WO2005001404A1

WO2005001404A1 - 温度センサ

Info

Publication number: WO2005001404A1
Application number: PCT/JP2004/008752
Authority: WO
Inventors: Satoru Shiraki; Kaoru Sasaki; Yutaka Wakabayashi
Original assignee: Tdk Corporation
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2004-06-22
Publication date: 2005-01-06
Also published as: CN1809733B; US20070110124A1; JP2005017088A; KR100810937B1; CN1809733A; JP2005024344A; JP4041018B2; US7410294B2; KR20060018266A

Abstract

　部品点数の削減が図られた温度センサを提供する。　本発明に係る温度センサ（１０）においては、センサカバー（４４）のキャップ部（４４Ａ）によって、ホルダ（１２）の開口部（１４）全体が覆われており、ホルダ（１２）と充填樹脂部（４２）との間に水滴等が入り込む事態の防止が図られている。また、センサカバー（４４）のネック部（４４Ｂ）によって、過度の屈曲に起因するハーネス対（３４Ａ，３４Ｂ）の断線が抑止されている。このようなキャップ部（４４Ａ）及びネック部（４４Ｂ）は、ともにセンサカバー（４４）の一部分であり、一体となっている。このようなセンサカバー（４４）が採用された温度センサ（１０）においては、キャップとリード線引き出し部材とが別体である温度センサ（５０）に比べて部品点数が削減されている。

Description

明細書

温度センサ

技術分野

[0001] 本発明は、自動車の ATF (Automatic Transmission Fluid)等の油温を検知する温度センサに関するものである。

背景技術

[0002] 従来、この技術の分野における温度センサは、例えば、下記特許文献 1や特許文献 2等に開示されている。これらの公報に記載の温度センサにおいて、ガラス封止サ一ミスタ（温度検出素子）が収納された黄銅製の有底筒状ホルダには樹脂が充填されており、温度検出素子部分への水の侵入防止が図られている。これらの温度センサの温度検出素子には、一対のリード線の各一端部が接続されており、各他端部は樹脂の外側まで延びる電極対に接続される。そして、この電極対には、温度検出素子で検出した信号を制御処理装置まで伝達する一対のリード線が接続される。

[0003] 発明者らは、ショートする可能性が高い部分である電極対が不必要な温度センサに関する研究を進めた結果、図 15に示したような温度センサ 50の試作品を完成させた。図 15は、温度センサの試作品（未公知）を示した概略断面図である。図 15に示すように、温度センサ 50においては、金属製の有底筒状ホルダ 52の底部に一対のリード線 54A， 54Bが接続された温度検出素子 56が配置されており、そのホルダ 52の中に樹脂 58が充填されている。ホルダ 52に充填された樹脂 58は、ホルダ 52の開口部 60側において円筒状側壁 62を形成している。この樹脂で構成される側壁 62にはリード線が貫通する孔 64が形成されており、樹脂 58から引き出されたリード線 54A, 54Bは屈曲されると共に、その孔 64を介して外部に引き出される。

[0004] 側壁 62に形成された孔 64の外側には、その一部が側壁 62に坦まるように取り付けられたリード線引き出し部材 66が装着されている。このリード線引き出し部材 66は、筒状の弾性体であり、孔 64の近傍におけるリード線 54A, 54Bの過度の屈曲を抑制している。このようなリード線引き出し部材 66により、リード線 54A, 54Bが外部に引き出される部分で、リード線 54A, 54Bが大きく屈曲しやすい部分である孔 64の近傍で、リード線 54A, 54Bが 90度近く屈曲して断線してしまう事態が防止されている。

[0005] 樹脂 58によって形成された側壁 62の内部には、リード線 54A, 54Bが坦設されるように樹脂 68が充填されている。それにより、樹脂 58とリード線 54A, 54Bとの界面力、らの水の侵入の回避、リード線 54A, 54Bの固定及び保護が図られている。また、その樹脂 68及び側壁 62を覆うように防水キャップ 70が被せられている。この防水キヤップ 70は、水滴や水蒸気を受ける環境に曝されている温度センサ上部を覆うことで、水滴等が各部材の境からセンサ 50内部に入り込み温度検出素子 56まで達する事態の回避が図られている。なお、符号 72は、樹脂 58にインサート成形された、リード線を下方から支持してその動きを抑制する金属ステ一であり、符号 74は、金属ステ一 72でリード線 54A, 54Bが損傷する事態を防止するための保護チューブである。

[0006] 特許文献 1 :特開平 11一 23379号公報

特許文献 2：実開平 5 - 3955号公報

特許文献 3：特開 2002 - 267540号公報

特許文献 4 :実開平 6— 62336号公報

特許文献 5：特開平 8 - 128901号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] し力、しながら、前述した試作段階の温度センサには、次のような課題が存在している。すなわち、リード線引き出し部材 66及び防水キャップ 70の構成材料が異なるため、それぞれ別部材として温度センサ 50を構成していた。それにより、部品点数の削減が阻害され、それに伴い製造工程の簡略化も阻害されていた。

[0008] 本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、部品点数の削減が図られた温度センサを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0009] 本発明に係る温度センサは、開口部を有する有底筒状のホルダと、リード線対が開口部側から導入されるように接続されると共に、ホルダの底部に収納された温度検出素子と、温度検出素子を封止するようにホルダ内に充填されると共に、開口部まで延びる充填樹脂部と、開口部全体を覆うキャップ部と、このキャップ部から引き出されるリード線対の外周面に沿ってキャップ部の外方に延びるネック部とがー体となっているセンサカバーとを備えることを特徴とする。

