JPH1054766A - 温度検出装置 - Google Patents

温度検出装置

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JPH1054766A
JPH1054766A JP21079596A JP21079596A JPH1054766A JP H1054766 A JPH1054766 A JP H1054766A JP 21079596 A JP21079596 A JP 21079596A JP 21079596 A JP21079596 A JP 21079596A JP H1054766 A JPH1054766 A JP H1054766A
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JP
Japan
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temperature
electrode body
sensitive resistor
detecting device
metal
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JP21079596A
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English (en)
Inventor
Atsushi Miyazaki
敦史 宮▲崎▼
Takayuki Saito
孝行 斉藤
Takashi Kadohiro
崇 角▲廣▼
Mamoru Tsumagari
守 津曲
Shinya Igarashi
信弥 五十嵐
Tadao Suzuki
忠雄 鈴木
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Hitachi Ltd
Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Car Engineering Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】耐腐食性と接続信頼性を十分確保することので
きる温度検出装置の構造を提供する。 【解決手段】内燃機関の吸気系システムに装着される温
度検出装置において、感温抵抗体のリード線(3A,3
B)とその支持体(6A,6B)を耐腐食性材料とし、
且つ、感温抵抗体の電極(4A,4B)露出部とリード
線の溶接部周囲を耐腐食性材料(5)で被覆しリード線
とその支持体を溶接により接続したことで、高い耐腐食
性が得られたので、感温抵抗体とその支持体を吸気管内
に露出させる構造とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気温
度検出装置に係り、温度検出部である感温抵抗体と金属
支持体の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関の吸入空気温度検出装置の従来
技術の一例を図3に示す。感温抵抗体の感温素子31が
サーミスタチップ,電極体32A,32Bがジュメッ
ト,絶縁封入材33が鉛ガラス,金属線34A,34B
がニッケルメッキした銅被覆鉄線より構成され、外部接
続端子35A,35Bと金属線34A,34Bを接続部
材36A,36Bと一緒に加締め接続し、樹脂でハウジ
ング37を一体成形した後、感温抵抗体とハウジング3
7周辺に樹脂コーティング38を施し、温度検出装置を
構成している。
【0003】図4に別の実施例を示す。エポキシ系レジ
ン41で被覆された感温抵抗体42の金属線43A,4
3Bをチュウブ状部材44に挿入し、外部接続端子45
A,45Bとハンダ接続し、樹脂でハウジング46を一
体成形する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図3の従来例では、樹
脂コーティング38をハウジング37成形後に行ってい
るため、アーチ状のプロテクタ39の中に設置された感
温抵抗体の金属線34A,34Bの溶接部凹凸形状を完
全に被覆するのが難しい。また、樹脂コーティング自体
がSO2 ガス雰囲気等の腐食環境下で耐腐食性が十分確
保されるとはいえない。さらに、感温抵抗体の接続に
は、金属線34A,34Bの直角曲げ及び切断,外部接
続端子35A,35B,接続部材36A,36Bとの加
締め、モールド金型への設置とインジェクション成形が
必要であり、作業性に劣り、原価低減上のネックとな
る。
【0005】図4の従来例では、金属線付感温抵抗体自
体が樹脂に埋没した構造のため、耐腐食性は確保されて
いる。しかし、ハウジング44が、装着部の吸気管壁面
の温度影響を受けるため、ハウジング樹脂内に埋没した
リード線付感温抵抗体にも温度影響があり、吸気管内の
温度に対し検出誤差となる欠点がある。また、樹脂に埋
没させた分、感温抵抗体の熱容量が大きくなるため、吸
気温度が急激に変化した場合の温度検出応答性が悪化す
る欠点も有する。
【0006】本発明が解決しようとする課題は、温度検
出装置が吸気管壁面の温度影響を受け難くし、且つ、温
度検出応答性を良くするために金属線付抵抗体と金属支
