JP2012226631A

JP2012226631A - ユニット型プログラマブルコントローラ

Info

Publication number: JP2012226631A
Application number: JP2011094748A
Authority: JP
Inventors: Fumiya Hosokawa; 文哉細川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-04-21
Filing date: 2011-04-21
Publication date: 2012-11-15
Anticipated expiration: 2031-04-21
Also published as: CN102749878A; JP5063793B1

Abstract

【課題】小型化を確保しつつ、振動、衝撃に対して、本体のカバーの変形を抑制し、また各基板間の距離の変動や基板の捻れの発生を抑制したユニット型プログラマブルコントローラを得る。
【解決手段】この発明に係るユニット型プログラマブルコントローラは、本体１は、ケース２と、このケース２内に固定され入出力基板１０と、ケース２に設けられたカバー３と、このカバー３に固定された制御基板５とを有し、カバー３を挟んで配設された各端子台２２，２３は、入出力基板１０に固定された第一の端子台部２３と、この第一の端子台部２３に取り外し可能に重ねて設けられている第二の端子台部２４とをそれぞれ有し、カバー３と各端子台２１，２２とは、カバー３の突起４Ａ，４Ｂが第二の端子台部２４Ａ，２４Ｂの凹部２７Ａ，２７Ｂに係止されて、入出力基板１０と制御基板５とが連結されている。
【選択図】図３

Description

この発明は、例えば入出力基板に固定された第一の端子台部と、この第一の端子台部に取り外し可能に重ねて設けられているとともにねじ端子を有する第二の端子台部とからなる端子台を備えたユニット型プログラマブルコントローラに関するものである。

例えば、工業分野などのさまざまな分野において使用されるユニット型プログラマブルコントローラとして、例えば、特許文献１に記載されているように、矩形箱状の本体筐体内に、電源基板、入出力基板、制御基板を備え、ネジ式端子台を前記本体筐体前面に設けることで、容易に外部機器との電気的接続を行うための配線を行うことができるものが知られている。
即ち、このユニット型プログラマブルコントローラは、ねじ端子を有する端子台部を取り外しし、空間的に余裕のある場所で配線を行うことでユーザの配線作業の利便性を高める構造になっている。

特開２００４−０３８７４３号公報

近年、特に本体のみでシーケンス制御を実現することを特徴の一つとするユニット型プログラマブルコントローラにおいては、本体筐体の小型化の要求が高まっている。
こうした背景から、各基板構成や実装部品を検討するなどして、旧来の製品より小型化されたユニット型プログラマブルコントローラが多く発売されている。
しかしながら、ユニット型プログラマブルコントローラに必須である端子台は、例えば、ねじ端子サイズ、各種安全規格による隣接したねじ端子間の距離確保、樹脂材料の難燃性確保のための隔壁厚さ確保等の要求から小型化が困難である。
このため、小型化されたユニット型プログラマブルコントローラにおいて、上側にある上側端子台及び下側にある下側端子台は、本体を挟んで前面部の大部分を占有している。

このとき、上側端子台と下側端子台との間にある本体カバーに固定された制御基板と、この制御基板に対向して、本体ケースに固定された入出力基板との間は、両基板を電気的に接続したコネクタで連結されており、制御基板を固定した本体カバーは、本体カバーの左右部において本体ケースに支持されている。
従って、ユニット型プログラマブルコントローラの入出力点数が多い場合、上側端子台及び下側端子台それぞれの横幅寸法が長くなるため、本体に例えば振動、衝撃などの外乱を加えた際などに本体のカバーは反りやすくなり、この結果入出力基板と制御基板との間の距離の変動や捻れが生じ、例えば入出力基板と制御基板とのコネクタによる接続不良等が生じるという問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決することを課題とするものであって、小型化を確保しつつ、振動、衝撃に対して、本体のカバーの変形を抑制し、また各基板間の距離の変動や基板の捻れの発生を抑制したユニット型プログラマブルコントローラを得ることを目的とする。

