KR100979267B1 - 피엘씨 시스템의 입출력 모듈용 프론트 콘넥터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피엘씨 시스템(PLC System)에 있어 입출력 모듈에 결합되는 프론트 콘넥터에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 소켓공이 나열된 외부케이스의 내부에 삽입공간부를 형성하고, 상기 삽입공간부에는 일면의 소켓단자와 타측면의 중앙 슬롯콘넥터 및 사이드 보조전원단자가 솔더링된 회로기판을 내장하되, 상기의 회로기판에는 상기 삽입공간부와 대응하는 보조케이스를 조립 형성함으로써,

콘넥팅 케이블을 통해 외부에서 별도의 배선작업이 가능하므로 배선상의 간편함과 신속함을 꾀할 수 있고, 배선 상태의 콘넥팅 케이블을 프론트 콘넥터에 신속하고 편리하게 접속시킬 수 있어 안정적인 접속 상태의 유지는 물론 접속 과정에서의 오류를 방지할 수 있는 것이며, 별도로 작업된 콘넥팅 케이블은 배선작업의 불량이나 누락 또는 단선 등을 예방할 수 있어 그에 따른 프론트 콘넥터와 입출력 모듈간의 안정적인 접속상태를 유지할 수 있는 것이며, 프론트 콘넥터의 중앙에 배치된 슬롯콘넥터는 콘넥팅 케이블의 연결과정에서 프론트 콘넥터 전체에 대한 균일한 압력을 부여하므로 입출력 모듈과 프론트 콘넥터 간의 안정적인 접속이 이루어질 수 있게 하는 것이다.

피엘씨 시스템, 입출력 모듈, 프론트 콘넥터, 회로기판, 슬롯콘넥터

Description

피엘씨 시스템의 입출력 모듈용 프론트 콘넥터 {Front connector for input/output module of PLC system}

본 발명은 피엘씨 시스템(PLC System)에 있어 입출력 모듈에 결합되는 프론트 콘넥터에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 프론트 콘넥터의 외부케이스 내부에 슬롯콘넥터를 갖는 회로기판을 내장하고, 상기의 회로기판에는 소켓단자와 보조전원단자를 솔더링 형성함으로써, 별도로 작업된 콘넥팅 케이블을 슬롯콘넥터에 결합하는 과정을 통해 프론트 콘넥터에 대한 배선 연결이 이루어짐은 물론 중앙에 배치된 슬롯콘넥터에 의해 접속 가압력의 분산으로 균일하고 안정적인 접속 상태가 이루어지는 것이며, 배선작업의 간편함과 불량율을 감소시키면서도 사용상의 편리함이 극대화되게 한 피엘씨 시스템의 입출력 모듈용 프론트 콘넥터에 관한 것이다.

피엘씨(PLC, Programmable logic Controller)는 각종 기계나 프로세서 등의 제어를 위하여 로직(Logic), 시퀀싱(Sequencing), 타이밍(Timing), 카운팅(Counting), 각종 연산 기능을 내장하고 있으며, 프로그램을 작성할 수 있는 메 모리를 갖춘 제어장치이며, 오늘날 산업용 릴레이 제어반보다 우수하게 설계된 특수 목적의 컴퓨터로써 다양한 제어가 가능한 제어 시스템이다.

보통은 산업용 제어 업무로 사용되는 제어장치인데 높은 신뢰성과 간편한 제어 소프트웨어 및 보수 유지의 간편성과 저렴한 가격 등의 특징을 갖고 있기 때문에 많은 분야에서 사용되고 있으며, 적용분야로는 대규모 또는 중,소규모의 공장자동화나 송유관과 가스관의 감시제어 또는 각종 시퀀스제어 등에 사용되고 있다.

근래에 들어 공장 자동화의 지속적인 증가로 인하여 자동생산, 조립, 가공 라인 등 다수의 복잡한 기계가 조합된 산업 생산 설비의 제어 또는 모니터링을 정확히 수행하기 위해 피엘씨 시스템의 활용 범위는 지속적으로 확대되고 있으며, 이러한 확대에 따라 다양한 기능을 갖는 입출력 모듈(I/O Module)이 추가적으로 장착되고 있다.

종래의 입출력 모듈에는 입출력 신호변환부와 입출력 인터페이스부 및 씨피유(CPU) 인터페이스부로 구성되어 있으며, 상기와 같은 프로세서를 진행하기 위하여 입출력 모듈의 내측에는 IC칩이 내장되어 있다.

