(57)【要約】【課題】組付時における一対のリード線の剛性を確保するとともに、使用時における一対のリード線とターミナルとの接続部を保護し、カバーの先端部及び一対のリード線の細径化を図ることができる温度センサを提供する。【解決手段】温度センサ１は、ハウジング２、コネクタ３、カバー４、感温体５、一対のリード線６、保護ガラス５１、一対のガイドチューブ６５を備える。また、温度センサ１は、一対のリード線６の先端露出部６１２、保護ガラス５１、及び一対のガイドチューブ６５の先端部６５１を覆う樹脂コーティング材５２、及びカバー４と樹脂コーティング材５２との隙間に充填された充填材７を備える。一対のリード線６には、２箇所の屈曲部が形成されている。【選択図】図２
2019095355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（２）と、
前記ハウジングに配置されたコネクタ（３）と、
前記ハウジングに取り付けられたカバー（４）と、
前記カバー内の先端側（Ｌ１）の位置に配置され、温度の測定を行うための感温体（５，５Ａ）と、
前記感温体と前記コネクタにおけるターミナル（３２）とに接続された一対のリード線と、
一対の前記リード線の先端部（６１１）及び前記感温体を覆う絶縁性の保護ガラス（５１）と、
一対の前記リード線の前記先端部よりも基端側（Ｌ２）の部分を覆う一対の絶縁性のガイドチューブ（６５）と、
前記ガイドチューブの先端開口部（６５２）から突出するとともに前記保護ガラスの外部に配置された一対の前記リード線の先端露出部（６１２）、前記保護ガラス、及び一対の前記ガイドチューブの先端部（６５１）を覆う絶縁性の樹脂コーティング材（５２）と、
前記カバー内の前記先端側位置において、前記カバーと前記樹脂コーティング材との隙間に充填された充填材（７）と、を備え、
一対の前記リード線には、一対の前記リード線における、前記ターミナルに接続された基端側部位（６２）同士の間隔を、一対の前記リード線における、前記感温体に接続された先端側部位（６１）同士の間隔よりも大きくするための２箇所の屈曲部（６４）がそれぞれ形成されている、温度センサ（１）。
【請求項２】
前記樹脂コーティング材の線膨張率は、前記保護ガラスの線膨張率及び前記充填材の線膨張率よりも高く、
前記樹脂コーティング材の硬度は、前記保護ガラスの硬度及び前記充填材の硬度よりも低い、請求項１に記載の温度センサ。
【請求項３】
前記ガイドチューブ及び前記樹脂コーティング材は熱硬化性樹脂からなる、請求項１又は２に記載の温度センサ。
【請求項４】
前記樹脂コーティング材は、一対の前記リード線の前記先端露出部の全周、前記保護ガラスの全周、一対の前記ガイドチューブの全周を覆うだけでなく、一対の前記リード線の前記先端露出部同士の隙間、及び一対の前記ガイドチューブの前記先端部同士の隙間に充填されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の温度センサ。
【請求項５】
前記カバー内における前記充填材が充填された位置の基端側には、空間（Ｋ）が形成されており、
一対の前記ガイドチューブを覆う前記樹脂コーティング材の基端（５２２）は、前記充填材における、前記空間との境界に位置する基端面（７１）よりも基端側に位置する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の温度センサ。
【請求項６】
前記カバー内に配置された一対の前記リード線の先端側部位（６１）は、一定の間隔を有して互いに平行に配置されており、
前記カバーにおける、前記ハウジングから先端側に突出した部分は、先端側に位置する先端側部（４１）と、前記先端側部の基端側に、前記先端側部よりも拡径して形成された基端側部（４３）とを有し、
一対の前記ガイドチューブを覆う前記樹脂コーティング材の最大外径をφｄとしたとき、
前記先端側部の内径φＤ１は、Ｄ１≦３ｄの関係を有し、前記基端側部の内径φＤ２は、Ｄ２≧４ｄの関係を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の温度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象の温度を測定する温度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
温度センサは、例えば、車両の内燃機関の排気管、吸気管、排気再循環（ＥＧＲ）による吸排気混合管等の配管に配置され、配管内を流れる流体の温度を測定するために使用される。温度センサは、温度によって電気抵抗値又は起電力が変化する感温体が、金属カバーによって覆われるとともに、感温体から引き出された一対のリード線がコネクタのターミナル部に接続されることによって形成されている。
【０００３】
温度センサにおいては、感温体から引き出された一対のリード線が互いに接触しないように、一対のリード線の位置を案内する碍子管を用いることが知られている。例えば、特許文献１の温度センサにおいては、金属カバー内において、碍子管に設けられた一対の穴部にリード線（信号線）が挿通されており、碍子管及びリード線は、金属カバー内に充填された充填材によって金属カバーに固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１６９５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
温度センサの先端部における感温体の周辺は、温度を検出する部位であり、この部位の熱容量が小さくなると、温度を測定する流体から感温体へ熱が伝わりやすくなる。従って、感温体の周辺の熱容量を小さくすることによって、温度センサの応答性が高められる。そこで、応答性を向上させるために、温度センサの先端部を細径化することが考えられる。そして、この場合には、一対のリード線も細径化される。
【０００６】
温度センサの先端部及び一対のリード線が細径化される場合には、温度センサの先端部における金属カバー内に碍子管を配置することは難しい。この場合には、一対のリード線間の絶縁を確保するために、碍子管に代わる何らかの絶縁部材を配置する必要が生じる。この絶縁部材は、細径化することを考慮すると、樹脂等の可撓性を有するチューブ部材によって構成することが考えられる。
【０００７】
しかし、一対のリード線がチューブ部材にそれぞれ挿通される場合には、温度センサを組み付ける際に、次の課題が生じる。すなわち、温度センサの組付時において、一対のリード線の先端部に繋がる感温体を、金属カバー内に配置された充填材用のスラリーの中に浸漬させるときに、一対のリード線が撓み、感温体を、金属カバー内の目標とする位置に配置できないおそれがある。この場合には、金属カバーの先端位置から感温体までの距離が大きくなり、温度センサの応答性が悪化する懸念が生じる。
【０００８】
また、特許文献１の温度センサにおいては、感温体は、ガラス材料を含有する保護層によって覆われている。また、温度センサの先端部が高温に加熱されたときに保護層が損傷することを防止するために、保護層は、シリコーン樹脂による被覆層によって覆われている。そして、金属カバー内の隙間には、セラミックス材料を含有する充填材が充填されている。
【０００９】
