KR101855017B1

KR101855017B1 - 구동 장치

Info

Publication number: KR101855017B1
Application number: KR1020167005662A
Authority: KR
Inventors: 다카노리 미야케; 다카시 나카히라
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2013-08-23
Filing date: 2014-08-05
Publication date: 2018-05-04
Also published as: JPWO2015025488A1; WO2015025488A1; CN105493394A; DE112014003884T5; KR20160039678A; CN105493394B; US20160174392A1; US9814146B2; JP6198835B2

Abstract

전동기를 제어하는 구동 장치는, 차단기, 전자 개폐기, 인버터, 서보 앰프 등 복수의 기기를 조합하여 구성된다. 종래 기술에서는 기기에 따라서 단자의 위치나 사양이 다르기 때문에, 종류가 다른 기기를 접속할 때의 배선에 수고가 드는 과제가 있었다. 전동기를 제어하는 구동 장치에 포함되는 종류가 다른 기기의 측면에 통일적인 사양의 플러그를 배치하고, 그 플러그 접속에 의해서 각 기기의 측면이 밀착되고, 종류가 다른 기기가 일체화되도록 플러그를 설치한다.

Description

구동 장치{DRIVE DEVICE}

본 발명은 전동기의 제어나 동력 공급을 행하는 구동 장치에 관한 것이다.

전동기의 제어나 동력 공급을 행하는 구동 장치는, 일반적으로 차단기, 전자 개폐기, 인버터, 서보 앰프 등, 종류가 다른 복수의 기기를 조합하여 구성된다. 이 경우, 종류가 다른 기기에 각각 케이블을 접속하고, 서로 제어 신호나 전력 신호 등의 각종 신호를 전달한다. 각 기기에는 제어 신호나 동력을 전달하는 케이블을 접속하기 위한 단자가 마련되고, 기기 간을 케이블로 접속함으로써 신호를 중계 전송한다.

케이블에 의한 기기 간의 접속은 복잡하고 수고가 들기 때문에, 배선 공정수의 삭감, 간이화 등의 관점으로부터, 커넥터를 이용하여 기기 간을 접속하는 구성도 있다. 이하의 선행 기술 문헌에서는, 커넥터를 이용하여 기기 간을 접속하는 구성이 개시되어 있다.

특허 문헌 1: 일본 특개 2002－365028호 공보 특허 문헌 2: 일본 특개 2001－52777호 공보

그렇지만, 상기 종래의 기술은, 동일 종류의 기기 끼리를 커넥터를 이용하여 접속하는 기술이며, 종류가 다른 기기를 커넥터를 이용하여 접속하는 기술은 개시되어 있지 않다. 현재 상태로는, 동일 종류의 기기마다의 사양이 이용되고 있고, 종류가 다른 기기를 접속할 수 있는 통합적인 사양이 없다. 그 때문에, 종류가 다른 기기 간을 접속하는 경우, 단자의 위치나 사양이 다르기 때문에 배선 작업이 복잡하게 되어, 배선에 수고가 드는 과제가 있었다.

본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 종류가 다른 기기를 적은 수고로 연결하고, 복수의 기기를 통합적으로 설치하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 있어서의 구동 장치는, 제1 커넥터가 배치된 면을 가지는 제1 기기와, 상기 제1 커넥터와 동일한 규격인 제2 커넥터가 배치된 면을 가지고, 제1 기기와 다른 기능을 가지는 제2 기기를 구비한 전동기를 제어하는 구동 장치로서, 상기 제1 기기의 상기 제1 커넥터가 배치된 면과 상기 제2 기기의 상기 제2 커넥터가 배치된 면이 밀착되면서, 상기 제1 기기의 상기 제1 커넥터와 상기 제2 기기의 상기 제2 커넥터가 접속 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전동기를 제어하는 구동 장치에서는, 종류가 다른 기기를 적은 수고로 연결할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 전동기를 제어하는 구동 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태 1의 구성을 적용한 인버터 기기의 구성이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 구동 장치에 포함되는 각종 기기를 접속한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 구동 장치에 있어서의 각 기기의 플러그 배치도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 구동 장치에 포함되는 각 기기를 DIN 레일을 이용하여 배치한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 구동 장치에 포함되는 접속 플러그의 배치를 나타내는 기기의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 구동 장치에 있어서의 플러그와 케이블로의 접속의 양쪽에 대응한 기기이다.
도 8은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 구동 장치에 있어서 플러그와 케이블의 양쪽의 접속에 대응한 기기를 연결했을 경우의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 구동 장치에 포함되는 플러그 단자와 케이블 접속용 단자의 배치를 나타내는 기기의 측면도이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 구동 장치에 포함되는 기기 간을 고정시키는 연결 락 구조를 마련한 기기의 구성이다.