この発明に係るユニット型プログラマブルコントローラは、本体と、この本体に設けられた一対の端子台とを備え、
前記本体は、有底のケースと、このケース内に固定された第二の基板と、前記ケースの開口側に設けられたカバーと、このカバーに固定された第一の基板とを有し、
前記カバーを挟んで配設された各前記端子台は、前記第二の基板に固定された第一の端子台部と、この第一の端子台部に取り外し可能に重ねて設けられているとともに頭部が露出したねじ端子を含む第二の端子台部とをそれぞれ有し、
前記カバーと各前記端子台とは、カバーと端子台との間に設けられた係止手段により係止されて、前記第二の基板と前記第一の基板とが連結されている。

この発明に係るユニット型プログラマブルコントローラによれば、カバーと各端子台とは、カバーと端子台との間に設けられた係止手段により係止されて、第二の基板と第一の基板とが連結されているので、小型化を確保しつつ、振動、衝撃に対して、本体のカバーの変形を抑制し、また各基板間の距離の変動や基板の捻れの発生を抑制することができる。

この発明の実施の形態１に係るユニット型プログラマブルコントローラの全体斜視図である。図１のユニット型プログラマブルコントローラをカバーの裏側から視たときの斜視図である。図１のユニット型プログラマブルコントローラの要部に沿った断面図である。図３の凹部と異なる位置に凹部がある例を示す要部断面図である。図３の凹部とさらに異なる位置に凹部がある例を示す要部断面図である。この発明の実施の形態２に係るユニット型プログラマブルコントローラの要部断面図である。

以下、この発明のユニット型プログラマブルコントローラ（以下、コントローラと略称する。）の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において、同一または相当部材、部位については、同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るコントローラの全体斜視図、図２は図１のコントローラをカバー３の裏側から視たときの斜視図、図３は図１のコントローラの要部に沿った断面図である。
壁面に取付けられた、このコントローラは、本体１と、この本体１の上側に設けられた上側端子台２１と、本体１の下側に設けられた下側端子台２２とを備えている。
本体１は、ケース２と、このケース２の前面に設けられたＨ形状のカバー３と、このカバー３の裏側に取付けられた第一の基板である制御基板５と、この制御基板５の前面に設けられた、周辺機器接続コネクタ６及び実行スイッチ７及びＬＥＤ８と、制御基板５の背面に設けられた、コネクタ部９ａ及びキャパシタ１３とを備えている。実行スイッチ７は、作動によりコントローラのプログラムが実行される。また、ＬＥＤ８は、コントローラの状態を表示する。

また、本体１は、ケース２に固定された第二の基板である入出力基板１０と、この入出力基板１０の制御基板５側の前面に取付けられているとともにコネクタ部９ａに電気的に接続されたコネクタ部９ｂと、入出力基板１０の裏面に取付けられたコネクタ部１１ａと、入出力基板１０と対向してケース２の底面側で固定された第三の基板である電源基板１２と、この電源基板１２の前面に設けられ、コネクタ部１１ａと接続され電源基板１２と入出力基板１０とを電気的に接続したコネクタ部１１ｂとを備えている。
ここで、コネクタ部９ａとコネクタ部９ｂとにより第一のコネクタ９を構成し、コネクタ部１１ａとコネクタ部１１ｂとにより第二のコネクタ１１を構成している。

カバー３は、第一の片部１４Ａと、この第一の片部１４Ａと対向した第二の片部１４Ｂとを有している。第一の片部１４Ａには、図２に示すように、第一のコネクタ９のコネクタ部９ａの近傍に鉤状の第一の突起４Ａが設けられている。第二の片部１４Ｂには、図２に示すように、キャパシタ１３の近傍に鉤状の第二の突起４Ｂが設けられている。

上側端子台２１は、第一の端子台部２３Ａと、第二の端子台部２４Ａとが固定ねじ２５で一体化されている。
第二の端子台部２４Ａには横方向に一定の間隔をおいてねじ端子２６が設けられている。第二の端子台部２４Ａの内側には、第一の凹部２７Ａが形成されている。この第一の凹部２７Ａには、第一の凹部２７Ａとともに係止手段を構成した第一の突起４Ａが係止されている。
下側端子台２２も、第一の端子台部２３Ｂと、第二の端子台部２４Ｂとが固定ねじ２５で一体化されている。
第二の端子台部２４Ｂにも横方向に一定の間隔をおいてねじ端子２６が設けられている。第二の端子台部２４Ｂの内側には、第二の凹部２７Ｂが形成されている。
この第二の凹部２７Ｂには、第二の凹部２７Ｂとともに係止手段を構成した第二の突起４Ｂが係止されている。