[0010] この温度センサにおいては、センサカバーのキャップ部によって、ホルダの開口部全体が覆われており、ホルダと充填樹脂部との間に水滴等が入り込む事態の防止が図られている。また、センサカバーのネック部によって、過度の屈曲に起因するリード線の断線が抑止されている。このようなキャップ部及びネック部は、ともにセンサカバ一の一部分であり、一体となっている。このようなセンサカバーが採用された温度センサにおいては、キャップとリード線引き出し部材とが別体である試作段階の温度センサに比べて部品点数が削減されている。

[0011] また、ホルダの開口部の縁に突設された、リード線対を構成するそれぞれのリード線を案内するガイド部をさらに備え、センサカバーは、ガイド部を覆っていることが好ましレ、。この場合、センサカバーがガイド部周辺のリード線対の移動を制限するので、ガイド部はより確実にリード線を案内することができる。

[0012] また、ガイド部の形状は、ホルダの延在方向に対して垂直方向に延在する部分と、ホルダの延在方向に対して平行に延在する部分とを有する τ字形状であることが好ましい。この場合、ホルダの延在方向に対して垂直方向に延在する部分により、センサカバーの脱落が抑止される。

[0013] また、ホルダの開口部の縁には、ホルダの外方に張り出す略環状の返し部が形成されており、センサカバーの少なくとも一部は、前記返し部で係止されていることが好ましレ、。この場合、センサカバーのホルダからの脱落を抑止することができる。

[0014] また、センサカバーは、ホットメルト成型により形成されていることが好ましい。この場合、実用に適した成型方法であるホットメルト成型でセンサカバーを確実に形成すること力 Sできる。

[0015] また、測温対象であるケース内の流体に浸されるセンシング部を備え、センシング部には、リード線対が接続された温度検出素子が収容されており、この温度検出素子が樹脂からなる素子保護部のみで覆われていることが好ましい。この温度センサにおいて、リード線対が接続された温度検出素子はセンシング部に収容されている。そしてこの温度検出素子は、樹脂からなる素子保護部でのみ覆われている。すなわち、この温度センサは導電性を有するホルダは用いておらず、温度検出素子及びリード線対が導体に接触する事態が生じないため、センサの温度検出信号の安定化が実現されている。従って、この温度センサにおいては、金属製のホルダに温度検出素子が収容される従来の温度センサとは異なり、ホルダ内への温度検出素子の収容の際に温度検出素子及びリード線対と導体との絶縁に配慮する必要がないため、センサの作製作業が簡単になり、作製作業の高効率化が図られる。また、成形が困難である金属製のホルダを利用しないため、センサ作製の容易化が図られると共に、部品作製コストの削減が図られる。

[0016] また、素子保護部は、異種又は同種の樹脂による積層構造を有することが好ましい。この場合、必要に応じて、流体に浸る側の樹脂及び温度検出素子を直接被覆する側の樹脂を選択することができる。

[0017] また、ホルダは樹脂で構成されており、素子保護部が、ホルダとこのホルダの中に充填された充填樹脂部とで構成されていることが好ましい。金属製のホルダを利用する従来の温度センサでは、ホルダとホルダ内に充填される充填樹脂部との間における水密性が低レ、が、このように樹脂製のホルダ内に樹脂を充填した場合には、ホルダと充填樹脂部との水密性が向上する。

[0018] また、素子保護部は、構成材料としてポリフエ二レンサルファイド樹脂を含んでいることが好ましい。この樹脂は、熱伝導性が高いため、温度検出素子の温度検知レベルを妨げない。またこの樹脂は流動性が高いため、型形状が複雑であっても樹脂成形を高精度でおこなうことができる。

発明の効果

[0019] 本発明によれば、部品点数の削減が図られた温度センサが提供される。

図面の簡単な説明

[0020] [図 1]図 1は、本発明の実施形態に係る温度センサを示した概略斜視図である。

[図 2]図 2は、図 1に示した温度センサの II II線断面図である。

[図 3]図 3は、図 1に示した温度センサの III III線断面図である。

[図 4]図 4は、図 1に示した温度センサとは異なる温度センサを示した概略斜視図である。 [図 5]図 5は、図 4の V— V方向を示す断面図である。

[図 6]図 6は、図 4の VI— VI方向を示す断面図である。

[図 7]図 7は、図 4の温度センサに収容されるサーミスタを示す図である。

園 8]図 8は、図 4の温度センサの 1次成形体を示す斜視図である。

[図 9]図 9は、図 8の IX— IX線断面図である。

[図 10]図 10は、図 8の X— X線側面図である。

[図 11]図 11は、図 4の温度センサを自動変速機に適用した状態を示す図である。園 12]図 12は、図 4の温度センサ用型における固定側の型を示す図である。

[図 13]図 13は、図 12の XIII— XIII方向を示す断面図である。

[図 14]図 14は、 2次成形を実施する過程を示す図である。

園 15]図 15は、温度センサの試作品を示した概略断面図である。

符号の説明

10, 50, 101 温度センサ

12 ホルダ

12a, 121 センシング部

12c 密閉部

14 開口部

16 返し部

18 ガイド部

18a, 18b ガイド部の部分

32, 110 サーミスタ

34A, 34B ハーネス

42 充填樹脂部

43, 120 素子保護部

44 センサカバー

44A キャップ部

44B ネック部

112, 113 リード線発明を実施するための最良の形態

[0022] 以下、添付図面を参照して本発明に係る温度センサの好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。

[0023] 図 1は、本発明の実施形態に係る温度センサを示した概略斜視図である。図 2は、図 1に示した温度センサの II—II線断面図である。図 3は、図 1に示した温度センサの I

