JP2005351841A - Temperature sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ケースから外方へ突出して延びるポート部を有しこのポート部の先端部における温度を検出するようにした温度センサに関する。 The present invention relates to a temperature sensor having a port portion that protrudes outward from a case and detects a temperature at a tip portion of the port portion.
この種の温度センサとして、本出願人は、先に出願した特願２００３−７５０１９号（２００３年３月１９日出願）において、図９に示されるような温度センサ一体型圧力センサ装置９００を提案している。
As this type of temperature sensor, the present applicant has proposed a temperature sensor integrated
このセンサ装置９００は、たとえば、車両において、インテークマニホールドの圧力および吸気温度の測定に用いられ、その測定信号に基づいて、車両のエンジンが制御されるものである。
This
図９に示されるように、センサケース１０は、その内部に圧力を検出する圧力検出素子９２０を備えたモールドＩＣ９２１を備えており、このモールドＩＣ９２１は、リードフレーム９２２を介して圧力信号を外部処理回路に出力するターミナル９１１に電気的に接続されている。
As shown in FIG. 9, the
そして、センサケース９１０には、当該センサケース９１０との間で圧力検出室を形成するようにポート部９３０が接続され、ポート部９３０はセンサケース９１０から外方へ向かって延びる形となっている。
A
このポート部９３０は、仕切り板９３２により２つに分割された圧力導入孔９３１ａ、９３１ｂを有し、一方は圧力検出素子９２０に圧力媒体を伝達するための圧力導入孔９３１ａとして構成されている。
The
そして、仕切り板９３２により分割された他方の圧力導入孔９３１ｂには、ターミナル９１１に接続部９２３にて溶接などによって電気的・機械的に接続されたリード線９２４が延設されており、そのリード線９２４の突出先端付近には温度を検出する温度検出素子９４０が配置されている。
The other
ここで、温度検出素子９４０としては、温度−抵抗特性により温度検出を行うサーミスタ素子９４０が用いられ、このサーミスタ素子９４０により、ポート部３０の先端部における温度を検出するようにしている。
Here, as the
しかしながら、上記した温度センサでは、温度検出素子としてサーミスタ素子９４０を使用しており、このサーミスタ素子９４０から抵抗値変化を取り出すための電極、リード線９２４が必要である。さらに、腐食環境下では、これら電極、リード線９２４など保護するための保護材も必要であった。
However, the above-described temperature sensor uses a
また、サーミスタ素子９４０の周辺には上記リード線９２４などの部品が配置されており、温度検出における応答性はこれらの部品のサイズに影響される。このことは、詳しくは次のようなことである。
Further, parts such as the
温度検出部の熱容量は、サーミスタ素子９４０だけでなく、ポート部９３０内に延びるように設けられたリード線９２４も、含まれるものであるため、リード線９２４の線径などにより、大きく左右される。
Since the heat capacity of the temperature detection unit includes not only the
しかしながら、リード線９２４は、サーミスタ素子９４０自身を支える役目があり、これを考慮すると、リード線９２４をあまり細いものにすることはできない。そのため、上記熱容量を小さくすることにおいて制約が生じてしまい、温度検出の高速応答化には限界がある。
However, the
このように高速応答性を有する温度センサを構成するにあたり、上記部品の小型化には限界があるが、さらに、上記したリード線９２４におけるサーミスタ素子９４０の支持や、リード線９２４が検出回路への接続部となっていることも考慮すると、リード線９２４として極端に細いものを選定することは組付性や信頼性の面でも限界がある。
In constructing a temperature sensor having such a high-speed response, there is a limit to the miniaturization of the above components, but further, the above-described support of the
本発明は、上記問題に鑑み、ケースから外方へ突出して延びるポート部を有しこのポート部の先端部における温度を検出するようにした温度センサにおいて、構成の簡素化を図りつつ、高速応答化および小型化に適した構成を実現することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides a high-speed response while simplifying the configuration of a temperature sensor having a port portion that protrudes outward from the case and that detects the temperature at the distal end portion of the port portion. It aims at realizing the structure suitable for size reduction and size reduction.
