專(zhuān)利名稱(chēng)：溫度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠探測(cè)待探測(cè)目標(biāo)的溫度的溫度傳感器，例如，探測(cè)位于諸如柴油機(jī)的內(nèi)燃機(jī)廢氣凈化系統(tǒng)中的廢氣管道內(nèi)流動(dòng)的廢氣的溫度。
背景技術(shù)：
溫度傳感器探測(cè)在機(jī)動(dòng)車(chē)輛上安裝的內(nèi)燃機(jī)所排出的廢氣的溫度。這種溫度傳感器包括傳感器部分和線束。溫度傳感器通過(guò)線束將探測(cè)信號(hào)輸出到在機(jī)動(dòng)車(chē)輛上安裝的控制裝置。例如，在日本專(zhuān)利公布No. 2002-221451中公開(kāi)的溫度傳感器包括傳感器部分、鞘針的芯線、連接器以及保護(hù)管。傳感器部分能夠探測(cè)到探測(cè)目標(biāo)的溫度。鞘針的芯線連接到傳感器部分。通過(guò)連接器連接鞘針的芯線和引線。保護(hù)管容納鞘針的芯線。連接器和在鞘針的芯線與引線之間的連接部分由陶瓷材料固定。保護(hù)管的內(nèi)部填滿(mǎn)作為模制件的陶瓷材料。引線插入到在保護(hù)管內(nèi)形成的孔中并且在此由對(duì)應(yīng)的絕緣套管支撐。另外，圓柱形金屬隔離件在鞘針的軸向方向上放置在由陶瓷材料制成的絕緣套管和止動(dòng)件之間。但是，具有上述結(jié)構(gòu)的常規(guī)溫度傳感器需要用陶瓷材料制成的模制件、絕緣套管、 隔離件等以便使得將鞘針的芯線和對(duì)應(yīng)的引線電連接在一起的部分具有諸如安裝簡(jiǎn)單、電絕緣、電傳導(dǎo)率、機(jī)械強(qiáng)度、密封耐熱性等必需的功能。特別地，在溫度傳感器中使用這樣的止動(dòng)件，以便保持諸如裝配簡(jiǎn)單、鞘針的芯線和引線之間的電絕緣和電傳導(dǎo)率等的多種功能。進(jìn)一步地，隔離件位于所述止動(dòng)件和絕緣套管之間以便使所述止動(dòng)件在軸向方向上停止移動(dòng)并且保持其拉伸功能。更進(jìn)一步地，所述止動(dòng)件被嵌塞以便保持密封耐熱性功能。因此，為了保持前述的必需的功能，上述常規(guī)的溫度傳感器具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。常規(guī)的溫度傳感器的結(jié)構(gòu)防止生產(chǎn)所述溫度傳感器的制造過(guò)程復(fù)雜化并且因而阻止生產(chǎn)成本減少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的溫度傳感器，所述溫度傳感器具有諸如裝配簡(jiǎn)單、電絕緣和電傳導(dǎo)率、高抗應(yīng)力阻力以及高耐熱性等多種功能，這些功能是將鞘針的芯線和對(duì)應(yīng)的引線電連接到一起的部分所必需的。為了達(dá)到上述目的，本示例性實(shí)施例提供了一種溫度傳感器，所述溫度傳感器具有溫度敏感元件3、包含芯線的鞘針、引線、連接器以及保護(hù)管。所述溫度敏感元件構(gòu)造成用于探測(cè)溫度。所述鞘針的芯線電連接到所述溫度敏感元件。所述引線分別對(duì)應(yīng)于所述鞘針的芯線。溫度敏感元件的探測(cè)信號(hào)通過(guò)所述引線輸出到外部裝置。所述鞘針的芯線和所述引線通過(guò)所述連接器連接到一起。所述保護(hù)管容納所述鞘針的芯線、引線以及連接器。所述保護(hù)管配置有支撐構(gòu)件。所述支撐構(gòu)件用具有插入和支撐孔的彈性構(gòu)件制成，通過(guò)所述插入和支撐孔插入和支撐所述連接器。在所述溫度傳感器中，每個(gè)連接器具有圓弧形部分和爪形部分。所述圓弧形部分沿著每根引線的前端部部分的外圓周的輪廓制成。所述爪形部分形成在所述圓弧形部分的兩端部部分。每個(gè)爪形部分推壓所述對(duì)應(yīng)的插入和支撐孔的內(nèi)壁表面。在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的所述溫度傳感器中，所述連接器插入到由彈性構(gòu)件制成的所述支撐構(gòu)件的插入和支撐孔中。每根電傳導(dǎo)芯線的前部部分由所述對(duì)應(yīng)的連接器的連通部分支撐。所述連接器的成對(duì)的爪形部分被推向所述插入和支撐孔的內(nèi)壁表面。 這種結(jié)構(gòu)使得所述插入和支撐孔的內(nèi)壁表面能夠支撐所述連接器的成對(duì)的爪形部分。