실시 형태 1.

본 발명의 실시 형태 1은, 전동기의 제어나 동력 공급을 행하는 구동 장치를 구성하는 다른 기능을 가지는 기기 끼리를 서로 접속할 때의 수고를 경감시키는 것이다. 다른 기능을 가지는 기기로서는, 차단기, 전자 개폐기, 인버터, 서보 앰프 등을 들 수 있지만, 그 이외의 기기여도 상관없다.

도 1은 전동기를 제어하는 구동 장치를 구성하는 기기를 나타내고 있고, 도 1 (a)는 종래의 전동기를 제어하는 구동 장치를 구성하는 기기의 구성, 도 1 (b)는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 전동기를 제어하는 구동 장치를 구성하는 기기의 구성, 도 1 (c)는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 전동기를 제어하는 구동 장치를 구성하는 기기를 조합한 구성을 나타내고 있다. 도면에 있어서, 100은 전원, 101은 차단기, 102는 전자 개폐기, 103은 리액터, 104는 노이즈 필터, 105는 인버터, 106은 모터, 120~123은 구동 장치를 구성하는 기기, 124는 앤드 캡(end cap), 125는 수 플러그(male plug), 126은 암 플러그(female plug), 130은 전원, 131은 모터를 나타낸다.

도 1 (a)에 도시하는 것처럼, 종래의 구동 장치에서는, 차단기(101), 전자 개폐기(102), 리액터(103), 노이즈 필터(104), 인버터(105), 모터(전동기)(106) 등의 각 기기는 케이블을 접속하는 단자를 가지고, 케이블을 이용하여 기기 간을 접속한다. 이것에 대해서, 도 1 (b)에 도시하는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 구동 장치에서는, 다른 기능을 가지는 기기(120~123)가 동일한 규격인 플러그를 가진다. 도 1 (b)에서는 기기(120)에 구비된 수 플러그(125)와, 기기(121)에 구비된 암 플러그(126)가 접속 가능하도록 배치된다. 기기(120)와 기기(121)는 접속된 수 플러그(125)와 암 플러그(126)를 통해 제어 신호의 교환을 행할 수 있다.

도 1 (c)에 도시하는 것처럼, 기기(120)와 기기(121)는 수 플러그(125)와 암 플러그(126)를 접속함으로써 연결된다. 마찬가지로, 기기 간은 플러그로 접속함으로써, 기기(120~123)는 연결에 의해서 일체화된다. 그 결과, 종류가 다른 기기를 적은 수고로 연결하고, 복수의 기기를 통합적으로 설치하는 것이 가능해진다. 종래의 기술에서는, 기기의 종류에 따라서 단자의 위치나 사양은 제각기 달라서, 배선 작업에 수고가 들고 있었지만, 본 실시 형태의 구동 장치에서는, 적은 수고로 종류가 다른 기기를 접속할 수 있다.

도 2에 본 발명의 실시 형태 1의 구성을 적용한 인버터 기기의 구성을 나타낸다. 도 2에서는, 인버터 기능부(200)가 케이스(210) 내에 수납되어 있다. 케이스(210)는 내부 부품을 유지하는 구조로서의 역할과 내부를 보호하는 커버로서의 역할을 한다. 케이스(210)의 외부에는 동력 등의 주고 받음을 행하기 위한 접속 플러그(201, 202)가 마련되어, 내부의 인버터 기능부(200)와 전기적으로 접속된다. 또, 각 기기(200, 203, 204)는 각각 측면의 정해진 위치에 동일한 규격을 가지는 접속 플러그(201, 202)를 구비한다. 각 기기는 접속 플러그를 결합함으로써 연결된다.

도 3은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 구동 장치에 포함되는 각종 기기를 접속했을 경우의 일례를 나타내고 있다. 각 기기의 접속 플러그는 각 기기가 연결되도록 배치되어, 종류가 다른 기기를 적은 수고로 연결할 수 있다. 또, 기기를 단독으로 사용할 때 또는 기기를 단부(端部)에 설치할 때에는, 노출되는 플러그를 숨기기 위해서 종점부(終点部)에 커버인 앤드 캡(301)을 마련해도 좋다.

