JP6225417B2 - プログラマブルコントロールユニットの配線変換装置 - Google Patents

Description

本発明は、被制御装置との間で信号の入力や出力を行うインタフェースモジュールを備えたプログラマブルコントロールユニットの配線変換装置に関する。

従来、電源モジュール、ＣＰＵモジュール、インタフェースモジュールがベースボードに固定されてユニット化されたプログラマブルコントロールユニットが知られている。こうしたプログラマブルコントロールユニットは、インタフェースモジュールに設けられた外部接続コネクタに、複数の配線ケーブルが集約された配線コネクタが接続される。配線ケーブルには、被制御装置の各センサやアクチュエータが接続されており、各センサからの入力検知信号がインタフェースモジュールに入力されると、ＣＰＵモジュールにおいて入力検知信号に応じた演算処理が実行され、インタフェースモジュールを介して各アクチュエータに制御信号が出力される。

このようにして、被制御装置は、プログラマブルコントロールユニットによって制御されるが、被制御装置において、より高度化、複雑化した制御が要求される場合や、故障が生じた場合、より省電力化を図りたい場合等に、プログラマブルコントロールユニットを新規なものに更新することがある。ここで、小型化、軽量化および省電力化の要望もあり、既設（従来）のプログラマブルコントロールユニットに対して、小型化されたプログラマブルコントロールユニットが開発されている。このように、既設のプログラマブルコントロールユニットに対して、更新する（新規の）プログラマブルコントロールユニットが小型化されている場合等に、更新するプログラマブルコントロールユニットにおけるインタフェースモジュールの外部接続コネクタの形状が、既設の配線コネクタに対応しなくなっていることがある。

この場合、更新するプログラマブルコントロールユニットに対して、改めて配線する必要が生じるが、一般的に、プログラマブルコントロールユニットと被制御装置とを接続する配線ケーブルは多数設けられており、また、その配線も複雑である。配線作業中は、被制御装置の稼働を停止しなければならないため、プログラマブルコントロールユニットを更新するにあたり、短時間のうちに正確な配線を実現することができる配線変換装置が希求されている。

そこで、特許文献１に示されるように、更新するプログラマブルコントロールユニットが固定された本体部と、既設の配線コネクタに嵌合する外部接続コネクタが固定されたコネクタ変換パネルと、を備えた配線変換装置が提案されている。この特許文献１に示される配線変換装置によれば、本体部に固定された新規のインタフェースモジュールの外部接続コネクタと、コネクタ変換パネルに固定された従来の外部接続コネクタとが、変換ケーブルによって接続される。したがって、プログラマブルコントロールユニットの更新時における配線作業が簡素化され、短時間のうちに正確な配線を実現することができる。

特開２００７−４２０６４号公報

しかしながら、上記特許文献１に示される配線変換装置では、本体部に、コネクタ変換パネルを回転自在もしくは摺動自在に設けることから、配線変換装置の専有面積が、プログラマブルコントロールユニットに対して２倍近く大きくなってしまう。そのため、この配線変換装置を用いる場合には、更新するプログラマブルコントロールユニットが小型化されているにも拘わらず、大きな設置スペースを確保しなければならないという課題がある。特に、プログラマブルコントロールユニットを、他の電気設備とともに制御盤の中に効率よく配置する場合等、設置スペースに制約を受ける場合には、そもそもこの配線変換装置を採用することができない。

そこで、設置スペースに制約を受ける場合等には、更新する個々のインタフェースモジュールの外部接続コネクタに中継コネクタの一端を嵌合させ、この中継コネクタの他端を、既設の配線コネクタに嵌合させることが考えられる。しかしながら、この場合には、中継コネクタや配線コネクタ等の質量が、全てインタフェースモジュールに作用することとなり、長期の使用によって、インタフェースモジュールを支持する部分や、各コネクタの嵌合部等にストレスが生じ、各部品が損傷したり、電気的な接続不良を生じたりするおそれがある。こうした問題は、特に、更新するプログラマブルコントロールユニットの小型化が促進された結果、中継コネクタや配線コネクタに対して、更新するプログラマブルコントロールユニットの相対的な質量が小さくなるほど顕著になる。

