JP2006300649A

JP2006300649A - 温度測定器

Info

Publication number: JP2006300649A
Application number: JP2005121102A
Authority: JP
Inventors: Shin Sakuma; 伸佐久間; Takashi Saiga; 高雑賀; Takayuki Senoo; 孝行妹尾; Kaori Kaneko; 香保里金子
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2005-04-19
Filing date: 2005-04-19
Publication date: 2006-11-02

Abstract

【課題】測定対象物に取付けることにより温度検出部を測定対象物に確実に当接させることのできる温度測定器を提供する。
【解決手段】保持部材３０を加硫用金型１の取付ボルト４０に取付けると、温度検出部１２がスプリング２０によって挿入穴１ａの閉鎖側端部に押付けられ、温度検出部１２を加硫用金型１に確実に当接させることができるので、加硫用金型１の温度を常に正確に測定することができ、加硫用金型１の温度を適正な温度に制御する上で極めて有利である。
【選択図】図６

Description

本発明は、例えば加硫用金型のキャビティ部近傍の温度を検出するために加硫用金型に取付けられる温度測定器に関するものである。

一般に、この種の温度測定器としては、針状の温度検出部の先端を測定対象物に当接させることにより温度を検出する接触式の温度センサと、温度検出部の基端側に取付けられ、加硫用金型に形成されたネジ穴に螺合可能に形成された螺合部材とを備え、温度検出部がネジ穴の奥側に設けられた挿入穴に挿入されるように螺合部材をネジ穴に螺合し、温度検出部の先端を挿入穴の閉鎖側端部と当接させて加硫用金型の温度を測定するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平５−２９３８６４号公報

ところで、前記加硫用金型は加硫成型に伴う汚れを定期的に除去するため洗浄が必要であり、また、洗浄の際には温度測定器を取外す必要がある。一方、加硫用金型の温度を正確に測定するためには、温度検出部の先端を挿入穴の閉鎖側端部に確実に当接させる必要があるが、挿入穴内における当接の有無は外部から目視することができず、また、温度検出部を取付ける際の螺合部材の締込み量によって温度検出部の先端と挿入穴との間に隙間が生ずる場合があり、加硫用金型の温度を正確に測定することができないという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、測定対象物に取付けることにより温度検出部を測定対象物に確実に当接させることのできる温度測定器を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、測定対象物に取付けることにより温度検出部を測定対象物に当接させて温度を検出する温度測定器において、前記温度検出部を測定対象物との当接方向及びその反対方向に移動可能に保持するとともに、測定対象物に着脱自在に取付けられる保持部材と、温度検出部を保持部材から測定対象物側に付勢する付勢部材とを備え、保持部材を測定対象物側に取付けると温度検出部が付勢部材によって測定対象物に押付けられるように構成している。

これにより、保持部材を測定対象物に取付けると温度検出部が付勢部材によって測定対象物に押付けられることから、温度検出部を測定対象物に確実に当接させることができる。

本発明によれば、温度検出部を測定対象物に確実に当接させることができるので、測定対象物の温度を常に正確に測定することができる。

図１乃至図６は本発明の第１の実施形態を示すもので、図１は温度測定器の側面断面図、図２は温度測定器を取付ける加硫用金型の要部側面断面図、図３は温度センサ、スプリング及び保持部材の側面断面図、図４は取付ボルトの斜視図、図５は取付ボルトに保持部材を取付ける前の状態を示す温度測定器の側面断面図、図６は取付ボルトに保持部材を取付けた状態を示す温度測定器の側面断面図である。

本実施形態の温度測定器は、先端部に温度検出部１２が設けられた温度センサ１０と、温度センサ１０を付勢する付勢部材としてのスプリング２０と、温度センサ１０及びスプリング２０を保持する保持部材３０と、保持部材３０が着脱自在に取付けられる取付部材としての取付ボルト４０とを備え、取付ボルト４０を測定対象物としての加硫用金型１に取付けるとともに、取付部材４０に保持部材３０を取付けることにより、温度検出部１２を加硫用金型１に当接させて温度を検出するようになっている。

加硫用金型１はグリーンタイヤを加硫成型するためのものであり、加硫用金型１の側面には温度測定器を挿入するための挿入穴１ａが設けられている。また、挿入穴１ａの開口部の近傍にはネジ部１ｂが形成されている。

