(57)【要約】【課題】本体部の外側に突出する一対の電極線間の抵抗値を容易に調整することができるサーミスタ素子の製造方法を提供する。【解決手段】サーミスタ素子１の本体部１０内に埋設される一対の電極線３０，４０間に配置されるように調整孔２０を形成した。このサーミスタ素子１を作製するための金型では、調整孔２０を形成するための調整孔形成ピンの内部空間内への挿入量を調整可能とした。これにより電極線３０，４０間の抵抗値を、形成される調整孔２０の深さに応じて調整することが可能となり、サーミスタ材料等を変更しても、同じ金型を用い、狙いの抵抗値となるように調整されたサーミスタ素子を得ることができる。【選択図】図１
2008108801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーミスタ材料からなる本体部と、前記本体部に埋設されると共に、少なくとも一端部が前記本体部の外側に突出した一対の電極線とを有するサーミスタ素子の製造方法であって、
前記サーミスタ材料が投入されることになる金型の内部空間内に前記一対の電極線の一部が互いに一定の間隔を隔てて配置されるように、前記一対の電極線を前記金型に配置する一方、前記金型の前記内部空間内への挿入量が調整可能な中空部形成部材を、自身の一部が前記電極線間に位置するように、且つ予め決められた挿入量に従って、前記金型に配置する配置工程と、
前記配置工程後に、前記金型の前記内部空間内に前記サーミスタ材料を投入し、プレス成形を行い、前記一対の電極線および前記中空部形成部材の一部を埋設したサーミスタ成形体を形成するプレス工程と、
前記サーミスタ成形体より前記中空部形成部材を抜き取る抜き取り工程と、
前記抜き取り工程後のサーミスタ成形体を焼成し、前記サーミスタ素子を得る焼成工程と
を備えたことを特徴とするサーミスタ素子の製造方法。
【請求項２】
前記中空部形成部材は円柱形状を有し、その軸線方向に沿って前記金型への挿入量の調整が行われることを特徴とする請求項１に記載のサーミスタ素子の製造方法。
【請求項３】
前記金型に前記一対の電極線が配置されたときに、前記金型の前記内部空間を構成する内壁面のうち、前記一対の電極線が突出された部位を含む第１内壁面は、前記一対の電極線の突出方向に対し直交する平面状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のサーミスタ素子の製造方法。
【請求項４】
前記金型に前記一対の電極線が配置されたときに、前記一対の電極線の前記一端部とは反対側の他端部が前記内部空間内に露出され、その他端部の先端は、それぞれ、前記内部空間を隔てて前記第１内壁面と対向する第２内壁面に達していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のサーミスタ素子の製造方法。
【請求項５】
前記金型の前記内部空間内において前記一対の電極線間に一部が配置される前記中空部形成部材を前記内部空間内に挿入するための挿入口は、前記第２内壁面に設けられていることを特徴とする請求項４に記載のサーミスタ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガス等の気体や液体といった測定対象体の温度を検出するための素子として好適なサーミスタ素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車のエンジンから排出される排気ガスの状態を検出するため様々なセンサが取り付けられており、こうしたセンサの一つに排気ガスの温度を測定するための温度センサが知られている。そして、この温度センサを構成する温度検出素子としてサーミスタ素子が用いられている。サーミスタ素子は、温度検出を行う本体部から一対の電極線が互いに平行に突出された構成を有しており、一般的には金型を用いたプレス成形により形成される。上記プレス成形にあたっては、例えば、分割式金型の側壁を貫通し、金型を組み付けた際に形成される内部空間に向かって延びる一対の挿入孔にそれぞれ電極線を挿通し、この内部空間にサーミスタ材料を投入してそのサーミスタ材料中に電極線の一端部を埋設させる。そしてプレス装置によりサーミスタ材料をプレスし、形成されるサーミスタ成形体を金型から取り出し焼成することで、サーミスタ素子の形成が行われる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このようなサーミスタ素子では、本体部を構成するサーミスタ材料の抵抗値が排気ガスの温度に応じて変化するが、サーミスタ素子の検出値として検出される電極線間の抵抗値は、本体部内で電極線間に介在するサーミスタ材料の抵抗値となる。
