特許 6228532 サーミスタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6228532

(24)【登録日】2017年10月20日

(45)【発行日】2017年11月8日

(54)【発明の名称】サーミスタ

(51)【国際特許分類】

   H01C 7/04 20060101AFI20171030BHJP

   H01C 1/028 20060101ALI20171030BHJP

【ＦＩ】

   H01C7/04

   H01C1/028

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2014-257056(P2014-257056)

(22)【出願日】2014年12月19日

(65)【公開番号】特開2016-119353(P2016-119353A)

(43)【公開日】2016年6月30日

【審査請求日】2016年1月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(74)【代理人】

【識別番号】100145012

【弁理士】

【氏名又は名称】石坂 泰紀

(72)【発明者】

【氏名】白木 智

(72)【発明者】

【氏名】金重 慶一

(72)【発明者】

【氏名】松本 雅志

(72)【発明者】

【氏名】池本 正幸

(72)【発明者】

【氏名】畠山 勤

【審査官】 小池 秀介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−０２４３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９０７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２１８４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１６９５６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２４２２０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２８６７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１３７２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１３７２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０２７６２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｋ１／００−１９／００

Ｈ０１Ｃ１／００−１／１６

７／０２−７／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一端に底部を有し、他端に開口部を有する有底筒状をなすケースと、
前記ケース内に収容されたサーミスタ素子と、
前記ケース内に収容され、前記サーミスタ素子に接続されている導線と、
前記導線に接続されているリード線と、を備え、
前記リード線は、絶縁被覆された被覆部と、前記導線に接続された絶縁被覆されていない露出部と、を有し、
前記ケース内には、少なくとも前記サーミスタ素子、前記導線及び前記露出部が密封されるように、前記開口部の端縁よりも前記底部側の位置まで樹脂が充填されており、
前記被覆部は、前記樹脂から前記ケースの外部に向かって延出しており、
前記開口部の端縁には、前記開口部の開口面積が拡大するように、前記開口部の内周面から前記端縁にかけて湾曲する湾曲面が形成されており、
前記開口部には、前記ケースの内外を連通するように、前記底部側に向かって切欠部が形成されており、
前記樹脂の界面は、前記切欠部から目視可能であることを特徴とするサーミスタ。

【請求項2】

前記リード線は、前記湾曲面に接触していることを特徴とする請求項１に記載のサーミスタ。

【請求項3】

前記樹脂の界面から前記開口部の前記端縁までに所定の距離が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のサーミスタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、サーミスタに関する。

【背景技術】

【0002】

サーミスタとして、サーミスタ素子と、サーミスタ素子に接続された銅線と、銅線に接続されたリード線の端部とが、保護ケース内に挿入され、この保護ケース内に硬化性樹脂が注入されている構造のものが知られている（例えば、特許文献１）。このサーミスタのリード線は、絶縁被覆された電線によって構成されており、保護ケースの開口部から保護ケースの外部に延びている。一般に、リード線は、サーミスタの取り付けられる対象に応じて、所定の方向に曲げられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−５９７３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、例えば、保護ケースにおける開口部の端縁まで樹脂が注入されている場合に、樹脂の界面に沿ってリード線が曲げられると、この曲げられた部分に応力が集中することで、リード線の絶縁被覆が損傷し、断線する虞があった。また、保護ケースの開口部の端縁まで樹脂が達していない場合には、曲げられたリード線が開口部の端縁と接触することで、リード線の絶縁被覆が損傷し、断線する虞があった。

【0005】

本発明は、リード線の絶縁被覆の損傷を抑制することで、リード線が断線することを防止するサーミスタを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係るサーミスタは、一端に底部を有し、他端に開口部を有する有底筒状をなすケースと、ケース内に収容されたサーミスタ素子と、ケース内に収容され、サーミスタ素子に接続されている導線と、導線に接続されているリード線と、を備え、リード線は、絶縁被覆された被覆部と、導線に接続された絶縁被覆されていない露出部と、を有し、ケース内には、少なくともサーミスタ素子、導線及び露出部が密封されるように、開口部の端縁よりも底部側の位置まで樹脂が充填されており、被覆部は、樹脂からケースの外部に向かって延出しており、開口部の内周面は、開口部の開口面積が拡大するように湾曲していることを特徴とする。