II一 III線断面図である。

[0024] 図 1一図 3に示す本発明の実施形態に係る温度センサ 10は、自動車の自動変速機（Automatic Transmission)に差し込んで、変速機内の ATF温度を検知する温度センサである。この温度センサ 10は、ポリフエ二レンサルファイド（PPS)樹脂製で有底円筒状のホルダ 12を有している。この PPS樹脂は、流動性が高いため、高精度のホルダ 12が得られる。このホルダ 12は、下端側である底部側 12aの径が細くなつており、この底部側 12aが、測温対象である自動変速機筐体 (ケース）内の ATFに浸される、温度センサ 10のセンシング部 12aとなっている。ホルダ 12の上端側 12bには開口部 14が形成されている。開口部 14は、円形状を有し、その縁には返し部 16が形成されている。この返し部 16は、ホルダ 12の側壁に対して垂直方向に延びるよう突出しており、略環状である。また、開口部 14の縁には、ホルダ 12の延在方向に平行に T字状のガイド部 18が形成されている。このガイド部 18は、開口部 14の縁に沿うように突設されており、このガイド部 18と開口部 14の縁との間において後述するハ一ネス対 34A, 34Bが案内される。

[0025] さらに、ホルダ 12の上端側 12bには、ホルダ 12の側壁に対して垂直方向に突出して延びるセンサ固定部 20が形成されている。このセンサ固定部 20の遊端側 20aには、ホルダ 12の延在方向に平行な方向に貫通孔 22が形成されており、所定寸法のネジ 23によりこの貫通孔 22を介して温度センサ 10と設置対象物 24 (すなわち、自動変速機のケース）とが固定される。なお、貫通孔 22の側壁は、円筒状の金属製パイプ 26が揷設されており、貫通孔 22のネジ 23に対する剛性が高められている。また、ホルダ 12の側壁の中央付近には、設置対象物 24外への ATFの漏洩を防止する密閉部 12cが形成されている。この密閉部 12cは、ホルダ 12の外周に沿って形成された環状の窪み 28と、この窪み 28に嵌め込まれた弾性を有する樹脂製の密閉リング 3 0とで構成されている。上述した設置対象物 24には、この密閉リング 30の外径より小さい孔 24aが穿設されており、この孔 24aにホルダ 12を挿入した場合、密閉リング 30 によって設置対象物 24が確実に密閉される。

[0026] 径が細くなつているセンシング部 12aの内部には、— 40°C 150°Cの範囲で ATF 温度を検出する NTC (Negative Temperature Coefficient)サーミスタ 32が配置されている。ここで、センシング部 12aの外殻を構成する PPS樹脂は、熱伝導性が高ぐサーミスタ 32の温度検知レベルを妨げない点で好適である。このサーミスタ（温度検出素子） 32は、例えばマンガン、ニッケル、コバルト等から形成されており、いわゆるスピネル構造の結晶粒が集まった多結晶体セラミクスとなっている。また、サーミスタ 32は、ガラス封止され防水が図られていると共に、架橋ポリエチレンでそれぞれ被覆された一対のハーネス対（リード線対） 34A， 34B力開口部 14から導入されるようにして接続されている。一対のハーネス 34A, 34B内部を通る一対の導線 35A, 35 Bとサーミスタ 32から引き出された一対の導線 36A, 36Bとは、それぞれ接合バンド 3 8A, 38Bによってカシメ固定により継ぎ合わされている。なお、図 2及び図 3に示した符号 39は、導線 36Aを覆うフッ素樹脂チューブ（例えば、テフロン (登録商標）チューブ）であり、導線同士の接触によるショートを防止するものである。

[0027] ハーネス対 34A, 34Bの一端側は、上述したようにサーミスタ 32と接続されている力他端側は温度センサ 10から引き出され架橋ポリオレフイン製の保護チューブ 40 で束ねられた状態で、サーミスタ 32によって検出された温度検出信号を処理する制御処理装置（図示せず）に接続されている。温度検出信号を受信した制御処理装置は、その信号に基づレ、て自動変速機の変速タイミング等を制御する。

[0028] 上述したサーミスタ 32及びハーネス対 34A, 34Bは、ホルダ 12の上端側 12bの開口部 14付近までエポキシ樹脂が充填された状態で収納され、その樹脂が熱硬化されて充填樹脂部 42が形成されている。この充填樹脂部 42により、ホルダ 12の開口部 14及びハーネス対 34A, 34B力、らサーミスタ 32への水の侵入が抑えられると共に、サーミスタ 32等の移動が抑えられる。このようにサーミスタ 32を覆う充填樹脂部 42と充填樹脂部 42を収容するホルダ 12とによって、サーミスタ 32を覆って水密封止する素子保護部 43が形成されている。なお、ハーネス対 34A, 34Bは、樹脂充填の際にホルダ 12の延在方向に平行となるように固定され、充填樹脂部 42の表面 42a付近においては略垂直に起立している。

[0029] 充填樹脂部 42の表面 42aから略垂直方向に延びたハーネス対 34A， 34Bは、上述したガイド部 18の方向に略直角に屈曲される。そして、ハーネス対 34A, 34Bは、ガイド部 18のうち、ホルダ 12の延在方向に対して平行に延在する部分 18aによって個々のハーネス 34A， 34Bに分けられ、ホルダ 12の延在方向に対して垂直方向に延在する部分 18bと開口部 14の縁との間を通されるように案内される。なお、ガイド部 18によるハーネス 34A， 34Bの案内の際、ガイド部 18の一部分 18bによりハーネス 34A, 34Bは上側から押さえつけられ、この押さえつけに伴う摩擦力によりハーネス 34A, 34Bの移動が抑制されると共に、ハーネス 34A， 34Bのホノレダ 12力らの脱落が防止される。

