他の部品２，５〜７，１０〜１４とを互
いに組み付ける。各部品の組み付けに際し、シース８の
中には予めシース芯線７の周囲に上記組成よりなるシー
ス充填材１５の粉末材料を充填しておく。そして、サー
ミスタ素子２をシース芯線７に抵抗溶接する。更に、フ
ランジ４がアルゴン溶接された金属チューブ３の先端部
分の中に上記組成よりなるセメント１１のペースト状の
材料を注入して、上述のシース芯線７に抵抗溶接された
サーミスタ素子２を挿入する。その後、組み付けられた
温度センサ１を８００℃で加熱焼成することにより、水
分を蒸発させて固めてセメント１１を得る。このように
して、温度センサ１の製造を完了する。
は、予め形成された金属チューブ３、シース８及びフラ
ンジ４と、その他の部品２，５〜７，１０〜１４とを互
いに組み付ける。各部品の組み付けに際し、シース８の
中には予めシース芯線７の周囲に上記組成よりなるシー
ス充填材１５の粉末材料を充填しておく。そして、サー
ミスタ素子２をシース芯線７に抵抗溶接する。更に、フ
ランジ４がアルゴン溶接された金属チューブ３の先端部
分の中に上記組成よりなるセメント１１のペースト状の
材料を注入して、上述のシース芯線７に抵抗溶接された
サーミスタ素子２を挿入する。その後、組み付けられた
温度センサ１を８００℃で加熱焼成することにより、水
分を蒸発させて固めてセメント１１を得る。このように
して、温度センサ１の製造を完了する。
【００３３】表３に、実施例１、実施例２及び実施例３
の温度センサのそれぞれにつき、セメント及びシース充
填材の加熱絶縁への試験結果を、従来の温度センサのセ
メント（表１，２に示す。）及びシース充填材（ＭｇＯ
粉末よりなる。）のそれと比較して示す。ここで、実施
例３のセメント及びシース充填材は、本実施の形態の温
度センサ１のセメント１１及びシース充填材１５と同じ
ものである。この試験は、温度センサにより検出される
最低温度を３００℃とし、その３００℃において金属チ
ューブとシース芯線端子との間でセメントとシース充填
材により構成される絶縁抵抗値、即ち「３００℃加熱絶
縁抵抗値」を測定することにより行った。抵抗値の測定
は、金属チューブとシース芯線端子との間に５Ｖの電圧
を１〜２秒間かけることにより行った。
の温度センサのそれぞれにつき、セメント及びシース充
填材の加熱絶縁への試験結果を、従来の温度センサのセ
メント（表１，２に示す。）及びシース充填材（ＭｇＯ
粉末よりなる。）のそれと比較して示す。ここで、実施
例３のセメント及びシース充填材は、本実施の形態の温
度センサ１のセメント１１及びシース充填材１５と同じ
ものである。この試験は、温度センサにより検出される
最低温度を３００℃とし、その３００℃において金属チ
ューブとシース芯線端子との間でセメントとシース充填
材により構成される絶縁抵抗値、即ち「３００℃加熱絶
縁抵抗値」を測定することにより行った。抵抗値の測定
は、金属チューブとシース芯線端子との間に５Ｖの電圧
を１〜２秒間かけることにより行った。
【００３４】
【表３】
【００３５】表３から明らかなように、ＭｇＯ粉末より
なるシース充填材と、全体重量に対して０．４９重量％
のＮａ2Ｏ換算量のＮａ成分を含むセメントとを組み合
わせて構成した従来例の温度センサの加熱絶縁抵抗値が
最も小さくなることが分かる。この従来例の構成のうち
シース充填材のみをＳｉＯ2粉末に替えた実施例１で
は、加熱絶縁抵抗値が約２〜３．５倍に増大したことが
分かる。一方、従来例の構成のうちセメントのみを全体
重量に対して０．１７重量％のＮａ2Ｏ換算量のＮａ成
分を含むものに替えた実施例２では、加熱絶縁抵抗値が
約２．５〜３．５倍に増大したことが分かる。更に、Ｓ
ｉＯ2粉末よりなるシース充填材と、全体重量に対して
０．１７重量％のＮａ2Ｏ換算量のＮａ成分を含むセメ
ントとを組み合わせて構成した実施例３（本実施の形
態）の温度センサの加熱絶縁抵抗値は、従来例のそれの
最小値と比べて桁違い（約８〜１７倍）に増大した。
なるシース充填材と、全体重量に対して０．４９重量％
のＮａ2Ｏ換算量のＮａ成分を含むセメントとを組み合
わせて構成した従来例の温度センサの加熱絶縁抵抗値が
最も小さくなることが分かる。この従来例の構成のうち
シース充填材のみをＳｉＯ2粉末に替えた実施例１で
は、加熱絶縁抵抗値が約２〜３．５倍に増大したことが
分かる。一方、従来例の構成のうちセメントのみを全体
