CN111615622A - 温度传感器、温度传感器元件及温度传感器的制造方法 - Google Patents

温度传感器、温度传感器元件及温度传感器的制造方法 Download PDF

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CN111615622A CN201980006790.5A CN201980006790A CN111615622A CN 111615622 A CN111615622 A CN 111615622A CN 201980006790 A CN201980006790 A CN 201980006790A CN 111615622 A CN111615622 A CN 111615622A
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Abstract

温度传感器(1)具备:具有感热体(11)和与感热体(11)电连接的一对电线的传感器元件(10);收容传感器元件(10)的保护管(30);以及在保护管(30)的内部介于保护管(30)与传感器元件之间的填充体(40)。一对电线具备与感热体连接的一对第1电线(15、15)和与一对第1电线(15、15)分别连接的一对第2电线(17、17)。一对第2电线(17、17)在与一对第1电线(15、15)连接的前侧,绝缘包覆相互分离。

Description

温度传感器、温度传感器元件及温度传感器的制造方法
技术领域
本发明涉及在保护管的内部收容温度传感器的要件、且保护管与该要件之间被由树脂材料构成的填充体填埋的温度传感器。
背景技术
以往,已知有如下温度传感器,在一端闭塞且另一端开口的保护管的内部收容具备感热体的传感器元件,在保护管的内部设置由树脂材料构成的填充体来保持传感器元件。
为了将周围的温度迅速地传递至感热体,该温度传感器由导热性比填充体优异的金属材料构成保护管。另外,保护管的内部的填充体通过包围传感器元件而保护传感器元件免受周围的气氛的影响。保护管也起到保护传感器元件免受周围的气氛的影响的作用。
在水分多的湿润气氛中使用的温度传感器即使是微小的间隙,水分也会浸入内部。如果该水分到达与感热体连接的一对电线间,则招致电短路。
因此,专利文献1提出了即使在湿润气氛中使用也能够抑制短路的温度传感器。专利文献1的温度传感器具备从感热体覆盖到一对电线的规定位置的由第1电绝缘体构成的第1包覆层和覆盖第1包覆层的由第2电绝缘体构成的第2包覆层。在专利文献1的温度传感器中,第1包覆层具备将一对电线、具体而言与感热体连接的引出线形成为束而覆盖的区域、以及分别覆盖一对引出线的各个的区域。
专利文献1的温度传感器设置有将一对引出线形成为束而覆盖的区域、以及分别覆盖一对引出线的各个的区域。根据该专利文献1的温度传感器,一对引出线之间的爬电距离(creepage distance)变长,能够抑制一对引出线之间的短路。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第6360273号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于通过进一步延长与专利文献1不同的部位的爬电距离来降低该部位的短路的可能性。
用于解决课题的手段
本发明的温度传感器具备:具有感热体和与感热体电连接的一对电线的传感器元件、收容传感器元件的保护管、以及在保护管的内部介于保护管与传感器元件之间的填充体。
一对电线具备与感热体连接的一对第1电线和与一对第1电线分别连接的一对第2电线。
一对第2电线在与一对第1电线连接的前侧,绝缘包覆相互分离。
本发明中的一对第2电线优选随着远离前侧而其间隔变窄,并在规定位置接触。
本发明中的一对第2电线优选被引出到保护管的外部,并在被引出的前方的规定位置处接触。
在本发明的保护管的内部,优选填充体介于相互分离的一对第2电线之间。
本发明中的填充体优选具备第1包覆层、第2包覆层和第3包覆层。
第1包覆层由第1电绝缘体构成,从感热体覆盖到一对第1电线的规定位置。第2包覆层由第2电绝缘体构成,覆盖第1包覆层。第3包覆层由第3电绝缘体构成,覆盖第2包覆层以及一对第2电线。第2包覆层作为填充体介于相互分离的一对第2电线之间。
本发明中的第1包覆层优选具备将一对第1电线束成束而覆盖的第1区域、和与第1区域一体地连接且分别覆盖一对第1电线各自的第2区域。该第2包覆层作为填充体介于相互分离的一对第1电线之间。
本发明还提供作为适用于温度传感器的单体的传感器元件。该传感器元件具备感热体和与感热体电连接的一对电线。一对电线具备与感热体连接的一对第1电线和与一对第1电线分别连接的一对第2电线。一对第2电线在与一对第1电线连接的前侧,绝缘覆盖相互分离。
