CN101661818B

CN101661818B - 热敏电阻

Info

Publication number: CN101661818B
Application number: CN2009101715320A
Authority: CN
Inventors: 加藤敏; 小林宽和; 佐藤和男; 田中常喜; 堀井拓人
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2008-08-28
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2029-08-28
Also published as: JP2010056320A; DE102009033718A1; US20100052842A1; JP5262448B2; US7969278B2; CN101661818A

Abstract

热敏电阻具备：热敏电阻素体；第1和第2电极，配置在热敏电阻素体上；第1导线，其端部与第1电极连接；第2导线，其端部与第2电极连接；密封部，至少密封热敏电阻素体、第1和第2电极、以及第1和第2导线的端部，且由玻璃构成；绝缘部，由具有电绝缘性的材料构成，且覆盖第1和第2导线的从密封部露出的部分。第1和第2导线相互具有间隔地配置，并且分别包括从端部延伸且相互间隔为第1间隔的第1部分、相互间隔为比第1间隔大的第2间隔的第2部分、以及在第1部分和第2部分之间相互间隔从第1间隔向第2间隔变化的第3部分。绝缘部一体地覆盖第1和第2导线的第1部分，并且在第1和第2导线的每一根上覆盖第1和第2导线的第2和第3部分。

Description

热敏电阻

技术领域

本发明涉及热敏电阻。

背景技术

已知热敏电阻，具备：热敏电阻素体、配置在热敏电阻素体上的一对电极、端部分别连接有一对电极的一对导线(例如，日本特开平11-83641号公报)。在日本特开平11-83641号公报中所述的热敏电阻中，由玻璃密封包括热敏电阻素体、一对电极、和一对导线中的端部的一部分。

发明内容

然而，日本特开平11-83641号公报中所述的热敏电阻，具有如下问题。即，如果对导线的露出的端部施加外力，使得导线间的间隔扩大，那么在各导线中的从玻璃露出的区域的根部和玻璃上作用应力，在玻璃上可能出现裂缝。另外，由于一对导线间没有电绝缘，因此，一对导线相互接触而可能出现短路。在一对导线变长的情况下，短路的发生会更加显著。

本发明旨在提供一种热敏电阻，在对导线的露出的端部施加外力，使得导线间的间隔扩大的情况下，可以防止在玻璃上出现裂缝，并且可以防止一对导线发生短路。

本发明是热敏电阻，其具备：热敏电阻素体；第1和第2电极，配置在热敏电阻素体上；第1导线，其端部与第1电极连接；第2导线，其端部与第2电极连接；密封部，至少密封热敏电阻素体、第1和第2电极、以及第1和第2导线的端部，且由玻璃构成；绝缘部，由具有电绝缘性的材料构成，且覆盖第1和第2导线的从密封部露出的部分。第1和第2导线被配置为相互具有间隔，并且分别包括从端部延伸且相互间隔为第1间隔的第1部分、相互间隔为比第1间隔大的第2间隔的第2部分、以及在第1和第2部分之间相互间隔从第1间隔向第2间隔变化的第3部分。绝缘部一体地覆盖第1和第2导线的第1部分，并且在第1和第2导线的每一根上覆盖第1和第2导线的第2和第3部分。

在本发明中，绝缘部一体地覆盖第1和第2导线的第1部分，并且在第1和第2导线的每一根上覆盖第1和第2导线的第2和第3部分。因此，在对第1和第2导线的露出的端部施加外力，使得相互间的间隔扩大的情况下，在绝缘部中的覆盖第2和第3部分的各个部分上作用应力，该部分以整体地弯曲的方式变形。通过绝缘部中的覆盖第2和第3部分的部分分别以整体地弯曲的方式变形，从而作用的应力分散且被吸收。其结果是，能够抑制在绝缘部中的覆盖第1和第2导线的第1部分的部分上应力的集中，并防止该部分产生裂缝。另外，也能够抑制对于从绝缘部中的覆盖第2和第3部分的部分露出的导线的根部的应力的集中，防止导线的根部和该根部附近的绝缘部发生变形。因此，在由玻璃构成的密封部上没有作用应力，能够防止在密封部上产生裂缝。

在本发明中，因为由具有电绝缘性的材料构成的绝缘部覆盖第1和第2导线直至相互间隔扩大为第2间隔的第2部分，所以第1和第2导线相互不会直接接触，能够防止第1和第2导线短路。

