JP3840948B2 - 温度測定センサと、温度測定センサの製造方法並びに温度測定センサの製造に用いる成形型 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエアコン、特に自動車用エアコンの熱交換器（エバポレータ）等の近傍の空気温度を検知させる温度測定センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エアコン、特に自動車用エアコンの熱交換器（エバポレータ）の近傍の空気の温度を検知させるセンサの感温素子（サーミスタ）は、ホルダに保持され、ホルダは、ブラケットによって、通常はエアコンの空気流出側の壁面に取付けられる。上記ホルダには、一定の長さが必要であり、ホルダには、図４に示すような熱可塑性合成樹脂製のハウジング２０が用いられていた。このハウジング２０は、感温素子２１のリード線２２の一部を胴部内に収納して定位置に保持するものであり、胴部の断面形状が半円弧形で、半開状態の筒型をなし、胴部の周面一部には、少なくとも１以上の嵌め込み型の掛止部２３を有している。感温素子２１の取り付けに際しては、掛止部２３を開き、ハウジング２０の先端開口からハウジング２０の胴部内に感温素子２１のリード線２２を挿し込み、ハウジング２０の胴部からリード線２２を引出し、掛止部２３を結合させる。これによって、リード線２２の一部は、ハウジング２０内に保持され、感温素子２１はハウジング２０の先端部に固定される。感温素子２１を装備したハウジング２０は、止め具２４にねじ込んだネジによって所定位置に取り付けられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構造のホルダによるときには、ハウジング２０内へのリード線２２の挿し込みの操作が厄介であり、感温素子２１の保持の安定性に欠けるという欠点がある。そのほか、上記目的に用いられるホルダには、止め具を有する金属あるいはセラミックパイプ内にリード線を差し込んで樹脂封止する形式のものや、クリップ方式と称するものが知られているが、いずれも、リード線の取り付けの操作性、保持の安定性に欠けるという欠点があった。上記目的に使用するホルダには、感温素子の引出し線を定位置に安定に保持し、ホルダの長さ方向に歪や変形がないことが必要とされる。このような問題を解決する方法として、例えば、合成樹脂によるモールド成形によってホルダ内にリード線を埋め込む方法が考えられる。
【０００４】
ところが、熱可塑性合成樹脂を用いてホルダを細長い棒状に成形加工したときに、感温素子の引出し線がホルダの成形型内の定位置に確実に保持されていないと、モールド時の樹脂の注入圧力をうけてホルダの中心軸からずれてその一部がホルダの表面に露出することがある。また、成形後、熱歪、熱変形などが原因となってホルダの長手方向（軸方向）に屈曲変形するという問題がある。もし、温度センサのホルダが長手方向（軸方向）に屈曲変形して温度センサごとにその形状が異なるときには、熱交換器（エバポレータ）の近傍の空気の温度の測定位置にバラツキが生じ、ひいてはエアコン毎の温度制御にバラツキが生じ、このバラツキを補正するための調整がさらに必要になる。
【０００５】
本発明の目的は、熱可塑性合成樹脂を用いたホルダに熱歪や熱変形を生じさせず、しかも、感温素子の引出し線を定位置にモールドして安定した温度測定センサを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するため手段】
上記目的を達成するため、本発明による温度測定センサにおいては、感温素子の引出し線をモールドしたホルダを有する温度測定センサであって、
ホルダは、棒状の熱可塑性合成樹脂成形体であり、互いに直交する周面の第１方向と第２方向とに一定間隔を置いてそれぞれ向き合わせに凹部が形成され、
凹部は、熱可塑性合成樹脂成形体内に埋め込まれた引出し線を成形体内の定位置に保形させる保形手段の抜け痕である。
【０００７】
また、第１方向の凹部は、保形手段に用いられた第１ピンの抜け痕の穴であり、第２方向の凹部は、保形手段に用いられた第２ピンの抜け痕の溝である。
