JP7242139B2 - 計測ユニット及びモジュール - Google Patents

Description

本発明は、計測ユニット及びモジュールに関するものである。

分電盤又は配電盤等の電気設備の計測や、電気設備の周辺環境の計測などに用いられる計測ユニットが知られている。計測ユニットは、検知センサや小型スイッチなどの各種機能モジュールを組み合わせて構成している。計測ユニットは、各モジュールの信号処理を行うため、モジュール間の配線が必要であるが、一般的には、モジュール毎にコネクタを備え、隣接するモジュールのコネクタ同士を接続する。このような構成の場合、一旦取り付けると容易に着脱できない。そのため、特許文献１に記載の技術では、隣接するモジュール同士にスライド係合するための係合部と、露出配設された配線部となる接触子を備えた構成としており、係合方向にスライドすることにより、モジュールを連設しながら、接触子の配線が行える。

特開平１０－２５６７６０号公報

ところで、連設された各モジュールは、スライド係合方向への固定がなされていないため、指定位置の１つのモジュールを取り外そうとした際、隣接するモジュールも外れてしまう虞がある。また、連設するモジュール同士のスライド係合を強くしてしまうと、着脱がしづらくなってしまう。

本件の発明者は、この点について鋭意検討することにより、解決を試みた。本発明が解決しようとする課題は、モジュールを連設して構成する計測ユニットにおいて、モジュールの着脱を容易に行えるようにすることである。

上記課題を解決するため、複数のモジュールを連設して構成する計測ユニットであって、モジュールの一方に抜け止め突起を備え、対向するモジュールの一方に抜け止め溝を備え、抜け止め溝に抜け止め突起が嵌る状態でスライド移動させることにより連設されたモジュールのスライド移動を規制する規制部を備えた計測ユニットとする。

また、隣接するモジュール間にわたってストッパーを配置して、モジュールのスライド移動を規制した構成とすることが好ましい。

また、隣接するモジュール同士を係合するためのスライド移動方向と平行となる側面にストッパーを備えた構成とすることが好ましい。

また、他のモジュールと連設することで計測ユニットを構成するモジュールであって、連設時に他のモジュールの抜け止め溝に嵌る抜け止め突起か、連設時に他のモジュールの抜け止め突起が嵌められる抜け止め溝の少なくとも何れかを備え、抜け止め溝に抜け止め突起が嵌った状態でスライド移動可能な状態から、スライド移動を規制する状態に変更可能な規制部を備えた計測ユニットのモジュールとする。

本発明では、モジュールを連設して構成する計測ユニットにおいて、モジュールの着脱を容易に行えるようにすることが可能となる。

実施形態における計測ユニットの分解斜視図である。 実施形態の機能モジュールの斜視図である。 計測ユニットと取付具の斜視図である。 取付具の側面図である。 垂直固定部を用いて計測ユニットを固定した状態を表す斜視図である。 水平固定部を用いて計測ユニットを固定した状態を表す斜視図である。 垂直固定部と水平固定部の双方を備えたモジュールの斜視図である。 レールに固定され取付具に垂直固定部を用いてベースモジュールを固定した状態を表す斜視図である。 レールに固定され取付具に水平固定部を用いてベースモジュールを固定した状態を表す斜視図である。 マグネットを備えた取付具にモジュールを取り付けた状態を示す側面図である。 ねじ止めした取付具にモジュールを取り付けた状態を示す側面図である。 一部の機能モジュールの筐体幅を大きくした場合の計測ユニットをレールに固定した取付具に装着した状態を示す斜視図である。

以下に発明を実施するための形態を示す。まず、計測ユニット１および計測ユニット１を構成する各モジュールについての概略を説明する。計測ユニット１は、検知センサなどの各種モジュールを連設して構成される。実施形態では、ベースモジュール４１、機能モジュール４２、エンドモジュール４３で構成している。

実施形態のベースモジュール４１には、各種機能モジュール４２へ電源を供給する電源部、各モジュールからの情報を記録する記録部、記録部の情報を外部に送信する通信部などを備えている。実施形態のベースモジュール４１の一側面には、電源部へ電源を供給する外部電源からの配線を接続可能な接続部９１を備えている。ベースモジュール４１は、必ずしも外部電源を接続する形式である必要は無く、モジュール内に電池や充電式バッテリーを備えた構成としてもよい。

実施形態のベースモジュール４１に備えられた通信部は、無線通信を利用するものであっても良いし、接続部９１に接続した配線を用いて有線により外部と情報を送受信するものであってもよい。また、記録部は、通信部から送られる情報を記録可能であるが、記録部にメモリーカードなどの記憶媒体を使用すれば、直接データを取り出して外部に情報を提供することもできる。

