特開 2023-137222 温度センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023137222

(43)【公開日】2023-09-29

(54)【発明の名称】温度センサ

(51)【国際特許分類】

   G01K 1/08 20210101AFI20230922BHJP

   G01K 1/14 20210101ALI20230922BHJP

【ＦＩ】

G01K1/08 Z

G01K1/14 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022043330

(22)【出願日】2022-03-18

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】織田 慎平

(72)【発明者】

【氏名】難波 英樹

【テーマコード（参考）】

2F056

【Ｆターム（参考）】

2F056CE01

(57)【要約】

【課題】本発明は、測定部への取り付方向と外部コネクタとの接続方向とが直交する温度センサに関し、温度センサに取り付けたＯリングによる高度な気密性を確保することを目的とする。
【解決手段】本開示の温度センサは、樹脂成形体と、樹脂成形体が装着されたＯリングと、樹脂成形体が挿入された金属ケースと、を備え、ターミナルは、第１の方向に沿った第１のターミナル領域と第２の方向に沿った第２のターミナル領域とを備え、樹脂成形体は、感温素子が配置される第１の領域と、ターミナルが配置される第３の領域と、第１の領域と第３の領域との間に配置された第２の領域とを有し、第３の領域には、ターミナルの側面に沿ったパーティングラインを有し、第２の領域は、第１の方向における第１の領域の反対側の稜線に沿ったパーティングラインを有し、第１の領域にはパーティングラインが配置されていない構成とした。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の方向の一端側に配置された感温素子と、
前記第１の方向の他端側に配置された一対のターミナルと、
前記感温素子と前記ターミナルを接続するように構成されたリード線と、
前記ターミナルの一部と前記感温素子と前記リード線とを覆うように構成された樹脂成形体と、
前記樹脂成形体が装着されたＯリングと、
前記樹脂成形体が挿入された金属ケースと、を備え、
前記ターミナルは、前記第１の方向に沿った第１のターミナル領域と前記第１の方向と直交する第２の方向に沿った第２のターミナル領域とを備え、
前記リード線は、前記第１のターミナル領域に接続されており、
前記樹脂成形体は、
前記感温素子が配置される第１の領域と、
前記ターミナルが配置される第３の領域と、
前記第１の領域と前記第３の領域との間に配置されて前記Ｏリングの位置決めを行う第２の領域と、を有しており、
前記第３の領域には、前記ターミナルの側面に沿ったパーティングラインを有し、
前記第２の領域は、前記第１の方向における前記第１の領域の反対側の稜線に沿ったパーティングラインを有しており、
前記第１の領域にはパーティングラインが配置されていない、
温度センサ。

【請求項2】

前記樹脂成形体は、内部に前記ターミナルを支持する支持体を有しており、
前記樹脂成形体の前記第１の領域に前記支持体の一部が露出している、
請求項１に記載の温度センサ。

【請求項3】

前記樹脂成形体から露出した前記支持体の表面は、第１の方向に対して傾斜したテーパー面である、
請求項２に記載の温度センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定部への取り付方向と外部コネクタとの接続方向とが直交する温度センサに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、測定部への取り付け方向と外部コネクタとの接続方向とが直交するように構成された温度センサが示されている。この温度センサは、一対の金型を用いた樹脂成形装置により作成されている。なお、この温度センサは、測定部への取り付け方向と外部コネクタとの接続方向が直交する構造であるために、外部コネクタと電気的に接続される温度センサのターミナルが中程で直角に屈曲した構造となっている。また、温度センサは、測定部の内外における気密性を確保しなければならない。このために温度センサは、測定部への取り付け部分に０リングが装着される。

【0003】

そして、樹脂成形装置は、ターミナルの先端を一方の金型が支持するように配置される。したがって、一対の金型の当接面に形成されるパーティングラインは、温度センサの取り付け方向に沿って形成されることになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１―３８８３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、このような温度センサでは、Ｏリングがパーティングラインを跨いで配置されるため、パーティングラインがＯリングを部分的に温度センサの表面から持ち上げてしまう。この結果、温度センサに取り付けたＯリングによる高度な気密性を確保することが困難であった。

【0006】

そこで、本開示はこのような問題を解決し、温度センサに取り付けたＯリングによる高度な気密性を確保することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

