JPS62248203A - 温度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、主に自動車用電装機器の制御に用いられ、特
にラジェータの水温の検知に使用する温度センサに関す
るものである。

従来の技術 従来、この種の温度センサは、第５図に示すような構成
であった。図中１で示された円板形状の負の温度係数を
持つサーミスタを、図中２で示した金属ケースに片面を
接続させて密閉した構造をしたものが中心であり、この
温度センサを水中浸漬させ、水温の上昇によるサーミス
タの抵抗値の変化をメータの振れで表示しているもので
ある。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成では、メータが温度上昇により直
線的に振れるため、運転者にオーバーヒートの警告を与
えるという安全面で十分な効果を発揮するものではなか
った。これに対して水温が設定温度を越えると、メータ
の針が急速に危険を知らせるゾーンに振れる水温計が市
場で要望されている。このために負の温度係数をもつ負
特性サーミスタと正の温度係数をもつ正特性サーミスタ
を組み合せて、ある温度領域で温度補償させたりするこ
とにより、２つ以上の抵抗温度係数を持つ温度センサが
提案されてきている。しかし、この温度センサにしても
、単に円板形状の負あるいは正の抵抗温度係数をもつサ
ーミスタを直列あるいは並列に組み合せたものであり、
現在の技術動向である軽薄短小というニーズには副わな
いものであった。

本発明はこのような問題点を解決するもので、３つの抵
抗温度係数をもち、特に中間温度領域で０に近い抵抗温
度係数を有する小型で、半導体セラミックス、つまりサ
ーミスタで構成される温度センナを提供することを目的
とするものである。

問題点を解決するだめの手段 この問題点を解決するために本発明は、ワッシャー形を
した負の抵抗温度係数をもつ負特性サーミスタと、同形
状の正の抵抗温度係数をもつ正特性サーミスタを直列に
接続し一体化したものと、このサーミスタの中心部、す
なわち中空部に積層型チップ形状の負特性サーミスタを
挿入し電気的に上記一体化のサーミスタと並列に接続す
る構成としたものである。ここで、積層型チップ形状の
負特性サーミスタの抵抗温度係数はワッシャー形の負特
性サーミスタの抵抗温度係数より大きいものとしている
。

作用 この構成により、小型でしかも３段階の温度係数をもつ
ｌＡａ度七ンサとなる。すなわち、直列に接続されたワ
ッシャー形状の負特性サーミスタと正特性サーミスタの
中空部に積層型チップサーミスタを収納することにより
、センサの寸法はワッシャー形状のサーミスタで決定さ
れる。ここで、積層型チップサーミスタのメリットは、
高電気抵抗率の材料を用いても積層数を増すことにより
、抵抗値の低いサーミスタを得ることにある。

このセンサの電２特性は、低温度領域では、対をなす負
特性サーミスタの温度係数に支配され、中間温度領域で
は正特性サーミスタで補償された温度係数を、そしてさ
らに高い温度では正特性サーミスタの抵抗値が大巾に増
加するため、積層型チップサーミスタの抵抗値に支配さ
れ、目的とする中間安定型の電気特性を示すことになる
。

実施例 以下、本発明の一実施例について、第１図〜第４図を参
照しながら説明する。

まず電気抵抗値１にΩ・αおよびサーミスタ定数（以下
Ｂ定数と示す）４２００にの材料を用い、乾式成形法に
より外径８ｒＩａφ、内径４１１１＋１φ、厚み２．６
ｍｍｔのワッシャー形サーミスタを成形後、１２００℃
で２時間空気中で焼成し、第１図の３で示す負特性サー
ミスタを得る。このサーミスタ３の上面および下面には
印刷法により第１図中４で示した銀電極を付与している
。次に、キュリ一点が約１００℃で抵抗温度係数αが１
６％／′℃の正特性サーミスタ材料を用いて上記サーミ
スタ３とほぼ同形状で但し厚みが１．５ｍｔのワッシャ
ー形のものを成形し、焼成後銀電極４を付与した。

このようにしてワッシャー形の正特性サーミスタ６を得
だ。上記負特性サーミスタ３と正特性サーミスタ６を高
温半田を介して直列に接続して一体化した。一方、上記
負特性サーミスタ材料よりも抵抗温度係数の大きい材料
を用いて積層型チップサーミスタ６を作成した。この製
造工程は、積層セラミックコンデンサと同様で、ポリビ
ニルブチラールをバインダーとしてスラリーを作成し、
ドクターブレード法でまずシートを得た。また、内部電
極としてパラジウムを用いてシート上に印刷後積層する
。そして、積層後、ＸＩ人規格３２１６タイプに切断し
焼成した。その焼成後、端面に外部電極７を付与し第２
図に示すような積層型サーミスタ６を得る。これを上記
一体化されたワッシャー形サーミスタの中空部に位置さ
せ、金型端子８′！！−介して完成させる。第１図はこ
の断面図を示しており、第３図はその回路を示している
。

ここで、試作したセンサの高さは約４＋＋ｌ１ｌＩｔで
ある。この温度センサを金属管ケースに封入し、水中に
浸漬して水温を検知する。第４図にこの温度センサの抵
抗一温度特性を示した。また、上記温度センサの上面、
下面よりラジアル方向にリード線を引き出した後、温度
センサをガラスコーティングしたものを作成しだが、上
記と同様の特性結果を得た。さらに、センサ作成に当っ
ては、使用するサーミスタ材料の特性、まだ計器の動作
に必要とするパワーに応じてセンサの形状の大型化が可
能である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、ワッシャー形で直列に接
続された負特性サーミスタと正特性サーミスタの中空部
に、大きな負の抵抗温度係数をもつ積層型チップサーミ
スタを挿入して温度センサを構成することによシ、小型
でかつ少なくとも３つの温度係数をもつ温度センサとし
て、より安全性の高いメータに直結でき、自動車の運転
者に対して走行時のより高い安全性を保証できる効果を
生むものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による温度センサを示す断面
図、第２図は同センサを構成する積層型チップサーミス
タの拡大断面図、第３図は本発明の温度センサを回路図
として示した図、第４図は本発明の実施例で得られる抵
抗一温度特性を示す図、第６図は従来の温度センサを示
す断面図である。 ３・・・・・ワッシャー形負特性サーミスタ、４・・・
・・・銀電極、５・・・・・・ワッシャー形正特性サー
ミスタ、６・・・・・積層型チップサーミスタ、７・・
・・・・外部電極、８・・・・・・金属端子。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第３図 Ａｒ１（／／ ｉ４図 ａｐｉｓ＠

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ワッシャー形の負の抵抗温度係数をもつ負特性サーミ
   スタと直列にワッシャー形の正の抵抗温度係数をもつ正
   特性サーミスタを接続して一体化させたサーミスタの中
   空部に、上記ワッシャー形負特性サーミスタより抵抗温
   度係数の大きい積層型チップ形状の負特性サーミスタを
   挿入し、この積層型チップサーミスタを上記一体化させ
   たサーミスタと並列に接続したことを特徴とする温度セ
   ンサ。