JP5415643B2

JP5415643B2 - 波形観測装置

Info

Publication number: JP5415643B2
Application number: JP2013120731A
Authority: JP
Inventors: 隆跡路; 真也浅田
Original assignee: Keyence Corp
Current assignee: Keyence Corp
Priority date: 2013-06-07
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2028-08-01
Also published as: JP2013167653A

Description

本発明は波形観測装置に関する。

工場生産ラインに設備の温度観測や圧力観測のために波形観測装置が用いられている。歴史的には、ロール状の紙に波形を書き込むものであったが、電子機器の発達に伴い、紙に代わってディスプレーを使って波形を表示する波形観測装置が今現在では普及している。

波形観測装置は、当該波形観測装置に搭載のメモリに、熱電対などから取り込んだ計測データを格納する一方で、時々刻々変化する計測値つまり時系列の波形を表示部に表示することができる。例えば、特許文献１、２は、タッチパネル付きディスプレーを備えた波形観測装置を開示している。特許文献１は、表示部に表示したファンクションキーをオペレータがタッチすることで、表示部に表示のファンクションキーが指定する機能を実行させることを提案している。特許文献２は、ペン入力可能なタッチスクリーンを使って、ペン入力によって表示波形を観測しながらコメントやマーキングの入力作業を行うことを開示している。

この種の波形観測装置の従来の実施品を見ると、堅牢な金属製のフレームを有し、この金属フレームの中に計測回路や演算回路などを組み込んだ基板を配設する構成が採用されている。また、従来の実施品にあっては、ユーザが要求したチャンネル数に基づいて、この要求チャンネル数に対応した端子台が組み込まれていた。

特開平７−１１４３４９号公報特開２００２−８２１３３号公報

波形観測装置は、一般的に、制御盤に組み込まれて使用されることが多く、その高さ及び幅寸法は例えば２種類に規定されるのが通常である。このことから、奥行き寸法に関してはある程度の自由度を有することから、従来の実施品は、奥行き寸法に関してこれを小さくするという努力に欠けるものであった。

また、従来の実施品は、ユーザの要求するチャンネル数に対応した端子台を搭載するという手法が採用されていたため、その後に必要とするチャンネル数が増えたときに、ユーザはその対応に苦慮してしまうという問題を有していた。

本発明は、奥行き寸法を小さくすることのできる波形観測装置を提供することにある。
本発明の更なる目的は、波形観測装置を入手したユーザのその後のチャンネル数の変動に直ちに対処することのできる波形観測装置を提供することにある。

上記技術的課題は、本発明によれば、
外部から受け取った計測データを波形表示するディスプレーを備えた波形観測装置において、
前面及び後面を開放したボックス状からなり、該前面に前記ディスプレーが配設された外側フレームと、
前記外側フレーム内にて起立した状態で配設された本体内基板と、
前記計測データをデジタル信号に変換する計測モジュールと、
前記外側フレーム内に配設され、前記外側フレームの後方から複数の前記計測モジュールの各々を受け入れるための複数の挿入空間が形成された内側フレームとを有し、
複数の前記挿入空間の各々に前記計測モジュールを挿入することで、前記本体内基板に対して複数の前記計測モジュールが脱着可能に配置されることを特徴とする波形観測装置を提供することにより達成される。

すなわち、本発明によれば、計測モジュールを電気的に接続する本体内基板を起立した状態で配置させたことにより、これを水平方向に配置したのに比べて波形観測装置の奥行き寸法を短縮することができる。また、起立した状態で配置された本体内基板に任意の数の計測モジュールを電気的に接続することができるため、ユーザの要求チャンネル数が増加又は減少したときに、これに対応して計測モジュールの数を増加又は減少させることで対処することができる。

本発明の他の目的、その作用効果は以下の本発明の好ましい実施の形態の詳しい説明から明らかになろう。

実施例の波形観測装置の正面図である。図１と同様に実施例の波形観測装置の正面図であり、ディスプレーの下に配した防水蓋を開けた状態を示す図である。実施例の波形観測装置の分解斜視図である。実施例の波形観測装置のブロック図である。波形観測装置の本体フレームの分解斜視図である。中継基板とメイン基板を含む、本体フレームの分解斜視図である。本体フレームの水平断面図である。本体フレームに起立状態で組み込まれる中継基板と、中継基板の上端部にコネクタ連結されて水平方向に延びるメイン基板を図示した図である。上下に反転した計測ユニットの斜視図である。計測ユニットの平面図である。計測ユニットの一部を構成する計測モジュールの分解斜視図である。計測モジュールに脱着可能に連結されて計測ユニットの一部を構成する端子台を計測モジュール側から見た斜視図である。端子台の分解斜視図である。実施例の波形観測装置を後方から見た図である。図１４の波形観測装置から端子台を省いて描いた図である。端子台に装着される温度センサユニットの分解斜視図である。

