KR20010049958A

KR20010049958A - 시리얼-패럴렐 신호변환 입출력장치

Info

Publication number: KR20010049958A
Application number: KR1020000044564A
Authority: KR
Inventors: 모리카와후미오; 이시츠카노부유키; 미야조에신지
Original assignee: 다까다 요시유끼; 에스엠시 가부시키가이샤
Priority date: 1999-08-03
Filing date: 2000-08-01
Publication date: 2001-06-15
Also published as: JP2001052777A; DE60013989T2; JP3388718B2; KR100397163B1; DE60013989D1; EP1079465A3; EP1079465A2; CN1159806C; CN1283824A; EP1079465B1; TW528238U; US6704815B1

Abstract

구동제어되는 각종 기기의 제어를 시리얼신호에 의해 일괄적으로 실행할 수 있고, 또는 각종 센서의 출력신호를 시리얼신호화해서 일괄적으로 제어계에 전송할 수 있는 간단한 구성의 시리얼신호 변환입출력장치를 얻는다.

입출력 커넥터(11)를 통해 각종 기기에 대한 제어신호의 입력 또는 각종 기기로부터의 출력신호의 전송을 행하는 다수의 연이은 입출력블럭(1)과, 제어계와 접속하는 시리얼단자(32)와, 입출력블럭(1)과 접합되는 다극의 접속커넥터(33)를 통해, 제어계(7)와의 사이에서 전송하는 시리얼신호와 입출력블럭(1)과의 사이에서 전송하는 패럴렐신호와의 사이의 변환을 행하는 신호변환기(35)를 구비한 중계블럭(3)을 갖는 구성으로 한다.

Description

시리얼-패럴렐 신호변환 입출력장치{INPUT-OUTPUT UNIT FOR SERIAL-PARALLEL SIGNAL CONVERSION}

본 발명은 제어계와 그것에 의해 구동제어되는 다수의 전자밸브나 전동모터 등의 각종 기기와의 사이에 개재해서, 제어계와의 사이에서 전송하는 시리얼신호와 각종 기기와의 사이에서 전송하는 패럴렐신호와의 사이의 변환을 행하는 시리얼-패럴렐 신호변환 입출력장치에 관한 것이다.

다수개의 전자밸브나 전동모터 등의 각종 기기를 소정 타이밍으로 동작시키기 위해서는 제어계로부터 전송되는 제어신호에 의해 집중제어하는 것이 통례이지만, 이 경우, 제어계로부터 시리얼신호에 의한 제어신호를 기기에 전송하면, 복수의 기기를 일괄적으로 용이하게 제어할 수 있다.

그러나, 이러한 각종 기기를 시리얼신호에 의해 제어하기 위해서는, 각 기기마다 시리얼신호로부터 구동을 위한 신호를 추출하는 전자부재 등을 탑재시키거나, 시리얼신호를 패럴렐신호로 변환하는 변환용 기기를 설치할 필요가 있고, 이들 경우에는 기기의 연접수의 변경 등에 대한 대응이 곤란하다.

한편, 기기의 종류에 따라서는, 위치검출용이나 동작확인용 등의 각종 센서가 부착되어 있는 경우가 있고, 이들 센서의 출력신호 등에 근거해서 제어계로 동작상태를 파악하기 위해서는, 이들의 출력신호를 제어계에 순차적으로 전송할 필요가 있지만, 이 전송도 제어계로 직접 배선해서 행하는 것은 아니고, 시리얼신호로 변환해서 전송하는 것이 배선의 용이화 등을 위해 유리하지만, 이 경우에도 센서의 수의 증감에 대한 대응이 문제이다.

