JP3164231B2 - 温度センサおよび温度センサの調整方法 - Google Patents

温度センサおよび温度センサの調整方法

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JP3164231B2
JP3164231B2 JP25274091A JP25274091A JP3164231B2 JP 3164231 B2 JP3164231 B2 JP 3164231B2 JP 25274091 A JP25274091 A JP 25274091A JP 25274091 A JP25274091 A JP 25274091A JP 3164231 B2 JP3164231 B2 JP 3164231B2
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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、少くとも部分的に棒
状の構造を有する温度センサおよび温度センサの調整方
法に関し、２つの構成要素が異なる熱膨張係数を有し、
そのため検出値を関連の膨張から得ることができ、２つ
の構成要素が互いに接合部を介して支持されている温度
センサおよび温度センサの調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の温度センサは、スイッチベース
もしくはケーシングに対して棒状のセンサとして固定で
き、外に自由に突出している。内側の棒はステアタイト
のような絶縁材料あるいは金属から作られている。内側
の棒は、金属または石英ガラスのような絶縁材料により
作られた外側のチューブに配置される。これら２つの棒
状部品は、スイッチベースからは離れている棒状センサ
端において接合部により相互に支持されている。一方、
スイッチベースに配置された１つの棒状部品の端部はス
イッチ操作に用いられ、他の棒状部品の関連端部はスイ
ッチベースに対して固定するために使われる。このよう
な温度スイッチは主にたとえば電気加熱点のような加熱
器具上で熱遮断器および／または信号スイッチあるいは
これに類するものとして用いられる。温度センサを調整
するために、ねじ付きボルトにより作られた接合部が温
度センサの操作移動方向に調整される。接合部はニスコ
ーティングにより任意に固定される。調整するために与
えるべきトルクはねじの品質とねじの公差により、非常
に広範囲で変わる。さらに、変形の困難なチューブの材
料であるために、外側のチューブに設けられた内ねじの
ねじの品質を非常に広い公差内に定めるだけなのであ
る。そして、ねじ切りバイトの摩耗の影響があり、摩耗
の影響は相当なものであり、しかもすぐにおこる。ねじ
の品質が低いと、特にねじの側面およびねじの短径の公
差が合わなくなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、公
知の構造の欠点を解消し、特に簡単に製造できしかも調
整ができる上述の形式の温度センサを提供することであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】第１の棒状部品（２）
と、少くとも１つの第２の棒状部品（３）のために第１
の棒状部品（２）に配置され、特にチューブ状の第１の
棒状部品（２）に配置しようとする接合部（４）を有す
る検出棒を備える温度センサにおいて、接合部（４）は
第１の棒状ユニット（２）をかみ合せるために実質的に
滑らかなかみ合い面を有していることを特徴とする温度
センサ。
【０００５】
【実施例】この発明の課題はいくつかの手段を単独であ
るいは組合せることにより解決できる。たとえば、接合
部には実質的に滑らかな外面を備えることができ、すな
わち接合部の少くとも関連の棒状部品に対する接続部分
の付近にはねじがない。そのため、製造に関係する欠点
やねじの機能に関連する欠点は排除される。しかし接合
部は、回転してかみ合せるのとは異なるたとえばスライ
ドしてかみ合うようなかみ合せにより接合部の端面の構
造に実質的に関係なく関連する棒状部品に接続すること
もできる。
【０００６】関連する棒状部品にすでに接続された接合
部の調整をする場合、前記接合部は温度センサの操作移