そこで、本発明は、長期の使用による各部品の損傷を低減し、かつ、省スペース化と配線作業の簡素化とを実現可能なプログラマブルコントロールユニットの配線変換装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明のプログラマブルコントロールユニットに用いられる配線変換装置は、配線コネクタに電気的に導通される外部接続コネクタが設けられたインタフェースモジュールを有し、該外部接続コネクタおよび該配線コネクタを介して、被制御装置との間で信号の入力および出力のいずれか一方または双方を行うプログラマブルコントロールユニットに用いられる配線変換装置であって、前記インタフェースモジュールの正面とは反対側の背面側に位置して前記プログラマブルコントロールユニットを支持するベース本体と、前記ベース本体に取り付けられた状態で前記インタフェースモジュールの正面に対向配置され、両端部が前記インタフェースモジュールの正面よりも面方向に突出する正面部、該正面部の両端部から該ベース本体側に向かって延在する一対の延在部、該一対の延在部の一方の先端に設けられた係止ツメ、および、該正面部に設けられ前記配線コネクタを固定する固定部を有し、前記ベース本体に着脱自在に設けられた信号変換アダプタと、前記信号変換アダプタに固定された前記配線コネクタ、および、前記ベース本体に固定された前記インタフェースモジュールの正面に設けられる前記外部接続コネクタを電気的に導通させる中継コネクタと、を備え、前記ベース本体には、一対の前記延在部の一方に設けられた前記係止ツメが係止され、一対の前記延在部の他方がネジ固定されることを特徴とする。

また、信号変換アダプタには、固定部に固定された配線コネクタ、および、中継コネクタの双方に嵌合し、これら両コネクタ間で配線の並び順を変換する回路が形成された配線変換プリント基板が設けられているとよい。

また、正面部には、インタフェースモジュールの正面に臨む開口が設けられているとよい。

また、係止ツメが設けられた延在部のうち、インタフェースモジュールの外面に対向する部分には、正面部側から係止ツメ側に向かうにしたがってインタフェースモジュールの外面から離隔する傾斜が設けられているとよい。

本発明によれば、長期の使用による各部品の損傷を低減しつつ、省スペース化と配線作業の簡素化とを実現することができる。

既設のプログラマブルコントロールユニットの斜視図である。 既設のプログラマブルコントロールユニットの三面図である。 ベースボードの展開図である。 更新するプログラマブルコントロールユニットおよび配線変換装置を示す斜視図である。 更新するプログラマブルコントロールユニットの配線変換装置への取り付け状態を示す三面図である。 ベース本体の三面図である。 取付レールがネジ止めされた状態のベース本体を示す図である。 信号変換アダプタの斜視図である。 配線変換方法を説明する図である。 ベースボードへの信号変換アダプタの取り付け方法を説明する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

本実施形態では、まず、既設のプログラマブルコントロールユニット、および、更新する（新規の）プログラマブルコントロールユニットの構成についてそれぞれ説明し、その後、配線変換装置の構成、および、配線変換方法について説明する。

（プログラマブルコントロールユニット１）
図１は、既設のプログラマブルコントロールユニットの斜視図であり、図２は、既設のプログラマブルコントロールユニットの三面図である。なお、図２においては、（ａ）に正面図を示し、（ｂ）に下面図を示し、（ｃ）に側面図を示しているが、（ｃ）の側面図では、一部のモジュールを取り除いた状態を示している。ここでは、ベースボード１０、電源モジュール２０、ＣＰＵモジュール３０、4つのインタフェースモジュール４０を備えたプログラマブルコントロールユニット１について説明するが、各モジュールの数等は、用途に応じて適宜設計されるものである。

プログラマブルコントロールユニット１は、電源モジュール２０、ＣＰＵモジュール３０、インタフェースモジュール４０が、ベースボード１０に固定されてユニット化されている。以下では、図１に示す矢印Ｗ方向、すなわち、電源モジュール２０、ＣＰＵモジュール３０、インタフェースモジュール４０が隣接する方向を、プログラマブルコントロールユニット１の幅方向として説明する。また、プログラマブルコントロールユニット１において、図１に示すＴＨ方向を上面側または上方とし、ＴＬ方向を下面側または下方とし、Ｆ方向を正面側とし、Ｂ方向を背面側として説明する。

図３は、ベースボード１０の展開図である。図３に示すように、ベースボード１０は、プログラマブルコントロールユニット１の幅方向を長手方向として延在する断面略矩形状の部材で構成されている。このベースボード１０の正面には、複数のコネクタ１１が設けられている。これら複数のコネクタ１１は、ベースボード１０の長手方向に所定の間隔を維持して配置されている。また、ベースボード１０の上面側には、複数のモジュール取付片１２が設けられるとともに、ベースボード１０の下面側には、複数のモジュール係止部１３が設けられている。これらモジュール取付片１２およびモジュール係止部１３は、ベースボード１０の長手方向に所定の間隔を維持して複数配置されている。

