(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーミスタ素子から延びる芯線を金属製のシースで包囲すると共に、前記シースのうち前記サーミスタ素子側の部位及び前記サーミスタ素子を、先端側が閉塞した金属チューブまたはキャップで包囲し、
前記シース内で前記芯線の周囲の少なくとも一部に充填材を充填すると共に、前記先端側が閉塞した金属チューブまたはキャップ内で前記サーミスタ素子の周囲の少なくとも一部にセメントを充填してなる
温度センサにおいて、
前記充填材は、ＳｉＯ2を主成分とし、
前記セメントは、Ａｌ2Ｏ3又はＳｉＯ2を主成分とする骨材とガラス成分とを備える
ことを特徴とする温度センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の温度センサにおいて、
前記セメントの前記ガラス成分に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量が、セメント全体重量に対して、０．０５〜０．３重量％である
ことを特徴とする温度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、サーミスタ素子を備える温度センサであって、特に、２００℃前後の中温域から１０００℃前後の高温域までの広範囲にわたって温度を検出するのに使用される温度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、温度センサとして、サーミスタ素子がステンレス合金製のチューブ又はキャップに収容され、そのサーミスタ素子から延びるシース芯線が前記チューブ又はステンレス合金製のシースに包まれたものがある。この温度センサは、例えば、自動車の排気温度等を検出するために２００〜１０００℃前後の広い範囲にわたって温度を検出するのに使用される。
【０００３】
この種の温度センサとして、例えば、特開平５−２６４３６８号公報には、サーミスタ素子を内包するチューブ又はキャップの中、即ちサーミスタ素子の周囲に、ＭｇＯやＡｌ2Ｏ3等を含むセメントを充填したものが開示されている。或いは、ＭｇＯやＡｌ2Ｏ3を骨材とし、それらにＳｉＯ2、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ等のアルカリ金属よりなるガラス成分を硬化材として添加したセメントを充填したものもある。この種のセメントは、主にサーミスタ素子を振動から保護するために充填される。
【０００４】
同じくこの種の温度センサとして、例えば、特開平３−４２８０１号公報及び特開平５−２７５２０６号公報には、シース芯線を内包するチューブ又はシースの中に、ＭｇＯ粉末等を充填材として設けたものが開示されている。この種の充填材は、主にシース芯線の絶縁を確保するために設けられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記前者の温度センサでは、サーミスタ素子の周囲に充填されるセメントがＭｇＯやＡｌ2Ｏ3等より構成され、或いは、それらにアルカリ金属よりなるガラス成分が硬化材として添加されており、吸湿性を有するものとなっていた。一方、上記後者の温度センサでは、チューブ又はシースの充填材として用いられるＭｇＯ粉末にも吸湿性がある。このため、温度センサの製造過程や完成後の放置期間中にセメントやシース充填材が吸湿することにより、それらの絶縁抵抗が低下し、温度センサの検出特性が悪化するおそれがあった。
【０００６】
ここで、自動車の排気温度を検出するのに用いられる温度センサが、例えば、触媒温度の警報用に１０００℃前後の高温のみを検出するために用いられることがある。この場合、セメントやシース充填材に吸収される水分は殆ど蒸発することになり、絶縁抵抗の低下もなく、温度センサの検出特性に悪影響はない。又、セメントやシース充填材に水分が残留することにより絶縁抵抗が低下したとしても、サーミスタ素子の出力抵抗、つまりは温度センサの出力抵抗値が絶縁抵抗値に比べて小さければ、温度センサの検出特性に悪影響はないと考えられる。
【０００７】
しかしながら、温度センサが、２００〜１０００℃前後の広範囲にわたって温度を検出するのに用いられた場合、温度センサの検出精度を確保するために、温度に対する温度センサの出力抵抗の傾きを大きくする必要がある。この場合、２００℃前後の中温域における温度センサの出力抵抗を１００〜２００ｋΩ程度の比較的高い値に設定せざるを得ない。このような出力抵抗値に対して、セメントやシース充填材が常温では問題とならない程度に吸湿していた場合でも、中温域で吸収された水分の蒸発が起こり、セメントやシース充填材の絶縁抵抗を一時的に低下させるおそれがある。このような絶縁抵抗は、サーミスタ素子の抵抗に対して並列に働くことから、温度センサ本来の検出特性に影響を及ぼすおそれがあった。
