(57)【要約】【課題】全体を小型化しながらも、汎用性をもたせ、且つ、その筐体を用いた計測機器における部品点数及び組立工程数を低減する。【解決手段】筐体（１０）は、本体部（１１）に複数の基板（６０，７０）を積層状態で収容する。本体部（１１）には、本体部（１１）の内側面（１１ｂ）から膨出して本体部（１１）と一体的に形成され、複数の基板（６０，７０）の積層方向に階段状に並ぶ複数段の基板設置部（１７，１８）を備える１又は複数の基板支持部（１６）が設けられている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部に複数の基板を積層状態で収容する筐体であって、
前記本体部には、前記本体部の内側面から膨出して前記本体部と一体的に形成され、複数の前記基板の積層方向に階段状に並ぶ複数段の基板設置部を備える１又は複数の基板支持部が設けられている筐体。
【請求項２】
１又は複数の前記基板支持部は、各前記基板設置部をつなぐ前記積層方向に延びる部分を有し、
前記積層方向に延びる部分により、前記基板を前記積層方向下側の前記基板設置部に案内する案内面部が形成されている請求項１に記載の筐体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の筐体と複数の基板とを備える計測機器であって、
各前記基板は、前記積層方向で隣り合う前記基板と電気的に接続可能な接続部を備え、
複数の前記基板が各段の前記基板設置部に各別に設置されている計測機器。
【請求項４】
前記接続部は、前記積層方向で隣り合う前記基板の前記接続部と接続したときに、前記積層方向の上側に位置する前記基板を支持する支持構造を形成する請求項３に記載の計測機器。
【請求項５】
複数の前記基板として、センサ部が接続される検出用基板と通信部が接続される通信用基板とを備え、
前記通信用基板が前記積層方向の下側の前記基板設置部に配置される状態で、前記基板設置部に前記通信用基板及び前記検出用基板が配置されている請求項３又は４に記載の計測機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本体部に複数の基板を積層状態で収容する筐体、及び、その筐体を用いた計測機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００７−１２７５９４号公報（特許文献１）には、複数の基板を収容する筐体を備える計測機器として、複数の基板を支持し固定するために、円筒状の筐体内部の底壁部から筐体の軸方向に突出して延びる複数の支柱部材を備えたものが記載されている。この計測機器では、筐体底壁部に配置した下側基板（電源端子基板）を支柱部材の一端により上側から固定するとともに、支柱部材の他端で上側基板（動作基板組立体）を下方から支持している。このように、支柱部材を用いて基板を積層状態とすることで、筐体全体を小径のものとするとともに、計測機器の小型化を図っている。
【０００３】
しかし、この計測機器では、各基板に支柱部材を通すための穴を形成する必要がある。そうすると、その穴を避けて基板上で部品を配置・接続した構造を新たに考案しなければならず汎用性に欠け、また、場合によっては穴を避けた部品の配置・接続のために結果的に基板面積を拡張させることも起こり得る。また、支柱部材を用いることによる部品点数の増加と、その結果として起こる組立工程数の増加の問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１２７５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
全体を小型化しながらも、汎用性があり、且つ、その筐体を用いた計測機器における部品点数及び組立工程数を低減し得る筐体、計測機器の実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る筐体は、
本体部に複数の基板を積層状態で収容する筐体であって、
前記本体部には、前記本体部の内側面から膨出して前記本体部と一体的に形成され、複数の前記基板の積層方向に階段状に並ぶ複数段の基板設置部を備える１又は複数の基板支持部が設けられている。
【０００７】
この構成によれば、複数段の基板設置部により、各段の基板設置部に複数の基板を分けてそれぞれ設置することができ、各基板設置部にそれぞれ基板を配置するのみで、計測機器の小型化が図れる基板の積層構造を容易に得ることができる。そして、計測機器の製造において支柱部材を用いることがないため、上記従来の筐体に比べ部品点数及び組立工程数を低減できる。また、各基板に支柱部材を通すための穴を形成する必要もないので、既存の基板構造を用いることができて汎用性も確保できる。そして、基板支持部は本体部と一体的に形成されているので、筐体に基板支持部を設ける工程は不要であり、また、このような基板支持部を備えた筐体の製造は、それに合わせた金型を予め作成しておけば容易に行え、製造過程を複雑化させることもない。このように、上記構成によれば、全体の小型化を達成しながらも、汎用性を好適に確保できるとともに、その筐体を用いた計測機器における部品点数及び組立工程数を効果的に低減できる。
