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技術 コントローラユニット

出願人 株式会社ジェイテクト
発明者 杉田和洋坪井泰憲長谷川宏治加藤捨間呂
出願日 2015年8月24日 (4年9ヶ月経過) 出願番号 2015-164575
公開日 2017年3月2日 (3年3ヶ月経過) 公開番号 2017-045094
状態 特許登録済
技術分野 プログラマブルコントロ-ラ
主要キーワード 開口入口 係止構成 安全扉 嵌合い ケース形状 回動阻止 動作停止制御 テーパ形
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (17)

課題

ベースユニット複数種別モジュール回動により実装する方式における誤組付けの防止を確実に図り、コネクタの破損の防止を図る。

解決手段

コントローラユニットは、スロット16が設定されたベースユニット12と、プリント基板22を備え前記ベースユニット12に実装されるモジュール14と、一方がベースユニット12に、他方がモジュール14に備えられる雄雌の一対のコネクタ28と、前記モジュール14が前記ベースユニット12に対して回動可能とするための回動支点18構成とを備える。そして、誤組付け防止用の一対の凹部24と凸部26が、一方がベースユニット12に、他方がモジュール14に設置されている。前記凹部24と凸部26の設置位置はモジュール14の種別によって異なっている。

概要

背景

コントローラユニットは、いわゆるPLC(Programmable Logic Controller)であり、予め定められた順序または手続きに従って、制御の各段階を逐次進めていく制御装置である。例えばワークを加工する工作機械の周囲には、作業者の安全を確保するために工作機械と作業者の間を隔離する安全扉が設けられ、当該安全扉からやや離れた位置に工作機械による加工の開始を指示する加工開始タンが設けられ、加工開始ボタンの隣りに非常停止ボタンが設けられている場合がある。また安全扉には、扉が開状態閉状態であるかを検出するリミットスイッチが設けられ、工作機械には加工の終了を検出する所定のセンサが設けられている場合がある。

この場合、リミットスイッチからの信号と加工開始ボタンからの信号と非常停止ボタンからの信号と所定のセンサからの信号が、コントローラユニットに入力され、工作機械の動作を開始させる動作開始制御信号と、工作機械の動作を停止させる動作停止制御信号が、コントローラユニットから出力されている。そしてコントローラユニットは、予め定められた順序を検出した場合(例えば、安全扉が閉められた後、加工開始ボタンがONとされたことを検出した場合)にのみ、制御の各段階を進める(例えば、工作機械の動作を開始させ、加工の終了を検出すると、工作機械の動作を停止させる)。また例えばコントローラユニットは、非常停止ボタンが押されたことを検出した場合、あるいは安全扉が開状態となったことを検出した場合、工作機械が動作中である場合は強制的に工作機械を停止させる。

コントローラユニットは、ベースユニットモジュールとを備える。モジュールはプリント基板と、該プリント基板を内装するケースとを備える。ベースユニットには該モジュールを実装するための空間であるスロットが設定されており、複数種別のモジュールがベースユニットのスロットに実装される。実装は一方がベースユニットに備えられ、他方がモジュールに備えられる雄雌の一対のコネクタを嵌め合わせられることにより行われる。なお、モジュールの種別としては、電源モジュールCPUモジュール通信モジュール入力モジュール出力モジュール等がある。

ベースユニットへのモジュールの種別を間違えて実装すると、モジュールが備えるプリント基板に搭載した電子回路部品破壊する恐れがある。すなわち、ベースユニットへのモジュールの実装はコネクタが接続されることにより行われるが、モジュール毎に接続される信号および配列が異なる。このためスロット毎に実装するモジュールは決められており、誤ったモジュールの実装による電気的な故障を避けるため、誤挿入防止の構造としてコネクタの大きさ(局数)、又はコネクタの取付け位置を他のモジュールと変えている。例えば、電源モジュールと他のモジュールを入れ替え、電源モジュール以外のモジュールを実装すべきベースユニットのスロットに、電源モジュールを実装すると、当該モジュールの電子回路部品に過剰な電圧がかかり、電子回路部品が破壊する恐れがある。このためモジュールの誤って実装するのを防止するために、従来から各種の提案がなされている(下記特許文献1,2参照)。