【0007】

本発明に係るサーミスタでは、樹脂が開口部の端縁よりも底部側の位置まで充填されている構成であり、開口部の端縁まで樹脂が到達していない。そのため、リード線は、樹脂の界面に沿うのではなく、開口部の端縁に向かって曲げられることになる。この場合、リード線の曲がり方が緩やかとなるため、リード線の被覆が損傷することが抑制される。また、開口部の端縁の内側に湾曲面が形成されているため、リード線が開口部と接触する場合には、この湾曲面と接触することになる。この接触は面接触であるため、リード線の被覆部がケースから受ける力が分散され、被覆部の損傷が抑制される。このように、リード線における絶縁被覆の損傷が抑制されることで、断線が防止される。

【0008】

また、開口部には、ケースの内外を連通するように、底部側に向かって切欠部が形成されていてもよい。この場合、樹脂が所定の位置まで充填されていることを確認することで、サーミスタ素子、導線及び露出部が樹脂によって絶縁されていることを容易に確認できる。また、樹脂の端面（界面）の状態を容易に確認できる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、サーミスタのリード線における絶縁被覆の損傷を抑制することができ、リード線の断線を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態に係るサーミスタの正面図である。

【図2】本実施形態に係るサーミスタの平面図である。

【図3】図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面構造を示す図である。

【図4】サーミスタのリード線が曲げられた状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。便宜上、実質的に同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0012】

図１〜３を参照して、本実施形態に係るサーミスタの構成について説明する。図１はサーミスタの正面図である。図２はサーミスタの平面図である。図３はサーミスタの断面構造を示す図である。

【0013】

図１〜３に示されるように、サーミスタ１は、ケース１０内に収容されたサーミスタ素子２と、ケース１０内においてサーミスタ素子２に接続された一対の導線３，４と、ケース１０内において導線３，４に接続された一対のリード線５，６と、を備えている。

【0014】

図１に示されるように、ケース１０は、長手方向の一端に底部１１を有し、他端に開口部１２を有する、有底筒状をなしている。開口部１２における外周１２ａ及び内周１２ｂの形状は、図２に示されるように、平面視において角の丸められた長方形状（角丸長方形状）となっている。図３に示されるように、ケース１０の内周面１０ａは、開口部１２において、開口面積が拡大するように湾曲している。これにより、開口部１２の端縁１３の内側は、内周面１０ａから端縁１３にかけて湾曲する湾曲面１４となっている。ケース１０は、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂等の合成樹脂によって形成されている。

【0015】

図１に示されるように、開口部１２には、ケース１０の内外を連通するように、端縁１３から底部１１側に向かって略Ｕ字に切り欠かれた形状の切欠部１５が形成されている。本実施形態において、リード線５，６は、角丸長方形状をなす開口部１２における一方の長辺部１２ｃ側に向かって曲げられることが想定されている（図４参照）。そのため、図２に示されるように、切欠部１５は、開口部１２における他方の長辺部１２ｄの略中央に形成されている。

【0016】

サーミスタ素子２は、例えば温度が高くなると抵抗が低くなる特性を有する、いわゆるＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）サーミスタ素子である。サーミスタ素子２は、サーミスタ素体２ａ、第１の電極（図示省略）、及び第２の電極（図示省略）を有している。

【0017】

サーミスタ素体２ａは、金属酸化物（例えば、Ｍｎを主成分とし、更に、副成分としてＮｉ、Ｃｏ、Ｃａ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｆｅの少なくとも１種以上を含有する金属酸化物）の焼結体であり、略直方体状に形成されている。第１の電極と第２の電極とは、サーミスタ素体２ａの対向する両端面に配置されており、サーミスタ素体２ａと電気的に接続されている。第１及び第２の電極は、金属（例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ又はＡｇ−Ｐｄ合金等）からなる。サーミスタ素子２は、ケース１０内において底部１１近傍の所定の位置に配置されている。