温度センサ１０は、周知の熱電対１１と、熱電対１１の先端に設けられた温度検出部１２と、温度検出部１２に一体に取付けられ、温度検出部１２よりも基端側の熱電対１１を保護する筒状部材としての保護管１４とを備えている。また、温度検出部１２は、熱電対１１の先端において一対の素線１１ａが接触する接触部１１ｂと、接触部１１ｂが固定された金属製部材としての先端部材１３とから形成されている。

先端部材１３は白金、金、銀、銅などの熱伝導性の優れた金属からなり、円柱状に形成されるとともに、中央部には軸方向に挿通する挿通孔１３ａが設けられている。また、挿通孔１３ａには熱電対１１の接触部１１ｂが挿入され、接触部１１ｂは溶接により挿通孔１３ａの内周面に固定されている。さらに、先端部材１３の外周面の熱電対１１における基端側には全周に亘って径方向外側に突出する径方向突出部１３ｂが設けられ、挿通孔１３ａの熱電対１１における基端側にはネジ部１３ｃが設けられている。

保護管１４はアルミニウムから形成され、熱電対１１を挿通可能な円筒状に形成されている。また、保護管１４の外周面の熱電対１１における先端側にはネジ部１３ａが設けられ、ネジ部１３ａが先端部材１３のネジ部１３ｃに螺合することにより、保護管１４が先端部材１３に取付けられている。

スプリング２０は周知の金属製コイルスプリングからなり、保護管１４を挿通可能に形成されている。

保持部材３０は、温度検出部１２及びスプリング２０を内側に挿入可能な円筒状に形成された先端側部材３１と、先端側部材３１の熱電対１１における基端側に取付けられた基端側部材３２とから形成されている。

先端側部材３１はアルミニウムから形成され、内周面を温度検出部１２の径方向突出部１３ｂの外径よりもわずかに大きな内径に形成されるとともに、内周面の熱電対１１における先端側には全周に亘って径方向内側に延びる当接部３１ａが設けられている。また、当接部３１ａの内周面は先端部材１３における径方向突出部１３ｂの外径よりも小さな内径に形成されるとともに、先端部材１３における径方向突出部１３ｂ以外の外径よりもわずかに大きな内径に形成されている。即ち、先端側部材３１の内側に配置された温度検出部１２は先端側部材３１の軸方向に移動可能であり、温度検出部１２の熱電対１１における先端側が径方向突出部１３ｂと当接部３１ａとが軸方向に当接する位置まで先端側部材３１から突出するようになっている。また、先端側部材３１の内周面の熱電対１１における基端側にはネジ部３１ｂが設けられている。

基端側部材３２はアルミニウムから形成され、保護管１４を挿通可能な円筒状に形成されている。また、基端側部材３２の外周面の熱電対１１における先端側にはネジ部３２ａが設けられ、ネジ部３２ａが先端側部材３１のネジ部３１ｂに螺合することにより、基端側部材３２が先端側部材３１に取付けられるようになっている。さらに、基端側部材３２の外周面には径方向外側に延びる円柱状の係止部としての突出部３２ｂが設けられている。

取付ボルト４０は保持部材３０を挿通可能な中空状に形成され、挿入穴１ａのネジ部１ｂに螺合可能に形成されている。また、取付ボルト４０の内周面は保持部材３０の外径よりもわずかに大きい内径に形成され、内周面に軸方向溝部４０ａ及び周方向溝部４０ｂが形成されている。軸方向溝部４０ａは取付ボルト４０の頭部のある基端側の開口部から軸方向に所定の長さだけ延びるように形成され、周方向溝部４０ｂは軸方向溝部４０ｂの取付ボルト４０における先端側の端部から取付ボルト４０の周方向に所定の長さだけ延びるように形成されている。また、各溝部４０ａ，４０ｂは基端側部材３２の突出部３２ｂが通過可能な幅に形成され、軸方向溝部４０ａの取付ボルト４０における先端側及び周方向溝部４０ｂは取付ボルト４０の外周面側に開口している。

