JP5774251B2 - Ｐｌｃユニット - Google Patents

Description

本発明は、制御ユニットがベースに固定されたＰＬＣユニットに関する。

従来より、ＦＡ機器等のシステムに用いられるＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）ユニットとして、例えば制御ユニットがベースに固定されたＰＬＣユニットがある（例えば、特許文献１を参照）。このようなＰＬＣユニットでは、制御ユニットとベースとの互いに対向する面にコネクタが設けられる。そして、制御ユニットをベースに固定することで、制御ユニット側のコネクタとベース側のコネクタとが結合される。

特開２００１−２２４０８号公報

上述したようなＰＬＣユニットでは、制御ユニットが振動した際に、制御ユニット側のコネクタとベース側のコネクタとの電気的接続がとれなくなり、エラーが発生してしまうという問題があった。そのため、制御ユニットの振動を抑えるべく、制御ユニットとベースとをより強固に固定することが図られる。

例えば、制御ユニットの下端に形成された突起をベースに形成された穴に挿入させてから、制御ユニットの上端をベース側に押し込んで上端部分で制御ユニットとベースとを係合させて、制御ユニットの固定が行われる場合がある。この場合、制御ユニットの突起がベースに形成された穴に圧入されるような形状・寸法で突起と穴とを構成することで、制御ユニットの振動の抑制が図られる。

しかしながら、突起を穴にうまく圧入させるには、突起と穴との位置合わせを精度よく行わなければならない。そのため、制御ユニットの固定を円滑に行うことが難しいという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、制御ユニットの振動を抑えつつ、より簡単に制御ユニットをベースに固定することのできるＰＬＣユニットを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、ＰＬＣユニットは、ユニット側コネクタを有する制御ユニットとベース側コネクタを有するベースとを備え、ユニット側コネクタとベース側コネクタとを接続させた状態で制御ユニットがベースに保持されるＰＬＣユニットであって、ベースは、制御ユニットの一側面と対向する対向面を有する基部と、基部の一端側から制御ユニット側に延出するように形成された保持部と、基部の他端側から制御ユニット側に延出するように形成された係合部と、保持部から係合部側に向けて突出するように形成された立設部と、を有し、制御ユニットには、立設部と基部との間に差し込まれ、立設部に当接して制御ユニットの基部から離間する方向への移動を規制する差込部と、係合部と係合されて制御ユニットの基部から離間する方向への移動を規制する被係合部と、が形成され、立設部と基部との間に差込部を差し込んだ状態で、制御ユニットの被係合部側を基部側に押し込むことで係合部と被係合部とが係合されることでベースに制御ユニットが保持され、基部の対向面および制御ユニットの一側面の少なくとも一方の面には、制御ユニットがベースに保持された状態で、ベースと制御ユニットとを離間させる方向に付勢する付勢部が、制御ユニットをベースに保持させる手順の最終段階で他方に接触する位置に形成されることを特徴とする。

本発明によれば、制御ユニットの振動を抑えつつ、より簡単に制御ユニットをベースに固定することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１にかかるＰＬＣユニットの概略構成を示す外観斜視図である。 図２は、ベースを横方向から見た側面図である。 図３は、制御ユニットを上側から見た平面図である。 図４は、図３に示すＡ−Ａ線に沿った矢視断面図である。 図５は、図３に示すＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図である。 図６−１は、ベースに制御ユニットを固定する手順を説明するための図である。 図６−２は、ベースに制御ユニットを固定する手順を説明するための図である。 図７は、図５に示すＤ−Ｄ線に沿った矢視断面図である。 図８は、図５に示すＤ−Ｄ線に沿った矢視断面図であって、突起の他の形状例を示す図である。 図９は、図５に示すＤ−Ｄ線に沿った矢視断面図であって、突起のさらに他の形状例を示す図である。 図１０は、図３に示すＣ部分を拡大した部分拡大図であって、制御ユニットがベースに固定される前の状態を示す図である。 図１１は、図３に示すＣ部分を拡大した部分拡大図であって、制御ユニットがベースに固定された後の状態を示す図である。 図１２は、制御ユニットの変形例を示す図である。 図１３は、制御ユニットの他の変形例を示す図である。 図１４は、制御ユニットのさらに他の変形例を示す図である。

