JP2005538352A - 機器組立体システム、ハウジング及び機器組立体を装着する方法 - Google Patents

Abstract

機器システムは、突出する少なくとも１つの取付部を有する機器組立体を備えている。また、機器システムは、少なくとも１つの整合部材を有する少なくとも第１のハウジング部材を備えている。整合部材は、機器組立体の少なくとも１の取付部を着座させる少なくとも１つの座部に向かって傾斜する少なくとも１つの傾斜面を有することが好ましい。また、機器システムは、第１のハウジング部材と共に、耐爆容器を形成して、機器組立体を封入する第２のハウジング部材を有する。第２のハウジング部材は、連結ねじを介して第１のハウジング部材と共に、耐爆容器を形成する。例えば、機器組立体は、可燃性ガスセンサの電子素子を含むことができる。

Description

本発明は、約言すれば、機器組立体システム、ハウジング及び機器組立体を装着する方法、特に機器組立体システム、ハウジング及び機器組立体を同軸上に取り付けて耐爆ハウジング内に機器組立体を取り付ける方法に関するものである。

機器組立体（例えば、センサ組立体）は、例えば、例示に限定されないが、支持棒、ナット、保持リング等の装着／取り外し可能な特殊な工具を要する機械的ハードウエアを使用して、ハウジング（ある環境では耐爆ハウジング）内に通常保持される。更に、装着者は、前記工具を使用して機器組立体を固定できる前にハウジング内で機器組立体を目視で同軸上に保持し又は正しい方向に保持しなければならない。

多くの機器組立体の同軸整合及び取付けを最良の状態で行うことは非常に困難である。また、機器ハウジングを正しい位置に配置するときに、位置によっては機器ハウジングへの接近が制限されることもある。更に、機器ハウジングを配置する工業的環境の多くは、危険であり、手袋等の個人保護用衣服を着用することがある現場作業員により工業的環境内にある機器組立体を接続し／切断しなければならない。このような個人用の保護衣服は、作業員の動作を制限するので、特に工具を要する場合及び／又は機器組立体のサイズが極めて小さい場合に、機器組立体を同軸整合させ、装着する場合の困難が増大する。
米国特許出願番号第１０／１６１,４８８号

従って、前記従来の課題を低減し又は制限する機器組立体システム、ハウジング及び機器組立体を装着する方法を開発することが望ましい。

１つの局面では、本発明は、突出する少なくとも１つの取付部を有する機器組立体を備えた機器システムを提供する。また、機器システムは、少なくとも１つの整合部材を有する少なくとも第１のハウジング部材を備える。

本発明の一実施の形態では、整合部材は、機器組立体の少なくとも１つの取付部を着座させる少なくとも１つの座部に向かって傾斜する少なくとも１つの面を有する。本発明の他の実施の形態では、機器システムは、第１のハウジング部材と共に、機器組立体を封入する耐爆容器を形成する第２のハウジング部材を有する。第２のハウジング部材は、連結ねじを介して第１のハウジング部材と共に耐爆容器を形成することが好ましい。耐爆／耐炎容器は、発火源から外部大気を保護しながら、内部爆発に耐える十分な強度で全体的に設計される。第１のハウジング部材及び第２のハウジング部材は、例えば、ステンレス鋼により形成することができる。機器組立体は、例えば、可燃性ガスセンサの電気素子を備えることができる。

取付部及び座部は、工具を使用せずに、第１のハウジング部材に機器組立体を取り付ける摩擦嵌合構造を形成することが好ましい。また、機器組立体は、工具を使用せずに、第１のハウジング部材に取り付けられた機器組立体を除去する把持部を備えることが好ましい。

本発明の一実施の形態では、整合部材は、複数の座部に向かって傾斜する複数の面を有することが好ましい。機器組立体は、突出する複数の取付部を有することが好ましい。本発明の一実施の形態では、整合部材は、環状に形成されて、第１の傾斜面と、第１の傾斜面に対してほぼ反対側に設けられた第２の傾斜面とを備え、第１の傾斜面と第２の傾斜面を連結して、ほぼ環状の溝を形成する。環状の溝に沿って複数の座部を配置することが好ましい。

