(57)【要約】【課題】サーミスタ素子２に接続されているリード線２１と、導線２２とを接続する際、両者を直接接続する作業は難しい。また、導線２２が撚り線の場合には撚り線の一部が突き出してショートするおそれが生じる。さらにリード線２１と導線２２とを接続したあとで接続部分をアダプタ３内に挿入しようとすると、リード線２１が破断するなどの不具合が生じる。【解決手段】導線２２の先端にジョイント２２ｂを予め接続し、アダプタ３にリード線２１とジョイント２２ｂが接続された導線２２とを挿入して、アダプタ３内でリード線２１をジョイント２２ｂに接続するようにした。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の保護ケース内の先端部分に収納されるサーミスタ素子に接続されたリード線と、保護ケースの外側に延出する導線とを接続したサーミスタにおいて、金属製のジョイントを介してリード線と導線とを接続するようにしたことを特徴とするサーミスタ。
【請求項２】
上記ジョイントには導線がカシメにより接続されるカシメ部と、リード線が接続される板状部とが形成されていることを特徴とする請求項１記載のサーミスタ。
【請求項３】
導線の先端に予め金属製のジョイントを接続し、絶縁体からなる筒状のアダプタの両側開口から、サーミスタ素子に接続されたリード線の先端と、導線に接続されたジョイントとを挿入し、アダプタの略中央部分でリード線の先端とジョイントとを重ねた状態でジョイントにリード線を接続することを特徴とするサーミスタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属製の保護ケース内の先端部分に収納されるサーミスタ素子に接続されたリード線と保護ケースの外側に延出する導線とを接続したサーミスタと、このサーミスタの製造方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
サーミスタは温度変化に伴って電気抵抗値が変化するサーミスタ素子を備えており、保護ケースの感熱部である先端部分にこのサーミスタ素子を配置している。このサーミスタ素子にはサーミスタ素子の電気抵抗値を測定するための１対のリード線が接続されている。ただし、このリード線は細い単線であるため、そのまま保護ケースの外側まで引き出すと切断しやすい。また、リード線は一般に被覆されていないので、保護ケースの外側でリード線同士がショートするおそれもある。
【０００３】
そこで、保護ケース内でリード線の各々に被覆されたより太い単線か、あるいは撚り線である導線を接続し、保護ケースからはこの導線を引き出すようにしたサーミスタが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１７０３４９公報（図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１記載のものでは、リード線と導線とを直接接続している。特許文献１の記載からでは導線が単線か撚り線かは明確ではない。例えば、導線が単線の場合には、リード線と導線とを互いに平行な状態で接触させることが難しく、接続作業の工数が多くなる。また、導線が撚り線の場合には、予め導線の先端をハンダメッキ等によりまとめていても、リード線を接続する際に導線の先端が潰れて撚り線の一部がヒゲ状に飛び出し、ショートの原因になるという不具合が生じる。
【０００６】
また、特許文献１記載のものではリード線と導線とを接続したあとに接続部分をゴムブッシュの貫通孔内に挿入するようにしているが、接合部分が膨れるとゴムブッシュの貫通孔に挿入しづらく、無理に挿入しようとすると接合部が外れたりリード線が断線するおそれがある。
【０００７】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、リード線と導線とをショートするおそれが無く、かつ簡単に接続することのできるサーミスタおよびサーミスタの製造方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明によるサーミスタは、金属製の保護ケース内の先端部分に収納されるサーミスタ素子に接続されたリード線と、保護ケースの外側に延出する導線とを接続したサーミスタにおいて、金属製のジョイントを介してリード線と導線とを接続するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
