特開 2025-6376 センサ部品

(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】P2025006376

(43)【公開日】2025-01-17

(54)【発明の名称】センサ部品

(51)【国際特許分類】

   G01K 1/14 20210101AFI20250109BHJP

【ＦＩ】

G01K1/14 B

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023107129

(22)【出願日】2023-06-29

(71)【出願人】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100134832

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 文雄

(74)【代理人】

【識別番号】100165308

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 俊明

(74)【代理人】

【識別番号】100115048

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 康弘

(72)【発明者】

【氏名】加藤 慎平

(72)【発明者】

【氏名】野本 真吾

(72)【発明者】

【氏名】山内 啓右

(72)【発明者】

【氏名】安藤 慎平

(72)【発明者】

【氏名】小川 覚

【テーマコード（参考）】

2F056

【Ｆターム（参考）】

2F056CB05

(57)【要約】      （修正有）

【課題】形状の簡素化を図りつつ内部への流体の浸入の抑制を図ったセンサ部品を提供する。
【解決手段】センサ部品１は、取付け孔１０ａに圧入される棒状のセンサ本体２と、センサ本体２の取付け孔１０ａの圧入方向の側に設けられ、測定対象の物理量を検知する検知手段と、センサ本体２に設置されて取付け孔１０ａの内面に密着可能な一対のＯリング４、５とを備え、センサ本体２は、一次成形により構成されて検知手段を埋設する一次成型部６と、二次成形により構成されているとともに、一次成型部６の取付け孔１０ａの圧入方向の逆側に設けられた二次成型部７と、一次成型部と二次成型部との境界部分８と、を有し、一次成型部６は、一対のＯリングのうち一方４が設置される第１設置部６３を有し、二次成型部７は、一対のＯリングのうち他方５が設置される第２設置部７４を有し、圧入方向に、第２設置部、境界部分、第１設置部の順で並んで設けられている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体に設けられた取付け孔に圧入されて測定対象の物理量を検出するセンサ部品であって、
前記取付け孔に圧入される棒状のセンサ本体と、
該センサ本体における前記取付け孔の圧入方向の側に設けられて、測定対象の物理量を検知する検知手段と、
前記センサ本体に設置されて前記取付け孔の内面に密着可能な一対のＯリングと、を備え、
前記センサ本体は二色成形により構成されたものであり、
前記センサ本体は、一次成形により構成されて前記検知手段を埋設する一次成型部と、二次成形により構成されているとともに、前記一次成型部の前記取付け孔の圧入方向の逆側に設けられた二次成型部と、前記一次成型部と前記二次成型部との境界部分と、を有し、
前記一次成型部は、前記一対のＯリングのうち一方が設置される第１設置部を有し、
前記二次成型部は、前記一対のＯリングのうち他方が設置される第２設置部を有し、
前記圧入方向に、前記第２設置部、前記境界部分、前記第１設置部の順で並んで設けられていることを特徴とするセンサ部品。

【請求項2】

前記境界部分は、互いに対向して設けられた前記一次成型部および前記二次成型部の各界面と、前記各界面の間に設けられた微小な隙間と、を有して構成されていることを特徴とする請求項１に記載のセンサ部品。

【請求項3】

前記第１設置部は、前記一次成型部の外周面に対して凹の溝状に構成され、
前記第２設置部は、前記二次成型部の外周面に対して凹の溝状に構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のセンサ部品。

【請求項4】

前記取付け孔における圧入方向の側に測定対象である水が収容され、前記取付け孔における圧入方向の逆側にオイルが収容された場合において、
前記一対のＯリングのうち一方は、耐水性を有する材料で構成され、
前記一対のＯリングのうち他方は、耐油性を有する材料から構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のセンサ部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、センサ部品に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば測定対象である機器筐体の温度を測定するためのセンサ部品が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載されたセンサ部品は、機器筐体に設けられた取付け孔に組付けられて、測定対象の温度を測定する。センサ部品は、温度測定部と、該温度測定部の一部を埋設した棒状の一次成型部と、該一次成型部を覆う二次成型部と、一次成型部の先端部に折れ曲がって圧着される金属キャップと、を備える。温度測定部は、一対のリード線と、該一対のリード線の間に電気的に接続されて、測定対象の温度を検知する温度検知素子と、を備える。温度検知素子は、一次成型部の先端部から露出して設けられているとともに、金属キャップにより覆われて、測定対象としての流体の温度を感知するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】欧州特許出願公開第２４８５０２３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら特許文献１に記載されたセンサ部品は、一次成型部と二次成型部との間（内部）への流体の浸入を防ぐために、一次成形部の外面に突起や細かい凹凸を設け、二次成形部で覆うように成形されているため、一次成形部の形状が複雑になって、一次成形部の樹脂量が多くなる場合があった。

