(57)【要約】  本発明は、自動車用の温度センサ（１）であって、−感温素子（５）を備える内容積を画定するハウジング（３）と、−前記感温素子（５）に電気的に結合され、前記感温素子（５）からの温度情報の項目をハウジング（３）の外部へ伝えるように構成される電気配線（９）と、−感温素子（５）をハウジング（３）の外部に対して分離するために前記電気配線（９）を部分的に取り囲むシール（１３）であって、該シール（１３）が好ましくは長手方向と称される方向に延びる、シール（１３）とを備える温度センサ（１）に関する。本発明によれば、前記センサ（１）は、前記センサから出る前記電気配線（９）を案内するための前記シール（１３）と一体の案内手段（１５）を更に備え、前記案内手段（１５）は、シール（１３）の中央領域から前記センサハウジング（３）の外部へと向かう前記シール（１３）の長手方向にしたがった前記シール（１３）の延在部を成し、また、前記案内手段（１５）の断面は、シール（１３）の断面の寸法よりも小さい寸法を有し、前記案内手段（１５）の少なくとも一部分がハウジングの外側にある。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用の温度センサ（１）であって、
−  感温素子（５）を備える内容積を画定するハウジング（３）と、
−  前記感温素子（５）に電気的に接続され、前記感温素子（５）の温度情報を前記ハウジング（３）の外側に送るように構成される電気配線（９）と、
−  前記感温素子（５）を前記ハウジング（３）の外部から分離するために前記電気配線（９）を部分的に取り囲むシール（１３）であって、前記シール（１３）が好ましくは長手方向と称される方向に沿って延びる、シール（１３）と、
を備え、
前記センサは、前記電気配線（９）をそれらが前記センサから抜け出す場所で案内するために前記シール（１３）に固定される案内手段（１５）を更に備え、前記案内手段（１５）は、前記シール（１３）の中央領域から前記センサハウジング（３）の外部の方向で、前記シール（１３）の長手方向に沿って前記シール（１３）の延長部分を成して延び、前記案内手段（１５）の断面は、前記シール（１３）の断面のサイズよりも小さいサイズを有し、前記案内手段（１５）の少なくとも一部分が前記ハウジングから延出する、温度センサ（１）。
【請求項２】
前記案内手段（１５）が前記シール（１３）と一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記シール（１３）および前記案内手段（１５）がそれぞれ略円柱状の全体形状を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のセンサ。
【請求項４】
前記案内手段（１５）が前記センサの前記ハウジング（３）から延出することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のセンサ。
【請求項５】
前記案内手段（１５）は、少なくとも一部が前記センサの前記ハウジング（３）の内側で延びることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のセンサ。
【請求項６】
前記案内手段（１５）が絶縁シースで覆われるように構成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のセンサ。
【請求項７】
前記案内手段（１５）は、前記電気配線（９）のための通過チャネルを備える本体であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のセンサ。
【請求項８】
前記通過チャネルは、それらのそれぞれの前記電気配線（９）の通過のために前記案内手段（１５）の前記本体にある凹部（３７）であることを特徴とする請求項７に記載のセンサ。
【請求項９】
前記案内手段（１５）がエラストマーから形成されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のセンサ。
【請求項１０】
