JP2005184912A

JP2005184912A - 電源装置

Info

Publication number: JP2005184912A
Application number: JP2003419214A
Authority: JP
Inventors: Korehiko Ogawa; 伊彦小川; Katsuya Marumo; 克也丸茂
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2005-07-07

Abstract

【課題】個別修理や個別メンテナンスのために使用する電源ユニットのうち一部を取外しても、全体の電源回路が切断され接続する機械設備等の運転を中止する必要のない電源装置を提供する。
【解決手段】複数の電源ユニット１１における電源回路間をバスライン回路を介して接続可能に構成する場合、各電源ユニット１１は、電源回路とバスライン回路とを独立構成すべく、それぞれ電源回路用ハウジング１４とバスライン回路用ハウジング１５に収容してユニット化すると共に、電源回路ユニット１２とバスライン回路ユニット１３とを脱着可能に接続する構成にし、且つ、バスライン回路用ハウジング１５の互いに対向する両側壁部に、バスラインコネクタ１６を配設して、相隣り合う電源ユニット１１におけるバスライン回路１５同士を接続可能に構成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の電源ユニットにおける各電源回路間をバスライン回路を介して接続可能に構成することにより電源容量を増減可能に構成した電源装置に関する。

現在のスイッチング電源等の電源ユニットは、工場の各種機械設備等に多用されており、設備の増設や新設等の電源容量の変化に対応するために、任意の台数を増減接続することによって、任意の電源容量を得るように構成するようになっている。

そして、各電源ユニット間の接続は、図１０及び図１１に示すようなバスラインを使用して接続するものが知られている(特許文献１参照)。
特開平２００２−２３１３８５号公報。

図１０及び図１１に示す電源装置は、隣接する電源ユニット１，１をコネクタを介して脱着可能に接続するように構成されている。

すなわち、電源ユニット１は、図１０に示すように、例えば同一の仕様に構成され、かつ、各電源ユニット１は電源回路ユニット２及びバスライン回路ユニット３とを一のハウジング内に収容して一体的に組み合わせて構成しており、バスライン回路ユニット３同士をコネクタ４を用いて着脱可能に接続して、所定の電気容量を持った電源装置を構成するようになっている。

そして、上記電源ユニット１の回路構成は、図１１に示すようになっている。

すなわち、図１１に示す回路図は、左端の電源ユニット１を交流電源５に接続されるマスタ電源ユニットとして、これに拡張用の３台の電源ユニット１を並列増設し、同一電圧で多数の出力を行なうことができる電源装置として構成する場合を示しており、各電源ユニット１は、電源回路ユニット２とバスライン回路ユニット３とを単位として一体構成され、隣接する電源ユニット１間をコネクタ４を用いて電気的に接続し、交流を直流に変換する電源装置として構成している。

上記のように構成する電源装置においては、各電源ユニット１を電源回路２とバスライン回路３とを位置のハウジング６を用いて一体構成すると共に、各バスライン回路３をコネクタ４により電気的に接続して、電源容量の変化に対応するために、任意の台数を増減接続できるように構成している。

しかも、このように構成する電源装置は、通常接続する機械設備等の電気容量より多めの電気容量を得るべく、接続する電源ユニット１の使用個数を設定するのが通常である。

しかし、各電源ユニット１は、個別的に故障したりメンテナンス期間が互いに異なるために各電源ユニット１を個別に修理したり或いは新規のものに交換したりする必要が出てくる。

この場合に、例えば中間部に位置する電源ユニット１を取外してしまうと、隣接する同士順次接続していたバスラインが切断されることになる。

これでは、折角接続する機械設備等の電気容量より多めの電源ユニット１を使用していることから、生きている電源ユニット１だけを使用すれば運転可能である場合であっても、接続されている機械設備等の電源がすべて切断され、運転を中止せざるを得ないことになってしまうことになる。

