WO2014083888A1 - 温度センサ - Google Patents

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WO2014083888A1
WO2014083888A1 PCT/JP2013/070338 JP2013070338W WO2014083888A1 WO 2014083888 A1 WO2014083888 A1 WO 2014083888A1 JP 2013070338 W JP2013070338 W JP 2013070338W WO 2014083888 A1 WO2014083888 A1 WO 2014083888A1
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temperature
temperature sensor
circuit board
printed circuit
housing
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PCT/JP2013/070338
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Inventor
武田　秀昭
Original Assignee
ウチヤ・サーモスタット株式会社
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    • G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
    • G—PHYSICS
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    • G01K1/08—Protective devices, e.g. casings
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    • G01K5/48—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid
    • G01K5/56—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid constrained so that expansion or contraction causes a deformation of the solid
    • G01K5/62—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid constrained so that expansion or contraction causes a deformation of the solid the solid body being formed of compounded strips or plates, e.g. bimetallic strip
    • G01K5/64—Details of the compounds system
    • G01K5/68—Shape of the system

Definitions

  • the present invention relates to a temperature sensor, and more particularly to a temperature sensor that correctly detects the operating temperature of a temperature control element such as a thermostat.
  • thermometer element using a thermistor or a semiconductor
  • the output terminal of the thermometer element mounted on the substrate is formed of a conductive foil.
  • a temperature sensor has been proposed in which the core wire of the insulation-coated electric wire is connected so as to overlap the output terminal, thereby improving the reliability.
  • a chip thermistor is attached as a thermal element to the tips of two leaf springs.
  • a structure in which the followability to the surface of the fixing roller is improved and a cover sheet is in close contact with a portion including a chip thermistor has been proposed. (For example, see Japan, JP 2000-162052 A.)
  • the present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a temperature sensor that correctly detects the operating temperature of the temperature control element.
  • a temperature sensor includes a temperature detection element that converts an ambient temperature into an electrical temperature information signal, and a metal or resin facing large area upper surface, a large area lower surface, and left and right narrow area side surfaces facing each other.
  • a casing having a small side surface that forms one opposing surface of a small rectangular area that remains, and an opening in a portion that faces the small side surface, and the temperature detection inside the casing
  • a printed circuit board having an element connected to the printed wiring, a plurality of input / output terminals of the temperature detecting element connected to the input / output printed wiring, and a connection electrode formed at each end of the input / output printed wiring, and the connection electrode One end is connected and the other end is pulled out to the outside of the housing, and the end of the printed circuit board that is closer to the opening is pressed from the top to the lower surface of the large area of the housing.
  • a curable resin to be sealed; and a space formed between the five surrounding surfaces excluding the surface connected to the printed board of the temperature detecting element and the inner surface of the housing, and the printed board Is arranged such that the entire lower surface, which is the side surface opposite to the upper surface to which the temperature detection element is connected, is in close contact with the lower surface of the large area of the housing.
  • the printed circuit board is formed with a through hole of a predetermined size that penetrates vertically at a position corresponding to the center of the temperature detection element, and the through hole has a lower surface of the temperature detection element.
  • An adhesive having a predetermined thermal conductivity is filled between the bottom surface of the housing and the housing.
  • the temperature sensor includes a temperature detection element that converts an ambient temperature into an electrical temperature information signal, a metal or resin facing large area upper surface, a large area lower surface, and left and right narrow area side surfaces facing each other. And a casing having a small side surface that forms one opposing surface of a small rectangular area that remains, and an opening in a portion that faces the small side surface.
  • a temperature detection element is connected to the printed wiring, a plurality of input / output terminals of the temperature detection element are connected to the input / output printed wiring, and connection electrodes are formed at ends of the input / output printed wiring, respectively.
  • a lower fixing member that supports the lower surface of the printed circuit board that is opposite to the upper surface to which the temperature detection element is connected, the lower fixing member, and the printed circuit board.
  • An adhesive having a predetermined area and thickness between a surface supported by the lower fixing member, and an end portion of the printed circuit board that is externally fitted to the support and close to the opening.
  • An upper fixing member that holds the printed circuit board together with the lower fixing member by pressing from above, and the lead that is filled in a space from the opening to the upper fixing member and the lower fixing member and connected to the connection electrode
  • a curable resin that seals the connection portion of the wire with the connection electrode and the lead wire covering portion on the connection portion side, the surrounding five surfaces excluding the surface connected to the printed board of the temperature detection element, and the housing.
  • the lower fixing member is disposed such that the entire lower surface, which is the opposite side surface of the upper surface that supports the printed circuit board, is in close contact with the lower surface of the large area of the housing. It is characterized by.
  • the printed circuit board is formed with a through hole of a predetermined size that vertically penetrates at a position corresponding to the center of the temperature detection element, and the through hole of the adhesive is formed in the through hole.
  • the portion corresponding to is raised and filled.
  • thermosensor that correctly detects the operating temperature of a temperature control element such as a thermostat.
  • FIG. 6 is an external perspective view of a temperature control element that is a target for detecting a correct operating temperature by the temperature sensor according to the first to fourth embodiments of the present invention. It is a perspective view which shows the internal structure accommodated in the housing
  • FIG. 4B is a side sectional view of a finished product in which the internal configuration of FIG. 4A is housed in the housing. It is the figure which looked at the internal structure of the temperature sensor which concerns on Example 2 from the back surface.
  • FIG. 5B is a side sectional view of a finished product in which the internal configuration of FIG. 5A is housed in a housing. It is the figure which looked at the internal structure of the temperature sensor which concerns on Example 3 from the upper surface. It is the figure which looked at the internal structure of FIG. 6A from the back surface.
  • FIG. 6B is a top view of the inside in which the internal configuration shown in FIGS.
  • FIG. 6A and 6B is housed in the housing and the top surface of the housing is removed.
  • FIG. 6C is a side cross-sectional view of the finished product with the top surface attached to FIG. 6C. It is the figure which looked at the internal structure of the temperature sensor which concerns on Example 4 from the back surface.
  • FIG. 7B is a top view of the inside in which the internal configuration shown in FIG. 7A is stored in the housing and the top surface of the housing is removed.
  • FIG. 7B is a side cross-sectional view of the finished product with an upper surface portion in FIG. 7B.
  • FIG. 1A is an external perspective view of a temperature control element that is a target for detecting a correct operating temperature by a temperature sensor according to Examples 1 to 4 described later in detail
  • FIG. 1B is an internal view of the casing shown in FIG. 1A. It is a perspective view which shows the internal structure accommodated in.
  • the temperature control element 1 includes a casing 2 made of a metal or resin member and a sealing agent that seals the opening of the casing, although it is not visible in the figure.
  • a casing 2 made of a metal or resin member and a sealing agent that seals the opening of the casing, although it is not visible in the figure.
  • Two lead wires 3 (3a, 3b) that penetrate and extend to the outside are provided.
  • the lead wire 3 is entirely covered with an insulating covering material 4 (4a, 4b) except for both ends.
  • the thermostat 5 shown in FIG. 1B is accommodated in the housing 2.
  • the thermostat 5 is provided with a bimetal 6 that reverses the warping direction that is convex upward as shown in the drawing at a predetermined temperature.