しかし、特許文献１の温度センサにおいては、一対のリード線が細径化した際の工夫はなされていない。この温度センサにおいては、碍子管は、一対のリード線間の絶縁を目的としており、結果的に一対のリード線の剛性を保つ役割を果たしている。碍子管を用いる場合には、温度センサの組付時において、一対のリード線の先端部に繋がる感温体を、金属カバー内に配置された充填材用のスラリーの中に浸漬させるときには、一対のリード線が碍子管によって支えられる。そのため、一対のリード線に剛性を与える工夫は必要とならない。一方、一対のリード線を細径化するときには碍子管を用いることが難しい。
【００１０】
さらに、温度センサの使用時において、温度センサの先端部が加熱されるときには、コネクタ、ターミナル部及び一対のリード線等が膨張する。ターミナル部は、樹脂から構成されるコネクタの成形によってコネクタと一体化されている。ターミナル部の変位は、ターミナル部に比べて線膨張率の大きいコネクタの変位に追従するため、ターミナル部の変位量は一対のリード線の変位量よりも大きくなる。このとき、特に、一対のリード線とターミナルとの接続部には、大きな応力が生じることが懸念される。
【００１１】
特に、一対のリード線が細径化される場合には、接続部に生じる応力によって接続部が損傷するおそれがある。そのため、この接続部に生じる応力に対する対策も必要になる。
従って、温度センサの先端部及び一対のリード線が細径化される場合においては、従来の温度センサにはない新たな温度センサの開発が期待される。
【００１２】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたもので、組付時における一対のリード線の剛性を確保するとともに、使用時における一対のリード線とターミナルとの接続部を保護し、カバーの先端部及び一対のリード線の細径化を図ることができる温度センサを提供しようとして得られたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様は、ハウジング（２）と、
前記ハウジングに配置されたコネクタ（３）と、
前記ハウジングに取り付けられたカバー（４）と、
前記カバー内の先端側（Ｌ１）の位置に配置され、温度の測定を行うための感温体（５，５Ａ）と、
前記感温体と前記コネクタにおけるターミナル（３２）とに接続された一対のリード線と、
一対の前記リード線の先端部（６１１）及び前記感温体を覆う絶縁性の保護ガラス（５１）と、
一対の前記リード線の前記先端部よりも基端側（Ｌ２）の部分を覆う一対の絶縁性のガイドチューブ（６５）と、
前記ガイドチューブの先端開口部（６５２）から突出するとともに前記保護ガラスの外部に配置された一対の前記リード線の先端露出部（６１２）、前記保護ガラス、及び一対の前記ガイドチューブの先端部（６５１）を覆う絶縁性の樹脂コーティング材（５２）と、
前記カバー内の前記先端側位置において、前記カバーと前記樹脂コーティング材との隙間に充填された充填材（７）と、を備え、
一対の前記リード線には、一対の前記リード線における、前記ターミナルに接続された基端側部位（６２）同士の間隔を、一対の前記リード線における、前記感温体に接続された先端側部位（６１）同士の間隔よりも大きくするための２箇所の屈曲部（６４）がそれぞれ形成されている、温度センサ（１）にある。
【発明の効果】
【００１４】
前記一態様の温度センサにおいては、カバーの先端部及び一対のリード線が細径化される場合についての新たな構造を提供する。この温度センサにおいては、碍子管の代わりに、ガイドチューブを用いている。ガイドチューブは、樹脂材料等によって形成されており、細径化されたリード線に合わせて細くすることが容易である。
【００１５】
ガイドチューブによって、一対のリード線間の絶縁性を確保することができる。ガイドチューブは、可撓性を有する部材からなる。ガイドチューブ単体によっても、一対のリード線の剛性を高めることができる。ただし、ガイドチューブがリード線を覆っているだけでは、ガイドチューブが、一対のリード線に接続された感温体を支持することは難しい。そこで、前記一態様の温度センサにおいては、樹脂コーティング材によって、一対のリード線の先端露出部、保護ガラス、及び一対のガイドチューブの先端部を覆うことによって、感温体、一対のリード線、保護ガラス及び一対のガイドチューブを一体化している。
【００１６】
これにより、保護ガラスに覆われた感温体は、樹脂コーティング材を介して一対のリード線及び一対のガイドチューブに支持される。そして、温度センサの組付時において、樹脂コーティング材によって感温体、一対のリード線、保護ガラス及びガイドチューブが一体化された中間体の先端部を、カバーの先端部に配置された充填材用のスラリーの中に浸漬するときには、樹脂コーティング材及びガイドチューブの剛性を利用して、中間体の先端部の剛性を確保することができる。
【００１７】
そのため、充填材用のスラリーの中に中間体の先端部が浸漬されるときに、一対のリード線が撓みにくくすることができる。そして、カバーの先端部内における目標とする位置に感温体を配置することができる。その後、充填材の乾燥等を行って温度センサが製造されたときには、保護ガラスに覆われた感温体が、充填材によってカバーに固定される。これにより、カバーの先端部における感温体の位置が定まり、温度センサの応答性を高く維持することができる。
【００１８】
以上のように、前記一態様の温度センサによれば、カバーの先端部及び一対のリード線が細径化する場合においても、ガイドチューブ及び樹脂コーティング材を用いた構造により、組付時における一対のリード線の剛性を高めることができる。また、この場合においても、カバーの先端部における感温体の位置を目標とする位置に維持することができる。そのため、カバーの先端部及び一対のリード線が細径化する場合においても、応答性をさらに高く維持することができる。
【００１９】
また、前記一態様の温度センサにおいては、一対のリード線のそれぞれに２箇所の屈曲部が形成されている。そして、温度センサの使用時に、温度センサの先端部が加熱されて、コネクタ、ターミナル、一対のリード線等が熱膨張するときには、２箇所の屈曲部によって、一対のリード線の軸線方向への変位が許容される。これにより、ターミナルに生じる変位を、一対のリード線において吸収することができる。その結果、一対のリード線とターミナルとの接続部に生じる応力を緩和することができる。そのため、この接続部が損傷することを防止することができ、一対のリード線における導電性を高く維持することができる。
【００２０】
それ故、前記一態様の温度センサによれば、組付時における一対のリード線の剛性を確保するとともに、使用時における一対のリード線とターミナルとの接続部を保護し、カバーの先端部及び一対のリード線の細径化を図ることができる。
【００２１】
なお、前記一態様の温度センサにおいて示す各構成要素のカッコ書きの符号は、実施形態における図中の符号との対応関係を示すが、各構成要素を実施形態の内容のみに限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態１にかかる、温度センサを断面によって示す説明図。
【図２】実施形態１にかかる、温度センサにおける感温体の周辺を断面によって示す説明図。
【図３】実施形態１にかかる、排気再循環機構を有する内燃機関の吸気管内に配置された温度センサを示す説明図。
【図４】実施形態１にかかる、温度センサにおけるターミナルの周辺を断面によって示す説明図。
【図５】実施形態１にかかる、温度センサの製造方法を示すフローチャート。
【図６】実施形態１にかかる、感温素子体のリード線にガイドチューブを装着した状態を示す説明図。
