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公開番号2025077628
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-19
出願番号2023189966
出願日2023-11-07
発明の名称測温プローブ用コネクタ、及び測温プローブ
出願人東京窯業株式会社
代理人個人
主分類G01K 7/02 20210101AFI20250512BHJP(測定;試験)
要約【課題】互いが挿抜されるとき、短絡の発生を防止し、互いに挿入された状態での変形を抑制して接触不良を低減する測温プローブ用コネクタ、及び測温プローブを提供すること。
【解決手段】測温プローブ用コネクタ1は、互いに挿抜可能な第一コネクタ2と第二コネクタ3を備える。第一コネクタ2は、第一接続部2aと第二接続部2bを備える。第二コネクタ3は、第三接続部3aと第四接続部3bを備える。第一コネクタ2と第二コネクタ3とが相対的に挿入されると、第一接続部2aと第三接続部3aとが互いに挿入され、第二接続部2bと第四接続部3bとが互いに挿入される。第一接続部2aと第三接続部3aとの第一極端子4が互いに接触して導通可能な状態となり、第二接続部2bと第四接続部3bとの第二極端子5が互いに接触して導通可能な状態となる。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
金属溶湯の温度測定に用いる測温プローブ用コネクタであって、
挿抜方向に互いに挿抜可能な第一コネクタと第二コネクタを備え、
前記第一コネクタは、前記挿抜方向に沿って延びる第一接続部と第二接続部を備え、
前記第二コネクタは、前記挿抜方向に沿って延びる第三接続部と第四接続部を備え、
前記第一接続部と前記第三接続部とは、一方が凸形状に形成され、他方が凹形状に形成され、
前記第二接続部と前記第四接続部とは、一方が凸形状に形成され、他方が凹形状に形成され、
プラス極とマイナス極のうちの一方を第一極とし、他方を第二極とし、
前記第一接続部と前記第三接続部には、第一極端子が形成され、
前記第二接続部と前記第四接続部には、第二極端子が形成され、
前記第一コネクタと前記第二コネクタとが相対的に挿入されると、
前記第一接続部と前記第三接続部とが互いに挿入され、前記第二接続部と前記第四接続部とが互いに挿入され、
前記第一接続部と前記第三接続部との前記第一極端子が互いに接触して導通可能な状態となり、
前記第二接続部と前記第四接続部との前記第二極端子が互いに接触して導通可能な状態となる測温プローブ用コネクタ。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記第一コネクタと前記第二コネクタは、それぞれ前記挿抜方向に沿って貫通孔が形成される請求項１に記載の測温プローブ用コネクタ。
【請求項３】
前記第一接続部において、前記挿抜方向に延び、前記挿抜方向の垂直断面中心を通る軸線と、前記第三接続部において、前記挿抜方向に延び、前記挿抜方向の垂直断面中心を通る軸線を中心軸とし、
前記第一接続部に形成される前記第一極端子と、前記第二接続部に形成される前記第二極端子とは、前記中心軸を中心とする同心円と重なるか、又は同心円の第一仮想円に接触し、
前記第三接続部に形成される前記第一極端子と、前記第四接続部に形成される前記第二極端子とは、前記中心軸を中心とする同心円と重なるか、又は同心円の第二仮想円に接触し、
前記中心軸を中心に、前記第一コネクタと前記第二コネクタとは相対的に周方向へ回転可能である請求項１に記載の測温プローブ用コネクタ。
【請求項４】
前記第一コネクタと前記第二コネクタとが相対的に挿入されると、
前記第一接続部と前記第三接続部との前記第一極端子が互いに対向する範囲と、前記第二接続部と前記第四接続部との前記第二極端子が互いに対向する範囲とが、前記挿抜方向において並列的に重なる端子重複区間が形成される請求項１に記載の測温プローブ用コネクタ。
【請求項５】
前記第一コネクタにおいて、
前記第一接続部は第一凸部であり、前記第一凸部の外周部に前記第一極端子が形成され、
前記第二接続部は第一凹部であり、前記第一凹部の内周部に前記第二極端子が形成され、
前記第二コネクタにおいて、
前記第三接続部は第二凹部であり、前記第二凹部の内周部に前記第一極端子が形成され、
前記第四接続部は第二凸部であり、前記第二凸部の外周部に前記第二極端子が形成され、
前記第一コネクタと前記第二コネクタとが相対的に挿入されると、
前記第一凸部と前記第二凹部とが互いに挿入され、前記第一凹部と前記第二凸部とが互いに挿入され、
前記第一凸部と前記第二凹部との前記第一極端子が互いに接触して導通可能な状態となり、
