(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ外部導線挿入口より挿入された外部導線がねじ挿入口を介してねじ込まれたねじの作用により押し付けられることによって電気的に接続されるようにした複数の端子金具をケースの内部に整列状態で収納している端子台において、
内側に前記外部導線が押し付けられている前記端子金具の外側に配置されて前記端子金具の温度を検出する温度センサと、
前記ケースに形成されて前記温度センサを前記端子金具に押し付けるような弾性力を有する板バネと、
を備えていることを特徴とする端子台。
【請求項２】
前記板バネは、前記温度センサを前記端子金具に押し付けている位置の近傍が湾曲形状を有して前記温度センサを固定していることを特徴とする請求項１記載の端子台。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、端子金具の温度を温度センサにより検知できるようにした端子台に関し、特に、端子金具に接続された熱電対の基準温度となる端子金具の温度を精度よく検知でき、熱電対による温度測定精度を向上させることが可能な端子台に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生産設備等の測定対象から外部導線によって引き出された測定信号を制御装置に取り込むため、制御装置の入力部には、この外部導線を接続する端子台が用いられる。このような端子台の一例として、端子台表面での金属導電部の露出がなく、電気的絶縁性に優れるインナー式端子台が挙げられる。インナー式端子台は、複数の端子金具を本体内部に整列状態で収納し、その各端子金具ごとに、外部導線の挿入口と、本体内部で端子金具に外部導線を接触させる機構を構成するねじの挿入口とを設けたものであり、外部導線の挿入口から先端部の被覆を剥がした外部導線を端子金属内部に挿入した状態で、ねじの挿入口からねじをねじ込むことにより、端子金属内部で外部導線を端子金属に押しつけて、外部導線と端子金属との電気的接続を行う。
【０００３】
測定対象から引き出される測定信号の１つに、測定対象の温度を示す温度信号がある。一般に、測定対象の温度測定は熱電対によって行われることが多く、この場合、熱電対に生じた熱起電力が測定信号たる温度信号に該当する。熱電対による温度測定は、測定対象側の接点を測定対象に配置し、基準温度側の接点の温度及び熱起電力を測定することにより行うこととなるため、算出される測定対象の温度の測定誤差を小さく抑えるためには、基準温度が精度よく測定されなければならない。
【０００４】
基準温度の測定は、サーミスタ等の温度センサにより端子金具の温度を直接測定することにより行うこととなる。しかし、制御装置の内部温度は、電源等の発熱部品の設置位置に応じて場所毎に異なっているため、制御装置の入力部に取付けられている端子台の端子金具の温度も場所によって異なっている。また、端子台が長い場合には、１つの端子台の中でも各端子金具の温度が異なることも生じる。このため、正確な基準温度測定を行うためには、温度センサをできるだけ基準温度側の端子金具に近接させて配置することが必要とされる。
【０００５】
このような従来技術としては、まず実開平５−３４５４０号に開示された発明がある。この従来技術では、熱電対を使用する際に、端子台の端部の端子金具にＵ字状の溝を形成し、この溝に温度センサを収納して端子金具の温度を測定する。
【０００６】
また、他の従来技術として、実開平５−３６３２９号に開示された発明がある。この従来技術では、熱電対を使用する際に、端子金具の温度を直接測定するための温度測定ユニットを装着する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前者の従来技術では、端子台の端部に位置する端子金具の温度を測定するものであるため、複数の端子金具の温度が場所によって異なる場合には端部以外の端子金具の温度を精度よく測定することはできず、また、精度よく測定するためには全ての端子金具にＵ字状の溝を形成しなければならないため、端子台が大型になるという問題点がある。
【０００８】
また、サーミスタ等の温度センサのセンサ部は樹脂封止されていることが多いが、その中にはセンサ部の形状が一定していないものもある。そのため、センサ形状のばらつきによっては、Ｕ字状の溝に温度センサを収納させたときに端子金具と温度センサの接触が十分でないという問題点もある。
【０００９】
さらに、後者の従来技術では、複数の端子金具の温度を個別に測定することは可能であるが、温度測定ユニットを装着する構成であるため、構成が複雑で、端子台が大型になるという問題点がある。
【００１０】
ここで、端子台の大型化は、他の通常の端子台との互換性の喪失につながり、制御装置の入力部としての汎用性がなくなるという問題も生じる。
