(57)【要約】  計測精度を向上しつつ、素子が収納されている箇所への液体の侵入を防止することを可能にする接触式検知器１は、素子１０、検知体２０、継手体３０、支持体４０、及び連結体５０を備え、継手体３０がエラストマで構成され、検知体２０、支持体４０、及び連結体５０がエラストマよりも剛性が高い部材で構成され、検知体２０が先端部に形成された収納室２１の底が被検知体２に直に接触し、内部に素子１０を収納し、末端の導出口２５ｂから信号線１２が導出され、連結体５０が、収納室２１から導出された信号線１２が継手用貫通孔３１及び支持用貫通孔４１を介して支持体４０の末端から導出すると共に継手体３０が収納室２１の末端と支持体４０の先端とに常時密着した状態で、支持体４０を傾動自在に検知体２０に連結する構成である。
2019220593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端から末端に向けて一方向に配置される検知体、継手体、及び支持体と、前記検知体の末端部に前記継手体を介して前記支持体の先端部を連結させる連結体とを備えた接触式検知器であって、
前記継手体はエラストマで構成され、前記検知体、前記支持体、及び前記連結体は前記継手体よりも剛性が高い部材で構成され、
前記検知体は、先端部に有底筒状の収納室が形成され、この収納室は、底が被検知体に直に接触し、内部にその被検知体の状態を電気信号に変換する素子を収納し、末端の導出口からその素子の電気信号を伝達する信号線が導出され、
前記継手体及び前記支持体のそれぞれは、連結時に互いに連通する貫通孔を有し、
前記連結体は、前記収納室から導出された前記信号線が連通した前記貫通孔を介して前記支持体の末端から導出されると共に前記継手体が前記収納室の末端と前記支持体の先端との両方に常時密着した状態で、前記支持体を傾動自在に前記検知体に連結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、その継手体の外柱面の三分の二以上が環状の空隙に覆われる請求項１に記載の接触式検知器。
【請求項３】
前記支持体は、前記継手体の末端に面接触する押圧部とこの押圧部よりも細い軸部とが前記一方向に配置されてなり、
前記連結体は、前記一方向から見て中央部に前記支持体を構成する部位のうちの前記軸部のみを挿通可能な挿通孔を有して、前記継手体を介して前記支持体を前記検知体に連結した場合に前記押圧部に前記継手体の末端を押圧させてその継手体を常時縮めさせる構成である請求項２に記載の接触式検知器。
【請求項４】
前記検知体は、先端及び末端の中途位置に前記収納室の前記導出口が配置され、
前記連結体は、有底筒状を成し、末端に配置された底に前記挿通孔が形成され、前記検知体の前記導出口よりも末端側の外筒面と前記連結体の先端側の内筒面とが接合されて、前記検知体の末端部の内筒面と前記継手体の外柱面との間に前記空隙を設けた状態で前記継手体を介して前記支持体を前記検知体に連結する請求項３に記載の接触式検知器。
【請求項５】
前記検知体は、先端及び末端の中途位置に前記収納室の前記導出口が配置され、
前記連結体は、蓋状を成し、中央部に前記挿通孔が形成され、前記検知体の末端と前記連結体の先端が接合されて、前記検知体の末端部の内筒面と前記継手体の外柱面との間に前記空隙を設けた状態で前記継手体を介して前記支持体を前記検知体に連結する請求項３に記載の接触式検知器。
【請求項６】
前記連結体は、前記挿通孔よりも先端側に回り止め部が形成されて、
前記支持体が前記軸部の軸回りに回転した場合に、前記回り止め部の内周が前記支持体の前記押圧部の外周と接触してその回転を止める構成である請求項３〜５のいずれか１項に記載の接触式検知器。
【請求項７】
前記検知体は、両端が開口した筒状の筒体と、この筒体の先端側の開口縁に接合されて少なくとも前記底の一部となる接触板と、前記収納室の内部で前記筒体及び前記接触板のそれぞれに接合されて前記筒体及び前記接触板を接合する補強部材とを有し、その補強部材は前記一方向から見て環状を成して前記接触板に接合される環状部とこの環状部の環周方向に間隔を空けて配置されてこの環状部から前記一方向に延在してその筒体の内筒面に接合される複数の接合片から成る請求項１〜６のいずれか１項に記載の接触式検知器。
