(57)【要約】【課題】被封止部品を樹脂で包み込んでなる温度センサを製造する際に、当該温度センサを取り付ける電線の略中心線上にサーミスタを配置しうる温度センサを製造できる温度センサおよびその製造方法を提供する。【解決手段】金型１１、１２のキャビティ１３内に被封止部材１を配置して溶融した樹脂３を注入するに際し、樹脂３を注入する前に、被封止部材１を筒状治具１５により周方向から保持して所定位置に位置決めし、キャビティ１３へ溶融した樹脂３が注入開始されて満たされるにつれて、筒状治具１５をキャビティ１３外に後退させる。この方法により、被封止部材１の位置決めを良好に行える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーミスタ素子と、このサーミスタ素子の両面に電気的に接続される電線の導体を備えた被封止部材と、この被封止部材の周囲に電気絶縁性樹脂が射出成形された樹脂封止部を有して成る温度センサであって、前記電気絶縁性樹脂を射出成形する際に金型のキャビティ内に筒状治具を抜き差し自在に設置し、この筒状治具の後端部で前記被封止部材を前記電線の略軸線上に支持しながらこの筒状治具をキャビティから排出しながら射出成形して製造されたことを特徴とする温度センサ。
【請求項２】
前記サーミスタ素子は一対の接続端子を両面に有する感熱素子であることを特徴とする請求項１記載の温度センサ。
【請求項３】
前記サーミスタ素子は薄板状のサーミスタ素体とこの両面に有する電極とを備えた感熱素子であることを特徴とする請求項１記載の温度センサ。
【請求項４】
射出成形法を用いて、封止される被封止部材としてのサーミスタの少なくとも一部を樹脂により包み込んでなる封止成形体を製造する温度センサの製造方法であって、
金型のキャビティ内に被封止部材を配置して溶融した樹脂を注入するに際し、樹脂を注入する前に、被封止部材を筒状治具により周方向から保持して所定位置に固定し、
キャビティへ溶融した樹脂が注入開始されて満たされるにつれて、前記筒状治具をキャビティ内からキャビティ外に排出させることを特徴とする温度センサの製造方法。
【請求項５】
樹脂のキャビティへの注入時に樹脂が流入して前記筒状治具を押す圧力を利用して、前記筒状治具をキャビティ内からキャビティ外に排出させることを特徴とする請求項４記載の温度センサの製造方法。
【請求項６】
キャビティに溶融した樹脂が満たされつつある際に、前記筒状治具をキャビティ外に後退させる力を外部から与えて前記筒状治具をキャビティ内からキャビティ外に排出させることを特徴とする請求項４記載の温度センサの製造方法。
【請求項７】
前記筒状治具により、前記被封止部材の中心軸心と、前記筒状治具の中心軸心とが一致する姿勢で、前記被封止部材を保持することを特徴とする請求項４〜６の何れか１項に記載の温度センサの製造方法。
【請求項８】
前記筒状治具が金型のキャビティに先端部が臨む柱形状の案内部材を周方向に覆った姿勢で前記筒状治具の軸心方向に沿って出退自在に配設されていることを特徴とする請求項４〜７の何れか１項に記載の温度センサの製造方法。
【請求項９】
被封止部材が電線の導線部に接続された部品であり、キャビティ内に樹脂を注入するゲートが電線の被覆部が剥がされた配線部に臨む位置に配設されていることを特徴とする請求項４〜８の何れか１項に記載の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、サーミスタを射出成形法を用いて樹脂で封止した温度センサおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１、特許文献２、あるいは特許文献３等に開示されているように、防水性を高めるためにサーミスタ等の部品を射出成形により熱可塑性樹脂で包み込んだ温度センサは既に知られている。
【０００３】
当該温度センサはサーミスタと被覆リード線とが略同一線上に位置する構成が望ましい。その理由は耐湿性および電気絶縁性に優れるからである。
【０００４】
しかしながら実際は射出成形装置の金型のキャビティ内に射出された溶融樹脂の圧力によりサーミスタの位置が被覆リード線の軸線上からずれて変位してしまう問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−４６１２１号公報
