特開 2022-89428 センサユニット

(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】P2022089428

(43)【公開日】2022-06-16

(54)【発明の名称】センサユニット

(51)【国際特許分類】

   G01K 7/00 20060101AFI20220609BHJP

   G01K 7/22 20060101ALI20220609BHJP

   G01K 1/14 20210101ALI20220609BHJP

   H01R 13/42 20060101ALI20220609BHJP

【ＦＩ】

G01K7/00 A

G01K7/22 L

G01K1/14 B

H01R13/42 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020201812

(22)【出願日】2020-12-04

(71)【出願人】

【識別番号】517292929

【氏名又は名称】株式会社デルタプラス

(74)【代理人】

【識別番号】100181928

【弁理士】

【氏名又は名称】日比谷 洋平

(74)【代理人】

【識別番号】100075948

【弁理士】

【氏名又は名称】日比谷 征彦

(72)【発明者】

【氏名】安保 次雄

【テーマコード（参考）】

2F056

5E087

【Ｆターム（参考）】

2F056CB05

2F056GA06

2F056GA08

2F056GA09

2F056QF02

2F056QF05

2F056QF07

5E087EE02

5E087EE07

5E087FF03

5E087FF13

5E087GG22

5E087RR04

(57)【要約】

【課題】小型の接続端子を収納ケース内に密接して、コンパクトに収納可能とする。
【解決手段】収納ケース２は基体２ａの両側に、左右対称の一対のカバー部２ｃ、２ｄが、基体２ａに対し開閉自在に取り付けられており、基体２ａの両面に接続端子をそれぞれ収納し、カバー部２ｃ、２ｄを閉止することにより接続端子が固定される。収納ケース２から２個の接続端子の接続端１ａが前方に突出され、後方に温度センサに接続する２本の電線１ｄが引き出されている。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

センサ素子の一対の出力線をそれぞれ接続した一対の接続端子を、収納ケース内に離隔して固定するセンサユニットであって、
合成樹脂材から成る前記収納ケースは、前記接続端子の接続端が外部に露出するように前記接続端子をそれぞれ収納する基体と、該基体の両側にヒンジを介して取り付けた一対のカバー部とを有し、
前記接続端子を前記基体にそれぞれ装着し、前記カバー部を閉止して前記接続端子を押圧することにより、前記収納ケースに固定することを特徴とするセンサユニット。

【請求項2】

前記収納ケースには、収納する前記接続端子の形状に対応した凹陥部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のセンサユニット。

【請求項3】

前記カバー部は前記基体に対し、左右対称に配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載のセンサユニット。

【請求項4】

前記基体と前記カバー部との間には、前記カバー部を前記基体に閉止した状態で作用する錠止機構を設けたことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載のセンサユニット。

【請求項5】

前記接続端子を収容した前記収納ケースをハウジング内に装着したことを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載のセンサユニット。

【請求項6】

前記ハウジングの外側に固定部材を取り付けたことを特徴とする請求項５に記載のセンサユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えばプラント等に取り付けるための小型のセンサユニットに関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年の各種の産業機器における電気部品では、使用される部品の軽量化、小型化が強く要望されている。例えば、信号配線についても接続のために小型の端子が使用され、これらを接続機構もより小型化が要求されている。

【0003】

例えば、プラントに取り付ける温度、圧力、湿度などを測定するためのセンサユニットについても同様であり、基板等に取り付けるセンサユニットのコネクタも小型化が必要とされている。通常では、センサユニットは２本の信号線を有し、コネクタ内に固定する２個の接続端はより小さく、より狭い間隔に配置することが要求される。

【0004】

例えば、特許文献１のコネクタに関する図１～図５には、２本の電線がそれぞれ接続端子５に接続可能とされ、接続端子５が端子収容部１３内に収納されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１８－３７１４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

最近では、このようなコネクタに使用される接続端子は、接続径が１ｍｍ以下のものが使用され始めている。しかし、特許文献１のコネクタでは、構造が複雑で到底、接続径が１ｍｍ以下のような小型の接続端子に対して適用することはできない。