【0005】

本発明は、形状の簡素化を図りつつ内部への流体の浸入の抑制を図ったセンサ部品を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、筐体に設けられた取付け孔に圧入されて測定対象の物理量を検出するセンサ部品であって、前記取付け孔に圧入される棒状のセンサ本体と、該センサ本体における前記取付け孔の圧入方向の側に設けられて、測定対象の物理量を検知する検知手段と、前記センサ本体に設置されて前記取付け孔の内面に密着可能な一対のＯリングと、を備え、前記センサ本体は二色成形により構成されたものであり、前記センサ本体は、一次成形により構成されて前記検知手段を埋設する一次成型部と、二次成形により構成されているとともに、前記一次成型部の前記取付け孔の圧入方向の逆側に設けられた二次成型部と、前記一次成型部と前記二次成型部との境界部分と、を有し、前記一次成型部は、前記一対のＯリングのうち一方が設置される第１設置部を有し、前記二次成型部は、前記一対のＯリングのうち他方が設置される第２設置部を有し、前記圧入方向に、前記第２設置部、前記境界部分、前記第１設置部の順で並んで設けられていることを特徴とするセンサ部品である。

【発明の効果】

【0007】

請求項１に記載の発明によれば、形状の簡素化を図りつつ内部への流体の浸入の抑制を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施の形態に係るセンサ部品を示す斜視図である。

【図2】図１に示されたセンサ部品の縦断面図である。

【図3】前記センサ部品が筐体の取付け孔に圧入された状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態を図１～３に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係るセンサ部品１を示す斜視図である。図２は図１に示されたセンサ部品１の縦断面図である。図３はセンサ部品１が筐体１０の取付け孔１０ａに圧入された状態を示す断面図である。

【0010】

本実施形態のセンサ部品１は、図１、３に示すように、筐体１０（図３に示す）に設けられた取付け孔１０ａに圧入されて、筐体１０の内部に設けられた冷却水Ｗ（測定対象、図３に示す）の温度（物理量）を測定するために用いられる。

【0011】

センサ部品１は、図１、２に示すように、取付け孔１０ａに圧入されるセンサ本体２と、該センサ本体２に埋設されているとともに、測定対象の温度を検知する検知素子３１（検知手段、図２に示す）を含む温度測定部３（図２に示す）と、該センサ本体２に設置される一対のＯリング４、５と、を備える。以下では、一対のＯリング４、５のうち一方を「第１Ｏリング４」と記し、他方を「第２Ｏリング５」と記す場合がある。

【0012】

以下では、筐体１０の取付け孔１０ａが貫通する方向を「上下方向Ｚ」と記し、取付け孔１０ａに対するセンサ部品１の圧入方向を「下方Ｚ１」と記し、これとは逆方向を「上方Ｚ２」と記す場合がある。

【0013】

センサ本体２は、二色成形により構成されたものであり、後述する温度測定部３がインサート成形により埋設されている。このセンサ本体２は、一次成形により構成された一次成型部６と、二次成形により構成された二次成型部７と、一次成型部６と二次成型部７との境界部分８（以下では境界部分８と記す場合がある）と、を備える。一次成型部６および二次成型部７は同軸に設けられている。

【0014】

一次成型部６は、図１、２に示すように、検知素子３１（図２に示す）を含む温度測定部３の一部を埋設して構成された円柱状の検知部６１と、該検知部６１の上方Ｚ１に連続するとともに第１Ｏリング４が搭載される第１設置部６３を含む第１搭載部６２と、を備える。