他の局面では、本発明は、第１のハウジング部材に向かい機器組立体を移動させる過程と、第１のハウジング部材に設けられた案内部の傾斜面に機器組立体の取付部を接触させることにより第１のハウジング部材の座部に向かい機器組立体の取付部を案内する過程と、機器組立体の取付部を第１のハウジング部材の座部に装着する過程とを含み、第１のハウジング部材に機器組立体を取り付ける装着法を提供する。また、この装着法は、第１のハウジング部材に第２のハウジング部材を連結して、耐爆容器内に機器組立体を封入する過程を含むことができる。

前記の通り、工具を使用せずに、第１のハウジング部材に機器組立体を取り付ける摩擦嵌合構造を取付部及び座部に設けることが好ましい。同様に、工具を使用せずに、第１のハウジング部材に取り付けられた機器組立体を除去する把持部を機器組立体に設けることが好ましい。

図１〜図６は、第１のハウジング部材又は本体２００、機器組立体３００及び第２のハウジング部材又は蓋４００を備えた本発明による機器組立体システムの好適な実施の形態を示す。機器組立体３００は、例えば、単一又は複数の機器素子５００（例えば、アメリカ合衆国ペンシルベニア州ピッツバーグに所在のマイン・セイフティ・アプライアンセス・カンパニーにより市販の型式ULTIMA（登録商標）ガス監視装置に使用される可燃性ガスセンサの印刷配線基板）を接続できるフレーム又はハウジング３０２を備えることができる。例えば、機器組立体３００は、機器組立体３００の前端に設けられた印刷配線基板、単一又は複数のマイクロプロセッサ及び表示装置５００を備え、検体ガス濃度の読出し値を操作者又は作業員に表示することができる。機器組立フレーム３０２及び機器素子５００を個別にまたは一体ユニットとして形成することができる。

ハウジング本体２００は、例えば、可燃性ガスセンサを備えたセンサハウジング６００（図５）を装着できる第１のポート２７０を有する。例えば、本特許出願人に譲渡された特許文献１に好適な耐爆センサハウジングが記載されているが、本明細書は、特許文献１の開示内容を包含するものとする。第２のポート２８０を介してハウジング本体２００を通じて電気接続（例えば、ワイヤ）を設けることができる。

また、ハウジング本体２００の内部の後部に配置されかつ接続される整合リング部２１０等の整合要素又は案内要素をハウジング本体２００に設けることが望ましい。整合リング部２１０又は他の整合部材をハウジング本体２００と一体に又は別体に形成してハウジング本体２００に装着するように形成してもよい。整合リング部２１０及びハウジング本体２００について使用する用語「連結された」又は「取り付けられた」は、これらと一体に成形する場合及び整合リング部２１０を別体で成形した後にハウジング本体２００に取り付ける場合の両方を含む。例えば、ほぼ中央の環状溝２３０に集中する第１の傾斜面２２０及びこれに対向する第２の傾斜面２４０とを整合リング部２１０に設けることができる。ほぼ円形の環状溝２３０に座部２５０が設けられる。

整合リング部２１０は、着座すべき取付部３２０を座部２５０と同軸上に適正に整合させる案内部又は軌道として作用する。このため、取付部３２０に装着されかつ後方に延伸する取付部材３１０が機器組立体３００に設けられる。まず、図３及び図４に示すように、ハウジング本体２００の軸Ａにほぼ同軸上に機器組立体３００を保持して、機器組立体３００をハウジング本体２００に装着することができる。その後、取付部３２０が整合リング部２１０に接触するまで、ハウジング本体２００に対して機器組立体３００は、後方に移動される。ハウジング本体２００に対して機器組立体３００の精密又は正確な初期同軸配置を要せずに容易に迅速連結及び分離を行うことができる。取付部３２０を傾斜面２２０及び２４０に接触させて、取付部３２０を溝２３０に向かって辿ることができる。

