JPH08334418A - サーミスタ式温度検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１サーミスタ９とセンサケース１との間
に、熱の伝わりのよい材質で空気の介在を妨げるような
形状である中空筒状体７を設けることにより、センサケ
ース１の壁を通して伝えられるエンジン冷却水の熱を第
１サーミスタ９へよりよく伝え、第１サーミスタ９の応
答性を向上させる。 【構成】 センサケース１の円筒部１ｂ内周面部に絶縁
筒５を設け、絶縁筒５内部に閉塞部１ａ側から第２サー
ミスタ３、導通板４、第１スプリング６、中空筒状体
７、第２スプリング８の順に挿入する。そして、コネク
タハウジング２をセンサケース１に取り付けると、中空
筒状体７が円筒部１ｂ内部で第１サーミスタの外周部に
配置される。これにより第１サーミスタ９と円筒部１ｂ
との間において熱をよりよく伝え、空気の介在を妨げる
ので、第１サーミスタ９の応答性を向上させることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は１つのケース内に複数の
サーミスタ素子を収納した温度検出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような温度検出器の従来技術とし
ては、例えば実開昭５２−５６７６８号公報に開示され
ているように、一方のサーミスタが金属ケースの底部に
固定され、他方のサーミスタがリード線により金属ケー
スの内部空間に吊持された形で、それぞれ金属ケース内
に収納されたものが知られている。そして、一方のサー
ミスタの上面には金属よりなる導電板が設けられてお
り、金属ケースの内部に設けられた導電性バネにより、
一方のサーミスタおよび導電板が金属ケースの底部に付
勢されている。そして、この金属ケースをエンジン冷却
水の通路配管に挿入し、エンジン冷却水の温度を金属ケ
ースの壁を経てサーミスタに伝えることにより検出して
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この従来技術では、金
属ケースと他方のサーミスタとの間に熱の伝わりの悪い
空気が介在するため、金属ケースの壁を通して伝えられ
るエンジン冷却水の熱が他方のサーミスタに伝わるのに
時間がかかり、他方のサーミスタの応答性が悪いという
問題が発生する。

【０００４】本発明は上記点に鑑みて、金属ケースと他
方のサーミスタとの間に熱の伝わりの良い部材を介在さ
せて、金属ケースの壁を通して伝えられるエンジン冷却
水の熱を、熱の伝わりの良い部材により他方のサーミス
タによりよく伝え、他方のサーミスタの応答性を良くす
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、以下の技術的手段を採用する。請求項１に記
載の発明では、内部に空間を有し、一端は閉塞した閉塞
部（１ａ）からなり、他端は開口して内部空間を外部と
連通させている開口部（１ｃ）からなる金属ケース
（１）を有し、前記金属ケース（１）の前記内部空間に
少なくとも第１サーミスタ（９）および第２サーミスタ
（３）が設けられ、前記第２サーミスタ（３）が前記金
属ケース（１）の内部空間において前記閉塞部（１ａ）
に設けられ、前記第１サーミスタ（９）が前記金属ケー
ス（１）の内部空間において前記閉塞部（１ａ）より他
端側に設けられ、金属よりなる中空筒状体（７）が、前
記第１サーミスタ（９）と前記金属ケース（１）の内壁
面との間に位置するように、前記内部空間に設けられて
いるサーミスタ式温度検出器を特徴とする。

【０００６】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載のサーミスタ式温度検出器において、前記中空筒状体
（７）が前記第２サーミスタ（３）との間に空隙（１
０）を形成するように配置され、前記第２サーミスタ
（３）と前記中空筒状体（７）の第２サーミスタ（３）
側端部との間を電気的に接続する前記線状導電体（６）
が前記空隙（１０）に配置されていることを特徴とす
る。

