KR20210058650A

KR20210058650A - 프로그래머블 컨트롤러용의 베이스보드 및 프로그래머블 컨트롤러 시스템

Info

Publication number: KR20210058650A
Application number: KR1020200124949A
Authority: KR
Inventors: 히로시 미야시타
Original assignee: 후지 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2019-11-14
Filing date: 2020-09-25
Publication date: 2021-05-24
Also published as: TW202119145A; CN112799342B; JP2021081766A; JP6717420B1; CN112799342A; KR102407418B1; TWI764299B

Abstract

[과제] 베이스보드에 대한 PLC 모듈의 결합을 확실하게 하여, 불완전한 고정 상태를 방지하는 것.
[해결수단] PLC용의 베이스보드(2)는, PLC 모듈(3)의 커넥터부(30)가 접속되는 접속부(22)를 갖는 베이스 기판(21)과, 베이스 기판의 일단측에 마련되어, PLC 모듈의 일단측을 회전 운동 가능하게 지지하는 베이스측 힌지부(25)와, 베이스 기판의 타단측에 마련되어, PLC 모듈의 타단측을 고정하는 고정 기구(5)를 구비한다. 고정 기구는, 베이스 기판의 일단측과 타단측 사이에서 일방향으로 왕복 이동 가능한 커플러 고정부(6)와, 커플러 고정부의 이동을 가이드하는 가이드부(7)와, 커플러 고정부를 가이드부에 대하여 베이스 기판의 타단측으로 탄성 지지하는 탄성 지지 부재(50)를 갖는다. 커플러 고정부는, PLC 모듈의 타단측에 마련된 피걸어맞춤부에 걸어맞춤 가능한 걸어맞춤 갈고리부(60)를 갖는다. 걸어맞춤 갈고리부는, 커플러 고정부가 탄성 지지 부재의 탄성 지지력에 대항하여 미리 정해진 방향으로 이동한 걸어맞춤 위치에 있어서, 피걸어맞춤부에 걸어맞춤 가능하게 한다.

Description

프로그래머블 컨트롤러용의 베이스보드 및 프로그래머블 컨트롤러 시스템{BASEBOARD FOR PROGRAMMABLE CONTROLLER AND PROGRAMMABLE CONTROLLER SYSTEM}

본 발명은 프로그래머블 컨트롤러용의 베이스보드 및 프로그래머블 컨트롤러 시스템에 관한 것이다.

프로그래머블 컨트롤러(Programmable Logic Controller: PLC)는, 래더 프로그램이라고 불리는 시퀀스 프로그램을 실행함으로써, 모터, 센서 등의 제어 대상 기기의 동작을 제어한다. 이러한 프로그래머블 컨트롤러가 채용된 시스템(이하, 프로그래머블 컨트롤러 시스템이라고 부름)은, 예컨대 공장 설비 등에 있어서 사용되며, 외부 기기에 대한 입출력 제어를 행한다(특허문헌 1 참조).

이 종류의 프로그래머블 컨트롤러 시스템에 있어서는, 일반적으로, CPU 유닛, 전원 유닛, I/O 유닛 등의 복수의 유닛(모듈)을 조합하여, 버스 라인을 통해 접속하여 구성된다. 그 예로서 최근에는, 제어 회로나 입출력 회로 등을 구비하여 구성되는 I/O 모듈(이하, PLC 모듈이라고 부름)과, 외부 기기(예컨대 모터, 벨트 컨베이어, 전자 밸브, 표시 장치, 램프 등의 부하, 스위치나 센서 등의 입력 기기)의 전기적 접속을 행하기 위한 단자대를 구비한 단자대 모듈을 별체로 구성하고, 이들을 착탈 가능하게 결합하여 하나의 유닛을 구성하는 것이 행해지고 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2010-113444호 공보

그런데, PLC 모듈과 베이스보드(버스 라인을 갖는 프린트 기판을 탑재한 모듈)을 결합하는 구조에 있어서는, 상기한 특허문헌 1과 같은 스냅 피트 방식, 또는 나사 고정 방식이 채용된다. 나사 고정 방식에 있어서는, PLC 모듈의 개수가 증가할수록, 그 고정 작업이 번잡해지는 한편, 스냅 피트 방식에 있어서는, 나사 고정 방식에 비해서 용이하게 모듈의 착탈이 가능해지는 이점이 있다.

그러나, 종래의 스냅 피트 방식에서는, 스냅 피트(걸어맞춤부)가 완전히 걸어 맞춰지지 않은 상태라도, PLC 모듈 및 베이스보드 사이의 커넥터가 전기적으로 접속한 상태로 유지되어 버려, 시스템이 가동 가능해지는 것이 상정된다. 따라서, 스냅 피트가 완전히 고정되지 않은 상태로 시스템이 가동하여 버리면, 어떠한 이유에 의해 스냅 피트가 떨어진 경우, 베이스보드로부터 PLC 모듈이 탈락하여 시스템이 정지하여 버린다고 하는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명은 이러한 점에 감안하여 이루어진 것이며, 베이스보드에 대한 PLC 모듈의 결합을 확실하게 하여, 불완전한 고정 상태를 방지하는 것이 가능한 프로그래머블 컨트롤러용의 베이스보드 및 프로그래머블 컨트롤러 시스템을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.

