CN112912703A - 温度传感器 - Google Patents

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CN112912703A CN201980069796.7A CN201980069796A CN112912703A CN 112912703 A CN112912703 A CN 112912703A CN 201980069796 A CN201980069796 A CN 201980069796A CN 112912703 A CN112912703 A CN 112912703A
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Abstract

温度传感器具备热敏元件、一对元件电极线(3)及一对接头(4)。元件电极线(3)的重叠线部(31)在重叠方向Z上与接头(4)重叠地连接于接头(4)。在重叠线部(31)的侧面(311)配置有具有从接头(4)中的重叠线部(31)侧的主面即特定主面(411)攀升地形成的一对焊脚片(51)的焊脚部(5)。在通过焊脚部(5)的与传感器轴向正交的温度传感器的剖面中,将焊脚部(5)的宽度方向(Y)的最大长度定义为焊脚最大宽度(A),将一对焊脚片(51)与特定主面(411)的一对边界部(6)之间的宽度方向(Y)的长度定义为边界宽度(B)。作为通过焊脚部(5)的与传感器轴向正交的温度传感器的剖面,至少在传感器轴向的一部分具有满足B≤A的特定剖面。

Description

温度传感器
相关申请的相互参照
本申请基于2018年10月22日提出申请的日本申请号2018-198079号,此处引用其记载内容。
技术领域
本公开涉及温度传感器。
背景技术
在专利文献1中,公开有一种用于测定发动机的排气的温度的温度传感器。专利文献1所记载的温度传感器被公开为,具有:用于检测排气的温度的热敏电阻等温度传感器元件;从温度传感器元件延伸的一对电极线;以及对一对所述电极线与外部输出用的一对引线进行中继的端子金属配件。
在专利文献1所记载的温度传感器中,电极线与端子金属配件在与传感器轴向正交的方向上重叠,并通过钎焊相互连接。而且,根据专利文献1的图4等可知,在电极线的侧面配置有在电极线与端子金属配件的钎焊时形成的焊脚部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-127938号公报
发明内容
在专利文献1所记载的温度传感器中,焊脚部具有越朝向电极线与端子金属配件的重叠方向上的端子金属配件侧越宽的末端扩展形状。因此,焊脚部与端子金属配件的接触面积较大,温度传感器元件的热量容易从电极线经由焊脚部向接头(terminal)散逸。
本公开欲提供一种能够抑制经由焊脚部的、从元件电极线向接头的散热的温度传感器。
本公开的一方式为一种温度传感器,具备:
用于检测温度的热敏元件;
连接于所述热敏元件的一对元件电极线;以及
分别连接于一对所述元件电极线的一对接头,
所述元件电极线具有重叠线部,该重叠线部在与传感器轴向正交的重叠方向上与所述接头重叠地连接于所述接头,
在所述重叠线部的侧面配置有焊脚部,该焊脚部具有以从所述接头中的所述重叠线部侧的主面即特定主面攀升的方式形成的一对焊脚片,
将与所述传感器轴向和所述重叠方向这两方正交的方向设为宽度方向,并且在通过所述焊脚部的与所述传感器轴向正交的剖面中,将所述焊脚部的所述宽度方向的最大长度设为焊脚最大宽度A,将一对所述焊脚片与所述特定主面的一对边界部之间的所述宽度方向的长度设为边界宽度B时,
