特許 7549784 温度センサ取付用治具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-04

(45)【発行日】2024-09-12

(54)【発明の名称】温度センサ取付用治具

(51)【国際特許分類】

   G01K 1/143 20210101AFI20240905BHJP

   F16B 7/04 20060101ALI20240905BHJP

   G01K 1/14 20210101ALI20240905BHJP

【ＦＩ】

G01K1/143

F16B7/04 302B

G01K1/14 E

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021114831

(22)【出願日】2021-07-12

(65)【公開番号】P2023011161

(43)【公開日】2023-01-24

【審査請求日】2024-02-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000006264

【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120396

【弁理士】

【氏名又は名称】杉浦 秀幸

(72)【発明者】

【氏名】杉山 達雄

【審査官】平野 真樹

(56)【参考文献】

【文献】実開昭４７－１５２４０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実公昭４６－２８７５６（ＪＰ，Ｙ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｋ １／００－１９／００

Ｆ１６Ｂ ７／００－７／２２

Ｆ２５Ｂ ４９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに対向させた状態で使用される一対の温度センサ取付用治具であって、
前記一対の温度センサ取付用治具のうち一方と前記一対の温度センサ取付用治具のうち他方とが、それぞれ配管を内側に嵌め込み可能な配管側板バネ部と、
前記配管に接触させた温度センサを内側に嵌め込み可能なセンサ側板バネ部とを備え、
前記一方が、凹部を備え、
前記他方が、前記一方と対向されて前記配管及び前記温度センサを挟み込んだ状態で、前記一方の前記凹部に嵌め込み可能な凸部を備えていることを特徴とする温度センサ取付用治具。

【請求項2】

請求項１に記載の温度センサ取付用治具において、
前記一方の前記配管側板バネ部に前記配管を嵌め込むと共に前記一方の前記センサ側板バネ部を前記温度センサに嵌め込み、さらに前記他方の前記センサ側板バネ部に前記温度センサを嵌め込んだ状態で、
前記他方が、前記温度センサの軸線を中心に回動させて前記配管側板バネ部に前記配管を嵌め込み可能であると共に前記他方の前記凸部と前記一方の前記凹部とが互いに嵌め合い可能であることを特徴とする温度センサ取付用治具。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の温度センサ取付用治具において、
前記一方の前記凹部が、前記配管側板バネ部に形成され、
前記他方が、前記一方の前記凹部と互いに嵌め合い可能な前記凸部を有した凹凸用板バネ部を備えていることを特徴とする温度センサ取付用治具。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか一項に記載の温度センサ取付用治具において、
前記一対の温度センサ取付用治具が、互いに同一形状とされていることを特徴とする温度センサ取付用治具。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項に記載の温度センサ取付用治具において、
前記温度センサが前記一方及び前記他方の前記センサ側板バネ部に嵌め込まれた状態で、少なくとも前記一方が、前記他方の前記センサ側板バネ部を外側から係止する板バネ係止部を備えていることを特徴とする温度センサ取付用治具。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか一項に記載の温度センサ取付用治具において、
前記センサ側板バネ部が、前記温度センサが嵌め込まれた状態で前記温度センサの軸線方向に互いに離間して複数対設けられていることを特徴とする温度センサ取付用治具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配管に温度センサを取り付けるために用いる温度センサ取付用治具に関する。