前記第一凹部と前記第二凸部との前記第二極端子が互いに接触して導通可能な状態となる請求項１から４のいずれかに記載の測温プローブ用コネクタ。
【請求項６】
前記第一コネクタにおいて、
前記第一接続部は第三凹部であり、前記第三凹部の内周部に前記第一極端子が形成され、
前記第二接続部は第四凹部であり、前記第四凹部の内周部に前記第二極端子が形成され、
前記第二コネクタにおいて、
前記第三接続部は第三凸部であり、前記第三凸部の外周部に前記第一極端子が形成され、
前記第四接続部は第四凸部であり、前記第四凸部の外周部に前記第二極端子が形成され、
前記第一コネクタと前記第二コネクタとが相対的に挿入されると、
前記第三凹部と前記第三凸部とが互いに挿入され、前記第四凹部と前記第四凸部とが互いに挿入され、
前記第三凹部と前記第三凸部との前記第一極端子が互いに接触して導通可能な状態となり、
前記第四凹部と前記第四凸部との前記第二極端子が互いに接触して導通可能な状態となる請求項１から４のいずれかに記載の測温プローブ用コネクタ。
【請求項７】
金属溶湯の温度測定に用いる測温プローブであって、
測温装置に繋がる補償導線と熱電対との間を挿抜可能に接続する測温プローブ用コネクタを備え、
前記測温プローブ用コネクタは、
挿抜方向に互いに挿抜可能な第一コネクタと第二コネクタを備え、
前記第一コネクタは、前記挿抜方向に沿って延びる第一接続部と第二接続部を備え、
前記第二コネクタは、前記挿抜方向に沿って延びる第三接続部と第四接続部を備え、
前記第一接続部と前記第三接続部とは、一方が凸形状に形成され、他方が凹形状に形成され、
前記第二接続部と前記第四接続部とは、一方が凸形状に形成され、他方が凹形状に形成され、
プラス極とマイナス極のうちの一方を第一極とし、他方を第二極とし、
前記第一接続部と前記第三接続部には、第一極端子が形成され、
前記第二接続部と前記第四接続部には、第二極端子が形成され、
前記第一コネクタと前記第二コネクタとが相対的に挿入されると、
前記第一接続部と前記第三接続部とが互いに挿入され、前記第二接続部と前記第四接続部とが互いに挿入され、
前記第一接続部と前記第三接続部の前記第一極端子が互いに接触して導通可能な状態となり、
前記第二接続部と前記第四接続部の前記第二極端子が互いに接触して導通可能な状態となる測温プローブ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、容易に挿抜作業ができ、挿入後の導通状態を安定させることができる測温プローブ用コネクタ、及び測温プローブに関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、導線を接続するためのコネクタ構造が提案されている。例えば、特許文献１による測温プローブ用補償導線接続構造によれば以下の記載がある。本考案に係る測温プローブ用補償導線接続構造は、一対の熱電対素線からなる熱電対を備え、下端側に測温接点が設けられた測温プローブの上端側で熱電対素線に補償導線を電気的に接続する耐熱性を有する測温プローブ用補償導線接続構造に関する。測温プローブの上端側で熱電対素線に接続されたプローブ側端子部が、ワンタッチ式カプラのプラグ部の内部に設けられる。補償導線の一端側に接続された補償導線側端子部が、ワンタッチ式カプラのソケット部の内部に設けられて、プラグ部がソケット部に連結される。これにより、プローブ側端子部と補償導線側端子部が電気的に接続され、補償導線が内挿される管体を通して補償導線、補償導線側端子部及びプローブ側端子部を冷却する冷媒が供給される。
【０００３】
ワンタッチ式カプラのプラグ部とソケット部は、金属製でねじ込みによらず、挿込みによってワンタッチで着脱自在に連結できるものであればよく、従来公知の構造を適宜、選択することができる。特に、抜け防止のためのロック機構を有するものが好適に用いられる。プローブ側端子部及び補償導線側端子部は、ワンタッチ式カプラのプラグ部がソケット部に連結された際に、接触して電気的に接続されるものであればよいが、いずれか一方を雄型とし、他方を雌型として、雄型を雌型に嵌入するものが接続の確実性、安定性に優れ、好ましい。また、プローブ側端子部及び補償導線側端子部における絶縁材料として耐熱性、絶縁性に優れるステアタイト等のセラミックを用いることにより、プローブ側端子部及び補償導線側端子部全体が耐熱性を有する。
【０００４】