そこで、本発明は、かかる点に鑑み、個別修理や個別メンテナンスのために使用する電源ユニットのうち一部を取外しても、全体の電源回路が切断され接続する機械設備等の運転を中止する必要のない電源装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の本発明は、複数の電源ユニットにおける電源回路間をバスライン回路を介して接続可能に構成する電源装置であって、各電源ユニットが、電源回路と前記バスライン回路とを独立構成すべく、それぞれ電源回路用ハウジングとバスライン回路用ハウジングに収容してユニット化すると共に、電源回路ユニットとバスライン回路ユニットとを脱着可能に接続する構成にし、且つ、バスライン回路用ハウジングの互いに対向する両側壁部に、バスラインコネクタを配設して、相隣り合う電源ユニットにおけるバスライン回路同士を接続可能に構成したことを特徴とする。

かかる構成により、各電源ユニットが、電源回路ユニットとバスライン回路ユニットとをそれぞれのハウジングに配設することより独立してユニット化され、しかも、電源回路ユニットとバスライン回路ユニットとが脱着可能に接続するように構成されていることから、各バスライン回路ユニット同士の接続関係を保持したまま、電源ユニット毎にバスライン回路ユニットから電源回路ユニットを取外すことができ、取外す必要のない生きている電源回路ユニットを使用して、接続する機械設備等をそのまま運転することができることになり、取外した電源ユニットの電源回路ユニットを修理したり、交換作業中においても、機械設備等の効率的運転を実現可能することができる。

また、本発明は、請求項１記載のバスラインコネクタが、ピンタイプの接続端子を有して構成したことを特徴とする。

かかる構成により、ピンタイプの接続端子を用いて隣接する電源ユニット同士を脱着可能に接続することができる。

また、本発明は、請求項２記載のバスライン回路用ハウジングの両側壁部にそれぞれ装着されるピンタイプの接続端子が、その一端側を圧入端子部に形成されると共に他端側を螺合端子部に形成して、バスライン回路用ハウジングの一方側の側壁部に装着する一方側の接続端子が、圧入端子部をバスライン回路用ハウジングの一対の側壁部の内一方の側壁に圧入装着され、バスライン回路用ハウジングの他方側の側壁部に装着する他方の接続端子が、螺合端子部側をバスライン回路用ハウジングの他方の側壁部に螺合装着されて構成したことを特徴とする。

かかる構成により、例えば、隣接する一対の電源ユニットのバスライン回路ユニットのうち、電源に接続している一方のバスライン回路ユニットから、他方のバスライン回路ユニットを取外すような場合、一方のバスライン回路ユニット側にピンタイプの接続端子を螺合し、他方のバスライン回路ユニット側に一方のピンタイプの接続端子を圧入することにより接続すれば、電源ユニットを１台しか使用しない場合は接続端子を取外して使用したり、或いは、複数台連結して使用する場合に最終列の電源装置の接続端子を螺脱することによって、接続端子をバスライン回路用ハウジングから取外すことができ、接続端子への不用意の接触による感電等の事故を未然に防ぐことができる。

また、本発明は、請求項１記載のバスラインコネクタが、複数個の接続端子をコネクタハウジングに配設することによりユニット化してバスライン回路用ハウジングの両側壁部にそれぞれ装着したことを特徴とする。

かかる構成により、ユニット化されたバスラインコネクタにより隣接する電源ユニット同士を脱着可能に接続することができる。

また、本発明は、請求項４記載のコネクタハウジングが、バスライン回路用ハウジングの側壁部に脱着可能に装着したことを特徴とする。

かかる構成により、例えば、隣接する一対の電源ユニットのバスライン回路ユニットのうち、電源に接続している一方のバスライン回路ユニットから、他方のバスライン回路ユニットを取外すような場合、未だ電源に接続されて生きている一方のバスライン回路ユニット側のコネクタハウジングを取外すことにより、バスラインコネクタの不用意の接触による感電等の事故を未然に防ぐことができる。

