JP5548088B2 - 電子機器保持用ソケットおよび火炎センサ - Google Patents

Description

本発明は、シール部材としてパッキンを備えた電子機器保持用ソケットおよび火炎センサに関するものである。

従来、たとえば有害なガスが生じているような空間内にある測定対象を外から測定するにあたっては、前記空間を囲む壁に測定用の貫通穴を設け、この貫通穴の中に測定用の電子機器を取付けて行うことがある。この場合、前記電子機器の取付部分は、前記空間内と大気中とを遮断する封止構造が採られている。従来のこの種の封止構造としては、たとえば特許文献１に記載されているものがある。

特許文献１に記載されている封止構造は、前記貫通穴の一部を構成する円筒体と、この円筒体の内部に収容された火炎センサとの間を封止するものである。前記円筒体と前記センサ本体との間は、シール部材によって封止されている。

この火炎センサにおいては、電極端子側においても封止構造を採ることによって、さらなるシール性の向上を図ることができる。火炎センサの電極端子側で封止を行う場合は、液状またはゲル状のポッティング剤や接着剤を電極端子の周囲に充填することが多い。

特開２００４−１１８９５号公報

しかしながら、液状やゲル状のポッティング剤や接着剤を充填して行うシールは、生産性が低くなるし、気泡が発生したり気密性が低くなることがあるために所望のシール性能が得られないおそれがあった。生産性が低くなる理由は、ポッティング剤や接着剤などの充填剤は、凝固するための時間が必要であり、充填後に次のステップに移行できるようになるまで待機しなければならないからである。

前記気泡が発生する理由は、充填剤が周囲の空気を含みながら充填されることがあるからである。これを防ぐためには、真空引きにより脱泡を行う必要があり、製造コストが高くなってしまう。
前記気密性が低くなる理由は、充填後の温度変化により充填剤の接着部分が剥離することがあるからである。

本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、生産性が高く、しかも電子機器の端子側を確実にシールすることが可能な電子機器保持用ソケットおよび生産性とシール性能が向上した火炎センサを提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係る電子機器保持用ソケットは、電子機器の電極側端部が一端部に挿入された状態で前記電子機器を保持する筐体と、前記電子機器の電極部に一端が接続されかつ他端が前記筐体の他端部から導出された導電部と、前記筐体に着脱可能に設けられた、前記導電部が貫通する状態で前記筐体の内と外とを気密に封止する封止部材とを備え、前記筐体は、前記電子機器が挿入される開口部と、前記導電部が貫通する隔壁とを有する筒状に形成され、前記隔壁は、筐体の内と外とを分けるように形成され、前記筐体の内部には、前記隔壁に締結される押圧部材が設けられ、前記封止部材は、前記隔壁と前記導電部との間を満たすシール部と、このシール部から前記隔壁と前記押圧部材との間に延びる受圧部とを一体に有する弾性体によって形成され、前記受圧部は、前記押圧部材に押されて前記隔壁に押し付けられるものであり、前記押圧部材は、前記隔壁に向けて延びるストッパーを備えているものである。

本発明は、前記発明において、前記隔壁における前記導電部が貫通する部分は貫通孔によって形成され、前記導電部における前記貫通孔に挿通される部分は、ケーブルによって形成され、前記隔壁の筐体内側であって前記貫通孔の開口縁部は、隔壁内に向かうにしたがって開口寸法が漸次小さくなるテーパー面に形成されているものである。
本発明は、前記発明において、前記押圧部材は、前記隔壁と前記封止部材とを貫通したボルトによって前記隔壁に締結されるものであることを特徴とする。

本発明に係る火炎センサは、前記発明による電子機器保持用ソケットに電子機器として紫外線検出器を保持させて構成されたものである。

本発明によれば、筐体に着脱可能な封止部材がシール材として用いられているから、充填剤を使用する場合に較べて凝固のための待機時間は不要であり、生産性の向上を図ることができる。しかも、この封止部材は充填剤に較べてシール部内に空気層が発生したり温度変化で剥離したりすることがないから、長期間にわたって高いシール性を保つことができる。
したがって、本発明によれば、生産性が高くなるとともに、電子機器の端子側を確実にシールすることが可能な電子機器保持用ソケットを提供することができる

