JP2011133452A

JP2011133452A - 計器箱

Info

Publication number: JP2011133452A
Application number: JP2010088583A
Authority: JP
Inventors: Takashi Arai; 崇新井
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2009-11-26
Filing date: 2010-04-07
Publication date: 2011-07-07

Abstract

【課題】共通のケース本体を仕様の異なる複数の端子台や回路基板などの計器部品で使用できる計器箱を実現すること。
【解決手段】円筒状に形成されたケース本体の内壁の中央付近には隔壁が形成されてこの隔壁の中央部分には計器部品を挿入固着するための貫通穴が設けられ、前記ケース本体の両端にはそれぞれカバーが取り付けられた２室構造の耐圧防爆型の計器箱において、前記隔壁の貫通穴に前記計器部品を取り付けるのにあたり、前記貫通穴の内壁との間に耐圧防爆構造に適合する所定のスキが形成されるように構成された取付部材を用いることを特徴とするもの。
【選択図】図１

Description

本発明は、計器箱に関し、詳しくは、フィールド機器で用いる耐圧防爆構造の計器箱の改良に関するものである。

耐圧防爆構造の計器箱では、外部から計器箱内部に爆発性ガスが侵入して点火爆発しても外部に悪い影響を与えないように、点火源を実質的に計器箱内部に隔離する構成になっている。

図７は、フィールド機器で用いられている従来の耐圧防爆構造の計器箱の一例を示す構成説明図である。図７において、ケース本体１０の主要部は円筒状に形成されていて、その内壁の中央付近には隔壁１１が形成されている。

この隔壁１１の中央部分には、一方の面から端子台２０を挿入してねじ止め固着するための貫通穴１２が設けられている。なお、端子台２０が挿入されてねじ止め固着された貫通穴１２には、樹脂１３が充填されている。

隔壁１１の他方の面には、回路基板３０がねじ止め固着されている。この回路基板３０には、端子台２０に設けられている端子の端部がはんだ付けされている。

これにより、隔壁１１の一方の面には端子台２０がカバー４０で覆われた端子側室Ａが形成されて、他方の面には回路基板３０がカバー５０で覆われた回路基板側室Ｂが形成された耐圧防爆上の２室構造として構成されている。

特許文献１には、耐圧防爆型の変換器の構成が記載されている。

特開２００８−１９１０００号公報

ところで、このように構成される計器箱において、同一製品でも仕様が異なると、回路基板３０を変更しなければならない場合がある。

しかし、図７に示す従来の構成によれば、回路基板３０が端子台２０とはんだ付けで固着されているため、回路基板３０のみを交換することは困難であり、ケース本体１０全体の交換が必要になる。

また、ケース本体１０の隔壁１１の貫通穴１２は、端子台２０の形状に適合するように設けられているため、端子台２０の端子数が異なる場合や、端子形状がねじ端子や押締端子などのように異なる場合には、それぞれに適合する形状の貫通穴１２が設けられた隔壁１１を有するケース本体１０を用いなければならず、共通のケース本体１０を仕様の異なる複数の端子台２０や回路基板３０などの計器部品で使用することは困難である。

本発明は、このような問題点を解決するものであり、その目的は、共通のケース本体を仕様の異なる複数の端子台や回路基板などの計器部品で使用できる計器箱を実現することにある。

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、
円筒状に形成されたケース本体の内壁の中央付近には隔壁が形成されてこの隔壁の中央部分には計器部品を挿入固着するための貫通穴が設けられ、前記ケース本体の両端にはそれぞれカバーが取り付けられた２室構造の耐圧防爆型の計器箱において、
前記隔壁の貫通穴に前記計器部品を取り付けるのにあたり、
前記貫通穴の内壁との間に耐圧防爆構造に適合する所定のスキが形成されるように構成された取付部材を用いることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の計器箱において、
前記計器部品と前記取付部材は一体成形されていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２に記載の計器箱において、
前記一体成形された計器部品と取付部材には、電磁シールド部材が設けられていることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の計器箱において、
前記２室の一方に端子台が配置される端子側室が形成され、前記２室の他方に回路基板が配置される回路基板側室が形成され、
前記取付部材は、
有底円筒状に構成されたものであって、
前記隔壁の前記貫通穴に前記回路基板側室の側から挿入され嵌め合わされる筒状部と、
この筒状部の底部の外周に設けられ、前記隔壁の前記回路基板側室が形成される面にねじ止め固着されるフランジ部と、
を備えることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の計器箱において、
前記計器部品は前記回路基板および端子台であって、前記取付部材、前記回路基板および前記端子台と一体成形されていることを特徴とする。