【０００８】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、中温域での絶縁抵抗の低下による検出精度の低下を抑えることを可能にした温度センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そのために、サーミスタ素子及びそのサーミスタ素子から延びる芯線を金属製の包囲部材で包囲し、サーミスタ素子の周囲の少なくとも一部にセメントを充填した温度センサにおいて、セメントは、Ａｌ2Ｏ3又はＳｉＯ2を主成分とする骨材とガラス成分とを備え、ガラス成分に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量が、セメント全体重量に対して、０．０５〜０．３重量％である温度センサとするのも好ましい。
【００１０】
このようにすると、セメントを構成するために骨材に添加されるガラス成分にはアルカリ金属元素であるＮａが含まれる。このＮａは、セメントの硬化に不可欠な成分ではあるが、吸湿性を有することからセメントの絶縁性を低下させる性質がある。しかし、上記発明の構成によれば、ガラス成分に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量が、セメント全体重量に対して０．０５〜０．３重量％と比較的微量であることから、Ｎａによるセメントの硬化を損なうことなくセメントの吸湿性が抑えられる。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、サーミスタ素子から延びる芯線を金属製のシースで包囲すると共に、前記シースのうち前記サーミスタ素子側の部位及び前記サーミスタ素子を、先端側が閉塞した金属チューブまたはキャップで包囲し、前記シース内で前記芯線の周囲の少なくとも一部に充填材を充填すると共に、前記先端側が閉塞した金属チューブまたはキャップ内で前記サーミスタ素子の周囲の少なくとも一部にセメントを充填してなる温度センサにおいて、前記充填材は、ＳｉＯ2を主成分とし、前記セメントは、Ａｌ2Ｏ3又はＳｉＯ2を主成分とする骨材とガラス成分とを備えるとすることを趣旨とする。
【００１２】
上記発明の構成によれば、シース内に充填する充填材がＳｉＯ2を主成分とすることから、例えば、ＭｇＯを主成分とする場合よりも、充填材の吸湿性が相対的に低下する。
【００１３】
さらに上記目的を達成するために、サーミスタ素子から延びる芯線を金属製のシースで包囲すると共に、前記シースのうち前記サーミスタ素子側の部位及び前記サーミスタ素子を、金属チューブまたはキャップで包囲し、前記シース内で前記芯線の周囲の少なくとも一部に充填材を充填すると共に、前記金属チューブまたはキャップ内で前記サーミスタ素子の周囲の少なくとも一部にセメントを充填してなる温度センサにおいて、セメントのガラス成分に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量が、セメント全体重量に対して、０．０５〜０．３重量％であり、充填材は、ＳｉＯ2を主成分とすると良い。
即ち、請求項１に記載の温度センサにおいて、前記セメントの前記ガラス成分に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量が、セメント全体重量に対して、０．０５〜０．３重量％であることを特徴とする温度センサとすると良い。
【００１４】
上記発明の構成によれば、セメントを構成するために骨材に添加されるガラス成分に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量が、セメント全体重量に対して、０．０５〜０．３重量％と比較的微量であることから、アルカリ金属元素であるＮａによるセメントの硬化を損なうことなくセメントの吸湿性が抑えられる。加えて、充填材がＳｉＯ2を主成分とすることから、例えば、ＭｇＯを主成分とする場合よりも、充填材の吸湿性が相対的に低下する。
【００１５】
さらに、芯線の端子と包囲部材との間でセメント及び充填材により構成される絶縁抵抗値を、当該温度センサにより検出される最低温度におけるサーミスタ素子の出力抵抗値の２倍以上の値に設定した温度センサとするのが好ましい。
【００１６】