詳細な説明は省略するが、電源モジュール２０、ＣＰＵモジュール３０、インタフェースモジュール４０の背面側には、ベースボード１０のモジュール取付片１２およびモジュール係止部１３に係止される係止爪がそれぞれ設けられている。そして、各係止爪をモジュール取付片１２およびモジュール係止部１３に係止させることで、図１および図２に示すように、電源モジュール２０、ＣＰＵモジュール３０、インタフェースモジュール４０が、ベースボード１０に固定、支持されることとなる。

また、電源モジュール２０、ＣＰＵモジュール３０、インタフェースモジュール４０の背面には、コネクタ１１に嵌合する不図示のコネクタが設けられている。このコネクタは、電源モジュール２０、ＣＰＵモジュール３０、インタフェースモジュール４０がベースボード１０に固定、支持された状態で、コネクタ１１に嵌合するように形成されている。そして、ベースボード１０の内部には、各モジュール間で信号のやり取りを可能とするバスが設けられている。

これにより、図１および図２に示すプログラマブルコントロールユニット１においては、ＣＰＵモジュール３０とインタフェースモジュール４０とが、ベースボード１０を介して情報伝達可能に接続されることとなる。また、各インタフェースモジュール４０の正面には、それぞれ形状の異なるカードエッジコネクタで構成される外部接続コネクタ４０ａが設けられており、これら外部接続コネクタ４０ａに、複数の配線ケーブルがビス止めされて集約された配線コネクタのカードエッジ端子を接続可能としている。

各配線ケーブルが被制御装置のセンサやアクチュエータに接続されると、配線ケーブル、配線コネクタおよび外部接続コネクタ４０ａを介して、センサからインタフェースモジュール４０に検知信号が入力される。インタフェースモジュール４０に入力された検知信号は、ベースボード１０を介してＣＰＵモジュール３０に伝達され、ＣＰＵモジュール３０において、検知信号に基づく演算処理が実行される。そして、ＣＰＵモジュール３０においては、演算処理の結果に応じて、アクチュエータを制御するための制御信号を出力する。この制御信号は、ベースボード１０を介してインタフェースモジュール４０に送信されるとともに、外部接続コネクタ４０ａ、配線コネクタおよび配線ケーブルを介して、被制御装置のアクチュエータに出力され、この制御信号に応じてアクチュエータが可動、制御されることとなる。

また、ベースボード１０の背面には、レール嵌合溝１４が設けられている。このレール嵌合溝１４には、プログラマブルコントロールユニット１を壁面等に固定するための取付レールＲが嵌合可能となっている。この取付レールＲは、金属製のベースプレートにネジ止めされ、ベースプレートを、例えば、他の電気設備が収容される制御盤の壁面等に固定することで、プログラマブルコントロールユニット１が所望の位置に設置されることとなる。

ところで、被制御装置は、上記のようにプログラマブルコントロールユニット１によって制御されるが、被制御装置において、より高度化、複雑化した制御が要求される場合や、故障が生じた場合、さらには、より省電力化を図る場合等に、プログラマブルコントロールユニット１を新規なものに更新することがある。ここで、既設（従来）のプログラマブルコントロールユニット１に対して、更新するプログラマブルコントロールユニットが小型化された結果、既設の配線コネクタが、更新するプログラマブルコントロールユニットの外部接続コネクタに対応しない場合がある。

以下では、更新するプログラマブルコントロールユニットが、既設（従来）のプログラマブルコントロールユニット１よりも小型化され、外部接続コネクタの形状が、既設の配線コネクタの形状に対応しないものとして説明する。

（プログラマブルコントロールユニット１００）
図４は、更新するプログラマブルコントロールユニット１００および配線変換装置を示す斜視図であり、図５は、更新するプログラマブルコントロールユニット１００の配線変換装置への取り付け状態を示す三面図である。なお、図５においては、（ａ）に正面図を示し、（ｂ）に下面図を示し、（ｃ）に側面図を示しているが、（ｃ）においては、一部のモジュールを取り除いた状態を示している。ここでは、ベースボード１１０、電源モジュール１２０、ＣＰＵモジュール１３０、３つのインタフェースモジュール１４０を備えたプログラマブルコントロールユニット１００について説明する。