前記センサハウジング（３）が前記シール（１３）上に圧接されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、例えば９００℃よりも高いあるいは更には１０００℃よりも高い高温を測定するための温度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、特に、排ガスまたはエンジン室内のガスなどの自動車ガスの温度を測定するのに適した温度センサに適用される。
【０００３】
そのようなセンサは、一般に、温度信号を処理するための電気／電子回路に電気配線を介して外的に接続されるサーミスタなどの感温素子を備える。
【０００４】
一例として、そのようなセンサは、保護ハウジング内に収容されるサーミスタを一端に備える。このサーミスタと接触する２つの第１の電気配線が、保護ハウジングの外側にアクセスできるように、また、サーミスタの抵抗を表わす電気情報を与えるべく、保護ハウジングに沿って延び、その結果、温度が測定される。このため、第１の電気配線は、例えば、ソケットの形態を成す電気接続部品を介して、電気／電子回路への電気的な接続を行なうために使用される第２の電気配線に接続される。一般に、第１の電気配線と第２の電気配線との間の接続は、電気絶縁デバイスで行なわれる。
【０００５】
そのようなセンサが特に排気ラインまたはエンジン室で使用される場合、センサは、腐食環境と油または水の噴射とに起因して非常に不利な状況に晒される。したがって、特に第２の電気配線で外部からの良好な漏出耐密性を確保することが重要である。
【０００６】
１つの既知の解決策によれば、この漏出耐密性は、感温素子とは反対側のセンサ領域で、第２の電気配線のための２つの平行な通過チャネルを有するシールを用いて確保される。保護ハウジングは、センサの内側を外部環境から分離するために、シール上に圧接される。
【０００７】
また、電気／電子回路への電気的な接続を行なうために使用される第２の電気配線は、それらがセンサから抜け出す場所、すなわち、それらがシールから抜け出す場所では、それらがシースで覆われる場合であっても、配線の局所的に激しい変形、したがって損傷、あるいは更には、破壊をもたらす激しい折り曲げから保護され得ない。
【０００８】
１つの既知の解決策によれば、シースがセンサのハウジング内へ導入されてもよい。
【０００９】
この解決策は、折り曲げの危険を制限して、第２の配線の連続的な被覆を確保できるようにするが、この解決策は、センサのハウジングを更に長くするという欠点を有する。
【００１０】
これは、センサのハウジング内へのシースの導入が、二重圧接を有することを要する、すなわち、一方でシール上へハウジングを圧接させ、他方でシースを保持するためにシース上へ圧接させることを要するからである。この場合、シールの最も内側の面とハウジングの端部との間の長さが、標準的なセンサと比べて２倍になる場合がある。
【００１１】
同じセンサ長さの場合、このことは、電気絶縁体と第１および第２の電気配線間の接続部とを感温素子付近に位置されるセンサの高温領域に近づけるという欠点をもたらす。
【００１２】
これらの構成要素は温度に対して感度が良いため、一般に、センサの後部を長くして、これらの構成要素で最大温度を増大させないことが好ましい。しかしながら、このようにセンサのハウジングの後部を長くすると、センサのサイズおよびコストに関して問題を引き起こす場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
したがって、本発明の目的は、第２の配線をそれらがセンサから抜け出す場所で案内して保護できるようにするセンサを提供することによって、従来技術のこれらの欠点を少なくとも部分的に克服することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このため、本発明は、自動車用の温度センサであって、
感温素子を備える内容積を画定するハウジングと、
前記感温素子に電気的に接続され、前記感温素子の温度情報をハウジングの外側に送るように構成される電気配線と、
感温素子をハウジングの外部から分離するために前記電気配線を部分的に取り囲むシールと、
を備え、