本発明によれば、共通のケース本体を、仕様の異なる複数の端子台や回路基板などの計器部品で使用できる。

また、本発明によれば、取付部材が、回路基板側室の側から貫通穴に挿入され嵌め合わされる筒状部と、この筒状部の底部の外周に設けられ隔壁の回路基板側室が形成される面にねじ止め固着されるフランジ部を備えることにより、組立接続時に要する各部材の位置合わせに係る精度は不要で、組立や位置合わせが容易となり、比較的簡単に端子台とターミナルボードの交換ができる耐圧防爆上の２室構造を実現する計器箱が実現できる点で有効である。

本発明の一実施例を示す構成説明図である。本発明の他の実施例を示す構成説明図である。本発明の他の実施例を示す構成説明図である。本発明のその他の実施例を示す構成説明図である。本発明のその他の実施例を示す構成説明図である。本発明のその他の実施例を示す構成説明図である。従来の計器箱の一例を示す構成説明図である。

以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成説明図であり、図７と共通する部分には同一の符号を付けている。図１と図７との相違点は、ケース本体１０の隔壁１１に設けられている貫通穴１２への端子台２０や回路基板３０の取付構造にある。

図１において、ケース本体１０の隔壁１１に設けられている貫通穴１２の穴径は、図７に示す従来構成に比べて、十分大きく形成されている。そして、この貫通穴１２に端子台２０や回路基板３０を取り付けるのにあたっては、取付部材６０が用いられる。

取付部材６０は、たとえばケース本体１０と共通する金属部材で有底円筒状に構成されたものであって、ケース本体１０の隔壁１１に設けられている貫通穴１２に端子側室Ａから嵌め合う筒状部６０ａと、筒状部６０ａの底部６０ｂの外周に設けられてケース本体１０の隔壁１１の対向面にねじ止め固着されるフランジ部６０ｃと、底部６０ｂの中央部分に設けられた貫通穴６０ｄが形成されている。

ここで、ケース本体１０の隔壁１１に設けられている貫通穴１２に嵌め合う取付部材６０の筒状部６０ａの外周は、貫通穴１２の内壁との間に耐圧防爆構造に適合する所定のスキが形成されるように構成されている。

そして、取付部材６０の筒状部６０ａとフランジ部６０ｃとの接合部には、ケース本体１０の隔壁１１と取付部材６０との気密性を確保するためのシール部材としてＯリング７０が嵌装されている。

計器部品としての端子台２０や回路基板３０は、ケース本体１０の隔壁１１に設けられている貫通穴１２に取付部材６０を取り付ける前に、取付部材６０に取り付けられる。

具体的には、取付部材６０の底部６０ｂの中央部分に設けられた貫通穴６０ｄの一方の面から端子台２０が挿入されてねじ止め固着され、端子台２０が挿入されてねじ止め固着された貫通穴６０ｄには樹脂１３が充填される。

貫通穴６０ｄの他方の面には、回路基板３０がたとえば図示しないねじによって固着され、この回路基板３０には端子台２０に設けられている端子の端部がはんだ付けされる。

このような構成によれば、ケース本体１０に計器部品としての仕様の異なる端子台２０や回路基板３０を取り付けるのにあたり、取付部材６０を介在させている。

したがって、各仕様に応じた端子台２０や回路基板３０がそれぞれ取り付けられるように設計された複数の取付部材６０を用意しておくことにより、端子台２０と回路基板３０および取付部材６０を部品セットとしてモジュール化することができ、共通のケース本体１０を仕様の異なる複数の端子台や回路基板などの計器部品で使うことができる。