以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。図１は、実施例の波形観測装置１の正面図である。波形観測装置１は、表示部２の下方に、下ヒンジ上開きの防水蓋３を有し、スライドロック４を解放して、下ヒンジ５を中心に防水蓋３を開放することができる。図２は防水蓋３を開いた状態を示す。この図２から分かるように、防水蓋３を開くことにより、メイン電源スイッチ６、スタート/ストップスイッチボタン７、設定メニューボタン８、ユーザ設定キーボタン９、タッチパネル機能ロックスイッチボタン１０、ＵＳＢコネクタ１１を露出させることができる。

スタート/ストップスイッチボタン７は、ユーザが操作することにより、計測データの収集を開始又は停止することができる。設定メニューボタン８は、ユーザが操作することにより設定メニューを表示させて、設定メニューから所定の設定項目を表示させることができる。ユーザ設定キーボタン９は、ユーザが任意に割り付けることができ、これを操作することによりユーザが割り付けた機能を実行させることができる。タッチパネル機能ロックスイッチボタン１０は、後に説明するように、実施例の波形観測装置１は、タッチパネル（図３の符号２２２）を有しており、このタッチパネル２２２の機能を停止して、タッチパネル２２２による入力を無効にすることができる。

図３は波形観測装置１の分解斜視図であり、図４は、そのブロック図である。波形観測装置１は、本体２０と、この本体２０の前面に脱着可能なフロントユニット２２とを有する。フロントユニット２２は、化粧パネル２２０、前面フレーム２２１、タッチパネル２２２、バックライト２２３（図４）を備えた液晶ディスプレー２２４とで構成され、タッチパネル２２２及びバックライト付きの液晶ディスプレー２２４によって上記表示部２が構成され、表示部２には図示のように波形チャートが表示される。液晶ディスプレー２２４は薄型ディスプレーの一例に過ぎないことは言うまでもない。

化粧パネル２２０には防水及び保護シートが張設されており、この防水及び保護シートを化粧パネル２２０に張設することにより、防水及び保護シートの端末を化粧パネル２２０で隠すことができるので、波形観測装置１の見栄えを良くすることができる。

装置本体２０は、その前面に位置し且つ起立した状態の中継基板２０１と、中継基板２０１の上端にコネクタ連結されて水平方向に延びるメイン基板２０２とを有する。中継基板２０１は、制御手段であるＣＰＵ２９を搭載したメイン基板２０２にデジタル化した計測信号を供給するものであり、１０個の計測ユニット用コネクタ２０３と、合計４個の警報ユニット又はＩＯユニットのためのコネクタ２０４が配設されている。中継基板２０１及びメイン基板２０２は、後に詳述するように本体フレーム２０５の内部に収容される。

第１の本体内基板を構成する中継基板２０１には、また、前述したメイン電源スイッチ６及びＵＳＢコネクタ１１が取り付けられており、メイン電源スイッチ６及びＵＳＢコネクタ１１は、中継基板２０１を介して、第２の本体内基板を構成するメイン基板２０２に接続されている（図４）。すなわち、フロントユニット２２を装置本体２０から取り外したときに、このフロントユニット２２の取り外しとは無関係にメイン電源スイッチ６及びＵＳＢコネクタ１１を装置本体２０に残すことができる構造が採用されている。これにより、例えばバックライト２２３の交換のためにフロントユニット２２を本体２０から取り外すときに、メイン電源スイッチ６のＯＮ状態を維持することが可能であり、これにより波形観測装置１の計測データの収集を継続しながら、フロントユニット２２に組み込まれている要素、典型的にはバックライト２２３や液晶ディスプレー２２４の交換作業を行うことができる。換言すると、フロントユニット２２には、表示機能と入力機能（タッチパネル２２２）の２つの機能に限定した要素が組み込まれており、これによりフロントユニット２２を本体２０から外したとしても波形観測装置１の計測データの収集機能を継続することができる。

図３を参照して、前面及び後面を開放した矩形断面のボックス状の本体フレーム２０５は、後に詳しく説明するように、外皮としての金属製の外側フレーム２０６と、主体をなす内側のプラスチックフレーム２０７とで構成されており、これにより本体フレーム２０５が軽量化されている。プラスチックフレーム２０７には、計測ユニット２３と、警報又はＩＯユニット２４とを収容する左右２列の多段の棚が形成されている（図５）。図示の左右２列の構成は単なる一例に過ぎず、左右３列であってもよいし、一列であってもよいことは言うまでもない。