【特許文献２】特開平８−６９９０４号公報
【特許文献３】特開２０１１−２２２７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記引用文献１〜３に記載された発明の技術では、前述したように、図９、図１０にも示すように、上金型６１と下金型６２との間に形成したキャビティ６３に、ゲート６４から樹脂６５を射出すると、注入される樹脂６５の流れによりサーミスタ５５が押されてゲート６４と反対側に押圧されて流動されてしまう。このため、サーミスタ５５の絶縁被覆厚さに不均一な部分が生じる問題がある。
【０００７】
本発明は上記課題を解決したものであって、射出成形時の溶融樹脂圧に抗してサーミスタが被覆電線の略軸線上に位置するように射出成形できる温度センサおよびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、射出成形法を用いて、封止される被封止部材を樹脂により包み込んで所定の位置にサーミスタを埋設できる温度センサおよびその製造方法であって、金型のキャビティ内に被封止部材を配置して溶融した樹脂を注入するに際し、樹脂を注入する前に、被封止部材を筒状治具によりその周方向から保持して所定位置に位置決めし、キャビティへ溶融した樹脂が注入開始されて満たされるにつれて、前記筒状治具をキャビティ内からキャビティ外に排出させることを特徴とする。
【０００９】
この方法によれば、樹脂が注入される際には、被封止部材が筒状治具内に保持して所定位置に位置決めされているので、被封止部材の位置決めを良好に行える。特に、筒状治具により被封止部材を周方向の全周にわたって位置規制した状態で保持するので、被封止部材の位置決めを極めて良好に行える。
【００１０】
また、本発明は、樹脂のキャビティへの注入時に樹脂が流入して前記筒状治具を押す圧力を利用して、前記筒状治具をキャビティ内からキャビティ外に排出させることを特徴とする。この方法によれば、筒状治具に対して外力、例えば機械的に移動させる外部シリンダや外部モータなどの駆動機構からの力などを与えなくても、筒状治具をキャビティ内からキャビティ外に排出させることができるので、筒状治具を移動させる駆動機構などを設けなくても済んで、ひいては封止成形体の製造コストを安価に済ますことが可能となる。
【００１１】
また、本発明は、キャビティに溶融した樹脂が満たされつつある際に、前記筒状治具をキャビティ外に排出させる力を外部から与えて前記筒状治具をキャビティ内からキャビティ外に排出させることを特徴とする。この方法によれば、キャビティへ樹脂が流入した際の筒状治具への押圧力が小さくて、この押圧力だけでは筒状治具をキャビティ外に排出させることが困難な場合でも、外部からの力により筒状治具をキャビティ外に良好に排出させることができて封止成形体を良好に製造できる。
【００１２】
なお、前記筒状治具により、前記被封止部材の中心軸心と、前記筒状治具の中心軸心とが一致する姿勢で、前記被封止部材を保持することが望まれるが、これによれば被封止部材の中心軸心と前記筒状治具の中心軸心とが一致するので、被封止部材を極めて良好な姿勢で安定して保持することができる。
【００１３】
また、金型のキャビティにその先端部が臨む柱形状の案内部材を、前記筒状治具に挿入させた姿勢で、前記筒状治具を、この軸心方向に沿って出退自在に配設してもよく、この方法によれば、簡単な構造の案内部材で筒状治具を安定して案内しながらキャビティ内からキャビティ外に良好に排出させることができる。
【００１４】
また、被封止部材が電線の導線部に接続された部品である場合には、前記部品を良好にシールおよび接続した封止成形体を得ることができる。また、キャビティ内に樹脂を注入するゲートを、電線の被覆部が剥がされた配線部やその近傍箇所に臨む位置に配設することでキャビティ内に注入される樹脂により筒状治具をキャビティ内からキャビティ外に良好に排出させることが可能となる。
【００１５】