优选，在绝缘部的表面上配置多个凸部。

但是，存在：热敏电阻以绝缘部的至少一部分和密封部被密封在盒子内的状态而被使用。通过在将热敏电阻配置在盒子内的状态下，在该盒子内填充树脂，来进行热敏电阻(密封部和绝缘部)向盒子内的密封。在此情况下，由绝缘部和盒子的内壁而会形成没有填充有树脂的空间，可能无法密封热敏电阻。然而，通过在绝缘部的表面上配置多个凸部，使盒子的内壁和绝缘部之间形成间隙，因此，在盒子内填充树脂且不会形成空间。其结果是，能够可靠地密封热敏电阻。

优选，绝缘部和多个凸部由树脂构成。在此情况下，容易提高绝缘部和凸部的加工性能，使绝缘部和凸部成形为希望的形状。

本发明通过以下给出的详细说明和参照附图将会变得更加清楚，但是，这些说明和附图仅仅是为了说明本发明而举出的例子，不能被认为是对本发明的限定。

以下给出的详细说明将会更加清楚地表述本发明的应用范围。但是，这些详细说明和特殊实例、以及优选实施方案，只是为了举例说明而举出的，本领域的技术人员显然能够理解本发明的各种变化和修改都在本发明的宗旨和范围内。

附图说明

图1是表示本实施方式所涉及的热敏电阻的立体图。

图2是表示本实施方式所涉及的热敏电阻的俯视图。

图3是表示本实施方式所涉及的热敏电阻的侧视图。

图4是表示本实施方式所涉及的热敏电阻的截面构成的图。

图5是表示本实施方式所涉及的热敏电阻的一个使用方式的图。

图6是表示本实施方式所涉及的热敏电阻的一个使用方式的图。

图7是表示本实施方式所涉及的热敏电阻的变形例的俯视图。

图8是表示本实施方式所涉及的热敏电阻的变形例的侧视图。

图9是表示本实施方式所涉及的热敏电阻的进一步的变形例的俯视图。

图10是表示本实施方式所涉及的热敏电阻的进一步的变形例的侧视图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的最佳实施方式进行详细说明。在此，在说明中，相同符号表示相同部件或者具有相同功能的部件，省略重复的说明。

参照图1～图3，对本实施方式所涉及的热敏电阻的构成进行说明。图1是表示本实施方式所涉及的热敏电阻的立体图。图2是表示本实施方式所涉及的热敏电阻的俯视图。图3是表示本实施方式所涉及的热敏电阻的侧视图。图4是表示本实施方式所涉及的热敏电阻的截面构成的图。

如图1～4所示，热敏电阻1具备热敏电阻元件3、第1导线11、第2导线13、密封部15、和绝缘部20。

热敏电阻元件3具有例如温度升高时电阻变低的特性，即所谓的“NTC(Negative Temperature Coefficient)热敏电阻元件”。热敏电阻元件3具有热敏电阻素体5、第1电极7、和第2电极8。

热敏电阻素体5是金属氧化物(例如，Mn、Co、Ni、Fe、Al等的氧化物)的烧结体，形成为大致长方体形状。第1电极7和第2电极8配置在热敏电阻素体5的两端面上，与热敏电阻素体5电连接。第1和第2电极7，8由金属(例如，Au、Ag、Pd或Ag-Pd合金等)构成。

第1导线11和第2导线13相互具有间隔地配置。第1和第2导线11，13由导电材料(例如，Ni、Cu、Co、Fe)构成。第1导线11的一端部11a和第2导线13的一端部13a被接合电极9覆盖。第1导线11的一端部11a经由接合电极9而电连接于第1电极7。第2导线13的一端部13a经由接合电极9而电连接于第2电极8。接合电极9由金属(例如，Au、Ag、Pd或Ag-Pd合金等)构成。

第1导线11包括从一端部11a延伸的第1部分11b、第2部分11c、和第3部分11d。第2导线13包括从一端部13a延伸的第1部分13b、第2部分13c、和第3部分13d。第1部分11b和第1部分13b为：相互间隔被设定为第1间隔，且大致平行。第2部分11c和第2部分13c为：相互间隔被设定为比第1间隔大的第2间隔，且大致平行。第3部分11d和第3部分13d为：在第1部分11b，13b和第2部分11c，13c之间，相互间隔被设定为从第1间隔向第2间隔逐渐变化。在本实施方式中，第1间隔设定为0.6mm左右，第2间隔设定为4mm左右。

密封部15由玻璃构成，是以第1和第2导线11，13延伸的方向为长轴方向的椭圆球形状。密封部15气密地密封热敏电阻素体5、第1和第2电极7，8、以及第1和第2导线11，13的一端部11a，13a。构成密封部15的玻璃是例如玻璃化转变温度为400～700℃左右的玻璃。