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ケース（１０）と、ケース（１０）内に収納され受光した赤外線に応じて温度を検出する赤外線検出部（２０）と、ケース（１０）から外方へ向かって延びるポート部（３０）と、ポート部（３０）の先端部に設けられ当該先端部の周囲の熱を受けて赤外線を発生する受熱体（４０）と、を備え、受熱体（４０）の発生する赤外線がポート部（３０）内を通って赤外線検出部（２０）に受光されることにより、ポート部（３０）の先端部の周囲温度が検出されるようになっていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a case (10), an infrared detector (20) for detecting temperature in response to infrared light received and received in the case (10), 10) a port portion (30) extending outward, and a heat receiving body (40) that is provided at a tip portion of the port portion (30) and generates infrared rays by receiving heat around the tip portion. The infrared temperature generated by the heat receiving body (40) passes through the port portion (30) and is received by the infrared detection portion (20) so that the ambient temperature at the tip of the port portion (30) is detected. It is characterized by becoming.
それによれば、ポート部（３０）の先端部に設けられた受熱体（４０）から発生する赤外線が赤外線検出部（２０）に受光されることで、温度検出が可能となる。そのため、受熱体（４０）は熱を受けて赤外線を発生するものであればよく、単一部品で構成することが可能である。 According to this, the infrared rays generated from the heat receiving body (40) provided at the distal end portion of the port portion (30) are received by the infrared detection portion (20), thereby enabling temperature detection. Therefore, the heat receiving body (40) only needs to generate heat and receive infrared rays, and can be composed of a single component.
よって、従来のサーミスタ素子において必要であった電極、リード線の部品が不要となり、簡素な構成とすることができる。また、本温度センサでは、温度を赤外線として検出するため、従来よりも高速な温度検出が可能となる。 Therefore, the electrode and lead wire parts required in the conventional thermistor element are unnecessary, and a simple configuration can be achieved. In addition, since this temperature sensor detects the temperature as infrared rays, temperature detection can be performed at a higher speed than in the past.
したがって本発明によれば、ケース（１０）から外方へ突出して延びるポート部（３０）を有しこのポート部（３０）の先端部における温度を検出するようにした温度センサにおいて、構成の簡素化を図りつつ、高速応答化および小型化に適した構成を実現することができる。 Therefore, according to the present invention, the temperature sensor having the port portion (30) extending outwardly protruding from the case (10) and detecting the temperature at the distal end portion of the port portion (30) has a simple configuration. A configuration suitable for high-speed response and miniaturization can be realized while achieving reduction in size.
ここで、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の温度センサにおいては、受熱体（４０）は、金属または塗料から形成されたものにできる。 Here, as in the invention according to claim 2, in the temperature sensor according to claim 1, the heat receiving body (40) can be made of metal or paint.
また、請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の温度センサにおいて、受熱体（４０）は、断熱部材（４１）に取り付けられ、この断熱部材（４１）を介してポート部（３０）に支持されていることを特徴としている。 Moreover, in invention of Claim 3, in the temperature sensor of Claim 1 or Claim 2, a heat receiving body (40) is attached to a heat insulation member (41), and this heat insulation member (41) is interposed. It is supported by the port part (30).
それによれば、受熱体（４０）の受けた熱が、断熱部材（４１）によって断熱され、ポート部（３０）に容易に逃げないようにできるため、好ましい。 According to that, since the heat which the heat receiving body (40) received is insulated by the heat insulation member (41), and it can prevent from escaping easily to a port part (30), it is preferable.
また、請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３に記載の温度センサにおいて、ポート部（３０）の内壁には、外乱光を拡散するための外乱光拡散手段（３４）が設けられていることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the temperature sensor according to the first to third aspects, a disturbance light diffusion means (34) for diffusing disturbance light is provided on the inner wall of the port portion (30). It is characterized by being provided.
それによれば、外乱光がポート部（３０）内を通って赤外線検出部（２０）へ到達するのを抑制することができるため、高精度な温度検出が可能となり、好ましい。 According to this, it is possible to suppress disturbance light from reaching the infrared detection section (20) through the port section (30), which is preferable because it enables highly accurate temperature detection.
また、請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項４に記載の温度センサにおいて、ポート部（３０）の先端部には、開口部（４１ａ）が設けられており、受熱体（４０）は、ポート部（３０）の内部側から開口部（４１ａ）を遮蔽するように設けられていることを特徴としている。 Moreover, in invention of Claim 5, in the temperature sensor of Claims 1-4, the opening part (41a) is provided in the front-end | tip part of the port part (30), and a heat receiving body ( 40) is characterized in that it is provided so as to shield the opening (41a) from the inside of the port portion (30).