【0015】

検知部６１は、検知素子３１を含む温度測定部３の一部が埋設されて構成されているとともに、軸が上下方向Ｚに延在する中実な円柱状に構成されている。

【0016】

第１搭載部６２は、図２に示すように、検知部６１と同軸に設けられているとともに、検知部６１より大径な円柱状に構成されている。この第１搭載部６２には、後述する第１Ｏリング４を設置可能な第１設置部６３が設けられている。第１設置部６３は、図２に示すように、第１搭載部６２の外周面より中心軸側に凹んだ位置に設けられているとともに、第１搭載部６２の軸回りに連続する第１底面６３Ａと、該第１底面６３Ａの上下方向Ｚの両端部から立ち上がる一対の第１側面６３Ｂ、６３Ｂと、を備えて、第１搭載部６２の外周面に対して凹溝状に構成されている。第１設置部６３に第１Ｏリング４が設置された状態で、一対の第１側面６３Ｂ、６３Ｂによって第１Ｏリング４の上下方向Ｚの位置ずれが規制されるようになっている。

【0017】

二次成型部７は、図１、２に示すように、二次成型部本体７１と、該二次成型部本体７１の下方Ｚ２に連続するとともに第２Ｏリング５が搭載される第２設置部７４を含む第２搭載部７２と、二次成型部本体７１の上方Ｚ１に連続して不図示の外部機器に接続可能なコネクタ部７３と、を備える。

【0018】

二次成型部本体７１は、一次成型部６と同軸に設けられているとともに後述する第２搭載部７２の径寸法より大きい寸法となるように構成された円柱状の円柱部７１１と、該円柱部７１１の上端部に設けられているとともに太さ方向に張り出した鍔状部７１２と、該円柱部７１１の上端部に設けられているとともに円柱部７１１の外周面から互いに離れる方向に突出する一対の突起部７１３、７１３と、を備える。

【0019】

第２搭載部７２は、図２に示すように、二次成型部本体７１および第１搭載部６２と同軸に設けられているとともに、第１搭載部６２と略同じ径寸法の円柱状に構成されている。この第２搭載部７２には、後述する第２Ｏリング５を設置可能な第２設置部７４が設けられている。第２設置部７４は、図２に示すように、第２搭載部７２の外周面より中心軸側に凹んだ位置に設けられているとともに、第２搭載部７２の軸回りに連続する第２底面７４Ａと、該第２底面７４Ａの上下方向Ｚの両端部から立ち上がる一対の第２側面７４Ｂ、７４Ｂと、を備えて、第２搭載部７２の外周面に対して凹溝状に構成されている。第２設置部７４に第２Ｏリング５が設置された状態で、一対の第２側面７４Ｂ、７４Ｂによって第２Ｏリング５の上下方向Ｚの位置ずれが規制されるようになっている。

【0020】

コネクタ部７３は、図２に示すように、二次成型部本体７１と同軸に設けられているとともに、上下方向Ｚを軸とする円筒状のコネクタ部本体７３１と、後述する温度測定部３を構成する一対の導体部３２、３２の各一部であって、コネクタ部本体７３１の内部に露出して設けられた一対の外部接続部７３２、７３２と、を備える。コネクタ部７３は、不図示の外部機器に接続されて、測定対象の温度を伝達するように構成されている。

【0021】

境界部分８は、図２に示すように、一次成型部６における第１搭載部６２の平坦な円形状の第１上面８１（界面）と、該第１上面８１の中心部に設けられているとともに当該中心部から突出して設けられた凸部８２と、二次成型部７における第２搭載部７２の平坦な円形状の第２下面８３（界面）と、該第２下面８３の中心部に設けられているとともに当該中心部から凹に設けられて凸部８２に嵌る凹部８４と、を備える。

【0022】

第１上面８１は、一次成型部６の軸に直交する平坦な面によって円形状に構成されている。第２下面８３は、二次成型部７の軸に直交する平坦な面によって円形状に構成されている。これらの第１上面８１および第２下面８３は、センサ部品１が完成した状態において、互いに対向しているとともに微小な隙間Ｓを有して構成されている。