これにより、従来のようなそれぞれの仕様に応じたケース本体１０を設計製造するのに代えて、仕様の異なる複数の端子台や回路基板などの計器部品で共通に使用できるように標準化された１種類のケース本体１０を用意しておけばよく、大幅なコスト削減が期待できる。

図２は、本発明の他の実施例を示す構成説明図である。図２の実施例では、図１における端子台２０と取付部材６０を樹脂によりモジュール部材８０として一体成形している。

この図２の構成によれば、図１の構成で貫通穴６０ｄに充填している樹脂１３が不要になり、組立工程が簡略化できるとともにさらにコスト削減が図れる。

図３も、本発明の他の実施例を示す構成説明図である。図３の実施例は、図２の一体成形されたモジュール部材８０に、ケース本体１０と電気的に接続できる状態で電磁シールド部材９０を埋設したものである。

図３の構成によれば、図２の効果に加えて、電磁ノイズの影響を軽減できる。

以上説明したように、本発明によれば、共通のケース本体を仕様の異なる複数の端子台や回路基板などの計器部品で使用できる標準化による低コストの計器箱が実現できる。

（その他の実施例）
なお、本発明の計器箱の取付部材は、上述のような構成に限定するものではなく、回路基板側室Ｂから貫通穴１２に挿入され嵌め合わされる筒状部と、この筒状部の底部の外周に設けられ、隔壁１１の一方の面にねじ止め固着されるフランジ部と、を備える構成とするものでもよい。
以下、この構成を図４を用いて説明する。

図４は、本発明のその他の実施例を示す構成説明図であり、（Ａ）は構成図、（Ｂ）は組み立て状況の説明図である。なお、図４は図１と共通する部分には同一の符号を付けて適宜説明を省略する。

図４において、ケース本体１０の隔壁１１に設けられている貫通穴１２の穴径は、図７に示す従来構成に比べて、十分大きく形成されている。そして、この貫通穴１２に端子台２０や回路基板３０を取り付けるのにあたっては、取付部材１００が用いられる。なお取付部材１００は図４では太い線で示している。

取付部材１００は、たとえばケース本体１０と共通する金属部材で有底円筒状に構成されたものであって、ケース本体１０の隔壁１１に設けられている貫通穴１２に回路基板側室Ｂから挿入され嵌め合わされる筒状部１００ａと、筒状部１００ａの底部１００ｂの外周に設けられてケース本体１０の隔壁１１の回路基板側室Ｂが形成される面にねじ止め固着されるフランジ部１００ｃと、底部１００ｂの中央部分に設けられた貫通穴１００ｄが形成されている。

ここで、ケース本体１０の隔壁１１に設けられている貫通穴１２に嵌め合う取付部材１００の筒状部１００ａの外周は、貫通穴１２の内壁との間に耐圧防爆構造に適合する所定のスキが形成されるように構成されている。

そして、取付部材１００の筒状部１００ａとフランジ部１００ｃとの接合部には、ケース本体１０の隔壁１１と取付部材１００との気密性を確保するためのシール部材としてＯリング７０が嵌装されている。

計器部品としての端子台２０や回路基板３０は、ケース本体１０の隔壁１１に設けられている貫通穴１２に取付部材１００を取り付ける前に取付部材１００に取り付けられる。

具体的には、図４のように、取付部材１００の底部１００ｂの中央部分に設けられた貫通穴１００ｄの一方の面から端子台２０が挿入されてねじ止め固着され、端子台２０が挿入されてねじ止め固着された貫通穴１００ｄには樹脂１３が充填される。

貫通穴１００ｄの他方の面には、回路基板３０がたとえば図示しないねじによって固着される。この回路基板３０は、端子台２０に設けられている端子の端部と、ターミナルボード３５を介して接続される。

