JP4520589B2

JP4520589B2 - Temperature sensor

Info

Publication number: JP4520589B2
Application number: JP2000198786A
Authority: JP
Inventors: 恭平林; 雅樹岩谷; 雅彦西
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2020-06-30
Also published as: JP2002013987A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車の内燃機関の吸気管等に取り付けられて、管中を流通するガス等の対象物の温度を測定するのに用いられる温度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、自動車のエンジン等の内燃機関の吸気管を流通する吸入ガス（例えば、空気）等の温度（吸気温）を温度センサにて測定し、その測定値に応じて燃焼効率を最適な状態に制御することが知られている。
【０００３】
しかし、内燃機関の小型，軽量化が進むにつれて、吸気管が内燃機関自体により接近した状態で配されることが多くなってきている。そして、このように配された吸気管では、内燃機関自体が有する熱を受けて加熱されることがある。この結果、吸気管の温度と吸気管を流通する吸入ガスの温度との間に差が生じる。
【０００４】
そこで、このような吸気管に取り付ける温度センサとしては、吸入ガスの温度を正確に測定するために、吸気管自体が有する熱からの影響をできるだけ受けないように構成する必要がある。
そして、このように構成した温度センサとしては、例えば図４（ａ），（ｂ）に示すような２種類のもの（温度センサ１００，２００）が知られている。
【０００５】
即ち、図４（ａ）の温度センサ１００は、正面図である図４（ａ）中左図及び縦断面図である右図に示すように、単一の温度検出素子であるサーミスタ１１０と、サーミスタ１１０を先端（図中下方）に配置した状態で保持する樹脂製の素子保持部１２０と、素子保持部１２０のサーミスタ１１０側を覆った状態で素子保持部１２０を保持する有底筒状の主体金具１３０とを備えている。
【０００６】
この内、サーミスタ１１０には、検出結果を外部から取り出すための二本の信号線１１２，１１４が接続されており、更にこれら信号線１１２，１１４のサーミスタ１１０とは反対側の端部は、Ｌ字状の金属端子１１６，１１８に接続されている。
【０００７】
また、素子保持部１２０は、サーミスタ１１０が配置された先端側の径よりも後端側の径が大きく形成され、更に、後端側は内側に窪んだ凹部１２０ａが形成されている。そして、信号線１１２，１１４の一部及びサーミスタ１１０を被覆部１３０の筒内に収納し、更に、平面図である図４（ａ）中下図に示すように、金属端子１１６，１１８の信号線１１２，１１４に接続された側とは反対側（図中上方）を凹部１２０ａ内に突出させた状態で、これらサーミスタ１１０、信号線１１２，１１４、金属端子１１６，１１８が素子保持部１２０に固定されている。また、主体金具１３０は、後端側の外壁に六角形状の鍔部１３２を有し、鍔部１３２よりも先端寄りの部分（即ち、中央部分）の外壁には、ねじ山を有するねじ部１３４が形成されている。
【０００８】
このように形成された温度センサ１００は、例えば取付対象物である吸気管（図示略）に設けられた取付孔から、サーミスタ１１０が配置された主体金具１３０の先端側を管内に突出させ、更に主体金具１３０の鍔部１３２を所定の工具により締め付けることにより、鍔部１３２が吸気管の外壁に当接（または、パッキン等を介して間接的に接触）した状態で吸気管に固定される。
【０００９】
そして、温度センサ１００では、サーミスタ１１０と主体金具１３０との間には、樹脂製の素子保持部１２０が配置された状態であるため、主体金具１３０が加熱されても、サーミスタ１１０自体にはその熱が比較的伝達されにくくすることができた。
【００１０】
ところが、主体金具１３０は、いわばサーミスタ１１０を覆うように形成されているため、内燃機関からの熱を受けて加熱された吸気管から、鍔部１３２を介して主体金具１３０がその熱を受けた場合には、サーミスタ１１０が配置された先端側にまで熱が伝達することがあり、サーミスタ１１０がその熱を間接的に受けて、吸入ガスの温度を正確に測定できなくなるおそれがあった。
【００１１】
一方、図４（ｂ）に示す温度センサ２００では、温度測定用の各種構成部材（サーミスタ、信号線、金属端子）が温度センサ１００が備えるものと同様に構成されているものの、素子保持部及び主体金具等の形状を異ならせ、サーミスタ１１０を覆う部分と、主体金具とが直接接しないようにそれぞれ別体のものとして構成されている。
【００１２】
即ち、温度センサ２００は、正面図である図４（ｂ）中左図及び縦断面図である右図に示すように、サーミスタ１１０を先端（図中下方）から突出させた状態で保持する樹脂製の素子保持部２１０と、素子保持部２１０のサーミスタ１１０側を覆う有底筒状の被覆ケース２２０と、素子保持部２１０のサーミスタ１１０側を突出させた状態で素子保持部２１０を保持する筒状の主体金具２３０とを備えている。
【００１３】
素子保持部２１０は、後端側（図中上方）が温度センサ１００の素子保持部１２０と同様に形成されている。そして、素子保持部２１０の先端側は、温度センサ１００の素子保持部１２０よりも径が小さく形成された状態で、信号線１１２，１１４の一部及びサーミスタ１１０を覆っている。また、主体金具２３０は、後端側の外壁に六角形状の鍔部２３２を有し、鍔部２３２よりも先端寄りの部分の外壁には、ねじ山を有するねじ部２３４が形成されている。
【００１４】
そして、上記した被覆ケース２２０は、この状態の素子保持部２１０の先端側をその筒内に収納した上で、当該被覆ケース２２０の後端側が素子保持部２１０の内部に配置された状態で、素子保持部２１０に固定されている。
このように構成された温度センサ２００では、被覆ケース２２０と主体金具２３０との間には素子保持部２１０による樹脂部分が配置されているため、主体金具２３０が加熱されても、上記した温度センサ１００に比べてサーミスタ１１０自体にはその熱が伝達されにくくすることができ、より正確に吸入ガスの温度を測定することができた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した温度センサ１００，２００では、各主体金具１３０，２３０の鍔部１３２，２３２が吸気管から露出した状態であるため、これら鍔部１３２，２３２は加熱された吸気管の熱を受けるだけでなく、内燃機関からの熱（放射熱）を受ける場合がある。
【００１６】
このため、温度センサ１００では、主体金具１３０が一層加熱され易くなるため、サーミスタ１１０が一層主体金具１３０からの熱を受けやすくなるおそれがあった。また、温度センサ２００では、サーミスタ１１０は主体金具２３０から距離を置いて配置された状態であるにもかかわらず、一層加熱された主体金具２３０から多少なりとも熱を受けるおそれがあった。
【００１７】
このように、従来の温度センサ１００，２００では、吸気管やその外部からの熱を受けやすい構造であったたため、吸入ガスの温度を正確に測定することができなくなるおそれがあった。
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、測定対象物であるガス等の温度を検出するのに用いられる温度センサにおいて、正確に測定対象物の温度を測定できるようにすることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段，発明の効果】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、温度検出素子と、前記温度検出素子を保持する樹脂製の素子保持部と、前記素子保持部に固定され、当該温度センサを取付対象物にねじ止めして固定するためのねじ山が形成された金属製のねじ部とを有する温度センサであって、
前記素子保持部は主軸に対して略軸対称であり、前記素子保持部は、直接または間接的に前記取付対象物に当接させるための前記主軸に直交する方向に拡径した鍔部を有し、前記素子保持部の前記主軸方向で、前記取付対象物側である一端側には、前記温度検出素子が保持されると共に、前記ねじ部が固定され、前記ねじ部は、筒状の金属からなり、前記ねじ部の前記主軸方向他端側の一部が前記素子保持部に埋設されて埋設部を成し、前記埋設部の側壁には一つ以上の孔部が穿設され、前記素子保持部を形成する樹脂が前記孔部に充填されることにより、前記素子保持部が前記ねじ部の内壁側および外壁側において一体成形されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明（請求項１）の温度センサは、取付対象物に穿設された取付孔を介して、温度検出素子側を取付対象物の内側に突出させると共に、例えば素子保持部の鍔部を所定の締め付け工具を用いて締め付けることにより、ねじ部のねじ山が取付孔の内壁に圧着する等して、最終的には取付対象物に固定される。
