JP2010067041A - プログラマブルコントローラ - Google Patents

Abstract

【課題】比較的簡単な構成で安価に済ませながら、本体ケース側を破損することなく嵌め殺し状態とされたカバーケースを容易に取外すことを可能とする。
【解決手段】本体ケースの突出部内にＬＥＤ基板を組付け、その上面にラベルを配置し、更に突出部の外面にカバーケース１７を被せるように設けて、外部機器の動作情況を表示するための表示部を構成する。カバーケース１７の側壁部の係合穴１９が、突出部の外壁部の係合爪に係合されることにより、カバーケース１７を嵌め殺し状態に取付ける。カバーケース１７の側壁部のうち、係合穴１９の下縁部からカバーケース１７の下端部まで連続する部分が破損部１７ａとされ、破損部１７ａを割りやすくするために、断面Ｖ字状をなす２本の有底溝１７ｂを形成する。更に、取外し用の工具を差込むための切欠部２２を形成すると共に、破損部１７ａ部分に斜めカット部１７ｃを形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、本体ケースの外面に被せられる合成樹脂製のカバーケースを、嵌め殺し状態に取付けるようにしたプログラマブルコントローラに関する。

例えば工場設備等において使用され、外部機器に対する入出力制御を行うプログラマブルコントローラの一部であるＩ／Ｏモジュールは、一般に、合成樹脂製の本体ケース内に、制御回路や入出力回路部等が実装された回路基板を備え、前記本体ケースの外面部に、外部機器（例えば、モータ、ベルトコンベア、電磁弁、表示装置、ランプ等の負荷、スイッチやセンサ等の入力機器）との電気的接続を行うためのコネクタや端子台を備えて構成されている。また、図５及び図６に示すように、前記本体ケース１の上面部には、接続された外部機器の動作状況をＬＥＤの点灯により表示するための表示部２が、例えば次のようにして設けられる。

即ち、本体ケース１の上面部には、上面が開口した角筒状の突出部３が一体に設けられており、詳しく図示はしないが、その突出部３内には、上面に複数個のＬＥＤを整列状態に組付けたＬＥＤ基板が配設され、これと共に、突出部３の上面開口部を塞ぐように表示用のラベル４が配置（貼付け）される。そして、突出部３の外面部には、下面が開放した透明プラスチック製のカバーケース５が、図で上方から被せられるようにして取付けられるようになっている。

このとき、突出部３に対するカバーケース５の取付構造としては、突出部３の左右の側壁の外壁部に夫々一体に設けられた係合爪３ａ，３ａに、カバーケース５の左右の側壁部に形成された係合穴５ａ，５ａが係合される構成が採用されている。この場合、カバーケース５が一旦取付けられた状態では、突出部３（本体ケース１）からの取外し（着脱）が不可能となるいわゆる嵌め殺し状態とされるようになっている。これは、カバーケース５がユーザによって簡単に取外されてしまうと、例えば、ユーザの手が突出部３に触れた際に人体に溜まっていた静電気が放電し、内部のＬＥＤ基板の回路等に悪影響を与えるといったことが起こりやすくなり、それを防止するという理由によるものであった。

ところで、上記のようなプログラマブルコントローラにあっては、工場組立時において、ごく稀ではあるものの、例えばラベル４の取付け間違いや位置ずれ、ＬＥＤ基板における実装部品の取付け間違いといった組付けミスが発生する虞がある。このような組付けミスがあると、カバーケース５を取外して部品を交換する等の処理を行う必要があるが、カバーケース５は嵌め殺し状態とされているため、例えばカバーケース５の側壁部の下端部と突出部３の外壁面との間の隙間部分に工具をこじ入れ、てこのようにしてカバーケース５の係合穴５ａの下部部分を破壊し、取外すことが行われる。