ベースモジュール４１には、必要に応じた機能モジュール４２を連設するが、各種、機能モジュール４２の一側面には、接続部９１を備えている。例えば、電流・電圧・温度・湿度などの各種センサを、この接続部９１に接続すれば、電流・電圧などの電気設備の情報や、その周辺環境の温度・湿度などの情報を計測できる。

ベースモジュール４１、機能モジュール４２、エンドモジュール４３の各々のモジュールの隣接面には、電気的に接続する端子部９２を備えている。各モジュールの端子部９２同士が接触された状態とすることにより、各モジュールに電源を供給したり、各種センサ等によって計測された情報をベースモジュール４１へ送ったりすることができる。実施形態では、各種センサで計測された情報は機能モジュール４２を経てベースモジュール４１へ送られ、記録部へ記録される。

エンドモジュール４３は、複数のモジュールを通じて電源を供給する終端抵抗を備えている。終端抵抗を備えたエンドモジュール４３を連設することにより、ノイズの影響を受けずモジュール間の配線を効率よく行うことができる。

ところで、１つのベースモジュール４１に電源部、記録部、通信部の全てを備える必要はなく、例えば、それぞれを別のモジュールに備えるように構成してもよい。また、ベースモジュール４１に、各種センサが繋がる構成としてもよい。例えば、電流センサが必須となる場合は、電源部、記録部、通信部を備えたベースモジュール４１の接続部９１に電流センサを接続することにより、ベースモジュール４１のみで計測ユニット１の機能を果たせるようにすることも可能である。

次に、各モジュールを連設するための構成について説明する。計測ユニット１は、複数のモジュールを連設して構成するものであるが、この計測ユニット１は、モジュールの一方に抜け止め突起９３を備え、対向するモジュールの一方に抜け止め溝９４を備えている。これらのモジュール同士は、抜け止め溝９４に抜け止め突起９３が嵌る状態でスライド移動させることにより連設されている。また、計測ユニット１は、連設されたモジュールのスライド移動を規制する規制部を備えている。このため、モジュールを連設して構成する計測ユニット１において、モジュールの着脱を容易に行うことが可能となる。

このような計測ユニット１を構成するため、他のモジュールと連設することで計測ユニット１を構成するモジュールに関し、連設時に他のモジュールの抜け止め溝９４に嵌る抜け止め突起９３か、連設時に他のモジュールの抜け止め突起９３が嵌められる抜け止め溝９４の少なくとも何れかを備えることが好ましい。また、このモジュールは抜け止め溝９４に抜け止め突起９３が嵌った状態でスライド移動可能な状態から、スライド移動を規制する状態に変更可能な規制部を備えた構成とすることが好ましい。

図１及び図２に示すことから理解されるように、各モジュールの一側面には、抜け止め突起９３若しくは抜け止め溝９４の少なくとも一方が備えられている。あるモジュールの抜け止め突起９３は、隣接させるモジュールの一側面に設けられた抜け止め溝９４に係合できるが、抜け止め突起９３が抜け止め溝９４に嵌った状態でモジュールをスライド移動（図１では上下方向にスライド）すれば、連設するための適切な位置にもたらすことができる。また、モジュール同士が対向する面に端子部９２があり、スライド移動によりモジュール同士を隣接位置に配置すれば、端子部９２を電気的に接続することができる。

なお、実施形態の抜け止め突起９３は、基端側より先端側が広がった形状としているため、係合により、２方向（図３では、前後、左右方向）に対する移動を規制することができる。

また、実施形態においては、いくつかのモジュールは、スライド移動方向と平行となる側面（図２の前面）に、スライド移動を規制するために用いられる規制部を備えている。実施形態においては、モジュール間を渡すように配置可能なストッパー８１を備えており、モジュール同士に架け渡されたストッパー８１の存在により、モジュールの分離ができない状態とすることができる。このように、隣接するモジュール間にわたってストッパー８１を配置して、モジュールのスライド移動を規制することが好ましい。この際、隣接するモジュール同士を係合するためのスライド移動方向と平行となる側面にストッパー８１を備えることが好ましい。

実施形態のストッパー８１は、モジュールに設けられた溝部８２内を摺動することができる。この溝部８２は、スライド移動方向と平行となる側面に設けられている。モジュール同士を固定するときは、一方のモジュールに設けられたストッパー８１を隣接するモジュールの溝部８２に嵌りこむように移動させ、ストッパー８１を各々のモジュールの溝部８２内に位置させる。このような位置に配置されたストッパー８１は、モジュールがスライド移動することを規制し、モジュールの分離ができない状態とする。

