JPH0592668U - 温度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １つのケース内に２種類の機能を内蔵した温
度センサの提供を目的としている。 【構成】 温度センサ１０は、金属部材で構成するケー
ス８１を有し、ケース８１内にサーマルスイッチ８３が
配置されている。サーマルスイッチ８３の一端にサーミ
スタ１２の一端を接続しサーミスタ１２の他端は絶縁カ
バー１３に取り付けられた出力端子Ａに接続する。サー
マルスイッチ８３とサーミスタ１２との接続点は抵抗１
４を介して絶縁カバー１３に取り付けられた出力端子Ｂ
に接続する。符号１５は絶縁カバー１３とケース８１間
の防水パッキンである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、温度を検出する素子としてのサーミスタと、所定温度になるとスイ ッチがオンするサーマルスイッチとを内蔵した温度センサに関し、特に車両のエ ンジン冷却水等の温度を検出するのに好適な温度センサに関する

【０００２】

【従来の技術】

通常、車両等はエンジンという発熱体を有しているので、種々の点で温度を検 出する必要が多い。例えば、エンジンの冷却水の温度を検出して、水温をメータ 表示するとともに、該水温を監視してエンジンのオーバヒートを避けるようにし たり、自動チョークを働かせたり、その他エンジンを含む種々の制御に利用した りしている。

【０００３】 現在のところ、上述した機能はそれぞれ個々の温度センサを使っておこなわれ ている。例えば、水温を検出してメータ表示したり、あるいは自動チョークを働 かせたりする温度センサの一例として、図６（ａ）に示すようなものがある。該 温度センサ６０は後端部が開口された内部が略円柱状空間の金属ケース６１を有 しており、該ケース６１の先端内部には密着状態でディスク状のサーミスタ６２ が配置されている。また、該サーミスタ６２の表面には導電性のスプリング受６ ３を介して導電性のコイルスプリング６４が配置されており、該コイルスプリン グ６４は絶縁材６５によってケース６１と絶縁されている。また、ケース６１の 後端部は絶縁カバー６６で封止されており、該絶縁カバー６６により前記コイル スプリング６４はケース６１内の奥方向に押され、これにより該コイルスプリン グ６４はサーミスタ６２をケース６１内の先端部に押圧するように付勢している 。

【０００４】 また、コイルスプリング６４の一端と前記絶縁カバー６６との間には円板状の 導電性ターミナル６７が挟持されており、該導電性ターミナル６７にはリード線 ６８が取り付けられていて、該リード線６８は絶縁カバー６６に設けられた孔を 通して外部に引き出されて出力端子となっている。なお、６９は防水用のパッキ ンである。また、ケース６１の外周面の一部にはネジ溝６１ａが穿設されおり、 該ネジ溝６１ａによって該ケース６１を被測定部の図示せぬ金属ケースに設けら れたネジ孔に螺合させるようになっている。なお、サーミスタ６２の一面がケー ス６１の先端部に押圧されており、かつ該ケース６１は被測定部の金属ケースと 電気的に接続され、更に該金属ケースは車両のボディにアース状態になっている ので、該温度センサ６０の電気回路は図６（ｂ）に示すようになる。

【０００５】 上記の例は、この温度センサ６０が接続される接続先の必要電流が大きい場合 のもので、サーミスタ６２のアース側をケース６１に接続して、所謂ボディアー スとしても問題はないため、センサ６０の出力端子の構造が簡素になっているが 、接続先の必要電流が小さい場合にはボディに乗っているノイズの影響を避ける ため、図７（ａ）に示すように、サーミスタ６２′をケース６１から浮かせたも のもある。なお、７図（ｂ）はこの電気回路を示したものである。

【０００６】 また一方、エンジンのオーバヒートを避けるためにエンジンの冷却水の水温を 監視して、所定温度になると警報を発するようにした装置があり、該装置に使用 される温度センサとしては、例えば図８（ａ）に示すようなものがある。該温度 センサ８０は、前述した温度センサ６０の場合と同様に金属部材からなるケース ８１を有しており、該ケース８１は後端部が開口され先端部は少し尖っていて、 そこに小孔８２が開けられている。