본 발명의 기술적 과제는 구동제어되는 각종 기기의 제어를 시리얼신호에 의해 일괄해서 행할 수 있고, 또는 각종 센서의 출력신호를 시리얼신호화해서 일괄해서 제어계로 전송할 수 있는 간단한 구성의 시리얼-패럴렐 신호변환 입출력장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 각종 기기나 센서 등의 수의 증감에 용이하게 대응할 수 있는 시리얼-패럴렐 신호변환 입출력장치를 제공하는 데에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 시리얼-패럴렐 신호변환 입출력장치의 실시예를 나타낸 사시도이다. 단, 입출력블럭의 일부를 생략하고 있다.

도 2는 상기 실시예의 입출력블럭의 확대단면도이다.

도 3은 도 2의 입출력블럭의 분해사시도이다.

도 4는 상기 입출력블럭의 제2하우징을 나타낸 사시도이다.

도 5는 본 발명의 시리얼-패럴렐 신호변환 입출력장치에 있어서의 전기적인 결합상태를 나타낸 부분적 회로도이다.

도 6은 도 1과 다른 실시예의 시리얼-패럴렐 신호변환 입출력장치에 있어서의 전기적인 결합상태를 나타낸 부분적 회로도이다.

(부호의 설명)

1…입출력블럭 3…중계유닛

5…엔드블럭 6…설치용 레일

7…제어계 11…입출력커넥터

12…수커넥터 13…암커넥터

14…제1하우징 15…제2하우징

16…제1프린트기판 17…제2프린트기판

32…시리얼단자 33…접속커넥터

35…신호변환기

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 시리얼-패럴렐 신호변환 입출력장치는, 각종 기기에 대한 제어신호의 입력 또는 각종 기기로부터의 출력신호의 전송을 행하는 다수의 연이은 입출력블럭과, 상기 입출력블럭과 제어계와의 사이의 신호를 중계하는 중계블럭을 보유하고, 상기 중계블럭이 제어계와 접속하는 시리얼단자와, 입출력블럭과 접합되는 다극 접속커넥터를 통해, 제어계와의 사이에서 전송하는 시리얼신호와 입출력블럭과의 사이에서 전송하는 패럴렐신호와의 사이의 변환을 행하는 신호변환기를 구비하고, 상기 입출력블럭이 각종 기기와의 배선을 행하기 위한 입출력커넥터와, 한 쪽의 연접면에 설치되는 다극 수커넥터와, 다른 쪽의 연접면에 설치되어 인접하는 입출력블럭의 수커넥터 또는 중계블럭에 설치한 접속 커넥터와 접합되는 다극 암커넥터를 구비하고, 입출력블럭안에 설치한 프린트기판상의 배선에 의해, 입출력커넥터와 다극 암커넥터에 있어서의 단자를 전기적으로 접속하는 동시에, 그 다극 암커넥터의 나머지 단자를 다극 수커넥터의 단자에 전기적으로 접속한 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 입출력장치에 있어서는, 입출력블럭의 각 하우징이 외부에 대해서 수밀성을 유지한 상태에서 서로 접합되고, 입출력커넥터가 상기 하우징에 수밀성을 유지한 상태에서 부착된 것으로 할 수 있고, 또, 필요수의 입출력블럭이 그 일단측에 연결된 중계블럭과, 타단측에 연결된 엔드블럭과 함께 설치용 레일위에 착탈가능하게 조립된 것으로 할 수 있다.

상기 구성을 갖는 시리얼-패럴렐 신호변환 입출력장치는 중계블럭과 필요한 입출력커넥터의 수에 따른 입출력블럭을 인접하는 것끼리의 암수커넥터를 접합함으로써 서로 연접해서 제어계와 중계블럭의 시리얼단자를 접속하는 동시에, 각 입출력커넥터와 제어해야 할 각종 기기 또는 위치검출용이나 동작확인용 등의 각종 센서를 서로 접속해서 사용하는 것이다.

각 입출력커넥터와 제어해야 할 각종 기기를 접속한 경우에는 제어계로부터의 시리얼신호를 중계블럭의 신호변환기에서 각 기기로의 패럴렐신호로 변환하고, 접속커넥터를 통해 대응하는 기기와 접속된 입출력블럭에 전송하고, 상기 입출력커넥터로부터 각 기기로 출력하기 위해, 다수의 각종 기기를 시리얼신호에 의해 일괄해서 제어할 수 있다.

