JPH0597086U - 正特性サーミスタ発熱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 組立作業効率が高く、又、リード線が外れに
くく、さらには放熱効率が高い正特性サーミスタ発熱体
を提供することにある。 【構成】 金属製の筒体と、この筒体内に挿入配置され
た枠体と、この枠体内に配置された正特性サーミスタ素
子と、この正特性サーミスタ素子の第１の主面に設けら
れた第１の電極と、この第１の電極に対向配置した平板
状の端子と、この平板状の端子に接続されたリード線
と、前記平板状の端子と前記筒体の内壁面との間に配置
した第１の絶縁体と、前記正特性サーミスタ素子の第２
の主面に設けられた第２の電極と、この第２の電極に対
向配置した板バネ状の端子と、この板バネ状の端子に接
続されたリード線と、前記板バネ状の端子と前記筒体の
内壁面との間に配置した第２の絶縁体とを具備する正特
性サーミスタ発熱体。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ヒータ等に利用される正特性サーミスタ発熱体に関するものである 。

【０００２】

【従来の技術】

正特性サーミスタ素子は、例えばチタン酸バリウムを主成分とした半導体セラ ミックスであり、常温での抵抗値は低いものの、素子の温度がスイッチング温度 を超えると急激に高くなる性質をもっている。 この為、これに電圧を印加すると発熱によって素子の温度は上昇するが、スイ ッチング温度以上になると抵抗増大により発熱量が減少し、放熱量と平衡して安 定する。従って、正特性サーミスタ素子は、スイッチング温度以上で大きく発熱 することがなく、安定な発熱体として利用されている。

【０００３】 例えば、ターミナル挿入孔を有するチタン酸バリウムを主成分とした正特性サ ーミスタ素子のターミナル挿入孔にＮｉ等からなるターミナルを挿入し、金属パ イプの内部中央に設置し、金属パイプと正特性サーミスタ素子との間にはマグネ シヤ等の電気絶縁材料を充填し、金属パイプを減径してなる発熱体が提案（特公 昭５７−５６１９８号公報）されていたり、又、対向する両主表面に電極が形成 されてなる平板状の正特性サーミスタ素子が外装ケース内に収容されており、こ の正特性サーミスタ素子の一方の電極とこの一方の電極に対向する外装ケースの 内壁面との間には蓄熱板と平板端子とが介装され、正特性サーミスタ素子の他方 の電極とこの他方の電極に対向する外装ケースの内壁面との間にはバネ端子が弾 性変形状態で収容され、上記蓄熱板と平板端子はバネ端子の弾力で正特性サーミ スタ素子と外装ケースと上記内壁面との間に挟持されており、上記平板端子及び バネ端子に夫々形成された接続部に導電的に接続されたリード線が外装ケース外 に引き出されると共に、この開口が閉塞部材により閉塞されて正特性サーミスタ 素子が外装ケース内に密閉されてなる正特性サーミスタ発熱体が提案（実公平３ −２８４８１号公報）されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、特公昭５７−５６１９８号公報提案の正特性サーミスタ発熱体は、 正特性サーミスタ素子に過電圧が印加されて大電流が流れると、正特性サーミス タ素子の破壊が発生し、その衝撃で正特性サーミスタ素子を包囲する樹脂などに 亀裂が入る。又、外部から加えられた力により金属パイプが変形し、その歪で内 部にある正特性サーミスタ素子が破壊される。さらには、正特性サーミスタ素子 の電極にリード線を直接ハンダ付けしてなるので、電圧が繰り返し印加されると 、ハンダと電極との熱膨張率の差やハンダの熱劣下によりリード線が電極から外 れてしまう。又、正特性サーミスタ素子を金属パイプに固定する際の位置決めが 困難であり、正特性サーミスタ素子が傾斜状態で固定されることが多い。又、マ グネシヤ等の粉末が使用される為、作業環境が悪い等の問題が有る。

【０００５】 又、実公平３−２８４８１号公報提案の正特性サーミスタ発熱体は、マグネシ ヤ等の粉末を使用する必要がないこと、又、金属パイプを減径する必要がないこ と、正特性サーミスタ素子の電極にリード線を直接ハンダ付けしていないこと等 から、前記のような問題点は少ないものの、蓄熱板を必要とすることから組立作 業能率が低いこと、そして放熱効率が低く、熱が籠もり易いことから、正特性サ ーミスタ素子の電極にリード線を直接ハンダ付けしていなくても、平板端子及び バネ端子に接続されたリード線が外れてしまう等の問題が有る。

【０００６】 そこで、本考案の目的は、組立作業効率が高く、又、リード線が外れにくく、 さらには放熱効率が高い正特性サーミスタ発熱体を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】