本发明提供一种温度传感器的制造方法,该温度传感器具备:具有感热体和与感热体电连接的一对电线的传感器元件、收容传感器元件的感热体的部分的保护管、以及在保护管的内部介于保护管与传感器元件之间的填充体。本发明中的一对电线具备与感热体连接的一对第1电线和与一对第1电线分别连接的一对第2电线。本发明的制造方法具备在一对第2电线与一对第1电线连接的前侧,在绝缘覆盖相互分离的状态下同与感热体连接的一对第1电线连接的步骤(A)。在步骤(A)之后,在维持相互分离的状态的状态下,实施使填充体介于保护管与传感器元件之间的步骤(B)。
本发明中的步骤(B)优选包括以下的步骤(a)、步骤(b)以及步骤步骤(c)。
步骤(a):形成从感热体覆盖至一对第1电线的规定位置的由第1电绝缘体构成的第1包覆层。
步骤(b):形成覆盖第1包覆层且由第2电绝缘体构成的第2包覆层。
步骤(c):在收纳有未固化的树脂材料的保护管的内部,从形成有第2包覆层的一侧插入传感器元件,形成由第3电绝缘体构成的第3包覆层。
在步骤(a)中,在使约束部件介于绝缘包覆相互分离的一对第2电线之间的状态下形成第1包覆层。
在步骤(b)中,避开介于一对第2电线之间的约束构件来形成第2包覆层。
在步骤(c)中,在保持部件被去除、或者约束部件介于一对第2电线之间的状态下,将传感器元件插入保护管的内部,形成第3包覆层。
发明效果
本发明的温度传感器,一对第2电线的绝缘包覆之间在前侧分离,因此能够延长一对第2电线的芯线之间的爬电距离。因此,根据本发明的温度传感器,即使在湿润气氛下使用,也能够抑制一对第2电线的芯线之间的短路。
附图说明
图1表示本发明的一实施方式的温度传感器,其中,(a)是局部纵剖视图,(b)是侧视图,(c)是主视图。
图2是表示本实施方式的第1中间体的局部纵剖视图。
图3表示本实施方式的第2中间体,其中,(a)是局部纵剖视图,(b)是侧视图。
图4表示本实施方式的第3中间体(传感器元件),其中,(a)是局部纵剖视图,(b)是侧视图。
图5表示图1所示的温度传感器的制造步骤的图,其中,(a)表示第1中间体,(b)表示第2中间体,(c)表示第3中间体(传感器元件),(d)表示温度传感器。
图6是说明本实施方式中的爬电距离的图。
图7是表示本实施方式的变形例的图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的优选实施方式所涉及的温度传感器1及其制造方法进行说明。
如图1所示,温度传感器1具备:承担温度检测的主体的传感器元件10、覆盖传感器元件10的主要部分的保护管30、以及介于传感器元件10与保护管30之间的填充体40。
温度传感器1通过延长一对第2电线17、17的芯线17A、17A之间的爬电距离,即使在湿润环境下使用,也能够抑制芯线17A与17A之间的短路。
以下,在对温度传感器1的各构成要素进行了说明之后,对温度传感器1的制造步骤进行说明。
<传感器元件10>
如图1以及图2所示,传感器元件10具备感热体11、覆盖感热体11的周围的玻璃制的保护层13、与感热体11直接电连接的一对第1电线15、15、以及分别与第1电线15、15电连接的第2电线17、17。通过电连接的第1电线15、15和第2电线17、17构成本发明中的一对电线。
另外,在温度传感器1中,如图1所示,将设有感热体11的一侧定义为前F,将引出第2电线17的一侧定义为后B。该定义为相对性的。
[感热体11]
感热体11例如优选使用热敏电阻。热敏电阻是thermally sensitive resistor的简称,是利用电阻根据温度而变化的性质来检测温度的金属氧化物。
热敏电阻被划分为NTC(negative temperature coefficient)热敏电阻和PTC(positive temperature coefficient),但本发明可以使用任意的热敏电阻。
作为NTC热敏电阻,能够将以具有典型的尖晶石结构的锰氧化物(Mn3O4)为基本组成的氧化物烧结体用于感热体11。也可以将具有向该基本结构添加了M元素(Ni、Co、Fe、Cu、Al和Cr中的1种或2种以上)的MxMn3-xO4的组成的氧化物烧结体用于感热体11。进而,可以添加V、B、Ba、Bi、Ca、La、Sb、Sr、Ti和Zr中的1种或2种以上。
另外,作为PTC热敏电阻,能够将具有典型的钙钛矿结构的复合氧化物、例如以YCrO3为基本结构的氧化物烧结体用于感热体11。
[保护层13]
如图1及图2所示,玻璃制的保护层13通过将感热体11密封而保持为气密状态,从而防止因使用温度传感器1的周围的环境条件而引起感热体11发生化学、物理变化,并且机械性地保护感热体11。玻璃制的保护层13覆盖感热体11的整体的基础上还覆盖第1电线15、15的前端,密封第1电线15、15。
