JP4966332B2

JP4966332B2 - 制御ユニット

Info

Publication number: JP4966332B2
Application number: JP2009074450A
Authority: JP
Inventors: 誠輝石橋; 和弘安田
Original assignee: Panasonic Eco Solutions Switchgear Devices Co Ltd
Current assignee: Panasonic Eco Solutions Switchgear Devices Co Ltd
Priority date: 2009-03-25
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2029-03-25
Also published as: JP2010226936A

Description

本発明は、制御ユニットに関するものである。

従来から、分電盤内に配設され、分電盤内に配設される例えばリモコンブレーカ等の電気機器の制御を行う制御ユニットが提供されている（例えば特許文献１参照）。

制御ユニットは、略矩形箱型のケース、及びケースの一端に設けられる入力端子、及びケースの他端に設けられる出力端子、及びケース内に設けられて入力端子と出力端子とに電気的に接続される信号処理部、及び信号処理部から受信する表示信号によって表示される表示部と信号処理部へ操作信号を送信するための操作を行う操作部とが設けられる操作表示面を備えている。

入力端子は、分電盤内外に設けられる、プログラマブルロジックコントローラ（以下ＰＬＣと称す）やサーバ等の外部機器とリード線を介して電気的に接続される。

出力端子は、分電盤内に設けられる、リモコンブレーカやタイムスイッチ等の電機機器とリード線を介して電気的に接続される。

信号処理部は、入力端子を介して外部機器より受信する入力信号に基づいて制御信号を生成し、当該制御信号を出力端子を介して電気機器に出力することで、電気機器の制御を行う。

操作表示面はケース表面に設けられて操作部及び表示部をからなり、操作部は、制御ユニットの運転を開始させる操作信号を送信するための操作を行うＯＮボタン、及び制御ユニットの運転を停止させる操作信号を送信するための操作を行うＯＦＦボタン、及び制御ユニット運転時の動作モードを自動または手動またはＯＦＦに切り替える操作を行うための操作信号を送信するための操作を行うスライドつまみ等から構成される。ここで、ＯＮボタンにはＯＮの文字が印字され、ＯＦＦボタンにはＯＦＦの文字が印字されている。加えて、スライドつまみの近傍には、スライドつまみの各位置に対応する動作モードに合わせて自動、手動、切の文字がそれぞれ印字されている。

また、表示部には、複数の窓部が設けられ、信号処理部から受信する表示信号によって点灯するＬＥＤを当該窓部を介して外部から確認することができ、更に、各窓部の近傍には制御ユニットの運転状態を表す文字が印字されている。従って、各文字に対応する窓部からＬＥＤの点灯状態を確認することで制御ユニットの運転状態を確認することができる。

特開昭６２−１４７９０３号公報

近年、長尺板状の導電バーの各長辺に沿って複数のリモコンブレーカが並設され、各リモコンブレーカが導電バーにプラグイン接続する導電バー方式の分電盤が用いられている。

しかしながら、上記従来例における制御ユニットは、一端に入力端子が設けられ、他端には出力端子が設けられているため、上記導電バー方式の分電盤に対応するものとはなっていなかった。

具体的には、当該制御ユニットを上記導電バー方式の分電盤に適用した場合、制御ユニットは、導電バーの長辺の一方側または他方側でリモコンブレーカに並設されると共に、ケースの一端または他端が導電バーに対向して配設されるため、入力端子または出力端子のいずれか一方が導電バーに近接する。

すると、導電バーに近接する側の端子に接続されたリード線は、大電流が流れる導電バーに接触または近接するため、リード線を伝達する信号がノイズの影響を受けて電気機器が誤動作を起こしたり、導電バー側に設けられる端子と導電バーとの間隔が狭いため端子に対してリード線の挿抜が困難であるといった問題が発生する虞がある。

そこで、上記問題を防止する制御ユニットとしては、入力端子及び出力端子の両方をケースの一端に設けて、入力端子及び出力端子が設けられていないケースの他端を導電バーに対向させるものが考えられる。