또한, 상기의 입출력 모듈에는 프론트 콘넥터(Front Connector)라 일컬어지는 별도의 접속수단을 갖게 되는데, 상기의 프론트 콘넥터에는 상기 입출력 모듈과 연결되는 전원선이나 신호선들이 배선되어 있어, 외부로부터 배선이 이루어진 프론트 콘넥터를 상기 입출력 모듈의 전면에 소켓방식으로 결합하면 입출력 모듈과 디스플레이 등의 간편한 연결이 이루어지게 되는 것이다.

즉, 일반적인 입출력 모듈과 프론트 콘넥터는 도 1의 도시와 같이 상기의 입 출력 모듈(100)의 일측에는 상기의 프론트 콘넥터(110)와의 전기적 또는 회로적인 연결을 위한 플러그 단자가 나열 배치되며, 상기 프론트 콘넥터(110)에는 상기 플러그 단자와 결합되기 위한 소켓 단자가 나열 배치되어 있어 서로 상응하는 플러그 단자와 소켓 단자의 접속에 의해 입출력 모듈(100)과 프론트 콘넥터(110) 간의 전기적인 또는 회로적인 연결 상태가 이루어질 수 있는 것이다.

또한, 상기의 프론트 콘넥터(110)는 도 2의 도시와 같이, 외부케이스(111)의 내측으로 길이방향을 따라 나열된 소켓배선구(120)가 내장되어 있고, 상기의 외부케이스(111)에는 소켓배선구(120)의 소켓부(121)와 관통되는 삽입공(112)이 소켓배선구(120)와 균등 배치되어 있으며, 상기 외부케이스(111)의 일측에는 개폐 가능한 커버체(130)가 결합되어 있는 것이다.

이에 따라 상기의 커버체(130)를 외부케이스(111)로부터 전개한 상태에서 상기의 외부케이스(111) 내측으로 전원선이나 신호선으로 된 케이블(140)을 각기 개별 배선하면 되는 것인데, 상기 케이블(140) 단부의 피복을 벗겨낸 상태에서 노출 단부를 상기의 소켓배선구(120) 내에 삽입한 후, 상기 소켓배선구(120)가 갖는 고정나사(122)를 조여 소켓배선구(120)와 케이블(140)이 견고하게 고정되게 하면 되는 것이다.

이에 따라 상기와 같은 소켓배선구(120)와 케이블(140)의 개별적인 전체 배선이 이루어지면 상기의 커버체(130)를 외부케이스(111)에 결합한 후, 상기의 프론트 콘넥터(110)를 입출력 모듈(100)에 결합하여 사용하면 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 프론트 콘넥터는 외부케이스의 내측에 위치하는 소켓배선구에 각각의 전원선이나 신호선들로 된 케이블을 개별적으로 배선하여야 하는 것으로서, 통상적으로 상기와 같은 프론트 콘넥터에는 필요에 따라 최대 48가닥까지 배선하여야 하는 경우가 발생하게 되는 것이다.

즉, 상기의 케이블에 대한 피복 제거가 이루어진 상태에서 이들 개개의 케이블 단부를 외부 케이스의 내측에 위치하는 소켓배선구에 삽입한 상태에서 소켓배선구에 나사 결합되어 있는 고정나사를 일일이 조여 상기의 케이블이 소켓배선구에 결합되게 하는 작업을 수행하여야 하는 것이다.

이에 따라 협소한 내부공간을 갖는 외부케이스의 내부로부터 수십가닥의 케이블을 개별적으로 고정 및 접속시키는데 많은 어려움과 많은 시간이 소요되는 것이고, 해당 케이블과 소켓배선구 간의 접속불량이 발생하는 경우에도 해당 부분의 보완이나 점검 또는 접속 보완 등에 상당한 어려움을 겪고 있는 것이다.

또한, 상기와 같이 프론트 콘넥터 전체적으로 케이블의 직접 배선이 이루어지면 상기의 케이블들을 프론트 콘넥터의 하측으로 모두 모아 인출시키게 되는 것인데, 상기와 같이 많은 수의 케이블이 외부케이스의 내측으로부터 하부 일측으로 인출되므로 이들 케이블의 유동성이나 탄력성으로 인해 상기의 커버체가 의도하지 않은 상태로 벌어져 전개되는 등의 문제점이 발생하는 것이다.