也就是說(shuō)，所述溫度傳感器的上述簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)使得能夠通過(guò)所述支撐構(gòu)件將所述連接器支撐在所述保護(hù)管內(nèi)。這能夠減少制造步驟的數(shù)量并且也能夠減少所述溫度傳感器的生產(chǎn)成本。進(jìn)一步地，所述溫度傳感器具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)的連接器和支撐構(gòu)件，所述連接器和支撐構(gòu)件能夠滿(mǎn)足連接所述鞘針的芯線和所述引線的部分所必需的所有重要功能。例如，具有多種諸如裝配簡(jiǎn)單、電絕緣、電傳導(dǎo)率、機(jī)械強(qiáng)度以及密封耐熱性等重要功能。具體地，根據(jù)所述示例性實(shí)施例的溫度傳感器的所述結(jié)構(gòu)因?yàn)椴槐匦枋褂锰沾刹牧隙軌蛟鰪?qiáng)裝配簡(jiǎn)單的功能。通過(guò)在每個(gè)所述連接器的圓弧形狀的端部部分形成的所述爪形部分的形狀和由彈性材料制成的支撐構(gòu)件內(nèi)的每個(gè)插入和支撐孔的形狀，根據(jù)所述示例性實(shí)施例的所述溫度傳感器的所述結(jié)構(gòu)能夠保持所述連接器以支撐所述鞘針的芯線和所述引線。此外，每個(gè)所述插入和支撐孔的形狀能夠增加所述連接器的支撐能力。此外，因?yàn)樗霾迦牒椭慰资怯脧椥圆牧现瞥傻模阅軌虮３炙鲭娊^緣和電傳導(dǎo)率功能。這種結(jié)構(gòu)增強(qiáng)所述連接器之間以及所述連接器和所述保護(hù)管之間的電絕緣。更進(jìn)一步地，即使為了嵌塞所述引線和支撐構(gòu)件而使所述保護(hù)管變形，因?yàn)樗鲋螛?gòu)件吸收擠壓所述連接器的力，所以所述溫度傳感器的部件能夠保持電絕緣。形成所述支撐構(gòu)件的彈性構(gòu)件的材料能夠增強(qiáng)電絕緣能力。所述溫度傳感器的這種結(jié)構(gòu)能夠減小提供給所述鞘針的芯線的應(yīng)力。這能夠抑制所述鞘針的芯線的變形并且防止所述連接器之間的電連接。因?yàn)樗鲋螛?gòu)件具有所述插入和支撐孔并且是用彈性構(gòu)件制成的，以及每個(gè)連接器具有在其圓周方向上從所述圓弧形部分的兩端部部分延伸的爪形部分，這使得所述溫度傳感器能夠具有抗應(yīng)變的功能。這種結(jié)構(gòu)使得支撐構(gòu)件能夠吸收朝向所述引線軸向方向的應(yīng)變應(yīng)力并且減小提供給所述連接器的應(yīng)力。更進(jìn)一步地，因?yàn)樗鰷囟葌鞲衅鞯闹螛?gòu)件是用彈性材料制成的，使得所述支撐構(gòu)件能夠具有密封耐熱性。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的所述溫度傳感器分別具有諸如裝配簡(jiǎn)單、電絕緣和電傳導(dǎo)率、機(jī)械強(qiáng)度、密封耐熱性等的所有功能，這些功能是連接所述鞘針的芯線和所述引線所必需的。


參考附圖，下面將以實(shí)例的形式描述本發(fā)明的優(yōu)選的、非限制性的實(shí)施例，其中圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的溫度傳感器的橫截面視圖；圖2是顯示圖1所示的溫度傳感器中連接器和支撐構(gòu)件的周邊部分的橫截面視圖；圖3是連接器和支撐構(gòu)件的周邊部分沿著圖2所示的A-A線的橫截面視圖；圖4是圖1所示的溫度傳感器中沿著軸向方向(或者縱向方向)L的每個(gè)連接器的橫截面視圖；圖5是連接器和支撐構(gòu)件的周邊部分沿著圖2所示的B-B線的橫截面視圖；圖6是連接器和具有另一結(jié)構(gòu)的插入和支撐孔的周邊部分沿著圖2所示的A-A線的橫截面視圖；圖7是連接器和具有另一結(jié)構(gòu)的插入和支撐孔的周邊部分沿著圖2所示的A-A線的橫截面視圖；圖8是說(shuō)明在電絕緣和電傳導(dǎo)率測(cè)試過(guò)程中施加到連接器周邊部分的力平衡的視圖；以及圖9是說(shuō)明當(dāng)進(jìn)行抗拉測(cè)試時(shí)施加到連接器周邊部分的力平衡視圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參考附圖描述本發(fā)明的各種實(shí)施例。在下面對(duì)各種實(shí)施例的描述中， 幾個(gè)附圖中的相同或者等同的部件部分將用同樣的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。示例性實(shí)施例參考圖1至圖9，描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的溫度傳感器1。圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的溫度傳感器1的橫截面視圖。如圖1所示，溫度傳感器1包括溫度敏感元件3、連接到溫度敏感元件3的鞘針的芯線32、電傳導(dǎo)引線6、連接器4以及保護(hù)管21。鞘針的每個(gè)芯線32通過(guò)連接器4電連接到相應(yīng)的電傳導(dǎo)引線6。保護(hù)管21容納引線6和連接器4。支撐構(gòu)件5支撐在保護(hù)管21內(nèi)。支撐構(gòu)件5具有插入和支撐孔51，連接器4通過(guò)插入和支撐孔51插入保護(hù)管21中。支撐構(gòu)件5在保護(hù)管21內(nèi)支撐連接器4。圖2是顯示圖1所示的溫度傳感器1中的每個(gè)連接器4和支撐構(gòu)件5的周邊部分的橫截面視圖。圖3是顯示連接器4和支撐構(gòu)件5的周邊部分沿著圖2所示A-A線的橫截面視圖。如圖2和圖3所示，每個(gè)連接器4包括圓弧形部分41和爪形部分42。每個(gè)圓弧形部分41具有沿著電傳導(dǎo)引線6的前端部部分的輪廓的形狀。在每個(gè)連接器4的圓弧形部分41的兩端部形成爪形部分42。每個(gè)爪形部分42朝向?qū)?yīng)的插入和支撐孔51的內(nèi)壁表面提供壓力。電傳導(dǎo)引線6的前端部611由從圓弧形部分41延伸的連通部分44支撐。特別地，圖2中顯示每個(gè)連接器4和支撐構(gòu)件5的周邊部分。圖3中顯示每個(gè)連接器4和支撐構(gòu)件5的周邊部分的橫截面。參考圖1至圖7，描述根據(jù)示例性實(shí)施例的溫度傳感器1。如圖1所示，鞘針的一對(duì)芯線32插入并且固定到鞘針的圓筒形外部管22。鞘針的圓筒形外部管22的后端部部分插入并且固定到保護(hù)管21。鞘針的圓筒形外部管22的前端部部分用前帽23覆蓋。前帽23裝配到溫度敏感元件3上。在所述示例性實(shí)施例中，溫度敏感元件3包括熱敏電阻。從溫度敏感元件3延伸的一對(duì)電極31電連接到一對(duì)鞘針芯線 32的每一根的一端。
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在根據(jù)所述示例性實(shí)施例的溫度傳感器的結(jié)構(gòu)中，鞘針的芯線32、電傳導(dǎo)引線6、 連接器4以及溫度敏感元件3的成對(duì)電極31是一一對(duì)應(yīng)的。溫度敏感元件3穿過(guò)由氧化鎂(MgO)制成的絕緣材料35被放置在前帽23內(nèi)。成對(duì)的鞘針芯線32穿過(guò)由氧化鎂(MgO)制成的絕緣材料35被放置在圓筒形外部管22內(nèi)。如圖2和圖3所示，支撐構(gòu)件5具有一對(duì)插入和支撐孔51和一對(duì)插入孔52。成對(duì)的插入和支撐孔51平行于溫度傳感器1的軸向方向L形成。電傳導(dǎo)引線6通過(guò)成對(duì)的插入孔52插入支撐構(gòu)件5。如圖3所示，成對(duì)的插入和支撐孔51中的每一個(gè)具有橢圓形的橫截面。此外，如圖5所示，每個(gè)插入孔52具有與對(duì)應(yīng)的插入和支撐孔51同心的圓形橫截面。圖5是連接器4和支撐構(gòu)件5的周邊部分沿著圖2所示的B-B線的橫截面視圖。 如圖5所示，每個(gè)插入孔52具有圓形橫截面，并且與對(duì)應(yīng)的插入和支撐孔51連通。圖4是顯示圖1所示溫度傳感器中的每個(gè)連接器4沿著軸向方向(或者縱向方向)L的橫截面視圖。如圖2和圖4所示，連接器4對(duì)應(yīng)于鞘針的成對(duì)芯線32。連接器4包括針連接部分43、連通部分44、圓弧形部分41以及一對(duì)爪形部分42。針連接部分43電連接到對(duì)應(yīng)的鞘針的芯線32的另一端部部分。連通部分44電連接到對(duì)應(yīng)的電傳導(dǎo)引線6的前端部部分。如圖4所示，針連接部分43、連通部分44、圓弧形部分42以及成對(duì)的爪形部分42 沿著溫度傳感器1的軸向方向L串聯(lián)連接。在沿著連接器4的軸向方向L觀察到的連接器4的一端形成圓弧形部分41和成對(duì)的爪形部分42。在沿著連接器4的軸向方向L的連接器4的另一端部部分形成針連接部分43。圖 4顯示連接器4的側(cè)視圖。鞘針的每個(gè)芯線32的另一端部部分通過(guò)熔接或者焊接電連接到連接器4的對(duì)應(yīng)的針連接部分43。電傳導(dǎo)引線6的前端部部分611被強(qiáng)迫地壓到連通部分44上以便電連接在一起。 