概要

ベースユニットに複数種別のモジュールを回動により実装する方式における誤組付けの防止を確実にり、コネクタの破損の防止をる。コントローラユニットは、スロット16が設定されたベースユニット12と、プリント基板22を備え前記ベースユニット12に実装されるモジュール14と、一方がベースユニット12に、他方がモジュール14に備えられる雄雌の一対のコネクタ28と、前記モジュール14が前記ベースユニット12に対して回動可能とするための回動支点18構成とを備える。そして、誤組付け防止用の一対の凹部24と凸部26が、一方がベースユニット12に、他方がモジュール14に設置されている。前記凹部24と凸部26の設置位置はモジュール14の種別によって異なっている。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

モジュール実装するための空間であるスロットが設定されたベースユニットと、プリント基板を備え前記ベースユニットのスロットに実装されるモジュールと、前記ベースユニットと前記モジュールとを電気的に接続するために、一方がベースユニットに備えられ、他方がモジュールに備えられる雄雌の一対のコネクタと、前記一対のコネクタの接合をベースユニットに対するモジュールの回動により行わせるため、前記モジュールが前記ベースユニットに対して回動可能とする嵌め合い構成の回動支点構成と、を備えたコントローラユニットにおいて、前記ベースユニットと前記モジュールには前記一対のコネクタの接続に先だって噛合うように一対の凹部と凸部が、一方がベースユニットに、他方がモジュールに設置されており、前記凹部と凸部は前記ベースユニットと前記モジュールに設置される前記一対のコネクタの設置位置から離間した位置に設置されており、前記凹部及び凸部の設置位置と前記一対のコネクタの設置位置との離間間隔は、前記スロットと前記モジュールとの接合不可とする組合わせの種別によって異なっているコントローラユニット。

請求項2

請求項1に記載のコントローラユニットであって、前記凹部と凸部の設置位置は、前記回動支点構成の設置位置と前記コネクタの設置位置との間とされているコントローラユニット。

請求項3

請求項1又は請求項2に記載のコントローラユニットであって、前記凹部と凸部の嵌め合いを可能とする組合わせにおける前記凹部と凸部の嵌め合い位置関係と、一対の雄雌のコネクタの嵌め合い位置関係は、前記スロットと該スロットに組みつけようとするモジュールとが接合不可の関係にある場合には、前記凹部と凸部の嵌め合いのずれ当たりが一対の雄雌のコネクタの接触より先にに行われる関係として配設されているコントローラユニット。

請求項4

請求項1から請求項3のいずれかの請求項に記載のコントローラユニットであって、前記モジュールはケース内にプリント基板が配設されて構成されており、前記凹部はモジュールに形成されるものであり、ケースに孔が形成されると共に当該孔位置に対応するプリント基板の縁を凹形状に切り欠くことにより形成されるコントローラユニット。

請求項5

請求項4に記載のコントローラユニットであって、前記モジュールのケースに開けられる孔は、接合可とする組合わせの種別数と同じ数に形成されており、前記プリント基板の縁に形成する凹形状は、前記孔のうち当該モジュールに形成すべき凹部に対応する孔に対してのみに形成されているコントローラユニット。

請求項6

請求項1から請求項5のいずれかの請求項に記載のコントローラユニットであって、前記凹部は開口入口奥方向より広く形成されているコントローラユニット。

請求項7

請求項1から請求項6のいずれかの請求項に記載のコントローラユニットであって、前記回動支点からの距離で見た前記一対のコネクタの設置位置は、前記モジュールの種別に関係なく同じ位置とされているコントローラユニット。

技術分野

0001

本発明は、コントローラユニットに関する。詳細には、ベースユニット組付けモジュール複数種別備える場合に、誤って組付けることを防止するコントローラユニットに関する。

背景技術

0002

コントローラユニットは、いわゆるPLC(Programmable Logic Controller)であり、予め定められた順序または手続きに従って、制御の各段階を逐次進めていく制御装置である。例えばワークを加工する工作機械の周囲には、作業者の安全を確保するために工作機械と作業者の間を隔離する安全扉が設けられ、当該安全扉からやや離れた位置に工作機械による加工の開始を指示する加工開始タンが設けられ、加工開始ボタンの隣りに非常停止ボタンが設けられている場合がある。また安全扉には、扉が開状態閉状態であるかを検出するリミットスイッチが設けられ、工作機械には加工の終了を検出する所定のセンサが設けられている場合がある。