【００２０】
そして、本発明の温度センサでは、取付対象物に固定した後には、ねじ部及び温度検出素子は取付対象物の内側に配置されており、取付対象物の外部にはねじ部が露出せず、樹脂製の素子保持部等が露出するだけである。
つまり、本発明の温度センサでは、ねじ部の金属部分が取付対象物の外部の外気等に触れることがないため、このねじ部を介して熱が外部に放散するのを極力阻止することができる。この結果、温度検出素子側と取付対象物の外側との間の熱の伝達が生じにくくなり、温度検出素子側の温度は、常に、例えば測定対象であるガスの温度を維持できるようになる。
【００２１】
従って、本発明の温度センサは、例えば測定対象であるガスの温度の変化に対する応答性が高く、しかも、正確に測定対象の温度を測定することができる。また、素子保持部を形成する樹脂が孔部に充填されることにより、ねじ部及び素子保持部が互いにしっかりと動かないように固定されるようになる。このため、素子保持部の鍔部を、所定の工具を用いて締め付ける場合であっても、素子保持部がねじ部に対して回転移動してしまうことがない。従って、確実に温度センサを取付対象物に取り付けることができる。
そして、請求項２に記載のように、素子保持部の鍔部が多角形状を呈するように形成しておけば、締め付け工具としてボックスレンチ等を用い、この鍔部を介して簡単に温度センサを取付対象物に固定することができる。
【００２２】
また、従来の温度センサでは、ねじ部（主体金具）の外周に多角形状を呈する鍔部を形成していたため、その鍔部の体積分だけ、ねじ部全体としての熱容量が比較的大きくなっていたが、本発明（請求項２）では、この鍔部を素子保持部に形成したため、ねじ部全体としての熱容量は従来の温度センサに比べて小さくなる。
【００２３】
この結果、ねじ部（ひいては、温度センサ自体）の温度と、例えば測定対象であるガスの温度との間に差が生じている場合には、ねじ部の温度が従来の温度センサのねじ部（主体金具）に比べて、速やかにガスの温度に到達するようになり、温度検出素子側の温度もガスの温度に速やかに到達するようになる。
【００２４】
従って、本発明の温度センサは、例えば測定対象であるガスの温度の変化に対する応答性が高く、しかも、正確に測定対象の温度を測定することができる。
そして、このような温度センサでは、請求項３に記載のように、温度検出素子の周囲を、主軸方向一端側が閉塞し、他端側が開口した有底筒状に形成された被覆ケースで覆い、しかも、この被覆ケースを、素子保持部に固定するようにしてもよい。
【００２５】
ここで、被覆ケースは、温度検出素子を保護することを主たる目的として設けられるものである。そして、本発明（請求項３）では、被覆ケースは、ねじ部に直接接触させることなく、樹脂製の素子保持部を介してこのねじ部に固定して設けるものである。このため、ガスの熱を被覆ケースが受けたとしても、ねじ部と被覆ケースとの間には、素子保持部が存在しているため、その熱はねじ部には伝達されにくく、従来の温度センサに比べて、一層温度検出素子とガスとの間の熱の授受自体も生じにくくなる。
【００２６】
一方、請求項４に記載のように、ねじ部に対して、主軸方向一端側に、温度検出素子を覆う被覆部を備えるようにしてもよい。即ち、被覆部は、上記した請求項３中に示す被覆ケースと同様に、温度検出素子を保護するためのものであり、しかも、本発明（請求項４）では、この被覆ケースと同様のものをねじ部に一体的に設けるものである。
【００２７】
このような被覆部を実際に形成するには、例えば、ねじ部を、一端が閉塞し、他端が開口した有底筒状に形成するようにしてもよい。このようにすれば、筒閉塞端側を前記被覆部として用いることが可能となり、しかも、取付対象物の外部には金属製のねじ部が露出しないことにより、従来の温度センサに比べて被覆部と取付対象物の外側との間の熱の授受自体が生じにくくすることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を具体化した各実施例を図面と共に説明する。尚、各実施例では、自動車の内燃機関の吸気管に取り付けて、吸気管中を流通する吸入ガスの温度を測定するための温度センサとして具体化した。また、図３中に示した従来の温度センサ１００，２００と同様の構成部材については同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３１】
まず、第１実施例について説明する。図１は、温度センサ２の概略構成を表し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は、温度センサ２が備える主体金具の正面図である。尚、温度センサ２の正面図については、図４（ｂ）中に示したものとほぼ同様であるため省略する。
【００３２】
温度センサ２は、温度測定用の各種構成部材（サーミスタ１１０、信号線１１２，１１４、金属端子１１６，１１８）と、これら構成部材を保持する固定部４とからなる。また、固定部４は、素子保持部６と、後述するように素子保持部６の一部（先端側）を覆う有底筒状の被覆ケース８と、素子保持部６を保持する主体金具１０とを備えている。そして、固定部４は、素子保持部６と主体金具１０とで略柱状（略円柱状）を成す外形を呈する。
【００３３】
この内、主体金具１０は筒状に形成され、図１（ｂ）に示すように、後端側（図中上方）の側壁には、周方向に沿って等間隔に複数（本実施例では４個）の孔部１２が穿設されている。この孔部１２は、後述するように素子保持部６を形成する際に、形成材料である溶融状態の樹脂を孔部１２内に回り込ませて固化させることにより、主体金具１０と素子保持部６とを動かないように固定するために用いる。また、主体金具１０は、中央寄りの部分から先端側（図中下方）にかけての外壁にねじ山１４ａを有するねじ部１４が形成されている。尚、主体金具１０及び主体金具１０を構成するねじ部１４は、請求項記載の「ねじ部」に相当する。
【００３４】
一方、素子保持部６は、先端側（図中下方）にサーミスタ１１０が配置される第１保持部６ａと、第１保持部６ａよりも大径に形成され、主体金具１０に挿入される第２保持部６ｂと、第２保持部６ｂよりも大径に形成され、第２保持部６ｂが主体金具１０に挿入された際には、この主体金具１０の後端部から突出した状態となるように配置される第３保持部６ｃとからなる。そして、第３保持部６ｃの後端部は内側に窪んだ凹部６ｄを有し、この凹部６ｄ内には、所定間隔を空けて金属端子１１６，１１８が突出している。尚、これら金属端子１１６，１１８は、素子保持部６内に配設された二本の信号線１１２，１１４それぞれを介して、サーミスタ１１０に接続されている。そして、第３保持部６ｃの外壁には、外側方向に突出した六角形状を呈する鍔部１６が形成されている。
【００３５】
被覆ケース８は、例えば、金属または樹脂から形成され、先端側（図中下方）が丸みを帯び、後端側の外壁には周方向に沿って複数本（図中では３本）の突条８ａが形成されている。そして、この被覆ケース８には、その筒内先端側にサーミスタ１１０が配置されるように、素子保持部６（詳しくは、素子保持部６の第１保持部６ａ）に覆われた状態の信号線１１２，１１４の一部及びこのサーミスタ１１０が内側に収納されており、一方、後端側は、素子保持部６（詳しくは、素子保持部６の第２保持部６ｂ）の内部に差し込まれた状態で、この素子保持部６に固定されている（換言すれば、被覆ケース８は、素子保持部６を介して主体金具１０に固定されている）。
【００３６】
以上のように構成される本実施形態の温度センサ２は、以下のようにして製造される。
まず、金属素材（例えば、黄銅鋼やステンレス鋼等の鋼材）を鍛造した後、切削成形する等して主体金具１０を成形する。次に、サーミスタ１１０と金属端子１１６，１１８とを信号線１１２，１１４を介して接続する。
【００３７】
次に、被覆ケース８の後端側を上に向けた状態でこの被覆ケース８を支持し、更に、主体金具１０を、被覆ケース８の後端側がその筒内先端側に配置するようにして支持する。次いで、この状態の被覆ケース８の筒内に、サーミスタ１１０側を先にして、サーミスタ１１０に接続された信号線の一部及びサーミスタ１１０を収納し、金属端子１１６，１１８の後端側を上に向けた状態でこれら金属端子１１６，１１８を支持する。