  • the bimetal 6 is held at its free end (the end in the diagonally lower left direction in FIG. 1B) by a claw 8 formed at one end of the movable plate 7, and the opposite end is the other end of the movable plate 7. Together with the ends, the upper support member 9 and the lower support member 11 that are insulative from above and below are supported and fixed to the lower support member 11.
  • a through hole 12 is formed in the center of the upper support member 9.
  • a column 13 is erected on the lower support member 11 at the center. The support column 13 passes through a through hole formed at the other end of the movable plate 7 that is hidden and cannot be seen in the drawing, and is further fitted into the through hole 12 of the upper support member 9 to position the mutual position between the members. .
  • Two lead wires 3 (3a, 3b) extend from the upper support member 9 and the lower support member 11 in the external direction (in the diagonally upper right direction in FIG. 1B).
  • the lower support member 11 is integrally formed with a plate-like heat conduction member 14 having a predetermined thermal conductivity that extends in a direction opposite to the lead wire 3.
  • one end 15a of the fixing plate 15 formed in a bowl shape is disposed further ahead of the extended tip of the heat conducting member 14.
  • a fixed contact 16 is formed at one end 15 a of the fixed plate 15. The other end of the fixed plate 15 extends around the side surface of the fixed plate member 14 to the lower support member 11 and is connected to the end portion of the lead wire 3a.
  • a movable contact is formed on the lower surface of the end of the movable plate 7 corresponding to the fixed contact 16 of the fixed plate 15, although it is not visible in the shade in FIG. 1B.
  • the movable contact is in pressure contact with the fixed contact by the biasing force of the bimetal 6 in a normal state.
  • the end portions supported by the upper support member 9 and the lower support member 11 of the movable plate 7 are connected to the end portions of the lead wires 3b.
  • the temperature control element 1 is disposed in the vicinity of the heat generating part of the electronic device that generates heat, and the lead wires 3a and 3b are connected in series with any of the internal wirings of the electronic device.
  • the bimetal 6 is depressed upward to reverse the warping direction in response to the temperature, the fixed contact 16 and the movable contact are opened, and energization between the lead wires 3a and 3b is performed. Blocked.
  • FIG. 2 is an external perspective view of a temperature sensor according to Examples 1 to 4 described later in detail of the present invention.
  • the temperature sensor 20 includes a casing 21 made of metal or resin, and three lead wires 22 (22a, 22b, 22c) extending outward from the opening of the casing 21.
  • the lead wire 22 is entirely covered with an insulating covering material 23 (23a, 23b, 23c) except for both ends.
  • the casing 21 includes a large area upper surface 24 and a lower surface 25 opposed to each other in the vertical direction, a narrow area left side surface 26 and a right side surface 27 opposed to each other in the left and right direction, and a small side surface 28 and the other side forming one surface opposed in the front and rear direction. It is formed in a rectangular shape with an opening 29 formed in a portion that hits the surface.
  • the dimensions and material of the casing 21 are the same as the dimensions and material of the casing 2 of the temperature control element 1.
  • FIG. 3A, FIG. 3B, and FIG. 3C are perspective views showing the internal configuration housed in the case 21 of the temperature sensor according to the first and second embodiments in the order of assembly.
  • FIG. 3A shows a printed circuit board 31 and a temperature detection element 32 mounted on the printed circuit board 31.
  • This printed circuit board 31 has a thickness of 0.8 mm or more.
  • the temperature detection element 32 is connected to a plurality of connection printed wirings 34 of the printed circuit board 31 by a plurality of leads 33 protruding from the side surface.
  • three printed wirings 35 (35a, 35b, 35c) for input / output are wired on the printed circuit board 31.
  • the printed wiring 35a is, for example, a wiring for output from the temperature detection element 32
  • the printed wiring 35b is, for example, a ground wiring
  • the printed wiring 35c is, for example, a wiring for inputting a drive control signal from the outside.
  • These printed wirings 35 extend to the outer end (obliquely upper right side in FIG. 3A) of the printed circuit board 31 and are formed with connection electrodes 36, respectively.
  • connection electrodes 36 is formed with a connection insertion hole 37, and one end 22 a-1, 22 b ⁇ bent under the lead wire 22 as shown in FIG. 3B. 1 and 22c-1 are inserted.
  • connection electrode 36 The portions of the ends 22a-1, 22b-1, and 22c-1 bent under the lead wires 22 inserted into the connection insertion holes 37 of the connection electrodes 36 are as shown in FIG. 3C. It is fixed by the solder 38 and is securely connected to the connection electrode 36.
  • the temperature detection element 32 is an element that converts the ambient temperature into an electrical temperature information signal, and has a built-in control circuit. For example, in response to an instruction signal input from an external host device via the printed wirings 35b and 35c, An electrical temperature information signal is sent to the outside through the printed wirings 35a and 35b.
  • the temperature detection element 32 outputs an electrical temperature information signal as an analog signal when an instruction from the outside indicates an analog output, and outputs an electrical signal when the instruction from the outside indicates a digital output.
  • the temperature information signal is output as a digital signal.
  • Example 1 4A is a diagram of the configuration of FIG. 3C as viewed from the back surface in Example 1.
  • FIG. 4B is a side cross-sectional view of a finished product in which the internal configuration shown in FIG.
  • the appearance of the temperature sensor 20-1 according to the first embodiment is the same as that shown in FIG.
  • the same components as those in FIG. 2 or 3A, 3B, and 3C are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 2, FIG. 3A, FIG. 3B, and FIG. Yes.
  • the printed circuit board 31 is fixed to the inner lower surface 25 a of the housing 21 by pressing the end side closer to the opening 29 from above with a fixing member 39.
  • the printed circuit board 31 is disposed such that the entire lower surface, which is the side surface opposite to the upper surface to which the temperature detection element 32 is connected, is in close contact with the inner lower surface 25 a of the housing 21.
  • a space between the opening 29 and the fixing member 39 is filled with a curable resin 41.
  • the curable resin 41 is obtained by curing a filled liquid resin.
  • the curable resin 41 seals the opening 29 from the outside and also connects the connection electrode 22 of the lead wire 22 connected to the connection electrode 36 (see also FIGS. 3A, 3B, and 3C). -1, 22b-1, and 22c-1 and the lead wire covering portions 23a, 23b, and 23c on the connection portion side are sealed.
  • the other end side of the lead wire 22 having one end connected to the connection electrode 36 is drawn out of the housing 21 in a state of penetrating the curable resin 41.
  • a space 42 is formed between the five surrounding surfaces excluding the surface connected to the printed circuit board 31 of the temperature detection element 32 and the inner surface of the housing 21.
  • the arrangement of the temperature detection element 32 inside the casing 21 of the temperature sensor 20-1 described above is similar to the arrangement of the bimetal 6 shown in FIG. 1B inside the casing 2 of the temperature control element 1 shown in FIG. 1A. This is an arrangement mode for approximating as much as possible.
  • the difference in heat capacity between the temperature control element 1 and the temperature sensor 20-1 is as much as possible. It is getting smaller.
