JP2019095342A

JP2019095342A - 制御機器の取付具

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Publication number: JP2019095342A
Application number: JP2017225928A
Authority: JP
Inventors: 義雄坪根; Yoshio Tsubone
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2017-11-24
Filing date: 2017-11-24
Publication date: 2019-06-20
Anticipated expiration: 2037-11-24
Also published as: KR20190060661A; CN109838444A; KR102460891B1; JP7013816B2; CN109838444B

Abstract

【課題】雄ねじ部の締め付けによる損傷等の発生を防止でき、制御機器の取り付け作業の負担を軽減する。【解決手段】パネルＰに形成された開口部Ｐ１に、取付具２０を介して温度調節計１０を取り付ける。温度調節計１０は、開口部Ｐ１に挿入されるケース１１を備えている。取付具２０は、本体部に設けられてパネルＰに交差する方向に中心軸が延出する雌ねじ部２２と、雌ねじ部２２に螺合してパネルＰに押圧力を加える雄ねじ部２３とを備えている。雌ねじ部２２は、その周方向にてスリット４７、４８により分割された形状に形成される。また、本体部及び雌ねじ部２２ではスリット周りが変位する方向に弾性変形可能に設けられる。【選択図】図１

Description

本発明は、パネルの開口部に挿入した状態で取り付けられる制御機器の取付具に関する。

特許文献１に開示されるように、各種の制御機器においては、パネルに形成された開口部に挿入された状態で取り付けられる。この取り付けでは、パネルの前面側から制御機器のケースを開口部に挿入した後、パネルの後面側であってケースの上下両側に取付具を装着している。

特許文献１の取付具は、フック部を介して制御機器のケースに装着される取付部材を備えている。取付部材には雌ねじが形成され、この雌ねじにスクリュードライバによって締め付け可能な雄ねじが螺合されている。取付具によって制御機器を取り付ける場合、制御機器のケースにフック部を係合させてから雄ねじを締め付け操作し、パネルの後面に雄ねじの先端を押し当てている。

特開２００７−１３２８２７号公報

しかしながら、特許文献１の取付具では、必要以上の力で雄ねじの締め付け操作を行うと、パネルや取付具、制御機器において変形や損傷が発生する、という問題がある。このような問題は、トルクドライバ等の工具を用い、所定のトルクで雄ねじを締め付ければ解消し得るが、この場合、かかる工具を準備したり、作業時に通常のスクリュードライバと交換したりする負担が強いられる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、雄ねじ部の締め付けで損傷等が発生することを防止でき、制御機器の取り付け作業の負担軽減を図ることができる制御機器の取付具の提供を目的とする。

本発明の制御機器の取付具は、所定のパネルに形成された開口部に制御機器を挿入しパネルの後面側からねじで押圧した状態で取り付ける取付具において、前記制御機器のケースの外面に沿う位置に取り付けられる本体部と、該本体部に設けられて前記パネルに交差する方向に中心軸が延出する雌ねじ部と、該雌ねじ部に螺合して前記パネルに押圧力を加える雄ねじ部とを備え、前記雌ねじ部は、その周方向にてスリットにより分割された形状に形成され、該スリット周りが変位する方向に弾性変形可能に設けられることを特徴とすることを特徴とする。

この構成によれば、雄ねじ部の締め付けトルクが必要以上に大きくなったまま締め付け操作を継続したときに、雌ねじ部を拡径する方向に弾性変形させ、雄ねじ部の中心軸方向の進行を停止させることが可能となる。これにより、雄ねじ部がパネルを押圧する力を適度に保ってパネルや取付具、制御機器における変形や損傷を回避でき、更には、トルクドライバ等の工具を不要として準備や作業の負担を軽減することができる。

本発明によれば、雌ねじ部がスリットによって分割された形状をなすので、雄ねじ部の締め付けで損傷等が発生することを防止でき、制御機器の取り付け作業の負担軽減を図ることができる。

実施の形態に係る取付具により温度調節計を取り付けた状態を示す概略斜視図である。図１を右側方から一部断面視して見た図である。雄ねじ部を省略した取付具の平面図である。図３のＡ−Ａ線断面図である。雄ねじ部を省略した取付具の正面図である。図４のＢ−Ｂ線断面図である。雄ねじ部の締め付け時の雌ねじ部との相対変位の流れを示す説明図である。