機器組立体３００を回転（時計方向又は反時計方向のいずれでも）することにより、座部２５０に整合するまで取付部３２０を溝２３０に沿って移動することができる。機器組立体３００に後方に向かう押圧力を加えることにより、図５に示すように、取付部３２０を座部２５０内に嵌合着座させることができる。センサハウジングの一実施の形態では、少なくとも１つの取付部３２０を対応する座部２５０に嵌合着座させることにより、センサ機器組立体３００に対する電気的接地構造を形成することができる。

摩擦嵌合を通じて取付部３２０を座部２５０内に着座嵌合することが好ましい。本発明の一実施の形態では、取付部３２０は、公知の「バナナ」嵌合構造体又は「バナナジャック」であった。取付部３２０が一度座部２５０に整合すれば、後方に向かう比較的小さい軸方向押圧力を機器組立体３００に加えることにより、バナナ嵌合構造体である取付部３２０を座部２５０内に圧入することができる。座部２５０とバナナ嵌合構造体の取付部３２０との間の摩擦嵌合により、機器組立体３００を確実に保持することができる。

ハウジング本体２００に連結された機器組立体３００を取外すには、機器組立体３００に前方に向かう軸方向引張力を単に加えればよい。例えば、フレーム３０２に取り付けた半円形の把持部又は取手３４０を機器組立体３００に設けることができる。図５では、ハウジング本体２００から機器組立体３００を分離できるように延伸する取手３４０を点線で示す。不使用時には、図３に示す格納位置に取手３４０を回転することができる。

第２のハウジング部材、即ちハウジング蓋４００をハウジング本体２００に連結して、機器組立体３００の周囲に完全な容器を形成することができる。例えば、ハウジング本体２００のねじ２６０に螺合するねじ４６０をハウジング蓋４００に設けて、例えば、特許文献１に開示されるような耐炎又は耐爆容器を形成することができる。透明部又は窓４７０をハウジング蓋４００に設ければ、ハウジング本体２００及びハウジング蓋４００により形成されるハウジング内に配置された表示装置５１０又は／及び他の機器素子を目視観察することができる。

図７は、第１のハウジング部材又は本体２００ａ及び機器組立体３００ａを備えた本発明による機器組立体システムの他の実施の形態を示す。ハウジング本体２００ａ及び機器組立体３００ａは、多くの点でハウジング本体２００及び機器組立体３００に類似するが、類似素子には符号「ａ」を付加して図７に示す。しかしながら、ハウジング本体２００ａは、機器組立体３００ａから延伸する単一の取付部３２０ａに協働する単一の座部２５０ａのみをハウジング本体２００ａに設けた点でハウジング本体２００とは相違する。円錐形又は截頭錐体状に形成された連続する傾斜面を備えかつ座部２５０ａと協働して取付部３２０を案内する整合素子又は案内部材２９０ａがハウジング本体２００ａに設けられる。

前記のように、座部２５０及び取付部３２０に摩擦嵌合構造を設けることができる。しかしながら、摩擦嵌合構造以外の接続構造を本発明に使用することもできる。例えば、図７に示す実施の形態では、座部２５０ａ及び取付部３２０に螺合するねじを設けることもできる。同様に、図１〜図６に示す実施の形態に類似する他の実施の形態では、座部内に取付部を一度装着すれば、ハウジング本体に対して機器組立体を更に相対的に回転して、取付部を座部内に係止する鍵構造又はロック構造を設けることもできる。

しかしながら、特殊な又は他の工具を使用せずに、ハウジング本体に対して機器組立体を着脱可能に構成することもできる。前記のように、現在の機器組立体／ハウジングシステムに前記工具を使用する要求は、それらの使用法及び保守を著しく複雑化するものである。

前記説明及び添付図面は、現在本発明の好適な実施の形態を示す。勿論、本発明の範囲から逸脱せずに、本発明の実施の形態に対する種々の修正、付加及び設計変更が前記説明から当業者に明らかとなろう。本発明の範囲は、前記説明ではなく、特許請求の範囲により示される。特許請求の範囲に均等な意味及び範囲に該当する全ての修正及び変更は、特許請求の範囲に該当するものと認められる。