温度センサ１０、スプリング２０及び保持部材３０は、図３に示すように、スプリング２０を温度センサ１０の保護管１４の外周面側に配置するとともに、温度センサ１０及びスプリング２０を先端側部材３１内に挿入し、先端側部材３１に基端側部材３２を取付けることにより組立てられる。これにより、基端側部材３２と温度検出部１２との間でスプリング２０が圧縮され、スプリング２０によって温度検出部１２が熱電対１１における先端側に付勢される。また、スプリング２０によって付勢された温度検出部１２の熱電対１１における先端側が径方向突出部１３ｂと当接部３１ａとが軸方向に当接する位置まで先端側部材３１から突出する。さらに、スプリング２０は基端側部材３２によって前記付勢方向と反対方向への移動が規制される。

以上のように構成された温度測定器を加硫用金型１に取付ける場合は、図４に示すように、先ず加硫用金型１の挿入穴１ａに取付ボルト４０を取付ける。ここで、取付ボルト４０の周方向溝部４０ｂと挿入穴１ａの閉鎖側端部との距離Ｌ１は突出部３２ｂと温度検出部１２の先端面との距離Ｌ２より小さい距離に設定されている。次に、取付ボルト４０の内側に温度センサ１０及びスプリング２０を保持した保持部材３０を挿入する。このとき、基端側部材３２の突出部３２ｂの位置と取付ボルト４０の軸方向溝部４０ａの位置とが合うように、保持部材３０を所定の回動位置に回動させておく。

続いて、温度センサ１０の温度検出部１２を挿入穴１ａの閉鎖側端部に軸方向に当接させるとともに、保持部材３０をスプリング２０の付勢力に抗して所定の距離だけ挿入方向に移動させる。即ち、温度検出部１２がスプリング２０の付勢力に抗して熱電対１１における基端側に移動する。この状態で、保持部材３０を所定の方向に回動させ、突出部３２ｂを周方向溝部４０ｂに係止可能な位置に配置する。

これにより、温度検出部１２がスプリング２０によって挿入穴１ａの閉鎖側端部に押付けられることから、温度検出部１２を加硫用金型１に確実に当接させることができる。また、温度検出部１２を押付ける反力により突出部３２ｂが周方向溝部４０ｂにスプリング２０による付勢方向と反対方向に係止し、保持部材３０が取付ボルト４０に保持される。一方、保持部材３０を前記所定の方向と反対方向に回動させることにより、保持部材３０を取付ボルト４０から取外すことができる。

このように、本実施形態によれば、保持部材３０を加硫用金型１の取付ボルト４０に取付けると、温度検出部１２がスプリング２０によって挿入穴１ａの閉鎖側端部に押付けられ、温度検出部１２を加硫用金型１に確実に当接させることができるので、加硫用金型１の温度を常に正確に測定することができ、加硫用金型１の温度を適正な温度に制御する上で極めて有利である。

また、温度検出部１２の熱電対１１における先端側を保持部材３０からスプリング２０による付勢方向に突出するように形成したので、挿入穴１ａの閉鎖側端部が平面状に形成されていても、温度検出部１２を挿入穴１ａの閉鎖側端部に確実に当接させることができる。

さらに、保持部材３０の基端側部材３２に突出部３２ｂを設け、突出部３２ｂを取付ボルト４０の周方向溝部４０ｂに係止させることにより、保持部材３０が取付ボルト４０に取付けられるようにしたので、保持部材３０のスプリング２０による付勢方向と反対方向への移動が規制され、温度検出部１２と挿入穴１ａの閉鎖側端部との当接を確実に維持することができる。

また、突出部３２ｂの位置と軸方向溝部４２ａの位置を合わせて保持部材３０を挿入穴１ａに挿入するとともに、保持部材３０を所定の方向に回動させることにより、突出部３２ｂが周方向溝部４２ｂに係止し、保持部材３０を前記所定の方向と反対方向に回動させることにより、突出部３２ｂと周方向溝部４２ｂとの係止が解除されるようにしたので、保持部材３０を取付ボルト４０に容易に着脱することができ、着脱作業を短時間で行うことができる。

さらに、温度検出部１２を挿入穴１ａの閉鎖側端部に押付ける反力により、突出部３２ｂが周方向溝部４２ｂに係止するようにしたので、スプリング２０の付勢力によって温度検出部１２の押付けるとともに、突出部３２ｂと周方向溝部４２ｂとを係止させることができる。即ち、突出部３２ｂを周方向溝部４２ｂに係止させるための機構を別途設ける必要がなく、温度測定器を簡単な構造にすることができる。