そして、この目的を達成するために本開示の温度センサは、ターミナルの一部と感温素子とリード線とを覆う樹脂成形体と、樹脂成形体が装着されたＯリングと、樹脂成形体が挿入された金属ケースと、を備え、ターミナルは、第１の方向に沿った第１のターミナル領域と第１の方向と直交する第２の方向に沿った第２のターミナル領域とを備え、樹脂成形体は、感温素子が配置される第１の領域と、ターミナルが配置される第３の領域と、第１の領域と第３の領域との間に配置されてＯリングの位置決めを行う第２の領域と、を有しており、第３の領域には、ターミナルの側面に沿ったパーティングラインを有し、第２の領域は、第１の方向における第１の領域の反対側の稜線に沿ったパーティングラインを有しており、第１の領域にはパーティングラインが配置されていない構成とした。

【発明の効果】

【0008】

この構造により、温度センサに取り付けたＯリングによる高度な気密性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本開示の一実施の形態における温度センサの分解斜視図である。

【図2】図２は、本開示の温度センサにおける感温部材の斜視図である。

【図3】図３は、本開示の温度センサの断面図である。

【図4】図４は、本開示の温度センサにおける樹脂成形体の成形金型の分解斜視図である。

【図5】図５は、本開示の感温部材を支持する支持部材の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の一実施の形態について図を用いて説明する。

【0011】

図１は、温度センサの分解斜視図である。図２は、温度センサに用いられる感温部の斜視図である。図３は、温度センサの断面図である。なお、本一実施の形態では、互いに直交する方向を第１の方向Ｄ１、第２の方向Ｄ２、第３の方向Ｄ３とし、各方向における矢印の指す側を先端側、矢印の指す側と反対側を後端側として説明する。

【0012】

温度センサ１００は、測定対象を内部に包含する装置に取り付けられて測定対象の温度を検出する。例えば、装置が流路を含むラジエターで、測定対象がラジエター液である。この場合、温度センサ１００は、ラジエターを構成する流路などに取り付けて流路内を流れるラジエター液の温度を検出する。

【0013】

温度センサ１００は、感温部材１０と、樹脂成形体２０とＯリング３０と金属ケース４０を備える。なお、樹脂成形体２０の内部には破線で示す感温部材１が配置されている。感温部材１０は、図２に示されるように、熱を感知するための感温素子１１と、外部との電気接続するための一対のターミナル１２と、感温素子１１とターミナル１２を電気的に接続するリード線１３とを備える。なお、温度センサ１００の装置への取り付け方向は、第１の方向Ｄ１であり、外部接続する方向は第３の方向Ｄ３である。

【0014】

感温素子１１は、サーミスタや熱電対などで構成することができる。感温素子１１は、図３に示すように、第１の方向Ｄ１における樹脂成形体２０の先端側に配置される。

【0015】

ターミナル１２は、ステンレスなどの導電性の金属で構成される。ターミナル１２は、第１の方向Ｄ１における樹脂成形体２０の後端側に配置される。ターミナル１２は、第１の方向Ｄ１の先端から第３の方向の先端の中程の位置に屈曲部１２Ａを有している。ターミナル１２は、屈曲部１２Ａから第１の方向Ｄ１の先端側の一端までを第１のターミナル領域１２Ｂとし、屈曲部１２Ａから第３の方向Ｄ３の先端側の他端までを第２のターミナル領域１２Ｃとする。リード線１３は、第１のターミナル領域１２Ｂの先端側に接続される。第２のターミナル領域１２Ｃの先端側は樹脂成形体２０の表面から突出している。樹脂成形体２０から突出した第２のターミナル領域１２Ｃの先端側は、外部回路と接続され、感温素子１１と外部回路との電気的な接続を行う。

【0016】

樹脂成形体２０は、図３に示すように、第１の領域２０Ａと第２の領域２０Ｂと第３の領域２０Ｃを有する。第１の領域２０Ａ第２の領域２０Ｂと第３の領域２０Ｃは第１の方向Ｄ１の先端側から後端側に向かってこの順で配置される。樹脂成形体２０は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリフタルアミド（ＰＰＡ）などの樹脂を用いることができる。第１の領域２０Ａおよび第２の領域２０Ｂは、金属ケース４０に挿入される領域である。第１の領域２０Ａは、感温素子１１が配置される円柱状領域２０ＡＡと、円柱状領域２０ＡＡと第２の領域を接続する接続領域２０ＡＢを含む。接続領域２０ＡＢは、円柱状領域２０ＡＡの後端から第２の領域２０Ｂに向かって拡開するテーパー状である。第２の領域２０Ｂは、第１の領域２０Ａよりも径が大きい。第３の領域２０Ｃは、金属ケース４０の外側に配置される。第３の領域２０Ｃには、第３の方向に沿って先端側が開口した凹部２０ＣＡを有する。凹部２０ＣＡには第２のターミナル領域１２Ｃの先端側が突出しており、外部回路に接続するコネクタとして用いられる。

