JP2005024344A

JP2005024344A - 温度センサ

Info

Publication number: JP2005024344A
Application number: JP2003188511A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Shiraki; 智白木; Kaoru Sasaki; 薫佐々木; Yutaka Wakabayashi; 裕若林; Makoto Morita; 誠森田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-01-27
Also published as: KR20060018266A; KR100810937B1; JP2005017088A; JP4041018B2; WO2005001404A1; US20070110124A1; CN1809733B; US7410294B2; CN1809733A

Abstract

【課題】作製作業の効率向上が図られた温度センサを提供する。
【解決手段】本発明に係る温度センサ１０において、リード線対３４Ａ，３４Ｂが接続されたサーミスタ３２はセンシング部１２ａに収容されている。そしてこのサーミスタ３２は、樹脂からなる素子保護部４３でのみ覆われている。すなわち、この温度センサ１０は導電性を有するホルダは用いておらず、サーミスタ３２及びハーネス対３４Ａ，３４Ｂが導体に接触する事態が生じないため、センサ１０の温度検出信号の安定化が実現されている。従って、この温度センサ１０においては、金属製のホルダにサーミスタが収容される従来の温度センサとは異なり、ホルダ１２内へのサーミスタ３２の収容の際にサーミスタ３２及びハーネス対３４Ａ，３４Ｂと導体との絶縁に配慮する必要がないため、センサの作製作業が簡単になり、作製作業の高効率化が図られる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のＡＴＦ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＦｌｕｉｄ）等の油温を検知する温度センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この技術の分野における温度センサは、例えば、下記特許文献１や特許文献２等に開示されている。これらの公報に記載の温度センサにおいて、ガラス封止サーミスタ（温度検出素子）が収納された黄銅製の有底筒状ホルダには樹脂が充填されており、温度検出素子部分への水の侵入防止が図られている。これらの温度センサの温度検出素子には、一対のリード線の各一端部が接続されており、各他端部は樹脂の外側まで延びる電極対に接続される。そして、この電極対には、温度検出素子で検出した信号を制御処理装置まで伝達する一対のリード線が接続される。
【０００３】
【特許文献１】
実開平５−３９５５号公報
【特許文献２】
特開２００２−２６７５４０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の温度センサには、次のような課題が存在している。すなわち、黄銅等の金属製のホルダが用いられているためホルダは導電性を有している。そのため、サーミスタから引き出された導線がホルダに接触した場合には、抵抗値であるセンサの温度検出信号が乱れて、精度の良い温度検出をおこなうことができない。従って、ホルダ内へのサーミスタの収容は極めて慎重におこなう必要があるため、センサの作製効率が低下してしまい、それに伴い作製時間の遅延を招いてしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、作製作業の効率向上が図られた温度センサを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る温度センサは、測温対象であるケース内の流体に浸されるセンシング部を備え、センシング部には、リード線対が接続された温度検出素子が収容されており、この温度検出素子は樹脂からなる素子保護部のみで覆われていることを特徴とする。
【０００７】
この温度センサにおいて、リード線対が接続された温度検出素子はセンシング部に収容されている。そしてこの温度検出素子は、樹脂からなる素子保護部でのみ覆われている。すなわち、この温度センサは導電性を有するホルダは用いておらず、温度検出素子及びリード線対が導体に接触する事態が生じないため、センサの温度検出信号の安定化が実現されている。従って、この温度センサにおいては、金属製のホルダに温度検出素子が収容される従来の温度センサとは異なり、ホルダ内への温度検出素子の収容の際に温度検出素子及びリード線対と導体との絶縁に配慮する必要がないため、センサの作製作業が簡単になり、作製作業の高効率化が図られる。また、成形が困難である金属製のホルダを利用しないため、センサ作製の容易化が図られると共に、部品作製コストの削減が図られる。