リード線と導線とを直接接続するのではなく、ジョイントを仲介させるようにした。リード線はきわめて細いので、導線と直接接続する作業は難しいが、ジョイントの形状は任意に成形することができるので接続作業は容易になる。導線をジョイントに接続する作業も同じく容易になるので、全体としてリード線と導線とを接続する作業が容易になる。
【００１０】
なお、上記ジョイントには導線がカシメにより接続されるカシメ部と、リード線が接続される板状部とが形成されていれば、導線をジョイントにカシメておき、そのあとでジョイントにリード線を接続することができ、接続作業がさらに容易になる。
【００１１】
また、上記課題を解決するために本発明によるサーミスタの製造方法は、導線の先端に予め金属製のジョイントを接続し、絶縁体からなる筒状のアダプタの両側開口から、サーミスタ素子に接続されたリード線の先端と、導線に接続されたジョイントとを挿入し、アダプタの略中央部分でリード線の先端とジョイントとを重ねた状態でジョイントにリード線を接続することを特徴とする。
【００１２】
ジョイントを予め導線に接続しておき、アダプタ内でリード線をジョイントに接続すると、接続後にアダプタ内に接続部分を挿入する従来の方法に比べて、リード線等に無理な力が作用せず、接続後にリード線の断線等の不具合が生じない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、１は本発明によるサーミスタであり、例えば給湯管Ｐに挿入され、この給湯管Ｐ内を流れる温水の温度を検知するものである。このサーミスタ１は制御装置Ｃに接続され、制御装置Ｃはサーミスタ１の電気抵抗値から給湯管Ｐ内の湯温を検知することができる。
【００１４】
図２を参照して、サーミスタ１は後端が開口したステンレス製のシース１１を備えており、内部には石英粉末等の絶縁材１２が充填された状態で封止材１３によって封止されている。
【００１５】
シース１１の先端には感熱素子であるサーミスタ素子２が配置されている。このサーミスタ素子２は一般に負特性を備えており、温度の上昇に伴ってサーミスタ素子２の電気抵抗値が低下する。従ってこのサーミスタ素子２の電気抵抗値を計測すれば、サーミスタ１の先端部分の温度を知ることができる。
【００１６】
サーミスタ素子２には電気抵抗値を測定するために１対のリード線２１が相互に対向するように接続されている。この１対のリード線２１は共に細径の単線であり、リード線２１をそのままシース１１の外まで引き出すと、例えば上記制御装置Ｃに接続しづらく、また断線あるいはショートのおそれがある。そこで、シース１１内でリード線２１に撚り線の導線２２を接続し、シース１１の外部へはこの導線２２を引き出すようにした。なお、３はリード線２１と導線２２とを接続するためのアダプタである。
【００１７】
図３および図４を参照して、このアダプタ３は絶縁性の樹脂で形成されており、図において上下に貫通する１対の貫通孔３１を備えている。両貫通孔３１は互いに隔絶されている。両貫通孔３１の各々に対して、前方からはリード線挿入口３２が連通されており、後方からは導線挿入口３３が形成されている。そして、リード線挿入口３２の内部には挿入されたリード線２１を図において下方に偏位させる斜面部３２ａが形成されている。また、導線挿入口３３の内部には上方に偏位させる斜面部３３ａが形成されている。
【００１８】
導線２２は絶縁カバーに覆われた１対の撚り線部２２ａを備えており、各撚り線部２２ａの先端には予め小判型のジョイント２２ｂがロー付けされている。従って、導線挿入口３３にジョイント２２ｂから撚り線部２２ａを挿入すると、ジョイント２２ｂは斜面部３３ａによって上方に偏位される。
【００１９】
リード線挿入口３２に挿入されたリード線２１の先端は斜面部３２ａによって下方に偏位され、貫通孔３１の内周面に当接し、挿入方向の位置決めがされる。同じくジョイント２２ｂは斜面部３３ａで上方に偏位され、貫通孔３１の内周面に当接して挿入方向の位置決めがされる。そして、リード線２１は下方に偏位され、ジョイント２２ｂは上方に偏位されるので、両者が貫通孔３１内で衝突するおそれはない。
【００２０】
そして、リード線２１とジョイント２２ｂが共に貫通孔３１の内周面によって挿入方向の位置決めがされると、図示のように、リード線２１とジョイント２２ｂとが上下方向に重なる。その状態で貫通孔３１に上下方向からコーンの先端部４１を挿入し、リード線２１とジョイント２２ｂとを相互に超音波溶接することによって接続するようにした。