[0030] ホルダ 12の開口部 14には、その開口部 14全体を覆うように、センサカバー（リード線引き出し部） 44が形成されている。このセンサカバー 44は、ポリエステルのホットメノレト成型によって形成されたものであり、キャップ部 44Aとネック部 44Bとで構成されている（図 2参照）。キャップ部 44Aは、開口部 14の縁から充填樹脂部 42の表面 42a 中央までを隈無く覆っており、ハーネス対 34A, 34B及びガイド部 18が覆われる程度の高さを有する。このようなキャップ部 44Aは、ホルダ 12と充填樹脂部 42との間に水滴等が入り込む事態を防止する部分として機能する。すなわち、一般に自動車の自動変速機に適用される温度センサのうち、変速機の外側に位置する部分は水滴や水蒸気を受ける環境に曝されている力キャップ部 44Aによって開口部 14全体が覆われることで、水滴等の温度センサ 10内部への侵入が阻止される。

[0031] また、センサカバー 44がガイド部 18を覆うことで、ガイド部 18周辺のハーネス 34A , 34Bの移動が制限され、ガイド部 18はより確実にハーネス 34A， 34Bを案内することができる。ここで、一般に、温度センサのハーネス引き出し位置は、自動変速機が配置されるレイアウト上の他部品との配置関係によって制限をうける。ところ力ホットメルト成型は、金型の変さらにより容易にハーネス引き出し位置を変更することができるため、温度センサ 10は、車種毎の自動変速機のレイアウト変さらにも、ホットメノレト用金型の変さらにより容易に対応することができる。さらに、ガイド部 18のうち、ホルダ 12の延在方向に対して垂直方向に延在する部分 18bを囲む樹脂により、センサカバ一 44のホルダ 12の延在方向への移動が抑止されるため、センサカバー 44が脱落する事態をより確実に阻止することができる。

[0032] ネック部 44Bは、キャップ部 44Aからホルダ 12の延在方向に対して垂直方向に引き出されていると共に、ハーネス対 34A， 34B及びこのハーネス対 34A, 34Bを束ねる保護チューブ 40の外周面に沿ってキャップ部 44Aの外方に延びている。このネック部 44Bは、上述したようにポリエステル製であるため弾性を有している。このようなネック部 44Bは、温度センサ 10から引き出される部分の近傍においてハーネス対 34A , 34Bが大きく屈曲する事態を抑制する部分として機能し、このネック部 44Bにより過度の屈曲に伴うハーネス対 34A, 34Bの断線が防止されてレ、る。

[0033] センサカバー 44は、上述したようにホットメルト成型により形成されているため、低温低圧で容易且つ確実に開口部 14全体を樹脂モールドできると共に、成型時に樹脂が流動性を有することで、開口部 14の縁に設けられている返し部 16下部の空隙に確実にポリエステルを流し込むことができる。このような返し部 16下部の空隙に流れ込んで固化した樹脂部分は、返し部 16との協働によって、センサカバー 44のホルダ 12からの脱落を抑止している。すなわち、センサカバー 44は、返し部 16で係止されることで、ホルダ 12からの脱落が抑止されている。

[0034] 以上、詳細に説明したように、温度センサ 10においては、センサカバー 44力ホルダ 12と充填樹脂部 42との間に水滴等が入り込む事態を防止する部分であるキャップ部 44Aと、温度センサ 10から引き出される部分の近傍においてハーネス対 34A, 34 Bが大きく屈曲する事態を抑制する部分であるネック部 44Bとを有している。このようなキャップ部 44A及びネック部 44Bが一体化されたセンサカバー 44が採用された温度センサ 10においては、キャップ部とリード線引き出し部材 (ネック部）とが別体である試作段階の温度センサ 50 (図 15参照）に比べて部品点数が削減されている。

[0035] ここで、試作段階の温度センサ 50においては、金属製のホルダ 52とその中に充填される樹脂 58とは、その物理的特性 (例えば、熱伝導率)や機械的特性 (例えば、ャング率）が大きく異なっていた。従って、急激な温度変化や内部応力等により、ホルダ 52と樹脂 58との間には隙間が形成されやすかつた。そして、形成された隙間によつてホルダ 52と樹脂 58との水密性が低下し、この隙間から水滴等が侵入するようなことがある場合には、センサの温度検知レベルが低下する事態が生じてしまレ、、最悪の場合、電気的短絡により検知不能となってしまう。

[0036] 一方、 PPS樹脂製のホルダ 12が採用された温度センサ 10においては、ホルダ 12 と充填樹脂部 42との物理的特性や機械的特性の相異はごくわずかである。従って、試作段階の温度センサ 50に比べて、ホルダ 12と充填樹脂部 42との間に隙間が生じにくく、ホルダ 12と充填樹脂部 42との水密性の向上が図られている。従って、温度センサ 10においてはサーミスタ 32の温度検知レベルが安定している。また、 C、 H及び Oで構成される高分子の樹脂と金属との組み合わせに比べて、樹脂同士の方がその接着性が高いため、この点からも、やはり金属製のホルダ 52が採用された温度センサ 50に比べて、温度センサ 10はホルダ 12と充填樹脂部 42との間の水密性の向上が図られていると考えられる。