実施例に含まれる本体フレーム２０５においては、上２段を除く棚に収容される計測ユニット２３、上の２段の棚に収容される警報又はＩＯユニット２４は、プラスチックフレーム２０７の棚に後方から挿入することでコネクタ接続することができる。すなわち、起立した状態でプラスチックフレーム２０７の前方に位置する中継基板２０１には、上記プラスチックフレーム２０７の各棚に関連した位置にコネクタ２０３、２０４が配設されており、計測ユニット２３、警報又はＩＯユニット２４は、プラスチックフレーム２０７の各棚に挿入することで中継基板２０１にコネクタ接続することができる。

計測ユニット２３と、警報又はＩＯユニット２４とには、夫々、その背面に端子台２５が配設され（図４）、計測ユニット２３の端子台２５には熱電対、測温抵抗体、流量計、圧力センサなどの各種センサ２７からの配線が接続される。そして、計測ユニット２３のユニット内マイコン２８は、センサ２７から信号を受け取ると中継基板２０１を介してメイン基板２０２のＣＰＵ２９と交信し、センサ２７から受け取った計測データをメイン基板２０２に送信する。

すなわち、計測ユニット２３において各種センサ２７からの計測信号がデジタル信号に変換され、そして、このデジタル信号は、中継基板２０１を経由してメイン基板２０２に供給される。メイン基板２０２のＣＰＵ２９は、波形計測装置１の全体を制御するものであり、メイン基板２０２のＣＰＵ２９は、所定のプログラムに従って信号処理して、計測データを所定の周期で本体メモリ３０に記憶させると共に表示部２の描画を制御するための画像信号を生成する。メイン基板２０２と表示部２とは中継基板２０１を介して接続されている。オペレータがタッチパネル２２２にタッチすると、これに対応したタッチ位置信号又は座標信号がタッチパネル２２２からメイン基板２０２のＣＰＵ２９に供給され、ＣＰＵ２９は、タッチ位置の意味するキーが意味する機能を実現する、又は、座標信号に基づいて表示部２に表示している波形のスクロールを実行する信号を生成する。

波形観測装置１は、工場内の制御盤３２（図４）に設置され、工場内ＬＡＮ３３を介してパーソナルコンピュータ３４に接続可能であり、パーソナルコンピュータ３４は、波形観測装置１に表示されている波形と同じ波形を表示することができる。また、波形観測装置１の本体メモリ３０に格納されているデータは、ＵＳＢコネクタ１１にリムーバブル記録媒体であるＵＳＢメモリ３５を差し込むことで、そのコピーを取り出すことができる。

図５を参照して、前述したように装置本体２０のボックス状の本体フレーム２０５は、主体をなす内側のプラスチックフレーム２０７と、外皮としての金属フレーム２０６で構成されており、内側プラスチックフレーム２０７は、金属フレーム２０６の矩形の輪郭と相補的な輪郭の外形を有している。本体フレーム２０５の組立は、内側のプラスチックフレーム２０７を金属フレーム２０６の前面側から挿入することにより行われ、これにより、本体フレーム２０５は、プラスチックフレーム２０７を主体とし、そして構造上の主体をなすプラスチックフレーム２０７の外側を包囲する金属フレーム２０６を備えた内外二重のフレーム構造となる。

内側プラスチックフレーム２０７は、後側から見たときに、左右の垂直外壁２１０とその中間に位置して上下に延びる垂直中央壁２１２とを有し、中央壁２１２と左右の外壁２１０との間に、夫々、計測ユニット２３、警報又はＩＯユニット２４を縦並びに配列する縦方向に延びる挿入空間２１４が形成されている。そして、左右の外壁２１０及び中央壁２１２には、左右の挿入空間２１４を規定する壁面に、前後方向に延びる複数のガイド突条２１６が一体成形されており、これらガイド突条２１６によって、各計測ユニット２３、警報又はＩＯユニット２４を上下方向に整列した状態で左右の挿入空間２１４に収めることのできる実質的な棚が構成されている。より詳しくは、左右の挿入空間２１４には、計測ユニット２３、警報又はＩＯユニット２４の端子台２５を除くモジュール２３０を受け入れる。

前述したように、本体フレーム２０５は、左右２列のモジュール挿入空間２１４に限定されないことは言うまでもない。例えば垂直中央壁２１２を２つ設けることで、横方向に３列のモジュール挿入空間２１４を形成することができる。逆に垂直中央壁２１２を省くことで左右の垂直外壁２１０で単一のモジュール挿入空間２１４を形成することができる。

