JP6391989B2 - 測定素子取付具 - Google Patents

Description

本発明は、基板上にある被測定物に接触して被測定物の性質を測定する測定素子を、前記被測定物に接触させた状態で、前記基板に取り付ける測定素子取付具に関する。

上述したように被測定物に接触して被測定物の性質を測定する測定素子としては、例えばサーミスタのような接触型の感温素子がある。従来、この感温素子を被測定物に取り付ける技術としては、例えば特許文献１に開示されているように、接着剤を使用して被測定物に感温素子を接着するものがあった。

特開２００２−８４０２８号公報

しかし、接着剤によって感温素子を被測定物に接着する場合、接着作業が必要で作業性が悪い。例えば、基板に部品を取り付ける作業の多くが、部品の基板への嵌め込み作業である場合、その部品として被測定物を基板へ嵌め込む作業を行った後に、感温素子の接着作業を行い、その後に、また別の部品の基板への嵌め込み作業を行うような場合、嵌め込み作業の中に接着作業が介在するので、作業性が悪い。また、感温素子と被測定物との間には、接着剤が介在するので、この接着剤によって熱抵抗が発生し、被測定物の温度のような測定対象物の性質を正確に測定することができない。

本発明は、接着剤を使用せずに測定素子を被測定物に密着させることができる測定素子固定具を提供することを目的とする。

本発明の一態様の測定素子固定具は、本体部を有している。本体部は、測定素子、例えば感温素子を内部に収容している。この感温素子は、基板上に取り付けられた被測定物に接触して前記被測定物の性質を測定するものである。この本体部は前記基板に取り付けられる。本体部は、一方の面が開口して、この開口を介して前記測定素子を前記被測定物に接触させる。前記測定素子を挟んで前記開口と反対側の前記本体部の面に前記本体部と一体に可撓性の押圧部材が設けられ、前記測定素子を前記被測定物側に押圧する。本体部と押圧部材とは、例えば合成樹脂によって一体成型することが望ましい。

このように構成した測定素子固定具では、その内部に収容された測定素子を押圧部材が被測定物に押圧するので、接着剤を使用せずに、被測定物に測定素子を密着させることができる。

本発明の他の態様の測定素子固定具も、上記一態様の測定素子固定具と同様に、本体部及を有している。押圧部は、前記測定素子を挟んで前記開口と反対側の前記本体部の面に押圧部材が設けられ、前記測定素子を前記被測定物側に押圧する。前記本体部は、前記基板に対向する面を有し、前記面に前記基板に接触させる傾斜部を設けている。この傾斜部は、基板に接触する面の一部、例えば前端が基板に接触している状態において、基板に対向する面と基板とに接触することによって、前記本体部を前記被測定物側に傾斜させる。従って、傾斜部は、基板に接触する面の一部、例えば前端から離れて形成される。

このように構成すると、傾斜部の存在によって、本体部が被測定物側に傾斜し、測定素子を被測定物により密着させることができる。

上記他の態様の測定素子固定具と同様に、本体部と押圧部材とを設け、基板への本体部の取付は爪によって行うことができる。爪は、前記本体部の前記基板に対向する面に設け前記基板を前記本体部と反対側に突出させた柱状の固定具の、その突出部に設けることができる。このように構成すると、基板に固定部を挿通することによって、基板に取付具を取り付けることができ、作業性を向上させることができる。特に、被測定物や他の部品も挿通作業のみによって基板に取り付けられる者である場合、その作業性の向上が顕著である。

更に、前記爪は、前記本体部を前記被測定物側に傾斜させるように傾斜して形成されている。このように構成すると、本体部を被測定物に傾斜させることによって、感温素子をより確実に被測定物に密着させることができる。

上記の各態様のいずれかにおいて、押圧部材は、前記測定素子の前記開口及び押圧部材を通る方向とほぼ直交する方向側の前記測定素子の両端部側にある前記本体部の部分の少なくとも一方から、前記測定素子の中央側に伸びた腕の先端に、前記測定素子を前記被測定物側に押圧する膨大部を有する可撓性部材とすることができる。