そして、ケースの一端に入力端子及び出力端子の両方が設けられた制御ユニットは、ケースの他端を導電バーに対向させる必要があるため、導電バーの一方側の長辺に対向して配置される場合と導電バーの他方側の長辺に対向して配置される場合とで、制御ユニットを１８０度回転させて設置方向を逆向きにする必要がある。

しかしながら、当該回転によって制御ユニットの操作表示面が上下逆になることで、操作表示面に表示されている文字が上下逆になってしまい、更に、操作部の操作方向と、操作部及び表示部の配置とが上下逆さになってしまうため、分電盤に対して設置方向を１８０度回転することができず、導電バーの両側に設置可能な構成ではなかった。すなわち、当該制御ユニットは導電バーの一方側の長辺に対向する位置、若しくは導電バーの他方側の長辺に対向する位置のいずれかにしか配設できないものであった。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、設置方向を１８０度回転した場合であっても操作表示面が逆さになることを防止して、分電盤内の配置に自由度を有した制御ユニットを提供することにある。

請求項１の発明は、分電盤内に配設された電気機器の制御を行う制御ユニットにおいて、中空箱型の第一のケース、及び第一のケースの一端に設けられる入力端子、及び第一のケースの一端に設けられて電気機器に電気的に接続される出力端子、及び入力端子を介して受信する入力信号に基づいて制御信号を生成して当該制御信号を出力端子を介して電気機器へ出力する信号処理部、及び第一のケース表面に設けられて信号処理部と電気的に接続される第一のコネクタから構成されるメインユニットと、第一のコネクタに脱着自在に設けられて第一のコネクタと電気的、機械的に接続される第二のコネクタ、及び第一、第二のコネクタを介して信号処理部から受信する表示信号によって表示される表示部と信号処理部へ操作信号を送信するための操作を行う操作部との少なくともいずれか一方が設けられる操作表示面が一面に形成された第二のケースから構成されるサブユニットとを備え、前記第一、第二のコネクタは、入力端子及び出力端子を設けた第一のケースの一端が、一方向を向いている場合と一方向とは逆の他方向を向いている場合とのいずれであっても、サブユニットの分電盤に対する設置方向を変えることなく互いに接続可能な形状及び位置に設けられることを特徴とする。

この発明によれば、入力端子及び出力端子が設けられたメインユニットと、表示部と操作部との内の少なくともいずれか一方が設けられたサブユニットとが別体で設けられており、更にメインユニットの入力端子及び出力端子が設けられた第一のケースの一端が、一方向を向いている場合と他方向を向いている場合とのいずれであっても、サブユニットの分電盤に対する設置方向を変えることなくメインユニットの第一のコネクタにサブユニットの第二のコネクタを脱着可能であることから、メインユニットの設置方向を１８０度回転した場合であっても操作表示面が逆さになることを防止して、分電盤内の配置に自由度をもたせることができる。

請求項２の発明は、前記第一、第二のコネクタは、それぞれ複数の電極片を具備し、第一、第二のコネクタの各電極片同士が導通することで第一、第二のコネクタが電気的に接続され、第一のコネクタは、メインユニットを回転させることで第一のケースの一端を一方向から他方向へ向ける際のメインユニットの回転中心に対して点対称に２つ形成され、当該２つの第一のコネクタは、前記回転中心に対して互いに電極片が点対称に配置されることを特徴とする。

この発明によれば、メインユニットの設置方向を１８０度回転した場合であっても操作表示面が逆さになることを防止して、分電盤内の配置に自由度をもたせることができる。更に、第一、第二のコネクタとして複数の電極片を具備したコネクタを用いることができるため、メインユニットとサブユニットとの間の信号の送受信のための回路構成を簡単化することができる。

請求項３の発明は、前記第一、第二のコネクタは、それぞれ複数の電極片を具備し、第一、第二のコネクタの各電極片同士が導通することで第一、第二のコネクタが電気的に接続され、第二のコネクタは、メインユニットを回転させることで第一のケースの一端を一方向から他方向へ向ける際のメインユニットの回転軸に対して点対称に２つ形成され、当該２つの第二のコネクタは、前記回転軸に対して互いに電極片が点対称に配置されることを特徴とする。

