特許 6963810 温度検出器

(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】6963810

(24)【登録日】2021年10月20日

(45)【発行日】2021年11月10日

(54)【発明の名称】温度検出器

(51)【国際特許分類】

   G01K 1/143 20210101AFI20211028BHJP

   G01K 7/22 20060101ALI20211028BHJP

【ＦＩ】

   G01K1/143

   G01K7/22 L

【請求項の数】6

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2018-13638(P2018-13638)

(22)【出願日】2018年1月30日

(65)【公開番号】特開2019-132648(P2019-132648A)

(43)【公開日】2019年8月8日

【審査請求日】2020年4月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000149332

【氏名又は名称】株式会社大泉製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100075177

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 尚純

(74)【代理人】

【識別番号】100113217

【弁理士】

【氏名又は名称】奥貫 佐知子

(74)【代理人】

【識別番号】100202496

【弁理士】

【氏名又は名称】鹿角 剛二

(74)【代理人】

【識別番号】100202692

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 吉文

(72)【発明者】

【氏名】城野 智彦

(72)【発明者】

【氏名】赤木 淳一

(72)【発明者】

【氏名】前田 耕輔

【審査官】 平野 真樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−１６０５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０６９７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−００５１７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２５１１２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｋ １／１４−１／１６，７／００−７／４２

Ｈ０１Ｍ １０／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

受熱基板と、該受熱基板の表面に配設され且つ測温素子固着域、一対のリード線固着域及び該一対のリード線固着域の各々を該測温素子固着域に接続する一対の接続域を有する導電パターンと、該導電パターンの該測温素子固着域に固着された測温素子と、該一対のリード線固着域に、夫々、非被覆端部が固着された一対のリード線と、該測温素子と共に該一対のリード線の少なくとも非被覆端部を覆うポッティング樹脂とを含む温度検出器にして、
前壁及び両側壁を有し、底面には該受熱基板が装着される開口が規定されている合成樹脂製ケースを具備し、
該受熱基板はその裏面を該開口から露呈せしめて且つ該測温素子固着域を該前壁側に位置せしめて該ケースの該開口に圧入されており、
該ポッティング樹脂は、該一対のリード線の、該一対のリード線固着域に固着された非被覆端部以外を該受熱基板から立ち上がる状態にせしめて、該ケースの該前壁及び両側壁間に樹脂を充填し硬化することによって形成されており、
該受熱基板は該ポッティング樹脂によって該ケースに接着されている、
ことを特徴とする温度検出器。

【請求項2】

該ケースは後壁を有し、該前壁、該両側壁及び該後壁は矩形筒形状の主部を規定する、請求項１記載の温度検出器。

【請求項3】

該ケースの該両側壁の各々には側方に延出する延出壁が一体に付設されており、該延出壁の各々には押圧力印加自由端を有する金属製ばね片が装着されている、請求項１又は２記載の温度検出器。

【請求項4】

該ばね片は平坦に延在する装着部と該装着部の前端から上方及び後方に向かって弧状に該押圧力印加端まで弧状に延びる機能部とを有し、該装着部が該延出壁の上面に装着される、請求項３記載の温度検出器。

【請求項5】

該ケースの該両側壁の各々には該延出壁の前端部の上方に位置する係止片が一体に付設されていると共に、該延出壁の各々の上面後端部には係止突条が一体に形成されており、
該ばね片の該装着部には該係止突条に対応した被係止穴が形成されており、
該ばね片は、該係止突条に該被係止穴を被嵌し、該装着部を該延出壁の上面後端部から前方に向って且つ該延出壁と該係止片との間を通って延在せしめることによって、該延出壁に装着されている、請求項４記載の温度検出器。

【請求項6】

該係止突条は切り立った後面と前方に向って下方に傾斜する傾斜前面とを有する、請求項５記載の温度検出器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、受熱基板の表面に導電パターンを介して測温素子が固着されていると共に一対のリード線の非被覆端部が固着され、そして測温素子及び一対のリード線の少なくとも非被覆端部が樹脂によってポッティングされている温度検出器に関する。