另外,设置玻璃制的保护层13在本发明中只不过是优选的方式,设置保护层13是任意的。
[第1电线15]
如图2所示,第1电线15、15与省略图示的感热体11的电极电连接。
由于第1电线15、15被保护层13密封,所以优选使用线膨胀系数与玻璃接近的杜美丝(Dumet wires)。另外,杜美丝是将以铁和镍为主要成分的合金用作作为导电体的芯线、并将其周围用铜覆盖的电线。第1电线15、15没有电绝缘包覆,导电体芯线露出,因此如果水分浸入则有可能短路。因此,在本实施方式中,如后所述,延长第1电线15、15之间的爬电距离。
以下,示出温度传感器1的构成要件的线膨胀系数的一例。
线膨胀系数
硅酮橡胶:2.0~4.0×10-4(/℃)
环氧树脂:5.0~8.0×10-5(/℃)
铜:16.5~16.8×10-6(/℃)
杜美丝:4.5~6.0×10-7(/℃)
玻璃:9.1×10-6(/℃)
如图2所示,第1电线15、15具有前侧的间隔较窄的第1区域15A、和间隔连续地扩大的第2区域15B、后侧的间隔较宽的第3区域15C。第1区域15A的前侧与感热体11相连,后侧与第2区域15B的前侧相连。第2区域15B的后侧与第3区域15C的前侧相连,第3区域15C的后侧与第2电线17、17相连。第1区域15A的前侧的间隔由感热体11的尺寸确定,第3区域15C的后侧的间隔由第2电线17、17的间隔确定。
为了调整第1区域15A与第3区域15C的间隔,第1电线15、15在第1区域15A与第3区域15C之间具备第2区域15B。在第2区域15B中,第1电线15、15隔开相当的间隔而分离。
[第2电线17]
如图2所示,第2电线17、17具备由导电体构成的芯线17A、17A和覆盖芯线17A、17A的绝缘包覆17B、17B。第2电线17、17被称为2芯平行线或者简称为平行线。第2电线17、17在芯线17A、17A的部分分别与第1电线15、15通过焊接、导电性粘接剂等电连接。
第2电线17不像第1电线15那样线膨胀系数受制约,只要具备规定的耐热性、耐久性,能够选择任意的材质。
一对第2电线17、17的芯线17A、17A的与第1电线15、15连接的部分露出,有可能在芯线17A、17A之间短路。因此,在本实施方式中,作为延长爬电距离的对象,选择第2电线17、17的芯线17A、17A。
在一对第2电线17、17中,通常,一对绝缘包覆17B、17B一体成形,并相互接触。但是,如图1(a)以及图2所示,本实施方式所涉及的绝缘包覆17B、17B的前侧分离。因此,与一对绝缘包覆相接的情况相比,能够扩大芯线17A、17A的间隔。该前侧的芯线17A、17A的间隔,后侧的间隔比前侧的间隔宽。因此,绝缘包覆17B、17B俯视时呈V字状,随着从前侧向后侧离开,其间隔变窄。因此,绝缘包覆17B、17B从前侧起在规定位置、具体而言在V字的末端部分接触。
这样,绝缘包覆17B、17B具有随着从前侧向后侧离开而其间隔变窄的形态,因此V字的末端部分的负荷小。而为了到后侧的末端部分为止使前侧的间隔相同,需要使末端部分弯曲成L字状,该弯曲部的负荷大。由此,根据本实施方式,能够抑制残留于第2电线17、17的应力。
另外,如图1(a)、(b)所示,第2电线17、17被从保护管30引出到外部,但相互分离的部分到达保护管30的外部。并且,第2电线17、17在被引出的前方的规定位置与绝缘包覆17B、17B接触。这样,如果第2电线17、17的相互分离的部分到达保护管30的外部,则在保护管30的内部,能够目视确认在芯线17A、17A之间确保了较长的爬电距离。
[保护管30]
接着,如图1所示,保护管30由在内部收纳传感器元件10并从其前端横跨第2电线17、17而覆盖的金属制、优选为热传导性高的铜、铜合金构成。保护管30除了保护收纳于内部的传感器元件10免受周围气氛的影响之外,还为了将周围的气氛的温度迅速地传递至内部,而由高导热性的金属材料构成。
保护管30是一端为被闭塞的闭塞端31、另一端为开口端33的筒状的构件。保护管30的闭塞端31位于前侧,开口端33配置在后侧,在其内部隔着填充体40支承传感器元件10。
在图1等中,将保护管30的壁厚绘制得较薄,但本发明中的保护管30的壁厚根据使用环境等而设定。
[填充体40]
接着,如图1和图5(d)所示,填充体40具备第1包覆层41、第2包覆层43以及第3包覆层45。
作为本发明的优选方式,直接覆盖感热体11的第1包覆层41由比第2包覆层43以及第3包覆层45更容易变形的材料构成。
以下,依次说明第1包覆层41、第2包覆层43以及第3包覆层45的更具体的内容。
[第1包覆层41]
如图1和图3所示,作为优选例,填充体40具备由硅酮橡胶构成的第1包覆层41。第1包覆层41作为对保护层13和第1电线15的电绝缘体发挥功能,理想的是由不存在空孔的致密的膜构成。硅酮橡胶构成本发明中的第1电绝缘体。此外,以下有时将电绝缘体简称为绝缘体。
