JP2006112983A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
温度センサの破損防止，取付けねじの落下がなく入出力端子台取付け時の作業性が向上できる制御装置を提供する。
【解決手段】
制御装置１の外部から受電し整流するための受電ユニット５と、受電ユニット５で受電した直流電源を交流に又は電圧を変換する電源変換ユニット４と、制御装置内を冷却するためのファンユニット３と、一端に設けられる給電部６と複数個実装される制御コントロール機器７で構成される制御機器２を複数段設けた制御装置であって、制御コントロール機器７の入出力端子台に、プリント回路基板１５上に温度センサを搭載しそのリード線をはんだ付けして温度センサ，リード線に絶縁樹脂をコーティングした端子台取付け型温度センサ８を取付けている。
【選択図】図２

Description

本発明は、装置内の温度監視を必要とする制御装置に係り、特に温度センサが小型で破損の防止，着脱が容易で取付け作業性の良い制御装置に関する。

近年、産業用の制御装置は、装置内に実装する複数の制御機器の小型化が進み、装置内の温度が上昇する傾向にあり、制御装置の故障を防止して信頼性を確保するためには、装置内の温度を監視して管理する必要が生じている。

そのため、配線用リード線付きの温度センサに入出力端子台接続用の端子をはんだ付し、入出力端子台に端子の取付け穴を介して取付けねじにより接続する、あるいは配線用リード線を直接入出力端子台へからげて接続して、装置内の温度を監視していた。

また、〔特許文献１〕に記載のように、温度センサの信頼性および耐久性の向上を図るため、温度センサの配線用リード線を端子へ接続し、接続した部分を覆うように樹脂モールド成型した温度センサを用い、直接入出力端子台へ接続する方法がある。

特開平８−２６１８４７号公報

従来の技術では、入出力端子台に細い配線用リード線付温度センサを取付けるため、配線用リード線が制御機器からはみ出すことがあり、温度センサが制御機器からはみ出すため温度センサが破損することがある。この破損防止のためには、端子台形状に合わせて配線用リード線の形状を整えなくてはならず、作業性が悪かった。また、温度センサの破損防止のために大型の温度センサを適用し、隣接する電線によって破損が生じるのを防止するための保護空間を設けているので、温度センサを取付ける空間が大きくなり、制御コントロール機器の実装数を増やすことができず、実装密度を上げることが困難であった。

また、温度センサを取付けるためには、取付けねじを入出力端子台から取り外ずしてから取付ける必要があり、取付けねじを外す時にねじが落下して紛失したり、ねじが制御装置内の他の機器内に入り込んでしまうという問題があった。

本発明の第１の目的は、温度センサの破損防止，取付けねじの落下がなく入出力端子台取付け時の作業性が向上できる制御装置を提供することにある。

本発明の第２の目的は、制御コントロール機器の実装密度の向上を図った制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の制御装置は、制御コントロール機器の入出力端子台にプリント回路基板上に温度センサを搭載しそのリード線をはんだ付けして温度センサ，リード線に絶縁樹脂をコーティングした端子台取付け型温度センサを取付けているものである。

本発明によれば、産業用の制御装置内に設置される温度センサの破損を防止でき、取付けねじ落下防止および取付け作業性の向上ができ、制御機器の高密度実装化を実現できる。

本発明の一実施例を図１から図３で詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例である制御機器を実装した産業用制御装置の正面図、図２は、本実施例である制御機器の斜視図、図３は、本実施例である温度監視用の端子台取付け型温度センサの外観図である。

図１に示すように、産業用の制御装置１の下部には、制御装置１の外部から受電し整流するための受電ユニット５が設置されている。制御装置１の上部には、受電ユニット５で受電した直流電源を交流に変換する、又は電圧を変換するための電源変換ユニット４が設置され、電源変換ユニット４の上部には制御装置１内を冷却するためのファンユニット３が設置されている。制御装置１の受電ユニット５と電源変換ユニット４との間には複数段にわたってシステムを制御するための制御機器２が設けられる。

制御機器２は、産業用の制御装置１に実装される制御コントローラーであり、図２に示すように、一端に設けられる給電部６，複数個実装される制御コントロール機器７で構成される。制御コントロール機器７には入出力端子台９が設けられており、入出力端子台９に接続される信号線を介して信号を伝送する。入出力端子台９には、図３に示す端子台取付け型温度センサ８が取付けねじ１０により取付けられている。

図３に示すように、端子台取付け型温度センサ８は、ほぼ正方形の外郭のプリント回路基板１５にスリット１７が設けられたコの字形状となっている。プリント回路基板１５の外形寸法は、入出力端子台９の絶縁壁内の寸法Ｗ１に形成され、取付け穴１４のピッチは、入出力端子台９の取付けねじ間隔Ｗの寸法となっている。取付け穴１４の先端側は開放されており、取付け穴１４の直径は取付けねじの頭部分の寸法より小さく、先端側の開放された部分の寸法は、取付けねじの胴体部の寸法より大きい寸法となっている。