【0007】

本発明の目的は、上述の課題を解決し、狭い間隔で一対の接続端子の配列を可能とする小型のセンサユニットを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するための本発明に係るセンサユニットは、センサ素子の一対の出力線をそれぞれ接続した一対の接続端子を、収納ケース内に離隔して固定するセンサユニットであって、合成樹脂材から成る前記収納ケースは、前記接続端子の接続端が外部に露出するように前記接続端子をそれぞれ収納する基体と、該基体の両側にヒンジを介して取り付けた一対のカバー部とを有し、前記接続端子を前記基体にそれぞれ装着し、前記カバー部を閉止して前記接続端子を押圧することにより、前記収納ケースに固定することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係るセンサユニットは、小型の接続端子を収納ケース内に密接してコンパクトに配置して、収納可能とする。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一部を切欠したセンサユニットの斜視図である。

【図2】組立て前のセンサユニットの分解斜視図である。

【図3】接続端子の斜視図である。

【図4】ハウジングの拡大断面図である。

【図5】収納ケースに接続端子を装着した状態の斜視図である。

【図6】拡大断面図である。

【図7】収納ケースをハウジングに取り付けた状態の斜視図である。

【図8】拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は本実施例に温度センサに係るセンサユニットの一部を切欠した状態の斜視図、図２は分解斜視図である。センサユニットは主として、接続端子１、収納ケース２、温度センサ３、ハウジング４、固定部材５から構成されている。温度センサ３を付設した接続端子１は収納ケース２内に装着され、収納ケース２はハウジング４に収容され、更にハウジング４には固定部材５が取り付けられる。

【0012】

接続端子１は一対の同形の雄型端子から成る。図３に示すように、接続端子１は薄肉の導電金属板を打ち抜き、折曲されて形成されている。接続端子１の全長は例えば１５ｍｍ、前端の接続端１ａの径は０．６ｍｍとされている。

【0013】

接続端子１は、前端に相手側の雌型接続端子に嵌合する雄型接続端子のピン状の接続端１ａが設けられ、接続端１ａの後方には、接続端１ａよりも径が十分に大きい筒状の基部１ｂが設けられている。更にその後方には、基部１ｂよりも径が小さい圧着部１ｃが設けられ、電線１ｄが圧着接続されている。また、基部１ｂの底面には係止片１ｅが突出されている。

【0014】

接続端子１を収納する収納ケース２は合成樹脂材により射出成型され、基体２ａの両側に、ヒンジ２ｂを介して左右対称の一対のカバー部２ｃ、２ｄが、基体２ａに対し開閉自在に取り付けられている。カバー部２ｃ、２ｄの前端は四角状とされ、後端の外形は略半円形とされ、カバー部２ｃ、２ｄを折り曲げ基体２ａに重ね合わせると、収納ケース２の前端は箱形、後端は円柱形となるようにされている。また、基体２ａの中央には、前方に向けてハウジング４の一部に挿入して位置決めするための板状の条片２ｅが突出されている。

【0015】

基体２ａの表裏の各面には、左右にずれた位置の長手方向に、凹陥部２ｆがそれぞれ設けられている。凹陥部２ｆ同士は電気絶縁性が維持できる範囲で、小さな距離を隔てて配置されている。また、凹陥部２ｆを配置した基体２ａの反対面であって、基体２ａの後方には長手方向に沿った条溝部２ｇが形成されている。

【0016】

この凹陥部２ｆは前端側の第１の空隙部２ｈと、後端側であって第１の空隙部２ｈと連続する第２の空隙部２ｉとから構成されている。第１の空隙部２ｈの凹陥部２ｆの長手方向を直交する断面の大きさは、第２の空隙部２ｉのその断面よりも大きく、第１の空隙部２ｈの形状は接続端子１の基部１ｂの形状に、第２の空隙部２ｉの形状は接続端子１の圧着部１ｃの形状にほぼ合致している。

