JP3404603B2 - 複合センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用エンジ
ン冷却システムの水温検出に用いる最適な混合センサに
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車では、冷却水をエンジン
ルーム内に送り込んでエンジンを冷却し、その冷却水を
ラジエータに送り込んで冷却し、再びエンジンルーム内
に循環させるエンジン冷却システムが装備されている。

【０００３】

【０００４】従来、上述した２種の温度センサには、異
なる特性をもつサーミスタが用いられており、これらの
サーミスタは、１つのケース内に一体に組込まれ、ケー
ス内にはサーミスタの熱放散を行う伝熱材が注入されて
いた（実開平６−７０２９号）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開平
６−７０２９号に示す先行例では、サーミスタを被覆し
たシールド材により、センサケースの底部を閉塞するた
め、そのシール性が経年変化により劣化した場合に、ケ
ース内の伝熱材がケース外に漏洩してサーミスタの動作
に変動を生じてしまうという可能性があった。

【０００６】また、前述した先行例の場合、構造が複雑
であり、自動組立方式を採用するには不向きであるとと
もに、ケースに収納する伝熱材の取扱いに細心の注意を
払う必要があった。

【０００７】本発明の目的は、ケース内に収納すべき伝
熱材の取扱いを容易にするとともに、自動組立に適した
構造を有する複合センサを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る複合センサは、第１のサーミスタ及び
第２のサーミスタと、ケースと、コネクタ部と、スリー
ブとを有する複合センサであって、第１のサーミスタ及
び第２のサーミスタは、異なる特性を有し、温度を測定
するものであり、第１のサーミスタは、中央部に貫通孔
をもつリング形状に形成されており、ケースは、大径部
と小径部とからなる中空容器であり、大径部と小径部と
は、同軸上に連設されたものであり、小径部は、大径部
より縮径された有底の中空構造であり、大径部はコネク
タ部を差込む開口部をもつ中空構造であり、小径部と大
径部との間には段差部が形成されており、第１のサーミ
スタは、ケースの段差部上に設置されて該ケース内に取
付けられたものであり、コネクタ部は、樹脂で成形さ
れ、ケース大径部の開口部を閉塞するとともに、第２の
サーミスタを段差部上の第１のサーミスタの貫通孔を貫
通してケース小径部内に支持するものであり、第１のサ
ーミスタ接続用のターミナルと、台座と、スプリングと
を有し、第１のサーミスタ接続用のターミナルは、ばね
座を有し、ばね座は、段差部上の第１のサーミスタと向
き合う基部の端面に設けられたものであり、台座は、ば
ね座と向き合う第１のサーミスタの端面に設けられたも
のであり、第１のサーミスタの電極をなし、スプリング
は、ばね座と台座との間に介装され、第１のサーミスタ
を台座を介してケース段差部上に圧着させるとともに、
ばね座と台座とを電気的に接続したものであり、スリー
ブは、コネクタ部に一体的に樹脂成形されて施蓋された
中空体をなし、内部に、ばね座，台座，スプリングを受
け入れてケースとの間を電気的に絶縁し、かつコネクタ
部で施蓋されたスリーブは、ケース内に充填されてサー
ミスタの熱放散を行う媒体の収納用容器として機能する
ものである。

【０００９】また、スリーブは、先端がケースの段差部
に当接して、ケース小径部内における第２のサーミスタ
の位置決めを行う長さをもつもの、或いはスリーブは、
先端がケースの段差部に近接して配置される長さをもつ
ものである。

【００１０】また、サーミスタの熱放散を行う媒体は、
シリコーンオイルである。

【００１１】また、コネクタ部は、基部と尖端部とから
なり、樹脂で成形されたものであり、基部は、ケース大
径部の内周形状を象って形成されたものであり、尖端部
は、第１のサーミスタの貫通孔を貫通してケース小径部
の底部内側にあてがわれる形状を象って基部と一体に形
成され、先端部に第２のサーミスタを埋設したものであ
り、コネクタ部は、基部がケース大径部に嵌合するとと
もに尖端部が段差部上の第１のサーミスタの貫通孔を貫
通してケース小径部の底部内側にあてがわれてケース内
に収納され、第２のサーミスタを第１のサーミスタ設置
位置とは異なるケース小径部内の定位置に定着させたも
のである。

