(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端に開口部を有する有底筒状を呈し感温素子を有底部に内設した金属製筒体と、この金属製筒体の基端を保持した状態でモールド成型された温度センサ本体と、外部への接続手段を有するコネクタ部とを備え、前記温度センサ本体を、内部に流体が流れる被取付本体の外方から組付け固定することにより、前記金属製筒体の有底部を被取付本体内の流体中に臨ませるように構成される温度センサであって、
前記温度センサ本体には、前記金属製筒体の外周面との間において、前記金属製筒体と同心の環状凹部を形成するとともに、
前記環状凹部内に、前記金属製筒体の外周面と前記環状凹部の壁面との間をシールする弾性部材を設けたことを特徴とする温度センサのシール構造。
【請求項２】
請求項１記載の温度センサのシール構造において、
前記温度センサ本体の被取付本体側への挿入面に、前記環状凹部から前記金属製筒体の軸線方向に沿って延設させた延設部を形成したことを特徴とする温度センサのシール構造。
【請求項３】
請求項２記載の温度センサのシール構造において、
前記延設部の先端部であって、前記金属製筒体側にテーパ面を形成したことを特徴とする温度センサのシール構造。
【請求項４】
請求項３記載の温度センサのシール構造において、
前記温度センサ本体における前記延設部のテーパ面形成部分を、前記環状凹部の内側に対向する位置に突設した前記被取付本体の隆起部の先端よりも前記金属製筒体の軸線方向に沿って延設させるように構成したことを特徴とする温度センサのシール構造。
【請求項５】
請求項１記載の温度センサのシール構造において、
前記感温素子を構成する金属製筒体内への水浸入経路に繋がる部材同士の境界線を、前記弾性部材一つでシールしたことを特徴とする温度センサのシール構造。
【請求項６】
請求項１記載の温度センサのシール構造において、
前記金属製筒体が臨む被取付本体の挿入開口部分から前記温度センサ本体の外側に至る水浸入経路をシールするためのシール手段を、前記弾性部材とは別に設けたことを特徴とする温度センサのシール構造。
【請求項７】
請求項６記載の温度センサのシール構造において、
前記シール手段は、前記温度センサ本体を前記被取付本体に溶着固定するレーザ溶着部により構成されていることを特徴とする温度センサのシール構造。
【請求項８】
請求項６記載の温度センサのシール構造において、
前記シール手段は、前記金属製筒体と前記被取付本体との間に水浸入経路をシールする第２の弾性部材により構成されていることを特徴とする温度センサのシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体管路等の被取付本体への温度センサ取付けにあたって、感温素子を内設した金属製筒体内部への水浸入を防止できるようにした温度センサのシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば各種の流体が流れる流体管路や流体入りの容器等の一部に、該流体の温度を測定、監視するための温度センサを取付け固定することが従来から一般に行われている。このような温度センサの取付部にあっては、感温素子を内蔵した金属製筒体等を流体中に臨ませるように構成しているから、当該部分からの水浸入を防止する構造が必要となっている。
【０００３】
このため、温度センサにおいて、金属層（金属製筒体）と容器（被取付本体）との間の一つのシール部材（弾性部材）を介在させるようにしたシール構造が、従来から一般に知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、温度センサの取付けにあたって、チューブ（金属製筒体）を囲む部分に環状のＯリング装着溝（環状凹部）を形成し、このＯリング溝にＯリングを装着してなる構造も従来から提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