【０００８】
また、素子保護部は、異種又は同種の樹脂による積層構造を有することが好ましい。この場合、必要に応じて、流体に浸る側の樹脂及び温度検出素子を直接被覆する側の樹脂を選択することができる。
【０００９】
また、素子保護部が、有底筒状の樹脂ホルダと、この樹脂ホルダの中に充填された充填樹脂部とで構成されていることが好ましい。金属製のホルダを利用する従来の温度センサでは、ホルダとホルダ内に充填される充填樹脂部との間における水密性が低いが、このように樹脂ホルダ内に樹脂を充填した場合には、ホルダと充填樹脂部との水密性が向上する。
【００１０】
また、素子保護部は、構成材料としてポリフェニレンサルファイド樹脂を含んでいることが好ましい。この樹脂は、熱伝導性が高いため、温度検出素子の温度検知レベルを妨げない。またこの樹脂は流動性が高いため、型形状が複雑であっても樹脂成形を高精度でおこなうことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明に係る温度センサの好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。
【００１２】
まず、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る温度センサを示した概略斜視図である。図２は、図１に示した温度センサのＩＩ−ＩＩ線断面図である。図３は、図１に示した温度センサのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【００１３】
図１〜図３に示す本発明の第１実施形態に係る温度センサ１０は、自動車の自動変速機（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）に差し込んで、変速機内のＡＴＦ温度を検知する温度センサである。この温度センサ１０は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂製で有底円筒状のホルダ１２を有している。このＰＰＳ樹脂は、流動性が高いため、高精度のホルダ１２が得られる。このホルダ１２は、下端側である底部側１２ａの径が細くなっており、この底部側１２ａが、測温対象である自動変速機筐体（ケース）内のＡＴＦに浸される、温度センサ１０のセンシング部１２ａとなっている。上端側１２ｂには開口部１４が形成されている。開口部１４は、円形状を有し、その縁には返し部１６が形成されている。この返し部１６は、ホルダ１２の側壁に対して垂直方向に延びるよう突出しており、略環状である。また、開口部１４の縁には、ホルダ１２の延在方向に平行にＴ字状のガイド部１８が形成されている。このガイド部１８は、開口部１４の縁に沿うように突設されており、このガイド部１８と開口部１４の縁との間において後述するハーネス対３４Ａ，３４Ｂが案内される。
【００１４】
さらに、ホルダ１２の上端側１２ｂには、ホルダ１２の側壁に対して垂直方向に突出して延びるセンサ固定部２０が形成されている。このセンサ固定部２０の遊端側２０ａには、ホルダ１２の延在方向に平行な方向に貫通孔２２が形成されており、所定寸法のネジ２３によりこの貫通孔２２を介して温度センサ１０と設置対象物２４（すなわち、自動変速機の筐体）とが固定される。なお、貫通孔２２の側壁は、円筒状の金属製パイプ２６が挿設されており、貫通孔２２のネジ２３に対する剛性が高められている。また、ホルダ１２の側壁の中央付近には、設置対象物２４外へのＡＴＦの漏洩を防止する密閉部１２ｃが形成されている。この密閉部１２ｃは、ホルダ１２の外周に沿って形成された環状の窪み２８と、この窪み２８に嵌め込まれた弾性を有する樹脂製の密閉リング３０とで構成されている。上述した設置対象物２４には、この密閉リング３０の外径より小さい孔２４ａが穿設されており、この孔２４ａにホルダ１２を挿入した場合、密閉リング３０によって設置対象物２４が確実に密閉される。
【００１５】