動の方向に当初は移動できるようになっており、そして
接合部は前記棒状部品に任意に自由に回転できるように
取付けられる。調整位置に達した時にだけ、接合部は、
操作力に抗して棒状部品に対して固定され、そして結果
的に自由に易動するスライド方向において固定される。
この固定効果は、解放できない接続部分により得られ
る。少くとも１つの構成要素を破壊したときにだけ解放
することができる。
【０００７】接合部と関連する棒状部品が一体物になっ
ている構造のものは、接合部が別の部品により作られて
いる構造のものに比べると好ましいものではない。これ
は、変形可能な部分の代わりに実質的に自由な輪郭の滑
らかなスライド面を備えた簡単なスライド支持部により
接合部の可動性を得ることができるためである。ねじを
有する接続部分の場合は異なり、ねじの側面の一部が互
いにかみ合っていて、このためかみ合せが接合部の結合
部分の長さおよび／または周囲にそって絶えまなくつづ
いている。結果的に前記結合部分は、関連の棒状部品に
おいて半径方向にすき間のないすべり座とかみ合う。こ
のため半径方向の変位により調整位置を変えることがで
きない。
【０００８】接合部を関連の棒状部品にしっかりとある
いは容易にはなれないように接続するために、少くとも
一部分の結合部分および／または結合部分から間隔をお
いた接合部の部分を設けることができる。たとえば、接
合部および／または関連の棒状部品は、円形の突出部あ
るいはいくつかの並べて配置した別々の突出部を備える
ことができる。接合部と棒状部品は別の非接触領域にお
いて突出部により相互に支持されるか相互に位置決めさ
れる。またこの領域では、実質的に解放できない接続部
分を、溶接、はんだづけ、とげ状の爪のかみ合せ、接合
などおよびこれらの固定形式の組合せにより設けること
ができる。
【０００９】接合部は接合部の長さにそって実質的に一
定の断面にすることができる。そのため、接合部は、た
とえば光輝引抜加工した棒材（ｂｒｉｇｈｔ ｄｒａｗ
ｎｂａｒ ｓｔｏｃｋ）を単に切断することにより別の
加工をすることなく製造できる。特に接合部はたとえば
調整用ねじ溝を作るために必要とするフライス加工を必
要としない。丸い構造または面取り構造であるにもかか
わらず、接合部の端面は前記端面を通るならい削りを行
なわないようにすることができる。
【００１０】支持面をかみ合せることにより単独で接合
部に支持しようとしている棒状部品は、少くとも１つの
方向、特に棒状部品の長手方向に２つまたはそれ以上に
細かく分けることができる。棒状部品は、たとえば接合
部と同じ材料かあるいは同じ棒材から作ることができ
る。接合部は長手方向の部分を備えた前記棒状部品によ
り直接形成できる。
【００１１】もし溶融接続部分、たとえば接合部と関連
の棒状部品の間に溶接接続部分がある場合には、対応す
る接続面もしくは接合面は適当な材料、たとえば金属に
より作ることができる。別の接続部分を設ける必要がな
いようにするために、たとえばセラミックの棒材を備え
たケーシング、接合部に接続された棒状部材、接合部お
よび／または接合部に支持された棒状部品は実質的に完
全に熱的に溶融可能な材料から作ることができる。この
発明の課題は次のようにして解決することができる。つ
まり２つの棒状部品の少くとも一部分を異なる膨張係数
の金属により作るのである。
【００１２】この発明は温度センサの調整方法を提案す
る。この温度センサは少くとも一部分が棒状であり、特
に上述のやり方で構成されている。温度センサにより操
作しようとするたとえばスナップスイッチなどのスイッ
チの切換点を決めることによっては調整を行わないのが
適当である。しかし接合部と関連の棒状部品の間の関連
位置あるいは２つの棒状部品ユニットの間の関連位置を
直接測定することにより調整をする。このため温度セン
サはスイッチベースと任意には接合部に支持しようとす
る棒状部品を組合せる前に、完全に調整する方式であら
かじめ組立てることができる。
【００１３】支持しようとする棒状部品の取付けをする
前に、調整機構の測定ねじの端部は部品接合部の一端に
かみ合せ、反対圧力部材は接合部の他端にかかっている
圧縮負荷の下でかみ合う。対応の棒状部品を支えるため
の接合面の位置が決められ、そして測定ねじを引込めた