前記センサは、前記電気配線をそれらが前記センサから抜け出す場所で案内するために前記シールに固定される案内手段を更に備える、
ことを特徴とする温度センサに関する。
【００１５】
前記センサは、別個にあるいは組み合わせて解釈される以下の特徴のうちの１つ以上を更に備えてもよい。
−  前記案内手段が前記シールと一体に形成される；
−  前記シールが略円柱状の全体形状を有し、また、前記案内手段は、前記センサハウジングの外部の方向でシールの長手方向に沿って前記シールの延長部分を成す；
−  前記案内手段は、前記シールの直径よりも小さい直径を伴う略円柱状の全体形状を有する；
−  前記案内手段が前記センサのハウジングから延出する；
−  前記案内手段は、少なくとも一部が前記センサのハウジングの内側で延びる；
−  前記案内手段が絶縁シースで覆われるように構成される；
−  前記案内手段は、電気配線のための通過チャネルを備える本体である；
−  前記通過チャネルは、それらのそれぞれの電気配線の通過のために案内手段の本体にある凹部である；
−  案内手段がエラストマーから形成される；
−  前記センサハウジングが前記シール上に圧接される。
【００１６】
また、本発明は、自動車用の温度センサであって、
−  感温素子を備える内容積を画定するハウジングと、
−  前記感温素子に電気的に接続され、前記感温素子の温度情報をハウジングの外側に送るように構成される電気配線と、
−  感温素子をハウジングの外部から分離するために前記電気配線を部分的に取り囲むシールであって、該シールが好ましくは長手方向と称される方向に沿って延びる、シールと、
を備え、
前記センサは、前記電気配線をそれらが前記センサから抜け出す場所で案内するために前記シールに固定される案内手段を更に備え、前記案内手段は、前記シールの中央領域から前記センサハウジングの外部の方向で、前記シールの長手方向に沿って前記シールの延長部分を成して延び、前記案内手段の断面は、シールの断面のサイズよりも小さいサイズを有し、前記案内手段の少なくとも一部分がハウジングから延出する、
温度センサに関する。
【００１７】
このセンサは、別個にあるいは組み合わせて解釈される前述した特徴のうちの１つ以上を備えてもよい。
【００１８】
本発明の他の特徴および利点は、添付図面に関連して本質を限定することなく一例として与えられる以下の説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るセンサの長手方向断面図を示す。
【図２】シールおよびその延長部分の斜視図である。
【図３】電気配線をそれらがセンサから抜け出す場所で部分的に取り囲む、シールおよびその延長部分の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
これらの図では、ほぼ同一である要素が同じ参照数字を有する。
【００２１】
図１は、全体が管形状を成す保護ハウジング３を備える温度センサ１を示し、保護ハウジングは、閉塞端から、
−  熱電対またはサーミスタ５などの感温素子と、
−  例えば処理ユニットの電気／電子回路への電気的な接続を行なってサーミスタ５により与えられる温度信号を前記回路へ伝えるために使用される２つの第２の電気配線９に接続される２つの第１の電気配線７と、
−  第１の電気配線７と第２の電気配線９との電気的な接続部にある電気絶縁体１１と、
を収容する。
【００２２】
保護ハウジング３は、サーミスタ５とは反対側のセンサ１の端部にある２つの第２の電気配線９を部分的に取り囲むシール１３と、２つの第２の電気配線９をそれらがセンサ１から抜け出す場所で案内するための手段１５とを更に備える。
【００２３】
保護ハウジング３は、例えば、シール１３上に圧接され、それにより、感温素子と、２つの第１の電気配線７と、電気絶縁体１１と、シール１３および第２の電気配線９のうちの少なくとも一方の部分とを備える内容積が画定される。
【００２４】
保護ハウジング３は、インコネル６０１タイプ（登録商標）のクロム、ニッケル、および、鉄の合金、あるいは、耐熱鋼の合金など、高温に耐える金属材料から形成される。
【００２５】