또한, 상기와 같이 많은 수의 케이블이 프론트 콘넥터에 직접 연결 형태로 배선되어 있는 경우에는 상기의 케이블에 작용하는 다양한 형태의 장력이 프론트 콘넥터와 입출력 모듈의 접속부에 바로 전달되므로 이들의 상호 접속 상태가 불안 정해지는 것이며, 케이블의 장력으로 인해 입출력 모듈과 프론트 콘넥터 간의 접속 상태가 단절되는 경우도 빈번하게 발생하므로 시스템의 안정적이고 효과적인 사용에 상당한 지장을 초래하고 있는 것이다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 개선한 것으로서, 소켓공이 나열된 외부케이스의 내부에 삽입공간부를 형성하고, 상기 삽입공간부에는 일면의 소켓단자와 타측면의 중앙 슬롯콘넥터 및 사이드 보조전원단자가 솔더링된 회로기판을 내장하되, 상기의 회로기판에는 상기 삽입공간부와 대응하는 보조케이스를 조립 형성함으로써,

중앙에 배치된 슬롯콘넥터에 의해 집약된 콘넥팅 케이블의 간편한 접속이 이루어질 수 있게 하고, 입출력 모듈과 프론트 콘넥터의 결합상태에서의 케이블 접속이 이루어질 수도 있는 것이며, 케이블 배선의 간편함과 작업성의 간소화를 꾀하여 종래의 프론트 콘넥터가 갖는 제반의 문제점을 합리적으로 극복하고자 한 피엘씨 시스템의 입출력 모듈용 프론트 콘넥터를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일면에 연속 나열된 소켓공을 갖고, 타측면으로는 별도의 커버체가 결합되는 외부케이스를 구비하며, 상기 외부케이스의 내측에는 삽입공간부를 형성하여, 상기 삽입공간부 내에 회로기판을 삽입 고정하되, 상기 회로기판의 저면에는 상기 소켓공과 대응하는 소켓단자를 솔더링 형성하고, 상기 회로기판의 상면에는 슬롯콘넥터와 보조전원단자를 솔더링 형성하여,

전원선과 신호선이 배선된 콘넥팅 케이블의 접속구가 상기 슬롯콘넥터에 결합되어 콘넥팅 케이블과 슬롯콘넥터 내의 콘넥팅핀이 서로 접속되게 구성하여 이루어지는 것이다.

본 발명은, 콘넥팅 케이블을 통해 외부에서 별도의 배선작업이 가능하므로 배선상의 간편함과 신속함을 꾀할 수 있고, 배선 상태의 콘넥팅 케이블을 프론트 콘넥터에 신속하고 편리하게 접속시킬 수 있어 안정적인 접속 상태의 유지는 물론 접속 과정에서의 오류를 방지할 수 있는 것이며, 별도로 작업된 콘넥팅 케이블은 배선작업의 불량이나 누락 또는 단선 등을 예방할 수 있어 그에 따른 프론트 콘넥터와 입출력 모듈간의 안정적인 접속상태를 유지할 수 있는 것이며,

프론트 콘넥터의 중앙에 배치된 슬롯콘넥터는 콘넥팅 케이블의 연결과정에서 프론트 콘넥터 전체에 대한 균일한 압력을 부여하므로 입출력 모듈과 프론트 콘넥터 간의 안정적인 접속이 이루어질 수 있게 하는 것이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 프론트 콘넥터의 분리 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 프론트 콘텍터의 단면 확대도이며, 도 5는 본 발명에 따른 프론트 콘넥터의 요부 확대 사시도이다.

도시와 같이 본 발명에 따른 프론트 콘넥터는 피엘씨 시스템(PLC System)에 있어 입출력 모듈에 체결되기 위한 외부케이스(10)와 상기 외부케이스(10)의 내부를 개폐하는 커버체(20)로 이루어져 있는 것으로서,

상기의 외부케이스(10)에는 입출력 모듈을 향하여 상,하로 연속하여 나열된 소켓공(11)이 형성되어 있고, 외부케이스(10)의 내측에는 소켓단자(40)를 삽입하여 고정하기 위한 삽입공간부(12)가 형성되어 있는 것이다.

또한, 상기의 삽입공간부(12) 내측에는 소켓공(11)와 동일한 간격을 갖고 소켓단자(40)가 솔더링 된 회로기판(30)이 삽입되는 것이다.

상기의 회로기판(30)은 회로 패턴이 다층 구조로 된 적층의 회로기판(30)인 것으로서, 상기 회로기판(30)의 일측면에는 연속하여 나열된 소켓단자(40)가 솔더링되어 있고, 회로기판(30)의 타측면에는 중앙부에 위치한 슬롯콘넥터(50)가 솔더링되어 있는 것이다.