径が細くなっているセンシング部１２ａの内部には、油温を検出するＮＴＣ（ＮｅｇａｔｉｖｅＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタ３２が配置されている。ここで、センシング部１２ａの外殻を構成するＰＰＳ樹脂は、熱伝導性が高く、サーミスタ３２の温度検知レベルを妨げない点で好適である。このサーミスタ（温度検出素子）３２は、ガラス封止され防水が図られていると共に、架橋ポリエチレンでそれぞれ被覆された一対のハーネス対（リード線対）３４Ａ，３４Ｂが、開口部１４から導入されるようにして接続されている。一対のハーネス３４Ａ，３４Ｂ内部を通る一対の導線３５Ａ，３５Ｂとサーミスタ３２から引き出された一対の導線３６Ａ，３６Ｂとは、それぞれ接合バンド３８Ａ，３８Ｂによってカシメ固定により継ぎ合わされている。なお、図２及び図３に示した符号３９は、導線３６Ａを覆うフッ素樹脂チューブ（例えば、テフロン（登録商標）チューブ）であり、導線同士の接触によるショートを防止するものである。ハーネス対３４Ａ，３４Ｂの一端側は、上述したようにサーミスタ３２と接続されているが、他端側は温度センサ１０から引き出され架橋ポリオレフィン製の保護チューブ４０で束ねられた状態で、サーミスタ３２によって検出された温度検出信号を処理する制御処理装置（図示せず）に接続されている。
【００１６】
上述したサーミスタ３２及びハーネス対３４Ａ，３４Ｂは、ホルダ１２の上端側１２ｂの開口部１４付近までエポキシ樹脂が充填された状態で収納され、その樹脂が熱硬化されて充填樹脂部４２が形成されている。この充填樹脂部４２により、ホルダ１２の開口部１４及びハーネス対３４Ａ，３４Ｂからサーミスタ３２への水の侵入が抑えられると共に、サーミスタ３２等の移動が抑えられる。このようにサーミスタ３２を覆う充填樹脂部４２と充填樹脂部を収容するホルダ１２とによって、サーミスタ３２を覆って水密封止する素子保護部４３が形成されている。なお、ハーネス対３４Ａ，３４Ｂは、樹脂充填の際にホルダ１２の延在方向に平行となるように固定され、充填樹脂部４２の表面４２ａ付近においては略垂直に起立している。
【００１７】
充填樹脂部４２の表面４２ａから略垂直方向に延びたハーネス対３４Ａ，３４Ｂは、上述したガイド部１８の方向に略直角に屈曲される。そして、ハーネス対３４Ａ，３４Ｂは、ガイド部１８のうち、ホルダ１２の延在方向に対して平行に延在する部分１８ａによって個々のハーネス３４Ａ，３４Ｂに分けられ、ホルダ１２の延在方向に対して垂直方向に延在する部分１８ｂと開口部１４の縁との間を通されるように案内される。なお、ガイド部１８によるハーネス３４Ａ，３４Ｂの案内の際、ガイド部１８の一部分１８ｂによりハーネス３４Ａ，３４Ｂは上側から押さえつけられ、この押さえつけに伴う摩擦力によりハーネス３４Ａ，３４Ｂの移動が抑制されると共に、ハーネス３４Ａ，３４Ｂのホルダ１２からの脱落が防止される。
【００１８】
ホルダ１２の開口部１４には、その開口部１４全体を覆うように、センサカバー（リード線引き出し部）４４が形成されている。このセンサカバー４４は、ポリエステルのホットメルト成型によって形成されたものであり、キャップ部４４Ａとネック部４４Ｂとで構成されている（図２参照）。キャップ部４４Ａは、開口部１４の縁から充填樹脂部４２の表面４２ａ中央までを隈無く覆っており、ハーネス対３４Ａ，３４Ｂ及びガイド部１８が覆われる程度の高さを有する。このようなキャップ部４４Ａは、ホルダ１２と充填樹脂部４２との間に水滴等が入り込む事態を防止する部分として機能する。すなわち、一般に自動車の自動変速機に適用される温度センサのうち、変速機の外側に位置する部分は水滴や水蒸気を受ける環境に曝されているが、キャップ部４４Ａによって開口部１４全体が覆われることで、水滴等の温度センサ１０内部への侵入が阻止される。また、センサカバー４４がガイド部１８を覆うことで、ガイド部１８周辺のハーネス３４Ａ，３４Ｂの移動が制限され、ガイド部１８はより確実にハーネス３４Ａ，３４Ｂを案内することができる。
【００１９】
ネック部４４Ｂは、キャップ部４４Ａからホルダ１２の延在方向に対して垂直方向に引き出されていると共に、ハーネス対３４Ａ，３４Ｂ及びこのハーネス対３４Ａ，３４Ｂを束ねる保護チューブ４０の外周面に沿ってキャップ部４４Ａの外方に延びている。このネック部４４Ｂは、上述したようにポリエステル製であるため弾性を有している。このようなネック部４４Ｂは、温度センサ１０から引き出される部分の近傍においてハーネス対３４Ａ，３４Ｂが大きく屈曲する事態を抑制する部分として機能し、このネック部４４Ｂにより過度の屈曲に伴うハーネス対３４Ａ，３４Ｂの断線が防止されている。
【００２０】
