JP2004335793A

JP2004335793A - Thermometer

Info

Publication number: JP2004335793A
Application number: JP2003130564A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yamamoto; 憲治山本; Koji Oi; 幸二大井
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2003-05-08
Filing date: 2003-05-08
Publication date: 2004-11-25

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide such a thermometer that can surely shorten a temperature measurement time. <P>SOLUTION: The thermometer 10 is provided with a cap 11 to be brought into contact with an object to be measured, a chip-type thermistor 14 in the cap 11 wherein an electrode is provided on the surface of a thermistor body 20, and a lead wire 15 of which one end is connected with the electrode of the chip-type thermistor 14 and the other end is led to the outside of the cap 11. A flat part is formed in at least a part of the inside of the cap 11, the chip-type thermistor 14 is joined with the flat part of the inside of the cap 11 on its lower surface in an insulative status, and furthermore a pair of electrodes are formed with a clearance in between on the upper surface of the thermistor body 20. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップ型サーミスタを用いた温度計に係り、特に、人体等の各種生体の体温を測定する電子体温計に好適な温度計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような温度計としては、次のような構成が一般に知られている。
すなわち、金属性酸化物等からなる略直方体状のサーミスタ素体と、このサーミスタ素体の上下面に形成された電極とを備えたチップ型サーミスタが、測温対象物と接触させるステンレス鋼等により形成されたキャップ内に設けられ、このチップ型サーミスタは、キャップ内に樹脂系の接着剤が充填，固化されることにより固定された構成のものである。そして、前記電極には、線径０．０６ｍｍ〜０．１６ｍｍのＦｅ芯線にＣｕめっきが施された，いわゆるＣＰ線の一端側がはんだ接合され、他端側が前記キャップ外へ導出された構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、前記従来の温度計によれば、チップ型サーミスタのキャップへの固定が、キャップ内に接着剤を充填，固化することにより行われていたので、測温対象物からの熱がチップ型サーミスタに伝導するまでに時間がかかるという問題があった。すなわち、キャップ外面からの熱がチップ型サーミスタに伝導するまでには、まず、キャップ内に充填，固化された接着剤が加熱されなければならず、測温に要する時間がかかるという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するための手段として、例えば特許文献２に示すように、チップ型サーミスタを、その一部をキャップの内面に接触させた状態で、キャップ内に封入する構成が開示されている。
しかしながら、前記従来の温度計によれば、キャップの内面が曲面形状とされているので、チップ型サーミスタとキャップとの良好な接着性、密着性を実現することが困難であるという問題があった。従って、キャップからチップ型サーミスタへの良好な熱伝導性を実現することができず、測温時間を大幅に短縮することができるまでには至っていなかった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３５８００１号公報
【特許文献２】
特開昭５８−１６５０２６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、測温時間を確実に短縮することができる温度計を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明の温度計は、測温対象物と接触させるキャップと、該キャップ内に設けられ、サーミスタ素体の表面に電極を有するチップ型サーミスタと、一端側が前記チップ型サーミスタの前記電極と接続されるとともに、他端側が前記キャップ外へ導出されたリード線とを備えた温度計であって、前記キャップの内面の少なくとも一部には、平坦部が形成され、前記チップ型サーミスタが、下面で前記キャップ内面の平坦部と絶縁状態で接合され、前記電極が、前記サーミスタ素体の上面に互いに間隔をあけて一対形成されていることを特徴とする。
【０００８】
この温度計では、電極がサーミスタ素体の上面に互いに間隔をあけて一対形成されているので、チップ型サーミスタのリード線との接続個所をこのサーミスタの上面に限定することができ、従って、チップ型サーミスタの下面を平坦面とすることができる。また、キャップ内面の少なくとも一部には、平坦部が形成され、この平坦部にチップ型サーミスタの下面が接合されているので、チップ型サーミスタとキャップとの接合を平坦面同士の接合とすることができる。従って、チップ型サーミスタとキャップとの接合を良好な接着性、密着性で行うことができ、これにより、キャップからチップ型サーミスタへの良好な熱伝導性を実現することができ、測温時間を大幅に短縮することができる