  • the difference between the heat capacities and the difference between the heat sensitive positions becomes as small as possible, the difference in the thermal responsiveness between the temperature control element 1 and the temperature sensor 20-1 becomes as small as possible.
  • a temperature sensor having a thermal characteristic equivalent to that of the temperature control element is realized.
  • the temperature control element 1 when the temperature sensor 20-1 is placed close to the temperature control element 1 and placed in the electronic device for a test for measuring or setting the operating temperature of the temperature control element 1, the temperature control element 1 operates.
  • the temperature indicated by the electrical temperature information signal output from the temperature sensor 20-1 at that time accurately matches.
  • the temperature control element has an operating temperature when there is no current flowing inside due to heat generated by the current flowing inside, that is, Joule heat generated inside the housing, and an operating temperature when current flowing inside is generated in the mounted state. Make a difference. This difference is digital information based on standard data.
  • the temperature sensor since there is no current flowing inside the housing, the temperature sensor does not generate Joule heat, and therefore can accurately measure the environmental temperature. Therefore, if the output of the temperature sensor is a digital signal, the controller that receives the output of the temperature sensor can grasp the degree of change in the operating temperature due to the Joule heat of current conduction of the temperature control element.
  • the temperature control element can be simulated by operating the electronic device by incorporating the temperature sensor together with the temperature control element.
  • the temperature sensor When performing simulation of these temperature control elements, the temperature sensor is required to have thermal characteristics equivalent to those of the temperature control element. If the temperature sensor according to the embodiment of the present invention is used, the heat capacity and the temperature sensing position are equivalent to those of the temperature control element, so that the thermal characteristics are also equivalent.
  • FIG. 5A is a diagram of the internal configuration of the temperature sensor according to the second embodiment as viewed from the back side.
  • FIG. 5B is a side sectional view of a finished product in which the internal configuration of FIG. 5A is housed in a housing.
  • the same components as those shown in FIGS. 2 to 4 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS.
  • FIG. 5A shows a state in which a through hole 43 having a diameter a penetrating vertically is formed in the portion of the printed circuit board 31 corresponding to the center of the temperature detecting element 32 shown in FIG. 4A.
  • the adhesive 44 having a predetermined thermal conductivity is filled in the through hole 43.
  • the appearance of the temperature sensor 20-2 according to the second embodiment is the same as that shown in FIG.
  • the operation, function, action and effect of the temperature sensor 20-2 are the same as those of the temperature sensor 20-1 shown in FIG.
  • the detected temperature can be varied in advance. That is, the size of the through-hole 43 (the size of the diameter a) and the thermal conductivity of the adhesive 44 are selected in advance before the assembly is completed, and the temperature detected by the temperature sensor 20-2 is set to a desired temperature. Can be set.
  • the detection temperature of the temperature sensor 20-2 can be set according to the temperature to be measured in the surrounding environment of the casing 21 of the temperature sensor 20-2.
  • a relational expression of the size (diameter a) of the through-hole 43, the thermal conductivity of the adhesive 44, and the detected temperature is created based on a plurality of experimental results, and the setting is made based on this relational expression. Can do.
  • FIG. 6A is a diagram of the internal configuration of the temperature sensor according to the third embodiment as viewed from above.
  • 6B is a view of the internal configuration shown in FIG. 6A as viewed from the back side.
  • FIG. 6C is a top view showing the inside of the case with the internal configuration housed in the case and the upper surface 24 of the large area shown in FIG. 2 removed from the case.
  • FIG. 6D is a side sectional view of the finished product with the top surface 24 attached.
  • FIGS. 6A to 6D the same components or functions as those shown in FIGS. 2 to 5 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS.
  • the printed circuit board 31 is indicated by the same reference numerals as those in FIGS. 3 to 5, but the thickness is 0.1 mm or less.
  • the support through hole 45 is formed in the middle of the temperature detection element 32 and the connection electrode 26, the grounded print wiring 35b of the input / output printed wiring 35 passes through.
  • the wiring is largely bent so as to avoid the hole 45.
  • the printed circuit board 31 fixes the lower surface on the opposite side of the upper surface to which the temperature detecting element 32 is connected to the bottom. Supported by member 46.
  • a column 46a is erected at a position corresponding to the through hole 45 of the printed circuit board 31.
  • the support 46 a positions the printed circuit board 31 by penetrating the through hole 45 and bringing the upper surface into contact with the inner upper surface 24 a of the housing 21.
  • the end of the printed circuit board 31 closer to the opening 29 of the casing 21 is pressed from above by the upper fixing member 47 and fixed to the inner lower surface 25 a of the casing 21 together with the lower fixing member 46.
  • the upper fixing member 47 is arranged in a shape that is externally fitted to the support column 46a, and presses the end portion of the printed circuit board 31 closer to the opening 29 from above.
  • the lower fixing member 46 is disposed such that the entire lower surface, which is the side surface opposite to the upper surface that supports the printed circuit board 31, is in close contact with the inner lower surface 25a of the housing 21.
  • an adhesive 48 having a predetermined area and thickness is interposed between the lower fixing member 46 and the lower surface of the printed board 31.
  • the space between the opening 29 and the upper fixing member 47 and the lower fixing member 46 is filled with the curable resin 41.
  • the curable resin 41 seals from the outside the connecting portion of the lead wire 22 connected to the connecting electrode 36 with the connecting electrode 36 by the solder 38 and the insulating covering material 23 forming the lead wire covering portion on the connecting portion side. It has stopped.
  • the other end side of the lead wire 22 having one end connected to the connection electrode 36 is drawn out of the housing 21 in a state of penetrating the curable resin 41.
  • a space 42 is formed between the five surrounding surfaces excluding the surface connected to the printed circuit board 31 of the temperature detection element 32 and the inner surface of the housing 21.
  • FIG. 1B the arrangement of the temperature detection elements 32 inside the casing 21 of the temperature sensor 20-3 described above is shown in FIG. 1B inside the casing 2 of the temperature control element 1 shown in FIG. 1A. This is an arrangement mode for approximating the arrangement mode of the bimetal 6 as much as possible.
  • the appearance of the temperature sensor 20-3 according to the third embodiment is the same as that shown in FIG.
  • the operation, function, action and effect of the temperature sensor 20-3 are the same as those of the temperature sensor 20-2 shown in FIG.
  • the detected temperature can be varied in advance.
  • the adhesive 48 is changed to another adhesive 48 having a different thermal conductivity. It's easy to do. It is also easy to change the application area of the adhesive 48.
  • the application area and thermal conductivity of the adhesive 44 are selected in advance before the assembly is completed, and the detection temperature of the temperature sensor 20-3 is set according to the temperature to be measured in the surrounding environment of the casing 21 of the temperature sensor 20-3.
  • the desired detection temperature can be set in advance.
  • FIG. 7A is a diagram of the internal configuration of the temperature sensor according to the fourth embodiment as viewed from the back side.
  • FIG. 7B is a top view showing the inside of the case with the internal configuration housed in the case and the upper surface 24 having the large area shown in FIG.
  • FIG. 7C is a cross-sectional side view of the finished product with the top surface 24 attached to FIG. 7B.
  • the same components as those shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. Also in this example, the printed circuit board 31 is configured with a thickness of 0.1 mm or less.