[0037] また、温度センサ 50等に利用される金属製のホルダの材料には、快削性を向上させるために鉛が含有されることが多レ、が、この鉛は環境汚染の点から使用の制限が求められている。なお、鉛を含有していない材料での金属製ホルダの作製には、高度な技術及び高価な装置が要求されるため、高価になりがちである。その点、温度センサ 10は、ホルダ 12の材料が樹脂であり鉛を含有していないので、鉛の使用量の削減を安価に実現することが可能である。

[0038] さらに、温度センサ 10では、試作段階の温度センサ 50で必要とした金属ステー 72 及び保護チューブ 74の部品の削減が図られている（図 15参照）。これは、ホットメルト成型に利用する金型の形状及びポリエステルの硬度の調整をすることで、センサ力バー 44のネック部 44Bによりハーネス対 34A, 34Bが確実に支持されるためである。すなわち、温度センサ 10においては、温度センサ 50で利用していた金属ステー 72 及び保護チューブ 74がセンサカバー 44で代用されている。なお、センサカバー 44 のネック部 44Bを伸長化したり、高硬度のポリエステル材料を採用したりすることで、センサカバー 44でより確実にハーネス対 34A, 34Bを支持することができる。

[0039] ここで、試作段階の温度センサ 50には、次のような課題も存在していた。すなわち、黄銅等の金属製のホルダ 52が用いられているためホルダ 52は導電性を有している。そのため、サーミスタ 56から引き出された導線がホルダ 52に接触した場合には、抵抗値であるセンサ 50の温度検出信号が乱れて、精度の良い温度検出をおこなうことができない。従って、ホルダ 52内へのサーミスタ 56の収容は極めて慎重におこなう必要があつたため、センサ 50の作製効率が低下してしまレ、、それに伴い作製時間の遅延を招いてしまうという問題があった。そこで、この温度センサ 10においては、作製作業の効率向上が図られた。

[0040] すなわち、温度センサ 10のセンシング部 12aにおいて、サーミスタ 32は、充填樹脂部 42及びホルダ 12で構成された素子保護部 43のみで覆われている。ここで、充填樹脂部 42はエポキシ樹脂で構成され、ホルダ 12は PPS樹脂で構成されている。このようにセンシング部 12aはサーミスタ 32を素子保護部 43が覆う構成となっており、導電性を有するホルダは用いていなレ、。そのため、サーミスタ 32及びハーネス対 34A， 34Bが導体に接触する事態が生じなレ、。

[0041] このように、温度センサ 10は、金属製のホルダにサーミスタが収容される試作段階の温度センサ 50とは異なり、ホルダ 12内へのサーミスタ 32の収容の際にサーミスタ 3 2及びハーネス対 34A, 34Bと導体との絶縁に配慮する必要がないため、センサの作製作業が簡単になり、作製作業の高効率化が図られる。すなわち、温度センサ 10 においては、作製作業の効率向上が図られている。

[0042] また、試作段階の温度センサ 50で用いられるホルダは金属製であり、切削加工により作製していたため、その作製には多大な手間と時間を要した。一方、温度センサ 10に適用されるホルダ 12は樹脂製であり、金型成型で容易に作製することができる。従って、ホルダが金属製ではなく樹脂製である場合には、センサ作製の容易化が図られる。また、ホルダ作製の容易化に伴レ、、ホルダ作製コストの削減が図られる。特に、ホルダ 12は樹脂材料として PPS樹脂が採用されているため、熱伝導性が高く、温度検出素子の温度検知レベルを妨げない。またこの PPS樹脂は流動性が高いため、型形状が複雑であっても樹脂成形を高精度でおこなうことができる。

[0043] 次に、温度検出素子が樹脂からなる素子保護部のみで覆われている点で、上述した温度センサ 10と同様である温度センサ 101について、図 4一図 14を参照しつつ説明する。図 4は、上述した温度センサ 10とは異なる温度センサを示す斜視図であり、図 5は、図 4における V— V方向の断面図であり、図 6は、図 4における VI— VI方向の断面図である。温度センサ 101は、サーミスタを内蔵しており、自動車の自動変速機に使用される油 (ATF)等の温度を検知する。

[0044] まず、図 7を参照して、温度センサ 101に内蔵されるサーミスタ（温度検出素子） 11 0について説明する。このサーミスタ 110は、 NTCサーミスタとなっており、水や油等の温度を検知する感温部 111と、その両側に接続された一対のリード線対 112， 113 とを備えている。感温部 111は、例えばマンガン、ニッケル、コバルト等から形成されており、いわゆるスピネル構造の結晶粒が集まった多結晶体セラミクスとなっている。また、この感温部 111は、その周囲を覆う樹脂部（後述する）から受ける応力を緩和するために、エポキシ系ゴムでコーティングされている。一方、リード線対 112， 113 には、フッ素樹脂被覆 (例えば、テフロン (登録商標)被覆）された導線 114， 115が、圧着端子 116, 117を力しめることで接続されている。

[0045] 次に、温度センサ 101の構成を説明する。図 5に示すように、温度センサ 101は、サ一ミスタ 110を直接覆う樹脂部 (素子保護部） 120と、この樹脂部 120を覆う外側樹脂部 150とから構成されている。樹脂部 120は最初のインサート成形（1次成形）で形成され、外側樹脂部 150は 2回目のインサート成形（2次成形）で形成される。サーミスタ 110の使用温度範囲は、例えば- 40°C— 150°Cの範囲である。

[0046] 樹脂部 120は、 PPS樹脂で形成されており、先端には、サーミスタ 110の感温部 11 1を覆うと共に温度測定対象の油等に直接触れる第 1領域 (センシング部） 121が形成されている。第 1領域 121は、その断面形状は扁平楕円となっている。

