JPH03130631A

JPH03130631A - 接点常開型温度センサおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH03130631A
Application number: JP26761389A
Authority: JP
Inventors: Kenzou Nakiri; 名桐　健三; Naonobu Mizushima; 水嶋　尚信
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1989-10-13
Filing date: 1989-10-13
Publication date: 1991-06-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、主に自動車の排気ガスの触媒式浄化装置に備
えられ、所定温度以上に昇温しなとき、可溶金属が溶け
て電気回路を導通する接点常開型温度センサに関する。

［従来の技術］接点常開型温度センサは、設定温度未満では金属容器と
電極材の間が確実に絶縁され、設定温度に昇温し可溶金
属が溶けた時は、両者の間が速やか且つ確実に導通され
ることが望ましい。

従来提案されている接点常開型温度センサとしては、第
１１図に示す（ａ）特開昭５７−７３６４０号公報に記
載されたサーモセンサ５０、あるいは（ｂ）特願平１−
１６１７７０の温度センサ等がある。

従来例（ａ）のサーモセンサ５０は、金属管５１の中に
粉末絶縁体５２を介在させて可溶金属線５３と電極線５
４を収容し、金属管５１の一端を閉塞し、他端に露出し
た電極線５４を金属管５１の開口端面に接続し、可溶金
属線５３を電線５５に接続したものである。

そして、サーモセンサ５０の設置された場所が所定温度
に上昇すると、可溶金属線５３が溶融して粉末絶縁体５
２に浸透し、可溶金属線５３と電極線５４間あるいは可
溶金属［５３と金属管５１の内壁とが導通する。

［発明が解決しようとする課Ｍ］しかるに、従来例（ａ）は、可溶金属線が長くまたその
機械的強度（伸び、延性、靭性）が小さいので、製造工
程の絞り加工［（スェージング）時に可溶金属線が断線
する不具合が生じた。

また従来例（ｂ）は、接点を構成している電極線および
金属容器と、可溶金属が分離したものと、可溶金属のＣ
ｕ−Ｍｎ合金線の端が電極線に溶接されたものがある。

可溶金属線が分離したものは、設定温度に達した時の接
点間の導通に不利である。

また可溶金属線が溶接されたものは、溶接の接合強度が
弱く、したがって製造工程の絞り加工時に、可溶金属線
と電極材の接合部が分離する不具合が生じた。

本発明は上記課題の解決を目的とし、可溶金属と電極線
の結合品の形が機械的強度（伸び、延性、靭性ンに優れ
、可溶金属と電極材の接合が強く、したがって製造工程
の絞り加工時に発生する可溶金属の切断または可溶金属
と電極材の接合部の分離などを防止でき、製造上の歩留
まりが向上し、また設定温度に昇温し可溶金属が溶けた
時は、確実に導通される信頼性に優れた接点常開型温度
センサの提供、およびその製造方法の提供にある。

［課題を解決するための手段］本発明の接点常開型温度センサは、上記課題を解決する
ために、先端が閉塞した耐熱金属管と、該耐熱金属管内
に電気絶縁して設置される１または複数の棒状の電極材
と、前記耐熱金属管内の感熱部に設置されるとともに所
定温度で溶融して前記耐熱金属管と前記電極材の間に電
気導通路を形成する可溶金属と、前記耐熱金属管内の隙
間に充填される絶縁性セラミック粉末と、前記電極材の
後端側を露出させて、前記耐熱金属管の後端開口部を絶
縁密封するシール材を備えてなる接点常開型温度センサ
において、筒状を呈する可溶金属を前記棒状の電極材の先端部に、
かしめ、溶接または螺合等により接合し、感熱部に設置
したことを技術的手段とする。

さらに、筒状の可溶金属に、棒状の電極材の先端部を挿
入し、かしめ、溶接または螺合等により接合し、続いて
、前記可溶金属を接合した電極材を、筒状の絶縁性碍管
に挿入して、一体物に組付け、続いて、前記一体物を、
先端が閉塞した耐熱金属管内に挿入し、続いて、耐熱金
属管内の隙間に絶縁性セラミック粉末を振動充填して、
前記−体物を固定し、続いて、前記電極材の後端側を貫
通状態にして、耐熱金属管の後端開口部にシール用の熱
硬化材を充填し、プレス加工により塞ぎ、続いて、耐熱
金属管に絞り加工して１５％〜４０％減径し、その後、
前記熱硬化材に熱処理を施して耐熱金属管の後端開口部
を絶縁密封する接点常開型温度センサの製造方法を技術
的手段とする。

［作用および発明の効果］本発明の接点常開型温度センサは、上記構成を有するの
で、Ｊ＃求項１について、（作用）可溶金属が温度センサの感熱部位に集中し、感
熱部位の可溶金属の質量と表面積を大きくすることがで
きるので、（効果）昇温により溶融した場合、確実に導通させるの
に有利である。