この従来例では、上述したＯリングをウォータアウトレット（被取付本体）と前記Ｏリング装着溝との間で挟み込むことで当該部分をシールする構造となっている。つまり、このＯリングは、温度センサの外部側と管路側のシールを主に行うものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１４２６００号公報
【特許文献２】特開平７‐２９４３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述した従来の温度センサによるシール構造にあっては、シールにあたっての確実性に欠けるという問題があった。
【０００８】
すなわち、一つの弾性部材を介在させただけの構造では、この弾性部材の介在位置を通らずに、温度センサや容器の外部からの水浸入経路が存在し、金属製筒体内に設けた温度検出素子（感温素子）の位置に到達する虞れがあるという問題を生じている。
【０００９】
また、弾性部材には、温度センサの取付時などにおいて横ずれ方向の力が作用する虞れがあり、このような横ずれが生じると、所要のシール機能を得ることができないという問題を生じている。
【００１０】
従来から可動部品をシールする弾性部材として、特殊な形状のシール部材を準備することが考えられているが、このような部品では、製造コストが嵩み、またシール部材の横ずれ問題が生じやすいという不具合があった。
【００１１】
また、このような温度センサの取付け固定にあたって、温度センサ外部と管路側とを繋ぐ経路のシールの気密検査時に問題がある。即ち、温度センサの金属製筒体等の内部への水浸入防止用の弾性部材の介在位置によっては、上記気密検査が確実に行えない場合が生じる。
【００１２】
例えば、従来の温度センサにおいて、弾性部材とレーザ溶着部とを設けている構造があるが、弾性部材とレーザ溶着部とが、金属製筒体内部への水浸入防止と温度センサ外部と管路側とを繋ぐ経路のシール効果を兼ね備えているため、エアーによる気密検査を行う際に、いずれかでシールができていれば気密合格となってしまう。したがって、弾性部材によるシールが行えれば、レーザ溶着不良があっても、その不良確認が行えないという問題となる。
【００１３】
このため、このような点にも配慮し、上述した温度センサの取付けにあたっての弾性部材などによる金属製筒体内部へのシールを適切かつ確実に行えるような対策を講じることが求められている。
【００１４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、感温素子を内設した金属製筒体内部への水浸入を簡単かつ確実に防止することができる温度センサのシール構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
このような目的に応えるために本発明（請求項１記載の発明）に係る温度センサのシール構造は、基端に開口部を有する有底筒状を呈し感温素子を有底部に内設した金属製筒体と、この金属製筒体の基端を保持した状態でモールド成型された温度センサ本体と、外部への接続手段を有するコネクタ部とを備え、前記温度センサ本体を、内部に流体が流れる被取付本体の外方から組付け固定することにより、前記金属製筒体の有底部を被取付本体内の流体中に臨ませるように構成される温度センサであって、前記温度センサ本体には、前記金属製筒体の外周面との間において、前記金属製筒体と同心の環状凹部を形成するとともに、前記環状凹部内に、前記金属製筒体の外周面と前記環状凹部の壁面との間をシールする弾性部材を設けたことを特徴とする。
【００１６】
本発明（請求項２記載の発明）に係る温度センサのシール構造は、請求項１記載の温度センサのシール構造において、前記温度センサ本体の被取付本体側への挿入面に、前記環状凹部から前記金属製筒体の軸線方向に沿って延設させた延設部を形成したことを特徴とする。
【００１７】
本発明（請求項３記載の発明）に係る温度センサのシール構造は、請求項２記載の温度センサのシール構造において、前記延設部の先端部であって、前記金属製筒体側にテーパ面を形成したことを特徴とする。
【００１８】