それによれば、ポート部（３０）の先端部の開口部（４１ａ）を受熱体（４０）により遮蔽しているから、ポート部（３０）内へ外乱光は入らない。また、ポート部（３０）の先端部の周囲の熱は、当該開口部（４１ａ）を介して受熱体（４０）が受けることができる。 According to this, since the opening (41a) at the tip of the port portion (30) is shielded by the heat receiving body (40), ambient light does not enter the port portion (30). The heat around the tip of the port (30) can be received by the heat receiving body (40) through the opening (41a).
そのため、本発明においては、赤外線検出部（２０）は、実質的に受熱体（４０）からの赤外線のみを受光し、外乱光は受光することがないため、高精度な温度検出が可能となり、好ましい。 Therefore, in the present invention, the infrared detection unit (20) substantially receives only infrared rays from the heat receiving body (40) and does not receive disturbance light, so that highly accurate temperature detection is possible, preferable.
また、請求項６に記載の発明のように、請求項１〜請求項５に記載の温度センサにおいては、ポート部（３０）内においては、受熱体（４０）と赤外線検出部（２０）との間に光ファイバー（５０）が介在設定されており、受熱体（４０）から発生する赤外線は、光ファイバー（５０）を介して赤外線検出部（２０）へ伝達されるものにできる。 As in the invention described in claim 6, in the temperature sensor described in claims 1-5, in the port portion (30), the heat receiving body (40), the infrared detector (20), An optical fiber (50) is interposed between the two, and infrared rays generated from the heat receiving body (40) can be transmitted to the infrared detection unit (20) via the optical fiber (50).
また、請求項７に記載の発明では、請求項１〜請求項６に記載の温度センサにおいて、ケース（１０）内には、ポート部（３０）から導入される圧力を受圧して当該圧力を検出可能な圧力検出部（６０）が設けられていることを特徴としている。 Further, in the invention according to claim 7, in the temperature sensor according to claims 1 to 6, the case (10) receives the pressure introduced from the port portion (30) and receives the pressure. A detectable pressure detector (60) is provided.
それによれば、圧力検出も兼ねた圧力センサ一体型温度センサを実現できる。 According to this, a pressure sensor integrated temperature sensor that also serves as pressure detection can be realized.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are given the same reference numerals in the drawings in order to simplify the description.
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る温度センサ１００の全体概略断面構成を示す図であり、図２は、図１中に示される温度センサ１００のポート部３０におけるＡ−Ａ線に沿った概略断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an overall schematic cross-sectional configuration of the
限定するものではないが、この温度センサ１００は、たとえば、自動車のインテークマニホールドに取り付けられ、インテークマニホールドの吸気温度の測定に用いられる温度センサなどに適用することができる。
Although not limited thereto, the
この温度センサ１００は、大きくは、ケース１０と、ケース１０内に収納され受光した赤外線に応じて温度を検出する赤外線検出部２０と、このケース１０に連結され赤外線検出部２０の収納部から外方へ向かって延びるポート部３０と、ポート部３０の先端部に設けられ当該先端部の周囲の熱を受けて赤外線を発生する受熱体４０とをを備えて構成されている。
The
ケース１０は、たとえば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やエポキシ樹脂などの樹脂材料を型成形することにより形成されるものである。このケース１０の端面には、赤外線検出部２０を搭載するための凹部１２が形成されている。
The
また、ケース１０には、外部と接続される上記ターミナル１１がインサート成形により一体的に設けられている。このターミナル１１は、実際には複数本からなるもので、たとえば銅や４２アロイなどの導電材料よりなるものである。
Further, the
