CN1576809A - 温度传感器及其制造方法以及温度传感器用模具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种温度传感器及其制造方法以及温度传感器用模具。准备具有第一模腔区域(71)及与该区域(71)连续，同时宽度小于该区域(71)的第二模腔区域(72)的模具。然后，以感温部(11)位于第一模腔区域(71)内，在第二模腔区域(72)内并列设置一对引线(12、13)的方式，在模具(70)内设置热敏电阻(10)，进行镶嵌成形。由于第二模腔区域(72)的宽度比第一模腔区域(71)窄，因此，即使树脂注入压力作用于热敏电阻(10)上，通过引线(12、13)与第二模腔区域(72)的内壁面接触，则限制热敏电阻的移动。
Description
技术领域
本发明涉及检测例如汽车的ATF(Automatic Transmission Fluid自动变速箱用油)等的温度的温度传感器及其制造方法以及温度传感器用模具。
背景技术
作为检测汽车的自动变速箱(Automatic Transmission)的油温等的一种装置，使用搭载热敏电阻的温度传感器。由温度传感器检测出的油温信息被发送给自动变速箱的电子控制装置(ECU)。然后电子控制装置根据油温信息控制变速时间等。这种温度传感器的一例已经在特开平10-185704号日本国专利公报中公开。通常，温度传感器内装一对引线(Lead线)与感温部连接的热敏电阻，它是利用66耐纶(聚己二酰己二胺)等树脂通过镶嵌成形而形成相关热敏电阻。
但是，上述传统的温度传感器中存在如下问题。即进行镶嵌成形时，由于树脂注入压力，有时感温部在模具模腔内的位置产生错位。如果错位较大，那么感温部就会从树脂部分露出。因此，为了完全覆盖感温部，需要进行2次镶嵌成形(所谓2次成形)，于是难以使感温部周围的树脂尺寸小型化。
发明内容
本发明是基于这种情况而产生的，它的课题在于提供一种温度传感器的制造方法、温度传感器以及温度传感器用模具，通过使用这种温度传感器，可以防止在镶嵌成形时，感温部露出树脂部的表面。
(1)为了达成上述课题，本发明的温度传感器的制造方法的特征在于，它包括以下步骤：准备具有感温部及与此连接的一对引线的热敏电阻的步骤、准备具有容纳感温部的第一模腔区域及与该第一模腔区域连续，同时宽度小于该第一模腔区域的第二模腔区域的模具的步骤、以感温部位于第一模腔区域内，在第二模腔区域内并列设置一对引线的方式，在模具内设置热敏电阻的步骤、向模具内注入树脂进行镶嵌成形的步骤。
通过这种制造方法，在模具的第一模腔区域内容纳热敏电阻的感温部，同时在与该区域连续的第二模腔区域内，使一对引线并列设置。此处，由于第二模腔区域的宽度比第一模腔区域的宽度窄，因此，即使由于树脂注入压力使热敏电阻产生错位，通过引线与第二模腔区域的内壁面接触，仍可以限制热敏电阻的移动。因此，可以防止感温部到达第一模腔区域的内壁面。这样，在通过这种方法得到的温度传感器中，可以防止热敏电阻的感温部从覆盖其上的树脂部的表面露出。此外，本发明中所说的各模腔区域的宽度是相当于沿热敏电阻引线的并列方向的长度。
此外，在第二模腔区域内设置引线的区域是，优选与上述宽度交叉方向的高度比第一模腔区域的低。即作为与上述一对引线并列方向交叉的方向的宽度，在第二模腔区域内设置引线的区域的宽度，优选比相同方向的第一模腔区域的宽度窄。此时，即使由于树脂的注入压力，热敏电阻沿着与上述宽度交叉的方向移动时，也可以通过第二模腔区域的内壁面而限制引线的移动，因此，可以防止感温部到达第一模腔区域的内壁面。这样则可以更有效地防止感温部从覆盖其上的树脂部的表面露出。
此外，上述模具优选具有分隔壁，并在模具内设置热敏电阻，以在该分隔壁两侧各通过一根引线。此时，由于可以通过分隔壁限制引线的移动，因此可以更有效地防止热敏电阻产生错位。