每根電傳導(dǎo)引線6由具有涂敷諸如樹(shù)脂等的絕緣層62的電線61制成。涂敷在電傳導(dǎo)引線 6的前端部部分611上的絕緣層62被剝?nèi)ヒ员汶娺B接到連接器4的對(duì)應(yīng)的連通部分44。支撐構(gòu)件5由具有彈性變形功能的彈性材料(諸如橡膠絕緣套管)制成。例如， 支撐構(gòu)件5通過(guò)使用模具由二氟橡膠制成。如圖3所示，成對(duì)的插入和支撐孔51形成在支撐構(gòu)件5內(nèi)，使得成對(duì)的小直徑部分51B彼此面對(duì)。橋形部分511形成在支撐構(gòu)件5的成對(duì)的插入和支撐孔51之間。形成橋形部分511，使得橋形部分的中央部分在此具有最小厚度并且它的厚度向著支撐構(gòu)件5的外部周邊逐漸地增加。支撐構(gòu)件5的形狀使得能夠?qū)⑾鹉z構(gòu)件填充到橋形部分511中。這使得能夠很容易地形成具有范圍在5至6mm內(nèi)的小直徑的支撐構(gòu)件5。如圖3所示，圓弧形部分41具有不小于圓周形狀一半的圓弧形輪廓。進(jìn)一步地， 圓弧形部分41具有沿著每根引線6的前端部部分611的外部圓周輪廓的形狀。在側(cè)向方向上，每個(gè)成對(duì)的爪形部分42在與圓弧形部分41的彎曲方向相反的方向上彎曲，所述側(cè)向在圓周方向上從圓弧形部分41的兩個(gè)端部垂直于連接器4的軸向方向。如圖3所示，在將連接器4插入到插入和支撐孔51之前，連接器4形成為使得成對(duì)的爪形部分42的前端部部分421之間的距離大于插入和支撐孔51的大直徑部分51A 的直徑。電傳導(dǎo)引線6的前端部部分611位于連接器4的連通部分44，并且當(dāng)圓弧形部分 41和成對(duì)的爪形部分42彈性地變形以便減小成對(duì)的爪形部分42的前端部部分421之間的距離時(shí)，圓弧形部分41和成對(duì)的爪形部分42插入到插入和支撐孔51的內(nèi)壁部分中。當(dāng)插入和支撐孔51通過(guò)成對(duì)的爪形部分42的前端部421而彈性地變形時(shí)，連接器4由插入和支撐孔51的內(nèi)壁表面支撐。連接器4通過(guò)利用插入和支撐孔51的恢復(fù)力矩穩(wěn)定地支撐在支撐構(gòu)件5內(nèi)。如圖3所示，在根據(jù)所述示例性實(shí)施例的溫度傳感器1中，每個(gè)成對(duì)的連接器4通過(guò)對(duì)應(yīng)的插入和支撐孔51的內(nèi)壁表面被支撐在四點(diǎn)，即前端部部分Pl和P2。連接器4和插入和支撐孔51-1能夠具有其它結(jié)構(gòu)。圖6是連接器4-1和具有另一結(jié)構(gòu)的插入和支撐孔51-1的周邊部分沿著圖2所示的A-A線的橫截面視圖。如圖6所示，插入和支撐孔51-1具有半圓形橫截面，而不是圖3所示的橢圓形橫截面。在這一結(jié)構(gòu)中，所述圓弧形部分形成在插入和支撐孔51-1的半圓形的外圓周部分。圖7是連接器4-2和具有另一結(jié)構(gòu)的插入和支撐孔51-2的周邊部分沿著圖2所示的A-A線的橫截面視圖。如圖7所示，插入和支撐孔51-2具有縱向孔形狀，其中在每個(gè)插入和支撐孔51-2 中的成對(duì)的直線形內(nèi)壁沿著它的縱軸方向平行?？紤]到具有連接器4對(duì)插入和支撐孔51 的內(nèi)壁表面的支撐力以及插入和支撐孔51變形，最優(yōu)選的是具有橢圓形橫截面的插入和支撐孔51 (參見(jiàn)圖3)。如圖1所示，管接頭M放置在保護(hù)管21的外部周邊以便將溫度傳感器1固定到機(jī)動(dòng)車(chē)輛的主體上。固定部分25放置在保護(hù)管21的前端部部分以便將圓筒形外部管22 固定到保護(hù)管21的內(nèi)部。一對(duì)引線6從成對(duì)的引線6的后端部部分延伸。此外，連接器部分(未顯示)放置在成對(duì)的引線6的后端部部分，由此成對(duì)的引線6電連接到外部控制裝置。在如圖1所示，在示例性實(shí)施例中，成對(duì)的引線6、支撐構(gòu)件5以及保護(hù)管21通過(guò)嵌塞部分211嵌塞，嵌塞部分211位于沿著溫度傳感器1的軸向方向L在支撐構(gòu)件5內(nèi)的成對(duì)的插入孔52的外部周邊，使得嵌塞部分211的直徑減小。所述示例性實(shí)施例沒(méi)有使用不能彈性變形和固定連接器4的位置的任何接合劑材料(例如陶瓷材料)。也就是說(shuō)，所述示例性實(shí)施例使用由在嵌塞過(guò)程中能夠在溫度傳感器4的軸向方向L上變形的橡膠絕緣套管制成的支撐構(gòu)件5。這樣的嵌塞不會(huì)沿著軸向方向L給連接器4提供應(yīng)力。