更新するプログラマブルコントロールユニット１００は、ベースボード１１０、電源モジュール１２０、ＣＰＵモジュール１３０、インタフェースモジュール１４０を備えている。更新するプログラマブルコントロールユニット１００は、従来のプログラマブルコントロールユニット１と同様、ベースボード１１０に、電源モジュール１２０、ＣＰＵモジュール１３０、インタフェースモジュール１４０が、幅方向に隣接して固定されている。ただし、図４および図５においては、後述する配線変換装置２００を同時に示しており、インタフェースモジュール１４０が外部から視認できなくなっている。

なお、プログラマブルコントロールユニット１００は、モジュール数、および、各モジュールの形状がプログラマブルコントロールユニット１と異なるものの、ベースボード１１０、電源モジュール１２０、ＣＰＵモジュール１３０およびインタフェースモジュール１４０の各機能や、ベースボード１１０に対する電源モジュール１２０、ＣＰＵモジュール１３０、インタフェースモジュール１４０の取付構造は、上記のプログラマブルコントロールユニット１と同じである。したがって、ここでは、プログラマブルコントロールユニット１００の構成についての詳細な説明は省略する。

ここで、ベースボード１１０、電源モジュール１２０、ＣＰＵモジュール１３０、インタフェースモジュール１４０は、既設（従来）のプログラマブルコントロールユニット１を構成するベースボード１０、電源モジュール２０、ＣＰＵモジュール３０、インタフェースモジュール４０よりも小型、軽量化が図られているものとする。また、インタフェースモジュール１４０には、既設（従来）のインタフェースモジュール４０の外部接続コネクタ４０ａと同様に、配線コネクタに接続されるカードエッジコネクタからなる外部接続コネクタ１４０ａ（図４においては不図示）が設けられているが、この外部接続コネクタ１４０ａも、外部接続コネクタ４０ａよりも小型化されている。

したがって、プログラマブルコントロールユニット１からプログラマブルコントロールユニット１００に更新する場合、既設のインタフェースモジュール４０の外部接続コネクタ４０ａに嵌合していた配線コネクタを、そのまま新規のインタフェースモジュール１４０の外部接続コネクタ１４０ａに嵌合させることができない。このような場合には、まず、既設のプログラマブルコントロールユニット１から、被制御装置に接続された配線コネクタを取り外すとともに、既設のプログラマブルコントロールユニット１を撤去する。また、このとき、既設のプログラマブルコントロールユニット１を壁面に固定していたベースプレートも撤去する。そして、既設のプログラマブルコントロールユニット１が設置されていた場所に、更新するプログラマブルコントロールユニット１００を、配線変換装置２００を介して設置する。この配線変換装置２００は、プログラマブルコントロールユニット１００の支持、および、既設の配線コネクタとインタフェースモジュール１４０との接続の双方を同時に担う。以下に、配線変換装置２００の構成について詳細に説明する。

（配線変換装置２００）
配線変換装置２００は、ベース本体２１０、信号変換アダプタ２２０、後述する中継コネクタ２３０を備えている。ベース本体２１０は、金属製のプレートを加工して形成される平板部材であって、プログラマブルコントロールユニット１００を固定、支持する固定面２１０ａを備えている。ここで、プログラマブルコントロールユニット１００におけるベースボード１１０の背面には、レール嵌合溝１１４が設けられている。このレール嵌合溝１１４は、既設（従来）のプログラマブルコントロールユニット１の取り付けに用いられていた取付レールＲ（図５（ｃ）参照）が嵌合可能な寸法関係を維持している。したがって、既設のプログラマブルコントロールユニット１を撤去した際に、当該プログラマブルコントロールユニット１から取付レールＲを取り外せば、同一の取付レールＲを、更新するプログラマブルコントロールユニット１００のベースボード１１０に取り付けることができる。

図６は、ベース本体２１０の三面図であり、図７は、取付レールＲがネジ止めされた状態のベース本体２１０を示す図である。図６に示すように、ベース本体２１０の固定面２１０ａには、正面側に突出する一対のボス２１１が、幅方向に離間して設けられている。このボス２１１の先端にはネジ孔２１１ａが形成されており、取付レールＲに設けられたネジ挿通孔に挿通させたネジを、このネジ孔２１１ａに螺合させることで、図７に示すように、取付レールＲがベース本体２１０に固定、支持される。したがって、ベースボード１１０の背面に設けられたレール嵌合溝１１４に取付レールＲを嵌合した状態で、取付レールＲをベース本体２１０にネジ止めすることで、プログラマブルコントロールユニット１００が、取付レールＲを介してベース本体２１０に固定、支持されることとなる。

