JP7224573B1 - ブロックおよびコンタクトブロック - Google Patents

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Abstract

所定の設置方向で隣接し、所定の設置方向と直交する挿入方向の反対方向に開いた略U字形状を有する2つのコンタクタ(20)を有するブロック(12)は、2つのコンタクタ(20)を支持する支持部材(22)を備え、支持部材(22)には、挿入方向に沿って2つのコンタクタ(20)の間に回路基板(14)を挿入させるスリット(16)と、2つのコンタクタ(20)同士の接触点(CP)の所定の設置方向の位置ずれを規制する第1壁部(24a)とが設けられている。

Description

本発明は、複数のコンタクタが設置されるコンタクトブロックと、そのコンタクトブロックに備えられるブロックとに関する。
特開2018-56503号公報に、I/Oユニットが開示されている。特開2018-56503号公報によると、複数のI/OユニットがDINレールに設置される。
I/Oユニットは、複数のコンタクタを備える。複数のコンタクタは、I/Oユニットの両側部に設けられる端子群である(特開2018-56503号公報も参照)。DINレール上で隣り合う2つのI/Oユニットは、お互いの複数のコンタクタを接触させることで、電気的に接続される。
I/Oユニットは、別のI/Oユニットと信号を送受信するための処理を行う電気回路をさらに備える。その電気回路は、例えば基板に形成される。回路基板(電気回路が形成された基板)は、I/Oユニットの一方の側部に配された複数のコンタクタと、他方の側部に配された複数のコンタクタとの間に挿入される。
ここで、コンタクタが、挿入される回路基板に干渉する可能性がある。また、回路基板に干渉したコンタクタが、回路基板から付与される圧力の影響で座屈する可能性がある。
本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。
本発明の第1の態様は、所定の設置方向に沿って互いに隣接して配置されることで、互いに電気的に接続されるコンタクタを有するブロックであって、前記所定の設置方向に沿って配置されるように2つの前記コンタクタを支持する支持部材を備え、前記支持部材には、着脱可能な回路基板と2つの前記コンタクタとを電気的に接続するために、前記所定の設置方向と直交する挿入方向に沿って2つの前記コンタクタの間に前記回路基板を挿入させるスリットが形成され、2つの前記コンタクタは、前記設置方向および前記挿入方向と直交する方向から見た場合に、前記挿入方向と反対側の方向に向かって開いた略U字形状を有し、前記支持部材上には、2つの前記コンタクタ同士の接触点が前記所定の設置方向に関して位置ずれすることを規制する第1壁部が設けられている。
本発明の第2の態様は、回路基板が挿入されると共に、所定の設置方向に沿って互いに隣接して配置されることで、互いに電気的に接続されるコンタクトブロックであって、第1の態様のブロックを複数有し、複数の前記ブロックは、自身の前記スリットが他の前記ブロックの前記スリットと連通するように、前記所定の設置方向および前記挿入方向と直交する方向に積層されている。
本発明によれば、コンタクタが座屈するおそれが低減される。
図1Aは、参考例に係るI/Oユニットの斜視図である。図1Bは、図1AのI/Oユニットの分解図である。 図2は、参考例に係るコンタクトブロックを表す斜視図である。 図3Aは、図2のIIIA-IIIA線矢視端面図である。図3Bは、回路基板が挿入された図3Aのコンタクトブロックを表す図である。 図4は、左右方向に並んだ3つのコンタクトブロックを、図3Aと同じ断面視で表す図である。 図5は、実施形態に係るコンタクトブロックを表す図である。 図6は、実施形態に係るブロックの上面図である。
[実施形態]
図1Aは、参考例に係るI/Oユニット100の斜視図である。図1Bは、図1AのI/Oユニット100の分解図である。なお、図1Aに図示されないI/Oユニット100の右側部は、I/Oユニット100の左側部と略対象である。