此外，上述热敏电阻的各个引线与导线连接，上述模具具有保护部用模腔区域，用以成形覆盖该导线周围的保护部，在向第一模腔区域及第二模腔区域内注入树脂的处理中，也可以向保护部用模腔区域内注入树脂。
一次镶嵌成形之后，有时使用其它模具进行2次树脂成形(所谓2次成形)。此外，通过模具等使与引线连接的导线弯曲并固定的状态下，有时进行相关的2次成形。此时，通过上述保护部覆盖导线周围，则可以防止由于与模具等接触使导线发生损伤。通过在第一模腔区域及第二模腔区域内都形成保护部，不仅可以减少树脂注入的次数，还可以实现制造作业简化。
此外，除了不覆盖通过第一模腔区域而成形部分的至少一部分，该方法还可以包括使用第二树脂覆盖通过镶嵌成形获得的成形体的步骤。换言之，通过第二树脂进行2次成形。此时，在本发明中，由于可以防止热敏电阻发生错位，因此，除了通过在树脂部内的模具的第一模腔区域而形成的区域的至少一部分，可以对其它区域实施2次成形。因此，不仅可以减少使用的树脂量，还可以降低成本。
上述树脂优选是聚苯硫醚(PPS)树脂。由于这种树脂的耐油性、耐热性高，而且导热性能高，因此不会影响热敏电阻的温度检测水平。此外，在这种树脂中，使用高档流动性的树脂最佳。这样，即使模具形状复杂，也可以高精度地进行树脂成形。此外，上述树脂与第二树脂可以是相同的材料，也可以是不同的材料。
(2)本发明的温度传感器的特征在于它具有热敏电阻与树脂部。其中，热敏电阻具有感温部及与此连接的一对引线、而树脂部具有覆盖感温部的第一区域、以及覆盖并列设置的一对引线、同时宽度小于第一区域的第二区域。
在制造这种温度传感器时，需要准备用于分别形成第一区域及第二区域的第一模腔区域及第二模腔区域。此外，第二模腔区域的宽度要比第一模腔区域窄。进行镶嵌成形时，在模具的第一模腔区域内容纳热敏电阻的感温部，同时在与该区域连续的第二模腔区域内，使一对引线并列设置。此处，由于第二模腔区域的宽度比第一模腔区域窄，因此，即使由于树脂注入压力使热敏电阻产生错位，通过引线与第二模腔区域的内壁面接触，则限制热敏电阻的移动。因此，可以防止感温部到达第一模腔区域的内壁面。这样，在本发明的温度传感器中，可以防止热敏电阻的感温部从覆盖其上的树脂部的表面露出。
此外，在本发明的温度传感器中，还可以具有外侧树脂部，它覆盖除了树脂部内第一区域的至少一部分的其它部分。这种外侧树脂部可以通过2次成形而形成。本发明的温度传感器，在初次镶嵌成形之后，由于感温部没有从树脂部的表面露出，因此可以形成除了树脂部的第一区域之外的外侧树脂部。通过这种方式形成，则可以降低使用的树脂量，还可以降低成本。
(3)本发明的温度传感器用模具的特征在于，它具有模腔，在该模腔内容纳具有感温部及与此连接的一对引线的热敏电阻，它是一种对热敏电阻施以镶嵌成形，从而成形温度传感器的温度传感器用模具。模腔具有第一模腔区域及第二模腔区域。其中，第一模腔区域容纳感温部，而第二模腔区域与第一模腔区域连续，同时其宽度小于该第一模腔，并且并列设置一对引线。
使用这种温度传感器用模具对温度传感器进行镶嵌成形时，在模具的第一模腔区域容纳热敏电阻的感温部，同时在与该区域连续的第二模腔内并列设置一对引线。由于第二模腔区域的宽度比第一模腔区域窄，因此，即使由于树脂注入压力导致热敏电阻产生错位，通过引线与第二模腔区域的内壁面接触，则限制热敏电阻的移动。因此，可以防止感温部到达第一模腔区域的内壁面。这样，在通过这种方法获得的温度传感器内，可以防止感温部从覆盖它的树脂部的表面露出。
附图说明
图1是表示本发明的温度传感器的立体图。
图2是表示图1中II-II方向的截面图。
图3是表示图1中III-III方向的截面图。