绝缘部20由具有电绝缘性的材料(例如，环氧系树脂、聚氨酯系树脂、硅系树脂、或丙烯酸系树脂，或者将它们复合的树脂材料等)构成。绝缘部20覆盖第1和第2导线11，13中的从密封部15露出的部分。具体而言，绝缘部20一体地覆盖第1和第2导线11，13的第1部分11b，13b，并且在第1和第2导线11，13的每一根上覆盖第1和第2导线11，13的第2和第3部分11c，11d，13c，13d。于是，绝缘部20呈现这样的形状：覆盖第1和第2导线11，13的第2和第3部分11c，11d，13c，13d的部分从覆盖第1和第2导线11，13的第1部分11b，13b的部分分成两支。

绝缘部20与密封部15接触。第1和第2导线11，13的另一端部11e，13e从绝缘部20露出。

绝缘部20，被垂直于各导线11，13的平面所切断的时候的截面呈矩形形状。即，绝缘部20具有在包含第1和第2导线11，13的平面上大致平行的第1和第2面20a，20b、以及以连结第1和第2面20a，20b的方式延伸的第3～第5面20c～20e来作为其外表面。

在绝缘部20中的覆盖第1和第2导线11，13的第1部分11b，13b的部分的表面上，配置有多个凸部23。具体而言，在覆盖第1和第2导线11，13的第1部分11b，13b的部分的第1～第4面20a～20d上，配置有凸部23。在各面20a～20d上都设置有多个(本实施方式中为2个)凸部23。各凸部23由具有电绝缘性的材料(例如，环氧系树脂、聚氨酯系树脂、硅系树脂、或丙烯酸系树脂，或者将它们复合的树脂材料等)构成，与绝缘部20形成为一体。

在本实施方式中，配置在第1面20a上的凸部23在第1和第2导线11，13延伸的方向上，配置在与配置在第2面20b上的凸部23同样的位置上。配置在第3面20c上的凸部23在第1和第2导线11，13延伸的方向上，配置在与配置在第4面20d上的凸部23同样的位置上。配置在第1和第2面20a，20b上的凸部23在第1和第2导线11，13延伸的方向上，配置在与配置在第3和第4面20c，20d上的凸部23不同的位置上。

接着，对本实施方式所涉及的热敏电阻1的制造方法进行说明。

首先，用球磨机等湿式混合热敏电阻素体5的原料粉末，调制按希望的组成比率混合的原料混合物。在使该原料混合物干燥之后，在800～1200℃左右进行预烧成，得到预烧成物。再次用球磨机等湿式粉碎所得到的预烧成物。然后，向该粉碎物中加入粘结剂(例如，聚乙烯醇(PVA)等)，形成颗粒后，加压成形。接着，在对成形体进行去除粘合剂处理和主烧成之后，放置冷却，按规定的尺寸切断而得到热敏电阻素体5。

其次，在得到的热敏电阻素体5的两端面上，例如用转印法涂布以Au作为主要成分的导电性膏体，烧附而形成第1和第2电极7，8。然后，在用导电性膏体覆盖第1和第2导线11，13的一端部11a，13a之后，使其与对应的电极7，8接触。此后，进行导电性膏体的去除粘合剂处理。导电性膏体例如包含Au和粘合剂(例如，聚乙烯醇(PVA)等)。

其次，将热敏电阻素体5、第1和第2电极7，8、第1和第2导线11，13的一端部11a，13a插入到玻璃管中，通过加热玻璃管而进行气密封。在本实施方式中，例如在大气中进行气密封。气密封也可以在N2、Ar、He等惰性气体氛围中进行。通过加热而熔融的玻璃管形成密封部15，该密封部15为：将导线11，13延伸的方向作为长轴方向的椭圆球形状。通过该加热，在第1和第2导线11，13的一端部11a，13a上形成由导电性膏体中所含的Au构成的接合电极9，并且各电极7，8和接合电极9结合。

其次，形成绝缘部20。绝缘部20的成形例如可以采用射出成形法。在射出成形法中，准备具有与绝缘部20和凸部23对应的模腔的模具，以密封部15以及第1和第2导线11，13的另一端部从模具露出的方式，将第1和第2导线11，13的第1～第3部分11b，11c，11d，13b，13c，13d配置在模具的模腔内。然后，在模腔内填充树脂，并将填充的树脂固化。于是，形成绝缘部20和凸部23。根据以上所述，得到热敏电阻1。

如上所述，在本实施方式中，绝缘部20一体地覆盖第1和第2导线11，13的第1部分11b，13b，并且在第1和第2导线11，13的每一根上覆盖第1和第2导线11，13的第2和第3部分11c，11d，13c，13d。因此，在对第1和第2导线11，13的露出的另一端部11e，13e施加外力，使得相互间的间隔扩大的情况下，在绝缘部20中的覆盖第2和第3部分11c，11d，13c，13d的各个部分上作用应力，该部分以整体地弯曲的方式变形。