【請求項８】
前記環状部の外周と前記筒体の内筒面との間に隙間を設けて、その隙間に接着剤が充填されて成る請求項７に記載の接触式検知器。
【請求項９】
前記接触板は、前記一方向から見て中央部がそれ以外の部位に比して前記一方向の反対側の方向に突出して成る請求項７又は８に記載の接触式検知器。
【請求項１０】
前記継手体が、フッ素ゴムで構成される請求項１〜９のいずれか１項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、計測精度を向上しつつ、素子が収納されている箇所への液体の侵入を防止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、その検知体の内部に配置された素子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、素子として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ホルダーを支柱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、バネによりホルダーを付勢することで、ホルダーの片当たりを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特開平６−３１５８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、食品を調理する調理器具の温度が適正か否かを判断することは、食品の品質を管理する上で重要な要点の一つである。上記の特許文献１に記載の接触式温度計のように先端のホルダーを首振り自在に構成した温度計を用いて鉄板やグリドルなどの調理器具の表面温度を計測すると、それらの調理器具に対する片当たりを防止することが可能である。【０００６】
しかし、ホルダーを首振り自在に構成した温度計は防水仕様では無いため、調理器具の表面温度を測定する際に、鉄板やグリドル上の油などの液体がホルダーの内部に侵入して、内部に収納した素子が故障するおそれがある。また、接触式温度計の表面に汚れやカーボンが堆積し精度が悪くなった場合に、洗浄できないため、悪化した精度を回復することができない。【０００７】
本発明の課題は、計測精度を向上しつつ、素子が収納されている箇所への液体の侵入を防止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】
【０００８】
上記の課題を解決する本発明の接触式検知器は、先端から末端に向けて一方向に配置される検知体、継手体、及び支持体と、前記検知体の末端部に前記継手体を介して前記支持体の先端部を連結させる連結体とを備えた接触式検知器であって、前記継手体はエラストマで構成され、前記検知体、前記支持体、及び前記連結体は前記継手体よりも剛性が高い部材で構成され、前記検知体は、先端部に有底筒状の収納室が形成され、この収納室は、底が被検知体に直に接触し、内部にその被検知体の状態を電気信号に変換する素子を収納し、末端の導出口からその素子の電気信号を伝達する信号線が導出され、前記継手体及び前記支持体のそれぞれは、連結時に互いに連通する貫通孔を有し、前記連結体は、前記収納室から導出された前記信号線が連通した前記貫通孔を介して前記支持体の末端から導出されると共に前記継手体が前記収納室の末端と前記支持体の先端との両方に常時密着した状態で、前記支持体を傾動自在に前記検知体に連結することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、継手体をエラストマで構成することで、その継手体の弾性変形により支持体を傾動可能に連結させることができると共に、継手体をパッキンとして機能させることで素子が収納される収納室や貫通孔への液体の侵入を防止することができる。これにより、支持体の傾動により被検知体に対する検知体の片当たりを回避して計測精度を向上しつつ、支持体の傾動による収納室の防水性能の低下を回避するには有利になり、素子の故障を防止することができる。また、防水性能の向上により、検知体や支持体を洗浄することも可能になり、汚れやカーボンの堆積により計測精度の悪化した場合でも、洗浄することで計測精度を回復することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の接触式検知器の第一実施形態の分解した状態を例示する斜視図である。
