(57)【要約】【課題】ガラス封止体における損傷を効果的に抑制することができる温度センサを提供すること。【解決手段】温度センサ１は、温度を検出するための感温素子２と、感温素子２と一対の素子電極線２２の一部とを覆うガラス封止体３と、一対の素子電極線２２をそれぞれ挿通する一対の挿通孔４１を有するタブレット４とを備えている。感温素子２は、一対の素子電極線２２と電気的に接続されている。ガラス封止体３は、タブレット４における感温素子２側に配置された素子側端面４２から感温素子２側に形成される封止部３１と、タブレット４における一対の挿通孔４１内に形成された垂れ部３２とを有している。タブレット４の軸方向Ｘにおいて、垂れ部３２の長さＬ１が、１．５ｍｍ以下である。垂れ部３２は、外形の輪郭が、封止部３１から遠ざかるほど素子電極線２２に近づく形状であって、素子電極線２２に向って凸状の曲線形状をなす。【選択図】図１
2018100984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度を検出するための感温素子（２）と、
該感温素子（２）と電気的に接続された一対の素子電極線（２２）と、
上記感温素子（２）と上記一対の素子電極線（２２）の一部とを覆うガラス封止体（３）と、
上記一対の素子電極線（２２）をそれぞれ挿通する一対の挿通孔（４１）を有するタブレット（４）とを備えており、
上記ガラス封止体（３）は、上記タブレット（４）における上記感温素子（２）側に配置された素子側端面（４２）から上記感温素子（２）側に形成される封止部（３１）と、該封止部（３１）から連続して上記タブレット（４）における上記一対の挿通孔（４１）内に形成された垂れ部（３２）とを有しており、
上記タブレット（４）の軸方向（Ｘ）において、上記垂れ部（３２）の長さＬ１が１．５ｍｍ以下であり、
上記垂れ部（３２）は、上記一対の素子電極線（２２）の中心軸を含む断面における外形の輪郭が、上記封止部（３１）から遠ざかるほど上記一対の素子電極線（２２）に近づく形状であって、上記一対の素子電極線（２２）に向って凸状の曲線形状をなしていることを特徴とする温度センサ（１）。
【請求項２】
上記垂れ部（３２）は、上記断面において上記曲線形状となる曲面（３２１）の半径Ｒが、０．１ｍｍ≦Ｒ≦３．５ｍｍの関係を満たしていることを特徴とする請求項１に記載の温度センサ（１）。
【請求項３】
上記垂れ部（３２）には、気泡（５）が混入していることを特徴とする請求項１又は２に記載の温度センサ（１）。
【請求項４】
水素タンク内の温度検出に用いられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の温度センサ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等には、種々の用途において温度センサが用いられている。特許文献１の温度センサは、燃料電池自動車等に用いられる水素タンクに用いられるものであり、水素タンクへの水素の充填速度の制御を行うために水素タンク内の温度を検出している。水素タンクへ水素を充填する際には、水素タンク内に高圧が生じるため、温度センサには、これに耐える強度が要求される。特許文献１の温度センサは、封止補完体を設けることにより、温度を検出する感温素子を覆う封止ガラスの損傷を抑制している。封止補完体は、一対の挿通孔を有しており、感温素子と電気的に接続された一対のリード線をそれぞれ挿通可能に構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−７２７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の温度センサには以下の課題がある。