り進めたりすることにより接合面の位置が所望の調整ず
みの位置に設定される。それから接合部はこの調整ずみ
の位置に固定される。測定するための基準面は、棒状部
品の表面であるのが適当である。基準面は、スイッチベ
ースへ温度センサを次に取付けるときの操作力に抗して
すき間のないようにして棒状部品を支持する。
【００１４】この発明は以下図示例を添付図面に関連し
て説明する。
【００１５】図示例の説明 温度センサ１は、チューブ状の第１の棒状部品２と、第
２の棒状部品３および接合部を有している。第１の棒状
部品２はほぼ５mmの最大径を有している。第２の棒状部
品３は実質的に非接触で第１の棒状部品２に挿入するも
のである。接合部は第１棒状部品２に挿入して固定する
ものである。すべての構成要素は金属、たとえば鋼によ
り一体物として作られている。このことは、フランジプ
レートを備えた取付フランジ６にも適用している。取付
フランジ６は第１の棒状部品２の外周から半径方向に突
出しており、取付フランジ６は棒状部品２の内端７に位
置的に確実に固定されている。接合部４は別の外端８の
付近に設けられている。接合部４は次のようにして棒状
部品２に対し結合部９により動かないように固定されて
いる。つまり破壊しないでしかも抑制力をこえないと、
棒状部品３が接合部４に与える操作力の方向に接合部４
を動かすことができない。
【００１６】温度センサ１は、スイッチベース１０、た
とえば手動設定温度調整器に対して実質的に確実に固定
する。このスイッチベース１０は溝状の受け部１１とス
イッチ室１２を有する。溝状の受け部１１は、取付フラ
ンジ６のためのものである。スイッチ室１２は少くとも
１つのスナップスイッチもしくはそれに類するものを収
容するためのものである。このスイッチ室１２は棒状部
品３により操作しようとするものである。
【００１７】接合部４は滑らかな外面１３を有するボル
トである。このボルトのほとんどの長さの部分が円柱形
になっている。接合部４の端面１４が球形のカップ状に
丸くなっている。接合部４の他の平坦な端面１５は周囲
に面取り部を有している。
【００１８】外端８の付近では、実質的に円筒形の棒状
部品２が円筒形の結合部分１６となっている。結合部分
１６の外径および／または内径は結合部分１６の壁厚よ
りほぼ２倍分減少している。結合部分１６は、長いパイ
プ部分の１つの部分の関連領域を変形することにより形
成されている。したがって結合部分１６はパイプ部分の
残部領域よりも変形した構造もしくは入り込んだ構造と
なっている。結合部分１６の円筒内面１８は、円筒内面
１８の長さにそって円滑な面を有している。周囲は、接
合部４の外面１３をスライドして案内するために、半径
方向にすき間のないスライド案内部１７となっている。
このため接合部４は棒状部品２に対して回転しないよう
にして直線的に移動できる。
【００１９】スライド案内部１７の長さは、スライド案
内部１７の径よりもほぼ２ １／２倍大きく、各端部に
は、鋭角の頭を切った円すい形の移行部分１９が棒状部
品２の次の部分につづいている。前記接続部分の長い部
分は、棒状部品３を収容するための主要部分２０となっ
ている。一方、他の部分は円筒形の端部２１となってい
る。端部２１の長さは半径より小さい。この端部２１は
棒状部品２の外端面２２を形成している。接合部４の外
面１５を端部２１より外に突出することができる。この
突出し量は接合部４の径より小さい。
【００２０】スライド案内部１７のある端部の近くで
は、接合部４が棒状部品２内、すなわち主要部分２０の
移行部分１９と端部２１内に実質的に非接触で突出する
やり方で配置されている。主要部分２０と関連する移行
部分１９から少し軸方向にはなれたところでは、接合部
４がスペーサ２３を有している。スペーサ２３は、２
つ、３つもしくはそれ以上の数のスタッド２４により形
成されている。スタッド２４は実質的に移行部分４の周
囲にそって均等に配置されている。スタッド２４は、主
要部分２０の内面に実質的にすき間がないように点状に
かみ合っている。もしこれらのスタッド２４が、接合部
４の挿入をする前に作られるならば、スタッド２４は平
滑な外面１３の唯一の障害となる。しかし、スタッド
は、挿入後、たとえば溶接点のようにして作ることもで
