(57)【要約】      （修正有）【課題】温度センサを車体に取り付けるための取付部と、感温部を収容するハウジングとの間に設けられた支持部に、土砂や雨水が滞留しにくい温度センサを提供する。【解決手段】温度を検出するための感温部と、前記感温部を覆うハウジング２１と、車体に取り付けるための構造である取付部２３と、前記ハウジングを前記取付部に支持する支持部と、を備え、前記取付部によって前記車体の外気に接する部分に取り付けられ、外気の温度を検出する温度センサであって、前記支持部は、前記ハウジングおよび前記支持部を結ぶ方向と交差する方向に貫通する貫通路２２Ｗを形成する構造を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度を検出するための感温部（１０）と、
前記感温部を覆うハウジング（２１）と、
車体に取り付けるための構造である取付部（２３）と、
前記ハウジングを前記取付部に支持する支持部（２２）と、を備え、
前記取付部によって前記車体の外気に接する部分に取り付けられ、外気の温度を検出する温度センサ（１００）であって、
前記支持部は、前記ハウジングおよび前記支持部を結ぶ方向と交差する方向に貫通する貫通路（２２Ｗ）を形成する構造を備えることを特徴とする温度センサ。
【請求項２】
請求項１において、
前記支持部は、前記ハウジングから前記取付部の方向に突出し、かつ、互いに対向するように前記ハウジングの長手方向に沿って延設された、２つの支持壁（２２Ａ、２２Ｂ）を備え、それら２つの支持壁の間に前記貫通路が形成されていることを特徴とする温度センサ。
【請求項３】
請求項２において、
前記ハウジングにおいて前記支持壁が取り付けられている部分は円柱形状となっており、
前記２つの支持壁は、前記ハウジングの幅方向の最外端から前記取付部の方向に突出していることにより、
前記ハウジングと前記支持部を結ぶ方向における前記２つの支持壁の外側面の長さが、前記円柱形状部分から前記支持部までの長さ以上となっていることを特徴とする温度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外気の温度を検出する温度センサの形状に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車体外部に取り付けられ、外気温を検出するために用いられる温度センサがある（例えば特許文献１）。一般に、外気温を検出するために用いられている温度センサは、温度を検出するための感温部と、感温部を覆うハウジングと、を備えている。このハウジングは、当該温度センサを車両に取り付けるための構造として取付部を備えており、温度センサは、取付部をフロントバンパーなどに設けられた温度センサ取り付け用の穴に嵌め込むことで固定される。
【０００３】
ところで、温度センサの検出精度や応答性は、感温部を収容するハウジングの熱容量の影響を受ける。より具体的には、ハウジングが備える樹脂の量が多いほど、ハウジングの熱容量が大きくなる。ハウジングの熱容量が大きくなると、外気温とハウジングの温度とが一致するまでに時間がかかるようになり、ハウジング内の感温部の検出精度や応答性を低下させてしまう。したがって、ハウジングの樹脂量は、検出精度や応答性の観点ではより少ないほうが好ましい。
【０００４】
また、この車体の熱が取付部を介してハウジングに伝播し、感温部の検出結果に影響を与えることも懸念される。そこで、車体の熱が伝搬することによる影響を低減するため、取付部とハウジングとが直接つながった構成とはせず、ハウジングを取付部に支持するための支持部を、ハウジングと取付部の間に設けた構成としている。すなわち、支持部によって、ハウジングと取付部（および車体）と熱の伝播性を低減させている。
【０００５】
しかしながら、支持部とハウジングとは連結しているため、ハウジングの熱容量が感温部の検出精度に影響を与えるのと同様に、支持部の熱容量もまた感温部の検出精度に影響を与える。
【０００６】
そこで、従来の温度センサでは、支持部の熱容量を低減させるため、支持部に凹部を設けることで支持部に必要な樹脂を減量した構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１０１５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、車両の外部に取り付けられている温度センサは、土砂や雨水に曝される。従来の温度センサは、支持部に凹部を備えているため、この凹部に土砂や雨水が入ると溜まってしまう。そして、この凹部に滞留した土砂や雨水などの熱容量によって、感温部の検出精度や応答性が低下してしまうといった問題があった。