また、本発明は、請求項５記載のバスライン回路用ハウジングにおけるコネクタハウジングのコネクタ装着部が、コネクタハウジングの取外し後、カバー体により覆うように構成したことを特徴とする。

かかる構成により、カバー体によりさらに電源に接続されて生きているバスライン回路ユニットの安全性が保持できる。

また、本発明は、請求項１記載のバスラインコネクタは、板状タイプの接続端子を有して構成したことを特徴とする。

かかる構成により、ユニット化された板状タイプの接続端子により隣接する電源ユニット同士を脱着可能に接続することができる。

また、本発明は、請求項７記載の板状タイプの接続端子で構成するバスラインコネクタにおいて、接続端子を支持してユニット化するコネクタ連結体に略扁平な表示部を設けたことを特徴とする。

かかる構成により、表示部に隣接する電源ユニット間の接続構成を表す回路図を描画することができ便利である。

上記のように構成する本発明は、各電源ユニットが、電源回路とバスライン回路とをそれぞれのハウジングに配設することより独立してユニット化され、しかも、電源回路ユニットとバスライン回路ユニットとが脱着可能に接続するように構成されていることから、各バスライン回路ユニット同士の接続関係を保持したまま、電気ユニット毎にバスライン電源回路ユニットから電源回路ユニットを取外すことができ、取外す必要のない生きている電源ユニットを使用して、接続する機械設備等をそのまま運転することができることになり、取外した電源装置の電源回路ユニットを修理したり、交換作業中においても、機械設備等の効率的運転を実現可能することができる。

以下、図を用いて、本発明に係る実施の形態について説明する。

先ず、図１乃至図３を用いて、本発明に係る第１の実施の形態について説明する。

図１は、第１実施の形態における電源装置の斜視図、図２は図１における電源装置の設置例を示す斜視図、図３は図２における電源装置の設置例の電気的回路を模式的に描画した構成図である。

図１乃至図３によれば、電源装置１０は、任意の台数の電源ユニット１１を並列に増減接続することによって、任意の電気容量を得るように構成している。

各電源ユニット１１は、電源回路ユニット１２及びバスライン回路ユニット１３を有して構成している。

そして、電源回路ユニット１２は、電源回路ユニット用ハウジング１４内に電源回路１２ａを収容設置することによりユニット化されている。

バスライン回路ユニット１３は、交流電源１６側に接続する交流電源ライン回路１３ａと工場の各種機械設備等に接続する直流電源ライン回路１３ｂとからなるバスライン回路１３ｃを有して、これら交流電源ライン回路１３ａおよび直流電源ライン回路１３ｂをベースとしての一のバスライン回路用ハウジング１５内に収用設置することによりユニット化している。

そして、電源回路ユニット用ハウジング１３の背面側及びバスライン回路用ハウジング１５の収容部１５ａの底部等にそれぞれコネクタ１８を設けて、これらコネクタ１８を挿入結合することにより、電源回路１２ａとバスライン回路１３ｃとを電気的に接続している。

したがって、電源回路ユニット１２とバスライン回路１３とは、互いに着脱自在な独立構成となっている。

バスライン回路用ハウジング１５は、互いに対向する両側壁部１５ａ、１５ｂにそれぞれバスラインコネクタ１６が装着されている。

バスラインコネクタ１６は、複数本のピンタイプの接続端子１７によって構成されている。

ピンタイプの接続端子１７は、一端側を圧入端子部１７ａとし、他端側を螺合端子部１７ｂに形成して構成されている。

そして、ピンタイプの接続端子１７を両側壁部１５ａ、１５ｂに装着する場合、一方の側壁部１５ａには、圧入端子部１７ａ側を装着することにより螺合端子部１７ｂを突出させ、他方の側壁部１５ｂには、予め雌ねじ部を刻設しておき、螺合端子部１７ｂ側を螺着することにより装着して、圧入端子部１７ａを突出させている。