【図７】実施形態１にかかる、感温素子体のリード線にガイドチューブを装着する状態を、感温体の周辺の断面の拡大図として示す説明図。
【図８】実施形態１にかかる、感温素子体及びガイドチューブの先端部を樹脂コーティング材で覆った状態を、感温体の周辺の断面の拡大図として示す説明図。
【図９】実施形態１にかかる、感温素子体におけるリード線がコネクタにおけるターミナルに接続された第１組付体を、断面によって示す説明図。
【図１０】実施形態１にかかる、ハウジングとカバーとが接合された第２組付体を、断面によって示す説明図。
【図１１】実施形態１にかかる、第１組付体と第２組付体とを組み付ける状態を、断面によって示す説明図。
【図１２】実施形態１にかかる、第１組付体の先端部が、カバー内の充填材用スラリーに浸漬される状態を、感温体の周辺の断面の拡大図として示す説明図。
【図１３】比較形態にかかる、樹脂コーティング材を備えない従来の第１組付体の先端部が、カバー内の充填材用スラリーに浸漬される状態を、感温体の周辺の断面の拡大図として示す説明図。
【図１４】実施形態１にかかる、充填材の乾燥時に、充填材用スラリー中に発生する気泡を、感温体の周辺の断面の拡大図として示す説明図。
【図１５】比較形態にかかる、樹脂コーティング材を備えない従来の温度センサを、感温体の周辺の断面の拡大図として示す説明図。
【図１６】実施形態２にかかる、温度センサにおける感温体の周辺を断面によって示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜実施形態１＞
前述した温度センサにかかる好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
本形態の温度センサ１は、図１及び図２に示すように、ハウジング２、コネクタ３、カバー４、感温体５、一対のリード線６、保護ガラス５１、一対のガイドチューブ６５、樹脂コーティング材５２及び充填材７を備える。
【００２４】
ハウジング２は、温度センサ１を種々の取付部位に取り付けるために用いられる。コネクタ３は、導通端子としてのターミナル３２を有しており、ハウジング２に配置されている。カバー４は、金属材料から構成されており、ハウジング２に取り付けられている。感温体５は、カバー４内の先端側Ｌ１の位置に配置されており、温度の測定を行うための部位である。
【００２５】
一対のリード線６は、導電性を有する金属材料から構成されており、感温体５とコネクタ３のターミナル３２とに接続されている。保護ガラス５１は、絶縁性のガラス材料から構成されており、一対のリード線６の先端部６１１及び感温体５を覆うものである。一対のガイドチューブ６５は、絶縁性の樹脂材料から構成されており、一対のリード線６の先端部６１１よりも基端側Ｌ２の部分を覆うものである。
【００２６】
樹脂コーティング材５２は、絶縁性の樹脂材料から構成されている。樹脂コーティング材５２は、一対のリード線６の先端露出部６１２、保護ガラス５１、及び一対のガイドチューブ６５の先端部６５１を覆うものである。一対のリード線６の先端露出部６１２とは、一対のリード線６における、ガイドチューブ６５の先端開口部６５２から突出するとともに保護ガラス５１の外部に配置された部分のことをいう。充填材７は、絶縁性のセラミックス材料から構成されており、カバー４内の先端側Ｌ１の位置において、カバー４と樹脂コーティング材５２との隙間に充填されている。
【００２７】
温度センサ１においては、感温体５が配置されて温度の測定を行う側を先端側Ｌ１といい、先端側Ｌ１とは反対側を基端側Ｌ２という。先端側Ｌ１と基端側Ｌ２とを決定する方向を軸線方向Ｌといい、軸線方向Ｌは、ハウジング２及びカバー４の中心軸線が通る方向と同じである。
【００２８】
本形態の図１、図９及び図１１においては、感温体５、保護ガラス５１及び樹脂コーティング材５２を簡略化して示す。
【００２９】
以下に、本形態の温度センサ１について詳説する。
（温度センサ１）
図３に示すように、温度センサ１は、車載用のものであり、自動車における内燃機関８の吸気管８１又は排気管８２内を流れる流体の温度を測定するために使用される。本形態の温度センサ１は、燃焼用空気Ａに排ガスＧの一部を再循環させる排気再循環機構８０を有する内燃機関８の吸気管８１内に配置して用いられる。排気再循環機構８０は、内燃機関８から排気管８２に排気される排ガスＧの一部を、内燃機関８の吸気管８１に再循環させるものである。排気再循環機構８０は、排気管８２から分岐して吸気管８１に接続される再循環管８３と、再循環管８３内を流れる排ガスＧの流量を調整する流量調整弁８３１とを有している。本形態の温度センサ１は、吸気管８１における、再循環管８３が合流する位置よりも、燃焼用空気Ａと排ガスＧの混合ガスＭの流れの下流側に配置されている。
【００３０】
（感温体５）
本形態の感温体５は、サーミスタ材料としてのセラミックスの焼結体を用いて構成されたサーミスタ素子である。サーミスタ素子は、温度の上昇に対して緩やかに電気抵抗値が減少するＮＴＣ（negative  temperature  coefficient）サーミスタとすることができる。サーミスタ素子は、これ以外にも、所定温度を超えると温度の上昇に対して急激に電気抵抗値が増大するＰＴＣ（positive  temperature  coefficient）サーミスタ、又は所定温度を超えると急激に電気抵抗値が減少するＣＴＲ（critical  temperature  resistor）サーミスタとすることもできる。
【００３１】
また、感温体５は、白金、銅、ニッケル等を用いて構成し、温度が上昇するに伴って電気抵抗値が増加する測温抵抗素子としてもよい。
【００３２】
感温体５がサーミスタ素子である場合には、一対のリード線６は、感温体５の両側に接合されたものとすることができる。感温体５が、測温抵抗素子である場合には、一対のリード線６は、測温抵抗素子を構成する白金線又は金属線とすることができる。
【００３３】
（保護ガラス５１）
図２に示すように、感温体５、及び一対のリード線６の先端部６１１は、保護ガラス５１によって覆われている。保護ガラス５１は、異なる材料間の電気的絶縁及び気密封止を行うために用いられる。特に、本形態の保護ガラス５１は、セラミックスからなる感温体５と、金属材料からなる一対のリード線６との電気的絶縁及び気密封止を行う。保護ガラス５１としては、例えば、鉛ガラス（ＰｂＯを含有するガラス）等のガラス材料を用いることができる。
【００３４】
（リード線６）
一対のリード線６は、温度センサ１の細径化に伴い、より細径化されている。本形態の一対のリード線６は、直径がφ０．１〜０．６ｍｍの丸線によって構成されている。リード線６の直径がφ０．１ｍｍよりも細い場合には、その製造が困難であり、リード線６の強度が不足する。リード線６の直径がφ０．６ｍｍよりも太い場合には、温度センサ１の細径化を十分に図ることができなくなる。
【００３５】
リード線６が、φ０．６ｍｍ以下、好ましくはφ０．４ｍｍ以下であることにより、ガイドチューブ６５によって、リード線６の剛性を高める効果が顕著になる。すなわち、φ０．６ｍｍ以下まで細径化されたリード線６の質量及び剛性は小さい。そのため、リード線６と同様に質量及び剛性が小さいガイドチューブ６５を用いることによっても、リード線６の剛性を高めることが可能になる。
【００３６】
