JP2011096654A

JP2011096654A - 構成可能な検出装置

Info

Publication number: JP2011096654A
Application number: JP2010221958A
Authority: JP
Inventors: Jacques Bernard; ジャック、ベルナール; Philippe Hampikian; フィリップ、ハンピキアン
Original assignee: Schneider Electric Industries SAS
Current assignee: Schneider Electric Industries SAS
Priority date: 2009-10-12
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2011-05-12
Also published as: EP2365288B1; CN102043170A; EP2365288A1; FR2951264B1; EP2365288B2; FR2951264A1

Abstract

【課題】検出器リファレンスの数を著しく減らすために、多くの構成のバリエーションを考慮することを可能にする検出装置を提供する。
【解決手段】検出装置は、構成可能なベースを有するユニバーサル検出器６を備え、ユニバーサル検出器６は、プリント回路６００と、検出器の上に配置されたアダプター７を備え、検出器の異なるパラメータを構成する。アダプター７を利用し、検出器と結合され検出器を構成する入力手段と、外部コネクターの端子に合わせて検出器からの出力信号のタイプを選択する出力手段を含む。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、アダプターを用いて構成（configure）可能な検出器（detector）を備える検出装置（detection device）に関する。

すべてのタイプの状況及び環境に適合可能にするために、今日では、検出器は、例えば近接誘導タイプ（proximity induce type）といった、多くのバリエーション（variant）が可能なものとなっている。

− 立方体、又は、直径８、１２、１８又は３０の円筒形というような、ケーシングのタイプ及び形式（format）に関連する（associated）バリエーション。

− 組み込み性（embeddability）に関連するバリエーション。すなわち、組み込み性(embeddable)、疑似組み込み性（quasi-embeddable）、又は、非組み込み性（non-embeddabke）である。

− レンジに関連するバリエーション。すなわち、平常レンジ（ordinary range）、又は、拡大レンジ(increasing range)である。

− 出力タイプに関連するバリエーション。すなわち、ＮＰＮ、ＰＮＰ、ＤＣ２ワイヤ（DC2-wire）、ＡＣＤＣ２ワイヤ（ACDC2-wire）等である。

− 出力ロジックに関連するバリエーション。すなわち、ＮＯ（ノーマリーオープン）又はＮＣ（ノーマリークローズ）である。

− ケーシング等に用いられる材料の長さ又はタイプのバリエーション。

これらのすべてのバリエーションは、リファレンス（プロダクト・リファレンス）の数を増やす。リファレンスの数を減らすために、特開２００３−２５５０５４は、２つの出力と、すなわち、ＰＮＰ及びＮＰＮと、検出器の２つの出力のうちの１つと接続される２つの特徴的なアダプターとを備える検出器を採用することを提案する。

先行技術によるこの解決法は、不十分なものであり、バリエーションの数を半分だけ減らすことのみを可能にし、多くの検出器の構成可能な（configurable）パラメータを考慮することを可能にするものではない。

従って、本発明の目的は、検出器リファレンス（detector reference）の数を著しく減らすために、多くの構成のバリエーション（configuration variants）を考慮することを可能にする検出装置を提案することである。本発明の検出装置は、２つの異なる形状のバリエーションをとることができる。

１つの特異な実施形態においては、検出装置は、
− 少なくとも２つの定められた構成（configuration）に応じて構成可能な検出器と、
− それぞれ検出器に適合（adapt）可能な、いくつかの別々のアダプターのうちの各アダプターと、
を備え、
− 各アダプターは、アダプターを検出器に適合させるに際し、
− 外部コネクターの端子に合わせて検出装置からの出力信号のタイプを選択する機械的選択手段(mechanical selection means)と、
− 検出器を定められた構成とする(assigning)構成手段（configuration means）と、
を備える。

この特異な実施形態の特有の特徴によれば、機械的選択手段は、伝導性ピン（conductive pin）と、ピンに対して各アダプター（７０）上で異なる位置に配置される機械的ポラライザ（mechanical polarizer）（１２）とを備える。