また、変形例として、垂直中央壁２１２を横方向に延びる構成に変更することで、水平方向に延びるモジュール挿入空間２１４を形成して複数の計測ユニット２３、警報又はＩＯユニット２４を横方向に整列つまり横並びに配列させるようにしてもよい。

図７は、本体フレーム２０５の横断面図である。図７から理解できるように、内側プラスチックフレーム２０７は、上記左右の外壁２１０及び中央壁２１２によってモジュール挿入空間２１４を形成するために実質的左右対称の凹凸形状を有し、そして、左右の外壁２１０及び中央壁２１２の幅その肉厚は実質的に同じである。つまり、内側プラスチックフレーム２０７は、凹凸形状に成形され、これにより、共に幅を有する外壁２１０及び中央壁２１２と、左右のモジュール挿入空間２１４が形成され、そして、左右の外壁２１０及び中央壁２１２には、計測ユニット２３の移動方向つまり前後方向且つ水平方向に延びるリブ状のガイド突条２１６が一体成形されている。このように、内側プラスチックフレーム２０７が三次元的に凹凸形状に一体成形されていることから構造上の剛性を確保することができる。また、計測ユニット２３を案内するための水平方向に延びる複数のガイド突条２１６もプラスチックフレーム２０７の剛性の確保に貢献していると言える。

図７に示す参照符号２１８は、計測ユニット２３、警報又はＩＯユニット２４の位置決め孔を示し、位置決め孔２１８は、モジュール挿入空間２１４の深部に、各ユニット２３（２４）に対応して左右に離間して一対設けられ、一方の位置決め孔２１８Ａは、小径孔で構成され、他方の位置決め孔２１８Ｂは横方向に延びる長孔で構成されている。

図８は、前述した垂直方向に起立した状態で位置決めされる中継基板２０１と、中継基板２０１の上端部にコネクタ連結され且つ水平方向後方に延びる状態で位置決めされるメイン基板２０２を抽出した斜視図であり、この斜視図は、斜め後方から見た図である。中継基板２０１は、本体フレーム２０５の前面部に配設され、そして、メイン基板２０２は、本体フレーム２０５の上端部に配設される。中継基板２０１を垂直方向に起立した状態で位置決めすることで、波形観測装置１の奥行き寸法を従来よりも小さくすることができる。ちなみに、従来品と比較して、実施例の波形観測装置１の奥行き寸法は約2/3である。また、計測ユニット２３の配置位置よりも上に、好ましくは、本体フレーム２０５の上端部にメイン基板２０２を配設することで、このメイン基板２０２の発する熱によって計測ユニット２３が影響を受けるのを低減することができる。

図９は計測ユニット２３を上下反転した斜視図つまり計測ユニット２３を下方から見た図であり、図１０は平面図であるが、警報又はＩＯユニット２４についても実質的に同じ外観を有している。計測ユニット２３は、計測モジュール２３０と端子台２５とで構成され、計測モジュール２３０と端子台２５とはコネクタ連結されており、これにより端子台２５は計測モジュール２３０に対して脱着可能である。

計測モジュール２３０は、装置本体２０のモジュール挿入空間２１４（図６、図７）と実質的に同じ幅寸法Ｗ及び奥行き寸法（図１０）を有するモジュール本体２３２と、モジュール本体２３２の後端から後方に延びる幅狭の通気部２３３と、モジュール本体２３２の前端面から前方に延びる左右の位置決めピン２３５を含み、通気部２３３はモジュール本体２３２の幅方向中央部分に配設されている。

位置決めピン２３５は、計測ユニット２３をモジュール挿入空間２１４の中に挿入したときに、前述した位置決め孔２１８（図７）の中に進入し、これにより計測ユニット２３の位置決めが行われる。

装置本体２０のモジュール挿入空間２１４と実質的に同じ幅寸法Ｗを有するモジュール本体２３２は、その両側面における後端部から幅方向外方に突出する左右一対の水平リブ２３６を有し、水平リブ２３６の前端部はテーパ面２３６ａ（図１０）で構成されている。この水平リブ２３６は、計測ユニット２３をモジュール挿入空間２１４の中に挿入し、また、モジュール挿入空間２１４から抜き取るときに、内側プラスチックフレーム２０７のガイド突条２１６の上面と擦接して計測ユニット２３の移動を案内する機能を有し、また、モジュール挿入空間２１４に挿入した計測ユニット２３をガイド突条２１６に係止する機能を有している。

図１１は計測モジュール２３０の分解斜視図である。計測モジュール２３０は、上下に分割可能な下方ケース５０及び上方ケース５２を有し、この上下のケース５０、５２で形成される内部空間には、下方基板５４と、これとは別体の上方基板５６とが収容されている。この上下に離置した別体の基板５４、５６は共に熱伝導性に優れた金属材料から作られている。下方基板５４には、その前端縁部に本体側コネクタ部５５が搭載されており、この下方基板５４は装置本体２０にコネクタ連結される。他方、上方基板５６には、その後端部に端子台側コネクタ部５７が搭載されており、この上方基板５６は端子台２５にコネクタ連結される。