更詳細(xì)地，常規(guī)的溫度傳感器需要使用接合劑材料以額外嵌塞到連接器，從而便緩和在支撐構(gòu)件除嵌塞到橡膠絕緣套管和管之前的位置上朝向軸向方向提供的應(yīng)力。另一方面，根據(jù)所述示例性實(shí)施例的溫度傳感器1的結(jié)構(gòu)能夠在無(wú)需額外嵌塞的情況下進(jìn)行制造。這使得以低生產(chǎn)成本簡(jiǎn)化溫度傳感器1的生產(chǎn)成為可能。如圖5所示，在上述在成對(duì)的引線6、支撐構(gòu)件5以及保護(hù)管21的位置的嵌塞中，在穿過(guò)兩個(gè)所述成對(duì)的引線6之間的方向Ll的第一嵌塞比率Xl和在成對(duì)的引線6的方向 L2上的第二嵌塞比率X2之間必須具有最佳的關(guān)系。用下列等式能夠計(jì)算第一嵌塞比率Xl Xl = {D-(D' -2t)}/DX100(% ),其中，D (mm)表示支撐構(gòu)件5 (用橡膠絕緣套管制成)在嵌塞前的直徑，D’ (mm)表示支撐構(gòu)件5在嵌塞后的直徑，t (mm)表示保護(hù)管21的厚度。用下列等式能夠計(jì)算第二嵌塞比率X2 X2 = {D-2d_(D，-2t-2a)}/(D_2d) X 100(% )，其中，D (mm)表示支撐構(gòu)件5 (用橡膠絕緣套管制成)在嵌塞前的直徑，D’ (mm)表示支撐構(gòu)件5在嵌塞后的直徑，t(mm)表示保護(hù)管21的厚度，d(mm)表示引線6的插入孔 52的內(nèi)直徑，a(mm)表示引線6的直徑(外直徑)。所述示例性實(shí)施例確定第一嵌塞比率Xl的值不小于10%，第二嵌塞比率X2的值不小于10%。更具體地，考慮到尺寸公差，第一嵌塞比率Xl的值在15%到25%的范圍內(nèi)， 第二嵌塞比率X2的值在25%到50%的范圍內(nèi)。根據(jù)示例性實(shí)施例的溫度傳感器1的這種結(jié)構(gòu)使得它能夠?qū)γ芊獾臏囟葌鞲衅? 保持耐熱性。根據(jù)所述示例性實(shí)施例的溫度傳感器1具有這樣的結(jié)構(gòu)，在其中，在支撐構(gòu)件5內(nèi)插入和支撐孔51容納連接器4的結(jié)構(gòu)，在此結(jié)構(gòu)中，鞘針的芯線32和引線6通過(guò)連接器4 連接。連接器4的連通部分44支撐電傳導(dǎo)引線6的前端部部分611，以及四個(gè)部分，即連接器4的每個(gè)爪形部分42的前端部部分421和每個(gè)爪形部分42的彎曲基部部分422，被彎曲壓向插入和支持管51的的內(nèi)壁表面，連接器4在每個(gè)爪形部分42的彎曲基部部分422彎曲。這使得能夠用簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)將連接器4支撐在支撐構(gòu)件5的插入和支撐孔51中并且能夠用簡(jiǎn)單的制造工藝生產(chǎn)所述溫度傳感器。根據(jù)前述示例性實(shí)施例的溫度傳感器1的結(jié)構(gòu)，尤其是連接器4和支撐構(gòu)件5的結(jié)構(gòu)，能夠滿(mǎn)足諸如裝配簡(jiǎn)單、電絕緣和電傳導(dǎo)、機(jī)械強(qiáng)度、密封的耐熱性等的所有功能。具體地，裝配簡(jiǎn)單的功能能夠通過(guò)不使用陶瓷材料增強(qiáng)，而常規(guī)溫度傳感器的構(gòu)造需要使用陶瓷材料。進(jìn)一步地，通過(guò)使用形成在圓弧形部分41的兩端部的爪形部分42的形狀和由彈性構(gòu)件制成的支撐構(gòu)件5內(nèi)的插入和支撐孔51的形狀能夠在溫度傳感器1中保持連接器4的支撐力。更進(jìn)一步地，通過(guò)使用具有橢圓形橫截面的插入和支撐孔51的形狀能夠增加連接器4的支撐力。連接器4能夠彼此電絕緣并且通過(guò)使用由二氟橡膠制成的支撐構(gòu)件5而具有電傳導(dǎo)功能，因?yàn)橹螛?gòu)件5能夠與連接器4彼此電絕緣。使用這種二氟橡膠能夠增加連接器 4的電絕緣。在保護(hù)管21在嵌塞部分211與引線6和支撐構(gòu)件5 —起被嵌塞時(shí)，當(dāng)支撐構(gòu)件5 吸收壓著連接器4的力時(shí)，能夠獲得電絕緣功能。此外，這將減小了提供給鞘針的芯線32 的應(yīng)力。藉此能夠抑制鞘針的芯線32變形，并且抑制連接器4彼此接觸。進(jìn)一步地，通過(guò)使用支撐構(gòu)件5和連接器4得到抗拉阻力的功能，其中，支撐構(gòu)件 5是用彈性材料制成的，并且具有插入和支撐孔51，且每個(gè)連接器4的爪形部分42在圓周方向上在圓弧形部分41的兩端延伸。連接器4的這個(gè)結(jié)構(gòu)使得能夠利用支撐構(gòu)件5在引
