特開 2022-65483 コネクタ、コネクタ付き温度センサ及びコネクタ付き延長線

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022065483

(43)【公開日】2022-04-27

(54)【発明の名称】コネクタ、コネクタ付き温度センサ及びコネクタ付き延長線

(51)【国際特許分類】

   G01K 7/12 20060101AFI20220420BHJP

   G01K 7/13 20060101ALI20220420BHJP

   G01K 7/02 20210101ALI20220420BHJP

   H01R 13/66 20060101ALI20220420BHJP

【ＦＩ】

G01K7/12 A

G01K7/13

G01K7/02 A

H01R13/66

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020174094

(22)【出願日】2020-10-15

(71)【出願人】

【識別番号】591124765

【氏名又は名称】ジオマテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088580

【弁理士】

【氏名又は名称】秋山 敦

(74)【代理人】

【識別番号】100195453

【弁理士】

【氏名又は名称】福士 智恵子

(74)【代理人】

【識別番号】100205501

【弁理士】

【氏名又は名称】角渕 由英

(72)【発明者】

【氏名】宮武 正平

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 和己

【テーマコード（参考）】

2F056

5E021

【Ｆターム（参考）】

2F056KA03

2F056KA14

2F056KA16

2F056LB05

5E021FB07

5E021FC40

5E021MA12

(57)【要約】

【課題】薄膜熱電対素子に対応可能な交換型のコネクタ、該コネクタ付きの温度センサ、コネクタ付き延長線を提供する。
【解決手段】薄膜熱電対素子５０を外部の機器と接続するためのコネクタ１であって、ベース部材１０と、カバー部材２０と、を備え、ベース部材１０は、薄膜熱電対素子５０の外部接点５２ａ，５３ａと接続される電極３０と、補正用温度センサ４０と、を有し、薄膜熱電対素子５０が第１カバー部材２１とベース部材１０に挟まれることで、外部接点５２ａ，５３ａが電極３０と接続されることにより解決される。
【選択図】図１４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

薄膜熱電対素子を外部の機器と接続するためのコネクタであって、
ベース部材と、カバー部材と、を備え、
前記ベース部材は、前記薄膜熱電対素子の外部接点と接続される電極と、補正用温度センサと、を有し、
前記薄膜熱電対素子が前記カバー部材と前記ベース部材に挟まれることで、前記外部接点が前記電極と接続されることを特徴とするコネクタ。

【請求項2】

前記カバー部材は、前記ベース部材に対して回動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。

【請求項3】

前記ベース部材は、前記外部接点が設けられた前記薄膜熱電対素子の接続端部が載置される載置部を有し、
前記載置部は、前記接続端部と係合する係合部を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のコネクタ。

【請求項4】

前記電極は、丸棒電極であり、
前記ベース部材は、前記載置部に前記丸棒電極を受容する凹溝を備えていることを特徴とする請求項３に記載のコネクタ。

【請求項5】

前記補正用温度センサは、一対の金属線からなる補正用熱電対であり、
前記ベース部材は、前記補正用熱電対を収容する収容凹部と、該収容凹部に設けられた突起部と、を有し、
前記一対の金属線は、前記収容凹部において、前記突起部を囲むように配置されていることを特徴とする請求項４に記載のコネクタ。

【請求項6】

前記凹溝は、前記載置部に近い側が、湾曲した形状であり、前記収容凹部に近い側が、角型形状であることを特徴とする請求項５に記載のコネクタ。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれか一項に記載のコネクタと、
該コネクタに接続された前記薄膜熱電対素子と、を備えることを特徴するコネクタ付き温度センサ。

【請求項8】

請求項１乃至６のいずれか一項に記載のコネクタと、
前記電極に接続された補償導線を有する延長線と、を備えることを特徴とするコネクタ付き延長線。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コネクタ、コネクタ付き温度センサ及びコネクタ付き延長線に関し、より詳細には、薄膜熱電対素子に対応したコネクタ、コネクタ付き温度センサ及びコネクタ付き延長線に関する。