【図２】図２は、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３は、図１を組み立てた状態の縦断面図であり、検知体を被検知体に押圧した状態を示す。
【図４】図４は、図１を組み立てた状態の縦断面図であり、検知体を被検知体に押圧して、支持体を傾動させた状態を示す。
【図５】図５は、連結体及び支持体を下方から上方に向かって見て、連結体の回り止め部を例示する下面図である。
【図６】図６は、本発明の接触式検知器の第二実施形態を例示する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、接触式検知器の実施形態について説明する。なお、本明細書においては、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収納室の底面における熱電対の配設方向とし、Ｙ方向を水平方向のうちのＸ方向に直交する方向とし、Ｚ方向を鉛直方向（一方向、又は反対側の方向）とする。
【００１２】
図１に例示するように、第一実施形態の接触式検知器１は、素子１０により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計測する装置である。接触式検知器１は、先端から末端に向けてＸ方向に配置される検知体２０、継手体３０、及び支持体４０と、検知体２０の末端部に継手体３０を介して支持体４０の先端部を連結させる連結体５０とを備える。接触式検知器１は、継手体３０がエラストマで構成され、検知体２０、支持体４０、及び連結体５０のそれぞれが継手体３０よりも剛性が高い部材で構成される。継手体３０よりも剛性が高い部材としては、金属が例示される。
【００１３】
図２〜図４に例示するように、素子１０は、薄い帯状に形成された熱電対で構成され、検知体２０の内部の底に配設される。素子１０は、異種金属を接合して形成された測温部１１と測温部１１から導出される信号線１２とを有し、測温部１１が検知体２０の底の中央部に配置され、信号線１２が支持体４０の末端から導出される。素子１０は、科学的原理を応用して被検知体の状態を電気信号に変換するものであればよく、例えば、測温抵抗体も例示される。また、素子１０として熱電対を用いる場合に、熱電対の形状は特に限定されるものでは無く、丸線状のものでもよく、信号線１２を被覆材で被覆してもよい。
【００１４】
検知体２０は、ステンレス鋼などの金属で構成される。検知体２０は、底が円形状の有底筒状を成す収納室２１が形成され、収納室２１の先端に配置される底が被検知体２に直に接触し、その導出口から信号線１２が導出される。検知体２０は、筒体２２、接触板２３、補強部材２４、及び継手用支持体２５を有して構成される。
【００１５】
収納室２１は、素子１０を収納可能な空間であり、筒体２２、接触板２３、及び継手用支持体２５に囲われた円柱状の空間である。収納室２１は、筒体２２の先端に接触板２３が接合されて筒体２２の先端開口が塞がれると共に、筒体２２の先端及び末端の中途位置に継手用支持体２５が接合されて導出口が窄められることで形成される。
【００１６】
筒体２２は、両端が開口した円筒状を成し、先端側筒部２２ａ、接触板用段差２２ｂ、末端側筒部２２ｃ、設置部２２ｄ、製造用段差２２ｅ、及び位置合わせ用段差２２ｆを有して構成される。
【００１７】
先端側筒部２２ａは、筒体２２の先端側に配置されて、収納室２１の一部を構成する部位である。先端側筒部２２ａの肉厚（外径と内径との差）は、検知体２０が被検知体２に押圧された場合に筒体２２が座屈しない厚さの範囲で、被検知体２からの伝熱量が小さくなる厚さが好ましい。