【０００９】
また、本発明の温度計は、請求項１記載の温度計において、前記リード線が、Ｆｅ−Ｎｉ系合金，Ｃｕ−Ｎｉ系合金，Ｎｉ−Ｃｒ系合金，Ｎｉ，またはＦｅにより形成されていることを特徴とする。
【００１０】
この温度計では、リード線が、熱伝導率の比較的小さい前記材料により形成されているので、測温対象物からチップ型サーミスタに伝導された熱がリード線を介して放熱されることを最小限に抑制することができる。従って、一旦、チップ型サーミスタが加熱されると、この熱の放熱が抑制されるので、チップ型サーミスタの温度が測温対象物の温度と略同一かつ一定になるのに要する時間，すなわち測温時間を最小限とすることができ、測温速度の大幅な向上を図ることができる。
【００１１】
また、本発明の温度計は、請求項１または２に記載の温度計において、前記チップ型サーミスタは、前記キャップ内面の平坦部に金属フィラー入りの樹脂系接着剤により接合されていることを特徴とする。
【００１２】
この温度計では、チップ型サーミスタが、その下面に金属フィラー入りの樹脂系接着剤を介してキャップ内面に接合されているので、測温対象物の熱をこのサーミスタに良好かつ確実に伝導させることができる。
【００１３】
また、本発明の温度計は、請求項１または２に記載の温度計において、前記チップ型サーミスタは、前記サーミスタ素体の下面に絶縁材料層とはんだ接合用金属層とをこの順に備え、前記はんだ接合用金属層を介して前記キャップ内面の平坦部にはんだ接合されていることを特徴とする。
【００１４】
この温度計では、チップ型サーミスタが、サーミスタ素体の下面に絶縁材料層とはんだ接合用金属層とをこの順に備えているので、このチップ型サーミスタを、キャップとの絶縁状態を保持しつつキャップ内面にはんだ接合することが可能になる。
従って、キャップとチップ型サーミスタとの接合部を、比較的高い熱伝導率を有する金属材料とすることができるので、キャップからの熱をチップ型サーミスタへ良好に伝導することができ、測温時間の短縮化を図ることができる。また、キャップとチップ型サーミスタとの接合の高強度化を図ること、熱応答性の劣化発生を抑制すること、及び製造時間の短縮化を図ることができる。
【００１５】
本発明の電子体温計は、請求項１から４のいずれかに記載の温度計において、生体の体温を測定するための電子体温計であることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子体温計の第一実施形態を、図１，図２を参照しながら説明する。
図１に示す電子体温計１０は、この体温計１０の先端部を構成し、かつステンレス鋼等により形成されたキャップ１１と、このキャップ１１の後端，すなわち開口端に連続して設けられたホルダー部１２と、キャップ１１の内面に接着剤層１３を介して接合されたチップ型サーミスタ１４と、このサーミスタ１４の上面にはんだ接合またはスポット溶接等により接合されたリード線１５とを備えている。
【００１７】
キャップ１１は、横断面視矩形状の筒部１１ａと、この筒部１１ａの一方の端部開口面を閉塞するように設けられた先端壁部１１ｂとを備え、この先端壁部１１ｂは、筒部１１ａの前記一方の端部と一体的に連続した構成となっている。このキャップ１１の内面は、筒部１１ａ及び先端壁部１１ｂの接続部を除く他部は全て平坦面とされている。そして、このキャップ１１は、外径約４．０ｍｍ、肉厚約０．１ｍｍとされ、先端壁部１１ｂの外表面から筒部１１ａの後端までの長さが、約８．０ｍｍとされている。このように構成されたキャップ１１の後端（筒部１１ａの他方の端部）に、樹脂材料により形成されたホルダー部１２が設けられ、これにより、電子体温計１０の内部に空間１６が画成される構成となっている。
【００１８】
チップ型サーミスタ１４は、図２に示すように、例えば、Ｍｎ（マンガン）、Ｃｏ（コバルト）、Ｃｕ（銅）等の遷移金属元素の酸化物を複数種用いて構成された焼結体からなり、かつ、略直方体状に形成されたサーミスタ素体２０と、このサーミスタ素体２０の下面に形成された第１の絶縁ガラス層２１と、サーミスタ素体２０の上面に形成された第１，第２の電極２２ａ，２２ｂ及び第２の絶縁ガラス層２３とを備えている。
第１の絶縁ガラス層２１は、サーミスタ素体２０の下面の略全面に形成され、第１，第２の電極２２ａ，２２ｂは各々、矩形状の板状体に形成され、かつサーミスタ素体２０の上面に互いに間隔をあけて一対形成され、第２のガラス層２３は、第１，第２の電極２２ａ，２２ｂ同士の間に、これらの電極２２ａ，２２ｂの厚さと略同一の厚さで形成されている。
【００１９】
ここで、第１，第２の電極２２ａ，２２ｂは、矩形状をなすサーミスタ素体２０の上面における互いに対向する２辺２０ａ側に互いに間隔をあけて形成され、これらの各電極２２ａ，２２ｂを画成する１辺が各々、サーミスタ素体２０上面の前記対向する２辺２０ａと略一致した構成となっている。そして、第１，第２の電極２２ａ，２２ｂ同士の間、すなわち前記対向する２辺２０ａ同士の間の略中央部に、前記電極２２ａ，２２ｂと略同一形状の第２のガラス層２３が形成されている。
【００２０】
ここで、第１，第２の電極層２２ａ，２２ｂは、サーミスタ素体２０の上面に、例えばＡｇ，Ａｇ−Ｐｔ，またはＡｇ−Ｐｄ等からなる厚膜ペーストを印刷，焼付けすることにより形成され、第１のガラス層２１は、サーミスタ素体２０の下面に、ガラスペーストを印刷，焼付けすることにより形成される。また、第１のガラス層２１の厚さは５μｍ以上１５μｍ以下で形成され、チップ型サーミスタ１４は、図２に示すように、長さＬ及び幅Ｗが０．６ｍｍ以上２．０ｍｍ以下で形成され、厚さＴが０．１０ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下で形成されている。
【００２１】
リード線１５は、線径０．０６ｍｍ以上０．１６ｍｍ以下のＦｅ−Ｎｉ系合金，Ｃｕ−Ｎｉ系合金，Ｎｉ−Ｃｒ系合金，Ｎｉ，またはＦｅにより形成された心線部１５ａと、この心線部１５ａ表面を被覆するポリウレタン，ＰＥＴ等の絶縁材料からなる被覆部１５ｂとを備えている。そして、このリード線１５の先端部は、被覆部１５ｂが取除かれ、心線部１５ａが露出しており、この心線部１５ａが、チップ型サーミスタ１４の上面に設けられた第１，第２の電極２２ａ，２２ｂ各々に、例えばＳｎ／Ａｇはんだにより接続された構成となっている。ここで、本実施形態においては、リード線１５は、その延在方向が、サーミスタ素体２０の上面における前記対向する２辺２０ａと平行になるように、第１，第２の電極２２ａ，２２ｂに接続されている。なお、心線部１５ａに更なる良好なはんだ濡れ性を具備させるために、この表面に、厚さ２μｍ以下のＳｎまたはＣｕめっき膜を形成してもよい。
