JP2003083817A - 接触式温度計 - Google Patents
接触式温度計Info
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Abstract
力に対して強い構造とすることにより、より耐久性に優
れた接触式温度計を提供する。 【解決手段】 被測温体20に当接する接触板1と、該
接触板1を被測温体20側に押圧する弾性部材2と、該
弾性部材2と前記接触板1との間に挟持された感温部S
を有し、前記接触板1の両端の接触板支持部5を、前記
弾性部材2を支持する固定支持部10に所定の範囲内で
移動可能な状態に保持する接触式温度計において、前記
接触板1の前記接触板支持部5を、前記接触板1の平板
状の両端部に、前記接触板支持部5を有する平板状の支
持板50を積層して接合することにより形成する。
Description
ラスや各種のシート状物の製造工程等において、移動し
ている材料や製品に直接に接触して温度を測定する接触
式温度計に関するものである。より詳細には、接触式温
度計の接触板の構造に関する。
おいては、アルミ板を圧延すると共に、その移動速度を
増加して薄くしている。そして、厚さが一定でピンホー
ル等の欠陥が無い品質の優れたアルミ薄板やアルミホイ
ルを製造するため、この圧延工程において、移動中のア
ルミ板の温度や移動速度等の管理を行っている。
を行うのに適した温度計として、特開平10−3188
54号公報で提案されているような接触式温度計があ
る。
計Txは、熱電対線Nの感温部Sを挟持する接触板1と
リング状の弾性部材(環状弾性部材)2と、この弾性部
材2を支持する支持体3と、この支持体3を固定支持
し、且つ、接触板1の端部1aに設けられた接触板支持
部5Xを移動可能に支持するガイド孔6を有する固定支
持部材(ホルダー)10とから構成されている。
部材2の円形に戻ろうとする弾性復元力Rにより接触板
1を被測温体20の表面に押圧して、接触板1とリング
状の弾性部材2との間に配置された感温部Sで温度を計
測している。
14に示すように、この接触板1はステンレス板等の金
属板の両方の端部1aを円弧状に曲げて形成され、この
端部1aに丸棒形状の接触板支持部(支持バー)5Xが
測温体20の移動方向Mと直交する方向に溶接されてい
る。
力性のある薄い金属板を、図8に示すように梯子形状に
形成した後、リング状に曲げて両端2d,2eを重ねて
スポット溶接あるいはロー付けによって接合し、更に、
図7に示すように、この弾性部材2の感温部固定部2c
に、熱電対線Nの感温部Sを固定し、その上に接触板1
を積層し、接触板1の中央部の両側の2点(複数点)W
をスポット溶接して固定している。
性部材2の中央下部は、支持体3の上部の2つの円弧状
の突出壁3a,3aの間に配置され、更にその上に嵌入
される固定体4により、支持体3に固定されている。
に、固定支持部10に固定される。この固定支持部10
は、支持体3の円柱部分を嵌入する貫通孔10eと、支
持体3のフランジ部3eを嵌合する凹部10dとを有す
る底板部10aの両側面に、側板部10b,10cを配
置して、コ字形に形成される。
b,10cの上縁の近傍に、この上縁に沿って長孔のガ
イド孔6を設け、このガイド孔6に接触板1の端部1a
に設けた接触板支持部5Xを遊嵌して、接触板1の両端
側を移動可能に支持する。この接触板支持部5Xは,図
9に示すようにガイド孔6内において矢印の範囲d内で
移動可能に保持されることになる。
部10の筒状部10f内に熱電対線Nに接続したリード
線7を導出して、このリード線7を、図示しない、熱電
対線Nの起電力を測定する測定装置と表示装置で構成さ
れる測温部に接続して構成されている。
xでは、被測温体20に接触板1が当接しない状態で
は、接触板1の中央部(感温部Sがある部分)が弾性部
材2の円形になろうとする弾性復元力Rで押圧される
が、接触板1の両方の端部で、ガイド孔6の内側に寄っ
た接触板支持部5Xが,接触板1がそれ以上膨出しない
ように規制するので、接触板1は被測温体20に向かっ
て凸状に膨らんだ状態となる。
1を移動速度が低いかゼロ又は摩擦力Fの小さい被測温
体20の表面に当接した場合には、感温部Sは接触式温
度計Txの略中心部に位置したまま、接触長Lで接触板
1が被測温体20に接触する状態となる。
て、接触板1を移動させようとする摩擦力Fは、弾性体
2の弾性復元力Rの移動方向成分によってバランスされ