【特許文献１】特開２００４−５６０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、サーミスタ素子の改良に伴いサーミスタ材料が変更された場合に、それまで使用されていた金型を用いて新しいサーミスタ材料からなるサーミスタ素子を形成すると、一対の電極線間の距離が変わらないため、新しいサーミスタ材料の特性によっては電極線間の抵抗値と温度との関係が変わってしまう場合がある。また一方で、温度センサの開発上の理由により、サーミスタ素子の温度と抵抗値との関係に変更を要求される場合もある。そこで新しいサーミスタ材料にあわせたり、狙いの抵抗値が得られるようにしたりするため、本体部の大きさや電極線間の間隔等を設計し直すと、新しい金型を作製する必要が生じたり、サーミスタ素子の特性にあわせて温度センサの電気回路の設計を変更する必要が生じたりするため、サーミスタ素子や温度センサ、あるいは温度検出システムのコスト上昇が余儀なくされるという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、本体部の外側に突出する一対の電極線間の抵抗値を容易に調整することができるサーミスタ素子の製造方法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】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明のサーミスタ素子の製造方法は、サーミスタ材料からなる本体部と、前記本体部に埋設されると共に、少なくとも一端部が前記本体部の外側に突出した一対の電極線とを有するサーミスタ素子の製造方法であって、前記サーミスタ材料が投入されることになる金型の内部空間内に前記一対の電極線の一部が互いに一定の間隔を隔てて配置されるように、前記一対の電極線を前記金型に配置する一方、前記金型の前記内部空間内への挿入量が調整可能な中空部形成部材を、自身の一部が前記電極線間に位置するように、且つ予め決められた挿入量に従って、前記金型に配置する配置工程と、前記配置工程後に、前記金型の前記内部空間内に前記サーミスタ材料を投入し、プレス成形を行い、前記一対の電極線および前記中空部形成部材の一部を埋設したサーミスタ成形体を形成するプレス工程と、前記サーミスタ成形体より前記中空部形成部材を抜き取る抜き取り工程と、前記抜き取り工程後のサーミスタ成形体を焼成し、前記サーミスタ素子を得る焼成工程とを備えている。
【０００７】
また、請求項２に係る発明のサーミスタ素子の製造方法は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記中空部形成部材は円柱形状を有し、その軸線方向に沿って前記金型への挿入量の調整が行われることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に係る発明のサーミスタ素子の製造方法は、請求項１または２に記載の発明の構成に加え、前記金型に前記一対の電極線が配置されたときに、前記金型の前記内部空間を構成する内壁面のうち、前記一対の電極線が突出された部位を含む第１内壁面は、前記一対の電極線の突出方向に対し直交する平面状に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に係る発明のサーミスタ素子の製造方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記金型に前記一対の電極線が配置されたときに、前記一対の電極線の前記一端部とは反対側の他端部が前記内部空間内に露出され、その他端部の先端は、それぞれ、前記内部空間を隔てて前記第１内壁面と対向する第２内壁面に達していることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に係る発明のサーミスタ素子の製造方法は、請求項４に記載の発明の構成に加え、前記金型の前記内部空間内において前記一対の電極線間に一部が配置される前記中空部形成部材を前記内部空間内に挿入するための挿入口は、前記第２内壁面に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明のサーミスタ素子の製造方法では、金型の内部空間内に一対の電極線を配置し、さらに、中空部形成部材を配置した上でサーミスタ材料を投入してプレス成形し、その後中空部形成部材を抜き取ったプレス成形体を焼成することでサーミスタ素子を得るものである。このとき、中空部形成部材により形成される中空部が一対の電極線間に形成されることで、得られたサーミスタ素子においては、その中空部の形成された部位に対応する一対の電極線の部位間では中空部を迂回して電流が流れることとなり、一対の電極線間全体における抵抗値を高くすることができる。この中空部形成部材は金型の内部空間への挿入量が調整可能であり、その挿入量によって、作製されるサーミスタ素子の一対の電極線間において中空部の占める割合が調整されるので、一対の電極線間の抵抗値を調整することができる。