【背景技術】

【0002】

温度測定用に作られた二種類の金属の組み合わせからなる素子は熱電対と称され、ゼーベック効果を利用した温度測定素子として古くから利用されてきた技術である。薄型でフレキシブルな温度センサとして薄膜熱電対がある。薄膜熱電対素子は、耐熱フィルムと導電性薄膜で形成されており、小型で狭く入り組んだ場所の温度を測定することが可能である。

【0003】

特許文献１に記載の測温素子は、交換式ではなく、薄膜熱電対素子とコネクタを1対1で組み立て一体化している。具体的には、特許文献１のコネクタは、導電性薄膜素子を補償導線に圧着するため、基板の導電性薄膜を有しない側に圧着用弾性物を備えており、ネジ等によって端子を圧接し、接着剤で補強することが必要である。つまり、薄膜熱電対素子と補償導線を十分に圧接させるため補助材料が必要となる。

【0004】

薄膜熱電対素子の基端部にコネクタが固定されている場合、薄膜熱電対素子が破損した場合に交換ができなかった。そこで、薄膜熱電対素子のみを交換しながら使用できる交換型薄膜熱電対の開発が望まれていた。

【0005】

特許文献２には、帯状の熱電対を挿入して導通接続するコネクタが開示されている。このコネクタでは、薄膜熱電対素子を挿入する場合、摩擦で導電性薄膜がダメージを受け破損してしまう可能性がある。また、特許文献２のコネクタには、補正用の温度センサが組み込まれておらず、薄膜熱電対素子に適用することができない。

【0006】

特許文献３には、板バネ状の端子を備えるスライド式コネクタが開示されている。このコネクタでは、スライド蓋をスライドさせると、板バネで素子が加圧固定される。特許文献３のコネクタには、補正用の温度センサが組み込まれておらず、薄膜熱電対素子に適用することができない。また、一般的に熱電対材料は、板バネ状の端子に加工することが難しい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１０－１９０７３５号公報

【特許文献2】特開２０１５－１０９１５６号公報

【特許文献3】特開２０１２－０４８９５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

薄膜熱電対素子とリード線との接点における金属細線と薄膜との相違等により、薄膜熱電対素子は、実際の温度差に由来する熱起電力よりも低い値を示すことになる。したがって、薄膜熱電対素子の温度－熱起電力特性は、バルクの熱電対の温度－熱起電力特性とは一致せず、正確な温度測定ができない。

【0009】

つまり、薄膜熱電対素子を交換可能なものとするには、薄膜熱電対素子に対応したコネクタが必要となる。本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、薄膜熱電対素子に対応可能な交換型のコネクタ、該コネクタ付きの温度センサ、コネクタ付き延長線を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記課題は、本発明のコネクタによれば、薄膜熱電対素子を外部の機器と接続するためのコネクタであって、ベース部材と、カバー部材と、を備え、前記ベース部材は、前記薄膜熱電対素子の外部接点と接続される電極と、補正用温度センサと、を有し、前記薄膜熱電対素子が前記カバー部材と前記ベース部材に挟まれることで、前記外部接点が前記電極と接続されること、により解決される。

【0011】

上記構成により、薄膜熱電対素子をコネクタに挿入する方式ではなく挟み込み方式とすることで、カバー部材を開かないと薄膜熱電対素子を設置できない構造となるため、薄膜熱電対素子への摩擦によるダメージを防ぐことが可能となる。
また、補正用温度センサをコネクタに組み込むことで、薄膜熱電対素子の冷接点側の温度を把握することができるため、薄膜熱電対とバルク材料からなる電極の熱起電力の違いに由来する測定温度の誤差を補正して、正確に温度測定を行うことが可能となる。

【0012】

このとき、前記カバー部材は、前記ベース部材に対して回動可能に取り付けられていると好適である。
このように、カバー部材がベース部材に対して回動可能であると、カバー部材を開く操作が容易になるとともに、カバー部材で薄膜熱電対素子を押し付けるようにして挟み込むことが可能となる。