また、加硫用金型１に取付ボルト４０を取付け、取付ボルト４０に保持部材３０を着脱自在に取付けるようにしたので、温度測定器を取付けるために加硫用金型１に形成するのは従来と同様の挿入穴１ａだけでよく、加硫用金型１に温度測定器を着脱するための機構を別設ける必要がない。

さらに、温度検出部１２を、熱電対１１の接触部１１ｂと、接触部１１ｂが固定された先端部材１３とから形成したので、温度検出部１２の構造が簡単であり、温度検出部１２を容易に製造または修理することができる。即ち、熱電対１１が劣化した場合に温度検出部１２を容易に製造または修理することができるので、製造または修理にかかる費用を低減することができる。

また、先端部材１３を、白金、金、銀または銅などの熱伝導性の優れた金属から形成したので、加硫用金型１の温度が熱電対１１の接触部１１ｂに確実に伝わり、加硫用金型１の温度を正確に測定する上で極めて有利である。

さらに、前記先端部材１３と熱電対１１の接触部１１ｂとを溶接によって固定したので、先端部１３に接触部１１ｂを容易に固定することができるとともに、先端部材１３の温度が接触部１１ｂに確実に伝わり、加硫用金型１の温度を正確に測定することができる。

また、温度検出部１２よりも基端側の熱電対１１を挿通する保護管１４を設けるとともに、保護管１４を温度検出部１２の先端部材１３に一体に取付けたので、温度検出部１２よりも基端側の熱電対１１が保持部材３０と直接接触することがない。即ち、保持部材３０に対して温度検出部１２が移動しても熱電対１１が他の部材と擦れ合うことがなく、熱電対１１の劣化を防止する上で極めて有利である。

さらに、保護管１４及び保持部材３０をアルミニウムから形成したので、軽量化及び製造コストの低減を図る上で極めて有利である。

尚、本実施形態では、熱電対１１の接触部１１ｂを先端部材１３から突出させないように形成したものを示したが、図７に示すように、接触部１１ｂを先端部材１３から突出させるように形成することも可能である。これにより、接触部１１ｂを加硫用金型１に直接当接させることができ、加硫用金型１の温度をより正確に測定することができる。

また、本実施形態では、先端部材１３と熱電対１１の接触部１１ｂとを溶接によって固定したものを示したが、半田付けまたは接着剤によって固定することも可能である。

尚、本実施形態では、温度センサ１０に熱電対１１を用いたものを示したが、熱電対１１の代わりに白金、銅、ニッケルなどの測温抵抗体や半導体からなるサーミスタ測温体を用いることも可能である。

また、本実施形態では、温度検出部１２を保持部材３０から突出させるようにしたものを示したが、温度検出部１２を突出させなくとも、挿入穴１ａの閉鎖側端部に開口端部側に突出する突出部を設けるとともに、保持部材３０の先端を前記突出部を挿入可能に形成し、温度検出部１２と前記突出部とを当接させることも可能である。

尚、本実施形態では、周方向溝部４０ｂを突出部３２ｂが取付ボルト４０の軸方向にのみ係止するように形成したものを示したが、図８に示すように、周方向溝部４０ｂの一部に取付ボルト４０の頭部側に向かって凹状に形成された凹状部４０ｃを形成し、突出部３２ｂを凹状部４０ｃに取付ボルト４０の周方向に係合させることも可能である。

また、本実施形態では、加硫用金型１の温度を測定するようにしたものを示したが、ゴムや樹脂を射出成形する成形機の温度や、ゴム材料の混練に用いるミキサーの温度を測定することも可能である。

図９及び図１０は本発明の第２の実施形態を示すもので、図９は加硫用金型に取付ける前の状態を示す温度測定器の側面断面図、図１０は加硫用金型に保持部材を取付けた状態を示す温度測定器の側面断面図である。尚、第１の実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。

本実施形態の温度測定器は、第１の実施形態と同様の温度センサ１０、スプリング２０及び保持部材３０を備えており、第１の実施形態とは取付ボルト４０を備えていない点が異なる。また、加硫用金型１に軸方向溝部１ｃ及び周方向溝部１ｄを設け、保持部材３０を加硫用金型１に直接取付けるようになっている。