あるモジュールを取り外したい場合は、そのモジュールと他のモジュールとの間にストッパー８１が架け渡されていない状態とする。この状態にすれば、該当するモジュールをスライド移動させて他のモジュールと分離させることができる。このように、摺動可能なストッパー８１を有するモジュールと、そのストッパー８１を嵌め込み可能な溝部８２を有するモジュールを用いて、ストッパー８１の移動により、互いのモジュールが連結された状態の保持と、その解除が選択できるようにすれば、簡単な構造でモジュール同士の固定と分離が容易となる。

このような構成であるため、三つ以上のモジュールが固定されている場合に指定位置のモジュールだけ取り外すことができる。具体的には、取り外したいモジュールに関し、それ以外のモジュールとストッパー８１が架け渡されない状態とし、取り外さないモジュールは、互いにモジュール間をストッパー８１が架け渡すようにしておけばよい。このようにすれば、取り外したくないモジュールが一緒に抜けてしまうことがない。

このようにストッパー８１によってモジュールのスライド移動を規制する構成とすると、抜け止め突起９３と抜け止め溝９４の係合を強くする必要がなく、モジュールの着脱を容易にすることができる。また、実施形態では、計測ユニット１のモジュール同士に関し、抜け止め突起９３と抜け止め溝９４と規制部によって３方向への移動を規制している。このため、複数のモジュールを一つの計測ユニット１としてしっかりと固定できる。したがって、計測ユニット１は電気設備に取り付けなくとも良く、可搬式の計測ユニット１として利用することが可能となる。このため、例えば、温度や湿度などの情報を計測したい場所にこのような計測ユニット１を置いて計測することなどが可能となる。

ここで、モジュールを連設した計測ユニット１を電気設備へ取り付けるための取付具７について説明する。図３及び図４に示すことから理解されるように、実施形態の取付具７は、側面視で略コ字状である。この取付具７は、１つのモジュールの筐体幅にあわせたサイズになっている。より具体的には、機能モジュール４２の筐体幅が、計測ユニット１を電気設備などに取り付けるための取付具７の幅に一致するように構成されている。この取付具７は、モジュールの長手方向の長さよりも長い基台部７１と、基台部７１の両側から延びる立ち上がり片７２により、側面視コ字状の構成となる。基台部７１には、モジュールが嵌合する嵌合溝７３を備えている。また、立ち上がり片７２は、弾性変形可能となっており、モジュールが係合する係合孔７４を備えている。

実施形態の取付具７の一面（図４では、底面）には、ＤＩＮレールと呼ばれる規格レールにあわせた溝７６を備えている。取付具７の側面側で操作することで移動可能な操作部７５を備えており、操作部７５を押し込み、操作部７５の先端をレール９５に係止させることで、取付具７をレール９５に固定できる。操作部７５を引いて、操作部７５の先端とレール９５との係止を外せば、取付具７をレール９５から取り外すことが可能となる。

ところで、計測ユニット１のモジュールには、モジュールの連設方向が、取付具７とモジュールの取り付け方向に対して直交するようにモジュールを取り付けるために用いられる垂直固定部８３を備えている。なお、連設方向は図５に実線の太矢印で示し、取付具７とモジュールの取り付け方向は、図５に破線の太矢印で示している。

図３に示す垂直固定部８３は、モジュールを連設するためのスライド移動方向の先端側（図３では、下側）に備えられている。なお、図１及び図２に示すことから理解されるように、モジュールの底面には、取付具７に嵌合する嵌合部９６を備えている。

なお、図５に示すようにモジュールを固定する場合、取付具７に対してモジュールを上から押し込むと、モジュールの底面に設けられた嵌合部９６が取付具７の嵌合溝７３に嵌る。この際、取付具７の立ち上がり片７２が弾性変形し、モジュールの垂直固定部８３が取付具７の係合孔７４に係合するため、モジュールを取付具７に固定できる。モジュールを取付具７から取り外す場合は、取付具７の立ち上がり片７２を変形させれば、垂直固定部８３を係合孔７４から外すことができる。

図３に示す計測ユニット１には、モジュールの連設方向が、取付具７とモジュールの取り付け方向と同方向になるようにモジュールを取り付けるために用いられる水平固定部８４を備えている。なお、連設方向は図６に実線の太矢印で示し、取付具７とモジュールの取り付け方向は、図６に破線の太矢印で示している。