持体を吸気管路中に露出させる構造としたうえで、耐腐
食性を十分確保することのできる温度検出装置の構造を
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の温度検出装置の
構造は、感温抵抗体の金属線と金属支持体を耐腐食性材
料としたうえ、溶接により接続し、且つ、感温抵抗体の
電極体露出部及び、電極体と金属線の溶接部を耐腐食性
材料で被覆したことを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】図1,図2及び図5を用いて、本
発明の一実施例を説明する。図2は温度検出装置である
吸気温センサの全体図、図1は該吸気温センサの温度検
出部の拡大図である。温度検出素子である感温抵抗体
は、鉛ガラス管1に半導体サーミスタチップ2及び、ニ
ッケル製リード線3A,3Bを溶接したジュメット製円
筒電極体4A,4Bを挿入し封入した後、金属露出部で
ある電極体の側面,リード線との溶接部周囲、及びリー
ド線をニッケルメッキ5で被覆した構造を有する。温度
検出装置は、感温抵抗体保持用のステンレス製ターミナ
ル6A,6Bと外部装置接続用のコネクタターミナル7
A,7Bを溶接したものを、PBT樹脂で吸気管路への
取付部を有したハウジング8に一体成形し、該感温抵抗
体のリード線3A,3Bをステンレス製ターミナル6
A,6Bに適切な条件で溶接したものである。図5は自
動車エンジンの吸気系システムを示すが、外気導入口と
空気濾過エレメントを有するエアクリーナ51、吸入空
気流量を検出するエアフローセンサ52,吸気管53,
吸入空気流量を制御するスロットルバルブ54,サージ
タンク55,インテークマニフォールド56より構成さ
れる。また、排気管57と吸気管53はEGR(EXHAUST
GAS RECIRCULATION)バルブ58を介して接続されてお
り、排出ガスが吸気管内に注入される。さらに、PCV
(POSITIVE CRANKCASEVENCTIRATION)バルブ59を介し
て、クランクケース60と吸気管53も接続されてお
り、クランクケース内に漏れ出る未燃ガスと排出ガスよ
りなるブローバイガスが吸気管内に注入される。吸気温
センサ62は、吸気管53に挿入固定し温度検出部を吸
気管路中に露出させて用いるため、未燃ガスや排出ガス
雰囲気下に晒されるうえ、吸入吸気に含まれる塩水雰囲
気や高温高湿雰囲気にも晒されるため、高い耐腐食性が
求められる。
【0009】それに対して図1に示した温度検出部は、
感温抵抗体の電極体4A,4Bのジュメット露出部及び
リード線3A,3Bとの溶接部周囲を耐腐食性の高いニ
ッケルメッキで完全に被覆した上、リード線3A,3B
にニッケル、ターミナル6A,6Bに同じく耐腐食性の
高いステンレスを用いたので、85℃85%RH,10
00時間の高温高湿試験や、JIS Z2371による
200時間の塩水噴霧試験を行っても錆の発生はなく、
高い耐腐食性を持つ構造とすることができる。また、吸
入空気中にターミナル6A,6Bと感温抵抗体とそのリ
ード線3A,3Bを適度に露出させることにより、吸気
管壁面と吸気温センサのハウジング8が密着しているこ
とによる吸気管壁面の温度影響をなくすことができたの
で、吸気管内に設置し熱電対の検出温度と同等の検出精
度を得ることができた。さらに、ターミナル6A,6B
を有するハウジング8を樹脂で一体成形後、感温抵抗体
のリード線3A,3Bを溶接するだけで、吸気温センサ
が得られるので、組立作業が簡単なことによる低価格
化、接続が溶接であることによる高信頼性化が図れる。
本発明による温度検出装置を図5に示す内燃機関の吸気
系システムに装着し、吸気温検出信号をマイクロコンピ
ュータで受け取り、所定のアルゴリズムで計算処理する
ことで、エンジンの点火時期や燃料噴射の制御を行うこ
とのできる制御システムを得ることができる。
【0010】図6は、感温抵抗体の構造の異なる他の実
施例である。中実円筒アルミナボビン63にバレルスパ
ッタにより白金薄膜64を形成し、熱処理して感温素子
とする。該感温素子に鉄ニッケル製電極キャップ65
A,65Bを圧入固着し、ニッケル製リード線66A,
66Bを溶接する。白金薄膜64をレーザトリミングし
抵抗値調整を施したあと、白金薄膜部及び電極の一部に
ガラス67を被覆したあと、電極キャップ65A,65
Bの露出部とリード線の表面にニッケルメッキ68を施
し、感温抵抗体を構成したものである。本感温抵抗体の
リード線66A,66Bをステンレス製ターミナル6
A,6Bに溶接することで、図2及び図5に示した吸気
温センサ62と同様に耐腐食性の高い構造が得られる。
【0011】図7(A),図7(B)には、空気流量検
出装置であるエアフローセンサに本発明による温度検出
部を一体化した他の実施例を示す。エアフローセンサ
は、空気流量検出素子である発熱抵抗体71,該発熱抵
抗体を定温度制御するための基準抵抗となる感温抵抗体
72,該抵抗体71,72の保持ターミナル73,74
と外部装置との接続ターミナル75を内在するハウジン
グ76,バイパス通路を形成するバイパスモールド7
7,制御回路を有するハイブリッドIC78,カバー7
9より構成される。発熱抵抗体71と感温抵抗体72の