이에 따라 회로기판(30) 내의 패턴구조를 통해 상기 각각의 소켓단자(40)가 슬롯콘넥터(50) 내의 콘넥팅핀(51)과 개별적인 회로 연결 상태가 되게 하면 된다.

또한, 상기 슬롯콘넥터(50)의 양측부에는 각기 별도의 보조전원단자(60)(60')를 솔더링 형성한 것으로서, 상기의 보조전원단자(60)(60')를 통해 회로기판(30)을 경유하여 입출력 모듈에 필요한 보조의 전원을 공급할 수 있게 하는 것이다.

즉, 상기의 슬롯콘넥터(50) 내 콘넥팅핀(51)은 통상적으로 1암페어(A)의 전류값을 갖고 시그널이나 전원을 전송하는 것인데, 상기의 보조전원단자(60)(60')의 경우에는 전원선의 직접 연결을 통해 15암페어(A)의 전원을 별도로 공급하게 한 것이다.

이에 따라 상기와 같이 집약된 형태의 슬롯콘넥터(50)에 의해 별도로 배선 작업된 콘넥팅 케이블(70)를 상기 프론트 콘넥터에 원터치 형태로 바로 연결할 수 있는 것으로서, 종래와 같이 수십가닥으로 된 전기선이나 신호선 등을 상기의 프론트 콘넥터 내에 직접 개개로 배선하여야 하는 번거로움으로부터 탈피하게 되는 것이다.

즉, 종래에는 프론트 콘넥터의 외부케이스(10) 내부에 수십가닥으로 된 전기선과 신호선을 개별적으로 직접 배선 작업한 후, 상기와 같이 배선작업된 프론트 콘넥터를 PLC 시스템용 입출력모듈에 연결하여 사용할 수 있었으나,

본 발명에 의해서는 단부에 접속구(71)를 갖는 콘넥팅 케이블(70)을 외부에서 별개로 작업한 상태에서 프론트 콘넥터의 외면으로 노출된 슬롯콘넥터(50)에 상기의 접속구(71)를 끼워 조립하는 것만으로 프론트 콘넥터에 대한 배선이 완료되는 것이다.

특히, 상기의 슬롯콘넥터(50)는 회로기판(30) 및 외부케이스(10)의 중앙부분에 위치하고 있으므로, 콘넥팅 케이블(70)이 슬롯콘넥터(50)에 결합된 상태에서 프론트 콘넥터와 입출력 모듈을 결합하거나 또는 프론트 콘넥터와 입출력 모듈이 결합된 상태에서 콘넥팅 케이블(70)를 결합하는 경우, 상기와 같이 슬롯콘넥터(50)가 중앙에 배치되어 있으므로 접속을 위한 작업자의 가압력이 일측으로 편중되지 않고 외부케이스(10)와 슬롯콘넥터(50)의 전체적으로 미치게 되므로 접속 불량없이 안정적인 결합과 접속상태가 이루어지는 것이다.

또한, 상기와 같이 종래의 경우 프론트 콘넥터는 배선 작업이 일체로 완료된 상태이므로 수십가닥의 배선들로 인해 취급상에 어려움이 많았고 배선 불량이나 접촉 불량이 발생한 경우에도 프론트 콘넥터 전체에 대한 점검이나 배선 확인이 이루어져야 하므로 매우 번거로웠으나,

본 발명에 의해서는 슬롯콘넥터(50)와 콘넥팅 케이블(70)이 부분 분리구조를 갖고 있어, 배선불량이나 접촉불량이 발생한 경우에는 프론트 콘넥터와는 관계없이 콘넥팅 케이블(70)을 별도로 분리시켜 상기의 콘넥팅 케이블(70) 만을 점검하면 되므로 취급과 유지 관리가 매우 간편해지는 것이다.

또한, 상기의 슬롯콘넥터(50)는 다양한 형태의 것을 사용할 수 있으나, 콘넥팅 케이블(70)의 단부에 위치한 접속구(71)를 견고하게 지지 고정할 수 있는 클램퍼(52)가 양측에 형성된 것을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 외부케이스(10) 내측의 삽입공간부(12)에 위치하는 회로기판(30)은 상기 삽입공간부(12)로부터 안정적인 고정과 회로기판(30)이 외부로 노출되는 것을 방지하기 위하여 별도의 보조케이스(80)를 삽입공간부(12) 내에 삽입하는 것인데,

상기의 보조케이스(80)에는 슬롯콘넥터(50)와 보조전원단자(60)(60')가 끼워져 외부로 노출되게 한 삽입공(81)(81')이 관통 형성되어 있어, 상기의 보조케이스(80)를 회로기판(30)에 밀착하게 되면 슬롯콘넥터(50)와 보조전원단자(60)(60') 만이 노출되고 상기의 회로기판(30)은 삽입공간부(12) 내에 완전히 은폐되는 것이다.

