(57)【要約】【課題】  内燃機関の排気系等、高温・高振動の使用環境下においても、安定した出力特性を有し、耐熱性、耐振動性に優れて断線等を生じることがなく、高応答で信頼性の高い温度センサを得る。【解決手段】  感温部１が７５０℃以上の高温環境下に晒される温度センサＳであって、感温部１はサーミスタ素子２と、出力取出用のシースピン４端部に固定され、サーミスタ素子２をシースピン４と接続した状態で収容する金属カバー３を備える。金属カバー３内空間には、サーミスタ素子２の周囲に絶縁性多孔質材料よりなる耐振フィラー１１を充填し、耐振フィラー１１の気孔率を３０〜７０％として、通気量と耐振性を確保する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感温部が７５０℃以上の高温環境下に晒される温度センサであって、
上記感温部が、温度を検出するためのサーミスタ素子と、該サーミスタ素子の出力を取り出すためのシースピン端部に固定され、その内部に上記サーミスタ素子を上記シースピンと接続した状態で収容する金属カバーとを備え、
上記金属カバー内空間には、上記サーミスタ素子の周囲に絶縁性多孔質材料よりなる耐振フィラーを充填するとともに、該耐振フィラーの気孔率を３０〜７０％としたことを特徴とする温度センサ。
【請求項２】
上記シースピンは、筒状の金属シース内に金属芯線を絶縁保持し、かつ軸方向に通気可能に構成されている請求項１に記載の温度センサ。
【請求項３】
上記シースピンの軸方向端部に突出する上記金属芯線と、上記サーミスタ素子のリード線とを接続し、上記金属芯線と上記リード線との接続部および上記サーミスタ素子の本体部を包囲するように上記耐振フィラーを充填した請求項２に記載の温度センサ。
【請求項４】
上記サーミスタ素子の本体部が酸化物半導体を含有する請求項１ないし３のいずれかに記載の温度センサ。
【請求項５】
上記耐振フィラーの気孔率を４０〜６０％とした請求項１ないし４のいずれかに記載の温度センサ。
【請求項６】
上記耐振フィラーの気孔率を４５〜５５％とした請求項１ないし５のいずれかに記載の温度センサ。
【請求項７】
上記金属カバーの外径が３ｍｍ以下、上記耐振フィラー充填部の軸方向深さが１５ｍｍ以下である請求項１ないし６のいずれか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、例えば、内燃機関の排気系に設置されて温度検出に使用される温度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジンの燃料噴射制御システムや排気浄化システムにおいて、各種制御を実施するために、サーミスタ素子を用いた温度センサが広く利用されている。かかる温度センサは、一般に、先端の感温部が排気流路内に突出位置するように排気管壁に固定され、排気管外に突出する後端側から信号を取り出すようになっている。感温部は、通常、金属カバー内に、サーミスタ素子のリード線をシースピンの金属芯線と接続した状態で収容しており、サーミスタ素子の抵抗値変化から排気温度を検出するようになっている。
【０００３】
排気温度に基づく触媒温度制御等を精度よく行うため、温度センサには、使用環境下において安定した特性を維持し、応答性よく温度検出することが要求される。従来技術として、特許文献１には、金属カバーの先端部と感温素子の先端部との距離をできるだけ短くし、その間に絶縁部材を充填することで、温度センサの応答性を向上させることが開示されている。特に、その充填率を７５％以上と緻密化することで、金属カバーの受ける熱を速やかに感温素子に伝達可能としている。
【特許文献１】特開２００４−３１７４９９号公報
【０００４】
