温度传感器制造技术

温度传感器１的安装部件４在安装座４５和连接部分４３之间具有耐振动加固部分４７，以致于包围护套部件８的纵向长度部分，由此较窄地限定了其可活动的范围。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及温度传感器，其在金属帽或金属管中容纳有作为温度敏感元件的热敏电阻、金属电阻器等，该热敏电阻由半导体如金属氧化物构成。
技术介绍
公知的温度传感器包括护套部件，其使金属芯导线绝缘并且保持金属芯导线，金属芯导线的顶端与温度敏感元件连接，后端与连接外电路的对应导线相连接；金属帽，当其中容纳温度敏感元件时其与护套部件沿圆周连接；以及安装部件，其支撑护套部件，同时使金属帽和护套部件的顶端部分暴露在其外部，并且该安装部件具有适合与传感器安装位置邻接(abut)的安装座(专利文献1(图4)和专利文献2(图1))。另外一种已知的温度传感器包括具有闭合顶端的纵向伸展金属管；容纳在金属管中并且其导电特性随温度而变化的温度敏感元件；以及安装部件，其支撑金属管，同时使金属管的顶端部分暴露在其外部，并且该安装部件具有适合与传感器安装位置邻接的安装座(专利文献1(图1和2))。这些温度传感器用于在经受强烈振动的环境中检测测量物(废气等)的温度，所述环境如汽车催化式排气净化器、汽车排气管等的内部。日本专利申请特开(kokai)2002-350239日本专利申请特开(kokai)2000-162051 然而，在上述常规温度传感器的共振频率(基本共振频率)与温度传感器所安装的环境中产生的振动频率范围重叠的情况下，存在温度传感器内部导线断裂或电通路中断、护套部件或金属管破裂等危险。尤其是，在安装部件的安装座和金属帽顶端之间纵向测量的顶端突起长度长时，传感器的共振频率非常可能与传感器所安装的环境中产生的振动频率范围重叠。能想到的补救办法是，例如缩短温度传感器中安装部件的安装座与金属帽(或金属管)顶端之间的纵向距离(顶端突起长度)。然而，在安装传感器的某些环境中，温度检测位置和传感器的安装座所邻接的传感器安装位置之间存在很长的间隔。在用于这种环境中时，缩短顶端突起长度受到了限制，因此需要防止因共振所引起的导线断裂或者其它破裂。
技术实现思路
鉴于上述问题而完成本专利技术，因此本专利技术的目的是要提供一种温度传感器，该温度传感器适合在经受强烈振动的环境中检测测量物的温度，如内燃机的排气或入口管道上、燃料电池车辆的氢气管道上等，并且该温度传感器即使在传感器安装位置和温度检测位置之间存在很长间隔时，也不会因共振而引起导线断裂或者其它破损。在第一方面(1)，本专利技术的上述目的是通过提供下述温度传感器来实现的，该温度传感器包括电特性随温度而变化的温度敏感元件；具有金属芯导线的护套部件，该金属芯导线在其顶端与温度敏感元件连接，在其后端与连接外部电路的导线连接；在其中容纳该温度敏感元件且与护套部件的顶端部分相连接的金属帽；安装部件，其具有支撑护套部件的支撑部分和适合与传感器安装座直接邻接或者通过其它部件间接邻接的安装座；连接部分，其外径小于安装座的最大外径，该连接部分和护套部件中与支撑部分和安装座相比位于更接近金属帽的部分相连接；以及耐振动加固部分，其外径大于连接部分的最大外径且小于安装座的最大外径，并且该耐振动加固部分包围设置在安装座和连接部分之间的护套部分，其中测得安装部件的安装座和金属帽顶端之间的顶端突起长度为20mm或更长。因为本专利技术的温度传感器在安装部件的安装座和金属帽顶端之间测得的顶端突起长度为20mm或更长，因此该温度传感器能够在传感器安装位置和温度检测位置之间需要长间隔的环境中使用。由于本专利技术温度传感器的安装部件在安装座和连接部分之间设置有耐振动加固部分，因此与没有耐振动加固部分的安装部件相比，该安装部件能够包围护套部件的纵向长度部分。由于耐振动加固部分的外径大于连接部分的最大外径，所以耐振动加固部分的壁厚大于连接部分，并且由此增强了强度。因此，在安装座和连接部分之间具有耐振动加固部分的安装部件的整体强度大于没有耐振动加固部分的安装部件的强度，或者大于连接部分仅仅在纵向方向上伸长而没有使用耐振动加固部分的安装部件的整体强度，因此安装部件能够更稳固地支撑护套部件耐振动。