【０００７】 また、該ケース８１の内部側面に密着状態でサーマルスイッチ８３が配設され ており、該サーマルスイッチ８３の一方のリード線は前記ケース８１の小孔８２ から突き出た状態でケース８１にハンダ付けされている。また、該サーマルスイ ッチ８３の他方のリード線には抵抗８４の一端が接続されており、該抵抗８４の 他端はケース８１の後端部に配置されたターミナル金具８５に接続されていて、 該ターミナル金具８５はキャップ８６でケース８１に絶縁状態で固定されている 。また、該ターミナル金具８５の先端はケース８１の後端部外方に突出しており 、その突出した部分に円筒状で内部にネジ溝が穿設されたスペーサ８７が嵌合さ れていて、該スペーサ８７の端部にネジ８８が取り付けられている。なお、８９ はモールド用のエポキシ樹脂、９０はパッキンである。また、ケース８１の外周 面の一部にはネジ溝８１ａ穿設されているのも、先に示したものと同様である。

【０００８】 なお、前記サーマルスイッチ８３は中心部にリードスイッチ８３ａが置かれ外 側をサーマルフェライト磁石８３ｂで囲われた構造をしていて、図８（ｂ）に示 すように、リードスイッチ８３ａは通常はＯＦＦ状態で所定温度になるとＯＮす るようになっている。そして、例えば所定温度が１００℃のサーマルスイッチ８ ３を配設した温度センサ８０を被測定部に取り付けると、被測定部が１００℃に なるとサーマルスイッチ８３がＯＮして、これに接続された装置が警報等を発す ることになる。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上述したエンジン冷却水の水温を検出してメータ表示させる場合と 、エンジンのオーバヒートを避けるため所定温度になると警報を発するようにす る場合との２種類の機能を必要とするとき、従来は被測定部（温度検出部）のケ ースに２箇所穴をあけて２種類の温度センサを取り付けていた。このため、取り 付けスペースが狭いと作業性が悪く、かつ温度センサの誤組付けの可能性も生じ 、更にセンサの冷却水中への突出により冷却水の流れを妨げる恐れがあるととも に、製造コストの増大を招く結果となっていた。

【００１０】 本考案は、１つのケース内に２種類の機能を内蔵した温度センサの提供を目的 としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る温度センサは、金属部材で構成するケース内に、サーミスタと温 度が所定値に達するとオンするサーマルスイッチとを直列に接続して配置し、該 サーマルスイッチとサーミスタとの接続点を直接又は抵抗を介して外部に引き出 して出力端子とするとともに、該サーミスタの他端も外部に引き出して他の出力 端子とし、かつ前記サーマルスイッチの他端を前記ケースに接続したことを特徴 としている。

【００１２】 また、本考案に係る温度センサは、先端部に小孔を有し、後端部が開口された 金属部材で構成するアウタケースと、先端部および後端部ともに開口され、かつ 内部に温度が所定値に達するとオンするサーマルスイッチが配置され、該サーマ ルスイッチの一方のリード線が該ケースの先端部から引き出された状態にある金 属部材で構成するインナケースとを備えるとともに、前記アウタケースの先端部 に小孔を有する円板状のサーミスタを配置し、更に前記インナケースをアウタケ ース内に絶縁状態で装着して、これらケースの先端部で前記サーミスタを挟持し 、かつインナケースの先端部から引き出されたサーマルスイッチの一方のリード 線をサーミスタの小孔を通して前記アウタケースの先端部に接続するとともに、 前記サーマルスイッチの他方のリード線を直接又は抵抗を介して外部に引き出し て出力端子とし、更に前記インナケースを他の出力端子としたことを特徴として いる。

【００１３】

【作用】

上述した前者の構成による温度センサの場合に、このセンサの使用は先ずサー マルスイッチとサーミスタとの接続点から外部に引き出した出力端子にウォーニ ングランプを介して電源を接続し、また該出力端子とサーミスタの他端から外部 に引き出した他の出力端子との間に制御回路を接続して、更にケースをアースす る。そして、これら端子間の電圧を計測すると、センサの温度が上昇するにつれ てサーミスタの抵抗値が小さくなっていくので徐々に電圧が下がっていき、所定 温度になるとサーマルスイッチがオンして一気に殆ど電圧が零となる。この検出 電圧の変化を利用して、電圧が徐々に下がっていく状態の中では、例えば、ある 電圧になると制御回路により自動チョーク等を解除し、そして一気に電圧が殆ど 零となったときにウォーニングランプの点灯とともに警報音等を発するようにし てエンジンのオーバヒート等を知らせるようにできる。このように、１つの温度 センサで２種類の機能をおこなわせることが可能となる。