ターミナルボード３５は、端子台２０と回路基板３０を接続させるものであって、たとえば、コネクタ等を具備する。
たとえばターミナルボード３５は、このボードに供えられたコネクタおよび回路基板３０が備えているコネクタを介して、端子台２０と回路基板３０とを電気的に接続する。

このような構成によれば、ケース本体１０に計器部品としての仕様の異なる端子台２０や回路基板３０を取り付けるのにあたり、取付部材１００を介在させている。

したがって、各仕様に応じた端子台２０や回路基板３０がそれぞれ取り付けられるように設計された複数の取付部材１００を用意しておくことにより、端子台２０と回路基板３０および取付部材１００を部品セットとしてモジュール化することができ、共通のケース本体１０を仕様の異なる複数の端子台や回路基板などの計器部品で使うことができる。

ここで、本発明に係る計器箱は上述の図１のような構成である場合には、取付部材６０が貫通穴１２に端子側から挿入され、その後、端子側室Ａから回路基板３０（アンプユニット）を挿入して組み付けることがあった。
このような場合、図１のような構成では、カバー４０（アンプケース）内の見えない部分で端子台２０と回路基板３０を接続することになってしまい、位置合わせの精度が必要である問題点があった。

具体的には、端子台２０と回路基板３０（アンプユニット）とがターミナルボードを介して接続されるところ、図１のような構成では、カバー４０（アンプケース）内の見えない部分でターミナルボード（のコネクタ）と回路基板３０（のコネクタ）を接続させるための位置合わせ精度が必要であるという問題点があった。

この問題点に対して本発明に係る計器箱は、図４のように取付部材が、貫通穴１２に回路基板側室Ｂから挿入して嵌め合う筒状部１００ａと、この筒状部の底部の外周に設けられ隔壁１１の回路基板側室Ｂが形成される面にねじ止め固着されるフランジ部１００ｃを備えることにより、組み立て接続時におけるターミナルボード３５と回路基板３０との位置関係は（たとえば人間の視覚を通じて）容易に把握できる。

たとえば、本発明に係る計器箱は図４（Ｂ）のように組み立てられる。
まず、回路基板３０（アンプユニット）は、取付部材１００に組み付けられる。
その後、回路基板３０（アンプユニット）と取付部材１００とが一体になった部材は、回路基板３０側からケース本体１０の貫通穴１２に挿入され嵌め合わされる。
そして、取付部材１００のフランジ部１００ｃは、ケース本体１０の隔壁１１の回路基板側室Ｂが形成される面に回路基板側からねじが挿入され、ねじ止め固着される。
カバー４０、５０がケース本体１０と嵌め合わされ、端子側室Ａおよび回路基板側室Ｂが形成される。

このため、取付部材１００は回路基板３０側から貫通穴１２に挿入されて組み立てられるため、接続時におけるターミナルボード３５と回路基板３０との位置関係は（たとえば視覚を通じて）容易に把握できる。

すなわち本発明に係る計器箱は、図４のように取付部材が、貫通穴１２に回路基板側室Ｂから（回路基板側室Ｂの側から）挿入されて嵌め合われる筒状部と、この筒状部の底部の外周に設けられ隔壁１１の回路基板側室Ｂが形成される面にねじ止め固着されるフランジ部を備えることにより、図１の構成のときに必要となる組み立て時の各部材の位置合わせに係る精度は不要で、組立や位置合わせ（回路基板とターミナルボードへの接続（コネクタ等の位置あわせ））が容易となり、比較的簡単に端子台とターミナルボードの交換ができる耐圧防爆上の２室構造を実現するための計器箱が実現できる点で有効である。

なお、組み立ての順番は特にこれに限定されるものではなく、取付部材１００が回路基板側から貫通穴１２に挿入されるものであればどのような順番であってもよい。

この結果、本発明に係る計器箱は、取付部材は、有底円筒状に構成されたものであって、隔壁に設けられている貫通穴に、隔壁の一方の面に計器部品の一である回路基板がカバーに覆われて形成される回路基板側の側から挿入され嵌め合わされる筒状部と、この筒状部の底部の外周に設けられ、隔壁の一方の面にねじ止め固着されるフランジ部と、を備えることにより、共通のケース本体を仕様の異なる複数の端子台や回路基板などの計器部品で使用できる標準化による低コストの計器箱が実現できる。