図１及び図４に示すように、一対のリード線６における、少なくともカバー４内に配置された先端側部位６１同士の配置間隔に比べて、一対のリード線６における、ハウジング２内に配置された基端側部位６２同士の配置間隔は大きい。一対のリード線６には、一対のリード線６における、ターミナル３２に接続された基端側部位６２同士の間隔を、一対のリード線６における、感温体５に接続された先端側部位６１同士の間隔よりも大きくするための２箇所の屈曲部６４がそれぞれ形成されている。
【００３７】
一対のリード線６の先端側部位６１同士の配置間隔は、一対のリード線６が感温体５に接続された間隔と同じになっている。一対のターミナル３２の幅方向の中心位置同士の間隔は、一対のリード線６の先端側部位６１の幅方向の中心位置同士の間隔よりも大きくなっている。
【００３８】
一対のリード線６における先端側部位６１及び基端側部位６２は、ハウジング２及びカバー４の軸線方向Ｌに略平行に配置されている。一対のリード線６の先端側部位６１と基端側部位６２とは、軸線方向Ｄに対して傾斜する傾斜部位６３によって接続されている。一対のリード線６の傾斜部位６３は、ハウジング２内に配置されている。
【００３９】
図４に示すように、屈曲部６４は、傾斜部位６３の両端、すなわち傾斜部位６３と先端側部位６１との境界部、及び傾斜部位６３と基端側部位６２との境界部に形成されている。屈曲部６４は、リード線６に作用する軸線方向Ｌの応力を吸収できるものである。そのため、屈曲部６４は、内周側の屈曲半径が極力小さくなる状態で形成することが好ましい。また、傾斜部位６３は、先端側部位６１及び基端側部位６２に対して、２０〜４５°の角度で傾斜させて形成することができる。また、一対の先端側部位６１と一対の傾斜部位６３とは、Ｙ形状を形成する状態で配置されている。
【００４０】
一対のリード線６は、導通性（電気伝導性）を有する金属材料から構成されている。一対のリード線６は、例えば、ＦｅＮｉ合金等によって構成することができる。リード線６は、感温体５に設けられた先端側リード部と、先端側リード部に対して突き合わせた状態又は重ね合わせた状態で溶接等によって接合された基端側リード部とによって構成されていてもよい。
【００４１】
（ガイドチューブ６５）
図２及び図４に示すように、本形態のガイドチューブ６５は、各リード線６を別々にガイドするよう、各リード線６に対して別々に配置されている。ガイドチューブ６５は、円筒形状に形成されている。リード線６は、ガイドチューブ６５内に挿通されている。また、ガイドチューブ６５は、絶縁性の熱硬化性樹脂によって構成されている。ガイドチューブ６５は、耐熱性を有する熱硬化性樹脂としてのポリイミド等によって構成することができる。ガイドチューブ６５は、樹脂でありながら適度な剛性を有しており、直線状の形状を維持可能である。
【００４２】
ガイドチューブ６５は、一対のリード線６における先端側部位６１、傾斜部位６３及び基端側部位６２を連続して覆っている。ガイドチューブ６５は、一対のリード線６とターミナル３２との接続部Ｐには装着されていない。ガイドチューブ６５を装着する長さは、適宜変更することができる。ガイドチューブ６５の先端部６５１は、樹脂コーティング材５２に固定されている一方、ガイドチューブ６５の基端部６５３は、他の部材に固定されていない。
【００４３】
図２に示すように、ガイドチューブ６５は、リード線６を挿通させるための挿通穴６５０を有している。ガイドチューブ６５の外径は、ガイドチューブ６５をリード線６に装着したときに、ガイドチューブ６５同士が互いに接触しない大きさを有する。ガイドチューブ６５の内径は、例えば、リード線６の外径の１．１〜２．０倍にすることができる。リード線６の外径とガイドチューブ６５の内径との比を適切にすることにより、ガイドチューブ６５によってリード線６の剛性を効果的に補うことができる。
【００４４】
なお、ガイドチューブ６５は、リード線６ごとに１本ずつ装着する以外にも、一対のリード線６を互いに絶縁して内部に挿通させる、共通のチューブとして形成することもできる。つまり、ガイドチューブ６５は、一対のリード線６を挿通させる２つの挿通穴６５０を有する形状に形成することもできる。
【００４５】
（樹脂コーティング材５２）
図２に示すように、保護ガラス５１の表面には、一対のリード線６及び保護ガラス５１に生じる熱応力を緩和するための樹脂コーティング材５２が設けられている。樹脂コーティング材５２は、保護ガラス５１の全体、ガイドチューブ６５の先端開口部６５２から突出するリード線６の先端露出部６１２の全体、及びガイドチューブ６５の先端部６５１の全体を覆っている。充填材７は、樹脂コーティング材５２によって、ガイドチューブ６５の先端開口部６５２から隙間Ｓへ入ることができなくなっている。
【００４６】
樹脂コーティング材５２は、ガイドチューブ６５の先端開口部６５２とリード線６との隙間Ｓの全体も覆っている。隙間Ｓの先端側Ｌ１の部分には、樹脂コーティング材５２が配置されていてもよい。そして、樹脂コーティング材５２の存在によって、充填材７は、保護ガラス５１、リード線６及びガイドチューブ６５に接触することができなくなっている。
【００４７】
また、樹脂コーティング材５２は、一対のリード線６の先端露出部６１２の全周、保護ガラス５１の全周、一対のガイドチューブ６５の先端部６５１の全周を覆うだけでなく、一対のリード線６の先端露出部６１２同士の隙間、及び一対のガイドチューブ６５の先端部６５１同士の隙間に充填されている。そして、一対のリード線６の先端露出部６１２同士、及びガイドチューブ６５の先端部６５１同士は、樹脂コーティング材５２によって接合されている。これにより、樹脂コーティング材５２を用いて、一対のリード線６の先端露出部６１２、保護ガラス５１、及び一対のガイドチューブ６５の先端部６５１をより強固に一体化することができる。
【００４８】
図２及び図４に示すように、カバー４内における充填材７が充填された位置よりも基端側Ｌ２には、空間Ｋが形成されている。樹脂コーティング材５２の基端５２２は、充填材７における、空間Ｋとの境界に位置する基端面７１よりも基端側Ｌ２に位置する。充填材７の基端面７１は、カバー４内に配置された液状の充填材用スラリー７０の液面が固化することによって形成される。ガイドチューブ６５と充填材７との間の全体には、樹脂コーティング材５２が介在している。また、充填材７は、保護ガラス５１、リード線６及びガイドチューブ６５には接触せず、カバー４及び樹脂コーティング材５２に接触している。
【００４９】
樹脂コーティング材５２の基端５２２の位置は、温度センサ１の組付時において、樹脂コーティング材５２によって一体化された感温体５、保護ガラス５１、一対のリード線６及び一対のガイドチューブ６５の中間体の先端部を、充填材用スラリー７０の中に浸漬する際に、中間体の先端部の剛性をより適切に確保する位置として設定されている。この構成の詳細は、図１２等を参照して後述する。
【００５０】
樹脂コーティング材５２は、熱硬化性樹脂によって構成されている。樹脂コーティング材５２は、耐熱性を有する熱硬化性樹脂としてのポリアミド等によって構成することができる。
【００５１】
図２に示すように、樹脂コーティング材５２は、一対のガイドチューブ６５の先端部６５１の表面、一対のリード線６の先端露出部６１２の表面及び保護ガラス５１の表面に連続して設けられている。そして、樹脂コーティング材５２の、軸線方向Ｌの先端面及び後端面を除く外周面においては、樹脂コーティング材５２が、ガイドチューブ６５の先端開口部６５２の９０°に近い尖った角部（エッジのある角部）及びリード線６間の隙間を完全に覆っている。これにより、樹脂コーティング材５２の外周面は、滑らかな表面に形成されている。
【００５２】