즉, 도 2와 도 3을 종합하면, 본 발명의 실시 형태 1에서는, 인버터 기기 등의 기기는 플러그가 배치된 면을 가지고, (노이즈 필터 기능 등) 다른 기능을 가지는 타 기기도 동일한 규격인 플러그가 배치된 면을 가지고, 인버터 기기 등의 기기의 플러그가 배치된 면과, 타 기기의 플러그가 배치된 면은, 밀착 가능한 것을 특징으로 하고 있다. 이러한 구성에 의해서, 종류가 다른 기기를 일체화할 수 있다.

또, 인버터 기기 등의 기기의 플러그와, 타 기기의 플러그는, 접속 가능한 것을 특징으로 하고 있다. 이러한 구성에 의해서, 적은 수고로 종류가 다른 기기를 접속할 수 있다. 또, 인버터 기기 등의 기기의 플러그가 배치된 면과, 타 기기의 플러그가 배치된 면은, 같은 형상을 가지는 구성으로 할 수 있다. 이러한 구성에 의해서, 종류가 다른 기기를 정연(整然)하게 일체화할 수 있다.

여기서, 「인버터 기기 등의 기기」를 「제1 기기」, 「타 기기」를 「제2 기기」라고 불러도 상관없다. 또, 「제1 기기가 가지는 플러그」를 「제1 플러그」, 「제2 기기가 가지는 플러그」를 「제2 플러그」라고 불러도 상관없다.

도 4는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 구동 장치의 각종 기기를 접속하기 위한 플러그의 이미지를 나타내고 있다. 도면에 도시하는 것처럼, 종류가 다른 기기(401, 402)는 각각 수 플러그(403)와, 암 플러그(404)를 가지고 있고, 다른 기기를 케이블 또는 공구 없이 접속할 수 있는 플러그 접속 구조를 가지고 있다. 기기(401, 402)는 동일한 규격에 기초한 플러그 접속 구조를 가지고 있고, 접속 방법의 단순화에 의해 미숙련자라도 용이하게 기기를 접속할 수 있다. 이와 같이, 기기(401)에 있어서의 플러그와, 기기(402)에 있어서의 플러그는, 각 기기의 면상(面上)의 배치 위치에 관한 통일적인 규격을 가지는 플러그 접속 구조를 가지고 있다. 이러한 구성에 의해, 접속 방법을 단순화할 수 있어 용이하게 기기를 접속할 수 있다.

도 5는 구동 장치에 포함되는 각종 기기를 DIN(Deutsches Institut fur Normung) 레일(500)을 이용하여 옆으로 줄지어 배치했을 경우의 배치예를 나타내고 있다. 기기 설치시의 연결을 용이하게 하기 위해서, 기기를 패널벽면(panel wall surface)에 고정하는 보조 피팅(support fitting)으로서 DIN 레일(500)을 이용하고, 기기의 측면에 플러그 단자를 마련한다. 이때, 종류가 다른 복수의 기기(501, 502, 503)의 접속을 순서 불문으로 행할 수 있도록, 각 기기(501, 502, 503)의 좌우의 측면에 각각 수 플러그(505, 507, 509)와 암 플러그(504, 506, 508)를 배치한다.

도 6은 구동 장치에 포함되는 기기의 측면도이며, 기기의 측면에 배치된 접속 플러그(601)의 배치를 나타내고 있다. 본 도면에서는, 접속 플러그(601)는 DIN 레일(600)을 기준으로 하여, 플러그의 위치가 설정되어 있다. 여기서, 각 기기는 DIN 레일(600)을 기준으로 한 치수 a, b가 통일되도록 접속 플러그(601)가 배치된다. DIN 레일(600)을 기준으로 하여 접속 플러그(601)의 위치를 설정하면, 접속 플러그(601)의 구멍을 보지 않아도 각 기기를 용이하게 접속할 수 있다.

도 7은 접속 플러그와 케이블로의 접속의 양쪽에 대응할 수 있는 구동 장치에 포함되는 기기의 구성을 나타내고 있다. 본 구성에서는 구동 장치에 포함되는 기기는, 접속 플러그에 더하여, 케이블 접속용 입출력 단자를 마련한다. 케이블 접속용의 단자는 3상 입력 단자(701)와 3상 출력 단자(702)로 구성해도 되고, 그 이외의 구성 방법이어도 상관없다. 이러한 구성을 이용하면, 접속하는 기기의 종류에 따라서, 플러그 접속과 종래 기술의 케이블 접속을 구분할 수 있다. 그 결과, 플러그 접속에 의한 기기뿐만 아니라, 케이블을 이용한 종래 기술의 기기와의 상호 접속도 행할 수 있다.