重量に対して０．１７重量％のＮａ2Ｏ換算量のＮａ成
分を含むものに替えた実施例２では、加熱絶縁抵抗値が
約２．５〜３．５倍に増大したことが分かる。更に、Ｓ
ｉＯ2粉末よりなるシース充填材と、全体重量に対して
０．１７重量％のＮａ2Ｏ換算量のＮａ成分を含むセメ
ントとを組み合わせて構成した実施例３（本実施の形
態）の温度センサの加熱絶縁抵抗値は、従来例のそれの
最小値と比べて桁違い（約８〜１７倍）に増大した。
【００３６】図３のグラフは、３００℃加熱絶縁抵抗値
と、３００℃におけるサーミスタ素子２の出力抵抗値、
即ち温度センサ１の出力抵抗値との相関を示す。３００
℃加熱絶縁抵抗値が大小（１０ｋΩ〜１００００ｋΩ
（１０ＭΩ））となる複数の温度センサを作成し、それ
ら各温度センサにつき３００℃における出力抵抗値との
相関を試験した。これら加熱絶縁抵抗値の大小は、セメ
ントの組成、シース充填材の組成、又はそれらの吸湿程
度を変えることにより設定される。このグラフから明ら
かなように、３００℃加熱絶縁抵抗値の低い場合、即ち
セメント及びシース充填材が吸湿により絶縁劣化を起こ
した場合、それらの絶縁抵抗が出力抵抗に対して並列に
働くことから、出力抵抗値が低下することが分かる。３
００℃の出力抵抗値は、３００℃の加熱絶縁抵抗値が約
３００ｋΩ以上になることにより一定となり、加熱絶縁
抵抗値の変化による影響を受けることが無くなることが
分かる。
と、３００℃におけるサーミスタ素子２の出力抵抗値、
即ち温度センサ１の出力抵抗値との相関を示す。３００
℃加熱絶縁抵抗値が大小（１０ｋΩ〜１００００ｋΩ
（１０ＭΩ））となる複数の温度センサを作成し、それ
ら各温度センサにつき３００℃における出力抵抗値との
相関を試験した。これら加熱絶縁抵抗値の大小は、セメ
ントの組成、シース充填材の組成、又はそれらの吸湿程
度を変えることにより設定される。このグラフから明ら
かなように、３００℃加熱絶縁抵抗値の低い場合、即ち
セメント及びシース充填材が吸湿により絶縁劣化を起こ
した場合、それらの絶縁抵抗が出力抵抗に対して並列に
働くことから、出力抵抗値が低下することが分かる。３
００℃の出力抵抗値は、３００℃の加熱絶縁抵抗値が約
３００ｋΩ以上になることにより一定となり、加熱絶縁
抵抗値の変化による影響を受けることが無くなることが
分かる。
【００３７】ところで、この実施の形態では、表３及び
図３に示すように、セメント１１に含まれるＮａ成分の
Ｎａ2Ｏ換算量を０．１７重量％に設定することによ
り、３００ｋΩ以上の絶縁抵抗値を得ている。ここで、
セメント１１に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量の許
容量を以下のように設定することができる。即ち、上記
のように３００℃の加熱絶縁抵抗値が約３００ｋΩ以上
になったとき、３００℃のサーミスタ素子２の出力抵抗
値が一定値を示す。このことから、シース充填材を従来
例のＭｇＯ粉末を使用したもののままとしたときに、セ
メントの絶縁抵抗値が約３００ｋΩ以上になる程度のア
ルカリ含有量を目安にしようとすると、表３のデータか
らＮａ2Ｏ換算量を概算することができる。この場合、
Ｎａ2Ｏ換算量が０．４９重量％のときには、絶縁抵抗
値の三つのサンプルが１７０ｋΩ、２１０ｋΩ及び２４
０ｋΩを示し、Ｎａ2Ｏ換算量が０．１７重量％のとき
には、絶縁抵抗値の三つのサンプルが６００ｋΩ、６０
０ｋΩ及び６００ｋΩを示す。そこで、Ｎａ2Ｏ換算量
が０．４９重量％のときの上記三つの絶縁抵抗値の平均
値と、Ｎａ2Ｏ換算量が０．１７重量％のときの上記三
つの絶縁抵抗値の平均値とから、絶縁抵抗値が約３００
ｋΩになるＮａ2Ｏ換算量を案分すると、０．３重量％
の値を目安とすることができる。従って、セメント１１
に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量は、０．３重量％
を最大許容量として設定することができる。一方、セメ
ント１１に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量は、０．
０５重量％以上でないとセメント１１が固化しないこと
から、０．０５重量％をＮａ2Ｏ換算量の下限値として
設定することができる。
図３に示すように、セメント１１に含まれるＮａ成分の