センサカバー４４は、上述したようにホットメルト成型により形成されているため、低温低圧で容易且つ確実に開口部１４全体を樹脂モールドできると共に、成型時に樹脂が流動性を有することで、開口部１４の縁に設けられている返し部１６下部の空隙に確実にポリエステルを流し込むことができる。このような返し部１６下部の空隙に流れ込んで固化した樹脂部分は、返し部１６との協働によって、センサカバー４４のホルダ１２からの脱落を抑止している。すなわち、センサカバー４４は、返し部１６で係止されることで、ホルダ１２からの脱落が抑止されている。
【００２１】
以上、詳細に説明したように、温度センサ１０のセンシング部１２ａにおいて、サーミスタ３２は充填樹脂部４２及びホルダ１２で構成された素子保護部４３のみで覆われている。ここで、充填樹脂部４２はエポキシ樹脂で構成され、ホルダ１２はＰＰＳ樹脂で構成されている。このようにセンシング部１２はサーミスタ３２を素子保護部４３が覆う構成となっており、導電性を有するホルダは用いていない。そのため、サーミスタ３２及びハーネス対３４Ａ，３４Ｂが導体に接触する事態が生じない。このように、温度センサ１０は、金属製のホルダにサーミスタが収容される従来の温度センサとは異なり、ホルダ内へのサーミスタの収容の際にサーミスタ及びハーネス対と導体との絶縁に配慮する必要がないため、センサの作製作業が簡単になり、作製作業の高効率化が図られる。
【００２２】
また、従来の温度センサで用いられるホルダは金属製であり、切削加工により作製していたため、その作製には多大な手間と時間を要した。一方、温度センサ１０に適用されるホルダ１２は樹脂製であり、金型成形で容易に作製することができる。従って、ホルダが金属製ではなく樹脂製である場合には、センサ作製の容易化が図られる。また、ホルダ作製の容易化に伴い、ホルダ作製コストの削減が図られる。特に、ホルダ１２は樹脂材料としてＰＰＳ樹脂が採用されているため、熱伝導性が高く、温度検出素子の温度検知レベルを妨げない。またこのＰＰＳ樹脂は流動性が高いため、型形状が複雑であっても樹脂成形を高精度でおこなうことができる。
【００２３】
ここで、従来の温度センサに利用される金属製のホルダの材料には、快削性を向上させるために鉛が含有されることが多いが、この鉛は環境汚染の点から使用の制限が求められている。なお、鉛を含有していない材料での金属製ホルダの作製には、高度な技術及び高価な装置が要求されるため、高価になりがちである。その点、温度センサ１０は、ホルダ１２の材料が樹脂であり鉛を含有していないので、鉛の使用量の削減を安価に実現することが可能である。
【００２４】
さらに、金属製のホルダとその中に充填される充填樹脂部とは、その物理的特性（例えば、熱伝導率）や機械的特性（例えば、ヤング率）が大きく異なる。従って、急激な温度変化や内部応力等により、金属製のホルダと充填樹脂部との間には隙間が形成されやすい。そして、形成された隙間によってホルダと充填樹脂部との水密性が低下し、この隙間から水滴等が侵入するようなことがある場合には、サーミスタの温度検知レベルが低下する事態が生じてしまい、最悪の場合、電気的短絡により検知不能となる。一方、ＰＰＳ樹脂製のホルダが採用された温度センサ１０においては、ホルダと充填樹脂部との物理的特性や機械的特性の相異はごくわずかである。従って、金属製のホルダが採用された従来の温度センサに比べて、ホルダと充填樹脂部との間に隙間が生じにくく、ホルダと充填樹脂部との水密性の向上が図られている。従って、温度センサ１０においてはサーミスタ３２の温度検知レベルが安定している。
【００２５】
なお、Ｃ、Ｈ及びＯで構成される高分子の樹脂と金属との組み合わせに比べて、樹脂同士の方がその接着性が高いため、やはり金属製のホルダが採用された従来の温度センサに比べて、温度センサ１０はホルダと充填樹脂部との間の水密性の向上が図られている。
【００２６】
次に、本発明に係る第２実施形態について説明する。図４は、第２実施形態の温度センサを示す斜視図であり、図５は、図４におけるＶ−Ｖ方向の断面図であり、図６は、図４におけるＶＩ−ＶＩ方向の断面図である。温度センサ１０１は、サーミスタを内蔵しており、自動車の自動変速機に使用される油（ＡＴＦ）等の温度を検知する。
【００２７】
まず、図７を参照して、温度センサ１０１に内蔵されるサーミスタ（温度検出素子）１１０について説明する。第２実施形態で使用するサーミスタ１１０は、ＮＴＣサーミスタとなっており、水や油等の温度を検知する感温部１１１と、その両側に接続された一対のリード線対１１２，１１３とを備えている。感温部１１１は、例えばマンガン、ニッケル、コバルト等から形成されており、いわゆるスピネル構造の結晶粒が集まった多結晶体となっている。また、この感温部１１１は、その周囲を覆う樹脂部（後述する）から受ける応力を緩和するために、エポキシ系ゴムでコーティングされている。一方、リード線対１１２，１１３には、フッ素樹脂被覆（テフロン（登録商標）被覆）された導線１１４，１１５が、圧着端子１１６，１１７をかしめることで接続されている。