各図面に示される複数の矢印は、以下における説明に用いられる各方向(前、後、左、右、上、下)を示す。前後方向と、左右方向と、上下方向とは、互いに直交する。前後方向と、左右方向とは、例えば水平面に平行である。
I/Oユニット100は、制御装置と、機器との間で信号を入出力する電子装置である。制御装置は、例えば、工作機械を制御する数値制御装置である。機器は、例えば、工作機械に備えられるアクチュエータ、検出器等である。
I/Oユニット100は、回路基板14と、複数の被挿入部101と、コンタクトブロック102と、を備える。
回路基板14は、制御装置と機器との間で信号を入出力するために必要な処理を行う電気回路が形成された基板である。その電気回路は、例えば制御IC(Integrated Circuit)を含む。
被挿入部101は、I/Oユニット100のうち、例えば前部に設けられる。被挿入部101には、機器の端子が挿入される。これにより、I/Oユニット100と、機器とは、被挿入部101を介して接続される。I/Oユニット100は、複数の被挿入部101を備える。したがって、1つのI/Oユニット100に複数の機器を接続することができる。I/Oユニット100に接続された機器は、そのI/Oユニット100の回路基板14と接続される。
コンタクトブロック102は、I/Oユニット100の回路基板14と、I/Oユニット100の隣に設置される別のI/Oユニット100と、を接続するために設けられる。
図2は、参考例に係るコンタクトブロック102を表す斜視図である。
コンタクトブロック102は、複数のコンタクタ20と、支持部材106とを有する。
支持部材106は、複数のコンタクタ20を支持する絶縁性の部材である。支持部材106の材料は、例えば、絶縁性の樹脂を含む。支持部材106は、挿入口108を有する。
挿入口108は、支持部材106のうち、左右方向の略中央に形成される。挿入口108は、回路基板14が挿入される開口部である(図3A、図3Bも参照)。なお、回路基板14は、挿入口108よりも前方から、後方向に沿って挿入口108に挿入される。
複数のコンタクタ20の各々は、略U字状を有する導電性の部材である。複数のコンタクタ20の材料は、例えば、金属を含む。各コンタクタ20は、左右方向の右端部20aと、左端部20bとを有する。
複数のコンタクタ20(20L、20R)は、複数のコンタクタ20Lと、複数のコンタクタ20Rとを含む。複数のコンタクタ20Lと、複数のコンタクタ20Rとは、挿入口108を左右方向で挟むように配される。
複数のコンタクタ20Lの各々は、回路基板14と、I/Oユニット100の左方に設置される電子装置とを接続するためのコンタクタ20である。複数のコンタクタ20Lは上下方向に並ぶ。また、各コンタクタ20Lの少なくとも一部は、I/Oユニット100の左側部において、外部に露出する(図1Aも参照)。
複数のコンタクタ20Rの各々は、回路基板14と、I/Oユニット100の右方に設置される電子装置とを接続するためのコンタクタ20である。複数のコンタクタ20Rは上下方向に並ぶ。また、各コンタクタ20Rの少なくとも一部は、I/Oユニット100の右側部において、外部に露出する。なお、各コンタクタ20Rの少なくとも一部は、例えばコンタクタ20Lと略対称的に、外部に露出する。
図3Aは、図2のIIIA-IIIA線矢視端面図である。
コンタクタ20は、支持部材106よりも後方から、前方向に沿って支持部材106に取り付けられる。これに関連し、支持部材106の後部は、コンタクタ20を取り付けることができるように、開放されている。
支持部材106に取り付けられた複数のコンタクタ20のうち、上下方向において略同位置のコンタクタ20Lと、コンタクタ20Rとは、接触してもよい。図3Aの接触点CPは、上下方向において略同位置に配されたコンタクタ20Lとコンタクタ20Rとの接触点を示す。接触点CPは、左右方向に関して挿入口108の略中央に位置する。
図3Bは、回路基板14が挿入された図3Aのコンタクトブロック102を表す図である。
回路基板14は、コンタクタ20Lと、コンタクタ20Rとの間に割り込むように、挿入口108に挿入される。これにより、コンタクタ20Lは、回路基板14が挿入されることに伴って、自然と左方向に移動する。同様に、コンタクタ20Rは、回路基板14が挿入されることに伴って、自然と右方向に移動する。その結果、回路基板14は、複数のコンタクタ20Lと、複数のコンタクタ20Rとに、自然と挟持される。
