JPH09190903A - 正特性サーミスタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】組み立てが容易で且つ複数の正特性サーミスタ
素子を用いて大電力化に対応できる正特性サーミスタ装
置を提供することにある。 【解決手段】絶縁ケースには、正特性サーミスタ素子が
そのヒータ電極が形成された主面を前記絶縁板に面し、
かつ、耐熱性絶縁材料からなる枠体に位置決めされた状
態で、正特性サーミスタ素子、絶縁板及び放熱体が順に
重畳されるとともに、正特性サーミスタ素子の他方主面
には前記給電端子が配設された状態で収納されており、
給電端子は接触部が貫通孔を通過して絶縁ケース外部に
導出され、かつ、導出部がヒータ電極と導通する取り出
し電極に導通される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、正特性サーミスタ
装置に関し、特に加熱用正特性サーミスタヒータとして
の用途に適している正特性サーミスタ装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の正特性サーミスタ装置
は、例えば図３ないし図５に示すように構成されてい
る。正特性サーミスタ装置１は、放熱体２、絶縁板３、
正特性サーミスタ素子４、絶縁シート５、ケース６及び
外部導出用の給電端子７から構成される。

【０００３】放熱体２はアルミニウム等の金属板からな
り、平らな主面８を備えている。主面８の端部には折り
曲げ用舌片９が複数設けられている。主面８にはアルミ
ナ等からなる絶縁板３を介して正特性サーミスタ素子４
が面接合される。放熱体２の主面８の反対主面１０は放
熱面として機能する。

【０００４】正特性サーミスタ素子４は、図５に示すよ
うに、板状の正特性サーミスタ素体の一方主面１１に櫛
歯状の一対のヒータ電極４ａ，４ｂが互いに対向して形
成されるとともに、各ヒータ電極４ａ，４ｂに導通され
た取り出し電極４ｃ，４ｄが正特性サーミスタ素子４の
側面を介して他方主面１２にまで延在している。

【０００５】絶縁シート５は、マイカ等からなり、正特
性サーミスタ素子４の他方主面１２を覆うもので正特性
サーミスタ素子４の取り出し電極４ｃ，４ｄに位置して
貫通孔１３が形成されている。

【０００６】ケース６は、アルミニウム等の金属板に凹
状の収納部が形成されたものであり、この収納部に上述
の絶縁板３、正特性サーミスタ素子４、絶縁シート５が
収納される。また、ケース６には、絶縁シート５と同様
に取り出し電極４ｃ，４ｄに位置して貫通孔１４が形成
されている。

【０００７】給電端子７は金属からなり、略Ｌ字状に形
成され、一端７ａが正特性サーミスタ素子４の取り出し
電極４ｃ，４ｄと導通され、他端７ｂが絶縁シート５の
貫通孔１３及びケース６の貫通孔１４を通過してケース
６の外部に導出される。

【０００８】正特性サーミスタ装置１は、図４に示され
ているように、放熱体２の主面８に絶縁板３を重ね、さ
らに正特性サーミスタ素子４を重ね、それぞれの間には
耐熱性、熱伝導性がよい熱硬化性樹脂を介在させて熱結
合され、正特性サーミスタ素子４の取り出し電極４ｃ，
４ｄに位置して給電端子７が導電性接着材で接合され、
その上に絶縁シート５を介してケース６を重ねたもので
ある。なお、ケース６は放熱体２に設けられた舌片９を
折り曲げることによって固定される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
構成の正特性サーミスタ装置において、放熱体２、絶縁
板３及び正特性サーミスタ素子４との相対的な位置関係
を決める手段がないため、正特性サーミスタ素子４を複
数使用する場合、正特性サーミスタ素子４同志を接触さ
せることなく配置することが難しく、また、給電端子７
と絶縁シート５の貫通孔１３及びケース６の貫通孔１４
との位置関係がずれるという問題点を有していた。

【００１０】本発明の目的は、上述の問題点を解消すべ
くなされたもので、組み立てが容易で且つ複数の正特性
サーミスタ素子を用いて大電力化に対応できる正特性サ
ーミスタ装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の正特性サーミスタ装置においては、給電端
子と、絶縁板と、放熱体と、前記給電端子が挿通可能な
貫通孔を有する絶縁ケースと、平板の一方主面に一対の
ヒータ電極が形成され、他方主面に前記ヒータ電極に接
続された取り出し電極が形成された正特性サーミスタ素
子と、耐熱性絶縁材料からなり、前記正特性サーミスタ
素子を位置決めできる手段を備えた枠体とを備えてお
り、前記絶縁ケースには前記正特性サーミスタ素子がそ
の一方主面を前記絶縁板に面し、かつ、前記枠体に位置
決めされた状態で、前記正特性サーミスタ素子、前記絶
縁板及び前記放熱体が順に重畳されるとともに、前記正
特性サーミスタ素子の他方主面には前記給電端子が配設
された状態で収納されており、前記給電端子は一端が前
記貫通孔を通過して前記絶縁ケース外部に導出され、か
つ、他端が前記取り出し電極に導通されている。