在此,后述的由环氧树脂构成的第2包覆层43与第1包覆层41同样地作为绝缘体发挥功能。然而,之所以设置由硅酮橡胶构成的第1包覆层41,是因为硅酮橡胶的拉伸弹性模量小且具有高弹性。即,对比表示硅酮橡胶与环氧树脂的拉伸弹性模量时如下所述,硅酮橡胶与环氧树脂相比具有显著低的弹性模量,即使在小的负荷下也容易变形。
拉伸弹性模量
硅酮橡胶:0.01~20(N/mm2)
环氧树脂:2000~5000(N/mm2)
在此,若在产生温度差的环境下使用温度传感器1,则构成温度传感器1的要件、例如第1电线15、15以及覆盖第1电线15、15的第1包覆层41反复膨胀、收缩。由于第1电线15、15和第1包覆层41的线膨胀系数相当不同,因此如果在相当的温度差中反复膨胀、收缩,则第1电线15、15与第1包覆层41之间有可能剥离。然而,如以下所示,构成第1包覆层41的硅酮橡胶的弹性模量小,因此若施加负荷则容易变形,能够吸收膨胀收缩。
这样,由硅酮橡胶构成的第1包覆层41除了作为绝缘体发挥功能以外,还具有防止因伴随着温度升降的热应力引起的第1电线15、15和第1包覆层41的剥离的缓冲功能。
但是,该缓冲功能只要温度升降的程度小就不一定被要求,在本发明中由硅酮橡胶构成的包覆层只不过是优选的方式。
如图3(a)、(b)所示,第1包覆层41覆盖从保护层13的前端到第1电线15的规定位置的区域,感热体11以及保护层13的整体被第1包覆层41覆盖。第1包覆层41在覆盖第1电线15的部分的形态上具有特征。即,第1包覆层41覆盖第1电线15的第1区域15A和第2区域15B。而且,在第1区域15A中,第1包覆层41将2条第1电线15、15集中成束而覆盖,但在第2区域15B中,第1包覆层41分别单独地覆盖第1电线15。这样,在一对第1电线15、15之间,第1包覆层41呈大致V字状的形态,能够延长一对第1电线15、15之间的爬电距离。覆盖该第1包覆层41的第1电线15的方式对于本发明而言是优选的方式。
即,温度传感器1在被第1包覆层41分别单独覆盖的第2区域15B、15B中,在第1电线15、15之间不存在第1包覆层41。因此,如图3(a)所示,第1电线15、15的第3区域15C、15C中的爬电距离为2×L1。与此相对,假设在第2区域15B、15B中以第1包覆层41填埋第1电线15、15之间的方式形成,则爬电距离如图3(a)所示为第3区域15C、15C中的第1电线15、15的间隔L2。
若比较2×L1与L2,则能够容易地理解,通过分别覆盖第1电线15、15的每一个,能够很好地增长爬电距离。由此,根据温度传感器1,即使假设水浸入该区域,也能够抑制在第1电线15、15之间产生短路。
第1包覆层41的厚度只要实现预期的目的就可以是任意的,作为一个基准,只要具有0.1mm以上的厚度就能够实现作为绝缘体的功能。
[第2包覆层43]
接着,如图1和图4所示,作为优选例,填充体40具备由环氧树脂构成的第2包覆层43。第2包覆层43也与第1包覆层41同样地作为对保护层13、第1电线15以及第2电线17的绝缘体发挥功能。此外,第2包覆层43担负作为负责与由环氧树脂构成的第3包覆层45的粘接的接合层的功能。构成第2包覆层43的环氧树脂构成本发明的第2电绝缘体。
第2包覆层43从第1包覆层41的前端覆盖到第2电线17、17的绝缘包覆17B、17B的规定位置的区域,第1包覆层41的整体被第2包覆层43覆盖。
第2包覆层43如后述那样经过浸渍和固化处理而形成。在该浸渍时液状的环氧树脂浸入第1电线15、15之间,并且也浸入第2电线17、17之间。由此,如图1以及图4(a)所示,固化处理后的第2包覆层43介于相互分离的第1电线15、15之间以及第2电线17、17的绝缘包覆17B、17B之间。由此,第2包覆层43起到维持分离的第1电线15、15的间隔以及分离的绝缘包覆17B、17B的间隔的效果。
在图1中,第2包覆层43在保护管30的内部介于第2电线17、17的绝缘包覆17B、17B之间,但在被引出到保护管30的外部的部分也能够介于绝缘包覆17B、17B之间。
在此,在本实施方式中,构成第1包覆层41的硅酮橡胶与构成第2包覆层43的环氧树脂之间的粘接力弱。因此,假如不设置第2包覆层43而使第1包覆层41与第3包覆层45直接接触,则两者间的粘接力不充分,因此容易在第1包覆层41与第3包覆层45之间形成水的浸入路径。然而,通过设置第2包覆层43,能够期待防止水的浸入路径的效果。
即,由于第2包覆层43覆盖第1包覆层41的整体而密闭,因此即使硅酮橡胶与环氧树脂的粘接力弱,也难以在第1包覆层41与第2包覆层43之间形成水的浸入路径。另一方面,由于环氧树脂之间的粘接力强,因此第2包覆层43与第3包覆层45之间被强力地粘接,难以形成水的浸入路径。