一部のターミナル１１の一端部は、上記凹部１２内にて露出した状態となるように配置されている。なお、この一部のターミナル１１における凹部１２での露出部分には、金メッキなどが施されることにより、当該露出部がボンディングパッドとして機能するように構成されている。
One end of some of the
また、各ターミナル１１のうちケース１０における開口部１３において露出する端部は、図示しない外部機器（外部の配線部材等）に接続可能となっている。つまり、このケース１０の開口部１３の部分は、当該開口部１３に位置する各ターミナル１１の端部とともに、本温度センサ１００におけるコネクタ部として構成されている。
Moreover, the edge part exposed in the
ケース１０の凹部１２に搭載された赤外線検出部２０は、受光した赤外線に応じたレベルの電気信号を発生するものである。この赤外線検出部２０は、たとえば、半導体よりなるチップにより構成されたＩＲセンサ素子を採用することができる。
The
この赤外線検出部２０は、上記したケース１０の凹部１２の底面に、たとえばシリコーンゴム等の図示しない接着剤によりダイボンディングされている。
The
また、赤外線検出部２０の各入出力端子（図示せず）は、ターミナル１１の上記ボンディングパッドに対し金やアルミニウム等のボンディングワイヤ１４を介して電気的に接続されている。こうして、赤外線検出部２０は、ターミナル１１に電気的に接続された状態でケース１０に設けられている。
In addition, each input / output terminal (not shown) of the
そして、ケース１０の凹部１２内には、透明性を有し且つ電気絶縁性および耐薬品性に優れたフッ素ゲルやフッ素ゴムなどからなる保護部材１５が充填されており、この保護部材１５によって、ターミナル１１とケース１０との界面、赤外線検出部２０およびボンディングワイヤ１４などが封止され、保護されている。
The
この保護部材１５により、赤外線検出部２０、ターミナル１１、ボンディングワイヤ１４、赤外線検出部２０とボンディングワイヤ１４との接続部、および、ターミナル１１とボンディングワイヤ１４との接続部が被覆され、薬品からの保護、電気的な絶縁性の確保、並びに防食などが図られている。
The
また、ポート部３０は、筒状をなすもので、ケース１０の凹部１２の開口部を覆うようにケース１０に対して連結されている。このポート部３０は、たとえばＰＢＴ、ＰＰＳなどの耐熱性を有する樹脂材料からなるものにできる。
The
また、ポート部３０は、たとえばケース１０に対して、ハードエポキシ樹脂等の耐薬品性に優れ且つ高弾性である図示しない接着材などにより固定され取り付けられている。そして、ポート部３０は、ケース１０とは反対側の方向へ突出して延びている。
Further, the
また、ポート部３０の外周部には、Ｏリング３１が設けられ、本温度センサ１００は、当該Ｏリング３１を介して図示されないセンサ取付部に対して気密に取り付け可能になっている。
An O-
たとえば、センサ取付部としては、上記インテークマニホールドの吸気管が挙げられ、この吸気管に設けられた開口部にポート部３０が挿入され、Ｏリング３１により取付部がシールされるようになっている。
For example, the sensor attachment portion includes an intake pipe of the intake manifold, and the
そして、ポート部３０の先端部には、上記受熱体４０が設けられているが、ここでは、受熱体４０は断熱体４１に搭載され、この断熱体４１をポート部３０の先端部の内面に接着などに固定することにより、受熱体４０はポート部３０の先端部の内部に固定されている。
The
ここで、受熱体４０は、を受けて赤外線を発生するものであれば何でもよいが、好ましくは、金属または塗料から形成されたものを採用できる。また、受熱体４０の色としては、自身が外乱光の反射を低減する色、たとえば、艶消し黒などが良い。また、断熱体４１としては、アルミナなどのセラミックや樹脂などの断熱材料からなるプレートなどを採用することができる。
Here, the
具体的に、受熱体４０としては、Ａｌ（アルミニウム）やＣｕ（銅）などの金属からなるプレートや膜、あるいは、艶消し黒色塗料などを採用することができる。図１に示される例では、受熱体４０は金属プレートを断熱体４１に接着などにより固定したものとしている。
Specifically, a plate or film made of a metal such as Al (aluminum) or Cu (copper), or a matte black paint can be employed as the
ここで、図３は、受熱体４０の種々の変形例を示す断面図である。図３（ａ）に示される例では、断熱体４１に対して膜状の受熱体４０を形成したものであり、このような受熱体４０は、金属粉末を含むペーストを用いた印刷や蒸着、スパッタによる成膜、あるいは塗料の塗布などにより形成することができる。
Here, FIG. 3 is a cross-sectional view showing various modifications of the
また、図３（ｂ）に示される例のように、受熱体４０は半球状のものであってもよい。また、図３（ｃ）に示される例のように、受熱体４０および断熱体４１は傾いた状態でポート部３０に取り付けられていてもよい。
Further, as in the example shown in FIG. 3B, the
さらに、図３（ｄ）に示される例のように、受熱体４０は断熱体４１に搭載されていなくてもよく、ポート部３０に一体成形された樹脂などからなる搭載部３３に対して受熱体４０を搭載した形態を採用することも可能である。この形態は、受熱体４０の断熱性をさほど十分に確保する必要がなく、温度応答性を緩和できる場合などにおいて、適用することができる。
Further, as in the example shown in FIG. 3D, the
またさらに、図３（ｅ）に示される例のように、（ｄ）よりも温度応答性を緩和できる場合には、（ｄ）の受熱体４０を廃止し、搭載部３３自身が発する赤外線を検出しても良い。なお、この場合、搭載部３３自身が、本発明で言うところの受熱体として機能するものである。