【００２２】
以上の構成において、リード線１５はチップ型サーミスタ１４の上面側にのみ接合されているので、チップ型サーミスタ１４の下面は平坦面となる。このチップ型サーミスタ１４の下面が、キャップ１１の内面のうち、平坦面とされた筒部１１ａ表面に、エポキシ樹脂，シリコーン樹脂，またはウレタン樹脂に金属フィラーが混入された接着剤層１３を介して接合されている。すなわち、チップ型サーミスタ１４とキャップ１１との接合は、平坦面同士の接合となる。なお、接着剤層１３は、厚さが５μｍ以上２０μｍ以下とされている。
【００２３】
以上説明したように、本第一実施形態による電子体温計１０によれば、第１，第２の電極２２ａ，２２ｂがサーミスタ素体２０の上面に互いに間隔をあけて一対形成されているので、チップ型サーミスタ１４のリード線１５との接続個所をこのサーミスタ１４の上面に限定することができ、従って、チップ型サーミスタ１４の下面を平坦面とすることができる。また、キャップ１１の内面は、筒部１１ａ及び先端壁部１１ｂの接続部を除く他部は全て平坦面とされ、この平坦面のうち筒部１１ａ表面に、チップ型サーミスタ１４の下面が接合されているので、チップ型サーミスタ１４とキャップ１１との接合を平坦面同士の接合とすることができる。従って、チップ型サーミスタ１４とキャップ１１との接合を良好な接着性、密着性で行うことができ、これにより、キャップ１１からチップ型サーミスタ１４への良好な熱伝導性を実現することができ、測温時間を大幅に短縮することができる。
【００２４】
また、リード線１５の心線部１５ａが、熱伝導率の比較的小さい前記材料により形成されているので、測温対象物からチップ型サーミスタ１４に伝導された熱がリード線１５を介して放熱されることを回避することができる。従って、一旦、前記熱によりチップ型サーミスタ１４が加熱されると、この熱の放熱が抑制されることになるので、チップ型サーミスタ１４の温度が測温対象物の温度と略同一かつ一定になるのに要する時間，すなわち測温時間を最小限とすることができ、測温速度の大幅な向上を図ることができる。また、心線部１５ａの線径が０．０６ｍｍ以上０．１６ｍｍ以下で形成されているので、通常の使用時または製造時に破断する等の強度不足に起因した不具合発生や、電気応答性の低下発生を確実に抑制することができる。
【００２５】
さらに、チップ型サーミスタ１４が、その下面に金属フィラーが混入された前記材料からなる接着剤層１３を介してキャップ１１の内面に接合されているので、測温対象物の熱をチップ型サーミスタ１４に良好かつ確実に伝導させることができ、前記測温時間の短縮化を確実に実現することができる。
また、サーミスタ素体２０が略直方体状に形成されているので、このチップ型サーミスタ１４の抵抗特性の設定は、サーミスタ素体２０の直方体形状に大きく依存することになる。従って、チップ型サーミスタ１４の抵抗特性の設定を容易かつ高精度に行うことができる。
【００２６】
さらに、第１，第２の電極２２ａ，２２ｂ同士の間には、第２のガラス層２３が形成されているので、これら各電極２２ａ，２２ｂ同士を確実に絶縁状態とすることができる。また、サーミスタ素体２０の下面には、その略全面に第１のガラス層２１が形成されており、さらに、チップ型サーミスタ１４は、キャップ１１の内面に、第１のガラス層２１を介して接着剤層１３により接合されているので、このチップ型サーミスタ１４とキャップ１１とを確実に絶縁状態とすることができる。
【００２７】
次に、本発明の第二実施形態について説明するが、前述の第一実施形態と同様の部位には、同一符号を付し、その説明を省略する。
本第二実施形態による電子体温計３０は、図３に示すように、チップ型サーミスタ１４が、その下面を介して、空間１６内におけるキャップ１１の先端壁部１１ｂ表面に、接着剤層１３により接合されている。また、リード線１５の先端部は、被覆部１５ｂが取り除かれ心線部１５ａが露出しており、この心線部１５ａは、図６（ａ）に示すように、その延在方向が、サーミスタ素体２０の上面の前記対向する２辺２０ａと平行になるように、第１，第２の電極２２ａ，２２ｂに接続されている。そして、この心線部１５ａの延在方向の略中央部は、この中央部より後方に位置するリード線１５が、サーミスタ素体２０の上面から略鉛直方向に立上がるように折り曲げられている。
【００２８】
以上説明したように、本第二実施形態による電子体温計によれば、リード線１５の心線部１５ａの延在方向の略中央部が、前述のように折り曲げられているので、このサーミスタ１４をキャップ１１の内面に接合するに際し、リード線１５を介してサーミスタ１４の下面を先端壁部１１ｂに突き当てて接合することができる。従って、この接合を容易かつ高精度に行うことができる。
【００２９】
次に、本発明の第三実施形態について説明するが、前述の第一，第二実施形態と同様の部位には、同一符号を付し、その説明を省略する。
本第三実施形態による電子体温計４０は、図４，図５に示すように、チップ型サーミスタ４１が、サーミスタ素体２０の下面に、第１の絶縁ガラス層２１と、例えばＡｇからなる厚膜ペーストを印刷，焼付けすることにより形成されるはんだ接合用金属層４２とをこの順に備えている。なお、はんだ接合用金属層４２は、Ａｇの他、Ａｇ−Ｐｔ，Ａｇ−Ｐｄ等により形成してもよい。
【００３０】
そして、チップ型サーミスタ４１の下面，すなわちはんだ接合用金属層４２の下面が、キャップ１１の内面のうち、平坦面とされた筒部１１ａ表面に、はんだ層４３を介して接合されている。このはんだ層４３は、第１，第２の電極層２２ａ，２２ｂとリード線１５の心線部１５ａとを接合したはんだ材料より、高融点のはんだ材料により形成されている。なお、チップ型サーミスタ４１とキャップ１１との接合に際して、キャップ１１のはんだ濡れ性を向上させるため、キャップ１１内面にＮｉ，Ｃｕ，またはＳｎ等のめっき層を形成してもよい。
【００３１】