上記構成のコントローラでは、予め第一の端子台部２３Ａ，２３Ｂに第二の端子台部２４Ａ，２４Ｂを固定ねじ２５を用いて仮止めしておき、この後第二の端子台部２４Ａ，２４Ｂに形成された凹部２７Ａ，２７Ｂに、制御基板５が固定されたカバー３の突起４Ａ，４Ｂを係止し、最後に再び固定ねじ２５を用いて第二の端子台部２４Ａ，２４Ｂを第一の端子台部２３Ａ，２３Ｂに締め付け、固定する。
第一の端子台部２３Ａ，２３Ｂは、ケース２に固定された入出力基板１０に固定されており、また制御基板５が固定されたカバー３は、第二の端子台部２４Ａ，２４Ｂに係止手段を介して係止されているので、こうして、第二の端子台部２４Ａ，２４Ｂを第一の端子台部２３Ａ，２３Ｂに固定することは、制御基板５は、カバー３及び上側端子台２１、下側端子台２２を介して、入出力基板１０に連結されることになる。

この実施の形態のコントローラによれば、ユーザが配線を行うねじ端子２６を有する第二の端子台部２４Ａ，２４Ｂと、第一の端子台部２３Ａ，２３Ｂとを分離可能にすることで、例えば狭い場所に設置されたコントローラから第二の端子台部２４Ａ，２４Ｂを取り外してから空間的に余裕のある場所でねじ端子２６を用いて配線を行い、この後配線済みの第二の端子台部２４Ａ，２４Ｂを再度コントローラの本体１に取付けることができる。
また、配線済みの第二の端子台部２４Ａ，２４Ｂを複数の本体１に容易に付け替えて動作を確認する作業を行うこともできる。
このように、このコントローラは、第二の端子台部２４Ａ，２４Ｂを、第一の端子台部２３Ａ，２３Ｂから分離可能にすることで、ユーザの配線作業の利便性を向上させることができる。

また、カバー３と各端子台２１，２２とは、係止手段により係止されて、制御基板５は、カバー３、上側端子台２１及び下側端子台２２を介して入出力基板１０に連結されているので、小型化を確保しつつ、振動、衝撃に対して、本体１のカバー３の変形を抑制し、また制御基板５と入出力基板１０との間の距離の変動や、制御基板５及び入出力基板１０の捻れの発生を抑制することができる。

なお、図４に示すように、第一の端子台部２３Ａに第一の凹部２７Ａを形成してもよいし、図５に示すように第一の端子台部２３Ａと第二の端子台部２４Ａとの間に第一の凹部２７Ａを形成するようにしてもよい。
なお、図示していないが、このときには、下側端子台２２についても、図４及び図５に示した上側端子台２１と同様に位置に、第二の凹部２７Ｂが形成される。

また、この実施の形態では、図２に示すように、第２の凹部２７Ｂに係止する第二の突起４Ｂは、重量物であるキャパシタ１３の近傍に設けられ、第１の凹部２７Ａに係止する第一の突起４Ａは、第一のコネクタ９ａの近傍に設けられている。
従って、キャパシタ１３及びコネクタ部９ａの振動に起因した入出力基板１０及び制御基板５に対する影響を低く抑えることができる。
なお、突起４Ａ，４Ｂ及び凹部２７Ａ，２７Ｂの数については二つ以上あってもよい。

また、カバー３の突起４Ａ,４Ｂは、凹部２７Ａ，２７Ｂの底面に向かって、カバー３側に傾斜した先細形状であるので、コントローラの製造過程において、制御基板５を固定したカバー３を、上側端子台２１、下側端子台２２に組み付ける際、突起４Ａ,４Ｂを強制的に変位させて凹部２７Ａ，２７Ｂに係止させることで、カバー３を上側端子台２１、下側端子台２２に組み付けることができる。
即ち、カバー３の組み付け作業の際に、上側端子台２１の第二の端子台部２４Ａ、下側端子台２２の第二の端子台部２４Ｂを、第一の端子台部２３Ａ，２３Ｂから取り外し、この第二の端子台部２４Ａ，２４Ｂの凹部２７Ａ，２７Ｂにカバー３の突起４Ａ，４Ｂに係止する必要はない。