樹脂コーティング材５２の外周面を軸線方向Ｌに平行な断面で見たときに、この外周面を形成するラインには、１２０°以下の角部が含まれない。特に、一対のガイドチューブ６５の先端開口部６５２に隣接する樹脂コーティング材５２の部位の角部５２３は、円弧状に丸められており、１２０°よりも大きな角度を有する。この構成により、後述する図１４に示すように、温度センサ１の製造時において、充填材７を形成するための充填材用スラリー７０中に存在する気泡Ｋ１が、充填材７の中に残留しにくくすることができる。
【００５３】
（ハウジング２）
図１及び図４に示すように、ハウジング２は、一対のリード線６及びコネクタ３のターミナル３２を配置するための配置穴２１と、温度センサ１を配管に取り付けるための外周ネジ２２と、コネクタ３を連結するための連結部２３とを有する。配置穴２１には、コネクタ３のターミナル３２の一部が挿入され、連結部２３には、コネクタ３のコネクタ本体３１が連結される。一対のリード線６の先端部６１１は、樹脂コーティング材５２及び充填材７を介してカバー４に固定され、一対のリード線６の基端部６２１は、コネクタ３のターミナル３２を介してハウジング２に固定される。
【００５４】
（コネクタ３）
図１に示すように、コネクタ３は、絶縁性の樹脂等からなるコネクタ本体３１と、コネクタ本体３１の内部に配置されたターミナル（導通端子）３２とを有する。ターミナル３２の先端部３２１は、リード線６の基端部６２１が接続されるよう、コネクタ本体３１から突出している。ターミナル３２の基端部３２２は、コネクタ本体３１の内部に配置されている。ターミナル３２の基端部３２２は、温度センサ１の動作を制御する制御装置１０に接続される。ターミナル３２は、導通性の金属材料によって構成されている。また、一対のリード線６の基端部６２１は、抵抗溶接等を行ってターミナル３２の先端部３２１に接合されている。
【００５５】
（カバー４）
図１に示すように、カバー４は、有底円筒形状に形成されている。カバー４は、先端側Ｌ１に形成されて外径が最も小さい検知カバー部４１と、基端側Ｌ２に形成されて外径が最も大きい装着カバー部４２と、検知カバー部４１と装着カバー部４２との間に形成されて、検知カバー部４１の外径よりも大きく、かつ装着カバー部４２の外形よりも小さい中間カバー部４３とを有する。感温体５は、カバー４の先端部としての検知カバー部４１内に配置されており、装着カバー部４２は、ハウジング２の先端部の外周に装着されている。検知カバー部４１は、感温体５が配置された、温度の測定に影響する部位である。そのため、検知カバー部４１をより細径化することによって、温度を測定する際の応答性を高めることができる。
【００５６】
（充填材７）
図２に示すように、充填材７は、セラミックス粉末を用いて構成されており、セラミックス粉末が焼結されて結合した状態で検知カバー部４１内の先端側Ｌ１の位置に充填されている。充填材７を構成するセラミックス粉末には、アルミナ、マグネシア等が用いられる。充填材７の基端面７１の位置は、ガイドチューブ６５の外周に樹脂コーティング材５２が配置された軸線方向Ｌの範囲内で適宜決定することができる。充填材７の使用量を少なくすることにより、充填材７の熱容量を減らすことができ、温度センサ１によって温度を測定する際の応答性を高めることができる。
【００５７】
組付後の温度センサ１が加熱されて、充填材７を構成するセラミックス粉末が焼結された後には、感温体５、保護ガラス５１、樹脂コーティング材５２、一対のリード線６の先端部６１１及び一対のガイドチューブ６５の先端部６５１が、充填材７によって検知カバー部４１に固定される。
【００５８】
図２に示すように、検知カバー部４１における先端底部４１１の内側面と樹脂コーティング材５２の先端５２１との間には、クリアランスＣが形成されており、このクリアランスＣには、充填材７が充填されている。一対のリード線６の長さは、カバー４の軸線方向Ｌの長さ及びカバー４がハウジング２に取り付けられた位置を考慮して、樹脂コーティング材５２の先端５２１が検知カバー部４１における先端底部４１１の内側面に接触しないように決定される。
【００５９】
先端底部４１１の内側面と樹脂コーティング材５２の先端５２１との間にクリアランスＣが形成されていることにより、一対のリード線６に検知カバー部４１から負荷が加わらないようにすることができる。樹脂コーティング材５２が先端底部４１１の内側面に接触すると、一対のリード線６に、この一対のリード線６を撓ませようとする荷重が加わることになる。この場合には、一対のリード線６とターミナル３２との接続部Ｐに不要な応力が作用することになる。先端底部４１１の内側面と樹脂コーティング材５２の先端５２１との接触は、温度センサ１の組付時に生じるおそれがある。
【００６０】
また、先端底部４１１の内側面と樹脂コーティング材５２の先端５２１との間のクリアランスＣに充填材７が配置されていることにより、温度センサ１が、加熱・冷却されて、カバー４が熱収縮する際に、カバー４から一対のリード線６に加わる荷重を緩和することができる。そして、一対のリード線６とターミナル３２との接続部Ｐに作用する応力を緩和することができる。
【００６１】
（空間Ｋ）
図１に示すように、カバー４内における空間Ｋは、検知カバー部４１内の基端側Ｌ２の部分、中間カバー部４３内、及び装着カバー部４２内の先端側Ｌ１の部分に形成されている。この空間Ｋは、温度センサ１の熱容量を減らすために形成されている。
【００６２】
（線膨張率、硬度等）
樹脂コーティング材５２の材質は、保護ガラス５１及び充填材７との線膨張率（線膨張係数）及び硬度の違いを考慮して選択されたものである。前述したように、樹脂コーティング材５２は熱硬化性樹脂から構成されており、保護ガラス５１はガラス材料から構成されており、充填材７はセラミックス材料から構成されている。
【００６３】
樹脂コーティング材５２の線膨張率は、保護ガラス５１の線膨張率及び充填材７の線膨張率よりも高い。これにより、温度センサ１の使用時に、温度センサ１の先端部が雰囲気ガスによって加熱されたときには、保護ガラス５１及び充填材７に比べて樹脂コーティング材５２が大きく膨張する。そして、感温体５を、カバー４の検知カバー部４１内の規定位置に効果的に維持することができる。
【００６４】
樹脂コーティング材５２を構成するポリアミドの線膨張率は、６０×１０-6（／℃）であり、保護ガラス５１を構成する鉛ガラスの線膨張率は８．５×１０-6（／℃）であり、充填材７を構成するアルミナの線膨張率は７．０×１０-6（／℃）である。
【００６５】
また、樹脂コーティング材５２の硬度は、保護ガラス５１の硬度及び充填材７の硬度よりも低い。これにより、温度センサ１の先端部が雰囲気ガスによって加熱されたときに、充填材７から保護ガラス５１に作用する熱応力を、樹脂コーティング材５２が弾性変形することによって効果的に吸収することができる。そして、保護ガラス５１を損傷から保護することができる。
【００６６】
樹脂コーティング材５２を構成するポリアミドの硬度は、ビッカース硬さで７ＨＶであり、保護ガラス５１を構成する鉛ガラスの線膨張率はビッカース硬さで６００ＨＶである。充填材７を構成するアルミナの硬度は保護ガラス５１と同程度である。充填材７を構成するアルミナは、カバー４を構成する金属材料よりも硬い。また、充填材７は、カバー４によって拘束されているため、充填材７の硬度は、カバー４のビッカース硬さの値である２００ＨＶを代用することができる。
【００６７】
