JP2023018555A - 締結構造および該構造を備えた物体検出装置 - Google Patents

締結構造および該構造を備えた物体検出装置 Download PDF

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Abstract

【課題】少なくとも視認性を向上させつつ1部品での締結を実現させた締結構造および該構造を備えた物体検出装置を提供する。【解決手段】一の部材に設けられた締結部材を介して一の部材と他の部材とを締結し、前記一の部材において嵌合孔が設けられた嵌合部、前記他の部材において被嵌合孔が設けられた被嵌合部、かつ前記嵌合孔に挿通された前記締結部材であって前記被嵌合孔に挿通されることで嵌合部と被嵌合部とを嵌合する前記締結部材を有し、前記締結部材は、一端部と他端部との間に円筒状形状又は円柱状形状の胴部、前記一端部に工具用溝、前記他端部に前記胴部の断面の半径よりも大きい断面の半径を有する脱落防止部、前記胴部の一部に螺旋状突起を有し、前記嵌合部は前記螺旋状突起と螺合する螺旋状溝を有し、前記嵌合孔の半径は前記脱落防止部の前記半径よりも小さく、前記被嵌合孔の半径は前記脱落防止部の前記半径以上である。【選択図】図6

Description

本発明は、人体が発する赤外線を受光して人体の存知を検知する受動型赤外線検知装置において、その構造が電気回路を収納する筐体等の箱部と蓋部のような二つの部材間を締結する締結構造に係る。特に、本発明は、簡単な構成で防犯用センサに締結構造及び該機能を付加するための対策に関する。。
従来から、赤外線を検知して不審者や侵入者等の対象物を検出して該対象物の有無を判定するPIR(Passive Infrared Ray)センサ等を使用した防犯装置のような物体検出装置が使用されている。こうした検知装置では、装置の施工や調整のために開閉される外側カバー部材(単に、カバー部材とも呼ぶ)と壁等に装置を取り付けるためのベース部材との間の締結構造(ロック構造)があり、サービスマンや使用者等の当事者以外の開閉動作を回避する面から、重要になってくる。また、従来はこの締結構造に金属などの汎用ネジ等を用いられていたが、近年においてはデザイン性も重視される傾向にある。
従来の電子機器の筐体構造として、特許文献1に記載されているような構造が知られている。
特開2002-158453号公報
しかしながら、特許文献1の構造では、ネジ400の脱落を防止するために、Oリング600(またはスペーサーカラー)など独立したネジ脱落防止用部品を使用しているため、複数の部品点数となり、ネジ400の個数に応じて部品点数が増加する。このため、コストがアップし、筐体の組み立て作業や部品の交換等の施工にかかる手間が煩雑となってしまう。
また、従来技術の締結構造には、蓋状のような部材で筐体を開閉する1部品でロックを行っている締結構造もある。しかし、こうした部材は、該蓋の表面の刻印により開閉を示唆しているため目視確認が必要で開閉しづらい上、開閉状態(ロック状態)の確認もしづらく目視が必要となっている。
そこで、本発明は、従来技術の有する上記欠点を解消して、少なくとも視認性を向上させつつ1部品での締結を実現させた締結構造および該構造を備えた物体検出装置を提供することを目的とする。
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。
本発明に係る締結構造は、
一の部材に設けられた締結部材を介して、該一の部材と他の部材とを締結する締結構造であって、
前記一の部材において嵌合孔が設けられた嵌合部と、前記他の部材において被嵌合孔が設けられた被嵌合部と、前記嵌合孔に挿通された前記締結部材であって前記被嵌合孔に挿通されることで嵌合部と被嵌合部とを嵌合する前記締結部材とを有し、
前記締結部材は、一端部と他端部との間に円筒状形状又は円柱状形状の胴部、前記一端部に工具用溝、前記他端部に前記胴部の断面の半径よりも大きい断面の半径を有する脱落防止部、前記胴部の一部に螺旋状突起を有し、
前記嵌合部は、前記螺旋状突起と螺合する螺旋状溝を有し、