본 발명의 일양태의 프로그래머블 컨트롤러용의 베이스보드는, 프로그래머블 컨트롤러 모듈의 커넥터부가 접속되는 접속부를 갖는 베이스 기판과, 상기 베이스 기판의 일단측에 마련되어, 상기 프로그래머블 컨트롤러 모듈의 일단측을 회전 운동 가능하게 지지하는 베이스측 힌지부와, 상기 베이스 기판의 타단측에 마련되어, 상기 프로그래머블 컨트롤러 모듈의 타단측을 고정하는 고정 기구를 구비하고, 상기 고정 기구는, 상기 베이스 기판의 일단측과 타단측 사이에서 일방향으로 왕복 이동 가능한 커플러 고정부와, 상기 커플러 고정부의 이동을 가이드하는 가이드부와, 상기 커플러 고정부를 상기 가이드부에 대하여 상기 베이스 기판의 타단측으로 탄성 지지하는 탄성 지지 부재를 가지고, 상기 커플러 고정부는, 상기 프로그래머블 컨트롤러 모듈의 타단측에 마련된 피걸어맞춤부에 걸어맞춤 가능한 걸어맞춤 갈고리부를 가지고, 상기 걸어맞춤 갈고리부는, 상기 커플러 고정부가 상기 탄성 지지 부재의 탄성 지지력에 대항하여 미리 정해진 방향으로 이동한 걸어맞춤 위치에 있어서, 상기 피걸어맞춤부에 걸어맞춤 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 베이스보드에 대한 PLC 모듈의 결합을 확실하게 하여, 불완전한 고정 상태를 방지할 수 있다.

도 1은 본 실시형태에 따른 베이스보드의 일례를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 PLC 모듈의 부착 동작의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3은 PLC 모듈의 부착 동작의 일례를 나타내는 부분 확대도이다.
도 4는 PLC 모듈의 부착 동작의 일례를 나타내는 부분 확대도이다.
도 5는 PLC 모듈의 부착 동작의 일례를 나타내는 부분 확대도이다.
도 6은 PLC 모듈의 제거 동작의 일례를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명을 적용 가능한 프로그래머블 컨트롤러 시스템(이하, PLC 시스템이라고 부름)에 대해서 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 따른 베이스보드의 일례를 나타내는 분해 사시도이다. 도 2는 PLC 모듈의 부착 동작의 일례를 나타내는 단면도이다. 또한, 이하에 나타내는 PLC 시스템(베이스보드 및 PLC 모듈)는 어디까지나 일례에 지나지 않고, 이것에 한정되는 일없이 적절하게 변경이 가능하다.

또한, 이하의 도면에 있어서, 직방체의 PLC 모듈이 복수개 배열되는 방향(PLC 모듈의 짧은 길이 방향)을 X방향, PLC 모듈의 길이 방향을 Y 방향, 커넥터(PLC 모듈)의 삽입 및 발출 방향을 Z 방향으로 정의하기로 한다. 또한, 경우에 따라서는, X 방향을 좌우 방향, Y 방향을 상하 방향, Z 방향을 전후 방향이라고 부르는 일이 있다. 이들 방향(전후 좌우 상하 방향)은, 설명의 편의상 이용하는 문언이며, PLC 시스템의 부착 자세에 따라서는, XYZ 방향의 각각과의 대응 관계가 변하는 경우가 있다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 PLC 시스템(1)은, 베이스보드(2)에 복수의 PLC 모듈(3)을 부착하여 구성된다. PLC 모듈(3)은, 예컨대 케이스 내에 회로 기판을 탑재하여 구성되고, 전체로서 대략 직방체 형상을 가지고 있다. PLC 모듈(3)은, Z 방향에서 보아 Y 방향으로 긴 직사각 형상을 가지고 있고, 후면에 베이스보드(2)에의 전기적인 접속부로서 커넥터부(30)가 배치되어 있다.

PLC 모듈(3)의 후면 하단(일단측)에는, 후술하는 베이스보드(2)의 베이스측 힌지부(25)에 지지되는 모듈측 힌지부(31)가 형성되어 있다. 또한, PLC 모듈(3)의 후면 상단(타단측)에는, 베이스보드(2)의 고정 기구(5)에 고정되는 걸어맞춤 돌기부(32)가 형성되어 있다. 걸어맞춤 돌기부(32)는, 고정 기구(5)에 대한 피걸어맞춤부를 구성한다. 걸어맞춤 돌기부(32)는, X 방향에서 보아 커넥터부(30)를 사이에 두고 모듈측 힌지부(31)의 반대측에 마련되어 있다.

모듈측 힌지부(31)는, PLC 모듈(3)의 후면 하단으로부터 후방을 향하여 돌출한 판형체로 형성된다. 모듈측 힌지부(31)의 상면은, 원호면(33)과 그 원호면(33)에 연속하는 경사면(34)을 가지고 있다. 경사면(34)은, 후방을 향함에 따라 하방으로 경사한다. 또한, 모듈측 힌지부(31)의 하단에는, 원호형의 절결부(35)가 형성되어 있다. 상기 절결부(35)는, 후술하는 베이스측 힌지부(25)에 대한 피걸어맞춤부를 구성한다.

걸어맞춤 돌기부(32)는, PLC 모듈(3)의 후면 상단으로부터 후방을 향하여 돌출하고, X 방향의 측면에서 보아 대략 삼각 형상을 가지고 있다. 걸어맞춤 돌기부(32)는, 후방을 향함에 따라 선단이 가늘어지도록 형성되어 있다. 또한, 걸어맞춤 돌기부(32)의 하면은, 후방을 향함에 따라 상방으로 경사하는 경사면(36)으로 되어 있다. 또한, 걸어맞춤 돌기부(32)에는, 상하 방향(Y 방향)으로 관통하는 관통 구멍(37)이 형성되어 있다. 관통 구멍(37)은, 상기한 경사면(36)까지 관통하고 있다. 상기 관통 구멍(37)은, 후술하는 고정 기구(5)에 대한 피걸어맞춤부를 구성한다.

베이스보드(2)는, XY 평면 상에 배치된 금속판(20)의 전면에 베이스 기판(21)을 배치하여 구성된다. 금속판(20)은, Z 방향에서 보아 X 방향으로 긴 직사각 형상을 가지고 있고, 알루미늄 등의 금속 재료에 의해 형성되어 있다. 베이스 기판(21)은, 금속판(20)의 Y 방향 중앙에 배치되어 있고, X 방향으로 긴 직사각 형상을 가지고 있다. 베이스 기판(21)의 전면에는, 부착되는 PLC 모듈(3)의 커넥터부(30)에 대응한 복수의 접속부(22)가 마련되어 있다. 접속부(22)에는, 상기한 PLC 모듈(3)의 커넥터부(30)가 접속된다. 복수의 접속부(22)는, X 방향으로 배열되어 배치되어 있다. 또한, 접속부(22)의 개수는, 부착되는 PLC 모듈(3)의 개수에 따라 적절하게 변경이 가능하다.

