(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度センサとして、温度検出素子に形成された電極にバネ性を有するリード線の一端が取り付けられており、前記リード線は他端近傍にキンク部を有し、このキンク部は複数のリード線において同一方向に略半円弧状に湾曲している湾曲部を備えた温度センサを準備し、
前記温度センサのリード線を回路基板に形成されたスルーホールに挿入し、前記リード線のキンク部の同一方向に略半円弧状に湾曲した湾曲部を、スルーホール内に途中まで挿入し、湾曲部下端をスルーホール内壁につかえさせ、湾曲部上端を基板上に接触させて係止させることにより、前記温度センサの温度検出素子を前記基板に対して斜めに自立させることを特徴とする、温度センサの装着方法。
【請求項２】
回路基板と、
前記回路基板に装着された温度センサと、
前記回路基板の上方に一定の間隔を設けて配置され、前記温度センサの温度検出素子と接触する被温度検出物とからなる、被温度検出物の温度検出構造であって、
前記温度センサは、温度検出素子に形成された電極にバネ性を有するリード線の一端が取り付けられており、前記リード線は他端近傍にキンク部を有し、このキンク部は複数のリード線において同一方向に略半円弧状に湾曲している湾曲部を備え、前記リード線のキンク部の同一方向に略半円弧状に湾曲した湾曲部が、前記回路基板に形成されたスルーホール内に途中まで挿入され、湾曲部下端がスルーホール内壁につかえ、湾曲部上端が基板上に接触して係止させることによって、前記回路基板に対して斜めに自立しており、かつ前記温度センサのリード線は、前記被温度検出物から前記温度検出素子にかかる応力によって撓んでいることを特徴とする被温度検出物の温度検出構造。
【請求項３】
温度センサとして、温度検出素子に形成された電極にバネ性を有するリード線の一端が取り付けられており、前記リード線は他端近傍にキンク部を有し、このキンク部は複数のリード線において同一方向に略半円弧状に湾曲している湾曲部を備えるとともに一端側と他端側において９０度以上１８０度未満の角度をなす、温度センサを準備し、
前記温度センサのリード線を回路基板に形成されたスルーホールに挿入し、前記リード線の他端側をスルーホール内に保持し、前記リード線のキンク部を前記基板の上面でつかえさせ、一端側と他端側において９０度以上１８０度未満の角度をなす前記キンク部により、前記温度センサの温度検出素子を前記回路基板に対して斜めに自立させることを特徴とする、温度センサの装着方法。
【請求項４】
回路基板と、
前記回路基板に装着された温度センサと、
前記回路基板の上方に一定の間隔を設けて配置され、前記温度センサの温度検出素子と接触する被温度検出物とからなる、被温度検出物の温度検出構造であって、
前記温度センサは、温度検出素子に形成された電極にバネ性を有するリード線の一端が取り付けられており、前記リード線は他端近傍にキンク部を有し、このキンク部は複数のリード線において同一方向に略半円弧状に湾曲している湾曲部を備えるとともに一端側と他端側において９０度以上１８０度未満の角度をなし、前記リード線が前記回路基板に形成されたスルーホールに挿入されて、リード線の他端側がスルーホール内で保持され、前記リード線のキンク部が前記基板の上面でつかえ、一端側と他端側において９０度以上１８０度未満の角度をなす前記キンク部によって前記回路基板に対して斜めに自立しており、かつ前記温度センサのリード線は、前記被温度検出物から前記温度検出素子にかかる応力によって撓んでいることを特徴とする被温度検出物の温度検出構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、リード線を備えた温度センサに関し、特に温度検知用のサーミスタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
リード線を備えた温度センサは、例えば、温度検出素子に負特性サーミスタ素子が用いられ、マザーボードに搭載されるＣＰＵの発熱温度を検知する用途に使用される。
【０００３】
温度センサは、正確に温度検知するために、被測定物に接触させて用いることがあり、本出願人は、特願平１１−１０２９６５号において、温度センサのリード線にバネ性を有する材質を用いることで、負特性サーミスタ素子とＣＰＵとの接触を確実にした発明を提示している。
【０００４】
図６は、上記発明の概略図であり、ＣＰＵ１の発熱温度を検知するために、温度センサ２をＣＰＵ１に弾性接触させたことを示している。図中の３は、プリント基板４とＣＰＵ１を接続するソケットを示す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リード線５、６をプリント基板４のスルーホール４ａに垂直に挿入し、はんだ８などで固定して、温度センサ２をプリント基板４に対して垂直に搭載した後、上部からＣＰＵ１を当接すると、図７（ａ）に示すように、リード線５、６が所定方向と異なる向きに撓んだり、図７（ｂ）に示すように、ＣＰＵ１挿入時の真上からの押圧により、リード線５、６や負特性サーミスタ素子７が圧壊されるという問題があった。
