專利名稱：溫度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種例如適于EGR(Exhaust Gas Recirculation)氣體的溫度測(cè)定的 溫度傳感器。
背景技術(shù)：
在搭載了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車等中，采用通過將O2較少的排出氣體再度送往燃燒工 序并降低燃燒溫度而使氮氧化物(NOx)的排出量下降的EGR(Exhaust Gas Recirculation 排出氣體再循環(huán))系統(tǒng)。在該EGR系統(tǒng)中，在EGR閥(排放氣體回流控制閥)的吸入端口安裝有用于檢測(cè) EGR氣體溫度的溫度傳感器，進(jìn)行最佳的含氧量控制。過去，作為EGR氣體等的溫度檢測(cè)用的溫度傳感器，例如在專利文獻(xiàn)1及2中提出 有將圓錐狀的玻璃型熱敏電阻與水泥或硅油等填充劑一起插入到金屬管的熱敏電阻溫度 傳感器。而且，在專利文獻(xiàn)3中，提出有在陶瓷引線保持部上形成感溫電阻膜并在金屬管 的底部用焊錫等粘結(jié)陶瓷引線保持部的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1 日本專利公開平7-43220號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本專利公開2003-234203號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本專利公開昭60-215584號(hào)公報(bào)在上述過去的技術(shù)中留有以下課題。S卩，如過去的專利文獻(xiàn)1及2所記載的技術(shù)，將水泥或硅油等填充劑插入到金屬管 時(shí)，熱容量增大，因此熱響應(yīng)性變差，當(dāng)如EGR氣體的溫度測(cè)定要求高速熱響應(yīng)性時(shí)，存在 不適的不良狀況。而且，如專利文獻(xiàn)3所記載的技術(shù)，在金屬管的底部粘結(jié)了形成感溫電阻 膜的板狀的元件時(shí)，雖然響應(yīng)性提高，但要求更進(jìn)一步的熱響應(yīng)性的高速化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于前述課題而完成的，其目的在于，提供一種作為EGR氣體等的溫度 測(cè)定用而可以進(jìn)一步提高熱響應(yīng)性的溫度傳感器。本發(fā)明為了解決上述課題而采用了以下結(jié)構(gòu)。即，本發(fā)明的溫度傳感器的特征在 于，具備有底筒狀的金屬管、設(shè)置于該金屬管的底部?jī)?nèi)面并形成有一對(duì)端子電極的熱敏元 件及連接于所述一對(duì)端子電極的一對(duì)導(dǎo)線，在所述金屬管的底部?jī)?nèi)面形成沿著所述熱敏元 件的外形的凹部，以所述熱敏元件嵌入于該凹部的狀態(tài)粘結(jié)該熱敏元件的底面及側(cè)面。S卩，在該溫度傳感器中，在金屬管的底部?jī)?nèi)面形成沿著熱敏元件的外形的凹部，以 熱敏元件嵌入于該凹部的狀態(tài)粘結(jié)該熱敏元件的底面及側(cè)面，因此不僅熱敏元件的底面， 側(cè)面也與金屬管的凹部接觸而接觸面積增大，由此提高熱響應(yīng)性的同時(shí)提高金屬管和熱敏 元件的粘合強(qiáng)度。尤其，在通過凹部而被薄壁化的部分安裝熱敏元件，因此進(jìn)一步提高熱響 應(yīng)性。
而且，本發(fā)明的溫度傳感器的特征在于，所述熱敏元件是在絕緣基板上成膜熱敏 電阻薄膜的薄膜熱敏電阻元件。即，在該溫度傳感器中，熱敏元件是在絕緣基板上成膜熱敏電阻薄膜的薄膜熱敏 電阻元件，因此，熱敏元件本身的熱容量也較小，可以更加提高熱響應(yīng)性。另外，由于成為薄 板狀的熱敏元件，因此在金屬管的底部?jī)?nèi)面形成的凹部的深度也可以設(shè)得較淺，由此也能 夠較薄地設(shè)定金屬管的厚度，金屬管本身的熱容量也可以設(shè)得較小。根據(jù)本發(fā)明，取得以下效果。S卩，根據(jù)本發(fā)明所涉及的溫度傳感器，在金屬管的底部?jī)?nèi)面形成沿著熱敏元件的 外形的凹部，以熱敏元件嵌入于該凹部的狀態(tài)粘結(jié)該熱敏元件的底面及側(cè)面，因此熱敏元 件與金屬管的接觸面積增大，提高熱響應(yīng)性的同時(shí)提高金屬管和熱敏元件的粘合強(qiáng)度。由 此，本發(fā)明的溫度傳感器獲得較高的熱響應(yīng)性及可靠性，作為EGR氣體的溫度檢測(cè)用而適宜


