JPH1114469A - センサホルダ及び複合センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複合センサにおける２個のサーミスタを正確
な位置関係に設ける。 【解決手段】 第２のサーミスタ２が埋設されたセンサ
ホルダ４のロッド部９は、ケース３の小径部６の底部内
側形状を象って形成され、第１のサーミスタ１はケース
３の段差部７に取付けられて位置決めされ、その位置決
めされた第１のサーミスタ１の貫通孔１ａを貫通してセ
ンサホルダ４のロッド部９がケース小径部６の底部内側
に挿し込まれて第２のサーミスタ２の位置決めがなされ
る。第２のサーミスタ２のリード線２ａ、２ｂは、絶縁
性のチューブ１０で被覆され、互いに縒り合されてお
り、このため、リード線の強度が増し、センサホルダ４
の成形時に樹脂の注入圧を受けてもロッド部９内で偏ら
ず、柔軟に伸びて第２のサーミスタ２をロッド部９の先
端に固定させる。センサホルダ４のロッド部９は、冷却
収縮による反り、曲りが生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用エ
ンジン冷却システムの水温検出に用いるセンサのセンサ
ホルダ及びこのセンサホルダを用いた複合センサに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエンジン冷却システムにおいて
は、冷却水をエンジンルーム内に送り込んでエンジンを
冷却し、その冷却水は、ラジエータに送り込んで冷却
し、再びエンジンルーム内に循環させている。自動車の
エンジンの冷却水温は、２個の温度センサで測定され、
センサ信号に基づいて冷却ファンモータの制御、エンジ
ンにおける燃料噴射、並びにその点火時期、アイドル回
転数等の制御（ＥＣＵ制御）を行い、また、ドライバー
への情報提供のため、エンジンの冷却水温のメーター指
示用（水温計用）に用いられる。以下、水温計用のサー
ミスタを第１のサーミスタ、ＥＣＵ制御用のサーミスタ
を第２のサーミスタとして両者を区別しているが、もと
より、この区別は、説明の都合のものである。

【０００３】上記目的に使用する２種類の温度センサ
は、従来エンジンの冷却水回路に別々に取付けられてい
たが、加工工程や組付工程に手数がかかるという理由か
ら２種類の温度センサを一つのケース内に組み込んだ一
体型の温度センサが提案された（実公昭５４−２１４６
号、実開平６−７０２９号参照）。

【０００４】また、本発明者らは、先に前記一体型の温
度センサを改良し、２個のサーミスタの位置関係を正確
に規制してケース内に組付け可能とした複合センサを開
発した（特開平７−２３９２７８号参照）。

【０００５】この複合センサによれば、図５に示すよう
に第２のサーミスタ３２がコネクタ部３４に埋設され、
第２のサーミスタ３２が埋設されたコネクタ部３４の尖
端部３４ｂは、ケース３３の小径部３３ｂの底部内側形
状を象って形成されており、第１のサーミスタ３１はケ
ース３３の段差部３３ｃに取付けられて位置決めされ、
第１のサーミスタ３１の貫通孔３１ａを貫通してコネク
タ部３４の尖端部３４ｂをケースの小径部３３ｂの底部
内側に挿し込んで第２のサーミスタ３２の位置決めがな
されるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、コネクタ部
３４は、第２のサーミスタ３２を埋め込んで樹脂材料で
成形加工されるが、コネクタ部の成形時に、樹脂の注入
圧の影響を受け、注入圧に耐えられずに第２のサーミス
タ３２の位置がずれ、またそのリード線に偏りが生じて
埋設されているかも知れないという懸念がある。リード
線に偏りが生じると、コネクタ部３４の尖端部が樹脂成
形後冷却収縮して曲がりが生ずることがある。

【０００７】第２のサーミスタが設計どおりの位置に配
置されずに、第１のサーミスタが配置されている付近で
第２のサーミスタのリード線が外部に露出していると、
第１のサーミスタの発熱が露出したリード線を介して、
第２のサーミスタに熱が伝わってしまう虞れがある。

