JP2008112812A - サーミスタのリード線の絶縁隔離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】短寸の絶縁チューブを用いることなく、芯線を覆う被覆電線の一部を利用してサーミスタのリード線間を絶縁する。
【解決手段】溶接処理と、絶縁被覆のスライド処理とを順次行う。前記溶接処理は、被覆電線１の芯線２，２と、該芯線２，２に接続されたサーミスタ素子３の対のリード線４，４とを溶接するに際し、被覆電線１の絶縁被覆５から露出させた芯線２の外径の範囲内にリード線４の外径を収めてサーミスタ素子３の対のリード線４，４を被覆電線１のそれぞれの芯線２，２に接続する処理である。前記絶縁被覆のスライド処理は、被覆電線１の全長に渡り、芯線に沿って絶縁被覆を移動させ、互いに独立した絶縁被覆の２穴の芯線の挿入穴内にそれぞれサーミスタ素子３のリード線４を個別に受入れて両リード線４，４間を隔離する処理である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、サーミスタのリード線と、被覆電線の芯線との接続部分を絶縁するサーミスタのリード線の絶縁隔離方法に関する。

サーミスタ素子のリード線を被覆電線の芯線に結線するに際しては、図３に示すように被覆電線２１の絶縁被覆２２の端末から芯線２３の一部を露出させ、その露出部分と、サーミスタ素子２４のリード線２５とをハンダ付け、或いはスプラインバンドによって接続した後、サーミスタ素子２４のリード線２５と被覆電線２１の芯線２３間に跨って個別に或いは２穴が開口された絶縁チューブ２６を被せてリード線２５，２５間を電気的に隔離していた。

その絶縁作業に際しては、ハンダ付けに先立って予め絶縁チューブ２６を被覆電線２１の絶縁被覆２２の外周に外装しておき、ハンダ付けの後、絶縁チューブ２６を被覆電線２１上からサーミスタ素子２４に向けて芯線２３の延長方向にスライドさせてサーミスタ素子２４のリード線２５と、芯線２３の露出部分を被覆していた。サーミスタ素子は、絶縁チューブ２６と、絶縁被覆２１の一部を含めて最終的にケース内に封止されるが、図３には、ケースの図示を省略してある。

特許文献１には、一端にサーミスタ素子を接続した金属線の他端に絶縁被覆付リード線を溶接により接続し、絶縁被覆付きリード線と、金属線間に跨ってゴムブッシュで被覆して溶接部の絶縁と、金属ケース内部の防水性を確保する例が示されている。いずれにしても、サーミスタ素子のリード線間の絶縁のためには、長尺の絶縁チューブを予め用意してこれを所定の寸法に裁断する作業、裁断されたチューブを被覆電線に外装する作業、ハンダ付け後これをスライドする作業を必要とし、サーミスタ素子は微小であり、被覆電線は細線のため、高精度の自動化設備を用いて高精度の作業工程が必要であった。
特許公開平５−３４０８２２

本発明は、短寸の絶縁チューブを用いることなく、芯線を覆う被覆電線の一部を利用してサーミスタのリード線間を絶縁することを最も主要な特徴とする。

本発明によるサーミスタのリード線の絶縁被覆方法によるときには、芯線を覆う絶縁被覆の全長あるいはその一部をスライドさせてサーミスタの対をなすリード線間と被覆電線の芯線の露出部分を互いに電気的に隔離するため、従来のように長尺の絶縁チューブを予め用意してこれを所定の寸法に裁断する作業、裁断されたチューブを被覆電線に外装する作業は不要であり、微細な絶縁チューブを被覆電線に外装するための高精度の自動化設備を必要とせず、リード線間の絶縁を確保できるという利点がある。

サーミスタのリード線間の絶縁を確保するという目的を、リード線に接続する被覆電線の絶縁被覆の一部を活用することによって実現した。
本発明は、溶接処理と、絶縁被覆のスライド処理とを順次行い、後処理として製品化のためのケース内収納処理を行うものである。

本発明において、溶接処理は、被覆電線の芯線と、該芯線に接続されたサーミスタ素子の対のリード線とを溶接する処理であるが、溶接に際しては、後の絶縁被覆のスライド処理の妨げにならないように被覆電線の絶縁被覆から露出させた芯線の外径の範囲内にリード線の外径を収めてサーミスタ素子の対のリード線を被覆電線のそれぞれの芯線に接続する。

