特開 2023-4757 接触式温度計

(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】P2023004757

(43)【公開日】2023-01-17

(54)【発明の名称】接触式温度計

(51)【国際特許分類】

   G01K 1/143 20210101AFI20230110BHJP

   G01K 7/02 20210101ALI20230110BHJP

【ＦＩ】

G01K1/143

G01K7/02 Q

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021106648

(22)【出願日】2021-06-28

【新規性喪失の例外の表示】新規性喪失の例外適用申請有り

(71)【出願人】

【識別番号】000117814

【氏名又は名称】安立計器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】小林 生至郎

(72)【発明者】

【氏名】水門 裕介

【テーマコード（参考）】

2F056

【Ｆターム（参考）】

2F056CA01

2F056CA15

(57)【要約】

【課題】接圧を低くしつつ、接触板の耐久性を向上する接触式温度計を提供する。
【解決手段】頭体１０、接触板２０、付勢部材３０、および、温度検出素子４０を備えた接触式温度計１において、頭体１０はＸ方向に互いに離間してＹ方向に延びる第一支持ピン１１および第二支持ピン１２を有し、第一支持ピン１１が第二支持ピン１２よりも頭体１０の先端側に配置されて第二支持ピン１２よりも接触板２０の測定対象物に接する面の反対側の面に近接し、接触板２０は、Ｘ方向の一端部に形成されて、第一支持ピン１１が遊びをもたない状態で挿入される第一支持用穴２１と、他端部に形成されて、第一支持用穴２１に比して少なくともＺ方向の長さが長く、第二支持ピン１２が遊びをもった状態で挿入される第二支持用穴２２と、を有し、一端部が回転端となるとともに他端部が自由端となる支持構造により一端部を軸にしてＺ方向に揺動可能に頭体１０に支持される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

頭体の先端から突出して測定対象物に直に面接触する接触板と、この接触板を測定対象物の側に弾性的に付勢する付勢部材と、前記接触板の測定対象物に接触する面の反対側に配置されて、測定対象物の温度を電気信号に変換する温度検出素子とを備えた接触式温度計において、
前記頭体は前記接触板の長手方向に互いに離間して前記接触板の幅方向に延びる第一支持ピンおよび第二支持ピンを有し、前記第一支持ピンが前記第二支持ピンよりも前記頭体の先端側に配置されて前記第二支持ピンよりも前記接する面の反対側の面に近接する構成であり、
前記接触板は、その長手方向の一端部に形成されて、前記第一支持ピンが遊びをもたない状態で挿入される第一支持用穴と、他端部に形成されて、前記第一支持用穴に比して少なくとも前記接触板の板厚方向の長さが長く、前記第二支持ピンが遊びをもった状態で挿入される第二支持用穴と、を有し、前記一端部が回転端となるとともに前記他端部が自由端となる支持構造により前記一端部を軸にして前記前記接触板の板厚方向に揺動可能に前記頭体に支持されることを特徴とする接触式温度計。

【請求項2】

前記接触板が測定対象物に接しない状態で、前記第一支持ピンは前記反対側の面に接し、前記第二支持ピンは前記第二支持用穴の前記板厚方向の端部のうちの前記接触板から遠い方の端部に接する請求項１に記載の接触式温度計。

【請求項3】

前記付勢部材は前記接触する面の反対側の面に面接触する構成であり、
前記長手方向における前記付勢部材の面接触する部位の中心は前記第一支持ピンおよび前記第二支持ピンの中間地点よりも前記第二支持ピンの側に配置され、前記温度検出素子の感温部は前記中心よりも前記第二支持ピンの側に配置される請求項１または２に記載の接触式温度計。

【請求項4】

前記第一支持用穴は前記接触板の長手方向の一端部が折り返されて前記反対側の面に接合されて成る請求項１～３のいずれか１項に記載の接触式温度計。

【請求項5】

前記頭体の末端部に形成された支持体用挿入穴に先端部が挿入される支持体と、前記頭体の末端部および前記支持体の先端部のそれぞれに形成されて、前記支持体用挿入穴に前記支持体の先端部が挿入された状態で互いに前記接触板の幅方向に連通する複数の連結用穴と、それらの連結用穴に挿入される連結棒と、を備え、前記頭体は前記連結棒を軸にして前記接触板の長手方向に揺動可能に前記支持体に支持される請求項１～４のいずれか１項に記載の接触式温度計。

【請求項6】

前記接触板の幅方向において、前記支持体用挿入穴の幅は前記支持体の先端部の幅よりも広く、
前記支持体に形成された前記連結用穴の穴径は前記連結棒の直径よりも長く、前記連結棒は前記頭体に形成された前記連結用穴に遊びをもたない状態で挿入され、前記支持体に形成された前記連結用穴に遊びをもった状態で挿入され、前記頭体は前記支持体に形成された前記連結用穴と前記連結棒との間の遊びの分、前記接触板の幅方向に揺動可能に前記支持体に支持される請求項５に記載の接触式温度計。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、接触式温度計に関し、より詳細には、移動する測定対象物に直に接触してその測定対象物の温度を測定する接触式温度計に関する。