Furthermore, as in the example shown in FIG. 3 (e), when the temperature responsiveness can be relaxed compared to (d), the
そして、図１、図２に示されるように、ポート部３０の先端部には、たとえば、上記吸気管内の気流Ｙが通り抜け可能なスリット３２が設けられている。このスリット３２を気流Ｙが通り抜けることにより、気流Ｙが受熱体４０に接触し、受熱体４０は、気流Ｙの熱、ここではインテークマニホールドの吸気などの熱を受けるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, for example, a
かかる温度センサ１００の製造方法は、たとえば次の通りである。ターミナル１１がインサート成形されたケース１０を用意する。
A manufacturing method of such a
そして、赤外線検出部２０をケース１０の凹部１２へ接着剤など介して搭載固定し、赤外線検出部２０とターミナル１１との間でワイヤボンディングを行い、これら両者１１、２０をボンディングワイヤ１４により結線する。その後、保護部材１５をケース１０の凹部１２へ注入して充填し、これに熱硬化処理を行うことによって、保護部材１５を硬化させる。
Then, the
次に、ポート部３０をケース１０へ接着材などを介して固定することにより、ポート部３０とケース１０とを連結する、また、断熱体４１と一体化された受熱体４０を、ポート部３０の先端部に取り付ける。こうして、図１に示されるような温度センサ１００ができあがる。
Next, the
そして、本温度センサ１００を上記した吸気の温度センサに適用する場合には、たとえば自動車におけるインテークマニホールドとポート部３０の内部とを連通させた状態として、自動車に搭載する。
When this
それにより、図１に示されるような気流Ｙが受熱体４０に接すると、受熱体４０は気流Ｙの熱を受けて赤外線を発生する。この受熱体４０の発生する赤外線は、図１中の破線矢印Ｒに示されるように、ポート部３０内を通って、透明な保護部材１５を通り、赤外線検出部２０に受光される。
Thereby, when the airflow Y as shown in FIG. 1 contacts the
赤外線検出部２０は、この受光した赤外線に応じたレベルの電気信号を発生し、当該電気信号はボンディングワイヤ１４からターミナル１１を介して外部へと出力される。こうして、ポート部３０の先端部の周囲温度が検出される。
The
このように、本実施形態によれば、ケース１０と、ケース１０内に収納され受光した赤外線に応じて温度を検出する赤外線検出部２０と、ケース１０から外方へ向かって延びるポート部３０と、ポート部３０の先端部に設けられ当該先端部の周囲の熱を受けて赤外線を発生する受熱体４０とを備え、受熱体４０の発生する赤外線がポート部３０内を通って赤外線検出部２０に受光されることにより、ポート部３０の先端部の周囲温度が検出されるようになっていることを特徴とする温度センサ１００が提供される。
As described above, according to the present embodiment, the
それによれば、ポート部３０の先端部に設けられた受熱体４０から発生する赤外線が赤外線検出部２０に受光されることで、温度検出が可能となる。そのため、受熱体４０は熱を受けて赤外線を発生するものであればよく、従来のサーミスタ素子のような複数の部品を必要とすることなく、単一部品で構成することが可能である。
According to this, the infrared rays generated from the
よって、従来のサーミスタ素子において必要であった電極、リード線の部品が不要となり、簡素な構成とすることができる。また、本温度センサ１００では、温度を赤外線として検出するため、従来よりも高速な温度検出が可能となる。
Therefore, the electrode and lead wire parts required in the conventional thermistor element are unnecessary, and a simple configuration can be achieved. Further, since the
したがって、本実施形態によれば、ケース１０から外方へ突出して延びるポート部３０を有しこのポート部３０の先端部における温度を検出するようにした温度センサ１００において、構成の簡素化を図りつつ、高速応答化および小型化に適した構成を実現することができる。
Therefore, according to the present embodiment, the configuration of the
また、本実施形態の温度センサ１００においては、受熱体４０は、断熱部材４１に取り付けられ、この断熱部材４１を介してポート部３０に支持されていることも特徴とするところである。
Moreover, in the
それによれば、受熱体４０の受けた熱が、断熱部材４１によって断熱され、ポート部３０へ容易に逃げないようにすることができる。そのため、受熱体の温度応答性の向上が図れ、好ましい。
According to this, the heat received by the
（第２実施形態）
ところで、上記第１実施形態に示した温度センサ１００においては、ポート部３０の先端部には、上記スリット３２が設けられているが、このスリット３２から外乱光がポート部３０内に入ってくる。
(Second Embodiment)
By the way, in the
この外乱光は、ポート部３０の内壁を反射して伝播し、赤外線検出部２０にまで到達すると考えられる。その場合、外乱光による温度検出の誤差が生じる可能性がある。本発明の第２実施形態では、この外乱光による温度検出の誤差を抑制する手段を提供するものである。
It is considered that this disturbance light is reflected by the inner wall of the
図４は、本発明の第２実施形態に係る温度センサの要部を示す図であり、ポート部３０の先端部構成を示す概略断面図である。