また、前述したように、ガイドチューブ６５及び樹脂コーティング材５２は、同種の樹脂材料としての熱硬化性樹脂からなる。ガイドチューブ６５及び樹脂コーティング材５２を熱硬化性樹脂から構成することにより、これらの接着強度を高めることができる。ガイドチューブ６５と樹脂コーティング材５２とは、化学結合を行って接着されていてもよい。樹脂コーティング材５２がガイドチューブ６５に接着されていることにより、樹脂コーティング材５２によって、感温体５、保護ガラス５１、一対のリード線６及び一対のガイドチューブ６５をより強固に一体化することができる。
【００６８】
（カバー４の寸法関係）
前述したように、一対のリード線６の先端側部位６１は、一定の間隔を有して互いに平行に配置されている。検知カバー部４１と中間カバー部４３とは、カバー４における、ハウジング２から先端側に突出した部分として形成されている。検知カバー部４１は、カバー４の先端側に位置する先端側部を構成し、中間カバー部４３は、先端側部の基端側に、先端側部よりも拡径して形成された基端側部を構成する。
【００６９】
図２及び図４に示すように、検知カバー部４１及び中間カバー部４３は、次の寸法関係を有している。すなわち、一対のガイドチューブ６５を覆う樹脂コーティング材５２の最大外径をφｄとしたとき、検知カバー部（先端側部）４１の内径φＤ１は、Ｄ１≦３ｄの関係を有し、中間カバー部（基端側部）４３の内径φＤ２は、Ｄ２≧４ｄの関係を有する。一対のガイドチューブ６５を覆う樹脂コーティング材５２の最大外径は、一対のガイドチューブ６５が並ぶ方向における、樹脂コーティング材５２の最大幅となる。
【００７０】
検知カバー部４１の内径φＤ１が、Ｄ１≦３ｄの関係を有することにより、ガイドチューブ６５が装着された一対のリード線６の撓みを検知カバー部４１によって拘束することができ、一対のリード線６の剛性を高めることができる。また、中間カバー部４３の内径φＤ２が、Ｄ２≧４ｄの関係を有することにより、温度センサ１の組付時において、樹脂コーティング材５２によって感温体５、一対のリード線６、保護ガラス５１及び一対のガイドチューブ６５が一体化された中間体の先端部を、中間カバー部４３内へ案内しやすくすることができる。また、中間カバー部４３と装着カバー部４２との間にテーパ部４２１が形成されていることにより、中間体の先端部を中間カバー部４３内へ、さらに案内しやすくすることができる。
【００７１】
また、検知カバー部４１の内径φＤ１が、Ｄ１≦３ｄの関係を有することにより、感温体５が配置された、検知カバー部４１の先端側Ｌ１の位置においては、感温体５への受熱性を向上させることができる。また、中間カバー部４３の内径φＤ２が、Ｄ２≧４ｄの関係を有し、中間カバー部４３内には空間Ｋが形成されている。空間Ｋは、充填材７と比べて熱伝導率の小さい空気層となる。そのため、空間Ｋの形成により、検知カバー部４１の先端で受熱した熱量が、カバー４及びハウジング２から外部へ放熱されにくくすることができる。これにより、感温体５の周辺の受熱と放熱のバランスを適切にし、温度センサ１の応答性を向上させることができる。
【００７２】
（製造方法）
次に、本形態の温度センサ１の製造方法を、図５のフローチャートを参照して説明する。
温度センサ１を製造するに当たっては、まず、図６及び図７に示すように、素子体５及び一対のリード線６の先端部６１１が保護ガラス５１によって覆われた感温素子体１１を準備し、感温素子体１１における各リード線６にそれぞれガイドチューブ６５を装着する（図５のステップＳ１０１）。
【００７３】
次いで、図８に示すように、感温素子体１１における保護ガラス５１の表面を、樹脂コーティング材５２を形成するための液状のコーティング材料によって覆う（ステップＳ１０２）。このとき、保護ガラス５１の全体、ガイドチューブ６５の先端開口部６５２から突出するリード線６の先端露出部６１２、ガイドチューブ６５の先端部６５１及びガイドチューブ６５の先端開口部６５２とリード線６との隙間Ｓは、連続する液状のコーティング材料によって覆われる。
【００７４】
次いで、コーティング材料が硬化されて樹脂コーティング材５２となり、ガイドチューブ６５の先端開口部６５２が閉塞された状態で、ガイドチューブ６５の先端部６５１と樹脂コーティング材５２とが接着される（ステップＳ１０３）。次いで、感温素子体１１における、ガイドチューブ６５がそれぞれ装着された状態の一対のリード線６に折曲げ加工を行い、一対のリード線６に、先端側部位６１、基端側部位６２及び傾斜部位６３が形成される（ステップＳ１０４）。
【００７５】
その後、図９に示すように、感温素子体１１における一対のリード線６の基端部６２１を、コネクタ３のターミナル３２に、抵抗溶接等によって接合する（ステップＳ１０５）。こうして、ガイドチューブ６５及び樹脂コーティング材５２が設けられた感温素子体１１と、コネクタ３とが一体化された第１組付体１２が形成される。
【００７６】
一方、図１０に示すように、ハウジング２の先端部の外周にカバー４の装着カバー部４２を装着し、溶接等を行って両者を接合する（ステップＳ１０６）。こうして、ハウジング２とカバー４とが一体化された第２組付体１３が形成される。次いで、図１１に示すように、第２組付体１３におけるカバー４の検知カバー部４１内に、充填材７を形成するための充填材用スラリー７０を注入する（ステップＳ１０７）。充填材用スラリー７０は、セラミックス粉末、及び水等の溶媒を含有するものであり、検知カバー部４１内の先端部（底部）に注入される。
【００７７】
次いで、図１１及び図１２に示すように、第２組付体１３におけるハウジング２内及びカバー４内に、第１組付体１２における感温素子体１１を挿入する（ステップＳ１０８）。このとき、充填材用スラリー７０内に、第１組付体１２における、樹脂コーティング材５２が浸漬される（図２参照）。そして、樹脂コーティング材５２の先端５２１と、カバー４における検知カバー部４１の先端底部４１１の内側面との間には、クリアランスＣが形成され、このクリアランスＣには、充填材用スラリー７０が充填される。
【００７８】
次いで、第２組付体１３におけるハウジング２の連結部２３に、第１組付体１２におけるコネクタ３を連結し、連結部２３に設けられた突出部２３１を変形させて、コネクタ３にかしめる（ステップＳ１０９）。こうして、第１組付体１２と第２組付体１３とが一体化される。
【００７９】
その後、第２組付体１３におけるカバー４の検知カバー部４１の周辺を加熱する（ステップＳ１１０）。これにより、充填材用スラリー７０を構成する溶媒が揮発するとともに充填材用スラリー７０を構成するセラミックス粉末が焼結されて充填材７となり、温度センサ１が製造される。
【００８０】
（作用効果）
本形態の温度センサ１においては、カバー４の先端部としての検知カバー部４１及び一対のリード線６が細径化される場合についての新たな構造を提供する。この温度センサ１においては、碍子管の代わりに、ガイドチューブ６５を用いている。ガイドチューブ６５は、熱可塑性樹脂によって形成されており、細径化されたリード線６に合わせて細くすることが容易である。
【００８１】
ガイドチューブ６５によって、一対のリード線６間の絶縁性を確保することができる。ガイドチューブ６５は、可撓性を有する部材からなる。ガイドチューブ６５単体によっても、一対のリード線６の剛性を高めることができる。ただし、ガイドチューブ６５がリード線６を覆っているだけでは、ガイドチューブ６５が、一対のリード線６に接続された感温体５を支持することは難しい。そこで、本形態の温度センサ１においては、樹脂コーティング材５２によって、一対のリード線６の先端露出部６１２、保護ガラス５１、及び一対のガイドチューブ６５の先端部６５１を覆うことによって、感温体５、一対のリード線６、保護ガラス５１及び一対のガイドチューブ６５を一体化している。これにより、保護ガラス５１に覆われた感温体５は、樹脂コーティング材５２を介して一対のリード線６及び一対のガイドチューブ６５に支持される。
