JP2013065063A - プログラマブルロジックコントローラ - Google Patents

Abstract

【課題】小型化と電子部品の冷却との両立が図られるＰＬＣを提供する。
【解決手段】放出部開閉部材１６は、ソレノイドアクチュエータ１７の駆動力によって、空気放出部１３の第一放出開口群２１または第二放出開口群２２を選択的に開閉する。第一放出開口群２１または第二放出開口群２２を選択的に開閉することにより、熱溜まりには空気導入部１２から空気放出部１３へ至る空気の流れが形成される。そのため、熱溜まりの熱は、空気の流れによって吸い出され、空気放出部１３からケーシング１１の外部へ排出される。自然対流を利用する場合でも、空気放出部１３を構成する第一放出開口群２１または第二放出開口群２２の選択的な開閉によって空気の流れを変化させることにより、特定の部位における熱溜まりの形成が解消されやすくなる。板状の放出部開閉部材１６は、ソレノイドアクチュエータ１７を駆動力とすることにより、大型化を招くことなく駆動される。
【選択図】図２

Description

本発明は、プログラマブルロジックコントローラ（以下、ＰＬＣ：Programmable Logic Controller）に関する。

ＰＬＣは、多数の電子部品を収容するケーシングを備えている。ＰＬＣは、機能の高度化にともなって内部に収容する電子部品が増加している。この収容する電子部品の増大は設置面積の大型化を招くため、収容する電子部品の増大と小型化との両立が求められている。しかし、ケーシングの内部に収容する電子部品の増加と小型化との両立を進めるほど、ケーシングの内部に収容される電子部品の密度は上昇する。その結果、電子部品からの排熱が増加し、過熱による機器の不具合を回避することが求められている。

電子部品で加熱された空気の対流を利用して電子部品の冷却を図る場合、ケーシングの内部に固定された電子部品の位置関係に変化は生じない。そのため、ケーシングの内部には、電子部品から発生した熱がとどまる熱溜まりが形成されてしまう。このような、自然対流による空気の流れは、電子部品の冷却を十分に達成できないおそれがある。そこで、特許文献１は、モータで駆動するファンを設け、ファンによって形成した空気の流れによって電子部品の冷却を図っている。
しかしながら、モータで駆動されるファンは、モータおよびファンを設置するために所定の空間を必要とする。そのため、ファンによる冷却は、小型化の要求に反するものとなる。

特開２００３−２５９６５８号公報

そこで、本発明の目的は、小型化と電子部品の冷却との両立が図られるＰＬＣを提供することにある。

請求項１記載の発明では、ソレノイドアクチュエータは放出部開閉部材を往復駆動する。これにより、放出部開閉部材は、空気放出部を開閉する。空気放出部を開閉することにより、空気導入部から空気放出部へ至る空気の流れは、空気放出部の開閉によって変化する。例えば、ある空気放出部の開放時に特定の電子部品の近傍に形成されている熱溜まりは、他の空気放出部の開放時に形成される空気の流れによって解消されやすくなる。すなわち、空気放出部の開閉を変化させることにより、熱溜まりの周囲には空気導入部から空気放出部へ至る空気の流れが形成される。そのため、熱溜まりの熱は、この形成された空気の流れによって吸い出され、空気放出部からケーシングの外部へ排出される。このように、自然対流を利用する場合でも、空気放出部の開閉によって空気の流れを変化させることにより、特定の部位における熱溜まりの形成が解消されやすくなる。また、空気放出部は、ソレノイドアクチュエータによる放出部開閉部材の駆動によって開閉される。そのため、例えばファンなどを駆動するモータに比較して、ソレノイドアクチュエータを駆動源とすることにより、ケーシングの隅部への配置が容易になる。本来、ＰＬＣの場合、各種の電子部品はケーシングの中央付近に配置され、ケーシングの隅部の近傍は電子部品が設けられていない空間となっている。そのため、この空いた空間に駆動源としてソレノイドアクチュエータを配置することにより、ソレノイドアクチュエータを配置するための空間を別途確保する必要は小さい。その結果、ソレノイドアクチュエータを設けるために必要な空間は大幅に低減される。したがって、小型化と電子部品の冷却との両立を図ることができる。

請求項２記載の発明では、放出部開閉部材とケーシングに設けられた空気放出部とは、放出開口と放出スリットとの重なり合いによってケーシングの内部と外部とを接続または遮断する。すなわち、ソレノイドアクチュエータが板状の放出部開閉部材を往復駆動することにより、空気放出部の放出開口群は開閉される。これにより、ソレノイドアクチュエータに要求される駆動力は、板状の放出部開閉部材を駆動可能な程度で足り、小型化が図られる。したがって、大型化を招くことなく簡単な構造で空気放出部を開閉することができる。

請求項３記載の発明では、放出部開閉部材は、軸方向の端部に設けられている傾斜面形成部材を有している。ソレノイドアクチュエータのシャフトは、この傾斜面形成部材が形成する傾斜面に接している。傾斜面は、ケーシングの内側ほどソレノイドアクチュエータ側へ傾斜している。そのため、ソレノイドアクチュエータのシャフトが傾斜面に力を加えると、シャフトの移動は傾斜面において放出部開閉部材の他端側すなわち弾性部材が設けられている側への移動に変換される。放出部開閉部材は、傾斜面形成部材と反対側の端部において弾性部材により傾斜面形成部材側へ力が加わっている。これにより、シャフトが傾斜面形成部材側へ移動すると、放出部開閉部材は弾性部材の力に抗して弾性部材側へ移動する。一方、シャフトが傾斜面形成部材とは反対側へ移動すると、放出部開閉部材は弾性部材の力によって傾斜面形成部材側へ移動する。その結果、シャフトの軸方向の往復移動は、大きな駆動力を必要とすることなく放出部開閉部材の往復移動に変換される。したがって、ソレノイドアクチュエータの大型化を招くことなく簡単な構造で放出部開閉部材を往復駆動することができる。