【背景技術】

【0002】

各種のシート状物の製造工程において移動する材料や製品に直に接触して温度を測定する接触式温度計が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【非特許文献1】安立計器株式会社、Ｓ形シリーズ 高性能表面温度センサ、温度計測器総合カタログ、２０２０年２月発行、８１頁～８７頁

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

移動する測定対象物に直に接触する接触式温度計は、測定対象物に対する接圧が高くなると接触式温度計の接触板と測定対象物との間の摩擦力が高まり、摩擦熱が生じる。摩擦熱は測定対象物の温度の測定誤差の要因となっている。

【0005】

図７例示するように、非特許文献１に記載の接触式温度計１００は、頭体１０１、接触板１０２、付勢部材１０３、および、温度検出素子１０４を備えて構成される。接触式温度計１００は、第一支持ピン１０５および第二支持ピン１０６に対して第一支持用穴１０７および第二支持用穴１０８のそれぞれが遊びをもっており、接触板１０２が測定対象物に面接触するとＺ方向に平行移動する構造である。

【0006】

接触式温度計１００は、測定対象物に接触板１０２を接触させたときに接触板１０２がＺ方向に平行移動することで、測定対象物に対する接圧が低くなる。これにより、接触板１０２および測定対象物の間の摩擦力を小さくするには有利になり、摩擦熱の発生を抑制することが可能となる。

【0007】

しかし、接触式温度計１００は接触板１０２の接圧を低くするために接触板１０２をＺ方向に平行移動させる構造であり、接触板１０２と第一支持ピン１０５および第二支持ピン１０６の間の離間距離が長くなっている。それ故、図中の点線で示すように、接触板１０２にＸ方向から予期せぬ力が掛かると接触板１０２が支持ピンを支点として変形するおそれがあった。

【0008】

本発明の課題は、接圧を低くしつつ、接触板の耐久性を向上する接触式温度計を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の課題を解決する本発明の接触式温度計は、頭体の先端から突出して測定対象物に直に面接触する接触板と、この接触板を測定対象物の側に弾性的に付勢する付勢部材と、前記接触板の測定対象物に接触する面の反対側に配置されて、測定対象物の温度を電気信号に変換する温度検出素子とを備えた接触式温度計において、前記頭体は前記接触板の長手方向に互いに離間して前記接触板の幅方向に延びる第一支持ピンおよび第二支持ピンを有し、前記第一支持ピンが前記第二支持ピンよりも前記頭体の先端側に配置されて前記第二支持ピンよりも前記接する面の反対側の面に近接する構成であり、前記接触板は、その長手方向の一端部に形成されて、前記第一支持ピンが遊びをもたない状態で挿入される第一支持用穴と、他端部に形成されて、前記第一支持用穴に比して少なくとも前記接触板の板厚方向の長さが長く、前記第二支持ピンが遊びをもった状態で挿入される第二支持用穴と、を有し、前記一端部が回転端となるとともに前記他端部が自由端となる支持構造により前記一端部を軸にして前記前記接触板の板厚方向に揺動可能に前記頭体に支持されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明は、接触板の支持構造を一端部が回転端となり、他端部が自由端となる構造として、接触板が一端部を軸にして揺動可能になったことで、接触板を測定対象物に接触させる際の接圧を低くすることができる。また、本発明は、第一支持ピンと接触板との距離を近接させたことで、第一支持ピンを支点として接触板に作用する力のモーメントを抑えることができる。それ故、本発明によれば、接触板と測定対象物との間の摩擦力を低く抑えて、摩擦熱の発生を抑制しつつ、接触板を測定対象物に接触させたときに予期せぬ力が掛かっても、一端部における接触板の変形を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の接触式温度計の実施形態を例示する斜視図である。

【図2】図１の接触式温度計の一つの先端側方ブロックを取り外し、接触板が測定対象物に接しない状態を例示する側面図である。

【図3】図１の接触板の支持用部材を例示する斜視図である。

【図4】図１の接触式温度計の一つの先端側方ブロックを取り外し、接触板が測定対象物に接した状態を例示する側面図である。

【図5】図１の末端ブロック、支持体、および、連結棒を分解した状態で例示する斜視図である。

【図6】図１の接触式温度計の一つの先端側方ブロックを取り外し、接触板が測定対象物に接した状態を例示する側面図である。

【図7】周知技術の接触式温度計を例示する側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の接触式温度計の実施形態について説明する。図中において、Ｘ方向は接触式温度計１の接触板２０の長手方向を、Ｙ方向は接触板２０の幅方向を、Z方向は接触板２０の板厚方向を示す。なお、接触板２０の板厚方向は接触板２０と付勢部材３０との接触部分における方向とする。また、図１において、接触式温度計１の各部材における先端は図中の上方側であり、末端は図中の下方側であり、図２において、接触式温度計１の各部材における先端は図中の下方側であり、末端は図中の上方側である。図中では、構成が分かり易いように寸法を変化させており、必ずしも実際に製造するものの比率とは一致させていない。

