(57)【要約】【課題】素子収容部材内における感温素子の位置決めがなされながら、素子収容部材内の感温素子への通気を確保した温度センサを提供する。【解決手段】温度センサは、シース部材と、シース管の一端に取り付けられた感温素子と、シース部材の少なくとも一部と感温素子とを収容する素子収容部材であって、シース管の一部が収容される筒状の胴部と、胴部から径が絞り込まれた段差部を介して連設され、感温素子の外径より大きくシース管の外径より小さな内径の先端部とを有する素子収容部材と、を備える。素子収容部材の先端部内に感温素子が配置されると共に、シース管の一端が、素子収容部材の段差部からシース管の基端側に離間した位置に位置決めされており、素子収容部材とシース管とが、素子収容部材の胴部の径方向において断続的に３以上の方向から加締めて固定されている。【選択図】図２
2010256144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の外径および長さを備えたシース管の内部を貫通しかつ該シース管の一端において突出する導電体を、前記シース管に固定したシース部材と、
前記シース管の外径より小さい径の感温素子であって、前記導電体に電気的に接続されて、前記シース管の前記一端から所定量突出した位置に取り付けられた感温素子と、
前記シース部材の少なくとも一部と、前記感温素子とを収容する素子収容部材であって、前記シース管の少なくとも一部が収容される筒状の胴部と、該胴部から径が絞り込まれた段差部を介して連設され、前記感温素子の外径より大きく前記シース管の外径より小さな内径の先端部とを有する素子収容部材と
を備えた温度センサにおいて、
前記先端部内に前記感温素子が配置されると共に、前記シース管の前記一端が、前記素子収容部材の前記段差部から当該シース管の基端側に離間した位置に位置決めされており、
前記素子収容部材と前記シース管とが、当該素子収容部材の胴部の径方向において断続的に３以上の方向から加締めて固定されていることを特徴とする温度センサ。
【請求項２】
前記感温素子は、温度により電気抵抗が変化する酸化物半導体からなる感温部を有するサーミスタ素子であることを特徴とする請求項１記載の温度センサ。
【請求項３】
温度センサの製造方法であって、
所定の外径および長さのシース管の一端から、該シース管の内部を通る導電体の先端を突出させた状態で、前記導電体を前記シース管に固定したシース部材の当該導電体に、前記シース管の外径より小さな外径の感温素子を接続することで、前記シース管の前記一端から所定量突出した位置に固定し、
前記シース管の少なくとも一部を収容可能な筒状の胴部の一端に、該胴部から径を絞り込んだ段差部を介して、前記感温素子の外径より大きく前記シース管の外径より小さな内径の先端部を設けて、前記胴部，前記段差部および前記先端部を備えた素子収容部材を準備し、
前記素子収容部材の内部に前記シース部材を収容し、前記先端部内に前記感温素子が位置し、前記シース管の前記一端を前記素子収容部材の前記段差部から所定距離だけ当該シース管の基端側に離間した位置に位置決めして、前記素子収容部材と前記シース管とを当該素子収容部材の胴部の径方向における３以上の方向から加締めて固定することを特徴とする
温度センサの製造方法。
【請求項４】
前記位置決めは、前記シース部材に設けられた第１の位置決め部材と、前記素子収容部材に設けられた第２の位置決め部材とを、治具を用いて所定の位置関係とすることにより行なうことを特徴とする請求項３記載の温度センサの製造方法。
【請求項５】
前記位置決めは、
前記シース部材を、前記シース管の前記一端が、前記段差部に当接する位置まで、前記シース部材を前記素子収容部材に対して相対的に前進させ、
前記シース管の前記一端が前記段差部に当接した位置から、前記シース部材を前記素子収容部材に対して相対的に、前記離間の距離に相当する距離だけ後退させること
により行なうことを特徴とする請求項３記載の温度センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度センサ及び温度センサの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等に搭載される高温用温度センサにおいて、感温素子を収容する素子収容部材の先端を、シース部材のうちで絶縁粉末を内包してなるシース管の外径よりも小さな内径とし、その内径の小さくなった素子収容部材の先端部に感温素子を収容する構造が知られている。この種の温度センサでは、シース部材の先端を素子収容部材の径が小さくなる起点の段差部に突き当てることによって、シース部材の位置決めを行なっている。
