JP2014134495A - ペア温度センサ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】温度によって電気特性が変化する感温素子を内蔵すると共に一対のリード線22を有する2つの温度センサ2を、上記リード線22を介して一つのコネクタ3に接続することによって一体化したペア温度センサ1。2つの温度センサ2が、同一温度範囲において実質的に同等の電気特性を有する。コネクタ3は、コネクタ3を、接続先である相手側コネクタに対して所定の向きで接続せしめるための位置決め部位を有する。2つの温度センサ2には、互いを区別する相違点を少なくとも1つ設けてある。
【選択図】図5
Description
該ペア温度センサは、例えば、一対の温度センサを、排ガス浄化用の触媒コンバータの上流側と下流側とにそれぞれ配置して用いることができる。これにより、一対の温度センサによる測定値の差を基にして、上記触媒コンバータにおける触媒の劣化状態を確認することができる。
それゆえ、例えば、触媒コンバータの上流側と下流側との温度差を正確に測定することができず、触媒劣化判定を正確に行うことが困難となるおそれがある。
更に、上記ペア温度センサのリード線を一つのコネクタへ組付ける際、リード線の接続位置を間違えると、同様に2つの測定対象の温度差が逆になり、正確な情報を伝えることができなくなる。
上記2つの温度センサが、同一温度範囲において実質的に同等の電気特性を有し、
上記コネクタは、該コネクタを、接続先である相手側コネクタに対して所定の向きで接続せしめるための位置決め部位を有し、
かつ、上記2つの温度センサには、互いを区別する相違点を少なくとも1つ設けてあることを特徴とするペア温度センサ(請求項1)。
多数の上記感温素子を作製する素子作製工程と、
上記多数の感温素子を、所定温度に対する電気特性の相違によって複数のクラスに分けるクラス分け工程と、
上記複数のクラスのうちの同じクラスから2つの上記感温素子を任意に選択する選択工程と、
該選択工程において選択した2つの上記感温素子を用いて上記ペア温度センサを組み立てる組立工程とを有することを特徴とするペア温度センサの製造方法(請求項8)。
また、上記コネクタに上記位置決め部位が設けてあるため、上記相手側コネクタとの間の誤接続を防止し、該2つの温度センサの信号を各々の信号に対応する所定の接続線に正しく接続することができる。
そして、上記2つの温度センサには、互いを区別する上記相違点を少なくとも1つ設けている。そのため、上記2つの温度センサを、それぞれ車両等の所定位置に装着する際、誤組付けを防止することができる。すなわち一方の温度センサを組み付けるべき箇所に、他方の温度センサを組み付けてしまうという誤組付けを防ぎ、2つの温度センサをそれぞれ正しく所定位置に組み付けることができる。
また、製造途中において、上記クラス分け工程及び上記選択工程を行うため、得られるペア温度センサの歩留まりを向上させることができ、生産効率を向上させることができる。
なお、上記刻印は、上記2つの温度センサのうちの一方に付して、他方に付さないことによって、上記相違点としてもよいし、双方に異なる刻印を付して上記相違点としてもよい。
なお、上記光学読取コードとしては、例えばQRコード(株式会社デンソーウェーブの登録商標)、バーコード等を用いることができる。
また、上記クラス分け工程は、上記素子作製工程の直後に行ってもよいし、上記素子作製工程の後に他の工程を挟んで上記クラス分け工程をおこなってもよい。すなわち、クラス分け工程においては、上記素子作製工程において作製された上記感温素子を、そのままの状態で電気特性を調べてクラス分けすることもできる。また、クラス分け工程においては、上記素子作製工程において作製された上記感温素子を用いて、上記温度センサ又はそのサブアッシーを組み立て、この温度センサ又はサブアッシーの状態で電気特性を調べてクラス分けすることもできる。
なお、上記感温素子は、上記サーミスタ素子以外にも、例えば白金(Pt)等よりなる測温抵抗体や熱電対等とすることもできる。また、上記感温素子として、熱電対を用いる場合には、上記電気特性は、電圧(起電力)となる。