  • the appearance of the temperature sensor 20-4 according to the fourth embodiment is the same as that shown in FIG.
  • the operation, function, action and effect of the temperature sensor 20-4 are the same as those of the temperature sensor 20-3 shown in FIG.
  • a through hole 49 having a diameter b penetrating vertically is formed in the portion of the printed circuit board 31 corresponding to the center of the temperature detection element 32.
  • the adhesive 48 is directly bonded to the bottom surface of the temperature detection element 32 through the through hole 49.
  • the heat conduction of the adhesive 48 whose thermal conductivity is changed is transmitted to the bottom surface of the temperature detecting element 32 through the printed circuit board 31.
  • the adhesive 48 is passed through the through hole 49. Therefore, the heat conduction of the adhesive 48 whose thermal conductivity has been changed can be directly transmitted to the bottom surface of the temperature detection element 32.
  • the application area and the thermal conductivity of the adhesive 44 are selected in advance before the assembly is completed, so that the temperature sensor further depends on the temperature to be measured in the surrounding environment of the casing 21 of the temperature sensor 20-4. It becomes easy to preset the detection temperature of 20-4 to a desired detection temperature.
  • the present invention is not limited to this, and the external shape and material of the temperature sensor housing can be controlled by temperature control. Needless to say, any configuration that approximates the external shape and material of the housing of the element may be used.
  • some temperature control elements have a cylindrical casing.
  • the temperature sensor casing may be formed in a cylindrical shape. Then, the printed circuit board 31 is pressed from the back surface by an urging member provided inside the housing, and the temperature detection element 32 mounted on the printed circuit board 31 is assembled so as to be pressed against the inner surface of the metal cap of the cylindrical housing.
  • connection electrode of the printed circuit board 31 and the external connection terminal are connected by a wiring having a bent shape so as to be deformable in the housing.
  • a metal cap is used as a heat-sensitive member, and the temperature sensor is attached by bringing the outer surface of the metal cap into contact with a surface that requires heat sensing.
  • the temperature sensor of the present invention can be used in all industries that require a temperature sensor that correctly detects the operating temperature of a temperature control element such as a thermostat.

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Abstract

　温度センサ２０－３の温度検出素子３２はプリント基板３１のプリント配線３４及び３本の入出力用のプリント配線３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）に接続され、プリント配線３５の接続電極３６に外部回路に接続用のリード線２２の一端が半田３８で接続固定され、他端は硬化性樹脂４１の封止材を通って外部に引き出されている。筐体２１の内部ではプリント基板３１は下面全面を下固定部材４６で支持され、筐体２１の開口部２９に近い方のプリント基板３１の端部は上固定部材４７と下固定部材４６とで挟持されて固定されている。筐体２１は温度制御素子の筐体と同一材質・同一寸法で構成され、内部の温度検出素子３２の配置は温度制御素子の熱応動素子の配置に近似する位置に配置されている。熱伝導率の異なる接着剤４８を使用することで温度センサ２０－３の熱特性を変えることができる。

Description

温度センサ
　本発明は、温度センサに関わり、更に詳しくは例えばサーモスタットのような温度制御素子の動作温度を正しく検出する温度センサに関する。
　従来、サーミスタや半導体を用いた温度センサが知られている。例えば、温度計素子の電極部と配線部との接合部における膨張・収縮による剥離に基づく抵抗値の変化を防止するために、基板上に実装した温度計素子の出力端子を導体箔で形成し、この出力端子に重ねるように絶縁被覆電線の芯線を接続して、信頼性を高めた温度センサが提案されている。（例えば、日本国、特開２００６－０６６７５１号公報を参照。）