以上説明したように、本第三実施形態による電子体温計によれば、チップ型サーミスタ４１が、サーミスタ素体２０の下面に第１の絶縁ガラス層２１とはんだ接合用金属層４２とをこの順に備えているので、このチップ型サーミスタ４１を、キャップ１１との絶縁状態を保持しつつキャップ１１内面にはんだ接合することが可能になる。従って、キャップ１１とチップ型サーミスタ４１との接合部を、比較的高い熱伝導率を有する金属材料とすることができるので、キャップ１１からの熱をチップ型サーミスタ４１へ良好に伝導することができ、測温時間の短縮化を図ることができる。また、キャップ１１とチップ型サーミスタ４１との接合の高強度化を図ることができるとともに、この電子体温計の熱応答性の劣化発生を抑制することができる。
【００３２】
ここで、前記第一，第二実施形態で示した電子体温計においては、チップ型サーミスタ１４とキャップ１１との接合を接着剤層１３を介して行ったが、この場合、硬化前の接着剤はその内部に気泡を巻込み易いため、この気泡を巻込んだ状態で接着剤が硬化されて接着剤層１３とされることが想定される。このように、内部に気泡を有する接着剤層１３では、キャップ１１からチップ型サーミスタ４１への熱伝導を阻害することになりかねず、この結果、測温時間の短縮化を実現することが困難となる場合も想定される。
しかしながら、本実施形態による電子体温計においては、キャップ１１とチップ型サーミスタ４１との接合をはんだ層４３を介して行うので、接合部としてのはんだ層４３の内部に気泡が巻込まれるようなことは生じ得ず、確実な再現性で測温時間が短縮化された電子体温計を形成することができる。また、前記第一，第二実施形態における、接着剤が硬化され接着剤層１３が形成されるのに要する時間を削除することができるので、製造時間の短縮化をも図ることができる。
【００３３】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記第二実施形態においては、リード線１５の心線部１５ａを、その延在方向が、サーミスタ素体２０の上面の前記対向する２辺２０ａと平行になるように、各電極２２ａ，２２ｂに接合した構成を示したが、この構成に限らず、心線部１５ａの延在方向は、図６（ｂ），（ｃ）に示すように、前記対向する２辺２０ａと交差する方向であってもよい。すなわち、心線部１５ａより後方側に位置するリード線１５がサーミスタ素体２０の上面から略鉛直方向に立上がっていれば、前述した容易かつ高精度な接合を実現することができる。
【００３４】
また、前記実施形態においては、人体を測温対象物とする電子体温計の例を示したが、この対象物は人体に限らない。
さらに、前記実施形態においては、第２の絶縁ガラス層２３を、サーミスタ素体２０の上面に形成された第１，第２の電極２２ａ，２２ｂ同士の間に、これらの電極２２ａ，２２ｂの厚さと略同一の厚さで形成した構成を示したが、この構成に限らず、図７に示すように、第１，第２の電極２２ａ，２２ｂ同士の間、及びこれらの電極２２ａ，２２ｂ表面のうち、リード線１５の心線部１５ａが接合される部分を除いた個所に連続して一体的に、断面視Ｔ字状に形成してもよい。
【００３５】
さらにまた、前記実施形態で示した構成、すなわち、チップ型サーミスタ１４，４１の第１，第２の電極２２ａ，２２ｂに、リード線１５の心線部１５ａを接合し、これらをキャップ１１の内面に接合した構成に、さらに、チップ型サーミスタ１４，４１，心線部１５ａ，及び接着剤層１３若しくははんだ層４３全体を、例えばエポキシ樹脂からなるオーバーコート層５０により被覆してもよい（図７参照）。
このオーバーコート層５０により、サーミスタ素体２０の耐候性，及びチップ型サーミスタ１４，４１とキャップ１１内面との接合強度をさらに向上させることが可能になるとともに、チップ型サーミスタ１４，４１からの放熱を抑制することができるので、測温時間のさらなる短縮化を図ることができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る温度計によれば、チップ型サーミスタのリード線との接続個所を、チップ型サーミスタの上面に限定することができ、このサーミスタの下面を平坦面とすることができる。また、キャップ内面の少なくとも一部には、平坦部が形成され、この平坦部にチップ型サーミスタが、その下面を介して接合されているので、チップ型サーミスタとキャップとの接合を平坦面同士の接合とすることができる。従って、チップ型サーミスタとキャップとの接合を良好な接着性、密着性で行うことができ、これにより、キャップからチップ型サーミスタへの良好な熱伝導性を実現することができ、測温時間を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第一実施形態において、電子体温計を示す側面断面図である。
【図２】本発明に係る第一実施形態において、チップ型サーミスタ及びリード線の先端部を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る第二実施形態において、電子体温計を示す側面断面図である。
【図４】本発明に係る第三実施形態において、電子体温計を示す側面断面図である。
【図５】本発明に係る第三実施形態において、チップ型サーミスタ及びリード線の先端部を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る第二，第四，及び第五実施形態において、チップ型サーミスタ及びリード線の先端部を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る第六実施形態において、チップ型サーミスタ及びリード線の先端部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１０，３０，４０電子体温計（温度計）
１１キャップ
１４，４１チップ型サーミスタ
１５リード線
２０サーミスタ素体
２１第１の絶縁ガラス層（絶縁材料層）
２２ａ第１の電極
２２ｂ第２の電極
４２はんだ接合用金属層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a thermometer using a chip-type thermistor, and more particularly to a thermometer suitable for an electronic thermometer for measuring the body temperature of various living bodies such as a human body.