【００１８】
接触板用段差２２ｂは、先端側筒部２２ａの先端開口縁の全周をＺ方向末端側に窪ませて形成される。接触板用段差２２ｂのＺ方向の高さは接触板２３の高さに、Ｘ方向の幅は接触板２３を嵌めてスポット溶接が可能な幅にそれぞれ設定される。
【００１９】
末端側筒部２２ｃは、筒体２２の末端側に配置されて、内筒面がＺ方向に見て環状の空隙２５ｅが介在した状態で継手体３０の外柱面を覆うと共に、外筒面にねじ山が形成されて、その外筒面が連結体５０の内筒面に螺合される。
【００２０】
設置部２２ｄは、先端側筒部２２ａ及び末端側筒部２２ｃの境界に配置されて、筒体２２の内筒面から筒径方向内側に向かって突出し、Ｚ方向に見て環状を成す。なお、設置部２２ｄは、複数の突起がＺ方向に見て周方向に間隔を空けて配置されたものでもよい。
【００２１】
製造用段差２２ｅは、設置部２２ｄの下端部を設置部２２ｄの径方向内側から外側に向かって窪ませて、Ｚ方向に見てその内径が設置部２２ｄの内径よりも拡径するように構成される。
【００２２】
位置合わせ用段差２２ｆは、筒体２２のＺ方向中途位置の外筒面に形成される。位置合わせ用段差２２ｆは、後述する連結体５０の先端に形成される段差と嵌合する形状を成す。
【００２３】
接触板２３は、円盤状を成し、被検知体２に接触しない面に素子１０が設置される。接触板２３は、筒体２２の接触板用段差２２ｂに嵌め込まれて、周縁部をスポット溶接で筒体２２に直に接合されると共に補強部材２４によりその接合が補強される。
【００２４】
接触板２３は、被検知体２に接触しない面の中央部に測温部１１が配置され、接触しない面のＸ方向外側（径方向外側）に向かって測温部１１から導出される信号線１２が配置される。接触しない面に接触させる測温部１１及び信号線１２の合計の長さは、素子１０のＺ方向の厚さの２０倍以上が好ましい。その長さが素子１０の厚さの２０倍以上にすることで、被検知体２の温度を計測する際に被検知体２から接触板２３を介して素子１０に熱が十分に伝わって均熱されることで、計測精度の向上に有利になる。
【００２５】
接触板２３は、被検知体２に向かって、つまり、Ｚ方向先端に向かって中央部を膨らませることが好ましく、中央部にＺ方向先端に向かって突出する突出板２６を接合することがより好ましい。接触板２３の中央部を膨らませたり、中央部に突出板２６を接合したりすることで、測温部１１が配置された接触板２３の中央部が接触板２３の他の部位よりも突出させることができる。これにより、接触板２３の中央部を確実に被検知体２と接触させるには有利になる。
【００２６】
補強部材２４は、一体化された円環状部２４ａ及び複数の接合片２４ｂを有する。円環状部２４ａは、Ｚ方向に見て外周が先端側筒部２２ａの内周よりも小さい円環状を成し、スポット溶接で接触板２３に接合される。複数の接合片２４ｂは、それぞれが円環状部２４ａからＺ方向末端に向けて延在し、円環状部２４ａの環周方向に間隔を空けて配置される。複数の接合片２４ｂは、それぞれの末端部が筒体２２の先端側筒部２２ａの内筒面にスポット溶接で接合される。円環状部２４ａの外周には、接着剤２４ｃが充填されて、筒体２２及び接触板２３の接合部分が密閉される。
【００２７】
継手用支持体２５は、中央部がＺ方向先端側に向かって窪んでなる皿状を成し、底部２５ａ、導出口２５ｂ、支持部２５ｃ、及び位置合わせ部２５ｄを有して構成される。
【００２８】
底部２５ａは、後述する継手体３０の先端面と略同形状を成し、中央部に導出口２５ｂが形成される。導出口２５ｂは、収納室２１の末端に配置されて、収納室２１から信号線１２を導出する口である。つまり、底部２５ａは、収納室２１の導出口２５ｂの縁を構成し、導出口２５ｂを径方向内側に窄めて縁を拡大し、その内側に拡大した縁が継手体３０の先端面と密着する部位である。
【００２９】
