JP2019095355A - 温度センサ - Google Patents
温度センサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019095355A JP2019095355A JP2017226303A JP2017226303A JP2019095355A JP 2019095355 A JP2019095355 A JP 2019095355A JP 2017226303 A JP2017226303 A JP 2017226303A JP 2017226303 A JP2017226303 A JP 2017226303A JP 2019095355 A JP2019095355 A JP 2019095355A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pair
- lead wires
- coating material
- resin coating
- temperature sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/08—Protective devices, e.g. casings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
- G01K7/22—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K2205/00—Application of thermometers in motors, e.g. of a vehicle
- G01K2205/04—Application of thermometers in motors, e.g. of a vehicle for measuring exhaust gas temperature
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
Description
従って、温度センサの先端部及び一対のリード線が細径化される場合においては、従来の温度センサにはない新たな温度センサの開発が期待される。
前記ハウジングに配置されたコネクタ(3)と、
前記ハウジングに取り付けられたカバー(4)と、
前記カバー内の先端側(L1)の位置に配置され、温度の測定を行うための感温体(5,5A)と、
前記感温体と前記コネクタにおけるターミナル(32)とに接続された一対のリード線と、
一対の前記リード線の先端部(611)及び前記感温体を覆う絶縁性の保護ガラス(51)と、
一対の前記リード線の前記先端部よりも基端側(L2)の部分を覆う一対の絶縁性のガイドチューブ(65)と、
前記ガイドチューブの先端開口部(652)から突出するとともに前記保護ガラスの外部に配置された一対の前記リード線の先端露出部(612)、前記保護ガラス、及び一対の前記ガイドチューブの先端部(651)を覆う絶縁性の樹脂コーティング材(52)と、
前記カバー内の前記先端側位置において、前記カバーと前記樹脂コーティング材との隙間に充填された充填材(7)と、を備え、
一対の前記リード線には、一対の前記リード線における、前記ターミナルに接続された基端側部位(62)同士の間隔を、一対の前記リード線における、前記感温体に接続された先端側部位(61)同士の間隔よりも大きくするための2箇所の屈曲部(64)がそれぞれ形成されている、温度センサ(1)にある。
前述した温度センサにかかる好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
本形態の温度センサ1は、図1及び図2に示すように、ハウジング2、コネクタ3、カバー4、感温体5、一対のリード線6、保護ガラス51、一対のガイドチューブ65、樹脂コーティング材52及び充填材7を備える。
(温度センサ1)
図3に示すように、温度センサ1は、車載用のものであり、自動車における内燃機関8の吸気管81又は排気管82内を流れる流体の温度を測定するために使用される。本形態の温度センサ1は、燃焼用空気Aに排ガスGの一部を再循環させる排気再循環機構80を有する内燃機関8の吸気管81内に配置して用いられる。排気再循環機構80は、内燃機関8から排気管82に排気される排ガスGの一部を、内燃機関8の吸気管81に再循環させるものである。排気再循環機構80は、排気管82から分岐して吸気管81に接続される再循環管83と、再循環管83内を流れる排ガスGの流量を調整する流量調整弁831とを有している。本形態の温度センサ1は、吸気管81における、再循環管83が合流する位置よりも、燃焼用空気Aと排ガスGの混合ガスMの流れの下流側に配置されている。
本形態の感温体5は、サーミスタ材料としてのセラミックスの焼結体を用いて構成されたサーミスタ素子である。サーミスタ素子は、温度の上昇に対して緩やかに電気抵抗値が減少するNTC(negative temperature coefficient)サーミスタとすることができる。サーミスタ素子は、これ以外にも、所定温度を超えると温度の上昇に対して急激に電気抵抗値が増大するPTC(positive temperature coefficient)サーミスタ、又は所定温度を超えると急激に電気抵抗値が減少するCTR(critical temperature resistor)サーミスタとすることもできる。