【０００８】
また、ホルダの横断面形状は円形であり、第２ピンの抜け痕の溝は、両側縁はホルダの周上に開放されているものである。
【０００９】
また、ホルダの周上に形成された凹部は、ホルダの全長にわたる反りを分断して部分的な範囲の反りに止めるものである。
【００１０】
また、本発明による温度測定センサの製造方法においては、保形処理と、注入処理と、脱型処理とを有する温度測定センサの製造方法であって、
保形処理は、感温素子の引出し線を成形型内にセットし、型内にセットされた引出し線を、それぞれ一定間隔を置いて互いに直交する二つの方向から引出し線の一部を支える処理であり、
注入処理は、成形型を閉じ、型内に溶融合成樹脂を注入し、引出し線をモールドしたホルダを合成樹脂によって引出し線と一体に成形加工する処理であり、
脱型処理は、ホルダを成形型から脱型し、型内で引出し線を支える部分にそれぞれ凹部が形成されたホルダを得る処理である。
【００１１】
また、本発明による温度測定センサ成形用の成形型においては、第１ピンの列と、第２ピンの列とを有し、感温素子の引出し線がモールドされたホルダを有する温度測定センサ成形用の成形型であって、
第１ピンおよび第２ピンは、型内にセットされる温度測定センサの感温素子の引出し線の一部を支える手段として成形型の対をなす割型にセットされ、それぞれ一定間隔を置いて互いに直交する第１方向と、第２方向とに配列された棒状体であり、
第１ピンは、対をなす割型に、それぞれ対をなして向き合わせに組み付けられ、キャビティ内に張出してキャビティ内に形成されるホルダの第１方向に第１ピンの抜け痕の穴を形成するものであり、
第２ピンは、一方の割型に取付けられ、キャビティを横切って、他方の割型に達する長さを有し、キャビティ内に張出してキャビティ内に形成されるホルダの第２方向に第２ピンの抜け痕の溝を形成するものである。
【００１２】
また、第１ピンおよび第２ピンは、いずれも円形断面の棒状体であり、成形型の割型に備え、第１ピンは、キャビティ内にセットされる感温素子の引出し線の２本の被覆線の隣接部に向き合わせに配設されるものであり、第２のピンは、その周面一部がそれぞれの被覆線の外周一部に接するように一方の割型に取り付けられ、他方の割型には、第２ピンを受入れるピン穴が開口されているものである。
【００１３】
また、第１ピン及び第２ピンは、ホルダの長さ方向に交互に位置をずらせたものである。
【００１４】
また、第１ピンは、端面に引出し線の両被覆線の外周形状を象った曲面を有し、この曲面を両被覆線に跨って両面から押し付けることによって、引出し線を定位置に安定に保持するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明による温度測定センサの実施の形態を図によって説明する。図１において、本発明による温度測定センサ１は、感温素子２の引出し線３をモールドしたホルダ４を有している。引出し線３は、対の被覆線３Ａ，３Ｂを有している。感温素子２は、例えばサーミスタであり、感温素子２のリード線５は、引出し線３に結線され、図１（ａ）に示すように、感温素子２は、そのリード線５と、リード線５に結線された引出し線３の一部を含めてエポキシ樹脂による樹脂コート６で覆い、その樹脂コート６にて感温素子２を保護し、さらに必要により、樹脂コート６と、引出し線３とに跨り、熱収縮性チューブ（図示略）で覆って、水密性を高めることもある。
【００１６】
ホルダ４は、熱可塑性合成樹脂成形体であり、円形断面の棒状に加工されたものである。ホルダ４の互いに直交する周面の第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とに一定間隔を置いてそれぞれ向き合わせに凹部７Ａ，７Ａ及び７Ｂ，７Ｂが形成されている。もっとも、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２との区別は、専ら説明の都合のものであり、何れが第１方向または第２方向であってもよい。
【００１７】
