JP6497508B2

JP6497508B2 - 防爆電気機器

Info

Publication number: JP6497508B2
Application number: JP2015033577A
Authority: JP
Inventors: 絵里小平; 素直上釜
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2015-02-24
Filing date: 2015-02-24
Publication date: 2019-04-10
Anticipated expiration: 2035-02-24
Also published as: JP2016157757A

Description

本発明は、開閉型の蓋部を備えた防爆電気機器に関し、特に、蓋部側の基板と本体側の基板とをフラットケーブルで電気的に接続する防爆電気機器に関する。

爆発性のガスや液体を取扱う危険場所で使用する計装機器等の電気機器では、正常動作時のみならず回路の短絡や断線等により発生した火花や温度上昇等が爆発の点火源とならないように対策を施した本質安全防爆構造の防爆電気機器であることが要求される。

防爆電気機器は、種々の構造が採用されているが、例えば、信号変換器等の防爆電気機器では、開閉型の蓋部を備え、蓋部側の基板と本体側の基板とをフラットケーブルで電気的に接続する構造のものが実用化されている。

図４は、開閉型の蓋部を備え、蓋部側の基板と本体側の基板とをフラットケーブルで電気的に接続する従来の防爆電気機器の構造を示す図である。本図に示すように、防爆電気機器５００は、本体５１０と蓋部５２０とがヒンジ部５５０により連結されており、蓋部５２０が開閉可能となっている。本図において、図４（ａ）が、蓋部５２０が開いた状態を示しており、図４（ｂ）が、蓋部５２０が閉じた状態を示している。

防爆電気機器５００は、本体５１０、蓋部５２０とも金属で形成されている。このため、本体５１０と蓋部５２０とを総称して金属筐体と称する。

本体５１０側には電源基板５１１が備えられ、蓋部５２０側にはＣＰＵ基板５２１が備えられている。電源基板５１１とＣＰＵ基板５２１とは、それぞれの基板上に設けられたコネクタ５１２とコネクタ５２２とをフラットケーブル５３０で繋ぐことにより電気的に接続されている。フラットケーブル５３０は、開閉時の移動距離が少なくなるようにヒンジ部５５０側に配置されている。

また、防爆電気機器５００は、外部配線６１０と接続するためのモジュール６００を収容するようになっており、電源基板５１１とモジュール６００の収容室とを仕切るための仕切り板５１３が配置されている。仕切り板５１３は、安全のため電源基板５１１を覆う役割も担っている。

本質安全防爆構造の規格では、ケーブルが他の回路等と混触しないように所定の離隔距離を取ることが要求される。従来の防爆電気機器５００においては、この要求を満たすために、金属筐体の内壁とフラットケーブル５３０との間にゴムあるいは樹脂で形成された可撓性仕切り材５４０を挟むことで、フラットケーブル５３０と金属筐体との離隔距離を確保していている。可撓性仕切り材５４０は、一方の端部が蓋部５２０に取り付けられている。
また、外部配線６１０を囲み部材５１４で囲うことにより、フラットケーブル５３０と外部配線６１０との離隔距離を確保している。

特開２００１−２０３４８１号公報

従来の防爆電気機器５００では、フラットケーブル５３０の離隔距離を確保するため、可撓性仕切り材５４０と囲み部材５１４とを用いている。これらの部材は隔離距離を確保するためだけに用いられるものであり、防爆電気機器５００の本来的な機能とは直接的には関係がない。一般に、部品点数は少ない方がコスト面や組み立て容易性等の観点から好ましい。

そこで、本発明は、防爆電気機器において、ケーブルの離隔距離を確保するための部材点数を削減することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の防爆電気機器は、箱形状の本体にヒンジ部で連結された開閉型の蓋部を備え、前記蓋部に備えられる一方の基板と前記本体に備えられる他方の基板とをフラットケーブルで電気的に接続する防爆電気機器であって、前記フラットケーブルを前記一方の基板近傍から前記他方の基板付近まで通すための筒部を有し、前記他方の基板を覆う形状のインナーハウジングを備えたことを特徴とする。
ここで、前記インナーハウジングは、外部配線と接続するモジュールを収容可能なものであり、前記他方の基板と前記モジュールとを仕切る機能を有する仕切りが、前記筒部における前記他方の基板側の口に、形成されて成るようにしてもよい。
また、前記筒部は、前記他方の基板に向かって広がっているようにしてもよい。
また、前記フラットケーブルの前記筒部と接触する箇所に可撓性シートを貼り付けてもよい。

本発明によれば、防爆電気機器において、ケーブルの離隔距離を確保するための部材点数を削減することができる。

本実施形態の防爆電気機器の構造を示す図である。インナーハウジング１４０の斜視図である。フラットケーブルに保護シートを貼り付けた状態を示す図である。開閉型の蓋部を備え、蓋部側の基板と本体側の基板とをフラットケーブルで電気的に接続する従来の防爆電気機器の構造を示す図である。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の防爆電気機器の構造を示す図である。本図に示すように、防爆電気機器１００は、箱形状の本体１１０と蓋部１２０とがヒンジ部１５０により連結されており、蓋部１２０が開閉可能となっている。本図において、図１（ａ）が、蓋部１２０が開いた状態を示しており、図１（ｂ）が、蓋部１２０が閉じた状態を示している。本体１１０、蓋部１２０とも金属で形成されている。このため、本体１１０と蓋部１２０とを総称して金属筐体と称する。