【００１２】また、前記コネクタ部は、第２のサーミス
タ接続用のターミナルを有し、第２のサーミスタ接続用
のターミナルは、コネクタ部の尖端部及び基部に跨って
埋設された第２のサーミスタのリード線が接続されたも
のである。

【００１３】

【作用】コネクタ部で施蓋されたスリーブを容器として
用いることにより、サーミスタの熱放散用媒体の取扱い
を容易とする。

【００１４】また、スリーブ内に、台座，ばね座，スプ
リング等を順次組付けることにより、組立の自動化を実
現する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図により説明す
る。

【００１６】（実施例１）図１は、本発明の実施例１を
示す断面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であ
る。

【００１７】図１において、本発明は、第１のサーミス
タ１及び第２のサーミスタ２と、ケース３と、コネクタ
部４と、スリーブ１０とを有している。

【００１８】第１のサーミスタ１及び第２のサーミスタ
２は、異なる特性を有し、温度を測定するものであり、
第１のサーミスタ１は、中央部に貫通孔１ａをもつリン
グ形状に形成されている。

【００１９】ケース３は、大径部３ａと小径部３ｂとか
らなる金属製の中空容器である。大径部３ａと小径部３
ｂとは、同軸上に連設されたものであり、小径部３ｂ
は、大径部３ａより縮径された有底の中空構造であり、
大径部３ａはコネクタ部４を差込む開口部をもつ中空構
造であり、小径部３ｂと大径部３ａとの間には段差部３
ｃが形成されている。

【００２０】第１のサーミスタ１は、ケース３の段差部
３ｃ上に設置されてケース３内に取付けられたものであ
る。

【００２１】コネクタ部４は、樹脂で成形され、ケース
大径部３ａの開口部を閉塞するとともに、第２のサーミ
スタ２のリード線２ａ，２ａの根元部を支持し、第２の
サーミスタ２を段差部３ｃ上の第１のサーミスタ１の貫
通孔１ａを貫通してケース小径部３ｂ内に支持するもの
であり、第１のサーミスタ接続用のターミナル６と、台
座７と、スプリング８とを有している。リード線２ａ，
２ａは、絶縁被覆されたものを用いている。

【００２２】第１のサーミスタ接続用のターミナル６
は、ばね座９を有し、ばね座９は、段差部３ｃ上の第１
のサーミスタ１と向き合う基部の端面に設けられたもの
である。

【００２３】台座７は、ばね座９と向き合う第１のサー
ミスタ１の端面に設けられたものであり、第１のサーミ
スタの電極をなしている。スプリング８は、ばね座９と
台座７との間に介装され、第１のサーミスタ１を台座７
を介してケース段差部３ｃ上に圧着させるとともに、ば
ね座９と台座７とを電気的に接続したものである。

【００２４】スリーブ１０は、コネクタ部４に一体的に
樹脂成形されて施蓋された中空体をなし、先端の開口部
からばね座９，台座７，スプリング８を内部に受け入れ
てケース３との間を電気的に絶縁するものであり、かつ
コネクタ部４で施蓋されたスリーブ１０は、ケース３内
に充填されてサーミスタの熱放散を行う媒体Ｌを組立時
に収納する容器として機能するものである。

【００２５】スリーブ１０は、先端がケース３の段差部
３ｃに当接して、ケース小径部３ｂ内における第２のサ
ーミスタ２の位置決めを行う長さをもつもの、或いはス
リーブは、先端がケースの段差部に近接して配置される
長さをもつものである。尚スリーブ１０は、先端がケー
ス３の段差部３ｃに近接して配置される場合には、ばね
座９、台座７、スプリング８とケース３との間を電気的
に絶縁することに支障を与えない長さに設定する必要が
ある。また、この場合には、第２のサーミスタ２の位置
決めは、後述の固定爪３ｄと突起爪４ｃとを係合させる
こと等により、行なわれる。