　また、例えば、熱応答性に優れた温度センサの例として、複写機などの定着ローラの温度計測用の温度センサの例では、２枚の板バネの先端部に感熱素子としてチップサーミスタを取り付けて定着ローラの表面への追従性を高めた構造とし、チップサーミスタを含む部分にカバーシートを密着させて覆ったものが提案されている。（例えば、日本国、特開２０００－１６２０５２号公報を参照。）
　また、感度よく正確に温度の測定が行える半導体温度センサとして、ピエゾ抵抗素子を気密空間に配置し、ピエゾ抵抗素子の上部には中空部が存在するが、素子としては全体がベース部に密着して、体積膨張と薄肉部での歪みを電気信号として取出し、温度データに変換するものが提案されている。（例えば、日本国、特開平１０－１７６９５８号公報を参照。）
　ところで、一般的な温度センサは温度センサ自体の熱容量を最小化し、正確に温度を測定するように作られている。ところが、一方で温度を制御するための温度制御素子を例えば電気機器内に組み込む場合、温度制御素子と温度センサとの熱容量等の差に起因して両者の熱応答性にも差が生じ、このため温度センサを用いて温度制御素子に対する正確な動作温度の設定が出来ないという解決すべき課題があった。
　本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、温度制御素子の動作温度を正しく検出する温度センサを提供することを目的とする。
　第１の発明の温度センサは、周囲温度を電気的温度情報信号に変換する温度検出素子と、金属製又は樹脂製の対向する広面積上面及び広面積下面並びに対向する左右の狭面積側面とで形成される直方形の残る対向する小面積の対向する一方の面を形成する小側面と該小側面に対向する部位にある開口部とを有する筐体と、該筐体の内部において上記温度検出素子をプリント配線に接続され上記温度検出素子の複数の入出力端子を入出力プリント配線にそれぞれ接続され該入出力プリント配線の端部にそれぞれ接続電極を形成されたプリント基板と、上記接続電極にそれぞれ一端を接続され他端側を上記筐体の外部へ引き出されたリード線と、上記プリント基板の上記開口部に近い方の端部側を上から押さえて上記筐体の上記広面積下面に固定する固定部材と、上記開口部から上記固定部材までの間の空間に充填され上記接続電極に接続された上記リード線の上記接続電極との接続部と該接続部側のリード線被覆部とを封止する硬化性樹脂と、上記温度検出素子の上記プリント基板に接続された面を除く周囲五面と上記筐体の内面との間に形成された空間部と、を有し、上記プリント基板は、上記温度検出素子を接続された上面の反対側面となる下面全面を上記筐体の上記広面積下面に密着させて配置されている、ことを特徴とする。
　この温度センサにおいて、例えば、上記プリント基板は、上記温度検出素子の中心に対応する位置に上下に貫通する所定の大きさの貫通孔を形成され、該貫通孔には上記温度検出素子の下面と上記筐体の底面との間に所定の熱伝導率を有する接着剤を充填されている、ことを特徴とする。
　また、第２の発明の温度センサは、周囲温度を電気的温度情報信号に変換する温度検出素子と、金属製又は樹脂製の対向する広面積上面及び広面積下面並びに対向する左右の狭面積側面とで形成される直方形の残る対向する小面積の対向する一方の面を形成する小側面と該小側面に対向する部位にある開口部とを有する筐体と、該筐体の内部において上記温度検出素子をプリント配線に接続され上記温度検出素子の複数の入出力端子を入出力プリント配線にそれぞれ接続され該入出力プリント配線の端部にそれぞれ接続電極を形成され該接続電極と上記温度検出素子との間に貫通孔を形成されたプリント基板と、上記接続電極にそれぞれ一端を接続され他端側を上記筐体の外部へ引き出されたリード線と、上記プリント基板の上記貫通孔を貫通する支柱を備え該支柱により上記プリント基板を位置決めし該プリント基板の上記温度検出素子を接続された上面の反対側面となる下面を支持する下固定部材と、該下固定部材と上記プリント基板の上記下固定部材が支持する面との間に所定の面積と厚みを有して介装された接着剤と、上記支柱に外嵌し上記プリント基板の上記開口部に近い方の端部側を上から押さえて上記下固定部材と共に上記プリント基板を固定する上固定部材と、上記開口部から上記上固定部材及び上記下固定部材までの間の空間に充填され上記接続電極に接続された上記リード線の上記接続電極との接続部と該接続部側のリード線被覆部とを封止する硬化性樹脂と、上記温度検出素子の上記プリント基板に接続された面を除く周囲五面と上記筐体の内面との間に形成された空間部と、を有し、上記下固定部材は、上記プリント基板を支持する上面の反対側面となる下面全面を上記筐体の上記広面積下面に密着させて配置されている、ことを特徴とする。
　この温度センサにおいて、例えば、上記プリント基板は、上記温度検出素子の中心に対応する位置に上下に貫通する所定の大きさの貫通孔を形成され、該貫通孔には上記接着剤の上記貫通孔に対応する部分が盛り上がって充填されている、ことを特徴とする。
　以上のように、本発明によれば、例えばサーモスタットのような温度制御素子の動作温度を正しく検出する温度センサを提供することが可能となる。
本発明の実施例１～４に係る温度センサによる正しい動作温度の検出対象となる温度制御素子の外観斜視図である。 図１Ａの筐体内に収納されている内部構成を示す斜視図である。 実施例１～４に係る温度センサの外観斜視図である。 実施例１及び２に係る温度センサの筐体内に収納される内部構成を組み立て順に示す斜視図である。 実施例１及び２に係る温度センサの筐体内に収納される内部構成を組み立て順に示す斜視図である。 実施例１及び２に係る温度センサの筐体内に収納される内部構成を組み立て順に示す斜視図である。 実施例１に係る温度センサの内部構成を裏面から見た図である。 図４Ａの内部構成を筐体の内部に収納した完成品の側断面図である。 実施例２に係る温度センサの内部構成を裏面から見た図である。 図５Ａの内部構成を筐体に収納した完成品の側断面図である。 実施例３に係る温度センサの内部構成を上面から見た図である。 図６Ａの内部構成を裏面から見た図である。 図６Ａ及び図６Ｂに示す内部構成を筐体に収納して筐体の上面部を取り除いた内部の上面図である。 図６Ｃに上面部が付いた状態の完成品の側断面図である。 実施例４に係る温度センサの内部構成を裏面から見た図である。 図７Ａに示す内部構成を筐体に収納して筐体の上面部を取り除いた内部の上面図である。 図７Ｂに上面部が付いた状態の完成品の側断面図である。
　　１　温度制御素子
　　２　筐体
　　３（３ａ、３ｂ）　リード線
　　４（４ａ、４ｂ）　絶縁性被覆材
　　５　サーモスタット
　　６　バイメタル
　　７　可動板
　　８　爪
　　９　上支持部材
　１１　下支持部材
　１２　貫通孔
　１３　支柱
　１４　熱伝導部材
　１５　固定板
　１５ａ　一端
　１６　固定接点
　２０、２０－１、２０－２、２０－３、２０－４　温度センサ
　２１　筐体
　２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）　リード線
　　　２２ａ－１、２２ｂ－１、２２ｃ－１　接続端部
　２３（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ）　絶縁性被覆材
　２４　上面
　　　２４ａ　内部上面
　２５　下面
　　　２５ａ　内部下面
　２６　左側面
　２７　右側面
　２８　小側面
　２９　開口部
　３１　プリント基板
　３２　温度検出素子
　３３　リード
　３４　接続用のプリント配線
　３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）　入出力用のプリント配線
　３６　接続電極
　３７　接続用差込孔
　３８　半田
　３９　固定部材
　４１　硬化性樹脂
　４２　空間部
　４３　貫通孔
　４４　接着剤
　４５　貫通孔
　４６　下固定部材
　　　４６ａ　支柱
　４７　上固定部材
　４８　接着剤
　４９　貫通孔
　図１Ａは、本発明の詳しくは後述する実施例１～４に係る温度センサによる正しい動作温度の検出対象となる温度制御素子の外観斜視図であり、図１Ｂは図１Ａに示す筐体の内部に収納されている内部構成を示す斜視図である。