【0023】

ここで、二色成形により製造された一般的な樹脂成形品は、一次成型部と二次成型部との隙間を、例えばポッティング剤等を用いて封止する場合があるが、本実施形態では、第１上面８１と第２下面８３との隙間Ｓを、ポッティング剤等を用いて封止をしない構成を採用している。これにより、センサ部品１が完成した状態で、第１上面８１と第２下面８３との間に微小な隙間Ｓが生じている。本実施形態では、第１上面８１と第２下面８３との間に微小な隙間Ｓを有していることにより、一次成型部６と二次成型部７との間における熱伝達が遮断されることとなり、一次成型部６から二次成型部７への放熱が抑制されるようになっている。

【0024】

温度測定部３は、図２に示すように、測定対象の温度を検知する検知素子３１と、該検知素子３１の両端に接続された一対の導体部３２、３２と、を備える。一対の導体部３２、３２は、各導体部３２の一部が一次成型部６および二次成型部７における二次成型部本体７１および第２搭載部７２に埋設されているとともに、他の一部である外部接続部７３２が、コネクタ部７３の内部に露出して設けられている。

【0025】

第１Ｏリング４は、耐水性を有する材料から構成されている。この第１Ｏリング４は、リング状に構成されているとともに、第１設置部６３に設置可能に構成されている。また第１Ｏリング４が第１設置部６３に設置された状態で、第１Ｏリング４の外周面は、第１搭載部６２の外周面に対して中心軸から離れた側に設けられ、センサ部品１が取付け孔１０ａに圧入された状態で、第１Ｏリング４の外周面は、取付け孔１０ａの内周面に弾性的に接触するように構成されている。

【0026】

第２Ｏリング５は、耐油性を有する材料から構成されている。この第２Ｏリング５は、リング状に構成されているとともに、第２設置部７４に設置可能に構成されている。また第２Ｏリング５が第２設置部７４に設置された状態で、第２Ｏリング５の外周面は、第２搭載部７２の外周面に対して中心軸から離れた側に設けられ、センサ部品１が取付け孔１０ａに圧入された状態で、第２Ｏリング５の外周面は、取付け孔１０ａの内周面に弾性的に接触するように構成されている。

【0027】

このようなセンサ部品１を製造する場合には、一対の導体部３２、３２の間に検知素子３１が電気的に接続された状態で、不図示の金型内の所定位置に、検知素子３１および一対の導体部３２、３２を設置する。この状態で溶融樹脂を金型の内部に注入する（溶融樹脂を一次注入する）。注入が進んで、溶融樹脂の金型の内部への一次注入が完了する。この後、金型内で溶融樹脂が硬化される。これにより検知素子３１および一対の導体部３２、３２の一部が埋設された一次成型部６が成形される。

【0028】

この後、溶融樹脂を金型の内部に注入する（溶融樹脂を二次注入する）。二次注入が進んで、溶融樹脂の金型の内部への二次注入が完了する。この後、金型内で溶融樹脂が硬化される。これにより一次成型部６に重なって二次成型部７が成形される。この際、一次成型部６における第１上面８１および二次成型部７における第２下面８３は互いに対向しているとともに、第１上面８１と第２下面８３との間に微小な隙間Ｓが生じている。

【0029】

この後、一次成型部６に設けられた第１設置部６３に第１Ｏリング４を設置し、二次成型部７に設けられた第２設置部７４に第２Ｏリング５を設置する。このようにしてセンサ部品１が完成する。センサ部品１が完成した状態で、一次成型部６と二次成型部７との境界部分８における第１上面８１と第２下面８３との間に微小な隙間Ｓが生じている。即ち、本実施形態では、第１上面８１と第２下面８３との間に微小な隙間Ｓを封止せずに、完成品とする。

【0030】

続いて完成したセンサ部品１を、筐体１０の取付け孔１０ａに組み付ける場合には、取付け孔１０ａの上端に、センサ部品１の先端を近付けて挿入（圧入）する。挿入が進んで、センサ部品１が、取付け孔１０ａの所定位置に到達する。この際、第１Ｏリング４の外周面が取付け孔１０ａの内周面に弾性的に接触し、第２Ｏリング５の外周面が取付け孔１０ａの内周面に弾性的に接触している。この状態では、センサ部品１の圧入方向に、第２Ｏリング５、一次成型部６および二次成型部７の境界部分８、第１Ｏリング４の順で並んで設けられている。このようにしてセンサ部品１の筐体１０の取付け孔１０ａへの組付けが完了する。