0003

この場合、リミットスイッチからの信号と加工開始ボタンからの信号と非常停止ボタンからの信号と所定のセンサからの信号が、コントローラユニットに入力され、工作機械の動作を開始させる動作開始制御信号と、工作機械の動作を停止させる動作停止制御信号が、コントローラユニットから出力されている。そしてコントローラユニットは、予め定められた順序を検出した場合(例えば、安全扉が閉められた後、加工開始ボタンがONとされたことを検出した場合)にのみ、制御の各段階を進める(例えば、工作機械の動作を開始させ、加工の終了を検出すると、工作機械の動作を停止させる)。また例えばコントローラユニットは、非常停止ボタンが押されたことを検出した場合、あるいは安全扉が開状態となったことを検出した場合、工作機械が動作中である場合は強制的に工作機械を停止させる。

0004

コントローラユニットは、ベースユニットとモジュールとを備える。モジュールはプリント基板と、該プリント基板を内装するケースとを備える。ベースユニットには該モジュールを実装するための空間であるスロットが設定されており、複数種別のモジュールがベースユニットのスロットに実装される。実装は一方がベースユニットに備えられ、他方がモジュールに備えられる雄雌の一対のコネクタを嵌め合わせられることにより行われる。なお、モジュールの種別としては、電源モジュールCPUモジュール通信モジュール入力モジュール出力モジュール等がある。

0005

ベースユニットへのモジュールの種別を間違えて実装すると、モジュールが備えるプリント基板に搭載した電子回路部品破壊する恐れがある。すなわち、ベースユニットへのモジュールの実装はコネクタが接続されることにより行われるが、モジュール毎に接続される信号および配列が異なる。このためスロット毎に実装するモジュールは決められており、誤ったモジュールの実装による電気的な故障を避けるため、誤挿入防止の構造としてコネクタの大きさ(局数)、又はコネクタの取付け位置を他のモジュールと変えている。例えば、電源モジュールと他のモジュールを入れ替え、電源モジュール以外のモジュールを実装すべきベースユニットのスロットに、電源モジュールを実装すると、当該モジュールの電子回路部品に過剰な電圧がかかり、電子回路部品が破壊する恐れがある。このためモジュールの誤って実装するのを防止するために、従来から各種の提案がなされている(下記特許文献1,2参照)。

先行技術

0006

実開平4−55184号公報
特開2009−276894号公報

発明が解決しようとする課題

0007

ところで、モジュールのベースユニットへの実装形式として、ベースユニットとモジュールとの間に着脱可能な回動支点構成を備え、モジュールをベースユニットに対して回動させることにより、モジュールに備えるコネクタをベースユニットに備えるコネクタに嵌め合わせる実装形式がある。

0008

上述した従来提案されている誤組付け防止の実装形式は、モジュールを回動させて実装する方式のものではなく、スロットに対しモジュールを直線的に押し込んでにモジュールをベースユニットに組付けて実装する方式のものである。回動により実装する方式にあっては、回動支点を有してモジュールが回動されることから、その回動操作により誤ったモジュールでも完全には嵌らなくてもコネクタの一部を無理矢理嵌め込むことができる場合がある。作業者がモジュールの組付け位置の誤りに気づかずに、コネクタの差込口が固い、または差込が斜め気味に成っていて差込がうまく行かない、などの違いをした場合に、無理に差し込もうとして、コネクタを破損させることがある。したがって、回動による実装方式に対しても、有効な誤組付け防止の提案の要請がある。

0009

而して、本発明は上述した点に鑑みて創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、ベースユニットに複数種別のモジュールを回動により実装する方式における誤組付けの防止を確実に図り、コネクタの破損の防止を図ることにある。