【０００３】
しかし、シース部材の先端を、素子収容部材の先端に周方向にわたって当接させた状態では、シース部材の先端と素子収容部材の段差部との当接部分を境にして、素子収容部材の先端側の収容空間と後端側の収容空間との間の通気が確保できずに、シース部材の先端側に取り付けられた感温素子への通気が素子収容部材内で確保できないという問題があった。素子収容部材内における感温素子への通気を確保するための技術としては、例えば、シース部材の先端に通気を確保するための加工を施す技術が知られている（特許文献１参照）。しかし、シース部材は非常に小さな部材であるために高い加工精度が求められ、シース部材の先端に加工を施すことは非常に煩雑であった。
【０００４】
また、感温素子として、酸化物半導体からなるサーミスタ素子を用いた場合には、サーミスタ素子の周囲雰囲気の酸素分圧により、サーミスタ素子の抵抗特性（温度−抵抗特性）が変動する。したがって、サーミスタ素子の通気の確保が十分でない状態では、高温（例えば７００℃以上）になると耐熱金属からなる素子収容部材などの酸化が進行し、内部雰囲気の酸素分圧が低下する。そして、過度な還元雰囲気になると、サーミスタ素子の材料である酸化物半導体から酸素が一時的にうばわれ、上記抵抗特性に狂いが生ずるといったおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１７０９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した従来の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、素子収容部材内における感温素子の位置決めがなされながら、素子収容部材内の感温素子への通気を確保した温度センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するために、以下の形態または適用例を取ることが可能である。
【０００８】
[適用例１]
所定の外径および長さを備えたシース管の内部を貫通しかつ該シース管の一端において突出する導電体を、前記シース管に固定したシース部材と、
前記シース管の外径より小さい径の感温素子であって、前記導電体に電気的に接続されて、前記シース管の前記一端から所定量突出した位置に取り付けられた感温素子と、
前記シース部材の少なくとも一部と、前記感温素子とを収容する素子収容部材であって、前記シース管の少なくとも一部が収容される筒状の胴部と、該胴部から径が絞り込まれた段差部を介して連設され、前記感温素子の外径より大きく前記シース管の外径より小さな内径の先端部とを有する素子収容部材と
を備えた温度センサにおいて、
前記先端部内に前記感温素子が配置されると共に、前記シース管の前記一端が、前記素子収容部材の前記段差部から当該シース管の基端側に離間した位置に位置決めされており、
前記素子収容部材と前記シース管とが、当該素子収容部材の胴部の径方向において断続的に３以上の方向から加締めて固定されていることを特徴とする温度センサ。
【０００９】
適用例１の温度センサによれば、シース管の一端が、素子収容部材の段差部からシース部材の基端側に離間させた位置に配置され、素子収容部材の胴部とシース管とは、シース管の径方向において断続的に３以上の方向から加締めて固定されている。これにより、感温素子を素子収容部材の先端部内の所定位置に位置決めした状態で、素子収容部材の先端部内の空間、段差部とシース管の一端との間の空間、素子収容部材の胴部とシース管との加締め部間に形成される空間が連通され、素子収容部材内の感温素子への通気を確実に確保することができる。また、シース部材を素子収容部材に対して３以上の方向から加締め固定しているので、素子収容部材に対するシース部材の固定力が向上し、シース管の一端と素子収容部材の段差部との間の離間を温度センサの使用時においても確実に維持することができる。
【００１０】
[適用例２]
前記感温素子は、温度により電気抵抗が変化する酸化物半導体からなる感温部を有するサーミスタ素子であることを特徴とする適用例１記載の温度センサ。
【００１１】
適用例２の温度センサによれば、感温素子が酸化物半導体からなる感温部を有するサーミスタ素子なので、素子収容部材内の通気を確保したことにより、サーミスタ素子を、その周囲の酸素分圧の変動の小さい環境で使用することが可能となる。したがって、感温素子としてのサーミスタ素子の特徴を十分に引き出すことができる。
