JP2003270053A - シース型熱電対のアダプタ端子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 絶縁性に優れ、組み立てが簡単で、組み立て
時の信頼性を確保しやすいシース型熱電対のアダプタ端
子を得る。 【解決手段】 シース型熱電対のアダプタ端子は、円筒
形の半割状の一対のハーフ２、３により組み立てられる
プラスチック製のケース１と、ケース１の一端の挿入口
から端部がケース１内に挿入され、非円形にカシメられ
た金属スリーブ１３により抜け止めされると共に、先端
から熱電対素線１２、１２が導出されたシース型熱電対
４と、前記ハーフ２、３の他端にそれぞれ形成された凹
部１７、２３により形成されるケース１の他端の挿入口
から端部がケース１内に挿入され、先端から導出された
導電線１５、１５が前記ケース１内で熱電対素線１２、
１２に接続されたケーブル５とを有する。ケース１の内
部に封止樹脂が注入、硬化されて気密にシールされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱電対素線を金属
製のシースで覆い、このシースと内部の熱電対素線との
間にマグネシア粉末等の無機絶縁材を充填してなるシー
ス型熱電対を補償導線等のケーブルに接続したアダプタ
端子に関し、特に、そのシースの端部を気密に封止した
状態でケーブルに接続したシース型熱電対のアダプタ端
子に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱電対は、温度を電気的に測定するた
め、種々の分野で使用されているが、熱電対素線を金属
製のシースと呼ばれるパイプ状の部材で覆い、このシー
スと内部の熱電対素線との間に無機絶縁材を充填し互い
に絶縁してなる、いわゆる、シース型熱電対が、例えば
特公昭４ー１４６８号公報等により既に知られている。

【０００３】このようなシース型熱電対の端末において
は、シース内部に湿気が侵入することによるシース内部
での絶縁破壊等の不都合が発生することを防止するた
め、シースの端部を気密にシールする必要がある。従来
では、例えば樹脂等によって端末をシールすることが行
われていた。特に、シース型熱電対を補償導線に接続す
るアダプタ端子においては、ステンレス製のスリーブの
中でシース型熱電対と補償導線とを接続し、シースとス
リーブを銀ロウ付けや溶接等の手段でシールすると共
に、固定している。

【０００４】このスリーブを用いたアダプタ端子におい
て、スリーブの中で接続された一対づつの熱電対素線と
補償導線との間に絶縁板を挿入し、それら線間の短絡を
防止している。さらに内部の固定と絶縁性の維持のた
め、スリーブの中にエポキシ樹脂等の絶縁材を充填し、
硬化させている。この絶縁材は、スリーブが垂直になる
ように補償導線のケーブルでスリーブを吊り下げた状態
で、上に向いた補償導線側の開口部から前記エポキシ樹
脂等の絶縁材をスリーブ内に充填し、硬化させる手段が
とられている。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】金属製スリーブを
使用したアダプタ端子では、スリーブの加工に手数がか
かり、コスト高になるという課題がある。さらに、金属
製スリーブを用いたアダプタ端子では、熱電対素線や補
償導線がスリーブに接触すると、導体の短絡が起こり、
測定誤差を発生する。また、金属製スリーブとシースを
銀ロウ付けや溶接で接合しているため、接合の際に使用
するフラックスを洗浄する必要がある。加えて、スリー
ブ内にエポキシ樹脂等の絶縁材を充填する工程も手数が
かかり、これらの手数もコスト低減の障害となってい
る。

【０００６】本発明は、前記従来の金属製スリーブを使
用したアダプタ端子における課題に鑑み、絶縁性に優
れ、組み立てが簡単で、組み立て時の信頼性を確保しや
すいシース型熱電対のアダプタ端子を提供することを目
的する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では、円筒形の半
割状の一対のハーフ２、３により組み立てられるプラス
チック製のケース１を使用し、その内部でシース型熱電
対４の熱電対素線１２、１２とケーブル５の導電線１
５、１５とを接続すると共に、それらそれぞれ接続した
シース型熱電対４の熱電対素線１２、１２とケーブル５
の導電線１５、１５とを、一方のハーフ２の中に設けた
仕切１０で分離するようにした。さらに、シース型熱電
対４のシース１１に非円形にカシメられた金属スリーブ
１３を設け、これをハーフ２、３により組み立てられた
ケース１の中に置いた状態で、そのケース１の中に封止
樹脂を注入、硬化させて、シース１１の完全な固定と内
部の絶縁を図ったものである。