【００２８】
次に、温度センサ１０１の構成を説明する。図５に示すように、温度センサ１０１は、サーミスタ１１０を直接覆う樹脂部（素子保護部）１２０と、この樹脂部１２０を覆う外側樹脂部１５０とから構成されている。樹脂部１２０は最初のインサート成形（１次成形）で形成され、外側樹脂部１５０は２回目のインサート成形（２次成形）で形成される。サーミスタ１１０の使用温度範囲は、例えば−４０℃〜１５０℃の範囲である。
【００２９】
樹脂部１２０は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）で形成されており、先端には、サーミスタ１１０の感温部１１１を覆うと共に温度測定対象の油等に直接触れる第１領域（センシング部）１２１が形成されている。第１領域１２１は、その断面形状は扁平楕円となっている。
【００３０】
ここで、図８〜図１０を参照して、樹脂部１２０を更に詳説する。各図は、１次成形後における成形体（以下、「１次成形体」と称す）を示すものであり、図８は、１次成形体の斜視図であり、図９は、図８のＩＸ−ＩＸ断面図であり、図１０は、図８のＸ−Ｘ方向の側面図である。
【００３１】
１次成形体には、上記の第１領域１２１に連続して第２領域１２２が形成されている。第２領域１２２は、並列されたサーミスタ１１０の一対のリード線対１１２，１１３の一部を覆っている。第１領域１２１における第２領域１２２と繋がる部分には、縁部の厚みが周囲に向けて徐々に薄くなる円盤部１２１ａが形成されている。円盤部１２１ａの周囲を外側に張り出すようにしているのは、沿面距離を多くし、２次成形の樹脂との密着性を高めるためである。
【００３２】
また、第２領域１２２は、断面が十字形状になっており、その幅Ｗ_２は第１領域１２１の幅Ｗ_１よりも狭くなっている（図９参照）。ここでいう幅とは、リード線対１１２，１１３の並び方向（図中のＸ方向）に相当する長さをいう。リード線対１１２，１１３は、第２領域１２２における幅方向の両端に位置している。また、第２領域１２２におけるリード線対１１２，１１３が配された領域は、その高さＨ_２（上記幅方向と交差する方向；Ｙ方向）が第１領域１２１の同方向の高さＨ_１よりも低くなっている。
【００３３】
第２領域１２２には、第３領域１２３が繋がっている。第３領域１２３は、その幅が第２領域１２２よりも広くなっており、リード線対１１２，１１３と導線１１４，１１５とを連結する上記の圧着端子１１６，１１７を収容している。また、圧着端子１１６，１１７間すなわちリード線対１１２，１１３間には、リード線の並列方向と交差する方向（Ｙ方向）に長手方向が向いた貫通孔１２４が形成されている。第３領域１２３における貫通孔１２４の図中上方の表裏面からは、一対の固定部１２７，１２７が突出している（図８，図１０参照）。固定部１２７，１２７は断面Ｖ字形状の溝部を有しており、固定用のバーを溝部に当接させることによって、２次成形時に１次成形体を位置決めすることができる。更に、第３領域１２３の上部両端には、一対の薄板部１２５，１２６が立設されており、薄板部１２５，１２６間から導線１１４，１１５が上方に向かって延出されている。
【００３４】
薄板部１２５，１２６の近傍には、導線１１４，１１５の周囲を覆う略直方体形状の保護部１２８が形成されている。保護部１２８は、上記の第１〜第３領域と一体的に同一材料で形成されており、２次成形時に導線１１４，１１５が金型と接触して損傷するのを防止する役割を有している。
【００３５】
次に、再び図４〜図６を参照して、外側樹脂部１５０について詳説する。外側樹脂部１５０は温度センサ１０１の外形を画成するものであり、樹脂部１２０における第１領域１２１の大部分を除いた領域を覆っている。すなわち、温度測定対象の水や油等に接触する領域の形状は、１次成形で定められることになる。外側樹脂部１５０の図中下部の領域には、一対のリング部１５１，１５２が形成されており、その間にはＯリングを嵌め込むためのリング溝１５３が形成されている。
【００３６】
外側樹脂部１５０における上側のリング部１５２の上方には、後述のキープレートが挿し込まれる直方体形状のキー受部１５４が形成されている。キー受部１５４は、キープレートの鉛直方向の位置ずれを防止するために、Ｙ方向の厚みが、その下側に位置するリング部１５２及び上側に位置する直方体形状の頭部１５５よりも狭くなっている。また、頭部１５５の一側面には、突出部１５６が形成されており、１次成形体において鉛直方向（Ｚ方向）に飛び出した導線１１４，１１５は、略直角に折り曲げられて突出部１５６から突出している。