【０００８】本発明の目的は、リード線の偏りがなく、
サーミスタを正しい位置に保持するセンサホルダ並びに
このセンサホルダを用いた複合センサを提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によるセンサホルダにおいては、コネクタ部
とロッド部とを有するセンサホルダであって、コネクタ
部とロッド部とは、合成樹脂で一体成形された成形体で
あり、コネクタ部は、対のターミナルを有し、対のター
ミナルは、成形体内に一部を埋め込んで定位置に保持さ
れ、ロッド部は、コネクタ部に連設して棒状に突出させ
た部分であり、尖端にサーミスタが埋設され、サーミス
タの対のリード線は、絶縁チューブで被覆され、互いに
縒り合せてロッド部内を通し、成形体内でコネクタ部の
各ターミナルに接続されているものである。

【００１０】また、複合センサにおいては、前記センサ
ホルダを用いた複合センサであって、第１のサーミスタ
と第２のサーミスタとを有し、第１のサーミスタは、ケ
ース内に収容され、第２のサーミスタは、センサホルダ
内のサーミスタであり、センサホルダは、ケースに組合
されているものである。

【００１１】また、センサホルダは、第１のサーミスタ
の電極板およびそのターミナルをさらに有し、第１のサ
ーミスタの電極板は、センサホルダのロッド部の周囲で
コネクタ部に付設され、第１のサーミスタのターミナル
は、センサホルダの一部に埋設して成形体内で電極板に
電気的に接続されたものであり、ケースは、金属製の中
空容器であり、互いに連設された大径部と小径部とを有
し、大径部は開口を有する筒であり、小径部は、相対的
に小径の有底筒であり、センサホルダは開口を通してケ
ース内に挿し込まれ、コネクタ部は大径部に結合され、
ロッド部は小径部の底に達し、第１のサーミスタは、ロ
ッド部の周囲でケースの大径部内に収容され、第１のサ
ーミスタの一方の電極はスプリングを介して前記電極板
に通じ、他方の電極は、ケースに接続されているもので
ある。

【００１２】また、センサホルダは、第１のサーミスタ
の対をなす第１及び第２の電極板と、それぞれのターミ
ナルをさらに有し、第１のサーミスタの第１の電極板
は、センサホルダのロッド部の周囲でコネクタ部に付設
され、第２の電極板の一部をコネクタ部の周上に露出さ
せてケースに電気的に接続され、第１のサーミスタのそ
れぞれのターミナルは、センサホルダの一部に埋設され
て成形体内でそれぞれの電極板に個別に電気的に接続さ
れたものであり、ケースは、金属製の中空容器であり、
互いに連設された大径部と小径部とを有し、大径部は開
口を有する筒であり、小径部は、相対的に小径の有底筒
であり、センサホルダは開口を通してケース内に挿し込
まれ、コネクタ部は大径部に結合され、ロッド部は小径
部の底に達し、第１のサーミスタは、ロッド部の周囲で
ケースの大径部内に収容され、第１のサーミスタの一方
の電極はスプリングを介して前記電極板に通じ、他方の
電極は、ケースに接続されているものである。

【００１３】また、センサホルダは、第１のサーミスタ
の対をなす第１及び第２の電極板と、それぞれのターミ
ナルをさらに有し、第１のサーミスタの第１の電極板
は、センサホルダのロッド部の周囲でコネクタ部に付設
され、第２の電極板は、前記第１の電極板から一定の間
隔を置いてロッド部の周上に張り出して付設され、第１
のサーミスタのそれぞれのターミナルは、センサホルダ
の一部に埋設されて成形体内でそれぞれの電極板に個別
に接続されたものであり、ケースは、金属製の中空容器
であり、互いに連設された大径部と小径部とを有し、大
径部は開口を有する筒であり、小径部は相対的に小径の
有底筒であり、センサホルダは開口を通してケース内に
挿し込まれ、コネクタ部は大径部に結合され、ロッド部
は小径部の底に達し、第１のサーミスタは、ロッド部の
周上で第１及び第２の電極板間に介装され、第１の電極
板と第１のサーミスタの一方の電極とはスプリングを介
して導通され、第１のサーミスタの他方の電極は直接第
２の電極板に接し、第２の電極板とケースとは絶縁材を
もって隔離されている。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明による複合センサの
実施の形態を図によって説明する。図１、２において、
複合センサは、第１のサーミスタ１及び第２のサーミス
タ２と、ケース３と、センサホルダ４との組合せを有す
るものである。第１のサーミスタ１は、水温計用のディ
スク型サーミスタであり、中央に貫通孔１ａを有するリ
ング状をなし、ケース３の内に収納されたものである。