以上説明したように、本発明では、設置方向を１８０度回転した場合であっても操作表示面が逆さになることを防止して、分電盤内の配置に自由度をもたせることができるという効果がある。

本発明の実施形態における制御ユニットの断面概略図を示す。同上における制御ユニットの正面図を示す。同上における制御ユニットの第一のケースの下面図を示す。同上における制御ユニットの概略構成図を示す。同上における制御ユニットの第一、第二のコネクタの配置図を示す。同上における制御ユニットを分電盤内に配置した際の正面図を示す。同上における制御ユニットのメインユニットの設置方向を１８０度回転した場合の正面図を示す。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態）
本実施形態における制御ユニットは、分電盤内に設けられ、分電盤内に配設されたリモコンブレーカ等の電気機器の制御を行う。なお、ここで云う分電盤は、分電盤内に設けられた長尺板状の導電バーの各長辺に沿って複数のリモコンブレーカが並設され、当該導電バーにリモコンブレーカがプラグイン接続されるプラグイン方式の分電盤である。

そして、制御ユニットは、図１、２に示すように、略矩形箱型の第一のケース１１、及び第一のケース１１の右端に設けられる入力／出力端子部１２、及び第一のケース１１内に設けられて入力／出力端子部１２と電気的に接続される信号処理部１３、及び信号処理部１３と電気的に接続される第一のコネクタ１４から構成されるメインユニット１と、第一のコネクタ１４と脱着自在に設けられて当該第一のコネクタ１４と電気的、機械的に接続される第二のコネクタ２１、及び第二のコネクタ２１と電気的に接続される操作表示基板２２、及び操作表示基板２２を収納する第二のケース２３、及び第二のケース２３の前面に設けられる操作表示面２４から構成されるサブユニット２とを備える。なお、以下図２における上下左右を基準とし、上下左右方向と直交する方向を前後方向とする。

メインユニット１の第一のケース１１は、図１、２に示すＬ１〜Ｌ４の寸法がそれぞれ９６ｍｍ、９０ｍｍ、６０ｍｍ、５０ｍｍであって、所謂分電盤協約寸法（分電盤の内器の規格としてＪＩＳ規格に定められた寸法）に形成されており、ブレーカの収納に用いられている分電盤に収納可能なサイズとなっている。また、第一のケース１１の下面には、図３に示すように、並設されたリモコンブレーカとの間にリード線等の配線を通すための溝部１１ａが形成されている。

入力／出力端子部１２は、入力端子１２１と当該入力端子１２１の前方に設けられる出力端子１２２とから構成される。

入力端子１２１は、複数の速結端子１２１ａが上下方向に複数並設されており、当該速結端子１２１ａに接続される図示しないリード線を介して、分電盤内外に設けられるプログラマブルコントローラ（以下ＰＬＣと称する）やサーバ等の外部機器と電気的に接続される。

出力端子１２２は、複数の速結端子１２２ａが上下方向に複数並設されており、当該速結端子１２２ａに接続される図示しないリード線を介して、分電盤内に配設されたリモコンブレーカ等の電気機器と電気的に接続される。

信号処理部１３は、図４に示すように、電源回路１３ａ及び信号処理回路１３ｂが組み込まれた回路基板からなり、図示しないリード線等の接続手段によって電気的に接続された２つの信号処理基板１３Ａ、１３Ｂとから構成される。

信号処理回路基板１３Ａは、前面の右端に入力端子１２１が実装され、信号処理回路基板１３Ｂは、信号処理回路基板１３Ａの前方に当該信号処理回路基板１３Ａと略平行に配設されて前面の右端に出力端子１２２が実装される。

そして、電源回路１３ａは、入力端子１２１を介して得られる電源電圧を所定の電圧に変換して信号処理回路１３ｂへ出力する。

また、信号処理回路１３ｂは、入力端子１２１を介して受信する外部機器からの信号に基づいて制御信号を生成し、当該制御信号を出力端子１２２を介して分電盤内のリモコンブレーカ等の電気機器へ出力することで、当該電気機器の制御を行う。