以下、本発明に係る制御機器の取付具についての実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。以下の実施の形態では、制御機器として温度調節計を採用した場合を説明するが、制御機器としては、タイマーや、圧力計等の測定器を採用する等、下述するように取り付けを行える限りにおいて種々の機器を採用することができる。本実施の形態に係る温度調節計は、温度センサや熱電対等からの入力に対し、ヒータなどに出力を行って温度制御する装置である。なお、以下の説明において、特に明示しない限り、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」は、各図において矢印で示した方向を基準として用いる。但し、以下の実施の形態での各構成の向きは、一例にすぎず、任意の向きに変更することができる。

図１は、実施の形態に係る取付具により温度調節計を取り付けた状態を示す概略斜視図である。
図１に示すように、温度調節計（制御機器）１０は、前後方向に延びる四角い筒状のケース１１と、ケース１１の前方に連設されたフランジ部１２とを備えている。本実施の形態では図示しないが、フランジ部１２の前面側には、測定値や設定値を表示する表示領域や、オペレータにより操作されるボタン等が設けられる。また、ケース１１の後面側には端子部が設けられ、ケース１１の内部にはプリント基板等が設けられるが、ここでは説明を省略する。

パネルＰには、後方或いは前方から見た場合に矩形状をなす開口部Ｐ１が形成され、この開口部Ｐ１にケース１１が略隙間なく挿入される。そして、パネルＰの前面に、フランジ部１２の後面が接触することで、パネルＰに対する温度調節計１０の後方への変位が規制される。

図２は、図１を右側方から一部断面視して見た図である。図２に示すように、ケース１１の上壁部１１ａ及び下壁部１１ｂには、前後二箇所位置に被係合部となる穴１３が形成されている。上壁部１１ａ及び下壁部１１ｂの各穴１３には、それぞれ取付具２０が係合して設けられており、２体の取付具２０を介して温度調節計１０がパネルＰに取り付けられる構造となる。ここで、２体の取付具２０は、同一構造とされ、上下の向きが相互に反対となっている。従って、以下の取付具２０の説明においては、上壁部１１ａに装着される取付具２０について説明し、下壁部１１ｂに装着される取付具２０についての説明は、省略又は簡略にする。

取付具２０は、上壁部１１ａの外面に沿う位置に取り付けられる本体部２１と、本体部２１に形成される雌ねじ部２２と、雌ねじ部２２に螺合する雄ねじ部２３とを備えている。本実施の形態において、雌ねじ部２２を含む本体部２１は、熱可塑性樹脂材等の樹脂を用いた一体成型品とされ、雄ねじ部２３はスクリュードライバ等の工具により締め付け操作し得る金属製のねじが用いられる。

図３は、雄ねじ部を省略した取付具の平面図である。図３に示すように、本体部２１は、前後に延びる左右一対の側壁２５と、各側壁２５の下端間を連結するように形成されるベース壁２６とを備えている。更に、本体部２１は、各側壁２５の前端側に形成される前壁２７と、各側壁２５の前後方向中間にて前後二箇所位置に形成される中間壁２８とを備えている。

図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。図４に示すように、ベース壁２６には、前後に並んで前係合部３１及び後係合部３２が下方に突出するように設けられている。前係合部３１及び後係合部３２は、側面視でＬ字状に形成され、先端が後向きとなるように屈曲する形状となっている。図２に示すように、前係合部３１及び後係合部３２は、前後二箇所の穴１３に挿入可能な位置及び大きさに形成されている。各係合部３１、３２の先端とベース壁２６とで穴１３の後方における形成縁近傍を挟むことで上壁部１１ａに対する本体部２１の上下方向の変位が規制される。

図４に戻り、雌ねじ部２２は、前後方向に中心軸Ｃが延出するよう形成されており、言い換えると、パネルＰ（図２参照）の主面となる前後の各面に直交する方向に中心軸Ｃが延出している。雌ねじ部２２は、その中心軸Ｃの延出方向（前後方向）に分割されて複数箇所（本実施の形態では４箇所）に形成されている。具体的に述べると、雌ねじ部２２は、中心軸Ｃを挟む一側となる上側が第１ねじ部、中心軸Ｃを挟む他側となる下側が第２ねじ部として形成される。そして、第１ねじ部は、前側第１ねじ部４１及び後側第１ねじ部４２からなり、第２ねじ部は、前側第２ねじ部４３及び後側第２ねじ部４４からなる。また、前側第１ねじ部４１及び後側第１ねじ部４２の各上部位置には、中心軸Ｃの延出方向に延びるスリット４７、４８が形成されている。