【０００６】
この発明の目的は、リード線が所定方向に撓んで温度検出素子と被測定物とが確実に接触する、正確な温度検知が可能な温度センサおよび温度センサの基板への装着方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この第１の発明の温度センサの装着方法は、温度センサとして、温度検出素子に形成された電極にバネ性を有するリード線の一端が取り付けられており、前記リード線は他端近傍にキンク部を有し、このキンク部は複数のリード線において同一方向に略半円弧状に湾曲している湾曲部を備えた温度センサを準備し、前記温度センサのリード線を回路基板に形成されたスルーホールに挿入し、前記リード線のキンク部の同一方向に略半円弧状に湾曲した湾曲部を、スルーホール内に途中まで挿入し、湾曲部下端をスルーホール内壁につかえさせ、湾曲部上端を基板上に接触させて係止させることにより、前記温度センサの温度検出素子を前記基板に対して斜めに自立させることを特徴とする。
【００１７】
この第２の発明の被温度検出物の温度検出構造は、回路基板と、前記回路基板に装着された温度センサと、前記回路基板の上方に一定の間隔を設けて配置され、前記温度センサの温度検出素子と接触する被温度検出物とからなる、被温度検出物の温度検出構造であって、前記温度センサは、温度検出素子に形成された電極にバネ性を有するリード線の一端が取り付けられており、前記リード線は他端近傍にキンク部を有し、このキンク部は複数のリード線において同一方向に略半円弧状に湾曲している湾曲部を備え、前記リード線のキンク部の同一方向に略半円弧状に湾曲した湾曲部が、前記回路基板に形成されたスルーホール内に途中まで挿入され、湾曲部下端がスルーホール内壁につかえ、湾曲部上端が基板上に接触して係止させることによって、前記回路基板に対して斜めに自立しており、かつ前記温度センサのリード線は、前記被温度検出物から前記温度検出素子にかかる応力によって撓んでいることを特徴とする。
この第３の発明の温度センサの基板への装着方法は、温度センサとして、温度検出素子に形成された電極にバネ性を有するリード線の一端が取り付けられており、前記リード線は他端近傍にキンク部を有し、このキンク部は複数のリード線において同一方向に略半円弧状に湾曲している湾曲部を備えるとともに一端側と他端側において９０度以上１８０度未満の角度をなす、温度センサを準備し、前記温度センサのリード線を回路基板に形成されたスルーホールに挿入し、前記リード線の他端側をスルーホール内に保持し、前記リード線のキンク部を前記基板の上面でつかえさせ、一端側と他端側において９０度以上１８０度未満の角度をなす前記キンク部により、前記温度センサの温度検出素子を前記回路基板に対して斜めに自立させることを特徴とする。
この第１１の発明の被温度検出物の温度検出構造は、回路基板と、前記回路基板に装着された温度センサと、前記回路基板の上方に一定の間隔を設けて配置され、前記温度センサの温度検出素子と接触する被温度検出物とからなる、被温度検出物の温度検出構造であって、前記温度センサは、温度検出素子に形成された電極にバネ性を有するリード線の一端が取り付けられており、前記リード線は他端近傍にキンク部を有し、このキンク部は複数のリード線において同一方向に略半円弧状に湾曲している湾曲部を備えるとともに一端側と他端側において９０度以上１８０度未満の角度をなし、前記リード線が前記回路基板に形成されたスルーホールに挿入されて、リード線の他端側がスルーホール内で保持され、前記リード線のキンク部が前記基板の上面でつかえ、一端側と他端側において９０度以上１８０度未満の角度をなす前記キンク部によって前記回路基板に対して斜めに自立しており、かつ前記温度センサのリード線は、前記被温度検出物から前記温度検出素子にかかる応力によって撓んでいることを特徴とする。
【００１８】
これにより、温度検出素子の真上から被測定物によって押圧しても、リード線がバネ性により所定方向にスムーズに撓み、温度検出素子やリード線が圧壊することなく、温度検出素子が被測定物と確実に接触する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
この発明の一つの実施の形態について図１を参照して説明する。なお、ここでは、温度検出素子に負特性サーミスタ素子を用いて説明する。
【００２０】