また、互いに異なる3つ以上の所定温度のそれぞれに対する電気特性の組合せの相違によってクラス分けすることも考えられる。ただし、上記と同様の理由により、上記所定温度は、3つ以上とするよりも、2つとすることが好ましい。
上記ペア温度センサの製造方法は、図1、図2に示すごとく、2つの温度センサ2を、リード線22を介して一つのコネクタ3に接続することによって一体化したペア温度センサ1を製造する方法である。
各温度センサ2は、図2に示すごとく、温度によって電気特性が変化する感温素子21を内蔵すると共に一対のリード線22を有する。
上記素子作製工程においては、多数の感温素子21を作製する。上記クラス分け工程においては、多数の感温素子21を、所定温度に対する電気特性の相違によって複数のクラスに分ける。上記選択工程においては、複数のクラスのうちの同じクラスから2つの感温素子21を任意に選択する。上記組立工程においては、上記選択工程において選択した2つの感温素子21を用いてペア温度センサ1を組み立てる。
その結果、クラスAの感温素子21同士からなるペアと、クラスBの感温素子21同士からなるペアとが得られる。
すなわち、まず、感温素子21を、電極線211においてシースピン23の信号線231に接続するなど、他の構成部品と共に温度センサ2(図2)を組み立てる。
得られたペア温度センサ1は、例えば、車両の排気系における触媒コンバータの上流側と下流側との温度差の測定に用いることができる。すなわち、ペア温度センサ1における一方の温度センサ2を触媒コンバータの上流側に配置し、他方の温度センサ2を触媒コンバータの下流側に配置する。これにより、触媒コンバータの上流側の温度と下流側の温度とを、それぞれ一対の温度センサ2によって測定することができる。
上記ペア温度センサの製造方法は、上記クラス分け工程と上記選択工程とを有する。これにより、上記素子作製工程において作製した多数の感温素子21のうち、電気特性の近い一対の感温素子21を用いて、上記組立工程においてペア温度センサ1を製造することができる。そのため、一つのペア温度センサ1は、一対の温度センサ2における感温素子21を、電気特性の近いものとすることができる。その結果、一対の温度センサ2による2つの測定対象の温度差を、正確に測定することができる。
すなわち、図3から分かるように、クラスAの感温素子21同士の間では、最大でも、電気抵抗値Rnの差は、Rmax−Rsである。また、クラスBの感温素子21同士の間では、最大でも、電気抵抗値Rnの差は、Rs−Rminである。これに対して、仮に、上記クラス分け工程と上記選択工程とがない場合には、電気抵抗値Rnの差は、後述する比較例に示すように、最大で、Rmax−Rminとなり得る。
特に、上記クラス分け工程は、感温素子21を温度センサ2に組み込む前の段階において行うことにより、上記組立工程においてペア温度センサ1を組み立てる際に、上記選択工程で選択した2つの感温素子21を確実に組み合わせることができる。
本例は、実施例1にかかるペア温度センサの製造方法におけるクラス分け工程と選択工程とがない場合のペア温度センサの製造方法の例である。
すなわち、本例の場合、上記素子作製工程において得られた多数の感温素子のうちから任意の2つを選んで、ペア温度センサを組み立てることとなる。それゆえ、実施例1におけるクラスAの感温素子とクラスBの感温素子とが混在した中から、任意に2つの感温素子をペアとして選択することとなる。
本例は、図4に示すごとく、クラス分け工程において、多数の感温素子21を、互いに異なる2つの所定温度T1、T2のそれぞれに対する電気特性の組合せの相違によって4つ以上のクラスに分ける例である。
すなわち、上記クラス分け工程においては、多数の感温素子21のそれぞれについて、所定温度T1に対する電気抵抗値R1nと、所定温度T2に対する電気抵抗値R2nとを測定する。
その他は、実施例1と同様である。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、図5〜図7に示すごとく、2つの温度センサ2を、リード線22を介して一つのコネクタ3に接続することによって一体化したペア温度センサ1であって、2つの温度センサ2に、互いを区別する相違点を少なくとも1つ設けたペア温度センサ1の例である。
