JP4598364B2

JP4598364B2 - パネル計器

Info

Publication number: JP4598364B2
Application number: JP2003051747A
Authority: JP
Inventors: 英史原田; 慶也内海
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2003-02-27
Filing date: 2003-02-27
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2023-02-27
Also published as: JP2004257988A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シーケンサ等の制御装置のパネルに取り付けられて用いられるパネル計器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種機器を制御する例えばシーケンサ等の制御装置は、通常、温度、圧力、流量等の所定のパラメータを設定する操作部および該シーケンサが制御する制御機器の状態等を表示する表示部を、その前面に備え、制御盤などのパネルに取り付けられて使用される。
【０００３】
この種の機器（パネル計器）は、図１および図２に示すように、その筐体（本体）１内に、例えば制御部、電源部、インタフェース部および表示部等の各種回路基板３を内蔵している。
ちなみに、表示部は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）等が用いられて、パネル計器の前面から視認できるように設けられる。一方、操作・設定を行う操作部は、該パネル計器の前面側に取り付けられている。図示しないがこれらの表示部および操作部は、インタフェース基板３ａに実装される。ベゼルマスク５は、計器筐体１の前面開口部１ｃを封止する。ちなみにベゼルマスク５とインタフェース基板３ａとの間に、表示部に取り付けられたＬＥＤの視認性を向上させる目的で、導光性を有する導光用部材４が介挿されている。この導光用部材４は、インタフェース基板３ａに取り付けられたＬＥＤの光をパネル計器の前面側に導くため、専ら反射率の高い白色の部材が用いられる。またベゼルマスク５の前面には、表示ガイダンスやスイッチの機能名称等が印刷された表面シート（化粧シート）６が取り付けられている。
【０００４】
一方、パネル計器の計器筐体１の背面側には、該計器筐体１の内部に収納された各種回路基板３と図示しない外部機器（例えば制御処理装置）とを接続する端子台（図１では隠れている）が設けられており、パネル計器の設置現場においては、この端子台に多数の配線がネジ止め固定されている。このため、パネル計器に故障等の不具合が生じた場合のメンテナンス性の向上をはかる目的で、パネル計器の計器筐体１の内部に収納された回路基板３を該パネル計器の前面側に引き出して交換することが可能なプラグイン型コネクタが計器筐体１の背面内側に設けられている。尚、回路基板３の保守作業を行うためにベゼルマスク５は、計器筐体１に対して着脱可能に設けられている（図２）。
【０００５】
このような構成のパネル計器が取り付けられた制御盤等にあっては、該制御盤が設置される雰囲気に応じて、塵芥、或いは水などの液体がパネル計器内部および該パネル計器が取り付けれているパネル内部（制御盤内部等）へ侵入しないような防滴構造が取られる。この防滴構造は、具体的には、パネル計器が取り付けられるパネル７と該パネル計器の計器筐体１との間に第１のパッキン（ゴム等）２ａを設ける。一方、ベゼルマスク５と計器筐体１との間には、第２のパッキン２ｂが設けられて、それぞれのパッキン（２ａ，２ｂ）により防滴するように構成されている。
【０００６】
このような構造を取るパネル計器として、例えばケース開口部と前面カバーとの間にパッキン等を設けて防水する計器ケースの防水構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。これは、透明な合成樹脂カバーで形成されたカップ状のカバーでパネル計器の前面を覆うと共に、このカバーとパネルとの間にパッキンを介装して水密となるように構成したものである。
【０００７】
或いは、パネル計器の計器筐体と一体に形成したパッキンにより前面カバーと計器筐体の間およびパネルと計器筐体との間のそれぞれを防滴するように構成したパネル計器が知られている（例えば、特許文献２参照）。