温度センサにより検出される最低温度において、芯線と包囲部材との間でセメント及び充填材により構成される絶縁抵抗はサーミスタ素子の出力抵抗に対して並列に働き、その絶縁抵抗値が低下することにより、サーミスタ素子の出力抵抗値が小さくなるという悪影響が出る。そして、この悪影響は、セメント及び充填材により構成される絶縁抵抗値がサーミスタ素子の出力抵抗値の２倍より小さくなることにより出ることが分かった。
従って、上記発明の構成によれば、前記絶縁抵抗値が、当該温度センサにより検出される最低温度におけるサーミスタ素子の出力抵抗値の２倍以上の値に設定されるので、サーミスタ素子の出力抵抗値が実質的に低下することはない。このことは、例えば、請求項１または請求項２の発明のようにセメント及び充填材の少なくとも一方の組成を特定してセメント又は充填材の吸湿性を低下させることにより達成される。
【００１７】
さらに、サーミスタ素子及びそのサーミスタ素子から延びる芯線を金属製の包囲部材で包囲し、サーミスタ素子の周囲の少なくとも一部にセメントを充填すると共に芯線の周囲の少なくとも一部に充填材を設け、２００℃以上の温度を検出するために使用される温度センサにおいて、芯線の端子と包囲部材との間でセメント及び充填材により構成される絶縁抵抗値を、当該温度センサにより検出される最低温度におけるサーミスタ素子の出力抵抗値の２倍以上の値に設定した温度センサとするのが好ましい。
【００１８】
２００℃以上の温度を検出するのに使用される温度センサにより検出される最低温度において、芯線と包囲部材との間でセメント及び充填材により構成される絶縁抵抗はサーミスタ素子の出力抵抗に対して並列に働き、その絶縁抵抗値が低下することにより、サーミスタ素子の出力抵抗値が小さくなるという悪影響が出る。そして、この悪影響は、セメント及び充填材により構成される絶縁抵抗値がサーミスタ素子の出力抵抗値の２倍より小さくなることにより出ることが分かった。
従って、上述のようにすれば、前記絶縁抵抗値が、当該温度センサにより検出される最低温度におけるサーミスタ素子の出力抵抗値の２倍以上の値に設定されるので、サーミスタ素子の出力抵抗値が実質的に低下することはない。このことは、例えば、セメント及び充填材の少なくとも一方を吸湿性の少ない組成に特定したり、包囲部材の材質、厚み、形状等を特定することにより達成される。
【発明の効果】
【００１９】
【００２０】
請求項１に記載の発明の構成によれば、例えば、ＭｇＯを主成分とする場合よりも、充填材の吸湿性が相対的に低下する。このため、中温域で吸湿による絶縁抵抗の低下を抑えることができ、温度センサとしての検出精度の低下を抑えることができる。
【００２１】
請求項２に記載の発明の構成によれば、セメントの硬化が損なわれることなくセメントの吸湿性が抑えられ、加えて、充填材の吸湿性が相対的に低下する。このため、セメントと充填材との相乗効果により、中温域で吸湿による絶縁抵抗の低下を更に抑えることができ、温度センサとしての検出精度の低下を更に抑えることができる。
【００２２】
【００２３】
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
［第１の実施の形態］
以下、この発明の温度センサを具体化した第１の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１に温度センサ１の部分破断側面図を示す。図２に図１の一部を拡大して示す。この温度センサ１は、自動車の排気通路に設けられて、２００℃前後の中温域から１０００℃前後の高温域までの広範囲にわたって排気温度を検出するのに使用される。温度センサ１は、サーミスタ素子２を金属チューブ３の中に収容したものである。金属チューブ３は、その先端側３ａが閉塞し、基端側３ｂが開放される。金属チューブ３の基端側３ｂには、フランジ４がアルゴン溶接される。フランジ４上には、六角ナット部５ａ及びネジ部５ｂを有するナット５が回動自在に挿通される。フランジ４の基端側４ａには、継手６がアルゴン溶接される。
【００２６】
金属チューブ３、フランジ４及び継手６の内部には、一対のシース芯線７を内包するシース８が配置される。金属チューブ３の内部においてシース８の先端側８ａへ突出するシース芯線７には、サーミスタ素子２がＰｔ／Ｒｈ合金線９を介して接続される。この合金線９は、サーミスタ素子２と同時に焼成されるものである。合金線９及びシース芯線７は互いに抵抗溶接される。金属チューブ３及びシース８等は、本発明の金属製の包囲部材を構成する。
【００２７】
金属チューブ３、シース芯線７及びシース８は、ＳＵＳ３１０Ｓを材質とする。フランジ４は、ＳＵＳ３０９Ｓを材質とする。継手６は、ＳＵＳ３０４を材質とする。
【００２８】