【００２６】また、サーミスタ１，２の熱放散を行う媒
体Ｌは、シリコーンオイルを用いている。

【００２７】また、コネクタ部４は、突起爪４ｃを有
し、突起爪４ｃは、コネクタ部４の側方に張り出して環
状に設けられたものであり、ケース３は、固定爪３ｄを
有し、固定爪３ｄは、ケース大径部３ａの開口縁部に沿
って環状に設けられたものであり、固定爪３ｄを内側に
屈曲させて突起爪４ｃに係合させ、コネクタ部４をケー
ス３内に固定するようになっている。

【００２８】またパッキン１１は、ケース３の開口縁の
内周とコネクタ部４との間に介装され、ケース３内を気
密封止している。また、パッキンを用いてケースを気密
封止するため、ケース内のサーミスタを保護することが
できる。

【００２９】実施例において、複合センサを組立てるに
は、コネクタ部４を下部にし、スリーブ１０の開口部を
上向き姿勢にしてセットする。

【００３０】次にコネクタ部４に支持された第２のサー
ミスタ２のリード線２ａの外周側に、スプリング８，台
座７及び第１のサーミスタ１を取付け、これらをスリー
ブ１０によって位置規制する。

【００３１】また、コネクタ部４で施蓋されたスリーブ
１０内に、ケース３内に収納すべき定量のシリコーンオ
イルＬを注ぎ込む。

【００３２】次に、ケース３の開口部を下向きにして、
これをコネクタ部４に被せ、第１のサーミスタ１をケー
ス３の段差部３ｃに着座させ、さらにケース３を押し込
みスプリング８を圧縮し、そのばね力をもって台座７を
介して第１のサーミスタ１をケース３の段差部３ｃ上に
圧着し、第１のサーミスタ１を位置決めする。

【００３３】次に、ケース３をさらに押し込み、ケース
段差部３ｃ上に定着された第１のサーミスタ１の貫通孔
１ａに第２のサーミスタ２を貫通させ、これをケース小
径部３ｂ内に差込み、スリーブ１０にケース３の段差部
３ｃを突き当てて第２のサーミスタ２のケース小径部３
ｂ内における位置，位置決めされた第１のサーミスタ１
に対する位置を規制し、第２のサーミスタ２をケース小
径部３ｂ内に設置する。

【００３４】また、パッキン１１をケース３とコネクタ
部４との間に圧着させ、パッキン１１によりコネクタ部
４とケース３との間を気密封止する。

【００３５】最後にケース３の固定爪３ｄを内側に屈曲
させてコネクタ部４の突起爪４ｃに係合させ、ケース３
からのコネクタ部４の抜け止めを防止し、第１のサーミ
スタ１及び第２のサーミスタ２，コネクタ部４をケース
３内に組み込み、組立てを完了する。

【００３６】（実施例２）図３は、本発明の実施例２を
示す断面図、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図であ
る。

【００３７】本実施例におけるコネクタ部４は、基部４
ａと尖端部４ｂとからなり、電気的絶縁性をもつ樹脂で
成形されたものである。

【００３８】基部４ａは、ケース大径部３ａの内周形状
を象って形成されたものであり、尖端部４ｂは、第１の
サーミスタ１の貫通孔１ａを貫通してケース小径部３ｂ
の底部内側にあてがわれる形状を象って基部４ａと一体
に形成され、先端部に第２のサーミスタ２を埋設したも
のである。

【００３９】ここに、ケース小径部３ｂの底部内側形状
は、錐状に凹んで形成され、コネクタ部４の尖端部４ｂ
の先端は錐状に尖って形成され、ケース小径部３ｂ内で
コネクタ部４の尖端部４ｂが正確に位置決めされるよう
になっている。