【００１４】 また、後者の構成による温度センサの場合には、前者の場合と同様に１つの温 度センサで２種類の機能をおこなわせることが可能なほか、ケースをアウタケー スとインナケースとの二重構造としているので、予めインナケース内にサーモス イッチ等を組付けておけるので、全体としての組付け性が向上する。

【００１５】

【実施例】

以下、図面に基づき本考案の実施例について説明する。なお、従来の技術のと ころで説明したものと同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

【００１６】 図１には、本考案に係る温度センサの一実施例が断面図で示されている。該温 度センサ１０は、金属部材で構成するケース８１を有している点、およびケース ８１内にサーマルスイッチ８３が配置されている点は図８で示した従来のものと 同じである。そして本実施例では、該サーマルスイッチ８３の一端にサーミスタ １２の一端が接続されており、該サーミスタ１２の他端は絶縁カバー１３に取り 付けられた出力端子Ａに接続されている。また、サーマルスイッチ８３とサーミ スタ１２との接続点は抵抗１４を介して絶縁カバー１３に取り付けられた出力端 子Ｂに接続されている。なお、符号１５は絶縁カバー１３とケース８１間の防水 パッキンである。

【００１７】 この温度センサ１の出力端子Ａ，Ｂを、図２に示すように、制御回路１６に接 続するとともに、出力端子Ｂをウォーニングランプ１７を介して電源に接続し、 該温度センサ１０を被測定部に取り付ける。この状態で、被測定部の温度が上昇 していくと、図３に示すように、出力端子Ａ，Ｂ間の抵抗は徐々に小さくなり、 このため出力端子Ａ，Ｂ間の電圧も下がっていく。そして、所定温度ｔ₀ になる と、サーマルスイッチ８３がＯＮとなって、出力端子Ａ，Ｂ間の電圧は一気に殆 ど零ボルトとなるとともに、ウォーニングランプ１７が点灯する。

【００１８】 この検出電圧の変化を利用して、電圧が徐々に下がっていく状態のとき、所定 電圧になると制御回路により例えば自動チョークを解除し、また一気に電圧が殆 ど零となったときにウォーニングランプ１７の点灯とともにアクチュエータ１８ を作動して警報等を発するようにする。なお、抵抗１４は保護抵抗であって、サ ーマルスイッチ８３がＯＮすると同時にウォーニングランプ１７を介した流れ込 む突入電流でサーマルスイッチ８３の接点寿命が短くなることを防ぐためのもの である。

【００１９】 この温度センサ１０に、例えば前記所定温度ｔ₀ を１０２℃程度となるサーマ ルスイッチ８３を用いると、この温度以下でサーミスタの抵抗変化が利用でき、 例えば前述のように自動チョークを解除（約７０℃）に使用できる。その後、温 度が上昇して１０２℃になるとサーマルスイッチ８３のＯＮによりサーミスタ１ ２の役割は終わり、サーマルスイッチ８３によってエンジンのオーバーヒート等 の警告をおこなうことができる。この場合、サーマルスイッチ８３は所定温度１ ０２℃になるまでＯＦＦとなっているので、サーミスタ１２の検出値にはボディ にのっているノイズの影響は表れない。

【００２０】 次に、第２の実施例について説明する。

【００２１】 図４には、本考案の第２の実施例である温度センサ２０が示されている。該温 度センサ２０は、図に示すように、金属部材からなり内部が円柱状空間となって いるアウタケース２１と略円筒状のインナケース２４とを有しており、アウタケ ース２１はその後端部が開口されていて、先端部は小孔２２が開けられた状態で 封止されている。アウタケース２１の内部には絶縁材２５を介してインナケース ２４が嵌合装着されているとともに、該アウタケース２１の先端内部とインナケ ース２４の先端との間には中心に孔が開けられたディスク状のサーミスタ２３が 配置されている。