【背景技術】

【0002】

所定部位の温度、例えば多数の蓄電素子を含有した蓄電器の上面の温度、を検出するための温度検出器として、下記特許文献１には、受熱基板と、この受熱基板の表面に配設され且つ測温素子固着域、一対のリード線固着域及び一対のリード線固着域の各々を測温素子固着域に接続する一対の接続域を有する導電パターンと、導電パターンの測温素子固着域に固着された測温素子と、一対のリード線固着域に、夫々、非被覆端部が固着された一対のリード線と、測温素子並びに一対のリード線の非被覆端部及び被覆部の一部を覆うポッティング樹脂とを含む温度検出器が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−６９７３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

而して、上記のとおりの従来の温度検出器には、（１）一対のリード線の非被覆端部と共に被覆されている一部が受熱基板の表面に沿って延在する状態にて樹脂をポッティングしている故に、一般に所謂樹脂濡れが良好でない一対のリード線の被覆に起因して所要とおりに樹脂ポッティングすることができず隙間が生成される傾向があり、絶縁信頼性が必ずしも十分ではない、（２）露呈されている受熱基板、測温素子並びに一対のリード線の非被覆端部及び被覆部の一部上に単に樹脂を充填することによって樹脂ポッティングしている故に、充填する樹脂粘度が比較的小さいと例えば受熱基板の表面から前方に樹脂が流出してしまう傾向があり、充填する樹脂粘度が比較的大きいと所要形態にポッティング樹脂を形成することが困難である、という問題がある。

【0005】

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、樹脂を所要とおりの形態に隙間なく充分容易に充填することができ、充分な絶縁信頼性を得ることができる、新規且つ改良された温度検出器を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明者等は、鋭意検討及び実験の結果、前壁及び両側壁を有し、底面には受熱基板が装着される開口が形成されている合成樹脂製ケースを配設し、受熱基板はその裏面をケースの開口から露呈せしめて且つ測温素子固着域をケースの前壁側に位置せしめてケースの開口に圧入し、ポッティング樹脂は、一対のリード線の、一対のリード線固着域に固着された非被覆端部以外を受熱基板から立ち上がる状態にせしめて、ケースの前壁及び両側壁間に樹脂を充填し硬化することによって形成し、受熱基板をポッティング樹脂によってケースに接着した形態の温度検出器によって、上記主たる技術的課題を達成することができることを見出した。

【0007】

即ち、本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成する温度検出器として、
受熱基板と、該受熱基板の表面に配設され且つ測温素子固着域、一対のリード線固着域及び該一対のリード線固着域の各々を該測温素子固着域に接続する一対の接続域を有する導電パターンと、該導電パターンの該測温素子固着域に固着された測温素子と、該一対のリード線固着域に、夫々、非被覆端部が固着された一対のリード線と、該測温素子と共に該一対のリード線の少なくとも非被覆端部を覆うポッティング樹脂とを含む温度検出器にして、
前壁及び両側壁を有し、底面には該受熱基板が装着される開口が規定されている合成樹脂製ケースを具備し、
該受熱基板はその裏面を該開口から露呈せしめて且つ該測温素子固着域を該前壁側に位置せしめて該ケースの該開口に圧入されており、
該ポッティング樹脂は、該一対のリード線の、該一対のリード線固着域に固着された非被覆端部以外を該該受熱基板から立ち上がる状態にせしめて、該ケースの該前壁及び両側壁間に樹脂を充填し硬化することによって形成されており、
該受熱基板は該ポッティング樹脂によって該ケースに接着されている、
ことを特徴とする温度検出器が提供される。