これにより、取付ボルト４０を備えていない分だけ構造を簡素化することができ、製造コストの低減を図ることができる。

また、図１１に示すように保持部材３０の基端側部材３２の外周面に突出部３２ｂに代わりにネジ部３２ｃを設け、ネジ部３２ｃを挿入穴１ａのネジ部１ｂに螺合することにより、保持部材３０を加硫用金型１に直接取付けることも可能である。

本発明における第１の実施形態を示す温度測定器の側面断面図温度測定器を取付ける加硫用金型の要部側面断面図温度センサ、スプリング及び保持部材の側面断面図取付ボルトの斜視図取付ボルトに保持部材を取付ける前の状態を示す温度測定器の側面断面図取付ボルトに保持部材を取付けた状態を示す温度測定器の側面断面図温度検出部の変形例を示す温度測定器の要部側面断面図取付ボルトの変形例を示す斜視図本発明における第２の実施形態の温度測定器を加硫用金型に取付ける前の状態を示す側面断面図加硫用金型に取付けた状態を示す温度測定器の側面断面図基端側部材の変形例を示す温度測定器の側面断面図

符号の説明

１…加硫用金型、１ａ…挿入穴、１ｂ…ネジ部、１ｃ…軸方向溝部、１ｄ…周方向溝部、１０…温度センサ、１１…熱電対、１１ｂ…接触部、１２…温度検出部、１３…先端部材、１４…保護管、２０…スプリング、３０…保持部材、３１…先端側部材、３２…基端側部材、３２ｂ…突出部、４０…取付ボルト、４０ａ…軸方向溝部、４０ｂ…周方向溝部。

Claims

測定対象物に取付けることにより温度検出部を測定対象物に当接させて温度を検出する温度測定器において、
前記温度検出部を測定対象物との当接方向及びその反対方向に移動可能に保持するとともに、測定対象物に着脱自在に取付けられる保持部材と、
温度検出部を保持部材から測定対象物側に付勢する付勢部材とを備え、
保持部材を測定対象物側に取付けると温度検出部が付勢部材によって測定対象物に押付けられるように構成した
ことを特徴とする温度測定器。
前記温度検出部を少なくとも一部が保持部材から付勢部材による付勢方向に突出するように形成した
ことを特徴とする請求項１記載の温度測定器。
前記保持部材に測定対象物側に前記付勢方向と反対方向に係止可能な係止部を設け、
係止部を係止させることにより保持部材が測定対象物側に取付られるように構成した
ことを特徴とする請求項１または２記載の温度測定器。
前記係止部を、保持部材が所定の回動位置に回動されると測定対象物側に係止し、保持部材が他の所定の回動位置に回動されると測定対象物側との係止が解除されるように形成した
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の温度測定器。
前記保持部材が着脱自在に取付けられるとともに、測定対象物に取付可能に形成された取付部材を備えた
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の温度測定器。
前記温度検出部を、熱電対の先端において一対の素線が接触してなる接触部と、接触部が固定された金属製部材とから形成した
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の温度測定器。
前記温度検出部を熱電対の接触部が金属製部材から前記付勢方向に突出するように形成した
ことを特徴とする請求項６記載の温度測定器。
前記金属製部材を、白金、金、銀または銅から形成した
ことを特徴とする請求項６または７記載の温度測定器。
前記金属製部材と熱電対の接触部とを溶接によって固定した
ことを特徴とする請求項６、７または８記載の温度測定器。
前記温度検出部と熱電対の接触部とを半田付けによって固定した
ことを特徴とする請求項６、７または８記載の温度測定器。
前記温度検出部と熱電対の測温設定とを接着剤によって固定した
ことを特徴とする請求項６、７または８記載の温度測定器。
前記温度検出部に一体に取付けられ、温度検出部よりも基端側の熱電対を挿通する筒状部材を設けた
ことを特徴とする請求項６、７、８、９、１０または１１記載の温度測定器。
前記筒状部材をアルミニウムから形成した
ことを特徴とする請求項１２記載の温度測定器。
前記保持部材をアルミニウムから形成した
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２または１３記載の温度測定器。