【００１５】第２のサーミスタ２は、ＥＣＵ用のガラス
封入型またはエポキシ樹脂などのプラスチックでコート
されたコート型チップサーミスタであり、センサホルダ
４に埋設されてケース３内に収納されるものである。ケ
ース３は、大径部５と小径部６とを一体に有する金属製
の中空容器である。大径部５と小径部６とは同軸上に連
設された容器の筒状部分であり、大径部５はセンサホル
ダ４を挿し込む開口を上縁に有する筒であり、小径部６
は、大径部５の筒の先に突出させた有底の筒であり、そ
の内径は大径部５より小径で、その先端は円錐形をなし
ている。一方、小径部６と大径部５との境界には段差部
７が形成され、第１のサーミスタ１は、ケース３の段差
部７上に設置されて大径部５内に収納されている。セン
サホルダ４は、コネクタ部８と、ロッド部９とを一体に
有する電気絶縁性合成樹脂成形体であり、コネクタ部８
は、ケース３の大径部５の内径を象った形状に成形さ
れ、ロッド部９は、第１のサーミスタ１の貫通孔１ａを
貫通してケース３の小径部６の底に達する長さを有して
いる。前記第２のサーミスタ２はロッド部９の尖端に埋
設されたものである。本発明において、第２のサーミス
タ２の対のリード線２ａ、２ｂは、それぞれ電気絶縁性
並びに耐熱性を有するチューブ、例えばテフロンチュー
ブ１０で被覆され、ツイスト加工によって縒り合わされ
ているものである。

【００１６】各リード線２ａの端末には、ターミナル１
１ａ，１１ｂを取付け、さらに第１のサーミスタ１の電
極板１２及びそのターミナル１３を一体に組付けて成形
用金型の割型（図示略）内にセットし、樹脂材料を成形
用金型内に注入し、樹脂材料を固化してセンサホルダ４
の成形体を得る。電極板１２は、リングであり、図２
（ｂ）のようにリングの周面一部より上方に張り出した
軸部１２ａ上にターミナル１３を一体に有し、電極板１
２は、コネクタ部８の端部外面でロッド部９の周囲に組
付けられ、電極板１２のターミナル１３は、第２のサー
ミスタ２のターミナル１１ａ、１１ｂとともに一部がコ
ネクタ部８内に埋込まれ、残部はコネクタ部８上に突出
して三端子のソケット又はプラグを形成している。な
お、コネクタ部８の基部には、周囲に張り出したフラン
ジ部分１６を有している。

【００１７】センサホルダ４は、そのロッド部９が、段
差部７上の第１のサーミスタ１の貫通孔１ａを通してそ
の先端がケース３の小径部６の底に達するまで挿入さ
れ、コネクタ部８は、ケース３の開口縁に嵌合し、ケー
ス３の開口縁を折曲し、その折曲縁３ａをフランジ部分
１６に圧接して固定されるが、ケース３と、センサホル
ダ４との固定に先立ち、第１のサーミスタ１上には、電
極１ｂとなるリングが重ねられ、センサホルダ４のロッ
ド部９にはコイルスプリング１７が外装されている。ケ
ース３内にセンサホルダ４を挿入すると、センサホルダ
４のコネクタ部８は、スプリング１７の弾力に抗してケ
ース３の開口縁に圧入され、これによって、第１のサー
ミスタ１上の電極１ｂと、センサホルダ４に組付けられ
た電極板１２とがコイルスプリング１７によって電気的
に導通され、これが一方の電極をなしており、もう一方
の電極には、ケース３が利用されている。

