CN108063034B

CN108063034B - 温度传感器装置

Info

Publication number: CN108063034B
Application number: CN201711084330.3A
Authority: CN
Inventors: 若林裕; 今野勇喜
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2016-11-08
Filing date: 2017-11-07
Publication date: 2020-12-18
Anticipated expiration: 2037-11-07
Also published as: CN108063034A; JP2018077095A; JP6855758B2

Abstract

本发明提供一种相对于要检测温度的物体可容易地安装，而且热敏元件不易剥落的温度传感器装置。温度传感器装置(2)具有：热敏元件(4)、安装热敏元件(4)的安装金属件(10)、充填于安装金属件(10)和热敏元件(4)之间的间隙的粘接用树脂(30)。安装金属件(10)具有从金属件(10)的侧壁(14)的内表面(14d)朝向粘接用树脂(30)突出的内侧凸部(20)。

Description

温度传感器装置

技术领域

本发明涉及相对于要检测温度的物体可容易地安装且热敏元件不易剥落的温度传感器装置。

背景技术

作为相对于要检测温度的物体可容易地安装的温度传感器装置，例如已知有下述专利文献1所示的温度传感器装置。在该温度传感器装置中，将金属板使用绝缘性树脂安装于热敏元件上，并将该金属板安装于温度测定对象物上。

但是，在现有的温度传感器装置中，存在热敏元件容易与绝缘性树脂一同从作为元件安装部的金属板剥落的技术问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-274567号公报

发明内容

发明想要解决的技术问题

本发明是鉴于这种实际情况而完成的，其目的在于，提供一种相对于要检测温度的物体可容易地安装，而且热敏元件不易剥落的温度传感器装置。

用于解决技术问题的手段

为了实现上述目的，本发明所涉及的温度传感器装置具有：热敏元件、安装所述热敏元件的元件安装部、以及充填于所述元件安装部和所述热敏元件之间的间隙的粘接用树脂，其中，所述元件安装部具有从该元件安装部的内表面朝向所述粘接用树脂突出的内侧凸部。

在本发明的温度传感器装置中，可以将元件安装部利用螺丝、螺栓或夹具等紧固件等容易地安装于温度测定对象物上。另外，因为元件安装部具有从该元件安装部的内表面朝向粘接用树脂突出的内侧凸部，所以该内侧凸部成为粘接用树脂的固定器，粘接用树脂不会容易地与热敏元件一同从元件安装部剥落。此外，因为在热敏元件的表面形成有由树脂等构成的包覆层，所以热敏元件和粘接用树脂的粘接牢固，在其界面剥落的可能性小。

优选的是，所述内侧凸部从所述元件安装部的内表面的突出高度为所述元件安装部的厚度的4/5以下，更优选为2/5～4/5。通过在这样的范围内形成内侧凸部，从而不沿着内侧凸部形成贯通孔，粘接用树脂不会通过贯通孔漏出到元件安装部的外表面。

优选的是，所述元件安装部由板状部件构成，并且具有底壁和从所述底壁的侧端立起而形成的侧壁，所述内侧凸部形成于所述底壁或侧壁的内表面。

内侧凸部的形成位置没有特别限定，例如通过在接近温度测定对象物的底壁形成内侧凸部，从而在向通过内侧凸部的热敏元件的传热路径的基础上，还可以期待热敏响应性提高。另外，通过按照热敏元件的外形状增加内侧凸部的数量、或研究配置位置，能够进一步减少粘接用树脂容易与热敏元件一同从安装金属件剥落的可能性。

另外，也可以是上述板状部件具有覆盖上述热敏元件的周围的筒状部，在上述筒状部的内表面形成有上述内侧凸部。内侧凸部也可以沿着周向在筒状部的内表面配置多个。

优选的是，上述内侧凸部与上述粘接用树脂接触，但与上述热敏元件不直接接触。优选的是，内侧凸部以不损伤热敏元件的方式配置。只要内侧凸部不损伤热敏元件，则内侧凸部也可以与热敏元件接触。

优选的是，上述内侧凸部具有朝向上述热敏元件的导线延伸的方向倾斜的缓倾斜面、和朝向与上述热敏元件的导线延伸的方向相反的方向倾斜的急倾斜面，上述急倾斜面的倾斜角度比上述缓倾斜面的倾斜角度大。

通过这样构成，特别是即使向拉伸导线的方向对热敏元件作用外力，急倾斜面也会在与粘接用树脂之间如楔子那样起作用，并且粘接用树脂更难以从元件安装部剥落。

优选的是，与上述内侧凸部相对应，在上述元件安装部的外表面形成有外侧凹部。这种结构的内侧凸部通过从元件安装部的外侧按压外表面进行加工而能够容易地成形。另外，优选的是，外侧凹部未贯通到上述元件安装部的内侧。通过这样地构成，没有粘接用树脂会通过贯通孔漏出到元件安装部的外表面的可能性。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的温度传感器装置的立体图。