【0013】

図１に例示するように、実施形態の接触式温度計１は頭体１０の先端から突出した接触板２０が付勢部材３０により弾性的に付勢されて測定対象物に直に面接触し、温度検出素子４０が接触板２０および付勢部材３０を介して伝達された熱を測定対象物の温度として電気信号に変換する。接触式温度計１は変換した電気信号が支持体５０の末端から導出された図示しない信号線を介して測定装置に送られて、測定装置がその電気信号に基づいて測定対象物の温度を表示する。接触式温度計１と測定装置とは信号線を介して直に接続される構成に限定されず、接触式温度計１と測定装置とが無線信号でデータの授受が可能な構成でもよく、信号線を介さずに支持体５０の末端に直に測定装置が接続されて一体化された構成でもよい。

【0014】

接触式温度計１は、頭体１０、接触板２０、付勢部材３０、温度検出素子４０、支持体５０、および、連結棒６０を備えて構成される。接触式温度計１は頭体１０の先端側に接触板２０および付勢部材３０が配置され、頭体１０の末端側に支持体５０が配置される。接触式温度計１は先端側に接触板２０のＸ方向の一端部を軸として接触板２０をＺ方向に揺動可能に頭体１０に支持する支持構造と末端側に連結棒６０を軸として頭体１０をＸ方向に揺動可能に支持体５０に支持する支持構造との二つの支持構造から成る。

【0015】

頭体１０は、先端部にＸ方向に延在して先端側から末端側に向かって窪んだ溝が形成された直方体で構成され、直方体の先端部のＸ方向両端が面取りされる。頭体１０は、先端中央ブロック１０ａ、二つの先端側方ブロック１０ｂ、および、末端ブロック１０ｃから成る。先端中央ブロック１０ａは、第一支持ピン１１、第二支持ピン１２、突出部１３、収納部１４、付勢用支持部１５、および、図１に図示しない素子用支持部１６を有する。頭体１０は先端中央ブロック１０ａのＹ方向両側方に先端側方ブロック１０ｂのそれぞれが配置され、先端側方ブロック１０ｂどうしの間に溝が形成される。頭体１０は先端中央ブロック１０ａおよび二つの先端側方ブロック１０ｂのそれぞれが末端ブロック１０ｃにねじ固定されて成る。

【0016】

接触板２０は頭体１０の先端から突出するように頭体１０に支持される。接触板２０はＸ方向の一端部に第一支持ピン１１が挿入される第一支持用穴２１が形成され、他端部に第二支持ピン１２が挿入される第二支持用穴２２が形成される。接触板２０は接触板本体２３と支持用部材２４とから成る。接触板本体２３はＹ方向視で略Ｌ字形状を成し、一端部に第一支持用穴２１が形成され、他端部に曲げ部２５が形成される。支持用部材２４はＸ方向視でコの字形状を成し、接触板本体２３の測定対象物に接する面の反対側の面に接合され、互いにＹ方向に対向する片のそれぞれに第二支持用穴２２が形成される。

【0017】

付勢部材３０は接触板２０よりも弾性に富む材料で構成され、接触板２０の測定対象物に接する面の反対側の面に面接触し、Ｙ方向視でΩ字形状のＣ環状部分が角丸長方形の形状を成す。付勢部材３０は頭体１０の収納部１４に配置され、四つの支持ピンから成る付勢用支持部１５に支持される。付勢部材３０は接触板２０が測定対象物に接したときに接触板２０を測定対象物の側に弾性的に付勢する。

【0018】

温度検出素子４０は先端側が付勢部材３０の内周面に沿って配置され、末端側が頭体１０および支持体５０の内部を通過して、信号線となる。温度検出素子４０としては、＋極にクロメル、－極にアルメルを用いたタイプＫ、＋極にクロメル、－極にコンスタンタンを用いたタイプＥ、＋極に白金ロジウム合金（ロジウム含有量３０％）、－極に白金ロジウム合金（ロジウム含有量６％）を用いたタイプＢなどの様々な種類がある熱電対が例示される。温度検出素子４０は、図１には図示しない異種金属からなる各々の素線４１、４２を接合して形成された感温部４３が付勢部材３０の接触板２０に接する面の反対側の面に接合される。

【0019】

支持体５０はＺ方向に軸方向が向いた棒形状を成し、内部に温度検出素子４０が配置される。支持体５０は先端部が連結棒６０により頭体１０に連結される。連結棒６０はＹ方向に軸方向が向いた円柱形状を成す。

【0020】

図２に例示するように、先端側の接触板２０の支持構造は接触板２０のＸ方向の一端部を回転端とするとともに他端部を自由端として、接触板２０をＺ方向に揺動可能に頭体１０に支持する構造である。