【０００７】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は２に記載のサーミスタ式温度検出器において、前記中
空筒状体（７）が前記開口部（１ｃ）との間に空隙（１
３）を形成するように配置され、前記中空筒状体（７）
の前記開口部（１ｃ）側端部に電気的に接続された前記
線状導電体（８）が前記空隙（１３）に配置されている
ことを特徴とする 請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれ
か１つに記載のサーミスタ式温度検出器において、前記
中空筒状体（７）はその第２サーミスタ（３）側端部に
閉塞部（７ａ）を有することを特徴とする 請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれ
か１つに記載のサーミスタ式温度検出器において、前記
第１サーミスタ（９）には２本の金属線（９ａ、９ｂ）
が電気的に接続され、前記２本の金属線（９ａ、９ｂ）
および前記第１サーミスタ（９）が樹脂体（２）により
樹脂モールドされ、前記樹脂体（２）を前記開口部（１
ｃ）に組付けることにより前記２本の金属線（９ａ、９
ｂ）および前記第１サーミスタ（９）が前記金属ケース
（１）の前記内部空間に配置されていることを特徴とす
る。

【０００８】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施例記載の具体的手段との対応関係を示すもので
ある。

【０００９】

【発明の作用効果】請求項１記載の発明によれば、空気
に比べて熱の伝わりの良い金属からなる中空筒状体を金
属ケースと第１サーミスタとの間に設けてあり、金属ケ
ースと第１サーミスタとの間において熱の伝わりの悪い
空気の介在を防ぐことができ、かつ金属ケースの壁を通
して伝えられるエンジン冷却水の熱を、中空筒状体によ
り第１サーミスタによりよく伝えて第１サーミスタの応
答性を良くすることができる。

【００１０】請求項１において仮に中空筒状体が第２サ
ーミスタに接触しているとすると、第１サーミスタと第
２サーミスタとの間の熱の伝わりがよくなるため、第２
サーミスタが発生する熱を第１サーミスタによりよく伝
えてしまい、第１サーミスタへの熱干渉を起こす恐れが
ある。これに対して請求項２記載の発明によれば、中空
筒状体が第２サーミスタとの間に空隙を形成するように
配置され、第２サーミスタと中空筒状体の第２サーミス
タ側端部との間を電気的に接続する線状導電体が空隙に
配置されているので、中空筒状体に比べて線状導電体近
傍に熱の伝わりの悪い空気が多く介在しており、第２サ
ーミスタと第１サーミスタとの間の熱の受け渡しを防ぐ
ことができる。よって、第２サーミスタが発生する熱を
第１サーミスタへ伝えにくくなっているため、第１サー
ミスタへの熱干渉を防ぐことができる。

【００１１】また線状導電体により第２サーミスタと中
空筒状体の第２サーミスタ側端部との間が電気的に接続
されており、かつ中空筒状体が導電性を有しているの
で、中空筒状体から線状導電体を経て第２サーミスタへ
の電気的な接続がなされる。つまり中空筒状体および線
状導電体を設けることにより第１サーミスタの応答性を
向上させるだけでなく、電気的接続も兼ねることができ
るので、この温度検出器の構造が単純になる。

【００１２】請求項１において仮に中空筒状体が開口部
側まで達しているとすると、第１サーミスタと開口部側
との間の熱の伝わりがよくなり、中空筒状体の熱を第１
サーミスタおよび開口部側へ伝えるので第１サーミスタ
の応答性が低下する恐れがある。これに対して請求項３
記載の発明によれば、中空筒状体が開口部との間に空隙
を形成するように配置され、中空筒状体の開口部側端部
に電気的に接続されている前記線状導電体が空隙に配置
されているので、中空筒状体に比べて線状導電体近傍に
熱の伝わりの悪い空気が多く介在しており、中空筒状体
の熱を開口部側へ伝えることなく第１サーミスタへ伝え
ることができる。よって、第１サーミスタの応答性をよ
り一層良くすることができる。

【００１３】また、線状導電体が中空筒状体の開口部側
端部に電気的に接続されており、かつ中空筒状体は導電
性を有しているので、開口部から線状導電体を経て中空
筒状体への電気的な接続がなされる。つまり中空筒状体
および線状導電体を設けることにより第１サーミスタの
応答性を向上させるだけでなく、電気的接続も兼ねるこ
とができるので、この温度検出器の構造が単純になる。