因此，与安装部件没有耐振动加固部分的温度传感器相比，本专利技术的温度传感器具有增强的抗振动性并且在共振频率方面表现出偏移；即，温度传感器的共振频率能够设置在与温度传感器所安装的环境中产生的振动频率范围不同的频率范围内。由于耐振动加固部分的外径小于安装座的最大外径，所以当要将温度传感器放置在传感器安装位置上时，耐振动加固部分不会妨碍安装位置。即使在与那些使用没有耐振动加固部分的常规温度传感器相似的应用中，本专利技术具有耐振动加固部分的温度传感器也能够与常规温度传感器的情况一样，设置成安装部件的安装座与传感器安装位置相邻接。因此，当安装该温度传感器时，与常规温度传感器的情况一样，温度敏感元件的位置可以由安装部件的安装座来确定。由于本专利技术的温度传感器即使用在传感器安装位置和温度检测位置之间需要长间隔的情况，该温度传感器的共振频率也能够设置在与温度传感器所安装的环境中产生的振动频率范围不同的频率范围内，所以该温度传感器不会因共振而引起导线或护套破损。使护套部件和安装座的连接部分连接在一起的方式并不作特别限定。有效连接方式的例子包括卷边、激光焊接、等离子焊接、氩弧焊接、电子束焊接和铜焊。连接部分的最大外径是由限定连接部分沿垂直于纵向方向的最大截面几何图形的最大圆圈的直径所确定的。安装座的最大外径是由限定安装座沿垂直于纵向方向的最大截面几何图形的最大圆圈的直径所确定的。在上述温度传感器(1)的优选实施方案(2)中，耐振动加固部分的纵向(轴向)长度为顶端突起长度的20％到60％。通过形成耐振动加固部分使得其纵向长度为顶端突起长度的20％或更多，确实增加了安装部件的强度，使得安装部件能够更稳固地支撑护套部件耐振动。可以制造具有这种耐振动加固部分的温度传感器，从而必定具有与没有耐振动加固部分的温度传感器的共振频率不同的共振频率。通过形成耐振动加固部分使得其纵向长度为顶端突起长度的60％或更少，避免了安装部件和温度传感器之间间隔的缩短，由此避免了位于温度敏感元件附近的温度传感器部分的热容量增加。因此，即使在测量物的温度突然变化时，温度敏感元件的温度也会随着测量物温度的变化而变化，不会长时间延迟，由此避免了温度传感器的响应削弱。由于本专利技术温度传感器的共振频率能够设置在与温度传感器所安装的环境产生的振动频率范围不同的频率范围内，所以该温度传感器不会因共振而引起导线或护套部件的破损，能够避免对测量物温度变化的响应减弱，由此避免了温度传感器检测准确度的减低。优选地，为了可靠地避免位于温度敏感元件附近的温度传感器部分的热容量增加，在耐振动加固部分的纵向长度设置为顶端突起长度的20％到60％的同时，耐振动加固部分和连接部分总的纵向长度设置为顶端突起长度的70％或更少。在上述温度传感器(1)的另一个优选实施方案(3)中，被耐振动加固部分包围的护套部件的部分的外径与耐振动加固部分的内径之差为0mm到0.3mm。通过将护套部件的外径与耐振动加固部分的内径之差设置在至少0.3mm或更少，安装部件能够限制被耐振动加固部分包围的护套部件部分的可活动范围。这使得具有这种耐振动加固部分的温度传感器的共振频率能够与没有耐振动加固部分的温度传感器的共振频率不同。尤其是，当护套部件的外径与耐振动加固部分的内径之差为0mm时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温度传感器，其包括：　　　　电特性随温度而变化的温度敏感元件；　　　　具有金属芯导线的护套部件，所述金属芯导线在其顶端与所述温度敏感元件连接，在其后端与连接外电路的导线连接；　　　　在其中容纳所述温度敏感元件并且与所述护套部件的顶端部分连接的金属帽；　　　　安装部件，其具有支撑所述护套部件的支撑部分和适合与传感器安装位置直接邻接或者通过其他部件间接邻接的安装座；　　　　连接部分，其外径小于所述安装座的最大外径，并且该连接部分和护套部件中与支撑部分和安装座相比位于更接近金属帽的部分相连接；和　　　　耐振动加固部分，其外径大于所述连接部分的最大外径且小于安装座的最大外径，并且该耐振动加固部分包围设置在安装座和连接部分之间的护套的部分，　　　　其特征在于，测得安装部件的安装座和金属帽顶端之间的顶端突起长度为２０ｍｍ或更长。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：宫原明宏，半沢刚，
申请(专利权)人：日本特殊陶业株式会社，
类型：实用新型
国别省市：JP[日本]