作为通过所述焊脚部的所述传感器轴向正交的剖面,至少在所述传感器轴向的一部分具有满足B≤A的特定剖面。
所述方式的温度传感器作为通过焊脚部的与传感器轴向正交的剖面,至少在传感器轴向的一部分具有满足B≤A的特定剖面。因此,能够减小焊脚部的根部部分的、与重叠方向正交的面积。由此,能够抑制经由焊脚部的、从元件电极线向接头的散热。
如以上所述,根据所述方式,能够提供可抑制经由焊脚部的、从元件电极线向接头的散热的温度传感器。
附图说明
关于本公开的上述目的及其他目的、特征及优点,参照附图并通过下述详细的叙述会变得更明确。该附图为,
图1是将实施方式1中的温度传感器的一部分剖切的主视图,
图2是实施方式1中的温度传感器的焊脚部周边的放大主视图,
图3是实施方式1中的温度传感器的焊脚部周边的放大侧视图,
图4是图2的IV-IV线向视剖面图,
图5是用于说明实施方式1中的焊脚片的厚度的温度传感器的焊脚片周边的放大剖面图,
图6是用于表示比较方式的图,并且是与图4的剖面对应的剖面图,
图7是表示实验例3中的B/C与63%响应时间的关系的线图。
具体实施方式
(实施方式1)
使用图1~图5,对温度传感器的实施方式进行说明。
本实施方式的温度传感器1如图1所示,具备用于检测温度的热敏元件2、连接于热敏元件2的一对元件电极线3、及分别连接于一对元件电极线3的一对接头4。
如图1~图4所示,元件电极线3具有重叠线部31。重叠线部31在与传感器轴向X正交的重叠方向Z上与接头4重叠地连接于接头4。另外,传感器轴向X是温度传感器1的中心轴延伸的方向。另外,将与传感器轴向X和重叠方向Z这两方正交的方向称作宽度方向Y。
如图4所示,在重叠线部31的宽度方向Y的两侧的侧面311配置有焊脚部5,该焊脚部5具有从接头4中的重叠线部31侧的主面即特定主面411攀升地形成的一对焊脚片51。
这里,在通过焊脚部5的与传感器轴向X正交的温度传感器1的剖面上,将焊脚部5的宽度方向Y的最大长度定义为焊脚最大宽度A,将一对焊脚片51与特定主面411的一对边界部6之间的宽度方向Y的长度定义为边界宽度B。此时,作为通过焊脚部5的与传感器轴向X正交的温度传感器1的剖面,至少在传感器轴向X的一部分具有满足B≤A的特定剖面。图4是特定剖面的一个例子。
以下,详细说明本实施方式。
以下,有时将传感器轴向X称为X方向,将重叠方向Z称为Z方向,将宽度方向Y称为Y方向。另外,在X方向上,将相对于接头4配置有热敏元件2的一侧称作X1侧,将其相反侧称作X2侧。另外,在Z方向上,将接头4中的配置元件电极线3的重叠线部31的一侧称作Z1侧,将其相反侧称作Z2侧。
本方式的温度传感器1例如安装于在燃料电池汽车(所谓的FCV)等中使用的氢罐。温度传感器1在向氢罐填充氢时检测氢罐内的温度。氢向氢罐的填充速度基于温度传感器1对氢罐内的温度的检测结果而控制。在氢罐内,由于氢的填充而产生冲击以及压力,因此温度传感器1被设计为具有能够承受该冲击以及压力的强度。
如图1所示,温度传感器1具备保持一对接头4的壳体7。壳体7能够采用树脂制。例如壳体7能够由在聚酰胺树脂(PA66树脂)中含有33wt%玻璃纤维的树脂构成。通过由树脂构成壳体7,能够实现轻量化、低成本化。另外,壳体7只要确保与接头4的绝缘性,则也可以由金属等导体构成。
壳体7能够通过将一对接头4配置于模具内的嵌入成形来形成。壳体7使一对接头4的X1侧的端部即接头突出部41突出,并且保持一对接头4。壳体7具有将一对接头4中的接头突出部41的根部部分包围的一对包围部71。包围部71具有从壳体7的X1侧端部向X1侧突出且越朝向X1侧越缩径的形状。