（作用）一方の接点を構成する棒状の電極部材と可溶金
属が、常時かつ強固に接続しているので、他方の接点を
構成する金属容器と可溶金属との距離を接近させること
ができ、（効果）昇温により溶融した場合の導通性を確実にし、
応答性を向上させることができる。

（作用）電極部材と可溶金属が強固に接続し、可溶金属
が集中していて、電極部材と可溶金属の接合部および可
溶金属の形状が機械的強度（伸び、延性、靭性）に優れ
るので、（効果）絞り加工時に接合部が離れるあるいは可溶金属
自体が切断する等の不具合の発生が防止される。

請求項２についてかしめ、溶接または螺合により、先端部に筒状の可溶金
属を接合した電極材を、筒状の絶縁性碍管に挿入して組
付け、さらにそれらを先端が閉塞した耐熱金属管に挿入
する製造方法により、（作用）製造工程において、耐熱
金属管の軸心部に可溶金属がしっかり保持されるので、
（効果）組付性が向上する。

以上の如く本発明の接点常開型温度センサは、昇温した
場合の導通性と応答性が向上するとともに、組付性が良
く、製造上の歩留まりが向上する。

［実施例］次に本発明の第１実施例を第１〜７図に基づいて説明す
る。

接点常開型温度センサＡは、先端部２１に筒状の可溶金
属３を接合した棒状の電極材２を、円筒状の絶縁性碍管
４に挿入して組付け、この一体物（アッシー）５を先端
が閉塞した耐熱金属管１に挿設し、耐熱金属管１内の隙
間に絶縁性セラミック粉末６を充填し、電極材の後端を
露出させて、前記耐熱金属管１の後端開口部をガラス７
で絶縁密封してなる。

耐熱金属管１は５ＵＳ３Ｑ４で形成され、金属円管の先
端に閉寒材１３を溶接してなる。

前記棒状の電極材２は、ニッケルを主成分とする耐熱鋼
で形成されている。

前記筒状の可溶金属３は、銅マンガン合金を素材とし、
前記電極材２の先端部２１に、かしめにより強固に接合
され、前記耐熱金属管１の感熱部位に挿設される。

前記円筒状の絶縁性碍管４は、酸化マグネシウム（Ｍｇ
Ｏ）を成形し１６００℃以上で焼成したものである０本
実施例では、円筒孔の先端部４１に前記可溶金属３が嵌
合している。

前記絶縁性セラミック粉末６は、酸化マグネシウムの粉
末である。

前記ガラス（シール材）７は、シリカ２０％、酸化硼素
３０％、酸化亜鉛２５％を主成分とし、前記電極材２を
固定している。

つぎに接点常開型温度センサＡの製造方法を第１図〜第
５図に基づき説明する。

１）未加工金属管本体１１の開口１２に、閉塞材１３　
（ＳＵＳ３０４製）を溶接し、試験管状の耐熱金属管１
０を形成する。

２ＨＩＪマンガン合金（Ｃｕ７７％、Ｍｎ２３％）製の
筒状の可溶金属３を用意して、棒状の電極材２の先端部
２１に嵌込み、かしめる。

３）可溶金属３を接合した電極材２を、前記絶縁性碍管
４に挿入し、円筒孔の先端部４１に前記可溶金属３を嵌
合させる。

４）可溶金属３、電極材２および絶縁性碍管４からなる
一体物（アッシー）５を前記耐熱金属ｆｆ１０に挿入し
、続いて、耐熱金属管１０内の隙間に前記セラミック粉
末６を振動充填して、一体物（アッシー）５を固定する
。

５）前記電極材２を貫通状態にして、耐熱金属管１０の
後端開口部１４にシール用の熱硬化材７゜（シリカ２０
％、酸化硼素３０％、酸化亜＃９２５％を主成分とする
）を充填し、プレス加工により塞ぐ。

６）耐熱金属管１０に絞り加工（スェージング加工）し
て１５％〜４０％減径する。なお、加工後の耐熱金属管
１は、厚さが０，３〜０．７５ａｍ、内径が２．５〜６
．ＯＬＩｗ＋とされる。

７）絞り加工の際に付着した油を取り除くために洗浄液
に浸して洗浄を行う、好ましくは超音波洗浄を行う。

８）熱硬化材７０に６９０℃で３０分間の熱処理を施し
て、耐熱金属管１の後端開口部を密封するとともに前記
電極材２を固定して、第１図に示す接点常開型温度セン
サＡを完成する。