【００１２】
金型の内部空間内への中空部形成部材の挿入量は、本体部を構成するサーミスタ材料の材質に応じて予め設定しておくことで、一対の電極線間の間隔を一定にしつつ、異なる材質のサーミスタ材料を用いて複数種類（品番）のサーミスタ素子を製造する場合にも、所望の抵抗値を有するサーミスタ素子を効率よく得ることができる。つまり、異なる材質のサーミスタ材料を用いて複数種類のサーミスタ素子を得るにあたり、種類の数に対応した金型を準備する必要がないので、製造工程の簡易化を図れると共に、サーミスタ素子を安価に得ることができる。
【００１３】
このような中空部形成部材により形成される中空部は、請求項２に係る発明によれば中空部形成部材が円柱形状であるため、内面に角が形成されず機械的強度を高めることができる。また、サーミスタ成形体より中空部形成部材を抜き取る際に、中空部形成部材が円柱形状であれば軸線を中心にひねりつつ抜き取ることも可能であり、本体部の破損を防止することができる。
【００１４】
なお、中空部形成部材は、自身の軸線方向を一対の電極線の軸線方向に直交する向きに金型内へ挿入してもよいが、自身の軸線方向を一対の電極線の軸線方向に揃えた状態で、金型内への挿入量の調整を行うようにするのが好ましい。このようにすれば、中空部形成部材により形成される中空部の深さが一対の電極線間において中空部の占める割合に略比例することとなるため、一対の電極線間の抵抗値の調整をより精度良く行うことができる。
【００１５】
また、請求項３に係る発明のように、一対の電極線が突出された部位を含む金型の第１内壁面を平面状に形成すれば、その第１内壁面によって形成される本体部の部位の表面を平面状にすることができる。通常、金型からサーミスタ成形体を脱型するには一対の電極線の軸線方向に取り出す必要があり、その脱型の際に、金型の第１内壁面と本体部とは平面に直交する方向に離間することとなる。つまり、第１内壁面と本体部とが当接した状態でスライドすることがなく、摩擦が生じない。本体部から突出する電極線の根元付近は強度的に比較的低い部位となるが、サーミスタ成形体の脱型の際にその部位にて摩擦が生じないため、電極線と本体部との間で剥離が生じにくく、サーミスタ成形体の破損を効果的に防止することができる。
【００１６】
ところで、金型により成形されるサーミスタ成形体は、本体部が一対の電極線に支えられる形態となる。そこで請求項４にかかる発明のように、本体部内で、一対の電極線の他端部が、金型の第１内壁面により形成される本体部の部位の表面から、第１内壁面と対向する第２内壁面により形成される本体部の部位の表面まで通して配置されるようにすれば、本体部内に電極線の他端部を、より長い距離をもって配置して本体部を支えることができるので、サーミスタ成形体の機械的強度を高めることができる。また、金型に一対の電極線を配置する際に、電極線が第２内壁面に当接した場合を内部空間内への電極線の挿入量の基準とすればよく、一対の電極線それぞれの本体部内における挿入量を容易に等しくすることができるため、両電極線間における抵抗値の製品毎のばらつきを抑制することができる。
【００１７】
さらに、請求項５に係る発明のように、金型の第２内壁面から中空部形成部材を挿入することで、中空部形成部材の挿入量が少なくとも確実に、サーミスタ成形体において一対の電極線間に中空部を介在させることができる。また、金型の第１内壁面と対向する第２内壁面からの中空部形成部材の挿入となるため、電極線の突出をあまり考慮することなく、容易に中空部形成部材を挿入することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化したサーミスタ素子の製造方法の一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明に係る製造方法を用いて製造されるサーミスタ素子の一例であるサーミスタ素子１の構造について、図１〜図４を参照して説明する。図１は、サーミスタ素子１の斜視図である。図２は、サーミスタ素子１の正面図である。図３は、サーミスタ素子１の左側面図である。図４は、サーミスタ素子１の平面図である。なお、便宜上、一対の電極線３０，４０の延設方向を上下方向に本体部１０の形成された側を上側とし、上下方向と直交する電極線３０，４０の並列方向を幅方向、そして両方向と直交する方向を表裏方向として説明する。
【００１９】
図１〜図４に示すように、サーミスタ素子１は、セラミック粉末を原材料とするサーミスタ材料からなる本体部１０と、白金ないしは白金合金（例えば、白金−ロジウム合金）からなり、本体部１０の一側面（便宜上、底面１２とする）より一端部３２，４２が突出する一対の電極線３０，４０とから構成される。