【００３８】
次いで、これら被覆ケース８、主体金具１０等を所定形状を呈する金型（図示略）内に設置し、溶融状態のポリアミド系樹脂（例えば、具体的にはナイロン６６全体の量に対してガラス繊維を３０％含有させて生成した樹脂）を形成材料として、金型、主体金具１０、被覆ケース８内にこの形成材料を射出することにより素子保持部６を成形する。
【００３９】
そして、このとき、素子保持部６を構成する溶融状態の形成材料は、主体金具１０の孔部１２に回り込んで流入した後に固化するようになるため、形成された素子保持部６は、主体金具１０にしっかりと固定された状態となる。
以上のようにして製造された温度センサ２は、吸気管（図示略）に穿設された取付孔を介して、サーミスタ１１０が配置された先端側（即ち、被覆ケース８の先端側）を管内に突出させた状態で、所定の締め付け工具が用いられて素子保持部６の鍔部１６を締め付けることにより、この吸気管に固定される。その後、管内を流通する吸入ガスの温度の検出がサーミスタ１１０により行われるが、その検出結果は、金属端子１１６，１１８間の電気抵抗値を測定することにより得られる。
【００４０】
ここで、以上のように構成される温度センサ２では、主体金具１０が吸気管に対して、いわば埋設された状態で固定される。一方、樹脂は金属に比べて一般的に熱伝導しにくいことが知られているが、温度センサ２では、吸気管に固定された際には、吸気管の外表面からは、そのような樹脂からなる素子保持部６（及び金属端子１１６，１１８）のみが露出した状態となる。このため、温度センサ２では、吸気管から受けた熱や、管内を流通する吸気ガスの熱は主体金具１０にとどまった状態となり、素子保持部６にはその熱が伝達しにくくなる。従って、温度センサ２を介して吸気管の内外に熱が伝導しにくくなって、吸入ガスの温度を常時正確に測定することが可能となる。
【００４１】
また、温度センサ２では、金属により構成されている部材が、吸気管に埋設された状態となる主体金具１０に限定されているため、温度センサ２全体として熱容量が従来の温度センサに比べて小さい。従って、吸入ガスの温度が変化した場合でも、主体金具１０全体として速やかに吸入ガスの温度に近づくようになり、吸入ガスの温度を正確に測定することが可能となる。
【００４２】
更に、温度センサ２では、サーミスタ１１０は素子保持部６に覆われ、しかも、この素子保持部６のサーミスタ１１０側は被覆ケース８に覆われている。また、この被覆ケース８は、素子保持部６に固定されているものの、主体金具１０とは、この素子保持部６を挟んだ位置関係となる。このため、主体金具１０の温度と、被覆ケース８の温度との間に差が生じていたとしても、樹脂からなる素子保持部６によって温度差による熱の伝達が阻止される。従って、サーミスタ１１０が配置された被覆ケース８側は、主体金具１０に伝達される熱がない分、より速やかに吸入ガスの温度に近づくようになり、一層吸入ガスの温度を正確に測定することが可能となる。
【００４３】
また、主体金具１０と、素子保持部６とは、主体金具１０に穿設された孔部１６に素子保持部６を構成する形成部材（ポリアミド系樹脂）が回り込んで固化することにより、互いにしっかりと固定されている。このため、締め付け工具を用いて素子保持部６の鍔部１６を締め付けても、素子保持部６が主体金具１０に対して動くことない。従って、鍔部１６を締め付ける際に、素子保持部６と、主体金具１０とがばらばらに分解してしまうことがない。
【００４４】
次に、第２実施例の温度センサについて説明する。図２は、温度センサ２０の概略構成を表し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は、主体金具の正面図、（ｃ）は、温度センサが備える主体金具を上から見た平面図を示す。尚、温度センサ２０の正面図については、図４（ｂ）中に示したものとほぼ同じであるため省略する。
【００４５】
温度センサ２０は、温度測定用の各種構成部材（サーミスタ１１０、信号線１１２，１１４、金属端子１１６，１１８）と、これら構成部材を保持する固定部２２とからなる。また、固定部２２は、素子保持部２４と、素子保持部２４の一部を覆う被覆ケース８と、素子保持部２４を保持する主体金具２６とからなる。ここで、固定部２２は、第１実施例の温度センサ２が備える固定部４とは、主体金具及び素子保持部の形状が一部異なるものの、その他の構成は同じである。
【００４６】
この内、温度センサ２０が備える主体金具２６は筒状に形成され、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、後端側（図中上方）の外壁には、周方向に沿って等間隔に複数（本実施例では４個）の直方体状の凸部２８が突設されている。この凸部２８は、後述するように素子保持部２４を形成する際に、形成材料である溶融状態の樹脂を凸部２８の周囲に回り込ませて固化させることにより、主体金具２６と素子保持部２４とを動かないように固定するために用いる。また、主体金具２６には、中央寄りの部分から先端側（図中下方）にかけての外壁にねじ山１４ａを有するねじ部１４が形成されている。尚、主体金具２６及び主体金具２６を構成するねじ部１４は、請求項記載の「ねじ部」に相当する。
【００４７】
一方、素子保持部２４は、先端側（図中下方）にサーミスタ１１０が配置される第１保持部２４ａと、第１保持部２４ａよりも大径に形成され、主体金具１０に挿入される第２保持部２４ｂと、第２保持部２４ｂよりも大径に形成され、第２保持部２４ｂが主体金具２６に挿入された際には、この主体金具２６の後端部から突出した状態となるように配置される第３保持部２４ｃとからなる。そして、第３保持部２４ｃの後端部は凹部６ｄを有している。そして、第３保持部２４ｃの外壁には、鍔部１６が形成されている。
【００４８】
また、素子保持部２４において、主体金具２６の凸部２８に当接する部分では、主体金具２６の凸部２８の形状に沿って窪んで形成されている。つまり、素子保持部２４は、温度センサ２の素子保持部６とは、この主体金具２６の凸部２８の周囲の形状が異なるだけで、その他の構成は同じである。
【００４９】
以上のように構成される本実施例の温度センサ２０は、第１実施例の温度センサ２の場合と同様にして製造されるが、素子保持部２４を形成する際には、溶融状態の形成材料が、主体金具２６の凸部２８の周囲を覆い隠すようにして流入して固化するようになるため、形成された素子保持部２４は、主体金具２６に動かないようにしっかりと固定された状態となる。
【００５０】
以上のようにして製造された温度センサ２０は、温度センサ２の場合と同様にして吸気管に取り付けられて、吸入ガスの温度を測定する。
ここで、以上のように構成される温度センサ２０では、温度センサ２の場合と同様に、吸気管中を流通する吸入ガスの温度を正確に測定することが可能となる等の効果を奏する。
【００５１】
また、主体金具２６と、素子保持部２４とは、主体金具２６に設けられた凸部２８が素子保持部２４に対して、いわばくさび状に打ち込んだ状態でしっかりと固定されている。このため、締め付け工具を用いて素子保持部２４の鍔部１６を締め付けても、素子保持部２４が主体金具２６に対して動くことなく、従って、素子保持部２４と主体金具２６とがばらばらに分解してしまうことがない。
【００５２】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上記第１，第２実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、図１に示す第１実施例の温度センサ２を、図３（ａ）に示すように変形してもよい。即ち、温度センサ３０は、温度測定用の各種構成部材（サーミスタ１１０、信号線１１２，１１４、金属端子１１６，１１８）と、これら構成部材を保持する固定部３２とからなる。また、固定部３２は、素子保持部３４と、素子保持部３４を保持する主体金具３６とからなる。ここで、固定部３２は、第１実施例の温度センサ２が備える固定部４とは、素子保持部３４及び主体金具３６の形状が異なる。
【００５３】
この内、主体金具３６は、正面図を表す図３（ｂ）等に示すように、先端（図中下方）が閉塞し、後端が開口した有底筒状に形成されており、先端側の小径部３６ａと、小径部３６ａよりも後端側にあって外周部にねじ山３８ａが形成され、この小径部３６ａより大径に構成されるねじ部３８と、後端部側の大径部３６ｂとを有する。また、主体金具３６の大径部３６ｂの後端側（図中上方）の側壁には、温度センサ２の場合と同様に、周方向に沿って等間隔に複数（図中では４個）の孔部１２が穿設されている。尚、主体金具３６及び主体金具２６を構成するねじ部３８は、請求項記載の「ねじ部」に相当する。
【００５４】