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、従来の端子台と比較して大型化することなく、簡単な構成で端子金具の温度を精度よく測定することが可能な端子台を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、それぞれ外部導線挿入口より挿入された外部導線がねじ挿入口を介してねじ込まれたねじの作用により押し付けられることによって電気的に接続されるようにした複数の端子金具をケースの内部に整列状態で収納している端子台において、内側に前記外部導線が押し付けられている前記端子金具の外側に配置されて前記端子金具の温度を検出する温度センサと、前記ケースに形成されて前記温度センサを前記端子金具に押し付けるような弾性力を有する板バネと、を備えていることを特徴とする端子台が提供される。
【００１２】
ここで、板バネは、その弾性力によって温度センサを端子金具の外面に押し付け、温度センサが押しつけられた端子金具の内面には外部導線が接触されることとなるため、温度センサは外部導線が接触している端子金具の温度を直接測定することとなる。
【００１３】
また、前記板バネは、中央部に湾曲部を有し、前記温度センサは前記湾曲部の内側に配置されることを特徴とする端子台が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図２は、本実施の形態における端子台１の正面図であり、図１は、図２の端子台１におけるＡ−Ａ断面図である。
【００１５】
端子台１は、外部導線の挿入口２Ａａ〜２Ａｉ（図１には２Ａｈのみ図示）、ねじ挿入口２Ｂａ〜２Ｂｉ（図１には２Ｂｈのみ図示）、板バネ２ａ〜２ｉを有するケース２、ケース２の内部に収納される端子金具４ａ〜４ｉ、端子金具４ａ〜４ｉの測定を行う温度センサ３ａ、３ｂ、及び端子金具４ａ〜４ｉをケース２の内部に収納する底面カバー５によって構成されており、複数の外部導線１０ａ〜１０ｉが装着される。ここで、弾性力を有する板バネ２ａ〜２ｉは、ケース２の一部をスリット加工して形成することとしても良いし、ケース２を形成する際にスリットができるような金型を用いてモールド成形により一体に形成することとしても良い。また、図１に示す端子金具４ｈは、外部導線１０ｈと接触する端子部４ｈａ、ねじ止め部４ｈｂ、外部導線１０ｈを固定する振り子４ｈｃ、及びねじ止め部４ｈｂにねじ込まれることにより振り子４ｈｃを加圧するねじ４ｈｄによって構成されている。その他の端子金具４ａ〜４ｇ、４ｉについても端子金具４ｈと同様な構成となる。
【００１６】
ケース２及び底面カバー５の材質としては、絶縁特性を有し、かつある程度の弾性力があるものであれば、ナイロン等特に制限なく使用できる。端子部４ｈａ及びねじ止め部４ｈｂについては、ＪＩＳで規定されている銅、銅合金等の高い導電性を有するものを使用することができる。振り子４ｈｃ、ねじ４ｈｄについては、ねじ止め時の加圧により変形しない程度の機械的強度及び耐腐食性がある材質であれば特に制限なく使用できる。また、温度センサ３ａ，３ｂとしては、一定の温度使用範囲において安定した検出特性を示すものであれば特に制限なく使用できる。このようなものとしては、−６０℃〜１５０℃程度の温度範囲で使用できるサーミスタが好適である。この温度センサは、必要に応じて端子部と板バネとの間に挿入される。測定対象に設置される熱電対としては、一般的に使用されているニッケル・クロムとニッケル・アルミとの組み合わせ、ニッケル・クロムとコンスタンタンとの組み合わせ、鉄とコンスタンタンとの組み合わせ等特に制限なく使用できる。
【００１７】
次に、端子台１を構成する各構成要素の配置について説明する。
図１に示すように、端子金具４ｈはケース２及び底面カバー５によって囲まれ、保持される。
【００１８】
端子部４ｈａの上部にはねじ止め部４ｈｂが配置され、振り子４ｈｃは、その支点４ｈｅを中心に回動自在に保持される。ねじ止め部４ｈｂには、ねじ穴が形成されており、ねじ４ｈｄはケース２のねじ挿入口２Ｂｂからねじ止め部４ｈｂのねじ穴にねじ込まれる。ねじ込まれたねじ４ｈｄは、振り子４ｈｃに達し、振り子４ｈｃを加圧する。加圧された振り子４ｈｃは支点４ｈｅを中心に回転し、端子部４ｈａとの間で挿入されている外部導線１０ｈを挟み込み、これにより、外部導線１０ｈが端子金具４ｈに固定されることとなる。ここで、外部導線１０ｈが熱電対の一部である場合には、外部導線１０ｈと端子部４ｈａとの接点が熱電対の基準温度側の接点１０ｈａとなる。
【００１９】
ケース２の板バネ２ｂは湾曲形状を有しており、その湾曲形状の内側が端子金具４ｈの端子部４ｈａの側面と向かい合うように配置される。温度センサ３ｂは、そのセンサ部である先端が板バネ２ｈの湾曲形状の内側と端子部４ｈａの側面との間に配置され、板バネ２ｈの弾性力によって端子部４ｈａの側面に押し付けられることによって固定される。その際、温度センサ３ｂは、外部導線（熱電対）１０ｈの基準温度側の接点１０ｈａにできるだけ近い位置に配置されることが望ましい。
【００２０】