【００１２】
[適用例３]
温度センサの製造方法であって、
所定の外径および長さのシース管の一端から、該シース管の内部を通る導電体の先端を突出させた状態で、前記導電体を前記シース管に固定したシース部材の当該導電体に、前記シース管の外径より小さな外径の感温素子を接続することで、前記シース管の前記一端から所定量突出した位置に固定し、
前記シース管の少なくとも一部を収容可能な筒状の胴部の一端に、該胴部から径を絞り込んだ段差部を介して、前記感温素子の外径より大きく前記シース管の外径より小さな内径の先端部を設けて、前記胴部，前記段差部および前記先端部を備えた素子収容部材を準備し、
前記素子収容部材の内部に前記シース部材を収容し、前記先端部内に前記感温素子が位置し、前記シース管の前記一端を前記素子収容部材の前記段差部から所定距離だけ当該シース管の基端側に離間した位置に位置決めして、前記素子収容部材と前記シース管とを当該素子収容部材の胴部の径方向における３以上の方向から加締めて固定することを特徴とする
温度センサの製造方法。
【００１３】
適用例３の温度センサの製造方法によれば、感温素子を素子収容部材の先端部内の所定位置に位置決めした状態で、素子収容部材の先端部内の空間、段差部とシース管の一端との間の空間、素子収容部材の胴部とシース管との加締め部間に形成される空間を連通させて素子収容部材内の感温素子への通気を確保した温度センサを容易に製造することができる。
【００１４】
[適用例４]
前記位置決めは、前記シース部材に設けられた第１の位置決め部材と、前記素子収容部材に設けられた第２の位置決め部材とを、治具を用いて所定の位置関係とすることにより行なうことを特徴とする適用例３記載の温度センサの製造方法。
【００１５】
適用例４の温度センサの製造方法によれば、治具を用いて位置決めを行なうため、シース管の一端の素子収容部材の段差部に対する位置決めを、精度良く行うことができる。
【００１６】
[適用例５]
前記位置決めは、
前記シース部材を、前記シース管の前記一端が、前記段差部に当接する位置まで、前記シース部材を前記素子収容部材に対して相対的に前進させ、
前記シース管の前記一端が前記段差部に当接した位置から、前記シース部材を前記素子収容部材に対して相対的に、前記離間の距離に相当する距離だけ後退させること
により行なうことを特徴とする適用例３記載の温度センサの製造方法。
【００１７】
適用例５の温度センサの製造方法によれば、シース管の先端が段差部に当接した位置から、シース部材を素子収容部材に対して相対的に、離間の距離に相当する距離だけ後退させることにより位置決めを行なう。したがって、シース管の一端の素子収容部材の段差部に対する位置決めを、簡易な方法で、精度良く行うことができる。
【００１８】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、温度センサの製造装置、製造システム等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施例としての温度センサ２００の構造を示す部分破断断面図である。
【図２】実施例としての温度センサ２００の先端の構成を示す説明図である。
【図３】加締め部２１８の断面形状を示す説明図である。
【図４】温度センサ２００を製造する工程の手順を示すフローチャートである。
【図５】温度センサ２００の製造工程の様子の一部を示す説明図である。
【図６】遠心脱泡装置３１を示す説明図である。
【図７】第２実施例における加締め部２１８ｂの断面形状を示す説明図である。
【図８】第３実施例における温度センサ２００の製造工程の様子の一部を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ１．温度センサの構造：
Ａ２．温度センサの製造方法：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．第３実施例：
【００２１】
Ａ．第１実施例：
Ａ１．温度センサの構造：