一方、素子保持部３４は、先端部（図中下方）にサーミスタ１１０が装着され、主体金具３６の筒内に挿入される第１保持部３４ａと、第１保持部３４ａよりも大径に形成され、第１保持部３４ａが主体金具３６に挿入された際には、温度センサ２の素子保持部６の場合と同様に、この主体金具３６の後端部から突出した状態となるように配置される第２保持部３４ｂとからなる。そして、第２保持部３４ｂの外壁には、鍔部１６が形成されている。尚、素子保持部３４では、第２保持部３４ｂ付近の形状は、温度センサ２の素子保持部６の第３保持部６ｃ付近の形状と同様となるように形成されている。
【００５５】
以上のように構成される温度センサ３０では、吸気管に対して、主体金具３６の先端側が吸気管の管内に突出した状態で固定される。そして、温度センサ３０では、主体金具３６の筒内先端側にサーミスタ１１０が配置された状態となるが、吸気管の外表面からは、樹脂からなる素子保持部３４（及び、金属端子１１６，１１８）のみが露出しているだけであり、温度センサ３０を介して吸気管の内外に熱が伝導しにくく、従来の温度センサに比べて吸入ガスの温度を正確に測定することが可能となる。
【００５６】
また、温度センサ３０では、主体金具３６に対して温度センサ２の主体金具１０と同様の孔部１２が形成されているため、温度センサ２の場合と同様に、主体金具３６と、素子保持部３４とが動かないようにしっかりと固定することができる。
【００５７】
そして、図２に示す第２実施例の温度センサ２０を、図３（ｃ）に示すように変形してもよい。即ち、温度センサ４０は、温度測定用の各種構成部材（サーミスタ１１０、信号線１１２，１１４、金属端子１１６，１１８）と、これら構成部材を保持する固定部４２とからなる。また、固定部４２は、素子保持部４４と、素子保持部４４を保持する主体金具４６とからなる。ここで、固定部４２は、第２実施例の温度センサ２０が備える固定部２２とは、素子保持部４４及び主体金具４６の形状が異なる。
【００５８】
この内、主体金具４６は、正面図を表す図３（ｄ）等に示すように、先端（図中下方）が閉塞し、後端が開口した有底筒状に形成されており、先端側の小径部４６ａと、小径部４６ａよりも後端側にあって外周部にねじ山４８ａが形成され、この小径部４６ａより大径に構成されるねじ部４８と、後端部側の大径部４６ｂとを有する。また、主体金具４６の大径部４６ｂの後端側（図中上方）の側壁には、温度センサ２０の主体金具２６と同様に、周方向に沿って等間隔に複数（図中では４個）の凸部２８が突設されている。尚、主体金具４６及び主体金具４６を構成するねじ部４８は、請求項記載の「ねじ部」に相当する。
【００５９】
一方、素子保持部４４は、先端部（図中下方）にサーミスタ１１０が装着され、主体金具４６の筒内に挿入される第１保持部４４ａと、第１保持部４４ａよりも大径に形成され、第１保持部４４ａが主体金具４６に挿入された際には、温度センサ２０の素子保持部２４の場合と同様に、この主体金具４６の後端部から突出した状態となるように配置される第２保持部４４ｂとからなる。尚、素子保持部４４では、第１保持部４４ａ付近の形状は図３（ａ）等に示す温度センサ３０の第１保持部３４ａ付近の形状と同様となるように形成され、第２保持部４４ｂ付近の形状は、温度センサ２０の第３保持部２４ｃ付近の形状と同様となるように形成されている。
【００６０】
以上のように構成される温度センサ４０では、温度センサ３０の場合と同様にして吸気管に固定される。そして、温度センサ４０では、温度センサ３０の場合と同様に、従来の温度センサに比べて吸入ガスの温度を正確に測定することが可能となる効果を奏する。
【００６１】
また、温度センサ４０では、主体金具４６には温度センサ２０の主体金具２６と同様の凸部２８が形成されているため、温度センサ２０の場合と同様に、主体金具４６と、素子保持部４４とが動かないようにしっかりと固定することができる。
【００６２】
ここで、温度センサ３０の主体金具３６の小径部３６ａ、及び、温度センサ４０の主体金具４６の小径部４６ａは、それぞれ請求項記載の「被覆部」に相当する。
また、上記各実施例では、サーミスタは、素子保持部の内側に収納された状態で、被覆ケースや主体金具の筒内先端側に配置するようにしたが、外周にねじ部を有する単なる筒状に主体金具を形成（例えば、図１，２中に示す主体金具のように形成）し、この主体金具の先端からサーミスタ及びサーミスタに接続された信号線を所定の長さ分だけ突出させ、この状態の主体金具に対して、サーミスタを覆うようにして素子保持部を射出成形により形成してもよい。つまり、この場合には、主体金具の先端からは素子保持部の一部が突出するようなり、その内側にサーミスタが収納された状態となる。
【００６３】
このようにしても、サーミスタは素子保持部にてしっかりと保護されており、しかも、吸入ガスの熱は素子保持部の先端側（即ち、サーミスタが配置された部分）には伝達するものの、素子保持部全体には熱が伝導しにくい。このため、温度センサを介して吸気管の内外に熱が伝導しにくくなり、上記各実施例の場合と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
また、上記各実施例等では、吸気管に取り付けて使用するものとして温度センサを説明したが、内燃機関の冷却水の温度を測定する温度センサ（水温センサ）として用いるようにしてもよい。更に、内燃機関の壁温を測定する温度センサとして用いるようにしてもよい。或いは、内燃機関のエンジンオイルやミッションオイル等の温度を測定する油温センサや、自動車の車外温度を測定する外気温センサとしても用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の温度センサの概略構成を示す説明図である。
【図２】第２実施例の温度センサの概略構成を示す説明図である。
【図３】第１及び第２実施例の温度センサを変形した例を示す説明図である。
【図４】従来の温度センサの概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
２，２０，３０，４０…温度センサ、６，２４，３４，４４…素子保持部、８…被覆ケース、１０，２６，３６，４６…主体金具（ねじ部）、１２…孔部、１４，３８，４８…ねじ部、１６…鍔部、２８…凸部、３６ａ，４６ａ…小径部（被覆部）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a temperature sensor that is attached to, for example, an intake pipe of an internal combustion engine of an automobile and used to measure the temperature of an object such as a gas flowing through the pipe.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, the temperature (intake air temperature) of intake gas (for example, air) flowing through the intake pipe of an internal combustion engine such as an automobile engine is measured with a temperature sensor, and the combustion efficiency is optimized according to the measured value It is known to control the state.
[0003]
However, as the internal combustion engine becomes smaller and lighter, the intake pipe is often disposed closer to the internal combustion engine itself. The intake pipe arranged in this way may be heated by receiving heat of the internal combustion engine itself. As a result, there is a difference between the temperature of the intake pipe and the temperature of the intake gas flowing through the intake pipe.