また、パネル計器のケースとパネルとの間に設けられたパッキンにより該パネル計器が取り付けられたパネル内への水の侵入を防ぐ一方、前面カバーとパネル計器との間は、前面カバーに取り付けた枠型の防水弾性パッキンにより防水するパネル計器の防水構造が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
これらは、パネルに取り付けたパネル計器の筐体内部に収納された各種回路基板に不具合が生じた場合、パネル計器の前面に設けたカバーを開放して、該パネル計器の筐体に収納されている各種回路基板を交換可能となるようにしたものである。特にベゼルマスクを筐体と前面カバーとの間に設けるパネル計器にあっては、防水性を維持するため、前述したように前面カバーとベゼルマスクとの間にパッキンが設けられて水密になるように構成されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平８−３３４３８９号公報
【特許文献２】
特開平９−２２９７２３号公報
【特許文献３】
特開平１０−３２３９０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したパネル計器の防滴（防水）構造は、パネルとパネル計器との間およびパネル計器と該パネル計器の前面を覆うカバーのそれぞれに防水性を有するパッキンを設ける必要がある。このため、パネル計器の構造が複雑になるという問題がある。また、防水性を維持しつつパネル計器の前面カバーを開放して、パネル計器の筐体内部に収納されている各種回路基板を交換可能となるように構成しているため、防滴のための構造が複雑となり、部品点数が多くなるという問題もある。
【００１１】
さらに前面カバーは、複雑な防水構造を取るため、該前面カバーがパネルの前面に飛び出す高さが高くなるという不具合もある。また、ベゼルマスクを筐体と前面カバーとの間に設けるパネル計器にあっては、前面カバーとベゼルマスクとの間に設けたパッキンにより、水密となるように封止されている。このため、パネル計器内部の点検修理等の際、該パネル計器の筐体内部に収納された各種回路基板が取り出しにくいという不具合もある。
【００１２】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、パネル計器に収納されている各種回路基板の交換が可能なパネル計器において、その防水性を損なうことなく、簡素な構成のパネル計器を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため、本発明に係るパネル計器は、前面開口近傍の外周にフランジを有し、所定のパネルに設けた計器取り付け孔に挿入されて前記フランジを前記パネルに係止して取り付けられる計器筐体と、前記フランジと前記パネルとの間に設けられて、該フランジと該パネルとの間を封止するパッキンと、前記フランジの外縁よりも内側に、防水パッキンを設けることなく直接その全体を嵌め込んで該計器筐体の前面開口を閉塞すると共に、前記計器筐体に対して着脱可能に設けられた前面蓋部材と、この前面蓋部材を覆って設けられて、少なくとも前記計器筐体の前面の縁部に全周にわたって密着貼付されて前記計器筐体の前面開口を水密に封止する薄いシートとを備えることを特徴としている。
【００１４】
また、前記前面蓋部材は、前記計器筐体に収納される基板を把持するよう構成されている。
このため、パネルに取り付けられたパネル計器の防滴性を維持しつつ、パネル計器の筐体内部に収納されている各種回路基板の交換を容易に行うことが可能となる。
【００１５】
尚、前記シートにてその前面が覆われる前記前面蓋部材は、筐体内部に収納された前記基板に設けられた表示部および／または操作部と重なる部位に開口された窓部を備えた、例えば表面反射率の高い白色の部材からなっている。そして前記前面蓋部材の前面を覆う前記シートは、パネル計器の防滴性能を維持しながら上記窓部を通してパネル計器に設けられた表示部の表示をパネル計器の前面から視認し、また該シート上から前記操作部を押圧操作することでパネル計器に対して操作指令等を入力可能に設けられる。
【００１６】
好ましくは前記シートは、粘着部材によって貼付されて、該表示部が出力する表示データおよび該操作部に入力される操作入力を妨げることなく、パネルケースの防滴を維持することができる。
したがって、本発明によれば簡易な構造でありながら、パネルに取り付けられたパネル計器の防滴を維持し、更に、該パネル計器の計器筐体の内部に収納された各種回路基板の交換を容易に行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係るパネル計器について説明する。