金属チューブ３の先端側３ａの内部には、酸化ニッケル製のペレット１０が配置される。このペレット１０は、万一、金属チューブ３の内部の酸素濃度が低下したときに、そのペレット１０から酸素を放出させて酸素濃度の低下を抑えるためのものである。金属チューブ３の先端側３ａの内部であってサーミスタ素子２の周囲にはセメント１１が充填される。このセメント１１は、サーミスタ素子２を振動から保護すると共に、サーミスタ素子２に熱を早く伝えて温度センサ１としての応答性を上げるためのものである。
【００２９】
継手６の内部においてシース８の基端側８ｂへ突出するシース芯線７には、端子１２を介して一対のリード線１３が接続される。これらリード線１３は、耐熱ゴム製の補助リング１４に内包される。シース芯線７及びリード線１３は互いにかしめ端子１２により接続される。補助リング１４が継手６の上から丸かしめ又は六角かしめされることにより、両者１４，６が気密性を保ちながら互いに接合される。これにより、金属チューブ３、フランジ４及び継手６の内部が密閉空間となる。即ち、サーミスタ素子２が、金属チューブ３、フランジ４及び継手６を金属包囲部材として形成される密閉空間に収容されることになる。
【００３０】
シース８の内部であってシース芯線７の周囲には、シース充填材１５が充填される。このシース充填材１５は、温度センサ１のシース芯線７の絶縁を確保するためのものである。
【００３１】
この温度センサ１で特徴的なことは、サーミスタ素子２の周囲に充填されるセメント１１の構成と、シース芯線７の周囲に充填されるシース充填材１５の構成とにある。この実施の形態で充填されるセメント１１は、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）粉末を主成分とする骨材と、Ｓｉ及びＮａを含むガラス成分とを備え、ガラス成分に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量が、セメント１１の全体重量に対して、０．１７重量％に設定されたものである。又、この実施の形態で充填されるシース充填材１５は、ＳｉＯ2粉末より構成されるものである。
【００３２】
次の表１に、本実施の形態で使用されるセメント１１を構成するために使用される材料の組成を従来のセメントのそれと比較して示す。
【００３３】
【表１】
0004607907.tif 000002
【００３４】
従来の未硬化状態のセメントは、骨材としてのアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）粉末（１）に対し、ガラス成分の一つでもある硬化剤としての水ガラス（２）と、コロイダルシリカ（珪酸塩水溶液）（３）を所定量添加し、希釈剤としての水で所定の粘度に調整したものである。ここで、上記水ガラスは、３３重量％のＳｉＯ2と、１６重量％のＮａ2Ｏを含む。コロイダルシリカは、２０重量％のＳｉＯ2と、３重量％以下の有機分を含む。
本実施の形態における未硬化状態のセメント１１は、従来のセメントのようにＮａ含有量の多い水ガラスの使用は避け、ガラス成分（硬化剤）としてコロイダルシリカ（３）のみが使用される。しかしながら、従来のセメントで使用されるコロイダルシリカはセメントとしての硬化に不可欠なアルカリ金属元素を含まないので、その硬化に不可欠なアルカリ金属元素として、本実施の形態では、Ｎａを微量含有するガラス成分（硬化剤）が使用される。このコロイダルシリカは、Ｓｉ成分及びＮａ成分として４０．５重量％のＳｉＯ2と、０．５重量％のＮａ2Ｏとを含む。
【００３５】
表２に、本実施の形態で使用されるセメント１１の各成分の調合割合（重量比）を従来のセメントのそれと比較して示す。この表の中で、Ｎａ2Ｏの含有量は、水及び有機分の蒸発分を除いた固形分中の含有量の計算値を示す。
【００３６】
【表２】
0004607907.tif 000003
【００３７】
本実施の形態の温度センサ１を製造するには、予め形成された金属チューブ３、シース８及びフランジ４と、その他の部品２，５〜７，１０〜１４とを互いに組み付ける。各部品の組み付けに際し、シース８の中には予めシース芯線７の周囲に上記組成よりなるシース充填材１５の粉末材料を充填しておく。そして、サーミスタ素子２をシース芯線７に抵抗溶接する。更に、フランジ４がアルゴン溶接された金属チューブ３の先端部分の中に上記組成よりなるセメント１１のペースト状の材料を注入して、上述のシース芯線７に抵抗溶接されたサーミスタ素子２を挿入する。その後、組み付けられた温度センサ１を８００℃で加熱焼成することにより、水分を蒸発させて固めてセメント１１を得る。このようにして、温度センサ１の製造を完了する。