図１は、本発明の一実施例としての温度センサ２００の構造を示す部分破断断面図である。本実施例の温度センサ２００は、感温素子としてのサーミスタ素子２０２と、このサーミスタ素子２０２を先端に取り付けるシース部材２０６と、シース部材２０６とサーミスタ素子２０２とを収納する金属チューブ２１２と、金属チューブ２１２の一端に溶接された取付部材２４０と、取付部材２４０に一端が溶接された筒状部材２６０と、この筒状部材２６０に外嵌されたナット部材２５０とから構成されている。金属チューブ２１２、取付部材２４０、筒状部材２６０の接合は、略同心に行なわれており、その軸線は略一致している。これらの部材の軸線方向は、温度センサ２００の長手方向に相当する。以下の説明では、この温度センサ２００の長手方向に沿って、サーミスタ素子２０２が配置される側を、軸線方向の先端側（図１における下側）と呼び、反対側を軸線方向の後端側（図１における上側）と呼ぶものとする。
【００２２】
温度センサ２００は、取り付け部材２４０と、ナット部材２５０とを用いて、例えば内燃機関の排気管に装着されて使用される。ナット部材２５０は、筒状部材２６０に外嵌された六角ナット部２５２と、ネジ部２５４とを有しており、筒状部材２６０の周囲に回動自在に外挿されている。温度センサ２００の排気管への取り付けは、六角ナット部２５２を回して、ナット部材２５０に設けられたネジ部２５４を、排気管側の雌ネジ部（図示せず）に螺合することにより行なう。温度センサ２００の先端側に設けられたサーミスタ素子２０２は、排ガスが流れる排気管内に配置され、排ガスの温度を検出する。サーミスタ素子２０２は、感温部としてのサーミスタ焼結体２０３と、素子電極線２０４とを備えている。
【００２３】
取り付け部材２４０は、溶接部２４８によって、金属チューブ２１２の後端側と接合されている。取り付け部材２４０は、軸線方向に延びる筒状の鞘部２４３と、鞘部２４３の先端側に位置する突出部２４２とを備えている。突出部２４２は、鞘部２４３よりも大きい外径を有しており、径方向外側に突出している。鞘部２４３は、先端側に位置する第１段部２４４と、後端側に位置する第２段部２４６とからなる二段形状を有している。第２段部２４６は、第１段部２４４よりも小さい外径を有している。この第２段部２４６と金属チューブ２１２の外周面とは、径方向全周に亘ってレーザー溶接されている。図１では、これを溶接部２４８として示した。また、第１段部２４４と筒状部材２６０とは、径方向全周に亘ってレーザー溶接されている。図１では、これを溶接部２４９として示した。
【００２４】
また、取り付け部材２４０は、突出部２４２の先端側に、先端側方向に行くにつれ径が次第に小さくなるテーパ形状の取り付け座２４５を有している。取り付け座２４５は、例えば排気管（図示せず）のセンサ取り付け位置に設けられた段差部（図示せず）に接するように配置される部材であり、排気管の段差部に密着することで、排気ガスが排気管外部へ漏出するのを防止するように構成されている。
【００２５】
また、取り付け部材２４０は、取り付け座２４５がセンサ取り付け位置の段差部に接するように配置された後、ナット部材２５０のネジ部２５４がセンサ取り付け位置の周囲に形成された雌ネジ部に螺合されることで、センサ取り付け位置に固定される。
【００２６】
シース部材２０６は、金属チューブ２１２及び筒状部材２６０の内側に配置されており、２本のシース芯線２０８をステンレス合金製のシース管２０７の内部に絶縁保持した構成を有している。この２本のシース芯線２０８を保持するために、シース管２０７の内部には、絶縁性のシース充填材２０９が充填されている（図２参照）。シース芯線２０８は、シース管２０７の内部を貫通しており、シース管２０７の先端及び後端において突出している。シース部材２０６の後端から延びるシース芯線２０８は、加締め端子２７２を介して外部回路（例えば、車両の電子制御装置（ＥＣＵ）等）接続用のリード線２７３と接続されている。なお、シース部材２０６の後端から延びるシース芯線２０８と加締め端子２７２とは、それぞれ絶縁チューブ２７１により互いに絶縁されている。リード線２７３は、導線を絶縁性の被覆材にて被覆したものであり、耐熱ゴム製のシール部材２７４の内部を貫通した状態で配置される。
【００２７】
図２は、実施例としての温度センサ２００の先端の構成を示す説明図であり、金属チューブ２１２及びシース部材２０６のみを破断して示している。サーミスタ素子２０２を構成するサーミスタ焼結体２０３は、（Ｓｒ，Ｙ）（Ａｌ，Ｍｎ，Ｆｅ）０3をベース組成としたペロブスカイト型酸化物で形成されている。サーミスタ焼結体２０３の形状は六角柱であり、２本の素子電極線２０４はサーミスタ焼結体２０３に埋設されると共に、サーミスタ焼結体２０３の６つの側面のうちの一つから外側に延びている。この素子電極線２０４は、シース管２０７の先端から延びた２本のシース芯線２０８と互いに重なり合っており、その重なり合っている領域にレーザー溶接が施されることによって、素子電極線２０４は、シース芯線２０８の所定位置に接合されている。これにより、サーミスタ素子２０２は、シース管２０７の先端２１０から所定量突出した位置に取り付けられる。