图4是表示内装于温度传感器内的热敏电阻的图。
图5是表示1次成形体的立体图。
图6是表示图5中VI-VI方向的截面图。
图7是表示图5中VII-VII方向的侧面图。
图8是表示温度传感器应用于自动变速箱的状态的图。
图9是表示温度传感器用模具中固定侧的模具的图。
图10是表示图9中X-X方向的截面图。
图11是表示实施2次成形的过程图。
具体实施方式
下面参照附图，对本发明中温度传感器及其制造方法以及温度传感器用模具的最佳实施方式进行详细的说明。此外，对于相同构件使用相同的符号，不再进行重复说明。
图1是本实施方式中温度传感器的立体图，图2是图1中II-II方向的截面图，图3是图1中III-III方向的截面图。温度传感器1内装热敏电阻，用来检测汽车的自动变速箱所使用的油(ATF)等的温度。
首先，参照图4对内装于温度传感器1内的热敏电阻10进行说明。本实施方式中使用的热敏电阻10是随着温度升高而电阻值减少的NTC(Negative Temperature Coefficient负温度系数)热敏电阻，它具有检测出水或油等温度的感温部11及与其两侧连接的一对引线12、13。感温部11由锰、镍、钴等材料形成，并形成所谓由尖晶石型结构的晶粒集合的多结晶体。此外，该感温部11为了缓解所承受的来自覆盖其周围的树脂部(后述)的应力，使用环氧类树脂进行涂敷。被特氟隆(Polytetrafluoroethylene：聚四氟乙烯)包覆的导线14、15通过铆接压接端子16、17与引线12、13连接。
下面对温度传感器1的结构进行说明。如图2所示，温度传感器1由直接覆盖热敏电阻10的树脂部20及覆盖该树脂部20的外侧树脂部50构成。树脂部20通过初次的镶嵌成形(1次成形)而形成，而外侧树脂部50通过2次镶嵌成形(2次成形)而形成。热敏电阻10的使用温度范围是-40℃～150℃。
树脂部20由聚苯硫醚(PPS)树脂形成，其顶端形成第一区域21，它覆盖热敏电阻10的感温部11，同时与温度测定对象的油等直接接触。第一区域21的断面形状呈扁平椭圆形。
此处参照图5～图7对树脂部20进行更为详细的说明。各图表示1次成形之后的成形体(以下称“1次成形体”)，图5是1次成形体的立体图，图6是图5中VI-VI方向的截面图，图7是图5中VII-VII方向的侧面图。
1次成形体上形成与上述第一区域21连续的第二区域22。第二区域22覆盖并列设置的热敏电阻10的一对引线12、13的一部分。第一区域21内与第二区域22连接的部分内，形成缘部厚度向周围逐渐变薄的圆盘部21a。使圆盘部21a的周围向外侧张出，这是为了延长塑流距离，提高与2次成形的树脂的粘附性。
此外，第二区域22的断面呈十字形状，其宽度W2比第一区域21的宽度W1窄(参照图6)。这里所说的宽度是指相当于引线12、13并列方向(图中X方向)的长度。引线12、13位于第二区域22的宽度方向的两端。即，引线12、13处于沿着第二区域22的宽度方向的两端的位置。此外，第二区域22内引线12、13所在的区域，其高度H2(与上述横向交叉的方向，即Y方向宽度)比第一区域21的相同方向的高度H1(Y方向宽度)低。
第二区域22内与第三区域23相连。第三区域23的宽度比第二区域22宽，该区域内容纳连接引线12、13与导线14、15的上述压接端子16、17。此外，压接端子16、17之间，即引线12、13之间，形成长边方向向着与引线并列方向交叉的方向(Y方向)的贯穿孔24。换言之，贯穿孔24是沿与一对引线的并列方向交叉，而且与引线延伸方向交叉的方向贯穿的孔。一对固定部27、27从第三区域23内的贯穿孔24的图中上方的表面及背面突出(参照图5、图7)。固定部27、27具有断面呈V字形状的槽部，通过使固定用的棒与槽部相接，则可以在2次成形时对1次成形体进行定位。在第三区域23的上部两端还竖立设置一对薄板部25、26，导线14、15从薄板部25、26之间朝着上方伸出。即一对薄板部25、26设置在引线14、15的两侧，沿着与铜线14、15的并列方向，即一对引线的并列方向交叉的面设置。
