JP2014137222A - 温度センサの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、サーミスタ素子を樹脂モールドした温度センサの製造方法に関し、温度センサにおけるサーミスタ素子に対する気密性を高めることを目的とする。
【解決手段】この目的を達成するために本発明は、サーミスタ素子１と接続ターミナル２をリード線３で接続したセンサ部４と、これを覆う樹脂モールド部８を備えた温度センサにおいて、樹脂モールド部８は、センサ部４をサーミスタ素子１の側から挿入する開口部１０ａを有する外側樹脂モールド部材１０を形成する１次モールド工程と、開口部１０ａにセンサ部４を挿入した後に開口部１０ａに溶融樹脂を充填させて内側樹脂モールド部材１１を形成する２次モールド工程で形成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、サーミスタ素子を樹脂モールドした温度センサの製造方法に関する。

この種の温度センサは、図３に示すようにサーミスタ素子１と接続ターミナル２をリード線３で接続したセンサ部４を金属製のケース５に挿入し、ケース５の開口部をモールド樹脂で形成された樹脂モールド部６により封口する構造が知られている。ただし、樹脂モールド部６に包含されるセンサ部４は、金属合金で形成される部分が多く、この部分に対する水分の浸入による金属合金の腐食やイオン化傾向によりセンサ部４のオープン不良やショート不良などの原因となる可能性があり、温度センサとしてはセンサ部４に対する気密性を確保することが重要となる。

そこで、金属製のケース５の開口部に樹脂製の絶縁キャップ７を挿入し、この絶縁キャップ７の開口部にセンサ部４を挿入し、この状態でケース５および絶縁キャップ７の開口部を樹脂でモールド成形して封口する構成が提案されている。この構成によれば、温度センサの外表面に露出したケース５と樹脂モールド部６との界面から水分が浸入したとしても、この界面からサーミスタ素子１に至る浸入路内には絶縁キャップ７と樹脂モールド部６との界面が存在し、この絶縁キャップ７および樹脂モールド部６が同じ樹脂製であることから、モールド成形時にこの界面が溶着し水分の浸入経路を遮断する構造としていた。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開平５−３４０８２３号公報

しかしながら、このような温度センサを小型化しようとすれば、水分の浸入経路を遮断する溶着部分の延面距離が短くなってしまい、サーミスタ素子に対する気密性が低下してしまうという問題があった。

そこで、本発明はこのような問題を解決し、温度センサにおけるサーミスタ素子に対する気密性を高めることを目的とする。

そして、この目的を達成するために本発明は、サーミスタ素子と接続ターミナルをリード線で接続したセンサ部と、これを覆う樹脂モールド部を備えた温度センサにおいて、樹脂モールド部は、センサ部をサーミスタ素子側から挿入する開口部を有する外側樹脂モールド部材を形成する１次モールド工程と、開口部にセンサ部を挿入した後に開口部に溶融樹脂を充填させて内側樹脂モールド部材を形成する２次モールド工程で形成したのである。

これにより、温度センサにおけるサーミスタ素子に対する気密性を高めることができるのである。

本発明の一実施の形態における温度センサの断面図 （ａ）〜（ｅ）同温度センサの製造方法を示す模式図 従来の温度センサの断面図

以下、本発明の一実施の形態について図を用いて説明する。なお、上述した従来の技術と同様の構成については同じ符号を付して説明する。

図１は温度センサの断面図である。この温度センサは、ガラス封止型のサーミスタ素子１と一対の接続ターミナル２を一対のリード線３で接続したセンサ部４を樹脂でモールド成形し、この樹脂モールド部８を金属製のケース５に挿入し、樹脂モールド部８の側面に設けた溝８ａにケース５の開口端を係合させた構造としている。なお、ケース５の外周側面には温度センサを外部取付け用のネジ溝５ａが形成されている。また、接続ターミナル２が露出した樹脂モールド部８の後側は、外部接続用のカプラ８ｂとして用いられる。

次に、この温度センサの製造方法について説明する。先ず、図２（ａ）に示すように、サーミスタ素子１と一対の接続ターミナル２をリード線３で接続したセンサ部４を形成する。なお、一対のリード線３は短絡しないようにそれぞれを絶縁チューブに挿入している。

次に、樹脂モールド部８を形成するのであるが、先ず図２（ｂ）に示すように、カプラ８ｂの開口底部より前方に向けて開口した開口部１０ａを設けた外側樹脂モールド部材１０を成形する。なお、溝部８ａに設けた貫通孔は、後述する樹脂充填のための充填口１０ｂである。