この特異な実施形態の特有の特徴によれば、検出器からの出力信号のタイプは、ＰＮＰＮＣ、ＮＰＮＮＣ、ＮＰＮＮＯ、ＰＮＰＮＯ、ＤＣ２ワイヤＮＯ(DC two-wire NO)、又は、ＤＣ２ワイヤＮＣ(DC two-wire NC)から選択される。

他の特異な特徴によれば、検出器に割り当てられた（assign）構成は、平常レンジ、又は、拡大レンジに対応する。

他の様々な実施形態においては、検出装置は、
− 少なくとも２つの定められた構成に応じて構成可能な検出器と、
− 検出器に位置決めされるアダプターと、
を備え、
アダプターは、
− いくつかの異なる位置から１つの位置をとることができるように検出器に対して可動する可動部分と、
− 可動部分(moving part)の採る位置に従って、外部コネクターの端子に合わせて検出装置からの出力信号のタイプを選択する機械的選択手段と、
− 検出器を定められた構成とする構成手段と、
を備える。

この変形例（variant）の特有の特徴によれば、機械的選択手段は、構成手段と機械的に連携し（cooperate）、選択手段により選択された出力信号のタイプに検出器の構成を適合させる。

他の特有の特徴によれば、機械的選択手段は、伝導性ピンと、互いに対してピボットワイズ（旋回するように（pivot-wise））に動く機械的ポラライザとを備える。

この変形された実施形態の他の特有の特徴によれば、アダプターの可動部分は、構成部分(configuration part)を備え、構成部分は、装置の主軸の周りを４分の１回転ずつ回転動作することができる。

この変形された実施形態の他の特有の特徴によれば、構成手段は、検出器からの出力信号を構成するために、構成片（configuration piece）の上に配置され、且つ、検出器上に配置されたスイッチと連携することができるリップを備える。