【００１２】さらに、前記放熱体は折り曲げ用舌片を備
えており、この折り曲げ用舌片を折り曲げることによっ
て前記絶縁ケースに固定されていることが好ましい。さ
らに、前記給電端子は、一端にばね接触部を備えてお
り、このばね接触部が、前記正特性サーミスタ素子の取
り出し電極にそれぞれ接触することによって前記ヒータ
電極と導通するとともに、前記正特性サーミスタ素子を
前記絶縁板側に押圧することが好ましい。

【００１３】さらにまた、前記枠体は熱硬化性樹脂から
なり、加熱硬化されていることが好ましい。これによ
り、放熱体およびケースに対して正特性サーミスタ素子
の位置決めがなされ、精度よく容易に組み立てることが
できるものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明による一つの実施の形態に
ついて、図面を参照して図１及び図２にもとづいて詳細
に説明する。但し、前述の従来例と同一部分について
は、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

【００１５】正特性サーミスタ装置２１は、放熱体２
２、絶縁板２３、正特性サーミスタ素子４、枠体２５、
絶縁ケース２６及び外部導出用の給電端子２７から構成
される。

【００１６】放熱体２２はアルミニウム等の金属板から
なり、平らな主面２８を備えている。主面２８の各端部
は、折り曲げられて側面２２ａが形成され、側面２２ａ
の上方端部にはさらに伸びるように折り曲げ用舌片２９
が複数設けられている。主面２８には絶縁板２３を介し
て正特性サーミスタ素子４が面接合される。主面２８の
反対主面３０は放熱面として機能する。絶縁板２３は、
耐熱性がよいアルミナ等の絶縁体からなる板状のもであ
り、側面２２ａで囲まれた内部に収納されて位置決めさ
れるとともに、放熱体２２の一方主面２８に面接合され
る。

【００１７】枠体２５は、加熱硬化性樹脂等の絶縁体か
らなり、正特性サーミスタ素子４が収容可能かつ位置決
めできる貫通孔３３が所定数（図２では６か所）設けら
れている。枠体２５は、加熱硬化性樹脂のうちポリフェ
ニレンサルファイドから形成されるのが好ましい。

【００１８】絶縁ケース２６は、ポリフェニレンサルフ
ァイド等の絶縁樹脂から形成され、正特性サーミスタ素
子４を収納する。この絶縁ケース２６は上述の絶縁板２
３、正特性サーミスタ素子４、枠体２５、給電端子２７
を収納して放熱体２２と固定される。絶縁ケース２６
は、正特性サーミスタ素子４の取り出し電極４ｃ，４ｄ
に位置して貫通孔３４を備えている。

【００１９】給電端子２７はステンレス鋼等の金属から
なり、ばね接触部２７ａを備えた一端が正特性サーミス
タ素子４の取り出し電極４ｃ，４ｄと導通され、導出部
２７ｂを備えた他端が絶縁ケース２６の貫通孔３４を通
過して絶縁ケース２６の外部に導出される。図２に示し
た給電端子２７は、一端に接触部２７ａが３か所設けら
れている。なお、給電端子２７は、その他端の導出部２
７ｂによって、絶縁ケース２６の貫通孔３４もしくは絶
縁ケース２６の内側に備える溝３５に挿入されて固定さ
れる。

【００２０】正特性サーミスタ装置２１は、図２に示さ
れているように、放熱体２２の主面２８に絶縁板２３を
重ね、さらに枠体２５を重ね、枠体２５の貫通孔３３内
に正特性サーミスタ素子４を６個収容する。放熱体２２
の主面２８と絶縁板２３と正特性サーミスタ素子４との
隙間には耐熱性、熱伝導性がよい熱硬化性樹脂を用いて
熱結合される。そして、正特性サーミスタ素子４の取り
出し電極４ｃ，４ｄに給電端子２７が４個その一端にお
いて弾性的に接合され、その上から絶縁ケース２６を重
ねたものである。なお、絶縁ケース２６は放熱体２に設
けられた舌片２９を折り曲げることによって固定され
る。

【００２１】かかる正特性サーミスタ装置２１は、放熱
体２２に対してその側面２２ａによって絶縁板２３及び
枠体２５がまず位置決めされ、さらに枠体２５の貫通孔
３３によって正特性サーミスタ素子４が位置決めされ
る。従って、給電端子２７は接触部２７ａが正特性サー
ミスタ素子４の取り出し電極４ｃ，４ｄに確実に接触さ
れ、導出部２７ｂが絶縁ケース２６の貫通孔３４に確実
に挿入される。