図３は本発明に係るパネル計器を示す分解斜視図であり、図４は、パネル計器をパネルに取り付けた状態を示す断面図である。ちなみに、本発明に係るパネル計器は、詳細は後述するが、箱形の外観形状をなすものであり、例えば制御盤等を構成する垂設されたパネル７に穿たれたパネル計器取り付け孔７ａに、該パネル計器をその背面側から挿入して取り付けるものとなっている。そして、このパネル計器の計器筐体１の内部には、各種回路基板３がパネル計器の計器筐体１の前面開口部１ｃから取り出し可能となるようにベゼルマスク１０により把持されて該ベゼルマスク１０と共に挿入されている。
【００１８】
概略的には、上述したように構成されたパネル計器において、本発明が特徴とするところは、後述する表面シート２０により、パネル計器の前面開口部１ｃを水密に封止する点にある。
具体的には、本発明に係るパネル計器を示す図３および図４において１は、このパネル計器の計器筐体であり、該計器筐体１をパネルに取り付ける前面側を開放した箱筒形状をなしている。また、計器筐体１の前面側近傍の外周には、該計器筐体１に段部を形成する鍔状のフランジ１ａが設けられている。このフランジ１ａは、パネル計器を取り付けるパネル７に設けられた計器取り付け孔７ａに、該パネル計器の背面から挿入して該フランジ１ａによりパネルに係止するようになっている。ちなみに計器筐体１は、金属または合成樹脂等で形成されており、十分な防水性を有している。
【００１９】
また、フランジ１ａの前面側の内周には、一例として幅［１.５］ｍｍの凹部１ｂが閉じた環状に設けられ、後述する表面シート２０が該凹部１ｂに水密に貼り合わされるようになっている。一方、フランジ１ａとパネル７との間には、該フランジ１ａとパネル７とを水密に封止する環状のパッキン２が設けられている。このパッキン２は、例えば防水性が良好なゴム材や防水性および弾力性に優れた高分子材料等が用いられる。そして計器筐体１を取り付ける図示しない筐体取り付け機構により、フランジ１ａとパネル７との間に設けたパッキン２が圧接されるようになっている。
【００２０】
この計器筐体１の前面開口部１ｃを閉塞する前面蓋部材（ベゼルマスク）１０には、特に図示しないが表示部および該パネル計器を操作する操作者からの操作・設定入力等を受け付ける操作部（スイッチ）を備えたインタフェース基板３ａが表示部および操作部が前面に向くように位置付けられて該ベゼルマスク１０と平行に保持される。このベゼルマスク１０は、計器筐体１の内部に立設される回路基板３ｂ，３ｃをその上下から挟み込むように把持する基板固定部１０ａが取り付けられた構造をなしている。この基板固定部１０ａは、詳しくは、回路基板３ｂ、３ｃの縁部に設けた突出部と係合する溝部を設けたものとして構成される。
【００２１】
また、ベゼルマスク１０は、インタフェース基板３ａに設けられた例えばＬＥＤ（発光ダイオード）が発した光を前面に導光する表示孔１０ｂおよび該インタフェース基板３ａに取り付けられた例えばスイッチが操作可能となる操作孔１０ｃが設けられている。そして、ベゼルマスク１０は、回路基板３を把持する共に、該計器筐体１の前面開口部１ｃを閉塞する役割を担っている。
【００２２】
ちなみに、計器筐体１の前面側と対峙する計器筐体１の背面内側には、プラグイン型コネクタが設けられて、各種回路基板３に設けられた端子部（特に図示せず）と嵌合するように構成されている。このプラグイン型コネクタは、計器筐体１の背面部に設けられた端子台（図３では隠れる）に電気的に接続されるようになっている。
【００２３】
このようにして計器筐体１の内部に回路基板３を保持して装着されたベゼルマスク１０は、全体が計器筐体１の開口１ｃの内側に収納されている。そしてベゼルマスク１０の前面は、前述したフランジ１ａの前面側の内周に環状に設けられた凹部１ｂ（機器前面の縁部）とほぼ同一平面上に位置し、段差のない、いわゆる面一致の状態になっている。そしてベゼルマスク１０の前面と凹部１ｂとに跨って、該計器筐体１の前面開口を全周にわたって水密に封止する切れ目のない１枚の表面シート２０が密着して貼り付けられるようになっている。この表面シートは、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテフタレート）等の防水性を有する材料を薄くシート状に形成したものである。
【００２４】
この表面シート２０を透光性材料で形成した場合には、遮光性インクによる印刷によって表示や操作のためのインタフェースの形状が形成される。例えば、表示部の光を透過させる窓部は、透明のまま残されており、視認性を高める光の拡散印刷が施される。また、前述したインタフェース基板３ａに設けられた操作部（スイッチ）の先端部が、この表面シート２０に達するように構成されている。つまり表面シート２０の可撓性を利用することで、防水性を維持しつつ操作部（スイッチ）の操作ができるようになっている。