Ｎａ2Ｏ換算量を０．１７重量％に設定することによ
り、３００ｋΩ以上の絶縁抵抗値を得ている。ここで、
セメント１１に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量の許
容量を以下のように設定することができる。即ち、上記
のように３００℃の加熱絶縁抵抗値が約３００ｋΩ以上
になったとき、３００℃のサーミスタ素子２の出力抵抗
値が一定値を示す。このことから、シース充填材を従来
例のＭｇＯ粉末を使用したもののままとしたときに、セ
メントの絶縁抵抗値が約３００ｋΩ以上になる程度のア
ルカリ含有量を目安にしようとすると、表３のデータか
らＮａ2Ｏ換算量を概算することができる。この場合、
Ｎａ2Ｏ換算量が０．４９重量％のときには、絶縁抵抗
値の三つのサンプルが１７０ｋΩ、２１０ｋΩ及び２４
０ｋΩを示し、Ｎａ2Ｏ換算量が０．１７重量％のとき
には、絶縁抵抗値の三つのサンプルが６００ｋΩ、６０
０ｋΩ及び６００ｋΩを示す。そこで、Ｎａ2Ｏ換算量
が０．４９重量％のときの上記三つの絶縁抵抗値の平均
値と、Ｎａ2Ｏ換算量が０．１７重量％のときの上記三
つの絶縁抵抗値の平均値とから、絶縁抵抗値が約３００
ｋΩになるＮａ2Ｏ換算量を案分すると、０．３重量％
の値を目安とすることができる。従って、セメント１１
に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量は、０．３重量％
を最大許容量として設定することができる。一方、セメ
ント１１に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量は、０．
０５重量％以上でないとセメント１１が固化しないこと
から、０．０５重量％をＮａ2Ｏ換算量の下限値として
設定することができる。
【００３８】以上説明したように本実施の形態の温度セ
ンサ１において、セメント１１を構成するためにその骨
材に添加されるガラス成分には、セメント１１の硬化に
不可欠な成分ではあるが、吸湿性によりセメント１１の
絶縁性を低下させるＮａ成分が含まれる。しかし、この
実施の形態では、そのガラス成分に含まれるＮａ成分の
Ｎａ2Ｏ換算量が、セメント１１の全体重量に対して、
０．１７重量％と比較的微量に設定されることから、Ｎ
ａ成分によるセメント１１の硬化が損なわれることなく
セメント１１の吸湿性が抑えられる。このため、温度セ
ンサ１が３００℃前後の中温域で使用されるときに、セ
メント１１の吸湿による絶縁抵抗値の低下を抑えること
ができ、その結果としてサーミスタ素子２の出力抵抗値
の変化を抑えて温度センサ１の検出精度の低下を抑える
ことができるようになる。
ンサ１において、セメント１１を構成するためにその骨
材に添加されるガラス成分には、セメント１１の硬化に
不可欠な成分ではあるが、吸湿性によりセメント１１の
絶縁性を低下させるＮａ成分が含まれる。しかし、この
実施の形態では、そのガラス成分に含まれるＮａ成分の
Ｎａ2Ｏ換算量が、セメント１１の全体重量に対して、
０．１７重量％と比較的微量に設定されることから、Ｎ
ａ成分によるセメント１１の硬化が損なわれることなく
セメント１１の吸湿性が抑えられる。このため、温度セ
ンサ１が３００℃前後の中温域で使用されるときに、セ
メント１１の吸湿による絶縁抵抗値の低下を抑えること
ができ、その結果としてサーミスタ素子２の出力抵抗値
の変化を抑えて温度センサ１の検出精度の低下を抑える
ことができるようになる。
【００３９】加えて、この温度センサ１によれば、シー
ス充填材１５がＳｉＯ2粉末より構成されることから、
従来例のＭｇＯ粉末より構成される場合に比べて、シー
ス充填材１５の吸湿性が相対的に低下することになる。
このため、上記のセメント１１の構成による効果に加
え、温度センサ１が３００℃前後の中温域で使用される
ときに、シース充填材１５の吸湿による絶縁抵抗値の低
下も抑えることができ、その結果としてサーミスタ素子
２の出力抵抗値の変化を抑えて温度センサ１の検出精度
の低下を更に抑えることができるようになる。つまり、
セメント１１とシース充填材１５との相乗効果により、
中温域での吸湿による絶縁抵抗の低下を更に抑えること
ができ、温度センサ１としての検出精度の低下を更に抑
えることができて、より安定した動作特性を示す温度セ
ンサ１を得ることができるようになる。