凹部７Ａ、７Ｂは、熱可塑性合成樹脂成形体内に埋め込まれた引出し線３の対の被覆線３Ａ、３Ｂを縦方向および横方向からはさんで成形体内の定位置に保形させる保形手段の抜け痕である。第１方向Ｄ１の凹部７Ａ（図１（ａ）参照）は、保形手段に用いられた後述する第１ピン９の抜け痕の穴であり、第２方向Ｄ２（図１（ｂ）参照）の凹部７Ｂは、保形手段に用いられた第２ピン１０Ａの抜け痕の溝であり、第２ピン１０Ａの抜け痕の溝は、両側縁が円形断面のホルダ４の周上に開放されている。８は、ホルダ４の基部に一体に形成したブラケットである。ブラケット８は、温度測定センサ１をエアコン、特に自動車用エアコンに設置する場合の壁面への取付部となるものである。
【００１８】
次に、本発明の温度測定センサの製造方法を工程順に説明する。図２に、本発明による温度測定センサを製造する成形型の構造を示す。本発明による温度測定センサは、保形処理と、注入処理と、脱型処理とを順に行なうことによって製造される。
【００１９】
図２において、まず、感温素子２の引出し線３を成形型１１内にセットする。保形処理は、型内にセットされた引出し線３を、それぞれ一定間隔を置いて互いに直交する二つの方向から引出し線３の一部を支える処理である。保形処理には、第１ピン９の列と、第２ピン１０Ａの列とを型（キャビティ）内に張出した成形型１１の割型１１Ａ，１１Ｂ（図３（ｃ）参照）を用いて行う。
【００２０】
第１ピン９と、第２ピン１０Ａとは、型内にセットされた引出し線３の一部を支える手段として成形型１１にセットされたものであり、それぞれ一定間隔を置いて互いに直交する第１方向Ｄ１と、第２方向Ｄ２とに配列されている。第１ピン９および第２ピン１０Ａは、いずれも棒状体であり、第１ピン９は、成形型１１の割型１１Ａと１１Ｂとにそれぞれ対をなして向き合せ組みつけられ、第２ピン１０Ａは、図３（ｃ）に示すように、一方の割型１１Ｂに取り付けられ、型（キャビティ）を横切って、他方の割型１１Ａに達する長さを有し、第２ピン１０Ａに向き合う他方の割型１１Ａには、第２ピン１０Ａの先端部分を受入れるピン穴１０Ｂが開口されている。図２（Ｃ）において、第１ピン９は、その端面の平面をキャビティ内にセットされる引出し線３の２本の被覆線３Ａ，３Ｂの隣接部に向き合わせに配設されるものであり、第２のピン１０Ａは、その周面一部がそれぞれの被覆線３Ａまたは３Ｂの外周一部に接するように配設されるものである。
【００２１】
なお、樹脂コート６された先端の感温素子２の部分と、引出し線３の基端側の部分とは、成形型１１の型外に露出させ、感温素子２の先端にストッパー１２をあてがって位置規制をするとともに、成形型１１の両開口端縁は、保持部１３にて封止する。また、成形型１１のキャビティには、ブラケット１４の成形部分が設けられている。
【００２２】
次に、保形処理と、注入処理と、脱型処理との処理要領を図３（ａ）〜（ｃ）に示す。図３（ａ）は、対の第１ピン９，９と、１本の第２ピン１０Ａとで引出し線３を保形した状態である。注入処理は、成形型１１の型内に溶融合成樹脂Ｒを注入し、注入された樹脂Ｒによって、引出し線３がモールドされたホルダ４を成形する処理である。図３（ｂ）は、注入処理の処理要領を示している。注入処理によって、ホルダ４は、キャビティの形状を象り、ブラケット１４が基部に形成され、引出し線３を内部に埋め込んで円形断面の棒状に成形加工される。
【００２３】
脱型処理は、図３（ｃ）に示すように、割型１１Ａ，１１Ｂを開いて、型内に成形された成形体であるホルダ４を成形型１１から脱型する処理である。脱型されたホルダ４の外周面要所には、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、第１方向Ｄ１に凹部７Ａ，第２方向Ｄ２に凹部７Ｂがそれぞれ長さ方向に位置がずれて形成される。凹部７Ａ，７Ｂは、前述のように保形手段に用いた第１ピン９と、第２ピン１０Ａとの抜け痕であり、ホルダ４の脱型によって、図１に示す温度測定センサ１が得られる。
【００２４】