ところが、上記従来のカバーケース５の取付構造では、カバーケース５を取外す必要が生じた際に、カバーケース５が破壊されて使用不可となるのはやむを得ないが、その破壊のために工具にかなり大きな力を加えながら作業を行うため、突出部３の外壁面が破損して本体ケース１までもが再使用できなくなってしまうことが多く、部品の損失が大きくなる問題点があった。また、カバーケース５が容易に破壊できず、取外しに手間がかかるため、時間的な損失も比較的大きくなる問題があった。

そのような不都合を防止するためには、例えば特許文献１に示されるような着脱構造を、上記プログラマブルコントローラのカバーケース５の取付構造にも採用することも考えられる。即ち、この構造では、係合穴が係合爪に係合されるのであるが、係合爪を係合状態と係合解除状態との間で弾性変形可能とすると共に、形状記憶合金ばねが設けられ、その形状記憶合金ばねを加熱することによって、係合爪を係合解除の方向に変位させることができ、これにより、着脱を容易にしている。
特開２００１−１５９５６号公報

しかしながら、上記特許文献１の構成を採用した場合には、本体ケースからカバーケースを着脱することが可能となって部品を破壊することがなくなるものの、係合爪を弾性変形可能な２つの部分から構成すると共に、形状記憶合金ばねが必要となる等、本体ケースに対するカバーケースの取付構造が複雑となってかなりのコスト高となる。この場合、本来の、ユーザによりカバーケースが取外されることのないようにするといった観点からは、過剰な品質となってしまう。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、本体ケースに対してカバーケースを嵌め殺し状態とする取付構造を備えたものにあって、本体ケース側を破損することなくカバーケースを容易に取外すことが可能であって、比較的簡単な構成で安価に済ませることができるプログラマブルコントローラを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のプログラマブルコントローラは、本体ケースの外壁部に設けられた係合爪に、カバーケースの側壁部に形成された係合穴が係合されることにより、本体ケースに対してカバーケースを嵌め殺し状態とする取付構造を備えたものにあって、前記カバーケースの係合穴が形成された側壁部の内面に、前記係合穴の縁部から該カバーケースの開放側端部に向けて延びて形成された有底溝によって、前記係合爪と係合穴との係合を解除させるべく、前記側壁部のうち前記係合穴から前記開放側端部に連続する部分を破壊する際の筋目となる脆弱部が設けられている構成に特徴を有する（請求項１の発明）。

上記構成によれば、本体ケースに対してカバーケースを嵌め殺し状態に取付けた後に、もし、カバーケースを取外す必要が生じた場合には、作業者は、カバーケースの係合穴が形成された側壁部のうち、前記係合穴から開放側端部に連続する部分を破壊することにより、係合爪と係合穴との係合が解除され、カバーケースを本体ケースから取外すことができる。このとき、カバーケースの側壁部の破壊される部分については、係合穴の縁部からカバーケースの開放側端部に向けて延びて形成された有底溝によって脆弱部が設けられているので、その脆弱部を小さい力で容易に割ることができる。

従って、本体ケース側を破損することなくカバーケースを容易に取外すことが可能となり、しかも、有底溝を形成することによって脆弱部を設けるだけの、比較的簡単な構成で安価に済ませることができる。尚、有底溝が形成されるのは側壁部の裏面であって、カバーケースの取付構造としては、外見は脆弱部が存在しない場合と変りがなくユーザにとっては区別がつかないので、ユーザが、勝手にカバーケースを取外そうとすることを抑制する効果も得られる。

ここで、上記請求項１の発明においては、カバーケースの側壁部に係合穴を設けると共に、それに対応した本体ケースの外壁部に係合爪を設けるものとしているが、本発明はこれに限らず、本体ケースの外壁部の頂点に設けられた係合爪に、カバーケースの上面の外縁部周辺に形成された係合穴が係合されることにより、本体ケースに対してカバーケースを嵌め殺し状態とする取付構造を備えたものにも適用することができる。