FIG. 4 is a diagram showing the main part of the temperature sensor according to the second embodiment of the present invention, and is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the tip part of the
図４に示されるように、本実施形態では、ポート部３０の内壁に、外乱光を拡散するための外乱光拡散手段３４を設けている。この外乱光拡散手段３４としては、たとえば、艶消し塗装や、シボ加工などが挙げられる。
As shown in FIG. 4, in this embodiment, disturbance light diffusing means 34 for diffusing disturbance light is provided on the inner wall of the
それによれば、図４に示されるように、スリット３２からポート部３０内に入り込んだ外乱光Ｇは、外乱光拡散手段３４に当たって拡散し、赤外線検出部２０に伝播するまでに減衰される。そのため、外乱光Ｇは、ポート部３０内を通って赤外線検出部２０へ到達するのを抑制することができるため、高精度な温度検出が可能となる。
According to this, as shown in FIG. 4, the disturbance light G that has entered the
図５は、本発明の第２実施形態に係る温度センサの要部のもう一つの例を示す図であり、ポート部３０の先端部構成を示す概略断面図である。
FIG. 5 is a view showing another example of the main part of the temperature sensor according to the second embodiment of the present invention, and is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the tip of the
図５に示されるように、この例では、ポート部３０の先端部には、開口部４１ａが設けられており、受熱体４０は、ポート部３０の内部側から開口部４１ａを遮蔽するように設けられている。
As shown in FIG. 5, in this example, an opening 41 a is provided at the distal end of the
具体的に、本例では、ポート部３０の先端部に、開口部４１ａを有する断熱体４１を接着などにより取り付ける。そして、受熱体４０は、ポート部３０の内部側から、この開口部４１ａを覆うように断熱体４１に搭載されている。
Specifically, in this example, the
それによれば、ポート部３０の先端部の開口部４１ａを受熱体４０により遮蔽しているから、ポート部３０内へ外乱光は入らない。また、ポート部３０の先端部の周囲の熱は、当該開口部４１ａを介して受熱体４０の裏面が受けることができる。
According to this, since the opening 41 a at the tip of the
そのため、この図５に示される例においては、赤外線検出部２０は、実質的に受熱体４０からの赤外線のみを受光し、外乱光は受光することがないため、高精度な温度検出が可能となる。
Therefore, in the example shown in FIG. 5, the
なお、図５に示される例において、断熱体４０に代えて、ポート部３０に一体成形された樹脂などからなる搭載部を形成し、この搭載部に対して受熱体４０を搭載した形態を採用することも可能である。
In the example shown in FIG. 5, instead of the
（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態に係る温度センサ２００の全体概略断面構成を示す図である。上記第１実施形態との相違点を中心に述べる。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a diagram showing an overall schematic cross-sectional configuration of a
本実施形態の温度センサ２００では、図６に示されるように、ポート部３０内において、受熱体４０と赤外線検出部２０との間に光ファイバー５０が介在設定されている。そして、受熱体４０から発生する赤外線は、光ファイバー５０を介して赤外線検出部２０へ伝達されるようになっている。
In the
ここで、光ファイバー５０は、ポート部３０の内壁に接着材などを介して接着したり、ポート部３０に対してインサート成形することなどにより、ポート部３０内に設置することができる。
Here, the
本実施形態の温度センサ２００によれば、受熱体４０から赤外線検出部２０の間に光ファイバー５０という赤外線を導く通路を介在させることで、上記した外乱光の影響の抑制が可能である。
According to the
さらに、上記した光ファイバー５０の設置方法にて述べたように、光ファイバー５０とポート部３０の内壁との間を、上記接着材やインサート成形を用いることで埋めてしまえば、受熱体４０から赤外線検出部２０の間の光の通路は光ファイバー５０のみとなり、外乱光の抑制は、より確実になる。
Further, as described in the installation method of the
図７は、本発明の第３実施形態のもう一つの例としての温度センサ２１０の全体概略断面構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an overall schematic cross-sectional configuration of a
この図７に示される例では、ポート部３０の先端部側に位置する光ファイバー５０の先端に、受熱体４０を直接設けている。この場合、受熱体４０は、光ファイバー５０の先端に、接着したり、印刷や蒸着により形成したりすることができる。
In the example shown in FIG. 7, the