図１に示す温度センサ１１は、対向する表面に一対の端子電極１３、１４が形成された温度検出素子である負特性サーミスタ素子１２と、一端が端子電極１３、１４に半田（図示せず）などで取り付けられたリード線１５、１６と、負特性サーミスタ素子１２を絶縁被覆する第１の外装樹脂１７ａと、他端を除いてリード線１５、１６を絶縁被覆する第２の外装樹脂１７ｂと、から構成される。リード線１５、１６の他端近傍は同一方向に略半円弧状に湾曲され、キンク部１５ａ、１６ａが形成されている。
【００２１】
負特性サーミスタ素子１２は、チップ状の負特性サーミスタ素体の両主面に、Ａｇ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｐｔまたはそれらを含む合金からなる端子電極１３、１４を形成したものである。負特性サーミスタ素体は、チップ状に限らず、円板などの板状であってもよい。
【００２２】
リード線１５、１６は、材質がリン青銅（硬度：１／２Ｈ）で、断面が直径０．４ｍｍの円形であり、キンク部１５ａ、１６ａは、リード線１５、１６の他端近傍を内半径０．７ｍｍの曲率で略半円弧状に湾曲させたものである。リード線１５、１６は、リン青銅の他、洋白、ベリリウム、ＳＵＳ、Ｃｕ−Ｔｉ合金、真鍮またはこれらにめっきを施したものなど、銅被覆硬銅線、銅被覆硬鋼線に比べてバネ性を有する材質であればよい。
【００２３】
第１の外装樹脂１７ａは、負特性サーミスタ素子１２を外部環境から保護し、かつ絶縁性を保持することを目的としており、例えば絶縁性と耐熱性を有する強度の優れたエポキシ系樹脂、フェノール系樹脂などからなる。
【００２４】
第２の外装樹脂１７ｂは、絶縁性に加え、リード線１５、１６のバネ性に対応する可撓性を有するものであり、例えばポリエステル系樹脂からなることが好ましい。第２の外装樹脂１７ｂは、リード線１５、１６のスルーホール４ａへの挿入や、プリント基板４へのはんだ付け性を損なわないよう、キンク部１５ａ、１６ａの一端側にのみ形成される。
【００２５】
なお、第１の外装樹脂１７ａ、第２の外装樹脂１７ｂは、同一樹脂であってもよく、この場合、ポリエステル系樹脂、またはシリコン系樹脂などが用いられる。さらに、リード線１５、１６の絶縁被覆については、絶縁チューブを用いても同様の効果がある。
【００２６】
このような温度センサ１１を、従来例と同様に、ＣＰＵ１の発熱温度を検知するために、プリント基板４に装着した後、ＣＰＵ１に接触させる。このとき、リード線１５、１６のキンク部１５ａ、１６ａの一端側の長さは、負特性サーミスタ素子１２とＣＰＵ１とを弾性接触させるため、温度センサ１１を装着するプリント基板４からＣＰＵ１までの垂直な直線距離よりも長くしておく。なお、プリント基板４の厚みは１．６ｍｍ、スルーホール４ａの直径は１ｍｍである。
【００２７】
まず、温度センサ１１のリード線１５、１６を他端からプリント基板４のスルーホール４ａに垂直に挿入すると、キンク部１５ａ、１６ａの略半円弧状の湾曲部がプリント基板４上面でつかえる。そこで、リード線１５、１６を前記湾曲部と反対方向に斜めに倒すと、スルーホール４ａ内に湾曲部が途中まで挿入され、湾曲部下端がスルーホール４ａ内壁につかえる。このとき、リード線１５、１６の他端側の一点は、スルーホール４ａ内壁下端に接触する。また、キンク部１５ａ、１６ａの湾曲部の略上半分はスルーホール４ａ内に挿入されず、湾曲部上端は、プリント基板４上に接触している。すなわち、温度センサ１１は、図２に示すように、プリント基板４に対して約４５度の挿入角度で斜めに装着される。
【００２８】
この温度センサ１１は、キンク部１５ａ、１６ａがスルーホール４ａに係止しているので、振動などが加わってもプリント基板４から外れにくい。また、装着された方向と大幅に異なる向きに倒れにくい。したがって、このままの装着状態で、リード線１５、１６の他端をプリント基板４に半田１８などで固定し、温度センサ１１をプリント基板４に対して斜めに装着することができる。
【００２９】
続いて、プリント基板４に対して斜めに装着した温度センサ１１に真上からＣＰＵ１を当接すると、リード線１５、１６は、そのまま所定方向に撓み、負特性サーミスタ素子１２とＣＰＵ１とが接触する。
【００３０】
この温度センサ１１は、プリント基板４に対して斜めに装着されているので、真上からの押圧によっても、リード線１５、１６が所定方向と異なる向きに撓んだり、リード線１５、１６や負特性サーミスタ素子１２が圧壊されることがない。また、リード線１５、１６はバネ性を有しているので、負特性サーミスタ素子１２とＣＰＵ１とを確実に接触させることができる。
【００３１】
なお、リード線１５、１６は、略半円弧状に湾曲したキンク部１５ａ、１６ａに替えて、図３に示すように、屈曲部１５ｂ、１６ｂを設けてもよい。このとき、リード線１５、１６の屈曲部１５ｂ、１６ｂの一端側と他端側とがなす角度は、９０度以上１８０度未満であることとする。