　図１Ａに示すように、温度制御素子１は、金属製又は樹脂製の部材からなる筐体２と、図では陰になって見えないが、筐体の開口部を封止する封止剤を貫通して外部に延び出す２本のリード線３（３ａ、３ｂ）を備えている。リード線３は両端部を除いて全体が絶縁性被覆材４（４ａ、４ｂ）で被覆されている。
　この筐体２の内部には、図１Ｂに示すサーモスタット５が収納されている。サーモスタット５は、平常時には図のように上に凸状に反っている反り方向を所定の温度で反転させるバイメタル６を備えている。
　このバイメタル６は、その自由端部（図１Ｂでは斜め左下方向の端部）を、可動板７の一端に形成されている爪８により保持され、反対側の端部を、可動板７の他端と共に、上下から絶縁性の上支持部材９及び下支持部材１１により支持されて下支持部材１１に固定されている。
　上支持部材９の中央には貫通孔１２が形成されている。下支持部材１１には中央に支柱１３が立設されている。支柱１３は、図では隠れて見えない可動板７の他端に形成されている貫通孔を貫通して更に上支持部材９の貫通孔１２に嵌入し、部材間の相互位置を位置決めしている。
　上支持部材９及び下支持部材１１から外部方向（図１Ｂでは斜め右上方向）に２本のリード線３（３ａ、３ｂ）が延び出している。下支持部材１１には、リード線３とは反対方向に延び出す所定の熱伝導率を有する板状の熱伝導部材１４が一体化して形成されている。
　熱伝導部材１４の延びだした先端の更に先に、鉤型に形成されている（図１Ｂでは陰になって見えない）固定板１５の一端１５ａが配置されている。固定板１５の一端１５ａには固定接点１６が形成されている。固定板１５の他端は固定板部材１４の側面を回り込んで下支持部材１１まで延びだし、リード線３ａの端部に接続されている。
　固定板１５の固定接点１６に対応する可動板７の端部下面には、図１Ｂでは陰になって見えないが、可動接点が形成されている。可動接点は常態時にはバイメタル６の反りの付勢力によって固定接点に圧接している。可動板７の上支持部材９及び下支持部材１１に支持される端部にはリード線３ｂの端部に接続されている。
　温度制御素子１は、熱を発生する電子機器の熱発生部の近傍に配設され、電子機器の内部配線のいずれかの配線と直列にリード線３ａ及び３ｂが接続される。電子機器の内部温度が所定の温度を超えると、その温度に応動してバイメタル６が上に凹状に反り方向を反転させ、固定接点１６と可動接点が開き、リード線３ａ及び３ｂ間の通電が遮断される。
　図２は、本発明の詳しくは後述する実施例１～４に係る温度センサの外観斜視図である。同図に示すように、温度センサ２０は、金属製又は樹脂製からなる筐体２１と、筐体２１の開口部から外部に延び出す３本のリード線２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）を備え、リード線２２は両端部を除いて全体が絶縁性被覆材２３（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ）で被覆されている。
　筐体２１は、上下で対向する広面積の上面２４及び下面２５と、左右で対向する狭面積の左側面２６及び右側面２７と、前後で対向する一方の面を形成する小側面２８及び他方の面に当たる部位に形成された開口部２９とで直方形に形成されている。この筐体２１の寸法及び材質は、温度制御素子１の筐体２の寸法及び材質と同一に作られている。
　図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃは実施例１及び２に係る温度センサの筐体２１内に収納される内部構成を組み立て順に示す斜視図である。図３Ａは、プリント基板３１と、プリント基板３１に搭載された温度検出素子３２を示している。このプリント基板３１は０．８ｍｍ以上の厚さを持っている。
　温度検出素子３２は、側面から出ている複数のリード３３により、プリント基板３１の複数の接続用のプリント配線３４に接続されている。また、プリント基板３１には３本の入出力用のプリント配線３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）が配線されている。
　プリント配線３５ａは例えば温度検出素子３２からの出力用配線であり、プリント配線３５ｂは例えば接地配線であり、プリント配線３５ｃは例えば外部からの駆動制御信号の入力用配線である。これらのプリント配線３５はプリント基板３１の外側（図３Ａの斜め右上側）端部まで延びだして、それぞれ接続電極３６を形成されている。
　接続電極３６には、それぞれ接続用差込孔３７が形成され、これらの接続用差込孔３７に、図３Ｂに示すように、リード線２２の下に折り曲げられた一端２２ａ－１、２２ｂ－１、及び２２ｃ－１が差し込まれる。
　そして、これら接続電極３６の接続用差込孔３７に差し込まれたリード線２２の下に折り曲げられた一端２２ａ－１、２２ｂ－１、及び２２ｃ－１の部分は、図３Ｃに示すように、半田３８によって固定され、接続電極３６に確実に接続される。
　温度検出素子３２は、周囲温度を電気的温度情報信号に変換する素子であり、制御回路を内蔵し、例えばプリント配線３５ｂ、３５ｃを介して外部のホスト機器から入力される指示信号に応じて、電気的温度情報信号をプリント配線３５ａ、３５ｂを介して外部に送出する。
　このとき、温度検出素子３２は、外部からの指示がアナログ出力を指示しているときは電気的温度情報信号をアナログ信号として出力し、外部からの指示がデジタル出力を指示しているときは電気的温度情報信号をデジタル信号として出力する。
　実施例１
　図４Ａは、実施例１において、図３Ｃの構成を裏面から見た図である。図４Ｂは図４Ａに示す内部構成を、筐体２１の内部に収納した完成品の側断面図である。この実施例１に係る温度センサ２０－１の外観は図２に示したものと同一である。
　なお、図４Ａ、図４Ｂには、図２又は図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃと同一の構成部分には、図２又は図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃと同一の番号を付与して示している。図４Ｂに示すように、プリント基板３１は、開口部２９に近い方の端部側を、固定部材３９により上から押さえられて、筐体２１の内部下面２５ａに固定されている。
　また、プリント基板３１は、温度検出素子３２を接続された上面の反対側面となる下面全面を筐体２１の内部下面２５ａに密着させて配置されている。また、開口部２９から固定部材３９までの間の空間には硬化性樹脂４１が充填されている。この硬化性樹脂４１は、充填された液状樹脂が硬化したものである。
　硬化性樹脂４１は、開口部２９を外部から封止すると共に、接続電極３６（以下、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃも参照）に接続されたリード線２２の接続電極３６との接続部２２ａ－１、２２ｂ－１、２２ｃ－１と、これら接続部側のリード線被覆部２３ａ、２３ｂ、２３ｃとを封止している。
　接続電極３６にそれぞれ一端を接続されたリード線２２の他端側は、硬化性樹脂４１を貫通する状態で筐体２１の外部へ引き出されている。また、温度検出素子３２のプリント基板３１に接続された面を除く周囲五面と筐体２１の内面との間には空間部４２が形成されている。
　上述した温度センサ２０－１の筐体２１の内部における温度検出素子３２の配置態様は、図１Ａに示した温度制御素子１の筐体２の内部における図１Ｂに示したバイメタル６の配置態様に可及的に近似させるための配置態様である。
　前述したように、温度制御素子１の筐体２と温度センサ２０－１の筐体２１の寸法と材質を同一としたことにより温度制御素子１と温度センサ２０－１の熱容量の差は可及的に小さくなっている。
　このように、両者の熱容量の差が可及的に小さくなると共に、バイメタル６の配置態様と温度検出素子３２の配置態様を近似させたことにより、バイメタル６と温度検出素子３２の熱感応位置の差が可及的に小さくなる。