請求項４記載の発明では、ソレノイドアクチュエータは導入部開閉部材を往復駆動する。これにより、導入部開閉部材は、空気導入部を開閉する。空気導入部を開閉することにより、空気導入部から空気放出部へ至る空気の流れは、空気導入部の開閉によって変化する。例えば、ある空気導入部の開放時に特定の電子部品の近傍に形成されている熱溜まりは、他の空気導入部の開放時に形成される空気の流れによって解消されやすくなる。すなわち、空気導入部の開閉を変化させることにより、熱溜まりの周囲には空気導入部から空気放出部へ至る空気の流れが形成される。そのため、熱溜まりの熱は、この形成された空気の流れによって吸い出され、空気放出部からケーシングの外部へ排出される。このように、自然対流を利用する場合でも、空気導入部の開閉によって空気の流れを変化させることにより、特定の部位における熱溜まりの形成が解消されやすくなる。また、空気導入部は、ソレノイドアクチュエータによる導入部開閉部材の駆動によって開閉される。そのため、例えばファンなどを駆動するモータに比較して、ソレノイドアクチュエータを駆動源とすることにより、ケーシングの隅部への配置が容易になる。本来、ＰＬＣの場合、各種の電子部品はケーシングの中央付近に配置され、ケーシングの隅部の近傍は電子部品が設けられていない空間となっている。そのため、この空いた空間に駆動源としてソレノイドアクチュエータを配置することにより、ソレノイドアクチュエータを配置するための空間を別途確保する必要は小さい。その結果、ソレノイドアクチュエータを設けるために必要な空間は大幅に低減される。したがって、小型化と電子部品の冷却との両立を図ることができる。

請求項５記載の発明では、導入部開閉部材とケーシングに設けられた空気導入部とは、導入開口と導入スリットとの重なり合いによってケーシングの内部と外部とを接続または遮断する。すなわち、ソレノイドアクチュエータが板状の導入部開閉部材を往復駆動することにより、空気導入部の導入開口群は開閉される。これにより、ソレノイドアクチュエータに要求される駆動力は、板状の導入部開閉部材を駆動可能な程度で足り、小型化が図られる。したがって、大型化を招くことなく簡単な構造で空気導入部を開閉することができる。

請求項６記載の発明では、導入部開閉部材は、軸方向の端部に設けられている傾斜面形成部材を有している。ソレノイドアクチュエータのシャフトは、この傾斜面形成部材が形成する傾斜面に接している。傾斜面は、ケーシングの内側ほどソレノイドアクチュエータ側へ傾斜している。そのため、ソレノイドアクチュエータのシャフトが傾斜面に力を加えると、シャフトの移動は傾斜面において導入部開閉部材の他端側すなわち弾性部材が設けられている側への移動に変換される。導入部開閉部材は、傾斜面形成部材と反対側の端部において弾性部材により傾斜面形成部材側へ力が加わっている。これにより、シャフトが傾斜面形成部材側へ移動すると、導入部開閉部材は弾性部材の力に抗して弾性部材側へ移動する。一方、シャフトが傾斜面形成部材とは反対側へ移動すると、導入部開閉部材は弾性部材の力によって傾斜面形成部材側へ移動する。その結果、シャフトの上下への往復移動は、大きな駆動力を必要とすることなく導入部開閉部材の往復移動に変換される。したがって、アクチュエータの大型化を招くことなく簡単な構造で導入部開閉部材を往復駆動することができる。

第１実施形態によるＰＬＣの概略的な外観を示す斜視図 第１実施形態によるＰＬＣを示す模式的な断面図 第１実施形態によるＰＬＣのケーシングと放出部開閉部材との関係を示す模式図であり、（Ａ）はケーシングを図２の矢印III方向から見た矢視図、（Ｂ）は放出部開閉部材が右端側にあるときを示す模式図、（Ｃ）は放出部開閉部材が左端側にあるときを示す模式図 第１実施形態によるＰＬＣを示す模式的な断面図 第２実施形態によるＰＬＣの概略的な外観を示す正面図 図５のＶＩ−ＶＩ線における断面図 第２実施形態によるＰＬＣを示す模式的な断面図 第２実施形態によるＰＬＣを示す模式的な断面図

以下、ＰＬＣの複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態によるＰＬＣ１０の概略的な外観を示している。ＰＬＣ１０は、ケーシング１１、空気導入部１２および空気放出部１３を備えている。ケーシング１１は、例えば金属や樹脂などにより直方体の箱状に形成されている。ケーシング１１は、天板１４と、この天板から下方へ伸びる側壁１５とを有している。ＰＬＣ１０は、図２に示すように放出部開閉部材１６およびソレノイドアクチュエータ１７をさらに備えている。内側に電子部品１８を収容している。電子部品１８は、図示しない基板に搭載された半導体装置、記憶媒体、および光学ドライブなどで構成されている。電子部品１８は、ラック１９に支持された状態でケーシング１１の内側に収容されている。