課題を解決するための手段

0010

上記課題を解決するため、本発明は次の手段をとる。

0011

本発明に係るコントローラユニットは、モジュールを実装するための空間であるスロットが設定されたベースユニットと、プリント基板を備え前記ベースユニットのスロットに実装されるモジュールと、前記ベースユニットと前記モジュールとを電気的に接続するために、一方がベースユニットに備えられ、他方がモジュールに備えられる雄雌の一対のコネクタと、前記一対のコネクタの接合をベースユニットに対するモジュールの回動により行わせるため、前記モジュールが前記ベースユニットに対して回動可能とする嵌め合い構成の回動支点構成と、を備える。そして、前記ベースユニットと前記モジュールには前記一対のコネクタの接続に先だって噛合うように一対の凹部と凸部が、一方がベースユニットに、他方がモジュールに設置されており、前記凹部と凸部は前記ベースユニットと前記モジュールに設置される前記一対のコネクタの設置位置から離間した位置に設置されており、前記凹部及び凸部の設置位置と前記一対のコネクタの設置位置との離間間隔は、前記スロットと前記モジュールとの接合不可とする組合わせの種別によって異なっている。

0012

上記の本発明によれば、一対の凹部と凸部が、一方がベースユニットに、他方がモジュールに設置されており、モジュールの正常な実装では凹部と凸部は嵌め合いできる位置関係にある。モジュールの誤組付け実装では凹部と凸部は嵌め合いできない位置関係にある。そして、この凹部と凸部の嵌め合いは、ベースユニットとモジュールに備えられる一対のコネクタが、モジュールの回動により接続開始される前に行われるようになっている。したがって、モジュールを間違ってベースユニットに回動により実装しようとするときには、その回動により一対のコネクタの接続が開始される前に、凹部と凸部の嵌め合いが阻止され、それ以上の回動が確実に阻止される。これにより間違った一対のコネクタの接続が行われることが無く、間違ったコネクタの接続によるコネクタの破損の防止を図ることができる。

0013

なお、上記の本発明は次の態様とするのが好ましい。

0014

先ず、前記凹部と凸部の設置位置は、前記回動支点構成の設置位置と前記コネクタの設置位置との間とされているのが好ましい。これにより凹部と凸部を容易に配置することができると共に、回動支点から見てコネクタより遠い位置に凹凸部を形成する場合と比較してより小さな凹凸部でコネクタ接続前に凹凸部の嵌合いを阻止できるので、比較的小型化した構成とすることができる。

0015

次に、前記凹部と凸部の嵌め合いを可能とする組合わせにおける前記凹部と凸部の嵌め合い位置関係と、一対の雄雌のコネクタの嵌め合い位置関係は、前記スロットと該スロットに組みつけようとするモジュールとが接合不可の関係にある場合には、前記凹部と凸部の嵌め合いのずれ当たりが一対の雄雌のコネクタの接触より先に行われる関係として配設されているのが好ましい。これにより、モジュールの回動を止める作用は凹部と凸部の嵌め合いのずれ当たりで行われ、電気的接続が行われるコネクタには回動による荷重を受けることがない。このため、電気的接続が行われるコネクタの保護を図ることができる。

0016

また、前記モジュールはケース内にプリント基板が配設されて構成されており、前記凹部はモジュールに形成されるものであり、ケースに孔が形成されると共に当該孔位置に対応するプリント基板の縁を凹形状に切り欠くことにより形成されるのが好ましい。これにより凹部の形成をモジュールのケースとプリント基板の組合せにより容易に形成することができる。

0017

また、前記モジュールのケースに開けられる孔は、接合可とする組合わせの種別数と同じ数に形成されており、前記プリント基板の縁に形成する凹形状は、前記孔のうち当該モジュールに形成すべき凹部に対応する孔に対してのみに形成されているのが好ましい。これによりモジュールの種別が異なってもケースは常に同じケースを用いることができ、ケースの共通化を図ることができる。モジュールの種別に応じてプリント基板に形成する凹形状の位置を変えるのみで、前記孔の一つと凹形状の組合せにより当該モジュールの凹部を形成することができる。