２つの変形された実施形態の特有の特徴によれば、検出器に割り当てられた構成は、ＮＯ又はＮＣに対応する。

２つの変形された実施形態の他の特有の特徴によれば、外部コネクターは、規格ＩＥＣ６０９４７−５−２に準拠するＭ１２タイプである。

本発明の検出装置の第１の変形された実施形態の内部構造を模式的に示す上面図である。本発明の検出装置の第１の変形された実施形態の内部構造を模式的に示す側面図である。本発明の検出装置の第２の変形された実施形態の内部構造を模式的に示す側面図である。本発明の検出装置の第２の変形された実施形態の内部構造を模式的に示す上面図である。本発明の検出装置の第２の変形された実施形態の内部構造を模式的に示す下面図である。Ｍ１２タイプのコネクターの出力を示す図である。本発明の検出装置の出力の異なる構成を示す図である。本発明の検出装置の出力の異なる構成を示す図である。本発明の検出装置の出力の異なる構成を示す図である。本発明の検出装置の出力の異なる構成を示す図である。図３のＭ１２コネクターの出力を示し、本発明の検出装置が図４Ａから図４Ｄに示されるような様々な構成を有する際のこのコネクターのアクティブピン（active pin）をさらに詳細に示す図である。図３のＭ１２コネクターの出力を示し、本発明の検出装置が図４Ａから図４Ｄに示されるような様々な構成を有する際のこのコネクターのアクティブピンをさらに詳細に示す図である。図３のＭ１２コネクターの出力を示し、本発明の検出装置が図４Ａから図４Ｄに示されるような様々な構成を有する際のこのコネクターのアクティブピンをさらに詳細に示す図である。図３のＭ１２コネクターの出力を示し、本発明の検出装置が図４Ａから図４Ｄに示されるような様々な構成を有する際のこのコネクターのアクティブピンをさらに詳細に示す図である。２つの出力ワイヤを持つＤＣタイプの測定装置の配線（wiring）を機能的に示し、それぞれ、バイアスされておらず、且つ、構成された、平常レンジを持つＰＮＰＮＯと、平常レンジを持つＮＰＮＮＣと、が示されている。２つの出力ワイヤを持つＤＣタイプの測定装置の配線を機能的に示し、それぞれ、バイアスされておらず、且つ、構成された、平常レンジを持つＰＮＰＮＯと、平常レンジを持つＮＰＮＮＣと、が示されている。２つの出力ワイヤを持つＤＣタイプの測定装置の配線を機能的に示し、それぞれ、バイアスされており、且つ、構成された、拡大レンジを持つＰＮＰＮＯと、平常レンジを持つＮＰＮＮＣと、が示されている。２つの出力ワイヤを持つＤＣタイプの測定装置の配線を機能的に示し、それぞれ、バイアスされており、且つ、構成された、拡大レンジを持つＰＮＰＮＯと、平常レンジを持つＮＰＮＮＣと、が示されている。４つのＰＮＰ及びＮＰＮ出力ワイヤを備えるＤＣタイプの測定装置の配線を機能的に示し、それぞれ構成された、拡大レンジを持つＰＮＰＮＯと、平常レンジを持つＮＰＮＮＣと、が示されている。４つのＰＮＰ及びＮＰＮ出力ワイヤを備えるＤＣタイプの測定装置の配線を機能的に示し、それぞれ構成された、拡大レンジを持つＰＮＰＮＯと、平常レンジを持つＮＰＮＮＣと、が示されている。フローティング出力（floating output）を持つ３つのワイヤを持つＤＣタイプの測定装置の配線を機能的に示し、それぞれ構成された、拡大レンジを持つＰＮＰＮＯと、平常レンジを持つＮＰＮＮＣと、が示されている。フローティング出力を持つ３つのワイヤを持つＤＣタイプの測定装置の配線を機能的に示し、それぞれ構成された、拡大レンジを持つＰＮＰＮＯと、平常レンジを持つＮＰＮＮＣと、が示されている。

他の特徴及び利点は、例として与えられ、添付の図面により示される実施形態を参照する詳細な説明により明らかになる。

以下の説明において、後に述べられる２つの特有の実施形態において示される同一の要素は、同じ符号で示される。

本発明は検出装置により構成され、検出装置は、構成可能なベース（configurable base）を有するユニバーサル検出器６、６０を備え、ユニバーサル検出器は、プリント回路６００と、検出器の上に配置されたアダプター７、７０とを備え、検出器の異なるパラメータを構成する。従って、検出器６、６０は、常に同一であって、それらのアダプター７、７０は、所望の構成を機械的に検出器に与えるために用いられる。

本発明の原理は、検出器６、６０の上に位置する、又は、位置することができる（positionable）アダプター７、７０を利用し、検出器と結合され検出器を構成する入力手段と、外部コネクターの端子に合わせて検出器からの出力信号のタイプを選択する出力手段とを含む。

本発明は、検出器に特に適応し、検出器の出力は、規格ＩＥＣ６０９４７−５−２に準拠したＭ１２タイプのコネクター５に結合される。図３を参照すると、検出器と接続されることとなるリンクケーブルのＭ１２コネクターは、四角に構成されている４つのメスピン（female pin）５０と、機械的ポラライザ５１とを備える。Ｍ１２コネクターの第１のピン（１）は、電源のプラス端子（＋）に対応し、Ｍ１２コネクターの第２のピン（２）は、ＮＣ（ノーマリークローズ）出力に対応し、Ｍ１２コネクターの第３のピン（３）は、電源のマイナス端子（−）に対応し、Ｍ１２コネクターの第４のピン（４）は、ＮＯ（ノーマリーオープン）出力に対応する。