空気導入部１２および空気放出部１３は、いずれもケーシング１１に設けられ、ケーシング１１の外側と内側とを接続している。具体的には、空気導入部１２は、重力方向においてケーシング１１の下方の側壁１５に設けられている。空気導入部１２は、複数の導入開口１２１を有している。導入開口１２１は、ケーシング１１の側壁１５を貫いている。これにより、空気は、空気導入部１２の導入開口１２１を経由して、ケーシング１１の外部からケーシング１１の内部へ導入される。空気導入部１２の導入開口１２１は、図１においてケーシング１１の前方側および後方側の側壁１５にそれぞれ設けられている。

空気放出部１３は、重力方向においてケーシング１１の上方に設けられている。本実施形態の場合、空気放出部１３は、ケーシング１１の天板１４に設けられている。すなわち、空気放出部１３は、空気導入部１２よりも重力方向において上方に設けられている。空気放出部１３は、ケーシング１１の天板１４の全域にわたり設けられている複数の放出開口を有している。本実施形態の場合、複数の放出開口は、二組の放出開口群を構成している。具体的には、図３（Ａ）に示すように、空気放出部１３は、第一放出開口群２１および第二放出開口群２２を有している。これら第一放出開口群２１および第二放出開口群２２は、いずれも複数の放出開口から構成されている。すなわち、第一放出開口群２１は、放出開口２１１〜２１６から構成されている。また、第二放出開口群２２は、放出開口２２１〜２２６から構成されている。放出開口２１１〜２１６および放出開口２２１〜２２６は、いずれもケーシング１１の天板１４を貫いている。これにより、ケーシング１１の内部の空気は、空気放出部１３の放出開口２１１〜２１６および放出開口２２１〜２２６を経由してケーシング１１の外部へ放出される。本実施形態の場合、空気放出部１３は、天板１４の長手方向へ等間隔で配置された複数の放出開口２１１〜２１６および放出開口２２１〜２２６を有している。これらの放出開口２１１〜２１６および放出開口２２１〜２２６は、交互に第一放出開口群２１または第二放出開口群２２に属している。すなわち、空気放出部１３は、図２および図３（Ａ）の左方から順に第二放出開口群２２に属する放出開口２２１〜２２６と第一放出開口群２１に属する放出開口２１１〜２１６とが交互に配置されている。

放出部開閉部材１６は、空気放出部１３の放出開口２１１〜２１６および放出開口２２１〜２２６の一部を開閉する。具体的には、放出部開閉部材１６は、天板１４と概ね平行にケーシング１１の内側に設けられている。放出部開閉部材１６は、板状に形成されており、天板１４と平行に放出開口２１１〜２１６および放出開口２２１〜２２６の配列方向に沿って往復移動可能である。放出部開閉部材１６は、ケーシング１１に設けられている図示しない支持部によって、ケーシング１１に対し移動可能に支持されている。放出部開閉部材１６は、空気放出部１３の放出開口２１１〜２１６および放出開口２２１〜２２６と同様に、板厚方向に貫く放出スリット２４を有している。放出スリット２４は、放出開口２１１〜２１６および放出開口２２１〜２２６と同一または近似する断面形状を有している。放出スリット２４は、放出開口２１１〜２１６および放出開口２２１〜２２６が配置されている間隔の整数倍の間隔で配置されている。本実施形態の場合、放出スリット２４は、天板１４に設けられている放出開口２１１〜２１６および放出開口２２１〜２２６の間隔の二倍の間隔で放出部開閉部材１６に設けられている。

放出部開閉部材１６は、図２に示すように往復移動する方向において一方の端部側に傾斜面形成部材３１を有している。すなわち、放出部開閉部材１６は、図２において右端側に傾斜面形成部材３１を有している。また、放出部開閉部材１６は、往復移動する方向において他方の端部側に弾性部材３２を有している。すなわち、放出部開閉部材１６は、図２において左端側に弾性部材３２を有している。傾斜面形成部材３１は、放出部開閉部材１６の一方の端部側に放出部開閉部材１６と一体に設けられている。傾斜面形成部材３１は、ソレノイドアクチュエータ１７側すなわち下端側に傾斜面３３を有している。この傾斜面３３は、ケーシング１１の内側すなわち弾性部材３２側ほど、下方すなわちソレノイドアクチュエータ１７側へ突出するように傾斜している。弾性部材３２は、放出部開閉部材１６の傾斜面形成部材３１とは反対側の端部に設けられており、放出部開閉部材１６とケーシング１１とを接続している。この弾性部材３２は、コイルばねなどで構成されており、放出部開閉部材１６を傾斜面形成部材３１側すなわち図２の右側へ押し付ける力を有している。そのため、放出部開閉部材１６は、弾性部材３２により、常に図２の右側へ押し付けられている。

ソレノイドアクチュエータ１７は、ケーシング１１の放出部開閉部材１６の近傍、すなわち図２におけるケーシング１１の上方右端の隅部に設けられている。このケーシング１１の隅部は、電子部品１８が通常設けられていない、いわゆるデッドスペースである。ソレノイドアクチュエータ１７は、電磁駆動部３５およびシャフト３６を有している。電磁駆動部３５は、外部から供給された電力によって電磁力を発生する。本実施形態の場合、シャフト３６は、電磁駆動部３５で発生した電磁力によって、重力方向へ上昇または下降する。すなわち、シャフト３６は、電磁駆動部３５によって図２の上下へ往復駆動される。シャフト３６は、電磁駆動部３５と反対側の端部が傾斜面形成部材３１の傾斜面３３に接している。なお、シャフト３６は、電磁駆動部３５への通電時に上昇、または電磁駆動部３５への通電時に下降のいずれであってもよい。