【０００８】すなわち、本発明によるシース型熱電対の
アダプタ端子は、シース型熱電対４のシース１１から導
出された熱電対素線１２、１２をケーブル５の外装被覆
１４から導出された導電線１５、１５に接続したもので
あって、円筒形の半割状の一対のハーフ２、３により組
み立てられるプラスチック製のケース１と、前記ハーフ
２、３の一端にそれぞれ形成された凹部１８、２４によ
り形成されるケース１の一端の挿入口から端部がケース
１内に挿入され、非円形にカシメられた金属スリーブ１
３により抜け止めされると共に、先端から熱電対素線１
２、１２が導出されたシース型熱電対４と、前記ハーフ
２、３の他端にそれぞれ形成された凹部１７、２３によ
り形成されるケース１の他端の挿入口から端部がケース
１内に挿入され、先端から導出された導電線１５、１５
が前記ケース１内で熱電対素線１２、１２に接続された
ケーブル５とを有し、ケース１の内部に封止樹脂が注
入、硬化されて気密にシールされものである。

【０００９】このようなシース型熱電対のアダプタ端子
では、プラスチック製のケース１を用いたことにより、
シース型熱電対４の熱電対素線１２、１２やケーブル５
の導電線１５、１５がケース１に接触しても、短絡した
り、絶縁特性の低下を来さない。また、ケース１は、円
筒形の半割状の一対のハーフ２、３により組み立てられ
るため、その組み立ても簡単である。さらに、シース型
熱電対４のケース１の中に挿入された先端部が非円形に
カシメられた金属スリーブ１３により抜け止めされた状
態で、ケース１の中に封止樹脂が充填、硬化されるた
め、ケース１に対するシース型熱電対４の回り止めも同
時に行える。

【００１０】この場合に、少なくとも一方のハーフ２、
３にケース１内で接続された熱電対素線１２、１２と導
電線１５、１５を分ける仕切１０を設ける。こうするこ
とにより、ケース１とは別に絶縁板等の仕切を使用する
必要もない。加えて、接続したシース型熱電対４の熱電
対素線１２、１２とケーブル５の導電線１５、１５とが
仕切１０により確実に分離されているかを目で確かめな
がらケース１を組み立てることが出来るので、確実な組
立作業が可能となる。

【００１１】導電線１５、１５を含むケーブル５の断面
外径を楕円形または長円形とすることにより、ケース１
に対するケーブル５の回り止めも行える。さらに、ケー
ブル５の挿入口を形成するため、ハーフ２、３の端部に
それぞれ形成された凹部１７、２３に前記ケーブル５の
外装被覆１４に突き刺さる隆起１９、２５を形成するこ
とにより、ケース１に対するケーブル５の抜け止めと封
止樹脂の注入時の漏れ防止も行える。

【００１２】封止樹脂は、少なくとも一方のハーフ２、
３に樹脂注入口２６と空気抜き口２７とを設け、一対の
ハーフ２、３がケース１として組み立てられた状態で樹
脂注入口２６から同ケース１内に注入し、硬化させる。
こうすることにより、ケース１を縦にして吊り下げなが
ら封止樹脂の注入を行う必要が無く、封止樹脂の注入も
容易となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態について、具体的且つ詳細に説明する。
図１は、本発明のアダプタ端子の一実施形態の全体を示
すものである。シース型熱電対４と補償導線であるケー
ブル５とがケース１の中で接続されている。ケーブル５
の末端で外装被覆から導出されたリード線６、６が導出
され、その端部に測定機器への接続のための端子７、７
が設けられている。

【００１４】図２は、ケース１を開いた状態のアダプタ
端子の部分の拡大図である。この図から明らかなよう
に、ケース１はそれを半割状にした一対のハーフ２とハ
ーフ３とから組み立てられる。図２は、同図（Ａ）側に
示したハーフ２側にシース型熱電対４とケーブル５を取
り付けた状態を示している。