なお、ここでは、ベース本体２１０の固定面２１０ａに、正面側に突出するボス２１１を設け、このボス２１１の先端にネジ孔２１１ａを設けることとした。このように、ボス２１１を設けることで、ベース本体２１０にプログラマブルコントロールユニット１００が固定された状態では、固定面２１０ａとベースボード１１０の背面との間に空隙が維持されるが、ボス２１１は必須ではなく、ネジ孔２１１ａを固定面２１０ａに形成してもよい。

また、ベース本体２１０は、固定面２１０ａの高さ方向の上端（上面側）から正面側に向けて直角に屈曲する上面部２１０ｂと、固定面２１０ａの高さ方向の下端（下面側）から正面側に向けて直角に屈曲する下面部２１０ｃと、を備えている。また、ベース本体２１０は、上面部２１０ｂの正面側の端部から、下方に向けて直角に屈曲する脱着部２１２と、下面部２１０ｃの正面側の端部から、上方に向けて直角に屈曲する脱着部２１３と、を備えている。なお、ベース本体２１０の下面部２１０ｃ側に位置する脱着部２１３は、ベース本体２１０の上面部２１０ｂ側に位置する脱着部２１２よりも、正面側への突出量が大きく形成されている。また、固定面２１０ａは、プログラマブルコントロールユニット１００よりも高さ方向の寸法が大きく、脱着部２１２、２１３が、固定面２１０ａに固定、支持されるプログラマブルコントロールユニット１００に干渉しないように設計されている。

さらに、脱着部２１２は、ベース本体２１０の幅方向に所定の間隔を維持して複数設けられているのに対して、脱着部２１３は、ベース本体２１０の幅方向の一端から他端まで延在している。そして、各脱着部２１２には、ネジが螺合するネジ孔２１２ａが設けられており、また、脱着部２１３には、複数のツメ受け部２１４が、ベース本体２１０の幅方向に所定の間隔を維持して設けられている。ツメ受け部２１４は、脱着部２１３の正面側から背面側へ貫通する係止孔２１４ａと、各係止孔２１４ａ内に位置し、下面部２１０ｃの正面側の端部から上方に向かって突出する係止片２１４ｂと、で構成されている。なお、係止片２１４ｂの突出方向先端と、係止孔２１４ａの内周縁との間には、間隙が維持されている。

上記の脱着部２１２に設けられたネジ孔２１２ａ、および、脱着部２１３に設けられたツメ受け部２１４は同数設けられており、高さ方向に対向する１つのネジ孔２１２ａと、１つのツメ受け部２１４とが対をなしている。そして、対をなすネジ孔２１２ａとツメ受け部２１４とに、信号変換アダプタ２２０が着脱自在に取り付けられることとなる。

図８は、信号変換アダプタ２２０の斜視図である。この図に示す信号変換アダプタ２２０は、主に、既設の配線コネクタとインタフェースモジュール１４０とを、配線変換して接続させるものである。信号変換アダプタ２２０は、図４および図５を参照して理解できるように、インタフェースモジュール１４０を囲繞するように、ベース本体２１０に取り付けられる。本実施形態では、３つのインタフェースモジュール１４０の外形が同一形状であることから、各インタフェースモジュール１４０に対応する信号変換アダプタ２２０の外形も同一形状となっている。

ただし、本実施形態では、各インタフェースモジュール１４０における外部接続コネクタ１４０ａの形状をそれぞれ異ならせている。したがって、各信号変換アダプタ２２０においても、外部接続コネクタ１４０ａに対応する部分の形状は異なるものとなっている。以下では、信号変換アダプタ２２０の一例として、３つのインタフェースモジュール１４０のうち、図５において最も左側に位置するインタフェースモジュール１４０に対応する信号変換アダプタ２２０について説明する。

この信号変換アダプタ２２０は、ベース本体２１０に取り付けられた状態で、インタフェースモジュール１４０の正面に対向配置される正面部２２０ａを有している。この正面部２２０ａには、既設の配線コネクタを、正面部２２０ａの正面側にネジ止めして固定するための固定部２２１ａ、２２１ｂが設けられている。また、正面部２２０ａには、その厚さ方向に貫通する開口２２２ａおよびコネクタ挿通孔２２２ｂが形成されている。

開口２２２ａは、インタフェースモジュール１４０の正面に臨み、インタフェースモジュール１４０の正面に設けられた各種ランプ等の確認を可能とするものである。また、コネクタ挿通孔２２２ｂは、固定部２２１ａ、２２１ｂに固定された配線コネクタを、背面側まで挿通させるためのものである。詳しくは後述するが、信号変換アダプタ２２０には、既設の配線コネクタに嵌合する配線変換プリント基板２２３が固定されており、固定部２２１ａ、２２１ｂに既設の配線コネクタを固定した際に、当該配線コネクタが配線変換プリント基板２２３に嵌合されるように設計されている。

