温度传感器制造技术

本发明专利技术提供一种温度传感器(1)，具备：具有电阻值根据温度而变化的电阻体(21)及引线(22)的元件(2)、通过焊接与引线接合的信号线(31)、和罩住所述元件及所述引线与所述信号线的焊接部(4)的罩(5)，所述引线由在铂或铂合金(M)中分散有氧化物粒子(P)的材料构成，所述焊接部具有沿着与所述引线或所述信号线的界面的焊接部界面区域(41)和其内侧的焊接部主区域(42)，且所述氧化物粒子在所述焊接部界面区域中所占的体积率大于所述氧化物粒子在所述焊接部主区域中所占的体积率。

Temperature sensor

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】温度传感器本申请基于2017年7月4日提出的日本专利申请第2017-131240号，本说明书通过参照引用该专利申请的全部内容。
本公开涉及具备采用了电阻值根据温度而变化的电阻体的元件的温度传感器。
技术介绍
例如，在车辆用的汽油发动机、柴油发动机的控制装置及排气净化装置等中，为检测各部的温度而使用温度传感器。温度传感器采用电阻值根据温度而变化的电阻体构成，例如已知有采用热敏电阻的元件、采用铂测温电阻体的元件等。这些元件具有采用铂或铂合金的引线，在罩内与外部取出用的信号线接合。另一方面，为了与近年的环境限制对应，例如，搭载了增压器的发动机在增加，有伴随着燃烧效率的提高、排气温度达到高温的倾向。因此，对于作为排气温度传感器而使用的温度传感器，要求能耐受在更苛酷的使用环境、例如排气温度达到1000℃以上的搭载位置中的使用。作为温度传感器的高耐热化的课题，有冷热应力负载造成的元件引线的断线，为了抑制断线而提出了强化引线的方案。例如，在专利文献1记载的热敏电阻式温度传感器中，在从热敏电阻元件引出的引线中，采用以铂或铂合金为主成分、并添加有氧化锆等氧化物粒子的分散强化材料。分散强化材料通过抑制热敏电阻元件的制造工序中的晶粒的粗大化，除了谋求防止例如从-40℃左右到1000℃左右为止变动的使用环境下的热应力造成的断线以外，还谋求防止发动机的高频区中的强振动等造成的断线。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第3666289号公报
技术实现思路
可是，在排气温度超过1000℃的高温环境下，对元件的耐热性进行了研究，判明即使在作为引线使用分散强化材料时，也不一定能得到所期望的强度。特别是，发现如下问题：在用于接合引线与信号线的焊接部中，因施加熔点以上的焊接热而使氧化物粒子的分散性恶化，与其它部位相比强度降低。此外，在氧化物粒子的分散性恶化时，因氧化物粒子形成的钉扎力受损，因此在暴露在高温排气中的使用环境下，每施加热负载都使晶粒粗大化，进而使焊接部的强度下降。本公开的目的是提供一种高耐热性优异的温度传感器，该温度传感器能够确保元件的引线与信号线的焊接部中的强度，即使在施加大的冷热应力的环境下也能够抑制由晶粒粗大化等造成的强度下降。本公开的一个方案涉及一种温度传感器，是具备：具有电阻值根据温度而变化的电阻体及从所述电阻体引出的引线的元件、通过焊接与所述引线接合的信号线、和罩住所述元件及所述引线与所述信号线的焊接部的罩的温度传感器，其中，所述引线由在铂或铂合金中分散有氧化物粒子的材料构成，所述焊接部具有沿着与所述引线或所述信号线的界面的焊接部界面区域、和其内侧的焊接部主区域，且所述氧化物粒子在所述焊接部界面区域中所占的体积率大于所述氧化物粒子在所述焊接部主区域中所占的体积率。专利技术效果根据上述方案，由于在焊接部主区域的外侧的焊接部界面区域中更多地存在刚性模量大的氧化物粒子，所以能够提高焊接部的界面附近的强度。此外，通过分散大量的氧化物粒子，可抑制焊接部界面区域中的粒径的粗大化。其结果是，即使在与以往相比为更高温的环境下使用，也能够抑制由粗大化造成的焊接部界面区域的强度下降，因此可保持耐热性。因此，能够提供一种高耐热性优异的温度传感器，其可确保元件的引线与信号线的焊接部中的强度，即使在施加大的冷热应力的环境下，也能够抑制由晶粒粗大化等造成的强度下降。附图说明有关本公开的上述目的及其它目的、特征及优点，通过参照后附的附图及下述详细的记述将更明确。所述附图为：图1是实施方式1中的温度传感器的主要部的沿轴向的剖视图。图2是示意性地表示实施方式1中的温度传感器的元件的焊接部周边的结构的局部放大剖视图。图3是实施方式1中的温度传感器的全体构成图。图4是用于说明实施方式1中的引线母材与焊接部的晶粒形状和平均粒径的关系的示意剖视图。图5是表示实施方式1中的氧化物粒子向焊接时的焊接部界面区域移动的情况的示意剖视图。