支持部２５ｃは、底部２５ａの外周からＺ方向末端側に向かって立設され、継手体３０の先端側の外柱面と密着して、継手体３０の位置をＺ方向に見て検知体２０の中央に固定する部位である。支持部２５ｃのＺ方向の高さは、継手体３０の弾性変形に支障をきたさない高さが好ましい。継手体３０の弾性変形に支障をきたさない高さは、継手体３０の外柱面の三分の二以上が環状の空隙２５ｅに覆われ、それ以外が支持部２５ｃに覆われる高さである。つまり、支持部２５ｃの高さは、多くとも継手体３０の先端からその外柱面の高さの三割未満の高さまでと密着する高さである。支持部２５ｃが継手体３０の外柱面の全域と密着すると継手体３０の弾性変形に支障をきたすおそれがある。そこで、支持部２５ｃの高さを前述したように継手体３０の弾性変形に支障をきたさない高さに設定することで、継手体３０の弾性変形を阻害せずに、継手体３０の下端を支持するには有利になる。
【００３０】
位置合わせ部２５ｄは、底部２５ａや支持部２５ｃと筒体２２の末端側筒部２２ｃとの間を埋める部位であり、末端側筒部２２ｃの内筒面に接触する部位である。位置合わせ部２５ｄの全周が筒体２２の末端側筒部２２ｃの内筒面に接触することで、継手用支持体２５をＺ方向に見て筒体２２の中央部に配置して、継手体３０の外柱面の三分の二以上を覆う環状の空隙２５ｅを形成することができる。なお、位置合わせ部２５ｄは、後述する継手体３０の中心を検知体２０や支持体４０の中心に合わせることが可能であればよく、複数の突起がＺ方向に見て周方向に間隔を空けて配置されたものでもよく、支持部２５ｃのＺ方向の高さよりも低くしてもよい。
【００３１】
継手体３０は、中空柱状を成すエラストマで構成されて、継手体３０の先端が収納室２１の末端に、継手体３０の末端が支持体４０の先端にそれぞれ密着する。継手体３０は、Ｚ方向に貫通する継手用貫通孔３１を有して構成される。継手体３０を構成するエラストマとしては、熱硬化性樹脂系エラストマが好ましく、フッ素ゴムがより好ましい。継手体３０が、エラストマのうちの耐熱性、耐油性、耐薬品性が高いフッ素ゴムで構成されると、油に塗れる環境下においても性状の変化が少なく、調理器具の表面温度を計測するには有利になる。
【００３２】
継手体３０の硬さは、連結時に継手体３０が検知体２０及び支持体４０に対して常時密着可能で、且つ支持体４０が傾動自在になる硬さが望ましい。なお、継手体３０の硬さは、Ｚ方向の高さや連結時の支持体４０との密着面積、接触式検知器の使用温度帯に応じて設定するとよい。
【００３３】
継手体３０は、連結体５０により検知体２０及び支持体４０が連結された状態で、Ｚ方向に縮み、上下方向に向かって付勢力が生じた状態に維持される。このように、継手体３０が常時Ｚ方向に縮んだ状態に維持されることで、生じる付勢力により継手体３０の先端を収納室２１の末端に、継手体３０の末端を支持体４０の先端にそれぞれ常時密着させるには有利になる。
【００３４】
また、継手体３０は、外柱面の三分の二以上が環状の空隙２５ｅにより覆われる。このように、環状の空隙２５ｅに覆われることで、Ｚ方向に縮んだときに、外柱面が外側に向かって膨張可能になり、継手体３０の弾性変形が阻害されることを回避することができる。
【００３５】
支持体４０は、ステンレス鋼のパイプなどの筒状の金属で構成されて、支持用貫通孔４１、押圧部４２、及び軸部４３を有して構成される。支持用貫通孔４１は、支持体４０の先端から末端までＺ方向に貫通する孔である。
【００３６】
押圧部４２は、支持体４０の先端部に配置されて、継手体３０の末端に密着する。押圧部４２は、Ｚ方向に見て、軸部４３よりも大きく形成され、連結体５０に対する抜け止めとして機能する。押圧部４２の形状は、Ｚ方向に見て、外周の少なくとも一部とそれ以外の部位との中心からの距離を異ならせる形状であればよい。押圧部４２の形状としては、多角形状、角丸多角形状、楕円形状、オーバル形状が例示される。なお、押圧部４２の形状は継手体３０の末端面の形状と異なっていてもよい。
【００３７】
連結体５０は、末端に底が配置される有底筒状のステンレス鋼などの金属で構成されて、スクリューキャップのように検知体２０の末端部に接合される。連結体５０は、挿通孔５１、回り止め部５２、筒部５３、及び位置合わせ用段差５４を有して構成される。