複数のコンタクタ20は、回路基板14を挟持することで、回路基板14に形成された電気回路と接触する。これにより、複数のコンタクタ20と、回路基板14の電気回路とを導通させることができる。
図4は、左右方向に並んだ3つのコンタクトブロック102(102A、102B、102C)を、図3Aと同じ断面視で表す図である。
複数のI/Oユニット100が左右方向に並べられることで、複数のコンタクトブロック102が左右方向に並ぶ。ここで、隣り合う2つのコンタクトブロック102のうち、右側のコンタクトブロック102の複数のコンタクタ20Lと、左側のコンタクトブロック102の複数のコンタクタ20Rとが接触する。これにより、右側のコンタクトブロック102の複数のコンタクタ20Lと、左側のコンタクトブロック102の複数のコンタクタ20Rとは、導通する。
例えば、図4の例示において、コンタクトブロック102Aの複数のコンタクタ20Lと、コンタクトブロック102Bの複数のコンタクタ20Rとが接触する。これにより、コンタクトブロック102Aの複数のコンタクタ20Lと、コンタクトブロック102Bの複数のコンタクタ20Rとは、導通する。
コンタクトブロック102Aには、回路基板14A(14)が挿入される。また、コンタクトブロック102Bには、回路基板14Aとは別の回路基板14B(14)が挿入される。回路基板14Aと、回路基板14Bとは、コンタクトブロック102Aの複数のコンタクタ20Lと、コンタクトブロック102Bの複数のコンタクタ20Rとを介して、導通する。
また、図4の例示において、コンタクトブロック102Bの複数のコンタクタ20Lと、コンタクトブロック102Cの複数のコンタクタ20Rとが接触する。これにより、コンタクトブロック102Bの複数のコンタクタ20Lと、コンタクトブロック102Cの複数のコンタクタ20Rとは、導通する。
コンタクトブロック102Cには、回路基板14A、回路基板14Bとは別の回路基板14C(14)が挿入される。回路基板14Bと、回路基板14Cとは、コンタクトブロック102Bの複数のコンタクタ20Lと、コンタクトブロック102Cの複数のコンタクタ20Rとを介して、導通する。回路基板14Bは、回路基板14Aと前述の通り導通することができるので、回路基板14Cは、回路基板14Bを介して回路基板14Aとも導通することができる。
ところで、図4の例示において、コンタクトブロック102Cの複数のコンタクタ20Rは、コンタクトブロック102Bから左方向の力を受ける。その左方向の力は、コンタクトブロック102Cの複数のコンタクタ20Rと複数のコンタクタ20Lとの接触点CPを介して、コンタクトブロック102Cの複数のコンタクタ20Lにも作用する。その結果、コンタクトブロック102Cの複数のコンタクタ20Lの全体が、左方向にずれる。
コンタクトブロック102Cの複数のコンタクタの全体が左方向にずれることで、接触点CPの位置も左方向にずれる。なお、図4の点CPPは、左方向にずれる前の、接触点CPの位置を示す。
接触点CPの位置が左方向にずれている場合において、挿入口108に回路基板14が挿入されると、コンタクタ20が回路基板14に前後方向で干渉する。つまり、コンタクタ20が、回路基板14の挿入を妨げる。回路基板14の挿入を無理に継続すると、回路基板14から受ける力によってコンタクタ20が座屈(損傷)するおそれがある。なお、接触点CPの位置が右方向にずれる場合も、同様の問題が生じる。
以上を踏まえ、以下において、実施形態に係るコンタクトブロック10が説明される。ただし、参考例と重複する説明は、以下の説明では可能な限り省略される。参考例で説明済みの要素には、特に断らない限り、参考例と同一の参照符号が付される。
図5は、実施形態に係るコンタクトブロック10を表す図である。
コンタクトブロック10は、複数のブロック12を有する。複数のブロック12は、上下方向に沿って積層される。なお、積層されるブロック12の総数は特に限定されない。オペレータは、必要に応じて、積層されるブロック12の総数を変更してもよい。コンタクトブロック10の上下方向の大きさは、積層されるブロック12の総数に応じて、変化する。