以下に、本発明の実施の形態にかかるＰＬＣユニットを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるＰＬＣユニット５０の概略構成を示す外観斜視図である。ＰＬＣユニット５０は、複数の制御ユニット２とベース１とを備える。ベース１には、複数の制御ユニット２が並べて固定される。

なお、以下の説明において、複数の制御ユニット２が並べられた方向を横方向とし、制御ユニット２からベース１に向かう方向を奥行き方向とし、横方向および奥行き方向に直交する方向を高さ方向ともいう。また、制御ユニット２に対してベース１側を奥側といい、ベース１に対して制御ユニット２側を手前側ともいう。

図２は、ベース１を横方向から見た側面図である。ベース１は、基部３、保持部４、立設部５、係合部６、ベース側コネクタ７を有する。ベース１は、例えば金属製であり、基部３、保持部４、立設部５、係合部６が一体に成形される。

基部３は、板状の部材である。基部３の一面は、ベース１に固定された制御ユニット２と対向する対向面３ａとなる。保持部４は、基部３の一端側から制御ユニット２側に延出するように形成されている。係合部６は、基部３の他端側から制御ユニット２側に延出するように形成されている。なお、以下の説明において、基部３に対して保持部４側を下側とし、基部３に対して係合部６側を上側ともいう。立設部５は、保持部４の先端から上側（係合部６側）に向けて立設されている。立設部５の先端は、側面視においてＲ形状を呈している。

係合部６の先端は、制御ユニット２を引っ掛けることのできる爪状の形状を呈している。ベース側コネクタ７は、基部３の対向面３ａに設けられる。ベース側コネクタ７には、制御ユニット２に設けられるユニット側コネクタ（後述）が接続される。

図３は、制御ユニット２を上側から見た平面図である。図４は、図３に示すＡ−Ａ線に沿った矢視断面図である。図５は、図３に示すＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図である。制御ユニット２は、全体形状が略直方体形状を呈している。

制御ユニット２の一側面２ａは、ベース１に固定された状態で対向面３ａと対向する。制御ユニット２の一側面２ａには、ユニット側コネクタ１３が設けられる。制御ユニット２がベース１に固定された状態で、ユニット側コネクタ１３とベース側コネクタ７とが接続される。

制御ユニット２の一側面２ａには、ベース１に向けて突出する突起（付勢部）１１が形成されている。制御ユニット２の下面であってベース１側となる部分には、下方に突出する差込部１２が形成される。差込部１２は、制御ユニット２をベース１に固定する際に、立設部５と基部３との間に挿入される。

制御ユニット２の上部であってベース１側となる部分には、凹部８が形成されている。凹部８には、制御ユニット２をベース１に固定する際に、ベース１の係合部６が挿入される。凹部８の内側には、挿入された係合部６と係合される被係合部１０が形成されている。被係合部１０の先端は、係合部６に引っ掛かることのできる爪状の形状を呈している。凹部８には、挿入された係合部６の先端に横方向から当接して係合部６を嵌合させる嵌合突部９が形成されている。

図６−１，６−２は、ベース１に制御ユニット２を固定する手順を説明するための図である。なお、図６−１，６−２において、制御ユニット２は図４で示した断面図で示している。図６−１に示すように、まず、制御ユニット２の差込部１２を、ベース１の基部３と立設部５との間に差し込む。

次に、差込部１２が差し込まれて制御ユニット２の下面と立設部５の先端とが当接した状態で、制御ユニット２の上部を矢印Ｐに示す方向、すなわち基部３側に押し込んで、制御ユニット２を回転させる。この手順によって、図６−２に示すように、ベース１の係合部６と制御ユニット２の被係合部１０とが係合され、制御ユニット２がベース１に固定される。

制御ユニット２がベース１に固定された状態において、制御ユニット２の下部では、差込部１２が立設部５に当接して、基部３から離間する方向（手前方向）への移動が規制される。また、制御ユニット２の上部では、係合部６と被係合部１０とが係合されて手前方向への移動が規制される。