图2是省略粘接用树脂而透明地图示包覆层的情况下的图1所示的温度传感器装置的立体图。

图3是沿着图1所示的温度传感器装置的III-III线的局部截面立体图；

图4是沿着图1所示的温度传感器装置的III-III线的横截面图。

图5是沿着图1所示的温度传感器装置的V-V线的局部截面立体图。

图6是本发明其它实施方式所涉及的温度传感器装置的与图4对应的横截面图；

图7是本发明其它实施方式所涉及的温度传感器装置的立体图。

符号说明

2，2a，2B…温度传感器

4…热敏元件

6…元件主体

7…包覆层

8…导线

8a…芯线

8b…绝缘覆膜

8c…连结部

10，10a…安装金属件(元件安装部)

12…底壁

12d…内表面

14…侧壁

14a…上方开口部

14b…前方开口部

14c…后方开口部

14d…内表面

14e…外表面

15…上壁

15d…内表面

16…突出部

17…筒状部

18…贯通孔

20…内侧凸部

22…外侧凹部

24…急倾斜面

26…缓倾斜面

30…粘接用树脂

具体实施方式

以下，基于附图所示的实施方式说明本发明。

第一实施方式

如图1及图2所示，本发明的一个实施方式的温度传感器装置2具有热敏元件4。热敏元件4具有元件主体6、和包覆元件主体6的外周的包覆层7。

作为元件主体6，只要能够检测温度，就没有特别限定，例如可以使用NTC(负温度系数，Negative Temperature Coefficient)热敏电阻元件、PTC(正温度系数，PositiveTemperature Coefficient)热敏电阻元件等。包覆层7可以由绝缘性的树脂或玻璃等构成。作为构成包覆层7的树脂，没有特别限定，例如可以使用环氧树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、ABS树脂、PPS树脂、PBT树脂等。另外，作为构成包覆层7的玻璃，没有特别限定。

如图2所示，在元件主体6上分别连接有一对导线8的芯线8a，可通过导线8的芯线8a将由元件主体6检测到的温度信号发送到测定装置或控制装置等其它装置。导线8的前端与元件主体6及芯线8a的前端一同由包覆层7包覆，导线8的后端侧从包覆层7向X轴方向突出。

作为导线8，没有特别限定，例如可以使用PVC电线、聚乙烯电线、硅电线、氟电线等。如图4所示，一对导线8的芯线8a相互之间由绝缘覆膜8b分别覆盖而被绝缘。各导线8的绝缘覆膜8b可以如图示那样通过连结部8c沿着长度方向连结，也可以相互分离而构成。芯线8a例如由铜线等导电性材料构成。

如图2所示，由通过包覆层7覆盖的元件主体6构成的热敏元件4被安装在由板状部件构成的作为元件安装部的安装金属件10上。安装金属件10具有热敏元件4位于Z轴方向的上部的底壁12、从底壁12的Y轴方向的两端向Z轴方向的上部一体地立起的侧壁14、与底壁12大致齐平地向底壁12的X轴方向的前方突出的突出部16。

平板状的突出部16与底壁12及侧壁14一体地形成。突出部16具有与X-Y轴平面平行的平面，在大致中央部具有沿Z轴方向贯通的贯通孔18。在贯通孔18内穿通例如螺栓或螺丝，用于在测温对象物自身或位于测温对象物附近的安装用突起或安装用平面上固定突出部16。此外，附图中，X轴、Y轴和Z轴相互大致垂直，在本实施方式中，X轴与导线8的延伸方向一致，但没有特别限定。

本实施方式中，一对侧壁14从底壁12以比大致直角小的角度向Z轴方向的上部分别立起，如图4所示，侧壁14的Z轴方向的上端部的Y轴方向的开口宽度W1构成为比底壁12的Y轴方向的宽度W2窄。另外，在本实施方式中，开口宽度W1优选比热敏元件4上的包覆层7的Y轴方向的最大宽度W3大。这是为了在充填粘接用树脂30之前，容易从侧壁14的Z轴方向的上方开口部14a安装热敏元件4。

此外，在将热敏元件4从图1所示的一对侧壁14间的X轴方向的前方开口部14b或后方开口部14c安装于由底壁12和一对侧壁14包围3方的空间的情况下，图4所示的开口宽度W1也可以比最大宽度W3小。但是，优选侧壁14的Z轴方向的高度H1比热敏元件4(包覆层7)的Z轴方向高度H2的1/2大，且优选各侧壁14的内表面14d的大部分不与热敏元件4(包覆层7)的外周面接触而具有间隙。在这些间隙充填粘接用树脂30。