測定装置が、２つのバイアスされた、もしくは、バイアスされていない出力ワイヤを持つＤＣタイプの基本的な構成を持つ場合には、この装置の２つの出力ピンだけがアクティブとなり、外部のＭ１２コネクターの２つの相補的なピンと接続される。装置の２つのピンがＭ１２コネクターとどのように接続されるかに依存して、装置のオペレーティング構成（operating configuration）は異なり、ＰＮＰＮＣ、ＮＰＮＮＣ、ＮＰＮＮＯ、ＰＮＰＮＯ、ＤＣ（直流）２ワイヤＮＯ、又は、ＤＣ２ワイヤＮＣのタイプとなることができる。２つのバイアスされていない出力ワイヤを持つＤＣベース上に、図６Ａに示されるように、例えば、ＰＮＰＮＯ出力構成（output configuration）を得るための接続が設けられ、一方、図６Ｂに示されるように、ＮＰＮＮＣ出力構成を得るための接続が設けられる。２つのバイアスされた出力ワイヤを持つＤＣベース上に、図７Ａに示されるように、例えば、ＰＮＰＮＯ出力構成を得るための接続が設けられ、一方、図７Ｂに示されるように、ＮＰＮＮＣ出力構成を得るための接続が設けられる。ＰＮＰ及びＮＰＮ出力を持つ４つのワイヤのＤＣベース上に、図８Ａに示されるように、例えば、ＰＮＰＮＯ出力構成を得るための接続が設けられ、一方、図８Ｂに示されるように、ＮＰＮＮＣ出力構成を得るための接続が設けられる。フローティング出力を持つ３ワイヤのＤＣベース上に、図９Ａに示されるように、例えば、ＰＮＰＮＯ出力構成を得るための接続が設けられ、一方、図９Ｂに示されるように、ＮＰＮＮＣ出力構成を得るための接続が設けられる。

特に２ワイヤのＤＣベースにおいては、図５Ａから図５Ｄを参照すると、Ｍ１２コネクターの２つのピン（長方形で囲まれた）があり、それらは、装置にオペレーティング構成を割り当てるために必要、且つ、十分なものであり、装置に与えられた出力構成に関わらず、常に隣接（contiguous）する。すなわち、ＰＮＰＮＣ、ＮＰＮＮＣ、ＮＰＮＮＯ、ＰＮＰＮＯ、ＤＣ２ワイヤＮＯ、又は、ＤＣ２ワイヤＮＣである。

従って、２ワイヤのＤＣベースの場合には、本発明は、アダプター７、７０を用いることで構成され、このアダプターは、出力においてオス(male)である２つの隣接ピン１０、１１と、機械的ポラライザ１２とを備える。機械的ポラライザ１２の位置は、機械的調節により、又は、多数の異なるアダプターを用いることにより、２つのピン１０、１１の対して異なるものとなる。アダプターの２つのピン１０、１１は、検出器６、６０のプリント回路６００の第１のサイド上に形成されたランド６０２の１つのサイドに接続され、他のサイドは開放されており（free）、アダプターの２つのピン１０、１１は、アダプター７、７０の出力において、Ｍ１２コネクターと接続されることができる。ポラライザ１２の位置を変更することにより、装置に対するＭ１２コネクターの傾きを変えることが可能となり、従って、装置からの出力信号のタイプを選択することができる。

図４Ａから図４Ｄは、アダプター７、７０を示し、このアダプターはポラライザ１２を持ち、検出器を異なるオペレーション構成とすることを可能にするように、異なる位置にある。図４Ａから図４Ｄのそれぞれに示されるようにポラライザ１２の採る位置に依存して、相補的な（complementary）Ｍ１２コネクターと接続される２つのピンは異なり、対応する図５Ａから図５Ｄにおいては、長方形により示される。従って、装置は、図４ＡにおいてはＰＮＰＮＣ（ＤＣ２ワイヤＮＣと等価な）、図４ＢにおいてはＮＰＮＮＣ、図４ＣにおいてはＮＰＮＮＯ（ＤＣ２ワイヤＮＯと等価な）、図４ＤにおいてはＰＮＰＮＯとして示される。