【0021】

先端中央ブロック１０ａはＸ方向の一端部の突出部１３の先端側に形成されたピン用挿入穴に第一支持ピン１１が挿入され、Ｘ方向の他端部に形成されたピン用挿入穴に第二支持ピン１２が挿入される。先端中央ブロック１０ａはＸ方向の中央部に配置された収納部１４に付勢用支持部１５と素子用支持部１６が配置される。

【0022】

第一支持ピン１１はＹ方向に延在する円柱を成す。第一支持ピン１１は、接触式温度計１が組み立てられた状態で、頭体１０の突出部１３のピン用挿入穴と接触板２０の第一支持用穴２１との両方に遊びをもたない状態で挿入される。第一支持ピン１１はＺ方向において第二支持ピン１２よりも先端側に配置される。第一支持ピン１１は接触板２０の測定対象物に接触する面２０ｃの反対側の面に常時、接する。

【0023】

第二支持ピン１２はＹ方向に延在する円柱を成す。第二支持ピン１２は、接触式温度計１が組み立てられた状態で、頭体１０のＸ方向の他端部に形成されたピン用挿入穴に遊びをもたない状態で挿入され、接触板２０の第二支持用穴２２に遊びをもった状態で挿入される。第二支持ピン１２はＺ方向において第一支持ピン１１よりも末端側に配置され、接触板２０が測定対象物に接しない状態で、後述する第二支持用穴２２のＺ方向の端部のうちの接触板２０から遠い方の端部に接する。

【0024】

本開示において、遊びをもたない状態とはピンと穴との間に隙間や緩みがなく、穴に挿入されたピンが、あるいは、ピンが挿入された穴が、ピンの軸方向に直交する平面上で動かない状態を示す。この遊びをもたない状態は、構造的にピンと穴との間に完全に隙間や緩みをもたない状態を含むが、ピンが穴に挿入された状態で、誤差の範囲内において多少の隙間や緩みをもった状態も含むものとする。遊びをもった状態とはピンと穴との間に隙間や緩みがあり、穴に挿入されたピンが、あるいは、ピンが挿入された穴が、ピンの軸方向に直交する平面上でピンと穴とが接触しない範囲で動くことが可能な状態を示す。

【0025】

突出部１３は先端中央ブロック１０ａのＸ方向の一端部に形成され、末端から先端に向かって先端中央ブロック１０ａの他の部位よりも突出して成る。突出部１３は、その先端側であって、第二支持ピン１２よりもＺ方向先端側に第一支持ピン１１が挿入されるピン用挿入穴が形成される。

【0026】

収納部１４は先端中央ブロック１０ａのＸ方向の中央部に形成され、先端から末端に向かって貫通した穴で形成される。収納部１４は付勢用支持部１５と素子用支持部１６とが配置される。収納部１４は先端側の開口から付勢用支持部１５に支持された付勢部材３０と温度検出素子４０の感温部４３を含む部位が突出し、末端側の開口から素子用支持部１６に支持された温度検出素子４０の素線４１、４２が導出される。

【0027】

付勢用支持部１５はＹ方向に延在する四つの支持ピンから成る。付勢用支持部１５の各々の支持ピンは、付勢部材３０の角丸長方形の末端側の内側角のそれぞれに二つ配置され、Ω字形状の内側に凸の屈曲部の外側角のそれぞれに二つ配置される。付勢用支持部１５は四つの支持ピンにより、付勢部材３０の両端部を自由な状態で、付勢部材３０を頭体１０に非固定支持する。

【0028】

素子用支持部１６はＹ方向に延在する複数の支持ピンおよび温度検出素子４０の短絡を防止する短絡防止部材から成る。素子用支持部１６は温度検出素子４０を支持体５０に導くとともに温度検出素子４０の素線４１、４２どうしの短絡を防止する構成であればよく、本実施形態の構成に限定されない。

【0029】

先端側方ブロック１０ｂは先端中央ブロック１０ａのＹ方向側方に配置され、先端中央ブロック１０ａのそれぞれのピン用挿入穴に挿入された第一支持ピン１１および第二支持ピン１２の抜け止めとして機能する。先端側方ブロック１０ｂは接触板２０が測定対象物に押し付けられて大きくＺ方向に傾いた場合にその先端面が測定対象物に面接触して、接触板２０、付勢部材３０、および、温度検出素子４０を保護するように機能する。先端側方ブロック１０ｂの先端は先端中央ブロック１０ａの突出部１３以外の部位よりも先端側に位置し、接触式温度計１が組み立てられた状態で、二つの先端側方ブロック１０ｂの間に溝が形成される。先端側方ブロック１０ｂの先端面は突出部１３の先端よりも先端側に配置されてもよい。

【0030】

接触板２０の第一支持用穴２１はＹ方向視で略円形状を成し、第一支持ピン１１が遊びをもたない状態で挿入される。第一支持用穴２１は接触板本体２３のＸ方向の一端部が末端側に折り返されて、接触板本体２３の測定対象物に接する面の反対側の面に接合されて成る。第一支持用穴２１は常時、接触板２０の測定対象物に接する面の反対側の面に接する。折り返された接触板本体２３の一端部は第一支持用穴２１から離間した位置で反対側の面に接合される。