[0047] ここで、図 8 図 10を参照して、樹脂部 120をさらに詳説する。各図は、 1次成形後における成形体（以下、「1次成形体」と称す）を示すものであり、図 8は、 1次成形体の斜視図であり、図 9は、図 8の IX— IX断面図であり、図 10は、図 8の X— X方向の佃 J 面図である。

[0048] 1次成形体には、上記の第 1領域 121に連続して第 2領域 122が形成されている。

第 2領域 122は、並列されたサーミスタ 110の一対のリード線対 112, 113の一部を覆っている。第 1領域 121における第 2領域 122と繋がる部分には、縁部の厚みが周囲に向けて徐々に薄くなる円盤部 121aが形成されている。円盤部 121aの周囲を外側に張り出すようにしているのは、沿面距離を多くし、 2次成形の樹脂との密着性を高めるためである。

[0049] また、第 2領域 122は、断面が十字形状になっており、その幅 Wは第 1領域 121の

2

幅 Wよりも狭くなつている（図 9参照）。ここでいう幅とは、リード線対 112, 113の並び

1

方向（図中の X方向）に相当する長さをいう。リード線対 112, 113は、第 2領域 122 における幅方向の両端に位置している。また、第 2領域 122におけるリード線対 112 , 113が配された領域は、その高さ H (上記幅方向と交差する方向; Y方向）が第 1領

2

域 121の同方向の高さ Hよりも低くなつている。

1

[0050] 第 2領域 122には、第 3領域 123が繋がっている。第 3領域 123は、その幅が第 2領域 122よりち広くなつており、リード線対 112， 113と導泉 114, 115とを連結する上記の圧着端子 116， 117を収容している。また、圧着端子 116, 117間すなわちリード線対 112, 113間には、リード線の並列方向と交差する方向（Y方向）に長手方向が向いた貫通孔 124が形成されている。第 3領域 123における貫通孔 124の図中上方の表裏面からは、一対の固定部 127, 127が突出している（図 8,図 10参照）。固定部 127, 127は断面 V字形状の溝部を有しており、固定用のバーを溝部に当接させることによって、 2次成形時に 1次成形体を位置決めすることができる。さらに、第 3領域 123の上部両端には、一対の薄板部 125, 126が立設されており、薄板部 125, 1 26間力導線 114, 115が上方に向かって延出されている。

[0051] 薄板部 125, 126の近傍には、導線 114, 115の周囲を覆う略直方体形状の保護部 128が形成されている。保護部 128は、上記の第 1一第 3領域と一体的に同一材料で形成されており、 2次成形時に導線 114， 115が金型と接触して損傷するのを防止する役割を有している。このような導線を曲げるための保護部は必ずしも設けなくてもよい。

[0052] 次に、再び図 4一図 6を参照して、外側樹脂部 150について詳説する。外側樹脂部 150は温度センサ 101の外形を画成するものであり、樹脂部 120における第 1領域 1 21の大部分を除いた領域を覆っている。すなわち、温度測定対象の水や油等に接触する領域の形状は、 1次成形で定められることになる。外側樹脂部 150の図中下部の領域には、一対のリング部 151, 152が形成されており、その間には Oリングを嵌め込むためのリング溝 153が形成されている。

[0053] 外側樹脂部 150における上側のリング部 152の上方には、後述のキープレートが揷し込まれる直方体形状のキー受部 154が形成されている。キー受部 154は、キープレートの鉛直方向の位置ずれを防止するために、 Y方向の厚みが、その下側に位置するリング部 152及び上側に位置する直方体形状の頭部 155よりも狭くなつている。また、頭部 155の一側面には、突出部 156が形成されており、 1次成形体において鉛直方向（Z方向）に飛び出した導線 114， 115は、略直角に折り曲げられて突出部 156から突出している。

[0054] 図 11に、このような温度センサ 101の適用例を示す。同図は、温度センサ 101を自動変速機の油 Fの温度測定に適用した例であり、油 Fを収容するケース 160に装着されている。ケース 160には、円形の貫通孔 160hが形成されており、該貫通孔 160h に温度センサ 101のリング部 151 , 152が収まっている。リング溝 153には Oリングが嵌め込まれ、ケース 160と温度センサ 101との隙間を密封している。樹脂部 120の第 1領域 121は、油 F中に浸漬している。一方、ケース 160の外側に位置するキー受部 154にはキープレート 161が挿し込まれ、該キープレート 161はビス 162によってケース 160に固定されている。そして、温度センサ 101により検出した油温の情報は、自動変速機の電子制御装置 (ECU)に送信される。電子制御装置は、受信した油温の情報に基づいて変速タイミング等を制御する。

[0055] 以上詳細に説明したように、温度センサ 101において、ケース 160内の油 Fに浸される樹脂部 120の第 1領域 121には、サーミスタ 110が収容されている。すなわち、サーミスタ 110は PPS製の樹脂部 120のみで覆われている。このように第 1領域 121 はサーミスタ 110を樹脂部 120のみで覆われており、導電性を有するホルダは用いていない。そのため、サーミスタ 110及びリード線対 112， 113が導体に接触する事態が生じない。このように、温度センサ 101は、金属製のホルダにサーミスタが収容される従来の温度センサとは異なり、ホルダ内へのサーミスタの収容の際にサーミスタ及びハーネス対と導体との絶縁に配慮する必要がないため、センサの作製作業が簡単になり、作製作業の高効率化が図られる。 [0056] 次に、温度センサ 101の製造方法及びこの方法に好適に使用される温度センサ用型を説明する。