ここで、突起１１の一側面２ａからの突出高さＸ（図４を参照）は、制御ユニット２がベース１に固定された状態における一側面２ａと対向面３ａとの距離Ｙ（図６−２を参照）よりも大きくなっている。これは、制御ユニット２における差込部１２の手前側面から突起１１の奥側面までの高さＶ（図４を参照）のほうが、ベース１における対向面３ａから立設部５までの距離Ｗ（図２を参照）よりも大きくなっているともいえる。

したがって、制御ユニット２を固定する際に突起１１は対向面３ａに押しつぶされることとなる。これにより、制御ユニット２が基部３から離間する方向に付勢されることになり、差込部１２がベース１の立設部５に強固に押し付けられることとなる。これは、基部３と立設部５の間に制御ユニット２が嵌合された状態になっているともいえる。これにより、制御ユニット２の振動が抑制される。

また、突起１１が押しつぶされるのは、突起１１が対向面３ａに当接するとき、すなわち、制御ユニット２を固定する手順の最終段階においてである。したがって、制御ユニット２を固定する手順の初期段階では、圧入や嵌合といった大きな負荷を必要とする作業が発生しない。そのため、固定する手順の初期段階で位置合わせを精度よく行う必要がなく、より簡単に制御ユニット２をベース１に固定することができる。

図７は、図５に示すＤ−Ｄ線に沿った矢視断面図である。突起１１は、上方から見た断面形状が先端に向けて細くなるＲ形状を呈している。したがって、先端に向けて同じ太さに突起が形成された場合に比べて、突起１１がつぶれやすくなっており、より少ない力で制御ユニット２をベース１に固定することが可能となる。また、突起１１を横方向に並べて複数設けることで、離間方向への付勢力を強くでき、より大きな振動を抑制できる。

図８は、図５に示すＤ−Ｄ線に沿った矢視断面図であって、突起１１の他の形状例を示す図である。図９は、図５に示すＤ−Ｄ線に沿った矢視断面図であって、突起１１のさらに他の形状例を示す図である。先端が細くなる突起１１の断面形状として、図８に示すようにテーパ形状としてもよいし、図９に示すように、先端の角部を面取りしてもよい。

また、制御ユニット２を固定する手順において、ベース１の立設部５の先端が制御ユニット２の下面に当接した状態で、制御ユニット２が基部３側に押し込まれて回転させられる。すなわち、ベース１の立設部５の先端と制御ユニット２の下面との当接した部分が基点となって、制御ユニット２が回転させられる。ここで、上述したように、立設部５の先端が側面視においてＲ形状を呈しているため、ベース１の立設部５の先端と制御ユニット２の下面との当接した部分を基点とした制御ユニット２の回転の円滑化を図ることができる。これにより、制御ユニット２を固定する際の負荷の軽減を図ることができ、より簡単に制御ユニット２をベース１に固定することができる。

図１０は、図３に示すＣ部分を拡大した部分拡大図であって、制御ユニット２がベース１に固定される前の状態を示す図である。図１１は、図３に示すＣ部分を拡大した部分拡大図であって、制御ユニット２がベース１に固定された後の状態を示す図である。

図１０に示すように、嵌合突部９は凹部８の内側の左右両側に形成されている。嵌合突部９の幅Ｐは、ベース１の係合部６の幅Ｒよりも小さくなっている。したがって、制御ユニット２をベース１に固定する際に、凹部８に挿入された係合部６が横方向に当接することで、嵌合突部９は押しつぶされ、嵌合突部９の間に係合部６の先端が嵌合されることとなる。

嵌合突部９は、係合部６の先端を嵌合させるように凹部８の奥部に形成される。したがって、嵌合突部９が押しつぶされて係合部６が嵌合されるのは、制御ユニット２をベース１に固定する手順の最終段階においてである。これにより、上述した突起１１の説明と同様に、制御ユニット２を固定する手順の初期段階では、圧入や嵌合といった大きな負荷を必要とする作業が発生しない。