【００１４】請求項４記載の発明によれば、上記技術的
手段を有しているため、第１サーミスタの閉塞部側にも
熱の伝わりの良い金属が介在し、第１サーミスタに熱を
より良く伝え、第１サーミスタの応答性をより一層良く
することができる。請求項５記載の発明によれば、樹脂
体を金属ケースの開口部に組付けてあり、第１サーミス
タおよび２本の金属線の位置ずれを防止でき、２本の金
属線が周囲の金属に触れてショートするといった問題が
解消される。また、樹脂体により第１サーミスタが所定
の位置に支持されており振動などが加わっても第１サー
ミスタへがその所定の位置から動かないので、第１サー
ミスタへの熱の伝わりが一定となり、第１サーミスタの
応答性を一定に保つことができる。

【００１５】 〔発明の詳細な説明〕

【００１６】

【実施例】以下、本発明を自動車におけるエンジン冷却
水配管に設けている第１実施例を図１ないし４に従って
説明する。第１実施例における温度検出器は図１に示す
ように、一端は開口し他端は閉塞している金属（例えば
黄銅など）よりなるセンサケース１と、センサケース１
の開口側に取り付けられた樹脂からなるコネクタハウジ
ング２とから主に構成され、このセンサケース１をエン
ジン冷却水の配管通路と略垂直に閉塞側から挿入してい
る。

【００１７】センサケース１は、一端に閉塞した閉塞部
１ａを有する円筒形状の円筒部１ｂと、円筒部１ｂの他
端に形成され、円筒部１ｂより径の大きい開口部１ｃ
と、円筒部１ｂ外周面で開口部１ｃ側に設けられたネジ
部１ｄからなり、このネジ部１ｄにてエンジン冷却水の
配管通路にネジ止めされている。コネクタハウジング２
は、偏長楕円体の第１サーミスタ９と、第１サーミスタ
９を電気的に接続している導電性のリード線９ａ、９ｂ
と、リード線９ａ、９ｂを電気的に接続している導電性
のコネクタターミナル１１ａ、１１ｂとを図のような配
置で樹脂モールドするとともに導電性のコネクタターミ
ナル１１ｃも樹脂モールドしている。

【００１８】このコネクタハウジング２は、主にコネク
タターミナル１１ａ、１１ｂ、１１ｃを樹脂モールド
し、開口部１ａに嵌合している大径部２ａと、第１サー
ミスタおよびリード線を樹脂モールドしており、第１サ
ーミスタの外周部を薄く覆う程度の太さである小径部２
ｂからなる。そして、コネクタターミナル１１ｃは、大
径部２ａと小径部２ｂとの段部２ｃにおいて小径部２ｂ
の外周面に沿って曲がった円弧状の曲部１１ｃ’を有し
ている。ここでセンサケース１の円筒部１ｂは小径部２
ｂの径より大きく構成されており、コネクタハウジング
２の大径部２ａをセンサケース１の開口部１ｃに嵌合し
た時に、小径部２ｂが円筒部１ｂ内部において第１サー
ミスタと閉塞部１ａとの間に空隙１０を形成するような
長さにしてある。

【００１９】また、大径部２ａにおいて開口部１ｃに当
接する小径部にリング状の溝部２ｄが形成され、開口部
１ｃとコネクタハウジング２との間をシールするための
Ｏリング１２が設けられている。さらに開口部１ｃの開
口側にはかしめ部１ｅが全周にわたって形成されてお
り、このかしめ部１ｅにより大径部２ａの回り止めが行
われる。

【００２０】そして、円筒部１ｂの内周面には絶縁体材
料（例えばナイロンなど）からなる絶縁筒５が設けてあ
り、そして絶縁筒５内側で、空隙１０において、閉塞部
１ａ内壁に接するように円板状の第２サーミスタ３が設
けられ、この第２サーミスタ３の開口部１ｃ側に接する
ように金属（例えば黄銅など）からなる円板状の導通板
４が設けられ、この導通板４の開口部１ｃ側に接するよ
うに金属（例えばピアノ線など）からなるコイル状の第
１スプリング６が設けられている。さらに絶縁筒５内側
で小径部２ｂの外周面に沿って、第１スプリング６の開
口部１ｃ側端部に接するように金属（例えばアルミな
ど）からなる中空筒状体７が設けられ、この中空筒状体
７の開口部１ｃ側端部に接するように金属からなるコイ
ル状の第２スプリング８が設けられている。