この場合も、カバーケースの係合穴形成部分からつながる側壁部の内面に、係合穴の縁部から該カバーケースの開放側端部に向けて延びて形成された有底溝によって、係合爪と係合穴との係合を解除させるべく、側壁部のうち係合穴から前記開放側端部に連続する部分を破壊する際の筋目となる脆弱部を設けるように構成することができる（請求項２の発明）。これにより、本体ケース側を破損することなくカバーケースを容易に取外すことが可能であって、比較的簡単な構成で安価に済ませることができるという、請求項１と同様の作用・効果を得ることができる。

また、本発明においては、前記カバーケースの側壁部の開放側端部に、前記係合穴から連続する部分を破壊する際に取外し用の工具を差込むための切欠部を形成する構成とすることができる（請求項３の発明）。これによれば、作業者による取外し用の工具の差込みの作業がしやすくなり、工具によって本体ケース側を傷付けてしまうとことを効果的に防止することができる。

さらにこのとき、前記カバーケースの側壁部の前記係合穴から連続する部分を、前記切欠部側において厚みが薄くなるように、厚み方向に関して直角でなく斜めにカットした形態とすることもできる（請求項４の発明）。これによれば、切欠部から工具を差込んだ際に、カバーケースの側壁部の内面と本体ケースの外壁面との間に隙間が形成されているので、工具の差込み更には破壊の作業がしやすくなり、より一層効果的となる。

以下、本発明を具体化した一実施例について、図１ないし図４を参照しながら説明する。まず、図１は、本実施例に係るプログラマブルコントローラ１１（Ｉ／Ｏモジュール）の外観を示す分解斜視図である。このプログラマブルコントローラ１１は、例えば工場設備等において使用され、外部機器（例えば、モータ、ベルトコンベア、電磁弁、表示装置、ランプ等の負荷、スイッチやセンサ等の入力機器）に対する入出力制御を行うものである。尚、ここでは、便宜上、図１に矢印Ｆで示す方向を前方として説明することとする。従って、この図１は、プログラマブルコントローラ１１を前方斜め左寄りの上部から見た斜視図となっている。

このプログラマブルコントローラ１１は、合成樹脂製の本体ケース１２内に、図示はしないが、制御回路や入出力回路部等が実装されたメインの回路基板を備えると共に、前記本体ケース１２の外壁面部に、外部機器のケーブル（配線）が接続される端子台（あるいはコネクタ）を備えて構成されている。前記本体ケース１２は、全体として前後にやや長い矩形箱状をなすと共に、その後端部上面から上方に凸となるように、やや横長の角筒状をなし上面が開口した突出部１３を一体に有して構成されている。

前記本体ケース１２の突出部１３の上面部分に、前記外部機器の動作情況を表示するための表示部１４が設けられる。この表示部１４は、前記突出部１３内（突出部１３の上面開口部のすぐ下側）にＬＥＤ基板１５を組付けると共に、図３、図４にも一部示すように、突出部１３の上面開口部を塞ぐようにラベル１６を配置（貼付け）し、更に、突出部１３の外面にカバーケース１７を上方からすっぽり被せるように設けて構成される。

前記ＬＥＤ基板１５は、図１に示すように、小形の配線基板の上面に、例えば１０個のＬＥＤ１８を配列状に有しており、それら各ＬＥＤ１８を点灯、消灯することにより、各負荷のオン・オフ状態などの状況を表示するように構成されている。前記ラベル１６は、そのＬＥＤ基板１５の各ＬＥＤ１８に対応した１０個の光透過部を有して構成されている。前記カバーケース１７は、プラスチックから下面が開口した矩形箱状（蓋状）に構成され、例えば、その上面が透明（前記ＬＥＤ１８の点灯、消灯を外部から視認可能）とされ、側面は、しぼ模様が入った状態（不透明）に構成されている。このカバーケース１７は、次に述べるように、本体ケース１１（突出部１３）に対して嵌め殺し状態に取付けられるようになっている。

さて、前記本体ケース１２（突出部１３）に対するカバーケース１７の取付構造について、図２ないし図４も参照して詳述する。前記カバーケース１７の向い合う一組の側壁部、この場合図で左右の両側壁部には、その中央やや下寄りに位置して、四角形に開口する係合穴１９，１９が夫々形成されている。これに対し、前記本体ケース１２の突出部１３の外壁部（左右の外壁面部）には、それら係合穴１９，１９に対応して、各係合穴１９，１９が係合する係合爪２０，２０が夫々一体に設けられている。