[0004]
Therefore, a temperature sensor attached to such an intake pipe needs to be configured so as not to be affected as much as possible from the heat of the intake pipe itself in order to accurately measure the temperature of the intake gas.
And as a temperature sensor comprised in this way, two types (temperature sensors 100 and 200) as shown, for example in FIG. 4 (a), (b) are known.
[0005]
That is, the temperature sensor 100 in FIG. 4A includes a thermistor 110, which is a single temperature detection element, as shown in the left diagram in FIG. A resin-made element holding part 120 that holds the thermistor 110 in a state of being arranged at the tip (lower side in the figure), and a bottomed cylindrical shape that holds the element holding part 120 in a state of covering the thermistor 110 side of the element holding part 120 A metal shell 130 is provided.
[0006]
Among these, the thermistor 110 is connected with two signal lines 112 and 114 for taking out the detection result from the outside. Further, the end of the signal lines 112 and 114 opposite to the thermistor 110 is L It is connected to the letter-shaped metal terminals 116 and 118.
[0007]
In addition, the element holding portion 120 is formed with a diameter on the rear end side larger than a diameter on the front end side where the thermistor 110 is disposed, and further, a concave portion 120a recessed inward is formed on the rear end side. Then, a part of the signal lines 112 and 114 and the thermistor 110 are accommodated in the cylinder of the covering portion 130, and further, as shown in the lower view of FIG. The thermistor 110, the signal lines 112 and 114, and the metal terminals 116 and 118 are fixed to the element holding unit 120 in a state where the side opposite to the side connected to 112 and 114 (upper side in the figure) protrudes into the recess 120a. Has been. The metal shell 130 has a hexagonal flange 132 on the outer wall on the rear end side, and a thread 134 having a thread on the outer wall of the portion closer to the tip than the flange 132 (that is, the central portion). Is formed.
[0008]
The temperature sensor 100 formed as described above projects, for example, the distal end side of the metal shell 130 on which the thermistor 110 is disposed from an attachment hole provided in an intake pipe (not shown) that is an attachment object, and further, By tightening the flange 132 of the metal shell 130 with a predetermined tool, the flange 132 is fixed to the intake pipe in a state where the flange 132 is in contact with the outer wall of the intake pipe (or indirectly contacted through packing or the like).
[0009]
In the temperature sensor 100, since the resin element holding portion 120 is disposed between the thermistor 110 and the metal shell 130, even if the metal shell 130 is heated, the thermistor 110 itself does not Heat could be made relatively difficult to transfer.
[0010]
However, since the metal shell 130 is formed so as to cover the thermistor 110, the metal shell 130 receives heat from the intake pipe heated by receiving heat from the internal combustion engine via the flange 132. In some cases, heat may be transmitted to the tip side where the thermistor 110 is disposed, and the thermistor 110 may receive the heat indirectly, and the temperature of the intake gas may not be accurately measured.
[0011]
On the other hand, in the temperature sensor 200 shown in FIG. 4B, various constituent members for temperature measurement (thermistor, signal line, metal terminal) are configured in the same manner as those provided in the temperature sensor 100, but the element holding unit and The shape of the metal shell or the like is made different so that the portion covering the thermistor 110 and the metal shell are not in direct contact with each other.
[0012]
That is, the temperature sensor 200 is a resin that holds the thermistor 110 in a state in which the thermistor 110 protrudes from the tip (downward in the drawing), as shown in the left view in FIG. An element holding unit 210 made of metal, a bottomed cylindrical covering case 220 that covers the thermistor 110 side of the element holding unit 210, and a cylinder that holds the element holding unit 210 in a state where the thermistor 110 side of the element holding unit 210 protrudes And a metal shell 230 having a shape.
[0013]
The element holding part 210 is formed in the same manner as the element holding part 120 of the temperature sensor 100 on the rear end side (upper side in the drawing). The tip side of the element holding part 210 covers a part of the signal lines 112 and 114 and the thermistor 110 in a state where the diameter is smaller than the element holding part 120 of the temperature sensor 100. The metal shell 230 has a hexagonal flange portion 232 on the outer wall on the rear end side, and a screw portion 234 having a screw thread is formed on the outer wall closer to the tip than the flange portion 232.
[0014]
And the above-mentioned covering case 220 is in a state where the front end side of the element holding part 210 in this state is housed in the cylinder and the rear end side of the covering case 220 is disposed inside the element holding part 210. It is fixed to the element holding part 210.
In the temperature sensor 200 configured as described above, since the resin portion by the element holding portion 210 is disposed between the covering case 220 and the metal shell 230, the above-described temperature sensor even if the metal shell 230 is heated. Compared to 100, the thermistor 110 itself can be made difficult to transmit heat, and the temperature of the intake gas can be measured more accurately.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the temperature sensors 100 and 200 described above, since the flanges 132 and 232 of the metal shells 130 and 230 are exposed from the intake pipe, the flanges 132 and 232 receive the heat of the heated intake pipe. In addition, there is a case where it receives heat (radiant heat) from the internal combustion engine.
[0016]
For this reason, in the temperature sensor 100, since the metal shell 130 is more easily heated, there is a possibility that the thermistor 110 is more likely to receive heat from the metal shell 130. Further, in the temperature sensor 200, there is a possibility that the thermistor 110 may receive heat from the metal shell 230 that is heated further, even though the thermistor 110 is disposed at a distance from the metal shell 230.
[0017]
As described above, the conventional temperature sensors 100 and 200 have a structure that easily receives heat from the intake pipe and the outside thereof, and thus there is a possibility that the temperature of the intake gas cannot be accurately measured.
The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to make it possible to accurately measure the temperature of a measurement object in a temperature sensor used to detect the temperature of a gas or the like that is the measurement object. And
[0018]
[Means for solving the problems, effects of the invention]
  The invention according to claim 1, which has been made to achieve this object, includes a temperature detection element, a resin-made element holding part that holds the temperature detection element, and the temperature sensor fixed to the element holding part. A temperature sensor having a screw portion made of metal on which a screw thread for fixing by screwing to an attachment object is formed,
  The element holding portion is substantially axially symmetric with respect to the main axis, and the element holding portion has a flange portion whose diameter is increased in a direction perpendicular to the main axis for directly or indirectly contacting the attachment target. In the main axis direction of the element holding part, the temperature detecting element is held and the screw part is fixed to one end side which is the attachment object side.The screw portion is made of a cylindrical metal, and a part of the screw portion on the other end side in the main axis direction is embedded in the element holding portion to form an embedded portion, and the side wall of the embedded portion is Two or more holes are formed, and the resin that forms the element holding part is filled in the hole part, so that the element holding part is integrally formed on the inner wall side and the outer wall side of the screw part.It is characterized by being.
[0019]
According to the temperature sensor of the present invention (claim 1), the temperature detecting element side protrudes to the inside of the attachment object through the attachment hole formed in the attachment object, and for example, the flange portion of the element holding part is predetermined. By tightening using the tightening tool, the thread of the threaded portion is crimped to the inner wall of the mounting hole and finally fixed to the mounting object.
[0020]
And in the temperature sensor of the present invention, after fixing to the attachment object, the screw part and the temperature detection element are arranged inside the attachment object, the screw part is not exposed to the outside of the attachment object, Only the resin element holding part and the like are exposed.
That is, in the temperature sensor of the present invention, since the metal portion of the screw portion does not touch the outside air outside the object to be attached, heat can be prevented from being dissipated to the outside as much as possible. . As a result, heat transfer between the temperature detection element side and the outside of the attachment object is less likely to occur, and the temperature on the temperature detection element side can always maintain the temperature of the gas to be measured, for example.