【００３２】
また、上記屈曲部１５ｂ、１６ｂにさらにキンク部１５ａ、１６ａを設け、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、キンク部１５ａ、１６ａの一端側と他端側とで、９０度以上１８０度未満の角度を有するように形成してもよい。
【００３３】
図３および図４（ａ）、（ｂ）に示すリード線１５、１６の場合、リード線１５、１６のキンク部１５ａ、１６ａおよび屈曲部１５ｂ、１６ｂは、プリント基板４のスルーホール４ａ内に挿入されない。すなわち、リード線１５、１６を他端からプリント基板４のスルーホール４ａに垂直に挿入すると、キンク部１５ａ、１６ａの略半円弧状の湾曲部あるいは屈曲部１５ｂ、１６ｂが、プリント基板４の上面でスルーホール４ａにつかえ、リード線１５、１６の他端側はスルーホール４ａ内でほぼ垂直に保持され、リード線１５、１６の一端側はプリント基板４に対して斜めに自立する。よって、リード線１５、１６は、所定方向と異なる向きには倒れにくい。
【００３４】
なお、リード線１５、１６の間隔は、図５で示すように、温度検出素子側の一端から他端にかけて次第に広がっていてもよい。こうすることによって、リード線１５、１６における他端どうしの間隔が、スルーホール４ａ、４ｂの間隔よりも広くなり、スルーホール４ａ、４ｂにそれぞれ挿入されたリード線１５、１６は、バネ性のためスルーホールの中で広がろうとする。したがって、温度センサ１１をプリント基板４に対して、さらに安定して斜めに係止させることができ、半田付け工程までに温度検出素子の位置が変わるのを防止することができる。
【００３５】
また、このようなリード線１５、１６の一端に取り付けた負特性サーミスタ素子１２に真上からＣＰＵ１を当接しても、リード線１５、１６が所定方向と異なる向きに撓んだり、リード線１５、１６や負特性サーミスタ素子１２が圧壊されることがなく、負特性サーミスタ素子１２とＣＰＵ１とが確実に接触する。
【００３６】
なお、この発明の温度センサにおいて、温度検出素子は負特性サーミスタ素子に限定される理由はなく、正特性サーミスタなどに置き換えることは可能であり、種々の電子部品に適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明の温度センサは、バネ性を有するリード線に成形部を設けることにより、温度検出素子を取り付けたリード線の一端側を、基板上に斜めに自立させて装着することができる。したがって、温度検出素子の真上から被測定物を押圧しても、リード線がバネ性により所定方向にスムーズに撓み、温度検出素子やリード線が圧壊することない。また、温度検出素子が被測定物と確実に接触する。さらに、リード線の間隔を広げることで、リード線のばね性を利用して基板への係止効果を高めた結果、半田付け工程までに温度検出素子の位置が変わるのを防止することができる。以上のことから、正確な温度検知が可能な温度センサを安価、容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る一つの実施の形態の温度センサの斜視図である。
【図２】この発明の温度センサをＣＰＵの温度検知に使用した状態を示す概略図である。
【図３】この発明の温度センサにおけるリード線の変形例を示す部分断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）ともに、この発明の温度センサにおけるリード線の他の変形例を示す部分断面図である。
【図５】この発明の温度センサにおけるリード線の、さらに他の変形例を示す部分断面図である。
【図６】従来の温度センサをＣＰＵの温度検知に使用した状態を示す概略図である。
【図７】図６の変形例を示しており、（ａ）はリード線が所定方向と反対に撓んだ状態、（ｂ）はリード線および温度検出素子が圧壊した状態を示している。
【符号の説明】
４                  プリント基板
４ａ                スルーホール
１１                温度センサ
１２                負特性サーミスタ素子（温度検出素子）
１３、１４          端子電極
１５、１６          リード線
１５ａ、１６ａ      キンク部
１５ｂ、１６ｂ      屈曲部
１７ａ、１７ｂ      外装樹脂
【図１】
0003705093.tif 000002
【図２】
0003705093.tif 000003
【図３】
0003705093.tif 000004
【図４】
0003705093.tif 000005
【図５】
0003705093.tif 000006
【図６】
0003705093.tif 000007
【図７】
0003705093.tif 000008