도 8은 플러그로의 접속과 케이블로의 접속의 양쪽에 대응한 기기를 복수 연결했을 경우의 구성도이다. 삼상 플러그의 동력 회로에 병렬 접속하는 케이블 접속용 입출력 단자를 각 기기의 하방에 마련한다. 케이블이 기기의 정면에 덮이지 않도록, 케이블 접속용 단자를 각 기기의 하방에 배치하는 형식으로 통일한다.

본 구성에서는, 종류가 다른 기기(800, 801, 802)의 사이는 플러그에 의해서 접속되어 있다. 한편, 기기(800)는 전원(803)과 케이블에 의해서 접속되어 있고, 기기(802)도 모터(804)와 케이블에 의해서 접속되어 있다. 이와 같이, 연결 가능한 기기(800, 801, 802)의 사이는 플러그로 접속하고, 연결되지 않는 외부 기기와는 케이블로 접속한다. 즉, 기기(801)는 타 기기와의 접속을 행하기 위한 상기 제1 플러그를 구비함과 아울러, 케이블로의 접속에도 대응한 케이블 접속용 단자를 구비한 구성을 가지고 있어, 플러그 접속에 대응하고 있지 않은 기기를 포함하는 다양한 종류의 기기와의 접속이 가능해진다.

도 9는 플러그와 케이블로의 접속의 양쪽에 대응한 기기의 구성도이다. 도면에 있어서, 900은 동력계 기판, 901은 플러그 단자, 902는 케이블 접속용 단자, 903은 방열 핀, 904는 기기를 나타낸다. 플러그 단자(901)와 케이블 접속용 단자(902)를 동일한 동력계 기판(900)의 위에 효율적으로 배치하기 위해, 동력계 기판(900)의 근방에 플러그 단자(901)를 배치한다. 또, 동력계 기판(900)은 기기 배면의 방열 핀(903) 근처에 배치되기 때문에, 플러그 단자(901)는 동력계 기판(900)의 근방이 되도록 기기(904)의 정면에서 보았을 때 안쪽 근처에 배치된다. 또, 케이블 접속용 단자(902)는 하방으로 케이블 배선을 행하기 때문에, 기기(904)의 하방에 배치된다. 또, 기기(904) 내의 동력계 회로가 분산되지 않도록, 케이블 접속용 단자(902)의 근방에 플러그 단자(901)를 배치한다. 오(誤)배선 방지를 위해서, 각 플러그의 위치·형상에 더하여, 플러그의 핀 할당에 대해서도 기기 간에 통일한다.

도 10 (a)는 연결한 각 기기가 분리되지 않도록 기기 간을 고정시키는 연결 락 구조를 마련한 기기의 구성을 나타내고 있다. 각 기기는 공구 없이 기기 간을 고정할 수 있는 수동 슬라이드식의 락 레버(1010)를 가지고 있다. 도 10 (b)에 도시하는 것처럼, 기기를 가로 방향으로 늘어놓아 닿는 상태로 하면, 기기 측면에 있는 락 클로(lock claw)(1011)가 인접 기기의 락 클로 삽입 구멍(1012)에 들어간다. 이때, 락 레버(1010)를 안쪽으로 슬라이드 이동시키면, 락 레버 돌기부가 락 클로와 겹쳐 기기 끼리가 분리되지 않는 일체 구조가 된다.

도 10 (c)는 각 기기의 좌우 측면에 배치된 쌍이 되는 연결 락 구조를 나타내고 있다. 연결 락 구조에 있어서, 수측은 열쇠 모양의 클로, 암측은 수측 클로가 삽입 가능한 구멍을 마련하고, 열쇠 모양의 수 클로에 슬라이드 이동으로 맞물림되는 부품(engaging part)을 마련한다. 맞물림 부품이 암 구멍 위치로 수동으로 이동하거나, 퇴피(退避)하거나 할 수 있도록 슬라이드 구조를 마련하고, 레버에 의해서 슬라이드 조작할 수 있는 구성으로 한다.

즉, 1개의 기기의 플러그가 배치된 면과, 그 기기와 접속되는 타 기기의 플러그가 배치된 면은, 그 2개의 기기의 사이를 연결 가능한 락 구조를 가지고 있다. 이 락 구조에 의해서, 종류가 다른 복수의 기기를 분리하지 않은 일체 구조로 할 수 있어, 스페이스의 효율화, 운반의 간이성 등의 이점을 얻을 수 있다.