シャフト３６が上昇すると、シャフト３６は傾斜面３３を図２の上方へ押し付ける。しかし、傾斜面形成部材３１を含む放出部開閉部材１６は、上方が天板１４によって塞がれているため、上方へ移動することができない。そのため、シャフト３６の上昇にともなって、傾斜面３３を形成する傾斜面形成部材３１は図２の左方へ移動する。すなわち、シャフト３６の上昇によって、傾斜面３３においてシャフト３６との間で滑りを生じる傾斜面形成部材３１は、弾性部材３２側すなわち図２の左方へ力を受ける。このシャフト３６から傾斜面形成部材３１が受ける力が弾性部材３２の押し付け力よりも大きくなると、傾斜面形成部材３１を含む放出部開閉部材１６は弾性部材３２を圧縮しながら図２の左方へ移動する。その結果、放出部開閉部材１６は、図４に示すように弾性部材３２を圧縮しつつ左端側へ移動する。

一方、シャフト３６が下降すると、放出部開閉部材１６はシャフト３６からの押し上げ力を受けなくなる。そのため、放出部開閉部材１６は、傾斜面形成部材３１とともに弾性部材３２の押し付け力によって図２の右方へ移動する。このように、電磁駆動部３５への通電によるシャフト３６の上下方向の往復移動は、傾斜面形成部材３１の傾斜面３３とシャフト３６との接触によって、放出部開閉部材１６の天板１４に沿った往復移動に変換される。その結果、放出部開閉部材１６は、ソレノイドアクチュエータ１７によって左右へ往復駆動される。

次に、上記の構成によるＰＬＣ１０の作用について説明する。
ソレノイドアクチュエータ１７に通電していないとき、図２に示すようにシャフト３６は下方へ移動している。そのため、放出部開閉部材１６は、弾性部材３２の押し付け力によってソレノイドアクチュエータ１７側すなわち図２の右方に位置している。このとき、放出部開閉部材１６の放出スリット２４は、図２および図３（Ｂ）に示すように天板１４に設けられている放出開口２１１〜２１６および放出開口２２１〜２２６のうち、第一放出開口群２１を構成する放出開口２１１〜２１６と重なりあっている。これに対し、第二放出開口群２２を構成する放出開口２２１〜２２６は、放出部開閉部材１６の放出スリット２４がない部分と重なっている。そのため、第二放出開口群２２を構成する放出開口２２１〜２２６は放出部開閉部材１６で塞がれ、この部分でケーシング１１の内側と外側とは遮断されている。

電子部品１８は、通電によって発熱する。そのため、ケーシング１１の内側の空気は、電子部品１８で加熱され、図２に示すような熱溜まりＷを形成する。加熱された熱溜まりＷの空気は、温度差による対流によってケーシング１１の天板１４側へ移動し、空気放出部１３の放出開口２１１〜２１６および放出開口２２１〜２２６からケーシング１１の外側へ放出される。この空気の放出によって、ケーシング１１の内側には空気導入部１２から外気、すなわちケーシング１１の内側に比較して低温の空気が導入される。これにより、ケーシング１１の内側には、電子部品１８から発生する熱をエネルギーとする対流によって、空気導入部１２から電子部品１８を経由して空気放出部１３へ至る空気の流れが形成される。

一方、図２および図３（Ｂ）に示す場合、放出部開閉部材１６の放出スリット２４は、第一放出開口群２１を構成する放出する放出開口２１１〜２１６と重なりあっている。そのため、ケーシング１１の内側に形成される空気の流れは、空気導入部１２から空気放出部１３の第一放出開口群２１に至る経路に固定される。その結果、電子部品１８の周囲に形成される熱溜まりＷは、一部が空気の流れに乗って空気放出部１３からケーシング１１の外部へ放出されるものの、残りの一部が固定的な空気の流れに乗れずケーシング１１の内側に滞留することになる。

ここで、ソレノイドアクチュエータ１７に通電すると、図４に示すようにシャフト３６は上方へ移動する。そのため、放出部開閉部材１６は、弾性部材３２の押し付け力に抗して弾性部材３２側すなわち図４に示すように左端側へ移動する。このとき、放出部開閉部材１６は、天板１４に設けられている放出開口２１１〜２１６および放出開口２２１〜２２６の間隔と同一の距離移動する。これにより、放出部開閉部材１６の放出スリット２４は、天板１４に設けられている放出開口２１１〜２１６および放出開口２２１〜２２６のうち、第二放出開口群２２を構成する放出開口２２１〜２２６と重なりあう。すなわち、放出開口２１１〜２１６および放出開口２２１〜２２６の二倍の間隔で放出スリット２４を有する放出部開閉部材１６は、放出開口２１１〜２１６および放出開口２２１〜２２６の間隔と同一の距離移動することにより、図３（Ｃ）および図４に示すように第一放出開口群２１の放出開口２１１〜２１６を閉じ、第二放出開口群２２の放出開口２２１〜２２６を開放する。

放出部開閉部材１６が第二放出開口群２２の放出開口２２１〜２２６を開放することにより、ケーシング１１の内側に形成される空気の流れは、空気導入部１２から空気放出部１３の第二放出開口群２２に至る経路に変化する。そのため、第一放出開口群２１に至る空気の経路ではケーシング１１の外部へ放出されにくかった熱溜まりＷも、空気導入部１２から第二放出開口群２２の放出開口２２１〜２２６へ至る空気の流れによって、ケーシング１１の外部へ放出される。また、空気導入部１２から第一放出開口群２１に至る空気の流れによって外部へ放出されていた熱溜まりＷも、空気の流れが空気導入部１２から第二放出開口群２２へ変化することにより、各電子部品１８の周囲の空気の流れは均一化される。