従って、相隣り合うバスライン回路用ハウジング１５は、一方側が圧入端子部１７ａにより他方側が螺合端子部１７ｂに連結することによって、互いのバスライン回路ユニット１３が電気的に接続されることになり、図３に示す電源回路を構成することになる。

かかる構成により、各電源ユニット１１が、電源回路１２ａとバスライン回路１３ｃとをそれぞれのハウジング１４，１５に配設することより独立してユニット化して、電源回路ユニット１２とバスライン回路ユニット１３とを構成しており、しかも、電源回路ユニット１２とバスライン回路ユニット１３とがコネクタ１８を介して脱着可能に接続するように構成されていることから、各バスライン回路ユニット１３同士の接続関係を保持したまま、電源ユニット１１毎にバスライン電源回路ユニット１３から電源回路ユニット１４を取外すことができ、取外さずに生きている電源ユニット１１を使用して、接続する機械設備等をそのまま運転することができることになり、取外した電源ユニット１１の電源回路ユニット１２を修理したり、交換作業中においても、機械設備等の効率的運転を実現可能することができる。

また、例えば、隣接する一対の電源ユニット１１のバスライン回路ユニット１３のうち、電源に接続している一方のバスライン回路ユニット１３から、他方のバスライン回路ユニット１３を取外すような場合、一方のバスライン回路ユニット１３側にピンタイプの接続端子の螺合端子部１７ｂを螺合し、他方のバスライン回路ユニット１３側にピンタイプの接続端子１７を圧入することにより接続すれば、電源装置を１台しか使用しない場合や、複数台連結して使用する場合に、最終列の電源ユニット１１の接続端子１７を螺脱することによって、接続端子１１をバスライン回路用ハウジング１５から取外すことができ、接続端子１７への不用意の接触による感電等の事故を未然に防ぐことができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について、図４及び図５を用いて説明する。

図４は第２実施の形態における電源装置の斜視図、図５は図４における電源装置の設置例を示す斜視図である。

図４及び図５によれば、第２の実施の形態においては、前記第１の実施の形態におけるピンタイプの接続端子１７を代えて、細径で針状の接続端子１７を使用し、例えば複数本をまとめてコネクタハウジング１９に収容することによりユニット化して構成しており、基体部１９ａをバスライン回路用ハウジング１５の両側壁部１５に設けた凹状のコネクタ装着部１５ｃに嵌合して、バスライン回路ユニット１３に電気的に接続すると共に、基体部１９ａの両側部に対向するように形成した取付けフランジ部１９ｂをビス１９ｃを用いて螺着することにより、取り付けられている。

その他の構成は、上記第１の実施の形態と同じであるので、詳細説明は割愛する。

かかる構成により、各電源ユニット１１が、電源回路ユニット１２とバスライン回路ユニット１３とをそれぞれのハウジング１４，１５に配設することより独立してユニット化され、しかも、電源回路ユニット１２とバスライン回路ユニット１３とがコネクタ１８を介して脱着可能に接続するように構成されていることから、各バスライン回路ユニット１３同士の接続関係を保持したまま、電源ユニット１１毎にバスライン電源回路ユニット１３から電源回路ユニット１４を取外すことができ、取外さずに生きている電源ユニット１１を使用して、接続する機械設備等をそのまま運転することができることになり、取外した電源ユニット１１の電源回路ユニット１２を修理したり、交換作業中においても、機械設備等の効率的運転を実現可能することができる。

また、例えば、隣接する一対の電源ユニット１１のバスライン回路ユニット１３のうち、電源に接続している一方のバスライン回路ユニット１３から、他方のバスライン回路ユニット１３を取外すような場合、一方のバスライン回路ユニット１３側に針状タイプの接続端子１７をコネクタハウジング１９を用いてユニット化して、ビス１９ｃを用いてバスライン回路用ハウジング１５に装着できる構成していることから、電源装置を１台の電源ユニット１１しか使用しないで構成する場合や、複数台連結して使用する場合の最終列の電源ユニット１１の接続端子１７をバスライン回路用ハウジング１５から取外すことができ、接続端子１７への不用意の接触による感電等の事故を未然に防ぐことができる。