図３に示す実施形態では、ベースモジュール４１と機能モジュール４２には垂直固定部８３を備え、エンドモジュール４３に水平固定部８４を備えている。このように、複数のモジュールを連設して構成する計測ユニット１は、計測ユニット１を電気設備などに取り付けるための取付具７に対してモジュールを取り付けるための垂直固定部８３である第一の固定部と、この取付具７に対して第一の固定部で取り付けた場合のモジュールの向きと９０度異なる向きにモジュールを取り付け可能な水平固定部８４である第二の固定部を備えた構成とすることが好ましい。そうすれば、複数のモジュールを連設して構成する計測ユニット１を取り付ける取付具７に対して、計測ユニット１の取り付ける向きの自由度を高めることができる。なお、図３に示す例では、垂直固定部８３はモジュールの下側に横長の突起状に形成している。また、水平固定部８４はエンドモジュール４３の上下に縦長の突起状に形成している。

図５及び図６に示すことから理解されるように、垂直固定部８３を用いて計測ユニット１を取り付けた状態と水平固定部８４を用いて計測ユニット１を取り付けた状態では、モジュールの向きは９０度変わるが、実施形態では、垂直固定部８３と水平固定部８４のいずれを用いた場合でも、同じ係合孔７４を用いて取付具７に取り付けることができる。このように、取付具７の被取付部に対して、第一の固定部を取り付けるか、第二の固定部を取り付けるかを選択可能な構成とすることが好ましい。

実施形態では、１つのモジュール（図５に示す例では機能モジュール４２）の筐体幅に合わせて取付具７が構成されているため、水平固定部８４の位置に合わせて取付具７を配置でき、エンドモジュール４３を取付具７に固定することができる。

また、実施形態の取付具７は、少なくとも第一の固定部と第二の固定部の何れかを用いて取り付けた場合に、モジュールと対向する支持面の幅が、支持面と対向するモジュールの幅以下となるように構成されている。これは、モジュールに関してみると、少なくとも第一の固定部と第二の固定部の何れかを用いて取り付けた場合に、取付具７の支持面と対向するモジュールの幅が、モジュールと対向する支持面の幅以上となるということである。このような構成のため、取付具７に必要なスペースを抑制することができる。

また、第一の固定部と第二の固定部の何れかを用いて取り付けた場合であっても、モジュールと対向する支持面の幅が、支持面と対向するモジュールの幅以下となるように構成されていれば、より一層、取付具７に必要なスペースを抑制することができる。このため、各々のモジュールにそれぞれ取付具７を接続するような構成が可能となる。このような取付具７を用いることにより、ユーザーの仕様によって、機能モジュール４２を増やしたり減らしたりするのに合わせて、取付具７の増減ができる。使用しない取付具７は外せるため、スペースの抑制となる。

また、少なくとも第一の固定部と第二の固定部の何れかを用いて複数の取付具７をモジュールに取り付けた場合に、取付具７の支持面と対向するモジュールの幅が、モジュールと対向する全ての取付具７の支持面の幅を足し合わせたもの以上となるように構成することが好ましい。このようにすれば、モジュールの幅方向にはみ出すことなく、複数の取付具７を一つのモジュールに接続して、モジュールを支えることが可能となる。実施形態では間隔をあけて配置された二つの取付具７を用いてモジュールを支えることができる。このため、取付具７と取付具７の間に空間を確保でき、通気経路などとして用いることができる。

例えば、エンドモジュール４３に設けた水平固定部８４を係合孔７４に嵌めた状態で、エンドモジュール４３にベースモジュール４１や機能モジュール４２を連設すれば、取付具７に対して積み重ねるように各モジュールを取り付けることができ、電気設備の筐体の背面板側に取付具７を固定した場合は、電気設備の背面側から正面側に向けて延ばすように、モジュールを重ねていくことができる。また、ベースモジュール４１に設けた垂直固定部８３を係合孔７４に嵌めた状態で、ベースモジュール４１に機能モジュール４２やエンドモジュール４３を連設すれば、同じ取付具７に対して、モジュールを背面板に平行に延ばすように、モジュールを重ねていくことができる。このように、計測ユニット１の取り付ける向きを選択することができるため、電気設備内のスペースが限られている場合であっても、効率よくモジュールを取り付けることができ得る。また、計測ユニット１を構成するモジュールの接続部９１に接続された配線に必要なスペースを確保する必要があるが、配線方向に合わせて、計測ユニット１を取り付けることもできるため、効率よく配線作業を行うことが可能となる。

