JP2784962B2 - 測温素子の出力導出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、測温素子と出力導出用
の延長ケーブルとを接続するための出力導出装置に関
し、詳しくは、雄型端子と雌型端子とを備え、雄型端子
が所謂ワンピンタイプとしている出力導出装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱電対等の測温素子からの出力
は、測温対象から離れた計測器まで、中継手段を介し
て、延長ケーブルで導出される。

【０００３】そして、この中継手段、すなわち出力導出
装置としては、接続時の作業が容易で、かつ、約 500℃
程度の高温域でも安定して使用できるものとして、図９
〜図１１に示すものが知られている（実開平２−１５０
５３４号公報参照）。

【０００４】図に示す出力導出装置Ｍ０は、延長ケーブ
ルＥに接続される雄型端子Ａ０と、アルメル・クロメル
型の熱電対に接続される雌型端子Ｂ０と、から構成され
ている。

【０００５】雄型端子Ａ０は、図９・図１０に示すよう
に、金属製の外筒ケース１と、外筒ケース１内に同心的
に配置される中央ピン２と、を備えている。中央ピン２
には、先端部位と元部部位とに異なる極の電極３・４が
配置されている。

【０００６】なお、５・６は絶縁材、７・８はリード線
である。雌型端子Ｂ０は、図９・図１１に示すように、
外筒ケース１に内嵌されかつ中央ピン２を外装支持する
絶縁材からなる筒状ケース１１を有し、筒状ケース１１
の内周面には、中央ピン２の各電極３・４に対応した、
それぞれ略円筒状の電極１３・１４が配置されている。
そして、各電極１３・１４には、それぞれ開口１３ａ・
１４ａが形成され、各開口１３ａ・１４ａには、中央ピ
ン２が挿入された際に、押圧して各電極３・４を各電極
１３・１４の内周面に接触させるようする板ばね１５・
１６が配置されている。

【０００７】なお、１７・１８はリード線、１９は略円
筒状の絶縁材、２０は絶縁管である。

【０００８】この出力導出装置Ｍ０では、接続時に、中
央ピン２を筒状ケース１１に挿入させれば、筒状ケース
１１が外筒ケース１に内嵌されるとともに中央ピン２を
外装し、各電極３・４と各電極１３・１４とが接触し、
雄型・雌型端子Ａ０・Ｂ０を接続することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の出力導
出装置Ｍ０では、雄型端子Ａ０の電極３・４と雌型端子
Ｂ０の電極１３・１４との接触する態様が、板ばね１５
・１６によつて、中央ピン２を筒状ケース１１の内周面
の一側から他側の内周面へ押圧して、電極３・４を電極
１３・１４の内周面に面接触させるものである。

【００１０】そのため、中央ピン２が偏心し易く、中央
ピン２が偏心すると、中央ピン２が筒状ケース１１から
抜け易くなつてしまう。

【００１１】また、従来の出力導出装置Ｍ０では、雌型
端子Ｂ０の電極１３・１４が、略筒形状として、短い略
円筒状の絶縁材１９を介在させて筒状ケース１１の軸方
向に沿つて配置されている。

【００１２】そのため、中央ピン２の挿入時等に絶縁材
１９が欠損して、電極１３・１４がそれぞれ軸方向へず
れると、相互の電極１３・１４が接触して短絡する虞れ
がある。

【００１３】本発明は、上述の課題を解決するものであ
り、雄型端子と雌型端子との結合強度を向上させること
ができるとともに、雌型端子の各電極を絶縁する絶縁材
が欠損しても、雌型端子の各電極相互間の短絡を極力防
止することができる測温素子の出力導出装置を提供する
ことを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本願の第１の発明に係る
測温素子の出力導出装置は、測温素子導出端と延長ケー
ブルの始端とに、それぞれ取り付けられる雄型端子と雌
型端子とからなり、前記雄型端子は、外筒ケースと、該
外筒ケース内に同心的に配置される中央ピンと、を備
え、前記中央ピンの先端部位と元部部位とに、異なる極
の電極が配置され、前記雌型端子は、前記外筒ケースに
内嵌されかつ前記中央ピンを外装支持する筒状ケースを
有し、該筒状ケースの内周面に、前記中央ピンの各電極
に対応した電極が配置されている測温素子の出力導出装
置であつて、前記筒状ケースが、それぞれ筒状の絶縁材
からなる、内装ケースと、該内装ケースの周囲を覆う外
装ケースと、を備え、前記筒状ケース内の各電極が、板
状として、前記内外装ケースの間から、前記中央ピンの
各電極に対応する位置でかつ相互に略対向する位置を経
て、前記内装ケースの内周側へ突出して配設される凸部
を備え、該各凸部が、前記筒状ケースの半径方向外方へ
弾性変形可能に、半円弧状に前記内装ケースの内周側へ
突出して形成されるとともに、耐熱性を有した金属板ば
ね製の押え板によって、支特されていることを特徴とす
る。