このように、第一放出開口群２１の放出開口２１１〜２１６の開放と第二放出開口群２２の放出開口２２１〜２２６の開放とを繰り返すことにより、ケーシング１１の内側では空気の流れが変化する。放出部開閉部材１６が図２に示す位置にあるとき、第一放出開口群２１を構成する放出開口２１１〜２１６は、放出部開閉部材１６の放出スリット２４に重なっている。そのため、ケーシング１１の内側と外側との間は、この放出開口２１１〜２１６を通して接続している。このとき、第二放出開口群２２を構成する放出開口２２１〜２２６は、放出部開閉部材１６の放出スリット２４がない部分と重なっている。そのため、ケーシング１１の内側と外側との間は、この放出開口２２１〜２２６の部分で遮断されている。これに対し、放出部開閉部材１６が図４に示す位置にあるとき、第二放出開口群２２を構成する放出開口２２１〜２２６は、放出部開閉部材１６の放出スリット２４に重なっている。そのため、ケーシング１１の内側と外側との間は、この放出開口２２１〜２２６を通して接続している。このとき、第一放出開口群２１を構成する放出開口２１１〜２１６は、放出部開閉部材１６の放出スリット２４のない部分と重なっている。そのため、ケーシング１１の内側と外側との間は、この放出開口２１１〜２１６の部分で遮断されている。これらの第一放出開口群２１と第二放出開口群２２との選択的な開閉によって、電子部品１８の周囲に形成される熱溜まりＷは、変化する空気の流れによってケーシング１１の外部へ放出されやすくなる。

以上説明した第１実施形態では、ソレノイドアクチュエータ１７は、放出部開閉部材１６を往復駆動する。これにより、放出部開閉部材１６は、空気放出部１３の第一放出開口群２１または第二放出開口群２２を選択的に開閉する。第一放出開口群２１または第二放出開口群２２を選択的に開閉することにより、空気導入部１２から空気放出部１３へ至る空気の流れは変化する。そのため、第一放出開口群２１の開放時に一部の電子部品１８の近傍に形成されている熱溜まりＷは、第二放出開口群２２の開放時に形成される空気の流れによって解消されやすくなる。すなわち、第一放出開口群２１または第二放出開口群２２を選択的に開閉することにより、熱溜まりＷの周囲には空気導入部１２から空気放出部１３へ至る空気の流れが形成される。そのため、熱溜まりＷの熱は、この形成された空気の流れによって吸い出され、空気放出部１３からケーシング１１の外部へ排出される。このように、自然対流を利用する場合でも、空気放出部１３を構成する第一放出開口群２１または第二放出開口群２２の選択的な開閉によって空気の流れを変化させることにより、特定の部位における熱溜まりＷの形成が解消されやすくなる。また、空気放出部１３の各放出開口２１１〜２１６および放出開口２２１〜２２６は、ソレノイドアクチュエータ１７による放出部開閉部材１６の駆動によって開閉される。そのため、例えばファンなどを駆動するモータに比較して、いわゆるデッドスペースであるケーシング１１の隅部への配置が容易になる。そのため、ソレノイドアクチュエータ１７を配置するための空間を別途確保する必要は小さい。その結果、ソレノイドアクチュエータ１７を設けるために必要な空間は大幅に低減される。したがって、小型化と電子部品１８の冷却との両立を図ることができる。

また、第１実施形態では、放出部開閉部材１６とケーシング１１に設けられた空気放出部１３とは、放出開口２１１〜２１６および放出開口２２１〜２２６と放出スリット２４との重なり合いによってケーシング１１の内部と外部とを接続または遮断する。すなわち、ソレノイドアクチュエータ１７が板状の放出部開閉部材１６を往復駆動することにより、空気放出部１３の第一放出開口群２１または第二放出開口群２２は選択的に開閉される。これにより、ソレノイドアクチュエータ１７に要求される駆動力は、板状の放出部開閉部材１６を駆動可能な程度で足り、小型化が図られる。したがって、大型化を招くことなく簡単な構造で空気放出部１３を開閉することができる。

さらに、第１実施形態では、放出部開閉部材１６は、軸方向の端部に設けられている傾斜面形成部材３１を有している。これにより、シャフト３６の上下への往復移動は、大きな駆動力や複雑な機構を必要とすることなく放出部開閉部材１６の往復移動に変換される。したがって、ソレノイドアクチュエータ１７の大型化を招くことなく簡単な構造で放出部開閉部材１６を往復駆動することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態によるＰＬＣ１０について説明する。
第２実施形態は、空気放出部１３に変えて空気導入部１２を選択的に開閉する例である。第２実施形態の場合、空気導入部１２は、図５に示すようにケーシング１１の側壁１５の下端近傍に複数の導入開口を有している。複数の導入開口は、二組の導入開口群を構成している。具体的には、図５に示すように、空気導入部１２は、第一導入開口群４１および第二導入開口群４２を有している。これら第一導入開口群４１および第二導入開口群４２は、いずれも複数の導入開口から構成されている。すなわち、第一導入開口群４１は、導入開口４１１〜４１６から構成されている。また、第二導入開口群４２は、導入開口４２１〜４２６から構成されている。導入開口４１１〜４１６および導入開口４２１〜４２６は、いずれもケーシング１１の側壁１５を貫いている。本実施形態の場合、前方側および後方側の側壁１５にそれぞれ設けられている空気導入部１２は、側壁１５の長手方向へ等間隔で配置された複数の導入開口４１１〜４１６および導入開口４２１〜４２６を有している。これらの導入開口４１１〜４１６および導入開口４２１〜４２６は、交互に第一導入開口群４１または第二導入開口群４２に属している。すなわち、空気導入部１２は、図５の左方から順に第二導入開口群４２に属する導入開口４２１〜４２６と第一導入開口群４１に属する導入開口４１１〜４１６とが交互に配置されている。