【０００８】
１つの態様として、１又は複数の前記基板支持部は、各前記基板設置部をつなぐ前記積層方向に延びる部分を有し、前記積層方向に延びる部分により、前記基板を前記積層方向下側の前記基板設置部に案内する案内面部が形成されていると好適である。
【０００９】
この構成によれば、基板の設置時に案内面部により基板が支持面に案内されるため、基板の設置を容易に行える。
【００１０】
本発明に係る計測機器は、
上記いずれかの筐体と複数の基板とを備える計測機器であって、
各前記基板は、前記積層方向で隣り合う前記基板と電気的に接続可能な接続部を備え、
複数の前記基板が各段の前記基板設置部に各別に設置されている。
【００１１】
この構成によれば、各段の基板設置部に複数の基板を分けてそれぞれ設置するから、各基板設置部にそれぞれ基板を配置するのみで、計測機器の小型化が図れる基板の積層構造を容易に得ることができる。
【００１２】
一つの態様として、前記接続部は、前記積層方向で隣り合う前記基板の前記接続部と接続したときに、前記積層方向の上側に位置する前記基板を支持する支持構造を形成すると好適である。
【００１３】
この構成によれば、基板支持部における基板設置部だけでなく隣り合う両基板の接続部によっても上側の基板を支持することができ、基板の安定性を向上させることができる。さらに、上側部材を対応する支持面に配置するとともに、下側基板と上側基板とを電気的に接続させることが可能になるため、組立工程数の低減も図れる。
【００１４】
一つの態様として、複数の前記基板として、センサ部が接続される検出用基板と通信部が接続される通信用基板とを備え、前記通信用基板が前記積層方向の下側の前記基板設置部に配置される状態で、前記基板設置部に前記通信用基板及び前記検出用基板が配置されていると好適である。
【００１５】
通信用基板は計測機器の製造者により適切に設置されていれば、計測機器の設置において使用者が触れる必要のない部分である。そこで、この構成では、使用者が触る必要のない通信用基板を下側に配置し、使用者による作業を要する検出用基板をその上側に配置する構造としてあるから、使用者が通信用基板に触れる機会を確実性高く回避でき、これにより、計測機器の安全な設置作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】計測機器の斜視図
【図２】計測機器の分解組立図
【図３】筐体の正面図
【図４】筐体の断面図
【図５】通信用基板を設置した筐体の正面図
【図６】検知用基板を設置した筐体の正面図
【図７】通信用基板及び検知用基板を設置した筐体の断面図
【図８】通信用基板及び検知用基板を設置した筐体の断面図
【図９】表示用基板の取付工程を示す図
【図１０】表示用基板の取付工程を示す図
【図１１】表示用基板の取付工程を示す図
【図１２】蓋部の取付工程を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る筐体及び計測機器について、図面を参照して説明する。本実施形態に係る筐体１０は、本体部１１に複数の基板６０，７０を積層状態で収容する。そして、本体部１１には、本体部１１の内側面１１ｂから膨出して本体部１１と一体的に形成され、複数の基板６０，７０の積層方向Ｔに階段状に並ぶ複数段の基板設置部１７，１８を備える１又は複数の基板支持部１６が設けられている。これにより、全体を小型化しながらも、汎用性があり、且つ、その筐体１０を用いた計測機器１における部品点数及び組立工程数を低減し得る。以下、本実施形態に係る筐体１０を用いた計測機器１について、詳細に説明する。
【００１８】
図１，２に示すように、計測機器１は、主に、筐体１０、蓋体２０、通信部３０、センサ部４０、図示しない電源ケーブルを挿通するためのグランド５０、筐体１０に収容される通信用基板６０及び検出用基板７０、筐体１０に対して回動可能に取り付けられた表示用基板８０、を備える。ここで、筐体１０、蓋体２０、通信部３０のケーシング３１、センサ部４０のケーシング４１、及び、グランド５０はそれぞれ防爆性能を有する。このため、計測機器１は防爆対策が施されたものとなっている。また、筐体１０、蓋体２０、通信部３０のケーシング３１、センサ部４０のケーシング４１、及び、グランド５０は、その素材・製法は特に限定されないが、例えば筐体１０、蓋体２０はアルミダイキャストにより形成することができる。
【００１９】
筐体１０は略円筒の本体部１１を有し、その周面１１ａに、通信部３０と接続可能で、通信部３０のコネクタ３２を筐体１０内部に挿通可能な通信部接続孔１２、センサ部４０と接続可能で、センサ部４０のコネクタ４２を筐体１０内部に挿通可能なセンサ部接続孔１３、及び、グランド５０と接続可能で、図示しない電源ケーブルを挿通可能な４つのケーブル挿通孔１４が設けられている。なお、本実施形態では、一つのケーブル挿通孔１４４のみグランド５０が接続されており、残りの３つのケーブル挿通孔１４は封止栓１５により封止されている。