ている。そのため、ガイド孔6内における接触板支持部
5Xの位置はガイド孔6の略中程(L1≒L2)にな
り、被測温体20の移動方向Mには拘束されない状態に
ある。
の移動速度が高速又は摩擦力Fが大きい場合には、弾性
体2の弾性復元力Rだけでは接触板1の移動を制止しき
れなくなり、接触板1は被測温体20の移動方向Mに摩
擦力Fで引きずられ、感温部Sは支持体3の中心線Uに
対して移動方向Mに距離mだけ移動した状態となる。こ
の状態では、接触板1の移動は移動方向Mの上流側の接
触板支持部5Xがガイド孔6の下流側端部に当接するこ
とによって規制されている。
5Xがガイド孔6の右端との間に間隙(b−a)を有す
るように形成することにより、接触板1が極端な変形、
例えば、エアーギャップを発生するような異常な変形を
することを防止できる。
2の形状とバネ定数に関係する弾性復元力Rと下部の接
触板支持部分Pの位置等を適切に組合せすることによ
り、弾性体2が、接触板1の移動mによって変形をした
時であっても、この変形後の形状が、接触板1の移動が
無い時の形状と実質的に同じ形状になるようにすること
ができる。
20に押圧する力の変化が少なく、常時、移動する被測
温体20の表面に感温部Sを正確に適度な圧力で押付け
ることができ、しかも、この接触板1の中央部分を被測
温体20側に膨出するように凸状に押圧して、感温部S
がある接触板1の中央部分を含む比較的広い面積で被測
温体20と接触できるので、被測温体20の表面の温度
を正確に測定することができる。
ランジ部3eと固定体4との間に挟持され、固定されて
いる部分Pにおける変形を小さくすることができるた
め、この部分Pに対する応力集中を回避でき、耐久性に
優れた接触式温度計となる。
温による影響をすくなくするために、熱容量が小さく、
しかも、押圧力が小さくて済むように非常に薄く0.0
3mm〜0.1mm程度の厚さに形成されている。その
ため、接触板1と接触板支持部(支持バー)5Xとは一
体成形されずに、図13及び図14に示すように、丸棒
の接触板支持部5Xを溶接している。
来技術の構造においては、接触板1の移動を規制する接
触板支持部(支持バー)5Xが丸棒で形成され、平板状
の接触板1との線接触部分で点溶接Wによって固定され
て一体化されているので、接合部分が小さく、接合強度
が弱くなってしまうという問題があった。
場合には、図10に示すような、接触板支持部5Xがガ
イド孔6の内側の端部に当接する状態になるので、接触
板支持部5Xから接触板1を内側に引張る力が作用する
ことになる。
の表面と接触しているので、接触板1に移動方向Mの摩
擦力Fが作用する。この摩擦力Fが弾性体2の弾性復元
力Rの移動方向成分よりも大きくなると、移動方向Mの
上流側の接触板支持部5Xがガイド孔6内を移動し、図
14(b)に示すように、移動方向Mの上流側で、接触
板支持部5Xがガイド孔6の内側の端部に当接する状態
になるので、接触板支持部5Xから接触板1を引き剥が
す力F1が作用することになる。
した時に、平板1に丸棒5Xが点溶接されている構造で
あるために、接触板1と接触板支持部5Xとの接合部分
Wに曲げモーメントBが作用し、しかも、繰り返し作用
するので、この接合部分Wで薄い接触板1が折れ曲がっ
たり、ヒビが生じたりする等の破損が生じるという問題
があった。
されたものであり、その目的は、接触板の接触板支持部
材の構造を製造し易く、且つ、引張力に対して強い構造
とすることにより、より耐久性に優れた接触式温度計を
提供することにある。
計は、上記の目的を達成するために、次のように構成さ
れる。
板から熱を伝達される感温部を有し、前記接触板を該接
触板に設けられた接触板支持部で保持する接触式温度計
において、前記接触板の前記接触板支持部を、前記接触
板の平坦部分に前記接触板支持部を有する支持板を積層
して接合することにより形成する。
持板と接触板との接触を面接触にすることができるの
で、接触板支持部をより強固に接触板に接合できる。そ
のため、従来技術で発生していた、この接触板支持部の
接合部における接触板の折れ曲がり等の破損を回避でき
る。
等の接合作業を行うことができるので、位置決め精度が
向上し、また、作業効率も向上する。
構造が、接触板支持部を所定の範囲内で移動可能に保持
する場合、即ち、突出させて形成した接触板支持部を、
大きめの孔に遊嵌し、突出方向と垂直な方向に移動可能
にするような場合に、接触板と接触板支持部の間に大き