上記本考案の目的は、金属製の筒体と、この筒体内に挿入配置された枠体と、 この枠体内に配置された正特性サーミスタ素子と、この正特性サーミスタ素子の 第１の主面に設けられた第１の電極と、この第１の電極に対向配置した平板状の 端子と、この平板状の端子に接続されたリード線と、前記平板状の端子と前記筒 体の内壁面との間に配置した第１の絶縁体と、前記正特性サーミスタ素子の第２ の主面に設けられた第２の電極と、この第２の電極に対向配置した板バネ状の端 子と、この板バネ状の端子に接続されたリード線と、前記板バネ状の端子と前記 筒体の内壁面との間に配置した第２の絶縁体とを具備することを特徴とする正特 性サーミスタ発熱体によって達成される。

【０００８】 又、金属製の筒体と、この筒体内に挿入配置された枠体と、この枠体内に配置 された第１の正特性サーミスタ素子と、この第１の正特性サーミスタ素子の第１ の主面に設けられた第１の電極と、この第１の電極に対向配置した第１の平板状 の端子と、この第１の平板状の端子に接続されたリード線と、前記第１の平板状 の端子と前記筒体の内壁面との間に配置した第１の絶縁体と、前記第１の正特性 サーミスタ素子の第２の主面に設けられた第２の電極と、この第２の電極に対し て板バネ状の端子を介して第１の主面に設けられた第１の電極が電気的に接続さ れるよう配置された第２の正特性サーミスタ素子と、この第２の正特性サーミス タ素子の第２の主面に設けられた第２の電極と、この第２の電極に対向配置した 第２の平板状の端子と、この第２の平板状の端子に接続されたリード線と、前記 第２の平板状の端子と前記筒体の内壁面との間に配置した第２の絶縁体とを具備 することを特徴とする正特性サーミスタ発熱体によって達成される。

【０００９】 そして、この正特性サーミスタ発熱体は、正特性サーミスタ素子や平板状及び 板バネ状の端子などが収納される筒体として金属製のものが用いられてなること 、又、板バネ状の端子によって正特性サーミスタ素子は金属製の筒体に対して圧 接されることにより、放熱効率が高いものとなる。 又、リード線は、正特性サーミスタ素子の主面に設けられた電極に直接ハンダ 付けされるのではなく、電極に対向配置した平板状の端子や板バネ状の端子に対 して取り付けてなるので、取り外れるといった事故は起きにくい。

【００１０】 又、組立作業時に大きな外力が正特性サーミスタ素子に加わることもないから 、正特性サーミスタ素子が破壊されることもなく、又、正特性サーミスタ素子が 傾斜状態で固定されるといったことも起きず、そして蓄熱板を必要とすることも ないから、組立作業能率も高い。さらには、マグネシヤ等の粉末が使用されるこ ともないから、作業環境が悪いといった問題も起きない。

【００１１】

【実施例】

図１〜図４は本考案に係る正特性サーミスタ発熱体の第１実施例を示すもので 、図１は組立前における各部品の関係を示す斜視図、図２は正特性サーミスタ素 子などが収納される枠体の斜視図、図３は筒体の斜視図、図４は組み立られた正 特性サーミスタ発熱体の断面図である。

【００１２】 各図中、１は、例えばチタン酸バリウムを主成分とした半導体セラミックス等 で構成された正特性サーミスタ素子、１ａは正特性サーミスタ素子１の第１の主 面にメッキ手段や印刷手段で設けられた第１の電極、１ｂは正特性サーミスタ素 子１の第２の主面にメッキ手段や印刷手段で設けられた第２の電極である。 ２は第１の電極１ａに対向配置された平板状の端子であり、この平板状の端子 ２の舌片部２ａにリード線３ａがスポット溶接あるいはハンダ付け等の手段によ り取り付けられている。

【００１３】 ４は第２の電極１ｂに対向配置された板バネ状の端子であり、この板バネ状の 端子４の舌片部４ａにリード線３ｂがスポット溶接あるいはハンダ付け等の手段 により取り付けられている。 ５，６は、アルミナ等の伝熱性に優れた絶縁材料からなる絶縁板である。尚、 これらの絶縁板５，６は平板状の端子２や板バネ状の端子４の相似形よりやや大 きめの形をしたものである。

【００１４】 ７はアルミナ等の伝熱性に優れた絶縁材料からなる枠体であり、一方の側壁部 に凹溝７ａ，７ｂが形成されている。 ８は、伝熱性に優れたアルミニウム又はアルミニウム合金といった金属製の筒 体である。 そして、枠体７の下側から舌片部４ａ等が凹溝７ｂに位置するように板バネ状 の端子４及び絶縁板６が配設された板バネ状の端子４の上に正特性サーミスタ素 子１が、そして平板状の端子２及び絶縁板５が配設されてなるものを、筒体８内 に挿入することで、本考案になる正特性サーミスタ発熱体が得られる。従って、 極めて効率良く正特性サーミスタ発熱体が得られ、そのコストは低廉なものであ る。

【００１５】 又、正特性サーミスタ素子１などは枠体７に位置決めされ、この枠体７が筒体 ８に挿入されることで、組立作業はほぼ終了するから、組立作業能率が高いのみ でなく、筒体８に対して正特性サーミスタ素子１が傾斜しているといったことも なく、従って効率よく熱を筒体８に逃がすことが出来る。 又、板バネ状の端子４の弾撥力により、正特性サーミスタ素子１は板バネ状の 端子４及び平板状の端子２並びに絶縁板５，６を介して金属製の筒体８に圧接さ れており、効率良く放熱でき、内部に熱が籠もりにくく、リード線３ａ，３ｂが 外れにくい。又、リード線３ａ，３ｂは平板状の端子２や板バネ状の端子４に接 続されてなるから、より一層リード線３ａ，３ｂが外れにくい。