ス充填材１５がＳｉＯ2粉末より構成されることから、
従来例のＭｇＯ粉末より構成される場合に比べて、シー
ス充填材１５の吸湿性が相対的に低下することになる。
このため、上記のセメント１１の構成による効果に加
え、温度センサ１が３００℃前後の中温域で使用される
ときに、シース充填材１５の吸湿による絶縁抵抗値の低
下も抑えることができ、その結果としてサーミスタ素子
２の出力抵抗値の変化を抑えて温度センサ１の検出精度
の低下を更に抑えることができるようになる。つまり、
セメント１１とシース充填材１５との相乗効果により、
中温域での吸湿による絶縁抵抗の低下を更に抑えること
ができ、温度センサ１としての検出精度の低下を更に抑
えることができて、より安定した動作特性を示す温度セ
ンサ１を得ることができるようになる。
【００４０】この実施の形態の温度センサ１の構成にお
いて、温度センサ１により検出される最低温度、例えば
３００℃において、シース芯線７と金属チューブ３との
間でセメント１１及びシース充填材１５により構成され
る絶縁抵抗は、サーミスタ素子２の出力抵抗に対して並
列に働き、その絶縁抵抗値が低下することにより、サー
ミスタ素子２の出力抵抗値が小さくなるという悪影響が
出ることがある。そして、この悪影響は、図３に示すよ
うに、セメント１１及びシース充填材１５により構成さ
れる絶縁抵抗値がサーミスタ素子２の出力抵抗値（約１
５０ｋΩ）の約２倍（約３００ｋΩ）より小さくなるこ
とにより出ることが分かる。従って、この温度センサ１
の構成によれば、絶縁抵抗値を、同センサ１により検出
される最低温度（本実施の形態では、３００℃）におけ
るサーミスタ素子２の出力抵抗値の２倍以上の値に設定
しているので、図３に示すように、３００℃におけるサ
ーミスタ素子２の出力抵抗値が実質的に低下することが
ない。このことは、本実施の形態では、セメント１１及
びシース充填材１５の少なくとも一方の組成を、上記の
ように特定してセメント１１又はシース充填材１５の吸
湿性を低下させることにより達成されるものである。つ
まり、この実施の形態の温度センサ１によれば、セメン
ト１１及びシース充填材１５の組成を上記のように設定
したことにより、それらによる絶縁抵抗値の低下を抑え
ることができるようになり、結果として、サーミスタ素
子２の出力抵抗値の変化を抑えて温度センサ１の検出精
度の低下を抑えることができるのである。
いて、温度センサ１により検出される最低温度、例えば
３００℃において、シース芯線７と金属チューブ３との
間でセメント１１及びシース充填材１５により構成され
る絶縁抵抗は、サーミスタ素子２の出力抵抗に対して並
列に働き、その絶縁抵抗値が低下することにより、サー
ミスタ素子２の出力抵抗値が小さくなるという悪影響が
出ることがある。そして、この悪影響は、図３に示すよ
うに、セメント１１及びシース充填材１５により構成さ
れる絶縁抵抗値がサーミスタ素子２の出力抵抗値（約１
５０ｋΩ）の約２倍（約３００ｋΩ）より小さくなるこ
とにより出ることが分かる。従って、この温度センサ１
の構成によれば、絶縁抵抗値を、同センサ１により検出
される最低温度（本実施の形態では、３００℃）におけ
るサーミスタ素子２の出力抵抗値の２倍以上の値に設定
しているので、図３に示すように、３００℃におけるサ
ーミスタ素子２の出力抵抗値が実質的に低下することが
ない。このことは、本実施の形態では、セメント１１及
びシース充填材１５の少なくとも一方の組成を、上記の
ように特定してセメント１１又はシース充填材１５の吸
湿性を低下させることにより達成されるものである。つ
まり、この実施の形態の温度センサ１によれば、セメン
ト１１及びシース充填材１５の組成を上記のように設定
したことにより、それらによる絶縁抵抗値の低下を抑え
ることができるようになり、結果として、サーミスタ素
子２の出力抵抗値の変化を抑えて温度センサ１の検出精
度の低下を抑えることができるのである。
【００４１】［第２の実施の形態］次に、本発明の温度
センサを具体化した第２の実施の形態を図面に従って説
明する。尚、本実施の形態を含む以下の各実施の形態に
おいて、前記第１の実施の形態の温度センサ１と同一構
成については同一符号を付して説明を省略し、異なった
点を中心に説明する。
センサを具体化した第２の実施の形態を図面に従って説
明する。尚、本実施の形態を含む以下の各実施の形態に