【背景技術】

【0002】

家電製品、自動車関連又は電機製品等に使用される温度センサ（サーミスタ素子使用）のうち、配管で供給、循環又は排出されるガス又は液体等の状態を検知するために、配管に取り付けられて配管の温度を測定するものが用いられている。
従来、耐食性、温度履歴に対しての取付力の保持、取付易さ等を考慮して、ステンレス又はその他の金属薄板を防蝕コーティングした板バネで温度センサを配管に固定しているものが知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、配管を保持する配管保持部、及び配管の温度を測定する感温部（温度センサ）を保持する感温部保持部を有し、配管に感温部を固定するための配管クリップが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００２－３４０４５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
上記特許文献１の技術では、固定された配管への取付では配管挿入側を大きく開いて配管に嵌め込む必要があり、十分な保持力を維持しようとすると、バネ力を大きく設定しなければならない。しかしながら、取付の際にそのバネ力（付勢力・弾性力）に抗して配管挿入側を開く強い力が必要なるため、作業者によっては取付が容易でない場合がある。そのため、保持部のバネ力をある程度下げて設定することで、取付作業を容易にすることが考えられるが、その場合、不十分な保持力となり、安定した温度測定を阻害してしまう要因となってしまう不都合があった。また、完全な固定が難しくなり、不意な力により、温度センサやクリップが配管から離脱等してしまうおそれがあった。

【0006】

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、十分な保持力で、かつ容易に配管に取付可能である温度センサ取付用治具を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明に係る温度センサ取付用治具は、互いに対向させた状態で使用される一対の温度センサ取付用治具であって、前記一対の温度センサ取付用治具のうち一方と前記一対の温度センサ取付用治具のうち他方とが、それぞれ配管を内側に嵌め込み可能な配管側板バネ部と、前記配管に接触させた温度センサを内側に嵌め込み可能なセンサ側板バネ部とを備え、前記一方が、凹部を備え、前記他方が、前記一方と対向されて前記配管及び前記温度センサを挟み込んだ状態で、前記一方の前記凹部に嵌め込み可能な凸部を備えていることを特徴とする。

【0008】

この温度センサ取付用治具では、前記一方が、凹部を備え、前記他方が、前記一方と対向されて配管及び温度センサを挟み込んだ状態で、前記一方の凹部に嵌め込み可能な凸部を備えているので、嵌め込まれた配管に対する配管側板バネ部のバネ力（付勢力・弾性力）に加えて凹部と凸部との嵌め込み力により、配管に温度センサを安定した十分な保持力で容易に取り付けできる。また、一対の温度センサ取付用治具で両側から配管及び温度センサを挟み込むので、配管の熱を効率的に温度センサに伝えることができる。また、互いに対向して配管を挟み込む一対の温度センサ取付用治具により、配管及び温度センサを両側からそれぞれ保持することで、１つの治具だけで固定した場合に比べて、より高い保持力を得ることができる。

【0009】

第２の発明に係る温度センサ取付用治具は、第１の発明において、前記一方の前記配管側板バネ部に前記配管を嵌め込むと共に前記一方の前記センサ側板バネ部を前記温度センサに嵌め込み、さらに前記他方の前記センサ側板バネ部に前記温度センサを嵌め込んだ状態で、前記他方が、前記温度センサの軸線を中心に回動させて前記配管側板バネ部に前記配管を嵌め込み可能であると共に前記他方の前記凸部と前記一方の前記凹部とが互いに嵌め合い可能であることを特徴とする。
すなわち、この温度センサ取付用治具では、前記一方の配管側板バネ部に配管を嵌め込むと共に前記一方のセンサ側板バネ部を温度センサに嵌め込み、さらに前記他方のセンサ側板バネ部に温度センサを嵌め込んだ状態で、前記他方が、温度センサの軸線を中心に回動させて配管側板バネ部に配管を嵌め込み可能であると共に前記他方の凸部と前記一方の凹部とが互いに嵌め合うので、前記他方を回動させることで一対の温度センサ取付用治具で容易に配管を挟んだ状態で固定することができる。

【0010】

第３の発明に係る温度センサ取付用治具は、第１又は第２の発明において、前記一方の前記凹部が、前記配管側板バネ部に形成され、前記他方が、前記一方の前記凹部と互いに嵌め合い可能な前記凸部を有した凹凸用板バネ部を備えていることを特徴とする。
すなわち、この温度センサ取付用治具では、前記一方の凹部が、配管側板バネ部に形成され、前記他方が、前記一方の凹部と互いに嵌め合い可能な凸部を有した凹凸用板バネ部を備えているので、配管側板バネ部とは別にバネ性を調整可能な凹凸用板バネ部を別途設けたことで、配管側板バネ部のバネ性とは別に凹部と凸部との嵌め込み力を調整でき、一対の温度センサ取付用治具をより安定して固定することができる。
また、配管を内側に嵌め込んだ配管側板バネ部を外側から凹凸用板バネ部によって押さえ込むようにして重ね、凹部と凸部とを嵌め合わせることで、配管側板バネ部が不意な力で開くことを防止可能になる。