另外,如上所述,构成第1包覆层41的硅酮橡胶的线膨胀系数比环氧树脂大一位数。因此,在第1包覆层41的基础上,如果第2包覆层43和第3包覆层45也由硅酮橡胶构成,则由于保护管30的内部的膨胀、收缩而施加于感热体11以及保护管30的热应力变大。因此,通过用线性膨胀系数比硅酮橡胶小的环氧树脂来构成第2包覆层43和第3包覆层45,能够抑制施加于保护管30的热应力。
另一方面,第1包覆层41由弹性模量大的环氧树脂构成。环氧树脂与硅酮橡胶相比,与杜美丝的线膨胀系数之差小,但环氧树脂与硅酮橡胶相比弹性模量相当大。因此,根据温度升降的程度,通过膨胀、收缩而与第1电线15、15之间容易剥离。
第2包覆层43的厚度只要实现所期望的目的就是任意的,作为一个基准,只要具有0.3mm以上的厚度就能够实现作为绝缘体的功能。
[第3包覆层45]
如图1所示,第3包覆层45覆盖传感器元件10、第1包覆层41以及第2包覆层43,并且填埋它们与保护管30的内周面之间。
作为优选的例子,第3包覆层45与第2包覆层43同样由环氧树脂构成,确保与第2包覆层43之间的粘接力,并且确保与保护管30的内壁之间的粘接力。由此,在保护管30的内部难以形成水的浸入路径。构成第3包覆层45的环氧树脂构成本发明中的第3电绝缘体。
第3包覆层45和第2包覆层43在使用环氧树脂这一点上是共通的。但是,考虑到以使周围的温度向感热体11热传导为主要目的,第3包覆层45优选由热传导性比第2包覆层43高的材质构成。与此相对,第2包覆层43优选由考虑了能够健全地进行后述的浸渍的材质构成。
在本实施方式中,对具备第1包覆层41、第2包覆层43以及第3包覆层45这三个层的填充体40的例子进行了说明,但本发明中的填充体并不限定于此。根据升降的温度、气氛等,可以仅由1个层构成填充体40,也可以由2个层或4个层以上构成填充体40。另外,在本发明中,也可以由硅酮橡胶、环氧树脂以外的电绝缘体构成填充体40。
<温度传感器1的制造方法>
接着,参照图2~图5,对制造温度传感器1的步骤进行说明。
[第1中间体]
首先,如图2及图5(a)所示,准备不具备第1包覆层41、第2包覆层43的第1中间体10A。第1中间体10A在设置于感热体11的表背各自的面上的一对电极(省略图示)上连接有第1电线15、15。在图2及图5(a)中,在第1电线15、15上已经分别连接有一对第2电线17、17,但一对第2电线17、17的前侧与绝缘包覆17B、17B分离。保护层13能够通过在将连接有第1电线15等的感热体11以贯通玻璃管的内部的方式配置的状态下对玻璃管进行加热溶解、凝固而形成。
如众所周知的那样,一对第2电线17、17是绝缘包覆17B、17B成为一体地被制造的。在本实施方式中,在与第1电线15、15连接之前,在相当于绝缘包覆17B、17B的前侧的部位形成切口,从而使一对第2电线17、17的前侧分离。然后,在将第1电线15和第2电线17的芯线17A、17A电连接之后,扩大绝缘包覆17B、17B的前侧的间隔,使第2电线17、17的前侧呈V字状分离。
[第2中间体]
接着,如图3(a)及图5(b)所示,在第1中间体10A上形成第1包覆层41而得到第2中间体10B。
将感热体11(保护层13)的一侧浸渍(dipping)在液状的硅酮橡胶中形成第1包覆层41。此时,覆盖第1电线15、15的部分优选以分别覆盖第1电线15、15的每个的方式考虑。例如,在将传感器元件10浸渍于液状的硅酮橡胶后提起时进行规定的控制,从而能够形成分别覆盖第1电线15、15的每个的第1包覆层41。
浸渍是指在液状的包覆材料、在此为液状的硅酮橡胶中浸渍作为包覆的对象物的感热体11以及保护层13的涂敷方法之一。
在浸渍的过程中,为了维持绝缘包覆17B、17B之间的间隔,能够机械地约束绝缘包覆17B、17B。基于该机械约束的间隔的维持也可以在得到第2中间体10B的过程中进行,但也可以在得到作为下一个第3中间体的传感器元件10的过程中进行。因此,关于机械的约束的具体例,在以下的第3中间体的项中提及。
[第3中间体]
接着,如图4及图5(c)所示,在第2中间体上形成第2包覆层43而得到作为第3中间体的传感器元件10。
第2包覆层43可以与第1包覆层41同样地通过将形成有第1包覆层41的感热体11(保护层13)的一侧浸渍在液状的环氧树脂中来形成。
在该浸渍时,优选机械地约束绝缘包覆17B、17B的分离的部分,以维持绝缘包覆17B、17B的前侧的部分分离的状态。为了机械地约束,如图4(a)所示,能够使销状的约束部件50介于分离的绝缘包覆17B、17B之间。使设置约束部件50的部位避开液体状的环氧树脂的表面的上方以防止该约束部件50浸渍于液状的环氧树脂地进行浸渍。因此,虽然第2包覆层43介于分离的绝缘包覆17B、17B之间,但至少在从设置约束部件50的位置到V字的末端之间空有间隙。