【００２５】
また表面シート２０は、計器筐体１のフランジ１ａの前面側の内周に環状に設けられた凹部１ｂの全周およびベゼルマスク１０に貼付する部位に粘着材が塗布または貼付されたものとなっている。好ましくは、この粘着材は、薄い帯状の基材の両面に粘着材を塗布した所謂、両面接着テープを用いると良い。例えばこの両面接着テープには、日東電工株式会社の両面接着テープ［Ｎｏ．５００］等を用いれば十分な防水性を保つことができる。ちなみに、この両面接着テープは、柔軟な不織布を基材として感圧性粘着材を含浸させたものである。尚、両面接着テープは、前述したように表面シート２０に設けられた窓部および操作部を除いた部分のみに貼り付けるものであり、図５に示すように予め窓部および操作部の部位となるところを抜き加工した両面接着テープ３０を用いることが望ましい。
【００２６】
しかしながら、少なくとも表面シート２０が筐体１の凹部１ｂ（例として幅１.５ｍｍ）の全周にわたって貼付されていれば、表面シート２０とベゼルマスク１０との間に粘着剤が介在していなくても防水性を得ることは可能である。また、ここで粘着剤を用いるのは、機器の点検修理の際に表面シート２０を剥がして取り去る必要があるからである。したがって、比較的容易に表面シート２０を剥がすことが可能であれば、上述の粘着剤の代わりに接着剤を用いて表面シート２０を機器の凹部１ｂに貼付するようにしても良い。
【００２７】
次に、上述したように構成されたパネル計器をパネルに取り付ける手順を説明する。まず、図４（ａ）のパネル取り付け断面図に示すように、パネル計器の計器筐体１と同じ大きさ、または極く僅かだけ大きく開けられたパネル取り付け孔に、パネル計器の計器筐体１をその背面から挿入する。このとき、フランジ１ａとパネル７とが接する部位には、環状のパッキン２が設けられて、図示しない計器取り付け具によりフランジ１ａとパネル７に挟まれたパッキン２が圧接されて水密になるようになっている。
【００２８】
そうしてパネル７に取り付けられた計器筐体１に、ベゼルマスク１０に把持された回路基板３が計器筐体１の前面開口部１ｃから挿入される。ちなみに、ベゼルマスク１０の背面側には、表示部と操作部とを備えたインタフェース基板３ａが、その表示部および操作部を計器筐体１の前面側に位置付けるように取り付けられる。また、ベゼルマスク１０は、回路基板３と共に、計器筐体１の内面側に侵入して固定されるようになっている。ちなみに、ベゼルマスク１０の基板固定部１０ａに把持される回路基板３ｂ，３ｃは、計器筐体１の背面内側に設けられたプラグイン型コネクタ（図３では隠れる）に装着されるようになっている。そうして、ベゼルマスク１０は、計器筐体１の内部に、回路基板３と共に収納されて、該計器筐体１の前面に膨出したフランジ１ａの面位置に位置付けられる。
【００２９】
そして、フランジ１ａの前面側の内周に環状に設けられた凹部１ｂおよびベゼルマスク１０の前面側に当接する部位にのみ両面接着テープが貼付された表面シート２０が貼付される［図４（ｂ）］。尚、表面シート２０は、少なくともフランジ１ａの前面側の内周に環状に設けた凹部１ｂと水密になるように貼り合わせてもよい。
【００３０】
次に、このようしてパネルに取り付けられたパネル計器の計器筐体１の内部に収納された回路基板３に何らかの不具合が生じてメンテナンスを行う必要がある場合、該回路基板３を取り出して交換する手順を説明する。ちなみに、パネル計器の計器筐体１に収納された回路基板３に不具合が生じた場合、ベゼルマスク１０および回路基板３とが組み合わされたユニットごとの交換を行うものとする。
【００３１】
先ずフランジ１ａの前面側に環状に設けられた凹部１ｂおよびベゼルマスク１０に貼付されている表面シート２０をその前面から剥がす。そして、回路基板３を把持しているベゼルマスク１０を該回路基板３ごと前面に引き出す。この回路基板３は、前述したように計器筐体１の背面内側に設けられたプラグイン型コネクタに装着されているので、ベゼルマスク１０を前方に引き出すことで、プラグイン型コネクタからはずされて前面に引き出すことができる。
【００３２】
そして、交換の為に用意した別のベゼルマスク１０および別の回路基板３とからなるユニットを、計器筐体１の前面開口部１ｃから挿入する。そして、上述したパネル計器をパネルに取り付ける手順と同様に、ベゼルマスク１０を回路基板３と共に、計器筐体１の内側に挿入して固定する。このとき、ベゼルマスク１０に把持される回路基板３ｂ，３ｃは、計器筐体１の背面内側に設けられたプラグイン型コネクタに装着される。そうして、ベゼルマスク１０は、計器筐体１の内部に、回路基板３と共に収納されて、該計器筐体１の前面に膨出したフランジ１ａの面位置に位置付けられる。