【0011】

第４の発明に係る温度センサ取付用治具は、第１から第３の発明のいずれかにおいて、前記一対の温度センサ取付用治具が、互いに同一形状とされていることを特徴とする。
すなわち、この温度センサ取付用治具では、一対の温度センサ取付用治具が、互いに同一形状とされているので、同じ部品を２つ使用することで、別形状のものを作製する必要がなく、部品単価を低減することができる。

【0012】

第５の発明に係る温度センサ取付用治具は、第１から第４の発明のいずれかにおいて、前記温度センサが前記一方及び前記他方の前記センサ側板バネ部に嵌め込まれた状態で、少なくとも前記一方に、前記他方の前記センサ側板バネ部を外側から係止する板バネ係止部を備えていることを特徴とする。
すなわち、この温度センサ取付用治具では、温度センサが前記一方及び前記他方のセンサ側板バネ部に嵌め込まれた状態で、少なくとも前記一方が、前記他方のセンサ側板バネ部を外側から係止する板バネ係止部を備えているので、温度センサを内側に嵌め込んだセンサ側板バネ部を外側から板バネ係止部によって係止することで、センサ側板バネ部が不意な力で開くことを防止可能になる。

【0013】

第６の発明に係る温度センサ取付用治具は、第１から第５の発明のいずれかにおいて、前記センサ側板バネ部が、前記温度センサが嵌め込まれた状態で前記温度センサの軸線方向に互いに離間して複数対設けられていることを特徴とする。
すなわち、この温度センサ取付用治具では、センサ側板バネ部が、温度センサが嵌め込まれた状態で温度センサの軸線方向に互いに離間して複数対設けられているので、温度センサをその軸線方向の少なくとも４箇所で保持することができ、より安定した保持力と温度センサへの高い伝熱性とを得ることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る温度センサ取付用治具によれば、前記一方が、凹部を備え、前記他方が、前記一方と対向されて配管及び温度センサを挟み込んだ状態で、前記一方の凹部に嵌め込み可能な凸部を備えているので、配管側板バネ部のバネ力に加えて凹部と凸部との嵌め込み力により、配管に温度センサを安定した十分な保持力で容易に取り付けできると共に、一対の温度センサ取付用治具で挟んだ配管の熱を効率的に温度センサに伝えることができる。
したがって、本発明の温度センサ取付用治具では、配管側板バネ部のバネ力を大きく設定しなくても、十分に高い保持力が得られ、不意な力による配管や温度センサの脱離等の発生を防ぐことができる。また、配管側板バネ部及びセンサ側板バネ部のバネ力を作業者が容易に取付可能な程度に設定できるため、従来と同等以上の容易な取付が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に係る温度センサ取付用治具の一実施形態において、一対の温度センサ取付用治具により配管に温度センサを取り付けた状態を示す側面図である。

【図2】本実施形態において、一対の温度センサ取付用治具により配管に温度センサを取り付けた状態を示す斜視図である。

【図3】本実施形態において、一対の温度センサ取付用治具のうち一方を配管及び温度センサに取り付けた状態で、他方を温度センサだけに取り付けた状態を示す側面図である。

【図4】本実施形態において、温度センサ取付用治具を凹凸用板バネ部側から視た斜視図である。

【図5】本実施形態において、温度センサ取付用治具を配管側板バネ部側から視た斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明に係る温度センサ取付用治具の一実施形態を、図１から図５を参照しながら説明する。