図１から分かるように、ハウジング３は、サーミスタ５における第１の部分３ａと、第１の電気配線７と第２の電気配線９との接続領域における、第１の部分３ａよりも大きい直径を有する第２の部分３ｂとを備えてもよい。
【００２６】
このハウジング３は、エンジンのシリンダヘッドなど、その温度が知られるようになっている環境を画定する壁（図示せず）に締結するためのシステム１７を備えてもよい。このため、締結システム１７は、外部ストッパ１９と、測定されるべき環境を画定する壁の相補的な支持面に対してストッパ１９を締め付けるためのネジ２１などの締め付け手段とを備えてもよい。
【００２７】
サーミスタ５は、その抵抗が温度に応じて変化する半導体材料から形成される受動素子である。サーミスタ５は、その抵抗が温度上昇に応じて減少するＮＴＣタイプ（負の温度係数）のものであってもよく、あるいは、逆の場合には、白金サーミスタなどのＰＴＣタイプ（正の温度係数）のものであってもよい。
【００２８】
第１の電気配線７は、それぞれの第１の電気配線７ごとに関連する通過チャネル２５を有する絶縁シース２３内に保持され、それにより、第１の電気配線は、互いから絶縁され、絶縁シース２３によって保持されてもよい。
【００２９】
絶縁シース２３は、例えば長尺な全体形状を有し、その長手方向が第１の電気配線７の長手方向に対応する。
【００３０】
このシース２３は、それが例えば保護ハウジング３の第１の部分３ａの管形状の壁と適合でき且つ該壁によって保持され得るように、全体が円筒形状の外面を備えてもよい。
【００３１】
一例として、シース２３は、内側が電気絶縁性の耐熱セラミックから形成され、外側が例えば耐熱鋼から形成される。
【００３２】
第１の電気配線７はそれぞれ、サーミスタ５に接続される一方の端部と、第２の電気配線９に接続される反対側の端部とを有する。第１の電気配線７は、例えばソケットの形態を成す電気接続部品２７によって第２の電気配線９に接続されてもよい。
【００３３】
第２の配線９は、コストを低減するために、第１の配線７よりも大きい直径を有し、第１の配線７よりも少ない不活性材料から形成されてもよい。第２の電気配線９は、例えば、センサ１から離れた嵌め合いコネクタ（図示せず）に接続されるようになっている。
【００３４】
また、電気絶縁体１１も、それが例えば保護ハウジング３の第２の部分３ｂの管形状の壁と適合でき且つ該壁によって保持され得るように、全体が円筒形状を有する。
【００３５】
一例として、電気絶縁体１１は、電気絶縁性の耐熱セラミックから形成される。例えば、ステアタイトが使用される。高温に耐えるプラスチック材料から形成される電気絶縁体１１が設けられてもよい。
【００３６】
図１に示される例において、電気絶縁体１１は、接続ソケット２７を受けるための２つの区画室２９を備え、一方では、第１の電気配線７のための２つの第１の通過チャネル３１を備え、他方では、第２の電気配線９のための２つの第２の通過チャネル３３を備える。
【００３７】
図１に示される、第２の配線９が第１の配線７の直径よりも大きい直径を有する例によれば、それに対応して、第２の電気配線９のための第２の通過チャネル３３は、第１の配線７のための第１の通過チャネル３１の直径よりも大きい直径を有する。
【００３８】
第１の電気配線７と第２の電気配線９との間の接続部に配置される電気絶縁体１１は、２つの接続ソケット２７を互いからおよびハウジング３から電気的に絶縁させることができるようにする。
【００３９】
また、絶縁体１１は、第２の電気配線９に作用する張力がセンサ１の内部構成要素の引き抜きあるいは損傷につながるのを防止するために、接続ソケット２７の並進移動を制限する。
【００４０】
また、電気絶縁体１１は、シール１３に当接して配置される。
【００４１】
シール１３は、それに関する限り、例えばエラストマーから形成される。一例として、シリコンまたはフルオロカーボンが材料として選択されてもよい。
【００４２】
図１および図２に示される実施形態によれば、シール１３は、それが例えば保護ハウジング３の第２の部分３ｂの管形状の壁と適合でき且つ該壁によって保持され得るように、全体が略円柱形状を有する。したがって、円柱状のシール１３はスリーブ形状を有する。
【００４３】