図５は、雄ねじ部を省略した取付具の正面図である。図５に示すように、前側第１ねじ部４１は、前壁２７の下端面を半円弧状に切り欠き、その内周面にねじ溝を設けることによって形成される。前壁２７及び前側第１ねじ部４１には、左右方向中央部にスリット４７が形成されている。これにより、前側第１ねじ部４１は、その周方向にてスリット４７により二分割した形状に形成され、言い換えると周方向にてスリット４７を挟んで二箇所領域に形成される。また、前壁２７も左右に分割した形状に設けられる。従って、前側第１ねじ部４１において径方向外側に力が加わったときに、スリット４７の左右幅が拡がるようにスリット４７周りの前側第１ねじ部４１、前壁２７及びこれに連なる側壁２５が左右方向外側に弾性変形可能となっている。ここで、側壁２５はスリット４７を挟む左右両側にそれぞれ設けられている。

図６は、図４のＢ−Ｂ線断面図である。図６に示すように、後側第１ねじ部４２は、半円筒状体の内周面にねじ溝を設けることによって形成される。また、図３にも示すように、後側第１ねじ部４２は、前後二箇所の中間壁２８に連なって一体に形成される。このように一体に形成された後側第１ねじ部４２及び各中間壁２８には、左右方向中央部にスリット４８が形成されている。これにより、後側第１ねじ部４２は、その周方向にてスリット４８により二分割した形状に形成され、言い換えると周方向にてスリット４８を挟んで二箇所領域に形成される。また、各中間壁２８も左右に分割した形状に設けられる。従って、後側第１ねじ部４２において径方向外側に力が加わったときに、スリット４８の左右幅が拡がるようにスリット４８周りの後側第１ねじ部４２、各中間壁２８及びこれに連なる側壁２５が左右方向外側に弾性変形可能となっている。ここで、側壁２５はスリット４８を挟む左右両側にそれぞれ設けられている。

前側第２ねじ部４３は、前係合部３１の上方位置にてベース壁２６を上方から半円弧上に凹ませ、その内周面にねじ溝を設けることによって形成される（図４、図５参照）。また、後側第２ねじ部４４は、後係合部３２の上方位置にてベース壁２６を上方から半円弧上に凹ませ、その内周面にねじ溝を設けることによって形成される（図４、図６参照）。

ここで、各ねじ部４１〜４４は、前から後方に向かって前側第１ねじ部４１、前側第２ねじ部４３、後側第１ねじ部４２、後側第２ねじ部４４の順に形成され、それぞれが前後方向にて重ならないように異なる位置に形成されている。また、図３及び図４に示すように、前側第１ねじ部４１及び後側第１ねじ部４２は、本体部２１の下方から見て露出し、前側第２ねじ部４３及び後側第２ねじ部４４は、本体部２１の上方から見て露出するようになっている。これにより、各ねじ部４１〜４４の金型による成形の容易化を図っている。

図２に戻り、雄ねじ部２３は、後端がねじ頭となり、先端が前壁２７より前方に突出している。雄ねじ部２３は、締め付け操作を行うことでパネルＰの後面に後方から押圧力を加え、フランジ部１２と雄ねじ部２３とによりパネルＰを厚さ方向から挟み込み可能に設けられている。

続いて、パネルＰへの温度調節計１０の取り付け方法を説明する。なお、かかる取り付け方法においても、２体の取付具２０の取扱いは上下反転する以外は同様に行われるので、ここでは、上壁部１１ａに取り付けられる取付具２０についてのみ説明する。

先ず、パネルＰの前面側から、温度調節計１０のケース１１を挿入し、フランジ部１２の後面とパネルＰの前面とを接触させる。これと前後して、取付具２０にて雌ねじ部２２に雄ねじ部２３を螺合させ、雄ねじ部２３の先端が前壁２７より若干前方に突出した状態にしておく。その後、ケース１１の各穴１３に前係合部３１及び後係合部３２を挿入してから取付具２０を後方にスライド移動する。これにより、図２に示すように、本体部２１のベース壁２６と各係合部３１、３２とで穴１３の後方を挟み込み、上壁部１１ａに対する本体部２１の上下方向の変位が規制される。

この状態から、雄ねじ部２３を締め付け操作して前方に変位させ、雄ねじ部２３の先端をパネルＰの後面に押し当てて押圧力を加える。これにより、パネルＰに対し、フランジ部１２と取付具２０とで前後から挟み込み力を作用させることができる。この挟み込み力によって、温度調節計１０の前方への移動を規制して位置決めでき、パネルＰに対する温度調節計１０の取り付けを完了することができる。