【００２０】
本体部１０は、正面１３および背面１４が同一の六角形状をなし、表裏方向に短く延びる柱状に形成され、各面がそれぞれ平面状に形成されている。上下方向にて互いに対向する２つの側面、すなわち天面１１および底面１２は、それぞれ上下方向と直交する平面からなる同一の矩形形状に形成されている。そして本体部１０の左側の側面を構成する２つの側面、すなわち一辺が天面１１に接続された左上側面１５、および一辺が底面１２に接続された左下側面１７は、本体部１０の上下方向略中央にて稜角が鈍角をなすように互いに接続されている。また、本体部１０の右側側面を構成する２つの側面、すなわち一辺が天面１１に接続された右上側面１６、および一辺が底面１２に接続された右下側面１８も同様に、本体部１０の上下方向略中央にて互いに接続され、稜角が鈍角を構成すると共に、それぞれ左下側面１７および左上側面１５に対向している。
【００２１】
電極線３０，４０はそれぞれの軸線Ｐ，Ｑが上下方向に延びる細長い円柱状をなし、幅方向に平行に並んだ状態で、それぞれの他端部３１，４１が、本体部１０の底面１２の表裏方向略中央の位置より本体部１０内に埋設されている。すなわち、電極線３０，４０の他端部３１，４１と反対側の一端部３２，４２は、本体部１０の底面１２より垂直に平行に突出されている。この電極線３０，４０は、図示外の回路基板またはＭＩケーブルやリード線との電気的な接続を図るための端子であり、両者間に本体部１０をなし温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタ材料が介在されるように、電極線３０，４０間に一定の間隙が設けてある。そして、電極線３０，４０の他端部３１，４１は本体部１０を上下方向に貫通しており、それぞれの先端面３３，４３が本体部１０の天面１１に露出されている。
【００２２】
ところで、本体部１０の天面１１における両電極線３０，４０間の略中央の位置には、本体部１０の内部に向けて中空部としての調整孔２０が穿孔されている。調整孔２０は、後述する金型１００の調整孔形成ピン１７０の軸線Ｏに沿う形態で形成されるものであり、本体部１０の上下方向に沿って天面１１より中央付近まで円筒状に穿設され、その底面２１が上下方向と直交する平面状に形成されている。つまり、調整孔２０の深さは、本体部１０を形成するための内部空間Ｓ内への調整孔形成ピン１７０の挿入量Ｌ（図６参照）に依存する。本実施の形態のサーミスタ素子１において、調整孔２０は、本体部１０内で電極線３０，４０間に形成されることで、両者間を流れる電流の経路が制限されることによる両者間の抵抗値の上昇を担うものである。
【００２３】
このような構成をなすサーミスタ素子１は、金型１００を用いた成形後に焼成されることにより形成される。以下、本実施の形態のサーミスタ素子１の製造方法について、図５〜図１０を参照しながら説明する。図５は、サーミスタ素子１の製造に用いられる金型１００の概略的な構成を示す斜視図である。図６は、図５の２点鎖線Ａ−Ａにおいて矢視方向から見た金型１００の断面図を用い、サーミスタ素子１の製造過程における配置工程を説明するための図である。図７は、図６の２点鎖線Ｂ−Ｂにおいて矢視方向から見た金型１００の断面図を用い、サーミスタ素子１の製造過程における配置工程を説明するための図である。図８は、図５の２点鎖線Ａ−Ａにおいて矢視方向から見た金型１００の断面図を用い、サーミスタ素子１の製造過程におけるプレス工程を説明するための図である。図９は、図６の２点鎖線Ｂ−Ｂにおいて矢視方向から見た金型１００の断面図を用い、サーミスタ素子１の製造過程における抜き取り工程を説明するための図である。図１０は、図６の２点鎖線Ｂ−Ｂにおいて矢視方向から見た金型１００の断面図を用い、サーミスタ素子１の製造過程におけるサーミスタ成形体２００の脱型について説明するための図である。なお、便宜上、金型１００の雌型１１０の開閉方向を金型１００の前後方向、その前後方向に直交する雄型１２０の開閉方向を天地方向、そして両方向と直交する方向を左右方向として説明する。この金型１００により形成されるサーミスタ成形体２００は、焼成後のサーミスタ素子１における表裏方向を金型１００の天地方向に、上下方向を金型１００の前後方向にして成形されるものである。
【００２４】
まず、サーミスタ素子１の製造に用いられる金型１００の概略的な構造について説明する。図５に示すように、金型１００は、中央を天地方向に貫通する貫通孔１１５を備えた雌型１１０と、この貫通孔１１５に挿通される雄型１２０と、雌型１１０を構成する２つの型のうちの一方である第１雌型１３０を前後方向に貫通する挿入孔１３５に挿通される調整孔形成ピン１７０とから構成される。