前記嵌合孔の半径は、前記脱落防止部の前記半径よりも小さく、前記被嵌合孔の半径は、前記脱落防止部の前記半径以上である。
この構成によれば、本発明に係る締結構造では、前記嵌合孔に挿通された前記締結部材が前記被嵌合孔にも挿通されることで、前記一の部材において嵌合孔が設けられた嵌合部と、前記他の部材において被嵌合孔が設けられた被嵌合部とを嵌合し、前記一の部材と前記他の部材とを締結する。よって、1部品で締結を達成できている。また、前記締結部材は、前記他端部に前記胴部の断面の半径よりも大きい断面の半径を有する脱落防止部を有しつつ、前記嵌合孔の半径は、前記脱落防止部の前記半径よりも小さく、前記被嵌合孔の半径は、前記脱落防止部の前記半径以上である。よって、前記締結部材は、前記嵌合孔から抜け落ちることなく、前記被嵌合孔にも挿通しえて上記嵌合を達成する。その際、前記締結部材は、前記胴部の一部に螺旋状突起を有し、前記嵌合部は、前記螺旋状突起と螺合する螺旋状溝を有しているので、前記工具用溝に工具を挿入して回転をさせた場合に、例えば、従来は見られなかったように、前記締結部材が所定長だけ前記一の部材から突出して、前記一の部材と前記他の部材との締結を解消しうる構造となっている。よって、このとき、前記一の部材と前記他の部材との開閉状態(締結状態)の確認が一目で可能となる。以上のように、本発明に係る締結構造は、少なくとも視認性を向上させつつ1部品での締結を実現が可能となっている。
前記締結部材の前記一端部の前記工具用溝に工具を挿入して該工具を回転させることで、前記胴部の前記螺旋状突起が前記嵌合部の前記螺旋状溝に対して摺動して前記締結部材が回転し、前記嵌合孔に挿通された前記締結部材が前記被嵌合孔に挿通されることで前記一の部材と前記他の部材とを締結させ、
前記工具を逆回転させることで、前記被嵌合孔に挿通された前記締結部材が該被嵌合孔から抜き出されて前記締結部材が前記一の部材から突出し、前記一の部材と前記他の部材との締結が解消されてもよい。
この構成により、具体的に、前記工具用溝に工具を挿入して回転をさせた場合に、前記締結部材が所定長だけ前記一の部材から突出して、前記一の部材と前記他の部材との締結を解消しうる。よって具体的に、前記一の部材と前記他の部材との開閉状態(締結状態)の確認が一目で可能となる。
前記工具の回転は、90度超過の回転であってもよい。これにより、前記工具用溝にマイナスドライバのような工具を挿入して従来慣用されていた90度を超過する180度等の大きさだけ回転させた場合に、前記締結部材が所定長だけ一の部材から視認可能に突出できて、一の部材と他の部材との締結が解消する。なお、前記締結部材の前記螺旋状突起のリード角やピッチ長は、上述のような前記締結部材が所定長だけ一の部材から視認可能に突出するような値に調整されている。なお、従来慣用されていた90度程度の回転では調整しても十分な突出が得られない可能性が高く、また十分な突出が得られるように調整した場合、リード角が大きくなりすぎるなどして前記締結部材の回転がしづらくなる、抜けやすくなる等の可能性がある。
前記締結部材は、前記螺旋状突起が前記嵌合部の前記螺旋状溝との螺合から解放された状態で回転してもよい。これにより、前記一の部材を前記他の部材から取り外す動作の際、前記締結部材は、前記螺旋状突起が螺合する前記螺旋状溝から摺動を停止した後に空回りすることができ、前記一の部材や前記他の部材に対する強い負荷を避けられるため、部品破損耐性を向上できる。なお、この構成の場合には、前記締結部材は、前記胴部の前記螺旋状突起を有する以外の部分の半径は、前記嵌合孔の半径よりも小さくしうる。これにより、前記一の部材を前記他の部材から取り外す動作の際、前記締結部材は、90度超過の回転等による締結解消の回転をした後は空回りしつつ、前記嵌合部から抜け落ちないようにできる。
前記締結部材は、前記被係合孔の被係合部と係合する係合部を有してもよい。この係合により、前記工具で前記締結部材を回転させて前記被嵌合孔に挿入、脱出させた際に、クリック感のような感覚が前記工具を握る作業者の手に伝わり、前記一の部材を前記他の部材から取り外す動作の開始を認識でき、また前記一の部材を前記他の部材に取り付けた動作の完了を認識できる。またこの時、締結部材はカバー部材100と外観上一体になる事により、デザイン性の向上を有する。