薄板部25、26的附近形成覆盖导线14、15周围的略呈长方体形状的保护部28。保护部28使用与上述第一～第三区域相同的材料一体形成，它的作用在于防止在2次成形时，导线14、15与模具接触而发生损伤。
下面再次参照图1～图3对外侧树脂部50进行详细的说明。外侧树脂部50勾画出温度传感器1的外形，它覆盖除了树脂部20内第一区域21大部分的其它区域。换言之，与温度测定对象的水或油等接触的区域的形状通过1次成形被确定。外侧树脂部50的图中下部区域内形成一对环形部51、52，它们之间形成嵌入O环形用的环形槽53。
外侧树脂部50内上侧环形部52的上方，形成后述键板(key plate)被插入的长方体形状的键接受部54。为了防止键板的垂直方向的位置产生偏差，键接受部54是Y方向的厚度小于位于其下侧的环形部52及位于上侧的长方体形状的头部55。此外，头部55的一个侧面上形成突出部56，在1次成形体内，沿垂直方向(Z方向)拉出的导线14、15被大致弯曲成直角，并从突出部56中突出。
以上是温度传感器1的结构。图8中表示这种温度传感器1的应用例。该图是温度传感器1应用于自动变速箱的油F的温度测定例子，它安装在装着油F的油箱60上。油箱60上形成圆形的贯穿孔60h，该贯穿孔60h内容纳温度传感器1的环形部51、52。O环形嵌入环形槽53内，从而密封油箱60与温度传感器1的缝隙。树脂部20的第一区域21浸渍在油F中。而该键板61插入位于油箱60外侧的键接受部54内，该键板61通过螺丝62固定在油箱60上。由温度传感器1检测出的油温信息被发送给自动变速箱的电子控制装置(ECU)。电子控制装置根据收到的油温信息控制变速时间等。
下面，对本实施方式的温度传感器的制造方法及其最适用于该方法的温度传感器用模具进行说明。
首先，如图9所示，准备用于镶嵌成形(1次成形)温度传感器1的模具(温度传感器模具)70。虽然使用固定侧模具及移动侧模具作为模具，但在这里只对固定侧的模具70进行详细的说明。关于移动侧的模具可以根据温度传感器的外形而定。模具70的模腔具有：用于形成树脂部20的第一区域21的第一模腔区域71；与该区域71连续，同时形成第二区域22的第二模腔区域72；及与该区域72连续，同时形成第三区域23的第三模腔区域73。第二模腔区域72的宽度WC2比第一模腔区域71的宽度WC1窄。
此外，在第一模腔区域71内与第二模腔区域72相反一侧的区域内，形成直至把树脂注入第一模腔区域71的顶端的空间74。在第三模腔区域72内竖立设置着形成上述贯穿孔24的分隔壁75。移动侧的模具上也设置同样的分隔壁81(参照图10)，进行合模时，分隔壁75、81相互接触。分隔壁75及分隔壁81沿着与一对引线的并列方向交叉的面而设置，从而穿过一对引线端子之间。而分隔壁75内与第二模腔区域72相反一侧内，设置着用于形成1次成形体的上述固定部27的槽部76。槽部76具有中央部分最浅，两个端部最深的倾斜。还有在第三模腔区域72内，设置着用于形成1次成形体的薄板部25、26的空间77、78。空间77、78内与用于形成保护导线14、15的保护部28的保护部用模腔区域79相连。
虽然模具70的图示省略，但它还具备众所周知的各种构件。作为相关构件，可以列举下面这些例子，例如向模腔内注入树脂的浇口(Gate)、从模具中取出成形体的顶脱销(Ejector Pin)、使固定侧与移动侧的模具正确嵌合的导销(Guide Pin)及导销套(Guide Pin Bush)。