【００４０】コネクタ部４は、基部４ａがケース大径部
３ａに嵌合するとともに尖端部４ｂが段差部３ｃ上の第
１のサーミスタ１の貫通孔１ａを貫通してケース小径部
３ｂの底部内側にあてがわれてケース３内に収納され、
第２のサーミスタ２を第１のサーミスタ１の設置位置と
は異なるケース小径部３ｂ内の定位置に定着させるもの
である。

【００４１】さらにコネクタ部４は、第２のサーミスタ
接続用のターミナル５，５を有している。第２のサーミ
スタ接続用のターミナル５，５は、コネクタ部４の基部
４ａに埋込まれ、コネクタ部４の尖端部４ｂ及び基部４
ａに跨って埋設された第２のサーミスタ２のリード線２
ａ，２ａが接続されたものである。

【００４２】またコネクタ部４は、第１のサーミスタ接
続用のターミナル６と、台座７と、スプリング８とを有
している。

【００４３】第１のサーミスタ接続用ターミナル６は、
コネクタ部４の基部４ａに埋め込まれ、ばね座９を有し
ている。ばね座９は、段差部３ｃ上の第１のサーミスタ
１と向き合う基部４ａの端面に設けられたものであり、
台座７は、ばね座９と向き合う第１のサーミスタ１の端
面に設けられたものであり、第１のサーミスタ１の電極
をなしている。また、第１のサーミスタ１のもう一方の
電極としては、ケース３を利用している。

【００４４】スプリング８は、ばね座９と台座７との間
に介装され、第１のサーミスタ１を台座７を介してケー
ス段差部３ｂ上に圧着させるとともに、ばね座９と台座
７とを電気的に接続したものである。また、台座７に
は、コネクタ尖端部４ｂを挿通する貫通孔７ａが設けら
れている。

【００４５】またスリーブ１０を有しており、スリーブ
１０は、絶縁材からなる筒状体であり、スプリング８，
ばね座９，台座７を包囲し、これらとケース３との間を
電気的に絶縁するものである。またスリーブ１０は、ス
プリング８，ばね座９，台座７を包囲してケース３との
間を電気的に絶縁するため、第１のサーミスタ１の配線
がケース３との間にシュートすることを防止することが
できる。また、スリーブ１０は、先端がケース３の段差
部３ｃに当接又は近接する位置に配置される長さをもっ
ている。スリーブ１０は、先端がケース３の段差部３ｃ
に当接して、後述の肩部３ｅと切欠き４ｄとの位置決め
機能を相まって、第２のサーミスタ２の位置決めを行な
う。またスリーブ１０の先端がケース３の段差部３ｃに
近接する場合には、後述の肩部３ｅと切欠き４ｄとの位
置決め機能により、第２のサーミスタ２の位置決めが行
なわれる。

【００４６】また、コネクタ部４は、突起爪４ｃを有し
ており、突起爪４ｃは、コネクタ部４の基部４ａの側方
に張り出して環状に設けられたものである。

【００４７】一方ケース３は、固定爪３ｄを有してお
り、固定爪３ｄは、ケース大径部３ａの開口縁部に沿っ
て環状に設けられたものであり、固定爪３ｄを内側に屈
曲させて突起爪４ｃに係合させ、コネクタ部４をケース
３内に固定している。

【００４８】また、ケース大径部３ａは、内周面に肩部
３ｅを有しており、肩部３ｅは、内方に向けて傾斜し、
周方向に沿って環状に形成された傾斜面である。

【００４９】一方、コネクタ部４の基部４ａは、外周面
に切欠き４ｄを有しており、切欠き４ｄは、内方に向け
て傾斜し、周方向に沿って環状に形成された傾斜面であ
り、切欠き４ｄを肩部３ｅに当接させ、ケース小径部３
ｂ内におけるコネクタ部４の尖端部４ｂの位置決めを行
う。