このように構成すると、膨大部の存在によって強固に測定素子を被測定物に密着させることができる。

或いは、前記押圧部材は、前記測定素子の前記開口及び押圧部材を通る方向と直交する方向側の前記測定素子の両端部側にある前記本体部の部分それぞれから、前記測定素子の中央側に伸びた腕の先端に、前記測定素子を前記被測定物側に押圧する膨大部をそれぞれ有する可撓性部材とすることができる。

このように構成すると、測定素子の中央の両側から均等に測定素子を被測定物に密着させることができる。

上記各態様のいずれかにおいて、前記本体部は、前記測定素子が収容されている部分以外の部分に、前記開口及び前記押圧部材を通る方向に貫通し、前記測定素子を結束する結束部材が挿通可能な貫通孔を有するものとすることができる。

このように構成すると、貫通孔に結束部材を挿通して、測定素子を本体部に固定することができるので、非接触で接触可能な測定素子、例えば感温素子の場合、感温素子の周囲温度を測定することが可能となる。

以上のように、本発明による測定素子固定具によれば、接着剤を使用せずに被測定物に測定素子を密着させることができるので、接着作業が不要になり、作業効率を向上させることができる。更に、測定素子として例えば感温素子を使用した場合には、接着剤の熱抵抗の影響を受けず、正確に温度を測定することができる。

本発明の第１の実施形態の測定素子固定具によって測定素子を被測定物に密着させた状態の縦断側面図である。 図１の測定素子固定具の正面図である。 図１の測定素子固定具の左右側面図である。 図１の測定素子の背面図である。 図１の測定素子固定具の底面図である。 図１の測定素子固定具の平面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 本発明の第２の実施形態の測定素子固定具の正面図である。 図９のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 本発明の第３の実施形態の測定素子固定具の平面図である。 図１１のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 本発明の第４の実施形態の測定素子固定具の図１２に相当する断面図である。

本発明の第１の実施形態の測定素子固定具は、測定素子、例えば接触式の感温素子、具体的にはサーミスタを、被測定物、例えば電源装置の電源供給端子台または電源出力端子台（以下、電源端子台と称する。）に密着させて、電源端子台へのリード線の接続不良による異常発熱を監視するためのものである。

この測定素子固定具は、図２に示すように、本体部２を有している。本体部２は、概略直方体状に、例えば合成樹脂によって形成され、上壁４、下壁６、側壁８、１０及び背壁１２を有している。背壁１２に対向する正面が開口されている。上壁４、下壁６、側壁８、１０及び背壁１２によって囲われた空間が、収容部１４とされ、図１に示すように、収容部１４内に接触型の測定素子、例えば感温素子、具体的にはサーミスタ１６が収容されている。サーミスタ１６は、例えば側壁８、１０間の寸法よりも若干短い長さ寸法と、上壁４及び下壁６間の寸法よりも若干短い高さ寸法と、上壁４、６の幅寸法よりも若干短い幅寸法とを有する概略柱状であって、本体部２の正面側の開口側に平坦な接触面を有している。この接触面が本体部２の正面側の開口を介して被測定対象物、例えば電源端子台１８に接触している。この電源端子台１８は、プリント基板のような基板２０上に取り付けられている。

背壁１２は、図４に示すように概略矩形の窓２２がくりぬかれ、その窓２２の側壁８側の縁から収容部１４の中央付近まで押圧部材２４の腕２６が直線状に進出し、腕２６の先端部付近には膨大部２８が形成されている。膨大部２８は、正面の開口側に凸の状態に腕２６よりも突出して収容部１４内まで進入している。図７に示すように、この膨大部２８の背面側は凹に形成されている。この測定素子固定具は、上述したように合成樹脂製であるので、押圧部材２４の腕２６は、可撓性を有している。図１に示すように固定素子取付具を基板２０に取り付けた状態で、サーミスタ１６が電源端子台１８に接触すると、腕２６及び膨大部２８はサーミスタ１８によって背壁１２側に押されるが、その反力によって膨大部２８がサーミスタ１６の背面中央付近を電源端子台１８側に押圧する。