【0031】

上述した実施形態によれば、センサ部品１は、センサ本体２と、検知素子３１（検知手段）と、一対のＯリング４、５と、を有し、センサ本体２は、一次成形により構成されて検知素子３１（検知手段）を埋設する一次成型部６と、二次成形により構成されているとともに、一次成型部６の取付け孔１０ａの圧入方向の逆側に設けられた二次成型部７と、一次成型部６と二次成型部７との境界部分８と、を有し、一次成型部６は、第１Ｏリング４（一対のＯリング４、５のうち一方）が設置される第１設置部６３を有し、二次成型部７は、第２Ｏリング５（一対のＯリング４、５のうち他方）が設置される第２設置部７４を有し、圧入方向に、第２設置部７４、境界部分８、第１設置部６３の順で並んで設けられている。これによれば、センサ部品１が取付け孔１０ａに圧入された状態で、第１Ｏリング４および第２Ｏリング５によって、一次成型部６と二次成型部７との境界部分８がシールされていることとなり、当該境界部分８への水（流体）の浸入を抑制することができる。即ち、一次成型部６および二次成型部７のそれぞれにＯリング４、５を設置する設置部６３、７４を設ける単純構造、即ち形状の簡素化を図りつつ、境界部分８への水の浸入を抑制することができる。

【0032】

また、境界部分８は、互いに対向して設けられた一次成型部６の第１上面８１（界面）および二次成型部７の第２下面８３（界面）と、第１上面８１と第２下面８３の間に設けられた微小な隙間Ｓと、を有して構成されている。このような隙間Ｓを有していることにより、第１成型品と第２成型品との間における熱伝達が遮断されることとなり、第１成型品から第２成型品への放熱により、応答性が悪化することを抑制することができる。

【0033】

また、第１設置部６３は、一次成型部６の外周面に対して凹の溝状に構成され、第２設置部７４は、二次成型部７の外周面に対して凹の溝状に構成されている。これによれば、第１Ｏリング４が第１設置部６３に設置された状態で、第１Ｏリング４の上下方向Ｚの移動が規制され、第２Ｏリング５が第２設置部７４に設置された状態で、第２Ｏリング５の上下方向Ｚの移動が規制されることとなり、より一層、境界部分８（内部）への水（流体）の浸入の抑制を図ることができる。

【0034】

また、取付け孔１０ａにおける圧入方向の側に測定対象である水が収容され、取付け孔１０ａにおける圧入方向の逆側にオイルが収容された場合において、一対のＯリング４、５のうち一方は、耐水性を有する材料で構成され、一対のＯリング４、５のうち他方は、耐油性を有する材料から構成されている。このようにＯリングの材料や、例えばＯリングの径を、一次成型部６側と二次成型部７側それぞれで自由に選択することができ、外部の環境に応じたセンサ設計を行うことが出来る。これによれば、用途に合ったセンサ構造の提供を可能とすることができる。

【0035】

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形例も本発明に含まれる。

【0036】

前記実施形態では、ポッティング剤等を用いて封止をせず、第１上面８１と第２下面８３との間に微小な隙間Ｓを有して構成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明では、ポッティング剤等を用いて封止をしないで構成されたセンサ部品を権利範囲に含むものとする。例えば、ポッティング剤等を用いて封止をせずに生じた隙間Ｓについては、微小な隙間Ｓであっても、第１上面８１および第２下面８３が僅かに離間して空気層を有する構成であっても、本発明の権利範囲に含むものとする。

【0037】

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材料、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材料などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材料などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

【符号の説明】

【0038】

１ センサ部品
２ センサ本体
３１ 検知素子（検知手段）
４ 第１Ｏリング（一対のＯリングのうち一方）
５ 第２Ｏリング（一対のＯリングのうち他方）
６ 一次成型部
６３ 第１設置部
７ 二次成型部
７４ 第２設置部
８ 境界部分
８１ 第１上面（界面）
８３ 第２下面（界面）
Ｓ 隙間
１０ 筐体
１０ａ 取付け孔
Ｗ 冷却水（測定対象）

【図1】

【図2】

【図3】