また、コネクタ3は、該コネクタ3を、接続先である相手側コネクタ4に対して所定の向きで接続せしめるための位置決め部位を有する。本例において、位置決め部位は後述するキー溝33である。
また、図6に示すごとく、コネクタ3は、相手側コネクタ4との接続側である基端部の形状が、相手側コネクタ4に対して所定の向きでのみ接続できるような形状となっている。図6(a)に示すごとく、コネクタ3は、二対のリード線22に電気的に接続された4つの突出端子31を有する。コネクタ3の基端部は、4つの側壁部32の内側に、基端側へ開口した開口凹部33を形成してなり、該開口凹部33に4つの突出端子31が配置されている。
そして、4つの側壁部32のうちの一つには、2つのキー溝33が開口凹部32側に形成されている。キー溝33は、コネクタ3と相手側コネクタ4との接続方向に平行に形成されている。
そして、相手側コネクタ4の一つの側面に、上記キー溝33に噛み合うキー凸部42が形成されている。
その他は、実施例1と同様である。なお、本例において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
また、コネクタ3に位置決め部位(キー溝33)が設けてあるため、相手側コネクタ4との間の誤接続を防止し、2つの温度センサ2の信号を各々の信号に対応する所定の接続線に正しく接続することができる。
また、2つの温度センサ2の上記相違点は、リード線22の長さの相違である。そのため、識別しやすい相違点を容易に設けることができる。
本例は、図8、図9に示すごとく、2つの温度センサ2の上記相違点を、温度センサを測定箇所に締結するためのニップル28の形状の相違とした例である。
ニップル28は、図2に示すごとく、内側に保護チューブ27を挿通保持する部品であって、図8、図9に示すごとく、その外周面にネジ部281と、六角部282とを有する。これにより、測定箇所に設けた雌ネジ部に、上記ネジ部281を螺合して、測定箇所に温度センサ2を固定することができるよう構成されている。
その他は、実施例3と同様である。なお、本例において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
その他、実施例3と同様の作用効果を有する。
本例は、図10に示すごとく、2つの温度センサ2の相違点を、温度センサ2に付した、外観上識別可能な刻印11とすることもできる。
本例においては、上記刻印11は、保護チューブ27におけるニップル28から露出した部分の外表面に形成してある。刻印11は、金属からなる保護チューブ27の一部を窪ませて、図10(a)、(b)に示すごとく、例えば文字や記号等とすることができる。
その他は、実施例3と同様である。なお、本例において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、図11に示すごとく、2つの温度センサ2の相違点を、温度センサ2に付した光学読取コード12とすることもできる。
本例においては、光学読取コード12は、保護チューブ27におけるニップル28から露出した部分の外表面に印刷してある。すなわち、例えば、ペア温度センサ1において、第1の温度センサ2と、上記第2の温度センサ2とに、異なる光学読取コード12を付す。
その他は、実施例3と同様である。なお、本例において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
その他、実施例3と同様の作用効果を有する。
本例においては、図12に示すごとく、2つの温度センサ2の感温部29を、同じ長さ、形状、構造等とした例である。
ここで、感温部29とは、リブ25から先端側へ突出した部分であって、リブ25の先端よりも先端側のシースピン23とその先端部に設けた保護カバー24とを含む部分をいうものとする。
本例の場合には、2つの温度センサ2の感温部29を同じ形状等としているため、それ以外の構成によって、2つの温度センサ2の相違点を設けることとなる。これにより、実施例3と同様の作用効果を奏することができる。
本例は、図13に示すごとく、2つの温度センサ2の相違点を、リブ25の形状とした例である。
