JPS6133563Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、電気式湿度測定プローブの受感部
に主用される湿度センサユニツトにおける湿度セ
ンサの保持構造に関し、特に互換性を有する着脱
式センサユニツトに関するものである。

電気式湿度センサユニツトには、吸湿フイルム
の静電容量から相関的に環境湿度を計測し得るよ
うにした感湿素子を用いたものが知られていて、
感湿素子の具体的な構造としては、厚さが10μｍ
程度の絶縁質の高分子吸湿フイルムの両面に、厚
さが100Å程度のAu等金属の薄膜電極が被着され
たものであつて、かつ同素子は、半割型ハウジン
グとしての高分子樹脂材より成る受け板と押え板
との間に挾持された上で、半割型金属ケース内に
収置されている。

しかして感湿素子の対向電極間の静電容量は、
各対向電極から延びた電極端子を経て取出される
が、具体的には、受け板の挾持面に展着された１
対の接触端子の各内端が、各電極端子に導通接触
するように形成されている。

ところで、電極端子と接触端子との間に導通不
安定や導通不良を起こすと、測定精度や測定の信
頼性の低下を招くことから、これを防ぐために、
感湿素子の挾持圧を或程度高める必要があるが、
しかし挾持圧を高めた場合には、下述のように弱
い素子を損傷させる虞れが出てくる問題が生じ
る。

それは、素子ケースや接触端子のような金属部
材と、熱膨張係数の高い高分子材の受け板および
押え板とが一体に組付けられていることから、環
境の温度変化に基因して素子にひずみがかかり、
その結果、吸湿フイルムと薄膜電極に破れや剥離
が生じて測定の安定性を害し、特に、接触端子の
周辺では、端子の金属エツジで素子が剪断応力を
受けるために、素子の破損度が一層著しい特性が
あつて、この場合には電極端子に断線が生じるこ
とになる。

なお、加工寸法精度のバラツキを吸収させるた
めに挾持圧を高めた場合にこの現象が起り易いこ
とは言うまでもない。

本考案は、上記問題点を解消するためになされ
たものであつて、すなわち、本考案の目的は、感
湿素子の挾持圧を高めた場合あるいは熱外力等に
より起る同素子の損傷をできるだけ低減させるよ
うにした湿度センサユニツトを提供することにあ
る。

以下、図示の一実施例に基づいて本考案を説明
する。

実施例の湿度センサユニツトを受感部とする
温・湿度測定プローブは、第１図および第２図に
示すように、センサユニツト１と、同センサユニ
ツト１が差込まれた接続プラグ２と、同プラグ２
の外周ねじ２ａに後方から螺合するグリツプ３
と、同ねじ２ａに前方から螺合するヘツドプロテ
クタ４とにより形成されていて、かつ接続プラグ
２の前端面の下端には、測温抵抗棒５が突設され
ている。

しかして、センサユニツト１から出力される受
感湿度信号と、測温抵抗棒５から出力される受感
温度信号とは、プローブの後端から引出されたコ
ード６を経て測定器本体に送られるようになつて
おり、以下、上記各構成部ごとに形成態様を述べ
る。

…センサユニツト１（第３図ないし第６図に表
記） このセンサユニツト１は、受感エレメント７と
ユニツトベース８とが、挿入嵌合とモールドによ
り一体化されたものである。

(a) 受感エレメント７（第７図ないし第１６図に
各部表記） このエレメント７は、感湿素子９と、同素子９
を挾持する半割型ハウジングとしての素子受け１
０および素子押え１１と、同ハウジング１０，１
１を包む半割型素子ケースとしての上蓋１２およ
び下蓋１３とが、嵌合により一体化されたもので
ある。

先ず、素子受け１０（第７図〜第１０図参照）
は、方形の樹脂板よりなる受板１４に、１対の金
属製接触端子１５，１６が溶着されたものであつ
て、受板１４の中央から前寄りに亘る円孔１４ａ
が開けられると共に、受板１４の後端寄りには、
つば部１４ｂと断面形状が狭ばめられた突出１４
ｃとが成形されており、しかして１対の接触端子
１５，１６は、突出１４ｃとつば部１４ｂとを貫
通して溶着されると共に、夫々の前端の接片１５
ａ，１６ａは、板面と面一に埋込まれている。

なお片側の接触端子１６の中間には、配線用ピ
ン１６ｂが立てられている。

そのほか、接片１５ａ，１６ａの周辺の少くと
も１部分（図示では、斜前方の弧部分）に当る受
板１４の板面には、逃溝１４ｄ，１４ｅが凹入成
形されている。

次に、受板１４上に載置された感湿素子９（第
１１図、第１２図参照）は、平面形かまぼこ形の
吸湿フイルム１７の上、下両面に、薄膜電極１
８，１９が被着されたものであつて、夫々の電極
１８，１９の形状は、円形の対向電極と、後端を
各接片１５ａ，１６ａの前半部に対接させた電極
端子１８ａ，１９ａとが連成された形を成してい
る。

