(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端部に配置された感温素子と、第２の端部に配置されたターミナルと、前記感温素子と前記ターミナルとを接続するリード線とを有する検出体と、
前記感温素子と、前記ターミナルの一部と、前記リード線とを覆う第１のモールド樹脂体と、
前記第１のモールド樹脂体から露出する前記ターミナルの一部と、前記第１のモールド樹脂体とを覆う第２のモールド樹脂体と、
を備え、
前記第２のモールド樹脂体のゲート痕が形成された面は、前記第１の端部の側に向かっており、
前記第１のモールド樹脂体は、前記第１の端部から前記第２の端部に向かって拡開する第１の傾斜面を有し、
前記第２のモールド樹脂体は前記第１の傾斜面に沿った第２の傾斜面と、
前記第２の傾斜面から前記第１の端部に向かって突出するゲート突出部を有し、
前記突出部に前記ゲート痕が形成される
ことを特徴とする温度センサ。
【請求項２】
前記第１のモールド樹脂体の前記第２の端部に向いている面に穴が設けられ、
前記第１のモールド樹脂体の前記穴の内周面に突起部が設けられた
ことを特徴とする請求項１に記載の温度センサ。
【請求項３】
前記突起部は前記穴の前記内周面に沿った環状である
ことを特徴とする請求項２に記載の温度センサ。
【請求項４】
ターミナルと感温素子とをリード線で接続して検出体を形成する第１のステップと、
前記感温素子と、前記ターミナルの一部と、前記リード線とを覆う第１のモールド樹脂体を成形する第２のステップと、
前記第１のモールド樹脂体から露出する前記ターミナルの一部と、前記第１のモールド樹脂体とを覆う第２のモールド樹脂体を成形する第３のステップと
を備え、
前記第３のステップにおいて、モールド樹脂は、前記感温素子が配置されている第１の端部からカプラ部が配置されている第２の端部に向かう第1の方向に沿って、前記成形金型に充填され、
前記第１のモールド樹脂体は、前記第１の端部から前記第２の端部に向かって拡開する第１の傾斜面を有し、
前記第２のモールド樹脂体は前記第１の傾斜面に沿った第２の傾斜面と、  前記第２の傾斜面から前記第１の端部に向かって突出するゲート突出部を有し、
前記突出部に前記ゲート痕が形成される
ことを特徴とする温度センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感温素子がモールド樹脂体で覆われる温度センサおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モールド樹脂体で覆われる感温素子を有する温度センサの構成は以下の通りである。サーミスタなどの感温素子とターミナルがリード線で接続され、検出体が形成される。この検出体はモールド成形され、樹脂ケース内に埋設される。感温素子がモールド樹脂体で覆われる温度センサにおいては、樹脂ケース内での感温素子の位置が温度の検出精度に大きく影響する。従って、感温素子の位置精度を高めることが重要である。【０００３】
感温素子の位置精度を高めるために、特許文献１〜３が知られている。【０００４】
特許文献１の温度センサの構成は、図７に示す通りである。樹脂ケース１が開口を有し、この開口に感温素子２、ターミナル３、リード線４で構成される検出体５が挿入される。そして開口にモールド樹脂６が充填され、検出体５と樹脂ケース１、モールド樹脂６が一体化される。【０００５】
特許文献２の温度センサの構成は、図８に示す通りである。リード線４が絶縁樹脂７で被覆されている。【０００６】
特許文献３の温度センサの構成は、図９に示す通りである。感温素子２とターミナル３とリード線４で構成される検出体５がモールド成形される時、感温素子２は位置決めピン８で位置決めされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３００５８９号公報
【特許文献２】特開平９−２１８１１２号公報
【特許文献３】特開２０００−３２１１４７号公報
【発明の概要】
【０００８】
本発明の一態様は、温度センサとして、第１の端部に配置された感温素子と、第２の端部に配置されたターミナルと、感温素子とターミナルとを接続するリード線とを有する検出体と、感温素子と、ターミナルの一部と、リード線とを覆う第１のモールド樹脂体と、第１のモールド樹脂体から露出するターミナルの一部と、第１のモールド樹脂体とを覆う第２のモールド樹脂体とを備える。そして、第２のモールド樹脂体のゲート痕が形成された面は、第１の端部の側に向かっていることを特徴とする。