在本实施方式中，H1/H2优选为0.6～0.8。通过将该比率设置为上述范围内，能够充填充分量的粘接用树脂30，并且能够使温度传感器装置2的Z轴方向高度紧凑。

作为粘接用树脂30，没有特别限定，但例如可以由环氧树脂、聚氨酯树脂、硅树脂构成。在包覆层7由树脂构成的情况下，与构成包覆层7的树脂相比，粘接用树脂30优选为粘接特性、热传导特性优异的树脂。在粘接用树脂30中也可以混入填料等。

粘接用树脂30以填埋作为元件安装部的安装金属件10和热敏元件4的间隙的方式充填，也可以从图1所示的开口部14a、14b及14c稍微突出地形成。热敏元件4通过存在于由安装金属件10的底壁12及一对侧壁14包围3方而成的空间的内部的粘接用树脂30安装于安装金属件10。此外，覆盖位于热敏元件4的X轴方向的后方的导线8的前端部的包覆层7也可以从位于由安装金属件10的底壁12及一对侧壁14包围3方而成的空间的内部的粘接用树脂30向X轴方向的后侧突出。

如图4所示，在本实施方式中，在各侧壁14的内表面14d或底壁12的内表面12d，在与热敏元件4(包覆层7)的外周面的间隙成为最大的位置或其附近形成有内侧凸部20。图4中，仅在各侧壁14的内表面14d形成有内侧凸部20，不过也可以在底壁12的内表面12d，在与热敏元件4(包覆层7)的外周面的间隙成为最大的位置的附近一体地成形有内侧凸部20。

如图5所示，与各内侧凸部20相对应，在侧壁14的外表面14e形成有外侧凹部22。各内侧凸部20具有朝向X轴方向的前方(突出部16的方向)倾斜的急倾斜面24、与其相邻并朝向X轴方向的后方(图1所示的导线8延伸的方向)倾斜的缓倾斜面26。急倾斜面24相对于内表面14d的倾斜角度比缓倾斜面26的倾斜角度大。

内侧凸部20从内表面14d的突出高度为侧壁14的厚度t的4/5以下，更优选为2/5～4/5。通过在这样的范围内形成内侧凸部20，从而不沿着内侧凸部20而在内表面14d和外表面14e之间形成贯通孔，粘接用树脂30不会通过贯通孔漏出到外表面14e。

另外，本实施方式所示的结构的内侧凸部20可以通过从侧壁14的外侧利用加压加工件等按压加工外表面14e从而容易地成形。另外，与内侧凸部20同时形成的外侧凹部22可以不贯通侧壁14的内表面14d而形成。

安装金属件10可以将由例如铜、黄铜等铜合金、铁、铝、SUS等不锈钢等金属或其它导电性材料构成的板材进行加压加工以及折弯加工而形成。在由安装金属件10的底壁12及一对侧壁14包围三方而成的空间内配置了热敏元件4之后，在热敏元件4的外周面和底壁12的内表面12d及侧壁14的内表面14d的间隙充填粘接用树脂并使其固化。或者，也可以在涂布了粘接用树脂之后，安装热敏元件4并使树脂固化。这样能够制造图1所示的温度传感器装置2。

在本实施方式的温度传感器装置2中，通过使用突出部16从而可以相对于要检测温度的物体(测温对象物)或其附近的安装部容易地安装。例如，可以在突出部16设置作为螺栓孔的贯通孔18，并可以利用螺栓、螺丝或夹具等在测温对象物自身或其附近的安装用突起或安装用平面上容易装拆自如地安装温度传感器装置2。

另外，在本实施方式中，作为元件安装部的安装金属件10具有朝向粘接用树脂30突出的内侧凸部20，因此，其内侧凸部20成为粘接用树脂30的固定器，粘接用树脂30与热敏元件4一同不会容易地从安装金属件10剥落。此外，因为在热敏元件4的表面形成有由树脂等构成的包覆层7，所以热敏元件4与粘接用树脂30的粘接牢固，在其界面剥落的可能性小。

特别地，在本实施方式中，如图3所示，内侧凸部20的急倾斜面24朝向与导线8延伸的方向相反的一侧。因此，特别是即使以导线8向X轴的后方向拉伸的方式对热敏元件4(参照图2)作用外力，急倾斜面24也会在与粘接用树脂30之间如楔子那样起作用，并且粘接用树脂30更难以从安装金属件10剥落。

特别地，在本实施方式中，在各侧壁14的内表面14d，因为在与热敏元件4(包覆层7)的外周面的间隙成为最大的位置或其附近形成有内侧凸部20，所以容易形成足够大的内侧凸部20，在这一点上，粘接用树脂30也更加难从安装金属件10剥落。