[0057] まず、図 12に示すように、温度センサ 101をインサート成形（1次成形）するための金型 (温度センサ用型） 170を準備する。金型としては、固定側型及び移動側型を用いる力ここでは固定側の金型 170のみを詳説する。移動側の型については、温度センサの外形に応じたものとすることができる。金型 170のキヤビティは、樹脂部 120 の第 1領域 121を形成するための第 1キヤビティ領域 171、該領域 171に連続すると共に第 2領域 122を形成するための第 2キヤビティ領域 172、及び、該領域 172に連続すると共に第 3領域 123を形成するための第 3キヤビティ領域 173を有している。第 2キヤビティ領域 172の幅 W は、第 1キヤビティ領域 171の幅 W よりも狭くなつてい

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る。

[0058] また、第 1キヤビティ領域 171における第 2キヤビティ領域 172とは反対側の領域には、第 1キヤビティ領域 171の先端まで注入樹脂を行き渡らせるための空間 174が形成されている。また、第 3キヤビティ領域 172には、上記貫通孔 124を形成する仕切り壁 175が立設されている。移動側の型にも同様の仕切り壁 181 (図 13参照）が設けられており、型締めした際に仕切り壁 175, 181が互いに当接するようになつている。また、仕切り壁 175における第 2キヤビティ領域 172とは反対側には、 1次成形体の上記固定部 127を形成するための溝部 176が設けられている。溝部 176は、中央部が最も浅ぐ両端部が最も深くなるような傾斜を有している。さらに、第 3キヤビティ領域 1 72には、 1次成形体の薄板部 125, 126を形成するための空間 177, 178が設けられている。空間 177, 178には、導線 114, 115を保護する保護部 128を形成するための保護部用キヤビティ領域 179が繋がっている。

[0059] 金型 170は、図示は省略するが、この他にも公知の様々な要素を備えている。かかる要素としては、例えば、キヤビティに樹脂を注入するためのゲート、成形体を金型から取り出すためのェジヱクタピン、固定側と移動側の型を正確にはめ合わせるためのガイドピン及びガイドピンブシュ等が挙げられる。

[0060] 以上のような金型 170を準備した後、これにサーミスタ 110をセットする。この際、図 12に示すように、第 1キヤビティ領域 171に感温部 111が位置し、第 2キヤビティ領域 172で一対のリード線対 112, 113力 S並歹 IJするようにする。また、仕切り壁 175の両側に一本ずつリード線 112, 113が通るようにする。サーミスタ 110をセットした後、固定側の金型 170に向けて移動側の金型を移動させ、型締めをおこなう。

[0061] 図 13は、図 12の XIII— XIII方向における型締めした状態の断面図である。符号 18 0は、移動側の金型を示す。図 13に明示されるように、第 2キヤビティ領域 172は、その幅 W が第 1キヤビティ領域 171の幅 W より狭レ、だけでなく、リード線 112, 113

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が配される領域の高さ H も第 1キヤビティ領域 171の高さ H よりも低くなつている。

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[0062] 型締めを終えた後、ゲートを通じてキヤビティ内へ樹脂を高圧で注入し、インサート成形をおこなう。ここでは流動性の高い PPS樹脂を使用するため、型形状が複雑であっても、キヤビティの隅々まで樹脂が行き渡り、高精度の樹脂成形を実現することができる。また、該樹脂は熱伝導性が高いため、サーミスタの温度検知レベルを妨げなレ、。さらに、金型 170は上記のように構成されているため、第 1キヤビティ領域 171及び第 2キヤビティ領域 172に樹脂を注入する処理において、同時に保護部用キヤビティ領域 179にも樹脂を注入することができる。これにより、第 1領域 121及び第 2領域 122等を形成する処理と、保護部 128を成形する処理とで 2回射出成形をする必要がなくなり、樹脂注入の回数を減少することができ、製造作業の簡易化を達成できる。

[0063] 以上で示した製造方法では、次のような効果が得られる。すなわち、樹脂注入時にサーミスタ 110に圧力が作用し、該サーミスタ 110が位置ずれしたとしても、リード線 1 12, 113力 S第 2キヤビティ領域 172の内壁面 172a, 172bに接触することによってサ一ミスタ 110の移動が規制される。そのため、インサート成形時に感温部 111が第 1 キヤビティ領域 171の内壁面 171a, 171bにまで到達する事態を抑止できる。これにより、得られる温度センサ 101においては、サーミスタ 110の感温部 111がそれを覆う樹脂部 120の表面に露出する事態が抑制されている。し力、も、感温部 111の露出が抑制されていることから、後述の 2次成形においてサーミスタ 110が位置する第 1領域 121を覆う必要が無くなり、感温部 111周囲の樹脂サイズの小型化を図ることができる。

[0064] また、第 2キヤビティ領域 172におけるリード線 112， 113が配される領域の高さ H は第 1キヤビティ領域 171の高さ H よりも低くなつているため、樹脂の注入圧力によ

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つて該高さ方向にサーミスタ 110が位置ずれした場合にも、第 2キヤビティ領域 172 の内壁面 172c, 172dによってリード ,線112, 113の移動を規制できるため、感温部 111が第 1キヤビティ領域 171の内壁面 171c， 171dにまで到達する事態を抑止できる。このため、感温部 111がそれを覆う樹脂部 120の表面に露出する事態をさらに効果的に抑制することができる。

[0065] さらに、仕切り壁 175の両側に一本ずつリード線 112， 113力 S通るようにサーミスタ 1 10を金型 170ίこセットしてレヽる。このため、仕切り壁 175(こよって、リード泉 112， 113 が互いに近付く方向へ移動するのを規制できるため、サーミスタ 110の位置ずれをさらに効果的に抑制することができる。