一方、エンジン排気系のように、高温で振動の大きな環境下で使用される温度センサでは、振動による素子特性への影響が懸念される。特に、サーミスタ素子の電極に、耐熱性確保のためＰｔ系金属を用いた場合には、振動により電極の断線といった不具合が発生しやすい。このため、金属カバー内において、サーミスタ素子の周囲にフィラーを充填し、サーミスタ素子の変位を抑制して耐振性を向上させることが検討されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、排気ガス規制が強化されている中で、排気系に設置される温度センサの使用環境温度が上昇する傾向にあり、９００℃以上の高温耐久性が求められている。ところが、感温部の耐振性を高めるため金属カバー内にフィラーを充填した構成において、使用環境温度が７５０℃以上になると、フィラーで包囲されたサーミスタ素子の特性が不安定となることが判明した。特に、酸化物半導体からなるサーミスタ素子において、フィラーの充填率が高い場合にその傾向が大きく、安定した出力特性を得ることが困難になる問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、内燃機関の排気系のような高温・高振動の使用環境下においても、温度センサの出力特性を安定させることができ、かつ耐熱性、耐振動性に優れて断線等の不具合を生じることがなく、さらに高応答で精度よい検出が可能として、信頼性の高い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】
請求項１の発明は感温部が７５０℃以上の高温環境下に晒される温度センサであって、
上記感温部が、温度を検出するためのサーミスタ素子と、該サーミスタ素子の出力を取り出すためのシースピン端部に固定され、その内部に上記サーミスタ素子を上記シースピンと接続した状態で収容する金属カバーとを備え、
上記金属カバー内空間には、上記サーミスタ素子の周囲に絶縁性多孔質材料よりなる耐振フィラーを充填するとともに、該耐振フィラーの気孔率を３０〜７０％としたことを特徴とする。
【０００８】
特性が不安定となる原因は、使用環境温度が７５０℃以上になると金属カバーが酸化して、サーミスタ素子の周囲の酸素分圧が変動することにあり、これに伴いサーミスタ組成が変動して温度−抵抗値特性が不安定になるものと推測される。これに対し、本発明は、耐振フィラーを絶縁性多孔質材料で構成し、その気孔率を３０％以上とすることで、酸素分圧の変動を抑制可能な通気量を確保し、かつ気孔率を７０％以下とすることで、応答性と耐振性を確保できることを見出したものである。
【０００９】
よって、内燃機関の排気系のような高温・高振動の使用環境下においても、サーミスタ素子の特性を安定させて高応答で精度よい検出が可能であり、断線等の不具合を生じることのない信頼性の高い温度センサを得ることができる。
【００１０】
請求項２の発明のように、具体的には、上記シースピンは、筒状の金属シース内に金属芯線を絶縁保持し、かつ軸方向に通気可能に構成されている。
【００１１】
これにより、感温部内へ供給される通気量を確保して特性の安定化を図りながら、容易にサーミスタ素子と電気的に接続させることができる。
【００１２】
請求項３の発明では、上記シースピンの軸方向端部に突出する上記金属芯線と、上記サーミスタ素子のリード線とを接続し、上記金属芯線と上記リード線との接続部および上記サーミスタ素子の本体部を包囲するように上記耐振フィラーを充填する。
【００１３】
具体的には、サーミスタ素子の本体部を耐振フィラーにて包囲することで、振動による電極の断線等を防止するとともに、金属芯線とリード線との接続部を包囲して、それぞれの線間の絶縁を保持しながら接続部の耐振性を確保することができる。
【００１４】
請求項４の発明では、上記サーミスタ素子の素子部が酸化物半導体を含有している。
【００１５】
具体的には、酸化物半導体または酸化物半導体を含有するサーミスタ素子が好適に用いられる。酸化物半導体は、雰囲気中の酸素分圧の影響を受けて温度抵抗特性が変動しやすく、本発明の感温部構造を適用することにより、特性を安定化する効果が高い。
【００１６】
請求項５の発明では、上記耐振フィラーの気孔率を４０〜６０％とする。
【００１７】
