JP2015185732A - 電子機器の防液構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】切削液などの液体がモジュールやベースユニットなどのユニット同士を電気的に接続しているコネクタに垂れ広がることを防止するユニット結合時のコネクタ周囲の防液構造を提供する。
【解決手段】モジュール側開口１４を囲む防液構造部１５を備えたことで、制御盤２の内部に浸入してきた切削液などの液体が制御盤２の内壁を伝い、モジュール５とベースユニット６との隙間１８から下方に流れ落ちたとしても、防液構造部１５に沿って流れ、モジュール側コネクタ１１に垂れ広がることを防ぐことができる。ベースユニット側開口１６を囲む防液構造部１７を備えたことで、制御盤２の内部に浸入してきた切削液などの液体が制御盤２の内壁を伝い、モジュール５とベースユニット６との隙間１８から下方に流れ落ちたとしても、防液構造部１７に沿って流れ、ベースユニット側コネクタ１２に垂れ広がることを防ぐことができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子部品及びコネクタが実装されるプリント基板を筺体に格納しモジュール化したユニットと、電子部品及びコネクタが実装されるプリント基板を筐体に固定したユニットが、コネクタを介して結合され動作する、電子機器のユニット結合時のコネクタ周囲の防液構造に関する。
図１は制御盤の外観斜視図である。図２は図１の制御盤の内部を示す図である。制御盤２の筺体には数値制御装置１が取り付けられる。Ｉ／Ｏユニット４などの電子機器は、工作機械の制御盤２（図１）などの内部（壁１３）に取付けられ（図２）、切削液を使用する厳しい工場環境で使用される。
そのＩ／Ｏユニット４などの電子機器は、ユーザが必要に応じ、機能の異なるモジュール５を複数選択することから、制御盤２に固定されるベースユニット６と、そのベースユニット６にコネクタを介し着脱自在に結合されるモジュール５に分けてユニット化して使用される（特許文献１参照）。
特公平８−２８５８７号公報
図３は図２のＡ−Ａ断面で見た図である。図４は図３のＢ部の拡大図である。図５は図３のＣ部の詳細図である。制御盤２は、工場環境から制御盤２の内部を保護するため、制御盤２と数値制御装置１などの電子機器の間や、制御盤２の内部へのケーブル引き込み口３にはパッキンを使用し、制御盤２の内部に外気や切削液が侵入しないような構造となっている。
しかし、切削液が多量にかかり続ける過酷な環境や経年変化などによるパッキンの劣化で、制御盤２の内部に切削液が侵入することがある。この様な場合には、制御盤２の内壁を伝って切削液などの液体が流れる（液体の流れ２３）。モジュール５用筺体７とベースユニット６用筺体８には、それぞれのモジュール側コネクタ１１，ベースユニット側コネクタ１２が取り付けられるように開口部が設けられている。符号１４はモジュール側開口、符号１６はベースユニット側開口を示している。そのため、その液体がＩ／Ｏユニット４のモジュール５用筐体７やベースユニット６用筐体８を経て、ユニット同士を電気的に接続しているモジュール側コネクタ１１とベースユニット側コネクタ１２に達し、両コネクタの接触不良などの問題を引き起こす要因となっていた。
そこで本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、切削液などの液体がモジュールやベースユニットなどのユニット同士を電気的に接続しているコネクタに垂れ広がることを防止するユニット結合時のコネクタ周囲の防液構造を提供することである。
本願の請求項１に係る発明は、電子部品及びコネクタが実装されたプリント基板をモジュール用筺体に格納したモジュールと、電子部品及びコネクタが実装されたプリント基板をベースユニット用筐体に固定したベースユニットと、前記モジュールに備わったコネクタと前記ベースユニットに備わったコネクタを介し結合され動作する電子機器の防液構造において、前記モジュール用筺体と前記ベースユニット用筐体にはそれぞれコネクタ用開口部が設けられ、前記モジュール用筺体に設けられたコネクタ用開口部及び前記ベースユニット用筐体に設けられたコネクタ用開口部の少なくとも一方に、開口部を囲む凸部及び凹部の少なくとも一方からなる防液構造部を設けたことを特徴とする電子機器の防液構造である。