【００３３】
そうして、フランジ１ａの前面側の内周に環状に設けられた凹部１ｂおよびベゼルマスク１０の前面側に当接する部位にのみ両面接着テープが貼付された新たな表面シート２０が貼付され、計器筐体１を水密に封止する。
かくして、このように構成されたパネル計器によれば、ベゼルマスク１０を計器筐体１の内部に嵌め込むと共に、表面シート２０を計器筐体１のフランジ１ａおよびベゼルマスク１０と水密となるように貼付している。このためベゼルマスク１０の防水パッキンを不要にした簡単な構造でありながら防水性を確保することができる。また、ベゼルマスク１０の防水パッキンが不要なので、ベゼルマスク１０の取り出し作業が容易である。このため、パネル計器の計器筐体１に収納されている各種回路基板３の交換作業も容易となる。また、表面シート２０と計器筐体１のフランジ１ａおよびベゼルマスク１０とを両面接着テープを用いて封止しているので、パッキンを用いたときのような毛管現象の懸念が少なく、より水密に計器筐体１を封止することができる。
【００３４】
更にベゼルマスク１０は、インタフェース基板３ａに設けられた表示部の発光素子の光を表面シート２０の透明な窓部へと導く機能を有しているので、表面反射率の高い白色物体で形成されることが望ましい。この点でベゼルマスク１０が計器筐体１に収納されて計器筐体１外に出ないようになっているので、パネル計器を取り付けるパネルのデザインに影響しないという利点もある。白色は汚れやすいので、工業用のパネル計器の外装の採色としては通常、用いられることはない。具体的には、ベゼルマスク１０および計器筐体１の材料として、ＡＢＳ、ＰＰＯ（ポリプロピレンオキシド）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の材料を用いればよい。
【００３５】
また、ベゼルマスク１０は、計器筐体１の内部に、回路基板３と共に収納されて、該計器筐体１の前面に膨出したフランジ１ａの面位置に位置付けられるので、パネル前面に突出する高さを低く抑えることができ、制御装置のデザイン上も好ましい効果を得ることができる。
以上の実施形態では、防水性の確保について述べてきたが、これに拘らない。油や薬品等に対しての密閉状態を必要とする場合は、それぞれの部材の材質を適宜選択することで、達成できることは言うまでもない。
【００３６】
その他、本発明はその要旨を変更しない範囲において種々変形して実施することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のパネル計器によれば、簡素な構成を採りながら防滴性能を損なうことがなく、かつ計器内部の点検修理等で必要な際には、計器筐体前面の開口を開放することが可能であるという効果を得ることができる。また、パネル計器をパネルに取り付けた際のパネル前面の突出する高さを低く抑えることが可能となり、該パネル計器を用いた制御装置等のデザイン上も好ましい等の実用上多大なる効果が奏せられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のパネル計器の概略構成を示す分解斜視図。
【図２】従来のパネル計器のパネル取り付け状態を示す断面図。
【図３】本発明の一実施形態に係るパネル計器の概略構成を示す分解斜視図。
【図４】本発明の一実施形態に係るパネル計器のパネル取り付け状態を示す断面図。
【図５】本発明の一実施形態に係るパネル計器の前面シートに貼付される粘着テープの打ち抜きパターンの一例を示す図。
【符号の説明】
１計器筐体
２パッキン
３回路基板
４導光用部材
１０ベゼルマスク
２０表面シート
３０両面接着テープ

Claims

前面開口近傍の外周にフランジを有し、所定のパネルに設けた計器取り付け孔に挿入されて前記フランジを前記パネルに係止して取り付けられる計器筐体と、
前記フランジと前記パネルとの間に設けられて、該フランジと該パネルとの間を封止するパッキンと、
前記フランジの外縁よりも内側に、防水パッキンを設けることなく直接その全体を嵌め込んで該計器筐体の前面開口を閉塞すると共に、前記計器筐体に対して着脱可能に設けられた前面蓋部材と、
この前面蓋部材を覆って設けられて、少なくとも前記計器筐体におけるフランジ前面の縁部に全周にわたって密着貼付されて前記計器筐体の前面開口を水密に封止する薄いシートと
を備えることを特徴とするパネル計器。
前記シートは、粘着部材によって貼付されているものである請求項１に記載のパネル計器。