JP2670543B2 - 電子制御機器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えばプログラマブルコントローラの如き
電子制御機器に係り、さらに詳しくは、該機器を構成す
るユニット式の入力部や出力部等、及びプリント配線基
板の取付構造に桿するものである。

［従来の技術］ 例えば、プログラマブルコントローラにおけるケース
は、最近ではほとんどが合成樹脂で成型したものが使用
されており、このケースには、電源部ユニットと、特定
の電気制御回路を組込んだ入力部ユニットの所要数と、
同じく出力部ユニットの所要数及びCPUユニットとを一
体に組込んでできているのが通例で、制御プログラムを
設定するに当たっては、CPUユニットに接続ケーブルを
介してプログラム設定器を接続し、設定するようになっ
ている。

［発明が解決しようとする課題］ 上述のような従来の電子制御機器には次のような問題
があり、早期解決が望まれていた。

（１）各ユニットの取り付けには止ねじを用いているの
で、各ユニットの保守、点検等に時間を要し、とりわけ
入力部ユニットや出力部ユニットの取り外し頻度が高い
ため、その取扱いが煩わしかった。

（２）ユニットの数が多くなると必然的にケースも長く
なる（例えば長さ50cmに達するものもある）。しかし、
ケースは合成樹脂で成型されており、肉厚も薄い（一般
に２〜3mm程度）ので、中央部が外側に円弧状に反るこ
とがあり、好ましくない。

（３）ケースの底部には各ユニットに設けたプリント配
線基板等が接続される通常１枚のマザーボード（プリン
ト配線基板）が固定されているが、上記のようにケース
は合成樹脂製のため周囲温度によって伸縮する（例えば
長さ435mmのケースの場合、周囲温度が−15℃〜65℃変
化すると、±2mmの伸縮がある）。一方、マザーボード
は例えばガラスエポキシ樹脂の如きほとんど温度変化の
影響を受けない材料で構成されているため、温度の変化
によってケースやこれに固定されたマザーボードが変形
し、ときとして破損することもある。

本発明は、上記の課題を解決すべくなされたもので、
各ユニットの着脱が容易かつ確実で、かつ温度変化によ
ってケースが伸縮しても各ユニットやマザーボードが影
響を受けることのない電子制御機器を得ることを目的と
したものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る電子制御器は、特定の電気回路を組込ん
だ所要数の入力部ユニット及び所要数の出力部ユニット
と、プログラム設定器との信号の授受を行なう接続部を
有するCPUユニット、電源部ユニットとをケースの開口
部からケース内に取外しできるように並列して組込むと
共に、制御プログラム設定器を前記CPUユニットに対し
て取外しできるように組込んだ電子制御機器において、
常時外方に弾発するばね板の外面に係合突起を形成する
とともに、外方から内方に向けて押圧するための押しボ
タンを備えた係止機構を入力部ユニット、出力部ユニッ
ト及びCPUユニットの表面パネルに形成し、さらに前記
入力部ユニット、出力部ユニット及びCPUユニットをケ
ースの開口部から挿入したときばね板の係合突起がその
弾発力により係合する切欠部を前記ケースの内面に形成
したものである。

また、上記の電子制御器において、ケースに組込まれ
たユニットの間にほぼＣ字状のフックを挿入し、フック
の上下に設けた係合部をケースの開口部の上下の縁部に
係合させ、 さらに前記の制御機器において、ケースの底部の長さ
方向のほぼ中央部に設けたボスにマザーボードに設けた
貫通穴を嵌合して固定すると共に、前記ボスの両側に設
けた該ボスより高いボスにマザーボードに設けた長穴を
摺動可能に嵌合したものである。

［作用］ ユニットをケースの開口部から挿入すれば、ばね板の
係合突起がその弾発力によりケースの切欠部に係合して
固定され、また、ユニットをケースから取出す場合は、
両側の押しボタンを押圧すれば係合が解除され、引出す
ことができる。

また、フックの係合部をケースの上下の縁部に係合さ
せることにより、ケース開口部の反りを防止することが
できる。

さらに、マザーボードは中心部がケースに固定され、
その両側を摺動可能にケースに取付けるようにしたの
で、周囲温度の変化によってケースが伸縮してもマザー
ボードは影響を受けない。