好適には、耐振フィラーの気孔率を４０〜６０％の範囲とすることで、特性の安定化と耐振性を両立させる効果が高まる。
【００１８】
請求項６の発明では、上記耐振フィラーの気孔率を４５〜５５％とする。
【００１９】
より好適には、耐振フィラーの気孔率を４５〜５５％の範囲とすることで、特性の安定化と耐振性を両立させる効果が高まる。
【００２０】
請求項７の発明では、上記金属カバーの外径を３ｍｍ以下、上記耐振フィラー充填部の軸方向深さを１５ｍｍ以下とする。
【００２１】
好適には、感温部を小型化して充填される耐振フィラーの容積を小さくすることで、耐振性を保持しつつ応答性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面により本発明の第１実施形態について詳細に説明する。図１（ｃ）は本発明を適用した温度センサＳの全体構成図であり、図１（ａ）には温度センサの主要部である感温部１を拡大して示す。図１（ｂ）は感温部１の先端側の一部を拡大した図で、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。本実施形態の温度センサＳは、例えば自動車エンジンの燃料噴射制御システムや排気浄化システムにおいて、システム各部位の温度を検出するために使用される。特に、使用雰囲気が７５０℃以上の高温となるエンジンの排気系に配置されて排気温度に基づく各種制御を実施するための排気温センサとして、好適に使用することができる。
【００２３】
図１（ｃ）において、温度センサＳは、信号取り出し用のシースピン４の一端側（図の左端側）に、温度検出用のサーミスタ素子２を備える感温部１を配設し、他端側（図の右端側）外周に、フランジ５１を有する筒状取付部５とカバー部材６を配設してなる。温度センサＳを、例えば、排気温センサとして排気管に装着する場合には、感温部１とシースピン４を排気管の取付穴から挿通し、取付部５のフランジ５１を取付穴に嵌合させて図示しないナット等で固定する。これにより、先端の感温部１が排気管内に突出して、排気流路を流通する排気に晒される。
【００２４】
シースピン４は、両端が開口する筒状の金属シース４１内に、一対の金属芯線４２を絶縁保持してなる。シースピン４の基端部（図の右端部）は、取付部５を貫通してカバー部材６内に位置し、金属シース４１から突出する金属芯線４２が絶縁被覆された一対のリード線６１に接続されている。リード線６１は図示しない制御部に接続され、サーミスタ素子２の抵抗値変化から排気温度を検出可能となっている。
【００２５】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、温度センサＳの感温部１は、キャップ状の金属カバー３内に、サーミスタ素子２をシースピン４と接続した状態で収容してなる。サーミスタ素子２は、サーミスタ本体部２１と、本体部２１からシースピン４側へ突出する一対のリード線２２を有し、金属シース４１から突出する金属芯線４２とリード線２２とが、金属カバー３内において接続されている。
【００２６】
金属カバー３は、球面状の閉鎖面を有する先端側から、他端開口側へ向けて段付に拡径する筒状体で、開口内にシースピン４を挿通固定することにより、内部に密閉空間を形成している。サーミスタ素子２の本体部２１は、最小径の先端部内に収納されて、金属カバー３の内周壁面と近接位置しており、サーミスタ素子２のリード線２２と金属芯線４２の接続部が位置する金属カバー３の中間部は、先端部よりやや大径に形成されている。
【００２７】
応答性を確保するには、感温部１を小型化するのがよく、金属カバー３の外径は、耐振フィラー１１充填部において、通常３ｍｍ以下、好ましくは２．５ｍｍ以下とするのがよい。また、金属カバー３内において、耐振フィラー１１充填部の軸方向深さは、通常１５ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍ以下とするのがよい。これにより、感温部１内に充填される耐振フィラー１１の容積を小さくして耐振性を保持しつつ応答性を向上させることができる。
