(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーミスタ素子と筒状碍子とを有する温度センサ用ガラス封止サーミスタであって、
サーミスタ素子は、チップの両面に電極を有し、各電極にリード線が接続されたものであり、
筒状碍子は、セラミックス製の筒の軸方向に沿って互いに隔離された二つの穴を軸方向に有し、筒の一端に凹部が開口されたものであり、
筒状碍子の一端に開口された凹部内にガラスペーストが充填され、サーミスタ素子は、凹部内に充填したガラスペーストの固形物内に封止されたものであり、
サーミスタ素子の各電極に接続された各リード線は、筒状碍子の二穴の各穴に個別に挿入され、筒状碍子の他端から外部に引き出されているものであることを特徴とする温度センサ用ガラス封止サーミスタ。
【請求項２】
凹部内に充填されたガラスペーストの固化物は、凹部内から該凹部に連通する二穴の各穴に侵入し、リード線の一部を含んでサーミスタ素子を封止するものであることを特徴とする請求項１に記載の温度センサ用ガラス封止サーミスタ。
【請求項３】
サーミスタ素子はその全体が、筒状碍子の凹部の深さの範囲内に収容され、
少なくとも凹部の開口面と同一平面を満たして凹部内に充填されたガラスペーストの固化物に埋め込まれているものであることを特徴とする請求項１に記載の温度センサ用ガラス封止サーミスタ。
【請求項４】
筒状碍子は、温度センサのホルダとなるものであり、その胴部周面に張り出してフランジを有し、
フランジは、温度センサを機器類に取り付ける場合の取付座となるものであることを特徴とする請求項１に記載の温度センサ用ガラス封止サーミスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二穴の筒状碍子を使用した温度センサ用のガラス封止型サーミスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス封止型サーミスタは、図４に示すようにサーミスタ素子１１のチップ両面に形成した素子電極１２に固定用接着電極を盛り付け、固定用接着電極に引出し用リード線１３の一部を埋め込み、リード１３線の一部を含んでサーミスタ素子１１の全体をガラス材１４で封止したものであるが、水回りの温度センサには、図５に示すようにガラス封止型サーミスタのリード線１３の出口をセラミックタブレット１５で機械的に補強することによって、電気絶縁性と機械的強度を向上させたものが用いられる。
【０００３】
従来、サーミスタ素子１１の封止には、管ガラスが用いられており、溶融させた管ガラス内にサーミスタ素子を封入するため、ガラスの偏肉の発生が避けられず、生産された個々の温度センサについてみれば、同一形状に仕上げることができないという問題があった。
【０００４】
また、管ガラスは、専ら市販品が使用されてきたが、市場にはメーカーの標準品しかないため、温度センサの使用目的にあわせてガラスの種類、材質を自由に選択することができず、強いて材質を選ぶときには、種類、材質を指定してメーカーに管ガラスの製造を特別に依頼しなければならず、管ガラスが高価となり、ひいては温度センサの製品のコスト高になるという問題があった。
【特許文献１】特開平８−１６７５０２号公報
【特許文献２】特開平１１−８３６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、サーミスタ素子の封止に、管ガラスを用いるときには、ガラスの偏肉の発生が避けられず、温度センサを同一形状に仕上げることができないという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、筒状の二穴の筒状碍子の筒の一端に形成した凹部内にサーミスタ素子を収容し、その電極に接続したリード線を二穴の各穴内に個別に挿込んで互いに隔離し、凹部内に充填したガラスペーストの固形物内にサーミスタ素子を埋め込んだことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による温度センサによれば、筒状碍子の凹部内に粉末ガラスのペーストを充填し、その固形物によってサーミスタ素子を封止するため、ガラスの選定には特別に制約を受けず、したがって、温度センサの使用目的に応じ、中温から高温用の結晶質または非晶質の粉末ガラスを任意に選定して一定形状に仕上げることが可能となり、一定形状の温度センサを市場に提供することができる。
【０００８】
また、サーミスタ素子を埋め込むガラスは二穴の筒状碍子の筒の一端に開口された凹部内に埋め込まれるため、従来の管ガラスによって封止された従来の温度センサに比べて外力に対する破壊強度を大幅に向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
同一形状の温度センサを提供するという目的を筒の一端に凹部を有する二穴の筒状碍子を使用することによって実現した。
【実施例１】
【００１０】
以下に本発明による温度センサの実施例を図によって説明する。図１、図２において、本発明による温度センサは、サーミスタ素子１と、リード線２，２と、二穴の筒状碍子３と、ガラスペーストの固形物４との組合せからなっている。