一对接头4相互设置间隔,并沿X方向纵长地形成。一对接头4在X2侧电连接于外部设备,在X1侧电连接于元件电极线3。
接头4能够由不锈钢构成。例如接头4能够由SUS304构成。接头4的熔点可以设为比元件电极线3的熔点低200℃以上。
一对接头突出部41从壳体7向X1侧突出。一对接头突出部41相互平行地形成。一对接头突出部41在Y方向设置间隔地配置。
如图1~图3所示,各接头突出部41在Z方向上具有厚度,并且沿X方向形成为纵长的板状。如图2、图3所示,各接头突出部41的X1侧端部的Y方向的两侧的角部412被倒角成越朝向X1侧则越朝向Y方向的接头突出部41的内侧去的锥状。
如图2、图3所示,在一对接头突出部41的Z1侧的主面即特定主面411上重叠并接合有一对元件电极线3的重叠线部31。接头突出部41的Z1侧的主面是接头突出部41的形成于Z1侧的面中的除了焊脚部5的表面以外的面,并且是与焊脚部5的表面邻接的面。
元件电极线3由铂合金构成。铂合金可以是以Pt为基材,含有20wt%的Ir。如图4所示,元件电极线3形成为截面圆形的圆线状。另外,元件电极线3也可以形成为截面四边形等的线状等其他形状。
如图1所示,元件电极线3的X2侧端部是与接头突出部41的X2侧端部在Z方向上重叠的重叠线部31。重叠线部31与接头突出部41通过电阻焊接而接合。
如图2~图4所示,在重叠线部31的Z1侧形成有与Z方向正交的平面部312。平面部312通过在将重叠线部31与接头突出部41电阻焊接时利用电阻焊接用的电极将重叠线部31加压而形成。平面部312从重叠线部31中的比X1侧端缘稍靠X2侧的部位起形成至X2侧端缘。另外,在图1中省略了平面部的图示。
如图4所示,重叠线部31的Z2侧的端部以比一对边界部6靠Z2侧配置的方式埋设于接头4。即,重叠线部31的Z2侧端部的位置位于比特定主面411靠Z2侧。另外,在本实施方式中,重叠线部31在重叠线部31的整个X方向上埋设于接头4,但只要重叠线部31的X方向的至少一部分的区域埋设于接头4即可。
如图2、图4所示,在重叠线部31的Y方向的两侧形成有由一对焊脚片51构成的焊脚部5。一对焊脚片51通过后述的制造方法形成为彼此大致同等形状。焊脚部5含有构成接头4的材料(即SUS304)。另外,在图3中,为了方便,对焊脚部5施加了阴影线。焊脚部5形成于X方向上的形成有重叠线部31的整个区域。
如图2所示,焊脚部5的表面形成为,随着朝向X方向的中央而向Y方向上的远离重叠线部31的一侧鼓起。另外,如图4所示,在特定剖面中,各焊脚片51的表面形成为向Y方向上的重叠线部31侧的相反侧鼓起的圆弧状。在特定剖面中,各焊脚片51的表面的Z方向的大致中央部最向Y方向上的与重叠线部31侧相反的一侧突出,Z2侧端部向Y方向的重叠线部31侧收缩。
如前述那样,如图4所示,作为通过焊脚部5的与X方向正交的温度传感器1的剖面,至少在X方向的一部分具有焊脚最大宽度A与边界宽度B满足B≤A的特定剖面。通过焊脚部5的与X方向正交的温度传感器1的剖面存在于X方向的无数个位置,但该无数的位置的剖面的至少一个是特定剖面。
至少在位于X方向的一部分的特定剖面中,边界宽度B小于焊脚最大宽度A。即,至少在位于X方向的一部分的特定剖面中,边界宽度B与焊脚最大宽度A满足A>B的关系。而且,在X方向上的位于焊脚部5的中央的特定剖面中,焊脚最大宽度A与边界宽度B满足A/B≥1.05。
另外,如图4所示,焊脚部5包括一对焊脚片51,但焊脚最大宽度A的意思是从焊脚部5中的配置于Y方向的一侧的焊脚片51的Y方向的一侧的端部到配置于Y方向的另一侧的焊脚片51的Y方向的另一侧的端部为止的Y方向的长度。