[0066] 1次成形の樹脂注入を終えた後、型開きをしてからェジ工タトピンにより成形体を金型から取り出す。次いで、保護部 128と薄板部 125, 126とを繋ぐ部分を切断すると共に、空間 174によって形成された部分を切り落とす。これにより、図 8—図 10に示した 1次成形体が得られる。

[0067] 次に、図 14を参照して、 1次成形体に対して 2次成形を施す過程を説明する。まず、直線状に延びていた導線 114, 115を略直角に折り曲げて、サーミスタ 110を覆う第 1領域 121を金型 185の貫通孔に挿入する一方、導線 114, 115を覆う保護部 12 8を一対の下型 190及び上型 191によって狭持させる。つまり、この第 1領域 121の大部分の周囲（先端部分力も第 2領域 122の近傍までの領域）は 2次成形においては樹脂が成形されない。また、下型 190のキヤビティを形成する内面には、バー 192 が取り付けられており、該バー 192が 1次成形体の一方の固定部 127に当接するようになっている。

[0068] 固定側の金型である下型 190及び上型 191に対して 1次成形体を固定した後、移動側の金型 194を移動させて型締めする。この際、金型 194に取り付けられたバー 1 93が 1次成形体の他方の固定部 127に当接するようになっており、金型内で 1次成形体を位置決め及び固定することができる。

[0069] 以上の準備が整ったら、金型のゲートから樹脂を注入し、 2次成形を実施する。ここでは、 1次成形と同様に PPS樹脂を注入するが、他の樹脂を使用してもよい。 2次成形において、上記のように導線 114, 115は、保護部 128を介して下型 190及び上型 191によって狭持されているため、これらの型から受ける損傷を抑制できる。 2次成形の樹脂注入を終えた後、型開きをしてからェジェタトピンにより成形体を金型から取り出す。これにより、図 4一図 6に示した温度センサ 101が得られる。

[0070] このようにして得られた温度センサ 101は、サーミスタ 110の感温部 111を覆う第 1 領域 121は 1次成形のみでその外形が定められており、 2次成形によって第 1領域 1 21を覆う必要は無いため、感温部周囲の樹脂サイズを小型化することができる。また、使用する樹脂量を低減することができ、コスト肖 IJ減も図ること力 Sできる。なお、 2次成形で形成される外側樹脂部は、第 1領域 121の少なくとも一部を除いて樹脂部を覆つていればよぐ第 1領域をすベて除くようにしてもよいし、さらには、第 1領域以外の領域も除くようにしてもよレ、。また、 2次成形を実施せずに、 1次成形のみによって温度センサを製造するようにしてもょレ、。

[0071] 本発明は上記実施形態に限定されるものではなぐ様々な変形が可能である。例えば、ホルダに形成された返し部のホルダ側壁に対する角度は、垂直（90度）に限らず、センサカバーがホルダに係止される角度であれば適宜 0— 90度の範囲で変更すること力 Sできる。また、ネック部の形状は、 T字形状に限定されず、ハーネスを適切に案内できる形状であれば棒状や板状であってもよい。

[0072] さらに、ホルダを構成する樹脂と充填樹脂部を構成する樹脂とは、 PPS樹脂とェポキシ樹脂との組み合わせに限定されない。例えば、ホルダを構成する樹脂は、液晶ポリマー、ポリアミド、ポリイミド等であってよぐホルダを構成する樹脂と充填樹脂部を構成する樹脂とは同種であってもよい。

Claims

請求の範囲

[1] 開口部を有する有底筒状のホルダと、

リード線対が前記開口部側から導入されるように接続されると共に、前記ホルダの底部に収納された温度検出素子と、

前記温度検出素子を封止するように前記ホルダ内に充填されると共に、前記開口部まで延びる充填樹脂部と、

前記開口部全体を覆うキャップ部と、このキャップ部から引き出される前記リード線対の外周面に沿って前記キャップ部の外方に延びるネック部とがー体となっているセンサカバーと

を備える、温度センサ。

[2] 前記ホルダの前記開口部の縁に突設された、前記リード線対を構成するそれぞれのリード線を案内するガイド部をさらに備え、

前記センサカバーは、前記ガイド部を覆っている、請求項 1に記載の温度センサ。

[3] 前記ガイド部の形状は、前記ホルダの延在方向に対して垂直方向に延在する部分と、前記ホルダの延在方向に対して平行に延在する部分とを有する T字形状である、請求項 2に記載の温度センサ。

[4] 前記ホルダの前記開口部の縁には、前記ホルダの外方に張り出す略環状の返し部が形成されており、

前記センサカバーの少なくとも一部は、前記返し部で係止されている、請求項 1に記載の温度センサ。

[5] 前記センサカバーは、ホットメルト成型により形成されてレ、る、請求項 1に記載の温度センサ。

[6] 測温対象であるケース内の流体に浸されるセンシング部を備え、

前記センシング部には、前記リード線対が接続された前記温度検出素子が収容されており、この温度検出素子が樹脂からなる素子保護部のみで覆われている、請求項 1に記載の温度センサ。

[7] 前記素子保護部は、異種の樹脂による積層構造を有する、請求項 6に記載の温度センサ。前記素子保護部は、同種の樹脂による積層構造を有する、請求項 6に記載の温度センサ。

前記ホルダは樹脂で構成されており、

前記素子保護部が、前記ホルダとこのホルダの中に充填された前記充填樹脂部とで構成されている、請求項 6に記載の温度センサ。

前記素子保護部は、構成材料としてポリフヱニレンサルファイド樹脂を含んでレ、る、請求項 6に記載の温度センサ。