图6是表示在以往的温度传感器中，在高温环境下使用时焊接部产生的裂缝的例子的示意剖视图。图7是表示在以往的温度传感器中，在高温环境下使用时焊接部产生的裂缝的其它例子的示意剖视图。图8是示意性地表示实施例中的温度传感器的元件的焊接部周边的结构的局部放大剖视图。图9是实施例中的元件的焊接部的界面附近的采用扫描式电子显微镜的观察图像，是图8的C部的放大图。图10是表示实施方式2中的温度传感器的元件的焊接部周边的结构的示意图。图11是用于说明实施方式2中的温度传感器的引线与信号线的焊接方法的焊接装置的概略构成图。图12是表示用于说明实施方式2中的温度传感器的引线与信号线的焊接方法的焊接部周边的结构的示意图。图13是示意性地表示实施方式3中的温度传感器的元件的焊接部周边的结构的局部放大剖视图。图14是实施方式4中的温度传感器的主要部的沿轴向的剖视图。图15是用于说明实施方式4中的温度传感器的使用时施加给焊接部的应力的焊接部周边的示意剖视图。具体实施方式(实施方式1)参照图1～图7对有关温度传感器的实施方式进行说明。本方式的温度传感器1如图1所示的那样，具备感温元件即热敏电阻元件2、作为信号线的芯线31、和罩5。热敏电阻元件2具有电阻值根据温度而变化的电阻体21以及从电阻体21引出的引线22，芯线31通过焊接与引线22接合。罩5罩住热敏电阻元件2以及引线22与芯线31的焊接部4。芯线31从一端插入罩5内的护套杆3中突出。温度传感器1将图1中的左右方向作为轴向X，将在轴向X中设置热敏电阻元件2的一侧作为顶端侧，将其相反侧作为底端侧。此外，热敏电阻元件2将轴向X作为元件长度方向，沿元件长度方向设置引线22及芯线31。这样的温度传感器1可配置在内燃机例如车辆用的汽油发动机、柴油发动机等的排气管中，用作测定从发动机中排出的排气的温度的排气温度传感器。或者，可配置在发动机的控制装置或排气净化装置等的任意位置中，作为检测各部的温度的温度传感器使用。如图2放大地所示的那样，引线22可由以铂或铂合金作为母材M、具有分散在母材M中的氧化物粒子P的材料构成。焊接部4具有沿着与引线22或芯线31的界面的焊接部界面区域41、和其内侧的焊接部主区域42，并且，氧化物粒子P在焊接部界面区域41中所占的体积率大于氧化物粒子P在焊接部主区域42中所占的体积率。如此，焊接部界面区域41构成以围住焊接部主区域42的外周全部的方式形成、而且更多地存在氧化物粒子P的焊接部4的最外层部。关于焊接部4及焊接部界面区域41的详细情况，如后述。如图3示出全体结构那样，温度传感器1中除了用于收容保护热敏电阻元件2及芯线31的罩5、在内部绝缘地保持芯线31的护套杆3以外，还具备用于将温度传感器1安装在排气管中的管接头61、排气管上的安装部的凸缘62、用于保持护套杆3的底端侧的外周的导管63、外部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度传感器，是具备：具有电阻值根据温度而变化的电阻体(21)及从所述电阻体引出的引线(22)的元件(2)、通过焊接与所述引线接合的信号线(31)、和罩住所述元件及所述引线与所述信号线的焊接部(4)的罩(5)的温度传感器(1)，其中，/n所述引线由在铂或铂合金(M)中分散有氧化物粒子(P)的材料构成，/n所述焊接部具有沿着与所述引线或所述信号线的界面的焊接部界面区域(41)和其内侧的焊接部主区域(42)，并且，所述氧化物粒子在所述焊接部界面区域中所占的体积率大于所述氧化物粒子在所述焊接部主区域中所占的体积率。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170704 JP 2017-1312401.一种温度传感器，是具备：具有电阻值根据温度而变化的电阻体(21)及从所述电阻体引出的引线(22)的元件(2)、通过焊接与所述引线接合的信号线(31)、和罩住所述元件及所述引线与所述信号线的焊接部(4)的罩(5)的温度传感器(1)，其中，
所述引线由在铂或铂合金(M)中分散有氧化物粒子(P)的材料构成，
所述焊接部具有沿着与所述引线或所述信号线的界面的焊接部界面区域(41)和其内侧的焊接部主区域(42)，并且，所述氧化物粒子在所述焊接部界面区域中所占的体积率大于所述氧化物粒子在所述焊接部主区域中所占的体积率。


2.根据权利要求1所述的温度传感器，其中，构成所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：广中雅纪，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP