JP2002267546A - 温度センサ - Google Patents
温度センサInfo
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- JP2002267546A JP2002267546A JP2001070662A JP2001070662A JP2002267546A JP 2002267546 A JP2002267546 A JP 2002267546A JP 2001070662 A JP2001070662 A JP 2001070662A JP 2001070662 A JP2001070662 A JP 2001070662A JP 2002267546 A JP2002267546 A JP 2002267546A
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- Japan
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- temperature sensor
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- thermistor
- sealed
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属ケース内にサーミスタを樹脂封止した温
度センサにおいて、応答性に優れる温度センサを提供す
ること。 【解決手段】 金属ケース２は、保護管部２１内にガラ
ス封止サーミスタ３を樹脂部５により封止して保持して
いる。そして、保持管部２１の内径φ１とガラス封止サ
ーミスタ３の外径φ２との差は、０．０３ｍｍ〜１．０
ｍｍとなるような寸法関係となっている。これにより、
温度センサ１の応答時間を４秒以下とすることができ、
一般的な水冷エンジンの冷却水温を計測する温度センサ
として、応答性に優れる温度センサを得ることができ
る。
度センサにおいて、応答性に優れる温度センサを提供す
ること。 【解決手段】 金属ケース２は、保護管部２１内にガラ
ス封止サーミスタ３を樹脂部５により封止して保持して
いる。そして、保持管部２１の内径φ１とガラス封止サ
ーミスタ３の外径φ２との差は、０．０３ｍｍ〜１．０
ｍｍとなるような寸法関係となっている。これにより、
温度センサ１の応答時間を４秒以下とすることができ、
一般的な水冷エンジンの冷却水温を計測する温度センサ
として、応答性に優れる温度センサを得ることができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、温度センサに関
し、特に、水冷エンジンの冷却水温の計測に用いて好適
な温度センサに関する。
し、特に、水冷エンジンの冷却水温の計測に用いて好適
な温度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、例えば自動車用水冷エンジン
の冷却水温の計測などに用いられる温度センサとして、
冷却水中に配置される有底筒状の金属ケースの底部にリ
ード線を有するサーミスタを配置し、金属ケース内に樹
脂を充填してサーミスタをこの樹脂部で封止した構造の
温度センサが実用新案登録公報第２５２０９０３号等に
開示されている。
の冷却水温の計測などに用いられる温度センサとして、
冷却水中に配置される有底筒状の金属ケースの底部にリ
ード線を有するサーミスタを配置し、金属ケース内に樹
脂を充填してサーミスタをこの樹脂部で封止した構造の
温度センサが実用新案登録公報第２５２０９０３号等に
開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】水冷エンジンの運転を
冷却水温にも応じて制御する場合には、冷却水温の計測
を行なう温度センサの応答性は、冷却水温の変動の最大
値に対応できることが望まれている。一般的な水冷エン
ジンの場合、冷却水温を計測する温度センサの応答時間
は４秒以内であることが好ましいが、これを達成できる
温度センサの構成は明確でなかった。
冷却水温にも応じて制御する場合には、冷却水温の計測
を行なう温度センサの応答性は、冷却水温の変動の最大
値に対応できることが望まれている。一般的な水冷エン
ジンの場合、冷却水温を計測する温度センサの応答時間
は４秒以内であることが好ましいが、これを達成できる
温度センサの構成は明確でなかった。
【０００４】そこで、本発明者らは、検討を重ねた結
果、温度センサの応答性に影響する要因が金属ケースと
温度検出素子との距離（隙間）であることを突きとめ
た。
果、温度センサの応答性に影響する要因が金属ケースと
温度検出素子との距離（隙間）であることを突きとめ
た。
【０００５】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
金属ケースと温度検出素子の寸法関係を規定して、応答
性に優れる温度センサを提供することを目的とする。
金属ケースと温度検出素子の寸法関係を規定して、応答
性に優れる温度センサを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、有底筒形状の金属ケー
ス（２）と、この金属ケース（２）内の底部に収納され
た温度検出素子（３）と、金属ケース（２）内に充填さ
れ、温度検出素子（３）を封止する樹脂部（５）とを有
する温度センサであって、金属ケース（２）の温度検出
素子（３）が収納された部位（２１）の内径（φ１）
と、温度検出素子（３）の外径（φ２）との差（φ１−
φ２）が、０．０３ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴
としている。
め、請求項１に記載の発明では、有底筒形状の金属ケー
ス（２）と、この金属ケース（２）内の底部に収納され
た温度検出素子（３）と、金属ケース（２）内に充填さ
れ、温度検出素子（３）を封止する樹脂部（５）とを有
する温度センサであって、金属ケース（２）の温度検出
素子（３）が収納された部位（２１）の内径（φ１）
と、温度検出素子（３）の外径（φ２）との差（φ１−
φ２）が、０．０３ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴
としている。
【０００７】これによると、金属ケース（２）の温度検
出素子（３）が収納された部位（２１）の内径（φ１）
と、温度検出素子（３）の外径（φ２）との差が１．０
ｍｍ以下であれば、温度センサ（１）の応答時間（τ）
を４秒以内にすることができる。また、金属ケース
（２）の温度検出素子（３）が収納された部位（２１）
の内径（φ１）と、温度検出素子（３）の外径（φ２）
との差（φ１−φ２）が０．０３ｍｍ以上であれば、金
属ケース（２）内に温度検出素子（３）を容易に組み付
けることができる。
出素子（３）が収納された部位（２１）の内径（φ１）
と、温度検出素子（３）の外径（φ２）との差が１．０
ｍｍ以下であれば、温度センサ（１）の応答時間（τ）
を４秒以内にすることができる。また、金属ケース
（２）の温度検出素子（３）が収納された部位（２１）
の内径（φ１）と、温度検出素子（３）の外径（φ２）
との差（φ１−φ２）が０．０３ｍｍ以上であれば、金
属ケース（２）内に温度検出素子（３）を容易に組み付
けることができる。
【０００８】従って、応答性に優れる温度センサ（１）
を得ることができる。
を得ることができる。
【０００９】また、請求項２に記載の発明のように、温
度検出素子（３）として、具体的には、サーミスタ素子
をガラスで封止したガラス封止サーミスタ（３）を用い
ることができる。
度検出素子（３）として、具体的には、サーミスタ素子
をガラスで封止したガラス封止サーミスタ（３）を用い
ることができる。
【００１０】なお、上記各手段に付した括弧内の符号
は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を
示す。
は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を
示す。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００１２】図１は、本発明を適用した温度センサ１の
断面図である。
断面図である。
【００１３】図１に示すように、温度センサ１は、図１
中右方側に開口部を有する円筒形状の金属ケース２を備
えている。この金属ケース２は、底部側に細い保護管部
２１を有するとともに、図中右方側外周には、温度セン
サ取付け時に締付け用工具の受け部となる六角部２２が
形成されている。
中右方側に開口部を有する円筒形状の金属ケース２を備
えている。この金属ケース２は、底部側に細い保護管部
２１を有するとともに、図中右方側外周には、温度セン
サ取付け時に締付け用工具の受け部となる六角部２２が
形成されている。
【００１４】金属ケース２の六角部２２の左方側外周に
は、例えば水冷エンジンの冷却水流出配管のねじ孔に螺
着するための雄ねじ部２３が形成されている。なお、図
１において、雄ねじ部２３のねじ形状の図示は省略して
いる。また、金属ケース２の開口部側端部（図中右方側
端部）には、円筒部２４が形成されている。
は、例えば水冷エンジンの冷却水流出配管のねじ孔に螺
着するための雄ねじ部２３が形成されている。なお、図
１において、雄ねじ部２３のねじ形状の図示は省略して
いる。また、金属ケース２の開口部側端部（図中右方側
端部）には、円筒部２４が形成されている。
【００１５】本実施形態では、金属ケース２は、黄銅製
のケースである。なお、金属ケース２の材質は黄銅に限
らず、所望の熱伝導性、強度および耐環境性等を備える
金属材料であってもよい。
のケースである。なお、金属ケース２の材質は黄銅に限
らず、所望の熱伝導性、強度および耐環境性等を備える
金属材料であってもよい。
【００１６】金属ケース２の保護管部２１内には、温度
検出素子であるサーミスタ素子をガラスで封止した周知
のガラス封止サーミスタ３が配置されている。このガラ
ス封止サーミスタ３は、これを構成する図示しないサー
ミスタ素子に接続されガラス封止サーミスタ３から引き
出されている一対のリード線４とともに樹脂部５により
封止され、金属ケース２内に固定されている。
検出素子であるサーミスタ素子をガラスで封止した周知
のガラス封止サーミスタ３が配置されている。このガラ
ス封止サーミスタ３は、これを構成する図示しないサー
ミスタ素子に接続されガラス封止サーミスタ３から引き
出されている一対のリード線４とともに樹脂部５により
封止され、金属ケース２内に固定されている。
【００１７】本実施形態では、リード線４は、金属導体
の外周にポリイミドチューブの被覆を有するリード線を
採用している。なお、リード線４の被覆は、所望の絶縁
特性や耐熱性等を有すれば、ふっ素樹脂チューブ等であ
ってもよい。
の外周にポリイミドチューブの被覆を有するリード線を
採用している。なお、リード線４の被覆は、所望の絶縁
特性や耐熱性等を有すれば、ふっ素樹脂チューブ等であ
ってもよい。
【００１８】また、ガラス封止サーミスタ３の図中右方
には、リード線４のガラス封止サーミスタ３からの引き
出し部の根元付近を外力から保護するために、２つのリ
ード線貫通孔を有するセラミック部材７がガラス封止サ
ーミスタ３に融着されている。
には、リード線４のガラス封止サーミスタ３からの引き
出し部の根元付近を外力から保護するために、２つのリ
ード線貫通孔を有するセラミック部材７がガラス封止サ
ーミスタ３に融着されている。
【００１９】樹脂部５は、金属ケース２の開口部側にお
いて、それ自体でコネクタ部６１を形成しており、コネ
クタ部６１のソケット挿入用空所６２には、前述のリー
ド線４とスポット溶接により接続された一対のターミナ
ル６が突出している。
いて、それ自体でコネクタ部６１を形成しており、コネ
クタ部６１のソケット挿入用空所６２には、前述のリー
ド線４とスポット溶接により接続された一対のターミナ
ル６が突出している。
【００２０】上記構成の温度センサ１において、ガラス
封止サーミスタ３内のサーミスタ素子の抵抗値は温度に
よって変化するので、一対のターミナル６間に電流を流
すと、保護管部２１を介して伝わる被測定物（本例では
エンジン冷却水）の温度に応じてターミナル６間の電圧
降下値が変化する。この電圧降下値から換算して被測定
物の温度を知ることができる。
封止サーミスタ３内のサーミスタ素子の抵抗値は温度に
よって変化するので、一対のターミナル６間に電流を流
すと、保護管部２１を介して伝わる被測定物（本例では
エンジン冷却水）の温度に応じてターミナル６間の電圧
降下値が変化する。この電圧降下値から換算して被測定
物の温度を知ることができる。
【００２１】また、上記構成の温度センサ１を製造する
には、まず、切削加工により前述の形状に加工された金
属ケース２と、ガラス封止サーミスタ３をリード線４を
介して接続したターミナル６とを、金型のキャビティ内
にセットする。そして、金型を型締めした後、キャビテ
ィ内に樹脂を射出成形し温度センサ１を得る。
には、まず、切削加工により前述の形状に加工された金
属ケース２と、ガラス封止サーミスタ３をリード線４を
介して接続したターミナル６とを、金型のキャビティ内
にセットする。そして、金型を型締めした後、キャビテ
ィ内に樹脂を射出成形し温度センサ１を得る。
【００２２】なお、本実施形態では樹脂部５を形成する
樹脂材料として、ガラス繊維を３０％含有する６６ナイ
ロン樹脂を採用している。なお、樹脂材料はこれに限ら
ず、ガラス繊維を３０％含有するポリブチレンテレフタ
レート樹脂等の他の樹脂を採用してもよい。樹脂部５を
形成する樹脂材料は、コネクタ部６１等に要求される強
度および耐熱性、耐環境性等を備え、熱伝導性が良好な
樹脂であればよい。
樹脂材料として、ガラス繊維を３０％含有する６６ナイ
ロン樹脂を採用している。なお、樹脂材料はこれに限ら
ず、ガラス繊維を３０％含有するポリブチレンテレフタ
レート樹脂等の他の樹脂を採用してもよい。樹脂部５を
形成する樹脂材料は、コネクタ部６１等に要求される強
度および耐熱性、耐環境性等を備え、熱伝導性が良好な
樹脂であればよい。
【００２３】次に、本発明の要部である金属ケース２内
にガラス封止サーミスタ３が配置された部位について説
明する。
にガラス封止サーミスタ３が配置された部位について説
明する。
【００２４】図２は、図１に示すＡ部を拡大して示した
断面図である。
断面図である。
【００２５】ガラス封止サーミスタ３は、金属ケース２
の保護管部２１内の最も底部２５側に配置され、樹脂部
５により封止されている。本実施形態において、保護管
部２１は内径φ１が２．５０ｍｍであり、ガラス封止サ
ーミスタ３は外径φ２が２．１７ｍｍのものを採用して
いる。従って、径差φ１−φ２は０．３３ｍｍである。
ちなみに、保護管部２１の肉厚ｔは０．５５ｍｍであ
る。
の保護管部２１内の最も底部２５側に配置され、樹脂部
５により封止されている。本実施形態において、保護管
部２１は内径φ１が２．５０ｍｍであり、ガラス封止サ
ーミスタ３は外径φ２が２．１７ｍｍのものを採用して
いる。従って、径差φ１−φ２は０．３３ｍｍである。
ちなみに、保護管部２１の肉厚ｔは０．５５ｍｍであ
る。
【００２６】上記構成の温度センサ１を図示しない配管
に装着し、温度センサ１の保護管部２１の外側を流れる
流水の温度を急激に変化させたところ、当該温度センサ
１の応答時間τは、２．３２秒であることを本発明者ら
は確認した。
に装着し、温度センサ１の保護管部２１の外側を流れる
流水の温度を急激に変化させたところ、当該温度センサ
１の応答時間τは、２．３２秒であることを本発明者ら
は確認した。
【００２７】上記例において、保護管部２１の内径φ１
とガラス封止サーミスタ３の外径φ２との径差φ１−φ
２は０．３３ｍｍであったが、径差φ１−φ２は０．０
３ｍｍ〜１．０ｍｍであればよい。さらに好ましくは
０．０３ｍｍ〜０．６ｍｍであればよい。
とガラス封止サーミスタ３の外径φ２との径差φ１−φ
２は０．３３ｍｍであったが、径差φ１−φ２は０．０
３ｍｍ〜１．０ｍｍであればよい。さらに好ましくは
０．０３ｍｍ〜０．６ｍｍであればよい。
【００２８】上記例と同一の外径φ２を有するガラス封
止サーミスタ３を用い、保護管部２１の内径φ１を変化
させた場合に、上記例と同一の試験における応答時間τ
の確認結果を図３に示す。
止サーミスタ３を用い、保護管部２１の内径φ１を変化
させた場合に、上記例と同一の試験における応答時間τ
の確認結果を図３に示す。
【００２９】径差φ１−φ２が１．０ｍｍ以下であれ
ば、応答時間τを４秒以下とすることができる。径差φ
１−φ２が０．６ｍｍ以下であれば、応答時間τを３秒
以下とすることができる。径差φ１−φ２が０．０３ｍ
ｍより小さくなると、温度センサ１製造時に、金属ケー
ス２内へのガラス封止サーミスタ３の組み付けが困難と
なり好ましくない。ちなみに、図３に示す確認結果を得
た温度センサ１の保護管部２１の肉厚ｔはいずれも０．
５５ｍｍである。
ば、応答時間τを４秒以下とすることができる。径差φ
１−φ２が０．６ｍｍ以下であれば、応答時間τを３秒
以下とすることができる。径差φ１−φ２が０．０３ｍ
ｍより小さくなると、温度センサ１製造時に、金属ケー
ス２内へのガラス封止サーミスタ３の組み付けが困難と
なり好ましくない。ちなみに、図３に示す確認結果を得
た温度センサ１の保護管部２１の肉厚ｔはいずれも０．
５５ｍｍである。
【００３０】なお、図３において、径差φ１−φ２が
０．３３ｍｍの場合よりも、径差φ１−φ２が０．０３
ｍｍの場合の方が、応答時間τが長い。これは、径差φ
１−φ２が０．０３ｍｍの場合には、図４に示すよう
に、温度センサ１製造工程において、樹脂部５を形成す
る射出成形時に溶融状態の樹脂が保護管部２１とガラス
封止サーミスタ３との間に流入できず、空気層２６が形
成されたためである。
０．３３ｍｍの場合よりも、径差φ１−φ２が０．０３
ｍｍの場合の方が、応答時間τが長い。これは、径差φ
１−φ２が０．０３ｍｍの場合には、図４に示すよう
に、温度センサ１製造工程において、樹脂部５を形成す
る射出成形時に溶融状態の樹脂が保護管部２１とガラス
封止サーミスタ３との間に流入できず、空気層２６が形
成されたためである。
【００３１】保護管部２１とガラス封止サーミスタ３と
の間に空気層２６が形成されたとしても、ガラス封止サ
ーミスタ３が固定され、応答時間τも４秒以下であるの
で、何ら問題はない。
の間に空気層２６が形成されたとしても、ガラス封止サ
ーミスタ３が固定され、応答時間τも４秒以下であるの
で、何ら問題はない。
【００３２】上述の構成によれば、温度センサ１の応答
時間τを４秒以下とすることができ、一般的な水冷エン
ジンの冷却水温を計測する温度センサとして、応答性に
優れる温度センサを得ることができる。
時間τを４秒以下とすることができ、一般的な水冷エン
ジンの冷却水温を計測する温度センサとして、応答性に
優れる温度センサを得ることができる。
【００３３】（他の実施形態）上記一実施形態におい
て、金属ケース２の保護管部２１の肉厚ｔは０．５５ｍ
ｍであったが、肉厚ｔは０．４ｍｍ〜１．０ｍｍ程度で
あればよい。図５は、上記一実施形態における確認試験
と同一の試験において、保護管部２１の外径を変えるこ
とにより肉厚ｔを変化させたときの温度センサ１の応答
時間τの確認結果を示すグラフである。
て、金属ケース２の保護管部２１の肉厚ｔは０．５５ｍ
ｍであったが、肉厚ｔは０．４ｍｍ〜１．０ｍｍ程度で
あればよい。図５は、上記一実施形態における確認試験
と同一の試験において、保護管部２１の外径を変えるこ
とにより肉厚ｔを変化させたときの温度センサ１の応答
時間τの確認結果を示すグラフである。
【００３４】肉厚ｔが０．３９ｍｍ〜０．９９ｍｍの範
囲では、応答時間τがほとんど変化しないことを本発明
者らは確認している。なお、肉厚ｔが約０．４ｍｍより
小さくなると、保護管部２１の強度が低下するという不
具合が発生する場合があり、肉厚ｔが１．０ｍｍより大
きくなると、温度センサ１の体格や重量が大きくなり好
ましくない。
囲では、応答時間τがほとんど変化しないことを本発明
者らは確認している。なお、肉厚ｔが約０．４ｍｍより
小さくなると、保護管部２１の強度が低下するという不
具合が発生する場合があり、肉厚ｔが１．０ｍｍより大
きくなると、温度センサ１の体格や重量が大きくなり好
ましくない。
【図１】本発明の一実施形態における温度センサ１の断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の一実施形態における温度センサ１の要
部拡大断面図である。
部拡大断面図である。
【図３】本発明の一実施形態における温度センサ１の応
答時間τの確認試験結果を示すグラフである。
答時間τの確認試験結果を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態における温度センサ１の一
例の要部拡大断面図である。
例の要部拡大断面図である。
【図５】他の実施形態における温度センサの応答時間τ
の確認試験結果を示すグラフである。
の確認試験結果を示すグラフである。
１ 温度センサ ２ 金属ケース ３ ガラス封止サーミスタ（温度検出素子） ４ リード線 ５ 樹脂部 ６ ターミナル ２１ 保護管部（金属ケース２のガラス封止サーミスタ
３が収納された部位） ６１ コネクタ部 φ１ 保護管部２１の内径 φ２ ガラス封止サーミスタ３の外径
３が収納された部位） ６１ コネクタ部 φ１ 保護管部２１の内径 φ２ ガラス封止サーミスタ３の外径
Claims (2)
- 【請求項１】 有底筒形状の金属ケース（２）と、 この金属ケース（２）内の底部に収納された温度検出素
子（３）と、 前記金属ケース（２）内に充填され、前記温度検出素子
（３）を封止する樹脂部（５）とを有する温度センサで
あって、 前記金属ケース（２）の前記温度検出素子（３）が収納
された部位（２１）の内径（φ１）と、前記温度検出素
子（３）の外径（φ２）との差（φ１−φ２）が、０．
０３ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とする温度セン
サ。 - 【請求項２】 前記温度検出素子（３）は、サーミスタ
素子をガラスで封止したガラス封止サーミスタ（３）で
あることを特徴とする請求項１に記載の温度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001070662A JP2002267546A (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | 温度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001070662A JP2002267546A (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | 温度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002267546A true JP2002267546A (ja) | 2002-09-18 |
Family
ID=18928489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001070662A Pending JP2002267546A (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | 温度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002267546A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008182152A (ja) * | 2007-01-26 | 2008-08-07 | Denso Corp | リアクトル |
| JP2009175129A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-08-06 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 温度センサおよびその製造方法 |
| DE102011084686A1 (de) | 2011-05-19 | 2012-11-22 | Mitsubishi Electric Corp. | Temperatursensor |
| JP2019095355A (ja) * | 2017-11-24 | 2019-06-20 | 株式会社デンソー | 温度センサ |
| JP7536344B1 (ja) | 2023-04-24 | 2024-08-20 | 株式会社新川 | ワイヤボンディング装置、ワイヤボンディング方法及びワイヤボンディングプログラム |
-
2001
- 2001-03-13 JP JP2001070662A patent/JP2002267546A/ja active Pending
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