JP4957391B2

JP4957391B2 - 制御盤装置

Info

Publication number: JP4957391B2
Application number: JP2007147469A
Authority: JP
Inventors: 昌里山崎; 健之鈴木; 孝栗谷
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-06-01
Filing date: 2007-06-01
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2027-06-01
Also published as: CN101316488B; CN101316488A; JP2008301661A

Description

本発明は、回路ブロックおよび配線を収容してＢＡ（ビルディング・オートメーション）やＨＡ（ホーム・オートメーション）向けに用いられる制御盤装置に関する。

例えば、特許文献１には、略箱体状の盤筐体（ボックス）の前面板（前面扉）が蝶番で開閉可能に留められてあり、盤筐体（ボックス）の内部空間に、操作ユニット等の回路ブロックおよび配線を収納した情報監視盤が記載されている。

特許文献１においては、セキュリティ用ワイヤレス受信機等の前面操作型の情報監視盤が記載されているが、このような情報監視盤の技術は、照明制御盤、空調制御盤、大型分電盤や各種の制御盤装置に適用することができる。

制御盤装置は、略箱体状の盤筐体の内部空間に、電源ユニットおよび信号処理ユニットが配置され、盤筐体の天面に開口部が設けられており、当該開口部から、盤筐体の外部に設けられた信号入出力装置（非接触ＩＣカードリーダ、電気錠ユニット等）と信号処理ユニットとの信号の入出力を行う信号線や電源ユニットに外部から電源を供給するための電力線が引き入れられている。

ところで、制御盤装置において、横寸法を長くする設計は一般に嫌われる。そこで、信号処理ユニットおよび電源ユニットは、それぞれ制御盤装置の縦方向に配列されて固定される。そして、信号処理ユニットは、その上方または下方に、信号線と接続するための配線端子台が付設される。したがって、制御盤装置の内部には、上下方向に沿って、信号処理ユニットと配線端子台とが縦並びで配置されることになる。つまり、制御盤装置は、信号処理ユニットの使用個数が多いと、必然的に、縦方向に長くなる。

また、信号処理ユニットの数や配線端子台に接続する信号線の数が多くなれば、配線が複雑になり、配線作業が困難になるので、これを解消するための配線形態としては、信号線を配線纏めベルトなどで纏め、必要に応じて途中で信号線を枝分かれさせ配線端子台まで到達させて接続する配線形態が挙げられる。
特許第３５３３６７２号公報

しかし、制御盤装置を上下方向に長い縦長の寸法に設計しても、やはり設置が面倒であったり、納入先である建物の通路寸法の都合により、制御盤装置が設置場所に至るまでの通路の曲がり角で、縦方向において、角にひっかかって、それ以上先の場所への輸送進行が不可能になったりするという問題がある。つまり、制御盤装置を横長に設計するのを避けるとともに、縦方向の寸法もできるだけ小さく設計することが望まれる。

また、上述の配線形態を採用した場合、そもそも配線纏めベルトの配置位置が２、３箇所と少ないので、配線がきれいに枝分かれせずに垂れた状態になってしまいやすく、このような状態では、垂れた配線をより分けながら配線作業を行うことになり面倒である。そのため、配線が複雑になり、配線作業が困難になるという問題は十分に解消されていない。

本発明は、上記問題点に鑑みてなしたものであり、横寸法を長くせずに済むのみならず、縦寸法をも短く設計することができるとともに、配線端子台に接続する信号線の複雑な配線を解消し、配線作業を容易に行うことができる制御盤装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の制御盤装置は、前面板が開閉可能な略箱体状の盤筐体の内部空間に、盤筐体の天面と底面とを結ぶ方向である上下方向に沿って設け
られた複数の端子ユニットと、信号線を内包する信号線用配線路と、を備え、前記端子ユニットは、ベースと、ベース上に取り付けまたは取り外しされ信号線を接続するための信号線接続端子が設けられた複数のカートリッジと、を有し、複数の前記カートリッジが前記端子ユニット上に一列に並んで配列され、前記信号線用配線路は、上下方向に沿って設けられた複数の前記端子ユニットに近接して並設され、前記信号線用配線路には、前記端子ユニット側の側面であって前記の各カートリッジに対応した位置に、信号線引き出し部が設けられ、前記信号線引き出し部は、前記端子ユニット上に並ぶ複数の前記カートリッジの配列方向に沿って配列されたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の制御盤装置において、信号線用配線路は、前面板側の開口したコ字型材で形成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、上記請求項１または２に記載の制御盤装置において、カートリッジの一端には、爪部が形成され、ベースには、爪部と係合することにより、カートリッジの装着位置決めを行う爪引っ掛け部が形成されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御盤装置において、カートリッジの下端には、前面板側において、信号線引き出し部から引き出された信号線を支え受ける信号線支持板が突設されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、信号線用配線路に内包されている信号線が必要に応じて信号線引き出し部から制御盤装置の盤筐体の横方向に引き出され、カートリッジの信号線接続端子にそのまま接続されることになるので、信号処理ユニットと配線端子台とが制御盤装置の内部の上下方向に沿って縦並びで配置される形態を採ることなく、端子ユニットを上下につめて配置することができ、制御盤装置の横寸法を長くせずに済むのみならず、縦寸法をも短く設計することができるとともに、端子ユニットに接続する信号線の複雑な配線を解消し、配線作業を容易に行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、信号線用配線路に信号線を収納することができるとともに、配線作業を容易に行うことができる。