[0021]
  Therefore, for example, the temperature sensor of the present invention has high responsiveness to changes in the temperature of the gas to be measured, and can accurately measure the temperature of the measurement object.Further, the resin forming the element holding portion is filled in the hole portion, so that the screw portion and the element holding portion are fixed so as not to move firmly. For this reason, even if it is a case where the collar part of an element holding part is tightened using a predetermined tool, an element holding part does not rotate and move to a screw part. Therefore, the temperature sensor can be reliably attached to the attachment object.
  And if the collar part of an element holding | maintenance part is formed so that a polygonal shape may be exhibited as described in Claim 2, a box wrench etc. will be used as a clamping tool, and a temperature sensor will be simply passed through this collar part. It can be fixed to an attachment object.
[0022]
Moreover, in the conventional temperature sensor, since the collar part which exhibits a polygonal shape was formed in the outer periphery of the screw part (metal shell), the heat capacity of the entire screw part was relatively large only by the volume of the collar part. However, in the present invention (Claim 2), since the flange portion is formed in the element holding portion, the heat capacity of the entire screw portion is smaller than that of the conventional temperature sensor.
[0023]
As a result, when there is a difference between the temperature of the screw portion (and thus the temperature sensor itself) and the temperature of the gas to be measured, for example, the temperature of the screw portion is the screw portion of the conventional temperature sensor ( Compared with the metal shell), the temperature of the gas quickly reaches the temperature, and the temperature on the temperature detecting element side also quickly reaches the temperature of the gas.
[0024]
Therefore, for example, the temperature sensor of the present invention has high responsiveness to changes in the temperature of the gas to be measured, and can accurately measure the temperature of the measurement object.
And in such a temperature sensor, as described in claim 3, the periphery of the temperature detection element is covered with a covering case formed in a bottomed cylindrical shape in which one end side in the main axis direction is closed and the other end side is opened, Moreover, the covering case may be fixed to the element holding portion.
[0025]
Here, the covering case is provided mainly for the purpose of protecting the temperature detecting element. In the present invention (Claim 3), the covering case is fixed to the screw portion via a resin-made element holding portion without directly contacting the screw portion. For this reason, even if the heat of the gas is received by the covering case, since the element holding portion exists between the screw portion and the covering case, the heat is not easily transmitted to the screw portion, and the conventional temperature Compared with the sensor, heat transfer between the temperature detection element and the gas is less likely to occur.
[0026]
On the other hand, you may make it provide the coating | coated part which covers a temperature detection element in the main-axis direction one end side with respect to a thread part, as described in Claim 4. That is, the covering portion is for protecting the temperature detecting element, similarly to the covering case shown in claim 3, and in the present invention (claim 4), it is the same as this covering case. Are integrally provided on the threaded portion.
[0027]
In order to actually form such a covering portion, for example, the screw portion may be formed in a bottomed cylindrical shape with one end closed and the other end opened. In this way, the cylinder closed end side can be used as the covering portion, and the metal screw portion is not exposed to the outside of the attachment object, so that the covering portion is compared with the conventional temperature sensor. It is possible to make it difficult for heat transfer between the attachment object and the outside of the attachment target.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. Each embodiment is embodied as a temperature sensor that is attached to an intake pipe of an internal combustion engine of an automobile and measures the temperature of intake gas flowing through the intake pipe. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected about the structural member similar to the conventional temperature sensors 100 and 200 shown in FIG. 3, and the detailed description is abbreviate | omitted.
[0031]
First, the first embodiment will be described. FIG. 1 shows a schematic configuration of the temperature sensor 2, (a) is a longitudinal sectional view, and (b) is a front view of a metal shell provided in the temperature sensor 2. The front view of the temperature sensor 2 is substantially the same as that shown in FIG.
[0032]
The temperature sensor 2 includes various components for temperature measurement (thermistor 110, signal wires 112 and 114, metal terminals 116 and 118), and a fixing portion 4 that holds these components. The fixing portion 4 includes an element holding portion 6, a bottomed cylindrical covering case 8 that covers a part (front end side) of the element holding portion 6 as will be described later, and a metal shell 10 that holds the element holding portion 6. And. The fixing portion 4 has an outer shape that is substantially columnar (substantially cylindrical) with the element holding portion 6 and the metal shell 10.
[0033]
Among them, the metal shell 10 is formed in a cylindrical shape, and as shown in FIG. 1 (b), a plurality of (in the present embodiment, at the rear end side (upper side in the figure) side walls are equally spaced along the circumferential direction. Four holes 12 are formed. As will be described later, when the element holding portion 6 is formed, the hole portion 12 is formed by causing a molten resin, which is a forming material, to wrap around the hole portion 12 and solidify the metal shell 10 and the element holding portion 6. Used to fix and so that it does not move. Further, the metal shell 10 is formed with a screw portion 14 having a screw thread 14a on the outer wall from the portion closer to the center to the tip side (downward in the figure). The metal shell 10 and the screw portion 14 constituting the metal shell 10 correspond to a “screw portion” in the claims.
[0034]
On the other hand, the element holding portion 6 is formed with a first holding portion 6a in which the thermistor 110 is disposed on the tip side (lower side in the drawing) and a diameter larger than that of the first holding portion 6a, and is inserted into the metal shell 10. 2 The holding part 6b and the second holding part 6b are formed to have a larger diameter, and when the second holding part 6b is inserted into the metal shell 10, it protrudes from the rear end of the metal shell 10. The third holding portion 6c is arranged in this manner. The rear end portion of the third holding portion 6c has a recessed portion 6d that is recessed inward, and the metal terminals 116 and 118 protrude from the recessed portion 6d at a predetermined interval. The metal terminals 116 and 118 are connected to the thermistor 110 via two signal lines 112 and 114 arranged in the element holding unit 6. And the collar part 16 which exhibits the hexagon shape which protruded in the outer side direction is formed in the outer wall of the 3rd holding | maintenance part 6c.
[0035]
The covering case 8 is formed of, for example, metal or resin, the tip side (lower side in the figure) is rounded, and the outer wall on the rear end side has a plurality of protrusions (three in the figure) along the circumferential direction. 8a is formed. The covering case 8 is a signal covered by the element holding part 6 (specifically, the first holding part 6a of the element holding part 6) so that the thermistor 110 is arranged on the tip side in the cylinder. A part of the wires 112 and 114 and the thermistor 110 are housed inside, while the rear end side is inserted into the element holding part 6 (specifically, the second holding part 6b of the element holding part 6). In this state, it is fixed to the element holding part 6 (in other words, the covering case 8 is fixed to the metal shell 10 via the element holding part 6).
[0036]
The temperature sensor 2 of the present embodiment configured as described above is manufactured as follows.
First, after forging a metal material (for example, a steel material such as brass steel or stainless steel), the metal shell 10 is formed by cutting and forming. Next, the thermistor 110 and the metal terminals 116 and 118 are connected via the signal lines 112 and 114.
[0037]
Next, the covering case 8 is supported in a state where the rear end side of the covering case 8 faces upward, and the metal shell 10 is arranged such that the rear end side of the covering case 8 is disposed on the front end side in the cylinder. To support. Next, a portion of the signal line connected to the thermistor 110 and the thermistor 110 are accommodated in the cylinder of the covering case 8 in this state, with the thermistor 110 side first, and the rear end sides of the metal terminals 116 and 118 are placed upward. The metal terminals 116 and 118 are supported in a state of being directed toward the surface.
[0038]
Next, the covering case 8, the metal shell 10, and the like are placed in a mold (not shown) having a predetermined shape, and a molten polyamide-based resin (for example, specifically, glass fiber with respect to the total amount of nylon 66 is used. The element holding portion 6 is molded by injecting the forming material into the mold, the metal shell 10 and the covering case 8 using a resin formed by containing 30% as a forming material.
[0039]
At this time, the molten forming material constituting the element holding portion 6 is solidified after flowing into the hole 12 of the metal shell 10 and flowing into the hole, so that the formed element holding portion 6 It will be in the state fixed to the metal fitting 10 firmly.