特許文献１の温度センサにおいて、封止補完体が有する挿通孔と、一対のリード線との間には空隙が形成される。封止ガラスを形成する際に溶融したガラスが、この空隙に流れ込むと、空隙内に肉厚の薄いガラス層が形成される。この肉厚の薄いガラス層は、封止ガラスに比べて強度が低いため、水素タンク内に生じる衝撃及び圧力によって損傷するおそれがある。また、ガラス層の損傷を起点として、封止ガラスの損傷に到るおそれがある。
また、近年、水素タンクへの充填時間の短縮が図られており、充填開始時の衝撃及び充填時の水素タンク内の圧力が増大している。そのため、これまでよりも強度を向上した温度センサが望まれている。
尚、水素タンク以外の用途においても、耐圧強度、耐熱衝撃強度、耐振強度が求められる場合、肉厚の薄いガラス層の強度が問題になりうる。
【０００５】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、ガラス封止体の強度を容易に向上することができる温度センサを提供しようとするものである。
【０００６】
本発明の一態様は、温度を検出するための感温素子（２）と、
該感温素子（２）と電気的に接続された一対の素子電極線（２２）と、
上記感温素子（２）と上記一対の素子電極線（２２）の一部とを覆うガラス封止体（３）と、
上記一対の素子電極線（２２）をそれぞれ挿通する一対の挿通孔（４１）を有するタブレット（４）とを備えており、
上記ガラス封止体（３）は、上記タブレット（４）における上記感温素子（２）側に配置された素子側端面（４２）から上記感温素子（２）側に形成される封止部（３１）と、該封止部（３１）から連続して上記タブレット（４）における上記一対の挿通孔（４１）内に形成された垂れ部（３２）とを有しており、
上記タブレット（４）の軸方向（Ｘ）において、上記垂れ部（３２）の長さＬ１が１．５ｍｍ以下であり、
上記垂れ部（３２）は、上記一対の素子電極線（２２）の中心軸を含む断面における外形の輪郭が、上記封止部（３１）から遠ざかるほど上記一対の素子電極線（２２）に近づく形状であって、上記一対の素子電極線（２２）に向って凸状の曲線形状をなしていることを特徴とする温度センサ（１）にある。
【発明の効果】
【０００７】
上記温度センサは、上記垂れ部における上記長さＬ１を上述のごとく制限することにより、上記ガラス封止体の強度を向上することができる。すなわち、上記垂れ部は、上記タブレットの上記一対の挿通孔と、上記素子電極線との間の空隙に形成されており、上記封止部に比べて厚さが薄くなり強度が低くなりやすい。この強度が低くなりやすい上記垂れ部の形成範囲を小さくすることにより、該垂れ部の損傷の発生を低減することができる。
【０００８】
また、上記温度センサの周囲における圧力変化に伴って、ガラス封止体へ圧力が負荷されると、圧力によるストレスが生じる。このとき、封止部よりも垂れ部に負荷される圧力の方が高くなり、封止部と垂れ部に負荷される圧力差によって垂れ部へ高ストレスが生じると考えられる。
【０００９】
また、圧力変化によって、温度の変化も生じる。上記ガラス封止体と上記一対の素子電極線とは、熱膨張係数が異なるため、温度変化に伴う熱膨張量に差が生じ上記ガラス封止体に熱衝撃が加わる。これらの圧力と熱衝撃とによる複合ストレスに対して、垂れ部の長さを制限することにより、ガラス封止体にかかる負荷（ストレス）を低減することができ、垂れ部における損傷を効果的に抑制することができる。
【００１０】
上記温度センサにおいて、上記垂れ部は、上記一対の素子電極線の中心軸を含む断面における外形の輪郭が、上記封止部から遠ざかるほど上記一対の素子電極線に近づく形状であって、上記一対の素子電極線に向って凸状の曲線形状をなしている。それゆえ、上記垂れ部における厚さを確保しつつ、該垂れ部の表面にかかる圧力を分散することができる。これにより、上記ガラス封止体の損傷をより抑制することができる。
【００１１】