【００３８】
挿通孔５１は、連結体５０の末端の底の中央部に形成された孔であり、支持体４０を構成する部位のうちの軸部４３のみを挿通可能な孔である。挿通孔５１は、検知体２０に対して傾動していない状態の支持体４０の軸部４３との間に隙間を有し、その隙間の軸径方向の長さが支持体４０の最大傾動角度を規定する。
【００３９】
図５に例示するように、回り止め部５２は、挿通孔５１よりも先端側に配置される部位である。回り止め部５２は、その内部に支持体４０の押圧部４２が配置されて、支持体４０が軸回りに回転したときに、内周の一部が押圧部４２の外周の一部と接触して回り止めとして機能する。支持体４０の軸回りの回転が小さい場合は、押圧部４２及び回り止め部５２の間の隙間が狭く支持体４０の傾動に支障をきたすおそれがあり、大きい場合は、信号線１２が捩れて断線するおそれがある。そこで、回り止め部５２の形状は、支持体４０が軸回りに４５度以上回転しない形状が好ましく、支持体４０が軸回りに７度以上、且つ２０度以下の範囲で回転可能な形状がより好ましい。なお、本明細書において７度以上には７度を含み、２０度以下には２０度を含むものとする。
【００４０】
筒部５３は、内筒面にねじ山が形成されて、その内筒面が連結体５０の外筒面に螺合される。位置合わせ用段差５４は、検知体２０の位置合わせ用段差２２ｆと嵌合する形状を成す。
【００４１】
接触式検知器１の製造方法は、検知体２０に収納室２１を形成してから、連結体５０により継手体３０介して検知体２０及び支持体４０を連結する方法である。この製造方法の手順を説明する。
【００４２】
まず、接触板２３の接触しない面の中央部に素子１０の測温部１１を固定すると共に、スポット溶接で補強部材２４の円環状部２４ａを接合する。次いで、接触板２３を筒体２２の先端の接触板用段差２２ｂに嵌め込み、外側からスポット溶接で直に筒体２２に接合すると共に、内側からスポット溶接で接合片２４ｂの末端部を筒体２２の先端側筒部２２ａの内筒面に接合する。このとき、スポット溶接の電極は筒体２２の導出口から内部に挿入される。次いで、先端側筒部２２ａの内筒面と円環状部２４ａとの間の隙間に接着剤２４ｃを充填し、先端側筒部２２ａと接触板２３との隅部の全域を接着剤で塞ぐ。このとき、接着剤の注入器もスポット溶接の電極と同様に筒体２２の導出口から内部に挿入される。このように検知体２０の先端部に有底筒状の収納室２１が形成される。なお、接着剤の代わりにろう付けを用いてもよい。
【００４３】
次いで、素子１０の信号線１２を収納室２１から導出口２５ｂ、継手用貫通孔３１、及び支持用貫通孔４１を介して導出した後に、設置部２２ｄに継手用支持体２５を、継手用支持体２５に継手体３０を、及び継手体３０の末端に支持体４０をそれぞれ設置する。設置部２２ｄに継手用支持体２５を設置する場合に、設置部２２ｄと継手用支持体２５との間に接着剤を流し込み密閉することが好ましい。また、接着剤で密閉しない代わりに、設置部２２ｄの末端と継手用支持体２５の先端との間に継手体３０と同様のエラストマで構成されるワッシャーを挟持させてもよい。
【００４４】
次いで、連結体５０の挿通孔５１に支持体４０の軸部４３及びその軸部４３の内部の信号線１２を挿通した状態で、連結体５０を検知体２０に結合する。連結体５０を周方向に回転させることで、筒体２２の末端側筒部２２ｃの外筒面に形成されるねじ山と、連結体５０の筒部５３の内筒面に形成されるねじ山とを螺合させる。
【００４５】
このとき、筒体２２の位置合わせ用段差２２ｆと連結体５０の先端の位置合わせ用段差５４とが嵌合することで、検知体２０と連結体５０との芯ずれを回避して、隙間なく結合させるには有利になる。また、検知体２０と連結体５０とを隙間なく結合させると、連結体５０により支持体４０の押圧部４２が継手体３０を押圧して継手体３０を末端から先端に向かう方向（一方向の反対側の方向）に縮んだ状態になる。つまり、継手用支持体２５には末端から先端に向かう方向に、及び、押圧部４２には先端から末端に向かう方向にそれぞれ継手体３０からの付勢力が常時作用することになる。この付勢力により継手体３０を収納室２１の開口縁と支持体４０の先端に常時密着させることができる。