【００３７】
図１１に、このような温度センサ１０１の適用例を示す。同図は、温度センサ１０１を自動変速機の油Ｆの温度測定に適用した例であり、油Ｆを収容するケース１６０に装着されている。ケース１６０には、円形の貫通孔１６０ｈが形成されており、該貫通孔１６０ｈに温度センサ１０１のリング部１５１，１５２が収まっている。リング溝１５３にはＯリングが嵌め込まれ、ケース１６０と温度センサ１０１との隙間を密封している。樹脂部１２０の第１領域１２１は、油Ｆ中に浸漬している。一方、ケース１６０の外側に位置するキー受部１５４にはキープレート１６１が挿し込まれ、該キープレート１６１はビス１６２によってケース１６０に固定されている。そして、温度センサ１０１により検出した油温の情報は、自動変速機の電子制御装置（ＥＣＵ）に送信される。電子制御装置は、受信した油温の情報に基づいて変速タイミング等を制御する。
【００３８】
以上詳細に説明したように、温度センサ１０１において、ケース１６０内の油Ｆに浸される樹脂部１２０の第１領域１２１には、サーミスタ１０１が収容されている。すなわち、サーミスタ１０１はＰＰＳ製の樹脂部１２０のみで覆われている。このように第１領域１２１はサーミスタ１０１を樹脂部１２０のみで覆われており、導電性を有するホルダは用いていない。そのため、サーミスタ１０１及びリード線対１１２，１１３が導体に接触する事態が生じない。このように、温度センサ１０１は、金属製のホルダにサーミスタが収容される従来の温度センサとは異なり、ホルダ内へのサーミスタの収容の際にサーミスタ及びハーネス対と導体との絶縁に配慮する必要がないため、センサの作製作業が簡単になり、作製作業の高効率化が図られる。
【００３９】
次に、第２実施形態の温度センサの製造方法及びこの方法に好適に使用される温度センサ用型を説明する。
【００４０】
まず、図１２に示すように、温度センサ１０１をインサート成形（１次成形）するための金型（温度センサ用型）１７０を準備する。金型としては、固定側型及び移動側型を用いるが、ここでは固定側の金型１７０のみを詳説する。移動側の型については、温度センサの外形に応じたものとすることができる。金型１７０のキャビティは、樹脂部１２０の第１領域１２１を形成するための第１キャビティ領域１７１、該領域１７１に連続すると共に第２領域１２２を形成するための第２キャビティ領域１７２、及び、該領域１７２に連続すると共に第３領域１２３を形成するための第３キャビティ領域１７３を有している。第２キャビティ領域１７２の幅Ｗ_Ｃ２は、第１キャビティ領域１７１の幅Ｗ_Ｃ１よりも狭くなっている。
【００４１】
また、第１キャビティ領域１７１における第２キャビティ領域１７２とは反対側の領域には、第１キャビティ領域１７１の先端まで注入樹脂を行き渡らせるための空間１７４が形成されている。また、第３キャビティ領域１７２には、上記貫通孔１２４を形成する仕切り壁１７５が立設されている。移動側の型にも同様の仕切り壁１８１（図１３参照）が設けられており、型締めした際に仕切り壁１７５，１８１が互いに当接するようになっている。また、仕切り壁１７５における第２キャビティ領域１７２とは反対側には、１次成形体の上記固定部１２７を形成するための溝部１７６が設けられている。溝部１７６は、中央部が最も浅く、両端部が最も深くなるような傾斜を有している。更に、第３キャビティ領域１７２には、１次成形体の薄板部１２５，１２６を形成するための空間１７７，１７８が設けられている。空間１７７，１７８には、導線１１４，１１５を保護する保護部１２８を形成するための保護部用キャビティ領域１７９が繋がっている。
【００４２】
金型１７０は、図示は省略するが、この他にも公知の様々な要素を備えている。かかる要素としては、例えば、キャビティに樹脂を注入するためのゲート、成形体を金型から取り出すためのエジェクタピン、固定側と移動側の型を正確にはめ合わせるためのガイドピン及びガイドピンブシュ等が挙げられる。
【００４３】
以上のような金型１７０を準備した後、これにサーミスタ１１０をセットする。この際、図１２に示すように、第１キャビティ領域１７１に感温部１１１が位置し、第２キャビティ領域１７２で一対のリード線対１１２，１１３が並列するようにする。また、仕切り壁１７５の両側に一本ずつリード線１１２，１１３が通るようにする。サーミスタ１１０をセットした後、固定側の金型１７０に向けて移動側の金型を移動させ、型締めを行う。
【００４４】