베이스 기판(21)의 하측(일단측) 및 상측(타단측)에 있어서, 금속판(20)에는, 한쌍의 레일부(23, 24)가 형성되어 있다. 한쌍의 레일부(23, 24)는, X 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 또한, 한쌍의 레일부(23, 24)는, 베이스 기판(21)을 상하로 사이에 끼우도록 배치되어 있다. 하측[베이스 기판(21)의 일단측]의 레일부(23)(제1 레일부)에는, 모듈 홀더(4)가 배치되고, 상측[베이스 기판(21)의 타단측]의 레일부(24)(제2 레일부)에는, 고정 기구(5)가 배치된다. 모듈 홀더(4) 및 고정 기구(5)는, 하나의 PLC 모듈(3)에 대해, 1개씩 배치된다. 즉, 본 실시형태에 있어서, 모듈 홀더(4) 및 고정 기구(5)는, 복수의 PLC 모듈(3)에 대응하여 복수 배치된다. 또한, PLC 모듈(3), 모듈 홀더(4) 및 고정 기구(5)의 개수는, 적절하게 변경이 가능하다.

레일부(23)의 하단에는, 모듈측 힌지부(31)에 걸어맞춤 가능한 베이스측 힌지부(25)가 형성되어 있다. 베이스측 힌지부(25)는, 레일부(23)의 하단으로부터 상방을 향하여 돌출하고, 레일부(23)를 따라 X 방향으로 연장되어 있다. 베이스측 힌지부(25)의 선단에는, 모듈측 힌지부(31)의 절결부(35)에 수용 가능한 원호면(26)이 형성되어 있다. 상세한 것은 후술하지만, 베이스측 힌지부(25)는, PLC 모듈(3)의 일단측(하단측)을 회전 운동 가능하게 지지한다.

모듈 홀더(4)는, 레일부(23)에 걸어맞추는 블록체이고, 예컨대 합성 수지에 의해 형성된다. 모듈 홀더(4)는, 레일부(23)에 걸어맞추는 걸어맞춤편(40)과, 모듈측 힌지부(31)의 상측을 덮는 누름벽(41)을 가지고 있다. 걸어맞춤편(40)은, 모듈 홀더(4)의 후면측에 마련된다. 누름벽(41)은, 모듈 홀더(4)의 전방 상단으로부터 전방을 향하여 돌출한다. 상세한 것은 후술하지만, 누름벽(41)은, 모듈측 힌지부(31)의 상방으로의 이동을 규제하는 스토퍼로서의 기능을 달성한다.

모듈 홀더(4)는, 레일부(23)의 피걸어맞춤부(도시하지 않음)에 걸어맞춤편(40)을 걸어맞추어, 레일부(23)를 따라 X 방향으로 슬라이드시킴으로써 레일부(23)의 X 방향의 미리 정해진 개소에 배치된다.

고정 기구(5)는, PLC 모듈(3)의 상단측(타단측)을 고정하는 것이다. 구체적으로 고정 기구(5)는, 베이스 기판(21)의 일단측과 타단측 사이에서 일방향(상하 방향)으로 왕복 이동 가능한 커플러 고정부(6)와, 커플러 고정부(6)의 이동을 가이드하는 가이드부(7)와, 커플러 고정부(6)를 가이드부(7)에 대하여 베이스 기판(21)의 타단측에 탄성 지지하는 탄성 지지 부재(50)에 의해 구성된다.

커플러 고정부(6)는, X 방향 측면에서 보아 전방이 개방된 대략 ㄷ자(C자 또는 U자) 형상을 가지고, 예컨대 합성 수지에 의해 형성된다. 구체적으로 커플러 고정부(6)는, 하방에 위치하는 측면에서 보아 L자형의 걸어맞춤 갈고리부(60)와, 상방에 위치하는 천장판부(61)와, 걸어맞춤 갈고리부(60) 및 천장판부(61)를 연결하는 연결부(62)를 포함하여 구성된다.

걸어맞춤 갈고리부(60)는, 연결부(62)의 하단으로부터 전방을 향하여 연장되고, 선단이 상방을 향하여 굴곡한 형상을 가지고 있다. 굴곡한 걸어맞춤 갈고리부(60)의 선단 상면은, 전방을 향함에 따라 하방으로 경사하는 경사면(63)으로 되어 있다. 상세한 것은 후술하지만, 걸어맞춤 갈고리부(60)의 선단은, PLC 모듈(3)의 걸어맞춤 돌기부(32)[관통 구멍(37)]에 걸어맞춤 가능하게 되어 있다.

천장판부(61)는, 연결부(62)의 상단으로부터 전방을 향하여 연장되는 판형체로 형성된다. 천장판부(61)는, PLC 모듈(3)을 부착하는 작업자가 손가락으로 압박 가능한 압박부로서 기능한다. 연결부(62)는, 걸어맞춤 갈고리부(60)의 후단과 천장판부(61)의 후단을 연결하여, 상하로 연장되는 판형체로 형성된다.

천장판부(61) 및 연결부(62)의 좌우 양단에는, 가이드부(7)에 대한 한쌍의 걸어맞춤편(64)이 마련되어 있다. 한쌍의 걸어맞춤편(64)은, 천장판부(61) 및 연결부(62)의 좌우 양단의 상부로부터 각각 X 방향 외측을 향하여 돌출하여 하방으로 굴곡한 후, 더욱 X 방향 외측을 향하여 돌출한 형상을 가지고 있다. 걸어맞춤편(64)의 선단은, 후술하는 가이드부(7)의 가이드 구멍(74)에 걸어맞춰진다. 또한, 걸어맞춤 갈고리부(60)의 하면에는, 후술하는 탄성 지지 부재(50)의 상단이 걸어맞춰지는 걸어맞춤부(도시하지 않음)가 형성되어 있다.