【００２２】なお、正特性サーミスタ装置２１は、第１
の給電端子２７（図２中にＡで示す）が３個の正特性サ
ーミスタ素子４の一方の取り出し電極４ｃ（図２中に
ａ，ｂ，ｃで示す）にそれぞれ接触され、第２の給電端
子２７（図２中にＢで示す）が３個の正特性サーミスタ
素子４の他方の取り出し電極４ｄ（図２中ｄ，ｅ，ｆで
示す）にそれぞれ接触されて、３個の正特性サーミスタ
素子４の一対のヒータ電極４ａ，４ｂに給電されること
になる。同様に他の３個の正特性サーミスタ素子４につ
いても、第３及び第４の給電端子２７によって給電され
る。

【００２３】本発明による実施例を次のような条件で作
成した。２２ｍｍ×３３ｍｍ×１ｍｍの大きさで、常温
抵抗値が１５０Ω、キュリー温度が１９０℃の正特性サ
ーミスタ素子４を６個を枠体に収容して大電力用のサー
ミスタ装置２１を作成し、その電力を測定した。測定試
料１０個についての電力の平均値が７７３．８Ｗ、３σ
_n-1 が５．８Ｗ、３ＣＶが０．７５％であった。

【００２４】比較例として枠体を用いない従来のサーミ
スタ装置を上述の実施例に用いた正特性サーミスタ素子
４を２個用いて作成し、その電力を測定した。測定試料
１０個についての電力の平均値が２５７．１Ｗ、３σ
_n-1 が１４．７Ｗ、３ＣＶが５．７２％であった。な
お、σ_n-1 は試料数ｎの集合の標準偏差値を表し、３Ｃ
Ｖは３σ_n-1 ／集合の電力の平均値を表す。

【００２５】上述した実施例と比較例とを比較すると明
らかなように、実施例の３σ_n-1 が略１／３および３Ｃ
Ｖが略１／８に小さくなり、電力のばらつきが大幅に小
さくなるという効果がある。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明による正特性
サーミスタ装置では、放熱体に対して枠体が、また、枠
体に対して正特性サーミスタ素子が位置決めされるた
め、枠体が位置決め手段となり、放熱体と正特性サーミ
スタ素子との位置関係が一定になる。したがって、正特
性サーミスタ素子と給電端子との電気的接触も確実にな
ると共に、組み立てが容易にできる。さらに、大電力化
のために、正特性サーミスタ素子を多数配置する場合、
正特性サーミスタ素子を収容するための所定数の貫通孔
を有する枠体を用いることにより、正特性サーミスタ素
子を所定の間隔に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る正特性サーミスタ装置の一つの実
施の形態の正面図である。

【図２】図１の分解斜視図である。

【図３】従来の正特性サーミスタ装置の正面図である。

【図４】図３の分解斜視図である。

【図５】図２、図４に示されたヒータ素子４であって、
（ａ）は上面図、（ｂ）は下面図である。

【符号の説明】

４ 正特性サーミスタ素子 ４ａ，４ｂ ヒータ電極 ４ｃ，４ｄ 取り出し電極 １１ 一方主面 １２ 他方主面 ２１ 正特性サーミスタ装置 ２２ 放熱体 ２３ 絶縁板 ２５ 枠体 ２６ 絶縁ケース ２７ 給電端子 ２７ａ 接触部 ２７ｂ 導出部 ２９ 折り曲げ用舌片 ３４ 貫通孔

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給電端子と、絶縁板と、放熱体と、 前記給電端子が挿通可能な貫通孔を有する絶縁ケース
   と、 平板の一方主面に一対のヒータ電極が形成され、他方主
   面に前記ヒータ電極に接続された取り出し電極が形成さ
   れた正特性サーミスタ素子と、 耐熱性絶縁材料からなり、前記正特性サーミスタ素子を
   位置決めできる手段を備えた枠体と、を備えており、 前記絶縁ケースには、前記正特性サーミスタ素子がその
   一方主面を前記絶縁板に面し、かつ、前記枠体に位置決
   めされた状態で、前記正特性サーミスタ素子、前記絶縁
   板及び前記放熱体が順に重畳されるとともに、前記正特
   性サーミスタ素子の他方主面には前記給電端子が配設さ
   れた状態で収納されており、 前記給電端子は一端が前記取り出し電極に導通され、か
   つ、他端が前記貫通孔を通過して前記絶縁ケース外部に
   導出されていることを特徴とする正特性サーミスタ装
   置。
2. 【請求項２】 前記放熱体は折り曲げ用舌片を備えてお
   り、この折り曲げ用舌片を折り曲げることによって前記
   絶縁ケースに固定されていることを特徴とする請求項１
   に記載の正特性サーミスタ装置。
3. 【請求項３】 前記給電端子は、一端にばね接触部を備
   えており、このばね接触部が、前記正特性サーミスタの
   取り出し電極にそれぞれ接触することによって前記ヒー
   タ電極と導通するとともに、前記正特性サーミスタ素子
   を前記絶縁板側に押圧することを特徴とする請求項１又
   は２に記載の正特性サーミスタ装置。
4. 【請求項４】 前記枠体は熱硬化性樹脂からなり、加熱
   硬化されていることを特徴とする請求項１，２又は３に
   記載の正特性サーミスタ装置。