【０００９】
上記構成により、温度センサの検出精度のばらつきを抑えることができる。
【００１０】
また、本発明の別の一態様は、温度センサの製造方法として、ターミナルと感温素子とをリード線で接続して検出体を形成する第１のステップと、感温素子と、ターミナルの一部と、リード線とを覆う第１のモールド樹脂体を成形する第２のステップと、第１のモールド樹脂体から露出するターミナルの一部と、第１のモールド樹脂体とを覆う第２のモールド樹脂体を成形する第３のステップとを備え、第３のステップにおいて、モールド樹脂は、感温素子が配置されている第１の端部からカプラ部が配置されている第２の端部に向かう第1の方向に沿って、成形金型に充填されることを特徴とする。
【００１１】
上記構成により、検出精度のばらつきを抑えることができる温度センサを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態における温度センサの斜視図。
【図２】本発明の実施の形態における温度センサの断面図。
【図３Ａ】本発明の実施の形態における温度センサの製造方法を示す模式図。
【図３Ｂ】本発明の実施の形態における温度センサの製造方法を示す模式図。
【図３Ｃ】本発明の実施の形態における温度センサの製造方法を示す模式図。
【図４】本実施の形態のモールド樹脂の流れを示す模式図。
【図５】本実施の形態の温度センサの平面図。
【図６】本実施の形態の第１のモールド樹脂体１７の穴を示す部分断面図。
【図７】従来の温度センサの断面図。
【図８】他の従来の温度センサの断面図。
【図９】他の従来の温度センサの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態の説明に先立ち、図７〜図９を参照しながら説明した従来の温度センサの課題について説明する。
【００１４】
近年、感温素子がモールド樹脂体で覆われる温度センサにおいて、小型化、高精度化が進んでいる。しかしながら、上述した従来の温度センサにおいては、感温素子の位置を安定させることが困難である。
【００１５】
図７に示す従来の温度センサでは、樹脂ケース１の内部に配置される感温素子２はリード線４だけで支持されている。よってモールド樹脂６が樹脂ケース１に流入される際、モールド樹脂６の流れの影響を受けて、樹脂ケース１の開口内の感温素子２の位置が定まらない。
【００１６】
図８に示す従来の温度センサでは、モールド樹脂６の流れに対してリード線４を補強するために、リード線４は絶縁樹脂７で被覆されている。しかしながら、リード線４を強く補強するためには、絶縁樹脂７を厚くしなければならない。絶縁樹脂７を厚くすると、感温素子２の感度が低下してしまう。
【００１７】
図９に示す従来の温度センサでは、感温素子２が位置決めピン８によって位置決めされている。位置決めピン８を用いる場合、樹脂ケース１に治具穴９を形成する必要があり、温度センサの小型化が困難である。
【００１８】
（実施の形態）
＜温度センサの構成＞
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は温度センサ１０の斜視図で、図２は温度センサ１０の断面図である。本実施の形態の温度センサ１０においては、感温素子１１としてガラス封止型のサーミスタ素子が用いられている。そして感温素子１１は樹脂製のケース１２内に埋設されている。また、ケース１２の先端部（第１の端部）は温度検出部１２ａであり、温度検出部１２ａの内部に感温素子１１は配置される。ケース１２の後端部（第２の端部）には、外部接続するためのカプラ部１２ｂが形成されており、カプラ部１２ｂの内側には外部との電気的接続を行うための金属製のターミナル１３が配置されている。そして、ターミナル１３の一部はケース１２から露出している。また、感温素子１１とターミナル１３はリード線１４により電気的に接続されている。
【００２０】
つまり、本実施の形態の温度センサは、第１の端部に配置された感温素子１１と、第２の端部に配置されたターミナル１３と、感温素子１１とターミナル１３とを接続するリード線１４とを有する検出体１５を有する。本実施の形態の温度センサは、更に、感温素子１１と、ターミナル１３の一部と、リード線１４とを覆う第１のモールド樹脂体１７を有する。更には、本実施の形態の温度センサは、第１のモールド樹脂体１７から露出するターミナル１３の一部と、第１のモールド樹脂体１７とを覆う第２のモールド樹脂体１８とを有する。そして、第２のモールド樹脂体１８のゲート痕２０が形成された面は、第１の端部の側に向かっている。