本発明に係る電子機器保持用ソケットを備えた火炎センサの平面図である。 火炎センサの分解状態を示す平面図である。 筐体とナット部材の断面図である。 要部を拡大して示す断面図である。 パッキンを示す図で、同図（Ａ）は電子機器側から見た正面図、同図（Ｂ）は側面図、同図（Ｃ）は背面図、同図（Ｄ）は（Ｃ）図におけるＤ−Ｄ線断面図、同図（Ｅ）は（Ｂ）図におけるＥ−Ｅ線断面図である。 筐体の斜視図で、同図においては筒状部材の一部を破断した状態で描いてある。

以下、本発明に係る電子機器保持用ソケットおよび火炎センサの一実施の形態を図１〜図６によって詳細に説明する。
図１に示す火炎センサ１は、加熱炉（図示せず）のバーナーの炎の有無を検出するためのもので、本発明に係る電子機器保持用ソケット２と、このソケット２に装着された紫外線検出器３とによって構成されている。この実施の形態においては、この紫外線検出器３によって本発明でいう「電子機器」が構成されている。この火炎センサ１は、加熱炉に設けられた筒体４の一端部に取付けた状態で使用される。火炎センサ１を筒体４に取付けるに当たっては、紫外線検出器３が筒体４内に挿入されるように行う。

この筒体４は、前記バーナーを指向するように加熱炉の壁に設けられている。すなわち、この火炎センサ１は、筒体４を通してバーナーの炎を検出する。
前記紫外線検出器３は、図２に示すように、円柱状の本体５の一端部５ａが受光部となるにように形成されている。前記本体５の他端部５ｂには、ピン状の複数の電極端子６が突設されている。

前記電子機器保持用ソケット２は、図１に示すように、前記紫外線検出器３を保持する筐体１１と、この筐体１１を前記筒体４に固定するためのナット部材１２と、前記紫外線検出器３の電極端子６が接続される導電部１３と、前記筐体１１の内と外、とりわけ図中左端から右端への通流を遮断し、これを気密に封止するための封止部材として作用するパッキン１４とを備えている。
前記筐体１１は、図２および図６に示すように、複数の部材を組み合わせることによって形成されている。この実施の形態による筐体１１は、前記紫外線検出器３が接続される保持部材１５と、この保持部材１５を覆う筒状部材１６とによって構成されている。

前記保持部材１５は、耐熱性と絶縁性とを有するプラスチックによって所定の形状に形成されている。この保持部材１５の一端部には、紫外線検出器３が嵌合する凹陥部１７が形成されている。この実施の形態においては、この凹陥部１７の開口部分によって、請求項１記載の発明でいう「電子機器が挿入される開口部」が構成されている。

この凹陥部１７の底には、図示してはいないが、紫外線検出器３の複数の電極端子６が挿入される穴が穿設されている。この穴の内部には、後述する導電部１３の接触式コネクタ１８が設けられている。すなわち、紫外線検出器３は、保持部材１５の凹陥部１７に嵌合させられることによって、保持部材１５に支持されるとともに、導電部１３に電気的に接続される。

保持部材１５の長手方向（図２においては左右方向）の中央部には、後述する導電部１３の取付用プレート１９を支持するための端子台２０が設けられている。保持部材１５の他端部には、この保持部材１５を後述する筒状部材１６に取付けるための取付座２１が一体に形成されている。この実施の形態においては、この取付座２１によって請求項１記載の発明でいう「押圧部材」が構成されている。

この取付座２１は、図３に示すように、後述する筒状部材１６内の隔壁２２との間にパッキン１４が挟まれる状態で、この隔壁２２に２本の前記固定用ボルト２３によって固定されている。
この取付座２１における前記隔壁２２を指向する端面は、円形状に形成されている。この端面には、二つのボス２４が突設されている。これらのボス２４の内周部には、固定用ボルト２３が螺着する雌ねじ（図示せず）が形成されている。また、これらのボス２４は、前記円形状の端面の径方向の一方と他方とに振り分けられる位置に形成されている。前記固定用ボルト２３は、前記隔壁２２とパッキン１４とを貫通して前記ボス２４に螺着されている。

取付座２１における前記一対のボス２４と隣接する部位には、図４に示すように、後述する導電部１３のケーブル２５を通すための貫通孔２６が穿設されている。この貫通孔２６も前記端面の径方向の一方と他方とに振り分けられる位置にそれぞれ形成されている。
また、前記取付座２１の外周部には、前記隔壁２２に向けて延びる複数のピン２７（図４参照）が突設されている。この実施の形態においては、これらのピン２７と前記ボス２４とによって、請求項１記載の発明でいう「ストッパー」が構成されている。