【００１１】
この実施例において、サーミスタ素子１は、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｒなどを主成分として複合酸化物のチップであり、両面に電極５，５が形成され、要求特性に合わせて所要寸法に切断されたものである。電極５は、貴金属系ペーストを素子の面に塗布して焼き付けによって形成され、各電極５の面にはそれぞれ導電性ペーストあるいは、溶接によってリード線２が接続されている。
【００１２】
リード線２は、耐熱性を有する線であり、この実施例においては、鉄・ニッケル系の線を用いた。もちろん鉄・クロム系の線に限らず、ジュメット線や、鉄・クロム系の線を用いることができる。
【００１３】
筒状の二穴の筒状碍子３は、温度センサのホルダとなるものであり、フォルステライトあるいはステアタイトなどのムライト系セラミックス製の筒の軸方向に沿って互いに隔離された二つの穴６ａ、６ａが軸方向に平行に開口されたものである。このような二穴の筒状碍子３は、セラミックスメーカーに寸法、形状を指定して制作を依頼することによって得られる。
【００１４】
本発明においては、この二穴の筒状碍子３の筒の一端に座ぐり加工を施してサーミスタ素子を収納するための凹部７を一定深さに開口している。
凹部７の深さは、少なくとも凹部７内に収容するサーミスタ素子１のチップ全体が収容される深さに設定される。
【００１５】
サーミスタ素子１は、その全体が筒状碍子３の凹部７の深さの範囲内に収容され、サーミスタ素子１の各電極５に接続されたリード線２の各一端は、凹部７の底に連通する二穴の各穴６ａ、６ａ内にそれぞれ個別に挿し込んで両リード線３，３を互いに隔離し、各穴６ａ、６ａを通して筒状碍子３の筒の他端より引き出す。
【００１６】
次に、使用目的に応じて任意に選定された中温から高温用の結晶質または非晶質の粉末ガラスをガラスペーストに加工してそのペーストを筒状碍子３の凹部７に充填し、凹部７内からペーストがたれないように凹部７の開口を上向きの姿勢に支えてガラスペーストを乾燥させ、さらに、そのまま筒状碍子３を加熱し、ガラスペーストを溶融させ、その溶融ガラスによって、凹部７内に収容されたサーミスタ素子１の表面の全体を覆う。
【００１７】
溶融ガラスは、凹部７内を満たし、さらにその一部は、凹部６の底に開口された二穴の各穴６ａ、６ａ内に侵入する。その後、筒状碍子３を冷却すると、凹部７内でガラスペーストは固化し、凹部７内のサーミスタ素子１は、リード線２，２の一部を含んでそのガラスペーストの固化物４内に埋め込まれ、リード線２，２は、筒状碍子３の他端から外部に引き出されたガラス封止型サーミスタが得られる。
【００１８】
本発明において、サーミスタ素子１が筒状碍子３の凹部７の深さの範囲内に収容されていれば、サーミスタ素子１の全体が少なくとも凹部７の開口面と同一平面を満たして凹部７内に充填されたガラスペーストの固化物４に埋め込まれるが、その固形物４が、凹部７の開口面と同一平面から外部に盛り上げられていても、従来の管ガラスの溶融によってサーミスタ素子を封止する場合のようにサーミスタ素子の封止形状に変形が生じることはない。
【００１９】
また、本発明において、筒状碍子３を温度センサのホルダとして使用する場合に、図３（ａ）に示すように、筒胴部の基部周面に張り出してフランジ８を予め一体に形成しておけば、このフランジ８を、機器類に取り付ける場合の取付座として利用することができる。フランジ８の張り出し位置は、筒胴部の基部周面に限らず、図３（ｂ）のように筒胴部の先端部周面に張り出してもよい。本発明によれば、サーミスタ素子は、その外周が実質的にセラミック製の筒状碍子に覆われることになるため、耐衝撃性、機械的強度を高めることが可能となる。以上実施例においては、チップ型のサーミスタ素子を使用する場合の例を説明したが、サーミスタ素子はチップ型に限るのもではなく、ビード型のサーミスタ素子であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明による温度センサは、自動車用排気ガス温度測定のほか、ガス給湯器、ボイラ、ストーブ等の火炎温度の測定、オープンレンジ内の温度センサなどとして広く活用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による温度センサの斜視図である。
【図２】（ａ）は、本発明による温度センサの縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ筒状碍子の胴部外周にフランジを一体に形成した例を示す図である。
【図４】ガラス封止型サーミスタの従来例を示す図である。
【図５】ガラス封止型サーミスタの他の従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  サーミスタ素子
２  リード線
３  筒状碍子
４  ガラス固形物
５  電極
６ａ  穴
７  凹部
８  フランジ
【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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