【0031】

第二支持用穴２２は第二支持ピン１２よりも大きく、Ｚ方向の長さが第一支持ピン１１と第二支持ピン１２とのＺ方向の離間距離以上の長さであり、Ｘ方向の幅が第二支持ピン１２の直径よりも広い。第二支持用穴２２は接触板２０が測定対象物に接しない状態で第二支持ピン１２が第二支持用穴２２のＺ方向の端部のうちの接触板２０から遠い方の端部に接することが望ましい。第二支持用穴２２はＺ方向末端側から先端側に向かってＸ方向の幅が徐々に狭くなる形状が望ましい。第二支持用穴２２は支持用部材２４に形成される。

【0032】

図３に例示するように、支持用部材２４はＸ方向視でコの字形状を成し、互いにＹ方向に対向する一対の支持片２６とそれらの支持片２６どうしを連結する連結片２７とから成る。一対の支持片２６のそれぞれには第二支持用穴２２が形成される。支持用部材２４は連結片２７が接触板本体２３の測定対象物に接する面の反対側の面に接合される。

【0033】

図２に例示するように、組み立てられた接触式温度計１において、付勢部材３０の接触板２０に面接触する部位の中心地点Ｐ１は頭体１０が支持体５０に対して傾いていない状態で、連結棒６０の中心を通るＺ方向の軸線上に配置される。付勢部材３０のＹ方向視の形状はＺ方向の軸線を対称の軸として線対称である。温度検出素子４０の付勢部材３０の沿った部分の形状は、Ｚ方向の軸線を対称の軸として線対称である。温度検出素子４０の感温部４３は中心地点Ｐ１から第二支持ピン１２の側に配置される。Ｘ方向において第一支持ピン１１と中心地点Ｐ１との間の距離は第二支持ピン１２と中心地点Ｐ１との間の距離よりも長く、第一支持ピン１１および第二支持ピン１２の中間地点Ｐ２は中心地点Ｐ１よりも第一支持ピン１１の側に配置される。接触式温度計１は、Ｘ方向において、一端部から他端部に向かって順に中間地点Ｐ２、中心地点Ｐ１、および、感温部４３が配置される。

【0034】

接触板２０は、接触板２０が測定対象物に接せずに第二支持ピン１２が第二支持用穴２２のＺ方向末端側の端部に接した状態で、先端側方ブロック１０ｂの先端から突出する。接触板２０は、前述の状態で付勢部材３０によりＺ方向末端側から先端側に向かって付勢されており、測定対象物に接する面がＺ方向先端側に向かって凸の曲面を成す。

【0035】

図４に例示するように、Ｘ方向に移動する測定対象物２の温度を接触式温度計１により測定する場合に、測定者は支持体５０の把手を持ち、測定対象物２に接触板２０を押し当てる。なお、測定対象物２は図中のＸ方向右側から左側に移動するシート状物である。また、接触式温度計１は図中のＸ方向右側に第一支持ピン１１が配置され、Ｘ方向左側に第二支持ピン１２が配置されるように使用される。

【0036】

接触式温度計１は頭体１０に揺動可能に支持された接触板２０が測定対象物２に押し当てられると、その接触板２０がそのＸ方向の一端部を軸として他端部がＺ方向末端側に移動する。加えて、接触板２０が付勢部材３０によりＺ方向先端側に付勢される。それ故、接触式温度計１は接触板２０が長さＬ１の部位が測定対象物２に面接触し、その面接触する部位の中心に温度検出素子４０の感温部４３が位置する。なお、長さＬ１は温度検出素子４０のＺ方向の厚さの２０倍以上であることが望ましい。このように、接触式温度計１によれば、測定対象物２の温度を測定する際に測定対象物２から接触板２０を介して温度検出素子４０に熱が十分に伝わって温度検出素子４０が十分に均熱される。これにより、測定対象物２の温度を高精度に測定できる。

【0037】

頭体１０に組み付けられる前の接触板２０は接触板本体２３が長さＬ１の部位が平坦となる形状を成す。接触板２０は、頭体１０に組み付けられると図２に例示するように付勢部材３０による測定対象物に接する面がＺ方向先端側に向かって凸の曲面を成し、測定対象物２に押し当てられることで長さＬ１の部位が平坦を成し、本来の形状に戻る構造である。

【0038】

接触式温度計１は接触板２０の支持構造を一端部が回転端となり、他端部が自由端となる構造として、接触板２０が一端部を軸にして揺動可能になったことで、接触板２０を測定対象物２に接触させる際の接圧を低くすることができる。それ故、接触式温度計１によれば、測定対象物２に接触板２０を押し当てても、接触板２０と測定対象物２との間に生じる摩擦力を低く押させることができる。これにより、摩擦熱の発生を抑制するには有利になり、測定対象物２の温度を高精度に測定できる。