【００３８】
表３に、実施例１、参考例及び実施例３の温度センサのそれぞれにつき、セメント及びシース充填材の加熱絶縁への試験結果を、従来の温度センサのセメント（表１，２に示す。）及びシース充填材（ＭｇＯ粉末よりなる。）のそれと比較して示す。ここで、実施例３のセメント及びシース充填材は、本実施の形態の温度センサ１のセメント１１及びシース充填材１５と同じものである。この試験は、温度センサにより検出される最低温度を３００℃とし、その３００℃において金属チューブとシース芯線端子との間でセメントとシース充填材により構成される絶縁抵抗値、即ち「３００℃加熱絶縁抵抗値」を測定することにより行った。抵抗値の測定は、金属チューブとシース芯線端子との間に５Ｖの電圧を１〜２秒間かけることにより行った。
【００３９】
【表３】
0004607907.tif 000004
【００４０】
表３から明らかなように、ＭｇＯ粉末よりなるシース充填材と、全体重量に対して０．４９重量％のＮａ2Ｏ換算量のＮａ成分を含むセメントとを組み合わせて構成した従来例の温度センサの加熱絶縁抵抗値が最も小さくなることが分かる。この従来例の構成のうちシース充填材のみをＳｉＯ2粉末に替えた実施例１では、加熱絶縁抵抗値が約２〜３．５倍に増大したことが分かる。一方、従来例の構成のうちセメントのみを全体重量に対して０．１７重量％のＮａ2Ｏ換算量のＮａ成分を含むものに替えた参考例では、加熱絶縁抵抗値が約２．５〜３．５倍に増大したことが分かる。更に、ＳｉＯ2粉末よりなるシース充填材と、全体重量に対して０．１７重量％のＮａ2Ｏ換算量のＮａ成分を含むセメントとを組み合わせて構成した実施例３（本実施の形態）の温度センサの加熱絶縁抵抗値は、従来例のそれの最小値と比べて桁違い（約８〜１７倍）に増大した。
【００４１】
図３のグラフは、３００℃加熱絶縁抵抗値と、３００℃におけるサーミスタ素子２の出力抵抗値、即ち温度センサ１の出力抵抗値との相関を示す。３００℃加熱絶縁抵抗値が大小（１０ｋΩ〜１００００ｋΩ（１０ＭΩ））となる複数の温度センサを作成し、それら各温度センサにつき３００℃における出力抵抗値との相関を試験した。これら加熱絶縁抵抗値の大小は、セメントの組成、シース充填材の組成、又はそれらの吸湿程度を変えることにより設定される。
このグラフから明らかなように、３００℃加熱絶縁抵抗値の低い場合、即ちセメント及びシース充填材が吸湿により絶縁劣化を起こした場合、それらの絶縁抵抗が出力抵抗に対して並列に働くことから、出力抵抗値が低下することが分かる。３００℃の出力抵抗値は、３００℃の加熱絶縁抵抗値が約３００ｋΩ以上になることにより一定となり、加熱絶縁抵抗値の変化による影響を受けることが無くなることが分かる。
【００４２】
ところで、この実施の形態では、表３及び図３に示すように、セメント１１に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量を０．１７重量％に設定することにより、３００ｋΩ以上の絶縁抵抗値を得ている。ここで、セメント１１に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量の許容量を以下のように設定することができる。
即ち、上記のように３００℃の加熱絶縁抵抗値が約３００ｋΩ以上になったとき、３００℃のサーミスタ素子２の出力抵抗値が一定値を示す。このことから、シース充填材を従来例のＭｇＯ粉末を使用したもののままとしたときに、セメントの絶縁抵抗値が約３００ｋΩ以上になる程度のアルカリ含有量を目安にしようとすると、表３のデータからＮａ2Ｏ換算量を概算することができる。この場合、Ｎａ2Ｏ換算量が０．４９重量％のときには、絶縁抵抗値の三つのサンプルが１７０ｋΩ、２１０ｋΩ及び２４０ｋΩを示し、Ｎａ2Ｏ換算量が０．１７重量％のときには、絶縁抵抗値の三つのサンプルが６００ｋΩ、６００ｋΩ及び６００ｋΩを示す。そこで、Ｎａ2Ｏ換算量が０．４９重量％のときの上記三つの絶縁抵抗値の平均値と、Ｎａ2Ｏ換算量が０．１７重量％のときの上記三つの絶縁抵抗値の平均値とから、絶縁抵抗値が約３００ｋΩになるＮａ2Ｏ換算量を案分すると、０．３重量％の値を目安とすることができる。従って、セメント１１に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量は、０．３重量％を最大許容量として設定することができる。一方、セメント１１に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量は、０．０５重量％以上でないとセメント１１が固化しないことから、０．０５重量％をＮａ2Ｏ換算量の下限値として設定することができる。