【0017】

本実施形態の温度センサ取付用治具１Ａ，１Ｂは、図１から図５に示すように、互いに対向させた状態で使用される一対の温度センサ取付用治具であって、一対の温度センサ取付用治具のうち一方１Ａと一対の温度センサ取付用治具のうち他方１Ｂとが、それぞれ配管を内側に嵌め込み可能な配管側板バネ部２と、配管Ｐに接触させた温度センサＳを内側に嵌め込み可能なセンサ側板バネ部３とを備えている。

【0018】

上記一対の温度センサ取付用治具１Ａ，１Ｂは、前記一方１Ａが、凹部４ａ及び凸部４ｂを備え、前記他方１Ｂが、前記一方１Ａと対向されて配管Ｐ及び温度センサＳを挟み込んだ状態で、前記一方１Ａの凹部４ａに嵌め込み可能な凸部４ｂ及び前記一方１Ａの凸部４ｂが嵌め込み可能な凹部４ａを備えている。
本実施形態の一対の温度センサ取付用治具１Ａ，１Ｂは、前記一方１Ａの配管側板バネ部２に配管Ｐを嵌め込むと共に一方のセンサ側板バネ部３を温度センサＳに嵌め込み、さらに前記他方１Ｂのセンサ側板バネ部３に温度センサＳを嵌め込んだ状態で、前記他方１Ｂが、温度センサＳの軸線Ｃを中心に回動させて配管側板バネ部２に配管Ｐを嵌め込み可能であると共に前記他方１Ｂの凸部４ｂと前記一方１Ａの凹部４ａとが互いに嵌め合うように設定されている。

【0019】

前記一方１Ａの凹部４ａは、配管側板バネ部２に形成されている。すなわち、前記一方１Ａの凹部４ａは、配管側板バネ部２の中間部に設けられ外側が凹部となっている。
なお、配管側板バネ部２の凹部４ａより先端側には、外側に凸部となるように断面円弧状に湾曲させた先端湾曲部２ａが形成され、先端部の強度を高めている。
また、前記他方１Ｂは、前記一方１Ａの凹部４ａと互いに嵌め合い可能な凸部４ｂを有した凹凸用板バネ部５を備えている。
すなわち、前記他方１Ｂの凸部４ｂは、凹凸用板バネ部５の先端部に設けられ内側が前記一方の凹部４ａに嵌め込み可能な凸部となっている。

【0020】

上記一対の温度センサ取付用治具１Ａ，１Ｂは、上部に配管側板バネ部２が連続していると共に下部にセンサ側板バネ部３及び凹凸用板バネ部５が連続している中間板部６を備えており、全体が一枚の金属板を曲げ加工することで形成されている。
また、一対の温度センサ取付用治具１Ａ，１Ｂは、互いに同一形状とされている。
したがって、前記一方１Ａにも、凸部４ｂを有した凹凸用板バネ部５を備え、前記他方１Ｂにも、凹部４ａを有した配管側板バネ部２を備えている。
すなわち、前記一方１Ａの凸部４ｂは、前記他方の凹部４ａに嵌め込み可能となっている。

【0021】

上記温度センサＳは、例えば円柱状に形成され、内部にサーミスタ素子等の感温素子（図示略）が収納されている。また、図２に示すように、温度センサＳには、内部の感温素子に接続された一対のリード線Ｌが一端部から外部に延出している。
上記配管Ｐの外径は、温度センサＳの外径よりも大きく、配管側板バネ部２が、配管Ｐの外周面に沿って湾曲している。
また、センサ側板バネ部３は、温度センサＳの外周面に沿って配管側板バネ部２よりも小さな曲率半径を有して断面円弧状に湾曲している。

【0022】

このように配管側板バネ部２が、配管Ｐの外周面に沿って湾曲し、センサ側板バネ部３が、温度センサＳの外周面に沿って配管側板バネ部２よりも小さな曲率半径を有して湾曲しているので、強い付勢力（バネ力）が得られる曲率半径の小さいセンサ側板バネ部３により温度センサＳに強固に取り付けることができる。また、配管側板バネ部２がセンサ側板バネ部３よりも大きな曲率半径であることで、比較的弱い力でも配管側板バネ部２を大きく開き易く、太い配管Ｐにも取り付け易くなる。