な力が働くので、特に有効であるが、突出した接触板支
持部の軸方向回りに回転可能にした場合や突出方向即ち
接触板支持部の軸方向にスライドする構成に対しても効
果を得ることができる。
曲げに弱い接触板と、繰り返し力が作用する接触板支持
部との間に、大きな接合強度を得ることができる。
と、該接触板から熱を伝達される感温部と、該接触板を
被測温体側に押圧する弾性部材を有し、前記接触板の両
端にそれぞれ設けられた接触板支持部を、前記弾性部材
を支持する固定支持部に所定の範囲内で移動可能な状態
に保持すると共に、少なくとも測温時に、前記弾性部材
の弾性復元力を前記接触板に作用させる接触式温度計に
おいて、前記接触板の前記接触板支持部を、前記接触板
の平板状の両端部に、前記接触板支持部を有する平板状
の支持板を積層して接合することにより形成して構成す
る。
可能な状態に保持するような構成においては、接触板支
持部が固定支持部側と当接するたびに、衝撃力が発生す
るので、特に破損が生じ易く、大きな問題となっている
ので、接触板支持部を有する支持板と接触板との接触を
面接触にして、両者をより強固に接合できることは、非
常に大きな効果となる。
て、前記接触板を帯状に形成すると共に、前記接触板支
持部を前記接触板の幅方向に突出する棒状に形成し、該
棒状の接触板支持部を、前記弾性部材を支持する固定支
持部に設けたガイド孔に遊嵌して、前記接触板支持部
を、前記固定支持部に所定の範囲内で移動可能な状態に
保持する。
両端部を弾性部材を支持する固定支持部に所定の範囲内
で移動可能な状態に保持することができる。
持軸を形成し、接触板支持部をこの支持軸を遊嵌できる
ように形成してもよい。
前記接触板における前記接触板支持部を、前記接触板の
平板状の端部を、複数枚の前記接触板支持部を有する平
板状の支持板で挟持して、該支持板と前記接触板を接合
することにより形成すると、この構成により、接触板と
支持及び接触板支持部をより強固に接合できる。
前記接触板支持部を有する平板状の支持板において、前
記接触板と接触する接合面を前記接触板支持部よりも幅
広に形成すると、この構成により、スポット溶接などに
よる接合作業が容易になる。また、接触板と支持板及び
接触板支持部をより強固に接合できる。
て、前記接触板支持部を有する平板状の前記支持板の形
状を、平面視で180度回転した図形が、元の図形と重
なり合うように形成すると、支持板の裏表及び上下左右
がなくなり、組み付け時の作業で小さな部品である支持
板の表裏や上下左右を斟酌する必要が無くなり、作業効
率を向上できる。
て図面を参照しながら説明する。
は、図5及び図6に示すように、熱電対線Nの感温部S
を挟持する接触板1とリング状の弾性部材2と、弾性部
材2を支持する支持体3と、この支持体3と接触板1の
端部に設けられた接触板支持部5を所定の範囲内で移動
可能に支持する固定支持部10とから構成される。
ように、この接触板1は、帯状のステンレス板等の金属
板からなり、両方の端部1aに接触板1の幅方向に突出
する棒状の接触板支持部5がそれぞれ設けられ、図1
(c)に示すように、環状弾性部材2、熱電対線N、支
持体3に組み付けられる。
5、図6に示すように、弾性部材2を固定支持する固定
支持部10の側板部10b(10c)に設けた長孔や円
形等に形成されたガイド孔6に遊嵌されて、ガイド孔6
内を移動できるように、つまり、被測温体20の移動方
向Mに関して所定の範囲内で移動可能な状態に保持され
る。
設ける構成が本発明の主要部であり、次の様に構成され
る。
は、図1に示すように、幅広の接合部51と両側に幅狭
の即ち棒状の接触板支持部5を有する支持板50を片側
2枚、合計で4枚用意し、この支持板50を、接触板1
の端部1aの上下に積層し、2枚の支持板50で、接触
板1の端部1aを挟持する。
積層は、図4(a)に示すように一枚でもよいが、図1
(a)に示すように二枚の支持板50で挟持する構成の
方がより堅固に接合でき、接触板支持部5に外力が作用
した場合に、接触板1の破損を少なくできる。また、二
枚の支持板50で挟持すると接触板1の表裏を無くすこ
とができるので、組み付け作業における作業性を向上す
ることができる。
支持板50において、平面視で180度回転しても元の
図形と同じ図形になるように形成すると、支持板50の
裏表及び上下左右がなくなり、支持板50を接触板1に
接合する作業時に小さな部品である支持板50の表裏及