きる。接合部４は、棒状部品２に対する１つの部分接続
部のようにして少くとも１つの接続部分２５または２６
により接続されている。もし１つのこのような接続部分
が設けられると、１つのこのような接続部分は、スライ
ド案内部１７の付近またはスペーサ２３の付近、あるい
は主要部分２２の付近にあり、棒状部品２の外端部から
間隔をあけるのが適当である。
【００２１】棒状部品３は、中断のない円滑な面の棒状
部品から成る。この棒状部品３は平坦で任意には面取り
部分のない端面２７，２８を備えている。１つの端面２
７は接合部４の端面１４に同軸状に圧力でかみ合せるた
めのもである。他の端面２８は図示しないスナップスイ
ッチの圧力点にかみ合せるものである。このため、棒状
部品３はスナップスイッチにより与えられる予備張力に
より軸方向にすき間のないように各位置において保持さ
れる。
【００２２】スナップスイッチの圧力点の位置は、ベー
ス１０の対応する結合部により受け部１１に関して正し
く位置決めされる。温度センサ１が受け部１１に挿入さ
れることから、スナップスイッチはベース１０の同じ側
部から受け部１１に挿入されるのが適当である。取付フ
ランジ６はフランジ面２９により、操作力に抗してベー
ス１０に支持される。フランジ面２９は、接合部４の端
面１４を位置を調整するための基準面となっている。こ
のため、フランジ面２９に対して、接合部４が調整量３
０を保持しなくてはならない。
【００２３】接合部４の調整をするために、調整装置３
１が設けられている。調整装置３１は、取付支持部３２
を備え、取付支持部３２はたとえば棒状部品２の受台に
なっている。取付支持部３２はコンベア３３の上に続け
て設けることができる。コンベア３３は図１の調整ステ
ーションに対して棒状部品２を連続的に供給するが、前
のステーションでは、接合部４はスライド案内部１７に
挿入される。調整ステーションから離れたあと、棒状部
品３が別のステーションの調整された接合部４にかみ合
う。そしてこれにより予備的に組立てられた温度センサ
１が、ベース１０の次のステーションのベース１０にお
いて温度センサ１の長手方向と直角の方向にそって挿入
できるまで、棒状部品３を挿入することができる。
【００２４】調整装置３１は、フランジプレート６用の
受け部３５を備えたブラケット３４を有している。受け
部３５は、たとえば搬送方向に通した対面する受け溝を
備えている。受け溝の大きさはベース１０の受け部１１
に対応している。そのためフランジプレート６は一方の
側部から導入され次の調整のときは反対の側部から再び
移すことができる。別のフランジの形状のものでも受け
ることができるようにするために、受け部３５は調整可
能もしくは移動可能である。
【００２５】測定ねじ３６は、制御機構により、ブラケ
ット３４のサーボ駆動部を用いて軸方向に調整可能に取
付けられている。測定ねじ３６は、棒状部品３と同じ横
断面をほぼ有しているか、棒状部品３よりわずかに大き
い横断面をほぼ有している。そのため、測定ねじ３６
は、主要部分２０の内周囲にスライドするように案内す
ることができる。測定ねじ３６の関連端部もしくは圧力
面３７が端面１４にかみ合うまで、測定ねじ３６は通路
開口を通り主要部分２０に導かれる。圧力面３７は平坦
であり、端面２７に対応している。調整装置に棒状部品
２を挿入したときに、接合部４の突出した端面１５が反
対圧力部材３８の反対圧力面に動く。この反対圧力部材
３８は軸方向に弾性的に移動できる。反対圧力部材３８
は、測定ねじ３６の方向にスプリング３９の力がかかっ
ている状態で接合部４に負荷をかける。このため測定ね
じ３６は、調整量３０に達するまでスプリング３９の力
に抗して接合部４を動かすことができる。
【００２６】調整装置は、作ろうとする接続部分２５も
しくは２６の付近には、レーザ溶接ヘッド４１を備えた
溶接機構４０もしくはそれに類するものを有している。
溶接機構４０は制御機構により制御されるので、調整量
３０に達したときに溶接機構４０は接続部分を作る。一
方、接合部４は、測定ねじ３６と反対圧力部材３８によ
り調整位置に固定される。
【００２７】図１と図２の実施例の場合、温度センサは
圧縮負荷形の棒状部品３を備えた温度センサである。図
３の温度センサ１ａは圧縮負荷形の配置でも引張負荷形