また、正面部２２０ａは、高さ方向の両端部が、インタフェースモジュール１４０よりも突出する寸法関係を維持している。そして、正面部２２０ａの高さ方向の両端部から、背面側すなわちベース本体２１０側に向かって、一対の延在部２２０ｂ、２２０ｃを延在させている。延在部２２０ｂの延在方向の先端には、ネジが挿通されるネジ挿通部２２４が設けられ、延在部２２０ｃの延在方向の先端には、貫通孔２２５ａが形成された係止ツメ２２５が設けられている。

信号変換アダプタ２２０がベース本体２１０に取り付けられた状態では、ネジ挿通部２２４が、ベース本体２１０の脱着部２１２に設けられたネジ孔２１２ａに対向し、係止ツメ２２５が、ベース本体２１０の脱着部２１３に設けられたツメ受け部２１４の係止孔２１４ａに挿通される（図５〜図７参照）。なお、延在部２２０ｂには、強度を向上させるために、幅方向の両端部を下方に向けて屈曲させた補強部２２０ｂ_１が形成されている。同様に、延在部２２０ｃにも、強度を向上させるために、幅方向の両端部を上方に向けて屈曲させた補強部２２０ｃ_１が形成されている。

そして、延在部２２０ｃの補強部２２０ｃ_１のうち、インタフェースモジュール１４０の外面（下面）に対向する部分、すなわち、補強部２２０ｃ_１におけるインタフェースモジュール１４０との対向面には、正面部２２０ａ側から係止ツメ２２５側に向かうにしたがって、インタフェースモジュール１４０の外面（下面）から離隔する傾斜ｓが設けられている。なお、延在部２２０ｂ、２２０ｃには、必要な強度を確保したうえで、軽量化および放熱を図るべく、肉抜き孔が多数設けられている。

（配線変換方法）
図９は、配線変換方法を説明する図である。更新するプログラマブルコントロールユニット１００のインタフェースモジュール１４０に、既設の配線コネクタを接続する場合には、まず、プログラマブルコントロールユニット１００を、取付レールＲを介してベース本体２１０に固定する。このとき、インタフェースモジュール１４０の正面には、外部接続コネクタ１４０ａが臨んでおり、この外部接続コネクタ１４０ａに、既設の配線コネクタ３００を電気的に導通させる中継コネクタ２３０を嵌合させる。

より詳細には、中継コネクタ２３０は、その背面側に、外部接続コネクタ１４０ａのカードエッジコンタクトに嵌合するカードエッジ端子２３０ａが設けられており、また、正面側には、背面側に設けられた上記のカードエッジ端子２３０ａと同一形状のカードエッジ端子２３０ｂが設けられている。したがって、ここでは、インタフェースモジュール１４０の外部接続コネクタ１４０ａ（カードエッジコンタクト）に、中継コネクタ２３０のカードエッジ端子２３０ａを嵌合させることとなる。

また、信号変換アダプタ２２０に固定された配線変換プリント基板２２３は、背面側に、中継コネクタ２３０のカードエッジ端子２３０ｂに嵌合するカードエッジコンタクト２２３ａが設けられ、正面側に、既設の配線コネクタ３００のカードエッジ端子３００ａに嵌合するカードエッジコンタクト２２３ｂが設けられている。また、この配線変換プリント基板２２３には、カードエッジコンタクト２２３ａ、２２３ｂ間で配線の並び順を変換するプリント回路（エッチング）が形成されている。

図１０は、ベースボードへの信号変換アダプタの取り付け方法を説明する図である。上記のように、インタフェースモジュール１４０に中継コネクタ２３０を嵌合したら、次に、ベース本体２１０に信号変換アダプタ２２０を取り付ける。ここで、ベース本体２１０への信号変換アダプタ２２０の取り付けは、次のようにして行う。すなわち、図１０（ａ）に示すとおり、信号変換アダプタ２２０の延在部２２０ｃには、インタフェースモジュール１４０の下面に対向する補強部２２０ｃ_１が設けられており、この補強部２２０ｃ_１に傾斜ｓが形成されている。この傾斜ｓが、インタフェースモジュール１４０の下面に対してほぼ平行となるように、信号変換アダプタ２２０を傾斜させたまま、図１０（ｂ）に示すように、信号変換アダプタ２２０をベース本体２１０に近づける。