【0039】

接触式温度計１は第一支持ピン１１と接触板２０との距離を近接させたことで、測定対象物２の温度を測定する際に、第一支持ピン１１を支点として接触板２０に作用する力のモーメントを抑えることができる。それ故、接触式温度計１によれば、接触板２０を測定対象物２に接触させたときに予期せぬ力が掛かっても、接触板２０の一端部における変形を抑制することができる。これにより、接触式温度計１の耐久性を向上するには有利になり、接触式温度計１の交換頻度を少なくできる。

【0040】

接触式温度計１は第一支持ピン１１と第二支持ピン１２のそれぞれのＺ方向の位置が同位置でもよい。その場合に、第一支持ピン１１と接触板２０との間の距離が離れることで、第一支持ピン１１を支点として接触板２０に作用するモーメントが大きくなる可能性がある。また、第二支持用穴２２がＺ方向末端側に長くなり、接触板２０が測定対象物２に接しない状態で、接触板２０の第一支持用穴２１および第二支持用穴２２の間の部位が実施形態に比してより斜めの状態となる。それ故、付勢部材３０のＹ方向視の形状がＺ方向の軸線を対称の軸として非線対称となり、第一支持ピン１１と第二支持ピン１２のそれぞれのＺ方向の位置が同位置の構成で接触板２０を測定対象物２に押し当てると、付勢部材３０から接触板２０に作用する付勢力が不均一になる可能性がある。そこで、接触式温度計１は、接触板２０が測定対象物２に接しない状態で、第一支持ピン１１が接触板２０の測定対象物２に接する面の反対側の面に接し、第二支持ピン１２が第二支持用穴２２のＺ方向の端部のうちの接触板２０から遠い方の端部に接することが望ましい。これにより、第一支持ピン１１と接触板２０との間の距離を極力近接させ、第一支持ピン１１を支点として接触板２０に作用するモーメントの抑制には有利になる。また、付勢部材３０のＹ方向視の形状が線対称となり、接触板２０に作用する付勢力が均一になる。

【0041】

接触式温度計１は温度検出素子４０の感温部４３が付勢部材３０の中心地点Ｐ１に配置されてもよく、第一支持ピン１１および第二支持ピン１２のＸ方向の中間地点Ｐ２が付勢部材３０の中心地点Ｐ１に配置されてもよい。この場合に、接触板２０の測定対象物２に面接触する部位の中心から外れた箇所に感温部４３が配置されることになり、測定精度が低くなる可能性がある。また、接触板２０の測定対象物２に面接触するＸ方向の長さが短くなり、接圧が高くなる可能性がある。そこで、接触式温度計１はＸ方向における付勢部材３０の面接触する部位の中心地点Ｐ１は第一支持ピン１１および第二支持ピン１２の中間地点Ｐ２よりも第二支持ピン１２の側に配置され、温度検出素子４０の感温部４３は中心地点Ｐ１よりも第二支持ピン１２の側に配置されることが望ましい。これにより、接触板２０の測定対象物２に接する面の長さを確保することができ、接圧を低く抑えるには有利になる。また、接触板２０が測定対象物２に面接触する部位の中心に感温部４３が配置されることで、測定精度の向上には有利になる。

【0042】

接触式温度計１は接触板２０の第一支持用穴２１が第二支持用穴２２のように接触板本体２３と別体の部材に形成されてもよい。この場合に、接触板２０に測定対象物２からＸ方向の力が作用した接触板本体２３と第一支持ピン１１により支持される別体の部材との接合が解除される可能性がある。そこで、接触式温度計１は接触板２０の第一支持用穴２１が接触板本体２３のＸ方向の一端部が折り返されて接触板本体２３の測定対象物２に接する面の反対側の面に接合されて成ることが望ましい。これにより、接触板２０に測定対象物２からＸ方向の力が作用しても、接触板本体２３の折り返された部分が引っ張られるだけになり、耐久性の向上には有利になる。

【0043】

接触式温度計１は折り返された接触板本体２３の一端部の接合部分が第一支持用穴２１からの離間距離が長いほど好ましい。接触板２０に対してＸ方向右側から左側への力が作用したときにその離間距離が長くなるほど折り返された接触板本体２３の一端部のＺ方向に掛かる力の作用が小さくなり、Ｘ方向に掛かる力の作用が大きくなる。それ故、接合が解除され難くなり、耐久性の向上に有利になる。

【0044】

接触式温度計１は付勢部材３０が付勢用支持部１５により両端部を自由な状態で頭体１０に非固定支持されることが好ましい。このように構成することで、接触板２０を測定対象物に押圧したときに、付勢部材３０が非固定で支持されている状態のために接触板２０が傾斜面になってもストレスが掛からずに弾性変形可能となる。その結果、その弾性力で接触板２０を測定対象物の側に付勢して接触板２０と測定対象物との面接触を維持でき、耐久性と測定精度の向上に有利になる。