前記締結部材は、前記胴部の一部および前記脱落防止部に、前記他端部の端面から軸方向に向けて、切り込みが設けられてもよい。この構造により、前記切り込み内の空間を狭めるように前記脱落防止部を径方向に縮めることで、前記締結部材が前記嵌合部から抜け落ちないために前記嵌合孔の半径よりも大きい半径となっている前記脱落防止部を、前記嵌合部に挿通させることができ、前記締結部材を前記係合部に取り付けることが可能となる。またこの切り込みにより、上記係合が備えられている場合には、前記脱落防止部に発条効果で弾性が与えられるので、より確実な上記クリック感を奏することができる。
前記被嵌合部に、前記螺旋状突起と螺合する螺旋状溝を有してもよい。この構造により、前記締結部材が、同一円筒面上の前記被嵌合部の螺旋状溝および前記嵌合部の螺旋状溝の2種の螺旋状溝に対して螺合しながら、より安定的に回転することができる。
本発明に係る物体検出装置は、
上記のいずれかに記載の締結構造を備え、
前記一の部材はカバー部材であり、かつ、前記他の部材はベース部材であり、
前記カバー部材と前記ベース部材との間に、検知線検出素子を有する物体検出回路基板を収納する。
この構成によれば、本発明に係る物体検出装置では、上記の各締結構造の効果を奏して、該締結構造が少なくとも視認性を向上させつつ1部品での締結を実現しつつ、検知線を検知して不審者や侵入者等の対象物を検出できる。
本発明に係る締結構造および該構造を備えた物体検出装置は、少なくとも視認性を向上させつつ1部品での締結を実現できる。
本発明の一実施形態に係る締結構造を備えた物体検出装置の外観斜視図である。 同物体検出装置の分解斜視図である。 同締結構造で使用される締結部材の外観斜視図である。 同締結構造を拡大した透視斜視図である。 同締結構造を拡大した別の透視斜視図である。 同締結構造の嵌合部および被嵌合部を拡大した透視斜視図である。 同締結構造の嵌合部を拡大した透視斜視図である。 同締結構造の嵌合部の螺旋状溝を拡大した透視斜視図である。 同締結構造の被嵌合部の螺旋状溝を拡大した透視斜視図である。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、電気回路を収納する筐体等の箱部と蓋部のような二つの部材間を締結する締結構造の一例として、物体検出装置の締結構造を例に説明を行う。なお、各図において同一の符号は、同一または相当部分を示し、特段変更等の説明がない限り、適宜その説明を省略する。
<物体検出装置>
図1は、本発明の一実施形態に係る後述の締結構造を備えた物体検出装置1の外観斜視図である。物体検出装置1は、例えば、検知線たる赤外線を検知して不審者や侵入者等の対象物を検出する。物体検出装置1は、装置の施工や調整のために開閉される(一の部材の一例たる)カバー部材100を有し、カバー部材100の前面の下方には、フレネルレンズ等の光学系を含む検知線(赤外線)を透過する光学部材120が取り付けられている。
図2に示す分解斜視図によると、物体検出装置1は、少なくとも、上記カバー部材100と、壁等に該装置を取り付けるための(他の部材の一例たる)ベース部材400と、カバー部材100とベース部材400との間に、ベース部材400に取り付けられる、検知線検出素子(本実施形態では赤外線検出素子)320や処理回路等を有する物体検出回路基板300を有する。通常は、カバー部材100とベース部材400とは締結されており(閉状態)、カバー部材100を開くとき、すなわちカバー部材100をベース部材400から取り外すときは、同図のようにカバー部材100から本実施形態の締結構造で使用される締結部材(またはロックパーツとも呼ぶ)200を転回して(緩めて)突出させ、これによりカバー部材100とベース部材400との締結が解消される。
<締結部材>