次いで、図２（ｃ）に示すように、外側樹脂モールド部材１０の開口部１０ａにセンサ部４をサーミスタ素子１の側から挿入する。次いで、外側樹脂モールド部材１０の溝部８ａに設けた充填口１０ｂから溶融樹脂を充填することで、図２（ｄ）に示すように、外側樹脂モールド部材１０の内部に内側樹脂モールド部材１１を配置した樹脂モールド部８を形成するとともにセンサ部４を一体化する。

次いで、図２（ｅ）に示すようにセンサ部４を包含する樹脂モールド部８を、ケース５の開口部１０ａに挿入し、その開口端を樹脂モールド部８の外周側面に設けた溝８ａにカシメることでこれらを一体化している。なお、上述した充填口１０ｂの位置は、樹脂の切除痕の影響を考慮して、ケース５に挿入される部分と外部接続に用いられる接続ターミナル２が露出したカプラ８ｂと、ケース５のカシメ位置の間に位置する溝部８ａに配置している。

この製造方法によれば、気密性を要するサーミスタ素子１は、１次モールド工程で形成した外側樹脂モールド部とその開口部１０ａに充填された内側樹脂モールド部材１１により密封した構造になり、外側樹脂モールド部材１０と内側樹脂モールド部材１１との界面が温度センサの表面に露出する部分が存在することになる。すなわち、この界面の露出部分は、カプラ８ｂの開口底部と、溝部８ａに配置された充填口１０ｂの部分となる。

そして、前者のカプラの開口底部は、温度センサを使用する際、接続先のコネクタ（図示せず）に嵌合される部分で、この部分からの水分の浸入はない。

また、後者の充填口１０ｂにおける界面は、温度センサの外表面に曝される部分であるが、充填口１０ｂという部分である。すなわち、この充填口１０ｂは、上述したように外側樹脂モールド部材１０の開口部１０ａに溶融樹脂を充填する部分であり、充填する溶融樹脂の温度分布が最も高い部分となる。従って、この部分における界面で外側樹脂モールド部材１０と内側樹脂モールド部材１１の溶着が進み、結果として、この界面からの水分の浸入を防止できる。

なお、この温度センサのように充填口１０ｂをケース５のカシメ位置の後方近傍に設けていることで、この充填口１０ｂからサーミスタ素子１に至る界面の延面距離を大きくできる。

また、サーミスタ素子１は、外側樹脂モールド部材１０の開口部１０ａに挿入された状態で内側樹脂モールド部材１１の成形が行われるので、リード線３で支持されたサーミスタ素子１は、２次モールド成形の際の樹脂流動により位置変動しても、その変動範囲は開口部１０ａ内という限られた範囲となるため、量産時における位置精度が安定し、結果として、温度センサの特性を安定させることができる。

なお、内側樹脂モールド部材１１と外側樹脂モールド部材１０の材料を同じＰＰＡ（ポリフタルアミド）としていることから、２次モールド工程において内側樹脂モールド部材１１と外側樹脂モールド部材１０の全界面で溶着するので、この部分においてもサーミスタ素子１に対する気密性をさらに高めている。

つまり、この温度センサにおいては、外側樹脂モールド部材１０の開口部１０ａに内側樹脂モールド部材１１を充填する構造としたことで、サーミスタ素子１に対する気密性を高めた構成としたことから、溶着箇所の延面距離が確保でき、温度センサの小型化に有効となるとともに、金属製のケース５と樹脂モールド部８との間における気密性の確保が不要となることから、これらの間に設けられていたＯリングなどのゴム部材を必要とせず、エンジンオイルの油温測定などの高温環境下での使用にも有効な構成となる。

本発明は、温度センサにおけるサーミスタ素子に対する気密性を高めるという効果を有し、特にエンジンオイル等の温度検出が高温環境下で使用される小型の温度センサにおいて有効となる。

１ サーミスタ素子
２ 接続ターミナル
３ リード線
４ センサ部
８ 樹脂モールド部
１０ 外側樹脂モールド部材
１１ 内側樹脂モールド部材

Claims (1)

1. サーミスタ素子と接続ターミナルをリード線で接続したセンサ部と、この前記接続ターミナルの一端が露出するように前記センサ部を覆う樹脂モールド部と、この樹脂モールド部を挿入するケースを備えた温度センサにおいて、前記樹脂モールド部は、前記センサ部を前記サーミスタ素子側から挿入する開口部を有する外側樹脂モールド部材を形成する１次モールド工程と、前記開口部に前記センサ部を挿入した後に前記開口部に溶融樹脂を充填させて内側樹脂モールド部材を形成する２次モールド工程によって形成したことを特徴とする温度センサの製造方法。

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