おいて、前記第１の実施の形態の温度センサ１と同一構
成については同一符号を付して説明を省略し、異なった
点を中心に説明する。
【００４２】図４に本実施の形態の温度センサ２１の断
面図を示す。図５に図４の一部を拡大して示す。この温
度センサ２１では、前述した金属チューブ３そのものが
省略され、シース８とキャップ２２とにより金属チュー
ブが代用される点で前記温度センサ１と構成が異なる。
シース８とキャップ２２はシース先端部８ａにおいてカ
シメにより仮固定され、円周溶接される。キャップ２２
の内部には、酸化ニッケルからなるペレット１０が埋設
されると共にサーミスタ素子２に接するセメント１１が
充填され、先端が盛り材２３により封止される。シース
８の内部には、シース芯線７の周囲にシース充填材１５
が充填される。シース８、キャップ２２及び盛り材２３
はそれぞれＳＵＳ３１０Ｓを材質とする。セメント１１
及びシース充填材１５に使用される材料の組成は、前記
第１の実施の形態のそれと同じである。
面図を示す。図５に図４の一部を拡大して示す。この温
度センサ２１では、前述した金属チューブ３そのものが
省略され、シース８とキャップ２２とにより金属チュー
ブが代用される点で前記温度センサ１と構成が異なる。
シース８とキャップ２２はシース先端部８ａにおいてカ
シメにより仮固定され、円周溶接される。キャップ２２
の内部には、酸化ニッケルからなるペレット１０が埋設
されると共にサーミスタ素子２に接するセメント１１が
充填され、先端が盛り材２３により封止される。シース
８の内部には、シース芯線７の周囲にシース充填材１５
が充填される。シース８、キャップ２２及び盛り材２３
はそれぞれＳＵＳ３１０Ｓを材質とする。セメント１１
及びシース充填材１５に使用される材料の組成は、前記
第１の実施の形態のそれと同じである。
【００４３】従って、本実施の形態の温度センサ２１で
も、セメント１１を硬化させる機能を確保しながらセメ
ント１１の吸湿性が抑えられ、シース充填材１５の吸湿
性が相対的に低下することから、第１の実施の形態と同
様の効果を得ることができる。
も、セメント１１を硬化させる機能を確保しながらセメ
ント１１の吸湿性が抑えられ、シース充填材１５の吸湿
性が相対的に低下することから、第１の実施の形態と同
様の効果を得ることができる。
【００４４】［第３の実施の形態］次に、本発明の温度
センサを具体化した第３の実施の形態を図面に従って説
明する。
センサを具体化した第３の実施の形態を図面に従って説
明する。
【００４５】図６に本実施の形態の温度センサ３１の断
面図を示す。図７に図６の一部を拡大して示す。この温
度センサ３１でも、前述した金属チューブそのものが省
略され、シース８とキャップ２２とにより金属チューブ
が代用される点で前記温度センサ１と構成が異なる。シ
ース８とキャップ２２とは外形が等しく形成され、シー
ス先端部８ａとキャップ基端部２２ａの端面が突き合わ
せ溶接される。キャップ２２の内部には、酸化ニッケル
からなるペレット１０が埋設されると共にサーミスタ素
子２に接するセメント１１が充填され、先端が盛り材２
３により封止される。キャップ２２の一部及びシース８
の内部には、シース芯線７の周囲にシース充填材１５が
充填される。シース８、キャップ２２及び盛り材２３は
それぞれＳＵＳ３１０Ｓを材質とする。セメント１１及
びシース充填材１５に使用される材料の組成は、前記第
１の実施の形態のそれと同じである。
面図を示す。図７に図６の一部を拡大して示す。この温
度センサ３１でも、前述した金属チューブそのものが省
略され、シース８とキャップ２２とにより金属チューブ
が代用される点で前記温度センサ１と構成が異なる。シ
ース８とキャップ２２とは外形が等しく形成され、シー
ス先端部８ａとキャップ基端部２２ａの端面が突き合わ
せ溶接される。キャップ２２の内部には、酸化ニッケル
からなるペレット１０が埋設されると共にサーミスタ素
子２に接するセメント１１が充填され、先端が盛り材２
３により封止される。キャップ２２の一部及びシース８
の内部には、シース芯線７の周囲にシース充填材１５が
充填される。シース８、キャップ２２及び盛り材２３は
それぞれＳＵＳ３１０Ｓを材質とする。セメント１１及
びシース充填材１５に使用される材料の組成は、前記第
１の実施の形態のそれと同じである。
【００４６】従って、本実施の形態の温度センサ３１に