第一のコネクタ１４は、図５に示すように、前面が開口した略矩形箱型のハウジング１４ａと、当該ハウジング１４ａ内で上下方向に等間隔に配置される複数のコンタクト１４ｂとからなる。ここで、第一のコネクタ１４のハウジング１４ａは、右側面の上下両端に切り欠き部１４１が各々形成される。

そして、第一のコネクタ１４は、信号処理回路基板１３Ｂの前面に実装されて信号処理部１３と電気的に接続され、第一のケース１１の前面に形成される図示しない開口によって当該第一のケース１１前面から露出する。その際、第一のコネクタ１４は、第一のケース１１前面の中心から左方向に偏移した位置に設けられる。

サブユニット２の第二のケース２１は、略矩形箱型に形成され、内部に操作表示基板２２が収納されて下面に形成される図示しない開口から２つの第二のコネクタ２１が突出する。

第二のコネクタ２１は、後面が開口した略矩形箱型のハウジング２１ａと、当該ハウジング２１ａ内で上下方向に等間隔に配置される複数のポスト２１ｂとからなる。

また、２つの第二のコネクタ２１は、操作表示基板２２の後面に実装され、第二のケース２３の中心から左方向に偏移した位置と第二のケース２３の中心から右方向に偏移した位置とから各々突出する。

なお、以下、２つの第二のコネクタ２１の内で、第二のケース２３の中心から左方向に偏移した位置から突出するコネクタを第二のコネクタ２１Ａと称し、第二のケース２３の中心から右方向に偏移した位置から突出するコネクタを第二のコネクタ２１Ｂと称する。ここで、第一のコネクタ２１Ａと第二のコネクタ２１Ｂとは、第二のケース２３下面の中心に対して点対称に形成される。また、第二のコネクタ２１Ａ、２１Ｂを区別しない場合は、第二のコネクタ２１と称す。

加えて、第二のコネクタ２１Ａは、ハウジング２１ｂの右側面の上下両端に突部２１１が各々形成され、第二のコネクタ２１Ｂは、ハウジング２１ｂの左側面の上下両端に突部２１１が各々形成される。

そして、第二のコネクタ２１Ａは、第二のケース２３を第一のケース１１の前面に載置する際に、第一のコネクタ１４に挿し込まれて、第一のコネクタ１４の各コンタクト１４ａと第二のコネクタ２１の各ポスト２１同士とが接触して導通し、第一のコネクタ１４の切り欠き部１４ａに第二のコネクタ２１の突部２１ａが嵌まり込むことで、第一のコネクタ１４と第二のコネクタ２１Ａとが電気的、機械的に接続される。

操作表示基板２２は、第二のケース２３内に収納され、図５に示すように、押圧されることで制御ユニットの運転を開始させるスイッチ素子ＳＷ１、及び押圧されることで制御ユニットの運転を停止させるスイッチ素子ＳＷ２、及び制御ユニット運転時の動作モードを自動または手動またはＯＦＦに切り替えるスライドスイッチＳＷ３、及び制御ユニットの運転時に点灯するＬＥＤ素子２２１ａ、及び制御ユニットの停止時に点灯するＬＥＤ素子２２１ｂ、及び故障時のみ故障の文字が浮かび上がることでユーザーに異常を知らせる故障表示部２２１ｃが前面に実装されている。

操作表示面２４は、第二のケース２３の前面に形成され、第一、第二のコネクタ１４、２１を介して信号処理部１３から受信する表示信号によって制御ユニットの運転状態が表示される表示部２４１と、ユーザーに操作されることで操作表示基盤２２から信号処理部１３へ操作信号を送信させるための操作部２４２とを備える。

表示部２４１には、操作表示基盤２２のＬＥＤ素子２２１ａ、２２１ｂ、表示部２２１ｃに対向する位置にそれぞれ窓部２４１ａ、２４１ｂ、２４１ｃが形成される。

また、操作表示部２４が形成された第二のケース２３の前面には、所定の文字が印字された操作表示シート２５が貼り付けられる。そして、当該操作表示シート２５は、窓部２４１ａ、２４１ｂ、２４１ｃに対応する箇所が透明に形成されているので、窓部２４１ａ、２４１ｂ、２４２ｃを第二のケース２３外から確認することができる。更に、操作表示シート２５は、窓部２４１ａ、２４１ｂに対応する箇所の近傍に、運転、停止の文字が各々印字されている。