【００２５】
雌型１１０は前後方向に２分割され、一方が第１雌型１３０、他方が第２雌型１４０として構成される。第１雌型１３０は、３つの内面１３１，１３２，１３３からなる溝状をなし、第２雌型１４０との合わせ面１３８の左右方向略中央にて天地方向の両端を結ぶ溝部１３４が形成されている。また、第２雌型１４０にも同様に、第１雌型１３０との合わせ面１４８に３つの内面１４１，１４２，１４３からなる溝状の溝部１４４が形成されており、第１雌型１３０と第２雌型１４０とが型閉じによってあわせられた場合に、両溝部１３４，１４４によって上記の貫通孔１１５が形成される。貫通孔１１５は、自身の貫通方向となる天地方向の断面の形状が、サーミスタ素子１の本体部１０の正面１３の形状（図２参照）とほぼ等しい六角形状となるように、各溝部１３４，１４４の各内面１３１〜１３３，１４１〜１４３が配置されている。特に、各溝部１３４，１４４の底をなす各内面１３２，１４２は、それぞれ前後方向に対し直交する平面状に形成されている。
【００２６】
また、第１雌型１３０には、溝部１３４の内面１３２の略中央にて前後方向に貫通する挿入孔１３５が設けられている。この挿入孔１３５には、合わせ面１３８とは反対側にて対向する裏面１３９側より、前述したサーミスタ素子１の本体部１０の調整孔２０を形成するための細長い円柱状をなす調整孔形成ピン１７０が、自身の軸線Ｏ方向を挿通方向である前後方向に沿わせ、型閉じの際に貫通孔１１５内に先端部１７１を出退可能に挿入される。この調整孔形成ピン１７０は、挿入孔１３５の内径とほぼ同等の外径を有し、自身の先端面１７２が軸線Ｏ方向と直交する平面状に形成されている。調整孔形成ピン１７０としては、例えばピアノ線が利用可能である。なお、調整孔形成ピン１７０が、本発明における「中空部形成部材」に相当する。また、内面１３２が、本発明における「第２内壁面」に相当し、挿入孔１３５が、本発明における「挿入口」に相当する。
【００２７】
第２雌型１４０にも同様に、溝部１４４の内面１４２の略中央にて前後方向に貫通する一対の挿入孔１４５，１４６が設けられている。この一対の挿入孔１４５，１４６は天地方向のほぼ同じ位置にて左右方向に略平行に設けられており、合わせ面１４８とは反対側にて対向する裏面１４９側より、サーミスタ素子１の電極線３０，４０がそれぞれ挿入されるように構成されている。各電極線３０，４０は型閉じの際に、自身の軸線Ｐ，Ｑ方向を挿入孔１４５，１４６への挿通方向である前後方向に沿わせて挿入され、貫通孔１１５内に各他端部３１，４１を露出させた状態で配置される。また、挿入孔１４５，１４６の内径は、電極線３０，４０それぞれの外径とほぼ同等に形成されており、両者の配置間隔は、形成後のサーミスタ素子１の電極線３０，４０の配置間隔とほぼ同等となっている。なお、内面１４２が、本発明における「第１内壁面」に相当する。
【００２８】
一方、雄型１２０は、雌型１１０の貫通孔１１５に沿って上方から挿入される第１雄型１５０と、下方から挿入される第２雄型１６０とから構成される。第１雄型１５０および第２雄型１６０は、共に、サーミスタ素子１の本体部１０の正面１３とほぼ同じ断面形状を有する六角柱形状に構成されている。第１雄型１５０と第２雄型１６０のそれぞれの対向面１５１，１６１は、天地方向と直交する平面状に形成されている。そしてこれら雌型１１０および雄型１２０の型閉じがなされることにより、金型１００内にはサーミスタ素子１のサーミスタ成形体２００を形成するための内部空間Ｓ（図６参照）が形成される。
【００２９】
次に、上記の構造を有する金型１００を用いてサーミスタ素子１を製造する方法について説明する。サーミスタ素子１は、セラミック粉末を原材料とするサーミスタ材料からなり、金型１００を用いセラミック粉末をプレス加工により成形したサーミスタ成形体２００を焼成することにより形成されるものである。サーミスタ素子１の製造過程では、まず、セラミック粉体の調製が行われる。具体的にはＹ２Ｏ３、ＳｒＣＯ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２を所定の混合比で湿式混合し、乾燥し、その後１４００℃で２時間保持することにより仮焼する。そして得られた粉末に焼結助剤を湿式混合し、粉砕し、乾燥後に乾燥粉末を得る。さらにこの乾燥粉末にバインダーとアセトンを添加し、乾燥して得られた粉末を整粒してプレス用のセラミック粉末Ｍ（図６参照）を得る。
【００３０】