よれば、セメント１１を硬化させる機能を確保しながら
セメント１１の吸湿性が抑えられ、シース充填材１５の
吸湿性が相対的に低下することから、第１の実施の形態
と同様の効果を得ることができる。
よれば、セメント１１を硬化させる機能を確保しながら
セメント１１の吸湿性が抑えられ、シース充填材１５の
吸湿性が相対的に低下することから、第１の実施の形態
と同様の効果を得ることができる。
【００４７】尚、この発明は前記各実施の形態に限定さ
れるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範
囲で適宜に変更して実施することもできる。
れるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範
囲で適宜に変更して実施することもできる。
【００４８】（１）前記各実施の形態では、サーミスタ
素子２の周囲に充填されるセメント１１を、Ａｌ2Ｏ3を
主成分とする骨材とガラス成分とを備え、ガラス成分に
含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量がセメント１１の全
体重量に対して０．１７重量％とし、併せて、シース芯
線７の周囲に充填されるシース充填材１５を、ＳｉＯ2
粉末により構成した。これに対し、セメント１１を第１
の実施の形態と同様に構成し、シース充填材１５を従来
例のＭｇＯ粉末により構成してもよい。或いは、セメン
ト１１を従来例と同様に構成し、シース充填材１５をＳ
ｉＯ2粉末より構成してもよい。これによっても、前記
第１の実施の形態と同等の作用及び効果を得ることがで
きる。
素子２の周囲に充填されるセメント１１を、Ａｌ2Ｏ3を
主成分とする骨材とガラス成分とを備え、ガラス成分に
含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量がセメント１１の全
体重量に対して０．１７重量％とし、併せて、シース芯
線７の周囲に充填されるシース充填材１５を、ＳｉＯ2
粉末により構成した。これに対し、セメント１１を第１
の実施の形態と同様に構成し、シース充填材１５を従来
例のＭｇＯ粉末により構成してもよい。或いは、セメン
ト１１を従来例と同様に構成し、シース充填材１５をＳ
ｉＯ2粉末より構成してもよい。これによっても、前記
第１の実施の形態と同等の作用及び効果を得ることがで
きる。
【００４９】（２）前記各実施の形態では、セメント１
１のガラス成分に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量を
セメント１１の全体重量に対して０．１７重量％とした
が、このＮａ2Ｏの換算量は、０．０５〜０．３重量％
の値であれば０．１７重量％以外の値であってもよい。
この場合でも、前記第１の実施の形態と同等の作用及び
効果を得ることができる。
１のガラス成分に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量を
セメント１１の全体重量に対して０．１７重量％とした
が、このＮａ2Ｏの換算量は、０．０５〜０．３重量％
の値であれば０．１７重量％以外の値であってもよい。
この場合でも、前記第１の実施の形態と同等の作用及び
効果を得ることができる。
【００５０】（３）前記各実施の形態では、３００℃を
中温域として温度センサにより検出される最低温度とし
て説明したが、２００℃前後の温度を中温域として温度
センサにより検出される最低温度とすることもできる。
中温域として温度センサにより検出される最低温度とし
て説明したが、２００℃前後の温度を中温域として温度
センサにより検出される最低温度とすることもできる。
【００５１】（４）前記各実施の形態では、セメント１
１の骨材をＡｌ2Ｏ3を主成分として構成したが、その骨
材をＳｉＯ2を主成分として構成してもよい。
１の骨材をＡｌ2Ｏ3を主成分として構成したが、その骨
材をＳｉＯ2を主成分として構成してもよい。
【００５２】
【発明の効果】請求項１に記載の発明の構成によれば、
セメントの骨材に添加されるガラス成分に含まれるＮａ
成分のＮａ2Ｏ換算量がセメント全体重量に対して０．
０５〜０．３重量％と比較的微量であることから、Ｎａ
によるセメントの硬化が損なわれることなくセメントの
吸湿性が抑えられる。このため、中温域で吸湿による絶