以上のごとく、上記温度センサによれば、ガラス封止体における損傷を効果的に抑制することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１における、温度センサを示す説明図。
【図２】図１における、II−II矢視断面図。
【図３】実施例１における、温度センサの部分拡大断面図。
【図４】図１における、IV−IV矢視断面図。
【図５】解析試験における、垂れ部におけるストレスと、垂れ部の長さＬ１との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
また、上記ガラス封止体は、ガラスに酸化ホウ素を添加したホウケイ酸ガラスによって形成されていることが好ましい。この場合には、上記ガラス封止体における耐熱衝撃性能を向上し、上記ガラス封止体の損傷を抑制することができる。
【００１４】
また、上記ガラス封止体は、鉛を含有しない無鉛ガラスによって形成されていることが好ましい。この場合には、上記ガラス封止体を形成する際に、溶融したガラスの濡れ性を低下させることができる。これにより、上記垂れ部の長さＬ１を容易に小さくすることができる。また、上記ガラス封止体の強度をより向上することができる。
【００１５】
また、上記一対の素子電極線は、白金又はイリジウムを含有した白金合金によって形成されており、白金合金におけるイリジウムの含有量Ａは、０ｗｔ％＜Ａ≦２０ｗｔ％であることが好ましい。この場合には、上記ガラス封止体の線膨張係数と、上記一対の素子電極線における線膨張係数とを近づけ、線膨張差による上記ガラス封止体の損傷を抑制することができる。また、上記一対の素子電極線の強度を容易に向上することができる。
【００１６】
また、上記ガラス封止体の線膨張係数αｇと、上記一対の素子電極線の線膨張係数αｒとは、αｇ−１（１０−６／℃）≦αｒ≦αｇ＋１（１０−６／℃）の関係を満たしていることが好ましい。この場合には、上記ガラス封止体の線膨張係数と上記素子電極線の線膨張係数とを近づけることにより、両者の間における熱応力の発生を抑制することができる。
【００１７】
また、上記ガラス封止体の線膨張係数αｇは、上記一対の素子電極線の線膨張係数αｒ以上であることが好ましい。この場合には、上記ガラス封止体を形成する際に、該ガラス封止体を収縮させ、上記素子電極線に密着させることができる。
【００１８】
また、上記封止部の外周表面と上記感温素子との間の封止部厚さｔ１は、０．４ｍｍ≦ｔ１≦３．０ｍｍの関係を満たしているが好ましい。この場合には、上記ガラス封止体における強度と、上記感温素子における温度検出の応答性を両立することができる。
【実施例】
【００１９】
（実施例１）
上記温度センサにかかる実施例について、図１〜図４を参照して説明する。
図１及び図２に示すごとく、温度センサ１は、温度を検出するための感温素子２と、感温素子２と一対の素子電極線２２の一部とを覆うガラス封止体３と、一対の素子電極線２２をそれぞれ挿通する一対の挿通孔４１を有するタブレット４とを備えている。感温素子２は、一対の素子電極線２２と電気的に接続されている。
【００２０】
ガラス封止体３は、タブレット４における感温素子２側に配置された素子側端面４２から感温素子２側に形成される封止部３１と、封止部３１から連続してタブレット４における一対の挿通孔４１内に形成された垂れ部３２とを有している。
タブレット４の軸方向Ｘにおいて、垂れ部３２の長さＬ１は１.５ｍｍ以下である。
【００２１】
以下、さらに詳細に説明する。
図１に示すごとく、本例において、タブレット４の軸方向Ｘにおける感温素子２が配置された側を先端側とし、感温素子２から一対の素子電極線２２が延びる方向を基端側とする。
また、図１〜図４は、一対の素子電極線２２と挿通孔４１との間の空隙の大きさを誇張して描いたものである。
本例の温度センサ１は、燃料電池自動車の水素タンクに用いられるものである。水素タンクへ水素を充填する際にタンク内の温度を検出し、これを利用して、水素の充填速度を制御している。
