(57)【要約】【課題】全体の大型化を抑制しつつも、端子台の接続端子の個数を増やす。【解決手段】本体ケース内に、前辺の接続辺部１６ａが端子台取付部の開口部に臨むように回路基板１６を設ける。端子台取付部に取付けられる端子台１３は、上下に長いハウジング１９の前面に、左右２列（２段）に接続端子２０を有する。端子台１３の後面側に、回路基板１６との電気的接続を行うための、接続部２１及び延長接続部２２，２２を設ける。接続部２１は、上下方向全体に延び、回路基板１６の接続辺部１６ａが差込まれる差込溝を有し、その内部に接続辺部１６ａの各電極１７に接触する電気接点を有する。延長接続部２２は、回路基板１６の上辺部及び下辺部に沿うように延びて設けられ、回路基板１６の上下の辺部が差込まれる差込溝を有し、その内部に回路基板１６の第２の電極１８に接触する第２の電気接点を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースと、この本体ケース内に収容される回路基板と、前記本体ケースに取付けられ先端側に外部機器接続用の複数個の接続端子を有する端子台とを具備し、前記端子台の基端側に設けられ複数個の電気接点を有する接続部を、前記回路基板の一辺の接続辺部に嵌合させることにより、前記接続辺部に沿って設けられた複数個の電極と前記各電気接点との電気的接続を図るようにしたプログラマブルコントローラであって、
前記端子台の基端側には、前記回路基板の接続辺部から対向する辺部方向に延び、該延長方向に並ぶ複数個の電気接点を有する延長接続部が設けられていると共に、
前記回路基板には、前記延長接続部の各電気接点に夫々対応した複数個の電極が設けられていることを特徴とするプログラマブルコントローラ。
【請求項２】
前記延長接続部は、前記回路基板の接続辺部の端部から隣接する辺部に沿って延びるように設けられていることを特徴とする請求項１記載のプログラマブルコントローラ。
【請求項３】
前記延長接続部は、前記回路基板を表裏両面側から挟むよう設けられ、該延長接続部に設けられたばね性を有する複数個の電気接点が、前記各電極に圧接するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のプログラマブルコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本体ケースに、回路基板を収容すると共に、外部機器接続用の複数個の接続端子を有する端子台を取付けるようにしたプログラマブルコントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば工場設備等において使用され、外部機器に対する入出力制御を行うプログラマブルコントローラ（Ｉ／Ｏモジュール）は、例えば、矩形箱状をなす合成樹脂製の本体ケース内に、制御回路や入出力回路部等が実装された回路基板を備えると共に、前記本体ケースの外面部（前面部）に、外部機器（例えば、モータ、ベルトコンベア、電磁弁、表示装置、ランプ等の負荷、スイッチやセンサ等の入力機器）との電気的接続を行うための端子台を備えて構成されている。
【０００３】
この種のプログラマブルコントローラにおける回路基板と端子台との電気的接続構造としては、例えば特許文献１に示された構成が一般的である。即ち、図６に示すように、プログラマブルコントローラの本体ケース１は、縦型の矩形状をなし、その前面には、上端部に位置して、接続された外部機器の動作状況を表示するための表示部２が設けられると共に、その下部に、縦長の長方形状の開口部３ａを有する端子台取付部３が設けられる。さらに、端子台取付部３の前記開口部３ａの上下部には、夫々ねじ止め穴３ｂが設けられている。
【０００４】
図７にも示すように、本体ケース１内には、回路基板４が立てた状態で収容され、その回路基板４の一辺部（前辺）に接続辺部４ａが設けられ、前記開口部３ａに臨むように配置されている。図７に示すように、回路基板４の接続辺部４ａの両面（一方のみ図示）には、該辺部に沿って上下に並ぶようにして、端子台５に電気的に接続される複数個（例えば両面で合計１８個）の電極６が設けられている。
【０００５】
これに対し、端子台５は、縦方向に長い矩形ブロック状をなす合成樹脂製のハウジング５ａの前面部に、左右２列で上下に９個ずつ（合計１８個）の接続端子７を有して構成されている。そして、ハウジング５ａの後面部に、前記開口部３ａに嵌合されると共に、回路基板４の接続辺部４ａが相対的に差し込まれて電気的に接続されるコネクタ部８が設けられている。詳しく図示はしないが、このコネクタ部８には、各接続端子７に電気的につながっている合計１８個の電気接点が設けられている。また、ハウジング５ａの上下両端部には、夫々ねじ挿通穴を有するねじ止め片部５ｂ，５ｂが一体に設けられている。
【０００６】
これにて、本体ケース１内に、回路基板４が組込まれた状態で、端子台取付部３の開口部３ａに、端子台５のコネクタ部８を嵌め込み、２本のねじ９，９を、夫々ねじ止め片部５ｂ，５ｂを通してねじ止め穴３ｂ，３ｂにねじ込むことにより、端子台５が端子台取付部３に対して取付けられる。このとき、回路基板４の接続辺部４ａがコネクタ部８内に相対的に差し込まれ、コネクタ部８の各電気接点が、接続辺部４ａの各電極６と接触して電気的接続が図られる。
【特許文献１】特開平７−５７７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、この種のプログラマブルコントローラにあっては、近年、機能面の向上や全体のコンパクト化などを図るために、１個の端子台５における接続端子７の端子数を増やしたい要望がある。この場合、接続端子７の端子数の増加に伴い、回路基板４（接続辺部４ａ）側の電極６の数も増えることになるが、安全性確保のために、電極６同士間には所定のクリアランスを維持しなければならず、接続片部４ａにおける電極６の配置ピッチを無闇に小さくすることはできない。