由于绝缘部20中的覆盖第2和第3部分11c，11d，13c，13d的部分分别以整体地弯曲的方式变形，因此，作用的应力分散且被吸收。其结果是，能够抑制在绝缘部20中的覆盖第1和第2导线11，13的第1部分11b，13b的部分上应力的集中，并防止在该部分产生裂缝。另外，也能够抑制对于从绝缘部中的覆盖第2和第3部分11c，11d，13c，13d的部分露出的导线11，13的根部的应力的集中，并防止导线11，13的根部和该根部附近的绝缘部20(覆盖第2和第3部分11c，11d，13c，13d的部分)发生变形。因此，在密封部15上没有作用应力，能够防止在密封部15上产生裂缝。

在本实施方式中，因为绝缘部20覆盖第1和第2导线11，13直至第2部分11c，13c，因此，避免了第1和第2导线11，13的露出的部分相互直接接触，能够防止第1和第2导线11，13短路。

在本实施方式中，绝缘部20和各凸部23由树脂构成。在此情况下，容易提高绝缘部20和凸部23的加工性能，使绝缘部20和凸部23成形为希望的形状。

如图5和图6所示，热敏电阻1根据使用方式的不同，存在：在将绝缘部20中的至少一部分(在本实施方式中为覆盖第1和第2导线11，13的第1部分11b，13b的部分)和密封部15密封在盒子30内的状态下被使用。在此情况下，绝缘部20中的位于盒子30内的部分和密封部15通过树脂31而密封在盒子30内。图5中，以截面表示盒子30和树脂31，并带有剖面线。

为了通过树脂31将绝缘部20中的覆盖第1和第2导线11，13的第1部分11b，13b的部分和密封部15密封在盒子30内，在将热敏电阻1配置在盒子30内的状态下，在盒子30内填充树脂材料，并使填充的树脂材料固化。在此情况下，根据盒子30内的热敏电阻1的位置，由绝缘部20和盒子30的内壁而会形成没有填充有树脂材料的空间，可能无法将热敏电阻1(密封部15)密封。如果热敏电阻1(密封部15)没有可靠地密封，那么无法向热敏电阻元件3传导适当的热量。另外，由于水分等向上述空间内的浸入，热敏电阻1的绝缘性也可能降低。

然而，在本实施方式中，因为在绝缘部20中的覆盖第1和第2导线11，13的第1部分11b，13b的部分的表面上配置有凸部23，因此，通过在盒子30的内壁和绝缘部20之间形成间隙，从而能够在盒子30内整体地填充树脂材料，并能够防止形成不存在有树脂31的空间。其结果是，能够可靠地密封热敏电阻1。

以上，对本发明的最佳实施方式进行了说明，但是，本发明并不局限于上述实施方式，在不超出其要旨的范围内可以进行各种变更。

配置在绝缘部20的表面上的凸部23的位置和个数并不限于上述实施方式中的位置。如图7和图8所示，凸部23也可以配置在绝缘部20的第1～第4面20a～20d中同样的位置上。如图9和图10所示，位于第3和第4面20c，20d的凸部23在第1和第2导线11，13延伸的方向上，也可以配置在全部不同的位置上。

各凸部23不须与绝缘部20一体地形成，绝缘部20和各凸部23可以单独地分别形成。

从本发明的详细说明可知，本发明可作多种方式的变化。这些变化不能被视为超出了本发明的宗旨和范围，并且，这些对于本领域的技术人员来说是很显然的修改都被包含在本发明权利要求的范围内。

Claims

1.一种热敏电阻，其特征在于，具备：

热敏电阻素体；

第1和第2电极，其配置在所述热敏电阻素体上；

第1导线，其端部与所述第1电极连接；

第2导线，其端部与所述第2电极连接；

密封部，至少密封所述热敏电阻素体、所述第1和第2电极、所述第1和第2导线的所述端部，且由玻璃构成；以及

绝缘部，由具有电绝缘性的树脂材料构成，且覆盖所述第1和第2导线的从所述密封部露出的部分，

所述第1和第2导线被配置为相互具有间隔，并且分别包括从所述端部延伸且相互间隔为第1间隔的第1部分、相互间隔为比所述第1间隔大的第2间隔的第2部分、以及在所述第1和第2部分之间相互间隔从所述第1间隔向所述第2间隔变化的第3部分，

所述绝缘部一体地覆盖所述第1和第2导线的所述第1部分，并且在所述第1和第2导线的每一根上覆盖所述第1和第2导线的所述第2和第3部分。

2.根据权利要求1所述的热敏电阻，其特征在于，

在所述绝缘部的表面上配置有多个凸部。

3.根据权利要求2所述的热敏电阻，其特征在于，

所述多个凸部由树脂构成。