【００２２】
図１及び図２に示すごとく、感温素子２は、測温抵抗体からなり、互いに平行に配設された一対の素子電極線２２によって挟まれた状態で固定されている。感温素子２と一対の素子電極線２２とは、予め接合してある。
【００２３】
一対の素子電極線２２は、白金合金からなり、軸方向Ｘに延びる円柱状に形成されている。白金合金は、Ｐｔを基材として、Ｉｒの含有量Ａは、Ａ＝２０ｗｔ％としてある。したがって、Ｉｒの含有量Ａは、０ｗｔ％＜Ａ≦２０ｗｔ％の関係を満たしている。また、一対の素子電極線２２における線膨張係数αｒは、αｒ＝８．４×１０−６／℃である。
【００２４】
図１、図２及び図４に示すごとく、タブレット４は、アルミナを基材とするセラミックス材料を略円柱状に形成したものであり、軸方向Ｘにおいて貫通形成された一対の挿通孔４１を備えている。一対の挿通孔４１は、素子電極線２２の直径よりも一回り大きく形成されており、各挿通孔４１にそれぞれ素子電極線２２を挿通可能に構成されている。
【００２５】
ガラス封止体３は、鉛を含有せず、かつ酸化ホウ素を添加した無鉛ホウケイ酸ガラスによって形成されている。また、ガラス封止体３における線膨張係数αｇは、αｇ＝８．５×１０−６／℃である。ガラス封止体３は、タブレット４よりも先端側に形成される封止部３１と、封止部３１から挿通孔４１の内側において基端側に向かって延びる垂れ部３２とを有している。
【００２６】
封止部３１は、感温素子２と、一対の素子電極線２２の先端側とを覆うように形成されている。尚、封止部３１の外周表面３１１と感温素子２との間の封止部厚さｔ１は、１．４ｍｍ≦ｔ１≦３．０ｍｍの関係を満たしている。また、封止部３１と素子電極線２２とが互いに接触した部位の接触長さＬ２は、Ｌ２＝２．０±０．４ｍｍに設定してあり、１．４ｍｍ≦Ｌ２≦３．０ｍｍを満たすように形成している。尚、接触長さとは、封止部３１内に存在する微小な気泡５が、封止部３１と素子電極線２２との界面に存在し、封止部３１と素子電極線２２とが接触していない部位を除く部分の長さである。具体的には、図１に示す、長さＬ２１〜長さＬ２３を足し合わせたものが接触長さＬ２となる。
【００２７】
図１〜図３に示すごとく、垂れ部３２は、封止部３１の基端側からタブレット４の貫通穴内に向かって延びるように形成されている。本例において、軸方向Ｘにおける垂れ部３２の長さＬ１は、０．５ｍｍであり、１．５ｍｍ以下に設定してある。
また、垂れ部３２は、一対の素子電極線２２の中心軸を含む断面における外形の輪郭が、封止部３１から遠ざかるほど、一対の素子電極線２２に近づくように形成されており、一対の素子電極線２２に向かう凸状の曲線形状をなしている。尚、この曲面３２１の半径Ｒは、０．１ｍｍ≦Ｒ≦３．５ｍｍの関係を満たしている。これにより、曲面３２１にかかる圧力を効果的に分散し、垂れ部３２における損傷を抑制できる。
【００２８】
また、垂れ部３２と素子電極線２２とが互いに接触した部位の接触長さＬ３は、Ｌ３＝０．４５ｍｍであり、０＜Ｌ３＜１．５の関係を満たしている。尚、接触長さＬ３とは、垂れ部３２内に存在する微小な気泡５が、垂れ部３２と素子電極線２２との界面に存在し、垂れ部３２と素子電極線２２とが接触していない部位を除く部分の長さである。具体的には、図３に示す、長さＬ３１と長さＬ３２とを足し合わせたものが接触長さＬ３＝０．３５となる。
【００２９】
次に、本例の温度センサ１の製造方法について説明する。
温度センサ１を製造するに当たっては、まず、図２に示すごとく、感温素子２に一対の素子電極線２２を接合する電極線接合工程を実施する。
そして、Ａｕを含有するペーストを温度センサ１の電極及び素子電極線２２に塗布した後に、焼き付けることによって接合する。
【００３０】
次に、タブレット４の挿通孔４１に素子電極線２２を通すタブレット挿入工程を実施する。