本発明（請求項４記載の発明）に係る温度センサのシール構造は、請求項３記載の温度センサのシール構造において、前記温度センサ本体における前記延設部のテーパ面形成部分を、前記環状凹部の内側に対向する位置に突設した前記被取付本体の隆起部の先端よりも前記金属製筒体の軸線方向に沿って延設させるように構成したことを特徴とする。
【００１９】
本発明（請求項５記載の発明）に係る温度センサのシール構造は、請求項１記載の温度センサのシール構造において、前記感温素子を構成する金属製筒体内への水浸入経路に繋がる部材同士の境界線を、前記弾性部材一つでシールしたことを特徴とする。
【００２０】
本発明（請求項６記載の発明）に係る温度センサのシール構造は、請求項１記載の温度センサのシール構造において、前記金属製筒体が臨む被取付本体の挿入開口部分から前記温度センサ本体の外側に至る水浸入経路をシールするためのシール手段を、前記弾性部材とは別に設けたことを特徴とする。
【００２１】
本発明（請求項７記載の発明）に係る温度センサのシール構造は、請求項６記載の温度センサのシール構造において、前記シール手段は、前記温度センサ本体を前記被取付本体に溶着固定するレーザ溶着部により構成されていることを特徴とする。
【００２２】
本発明（請求項８記載の発明）に係る温度センサのシール構造は、請求項６記載の温度センサのシール構造において、前記シール手段は、前記金属製筒体と前記被取付本体との間に水浸入経路をシールする第２の弾性部材により構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように本発明に係る温度センサのシール構造によれば、感温素子を内設した金属製筒体の基端側外周面と温度センサ本体との間において、該金属製筒体の軸線方向における温度センサ本体の内側部分に、環状凹部を形成するとともに、環状凹部内に、金属製筒体の基端側外周面と環状凹部の溝壁面との間をシールする弾性部材を設けるように構成しているから、以下に述べる種々優れた効果を奏する。
【００２４】
即ち、本発明によれば、被取付本体に接触せずに、自己部材のみで金属製筒体内部へのシールが完結しているため、装置内外を繋ぐ経路のシール手段以外に閉空間が無く、温度センサ外部と管路側とを繋ぐ経路のシールの気密確認を容易に、しかも確実に行うことができる。
【００２５】
また、本発明によれば、水圧が加わる方向に環状凹部の開放端があるため、抜止用の突起等を設けずに脱落防止の効果を得られる。
さらに、本発明によれば、弾性部材は、金属製筒体の外周面と環状凹部の外周壁面でシールしているため、従来のような横ずれの可能性がなく、シール性を確保することができる。
【００２６】
さらに、本発明によれば、例えばレーザ溶着や振動溶着等の接合方法の場合、樹脂部材特有の浮きやソリが発生すると、環状凹部が広がり、弾性部材のシール性が損なわれる虞れがあるが、被取付本体と温度センサ本体の挿入面に延設部を設けた構造にすることにより、樹脂部材に厚みを設けることができ、溝幅を広げるといった浮きやソリなどの変形を防止することができる。したがって、環状凹部の広がりを防止でき、シール性を保つことができる。
【００２７】
また、本発明によれば、延設部を温度センサ本体に設けた構造にすることにより、被取付本体に対する温度センサの位置決めが容易となる等の利点もある。
【００２８】
さらに、本発明によれば、上述した延設部の内側にテーパ面を形成するようにしているから、弾性部材の組付けの際に、その付近に角があると弾性部材に傷をつける虞れやかみ込み等を生じるおそれがあるが、上記のテーパによって、その可能性を無くすことができる。また、上述したように延設部の金属製筒体側にテーパ面を形成することで、弾性部材の挿入を容易に行なうことができる。
【００２９】
さらに、本発明によれば、被取付本体の内部（管路側）からと温度センサ外部からとの二方向からの金属製筒体内部への水浸入経路を一つの弾性部材でシールすることができるように構成しているから、構造の簡素化による部品点数の減少及び組付性の向上を図ることができる。
【００３０】
また、本発明によれば、使用する弾性部材として、一般に使用されるＯリング等でよいため、コストアップすることなく温度センサ内部への二方向のシールを行えるという利点もある。