【００２８】
サーミスタ素子２の本体部２１には、通常公知の酸化物半導体または酸化物半導体を含有するもの、例えば、Ｃｒ−Ｍｎ系金属酸化物半導体等からなるサーミスタが用いられる。本体部２１は、これら金属酸化物を円板状に成形する際に、Ｐｔ系金属材料よりなる一対のリード線２２を埋設して成形体とし、一体に焼結することにより得られる。酸化物半導体は雰囲気の酸素分圧の影響を受けやすく、本発明では、後述する耐振フィラー１１の充填構造により特性の安定化を図っている。
【００２９】
シースピン４は、サーミスタ素子２の信号をノイズ無く伝達することが要求される。通常、金属シース４１、金属芯線４２は、ステンレス、例えばＳＵＳ３１０Ｓ等の耐熱金属材料にて構成され、金属シース４１内には、金属芯線４２間、金属芯線４２と金属シース４１間の絶縁を確保するために、多孔質の絶縁材料、例えば、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）やアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）を通気可能に充填している。この時、シースピン４内の通気路により、排気管内の感温部１に外部から空気（酸素）を供給可能となる。
【００３０】
金属カバー３は、排気流路に排出される自動車排ガスに直接晒されるため、耐食性があり、高強度で、高温まで使用可能な金属材料が適している。特に、ステンレス製とすることが望ましく、具体的にはＳＵＳ３１０Ｓ等が用いられる。金属カバー３は、開口端部がシースピン４の金属シース４１外周に覆着されて、レーザ溶接等により接合されている。金属カバー３内空間には、サーミスタ素子２の耐振性を確保するために、耐振フィラー１１が素子周辺を包囲するように充填されている。
【００３１】
この耐振フィラー１１は、本発明の特徴部分であり、以下に詳述する。耐振フィラー１１は、絶縁性多孔質材料からなり、特に、充填時の気孔率を３０〜７０％とすることで、耐振性および応答性を確保すると同時に、通気性を確保してサーミスタ素子２の特性を安定化させることができる。具体的には、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、金属カバー３の先端部内および中間部内に充填されて、サーミスタ素子２の本体部２１およびリード線２２の周囲と、さらにリード線２２と金属芯線４２との接続部の周囲を覆っている。気孔率は、耐振フィラー１１の嵩比重（測定値）と真比重との差分[（１−嵩比重／真比重）×１００] ％から算出することができる。  
【００３２】
排気管内に設置される温度センサＳには、９００〜１０００℃の高温環境下での耐久性が要求されるようになっており、特に７５０℃以上では、金属カバー３の酸化が開始するために酸化物半導体の特性への影響が問題となる。また、現状の耐熱金属材料では、７５０℃以上でも酸化しない金属カバー３を得ることは困難である。そこで、本発明では、感温部１内の耐振フィラー１１の気孔率を３０％以上とすることで、シースピン４から導入される空気を耐振フィラー１１を介して本体部２１近傍まで運び届ける。これにより、酸化物半導体に必要な酸素を供給し、周辺雰囲気の酸素分圧が低下するのを抑制して、酸化物半導体の特性を安定化させるとともに、金属カバー３が受ける熱を耐振フィラー１１を介して本体部２１に速やかに伝熱する。気孔率が３０％に満たないと、高温時に酸化物半導体の組成が不安定となり、抵抗値が変動しやすくなる。また、金属カバー３から本体部２１への熱伝達が抑制され応答性が低下する。
【００３３】
一方、耐振フィラー１１の気孔率を７０％以下とすることで、耐振フィラー１１によりサーミスタ素子２およびシースピン４との接続部の変位を抑制して、耐振性を向上し、断線等を防止することができる。耐振フィラー１１の気孔率が７０％を超えると、耐振フィラー１１にてサーミスタ素子２の周囲を保持する効果が低下し、耐振性が不十分となるおそれがある。好適には、気孔率を４０〜６０％、より好適には気孔率を４４〜５５％の範囲とすると、耐振性および応答性と、特性の安定化とを両立させる効果をさらに高めることができる。