の配置にも適用できる。この場合、接合部４ａは押した
り引いたりする方向にそって棒状部品３ａに対してしっ
かりと接続される。そして接合部４ａは実際には棒状部
品３ａと一体物として構成され、両方の部分もしくは一
部が同じ横断面を有している。図１と図２の実施例で
は、接合部４は、棒状部品２とほぼ同じ膨張係数の材料
から作りしかも棒状部品３とは異なる膨張係数の材料で
作ることができる。図３の実施例では、接合部４ａの膨
張係数は棒状部品２ａの膨張係数と異っている。図３の
実施例では、調整量は、対応するフランジ面と接合部４
ａに一体物に形成された棒状部品の端面の間で得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例における調整中の温度センサ
を示す図。
【図２】この発明の実施例における温度センサの詳細を
示す断面図。
【図３】この発明の他の実施例を示し図２に対応して示
す断面図。
【符号の説明】
１ 温度センサ ２ 第１の棒状部品 ３ 第２の棒状部品 ４ 接合部 ６ 取付フランジ ７ 内端 ８ 外端 ９ 結合部 １０ スイッチベース １１ 受け部 １２ スイッチ室 １３ 平滑な外面 １４ 端面 １５ 平坦な端面 １６ 結合部分 １７ スライド案内部 １８ 内面 １９ 移行部分 ２０ 主要部分 ２１ 端部 ２２ 外端面 ２３ スペーサ ２４ スタッド ２５ 接続部分 ２６ 接続部分 ２７ 端面 ２８ 端面 ２９ フランジ面 ３０ 調整量 ３１ 調整装置 ３２ 取付支持部 ３３ コンベア ３４ ブラケット ３５ 受け部 ３６ 測定ねじ ３７ 圧力面 ３８ スプリング ３９ スプリング ４０ 溶接機構 ◆
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01K 5/48 G01K 5/50

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の棒状部品（２）と、少くとも１つ
    の第２の棒状部品（３）のために第１の棒状部品（２）
    に配置され、特にチューブ状の第１の棒状部品（２）に
    配置しようとする接合部（４）を有する検出棒を備える
    温度センサにおいて、接合部（４）は第１の棒状ユニッ
    ト（２）をかみ合せるために実質的に滑らかなかみ合い
    面を有していることを特徴とする温度センサ。
  2. 【請求項２】 接合部（４）は回転かみ合せとは実質的
    に異なるかみ合せにより第１の棒状部品（２）に接続さ
    れおよび／または接合部（４）は第１の棒状部品（２）
    にほぼ平行な直線的な調整で実質的に固定するやり方で
    配置され、特に接合部（４）は第１の棒状部品（２）の
    一端（８）に対して調整手段により接続され、一端
    （８）は２つのスライド部品の間にスライド案内部（１
    ７）を好ましくは有し、２つのスライド部品は実質的に
    固定され特に実質的に脱着しないように相互に接続され
    ていることを特徴とする請求項１に記載の温度センサ。
  3. 【請求項３】 接合部（４）の少くとも一部分が、第１
    の棒状部品（２）および／または第２の棒状部品（３）
    から分離した構成要素により形成され、特に実質的に滑
    らかなボルトにより形成され、接合部の全長にそって実
    質的に一定の断面を有し、特に接合部（４）は結合部分
    （１６）の付近が少くとも１つの端部（１４，１５）か
    ら間をおいて配置されていて、接合部（４）は第１の棒
    状部品（２）に長手方向および／または周囲方向にそっ
    て実質的にとぎれないようにかみ合うかあるいは固定さ
    れていることを特徴とする請求項１または２に記載の温
    度センサ。
  4. 【請求項４】 第１の棒状部品（２）からはなれた部分
    の付近、特に内端（１４）に隣接する部分の付近では、
    接合部（４）が少くとも１つの位置決め部材あるいは間
    隔保持部材（２３）を有し、位置決め部材あるいは間隔
    保持部材（２３）は、第１の棒状部品の１つの面に対し
    て突出ししかも周囲にそって分配されたスタッド（２
    ４）状になっていて、任意には少くとも１つの間隔保持