筐体１１の前記筒状部材１６は、金属によって形成されており、図３および図６に示すように、円筒３１と、この円筒３１の内と外とを分ける前記隔壁２２とによって構成されている。円筒３１の一端部の外周部分には、フランジ３２が一体に形成されている。このフランジ３２は、図３に示すように、ナット部材１２内に保持されたナットパッキン１２ａを介して前記筒体４の先端面に対向し、前記ナット部材１２の内周部によって筒体４に向けて押圧される。ナット部材１２は、いわゆるユニオンナットからなり、円筒３１の外周部に回転自在に嵌合しており、前記筒体４の先端部に螺合するように形成されている。ナット部材１２が筒体４にねじ込まれ、フランジ３２が筒体４側に押圧されることによって、筒体４とフランジ３２との間のナットパッキン１２ａがこれら両者によって挟圧され、筒体４と筐体１１との接続部がシールされる。

前記隔壁２２には、図３に示すように、前記取付座２１のボス２４と対向する部分にボルト用貫通孔３３が穿設されている。また、この隔壁２２には、図４に示すように、前記取付座２１の貫通孔２６と対向する部分にケーブル用貫通孔３４が穿設されている。
この隔壁２２の筐体内側であって、前記ケーブル用貫通孔３４の開口縁部は、図４に示すように、隔壁２２内に向かうにしたがって開口寸法が漸次小さくなるテーパー面３５に形成されている。

前記導電部１３は、図２に示すように、紫外線検出器３の電極端子６に接続される前記接触式コネクタ１８と、この接触式コネクタ１８に接続された前記固定用プレート１９と、この固定用プレート１９に固定用ボルト１９ａによって取付けられた圧着端子４１と、この圧着端子４１に接続されたケーブル２５とによって構成されている。

これらの接触式コネクタ１８と、固定用プレート１９と、圧着端子４１およびケーブル２５とは、紫外線検出器３の複数の電極端子６と対応させて２組装備されている。
前記ケーブル２５は、図４に示すように、取付座２１の貫通孔２６と、前記隔壁２２のケーブル用貫通孔３４とを通して筐体１１の外に導出されている。

前記パッキン１４は、耐熱性を有する弾性体によって所定の形状に形成されている。この実施の形態によるパッキン１４は、図５および図６に示すように、円板部４２と、この円板部４２に一体に形成された前記ケーブル２５毎の第１の筒状部４３，４３および第２の筒状部４４，４４とによって構成されている。
前記円板部４２は、図３に示すように、前記取付座２１と前記隔壁２２との間に挟まれるものである。この円板部４２の厚みは、前記ボス２４やピン２７の長さと同等か、これらの部材より僅かに短く（薄く）なるように形成されている。この円板部４２の外径は、前記取付座２１の端面の外径と同等の大きさに形成されている。

この円板部４２には、図５（Ａ），（Ｃ）に示すように、前記ボス２４が挿入される第１の貫通孔４５と、前記ピン２７が挿入される第２の貫通孔４６とが穿設されている。円板部４２における前記隔壁２２を指向する端面であって、前記第１の貫通孔４５の開口縁部には、図５（Ｂ），（Ｅ）に示すように、第１の貫通孔４を囲むように環状の突起４７が形成されている。この突起４７は、図３に示すように、前記取付座２１にパッキン１４を装着した状態で前記ボス２４より隔壁２２側に突出するように形成されている。すなわち、パッキン１４の円板部４２が取付座２１によって隔壁２２側に押されることによって、突起４７が隔壁２２のボルト用貫通孔３３の開口部に密着し、この開口部をシールする。

前記第１の筒状部４３は、前記隔壁２２と前記ケーブル２５との間を満たしてシールするためのもので、前記円板部４２における隔壁２２を指向する端面に設けられた円錐部４８｛図５（Ｂ），（Ｄ）参照｝と、この円錐部４８から円板部４２とは反対側に突出する円筒部４９とによって構成されている。前記円錐部４８は、図４に示すように、隔壁２２の前記テーパー面３５に嵌合するように形成されている。すなわち、円錐部４８は、円板部４２から離間するにしたがって外径が漸次小さくなるように形成されている。円錐部４８の外周面が円錐部４８の軸線に対して傾斜する角度（テーパー面３５の傾斜角度）は、約４５°に形成されている。