配置されるバイパス通路内の空気流量が変化すると、発
熱抵抗体から熱伝達によって奪われる放熱量が変化す
る。両抵抗体の温度差が一定になるように制御回路で定
温度制御することで、空気流量の変化量を発熱抵抗体の
電流の変化量として検出することができる。エアフロー
センサに本発明の吸気温センサを一体化するため、ハウ
ジング76に吸気温センサ用のステンレス製のターミナ
ル80A,80Bと外部装置接続用のターミナル81
A,81Bを内在するように配置する。両ターミナルの
接続は、ハウジング内部でアルミワイヤボンディング8
2A,82Bを用いて行う。感温抵抗体83のリード線
84A,84Bを該ターミナル80A,80Bに溶接す
る。該感温抵抗体を保護するために、バイパスモールド
77の形状の一部を変えてプロテクタとする。本吸気温
センサ一体型エアフローセンサは、図5に示した自動車
エンジンの吸気系システムに搭載すると、従来、エアフ
ローセンサと吸気温センサ各々に必要であった外部装置
との接続ハーネスや吸気管への取り付けネジや作業がひ
とつに集約できるので、価格低減が図れる。
【0012】本発明による温度検出装置をエアフローセ
ンサに一体化したのはほんの一例であり、他の様々なセ
ンサに一体化して用いることができるのは言うまでもな
い。
【0013】
【発明の効果】温度検出装置の感温抵抗体のリード線と
その支持体を耐腐食性材料とし、且つ、感温抵抗体の電
極露出部とリード線との溶接部周囲を耐腐食性材料で被
覆し、リード線とその支持体を溶接により接続した。こ
れにより、高い耐腐食性を得ることができ、内燃機関の
吸気管路内に吸気温検出部を露出させることが可能とな
ったため、吸気管壁面の吸気温検出部への熱伝導による
温度影響が、支持体とリード線と吸入空気との熱伝達に
よりなくすことができ、検出精度の向上が図れる。ま
た、温度検出部が吸入空気に露出しているので、吸入空
気の温度が急変したときの温度検出応答性の向上も図れ
る。更に、温度検出部の組立が、ハウジングと一体成形
されたターミナルと感温抵抗体のリード線の溶接だけで
行うことができるので、組立性向上による価格低減、溶
接を採用したことによる接続信頼性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による温度検出装置の温度検出部の拡大
図。
【図2】本発明による温度検出装置の全体図。
【図3】従来技術の温度検出装置の全体図。
【図4】従来技術の別な温度検出装置の全体図。
【図5】自動車エンジンの吸気系システムの説明図。
【図6】本発明による別な温度検出装置の温度検出部の
拡大図。
【図7】本発明による温度検出装置一体型空気流量検出
装置を示す図で、(A)は側面図、(B)は正面図。
【符号の説明】
1…鉛ガラス管、2…半導体サーミスタチップ、3A,
3B…ニッケル製リード線、4A,4B…ジュメット製
円筒電極体、5,68…ニッケルメッキ、6A,6B…
ステンレス製ターミナル、7A,7B…コネクタターミ
ナル、8,37,46,76…ハウジング、31…感温
素子、32A,32B…電極体、33…絶縁封入材、3
4A,34B,43A,43B…金属線、35A,35
B…外部接続端子、36A,36B…接続部材、38…
樹脂コーティング、39…アーチ状のプロテクタ、41
…エポキシ系レジン、42,72,83…感温抵抗体、
44…チューブ状部材、45A,45B…外部接続端
子、51…エアクリーナ、52…エアフローセンサ、5
3…吸気管、54…スロットルバルブ、55…サージタ
ンク、56…インテークマニフォールド、57…排気
管、58…EGRバルブ、59…PCVバルブ、60…
クランクケース、62…吸気温センサ、63…中実円筒
アルミナボビン、64…白金薄膜、65A,65B…鉄
ニッケル製電極キャップ、66A,66B…ニッケル製
リード線、67…ガラス、71…発熱抵抗体、73,7
4…保持ターミナル、75…接続ターミナル、77…バ
イパスモールド、78…ハイブリッドIC、79…カバ
ー、80A,80B…吸気温センサ用のステンレス製タ
ーミナル、81A,81B…外部装置接続用のターミナ
ル、82A,82B…アルミワイヤボンディング、84
A,84B…感温抵抗体のリード線。
【手続補正書】
【提出日】平成8年9月18日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項6
【補正方法】変更
【補正内容】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角▲廣▼ 崇 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 (72)発明者 津曲 守 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 五十嵐 信弥 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 (72)発明者 鈴木 忠雄 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の吸気通路内に、温度により特性