絶縁被覆のスライド処理は、芯線の外周を被覆する絶縁被覆をサーミスタ素子のリード線の方向に移動させ、芯線の挿入穴内にサーミスタ素子のリード線を受入れ、芯線の接続部分を含めてサーミスタ素子の対をなすリード線間を絶縁被覆にて隔離する処理である。本発明において絶縁被覆のスライド処理には２つの方法がある。第１の方法は、被覆電線の全長に渡って絶縁被覆をスライドさせて２穴の芯線の挿入穴内にサーミスタ素子のリード線を個別に受入れることによって両リード線を隔離する処理である。

また、第２の方法は、サーミスタ素子のリード線間を互いに隔離する処理被覆電線の両芯線のいずれか一方の芯線を覆う絶縁被覆の一部分を一定長さでしかも他方の芯線を覆う絶縁被覆の部分から短筒状に切り離し、その短筒状の絶縁被覆をスライドさせてサーミスタ素子の一方のリード線を短筒状の絶縁被覆の芯線が抜けた挿入穴内に受入れることによって、両リード線間を隔離する方法である。以下に本発明の実施例を示す。

図１（ａ）〜（ｃ）に、実施例１によるサーミスタ素子を温度センサに組み立てる処理の手順を示す。
（１）溶接処理
図１（ａ）において、溶接処理は、被覆電線１の芯線２，２と、該芯線２，２に接続されたサーミスタ素子３の対のリード線４，４とを接続する処理である。両者の接続には超音波溶接を用いるのが望ましい。超音波溶接に際しては、サーミスタ素子２の各リード線４，４に被覆電線１の各芯線２，２より小径の電線を用い、しかも芯線２の外径の範囲内にリード線４の外径を収めてサーミスタ素子３の対のリード線４，４を被覆電線１のそれぞれの芯線２，２に超音波溶接によって接続する。

（２）絶縁被覆のスライド処理
図１（ｂ）において、絶縁被覆のスライド処理は、要するに芯線２の各外周を共通に被覆する絶縁被覆５をサーミスタ素子３のリード線４の方向に移動させる処理である。絶縁被覆のスライド処理に際しては、前記溶接処理によってサーミスタ素子３のリード線が接続されている芯線２とは反対側で絶縁被覆５から外部に露出する各芯線２，２の他端をチャック６，６で咥えてこれを定位置に固定した状態で両芯線２，２をクランプする。

次に、各芯線２，２を覆う絶縁被覆５の全体をサーミスタ素子３の方向に向け、各芯線２，２の長さ方向に沿って、絶縁被覆５から露出した芯線２の長さと、リード線４の長さを加えた長さｌの距離を強制的に移動（スライド）させ、芯線２、２とリード線４，４との接続部分を越えてリード線４，４の周面に被せる。

絶縁被覆５は、図１（ｄ）に示すように２穴の挿入孔内に個別に芯線２、２が挿入されている。この実施例では、両芯線２を定位置に残し、その外周の長手方向に沿って絶縁被覆５をスライドさせるのである。絶縁被覆５を芯線の長さ方向にスライドさせことによって、芯線２が抜けた挿入穴内にサーミスタ素子３のリード線４、４が個別に挿し込まれるのである。絶縁被覆のスライド処理によって、対のリード線間は個別に絶縁被覆で覆われて互いに隔離される。

被覆電線１の絶縁被覆５は、芯線間の絶縁を確保するため、また、被覆電線としての製品の外装として従来より塩化ビニル、ポリエチレン、ゴムなどさまざまな材料が使用されている。

（３）ケース内収納処理
ケース内収納処理は、本発明によるサーミスタのリード線の絶縁隔離方法の後処理であり、製品としての温度センサに組み立てるため、該サーミスタ素子３をケース内に収納する処理である。この実施例においては、ケースには、テフロン（登録商標）のような耐熱性の二重熱収縮性の筒体７を用い、前記絶縁被覆のスライド処理によってサーミスタ素子３のリード線４，４および芯線２，２を覆う絶縁被覆５の表面に跨って熱収縮性の筒体７を外装し、筒体７を加熱してこれをサーミスタ素子３及び絶縁被覆５の表面に密着させてこれらを筒体７内に封止する。この実施例に用いた二重熱収縮性の筒体７は、周知のように溶融温度が異なる２種類の熱収縮性樹脂の筒体を内外に組み合わせたものである。溶融温度が低い内側の筒体は溶融してサーミスタ素子３、リード線４，４および絶縁被覆５の一部に密着し、溶融温度が高い外側の筒体は、その表面に密着してサーミスタ素子を内部に封止する。