가이드부(7)는, 커플러 고정부(6)를 상하 이동 가능하게 지지하는 블록체이고, 예컨대 합성 수지에 의해 형성된다. 구체적으로 가이드부(7)는, 바닥벽부(70)와, 바닥벽부(70)의 후단으로부터 상방으로 기립하는 후벽부(71)와, 바닥벽부(70)의 좌우 양단으로부터 상방을 향하여 상승하는 한쌍의 측벽부(72)를 포함하여 구성된다. 후벽부(71)의 양단과 각 측벽부(72)는, 연속하고 있다. 바닥벽부(70), 후벽부(71) 및 한쌍의 측벽부(72)에 의해 둘러싸이는 공간에 의해, 커플러 고정부(6)의 일부(하반부)가 수용되는 공간이 형성된다.

바닥벽부(70)의 상면 대략 중앙에는, 탄성 지지 부재(50)의 하단이 걸어맞춰지는 걸어맞춤부(73)가 형성되어 있다. 각 측벽부(72)에는, 좌우 방향으로 관통하는 가이드 구멍(74)이 형성되어 있다. 가이드 구멍(74)은, X 방향에서 보아 상하로 긴 긴구멍 형상을 가지고 있다. 또한, 가이드 구멍(74)의 전후 폭은, 걸어맞춤편(64)의 선단의 폭에 대응한 크기로 형성되어 있다. 탄성 지지 부재(50)는, 상하 방향으로 신축 가능한 압축 코일 스프링으로 구성된다. 또한, 탄성 지지 부재(50)는, 코일 스프링에 한정되지 않고, 예컨대 판 스프링으로 구성되어도 좋다.

고정 기구(5)는, 미리 커플러 고정부(6)와 가이드부(7) 사이에 탄성 지지 부재(50)를 개재시키고, 커플러 고정부(6)의 걸어맞춤편(64)을 대응하는 가이드 구멍(74)에 걸어맞추어 일체화시킨다. 그리고, 일체화된 고정 기구(5)를 레일부(24)에 끼워넣음으로써 부착된다.

고정 기구(5)는, 레일부(24)의 피걸어맞춤부(도시하지 않음)에 가이드부(7)의 후면을 걸어맞추어, 레일부(24)를 따라 X 방향으로 슬라이드시킴으로써 레일부(24)의 X 방향의 미리 정해진 개소에 배치된다. 보다 구체적으로는, 모듈 홀더(4) 및 고정 기구(5)는, 베이스 기판(21) 상의 커넥터부(30)와 Y 방향으로 일렬로 배열되도록 배치된다.

그런데, 종래의 PLC 시스템에 있어서의 PLC 모듈과 베이스보드의 결합 구조에 있어서는, 쌍방의 확실한 결합 상태를 확보하기 위해, 나사 등의 체결 부재를 이용하고 있었다. 그러나, 베이스보드에 대하여 복수의 PLC 모듈을 부착하는 경우, 나사의 체결 작업 공수가 증가하는 결과, 작업자의 부담으로 되어 있었다. 그 때문에, 나사 고정 방식에 비해서 용이하게 PLC 모듈의 부착이 가능한 스냅 피트 방식도 채용되고 있다.

그러나, 스냅 피트 방식의 결합 구조인 경우, 스냅 피트(걸어맞춤부)가 완전히 걸어맞춰지지 않은 상태라도, PLC 모듈 및 베이스보드 사이의 커넥터가 전기적으로 접속한 상태로 유지되어 버리는 경우가 있다. PLC 모듈이 베이스보드에 완전히 고정되지 않는 상태로 시스템의 가동이 가능해져 버린다.

이러한 상태로 시스템이 가동되면, 예컨대, 어떤 순간에 PLC 모듈의 통신선이나 입출력선을 당겨 버린 경우 등, PLC 모듈이 베이스보드로부터 탈락하여 시스템이 정지하여 버린다고 하는 문제가 발생할 수 있다.

그래서, 본건 발명자는, 베이스보드에 대한 PLC 모듈의 결합을 확실하게 하여, 불완전한 고정 상태를 방지하는 것을 목적으로 하여 본 발명에 상도하였다. 구체적으로 본건 발명자는, PLC 모듈(3)의 커넥터부(30)가 베이스보드(2)의 접속부(22)에 전기적으로 접속되는 위치 및 각도에 주목하여, PLC 모듈(3)의 일단측을 지점으로 회전 운동시키고, 타단측을 베이스보드측의 고정 기구(5)로 고정시키는 구성을 도출하였다. 그때, 고정 기구(5)를 PLC 모듈(3)의 회전 운동 방향에 대하여 직경 방향으로 직선적으로 슬라이드시키는 구성으로 함으로써, 커넥터부(30)가 접속부(22)에 대하여 어중간하게 접속된 상태로 유지되는 것을 방지하고 있다. 즉, 본 발명의 골자는, PLC 모듈(3)을 베이스보드(2)에 부착할 때에 PLC 모듈(3)의 일단측을 지점으로 회전 운동시키는 동작에 따라, PLC 모듈(3)의 타단측에 있어서, 고정 기구(5)를 직선적으로 슬라이드시킴으로써 고정 가능하게 하는 것이다.