【0018】

一対の導線３，４は、例えばジュメット線からなる。図１に示されるように、導線３の一端部３ａは、サーミスタ素体２ａの第１の電極に対して電気的に接続されている。同様に、導線４の一端部４ａは、サーミスタ素体２ａの第２の電極に対して電気的に接続されている。導線３，４と第１及び第２の電極との接続は、例えば半田付けによってなされるが、これ以外の方法であってもよい。このように導線３，４が接続されたサーミスタ素子２は、ガラス２ｂによって封止された状態でケース１０内に収容されている。

【0019】

リード線５とリード線６とは、芯線からなる導電部５ａ，６ａが絶縁被覆された被覆部５ｂ，６ｂと、導電部５ａ，６ａが絶縁被覆されずに露出した露出部５ｃ，６ｃとを有している。露出部５ｃ，６ｃは、リード線５，６における被覆部５ｂ，６ｂの端部に形成されている。リード線５の露出部５ｃは、例えば管状のカシメ金具等の接続部７によって導線３と電気的に接続されている。同様に、リード線６の露出部６ｃは、接続部８によって導線３と電気的に接続されている。本実施形態において、接続部７，８は、露出部５ｃ，６ｃの長手方向の長さより短く形成されている。また、接続部７，８は、露出部５ｃ，６ｃの長手方向の略中央に接続されている。そのため、接続部７，８と被覆部５ｂ，６ｂとは重なり合っておらず、接続部７，８と被覆部５ｂ，６ｂとの間に露出部５ｃ，６ｃの一部が覗いている。露出部５ｃ，６ｃはケース１０内に収容されているため、被覆部５ｂ，６ｂにおける露出部５ｃ，６ｃ側もケース１０内に収容されている。

【0020】

なお、短絡防止のため、導線３、接続部７及び露出部５ｃと、導線４、接続部８及び露出部６ｃとは、互いに接触しないように、ケース１０内において間隔を有して配置されている。この場合、例えば、絶縁性を備えたスペーサが、導線３、接続部７及び露出部５ｃと導線４、接続部８及び露出部６ｃとの間に配置されてもよい。

【0021】

ケース１０内には、樹脂９が充填されている。樹脂９は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂であり、絶縁性を備えている。サーミスタ素子２、導線３，４、接続部７，８及び露出部５ｃ，６ｃの絶縁性を保つために、樹脂９は、ケース１０の底面１１ａから、リード線５，６の露出部５ｃ，６ｃを越えて被覆部５ｂ，６ｂに到達した位置まで充填されている。また、樹脂９は、開口部１２の端縁１３よりも所定の距離だけ底部１１側まで充填されている。本実施形態では、樹脂９は、開口部１２に形成された切欠部１５の底部１１側の端部１５ａ付近まで充填されている。これにより、サーミスタ素子２、導線３，４、接続部７，８及び露出部５ｃ，６ｃが密封されるとともに、被覆部５ｂ，６ｂの一部も樹脂９に覆われる。被覆部５ｂ，６ｂの他端側は、樹脂９の界面９ａからケース１０の開口部１２を通り、外部に延出している。

【0022】

図３に示されるように、樹脂９の界面９ａは、ケース１０内に充填される際の樹脂９の表面張力によって、リード線５，６の周囲とケース１０の内周面１０ａとの境界付近でせり上がっている。このような界面９ａのせり上がり方には、一定の範囲でバラつきが生じる場合がある。

【0023】

次に、図４を参照して、本実施形態のサーミスタ１による作用・効果について説明する。図４は、リード線５，６が、開口部１２の長辺部１２ｃ側に向かって、所定の引張力で曲げられた状態を示すものである。なお、図４は断面構造を示すものであるため、リード線６は示されていない。