図3に示すように、本実施形態の上記締結部材200は、一端部210と他端部270との間に円筒状形状(又は円柱状形状であってもよい)の胴部250を有する。ここで、胴部250は、その一部に、本実施形態では一端部210寄りの部分に、螺旋状突起253を有する。この螺旋状突起を有する以外の部分(以下、曲面部とも呼ぶ)257が、胴部250の他端部270寄りの部分に設けられている。締結部材200は、例えばマイナスドライバが挿入されるマイナス字状溝のような工具用溝213を一端部210に有する。また、締結部材200は、胴部250の断面の半径rよりも大きい断面の半径Rdを有する脱落防止部273を他端部270に有する。すなわち、半径r<半径Rdである。ここで、上記の各断面は、長手軸方向(以下、単に軸方向と呼ぶ)に直交する平面における断面であり、本実施形態では円形状である。螺旋状突起253のリード角やピッチ長は、工具用溝213にマイナスドライバのような工具を挿入して従来慣用されていた90度を超過する回転をさせた場合に、本実施形態では好ましくは180度回転させた場合に、従来は見られなかったように、締結部材200が所定長だけカバー部材100から視認可能に突出して、カバー部材100とベース部材400との締結が解消されるような値に調整されている。なお、本発明ではデザイン上の観点より180度の回転角に調整しているが、必要な突出量に応じてリード角・ピッチ長・回転角は最適化すればよい。締結部材200の一端部210は、カバー部材100とのデザイン上の統一感を有する。
本実施形態の締結部材200は、さらに、脱落防止部273に、後述の被係合孔473(図5)の内周に存在する被係合部477と係合する係合部277を外周面に有し、胴部250の一部(本実施形態では、ほぼ曲面部257の辺り)および脱落防止部273に、他端部270の端面から上記軸方向に向けて、切り込み290を有している。これらについては、後で詳説する。
<締結構造>
図4に本実施形態の締結構造RSを含む斜視図を示す。締結構造RSは少なくとも、図6に示すカバー部材100における嵌合孔133が設けられた嵌合部130と、ベース部材400における被嵌合孔473が設けられた被嵌合部470とからなり、図4では主に被嵌合部470を示している。なお、被嵌合部470は、ベース部材400の主面から直立する3枚の平板による一体化の形状をなし、同じく該主面から直立する長身の(外周)側壁490と連通している。この側壁490は、閉状態のカバー部材をベース部材からこじ開けられる事態の場合に、隙間からてこのような部材を挿入された際に支点を与えないように、該隙間幅よりも長い長身構造となっている。なお、嵌合部130は、カバー部材100の主面から直立する3枚の平板および天面の平板による一体化の形状をなし、被嵌合部470の内側に嵌合する寸法および形状となっている。
さらに、締結構造RSは、上述の締結部材200を含み、この締結部材200が、被嵌合孔473に挿通されることで、図6に示すような嵌合部130と被嵌合部470とが嵌合する。ここで、締結部材200は、嵌合部130から抜け落ちないで、嵌合孔133に挿通されたままの状態となっている。すなわち、嵌合孔の半径Rkは、締結部材200が嵌合部130から抜け落ちないように、脱落防止部273の前記半径Rdよりも小さくなっている一方で、胴部250の断面の半径rが、前記嵌合孔の半径Rkよりも小さくなっている。これにより、カバー部材100をベース部材400から取り外す動作の際、締結部材200は、上記の180度回転した後は空回りしつつ、嵌合部130から抜け落ちない。
図5に本実施形態の締結構造RSを、物体検出装置1の内部から外方に向けて、被嵌合部470側を見た斜視図を示す。同図では、締結部材200の脱落防止部273が被嵌合部470の被嵌合孔473に挿通されている。すなわち、被嵌合孔473の半径Rhは、脱落防止部273が被嵌合孔473に挿入できるように、脱落防止部273の半径Rd以上となっている。本実施形態では、被嵌合孔473の内周に存在する凸形状の被係合部477を二ヶ所に対向して有しており、被係合部477は、対応する脱落防止部273の外周の2つの係合部277(本実施形態では凹形状)と係合する。この係合により、前記工具で回転させて締結部材200を被嵌合孔473に挿入、脱出させた際に、クリック感のような感覚が工具を握る作業者の手に伝わり、カバー部材100をベース部材400から取り外す動作の開始を認識でき、またカバー部材100をベース部材400に取り付けた動作における上記締結の完了を認識できる。