操作部２４２は、押下されることで操作表示基盤２２のスイッチＳＷ１の接点をオンさせるボタン２４２ａと、押下されることで操作表示基盤２２のスイッチＳＷ２の接点をオンさせるボタン２４２ｂと、スライド操作されることで操作表示基盤２２のスライドスイッチＳＷ３を連動して操作するスライドつまみ２４２ｃとを備える。

また、操作表示シート２５は、ボタン２４２ａ、２４２ｂに対応する箇所にそれぞれＯＮ，ＯＦＦの文字が印字されており、スライドつまみ２４２ｃに対応する箇所には、スライドつまみ２４２ｃを左右方向へスライド可能とする開口２５ａが形成されている。ここで、操作表示シート２５は、ボタン２４２ａ、２４２ｂを当該操作表示シート２５を介して外部から押下操作可能な厚みに設定されている。

上記構成からなる本実施形態の制御ユニットは、図６に示すように、分電盤３１内においてリモコンブレーカ３１１にプラグイン接続された導電バー３１２の右側に配設される。そのため、本制御ユニットは、入力／出力端子部１２を有する第一のケース１１の一端が右方向に向けられ、第一のケース１１の他端が左方向に向けられて導電バー３１１に対向して配設される。なお、図６では、リモコンブレーカ３１１及び導電バー３１２及び制御ユニット以外の部品については省略している。

従って、本制御ユニットでは、入力／出力端子部１２に接続されるリード線が、導電バー３１１の配設されている方向とは逆の第一のケース１１の右方向から接続されるので、リード線を入力／出力端子部１２に容易に接続することができると共に、リード線を伝達する信号がノイズの影響を受けて電気機器が誤作動することを防止することができる。

そして、本制御ユニットを導電バー３１２の右側から導電バー３１２の左側（図６の破線で示す位置）へ移動する際には、まず、第二のコネクタ２１Ａを第一のコネクタ１４から引き抜いて、サブユニット２をメインユニット１から分離させる。

次に、入力／出力端子部１２の設けられている第一のケース１１の一端が、右方向を向いた状態から左方向を向いた状態となるようにメインユニット１を１８０度回転させる。

続いて、回転後のメインユニット１を導電バー３１２の左側に配設して再びサブユニット２をメインユニット１に取り付ける。ここで、再びサブユニット２をメインユニット１に取り付ける際には、メインユニット１の回転軸Ｘが第二のケース２３下面の中心を通るように、サブユニット２をメインユニット１に対向配置する。

すると、２つの第二のコネクタ２１Ａ、２１Ｂが、第二のケース２３下面の中心に対して点対称に形成されていることから、第一のコネクタ１４は、第二のコネクタ２１Ｂに対向する。

続いて、サブユニット２の分電盤に対する設置方向を変えることなく、第一のコネクタ１４に第二のコネクタ２１Ｂを挿し込むことで、第一のコネクタ１４のコンタクト１４ｂと第二のコネクタ２１Ｂのポスト２１ｂとが導通すると共に、第一のコネクタ１４の切り欠き部１４１に第二のコネクタ２１Ｂの突部２１１が嵌め込まれて、第一のコネクタ１４と第二のコネクタ２１Ｂとが電気的、機械的に接続される。

従って、移動後の制御ユニットは、図７に示すように、第一のケース１１の設置方向が１８０度回転されて、第一のケース１１の左端に入力／出力端子部１２が設けられ、第一のケース１１の右端が導電バー３１２に対向する。そのため、入力／出力端子部１２に接続されるリード線が、導電バー３１２の配設されている方向とは逆の第一のケース１１の左方向から接続されるので、リード線を入力／出力端子部１２に容易に接続することができると共に、リード線を伝達する信号がノイズの影響を受けて電気機器が誤作動することを防止することができる。