【0045】

図２に例示するように、末端側の頭体１０の支持構造は連結棒６０を軸にして頭体１０をＸ方向に揺動可能に支持体５０に支持する構造である。また、頭体１０の支持構造は支持体５０の支持体用連結穴５５と連結棒６０との間の遊びの分、頭体１０をＹ方向に揺動可能に支持体５０に支持する構造である。

【0046】

図５に例示するように、末端ブロック１０ｃは、支持体用挿入穴１７、連通穴１８、および、二つの頭体用連結穴１９を有する。末端ブロック１０ｃは図示しないネジ穴を有する。

【0047】

支持体用挿入穴１７は末端ブロック１０ｃの末端の中央部に配置され、末端から先端に向かって連通穴１８まで刳り貫かれた穴で構成される。支持体用挿入穴１７はＺ方向視でＸ方向に長手方向が向いた長穴である。支持体用挿入穴１７のＸ方向の長さは、支持体５０の連結体５１のＸ方向の長さよりも長い。支持体用挿入穴１７のＸ方向の長さは頭体１０が支持体５０の軸方向であるＺ方向からＸ方向に向かって４°～２０°の範囲で傾くことが可能な長さであることが望ましい。支持体用挿入穴１７のＹ方向の幅は支持体５０の連結体５１のＹ方向の幅よりも広い長い。支持体用挿入穴１７のＹの幅は頭体１０が支持体５０の軸方向であるＺ方向からＹ方向に向かって２°～１０°の範囲で傾くことが可能な幅であることが望ましい。

【0048】

連通穴１８はＺ方向に延在して収納部１４と支持体用挿入穴１７とを連通する。連通穴１８は温度検出素子４０の素線４１、４２が通ればよく、その構成は特に限定されるものではない。例えば、連通穴１８を二つ配置して、それぞれに素線４１、４２を通す構成でもよい。

【0049】

二つの頭体用連結穴１９のそれぞれはＹ方向に延在して末端ブロック１０ｃを貫通し、Ｙ方向視で円形状を成す。二つの頭体用連結穴１９のそれぞれは支持体用挿入穴１７を介して互いにＹ方向に対向して配置される。二つの頭体用連結穴１９の直径は連結棒６０の直径と略同一であり、二つの頭体用連結穴１９は連結棒６０が遊びをもたない状態で挿入される。

【0050】

支持体５０は、連結体５１、支持体本体５２、および、図示しない把手から成り、支持体本体５２の先端部に連結体５１が固定され、支持体本体５２の末端部に測定者が把持する把手が固定される。支持体５０の末端から図示しない信号線が導出される。

【0051】

連結体５１は挿入部５３、本体用挿入穴５４、支持体用連結穴５５、素線用挿入穴５６、および、制限部５７を有する。連結体５１は円柱を切削して先端側に挿入部５３が形成され、末端に本体用挿入穴５４が形成される。

【0052】

挿入部５３は先端側の角が面取りされ、Ｙ方向視で矩形の先端側の角が面取りされた六角形状を成す。挿入部５３は先端側の角が面取りされることで、頭体１０が連結棒６０を軸に揺動したときに、支持体用挿入穴１７の底との衝突が回避され、揺動角が大きくなる。本体用挿入穴５４は連結体５１の末端から先端に向かって窪んで成り、支持体本体５２の先端部が挿入され、ネジ止めにより支持体本体５２と連結固定される。

【0053】

支持体用連結穴５５は挿入部５３をＹ方向に貫通し、挿入部５３が支持体用挿入穴１７に挿入されたときに二つの頭体用連結穴１９と連通する。支持体用連結穴５５は、その穴径が連結棒６０の直径よりも長く、連結棒６０が遊びをもった状態で挿入される。支持体用連結穴５５の穴径は頭体１０が支持体５０の軸方向であるＺ方向からＹ方向に向かって２°～１０°の範囲で傾くことが可能な穴径であることが望ましい。

【0054】

素線用挿入穴５６は挿入部５３をＺ方向に貫通し、本体用挿入穴５４に連通する。素線用挿入穴５６は素線４１、４２ごとに形成され、素線用挿入穴５６どうしの間に支持体用連結穴５５が形成される。制限部５７はＺ方向視でその外周が円形状を成す。制限部５７は、頭体１０がＸ方向またはＹ方向に揺動したときに、先端面が末端ブロック１０ｃの末端面と接触する。制限部５７の先端面が末端ブロック１０ｃの末端面と接触することで、頭体１０の揺動が制限される。

【0055】

支持体本体５２は円筒を成す。支持体本体５２はその内部に温度検出素子４０の素線４１、４２が被覆材で被覆された信号線が配置される。

【0056】

図６に例示するように、Ｘ方向に移動する測定対象物２の温度を接触式温度計１により測定する場合に、測定者は支持体５０の把手を持ち、測定対象物２に接触板２０を押し当てる。