計測モジュール２３０は、前述したようにモジュール本体３２２に対して相対的に幅狭の且つ高さ寸法が小さい通気部２３３（図１０）を有しているが、この通気部２３３は、これに相当する上下のケース５０、５２の部分に、複数の上下に貫通した第１の通気用開口５８と、横方向に貫通した第２の通気用開口６０とを有しており、上記第１の通気用開口５８は、上下のケース５０、５２に関して鉛直方向に整合して配設されている。すなわち、計測モジュール２３０は、その通気部２３３において、上下のケース５０、５２に形成され且つ平面視で整合した第１の複数の通気用開口５８を通じて、また、左右の第２の複数の通気用開口６０を通じて上下左右の４方向に通気される。

好ましい態様として、熱伝導性の上方基板５６には、計測モジュール２３０の通気部２３３に相当する部分に、複数の第３の通気用開口６２を有し、この第３の通気用開口６２は、平面視したときに、上述した上下のケース５０、５２の第１の通気用開口５８に整合されている。

図１１を参照して、上下に離置した２枚の基板５４、５６の取付構造について説明すると、下方基板５４と上方基板５６は、下方基板５４及び上方基板５６の一側に搭載されたコネクタ６６によって連結されている。なお、作図の関係で下方基板５４側のコネクタ６６しか図示されていないが、この下方基板側コネクタ６６と係合する他方のコネクタが上方基板５６に搭載されている。

下方ケース５０には、その四隅に座６８が形成されており、この四隅の座６８の上に下方基板５４の四隅が着座される。また、下方ケース５０には、四隅の座６８に隣接して夫々第１ボス７０が形成されており、これに関連して、下方基板５４の四隅には切欠き５４ａが形成され、この切欠き５４ａが第１ボス７０に隣接して位置することによって下方基板５４のある程度の前後左右の動きを許容しつつ下方基板５４の位置決めが行われる。

他方、上方ケース５２には、前端部の２つの角隅部に夫々第２のボス７２が設けられ、この第２のボス７２は、下方基板５４の第１切欠き５４ａよりも大径であり、第２ボス７２が第１切欠き５４ａの周縁部に対して上方から係合することにより、下方基板５４の前部分の浮き上がりが規制される。また、上方ケース５２には、後端部に左右に離置して下方に延びる突起７４が左右一対設けられ、この突起７４の下端が下方基板５４に隣接して位置することにより下方基板５４の後部分の浮き上がりが規制される。なお、下方基板５４の前端縁に本体側コネクタ部５５が設けられているのは前述の通りである。

他方、上方基板５６には、その前端部の２つの角隅部に第２切欠き部５６ａが設けられ、この第２切欠き部５６ａに上記上方ケース５２の第２ボス７２が遊挿されることにより、上方基板５６の前端部は一定の範囲で左右及び前後に遊動可能に位置決めされる。また、上方基板５６の後端部には、上記の下方基板の浮き上がり規制突起７４を受け入れる第３の切欠き部５６ｂが形成されており、この第３の切欠き部５６ｂは上記突起７４よりも大きく、これにより上方基板５６の後端部は一定の範囲で左右及び前後に遊動可能に位置決めされる。なお、上方ケース５２には、上方基板５６の一定の範囲での浮き上がりを許容しつつ過度な浮き上がりを規制する突起（図示せず）が設けられている。

上記の構成により、本体側コネクタ部５５を備えた下方基板５４と、端子台側コネクタ部５７を備えた上方基板５６は共に上下のケース５０、５２内でフローティング支持され、また、下方基板５４と上方基板５６との相対変位が一定の範囲で許容される。

図１２は端子台２５を計測モジュール２３０側から見た斜視図であり、図１３は分解斜視図である。図１３を参照して、端子台２５は、端子台ベース８０と端子台本体８２と端子台カバー８４を有し、端子台ベース８０と本体８２との間に基板８６が収容され、端子台本体８２に沿って延びる基板８６にはコネクタ部８８(図１２)が設けられている。端子台２５は、そのコネクタ部８８を計測モジュール５０の端子台側コネクタ部５７（図１１）に係合させることにより計測モジュール５０にコネクタ連結され、これにより計測ユニット２３(図９、図１０)になる。