【００１５】本願の第２の発明に係る測温素子の出力導
出装置は、上記装置において、さらに、前記筒状ケース
の外周部位に、係止ピンが突設され、前記外筒ケース
に、端面から軸方向に形成される導入孔と、該導入孔か
ら略直交する方向に延びる規制孔と、を備えて、前記係
止ピンを前記導入孔から導入して前記規制孔の内周面で
規制して係止する係止孔が形成されていることを特徴と
する。

【００１６】

【発明の作用・効果】本願の第１の発明に係る出力導出
装置では、雄型端子の中央ピンを、雌型端子の筒状ケー
スの内装ケース内に挿入させれば、中央ピンの各電極
が、内装ケースの内周側へ突出する所定の電極の凸部に
それぞれ接触することとなる。

【００１７】そして、筒状ケース内の板状の各電極の凸
部は、中央ピンの各電極に対応する位置でかつ相互に略
対向する位置を経て、内装ケースの内周側へ突出して配
設されるとともに、それぞれ、筒状ケースの半径方向外
方へ弾性変形可能に、半円弧状に前記内装ケースの内周
側へ突出して形成され、かつ、耐熱性を有した金属板ば
ね製の押え板によって、支特されている。そのため、中
央ピンは、筒状ケース内の二つの電極の凸部を当接させ
て、内装ケースの半径方向内方の相互に略逆方向へ向う
付勢力によって押圧され、さらに、二つの電極の凸部に
よって点接触状態で挟持されるように、強固に保持され
ることとなる。特に、中央ピンを挟持する各電極の凸部
の付勢力は、電極の凸部自体の半円弧状の形状による弾
性力と押え板の弾性力とが作用することから、強く、各
電極の凸部相互が、強固に中央ピンを挟持することとな
る。

【００１８】したがつて、従来のように面接触で中央ピ
ンを保持する場合に比べ、結合強度を向上させて雄型・
雌型端子を接続させることができる。

【００１９】また、筒状ケース内における二つの電極の
間の内装ケースが中央ピンの挿入時等に欠損しても、筒
状ケース内の二つの電極の凸部は、中央ピンの各電極に
対応する位置、すなわち、筒状ケースの軸方向にずれた
位置で、かつ、相互に略対向する位置に配置されてい
る。そのため、これらの電極の凸部が筒状ケースの軸方
向にそれぞれずれても、相互に接触することが極力防止
される。

【００２０】さらに、本願の第２の発明に係る出力導出
装置では、中央ピンを筒状ケース内に挿入させる際、係
止ピンを係止孔の導入孔から導入して、雄型端子若しく
は雌型端子を回転させ、係止ピンを係止孔の規制孔の内
周面で規制して係止させることができる。そのため、一
旦、係止ピンを係止孔の規制孔へ導入させれば、雄型端
子が抜け方向に強く引つ張られても、係止ピンが規制孔
の内周面に当接し、雄型端子の雌型端子からの抜けが防
止されることから、一層、結合強度を向上させることが
できる。

【００２１】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。

【００２２】実施例の出力導出装置Ｍ１は、図１に示す
ように、延長ケーブルＥに接続される雄型端子Ａ１と、
アルメル・クロメル型の熱電対Ｃに接続される雌型端子
Ｂ１と、から構成されている。

【００２３】雄型端子Ａ１は、図３に示すように、略円
筒状のステンレス製の外筒ケース２１と、外筒ケース２
１内に同心的に配置される略円柱状の中央ピン２２と、
を備えている。

【００２４】中央ピン２２は、先端部位に配置された略
円筒状のクロメル製の電極２３と、元部部位に配置され
て、その元部側を拡径させた略円筒状のアルメル製の電
極２４と、を備えている。