또, 각 입출력커넥터와 각종 센서를 접속한 경우에는, 센서로부터의 출력신호를 입출력블럭을 통해 중계블럭으로 전송하고, 신호변환기에서 시리얼신호화해서 제어계로 출력하기 위해, 각종 센서 등의 출력신호는 시리얼신호로서 하나의 신호로 정리해서 제어계로 전송할 수 있다.

또한, 인접하는 입출력블럭끼리는 각각 암수커넥터의 접합에 의해 그 접합이 이루어지므로, 필요에 따라 간단하게 연접수를 증감할 수 있고, 기기나 센서의 수의 증감에 용이하게 대응할 수 있다.

또, 입출력블럭을 외부에 대해서 수밀성을 유지한 상태에서 서로 접합하고, 입출력커넥터를 하우징에 수밀성을 유지한 상태에서 부착함으로써, 간단하게 방지성능을 가지게 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 시리얼-패럴렐 신호변환 입출력장치의 제1실시예를 나타낸 것으로, 이 실시예의 입출력장치는 각종 기기에 대한 제어신호의 입력 또는 각종 기기로부터의 출력신호의 전송을 행할 필요수의 입출력블럭(1)과, 이들 입출력블럭(1)의 일단측에 연결되고, 상기 입출력블럭(1)과 컨트롤러 등의 제어계(7)(도 5참조)와의 사이이 신호를 중계하는 중계블럭(3)과, 입출력블럭(1)의 타단측에 연결된 엔드블럭(5)을 보유하고 있고, 이들 입출력블럭(1), 중계블럭(3) 및 엔드블럭(5)은 설치용 레일(6)위에 슬라이딩가능하게 장착되고, 중계블럭(3) 및 엔드블럭(5)을 통해 설치용 레일(6) 표면에 접촉해서 고정용 나사(8)에 의해 이들이 착탈가능하게 조립되어 있다.

상기 중계블럭(3)에는 도 1 및 도 5에 나타내듯이 하우징(31)의 윗면에 부착된 제어계(7)와 접속하기 위한 시리얼단자(32)와, 하우징(31)에 있어서의 입출력블럭(1)과의 연접면에 설치된 다극 접속커넥터(33)가 이들 시리얼단자(32) 및 접속커넥터(33)의 접속구를 외측으로 개구시켜 설치되어 있다.

또, 하우징(31)의 내부에는 시리얼단자(32)를 통해 제어계와의 사이에서 전송되는 시리얼신호를 중계하는 라인트랜시버(34)와, 상기 시리얼신호와 입출력블럭(1)측에서 전송되는 패럴렐신호와의 사이의 변환을 행하는 신호변환기(35)가 내장되어 있다.

이 중계블럭(3)에는 제어계로부터의 시리얼신호와 함께, 입출력블럭(1)에 접속되는 각종 기기나 중계블럭(3)자체의 작동용 전력이 시리얼단자(32)를 통해 급전되고, 그것이 접속커넥터(33)를 통해 입출력블럭(1)으로 급전된다.

상기 입출력블럭(1)은 도 1 내지 3에 나타내듯이, 예를 들면 전자밸브의 기타 각종 기기와의 배선을 행하기 위한 입출력커넥터(11, 11)와, 한 쪽의 연접면에 설치되는 다극 수커넥터(12)와, 다른 쪽의 연접면에 설치되고, 인접하는 입출력블럭(1)의 상기 수커넥터(12) 또는 중계블럭(3)에 설치된 접속커넥터(33)와 접합되는 다극 암커넥터(13)를 구비하고 있고, 입출력커넥터(11, 11)는 입출력블럭(1)의 상반부를 구성하는 제1하우징(14)에 수커넥터(12) 및 암커넥터(13)는 하반부를 구성하는 제2하우징(15)에 각각 조립되어 있다.