この係合爪２０は、側面から見て係合穴１９に嵌合する四角形状をなすと共に、下方に行くほど側方に突出する緩やかな傾斜面を有した断面三角形状に構成されている。これにより、カバーケース１７を突出部１３に対し上方から被せるように嵌め込んでいくと、係合爪２０，２０が、カバーケース１７の側壁部（係合穴１９，１９よりも下側の部分）の内面に相対的に摺接して外側に拡げるように弾性変形させながら、その部分を相対的に乗り越え、各係合穴１９，１９に係合するようになっている。

これにて、カバーケース１７を一旦突出部１３に取付けた状態では、係合爪２０，２０に対する係合穴１９，１９の係合によって、カバーケース１７は、破壊しない限り取外しができない嵌め殺し状態とされる。このとき、カバーケース１７を突出部１３から取外す必要が生じた場合には、カバーケース１７の係合穴１９部分を破壊することによって係合を解除することができる。本実施例では、図４に示すように、カバーケース１７の左右の側壁部のうち、前記係合穴１９，１９の下縁部から、カバーケース１７の開放側端部である下端部まで連続する部分が破損部１７ａ、１７ａとされ、この破損部１７ａ、１７ａが破壊、除去されることによって、カバーケース１７が取外される。

そして、本実施例では、図２に示すように、カバーケース１７の左右の各側壁部の内面には、破損部１７ａ部分を割りやすくするために、夫々、前記係合穴１９の両側の縁部を下方に延長する位置に、上下方向に側壁部の下端部まで直線状に延びて、例えば断面Ｖ字状をなす２本の有底溝１７ｂ（図２（ｂ）参照）が形成されている。これにより、カバーケース１７の左右の各側壁部には、破損部１７ａとその外側の部分とを区画するように、前記破損部１７ａ部分を破壊する際の上下方向に延びる筋目となる脆弱部２１が形成されている。

また本実施例では、カバーケース１７の左右の各側壁部の下端部には、夫々、２本の脆弱部２１，２１の間、つまり破損部１７ａ部分に対応して下端部を一部切欠いた状態とされている。これにて、図４（ａ）に示すように、破損部１７ａを破壊する際に、例えばマイナスドライバのような取外し用の工具（あるいは専用の治具）Ｔの先端部を差込むための切欠部２２が形成されている。更に、本実施例では、図２（ｃ）等に示すように、前記破損部１７ａ部分の内面は、下方に向けて傾斜する、つまり、前記切欠部２２側において厚みが薄くなるように、厚み方向に関して斜めにカットされた斜めカット部１７ｃが形成された形態とされている。

次に、上記構成の作用について述べる。上記した表示部１４部分を組立てるにあたっては、例えば、組立作業者は、まず突出部１３の内側にＬＥＤ基板１５を組付け、次にラベル１６を突出部１３の上面開口部を塞ぐように配置（貼付け）する。そして、カバーケース１７を、突出部１３に対して上方から被せるように嵌込む。すると、図３に示すように、カバーケース１７の左右の両側壁部に設けられた係合穴１９，１９が、突出部１３の外壁部の係合爪２０，２０に夫々係合され、カバーケース１７は突出部１３に対し取外し不能な状態（嵌め殺し状態）に取付けられる。

この場合、突出部１３に対するカバーケース１７の取付構造を、着脱自在な構成とせずに嵌め殺し状態とする理由は、例えばカバーケース１７が簡単に取外される構造であると、ユーザがカバーケース１７を勝手に外した状態で、ユーザの手が突出部１３に触れ、人体に溜まっていた静電気が放電してＬＥＤ基板１５の回路等に悪影響を与えるといったことが起こりやすくなり、それを未然に防止するためである。また、着脱自在とする場合に比べて、簡単な構成で済ませることができ、コストを抑えることができる。