【００２８】
金属チューブ２１２は、サーミスタ素子２０２と、シース部材２０６（シース管２０７）の一部とを収容している。さらに、本実施例では、セラミック製の通気性を有する多孔質状のセメント２９０が、金属チューブ２１２によって囲まれた空間内に充填されており、これによって、金属チューブ２１２内にサーミスタ素子２０２が保持されている。ただし、セメント２９０は省略することもできる。また、金属チューブ２１２は、シース管２０７の少なくとも一部が収容される筒状の胴部２１４と、サーミスタ焼結体２０３の外径より大きくシース管２０７の外径より小さな内径の先端部２１６とを有している。金属チューブ２１２の先端部２１６は、胴部２１４から径が絞り込まれたテーパ形状の段差部２１５を介して、胴部２１４と連設されている。
【００２９】
この金属チューブ２１２の先端部２１６の内径は、サーミスタ素子２０２の外径より大きいので、シース部材２０６を金属チューブ２１２内に挿入すると、サーミスタ素子２０２は先端部２１６内に配置される。また、シース管２０７は、そのサーミスタ素子２０２側の先端２１０が、段差部２１５から所定距離（本実施例では、１ｍｍ）だけシース管２０７の基端側に離間した位置に配置（位置決め）され、金属チューブ２１２に固定され、シース部材２０６と金属チューブ２１２とが同軸状に配置されている。ここで、シース管２０７の基端側とは、シース管２０７の先端２１０とは反対側の一端を意味する。なお、シース管２０７の先端２１０が、段差部２１５から所定距離だけ離間した位置に位置決めされることから、シース管２０７の先端２１０から所定量突出した位置に取り付けられているサーミスタ素子２０２は、金属チューブ２１２の先端部２１６内の所定位置に配置（位置決め）されることになる。シース部材２０６の金属チューブ２１２への固定は、加締め部２１８により行なわれる。加締め部２１８は、図２に例示したように、金属チューブ２１２の外周の所定の箇所に設けられ、シース部材２０６を金属チューブ２１２に対して位置決めした後で、等間隔に設定された３方向から加締めることにより形成される。このようにして、３方向（３つ）の加締め部２１８は、金属チューブ２１２の径方向に対して断続的に形成される。加締めは３方向のみならず、４方向あるいはそれ以上の方向から行なっても良い。こうした多方向からの加締めを、以下、Ｎ方向加締め（Ｎは３以上の整数）と呼ぶ。
【００３０】
加締め部２１８における３方向加締めの様子を、図３に示した。図３は、図２における３−３断面の様子を示す説明図である。図示するように、３方向加締めを行なうことにより、金属チューブ２１２の外形は塑性変形し、シース管２０７を変形させつつ、シース部材２０６を確実に固定する。また、この３方向の加締めを通じて、シース部材２０６と金属チューブ２１２とは、同軸上に配置される。なお、加締め部２１８は、Ｎ方向加締め（本実施形態では３方向加締め）により金属チューブ２１２の径方向に対して断続的に形成されるため、図３に示すように、加締め部２１８間には、金属チューブ２１２とシース部材２０６（シース管２０７）との空間（隙間）Ｓ２が存在することになる。
【００３１】
以上説明した本実施例によれば、シース管２０７の先端２１０を金属チューブ２１２の段差部２１５から離間した位置に位置決めし、３方向加締めによってシース部材２０６を金属チューブ２１２に固定しているので、シース管２０７の先端２１０と金属チューブ２１２の段差部２１５との間の空間Ｓを確保することができる。また、３方向加締めによって加締め部２１８を金属チューブ２１２の径方向に対して断続的に形成しているので、加締め部２１８間に、シース管２０７と金属チューブ２１２との間の空間Ｓ２を確保することができる。そして、この空間Ｓ及びＳ２を通じて、金属チューブ２１２の先端部２１６の内部には気体が流通可能となっており、金属チューブ２１２内におけるサーミスタ素子２０２の通気を確保することができる。これにより、サーミスタ素子２０２の周囲雰囲気中の酸素分圧の低下を抑制し、サーミスタ素子２０２の特性変化を抑え、検出精度の低下を抑制することができる。しかも本実施例では、シース管２０７と金属チューブ２１２との固定は３方向加締めによっているので、シース管２０７を金属チューブ２１２に対して確実に固定することができ、耐振動性も十分に確保している。このため、空間Ｓ及びＳ２の確保を、長期間の使用に亘って維持することができ、温度センサ２００の長期の信頼性向上にも資することができる。
