CN106415224B

CN106415224B - 温度传感器

Info

Publication number: CN106415224B
Application number: CN201580029677.0A
Authority: CN
Inventors: 本冈敏也; 繁村广志
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-07-28
Filing date: 2015-04-13
Publication date: 2019-03-08
Anticipated expiration: 2035-04-13
Also published as: JP6500249B2; WO2016017050A1; JPWO2016017050A1; CN106415224A; US10168226B2; US20170122814A1

Abstract

本发明是向被检测容器的螺纹孔插入的温度传感器。具备：具有开口部的有底筒状的金属壳体；在开口部的内部配置的感温元件；下端与感温元件连接且上端朝向外部导出的端子；以及对开口部进行封口的树脂耦合件。另外，端子从树脂耦合件导出。金属壳体具有：供感温元件配置的下部；设于下部的上方且与螺纹孔卡合的螺纹部；以及设于螺纹部的上方且直径比螺纹部大的大径部。此外，大径部的外周由树脂层覆盖。

Description

温度传感器

技术领域

本发明涉及在金属壳体的内部配置有感温元件的温度传感器。

背景技术

图6所示的温度传感器1在有底筒状的壳体2的内部配置有感温元件3。而且被耦合件4封口。在壳体2上设有由外部安装用的螺纹部5、螺栓头部6构成的螺栓部7。换言之，若壳体2的材料为金属，则该螺栓部7也由相同的金属形成，若壳体2的材料为树脂，则螺栓部7也由相同的树脂形成。

需要说明的是，在温度检测的对象为发动机油等液体的情况下，由于必须确保液体的静电屏蔽性，因此作为壳体2的材料而使用铜材、钢材这样的金属材料。

需要说明的是，作为与本发明相关的在先技术文献信息，例如，已知有专利文献1、专利文献2。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-22555号公报

专利文献2：日本特开平10-300589号公报

发明内容

本发明的温度传感器是插入被检测容器的螺纹孔的温度传感器。而且，具备：具有开口部的有底筒状的金属壳体；在开口部的内部配置的感温元件；下端与感温元件连接且上端朝向外部导出的端子；对开口部进行封口的树脂耦合件。另外，端子从树脂耦合件导出。金属壳体具有：供感温元件配置的下部；设于下部的上方且与螺纹孔卡合的螺纹部；设于螺纹部的上方且直径比螺纹部大的大径部。此外，大径部的外周由树脂层覆盖。

根据该结构，能够提高小型的温度传感器中的检测响应性以及检测精度。

附图说明

图1是示出实施方式1中的温度传感器的使用状态的图。

图2是实施方式1中的温度传感器的剖视图。

图3A是示出实施方式1中的温度传感器的制造方法的示意图。

图3B是示出实施方式1中的温度传感器的制造方法的示意图。

图3C是示出实施方式1中的温度传感器的制造方法的示意图。

图3D是示出实施方式1中的温度传感器的制造方法的示意图。

图4是实施方式2中的温度传感器的剖视图。

图5是构成温度传感器的其他的金属壳体的立体图。

图6是现有的温度传感器的剖视图。

具体实施方式

在说明实施方式之前，对本申请的发明人注意到的图6所示的现有的温度传感器1的问题进行说明。

近年来，关于温度传感器，与其他部件同样地迫切期望小型、高性能化。在使图6所示的温度传感器1小型化的情况下，由于温度传感器1整体的热容量变小，因此热响应性变好。另一方面，由于从感温元件3至外部的距离变小，因此产生容易受到外部温度的影响这样的问题。尤其是在将壳体2由金属材料形成的情况下，上述问题尤为显著。即，通过由金属材料构成壳体2使得热传导性变高，优化来自检测对象物的热传导性，另一方面，产生容易受到来自位于检测区域的外侧的螺栓头部6的外部气温的影响这样的问题。

对此，本发明解决上述问题，其目的在于提高小型的温度传感器中的检测响应性以及检测精度。

(实施方式1)

以下，参照附图对本发明的实施方式1进行说明。

图1是示出温度传感器8的使用状态的图，图2是温度传感器8的剖视图。需要说明的是，图1和图2有时对相同的结构标注相同的附图标记并省略说明。

如图1所示，温度传感器8为了测定发动机油9的温度而装配于在形成被检测容器的发动机体壁10上设置的螺纹孔11。温度传感器8的插入部(金属壳体17的下部33)从发动机体壁10朝向下方突出，下部33浸渍于发动机油9。