【００２２】 また、インナケース２４の内部には直列接続されたサーマルスイッチ８３と抵 抗８４とが内蔵されており、サーマルスイッチ８３の一方のリード線はインナケ ース２４の先端部から突出して前記サーミスタ２３の中心の孔を貫通してアウタ ケース２１の先端部の小孔２２の先端部分でハンダ付けされている。また、イン ナケース２４の後部外面にはコイルスプリング２６が被嵌されていて、アウタケ ース２１の後部内には中継板２７を嵌合すると、該中継板２７がスプリング２６ を押圧してインナケース２４を内方に付勢し、前記サーミスタ２３をアウタケー ス２１の先端部に密着させている。

【００２３】 また、アウタケース２１の後端部には２Ｐのコネクタ２８が嵌合固定されてお り、該コネクタ２８の一方の出力端子Ａには前記サーミスタ２３のリード線が接 続されており、他方の出力端子Ｂにはインナケース２４が接続されている。この 状態を電気回路で示すと、図５のようになる。

【００２４】 上述したように、本実施例ではケースをアウタケース２１とインナケース２４ の２重構造としたので、予めサーマルスイッチ８３と抵抗２４とをインナケース ２４内に取り付けて置くことができ、この状態でインナケース２４をアウタケー ス２１内に嵌合するようにできるので組付け性が向上するとともに、熱応答性や 温度特性を損なうことなく、２種の機能を内蔵した温度センサを従来の１台分の スペースに設置することができるため、省スペースが図れる。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に温度センサは、１つのケース内に２種類の機能 を内蔵したしたので、製造コストの削減を図れるとともに、取り付け場所が１ヵ 所で済むため省スペースも図れ、かつ誤組付けの防止ができるので作業性が向上 する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例に係る温度センサの断面図であ
る。

【図２】図１に示す温度センサの使用回路例である。

【図３】図２における回路の出力端子Ａ、Ｂ間の温度に
よる抵抗値変化と電圧変化を示す図である。

【図４】本考案の第２の実施例の断面図である。

【図５】図４に示す温度センサの電気回路である。

【図６】サーミスタを使用した従来の温度センサで、
（ａ）は断面図、（ｂ）はその電気回路図である。

【図７】図６に示した温度センサの変形であり、（ａ）
は断面図、（ｂ）はその電気回路図である。

【図８】サーマルスイッチを使用した従来の温度センサ
で、（ａ）は断面図、（ｂ）はその電気回路図である。

【符号の説明】

１０，２０ 温度センサ １２ サーミスタ １４ 抵抗 ２１ アウタケース ２４ インナケース ８１ ケース ８３ サーマルスイッチ ８４ 抵抗

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属部材で構成するケース内に、サーミ
   スタと温度が所定値に達するとオンするサーマルスイッ
   チとを直列に接続して配置し、該サーマルスイッチとサ
   ーミスタとの接続点を直接又は抵抗を介して外部に引き
   出して出力端子とするとともに、該サーミスタの他端も
   外部に引き出して他の出力端子とし、かつ前記サーマル
   スイッチの他端を前記ケースに接続したことを特徴とす
   る温度センサ。
2. 【請求項２】 先端部に小孔を有し、後端部が開口され
   た金属部材で構成するアウタケースと、先端部および後
   端部ともに開口され、かつ内部に温度が所定値に達する
   とオンするサーマルスイッチが配置され、該サーマルス
   イッチの一方のリード線が該ケースの先端部から引き出
   された状態にある金属部材で構成するインナケースとを
   備えるとともに、 前記アウタケースの先端部に小孔を有する円板状のサー
   ミスタを配置し、更に前記インナケースをアウタケース
   内に絶縁状態で装着して、これらケースの先端部で前記
   サーミスタを挟持し、かつインナケースの先端部から引
   き出されたサーマルスイッチの一方のリード線をサーミ
   スタの小孔を通して前記アウタケースの先端部に接続す
   るとともに、前記サーマルスイッチの他方のリード線を
   直接又は抵抗を介して外部に引き出して出力端子とし、
   更に前記インナケースを他の出力端子に接続したことを
   特徴とする温度センサ。