び上下左右を斟酌する必要が無くなり、作業効率を向上
できる。
0とを共に平板状に形成し、特に、支持板50の接合部
51を幅広に形成しているので、面接触でしかも接触部
分を広くすることができ、接合作業ができる部分も大き
くすることができる。そのため、スポット溶接等による
変形を防止でき、しかも、接合を強固にすることができ
るので、工作精度が悪くても破損しなくなり、製造が容
易となる。
(a)は支持板50を一枚積層した構成を示し、図4
(b)は、接合部51Bよりも接触板支持部5Bがより
外側に配置できるように形成された支持板50Bを示
す。この支持板50Bは、小型化に向いた構成となって
いる。また、図4(c)は、矩形平板状の支持板50C
で接触板1を挟持した構成を示す。
4(a)及び図4(b)の接触板支持部5A、5Bに円
管52を装着し、滑り易くしている。
支持軸8を形成し、接触板支持部5Eをこの支持軸8を
遊嵌できるように形成した支持板50Eを示し、図4
(g)は、接触板1の一端側の接触板支持部5Eを遊嵌
せずに軸孔6’に挿入して回転のみ許容するようにした
構成した支持板50Eを示す。なお、図4(g)では、
円管52を装着して円滑に回転できるようにしている。
部S、支持体3、固定支持部(ホルダー)10について
説明するが、これらの構成は、特開平10−31885
4号公報で提案されているような従来技術の接触式温度
計と同じである。
テンレス板等の弾力性のある薄い金属板を、エッチング
加工あるいは精密プレス加工して梯子形状に形成し、更
に、リング状(円形)に丸めて連結辺2d,2eを重ね
合わせ、この重なり合った部分2d,2eをスポット溶
接やロー付けによって接合して形成される。
性部材2の感温部固定部2cに、熱電対線Nの感温部S
と接触板1を積層すると共に、接触板1の感温部Sの両
側の部分と感温部固定部2cの短辺部との間を2点(複
数点)のスポット溶接Wで固定し、熱電対線Nを溶接等
で固定することなく、感温部固定部2cと接触板1で挟
持して固定する。
は、円弧状の相対する突出壁3a,3aを有するフラン
ジ部3eを上部に設けた円柱体で形成される。この突出
壁3a,3aの間に、弾性部材2の接合部2d,2eを
配置して、更に円板状の固定体4を被せて固定する。こ
の固定体4の固定は、突出壁3aの中央部のネジ孔3b
から螺入したビスの先端部を固定体4の側面の鉢巻き状
の溝部4aに押圧することにより行う。
に、合成樹脂製やセラミックス製の固定支持部10に固
定される。この固定支持部10は、凹部10dと貫通孔
10eを有する底板部10aの両側面に、側板部10
b,10cを配置し、正面視でコ字形に形成される。こ
の貫通孔10eに支持体3の円柱部分3cを嵌入し、凹
部10dにフランジ部3eを嵌合して、支持体3を固定
支持部10に組み付けて図示しないビスにより固定す
る。
0cの上縁の近傍に、この上縁に沿って長孔のガイド孔
6を設け、このガイド孔6に接触板1の両端部に設けた
接触板支持部5を遊嵌して、接触板1の両端側を移動可
能に支持する。図9に示すように、この接触板支持部5
はガイド孔6内で所定の範囲内dで移動可能に保持され
る。
Nに接続したリード線7を導出して、このリード線7を
接触式温度計の測定部(図示しない)に接続する。この
測定部は熱電対線Nの起電力を測定する測定装置と測温
された温度を表示する表示装置で構成される。
部10は幅が約20〜30mm、長さが約20〜60m
m、高さが約25〜30mmの大きさに設計される。接
触板1は、厚さ0.03〜0.1mm程度、幅10〜6
mm程度に、また、環状弾性部材2は厚さが0.03〜
0.1mm、好ましくは0.05mm程度、幅5〜6m
m程度で、直径が約10〜30mm程度のリング状(円
形)に形成される。
接触板1の接触板支持部5をガイド孔6に係止させた場
合に、長径が約50mm、短径が約20mm程度の長円
となる。
触板1と接触板支持部5との接合を9999999強固
に形成することができるので、図3(b)に示すよう
に、被測温体20の移動速度が大きくなったり、摩擦力
Fが大きくなって、移動方向Mの上流側で、接触板支持
部5がガイド孔6の内側の端部に当接して、接触板支持
部5から接触板1を引張る力F1が作用しても、回転力
を発生することなく、接触板支持部5で接触板1を保持
できる。
電対で形成した例で説明しているが、本発明の接触式温
度計の感温部は、これに限定されることなく、サーミス