請求項２に係る発明は、前記防液構造は、前記モジュール用筺体または前記ベースユニット用筺体の防液構造部とそれに対向する筐体、または前記モジュール用筺体と前記ベースユニット用筺体の前記防液構造部同士を圧接する手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器の防液構造である。
請求項３に係る発明は、前記モジュール用筺体または前記ベースユニット用筺体に設けられたコネクタ用開口部を囲む凸部及び凹部の少なくとも一方からなる防液構造部を、前記コネクタの取り付け面方向に見た場合に、その形状が前記コネクタ用開口部を避けるように下方に向かって傾斜する屋根形形状を備えたことを特徴とする請求項１または２のいずれか一つに記載の電子機器の防液構造である。
本発明により、切削液などの液体がモジュールやベースユニットなどのユニット同士を電気的に接続しているコネクタに垂れ広がることを防止するユニット結合時のコネクタ周囲の防液構造を提供できる。
制御盤の外観斜視図である。 図１の制御盤の内部を示す図である。 図２のＡ−Ａ断面で見た図である。 図３のＢ部の拡大図である。 図３のＣ部の詳細図である（従来技術例）。 図３のＣ部に本発明の防液構造部を適用した例を示す図である（実施形態１）。 図３のＣ部に本発明の防液構造部を適用した例を示す図である（実施形態２）。 本発明の防液構造部をモジュール側に適用した例を示す図である（実施形態３）。 本発明の防液構造部をベースユニット側に適用した例を示す図である（実施形態３）。 本発明の防液構造部をベースユニット側に適用した例を示す図である（実施形態４） 本発明の防液構造部をモジュール側に適用した例を示す図である（実施形態４）
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。図１は制御盤の外観斜視図である。図２は図１の制御盤の内部を示す図である。なお、従来技術と同様の構成は同じ符号を用いて説明する。
＜実施形態１＞
図６は図３のＣ部に本発明の防液構造部を適用した例を示す図である。Ｉ／Ｏユニット４はモジュール５とベースユニット６から構成される。モジュール５は、電子部品及びモジュール側コネクタ１１が実装されたモジュール側プリント基板９をモジュール５用筐体７内に格納しモジュール化して構成される。制御盤２の壁１３に固定されるベースユニット６は、電子部品及びベースユニット側コネクタ１２が実装されたベースユニット側プリント基板１０をベースユニット６用筺体８内に格納して構成される。モジュール５とベースユニット６はモジュール側コネクタ１１とベースユニット側コネクタ１２を介して結合されてＩ／Ｏユニット４として動作する。
モジュール５用筐体７は、モジュール側コネクタ１１用のモジュール側開口１４とそのモジュール側開口１４の周囲を囲う防液構造部１５を備えている。モジュール５に設けられた防液構造部１５は、モジュール５用筐体７の壁面から突出した凸部または壁面から窪んだ凹部として形成される。そして、モジュール５に設けられる防液構造部１５は、前記凸部、前記凹部、あるいは、前記凸部と前記凹部の両方から構成される。なお、図６にはモジュール５に設けられた防液構造部１５が凹部の例が図示されている。
モジュール側開口１４を囲む防液構造部１５を備えたことで、制御盤２の内部に浸入してきた切削液などの液体が制御盤内壁１３を伝い、モジュール５とベースユニット６との隙間１８から下方に流れ落ちたとしても、防液構造部１５に沿って流れ、モジュール側コネクタ１１に垂れ広がることを防ぐことができる。