なお本発明に使用される温度センサは例示した温度センサに替えて、先行技術文献の欄で開示した特許文献２（特開平８−６９９０４号公報）及び／又は特許文献３（特開２０１１−２２２７８２号公報）に開示されるサーミスタ素子を採用することが出来る。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、金型のキャビティ内に被封止部材を配置して溶融した樹脂を注入するに際し、樹脂を注入する前に、被封止部材を筒状治具により周方向から保持して所定位置に固定し、キャビティへ溶融した樹脂が注入開始されて満たされるにつれて、前記筒状治具をキャビティ内からキャビティ外に後退させることにより、被封止部材の位置決めを良好に行える。特に、筒状治具により被封止部材を周方向から、つまり周方向の全周にわたって位置規制された状態で保持できるので、被封止部材の位置決めを極めて良好に行える。この結果、被封止部材として良好な防水性等のシール性能を得られるだけでなく、例えば、被封止部材として温度センサを配設した場合には、温度センサ装置としての封止成形体の検出感度や応答精度が極めて良好に保持されて高い信頼性を有する温度センサを得ることができる。
【００１７】
また、樹脂のキャビティへの注入時に樹脂が流入して筒状治具を押す圧力を利用して、筒状治具をキャビティ外に後退させることにより、筒状治具に対して外力、例えば機械的に移動させる力などを与えなくても、筒状治具をキャビティ外に排出させることができるので、筒状治具を移動させる駆動機構などを設けなくても済んで、温度センサの製造コストを安価に済ますことが可能となる。
【００１８】
また、キャビティに溶融した樹脂が満たされつつある際に、筒状治具をキャビティ外に後退させる力を外部から与えて前記筒状治具をキャビティ内からキャビティ外に排出させることにより、キャビティへ樹脂が流入した際の筒状治具への押圧力だけでは筒状治具をキャビティ外に排出させることが困難な場合でも、外部から力により筒状治具をキャビティ外に良好に排出させることができ、温度センサを良好に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る製造方法により製造された温度センサの断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る温度センサの製造方法の製造工程を示す断面図で、金型のキャビティ内に被封止部材を配置した状態を示す。
【図３】本発明の実施の形態に係る温度センサの製造方法の製造工程を示す斜視図で、被封止部材を筒状治具で保持した状態を示す。
【図４】本発明の実施の形態に係る温度センサの製造方法の製造工程を示す断面図で、金型のキャビティ内に樹脂を注入し始めた状態を示す。
【図５】本発明の実施の形態に係る温度センサの製造方法の製造工程を示す断面図で、金型のキャビティ内に樹脂を注入している途中の状態を示す。
【図６】本発明の実施の形態に係る温度センサの製造方法の製造工程を示す断面図で、金型のキャビティ内に樹脂を注入し終わった状態を示す。
【図７】従来の製造方法により製造する温度センサの断面図である。
【図８】従来の温度センサの製造方法の製造工程を示す断面図で、金型のキャビティ内に被封止部材を配置した状態を示す。
【図９】従来の温度センサの製造方法の製造工程を示す断面図で、金型のキャビティ内に樹脂を注入し始めた状態を示す。
【図１０】従来の温度センサの製造方法の製造工程を示す断面図で、金型のキャビティ内に樹脂を注入し終わった状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態に係る温度センサの製造方法を図面に基づき説明する。図１は本発明の実施の形態に係る製造方法により製造した温度センサの部分断面図、図２〜図６は同実施の形態に係る温度センサの製造方法の各製造工程を示す断面図（図３は斜視図）である。
【００２１】
まず、図１を参照しながら、本発明の実施の形態に係る温度センサの製造方法により製造する温度センサについて説明する。図１に示すように、この実施の形態では、被封止部材１が温度検知用のサーミスタであり、電線２に接続されている。詳しくは、被封止部材１はサーミスタであって、薄板状のサーミスタ素子１ａとこのサーミスタ素子１ａの一方の面及び他方の面（すなわち両面）から突出する２本の接続端子（導電体部）１ｂとを具備する。また、電線２は、被覆部（外部被覆）２ａと、この被覆部２ａの内側に埋設されている２本の配線部２ｂとを備え、さらにこの配線部２ｂは、絶縁被覆２ｃと導体としての導線部２ｄとから構成される。そして、電線２の先端部の被覆部２ａおよび絶縁被覆２ｃが剥がされて、導線部２ｄが露出され、この導線部２ｄに、被封止部材１としてのサーミスタ素子１ａの接続端子１ｂがはんだづけ、溶着、圧着、または接着剤などを用いた接着等により接続されている。