各ブロック12は、スリット16を有する。スリット16は、各ブロック12の前部に形成される。スリット16は、各ブロック12の前端部から、後方向に延在する。このスリット16には、回路基板14(参考例参照)を差し込むことができる。
複数のブロック12が上下方向に積層されることで、複数のスリット16が上下方向に連通する。連通した複数のスリット16は、回路基板14の挿入口18を形成する。
図6は、実施形態に係るブロック12の上面図である。
ブロック12は、支持部材22と、壁部24と、複数の係合部26とを備える。壁部24は、第1壁部24aと、第2壁部24bと、第3壁部24cと、第4壁部24dと、第5壁部24eとを有する。
支持部材22は、2つのコンタクタ20を下方から支持する部材である。支持部材22は、略平板状を有する。支持部材22の材料は、例えば、絶縁性の樹脂を含む。前述のスリット16は、支持部材22を切り欠いて形成される。なお、スリット16の後端部16aは、第1壁部24aよりも前方に位置する。ただし、後端部16aは、第1壁部24aに到達してもよい。
支持部材22のうち、上部と下部との少なくとも一方には、支持部材22と共に上下方向に積層される別のブロック12と嵌合するための嵌合構造が設けられてもよい。その嵌合構造は、例えば、突起部と、該突起部と嵌合する溝とを含む。ただし、その嵌合構造の図示は、省略する。
各支持部材22に、コンタクタ20が2つずつ設置される。ここで、2つのコンタクタ20は、支持部材22を上から見下ろした場合に、前方向に向かって略U字の開口が開くように、支持部材22の上面に配置される。また、2つのコンタクタ20は、前後方向に関して、スリット16の後端部16aよりも後方に延在する。
1つの支持部材22に、1つのコンタクタ20Rと、1つのコンタクタ20Lとが設置される。コンタクタ20Rとコンタクタ20Lとは、支持部材22の上面において、左右方向に並ぶ。
壁部24の材料は、例えば、絶縁性の樹脂を含む。なお、壁部24は、支持部材22と同じ材料を含んでもよい。壁部24と、支持部材22とは、一体成形されてもよい。
第1壁部24aは、支持部材22上に設けられる位置ずれ防止壁である。図6の例示において、破線枠に囲われた部分が、第1壁部24aである。すなわち、第1壁部24aは、前後方向に関して、スリット16よりも後方に配される。また、第1壁部24aは、左右方向に関して、2つのコンタクタ20の間に配される。
第1壁部24aによれば、支持部材22上で隣り合う2つのコンタクタ20が互いの近接方向に位置ずれすることが、規制される。すなわち、第1壁部24aは、コンタクタ20Lに右方向から当接する。これにより、コンタクタ20Lが右方向にずれることは、規制される。また、第1壁部24aは、コンタクタ20Rに左方向から当接する。これにより、コンタクタ20Rが左方向にずれることは、規制される。
2つのコンタクタ20が互いの近接方向に位置ずれすることが規制されることで、接触点CPが左右方向にずれることが抑制される。すなわち、第1壁部24aは、接触点CPが左右方向にずれることを抑制する。接触点CPが左右方向にずれることが抑制されることで、コンタクタ20が回路基板14に前後方向で干渉するおそれが低減する。これにより、回路基板14から受ける力によってコンタクタ20が座屈するおそれが低減する。
なお、第1壁部24aは、上記近接方向に関して、コンタクタ20の歪みを押さえつけることもできる。例えば第1壁部24aは、コンタクタ20Rが左方向に広がり過ぎることを抑制することができる。また、第1壁部24aは、コンタクタ20Lが右方向に広がり過ぎることを抑制することができる。
第2壁部24bは、コンタクタ20Rの略U字の内側に設けられる右側位置決め壁部である。第2壁部24bは、左右方向に関して、コンタクタ20Rをある程度位置決めする。また、第2壁部24bは、左右方向に関して、第1壁部24aと共にコンタクタ20Rを挟む。これにより、コンタクタ20Rは、左右方向に関してより正確に位置決めされる。