【0008】

該ケースは後壁を有し、該前壁、該両側壁及び該後壁は矩形筒形状の主部を規定するのが望ましい。該ケースの該両側壁の各々には側方に延出する延出壁が一体に付設されており、該延出壁の各々には押圧力印加自由端を有する金属製ばね片が装着されているのが好適である。該ばね片は平坦に延在する装着部と該装着部の前端から上方及び後方に向かって弧状に該押圧力印加端まで弧状に延びる機能部を有し、該装着部が該延出壁の上面に装着されるのが好ましい。該ケースの該両側壁の各々には該延出壁の前端部の上方に位置する係止片が一体に付設されていると共に、該延出壁の各々の上面後端部には係止突条が一体に形成されており、該ばね片の該装着部には該係止突条に対応した被係止穴が形成されており、該ばね片は、該係止突条に該被係止穴を被嵌し、該装着部を該延出壁の上面後端部から前方に向って且つ該延出壁と該係止片との間を通って延在せしめることによって、該延出壁に装着されている、のが望ましい。該係止突条は切り立った後面と前方に向って下方に傾斜する傾斜前面とを有するのが好都合である。

【発明の効果】

【0009】

本発明の温度検出器においては、ポッティング樹脂は、一対のリード線の、一対のリード線固着域に固着された非被覆端部以外を受熱基板から立ち上がる状態にせしめて、ケースの前壁及び両側壁間に樹脂を充填し硬化することによって形成される故に、一対のリード線の被覆に阻害されることなく一対のリード線の非被覆部の全体を隙間なく樹脂ポッティングすることができ、そしてまたケースの前壁及び両側壁で囲繞された空間に樹脂を充填する故に粘性が比較的小さい樹脂でも所要とおりの形状に充分容易に充填することができ、かくして隙間なく所要とおりの形状のポッティング樹脂を形成して信頼性の高い絶縁を達成することができる。加えて、ポッティング樹脂によって受熱基板をケースの底壁に接着することができ、ケースの所定位置に受熱基板が単に圧入されている形態においてもケースから受熱基板が脱落してしまうことを確実に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に従って構成された温度検出器の好適実施形態を示す斜面図。

【図2】図１に示す温度検出器における受熱基板、導電パターン、測温素子及びリード線を示す斜面図。

【図3】図１に示す温度検出器における合成樹脂製ケースを示す斜面部。

【図4】図１に示す温度検出器における金属製ばね片を示す斜面図。

【図5】図１に示す温度検出器を示す断面図。

【図6】図１に示す温度検出器の使用状態の一例を示す斜面図。

【図7】図１に示す温度検出器の使用状態の一例を示す正面図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明に従って構成された温度検出器の好適実施形態を図示している添付図面を参照して更に詳細に説明する。

【0012】

図１と共に図２を参照して説明すると、全体を番号２で示す温度検出器は矩形板形状である受熱基板４を含んでいる。この受熱基板４は、本体６とこの本体６の表面に施された絶縁層８とから構成されている。本体６は、例えばアルミニウム、銅又はマグネシウムの如き高熱伝導率を有する適宜の金属、これらの酸化物又は窒化物或いはこれらを混練し焼き固めたセラミックから形成することができる。絶縁層８は、例えばエポキシ、ポリアミド又はポリイミドの如き樹脂或いはこれらに適宜の充填剤を添加した樹脂から形成することができる。受熱基板４の表面に施された絶縁層８上には、銅箔から形成されているのが好都合である導電パターン１０が配設されている。この導電パターン１０は測温素子固着域１０ａ、一対のリード線固着域１０ｂ及び一対のリード線固着域１０ｂの各々を測温素子固着領域１０ａに接続する一対の接続域１０ｃを有する。

【0013】

導電パターン１０の測温素子固着域１０ａ上には、サーミスタから構成することができる測温素子１２がはんだ付けによって固着されている。また、導電パターン１０の一対のリード線固着域１０ｂの各々には、夫々、一対のリード線１４の非被覆端部１４ａの各々がはんだ付けによって固着されている。後に更に詳述するとおり、一対のリード線１４の、導電パターン１０のリード線固着域１０ｂに固着された非被覆端部１４ａ以外の部分を受熱基板４から立ち上がる状態にして、ポッティング樹脂が形成され、従って一対のリード線１４の、非被覆端部１４ａ以外の部分は受熱基板４から立ち上がった状態に維持され、それ故に図２においても一対のリード線１４の、非被覆端部１４ａ以外の部分は受熱基板４から立ち上がった状態で図示されている。