【００２２】
このようにして構成された被封止部材１と、この被封止部材１に接続された電線２の先端部（詳しくは、絶縁被覆２ｃが剥がされた導線部２ｄ、被覆部２ａが剥がされた配線部２ｂ（絶縁被覆２ｃ）、および被覆部２ａの先端部）とが、熱可塑性の樹脂（樹脂封止部）３により外周から包み込まれた状態で封止されて、温度センサ４が構成されている。
【００２３】
この温度センサ４の製造方法について、図２〜図６を参照しながら説明する。図２における１１は上金型、１２は下金型であり、これらの上金型１１と下金型１２とは相対的に昇降自在に配設され、上金型１１と下金型１２とが合わされた際に樹脂３が注入されるキャビティ（樹脂注入空間部）１３が形成されている。また、上金型１１（または下金型１２でもよい）には、キャビティ１３へ樹脂を注入する注入口となるゲート１４が形成されている。
【００２４】
また、上金型１１と下金型１２とが合わされる一方側の領域（図２、図４〜図６における左側の領域）において電線２が挟持されるよう構成されており、上金型１１と下金型１２とが合わされる他方側の領域（図２、図４〜図６における右側の領域）には、被封止部材１を周方向から保持する筒状治具（スリーブ状治具）１５と、この筒状治具１５を案内する案内部材１６とが配設されている。
【００２５】
ここで、この実施の形態では筒状治具１５は金属製の円筒形状体とされ、案内部材１６は金属製の円柱形状体とされている。また、筒状治具１５の内周寸法と案内部材１６の外周寸法とが対応した大きさとされ、案内部材１６と筒状治具１５とはその中心軸心が一致した状態で、筒状治具１５が軸心方向に沿ってスライド自在とされている。なお、案内部材１６は筒状治具１５よりも軸心方向に対して少し長い寸法とされ、その一端部が上金型１１と下金型１２とに挟持されて案内部材１６の位置が固定される。
【００２６】
筒状治具１５はその内径が、樹脂３で封止する封止対象物（被封止部材１および電線２の先端部の最大直径（この実施の形態では、サーミスタ素子１ａの最大直径）に略対応する寸法、若しくは封止対象物の最大直径よりも若干大きな直径とされ、封止対象物（この実施の形態では、被封止部材１と、この被封止部材１に接続された電線２の先端部）を保持可能な小さめの直径で、封止する対象物の長さと略同じ長さとすることが好ましい。また、キャビティ１３へ樹脂３を注入する注入口となるゲート１４は、電線２の被覆部２ａが剥がされた配線部２ｂ（絶縁被覆２ｃ）に側方（この実施の形態では上方）から臨む位置に配設されている。
【００２７】
上記構成において、キャビティ１３内に被封止部材１を配置して溶融した樹脂３を注入するに際し、図２、図３に示すように、樹脂３を注入する前に、予め、被封止部材１を筒状治具１５により周方向から保持して所定位置に固定する。例えば、上金型１１を下金型１２から上方に離反させた状態で、下金型１２上のキャビティ１３に対応する箇所に、電線２、被封止部材１、案内部材１６および筒状治具１５を載せ、筒状治具１５は、被封止部材１と、この被封止部材１に接続された電線２の先端部を囲む位置までキャビティ１３内に突出させて、被封止部材１などを保持する。そして、この状態で、上金型１１を下降させるなどして下金型１２と合わせる。
【００２８】
次に、図４に示すように、ゲート１４を通してキャビティ１３へ溶融した樹脂３を注入開始する。この際、被封止部材１は筒状治具１５により周方向から保持して所定位置に固定されているので、樹脂３がキャビティ１３内に流れ込んでも、ゲート１４と反対側に流されてしまうような不具合は発生しない。特に、筒状治具１５により被封止部材１を周方向の全周にわたって位置規制した状態で保持しているので、被封止部材１の位置決めを極めて良好に行える。すなわち、被封止部材１を保持する方法として、保持用ピンなどを設けて複数の点で被封止部材１を保持することが考えられるが、本発明によれば、筒状治具１５により被封止部材１を周方向の全周にわたって、また点ではなくて面で、位置規制するため、保持用ピンなどで保持する場合よりも被封止部材１の位置決めを極めて良好に行える。