【0013】

このとき、前記ベース部材は、前記外部接点が設けられた前記薄膜熱電対素子の接続端部が載置される載置部を有し、前記載置部は、前記接続端部と係合する係合部を有していると好適である。
このように、ベース部が備える係合部が、薄膜熱電対素子の接続端部と係合することで、コネクタのカバー部材を閉めたときに、コネクタから薄膜熱電対素子が抜け落ちることが防止されるとともに、薄膜熱電対素子の外部接点と電極との電気的接触が確実なものとなる。

【0014】

このとき、前記電極は、丸棒電極であり、前記ベース部材は、前記載置部に前記丸棒電極を受容する凹溝を備えていると好適である。
このような構成によれば、電極として加工性の悪い材料、例えば、クロメルやアルメルを用いる場合であっても、その形状を薄い平板にすることなく、丸棒状態のまま電極（端子）へと加工することが可能となる。丸棒は入手しやすく、切断や曲げ加工も容易であるため、電極の加工性が平板と比べて改善し、電極（端子）を低コストで容易に作成することができる。

【0015】

このとき、前記補正用温度センサは、一対の金属線からなる補正用熱電対であり、前記ベース部材は、前記補正用熱電対を収容する収容凹部と、該収容凹部に設けられた突起部と、を有し、前記一対の金属線は、前記収容凹部において、前記突起部を囲むように配置されていると好適である。
このような構成によれば、補正用熱電対を構成する一対の金属線の先端を溶接してリング形状とし、突起部を囲むようにして引っ掛けることで、物理的な強度を高めることができる。

【0016】

このとき、前記凹溝は、前記載置部に近い側が、湾曲した形状であり、前記収容凹部に近い側が、角型形状であると好適である。
このような構成によれば、丸棒電極を凹溝に挿入する際、補正用熱電対を収容する凹部に近い角溝から挿入することで、収容凹部を大きくすることなくコネクタ１のサイズをコンパクトなものとしつつ、電極の取付性が良好なものとなる。

【0017】

前記課題は、本発明のコネクタ付き温度センサによれば、上記のコネクタと、該コネクタに接続された前記薄膜熱電対素子と、を備えること、により解決される。
前記課題は、本発明のコネクタ付き延長線によれば、上記のコネクタと、前記電極に接続された補償導線を有する延長線と、を備えること、により解決される。

【発明の効果】

【0018】

本発明のコネクタ、コネクタ付き温度センサ及びコネクタ付き延長線は、薄膜熱電対素子を挟み込むことで摩擦によるダメージを防ぐことが可能となる。また、本発明のコネクタ、コネクタ付き温度センサ及びコネクタ付き延長線は、補正用温度センサにより薄膜熱電対素子の冷接点側の温度を把握することができるため、正確に温度測定を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1A】本発明の一実施形態に係るコネクタに接続される薄膜熱電対素子を示す概略模式図である。

【図1B】図１ＡのＡ－Ａ断面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るコネクタ（コネクタ付き延長線）及び薄膜熱電対素子を示す概略模式図である。

【図3】ベース部材の外観図である。

【図4】ベース部材の外観図である。

【図5】コネクタのカバー部材を閉じた状態の外観図である。

【図6】コネクタのカバー部材を開いた状態の外観図である。

【図7】コネクタの分解斜視図である。

【図8】コネクタの裏面を示す斜視図である。

【図9】ベース部材と薄膜熱電対素子の係合部を示す模式図である。

【図10】ベース部材に電極を取り付けた状態を示す正面図である。

【図11】ベース部材における補正用熱電対の配置を示す模式的斜視図である。

【図12】コネクタの配線を示す模式的斜視図である。

【図13】コネクタに薄膜熱電対素子を取り付ける手順を説明する斜視図である。

【図14】コネクタに薄膜熱電対素子を取り付ける手順を説明する斜視図である。

【図15】コネクタに薄膜熱電対素子を取り付ける手順を説明する斜視図である。

【図16】コネクタに薄膜熱電対素子を取り付ける手順を説明する斜視図である。

【図17】図１５のＢ－Ｂ断面図である。

【図18】図１６のＣ－Ｃ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の一実施形態に係るコネクタ、コネクタ付き温度センサ及びコネクタ付き延長線について図１乃至図１８を参照して説明する。