これによれば、測温プローブ用補償導線接続構造は、下端側に測温接点が設けられた測温プローブの上端側で熱電対素線に接続されたプローブ側端子部が、ワンタッチ式カプラのプラグ部の内部に設けられ、補償導線の一端側に接続された補償導線側端子部が、ワンタッチ式カプラのソケット部の内部に設けられて、プラグ部がソケット部に連結されることによりプローブ側端子部と補償導線側端子部が電気的に接続されるので、測温プローブに対して補償導線をワンタッチで簡単に接続することができ、測温プローブの交換時の着脱作業性、安全性を向上させて作業者の負担を軽減することができる。プローブ側端子部がワンタッチ式カプラのプラグ部の内部に設けられ、補償導線側端子部がワンタッチ式カプラのソケット部の内部に設けられているので、プローブ側端子部及び補償導線側端子部をワンタッチ式カプラのプラグ部及びソケット部で保護して破損を防止することができ、耐久性、取り扱い性に優れる、と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
実用新案登録３２１１６６４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来例では以下の課題が想定される。特許文献１を例とする従来例を簡略化して示したものが図１８から図２０までである。なお、図示する符号は、特許文献１に記載されている符号に対して先頭に１を加え、例えば特許文献１の測温プローブ１０は、図１８等では測温プローブ１１０である。図１８に示すように、補償導線側端子部１１７には、挿抜方向に沿って上側にプラス端子部１１７ａ、絶縁部１１８ａを挟んで下側にマイナス端子部１１７ｂが直列的に形成されている。プラス端子部１１７ａは補償導線１１５ａと、マイナス端子部１１７ｂは補償導線１１５ｂと接続されている。プローブ側端子部１１２は、挿抜方向に沿って上側にプラス端子１１２ａと接点部１１３ａ、接点部１１３ｂが形成されている。その下側には、マイナス端子１１２ｂと接点部１１４ｂ、接点部１１４ｃが直列的に形成されている。プラス端子１１２ａは熱電対１１１ａと、マイナス端子１１２ｂは熱電対１１１ｂとそれぞれ接続されている。すなわち、補償導線側端子部１１７及びプローブ側端子部１１２は、それぞれにプラス側の端子とマイナス側の端子が直列的に形成されている。この構成の場合、補償導線側端子部１１７の側の接触端子が形成される部分は一つの凸状部であり、プローブ側端子部１１２の接触端子が形成される部分は一つの凹状部である。仮に、互いが挿入された状態で剪断力を受けると、一組の凸状部と凹状部との間に応力が集中的に発生し、損傷する恐れがある。
【０００７】
また、図１９は、補償導線側端子部１１７とプローブ側端子部１１２とを相対的に挿入する過程を示す。図１９（ａ）の状態から挿入が開始され、図１９（ｂ）の状態を経て図１９（ｃ）の状態へ移る。図１９（ｂ）は、挿入方向へ挿入量Ｍ１移動させた状態であり、このときマイナス端子部１１７ｂに対して、プローブ側端子部１１２の接点部１１３ａ、接点部１１３ｂが接触する可能性がある。接点部１１３ａ、接点部１１３ｂはプラス端子１１２ａに接続されているので、マイナス端子部１１７ｂと短絡する恐れがある。或いは、接触時にノイズが発生する恐れがある。
【０００８】
また、補償導線側端子部１１７とプローブ側端子部１１２との相対的な挿入を完了させるためには、さらに図１９（ｃ）の状態までの挿入量Ｍ２挿入する必要がある。プローブ側端子部１１２の接点部１１３ａ、接点部１１３ｂを、補償導線側端子部１１７のマイナス端子部１１７ｂを跨いでプラス端子部１１７ａにまで挿入させる必要がある。すると、補償導線側端子部１１７のマイナス端子部１１７ｂと、プローブ側端子部１１２の接点部１１３ａ、接点部１１３ｂがぶつかり合って損傷する恐れがある。
【０００９】
例えば、図１９（ｂ）に示すように、補償導線側端子部１１７とプローブ側端子部１１２とを相対的な挿入するときの抵抗を少なくするため、補償導線側端子部１１７の内周とプローブ側端子部１１２との間には隙間ｇが設けられる場合がある。このとき、図２０に示すように、接点部１１３ａ、接点部１１３ｂが損傷を受けて径方向のへの突出量が減少し、補償導線側端子部１１７の内周とプローブ側端子部１１２の外周との間の隙間が径方向の一方向に偏って隙間ｆ３ができる可能性がある。すると、プラス端子部１１７ａと接点部１１３ａとの間に隙間ｆ１が生じ、マイナス端子部１１７ｂと接点部１１３ｂとの間に隙間ｆ２が生じ、接触不良となる。このように、特許文献１を例とする従来例は、以上の課題が想定される。
【００１０】
本発明の目的は、互いが挿抜されるとき、短絡の発生を防止し、互いに挿入された状態での変形を抑制して接触不良を低減する測温プローブ用コネクタ、及び測温プローブ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】
（【００１１】以降は省略されています）

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