JP3917091B2

JP3917091B2 - サーミスタ

Info

Publication number: JP3917091B2
Application number: JP2003053930A
Authority: JP
Inventors: 勤丸橋; 岳士深谷; 省三石谷
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: JP2004266058A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属製の保護ケースの先端部分に格納されるサーミスタ素子に各々接続されたリード線に、上記保護ケース内にて導線を連結し、この導線を保護ケースの外側に延出したサーミスタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
サーミスタは温度変化に伴って電気抵抗値が変化するサーミスタ素子を備えており、保護ケースの感熱部である先端部分にこのサーミスタ素子を配置している。このサーミスタ素子にはサーミスタ素子の電気抵抗値を測定するための１対のリード線が接続されている。ただし、このリード線は細い単線であるため、そのまま保護ケースの外側まで引き出すと切断しやすい。また、リード線は一般に被覆されていないので、保護ケースの外側でリード線同士がショートするおそれもある。
【０００３】
そこで、保護ケース内でリード線の各々に被覆されたより太い単線か、あるいは撚り線である導線を接続し、保護ケースからはこの導線を引き出すようにしたサーミスタが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、リード線と導線との接合部は、他の部分より太く、特に導線が撚り線の場合にはほつれた撚り線の一部が横に突出して、相互にショートしやすい。そのため、リード線と導線との接合部分の位置を前後にずらしたものも知られている（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−３４０８２２号公報（図１）
【０００６】
【特許文献２】
特開２０００−５５７４４号公報（図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１記載のものでは、リード線と導線との接合部分をゴムブッシュに挿通して相互にショートしないようにしているが、接合部分は他の部分より太くなっているためゴムブッシュに挿通しにくい。なお、ゴムブッシュの挿通孔を拡げると、導線とゴムブッシュとの間に隙間が生じ、保護ケース内の気密性が損なわれる。また、上記文献２記載のもののように、リード線と導線との接合部分の位置をずらしても両者間のショートを完全に防止することはできない。
【０００８】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、リード線と導線との接合部分でショートするおそれのないサーミスタを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明によるサーミスタは、金属製の保護ケースの先端部分に格納されるサーミスタ素子に各々接続されたリード線に、上記保護ケース内にて導線を連結し、この導線を保護ケースの外側に延出したサーミスタにおいて、一方からリード線を挿入するリード線挿入口と、他方から導線を挿入する導線挿入口とを備え、略中央部分にリード線の先端と導線の先端とを重ね合わせた状態で、重ね合わせ方向両側から、リード線と導線とを相互に接続するための治具を挿入する貫通孔を設けたアダプタであって、挿入されたリード線の先端と導線との先端とが貫通孔内で衝突することを防止するため、両先端を相互に異なる方向に偏位させる傾斜部をリード線挿入口と導線挿入口との各々の内部に形成したことを有することを特徴とする。
【００１０】
リード線と導線とを接続した後に接続部分を被覆するのではなく、本発明によるアダプタに未接続状態のリード線と導線とを各々挿入し、アダプタの中で接続するようにしたので接続部分が完全に被覆されると共に導線が撚り線の場合に撚り線の一部が突出することを完全に防止することができる。
【００１１】