図２、図３、図７及び図８に示すように、側壁１０には、収容部１４と外界とを連通させる溝３０が形成され、この溝３０を介してサーミスタ１６のリード線が測定素子固定具の外部に引き出され、基板２０の適切な箇所に接続されている。また、図６に示すように上壁４の背壁１２側における収容部１４の中央付近には、切欠３２が形成されている。この切欠３２を介して、測定素子固定具の上部から押圧部材２４によるサーミスタ１６に対する押圧状態を観察することができる。

下壁６の下面には、下方に突出した状態で概略直方体状の下部突出部３４が形成されている。図１に示すように、下部突出部３４が基板２０に接触している。下部突出部３４は、その正面側が開口し、内部が空洞であり、図８に示すように、背壁１２側に貫通した貫通孔３６が形成されている。貫通孔３６は、結束部材、例えば結束バンドが通ることが可能な大きさに形成されている。

図５に示すように、下部突出部３４の下面の背壁１２側にある縁の中央に傾斜部３８が形成されている。傾斜部３８は、図８に示すように、その側面形状が直角三角形状に形成され、その直角部分が下部突出部３４の背壁１２側の縁に一致し、その直角部分から更に下方に離れた位置にある頂点から、前方側に向かって斜め上方に傾斜面が形成されている。図１に示すように、下方突出部３４の下面の前端が基板２０に接触したとき、傾斜部３８の頂点が基板２０に接触し、測定素子固定具全体を、電源端子台１８側に向かって斜め下方に傾斜させる。

下方突出部３４の両側に位置する下壁１０の下面における側壁８、１０の外面と一致する部分から、下方に向かってそれぞれ板状の固定具４０、４２が下壁１０に対して垂直に伸延している。固定具４０、４２も合成樹脂製で、可撓性を有している。これら固定具４０、４２の下端に、それぞれ外方に突出した爪４４、４６が形成されている。これら爪４４、４６は、図１に示すように、固定具４０、４２を基板２０に形成した固定具用の貫通孔に挿通した状態で、爪４４、４６の上面が基板２０の下面に接触して、基板２０に対して係合するように形成されている。固定具用の貫通孔は、固定具４０、４２は円滑に通過するが、爪４４、４６は、そのままでは通過しない大きさに形成され、図２に示すように、固定具用の貫通孔に、爪４４、４６の外面側に形成した斜面が接触することによって、固定具４０、４２が内側に撓むことによって通過する。

これら爪４４、４６の上面は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、測定素子固定具の前面側から後面側に向かうに従って斜め下方に傾斜するように形成されており、この傾斜した上面が、図１に破線で示すように基板２０の下面に水平な状態で接触することによっても、測定素子固定具全体を、電源端子台１８側に向かって斜め下方に傾斜させている。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、側壁８、１０における背壁１２側から更に後方に向かって翼体４８、５０が伸延しており、その先端の下部に、それぞれ位置決め部５２、５４が形成されている。これら位置決め部５２、５４は、円柱状に形成され、固定具４０、４２と平行に形成されている。これら位置決め部５２、５４は、図１に示すように、基板２０に形成された位置決め用の貫通孔に挿通されて、測定素子固定具の基板２０における位置決めを行う。

このように構成された測定素子固定具では、図１に示すように、収容部１４内にサーミスタ１６を収容し、基板２０の位置決め用貫通孔に位置決め部５２、５４を挿通し、かつ固定具４０、４２を固定具用の貫通孔に挿通させる。このとき、サーミスタ１６が電源端子台１８に接触したことにより、押圧部材２４が背壁１２側に押され、押圧部材２４が可撓性を有するので、その反力によって押圧部材２４の膨大部２８がサーミスタ１６を端子台１８側に押圧し、サーミスタ１６は電源端子台１８に密着する。この密着には接着剤は使用されていない。しかも、傾斜部３８や、爪４０、４２の上面の傾斜によって、測定素子固定具全体が電源端子台１８側に傾斜しているので、より密着度を高めることができる。