【0017】

また、カバー部２ｃ、２ｄの内面の前方には、凹陥部２ｆに装着された接続端子１の基部１ｂ、圧着部１ｃを押圧するための平板状の押圧部２ｊが形成され、カバー部２ｃ、２ｄの内面の後端には、電線１ｄを通すために一部を切り欠いた切欠片２ｋが形成されている。また、押圧部２ｊの前端には、接続端子１の係止片１ｅに係合する突出部２ｌが形成されている。カバー部２ｃ、２ｄの内面の押圧部２ｊと切欠片２ｋの間には、カバー部２ｃ、２ｄを閉止した場合に条溝部２ｇに嵌合する突条部２ｍが設けられている。

【0018】

温度センサ３のセンサ素子は、例えば合成樹脂材でコーティングされた測温用の例えばサーミスタ３ａであり、リード線３ｂを介して接続端子１の電線１ｄに接続され、サーミスタ３ａには略円筒状の合成樹脂製の保護筒３ｃが挿着される。保護筒３ｃの基端は収納ケース２の後端の円柱部に嵌め込まれ、基端の両側にはハウジング４に対する位置決め片３ｄが張り出され、保護筒３ｃの先端部からサーミスタ３ａが突出するようにされている。

【0019】

図４はハウジング４の拡大断面図であり、合成樹脂製のハウジング４は、相手側ハウジングを挿入するための角筒状の筒部４ａが設けられ、筒部４ａ内には仕切壁４ｂが設けられている。仕切壁４ｂの中央には、収納ケース２の条片２ｅが挿入される挿入孔４ｃが設けられ、その両側に接続端子１の２本の接続端１ａがそれぞれ挿通される挿通孔４ｄが設けられている。仕切壁４ｂの後面には、収納ケース２の前端を挿入可能な四角状の角孔部４ｅが設けられており、角孔部４ｅの後部の端面には、保護筒３ｃの位置決め片３ｄを挿入する２個の溝部４ｆが設けられている。更に、角孔部４ｅの後部外側には、矩形状のフランジ部４ｇが外方に張り出されている。

【0020】

固定部材５は合成樹脂製の別体の前側固定板５ａと後側固定板５ｂとから成り、共に外形が同形の略小判形とされている。前側固定板５ａはハウジング４の筒部４ａを通す角孔状の孔部５ｃを有し、両端に２つのボルト挿通孔５ｄが設けられ、更に４個の鉤部５ｅが後方に向けて突出されている。

【0021】

一方、後側固定板５ｂは前側固定板５ａと重ね合わせて使用し、前側固定板５ａよりも大きな厚みを有している。後側固定板５ｂの前面にはハウジング４のフランジ部４ｇが嵌合する矩形状の凹部５ｆが設けられ、凹部５ｆの底面には温度センサ３の保護筒３ｃを挿通する通孔５ｇが形成されている。また、前側固定板５ａに設けたボルト挿通孔５ｄと合致する２個のボルト挿通孔５ｈが設けられ、鉤部５ｅに対応する透孔から成る４個の鉤受孔５ｉが形成されている。

【0022】

収納ケース２内に接続端子１を収納するには、カバー部２ｃ、２ｄを開いた状態で、両側の凹陥部２ｆ内に接続端子１を配置する。接続端子１の接続端１ａは基体２ａから露出した状態で、基部１ｂ、圧着部１ｃは凹陥部２ｆ内に押し込まれた状態で収納される。そして、カバー部２ｃ、２ｄを閉止すると、カバー部２ｃ、２ｄの条溝部２ｇに突条部２ｍが嵌合することで、カバー部２ｃ、２ｄの収納ケース２に対する横ずれが防止される。

【0023】

これにより、押圧部２ｊによって押圧された接続端子１の係止片１ｅと、カバー部２ｃ、２ｄに設けた突出部２ｌとが係合することで、接続端子１が前方に移動することが防止される。また、凹陥部２ｆの第１の空隙部２ｈに接続端子１の基部１ｂが収納され、第２の空隙部２ｉに接続端子１の圧着部１ｃが収納されることで、接続端子１の後方への移動が防止される。

【0024】

このように、カバー部２ｃ、２ｄは接続端子１を装着した基体２ａを覆い、接続端子１が脱落せず、凹陥部２ｆ内で移動しないように固定する。基体２ａとカバー部２ｃ、２ｄとの間には、カバー部２ｃ、２ｄを閉止すると、爪部などにより自然に錠止がなされ、カバー部２ｃ、２ｄが不時に開かないようにする図示しない錠止手段が設けられている。