請求項３に記載の発明によれば、カートリッジの交換を容易に行うことができる。

請求項４に記載の発明によれば、信号線が重力により下方に引っぱられて余計に垂れ下がることがないので、配線の外観を良くすることができるとともに、信号線の接続を確実なものとすることができる。

以下、図面を参照しながら本発明に係る制御盤装置の実施の形態について説明する。以下の説明では具体例を挙げて本発明を説明する場合があるが、本発明は以下の具体例に限定されない。

制御盤装置は、回路ブロックおよび配線を収納してＢＡ（ビルディング・オートメーション）やＨＡ（ホーム・オートメーション）向けに用いられる盤であるが、これに限らず、照明制御盤や空調制御盤や大型分電盤や各種の通信制御盤であってもよい。以下では、制御盤装置として、非接触ＩＣカードリーダ、電気錠ユニットである信号入出力装置などと接続して入退室管理に使用される電気錠制御盤を例示する。

図１に示す如く、制御盤装置１は、一面が開口して中空の内部空間Ｓを有する略箱体状の盤筐体２と、盤筐体２の一面を塞ぐ前面板３と、を備え、内部空間Ｓには、盤筐体２の外部に設けられた信号入出力装置（非接触ＩＣカードリーダ１３、電気錠ユニット１４、図２参照）を制御するための制御ボード１５（例えば、ＣＰＵ、図２参照）を備える制御ユニット４と、制御ボード１５と信号入出力装置とを中継する３つの端子ユニット５（５ａ、５ｂ、５ｃ）と、それぞれ独立して端子ユニット５（５ａ、５ｂ、５ｃ）および制御ユニット４に電源を供給する３つの電源ユニット６（６ａ、６ｂ、６ｃ）と、端子ユニット５（５ａ、５ｂ、５ｃ）と信号入出力装置との信号の入出力を行う信号伝達配線となる信号線７と、信号線７を内包し信号線７を端子ユニット５（５ａ、５ｂ、５ｃ）に向けて引き出すための信号線引き出し部８を有する信号線用配線路９と、が設けられている。

３つの電源ユニット６（６ａ、６ｂ、６ｃ）は、盤筐体２の内部空間Ｓに向かって右側に、盤筐体２の天面と底面とを結ぶ方向である上下方向に沿って配置されている。また、３つの電源ユニット６（６ａ、６ｂ、６ｃ）は、盤筐体２の天面に設けられた電力線挿通孔１０および制御ユニット４の電線孔１１を通って盤筐体２の内部に引き込まれた電力線１２と、制御ユニット４を経由して、それぞれ接続されている。そして、３つの電源ユニット６（６ａ、６ｂ、６ｃ）は、それぞれ独立に、直流電源を生成し、電源ユニット６ａは端子ユニット５ａへ直流電源を供給し、電源ユニット６ｂは端子ユニット５ｂへ直流電源を供給し、電源ユニット６ｃは端子ユニット５ｃへ直流電源を供給している。つまり、電源ユニット６ａは端子ユニット５ａ用の直流電源供給回路であり、電源ユニット６ｂは端子ユニット５ｂ用の直流電源供給回路であり、電源ユニット６ｃは端子ユニット５ｃ用の直流電源供給回路である。