このように接着剤を使用せずに、単に測定素子固定具を基板２０に嵌め込むだけで、サーミスタ１６を電源端子台１８に密着させることができるので、密着させる作業に、サーミスタ１６への接着剤の塗布や貼り付け等の作業が不要で、作業効率を高めることができる。しかも、サーミスタ１６には接着剤が塗布されていないので、サーミスタ１６は、接着剤による熱抵抗の影響を受けず、正確に電源端子台１８の温度を測定することができる。

また、この素子固定具では、結束バンド用の貫通孔３６を設けてあるので、サーミスタ１６を結束バンド用の貫通孔３６に挿通した結束バンドによって本体部２及びサーミスタ１６を包囲して結束し、この結束状態で、固定具４０、４２及び位置決め部５２、５４を用いて、電源端子１８の近傍の基板２０に取り付ければ、同じ測定素子固定具とサーミスタ１６とを用いて、電源端子台１８の周囲温度の測定も行うことができる。

第２の実施形態の測定素子固定具を、図９及び図１０に示す。この実施形態の測定素子固定具は、押圧部材２４ａの構成が第１の実施形態の測定素子固定具と異なる上に、溝３０に新たにリード線の抜け止め５６が設けられている。他の構成は、第１の実施形態の構成と同一であるので、同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。

押圧部材２４ａは、背壁１２の窓２２における側壁８、１０それぞれ側の縁から収容部１４の中央側に向かって腕２６ａ、２６ａが伸延し、それらの先端部にそれぞれ膨大部２８ａ、２８ａを設けたものである。第１の実施形態のように片側のみから腕２６を伸延させて、その尖端部に膨大部２８を設けた場合には、サーミスタ１６の一方の端が測定素子固定具の正面側に位置し、他方の端が背壁１２側に位置するように傾斜する可能性がある。この点を改善して、サーミスタ１６が傾くことなく電源端子台１８に密着するように、窓２２の両側に腕２６ａと膨大部２８ａとを設けてある。

抜け止め５６は、例えば小直方体状に形成された突起で、溝３０の収容部１４側の縁に、溝３０内に突出するように、複数、例えば２つ間隔をおいて互いに対向して設けられている。これら抜け止め５６がリード線に食い込み、溝３０からリード線が抜けることを防止している。

本発明の第３の実施形態の測定素子固定具を図１１及び図１２に示す。この実施形態の測定素子固定具では、第２の実施形態の測定素子固定具と同様に腕２６ａ、２６ａを窓２２における側壁８、１０それぞれ側の縁から中央側に向かって伸延させ、それらの先端部間に１つの半球状の膨大部２８ｂを形成した点が、第２の実施形態の測定素子固定具と異なっている。他の構成は、第２の実施形態の測定素子固定具と同一であるので、同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。なお、膨大部２８ｂの背面側は、軽量化の溜めに凹所が形成されている。

第３の実施形態の測定素子固定具も、第２の実施形態の測定素子固定具と同様にサーミスタ１６を傾斜させることなく、電源端子台１８に密着させることができる。

第４の実施形態の測定素子固定具を図１３に示す。この測定素子固定具では、膨大部２８ｃが、第３の実施形態の測定素子固定具の膨大部２８ｂとは異なり、背面側の凹所を設けずに、膨大部２８ｃの背面側を平坦に形成してある点が異なる。他の構成は、第３の実施形態の測定素子固定具と同一であるので、同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。第４の実施形態の測定素子固定具も、第３の実施形態の測定素子固定具と同様にサーミスタ１６を傾斜させることなく、電源端子台１８に密着させることができる。

上記の各実施形態では、測定素子としてサーミスタを使用したが、被測定物に接触して測定する必要のある他の接触型の測定素子を使用することも可能である。上記の各実施形態では、本体部２は、サーミスタ１６を使用した関係で直方体状のものを使用したが、使用する測定素子の形状に応じたものを使用することができ、例えば測定素子が円板状のものであれば、この円板状の測定素子を内部に収容できるように、測定素子の周囲を覆う環状の周壁部と、その周壁部と一体に形成された円板状の背壁とを有し、正面が開口したものを使用することができる。