【００３１】
さらに、本発明によれば、例えば、装置組立時におけるＬＬＣ（エンジン冷却水）注入時等、管路内が負圧状態になった際に弾性部材が管路側に引っ張られる虞れがあるが、このような問題を解消できる。即ち、温度センサ本体における延設部のテーパ面形成部分を、環状凹部に対向する位置に突設した被取付本体の隆起部の先端よりも前記金属製筒体の軸線方向に沿って延設させるように構成したことにより、テーパ面形成部分まで弾性部材が移動することが無いため、金属製筒体の外周面と環状凹部の外周壁面との弾性部材のシール性を保つことができる。
【００３２】
また、本発明によれば、前述した弾性部材とは無関係の装置内外を繋ぐ水浸入経路にレーザ溶着等のシール手段を設けているので、その気密検査を簡単かつ確実に行い、従来のような気密不良を招くといった不具合を生じる虞れがないといった利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る温度センサのシール構造の一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】図１の温度センサのシール構造の変形例を示す図である。
【図４】本発明に係る温度センサのシール構造の別の実施形態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は本発明に係る温度センサのシール構造の一実施形態を示す。
同図において、符号１で示す温度センサは、適宜の流体が流れる流体配管等のような被取付本体３の一部に組付け固定されるように構成されている。
【００３５】
前記温度センサ１は、有底筒状を呈し感温素子（温度検出素子）１１を先端部に内設した金属製筒体１２と、この金属製筒体１２の基端部を保持した状態でモールド成型された温度センサ本体２１とを備え、被取付本体３の外側から組付け固定することにより、金属製筒体１２の先端部を被取付本体３内の流体５中に臨ませるようにして取付け固定されるようになっている。
【００３６】
ここで、図中１３は感温素子１１からのリードであって、金属製筒体１２内に該金属製筒体１２と温度センサ本体２１とのモールド成型時に充填されるモールド樹脂中に埋設され、外方端が引き出されている。２２は温度センサ本体２１の外方端に設けられたコネクタ部、２３は前記リード１３，１３に接続されたコネクタピンであり、これにより外部接続可能に構成されている。
【００３７】
さて、本発明によれば、上述したような温度センサ１と被取付本体３との取付けにあたって、前記金属製筒体１２の基端側外周面と前記温度センサ本体２１との間において、該金属製筒体１２の軸線方向における前記温度センサ本体２１の内側部分に環状凹部３１を形成するとともに、前記環状凹部３１内に、前記金属製筒体１２の基端側外周面と前記環状凹部３１の溝壁面との間をシールするＯリング等による弾性部材３０を設けている。
【００３８】
また、前記温度センサ本体２１の被取付本体３側への挿入面には、前記環状凹部３１を形成する延設部２４を前記金属製筒体１２の軸線方向に沿って突設し、これを被取付本体３側の挿入孔内に挿入するように構成している。さらに、この延設部２４の先端部であって、前記金属製筒体側にテーパ面２４ａを形成している。
そして、前記感温素子１１を内設した金属製筒体１２内への水浸入経路（図２中Ａで示す）に繋がる部材同士の境界線を、前記弾性部材３０一つでシールするように構成している。
【００３９】
前記被取付本体３における前記金属製筒体１２の挿入開口の開口縁部分には、前記弾性部材取付溝３１に対向して隆起部３３が突設されている。
そして、前記温度センサ本体２１における前記延設部２４のテーパ面２４ａ形成部分を、前記被取付本体３の前記隆起部３３の先端よりも、前記金属製筒体１２の軸線方向に沿って延設させて、前記被取付本体３側に位置するように構成している。これにより、前記隆起部３３先端が、前記環状凹部３１内の弾性部材３０を係止し、その抜け出しを防止できるように構成されることになる。
