(57)【要約】【課題】被検知体の状態を電気信号に変換して測定する際の測定精度を向上する接触式検知器を提供する。【解決手段】検知体１０と継手体２０とが固定されると共に継手体２０と支持体３０とが遊びを有した状態で連結されて、継手体２０は、その末端側の中央に配置された凹状の遊嵌穴２２を有し、支持体３０は、ｘ方向上方に向って延在する挿通孔３２と、この挿通孔３２に挿通した状態でｘ方向下方に向けて突出した支点部材３３と、この支点部材３３をｘ方向下方に向って付勢する付勢部材３４とを有し、支点部材３３は、検知体１０を被検知体２に押圧したときに遊嵌穴２２に押圧されてｘ方向上方に向って後退し、検知体１０を被検知体２から離間したときに付勢部材３４に付勢されてｘ方向下方に向って前進して、その先端が遊嵌穴２２に傾動可能に当接する構成にした。【選択図】図１
2019020194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知体、継手体、及び支持体が、その先端から末端に向けて一方向に配置された接触式検知器であって、
前記検知体の末端側と前記継手体の先端側とが固定されると共に前記継手体の末端側と前記支持体の先端側とが連結されて、
前記検知体は、先端が被検知体に直に接触し、その被検知体の状態を電気信号に変換する手段を有し、
前記継手体は、その末端側の中央に配置された凹状の遊嵌穴を有し、
前記支持体は、前記一方向に向って延在する挿通孔と、この挿通孔に挿通された状態でその一方向の反対側の方向に向けて突出した支点部材と、この支点部材をその反対側の方向に向って付勢する付勢部材とを有し、
前記支点部材は、前記検知体を被検知体に押圧したときに前記遊嵌穴に押圧されて前記一方向に向って後退し、前記検知体を被検知体から離間したときに前記付勢部材に付勢されて前記反対側の方向に向って前進して、その先端が前記遊嵌穴に傾動可能に当接することを特徴とする接触式検知器。
【請求項２】
前記継手体は、その末端側に前記支点部材を介して互いに対向する一対の連結部材を有し、この連結部材のそれぞれに位置決め穴が形成されて、
前記支持体は、前記挿通孔が形成された支持本体とこの支持本体に外嵌めされた支持管とを有し、前記支点部材に前記連結部材が対向する方向に貫通して前記一方向に長手方向が向いた長穴が形成されると共に、前記支持管にその対向する方向に貫通した一対の固定用穴が形成されて、
前記対向する方向に延在するピンが、その対向する方向に見て重なった前記長穴、前記位置決め穴、及び前記固定用穴の全てに挿通された状態で、前記継手体及び前記支持体が連結される請求項１に記載の接触式検知器。
【請求項３】
前記位置決め穴は、前記対向する方向に見て前記継手体の末端側の頂点から先端側に向って開口幅が広がり、前記支点部材が前記反対側の方向に向って前進したときにその末端側の頂点に前記ピンを誘導する形状を成す請求項２に記載の接触式検知器。
【請求項４】
前記支持体が前記支点部材の先端が前記遊嵌穴の穴底に当接してその先端を支点として傾動する場合の前記一方向に対して傾動可能な限界角度は、前記継手体の外周と前記支持管の内周とが接触する角度である請求項２又は３に記載の接触式検知器。
【請求項５】
前記支持体が前記限界角度で傾動したときに、前記ピン及び前記位置決め穴が非接触の状態である請求項４に記載の接触式検知器。
【請求項６】
前記遊嵌穴は円錐凹形状を成し、前記支点部材の先端は円錐凸形状を成し、前記遊嵌穴の円錐角度が前記支点部材の円錐角度よりも大きく、
前記支持体が前記限界角度で傾動したときに、前記遊嵌穴のテーパー面及び前記支点部材の先端のテーパー面が非接触の状態である請求項４又は５に記載の接触式検知器。
【請求項７】
前記対向する方向に直交する方向の前記継手体の両側面及び前記支持体の前記支持本体の両側面の少なくとも一方に、前記一方向に向って延在する一対の配設溝を形成し、この配設溝に前記検知体から導出される素線が配置される請求項２〜６のいずれか１項に記載の接触式検知器。
【請求項８】
前記付勢部材は、金属板が前記挿通孔の孔周方向に向って螺旋状に巻き回されると共に螺旋の外側から中心に向って中心が前記挿通孔の孔軸方向に突出してなるバネで構成され
る請求項１〜７のいずれか１項に記載の接触式検知器。
【請求項９】
前記検知体は、その末端側が前記継手体に固定される頭体と、この頭体から被検知体側に突出して被検知体に接触したときに弾性変形する接触板と、この接触板に接合された熱電対とを有する測温体で構成される請求項１〜８のいずれか１項に記載の接触式検知器。
【請求項１０】