図2に示すように、感温体5、及び一対のリード線6の先端部611は、保護ガラス51によって覆われている。保護ガラス51は、異なる材料間の電気的絶縁及び気密封止を行うために用いられる。特に、本形態の保護ガラス51は、セラミックスからなる感温体5と、金属材料からなる一対のリード線6との電気的絶縁及び気密封止を行う。保護ガラス51としては、例えば、鉛ガラス(PbOを含有するガラス)等のガラス材料を用いることができる。
一対のリード線6は、温度センサ1の細径化に伴い、より細径化されている。本形態の一対のリード線6は、直径がφ0.1〜0.6mmの丸線によって構成されている。リード線6の直径がφ0.1mmよりも細い場合には、その製造が困難であり、リード線6の強度が不足する。リード線6の直径がφ0.6mmよりも太い場合には、温度センサ1の細径化を十分に図ることができなくなる。
図2及び図4に示すように、本形態のガイドチューブ65は、各リード線6を別々にガイドするよう、各リード線6に対して別々に配置されている。ガイドチューブ65は、円筒形状に形成されている。リード線6は、ガイドチューブ65内に挿通されている。また、ガイドチューブ65は、絶縁性の熱硬化性樹脂によって構成されている。ガイドチューブ65は、耐熱性を有する熱硬化性樹脂としてのポリイミド等によって構成することができる。ガイドチューブ65は、樹脂でありながら適度な剛性を有しており、直線状の形状を維持可能である。
図2に示すように、保護ガラス51の表面には、一対のリード線6及び保護ガラス51に生じる熱応力を緩和するための樹脂コーティング材52が設けられている。樹脂コーティング材52は、保護ガラス51の全体、ガイドチューブ65の先端開口部652から突出するリード線6の先端露出部612の全体、及びガイドチューブ65の先端部651の全体を覆っている。充填材7は、樹脂コーティング材52によって、ガイドチューブ65の先端開口部652から隙間Sへ入ることができなくなっている。
図1及び図4に示すように、ハウジング2は、一対のリード線6及びコネクタ3のターミナル32を配置するための配置穴21と、温度センサ1を配管に取り付けるための外周ネジ22と、コネクタ3を連結するための連結部23とを有する。配置穴21には、コネクタ3のターミナル32の一部が挿入され、連結部23には、コネクタ3のコネクタ本体31が連結される。一対のリード線6の先端部611は、樹脂コーティング材52及び充填材7を介してカバー4に固定され、一対のリード線6の基端部621は、コネクタ3のターミナル32を介してハウジング2に固定される。
図1に示すように、コネクタ3は、絶縁性の樹脂等からなるコネクタ本体31と、コネクタ本体31の内部に配置されたターミナル(導通端子)32とを有する。ターミナル32の先端部321は、リード線6の基端部621が接続されるよう、コネクタ本体31から突出している。ターミナル32の基端部322は、コネクタ本体31の内部に配置されている。ターミナル32の基端部322は、温度センサ1の動作を制御する制御装置10に接続される。ターミナル32は、導通性の金属材料によって構成されている。また、一対のリード線6の基端部621は、抵抗溶接等を行ってターミナル32の先端部321に接合されている。
図1に示すように、カバー4は、有底円筒形状に形成されている。カバー4は、先端側L1に形成されて外径が最も小さい検知カバー部41と、基端側L2に形成されて外径が最も大きい装着カバー部42と、検知カバー部41と装着カバー部42との間に形成されて、検知カバー部41の外径よりも大きく、かつ装着カバー部42の外形よりも小さい中間カバー部43とを有する。感温体5は、カバー4の先端部としての検知カバー部41内に配置されており、装着カバー部42は、ハウジング2の先端部の外周に装着されている。検知カバー部41は、感温体5が配置された、温度の測定に影響する部位である。そのため、検知カバー部41をより細径化することによって、温度を測定する際の応答性を高めることができる。
図2に示すように、充填材7は、セラミックス粉末を用いて構成されており、セラミックス粉末が焼結されて結合した状態で検知カバー部41内の先端側L1の位置に充填されている。充填材7を構成するセラミックス粉末には、アルミナ、マグネシア等が用いられる。充填材7の基端面71の位置は、ガイドチューブ65の外周に樹脂コーティング材52が配置された軸線方向Lの範囲内で適宜決定することができる。充填材7の使用量を少なくすることにより、充填材7の熱容量を減らすことができ、温度センサ1によって温度を測定する際の応答性を高めることができる。
図1に示すように、カバー4内における空間Kは、検知カバー部41内の基端側L2の部分、中間カバー部43内、及び装着カバー部42内の先端側L1の部分に形成されている。この空間Kは、温度センサ1の熱容量を減らすために形成されている。
樹脂コーティング材52の材質は、保護ガラス51及び充填材7との線膨張率(線膨張係数)及び硬度の違いを考慮して選択されたものである。前述したように、樹脂コーティング材52は熱硬化性樹脂から構成されており、保護ガラス51はガラス材料から構成されており、充填材7はセラミックス材料から構成されている。
前述したように、一対のリード線6の先端側部位61は、一定の間隔を有して互いに平行に配置されている。検知カバー部41と中間カバー部43とは、カバー4における、ハウジング2から先端側に突出した部分として形成されている。検知カバー部41は、カバー4の先端側に位置する先端側部を構成し、中間カバー部43は、先端側部の基端側に、先端側部よりも拡径して形成された基端側部を構成する。
次に、本形態の温度センサ1の製造方法を、図5のフローチャートを参照して説明する。