【００２０】
蓋体２０は、正面中央に透明なガラス板部２１を有し、筐体１０への装着状態において、後述する表示用基板８０の表示部８１がガラス板部２１を介して視認できるようにしてある。蓋体２０は、例えばねじ結合等の公知の方法により筐体１０を密閉した状態で、筐体１０に接続可能である。
【００２１】
通信部３０は、ケーシング３１に通信器３３が収容されている。コネクタ３２は通信器３３から延びており、通信用基板６０の通信用接続端子６２に接続可能になっている。コネクタ３２を通信用接続端子６２に接続することで、通信器３３と通信用基板６０とが情報を送受信可能となる。通信部接続孔１２への接続形態は特に制限されず、例えばねじ結合などの公知の手段を用いることができる。
【００２２】
センサ部４０は、ケーシング４１に所定の種類のガスを検知可能なガスセンサ４３が収容されている。コネクタ４２はガスセンサ４３から延びており、検出用基板７０のセンサ接続端子７１に接続可能になっている。コネクタ４２をセンサ接続端子７１に接続することで、検出用基板７０がガスセンサ４３を介して周囲の監視対象のガスを検出可能となる。センサ部接続孔１３への接続形態は特に制限されず、例えばねじ結合などの公知の手段を用いることができる。
【００２３】
通信用基板６０は、図示しない基板部とその基板部を収容するバリアケース６１とから構成され、バリアケース６１の表面（通信用基板６０の設置時において積層方向Ｔの上側を向く面。検出用基板７０、表示用基板８０についても同じ。）に、通信用接続端子６２の他、検出用基板７０の基板間接続端子（接続部）７２と電気的に接続可能な基板間接続端子（接続部）６３を有する。通信用基板６０の基板間接続端子６３と検出用基板７０の基板間接続端子７２とを接続することで、通信用基板６０に検出用基板７０から電力が供給されるとともに、検出用基板７０の検出情報が通信用基板６０に入力される。通信用基板６０は、コネクタ３２を通信用接続端子６２に接続することで、通信部３０を介して図示しない警報器と所定の通信を実行するように構成してある。例えば検出用基板７０が閾値以上のガス濃度を検出したときは、警報器にその旨を送信する等の通信を行う。また、通信用基板６０のバリアケース６１には、積層方向Ｔと垂直な方向に突出する接続部６４が４点設けられ、各接続部６４にはネジを挿通するための挿通孔６４ａが設けられている。その他、バリアケース６１の表面に検出用基板７０を積層方向下側から支持する支持棒６５が設けられている。
【００２４】
なお、積層方向Ｔとは、通信用基板６０と検出用基板７０を積層させる方向を意味する。そして、積層方向Ｔは、本実施形態では円筒状の筐体１０の軸方向と一致し、積層方向Ｔの上側は、筐体１０における開口部側となり、積層方向Ｔの下側は筐体１０における内側底面側となる。
【００２５】
検出用基板７０は表面７０Ａに電源用接続端子７３を有し、電源用接続端子７３にグランド５０を介して筐体１０内部に挿通した電源ケーブルを接続することで、検出用基板７０に電力が供給される。また、センサ接続端子７１、及び、通信用基板６０の基板間接続端子６３との接続用の基板間接続端子７２は検出用基板７０の裏面（通信用基板６０の設置時において積層方向Ｔの下側を向く面。検出用基板７０、表示用基板８０についても同じ。）７０Ｂに設けられている。さらに、検出用基板７０は、表面７０Ａに、表示用基板８０の基板間接続端子８２との接続用の基板間接続端子７４が設けられている。検出用基板７０は、コネクタ４２をセンサ接続端子７１に接続することで、例えば、ガスセンサ４３の検出結果に基づきガス濃度を算出する等の動作を行う構成にしてある。また、検出用基板７０は、その周縁の任意箇所に、ネジを挿通するための挿通孔７５ａを備える接続部７５が４点設けられている。
【００２６】
ここで、通信用基板６０の基板間接続端子６３と検出用基板７０の基板間接続端子７２とは、通信用基板６０及び検出用基板７０を筐体１０に設置したときに、積層方向Ｔから見て同一位置となる位置に配置されている。このため、通信用基板６０を筐体１０内に設置した後に検出用基板７０を筐体１０内に設置するに伴い、通信用基板６０の基板間接続端子６３と検出用基板７０の基板間接続端子７２とが接続することができ、これにより、基板の設置と基板間の電気的接続とを同時に行うことができる。
【００２７】