【００２１】
＜温度センサの製造方法＞
次に、温度センサ１０の製造方法について、図３Ａ〜図３Ｃを参照しながら説明する。
【００２２】
図３Ａに示すように、感温素子１１と一対のターミナル１３がリード線１４で接続され、検出体１５は形成される（第1のステップの一例）。なお、一対のリード線１４は、それぞれが短絡しないように、絶縁チューブ１６に挿入されている。
【００２３】
次に、図３Ｂに示すように、第１のモールド樹脂体１７が成形され、検出体１５がモールド成形される。なお、ターミナル１３の一部が第１のモールド樹脂体１７から露出するように、第１のモールド樹脂体１７は成形される。つまり、第１のモールド樹脂体１７は、感温素子１１と、ターミナル１３の一部と、リード線１４とを覆っている（第２のステップの一例）。
【００２４】
さらに、図３Ｃに示すように、第１のモールド樹脂体１７の表面が覆われるように、第２のモールド樹脂体１８が成形される。なお、ターミナル１３の端部が第２のモールド樹脂体１８から露出するように、第２のモールド樹脂体１８が成形される。第２のモールド樹脂体１８は、第１のモールド樹脂体１７から露出するターミナル１３の一部と、第１のモールド樹脂体１７とを覆っている（第３のステップの一例）。
【００２５】
つまり、本実施の形態の温度センサの製造方法は、ターミナル１３と感温素子１１とをリード線で接続して検出体を形成する第１のステップを有する。更に、本実施の形態の温度センサの製造方法は、感温素子１１と、ターミナル１３の一部と、リード線１４とを覆う第１のモールド樹脂体１７を成形する第２のステップを有する。更には、本実施の形態の温度センサの製造方法は、第１のモールド樹脂体１７から露出するターミナル１３の一部と、第１のモールド樹脂体１７とを覆う第２のモールド樹脂体１８を成形する第３のステップを有する。
【００２６】
そして、第３のステップにおいて、モールド樹脂は、感温素子１１が配置されている第１の端部からカプラ部１２ｂが配置されている第２の端部に向かう第1の方向に沿って、成形金型に充填される。
【００２７】
以上のように、温度センサ１０は成形される。
【００２８】
以上のように製造される温度センサ１０による効果について説明する。
【００２９】
検出体１５を第１のモールド樹脂体１７でモールド成形すると、以下のようになる。
【００３０】
検出体１５はターミナル１３と感温素子１１とをリード線１４で接続して形成されているため、第１のモールド樹脂体１７でモールド成形される前の検出体１５の強度が低い。よって、検出体１５を第１のモールド樹脂体１７でモールド成形する時、樹脂流動により感温素子１１の位置が成形金型（図示せず）内で不安定となる。場合によっては、感温素子１１が成形金型（図示せず）の表面に当接した状態で成形される。この場合、感温素子１１が第１のモールド樹脂体１７の表面に露出する。
【００３１】
一方、温度センサ１０においては、第１のモールド樹脂体１７の表面が第２のモールド樹脂体１８で覆われている。そのため、感温素子１１が第1のモールド樹脂体１７の表面に露出した場合でも、第２のモールド樹脂体１８から露出することはなく、感温素子１１の気密性を十分に確保できる。
【００３２】
なぜなら、感温素子１１とターミナル１３をリード線１４で接続した検出体１５は第１のモールド樹脂体１７で覆われているので、その剛性が高い。よって、第２のモールド樹脂体１８のモールド成形する第３のステップ時においては、モールド樹脂の流れによる検出体１５の位置変動は抑制されるからである。
【００３３】
なお、温度センサ１０では、検出体１５は、第１のモールド樹脂体１７によりターミナル１３の露出部分を除き全体が覆われている。もし、感温素子１１が配置される温度検出部１２ａの樹脂が厚く設定されると、感温素子１１の周囲の熱容量が大きくなり温度センサ１０の検出感度が低下してしまう。そこで、温度検出部１２ａの樹脂を薄くすることで、感温素子１１の検出感度を高めることができる。
【００３４】