温度センサ1を製造するに当たっては、まず、図6及び図7に示すように、素子体5及び一対のリード線6の先端部611が保護ガラス51によって覆われた感温素子体11を準備し、感温素子体11における各リード線6にそれぞれガイドチューブ65を装着する(図5のステップS101)。
本形態の温度センサ1においては、カバー4の先端部としての検知カバー部41及び一対のリード線6が細径化される場合についての新たな構造を提供する。この温度センサ1においては、碍子管の代わりに、ガイドチューブ65を用いている。ガイドチューブ65は、熱可塑性樹脂によって形成されており、細径化されたリード線6に合わせて細くすることが容易である。
製造方法のステップS108、図11及び図12に示したように、樹脂コーティング材52によって感温体5、一対のリード線6、保護ガラス51及び一対のガイドチューブ65が一体化された第1組付体12(温度センサ1の中間体)の先端部を、カバー4の検知カバー部41に配置された充填材用スラリー70の中に浸漬するときには、樹脂コーティング材52及びガイドチューブ65の剛性を利用して、第1組付体12の先端部の剛性を確保することができる。
また、温度センサ1の使用時においては、温度センサ1の先端部は、測定対象となる高温の雰囲気ガス(排ガス)の中に配置される。このとき、カバー4、感温体5、一対のリード線6、保護ガラス51、一対のガイドチューブ65、樹脂コーティング材52及び充填材7が熱によって膨張する。樹脂コーティング材52の線膨張率は、ガラス材料から構成された保護ガラス51の線膨張率、及びセラミックス材料から構成された充填材7の線膨張率よりも高い。
本形態は、感温体5Aを、サーミスタ素子から構成する代わりに、図16に示すように、一対の接点間の温度差によって生じる熱起電力を利用する熱電対の測温接点とした場合について示す。
熱電対においては、一対の接点として、温度センサ1において、測定対象の温度を測定するための測温接点が形成されるとともに、制御装置内において、温度を測定する際の基準となる冷接点が形成される。一対のリード線6は、材質が互いに異なる2種類の金属線を用いて構成される。また、測温接点は、材質が互いに異なる一対のリード線6の先端が互いに接合された接合部として形成される。
2 ハウジング
3 コネクタ
32 ターミナル
4 カバー
5,5A 感温体
51 保護ガラス
52 樹脂コーティング材
6 リード線
65 ガイドチューブ
7 充填材
Claims (6)
- ハウジング(2)と、
前記ハウジングに配置されたコネクタ(3)と、
前記ハウジングに取り付けられたカバー(4)と、
前記カバー内の先端側(L1)の位置に配置され、温度の測定を行うための感温体(5,5A)と、
前記感温体と前記コネクタにおけるターミナル(32)とに接続された一対のリード線と、
一対の前記リード線の先端部(611)及び前記感温体を覆う絶縁性の保護ガラス(51)と、
一対の前記リード線の前記先端部よりも基端側(L2)の部分を覆う一対の絶縁性のガイドチューブ(65)と、
前記ガイドチューブの先端開口部(652)から突出するとともに前記保護ガラスの外部に配置された一対の前記リード線の先端露出部(612)、前記保護ガラス、及び一対の前記ガイドチューブの先端部(651)を覆う絶縁性の樹脂コーティング材(52)と、
前記カバー内の前記先端側位置において、前記カバーと前記樹脂コーティング材との隙間に充填された充填材(7)と、を備え、
一対の前記リード線には、一対の前記リード線における、前記ターミナルに接続された基端側部位(62)同士の間隔を、一対の前記リード線における、前記感温体に接続された先端側部位(61)同士の間隔よりも大きくするための2箇所の屈曲部(64)がそれぞれ形成されている、温度センサ(1)。 - 前記樹脂コーティング材の線膨張率は、前記保護ガラスの線膨張率及び前記充填材の線膨張率よりも高く、
前記樹脂コーティング材の硬度は、前記保護ガラスの硬度及び前記充填材の硬度よりも低い、請求項1に記載の温度センサ。 - 前記ガイドチューブ及び前記樹脂コーティング材は熱硬化性樹脂からなる、請求項1又は2に記載の温度センサ。
- 前記樹脂コーティング材は、一対の前記リード線の前記先端露出部の全周、前記保護ガラスの全周、一対の前記ガイドチューブの全周を覆うだけでなく、一対の前記リード線の前記先端露出部同士の隙間、及び一対の前記ガイドチューブの前記先端部同士の隙間に充填されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の温度センサ。
- 前記カバー内における前記充填材が充填された位置の基端側には、空間(K)が形成されており、
一対の前記ガイドチューブを覆う前記樹脂コーティング材の基端(522)は、前記充填材における、前記空間との境界に位置する基端面(71)よりも基端側に位置する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の温度センサ。 - 前記カバー内に配置された一対の前記リード線の先端側部位(61)は、一定の間隔を有して互いに平行に配置されており、
前記カバーにおける、前記ハウジングから先端側に突出した部分は、先端側に位置する先端側部(41)と、前記先端側部の基端側に、前記先端側部よりも拡径して形成された基端側部(43)とを有し、
一対の前記ガイドチューブを覆う前記樹脂コーティング材の最大外径をφdとしたとき、