【0021】

＜薄膜熱電対素子５０＞
図１Ａ及び図１Ｂは本実施形態に係るコネクタ１に接続される薄膜熱電対素子５０の概略模式図である。薄膜熱電対素子５０は、長尺矩形状のフィルムなどの基板５１上に異なる金属からなる一対の薄膜により形成され、長手方向に沿って平行に延びる一対の導電性薄膜５２及び５３を備えている。一対の導電性薄膜５２及び５３は、一方の端部側（先端部側、前端部側）で交差して、交差した箇所は接続して被対象物の測温用である測温用接点５４となっている。一対の導電性薄膜５２及び５３の他端側（基端部側、後端部側）には、外部接点５２ａ及び５３ａを備えている。

【0022】

薄膜熱電対素子５０は、外部接点５２ａ及び５３ａにおいて、ベース部材１０の載置部１１に設けられた一対の電極３０とそれぞれ接続される。導電性薄膜５２及び５３はそれぞれ異種材料であり、測温用接点５４において、導電性薄膜５２及び５３が重なるように接合されている。

【0023】

薄膜熱電対素子５０を形成する基板５１として、ガラス、樹脂フィルム、金属などを用いることができる。但し、基板５１を金属などの導電性のある材料とする場合には、予め金属表面にＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３等の絶縁膜を形成した上で薄膜熱電対素子を形成する必要がある。したがって、好ましくは樹脂フィルムを用いるのが良い。ガラス、樹脂フィルムは金属などの導電性のある基板のように、前処理を必要とすることがないため、操作が煩雑になることが無く、好適である。また、樹脂フィルムはその可撓性により、薄膜熱電対素子の強度を高めることができる。さらに好ましくは、ポリイミドフィルムを用いるのが良い。ポリイミドフィルムは、折り曲げることが可能で基板を数ミクロンの厚さにしても壊れにくく取り扱いが容易である点と、２００℃を超える温度でも比較的安定している点において、薄膜熱電対素子の基板として適した材料である。

【0024】

基板５１の厚さは、１μｍ以上１５０μｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは１μｍ以上５０μｍ以下、特に好ましくは１μｍ以上１８μｍ以下であるとよい。

【0025】

薄膜熱電対素子５０の導電性薄膜を構成する異種金属の組み合わせとしては、クロメル－アルメル、ＰｔＲｈ－Ｐｔ、クロメル－コンスタンタン、ナイクロシル－ナイシル、Ｃｕ－コンスタンタン、Ｆｅ－コンスタンタン、Ｉｒ－ＩｒＲｈ、Ｗ－Ｒｅ、Ａｕ－Ｐｔ、Ｐｔ－Ｐｄ、Ｂｉ－Ｓｂなどを用いることができる。好ましくは、使用温度範囲が広く、温度と熱起電力の関係が直線的である、クロメル－アルメルの組み合わせを用いるのが良い。

【0026】

導電性薄膜を形成するための方法としては、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、加熱蒸着法等の真空成膜法や、塗布法等を用いることができる。好ましくは、より薄く均一に薄膜を形成できる真空成膜法を用いるのが良い。さらに好ましくは、蒸着物質との原子組成のずれが少なく、均一に成膜ができるスパッタリング法を用いるのが良い。

【0027】

薄膜熱電対素子５０は保護膜５０ａにより覆われていることが望ましい。保護膜５０ａは薄膜熱電対素子の耐環境性を高めると共に、薄膜熱電対素子が外力により変形した際に懸念されるクラックの発生を防ぐ効果もあるためである。適用可能な保護膜５０ａは、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３などを蒸着法、スパッタリング法、ディッピング法等により形成した絶縁膜、スクリーン印刷法によるポリイミドフィルムなどである。好ましくは、耐熱性および耐薬品性が高く、接着性の高いポリイミドフィルムを用いるのがよい。