なお、温度検出部１２ａ近傍の樹脂を薄くすれば、第２のモールド樹脂体１８が成形される際、モールド樹脂の流動ばらつきが小さくでき、モールド樹脂の流れによる検出体１５の位置変動は抑制される。よって、温度センサ１０の検出精度をより高めることができる。なお、第１のモールド樹脂体１７の材料と、第２のモールド樹脂体１８の材料を同じＰＢＴ（ポリブチルテレフタレート）とすれば、モールド工程において第１のモールド樹脂体１７と第２のモールド樹脂体１８の界面が溶着する。よって、第１のモールド樹脂体１７と第２のモールド樹脂体１８との界面において、気密性を高くすることができる。
【００３５】
＜第２のモールド樹脂体１８の成形方法＞
次に第２のモールド樹脂体１８の成形方法について、図４を参照しながらさらに詳細に説明する。
【００３６】
なお、図４は、第１のモールド樹脂体１７が既に成形されている状態を示しており、検出体１５はターミナル１３の一部を除いて、第１のモールド樹脂体１７で覆われている。
【００３７】
成形金型１９はモールド樹脂を流入するためのゲート１９ａを有する。ゲート１９ａから流入するモールド樹脂の流れを、成形金型１９の内部に矢印で示す。
【００３８】
モールド樹脂は、感温素子１１が配置されている第１の端部側(図４の上方)からターミナル１３が配置されている第２の端部側（図４の下方）に向かう第1の方向に沿って、ゲート１９ａを通って、成形金型１９の内部に充填される。ターミナル１３の端部は第２のモールド樹脂体１８で覆わないため、ターミナル１３の第２のモールド樹脂体１８から露出させる部分は成形金型１９で挟持される。
【００３９】
従って、第２のモールド樹脂体１８が成形される場合には、成形金型１９に支持されている第１のモールド樹脂体１７の後端部側（図４の下方）から、モールド樹脂体が充填される。よって、モールド樹脂の流れによる感温素子１１が配置されている第１のモールド樹脂体１７の先端部の位置ズレが抑制される。すなわち感温素子１１を有する第１のモールド樹脂体１７の第２のモールド樹脂体１８の内部における位置精度を高めることができる。その結果として、検出精度が高い温度センサ１０を容易に量産することが出来る。
【００４０】
なお、ターミナル１３が位置する第１のモールド樹脂体１７の後端部側からモールド樹脂が充填されていく際に、第１のモールド樹脂体１７の下方に回り込んだモールド樹脂によって、押上げ力が発生する。
【００４１】
押上げ力とは、成形金型１９からターミナル１３が抜ける方向に働く力、つまり、第１のモールド樹脂体１７を先端部側（図４の上方）に向かって押し上げる力である。第１のモールド樹脂体１７が先端部側（図４の上方）に向かって変位すると、第２のモールド樹脂体１８（図４には図示せず）の先端から感温素子１１までの距離のバラツキが発生し、温度センサ１０の検出精度に影響を及ぼす可能性がある。しかしながら、第１のモールド樹脂体１７の先端部側（図４の上方）から後端部側（図４の下方）に向けて流入するモールド樹脂が第１のモールド樹脂体１７を押下げる力として働く。よって、この押し下げる力が、上述した押上げる力の影響を抑制することが出来きる。
【００４２】
＜第２のモールド樹脂体の形状＞
次に、図１、図２、および図４を参照しながら、成形金型１９のゲート１９ａおよび第２のモールド樹脂体１８のゲート痕２０の構成について説明する。
【００４３】
上述した通り、温度センサ１０においては、図１に示すように、第２のモールド樹脂体１８をモールド成形する時に生じるゲート痕２０はゲート突出部２１に形成される。そして図１と図２から理解できるように、第２のモールド樹脂体１８の第２の傾斜面１８ａは、第１のモールド樹脂体１７の第１の傾斜面１７ａに沿っている。また、ゲート突出部２１は第２の傾斜面１８ａに形成され、ゲート痕２０は、ゲート面１９ｂに形成されている。これらの構成は、温度センサ１０の検出精度（ケース１２内における感温素子１１の位置精度）を高めるためである。
【００４４】
図４に示す通り、先端部側（図４の上方側）からゲート１９ａを通って成形金型１９の内部に流入するモールド樹脂の流れは、第１の傾斜面１７ａに当たる。第１の傾斜面１７ａにモールド樹脂が当たる時に生じる押圧力により、上述した押下げ力を効率よく得ることが出来る。
【００４５】
なお、ゲート痕２０に対する第１の傾斜面１７ａの傾きを調節することで押下げ力を調節できる。
【００４６】
また、ゲート突出部２１を設けず、第２の傾斜面１８ａにゲート痕２０が形成される部分を第２の傾斜面１８ａに直接設ける場合、成形金型１９の形状は以下の通りになる。ゲート１９ａが延伸する方向（第1の方向）と、ゲート面１９ｂとのなす角が小さくなる。よって、成形金型１９に狭角部分が必要となり、この狭角部分の強度が低くなる。よって、成形金型１９の寿命を考慮すると、ゲート１９ａが延伸する方向（第1の方向）とゲート面１９ｂは垂直であることが望ましい。