【００２１】中空筒状体７およびスプリング６、８の外
径は絶縁筒５の内径よりわずかに小さく、内径は小径部
２ｂの外径よりわずかに大きい程度に形成されている。
また、中空筒状体７は第１サーミスタ９よりは長く、円
筒部１ｂ内部において、中空筒状体７の閉塞部１ａ側に
は第１スプリング６を設けるための空隙１０を、中空筒
状体７の開口部１ｃ側には第２スプリング８を設けるた
めの空隙１３を形成しうるように構成されている。

【００２２】次に上記温度検出器の組付方法を述べる。
まず、絶縁筒５をセンサケース１内部に嵌め込み、その
後閉塞部１ａ側から第２サーミスタ３、導通板４、第１
スプリング６、中空筒状体７、第２スプリング８の順に
センサケース１内に挿入する。次にコネクタハウジング
２に形成された溝部２ｄにＯリング１２を挿入した後、
第２スプリング８内周面に沿って小径部２ｂを挿入して
いき、コネクタハウジング２の大径部１０ａを開口部１
ｃに嵌合させ、かしめ部１ｅをかしめる。この時、曲部
１１ｃ’は第２スプリング８の開口部１ｃ側端部に接し
ており、第２スプリング８を閉塞部１ａ側に押圧するの
で、第１スプリング６および第２スプリング８が円筒部
１ｂ内部で縮み、それらの付勢力により中空筒状体７が
センサケース１の円筒部１ｂと第１サーミスタ９との間
に弾性支持され、かつ導通板４および第２サーミスタ３
が第１スプリング６によりセンサケース１の閉塞部１ａ
に押しつけられて密着する。ここでコネクタハウジング
２を開口部１ｃに取り付けた状態において、第１スプリ
ング６、第２スプリング８の付勢力により中空筒状体７
がセンサケース１の円筒部１ｂ内部において第１サーミ
スタ９の外周部に位置するようになっている。

【００２３】次にサーミスタの作動について説明する。
第１サーミスタ９はエンジン制御のための水温センサと
して用いられている。具体的に説明すると、コネクタタ
ーミナル１１ａ、１１ｂが図示しないエンジン用の制御
装置に接続されている。第１サーミスタ９の抵抗値は温
度によって変化するので、上記エンジン用の制御装置か
ら一定の電流を流したときに、第１サーミスタ９の温度
に応じて第１サーミスタ９の両端における電位差が変化
する。そして、第１サーミスタ９の両端における電位差
をエンジン用の制御装置に入力し、この電位差から水温
を算出し、この検出水温を用いてエンジンの制御を行っ
ている。

【００２４】また、第２サーミスタ３は自動車のインス
トルメントパネルに設けられた水温計用の温度センサと
して用いられている。具体的に説明すると、コネクタタ
ーミナル１１ｃが図示しない水温計表示部を介してバッ
テリーに接続され、センサケース１が上記エンジン冷却
水配管に取り付けられているので、バッテリーからの電
流はコネクタターミナル１１ｃ→曲部１１ｃ’→第２ス
プリング８→中空筒状体７→第１スプリング６→導通板
４→第２サーミスタ３→車体に接地という順で流れる。

【００２５】ここで第２サーミスタ３の抵抗値は温度に
よって変化するので、上記バッテリーから一定の電圧を
印加すると、第２サーミスタ３の温度に応じて上記電流
の量が変化する。すると上記水温計表示部を流れる電流
量も変化し、水温計の指針の振れ量が変化する。これに
より、エンジン冷却水温を車室内へ表示する。以上説明
したように第１実施例において、中空筒状体７は空気に
比べて熱の伝わりの良い金属からなり、これをセンサケ
ース１と第１サーミスタ９との間に設けているため、セ
ンサケース１と第１サーミスタ９との間において熱の伝
わりの悪い空気の介在を防ぎ、センサケース１の円筒部
１ｂの壁を通して伝えられるエンジン冷却水の熱を第１
サーミスタ９によりよく伝え、第１サーミスタ９の応答
性を良くすることができる。