さらに、図２に示す如く、３つの電源ユニット６（６ａ、６ｂ、６ｃ）は、それぞれ独立に、例えば、２４ボルトの値に生成した直流電源を、いずれも制御ユニット４へ供給する。そのため、３つの電源ユニット６（６ａ、６ｂ、６ｃ）のいずれか１つだけでも直流電源を生成し、制御ユニット４へ供給できれば、制御ボード１５が駆動できるように構成されている。これにより、３つの電源ユニット６（６ａ、６ｂ、６ｃ）の製造ばらつきによる動作不良、経年劣化による部品破損などの直流電源供給機能の低下事象または停止事象が発生したとしても、制御ボード１５が停止する危険性を極力低減することができる。さらに、３つの端子ユニット５ａ、５ｂ、５ｃそれぞれの駆動電源を３つの電源ユニット６ａ、６ｂ、６ｃという専用の駆動電源としているので、３つの端子ユニット５ａ、５ｂ、５ｃのいずれか（例えば、５ｂ）の故障時や交換時にも、残る他の２つの端子ユニット（例えば、５ａ、５ｃ）は動作を続けることができる。

なお、制御ユニット４は、絶縁型一定電圧生成回路１６を備え、３つの電源ユニット６（６ａ、６ｂ、６ｃ）からそれぞれ制御ユニット４へ供給される２４ボルトの直流電源は、制御ボード１５内の弱電系回路に供給される前に、絶縁型一定電圧生成回路１６で２４ボルト値から５ボルト値などに降圧されてから供給される。

３つの端子ユニット５（５ａ、５ｂ、５ｃ）は、図１に示す如く、盤筐体２の内部空間Ｓに向かって３つの電源ユニット６（６ａ、６ｂ、６ｃ）の左側に、盤筐体２の上下方向に沿ってそれぞれ並設されている。すなわち、３つの端子ユニット５（５ａ、５ｂ、５ｃ）と３つの電源ユニット６（６ａ、６ｂ、６ｃ）とは、盤筐体２の前面板３を開けたときに、それぞれが前方に現出する。このような構成を採用することにより、端子ユニット５（５ａ、５ｂ、５ｃ）と電源ユニット６（６ａ、６ｂ、６ｃ）とを盤筐体２の内部空間Ｓに向かって奥行き方向に並設する場合に比べて、端子ユニット５（５ａ、５ｂ、５ｃ）および電源ユニット６（６ａ、６ｂ、６ｃ）の交換が容易となる。ここで、３つの端子ユニット５（５ａ、５ｂ、５ｃ）は、スロットコネクタ１８（図５参照）を経由して制御ボード１５と予め配線接続されており、互いに通信可能となるように構成されている。３つの端子ユニット５（５ａ、５ｂ、５ｃ）と制御ボード１５とは、図２に示す如く、それぞれ直列に接続しているが、図３に示す如く、並列に接続してもよい。並列に接続することにより、いずれかの通信（例えば、端子ユニット５ｂと制御ボード１５との通信）に不具合が発生しても、残りの通信（例えば、端子ユニット５ａと制御ボード１５との通信、端子ユニット５ｃと制御ボード１５との通信）は正常に行われる。そして、端子ユニット５（５ａ、５ｂ、５ｃ）は、非接触ＩＣカードリーダ１３から制御ボード１５への信号および制御ボード１５から電気錠ユニット１４への信号を中継する。ここで、制御ボード１５は、非接触ＩＣカードリーダ１３からの信号に基づいて、個人認証を行い、その認証結果により、電気錠を開錠するか、施錠したままにするかを制御する。なお、本実施形態では、信号入出力装置として、非接触ＩＣカードリーダ１３および電気錠ユニット１４を例示しているが、これに限らず、非接触ＩＣカードリーダ１３の代わりに、例えば、熱を検知する人体監視センサ、火災センサ、窓やドアの振動を検知する防犯センサ、電気錠ユニット１４の代わりに、例えば、警報器を用いてもよい。そして、非接触ＩＣカードリーダ１３および電気錠ユニット１４が設けられている部屋に、例えば、熱を検知する人体監視センサ、火災センサ、窓やドアの振動を検知する防犯センサおよび警報器を設け、制御ボード１５が人体監視センサ、火災センサ、防犯センサからの信号を受け、部屋に異常が発生していることを検知すると、警報器を作動させるように構成することもできる。これにより、部屋の管理をより確実なものとすることができる。

また、３つの端子ユニット５（５ａ、５ｂ、５ｃ）は、図４に示す如く、盤筐体２の外部に設けられた信号入出力装置との信号入出力を行う横長のカートリッジ１７（１７ａ〜１７ｇ）を、盤筐体２の内部空間Ｓの上下方向に並設されて基台となるベース１９に対して、上下方向に取り付けまたは取り外しされるように備えるものであって、カートリッジ１７（１７ａ〜１７ｇ）それぞれの全面には、信号線７を接続するための信号線接続端子２０が設けられている。