図１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ方向における型締めした状態の断面図である。符号１８０は、移動側の金型を示す。図１３に明示されるように、第２キャビティ領域１７２は、その幅Ｗ_Ｃ２が第１キャビティ領域１７１の幅Ｗ_Ｃ１より狭いだけでなく、リード線１１２，１１３が配される領域の高さＨ_Ｃ２も第１キャビティ領域１７１の高さＨ_Ｃ１よりも低くなっている。
【００４５】
型締めを終えた後、ゲートを通じてキャビティ内へ樹脂を高圧で注入し、インサート成形を行う。ここでは流動性の高いポリフェニレンサルファイドを使用するため、型形状が複雑であっても、キャビティの隅々まで樹脂が行き渡り、高精度の樹脂成形を実現することができる。また、該樹脂は熱伝導性が高いため、サーミスタの温度検知レベルを妨げない。更に、金型１７０は上記のように構成されているため、第１キャビティ領域１７１及び第２キャビティ領域１７２に樹脂を注入する処理において、同時に保護部用キャビティ領域１７９にも樹脂を注入することができる。これにより、第１領域１２１及び第２領域１２２等を形成する処理と、保護部１２８を成形する処理とで２回射出成形をする必要がなくなり、樹脂注入の回数を減少することができ、製造作業の簡易化を達成できる。
【００４６】
ここで、第２実施形態の製造方法では、次のような効果が得られる。すなわち、樹脂注入時にサーミスタ１１０に圧力が作用し、該サーミスタ１１０が位置ずれしたとしても、リード線１１２，１１３が第２キャビティ領域１７２の内壁面１７２ａ，１７２ｂに接触することによってサーミスタ１１０の移動が規制される。そのため、インサート成形時に感温部１１１が第１キャビティ領域１７１の内壁面１７１ａ，１７１ｂにまで到達する事態を抑止できる。これにより、得られる温度センサ１０１においては、サーミスタ１１０の感温部１１１がそれを覆う樹脂部１２０の表面に露出する事態が抑制されている。しかも、感温部１１１の露出が抑制されていることから、後述の２次成形においてサーミスタ１１０が位置する第１領域１２１を覆う必要が無くなり、感温部１１１周囲の樹脂サイズの小型化を図ることができる。
【００４７】
また、第２キャビティ領域１７２におけるリード線１１２，１１３が配される領域の高さＨ_Ｃ２は第１キャビティ領域１７１の高さＨ_Ｃ１よりも低くなっているため、樹脂の注入圧力によって該高さ方向にサーミスタ１１０が位置ずれした場合にも、第２キャビティ領域１７２の内壁面１７２ｃ，１７２ｄによってリード線１１２，１１３の移動を規制できるため、感温部１１１が第１キャビティ領域１７１の内壁面１７１ｃ，１７１ｄにまで到達する事態を抑止できる。このため、感温部１１１がそれを覆う樹脂部１２０の表面に露出する事態を更に効果的に抑制することができる。
【００４８】
更に、第２実施形態では、仕切り壁１７５の両側に一本ずつリード線１１２，１１３が通るようにサーミスタ１１０を金型１７０にセットしている。このため、仕切り壁１７５によって、リード線１１２，１１３が互いに近付く方向へ移動するのを規制できるため、サーミスタ１１０の位置ずれを更に効果的に抑制することができる。
【００４９】
１次成形の樹脂注入を終えた後、型開きをしてからエジェクトピンにより成形体を金型から取り出す。次いで、保護部１２８と薄板部１２５，１２６とを繋ぐ部分を切断すると共に、空間１７４によって形成された部分を切り落とす。これにより、図８〜図１０に示した１次成形体が得られる。
【００５０】
次に、図１４を参照して、１次成形体に対して２次成形を施す過程を説明する。まず、直線状に延びていた導線１１４，１１５を略直角に折り曲げて、サーミスタ１１０を覆う第１領域１２１を金型１８５の貫通孔に挿入する一方、導線１１４，１１５を覆う保護部１２８を一対の下型１９０及び上型１９１によって狭持させる。つまり、この第１領域１２１の大部分の周囲（先端部分から第２領域１２２の近傍までの領域）は２次成形においては樹脂が成形されない。また、下型１９０のキャビティを形成する内面には、バー１９２が取り付けられており、該バー１９２が１次成形体の一方の固定部１２７に当接するようになっている。
【００５１】
固定側の金型である下型１９０及び上型１９１に対して１次成形体を固定した後、移動側の金型１９４を移動させて型締めする。この際、金型１９４に取り付けられたバー１９３が１次成形体の他方の固定部１２７に当接するようになっており、金型内で１次成形体を位置決め及び固定することができる。
【００５２】