ところが、工場組立時において、ごく稀ではあるものの、例えばラベル１６の取付け間違いや位置ずれ、ＬＥＤ基板１５における実装部品の取付け間違いといった組付けミスが発生する虞がある。このような組付けミスがあると、カバーケース１７を取外して部品を交換する等の処理を行う必要がある。カバーケース１７を取外す必要が生じた場合には、組立作業者は、次のようにして、カバーケース１７の左右の各側壁部の破損部１７ａを破壊することにより、係合爪２０と係合穴１９との係合が解除され、突出部１３からカバーケース１７を取外すことができる。

即ち、図４に示すように、組立作業者は、工具Ｔの先端を、カバーケース１７の破損部１７ａの下部に位置する切欠部２２から、カバーケース１７の破損部１７ａの内面と突出部１３の外壁面との間の隙間部分に差込むようにし、その工具Ｔをてこのように使ってカバーケース１７の破損部１７ａを破壊することができる。

このとき、カバーケース１７の破損部１７ａの両側部分には、上下方向に延びる有底溝１７ｂによって脆弱部２１が形成されているので、図４（ｂ）に示すように、組立作業者は、脆弱部２１を筋目として小さい力で容易に割ることができ、破損部１７ａを容易に破壊することができる。これにて、本体ケース１２（突出部１３）の外壁部を破損したり傷付けたりすることなく、カバーケース１７の破損部１７ａのみを容易に破壊、除去することができるのである。

しかもその際に、本実施例では、カバーケース１７の側壁部の下端部に、取外し用の工具Ｔを差込むための切欠部２２を形成し、さらに、破損部１７ａの裏面側に斜めカット部１７ｃを設けるようにしたので、作業者が工具Ｔの先端を大きな力でこじ入れるといったこともしなくて済み、作業者による工具Ｔの先端部の差込み、更には破損部１７ａの破壊の作業がより一層しやすくなる。この結果、工具Ｔによって本体ケース１２側を傷付けてしまうことをより効果的に防止することができる。

上記した破損部１７ａを破壊する作業は、カバーケース１７の左右の両側壁部に関して同様に行われ、これにて、係合爪２０と係合穴１９との係合が解除され、突出部１３からカバーケース１７を上方に取外すことができる。尚、有底溝１７ｂが形成されるのはカバーケース１７の側壁部の裏面であって、カバーケース１７の取付構造としては、外見は脆弱部２１が存在しない場合と変りがなくユーザにとっては区別がつかないので、ユーザが、勝手にカバーケース１７を取外そうとすることを抑制する効果も得られる。

このように本実施例によれば、本体ケース１２（突出部１３）に対してカバーケース１７を嵌め殺し状態とする取付構造を備えたものにあって、カバーケース１７の側壁部に、破損部１７ａを破壊する際の筋目となる脆弱部２１を設けるようにしたので、その脆弱部２１を小さい力で容易に割って破損部１７ａを破壊、除去し、カバーケース１７を取外すことができる。

従って、カバーケース５を取外す必要が生じた際に突出部３の外壁面をも破損して本体ケース１までもが使用不能となってしまう従来のものと異なり、本体ケース１２（突出部１３）側を破損することなくカバーケース１７を容易に取外すことが可能であって、部品の損失や、取外しに要する時間的な損失を小さく済ませることができる。しかも、カバーケース１７の側壁部に有底溝１７ｂを形成するだけの比較的簡単な構成で、安価に済ませることができるものである。更に、特に本実施例では、切欠部２２や斜めカット部１７ｃを設けるようにしたので、破損部１７ａを破壊する作業をしやすくなり、効果的となるものである。