【００１５】ハーフ２の両端には、それぞれシース型熱
電対４とケーブル５の先端を嵌め込むための凹部１８と
凹部１７が形成されており、これらの凹部１８、１７
は、ケース１の組立時に後述する他方のハーフ３の凹部
２４、２３とそれぞれ適合してシース型熱電対４とケー
ブル５の先端をそれぞれ通す通孔となる。凹部１８は、
シース型熱電対４のシース１１の外形に適合した半円筒
形である。他方、図３（Ａ）に示すように、ケーブル５
の外装被覆１４の断面外形はほぼ楕円形或いは長円形で
あり、これを嵌め込む凹部１７もこの外装被覆１４の断
面外形に対応した半楕円筒形或いは半長円筒形をなして
いる。この凹部１７の中間部には、その周方向にわたっ
て細長い隆起１９が形成されている。ケーブル５は、そ
の外装被覆１４にこの隆起１９が突き刺さるようにして
凹部１７に嵌め込まれている。

【００１６】ハーフ２の前記凹部１７、１８の両側は平
坦な面となっており、これらの平坦な面からそれぞれ突
起９、９…が立設されている。ハーフ２の中間部分は基
本的に半円筒形となっており、図２（Ａ）、図３
（Ｂ）、図３（Ｃ）に示すように、その両側縁には内側
が一段高くなった凸段部８を有する。さらに、このハー
フ２の円筒形の中間部分の中央には、前記ハーフ２の両
縁部分より一段低くなった平坦な部分があり、図２
（Ａ）、図３（Ｃ）に示すように、この中央からハーフ
２の長手方向に長い仕切１０が起立している。この仕切
１０の高さは、前記突段部８が設けられたハーフ２の両
側縁より高い。

【００１７】シース型熱電対４は、シース１１の中に一
対の熱電対素線１２、１２を収納し、さらにシース１１
の中にマグネシア粉末等の無機絶縁材（図示せず）を充
填し、熱電対素線１２、１２を絶縁したものである。図
１に示すシース型熱電対素線４の先端部分において、熱
電対素線１２、１２が互いに接続され、測温接点が形成
されている。

【００１８】図２（Ａ）に示すように、このシース型熱
電対４は、そのケーブル５と接続すべき端部において、
シース１１から一対の熱電対素線１２、１２が導出され
ている。この熱電対素線１２、１２が導出されたシース
１１の基部付近に金属スリーブ１３が嵌め込まれ、六角
形にカシメられている。

【００１９】他方、ケーブル５は樹脂からなる外装被覆
１４の中にそれぞれ内装被覆に覆われた補償導線である
一対の導電線１５、１５を収納したものである。このケ
ーブル５は、前記シース型熱電対４と接続すべき端部に
おいて外装被覆１４から内装被覆に覆われた一対の導電
線１５、１５が導出され、さらにその先で導電線１５、
１５から内装被覆が除去されている。

【００２０】前述のようにしてシース１１から導出され
た一対の熱電対素線１２、１２と、外装被覆１４と内装
被覆から導出された一対の導電線１５、１５とは、金属
スリーブ１６、１６の両端からその中にそれぞれ嵌め込
まれ、さらにこの金属スリーブ１６、１６がカシメられ
ることにより、互いに接続されている。

【００２１】このようにして接続された状態で、シース
型熱電対４がその前記金属スリーブ１３側をハーフ２の
凹部１８のすぐ内側に挿入した状態でシース１１の部分
がハーフ２の一方の凹部１８に嵌め込まれている。さら
に熱電対素線１２、１２が導出されたシース１１の基部
がエポキシ樹脂等からなる接着剤で仮止めされる。

【００２２】他方、前記ケーブル５の端部は、前記熱電
対素線１２、１２に接続した導電線１５、１５をハーフ
２の内側にして外装被覆１４の部分がハーフ２の凹部１
７に嵌め込まれる。この時、外装被覆１４に隆起１９が
突き刺さるようにして凹部１７に嵌め込まれる。図２
（Ａ）、図３（Ｃ）に示すように、この状態で、熱電対
素線１２、１２と導電線１５、１５の接続部分は、ハー
フ２の中央に設けた仕切１０の両側に分けられ、その仕
切１０の両側の平坦な部分に載せられる。