0018

また、前記凹部は開口入口奥方向より広く形成されているのが好ましい。かかる凹部の構成によれば、凸部を回動により凹部に挿入していく際の作動をスムースに行なわせることができる。すなわち、凸部が凹部に挿入していく際、回動の場合にはその入口付近の挿入幅は奥方向より広く必要とするためであり、また、挿入後の保持安定性からは奥方向は凸部の先端部を保持できる程度の大きさとするのが好ましいことによる。

0019

また、前記回動支点からの距離で見た前記一対のコネクタの設置位置は前記モジュールの種別に関係なく同じ位置とされているのが好ましい。これによりコネクタは一直線状に配列されて設置されることになり、その配置設計が容易となる。すなわち、従来は誤挿入防止のためコネクタ位置がスロットごとに異なっており、一直線となっていなく、その配置設計が面倒であった。

発明の効果

0020

上述した手段の本発明によれば、ベースユニットに複数種別のモジュールを回動により実装する方式における誤組付けの防止を確実に図り、コネクタの破損の防止を図ることができる。

図面の簡単な説明

0021

本実施形態のコントローラユニットの配置関係を示す平面模式図である。
ある種別のモジュールをベースユニットに回動により組付ける実装前の状態を示す図である。
図2の実装後の状態を示す図である。
他の種別のモジュールをベースユニットに回動により組付ける実装前の状態を示す図である。
図4の実装後の状態を示す図である。
ある種別のモジュールのベースユニットに他の種別のモジュールを組付けようとする場合の図である。
他の種別のモジュールのベースユニットにある種別のモジュールを組付けようとする場合の図である。
ベースユニットに各種モジュールを組付けた具体例を示し、上方から見た斜視図である。
電源モジュールの具体例を示す正面図である。
図9の側面図である。
図9の底面図である。
ベースユニットの平面図である。
図12の側面図である。
モジュールの回動中心の構成を示す概略図である。
モジュールを回動後、ベースユニットに係止する構成を示す概略図である。
プリント基板に形成する凹形状の概略図である。

実施例

0022

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

0023

図1図7は本実施形態を分かり易く説明するため、模式的に図示したものである。図1はコントローラユニット10の配置関係を示す平面模式図である。コントローラユニット10はベースユニット12とモジュール14とから成っている。モジュール14は複数の種別から成っており、電源モジュール14A、CPUモジュール14B、通信モジュール14C、入力モジュール14D、出力モジュール14E,等からなっている。以後の図において何れの符号も付されていないモジュールは、電源モジュール14A以外の他の種別のモジュール14B〜14Eが複数あることを示している。これらモジュール14をベースユニット12に電気的接続した組付け状態を、本説明では「実装」と称している。なお、本説明では、ベースユニット12上におけるモジュール14を実装するための空間を「スロット」16と称している。

0024

上記モジュール14をベースユニット12に実装するに際に、誤組付けすると電子回路部品の破壊が生じるのは、通常、電源モジュール14Aとその他のモジュール14B〜14Eとの間である。すなわち、その他のモジュールのCPUモジール14B、通信モジュール14C、入力モジュール14D、出力モジュール14Eの相互間の誤組付けでは電子回路部品の破壊は生じない。本発明における「モジュールの接合を不可とする組合わせの種別」とは、誤組付けすると電子回路部品の破壊が生じるモジュール14の種別を意味している。

0025

図2図5はモジュールをベースユニットに回動により組付ける状態の側面図を示す。図2及び図3は、一例として、電源モジュール14Aをベースユニット12に回動により組付ける状態を示し、図2は実装前の状態、図3は実装後の状態を示す。なお、この一例の以後の説明において、他のモジュール14B〜14Eにも共通する説明は、共通の符号を用いて説明し、電源モジュール14A特有の説明には特有の符号“A”を末尾に付して説明する。後述の他の例の場合も同様とする。

0026

図2及び図3に示すように、ベースユニット12の面上にはモジュール14を実装することのできる空間のスロット16が設定されている。かかるスロット16の位置に電源モジュール14Aが配設されて、回動支点18を支点として回動可能とされている。回動支点18の詳細構造は後述するが、モジュール14がベースユニット12に対して取外し可能に嵌め合わされて構成されている。