    の変化する感温素子,該素子と電気的接続をとるための
    電極体,該素子と該電極体を封入又は被覆する無機系の
    電気絶縁材,該電極体と電気的接続をとるための金属線
    より構成される感温抵抗体を、該感温抵抗体を保持する
    金属支持体で配置し、該感温抵抗体に所定の電圧を与え
    ることで、吸気温度に対応した信号を出力する温度検出
    装置において、感温抵抗体の金属線と金属支持体を溶接
    により接続し、感温抵抗体と金属支持体の少なくとも一
    部を吸気通路内に露出させ、且つ、感温抵抗体の金属線
    と金属支持体の両部材が耐腐食性材料よりなり、該電極
    体と金属線の溶接部周囲及び該電極体の金属露出部が耐
    腐食性材料で被覆されたことを特徴とする温度検出装
    置。
  2. 【請求項2】請求項1において、感温抵抗体の感温素子
    が半導体材料より成るサーミスタチップ,電極体がジュ
    メットよりなる円筒体,該電極体と該感温素子を封入す
    る絶縁材がガラス,金属線がニッケル,該電極体の露出
    部と金属線との接続部周囲の被覆がニッケルメッキ,金
    属支持体がステンレス、であることを特徴とする温度検
    出装置。
  3. 【請求項3】請求項1において、感温抵抗体の感温素子
    がアルミナの平板又は円筒体表面に形成される白金膜,
    電極体が鉄ニッケルよりなる該感温部材と嵌合部を有す
    る部材,該電極体と該感温素子を被覆する絶縁材がガラ
    ス,金属線がニッケル,該電極体の露出部と金属線との
    接続部周囲の被覆がニッケルメッキより構成され、金属
    支持体がステンレス,保持部材の電気絶縁材が樹脂より
    なり、該感温抵抗体と該金属支持体の接続方法が溶接で
    あることを特徴とする温度検出装置。
  4. 【請求項4】内燃機関の吸気通路内に、少なくとも一つ
    の発熱抵抗体を配置し、該発熱抵抗体を電子回路で定温
    度制御することで吸気通路内の空気流量に対応した信号
    を出力する空気流量検出装置において、温度により特性
    の変化する感温素子,該素子と電気的接続をとるための
    電極体,該素子と該電極体を封入又は被覆する無機系の
    電気絶縁材,該電極体と電気的接続をとるための金属
    線、より構成される感温抵抗体と、該感温抵抗体を保持
    する金属支持体を吸気通路内に露出するように一体化
    し、所定の電圧を与えることで吸気温度に対応した信号
    を出力するようにし、該感温抵抗体と該金属支持体を溶
    接で接続し、且つ、感温抵抗体を構成する金属線とその
    金属支持体の両部材が耐腐食性材料よりなり、該電極体
    と金属線の接続部周囲及び該電極体の金属露出部が耐腐
    食性材料で被覆されたことを特徴とする温度検出装置一
    体型空気流量検出装置。
  5. 【請求項5】請求項4において、感温抵抗体の感温素子
    が半導体材料よりなるサーミスタチップ,電極体がジュ
    メットよりなる円筒体,該電極体と該感温素子を封入す
    る絶縁材がガラス,金属線がニッケル,該電極体の露出
    部と金属線との接続部周囲の被覆がニッケルメッキ、よ
    り構成され、金属支持体がステンレス,保持部材の電気
    絶縁材が樹脂よりなり、該感温抵抗体と該金属支持体の
    接続方法が溶接であることを特徴とする温度検出装置一
    体型空気流量検出装置。
  6. 【請求項6】請求項4において、感温抵抗体の感温素子
    がアルミナの平板又は円筒体表面に形成される白金膜,
    電極体が鉄ニッケル又はステンレスよりなる該感温部材
    と嵌合部を有する部材,該電極体と該感温素子を被覆す
    る絶縁材がガラス,金属線がニッケル,該電極体の露出
    部と金属線との接続部周囲の被覆がニッケルメッキ、よ
    り構成され、金属支持体がステンレス,保持部材の電気
    絶縁材が樹脂よりなり、該感温抵抗体と該金属支持体の
    接続方法が溶接であることを特徴とする温度検出装置一
    体型空気流量検出装置。
  7. 【請求項7】請求項1に記載の温度検出装置を一体化し
    た各種物理量検出装置であることを特徴とする温度検出
    装置一体型各種検出装置。
  8. 【請求項8】請求項1ないし7のいずれか1項に記載の
    検出装置を用いた内燃機関の制御システム。
JP21079596A 1996-08-09 1996-08-09 温度検出装置 Pending JPH1054766A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010185793A (ja) * 2009-02-12 2010-08-26 Denso Corp 空気流量測定装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010185793A (ja) * 2009-02-12 2010-08-26 Denso Corp 空気流量測定装置

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