図１４は、装置本体２０に計測ユニット２３を装着した状態を示し、図１５は、図１４と同じく装置本体２０に計測ユニット２３から端子台２５を取り外した状態を示す。先に説明した図９、図１０から最も良く分かるように、端子台２５は、その長手方向の寸法が、計測モジュール２３０よりも幅Ｗ方向に長尺であり、計測モジュール２３０から左右に突出し、その左右の端部が、本体フレーム２０５（内側プラスチックフレーム２０７）の後面の左又は右の外壁２１０と中央壁２１２とに着座するように設計されている。

すなわち、端子台ベース８０は長手方向両端部に、装置本体２０側に向けて延びる一対の脚部９０を有し、この脚部９０の先端面が本体フレーム２０５の左又は右の外壁２１０及び中央壁２１２に着座することができる。

端子台ベース８０の左右一対の脚部９０は、図９、図１０から最も良く分かるように、計測モジュール２３０の通気部２３３から離れて位置しており、これにより、左右の脚部９０と通気部２３３との間に放熱用の上下に延びる開放空間Ｓが形成されている。

図１３を参照して、端子台ベース８０は脚部９０に挿通される一対の第１ボルト９２によって本体フレーム２０５に固定されると共に、この第１ボルト９２を使って端子台本体８２が端子台ベース８０に脱着可能に締結される。他方、端子台カバー８４は、第２のボルト９４を使って端子台本体８２に脱着可能に締結される。

波形観測装置１は、例えば温度計測では、入力信号つまり検出温度の精度を維持するために、定期的に計測信号の入力部の検査が実施される。実施例に含まれる計測ユニット２３は、装置本体２０に対して脱着可能であり、また、端子台２５が計測モジュール２３０に対して脱着可能であることから、検査対象の計測モジュール２３０を装置本体から取り外し、予め用意してある代替え用の計測モジュール２３０に端子台２５を組み付けると共に装置本体２０に組み付けることで、この代替え用の計測モジュール２３０を使って計測を直ちに再開することができる。換言すれば、端子台２５と外部機器との間の結線をそのままにした状態で、計測モジュール２３０だけを代替え用の計測モジュール２３０と交換するだけで検査を必要とする計測モジュール２３０を取り外すことができる。検査を必要とする計測モジュール２３０は現地で検査及び温度校正を行ってもよいし、専用の設備を備えた業者に計測モジュール２３０を送ってもよい。

再び図１３を参照して、端子台２５には温度センサユニット９６を組み込むことができる。換言すると、端子台２５には温度センサユニット９６を脱着可能に装着することができる。図１６は温度センサユニット９６の分解斜視図である。

図１６を参照して、温度センサユニット９６は、起立壁９８を備えたボックス状のベース部材１００と、これに嵌着される上蓋１０２とでケース１０４が作られており、ケース１０４の内部に基板１０６が収容されている。基板１０６はコネクタ１０８を有し、このコネクタ１０８を使って端子台２５の基板８６（図１３）に連結される。

温度センサユニット９６の基板１０６は、ベース部材１００の起立壁９８に沿って延びる基板延長部１０６ａを有している（図１６）。そして、基板延長部１０６ａの上端部はケース１０４から外に延出しており、この基板延長部１０６ａの上端部に温度センサIC１１０が組み付けられており、この温度センサIC１１０は、起立壁９８と共に、基板８６を収容するために端子台ベース８０と本体８２で包囲された端子台２５の内部空間に侵入し、これにより温度センサIC１１０によって、端子台２５の基板収容空間の雰囲気温度が検出される。

温度センサユニット９６は、図１３から最も良く分かるように、一方の脚９０に隣接して且つ計測モジュール２３０との間の開放空間Ｓに臨む位置に配設するのが好ましい。図１２の端子台２５は温度センサユニット９が未装着の状態で図示されているが、この温度センサユニット９を装着する部位を参照符号１１２で示してある。

温度センサユニット９６は端子台２５に対して脱着可能であり、また、外部からアクセスすることで温度センサユニット９６を取り外すことができるため、この温度センサユニット９６の精度を確認又は検査するために、検査対象の温度センサユニット９６を端子台２５から取り外し、代替えの温度センサユニット９６を端子台２５に装着することで直ちに計測を続行することができる。

実施例の波形観測装置１によれば、本体フレーム２０５の主体をプラスチックフレーム２０７で構成し且つこのプラスチックフレーム２０７の左右の外壁２１０及び中央壁２１２を備えた三次元の立体構造にしたことから、本体フレーム２０５を従来のように金属だけで作るのに比べて波形観測装置１の重量を軽量化しつつ剛性を確保することができる。また、外壁２１０及び中央壁２１２に一体成形したリブ状のガイド突条２１６によってもプラスチックフレーム２０７の剛性を高めることができる。また、外壁２１０と中央壁２１２とに亘って延びる端子台２５の左右両端部を外壁２１０と中央壁２１２に固定することで、この端子台２５によって本体フレーム２０５の剛性を更に高めることができる。