【００４６】
次に、実施形態の接触式検知器１の動作について説明する。
【００４７】
図２に例示するように、測定者が測定を終えて検知体２０を被検知体２から離間したときに、縮められた継手体３０が復元しようとする付勢力が検知体２０及び支持体４０に作用する。このとき、継手体３０に付勢された支持体４０の押圧部４２の末端側の面が回り止め部５２の内部の先端側の面に当接することで、検知体２０、継手体３０、及び支持体４０が直線状に整列した状態になり、検知体２０の筒軸方向、継手体３０の柱軸方向、及び支持体４０の軸方向が同一方向になる。
【００４８】
図３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、測定者が支持体４０を持って検知体２０を被検知体２に押圧する。このとき、継手体３０が支持体４０の押圧部４２に押圧されて、その押圧力が継手体３０を更にＺ方向に縮めると共に継手体３０を介して検知体２０に伝達される。その伝達された押圧力により検知体２０の接触板２３が被検知体２に十分に面接触することになる。
【００４９】
図４に例示するように、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２０を被検知体２に押圧しながら支持体４０を押圧方向以外に動かした際に、支持体４０の押圧部４２が傾き、その押圧部４２の傾きに伴って継手体３０が弾性変形する。
【００５０】
具体的に、傾いた押圧部４２の先端側の部位が継手体３０を先端側に向かって押圧して、継手体３０の一部がＺ方向に向かって縮むと共に外柱面が径方向外側に向かって膨らむ。支持体４０は、連結体５０の挿通孔５１と当接するまで傾き、支持体４０が最大まで傾いたときの径方向外側に向かって膨らんだ継手体３０の外柱面が末端側筒部２２ｃの内筒面に接触しないことが好ましく、位置合わせ部２５ｄにも接触しないことが好ましい。このように、継手体３０の外柱面の三分の二以上を環状の空隙２５ｅが覆うことで、支持体４０が最大まで傾いたとしても継手体３０の外柱面がいずれの部位にも接触しなくなり、継手体３０の弾性変形を阻害せずに、継手体３０が摩耗することを回避するには有利になる。
【００５１】
図２〜図４のいずれの状態においても、継手体３０はＺ方向に縮んだ状態であり、Ｚ方向に伸びようとする付勢力が生じて、パッキンとして機能する。継手体３０のこのパッキンとしての機能により信号線１２を外部に導出させた状態で、収納室２１への液体の侵入を防ぐことが可能となる。
【００５２】
以上のように、接触式検知器１は、継手体３０をエラストマで構成することで、その継手体３０の弾性変形により支持体４０を傾動可能に連結させることができると共に、継手体３０をパッキンとして機能させることで収納室２１への液体の侵入を防止することができる。これにより、支持体４０の傾動により被検知体２に対する検知体２０の片当たりを回避して計測精度を向上しつつ、支持体４０の傾動による収納室２１の防水性能の低下を回避するには有利になり、素子１０の故障を防止することができる。
【００５３】
また、防水性能の向上により、検知体２０や支持体４０を洗浄することも可能になる。それ故、汚れやカーボンの堆積により計測精度が悪化しても、洗浄により計測精度を回復することができる。
【００５４】
接触式検知器１は、継手体３０を常時縮んだ状態に維持することが望ましい。継手体３０を常時縮んだ状態にすることで、検知体２０及び支持体４０が互いに離間する方向に付勢力を作用させて、継手体３０を収納室２１の開口縁と支持体４０の先端に常時密着させることができる。これより、継手体３０を常時パッキンとして機能させて、収納室２１や支持体４０の内部に液体が侵入することを回避することができる。
【００５５】
接触式検知器１は、検知体２０の末端側筒部２２ｃの内筒面と継手体３０の外柱面との間に環状の空隙２５ｅを設けることが望ましい。この空隙２５ｅを設けることで、弾性変形時の継手体３０の外柱面の外側への膨らみを阻害することなく、支持体４０を傾動させることができる。なお、空隙２５ｅに液体が侵入しても、継手体３０の先端が検知体２０に、継手体３０の末端が支持体４０に常時密着することで液体が侵入することを回避することができる。