さらに、アダプター７、７０の入力においては、構成手段は、検出器６、６０に定められた構成を割り当てるために、それらの部分を用いることができる。検出器は、実際には、ＮＯ、又は、ＮＣ、又は、平常レンジ（Ｓｎ）、又は、拡大レンジ（Ｓｎ＋）としての構成となることができる（図６Ａから図９Ｂ参照）。検出器の他の構成パラメータ（configuration parameter）は、例えば、バリヤモード、又は、光学的もしくは超音波検出器のためのリフレックスモードとして、セットすることができる。明らかなように、検出器６、６０のＮＯ又はＮＣ構成は、アダプター７、７０のピン１０、１１に対してポラライザ１２の位置をセットし、又は、選択することによって、アダプター７、７０の出力と、一致させなければならない。

ＤＣ２ワイヤベースの場合には、本発明は、２つの特有な変形例に分かれる。第１の変形例（図１Ａから図１Ｂ）は、１つのアダプター７を用いることから構成され、アダプターは、測定装置に所望のオペレーティング構成を与えるように、検出器６に対してユーザーによってセットされる。第２の変形例（図２Ａから図２Ｃ）は、様々な特有のアダプター７０を用いることから構成され、各アダプターは、測定装置に特有の決定されたオペレーティング構成を割り当てることを目的としている。

第１の変形例においては、例えば、アダプター７は、検出器６に確実に取り付ける（captively attached）ことができ、一方、第２の変形例においては、各アダプター７０は、所望のオペレーティング構成に依存して、他のものと置き換えることができる。

先に述べた第１の変形例においては、検出器６の上に配置されたアダプター７に与えるのに十分であり、例えば、アダプターは検出器に確実に固定される。このアダプター７は、プリント回路６００の上に直接はんだ付け（soldered）された２つの隣接するピン１０、１１と、Ｍ１２コネクターのポラライザ５１と相補する機械的ポラライザ１２とを備える。そして、ポラライザ１２の位置は、例えば、４分の１回転ずつ機械的にセットすることができ、外部Ｍ１２コネクター５のピンに対する検出器６から出力信号のタイプを選択する。セッティングは、例えば、アダプター７の可動構成片１３を用いるようにすることができ、アダプター７は、装置の軸の周りを４分の１回転だけ回転することができ、２つの固定されたピン１０、１１に対して機械的ポラライザ１２を回転駆動させることができる。機械的ポラライザ１２は、例えば、構成片１３上に形成される。

この第１の変形例においては、アダプターの構成片１３の回転は、従って、機械的ポラライザ１２の回転は、結果的には、構成片１３に上に存在するリップ７０２（図１Ｂ）の回転となる。このリップ７０２は、検出器のプリント回路６００の下側サイド上にはんだ付けされたスイッチ６０１と、連携することができ、このスイッチ６０１は、アダプターからの出力において選択された出力信号のタイプに対応し、且つ、検出器に割り当てなければならないＮＯ又はＮＣ検出を構成するために用いられる。スイッチ６０１のオープン又はクローズ状態に依存して、検出器は、それぞれ、ＮＯ又はＮＣの構成となる。従って、この変形例においては、アダプターの出力におけるポラライザの位置のセッティングは、アダプターの入力におけるスイッチにおける対応する動作を自動的に引き起こす（provoke）ことが可能なように形成される。明らかなように、他の構成を、リップ７０２及びスイッチ６０１の代わりに用いることができる。

第２の変形例においては、異なるアダプター７０に与えるのに十分なものであり、各アダプターは、２つの隣接するピン１０、１１と、Ｍ１２コネクター中で用いられるポラライザ５１と相補する機械的ポラライザ１２とを備え、ポラライザ１２の位置は、様々なアダプター７０の間の２つのピン１０、１１に対して異なるものとすることができる。そして、各アダプター７０は、出力信号のタイプを選択するために用いることができ、それは、先に説明したように、ＰＮＰＮＯ、ＮＰＮＮＯ（ＤＣ２ワイヤＮＯと等価）、ＰＮＰＮＣ（ＤＣ２ワイヤＮＣと等価）、又は、ＮＰＮＮＣとなることができる。