【００１８】なお、ケース３の大径部５内にはスリーブ
１８が挿入されている。スリーブ１８は絶縁材からなる
筒状体であり、第１のサーミスタ１及びその電極板１２
の全周並びにセンサホルダ４のロッド部９に外装された
スプリング１７の周囲を包囲し、これらとケース３との
間を電気的に隔離するものである。また、センサホルダ
４に形成されたフランジ部分１６は、ケース３の内周に
形成された着座面に圧着して固定されるのであるが、着
座面上にはパッキング１９が介装され、センサホルダ４
のフランジ部分１６は、パッキング１９に圧着されて気
密に封止される。また、この着座面は、センサホルダ４
のロッド部９の挿入深さを規制する基準面になってお
り、これによって、ロッド部９の尖端に埋設された第２
のサーミスタ２は、ケース３の小径部６内の定位置に挿
入される。

【００１９】尚、実施例では、ケース３の大径部５及び
小径部６、センサホルダ４のコネクタ部８及びロッド部
９の形状を断面円形としたが、これに限らず、断面多角
形状としてもよい。断面が多角形であれば、ケース３内
でのセンサホルダ４の廻り止めとなり、各サーミスタ
１，２の位置決めをより正確に行うことができる。

【００２０】また、ケース３内には、シリコンオイルを
充填し、第１のサーミスタ１及び第２のサーミスタ２の
熱放散定数のバラツキをなくし、熱放散を均一化するよ
うにしてもよい。

【００２１】また、スリーブ１８には電気的絶縁性をも
つ樹脂を用い、これをセンサホルダ４のコネクタ部８と
一体に成型してもよい。この場合、樹脂製のスリーブ１
８は、センサホルダ４のロッド部９と同芯上に形成され
るため、スリーブ１８は、電極１ａ、スプリング１７、
第１のサーミスタ１等の組付けの際にそれらの位置決め
用として用いることができる。

【００２２】また、スリーブ１８は筒状体であり、セン
サホルダ４と一体に成型されることにより、容器形状を
なすため、スリーブ１８をシリコンオイルの定量カップ
として用い、ケース３内に充填するシリコンオイルの定
量化を図ることができる。

【００２３】以上、図１〜図２の例では、第１のサーミ
スタ１の一方の電極をターミナル１３に、他方の電極を
ケース３に接続した例であるが、図３に示すように前記
電極板１２を第１の電極板とし、コネクタ部８には、第
２の電極板２０を、その軸部２０ａとともにターミナル
２１を一体に組付け、電極板２０の一部をコネクタ部８
の周上に露出させてケース３の折曲縁３ａで圧接し、タ
ーミナル２１を前記ターミナル１３と平行にコネクタ部
８上に突出させれば、第２のサーミスタの２本のターミ
ナル１１ａ，１１ｂとあわせて合計４本のターミナルが
形成される。勿論、ケースを介在させずに４端子型の複
合センサを構成することもできる。図４に示すように、
この例においても、前記電極板１２とは別にターミナル
２２を一体に有する軸部２３ａの長い電極板２３を追加
し、そのターミナル２２を外部に露出させ、軸部２３ａ
をセンサホルダ４のロッド部９およびコネクタ部８に埋
込み、電極板２３をロッド部９の周囲に張り出して一体
成型をすることによって得られる。センサホルダ４をケ
ース３に組付けるときには、両電極板１２、２０間にス
プリング１７及び電極１ｂを介在させ、一方の電極板２
０とケース３間を絶縁材２４で隔離する。これによっ
て、センサホルダ４には、第１のサーミスタ用の２本の
ターミナル１１ａ、１１ｂと、第２のサーミスタ用の２
本のターミナル１３、２１との計４本のターミナルが形
成される。なお、図３，図４において、図１，２と同一
の構成部分には同じ符号を付してその説明を省略した。