前記検知体を被検知体に押圧したときの前記付勢部材から前記支点部材に掛かる付勢力は、前記検知体を被検知体に押圧したときの前記接触板が前記反対側の方向に戻ろうとする弾性力と異なり、前記検知体を被検知体に押圧したときの前記接触板の弾性変形と前記支点部材の前記一方向への後退とが段階的に生じる請求項９に記載の接触式検知器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触式検知器に関し、より詳細には、被検知体の状態を電気信号に変換して測定する際の測定精度を向上する接触式検知器に関する。
【背景技術】
【０００２】
接触式検知器は被検知体に直接に検知体を接触させ、その検知体で科学的原理を応用して被検知体の温度などを電機信号に変換する装置であり、熱電対を用いた接触式温度計などが例示される。
【０００３】
この接触式温度計として、熱電対の測温部を有した頭部を筒状の部材に首振り自在に遊嵌したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この接触式温度計は、微小表面用の接触式温度計であり、小さい面積の接触板を正確に被検知体の表面に面接触させると共に、測温時の応答性を向上させるものである。
【０００４】
特許文献１に記載の接触式温度計は、微小表面を測定する分には高精度に温度を測定することができるが、接触板を被検知体の態様に合わせることが難しい。例えば、接触板の面積を大きくすると接触板の厚さが薄いことに起因してその接触板が反ってしまう。また、接触板として弾性変形するものを用いると、接触コマがスプリングピンで押圧されているためにスプリングピンと接触板との両方の弾性変形により押圧力が抑制されてしまう。
【０００５】
このように、接触板の形状、大きさ、構成する部材の性質を被検知体に合わせて変えると、接触板が十分に被検知体に面接触できないという問題があった。この問題は測定精度の低下の要因となっている。
【０００６】
また、この種の接触式温度計においては、傾動可能な角度（首振り角度）を大きくして、温度を測定中に測定者により大きな姿勢変化が生じた場合でも、接触板が被検知体に対して片当たりを防止して、測定精度を向上することが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１９０９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、被検知体の状態を電気信号に変換する検知体を被検知体の態様に合わせて様々な形状や大きさに設計でき、さらに測定中に測定者により大きな姿勢変化が生じても検知体の片当たりを回避して、測定精度を向上することができる接触式検知器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検知器は、検知体、継手体、及び支持体が、その先端から末端に向けて一方向に配置された接触式検知器であって、前記検知体の末端側と前記継手体の先端側とが固定されると共に前記継手体の末端側と前記支持体の先端側とが連結されて、前記検知体は、先端が被検知体に直に接触し、その被検知体の状態を電気信号に変換する手段を有し、前記継手体は、その末端側の中央に配置された凹状の遊嵌穴を有し、前記支持体は、前記一方向に向って延在する挿通孔と、この挿通孔に挿通した状態でその一方向の反対側の方向に向けて突出した支点部材と、この支点部材をその反対側の
方向に向って付勢する付勢部材とを有し、前記支点部材は、前記検知体を被検知体に押圧したときに前記遊嵌穴に押圧されて前記一方向に向って後退し、前記検知体を被検知体から離間したときに前記付勢部材に付勢されて前記反対側の方向に向って前進して、その先端が前記遊嵌穴に傾動可能に当接することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の接触式検知器によれば、検知体はその末端側を継手体の先端側に固定するだけでよく、被検知体との接触面積を大きくしたり、先端に弾性変形する接触板を用いたりしてもよい。それ故、被検知体の態様に合わせて様々な形状や大きさに設計することができるので、測定精度を向上することができる。
【００１１】
また、支持体の先端に突設した支点部材を継手体の末端に形成された遊嵌穴に傾動可能に当接させるようにしたことで、支点部材と遊嵌穴とが傾動自在な継手として機能して、その継手を支点にした支持体の傾動可能な角度を大きくすることができる。
【００１２】