そのため、固定する手順の初期段階で位置合わせを精度よく行う必要がなく、より簡単に制御ユニット２をベース１に固定することができる。また、嵌合突部９は、係合部６に横方向から当接して嵌合させるので、制御ユニット２の横方向への振動を抑制することができる。なお、嵌合突部９の間に係合部６の先端が嵌合されることで、制御ユニット２の固定がより強固になるため、抑制される振動の方向は横方向に限られず、他の方向への振動を抑制する効果も得ることができる。また、嵌合突部９は、凹部８の入口側（基部３側）にテーパが形成されているため、嵌合突部９の間に係合部６が円滑に侵入しやすくなっている。これにより、制御ユニット２を固定する際のより一層の負荷の軽減を図ることができる。

また、被係合部１０には、他の領域と異なる色が付された色違い部（係合状態確認部）１５が設けられている。色違い部１５は、図１０に示すように制御ユニット２がベース１に固定されていない状態、すなわち係合部６が被係合部１０に係合されていない状態では、上方から少なくとも一部が視認可能な位置であって、図１１に示すように制御ユニット２がベース１に固定がなされた状態、すなわち係合部６が完全に被係合部１０に係合された状態では、上方から視認が困難となる位置に設けられている。

したがって、制御ユニット２をベース１に固定する過程において、色違い部１５が視認できなくなるまで制御ユニット２を押し込めれば、係合部６と被係合部１０とが完全に係合されて、制御ユニット２がベース１にしっかりと固定されたことを確認することができる。すなわち、色違い部１５が視認できる間は、制御ユニット２の固定が不十分であることが容易に把握できるので、固定不良による不具合の発生を抑えることができる。

図１２は、制御ユニット２の変形例を示す図である。図１２に示すように、複数の突起１１を高さ方向に並べて形成してもよい。具体的には、ユニット側コネクタ１３を挟んだ上下両側に突起１１を形成している。これにより、制御ユニット２の振動をより一層抑制することができる。

図１３は、制御ユニット２の他の変形例を示す図である。図１３に示すように、ユニット側コネクタ１３よりも上側に突起１１を形成してもよい。突起１１が押しつぶされるタイミングは、突起１１が上側に形成されるほど、制御ユニット２をベース１に固定する手順の最終段階に近づけることができる。したがって、ユニット側コネクタ１３よりも上側に突起１１を形成することで、突起１１を押しつぶすという負荷の必要な作業を、固定手順の最終段階により近づけることができ、より簡単に制御ユニット２をベース１に固定することが可能となる。

図１４は、制御ユニット２のさらに他の変形例を示す図である。図１４に示すように、制御ユニット２の一側面２ａに弾性体として板バネ（付勢部）１４を設けてもよい。この場合、板バネ１４の弾性力によって、ベース１の基部３から離間させる方向に制御ユニット２が付勢され、制御ユニット２の振動が抑制される。弾性体としては、板バネに限られず、制御ユニット２の一側面２ａとベース１の基部３との間に設けられて、制御ユニット２を基部３から離間させる方向に付勢するものであればよい。

なお、上記説明において、突起１１や弾性体は、制御ユニット２側に設けられる例を挙げて説明したがこれに限られない。例えば、ベース１の対向面３ａに設けられてもよいし、制御ユニット２の一側面２ａとベース１の対向面３ａの両方に設けられていてもよい。

また、上記説明における上下、左右等のＰＬＣユニット５０の姿勢に関する説明は一例に過ぎず、上記説明と異なる姿勢で用いることを制限するものではない。例えば、上記説明とは上下が逆であってもよい。例えば、制御ユニット２の上部に差込部１２が形成され、下部に凹部８や被係合部１０が形成されていてもよい。この場合、ベース１も上下逆転した姿勢で用いられる。

また、ベース１の基部３にはベース側コネクタ７が搭載された基板（図示せず）が取り付けられる場合がある。そして、制御ユニット２の突起１１が基板に当接する場合には、基板のうち制御ユニット２の一側面と対向する面が対向面として機能する。このように、突起１１が当接される部分が突起１１を押しつぶす対向面として機能すればよい。