为了使浸渍所使用的环氧树脂固化,例如进行在100~150℃的温度区域保持规定时间的固化处理。约束部件50在结束该固化处理之前介于绝缘包覆17B、17B之间。然后,在第3中间体、即传感器元件10向保护管30封入之前的期间,约束部件50可以从绝缘包覆17B、17B之间去除,也可以在介于绝缘包覆17B、17B之间的状态下将传感器元件10向保护管30封入。
固化处理在制作第2中间体10B的步骤中也同样适用。
销状的约束部件50只不过是机械的约束机构的一个例子。在本发明中,也可以利用其他手段例如利用夹具从表背夹入分离的绝缘包覆17B、17B的部分,由此维持分离的状态。此外,通过在分离的绝缘包覆17B、17B的部分架设刚性高的粘合带并粘合,也能够维持前侧部分分离的状态。
[向保护管30的封入]
接着,将形成至第2包覆层43的传感器元件10向保护管30封入。封入按照以下的顺序进行。
在固化处理后将构成第3包覆层45的液状、即未固化状态的环氧树脂以规定量预先投入到开口端33朝上的保护管30的内部。在投入了环氧树脂的保护管30的内部,从前端插入传感器元件10。
如果在插入了传感器元件10之后实施环氧树脂的固化处理,则温度传感器1完成。
如图1(a)所示,在保护管30的内部,第2包覆层43和第3包覆层45介于分离的绝缘包覆17B、17B之间。分离的绝缘包覆17B、17B的后侧从保护管30的外部露出,但该露出的部分成为,绝缘包覆17B、17B之间保持有间隙。但是,若绝缘包覆17B与17B之间的间隔狭窄,且未使约束部件50介于其间,则在形成第3包覆层45的过程中,由于毛细管现象,环氧树脂有时也会浸入该间隙。
另外,若保持使约束部件50介于绝缘包覆17B与17B之间的状态,则使设置约束部件50的部位成为比保护管30的开口端33靠上方后将传感器元件10向保护管30封入。
[温度传感器1的效果]
对以上说明的温度传感器1所起到的效果进行说明。
如图6(b)所示,本实施方式的温度传感器1的第2电线17、17的绝缘包覆17B、17B在前侧分离。由此,本实施方式中的芯线17A、17A之间的爬电距离L3比绝缘包覆17B、17B在前侧也接触的图6(a)的情况下的爬电距离L4大。因此,温度传感器1能够抑制一对芯线17A、17A之间的短路。
以上,对本发明的优选的实施方式进行了说明,但只要不脱离本发明的主旨,就能够取舍选择上述实施方式中列举的结构,或者置换为其他结构。
作为优选的方式,示出了温度传感器1在第2区域15B、15B中不使第1包覆层41介于第1电线15、15之间的例子。但是,在本发明中,如图7(a)所示,也可以在第2区域15B、15B中使第1包覆层41介于第1电线15、15之间。
另外,在本实施方式中,作为优选的第1包覆层41使用了硅酮橡胶,但本发明并不限定于此,例如能够使用丁二烯橡胶。这些树脂材料在具有电绝缘性、耐水性的同时,在弹性模量小的机械特性方面与硅酮橡胶相同。
另外,在本实施方式中,作为优选的第2包覆层43以及第3包覆层45使用了环氧树脂,但本发明并不限定于此。例如,在本发明中,可以使用具备与环氧树脂同等的物理及化学特性的树脂材料。
另外,作为本实施方式优选的填充体40,设为第1包覆层41、第2包覆层43以及第3包覆层45的三层,但本发明并不限定于此。根据温度传感器所使用的环境,能够由1层构成填充体40,如图7(b)所示,也可以将第2包覆层43和第3包覆层45汇集成1层而形成第3包覆层45。在该情况下,第1包覆层41和第3包覆层45考虑到相互的粘接性而选择其材质。
进而,本实施方式示出了将热敏电阻作为感热体的例子,但本发明并不限定于此,例如能够将使用了铂的电阻体用于感热体。
并且,一对第1电线15、15形成为从前侧朝向后侧间隔变宽的V字状,但本发明并不限定于此,本发明例如广泛地包含U字状等相互的间隔变宽的方式。同样地,关于第2电线17、17,也形成为从前侧朝向后侧间隔变窄的V字状,但本发明并不限定于此,本发明例如广泛包含U字状等相互的间隔变窄的方式。
符号说明
1 温度传感器
10 传感器元件
11 感热体
13 保护层
15 第1电线
15A 第1区域
15B 第2区域
15C 第3区域
17 第2电线
17A 芯线
17B 绝缘包覆
30 保护管
31 闭塞端
33 开口端
40 填充体
41 第1包覆层
43 第2包覆层
45 第3包覆层

Claims (9)

1.一种温度传感器,其特征在于,
具备:
传感器元件,具有感热体和与所述感热体电连接的一对电线;
保护管,收纳所述传感器元件;以及
填充体,在所述保护管的内部介于所述保护管与所述传感器元件之间,
一对所述电线具备与所述感热体连接的一对第1电线和与一对所述第1电线分别连接的一对第2电线,