［発明の実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は第
１図の一部分を取り外した主要部分の斜視図である。こ
れらの図において、各ユニットは特定の大きさに形成さ
れているので、正面が開口したケース１に所要数の入力
部ユニット2,2、出力部ユニット3,3及び電源部ユニット
５を取り付けた後、さらに後述の制御プログラム設定器
６との信号の授受を行なう接続部41を有するCPUユニッ
ト４と電源部ユニット５の上面に制御プログラム設定器
（以下単に設定器という）６を取り付けることにより構
成されている。

また、ケース１及び各ユニット2,3,4,5と設定器６の
各表面パネル20,30,40,50,60は合成樹脂材で成型し、各
表面パネルには所要の電気部品と、第２図にその一部を
示すすように所要の電気回路を組込んだプリント配線基
板31がそれぞれ取り付けられている。また、各表面パネ
ル20,30をケース１に取り付けるには、プリント配線基
板31をケース１の内部側面の上下方向に取り付けた係合
溝（第５図の12）に係合し、さらに、プリント配線基板
31の一部に形成されたカードエッジ31aをケース１内に
設けたマザーボード（第７図の９）に設けたコネクタ91
と接続して、所要の制御回路を構成するようになってい
る。

電源部ユニット５は第２図に示す如くビス51でケース
１に固定され、他のユニット2,3,4及び設定器６は各表
面パネル20,30,40,60の側壁に設けた係止機構32,61でケ
ース１に係止できるようにし、係止機構32,61を操作す
るための押しボタン33,62が各表面パネル20,30,40,60の
側壁からそれぞれ突出して設けられる。

係止機構32は後に詳しく説明するように、それ自体の
有する弾力で常時外方に弾発した状態に構成されてお
り、このため、各ユニット2,3,4をケース１の所定位置
へ組込めば、係止機構32はケース１の切欠部1aに形成さ
れた所定の係合部1bにその弾力で係合し、係合を解除す
るには押しボタン33を外方から内方に向けて押圧して、
外方に突出状態にある係止機構32を内方に引込め、ケー
ス１の係合部1bから外して上方に引抜くことにより、各
ユニット2,3,4をそれぞれケース１から取り外すことが
できる。

設定器６の係止機構61と押しボタン62も、上述の係止
機構32と押しボタン33の機構と同様のものであるが、こ
の係止機構61の場合は、電源部ユニット５に形成した係
合孔52に挿入するようにしてあり、また設定器６は、そ
の表面パネル60に、表面の各種キー63、プログラムやシ
ーケンスの状態を表示する表示窓64に対応する各種電気
部品のほかに、裏側に所要のコネクタエッジ65が突設し
てあり、そのため設定器６の係止機構61を電源部ユニッ
ト５の係合孔52に挿入係止するように組み込み操作する
と、コネクタエッジ65がCPUユニット４のコネクタ41に
挿入されて、設定器６とケース１内の電気回路とを接続
する。

なお、ケース１には第７図に示すように、CPUユニッ
ト４が接続されるプリント基板10及びコネクタ10a、フ
レキシブル基板10b、さらに他の同種の電子制御機器と
の電気的接続を可能にするためのコネクタ10c,10dがケ
ース１の側面側に設けられている。10e,10fはコネクタ1
0c,10dの設置位置に対応して形成された貫通孔で、他の
電子制御機器との接続を行なうときにコネクタケーブル
を貫通させるためのものである。

前述のようにケース１、各ユニット2,3,4,5、設定器
６の各表面パネル20,30,40,50,60を合成樹脂で成型した
場合、その係止機構32,61をそれぞれの表面パネルに一
体的に形成することは困難である。このため、各係止機
構32,61はそれぞれ各表面パネル20,30,40,60に装着する
ようになっている。

第３図、第４図は係止機構32,61の一例を示す斜視図
である。まず、第３図に示す係止機構32は、入，出力ユ
ニット2,3及びCPUユニット４の表面パネル20,30,40の端
部35に押しボタン33を収容する切欠部70を設け、押しボ
タン33を切欠部70の位置において、端部35よりも内側の
位置の各表面パネル20,30内面に突設した蟻溝72を有す
る支持板71に、その取付板36を挿入し組み込んである。
また、押しボタン33の弾力を良好にするために、取付板
36の中央部分に、取付板36から切り出した形状の湾曲し
たばね板37（取付板36とともに合成樹脂で一体に形成し
た例を示す）を形成してある。また、このばね板37の自
由端には押しボタン33が形成されている。押しボタン33
の直下のばね板37上には係合突起38が形成され、この係
合突起38がユニット2,3,4をケース１へ組込んだとき、
ケース１の壁に設けた係合部1bへ弾性的に係合され、ユ
ニット2,3をケース１へ係合固定する。