【0028】

導電性薄膜５２及び５３の厚さは、１０ｎｍ以上１μｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは１００ｎｍ以上７００ｎｍ以下、より好ましくは１５０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下であるとよい。

【0029】

薄膜熱電対素子５０の基板５１の接続端部５１ａは、中心付近において厚み方向に貫通をした貫通孔５１ｂと、左右方向（幅方向）の両側部に中心に向かって形成された切り欠き部５１ｃが形成されている。また、基板５１の接続端部５１ａにおいて、外部接点５２ａ及び５３ａとは反対側には、補強部材５５が設けられていてもよい。

【0030】

＜コネクタ１＞
本実施形態のコネクタ１は、薄膜熱電対素子５０を外部の機器（例えば、温度表示器）と接続するためのコネクタである。コネクタ１は、延長線としてのリード線１ａ及び機器接続端部１ｂを有するコネクタ付き延長線３である（図２）。コネクタ１は、薄膜熱電対素子５０が接続されることで、コネクタ付き温度センサ２を構成する。

【0031】

コネクタ１は、ベース部材１０と、ベース部材１０に取り付けられたカバー部材２０と、を備えている。カバー部材２０は、後述するように、第１カバー部材２１と第２カバー部材２２とが接続ピン２３によって回動可能に接続されて構成されている。コネクタ１を形成するベース部材１０、カバー部材２０等の材料としては、絶縁体であれば特に限定されるものではないが、例えば、熱可塑性プラスチックなどを用いることが可能である。

【0032】

（ベース部材１０）
図３及び図４に示されるように、ベース部材１０は、表面１０ａ（上面）、裏面１０ｂ（下面）、裏面１０ｂに形成されたナット受容部１０ｃ、前面１０ｄ、後面１０ｅ、側面１０ｆを備えている。ベース部材１０は、薄膜熱電対素子５０の外部接点５２ａ及び５３ａと接続される一対の電極３０と、補正用温度センサとしての補正用熱電対４０と、を有している。

【0033】

ベース部材１０は、前方に薄膜熱電対素子５０の接続端部５１ａが載置される載置部１１を有している。載置部１１は、その中央部に貫通孔１２が形成されている。また、載置部１１は、薄膜熱電対素子５０を接続端部５１ａに形成された切り欠き部５１ｃと係合する位置決め凸部１３（係合部）を有している。

【0034】

ベース部材１０の載置部１１が備える位置決め凸部１３は、薄膜熱電対素子５０の接続端部５１ａに形成された切り欠き部５１ｃと対応しており、コネクタ１における薄膜熱電対素子５０の接続端部５１ａの位置を決めることが可能となっている（後述する図９）。

【0035】

また、ベース部材１０が位置決め凸部１３を備えることで、蓋としての第１カバー部材２１を開かない場合には、載置部１１に薄膜熱電対素子５０を装着することができないようになっている。具体的には、第１カバー部材２１を開かない場合において、薄膜熱電対素子５０を前方から載置部１１に挿入することが位置決め凸部１３によって阻止される。

【0036】

載置部１１は、貫通孔１２の両方の側部に、電極３０を受容する凹溝として、断面Ω形状に湾曲した形状の丸溝１４ａ及び角型形状の角溝１４ｂが形成されている。丸溝１４ａは、載置部１１に近い前側に位置し、角溝１４ｂは、補正センサ収容部１５の収容凹部１６に近い後側に位置している。角溝１４ｂは、その幅が丸溝１４ａよりも広くなっている。

【0037】

熱電対素線としての電極３０を丸溝１４ａに挿入する際、後方側（収容凹部１６が設けられている側）から挿入する。このとき、後述する補正センサ収容部１５の収容凹部１６が狭すぎる場合や、角溝１４ｂがなく全域が丸溝１４ａである場合には、電極３０を、載置部１１に挿入して配置することができない。本実施形態のコネクタ１では、電極３０を受容する溝を、丸溝１４ａと角溝１４ｂの組み合わせとすることで、コネクタ１のサイズをコンパクトなものとしつつ、電極３０の取付性を両立している。