一对所述第2电线在与一对所述第1电线连接的前侧,绝缘包覆相互分离。
2.根据权利要求1所述的温度传感器,其中,
一对所述第2电线随着从所述前侧离开,其间隔变窄,且在规定位置接触。
3.根据权利要求1或2所述的温度传感器,其中,
一对所述第2电线被引出到所述保护管的外部,且在被引出的前面的规定位置处接触。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的温度传感器,其中,
在所述保护管的内部,所述填充体介于相互分离的一对所述第2电线之间。
5.根据权利要求4所述的温度传感器,其特征在于,
所述填充体具备:
第1包覆层,从所述感热体覆盖至一对所述第1电线的规定位置,由第1电绝缘体构成;
第2包覆层,覆盖所述第1包覆层,由第2电绝缘体构成;以及
第3包覆层,覆盖所述第2包覆层以及一对所述第2电线,由第3电绝缘体构成,
所述第2包覆层作为所述填充体介于相互分离的一对所述第2电线之间。
6.根据权利要求5所述的温度传感器,其特征在于,
所述第1包覆层具备:
第1区域,将一对所述第1电线束成束而覆盖;以及
第2区域,与所述第1区域一体连接,分别覆盖一对所述第1电线的各自,
所述第2包覆层作为所述填充体介于相互分离的一对所述第1电线之间以及相互分离的一对所述第2电线之间。
7.一种传感器元件,其特征在于,
具备感热体和与所述感热体电连接的一对电线,
一对所述电线具备与所述感热体连接的一对第1电线和与一对所述第1电线分别连接的一对第2电线,
一对所述第2电线在与一对所述第1电线连接的前侧,绝缘包覆相互分离。
8.一种温度传感器的制造方法,该温度传感器具备:传感器元件,具有感热体和与所述感热体电连接的一对电线;保护管,收纳所述传感器元件的所述感热体的部分;以及填充体,在所述保护管的内部介于所述保护管与所述传感器元件之间,一对所述电线具备与所述感热体连接的一对第1电线和与一对所述第1电线分别连接的一对第2电线,该温度传感器的制造方法的特征在于:
具备如下步骤:
步骤(A),一对所述第2电线在与一对所述第1电线连接的前侧,在绝缘包覆相互分离的状态下,同与所述感热体连接的一对所述第1电线连接;以及
步骤(B),在维持一对所述第2电线的绝缘包覆相互分离的状态的状态下,使所述填充体介于所述保护管与所述传感器元件之间。
9.根据权利要求8所述的温度传感器的制造方法,其中,
步骤(B)具备:
步骤(a),形成从所述感热体覆盖至一对所述第1电线的规定位置、由第1电绝缘体构成的第1包覆层;
步骤(b),形成覆盖所述第1包覆层、由第2电绝缘体构成的第2包覆层;
以及步骤(c),在收容有未固化的树脂材料的所述保护管的内部,从形成有所述第2包覆层的一侧插入所述传感器元件,形成由第3电绝缘体构成的第3包覆层,
在所述步骤(a)中,
使约束部件介于绝缘覆盖相互分离的一对所述第2电线之间的状态下形成所述第1包覆层,
在所述步骤(b)中,
避开介于一对所述第2电线之间的所述约束部件来形成所述第2包覆层,
在所述步骤(c)中,
在所述约束部件被去除、或者所述约束部件介于一对所述第2电线之间的状态下,将所述传感器元件插入到所述保护管的内部,形成所述第3包覆层。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113167659A (zh) * 2020-11-06 2021-07-23 株式会社芝浦电子 温度传感器
CN116981920A (zh) * 2021-05-19 2023-10-31 株式会社芝浦电子 温度传感器

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52170577U (zh) * 1976-06-18 1977-12-24
JPS6331344U (zh) * 1986-08-18 1988-02-29
JP3074022U (ja) * 2000-06-13 2000-12-19 ティーディーケイ株式会社 温度検知用サーミスタ装置
US20040212477A1 (en) * 2002-02-07 2004-10-28 Denso Corporation Sensor and manufacturing method thereof
JP2008112812A (ja) * 2006-10-30 2008-05-15 Oizumi Seisakusho:Kk サーミスタのリード線の絶縁隔離方法
KR20090025680A (ko) * 2007-09-07 2009-03-11 위니아만도 주식회사 센서의 전선 연결구조 및 그 연결방법
JP2010123641A (ja) * 2008-11-18 2010-06-03 Unitika Ltd 電子部品装置及びその製造方法