これにより、測定中に測定者により大きな姿勢変化が生じても、支持体が検知体及び継手体に対してより大きな角度で傾動するので、被検知体と直接に接触する検知体の片当たりを回避して、測定精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の接触式検知器の第一実施形態を例示する斜視図であり、接触式検知器を分解した状態を示す。
【図２】図１を組み立てた状態の縦断面図であり、検知体を被検知体から離間した状態を示す。
【図３】図１を組み立てた状態の縦断面図であり、の接触式検知器の検知体を被検知体に押圧して、支持体を傾動させた状態を示す。
【図４】図２のｘ方向から見た継手体と支持体との連結を例示する拡大図である。
【図５】図２のｙ方向から見た継手体と支持体との連結を例示する拡大図である。
【図６】図３のｘ方向から見た継手体と支持体との連結を例示する拡大図である。
【図７】図３のｙ方向から見た継手体と支持体との連結を例示する拡大図である。
【図８】本発明の接触式検知器の第二実施形態を例示する斜視図であり、接触式検知器を分解した状態を示す。
【図９】図８を組み立てた状態の縦断面図であり、の接触式検知器の検知体を被検知体に押圧して、支持体を傾動させた状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の接触式検知器について説明する。なお、図中の下方を先端、上方を末端とする。また、ｘ方向を水平方向のうちのピン４０の延在方向（対向する方向）とし、ｙ方向を水平方向のうちのｘ方向に直交する方向（直交する方向）とし、ｚ方向を鉛直方向（一方向、又は反対側の方向）とする。
【００１５】
図１〜図３に例示するように、第一実施形態の接触式検知器１は、検知体１０、継手体２０、及び支持体３０を先端から末端に向けて配設して、検知体１０を被検知体２に押圧して被検知体２の温度を測定するものである。なお、接触式検知器１としては、検知体１０で科学的原理を応用して被検知体の状態を電機信号に変換して測定するものであればよい。
【００１６】
検知体１０は、頭体１１、接触板１２、及び熱電対１３を有して構成される。継手体２０は、継手本体２１、遊嵌穴２２、連結部材２３、配設溝２５、及び接合リング２６を有して構成される。支持体３０は、支持本体３１、挿通孔３２、支点部材３３、付勢部材３４、先端支持管３５ａ、末端支持管３５ｂ、及び配設溝３６を有して構成される。
【００１７】
接触式検知器１は、検知体１０の末端側と継手体２０の先端側とが固定されると共に、継手体２０の末端側と支持体３０の先端側とが遊びを有した状態で連結されて構成される。
【００１８】
検知体１０と継手体２０とは固定されて一体化していればよい。この実施形態で、検知体１０と継手体２０とのそれぞれは、半割り状態の検知体１０に半割り状態の継手体２０が一体化した二つの半割り物体を合わせて、継手本体２１の外周に接合リング２６を外嵌めすることで、二つの半割り物体が接合されることで構成される。このように、複雑な形状を有すると共に検知体１０よりも小さい継手体２０を検知体１０と一体成型すると製造工程が容易になり、製造コストを低減するには有利になる。なお、検知体１０と継手体２０とをそれぞれ別体で構成して、固定して一体化してもよい。
【００１９】
継手体２０と支持体３０とは少なくとも検知体１０を被検知体から離間したときに連結していればよく、検知体１０を被検知体に押圧したときにその連結が解除されてもよい。この実施形態で、継手体２０と支持体３０とはピン４０により常時、連結される。具体的に、継手体２０と支持体３０とは、検知体１０を被検知体から離間したときにピン４０により、互いに離間しないように一方が他方に対して拘束される。また、継手体２０と支持体３０とは、検知体１０を被検知体に押圧したときに遊びを有した状態になり、継手体２０及び支持体３０のどちらか一方が他方に対して水平方向３６０度のどの方向にも傾くことが可能な状態になる。
【００２０】
検知体１０は、先端が被検知体２に直に接触し、被検知体２の状態を電気信号に変換する手段を有する。検知体１０は、頭体１１、接触板１２、及び熱電対１３を有する測温体で構成される。頭体１１は末端側が継手体２０の先端側に固定される。接触板１２は頭体１１から被検知体２に向って突出して被検知体２に接触したときに弾性変形する。熱電対１３は接触板１２に接合されて被検知体２の温度を電気信号に変換する。
【００２１】
接触式検知器１において、検知体１０の構成は限定されないが、被検知体２の温度を電気信号に変換して、その温度を高精度に測定する場合には、検知体１０を被検知体２に押圧したときに被検知体２に直接に接触する接触板１２が弾性変形して被検知体２と面接触するように構成されることが好ましい。
【００２２】
この実施形態では、接触板１２がΩ形状に形成され、両端部が頭体１１に非固定で、かつ、Ω形状の内側に２点、Ω形状の屈曲部の外側に２点の合計４点の支持点で支持されている。このように構成することで、検知体１０を被検知体２に押圧したときに、接触板１２が非固定で支持されている状態のために被検知体２との接触面が傾斜面になってもストレスが掛からずに弾性変形してその弾性力で被検知体２と面接触を維持でき、耐久性と測定精度の向上に有利になる。
【００２３】
熱電対１３は薄い帯状に形成された熱電対であり、接触板１２の内側面に沿って配置され、異種金属からなる各素線を接合して形成された測温部が接触板１２の被検知体２に接触する部分の中央部にスポット溶接や接着で固定される。また、その測温部から導出している各素線のそれぞれが接触板１２の内側面に沿ってスポット溶接や接着で固定されることにより接触板１２の被検知体２に接触する長さが熱電対１３の厚さの２０倍以上であることも合わせて、被検知体２の温度を測定する際に被検知体２から接触板１２を介して熱が十分に伝わって熱電対１３が十分に均熱されることで、測定精度が向上する。
【００２４】
なお、検知体１０の頭体１１の形状や大きさなどは限定されない。
【００２５】
継手体２０は検知体１０の頭体１１と一体成型されることから、少なくとも継手本体２１が頭体１１と同様の材料で構成される。検知体１０の頭体１１及び継手体２０の継手本体２１は、射出成形された樹脂や、鋳造された金属で構成される。継手体２０のその他の部位、支持体３０、及びピン４０は、ステンレス鋼などの金属材料で構成されている。なお、継手体２０のその他の部位、支持体３０、及びピン４０のそれぞれを異なる金属で構成してもよい。
【００２６】
継手本体２１は、柱軸方向がｚ方向に向いた柱状を成し、先端が検知体１０の頭体１１の末端と一体成型により固定接合されて検知体１０と一体化される。継手本体２１は、その末端に遊嵌穴２２が形成されると共に一対の連結部材２３が設置され、ｙ方向の両側面に配設溝２５が形成される。また、継手本体２１は、半割りの状態を合わせたものの外周に接合リング２６を外嵌めすることで形成される。
【００２７】
この実施形態で、検知体１０の頭体１１及び継手体２０の継手本体２１は樹脂で構成されており、継手本体２１に別途、金属で構成された遊嵌穴２２及び連結部材２３が接合される。このように、検知体１０の頭体１１及び継手体２０の継手本体２１が樹脂で構成される場合は、摩耗や損傷が生じるおそれのある部位を金属で補強するとよい。また、検知体１０の頭体１１及び継手体２０の継手本体２１が金属で構成されている場合に補強するときには、補強の対象となる部位にセラミックスを接着してもよい。
【００２８】
遊嵌穴２２は、継手本体２１の末端の中央部に配置されて、ｚ方向下方に向って窪んだ凹状の穴である。遊嵌穴２２は、ｚ方向下方に向って窪んだ形状を成していればよく、その形状として椀状、すり鉢状、及び円筒状の穴や、段付き穴などが例示される。
【００２９】
遊嵌穴２２は、支点部材３３の先端がｘｙ平面を自在に移動しないような形状が好ましく、円錐凹形状がより好ましい。また、遊嵌穴２２の穴底は、継手体２０の重心の近傍に近づくことが好ましく、穴底に継手体２０の重心が位置するように形成されることがより好ましい。ここでいう穴底とは、遊嵌穴２２に支点部材３３の先端が当接したときの最下端の部分をいう。従って、遊嵌穴２２が円錐凹形状を成す場合は、円錐の頂点が穴底となる。
【００３０】
一対の連結部材２３は、継手本体２１の末端側からｚ方向上方に向って立設されて、遊嵌穴２２を挟んでｘ方向に互いに対向している。一対の連結部材２３は、接触式検知器１が組み立てられたときに支点部材３３を介してｘ方向に互いに対向している。一対の連結部材２３は、位置決め穴２４が形成されている。
【００３１】
位置決め穴２４は、連結部材２３のｙ方向中央、且つｚ方向上方側に配置されて、連結部材２３をｘ方向に貫通した貫通孔である。位置決め穴２４の形状は、ｘ方向から見て、ｚ方向上方に頂点があり、且つその頂点からｚ方向下方に向って開口幅が広くなる形状を成す。具体的に、位置決め穴２４の形状は、将棋の駒や野球のホームベースのような形状を成している。ｚ方向上方に向って窄まった位置決め穴２４の形状は、ｘ方向から見て、ｚ方向上方に頂点があり、且つその頂点からｚ方向下方に向って開口幅が広くなる形状であればよく、例えば、三角形状、扇形状、六角形状などが例示される。
【００３２】
一対の配設溝２５は、互いに継手本体２１のｙ方向に背中合わせになる両側面に配置されて、継手本体２１のｙ方向外側から内側に向って窪んでｚ方向に延在する溝である。
【００３３】
支持本体３１は、柱軸方向がｚ方向に向いた円柱状を成し、その外周に筒状の先端支持管３５ａと末端支持管３５ｂが外嵌めされて一体化される。支持本体３１は、先端の中央
部に先端から末端側に向って延在する挿通孔３２が形成されると共にその挿通孔３２の末端の底に付勢部材３４が設置されて、ｙ方向の両側面に配設溝３６が形成される。
【００３４】
支点部材３３は、ｚ方向に延在する棒状の部材であり、先端が凸状に尖っている。支点部材３３は、支持本体３１の先端の中央にその先端からｚ方向上方に向って延在する挿通孔３２に挿通された状態で、支持本体３１の先端からｚ方向下方に向ってその先端側が突出する。支点部材３３の先端の形状は、ｚ方向下方に向って窄まって尖った形状を成していればよく、円錐凸形状が好ましい。
【００３５】
支点部材３３は、その先端と支持本体３１の先端との間に長穴３７が形成される。長穴３７は、支点部材３３をｘ方向に貫通した貫通孔であり、ｘ方向から見て、ｚ方向に長手方向が向いた長穴である。長穴３７の形状としては、楕円でもよく、長方形でもよい。
【００３６】
付勢部材３４は、ｚ方向上方に向って力が加わったときに縮み、その力が取り除かれたときにｚ方向下方に向って伸びることで、支点部材３３に付勢力を付与するバネで構成される。付勢部材３４は、支点部材３３の末端に接触して作用するように挿通孔３２の末端側の底に設置される。付勢部材３４は、支点部材３３をｚ方向下方に向って付勢する部材であり、金属板が螺旋状に巻き回されると共に螺旋の外側から中心に向って中心が螺旋軸方向に突出してなるバネで構成される。付勢部材３４は、高温下でも付勢力を付与可能な材料から構成されることが好ましく、そのような材料としては、ニッケル基の超合金の板が例示される。なお、付勢部材３４としては、板バネやスプリングバネも例示される。但し、この実施形態と同様のバネにすることで、挿通孔３２の穴径が小さくとも支点部材３３を進退する付勢力を付与可能になる。また、この実施形態と同様のバネは、コイルバネ（蔓巻バネ）と比して製造コストを低減するには有利になる。
【００３７】
付勢部材３４の付勢力（弾性力）は、検知体１０の重量に応じて設定するとよい。例えば、検知体１０の重量が重い場合には付勢部材３４の付勢力を大きくし、一方、検知体１０の重量が軽い場合には付勢部材３４の付勢力を小さくする。
【００３８】
但し、この付勢部材３４の付勢力は、検知体１０の接触板１２の弾性力と異ならせることが望ましい。つまり、検知体１０を被検知体に押圧したときの付勢部材３４から支点部材３３に掛かるｚ方向下方の付勢力が、検知体１０を被検知体に押圧したときの接触板１２がｚ方向下方に戻ろうとする弾性力と異なることが望ましい。付勢部材３４の付勢力が接触板１２の弾性力よりも小さい場合に、検知体１０を被検知体２に押圧したときに、先に付勢部材３４が縮んで支点部材３３がｚ方向上方に後退した後に接触板１２が弾性変形する。また、付勢部材３４の付勢力が接触板１２の弾性力よりも大きい場合に、検知体１０を被検知体２に押圧したときに、先に接触板１２が弾性変形した後に、付勢部材３４が縮んで支点部材３３がｚ方向上方に後退する。このように、検知体１０を被検知体に押圧したときの接触板１２の弾性変形と支点部材３３の後退とが段階的に生じることで、接触板１２弾性変形を阻害することを回避可能になる。なお、この実施形態で、付勢部材３４の付勢力は接触板１２の弾性力よりも小さいものとする。
【００３９】
先端支持管３５ａ、末端支持管３５ｂは、筒軸方向がｚ方向に向いた筒状の部材である。先端支持管３５ａは、支持本体３１の先端側の外周に外嵌めされて、継手体２０の末端側まで延在して、ｘ方向に貫通した一対の固定用穴３８が形成される。末端支持管３５ｂは、支持本体３１の末端側の外周に外嵌めされて、図示しない把手まで延在する。
【００４０】
一対の配設溝３６は、互いに支持本体３１のｙ方向に背中合わせになる両側面に配置されて、支持本体３１の外側から内側に向って窪んでｚ方向に延在する溝である。前述した継手体２０の配設溝２５とこの支持体３０の配設溝３６とは、接触式検知器１が組み立て
られたときに、ｚ方向に向って直線状に配置される。つまり、接触式検知器１には、二つの直線状に配置された配設溝２５、３６が形成される。
【００４１】