9線6的軸向方向上吸收力量，并且降低施加到連接器4上的應(yīng)力。通過(guò)使用彈性材料制成的支撐構(gòu)件5能夠獲得密封耐熱性功能。如前述詳細(xì)描述，根據(jù)所述示例性實(shí)施例的溫度傳感器1的結(jié)構(gòu)能夠滿(mǎn)足所有功能，例如，裝配簡(jiǎn)單、電絕緣和電傳導(dǎo)、抗應(yīng)力性、密封耐熱性，這些功能是通過(guò)其將鞘針的芯線32和引線6電連接在一起的溫度傳感器1中的部分所需要的。(實(shí)驗(yàn)測(cè)試)為了探測(cè)密封耐熱性、電絕緣和電傳導(dǎo)以及抗拉性，對(duì)作為溫度傳感器1的測(cè)試樣本進(jìn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn)。密封耐熱性功能探測(cè)如下。一般來(lái)說(shuō)，溫度傳感器1用在安裝到機(jī)動(dòng)車(chē)輛的內(nèi)燃機(jī)的廢氣中。存在用高溫廢氣管即刻地加熱的溫度接近高溫的水。另一方面，當(dāng)與溫度傳感器1周?chē)膽?yīng)力相比較時(shí)，因溫度傳感器1周?chē)髿獾臏囟瓤焖僮兓?，溫度傳感? 內(nèi)部處于低壓狀態(tài)。在實(shí)驗(yàn)中，作為溫度傳感器1的10個(gè)測(cè)試樣本放置在溫度的大氣中超過(guò) 250個(gè)小時(shí)。此后，10個(gè)測(cè)試樣本內(nèi)部的應(yīng)力減小到30kPa。所述10個(gè)樣本中的每一個(gè)的引線6側(cè)通過(guò)在140°C的大氣中將10個(gè)測(cè)試樣本的每個(gè)前部的IOOmm浸入水中以便探測(cè)作為溫度傳感器1的每個(gè)測(cè)試樣本的空氣滲漏性能。作為上述測(cè)試的結(jié)果，在所有的10個(gè)測(cè)試樣本中沒(méi)有探測(cè)到水滲漏。這表明根據(jù)本發(fā)明的所述示例性實(shí)施例的溫度傳感器1具有高密封耐熱性。用下面的方法探測(cè)溫度傳感器1的電絕緣和電傳導(dǎo)功能。通過(guò)下列測(cè)試探測(cè)每個(gè)測(cè)試樣本中所述部分的電絕緣和電傳導(dǎo)特性，在測(cè)試中通過(guò)所述部分將鞘針的芯線32和引線6電連接到溫度傳感器1中。當(dāng)支撐構(gòu)件5朝向作為溫度傳感器1的每個(gè)測(cè)試樣本的軸向方向L變形時(shí)，探測(cè)在鞘針的芯線32上是否產(chǎn)生變形。圖8是說(shuō)明在電絕緣和電傳導(dǎo)測(cè)試過(guò)程中施加到連接器4周邊部分的力的平衡的視圖。如圖8所示，當(dāng)嵌塞部分211被嵌塞時(shí)，支撐構(gòu)件5朝向嵌塞部分211側(cè)變形。根據(jù)嵌塞部分211的變形，支撐構(gòu)件5通過(guò)支撐構(gòu)件5的體積收縮產(chǎn)生力F并且將力F提供給連接器4。當(dāng)實(shí)際使用溫度傳感器1時(shí)，支撐構(gòu)件5被周?chē)母邷貧怏w膨脹，支撐構(gòu)件5的這種熱膨脹增大上述提供給連接器4的力F。逆著力F的反向力R從連接器4提供給支撐構(gòu)件5。力F和反向力R平衡。當(dāng)力F小于鞘針的芯線32的彈性變形的臨界強(qiáng)度時(shí)，鞘針的芯線32不變形。這使得能夠保持連接器4的上述連接部分所必需的電絕緣和電傳導(dǎo)率。10個(gè)測(cè)試樣本中的每一個(gè)的彈性變形的臨界強(qiáng)度在預(yù)定條件下探測(cè)。探測(cè)結(jié)果表明提供給鞘針的芯線32的應(yīng)力(載荷)F小于每個(gè)測(cè)試樣本的鞘針的芯線32的彈性變形的臨界強(qiáng)度。這表明根據(jù)所述示例性實(shí)施例的溫度傳感器1能夠在不使鞘針的芯線32變形的前提下保持電絕緣和電傳導(dǎo)率。探測(cè)作為溫度傳感器1的每個(gè)測(cè)試樣本的抗拉功能。也就是說(shuō)，鞘針的芯線32通過(guò)所述連接部分電連接到引線6，即使引線6被拉緊， 通過(guò)不變形的鞘針的芯線32的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)在溫度傳感器1中的所述連接部分的抗拉。