図６に示す導入部開閉部材４５は、空気導入部１２の導入開口４１１〜４１６および導入開口４２１〜４２６の一部を開閉する。具体的には、導入部開閉部材４５は、一対の側壁１５と平行にケーシング１１の内側にそれぞれ設けられている。導入部開閉部材４５は、板状に形成されており、側壁１５と平行に導入開口４１１〜４１６および導入開口４２１〜４２６の配列方向に沿って往復移動可能である。導入部開閉部材４５は、ケーシング１１に設けられている図示しない支持部によって、ケーシング１１に対し移動可能に支持されている。導入部開閉部材４５は、空気導入部１２の導入開口４１１〜４１６および導入開口４２１〜４２６と同様に、板厚方向に貫く導入スリット４６を有している。導入スリット４６は、導入開口４１１〜４１６および導入開口４２１〜４２６と同一または近似する断面形状を有している。導入スリット４６は、導入開口４１１〜４１６および導入開口４２１〜４２６が配置されている間隔の整数倍の間隔で配置されている。本実施形態の場合、導入スリット４６は、側壁１５に設けられている導入開口４１１〜４１６および導入開口４２１〜４２６の間隔の二倍の間隔で導入部開閉部材４５にそれぞれ設けられている。

二つの導入部開閉部材４５は、いずれも往復移動する方向において一方の端部側に傾斜面形成部材３１を有している。すなわち、導入部開閉部材４５は、図６において右端側に傾斜面形成部材３１を有している。また、導入部開閉部材４５は、往復移動する方向において他方の端部側に弾性部材３２を有している。すなわち、導入部開閉部材４５は、図６において左端側に弾性部材３２を有している。傾斜面形成部材３１は、導入部開閉部材４５の一方の端部側に導入部開閉部材４５と一体に設けられている。傾斜面形成部材３１は、ソレノイドアクチュエータ１７側に傾斜面３３を有している。この傾斜面３３は、ケーシング１１の内側すなわち弾性部材３２側ほど、ソレノイドアクチュエータ１７側へ突出するように傾斜している。弾性部材３２は、導入部開閉部材４５の傾斜面形成部材３１とは反対側の端部に設けられており、導入部開閉部材４５とケーシング１１とを接続している。この弾性部材３２は、コイルばねなどで構成されており、導入部開閉部材４５を傾斜面形成部材３１側すなわち図６の右側へ押し付ける力を有している。そのため、導入部開閉部材４５は、弾性部材３２により、常に図６の右方へ押し付けられている。

ソレノイドアクチュエータ１７は、ケーシング１１の導入部開閉部材４５の近傍、すなわちケーシング１１の下方右端前方および下方右端後方の隅部に設けられている。ソレノイドアクチュエータ１７は、第１実施形態と同様に電磁駆動部３５およびシャフト３６を有している。本実施形態の場合、シャフト３６は、電磁駆動部３５で発生した電磁力によって、電磁駆動部３５と傾斜面形成部材３１との間を軸方向へ移動する。なお、シャフト３６は、電磁駆動部３５への通電時に傾斜面形成部材３１側へ移動、または電磁駆動部３５への通電時に傾斜面形成部材３１とは反対側への移動のいずれであってもよい。

シャフト３６が傾斜面形成部材３１側へ移動すると、シャフト３６は傾斜面３３を押し付ける。しかし、傾斜面形成部材３１を含む導入部開閉部材４５は、シャフト３６の移動方向前方が側壁１５で塞がれているため、側壁１５側へ移動することができない。そのため、シャフト３６の移動にともなって、傾斜面３３を形成する傾斜面形成部材３１は図６の左方へ移動する。シャフト３６から傾斜面形成部材３１が受ける力が弾性部材３２の押し付け力よりも大きくなると、傾斜面形成部材３１を含む導入部開閉部材４５は弾性部材３２を圧縮しながら図６の左方へ移動する。その結果、導入部開閉部材４５は、図７に示すように弾性部材３２を圧縮しつつ左端側へ移動する。

一方、シャフト３６が傾斜面形成部材３１とは反対側へ移動すると、導入部開閉部材４５はシャフト３６からの力を受けなくなる。そのため、導入部開閉部材４５は、傾斜面形成部材３１とともに弾性部材３２の押し付け力によって図６の右方へ移動する。このように、電磁駆動部３５への通電によるシャフト３６の軸方向の往復移動は、傾斜面形成部材３１の傾斜面３３とシャフト３６との接触によって、導入部開閉部材４５の側壁１５に沿った往復移動に変換される。その結果、導入部開閉部材４５は、軸方向へ往復移動するソレノイドアクチュエータ１７によって左右へ往復駆動される。