なお、リード線および導線は各々１対であるため、上記アダプタは上記リード線挿入口と導線挿入口と貫通孔とを各々１対ずつ備えている構成にして、アダプタを１つにすることができる。
【００１２】
例えば、上記アダプタは絶縁性の樹脂製であることが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、１は本発明によるサーミスタであり、例えば給湯管Ｐに挿入され、この給湯管Ｐ内を流れる温水の温度を検知するものである。このサーミスタ１は制御装置Ｃに接続され、制御装置Ｃはサーミスタ１の電気抵抗値から給湯管Ｐ内の湯温を検知することができる。
【００１４】
図２を参照して、サーミスタ１は後端が開口したステンレス製のシース１１を備えており、内部には石英粉末等の絶縁材１２が充填された状態で封止材１３によって封止されている。
【００１５】
シース１１の先端には感熱素子であるサーミスタ素子２が配置されている。このサーミスタ素子２は一般に負特性を備えており、温度の上昇に伴ってサーミスタ素子２の電気抵抗値が低下する。従ってこのサーミスタ素子２の電気抵抗値を計測すれば、サーミスタ１の先端部分の温度を知ることができる。
【００１６】
サーミスタ素子２には電気抵抗値を測定するために１対のリード線２１が相互に対向するように接続されている。この１対のリード線２１は共に細径の単線であり、リード線２１をそのままシース１１の外まで引き出すと、例えば上記制御装置Ｃに接続しづらく、また断線あるいはショートのおそれがある。そこで、シース１１内でリード線２１に撚り線の導線２２を接続し、シース１１の外部へはこの導線２２を引き出すようにした。なお、３はリード線２１と導線２２とを接続するためのアダプタである。
【００１７】
図３および図４を参照して、このアダプタ３は絶縁性の樹脂で形成されており、図において上下に貫通する１対の貫通孔３１を備えている。両貫通孔３１は互いに隔絶されている。両貫通孔３１の各々に対して、前方からはリード線挿入口３２が連通されており、後方からは導線挿入口３３が形成されている。そして、リード線挿入口３２の内部には挿入されたリード線２１を図において下方に偏位させる斜面部３２ａが形成されている。また、導線挿入口３３の内部には上方に偏位させる斜面部３３ａが形成されている。
【００１８】
導線２２は絶縁カバーに覆われた１対の撚り線部２２ａを備えており、各撚り線部２２ａの先端には予め小判型のジョイント２２ｂがロー付けされている。従って、導線挿入口３３にジョイント２２ｂから撚り線部２２ａを挿入すると、ジョイント２２ｂは斜面部３３ａによって上方に偏位される。
【００１９】
リード線挿入口３２に挿入されたリード線２１の先端は斜面部３２ａによって下方に偏位され、貫通孔３１の内周面に当接し、挿入方向の位置決めがされる。同じくジョイント２２ｂは斜面部３３ａで上方に偏位され、貫通孔３１の内周面に当接して挿入方向の位置決めがされる。そして、リード線２１は下方に偏位され、ジョイント２２ｂは上方に偏位されるので、両者が貫通孔３１内で衝突するおそれはない。
【００２０】
そして、リード線２１とジョイント２２ｂが共に貫通孔３１の内周面によって挿入方向の位置決めがされると、図示のように、リード線２１とジョイント２２ｂとが上下方向に重なる。その状態で貫通孔３１に上下方向からコーンの先端部４１を挿入し、リード線２１とジョイント２２ｂとを相互に超音波溶接することによって接続するようにした。
【００２１】
なお、図３に示したものでは、撚り線部２２ａを小判型のジョイント２２ｂにロー付けしたが、図５に示すように、カシメ部２２ｄを備えたジョイント２２Ｃを用いて、撚り線部２２ａの先端にジョイント２２ｃをカシメによって接続してもよい。
【００２２】
一方、サーミスタ素子２は、図６に示すように、直方体に形成されており、相互に対向する１対のリード線接合部２ａには電極層が被着されている。この電極層は、ガラス粉末と金粉末とを混練した金ペーストをリード線接合部２ａに塗布することにより被着させる。そして、予め加熱してガラスを一旦融解し、リード線接合部２ａに電極層が強固に被着されるようにした。なお、金ペーストの塗布厚は薄いので、金ペーストを融解してもリード線接合部２ａから流れ出ることはない。万一流れ出るようであれば、金ペーストを融解したあと、サーミスタ素子２の成形を行い、リード線接合部２ａのみに電極層が形成されるようにすればよい。