【００５６】
また、接触式検知器１は、継手用支持体２５により収納室２１の導出口２５ｂを窄めると共に、継手体３０の下端を保持する。それ故、検知体２０の末端側筒部２２ｃの内筒面と継手体３０の外柱面との間に空隙２５ｅを設けても、Ｚ方向に見て継手体３０の位置を固定することができる。これにより、導出口２５ｂ、継手用貫通孔３１、及び支持用貫通孔４１を互いに連通するには有利になり、収納室２１及び信号線１２の導出経路を密閉して、防水性能を向上することができる。
【００５７】
接触式検知器１は、接触板２３を接触板用段差２２ｂに嵌め込むことで、高温環境下において接触板２３の外周が熱膨張により径方向外側に向かって広がろうとしてもその広がりが阻止される。つまり、高温環境下で使用しても、接触板２３の溶接部位に径方向の力が作用しなくなり、接触板２３が筒体２２に接合された状態を維持するには有利になり、耐久性を向上できる。
【００５８】
接触式検知器１は、継手用支持体２５を設置する設置部２２ｄの下方に製造用段差２２ｅを設けることで、継手用支持体２５を筒体２２のＺ方向中途位置に支持しつつ、筒体２２の外側から筒体２２の内部で補強部材２４を用いて筒体２２に接触板２３を接合する作業を行うことが可能になる。つまり、設置部２２ｄの下方に製造用段差２２ｅに設けることで、スポット溶接の電極や接着剤の注入装置を筒体２２の外側から内部に挿入可能になる。それ故、設置部２２ｄの突出長を長くして継手用支持体２５を安定して支持しつつ、収納室２１を形成する作業を円滑に行うには有利になる。
【００５９】
接触式検知器１は、検知体２０の末端側筒部２２ｃの外筒面と連結体５０の先端側の外筒面とにねじ山を形成して、それぞれを螺合して、連結体５０をスクリューキャップとして機能させる。これにより、締結具などを用いる接合と比して部品点数を減少すると共に接触式検知器１を軽薄短小化することができる。
【００６０】
図６に例示するように、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連結体５０が異なり、蓋状を成している。なお、第一実施形態と同様の機能の部材に対する符号は同一の符号を使用する。
【００６１】
この実施形態の連結体５０は、締結具６０により検知体２０に締結される。具体的に、蓋状の連結体５０は、検知体２０の筒体２２の末端側筒部２２ｃの末端の開口を塞ぐように、締結具６０により締結される。また、連結体５０の筒部５３は、第一実施形態の筒体２２の末端側筒部２２ｃのように、内筒面が空隙２５ｅを空けた状態で継手体３０の外柱面を覆う。
【００６２】
このように、検知体２０の末端に連結体５０の先端を締結具６０により接合しても、第一実施形態と同様に、弾性変形時の継手体３０の外柱面の外側への膨らみを阻害することなく、支持体４０を傾動させることができる。
【００６３】
第一実施形態の検知体２０と第二実施形態の検知体２０とを比較すると、締結具６０の有無の差から、第二実施形態の検知体２０に比して、第一実施形態の検知体２０は小さくすることができる。また、第二実施形態の検知体２０の末端側の開口に比して、第一実施形態の検知体２０の末端側の開口を大きくすることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１  接触式検知器
２  被検知体
１０  素子
１２  信号線
２０  検知体
３０  継手体
３１  継手用貫通孔
４０  支持体
４１  支持用貫通孔
【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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【国際調査報告】
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