이상에 나타낸 구성에 의하면, 접속 방법의 단순화에 의해 용이하게 기기를 접속할 수 있다. 그 결과, 종류가 다른 기기를 적은 수고로 연결할 수 있다. 본 실시 형태에서는 각 기기가 플러그에 의한 접속을 행한다고 했지만, 플러그 대신에 커넥터를 이용하여 접속을 행해도 상관없다. 또, 본 실시 형태에 있어서의 「전동기를 제어하는 구동 장치」는 보다 일반적으로 「동력 공급을 행하는 구동 장치」로서 취급할 수도 있다.

100：전원, 101：차단기,
102：전자 개폐기, 103：리액터,
104：노이즈 필터, 105：인버터,
106：모터, 120~123：구동 장치를 구성하는 기기,
124：앤드 캡, 125：수 플러그,
126：암 플러그, 130：전원,
131：모터, 200：인버터 기능부,
201, 202：접속 플러그, 203, 204：타 기능을 가지는 기기,
210：케이스, 301：앤드 캡,
401, 402：기기, 403：수 플러그,
404：암 플러그, 500：DIN 레일,
501, 502, 503：기기, 504, 506, 508：암 플러그,
505, 507, 509：수 플러그, 600：DIN 레일,
601：접속 플러그, 701：3상 입력 단자,
702：3상 출력 단자, 800, 801, 802：기기,
803：전원, 804：모터,
900：동력계 기판, 901：플러그 단자,
902：케이블 접속용 단자, 903：방열 핀,
904：기기, 1010：락 레버,
1011：락 클로, 1012：락 클로 삽입 구멍.

Claims

복수의 기기를 구비한, 전동기를 제어하는 구동 장치로서,
상기 복수의 기기를 구성하는 각 기기는,
제1 커넥터가 배치된 제1 면과,
제2 커넥터가 배치된 제2 면을 가지고,
상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터는 서로 동일한 규격을 가지고,
상기 복수의 기기를 구성하는 각 기기는 서로 상이한 기능을 가지고 있으며,
상기 복수의 기기를 구성하는 기기의 하나인 제1 기기의 상기 제1 커넥터와, 상기 복수의 기기를 구성하는 기기의 다른 하나인 제2 기기의 상기 제2 커넥터가 접속 가능하고, 또한
상기 제1 면에 배치된 상기 제1 기기에 있어서의 상기 제1 커넥터와, 상기 제2 면에 배치된 상기 제2 기기에 있어서의 상기 제2 커넥터는, 각 기기의 면상(面上)의 배치 위치가 서로 대응하고 있는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 기기의 상기 제1 커넥터가 배치된 상기 제1 면과, 상기 제2 기기의 상기 제2 커넥터가 배치된 상기 제2 면이 밀착되어 있는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
복수의 기기를 구비한, 전동기를 제어하는 구동 장치로서,
상기 복수의 기기를 구성하는 각 기기는,
제1 커넥터가 배치된 제1 면과,
제2 커넥터가 배치된 제2 면을 가지고,
상기 복수의 기기를 구성하는 기기의 하나인 제1 기기의 상기 제1 커넥터와, 상기 복수의 기기를 구성하는 기기의 다른 하나인 제2 기기의 상기 제2 커넥터가 접속 가능하고, 또한
상기 제1 기기는 타 기기와의 케이블로의 접속에 대응한 케이블 접속용 단자를 구비한 것을 특징으로 하는 구동 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 커넥터와 상기 케이블 접속용 단자는 동일 기판에 배치된 것을 특징으로 하는 구동 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 기기는 서보 앰프 기능부를 포함하는 기기이고,
상기 제2 기기는 인버터 기능부를 포함하는 기기이고,
상기 제1 기기와 상기 제2 기기는 상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터에 의해 접속되고, 상기 제1 기기는 상기 케이블 접속용 단자에 의해 모터와 접속되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
복수의 기기를 구비한, 전동기를 제어하는 구동 장치로서,
상기 복수의 기기를 구성하는 각 기기는,
제1 커넥터가 배치된 제1 면과,
제2 커넥터가 배치된 제2 면을 가지고,
상기 복수의 기기를 구성하는 기기의 하나인 제1 기기의 상기 제1 커넥터와, 상기 복수의 기기를 구성하는 기기의 다른 하나인 제2 기기의 상기 제2 커넥터가 접속 가능하고, 또한
상기 제1 기기의 상기 제1 커넥터가 배치된 상기 제1 면과, 상기 제2 기기의 상기 제2 커넥터가 배치된 상기 제2 면은, 상기 제1 기기와 상기 제2 기기를 연결 가능한 락 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
청구항 1, 청구항 3 또는 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 기기는 순서 불문으로 접속할 수 있는 것을 특징으로 하는 구동 장치.