【０００９】
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、温度センサを車体に取り付けるための取付部と、感温部を収容するハウジングとの間に設けられた支持部に、土砂や雨水が滞留しにくい温度センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
その目的を達成するための本発明は、温度を検出するための感温部（１０）と、前記感温部を覆うハウジング（２１）と、車体に取り付けるための構造である取付部（２３）と、前記ハウジングを前記取付部に支持する支持部（２２）と、を備え、前記取付部によって前記車体の外気に接する部分に取り付けられ、外気の温度を検出する温度センサ（１００）であって、前記支持部は、前記ハウジングおよび前記支持部を結ぶ方向と交差する方向に貫通する貫通路（２２Ｗ）を形成する構造を備えることを特徴とする。
【００１１】
以上の構成によれば、支持部は、ハウジングおよび前記支持部を結ぶ方向と交差する方向に貫通する貫通路（２２Ｗ）を形成する構造を備えている。言い換えれば、支持部においてある側面から、その側面とは反対側の側面まで貫通した貫通路が形成されている。
【００１２】
したがって、支持部が備える貫通した空間に土砂や雨水が流入した場合であっても、流入してきた側とは反対側から土砂や雨水は流出していく。すなわち、支持部に凹部を備える構成に比べて、土砂や雨水が滞留しにくい温度センサとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】温度センサ１００を車両に取り付けている状態の一例を表した模式図である。
【図２】温度センサ１００の模式的な断面図である。
【図３】温度センサ１００を図１において矢印Ａの方向から見た図である。
【図４】図２の一点鎖線４−４における断面図である。
【図５】変形例における支持部２２の断面の模式図である。
【図６】構造体部品１０１を説明するための模式図である。
【図７】温度センサ１００を製造するための金型５０の断面図である。
【図８】図７において一点鎖線８−８における断面図である。
【図９】従来技術に相当する第１比較構成の断面図である。
【図１０】図９の一点鎖線１０−１０における断面図である。
【図１１】第２比較構成の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明にかかる温度センサ１００の構造およびその製造方法の実施形態を図１〜１１を用いて説明する。図１は、温度センサ１００を車両に取り付けている状態の一例を表した参考図である。図１に示すように、温度センサ１００は、クランプ部材３０を介して、例えば車両のフロントバンパーＦｒ等に取り付けられる。図１の矢印Ａは水平方向を示しており、車両走行時には、温度センサ１００は矢印Ａに示す向きの風を受ける。なお、この図１に示す取付姿勢はあくまで一例であって、たとえば温度センサ１００は、図１とは上下が逆向きに取り付けられたり、胴体部２１の長手方向が矢印の方向とは垂直となる姿勢で取り付けられたりしても良い。
【００１５】
図２は、本発明に係る温度センサ１００の断面構造を模式的に表した図であり、図３は、図２において矢印Ａの方向から温度センサ１００を見た図（これを正面図とする）である。図２に示す温度センサ１００は、感温部１０、リード線１３、ターミナル１４、胴体部２１、支持部２２、およびクランプ嵌合部２３を備えている。胴体部２１は、感温部１０、感温部１０から引き出されるリード線１３、およびターミナル１４の一部を収容している。なお、ここでは、胴体部２１、支持部２２、およびクランプ嵌合部２３を、それぞれ区別して呼んでいるが、これらは後述する製造方法によって一体成形されるものである。以降では、各部について説明する。
【００１６】
感温部１０は、所定の温度特性を有する通常のサーミスタ素子１１を備えている。サーミスタ素子１１は、サーミスタ素子１１の抵抗値の変化を検出するためのリード線１３と接続されており、サーミスタ素子１１は、リード線１３のサーミスタ素子１１と接続する端子ともどもエポキシ樹脂１２によって一体にコーティングされている。リード線１３の端子のうち、サーミスタ素子１１と接続されていない方の端子１３ｂは、ターミナル１４の一端１４ａと電気的に接続されている。そして、サーミスタ素子１１を含む感温部１０、リード線１３、及びターミナル１４の一部が、樹脂成形された胴体部２１に一体となって収容されている。なお、ターミナル１４、リード線１３、及び感温部１０は、この順番に略直線上に連なって配置されている。