【００４０】
また、前記金属製筒体１２が臨む被取付本体３の挿入開口部分から前記温度センサ本体２１の外側に至る水浸入経路（図２中Ｂで示す）をシールするためのシール手段として、被取付本体３と温度センサ本体２１の略キャップ状に形成された温度センサ本体２１の取付部２５とのテーパ面部分をレーザ溶着によるレーザ溶着部２５ａにより溶着固定することにより構成している。
【００４１】
ここで、上述した構成において、本実施形態での温度センサ１と被取付本体３との組付け部分では、図２に示すように、被取付本体３内の流体５が金属製筒体１２の外周面を軸線方向に伝わっての水侵入経路Ａを有し、この水侵入経路Ａは、金属製筒体１２の基端部外周面から基端部開口端を介して当該筒体１２内に至る経路となっている。
そして、この水浸入経路Ａの一部で、金属製筒体１２の基端側外周面とこれに対応する温度センサ本体２１の延設部２４の内側面との間に環状凹部３１を設け、ここにＯリングによる弾性部材３０を介在させることで、当該部分をシールするようになっている。
【００４２】
また、被取付本体３内の流体５は、金属製筒体１２の外周面を伝わり、さらに隆起部３３の頂部から延設部２４のテーパ面２４ａ部分を介し、さらにはこの延設部２４の外周面、温度センサ本体２１の取付部２５と被取付本体３との間を経て外部に至る水侵入経路Ｂを有し、この経路Ｂを経て温度センサ１の取付部分での内外を繋ぐ経路となっている。ここで、この経路Ｂは、前記弾性部材３０による筒体１２内に至る経路Ａでのシール部からは関係ない部分に形成されている。
【００４３】
なお、上述した延設部２４先端のテーパ面２４ａや隆起部３３としては、両方が筒状である必要はなく、少なくともいずれか一方が筒状であればよい。
【００４４】
そして、この水浸入経路Ｂにおいては、レーザ溶着による溶着部２５ａ部分でシール手段が構成されるようになっており、これによりこのレーザ溶着による気密検査を行う際に、適切かつ確実に行えるようになっている。
【００４５】
即ち、上述した温度センサ１のシール構造によれば、被取付本体３に接触せずに、自己部材のみで金属製筒体１２内部への経路Ａでのシールが完結しているため、レーザ溶着部２５ａまでに閉空間が無く、レーザ溶着部２５ａの気密確認を容易に、しかも確実に行うことができる。
【００４６】
また、水圧が加わる方向に環状凹部３１の開放端があるため、抜止用の突起等を設けずに脱落防止の効果を得ることができる。
さらに、弾性部材３０は、金属製筒体１２の外周面と環状凹部３１の外周壁面でシールしているため、従来のような横ずれ問題を生じる可能性が少なく、シール性を確保することができる。
【００４７】
さらに、例えばレーザ溶着（振動溶着等であってもよい。）の接合方法の場合、樹脂部材特有の浮きやソリが発生すると、環状凹部３１が広がり、弾性部材３０のシール性が損なわれる虞れがあるが、被取付本体３と温度センサ本体２１の挿入面に延設部２４を設けた構造にすることにより、樹脂部材（温度センサ本体２１の延設部２４）に厚みを設けることができ、溝幅を広げるといった浮きやソリなどの変形を防止することができる。したがって、環状凹部３１の広がりを防止でき、シール性を保つことができる。
【００４８】
また、上述した延設部２４を温度センサ本体２１に設けた構造にすることにより、被取付本体３に対する温度センサ１の取付け位置の位置決めが容易に行える。
【００４９】
さらに、上述した延設部２４の内側にテーパ面２４ａを形成しているから、弾性部材３０の組付けの際に、角部等で傷をつける虞れやかみ込み等を生じる虞れをなくすことができる。また、上述した延設部２４の金属製筒体１２側にテーパ面２４ａの存在によって、弾性部材３０の挿入を容易に行なえる。
【００５０】
さらに、被取付本体３の内部（管路側）からと温度センサ１外部からとの二方向（経路Ａ，Ｂ）からの金属製筒体１２内部への水浸入を一つの弾性部材３０でシールすることができるように構成しているから、構造の簡素化による部品点数の減少及び組付性の向上を図ることができる。
【００５１】