圖9是說(shuō)明當(dāng)執(zhí)行抗拉試驗(yàn)時(shí)施加到所述連接器的周邊部分的力平衡的視圖。如圖9所示，當(dāng)引線6被力FO拉緊時(shí)，從連接器4作用到支撐構(gòu)件5的力Rl和支撐構(gòu)件5與引線6之間在嵌塞部分211處產(chǎn)生的摩擦力R2提供在與引線6的拉力相反的方向上。另一方面，力Fl朝向引線6的方向提供給鞘針的芯線32。力Fl能夠用下面的等式表不Fl = (F0-R1-R2)。當(dāng)力Fl小于鞘針的芯線32的彈性變形臨界強(qiáng)度時(shí)，通過(guò)所述連接部分將鞘針的芯線32和引線6電連接到一起，鞘針的芯線32不變形并且這使得鞘針的芯線32能夠保持對(duì)所述連接部分必需的抗變阻力。在預(yù)定條件下完成的10個(gè)測(cè)試樣本的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在鞘針的芯線32上產(chǎn)生的應(yīng)力Fl小于鞘針的芯線32的彈性變形的臨界強(qiáng)度。這使得所述連接部分能夠保持抗變阻力而鞘針的芯線32不變形。(本發(fā)明的其它特性)在根據(jù)所述示例性實(shí)施例的溫度傳感器1中，圓弧形部分41和爪形部分42優(yōu)選在連接器4的軸向方向上形成在每個(gè)連接器4的端部部分。圓弧形部分41具有不小于引線6的半圓周的圓弧形狀。爪形部分42在圓周方向上在朝向垂直于連接器4的軸向方向的方向上形成在圓弧形部分41的兩端部部分。每個(gè)連接器4在包括每個(gè)連接器4的兩個(gè)前端部分421和兩個(gè)彎曲基部部分422的四點(diǎn)上由插入和支撐孔51的內(nèi)壁表面支撐。如上所述，因?yàn)闇囟葌鞲衅?的連接器4上的每個(gè)圓弧形部分41和爪形部分42 具有最優(yōu)的形狀，使得所述連接器能夠穩(wěn)定地支撐在支撐構(gòu)件5的插入和支撐孔51內(nèi)。在溫度傳感器1中，支撐構(gòu)件5的每個(gè)插入和支撐孔51優(yōu)選具有橢圓形橫截面。 由插入和支撐孔51的內(nèi)壁表面支撐每個(gè)連接器4，使得每個(gè)連接器4的每個(gè)爪形部分42使對(duì)應(yīng)的插入和支撐孔51的內(nèi)壁表面變形。這個(gè)結(jié)構(gòu)使得能夠通過(guò)插入和支撐孔51的彈性變形的恢復(fù)力支撐連接器4。在溫度傳感器1中，支撐構(gòu)件5優(yōu)選由二氟橡膠制成。這一結(jié)構(gòu)使得支撐構(gòu)件5 能夠具有充分的耐熱性和電絕緣功能。這使得支撐構(gòu)件5在即使溫度傳感器1使用于高溫的內(nèi)燃機(jī)排氣管中也能夠具有高耐用性。特別地，能夠使用各種彈性變形的材料代替二氟橡膠，例如三氟橡膠、硅橡膠等。更進(jìn)一步地，在溫度傳感器1中，優(yōu)選的是，在支撐構(gòu)件5中彼此平行地形成一對(duì)插入和支撐孔51，在保護(hù)管—一對(duì)應(yīng)地形成一對(duì)鞘針的芯線32、一對(duì)引線6以及一對(duì)連接器4。在支撐構(gòu)件5內(nèi)的每個(gè)插入和支撐孔51中形成插入孔52，對(duì)應(yīng)的引線6通過(guò)所述插入孔52插入到支撐構(gòu)件5中。溫度傳感器1的這種結(jié)構(gòu)使得能夠使從溫度傳感器元件延伸的成對(duì)電極電連接到所述成對(duì)的鞘針的芯線、成對(duì)的連接器以及成對(duì)的引線。更進(jìn)一步地，因?yàn)樗鲋螛?gòu)件具有最優(yōu)選結(jié)構(gòu)，使得所述成對(duì)的連接器和所述成對(duì)的引線能夠被穩(wěn)定地支撐。盡管已經(jīng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是， 根據(jù)本公開(kāi)的所有教導(dǎo)能夠?qū)Ρ竟_(kāi)的細(xì)節(jié)進(jìn)行各種修改和替代。因此，公開(kāi)的特定裝置只是為了說(shuō)明目的，并非意欲限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍由后面的權(quán)利要求書(shū)及其所有等同中給出全面的限定。
權(quán)利要求