【００３４】
耐振フィラー１１となる絶縁性多孔質材料は、耐熱性の点からは無機セラミック粉体を主成分とするものを用いることが望ましい。好適には、耐熱性および熱伝導性の良好なアルミナが骨材として用いられる。アルミナ以外の骨材として、シリカ（ＳｉＯ2 ）、酸化マグネシウム等の無機セラミック粉体を用いてもよい。これに焼結助剤として公知の無機結合材と溶媒を添加し、均一性を確保するための分散剤を適宜添加してスラリー状としたものを、金属カバー３とサーミスタ素子２の間に充填し、熱処理して耐振フィラー１１とする。
【００３５】
溶媒としては水が好適に使用される。水以外にエチルアルコール等を用いることもできる。また、スラリーの充填性、均一性の観点から分散剤の他、潤滑剤、表面活性剤等を適宜添加してもよい。この時、熱処理の際にスラリー中の水分が蒸発することで気孔が形成されるので、添加する水分量と熱処理温度を調整することによって、耐振フィラー１１を所望の気孔率に調整可能である。通常は、無機セラミック粉体に焼結助剤等を添加した成形材料に対し、水分添加量を１０〜４０重量％、熱処理温度を９００〜１１００℃の範囲で適宜設定するのがよい。
【００３６】
上記構成の温度センサＳを製造する場合には、図２（ａ）に示すように、予め、サーミスタ素子２のリード線２２とシースピン４の金属芯線４２をレーザ溶接で接続しておく。一方、上述した方法で耐振フィラー１１となるスラリーを調製し、図２（ｂ）に示すように、このスラリーを金属カバー３内に、ディスペンサーを用いて所望量を充填する（例えば、金属カバー３の先端部外径：２．３ｍｍ、耐振フィラー１１充填部深さ：６ｍｍ）。そこへサーミスタ素子２をシースピン４と接続した状態で、静かに挿入する。その後、耐振フィラー１１となるスラリー中の水分を１００℃で乾燥後、金属カバー３とシースピン４の金属シース４１とをレーザ溶接で固定する。さらに、耐振フィラー１１を所望の嵩密度と耐振性を発揮させるために、上述した温度範囲で所定時間、熱処理を実施して感温部１を完成させる。
【００３７】
図３に第２の実施形態として示すように、温度センサＳに、両端開口の円筒状ガイド部材３１と蓋状体３２からなる金属カバー３を用いた構成とすることもできる。この構成の温度センサＳを製造する場合には、図３（ａ）に示すように、予めサーミスタ素子２とシースピン４をレーザ溶接で接続したものに、ガイド部材３１を外挿してシースピン４に固定する。次いで、ガイド部材３１の上端開口部から、上述した方法で調製したスラリーを充填する。次いで、耐振フィラー１１となるスラリー中の水分を１００℃で乾燥した後、図３（ｂ）に示すように、ガイド部材３１の上端開口部に蓋状体３２を接合し、上述した温度範囲で所定時間、熱処理を実施して感温部１を完成させる。
【実施例】
【００３８】
次に、本発明の効果を確認するために、図４（ａ）に示す構造の感温部１を有する評価用温度センサを作製して、気孔率と通気量の関係を調べた。本実施例の感温部１は、上記図３（ｂ）に示した方法と同様にして、サーミスタ素子２とシースピン４を予めレーザ溶接で接続し、金属カバー３となるガイド部材３１をシースピン４の外周に固定した後、ガイド部材３１内に耐振フィラー１１を充填することにより得た。耐振フィラー１１の調製は、以下のようにして行った。
【００３９】
骨材としてアルミナ（平均粒径２．５μｍ）を用い、焼結助剤としてカオリン、タルク等の無機結合材を、９１：９の重量割合となるように添加した無機セラミック粉体１００ｇを秤量した。これに対して、溶媒として水を２５ｇと、分散剤１ｇを調合し、混合してスラリーを調製した。得られたスラリーを、ガイド部材３１内に空隙なきよう充填し、９００℃で１０時間の熱処理を実施した。
【００４０】