そして、コネクタハウジング１９が取外されたバスライン回路用ハウジング１５(図５における右端に存する)は、コネクタ装着部１５ｃにカバー体２０を装着して、カバー体２０によりさらに電源に接続されて生きているバスライン回路ユニット１３の安全性を保持している。

次に、本発明の第３の実施の形態について、図６乃至図９を用いて説明する。

図６は第３実施の形態における電源装置の斜視図、図７乃至図９は図６における電源装置の板状タイプの接続端子を装着する過程を示す説明図である。

図６によれば、第３の実施の形態においては、前記第１の実施の形態におけるピンタイプ或いは第２の実施の形態における針状タイプの接続端子１７を代えて、板状タイプの接続端子１７を使用し、複数枚をまとめて互いに離間するように合成樹脂等の非導体材料からなるコネクタ連結体２１の両対向側面部に例えばはめ込み式或いは一体形成等によりユニット化して構成している。

また、コネクタ連結体２１は、接続端子１７が設けられていない面に、突片２１ａを一体に形成し、突片２１ａの中間部２箇所に切欠き２１ｂを刻設しておく。

一方、バスライン回路ユニット用ハウジング１５側に、先端が二股状に形成されたロック片２２をスライド可能に支持するロック溝２３を一対設けている。

そして、コネクタ連結体２１をバスライン回路ユニット用ハウジング１５の両側壁部１５ａ、１５ｂにそれぞれ設けた凹状のコネクタ装着部１５ｃに挿入するようになっており、図７に示す接続端子１７をバスライン回路用ハウジング１５のコネクタ装着部１５ｃに装入する寸前の状態から、接続端子１７をコネクタ装着部１５ｃに装入する。この時、ロック片２２の二股部２２ａがコネクタ連結体２１の切欠き２１ｂに位置している(図８に示す状態)。

その後、ロック片２２をロック溝２３内においてスライドさせて、二股状部２２ａを突片２１ａに係合する(図９に示す状態)。

この結果、コネクタ連結体２１がバスライン回路用ハウジング１５に抜け止めされて、装着されることになる。

かかる構成により、コネクタ連結体２１によりユニット化された板状タイプの接続端子１７により隣接するバスライン回路ユニット１３同士を脱着可能に接続することができる。

また、本実施の形態においては、コネクタ連結体２１に脚部２１ｃに連結した略扁平な表示部２１ｄを設けており、表示部２１ｄに隣接する電源ユニット１１間の接続構成を表す回路図等を描画することができるように構成している。

また、例えば、隣接する一対の電源ユニット１１のバスライン回路ユニット１３のうち、電源に接続している一方のバスライン回路ユニット１３から、他方のバスライン回路ユニット１３を取外すような場合、一方のバスライン回路ユニット１３側に板状タイプの接続端子１７をコネクタ連結体２１を用いてユニット化して、ビス１９ｃを用いてバスライン回路用ハウジング１５に装着できる構成していることから、電源装置を１台の電源ユニット１１しか使用しないで構成する場合や、複数台連結して使用する場合の最終列の電源ユニット１１の接続端子１７をバスライン回路用ハウジング１５から取外すことができ、接続端子１７への不用意の接触による感電等の事故を未然に防ぐことができる。

そして、コネクタハウジング１９が取外されたバスライン回路用ハウジング１５は、上記第２の実施の形態と同様に、コネクタ装着部１５ｃにカバー体２０を装着して、カバー体２０によりさらに電源に接続されて生きているバスライン回路ユニット１３の安全性を保持している。