상기 입출력커넥터(11, 11)는 제1하우징(14)에 내장되어 있는 제1프린트기판(16)상에 동작표시용 램프(21, 21) 등의 필요한 전자부품과 함께 조립되어 있고, 제1하우징(14)의 상면측의 부착구멍(14a, 14a)에 이들 각 입출력커넥터(11, 11)의 접속구가 개구된 상태로 각각 조립된다. 이 입출력커넥터(11)의 외주면에는 O링(11a)이 끼워지고, 제1하우징(14)의 부착구멍(14a)과의 사이의 간극이 수밀하게 밀봉된다.

또, 부호 21a는 내측끝이 램프(21)에 대해서 그 빛을 제1하우징(14)위까지 안내하는 투광성 재료로 이루어진 램프표시창이다.

상기 다극 수커넥터(12) 및 암커넥터(13)는 제2하우징(15)에 내장되는 제2프린트기판(17)위에 조립되고, 제2하우징(15)의 대향하는 연접면측에 수커넥터(12) 및 암커넥터(13)의 양 접속구가 상반되는 방향으로 개구한 상태로 부착되고, 입출력블럭(1)의 연접시에 이들이 접합된다. 또, 수커넥터(12)와, 상기 중계블럭(3)의 접속커넥터(33)는 동형의 것이다.

상기 제2프린트기판(17)은 수커넥터(12) 및 암커넥터(13) 등과 함께 제2하우징(15)에 설치한 접속용 개구(15a)를 통해 상기 제2하우징(15)안에 장착하고, 부착나사(22, 22)에 의해 조립되는 것이다.

이들 입출력커넥터(11, 11), 수커넥터(12), 암커넥터(13)는 입출력블럭(1)안에 설치한 제1 및 제2프린트기판(16, 17)상의 배선, 및 이들 제1 및 제2프린트기판(16, 17)사이를 암수 중계커넥터(24, 25)를 통해 전기적으로 연결하는 도선(18)에 의해 다음과 같이 접속되어 있다.

즉, 도 5로부터 알 수 있듯이, 입출력커넥터(11, 11)와 암커넥터(13)에 있어서의 일단측의 두 개의 단자(13a, 13a)는 도선(18) 및 암수 중계커넥터(24, 25), 및 제1프린트기판(16)상의 프린트배선을 통해 각각 전기적으로 접속되는 동시에, 그 암커넥터(13)의 나머지단자(13b)가 제2프린트기판(17)상의 프린트배선을 통해 다극 수커넥터(12)의 단자(12a)에 전기적으로 접속되어 있다. 이 경우, 암커넥터(13)에 있어서의 상기 단자(13b)는 차위의 입출력블럭(1)의 암커넥터(13)의 두 개의 단자(13a, 13a)와 접속되는 측에 차례대로 어긋난 상태로 접속되고, 어느 입출력블럭(1)에 있어서도 입출력커넥터(11)에는 암커넥터(13)에 있어서의 일단측에 단자(13a)가 접속된다.

상기 제2하우징(15)에는 수커넥터(12)가 위치하는 연접면측에 접속용 개구(15a)가 설치되고, 상기 개구(15a)로부터 수커넥터(12)의 접속구를 노출시키고 있다.

한편, 암커넥터(13)가 위치하는 연접면측에는 인접하는 입출력블럭(1)의 접속용 개구(15a)에 끼워지는 중공형상의 연결통(15b)(도 4참조)이 설치되어 있고, 그 개구부분으로부터 암커넥터(13)의 접속구를 노출시키고 있다. 이 연결통(15b)의 외주면에는 끼워질 인접하는 입출력블럭(1)의 접속용 개구(15a)와의 사이를 수밀하게 폐쇄하는 밀봉부재(19)가 부착되어 있다.