另外，在本实施方式中，内侧凸部20与粘接用树脂30接触，但与热敏元件4未直接接触。在本实施方式中，内侧凸部20以不损伤热敏元件4的方式配置。此外，只要内侧凸部20不损伤热敏元件4，则内侧凸部20也可以与热敏元件4接触。

第二实施方式

如图6所示，本实施方式的温度传感器装置2a仅安装金属件10a的结构与第一实施方式不同，除以下所示的结构和作用效果以外，与第一实施方式的温度传感器装置2相同，并且在共同的部分标注共同的符号，并省略共同的部分的图示和说明。

如图6所示，在本实施方式中，安装金属件10a具有以覆盖热敏元件4的周围四方的方式将一对侧壁14的上端部由上壁15一体地连结而成的筒状部17。在筒状部17的内表面形成有内侧凸部20。在本实施方式中，内侧凸部不仅在侧壁14的内表面14d，而且在底壁12的内表面12d和上壁15的内表面15d上沿着周方向在筒状部17的内表面上也配置有多个。

在本实施方式中，例如通过在接近温度测定对象物的底壁12上形成内侧凸部20，由此，在向通过内侧凸部20的热敏元件4(其包覆层7)的传热路径的基础上，还可以期待热敏响应性提高。另外，通过按照热敏元件4的外形状增加内侧凸部20的数量、或研究配置位置，从而能够进一步减少粘接用树脂30与热敏元件4一同容易从安装金属件10a剥落的可能性。

第三实施方式

如图7所示，本实施方式的温度传感器装置2b仅热敏元件4及导线8相对于安装金属件10的倾斜角度θ与第一实施方式不同，除以下所示的结构和作用效果以外，与第一实施方式或第二实施方式相同，对于共同的部分标注共同的符号，省略共同的部分的图示和说明。

如图7所示，在本实施方式中，热敏元件4及导线8相对于安装金属件10的底板12的平面以倾斜角度θ例如为0～30度左右而倾斜。在该状态下，将热敏元件4的前端部通过存在于由安装金属件10的底壁12及一对侧壁14包围3方而成的空间的内部的粘接用树脂30而安装于安装金属件10上。在本实施方式中，也能够实现与第一实施方式或第二实施方式相同的作用效果。

此外，本发明不限于上述的实施方式，可以在本发明的范围内任意改变。

例如，在突出部16未必需要形成贯通孔18。例如，通过将突出部16插入到测温对象物或其附近的安装部所具备的插入槽中，从而也可以容易地在测温对象物或其附近的安装部装卸自如地安装温度传感器装置。或者，通过将突出部16粘接于测温对象物或其附近的安装部，也可以在测温对象物或其附近的安装部安装温度传感器装置2。

另外，在图6所示的实施方式中，筒部17的横截面形状为梯形筒形状，但没有特别限定，也可以是三角筒、四棱筒、或其它多棱筒形状、圆筒或椭圆筒形状、或其它异形筒形状。

Claims

1.一种温度传感器装置，其特征在于，

具有：

具有元件主体和包覆所述元件主体的外周的包覆层的热敏元件；

安装所述热敏元件的元件安装部；以及

充填于所述元件安装部和所述热敏元件之间的间隙的粘接用树脂，

所述元件安装部具有从该元件安装部的内表面朝向所述粘接用树脂突出的内侧凸部，

所述粘接用树脂不漏出到所述元件安装部的外表面，

在所述元件安装部的内表面，在与所述热敏元件的外周面的间隙成为最大的位置或其附近形成有所述内侧凸部，

所述元件安装部由板状部件构成，

具有底壁、和从所述底壁的侧端立起而形成的侧壁，

所述侧壁的高度H1相对于包含所述包覆层的所述热敏元件的高度H2的比率H1/H2为0.6～0.8，所述内侧凸部形成于所述底壁或所述侧壁的内表面。

2.根据权利要求1所述的温度传感器装置，其特征在于，

所述内侧凸部的从所述元件安装部的内表面的突出高度为所述元件安装部的厚度的4/5以下。

3.根据权利要求1或2所述的温度传感器装置，其特征在于，

所述内侧凸部与所述粘接用树脂接触，但与所述热敏元件不直接接触。

4.根据权利要求1或2所述的温度传感器装置，其特征在于，

所述内侧凸部具有朝向所述热敏元件的导线延伸的方向倾斜的缓倾斜面、和朝向与所述热敏元件的导线延伸的方向相反的方向倾斜的急倾斜面，所述急倾斜面的倾斜角度比所述缓倾斜面的倾斜角度大。

5.根据权利要求1或2所述的温度传感器装置，其特征在于，

与所述内侧凸部相对应，在所述元件安装部的外表面形成有外侧凹部，外侧凹部未贯通到所述元件安装部的内侧。