以上の準備が整ったら、金型のゲートから樹脂を注入し、２次成形を実施する。ここでは、１次成形と同様にポリフェニレンサルファイドを注入するが、他の樹脂を使用してもよい。２次成形において、上記のように導線１１４，１１５は、保護部１２８を介して下型１９０及び上型１９１によって狭持されているため、これらの型から受ける損傷を抑制できる。２次成形の樹脂注入を終えた後、型開きをしてからエジェクトピンにより成形体を金型から取り出す。これにより、図４〜図６に示した第２実施形態の温度センサ１０１が得られる。
【００５３】
このようにして得られた温度センサ１０１は、サーミスタ１１０の感温部１１１を覆う第１領域１２１は１次成形のみでその外形が定められており、２次成形によって第１領域１２１を覆う必要は無いため、感温部周囲の樹脂サイズを小型化することができる。また、使用する樹脂量を低減することができ、コスト削減も図ることができる。尚、第２実施形態では、２次成形で形成される外側樹脂部は、第１領域１２１の少なくとも一部を除いて樹脂部を覆っていればよく、第１領域をすべて除くようにしてもよいし、更には、第１領域以外の領域も除くようにしてもよい。
【００５４】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、第１実施形態において、ホルダを構成する樹脂と充填樹脂部を構成する樹脂とは、ＰＰＳ樹脂とエポキシ樹脂との組み合わせに限定されない。例えば、ホルダを構成する樹脂は、液晶ポリマー、アーレン、ポリイミド等であってよく、ホルダを構成する樹脂と充填樹脂部を構成する樹脂とは同種であってもよい。
【００５５】
また、第２実施形態においては、導線を曲げるための保護部は必ずしも設けなくてもよい。更に、２次成形を実施せずに、１次成形のみによって温度センサを製造するようにしてもよい。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、作製作業の効率向上が図られた温度センサが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る温度センサを示す概略斜視図である。
【図２】図１に示した温度センサのＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１に示した温度センサのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る温度センサを示す概略斜視図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ方向を示す断面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ方向を示す断面図である。
【図７】温度センサに収容されるサーミスタを示す図である。
【図８】１次成形体を示す斜視図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ方向を示す断面図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ方向を示す側面図である。
【図１１】温度センサを自動変速機に適用した状態を示す図である。
【図１２】温度センサ用型における固定側の型を示す図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ方向を示す断面図である。
【図１４】２次成形を実施する過程を示す図である。
【符号の説明】
１０，１１０…温度センサ、１２…ホルダ、１２ａ，１２１…センシング部、１２ｃ…密閉部、１４…開口部、１６…返し部、１８…ガイド部、３２，１０１…サーミスタ、３４Ａ，３４Ｂ…ハーネス、４２…充填樹脂部、４３，１２０…素子保護部、４４…リード線引き出し部、４４Ａ…キャップ部、４４Ｂ…ネック部、１１２，１１３…リード線。

Claims

測温対象であるケース内の流体に浸されるセンシング部を備え、
前記センシング部には、リード線対が接続された温度検出素子が収容されており、この温度検出素子は樹脂からなる素子保護部のみで覆われている、温度センサ。
前記素子保護部は、異種の樹脂による積層構造を有する、請求項１に記載の温度センサ。
前記素子保護部は、同種の樹脂による積層構造を有する、請求項１に記載の温度センサ。
前記素子保護部が、有底筒状の樹脂ホルダと、この樹脂ホルダの中に充填された充填樹脂部とで構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の温度センサ。
前記素子保護部は、構成材料としてポリフェニレンサルファイド樹脂を含んでいる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の温度センサ。