이 제2하우징(15)은 그 연결통(15b)을 인접하는 입출력블럭(1)의 접속용 개구(15a)내부에 완전하게 끼워 넣음으로써, 암커넥터(13)와 인접하는 입출력블럭(1)의 수커넥터(12)를 서로 접합하도록 되어 있다.

또, 상기 중계블럭(3)에는 이것에 연접하는 입출력블럭(1)의 연결통(15b)과 체결하는 접속용 개구(15a)와 동일한 개구가 그것을 통해 접속커넥터(33)가 노출하도록 설치되어 있다. 또, 상기 엔드블럭(5)에는 그것에 연접하는 입출력블럭(1)의 접속용 개구(15a)에 체결하는 연결통(15b)과 동일한 연결통분이 설치되어 있다.

상기 제1하우징(14)과 제2하우징(15)은 이들 사이를 수밀하게 폐쇄하는 가스킷부재(20)를 끼워 고정용 나사(23, 23)에 의해 서로 연결되어 있다.

따라서, 필요수의 입출력블럭(1)을 접속용 개구(15a)와 연결통(15b)을 체결해서 연접하는 동시에 그 일단측에 중계블럭(3)을 타단측에 엔드블럭(5)을 각각 부착함으로써, O링(11a)이나 밀봉부재(19) 및 가스킷부재(20) 등의 작용에 의해 입출력블럭(1)의 하우징내부는 외부에 대해서 수밀성을 유지한 상태로 서로 접합된다. 이것에 의해 이 입출력장치자체에 간단하게 방지성능을 갖추게 할 수 있다.

상기 구성을 갖는 시리얼-패럴렐 신호변환 입출력장치는 중계블럭(3)과, 필요한 입출력커넥터(11)의 수에 따른 입출력블럭(1)을 인접하는 것끼리의 암수커넥터(12, 13)를 접합함으로써 서로 연접해서 입출력블럭(1)을 각 입출력커넥터(11)를 통해 제어해야 할 각종 기기 또는 위치검출용이나 동작확인용 등의 각종 센서와 서로 접속하는 것이다.

각 입출력커넥터(11)와 제어해야 할 각종 기기를 접속한 경우에는 제어계로부터의 시리얼신호를 중계블럭(3)의 신호변환기(34)에서 각 기기로의 패럴렐신호로 변환하고, 접속커넥터를 통해 대응하는 기기와 접속된 입출력블럭(1)에 전송하고, 상기 입출력커넥터(11)로부터 각 기기로 출력하기 위해 다수의 각종 기기를 시리얼신호에 의해 일괄해서 제어할 수 있다.

또, 각 입출력커넥터(11)와 각종 센서를 접속한 경우에는 센서로부터의 출력신호를 입출력블럭(1)을 통해 중계블럭(3)에 전송하고, 신호변환기(34)에서 시리얼신호화해서 제어계로 출력하기 위해, 각종 센서 등의 출력신호는 시리얼신호로서 한 개의 신호에 모아서 제어계로 전송할 수 있다.

또한, 인접하는 입출력블럭(1)끼리는 각각 암수커넥터(12, 13)의 접합에 의해 그 접합이 행해지므로, 필요에 따라 간단하게 연접수를 증감할 수 있고, 기기나 센서의 수의 증감에 용이하게 대응할 수 있다.

상기 실시예에서는 입출력블럭(1)에 복수의 입출력커넥터(11)를 설치한 것으로 하고 있지만, 이 입출력커넥터(11)의 수는 단수이어도 좋고, 이 경우, 도 6에 나타내듯이, 입출력블럭(1)의 암커넥터(13)의 단자 중 한 개의 단자(13a)를 입출력블럭(1)상에서 입출력커넥터(11)에 접속하게 된다. 또, 입출력커넥터(11)를 복수개 설치한 것과, 단수개 설치한 것을 혼용할 수도 있다.