[0002]
[Prior art]
The following configuration is generally known as such a thermometer.
That is, a chip-type thermistor having a substantially rectangular parallelepiped thermistor body made of a metal oxide or the like and electrodes formed on the upper and lower surfaces of the thermistor body is made of stainless steel or the like that is brought into contact with the object to be measured. The chip-type thermistor is provided in the formed cap, and is fixed by filling and solidifying a resin-based adhesive in the cap. The electrode has a configuration in which one end of a so-called CP wire in which a Cu core is applied to an Fe core wire having a wire diameter of 0.06 mm to 0.16 mm is soldered, and the other end is led out of the cap. (For example, see Patent Document 1).
[0003]
By the way, according to the conventional thermometer, the fixing of the chip type thermistor to the cap is performed by filling and solidifying an adhesive in the cap, so that the heat from the temperature measuring object is reduced by the chip type thermistor. However, there is a problem that it takes a long time to conduct the electric current. That is, before the heat from the outer surface of the cap is conducted to the chip-type thermistor, first, the adhesive filled and solidified in the cap must be heated, which takes a long time to measure the temperature. .
[0004]
As a means for solving such a problem, for example, as disclosed in Patent Document 2, a configuration is disclosed in which a chip-type thermistor is sealed in a cap with a part thereof being in contact with the inner surface of the cap. I have.
However, according to the conventional thermometer, since the inner surface of the cap has a curved shape, there is a problem that it is difficult to realize good adhesion and adhesion between the chip thermistor and the cap. . Therefore, good thermal conductivity from the cap to the chip-type thermistor cannot be realized, and the time required for measuring the temperature has not been reduced significantly.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-358001 A [Patent Document 2]
JP-A-58-165026
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a thermometer capable of reliably reducing a temperature measurement time.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems and achieve such an object, the present invention proposes the following means.
The thermometer of the present invention is a cap that is brought into contact with an object to be measured, a chip thermistor that is provided in the cap, and has an electrode on the surface of the thermistor body, and one end connected to the electrode of the chip thermistor. And a thermometer provided with a lead wire led out of the cap at the other end, wherein a flat portion is formed on at least a part of an inner surface of the cap, and the chip-type thermistor has a lower surface. It is characterized in that it is joined to a flat portion of the inner surface of the cap in an insulated state, and a pair of the electrodes are formed on the upper surface of the thermistor body at an interval from each other.
[0008]
In this thermometer, since a pair of electrodes are formed on the upper surface of the thermistor body at an interval from each other, the connection point with the lead wire of the chip type thermistor can be limited to the upper surface of the thermistor. The lower surface of the mold thermistor can be a flat surface. In addition, a flat portion is formed on at least a part of the inner surface of the cap, and the lower surface of the chip-type thermistor is joined to this flat portion. Can be. Therefore, the chip-type thermistor and the cap can be joined with good adhesiveness and adhesion, whereby good thermal conductivity from the cap to the chip-type thermistor can be realized, and the temperature measurement time can be reduced. It can be greatly shortened.
Further, in the thermometer according to the present invention, in the thermometer according to the first aspect, the lead wire is formed of an Fe-Ni-based alloy, a Cu-Ni-based alloy, a Ni-Cr-based alloy, Ni, or Fe. It is characterized by the following.
[0010]
In this thermometer, since the lead wire is formed of the material having a relatively low thermal conductivity, the heat conducted from the object to be measured to the chip thermistor is minimized from being radiated through the lead wire. Can be minimized. Therefore, once the chip-type thermistor is heated, the heat radiation is suppressed, so that the time required for the temperature of the chip-type thermistor to become substantially the same and constant as the temperature of the object to be measured, that is, the temperature measurement Time can be minimized, and the temperature measurement speed can be greatly improved.
[0011]
The thermometer according to the present invention is characterized in that, in the thermometer according to claim 1 or 2, the chip-type thermistor is joined to a flat portion on the inner surface of the cap with a resin-based adhesive containing a metal filler. And
[0012]
In this thermometer, the chip-type thermistor is bonded to the inner surface of the cap via a resin-based adhesive containing a metal filler on the lower surface, so that the heat of the object to be measured can be conducted to the thermistor in a good and reliable manner. Can be.
[0013]
Further, in the thermometer according to the present invention, in the thermometer according to claim 1 or 2, the chip-type thermistor includes an insulating material layer and a solder bonding metal layer on a lower surface of the thermistor body in this order, The cap is soldered to a flat portion on the inner surface of the cap via a metal layer for soldering.
[0014]
In this thermometer, the chip-type thermistor is provided with an insulating material layer and a solder bonding metal layer on the lower surface of the thermistor body in this order. Solder bonding to the inner surface becomes possible.
Therefore, the junction between the cap and the chip-type thermistor can be made of a metal material having a relatively high thermal conductivity, so that heat from the cap can be conducted well to the chip-type thermistor, and the temperature measurement time can be reduced. Can be shortened. Further, it is possible to increase the strength of the joint between the cap and the chip-type thermistor, to suppress the occurrence of deterioration of the thermal response, and to shorten the manufacturing time.
[0015]
An electronic thermometer according to the present invention is the thermometer according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is an electronic thermometer for measuring the temperature of a living body.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of an electronic thermometer according to the present invention will be described with reference to FIGS.
An electronic thermometer 10 shown in FIG. 1 constitutes a tip of the thermometer 10 and has a cap 11 formed of stainless steel or the like, and a holder provided continuously at the rear end of the cap 11, that is, at the open end. 12, a chip thermistor 14 joined to the inner surface of the cap 11 via an adhesive layer 13, and a lead wire 15 joined to the upper surface of the thermistor 14 by soldering or spot welding.