구체적으로 본 실시형태에서는, 베이스보드(2)에, PLC 모듈(3)의 일단측(하단측)을 회전 운동 가능하게 지지하는 베이스측 힌지부(25)와, PLC 모듈(3)의 타단측(위단측)을 고정하는 고정 기구(5)를 마련하고 있다. 고정 기구(5)는, 베이스 기판(21)의 일단측과 타단측 사이에서 일방향(상하 방향)으로 왕복 이동 가능한 커플러 고정부(6)와, 커플러 고정부(6)의 상하 이동을 가이드하는 가이드부(7)와, 커플러 고정부(6)를 가이드부(7)에 대하여 베이스 기판(21)의 타단측(하측)으로 탄성 지지하는 탄성 지지 부재(50)를 가지고 있다. 또한, 커플러 고정부(6)는, PLC 모듈(3)의 타단측에 마련된 피걸어맞춤부[걸어맞춤 돌기부(32)]에 걸어맞춤 가능한 걸어맞춤 갈고리부(60)를 가지고 있다. 걸어맞춤 갈고리부(60)는, 커플러 고정부(6)가 탄성 지지 부재(50)의 탄성 지지력에 대항하여 미리 정해진 방향(하방)으로 이동한 걸어맞춤 위치에 있어서, 걸어맞춤 돌기부(32)에 걸어맞춤 가능하다.

이 구성에 따르면, 베이스측 힌지부(25)를 지점으로 한 PLC 모듈(3)의 회전 이동에 대하여, 커플러 고정부(6)의 직선적인 이동[베이스측 힌지부(25)의 중심으로 한 직경 방향의 이동]에 의해 PLC 모듈(3)의 타단측의 고정을 실현하는 것이 가능하다. 이 결과, 베이스보드(2)에 대한 PLC 모듈(3)의 결합을 확실하게 하여, 불완전한 고정 상태를 방지하는 것이 가능하다. 또한, 베이스보드(2)에 이들 고정용의 구성을 집약시킴으로써, 기존의 PLC 모듈(3)의 설계 변경을 할 필요가 없어져, 범용성을 높이는 것도 가능하다.

다음에, 도 2 내지 도 6을 참조하여, 베이스보드에 대한 PLC 모듈의 착탈 동작에 대해서 상세하게 설명한다. 도 3 내지 도 5는 PLC 모듈의 부착 동작의 일례를 나타내는 부분 확대도이다. 구체적으로 도 3 및 도 4는 고정 기구 주변의 부분 확대도이고, 도 5는 모듈 홀더 주변의 부분 확대도이다. 도 6은 PLC 모듈의 제거 동작의 일례를 나타내는 단면도이다.

먼저, 부착 동작에 대해서 설명한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 처음에 베이스보드(2)의 하단측에 있어서, 모듈 홀더(4)의 전면과 레일부(23) 사이에 형성된 간극에 모듈측 힌지부(31)를 밀어넣는다. 그리고, 베이스측 힌지부(25)의 선단[원호면(26)]을 절결부(35)에 걸어맞춘다. 이에 의해, 베이스측 힌지부(25)를 지점(C)(도 5 참조)으로 하여 PLC 모듈(3) 전체를 회전 운동시키는 것이 가능해진다. 또한, 모듈 홀더(4)의 전면과 레일부(23) 사이에 형성된 간극은, 모듈측 힌지부(31)를 완전히 수용 가능한 크기로 형성되어 있다.

그리고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 베이스측 힌지부(25)를 지점으로 하여 PLC 모듈(3) 전체를 회전 운동시키면, PLC 모듈(3)의 상단측에 있는 걸어맞춤 돌기부(32)가 고정 기구(5)에 근접한다. 또한 PLC 모듈(3) 전체를 회전 운동시키면, 걸어맞춤 돌기부(32)의 경사면(36)이 커플러 고정부(6)[걸어맞춤 갈고리부(60)]의 경사면(63)에 접촉한다(도 3 참조). 이때, 커넥터부(30)의 선단은, 접속부(22) 내로 약간 들어가지만(도시하지 않음), 커넥터부(30)와 접속부(22)는 아직 전기적으로는 접속되어 있지 않다.

또한 걸어맞춤 돌기부(32)의 선단을 Z 방향 부측을 향하여 압입하고자 하면, 서로의 경사면(36, 63)에 의해, 커플러 고정부(6)에는, 하측(Y 방향 부측)을 향하는 힘이 작용한다. 이에 의해, 커플러 고정부(6)는, 탄성 지지 부재(50)의 Y 방향 정측의 탄성 지지력에 대항하여 전체가 하방으로 밀려내려가 약간 이동한다. 이때, 걸어맞춤 돌기부(32)의 경사면(36)과 걸어맞춤 갈고리부(60)의 경사면(63)의 상대적인 접촉 위치가 서서히 하방의 관통 구멍(37)을 향하여 이동한다. 또한, 커플러 고정부(6)는, 걸어맞춤편(64)이 가이드 구멍(74)에 걸어맞춰져 있음으로써 가이드 구멍(74)의 길이 방향(Y 방향)을 따라 이동이 가이드된다.

그리고, 도 4에 나타내는 바와 같이, 걸어맞춤 갈고리부(60)의 선단이 관통 구멍(37)의 바로 아래에 도달하면, 경사면(36, 63)끼리의 접촉 상태가 해제되고, 탄성 지지 부재(50)의 탄성 지지력에 의해 걸어맞춤 갈고리부(60)의 선단이 약간 이동하여 관통 구멍(37)의 내부에 수용된다. 이에 의해, 걸어맞춤 갈고리부(60)가 관통 구멍(37)에 걸어맞춰진 상태가 되어, PLC 모듈(3)의 상단이 고정 기구(5)에 고정된다. 즉, 걸어맞춤 갈고리부(60)가 관통 구멍(37)에 수용되는 위치가 걸어맞춤 위치이다. 이때에 처음으로 커넥터부(30)와 접속부(22)가 완전히 걸어맞춰져 전기적으로 접속된 상태가 된다.

이와 같이, 걸어맞춤 갈고리부(60)가 관통 구멍(37)에 수용되었을 때에 처음으로 커넥터부(30)와 접속부(22)가 전기적으로 접속되기 때문에, 고정 기구(5)가 어중간하게 작용한 상태로 커넥터부(30)와 접속부(22)가 전기적으로 접속되는 일이 없다. 반대로 말하면, 커넥터부(30)와 접속부(22)가 전기적으로 접속되지 않는 한, PLC 모듈(3)은 완전히 고정되지 않는다.