【００２１】
なお、図３に示したものでは、撚り線部２２ａを小判型のジョイント２２ｂにロー付けしたが、図５に示すように、カシメ部２２ｄを備えたジョイント２２Ｃを用いて、撚り線部２２ａの先端にジョイント２２ｃをカシメによって接続してもよい。
【００２２】
一方、サーミスタ素子２は、図６に示すように、直方体に形成されており、相互に対向する１対のリード線接合部２ａには電極層が被着されている。この電極層は、ガラス粉末と金粉末とを混練した金ペーストをリード線接合部２ａに塗布することにより被着させる。そして、予め加熱してガラスを一旦融解し、リード線接合部２ａに電極層が強固に被着されるようにした。なお、金ペーストの塗布厚は薄いので、金ペーストを融解してもリード線接合部２ａから流れ出ることはない。万一流れ出るようであれば、金ペーストを融解したあと、サーミスタ素子２の成形を行い、リード線接合部２ａのみに電極層が形成されるようにすればよい。
【００２３】
また、リード線２１の先端を予めつぶしておき、平坦な当接面２１ａを形成した。そして、この両当接面２１ａをリード線接合部２ａの各々に当接し、その状態で図において上下方向から溶接ガンで挟んでリード線２１をサーミスタ素子２に熱圧着させるようにした。すなわち、溶接ガンで挟んでリード線２１の当接面２１ａをリード線接合部２ａに押し付けた状態で加熱すると、リード線接合部２ａの表面の電極層が部分的に再融解し、当接面２１ａに融解した金ペーストが親和して、金ペーストが再度凝固するとリード線２１がリード線接合部２ａに強固に、そして電気的に接続される。
【００２４】
そして、本図に示した実施の形態では、リード線２１の先端が薄くつぶされているので、サーミスタ素子２に両リード線２１を熱圧着しても、熱圧着方向の厚みがそれほど厚くならず、そのため特にサーミスタ１の受熱部を小さく仕上げることができる。また、リード線の先端が薄くなっているので外部からの熱をリード線で妨げることなくサーミスタ素子にいち早く伝達することができるので、サーミスタ素子による測温時にリード線がサーミスタ素子の受熱を阻害することがない。
【００２５】
ところで、図６に示したものでは、リード線２１の先端をつぶして当接面２１ａを形成したが、図７に示すように、リード線２１の先端の一部を削り取って当接面２１ａを形成してもよい。ただし、その場合には当接面２１ａの背部２１ｂは平坦ではないので、熱圧着用の溶接ガンのチップ５には、背部２１ｂが嵌る凹部５１を形成することが望ましい。
【００２６】
また、上記実施の形態では、サーミスタ素子として直方体のものを用いたが、他の形状のサーミスタ素子を用いてもよい。例えば、図８に示すように中央部分が厚い円板形状のサーミスタ素子２’を用いてもよい。このサーミスタ素子２’はリード線接合部２ａ’が曲面になる。そのため、リード線２１の先端の当接面２１ａ’をリード線接合部２ａ’の曲率に合わせて曲げた。なお、この曲げ加工は、予めリード線の先端がつぶされているリード線であれば、容易に施すことができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、ジョイントを介してリード線と導線とを相互に接続するので、接続作業が容易になる。特に、アダプタ内にリード線を挿入した状態でアダプタ内でジョイントとリード線を接続するので、無理な力を加えることなく接続部分をアダプタ内に収納することができ、絶縁性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の構成を示す図
【図２】サーミスタの細部構造を示す断面図
【図３】アダプタの縦断面図
【図４】アダプタの横断面図
【図５】ジョイントの他の実施の形態を示す図
【図６】サーミスタ素子とリード線との接続状態を示す図
【図７】サーミスタ素子とリード線との他の接続状態を示す図
【図８】他の形状のサーミスタ素子にリード線を接続する状態を示す図
【符号の説明】
１  サーミスタ
２  サーミスタ素子
３  アダプタ
２ａ  リード線接合部
２１  リード線
２１ａ  当接面
２２  導線
２２ｂ  ジョイント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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