ベースユニット６用筺体８は、ベースユニット側コネクタ１２用のベースユニット側開口１６とこのベースユニット側開口１６の周囲を囲う防液構造部１７を備えている。ベースユニット６に設けられた防液構造部１７は、ベースユニット６用筺体８の壁面から突出した凸部または壁面から窪んだ凹部として形成される。そして、ベースユニット６に設けられる防液構造部１７は、前記凸部、前記凹部、あるいは、前記凸部と前記凹部の両方から構成される。なお、図６にはベースユニット６に設けられた防液構造部１７が凹部の例が図示されている。
ベースユニット側開口１６を囲む防液構造部１７を備えたことで、制御盤２の内部に浸入してきた切削液などの液体が制御盤２の内壁１３を伝い、モジュール５とベースユニット６との隙間１８から下方に流れ落ちたとしても、防液構造部１７に沿って流れ、ベースユニット側コネクタ１２に垂れ広がることを防ぐことができる。
モジュール５用筺体７の壁面やベースユニット６用筺体８の壁面を伝って流れる流体が防液構造部の角部で凝集し易くするために、モジュール５用筺体７やベースユニット６用筺体８に設けられる防液構造部は断面の形状が矩形形状であることが望ましい。また、モジュール５用筺体７の壁面に設けられる防液構造部やベースユニット６用筺体８の壁面に設けられる防液構造部は、モジュール側開口１４やベースユニット側開口１６の流体の流れ２３の下流側を囲まなくともよい。したがって、特許請求の範囲に記載される「開口部を囲む」は開口部の全周を囲むものに限定されない。
＜実施形態２＞
図７は図３のＣ部に本発明の防液構造部を適用した例を示す図である。モジュール５とベースユニット６はコネクタ（モジュール側コネクタ１１，ベースユニット側コネクタ１２）を介し結合したとき、モジュール５用筺体７に設けた防液構造部１５とベースユニット６用筺体８に設けた防液構造部１７が隙間無く圧接する手段（例えば、モジュール５をベースユニット６にボルト締めにより取り付ける固着手段や、モジュール５とベースユニット６がコネクタを介し結合されたとき、モジュール５用筐体７とベースユニット６用筐体８の防液構造部を若干干渉し合う位置関係とし、それぞれの筐体が撓む力で押し合う手段）をモジュール５もしくはベースユニット６に設ける。これによって、切削液などの液体が浸入する隙間がなくなるため、コネクタ用開口部周囲を囲う防液構造部を設けただけの場合に比べさらに、開口部方向へ侵入し難くなる。
図７において、モジュール５用筐体７に防液構造部１５として凸部を設け、ベースユニット６用筺体８に防液構造部１７として凹部を設け、前記凸部と前記凹部が嵌合するように両者が設けられている。モジュール５とベースユニット６の少なくともどちらか一方に設けられた前記圧接する手段によってモジュール５とベースユニット６を密接に固定する。これによって、モジュール５に設けられた前記凸部とベースユニット６に設けられた前記凹部とが嵌合し密着することで、切削液などの液体がモジュール側コネクタ１１，ベースユニット側コネクタ１２に伝わることを防止できる。
＜実施形態３＞
図８は本発明の防液構造部をモジュール側に適用した例を示す図である。また、図９は本発明の防液構造部をベースユニット側に適用した例を示す図である。
モジュール５用筐体７に設けられた防液構造部１５は、モジュール側開口１４の最上部１９よりさらに上部２０を頂点とし、モジュール側開口１４を避けるよう下方に向かって傾斜をつけることで、防液構造部１５にたどり着いた液体はその場に留まることなく、傾斜に沿って流れ落ち易くなる。
同様に、ベースユニット６用筐体８に設けられた防液構造部１７は、ベースユニット側開口１６の最上部２１よりさらに上部２２を頂点とし、ベースユニット側開口１６を避けるよう下方に向かって傾斜をつけることで、防液構造部１７にたどり着いた液体はその場に留まることなく、傾斜に沿って流れ落ち易くなる。
＜実施形態４＞
本発明の実施形態４は、コネクタ開口部を囲む防液構造部１７をベースユニット６にのみ設ける構成、または、モジュール５にのみ設ける構成である。図１０はベースユニット６用筺体８にベースユニット側開口１６を囲う防液構造部１７（凹部を設けた例）を設けた構成を示す図、図１１はモジュール５用筐体７にモジュール側開口１４を囲う防液構造部１５（凸部を設けた例）を設けた構成を示す図である。