【００１６】 又、筒体８に対して外力が作用しても、板バネ状の端子４の存在で正特性サー ミスタ素子１には衝撃力が作用しないから、破損しにくいものである。 図５は、本考案に係る正特性サーミスタ発熱体の第２実施例を示す断面図であ る。 尚、本実施例にあっては、前記実施例の基本的な技術思想と同一な部分には同 一の符号を付して詳細な説明を省略するが、正特性サーミスタ素子１を板バネ状 の端子４を間に挟んで複数個、例えば二個使用し、そして各々の正特性サーミス タ素子１に設けられた電極に対向させてリード線３ａ，３ｂが接続された平板状 の端子２を配置し、これら平板状の端子２と金属製の筒体８との間に絶縁板５， ６を介在させたものであって、前記実施例の奏する特長が奏される他、立ち上が りが速くて、温度分布が均一なものとなる特長も奏される。

【００１７】

【効果】

正特性サーミスタ素子や端子などが収納される筒体として金属製のものが用い られてなること、又、板バネ状の端子によって正特性サーミスタ素子は金属製の 筒体に対して圧接されることにより、放熱効率が高い。 リード線は、正特性サーミスタ素子の主面に設けられた電極に直接ハンダ付け されるのではなく、電極に対向配置した平板状の端子や板バネ状の端子に対して 取り付けてなるので、取り外れるといった事故は起きにくい。

【００１８】 組立作業時に大きな外力が正特性サーミスタ素子に加わることもないから、正 特性サーミスタ素子が破壊されることもなく、又、正特性サーミスタ素子が傾斜 状態で固定されるといったことも起きず、そして蓄熱板を必要とすることもない から、組立作業能率も高い。さらには、マグネシヤ等の粉末が使用されることも ないから、作業環境が悪いといった問題も起きない。

【００１９】 又、正特性サーミスタ素子を複数個用いた場合には、立ち上がりが速く、温度 分布が均一なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】正特性サーミスタ発熱体の各部品の関係を示す
斜視図である。

【図２】正特性サーミスタ素子などが収納される枠体の
斜視図である。

【図３】正特性サーミスタ素子などを収納した枠体を収
納する筒体の斜視図である。

【図４】正特性サーミスタ発熱体の断面図である。

【図５】正特性サーミスタ発熱体の第２実施例の断面図
である。

【符号の説明】

１ 正特性サーミスタ素子 １ａ 第１の電極 １ｂ 第２の電極 ２ 平板状の端子 ３ａ，３ｂ リード線 ４ 板バネ状の端子 ５，６ 絶縁板 ７ 枠体 ８ 金属製の筒体

フロントページの続き (72)考案者 福田 修 埼玉県熊谷市大字三ケ尻5310番地 秩父セ メント株式会社ファインセラミックス本部 内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製の筒体と、この筒体内に挿入配置
   された枠体と、この枠体内に配置された正特性サーミス
   タ素子と、この正特性サーミスタ素子の第１の主面に設
   けられた第１の電極と、この第１の電極に対向配置した
   平板状の端子と、この平板状の端子に接続されたリード
   線と、前記平板状の端子と前記筒体の内壁面との間に配
   置した第１の絶縁体と、前記正特性サーミスタ素子の第
   ２の主面に設けられた第２の電極と、この第２の電極に
   対向配置した板バネ状の端子と、この板バネ状の端子に
   接続されたリード線と、前記板バネ状の端子と前記筒体
   の内壁面との間に配置した第２の絶縁体とを具備するこ
   とを特徴とする正特性サーミスタ発熱体。
2. 【請求項２】 金属製の筒体と、この筒体内に挿入配置
   された枠体と、この枠体内に配置された第１の正特性サ
   ーミスタ素子と、この第１の正特性サーミスタ素子の第
   １の主面に設けられた第１の電極と、この第１の電極に
   対向配置した第１の平板状の端子と、この第１の平板状
   の端子に接続されたリード線と、前記第１の平板状の端
   子と前記筒体の内壁面との間に配置した第１の絶縁体
   と、前記第１の正特性サーミスタ素子の第２の主面に設
   けられた第２の電極と、この第２の電極に対して板バネ
   状の端子を介して第１の主面に設けられた第１の電極が
   電気的に接続されるよう配置された第２の正特性サーミ
   スタ素子と、この第２の正特性サーミスタ素子の第２の
   主面に設けられた第２の電極と、この第２の電極に対向
   配置した第２の平板状の端子と、この第２の平板状の端
   子に接続されたリード線と、前記第２の平板状の端子と
   前記筒体の内壁面との間に配置した第２の絶縁体とを具
   備することを特徴とする正特性サーミスタ発熱体。