前述したように、シール１３は第２の電気配線９を部分的に取り囲み、このため、シール１３は、第２の電気配線９のための２つの通過チャネル３５を有してもよい。
【００４４】
また、センサ１のハウジング３は、例えば、感温素子５をハウジング３の外部から分離するために、シール１３上に圧接される。
【００４５】
案内手段１５に関して、該案内手段は、電気絶縁体１１に当接するシール１３の端部とは反対側のシール１３の端部に配置される。したがって、案内手段１５は、感温素子５を収容する側と反対のセンサ１の側に配置される。
【００４６】
シール１３と同様の態様で、案内手段１５は、その長手方向軸がセンサ１の長手方向軸と略平行な略円柱状の全体形状を有する。
【００４７】
案内手段１５はシール１３に固定される。したがって、案内手段１５は、案内手段１５に対するハウジングの圧接を必ずしも伴わずに、シール１３を用いてハウジング３に固定される。
【００４８】
案内手段１５は、第２の電気配線９をそれらがセンサ１から抜け出す場所で案内する。ワイヤがセンサ１のハウジング３から抜け出す場所に配置されるそのような案内手段１５は、第２の電気配線９をそれらがセンサ１から抜け出す場所で保持するようにし、第２の配線９を損傷させて第２の配線の摩耗を促進させる虞がある想定し得る激しい曲率半径から第２の電気配線を守ることが分かる。
【００４９】
案内手段１５は、可撓性材料から形成されるのが好ましい。したがって、案内手段１５は、電気配線９を損傷させる折り曲げポイントの存在を回避することによって激しい曲率半径に対する防御を向上させる。シール１３と同様の態様で、案内手段１５がエラストマーから形成されてもよい。
【００５０】
より正確には、案内手段１５は、センサ１のハウジング３の外部の方向でシール１３の長手方向に沿うシール１３の延長部分を成す。
【００５１】
このため、例えば、案内手段１５は、例えば成形によってシール１３と一体に形成される（図２−図３参照）。
【００５２】
また、延長部分１５は、第２の電気配線９をそれらがシール１３から抜け出す場所で保護するという機能を果たすために、シール１３に対して例えば接着結合によって固定される付加的な部品であってもよい。無論、この付加的な部品は、シール１３の材料とは異なる材料から形成することもできる。
【００５３】
また、案内手段１５は、シール１３より細くてもよく、したがって、シール１３の直径よりも小さい直径を有してもよい。更に、案内手段１５は、１０〜２５ｍｍ程度の長さ範囲内にある長さを有してもよい。
【００５４】
第２の電気配線９をそれらがセンサ１から抜け出す場所で案内するために、案内手段１５は、２つの第２の電気配線９をそれらがシール１３から抜け出す場所で少なくとも部分的に取り囲む。
【００５５】
このため、案内手段１５は、２つの第２の電気配線９のための２つの通過手段を備えてもよい。特に、案内手段１５は、電気配線９のための通過チャネルを備える本体である。したがって、この案内手段１５は、２つの第２の電気配線９を分離させることができるようにする。
【００５６】
これらの通過手段は、例えば、シール１３に形成されるチャネル３５と同様の態様で、閉じられた通過チャネルの形態を成して形成されてもよい。
【００５７】
変形例では、通過手段が開放していてもよい。例えば、通過手段は、図２および図３に示されるように、案内手段１５の本体に凹部を設けることによって形成される。より正確には、案内手段１５の例えば円柱状の本体は、２つの第２の電気配線９の通過のための２つの凹部３７を両側に有する。
【００５８】
また、案内手段１５および第２の電気配線９を覆うために絶縁シース（図示せず）が設けられてもよい。この絶縁シースは、例えば長尺な全体形状を有し、その長手方向が第２の電気配線９の長手方向に対応する。シースは、第２の電気配線９の保護を向上させる。したがって、案内手段１５は、第２の電気配線がセンサ１から抜け出す場所で第２の電気配線９およびこの絶縁シース（図示せず）を案内できるようにする。案内手段１５は、配線９およびシースを激しい曲率半径から保護する。
【００５９】