圖1是表示本發(fā)明所涉及的溫度傳感器的一實(shí)施方式的剖視圖。圖2是在本實(shí)施方式的溫度傳感器中放大主要部分的剖視圖。圖3是在本實(shí)施方式的溫度傳感器中表示熱敏元件的俯視圖。圖4是在本實(shí)施方式的溫度傳感器中表示金屬管的底部?jī)?nèi)面的圖，是表示在凹部 形成粘結(jié)劑時(shí)的A-A線剖視圖及嵌入熱敏元件的狀態(tài)的圖。符號(hào)說明1-溫度傳感器，2-金屬管，2a_凹部，3_端子電極，4_熱敏元件，5_導(dǎo)線，6_連接 器，7-粘結(jié)劑，8-絕緣基板，9-熱敏電阻薄膜。
具體實(shí)施例方式以下，參照?qǐng)D1至圖4對(duì)本發(fā)明所涉及的溫度傳感器的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。此 外，在以下說明中所使用的各附圖中，為了將各部件設(shè)為可識(shí)別或易識(shí)別的大小而適宜變 更了縮尺。如圖1及圖2所示，本實(shí)施方式的溫度傳感器1例如是作為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的EGR氣 體的溫度檢測(cè)用而安裝于EGR閥的吸入端口的溫度傳感器，其具備有底筒狀的金屬管2、設(shè) 置于該金屬管2的底部?jī)?nèi)面并形成一對(duì)端子電極3的熱敏元件4、連接于一對(duì)端子電極3的 一對(duì)導(dǎo)線5及安裝于金屬管2的開口端部的連接器6。上述金屬管2例如是有底圓筒狀的SUS (不銹鋼)管。如圖3及圖4所示，在該金屬管2的底部?jī)?nèi)面形成沿著熱敏元件4的外形的作為锪 孔的凹部2a，以熱敏元件4嵌入于該凹部2a的狀態(tài)粘結(jié)該熱敏元件4的底面及側(cè)面。艮口， 與薄板狀并且俯視為長(zhǎng)方形的熱敏元件4對(duì)應(yīng)，俯視為長(zhǎng)方形的凹部2a以對(duì)應(yīng)于熱敏元件 4的厚度的深度形成于金屬管2的底部?jī)?nèi)面的中央。該凹部2a和熱敏元件4由焊錫等粘結(jié)劑7粘結(jié)，以填補(bǔ)間隙。關(guān)于粘結(jié)劑7，使用焊錫材料時(shí)，使用無(wú)需金屬化的活性銀焊錫。預(yù)先在基板涂敷 好膏狀的焊錫材料，在Ar氣氛下保持780 800°C、5min，從而能夠連接陶瓷基板和不銹鋼金屬。而且，也可以預(yù)先對(duì)陶瓷基板進(jìn)行金屬化處理(在Mo-Mn或Mo-W或Ti鍍Ni、Au)， 并使用Ag焊錫。而且，對(duì)氧化鋁基板使用陶瓷粘結(jié)劑時(shí)，熱膨脹系數(shù)在氧化鋁的熱膨脹系數(shù) 7. 9 X IO-6A與不銹鋼的熱膨脹系數(shù)16. 6X 10_6/K之間的氧化鎂類粘結(jié)劑(12. 6Χ 10_6/Κ) 為最佳，涂敷于陶瓷基板之后，以93°C、2h進(jìn)行固化并進(jìn)行粘結(jié)。此外，只要是使用環(huán)境的 溫度差比較小的環(huán)境，也可以使用氧化鋁粘結(jié)劑。上述熱敏元件4是在作為氧化鋁或氮化鋁等陶瓷基板的絕緣基板8上成膜熱敏電 阻薄膜9的薄膜熱敏電阻元件。例如，作為熱敏元件4采用薄膜熱敏電阻元件，該薄膜熱敏電阻元件具備由 Mn-Co類復(fù)合金屬氧化物(例如，Mn3O4-Co3O4類復(fù)合金屬氧化物)或在Mn-Co類復(fù)合金屬氧 化物中包含Ni、Fe、Cu中至少一種類的復(fù)合金屬氧化物(例如，Mn3O4-Co3O4-Fe2O3類復(fù)合金 屬氧化物)構(gòu)成的復(fù)合金屬氧化物膜的熱敏電阻薄膜9 ；形成于該復(fù)合金屬氧化物膜上的 梳形電極等一對(duì)膜上電極(省略圖示)；及連接于這些膜上電極的上述端子電極3。而且， 通過以覆蓋熱敏電阻薄膜9的方式形成Si02、Si3N4、Hf02等保護(hù)膜，能夠阻止來(lái)自外部氣體 的O2的進(jìn)入而使電性穩(wěn)定。