図３に示す例では、垂直固定部８３と水平固定部８４は異なるモジュールに設けているが、図７に示すように１つのモジュールに対して、垂直固定部８３と水平固定部８４を備える構造としてもよい。この場合、図８及び図９に示すことから理解されるように、１つモジュールに備えた垂直固定部８３と水平固定部８４のうち、適切な方を選択して取付具７へ取り付けることができる。このように、他のモジュールと連設することで計測ユニット１を構成するモジュールに関し、計測ユニット１を電気設備などに取り付けるための取付具７に対してモジュールを取り付けるための第一の固定部と、この取付具７に対して第一の固定部で取り付けた場合のモジュールの向きと９０度異なる向きにモジュールを取り付け可能な第二の固定部を備えた構成とすることが好ましい。

ベースモジュール４１に電源部・記録部・通信部に合わせて必要な機能センサを備えている場合は、機能モジュール４２やエンドモジュール４３が無くても、機能させることができる。ベースモジュール４１を他のモジュールと連設しない場合には、端子部９２を覆うことができる遮蔽部を備えることが好ましい。ベースモジュール４１を他のモジュールと連設しない場合には、ベースモジュール４１の端子部９２が露出し得るが、遮蔽部によって端子部９２が覆えば、電気的な接続ができる端子部９２が露出した状態となることがない。

ところで、上記したように、実施形態においては、モジュールに設けた嵌合部９６が、取付具７の嵌合溝７３に嵌合できる構成である。図８に示すように、垂直固定部８３を利用して、１つのモジュールを取付具７に対して取り付けた場合、モジュールの垂直固定部８３と取付具７の係合孔７４に比較的大きめな荷重がかかりやすいが、モジュールの嵌合部９６を取付具７の嵌合溝７３に嵌合させていることによって、垂直固定部８３の周りのみで荷重を支えることが回避される。また、しっかりとモジュールを取付具７に固定できる。

上記例では、取付具７をレール９５に取り付けているが、取付具７は、レール９５に取り付けなくても使用可能である。例えば図１０に示すことから理解されるように、マグネット９８を用いて固定するようにしても良い。マグネット９８を用いれば、電気設備の金属製筐体などに直接固定することができ、筐体の内側、外側に限らず取り付けることができる。

また、図１１に示すように、取付具７をねじ９９でねじ止め固定するものとしても良い。例えば木ベースなどのねじ止めが可能な場所に取付具７を取り付けることができる。

また、図１に示された機能モジュール４２は、各々同一の幅の筐体を用いているが、例えば、高機能な機能モジュール４２の場合、１つの筐体に内部機器が納まらない場合には、これよりも幅広な筐体を用いることも可能である。図１２に示すことから理解されるように、このような場合でも、取付具７は位置を調整して取り付けることが可能である。

以上、実施形態を例に挙げて本発明について説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、各種の態様とすることが可能である。例えば、ベースモジュールには、計測ユニットの情報が確認できたり、タッチパネル操作などの操作を行うことができたりする表示操作部を備えてもよい。

また、計測ユニットは、計測したデータにより電気設備を制御する制御部や異常時に通知を行う警報部をベースモジュールに備えたり、計測したデータにより電気設備を制御する制御部や異常時に通知を行う警報部を備えた機能モジュールを連設するようにしたりしてもよい。このようにユーザーの仕様に合わせて必要な機能を追加したり、不要な機能を外したりすれば、コストを抑えた計測ユニットを提供できる。

１ 計測ユニット
７ 取付具
８１ ストッパー
９３ 抜け止め突起
９４ 抜け止め溝

Claims (3)

1. 複数のモジュールを連設して構成する計測ユニットにおけるモジュールの一方に抜け止め突起を備え、対向するモジュールの一方に抜け止め溝を備え、抜け止め溝に抜け止め突起が嵌る状態でスライド移動させることにより連設されたモジュールのスライド移動を規制する規制部を備えた計測ユニットであって、
   計測ユニットには、ベースモジュールと、機能モジュールと、エンドモジュールを備え、
   ベースモジュールには、抜け止め突起か抜け止め溝を備え、かつ、機能モジュールへ電源を供給する電源部、情報を記録する記録部、情報を外部に送信する通信部の何れかを備え、
   エンドモジュールには、抜け止め突起か抜け止め溝を備え、かつ、終端抵抗を備え、
   機能モジュールには、抜け止め突起と抜け止め溝を備え、
   各々のモジュールには、対向するモジュールとの隣接面に端子部を備え、
   各々のモジュールに備えた端子部を、対向するモジュールの端子部に電気的に接続する計測ユニット。
2. 隣接するモジュール間にわたってストッパーを配置して、モジュールのスライド移動を規制した請求項１に記載の計測ユニット。
3. 隣接するモジュール同士を係合するためのスライド移動方向と平行となる側面にストッパーを備えた請求項２に記載の計測ユニット。

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