【００５０】図３及び図４に示した実施例２における複
合センサの組立は、実施例１と同様にして行われる。本
実施例によれば、第２のサーミスタが埋設されたコネク
タ部の尖端部は、ケース小径部の底部内側形状を象って
形成され、第１のサーミスタはケース段差部に取付けら
れて位置決めされ、その位置決めされた第１のサーミス
タの貫通孔を貫通してコネクタ部の尖端部がケース小径
部の底部内側にあてがって第２のサーミスタを位置決め
するため、第２のサーミスタのケース小径部内における
位置、及び位置決めされた第１のサーミスタに対する第
２のサーミスタの位置決めを正確に行うことができ、し
かも、その位置決めはケース内にコネクタを組付けたこ
とにより保障することができ、組立後に確認することが
できる。

【００５１】さらに、第２のサーミスタに対する配線
は、第２のサーミスタ及びそのリード線を樹脂成形され
たコネクタ部に埋設し、そのリード線をコネクタに設け
たターミナルに接続する構造であり、第１のサーミスタ
に対する配線は、第１のサーミスタを付勢するスプリン
グを利用して行う構造であり、その配線構造は相互に異
なるものであり、しかも、配線経路が全く別であるた
め、サーミスタ同士の誤配線を防止することができる。
またスプリングは、第１のサーミスタの配線及び第１の
サーミスタの固定に兼用しているため、部品点数を減少
させることができる。

【００５２】また実施例では、ケース３の大径部３ａ及
び小径部３ｂ，コネクタ部４の基部４ａ及び尖端部４ｂ
の形状を断面円形としたが、これに限らず、断面多角形
状としてもよい。この場合、ケース３内でのコネクタ部
４の廻り止めを防止することができ、各サーミスタ１，
２の位置決めをより正確に行うことができる。

【００５３】また、本発明の複合センサは、自動車用エ
ンジン冷却システムの水温測定用として説明したが、こ
れに限られるものではない。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
リーブをコネクタ部と一体に樹脂成形し、コネクタ部で
施蓋されたスリーブを容器として用い、このスリーブを
使ってサーミスタの熱放散用媒体を取扱うことができ、
その取扱いを容易にすることができる。さらに、ケース
は底部に開口が設けられない構造であるため、従来のよ
うに熱放散用媒体がケース外に漏洩するという事故を防
止することができる。

【００５５】また、コネクタ部に一体に樹脂成形された
スリーブ内に、スプリング，ばね座，台座，第１のサー
ミスタを予め組付け、ケースを被せることにより、これ
らも同時にケース内に組付けることができ、製造工程を
簡略して自動組立を容易に行うことができる。

【００５６】またスリーブは、コネクタ部で施蓋された
中空体の容器形状をなすため、スリーブをシリコーンオ
イルの定量カップとして用い、ケース内に充填するシリ
コーンオイルの定量化を図ることができる。

【００５７】また、スリーブは、コネクタ部の基部と一
体にその同芯上に形成されるため、、スリーブの長さを
ケースの段差部に当接する長さに設定することにより、
スリーブは、台座，スプリング，サーミスタ等の組付け
の際にそれらの位置決め用として用いることができる。

【００５８】さらに、コネクタ部は基部と尖端部とを樹
脂成形した形状とし、尖端部内に第２のサーミスタを埋
設することにより、第２のサーミスタのケース小径部内
における位置、及び位置決めされた第１のサーミスタに
対する第２のサーミスタの位置決めを正確に行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す断面図である。

【図２】図２のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図３】本発明の実施例２を示す断面図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【符号の説明】

１ 第１のサーミスタ １ａ 第１のサーミスタに設けた貫通孔 ２ 第２のサーミスタ ３ ケース ３ａ ケースの大径部 ３ｂ ケースの小径部 ３ｃ ケースの段差部 ４ コネクタ部 ４ａ コネクタ部の基部 ４ｂ コネクタ部の尖端部 ５ 第２のサーミスタ接続用ターミナル ６ 第１のサーミスタ接続用ターミナル ７ 台座 ８ スプリング ９ ばね座 １０ スリーブ １１ パッキン