上記の構成の第２実施形態の場合も、第１実施形態と同様に空気導入部１２から空気放出部１３へ至る空気の流れは、導入部開閉部材４５の移動によって変化する。すなわち、導入部開閉部材４５が図６に示す位置にあるとき、第一導入開口群４１を構成する導入開口４１１〜４１６は、導入部開閉部材４５の導入スリット４６に重なっている。そのため、ケーシング１１の内側と外側との間は、この導入開口４１１〜４１６を通して接続している。このとき、第二導入開口群４２を構成する導入開口４２１〜４２６は、導入部開閉部材４５の導入スリット４６がない部分と重なっている。そのため、ケーシング１１の内側と外側との間は、この導入開口４２１〜４２６の部分で遮断されている。これに対し、導入部開閉部材４５が図７に示す位置にあるとき、第二導入開口群４２を構成する導入開口４２１〜４２６は、導入部開閉部材４５の導入スリット４６に重なっている。そのため、ケーシング１１の内側と外側との間は、この導入開口４２１〜４２６を通して接続している。このとき、第一導入開口群４１を構成する導入開口４１１〜４１６は、導入部開閉部材４５の導入スリット４６のない部分と重なっている。そのため、ケーシング１１の内側と外側との間は、この導入開口４１１〜４１６の部分で遮断されている。これにより、空気の流れは、第一導入開口群４１または第二導入開口群４２から空気放出部１３へ選択的に形成され、経路が変化する。

以上説明した第２実施形態では、ソレノイドアクチュエータ１７は、導入部開閉部材４５を往復駆動する。これにより、導入部開閉部材４５は、空気導入部１２の第一導入開口群４１または第二導入開口群４２を選択的に開閉する。第一導入開口群４１または第二導入開口群４２を選択的に開閉することにより、空気導入部１２から空気放出部１３へ至る空気の流れは変化する。第一導入開口群４１の開放時に一部の電子部品１８の近傍に形成されている熱溜まりは、第二導入開口群４２の開放時に形成される空気の流れによって解消されやすくなる。すなわち、第一導入開口群４１または第二導入開口群４２を選択的に開閉することにより、熱溜まりの周囲には空気導入部１２から空気放出部１３へ至る空気の流れが形成される。そのため、熱溜まりの熱は、この形成された空気の流れによって吸い出され、空気放出部１３からケーシング１１の外部へ排出される。このように、自然対流を利用する場合でも、空気導入部１２の開閉によって空気の流れを変化させることにより、特定の部位における熱溜まりの形成が解消されやすくなる。また、第１実施形態と同様に空気導入部１２は、ソレノイドアクチュエータ１７による導入部開閉部材４５の駆動によって開閉される。したがって、小型化と電子部品１８の冷却との両立を図ることができる。

なお、第２実施形態では、図７に示すように二つの導入部開閉部材４５は、ともに同期して左端側へ移動する例を説明した。しかし、図８に示すように、二つの導入部開閉部材４５は、個別に駆動してもよい。すなわち、二つの導入部開閉部材４５を個別に交互に駆動し、一方が左端側へ移動したとき、他方が右端側に停止したままとしてもよい。これにより、ケーシング１１の内側には、さらに複雑な空気の経路が形成される。その結果、ケーシング１１の内側における熱溜まりの排熱を促進することができる。

（その他の実施形態）
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
上述の複数の実施形態では、ケーシング１１は、側壁１５に空気導入部１２、天板１４に空気放出部１３をそれぞれ有する構成について説明した。しかし、空気導入部１２はケーシング１１の底部に設けたり、空気放出部１３は側壁１５の天板１４側の端部近傍に設けてもよい。このように、空気導入部１２および空気放出部１３は、上述の複数の実施形態の例に限らず上下の位置関係を維持する限り任意の位置に配置することができる。

また、複数の実施形態では、形状の簡略化やソレノイドアクチュエータ１７の小型化の観点から、複数の放出開口２１１〜２１６および放出開口２２１〜２２６または導入開口４１１〜４１６および導入開口４２１〜４２６をグループ化し、各グループ毎に開閉する例について説明した。しかし、空間的な余裕がある場合など設計の自由度が得られる場合、空気導入部１２または空気放出部１３、ならびに放出部開閉部材１６または導入部開閉部材４５の構成は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、複数の放出開口２１１〜２１６および放出開口２２１〜２２６、または導入開口４１１〜４１６および導入開口４２１〜４２６をそれぞれ開閉するソレノイドアクチュエータ１７を設け、各放出開口２１１〜２１６および放出開口２２１〜２２６、または導入開口４１１〜４１６および導入開口４２１〜４２６を個別に開閉する構成としてもよい。

さらに、複数の実施形態では、放出部開閉部材１６の放出スリット２４または導入部開閉部材４５の導入スリット４６は、放出開口２１１〜２１６および放出開口２２１〜２２６、または導入開口４１１〜４１６および導入開口４２１〜４２６の間隔の二倍で配置する例について説明した。しかし、放出スリット２４または導入スリット４６は、放出開口２１１〜２１６および放出開口２２１〜２２６、または導入開口４１１〜４１６および導入開口４２１〜４２６の間隔の三倍以上の間隔で配置してもよい。この場合、放出部開閉部材１６または導入部開閉部材４５の移動の間隔をより細かく制御することにより、空気導入部１２から空気放出部１３までの空気の流れは３経路以上に設定することができる。

図面中、１０はＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）、１１はケーシング、１２は空気導入部、１３は空気放出部、１６は放出部開閉部材、１７はソレノイドアクチュエータ、１８は電子部品、２１は第一放出開口群、２２は第二放出開口群、２４は放出スリット、３１は傾斜面形成部材、３２は弾性部材、３３は傾斜面、３６はシャフト、４１は第一導入開口群、４２は第二導入開口群、４５は放出部開閉部材、４６は導入スリット、１２１は導入開口、２１１〜２１６、２２１〜２２６は放出開口、４１１〜４１６、４２１〜４２６は導入開口を示す。