さらに、カートリッジ１７（１７ａ〜１７ｇ）それぞれには、盤筐体２の前面板３側において、信号線接続端子２０の下方に位置するよう、カートリッジ１７（１７ａ〜１７ｇ）と接続する信号線７を支え受ける信号線支持板２１が突設されている。この構成を採用することにより、信号線７が重力により下方に引っぱられて余計に垂れ下がることがないので、配線の外観を良くすることができるとともに、信号線７の接続を確実なものとすることができる。なお、配線の外観を良くするために、信号線７を信号線引き出し部８からカートリッジ１７（１７ａ〜１７ｇ）の信号線接続端子２０にまで至るギリギリの長さしか引き出さないようにする配線も考えられるが、当該配線は好ましくない。というのも、この場合、信号線７が引っぱられた状態となるので、当該状態が長期に亘ると、信号線７の接続が不確実なものとなって、信号伝送にノイズが発生しやすく信号波形を正しく伝えられなくなってしまったり、さらにはいつしかカートリッジ１７（１７ａ〜１７ｇ）の信号線接続端子２０から信号線７が外れて、通信がまったくできない状態に陥ってしまったりするおそれがあるからである。

ここで、図５に示す如く、カートリッジ１７（１７ａ〜１７ｇ）それぞれには、基台となるベース１９に対する着脱の際に、着脱を行いやすいように、横長方向の一端に、爪部２２が形成され、ベース１９の信号線用配線路９側には、爪部２２と係合することにより、カートリッジ１７（１７ａ〜１７ｇ）の装着位置決めを行う爪引っ掛け部２３が形成されている。なお、図５では、カートリッジ１７（１７ａ〜１７ｇ）のうちカートリッジ１７ｄのみを示している。そして、カートリッジ１７（１７ａ〜１７ｇ）は、爪部２２とは反対側の部分においては、例えば、ネジ２４でベース１９に固定される。この構成を採用することにより、カートリッジ１７（１７ａ〜１７ｇ）の交換を容易に行うことができる。ここで、爪部２２と爪引っ掛け部２３との係合構造を信号線用配線路９側に採用しているのは、爪部２２と爪引っ掛け部２３との係合を行う際には配線はさほど邪魔にはならないが、カートリッジ１７（１７ａ〜１７ｇ）を、例えば、ネジ２４で、ベース１９に固定する際には配線が邪魔になるからである。なお、爪部２２と爪引っ掛け部２３との係合可能角度の上下限を広くとるよう形状設計しておけば、ベース１９の横方向からさほどはみ出さない程度の横幅空間内で、カートリッジ１７（１７ａ〜１７ｇ）の交換が済むので、カートリッジ１７（１７ａ〜１７ｇ）の交換のためにベース１９の両横の空き寸法を長くとらずに済み、制御盤装置１の横寸法が長くなってしまう要因の１つを解消できることとなる。

また、ベース１９には、カートリッジ１７（１７ａ〜１７ｇ）それぞれへの電源の供給をＯＮまたはＯＦＦにする電源入り切りスイッチ２５が設けられている。これにより、特定のカートリッジ（例えば、１７ｄ）のみを交換する際に、他のカートリッジ（例えば、１７ａ〜１７ｃ、１７ｅ〜１７ｇ）への電源の供給をも止める必要がなくなる。

信号線用配線路９は、図１に示す如く、カートリッジ１７（１７ａ〜１７ｇ）それぞれと接続される信号線７を、盤筐体２の内部空間Ｓに向かって左側に集中配置するための枠体であって、前面板３側が開口したコ字型材で形成されており、盤筐体２の内部空間Ｓに向かって３つの端子ユニット５（５ａ、５ｂ、５ｃ）の左側に、盤筐体２の上下方向に沿って設けられている。このため、信号線用配線路９に信号線７を収納することができるとともに、配線作業を容易に行うことができる。そして、信号線用配線路９は、その端子ユニット５（５ａ、５ｂ、５ｃ）側の側面であってカートリッジ１７（１７ａ〜１７ｇ）に対応した位置に、内包する信号線７を引き出す信号線引き出し部８が設けられている。具体的には、信号線引き出し部８がカートリッジ１７（１７ａ〜１７ｇ）の左横にあるようにすると好ましい。また、信号線引き出し部８を、信号線用配線路９の端子ユニット５（５ａ、５ｂ、５ｃ）側の側面において、上下方向に、カートリッジ１７（１７ａ〜１７ｇ）と同じ間隔で設けてもよい。本実施形態では、信号線用配線路９に柵状に形成された孔を信号線引き出し部８としている。なお、図示例では、信号線用配線路９のカートリッジ１７（１７ａ〜１７ｇ）には対応していない位置および端子ユニット５（５ａ、５ｂ、５ｃ）とは反対側の側面にも孔が設けられているが、当該孔は必ずしも必要ではない。また、信号線用配線路９は、信号線引き出し部８を備えていればよく、他の構成（例えば、端子ユニット５（５ａ、５ｂ、５ｃ）とは反対側の板や下板）は必ずしも必要ではない。