実施例の波形観測装置１によれば、カセット式に計測ユニット２３を装置本体２０に対して脱着することができることから、波形観測装置１を入手したユーザが、その後の事情によってチャンネル数の増減があったときに、計測ユニット２３を増設又は取り外すことで任意のチャンネル数に調節することができる。

また、計測ユニット２３とコネクタ連結される中継基板２０１を起立した状態で配設してあることから、波形観測装置１の奥行き寸法を従来に比べて縮小することができる。また、中継基板２０１の上端部から後方に向けて水平方向にメイン基板２０２を配設したことから、このメイン基板２０２が発する熱によって計測ユニット２３の熱的影響を抑制することができる。

また、起立した中継基板２０１に対してコネクタ連結されて片持ち状態で水平方向に延びる計測ユニット２３は、その後端の端子台２５に結線された外部機器との間の配線の重量が付加されることになるが、計測ユニット２３の一部を構成する端子台２５が、本体フレーム２０５（内側プラスチックフレーム２０７）の中央壁２１２及び左右いずれかの外壁２１０に固定されるため、端子台２５の支持剛性を向上することができる。換言すると、端子台２５の後端の重量負荷を本体フレーム２０５に担わせることができるため、年単位の長期に亘って使用される波形観測装置１の入出力を安定化することができる。

また、計測ユニット２３は、計測モジュール２３２と、この計測モジュール２３２とは別体構造の端子台２５とで構成され、そして、計測モジュール２３２の基板を、下方基板５４と上方基板５６の２枚の基板で構成すると共に、一方の基板（下方基板）５４に本体側コネクタ部５５を設け、他方の基板（上方基板）５６に端子台側コネクタ部５７を設け、そして、一方の基板５４に対して他方の基板５６の相対変位を一定の範囲内で許容するフローティング支持構造を採用したことから、このフローティング支持構造によって、端子台２５に加わる外力が装置本体２０の中継基板２０１に及ぶのを阻止することができると共に、上下に離置した基板５４、５６の一方を端子台２５に接続し、他方を装置本体２０に接続した構成によって、端子台２５と装置本体２０との間の断熱を図ることができる。

また、装置本体２０に対して計測ユニット２３を脱着可能にするだけでなく、この計測ユニット２３の一部を構成する端子台２５を計測モジュール２３２に対して脱着可能としたことから、計測モジュール２３２の精度の検査のために計測モジュール２３２を代替え計測モジュール２３２で置換することで、計測モジュール２３２だけを取り外すことができる。これにより、計測モジュール２３２の定期検査のために波形観測装置１の計測動作を中断する期間を短時間に留めることができる。勿論、計測モジュール２３２を交換する際に端子台２５に対する外部機器との間の結線を外す必要は全くないことは言うまでもない。

また、計測モジュール２３０の本体２３２と端子台２５との間に通気部２３３を設けたことから、端子台２５と計測モジュール本体２３２とを断熱することができると共に、計測モジュール２３０内の熱を外部に排出することができる。また、この通気部２３３を構成する上下の第１の通気用開口２８が平面視で整合しているため、この第１の通気用開口２８によって上方への気流の流れを作ることができ、放熱効率を向上することができる。また、この第１の通気用開口２８と平面視で整合する第３の通気用開口６２を端子台２５から入力を受ける基板（上方基板）５６に設けたことから、上記の上方への気流によって基板５６を空冷することができ、一層効果的に端子台２５との間を断熱することができる。また、計測モジュール２３０の内部に配設された上下の基板５４、５６を共に熱伝導性に優れた金属材料の基板で構成したことから、基板５４、５６の放熱及び熱分布を一層均一化することができる。

また、上記通気部２３３の左右の側壁にも第２の通気用開口６０を設けると共に、この通気部２３３の左右の側方に上下に延びる開放空間Ｓを形成するようにしてあるため、端子台２５及び計測モジュール２３０の放熱及び空冷の効率を高めることができる。

また、上述した熱対策により、端子台２５の熱による計測データへの悪影響を阻止することができる。特に、この熱対策は、波形観測装置１の計測対象に温度計測を含む場合、計測データから端子台２５の熱による誤差を補正する必要があるが、上述した熱対策により端子台２５を放熱することができるため、端子台２５の熱による補正値を小さくすることができるだけでなく、端子台２５の基板収容空間の熱分布を均一化することで温度センサユニット９６による温度検出精度を向上することができる。更に、通気部２３３の側方の開放空間Ｓに臨む位置に温度センサユニット９６を設け、この温度センサユニット９６によって端子台２５の基板収容空間の雰囲気温度を検出するようにしたことから、端子台２５の内部の温度の検出精度を一層向上することができる。