【0023】

一対の温度センサ取付用治具１Ａ，１Ｂは、温度センサＳが前記一方１Ａ及び前記他方１Ｂのセンサ側板バネ部３に嵌め込まれた状態で、少なくとも前記一方１Ａが、前記他方１Ｂのセンサ側板バネ部３を外側から係止する板バネ係止部７を備えている。
上記板バネ係止部７は、断面Ｓ字状に形成されている。
また、上記センサ側板バネ部３は、温度センサＳが嵌め込まれた状態で温度センサＳの軸線方向に互いに離間して複数対設けられている。なお、本実施形態では、２つのセンサ側板バネ部３が一対の温度センサ取付用治具１Ａ，１Ｂそれぞれに設けられている。したがって、温度センサＳは４つのセンサ側板バネ部３で支持される。

【0024】

上記センサ側板バネ部３の側端部には、温度センサＳの先端を位置決めするセンサ係止部８が内方に突出して設けられている。
中間板部６の上部には、板バネ係止部７とセンサ側板バネ部３とが交互にそれぞれ一対ずつ形成されている。
また、中間板部６の下部には、配管側板バネ部２と凹凸用板バネ部５とが、スリット部９を挟んで形成されている。

【0025】

次に、一対の温度センサ取付用治具１Ａ，１Ｂを用いて温度センサＳを配管Ｐに取り付ける方法について説明する。

【0026】

まず、図３に示すように、一対の温度センサ取付用治具のうち一方１Ａの配管側板バネ部２に配管Ｐを嵌め込むと共に前記一方１Ａのセンサ側板バネ部３を温度センサＳに嵌め込む。この前記一方１Ａだけを用いた状態でも、温度センサＳを配管Ｐに接触させた状態で保持できるが、取付時に配管側板バネ部２及びセンサ側板バネ部３を広げ易くするためにこれらの保持力が比較的弱く設定されている。

【0027】

そのため、さらに一対の温度センサ取付用治具１Ａ，１Ｂのうち他方１Ｂのセンサ側板バネ部３に温度センサＳを嵌め込んだ状態とし、この状態から、前記他方１Ｂを温度センサＳの軸線Ｃを中心に回動させて前記一方１Ａに対向した状態から前記他方１Ｂの配管側板バネ部２に配管Ｐを嵌め込む。
このとき、一対の温度センサ取付用治具１Ａ，１Ｂの互いの配管側板バネ部２の凹部４ａと凹凸用板バネ部５の凸部４ｂとが嵌め込み合って固定される。

【0028】

すなわち、一対の温度センサ取付用治具１Ａ，１Ｂは互いに向き合った状態で、相手の配管側板バネ部２上に自己の凹凸用板バネ部５が重なって互いの凹部４ａと凸部４ｂとが嵌まり合う。また、相手のセンサ側板バネ部３に自己の板バネ係止部７が対向当接する。
このようにして一対の温度センサ取付用治具１Ａ，１Ｂが、図１に示すように、側面視で略三角形状となって温度センサＳ及び配管Ｐを挟んだ状態で取り付けられると、一対の温度センサ取付用治具１Ａ，１Ｂにより、温度センサＳを配管Ｐと接触させた状態で強固に保持することができる。

【0029】

このように本実施形態の一対の温度センサ取付用治具１Ａ，１Ｂでは、前記一方１Ａが、凹部４ａを備え、前記他方１Ｂが、前記一方１Ａと対向されて配管Ｐ及び温度センサＳを挟み込んだ状態で、前記一方１Ａの凹部４ａに嵌め込み可能な凸部４ｂを備えているので、嵌め込まれた配管Ｐに対する配管側板バネ部２のバネ力（付勢力・弾性力）に加えて凹部４ａと凸部４ｂとの嵌め込み力により、配管Ｐに温度センサＳを安定した十分な保持力で容易に取り付けできる。また、一対の温度センサ取付用治具１Ａ，１Ｂで両側から配管Ｐ及び温度センサＳを挟み込むので、配管Ｐの熱を効率的に温度センサＳに伝えることができる。