本実施例では、通気量を測定するために、感温部１の金属カバー３に上記図３（ｂ）のような蓋状体３２を接合せず、通気性のシースピン４基端側（図４（ａ）の右端：入力側）から、サーミスタ素子２が収納されているガイド部材３１内へ空気を供給し、ガイド部材３１先端側（図４（ａ）の左端：出力側）の開口から導出される空気量から、耐振フィラー１１の通気量を測定したところ、１０-3ｍｌ／ｓｅｃ／ＭＰａであった。この時、通気量は、耐振フィラー１１からの出力（空気）を、例えば水上置換法により捕集し、その体積と時間により算出した。
【００４１】
また、この耐振フィラー１１の気孔率を測定したところ、５０％であった。気孔率の測定方法としては、嵩比重を測定し、真比重との差分から下記式に基づいて、気孔率を算出した。
気孔率＝[（１−嵩比重／真比重）×１００] ％
【００４２】
さらに、スラリーに添加する溶媒としての水分量、熱処理温度等を変更することにより、耐振フィラー１１の気孔率を変化させたものについて、同様にして通気量を測定した。その結果を図４（ｂ）に、耐振フィラー１１の気孔率を横軸、通気量を縦軸として示した。図示されるように、耐振フィラー１１の気孔率と通気量には明らかな相関があり、気孔率が大きいほど、通気量が多くなっていることが分かる。
【００４３】
そこで、通気量によるサーミスタ素子２の特性への影響を調べるために、耐振フィラー１１の気孔率を、２０〜５５％の範囲で変化させたものについて、サーミスタ素子２の抵抗値出力の変化を、次の方法で評価した。所望の気孔率となるように、水分量、熱処理温度等を調整した耐振フィラー１１を、同様にしてガイド部材３１内に充填し、上記図３（ｂ）の蓋状体３２を接合して感温部１とした。これを金属カバー３が十分酸化するように、１０００℃で２時間放置し、放置前後の抵抗値（６００℃）の変化を測定した。その結果を図４（ｃ）に、耐振フィラー１１の気孔率を横軸、抵抗値変化率を縦軸として示した。
【００４４】
図に明らかなように、耐振フィラー１１の気孔率が２０％程度と小さい場合には、抵抗値変化率が２０％ないしそれ以上と、極めて大きい。耐振フィラー１１の気孔率が大きくなるにつれて、抵抗値変化率が急減し、気孔率が３０％以上で抵抗値変化率が５％以下、気孔率が４０％以上で抵抗値変化率が２％以下となり、気孔率が４５％以上で抵抗値変化率は０％にほぼ収束する。したがって、図４（ｂ）、（ｃ）より、抵抗値変化率の許容範囲を±５％以内とすると、気孔率は３０％以上、すなわち通気量として１０-6  ｍｌ／ｓｅｃ／ＭＰａ以上が必要であり、これ以上の通気量を確保することで、サーミスタ素子２の抵抗値出力の変化を抑制できることが分かる。
【００４５】
ここで、図５により、サーミスタ素子２の導電性と抵抗値変化のメカニズムについて説明する。一般に、サーミスタ素子２の本体部２１を構成する酸化物半導体は、図５（ａ）に示すＡＢＯ3 型の結晶構造を有するＰ型半導体で、ホールｈがキャリアとなって導電性を示す。また、感温部１の金属カバー３は、図５（ｂ）のように、７５０℃以上高温雰囲気下で酸化して、雰囲気中の酸素を奪う。この時、通気性のシースピン４から金属カバー３内へ導入される酸素が、本体部２１近傍へ十分供給されないと、酸化物半導体の酸素が奪われてホールｈが消失し、抵抗値が上昇する。酸素が戻るとホールｈが生成して抵抗値が低下する（図５（ｃ））。つまり、酸素分圧の変動により抵抗値が上下し、特性が不安定となる。
【００４６】
これに対し、上記実施例のように、耐振フィラー１１の気孔率が３０％以上（通気量１０-6  ｍｌ／ｓｅｃ／ＭＰａ以上）であれば、金属カバー３の酸化を補うだけの酸素を、耐振フィラー１１内の気孔を介して本体部２１まで運び届ける役割を果たすことができる。その結果、素子周辺の酸素分圧が下がるのを抑制して、抵抗値出力特性の安定性を大幅に向上させることが可能となる。
【００４７】