図５は、本発明もその他の実施例を示す構成説明図である。図５の実施例では、図４における端子台２０と取付部材１００を樹脂によりモジュール部材１１０として一体成形している。なおモジュール部材１１０は図５では太い線で示している。

この図５の構成によれば、図４の構成で貫通穴１００ｄに充填している樹脂１３が不要になり、組立工程が簡略化できるとともにさらにコスト削減が図れる。

図６も、本発明の他の実施例を示す構成説明図である。図６の実施例は、図４における端子台２０と取付部材１００および回路基板３０を樹脂によりモジュール部材１２０として一体成形している。なおモジュール部材１２０は図６では太い線で示している。

この図５の構成によれば、図４の構成で貫通穴１００ｄに充填している樹脂１３が不要になり、組立工程が簡略化できるとともにさらにコスト削減が図れる。また、組み立て工数の削減も図れる点で有効である。

このように、本発明に係る計器箱は、取付部材が、貫通穴に回路基板側室の側から挿入され嵌め合わされる筒状部と、筒状部の底部の外周に設けられ、隔壁の一方の面にねじ止め固着されるフランジ部とを備えることにより、取付部材を回路基板側（変換器側）から挿入することで、回路基板と端子台が一体となり回路基板とターミナルボードへの接続が容易（コネクタ等の位置あわせが容易）となる組立が可能となる点で有効である。

以上説明したように、本発明によれば、共通のケース本体を仕様の異なる複数の端子台や回路基板などの計器部品で使用できる標準化による低コストの計器箱が実現できる。
［付記項５］
前記２室の一方に端子台が配置される端子側室が形成され、前記２室の他方に回路基板が配置される回路基板側室が形成され、
前記取付部材は、
有底円筒状に構成されたものであって、
前記隔壁に設けられている前記貫通穴に前記端子側室の側から嵌め合う筒状部と、
この筒状部の底部の外周に設けられ、前記隔壁の前記端子側室が形成される面にねじ止め固着されるフランジ部と、
を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の計器箱。

１０ケース本体
１１隔壁
１２貫通穴
２０端子台
３０回路基板
３５ターミナルボード
４０、５０カバー
６０、１００取付部材
６０ａ、１００ａ筒状部
６０ｂ、１００ｂ底部
６０ｃ、１００ｃフランジ部
６０ｄ、１００ｄ貫通穴
７０Ｏリング
８０、１１０、１２０モジュール部材
９０電磁シールド部材

Claims

円筒状に形成されたケース本体の内壁の中央付近には隔壁が形成されてこの隔壁の中央部分には計器部品を挿入固着するための貫通穴が設けられ、前記ケース本体の両端にはそれぞれカバーが取り付けられた２室構造の耐圧防爆型の計器箱において、
前記隔壁の貫通穴に前記計器部品を取り付けるのにあたり、
前記貫通穴の内壁との間に耐圧防爆構造に適合する所定のスキが形成されるように構成された取付部材を用いることを特徴とする計器箱。
前記計器部品と前記取付部材は一体成形されていることを特徴とする請求項１に記載の計器箱。
前記一体成形された計器部品と取付部材には、電磁シールド部材が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の計器箱。
前記２室の一方に端子台が配置される端子側室が形成され、前記２室の他方に回路基板が配置される回路基板側室が形成され、
前記取付部材は、
有底円筒状に構成されたものであって、
前記隔壁の前記貫通穴に前記回路基板側室の側から挿入され嵌め合わされる筒状部と、
この筒状部の底部の外周に設けられ、前記隔壁の前記回路基板側室が形成される面にねじ止め固着されるフランジ部と、
を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の計器箱。
前記計器部品は前記回路基板および端子台であって、前記取付部材、前記回路基板および前記端子台と一体成形されていることを特徴とする請求項４に記載の計器箱。