【００２４】以上いずれの実施形態であっても、センサ
ホルダ４内に埋設される第２のサーミスタ２のリード線
２ａ、２ｂはチューブ１０で被覆され、しかも一定の縒
りを与えてセンサホルダ４の成形体に埋め込まれるもの
であるため、リード線２ａ、２ｂの強度が大きく、成形
型内に注入された樹脂材料の注入圧に対する耐圧性が増
し、注入樹脂は、リード線２ａ、２ｂの縒合せ部分に沿
ってその周囲に均等に盛り付けられ、リード線２ａ、２
ｂは、ロッド部９の中心部に封入されて埋設位置に偏り
が生じない。さらに成形型から脱型後、成形体の樹脂が
冷却されてもセンサホルダ４のロッド部９には曲りや反
りが生じにくく、注入圧や熱応力に対しては、リード線
２ａ、２ｂの縒り合せ部分が柔軟に伸びて応力が緩和さ
れ、第２のサーミスタ２を正確にロッド部９の尖端部分
に誘導して固定できる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明による複合センサ
は、水温計用の第１のサーミスタと、ＥＣＵ用の第２の
サーミスタとを同じケース内に組み込むものであり、第
１のサーミスタは、ケース内に装てんするが、第２のサ
ーミスタは、本発明によるセンサホルダの成形体内に埋
設され、センサホルダは、ケースに組付けられる。本発
明において、第２のサーミスタのリード線は、チューブ
で被覆し、１本に縒合せたために、その強度が増大し、
成形時の樹脂注入圧に耐えて直線性を保ち、且つ、リー
ド線が撚ってあることにより樹脂がリード線の周囲に均
一にまわり込み、リード線自体の偏芯が小さく、第２の
サーミスタを埋設したセンサホルダのロッド部に反りや
曲りが生ぜず、撚り合されたリード線が成形樹脂の注入
と同時に尖端部への注入押圧により、尖端部に突き当た
るところまで確実にその線長を伸ばし、正確にロッド部
の尖端に封入して第１のサーミスタと第２のサーミスタ
とを設計どおりの間隔に保つことができる。また、リー
ド線をロッド部内に偏りなく埋設することができるた
め、第１のサーミスタの発熱による熱の影響を第２のサ
ーミスタが受けることもなく、それぞれのサーミスタを
精度よく動作させることかできる。

【００２６】本発明の複合センサは、自動車用エンジン
冷却システムの水温測定用として説明したが、これに限
られるものではない。また、センサホルダは、ケースに
組付けて複合センサとして使用する場合に限らず、各種
用途のセンサとしても利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による複合センサの第１の実施形態を示
す断面図である。