支持板71に組込んだ取付板36が支持板71から落下しな
いようにするために、取付板36のばね板37の基部背面に
係合突起39を設け、取付板36を蟻溝72内に滑動させて組
込むとき、係合突起39は支持板71に沿って摺動し、取付
板36が所定の位置に達したとき係合突起39が支持板71に
設けた嵌合凹部73に係合する。このとき押しボタン33は
切欠部70に収納された状態となっている。なお、この係
止機構32は接続ユニット４の係止機構にも同様に採用さ
れる。

第４図は設定器６の係止機構61を示すもので、この係
止機構61は、設定器６の側壁67に押しボタン62が入る大
きさの切欠部68が形成され、この切欠部68の左右両側の
側壁内面に蟻溝66,66が形成された突条69,69を設け、こ
の突条69,69間に押しボタン取付板75が嵌め込まれて取
り付けられる。

押しボタン取付板75の左右両側は蟻形75aに形成さ
れ、押しボタン取付板75の中央は押しボタン取付板75か
ら切り出し、かつ押しボタン62を合成樹脂で一体に形成
したばね板76が押しボタン取付板75の上辺から延び出る
ようにして形成され、ばね板76の延長上に押しボタン62
の直下には係合突起78が設けられている。この係合突起
78を、第２図の電源部ユニット５の係合孔52に挿入して
組み込むと、係合孔52の内部に形成した係合部52aに弾
発的に係合し、設定器６を電源部ユニット５上に第１図
の如く保持する。

押しボタン取付板75が突条69,69の蟻溝66,66間に嵌め
込まれ、突条69,69間から落下しないようにするため
に、押しボタン取付板75に係合突起77が突設されてい
る。係合突起77は押しボタン取付板75が突条69,69間に
組み込まれたとき、設定器６の側壁67の内面に形成した
凹溝67aと係合するようにしてある。

第５図は本発明の他の実施例の斜視図である。本実施
例においては、合成樹脂製の長いケース１の開口部の中
央部が外側に反って円弧状に変形し、これによって各ユ
ニット、特に中央部付近のユニットがケース１から脱落
するのを防止するため、開口部の中央部付近において、
ユニット2,3の間にフック８を装着したものである。こ
のフック８は第６図に示すように薄板でほぼＣ字状に形
成されて上下に係合部81,81aが設けられており、係合部
81,81a間の長さｌを、ケース１の開口部の縁部11間の高
さｈと等しく形成したものである。

このようなフック８はケース１の長さ方向のほぼ中央
部において、ユニット2,3の間に挿入し、係合部81,81a
を開口部の縁部11に係合させるもので、これによりケー
ス１の開口部の反りを防止することができる。なお、フ
ック８はケース１の大きさに応じて長さ方向に複数個取
付けてもよい。

第７図は本発明のさらに他の実施例を示す平面図であ
る。前述のようにケース１は合成樹脂製のため周囲温度
の変化に伴って伸縮するが、その底部に固定され、各ユ
ニット2,3のプリント配線基板31等が接続されるマザー
ボード９は温度変化に対してほとんど伸縮しないので、
ケース１が伸縮するとケース１やマザーボード９に変形
や損傷が発生する。

そこで、本発明においては第８図（ａ）に示すよう
に、ケース１の底板13のマザーボード９が取付けられる
部分の長さ方向のほぼ中央部に大径部15と小径部16とか
らなる２段ボス14を突設し、またその両側には適宜間隔
で第８図（ｂ）に示すようにボス14の大径部15と同じ高
さの大径部18と、小径部16より高い小径部19とからなる
２段ボス17を突設する。一方、マザーボード９にはボス
14に対応した位置にこれに嵌合する貫通穴92を設けると
共に、ボス17と対応した位置には、それぞれ横方向に長
い長穴93を設ける。そしてマザーボード９の貫通穴92を
ボス14に嵌合すると共に、長穴93をボス17に嵌合し、そ
れぞれボス14,17にボルト94,95を螺入する。

これにより、マザーボード９の中央部はボルト94によ
りボス14に固定され、一方、その両側はケース１に対し
てフリー状態になっているので、ケース１の伸縮に伴っ
て、ボルト95が長穴93内を移動し、マザーボード９には
全く影響を与えない。このため、マザーボード９は常に
一定位置に保持され、ケース１やマザーボードが歪んだ
り損傷を受けることはない。