【００１７】
胴体部２１は、ターミナル１４、リード線１３、及び感温部１０が連なる方向を軸方向とする略円柱状部の形状となっている。すなわち、ここでの軸方向と前述の長手方向とは一致する。なお、胴体部２１において感温部１０付近の部分を、特に、ヘッド部２１Ｈとする。この胴体部２１が請求項に記載のハウジングに相当する。
【００１８】
また、胴体部２１においてヘッド部２１Ｈとは反対の端部には、ターミナル１４においてリード線１３と接続されていない方の端子１４ｂが露出するように、開口した形状のコネクタ部２１Ｃが備えられている。コネクタ部２１Ｃにおいて露出しているターミナル１４端子１４ｂは、図示しない外部機器の接続端子と接続され、外気の温度を検出するための信号を外部機器に出力する。
【００１９】
なお、ターミナル１４においてコネクタ部２１Ｃで露出している部分（ターミナル端子１４ｂを含む）には、耐食性を向上させるためのスズメッキが施されている。また、コネクタ部２１Ｃの外側に設けられている突起形状は、他のセンサや他の型番の温度センサ用の接続端子を、誤ってコネクタ部２１Ｃに挿入することを防ぐためのものである。コネクタ部２１Ｃに挿入される外部機器の接続端子（コネクタ）の形状に合うように、これらの突起形状が設けられる。
【００２０】
クランプ嵌合部２３は、一体成型される胴体部２１、支持部２２、およびクランプ嵌合部２３とは別途製造されるクランプ部材３０が嵌め込まれるための構造部分である。クランプ嵌合部２３は、嵌め込んだクランプ部材３０が走行時の振動や風雨によって外れることを防止するための、係止爪２３ａなどの構造を備えている。
【００２１】
もちろん、温度センサ１００を車両に取り付けるための、クランプ部材３０に相当する構造を胴体部２１、支持部２２などと共に一体成形してもよい。また、胴体部２１、支持部２２、およびクランプ嵌合部２３までを一次成形した後に、さらにクランプ部材３０に相当する形状を二次成形することで一体化させた構成としてもよい。この場合、係止爪２３ａは不要となる。
【００２２】
支持部２２は、胴体部２１をクランプ嵌合部２３に支持するための構造部分である。本実施形態の温度センサ１００において支持部２２は、胴体部２１からクランプ嵌合部２３方向に突出し、かつ、互いに空間を隔てて並列に対向するように胴体部２１の長手方向に沿って延設された、２つの支持壁２２Ａ、２２Ｂによって構成される。よって、この温度センサ１００を正面方向から見た時には、図３に示すように、支持部２２は、胴体部２１の長手方向の一方の端からその反対の端まで貫通した空間（これを貫通路２２Ｗとする）を備える構造となる。なお、図４は、図２の一点鎖線４−４で示す切断面で切断した断面図である。
【００２３】
クランプ部材３０は、温度センサ１００を車両に取り付けるための部材であって、上述した胴体部２１などとは、別途生成される。もちろん、前述したように胴体部２１などと一体化されてもよい。クランプ部材３０は、温度センサ用端部と車両用端部とを備えており（何れも図示略）、温度センサ用端部がクランプ嵌合部２３に嵌め込まれることで、クランプ部材３０と温度センサ１００とが一体となる。また、車両用端部が車両のフロントバンパー等に設けられた嵌め込み穴に嵌め込まれることで、クランプ部材３０は、車両に固定される。すなわち、温度センサ用端部がクランプ嵌合部２３に嵌めこまれてクランプ部材３０と一体化した温度センサ１００は、さらにクランプ部材３０の車両用端部がフロントバンパーＦｒ等に設けられた嵌め込み穴に嵌め込まれることで、車両に固定される。そして、温度センサ１００は、車両のフロントバンパーＦｒ等の外気に触れる箇所に設置されると、外気の温度によってサーミスタ素子１１の抵抗値が変化し、その抵抗値から外気の温度を検出することができる。
【００２４】
ここで、従来の温度センサとの本実施形態の温度センサ１００の差異について説明する。まず、従来の温度センサに相当する第１比較構成２００の概要を、図９および、図１０を用いて説明する。図９は、第１比較構成２００において、本実施形態の図２に対応する断面図であり、図１０は、図９の一点鎖線１０−１０における断面形状を表した模式図である。なお、以降に述べる比較構成２００，３００において、本実施形態の温度センサ１００と対応する部分には、説明簡略化のため、同一の符号を付している。