本体１１０側には電源基板１１１が備えられ、蓋部１２０側にはＣＰＵ基板１２１が備えられている。電源基板１１１とＣＰＵ基板１２１とは、それぞれの基板上に設けられたコネクタ１１２とコネクタ１２２とをフラットケーブル１３０で繋ぐことにより電気的に接続されている。フラットケーブル１３０は、開閉時の移動距離が少なくなるようにヒンジ部１５０側に配置されている。また、防爆電気機器１００は、外部配線２１０と接続するためのモジュール２００を収容するようになっている。

本質安全防爆構造の規格では、ケーブルが他の回路等と混触しないように所定の離隔距離を取ることが要求される。本実施形態の防爆電気機器１００においては、この要求を満たすために、インナーハウジング１４０を用いている。

インナーハウジング１４０は、本体１１０の電源基板１１１の上方で固定され、モジュール２００を収容するための部材であり、さらに電源基板１１１を覆って電源基板１１１とモジュール２００の収容室とを仕切る機能と、フラットケーブル１３０と金属筐体との離隔距離を確保する機能と、フラットケーブル１３０と外部配線２１０との離隔距離を確保する機能とを有している。

インナーハウジング１４０は、フラットケーブル１３０を通すための筒部１４１が形成されている。本実施形態では、筒部１４１の断面を矩形状としているが他の形状であってもよい。

筒部１４１の蓋部１２０側の口はＣＰＵ基板１２１上のコネクタ１２２に近接する位置に形成されている。筒部１４１の他方の口には、蓋部１２０が閉じられた際に撓んだフラットケーブル１３０が収容されるように広がった収容空間１４２が形成されている。収容空間１４２は、蓋部１２０側から本体１１０の底方向に向かって徐々に広がるように形成されている。

なお、筒部１４１は、フラットケーブル１３０と金属筐体との離隔距離を確保でき、フラットケーブル１３０と外部配線２１０との離隔距離を確保できるように、一方の口をＣＰＵ基板１２１近傍に形成し、他方の口を電源基板１１１付近に形成する。

フラットケーブル１３０は、筒部１４１を通る状態で電源基板１１１とＣＰＵ基板１２１とに接続されるため、フラットケーブル１３０と金属筐体との離隔距離およびフラットケーブル１３０と外部配線２１０との離隔距離とを確実に確保することができる。

インナーハウジング１４０を用いることにより、フラットケーブル１３０と金属筐体との離隔距離を確保するためだけの部材と、フラットケーブル１３０と外部配線２１０との離隔距離を確保するためだけの部材とが不要となるため、フラットケーブル１３０の離隔距離を確保するための部材点数を削減することが可能となる。

図２は、インナーハウジング１４０の斜視図である。本図に示すようにインナーハウジング１４０は、モジュールを収容する収容室１４３ａ、１４３ｂが形成され、さらに、フラットケーブル１３０を通す筒部１４１が形成されている。また、筒部１４１には、蓋部１２０が閉じられた際に撓んだフラットケーブル１３０を収容するための収容空間１４２が形成されている。

インナーハウジング１４０の下には、電源基板１１１が配置されるため、インナーハウジング１４０により、電源基板１１１が覆われることになり、安全性が確保される。

フラットケーブル１３０は、蓋部１２０の開閉の際に筒部１４１内をスライドする。このとき、筒部１４１内を円滑にスライドさせるとともに、フラットケーブル１３０を保護するために、図３に示すように、フラットケーブル１３０の筒部１４１との接触箇所に可撓性シート１３２を貼り付けてもよい。可撓性シート１３２により、フラットケーブル１３０の剛性を高め、筒部１４１の口付近でフラットケーブル１３０が折れ曲がることを防ぐこともできる。

１００…防爆電気機器、１１０…本体、１１１…電源基板、１１２…コネクタ、１２０…蓋部、１２１…ＣＰＵ基板、１２２…コネクタ、１３０…フラットケーブル、１３２…可撓性シート、１４０…インナーハウジング、１４１…筒部、１４２…収容空間、１４３…収容室、１５０…ヒンジ部、２００…モジュール、２１０…外部配線

Claims

箱形状の本体にヒンジ部で連結された開閉型の蓋部を備え、前記蓋部に備えられる一方の基板と前記本体に備えられる他方の基板とをフラットケーブルで電気的に接続する防爆電気機器であって、
前記フラットケーブルを前記一方の基板近傍から前記他方の基板付近まで通すための筒部を有し、前記他方の基板を覆う形状のインナーハウジングを備えたことを特徴とする防爆電気機器。
前記インナーハウジングは、
外部配線と接続するモジュールを収容可能なものであり、
前記他方の基板と前記モジュールとを仕切る機能を有する仕切りが、前記筒部における前記他方の基板側の口に、形成されて成る
ことを特徴とする請求項１に記載の防爆電気機器。
前記筒部は、前記他方の基板に向かって広がっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の防爆電気機器。
前記フラットケーブルの前記筒部と接触する箇所に可撓性シートを貼り付けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の防爆電気機器。