以上説明したように、本発明の電源装置は、各電源ユニットが、電源回路ユニットとバスライン回路ユニットとをそれぞれのハウジングに配設することより独立してユニット化され、しかも、電源回路ユニットとバスライン回路ユニットとが脱着可能に接続するように構成されていることから、各バスライン回路ユニット同士の接続関係を保持したまま、電源ユニット毎にバスライン回路ユニットから電源回路ユニットを取外すことができ、取外さずに生きている電源回路ユニットを使用して、接続する機械設備等をそのまま運転することができることになり、取外した電源ユニットの電源回路ユニットを修理したり、交換作業中においても、機械設備等の効率的運転を実現可能することができことから、複数の電源ユニットにおける各電源回路間をバスライン回路を介して接続可能に構成することにより電源容量を増減可能に構成した電源装置等に好適に利用できることになる。

本発明に係る第１実施の形態における電源装置の斜視図である。図１における電源装置の設置例を示す斜視図である。図２における電源装置の設置例の電気的回路を模式的に描画した構成図である。本発明にかかる第２実施の形態における電源装置の斜視図である。図４における電源装置の設置例を示す斜視図である。本発明にかかる第３実施の形態における電源装置の斜視図である。図６における電源装置の板状タイプの接続端子をバスライン回路用ハウジングに装入する寸前の状態を示す説明図である。同じく電源装置の板状タイプの接続端子をバスライン回路用ハウジングに装入した状態を示す説明図である。同じく電源装置の板状タイプの接続端子をバスライン回路用ハウジングに装入した状態からロック片をスライドさせることによってバスライン回路用ハウジングに接続端子を装着固定した状態を示す説明図である。従来における電源装置の設置例を示す斜視図である。図１０における電源装置の設置例の電気的回路を模式的に描画した構成図である。

符号の説明

１０電源装置
１１電源ユニット
１２電源回路ユニット
１３バスライン回路ユニット
１４電源回路ユニット用ハウジング
１５バスライン回路ユニット用ハウジング
１６バスラインコネクタ
１７接続端子

Claims

複数の電源ユニットにおける電源回路間をバスライン回路を介して接続可能に構成する電源装置であって、前記各電源ユニットは、前記電源回路と前記バスライン回路とを独立構成すべく、それぞれ電源回路用ハウジングとバスライン回路用ハウジングに収容してユニット化すると共に、前記電源回路ユニットと前記バスライン回路ユニットとを脱着可能に接続する構成にし、且つ、前記バスライン回路用ハウジングの互いに対向する両側壁部に、バスラインコネクタを配設して、相隣り合う電源ユニットにおけるバスライン回路同士を接続可能に構成したことを特徴とする電源装置。
前記バスラインコネクタは、ピンタイプの接続端子を有して構成したことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
前記バスライン回路用ハウジングの両側壁部にそれぞれ装着される前記ピンタイプの接続端子は、その一端側を圧入端子部に形成されると共に他端側を螺合端子部に形成して、前記バスライン回路用ハウジングの一方側の側壁部に装着する一方側の接続端子は、圧入端子部を前記バスライン回路用ハウジングの前記一対の側壁部の内一方の側壁に圧入装着され、前記バスライン回路用ハウジングの他方側の側壁部に装着する他方の接続端子は、螺合端子部側を前記バスライン回路用ハウジングの他方の側壁部に螺合装着されて構成したことを特徴とする請求項２記載の電源装置。
前記バスラインコネクタは、複数個の接続端子をコネクタハウジングに配設することによりユニット化して前記バスライン回路用ハウジングの両側壁部にそれぞれ装着したことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
前記コネクタハウジングは、前記バスライン回路用ハウジングの側壁部に脱着可能に装着したことを特徴とする請求項４記載の電源装置。
前記バスライン回路用ハウジングにおける前記コネクタハウジングのコネクタ装着部は、該コネクタハウジングの取外し後、カバー体により覆うように構成したことを特徴とする請求項５記載の電源装置。
前記バスラインコネクタは、板状タイプの接続端子を有して構成したことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
前記板状タイプの接続端子を有して構成するバスラインコネクタにおいて、前記接続端子を支持してユニット化するコネクタ連結体に略扁平な表示部を設けたことを特徴とする請求項７記載の電源装置。