如图5所示,至少在位于X方向的一部分的特定剖面中,一对焊脚片51中的至少一方的焊脚片51具有厚度比特定主面411侧(即Z2侧)的端部的厚度T1大的部位。
这里,特定剖面上的焊脚片51的厚度是重叠线部31的侧面311的法线方向上的焊脚片51的长度。在图5中,用双向箭头T1表示特定剖面上的焊脚片51的Z2侧的端部的厚度,用双向箭头T2表示焊脚片51的最大厚度。箭头T1以通过边界部6的方式沿重叠线部31的侧面311的法线方向形成。在本实施方式中,至少在位于X方向的一部分的特定剖面中,一对焊脚片51的各个具有厚度比特定主面411侧的端部的厚度大的部位。
如图4所示,在通过焊脚部5的与X方向正交的温度传感器1的剖面中,将重叠线部31的直径设为电极线径C。此时,在X方向上的位于焊脚部5的中央的特定剖面中,边界宽度B与电极线径C满足B/C≤6。
这里,在本实施方式中,重叠线部31具有平面部312,因此特定剖面上的重叠线部31的直径不是正圆。在这种情况下,特定剖面上的重叠线部31的直径的意思是Y方向上的重叠线部31的直径。
如图4所示,至少在位于X方向的一部分的特定剖面中,一对焊脚片51中的至少一方的焊脚部5比重叠线部31的Z方向的中央31c形成至Z1侧。在本实施方式中,在特定剖面中,一对焊脚片51的各个比重叠线部31的Z方向的中央31c形成至Z1侧。
如图4所示,在通过焊脚部5的与X方向正交的温度传感器1的剖面中,将焊脚部5的Z方向的长度设为焊脚高度D。另外,在通过焊脚部5的与X方向正交的温度传感器1的剖面中,将Z方向上的重叠线部31的Z2侧的端部的位置与一对边界部6之间的Z方向的最短长度设为填埋高度E。此时,在X方向上的位于焊脚部5的中央的特定剖面中,一对焊脚片51中的至少一方的焊脚片51的焊脚高度D与填埋高度E满足D/E≥2。
另外,在通过焊脚部5的与X方向正交的温度传感器1的剖面中,在构成焊脚部5的一对焊脚片51的Z方向的长度相互不同的情况下,一对焊脚高度D的意思是Z方向的长度长的一侧的焊脚片51的Z方向的长度。
如图1所示,一对元件电极线3的X1侧端部分别连接于热敏元件2。热敏元件2以被一对元件电极线3从Y方向的两侧夹住的状态固定。热敏元件2与一对元件电极线3的各个被接合。热敏元件2例如由热敏电阻构成。另外,并不局限于此,热敏元件2也可以由热电偶或者通过铂等所构成的测温电阻体构成。
如图1所示,一对元件电极线3贯通平板11。平板11通过将以镁橄榄石为基材的陶瓷材料形成为圆柱状而成。虽然省略图示,平板11具备在X方向上贯通形成的一对插入孔。在一对插入孔中插入有一对元件电极线3。
如图1所示,从平板11向X1侧形成有玻璃密封体12。玻璃密封体12呈从平板11的X1侧端部向X1侧鼓起地形成的大致半球状。玻璃密封体12将热敏元件2埋设于内侧。玻璃密封体12由绝缘性的玻璃材料构成。玻璃密封体12例如能够由添加了氧化硼的硼硅酸玻璃等构成。
如图1所示,在壳体7安装有覆盖热敏元件2的罩13。罩13在X2侧端部的整周上接合于壳体7。罩13能够采用树脂制。例如罩13能够与壳体7同样,由聚酰胺树脂(PA66树脂)中含有33wt%玻璃纤维的树脂构成。在罩13的壁部形成有多个贯通孔131。在使用温度传感器1时,温度传感器1的温度测定对象的气体(本实施方式中为氢)经由贯通孔131导入到罩13内的热敏元件2周围。
接下来,对将重叠线部31与接头突出部41电阻焊接的方法的一个例子进行说明。
首先,在接头突出部41的Z1侧的面配置元件电极线3的重叠线部31。在该状态下,在接头突出部41的Z1侧的面未形成有焊脚部5,接头突出部41的Z1侧的面形成为与Z方向正交的平面状。