また、図１に示される変形によれば、案内手段１５は、センサ１のハウジング３から外側に長手方向に延びる。言い換えると、第２の電気配線９を保護するために、センサ１の後部、すなわち、サーミスタ５とは反対側のセンサ１のハウジング３の部分を延ばす必要がない。これは、案内手段１５が、第２の配線９を保持し、したがって、第２の配線の損傷または破壊をもたらし得る折り曲げから第２の配線を保護するからである。例えば、案内手段１５は、シール１３上に対する保護ハウジング３の圧接によって画定される内容積から延出する。
【００６０】
案内手段１５がセンサから延出する際には、センサハウジング３が標準的であってもよい。これは、接続ソケット２７および絶縁体１１をサーミスタ５に近づける必要がない、あるいは、センサ１のハウジング３の後部を延ばす必要がないからである。
【００６１】
他の変形（図示せず）によれば、案内手段１５は、センサ１のハウジング３の内側に少なくとも部分的にあるいは完全に受けられてもよい。案内手段１５をハウジング３内へ入り込むシースで覆われるようにすることにより、電気配線の折れ曲がりに対する保護が向上される。より正確には、この代替案によれば、シール１３の直径よりも小さい直径を有し且つ絶縁シース（図示せず）で覆われる案内手段１５が、センサ１のハウジング３内に少なくとも部分的に受けられてもよい。最後に、シール１３の延長部分により形成される案内手段１５がシースで覆われてセンサのハウジング３内に受けられる場合には、センサ１のハウジング３が既にシール１３上に圧接されるため、更なる圧接を行なう必要がない。
【００６２】
無論、本発明は、記載された例に限定されない。例えば、センサが第１の電気配線７を備えなくてもよく、その場合には、第２の配線９がサーミスタ５に対して直接に接続されるように構成される。
【００６３】
図１〜図３に記載されるセンサ１の例では、シール１３および案内手段１５が略円柱状の全体形状を有する。しかしながら、シール１３および案内手段１５が異なる形状を有してもよい。例えば、シールおよび案内手段が略平行六面体形状を成すことができる。特に、シール１３は、長手方向と称される方向に沿って延びることが好ましい。この方向は、センサ１内へのシール１３の挿入方向に対応してもよい。シール１３の横方向寸法は、シール１３がハウジング３内に取り付けられるときにセンサ１の漏出耐密性を確保するように設定される。
【００６４】
このとき、案内手段１５は、シールの長手方向に沿うシール１３の延長部分を成してもよい。特に、案内手段１５は、シール１３の中央領域でシール１３に接続される。したがって、案内手段１５がコアを形成し、該コアの周囲で、配線９は、それらがセンサ１から抜け出す場所で案内されるように支持されるようになる。好ましくは、案内手段１５の断面は、シール１３の断面の寸法よりも小さい寸法を有する。したがって、案内手段１５は、シール１３よりも容易に嵌め付けられ、それにより、配線９の引裂応力が減少される。この寸法差がシール／案内手段アセンブリを保護する。具体的には、シール１３および案内手段１５が同一の断面を有した場合には、これにより、電気配線９のそれらの中央位置付近での交互移動（縄跳びの縄タイプの動き）中にシール／案内手段アセンブリでより大きな応力が生じる。径方向の引き裂きが時期尚早に起こる可能性がある。繰り返しの動きが、ハウジング３の端部により引き起こされる切断をもたらす可能性もある。
【００６５】
案内手段１３は、配線９をそれらがセンサ１から抜け出す、すなわち、ハウジング３から抜け出す場所で案内できるようにする。このため、案内手段３は、配線がセンサから抜け出す場所で案内を向上させるために、ハウジング３から延出する少なくとも一部分を備えてもよい。
【００６６】
特に、センサ１は、電気配線９を案内手段に保持するための手段、例えば電気配線９を取り囲む接着剤、カラー、または、シースを備えてもよい。
【００６７】
１つの変形において、案内手段の通過チャネルは、案内手段にある凹部３７である。各凹部３７がチャネルを形成してもよく、該チャネルの壁は、配線９をチャネル内に保持するのに寄与するべく、そのそれぞれの配線９の外周の少なくとも一部と適合する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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