更に、設置方向が１８０度回転されたメインユニット１に対して、分電盤に対する設置方向を変えることなくサブユニット２を接続することができ、操作表示面２４に表示された文字が逆さになることを防止し、更に、操作部２４２の操作方向と、操作部２４２及び表示部２４１の配置とが上下逆になることを防止できるので、分電盤内の配置に自由度をもたせることができる。

よって、本実施形態の制御ユニットは、設置方向を１８０度回転させた場合であっても、入力／出力端子部１２に接続されるリード線が導電バーに近接することを防止して、リード線の接続を容易に行うことができると共に、リード線を伝達する信号がノイズの影響を受けて電気機器が誤作動することを防止できる。更に、分電盤に対するサブユニット２の設置方向が変わらないため操作表示面２４が上下逆にならず、分電盤内の配置に自由度をもたせることができる。

また、第一、第二のコネクタ１４，２１として複数のコンタクト１４ｂ、ポスト２１ｂを具備したコネクタを用いていることで、信号線ごとにコネクタを設ける必要がなく、メインユニット１とサブユニット２との間の信号の送受信のための回路構成を簡単化することができる。

なお、本実施形態では、サブユニット２に２つの第二のコネクタ２１Ａ、２１Ｂを設けているが、サブユニット２には第二のコネクタ２１Ａ，２１Ｂのいずれか一方のみを設けて、メインユニット１の第一のコネクタ１４を前記回転軸Ｘに対して点対称に２つ形成してもよい。この場合には、２つの第一のコネクタ１４は、回転軸Ｘに対して互いにポスト１４ａが点対称に配置される。

１メインユニット
２サブユニット
１１第一のケース
１２入力／出力端子部
１３信号処理部
１４第一のコネクタ
２１第二のコネクタ
２２操作表示基盤
２３第二のケース
２４操作表示面
１２１入力端子
１２２出力端子
２４１表示部
２４２操作部

Claims

分電盤内に配設された電気機器の制御を行う制御ユニットにおいて、
中空箱型の第一のケース、及び第一のケースの一端に設けられる入力端子、及び第一のケースの一端に設けられて電気機器に電気的に接続される出力端子、及び入力端子を介して受信する入力信号に基づいて制御信号を生成して当該制御信号を出力端子を介して電気機器へ出力する信号処理部、及び第一のケース表面に設けられて信号処理部と電気的に接続される第一のコネクタから構成されるメインユニットと、
第一のコネクタに脱着自在に設けられて第一のコネクタと電気的、機械的に接続される第二のコネクタ、及び第一、第二のコネクタを介して信号処理部から受信する表示信号によって表示される表示部と信号処理部へ操作信号を送信するための操作を行う操作部との少なくともいずれか一方が設けられる操作表示面が一面に形成された第二のケースから構成されるサブユニットとを備え、
前記第一、第二のコネクタは、入力端子及び出力端子を設けた第一のケースの一端が、一方向を向いている場合と一方向とは逆の他方向を向いている場合とのいずれであっても、サブユニットの分電盤に対する設置方向を変えることなく互いに接続可能な形状及び位置に設けられることを特徴とする制御ユニット。
前記第一、第二のコネクタは、それぞれ複数の電極片を具備し、第一、第二のコネクタの各電極片同士が導通することで第一、第二のコネクタが電気的に接続され、第一のコネクタは、メインユニットを回転させることで第一のケースの一端を一方向から他方向へ向ける際のメインユニットの回転中心に対して点対称に２つ形成され、当該２つの第一のコネクタは、前記回転中心に対して互いに電極片が点対称に配置されることを特徴とする請求項１記載の制御ユニット。
前記第一、第二のコネクタは、それぞれ複数の電極片を具備し、第一、第二のコネクタの各電極片同士が導通することで第一、第二のコネクタが電気的に接続され、第二のコネクタは、メインユニットを回転させることで第一のケースの一端を一方向から他方向へ向ける際のメインユニットの回転軸に対して点対称に２つ形成され、当該２つの第二のコネクタは、前記回転軸に対して互いに電極片が点対称に配置されることを特徴とする請求項１記載の制御ユニット。