【0024】

リード線５，６は、樹脂９の界面９ａ近傍において開口部１２の端縁１３に向かうように曲げられている（屈曲部２１）。また、リード線５，６は、開口部１２に接触した状態で、ケース１０の長手方向に直交する方向に曲げられている（屈曲部２２）。樹脂９が開口部１２の端縁１３まで充填されておらず、樹脂９の界面９ａから開口部１２の端縁１３までに所定の距離Ｌ１が設けられていることで、屈曲部２１及び屈曲部２２は、いずれも９０°より大きな緩やかな角度で屈曲している。また、屈曲部２２では、リード線５，６が開口部１２の端縁１３に形成された湾曲面１４に接触している。

【0025】

このように本実施形態に係るサーミスタ１では、樹脂９が開口部１２の端縁１３よりも底部１１側の位置まで充填されている構成であり、開口部１２の端縁１３まで樹脂９が到達していない。そのため、リード線５，６は、樹脂９の界面９ａに沿うのではなく、開口部１２の端縁１３に向かって曲げられることになる。この場合、リード線５，６が２か所で段階的に曲げられることにより、被覆部５ｂ，６ｂにかかる応力が分散するため、被覆部５ｂ，６ｂの損傷が抑制される。また、開口部１２の端縁１３の内側に湾曲面１４が形成されているため、リード線５，６が開口部１２と接触する場合には、この湾曲面１４と接触することになる。この接触は面接触であるため、リード線５，６の被覆部５ｂ，６ｂがケース１０から受ける力が分散し、被覆部５ｂ，６ｂの損傷が抑制される。このように、リード線５，６における被覆部５ｂ，６ｂの損傷が抑制されることで、断線が防止される。

【0026】

また、前述したように、本実施形態に係るサーミスタ素子２、導線３，４、接続部７，８及び露出部５ｃ，６ｃの絶縁性を保つために、リード線５，６の露出部５ｃ，６ｃを越えて被覆部５ｂ，６ｂに到達した位置まで樹脂９が充填されている必要がある。この場合、露出部５ｃ，６ｃから樹脂９の界面９ａまでの距離Ｌ２を所定の距離以上とすることで、絶縁性の信頼度を高めることができる。

【0027】

また、樹脂９の界面９ａのせり上がり方にはバラつきが生じる場合があるが、樹脂９の界面９ａが過度にせり上がっていると、樹脂９の界面９ａから開口部１２の端縁１３までに所定の距離Ｌ１をとることができなくなる虞がある。この場合には、屈曲部２１の角度が小さくなり、被覆部５ｂ，６ｂにかかる応力が増加する虞がある。

【0028】

本実施形態に係るサーミスタ１では、開口部１２の端縁１３において、底部１１側に向かって切欠部１５が形成されている。この場合、切欠部１５からの目視によって、樹脂９が所定の位置まで充填されていること（すなわち、距離Ｌ２が所定の距離以上であること）を容易に確認することができる。これにより、サーミスタ素子２、導線３，４、接続部７，８及び露出部５ｃ，６ｃが樹脂９によって絶縁されていることを容易に確認できる。同様に、切欠部１５からの目視によって、樹脂９の界面９ａにおけるせり上がりの状態を容易に確認することができる。これにより、サーミスタ１の品質を一定に保つことができる。

【0029】

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更等を行ってもよい。

【0030】

例えば、サーミスタ素子２として、ＮＴＣサーミスタ素子を用いる例を示したがこれに限定されない。サーミスタ素子は、感温性を備えた素子であればよく、例えばＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスタ等の他の素子を用いてもよい。

【符号の説明】

【0031】

１…サーミスタ、２…サーミスタ素子、３，４…導線、５，６…リード線、５ｂ，６ｂ…被覆部、５ｃ，６ｃ…露出部、７，８…接続部、９…樹脂、１０…ケース、１１…底部、１２…開口部、１３…端縁、１４…湾曲面、１５…切欠部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】