【0038】

ベース部材１０は、後述する補正用温度センサとしての補正用熱電対４０を収容する補正センサ収容部１５を有している。補正センサ収容部１５の収容凹部１６には、上方のカバー部材２０に向かって突出する突起部１７が形成されている。補正センサ収容部１５の後端側には、貫通孔１８が形成されている。

【0039】

（カバー部材２０）
図５乃至図８に示されるように、カバー部材２０は、ネジＢ１、皿ネジＢ２及び六角ナットＮ１、Ｎ２などの締結部材によって、ベース部材１０に対して取り付けられている。カバー部材２０は、前方側の第１カバー部材２１と、後方側の第２カバー部材２２が接続ピン２３によって回動可能に接続されて構成されている。

【0040】

第１カバー部材２１には、上下方向にザグリ部２１ａ及び貫通孔２１ｂが形成されている。また、第１カバー部材２１には、左右方向（幅方向）の両側部に中心に向かって形成された凹部２１ｃが形成されている。

【0041】

第２カバー部材２２は、左右方向（幅方向）の両側部において、第１カバー部材２１の後端部を挟み込むように突出した蝶番部２２ａを有している。蝶番部２２ａにおいて、接続ピン２３が第１カバー部材２１及び第２カバー部材２２に形成された不図示の貫通孔に挿通されている。また、第２カバー部材２２には、上下方向に連通した面取り部２２ｂ及び開口２２ｃが形成されている。

【0042】

本実施形態のコネクタ１では、蓋としての第１カバー部材２１を開閉する度に、ネジＢ１が外れてしまわないように、脱落防止ネジを用いることが好ましい。また、ザグリ部２１ａや面取り部２２ｂがあることでネジＢ１や皿ネジＢ２の頭部を隠すことができる。

【0043】

（電極３０）
図７及び図１０に示されるように、電極３０は、丸棒電極（断面が円形の丸棒素線）であり、ベース部材１０の載置部１１に形成された丸溝１４ａ及び角溝１４ｂに受容される。電極３０が丸溝１４ａ及び角溝１４ｂに受容された状態において、電極上面３０ａが、載置部１１に露出する。

【0044】

電極３０の電極上面３０ａが、載置部１１にわずかに露出するようにすることで、電極上面３０ａが、薄膜熱電対素子５０の外部接点５２ａ及び５３ａとの接触箇所となる。このような構成によれば、加工することが難しいクロメルやアルメルなどの金属であっても、丸棒素線を最小の加工で電極３０として使用することができる。

【0045】

２本の電極３０には、第１補償導線３１及び第２補償導線３２がそれぞれ接続されている。コネクタ１に薄膜熱電対素子５０が取り付けられることで、それぞれの電極３０の電極上面３０ａと、薄膜熱電対素子５０の外部接点５２ａ及び５３ａが互いに電気的に接続される。

【0046】

（補正用熱電対４０）
図１１及び図１２に示されるように、補正用熱電対４０は、一対の第１金属線４１及び第２金属線４２からなり、ベース部材１０の収容凹部１６に設けられた突起部１７を囲むように配置されている。補正用熱電対４０は、薄膜熱電対素子５０の外部接点５２ａ及び５３ａと離間した近傍に測温接点４３（接点）を有している。

【0047】

薄膜熱電対素子５０は、第１補償導線３１及び第２補償導線３２（リード線）との接点における金属細線と薄膜との相違等により、薄膜熱電対素子５０は、実際の温度差に由来する熱起電力よりも低い値を示すことになる。したがって、薄膜熱電対素子５０の温度－熱起電力特性は、バルクの熱電対の温度－熱起電力特性とは一致しない。