另外，在金属壳体17中，在下部33的上方设有螺纹部18。在螺纹部18的更靠上侧的位置设有外周径大的大径部19。

需要说明的是，在本实施方式中，当将温度传感器8螺纹固定于螺纹孔11时，大径部19的下表面经由金属垫圈20而与发动机体壁10抵接。

接下来，参照图2对温度传感器8的结构的详情进行说明。金属壳体17的下部33浸渍于被检测物(例如，在图1中为发动机油9)，在下部33的内部配置有感温元件12。感温元件12检测被检测物的温度(例如，在图1中为油温)，检测结果经由导线13和端子14而作为检测信号向外部导出。

有底筒状的金属壳体17具有开口部24(参照图3A)，在开口部24的内部配置有感温元件12。另外，金属壳体17的开口部24被第二树脂层32封口，此外，利用第一树脂层31将感温元件12、导线13以及端子14的一部分气密封固。而且，端子14从第一树脂层31突出。需要说明的是，利用第一树脂层31以及第二树脂层32来形成树脂耦合件15。而且，通过使树脂耦合件15与雌连接器16(图1所示)嵌合，从而从端子14输出的检测信号向后段导通。

需要说明的是，在本实施方式中，作为感温元件12的一例，使用玻璃封固型的热敏电阻元件。

另外，金属壳体17在下部33的上方设有螺纹部18。螺纹部18与螺纹孔11(图1所示)卡合。在螺纹部18的上方设有直径比螺纹部的直径大的大径部19。

需要说明的是，如图1所示，大径部19的下表面成为在将温度传感器8螺纹固定于发动机体壁10时隔着金属垫圈20而与发动机体壁10抵接的座面。

而且，在温度传感器8中，在大径部19的外周侧面设有第三树脂层21。通过设置第三树脂层21，小型的温度传感器8中的检测响应性以及检测精度变高。在温度传感器8中，由金属壳体17的螺纹部18和大径部19以及第三树脂层21来形成螺栓部22。换言之，形成螺栓头部23的大径部19和第三树脂层21配置于被检测容器的外侧。在使温度传感器8小型化的情况下，金属壳体17变小，热容量变小。此外，从在温度传感器8的内部配置的感温元件12到大径部19为止的距离变短，变得容易受到外部气温对感温元件12的影响。

然而，在本实施方式的温度传感器8中，由于在构成螺栓头部23的大径部19的外周设有第三树脂层21，因此能够根据第三树脂层21的绝热效果来抑制外部气温对感温元件12的影响，从而提高作为温度传感器的检测精度。而且，能够抑制外部气温的影响，能够实现金属壳体17的小型化。因而，能够减小金属壳体17的热容量，对于作为检测对象物的发动机油9的温度变化的追随性提高，其结果是，作为温度传感器8的检测响应性提高。

需要说明的是，在金属壳体17的大径部19的外周部设置第三树脂层21的情况下，若在后述的制造过程中，第三树脂层21的一部分绕到大径部19的下表面且夹在大径部19的下表面与发动机体壁10(被检测容器)之间，则与第三树脂层21的温度变化相伴的形状变化、因经年劣化引起的强度变化会导致作为螺栓部22的紧固转矩的变动。因而，优选在发动机体壁10(被检测容器)安装有温度传感器8的状态下，在大径部19的下表面与被检测容器的表面之间不夹有第三树脂层21。换言之，优选在温度传感器8中，在大径部19与金属垫圈20之间不夹有第三树脂层21。

需要说明的是，在不使用金属垫圈20的情况下，也同样地优选在大径部19与发动机组件10之间不夹有第三树脂层21。

对此，为了得到第三树脂层21不绕到大径部19的下表面的结构，期望第三树脂层21的下表面位于比大径部19的下表面靠上方的位置。

另外，通过使第三树脂层21与树脂耦合件15为相同的材料，从而第三树脂层21与树脂耦合件15能够一体形成，因此能够简化温度传感器8的制造方法。

[温度传感器的制造方法]

接下来，参照图3A～图3D对温度传感器8的制造方法进行说明。

首先，如图3A所示，通过切削加工将金属壳体17加工为具有开口部24的有底筒状。

接下来，如图3B所示，以对开口部24进行封口的方式对第二树脂层32(树脂耦合件15)进行模制成形。需要说明的是，通过模制成形而形成的第二树脂层32(树脂耦合件15)包围端子14的突出部分，还形成成为与雌连接器16连结的连结部的壁部分。在形成第二树脂层32时，形成于大径部19的外周的第三树脂层21也同时成形。在金属壳体17的开口部24的内周面上形成第二树脂层32，从而形成耦合件开口部25。

然后，如图3C所示，经由导线13而与端子14连接的感温元件12插入耦合件开口部25。然后，如图3D所示，向耦合件开口部25填充树脂，利用第一树脂层31将感温元件12、导线13以及端子14的一部分气密封固。

在由上述的制造方法形成的温度传感器8中，通过在形成树脂耦合件15时一并成形，能够简单形成在大径部19的外周侧面配置的第三树脂层21。换言之，第三树脂层21形成为树脂耦合件15的一部分。