[0017]
The cap 11 includes a tubular portion 11a having a rectangular shape in a cross-sectional view, and a distal end wall portion 11b provided so as to close one end opening surface of the tubular portion 11a. The portion 11a is configured to be integrally continuous with the one end. The inner surface of the cap 11 is flat except for the connecting portion between the cylindrical portion 11a and the distal end wall portion 11b. The cap 11 has an outer diameter of about 4.0 mm and a wall thickness of about 0.1 mm, and the length from the outer surface of the distal end wall 11b to the rear end of the cylindrical part 11a is about 8.0 mm. I have. A holder 12 formed of a resin material is provided at a rear end (the other end of the cylindrical portion 11a) of the cap 11 configured as described above, and thereby a space 16 is defined inside the electronic thermometer 10. It is configured to be.
[0018]
As shown in FIG. 2, the chip type thermistor 14 is made of a sintered body composed of a plurality of types of oxides of transition metal elements such as Mn (manganese), Co (cobalt), and Cu (copper). A thermistor body 20 formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, a first insulating glass layer 21 formed on the lower surface of the thermistor body 20, and first and second first glass layers formed on the upper surface of the thermistor body 20. And two second electrodes 22a and 22b and a second insulating glass layer 23.
The first insulating glass layer 21 is formed on substantially the entire lower surface of the thermistor body 20, and the first and second electrodes 22a and 22b are each formed in a rectangular plate-like body. A pair of second glass layers 23 are formed between the first and second electrodes 22a and 22b with a thickness substantially equal to the thickness of these electrodes 22a and 22b. Is formed.
[0019]
Here, the first and second electrodes 22a and 22b are formed on the upper surface of the rectangular thermistor body 20 at two sides 20a facing each other with an interval therebetween, and these electrodes 22a and 22b are connected to each other. Each of the defined sides substantially coincides with the opposed two sides 20 a on the upper surface of the thermistor body 20. Then, a second glass layer 23 having substantially the same shape as the electrodes 22a and 22b is formed between the first and second electrodes 22a and 22b, that is, at a substantially central portion between the two opposing sides 20a. Have been.
[0020]
Here, the first and second electrode layers 22a and 22b are formed on the upper surface of the thermistor body 20 by printing and baking a thick film paste made of, for example, Ag, Ag-Pt, or Ag-Pd. The first glass layer 21 is formed by printing and baking a glass paste on the lower surface of the thermistor body 20. The thickness of the first glass layer 21 is 5 μm or more and 15 μm or less, and the chip type thermistor 14 has a length L and a width W of 0.6 mm or more and 2.0 mm or less, as shown in FIG. And has a thickness T of 0.10 mm or more and 0.25 mm or less.
[0021]
The lead wire 15 includes a core portion 15a formed of a Fe—Ni-based alloy, a Cu—Ni-based alloy, a Ni—Cr-based alloy, Ni, or Fe having a wire diameter of 0.06 mm or more and 0.16 mm or less, and A covering portion 15b made of an insulating material such as polyurethane or PET for covering the surface of the wire portion 15a. The end of the lead wire 15 has the covering portion 15b removed and the core portion 15a is exposed, and the core portion 15a is provided on the upper surface of the chip type thermistor 14, and The two electrodes 22a and 22b are connected to each other by, for example, Sn / Ag solder. Here, in the present embodiment, the first and second electrodes 22a and 22b are arranged such that the extending direction of the lead wire 15 is parallel to the two opposite sides 20a on the upper surface of the thermistor body 20. It is connected to the. In order to further improve the solder wettability of the core portion 15a, a Sn or Cu plating film having a thickness of 2 μm or less may be formed on this surface.
[0022]
In the above configuration, since the lead wire 15 is joined only to the upper surface side of the chip thermistor 14, the lower surface of the chip thermistor 14 is a flat surface. The lower surface of the chip-type thermistor 14 is provided on the inner surface of the cap 11 on the flat surface of the cylindrical portion 11a via an adhesive layer 13 in which a metal filler is mixed into an epoxy resin, a silicone resin, or a urethane resin. Are joined. That is, the bonding between the chip type thermistor 14 and the cap 11 is a bonding between flat surfaces. The adhesive layer 13 has a thickness of 5 μm or more and 20 μm or less.
[0023]
As described above, according to the electronic thermometer 10 according to the first embodiment, the first and second electrodes 22a and 22b are formed on the upper surface of the thermistor body 20 at a distance from each other. The connection point of the type thermistor 14 with the lead wire 15 can be limited to the upper surface of the thermistor 14, so that the lower surface of the chip type thermistor 14 can be a flat surface. The inner surface of the cap 11 is flat except for the connecting portion between the cylindrical portion 11a and the distal end wall portion 11b, and the lower surface of the chip type thermistor 14 is joined to the surface of the cylindrical portion 11a. Therefore, the bonding between the chip type thermistor 14 and the cap 11 can be performed by bonding flat surfaces. Therefore, the chip-type thermistor 14 and the cap 11 can be joined with good adhesiveness and adhesion, whereby good heat conductivity from the cap 11 to the chip-type thermistor 14 can be realized. The temperature measurement time can be greatly reduced.