0027

モジュール14は箱形状のケース20とプリント基板22とから成っている。そして、プリント基板22はケース20の内部に内装されて配置されている。

0028

ベースユニット12とモジュール14とが回動により面合わせされる部位には、コネクタ28が設置されている。一対の雄雌のコネクタ28の一方がベースユニット12に設置され、他方がモジュール14に設置されている。詳細には、本実施形態では、図2及び図3で見て、一方がベースユニット12の面上に設置され、他方がモジュール14のプリント基板22の下部に設置されている。この一対のコネクタ28が図3に示すように嵌り合って接合することによりモジュール14とベースユニット12は電気的に接続される。

0029

ベースユニット12とモジュール14には、誤組付け防止用の凹部24と凸部26が設けられている。本実施形態では、凹部24がモジュール14に設けられ、凸部26がベースユニット12に設けられている。また、凹部24と凸部26の設置位置は回動支点18とコネクタ28の設置位置との間とされている。

0030

モジュール14に設けられる凹部24は、ケース20に開けられた孔30とプリント基板22の下辺部に形成される凹形状32により形成される。孔30はケース20にモジュール14の前述した種別分の個数だけ開けられている。本実施形態では2個開けられている。これは図2及び図3に示す凹部24の設置位置と図4及び図5に示す凹部24の設置位置が異なる場合でも、ケース20の共通化を図るためである。これにより部品点数の削減を図ることができる。また、各モジュール14のケース形状が共通化されることでケース20の形成に用いる金型の必要数も削減できるので、製作コストの低減を図ることができる。

0031

また、本実施形態の孔30と凹形状32により形成される凹部24は、孔30の図2及び図3で見て左右方向の孔30の大きさが、凹形状32の大きさより大きく形成されている。これは回動時に奥側より入口の方が凸部26が挿入する際に回動幅を必要とするためである。奥側を入口より幅狭くすることは、凸部26を挿入した際の保持安定性をよくすることができる。かかる形状とすることにより凹部24への凸部26の挿入をスムーズに行うことができる。

0032

また、本実施形態においては、凹部24と凸部26との嵌め合い位置関係と、一対のコネクタ28との嵌め合いの位置関係は、凹部24と凸部26の嵌め合いのずれ当たりが一対のコネクタ28の接触より先に行われる関係として配設されている。ここでずれ当たりとは、凸部26が凹部24以外の部分に接触して回動がそれ以上回動ができなくなり、回動が阻止される状態を言う。これにより、モジュール14の回動を止める作用は凹部24と凸部26の嵌め合いのずれ当たりで行われ、電気的接続が行われるコネクタ28には回動による荷重を受けることがない。このため、電気的接続が行われるコネクタ28の保護を図ることができる。

0033

なお、誤挿入時のコネクタの接触前の回動阻止に必要な凹部24と凸部26の高さ(回動位置)の決定は、次のようにして定めることができる。先ず,CAD上などのシュミレーションによって求めることができる。次に、次の数式によって求めることができる。モジュール14の回動により一対のコネクタ28が接触する際の、ケース20の縁とベースユニット12の上面とのなす角度をθ1、ベースユニット12に設けた凸部26がモジュール14のプリント基板22の縁に当接する際のケース20の縁とベースユニット12の上面とのなす角度をθ2としたとき、θ1≦θ2として求めることができる。

0034

図4及び図5は、他の例として、通信モジュール14Cをベースユニット12に回動により組付ける状態を示し、図4は実装前の状態、図5は実装後の状態を示す。この図4及び図5において、前述の図2及び図3に示す電源モジュール14Aと実質的に同じ構成箇所には同じ符合を付して、詳細な説明は省略する。

0035

通信モジュール14Cと上述の電源モジュール14Aとの構成上の違いは、コネクタ28の設置位置と、誤組付け防止のための凹部24及び凸部26の設置位置との配置間隔である。上述の図2及び図3に示す電源モジュール14Aの場合には、凹部24及び凸部26の配置位置が回動支点18とコネクタ28との略中間位置であり、両者28と24,26の配置間隔はX1である。これに対して、通信モジュール14Cでは,凹部24及び凸部26の配置位置が回動支点18寄りの位置となっており、その配置間隔がX2とされている。すなわち、X2はX1より間隔が大きくされて配置されている。X1<X2の関係とされている。