本発明において、第１ピン９は、上下段の被覆線３Ａ，３Ｂ間に跨ってその両側の接合部分を支え、第２ピン１０Ａは、上下段の被覆線３Ａ，３Ｂの上面及び下面を支えるため、注入処理の間、引出し線３は、樹脂の注入圧を受けてもずれることがなく、型内の定位置に保持され、注入樹脂をホルダ４の軸線方向に誘導する芯として機能する。
【００２５】
第１ピン９及び第２ピン１０Ａは、注入処理時においては、引出し線３の保形手段として機能し、注入された樹脂は、引出し線３を芯としてその周囲に盛付けられ、注入樹脂は、第１ピン９及び第２ピン１０Ａと、引出し線３（上下段の被覆線３Ａ，３Ｂ）との間に入り込み、引出し線３の周囲を完全に覆って固化する。
【００２６】
脱型処理後は、第１ピン９の抜け痕はホルダ４の周面に開口する穴となり、第２ピン１０Ａの抜け痕は、両側部分がホルダ４の外周に開放された溝となって、いずれもホルダの周上に凹部７Ａ，７Ｂとして残され、この凹部７Ａ，７Ｂは、ホルダ４の変形防止手段として機能する。
【００２７】
すなわち、ホルダ４の成形材料に用いられた熱可塑性合成樹脂の冷却時の「ひけ」や熱歪によって、ホルダの全長にわたる反りや変形が生じようとしても、その反りや変形は、凹部７Ａ，７Ｂによって分断され、部分的な反りに止められて全長にわたる反りの発生が抑制され、たとえ反り、変形が生じたとしても、その変形は、それぞれの凹部７Ａ，７Ａ・・・又は７Ｂ、７Ｂ・・・に分断され、ホルダ４の軸方向の変形は許容範囲内に収めることができる。
【００２８】
本発明において、成形型１１内で感温素子２の引出し線３が樹脂の注入圧力を受けて位置ずれが生じないように保形手段である第１ピン９及び第２ピン１０Ａによって引出し線３を型内の定位置に保持することが必要である。第１ピン９は、引出し線３の両被覆線３Ａ，３Ｂ間に跨ってその両面をはさんで左右の位置ずれを防止し、第２ピン１０Ａは、引出し線３の被覆線３Ａ，３Ｂを上下からはさんで上下の位置ずれを防止するが、ホルダの長さ方向には、第１ピン９及び第２ピン１０Ａの位置を交互にずらせることによって、型内で引出し線を定位置に保持している。
【００２９】
なお、以上実施形態においては、第１ピン９として端面に平坦面を有する棒状のピンを用いる例を示したが、あるいは図２（ｄ）に示すように引出し線３の被覆線３Ａ，３Ｂの外周形状を象った曲面１４を第１ピン９の端面に形成し、この曲面を被覆線３Ａ，３Ｂに跨って両面から押し付けることによって、引出し線を定位置に安定に保持する機能をより高めることができる。本発明は、自動車用エアコンの熱交換器（エバポレータ）の近傍の空気温度を検知させる温度測定センサに限らず、他のエアコンの空気温度検知用として、さらには各種技術分野における温度検知用センサとして広く利用できる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明による温度測定センサにおいては、その成形時に，保持手段として、互いに直交する第１方向と第２方向とに一定間隔を置いてそれぞれ向き合わせに設けた第１ピンと、第２ピンによって感温素子の引出し線を支えて成型加工するものであり、成形時には、引出し線を型内の定位置に保持し、脱型後、第１ピン及び第２ピンの抜け痕は、ホルダの周上に凹部として残され、樹脂の冷却時の「ひけ」や熱歪によってホルダの全長に生ずる反りや変形を部分的な範囲に止めて全長にわたる反りの発生を抑制し、たとえ反り、変形が生じたとしても、その変形の範囲を許容範囲内に収めることが可能であり、エアコン、特に自動車用エアコンの熱交換器（エバポレータ）に接触させることなくその近傍に正規の姿勢で設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の１実施形態を示す温度測定センサの側面図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は（ａ）のＹ１−Ｙ１線断面拡大図、（ｄ）は、第１ピンの他の実施形態を示す図である。
【図２】（ａ）は、本発明の温度測定センサを製造する成形型の側面図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は、（ａ）のＹ２−Ｙ２線拡大断面図である。