また、温度センサユニット９６が外部からのアクセスで簡単に取り外すことができるため、温度センサユニット９６の検出精度の検査を行う際の温度センサユニット９６の取り外しが容易であると共に、予め用意した代替えの温度センサユニット９６を直ちに端子台２５に装着することができる。

１波形観測装置
２表示部
２０波形観測装置本体
２０１中継基板
２０２メイン基板
２０３計測ユニット用コネクタ
２０５本体フレーム
２０６金属製の外側フレーム
２０７内側のプラスチックフレーム
２１４ユニット挿入空間
２１６ガイド突条
２２４液晶ディスプレー
２３計測ユニット
２３０計測モジュール
２５端子台

Claims

外部から受け取った計測データを波形表示するディスプレーを備えた波形観測装置において、
前面及び後面を開放したボックス状からなり、該前面に前記ディスプレーが配設された外側フレームと、
前記外側フレーム内にて起立した状態で配設された本体内基板と、
前記計測データをデジタル信号に変換する計測モジュールと、
前記外側フレーム内に配設され、前記外側フレームの後方から複数の前記計測モジュールの各々を受け入れるための複数の挿入空間が形成された内側フレームとを有し、
複数の前記挿入空間の各々に前記計測モジュールを挿入することで、前記本体内基板に対して複数の前記計測モジュールが脱着可能に配置されることを特徴とする波形観測装置。
前記本体内基板には、前記内側フレームに形成された複数の前記挿入空間に関連した位置に第１のコネクタが配設されており、
前記計測モジュールの前端部には、前記第１のコネクタに連結可能な第２のコネクタが設けられており、
複数の前記挿入空間の各々に前記計測モジュールを挿入することで前記第１、第２のコネクタが連結されて、当該計測モジュールが前記本体内基板と電気的に接続される、請求項１に記載の波形観測装置。
前記内側フレームは一体成形された一体成形フレームである、請求項１又は２に記載の波形観測装置。
前記内側フレームに形成された複数の前記挿入空間が、前記内側フレームに一体成形された前後方向に延びる複数のガイド突条によって規定されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の波形観測装置。
複数の前記計測モジュールは、複数の前記挿入空間の各々に挿入されたときに水平方向に整列した状態で配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の波形観測装置。
前記計測データがアナログ信号で前記計測モジュールに供給され、該アナログ信号を前記計測モジュールが受け取ってデジタル信号に変換する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の波形観測装置。
前記外部からの計測データを受け付けるために外部機器から延びる配線を接続するための端子台を更に有し、
該端子台が前記計測モジュールとコネクタ接続されて計測ユニットを構成している、請求項１〜６のいずれか一項に記載の波形観測装置。
前記端子台は、前記計測モジュールに対して脱着可能である、請求項７に記載の波形観測装置。
前記端子台と外部機器との間の結線をそのままにした状態で、前記計測モジュールを前記本体内基板から取り外すことができる、請求項８に記載の波形観測装置。
前記端子台に温度センサが配設されている、請求項７〜９のいずれか一項に記載の波形観測装置。
前記端子台を前記内側フレームの壁に脱着可能に固定することで前記計測ユニットが前記内側フレームに固定される、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の波形観測装置。
前記計測ユニットが前記内側フレームに固定されたときに、該計測ユニットの後部が前記内側フレームから後方に延びて外部に露出した状態になる、請求項１１に記載の波形観測装置。
外部から受け取った計測データを波形表示するディスプレーを前面に配置した波形観測装置において、
前記計測データをデジタル信号に変換する複数の計測モジュールと、
後方に向けて開放したフレームであって、前後方向に延びる複数のガイド突条によって規定される複数の挿入空間を備えたフレームと、
各計測モジュールが各挿入空間によって受け入れられ、
前記複数の挿入空間の前方に位置し且つ起立した状態で配置された本体内基板であって、前記計測モジュールを電気的に接続するための複数の第１のコネクタを備えた本体内基板と、
各計測モジュールの前端部に配置され、前記第１のコネクタに連結可能な第２のコネクタと、
複数の前記挿入空間の各々に前記計測モジュールを挿入することで、前記本体内基板に対して複数の前記計測モジュールがコネクタ接続されることを特徴とする波形観測装置。
前記外部からの計測データを受け付けるために外部機器から延びる配線を接続するための端子台を更に有し、
該端子台が前記計測モジュールとコネクタ接続されて計測ユニットを構成している、請求項１３に記載の波形観測装置。