　このように、熱容量の差と熱感応位置の差が可及的に小さくなったことにより、温度制御素子１と温度センサ２０－１の熱応答性に生じる差が可及的に小さくなる。換言すれば、温度制御素子と同等の熱特性を有する温度センサが実現する。
　これにより、温度制御素子１の動作温度を測定又は設定する試験のために、温度センサ２０－１を温度制御素子１に近接させて、電子機器内に配置したときは、温度制御素子１が動作したときの温度と、そのとき温度センサ２０－１が出力した電気的温度情報信号が示す温度とが正確に一致するようになる。
　なお、一般に温度制御素子は内部に流れる電流による発熱つまり筐体内部で発生するジュール熱によって、内部に流れる電流が無い場合の動作温度と、実装状態で内部に流れる電流が生じた場合の動作温度に差を生じる。この差は標準のデータを基にしたデジタル情報である。
　一方、温度センサは筐体内部において流れる電流が無いからジュール熱は発生せず、したがって正確に環境温度を測定できる。したがって、温度センサの出力がデジタル信号であれば、この温度センサの出力を受けるコントローラ側で、温度制御素子の電流通電のジュール熱による動作温度の変化の程度を把握することができる。
　温度制御素子の電流通電のジュール熱による動作温度の変化の程度を把握することができれば、温度制御素子が動作する実際の動作温度データの補正を行うことができる。また、温度制御素子と共に温度センサを組み込んで電子機器を運転することにより温度制御素子のシミュレーションを行うことができる。
　また、このようなシミュレーションにより、さまざまな組込みの機器における正常な動作範囲、この正常な動作範囲を越える異常な動作条件などにより、温度制御素子の温度設定が正しいか否かの検証が容易になる。
　従来、一般的な温度センサは熱伝導性は等方性が重要で、熱容量的にも最小化が望ましいとされてる。これに対して、一般の温度制御素子は温度感知素子であるバイメタルが筐体内で一方の面に偏って組み込まれていることと、このようにバイメタルとスイッチ機構が内蔵されることにより、熱容量が大きくなり感熱異方性が存在する。
　これらの温度制御素子のシミュレーションを行う場合、温度センサには温度制御素子と同等の熱特性が求められる。本発明の実施例の温度センサを用いれば、熱容量も温度感知位置も温度制御素子と同等であるので、熱特性も同等となる。
　温度センサから直接温度データが出力されると、いわゆるデジタル家電のように、マイクロプロセッサを電子機器側が持っている場合、温度データの扱いが容易になるだけでなく、二重安全として機構的なスイッチによる保護をあわせて持つ場合の条件設定や検証が非常に容易になり、最終的な安全性も向上する。
　実施例２
　図５Ａは実施例２に係る温度センサの内部構成を裏面から見た図である。図５Ｂは図５Ａの内部構成を筐体に収納した完成品の側断面図である。なお、図５Ａ、図５Ｂには、図２ないし図４に示した構成と同一の構成部分には図２ないし図４と同一の番号を付与して示している。
　また、図５Ａは、図４Ａに示した温度検出素子３２の中央に対応するプリント基板３１の部分に、上下に貫通する直径ａの大きさの貫通孔４３が形成された状態を示している。本例においては、貫通孔４３の内部に所定の熱伝導率を有する接着剤４４が充填される。
　なお、この実施例２に係る温度センサ２０－２の外観は図２に示したものと同一である。また、この温度センサ２０－２の動作、機能、及び作用・効果は、図４に示した温度センサ２０－１の場合と同様である。
　ただし、本例の場合は、検出温度を予め可変させることができる。すなわち、貫通孔４３の大きさ（直径ａの大きさ）や、接着剤４４の熱伝導率を、組み立て完成前に予め選択して、温度センサ２０－２の検出温度を所望の検出温度に予め設定することができる。
　これにより、温度センサ２０－２の筐体２１の周囲環境の計測すべき温度に応じて温度センサ２０－２の検出温度を設定することができる。この設定は、複数回の実験結果に基づいて貫通孔４３の大きさ（直径ａ）、接着剤４４の熱伝導率、検出温度との関係式を作成し、この関係式に基づいて設定することができる。
　実施例３
　図６Ａは、実施例３に係る温度センサの内部構成を上面から見た図である。図６Ｂは図６Ａに示す内部構成を裏面から見た図である。図６Ｃはその内部構成を筐体に収納してその筐体の図２に示した広面積の上面２４を取り除いて内部を示す上面図である。図６Ｄは上面２４の付いた状態の完成品の側断面図である。
　なお、図６Ａ～図６Ｄには、図２ないし図５に示した構成と同一の構成又は機能部分には図２ないし図５と同一の番号を付与して示している。また、本例ではプリント基板３１を図３ないし図５と同一の番号で示しているが、厚さは０．１ｍｍ以下のもので構成されている。
　また、本例では、温度検出素子３２と接続電極２６との中間に支柱用の貫通孔４５が形成されているため、入出力用のプリント配線３５の内、接地用のプリント配線３５ｂは、貫通孔４５を避けるように大きく屈曲して配線されている。
　上記の内部構成が、図６Ｃ、図６Ｄに示すように筐体２１の内部に収納されたときは、プリント基板３１は、温度検出素子３２を接続された上面の反対側面となる下面を下固定部材４６によって支持される。
　下固定部材４６には、プリント基板３１の貫通孔４５に対応する位置に支柱４６ａが立設されている。支柱４６ａは、貫通孔４５を貫通して上面を筐体２１の内部上面２４ａに当接させて、プリント基板３１を位置決めしている。
　また、プリント基板３１の筐体２１の開口部２９に近い方の端部側は、上固定部材４７によって上から押さえられて、下固定部材４６と共に筐体２１の内部下面２５ａに固定されている。上固定部材４７は、支柱４６ａに外嵌した形状で配置され、プリント基板３１の開口部２９に近い方の端部を上から押圧している。
　上記の下固定部材４６は、プリント基板３１を支持する上面の反対側面となる下面全面を筐体２１の内部下面２５ａに密着させて配置されている。また、本例では、下固定部材４６とプリント基板３１の下面との間に、所定の面積と厚みを有した接着剤４８が介装されている。
　本例の場合も、開口部２９から上固定部材４７及び下固定部材４６までの間の空間には硬化性樹脂４１が充填されている。硬化性樹脂４１は、接続電極３６に接続されたリード線２２の半田３８による接続電極３６との接続部と、この接続部側のリード線被覆部を形成する絶縁性被覆材２３を外部から封止している。
　また、本例の場合も、接続電極３６にそれぞれ一端を接続されたリード線２２の他端側は、硬化性樹脂４１を貫通する状態で筐体２１の外部へ引き出されている。また、温度検出素子３２のプリント基板３１に接続された面を除く周囲五面と筐体２１の内面との間には空間部４２が形成されている。
　本例の場合も、上述した温度センサ２０－３の筐体２１の内部における温度検出素子３２の配置態様は、図１Ａに示した温度制御素子１の筐体２の内部における図１Ｂに示したバイメタル６の配置態様に可及的に近似させるための配置態様である。
　なお、この実施例３に係る温度センサ２０－３の外観は図２に示したものと同一である。また、この温度センサ２０－３の動作、機能、及び作用・効果は、図５に示した温度センサ２０－２の場合と同様である。
　本例の場合も、検出温度を予め可変させることができる。本例において、下固定部材４６の熱伝導率を変えることは比較的大きな部材の材質を変更することになるため困難を伴うが、接着剤４８を熱伝導率の異なる他の接着剤４８に変更することは容易である。また、接着剤４８の塗布面積を変更することも容易である。
　接着剤４４の塗布面積や熱伝導率を、組み立て完成前に予め選択して、温度センサ２０－３の筐体２１の周囲環境の計測すべき温度に応じて温度センサ２０－３の検出温度を所望の検出温度に予め設定することができる。
　実施例４
　図７Ａは、実施例４に係る温度センサの内部構成を裏面から見た図である。図７Ｂはその内部構成を筐体に収納してその筐体の図２に示した広面積の上面２４を取り除いて内部を示す上面図である。図７Ｃは図７Ｂに上面２４が付いた状態の完成品の側断面図である。