以上実施例１においては、サーミスタ素子３の対をなすリード線４，４間は、両芯線２，２上をスライドさせた絶縁被覆５の互いに独立した挿入穴内に挿し込まれて隔離され、リード線４，４間の電気的絶縁が確保される。

実施例２は、一方の芯線が挿し込まれた絶縁被覆の一部を残部から切り離し、切り離された絶縁被覆の部分のみをスライドさせ、絶縁被覆の位置をずらせてサーミスタ素子のリード線間を隔離する方法である。本実施例においては、溶接処理と、絶縁被覆のスライド処理と、ケース内収納処理とに加え、溶接処理と、絶縁被覆のスライド処理との間に切断処理を順次行うことによってサーミスタは温度センサに組み立てられる。図２（ａ）〜（ｃ）に処理工程を工程順に示す。

（１）溶接処理
図２（ａ）において、溶接処理は、被覆電線１１の芯線１２ａ，１２ｂと、該芯線１２ａ、１２ｂにそれぞれ接続されたサーミスタ素子１３の対のリード線１４ａ，１４ｂとを超音波溶接によって接続する処理である。溶接処理は、実施例１における溶接処理と全く同じである。

（２）切断処理
図２（ｂ）において、切断処理は、被覆電線１１の両芯線１２ａ、１２ｂのいづれか一方の芯線（この実施例においては１２ｂ）を覆う絶縁被覆１５の一部分１５ｂを一定長さの短筒状に切り離す処理である。図２（ｂ）においては、芯線１２ｂを覆う絶縁被覆の一部分１５ｂを一端から絶縁被覆１５から露出した芯線１２ｂの長さに、リード線１４ａ，１４ｂの長さを加えた長さｌに、絶縁被覆を重畳する部分の長さｄを加えた長さ（ｌ＋ｄ）の位置で芯線１２ｂの外周で切り離すとともに他方の芯線１２ａを覆う絶縁被覆１５ａの部分からも切り離して短筒状の絶縁被覆１５ｂとする。

（３）絶縁被覆のスライド処理
図２（ｃ）において、絶縁被覆のスライド処理は、他の部分から切り離された芯線１２ｂを覆う長さ（ｌ＋ｄ）の短筒状の絶縁被覆１５ｂを、芯線１２ｂに接続された側のサーミスタ素子１３のリード線１４ｂの方向に移動させる処理である。短筒状の絶縁被覆１５ｂを長さｌの距離だけ強制的にリード線１４ｂの長さ方向にスライドさせ、芯線１２ｂが抜けた挿入穴内に該芯線１２ｂに接続されたサーミスタ素子１３のリード線１４ｂを受入れる。

これによって、短筒状の絶縁被覆１５ｂは、長さｄの部分で他方の芯線１２ａを覆う絶縁被覆１５ａの部分と重なり合い、両芯線１２ａ、１２ｂの露出部分が互いに隔離されて接触することはなく、また、サーミスタ素子１３のリード線１４ａ、１４ｂ間は、スライドさせた前記短筒状の絶縁被覆１５ｂで隔離され、結果として両リード線間及び芯線間は互いに隔離され、電気的に絶縁される。

（４）ケース内収納処理
図２（ｃ）において、ケース内収納処理は、サーミスタ素子１３と、該サーミスタ素子１３をケース内に収納する処理である。実施例２においても、ケースには実施例１と同様にテフロン（登録商標）のような耐熱性の二重熱収縮性筒体１７を用い、前記絶縁被覆のスライド処理によってサーミスタ素子１３のリード線１４ａ、１４ｂおよび芯線１２ａ、１２ｂを覆う絶縁被覆１５ａ及びスライドさせた絶縁被覆の一部分１５ｂの表面に跨って筒体１７内に挿入し、筒体１７を加熱し、これをサーミスタ素子１３及び絶縁被覆１５ａ及び１５ｂの表面に密着させてこれを筒体１７内に封止する。

以上実施例２によれば、絶縁被覆の一部を残部から切り離し、切り離された短筒状の絶縁被覆のみをスライドさせ、いずれか一方の芯線及びサーミスタ素子の他方のリード線を露出させたままであっても、短筒状の絶縁被覆の部分によって両者を実質的に隔離することができる。

ちなみに、サーミスタ素子のリード線には、従来から既成の被覆電線が用いられてきたのであるが、本発明のように、芯線の絶縁被覆をスライドさせるということは、従来の被覆電線では考えられなかったことである。被覆電線は、芯線を樹脂で絶縁被覆したものあるいはテープ巻きによる絶縁被覆などのものが知られているが、いずれのものも被覆電線の規格では絶縁被覆は動いてはならない、つまり芯線と一体化されていなければならないのである。本発明は、絶縁被覆は、動いてはならないという常識を脱却し、リード線間の隔離を絶縁被覆のスライド処理によって実現したものである。