［発明の効果］ 以上のように本発明に係る電子制御機器は、常時外方
に弾発する板ばねの外面に係合突起を形成するととも
に、外方から内方に向けて押圧するための押しボタンを
備えた係止機構を、入力部ユニット、出力部ユニット及
びCPUユニットの表面パネルに形成し、さらに入力部ユ
ニット、出力部ユニット及びCPUユニットをケースの開
口部から挿入したときは、ばね板の係合突起がその弾発
力により係合する切欠部をケースの内面に形成したの
で、入力部ユニット、出力部ユニットあるいはCPUユニ
ットを装着するときは単にケースの開口部から押し込む
だけでよく、また、取り出す場合は、両側の押しボタン
を親指と中指でつまむように押圧し、係合を解いて引出
すことにより行うことができるので、その着脱をワンタ
ッチで行なうことができる。そのため各ユニットが有す
る電気回路の保守、点検が迅速にできる利点を有する。

また、本発明は、ケースの長さ方向の少なくとも１か
所において、ケース内に装着されたユニットの間にほぼ
Ｃ字状のフックを挿入し、これをケースの上下の縁部に
係合するようにしたので、ケースが長い場合でも中央部
が反って円弧状に変形するおそれがなく、したがって装
着したユニットが着脱することもない。

さらに、ケースの底部に設けたマザーボードは、長さ
方向のほぼ中央部をケースに固定すると共に、その両側
は摺動可能にケースに取付けるようにしたので、温度変
化によってケースが伸縮してもマザーボードはその影響
を受けることがなく、このためケースやマザーボードが
変形や損傷を生ずるおそれがない等、実施による効果大
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子制御機器の一実施例を示す斜
視図、第２図は第１図の一部分を取外した主要部分の斜
視図、第３図、第４図はいずれも第１図の実施例の係止
機構を示す斜視図、第５図は本発明の他の実施例を示す
斜視図、第６図は第５図の実施例に使用するフックの一
例の斜視図、第７図は本発明の更に他の実施例を説明す
るための平面模式図、第８図（ａ），（ｂ）はその要部
の拡大断面図である。 図において、１はケース、1aは切欠部、1bは係合部、２
は入力部ユニット、３は出力部ユニット、４はCPUユニ
ット、５は電源部ユニット、６は制御プログラム設定
器、８はフック、９はマザーボード、11は縁部、14,17
はボス、20,30,40,50,60は表面パネル、10,31はプリン
ト配線基板、32,61は係止機構、33,35は端部、36は取付
板、38,39,77,78は係合突起、41はコネクタ、52,73は係
合穴、52aは係合部、76はばね板、65はコネクタエッ
ジ、66,72は蟻溝、67は側壁、67aは凹溝、68,70は切欠
部、71は支持板、75は押しボタン取付板、75aは蟻形、8
1,81aは係合部、93は長穴、94,95はねじである。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】特定の電気回路を組込んだ所要数の入力部
   ユニット及び所要数の出力部ユニットと、プログラム設
   定器との信号の授受を行なう接続部を有するCPUユニッ
   ト、電源部ユニットとをケースの開口部からケース内に
   取外しできるように並列して組込むと共に、制御プログ
   ラム設定器を前記CPUユニットに対して取外しできるよ
   うにした電子制御機器において、 常時外方に弾発するばね板の外面に係合突起を形成する
   とともに、外方から内方に向けて押圧するための押しボ
   タンを備えた係止機構を入力部ユニット、出力部ユニッ
   ト及びCPUユニットの表面パネルに形成し、さらに前記
   入力部ユニット、出力部ユニット及びCPUユニットをケ
   ースの開口部から挿入したとき前記ばね板の係合突起が
   その弾発力により係合する切欠部を前記ケースの内面に
   形成したことを特徴とする電子制御機器。
2. 【請求項２】前記ケースに組込まれたユニットの間にほ
   ぼＣ字状のフックを挿入し、該フックの上下に設けた係
   合部を前記ケースの開口部の上下の縁部に係合させたこ
   とを特徴とする請求項（１）記載の電子制御機器。
3. 【請求項３】ケースの底部の長さ方向のほぼ中央部に設
   けたボスにマザーボードに設けた貫通穴を嵌合して固定
   すると共に、前記ボスの両側に設けた該ボスより高いボ
   スにマザーボードに設けた長穴を摺動可能に嵌合したこ
   とを特徴とする請求項（１）記載の電子制御機器。