【００２３】もう一つのハーフ３は、図２（Ｂ）に示す
ように、他方のハーフ２と基本的に同様の形状をしてい
る。すなわち、このハーフ３も、その両端部分にそれぞ
れ前記シース型熱電対４のシース１１の外形とケーブル
５の外装被覆１４の外形に対応した凹部２４、２３がそ
れぞれ設けられている。これら凹部２４、２３の径や形
状は、ハーフ２の凹部１８、１７とそれぞれ同じであ
る。凹部２３の中間部には、前記ハーフ２と同様に、そ
の周方向にわたって細長い隆起２５が形成されている。

【００２４】ハーフ３の前記凹部２３、２４の両側は平
坦な面となっており、これらの平坦な面には、前記他方
のハーフ２の突起９、９…の位置と形状に対応した穴２
１、２１…が設けられている。ハーフ３の中間部分は、
基本的に半円筒形となっており、図２（Ｂ）、図３
（Ｄ）に示すように、その両側縁は内側が一段低くなっ
た凹段部２０を有する。このハーフ３の円筒形の中間部
分の中央には、前記ハーフ３の両縁部分より一段低くな
った平坦な部分があり、図２（Ｂ）、図３（Ｄ）に示す
ように、この中央に前記ハーフ２の仕切１０に対応した
溝２２が設けられている。さらに、この平坦な部分の両
端側には、ハーフ３の周壁を貫通する樹脂注入口２６と
空気抜き口２７とが設けられている。

【００２５】このハーフ３を図２（Ｂ）の状態から１８
０゜反転し、内側を下向きにした状態でハーフ２に位置
合わせし、被せる。さらに、ハーフ２の突起９、９…を
ハーフ３の穴２１、２１…に嵌め込み、ハーフ２の凸段
部８をハーフ３の凹段部２０に嵌め込み、さらにハーフ
２の仕切１０をハーフ３の溝２２に嵌め込み、両ハーフ
２、３を互いに仮固定し、ケース１として組み立てる。
この状態では、シース型熱電対４のシース１１とケーブ
ル５の外装被覆１４がそれぞれハーフ３の凹部２４と凹
部２３に嵌め込まれる。

【００２６】さらに、前記ハーフ３の樹脂注入口２６か
らケース１の中にエポキシ樹脂等の封止樹脂を充填す
る。この時、空気抜き口２７からケース１の内部の空気
が排除されるので、空気抜き口２７から封止樹脂の一部
が出てくるまでケース１の中に封止樹脂を充填する。そ
の後この封止樹脂を硬化させる。この封止樹脂はハーフ
２、３を互いに固定する接着剤としての機能も有してお
り、これによりハーフ２、３が完全に固定される。ま
た、封止樹脂はケース１の中のシース型熱電対４やケー
ブル５の先端部分を固定する機能も有し、その硬化によ
りシース型熱電対４やケーブル５の先端部分がケース１
の中に完全に固定される。

【００２７】図４と図５は、本発明によるシース型熱電
対のアダプタ端子の他の実施形態を示すものである。こ
の実施形態のシース型熱電対のアダプタ端子は、基本的
に前述のものと同様であり、同じ部分は同じ符号で示し
てある。この実施形態は、シース型熱電対４のシース１
１の外径が前述のものより小さい点が異なっている。こ
のため、図４（Ａ）と図５に示すように、前述した実施
形態におけるシース型熱電対４のシース１１の外径と同
じ外形を有し、使用するシース型熱電対４のシース１１
の外径と同じ内径を有するスリーブ２８を使用し、これ
をシース１１の端部に嵌め込んでハーフ２の凹部１７に
嵌め込んでいる。こうすることにより、共通したハーフ
２、３を用いて異なるシース１１の外径を有するシース
型熱電対４に対応することが出来る。

【００２８】前述したアダプタ端子は本発明による一部
の実施形態であり、本発明は必ずしも前述した形態や構
成に限定されるものではない。例えば、仕切１０は基本
的にはハーフ２、３の何れか一方から起立させればよい
が、双方のハーフ２、３からハーフ２、２の縁の高さと
同じ高さの仕切１０を立ち上げてもよい。また、樹脂注
入口２６と空気抜き口２７を共に一方のハーフ２、３に
設けることなく、それらをそれぞれ別のハーフ２、３の
設けてもよい。例えば、樹脂注入口２６を一方のハーフ
２に設け、空気抜き口２７を他方のハーフ３に設けるこ
とも出来る。さらに、シース型熱電対４のシース１１の
端部に嵌め込む金属スリーブ１３をカシメる形状は六角
形に限らず、それ以外の多角形或いは扁平楕円形等のカ
シメであってもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、絶
縁性に優れ、組み立てが簡単で、組み立て時の信頼性が
確保しやすいシース型熱電対のアダプタ端子を得ること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアダプタ端子の一実施形態の全体を示
すものである。