こうして製造された接点常開型温度センサＡは、感熱部
位が耐熱金属管１の先端部に設定されるので、温度セン
サＡの外部に露出した電極材２にリード１１１１０がか
しめ、溶接あるいはろう付けにより固着されて浄化装置
に組付けられて、第６図に示すように、電池１２０およ
び警報ランプ１３０と直列接続された警報回路１００に
おいて、浄化装置の異常検知のために使用される。

浄化装置の過熱によって可溶金属３が溶融すると、第７
図に示すとおり、液状の金属３ａが絶縁性碍管４および
絶縁性セラミック粉末６内に浸入、通過して耐熱金属管
１と接触し、電極材２と耐熱金属管１とを導通状態にす
る。

このように、可溶金属３の溶融により、警報回路１００
が直接導通するので、警報ランプ１３０を作動させるの
にリレー、トランジスタ等のスイッチング素子が不要に
なり、安価な警報回路１００を構成できる。

つぎに第２実施例を第８図に基き説明する。

第２実施例の接点常開型温度センサＢは、第１実施例と
比較して、筒状の可溶金属３Ｂが肉厚で軸方向に短く、
絶縁性碍管４の先端から可溶金属３Ｂｔ−露出して組付
ける。これにより、可溶金属３Ｂと耐熱金属管１が接近
し、可溶金属が温度センサの感熱部位に集中するので、
（効果）応答性が白土６する。

つぎに第３実施例を第９図に基づき説明する。

第３実施例の接点常開型温度センサＣは、第２実施例の
可溶金属３Ｂの先端側に、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）
を成形焼成した絶縁板８を設けるものであり、（効果）
加工工程において、耐熱金属管１の先端と可溶金属３Ｂ
の接触を防止し、組付性が向上する。

つぎに第４実施例を第１０図に基き説明する。

第４実施例の接点常開型温度センサＤは、第１実施例の
可溶金属３を絶縁性碍管４の先端側に突出して嵌合させ
、第３実施例と同様な絶縁板８を設けるものであり、（
効果）応答性と組付性が向上する。

本発明は、上記実施例以外につぎの変形例を含む。

■、棒状の電極部材は、１本でなく複数本でも良い。

■５筒状の可溶金属と電極材の先端部との接合は、溶接
または螺合等でも良い。

■、耐熱金属管はむくで形成されても良い。

■、絶縁碍管、絶縁粉末、接触防止絶縁板は別々のセラ
ミック材料であっても良い。

■、熱硬化材はマグネシアを用いても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる接点常開型温度センサの第１実
施例の斜視断面図、第２図、第３図、第４図および第５
図は第１実施例の接点常開型温度センサの製造工程を表
す斜視断面図、第６図は本発明の温度センサを用いた警
報回路を示す回路図、第７図は可溶金属の溶融時を示す
斜視断面図である。第８図は接点常開型温度センサの第
２実施例の斜視断面図、第９図はその第３実施例の斜視
断面図、第１０図はその第４実施例の斜視断面図、第１
１図は従来例の断面図である。図中、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ・・・接点常開型温度センサト・
・耐熱金属管　２・・・棒状の電極材　３・・・可溶金
属　４・・・絶縁性碍管　５・・・一体物　６・・・絶
縁性セラミック粉末　７・・・ガラス（シール材）　８
・・・絶縁板

Claims

【特許請求の範囲】１）先端が閉塞した耐熱金属管と、該耐熱金属管内に電気絶縁して設置される１または複数
の棒状の電極材と、前記耐熱金属管内の感熱部に設置されるとともに所定温
度で溶融して前記耐熱金属管と前記電極材の間に電気導
通路を形成する可溶金属と、前記耐熱金属管内の隙間に
充填される絶縁性セラミック粉末と、前記電極材の後端側を露出させて、前記耐熱金属管の後
端開口部を絶縁密封するシール材を備えてなる接点常開
型温度センサにおいて、前記電極材の先端部に筒状を呈する可溶金属を、かしめ
、溶接または螺合等により接合し、感熱部に設置したこ
とを特徴とする接点常開型温度センサ。２）筒状の可溶金属に、棒状の電極材の先端部を挿入し
、かしめ、溶接または螺合等により接合し、続いて、前
記可溶金属を接合した電極材を、筒状の絶縁性碍管に挿
入して、一体物に組付け、続いて、前記一体物を、先端
が閉塞した耐熱金属管内に挿入し、続いて、耐熱金属管内の隙間に絶縁性セラミック粉末を
振動充填して、前記一体物を固定し、続いて、前記電極
材の後端側を貫通状態にして、耐熱金属管の後端開口部
にシール用の熱硬化材を充填し、プレス加工により塞ぎ
、続いて、耐熱金属管に絞り加工して１５％〜４０％減径
し、その後、前記熱硬化材に熱処理を施して耐熱金属管の後
端開口部を絶縁密封する接点常開型温度センサの製造方
法。