0036

上述した図2及び図3に示す電源モジュール14Aのコネクタ28の設置位置と、図4及び図5に示す通信モジュール14Cのコネクタ28の設置位置からも分かるように、本実施形態のコネクタ28の設置位置は、全て同じ位置とされている。したがって、モジュール14の種別により異なるのは誤組付け防止のために設置される凹部24及び凸部26の設置位置のみである。これによりコネクタ28は一直線状に配列されて設置されることになり、その配置設計が容易となる。

0037

次に、上記実施形態におけるモジュール14の組付けについて説明する。先ず、正常な組合わせにおけるモジュール14のベースユニット12に対する組み付けついて説明する。図2は電源モジュール14Aのベースユニット12に対する正常な組付け状態の、実装前の状態を示す。図4は通信モジュール14Cのベースユニット12に対する正常な組付け状態の、実装前の状態を示す。いずれの場合も、誤組付け防止用の凹部24と凸部26は嵌め合うことのできる対応した位置にある。このため、モジュール14の回動支点18を支点とした回動によりモジュール14に設置された凹部24とベースユニット12に設置された凸部26とが、図3及び図5に示すように嵌り合うことができる。これによりコネクタ28も接合され、モジュール14とベースユニット12とは電気的に接続された状態となる。

0038

次に、モジュール14の種別を間違えてベースユニット12のスロット16に組付けようとする場合について説明する。図6は電源モジュール14Aに対応するベースユニット12のスロット16Aに通信モジュール14Cを誤って組付けようとする場合である。図7は通信モジュール14Cに対応するベースユニット12のスロット16Cに電源モジュール14Aを誤って組付けようとする場合である。これらのいずれの場合も、誤組付け防止用の凹部24と凸部26は嵌め合うことのできない離間した位置にある。そして、本実施形態では凹部24と凸部26の嵌め合いのずれ当たりは、コネクタ28の接合に先立って行われるように配置されている。このため、モジュール14の回動支点18を支点とした回動によりモジュール14に設置された凹部24とベースユニット12に設置された凸部26とは、図6及び図7に示すように嵌り合うことができない。詳細には、ベースユニット12に設置される凸部26の先端が、モジュール14に内装されるプリント基板22の縁部に当たって、それ以上の回動が阻止され、コネクタ28の誤った接合が防止される。これによりコネクタ28の保護を図ることができる。図6,7では凸部26がプリント基板22の凹部24以外の縁部に接触することでずれ当たりしているが、ずれ当たりは凹部24以外の接触であればプリント基板22の縁部との接触以外でもよい。例えば、ケース20との接触であってもよい。また、凸部26をモジュール14側に凹部24をベースユニット12側に形成する場合であれば、ベースユニット12の凹部24以外の部分との接触であってもよい。

0039

なお、図6及び図7の誤組付け時における凸部26は、モジュール14のケース20に開けられた正常の嵌め合いとなる以外の孔30には嵌合した状態で回動が阻止される。このようにケース20の孔30に挿入嵌合した状態で、回動を阻止するのは、凸部26が孔30によりガードされた状態となり、凸部26の折損を防止することができる。

0040

次に、上記実施形態の具体的構成について説明する。図8はベースユニット12に実装した状態を示す。当該図ではその構成は分からないが、各モジュール14はベースユニット12に回動により組付けられるようになっている。

0041

図9ないし図11は電源モジュール14Aの具体的構成を示す。図9は上面図、図10は側面図、図11は底面図を示す。電源モジュール14Aは箱形状のケース20の内部にプリント基板22(図9図11には不図示)が内装されて構成されている。ケース20の底面には、図11で示すように孔30が穿設されている。孔30は2個30a,30b設けられている。孔30aは電源モジュール14Aのための孔であり、孔30bはこのケース20を他のモジュール14B〜14Eに適用した場合の孔である。したがって、本実施形態の電源モジュール14Aにあっては、孔30aの対応する位置にプリント基板22の凹形状32が設定されている。