准备上述的模具70之后，在其上设置热敏电阻10。此时，如图9所示，感温部11位于第一模腔区域71内，一对引线12、13并列位于第二模腔区域72内。此外，分隔壁75的两侧各通过一根引线12、13。设置热敏电阻10之后，使移动侧的模具向固定侧的模具70移动，进行合模。
图10是图9中X-X方向的合模之后的截面图。符号80表示移动侧的模具。如图10所明确表示，第二模腔区域72的宽度WC2不仅比第一模腔区域71的宽度WC1窄，而且设置着引线12、13区域的高度HC2也比第一模腔区域71的高度HC1低。此外，这里所说的“高度”是指与宽度方向交叉的方向的宽度。
合模结束之后，通过浇口向模腔内高压注入树脂，进行镶嵌成形。此处由于使用流动性高的聚苯硫醚树脂，因此即使模具形状复杂，树脂也能够到达模腔的各个角落，从而实现高精度的树脂成形。此外，由于这种树脂导热性高，因此不会影响热敏电阻的温度检测水平。再者，由于模具70采用上述结构形成，因此，在向第一模腔区域71及第二模腔区域72进行树脂注入处理时，也可以同时向保护部用模腔区域79内注入树脂。这样，无需通过形成第一区域21及第二区域22的处理以及形成保护部28的处理进行2次注射成形，这不仅可以减少树脂注入的次数，还可以实现制造作业的简化。
通过此实施方式的制造方法可以获得以下效果。换言之，树脂注入时压力作用于热敏电阻10，即使该热敏电阻10产生错位，通过引线12、13与第二模腔区域72的内壁面72a、72b接触，从而限制热敏电阻10的移动。因此，可以防止在镶嵌成形时，感温部11到达第一模腔区域71的内壁面71a、71b。于是在所获得的温度传感器1内，防止热敏电阻10的感温部11从覆盖它的树脂部20的表面露出。而且，由于可以防止感温部11露出，因此，在后述的2次成形时，无需覆盖热敏电阻10所在的第一区域21，就可以实现感温部11周围的树脂尺寸的小型化。
此外，由于第二模腔区域72内引线12、13所在区域的高度HC2比第一模腔区域71的高度HC1低，因此，即使由于树脂注入压力，热敏电阻10沿着该高度方向产生错位，通过第二模腔区域72的内壁面72c、72d则可以限制引线12、13的移动，因此可以防止感温部11到达第一模腔区域71的内壁面71c、71d。因此，可以更有效地防止感温部11从覆盖它的树脂部20的表面露出。
在本实施方式中，热敏电阻10设置在模具70上，以在分隔壁75两侧各穿过一根引线12、13。因此，通过分隔壁75可以限制引线12、13向相互接近的方向移动，这样就可以更有效地防止热敏电阻10产生错位。
1次成形的树脂注入结束之后，进行开模并通过顶脱销从模具中取出成形体。然后，切断保护部28与薄板部25、26的连接部分，同时切断由空间74而形成的部分。这样就可以得到图5～图7所示的1次成形体。
下面参照图11，对1次成形体进行2次成形的过程进行说明。首先，使直线状延伸的导线14、15大致弯曲成直角，把覆盖热敏电阻10的第一区域21插入模具85的贯穿孔内，使覆盖导线14、15的保护部28被一对下模90及上模91夹着。也就是说，该第一区域21的大部分周围(从顶端部分至第二区域22附近的区域)，在2次成形时不成形树脂。此外，在形成下模90的模腔的内面安装棒92，该棒92与1次成形体的一个固定部27相接。
把1次成形体相对作为固定侧模具的下模90及上模91固定之后，使移动侧的模具94移动进行合模。此时，安装在模具94上的棒93与1次成形体的另一个固定部27相接，这样就可以在模具内对1次成形体进行定位并使其固定。
以上准备工作做完之后，从模具的浇口注入树脂，实施2次成形。此处，虽然注入与1次成形时相同的聚苯硫醚树脂，除此之外也可以使用其它树脂。在2次成形时，如上所述，由于导线14、15通过保护部28被下模90及上模91夹着，因此可以防止被这些模具损伤。2次成形的树脂注入结束之后，进行开模，然后通过顶脱销从模具中取出成形体。这样就可以得到图1～图3所示的本实施方式的温度传感器1。