【００３２】
なお、サーミスタ素子２０２は、本発明における「感温素子」に相当し、シース芯線２０８は、本発明における「導電体」に相当する。また、金属チューブ２１２は、本発明における「素子収容部材」に相当する。
【００３３】
Ａ２．温度センサの製造方法：
図４は、温度センサ２００を製造する工程の手順を示すフローチャートである。ステップＳ１０では、シース部材２０６を製造する。具体的には、例えば、シース管２０７の内部にシース芯線２０８を通し、さらにシース管２０７内にシース充填材２０９を充填し、シース管２０７に対してスエージング加工を施す。そして、スエージング加工を施したシース部材２０６を所定寸法おきに切断し、各個片を得る。ついで、各個片をなすシース部材２０６のシース管２０７の両端の所定位置において、外被をなすシース管２０７のみを除去し、その後にシース充填材２０９を除去して、シース管２０７の先端２１０及び後端からシース芯線２０８の一部を突出させたシース部材２０６を製造する。
【００３４】
そして、サーミスタ素子２０２の一対の素子電極線２０４を、各々シース部材の一対のシース芯線２０８の先端部の所定位置に重ね合わせて溶接することによって、シース部材２０６を製造する。このようにすることで、サーミスタ素子２０２は、シース芯線２０８に電気的に接続され、シース管２０７の一端から所定量突出した位置に固定される。
【００３５】
一方、ステップＳ２０では、図２に示す所定形状の金属チューブ２１２を製造する。すなわち、シース管２０７の少なくとも一部を収容可能な筒状の胴部２１４の一端に、胴部２１４から径を絞り込んだ段差部２１５を形成する。そして、段差部２１５よりも先端側には、サーミスタ素子２０２の外径より大きくシース管２０７の外径より小さな内径の先端部２１６を形成する。
【００３６】
次いで、ステップＳ３０では、取り付け部材２４０の内部に金属チューブ２１２を挿通し、第２段部２４６に対して、径方向内向きの加締め作業および溶接作業を行うことで、金属チューブ２１２と取り付け部材２４０とを一体化する。なお、この溶接作業により、第２段部２４６と金属チューブ２１２とに跨る溶接部２４８（図１参照）が形成される。続いて、サーミスタ素子２０２が溶接されたシース部材２０６と、取り付け部材２４０が溶接された金属チューブ２１２とを組み付ける。
【００３７】
図５は、温度センサ２００を製造する工程における様子の一部を示す説明図である。図５（Ａ）に示すように、金属チューブ２１２の中にノズル２１を挿入し、ペースト状、即ち未硬化状態のセメント２９０を注入する（ステップＳ４０）。
【００３８】
そして、ステップＳ５０では、図５（Ｂ）に示すように、サーミスタ素子２０２が溶接されたシース部材２０６を、セメント２９０が注入された金属チューブ２１２の内部に挿入する。このとき、金属チューブ２１２の先端部２１６内にサーミスタ素子２０２が位置し、シース管２０７のサーミスタ素子２０２側の先端２１０を金属チューブ２１２の段差部２１５から所定距離だけ離間した位置に位置決めする。
【００３９】
この位置決めを行なうには、まず、金属チューブ２１２を、固定器具（図示せず）に固定し、シース部材２０６を、軸線方向に移動可能な器具（図示せず）に固定する。次いで、シース部材２０６を、シース管２０７の先端２１０が金属チューブ２１２の段差部２１５に当接する位置まで前進させる。そして、シース部材２０６を、シース管２０７の先端２１０が金属チューブ２１２の段差部２１５に当接した位置から所定距離だけ後退させる。このようにして、シース部材２０６と金属チューブ２１２との位置決めを行なう。なお、金属チューブ２１２の代わりにシース部材２０６を固定器具に固定し、金属チューブ２１２をシース部材２０６に対して前進および後退させることによって、位置決めを行なってもよい。すなわち、シース部材２０６と金属チューブ２１２とを相対的に移動させて、位置決めを行なえばよい。
【００４０】
そして、図５（Ｃ）に示すように、シース部材２０６を金属チューブ２１２の内部に挿入した状態で、金属チューブ２１２とシース管２０７とを径方向外側の３方向から等間隔に３枚の金型２２を押し当てる加締めを行う（ステップＳ６０）。なお、図示の便宜上、図５（Ｃ）には、金型２２が２枚描かれているが、実際には３枚の金型２２で３方向から加締めを行なう。この３方向加締めは、金属チューブ２１２の段差部２１５よりも後端側の胴部２１４に対して実施される。この３方向加締めの結果、シース部材２０６は金属チューブ２１２に狭持され、金属チューブ２１２とシース部材２０６とは完全に位置決め固定される。またこのとき、金属チューブ２１２には隣り合う加締め部２１８同士の間に空間Ｓ２（図１ないし図３参照）が形成される。なお、以下では、この状態における部品を、「先端部品２２５」と呼ぶ。