1.一種溫度傳感器，包括溫度敏感元件，其構(gòu)造成用于探測(cè)溫度； 包括芯線的鞘針，所述鞘針的芯線電連接到所述溫度敏感元件； 引線，所述引線對(duì)應(yīng)于所述鞘針的芯線，通過(guò)所述引線將溫度敏感元件的探測(cè)信號(hào)輸出到外部裝置；連接器，通過(guò)所述連接器將所述鞘針的芯線和所述引線電連接到一起；以及保護(hù)管，所述保護(hù)管構(gòu)造成容納所述鞘針的芯線、所述引線和所述連接器，并且配置有用彈性構(gòu)件制成的支撐構(gòu)件，所述支撐構(gòu)件具有插入和支撐孔，通過(guò)所述插入和支撐孔插入并且支撐所述連接器，其中，每個(gè)所述連接器具有圓弧形部分和爪形部分，所述圓弧形部分沿著每個(gè)引線的前端部部分的外圓周的輪廓制成，并且所述爪形部分在所述圓弧形的兩端部部分形成，并且每個(gè)爪形部分推壓所述對(duì)應(yīng)的插入和支撐孔的內(nèi)壁表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度傳感器，其特征在于，每個(gè)所述圓弧形部分和所述爪形部分在所述連接器的軸向方向上形成在所述連接器的每個(gè)端部部分，所述圓弧形部分具有不小于所述引線的半圓周的圓弧形狀，并且所述爪形部分在圓周方向上朝向垂直于所述連接器的軸向方向的方向形成在所述圓弧形部分的兩端部部分上，以及每個(gè)所述連接器由所述插入和支撐孔的內(nèi)壁表面在四個(gè)點(diǎn)支撐，所述四個(gè)點(diǎn)包括每個(gè)所述連接器的兩個(gè)前端部部分和兩個(gè)彎曲基部部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度傳感器，其特征在于， 所述支撐構(gòu)件的每個(gè)插入和支撐孔具有橢圓形橫截面，以及每個(gè)連接器由所述插入和支撐孔的內(nèi)壁表面支撐，從而每個(gè)所述連接器的每個(gè)所述爪形部分使所述對(duì)應(yīng)的插入和支撐孔的內(nèi)壁表面變形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度傳感器，其特征在于， 所述支撐構(gòu)件由二氟橡膠制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度傳感器，其特征在于， 一對(duì)所述插入和支撐孔彼此平行地形成在所述支撐構(gòu)件內(nèi)，一對(duì)所述鞘針的芯線、一對(duì)所述弓I線以及一對(duì)所述連接器一一對(duì)應(yīng)地形成在所述保護(hù)管內(nèi)，以及插入孔形成在所述支撐構(gòu)件的每個(gè)所述插入和支撐孔中，所述對(duì)應(yīng)的引線通過(guò)所述插入孔插入所述支撐構(gòu)件中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度傳感器，其特征在于，所述圓弧形部分和所述爪形部分在所述連接器的軸向方向上形成在每個(gè)端部部分，所述圓弧形部分具有不小于所述引線的半圓周的圓弧形狀，并且所述爪形部分在圓弧方向上朝向垂直于所述連接器的軸向方向的方向形成在每個(gè)圓弧形部分的端部部分上， 每個(gè)所述插入和支撐孔具有半圓形的形狀，以及每個(gè)所述連接器通過(guò)所述爪形部分由所述對(duì)應(yīng)的插入和支撐孔的內(nèi)壁表面支撐。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度傳感器，其特征在于，所述圓弧形部分和所述爪形部分在所述連接器的軸向方向上形成在每個(gè)連接器的端部部分，所述圓弧形部分具有不小于所述引線的半圓周的圓弧形狀，并且所述爪形部分在圓周方向上朝向垂直于所述連接器的軸向方向的方向形成在所述圓弧形部分的兩端部部分上，每個(gè)所述插入和支撐孔具有一對(duì)平行地形成的直線壁的結(jié)構(gòu)，以及每個(gè)所述連接器通過(guò)每個(gè)所述爪形部分的前端部部分由對(duì)應(yīng)的所述插入和支撐孔的內(nèi)壁表面支撐。
全文摘要
一種溫度傳感器，具有用于探測(cè)溫度的溫度敏感元件、具有電連接到所述溫度敏感元件的芯線的鞘針、用于將溫度敏感元件的探測(cè)信號(hào)輸出到外部裝置的引線、連接所述芯線和所述引線的連接器以及容納所述芯線、引線以及連接器的保護(hù)管。所述保護(hù)管包括用具有插入和支撐孔的彈性構(gòu)件制成的支撐構(gòu)件，通過(guò)所述插入和支撐孔插入并且支撐所述連接器。每個(gè)連接器具有圓弧形部分和爪形部分。所述圓弧形部分沿著每個(gè)所述引線的前端部部分的輪廓制成。所述爪形部分形成在每個(gè)所述圓弧形部分的兩端部部分。每個(gè)爪形部分推壓所述對(duì)應(yīng)的插入和支撐孔的內(nèi)壁表面。
文檔編號(hào)G01K7/00GK102435335SQ201110261788
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者兒島孝志, 藤堂祐介, 足立智宏 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