【００２５】なお、雄型端子Ａ１の説明では、図３にお
いて、電極２３側を前方とし、延長ケーブルＥ側を後方
として説明する。

【００２６】電極２３・２４間には、略円筒状のセラミ
ツク製の絶縁スリーブ２５が介在され、電極２３には、
クロメル製のリード線２８が銀ロー付けされて結線さ
れ、電極２４には、アルメル製のリード線２９がアルゴ
ン溶接により点付けされて結線されている。なお、各リ
ード線２８・２９は、延長ケーブルＥの所定のリード線
（図符号省略）に結線されている。

【００２７】電極２４の元部側（後部側）には、図３・
図５に示すように、二つの貫通孔２６ａ・２６ｂを備え
た略円柱状のセラミツク製の絶縁材２６が配置されてい
る。そして、絶縁材２６は、貫通孔２６ａにリード線２
８を挿通させ、貫通孔２６ｂにリード線２９を挿通させ
ている。なお、絶縁材２６の後面には、ステンレス製の
円環状の止めリング３０がリード線２８に点付けされ、
このリード線２８に溶接された止めリング３０により、
電極２３・２４や絶縁スリーブ２５が、真直の棒状に絶
縁材２６に保持されることとなる。また、絶縁材２６の
前端外周縁は、ステンレス製の略円筒状のスリーブ３１
における前部内周の凸部（図符号省略）に当接してい
る。

【００２８】絶縁材２６の後面には、図３・図６に示す
ように、軸方向にスリツト２７ａを備えた略円筒状のセ
ラミツク製の絶縁スリーブ２７が配設されている。さら
に、絶縁スリーブ２７の後面には、略円筒状のステンレ
ス製の止め金具３２が当接している。

【００２９】そして、外筒ケース２１とスリーブ３１と
止め金具３２とが相互に溶接されることにより、絶縁材
２６と絶縁スリーブ２７とがその位置を固定されること
となる。なお、３３は、スリーブ３６内で絶縁材２６が
回転することを防止するための止めねじであり、３４
は、止め金具３２内で延長ケーブルＥが回転することを
防止するための止めねじである。

【００３０】そしてまた、外筒ケース２１の前端部位に
は、対称的な二箇所に、後述する係止ピン４２ｂを係止
する係止孔２１ａが形成されている（図２・図３参
照）。これらの係止孔２１ａは、端面から外筒ケース２
１の軸方向に沿つて形成される導入孔２１ｂと、導入孔
２１ｂから略直交する方向へ延びる規制孔２１ｃと、を
備えて構成されている。なお、２１ｄは、規制孔２１ｃ
の端部で前方側へ延びるように形成される収納部であ
る。

【００３１】雌型端子Ｂ１は、図４に示すように、雄型
端子Ａ１の外筒ケース２１に内嵌されて中央ピン２２を
外装可能な円筒状の筒状ケース４１を備えている。

【００３２】なお、雌型端子Ｂ１の説明では、図４にお
いて、筒状ケース４１の先端側を前方とし、熱電対Ｃ側
を後方として説明する。

【００３３】筒状ケース４１は、実施例の場合、内装ケ
ース５１と、内装ケース５１の周囲を覆う外装ケース６
１と、外装ケース６１の周囲を覆うカバー体４２と、か
ら構成されている。

【００３４】カバー体４２は、略円筒状のステンレス製
として、前部内周に、内径を狭めて中央ピン２２の挿入
を容易にする突条４２ａが形成されている。また、カバ
ー体４２の外周面には、外筒ケース２１の係止孔２１ａ
に挿入係止される係止ピン４２ｂ・４２ｂが固定されて
いる。

【００３５】外装ケース６１は、略円筒状のセラミツク
製として、前面をカバー体４２の突条４２ａに当接させ
ている。

【００３６】内装ケース５１は、略円筒状のセラミツク
製として、前面を外装ケース６１の前部内周に形成され
た突条（図符号省略）に当接させている。そして、この
内装ケース５１の外周面には、図４・図８に示すよう
に、対称的に軸方向に沿う凹溝５１ａ・５１ｂが形成さ
れている。さらに、内装ケース５１には、中央ピン２２
が内装ケース５１に挿入された際の各電極２３・２４に
対応する位置に、内外周を貫通する貫通孔５１ｃ・５１
ｄが形成されている。そして、各貫通孔５１ｃ・５１ｄ
に各電極２３・２４に対応する電極４３・４４の凸部４
３ｂ・４４ｂが配設されている。