【図２】（ａ）は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図、（ｂ）
は、電極板を示す図である。

【図３】本発明による複合センサの他の実施形態を示す
図である。

【図４】本発明による複合センサのさらに他の実施形態
を示す断面図である。

【図５】複合センサの先行例を示す図である。

【符号の説明】

１ 第１のサーミスタ ２ 第２のサーミスタ ２ａ、２ｂ リード線 ３ ケース ４ センサホルダ ５ 大径部 ６ 小径部 ７ 段差部 ８ コネクタ部 ９ ロッド部 １０ チューブ １１ａ、１１ｂ ターミナル １２ 電極板 １２ａ 軸部 １３ ターミナル １４ 成形用金型 １５ 成形体 １６ フランジ部分 １７ コイルスプリング １８ スリーブ １９ パッキング ２０ 電極板 ２０ａ 軸部 ２１ ターミナル ２２ ターミナル ２３ 電極板 ２３ａ 軸部 ２４ 絶縁材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コネクタ部とロッド部とを有するセンサ
   ホルダであって、 コネクタ部とロッド部とは、合成樹脂で一体成形された
   成形体であり、 コネクタ部は、対のターミナルを有し、対のターミナル
   は、成形体内に一部を埋め込んで定位置に保持され、 ロッド部は、コネクタ部に連設して棒状に突出させた部
   分であり、尖端にサーミスタが埋設され、 サーミスタの対のリード線は、絶縁チューブで被覆さ
   れ、互いに縒り合せてロッド部内を通し、成形体内でコ
   ネクタ部の各ターミナルに接続されているものであるこ
   とを特徴とするセンサホルダ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のセンサホルダを用いた
   複合センサであって、 第１のサーミスタと第２のサーミスタとを有し、 第１のサーミスタは、ケース内に収容され、 第２のサーミスタは、センサホルダ内のサーミスタであ
   り、 センサホルダは、ケースに組合されていることを特徴と
   する複合センサ。
3. 【請求項３】 センサホルダは、第１のサーミスタの電
   極板およびそのターミナルをさらに有し、 第１のサーミスタの電極板は、センサホルダのロッド部
   の周囲でコネクタ部に付設され、第１のサーミスタのタ
   ーミナルは、センサホルダの一部に埋設して成形体内で
   電極板に電気的に接続されたものであり、 ケースは、金属製の中空容器であり、互いに連設された
   大径部と小径部とを有し、 大径部は開口を有する筒であり、小径部は、相対的に小
   径の有底筒であり、 センサホルダは開口を通してケース内に挿し込まれ、コ
   ネクタ部は大径部に結合され、ロッド部は小径部の底に
   達し、 第１のサーミスタは、ロッド部の周囲でケースの大径部
   内に収容され、第１のサーミスタの一方の電極はスプリ
   ングを介して前記電極板に通じ、他方の電極は、ケース
   に接続されているものであることを特徴とする請求項２
   に記載の複合センサ。
4. 【請求項４】 センサホルダは、第１のサーミスタの対
   をなす第１及び第２の電極板と、それぞれのターミナル
   をさらに有し、 第１のサーミスタの第１の電極板は、センサホルダのロ
   ッド部の周囲でコネクタ部に付設され、第２の電極板の
   一部をコネクタ部の周上に露出させてケースに電気的に
   接続され、第１のサーミスタのそれぞれのターミナル
   は、センサホルダの一部に埋設されて成形体内でそれぞ
   れの電極板に個別に電気的に接続されたものであり、 ケースは、金属製の中空容器であり、互いに連設された
   大径部と小径部とを有し、 大径部は開口を有する筒であり、小径部は、相対的に小
   径の有底筒であり、 センサホルダは開口を通してケース内に挿し込まれ、コ
   ネクタ部は大径部に結合され、ロッド部は小径部の底に
   達し、 第１のサーミスタは、ロッド部の周囲でケースの大径部
   内に収容され、第１のサーミスタの一方の電極はスプリ
   ングを介して前記電極板に通じ、他方の電極は、ケース
   に接続されているものであることを特徴とする請求項２
   に記載の複合センサ。
5. 【請求項５】 センサホルダは、第１のサーミスタの対
   をなす第１及び第２の電極板と、それぞれのターミナル
   をさらに有し、 第１のサーミスタの第１の電極板は、センサホルダのロ
   ッド部の周囲でコネクタ部に付設され、第２の電極板
   は、前記第１の電極板から一定の間隔を置いてロッド部
   の周上に張り出して付設され、第１のサーミスタのそれ
   ぞれのターミナルは、センサホルダの一部に埋設されて
   成形体内でそれぞれの電極板に個別に接続されたもので
   あり、 ケースは、金属製の中空容器であり、互いに連設された
   大径部と小径部とを有し、 大径部は開口を有する筒であり、小径部は相対的に小径
   の有底筒であり、 センサホルダは開口を通してケース内に挿し込まれ、コ
   ネクタ部は大径部に結合され、ロッド部は小径部の底に
   達し、 第１のサーミスタは、ロッド部の周上で第１及び第２の
   電極板間に介装され、第１の電極板と第１のサーミスタ
   の一方の電極とはスプリングを介して導通され、第１の
   サーミスタの他方の電極は直接第２の電極板に接し、第
   ２の電極板とケースとは絶縁材をもって隔離されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の複合センサ。