プリント回路基板１５は、２層の両面基板で、両面に銅モード１３（銅モードパターン１３ともいう）が形成されている。銅モード１３は、スリット１７の両側に分離して形成されており、それぞれの銅モード１３には配線リード付温度センサ１１の配線リードをはんだ付けするためのスルーホール１２が設けられ、配線リードをスルーホール１２にはんだ付けして配線リード付温度センサ１１をプリント回路基板１５に取付けている。スルーホール１２，配線リード付温度センサ１１の上部には、図３に示すように絶縁樹脂コーティング１６がなされている。このようにプリント回路基板１５の両面が銅モード１３で形成されているので、端子台取付け型温度センサ８の入出力端子台９への取付け面に制約がなく、入出力端子台９と確実な導通が行える。

制御機器２の入出力端子台９には、図２に示すように、縦方向に偶数個の取付けねじ
１０が設けられており、取付けねじ１０を弛めた状態で端子台取付け型温度センサ８を取付け、取付けねじ１０を締めて端子台取付け型温度センサ８を固定する。制御コントロール機器７の幅は、二列設けられた取付けねじ１０の両方に端子台取付け型温度センサ８を固定した幅より少し広い寸法、すなわち二列設けられた取付けねじ１０の両方に端子台取付け型温度センサ８を固定することができる寸法で形成されている。

このように、入出力端子台９の取付けねじ１０を取り外さなくても弛めた状態で端子台取付け型温度センサ８を取付けることができるので、作業性がよくなり、取付けねじ１０が落下して紛失したり、他の制御機器２に入り込んで故障が発生するのを防止することができる。

このように構成された制御装置１では、ファンユニット３により空気を送風して制御装置１内を冷却するが、制御機器２，受電ユニット５，電源変換ユニット４が発熱して、制御装置１内の温度が上昇する。入出力端子台９に取付けた端子台取付け型温度センサ８によって送風されている空気の温度、制御機器２の温度が測定され、その温度測定値は制御機器２で判断され、設定した温度を超えた場合、警報または、異常処理制御が動作するようになっている。

本実施例によれば、プリント回路基板上に温度センサを搭載しそのリード線をはんだ付して、温度センサ，リード線に絶縁樹脂をコーティングして端子台取付け型温度センサ８を製作しているので、製作作業工数を低減でき、温度センサの破損を防止でき、制御機器の幅を小さくすることができる。

又、プリント回路基板は、入出力端子台に直接接続できるように入出力端子台の形状に合わせた小型のコの字構造であるので、温度センサ破損防止のための整形作業が不要であり、作業品質のバラツキが低減でき、品質向上となる。

また、入出力端子台へ取付ける際に取付けねじを取り外さなくても温度センサのプリント基板厚だけ弛める取付けが可能となり、取付け作業工数の低減および取付けねじの落下防止が図れる。

温度センサには、絶縁樹脂をコーティングして外力による破損を防止する構造を採用しているので、温度センサが小型化でき、外力がかかっても温度センサの保護が図れる。温度センサが小型化でき、温度センサの保護空間を設ける必要がなくなるため、制御コントロール機器の実装数を増やすことでき、制御機器の高密度実装化が図れる。

本発明の一実施例である制御機器を実装した産業用制御装置の正面図である。 本実施例である制御機器の斜視図である。 本実施例である温度監視をする端子台取付け型温度センサの外観図である。

符号の説明

１…制御装置、２…制御機器、３…ファンユニット、４…電源変換ユニット、５…受電ユニット、６…給電部、７…制御コントロール機器、８…端子台取付け型温度センサ、９…入出力端子台、１０…取付ねじ、１１…配線リード付温度センサ、１２…スルーホール、１３…銅モード、１４…取付け穴、１５…プリント回路基板、１６…絶縁樹脂コーティング。

Claims (4)

1. 制御装置の外部から受電し整流するための受電ユニットと、該受電ユニットで受電した直流電源を交流に又は電圧を変換する電源変換ユニットと、制御装置内を冷却するためのファンユニットと、一端に設けられる給電部と複数個実装される制御コントロール機器で構成される制御機器を複数段設けた制御装置であって、前記制御コントロール機器の入出力端子台に、プリント回路基板上に温度センサを搭載しそのリード線をはんだ付けして温度センサ，リード線に絶縁樹脂をコーティングした端子台取付け型温度センサを取付けている制御装置。
2. 前記端子台取付け型温度センサがほぼ正方形の外郭のコの字形状であり、その外形寸法が入出力端子台の絶縁壁内の寸法に形成され、取付け穴のピッチが入出力端子台の取付けねじ間隔であり、取付け穴の先端側は開放されており、取付け穴１４の直径は取付けねじの頭部分の寸法より小さく、先端側の開放された部分の寸法は、取付けねじの胴体部の寸法より大きい寸法となっている請求項１に記載の制御装置。
3. 前記プリント回路基板は、２層の両面基板で両面に銅モードが形成され、それぞれの銅モードには前記配線リードをはんだ付けするためのスルーホールが設けられている請求項１又は２に記載の制御装置。
4. 制御コントール機器の幅が、二列設けられた取付けねじの両方に前記端子台取付け型温度センサを固定可能な寸法で形成されている請求項１に記載の制御装置。
   
   

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