[0024]
Further, since the core portion 15 a of the lead wire 15 is formed of the material having a relatively low thermal conductivity, the heat conducted from the object to be measured to the chip type thermistor 14 is radiated through the lead wire 15. Can be avoided. Therefore, once the chip-type thermistor 14 is heated by the heat, the heat radiation of the heat is suppressed, so that the temperature of the chip-type thermistor 14 becomes substantially the same and constant as the temperature of the temperature measuring object. , That is, the temperature measurement time can be minimized, and the temperature measurement speed can be greatly improved. In addition, since the wire diameter of the core portion 15a is formed to be 0.06 mm or more and 0.16 mm or less, problems such as breakage due to insufficient strength such as breakage during normal use or manufacture, and a decrease in electrical responsiveness are caused. Occurrence can be reliably suppressed.
[0025]
Further, since the chip type thermistor 14 is bonded to the inner surface of the cap 11 via the adhesive layer 13 made of the above-described material mixed with a metal filler on the lower surface, the heat of the temperature measuring object is transferred to the chip type thermistor 14. And the temperature can be reliably and reliably shortened.
Since the thermistor body 20 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, the setting of the resistance characteristics of the chip thermistor 14 largely depends on the rectangular parallelepiped shape of the thermistor body 20. Therefore, the resistance characteristics of the chip thermistor 14 can be set easily and with high accuracy.
[0026]
Furthermore, since the second glass layer 23 is formed between the first and second electrodes 22a and 22b, the electrodes 22a and 22b can be reliably insulated from each other. On the lower surface of the thermistor body 20, a first glass layer 21 is formed on substantially the entire surface thereof. Further, the chip thermistor 14 is provided on the inner surface of the cap 11 with the first glass layer 21 interposed therebetween. Since the chip type thermistor 14 and the cap 11 can be reliably insulated from each other since they are joined by the adhesive layer 13.
[0027]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
In the electronic thermometer 30 according to the second embodiment, as shown in FIG. 3, the chip type thermistor 14 is joined to the surface of the tip end wall 11 b of the cap 11 in the space 16 via the adhesive layer 13 via the lower surface. Have been. At the tip of the lead wire 15, the covering portion 15b is removed to expose the core portion 15a. As shown in FIG. 6A, the extension direction of the core portion 15a is thermistor. The upper surface of the element body 20 is connected to the first and second electrodes 22a and 22b so as to be parallel to the two opposite sides 20a. A substantially central portion of the core portion 15a in the extending direction is bent such that the lead wire 15 located rearward from the central portion rises substantially vertically from the upper surface of the thermistor body 20.
[0028]
As described above, according to the electronic thermometer according to the second embodiment, since the substantially central portion in the extending direction of the core portion 15a of the lead wire 15 is bent as described above, the thermistor 14 is When joining to the inner surface of the cap 11, the lower surface of the thermistor 14 can be brought into contact with the distal end wall portion 11b via the lead wire 15 and joined. Therefore, this joining can be easily and accurately performed.
[0029]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. Parts similar to those in the above-described first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
In the electronic thermometer 40 according to the third embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the chip-type thermistor 41 has a first insulating glass layer 21 and a thick film made of, for example, Ag on the lower surface of the thermistor body 20. A solder bonding metal layer 42 formed by printing and baking a paste is provided in this order. The solder bonding metal layer 42 may be formed of Ag-Pt, Ag-Pd, or the like in addition to Ag.
[0030]
The lower surface of the chip-type thermistor 41, that is, the lower surface of the metal layer 42 for solder bonding is bonded to the flat surface of the cylindrical portion 11a of the inner surface of the cap 11 via the solder layer 43. The solder layer 43 is formed of a solder material having a higher melting point than a solder material in which the first and second electrode layers 22a and 22b and the core portion 15a of the lead wire 15 are joined. When the chip type thermistor 41 and the cap 11 are joined, a plating layer of Ni, Cu, Sn or the like may be formed on the inner surface of the cap 11 in order to improve the solder wettability of the cap 11.
[0031]
As described above, according to the electronic thermometer according to the third embodiment, the chip-type thermistor 41 includes the first insulating glass layer 21 and the solder bonding metal layer 42 on the lower surface of the thermistor body 20 in this order. Therefore, it is possible to solder the chip thermistor 41 to the inner surface of the cap 11 while maintaining the insulating state with the cap 11. Therefore, the joint between the cap 11 and the chip-type thermistor 41 can be made of a metal material having a relatively high thermal conductivity, so that heat from the cap 11 can be satisfactorily conducted to the chip-type thermistor 41. In addition, the temperature measurement time can be shortened. In addition, it is possible to increase the strength of the joint between the cap 11 and the chip-type thermistor 41, and it is possible to suppress the occurrence of deterioration of the thermal responsiveness of the electronic thermometer.
[0032]
Here, in the electronic thermometer shown in the first and second embodiments, the chip type thermistor 14 and the cap 11 are joined via the adhesive layer 13, but in this case, the adhesive before curing is Since air bubbles are easily entrapped in the inside, it is assumed that the adhesive is cured to form the adhesive layer 13 with the air bubbles entrapped. As described above, the adhesive layer 13 having bubbles therein may hinder heat conduction from the cap 11 to the chip-type thermistor 41. As a result, it is difficult to shorten the temperature measurement time. It is assumed that
However, in the electronic thermometer according to the present embodiment, since the cap 11 and the chip-type thermistor 41 are joined via the solder layer 43, bubbles may be trapped inside the solder layer 43 as a joint. It is possible to form an electronic thermometer in which the temperature measurement time is shortened with reliable reproducibility. In addition, since the time required for the adhesive to be cured and the adhesive layer 13 to be formed in the first and second embodiments can be eliminated, the manufacturing time can be shortened.
[0033]
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the second embodiment, each of the electrodes 22a, 22a is arranged so that the extending direction of the core portion 15a of the lead wire 15 is parallel to the two opposite sides 20a of the upper surface of the thermistor body 20. 22b, the extending direction of the core portion 15a is, as shown in FIGS. 6 (b) and 6 (c), a direction intersecting the two opposite sides 20a. It may be. That is, if the lead wire 15 located on the rear side of the core portion 15a rises in a substantially vertical direction from the upper surface of the thermistor body 20, the above-described easy and highly accurate bonding can be realized.