以上のように、本発明にかかるＰＬＣユニットは、制御ユニットがベースに固定されるＰＬＣユニットに有用である。

１ ベース、２ 制御ユニット、２ａ 一側面、３ 基部、３ａ 対向面、４ 保持部、５ 立設部、６ 係合部、７ ベース側コネクタ、８ 凹部、９ 嵌合突部、１０ 被係合部、１１ 突起（付勢部）、１２ 差込部、１３ ユニット側コネクタ、１４ 板バネ（付勢部）、１５ 色違い部（係合状態確認部）、５０ ＰＬＣユニット。

Claims (11)

1. ユニット側コネクタを有する制御ユニットとベース側コネクタを有するベースとを備え、前記ユニット側コネクタと前記ベース側コネクタとを接続させた状態で前記制御ユニットが前記ベースに保持されるＰＬＣユニットであって、
   前記ベースは、前記制御ユニットの一側面と対向する対向面を有する基部と、前記基部の一端側から前記制御ユニット側に延出するように形成された保持部と、前記基部の他端側から前記制御ユニット側に延出するように形成された係合部と、前記保持部から前記係合部側に向けて突出するように形成された立設部と、を有し、
   前記制御ユニットには、前記立設部と前記基部との間に差し込まれ、前記立設部に当接して前記制御ユニットの前記基部から離間する方向への移動を規制する差込部と、前記係合部が挿入される凹部と、が形成され、
   前記制御ユニットから前記基部に向かう方向を奥行き方向とし、前記保持部から前記係合部に向かう方向を高さ方向とし、前記奥行き方向および前記高さ方向と垂直となる方向を横方向とした場合に、前記凹部には、挿入された前記係合部の先端に横方向から当接して前記係合部を嵌合させる嵌合突部と、前記係合部と係合されて前記制御ユニットの前記基部から離間する方向への移動を規制する被係合部と、が形成され、
   前記立設部と前記基部との間に前記差込部を差し込んだ状態で、前記制御ユニットの前記被係合部側を前記基部側に押し込むことで前記係合部と前記被係合部とが係合されて前記ベースに前記制御ユニットが保持され、
   前記基部の対向面および前記制御ユニットの一側面の少なくとも一方の面には、前記制御ユニットが前記ベースに保持された状態で、前記ベースと前記制御ユニットとを離間させる方向に付勢する付勢部が、前記制御ユニットを前記ベースに保持させる手順の最終段階で他方の面に接触する位置に形成されることを特徴とするＰＬＣユニット。
2. 前記付勢部は、前記基部の対向面および前記制御ユニットの一側面の少なくとも一方に設けられた突起であることを特徴とする請求項１に記載のＰＬＣユニット。
3. 前記突起は、断面形状が先端に向けて細くなるテーパ形状を呈することを特徴とする請求項２に記載のＰＬＣユニット。
4. 前記突起は、断面形状が先端に向けて細くなるＲ形状を呈することを特徴とする請求項２に記載のＰＬＣユニット。
5. 前記保持部から前記係合部に向かう方向に複数の前記突起が並べて設けられていることを特徴とする請求項２から４のいずれか１つに記載のＰＬＣユニット。
6. 前記付勢部は、前記基部の対向面および前記制御ユニットの一側面の少なくとも一方に設けられた弾性体であることを特徴とする請求項１に記載のＰＬＣユニット。
7. 前記弾性体は、板バネであることを特徴とする請求項６に記載のＰＬＣユニット。
8. 前記嵌合突部のうち前記基部側となる部分にはテーパが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のＰＬＣユニット。
9. 前記係合部と前記被係合部との係合状態を確認可能とする係合状態確認部をさらに備えることを特徴とする請求項７または８に記載のＰＬＣユニット。
10. 前記係合状態確認部は、前記被係合部において他の領域と異なる色が付された色違い部であり、
    前記色違い部は、前記係合部と前記被係合部が係合されるまで少なくとも一部の視認が可能であり、前記係合部と前記被係合部が係合された状態で視認が困難となる領域に設けられることを特徴とする請求項９に記載のＰＬＣユニット。
11. 前記立設部の先端は面取りされていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１つに記載のＰＬＣユニット。

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