【0017】

Ｏリング３０は、樹脂成形体２０の第１の領域２０Ａの先端側から挿入され、第２の領域２０Ｂの先端側の主面に当接する位置に配置される。

【0018】

金属ケース４０は、ステンレスや黄銅で構成することができる。金属ケース４０は、樹脂成形体２０を挿入する凹部４０Ａを有する。凹部４０Ａには、樹脂成形体２０の第１の領域２０Ａと第２の領域２０Ｂが挿入される。凹部４０Ａは、段差部４０Ｂと段差部４０Ｃを有する。段差部４０Ｂと段差部４０Ｃは、第１の方向Ｄ１の後端側に向かって順に配置される。凹部４０Ａの段差部４０Ｂにより先端側には、樹脂成形体２０の第１の領域２０Ａが配置される。凹部４０Ａの段差部４０Ｂと段差部４０Ｃの間には、樹脂成形体２０の第２の領域２０Ｂが配置される。凹部４０Ａの段差部４０Ｃにより後端側には、樹脂成形体２０の第３の領域２０ＣとＯリング３０が配置される。なお、樹脂成形体２０は、第２の領域２０Ｂの先端側の主面がＯリング３０を介して段差部４０Ｃの後端側の主面と当接することで、金属ケース４０に対する挿入位置の制限を行っている。

【0019】

次に、温度センサ１００の製造方法について説明する。温度センサ１００は、予め準備した感温部材１０に対して樹脂モールド成形を施し樹脂成形体２０を作成する。次に図１に示すように樹脂成形体２０の先端側からＯリング３０を装着し、Ｏリング３０を装着した樹脂成形体２０を金属ケース４０の凹部４０Ａに挿入する。そして、図３に示すように、凹部４０Ａの開口端を樹脂成形体２０の第２の領域２０Ｂの後端側の主面にカシメることで温度センサ１００を作成することが出来る。

【0020】

次に、樹脂成形体２０の樹脂モールド成形について説明する。図４は樹脂モールド成形に用いられる成形金型の分解斜視図である。成形金型５０は、スライド型５１と、分割型５２で構成することができる。スライド型５１は、樹脂成形体２０における第１の領域２０Ａと第２の領域２０Ｂを形成するキャビティ５１Ａを有する。分割型５２は、第１の金型５３と第２の金型５４と第３の金型５５で構成される。第１の金型５３は、第３の方向Ｄ３における第３の領域２０Ｃの後端側部分を形成するキャビティ５３Ａを有する。第２の金型５４は、第３の方向Ｄ３における第３の領域２０Ｃの先端側部分でかつ第１の方向Ｄ１における第２のターミナル領域１２Ｃより先端側部分を形成するキャビティ５４Ａを有する。第３の金型５５は、第３の方向Ｄ３における第３の領域２０Ｃの先端側部分でかつ第１の方向Ｄ１における第２のターミナル領域１２Ｃより後端側部分を形成するキャビティ５５Ａ（図示せず）を有する。なお、第２の金型５４と第３の金型５５との組み合わせ面には、第２のターミナル領域の突出部を支持する差込部５６が構成されている。つまり、第１の金型５３と第２の金型５４と第３の金型５５を組み合わせた分割型５２は、樹脂成形体２０における第３の領域２０Ｃを形成するキャビティが構成される。

【0021】

このような成形金型５０を用いて樹脂成形体２０を樹脂モールド成形することで、温度センサ１００の構成部材であるＯリング３０による気密性を確保を高精度なものにできる。すなわち、成形金型５０はスライド型５１と分割型５２の組み合わせにより構成される。したがって、樹脂成形体２０に形成されるパーティングラインは、スライド型５１と分割型５２の組み合わせ面に沿った線と、第１の金型５３と第２の金型５４の組み合わせ面に沿った線と、第１の金型５３と第３の金型５５の組み合わせ面に沿った線と、第２の金型５４と第３の金型５５の組み合わせ面に沿った線となる。