上記の各実施形態では、下部突出部３４に結束バンド用の貫通孔３６を設けたが、結束バンドによる測定素子の取付を行わない場合には、貫通孔３６は不要である。また、場合によっては下部突出部３４も不要である。また、位置決め部５２、５４も場合によっては不要で、その場合、翼体４８、５０も不要であり、この測定素子固定具を更に小型化することができる。

上記の各実施形態では、測定素子固定具を電源端子台１８側に傾斜させるために、傾斜部３８を設け、更に爪４４、４６の上面を傾斜させたが、いずれか一方のみを設けることもできるし、場合によってはいずれも除去することもできる。また、傾斜部３８は、その側面形状が直角三角形状のものを使用したが、下部突出部３４の背壁１２側の端を基板２０から持ち上げられる形状であれば、他の形状、例えば直方体状のものも使用することができる。

２ 本体部
１６ サーミスタ（測定素子）
１８ 電源端子台（被測定物）
２０ 基板
２４ 押圧部材

Claims (6)

1. 基板上に取り付けられた被測定物に接触して前記被測定物の性質を測定する測定素子を、内部に収容して前記基板に取り付けられ、前記測定素子が通って前記被測定物に接触する開口が、前記被測定物側の面に形成された本体部と、
   前記測定素子を前記被測定物側に押圧するように、前記測定素子を挟んで前記開口と反対側の前記本体部の面に前記本体部と一体に設けられた可撓性の押圧部材とを、
   有する測定素子取付具。
2. 基板上に取り付けられた被測定物に接触して前記被測定物の性質を測定する測定素子を、内部に収容して前記基板に取り付けられ、一方の面が開口して、この開口を介して前記測定素子を前記被測定物に接触させる本体部と、
   前記測定素子を挟んで前記開口と反対側の前記本体部の面に設けられ、前記測定素子を前記被測定物側に押圧する押圧部材とを、
   有し、
   前記本体部は、前記基板に対向する面を有し、前記面に前記基板に接触するように設けられ、前記本体部を前記被測定物側に傾斜させる傾斜部を有する測定素子取付具。
3. 基板上に取り付けられた被測定物に接触して前記被測定物の性質を測定する測定素子を、内部に収容して前記基板に取り付けられ、一方の面が開口して、この開口を介して前記測定素子を前記被測定物に接触させる本体部と、
   前記測定素子を挟んで前記開口と反対側の前記本体部の面に設けられ、前記測定素子を前記被測定物側に押圧する押圧部材とを、
   有し、前記基板への前記本体部の取付は、前記本体部の前記基板に対向する面に設けた柱状の固定具に前記基板を前記本体部と反対側に突出させ、その突出部に設けた爪を前記基板の前記本体部と反対側の面に係合させることによって行い、
   前記爪は、前記本体部を前記被測定物側に傾斜させるように傾斜して形成されている測定素子取付具。
4. 請求項１乃至３いずれか記載の測定素子取付具において、
   前記押圧部材は、前記測定素子の前記開口及び押圧部材を通る方向とほぼ直交する方向側の前記測定素子の両端部側にある前記本体部の部分の少なくとも一方から、前記測定素子の中央側に伸びた腕の先端に、前記測定素子を前記被測定物側に押圧する膨大部を有する可撓性部材である測定素子取付具。
5. 請求項１乃至３いずれか記載の測定素子取付具において、
   前記押圧部材は、前記測定素子の前記開口及び押圧部材を通る方向と直交する方向側の前記測定素子の両端部側にある前記本体部の部分それぞれから、前記測定素子の中央側に伸びた腕の先端に、前記測定素子を前記被測定物側に押圧する膨大部をそれぞれ有する可撓性部材である測定素子取付具。
6. 請求項１乃至５いずれか記載の測定素子取付具において、
   前記本体部は、前記測定素子が収容されている部分以外の部分に、前記開口及び前記押圧部材を通る方向に貫通し、前記測定素子を結束する結束部材が挿通可能な貫通孔を有している測定素子取付具。

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