ここで、雄ねじ部２３の締め付けトルクは、パネルＰに対する温度調節計１０の取り付け状態を良好に保ちつつ、必要以上に大きくなって本体部２１やパネルＰ等に変形が生じないように調整することが求められる。この点について、比較構造として上記実施の形態のスリット４７、４８を形成せず、各第１ねじ部４１、４２が左右に分割されない構成について考察する。かかる構成では、トルクドライバ等の工具を用いずに雄ねじ部２３の締め付けトルクを必要以上に強くすると、雄ねじ部２３では前方向、本体部２１では後方向に大きな力が作用する。これにより、各係合部３１、３２や、ケース１１の穴１３の周辺が変形、損傷し、ひいては、かかる変形によってパネルＰやフランジ部１２の表示領域が歪むように変形する場合がある。

そこで、本実施の形態の取付具２０では、上記のようにスリット４７、４８を形成することで、雄ねじ部２３の締め付けトルクを必要以上に強くなった場合の作用について、図７を参照して説明する。図７は、雄ねじ部の締め付け時の雌ねじ部との相対変位の流れを示す説明図である。なお、雄ねじ部２３の締め付けに対する前側第１ねじ部４１の変位と、後側第１ねじ部４２の変位とは同様に行われるので、ここでは、後側第１ねじ部４２の変位についてのみ説明する。

図７Ａでは、雄ねじ部２３と後側第１ねじ部４２とが通常時の状態で螺合している。この状態で、雄ねじ部２３の先端がパネルＰ（図２参照）に当接していると、雄ねじ部２３の前方への移動が規制されることとなる。ここで、説明の便宜上、雄ねじ部２３にて図中符号２３Ａを付したねじ山と、雌ねじ部２２における後側第１ねじ部４２にて雄ねじ部２３のねじ山２３Ａの後方に対向するねじ山４２Ａに着目する。図７Ａの状態から雄ねじ部２３を締め付け操作すると、図面に示す定点位置で見た場合、後側第１ねじ部４２に対して雄ねじ部２３のねじ山２３Ａが後方に変位するようになる。

この変位によって、図７Ｂに示すように、各ねじ山２３Ａ、４２Ａのフランク（斜面）同士が擦れ合い、雄ねじ部２３から後側第１ねじ部４２に対して拡径する方向（図７Ｂでは上方）の力が作用する。このとき、後側第１ねじ部４２にスリット４８が形成されるので、スリット４８の左右方向の幅が拡がるように弾性変形し易くなる。その結果、図７Ａから図７Ｂの状態に変位するよう、スリット４８周りとなる後側第１ねじ部４２や本体部２１における側壁２５（図３参照）等が無理なく弾性変形される。

図７Ｂの状態から更に雄ねじ部２３のねじ山２３Ａが後方に変位すると、図７Ｃに示すように、各ねじ山２３Ａ、４２Ａの頂点同士が接触し、且つ、後側第１ねじ部４２では側壁２５等の弾性によって図７Ｃにて下方向の力が発揮される。この状態で、各ねじ山２３Ａ、４２Ａの頂点同士の摩擦抵抗が小さくなると、後側第１ねじ部４２に作用する下方向の力によって後側第１ねじ部４２が加速しながら勢い良く下方に変位する。そして、図７Ｄに示すように、ねじ山４２Ａがねじ山２３Ａの前方のねじ溝に収容されて図７Ａの状態に戻ることとなり、パネルＰに対する雄ねじ部２３の押圧力を一定に保つことができる。

図７Ｃの状態から図７Ｄの状態に後側第１ねじ部４２が変位するときに、後側第１ねじ部４２が雄ねじ部２３に衝突するようになり、該衝突によって「カチッ」という音を発することができる。このように、雌ねじ部２２や本体部２１の各部における弾性変形が復元することで、スリット４８周りとなる後側第１ねじ部４２の変位が解除されたタイミングで発音するようになり、かかる発音を実現する各部によって発音部が構成される。

なお、上述したねじ山２３Ａ、４２Ａの相対変位は、ねじ山２３Ａ、４２Ａと同様に隣り合う関係のねじ山同士においても、同様の要領にて行われることとなる。

以上のように、上記実施の形態によれば、スリット４７、４８を形成したので、雄ねじ部２３の締め付けトルクが必要以上になった際、雌ねじ部２２の各第１ねじ部４１、４２を図７に示すように拡径するよう弾性変形して変位させることができる。これにより、雄ねじ部２３の締め付け操作を必要以上に継続しても、雄ねじ部２３が前進することを停止した状態に保つことができる。この結果、雄ねじ部２３によるパネルＰの押圧力を適度に維持しつつ、パネルＰや取付具２０、温度調節計１０に過大な応力が発生することを防止して損傷、変形を防ぐことができる。しかも、トルクドライバ等の特殊な工具を準備、使用する必要がなくなり、設備上の負担や作業上の負担を軽減することができる。