上述したように、本発明はＩ／Ｏユニットなどの電子機器の筐体に切削液などの液体が流れてきた際、モジュール５用筺体７のコネクタ用開口部（モジュール側開口１４）の周囲と、ベースユニット６用筺体８のコネクタ用開口部（ベースユニット側開口１６）の周囲の少なくとも一方に、防液構造部（凹凸またはどちらか一方）の形状を設けることにより、Ｉ／Ｏユニット４などの電子機器の筐体に流れてきた液体はその防液構造部の形状に沿うように流れるため、ユニット同士を電気的に接続しているコネクタに垂れ広がることが大幅に減少する（請求項１）。
さらに、モジュール５とベースユニット６がコネクタを介して結合した際、モジュール５用筺体７に設けた防液構造部１５（凹凸またはどちらか一方）とベースユニット６用筐体８、もしくは、モジュール５用筐体７とベースユニット６用筺体８に設けた防液構造部１７（凹凸またはどちらか一方）、または、防液構造部同士を圧接させる手段をモジュール５またはベースユニット６に設けることで、ユニット同士の隙間がなくなり、コネクタ用開口部の周囲を囲う防液構造部を設けただけの場合に比べさらに、液体がコネクタ側へ浸入し難くなる（請求項２）。
さらに、モジュール５用筺体７に設けた防液構造部１５（凹凸またはどちらか一方）、ベースユニット６用筺体８に設けた防液構造部１７（凹凸またはどちらか一方）は、コネクタ開口部の最上部よりさらに上部を頂点とし、コネクタ開口部を避けるよう下方に向かって傾斜をつけることで、防液構造部１５，１７にたどり着いた液体はその傾斜に沿って流れ落ち、開口部を避けるように流れやすくなる（請求項３）。
１ 数値制御装置
２ 制御盤
３ ケーブル引き込み口
４ Ｉ／Ｏユニット
５ モジュール
６ ベースユニット
７ モジュール５用筺体
８ ベースユニット６用筺体
９ モジュール側プリント基板
１０ ベースユニット側プリント基板
１１ モジュール側コネクタ
１２ ベースユニット側コネクタ
１３ 壁
１４ モジュール側開口
１５ 防液構造部
１６ ベースユニット側開口
１７ 防液構造部
１８ 隙間
１９ 開口部の最上部
２０ 開口最上部のさらに上部
２１ 開口部の最上部
２２ 開口最上部のさらに上部
２３ 流体の流れ

Claims (3)

  1. 電子部品及びコネクタが実装されたプリント基板をモジュール用筺体に格納したモジュールと、電子部品及びコネクタが実装されたプリント基板をベースユニット用筐体に固定したベースユニットと、前記モジュールに備わったコネクタと前記ベースユニットに備わったコネクタを介し結合され動作する電子機器の防液構造において、
    前記モジュール用筺体と前記ベースユニット用筐体にはそれぞれコネクタ用開口部が設けられ、
    前記モジュール用筺体に設けられたコネクタ用開口部及び前記ベースユニット用筐体に設けられたコネクタ用開口部の少なくとも一方に、開口部を囲む凸部及び凹部の少なくとも一方からなる防液構造部を設けたことを特徴とする電子機器の防液構造。
  2. 前記防液構造は、前記モジュール用筺体または前記ベースユニット用筺体の防液構造部とそれに対向する筐体、または前記モジュール用筺体と前記ベースユニット用筺体の前記防液構造部同士を圧接する手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器の防液構造。
  3. 前記モジュール用筺体または前記ベースユニット用筺体に設けられたコネクタ用開口部を囲む凸部及び凹部の少なくとも一方からなる防液構造部を、前記コネクタの取り付け面方向に見た場合に、その形状が前記コネクタ用開口部を避けるように下方に向かって傾斜する屋根形形状を備えたことを特徴とする請求項１または２のいずれか一つに記載の電子機器の防液構造。
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