0042

また、ケース20の底面には、図10及び図11に示されるように、回動支点18を構成する支持部材34が一方側に設定されている。そして、他方側には回動を係止する係止部材38が設定されている。これらの作動構成については、後述する図14及び図15で説明する。なお、図11に示すように雄雌の一対のコネクタ28の一方が底面に設けられている。

0043

図12及び図13はベースユニット12の具体的構成を示す。図12は平面図、図13は側面図を示す。図12に良く示されるように雄雌の一対のコネクタ28の他方が、ベースユニット12の上面に配設されている。コネクタ28の配設はモジュール14の種別に関係なく同じ位置とされている。したがって、コネクタ28は一直線状に配設されている。

0044

また、ベースユニット12の上面には、誤組付け防止用の凸部26が設けられている。凸部26の設定位置は電源モジュール14Aのための凸部26Aと他のモジュール14B〜14Eための凸部26B〜26Eとは異なった位置とされている。但し、他のモジュール14B〜14E同士の設定位置は同じとされている。

0045

また、ベースユニット12には、前述したモジュール14の回動支点18の支持部材34を嵌め込むことのできる支持穴36が一方側に設定されている。そして、他方側には前述したモジュール14の回動を係止させるための係止部材が係止される係止穴40が設定されている。これらの作動構成を次に説明する。

0046

図14は回動支点18の構成の概念を分解図として示したものである。ベースユニット12の上面に支持穴36が開けられており、モジュール14の下面に支持部材34が設けられている。支持部材34は断面形状がJ字状となっており、支持穴36に挿し込んで嵌め込むことにより、回動支点18を構成し、ベースユニット12に対してモジュール14を回動可能としている。これによりモジュール14を回動させてベースユニット12に実装する。

0047

図15はモジュール14を回動させてベースユニット12に実装させた際における係止構成の概念を分解図として示したものである。ベースユニット12の上面に係止穴40が開けられており、モジュール14の下部には矢印方向に移動可能に係止部材38が配設されている。係止部材38は先端に係止爪38Aを有しており、常時バネ部材44により付勢されている。係止爪38Aを有した係止部材38は、モジュール14の回動に伴って係止穴40に挿入される。すると、係止部材38の係止爪38Aは係止穴40に係止されて、モジュール14の戻り回動が阻止される。モジュール14を戻り回動させて、ベースユニット12の実装から外すときは、図15に示す係止部材38をバネ部材44の付勢力に抗して後方に移動させることにより、係止部材38の係止状態を外して行われる。

0048

図16はモジュール14に形成する凹部24の具体的構成を示す。凹部24はケース20に開けられた孔30と、プリント基板22に形成された凹形状32とにより形成される。プリント基板22に形成される凹形状32は入口がテーパ形状とされて幅広に形成されている。ケース20に開けられる孔30の大きさは凹形状32の入口の大きさと同じか、それ以上の大きさとされている。これはこの凹部24に挿入されてくる凸部26は回動により挿入されてくることによる。

0049

以上、本発明を特定の実施形態について説明したが、本発明はその他各種の形態でも実施可能なものである。

0050

例えば、上述した実施形態では、誤組付け防止用の凹部24と凸部26の配置が、上述した実施形態では、凹部24がモジュール14で、凸部26がベースユニット12であったが、逆の配置でもよい。すなわち、凹部24がベースユニット12で、凸部26がモジュール14であってもよい。

0051

また、上述した実施形態では、コネクタ28の配置位置、及び凹部24と凸部26の配置位置は極力整列した位置配置としたが、必ずしも整列させた配置で無くともよい。

0052

また、回動支点18の構成も、上述の実施形態のように嵌め込む方式に限らず、軸結合方式でも、取外し可能な方式であればよい。

0053

10コントローラユニット
12ベースユニット
14モジュール
14A電源モジュール
14BCPUモジュール
14C通信モジュール
14D入力モジュール
14E、出力モジュール
16スロット
18回動支点
20ケース
22プリント基板
24 凹部
26 凸部
28コネクタ
30 孔
32凹形状
34支持部材
36支持穴
38係止部材
40係止穴
44 バネ部材

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