縁抵抗の低下を抑えることができ、温度センサとしての
検出精度の低下を抑えることができる。
セメントの骨材に添加されるガラス成分に含まれるＮａ
成分のＮａ2Ｏ換算量がセメント全体重量に対して０．
０５〜０．３重量％と比較的微量であることから、Ｎａ
によるセメントの硬化が損なわれることなくセメントの
吸湿性が抑えられる。このため、中温域で吸湿による絶
縁抵抗の低下を抑えることができ、温度センサとしての
検出精度の低下を抑えることができる。
【００５３】請求項２に記載の発明の構成によれば、例
えば、ＭｇＯを主成分とする場合よりも、充填材の吸湿
性が相対的に低下する。このため、中温域で吸湿による
絶縁抵抗の低下を抑えることができ、温度センサとして
の検出精度の低下を抑えることができる。
えば、ＭｇＯを主成分とする場合よりも、充填材の吸湿
性が相対的に低下する。このため、中温域で吸湿による
絶縁抵抗の低下を抑えることができ、温度センサとして
の検出精度の低下を抑えることができる。
【００５４】請求項３に記載の発明の構成によれば、セ
メントの硬化が損なわれることなくセメントの吸湿性が
抑えられ、加えて、充填材の吸湿性が相対的に低下す
る。このため、セメントと充填材との相乗効果により、
中温域で吸湿による絶縁抵抗の低下を更に抑えることが
でき、温度センサとしての検出精度の低下を更に抑える
ことができる。
メントの硬化が損なわれることなくセメントの吸湿性が
抑えられ、加えて、充填材の吸湿性が相対的に低下す
る。このため、セメントと充填材との相乗効果により、
中温域で吸湿による絶縁抵抗の低下を更に抑えることが
でき、温度センサとしての検出精度の低下を更に抑える
ことができる。
【００５５】請求項４に記載の発明の構成によれば、例
えば、セメント及び充填材の少なくとも一方の組成を特
定してセメント又は充填材の吸湿性による絶縁抵抗の低
下を抑えることにより、サーミスタ素子の出力抵抗値の
実質的な低下が抑えられる。この結果、中温域での絶縁
抵抗の低下による温度センサとしての検出精度の低下を
防止することができる。
えば、セメント及び充填材の少なくとも一方の組成を特
定してセメント又は充填材の吸湿性による絶縁抵抗の低
下を抑えることにより、サーミスタ素子の出力抵抗値の
実質的な低下が抑えられる。この結果、中温域での絶縁
抵抗の低下による温度センサとしての検出精度の低下を
防止することができる。
【００５６】請求項５に記載の発明の構成によれば、例
えば、セメント及び充填材の少なくとも一方の組成を特
定したり、包囲部材の材質、厚み、形状等を特定したり
してセメント又は充填材の吸湿性による絶縁抵抗の低下
を抑えることにより、サーミスタ素子の出力抵抗値の実
質的な低下が抑えられる。この結果、中温域での絶縁抵
抗の低下による温度センサとしての検出精度の低下を防
止することができる。
えば、セメント及び充填材の少なくとも一方の組成を特
定したり、包囲部材の材質、厚み、形状等を特定したり
してセメント又は充填材の吸湿性による絶縁抵抗の低下
を抑えることにより、サーミスタ素子の出力抵抗値の実
質的な低下が抑えられる。この結果、中温域での絶縁抵
抗の低下による温度センサとしての検出精度の低下を防
止することができる。
【図１】第１の実施の形態に係り、温度センサを示す部
分破断側面図である。
分破断側面図である。
【図２】同じく、図１の一部を拡大して示す断面図であ
る。
る。
【図３】同じく、３００℃における加熱絶縁抵抗値と出
力抵抗値との相関を示すグラフである。
力抵抗値との相関を示すグラフである。
【図４】第２の実施の形態に係り、温度センサを示す側
断面図である。
断面図である。
【図５】同じく、図４の一部を拡大して示す断面図であ
る。
る。
【図６】第３の実施の形態に係り、温度センサを示す側
断面図である。
断面図である。
【図７】同じく、図６の一部を拡大して示す断面図であ
る。
る。
１ 温度センサ ２ サーミスタ素子 ３ 金属チューブ（包囲部材） ８ シース（包囲部材） １１ セメント １５ シース充填材 ２１ 温度センサ ２２ キャップ（包囲部材） ３１ 温度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 直樹 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊 陶業株式会社内 Ｆターム(参考） 2F056 QC01 QC06