さらに同図には、締結部材200は上記切り込み290の開放部分が示されている。この切り込み290内の空間を狭めるように例えば指等で脱落防止部273を径方向に縮めることで、上で述べたように締結部材200が嵌合部130から抜け落ちないために嵌合孔の半径Rkよりも大きい半径Rdとなっている脱落防止部273を、嵌合部130に挿通させることができ、締結部材200を係合部130に取り付けることが可能となる。また切り込み290により、脱落防止部273に発条効果で弾性が与えられるので、より確実な上記クリック感を奏することができる。
図7は、本実施形態の締結構造RSのカバー部材100における嵌合部130を示している。同図では、締結部材200が、嵌合孔133に挿通されて脱落防止部273により抜け落ちないようになっており、螺旋状突起を有しない曲面部257によって上記空回りが可能な状態が示されている。図8は、締結部材200の螺旋状突起253と螺合する、嵌合部130の螺旋状溝139を示している。この構造により、前記工具を回転させることで、胴部250の螺旋状突起253が該螺旋状溝139に対して摺動して締結部材200を回転でき、締結部材200を被嵌合孔473に挿通できる。また、この構造により、前記工具を逆回転させることで、被嵌合孔473に挿通された締結部材200が被嵌合孔473から抜き出されて締結部材200がカバー部材100から突出する。なお、図9に示すように、被嵌合部470において、締結部材200の螺旋状突起253と螺合する螺旋状溝479を有していてもよい。同図の螺旋状溝479は、カバー部材100がベース部材400に取り付けられた状態で、嵌合部130の螺旋状溝139と対向している。よってこの構造により、締結部材200が、同一円筒面上で対向する螺旋状溝479および螺旋状溝139の2種の螺旋状溝に対して螺合しながら、安定的に回転することができる。
<上記締結構造による作用効果>
上述の構成によれば、本実施形態に係る物体検出装置1の締結構造RSでは、嵌合孔133に挿通された締結部材200が被嵌合孔473にも挿通されることで、カバー部材100において嵌合孔133が設けられた嵌合部130と、ベース部材400において被嵌合孔473が設けられた被嵌合部470とを嵌合し、嵌合部130とベース部材400とを締結する。よって、1部品で締結を達成できている。また、締結部材200は、他端部270に胴部250の断面の半径よりも大きい断面の半径を有する脱落防止部273を有しつつ、嵌合孔133の半径は、脱落防止部273の半径よりも小さく、被嵌合孔473の半径は、脱落防止部273の半径以上である。よって、締結部材200は、嵌合孔133から抜け落ちることなく、被嵌合孔473にも挿通しえて上記嵌合を達成する。その際、締結部材200は、胴部250の一部に螺旋状突起253を有し、嵌合部130は、螺旋状突起253と螺合する螺旋状溝139を有しているので、工具用溝213に工具を挿入して回転をさせた場合に、締結部材200が所定長だけカバー部材100から突出して、カバー部材100とベース部材400との締結を解消しうる構造となっている。よって、このとき、カバー部材100とベース部材400との開閉状態(締結状態)の確認が一目で可能となる。以上のように、本実施形態に係る締結構造RSは、少なくとも視認性を向上させつつ1部品での締結を実現が可能となっている。なお、ここでいう1部品とは、一体成形品だけでなく、複数の部材のアセンブリ品であってもよい。よって、締結部材200は、複数の部材から構成された1部品であってもよい。
本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