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−239278（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−23130（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−9478（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−7029（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−24033（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−28342（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−178337（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01K 7/22 G01K 1/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のサーミスタ及び第２のサーミスタ
   と、ケースと、コネクタ部と、スリーブとを有する複合
   センサであって、 第１のサーミスタ及び第２のサーミスタは、異なる特性
   を有し、温度を測定するものであり、第１のサーミスタ
   は、中央部に貫通孔をもつリング形状に形成されてお
   り、 ケースは、大径部と小径部とからなる中空容器であり、 大径部と小径部とは、同軸上に連設されたものであり、
   小径部は、大径部より縮径された有底の中空構造であ
   り、大径部はコネクタ部を差込む開口部をもつ中空構造
   であり、小径部と大径部との間には段差部が形成されて
   おり、 第１のサーミスタは、ケースの段差部上に設置されて該
   ケース内に取付けられたものであり、 コネクタ部は、樹脂で成形され、ケース大径部の開口部
   を閉塞するとともに、第２のサーミスタを段差部上の第
   １のサーミスタの貫通孔を貫通してケース小径部内に支
   持するものであり、第１のサーミスタ接続用のターミナ
   ルと、台座と、スプリングとを有し、 第１のサーミスタ接続用のターミナルは、ばね座を有
   し、 ばね座は、段差部上の第１のサーミスタと向き合う基部
   の端面に設けられたものであり、 台座は、ばね座と向き合う第１のサーミスタの端面に設
   けられたものであり、第１のサーミスタの電極をなし、 スプリングは、ばね座と台座との間に介装され、第１の
   サーミスタを台座を介してケース段差部上に圧着させる
   とともに、ばね座と台座とを電気的に接続したものであ
   り、 スリーブは、コネクタ部に一体的に樹脂成形されて施蓋
   された中空体をなし、内部に、ばね座，台座，スプリン
   グを受け入れてケースとの間を電気的に絶縁し、かつコ
   ネクタ部で施蓋されたスリーブは、ケース内に充填され
   てサーミスタの熱放散を行う媒体を組立時に収納する容
   器として機能するものであることを特徴とする複合セン
   サ。
2. 【請求項２】 スリーブは、先端がケースの段差部に当
   接して、ケース小径部内における第２のサーミスタの位
   置決めを行う長さをもつもの、或いはスリーブは、先端
   がケースの段差部に近接して配置される長さをもつもの
   であることを特徴とする請求項１に記載の複合センサ。
3. 【請求項３】 サーミスタの熱放散を行う媒体は、シリ
   コーンオイルであることを特徴とする請求項１に記載の
   複合センサ。
4. 【請求項４】 コネクタ部は、基部と尖端部とからな
   り、樹脂で成形されたものであり、 基部は、ケース大径部の内周形状を象って形成されたも
   のであり、 尖端部は、第１のサーミスタの貫通孔を貫通してケース
   小径部の底部内側にあてがわれる形状を象って基部と一
   体に形成され、先端部に第２のサーミスタを埋設したも
   のであり、 コネクタ部は、基部がケース大径部に嵌合するとともに
   尖端部が段差部上の第１のサーミスタの貫通孔を貫通し
   てケース小径部の底部内側にあてがわれてケース内に収
   納され、第２のサーミスタを第１のサーミスタ設置位置
   とは異なるケース小径部内の定位置に定着させるもので
   あることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の複合
   センサ。
5. 【請求項５】 前記コネクタ部は、第２のサーミスタ接
   続用のターミナルを有し、 第２のサーミスタ接続用のターミナルは、コネクタ部の
   尖端部及び基部に跨って埋設された第２のサーミスタの
   リード線が接続されたものであることを特徴とする請求
   項４に記載の複合センサ。