    部材（２３）は第１の棒状部品（２）に直接的に固定接
    続部分（２６）を介して接続され、特に接合部（４）は
    接合部の端部の間において間隔をおいて結合部分が設け
    られていて、結合部分の長さは接合部（４）の断面幅よ
    り少くとも２倍〜３倍になっていることを特徴とする請
    求項１〜３のいずれか１つに記載の温度センサ。
  5. 【請求項５】 接合部（４）は端面を加工しただけの棒
    材部分から成りおよび／または接合部（４）は実質的に
    容易に離れないように、好ましくはレーザ溶接接合のよ
    うな少くとも１つの溶接接合により第１の棒状部品
    （２）に接続されていることを特徴とする請求項１〜４
    のいずれか１つに記載の温度センサ。
  6. 【請求項６】 第１の棒状部品（２）は接合部（４）の
    ために狭い結合部分（１６）を有し、特に接合部（４）
    のための第１の棒状部品（２）は実質的に横方向のすき
    間のない案内部、特に滑らかな円筒状の案内部を有し、
    第１の棒状部品（２）は好ましくは全くねじのない構成
    になっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか
    １つに記載の温度センサ。
  7. 【請求項７】 特に請求項１〜６のいずれか１つによる
    温度センサ（１）を調整するために調整位置に達してそ
    れから調整位置が固定されるまで、検出棒の第１の棒状
    部品（２）に配置された第２の棒状部品（３）のための
    接合部（４）が、第１の棒状部品（２）に対して調整さ
    れる温度センサ（１）の調整方法において、第１の棒状
    部品（２）に対する接合部（４）の位置は、直接測定さ
    れ次に設定されることを特徴とする温度センサの調整方
    法。
  8. 【請求項８】 第２の棒状部品（３）の挿入の前および
    ／またはスイッチベース（１０）に対して温度センサ
    （１）を接続する前に調整を行ない、好ましくは調整中
    は、第１の棒状部品（２）の結合端（５）はスイッチベ
    ース（１０）に作業力に抗して支持するために受けられ
    ていて、接合部（４）の両端（１４，１５）に、特に実
    質的に直線的なやり方で圧縮負荷をかけて接合部（４）
    が調整されることを特徴とする請求項７に記載の温度セ
    ンサの調整方法。
  9. 【請求項９】 接合部（４）の位置は、スイッチベース
    （１０）を結合するために設けられた第１の棒状部品
    （２）の結合端（５）から接合部（４）の関連端面（１
    ４）に対して測定部材（３６）により、特に第１の棒状
    部品（２）の取付フランジ（６）に関連して測定される
    ことを特徴とする請求項７または８に記載の温度センサ
    の調整方法。
  10. 【請求項１０】 接合部（４）の位置を測定ししかも接
    合部（４）を設定するための測定部材（３６）の圧力面
    （３７）は、接合部（４）に対して適用され、そして測
    定部材（３６）はスプリングの力とは反対に接合部によ
    り動かされ、測定部材（３６）は好ましくは第１の棒状
    部品（２）の上、特に第１の棒状部品（２）内に案内さ
    れることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記
    載の温度センサの調整方法。
  11. 【請求項１１】 接合部（４）は、第１の棒状部品
    （２）に関して直接固定するまで両端（１４，１５）に
    圧力をかけることにより調整位置に固定され、接合部
    （４）の一端は好ましくは接合部の位置を測定するため
    の設定部材もしくは測定部材（３）により固定されおよ
    び／または接合部（４）は接合部（４）から離れている
    第１の棒状部品（２）の側面から溶接により固定される
    ことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１つに記載
    の温度センサの調整方法。
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