【0022】

つまり、樹脂成形体２０に形成されるパーティングライン６０は、図１に示すように、パーティングライン６０Ａと、パーティングライン６０Ｂと、パーティングライン６０Ｃとが形成される。パーティングライン６０Ａは、樹脂成形体２０の第２の領域２０Ｂにおける第１の方向Ｄ１の後端側の稜線に形成される。パーティングライン６０Ｂは、樹脂成形体２０の第３の領域２０Ｃにおける第１のターミナル領域１２Ｂにおけるターミナル１２の側面に沿った形成される。パーティングライン６０Ｃは、樹脂成形体２０における第３の領域２０Ｃにおける第２のターミナル領域１２Ｃにおけるターミナル１２の側面に沿って形成される。そして、樹脂成形体２０の第１の領域２０Ａには形成されない構成となる。言い換えると、樹脂成形体２０にＯリング３０を取り付けた際にＯリング３０が接する第１の領域２０Ａの表面と第２の領域２０Ｂの先端側の主面には、パーティングライン６０が形成されない。これによりＯリング３０がパーティングラインに接触することがなくなり、パーティングライン６０によるＯリング３０の浮きが防止できる。すなわち、温度センサ１００に取り付けたＯリング３０による金属ケース４０の内に配置された感温素子１１に対する高度な気密性を確保することができる。

【0023】

また、樹脂成形体２０の樹脂モールド成形においては、感温部材１０の取り扱いを容易にする必要がある。すなわち、感温部材１０は、図２で説明したように一対のターミナル１２と感温素子１１とをリード線１３で接続したこうぞうであるため、一対のターミナル１２の位置関係が不安定な状態となる。このため、樹脂モールド成形における感温部材１０の取り扱いが困難になる。そこで一対のターミナル１２の相対位置を位置決めするために一対のターミナル１２を支持する支持体７０を用いることが好ましい。支持体７０の斜視図を図５に示す。なお、図５において感温部材１０は破線で示している。
支持体７０は、第１の方向Ｄ１に延伸する第１の平板領域７０Ａと、第３の方向Ｄ３に延伸する第２の平板領域７０Ｂとを有する。第１の平板領域７０Ａと第２の平板領域７０Ｂには、一対の溝７１が配置されている。第１の平板領域７０Ａの溝７１には、第１のターミナル領域１２Ｂが嵌め込まれる。第２の平板領域７０Ｂの溝７１には、第２のターミナル領域１２Ｃが嵌め込まれる。

【0024】

なお、支持体７０を用いた樹脂モールド成形においては、成形金型５０のキャビティ内に支持体７０が配置されるので、キャビティ内における樹脂の流動を安定させることと、支持体７０の位置決めを行うことが重要となる。そこで、樹脂成形体２０においては、樹脂成形体２０の表面に支持体７０の一部を露出させることで支持体７０の位置決めを実現している。この構成によれば、樹脂モールド成形において感温部材１０は、樹脂成形体２０の第３の領域から突出するターミナル１２の端部が成形金型５０の差込部５６で挟持され、樹脂成形体２０の表面に露出する支持体７０の一部が成形金型５０に当接する。このことにより支持体７０が成形金型５０のキャビティ内で位置決めされる。

【0025】

なお、支持体７０の位置決め精度を考慮すれば、第３の領域２０Ｃから突出するターミナル１２の突出部から離れた場所に露出面を構成することが望ましい。つまり、露出面は、第１の方向Ｄ１における支持体７０の先端側に配置することが好ましい。例えば、支持体７０の第１の平板領域７０Ａの先端側を露出面として、樹脂成形体２０の第１の領域２０Ａの表面から露出させる。より好ましくは、支持体７０の第１の平板領域７０Ａの先端側にテーパー面を形成し、このテーパー面を露出面として樹脂成形体２０の第１の領域２０Ａの一部である接続領域２０ＡＢのテーパー面から露出させる。

【産業上の利用可能性】

【0026】

本発明は、測定部への取り付方向と外部コネクタとの接続方向とが直交する温度センサに関してＯリングによる高度な気密性を確保するという効果を有し、特に使用環境が厳しい車載用の温度センサにおいて有効となる。

【符号の説明】

【0027】

１００ 温度センサ
１１ 感温素子
１２ ターミナル
１２Ｂ 第１のターミナル領域
１２Ｃ 第２のターミナル領域
１３ リード線
２０ 樹脂成形体
２０Ａ 第１の領域
２０Ｂ 第２の領域
２０Ｃ 第３の領域
３０ Ｏリング
４０ 金属ケース
６０，６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ パーティングライン
７０ 支持体
Ｄ１ 第１の方向
Ｄ２ 第２の方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】