【００２５】
第１比較構成２００では、背景技術の欄で前述したように、温度の検出精度の向上の抑制などの観点から、支持部２２の樹脂の量を低減するための工夫が為されている。すなわち、第１比較構成２００の支持部２２には、凹部２２Ｍが設けられており、その凹部２２Ｍの中空部の体積分だけ、支持部２２に必要な樹脂を減量することができている。しかしながら、一般に、外気温を検出するための温度センサは、車両外部に露出して取り付けられるため、風雨や土砂などにさらされる。したがって、図９及び図１０に示すように、支持部２２に凹部２２Ｍを設けた構成では、この凹部２２Ｍに土砂や雨水が滞留してしまう。そして、凹部２２Ｍに滞留している土砂や雨水によって感温部１０の検出精度や応答性が低下してしまう恐れがある。
【００２６】
本実施形態では、図３および図４に示すように、胴体部２１からクランプ嵌合部２３の方向に突出し、かつ、互いに対向するように胴体部２１に沿って延設された、２つの支持壁２２Ａ、２２Ｂによって支持部２２を構成している。その結果、支持部２２は貫通路２２Ｗを備えている。このような構成によれば、支持壁２２Ａと２２Ｂの間に土砂や雨水が流入した場合でも、流入してきた側とは反対側から流出していく。したがって、第１比較構成２００に比べて、支持部２２に土砂や雨水が滞留しにくくなり、その結果、感温部１０の検出精度や応答性が低下してしまう恐れを低減することができるようになる。
【００２７】
ところで、支持部２２に土砂や雨水を滞留しにくくするためには、図１１に示すように、胴体部２１の長手方向に沿って設けられた１つの支持壁２２Ｃによって支持部２２を実現する構成も考えられる。この構成を第２比較構成３００とし、この第２比較構成３００における支持部を支持壁２２Ｃと称する。この第２比較構成３００においても、支持壁２２Ｃには凹部２２Ｍが設けられていないため、支持壁２２Ｃに土砂や雨水が滞留しにくくすることができる。
【００２８】
しかしながら、第２比較構成３００のように胴体部２１とクランプ嵌合部２３とを、胴体部２１の長手方向に沿って設けられた１つの支持壁２２Ｃで実現する場合には、強度の観点から、支持壁２２Ｃを図４に示す本実施形態の支持壁２２Ａや２２Ｂよりも肉厚にする必要がある。したがって、この場合、本実施形態において支持壁２２Ａ（２２Ｂ）を成形する場合よりも、支持壁２２Ｃにボイドが発生する可能性が高まってしまう。
【００２９】
これは、次の理由による。射出成形用の金型に充填された樹脂は、金型の面に接触した部分から冷却・固化が始まっていく。ところが、肉厚部の中心部は、まだ固化されていないので、相対的に金型の面側に位置する樹脂は、相対的に金型の中心部に位置する樹脂を引き込みながら冷却・固化（体積収縮）が進んでいく。その結果、肉厚部の中心付近には、ボイドが生じやすくなる。ボイドの発生を抑制するためには、肉厚部の中心まで樹脂が充填されるように、金型温度を上げたり保圧時間を長くしたりする必要がある。すなわち、支持壁２２Ｃがより肉厚になることで、成形条件が成立する領域がより狭まってしまい、生産性が損なわれてしまう可能性がある。
【００３０】
また、胴体部２１の長手方向に沿った支持部２２の側面（外側面）は、商品名や型番、製造番号、および国の工業規格に準拠しているかなどを表示するためのスペース（以降、表示スペースとする）として用いられている。胴体部２１の長手方向における支持壁２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃの長さを、何れも一定値Ｌとすると、第２比較構成３００では、図１１に示すようにクランプ嵌合部２３から胴体部２１までの高さｈ２によって、その表示スペースの面積（＝ｈ２×Ｌ×２）が定まる。
【００３１】
一方、図３に示す本実施形態では、クランプ嵌合部２３から胴体部２１の高さ方向中心付近まで支持壁２２Ａ、２２Ｂが延設されているため、クランプ嵌合部２３から胴体部２１までの高さｈ２が第２比較構成と等しい場合であっても、より大きい表示スペースを確保することができる。なお、図３ではクランプ嵌合部２３から胴体部２１の中心付近までの高さをｈ１として表しており、ｈ１＞ｈ２の関係を満たすことが見てとれる。
【００３２】
そして、第２比較構成３００において、本実施形態と同じ面積の表示スペースを確保するには、支持壁２２Ｃの高さをｈ２からｈ１まで長くする必要があり、その場合には、クランプ嵌合部２３と胴体部２１とがさらに離れてしまう。クランプ嵌合部２３と胴体部２１とが離れることによって、クランプ嵌合部２３と胴体部２１間に作用するモーメントがより大きくなるため、強度を確保するためには、さらに支持部２２を肉厚にする必要が生じる。