接着,在重叠线部31以及接头突出部41的Z方向的两侧配置电阻焊接用的一对电极。然后,用一对电极夹住重叠线部31以及接头突出部41并加压,并且在一对电极间流过电流,进行使接头突出部41中的与重叠线部31的接触部周边熔融的熔融工序。
在熔融工序中,接头突出部41中的重叠线部31的接触部熔融,在一对电极的加压力下,重叠线部31向接头突出部41埋入一些。另外,与此同时,接头突出部41的熔融部沿重叠线部31的侧面311向Z1侧攀升,成为焊脚部5的形状。接着,停止一对电极间的通电,使接头突出部41的熔融部凝固,从而形成焊脚部5。
这里,在熔融工序中,若接头突出部41的熔融部的温度过度变高,则熔融部的流动性(润湿性)变高,因此熔融部难以在重叠线部31的侧面311攀升。因此,熔融部不会成为本方式的焊脚部5的形状,而是成为图6所示那样的越朝向Z2侧Y方向的宽度越宽的末端扩展形状的焊脚部9。
因此,在熔融工序中,为了避免接头突出部41的熔融部的温度过度变高而熔融部的流动性(润湿性)变高,将流过一对电极间的电流设定得较低。由此,熔融部容易在重叠线部31的侧面311攀升,能够形成本方式的焊脚部5的形状。
而且,认为即使熔融部暂时形成为本方式的焊脚部5的形状,若熔融工序的时间(即,在一对电极间流过电流的时间)过长,则熔融部的形状也会从本方式的焊脚部5的形状崩塌,成为图6所示那样的前述的末端扩展形状的焊脚部9。因此,熔融工序的时间被设定为一次形成为本方式的焊脚部5的形状的熔融部的形状不会崩塌的程度的短时间。如以上那样,重叠线部31与接头突出部41被电阻焊接。
接下来,对本实施方式的作用效果进行说明。
本方式的温度传感器1作为通过焊脚部5的与X方向正交的剖面,至少在X方向的一部分具有满足B≤A的特定剖面。因此,能够减小焊脚部5的根部部分的与Z方向正交的面积。由此,能够抑制经由焊脚部5的、从元件电极线3向接头4的散热。其结果,能够实现温度传感器1中的温度测定的响应性的提高、温度测定的精度的提高。
另外,在X方向上的位于焊脚部5的中央的特定剖面中,焊脚最大宽度A与边界宽度B满足A/B≥1.05。由此,重叠线部31难以从焊脚部5剥落,能够获得耐久性较高的温度传感器1。另外,关于前述的数值,通过后述的实验例来证实。
另外,在X方向上的位于焊脚部5的中央的特定剖面中,边界宽度B与电极线径C满足B/C≤6。因此,能够抑制经由焊脚部5的、从元件电极线3向接头4的散热,能够实现温度传感器1中的温度测定的响应性的提高、温度测定的精度的提高。另外,关于前述的数值,通过后述的实验例来证实。
另外,至少在位于X方向的一部分的特定剖面中,一对焊脚片51中的至少一方的焊脚片51比元件电极线3的重叠线部31中的Z方向的中央31c形成至Z1侧。即,重叠线部31的侧面311在较大的范围内被焊脚部5覆盖。因此,重叠线部31难以从焊脚部5剥落。
另外,重叠线部31的Z2侧的端部以配置于比边界部6靠Z2侧的方式埋设于接头4。而且,在X方向上的位于焊脚部5的中央的特定剖面中,一对焊脚片51中的至少一方的焊脚片51的焊脚高度D与填埋高度E满足D/E≥2。由此,重叠线部31难以从焊脚部5剥落,能够获得耐久性较高的温度传感器1。另外,关于前述的数值,通过后述的实验例来证实。
另外,至少在位于X方向的一部分的特定剖面中,一对焊脚片51中的至少一方的焊脚片51具有厚度比Z2侧的端部的厚度大的部位。换言之,至少在位于X方向的一部分的特定剖面中,一对焊脚片51中的至少一方的焊脚片51的Z2侧的端部的厚度不构成焊脚片51的最大厚度。因此,能够进一步减小焊脚部5的根部部分的与Z方向正交的面积。由此,更容易抑制经由焊脚部5的、从元件电极线3向接头4的散热。其结果,能够实现温度传感器1中的温度测定的响应性的提高、温度测定的精度的提高。