一方、感湿素子９を挾んで素子受け１０の受板
１４に重合する素子押え１１（第１３図〜第１５
図参照）は、受板１４の円孔１４ａに連通する円
孔１１ａは開けられた等質の樹脂板よりなり、か
つその上面には、４周に方形の環溝が成形される
と共に、同環溝内には、素子受け１０に対する重
合圧を均斉化させるためのゴムリング２０が嵌着
されている。

更に、素子押え１１の下面の各接片１５ａ，１
６ａに対接する２箇所には、断面円形の袋孔が凹
入成形されると共に、各袋孔には、導電ゴム座２
１，２２が填装され、更に各袋孔の周辺には、素
子受け１０の逃溝１４ｄ，１４ｅに対向する逃溝
１１ｂ，１１ｃが開けられている。

素子押え１１は、このように素子受け１０に重
合していることから、例えば第１０図に示す接片
１５ａの対接箇所の周辺においては、感湿素子９
は、両逃溝１１ｂ，１４ｄの空間中に浮いた自由
状態に置かれており、また、電極端子１８ａは、
ゴム座２１を介し接片１５ａを電気導通されてい
る。

なお、第１６図の表記においては、感湿素子９
の厚みを誇張して模式的に示してあるために、接
片１５ａとゴム座２１が湾曲して画かれている
が、実際には、μｍオーダの素子９の厚みは、各
部材の表面疎さに吸収されて、図形上には表われ
ない。

一方、反対側接片１６ａの対接箇所において
は、同様にして感湿素子は両逃溝１１ｃ，１４ｅ
中に浮いていると共に、電極端子１９ａは、直接
接片１６ａに面接触して導通している。

次に、素子受け１０と素子押え１１との重合体
は、素子ケースとしての上蓋１２と下蓋１３とに
包み込まれていて、角皿状を成す上蓋１２と下蓋
１３とは、入違い形状を成すつばを互に噛み合わ
せた状態で一体に圧入嵌合しており、かつつばの
後端面には、受板１４の突出１４ｃが貫通する窓
孔が切落とされている。

そのほか、上蓋１２と下蓋１３の夫々には、ハ
ウジング１０，１１の各円孔１４ａ，１１ａに連
通する円孔が開けられると共に、各円孔には、焼
結金属円板より成る多孔、通気性のフイルタカバ
ー２３が嵌込まれている。

(b) ユニツトベース８（第１７図〜第２０図に各
部表記） 上述した受感エレメント７の後端りの基部が挿
入かつモールドされるユニツトベース８は、樹脂
製のベース本体２４と、同本体２４内に成形され
たモールド空間（後述）に充填された例えばエポ
キシ樹脂等の耐湿性モールド材２５とにより形成
されているが、本体２４の外形は、その前半部２
４ａの断面形状が横長の方形をなすと共に、その
後半部２４ｂは、両側端が湾曲して切落とされ、
かつ片側の切落し面には、プラグ２への差込時に
おける方向性を規制するためのキー突条が突設さ
れている。

しかしてベース本体２４の内部には、素子ケー
ス１２，１３が挿入される空間２４ｃと、受板突
出１４ｃが嵌入する空間２４ｄと、上端が開口す
るモールド空間２４ｅと、各接触端子１５，１６
が貫通する後端面の孔２４ｆ，２４ｇとが開けら
れている。

なお、モールド空間２４ｅの底部の中央には、
段部２４ｈが立上つていて、かつ同段部２４ｈに
は、接続端子２６の前半部が縦通して埋込み溶着
されると共に、同端子２６の前端には、配線用ピ
ン２６ａが立上つている。

ところで、受感エレメント７がユニツトベース
８に組付けられる際には、第３図ないし第６図に
示すように、両接触端子１５，１６を孔２４ｆ，
２４ｇに通した上で、エレメント７の基部を空間
２４ｃに挿入し、更に、モールド空間２４ｅに時
定数補正用抵抗体２７（第６図にのみ表記）を収
容した後、第２１図の結線図に示すように、同抵
抗体２７の回路を両配線ピン１６ａ，２０ａに接
続せしめ、その上でモールド材２５を同空間２４
ｅに充填する。

この充填により、抵抗体２７がベース本体２４
内に固定されるほか、エレメント７の挿入面およ
び突出１４ｃの外面にモールド材２５が流入し
て、エレメント７はモールド材２５によつて確実
にベース本体２４に接着、固定されると共に、各
接触端子１５，１６の中間部が強固にベース本体
２４に固定、保持される。