前記円筒部４９は、前記隔壁２２のケーブル用貫通孔３４を通して反対側に突出するように形成されている。円筒部４９の中空部を構成する円形孔４９ａは、図５（Ｄ）に示すように、円板部４２を貫通して後述する第２の筒状部４４に接続されるように形成されている。この円形孔４９ａの内径は、ケーブル２５が嵌合する大きさに形成されている。

第２の筒状部４４は、図４に示すように、前記円板部４２から前記第１の筒状部４３とは反対側に突出し、前記ケーブル２５と圧着端子４１との接続部分を覆うように形成されている。すなわち、パッキン１４は、シール機能の他に、ケーブル２５と筐体１１との間を絶縁する機能をも有している。この実施の形態においては、前記第１の筒状部４３によって、請求項１記載の発明でいう「シール部」が構成され、前記円板部４２によって、「シール部から隔壁と押圧部材との間に延びる受圧部」が構成されている。

上述したように構成された火炎センサ１のソケット２を組み立てるためには、先ず、保持部材１５に導電部１３とパッキン１４とを組み付け、この組立体を筒状部材１６の一端部から内部に挿入する。このとき、ケーブル２５とパッキン１４の第１の筒状部４３とを隔壁２２のケーブル用貫通孔３４に挿通させる。その後、固定用ボルト２３を筒状部材１６の外から隔壁２２のボルト用貫通孔３３に挿入し、前記ボス２４に螺着させる。このように固定用ボルト２３が前記ボス２４に螺着されることによって、保持部材１５の取付座２１と前記隔壁２２とによってパッキン１４の円板部４２が挟まれ、パッキン１４が前記筐体１１の内と外とを気密に封止するようになる。

したがって、この実施の形態による電子機器保持用ソケット２によれば、シール材としてパッキン１４が用いられているから、充填剤を使用する場合に較べて凝固のための待機時間は不要であり、生産性の向上を図ることができる。しかも、パッキン１４は充填剤に較べてシール部内に空気層が発生したり温度変化で剥離したりすることがないから、長期間にわたって高いシール性を保つことができる。
したがって、この実施の形態によれば、生産性が高くなるとともに、電子機器（紫外線検出器３）の端子側を確実にシールすることが可能な電子機器保持用ソケット２を提供することができる。

この実施の形態による前記筐体１１は、前記電子機器（紫外線検出器３）が挿入される開口部（凹陥部７）と、前記導電部１３のケーブル２５が貫通する隔壁２２とを有する筒状に形成されている。前記隔壁２２は、筐体１１の内と外とを分けるように形成されている。前記筐体１１の内部には、前記隔壁２２に締結される取付座２１が設けられ、前記パッキン１４は、前記隔壁２２と前記ケーブル２５との間を満たす第１の筒状部４３と、この第１の筒状部４３から前記隔壁２２と前記取付座２１との間に延びる円板部４２とを一体に有する弾性体によって形成されている。前記円板部４２は、前記取付座２１に押されて前記隔壁２２に押し付けられるものである。
このため、導電部１３のケーブル２５が前記隔壁２２を貫通する部分をパッキン１４によって確実にシールすることができるから、シール性がより一層高い電子機器保持用ソケット２を提供することができる。

この実施の形態による前記第１の筒状部４３は、隔壁２２から突出する長さを有するように形成されている。このため、第１の筒状部４３がケーブル２５を隔壁２２の外側近傍でガイドするから、シール性が低下するようにケーブル２５の姿勢が変化することを抑制することができる。

この実施の形態において、前記隔壁２２における前記導電部１３が貫通する部分はケーブル用貫通孔３４によって形成され、前記導電部１３における前記貫通孔３４に挿通される部分は、ケーブル２５によって形成されている。また、前記隔壁２２の筐体内側であって前記ケーブル用貫通孔３４の開口縁部は、隔壁２２内に向かうにしたがって開口寸法が漸次小さくなるテーパー面３５に形成されている。
このため、この実施の形態によるパッキン１４は、前記取付座２１により押圧されることによって前記テーパー面３５に沿って変位し、ケーブル２５に押し付けられる。したがって、パッキン１４とケーブル２５との間を確実にシールすることができるから、シール性がさらに向上した電子機器保持用ソケット２を提供することができる。