【0030】

また、互いに対向して配管Ｐ及び温度センサＳを挟み込む一対の温度センサ取付用治具１Ａ，１Ｂにより、配管Ｐ及び温度センサＳを両側からそれぞれ保持することで、１つの治具だけで固定した場合に比べて、より高い保持力を得ることができる。
また、前記一方１Ａの配管側板バネ部２に配管Ｐを嵌め込むと共に前記一方１Ａのセンサ側板バネ部３を温度センサＳに嵌め込み、さらに前記他方１Ｂのセンサ側板バネ部３に温度センサＳを嵌め込んだ状態で、前記他方１Ｂが、温度センサＳの軸線Ｃを中心に回動させて配管側板バネ部２に配管Ｐを嵌め込み可能であると共に前記他方１Ｂの凸部４ｂと前記一方１Ａの凹部４ａとが互いに嵌め合うので、前記他方１Ｂを回動させることで一対の温度センサ取付用治具１Ａ，１Ｂで容易に配管Ｐを挟んだ状態で固定することができる。

【0031】

特に、前記一方１Ａの凹部４ａが、配管側板バネ部２に形成され、前記他方１Ｂが、前記一方１Ａの凹部４ａと互いに嵌め合い可能な凸部４ｂを有した凹凸用板バネ部５を備えているので、配管側板バネ部２とは別にバネ性を調整可能な凹凸用板バネ部５を別途設けたことで、配管側板バネ部２のバネ性とは別に凹部４ａと凸部４ｂとの嵌め込み力を調整でき、一対の温度センサ取付用治具１Ａ，１Ｂをより安定して固定することができる。
また、配管Ｐを内側に嵌め込んだ配管側板バネ部２を外側から凹凸用板バネ部５によって押さえ込むようにして重ね、凹部４ａと凸部４ｂとを嵌め合わせることで、配管側板バネ部２が不意な力で開くことを防止可能になる。

【0032】

さらに、温度センサＳが前記一方１Ａ及び前記他方１Ｂのセンサ側板バネ部３に嵌め込まれた状態で、少なくとも前記一方１Ａが、前記他方１Ｂのセンサ側板バネ部３を外側から係止する板バネ係止部７を備えているので、温度センサＳを内側に嵌め込んだセンサ側板バネ部３を外側から板バネ係止部７によって係止することで、センサ側板バネ部３が不意な力で開くことを防止可能になる。

【0033】

また、センサ側板バネ部３が、温度センサＳが嵌め込まれた状態で温度センサＳの軸線方向に互いに離間して複数対設けられているので、温度センサＳをその軸線方向の少なくとも４箇所で保持することができ、より安定した保持力と温度センサＳへの高い伝熱性とを得ることができる。

【0034】

また、一対の温度センサ取付用治具１Ａ，１Ｂが、互いに同一形状とされているので、同じ部品を２つ使用することで、別形状のものを作製する必要がなく、部品単価を低減することができる。

【0035】

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、金属板で一対の温度センサ取付用治具を形成したが、樹脂等の他の材料で形成しても構わない。すなわち、本発明では、金属板よりも弾性力が弱い樹脂等であっても十分な保持力を得ることができる。なお、樹脂で成形した場合、配管や温度センサのケースが金属の場合、異種金属の接触に伴う腐食の発生を抑制することができる。

【符号の説明】

【0036】

１Ａ，１Ｂ…温度センサ取付用治具、１Ａ…一対の温度センサ取付用治具のうち一方、１Ｂ…一対の温度センサ取付用治具のうち他方、２…配管側板バネ部、３…センサ側板バネ部、４ａ…凹部、４ｂ…凸部、５…凹凸用板バネ部、７…板バネ係止部、Ｐ…配管、Ｓ…温度センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】