【００４３】
以上説明したように本実施の形態の温度センサ１において、セメント１１を構成するためにその骨材に添加されるガラス成分には、セメント１１の硬化に不可欠な成分ではあるが、吸湿性によりセメント１１の絶縁性を低下させるＮａ成分が含まれる。しかし、この実施の形態では、そのガラス成分に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量が、セメント１１の全体重量に対して、０．１７重量％と比較的微量に設定されることから、Ｎａ成分によるセメント１１の硬化が損なわれることなくセメント１１の吸湿性が抑えられる。このため、温度センサ１が３００℃前後の中温域で使用されるときに、セメント１１の吸湿による絶縁抵抗値の低下を抑えることができ、その結果としてサーミスタ素子２の出力抵抗値の変化を抑えて温度センサ１の検出精度の低下を抑えることができるようになる。
【００４４】
加えて、この温度センサ１によれば、シース充填材１５がＳｉＯ2粉末より構成されることから、従来例のＭｇＯ粉末より構成される場合に比べて、シース充填材１５の吸湿性が相対的に低下することになる。このため、上記のセメント１１の構成による効果に加え、温度センサ１が３００℃前後の中温域で使用されるときに、シース充填材１５の吸湿による絶縁抵抗値の低下も抑えることができ、その結果としてサーミスタ素子２の出力抵抗値の変化を抑えて温度センサ１の検出精度の低下を更に抑えることができるようになる。つまり、セメント１１とシース充填材１５との相乗効果により、中温域での吸湿による絶縁抵抗の低下を更に抑えることができ、温度センサ１としての検出精度の低下を更に抑えることができて、より安定した動作特性を示す温度センサ１を得ることができるようになる。
【００４５】
この実施の形態の温度センサ１の構成において、温度センサ１により検出される最低温度、例えば３００℃において、シース芯線７と金属チューブ３との間でセメント１１及びシース充填材１５により構成される絶縁抵抗は、サーミスタ素子２の出力抵抗に対して並列に働き、その絶縁抵抗値が低下することにより、サーミスタ素子２の出力抵抗値が小さくなるという悪影響が出ることがある。そして、この悪影響は、図３に示すように、セメント１１及びシース充填材１５により構成される絶縁抵抗値がサーミスタ素子２の出力抵抗値（約１５０ｋΩ）の約２倍（約３００ｋΩ）より小さくなることにより出ることが分かる。
従って、この温度センサ１の構成によれば、絶縁抵抗値を、同センサ１により検出される最低温度（本実施の形態では、３００℃）におけるサーミスタ素子２の出力抵抗値の２倍以上の値に設定しているので、図３に示すように、３００℃におけるサーミスタ素子２の出力抵抗値が実質的に低下することがない。このことは、本実施の形態では、セメント１１及びシース充填材１５の少なくとも一方の組成を、上記のように特定してセメント１１又はシース充填材１５の吸湿性を低下させることにより達成されるものである。つまり、この実施の形態の温度センサ１によれば、セメント１１及びシース充填材１５の組成を上記のように設定したことにより、それらによる絶縁抵抗値の低下を抑えることができるようになり、結果として、サーミスタ素子２の出力抵抗値の変化を抑えて温度センサ１の検出精度の低下を抑えることができるのである。
【００４６】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の温度センサを具体化した第２の実施の形態を図面に従って説明する。尚、本実施の形態を含む以下の各実施の形態において、前記第１の実施の形態の温度センサ１と同一構成については同一符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。
【００４７】
図４に本実施の形態の温度センサ２１の断面図を示す。図５に図４の一部を拡大して示す。この温度センサ２１では、前述した金属チューブ３そのものが省略され、シース８とキャップ２２とにより金属チューブが代用される点で前記温度センサ１と構成が異なる。シース８とキャップ２２はシース先端部８ａにおいてカシメにより仮固定され、円周溶接される。キャップ２２の内部には、酸化ニッケルからなるペレット１０が埋設されると共にサーミスタ素子２に接するセメント１１が充填され、先端が盛り材２３により封止される。シース８の内部には、シース芯線７の周囲にシース充填材１５が充填される。シース８、キャップ２２及び盛り材２３はそれぞれＳＵＳ３１０Ｓを材質とする。セメント１１及びシース充填材１５に使用される材料の組成は、前記第１の実施の形態のそれと同じである。