図６は、耐振フィラー１１となるスラリーに添加する水分量（重量％）および熱処理温度と、気孔率の関係を調べた結果である。図示されるように、添加する水分量が増加するほど、気孔率が増加し、また、熱処理温度が低いほど、気孔率の気孔率が増加する傾向があり、これら水分量と熱処理温度によって気孔率が制御可能であることが分かる。したがって、耐振フィラー１１の主成分となる無機セラミック粉体に対して、添加する水分量や熱処理温度等を変化させた時の気孔率を、予め実験等により評価しておくことで、所望の気孔率を実現することができる。
【００４８】
図７（ａ）は、耐振フィラー１１の気孔率によるサーミスタ素子２の耐振性への影響を調べた結果である。この時、テストサンプルとして、図７（ｂ）に示す円板状の成形体（直径１３ｍｍ×厚さ３ｍｍ）を、耐振フィラー１１の構成材料を用いて作製した。耐振フィラー１１の気孔率を２０〜７０％の範囲で変化させたものについて、上方から荷重を加えることにより、圧壊強度を測定した。図に明らかなように、気孔率が大きくなると、圧壊強度が低下する傾向にあるものの、気孔率６０〜７０％において圧壊強度は、ほぼ１ＭＰａ程度と、車両において振動加速度５０Ｇ以上に耐えられる強度ａ（図中に横斜線で示す）に対して、十分大きい。一方、気孔率が５５％以下になると、圧壊強度が１ＭＰａを超え、気孔率が小さくなるほど、圧壊強度は向上するが、上述したように気孔率が３０％を下回ると、通気量が低下して特性に影響する懸念がある。
【００４９】
以上、図４、図７の結果をまとめると、耐振フィラー１１の気孔率は３０〜７０％、好ましくは４０〜６０％、より好ましくは４４〜５５％であるとよく、十分な通気量を確保して酸素分圧の低下を抑制し、特性を安定化させるとともに、振動や衝撃を吸収して素子の変位によるリード線の断線や素子の損傷を防止することが可能となる。よって、自動車エンジンの排気系のように、高温・高振動の使用環境下においても出力の安定性に優れ、高い信頼性と耐振性および応答性とを兼ね備えた温度センサを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は温度センサの主要部である感温部構成を示す拡大断面図、（ｂ）は（ａ）の一部を示すＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は温度センサの全体構成図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１実施形態における温度センサの製造方法を説明するための図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２実施形態における温度センサの製造方法を説明するための図である。
【図４】（ａ）は本発明の実施例における通気量の測定方法を説明するための温度センサの断面図、（ｂ）は本発明の実施例における気孔率と通気量の関係を示す図、（ｃ）は本発明の実施例における気孔率と抵抗値変化率の関係を示す図である。
【図５】（ａ）はサ−ミスタ素子を構成する酸化物半導体構造の一例を示すモデル図、（ｂ）は温度センサ感温部への通気とカバー酸化の関係を説明するための概略断面図、（ｃ）は酸素分圧と抵抗値との関係を説明するための図である。
【図６】本発明の実施例において耐振フィラーの構成材料に添加した水分量と気孔率の関係を示す図である。
【図７】本発明の実施例における気孔率と圧壊強度の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
Ｓ  温度センサ
１  感温部
１１  耐振フィラー
２  サ−ミスタ素子
２１  本体部
２２  リード線
３  金属カバー
３１  ガイド部材
５２  蓋状体
４  シースピン
４１  金属シース
４２  金属芯線
５  取付部
５１  フランジ
６  カバー部材
６１  リード線
【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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