通过这种方法得到的温度传感器1，覆盖热敏电阻10的感温部11的第一区域21仅通过1次成形其外形即被确定，由于无需通过2次成形覆盖第一区域21，因此可以实现感温部周围的树脂尺寸的小型化。除此之外，还可以减少使用树脂量，达到降低成本的目的。此外，在本实施方式中，通过2次成形所形成的外侧树脂部，只要覆盖除了第一区域21的至少一部分的其它树脂部即可，也可以完全不覆盖第一区域，进而除了第一区域以外的区域也可。
以上根据实施方式对本发明人所做的发明进行了具体的说明，但是本发明并非局限于上述实施方式。例如，也可以不设置弯曲导线用的保护部。还有也可以不实施2次成形，仅通过1次成形来制造温度传感器。
如上说明，根据本发明，则可以防止在镶嵌成形时，感温部从树脂部的表面露出。
Claims (12)
1.一种温度传感器的制造方法，其特征在于，包括：
准备具有感温部及与此连接的一对引线的热敏电阻的步骤；
准备具有容纳所述感温部的第一模腔区域及与该第一模腔区域连续、同时宽度小于该第一模腔区域的第二模腔区域的模具的步骤；
以所述感温部位于所述第一模腔区域，在所述第二模腔区域内并列设置所述一对引线的方式，在所述模具内设置所述热敏电阻的步骤；和
向所述模具内注入树脂进行镶嵌成形的步骤。
2.如权利要求1所述的温度传感器的制造方法，其特征在于，
在所述一对引线并列的方向，所述第二模腔区域的宽度小于所述第一模腔区域的宽度。
3.如权利要求1所述的温度传感器的制造方法，其特征在于，
所述第二模腔区域内设置所述引线的区域是与所述宽度交叉方向的高度低于所述第一模腔区域。
4.如权利要求1所述的温度传感器的制造方法，其特征在于，
所述模具具有分隔壁，并在所述模具内设置所述热敏电阻，以在该分隔壁两侧各通过一根所述引线。
5.如权利要求1所述的温度传感器的制造方法，其特征在于，
所述热敏电阻的所述各个引线与导线连接，
所述模具具有保护部用模腔区域，用以成形覆盖该导线周围的保护部，
在向所述第一模腔区域及所述第二模腔区域内注入所述树脂的处理中，也向所述保护部用模腔区域注入树脂。
6.如权利要求1所述的温度传感器的制造方法，其特征在于，
还可以包括使用第二树脂将通过所述镶嵌成形获得的成形体在除了通过所述第一模腔区域而成形的部分的至少一部分之外的部分覆盖的步骤。
7.如权利要求1所述的温度传感器的制造方法，其特征在于，
所述树脂是聚苯硫醚树脂。
8.一种温度传感器，其特征在于，具有：
热敏电阻，该热敏电阻具有感温部及与此连接的一对引线；和
树脂部，该树脂部具有覆盖所述感温部的第一区域、以及覆盖并列设置的所述一对引线且宽度小于所述第一区域的第二区域。
9.如权利要求8所述的温度传感器，其特征在于，
在所述一对引线并列的方向，所述第二区域的宽度小于所述第一区域的宽度。
10.如权利要求8所述的温度传感器，其特征在于，还具有：
外侧树脂部，该外侧树脂部覆盖所述树脂部内除了所述第一区域的至少一部分的其它部分。
11.一种温度传感器用模具，其特征在于，
包括容纳具有感温部及与此连接的一对引线的热敏电阻的模腔，对所述热敏电阻施以镶嵌成形，从而成形温度传感器，
所述模腔具有：
容纳所述感温部的第一模腔区域；和
与所述第一模腔区域连续，同时其宽度小于该第一模腔，并且并列设置所述一对引线的第二模腔区域。
12.如权利要求11所述的温度传感器用模具，其特征在于，
在所述一对引线应并列的方向，所述第二模腔区域的宽度小于所述第一模腔区域的宽度。
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