このセラミック粉末のプレス加工を行うため、図５に示した金型１００の型閉じが行われる。図６，図７に示すように、第１雌型１３０が前後方向（図６，図７の紙面における左右方向）に沿って第２雌型１４０側へ移動され、雌型１１０の型閉じが行われる。そして両者の合わせ面１３８，１４８が互いに当接され、両者の溝部１３４，１４４により断面六角形状の貫通孔１１５が形成される。次に、雄型１２０のうち、第２雄型１６０が天地方向に沿って下方より貫通孔１１５の内に挿入される。そして第２雌型１４０の裏面１４９側より電極線３０，４０が、自身の軸線Ｐ，Ｑを金型１００の前後方向に沿わせ、挿入孔１４５，１４６内にそれぞれ挿入される。このとき、電極線３０，４０のそれぞれの他端部３１，４１は内部空間Ｓ内に配置され、各先端面３３，４３が、第１雌型１３０の溝部１３４の内面１３２にそれぞれ当接される。さらに、第１雌型１３０の裏面１３９側より調整孔形成ピン１７０が、自身の軸線Ｏを金型１００の前後方向に沿わせ、挿入孔１３５内に挿入される。このとき、調整孔形成ピン１７０は予め決められた挿入量Ｌに従って挿入孔１３５内に挿入され、先端部１７１が内部空間Ｓ内に配置される。そして内部空間Ｓ内で、先端面１７２の位置が前後方向で予め決められた位置となった状態で、調整孔形成ピン１７０が第１雌型１３０に対し位置決め固定される（配置工程）。なお、第１雌型１３０の挿入孔１３５と、第２雌型１４０の挿入孔１４５，１４６との位置関係に従い、内部空間Ｓにおいて、電極線３０，４０のそれぞれの他端部３１，４１間に、調整孔形成ピン１７０の先端部１７１が配置されることとなる。
【００３１】
そして、内部空間Ｓ内に、セラミック粉末Ｍが充填される。さらに第１雄型１５０が天地方向に沿って上方より貫通孔１１５の内に挿入される。この状態で図８に示すように、図示しないプレス装置により第１雄型１５０と第２雄型１６０とがそれぞれ天地方向に沿って互いの対向面１５１，１６１が近づく方向に押圧され、内部空間Ｓ内に充填されたセラミック粉末Ｍが押し固められる（プレス工程）。これにより、電極線３０，４０の他端部３１，４１がそれぞれセラミック粉末Ｍに圧着されたサーミスタ成形体２００（すなわち未焼成のサーミスタ素子１）がプレス成形により形成される。
【００３２】
次に、調整孔形成ピン１７０の抜き取りが行われる。図９に示すように、調整孔形成ピン１７０が、自身の軸線Ｏを前後方向に沿わせ第１雌型１３０の挿入孔１３５より抜き取られる（抜き取り工程）。次いで、金型１００の型開きが行われる。型開きは型閉じの逆の手順で行われ、まず、第１雄型１５０が天地方向に沿って上方に移動され、次に第２雄型１６０が天地方向に沿って下方に移動される。さらに図１０に示すように、第１雌型１３０が前後方向に沿って第２雌型１４０から離れる方向に移動される。そして、電極線３０，４０が挿入孔１４５，１４６を介し内部空間Ｓ内に押し込まれることにより、サーミスタ成形体２００が金型１００から取り出される。
【００３３】
ところで、焼成後に本体部１０となるサーミスタ成形体２００の本体部２１０は、その底面２１２が第２雌型１４０の内面１４２により成形されることとなる。前述したように、内面１４２が前後方向と直交する平面状に形成されているため、底面２１２は電極線３０，４０のそれぞれの軸線Ｐ，Ｑ方向と直交する平面状に形成される。このため、サーミスタ成形体２００が第２雌型１４０より脱型される際に、電極線３０，４０それぞれの軸線Ｐ，Ｑに沿ってサーミスタ成形体２００が取り出されることとなるため、底面２１２と内面１４２との間に摩擦が生じない。特に底面２１２から電極線３０，４０の突出される根元付近は本体部２１０において強度的に比較的低い部位となるが、底面２１２と内面１４２との摩擦が生じないため電極線３０，４０と本体部２１０との間における剥離が生じにくく、サーミスタ成形体２００の破損が効果的に防止される。この効果は、本体部２１０の天面２１１側においても同様である。
【００３４】
金型１００より脱型されたサーミスタ成形体２００は焼成炉内に投入され、大気中１５５０℃にて焼成されることにより、サーミスタ素子１が完成する（焼成工程）。
【００３５】
このようにして形成されるサーミスタ素子１は、金型１００の第１雌型１３０の内面１３２によって形成されることとなる平面状の天面１１と、第２雌型１４０の内面１４２によって形成されることとなる平面状の底面１２とが、互いに平行であり、電極線３０，４０の軸線Ｐ，Ｑに対し直交している。また、電極線３０，４０間には一定の間隙が設けてあり、それぞれの先端面３３，４３が天面１１に達しているため、本体部１０内で、両電極線３０，４０間に介在することとなるサーミスタ材料の容量が、製造上のばらつきによらずほぼ一定となる。この状態で、天面１１側より形成される調整孔２０によって、両電極線３０，４０間の一部においてサーミスタ材料が介在されない部位が生ずる。その部位においては、両電極線３０，４０間を流れる電流が調整孔２０を迂回することによる抵抗値の増加した状態、あるいは絶縁された状態となるため、調整孔２０を形成することにより、本体部１０内全体における両電極線３０，４０間の抵抗値を増加させることができる。