前記先端側部の内径φD1は、D1≦3dの関係を有し、前記基端側部の内径φD2は、D2≧4dの関係を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の温度センサ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017226303A JP6992442B2 (ja) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | 温度センサ |
DE102018129379.8A DE102018129379A1 (de) | 2017-11-24 | 2018-11-22 | Temperatursensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017226303A JP6992442B2 (ja) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | 温度センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019095355A true JP2019095355A (ja) | 2019-06-20 |
JP6992442B2 JP6992442B2 (ja) | 2022-01-13 |
Family
ID=66442563
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017226303A Active JP6992442B2 (ja) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | 温度センサ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6992442B2 (ja) |
DE (1) | DE102018129379A1 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021018074A (ja) * | 2019-07-17 | 2021-02-15 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 温度計 |
WO2021131493A1 (ja) * | 2019-12-24 | 2021-07-01 | 株式会社大泉製作所 | 温度センサ |
WO2021131492A1 (ja) * | 2019-12-24 | 2021-07-01 | 株式会社大泉製作所 | 温度センサ |
CN116940815A (zh) * | 2022-07-25 | 2023-10-24 | 株式会社芝浦电子 | 温度传感器 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63153803A (ja) * | 1986-12-18 | 1988-06-27 | 住友ベークライト株式会社 | 小型サ−ミスタ |
JPH01191026A (ja) * | 1988-01-27 | 1989-08-01 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 湯中等で用いるサーミスタの耐冷熱衝撃構造 |
JPH09178571A (ja) * | 1995-12-28 | 1997-07-11 | Ooizumi Seisakusho:Kk | サーミスタとその製造方法 |
US5749656A (en) * | 1995-08-11 | 1998-05-12 | General Motors Corporation | Thermal probe assembly with mold-over crimp sensor packaging |
JP3055727U (ja) * | 1998-07-10 | 1999-01-29 | 株式会社芝浦電子 | 耐水及び耐熱衝撃を改善したエアコン吐出管用サーミスタ温度センサ |
JP2002267546A (ja) * | 2001-03-13 | 2002-09-18 | Denso Corp | 温度センサ |
JP2010169544A (ja) * | 2009-01-23 | 2010-08-05 | Denso Corp | 温度センサ及びその製造方法 |
-
2017
- 2017-11-24 JP JP2017226303A patent/JP6992442B2/ja active Active
-
2018
- 2018-11-22 DE DE102018129379.8A patent/DE102018129379A1/de active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63153803A (ja) * | 1986-12-18 | 1988-06-27 | 住友ベークライト株式会社 | 小型サ−ミスタ |
JPH01191026A (ja) * | 1988-01-27 | 1989-08-01 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 湯中等で用いるサーミスタの耐冷熱衝撃構造 |
US5749656A (en) * | 1995-08-11 | 1998-05-12 | General Motors Corporation | Thermal probe assembly with mold-over crimp sensor packaging |
JPH09178571A (ja) * | 1995-12-28 | 1997-07-11 | Ooizumi Seisakusho:Kk | サーミスタとその製造方法 |