図３は、ケース２に端子金具４ｈ及び温度センサ３ｂが収納される様子を示した組立図である。ケース２の内部は、複数の領域に分割されており、分割領域毎に端子金具４ａ〜４ｉが収納される。なお、図３では、図を簡略化するため端子金具４ｈのみを記載している。
【００２１】
ケース２に端子金具４ａ〜４ｉが収納されると、ケース２の底面には底面カバー５が取付けられ、ケース２内部に端子金具４ａ〜４ｉが保持される。
また、外部導線１０ｂ，１０ｈが熱電対の一部である場合には、ケース２の板バネ２ｂ，２ｈの内側には温度センサ３ａ，３ｂが配置される。なお、図３では、図を簡略化するために温度センサ３ｂのみを記載している。
【００２２】
図４は熱電対による温度測定の原理を示した概念図である。
図４に示すように、測定対象６には熱電対を構成する外部導線１０ｈ，１０ｉの接合点が接触している（測定対象側の接点）。また、外部導線１０ｈの他端は基準温度側の接点１０ｈａで、外部導線１０ｉの他端は接点１０ｉａ（図示しない）で、それぞれ端子金具４ｈ、４ｉに接続されている。さらに、この端子金具４ｈには温度センサ３ｂが接触している。端子金具４ｈ，４ｉ及び温度センサ３ｂの出力端子は信号処理回路７に接続されている。
【００２３】
次に、図１、図４を用いて、端子台１の温度測定動作について説明する。
まず、熱電対を構成する外部導線１０ｈ、１０ｉの測定対象側の接点が測定対象６に配置される。これにより、測定対象６の熱が外部導線１０ｈ，１０ｉの測定対象側の接点に伝わり、外部導線１０ｈ，１０ｉにおける測定対象側の接点の温度が変化する。これにより、外部導線１０ｈ，１０ｉの測定対象側の接点と、基準温度側の接点１０ｈａ、１０ｉａとの間に温度差が生じ、この温度差によって引き起こされる熱起電力によって、接点１０ｈａ、１０ｉａとの間に電位差Ｖが生じる。この電位差Ｖは信号処理回路７に読み込まれる。
【００２４】
また、基準温度側の接点１０ｈａの温度は、板バネ２ｈによって押し付けられ、接点１０ｈａに近接して配置された温度センサ３ｂにより検出され、検出結果は同じく信号処理回路７に読み込まれる。これらの電位差Ｖ及び基準温度を読み取った信号処理回路７は、電位差Ｖ及び基準温度に基づいて測定対象６の温度を算出する。
【００２５】
なお、本実施の形態では、端子台内部に端子金具が１列に配列されることとしたが、端子金具が２列以上に配列されることとしても良い。
また、本実施の形態では、１つの端子台に対して温度センサを２つ配置する場合について説明したが、温度センサの配置数、配置個所は本形態に限定されることなく、測定対象に応じて任意の数を任意の個所に配置することができる。
【００２６】
なお、温度センサを配置する個所が予め決められている場合には、端子台全体に板バネを設けるのではなく、温度センサの配置個所にのみ板バネを形成するようにしても良い。
【００２７】
【発明の効果】
このように、本発明では、ケースに弾性力を有する板バネを形成し、この板バネによって、温度センサを端子金具の側面に押し付けて配置することとしたため、ケースの内部に温度センサを配置する新たな空間を設ける必要がなく、温度センサを配置した場合でも従来の端子台と同じ大きさとすることができる。これにより、温度センサを組み込まない端子台としても使用することができ、通常の小型、低コストの標準品として提供できる。
【００２８】
また、温度センサをケースに形成された板バネによって端子金具の側面に押し付けることとしたため、ケースの外部からの温度センサの取り付けが容易になる。
【００２９】
さらに、板バネは中央部に湾曲形状を有し、温度センサのセンサ部は板バネの湾曲部の内側によって端子金具の側面に押し付けられることとしたため、センサ形状が均一でない場合であっても、温度センサを熱電対の基準温度側の接点に近接して配置することが可能となる。
【００３０】
また、本発明による端子台は、露出している金属部分が少ないため外気の温度影響が少なく、カバー等を付加する必要がないため、高精度、小型化、低コストの端子台とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２の端子台におけるＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明における端子台の正面図である。
【図３】ケースに端子金具及び温度センサが収納される様子を示した組立図である。
【図４】熱電対による温度測定の原理を示した概念図である。
【符号の説明】
１  端子台
２  ケース
２ａ〜２ｉ  板バネ
３ａ，３ｂ  温度センサ
４ａ〜４ｉ  端子金具
４ｈｃ  振り子
５  底面カバー
６  測定対象
７  信号処理回路
１０ａ〜１０ｉ  外部導線
【図１】
0004540774.tif 000002
【図２】
0004540774.tif 000003
【図３】
0004540774.tif 000004
【図４】
0004540774.tif 000005