【図２】同アダプタ端子のケースを一対のハーフに開
き、そのハーフの内部を示した拡大図である。

【図３】それぞれ図２のＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ及びＤ
−Ｄ線断面拡大図である。

【図４】本発明のアダプタ端子の他の実施形態について
ケースを一対のハーフに開き、そのハーフの内部を示し
た拡大図である。

【図５】図４のＥ−Ｅ線断面拡大図である。

【符号の説明】

１ ケース ２ ケースの一方のハーフ ３ ケースの他方のハーフ ４ シース型熱電対 ５ ケーブル １１ シース型熱電対のシース １２ シース型熱電対の熱電対素線 １３ 金属スリーブ １４ ケーブルの被覆 １５ ケーブルの導電線 １７ ハーフの凹部 １８ ハーフの凹部 １９ 凹部の隆起 ２３ ハーフの凹部 ２４ ハーフの凹部 ２５ 凹部の隆起 ２６ 樹脂注入口 ２７ 空気抜き口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小泉 正孝 茨城県高萩市上手綱3333番地の23 助川電 気工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2F056 KC07

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シース型熱電対（４）のシース（１１）
   から導出された熱電対素線（１２）、（１２）をケーブ
   ル（５）の外装被覆（１４）から導出された導電線（１
   ５）、（１５）に接続してなるシース型熱電対のアダプ
   タ端子において、円筒形の半割状の一対のハーフ
   （２）、（３）により組み立てられるプラスチック製の
   ケース（１）と、前記ハーフ（２）、（３）の一端にそ
   れぞれ形成された凹部（１８）、（２４）により形成さ
   れるケース（１）の一端の挿入口から端部がケース
   （１）内に挿入され、非円形にカシメた金属スリーブ
   （１３）により抜け止めされると共に、先端から熱電対
   素線（１２）、（１２）が導出されたシース型熱電対
   （４）と、前記ハーフ（２）、（３）の他端にそれぞれ
   形成された凹部（１７）、（２３）により形成されるケ
   ース（１）の他端の挿入口から端部がケース（１）内に
   挿入され、先端から導出された導電線（１５）、（１
   ５）が前記ケース（１）内で熱電対素線（１２）、（１
   ２）に接続されたケーブル（５）とを有し、ケース
   （１）の内部に封止樹脂が注入、硬化されて気密にシー
   ルされたことを特徴とするシース型熱電対のアダプタ端
   子。
2. 【請求項２】 少なくとも一方のハーフ（２）、（３）
   にケース（１）内で接続された熱電対素線（１２）、
   （１２）と導電線（１５）、（１５）とを分ける仕切
   （１０）を有することを特徴とする請求項１に記載のシ
   ース型熱電対のアダプタ端子。
3. 【請求項３】 導電線（１５）、（１５）を含むケーブ
   ル（５）の断面外径が楕円形または長円形であることを
   特徴とする請求項１または２に記載のシース型熱電対の
   アダプタ端子。
4. 【請求項４】 少なくとも一方のハーフ（２）、（３）
   に樹脂注入口（２６）と空気抜き口（２７）とを有し、
   前記一対のハーフ（２）、（３）がケース（１）として
   組み立てられた状態で樹脂注入口（２６）から同ケース
   （１）内に封止樹脂が注入されることを特徴とする請求
   項１〜３の何れかに記載のシース型熱電対のアダプタ端
   子。
5. 【請求項５】 ケーブル（５）の挿入口を形成するた
   め、ハーフ（２）、（３）の端部にそれぞれ形成された
   凹部（１７）、（２３）に前記ケーブル（５）の外装被
   覆（１４）に突き刺さる隆起（１９）、（２５）が形成
   されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記
   載のシース型熱電対のアダプタ端子。