尚、上記した実施例では、カバーケース１７の側壁部に係合穴１９，１９を設けると共に、それに対応した本体ケース１２（突出部１３）の外壁部に係合爪２０，２０を設けるようにしたが、本体ケース１２（突出部１３）の外壁部の頂点に係合爪を設け、カバーケース１７の上面の外縁部周辺に係合穴を形成するようにしても良い。この場合も、カバーケース１７の側壁部に、同様に、２本の有底溝によって脆弱部を設け、破損部部分を割りやすくすることにより、本体ケース１２側を破損することなくカバーケース１７を容易に取外すことが可能であって、比較的簡単な構成で安価に済ませることができるという、上記実施例と同様の作用・効果を得ることができる。

また、上記実施例では、カバーケース１７の側壁部に切欠部２２を設けると共に、斜めカット部１７ｃを設けるようにしたが、切欠部２２や斜めカット部１７ｃは必要に応じて設ければ良い。その他、本体ケースやカバーケースの具体的な形状や構造についても様々な変形が可能であり、例えば本体ケース全体にカバーケースを被せるように構成したり、表示部以外の部分においてカバーケースを取付ける構成を採用したりすることもできる等、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである

本発明の一実施例を示すもので、プログラマブルコントローラの外観を示す分解斜視図 カバーケースの側面図（ａ）並びにそのＢ−Ｂ線に沿う横断面図（ｂ）及びＣ−Ｃ線に沿う縦断面図（ｃ） カバーケースを突出部に取付けた状態を示す縦断正面図（ａ）及び側面図（ｂ） カバーケースの破損部を破壊する際の様子を示す縦断正面図（ａ）及び側面図（ｂ） 従来例を示すもので、取付前の様子を示す縦断正面図（ａ）及び側面図（ｂ） カバーケースを突出部に取付けた状態を示す縦断正面図（ａ）及び側面図（ｂ）

符号の説明

図面中、１１はプログラマブルコントローラ、１２は本体ケース、１３は突出部、１４は表示部、１５はＬＥＤ基板、１６はラベル、１７はカバーケース、１７ａは破損部、１７ｂは有底溝、１７ｃは斜めカット部、１９は係合穴、２０は係合爪、２１は脆弱部、２２は切欠部、Ｔは取外し用の工具を示す。

Claims (4)

1. 本体ケースと、その本体ケースの外面に被せられる合成樹脂製のカバーケースとを有し、前記本体ケースの外壁部に設けられた係合爪に、前記カバーケースの側壁部に形成された係合穴が係合されることにより、前記カバーケースを前記本体ケースに対して嵌め殺し状態に取付けるようにしたプログラマブルコントローラであって、
   前記カバーケースの係合穴が形成された側壁部の内面に、前記係合穴の縁部から該カバーケースの開放側端部に向けて延びて形成された有底溝によって、前記係合爪と係合穴との係合を解除させるべく、前記側壁部のうち前記係合穴から前記開放側端部に連続する部分を破壊する際の筋目となる脆弱部が設けられていることを特徴とするプログラマブルコントローラ。
2. 本体ケースと、その本体ケースの外面に被せられる合成樹脂製のカバーケースとを有し、前記本体ケースの外壁部の頂点に設けられた係合爪に、前記カバーケースの上面の外縁部周辺に形成された係合穴が係合されることにより、前記カバーケースを前記本体ケースに対して嵌め殺し状態に取付けるようにしたプログラマブルコントローラであって、
   前記カバーケースの前記係合穴形成部分からつながる側壁部の内面に、前記係合穴の縁部から該カバーケースの開放側端部に向けて延びて形成された有底溝によって、前記係合爪と係合穴との係合を解除させるべく、前記側壁部のうち前記係合穴から前記開放側端部に連続する部分を破壊する際の筋目となる脆弱部が設けられていることを特徴とするプログラマブルコントローラ。
3. 前記カバーケースの側壁部の開放側端部には、前記係合穴から連続する部分を破壊する際に取外し用の工具を差込むための切欠部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のプログラマブルコントローラ。
4. 前記カバーケースの側壁部の前記係合穴から連続する部分は、前記切欠部側において厚みが薄くなるように、厚み方向に関して斜めにカットされた形態とされていることを特徴とする請求項３記載のプログラマブルコントローラ。

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