すなわち、例えば、上記第1の温度センサ2を、図13(a)に表すリブ25を有するものとしたとき、上記第2の温度センサ2を、図13(b)に示すような直径の異なるリブ25を有するものとしたり、図13(c)に示すような座面251の形状の異なるリブ25を有するものとしたりすることができる。ここで、座面251とは、温度センサ2が取り付けられる締結箇所に対して軸方向先端側へ圧接する面である。そして、図13(a)に示すリブ25においては、座面251がテーパ状となっており、図13(c)に示すリブ25においては、座面251が軸方向に直交する平坦面となっている。
本例の場合にも、実施例3と同様の作用効果を奏することができる。
本例は、図14に示すごとく、2つの温度センサ2の相違点を、保護チューブ27における、ニップル28よりも基端側へ突出した部分の形状とした例である。
すなわち、例えば、上記第1の温度センサ2を、図14(a)に表すようなストレート形状の保護チューブ27を有するものとしたとき、上記第2の温度センサ2を、図14(b)、(c)に示すような屈曲部272を設けた形状の保護チューブ27を有するものとすることができる。
あるいは、図14(a)の態様において、ニップル28から基端側への保護チューブ27の突出長さの相違によって区別したり、図14(b)、(c)の態様において屈曲部272から基端側の部分の長さの相違によって区別したりすることもできる。
本例の場合にも、実施例3と同様の作用効果を奏することができる。
本例は、図15に示すごとく、2つの温度センサ2の相違点を、保護チューブ27の表面仕上げ状態の相違とした例である。
すなわち、図15(a)、(b)に示すごとく、例えば、保護チューブ27の表面の光沢の違い等によって、2つの温度センサ2を区別できるようにすることができる。
本例の場合にも、実施例3と同様の作用効果を奏することができる。
本例は、図16に示すごとく、2つの温度センサ2の相違点を、リード線22又は一対のリード線22を覆うワイヤーチューブ220の外観とした例である。
リード線22又はワイヤーチューブ220の外観の相違としては、例えば、模様、色彩、付属品の有無、形状、取り付け位置、取り付け個数等とすることができる。
本例の場合にも、実施例3と同様の作用効果を奏することができる。
本例は、図17に示すごとく、2つの温度センサ2のワイヤーチューブ220をバンド14によって束ねたペア温度センサ1の例である。
各ワイヤーチューブ220は各温度センサ2の一対のリード線22を束ねて覆っている。そして、ペア温度センサ1においては、一対のリード線22を覆うワイヤーチューブ220が、コネクタ3から2本出ていることとなるが、これらをリード線22(ワイヤーチューブ220)における、コネクタ3と温度センサ2本体との中間部において、バンド14によって束ねている。
本例においては、ペア温度センサ1を触媒コンバータにおける触媒劣化の判定に利用するにあたって、同一温度に対する2つの温度センサ2の指示温度差を何度以下とすることが好ましいかを検討した例である。
すなわち、本例においては、素子作製工程において作製した多数の感温素子21のうち、電気特性の異なる感温素子21を選択し、同一温度に対する2つの温度センサ2の指示温度差が、それぞれ10℃、5℃、3℃となるペア温度センサ1を作製した。そして、エンジンベンチの排気系の触媒コンバータの上流側と下流側に、ペア温度センサ1の一対の温度センサ2を設置し、2つの温度差を測定する判定試験を行なった。
そして、新触媒に対しては、第1の測定及び第2の測定の何れにおいても、ペア温度センサ1の指示温度差が、劣化か否かを判定する所定値以内に入り、かつ、劣化触媒に対しては、第3の測定及び第4の測定の何れにおいても、上記所定値を超えるか否かで、各ペア温度センサ1の良否を判定した。
もちろん、2つの温度センサ2の温度特性は近ければ近いほどペア温度センサとしての温度差感度は向上するが、本説明におけるクラス分けの数が増加し、製造コストを増加させてしまう。そのため、費用対効果の観点から、温度特性(同一温度に対する指示温度差)が5℃以内の感温素子21の組合せが望ましいといえる。
2 温度センサ
21 感温素子
22 リード線