素子電極線２２とタブレット４との仮固定は、タブレット４の挿通孔４１に素子電極線２２を挿入した状態で、素子電極線２２と挿通孔４１の内周面との間にガラスペーストを配置することにより行う。このガラスペーストは、後述する封止工程を経ることによって硬化する。尚、封止工程における、ガラスペーストの加熱条件を、約８００℃〜８５０℃で約２０ｓｅｃ保持とすることで、垂れ部３２の長さＬ１を１．５ｍｍ以下にすることができる。また、加熱時における保持時間を短縮する、又は、ガラスペーストの使用量を少量とすることによって、より垂れ部３２の長さＬ１を小さくすることができる。
【００３１】
次に、ガラス封止体３を形成するための円筒状のガラス管を準備し、タブレット４の端面から突出した素子電極線２２及びその先端に接合された感温素子２をガラス管内に配置するガラス管組み付け工程を行う。
【００３２】
次に、ガラス管が軟化する温度に加熱してガラス管を変形させ、タブレット４の端面から突出した素子電極線２２及び感温素子２を覆うガラス封止体３を形成する封止工程を実施する。
この封止工程は、感温素子２を上方に向けてタブレット４の端面上にガラス管を立てた状態で実施する。これにより、ガラス管が変形してガラス封止体３を形成し、温度センサ１が完成する。
【００３３】
次に本例の作用効果について説明する。
温度センサ１は、垂れ部３２における長さＬ１を上述のごとく制限することにより、ガラス封止体３の強度を向上することができる。すなわち、垂れ部３２は、タブレット４の一対の挿通孔４１と、素子電極線２２との間の空隙に形成されており、封止部３１に比べて厚さが薄くなりやすい。この厚さが薄い垂れ部３２の形成範囲を小さくすることにより、該垂れ部３２の損傷を抑制することができる。
【００３４】
また、温度センサ１の周囲における圧力変化に伴って、封止部３１と垂れ部３２へ圧力が負荷されると、圧力によるストレスが生じる。このとき、封止部３１と垂れ部３２とに負荷される圧力のうち、垂れ部３２に負荷される圧力の方が高くなることが解析から分かっており、封止部３１と垂れ部３２に負荷される圧力差によって垂れ部３２へ高ストレスが生じると考えられる。
【００３５】
また、圧力変化によって、温度の変化も生じる。ガラス封止体３と一対の素子電極線２２とは、熱膨張係数が異なるため、温度変化に伴う熱膨張量に差が生じガラス封止体３に熱衝撃が加わる。これらの圧力と熱衝撃とによる複合ストレスに対して、垂れ部３２の長さＬ１を制限することにより、ガラス封止体３にかかる負荷（ストレス）を低減することができ、垂れ部３２における損傷を効果的に抑制することができる。
【００３６】
また、垂れ部３２は、一対の素子電極線２２の中心軸を含む断面における外形の輪郭が、封止部３１から遠ざかるほど一対の素子電極線２２に近づく形状であって、一対の素子電極線２２に向かって凸状の曲線形状をなしている。そのため、垂れ部３２における厚さを確保しつつ、該垂れ部３２の表面にかかる圧力を分散することができる。
【００３７】
また、ガラス封止体３は、ガラスに酸化ホウ素を添加したホウケイ酸ガラスによって形成されている。そのため、ガラス封止体３の耐熱衝撃性能を向上し、ガラス封止体３の損傷を抑制することができる。
【００３８】
また、ガラス封止体３は、鉛を含有しない無鉛ガラスによって形成されている。そのため、ガラス封止体３を形成する際に、溶融したガラスの濡れ性を低下させることができる。これにより、垂れ部３２の長さＬ１を容易に小さくすることができる。また、ガラス封止体３の強度をより向上することができる。
【００３９】
また、一対の素子電極線２２は、イリジウムを含有した白金合金によって形成されており、イリジウムの含有量Ａは、０ｗｔ％＜Ａ≦２０ｗｔ％である。そのため、ガラス封止体３の線膨張係数と、一対の素子電極線２２における線膨張係数とを近づけ、線膨張差によるガラス封止体３の損傷を抑制することができる。また、一対の素子電極線２２の強度を容易に向上することができる。尚、本例においては、一対の素子電極線２２をイリジウムを含有した白金合金によって形成したが、イリジウムを含有しない純白金であってもよい。