すると、図１０（ｃ）に示すように、信号変換アダプタ２２０の延在部２２０ｃの先端に設けられた係止ツメ２２５が、ベース本体２１０の脱着部２１３に形成された係止孔２１４ａを貫通する。また、これと同時に、図１０（ｂ）に示すように、配線変換プリント基板２２３のカードエッジコンタクト２２３ａが、中継コネクタ２３０のカードエッジ端子２３０ｂに進入する。

そして、図１０（ｄ）に示すように、信号変換アダプタ２２０の正面部２２０ａが、インタフェースモジュール１４０の正面に対して平行となる方向に、信号変換アダプタ２２０を回転させる。すると、配線変換プリント基板２２３のカードエッジコンタクト２２３ａが、中継コネクタ２３０のカードエッジ端子２３０ｂに完全に嵌合する。また、このとき、係止ツメ２２５に形成された貫通孔２２５ａに、ベース本体２１０に設けられた係止片２１４ｂが貫通し、延在部２２０ｃが脱着部２１３に係止される。さらに、このとき、信号変換アダプタ２２０の延在部２２０ｂ先端に設けられたネジ挿通部２２４が、ベース本体２１０の脱着部２１２に設けられたネジ孔２１２ａに対向配置される。そして、ネジ挿通部２２４に挿通させたネジを、ネジ孔２１２ａに螺合させることで、延在部２２０ｂが脱着部２１２にネジ固定される。

上記のように、ベース本体２１０と信号変換アダプタ２２０との取付構造によれば、ベース本体２１０に対する信号変換アダプタ２２０の着脱作業を簡素化することができる。また、信号変換アダプタ２２０をベース本体２１０に取り付けた状態では、中継コネクタ２３０が、信号変換アダプタ２２０の正面部２２０ａと、ベース本体２１０（固定面２１０ａ）との間に挟持される。これにより、配線変換プリント基板２２３、中継コネクタ２３０、インタフェースモジュール１４０（外部接続コネクタ１４０ａ）間の電気的導通が確実に維持されることとなる。

上記のように、ベース本体２１０に信号変換アダプタ２２０が取り付けられ、外部接続コネクタ１４０ａ、中継コネクタ２３０、配線変換プリント基板２２３がそれぞれ嵌合したら、信号変換アダプタ２２０の固定部２２１ａ、２２１ｂに、配線コネクタ３００をネジ止めにより固定する。このとき、配線コネクタ３００のカードエッジ端子３００ａは、信号変換アダプタ２２０の正面部２２０ａに形成されたコネクタ挿通孔２２２ｂ（図８参照）を貫通して、正面部２２０ａの背面側に進入し、配線変換プリント基板２２３のカードエッジコンタクト２２３ｂに嵌合する。これにより、既設の配線コネクタ３００は、配線変換プリント基板２２３において配線変換された後、中継コネクタ２３０を介して外部接続コネクタ１４０ａに接続されることとなる。

以上のように、ベース本体２１０、信号変換アダプタ２２０、中継コネクタ２３０を備えた本実施形態の配線変換装置２００によれば、大きな設置スペースを要することなく、更新するプログラマブルコントロールユニット１００を設置することができる。したがって、既設（従来）のプログラマブルコントロールユニット１が設置されていたスペースと同一箇所に、更新するプログラマブルコントロールユニット１００を設置することも可能となる。

しかも、上記の配線変換装置２００によれば、既設の配線コネクタ３００を信号変換アダプタ２２０が支持しており、さらに、この信号変換アダプタ２２０をベース本体２１０が支持する構成としている。つまり、既設の配線コネクタ３００を、ベース本体２１０に支持させることとしている。仮に、信号変換アダプタ２２０を介さずに、配線コネクタ３００を、中継コネクタ２３０に直接嵌合させた場合、中継コネクタ２３０および配線コネクタ３００の合計質量が、インタフェースモジュール１４０に作用してしまう。その結果、外部接続コネクタ１４０ａと中継コネクタ２３０との嵌合部分や、中継コネクタ２３０と配線コネクタ３００との嵌合部分、さらには、インタフェースモジュール１４０とベースボード１１０との係止部分（モジュール取付片およびモジュール係止部）にストレスが生じ、長期の使用によって、各部品が損傷してしまうおそれがある。