　なお、図７Ａ～図７Ｃには、図６に示した構成と同一の構成部分には図６と同一の番号を付与して示している。また、本例の場合もプリント基板３１は、厚さが０．１ｍｍ以下のもので構成されている。
　また、この実施例４に係る温度センサ２０－４の外観は図２に示したものと同一である。また、この温度センサ２０－４の動作、機能、及び作用・効果は、図６に示した温度センサ２０－３の場合と同様である。
　ただし、本例の場合、図６の場合と異なるのは、温度検出素子３２の中央に対応するプリント基板３１の部分に上下に貫通する直径ｂの大きさの貫通孔４９が形成されていること、及び接着剤４８が貫通孔４９を介して温度検出素子３２の底面に直接接着していることである。
　図６の場合では、熱伝導率を変化させた接着剤４８の熱伝導はプリント基板３１を介して温度検出素子３２の底面に伝達されるが、本例の場合は接着剤４８が貫通孔４９を介して温度検出素子３２の底面に直接接着しているので、熱伝導率を変化させた接着剤４８の熱伝導を直接温度検出素子３２の底面に伝達させることができる。
　これにより、接着剤４４の塗布面積や熱伝導率を、組み立て完成前に予め選択することで、より一層、温度センサ２０－４の筐体２１の周囲環境の計測すべき温度に応じて温度センサ２０－４の検出温度を所望の検出温度に予め設定することが容易となる。
　なお、上記の説明では、温度制御素子と温度センサの筐体がともに同一の直方形である場合について説明したが、これに限ることなく、温度センサの筐体の外観形状と材質を、温度制御素子の筐体の外観形状と材質に近似させた構成であればよいことはいうまでもない。
　例えば、温度制御素子の中には、筐体が円筒状のものもあるが、この場合は、温度センサの筐体も円筒状に作成すればよい。そして、筐体内部に設けた付勢部材で、プリント基板３１を裏面から押圧し、プリント基板３１に搭載した温度検出素子３２を円筒状の筐体の金属キャップ内面に押圧するように組み込む。
　プリント基板３１の接続電極と外部接続端子とは、筐体内で変形可能なように屈曲した形状の配線で接続する。金属キャップを感熱部材とし、この金属キャップの外面を、熱感知が必要な面に当接させて、この温度センサを取り付ける。
　以上のように本発明の温度センサは、例えばサーモスタットのような温度制御素子の動作温度を正しく検出する温度センサを必要とする全ての業界において利用することが可能である。
 

Claims (12)

  1. 　周囲温度を電気的温度情報信号に変換する温度検出素子と、
    　金属製又は樹脂製の対向する広面積上面及び広面積下面並びに対向する左右の狭面積側面とで形成される直方形の残る対向する小面積の対向する一方の面を形成する小側面と該小側面に対向する部位にある開口部とを有する筐体と、
    　該筐体の内部において前記温度検出素子をプリント配線に接続され前記温度検出素子の複数の入出力端子を入出力プリント配線にそれぞれ接続され該入出力プリント配線の端部にそれぞれ接続電極を形成されたプリント基板と、
    　前記接続電極にそれぞれ一端を接続され他端側を前記筐体の外部へ引き出されたリード線と、
    　前記プリント基板の前記開口部に近い方の端部側を上から押さえて前記筐体の前記広面積下面に固定する固定部材と、
    　前記開口部から前記固定部材までの間の空間に充填され前記接続電極に接続された前記リード線の前記接続電極との接続部と該接続部側のリード線被覆部とを封止する硬化性樹脂と、
    　前記温度検出素子の前記プリント基板に接続された面を除く周囲五面と前記筐体の内面との間に形成された空間部と、
    　を有し、
    　前記プリント基板は、前記温度検出素子を接続された上面の反対側面となる下面全面を前記筐体の前記広面積下面に密着させて配置されている、
    　ことを特徴とする温度センサ。
  2. 　前記プリント基板は、０．８ｍｍ以上の厚さを有する、ことを特徴とする請求項１記載の温度センサ。
  3. 　前記プリント基板は、前記温度検出素子の中心に対応する位置に上下に貫通する所定の大きさの貫通孔を形成され、該貫通孔には前記温度検出素子の下面と前記筐体の底面との間に所定の熱伝導率を有する接着剤を充填されている、ことを特徴とする請求項１又は２記載の温度センサ。
  4. 　前記貫通孔の大きさ、及び前記熱伝導率は、前記筐体の周囲環境の計測すべき温度に応じて予め設定される、ことを特徴とする請求項３記載の温度センサ。
  5. 　周囲温度を電気的温度情報信号に変換する温度検出素子と、
    　金属製又は樹脂製の対向する広面積上面及び広面積下面並びに対向する左右の狭面積側面とで形成される直方形の残る対向する小面積の対向する一方の面を形成する小側面と該小側面に対向する部位にある開口部とを有する筐体と、
    　該筐体の内部において前記温度検出素子をプリント配線に接続され前記温度検出素子の複数の入出力端子を入出力プリント配線にそれぞれ接続され該入出力プリント配線の端部にそれぞれ接続電極を形成され該接続電極と前記温度検出素子との間に貫通孔を形成されたプリント基板と、
    　前記接続電極にそれぞれ一端を接続され他端側を前記筐体の外部へ引き出されたリード線と、
    　前記プリント基板の前記貫通孔を貫通する支柱を備え該支柱により前記プリント基板を位置決めし該プリント基板の前記温度検出素子を接続された上面の反対側面となる下面を支持する下固定部材と、
    　該下固定部材と前記プリント基板の前記下固定部材が支持する面との間に所定の面積と厚みを有して介装された接着剤と、
    　前記支柱に外嵌し前記プリント基板の前記開口部に近い方の端部側を上から押さえて前記下固定部材と共に前記プリント基板を固定する上固定部材と、
    　前記開口部から前記上固定部材及び前記下固定部材までの間の空間に充填され前記接続電極に接続された前記リード線の前記接続電極との接続部と該接続部側のリード線被覆部とを封止する硬化性樹脂と、
    　前記温度検出素子の前記プリント基板に接続された面を除く周囲五面と前記筐体の内面との間に形成された空間部と、
    　を有し、
    　前記下固定部材は、前記プリント基板を支持する上面の反対側面となる下面全面を前記筐体の前記広面積下面に密着させて配置されている、
    　ことを特徴とする温度センサ。
  6. 　前記プリント基板の厚さは、０．１ｍｍ以下である、ことを特徴とする請求項５記載の温度センサ。
  7. 　前記接着剤は所定の熱伝導率を有し、該熱伝導率は、前記接着剤の面積と厚さと共に、前記筐体の周囲環境の計測すべき温度に応じて予め設定される、ことを特徴とする請求項５記載の温度センサ。
  8. 　前記プリント基板は、前記温度検出素子の中心に対応する位置に上下に貫通する所定の大きさの貫通孔を形成され、該貫通孔には前記接着剤の前記貫通孔に対応する部分が盛り上がって充填されている、ことを特徴とする請求項５又は６記載の温度センサ。
  9. 　前記接着剤は所定の熱伝導率を有し、該熱伝導率は、前記接着剤の面積と厚み及び前記貫通孔の大きさと共に、前記筐体の周囲環境の計測すべき温度に応じて予め設定される、ことを特徴とする請求項８記載の温度センサ。
  10. 　前記温度検出素子は、検出した温度を抵抗値又は電圧値に変換し、該変換した抵抗値又は電圧値をアナログ信号として前記リード線に送出する、ことを特徴とする請求項１又は５記載の温度センサ。
  11. 　前記温度検出素子は、検出した温度を抵抗値又は電圧値に変換し、該変換した抵抗値又は電圧値をデジタル信号として前記リード線に送出する、ことを特徴とする請求項１又は５記載の温度センサ。
  12. 　前記筐体は、当該温度センサが動作温度を測定する対象となる温度制御素子の筐体と、同一材質かつ同一寸法で構成され、
    　前記温度検出素子は、前記温度制御素子の筐体内部における温度応動素子の配置位置と同様の態様で当該温度センサの筐体内部に配置される、ことを特徴とする請求項１又は５記載の温度センサ。
     
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