【００４０】
また、ガラス封止体３の線膨張係数αｇと、一対の素子電極線２２の線膨張係数αｒとは、αｇ−１（１０−６／℃）≦αｒ≦αｇ＋１（１０−６／℃）の関係を満たしている。そのため、ガラス封止体３の線膨張係数と素子電極線２２の線膨張係数とを近づけることにより、両者の間における熱応力の発生を抑制することができる。
【００４１】
また、ガラス封止体３の線膨張係数αｇは、一対の素子電極線２２の線膨張係数αｒ以上である。そのため、ガラス封止体３を形成する際に、ガラス封止体３を収縮させ、素子電極線２２に密着させることができる。
【００４２】
また、封止部３１の外周表面３１１と感温素子２との間の封止部厚さｔ１は、０．４ｍｍ≦ｔ１≦３ｍｍの関係を満たしている。そのため、ガラス封止体３における強度と、感温素子２における温度検出の応答性とを確保することができる。
【００４３】
また、温度センサ１の軸方向Ｘにおいて、封止部３１と一対の素子電極線２２とが互いに接触した部位の接触長さＬ２は、１．４ｍｍ≦Ｌ２≦３．０ｍｍの関係を満たしている。そのため、一対の素子電極線２２と封止部３１との間を密着させ両者が剥離することを防止できる。また、両者の間のシール性を確保し、水素等の侵入を防止することができる。
【００４４】
また、温度センサ１の軸方向Ｘにおいて、垂れ部３２と一対の素子電極線２２とが互いに接触した部位の接触長さＬ３は、０＜Ｌ３≦＜１．５の関係を満たしている。そのため、一対の素子電極線２２と垂れ部３２との間を密着させ両者が剥離することを防止できる。また、両者の間のシール性を確保し、水素等の侵入を防止することができる。
【００４５】
以上のごとく、本例の温度センサ１によれば、ガラス封止体３における損傷を効果的に抑制することができる。
【００４６】
（解析試験）
本解析試験は、温度センサ１に圧力をかけた際の強度解析に関するものである。
本願発明者らは、水素タンクに水素を充填する際に、水素タンクに設置された温度センサ１にかかる圧力を想定し、まず、垂れ部３２の長さＬ１と、温度センサ１のガラス封止体３の垂れ部３２に掛かるストレスとの関係を、シミュレーションによって解析した。
【００４７】
本解析試験において温度センサ１に圧力をかけた際の強度解析としては、垂れ部３２の長さＬ１を０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍとした温度センサ１の解析用モデルを用いて、垂れ部３２表面に圧力をかけた際に、垂れ部３２に生じるストレスを算出した。尚、圧力負荷条件としては、水素充填時に温度センサ１の各部品にかかる圧力を解析により算出し、これを基に設定している。また、温度センサ１の解析用モデルにおける垂れ部３２の長さＬ１以外の構成は、実施例１と同様である。解析結果を図５に示す。
【００４８】
図５は、縦軸をガラス封止体３の垂れ部３２にかかる最大ストレスとし、横軸を垂れ部３２の長さＬ１としたグラフである。また、σMAXは、ガラス封止体３の垂れ部３２における破壊限界強度を示している。
図５に示すごとく、垂れ部３２の長さＬ１が０．５ｍｍ〜２．０ｍｍのいずれにおいても、ガラス封止体３の垂れ部３２にかかる最大ストレスは、大差がなく、垂れ部３２の破壊限界強度σMAXよりも小さくなることが確認された。
【００４９】
本解析試験の結果からは、水素タンクに温度センサを用いた場合に想定されるタンク内の圧力変化によってガラス封止体３の垂れ部３２に生じるストレスは、少なくとも垂れ部３２の長さＬ１が０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの間にあれば、破壊限界強度を充分に下回るものと考えられた。