另外，树脂耦合件15与雌连接器16的嵌合性是重要的。通常，使用聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)作为与温度传感器8嵌合的雌连接器16的材料。而且，使用聚邻苯二甲酰胺(PPA)作为树脂耦合件15(以及第三树脂层21)的材料。PPA的热传导率比形成金属壳体17的黄铜的热传导率小，能够抑制外部温度环境的影响。换言之，通过组合热传导率更低的材料、耐湿性高的材料等，能够提高温度传感器8的特性。

因而，即便使温度传感器小型化，也能够提高检测响应性以及检测精度。

(实施方式2)

接下来，参照图4对本发明的温度传感器的实施方式2进行说明。需要说明的是，图4所示的温度传感器8与图1所示的温度传感器8的不同点仅在于，第三树脂层21由不同的两种材料形成。对于与图1相同的结构标注相同的附图标记并省略说明。

如上所述，第三树脂层21能够通过组合传导率低的材料、耐湿性高的材料等而进一步提高作为温度传感器的特性。对此，图4所示的温度传感器8将第三树脂层21在径向上设为多层构造。

设有第三树脂层21的大径部19的外周侧面形成螺栓头部23，因此需要相对于将温度传感器8螺纹固定时的紧固转矩的强度。因此，将第三树脂层21设为由第一树脂部27以及第二树脂部28构成的双层构造。作为内侧的层的第一树脂部27与第二树脂层32相同地，使用考虑到与雌连接器16的嵌合性的材料。另一方面，关于第三树脂层21的一部分即作为外侧的层的第二树脂部28，为了形成螺栓头部23，因此选择增加PPA所含的玻璃料而提高强度的材料等。根据该结构，能够进一步提高温度传感器8的可靠性。

换言之，在本实施方式的温度传感器8中，第三树脂层21具有在径向上的内侧配置的第一树脂部27和在径向上的外侧配置的第二树脂部28。此外，第二树脂部28的强度高于第一树脂部27的强度。

[金属壳体17的变形例]

接下来，参照图5对金属壳体17的变形例进行说明。

如上所述，对于第三树脂层21与大径部19的边界面施加紧固转矩。对此，如图5所示，期望在大径部19的外周面设置竖条纹、虹膜状的滚花29，从而设置第三树脂层21与大径部19的界面处的紧固转矩的方向的止滑件。

另外，在该滚花29的基础上，在大径部19的外周面设有至内周的切口部30，由此在树脂耦合件15相对于金属壳体17的成形时，树脂进入切口部30，从而能够进一步提高上述的止滑效果。

需要说明的是，图5所示的金属壳体17的构造在任一实施方式中都能够实现。

工业实用性

本发明具有提高温度传感器中的检测响应性以及检测精度这样的效果。尤其是在谋求小型、轻型化的车载用途的温度传感器中是有效的。

附图标记说明：

8 温度传感器；

9 发动机油；

10 发动机体壁(被检测容器)；

11 螺纹孔；

12 感温元件；

13 导线；

14 端子；

15 树脂耦合件；

16 雌连接器；

17 金属壳体；

18 螺纹部；

19 大径部；

20 金属垫圈；

21 第三树脂层；

22 螺栓部；

23 螺栓头部；

24 开口部；

25 耦合件开口部；

27 第一树脂部；

28 第二树脂部；

29 滚花；

30 切口部；

31 第一树脂层；

32 第二树脂层；

33 下部。

Claims

1.一种温度传感器，该温度传感器向被检测容器的螺纹孔插入，其中，

所述温度传感器具备：

具有开口部的有底筒状的金属壳体；

在所述开口部的内部配置的感温元件；

下端与所述感温元件连接的端子；以及

对所述开口部进行封口的树脂耦合件，

所述端子的上端从所述树脂耦合件导出，

所述金属壳体具有：

供所述感温元件配置的下部；

设于所述下部的上方且与所述螺纹孔卡合的螺纹部；以及

设于所述螺纹部的上方且直径比所述螺纹部大的大径部，

所述大径部的外周由树脂层覆盖，

所述树脂层的下表面位于比所述大径部的下表面靠上方的位置。

2.根据权利要求1所述的温度传感器，其中，

所述树脂层与所述树脂耦合件由相同的材料形成。

3.根据权利要求1所述的温度传感器，其中，

所述树脂层具有在径向上的内侧配置的第一树脂部和在径向上的外侧配置的第二树脂部。

4.根据权利要求3所述的温度传感器，其中，

所述第二树脂部的强度比所述第一树脂部的强度高。

5.根据权利要求1所述的温度传感器，其中，

在所述大径部的与所述树脂层相接的外周面设有滚花。

6.根据权利要求5所述的温度传感器，其中，

在所述大径部设有从外周至内周的切口部。