また、使用する弾性部材３０として、一般に使用されるＯリング等でよいため、コストアップすることなく温度センサ１内部への二方向のシールを行える。
【００５２】
さらに、装置組立時におけるＬＬＣ注入時等、管路内が負圧状態になった際に弾性部材が管路側に引っ張られる虞れがあるが、このような問題を解消できる。即ち、温度センサ本体２１における延設部２４のテーパ面２４ａ形成部分を、環状凹部３１に対向する位置に突設した被取付本体３の隆起部３３の先端よりも前記金属製筒体１２の軸線方向に沿って延設させるように構成しているため、テーパ面２４ａ形成部分まで弾性部材３０が移動することが無いため、金属製筒体１２の外周面と環状凹部３１の外周壁面との弾性部材３０のシール性を確保することができる。
【００５３】
また、前述した弾性部材３０とは無関係の温度センサ１の内外を繋ぐ水浸入経路にレーザ溶着による溶着部２５ａを設けることでシール部としているので、レーザ溶着の気密検査を簡単かつ確実に行うことができる。
【００５４】
なお、本発明は上述した実施の形態で説明した構造には限定されず、温度センサ１等を構成する各部の形状、構造等を適宜変形、変更し得ることはいうまでもない。
【００５５】
例えば、弾性部材３０として上述した実施形態では一般的なＯリングである場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、図３に示すような略コ字状断面形状をもつ特殊形状の弾性部材３４を用いてもよいことは言うまでもない。
ここで、図３の実施形態では、弾性部材３４を金属製筒体１２の開放端部に焼付け等で組付けた場合を示している。このようにすれば、従来のような横ずれ等の問題はなくなる。
【００５６】
さらに、上述した実施形態では、環状凹部３１から金属製筒体１２の軸線方向に沿って延設させた延設部２４を設けているが、このような延設部２４の形状として、延設部の先端に突起部を設けることや、延設部のテーパ面を図１のテーパ面２４ａとは異なる逆テーパ面を形成するようにしてもよい。このような逆テーパ面、すなわち徐々に環状凹部を覆うようなテーパ面形状とすると、弾性部材３０の脱落防止効果が得られる等の利点がある。
【００５７】
また、上述した実施形態では、温度センサ１をレーザ溶着により被取付本体３側に溶着固定した場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば図４に示すようなクリップ止め仕様で組付け固定するようにした場合であっても適用可能である。
【００５８】
ここで、図４中、４１はクリップである。
また、この実施形態では、延設部２４が被取付本体３側の孔部内に嵌め込まれ、クリップ４１で係止固定されるようになっている。勿論、このようなクリップ止め仕様には限定されず、例えばボルト止め構造や加締め構造を作用して、温度センサ取付部１０の組付け固定を行うように構成してもよい。
【００５９】
また、この実施形態では、管路側と外部とを繋ぐ水浸入経路をシールするために、金属製筒体１２の外周面と被取付本体３側の貫通孔壁面との間にＯリング等の環状凹部４４を形成し、ここに前記弾性部材３０とは異なる別の弾性部材４５（第２の弾性部材）を介在させることでシールする構造となっている。
【符号の説明】
【００６０】
１    温度センサ
３    被取付本体
５    流体
１１    感温素子
１２    金属製筒体
１３    リード
２１    温度センサ本体
２２    コネクタ部
２３    コネクタピン
２４    延設部
２４ａ  テーパ面
２５    温度センサ本体の取付部
２５ａ  レーザ溶着部（シール手段）
３０    弾性部材（Ｏリング）
３１    環状凹部
３３    隆起部
３４    弾性部材
４１    クリップ
４４    環状凹部（第２の環状凹部）
４５    弾性部材（第２の弾性部材；シール手段）
Ａ，Ｂ  水浸入経路
【図１】
0006384870.tif 000002
【図２】
0006384870.tif 000003
【図３】
0006384870.tif 000004
【図４】
0006384870.tif 000005