【００４１】
このようにすれば、シース部材２０６と金属チューブ２１２との位置決めを、簡易な方法で精度よく行なうことができる。そして、シース管２０７と金属チューブ２１２の段差部２１５との間に空間Ｓを形成することができ、また、加締め部２１８間に、金属チューブ２１２とシース管２０７との間の空間Ｓ２を形成することができ、金属チューブ２１２内の通気が可能となり、金属チューブ２１２の先端部２１６の内部には気体が流通可能となる。
【００４２】
図６は、遠心脱泡装置３１を示す説明図である。ステップＳ７０では、セメント２９０内の気泡の除去を行なうため、３方向加締めが行なわれた先端部品２２５に対して、図６に示す遠心脱泡装置３１を用いて遠心脱泡処理を行う。遠心脱法処理を行なう理由は、セメント２９０内の気泡が複数繋がって大きな空孔として残ってしまうと、セメント２９０がサーミスタ素子２０２を良好に保持することができなくなり、サーミスタ焼結体２０３や、素子電極線２０４とシース芯線２０８との接続部分が振動により破損するおそれがあるからである。遠心脱泡装置３１は、図６に示すように、回転軸３３を中心に回転する回転体３２と、回転体３２の両端部に取り付けられたホルダ部材３４とを備えている。
【００４３】
ホルダ部材３４は、一端部が開口した筒状に構成されており、回転体３２の回転に応じて揺動可能である。つまり、ホルダ部材３４は、回転体３２が回転していないときには、図６の実線に示すように、上部が開口した状態となっている。ここで、先端部品２２５をサーミスタ素子２０２側の先端部が下向きの状態で、ホルダ部材３４に上部から挿入して固定する。
【００４４】
そして、回転体３２を回転させる。ここで、ホルダ部材３４は、回転体３２が回転しているときには、図６の破線に示すように、回転軸３３側が開口した状態に変位し、先端部品２２５の先端部が回転の外側に向いた状態となる。
【００４５】
ここで、本実施例の遠心脱泡処理においては、先端部品２２５に、加速度８００〜１３００［Ｇ］（ただし、１［Ｇ］＝９．８［ｍ／ｓ2］）を３０秒程度以上加える。なお、先端部品２２５に加える加速度が１３００［Ｇ］の場合には、金属チューブ２１２に注入されるセメント２９０の粘度は、例えば、５［Ｐａ／ｓ］に設定される。このように、先端側が外側に向いた状態で先端部品２２５に遠心力を加えると、気泡がセメント２９０中にあった場合には、この気泡は先端部品２２５の後端側に移動する。そして、この気泡は、シース管２０７と金属チューブ２１２の段差部２１５との間に形成された空間Ｓ、加締め部２１８間に形成された空間Ｓ２を通り、さらに後端側（即ち、金属チューブ２１２の後端側）に移動する。このようにして、サーミスタ素子２０２の周囲からは良好に気泡が除去される。
【００４６】
そして、この遠心脱泡処理が終了すると、ステップＳ８０では、この先端部品２２５を８００℃で熱処理し、セメント２９０を乾燥（硬化）させる。このようにして、熱処理後の先端部品２２５が得られる。ただし、セメント２９０を省略する場合には、金属チューブ２１２の先端部分の中に未硬化状態のセメント２９０を注入する工程（ステップＳ４０）と、遠心脱法処理工程（ステップＳ７０）と、セメント２９０を乾燥（硬化）させる工程（ステップＳ８０）は、省略することができる。
【００４７】
次に、ステップＳ９０では、先端部品２２５とその他の部品との組み付けを行う。具体的には、筒状部材２６０の内部に、加締め端子２７２と、絶縁チューブ２７１と、リード線２７３と、シール部材２７４とを収容した状態とする。そして、筒状部材２６０のうち、シール部材２７４に対応する部分を、径方向内向きに加締める。これにより、筒状部材２６０とシール部材２７４とは加締め接合される。
【００４８】
そして、取り付け部材２４０の取り付け座２４５が、センサ取り付け位置の段差部（図示せず）に当接するように配置され、ナット部材２５０のネジ部２５４がセンサ取り付け位置の周囲に形成されたネジ溝に螺合されることで、取り付け部材２４０がセンサ取り付け位置に固定される。つまり、取り付け部材２４０は、ナット部材２５０とセンサ取り付け位置のテーパ面との間に挟持される状態で固定される。また、取り付け部材２４０は、取り付け座２４５がセンサ取り付け位置の段差部に接することで、センサ取り付け位置での挿通方向における配置位置が決定される。