또한, 도 3 내지 도 4의 일련의 동작에 있어서, 경사면(36, 63)끼리가 접촉하고 있는 동안은, 탄성 지지 부재(50)의 탄성 지지력에 의해 PLC 모듈(3) 전체가 상방(Y 방향 정측)으로 어긋나 베이스측 힌지부(25)와 절결부(35)의 걸어맞춤이 빠져 버릴 우려가 있다.

그러나, 본 실시형태에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 베이스 기판(21)의 일단측에 모듈 홀더(4)가 마련되어 있다. 모듈 홀더(4)는, 베이스측 힌지부(25)를 지점(C)으로 한 PLC 모듈의 회전 이동을 허용하는 한편, 커플러 고정부(6)의 이동 방향(상방향)에 대한 PLC 모듈(3)의 이동을 규제하는 누름벽(41)을 가지고 있다. 누름벽(41)은, 모듈측 힌지부(31)의 원호면(33) 및 경사면(34)을 덮도록, 모듈측 힌지부(31)에 대하여 Y 방향 정측에 마련되어 있다.

이 구성에 따르면, 누름벽(41)에 의해 PLC 모듈(3)의 Y 방향 정측으로의 이동이 규제되기 때문에, 경사면(36, 63)끼리가 접촉하고 있는 동안, 탄성 지지 부재(50)의 탄성 지지력에 의해 PLC 모듈(3) 전체가 상방(Y 방향 정측)으로 어긋나 베이스측 힌지부(25)와 절결부(35)의 걸어맞춤이 빠져 버리는 것을 방지하는 것이 가능하다.

또한, 베이스보드(2)로부터 PLC 모듈(3)을 제거하는 경우에는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 탄성 지지 부재(50)의 탄성 지지력에 대항하여 천장판부(61)를 하방으로 밀어내려, 걸어맞춤 갈고리부(60)와 관통 구멍(37)의 걸어맞춤 상태를 해제한다. 이에 의해 고정이 해제된 상태가 되고, PLC 모듈(3)의 상단측을 Z 방향 정측으로 당김으로써, 커넥터부(30)와 접속부(22)의 접속을 해제하여 PLC 모듈(3)을 베이스보드(2)로부터 제거하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시형태에서는, 베이스 기판(21)을 사이에 두고 한쌍의 레일부(23, 24)가 대향 배치되어 있다. 베이스 기판(21)의 일단측에 마련되는 레일부(23)(제1 레일부)에는, 모듈 홀더(4)가 부착된다. 베이스 기판(21)의 타단측에 마련되는 레일부(24)(제2 레일부)에는, 고정 기구(5)가 부착된다. 또한, 베이스 기판(21) 상의 접속부(22), 고정 기구(5) 및 모듈 홀더(4)는, Y 방향으로 일렬로 배열되어 배치되어 있다. 또한, 접속부(22), 고정 기구(5) 및 모듈 홀더(4)는, 각각 한쌍의 레일부(23, 24)의 연장 방향(X 방향)을 따라 복수 배열되어 배치되어 있다.

이들 구성에 따르면, 고정 기구(5) 및 모듈 홀더(4)를 한쌍의 레일부(23, 24)에 부착하는 구성으로 함으로써, PLC 모듈(3)의 위치 및 개수에 따라 증설하는 것이 가능해져, PLC 시스템(1) 전체로서의 확장성이 높여진다. 또한, 한쌍의 레일부(23, 24)를 따라 복수의 PLC 모듈(3)을 부착할 수 있어, 상기한 확장성을 높이면서도, 작업자의 부착 공수를 늘리는 일이 없다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 베이스보드(2)에 대한 PLC 모듈(3)의 결합을 확실하게 하여, 불완전한 고정 상태를 방지하는 것이 가능하다.

또한, 상기 실시형태에 있어서, 베이스 기판(21)의 하단측에 모듈 홀더(4)가 배치되고, 베이스 기판(21)의 상단측에 고정 기구(5)가 배치되는 경우에 대해서 설명하였지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 이들 배치는 상하 반대여도 좋다. PLC 모듈(3)의 걸어맞춤 돌기부(32)와 모듈측 힌지부(31)의 배치 관계도 마찬가지로, 상하 반대여도 좋다.

또한, 상기 실시형태에 있어서, 커플러 고정부(6)에 걸어맞춤편(64)이 마련되고, 가이드부(7)에 걸어맞춤편(64)이 걸어맞춰지는 가이드 구멍(74)이 마련되는 경우에 대해서 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 커플러 고정부(6)에 가이드 구멍(74)이 마련되고, 가이드부(7)에 걸어맞춤편(64)이 마련되어도 좋다.

또한, 상기 실시형태에 있어서, 모듈 홀더(4)가 레일부(23)에 부착되고, 고정 기구(5)가 레일부(24)에 부착되는 경우에 대해서 설명하였지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 모듈 홀더(4)는 레일부(23)와 일체적으로 형성되어도 좋고, 고정 기구(5)도 레일부(24)와 일체적으로 형성되어도 좋다.

또한, 본 실시형태 및 변형예를 설명하였지만, 다른 실시형태로서, 상기 실시형태 및 변형예를 전체적 또는 부분적으로 조합한 것이어도 좋다.

또한, 본 실시형태는 상기 실시형태 및 변형예에 한정되는 것이 아니며, 기술적 사상의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양하게 변경, 치환, 변형되어도 좋다. 또한, 기술의 진보 또는 파생하는 별도 기술에 의해, 기술적 사상을 별도의 방법으로 실현할 수 있으면, 그 방법을 이용하여 실시되어도 좋다. 따라서, 청구범위는, 기술적 사상의 범위 내에 포함될 수 있는 모든 실시양태를 커버하고 있다.

하기에, 상기 실시형태에 있어서의 특징점을 정리한다.

상기 실시형태에 기재된 프로그래머블 컨트롤러용의 베이스보드는, 프로그래머블 컨트롤러 모듈의 커넥터부가 접속되는 접속부를 갖는 베이스 기판과, 상기 베이스 기판의 일단측에 마련되어, 상기 프로그래머블 컨트롤러 모듈의 일단측을 회전 운동 가능하게 지지하는 베이스측 힌지부와, 상기 베이스 기판의 타단측에 마련되어, 상기 프로그래머블 컨트롤러 모듈의 타단측을 고정하는 고정 기구를 구비하고, 상기 고정 기구는, 상기 베이스 기판의 일단측과 타단측 사이에서 일방향으로 왕복 이동 가능한 커플러 고정부와, 상기 커플러 고정부의 이동을 가이드하는 가이드부와, 상기 커플러 고정부를 상기 가이드부에 대하여 상기 베이스 기판의 타단측으로 탄성 지지하는 탄성 지지 부재를 가지고, 상기 커플러 고정부는, 상기 프로그래머블 컨트롤러 모듈의 타단측에 마련된 피걸어맞춤부에 걸어맞춤 가능한 걸어맞춤 갈고리부를 가지고, 상기 걸어맞춤 갈고리부는, 상기 커플러 고정부가 상기 탄성 지지 부재의 탄성 지지력에 대항하여 미리 정해진 방향으로 이동한 걸어맞춤 위치에 있어서, 상기 피걸어맞춤부에 걸어맞춤 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 실시형태에 기재된 프로그래머블 컨트롤러용의 베이스보드에 있어서, 상기 커플러 고정부는, 상기 가이드부에 걸어맞춤 가능한 한쌍의 걸어맞춤편을 가지고, 상기 가이드부는, 상기 한쌍의 걸어맞춤편이 걸어맞춰지며 상기 커플러 고정부의 이동 방향으로 긴 가이드 구멍을 가지고, 상기 커플러 고정부는, 상기 가이드 구멍의 길이 방향을 따라 이동 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 실시형태에 기재된 프로그래머블 컨트롤러용의 베이스보드에 있어서, 상기 커넥터부와 상기 접속부는, 상기 걸어맞춤 위치에 있어서 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 실시형태에 기재된 프로그래머블 컨트롤러용의 베이스보드는, 상기 베이스 기판의 일단측에 마련되는 모듈 홀더를 더 구비하고, 상기 모듈 홀더는, 상기 베이스측 힌지부를 지점으로 한 상기 프로그래머블 컨트롤러 모듈의 회전 이동을 허용하는 한편, 상기 커플러 고정부의 이동 방향에 대한 상기 프로그래머블 컨트롤러 모듈의 이동을 규제하는 누름벽을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기실시형태에 기재된 프로그래머블 컨트롤러용의 베이스보드는, 상기 베이스 기판을 사이에 두고 대향 배치되는 한쌍의 레일부를 더 구비하고, 상기 한쌍의 레일부는, 상기 베이스 기판의 일단측에 마련되어, 상기 모듈 홀더가 부착되는 제1 레일부와, 상기 베이스 기판의 타단측에 마련되어, 상기 고정 기구가 부착되는 제2 레일부를 가지고, 상기 접속부, 상기 고정 기구 및 상기 모듈 홀더는, 일렬로 배열되어 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 실시형태에 기재된 프로그래머블 컨트롤러용의 베이스보드에 있어서, 상기 접속부, 상기 고정 기구 및 상기 모듈 홀더는, 각각 상기 한쌍의 레일부의 연장 방향을 따라 복수 배열되어 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 실시형태에 기재된 프로그래머블 컨트롤러 시스템은, 상기 프로그래머블 컨트롤러용의 베이스보드와, 상기 베이스보드에 부착되는 직방체 형상의 상기 프로그래머블 컨트롤러 모듈을 구비하고, 상기 프로그래머블 컨트롤러 모듈은, 길이 방향의 일단측에 마련되어, 상기 베이스측 힌지부에 걸어맞춤 가능한 모듈측 힌지부와, 길이 방향의 타단측에 마련되어, 상기 고정 기구에 걸어맞춤 가능한 걸어맞춤 돌기부를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 실시형태에 기재된 프로그래머블 컨트롤러 시스템에 있어서, 상기 걸어맞춤 갈고리부는, 상기 걸어맞춤 돌기부에 접촉 가능한 제1 경사면을 가지고, 상기 걸어맞춤 돌기부는, 상기 제1 경사면에 접촉 가능한 제2 경사면과, 상기 제2 경사면을 관통하며, 상기 걸어맞춤 갈고리부의 선단이 걸어맞춤 가능한 관통 구멍을 가지고, 상기 고정 기구는, 상기 베이스측 힌지부를 지점으로 한 상기 프로그래머블 컨트롤러 모듈의 회전 이동에 있어서, 상기 제2 경사면이 상기 제1 경사면에 접촉한 상태로 상기 걸어맞춤 돌기부가 상기 커플러 고정부를 상기 탄성 지지 부재의 탄성 지지력에 대항하여 밀어내려, 상기 걸어맞춤 갈고리부의 선단이 상기 관통 구멍에 걸어맞춰짐으로써 상기 프로그래머블 컨트롤러 모듈을 고정하는 것을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 베이스보드에 대한 PLC 모듈의 결합을 확실하게 하여, 불완전한 고정 상태를 방지할 수 있다고 하는 효과를 가지고, 특히, PLC 모듈용의 베이스보드 및 PLC 시스템에 유용하다.

1: PLC 시스템(프로그래머블 컨트롤러 시스템)
2: 베이스보드
3: PLC 모듈(프로그래머블 컨트롤러 모듈)
4: 모듈 홀더
5: 고정 기구
6: 커플러 고정부
7: 가이드부
20: 금속판
21: 베이스 기판
22: 접속부
23: 레일부(제1 레일부)
24: 레일부(제2 레일부)
25: 베이스측 힌지부
26: 원호면
30: 커넥터부
31: 모듈측 힌지부
32: 걸어맞춤 돌기부(피걸어맞춤부)
33: 원호면
34: 경사면
35: 절결부
36: 경사면(제2 경사면)
37: 관통 구멍
40: 걸어맞춤편
41: 누름벽
50: 탄성 지지 부재
60: 걸어맞춤 갈고리부
61: 천장판부
62: 연결부
63: 경사면(제1 경사면)
64: 걸어맞춤편
70: 바닥벽부
71: 후벽부
72: 측벽부
73: 걸어맞춤부
74: 가이드 구멍
C: 지점

Claims

프로그래머블 컨트롤러 모듈의 커넥터부가 접속되는 접속부를 갖는 베이스 기판과,
상기 베이스 기판의 일단측에 마련되어, 상기 프로그래머블 컨트롤러 모듈의 일단측을 회전 운동 가능하게 지지하는 베이스측 힌지부와,
상기 베이스 기판의 타단측에 마련되어, 상기 프로그래머블 컨트롤러 모듈의 타단측을 고정하는 고정 기구
를 구비하고,
상기 고정 기구는,
상기 베이스 기판의 일단측과 타단측 사이에서 일방향으로 왕복 이동 가능한 커플러 고정부와,
상기 커플러 고정부의 이동을 가이드하는 가이드부와,
상기 커플러 고정부를 상기 가이드부에 대하여 상기 베이스 기판의 타단측으로 탄성 지지하는 탄성 지지 부재
를 가지고,
상기 커플러 고정부는, 상기 프로그래머블 컨트롤러 모듈의 타단측에 마련된 피걸어맞춤부(被係合部)에 걸어맞춤 가능한 걸어맞춤 갈고리부를 가지고,
상기 걸어맞춤 갈고리부는, 상기 커플러 고정부가 상기 탄성 지지 부재의 탄성 지지력에 대항하여 미리 정해진 방향으로 이동한 걸어맞춤 위치에 있어서, 상기 피걸어맞춤부에 걸어맞춤 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 것인 프로그래머블 컨트롤러용의 베이스보드.
제1항에 있어서, 상기 커플러 고정부는, 상기 가이드부에 걸어맞춤 가능한 한쌍의 걸어맞춤편(係合片)을 가지고,
상기 가이드부는, 상기 한쌍의 걸어맞춤편이 걸어맞춰지며 상기 커플러 고정부의 이동 방향으로 긴 가이드 구멍을 가지고,
상기 커플러 고정부는, 상기 가이드 구멍의 길이 방향을 따라 이동 가능한 것을 특징으로 하는 것인 프로그래머블 컨트롤러용의 베이스보드.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 커넥터부와 상기 접속부는, 상기 걸어맞춤 위치에 있어서 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 것인 프로그래머블 컨트롤러용의 베이스보드.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 베이스 기판의 일단측에 마련되는 모듈 홀더
를 더 구비하고,
상기 모듈 홀더는, 상기 베이스측 힌지부를 지점(支點)으로 한 상기 프로그래머블 컨트롤러 모듈의 회전 이동을 허용하는 한편, 상기 커플러 고정부의 이동 방향에 대한 상기 프로그래머블 컨트롤러 모듈의 이동을 규제하는 누름벽을 갖는 것을 특징으로 하는 프로그래머블 컨트롤러용의 베이스보드.
제4항에 있어서,
상기 베이스 기판을 사이에 두고 대향 배치되는 한쌍의 레일부
를 더 구비하고,
상기 한쌍의 레일부는,
상기 베이스 기판의 일단측에 마련되어, 상기 모듈 홀더가 부착되는 제1 레일부와,
상기 베이스 기판의 타단측에 마련되어, 상기 고정 기구가 부착되는 제2 레일부
를 가지고,
상기 접속부, 상기 고정 기구 및 상기 모듈 홀더는, 일렬로 배열되어 배치되는 것을 특징으로 하는 것인 프로그래머블 컨트롤러용의 베이스보드.
제5항에 있어서, 상기 접속부, 상기 고정 기구 및 상기 모듈 홀더는, 각각 상기 한쌍의 레일부의 연장 방향을 따라 복수 배열되어 배치되는 것을 특징으로 하는 것인 프로그래머블 컨트롤러용의 베이스보드.
제1항 또는 제2항에 기재된 프로그래머블 컨트롤러용의 베이스보드와,
상기 베이스보드에 부착되는 직방체 형상의 상기 프로그래머블 컨트롤러 모듈
을 구비하고,
상기 프로그래머블 컨트롤러 모듈은,
길이 방향의 일단측에 마련되어, 상기 베이스측 힌지부에 걸어맞춤 가능한 모듈측 힌지부와,
길이 방향의 타단측에 마련되어, 상기 고정 기구에 걸어맞춤 가능한 걸어맞춤 돌기부
를 갖는 것을 특징으로 하는 것인 프로그래머블 컨트롤러 시스템.
제7항에 있어서, 상기 걸어맞춤 갈고리부는, 상기 걸어맞춤 돌기부에 접촉 가능한 제1 경사면을 가지고,
상기 걸어맞춤 돌기부는,
상기 제1 경사면에 접촉 가능한 제2 경사면과,
상기 제2 경사면을 관통하며, 상기 걸어맞춤 갈고리부의 선단이 걸어맞춤 가능한 관통 구멍
을 가지고,
상기 고정 기구는, 상기 베이스측 힌지부를 지점으로 한 상기 프로그래머블 컨트롤러 모듈의 회전 이동에 있어서, 상기 제2 경사면이 상기 제1 경사면에 접촉한 상태로 상기 걸어맞춤 돌기부가 상기 커플러 고정부를 상기 탄성 지지 부재의 탄성 지지력에 대항하여 밀어내려, 상기 걸어맞춤 갈고리부의 선단이 상기 관통 구멍에 걸어맞춰짐으로써 상기 프로그래머블 컨트롤러 모듈을 고정하는 것을 특징으로 하는 것인 프로그래머블 컨트롤러 시스템.