以上,根据本方式,能够提供可抑制经由焊脚部的、从元件电极线向接头的散热的温度传感器。
另外,之后使用的附图标记中的、与在已出现的实施方式中使用的附图标记相同者,只要没有特别表示,则表示与已出现的实施方式中相同的构成要素等。
(实验例1)
在本例中,是关于在后述的中央剖面中对焊脚最大宽度A相对于边界宽度B的比率即A/B进行了各种变更的多个试样,评价了元件电极线3与接头4的接合强度的实验例。中央剖面是通过焊脚部的X方向的中央并且与X方向正交的温度传感器1的剖面。
在本例中,准备了使基本构成与实施方式1的温度传感器1相同、并且使中央剖面上的比率A/B相互不同的试样1~4的四个试样。在中央剖面中,试样1的比率A/B为0.8,试样2的比率A/B为1.0,试样3的比率A/B为1.05,试样4的比率A/B为1.2。试样1~4各自中的中央剖面的比率A/B通过在制造温度传感器1时的前述的熔融工序中使一对电极对于重叠线部31以及接头突出部41的加压力以及流经一对电极间的电流值变化来调整。
各试样的元件电极线3都与实施方式1相同,由以Pt为基材且含有20wt%Ir的铂合金构成。各试样的元件电极线3的直径都设为0.25mm。另外,各试样的接头4与实施方式1相同,都由SUS304构成。各试样的接头4都是作为Z方向的尺寸的板厚设为0.6mm,作为Y方向的尺寸的宽度设为1.5mm。
接下来,对本例的试验条件进行说明。
在本例中,模拟由于向氢罐填充氢时的冲击而作用于温度传感器1的振动应力,以加速度20G使振动频率在一次共振频率附近的频率带进行扫频而使各试样沿Z方向振动。振动次数设为在安装有温度传感器1的车辆反复进行15年氢向氢罐的填充的情况下,温度传感器1所振动的次数。另外,一次共振频率是由激光多普勒振动计测定出的热敏元件2的一次共振频率。
接下来,对元件电极线3与接头4的接合强度的评价方法进行说明。
在本例中,在试验后,将元件电极线3与接头4之间未产生断线的试样评价为“可”,将元件电极线3与接头4之间产生了断线的试样评价为“不可”。
将结果表示在表1中。
[表1]
(表1)
Figure BDA0003032749030000111
根据表1可知,对于中央剖面上的比率A/B为1以下的试样1、2,评价为不可。即,关于中央剖面上的比率A/B为1以下的试样1、2,可知元件电极线3与接头4之间产生了断线。在试样1、2中,在试验后,都确认到在元件电极线3的重叠线部31与接头4之间的接合部发生了断线。
另一方面,关于中央剖面上的比率A/B为1.05以上的试样3、4,可知评价为可。即,可知在X方向上的位于焊脚部5的中央的特定剖面中,焊脚最大宽度A与边界宽度B满足A/B≥1.05,使得重叠线部31难以从焊脚部5剥落,能够获得耐久性较高的温度传感器1。
(实验例2)
在本例中,是关于在中央剖面中对焊脚高度D相对于填埋高度E的比率即D/E进行了各种变更的多个试样,评价了元件电极线3与接头4的接合强度的实验例。
在本例中,准备了使基本构成与实施方式1的温度传感器1相同、并且使中央剖面上的比率D/E相互不同的试样5~8的四个试样。在中央剖面中,试样5的比率D/E为1.2,试样6的比率D/E为1.8,试样7的比率D/E为2.0,试样8的比率D/E为3.0。试样1~4各自中的中央剖面的比率D/E通过在制造温度传感器1时的前述的熔融工序中使一对电极对于重叠线部31以及接头突出部41的加压力以及流经一对电极间的电流值变化来调整。