【００３６】
ここで調整孔２０を形成するための調整孔形成ピン１７０の軸線Ｏは軸線Ｐ，Ｑと平行に設けられるため、サーミスタ素子１の設計段階においては、調整孔２０の深さを調整するだけで、両電極線３０，４０間を流れる電流の抵抗値の調整を容易に行うことができる。さらに、調整孔形成ピン１７０の先端面１７２が軸線Ｏに対し直交する平面状に形成されていることにより、金型１００の内部空間Ｓへの調整孔形成ピン１７０の先端部１７１の挿入量Ｌ、すなわち形成される調整孔２０の深さを容易に、且つ安定して調整することができる。
【００３７】
このとき、上記のように電極線３０，４０の先端面３３，４３が天面１１に達しているため、天面１１側にて調整孔２０を形成するにあたり、比較的浅い調整孔でも十分に電極線３０，４０間の抵抗値を高める効果を得ることが可能となる。これにより、狙いの抵抗値を得る上で本体部１０における調整孔２０の占める割合を減少させることが可能となり、機械的強度の低下を防止することができる。なお、調整孔形成ピン１７０は円柱状であるため、形成される調整孔２０の内周面には角がなく、本体部１０の強度維持の面において好適である。また、サーミスタ成形体２００から抜き取る際に、軸線Ｏを中心にひねりつつ抜き取れば、本体部２１０を破損させずに容易に抜き取ることも可能である。
【００３８】
このように、サーミスタ素子１の設計において、本体部１０の大きさや電極線３０，４０間の距離を変えず、電極線３０，４０間の抵抗値を調整可能な構成としたことにより、サーミスタ材料の組成を変更した場合でも、同一の金型１００を用いて狙いの抵抗値を有したサーミスタ素子を容易に作製することができ、製造コストの低減が可能となる。    
【００３９】
なお、本発明は各種の変形が可能なことはいうまでもない。例えば電極線３０，４０は角柱状であってもよい。同様に調整孔形成ピン１７０も角柱状であってもよいが、形成される調整孔２０の形状による本体部１０の機械的強度の維持の点を鑑みると、調整孔２０はなるべく角のない形状であることが好ましく、本実施の形態のように円柱形状であることが望ましい。もちろん、先端面１７２が半球状、角錐状、円錐状であってもよく、こうした形状であれば、本体部１０の機械的強度の面から見た場合、より良好となる。しかし、調整孔２０の深さによる電極線３０，４０間の抵抗値の調整の容易さや安定性を考慮すると、先端面が軸線Ｏに対し直交する平面であることが好適である。
【００４０】
また、サーミスタ素子１の使用時に調整孔２０内への異物進入による抵抗値変化の影響を防止するため、この調整孔２０に高温耐熱性を有する絶縁体等（例えばアルミナ粉末等）を封入してもよい。
【００４１】
また、サーミスタ素子１の正面１３の形状を六角形状としたが、少なくとも四角形以上の多角形状であればよく、角が多いほど１つの角の角度がより鈍角に構成されるので機械的強度が高まり望ましい。さらには円形状であってもよい。もっとも、金型から抜くときのクラックの発生を防止する観点から、本実施の形態と同様に、底面１２が平面状に形成されることが望ましい。例えば、正面が円形状をなし、底面１２に相当する部位を平面状にカットした形態のものであってもよい。さらに天面１１に相当する部位も平面状にカットした形態とすれば、本体部内で、両電極線間に介在することとなるサーミスタ材料の容量の製造上のばらつきを抑制する上で好適である。
【００４２】
また、本実施の形態では、電極線３０，４０の先端面３３，４３が本体部１０の天面１１に達した構成としたが、先端面３３，４３が天面１１に達していない構成であってもよく、また先端部３１，４１の先端側が天面１１から突き出した構成であってもよい。例えば本体部１０内において、先端面３３，４３が底面１２から天面１１へと向かう途中に配置された場合でも、その位置より底面１２側に調整孔２０の一部が形成されれば両電極線３０，４０間の抵抗値の調整が可能である。また、調整孔２０も底面１２側より形成されていてもよく、あるいは正面１３側、背面１４側から形成されていてもよい。さらには正面１３と背面１４とを連通する貫通孔状に形成されてもよく、この場合、その貫通孔の開口面積により両電極線３０，４０間の抵抗値の調整が可能となる。すなわち、本体部１０内で両電極線３０，４０間を遮るように、これらの調整孔が形成されれば足りる。もっとも、上記のように本体部１０の機械的強度維持の観点や、金型の設計上の都合等を考慮すると、本実施の形態のように天面１１側より調整孔２０が形成される構成であることが望ましい。
【００４３】