【００４９】
そして、リード線２７３を介して温度センサ２００に接続された外部回路は、測定対象物の温度に応じて変化するサーミスタ素子２０２の電気的特性を取り出し、取り出した電気的特性に基づいて排気ガスの温度を検出する。このようにして、温度センサ２００は、外部回路に接続されることにより、温度検出に使用される。
【００５０】
このように、本実施例の温度センサ２００の製造方法によれば、サーミスタ素子２０２を金属チューブ２１２の先端部２１６内の所定位置に位置決めした状態で、金属チューブ２１２内のサーミスタ素子２０２への通気を確保した温度センサ２００を製造することができる。また、サーミスタ素子２０２の周囲にセメント２９０を配置する場合には、セメント２９０中に気泡が混入していたとしても、遠心脱法処理工程において、シース管２０７の先端２１０と金属チューブ２１２の段差部２１５との間に形成された空間Ｓ及び加締め部２１８間に形成された空間Ｓ２から、この気泡を良好に除去することができる。このため、セメント２９０中に大きな空孔が残留するのを抑制することができるので、サーミスタ素子２０２を振動から保護することができる。特に本実施例では、シース部材２０６の先端２１０に加工を施さないので、製造容易である。
【００５１】
Ｂ．第２実施例：
図７は、第２実施例における加締め部２１８ｂの断面形状を示す説明図である。図３に示した第１実施例との違いは、シース管２０７と金属チューブ２１２の胴部とが、等間隔に４方向から加締められているという点であり、加締め部２１８ｂ間に空間Ｓ２を形成させる点などの他の構成は第１実施例と同じである。このように、シース管２０７と金属チューブ２１２とを４方向から加締めると、シース部材の振動に対する耐性をさらに向上させることができる。また、金属チューブ２１２とシース管２０７とを５方向以上から断続的に加締めて固定し、加締め部間に金属チューブ２１２とシース管２０７とからなる空間Ｓ２を形成することとしてもよい。
【００５２】
Ｃ．第３実施例：
図８は、第３実施例における温度センサ２００の製造工程の様子の一部を示す説明図である。第１実施例における製造工程との違いは、メタルリング２９５が、シース部材２０６に加締められて固定されている点と、図４におけるステップＳ５０において、治具３００を用いてシース部材２０６の位置決めを行なうという点であり、他の製造工程は第１実施例と同じである。本実施例では、シース部材２０６に固定されたメタルリング２９５と、金属チューブ２１２に固定された取り付け部材２４０とを、治具３００を用いて所定の位置関係とすることにより、金属チューブ２１２の先端部２１６内にサーミスタ素子２０２が位置し、シース管２０７の先端２１０を金属チューブ２１２の段差部２１５から所定距離だけ離間した位置に位置決めする。
【００５３】
このようにしても、第１実施例と同様に、シース部材２０６と金属チューブ２１２との位置決めを、精度よく行なうことができる。そして、シース管２０７の先端２１０と金属チューブ２１２の段差部２１５との間に空間Ｓを形成した温度センサ２００を製造することができる。
【００５４】
なお、本実施例において、メタルリング２９５は、本発明における「第１の位置決め部材」に相当し、取り付け部材２４０は、本発明における「第２の位置決め部材」に相当する。また、第１の位置決め部材は、シース部材２０６のうちの所定形状をなす部位であってもよく、第２の位置決め部材は、金属チューブ２１２のうちの所定形状をなす部位であってもよい。
【符号の説明】
【００５５】
３１…遠心脱泡装置
３２…回転体
３３…回転軸
３４…ホルダ部材
２００…温度センサ
２０２…サーミスタ素子
２０３…サーミスタ焼結体
２０４…素子電極線
２０６…シース部材
２０７…シース管
２０８…シース芯線
２０９…シース充填材
２１０…先端
２１２…金属チューブ
２１４…胴部
２１５…段差部
２１６…先端部
２２５…先端部品
２４０…取り付け部材
２４２…突出部
２４３…鞘部
２４４…第１段部
２４５…取り付け座
２４６…第２段部
２５０…ナット部材
２５２…六角ナット部
２５４…ネジ部
２６０…筒状部材
２７１…絶縁チューブ
２７２…加締め端子
２７３…リード線
２９０…セメント
２９５…メタルリング
３００…治具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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