【0014】

本発明に従って構成された温度検出器２においては、合成樹脂製ケース１６が備えられていることが重要である。図１と共に図３乃至図５を参照して説明を続けると、例えばＰＢＴ、ＰＥＴ又はＰＯＭの如き適宜の合成樹脂から一体に射出成形することができる図示のケース１６は、前壁１８ａ、両側壁１８ｂ及び１８ｃ並びに後壁１８ｄから構成された全体として矩形筒形状の主部１８を有する。所望ならば、後壁１８ｄを省略することもできる。主部１８の下面には、上記受熱基板４が装着される開口２０が規定されている。図５を参照することによって明確に理解される如く、前壁１８ａ、両側壁１８ｂ及び１８ｃ並びに後壁１８ｄの内面下端部には周方向に連続して延在する凹部が形成されており、かかる凹部によって開口２０が規定されている。開口２０の外径寸法は上記受熱基板４の外径寸法に対応、更に詳しくは上記受熱基板４の外径寸法よりも若干小さい。

【0015】

ケース１６の両側壁１８ｂ及び１８ｃの各々の外面には、側方に延出する延出壁２２が一体に付設されており、そしてまた延出壁２２の前端部の上方に位置する係止片２４が一体に形成されている。延出壁２２の上面後端部には平面図において矩形状の係止突条２６が形成されている。かかる係止突条２６の各々は、前方に向って下方に傾斜する傾斜前面２６ａと切り立った（即ち延出壁２２の上面に対して略垂直に延びる）後面２６ｂとを有する。更に、延出壁２２の上記係止片２４の下方に位置する部位には切欠２８が形成されており、延出壁２２の上面後端には上方に隆起したリブ３０が形成されている。

【0016】

図示の温度検出器２は、更に、一対の金属製ばね片３２を具備している。図４を参照して説明を続けると、例えばステンレス鋼板、高炭素鋼板又は合金鋼板であるばね鋼板の如き適宜の金属板から形成することができるばね片３２の各々は、実質上平坦に延在する装着部３２ａと装着部３２ａの前端から上方及び後方に向かって弧状に押圧力印加端３２ｃまで延びる機能部３２ｂとを有する。装着部３２ａの後端部には延出壁２２の上面に形成されている上記係止突条２６に対応した矩形状の被係止穴３２ｄが形成されている。かようなばね片３２の各々は、図１を参照することによって明確に理解される如く、装着部３２ａを延出壁２２に対して前方から後方に向けて、延出壁２２の上面と係止片２４の下面との間を通して移動せしめ、被係止穴３２ｄを延出壁２２の上面に形成されている係止突条２６に被嵌せしめることによって、ケース１６の延出壁２２に装着される。この際には、ばね片３２の装着部３２ａは係止突条２６の傾斜前面２６ａに案内され、非係止穴３２ｄは充分容易に係止突条２６に被嵌される。そして、係止突条２６に非係止穴３２ｄが一旦被嵌されると、係止突条２６の切り立った後面２６ｂによって係止突条２６に対してばね片３２の装着部３２ａが前方に移動して延出壁２２から離脱されてしまうことが阻止される。