Claims (6)

1. 電子部品を収容するケーシングと、
   重力方向において前記ケーシングの下方に設けられ、前記ケーシングの外部の空気を前記ケーシングの内部へ導入する空気導入部と、
   重力方向において前記空気導入部よりも上方に複数設けられ、前記ケーシングの内部の空気を前記ケーシングの外部へ放出する空気放出部と、
   前記空気放出部の一部を開閉する放出部開閉部材と、
   通電により前記放出部開閉部材を往復駆動して、前記放出部開閉部材で複数の前記空気放出部を異なる時期に開閉し、前記ケーシングの内部における前記空気導入部から前記空気放出部へ至る前記電子部品を冷却するための空気の流れを変更するソレノイドアクチュエータと、
   を備えるプログラマブルロジックコントローラ。
2. 前記空気放出部は、前記ケーシングにおいて前記空気放出部の全域にわたり一定の間隔で配置された複数の放出開口からなる放出開口群を二組有し、
   前記放出部開閉部材は、板状に形成され、前記放出開口の整数倍の間隔で配置された複数の放出スリットを有し、
   前記放出部開閉部材が一端側に移動したとき、前記放出開口群の一方は前記放出スリットと重なって前記ケーシングの内部と外部とが接続するとともに、前記放出開口群の他方は前記放出部開閉部材の前記放出スリットが無い部分と重なって前記ケーシングの内部と外部とを遮断し、
   前記放出部開閉部材が他端側に移動したとき、前記放出開口群の他方は前記放出スリットと重なって前記ケーシングの内部と外部とが接続するとともに、前記放出開口群の一方は前記放出部開閉部材の前記放出スリットが無い部分と重なって前記ケーシングの内部と外部とを遮断する請求項１記載のプログラマブルロジックコントローラ。
3. 前記放出部開閉部材は、移動方向において一方の端部に設けられ前記ソレノイドアクチュエータ側の端面が前記ケーシングの内側ほど前記ソレノイドアクチュエータ側へ傾斜している傾斜面を有する傾斜面形成部材と、移動方向において他方の端部に設けられ前記放出部開閉部材を前記ソレノイドアクチュエータ側へ押し付けている弾性部材とを有し、
   前記ソレノイドアクチュエータは、前記傾斜面形成部材の前記傾斜面に接しつつ前記傾斜面形成部材との間を往復移動するシャフトを有し、
   前記ソレノイドアクチュエータに通電することにより前記シャフトが軸方向へ往復移動して、前記シャフトの軸方向への往復移動を前記傾斜面形成部材で前記放出部開閉部材の往復移動に変換し、前記放出部開閉部材で前記空気放出部を開閉する請求項１または２記載のプログラマブルロジックコントローラ。
4. 電子部品を収容するケーシングと、
   重力方向において前記ケーシングの下方に設けられ、前記ケーシングの外部の空気を前記ケーシングの内部へ導入する空気導入部と、
   重力方向において前記空気導入部よりも上方に複数設けられ、前記ケーシングの内部の空気を前記ケーシングの外部へ放出する空気放出部と、
   前記空気導入部の一部を開閉する導入部開閉部材と、
   通電により前記導入部開閉部材を往復駆動して、前記導入部開閉部材で複数の前記空気導入部を異なる時期に開閉し、前記ケーシングの内部における前記空気導入部から前記空気放出部へ至る前記電子部品を冷却するための空気の流れを変更するソレノイドアクチュエータと、
   を備えるプログラマブルロジックコントローラ。
5. 前記空気導入部は、前記ケーシングにおいて前記空気導入部の全域にわたり一定の間隔で配置された複数の導入開口からなる導入開口群を二組有し、
   前記導入部開閉部材は、板状に形成され、前記導入開口の整数倍の間隔で配置された複数の導入スリットを有し、
   前記導入部開閉部材が一端側に移動したとき、前記導入開口群の一方は前記導入スリットと重なって前記ケーシングの内部と外部とが接続するとともに、前記導入開口群の他方は前記導入部開閉部材の前記導入スリットが無い部分と重なって前記ケーシングの内部と外部とを遮断し、
   前記導入部開閉部材が他端側に移動したとき、前記導入開口群の他方は前記導入スリットと重なって前記ケーシングの内部と外部とを接続するとともに、前記導入開口群の一方は前記導入部開閉部材の前記導入スリットが無い部分と重なって前記ケーシングの内部と外部とを遮断する請求項４記載のプログラマブルロジックコントローラ。
6. 前記導入部開閉部材は、移動方向において一方の端部に設けられ前記ソレノイドアクチュエータ側の端面が前記ケーシングの内側ほど前記ソレノイドアクチュエータ側へ傾斜している傾斜面を有する傾斜面形成部材と、移動方向において他方の端部に設けられ前記導入部開閉部材を前記ソレノイドアクチュエータ側へ押し付けている弾性部材とを有し、
   前記ソレノイドアクチュエータは、前記傾斜面形成部材の前記傾斜面に接しつつ前記傾斜面形成部材との間を往復移動するシャフトを有し、
   前記ソレノイドアクチュエータに通電することにより前記シャフトが軸方向へ往復移動して、前記シャフトの軸方向への往復移動を前記傾斜面形成部材で前記導入部開閉部材の往復移動に変換し、前記導入部開閉部材で前記空気導入部を開閉する請求項４または５記載のプログラマブルロジックコントローラ。

Images