【００３７】電極４３は、クロメル製の板状で、中央部
には、ばね弾性的に筒状ケース４１の半径方向外方へ撓
み可能に、半円弧状に形成された凸部４３ｂが、基部４
３ａから突設されている。電極４４は、アルメル製の板
状で、電極４３と同様に、中央部には、ばね弾性的に筒
状ケース４１の半径方向外方へ撓み可能に、半円弧状に
形成された凸部４４ｂが、基部４４ａから突設されてい
る。そして、各電極４３・４４は、凸部４３ｂ・４４ｂ
を貫通孔５１ｃ・５１ｄから内装ケース５１の内周面側
に突出させた状態で、基部４３ａ・４４ａが外装ケース
６１との間の内装ケース５１の凹溝５１ａ・５１ｂ内に
配設されている。さらに、内装ケース５１と外装ケース
６１との間に配置されて端部を折曲させかつ耐熱性を有
した金属板ばね製の押え板４５によつて、各電極４３・
４４の凸部４３ｂ・４４ｂは、一層、弾性力を付与され
ている。なお、各電極４３・４４の基部４３ａ・４４ａ
は熱電対Ｃの所定のリード線（図符号省略）に溶接され
ている。

【００３８】内外装ケース５１・６１の後面には、図４
・図７に示すように、基部４３ａ・４４ａの後端を収納
するための凹部４６ａ・４６ａを備えた略円筒状のセラ
ミツク製の絶縁スリーブ４６が当接している。

【００３９】絶縁スリーブ４６の後面には、略円筒状の
ステンレス製の止め金具４７が当接しており、この止め
金具４７は、カバー体４２に溶接されている。

【００４０】そして、カバー体４２と止め金具４７とが
溶接されることにより、内外装ケース５１・６１や絶縁
スリーブ４６が筒状ケース４１内で固定される。

【００４１】このように構成された雄型端子Ａ１と雌型
端子Ｂ１とを接合させる場合には、雄型端子Ａ１の中央
ピン２２を、雌型端子Ｂ１の筒状ケース４１の内装ケー
ス５１内に挿入させれば、中央ピン２２の各電極２３・
２４が、内装ケース５１の内周側へ突出する電極４３・
４４の凸部４３ｂ・４４ｂに接触することとなる。

【００４２】そして、電極２３・２４と接触する電極４
３・４４の凸部４３ｂ・４４ｂが、筒状ケース４１の半
径方向外方へ弾性変形可能に形成されており、また、凸
部４３ｂ・４４ｂが、中央ピン２２の各電極２３・２４
に対応する位置でかつ相互に略対向する位置の貫通孔５
１ｃ・５１ｄから、内装ケース５１の内周側へ突出して
配設されている。そのため、中央ピン２２は、二つの電
極４３・４４の凸部４３ｂ・４４ｂによつて、内装ケー
ス５１の半径方向内方の相互に略逆方向へ向かう付勢力
によつて押圧され、さらに、点接触状態で挟持されるよ
うに強固に保持される。

【００４３】したがつて、従来のように面接触で中央ピ
ン２を保持する場合に比べ、結合強度を向上させて雄型
・雌型端子Ａ１・Ｂ１を接続させることができる。

【００４４】なお、実施例では、各電極４３・４４が、
耐熱性を有する押え板４５によつてばね弾性的に支持さ
れているため、一層、強固に中央ピン２２を挟持するこ
とができる。

【００４５】また、二つの電極４３・４４の間の内装ケ
ース５１が中央ピン２２の挿入時等に欠損しても、二つ
の電極４３・４４の凸部４３ｂ・４４ｂは、中央ピン２
２の各電極２３・２４に対応する位置、すなわち、筒状
ケース４１の軸方向にずれた位置で、かつ、相互に略対
向する位置に配置されている。そのため、これらの電極
４３・４４の凸部４３ｂ・４４ｂが筒状ケース４１の軸
方向にそれぞれずれても、相互に接触することが極力防
止される。