【００８２】
（温度センサ１の組付時）
製造方法のステップＳ１０８、図１１及び図１２に示したように、樹脂コーティング材５２によって感温体５、一対のリード線６、保護ガラス５１及び一対のガイドチューブ６５が一体化された第１組付体１２（温度センサ１の中間体）の先端部を、カバー４の検知カバー部４１に配置された充填材用スラリー７０の中に浸漬するときには、樹脂コーティング材５２及びガイドチューブ６５の剛性を利用して、第１組付体１２の先端部の剛性を確保することができる。
【００８３】
そのため、充填材用スラリー７０の中に第１組付体１２の先端部が浸漬されるときに、一対のリード線６が撓みにくくすることができる。そして、カバー４の検知カバー部４１内における目標とする位置に感温体５を配置することができる。
【００８４】
また、図２に示すように、樹脂コーティング材５２を設ける基端５２２の位置の設定により、第１組付体１２の先端部が、充填材用スラリー７０の中に浸漬されて検知カバー部４１の目標位置に配置される全過程において、充填材用スラリー７０には、ガイドチューブ６５が直接接触しない。ガイドチューブ６５は、樹脂コーティング材５２の配置によって剛性が高くなった部分のみが充填材用スラリー７０の中に浸漬される。言い換えれば、充填材用スラリー７０には、樹脂コーティング材５２のみが接触して、感温体５が検知カバー部４１内の目標位置に配置される。これにより、第１組付体１２の先端部が充填材用スラリー７０の中に浸漬されるときに、リード線６が撓んでしまうことをより効果的に防止することができる。
【００８５】
なお、樹脂コーティング材５２を設ける基端５２２の位置は、検知カバー部４１内の体積、検知カバー部４１内に配置する充填材用スラリー７０の量、樹脂コーティング材５２の外形による体積等を考慮して設定する。
【００８６】
その後、充填材７を構成するセラミックス粉末の乾燥等を行って温度センサ１が製造されたときには、感温体５が、充填材７によって検知カバー部４１に固定される。これにより、検知カバー部４１における感温体５の位置が定まり、温度センサ１によって温度を測定する際の応答性を高く維持することができる。
【００８７】
また、乾燥を行うことによって充填材７は収縮する。このとき、感温体５には軸線方向Ｌの引張りが生じ、これに伴って、一対のリード線６及びターミナル３２に軸線方向Ｌの応力が発生する。この場合において、一対のリード線６における２箇所の屈曲部６４が、軸線方向Ｌの応力による変位を吸収することができる。これにより、一対のリード線６の導電性を高く維持することができる。
【００８８】
図１３は、比較形態として、保護ガラス５１等の表面に樹脂コーティング材５２を設けていない場合について示す。この場合に、感温体５、一対のリード線６、保護ガラス５１及び一対のガイドチューブ６５が一体化された第１組付体１２Ｚの先端部を、検知カバー部４１に配置された充填材用スラリー７０の中に浸漬するときには、一対のリード線６が撓み、検知カバー部４１内における目標とする位置に感温体５を配置できないおそれがある。
【００８９】
また、図１４に示すように、充填材用スラリー７０を加熱して、充填材７を構成するセラミック粉末の乾燥を行うときには、水等の溶媒が気化して、充填材用スラリー７０中に気泡Ｋ１が発生する。本形態の温度センサ１の樹脂コーティング材５２においては、この気泡Ｋ１が充填材用スラリー７０から上方へ抜けやすくするための工夫もしている。
【００９０】
具体的には、ガイドチューブ６５の先端部６５１の表面と保護ガラス５１の表面とに、連続して樹脂コーティング材５２が設けられていることにより、充填材用スラリー７０中に浸漬される、第１組付体１２の先端部に、ガイドチューブ６５の先端開口部６５２等のような９０°に近い角部が存在しない。また、樹脂コーティング材５２の外周面は、滑らかな表面によって形成されている。これにより、充填材用スラリー７０中に発生する気泡Ｋ１が、樹脂コーティング材５２の外周面に引っ掛かって、充填材７の中に残留してしまうことを防止することができる。
【００９１】
図１５は、比較形態として、保護ガラス５１等の表面に樹脂コーティング材５２を設けていない場合の温度センサについて示す。カバー４の検知カバー部（先端部）４１及び一対のリード線６の細径化による新たな問題の一つとして、保護ガラス５１に覆われた感温体５を充填材７の中に挿入する際に、感温体５の保護ガラス５１の周辺の外形形状及び挿入条件によっては気泡Ｋ１を巻き込んだままで挿入してしまう状況が発生する。このとき、気泡Ｋ１は、上方に抜けようとしても、非常に狭い隙間を通って抜けていかなければならない状態になる。
【００９２】
そして、感温体５の保護ガラス５１の周辺の輪郭形状が、気泡Ｋ１が引っ掛かるような形状である場合には、気泡Ｋ１が抜けないままとなることが想定される。この場合には、感温体５、一対のリード線６、ガイドチューブ６５等が浸漬された充填材用スラリー７０を乾燥させる際に、充填材用スラリー７０中にある気泡Ｋ１が、ガイドチューブ６５の先端開口部６５２の周辺に留まり、温度センサ９の内部に閉じ込められるおそれがある。
【００９３】
充填材７中における感温体５の周辺に気泡Ｋ１が残留する場合には、温度センサ１の使用時において、この気泡Ｋ１が空気層として機能し、測定対象である雰囲気ガスから感温体５への熱伝達（受熱性）を阻害するおそれがある。この場合には、温度センサ１の応答性が悪化するおそれがある。本形態の温度センサ１においては、樹脂コーティング材５２が、一対のガイドチューブ６５の先端部６５１の表面と保護ガラス５１の表面とに連続して設けられていることにより、充填材７中に空気層が形成されることを防止し、温度センサ１の応答性を高く維持することができる。
【００９４】
なお、充填材７を構成するセラミックス粉末同士の間には微小な気孔が形成されている。前述した気泡Ｋ１による空気層は、この微小な気孔とは異なるものである。
【００９５】
（温度センサ１の使用時）
また、温度センサ１の使用時においては、温度センサ１の先端部は、測定対象となる高温の雰囲気ガス（排ガス）の中に配置される。このとき、カバー４、感温体５、一対のリード線６、保護ガラス５１、一対のガイドチューブ６５、樹脂コーティング材５２及び充填材７が熱によって膨張する。樹脂コーティング材５２の線膨張率は、ガラス材料から構成された保護ガラス５１の線膨張率、及びセラミックス材料から構成された充填材７の線膨張率よりも高い。
【００９６】
そのため、温度センサ１の先端部が加熱される際には、樹脂コーティング材５２が充填材７及び保護ガラス５１よりも大きく膨張する。このとき、樹脂コーティング材５２の膨張によって、樹脂コーティング材５２から充填材７へ圧縮応力（熱応力）を作用させることができる。これにより、感温体５及び保護ガラス５１が、温度センサ１の、軸線方向Ｌに直交する径方向へ、移動（振動）しにくくすることができる。
【００９７】