CN202547796U (zh) * 2012-03-02 2012-11-21 恒新基电子(青岛)有限公司 自固定式温度传感器
CN105719782A (zh) * 2014-12-19 2016-06-29 Tdk株式会社 热敏电阻
US20160209276A1 (en) * 2013-10-16 2016-07-21 Italcoppie Sensori S.R.L. Junction assembly of electrical cables, and thermocouple sensor comprising such junction
CN109073480A (zh) * 2018-02-13 2018-12-21 株式会社芝浦电子 温度传感器、传感器元件以及温度传感器的制造方法
CN109313085A (zh) * 2016-06-30 2019-02-05 世美特株式会社 温度传感器及具有温度传感器的装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57115125A (en) 1981-01-04 1982-07-17 Kunio Yamaguchi Multi-channel irrigation converting apparatus
JP2566613Y2 (ja) * 1992-03-17 1998-03-30 ティーディーケイ株式会社 温度センサ
JP6384337B2 (ja) * 2015-01-15 2018-09-05 株式会社デンソー 温度センサ及びその製造方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52170577U (zh) * 1976-06-18 1977-12-24
JPS6331344U (zh) * 1986-08-18 1988-02-29
JP3074022U (ja) * 2000-06-13 2000-12-19 ティーディーケイ株式会社 温度検知用サーミスタ装置
US20040212477A1 (en) * 2002-02-07 2004-10-28 Denso Corporation Sensor and manufacturing method thereof
JP2008112812A (ja) * 2006-10-30 2008-05-15 Oizumi Seisakusho:Kk サーミスタのリード線の絶縁隔離方法
KR20090025680A (ko) * 2007-09-07 2009-03-11 위니아만도 주식회사 센서의 전선 연결구조 및 그 연결방법
JP2010123641A (ja) * 2008-11-18 2010-06-03 Unitika Ltd 電子部品装置及びその製造方法
CN202547796U (zh) * 2012-03-02 2012-11-21 恒新基电子(青岛)有限公司 自固定式温度传感器
US20160209276A1 (en) * 2013-10-16 2016-07-21 Italcoppie Sensori S.R.L. Junction assembly of electrical cables, and thermocouple sensor comprising such junction
CN105719782A (zh) * 2014-12-19 2016-06-29 Tdk株式会社 热敏电阻
CN109313085A (zh) * 2016-06-30 2019-02-05 世美特株式会社 温度传感器及具有温度传感器的装置
CN109073480A (zh) * 2018-02-13 2018-12-21 株式会社芝浦电子 温度传感器、传感器元件以及温度传感器的制造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113167659A (zh) * 2020-11-06 2021-07-23 株式会社芝浦电子 温度传感器
CN113167659B (zh) * 2020-11-06 2022-06-17 株式会社芝浦电子 温度传感器
EP4030156A4 (en) * 2020-11-06 2022-07-20 Shibaura Electronics Co., Ltd. TEMPERATURE SENSOR
CN116981920A (zh) * 2021-05-19 2023-10-31 株式会社芝浦电子 温度传感器

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