このように、光ファイバー５０の先端に受熱体４０を設けることにより、受熱体４０からの赤外線を集中して赤外線検出部２０へ伝播させることができるため、外乱光の影響を非常に小さくすることができる。それとともに、光ファイバー５０の先端に汚れが付着して受熱体４０の赤外線を妨害することを防止できる。
As described above, by providing the
また、本実施形態のような光ファイバー５０を用いた構成は、上記第２実施形態と適宜組み合わせて用いることも可能である。
In addition, the configuration using the
（第４実施形態）
図８は、本発明の第４実施形態に係る温度センサ３００の全体概略断面構成を示す図である。上記実施形態との相違点を中心に述べる。
(Fourth embodiment)
FIG. 8 is a diagram showing an overall schematic cross-sectional configuration of a
本実施形態では、図８に示されるように、ケース１０内には、ポート部３０から導入される圧力を受圧して当該圧力を検出可能な圧力検出部６０が設けられていることを特徴としている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the
ここでは、曲げることが可能であるという光ファイバー５０の特性を活かして、ポート部３０の先端部の直上よりも左右にずらした位置に、赤外線検出部２０を設けている。この場合も、受熱体４０からの赤外線は、光ファイバー５０を介して赤外線検出部２０に伝達されるため、温度検出が可能になる。
Here, taking advantage of the characteristic of the
また、本実施形態の温度センサ３００を吸気の温度センサに適用する場合には、たとえば自動車におけるインテークマニホールドとポート部３０の内部とを連通させた状態として、自動車に搭載する。そのため、ポート部３０にはスリット３２から吸気圧が導入される。
Further, when the
この吸気圧は、圧力導入孔としてのポート部３０の内部を介して、圧力検出部６０に印加される。そのため、当該吸気圧の検出が可能になる。
The intake pressure is applied to the
ここで、圧力検出部６０は、ケース１０の凹部１２に搭載されたものである。この圧力検出部６０は、たとえば、圧力を検出してその検出値に応じたレベルの電気信号を発生するものである。
Here, the
具体的には、圧力検出部６０は、たとえば、ピエゾ抵抗効果を利用した半導体ダイアフラム式の圧力検出素子とすることができる。このような圧力検出素子は、半導体チップにおいて、圧力を受けて歪むダイアフラムおよび拡散抵抗などにより形成されたブリッジ回路などを備えた構成となっている。
Specifically, the
そして、このような圧力検出部６０は、たとえば、ケース１０の凹部１２の底面に、接着材などを介して接着することにより、取り付け固定することができる。
And such a
また、圧力検出部６０の各入出力端子（図示せず）は、ターミナル１１の上記ボンディングパッドに対し金やアルミニウム等のボンディングワイヤ１４を介して電気的に接続されている。こうして、圧力検出部６０は、ターミナル１１に電気的に接続された状態でケース１０に設けられている。
Each input / output terminal (not shown) of the
また、圧力検出部６０、ボンディング１４および圧力検出部６０とボンディングワイヤ１４との接続部は、赤外線検出部２０と同様に、保護部材１５により被覆され、、薬品からの保護、電気的な絶縁性の確保、並びに防食などが図られている。
Further, the
本実施形態の温度センサ３００においては、ポート部３０に導入された吸気圧は、圧力導入孔としてのポート部３０の内部を介して、圧力検出部６０に印加される。
In the
ここで、圧力検出部６０は、ポート部３０の先端部の直上に位置しているため、ポート部３０にスリット３２から導入された吸気圧は、効率よく圧力検出部６０に印加されるようになっている。
Here, since the
そして、圧力を受けた圧力検出部６０は、この圧力を検出してその検出値に応じたレベルの電気信号を発生し、当該電気信号は、ボンディングワイヤ１４からターミナル１１を介して外部へと出力される。こうして、上記吸気圧が検出される。
The
このように、本実施形態の温度センサ３００によれば、ケース１０内に、赤外線検出部２０とともに圧力検出部６０を設けることにより、圧力検出も兼ねた圧力センサ一体型温度センサを実現できる。
As described above, according to the
そして、本実施形態は、光ファイバー５０を用いない場合であっても、圧力検出部６０の配置形態を適宜工夫することにより、実施形態可能であることは明らかである。
And even if it is a case where the
（他の実施形態）
なお、曲げることが可能であるという光ファイバー５０の特性を活かせば、赤外線検出部２０の配置の自由度が大きくなり、上記した圧力検出部６０以外にも、他のチップなどを赤外線検出部２０に隣接させて設けることができる。
(Other embodiments)
In addition, if the characteristic of the
また、赤外線検出部２０を構成する半導体チップにおいて、たとえば圧力を検出可能なセンシング部など、赤外線以外の要素を検出するセンシング部を一体化させた半導体チップを採用してもよい。
Moreover, in the semiconductor chip which comprises the
また、本温度センサは、インテークマニホールドの吸気温度の測定に用いられる温度センサ以外にも、ケースから外方へ突出して延びるポート部を有しこのポート部の先端部における温度を検出するようにした温度センサであれば、種々な温度センサに適用することができる。 In addition to the temperature sensor used for measuring the intake air temperature of the intake manifold, this temperature sensor has a port portion that protrudes outward from the case and detects the temperature at the tip of the port portion. Any temperature sensor can be applied to various temperature sensors.