【００４７】
本実施の形態では、第２の傾斜面１８ａから突出するゲート突出部２１が設けられている。そして、ゲート突出部２１の端面にゲート痕２０が形成される。よって、図４に示す通り、ゲート突出部２１を設けることにより、第２の傾斜面１８ａの傾きに関係なく、ゲート１９ａが延伸する方向（第1の方向）に対して、ゲート面１９ｂを直交させることができる。よって、第２のモールド樹脂体を成形する成形金型１９の耐久性を高めることが出来る。
【００４８】
＜第１のモールド樹脂体１７の穴の構成＞
次に第１のモールド樹脂体１７の好ましい穴の構成について図５および図６を参照しながら説明する。
【００４９】
図５はカプラ部１２ｂをターミナル１３の延伸方向から見た平面図である。図６は第１のモールド樹脂体１７のカプラ部１２ｂに形成された穴２２を示す部分断面図である。
【００５０】
図５に示すように、第２のモールド樹脂体１８からターミナル１３が露出している。また、穴２２の内周には、突起部２４が形成されている。
【００５１】
図６は第１のモールド樹脂体１７が成形された後、第２のモールド樹脂体１８を成形する前の状態を示している。
【００５２】
穴２２は、第２のモールド樹脂体１８のモールド成形時に、第１のモールド樹脂体１７を支持するために、成形金型１９に設けられた支持ピン２３と嵌合する穴である。すなわち、図４を参照しながら説明した通り、第２のモールド樹脂体１８のモールド成形においては、第１のモールド樹脂体１７に加わる押上げ力を抑制する手段として、ターミナル１３を成形金型１９で挟持する構成と、第１のモールド樹脂体１７に対するモールド樹脂の流れによる作用を述べた。上記手段に加え、さらに穴２２を設け支持ピン２３を嵌合することで、第２のモールド樹脂体１８の成形時の第１のモールド樹脂体１７の押上げ作用を抑制できる。
【００５３】
ただし、第１のモールド樹脂体１７に設ける穴２２に支持ピン２３を挿入する時、支持ピン２３が挿入される長さのバラツキは感温素子１１の位置バラツキとなる。よって、この挿入される長さを一定にすることが重要である。そこで、この穴２２の径を、支持ピン２３の径より大きくなるようにオフセット設定し、穴２２の内周面に部分的に内側に突出する複数の突起部２４を設ける。支持ピン２３の挿入した際に突起部２４が圧接変形することで支持ピン２３を圧接支持する構成としている。
【００５４】
以上のような構成において、支持ピン２３を穴２２に圧入することより、突起部２４の圧接変形部分が支持ピン２３と穴２２のオフセット領域に収まる。よって、圧接変形部分が支持ピン２３の挿入を邪魔する障害物となることを防止でき、支持ピン２３が挿入される長さを安定させることが出来る。また、穴２２内の突起は穴２２の内周面の周方向に沿った環状に形成され、さらには環状の突起部２４を複数設けることが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、温度センサにおける検出精度のバラツキを抑制する効果を有し、特に車載用の気温を検出する温度センサにおいて有効である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  温度センサ
１１  感温素子
１２ｂ  カプラ部
１３  ターミナル
１４  リード線
１５  検出体
１７  第１のモールド樹脂体
１７ａ  第１の傾斜面
１８  第２のモールド樹脂体
１８ａ  第２の傾斜面
１９  成形金型
１９ａ  ゲート
１９ｂ  ゲート面
２０  ゲート痕
２１  ゲート突出部
２２  穴
２４  突起部
【図１】
0006467637.tif 000002
【図２】
0006467637.tif 000003
【図３Ａ】
0006467637.tif 000004
【図３Ｂ】
0006467637.tif 000005
【図３Ｃ】
0006467637.tif 000006
【図４】
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【図５】
0006467637.tif 000008
【図６】
0006467637.tif 000009
【図７】
0006467637.tif 000010
【図８】
0006467637.tif 000011
【図９】
0006467637.tif 000012