【0017】

上述したとおりの温度検出器２においては、導電パターン１０、測温素子１２並びに一対のリード線１４の非被覆端部１４ａが固着された受熱基板４は、ケース１６の下方から開口２０に圧入することによってケース１６に装着される。開口２０を規定している上記凹部の深さは受熱基板４の厚さよりも幾分小さく、従って受熱基板４の裏面はケース１６の下面から下方に突出せしめられて下方に露呈せしめられる。次いで、図５に図示する如く、一対のリード線１４の、導電パターン１０の一対のリード線固着域１０ｂに固着された非被覆端部１４ａ以外を受熱基板４から立ち上がる状態に維持して、ケース１６の上方及び後方から下方及び前方に向けてケース１６における主部１８の前壁１８ａ並びに両側壁１８ｂ及び１８ｃ間にポッティング樹脂を充填して硬化せしめ、かくして樹脂ポッティング３４を形成する。充填するポッティング樹脂は、粘度が５Ｐａ・ｓ乃至８０Ｐａ・ｓ程度、特に２８Ｐａ・ｓ乃至５８Ｐａ・ｓ程度であるエポキシ樹脂又はシリコン樹脂或いはこれらに適宜の充填剤を添加した樹脂であるのが好都合である。ポッティング樹脂を充填する際には、一対のリード線１４の、導電パターン１０の一対のリード線固着域１０ｂに固着された非被覆端部１４ａ以外を受熱基板４から立ち上がる状態に維持されている故に、所謂樹脂濡れが良好でないリード線１４の被覆に阻害されることなく導電パターン１０及び測温素子１２と共に一対のリード線１４の非被覆端部１４ａの全体を隙間なく充分良好にポッティングすることができる。加えて、ケース１６における主部１８の前壁１８ａ並びに両側壁１８ｂ及び１８ｃに囲繞された空間にポッティング樹脂を充填する故に、ポッティング樹脂を前方或いは側方に流出せしめることなく充分容易に所要とおりに充填することができる。上述したとおりにしてポッティング樹脂３４を形成すると、図１及び図５を参照することによって明確に理解される如く、ケース１６とその開口２０に圧入された受熱基板４とがポッティング樹脂３４によって接着されることになり、ケース１６から受熱基板４が偶発的に離脱されてしまうことが確実に防止される。

【0018】

図６及び図７は、上述したとおりの温度検出器２の典型的使用様式を図示している。図６及び図７に図示する様式においては、複数個の蓄電素子を含有した蓄電器３６の上面の温度を検出するのに温度検出器２が使用されている。温度検出器２は適宜の合成樹脂から一体に成形することができる装着枠３８に予め装填され、装着枠３８を適宜の固着手段（図示していない）によって蓄電器３６に固定することによって蓄電器３６に対して所要とおりに配置することができる。これに代えて、蓄電器３６の上面上に温度検出器２を所要とおりに配置し、しかる後に装着枠３８を蓄電器３６に所要とおりに固定することによって温度検出器２を所要位置に固定することもできる。図示の装着枠３８は下面、前面及び上面には開口が形成されている収容空間を有し、かかる収容空間に温度検出器２が収容される。蓄電器３６に対して温度検出器２及び装着枠３８が図６及び図７に図示するとおりの状態に組み合わされると、温度検出器２の受熱基板４の下面は蓄電器３６の測温すべき上面に当接せしめられる。そして、装着枠３６の後壁内面に配設されている適宜の押圧片(図示していない)から温度検出器２のばね片３２の各々の押圧片印加端３２ｃに加えられる押圧力に起因して、受熱基板４の下面は蓄電器３６の上面に弾性的に押圧される。装着枠３８に対する温度検出器２の前方への移動は、装着枠３６の両側内面に形成されている制限突起（図示していない）が温度検出器２のケース１６における延出壁２２に形成されている切欠２８に係止することによって阻止される。而して、蓄電器３６及び装着枠３８は、本発明に従って構成された温度検出器２の使用の一例を説明するためのものであり、それ故にこれらについての詳細な説明は本明細書においては省略する。

【符号の説明】

【0019】

２：温度検出器
４：受熱基板
１０：導電パターン
１０ａ：測温素子固着域
１０ｂ：リード線固着域
１０ｃ：接続域
１２：測温素子
１４：リード線
１４ａ：非被覆端部
１６：ケース
１８：ケースの主部
１８ａ：前壁
１８ｂ：側壁
１８ｃ：側壁
１８ｄ：後壁
２０：開口
２２：延出壁
２４：係止片
２６：係止突条
２６ａ：傾斜前面
２６ｂ：切り立った後面
３２：ばね片
３２ａ：装着部
３２ｂ：機能部
３２ｃ：押圧力印加端
３２ｄ：被係止穴
３４：ポッティング樹脂

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】