上述連接器6由安裝金屬管2的開口端部的螺紋部10及固定連接于溫度檢測(cè)電 路等的布線11的端部的主體部12構(gòu)成。此外，金屬管2內(nèi)的導(dǎo)線5插通螺紋部10而與主 體部12內(nèi)的布線11連接。該連接器6例如以樹脂成型來(lái)制作。為了在金屬管2安裝上述熱敏元件4，如圖4的(a)所示，首先，預(yù)先在該金屬管2 的底部?jī)?nèi)面形成與熱敏元件4的外形對(duì)齊的矩形的作為锪孔的凹部2a。而且，預(yù)先粘合導(dǎo) 線5和熱敏元件4的端子電極3。此外，該粘合以激光焊接或電阻焊接等來(lái)進(jìn)行。接著，如圖4的(b)所示，在凹部2a的內(nèi)面整體(底面及內(nèi)周面)形成焊錫等粘 結(jié)劑7。此外，也可以在熱敏元件4的背面及側(cè)面預(yù)先形成焊錫等粘結(jié)劑7。另外，如圖4的(c)所示，將熱敏元件4嵌入于該凹部2a內(nèi)，由粘結(jié)劑7將絕緣基 板8的底面及側(cè)面粘結(jié)于凹部2a的底面及內(nèi)周面。此外，也可以在粘結(jié)熱敏元件4之后粘 合導(dǎo)線5和端子電極3。如此，在本實(shí)施方式的溫度傳感器1中，在該金屬管2的底部?jī)?nèi)面形成沿著熱敏元 件4的外形的凹部2a，以熱敏元件4嵌入于該凹部2a的狀態(tài)粘結(jié)該熱敏元件4的底面及側(cè) 面，因此，不僅熱敏元件4的底面，側(cè)面也與金屬管2的凹部2a接觸而接觸面積增大，由此 提高熱響應(yīng)性的同時(shí)提高金屬管2與熱敏元件4的粘合強(qiáng)度。尤其，在通過凹部2a而被薄 壁化的部分安裝熱敏元件4，因此進(jìn)一步提高熱響應(yīng)性。而且，熱敏元件4是在絕緣基板8上成膜熱敏電阻薄膜9的薄膜熱敏電阻元件，因 此，熱敏元件4本身的熱容量也較小，可以更加提高熱響應(yīng)性。而且，由于成為薄板狀的熱 敏元件4，因此由在金屬管2的底部?jī)?nèi)面形成的凹部2a的深度也可以設(shè)得較淺的情況可知， 也能夠較薄地設(shè)定金屬管2的厚度，金屬管2本身的熱容量也可以設(shè)得較小。此外，本發(fā)明的技術(shù)范圍不限于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍下 可以施加各種變更。例如，在上述實(shí)施方式中，如上所述，優(yōu)選將使用了熱敏電阻薄膜的薄膜熱敏電阻 元件設(shè)為熱敏元件，但也可以采用使用了散裝的熱敏電阻元件的片式熱敏電阻的熱敏元件。此時(shí)，優(yōu)選使用被設(shè)成可嵌入于較淺的凹部的薄型板狀的片式熱敏電阻。
權(quán)利要求
1.一種溫度傳感器，其特征在于，具備 有底筒狀的金屬管；設(shè)置于該金屬管的底部?jī)?nèi)面并形成有一對(duì)端子電極的熱敏元件；及 連接于所述一對(duì)端子電極的一對(duì)導(dǎo)線，在所述金屬管的底部?jī)?nèi)面形成沿著所述熱敏元件的外形的凹部，以所述熱敏元件嵌入 于該凹部的狀態(tài)粘結(jié)該熱敏元件的底面及側(cè)面。
2.如權(quán)利要求1所述的溫度傳感器，其特征在于，所述熱敏元件是在絕緣基板上成膜熱敏電阻薄膜的薄膜熱敏電阻元件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種溫度傳感器，其作為EGR氣體等的溫度測(cè)定用，可以進(jìn)一步提高熱響應(yīng)性。其具備有底筒狀的金屬管(2)、設(shè)置于該金屬管(2)的底部?jī)?nèi)面并形成有一對(duì)端子電極的熱敏元件(4)及連接于一對(duì)端子電極的一對(duì)導(dǎo)線(5)，在金屬管(2)的底部?jī)?nèi)面形成沿著熱敏元件(4)的外形的凹部(2a)，以熱敏元件(4)嵌入于該凹部(2a)的狀態(tài)粘結(jié)該熱敏元件(4)的底面及側(cè)面。
文檔編號(hào)G01K7/22GK101995302SQ20101025124
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月24日
發(fā)明者稻場(chǎng)均, 足立美紀(jì), 長(zhǎng)友憲昭 申請(qǐng)人:三菱綜合材料株式會(huì)社