3 コネクタ
Claims (11)
- 温度によって電気特性が変化する感温素子(21)を内蔵すると共に一対のリード線(22)を有する2つの温度センサ(2)を、上記リード線(22)を介して一つのコネクタ(3)に接続することによって一体化したペア温度センサ(1)であって、
上記2つの温度センサ(2)が、同一温度範囲において実質的に同等の電気特性を有し、
上記コネクタ(3)は、該コネクタ(3)を、接続先である相手側コネクタに対して所定の向きで接続せしめるための位置決め部位(33)を有し、
かつ、上記2つの温度センサ(2)には、互いを区別する相違点を少なくとも1つ設けてあることを特徴とするペア温度センサ(1)。 - 請求項1に記載のペア温度センサ(1)において、少なくとも200℃以上850℃以下の測定温度範囲で、同一温度に対する上記2つの温度センサ(2)の指示温度差が5℃以下であることを特徴とするペア温度センサ(1)。
- 請求項1又は2に記載のペア温度センサ(1)において、上記感温素子(21)は、温度によって電気抵抗が変化するサーミスタ素子であることを特徴とするペア温度センサ(1)。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載のペア温度センサ(1)において、上記2つの温度センサ(2)の上記相違点は、上記リード線(22)の長さの相違であることを特徴とするペア温度センサ(1)。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載のペア温度センサ(1)において、上記2つの温度センサ(2)の上記相違点は、上記温度センサ(2)を測定箇所に締結するためのニップル(28)の形状の相違であることを特徴とするペア温度センサ(1)。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載のペア温度センサ(1)において、上記2つの温度センサ(2)の上記相違点は、少なくとも一方の上記温度センサ(2)に付した、外観上識別可能な刻印(11)であることを特徴とするペア温度センサ(1)。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載のペア温度センサ(1)において、上記2つの温度センサ(2)の上記相違点は、上記温度センサ(2)に付した光学読取コード(12)であることを特徴とするペア温度センサ(1)。
- 温度によって電気特性が変化する感温素子(21)を内蔵すると共に一対のリード線(22)を有する2つの温度センサ(2)を、上記リード線(22)を介して一つのコネクタ(3)に接続することによって一体化したペア温度センサ(1)を製造する方法であって、
多数の上記感温素子(21)を作製する素子作製工程と、
上記多数の感温素子(21)を、所定温度(T、T1、T2)に対する電気特性の相違によって複数のクラス(A、B、C、D、E、F)に分けるクラス分け工程と、
上記複数のクラス(A、B、C、D、E、F)のうちの同じクラス(A、B、C、D、E、F)から2つの上記感温素子(21)を任意に選択する選択工程と、
該選択工程において選択した2つの上記感温素子(21)を用いて上記ペア温度センサ(1)を組み立てる組立工程とを有することを特徴とするペア温度センサの製造方法。 - 請求項8に記載のペア温度センサの製造方法において、上記クラス分け工程は、上記感温素子(21)を上記温度センサ(2)に組み込む前の段階において行うことを特徴とするペア温度センサの製造方法。
- 請求項8又は9に記載のペア温度センサの製造方法において、上記感温素子(21)は、温度によって電気抵抗が変化するサーミスタ素子であることを特徴とするペア温度センサの製造方法。
- 請求項8〜10のいずれか一項に記載のペア温度センサの製造方法において、上記クラス分け工程においては、上記多数の感温素子(21)を、互いに異なる2つの所定温度(T1、T2)のそれぞれに対する電気特性の組合せの相違によって4つ以上のクラス(C、D、E、F)に分けることを特徴とするペア温度センサの製造方法。
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