【００５０】
（実験例）
次に、本願発明者らは、実際に、水素雰囲気中において温度センサ１に対して圧力衝撃試験を行った。
本実験例においては、垂れ部３２の長さＬ１を０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍとした温度センサ１を用いて、垂れ部３２における損傷の有無を確認した。
尚、温度センサ１における垂れ部３２の長さＬ１以外の構成は、実施例１と同様である。
【００５１】
圧力衝撃試験は、水素雰囲気中において、０．６ＭＰａから９５ＭＰａへ０．５秒で昇圧した後、９５ＭＰａから０．６ＭＰａへと約３０秒で減圧する。これを１セットとし、
１０００セット繰り返し行った。このとき、圧力変化に伴って、雰囲気温度は−４５℃から８５℃の間で変化する。
【００５２】
表１は、圧力衝撃試験の結果を示すものである。表１に示す「○」は、圧力衝撃試験後に、温度センサ１の垂れ部３２における損傷が確認されなかったことを示す。また、「×」は、圧力衝撃試験後に、温度センサ１の垂れ部３２における損傷が確認されたことを示す。
【００５３】
【表１】
2018100984.tif 000003
【００５４】
表１に示すごとく、垂れ部３２の長さＬ１を２．０ｍｍとした温度センサ１においては、垂れ部３２における損傷が確認された。また、垂れ部３２の長さＬ１を、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍとした温度センサ１においては、垂れ部３２における損傷が確認されなかった。つまり、垂れ部３２の長さＬ１を１．５ｍｍ以下とすることで、垂れ部３２における損傷を抑制することができる。
【００５５】
上述のように、解析試験の結果によると、少なくとも垂れ部３２の長さＬ１が０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの間にあれば、破壊限界強度を充分に下回る。これに対し、実際の圧力衝撃試験（実験例）によると、垂れ部３２の長さＬ１が２．０ｍｍのものでは、垂れ部３２に損傷が生じた。
【００５６】
これらの結果（解析試験と実際の圧力衝撃試験との相違）を踏まえると、ガラス封止体３に生じるストレスは、単にガラス封止体３にかかる外部からの圧力だけではなく、他の要因が大きく影響していることが考えられる。特に、圧力衝撃試験の際には、圧力の変化に起因して雰囲気温度も大きく変化し、この雰囲気温度の変化、すなわち熱衝撃が、圧力衝撃に加わると考えられる。その結果、圧力衝撃だけでは、ガラス封止体３に生じるストレスが破壊限界強度を充分に下回るものの、これに熱衝撃を含めた圧力以外のストレスが加わることで、垂れ部３２の長さＬ１によっては、破壊限界強度を上回るストレスが生じることがあるものと推定される。
【００５７】
そして、この垂れ部３２への複合ストレスが、垂れ部３２の長さＬ１によって、変動するものと考えられる。つまり、圧力衝撃試験（実験例）においては、垂れ部３２の長さＬ１が２.０ｍｍの場合には、複合ストレスによるストレスが、ガラス封止体３に破壊限界強度を超えて、損傷に至ったものと考えられる。
その一方で、ガラス封止体３における垂れ部３２の長さＬ１を１．５ｍｍ以下とすることにより、圧力衝撃とこれに伴う熱衝撃等の他のストレスとの複合ストレスが加わった際にもガラス封止体３が損傷せず、優れた強度を備えていることが確認された。
【符号の説明】
【００５８】
１  温度センサ
２  感温素子
２２  素子電極線
３  ガラス封止体
３１  封止部
３２  垂れ部
４  タブレット
４１  挿通孔
４２  素子側端面
【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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