【0057】

接触式温度計１は頭体１０が支持体５０に対してＸ方向およびＹ方向に揺動可能に支持されることで、支持体５０がＺ方向に対して傾いた状態になっていても、頭体１０は自重により支持体５０に対して傾き、測定対象物２に対して接触板２０が面接触する。これにより、接触板２０と測定対象物２との片当たりを回避するには有利になり、接触板２０が測定対象物２と十分に面接触できる。その結果、測定精度の低下を回避することができる。

【0058】

図４に例示した状態でＸ方向の力やＹ方向の力が接触板２０に作用した場合に、接触板２０はそれらの力を受け流すことができない。それ故、接触板２０と測定対象物２の接触部分に強い力が掛かることになり、接触板２０がその力を逃そうとしてＺ方向先端側から末端側に向かって凸の弧状に歪む可能性がある。なお、本開示において接触板２０に作用するＸ方向の力やＹ方向の力は測定者の接触式温度計１を測定対象物２に押圧する力と測定対象物２の移動する力のいずれかが例示される。

【0059】

図６に例示するように、接触式温度計１は接触板２０にＸ方向の力が作用した場合に、頭体１０が連結棒６０を軸にして支持体５０に対して傾くように動く。それ故、接触板２０に作用する力を受け流すことができる。これにより、接触板２０の一端部と測定対象物２の接触部分に強い力が掛かり、接触板２０の歪みによる測定精度の低下を回避することができる。

【0060】

図６では、Ｘ方向の左側から右側に向かって接触板２０に力が作用した場合を例示する。この場合に、頭体１０は接触板２０に作用する力を受け流すように支持体５０に対してＸ方向右側に傾く。図示しないが、Ｘ方向の右側から左側に向かって接触板２０に力が作用した場合に、頭体１０はその力を受け流すように支持体５０に対してＸ方向左側に傾く。同様に、Ｙ方向に接触板２０に力が作用した場合に、頭体１０はその力を受け流すように支持体５０に対してＹ方向に傾く。

【0061】

以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示の接触式温度計１は特定の実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【0062】

接触式温度計１は先端側の接触板２０を頭体１０に支持する構造と末端側の頭体１０を支持体５０に支持する構造との二つの支持構造を有するものに限定されない。接触式温度計１は二つの支持構造のうちの先端側の接触板２０を頭体１０に支持する構造のみを備えた構成としてもよい。

【0063】

頭体１０は四つのブロックのうちのいくつかが一体的に構成されていてもよい。例えば、二つの先端側方ブロック１０ｂと末端ブロック１０ｃが一体化した一つのブロックで構成されてもよい。また、頭体１０は四つのブロックに限定されず、第一支持ピン１１および第二支持ピン１２が先端中央ブロック１０ａのピン用挿入穴から抜けない構造であれば先端側方ブロック１０ｂがなく、先端中央ブロック１０ａおよび末端ブロック１０ｃのみで構成されてもよい。なお、第一支持ピン１１および第二支持ピン１２が先端中央ブロック１０ａのピン用挿入穴から抜けない構造であっても、先端側方ブロック１０ｂを接触板２０、付勢部材３０、および、温度検出素子４０の保護機能を目的として備えてもよい。

【0064】

接触板２０はＹ方向視でＬ字形状に限定されず、Ｘ方向の他端部に曲げ部２５が形成されていなくてもよい。接触板２０の他端部に曲げ部２５が形成されることで、接触板２０を測定対象物２に押し当てたときに、図４において接触板２０の他端部が図中の右側に配置され、一端部が図中の左側に配置された場合に、曲げ部２５により測定対象物２との引っ掛かりが回避される。また、曲げ部２５が形成されることで、接触式温度計１を使用する向きを確認でき、誤った向きで接触式温度計１が使用されることを回避するにも有利になる。

【0065】

付勢部材３０は接触板２０を先端側に弾性的に付勢する構成であればよく、実施形態の構成に限定されない。例えば、付勢部材３０は複数のスプリングばねで構成されてもよい。温度検出素子４０は熱電対の代わりに測温抵抗体を用いてもよい。また、温度検出素子４０は付勢部材３０の接触板２０に面接触する面や接触板２０の測定対象物２に接する面の反対側の面に配置されてもよい。

【0066】

連結棒６０は支持体５０の支持体用連結穴５５に遊びをもった状態で挿入されてもよい。これにより、頭体１０は支持体５０に対してＹ方向にも揺動可能となり、接触板２０の片当たりを回避するには有利になる。この場合に、末端ブロック１０ｃの支持体用挿入穴１７のＹ方向の幅は支持体５０の挿入部５３のＹ方向の幅よりも大きくする必要がある。

【符号の説明】

【0067】

１ 接触式温度計
１０ 頭体
１１ 第一支持ピン
１２ 第二支持ピン
２０ 接触板
２１ 第一支持用穴
２２ 第二支持用穴
３０ 付勢部材
４０ 温度検出素子
５０ 支持体
６０ 連結棒

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】