【００４６】さらに、実施例の係る出力導出装置Ｍ１で
は、中央ピン２２を筒状ケース４１内に挿入させる際、
係止ピン４２ｂを、係止孔２１ａの導入孔２１ｂから導
入して、雄型端子Ａ１若しくは雌型端子Ｂ１を回転さ
せ、規制孔２１ｃの収納部２１ｄに配置させて、収納部
２１ｄの内周面で規制して係止することができる（図２
参照）。そのため、一旦、係止ピン４２ｂを係止孔２１
ａにおける規制孔２１ｂの収納部２１ｄへ収納させれ
ば、雄型端子Ａ１が抜け方向に強く引つ張られても、係
止ピン４２ｂが収納部２１ｄの内周面に当接し、雄型端
子Ａ１の雌型端子Ｂ１からの抜けが防止されることか
ら、一層、結合強度を向上させることができる。

【００４７】なお、実施例では、雄型端子Ａ１が延長ケ
ーブルＥに接続され、雌型端子Ｂ１が熱電対Ｃに接続さ
れものを示したが、雄型・雌型端子Ａ１・Ｂ１が逆に接
続されていても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の接続状態を示す断面図であ
る。

【図２】同実施例の係止ピンを係止孔へ係止させた状態
を示す底面図である。

【図３】同実施例の雄型端子を示す断面図である。

【図４】同実施例の雌型端子を示す断面図である。

【図５】同実施例の雄型端子に使用する絶縁材の側面図
である。

【図６】同実施例の雄型端子に使用する絶縁スリーブの
側面図である。

【図７】同実施例の雌型端子に使用する絶縁スリーブの
側面図である。

【図８】同実施例の雌型端子に使用する内装ケースの側
面図である。

【図９】従来例の接続状態を示す断面図である。

【図１０】従来例の雄型端子を示す断面図である。

【図１１】従来例の雌型端子を示す断面図である。

【符号の説明】

２１…外筒ケース、 ２１ａ…係止孔、 ２１ｂ…導入孔、 ２１ｃ…規制孔、 ２２…中央ピン、 ２３…電極、 ２４…電極、 ４１…筒状ケース、 ４２ｂ…係止ピン、 ４３…電極、 ４３ｂ…凸部、 ４４…電極、 ４４ｂ…凸部、 ５１…内装ケース、 ６１…外装ケース、 Ｍ１…出力導出装置、 Ａ１…雄型端子、 Ｂ１…雌型端子、 Ｃ…（測温素子）熱電対、 Ｅ…延長ケーブル。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01K 7/00 H01R 4/70

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測温素子導出端と延長ケーブルの始端と
   に、それぞれ取り付けられる雄型端子と雌型端子とから
   なり、 前記雄型端子は、外筒ケースと、該外筒ケース内に同心
   的に配置される中央ピンと、を備え、前記中央ピンの先
   端部位と元部部位とに、異なる極の電極が配置され、 前記雌型端子は、前記外筒ケースに内嵌されかつ前記中
   央ピンを外装支持する筒状ケースを有し、該筒状ケース
   の内周面に、前記中央ピンの各電極に対応した電極が配
   置されている測温素子の出力導出装置であつて、 前記筒状ケースが、それぞれ筒状の絶縁材からなる、内
   装ケースと、該内装ケースの周囲を覆う外装ケースと、
   を備え、 前記筒状ケース内の各電極が、板状として、前記内外装
   ケースの間から、前記中央ピンの各電極に対応する位置
   でかつ相互に略対向する位置を経て、前記内装ケースの
   内周側へ突出して配設される凸部を備え、 該各凸部が、前記筒状ケースの半径方向外方へ弾性変形
   可能に、半円弧状に前記内装ケースの内周側へ突出して
   形成されるとともに、耐熱性を有した金属板ばね製の押
   え板によって、支持されていることを特徴とする測温素
   子の導出装置。
2. 【請求項２】 前記筒状ケースの外周部位に、係止ピン
   が突設され、 前記外筒ケースに、端面から軸方向に形成される導入孔
   と、該導入孔から略直交する方向に延びる規制孔と、を
   備えて、前記係止ピンを前記導入孔から導入して前記規
   制孔の内周面で規制して係止する係止孔が形成されてい
   ることを特徴とする請求項１の測温素子の出力導出装
   置。