また、配置工程では、金型１００に、一対の電極線３０，４０の配置を行ってから、調整孔形成ピン１７０の配置を行ったが、調整孔形成ピン１７０を配置してから電極線３０，４０を配置してもよいし、あるいは電極線３０，４０と調整孔形成ピン１７０とを同時に配置してもよい。さらには、サーミスタ素子１の製造を開始する前段階において、予め調整孔形成ピン１７０を第１雌型１３０に位置決め固定しておいてもよい。このようにすれば、雌型１１０の型閉じ行うだけで、内部空間Ｓ内への調整孔形成ピン１７０の配置を行うことができ、型開きを行うだけで、サーミスタ成形体２００からの調整孔形成ピン１７０の抜き取りを行うことができる。また、型開きの際にサーミスタ成形体２００側に調整孔形成ピン１７０が残るように第１雌型１３０との固定を解除し、サーミスタ成形体２００の脱型後に調整孔形成ピン１７０の抜き取りを行ってもよい。
【００４４】
また、説明の都合上、図面において、金型１００の厚み等について考慮してないが、例えば雌型１１０では前後方向の厚みが厚ければ、挿入孔１３５，１４５，１４６に挿通される電極線やピンの軸線を前後方向に揃えやすく、より確実な軸合わせが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
サーミスタ素子の製造方法に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】サーミスタ素子１の斜視図である。
【図２】サーミスタ素子１の正面図である。
【図２】サーミスタ素子１の左側面図である。
【図３】サーミスタ素子１の平面図である。
【図５】サーミスタ素子１の製造に用いられる金型１００の概略的な構成を示す斜視図である。
【図６】図５の２点鎖線Ａ−Ａにおいて矢視方向から見た金型１００の断面図を用い、サーミスタ素子１の製造過程における配置工程を説明するための図である。
【図７】図６の２点鎖線Ｂ−Ｂにおいて矢視方向から見た金型１００の断面図を用い、サーミスタ素子１の製造過程における配置工程を説明するための図である。
【図８】図５の２点鎖線Ａ−Ａにおいて矢視方向から見た金型１００の断面図を用い、サーミスタ素子１の製造過程におけるプレス工程を説明するための図である。
【図９】図６の２点鎖線Ｂ−Ｂにおいて矢視方向から見た金型１００の断面図を用い、サーミスタ素子１の製造過程における抜き取り工程を説明するための図である。
【図１０】図６の２点鎖線Ｂ−Ｂにおいて矢視方向から見た金型１００の断面図を用い、サーミスタ素子１の製造過程におけるサーミスタ成形体２００の脱型について説明するための図である。
【符号の説明】
【００４７】
１    サーミスタ素子
１０    本体部
３０，４０  電極線
３１，４１  他端部
３２，４２  一端部
１００    金型
１３２，１４２  内面
１３５    挿入孔
１７０    調整孔形成ピン
２００    サーミスタ成形体
Ｓ    内部空間
Ｍ    セラミック粉末
【図１】
2008108801.tif 000003
【図２】
2008108801.tif 000004
【図３】
2008108801.tif 000005
【図４】
2008108801.tif 000006
【図５】
2008108801.tif 000007
【図６】
2008108801.tif 000008
【図７】
2008108801.tif 000009
【図８】
2008108801.tif 000010
【図９】
2008108801.tif 000011
【図１０】
2008108801.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成18年11月24日(2006.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
【図１】サーミスタ素子１の斜視図である。
【図２】サーミスタ素子１の正面図である。
【図３】サーミスタ素子１の左側面図である。
【図４】サーミスタ素子１の平面図である。
【図５】サーミスタ素子１の製造に用いられる金型１００の概略的な構成を示す斜視図である。
【図６】図５の２点鎖線Ａ−Ａにおいて矢視方向から見た金型１００の断面図を用い、サーミスタ素子１の製造過程における配置工程を説明するための図である。
【図７】図６の２点鎖線Ｂ−Ｂにおいて矢視方向から見た金型１００の断面図を用い、サーミスタ素子１の製造過程における配置工程を説明するための図である。
【図８】図５の２点鎖線Ａ−Ａにおいて矢視方向から見た金型１００の断面図を用い、サーミスタ素子１の製造過程におけるプレス工程を説明するための図である。
【図９】図６の２点鎖線Ｂ−Ｂにおいて矢視方向から見た金型１００の断面図を用い、サーミスタ素子１の製造過程における抜き取り工程を説明するための図である。
【図１０】図６の２点鎖線Ｂ−Ｂにおいて矢視方向から見た金型１００の断面図を用い、サーミスタ素子１の製造過程におけるサーミスタ成形体２００の脱型について説明するための図である。