実施の形態２．
図６は、この発明の実施の形態２に係るコントローラの要部断面図であり、この実施の形態では、カバー３の突起３４が凹部３７の底面に向かって先太の楔形状である。
なお、図示していないが、下側端子台２２についても、突起及び凹部の形状は、図６に示した上側端子台２１と同じである。
他の構成は、実施の形態１と同じである。

この実施の形態では、凹部３７にカバー３の突起３４を嵌入した状態で、第二の端子台部２４Ａ,２４Ｂを第一の端子台部２３Ａ,２３Ｂに固定ねじ２５を用いて固定することで、本体１に対して、上側端子台２１及び下側端子台２２は、固定化される。
この結果、カバー３は、第二の端子台部２４Ａ,２４Ｂに対して軸線方向及び径方向の両方向に結合される。
なお、実施の形態１と同様に、凹部３７は端子台部２３Ａ,２３Ｂに形成してもよいし、第一の端子台部２３Ａ,２３Ｂと第二の端子台部２４Ａ,２４Ｂとの間に形成するようにしてもよい。

なお、上記実施の形態１，２のコントローラは、係止手段として、何れもカバー３に突起４Ａ，４Ｂ，３４を形成し、端子台２１，２２に凹部２７Ａ,２７Ｂを形成したが、端子台に突起を形成し、カバーに凹部を形成するようにしてもよい。

１本体、２ケース、３カバー、４Ａ第一の突起、４Ｂ第二の突起、５制御基板（第一の基板）、６周辺機器接続コネクタ、７実行スイッチ、８ＬＥＤ、９ａ,９ｂコネクタ部、９第一のコネクタ、１０入出力基板（第二の基板）、１１ａ，１１ｂコネクタ部、１１第二のコネクタ、１２電源基板（第三の基板）、１３キャパシタ、１４Ａ第一の片、１４Ｂ第二の片、２１上側端子台、２２下側端子台、２３Ａ，２３Ｂ第一の端子台部、２４Ａ，２４Ｂ第二の端子台部、２５固定ねじ、２６ねじ端子、２７Ａ第一の凹部、２７Ｂ第二の凹部、３４突起、３７凹部。

Claims

本体と、この本体に設けられた一対の端子台とを備え、
前記本体は、有底のケースと、このケース内に固定された第二の基板と、前記ケースの開口側に設けられたカバーと、このカバーに固定された第一の基板とを有し、
前記カバーを挟んで配設された各前記端子台は、前記第二の基板に固定された第一の端子台部と、この第一の端子台部に取り外し可能に重ねて設けられているとともに頭部が露出したねじ端子を含む第二の端子台部とをそれぞれ有し、
前記カバーと各前記端子台とは、カバーと端子台との間に設けられた係止手段により係止されて、前記第二の基板と前記第一の基板とが連結されていることを特徴とするユニット型プログラマブルコントローラ。
前記係止手段は、前記第二の基板と前記第一の基板とを電気的に接続したコネクタの近傍に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のユニット型プログラマブルコントローラ。
前記係止手段は、前記第一の基板に搭載されたキャパシタの近傍に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のユニット型プログラマブルコントローラ。
前記係止手段は、前記カバーの端部に形成された一対の突起と、各前記端子台にそれぞれ形成されているとともに前記突起が係止される凹部とから構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のユニット型プログラマブルコントローラ。
前記突起は、前記凹部の底面に向かってカバー側に傾斜した先細形状であることを特徴とする請求項４に記載のユニット型プログラマブルコントローラ。
前記突起は、凹部の底面に向かって先太の楔形状であることを特徴とする請求項４に記載のユニット型プログラマブルコントローラ。
前記凹部は、前記第二の端子台部、前記第一の端子台部、または第二の端子台部と第一の端子台部との当接部位の何れかに形成されていることを特徴とする請求項４〜６の何れか１項に記載のユニット型プログラマブルコントローラ。
前記第一の基板は、制御基板であり、前記第二の基板は、入出力基板であることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のユニット型プログラマブルコントローラ。