要するに、本発明は、ケース内に赤外線検出部を収納し、ケースから外方へ向かって延びるポート部と、ポート部の先端部に設けられた受熱体４０とを備え、受熱体の発生する赤外線がポート部内を通って赤外線検出部に受光されることにより、ポート部の先端部の周囲温度が検出されるようになっていることを要部とするものであり、それ以外の部分は適宜設計変更が可能である。
In short, the present invention includes an infrared detection portion housed in a case, and includes a port portion extending outward from the case, and a
１０…ケース、２０…赤外線検出部、３０…ポート部、４０…受熱体、４１…断熱体、４１ａ…ポート部の先端部の開口部、５０…光ファイバー、６０…圧力検出部。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ケース（１０）内に収納され受光した赤外線に応じて温度を検出する赤外線検出部（２０）と、
前記ケース（１０）から外方へ向かって延びるポート部（３０）と、
前記ポート部（３０）の先端部に設けられ当該先端部の周囲の熱を受けて赤外線を発生する受熱体（４０）と、を備え、
前記受熱体（４０）の発生する赤外線が前記ポート部（３０）内を通って前記赤外線検出部（２０）に受光されることにより、前記ポート部（３０）の先端部の周囲温度が検出されるようになっていることを特徴とする温度センサ。 Case (10);
An infrared detector (20) for detecting a temperature in accordance with infrared rays received and received in the case (10);
A port portion (30) extending outward from the case (10);
A heat receiving body (40) that is provided at the tip of the port portion (30) and generates infrared rays by receiving heat around the tip.
When the infrared ray generated by the heat receiving body (40) passes through the port portion (30) and is received by the infrared detection portion (20), the ambient temperature of the tip portion of the port portion (30) is detected. A temperature sensor characterized by being configured as described above.
前記受熱体（４０）は、前記ポート部（３０）の内部側から前記開口部（４１ａ）を遮蔽するように設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の温度センサ。 An opening (41a) is provided at the tip of the port portion (30),
The said heat receiving body (40) is provided so that the said opening part (41a) may be shielded from the inner side of the said port part (30), The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Temperature sensor.
前記受熱体（４０）から発生する赤外線は、前記光ファイバー（５０）を介して前記赤外線検出部（２０）へ伝達されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の温度センサ。 In the port part (30), an optical fiber (50) is interposed between the heat receiving body (40) and the infrared detection part (20).
6. The temperature according to claim 1, wherein the infrared rays generated from the heat receiving body are transmitted to the infrared detection unit via the optical fiber. Sensor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2004175417A JP2005351841A (en) | 2004-06-14 | 2004-06-14 | Temperature sensor |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2004175417A Pending JP2005351841A (en) | 2004-06-14 | 2004-06-14 | Temperature sensor |
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| JP (1) | JP2005351841A (en) |
-
2004
- 2004-06-14 JP JP2004175417A patent/JP2005351841A/en active Pending
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