【0048】

そこで、薄膜熱電対素子５０を用いた正確な温度測定のために、コネクタ１における温度を測定する必要があるため、そのための補正用熱電対４０をコネクタ１の収容凹部１６の中に配置している。この収容凹部１６には、上方に向かって突出するピンとして突起部１７が形成されている。補正用熱電対４０は、第１金属線４１及び第２金属線４２の先端を溶接し、リング形状になっているため、突起部１７を囲むようにして引っ掛けられている。

【0049】

このような構成によれば、補正用熱電対４０の測温接点４３を載置部１１と突起部１７との間に配置することで、第１金属線４１及び第２金属線４２の先端における物理的な強度を高めることができる。

【0050】

（ベース部材１０とカバー部材２０の接続について）
ベース部材１０に対するカバー部材２０の取り付け（組み付け）について説明する。まず、ベース部材１０の表面１０ａ側では、後方の一対の貫通孔１８と、第２カバー部材２２の開口２２ｃが上下方向に重ねられた状態において、皿ネジＢ２がそれぞれ挿通される（図１３）。そして、ベース部材１０の裏面１０ｂ側では、貫通孔１８に対応する後方側の一対のナット受容部１０ｃに六角ナットＮ２がそれぞれ受容され、皿ネジＢ２と螺合する（図８）。このようにして、ベース部材１０にカバー部材２０の第２カバー部材２２が取り付けられる。

【0051】

第１カバー部材２１は、接続ピン２３を回転軸として回動可能である（図１４）。ベース部材１０の載置部１１に、薄膜熱電対素子５０の接続端部５１ａが載置された状態（図１５）で、第１カバー部材２１を上方から重ねるようにして閉鎖することで、薄膜熱電対素子５０が第１カバー部材２１とベース部材１０に挟まれる（図１６）。

【0052】

このようにして、第１カバー部材２１の貫通孔２１ｂ、薄膜熱電対素子５０の貫通孔５１ｂ、ベース部材１０の貫通孔１２が上下方向に重ねられた状態において、ネジＢ１が挿通される（図１６）。そして、ベース部材１０の裏面１０ｂ側では、貫通孔１２に対応する前方側のナット受容部１０ｃに六角ナットＮ１が受容され、ネジＢ１と螺合する。このようにして、ベース部材１０にカバー部材２０の第１カバー部材２１が取り付けられる。

【0053】

このとき、図１７及び図１８に示されるように、第１カバー部材２１において、接続ピン２３の箇所が支点となり、ネジＢ１及び六角ナットＮ１を締め付けることで、貫通孔２１ｂ周囲が力点となり、第１カバー部材２１の先端部が作用点となり、薄膜熱電対素子５０を押し付ける。このようにして、薄膜熱電対素子５０がコネクタ１に取り付けられる。

【0054】

薄膜熱電対素子５０がコネクタ１に取り付けた状態では、薄膜熱電対素子５０の接続端部５１ａに形成された切り欠き部５１ｃが、ベース部材１０の載置部１１に形成された位置決め凸部１３と係合する。更に、第１カバー部材２１が、その凹部２１ｃが位置決め凸部１３と係合するようにして接続端部５１ａの上に配置される。このようにして、薄膜熱電対素子５０が、コネクタ１のベース部材１０及び第１カバー部材２１に安定して挟み込まれるため、薄膜熱電対素子５０がコネクタ１から抜け落ちてしまうことが抑制される。

【0055】

コネクタ１では、その材料にエンジニアプラスチックを選定することで、各貫通孔にネジ溝を切ることは可能ではあるが、繰り返して使用することや、十分に締め付けを行うことを考慮すると、ネジＢ１、皿ネジＢ２及び六角ナットＮ１、Ｎ２などの締結部材によって、ベース部材１０に対してカバー部材２０を取り付けるようにすると好適である。

【0056】

以上のように、薄膜熱電対素子５０の接続端部５１ａがカバー部材２０の第１カバー部材２１とベース部材１０の載置部１１との間に挟まれることで、薄膜熱電対素子５０の外部接点５２ａ，５３ａが電極３０とそれぞれ接続される。