さらに、この第２の変形例においては、入力において、各アダプター７０は、検出器のプリント回路６００の上に形成された特有のランド６０３と連携する手段を含むことができる。アダプター７０は、１つ以上のピン７００、７０１を含むことができ、又は、含まないことができ、ピン７００、７０１は、例えば形成された一対のランド６０３と、例えば検出器６のプリント回路６００の第２のサイドの上に形成された一対のランド６０３と、接続（link）するために用いることができる。アダプター中のこれらの異なるピン７００の存在、又は、非存在に依存して、検出器は、異なる構成を持つことができ、すなわち、ＮＯ又はＮＣ、平常レンジ（Ｓｎ）又は拡大レンジ（Ｓｎ＋）、バリヤモード又はリフレックスモードである。

Claims

− 少なくとも２つの定められた構成に応じて構成可能な検出器（６０）と、
− それぞれ前記検出器に適合可能ないくつかの別々のアダプターのうちの各アダプター（７０）と、
を備える検出装置であって、
前記各アダプターは、前記アダプターを検出器に適合させるに際し、
− 外部コネクター（５）の端子に合わせて前記検出装置からの出力信号のタイプを選択する機械的選択手段と、
− 前記検出器を定められた構成とする構成手段と、
を備えることを特徴とする検出装置。
前記機械的選択手段は、伝導性ピン（１０、１１）と、前記ピンに対して、各アダプター（７０）上で異なる位置に配置される機械的ポラライザ（１２）と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
前記検出器（６０）からの出力信号のタイプは、ＰＮＰＮＣ、ＮＰＮＮＣ、ＮＰＮＮＯ、ＰＮＰＮＯ、ＤＣ２ワイヤＮＯ、又は、ＤＣ２ワイヤＮＣから選択されることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
前記検出器（６０）に割り当てられた構成は、平常レンジ又は拡大レンジに対応するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の装置。
前記検出器に割り当てられた構成は、ＮＯ又はＮＣに対応するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の装置。
前記外部コネクター（５）は、規格ＩＥＣ６０９４７−５−２に準拠するＭ１２タイプであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の装置。
− 少なくとも２つの定められた構成に応じて構成可能な検出器（６）と、
− 前記検出器に位置決めされるアダプター（７）と、
を備える検出装置において、
前記アダプター（７）は、
− いくつかの異なる位置から１つの位置をとることができるように前記検出器に対して可動する可動部分と、
− 前記可動部分の採る位置に従って、外部コネクターの端子に合わせて前記検出装置からの出力信号のタイプを選択する機械的選択手段と、
− 前記検出器（６）を定められたに構成とする構成手段と、
を備えることを特徴とする検出装置。
前記機械的選択手段は、前記構成手段と機械的に連携し、前記選択手段により選択された出力信号のタイプを、前記検出器（６）の構成に適合させることを特徴とする請求項７に記載の装置。
前記機械的選択手段は、伝導性ピン（１０、１１）と、互いに対してピボットワイズに動く機械的ポラライザ（１２）と、を備えることを特徴とする請求項７又は８に記載の装置。
前記アダプター（７）の前記可動部分は、前記装置の主軸の周りを４分の１回転ずつ回転動作することができる構成片（１３）を備えることを特徴とする請求項９に記載の装置。
前記構成手段は、前記検出器（６）からの出力信号を構成するために、前記構成片（１３）の上に配置され、且つ、前記検出器（６）上に配置されたスイッチと連携することができるリップ（７０２）を備えることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
前記検出器（６）に割り当てられた構成は、ＮＯ又はＮＣに対応することを特徴とする請求項７から１１のいずれか１つに記載の装置。
前記外部コネクター（５）は、規格ＩＥＣ６０９４７−５−２に準拠したＭ１２タイプであることを特徴とする請求項７から１２のいずれか１つに記載の装置。