この実施例においては、テフロン（登録商標）のテープ巻きの絶縁被覆を用いたが、スライド処理の難易性は、絶縁被覆の材質の選定のほか、絶縁被覆の加工方法の選定によって設定できるほか、絶縁被覆に熱を加えたり、しごいたり、ストレーナをかけることによって、芯線に沿って絶縁被覆をスライドさせることが可能である。

また、実施例においては、二重熱収縮性筒体１７をケースに用いた例を説明したが、ケースは、二重熱収縮性筒体１７に限るものではない。用途に応じて金属ケース、或いは樹脂ケースを用い、ケース内収納処理として、これらのケース内にサーミスタ素子を挿し込んで樹脂封止を行うこともできる。

本発明は、被覆電線の絶縁被覆を有効に活用してサーミスタ素子のリード線間及び該リード線をそれぞれ接続した被覆電線の芯線の露出部分の絶縁処理を行うため、従来のように絶縁チューブを別個に用意し、サーミスタ素子と芯線との溶接に先立って絶縁チューブを予め被覆電線の絶縁被覆の周上に被せておく必要がなく、したがって、サーミスタ素子のリード線間及び該リード線をそれぞれ接続した被覆電線の芯線の露出部分の絶縁処理の工数を従来に比して大幅に削減して前記絶縁処理の作業性を大幅に削減し、また、絶縁処理のための原材料を削減することができる。

本発明は、車両その他に採用される外気温センサ、ガス濃度センサはもとより、さらに水密処理を施して水位センサ、水温センサにも活用することができる。

（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施例１の処理を工程順に示す図、（ｄ）は（ｂ）のｄ１−ｄ１線断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は本発明の実施例２の処理を工程順に示す図、（ｄ）は（ｂ）のｄ２−ｄ２線断面図である。 絶縁チューブを用いた従来のサーミスタのリード線の絶縁被覆方法の１例を示す図である。

符号の説明

１，１１ 被覆電線
２，１２ａ，１２ｂ 芯線
３，１３ サーミスタ素子
４，１４ａ，１４ｂ リード線
５，１５，１５ａ，１５ｂ 絶縁被覆
６ チャック
７，１７ 筒体

Claims (3)

1. 溶接処理と、絶縁被覆のスライド処理とを有するサーミスタのリード線の隔離方法であって、
   前記溶接処理は、配線用被覆電線の芯線と、該芯線に接続されたサーミスタ素子の対のリード線とを溶接するに際し、被覆電線の絶縁被覆から露出させた芯線の外径の範囲内にリード線の外径を収めてサーミスタ素子の対のリード線を被覆電線のそれぞれの芯線に接続する処理であり、
   前記絶縁被覆のスライド処理は、前記芯線の外周を被覆する絶縁被覆をサーミスタ素子のリード線の方向に移動させ、芯線の挿入穴内にサーミスタ素子のリード線を受入れ、芯線の接続部分を含めてサーミスタ素子の対をなすリード線間を前記被覆電線の絶縁被覆にて隔離する処理であることを特徴とするサーミスタのリード線の絶縁隔離方法。
2. 前記絶縁被覆のスライド処理は、前記被覆電線の全長に渡り、芯線に沿って絶縁被覆を移動させ、互いに独立した絶縁被覆の２穴の芯線の挿入穴内にそれぞれサーミスタ素子のリード線を個別に受入れて両リード線間を隔離する処理であることを特徴とする請求項１に記載のサーミスタのリード線の絶縁隔離方法。
3. 切断処理を更に有し、
   前記切断処理は、前記溶接処理後、被覆電線の両芯線のいづれか一方の芯線を覆う絶縁被覆の一部分を一定長さでしかも他方の芯線を覆う絶縁被覆の部分から短筒状に切り離す処理であり、
   前記絶縁被覆のスライド処理は、他の部分から切り離された短筒状の絶縁被覆を、芯線に沿って強制的にリード線の長さ方向にスライドさせ、芯線が抜けた短筒状の絶縁被覆の挿入穴内にサーミスタ素子の一方のリード線を受け入れてサーミスタ素子の一方のリード線を他方のリード線から隔離する処理であることを特徴とする請求項１に記載のサーミスタのリード線の絶縁隔離方法。

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