【００２３】
また、リード線２１の先端を予めつぶしておき、平坦な当接面２１ａを形成した。そして、この両当接面２１ａをリード線接合部２ａの各々に当接し、その状態で図において上下方向から溶接ガンで挟んでリード線２１をサーミスタ素子２に熱圧着させるようにした。すなわち、溶接ガンで挟んでリード線２１の当接面２１ａをリード線接合部２ａに押し付けた状態で加熱すると、リード線接合部２ａの表面の電極層が部分的に再融解し、当接面２１ａに融解した金ペーストが親和して、金ペーストが再度凝固するとリード線２１がリード線接合部２ａに強固に、そして電気的に接続される。
【００２４】
そして、本図に示した実施の形態では、リード線２１の先端が薄くつぶされているので、サーミスタ素子２に両リード線２１を熱圧着しても、熱圧着方向の厚みがそれほど厚くならず、そのため特にサーミスタ１の受熱部を小さく仕上げることができる。また、リード線の先端が薄くなっているので外部からの熱をリード線で妨げることなくサーミスタ素子にいち早く伝達することができるので、サーミスタ素子による測温時にリード線がサーミスタ素子の受熱を阻害することがない。
【００２５】
ところで、図６に示したものでは、リード線２１の先端をつぶして当接面２１ａを形成したが、図７に示すように、リード線２１の先端の一部を削り取って当接面２１ａを形成してもよい。ただし、その場合には当接面２１ａの背部２１ｂは平坦ではないので、熱圧着用の溶接ガンのチップ５には、背部２１ｂが嵌る凹部５１を形成することが望ましい。
【００２６】
また、上記実施の形態では、サーミスタ素子として直方体のものを用いたが、他の形状のサーミスタ素子を用いてもよい。例えば、図８に示すように中央部分が厚い円板形状のサーミスタ素子２’を用いてもよい。このサーミスタ素子２’はリード線接合部２ａ’が曲面になる。そのため、リード線２１の先端の当接面２１ａ’をリード線接合部２ａ’の曲率に合わせて曲げた。なお、この曲げ加工は、予めリード線の先端がつぶされているリード線であれば、容易に施すことができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、リード線と導線とを相互に接続する際に、アダプタにリード線と導線とを各々挿入し、アダプタ内で両者を接続することができるので、この接続部同士が互いにショートすることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の構成を示す図
【図２】サーミスタの細部構造を示す断面図
【図３】アダプタの縦断面図
【図４】アダプタの横断面図
【図５】ジョイントの他の実施の形態を示す図
【図６】サーミスタ素子とリード線との接続状態を示す図
【図７】サーミスタ素子とリード線との他の接続状態を示す図
【図８】他の形状のサーミスタ素子にリード線を接続する状態を示す図
【符号の説明】
１サーミスタ
２サーミスタ素子
３アダプタ
２ａリード線接合部
２１リード線
２１ａ当接面
２２導線
２２ｂジョイント

Claims

金属製の保護ケースの先端部分に格納されるサーミスタ素子に各々接続されたリード線に、上記保護ケース内にて導線を連結し、この導線を保護ケースの外側に延出したサーミスタにおいて、一方からリード線を挿入するリード線挿入口と、他方から導線を挿入する導線挿入口とを備え、略中央部分にリード線の先端と導線の先端とを重ね合わせた状態で、重ね合わせ方向両側から、リード線と導線とを相互に接続するための治具を挿入する貫通孔を設けたアダプタであって、挿入されたリード線の先端と導線との先端とが貫通孔内で衝突することを防止するため、両先端を相互に異なる方向に偏位させる傾斜部をリード線挿入口と導線挿入口との各々の内部に形成したことを有することを特徴とするサーミスタ。
上記アダプタは上記リード線挿入口と導線挿入口と貫通孔とを各々１対ずつ備えていることを特徴とする請求項１記載のサーミスタ。
上記アダプタは絶縁性の樹脂製であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のサーミスタ。