第3壁部24cは、コンタクタ20Lの略U字の内側に設けられる左側位置決め壁部である。第3壁部24cは、左右方向に関して、コンタクタ20Lをある程度位置決めする。また、第3壁部24cは、左右方向に関して、第1壁部24aと共にコンタクタ20Lを挟む。これにより、コンタクタ20Lは、左右方向に関してより正確に位置決めされる。
第4壁部24dは、前後方向に関して、第2壁部24bと共にコンタクタ20Rを挟む右側補助壁部である。これにより、コンタクタ20Rは、前後方向に関して、より正確に位置決めされる。
なお、図6の例示において、一点鎖線枠に囲われた部分が、第4壁部24dである。第4壁部24dは、コンタクタ20Rの右方まで延在すると、好ましい。これにより、コンタクタ20Rは、左右方向に関して、第4壁部24dと、第2壁部24bとに挟まれる。その結果、コンタクタ20Rは、左右方向に関して、より正確に位置決めされる。
なお、第4壁部24dは、第1壁部24aに連接している。ただし、第4壁部24dと、第1壁部24aとは、分離されてもよい。
第5壁部24eは、前後方向に関して、第3壁部24cと共にコンタクタ20Lを挟む左側補助壁部である。これにより、コンタクタ20Lは、前後方向に関して、より正確に位置決めされる。
なお、図6の例示において、二点鎖線枠で囲われた部分が、第5壁部24eである。第5壁部24eは、コンタクタ20Lの左方まで延在すると、好ましい。これにより、コンタクタ20Lは、左右方向に関して、第5壁部24eと、第3壁部24cとに挟まれる。その結果、コンタクタ20Lは、左右方向に関して、より正確に位置決めされる。
なお、第5壁部24eは、第1壁部24aに連接している。ただし、第5壁部24eと、第1壁部24aとは、分離されてもよい。
複数の係合部26の各々は、例えば、スリット16とは別のスリットである。複数の係合部26は、支持部材22のうち、回路基板14の挿入方向に関する両側に形成される。すなわち、複数の係合部26は、支持部材22のうち、前後方向の両側に形成される。本実施形態では、第2壁部24bの前部と、第3壁部24cの前部と、第1壁部24aの後部との3つの各箇所に、係合部26が設けられる。ただし、係合部26の具体数と、ブロック12における配置とは、適宜変更されてもよい。
複数の係合部26は、他の部材に備えられる複数の突出部と係合する。ここで、他の部材とは、ブロック12が固定される部材である。具体的に、複数の係合部26が係合する複数の突出部は、例えば、I/Oユニット100の筐体に備えられる。したがって、複数の係合部26によれば、例えばI/Oユニット100の筐体に、ブロック12を容易に固定することができる。
[変形例]
以下には、上記実施形態に係る変形例が記載される。ただし、上記実施形態と重複する説明は、以下の説明では可能な限り省略される。上記実施形態で説明済みの要素には、特に断らない限り、上記実施形態と同一の参照符号が付される。
(変形例1)
コンタクトブロック10は、単数のブロック12からなってもよい。
(変形例2)
第4壁部24dは、省略されてもよい。
(変形例3)
第5壁部24eは、省略されてもよい。
(複数の変形例の組み合わせ)
前述の各変形例は、矛盾しない範囲内において、適宜組み合わされてもよい。
[実施形態から得られる発明]
上記実施形態および変形例から把握しうる発明が、以下に記載される。
<第1の発明>
第1の発明は、所定の設置方向に沿って互いに隣接して配置されることで、互いに電気的に接続されるコンタクタ(20)を有するブロック(12)であって、前記所定の設置方向に沿って配置されるように2つの前記コンタクタを支持する支持部材(22)を備え、前記支持部材には、着脱可能な回路基板(14)と2つの前記コンタクタとを電気的に接続するために、前記所定の設置方向と直交する挿入方向に沿って2つの前記コンタクタの間に前記回路基板を挿入させるスリット(16)が形成され、2つの前記コンタクタは、前記設置方向および前記挿入方向と直交する方向から見た場合に、前記挿入方向と反対側の方向に向かって開いた略U字形状を有し、前記支持部材上には、2つの前記コンタクタ同士の接触点(CP)が前記所定の設置方向に関して位置ずれすることを規制する第1壁部(24a)が設けられている。