(c) その他 前項(a)で述べたエレメント７の構成では、感湿
素子９のフイルム１７の下面が、直接接片１５ａ
の金属面に当つているが、弱い感湿素子９をでき
るだけ保護するためには、導電ゴム座を介在させ
ることが好ましく、例えば、第２２図に示すよう
に、接片２８の厚みの上半にゴム膜２９を被着さ
せるとか、あるいは第２３図に示すように、接片
３０の上面にゴム座３１を重着させる等の手段を
採ることが望ましい。

接続プラグ２（第１図、第２図参照） プラグ２の前端面には、ユニツトベース８の後
半部２４ｂが挿込まれる保持孔２ｂが開けられる
と共に、プラグ２の後端面には、３本の中継素子
３２が突出していて、プラグ２内に埋込まれた各
端子３２の前端は、接触端子１５，１６と接続端
子２６とが挿込まれるパイプ形を成していて、セ
ンサユニツト１がプラグ２に挿込まれた図示状態
では、各端子１５，１６，２６は、中継端子３２
に挿込まれている。

ヘツドプロテクタ４（第１図、第２図参照） センサユニツト１を保護するキヤツプであつ
て、外気との間に通気性を持たせるために、周面
にスリツトが開けられている。

グリツプ３（第１図、第２図参照） 筒体より成り、かつその内空には、接続用回路
基板３３と、図示しない導線類とが通されてい
て、センサユニツト１と測温抵抗棒５から出力さ
れた湿度および温度の信号回路が、コード６の内
端に導通接続されている。

なお、このプローブを用いた測定器本体では、
プローブの環境湿度と環境温度とが、夫々別箇に
計測される。

上述のように構成された実施例の湿度センサユ
ニツト１においては、感湿素子９の接触端子１
５，１６の各接片１５ａ，１６ａに当る部分の周
辺が、逃溝１１ｂ，１１ｃ，１４ｄ，１４ｅ空間
中に自由に置かれていることから、温度変化時の
熱ひずみによつて素子９に撓み等の応力がかかつ
ても、上記自由面でその応力が放散、吸収される
ために、素子９が損傷、破裂、剥離等を生じるこ
とがない。

以上述べたように、本考案に係る湿度センサユ
ニツトによれば、感湿素子の端子接触部周辺に対
接する箇所の素子受けおよび素子押えに、逃溝を
設けて同素子を自由に置かせるように構成したの
で、熱ひずみに起因する撓み等の応力が感湿素子
にかかつても、同素子が損傷を受ける虞れが少い
ので、感湿素子を確実かつ強固にハウジングに挾
持せしめることが可能になり、これにより電極回
路の導通性が確保されて、湿度の測定精度と測定
の信頼性を向上させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例を示す湿度センサ
ユニツトの装備状態における上面外観図、第２図
は、同側面外観図、第３図は、同センサユニツト
の上面図、第４図は、同側面図、第５図は、同後
面図、第６図は、第３図の−線における側断
面図、第７図は、素子受けの平面図、第８図は、
同後面図、第９図は同側断面図、第１０図は、第
７図の−線における断面図、第１１図は、感
湿素子の平面図、第１２図は、同側面図、第１３
図は、素子押えの平面図、第１４図は、同側断面
図、第１５図は、同下面図、第１６図は、ハウジ
ングの断面図で、第１４図に相当する図、第１７
図は、ベース本体の上面図、第１８図は、同前面
図、第１９図は、同後面図、第２０図は、同側断
面図、第２１図は、端子の結線図、第２２図およ
び第２３図は、形状の異る別の２つの実施例を示
すハウジングの断面図である。 １……センサユニツト、９……感湿素子、１０
……素子受け、１１……素子押え、１１ｂ，１１
ｃ，１４ｄ，１４ｅ……逃溝、１５，１６……接
触端子、１７……吸湿フイルム、１８，１９……
薄膜電極、１８ａ，１９ａ……電極端子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸湿フイルム１７の両面の各面内に、対向電極
   と電極端子１８ａ，１９ａとが連通形成された各
   薄膜電極１８，１９が被着されて成る感湿素子９
   と、同感湿素子９の対向電極を除く部分を両面か
   ら挟持する絶縁質樹脂板製の素子受け１０および
   素子押え１１と、同素子受け１０の受面に展着さ
   れていて、上記感湿素子９の電極端子１８ａ，１
   ９ａに対接する１対の接触端子１５，１６と、上
   記素子受けおよび素子押え１１の各挟持面の同接
   触端子１５，１６対接箇所の周辺の少くとも１部
   分に凹入成形されて互に対向する各１対の逃溝１
   １ｂ，１１ｃ，１４ｄ，１４ｅとが設けられてい
   て、これにより上記感湿素子９は、接触端子１
   ５，１６との対接箇所の側傍においてその両面を
   上記逃溝空間内に臨ませていることを特徴とする
   湿度センサの保持構造。