ピン４０は、ｘ方向に延在する部材であり、ｘ方向に見て互いに重なった一対の位置決め穴２４、長穴３７、一対の固定用穴３８の全てに挿通される。ピン４０が一対の位置決め穴２４、長穴３７、一対の固定用穴３８の全てに挿通された状態で、継手体２０と支持体３０とが連結される。ピン４０は、一対の位置決め穴２４、長穴３７、一対の固定用穴３８の全てに挿通された状態で、先端支持管３５ａの外周に固定用リング３９が外嵌めされることで、それらの穴から抜けることなく、継手体２０と支持体３０との連結を保持することが可能になる。
【００４２】
ピン４０による連結において遊びを有した状態は、遊嵌穴２２の穴底と支点部材３３の先端とが当接したときに、遊嵌穴２２の円錐凹形状のテーパー面と支点部材３３の円錐凸形状のテーパー面との間に隙間がある状態である。また、検知体１０を被検知体２に押圧して支持体３０を傾動させないときに、ｘ方向に見てピン４０の外周が位置決め穴２４及び長穴３７に接触しない状態である。
【００４３】
支持体３０は、支点部材３３の先端のテーパー面と遊嵌穴２２の穴底のテーパー面との接触、又は、先端支持管３５ａの内筒面と継手体２０の外筒面（継手本体２１の外筒に外嵌めされた接合リング２６）との接触、又は、ピン４０と位置決め穴２４、長穴３７との接触のいずれかが生じるまで傾動することが可能である。
【００４４】
この実施形態で、接触式検知器１においては、支点部材３３の先端を支点として支持体３０が予め設定された限界角度γまで傾動したときに、先端支持管３５ａの内筒面と継手体２０の外筒面とが接触するように構成される。このとき、支点部材３３の先端のテーパー面と遊嵌穴２２の穴底のテーパー面とは接触していない状態で、且つ、ピン４０と位置決め穴２４、長穴３７とは接触していない状態が望ましい。
【００４５】
つまり、検知体１０を被検知体２に押圧して支点部材３３が遊嵌穴２２に傾動可能に当接したときの継手体２０と先端支持管３５ａとの間の隙間Ｇ１の広さで、支持体３０が傾動可能な限界角度γが規定されている。
【００４６】
限界角度γは、接触式検知器１の先端から末端に向かう方向（ｚ方向）に対する角度であり、図中のｘ方向右側の傾きを正、ｘ方向左側の傾きを負とした場合に、例えば、±３度〜±６度の範囲に設定される。限界角度γは、３度未満の場合には、傾動角度が小さく測定中の大きな姿勢変化に対応しきれずに検知体１０の接触板１２と被検知体２とが片当たりになる可能性がある。一方、６度超の場合には、傾動角度が大きくなり過ぎて検知体１０が水平方向に滑ったり、各部に掛かる負担が大きくなり耐久性が低下したりする。
【００４７】
図４〜図６に例示するように、遊嵌穴２２における円錐角度αが、円錐角度αが８０度以上、１００度以下の角度で、支点部材３３の先端における円錐角度βよりも大きくなることが好ましい。さらに、円錐角度αから円錐角度βを減算した値は限界角度γ以上（限界角度γを含む）になることが好ましく、限界角度γよりも大きくなる（限界角度γを含まない）ことがより好ましい。このように構成することで、支点部材３３の先端を支点として支持体３０が予め設定された限界角度γまで傾動したときに、支点部材３３の先端のテーパー面と遊嵌穴２２の穴底のテーパー面との接触を回避できる。これにより、支点部材３３が限界角度γまで傾動したときに、支点部材３３の先端が遊嵌穴２２のテーパー面に載り上がることを回避するには有利になり、姿勢を保持できる。また、支点部材３３が限界角度γまで傾動したときに、継手体２０の外周面で力を受けることで支点部材３３の先端に力が掛かることを回避するには有利になり、支点部材３３や遊嵌穴２２の損傷を防
止できる。
【００４８】
長穴３７のｚ方向の長さＬ１は、支持体３０が限界角度γまで傾動する前にピン４０に長穴３７のｚ方向の端部が接触しない長さが好ましく、支持体３０が限界角度γまで傾動したときにピン４０に長穴３７のｚ方向の端部が接触しない長さがより好ましい。また、長穴３７のｙ方向の幅Ｂ１は、支持体３０が限界角度γまで傾動する前にピン４０に長穴３７のｙ方向の端部が接触しない長さが好ましく、支持体３０が限界角度γまで傾動したときにピン４０に長穴３７のｙ方向の端部が接触しない長さがより好ましい。このように構成することで、支点部材３３の先端を支点として支持体３０が予め設定された限界角度γまで傾動したときに、ピン４０と位置決め穴２４、長穴３７との接触を回避することができる。これにより、支点部材３３が限界角度γまで傾動したときに、ピン４０に力が掛かることを回避するには有利になり、ピン４０の屈曲や破損を防止できる。
【００４９】
図２、図４、及び図５に例示するように、接触式検知器１は、検知体１０を被検知体２から離間したときに、一体化された検知体１０及び継手体２０が、自重によりｚ方向下方へ移動しようとする。このとき、付勢部材３４に付勢された支点部材３３が、挿通孔３２に挿通した状態で末端側から先端側に向って前進する。前進した支点部材３３が、遊嵌穴２２を押圧して検知体１０及び継手体２０を支点部材３３の前進する方向に一直線状になるように整列させる。このとき、検知体１０及び継手体２０の移動によりピン４０が、連結部材２３に形成された位置決め穴２４に沿ってその位置決め穴２４のｚ方向上方の頂点に導かれて当接係合する。これにより、検知体１０及び継手体２０の移動が拘束されて、検知体１０、継手体２０、及び支持体３０が一直線状に整列した状態になる。
【００５０】
図３、図６、及び図７に例示するように、接触式検知器１は、被検知体２の温度を測定する際に、測定者が末端支持管３５ｂの末端側の図示しない把手を持って検知体１０を被検知体２に押圧する。このとき、支点部材３３が遊嵌穴２２に押圧されて、その押圧力が支点部材３３を介して付勢部材３４に伝達されて付勢部材３４がｚ方向上方に縮むことに伴って支点部材３３が先端側から末端側に向って後退する。この支点部材３３の後退に伴って、ピン４０が、位置決め穴２４の頂点から位置決め穴２４の中央部に移動すると共に、長穴３７のｚ方向中央部に移動する。
【００５１】
付勢部材３４が縮んだ状態になると、測定者から支持体３０に伝達された押圧力は、支点部材３３を経由して継手体２０から検知体１０に伝達される。そして、その伝達された押圧力により検知体１０の接触板１２が弾性変形し、その弾性変形による付勢力で接触板１２が被検知体２に十分に面接触することになる。
【００５２】
温度の測定中に測定者の姿勢変化が生じた際に、つまり測定者が検知体１０を被検知体２に押圧しながら把手を押圧方向以外に動かした際に、支点部材３３が遊嵌穴２２に対して遊びをもった状態、つまり傾動可能な状態であり、遊嵌穴２２と当接した支点部材３３の先端を支点にして、支点部材３３及び遊嵌穴２２が傾動自在の継手、例えば、ボールジョイントのように機能する。これにより、支持体３０が検知体１０及び継手体２０に対して支点部材３３の先端を支点にして傾動する。
【００５３】
以上のように、第一実施形態の接触式検知器１によれば、検知体１０はその末端側を継手体２０の先端側に固定するだけでよく、被検知体２との接触面積を大きくしたり、先端に弾性変形する接触板１２を用いたり、検知体１０を防水仕様にしたりしてもよく、被検知体２の態様に合わせて様々な形状や大きさに設計することができ、また防水などの機能も追加することができる。
【００５４】
例えば、この実施形態のように先端に弾性変形する接触板１２を有する検知体１０を用
いても、検知体１０を被検知体２に押圧したときに、支持体３０の付勢部材３４が縮んだ状態で支点部材３３が継手体２０の遊嵌穴２２に当接するので、測定者から伝達される押圧力を抑制されることなく検知体１０に伝達することができる。そのため、接触板１２を弾性変形させることで被検知体２に十分に面接触させることで、測定精度を向上することができる。このように、検知体１０の形状を変更したり、検知体１０を重厚長大化したりしても、その検知体１０の末端と継手体２０の先端とを固定して一体化すればよく、応用範囲が広く、様々な被検知体２の状態を精度良く測定することができる。
【００５５】
また、接触式検知器１は、支持体３０の先端に突設した支点部材３３を継手体２０の末端に形成された遊嵌穴２２に傾動可能に当接させるようにしたことで、支点部材３３と遊嵌穴２２とが傾動自在な継手として機能して、その継手を支点にした支持体３０の傾動可能な角度を大きくすることができる。
【００５６】
これにより、測定中に測定者により大きな姿勢変化が生じても、支持体３０が検知体１０及び継手体２０に対してより大きな角度で傾動するので、被検知体２と直接に接触する検知体１０の片当たりを回避して、測定精度を向上することができる。
【００５７】
接触式検知器１は、検知体１０を被検知体２から離間したときに、付勢部材３４に付勢された支点部材３３が遊嵌穴２２を押圧することで、検知体１０、継手体２０、及び支持体３０が一直線状に整列した状態にすることができる。これにより、常に、検知体１０、継手体２０、及び支持体３０が一直線状に整列した状態になるので、温度を測定する際の押圧方向を常に一方向（支持体３０の軸方向）にでき、また、検知体１０及び継手体２０が支持体３０に対してふらつくことも回避できるので、扱い易さを向上できる。なお、付勢部材３４の付勢力を接触板１２の弾性力よりも大きくすることで、付勢部材３４の付勢力を接触板１２の弾性力よりも小さい場合に比して、整列性や扱い易さを向上するには有利になる。
【００５８】
接触式検知器１は、継手体２０及び支持体３０をｘ方向に延在するピン４０により遊びを有した状態で連結することで、検知体１０及び継手体２０が支持管３５から抜け落ちてしまうことを確実に防止しつつ、支持体３０の傾動可能な角度を大きくすることができる。これにより、測定中に測定者により大きな姿勢変化が生じても被検知体２と直接に接触する検知体１０の片当たりを回避して、測定精度を向上することができる。
【００５９】
接触式検知器１は、継手体２０のｙ方向の両側面に配設溝２５を設けると共に、支持体３０のｙ方向の両側面に配設溝３６を設けている。つまり、継手体２０の先端から支持体３０の末端に向って延在する一対の配設溝（２５、３６）が形成される。この配設溝（２５、３６）に検知体１０から導出される熱電対１３の各素線を配設するように構成にすることで、支持体３０が傾動しても熱電対１３の各素線が損傷することを回避することができる。
【００６０】
なお、熱電対１３の各素線を検知体１０の内部で取り回すことが可能であれば、検知体１０の位置を固定として、ピン４０をｙ方向に延在させて、配設溝２５、３６をｘ方向の両側面に形成してもよい。
【００６１】
図８、図９に例示するように、本発明の第二実施形態の接触式検知器１は、第一実施形態に対して、支点部材３３が異なると共に、連結構造が異なっている。
【００６２】
第二実施形態の支点部材は、第一支点部材３３ａと第二支点部材３３ｂとから構成される。第一支点部材３３ａは、挿通孔３２に挿通した状態で固定されて、先端から末端に向って貫通孔３３ｃが形成される。第二支点部材３３ｂは、貫通孔３３ｃに挿通した状態で先端が第一支点部材３３ａの先端からｚ方向下方に向って突出し、末端が付勢部材３４によってｚ方向下方に付勢される。
【００６３】
第一支点部材３３ａは、検知体１０を被検知体２から離間したときに、遊嵌穴２２から離間する一方で、第一支点部材３３ａは、検知体１０を被検知体２に押圧したときに、その先端が遊嵌穴２２に傾動可能に当接するように構成される。
【００６４】
第二支点部材３３ｂは、第一実施形態の支点部材３３と同様に、検知体１０を被検知体２から離間したときに、その末端が付勢部材３４に付勢されてｚ方向下方に向って前進して、その先端が遊嵌穴２２に傾動可能に当接するように構成される。また、第二支点部材３３ｂは、検知体１０を被検知体２に押圧したときに、その先端が遊嵌穴２２に押圧されてｚ方向上方に向って後退して、その先端が遊嵌穴２２に傾動可能に当接するように構成される。
【００６５】
第二実施形態の連結構造は、第一連結部材４１と第二連結部材４２とから構成される。第一連結部材４１は、継手体２０の末端側のｘ方向の両側面から外側に向けて突出された突起状に形成されており、一対の第一連結部材４１が形成された継手体２０は、縦断面形状がキノコ状に形成される。第二連結部材４２は、末端が支持本体３１の先端側に接合され、先端が継手体２０の側面、つまり第一連結部材４１と係合可能に延在されるように突出される。第二連結部材４２は内側に短手が突出したＬ字片で形成される。
【００６６】
第一連結部材４１及び第二連結部材４２は、検知体１０を被検知体２から離間したときに、係合することにより、継手体２０を支持体３０に連結するように構成される。一方で、第一連結部材４１及び第二連結部材４２は、検知体１０を被検知体２に押圧したときに、互いに離間するように構成される。
【００６７】
なお、第二連結部材４２の外側は、支持管３５の内側面に接触しており、外側に開くことがなく、第一連結部材４１との係合が解除されることを回避している。また、第一連結部材４１及び第二連結部材４２の形状やその数は特に限定されない。例えば、継手体２０の末端の外周に一つの第一連結部材を形成し、その第一連結部材に複数の第二連結部材を係合するようにしてもよい。また、第二連結部材としては、支持体３０の周方向に等間隔に配置された三つのＬ字片や二対のＬ字片などが例示される。
【符号の説明】
【００６８】
１  接触式検知器
２  被検知体
１０  検知体
２０  継手体
２２  遊嵌穴
３０  支持体
３２  挿通孔
３３  支点部材
３４  付勢部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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