또, 도 6에 있어서의 기타 구성은 상기 실시예와 실질적으로 바꾸는 경우가 없으므로, 동일한 부호를 붙여 이들의 설명을 생략한다.

또, 상기 실시예에서는 중계블럭(3)에 시리얼단자(32)를 한 개만 설치한 것으로 하고 있지만, 차위의 입출력장치나 각종 기기에 시리얼신호를 전송, 또는 입력하기 위한 시리얼단자(32)와 동일한 형태의 단자를 설치해도 좋다.

이상으로 상술한 바와 같이, 본 발명의 시리얼-패럴렐 신호변환 입출력장치에 의하면, 각 입출력커넥터와 제어해야 할 각종 기기를 접속한 경우에는 제어계로부터의 시리얼신호를 중계블럭의 신호변환기에 있어서 각 기기로의 패럴렐신호로 변환하고, 접속커넥터를 통해 대응하는 기기와 접속된 입출력블럭에 전송하고, 상기 입출력커넥터로부터 각 기기로 출력하기 위해, 다수의 각종 기기를 시리얼신호에 의해 일괄해서 제어할 수 있고, 각 입출력커넥터와 각종 센서를 접속한 경우에는 센서로부터의 출력신호를 입출력블럭을 통해 중계블럭에 전송하고, 신호변환기에서 시리얼신호화해서 제어계로 출력하기 위해, 각종 센서 등의 출력신호는 시리얼신호로서 1개의 신호로 모아서 제어계로 전송할 수 있다.

또한, 인접하는 입출력블럭끼리는 각각 암수커넥터의 접합에 의해 그 접합이 행해지므로, 필요에 따라 간단하게 연접수를 증감할 수 있고, 기기나 센서의 수의 증감에 용이하게 대응할 수 있다.

또, 입출력블럭을 외부에 대해서 수밀성을 유지한 상태에서 서로 접합하고, 입출력커넥터를 하우징에 수밀성을 유지한 상태에서 부착함으로써 간단하게 방지성능을 갖게 할 수 있다.

Claims

각종 기기에 대한 제어신호의 입력 또는 각종 기기로부터의 출력신호의 전송을 행하는 다수의 연이은 입출력블럭과, 상기 입출력블럭과 제어계와의 사이의 신호를 중계하는 중계블럭을 보유하고,

상기 중계블럭이, 제어계와 접속하는 시리얼단자와, 입출력블럭과 접합되는 다극 접속커넥터를 통해, 제어계와의 사이에서 전송하는 시리얼신호와 입출력블럭과의 사이에서 전송하는 패럴렐신호와의 사이의 변환을 행하는 신호변환기를 구비하고,

상기 입출력블럭이 각종 기기와의 배선을 행하기 위한 입출력커넥터와, 한 쪽의 연접면에 설치되는 다극 수커넥터와, 다른 쪽의 연접면에 설치되어, 인접하는 입출력블럭의 수커넥터 또는 중계블럭에 설치한 접속 커넥터와 접합되는 다극 암커넥터를 구비하고,

입출력블럭안에 설치한 프린트기판상의 배선에 의해, 입출력커넥터와, 다극 암커넥터에 있어서의 단자를 전기적으로 접속하는 동시에, 그 다극 암커넥터의 나머지 단자를 다극 수커넥터의 단자에 전기적으로 접속한 것을 특징으로 하는 시리얼-패럴렐 신호변환 입출력장치.
제1항에 있어서, 입출력블럭의 각 하우징이 외부에 대해서 수밀성을 유지한 상태에서 서로 접합되고, 입출력커넥터가 상기 하우징에 수밀성을 유지한 상태에서 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 시리얼-패럴렐 신호변환 입출력장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 필요수의 입출력블럭이 그 일단측에 연결된 중계블럭과, 타단측에 연결된 엔드블럭과 함께 설치용 레일위에 착탈가능하게 조립되어 있는 것을 특징으로 하는 시리얼-패럴렐 신호변환 입출력장치.