本発明に使用する整合部材の一実施の形態に設けられる第１のハウジング部材の正面図 図１に示す第１のハウジング部材の後部に配置される整合部材の斜視図 機器組立体を同軸上に配置して第１のハウジング部材内に整合部材を連結する場合の図１に示す機器組立体と第１のハウジング部材の実施の形態を示す斜視図 第１のハウジング部材、第２のハウジング部材及び機器組立体を分離した機器組立体システム断面図 図３に示す機器組立体及び第１のハウジング部材を組み立てた状態を示す断面図 図４の第２のハウジング部材の正面図 第１のハウジング部材と機器組立体を分離した状態で示す機器組立体の他の実施の形態の断面図

符号の説明

(200)・・第１のハウジング部材、 (210)・・整合部材、 (220,240)・・案内面、 (250)・・座部、 (300)・・機器組立体、 (320,320a)・・取付部、 (340)・・把持部、 (400)・・第２のハウジング部材、

Claims (19)

1. 突出する少なくとも１つの取付部を有する機器組立体と、
   少なくとも１つの整合部材を有する少なくとも第１のハウジング部材とを備え、第１のハウジング部材は、機器組立体の取付部を着座させる少なくとも１つの座部に向かって案内する少なくとも１つの案内面を有することを特徴とする機器システム。
2. 第１のハウジング部材と共に、機器組立体を封入する耐爆容器を形成する第２のハウジング部材を有する請求項１に記載の機器システム。
3. 機器組立体は、可燃性ガスセンサの複数の電気素子を含む請求項２に記載の機器システム。
4. 取付部及び座部は、工具を使用せずに、第１のハウジング部材に機器組立体を取り付ける摩擦嵌合構造を形成する請求項３に記載の機器システム。
5. 機器組立体は、工具を使用せずに、第１のハウジング部材に取り付けられた機器組立体を除去する把持部を備えた請求項３に記載の機器システム。
6. 整合部材は、複数の座部に向かって傾斜する複数の面を有する請求項１に記載の機器システム。
7. 機器組立体は、突出する複数の取付部を有する請求項６に記載の機器システム。
8. 整合部材は、環状に形成されて、第１の傾斜面と、第１の傾斜面に対してほぼ反対側に設けられた第２の傾斜面とを備え、第１の傾斜面と第２の傾斜面を連結して、ほぼ環状の溝を形成し、複数の座部は、環状の溝に沿って設けられる請求項２に記載の機器システム。
9. 取付部は、座部に対して摩擦嵌合構造を形成する請求項８に記載の機器組立体接続構造。
10. 第１のハウジング部材と共に、機器組立体を封入する耐爆カバーを形成する第２のハウジング部材を備えた請求項９に記載の機器システム。
11. 機器組立体は、可燃性ガスセンサの電気素子を含む請求項１０に記載の機器システム。
12. 取付部及び座部は、工具を使用せずに、第１のハウジング部材に機器組立体を取り付ける摩擦嵌合構造を形成する請求項１１に記載の機器システム。
13. 機器組立体は、工具を使用せずに、第１のハウジング部材に取り付けられた機器組立体を除去する把持部を備えた請求項１２に記載の機器システム。
14. 第２のハウジング部材は、連結ねじを介して第１のハウジング部材と共に、耐爆容器を形成する請求項１３に記載の機器システム。
15. 第１のハウジング部材に向かい機器組立体を移動させる過程と、
    第１のハウジング部材に設けられた案内部の傾斜面に機器組立体の取付部を接触させることにより第１のハウジング部材の座部に向かい機器組立体の取付部を案内する過程と、
    機器組立体の取付部を第１のハウジング部材の座部に装着する過程とを含むことを特徴とする第１のハウジング部材に機器組立体を取り付ける装着法。
16. 第１のハウジング部材に第２のハウジング部材を連結して、耐爆容器内に機器組立体を封入する過程を含む請求項１５に記載の装着法。
17. 機器組立体は、可燃性ガスセンサの電気素子を含む請求項１６に記載の装着法。
18. 取付部及び座部は、工具を使用せずに、第１のハウジング部材に機器組立体を取り付ける摩擦嵌合構造を形成する請求項１７に記載の装着法。
19. 機器組立体は、工具を使用せずに、第１のハウジング部材に取り付けられた機器組立体を除去する把持部を備えた請求項１８に記載の装着法。

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