表示用基板８０の表面８０Ａには、ガス濃度の検出結果等を表示する表示部８１が設けられている。その裏面８０Ｂに、検出用基板７０の基板間接続端子７４との接続用の基板間接続端子８２が設けられており、基板間接続端子７４に基板間接続端子８２が接続されることで、表示用基板８０に検出用基板７０から電力が供給されるとともに、検出用基板７０の検出情報が表示用基板８０に入力される。図７〜９に示すように、表示用基板８０は、筐体１０との連結点である連結ピン８３を中心に回転自在であるのに加え、筐体１０の開口面と垂直な軸方向にも移動自在にしてある。これにより、表示用基板８０が筐体１０の開口面と重なる位置に来たときに、表示用基板８０を軸方向（積層方向Ｔ）において筐体１０の内側へ移動させることにより、表示用基板８０を筐体１０の開口部に挿入することができる。
【００２８】
また、検出用基板７０の基板間接続端子７４と表示用基板８０の基板間接続端子８２とは、検出用基板７０及び通信用基板８０を筐体１０に設置したときに、積層方向Ｔから見て同一位置となる位置に配置されている。このため、表示用基板８０の設置に伴い、両端子７４，８２を接続することができ、これにより、基板の設置と基板間の電気的接続とを同時に行うことができる。
【００２９】
次に、本実施形態に係る計測機器１における筐体１０への通信用基板６０及び検出用基板７０の設置について説明する。
【００３０】
まず、通信用基板６０及び検出用基板７０の設置を容易にするため、図３，４に示すように、筐体１０の本体部１１には、積層方向Ｔに階段状に並ぶ複数段の（本実施形態では２段の）基板設置部１７，１８を備える複数の（本実施形態では４つの）基板支持部１６を備える。また、各基板支持部１６は本体部１１の内側面１１ｂから膨出して本体部１１と一体的に形成されている。このように、本体部１１と一体的に基板支持部１６を形成することで、筐体１１に基板支持部１６を設ける工程は不要となり、また、このような基板支持部１６を備えた筐体１０の製造は、それに合わせた金型を予め作成しておけば容易に行え、製造過程を複雑化させることもない。ここで、１７が積層方向Ｔの下側の基板設置部で、１８が積層方向Ｔの上側の基板設置部に当たる。以下では、１７を第１基板設置部、１８を第２基板設置部ということがある。なお、図４では簡単のため、基板支持部１６以外の構成は省略してある。
【００３１】
具体的には、本実施形態では、基板設置部１７，１８は平面状であり、積層方向Ｔと垂直に形成されている。そして、４つの第１基板設置部１７は通信用基板６０の４つの接続部６４にそれぞれ対応する位置に配置され、また、第１基板設置部１７に各接続部６４が配置されたときにその挿通孔６４ａと連通状態となる挿通孔１７ａが設けられている。また、同様に、４つの第２基板設置部１８は検出用基板７０の４つの接続部７５にそれぞれ対応する位置に配置され、また、第２基板設置部１８に各接続部７５が配置されたときにその挿通孔７５ａと連通状態となる挿通孔１８ａが設けられている。
【００３２】
また、各基板支持部１６は、各基板設置部１７，１８をつなぐ積層方向Ｔに延びる部分１９を有し、この部分１９により、通信用基板６０（より具体的にはその接続部６４）を第１基板設置部１７に案内する案内面部１９が形成されている。具体的には、本実施形態では、案内面部１９は、通信用基板６０の接続部６４が第１基板設置部１７に対応する位置に通信基盤６４が位置したときに積層方向Ｔから見て占める領域に沿う状態で形成されている。これにより、通信用基板６０の設置を容易に行える。
【００３３】
次に、計測機器１の組立工程について説明する。まず、図５に示すように、通信用基板６０を、案内面部１９に沿わせながら、通信用基板６０の接続部６４が第１基板設置部１７に位置するように、筐体１０に対して通信用基板６０を設置する。そして、挿通孔１７ａ，６４ａに対しネジ６５を挿入し、通信用基板６０の接続部６４と第１基板設置部１７とをねじ止めする。また、このとき、通信部接続孔１２から筐体１０内部に通した通信部３０のコネクタ３２と通信用基板６０の通信用接続端子６１とを接続させる。
【００３４】
次に、検出用基板７０の筐体１０への設置に先立ち、通信部接続孔１２から筐体１０内部に通したセンサ部４０のコネクタ４２を検出用基板７０のセンサ接続端子７１に接続しておいてから、その後、図６に示すように、検出用基板７０の接続部７５が第２基板設置部１８に位置するように検出用基板７０を筐体１０に設置する。なお、このとき、通信用基板６０の基板間接続端子６３と検出用基板７０の基板間接続端子７２とが同時に接続され、通信用基板６０と検出用基板７０とが電気的に接続される。そして、挿通孔１８ａ，７５ａに対しネジ７６を挿入し、検出用基板７０の接続部７５と第２基板設置部１８とをねじ止めする。これにより、図７，８に示す状態となり、筐体１０への通信用基板６０及び検出用基板７０の設置が完了する。
【００３５】