【0025】

このようにして、一対の接続端子１を収納ケース２内に収納して固定することにより、図５、図６に示すように、接続端子１が収納ケース２内の小さな容積内に密接されて収納されることになる。接続端子１は、収納ケース２の接続端子１の形状に対応した凹陥部２ｆ内に固定されることにより、相手側の接続端子により大きな力が加えられても、接続端子１は収納ケース２内において、前後に動くことはない。

【0026】

このように、基体２ａにカバー部２ｃ、２ｄを被着した状態で、基体２ａの前端の箱形部の寸法は、例えば幅８．１ｍｍ、高さ５ｍｍ、奥行き４．６ｍｍであり、収納ケース２の長さは１３．３ｍｍとされている。

【0027】

次に、収納ケース２に組み込んだ一対の接続端子１の電線１ｄに、温度センサ３のリード線３ｂを例えば半田等により溶接する。なお、接続端子１を収納ケース２に組み込む前に、温度センサ３のリード線３ｂを、電線１ｄの代りに接続端子１の圧着部１ｃに圧着接続しておいてもよい。

【0028】

図７はハウジング４に接続端子１を収納した収納ケース２に取り付けた状態の斜視図、図８は断面図である。接続端子１を組み込んだ収納ケース２をハウジング４に後方から挿入すると、収納ケース２の前端は角孔部４ｅ内に嵌合し、収納ケース２から突出する接続端１ａは、仕切壁４ｂの挿通孔４ｄを経て、筒部４ａ内に突出し、条片２ｅが挿入孔４ｃ内に挿入される。条片２ｅの挿入により、収納ケース２はハウジング４内に精度良く位置決めされ、接続端１ａは正しい方向に正確に向けられる。

【0029】

続いて、保護筒３ｃを図１に示すようにサーミスタ３ａ上に被着する。保護筒３ｃの基端は収納ケース２の後端の円柱部上に挿着され、位置決め片３ｄによりハウジング４の後部の溝部４ｆに位置決めされ、保護筒３ｃの先端部からはサーミスタ３ａの先端が外部に突出される。

【0030】

このようにして、各構成要素が組み付けられたハウジング４に、固定部材５を組み付けて、温度センサユニットとしてプラント等に取り付ける。固定部材５をハウジング４に組み付けるには、前側固定板５ａの孔部５ｃにハウジング４の筒部４ａを挿通し、後方からの後側固定板５ｂの凹部５ｆに、ハウジング４の基体２ａを嵌入し、保護筒３ｃを後側固定板５ｂの通孔５ｇから後方に挿通する。

【0031】

更に、前側固定板５ａと後側固定板５ｂとによりハウジング４のフランジ部４ｇを挟んで重ね合わせる。この重ね合わせに際して、前側固定板５ａの鉤部５ｄが後側固定板５ｂの鉤受孔５ｉに挿入されて、前側固定板５ａと後側固定板５ｂとは一体化され、図１に示すようにセンサユニットが組み立てられる。

【0032】

このセンサユニットを使用するには、測温すべき例えばプラントのパネルに穿孔された孔部内に保護筒３ｃを挿入し、パネルの表面側に位置する前側固定板５ａ、後側固定板５ｂのボルト挿通孔５ｄ、５ｈにボルトを挿入してパネルに固定する。

【0033】

なお、実施例では接続端子を雄型接続端子としたが、雌型接続端子であってもよい。雌型接続端子の場合の接続端は筒型であるので、筒型の開口部が収納ケース２から露出していればよい。

【0034】

また、本実施例ではセンサユニットは温度センサとしたが、他にも湿度、圧力などの測定を目的とすることもできる。

【符号の説明】

【0035】

１ 接続端子
１ａ 接続端
２ 収納ケース
２ａ 基体
２ｂ ヒンジ
２ｃ、２ｄ カバー部
２ｆ 凹陥部
３ 温度センサ
４ ハウジング
５ 固定部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】