【００４８】
従って、本実施の形態の温度センサ２１でも、セメント１１を硬化させる機能を確保しながらセメント１１の吸湿性が抑えられ、シース充填材１５の吸湿性が相対的に低下することから、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の温度センサを具体化した第３の実施の形態を図面に従って説明する。
【００５０】
図６に本実施の形態の温度センサ３１の断面図を示す。図７に図６の一部を拡大して示す。この温度センサ３１でも、前述した金属チューブそのものが省略され、シース８とキャップ２２とにより金属チューブが代用される点で前記温度センサ１と構成が異なる。シース８とキャップ２２とは外形が等しく形成され、シース先端部８ａとキャップ基端部２２ａの端面が突き合わせ溶接される。キャップ２２の内部には、酸化ニッケルからなるペレット１０が埋設されると共にサーミスタ素子２に接するセメント１１が充填され、先端が盛り材２３により封止される。キャップ２２の一部及びシース８の内部には、シース芯線７の周囲にシース充填材１５が充填される。シース８、キャップ２２及び盛り材２３はそれぞれＳＵＳ３１０Ｓを材質とする。セメント１１及びシース充填材１５に使用される材料の組成は、前記第１の実施の形態のそれと同じである。
【００５１】
従って、本実施の形態の温度センサ３１によれば、セメント１１を硬化させる機能を確保しながらセメント１１の吸湿性が抑えられ、シース充填材１５の吸湿性が相対的に低下することから、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
尚、この発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜に変更して実施することもできる。
【００５３】
（１）前記各実施の形態では、サーミスタ素子２の周囲に充填されるセメント１１を、Ａｌ2Ｏ3を主成分とする骨材とガラス成分とを備え、ガラス成分に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量がセメント１１の全体重量に対して０．１７重量％とし、併せて、シース芯線７の周囲に充填されるシース充填材１５を、ＳｉＯ2粉末により構成した。
これに対し、セメント１１を第１の実施の形態と同様に構成し、シース充填材１５を従来例のＭｇＯ粉末により構成してもよい。或いは、セメント１１を従来例と同様に構成し、シース充填材１５をＳｉＯ2粉末より構成してもよい。これによっても、前記第１の実施の形態と同等の作用及び効果を得ることができる。
【００５４】
（２）前記各実施の形態では、セメント１１のガラス成分に含まれるＮａ成分のＮａ2Ｏ換算量をセメント１１の全体重量に対して０．１７重量％としたが、このＮａ2Ｏの換算量は、０．０５〜０．３重量％の値であれば０．１７重量％以外の値であってもよい。この場合でも、前記第１の実施の形態と同等の作用及び効果を得ることができる。
【００５５】
（３）前記各実施の形態では、３００℃を中温域として温度センサにより検出される最低温度として説明したが、２００℃前後の温度を中温域として温度センサにより検出される最低温度とすることもできる。
【００５６】
（４）前記各実施の形態では、セメント１１の骨材をＡｌ2Ｏ3を主成分として構成したが、その骨材をＳｉＯ2を主成分として構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】第１の実施の形態に係り、温度センサを示す部分破断側面図である。
【図２】同じく、図１の一部を拡大して示す断面図である。
【図３】同じく、３００℃における加熱絶縁抵抗値と出力抵抗値との相関を示すグラフである。
【図４】第２の実施の形態に係り、温度センサを示す側断面図である。
【図５】同じく、図４の一部を拡大して示す断面図である。
【図６】第３の実施の形態に係り、温度センサを示す側断面図である。
【図７】同じく、図６の一部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１    温度センサ
２    サーミスタ素子
３    金属チューブ（包囲部材）
８    シース（包囲部材）
１１  セメント
１５  シース充填材
２１  温度センサ
２２  キャップ（包囲部材）
３１  温度センサ
【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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