【0057】

コネクタ１に薄膜熱電対素子５０が取り付けられた状態では、薄膜熱電対素子５０の外部接点５２ａ及び５３ａが、電極３０とそれぞれ当接する。また、補正センサ収容部１５の収容凹部１６においては、電極３０の後端部において、第１補償導線３１及び第２補償導線３２がそれぞれ接続されている。

【0058】

さらに、電極３０の後端部の近傍に他の金属細線からなる補正用熱電対４０の測温接点４３がある。第１補償導線３１は補正用熱電対４０の第１金属線４１と同一材料であり、第２補償導線３２は補正用熱電対４０の第２金属線４２と同一材料である。また、薄膜熱電対素子５０の導電性薄膜５２及び５３の材料は、対応するそれぞれの電極３０、第１補償導線３１及び第２補償導線３２とそれぞれ同一材料である。

【0059】

補正用熱電対４０の測温接点４３（接点）を、電極３０と第１補償導線３１及び第２補償導線３２の接続箇所の近傍に設置することにより、正確な温度を測定することができる。このとき、第１補償導線３１及び第２補償導線３２、第１金属線４１及び第２金属線４２は、リード線１ａ（延長線）を構成し、このリード線１ａの端部に設けられた機器接続端部１ｂにおいて不図示の温度表示器（外部の機器の一例）に接続されている。

【0060】

＜コネクタ付き温度センサ２及びコネクタ付き延長線３＞
本実施形態のコネクタ１は、薄膜熱電対素子５０を接続することでコネクタ付き温度センサ２を構成する（図２及び図１６）。また、本実施形態のコネクタ１は、電極３０に接続された第１補償導線３１及び第２補償導線３２を有するリード線１ａ（延長線）と組み合わされることでコネクタ付き延長線３を構成する（図２）。これらのコネクタ付き温度センサ２及びコネクタ付き延長線３によれば、薄膜熱電対素子を交換可能なものとすることができる。

【産業上の利用可能性】

【0061】

本発明のコネクタ、コネクタ付き温度センサ及びコネクタ付き延長線を用いることにより、薄膜熱電対素子を交換可能なものとすることができる。薄膜熱電対素子を用いた温度測定の利用分野は、特に限定されるものではないが、極小部の温度測定を好適に行うことが可能であり、例えば、燃料電池、加熱ローラー、熱プレス、電子回路部品発熱温度、化学反応温度、瞬間加熱温度などを測定することができる。

【符号の説明】

【0062】

１ コネクタ
１ａ リード線（延長線）
１ｂ 機器接続端部
２ コネクタ付き温度センサ
３ コネクタ付き延長線
１０ ベース部材
１０ａ 表面
１０ｂ 裏面
１０ｃ ナット受容部
１０ｄ 前面
１０ｅ 後面
１０ｆ 側面
１１ 載置部
１２ 貫通孔
１３ 位置決め凸部（係合部）
１４ａ 丸溝
１４ｂ 角溝
１５ 補正センサ収容部
１６ 収容凹部
１７ 突起部
１８ 貫通孔
２０ カバー部材
２１ 第１カバー部材
２１ａ ザグリ部
２１ｂ 貫通孔
２１ｃ 凹部
２２ 第２カバー部材
２２ａ 蝶番部
２２ｂ 面取り部
２２ｃ 開口
２３ 接続ピン
３０ 電極
３０ａ 電極上面
３１ 第１補償導線（補償導線）
３２ 第２補償導線（補償導線）
４０ 補正用熱電対
４１ 第１金属線（金属線）
４２ 第２金属線（金属線）
４３ 補正用熱電対の測温接点（接点）
５０ 薄膜熱電対素子
５０ａ 保護膜
５１ 基板
５１ａ 接続端部
５１ｂ 貫通孔
５１ｃ 切り欠き部
５２，５３ 導電性薄膜
５２ａ，５３ａ 外部接点
５４ 測温用接点
５５ 補強部材
Ｂ１ ネジ
Ｂ２ 皿ネジ
Ｎ１ 六角ナット
Ｎ２ 六角ナット

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】