[0034]
Further, in the above-described embodiment, an example of the electronic thermometer using the human body as a temperature measuring object has been described, but the object is not limited to the human body.
Further, in the embodiment, the second insulating glass layer 23 is provided between the first and second electrodes 22a and 22b formed on the upper surface of the thermistor body 20, and the thickness of these electrodes 22a and 22b. However, the present invention is not limited to this configuration, and as shown in FIG. 7, between the first and second electrodes 22a and 22b and between the surfaces of these electrodes 22a and 22b. Of these, the lead wire 15 may be formed integrally and continuously in a T-shape in cross-section except for a portion to which the core portion 15a is joined.
[0035]
Furthermore, the core portion 15a of the lead wire 15 is joined to the first and second electrodes 22a and 22b of the chip type thermistors 14 and 41, and these are connected to the inner surface of the cap 11. Further, the chip thermistors 14, 41, the core portion 15a, and the entire adhesive layer 13 or the solder layer 43 may be covered with an overcoat layer 50 made of, for example, epoxy resin (FIG. 7). reference).
The overcoat layer 50 can further improve the weather resistance of the thermistor body 20 and the bonding strength between the chip-type thermistors 14 and 41 and the inner surface of the cap 11, and radiate heat from the chip-type thermistors 14 and 41. Can be suppressed, so that the temperature measurement time can be further shortened.
[0036]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the thermometer according to the present invention, the connection point of the chip-type thermistor with the lead wire can be limited to the upper surface of the chip-type thermistor. It can be. In addition, a flat portion is formed on at least a part of the inner surface of the cap, and the chip thermistor is bonded to the flat portion via the lower surface. It can be a junction. Therefore, the chip-type thermistor and the cap can be joined with good adhesiveness and adhesion, whereby good thermal conductivity from the cap to the chip-type thermistor can be realized, and the temperature measurement time can be reduced. It can be greatly reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing an electronic thermometer according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a tip type thermistor and a leading end of a lead wire in the first embodiment according to the present invention.
FIG. 3 is a side sectional view showing an electronic thermometer according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side sectional view showing an electronic thermometer according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing a tip thermistor and a tip end of a lead wire in a third embodiment according to the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing a tip type thermistor and a tip end of a lead wire in the second, fourth, and fifth embodiments according to the present invention.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a tip type thermistor and a tip end of a lead wire in a sixth embodiment according to the present invention.
[Explanation of symbols]
10,30,40 Electronic thermometer (thermometer)
11 Cap 14, 41 Chip type thermistor 15 Lead wire 20 Thermistor element 21 First insulating glass layer (insulating material layer)
22a first electrode 22b second electrode 42 solder bonding metal layer

Claims

測温対象物と接触させるキャップと、
該キャップ内に設けられ、サーミスタ素体の表面に電極を有するチップ型サーミスタと、
一端側が前記チップ型サーミスタの前記電極と接続されるとともに、他端側が前記キャップ外へ導出されたリード線とを備えた温度計であって、
前記キャップの内面の少なくとも一部には、平坦部が形成され、
前記チップ型サーミスタが、下面で前記キャップ内面の平坦部と絶縁状態で接合され、
前記電極が、前記サーミスタ素体の上面に互いに間隔をあけて一対形成されていることを特徴とする温度計。A cap to be brought into contact with the temperature measurement object,
A chip thermistor provided in the cap and having an electrode on the surface of the thermistor body;
A thermometer having one end connected to the electrode of the chip-type thermistor, and the other end connected to a lead wire led out of the cap,
A flat portion is formed on at least a part of the inner surface of the cap,
The chip-type thermistor is joined in an insulated state to a flat portion of the inner surface of the cap on a lower surface,
A thermometer, wherein a pair of the electrodes are formed on an upper surface of the thermistor body at an interval from each other.

請求項１記載の温度計において、
前記リード線が、Ｆｅ−Ｎｉ系合金，Ｃｕ−Ｎｉ系合金，Ｎｉ−Ｃｒ系合金，Ｎｉ，またはＦｅにより形成されていることを特徴とする温度計。The thermometer according to claim 1,
The thermometer, wherein the lead wire is formed of an Fe-Ni-based alloy, a Cu-Ni-based alloy, a Ni-Cr-based alloy, Ni, or Fe.

請求項１または２に記載の温度計において、
前記チップ型サーミスタは、前記キャップ内面の平坦部に金属フィラー入りの樹脂系接着剤により接合されていることを特徴とする温度計。The thermometer according to claim 1 or 2,
The thermometer, wherein the chip-type thermistor is bonded to a flat portion on the inner surface of the cap with a resin-based adhesive containing a metal filler.

請求項１または２に記載の温度計において、
前記チップ型サーミスタは、前記サーミスタ素体の下面に絶縁材料層とはんだ接合用金属層とをこの順に備え、前記はんだ接合用金属層を介して前記キャップ内面の平坦部にはんだ接合されていることを特徴とする温度計。The thermometer according to claim 1 or 2,
The chip type thermistor includes an insulating material layer and a solder bonding metal layer on the lower surface of the thermistor body in this order, and is solder-bonded to the flat portion of the cap inner surface via the solder bonding metal layer. Thermometer characterized by the following.

請求項１から４のいずれかに記載の温度計において、生体の体温を測定するための電子体温計であることを特徴とする温度計。The thermometer according to any one of claims 1 to 4, wherein the thermometer is an electronic thermometer for measuring a body temperature of a living body.