The temperature sensor 2 manufactured as described above has a front end side (that is, a front end side of the covering case 8) where the thermistor 110 is disposed in the pipe through a mounting hole formed in the intake pipe (not shown). In a state of projecting, the predetermined holding tool is used to fasten the flange portion 16 of the element holding portion 6 to fix it to the intake pipe. Thereafter, the temperature of the suction gas flowing in the pipe is detected by the thermistor 110, and the detection result is obtained by measuring the electric resistance value between the metal terminals 116 and 118.
[0040]
  Here, in the temperature sensor 2 configured as described above, the metal shell 10 is fixed to the intake pipe in a so-called embedded state. On the other hand, it is known that a resin is generally less likely to conduct heat than a metal. However, in the temperature sensor 2, when the resin is fixed to the intake pipe, such a resin is formed from the outer surface of the intake pipe. Only the element holding part 6 (and the metal terminals 116, 118) made of is exposed. For this reason, in the temperature sensor 2, the heat received from the intake pipe and the heat of the intake gas flowing through the pipe remain in the metal shell 10, and it is difficult for the heat to be transmitted to the element holding portion 6.TheBecome. Therefore, it becomes difficult for heat to be conducted to the inside and outside of the intake pipe via the temperature sensor 2, and the temperature of the intake gas can be always accurately measured.
[0041]
Moreover, in the temperature sensor 2, since the member comprised with the metal is limited to the metal shell 10 which will be in the state embed | buried in an intake pipe, the heat capacity as a whole temperature sensor 2 is small compared with the conventional temperature sensor. . Therefore, even when the temperature of the intake gas changes, the metal shell 10 as a whole approaches the temperature of the intake gas quickly, and the temperature of the intake gas can be accurately measured.
[0042]
Further, in the temperature sensor 2, the thermistor 110 is covered with the element holding part 6, and the thermistor 110 side of the element holding part 6 is covered with the covering case 8. Although the covering case 8 is fixed to the element holding part 6, the covering case 8 is in a positional relationship with the metal shell 10 with the element holding part 6 interposed therebetween. For this reason, even if there is a difference between the temperature of the metal shell 10 and the temperature of the covering case 8, the element holding portion 6 made of resin prevents heat transfer due to the temperature difference. Accordingly, the side of the covering case 8 on which the thermistor 110 is arranged comes closer to the temperature of the intake gas more quickly because there is no heat transferred to the metal shell 10, and the temperature of the intake gas can be measured more accurately. Is possible.
[0043]
In addition, the metal shell 10 and the element holding portion 6 are mutually solidified by the formation member (polyamide-based resin) constituting the element holding portion 6 entering the hole 16 formed in the metal shell 10 and solidifying. It is firmly fixed. For this reason, even if it tightens the collar part 16 of the element holding part 6 using a clamping tool, the element holding part 6 does not move with respect to the metal shell 10. Therefore, when the flange portion 16 is tightened, the element holding portion 6 and the metal shell 10 are not separated apart.
[0044]
Next, the temperature sensor of the second embodiment will be described. 2A and 2B show a schematic configuration of the temperature sensor 20, wherein FIG. 2A is a longitudinal sectional view, FIG. 2B is a front view of the metal shell, and FIG. 2C is a plan view of the metal shell included in the temperature sensor as viewed from above. Indicates. The front view of the temperature sensor 20 is substantially the same as that shown in FIG.
[0045]
The temperature sensor 20 includes various constituent members for temperature measurement (thermistor 110, signal wires 112 and 114, metal terminals 116 and 118), and a fixing portion 22 that holds these constituent members. The fixing portion 22 includes an element holding portion 24, a covering case 8 that covers a part of the element holding portion 24, and a metal shell 26 that holds the element holding portion 24. Here, the fixing part 22 is the same as the fixing part 4 included in the temperature sensor 2 of the first embodiment, except for the shapes of the metal shell and the element holding part.
[0046]
Among these, the metal shell 26 provided in the temperature sensor 20 is formed in a cylindrical shape, and, as shown in FIGS. 2B and 2C, the outer wall on the rear end side (upper side in the drawing) extends along the circumferential direction. A plurality (four in the present embodiment) of rectangular parallelepiped convex portions 28 are provided at regular intervals. As will be described later, when the element holding portion 24 is formed, the convex portion 28 is formed by causing a molten resin, which is a forming material, to wrap around the convex portion 28 and solidify the metal shell 26 and the element holding portion. 24 is used to fix it so as not to move. Further, the metal shell 26 is formed with a threaded portion 14 having a thread 14a on the outer wall from a portion closer to the center to the tip side (lower side in the figure). The metal shell 26 and the screw portion 14 constituting the metal shell 26 correspond to a “screw portion” in the claims.
[0047]
On the other hand, the element holding portion 24 is formed with a first holding portion 24a where the thermistor 110 is disposed on the distal end side (downward in the drawing) and a diameter larger than that of the first holding portion 24a, and is inserted into the metal shell 10. 2 The holding part 24b is formed in a larger diameter than the second holding part 24b, and when the second holding part 24b is inserted into the metal shell 26, the metal shell 26 protrudes from the rear end. The third holding portion 24c is arranged as described above. And the rear-end part of the 3rd holding | maintenance part 24c has the recessed part 6d. And the collar part 16 is formed in the outer wall of the 3rd holding | maintenance part 24c.
[0048]
Further, in the element holding portion 24, a portion that contacts the convex portion 28 of the metal shell 26 is formed to be recessed along the shape of the convex portion 28 of the metal shell 26. That is, the element holding part 24 is the same as the element holding part 6 of the temperature sensor 2 except for the shape around the convex part 28 of the metal shell 26, and the other configuration.
[0049]
The temperature sensor 20 of the present embodiment configured as described above is manufactured in the same manner as the temperature sensor 2 of the first embodiment. However, when the element holding portion 24 is formed, a molten state is formed. Since the material flows in and solidifies so as to cover the periphery of the convex portion 28 of the metal shell 26, the formed element holding portion 24 is firmly fixed to the metal shell 26 so as not to move. It becomes a state.
[0050]
The temperature sensor 20 manufactured as described above is attached to the intake pipe in the same manner as the temperature sensor 2 and measures the temperature of the intake gas.
Here, in the temperature sensor 20 configured as described above, as in the case of the temperature sensor 2, there are effects such as being able to accurately measure the temperature of the intake gas flowing through the intake pipe.
[0051]
Further, the metal shell 26 and the element holding portion 24 are firmly fixed in a state where the convex portion 28 provided on the metal shell 26 is driven into the element holding portion 24 in a so-called wedge shape. For this reason, even if the flange 16 of the element holding part 24 is tightened using a tightening tool, the element holding part 24 does not move with respect to the metal shell 26, and therefore the element holding part 24 and the metal shell 26 are separated. There is no disassembly.
[0052]
As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited to the said 1st, 2nd Example, It can take a various aspect.
For example, the temperature sensor 2 of the first embodiment shown in FIG. 1 may be modified as shown in FIG. That is, the temperature sensor 30 includes various components for temperature measurement (thermistor 110, signal lines 112 and 114, metal terminals 116 and 118), and a fixing portion 32 that holds these components. The fixing portion 32 includes an element holding portion 34 and a metal shell 36 that holds the element holding portion 34. Here, the shape of the element holding part 34 and the metal shell 36 is different from the fixing part 4 included in the temperature sensor 2 of the first embodiment.
[0053]
Among them, the metal shell 36 is formed in a bottomed cylindrical shape with the front end (lower side in the figure) closed and the rear end opened, as shown in FIG. A small-diameter portion 36a, a screw thread 38a formed on the outer peripheral portion on the rear end side with respect to the small-diameter portion 36a, and a large diameter on the rear-end portion side. Part 36b. Further, as in the case of the temperature sensor 2, a plurality of (four in the figure) equally spaced along the circumferential direction are provided on the side wall on the rear end side (upper side in the figure) of the large-diameter portion 36 b of the metal shell 36. A hole 12 is formed. The metal shell 36 and the screw portion 38 constituting the metal shell 26 correspond to a “screw portion” in the claims.