タ等の他の温度センサの感温部で形成することもでき
る。
に弾性部材を配置して接触板を被測温体に押圧している
が、用途によっては、接触板をバネ材で凸形状の板バネ
に形成し、接触板自体の弾性復元力により被測温体に押
圧するように構成してもよい。この構成の場合には、接
触板を押圧する弾性部材が不要となる。
摩擦力が作用するようにした場合には、被測温体の移動
方向に対して上流側の接触板支持部を軸支乃至枢支し
て、回転可能ではあるが、被測温体の移動方向には固定
して形成することもできる。
温度計によれば、接触板の両端における接触板支持部の
構造を、平板同士の接合とし、また、2枚の接触板支持
部を有する平板状の支持板で接触板を挟持したり、支持
板の接合面を大きくすることにより、容易に接触部分及
び接合部分を大きくすることができるので、溶接による
変形を防止しながら、強固に接合できる。
合部における破損を回避でき、耐久性に優れた接触式温
度計とすることができる。また、工作精度が悪くても強
固に接合でき、破損しないので、製造が容易となる。
構成を示す図で、(a)は組み立て前の状態を示す図
で、(b)はスポット溶接による固定を示す図で、
(c)は接触板を環状弾性部材や支持体に組付けた図で
ある。
示す部分拡大図である。
測温時における状態を示す図であり、(a)は接触板支
持部が移動可能な状態を示す説明図で、(b)は接触板
支持部がガイド孔の端部に当接した状態を説明図であ
る。
部の状態を示す図であり、(a)は一枚の支持板を、
(b)は接触板支持部が後退した支持板を、(c)は固
定支持部側の支持軸を遊嵌する接触板支持部を持つ支持
板を、(d)は、円管を装着した接触板支持部を持つ支
持板を、それぞれ示す部分図である。
ある。
ある。
す説明図である。
明図である。
い場合の接触板の状態を示す模式的な説明図である。
い場合の接触板の状態を示す模式的な説明図である。
す部分拡大図である。
おける状態を示す図であり、(a)は接触板支持部が移
動可能な状態を示す説明図で、(b)は接触板支持部が
ガイド孔の端部に当接した状態を示す説明図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 被測温体に当接する接触板と、該接触板
から熱を伝達される感温部を有し、前記接触板を該接触
板に設けられた接触板支持部で保持する接触式温度計に
おいて、 前記接触板の前記接触板支持部を、前記接触板の平坦部
分に前記接触板支持部を有する支持板を積層して接合す
ることにより形成することを特徴とする接触式温度計。 - 【請求項2】 被測温体に当接する接触板と、該接触板
から熱を伝達される感温部と、該接触板を被測温体側に
押圧する弾性部材を有し、 前記接触板の両端にそれぞれ設けられた接触板支持部
を、前記弾性部材を支持する固定支持部に所定の範囲内
で移動可能な状態に保持すると共に、少なくとも測温時
に、前記弾性部材の弾性復元力を前記接触板に作用させ
る接触式温度計において、 前記接触板の前記接触板支持部を、前記接触板の平板状
の両端部に、前記接触板支持部を有する平板状の支持板
を積層して接合することにより形成したことを特徴とす
る接触式温度計。 - 【請求項3】 前記接触板を帯状に形成すると共に、前
記接触板支持部を前記接触板の幅方向に突出する棒状に
形成し、該棒状の接触板支持部を、前記弾性部材を支持
する固定支持部に設けたガイド孔に遊嵌して、前記接触
板支持部を、前記固定支持部に所定の範囲内で移動可能
な状態に保持したことを特徴とする請求項1又は2に記
載の接触式温度計。 - 【請求項4】 前記接触板における前記接触板支持部
を、前記接触板の平板状の端部を、複数枚の前記接触板
支持部を有する平板状の支持板で挟持して、該支持板と
前記接触板を接合することにより形成したことを特徴と
する請求項1〜3のいずれか1項に記載の接触式温度
計。 - 【請求項5】 前記接触板支持部を有する平板状の支持
板において、前記接触板と接触する接合面を前記接触板
支持部よりも幅広に形成したことを特徴とする請求項1
〜4のいずれか1項に記載の接触式温度計。 - 【請求項6】 前記接触板支持部を有する平板状の前記
支持板の形状を、平面視で180度回転した図形が、元
の図形と重なり合うように形成したことを特徴とする請
求項1〜5のいずれか1項に記載の接触式温度計。
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