例えば本発明は、上記実施形態では物体検出装置の締結構造を例に説明を行ったが、電気回路を収納する筐体等の箱部と蓋部のような二つの部材間を締結する締結構造であれば、他に、工作機械の数値制御盤、電力計、パワーコンディショナー等の筐体、または、変調回路、復調回路、変電回路等を収納する筐体の箱部と蓋部のような二つの部材間を締結する締結構造に適用されてもよい。また、本発明は、電気回路以外に、鍵、電子機器、貴重物等を収納する収納筐体の箱部と蓋部のような二つの部材間を締結する締結構造に適用されてもよい。
1 物体検出装置
100 カバー部材(一の部材)
130 嵌合部
133 嵌合孔
139 螺旋状溝
200 締結部材(ロックパーツ)
210 一端部
213 工具用溝
250 胴部
253 螺旋状突起
257 曲面部(螺旋状突起を有する以外の部分)
270 他端部
273 脱落防止部
277 係合部
290 切り込み
300 物体検出回路基板
320 赤外線検出素子(検知線検出素子)
400 ベース部材(他の部材)
470 被嵌合部
473 被嵌合孔
477 被係合部
479 螺旋状溝
RS 締結構造

Claims (8)

  1. 一の部材に設けられた締結部材を介して、該一の部材と他の部材とを締結する締結構造であって、
    前記一の部材において嵌合孔が設けられた嵌合部と、前記他の部材において被嵌合孔が設けられた被嵌合部と、前記嵌合孔に挿通された前記締結部材であって前記被嵌合孔に挿通されることで嵌合部と被嵌合部とを嵌合する前記締結部材とを有し、
    前記締結部材は、一端部と他端部との間に円筒状形状又は円柱状形状の胴部、前記一端部に工具用溝、前記他端部に前記胴部の断面の半径よりも大きい断面の半径を有する脱落防止部、前記胴部の一部に螺旋状突起を有し、
    前記嵌合部は、前記螺旋状突起と螺合する螺旋状溝を有し、
    前記嵌合孔の半径は、前記脱落防止部の前記半径よりも小さく、前記被嵌合孔の半径は、前記脱落防止部の前記半径以上である、
    締結構造。
  2. 請求項1に記載の締結構造であって、
    前記締結部材の前記一端部の前記工具用溝に工具を挿入して該工具を回転させることで、前記胴部の前記螺旋状突起が前記嵌合部の前記螺旋状溝に対して摺動して前記締結部材が回転し、前記嵌合孔に挿通された前記締結部材が前記被嵌合孔に挿通されることで前記一の部材と前記他の部材とを締結させ、
    前記工具を逆回転させることで、前記被嵌合孔に挿通された前記締結部材が該被嵌合孔から抜き出されて前記締結部材が前記一の部材から突出し、前記一の部材と前記他の部材との締結が解消される、締結構造。
  3. 請求項2に記載の締結構造であって、
    前記工具の回転は、90度超過の回転である、締結構造。
  4. 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の締結構造であって、
    前記締結部材は、前記螺旋状突起が前記嵌合部の前記螺旋状溝との螺合から解放された状態で回転する、締結構造。
  5. 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の締結構造であって、
    前記締結部材は、前記被係合孔の被係合部と係合する係合部を有する、締結構造。
  6. 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の締結構造であって、
    前記締結部材は、前記胴部の一部および前記脱落防止部に、前記他端部の端面から軸方向に向けて、切り込みが設けられた、締結構造。
  7. 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の締結構造であって、
    前記被嵌合部に、前記螺旋状突起と螺合する螺旋状溝を有する、締結構造。
  8. 請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の締結構造を備え、
    前記一の部材はカバー部材であり、かつ、前記他の部材はベース部材であり、
    前記カバー部材と前記ベース部材との間に、検知線検出素子を有する物体検出回路基板を収納する、物体検出装置。
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