[0054]
On the other hand, the element holding part 34 is provided with the thermistor 110 at the tip part (lower side in the drawing), and is formed with a first holding part 34a inserted into the cylinder of the metal shell 36 and a diameter larger than that of the first holding part 34a. When the first holding portion 34a is inserted into the metal shell 36, it is arranged so as to protrude from the rear end portion of the metal shell 36, as in the case of the element holding portion 6 of the temperature sensor 2. Second holding portion 34b. And the collar part 16 is formed in the outer wall of the 2nd holding | maintenance part 34b. In the element holding part 34, the shape near the second holding part 34 b is formed to be the same as the shape near the third holding part 6 c of the element holding part 6 of the temperature sensor 2.
[0055]
In the temperature sensor 30 configured as described above, the front end side of the metal shell 36 is fixed to the intake pipe in a state of protruding into the intake pipe. In the temperature sensor 30, the thermistor 110 is arranged on the front end side in the cylinder of the metal shell 36, but from the outer surface of the intake pipe, the element holding portion 34 (and the metal terminals 116, 118 made of resin). ) Are only exposed, and heat is less likely to be conducted into and out of the intake pipe via the temperature sensor 30, and the temperature of the intake gas can be accurately measured as compared with a conventional temperature sensor.
[0056]
Further, in the temperature sensor 30, the hole 12 similar to that of the metal shell 10 of the temperature sensor 2 is formed in the metal shell 36, so that the metal shell 36 and the element holding portion are similar to the case of the temperature sensor 2. 34 can be firmly fixed so that it does not move.
[0057]
Then, the temperature sensor 20 of the second embodiment shown in FIG. 2 may be modified as shown in FIG. That is, the temperature sensor 40 includes various constituent members for temperature measurement (the thermistor 110, signal lines 112 and 114, metal terminals 116 and 118), and a fixing portion 42 that holds these constituent members. The fixing portion 42 includes an element holding portion 44 and a metal shell 46 that holds the element holding portion 44. Here, the shape of the element holding part 44 and the metal shell 46 is different from the fixing part 22 provided in the temperature sensor 20 of the second embodiment.
[0058]
Among them, the metal shell 46 is formed in a bottomed cylindrical shape with the front end (lower side in the figure) closed and the rear end opened, as shown in FIG. A small-diameter portion 46a, a screw thread 48a on the outer peripheral portion on the rear end side of the small-diameter portion 46a, a screw portion 48 configured to have a larger diameter than the small-diameter portion 46a, and a large-diameter on the rear-end portion side. Part 46b. Further, a plurality of (four in the figure) are arranged at equal intervals along the circumferential direction on the side wall on the rear end side (upper side in the figure) of the large-diameter portion 46 b of the metal shell 46, similarly to the metal shell 26 of the temperature sensor 20. ) Is projected. The metal shell 46 and the screw portion 48 constituting the metal shell 46 correspond to a “screw portion” in the claims.
[0059]
On the other hand, the element holding portion 44 is provided with the thermistor 110 at the tip (lower side in the figure), and is formed with a first holding portion 44a inserted into the cylinder of the metal shell 46 and a diameter larger than that of the first holding portion 44a. When the first holding portion 44a is inserted into the metal shell 46, it is arranged so as to protrude from the rear end portion of the metal shell 46, as in the case of the element holding portion 24 of the temperature sensor 20. Second holding portion 44b. In the element holding portion 44, the shape near the first holding portion 44a is formed to be the same as the shape near the first holding portion 34a of the temperature sensor 30 shown in FIG. The shape near 44b is formed to be the same as the shape near the third holding portion 24c of the temperature sensor 20.
[0060]
The temperature sensor 40 configured as described above is fixed to the intake pipe in the same manner as the temperature sensor 30. In the temperature sensor 40, as in the case of the temperature sensor 30, the temperature of the intake gas can be measured more accurately than the conventional temperature sensor.
[0061]
Further, in the temperature sensor 40, the metal shell 46 is formed with a convex portion 28 similar to that of the metal shell 26 of the temperature sensor 20, so that the metal shell 46 and the element holding portion 44 are the same as in the case of the temperature sensor 20. It can be firmly fixed so that it does not move.
[0062]
Here, the small-diameter portion 36a of the metal shell 36 of the temperature sensor 30 and the small-diameter portion 46a of the metal shell 46 of the temperature sensor 40 correspond to “covering portions” recited in the claims.
In each of the above embodiments, the thermistor is arranged inside the cylinder holding tip or the metal shell in the state of being housed inside the element holding part. A metal shell is formed on the metal shell (for example, formed as the metal shell shown in FIGS. 1 and 2), and the thermistor and the signal line connected to the thermistor are projected from the tip of the metal shell by a predetermined length. The element holding part may be formed by injection molding so as to cover the thermistor with respect to the metal shell in the state. That is, in this case, a part of the element holding part protrudes from the tip of the metal shell, and the thermistor is housed inside.
[0063]
Even in this case, the thermistor is firmly protected by the element holding portion, and the heat of the suction gas is transmitted to the tip side of the element holding portion (that is, the portion where the thermistor is disposed). It is difficult for heat to be conducted to the entire holding part. For this reason, it becomes difficult for heat to be conducted to the inside and outside of the intake pipe via the temperature sensor, and the same effect as in each of the above embodiments can be obtained.
[0064]
In each of the above-described embodiments, the temperature sensor has been described as being used by being attached to the intake pipe. However, it may be used as a temperature sensor (water temperature sensor) for measuring the temperature of the cooling water of the internal combustion engine. Furthermore, it may be used as a temperature sensor for measuring the wall temperature of the internal combustion engine. Or you may make it use also as an oil temperature sensor which measures the temperature of engine oil, mission oil, etc. of an internal combustion engine, or an outside air temperature sensor which measures the outside temperature of a car.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a temperature sensor according to a first embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a temperature sensor according to a second embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example in which the temperature sensor of the first and second embodiments is modified.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a conventional temperature sensor.
[Explanation of symbols]
2, 20, 30, 40 ... temperature sensor, 6, 24, 34, 44 ... element holding part, 8 ... covering case, 10, 26, 36, 46 ... metal shell (screw part), 12 ... hole, 14, 38, 48 ... screw part, 16 ... collar part, 28 ... convex part, 36a, 46a ... small diameter part (covering part).

Claims

A temperature sensing element;
A resin-made element holding unit for holding the temperature detecting element;
A temperature sensor having a metal screw portion fixed to the element holding portion and formed with a screw thread for fixing the temperature sensor to an attachment object by screwing,
The element holding portion is substantially axisymmetric with respect to the main axis,
The element holding portion has a flange portion whose diameter is expanded in a direction perpendicular to the main axis for directly or indirectly contacting the attachment object,
In the principal axis direction of the element holding part, at one end side which is the attachment object side, the temperature detecting element is held and the screw part is fixed ,
The screw part is made of a cylindrical metal,
A part of the other end side in the main axis direction of the screw part is embedded in the element holding part to form an embedded part,
One or more holes are drilled in the side wall of the buried portion,
The temperature sensor, wherein the hole is filled with a resin forming the element holding portion, so that the element holding portion is integrally formed on the inner wall side and the outer wall side of the screw portion .

The temperature sensor according to claim 1, wherein the flange is formed to have a polygonal shape.

The temperature detection element is covered with a covering case formed in a bottomed cylindrical shape whose periphery is closed at one end in the main axis direction and opened at the other end.
The temperature sensor according to claim 1, wherein the covering case is fixed to the element holding portion.

The temperature sensor according to claim 1, wherein the screw portion includes a covering portion that covers the temperature detection element on one end side in the main axis direction.