【００３３】
すなわち、第２比較構成３００のように１つの支持壁２２Ｃで支持部２２を実現する場合には、ボイドを抑制しようとすると表示スペースが小さくなり、商品性が損なわれる。また、表示スペースを確保しようとすると、強度を保つために支持壁２２Ｃが肉厚となってボイドが発生しやくなり、生産性が損なわれる。
【００３４】
これに対し、本実施形態のように複数の支持壁２２Ａおよび２２Ｂによって貫通路２２Ｗを備えるように支持部２２を実現する構成とすることで、第２比較構成に対して生産性と商品性を高めることができる。
【００３５】
なお、本実施形態においては、互いに対向する２つの支持壁２２Ａおよび２２Ｂで支持部２２を実現する構成としたが、これに限らない。また、支持壁の断面を長方形とする構成としたがこれに限らない。たとえば、図５の（Ａ）に示すように、支持壁２２Ｄの内側が曲線状になっていてもよい。また、支持部２２は、胴体部２１とクランプ嵌合部２３とを結ぶ方向と交差する方向に貫通する貫通路２２Ｗが形成される構造となっていればよく、例えば、図５（Ｂ）や（Ｃ）に示すような貫通路２２Ｗを備える構成としてもよい。
【００３６】
次に、本実施形態に係る温度センサ１００の製造方法の一例を、図２、図６、図７を参照しながら簡単に説明する。なお、以降で示す製造方法はあくまでも一例であって、その他の製造方法を用いてもよい。
【００３７】
温度センサ１００の製造に際しては、まず、サーミスタ素子１１に電圧を印加するためのリード線１３の一端とサーミスタ素子１１とを溶接などによって電気的に接続する。そして、リード線１３の一部を含むように、サーミスタ素子１１をエポキシ樹脂１２でコーティングし、感温部１０を形成する。さらに、リード線１３のサーミスタ素子１１と接続していない方の端子１３ｂを、ターミナル１４の一端１４ａと溶接などによって電気的かつ機械的に接続することで、図６に示す１つの構造体部品１０１を生成する。
【００３８】
そして、構造体部品１０１を、図７の示す射出成形用の金型５０にセットする。より詳しくは、金型５０のうちのコネクタ部２１Ｃを成形するための部分をコネクタ成形金型５１とすると、コネクタ成形金型５１は、コネクタ部２１Ｃの内面形状に合致する形状となっている。また、コネクタ成形金型５１の先端部には、ターミナル差し込み口５１ａが設けられており、このターミナル差し込み口５１ａに、構造体部品１０１のターミナル１４部分を差し込むことで、構造体部品１０１を金型５０内に固定する。構造体部品１０１が金型５０にセットされているときの、図７の一点鎖線８−８における断面の模式図を図８に示す。なお、このときの構造体部品１０１の固定位置は、予め設計されている、胴体部２１内の構造体部品１０１の位置となるようにしている。なお、金型５０には、支持部２２の貫通路２２Ｗを形成するための形状５３が備えられている。
【００３９】
構造体部品１０１が金型５０にセットされている状態において、ターミナル１４の側方の金型５０に設けられているゲート５９ａ、５９ｂから、金型５０内に溶解樹脂を射出注入する。なお、本実施形態では溶解樹脂として、ポリブチレンテレフタレートを用いる構成とするが、これに限らない。ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）など、公知の樹脂を用いてもよい。
【００４０】
こうして、射出注入された溶解樹脂は、金型５０の空間内に充填され、これが固化されることによって前述の胴体部２１、支持部２２、およびクランプ嵌合部２３が、一体に形成され、かつ、胴体部２１に感温部１０などが収容された温度センサ１００を得ることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１００…本実施形態に係る温度センサ、
１０…感温部、１１…サーミスタ、１３…リード線、１４…ターミナル、
２１…胴体部（ハウジング）、２２…支持部、２３…クランプ嵌合部（取付部）、
３０…クランプ部材、２２Ａ、２２Ｂ…支持壁、２２Ｗ…貫通路、２２Ｍ…凹部、
２００…第１比較構成、３００…第２比較構成
【図１】
2014228435.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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