この実施の形態による前記取付座２１は、前記隔壁２２と前記パッキン１４とを貫通した固定用ボルト２３によって前記隔壁２２に締結されている。
このため、前記取付座２１を前記隔壁２２に締結させるボルト２３が通るボルト貫通部を前記パッキン１４によってシールすることができる。特に、この実施の形態においては、パッキン１４の突起４７が隔壁２２のボルト用貫通孔３３の開口部分に密着するから、シール性がより一層高くなる。したがって、この実施の形態によれば、専ら前記ボルト貫通部をシールするためのシール部材を使用する場合に較べて、部品数が少なくなるから、電子部品保持用ソケット２の組み立てを容易に行うことができる。

この実施の形態による前記取付座２１は、前記隔壁２２に向けて延びるストッパー（ボス２４とピン２７）を備えている。このため、このストッパーが隔壁２２に当接することにより取付座２１の隔壁２２側への移動が規制されるから、パッキン１４が圧縮される量を制限することができる。したがって、この実施の形態によれば、パッキン１４が適度に圧縮されるようになるから、シール性が高い状態を長期間にわたって維持することが可能な電子機器保持用ソケット２を提供することができる。

この実施の形態による火炎センサ１は、パッキン１４をシール部材とする前記ソケット２に紫外線検出器３を保持させた構成のものである。このため、この実施の形態によれば、生産性とシール性とが高い火炎センサ１を提供することができる。

なお、上述の実施の形態に示したパッキン１４は、耐熱性のある弾性樹脂によって形成されている。これは、本実施の形態が火炎センサ１に関するものであり、火炎センサ１ひいてはパッキン１４が高熱環境に晒されるために、パッキン１４に耐熱性が求められるからである。
火炎センサ以外の電子機器、たとえば有毒なガスが生じている空間に配置されて温度、圧力、光量等の測定を行うセンサ機器に対して本発明を適用する場合は、必ずしも耐熱性は求められず、上述の例でいえば有毒なガスを遮断するに足る封止性を発揮できれば良い。すなわち、パッキン１４の物性は、当該機器の目的用途に応じて適宜選択すればよい。

１…火炎センサ、２…電子機器保持用ソケット、３…紫外線検出器、１１…筐体、１３…導電部、１４…パッキン、１５…保持部材、１６…筒状部材、１７…凹陥部、２１…取付座、２２…隔壁、２５…ケーブル、３１…円筒、３３…ボルト用貫通孔、３４…ケーブル用貫通孔、３５…テーパー面、４２…円板部、４３…第１の筒状部、４８…円錐部、４９…円筒部。

Claims (4)

1. 電子機器の電極側端部が一端部に挿入された状態で前記電子機器を保持する筐体と、
   前記電子機器の電極部に一端が接続されかつ他端が前記筐体の他端部から導出された導電部と、
   前記筐体に着脱可能に設けられた、前記導電部が貫通する状態で前記筐体の内と外とを気密に封止する封止部材とを備え、
   前記筐体は、前記電子機器が挿入される開口部と、前記導電部が貫通する隔壁とを有する筒状に形成され、
   前記隔壁は、筐体の内と外とを分けるように形成され、
   前記筐体の内部には、前記隔壁に締結される押圧部材が設けられ、
   前記封止部材は、前記隔壁と前記導電部との間を満たすシール部と、このシール部から前記隔壁と前記押圧部材との間に延びる受圧部とを一体に有する弾性体によって形成され、
   前記受圧部は、前記押圧部材に押されて前記隔壁に押し付けられるものであり、
   前記押圧部材は、前記隔壁に向けて延びるストッパーを備えていることを特徴とする電子機器保持用ソケット。
2. 請求項１記載の電子機器保持用ソケットにおいて、前記隔壁における前記導電部が貫通する部分は貫通孔によって形成され、
   前記導電部における前記貫通孔に挿通される部分は、ケーブルによって形成され、
   前記隔壁の筐体内側であって前記貫通孔の開口縁部は、隔壁内に向かうにしたがって開口寸法が漸次小さくなるテーパー面に形成されていることを特徴とする電子機器保持用ソケット。
3. 請求項１または請求項２に記載の電子機器保持用ソケットにおいて、前記押圧部材は、前記隔壁と前記封止部材とを貫通したボルトによって前記隔壁に締結されるものであることを特徴とする電子機器保持用ソケット。
4. 請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載の電子機器保持用ソケットに電子機器として紫外線検出器を保持させて構成されたことを特徴とする火炎センサ。

Images