各试样都是中央剖面中的焊脚最大宽度A相对于边界宽度B的比率即A/B满足A/B≥1。具体而言,中央剖面上的各试样的A/B都设为1.2。关于各试样的元件电极线3以及接头4的材料、形状,与实验例1中所示相同。另外,关于试验条件以及元件电极线3与接头4的接合强度的评价方法,与实验例1相同。
将结果表示在表2中。
(表2)
(表2)
Figure BDA0003032749030000121
根据表2可知,对于中央剖面上的比率D/E为1.8以下的试样5、6,评价为不可。即,关于中央剖面上的比率D/E为1.8以下的试样5、6,可知元件电极线3与接头4之间产生了断线。在试样5、6中,在试验后,都确认到元件电极线3的重叠线部31与接头4之间的接合部发生了断线。
另一方面,关于中央剖面上的比率D/E为2.0以上的试样7、8,可知评价为可。因此,可知在X方向上的位于焊脚部5的中央的特定剖面中,焊脚高度D与填埋高度E满足D/E≥2,使得重叠线部31难以从焊脚部5剥落,能够获得耐久性较高的温度传感器1。认为这是因为,在通过焊脚部5的与X方向正交的温度传感器1的剖面中,比率D/E越大,焊脚部5越成为将元件电极线3的重叠线部31包进去的状态,对于Z方向的振动的耐久性提高。
(实验例3)
本例是关于在中央剖面中对边界宽度B相对于电极线径C的比率即B/C进行了各种变更的多个试样,评价了温度传感器1中的温度测定的响应性的实验例。
在本例中,准备了使基本构成与实施方式1的温度传感器1相同、并且使中央剖面上的比率B/C相互不同的7个试样。中央剖面上的各试样的B/C由图7的横轴表示。这7个试样中的中央剖面的比率B/C通过在制造温度传感器1时的前述的熔融工序中使一对电极对于重叠线部31以及接头突出部41的加压力以及流经一对电极间的电流值变化来调整。
各试样都是在中央剖面中,焊脚最大宽度A相对于边界宽度B的比率即A/B满足A/B≥1.05。具体而言,中央剖面上的各试样的A/B都设为1.2。关于各试样的元件电极线3以及接头4的材料、形状,设为与实验例1中所示相同。
接下来,对本例的试验条件进行说明。
在本例中,关于各试样,通过测定63%响应时间,进行了温度传感器1的温度测定的响应性的评价。具体而言,首先,使各试样的热敏元件2周边的温度为25℃的状态。然后,从该状态起将各试样的热敏元件2周边部配置于气体温度100°、流速10m/sec的气体流路中,测定了各试样的63%响应时间。在本例中,将25℃至100℃的温度变化量设为100%时的63%的变化量为(100℃-25℃)×0.63=47.25℃。因此,63%响应时间的意思是各试样示出试验开始时的温度25℃加上47.25℃而得的72.25℃为止的时间。可以说63%响应时间越短的试样,温度传感器1中的温度测定的响应性越高。图7的纵轴上示出了63%响应时间。
将结果表示在图7中。
根据图7可知,在中央剖面中满足B/C≤6的试样相比于在中央剖面中满足B/C>6的试样,63%响应时间变短。因此,可知在X方向上的位于焊脚部5的中央的特定剖面中,边界宽度B与电极线径C满足B/C≤6,使得温度传感器1中的温度测定的响应性变高。认为这是因为,在通过焊脚部5的与X方向正交的温度传感器1的剖面中,边界宽度B相对于电极线径C越小,焊脚部5的根部部分的与Z方向正交的面积越容易变小,能够抑制经由焊脚部5的、从元件电极线3向接头4的散热。
另外,应当理解,虽然本公开是基于实施例描述的,但是本公开不限于该实施例、构造。本公开也包含各种变形例及等效范围内的变形。除此之外,各种组合及方式、进而是在它们之中包含仅一个要素、一个要素以上、或一个要素以下的其他组合及方式也包含在本公开的范畴和思想范围内。