【００２６】また中空筒状体７と導通板４との間に存在
する空隙１０に第１スプリング６を配置してあるので、
中空筒状体７と導通板４との間に熱の伝わりの悪い空気
が介在して熱の受け渡しを防いでいる。よって第２サー
ミスタ３が発生する熱が第１サーミスタ９へ伝わりにく
く、第１サーミスタ９への熱干渉を防ぐこともできる。

【００２７】また中空筒状体７とコネクタターミナル１
１ｃの曲部１１ｃ’との間に存在する空隙１３に第２ス
プリング８を配置してあるので、中空筒状体７と曲部１
１ｃ’との間に熱の伝わりの悪い空気が介在して熱の受
け渡しを防いでいる。よって中空筒状体７の持つ熱を曲
部１１ｃ’さらにはコネクタターミナル１１ｃおよび外
部へ逃がすことなく第１サーミスタ９に伝えることがで
き、第１サーミスタ９の応答性を良くすることができ
る。

【００２８】ここで、本発明における中空筒状体７の効
果を実験データにより明確に説明するための比較例とし
て、図１において中空筒状体７を排除し、そのかわりに
コイル状の第３スプリング１４を設けた温度検出器を図
２に示す。ここで、スプリング１４は第１スプリング６
および第２スプリング８と一体に設けてある。そして図
１および図２に示した温度検出器の応答性と熱干渉を比
較したグラフを図３、４に示す。これによると、図１に
示す温度検出器は図２に示す温度検出器よりも応答性が
良く、熱干渉が小さくなっていることがわかる。図３、
４中の応答性とは第１サーミスタ９を２０℃の環境から
３０℃の環境へ移し、それから第１サーミスタ９が２８
℃に変化するまでの時間（秒）で、この時間は短いほう
が応答性が良いことを表し、熱干渉とは第２サーミスタ
３のみに電流を流したときの第１サーミスタ９の温度上
昇（℃）で、この温度上昇は小さいほうが熱干渉が小さ
いことを表す。

【００２９】またコネクタターミナル１１ａ〜１１ｃ、
リード線９ａ、９ｂ、第１サーミスタ９を一体的に樹脂
モールドしてコネクタハウジング２を形成したので、こ
のコネクタハウジング２をセンサケース１の開口部１ｃ
に嵌合するという非常に簡単な作業で上記１１ａ〜１１
ｃ、９ａ、９ｂ、９をセンサケース１内に位置決めでき
る。

【００３０】また、コネクタハウジング２に樹脂モール
ドされている第１サーミスタは、コネクタハウジング２
の大径部２ａをセンサケース１の開口部１ｃに組付ける
ことによりセンサケース１内部の所定位置に支持されて
おり、振動などが加わっても第１サーミスタがその所定
位置から動かないので、第１サーミスタへの熱の伝わり
が一定となり、第１サーミスタの応答性を一定に保つこ
とができる。

【００３１】またリード線９ａ、９ｂがコネクタハウジ
ング２によって覆われており、これによってリード線９
ａ、９ｂが絶縁されているので、リード線９ａ、９ｂが
第２スプリング８および中空筒状体７に触れてショート
するといった問題も防止できる。次に本発明の第２実施
例を図５に基づいて説明する。

【００３２】第２実施例では、第１実施例の第２スプリ
ング８を排除し、そのかわりに中空筒状体７を第１サー
ミスタ９と曲部１１ｃ’との間に位置するように長くし
た。こうすることにより、請求項１に記載のサーミスタ
式温度検出器に比べて曲部１１ｃ’側への熱の伝わりが
よくなるが、センサケース１の円筒部１ｂに挿入する部
品が１つ減るため組付けが単純となり、またコスト面か
らみても好ましい。