本実施形態の配線変換装置２００のように、配線コネクタ３００を、信号変換アダプタ２２０を介してベース本体２１０に支持させることで、外部接続コネクタ１４０ａと中継コネクタ２３０との嵌合部分等に生じるストレスが軽減され、各部品の損傷リスクを低減することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、ベース本体２１０に脱着部２１２、２１３を設け、脱着部２１２に、信号変換アダプタ２２０の延在部２２０ｂをネジ固定し、脱着部２１３に、信号変換アダプタ２２０の延在部２２０ｃを係止することとした。しかしながら、ベース本体２１０と信号変換アダプタ２２０との取付構造は上記実施形態に限定されるものではなく、延在部２２０ｂ、２２０ｃそれぞれの先端を係止もしくは固定することができれば、その具体的な構造は適宜設計可能である。

また、上記実施形態において、既設（従来）のプログラマブルコントロールユニット１や、更新するプログラマブルコントロールユニット１００の構成は一例に過ぎない。いずれにしても、上記の配線変換装置２００は、配線コネクタに電気的に導通される外部接続コネクタが設けられたインタフェースモジュールを有し、これら外部接続コネクタおよび配線コネクタを介して被制御装置との間で信号の入力および出力のいずれか一方または双方を行うプログラマブルコントロールユニットに広く適用可能である。

また、上記実施形態においては、それぞれ別個に設けられた配線変換プリント基板２２３および中継コネクタ２３０を介して、インタフェースモジュール１４０の外部接続コネクタ１４０ａと、既設の配線コネクタ３００との間の電気的導通を図ることとした。しかしながら、例えば、配線変換プリント基板２２３と中継コネクタ２３０とを一体に形成してもよいし、また、配線変換機能を備えた中継コネクタ２３０であれば、配線変換プリント基板２２３は必須の構成ではない。

本発明は、被制御装置との間で信号の入出や出力を行うインタフェースモジュールを備えたプログラマブルコントロールユニットに利用することができる。

１００ …プログラマブルコントロールユニット
１４０ …インタフェースモジュール
１４０ａ …外部接続コネクタ
２００ …配線変換装置
２１０ …ベース本体
２１２、２１３ …脱着部
２１４ …ツメ受け部
２１４ａ …係止孔
２１４ｂ …係止片
２２０ …信号変換アダプタ
２２０ａ …正面部
２２０ｂ、２２０ｃ …延在部
２２１ａ、２２１ｂ …固定部
２２２ａ …開口
２２３ …配線変換プリント基板
２２３ａ、２２３ｂ …カードエッジコンタクト
２２５ …係止ツメ
２３０ …中継コネクタ
２３０ａ、２３０ｂ …カードエッジ端子

Claims (4)

1. 配線コネクタに電気的に導通される外部接続コネクタが設けられたインタフェースモジュールを有し、該外部接続コネクタおよび該配線コネクタを介して、被制御装置との間で信号の入力および出力のいずれか一方または双方を行うプログラマブルコントロールユニットに用いられる配線変換装置であって、
   前記インタフェースモジュールの正面とは反対側の背面側に位置して前記プログラマブルコントロールユニットを支持するベース本体と、
   前記ベース本体に取り付けられた状態で前記インタフェースモジュールの正面に対向配置され、両端部が前記インタフェースモジュールの正面よりも面方向に突出する正面部、該正面部の両端部から該ベース本体側に向かって延在する一対の延在部、該一対の延在部の一方の先端に設けられた係止ツメ、および、該正面部に設けられ前記配線コネクタを固定する固定部を有し、前記ベース本体に着脱自在に設けられた信号変換アダプタと、
   前記信号変換アダプタに固定された前記配線コネクタ、および、前記ベース本体に固定された前記インタフェースモジュールの正面に設けられる前記外部接続コネクタを電気的に導通させる中継コネクタと、
   を備え、
   前記ベース本体には、一対の前記延在部の一方に設けられた前記係止ツメが係止され、一対の前記延在部の他方がネジ固定されることを特徴とする配線変換装置。
2. 前記信号変換アダプタには、
   前記固定部に固定された前記配線コネクタ、および、前記中継コネクタの双方に嵌合し、これら両コネクタ間で配線の並び順を変換する回路が形成された配線変換プリント基板が設けられていることを特徴とする請求項１記載の配線変換装置。
3. 前記正面部には、前記インタフェースモジュールの正面に臨む開口が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の配線変換装置。
4. 前記係止ツメが設けられた延在部のうち、前記インタフェースモジュールの外面に対向する部分には、前記正面部側から該係止ツメ側に向かうにしたがって該インタフェースモジュールの外面から離隔する傾斜が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の配線変換装置。

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