특히, 상기의 보조케이스(80)는 삽입공간부(12)와 동일한 형태로 제작되어 삽입공간부(12) 내에 긴밀하게 끼워지므로 상기의 회로기판(30)이 삽입공간부(12) 내에 유동하는 것을 방지하는 역할도 겸하게 되는 것이다.

따라서, 상기의 슬롯콘넥터(50)에 콘넥팅 케이블(70)의 접속구(71)를 결합한 상태에서 콘넥팅 케이블(70)을 외부케이스(10)의 하측으로 정리한 후 외부케이스(10)에 커버체(20)를 결합 고정하면 되는 것이다.

이에 따라 종래의 배선작업이 매우 단순화되면서도 신속한 작업이 가능한 것이며, 프론트 콘넥터로부터 배선부의 분리가 가능하므로 취급성은 물론 접속 안정성이 매우 뛰어난 것이다.

이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음 을 이해하여야 한다.

도 1은 종래의 입출력 모듈과 프론트 콘넥터를 보인 분리 사시도

도 2는 종래의 프론트 콘넥터를 분리 도시한 사시도

도 3은 본 발명에 따른 프론트 콘넥터의 분리 사시도

도 4는 본 발명에 따른 프론트 콘텍터의 단면 확대도

도 5는 본 발명에 따른 프론트 콘넥터의 요부 확대 사시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 외부케이스 11 : 소켓공

12 : 삽입공간부

20 : 커버체

30 : 회로기판

40 : 소켓단자

50 : 슬롯콘넥터 51 : 콘넥팅핀

52 : 클램퍼

60,60' : 보조전원단자

70 : 콘넥팅 케이블 71 : 접속구

80 : 보조케이스 81,81' : 삽입공

Claims (4)

1. 일면에 연속 나열된 소켓공(11)을 갖고, 타측면으로는 별도의 커버체(20)가 결합되는 외부케이스(10)를 구비하며, 상기 외부케이스(10)의 내측에는 삽입공간부(12)를 형성하여, 상기 삽입공간부(12) 내에 회로기판(30)을 삽입 고정하되,

   상기 회로기판(30)의 저면에는 상기 소켓공(11)과 대응하는 소켓단자(40)를 솔더링 형성하고, 상기 회로기판(30)의 상면에는 슬롯콘넥터(50)와 보조전원단자(60)(60')를 솔더링 형성하여,

   전원선과 신호선이 배선된 콘넥팅 케이블(70)의 접속구(71)가 상기 슬롯콘넥터(50)에 결합되어 콘넥팅 케이블(70)과 슬롯콘넥터(50) 내의 콘넥팅핀(51)이 서로 접속되게 구성함을 특징으로 하는 피엘씨 시스템의 입출력 모듈용 프론트 콘넥터.
2. 제 1항에 있어서,

   회로기판(30)의 상부면에는 슬롯콘넥터(50)와 보조전원단자(60)(60')에 해당하는 삽입공(81)(81')을 갖는 보조케이스(80)를 결합 형성하되, 상기의 보조케이스(80)는 외부케이스(10)의 삽입공간부(12) 내에 밀착하여 삽입되게 구성함을 특징으로 하는 피엘씨 시스템의 입출력 모듈용 프론트 콘넥터.
3. 제 1항에 있어서,

   슬롯콘넥터(50)는 회로기판(30)의 중앙에 배치하고, 보조전원단자(60)(60')는 회로기판(30)의 양측부에 배치하여, 콘넥팅 케이블(70)에 의한 슬롯콘넥터(50)와의 결합 압력이 프론트 콘넥터의 전체에 고르게 분산되게 구성함을 특징으로 하는 피엘씨 시스템의 입출력 모듈용 프론트 콘넥터.
4. 제 1항에 있어서,

   슬롯콘넥터(50)의 양측에는 회전 가능한 클램퍼(52)를 결합 형성하여 됨을 특징으로 하는 피엘씨 시스템의 입출력 모듈용 프론트 콘넥터.

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