JP3055727U (ja) * | 1998-07-10 | 1999-01-29 | 株式会社芝浦電子 | 耐水及び耐熱衝撃を改善したエアコン吐出管用サーミスタ温度センサ |
JP2002267546A (ja) * | 2001-03-13 | 2002-09-18 | Denso Corp | 温度センサ |
JP2010169544A (ja) * | 2009-01-23 | 2010-08-05 | Denso Corp | 温度センサ及びその製造方法 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021018074A (ja) * | 2019-07-17 | 2021-02-15 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 温度計 |
WO2021131493A1 (ja) * | 2019-12-24 | 2021-07-01 | 株式会社大泉製作所 | 温度センサ |
WO2021131492A1 (ja) * | 2019-12-24 | 2021-07-01 | 株式会社大泉製作所 | 温度センサ |
JP2021101174A (ja) * | 2019-12-24 | 2021-07-08 | 株式会社大泉製作所 | 温度センサ |
JP2021101173A (ja) * | 2019-12-24 | 2021-07-08 | 株式会社大泉製作所 | 温度センサ |
CN113994180A (zh) * | 2019-12-24 | 2022-01-28 | 株式会社大泉制作所 | 温度传感器 |
CN116940815A (zh) * | 2022-07-25 | 2023-10-24 | 株式会社芝浦电子 | 温度传感器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102018129379A1 (de) | 2019-05-29 |
JP6992442B2 (ja) | 2022-01-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6992442B2 (ja) | 温度センサ | |
ES2657974T3 (es) | Conjunto de sensores de temperatura | |
KR102664872B1 (ko) | 온도 센서 및 온도 센서를 구비한 장치 | |
JP5155246B2 (ja) | 温度センサ | |
JP5229355B2 (ja) | 温度センサ | |
JP2004317499A (ja) | 温度センサ | |
JP5198934B2 (ja) | 温度センサ | |
US20200049571A1 (en) | Temperature sensor | |
JP2008224553A (ja) | サーミスタ取付体 | |
BR102017013512B1 (pt) | Sensor de temperatura com elemento de transferência de calor e método de fabricação | |
JP5141791B2 (ja) | 温度センサ | |
US10989608B2 (en) | Temperature sensor | |
JP2010032237A (ja) | 温度センサ | |
EP3339825B1 (en) | High-temperature exhaust sensor | |
JP6631583B2 (ja) | 温度センサ装置 | |
JP2009300237A (ja) | 温度センサおよびその製造方法 | |
JP2020041921A (ja) | 温度センサ装置 | |
JP2009128036A (ja) | 圧力センサ | |
JP2017058297A (ja) | 温度センサ | |
WO2019239579A1 (ja) | 温度センサおよび調理器具 | |
JP2006126067A (ja) | 温度センサの製造方法 | |
KR101220213B1 (ko) | 온도 센서, 그리고 이의 제조 및 설치 방법 | |
JP4059222B2 (ja) | 温度センサ及び温度センサの製造方法 | |
JP5263224B2 (ja) | サーミスタ装置 | |
JP7190609B1 (ja) | 温度センサ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201019 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210804 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210817 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211015 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211109 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211122 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6992442 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |