WO2025215907A1 - コントローラ - Google Patents
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Definitions
- This embodiment relates to a controller.
- Controllers are used in systems such as process automation and factory automation to monitor equipment status and perform automatic control. Controllers are equipped with multiple functional modules that perform various functions, a power supply unit that supplies power to each functional module, and a blower unit that sends out airflow to cool the functional modules and power supply unit. It is desirable for controllers to be easy to maintain, such as by installing a controller according to the type of functional module and replacing or repairing the controller in the event of a malfunction.
- the purpose of this embodiment is to provide a controller that is easy to maintain.
- the controller of this embodiment comprises a base member having a mounting surface, a plurality of functional modules arranged on the mounting surface of the base member in a first direction, and at least one power supply unit arranged on the mounting surface of the base member in a second direction parallel to the first direction and supplying power to the plurality of functional modules.
- a first mounting fixture fixed to the base member is provided on one side of the housing of the at least one power supply unit in the second direction
- a second mounting fixture fixed to the base member is provided on the other side of the housing of the at least one power supply unit in the second direction.
- the first mounting fixture and second mounting fixture are provided at different positions in a third direction perpendicular to the second direction and parallel to the mounting surface.
- FIG. 2 is a front view showing the configuration of a controller according to the embodiment.
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 3A and 3B are cross-sectional views taken along lines III-III and IV-IV in FIG. 2.
- 3A and 3B are cross-sectional views taken along the lines VV and VI-VI in FIG. 2.
- 7A and 7B are cross-sectional views taken along lines VII-VII and VIII-VIII in FIG. 2.
- FIG. 10 is a diagram showing a modified example of the embodiment.
- FIG. 1 is a front view showing the configuration of a controller 1 according to an embodiment.
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the lines III-III and IV-IV in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along lines VV and VI-VI in FIG. 5A and 5B are cross-sectional views taken along lines VII-VII and VIII-VIII in FIG. 1 to 5, the X-axis, Y-axis, and Z-axis indicate directions in three-dimensional space, and gravity acts in the -Z direction.
- the controller 1 comprises a flat base member 2.
- the base member 2 has a mounting surface 2S.
- a plurality of functional modules 10A-10H are provided on the mounting surface 2S of the base member 2, corresponding to the X direction (first direction).
- three fixing members 3A-3C for fixing power supply units 4A and 4B to the base member 2 are provided on the mounting surface 2S of the base member 2, corresponding to the X direction (second direction parallel to the first direction).
- the base member 2 has a power line 21 (see Figures 3-5) capable of transmitting power, a signal line (not shown) capable of transmitting signals, and the like.
- the housings of the power supply units 4A and 4B are, by way of example, the same size, but this is not limiting.
- Functional modules 10A to 10H are modules that realize specific functions.
- functional modules 10A to 10H include a CPU module equipped with a CPU (Central Processing Unit), an I/O module that inputs and outputs signals, and a transmission module that serves as an interface for the network that includes the system to be controlled.
- Functional modules 10A to 10H can be individually attached and detached to and from base member 2, and the order of their arrangement can be changed. When attached to base member 2, functional modules 10A to 10H are connected to power lines 21 of base member 2.
- a power supply unit 4A is arranged between fixing members 3A and 3B, supplying power to functional modules 10A-10D.
- the power supply unit 4A supplies power to functional modules 10A-10D via power lines 21 on the base member 2.
- a power supply unit 4B is arranged between fixing members 3B and 3C, supplying power to functional modules 10E-10H.
- the power supply unit 4B supplies power to functional modules 10E-10H via power lines 21 on the base member 2.
- the power supply units 4A and 4B have the same structure, at least in terms of the housing and mounting brackets. In this embodiment, the power supply units 4A and 4B have the same structure within the housing, but the internal structure may differ depending on the group of functional modules to which power is to be supplied.
- Two mounting brackets 42a are provided as attachments on one side of the housing 41a of the power supply unit 4A in the X-axis direction, i.e., the side adjacent to the fixing member 3A.
- the two mounting brackets 42a correspond to multiple attachment points provided on the attachment. Screw holes are formed in the mounting brackets 42a and in corresponding positions on the fixing member 3A, and the mounting brackets 42a are fixed to the fixing member 3A using specified screws (fixing devices) not shown (see the left diagrams of Figures 2 and 4).
- two mounting brackets 43a (mounting portions) are provided as mounting fixtures.
- the two mounting brackets 43a correspond to the multiple mounting portions provided on the mounting fixture. Screw holes are formed in the mounting brackets 43a and in corresponding positions on the fixed member 3B, and the mounting brackets 43a are fixed to the fixed member 3B using specified screws (see the right diagrams of Figures 2 and 4).
- mounting bracket 42a and mounting bracket 43a are provided at different positions in the Z direction (third direction). Specifically, mounting bracket 43a is provided at a position shifted in the -Z direction from mounting bracket 42a. In other words, mounting bracket 42a and mounting bracket 43a are asymmetric with respect to a line parallel to the Z axis that passes through the center of the housing of the power supply unit 4A in the X axis direction.
- the power supply unit 4A is positioned at a predetermined position between fixing members 3A and 3B by fixing mounting brackets 42a and 43a, which are provided on housing 41a, to fixing members 3A and 3B, respectively, using predetermined screws.
- two mounting brackets 42b are provided as mounting fixtures on one side of the housing 41b of the power supply unit 4B, i.e., the side adjacent to the fixing member 3B.
- the two mounting brackets 42b correspond to the multiple mounting portions of the mounting fixture. Screw holes are formed in the mounting brackets 42b and in corresponding positions on the fixing member 3B, and the mounting brackets 42b are fixed to the fixing member 3B using specified screws (see the left diagrams of Figures 2 and 5).
- two mounting brackets 43b are provided as mounting fixtures on the other side of the housing 41b of the power supply unit 4B, i.e., the side adjacent to the fixing member 3C.
- the two mounting brackets 43b correspond to the multiple mounting portions of the mounting fixture. Screw holes are formed in the mounting brackets 43b and in corresponding positions on the fixing member 3C, and the mounting brackets 43b are fixed to the fixing member 3C using specified screws (see the right diagrams of Figures 2 and 5).
- mounting bracket 42b and mounting bracket 43b are located at different positions in the Z direction. Specifically, mounting bracket 43b is located at a position shifted in the -Z direction from mounting bracket 42b. In other words, mounting bracket 42b and mounting bracket 43b are asymmetric with respect to a line parallel to the Z axis that passes through the center of the housing of power supply unit 4B in the X axis direction. Power supply unit 4B is positioned at a predetermined position between fixing members 3B and 3C by fixing mounting brackets 42b and 43b, which are located on housing 41b, to fixing members 3B and 3C, respectively, using predetermined screws.
- Electrical connectors 6A and 6B which are connected to an external AC power source (not shown), are provided on the mounting surface side of the base member 2.
- An electrical connector 7a that can be coupled to the electrical connector 6A is provided on the surface (third surface) of the housing 41a of the power supply unit 4A facing the mounting surface (see Figures 2 and 3).
- the electrical connector 7a is connected to the power supply section 51a of the power supply unit 4A, which will be described next.
- an electrical connector 7b that can be coupled to the electrical connector 6B is provided on the surface (third surface) of the housing 41b of the power supply unit 4B facing the mounting surface (see Figure 2 and 3).
- the electrical connector 7b is connected to the power supply section 51b of the power supply unit 4B, which will be described next.
- the housing 41a of the power supply unit 4A houses a power supply unit 51a, a power distribution unit 52a, and a blower unit 53a.
- the power supply unit 51a converts AC power supplied from an external AC power source via electrical connectors 6A and 7a into DC power.
- the power distribution unit 52a distributes the DC power converted by the power supply unit 51a to the functional modules 10A-10D and the blower unit 53a.
- the blower unit 53a is composed of, for example, a fan driven by an electric motor and a filter, and takes in air through an intake port 44a provided on the -Z direction surface (first surface) of the housing 41a and sends it out in the +Z direction. In Figure 1, the air flow is indicated by outlined arrows.
- the power supply unit 51a and the power distribution unit 52a are cooled by the airflow sent out from the air blower 53a.
- the power supply unit 51a generates more heat than the power distribution unit 52a. Therefore, the air blower 53a is positioned so that the airflow sent out from the air blower 53a hits the power supply unit 51a more than the power distribution unit 52a.
- multiple slits 45a are formed on the +Z direction side surface (second surface) of the housing 41a of the power supply unit 4A, i.e., the surface adjacent to the functional modules 10A-10D. The airflow sent out from the air blower 53a passes through the slits 45a and cools the functional modules 10A-10D.
- the housing 41b of the power supply unit 4B houses a power supply unit 51b, a power distribution unit 52b, and a blower unit 53b.
- the power supply unit 51b converts AC power supplied from an external AC power source via electrical connectors 6B and 7b into DC power.
- the power distribution unit 52b distributes the DC power to the functional modules 10E-10H and the blower unit 53b.
- the blower unit 53b is composed of, for example, a fan driven by an electric motor and a filter, and takes in air through an intake port 44b provided on the -Z direction surface (first surface) of the housing 41b and sends the airflow in the +Z direction. In Figure 1, the air flow is indicated by outline arrows.
- the power supply unit 51b and the power distribution unit 52b are cooled by the airflow sent out from the air blower 53b.
- the power supply unit 51b generates more heat than the power distribution unit 52b. Therefore, the air blower 53b is positioned so that the airflow sent out from the air blower 53b hits the power supply unit 51b more than the power distribution unit 52b.
- multiple slits 45b are formed on the +Z direction side surface (second surface) of the housing 41b of the power supply unit 4B, i.e., the surface adjacent to the functional modules 10A-10D. The airflow sent out from the air blower 53b passes through the slits 45b and cools the functional modules 10E-10H.
- power supply units 4A and 4B are each positioned between fixing members 3A and 3B provided on the base member 2.
- each power supply unit is positioned in a predetermined position by screwing a mounting bracket (42a or 42b) provided on one side of the housing to the fixing member (3A or 3B) and by screwing a mounting bracket (43a or 43b) provided on the other side of the housing to the fixing member (3B, 3C).
- power supply unit 4A or 4B fails, only the failed power supply unit can be removed and replaced with a spare power supply unit. Replacing the power supply unit can be easily done by simply loosening and tightening the screws. Furthermore, as mentioned above, power supply units 4A and 4B have the same structure, at least in terms of the housing and mounting hardware. Therefore, simply having one spare power supply unit on hand can be used to deal with a failure of either power supply unit 4A or 4B. Therefore, the controller 1 according to this embodiment is easy to maintain.
- the mounting brackets on both sides of each power supply unit are arranged asymmetrically with respect to a center line that passes through the center of the housing and is parallel to the Z direction.
- the fixing member 3B in FIG. 1 the mounting brackets 43a of the power supply unit 4A and the mounting brackets 42b of the power supply unit 4B are arranged alternately in a row (or straight line) corresponding to the Z direction of the fixing member 3B.
- This arrangement is achieved by the mounting brackets on both sides of the power supply units being arranged asymmetrically with respect to the center line.
- the width of the fixing member 3B in the X direction only needs to be one diameter of the screw hole.
- each power supply unit had a mounting brackets on both sides of each power supply unit "symmetrically" with respect to the center line, it would be impossible to line them up alternately in a row in the Z direction.
- the width of the fixing member 3B in the X direction would be greater than twice the diameter of the screw hole.
- the mounting brackets on both sides of each power supply unit are arranged asymmetrically in the Z direction, which allows the width of the fixing member 3B to be kept small. This allows the power supply units 4A and 4B to be placed close to each other. Therefore, the controller 1 according to this embodiment requires less space.
- the width of the fixing member 3B can be kept small, allowing for a wider airflow area for the power supply units 4A and 4B (see the white lines with long arrows in Figure 1). Therefore, a larger amount of airflow can be sent to the functional modules 10A-10H, and the controller 1 according to this embodiment also has excellent cooling performance.
- the air blower (53a or 53b) of each power supply unit is positioned so that the airflow sent out from the air blower (53a or 53b) hits the power supply unit (51a or 51b) more than the power distribution unit (52a or 52b). This makes it possible to efficiently cool the power supply unit (51a or 51b), which generates more heat than the power distribution unit (52a or 52b). In this respect, too, the controller 1 according to this embodiment has excellent cooling performance.
- each power supply unit is connected to an external AC power source by mating an electrical connector (7a or 7b) provided on the housing of the power supply unit with an electrical connector (6a or 6b) provided on the base member 2.
- an electrical connector (7a or 7b) provided on the housing of the power supply unit with an electrical connector (6a or 6b) provided on the base member 2.
- the mounting bracket (42a or 42b) and the mounting bracket (43a or 43b) are asymmetrically positioned, so that the mounting bracket (43a or 43b) is positioned offset in the -Z direction from the mounting bracket (42a or 42b).
- the mounting bracket 42 may be positioned offset in the -Z direction from the mounting bracket 43.
- three mounting brackets 42 may be evenly spaced apart at a predetermined interval, and two mounting brackets 43 may be positioned corresponding to those intervals.
- FIG. 6(a) the mounting bracket 42 and the mounting bracket (43a or 43b) are asymmetrically positioned, so that the mounting bracket (43a or 43b) is positioned offset in the -Z direction from the mounting bracket (42a or 42b).
- the mounting bracket 42 may be positioned offset in the -Z direction from the mounting bracket 43.
- three mounting brackets 42 may be evenly spaced apart at a predetermined interval, and two mounting brackets 43 may be positioned corresponding to those intervals.
- three mounting brackets 43 may be evenly spaced apart at a predetermined interval, and two mounting brackets 42 may be positioned corresponding to those intervals.
- the mounting brackets 42 and 43 shown in Figures 6(a) to 6(c) correspond to mounting brackets 42a and 43a when the power supply unit is power supply unit 4A, and correspond to mounting brackets 42b and 43b when the power supply unit is power supply unit 4B.
- This embodiment can also be configured as follows.
- a base member having a mounting surface; a plurality of functional modules provided on the mounting surface of the base member in a first direction; at least one power supply unit that supplies power to the plurality of functional modules, the power supply unit being provided on the mounting surface of the base member in a second direction parallel to the first direction; Equipped with a first attachment fixed to the base member is provided on one side of the housing of the at least one power supply unit in the second direction, and a second attachment fixed to the base member is provided on the other side of the housing of the at least one power supply unit in the second direction; the first mounting fixture and the second mounting fixture are provided at different positions in a third direction that is perpendicular to the second direction and parallel to the mounting surface; controller.
- the at least one power supply unit includes a first power supply unit and a second power supply unit; when the first power supply unit and the second power supply unit are fixed to the base member, the second mounting fixture of the first power supply unit and the first mounting fixture of the second power supply unit are aligned in a line corresponding to the third direction; Item 1.
- the controller according to item 1.
- the first mounting fixture includes a plurality of mounting portions spaced apart in correspondence with the third direction; the second mounting fixture includes a plurality of mounting portions spaced apart in correspondence with the third direction; when the first power supply unit and the second power supply unit are fixed to the base member, the plurality of mounting portions of the second mounting fixture of the first power supply unit and the plurality of mounting portions of the first mounting fixture of the second power supply unit are arranged alternately in the third direction.
- Item 3. The controller according to item 2.
- the housing of the at least one power supply unit further accommodates a power supply unit that converts AC power into DC power in accordance with the second direction, and a power distribution unit that distributes the DC power to the plurality of functional modules and the blower unit;
- the air blowing unit is disposed at a position where the airflow blown out from the air blowing unit hits the power supply unit more than the power distribution unit.
- a first electrical connector connected to an external AC power supply is provided on the mounting surface of the base member; the housing of the at least one power supply unit has a third surface facing the mounting surface of the base member; a second electrical connector that is connectable to and disconnectable from the first electrical connector and is connected to the power supply unit is provided on the third surface; the operating power of the power supply unit is supplied from the external AC power supply via the first electrical connector and the second electrical connector; Item 6.
- the controller according to item 5.
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Abstract
[課題]メンテナンスの容易なコントローラを提供する。 [解決手段]本実施の形態に係るコントローラは、搭載面を有するベース部材と、前記ベース部材の前記搭載面上に、第1の方向に対応して設けられる複数の機能モジュールと、前記ベース部材の前記搭載面上に、前記第1の方向に平行な第2の方向に対応して設けられる、前記複数の機能モジュールに電力を供給する少なくとも1つの電源供給ユニットと、を備える。前記少なくとも1つの電源供給ユニットの筐体の前記第2の方向における一方の側には、前記ベース部材に固定される第1の取り付け具が設けられ、前記少なくとも1つの電源供給ユニットの前記筐体の前記第2の方向における他方の側には、前記ベース部材に固定される第2の取り付け具が設けられる。前記第1の取り付け具及び第2の取り付け具は、前記第2の方向と直交しかつ前記搭載面に平行な第3の方向において異なる位置に設けられる。
Description
本実施の形態は、コントローラに関する。
プロセスオートメーション、ファクトリオートメーション等のシステムにおいて、設備の状態監視、自動制御等を行うコントローラ(産業用コントローラ)が利用されている。コントローラには、各種の機能を実現する複数の機能モジュール、各機能モジュールに電力を供給する電源ユニット、機能モジュールや電源ユニットを冷却するための空気流を送出する送風ユニット等が搭載されている。機能モジュールの種類に応じたコントローラの設置、故障した場合のコントローラの交換・修理など、コントローラのメンテナンスが容易であることが望まれる。
本実施の形態は、メンテナンスの容易なコントローラを提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本実施の形態に係るコントローラは、搭載面を有するベース部材と、前記ベース部材の前記搭載面上に、第1の方向に対応して設けられる複数の機能モジュールと、前記ベース部材の前記搭載面上に、前記第1の方向に平行な第2の方向に対応して設けられる、前記複数の機能モジュールに電力を供給する少なくとも1つの電源供給ユニットと、を備える。前記少なくとも1つの電源供給ユニットの筐体の前記第2の方向における一方の側には、前記ベース部材に固定される第1の取り付け具が設けられ、前記少なくとも1つの電源供給ユニットの前記筐体の前記第2の方向における他方の側には、前記ベース部材に固定される第2の取り付け具が設けられる。前記第1の取り付け具及び第2の取り付け具は、前記第2の方向と直交しかつ前記搭載面に平行な第3の方向において異なる位置に設けられる。
以下では、図面を参照しながら、本実施の形態について説明する。図面において、同一又は対応する要素には同じ参照符号を付して、詳細な説明は適宜省略する。
図1は、実施の形態に係るコントローラ1の構成を示す正面図である。
図2は、図1のII-II断面図である。
図3は、図2のIII-III断面図及びIV-IV断面図である。
図4は、図2のV-V断面図及びVI-VI断面図である。
図5は、図2のVII-VII断面図及びVIII-VIII断面図である。
図1~図5において、X軸、Y軸、Z軸は、3次元空間における方向を示している。また、重力は-Z方向にかかっている。
図2は、図1のII-II断面図である。
図3は、図2のIII-III断面図及びIV-IV断面図である。
図4は、図2のV-V断面図及びVI-VI断面図である。
図5は、図2のVII-VII断面図及びVIII-VIII断面図である。
図1~図5において、X軸、Y軸、Z軸は、3次元空間における方向を示している。また、重力は-Z方向にかかっている。
図1及び図2を参照すると、コントローラ1は、平板状のベース部材2を備えている。ベース部材2は搭載面2Sを有する。ベース部材2の搭載面2S上には、X方向(第1の方向)に対応して、複数の機能モジュール10A~10Hが設けられている。また、ベース部材2の搭載面2S上には、X方向(第1の方向に平行な第2の方向)に対応して、電源供給ユニット4A、4Bをベース部材2に固定するための3つの固定部材3A~3Cが設けられている。ベース部材2は、電力を伝送可能な電力線21(図3~図5を参照)や、信号を伝送可能な信号線(図示せず)等を有している。電源供給ユニット4A、4Bの筐体のサイズは一例として同じであるが、これに限定されない。
機能モジュール10A~10Hは、所定の機能を実現するモジュールである。例えば、機能モジュール10A~10Hは、CPU(Central Processing Unit)を搭載したCPUモジュール、信号の入出力を行うI/Oモジュール、制御対象のシステムを含むネットワークのインターフェースとなる伝送モジュール等を含んでいる。機能モジュール10A~10Hは、ベース部材2に対して個別に着脱可能であり、かつ配列の順序は変更可能である。ベース部材2に取り付けられた状態では、機能モジュール10A~10Hは、ベース部材2の電力線21に接続される。
固定部材3Aと固定部材3Bとの間には、機能モジュール10A~10Dに電力を供給する電源供給ユニット4Aが配置されている。電源供給ユニット4Aは、ベース部材2の電力線21を介して、機能モジュール10A~10Dに電力を供給する。一方、固定部材3Bと固定部材3Cとの間には、機能モジュール10E~10Hに電力を供給する電源供給ユニット4Bが配置されている。電源供給ユニット4Bは、ベース部材2の電力線21を介して、機能モジュール10E~10Hに電力を供給する。電源供給ユニット4A及び4Bは、少なくとも筐体と取り付け金具に関しては同一の構造を有している。筐体内の構造に関して、本実施形態では、電源供給ユニット4A及び4Bは、同一の構造を有しているが、電力を供給する対象となる機能モジュール群に応じて内部構造が異なってもよい。
X軸方向における電源供給ユニット4Aの筐体41aの一方の側、すなわち固定部材3Aと隣接する側には、2つの取り付け金具42aが取り付け具として設けられている。2つの取り付け金具42aは、取り付け具が備える複数の取り付け部分に対応する。取り付け金具42aと、固定部材3Aの対応する位置とには、ねじ穴が形成されており、取り付け金具42aは、図示しない所定のねじ(固定具)を用いて固定部材3Aに固定される(図2、図4の左図参照)。
一方、電源供給ユニット4Aの筐体41aの他方の側、すなわち固定部材3Bと隣接する側には、2つの取り付け金具43a(取り付け部)が取り付け具として設けられている。2つの取り付け金具43aは、取り付け具が備える複数の取り付け部分に対応する。取り付け金具43aと、固定部材3Bの対応する位置とには、ねじ穴が形成されており、取り付け金具43aは、所定のねじを用いて固定部材3Bに固定される(図2、図4の右図参照)。
電源供給ユニット4Aにおいて、取り付け金具42aと取り付け金具43aとは、Z方向(第3の方向)において異なる位置に設けられている。詳細には、取り付け金具43aは、取り付け金具42aよりも、-Z方向にずれた位置に設けられている。換言すれば、電源供給ユニット4Aの筐体のX軸方向における中心を通る、Z軸に平行な線に関して、取り付け金具42aと取り付け金具43aとは非対称になっている。電源供給ユニット4Aは、筐体41aに設けられた取り付け金具42a及び43aが、所定のねじを用いて固定部材3A及び3Bにそれぞれ固定されることにより、固定部材3A及び3Bの間の所定の位置に配置される。
同様に、電源供給ユニット4Bの筐体41bの一方の側、すなわち固定部材3Bと隣接する側には、2つの取り付け金具42bが取り付け具として設けられている。2つの取り付け金具42bは、取り付け具が備える複数の取り付け部分に対応する。取り付け金具42bと、固定部材3Bの対応する位置とには、ねじ穴が形成されており、取り付け金具42bは、所定のねじを用いて固定部材3Bに固定される(図2、図5の左図参照)。
一方、電源供給ユニット4Bの筐体41bの他方の側、すなわち固定部材3Cと隣接する側には、2つの取り付け金具43bが取り付け具として設けられている。2つの取り付け金具43bは、取り付け具が備える複数の取り付け部分に対応する。取り付け金具43bと、固定部材3Cの対応する位置とには、ねじ穴が形成されており、取り付け金具43bは、所定のねじを用いて固定部材3Cに固定される(図2、図5の右図参照)。
電源供給ユニット4Bにおいて、取り付け金具42bと取り付け金具43bとは、Z方向に関して異なる位置に設けられている。詳細には、取り付け金具43bは、取り付け金具42bよりも、-Z方向にずれた位置に設けられている。換言すれば、電源供給ユニット4Bの筐体のX軸方向における中心を通る、Z軸に平行な線に関して、取り付け金具42bと取り付け金具43bとは非対称になっている。電源供給ユニット4Bは、筐体41bに設けられた取り付け金具42b及び43bが、所定のねじを用いて固定部材3B及び3Cにそれぞれ固定されることにより、固定部材3B及び3Cの間の所定の位置に配置される。
ベース部材2の搭載面側には、外部交流電源(図示せず)に接続される電気コネクタ6A及び6Bが設けられている。電源供給ユニット4Aの筐体41aの上記搭載面に対向する面(第3の面)には、電気コネクタ6Aと結合可能な電気コネクタ7aが設けられている(図2、図3参照)。電気コネクタ7aは、次に説明する電源供給ユニット4Aの電源部51aに接続されている。同様に、電源供給ユニット4Bの筐体41bの上記搭載面に対向する面(第3の面)には、電気コネクタ6Bと結合可能な電気コネクタ7bが設けられている。電気コネクタ7bは、次に説明する電源供給ユニット4Bの電源部51bに接続されている。
電源供給ユニット4Aの筐体41a内には、電源部51a、分電部52a、及び送風部53aが収容されている。電源部51aは、外部交流電源から電気コネクタ6A及び7aを介して供給される交流電力を直流電力に変換する。分電部52aは、電源部51aによって変換された直流電力を機能モジュール10A~10D及び送風部53aに分配する。送風部53aは、例えば、電動モータによって駆動されるファン及びフィルタ等によって構成されており、筐体41aの-Z方向側の面(第1の面)側に設けられた吸入口44aから空気を取り込み、取り込んだ空気を+Z方向に向けて送出する。図1では、空気の流れが白抜きの矢印で示されている。
電源部51a及び分電部52aは、送風部53aから送出される空気流によって冷却される。通常、電源部51aは分電部52aよりも発熱量が多い。そのため、送風部53aは、当該送風部53aから送出される空気流が分電部52aよりも電源部51aに多く当たるような位置に配置されている。また、電源供給ユニット4Aの筐体41aの+Z方向側の面(第2の面)、すなわち、機能モジュール10A~10Dと隣接する面には、複数のスリット45aが形成されている。送風部53aから送出された空気流は、スリット45aを通り抜け、機能モジュール10A~10Dを冷却する。
同様に、電源供給ユニット4Bの筐体41b内には、電源部51b、分電部52b、及び送風部53bが収容されている。電源部51bは、外部交流電源から電気コネクタ6B及び7bを介して供給される交流電力を直流電力に変換する。分電部52bは、直流電力を機能モジュール10E~10H及び送風部53bに分配する。送風部53bは、例えば、電動モータによって駆動されるファン及びフィルタ等によって構成されており、筐体41bの-Z方向側の面(第1の面)側に設けられた吸入口44bから空気を取り込み、空気流を+Z方向に向けて送出する。図1では、空気の流れが白抜きの矢印で示されている。
電源部51b及び分電部52bは、送風部53bから送出される空気流によって冷却される。通常、電源部51bは分電部52bよりも発熱量が多い。そのため、送風部53bは、当該送風部53bから送出される空気流が分電部52bよりも電源部51bに多く当たるような位置に配置されている。また、電源供給ユニット4Bの筐体41bの+Z方向側の面(第2の面)、すなわち、機能モジュール10A~10Dと隣接する面には、複数のスリット45bが形成されている。送風部53bから送出された空気流は、スリット45bを通り抜け、機能モジュール10E~10Hを冷却する。
次に、本実施の形態に係るコントローラ1の有利な効果について説明する。
本実施の形態に係るコントローラ1では、電源供給ユニット4A及び4Bは、ベース部材2上に設けられた固定部材3A~3Bの間にそれぞれ配置されている。詳細には、各電源供給ユニットは、筐体の一方の側に設けられた取り付け金具(42a又は42b)が固定部材(3A又は3B)にねじ止めされるとともに、筐体の他方の側に設けられた取り付け金具(43a又は43b)が固定部材(3B、3C)にねじ止めされることにより、所定の位置に配置されている。
上記の特徴により、電源供給ユニット4A又は4Bのいずれか一方が故障した場合には、当該故障した電源供給ユニットのみを取り外し、予備の電源供給ユニットと交換することができる。この際、電源供給ユニットの交換は、ねじの開け閉めだけで簡単に行うことができる。また、先述したように、電源供給ユニット4A及び4Bは、少なくとも筐体と取り付け金具に関しては同一の構造を有している。そのため、予備の電源供給ユニットを1つ用意しておくだけで、電源供給ユニット4A又は4Bのいずれが故障した場合にも、対応することができる。したがって、本実施の形態に係るコントローラ1は、メンテナンスが容易である。
また、本実施の形態に係るコントローラ1では、各電源供給ユニットの両側の取り付け金具は、Z方向に平行な筐体の中心を通る中心線に対して非対称に設けられている。図1において、固定部材3Bに注目すると、電源供給ユニット4Aの取り付け金具43aと、電源供給ユニット4Bの取り付け金具42bとは、固定部材3BのZ方向に対応して、一列(又は一直線)かつ互い違いに並んでいる。このような並び方は、電源供給ユニットの両側の取り付け金具が上記中心線に関して非対称に設けられていることにより、実現されている。このような並び方により、固定部材3BのX方向の幅は、ねじ穴の直径の1つ分あれば十分となる。
これに対して、仮に各電源供給ユニットの両側の取り付け金具が上記中心線に対して「対称」に設けられている場合には、これらがZ方向に一列かつ互い違いに並ぶことは不可能である。この場合、固定部材3BのX方向の幅は、ねじ穴の直径の2つ分よりも大きくなってしまう。
本実施の形態に係るコントローラ1では、各電源供給ユニットの両側の取り付け金具がZ方向に関して非対称に設けられていることにより、固定部材3Bの幅を小さく抑えることができる。これにより、電源供給ユニット4A及び4Bを互いに近接して配置することができる。したがって、本実施の形態に係るコントローラ1は、省スペースで済む。
また、機能モジュール10A~10Hの冷却性能について考えると、固定部材3Bの幅が小さく抑えられることにより、電源供給ユニット4A及び4Bの空気流の領域(図1の長い矢印付の白抜き線を参照)を広くとることができる。したがって、より多くの空気流を機能モジュール10A~10Hに送ることができるため、本実施の形態に係るコントローラ1は、冷却性能も優れている。
また、本実施の形態に係るコントローラ1では、各電源供給ユニットの送風部(53a又は53b)は、当該送風部(53a又は53b)から送出される空気流が分電部(52a又は52b)よりも電源部(51a又は51b)に多く当たるような位置に配置されている。これにより、分電部(52a又は52b)よりも発熱量の多い電源部(51a又は51b)を効率的に冷却することができる。この点においても、本実施の形態に係るコントローラ1は、冷却性能に優れている。
さらに、本実施の形態に係るコントローラ1では、各電源供給ユニットと外部交流電源との接続は、電源供給ユニットの筐体に設けられた電気コネクタ(7a又は7b)と、ベース部材2に設けられた電気コネクタ(6a又は6b)とを結合させることにより行われる。これにより、電源供給ユニットを取り付ける際に、+Y方向に力を加えて押し込むだけで、電気コネクタ同士を結合させることができる。この点においても、本実施の形態に係るコントローラ1は、メンテナンスが容易である。
(変形例)
上記の実施の形態では、各電源供給ユニットにおいて、取り付け金具(42a又は42b)と取り付け金具(43a又は43b)とを非対称に配置するために、取り付け金具(43a又は43b)が取り付け金具(42a又は42b)よりも-Z方向にずれた位置に設けられていた。これに代えて、図6(a)に示されるように、取り付け金具42を取り付け金具43よりも-Z方向にずれた位置に設けてもよい。或いは、図6(b)に示されるように、3つの取り付け金具42を、所定の間隔を空けて均等に設け、当該間隔に対応する位置に2つの取り付け金具43を設けてもよい。同様に、図6(c)に示されるように、3つの取り付け金具43を、所定の間隔を空けて均等に設け、当該間隔に対応する位置に2つの取り付け金具42を設けてもよい。図6(a)~図6(c)に示される取り付け金具42、43は、電源供給ユニットが電源供給ユニット4Aの場合は、取り付け金具42a、43aに対応し、電源供給ユニットが電源供給ユニット4Bの場合は、取り付け金具42b、43bに対応する。
上記の実施の形態では、各電源供給ユニットにおいて、取り付け金具(42a又は42b)と取り付け金具(43a又は43b)とを非対称に配置するために、取り付け金具(43a又は43b)が取り付け金具(42a又は42b)よりも-Z方向にずれた位置に設けられていた。これに代えて、図6(a)に示されるように、取り付け金具42を取り付け金具43よりも-Z方向にずれた位置に設けてもよい。或いは、図6(b)に示されるように、3つの取り付け金具42を、所定の間隔を空けて均等に設け、当該間隔に対応する位置に2つの取り付け金具43を設けてもよい。同様に、図6(c)に示されるように、3つの取り付け金具43を、所定の間隔を空けて均等に設け、当該間隔に対応する位置に2つの取り付け金具42を設けてもよい。図6(a)~図6(c)に示される取り付け金具42、43は、電源供給ユニットが電源供給ユニット4Aの場合は、取り付け金具42a、43aに対応し、電源供給ユニットが電源供給ユニット4Bの場合は、取り付け金具42b、43bに対応する。
幾つかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は例として提示したものであり、実施の形態の範囲を限定することは意図していない、これらの実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、実施の形態の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせ等を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、実施の形態の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲とその均等の範囲に含まれるものである。
なお、本実施の形態は、以下のような構成を取ることもできる。
[項目1]
搭載面を有するベース部材と、
前記ベース部材の前記搭載面上に、第1の方向に対応して設けられる複数の機能モジュールと、
前記ベース部材の前記搭載面上に、前記第1の方向に平行な第2の方向に対応して設けられる、前記複数の機能モジュールに電力を供給する少なくとも1つの電源供給ユニットと、
を備え、
前記少なくとも1つの電源供給ユニットの筐体の前記第2の方向における一方の側には、前記ベース部材に固定される第1の取り付け具が設けられ、前記少なくとも1つの電源供給ユニットの前記筐体の前記第2の方向における他方の側には、前記ベース部材に固定される第2の取り付け具が設けられ、
前記第1の取り付け具及び第2の取り付け具は、前記第2の方向と直交しかつ前記搭載面に平行な第3の方向において異なる位置に設けられる、
コントローラ。
[項目2]
前記少なくとも1つの電源供給ユニットは、第1の電源供給ユニット及び第2の電源供給ユニットを含み、
前記第1の電源供給ユニット及び前記第2の電源供給ユニットが前記ベース部材に固定された状態において、前記第1の電源供給ユニットの前記第2の取り付け具、及び前記第2の電源供給ユニットの前記第1の取り付け具は、前記第3の方向に対応して一列に並ぶ、
項目1に記載のコントローラ。
[項目3]
前記第1の取り付け具は、前記第3の方向に対応して間隔を空けて複数の取り付け部分を含み、
前記第2の取り付け具は、前記第3の方向に対応して間隔を空けて複数の取り付け部分を含み、
前記第1の電源供給ユニット及び前記第2の電源供給ユニットが前記ベース部材に固定された状態において、前記第1の電源供給ユニットの前記第2の取り付け具の前記複数の取り付け部分、及び前記第2の電源供給ユニットの前記第1の取り付け具の前記複数の取り付け部分は、前記第3の方向に対応して交互に並ぶ、
項目2に記載のコントローラ。
[項目4]
前記少なくとも1つの電源供給ユニットの前記筐体の第1の面は、前記複数の機能モジュールに対向し、
前記少なくとも1つの電源供給ユニットの前記筐体の前記第1の面に対向する第2の面には空気の吸入口が設けられ、
前記少なくとも1つの電源供給ユニットの前記筐体内には、前記吸入口で取り込まれた空気を前記第1の面側に送出する送風部が収容され、
前記第1の面には、前記送風部により送出される前記空気を出力するスリットが形成される、
項目1~3のいずれか一項に記載のコントローラ。
[項目5]
前記少なくとも1つの電源供給ユニットの前記筐体内には、前記第2の方向に対応して、交流電力を直流電力に変換する電源部と、前記直流電力を前記複数の機能モジュール及び前記送風部に分配する分電部と、がさらに収容され、
前記送風部は、前記送風部から送出される空気流が前記分電部よりも前記電源部に多く当たる位置に配置される、
項目4に記載のコントローラ。
[項目6]
前記ベース部材の前記搭載面には、外部交流電源に接続される第1の電気コネクタが設けられ、
前記少なくとも1つの電源供給ユニットの前記筐体は、前記ベース部材の前記搭載面に対向する第3面を有し、
前記第3面には、前記第1の電気コネクタと結合及び分離可能であり、かつ前記電源部に接続された第2の電気コネクタが設けられ、
前記電源部の動作電力は、前記外部交流電源から前記第1の電気コネクタ及び前記第2の電気コネクタを介して供給される、
項目5に記載のコントローラ。
[項目1]
搭載面を有するベース部材と、
前記ベース部材の前記搭載面上に、第1の方向に対応して設けられる複数の機能モジュールと、
前記ベース部材の前記搭載面上に、前記第1の方向に平行な第2の方向に対応して設けられる、前記複数の機能モジュールに電力を供給する少なくとも1つの電源供給ユニットと、
を備え、
前記少なくとも1つの電源供給ユニットの筐体の前記第2の方向における一方の側には、前記ベース部材に固定される第1の取り付け具が設けられ、前記少なくとも1つの電源供給ユニットの前記筐体の前記第2の方向における他方の側には、前記ベース部材に固定される第2の取り付け具が設けられ、
前記第1の取り付け具及び第2の取り付け具は、前記第2の方向と直交しかつ前記搭載面に平行な第3の方向において異なる位置に設けられる、
コントローラ。
[項目2]
前記少なくとも1つの電源供給ユニットは、第1の電源供給ユニット及び第2の電源供給ユニットを含み、
前記第1の電源供給ユニット及び前記第2の電源供給ユニットが前記ベース部材に固定された状態において、前記第1の電源供給ユニットの前記第2の取り付け具、及び前記第2の電源供給ユニットの前記第1の取り付け具は、前記第3の方向に対応して一列に並ぶ、
項目1に記載のコントローラ。
[項目3]
前記第1の取り付け具は、前記第3の方向に対応して間隔を空けて複数の取り付け部分を含み、
前記第2の取り付け具は、前記第3の方向に対応して間隔を空けて複数の取り付け部分を含み、
前記第1の電源供給ユニット及び前記第2の電源供給ユニットが前記ベース部材に固定された状態において、前記第1の電源供給ユニットの前記第2の取り付け具の前記複数の取り付け部分、及び前記第2の電源供給ユニットの前記第1の取り付け具の前記複数の取り付け部分は、前記第3の方向に対応して交互に並ぶ、
項目2に記載のコントローラ。
[項目4]
前記少なくとも1つの電源供給ユニットの前記筐体の第1の面は、前記複数の機能モジュールに対向し、
前記少なくとも1つの電源供給ユニットの前記筐体の前記第1の面に対向する第2の面には空気の吸入口が設けられ、
前記少なくとも1つの電源供給ユニットの前記筐体内には、前記吸入口で取り込まれた空気を前記第1の面側に送出する送風部が収容され、
前記第1の面には、前記送風部により送出される前記空気を出力するスリットが形成される、
項目1~3のいずれか一項に記載のコントローラ。
[項目5]
前記少なくとも1つの電源供給ユニットの前記筐体内には、前記第2の方向に対応して、交流電力を直流電力に変換する電源部と、前記直流電力を前記複数の機能モジュール及び前記送風部に分配する分電部と、がさらに収容され、
前記送風部は、前記送風部から送出される空気流が前記分電部よりも前記電源部に多く当たる位置に配置される、
項目4に記載のコントローラ。
[項目6]
前記ベース部材の前記搭載面には、外部交流電源に接続される第1の電気コネクタが設けられ、
前記少なくとも1つの電源供給ユニットの前記筐体は、前記ベース部材の前記搭載面に対向する第3面を有し、
前記第3面には、前記第1の電気コネクタと結合及び分離可能であり、かつ前記電源部に接続された第2の電気コネクタが設けられ、
前記電源部の動作電力は、前記外部交流電源から前記第1の電気コネクタ及び前記第2の電気コネクタを介して供給される、
項目5に記載のコントローラ。
1 コントローラ
2 ベース部材
21 電力線
3A 固定部材
3B 固定部材
3C 固定部材
4A 電源供給ユニット(第1の電源供給ユニット)
4B 電源供給ユニット(第2の電源供給ユニット)
41a 筐体
41b 筐体
42a 取り付け金具(第1の取り付け具)
42b 取り付け金具(第1の取り付け具)
43a 取り付け金具(第2の取り付け具)
43b 取り付け金具(第2の取り付け具)
44a 吸入口
44b 吸入口
45a スリット
45b スリット
51a 電源部
51b 電源部
52a 分電部
52b 分電部
53a 送風部
53b 送風部
6A 電気コネクタ(第1の電気コネクタ)
6B 電気コネクタ(第1の電気コネクタ)
7a 電気コネクタ(第2の電気コネクタ)
7b 電気コネクタ(第2の電気コネクタ)
2 ベース部材
21 電力線
3A 固定部材
3B 固定部材
3C 固定部材
4A 電源供給ユニット(第1の電源供給ユニット)
4B 電源供給ユニット(第2の電源供給ユニット)
41a 筐体
41b 筐体
42a 取り付け金具(第1の取り付け具)
42b 取り付け金具(第1の取り付け具)
43a 取り付け金具(第2の取り付け具)
43b 取り付け金具(第2の取り付け具)
44a 吸入口
44b 吸入口
45a スリット
45b スリット
51a 電源部
51b 電源部
52a 分電部
52b 分電部
53a 送風部
53b 送風部
6A 電気コネクタ(第1の電気コネクタ)
6B 電気コネクタ(第1の電気コネクタ)
7a 電気コネクタ(第2の電気コネクタ)
7b 電気コネクタ(第2の電気コネクタ)
Claims (6)
- 搭載面を有するベース部材と、
前記ベース部材の前記搭載面上に、第1の方向に対応して設けられる複数の機能モジュールと、
前記ベース部材の前記搭載面上に、前記第1の方向に平行な第2の方向に対応して設けられる、前記複数の機能モジュールに電力を供給する少なくとも1つの電源供給ユニットと、
を備え、
前記少なくとも1つの電源供給ユニットの筐体の前記第2の方向における一方の側には、前記ベース部材に固定される第1の取り付け具が設けられ、前記少なくとも1つの電源供給ユニットの前記筐体の前記第2の方向における他方の側には、前記ベース部材に固定される第2の取り付け具が設けられ、
前記第1の取り付け具及び第2の取り付け具は、前記第2の方向と直交しかつ前記搭載面に平行な第3の方向において異なる位置に設けられる、
コントローラ。 - 前記少なくとも1つの電源供給ユニットは、第1の電源供給ユニット及び第2の電源供給ユニットを含み、
前記第1の電源供給ユニット及び前記第2の電源供給ユニットが前記ベース部材に固定された状態において、前記第1の電源供給ユニットの前記第2の取り付け具、及び前記第2の電源供給ユニットの前記第1の取り付け具は、前記第3の方向に対応して一列に並ぶ、
請求項1に記載のコントローラ。 - 前記第1の取り付け具は、前記第3の方向に対応して間隔を空けて複数の取り付け部分を含み、
前記第2の取り付け具は、前記第3の方向に対応して間隔を空けて複数の取り付け部分を含み、
前記第1の電源供給ユニット及び前記第2の電源供給ユニットが前記ベース部材に固定された状態において、前記第1の電源供給ユニットの前記第2の取り付け具の前記複数の取り付け部分、及び前記第2の電源供給ユニットの前記第1の取り付け具の前記複数の取り付け部分は、前記第3の方向に対応して交互に並ぶ、
請求項2に記載のコントローラ。 - 前記少なくとも1つの電源供給ユニットの前記筐体の第1の面は、前記複数の機能モジュールに対向し、
前記少なくとも1つの電源供給ユニットの前記筐体の前記第1の面に対向する第2の面には空気の吸入口が設けられ、
前記少なくとも1つの電源供給ユニットの前記筐体内には、前記吸入口で取り込まれた空気を前記第1の面側に送出する送風部が収容され、
前記第1の面には、前記送風部により送出される前記空気を出力するスリットが形成される、
請求項1に記載のコントローラ。 - 前記少なくとも1つの電源供給ユニットの前記筐体内には、前記第2の方向に対応して、交流電力を直流電力に変換する電源部と、前記直流電力を前記複数の機能モジュール及び前記送風部に分配する分電部と、がさらに収容され、
前記送風部は、前記送風部から送出される空気流が前記分電部よりも前記電源部に多く当たる位置に配置される、
請求項4に記載のコントローラ。 - 前記ベース部材の前記搭載面には、外部交流電源に接続される第1の電気コネクタが設けられ、
前記少なくとも1つの電源供給ユニットの前記筐体は、前記ベース部材の前記搭載面に対向する第3面を有し、
前記第3面には、前記第1の電気コネクタと結合及び分離可能であり、かつ前記電源部に接続された第2の電気コネクタが設けられ、
前記電源部の動作電力は、前記外部交流電源から前記第1の電気コネクタ及び前記第2の電気コネクタを介して供給される、
請求項5に記載のコントローラ。
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| JP2019121379A (ja) * | 2018-01-05 | 2019-07-22 | 廣達電腦股▲ふん▼有限公司 | 回動可能な配電部材及びそれを使用するラック |
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| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
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