また、樹脂コーティング材５２から充填材７へ圧縮応力が作用するときには、樹脂コーティング材５２と保護ガラス５１との間にも熱応力が作用すると考えられる。ただし、樹脂コーティング材５２は主に外形が大きくなる方向へ膨張すると考えられる。また、樹脂コーティング材５２の硬度は、保護ガラス５１の硬度及び充填材７の硬度よりも低い。これにより、保護ガラス５１から樹脂コーティング材５２へ作用する熱応力は、樹脂コーティング材５２が有する弾性変形力によって吸収することができると考えられる。そのため、保護ガラス５１が熱応力によって損傷することを防止することができる。
【００９８】
また、温度センサ１の先端部が加熱されるときには、樹脂によって構成されたコネクタ３は、他の部材よりも線膨張率が大きいことによって他の部材よりも多く膨張する。そして、インサート成形等によってコネクタ３と一体化されたターミナル３２も、コネクタ３に追従して膨張する。これにより、ターミナル３２が軸線方向Ｌの先端側Ｌ１へ変位することになる。
【００９９】
そして、感温体５とターミナル３２との間に接続された一対のリード線６には、軸線方向Ｌへの応力が作用する。このとき、樹脂コーティング材５２及び充填材７によって、感温体５及び保護ガラス５１の径方向への変位が拘束されているため、一対のリード線６には、一対のリード線６が撓もうとする応力、すなわち軸線方向Ｌの応力が生じる。また、一対のリード線６には、一対のリード線６が熱膨張によって軸線方向Ｌへ伸びようとする際の応力も作用する。そして、特に、一対のリード線６とターミナル３２との接続部Ｐに大きな応力が生じることが懸念される。
【０１００】
本形態の温度センサ１においては、一対のリード線６のそれぞれに、２箇所の屈曲部６４が形成されている。これにより、一対のリード線６の軸線方向Ｌに作用する応力は、２箇所の屈曲部６４によって吸収することができる。言い換えれば、一対のリード線６の先端側部位６１及び基端側部位６２は、傾斜部位６３の傾斜角度を変えるように、軸線方向Ｌへ変位することができる。そのため、２箇所の屈曲部６４の形成により、一対のリード線６とターミナル３２との接続部Ｐに生じる応力を緩和することができる。そのため、接続部Ｐが損傷することを防止することができ、一対のリード線６における導電性を高く維持することができる。
【０１０１】
以上のように、本形態の温度センサ１によれば、カバー４の検知カバー部４１及び一対のリード線６が細径化する場合においても、ガイドチューブ６５及び樹脂コーティング材５２を用いた構造により、温度センサ１の組付時における一対のリード線６の剛性を高めることができる。また、この構造により、温度センサ１の使用時において、保護ガラス５１が熱応力によって損傷することを防止することもできる。
【０１０２】
また、本形態の温度センサ１は、検知カバー部４１における先端底部４１１の内側面と樹脂コーティング材５２の先端５２１との間にクリアランスＣが形成されたものである。このクリアランスＣが形成されている場合には、クリアランスＣが形成されていない場合に比べて、検知カバー部４１から感温体５への熱伝達は遅れる。そのため、クリアランスＣをできるだけ小さくして、温度センサ１の応答性の低下を最小限にしたい。
【０１０３】
このためには、温度センサ１の製造時に、一対のリード線６の撓みを抑制することが重要になる。そして、前述した樹脂コーティング材５２及びガイドチューブ６５による剛性の確保により、一対のリード線６に撓みが生じにくくし、クリアランスＣが最小限になるよう、検知カバー部４１における感温体５の位置を設定することができる。そして、温度センサ１の応答性を高く維持することができる。
【０１０４】
また、カバー４の検知カバー部４１及び一対のリード線６が細径化する場合においても、カバー４の検知カバー部４１における感温体５の位置を目標とする位置に維持して、温度センサ１の応答性を高く維持することができる。さらに、一対のリード線６に２箇所の屈曲部６４が形成された構造により、一対のリード線６における導電性を高く維持することができる。
【０１０５】
それ故、本形態の温度センサ１によれば、組付時における一対のリード線６の剛性を確保するとともに、使用時における一対のリード線６とターミナル３２との接続部Ｐを保護して、カバー４の検知カバー部４１及び一対のリード線６の細径化を図ることができる。また、一対のリード線６を適切な状態に維持するとともに、応答性を高く維持して、検知カバー部４１及び一対のリード線６の細径化を図ることができる。
【０１０６】
＜実施形態２＞
本形態は、感温体５Ａを、サーミスタ素子から構成する代わりに、図１６に示すように、一対の接点間の温度差によって生じる熱起電力を利用する熱電対の測温接点とした場合について示す。
熱電対においては、一対の接点として、温度センサ１において、測定対象の温度を測定するための測温接点が形成されるとともに、制御装置内において、温度を測定する際の基準となる冷接点が形成される。一対のリード線６は、材質が互いに異なる２種類の金属線を用いて構成される。また、測温接点は、材質が互いに異なる一対のリード線６の先端が互いに接合された接合部として形成される。
【０１０７】
また、本形態においては、測温接点としての感温体５Ａを覆う保護ガラス５１、一対のリード線６の先端露出部６１２、及び一対のガイドチューブ６５の先端部６５１は、樹脂コーティング材５２によって覆われている。また、充填材７は、検知カバー部４１及び樹脂コーティング材５２に接触している。
【０１０８】
感温体５Ａが熱電対の測温接点である場合にも、サーミスタ素子から構成された感温体５の場合と同様の作用効果を得ることができる。また、本形態の温度センサ１におけるその他の構成、作用効果等については、実施形態１の場合と同様である。また、本形態においても、実施形態１に示した符号と同一の符号が示す構成要素は、実施形態１の場合と同様である。
【０１０９】
なお、感温体５Ａを熱電対の測温接点とする場合には、測温接点の表面に保護ガラス５１を設けないこともできる。この場合には、樹脂コーティング材５２によって保護ガラス５１を保護する効果は得られないものの、それ以外の効果は、実施形態１の場合と同様に得られる。
【０１１０】
本発明は、各実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲においてさらに異なる実施形態を構成することが可能である。また、本発明は、様々な変形例、均等範囲内の変形例等を含む。
【符号の説明】
【０１１１】
１  温度センサ
２  ハウジング
３  コネクタ
３２  ターミナル
４  カバー
５，５Ａ  感温体
５１  保護ガラス
５２  樹脂コーティング材
６  リード線
６５  ガイドチューブ
７  充填材
【図１】
2019095355.tif 000003
【図２】
2019095355.tif 000004
【図３】
2019095355.tif 000005
【図４】
2019095355.tif 000006
【図５】
2019095355.tif 000007
【図６】
2019095355.tif 000008
【図７】
2019095355.tif 000009
【図８】
2019095355.tif 000010
【図９】
2019095355.tif 000011
【図１０】
2019095355.tif 000012
【図１１】
2019095355.tif 000013
【図１２】
2019095355.tif 000014
【図１３】
2019095355.tif 000015
【図１４】
2019095355.tif 000016
【図１５】
2019095355.tif 000017
【図１６】
2019095355.tif 000018