例如接头也可以在表面上施加镀层。在该情况下,也将镀层包含在内地称作接头。镀层可以采用镀镍等。在该情况下,焊脚部主要通过镀层熔融而形成,含有构成镀层的金属。另外,焊脚部也能够通过接头的镀层以外的部位的材料与镀层的材料的固溶固化来确保强度。

Claims (6)

1.一种温度传感器(1),其特征在于,具备:
热敏元件(2),用于检测温度;
一对元件电极线(3),连接于所述热敏元件;以及
一对接头(4),分别连接于一对所述元件电极线,
所述元件电极线具有重叠线部(31),该重叠线部(31)在与传感器轴向(X)正交的重叠方向(Z)上与所述接头重叠地连接于所述接头,
在所述重叠线部的侧面(311)配置有焊脚部(5),该焊脚部(5)具有以从所述接头中的所述重叠线部侧的主面即特定主面(411)攀升的方式形成的一对焊脚片(51),
将与所述传感器轴向及所述重叠方向这两个方向正交的方向设为宽度方向(Y),并且在通过所述焊脚部的与所述传感器轴向正交的剖面上,将所述焊脚部的所述宽度方向的最大长度设为焊脚最大宽度A,将一对所述焊脚片与所述特定主面的一对边界部(6)之间的所述宽度方向的长度设为边界宽度B时,
作为通过所述焊脚部的与所述传感器轴向正交的剖面,至少在所述传感器轴向的一部分具有满足B≤A的特定剖面。
2.根据权利要求1所述的温度传感器,其特征在于,
通过所述传感器轴向上的所述焊脚部的中央且与所述传感器轴向正交的剖面是所述特定剖面,在所述传感器轴向上位于所述焊脚部的中央的所述特定剖面上,所述焊脚最大宽度A与所述边界宽度B满足A/B≥1.05。
3.根据权利要求2所述的温度传感器,其特征在于,
通过所述传感器轴向上的所述焊脚部的中央且与所述传感器轴向正交的剖面是所述特定剖面,在通过所述焊脚部的与所述传感器轴向正交的剖面上,将所述重叠线部的直径设为电极线径C时,在所述传感器轴向上位于所述焊脚部的中央的所述特定剖面上,所述边界宽度B与所述电极线径C满足B/C≤6。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的温度传感器,其特征在于,
至少在位于所述传感器轴向的一部分的所述特定剖面上,一对所述焊脚片中的至少一方的所述焊脚片形成至与所述元件电极线的所述重叠线部中的所述重叠方向的中央(31c)相比在所述重叠方向上更远离所述接头的一侧(Z1)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的温度传感器,其特征在于,
通过所述传感器轴向上的所述焊脚部的中央且与所述传感器轴向正交的剖面是所述特定剖面,在将所述重叠方向上的相对于所述重叠线部的所述接头侧设为埋设侧(Z2)时,所述重叠线部的所述埋设侧的端部以配置于比一对所述边界部靠所述埋设侧的方式埋设于所述接头,在通过所述焊脚部的与所述传感器轴向正交的剖面上,将所述焊脚部的所述重叠方向的长度设为焊脚高度D,将所述重叠线部的所述埋设侧的端部的位置与一对所述边界部之间的所述重叠方向的最短长度设为填埋高度E时,在所述传感器轴向上位于所述焊脚部的中央的所述特定剖面上,一对所述焊脚片中的至少一方的所述焊脚片的所述焊脚高度D及所述填埋高度E满足D/E≥2。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的温度传感器,其特征在于,
至少在位于所述传感器轴向的一部分的所述特定剖面上,一对所述焊脚片中的至少一方的所述焊脚片具有厚度比所述特定主面侧的端部的厚度(T1)大的部位。
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