【００２９】
この後、図５、図６に示すように、キャビティ１３へ溶融した樹脂３が満たされるにつれて、筒状治具１５をキャビティ１３内からキャビティ１３外に後退（排出）させる。この際、例えば、樹脂３のキャビティ１３への注入時に樹脂３が流入して筒状治具１５を押す圧力を利用して、筒状治具１５をキャビティ１３外に後退させる。
【００３０】
これにより、中心（軸心位置）に被封止部材１が配設された封止成形体４を良好に製造することができ、例えば被封止部材１が温度センサとして用いられるサーミスタである場合には、被封止部材１の周囲の樹脂３の厚みが極めて均一となるので、温度センサの検出感度や応答精度が極めて良好に保持されて高い信頼性のものを得ることができる。したがって、このような温度センサ４を備えた電気部品または電子部品は高い信頼性を有することとなる。
【００３１】
また、樹脂３のキャビティ１３への注入時に樹脂３が流入して筒状治具１５を押す圧力を利用して、筒状治具１５をキャビティ１３内からキャビティ１３外に排出（後退）させることにより、筒状治具１５を外部から移動させる駆動機構などを別途に設けなくても済むので、封止成形体４の製造コストを安価に済ますことが可能となる。
【００３２】
しかしながら、これに限るものではなく、筒状治具１５を外部から移動させるシリンダ装置などを設けて、キャビティ１３に溶融した樹脂３が満たされつつある際に、筒状治具１５をキャビティ１３外に排出させる力を、例えば機械的に移動させる外部シリンダや外部モータなどの駆動機構により外部から与えて、筒状治具１５をキャビティ１３外に排出させてもよい。これにより、キャビティ１３へ樹脂３が流入した際の筒状治具１５への押圧力だけでは筒状治具１５をキャビティ１３外に排出させることが困難な場合でも、外部からの力により筒状治具１５をキャビティ１３外に良好に排出させることができて、信頼性を向上させることができる。なお、筒状治具１５を排出させるタイミングは、樹脂３を注入するシリンダ装置の移動量など、樹脂３の注入量に応じて調整したり、キャビティ１３内の圧力を検知する検知手段を設けて、前記圧力に応じて調整したりするとよいがこれに限るものではない。
【００３３】
また、樹脂３の注入場所であるキャビティ１３に対する被封止部材１および筒状治具１５の位置を調整することで、被封止部材１を温度センサ４（樹脂３）の中心以外の所定の位置（例えば、上端から所定距離離れた場所や、他の部品から所定距離離れた場所など）に配置する場合にも良好に適用できる。さらに、筒状治具１５も円筒形状に限るものではなく、被封止部材１の形状に合わせて角筒形状やその他の筒形状のものを用いることもできる。
【００３４】
なお、本発明に使用される温度センサは前述の詳細な説明に例示した温度センサに替えて、先行技術文献の欄に開示した特許文献２（特開平８−６９９０４号公報）及び／又は特許文献３（特開２０１１−２２２７８２号公報）に開示されるサーミスタ素子を採用することが出来る。
【符号の説明】
【００３５】
１      サーミスタ（被封止部材）
１ａ    サーミスタ素子
１ｂ    接続端子（導電体部）
２      電線
２ａ    被覆部
２ｂ    配線部
２ｃ    絶縁被覆
２ｄ    導線部（導体）
３      樹脂
４      温度センサ
１１    上金型
１２    下金型
１３    キャビティ（樹脂注入空間部）
１４    ゲート
１５    筒状治具（スリーブ状治具）
１６    案内部材
【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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【図９】
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【図１０】
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