そして、信号線用配線路９に内包されている信号線７は、必要に応じて、信号線引き出し部８から引き出されて、カートリッジ１７（１７ａ〜１７ｇ）の信号線接続端子２０に接続される。

また、信号線用配線路９は、信号線７を内包した状態で、前面を塞ぐ蓋板（図示せず）を取り付けることにより、所謂配管部材として信号線７の余計な外観露出を防ぐ。

なお、信号線用配線路９を盤筐体２の内部空間Ｓに向かって左側に配置することにより、信号線を左から右へ引っ張り出す配線ができるので、特に日本人などの右利きの人が多い国では好ましい形態となる。

したがって、信号線用配線路９に内包されている信号線７が必要に応じて信号線引き出し部８から制御盤装置１の盤筐体２の横方向に引き出され、カートリッジ１７（１７ａ〜１７ｇ）の信号線接続端子２０にそのまま接続されることになるので、信号処理ユニットと配線端子台とが制御盤装置１の内部の上下方向に沿って縦並びで配置される形態を採ることなく、端子ユニット５（５ａ、５ｂ、５ｃ）を上下につめて配置することができ、制御盤装置１の横寸法を長くせずに済むのみならず、縦寸法をも短く設計することができるとともに、端子ユニット５（５ａ、５ｂ、５ｃ）に接続する信号線７の複雑な配線を解消し、配線作業を容易に行うことができる。

また、信号線用配線路９に信号線７を収納することができるとともに、配線作業を容易に行うことができる。

さらに、カートリッジ１７（１７ａ〜１７ｇ）の交換を容易に行うことができる。

そして、信号線７が重力により下方に引っぱられて余計に垂れ下がることがないので、配線の外観を良くすることができるとともに、信号線７の接続を確実なものとすることができる。

実施形態に係る制御盤装置の概略斜視図である。同実施形態に係る制御盤装置の内部構成を示すブロック図である。同実施形態に係る制御盤装置の内部構成の別例を示すブロック図である。同実施形態に係る制御盤装置の端子ユニットの概略斜視図である。同実施形態に係る制御盤装置の端子ユニットにおけるカートリッジの爪部とベースの爪引っ掛け部との係合を示す概略斜視図である。

符号の説明

１制御盤装置
２盤筐体
３前面板
４制御ユニット
５端子ユニット
６電源ユニット
７信号線
８信号線引き出し部
９信号線用配線路
１０電力線挿通孔
１１電線孔
１２電力線
１３非接触ＩＣカードリーダ
１４電気錠ユニット
１５制御ボード
１６絶縁型一定電圧生成回路
１７カートリッジ
１８スロットコネクタ
１９ベース
２０信号線接続端子
２１信号線支持板
２２爪部
２３爪引っ掛け部
２４ネジ
２５電源入り切りスイッチ

Claims

前面板が開閉可能な略箱体状の盤筐体の内部空間に、盤筐体の天面と底面とを結ぶ方向である上下方向に沿って設けられた複数の端子ユニットと、信号線を内包する信号線用配線路と、を備え、前記端子ユニットは、ベースと、ベース上に取り付けまたは取り外しされ信号線を接続するための信号線接続端子が設けられた複数のカートリッジと、を有し、複数の前記カートリッジが前記端子ユニット上に一列に並んで配列され、前記信号線用配線路は、上下方向に沿って設けられた複数の前記端子ユニットに近接して並設され、前記信号線用配線路には、前記端子ユニット側の側面であって前記の各カートリッジに対応した位置に、信号線引き出し部が設けられ、前記信号線引き出し部は、前記端子ユニット上に並ぶ複数の前記カートリッジの配列方向に沿って配列されたことを特徴とする制御盤装置。
信号線用配線路は、前面板側の開口したコ字型材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の制御盤装置。
カートリッジの一端には、爪部が形成され、ベースには、爪部と係合することにより、カートリッジの装着位置決めを行う爪引っ掛け部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の制御盤装置。
カートリッジの下端には、前面板側において、信号線引き出し部から引き出された信号線を支え受ける信号線支持板が突設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御盤装置。