また、上記実施の形態では、雄ねじ部２３の締め付けトルクが必要以上に大きくなったときに、図７Ｃ及び図７Ｄに示すように、各第１ねじ部４１、４２のねじ山の頂点に雄ねじ部２３のねじ山の頂点が通過するように弾性変形する。その後、スリット４７、４８周りの各構成の弾性変形の復元によって音を発する構成としたので、締め付け操作する作業者に締め付けトルクが十分であることを容易に認知させることができる。これにより、音が発生した時点で雄ねじ部２３の締め付け操作を完了でき、雄ねじ部２３の押圧力を適度に保ちつつ、作業時間の容易化、短縮化を図ることができる。

また、上記実施の形態では、雌ねじ部２２の各第１ねじ部４１、４２は中心軸Ｃより上半分であってスリット４７、４８を挟む左右二箇所に形成される。このように雌ねじ部２２の周方向で雄ねじ部２３に接触する領域を調整することで、雄ねじ部２３から拡径する方向に力を受ける領域も調整でき、ひいては、雄ねじ部２３の締め付けトルクの許容値も調整することができる。

また、上記実施の形態では、雌ねじ部２２で中心軸Ｃを挟んで各第１ねじ部４１、４２に対し各第２ねじ部４３、４４が対向しないように配置される。これにより、各第１ねじ部４１、４２を拡径するよう弾性変形して雄ねじ部２３が下方に押圧されるようになっても、雄ねじ部２３の締め付けに要する回転力が大きくなることを抑制できる。

本発明の実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更（位置や向きを含む）、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

また、上記実施の形態では、本発明を温度調節計を含む制御機器の取付具に適用した構成について説明したが、上述した作用効果が得られるのであれば、取付具以外のねじ構造によって雄ねじ部の押圧力を必要とする各種機器に適用することも可能である。

また、雌ねじ部２２の中心軸Ｃの延出方向は、パネルＰの後面に交差する方向であれば直交する方向に対して傾斜する方向としてもよい。

また、上記実施の形態では、雌ねじ部２２の周方向においてスリット４７、４８により二分割したが、雌ねじ部２２の周方向の長さを延ばしたり、スリットの形成数を増やしたりして三分割以上に複数分割する形状としてもよい。更に、雌ねじ部２２を一箇所のスリットを除く周方向全域に形成して断面視でＣ字状に形成してもよい。

また、穴１３の形成位置及び取付具２０の装着位置は、ケース１１の上壁部１１ａ及び下壁部１１ｂに限られるものでなく、ケース１１の左右の壁部に追加若しくは変更してもよい。

１０温度調節計（制御機器）
１１ケース
２０取付具
２１本体部
２２雌ねじ部
２３雄ねじ部
２５側壁
４１前側第１ねじ部（第１ねじ部）
４２後側第１ねじ部（第１ねじ部）
４３前側第２ねじ部（第２ねじ部）
４４後側第２ねじ部（第２ねじ部）
４７スリット
４８スリット
Ｃ中心軸
Ｐパネル
Ｐ１開口部

Claims

所定のパネルに形成された開口部に制御機器を挿入しパネルの後面側からねじで押圧した状態で取り付ける取付具において、
前記制御機器のケースの外面に沿う位置に取り付けられる本体部と、該本体部に設けられて前記パネルに交差する方向に中心軸が延出する雌ねじ部と、該雌ねじ部に螺合して前記パネルに押圧力を加える雄ねじ部とを備え、
前記雌ねじ部は、その周方向にてスリットにより分割された形状に形成され、該スリット周りが変位する方向に弾性変形可能に設けられることを特徴とする制御機器の取付具。
前記スリットを挟む両側には側壁がそれぞれ設けられ、該側壁は、前記雌ねじ部における前記スリット周りの変位に応じて弾性変形可能に設けられることを特徴とする請求項１に記載の制御機器の取付具。
前記雌ねじ部は、その周方向にて前記スリットを挟んで複数箇所に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の制御機器の取付具。
前記スリット周りの変位に応じて発音する発音部を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の制御機器の取付具。
前記雌ねじ部は、中心軸方向に分割されて複数箇所に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の制御機器の取付具。
前記雌ねじ部は、中心軸位置を挟む一側に形成される第１ねじ部と、他側に形成される第２ねじ部とを備え、
前記第１ねじ部と前記第２ねじ部は、中心軸方向にて異なる位置に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の制御機器の取付具。