このように、本実施形態の筐体１によれば、複数段の基板設置部１７，１８により、複数の基板６０，７０が各段の基板設置部１７，１８に各別に設置されているから、計測機器の小型化が図れる基板の積層構造を容易に得ることができる。そして、計測機器１の製造において従来のような支柱部材を用いることがないため、上記従来の筐体に比べ部品点数及び組立工程数を低減できる。また、各基板６０，７０に支柱部材を通すための穴を形成する必要もないので、既存の基板構造を用いることができて汎用性も確保できる。そして、基板支持部１６は本体部１１と一体的に形成されているので、筐体１０に基板支持部１６を設ける工程は不要であり、また、このような基板支持部１６を備えた筐体１０の製造は、それに合わせた金型を予め作成しておけば容易に行え、製造過程を複雑化させることもない。このように、全体の小型化を達成しながらも、汎用性を好適に確保できるとともに、その筐体１０を用いた計測機器１における部品点数及び組立工程数を効果的に低減できる。
【００３６】
最後に、図９〜１２を用いて、通信用基板６０及び検出用基板７０の設置後の通信機器１を工場等の建物に設置する手順を説明する。まず、蓋体２０を取り外すとともに、表示用基板８０を筐体１０の軸方向（本実施形態では積層方向Ｔと一致）において筐体１０の外側に移動させ、連結ピン８３を中心に表示用基板８０を１８０度回転させて、図９の状態とする。その後、ケーブル挿通孔１４から筐体１０内部に通した図示しない電源ケーブルを検出用基板７０の電源用接続端子７３に接続し、図９の状態から、再度連結ピン８３を中心に表示用基板８０を１８０度回転させて、表示用基板８０が筐体１０の開口面と重なる位置に移動させる（図１０参照）。その後、図１１に示すように、表示用基板８０を軸方向において筐体１０の内側へ移動させて、表示用基板８０を筐体１０の開口部に挿入し、これに伴い、検出用基板７０の基板間接続端子７４と表示用基板８０の基板間接続端子８２とをさせて、検出用基板７０と表示用基板８０とを電気的に接続させる。そして、接続ネジ８４により検出用基板７０の基板間接続端子７４と表示用基板８０の基板間接続端子８２とを接続状態で固定する。最後に、図１２に示すように、蓋体２０を筐体１０に対してねじ結合して計測機器１の設置作業を終了する。
【００３７】
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明に係る筐体及び計測機器のその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
【００３８】
（１）上記の実施形態では、複数の基板として、通信用基板６０と検出用基板７０との２つの基板を用い、通信用基板６０を検出用基板７０よりも積層方向Ｔの下側に配置した構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。用いる基板の種類や枚数、その積層させる順番は適宜変更可能である。
【００３９】
（２）上記の実施形態では、基板支持部１６を４つ設けた構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば、本体部１１の内側面１１ｂの全周に１つの基板支持部１６を設ける構成としたり、また、２若しくは３、又は５以上の基板支持部１６を設ける構成としてもよい。また、基板支持部１６の構造も上記の実施形態のものに特に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜改変が可能である。
【００４０】
（３）その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。従って、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された別の実施形態も、当然、本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、例えば内部に基盤を収容する筐体や計測機器に利用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１          計測機器
１０        筐体
１１        本体部
１１ｂ      内側面
１６        基板支持部
１７，１８  基板設置部
１９        案内面部
３０        センサ部
４０        通信部
６０        通信用基板
６３        基板間接続端子（接続部）
７０        検出用基板
７２        基板間接続端子（接続部）
Ｔ          積層方向
【図１】
2017098293.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2017098293.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2017098293.tif 000009
【図８】
2017098293.tif 000010
【図９】
2017098293.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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