これにより、コンタクタが座屈するおそれが低減される。
2つの前記コンタクタは、前記スリットより挿入方向側まで延在し、前記第1壁部は、前記スリットより前記挿入方向側において2つの前記コンタクタの間に設けられてもよい。これにより、コンタクタの接触点が左右方向にずれることが防止される。
第1の発明は、前記所定の設置方向に関して前記第1壁部と共に一方の前記コンタクタを挟むように設けられる第2壁部(24b)と、前記所定の設置方向に関して前記第1壁部と共に他方の前記コンタクタを挟むように設けられる第3壁部(24c)と、をさらに有してもよい。これにより、コンタクタの接触点が左右方向にずれることがより好適に防止される。
前記支持部材のうち、前記挿入方向に関する両側には、前記支持部材を他の部材に固定するための係合部(26)が設けられてもよい。これにより、ブロックを他の部材に好適に固定することができる。ここで、他の部材とは、例えばI/Oユニットである。
<第2の発明>
第2の発明は、回路基板(14)が挿入されると共に、所定の設置方向に沿って互いに隣接して配置されることで、互いに電気的に接続されるコンタクトブロック(10)であって、第1の発明に係るブロックを複数有し、複数の前記ブロックは、自身の前記スリットが他の前記ブロックの前記スリットと連通するように、前記所定の設置方向および前記挿入方向と直交する方向に積層されている。
これにより、コンタクタが座屈するおそれが低減される。
10…コンタクトブロック 12…ブロック
14…回路基板 16…スリット
18…挿入口
20(20L、20R)…コンタクタ 22…支持部材
24…壁部 24a…第1壁部
24b…第2壁部 24c…第3壁部
26…係合部

Claims (6)

  1. 所定の設置方向に沿って互いに隣接して配置されることで、互いに電気的に接続されるコンタクタを有するブロックであって、
    前記所定の設置方向に沿って配置されるように2つの前記コンタクタを支持する支持部材を備え、
    前記支持部材には、着脱可能な回路基板と2つの前記コンタクタとを電気的に接続するために、前記所定の設置方向と直交する挿入方向に沿って2つの前記コンタクタの間に前記回路基板を挿入させるスリットが形成され、
    2つの前記コンタクタは、前記設置方向および前記挿入方向と直交する方向から見た場合に、前記挿入方向と反対側の方向に向かって開いた略U字形状を有し、
    前記支持部材上には、2つの前記コンタクタ同士の接触点が前記所定の設置方向に関して位置ずれすることを規制する第1壁部が設けられている、ブロック。
  2. 請求項1に記載のブロックであって、
    2つの前記コンタクタは、前記スリットより挿入方向側まで延在し、
    前記第1壁部は、前記スリットより前記挿入方向側において2つの前記コンタクタの間に設けられる、ブロック。
  3. 請求項2に記載のブロックであって、
    前記所定の設置方向に関して前記第1壁部と共に一方の前記コンタクタを挟むように設けられる第2壁部と、
    前記所定の設置方向に関して前記第1壁部と共に他方の前記コンタクタを挟むように設けられる第3壁部と、
    をさらに有する、ブロック。
  4. 請求項1~3のいずれか1項に記載のブロックであって、
    前記支持部材のうち、前記挿入方向に関する両側には、前記支持部材を他の部材に固定するための係合部が設けられている、ブロック。
  5. 回路基板が挿入されると共に、所定の設置方向に沿って互いに隣接して配置されることで、互いに電気的に接続されるコンタクトブロックであって、
    請求項1~のいずれか1項に記載のブロックを複数有し、複数の前記ブロックは、自身の前記スリットが他の前記ブロックの前記スリットと連通するように、前記所定の設置方向および前記挿入方向と直交する方向に積層されている、コンタクトブロック。
  6. 請求項5に記載のコンタクトブロックであって、
    前記支持部材のうち、前記挿入方向に関する両側には、前記支持部材を他の部材に固定するための係合部が設けられている、コンタクトブロック。
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