【００３３】次に本発明の第３実施例を図６に基づいて
説明する。本実施例では、中空筒状体７の第２サーミス
タ３側端部に閉塞部７ａを設けている。こうすることに
より、第１サーミスタ９の閉塞部１ａ側近傍にも熱の伝
わりの良い金属が存在するため第１サーミスタ９の応答
性をより一層上げることができる。また第１実施例にお
いても中空筒状体７の第２サーミスタ３側端部に閉塞部
７ａを設けることにより、第１サーミスタ９の応答性を
さらに上げることができる。

【００３４】また、第２実施例では中空筒状体７を小径
部２ｂとは独立に小径部２ｂ外周部に嵌合し、この中空
筒状体７を第１スプリング６により曲部１１ｃ’に付勢
しているが、コネクタハウジング２を樹脂モールドする
段階で中空筒状体７をあらかじめ小径部２ｂ外周部に一
体成形すれば、第１スプリング６の付勢力により中空筒
状体７を小径部２ｂ外周部に弾性支持するよりも確実か
つ容易に第１サーミスタ９と円筒部１ｂとの間に設ける
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すサーミスタ式温度検
出器の断面図である。

【図２】本発明の効果を説明する比較例としてのサーミ
スタ式温度検出器の断面図である。

【図３】図１および図２に示すサーミスタ式温度検出器
の応答性を示すグラフである。

【図４】図１および図２に示すサーミスタ式温度検出器
の熱干渉を示すグラフである。

【図５】本発明の第２実施例を示すサーミスタ式温度検
出器の断面図である。

【図６】本発明の第３実施例を示すサーミスタ式温度検
出器の断面図である。

【符号の説明】

１…センサケース、１ａ…閉塞部、１ｂ…円筒部、１ｃ
…開口部、３…第２サーミスタ、４…導通板、６…第１
スプリング、７…中空筒状体、８…第２スプリング、９
…第１サーミスタ、２…コネクタハウジング。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に空間を有し、一端は閉塞した閉塞
   部からなり、他端は開口して内部空間を外部と連通させ
   ている開口部からなる金属ケースを有し、 前記金属ケースの前記内部空間に少なくとも第１サーミ
   スタおよび第２サーミスタが設けられ、 前記第２サーミスタが前記金属ケースの内部空間におい
   て前記閉塞部に設けられ、 前記第１サーミスタが前記金属ケースの内部空間におい
   て前記閉塞部より他端側に設けられ、 金属よりなる中空筒状体が、前記第１サーミスタと前記
   金属ケースの内壁面との間に位置するように、前記内部
   空間に設けられていることを特徴とするサーミスタ式温
   度検出器。
2. 【請求項２】 前記中空筒状体が前記第２サーミスタと
   の間に空隙を形成するように配置され、 前記第２サーミスタと前記中空筒状体の第２サーミスタ
   側端部との間を電気的に接続する前記線状導電体が前記
   空隙に配置されていることを特徴とする請求項１に記載
   のサーミスタ式温度検出器。
3. 【請求項３】 前記中空筒状体が前記開口部との間に空
   隙を形成するように配置され、 前記中空筒状体の前記開口部側端部に電気的に接続され
   た前記線状導電体が前記空隙に配置されていることを特
   徴とする請求項１または２に記載のサーミスタ式温度検
   出器。
4. 【請求項４】 前記中空筒状体はその第２サーミスタ側
   端部に閉塞部を有することを特徴とする請求項１ないし
   ３のいずれか１つに記載のサーミスタ式温度検出器。
5. 【請求項５】 前記第１サーミスタには２本の金属線が
   電気的に接続され、 前記２本の金属線および前記第１サーミスタが樹脂体に
   より樹脂モールドされ、 前記樹脂体を前記開口部に組付けることにより前記２本
   の金属線および前記第１サーミスタが前記金属ケースの
   前記内部空間に配置されていることを特徴とする請求項
   １ないし４のいずれか１つに記載のサーミスタ式温度検
   出器。