Claims (5)
- 【請求項１】 サーミスタ素子及びそのサーミスタ素子
から延びる芯線を金属製の包囲部材で包囲し、前記サー
ミスタ素子の周囲の少なくとも一部にセメントを充填し
た温度センサにおいて、 前記セメントは、Ａｌ2Ｏ3又はＳｉＯ2を主成分とする
骨材とガラス成分とを備え、前記ガラス成分に含まれる
Ｎａ成分のＮａ2Ｏ換算量が、セメント全体重量に対し
て、０．０５〜０．３重量％であることを特徴とする温
度センサ。 - 【請求項２】 サーミスタ素子及びそのサーミスタ素子
から延びる芯線を金属製の包囲部材で包囲し、前記芯線
の周囲の少なくとも一部に充填材を充填した温度センサ
において、 前記充填材は、ＳｉＯ2を主成分とすることを特徴とす
る温度センサ。 - 【請求項３】 サーミスタ素子及びそのサーミスタ素子
から延びる芯線を金属製の包囲部材で包囲し、前記サー
ミスタ素子の周囲の少なくとも一部にセメントを充填す
ると共に前記芯線の周囲の少なくとも一部に充填材を充
填した温度センサにおいて、 前記セメントは、Ａｌ2Ｏ3又はＳｉＯ2を主成分とする
骨材とガラス成分とを備え、前記ガラス成分に含まれる
Ｎａ成分のＮａ2Ｏ換算量が、セメント全体重量に対し
て、０．０５〜０．３重量％であり、 前記充填材は、ＳｉＯ2を主成分とすることを特徴とす
る温度センサ。 - 【請求項４】 請求項１乃至請求項３の一つに記載の温
度センサにおいて、 前記芯線の端子と前記包囲部材との間で前記セメント及
び前記充填材により構成される絶縁抵抗値を、当該温度
センサにより検出される最低温度における前記サーミス
タ素子の出力抵抗値の２倍以上の値に設定したことを特
徴とする温度センサ。 - 【請求項５】 サーミスタ素子及びそのサーミスタ素子
から延びる芯線を金属製の包囲部材で包囲し、前記サー
ミスタ素子の周囲の少なくとも一部にセメントを充填す
ると共に前記芯線の周囲の少なくとも一部に充填材を設
け、２００℃以上の温度を検出するために使用される温
度センサにおいて、 前記芯線の端子と前記包囲部材との間で前記セメント及
び前記充填材により構成される絶縁抵抗値を、当該温度
センサにより検出される最低温度における前記サーミス
タ素子の出力抵抗値の２倍以上の値に設定したことを特
徴とする温度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07498599A JP3975023B2 (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 温度センサ |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP07498599A JP3975023B2 (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 温度センサ |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000266609A true JP2000266609A (ja) | 2000-09-29 |
| JP3975023B2 JP3975023B2 (ja) | 2007-09-12 |
Family
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP07498599A Expired - Fee Related JP3975023B2 (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 温度センサ |
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| CN110375869A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-10-25 | 首凯汽车零部件（江苏）有限公司 | 一种高稳定性高温度温度传感器 |
-
1999
- 1999-03-19 JP JP07498599A patent/JP3975023B2/ja not_active Expired - Fee Related
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