【図３】温度測定センサの製造工程を工程順に示すもので、（ａ）は保形処理、（ｂ）は注入処理、（ｃ）は脱型処理の処理要領を示す図である。
【図４】センサのホルダの従来例を示す図である。
【符号の説明】
１ センサ
２ 感温素子
３ 引出し線
４ ホルダ
５ リード線
６ 樹脂コート
７Ａ，７Ｂ 凹部
８ ブラケット
９ 第１ピン
１０Ａ 第２ピン
１０Ｂ ピン穴
１１ 成形型
１１Ａ，１１Ｂ 割型
１２ ストッパ
１３ 保持部
１４ 曲面
Ｒ 注入樹脂

Claims (9)

1. 感温素子の引出し線をモールドしたホルダを有する温度測定センサであって、
   ホルダは、棒状の熱可塑性合成樹脂成形体であり、互いに直交する周面の第１方向と第２方向とに一定間隔を置いてそれぞれ向き合わせに凹部が形成され、
   凹部は、熱可塑性合成樹脂成形体内に埋め込まれた引出し線を成形体内の定位置に保形させる保形手段の抜け痕であることを特徴とする温度測定センサ。
2. 第１方向の凹部は、保形手段に用いられた第１ピンの抜け痕の穴であり、第２方向の凹部は、保形手段に用いられた第２ピンの抜け痕の溝であることを特徴とする請求項１に記載の温度測定センサ。
3. ホルダの横断面形状は円形であり、第２ピンの抜け痕の溝は、両側縁はホルダの周上に開放されているものであることを特徴とする請求項１に記載の温度測定センサ。
4. ホルダの周上に形成された凹部は、ホルダの全長にわたる反りを分断して部分的な範囲の反りに止めるものであることを特徴とする請求項１に記載の温度測定センサ。
5. 保形処理と、注入処理と、脱型処理とを有する温度測定センサの製造方法であって、
   保形処理は、感温素子の引出し線を成形型内にセットし、型内にセットされた引出し線を、それぞれ一定間隔を置いて互いに直交する二つの方向から引出し線の一部を支える処理であり、
   注入処理は、成形型を閉じ、型内に溶融合成樹脂を注入し、引出し線をモールドしたホルダを合成樹脂によって引出し線と一体に成形加工する処理であり、
   脱型処理は、ホルダを成形型から脱型し、型内で引出し線を支える部分にそれぞれ凹部が形成されたホルダを得る処理であることを特徴とする温度測定センサの製造方法。
6. 第１ピンの列と、第２ピンの列とを有し、感温素子の引出し線がモールドされたホルダを有する温度測定センサ成形用の成形型であって、
   第１ピンおよび第２ピンは、型内にセットされる温度測定センサの感温素子の引出し線の一部を支える手段として成形型の対をなす割型にセットされ、それぞれ一定間隔を置いて互いに直交する第１方向と、第２方向とに配列された棒状体であり、
   第１ピンは、対をなす割型に、それぞれ対をなして向き合わせに組み付けられ、キャビティ内に張出してキャビティ内に形成されるホルダの第１方向に第１ピンの抜け痕の穴を形成するものであり、
   第２ピンは、一方の割型に取付けられ、キャビティを横切って、他方の割型に達する長さを有し、キャビティ内に張出してキャビティ内に形成されるホルダの第２方向に第２ピンの抜け痕の溝を形成するものであることを特徴とする温度測定センサ成形用の成形型。
7. 第１ピンおよび第２ピンは、いずれも円形断面の棒状体であり、成形型の割型に備え、第１ピンは、キャビティ内にセットされる感温素子の引出し線の２本の被覆線の隣接部に向き合わせに配設されるものであり、第２ピンは、その周面一部がそれぞれの被覆線の外周一部に接するように一方の割型に取り付けられ、他方の割型には、第２ピンを受入れるピン穴が開口されているものであることを特徴とする請求項６に記載の温度測定センサ成形用の成形型。
8. 第１ピン及び第２ピンは、ホルダの長さ方向に交互に位置をずらせたものであることを特徴とする請求項７に記載の温度測定センサ成形用の成形型。
9. 第１ピンは、端面に引出し線の両被覆線の外周形状を象った曲面を有し、この曲面を両被覆線に跨って両面から押し付けることによって、引出し線を定位置に安定に保持するものであることを特徴とする請求項７に記載の温度測定センサ成形用の成形型。

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