【０００８】
従って、単純に端子台３の接続端子７の数ひいては回路基板４側の電極６の数を増やそうとすれば、回路基板４の接続辺部４ａを該辺の延びる方向（図７で上下方向）に大型化せざるを得ず、これに伴い、コネクタ部８ひいては端子台５の大型化が避けられないものとなる。つまり、上記した従来の構成のままでは、全体の大型化を招くことなく、端子台５の接続端子７の端子数を増やすことは不可能であったのである。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、全体の大型化を抑制しつつも、端子台の接続端子数を増やすことができるプログラマブルコントローラを提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明のプログラマブルコントローラは、本体ケースに、回路基板を収容すると共に、先端側に外部機器接続用の複数個の接続端子を有する端子台を取付け、端子台の基端側に設けられ複数個の電気接点を有する接続部を、前記回路基板の一辺の接続辺部に嵌合させることにより、前記接続辺部に沿って設けられた複数個の電極と前記各電気接点との電気的接続を図るようにしたものにあって、前記端子台の基端側には、前記回路基板の接続辺部から対向する辺部方向に延び、該延長方向に並ぶ複数個の電気接点を有する延長接続部が設けられていると共に、前記回路基板には、前記延長接続部の各電気接点に夫々対応した複数個の電極が設けられているところに特徴を有する（請求項１の発明）。
【００１１】
上記構成によれば、本体ケースに取付けられる端子台の接続部を、回路基板の一辺の接続辺部に嵌合させることにより、接続辺部に沿って設けられた複数個の電極と、接続部に設けられた複数個の電気接点とが電気的に接続されるのであるが、これと併せて、端子台の延長接続部に設けられた複数個の電気接点と、回路基板に設けられた複数個の電極とが電気的に接続されるようになる。このとき、端子台の延長接続部は、回路基板の接続辺部から対向する辺部方向に延び、その延長方向に並んで複数個の電気接点を有しているので、回路基板においても、接続辺部から対向する辺部方向に向けて並ぶように複数個の電極が設けられるようになる。
【００１２】
従って、安全性確保のための電極間に所定のクリアランスを設ける必要から、回路基板の接続辺部に設けることのできる電極の数は、接続辺部の大きさ（長さ）に応じて一定数に決まっていても、接続辺部以外の部位において更に複数個の電極を追加することができるので、その分だけ端子台の接続端子の数を増やすことが可能となる。この場合、接続辺部を長さ方向（辺の延びる方向）に大型化することなく、接続辺部に設けられる電極の数を越えた数の電極を設けることができるので、端子台の大型化ひいては全体の大型化を抑制することができる。
【００１３】
本発明においては、前記延長接続部を、回路基板の接続辺部の端部から隣接する辺部に沿って延びるように設ける構成とすることができる（請求項２の発明）。これによれば、回路基板の電極を、回路や部品等の存在しない辺部に沿って設ければ良いので、回路基板上におけるスペース面で有利となり、また、端子台の延長接続部が、回路基板上の部品に干渉したりすることも防止することができる。
【００１４】
さらには、前記延長接続部を、回路基板を表裏両面側から挟むよう設け、その延長接続部に設けられたばね性を有する複数個の電気接点が、回路基板の各電極に圧接するように構成することができる（請求項３の発明）。これによれば、例えば、製品のばらつきによって一部の回路基板に反りが生じているような場合でも対応することができ、反りをいわば矯正するようにしながら、回路基板の電極と端子台の電気接点との電気的接続を確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した一実施例について、図１ないし図４を参照しながら説明する。図４（ｂ）は、本実施例に係るプログラマブルコントローラ１１の外観を概略的に（一部を省略して）示しており、プログラマブルコントローラ１１の本体ケース１２は、全体としてほぼ矩形箱状をなしており、例えば立てた状態（縦長の状態）に設置される。図４（ａ）にも示すように、以下述べる実施例では、便宜上、本体ケース１２のうち、端子台１３が取付けられる端子台取付部１４を有する側を前面とし、これを基準として、前後、左右、上下といった方向を述べることとする。
【００１６】
図４に示すように、プログラマブルコントローラ１１の本体ケース１２は、合成樹脂から縦型の矩形箱状に構成されており、その外面この場合前面には、図４で上端部に位置して、接続された外部機器の動作状況を表示するための表示部１５が前方に突出した形態に設けられる。詳しく図示はしないが、この表示部１５は、複数個のＬＥＤを縦横に配列状に備えており、それら各ＬＥＤを点灯、消灯することにより、各負荷のオン・オフ状態などの状況を表示するように構成されている。
【００１７】
また、図４（ａ）に示すように、本体ケース１２の前面部は、前記表示部１５の下部に位置して、一段後方（奥方）に引っ込んだ状態とされており、その部分に端子台取付部１４が設けられる。この端子台取付部１４は、中央やや右寄り部位に位置して縦長の長方形状の開口部１４ａを形成すると共に、その開口部１４ａの上部及び下部に位置して、ねじ穴を有するねじ止め用ボス１４ｂ、１４ｂを設けて構成されている。後述するように、この端子台取付部１４には、外部機器のケーブル（配線）が接続される端子台１３が、接続端子を有する側を前面として立てた状態（縦長の状態）に取付けられる。
【００１８】
前記本体ケース１２内には、図１、図２にも示すように、制御回路や入出力回路部等が実装された回路基板１６が、立てた状態で収容される。この回路基板１６は、矩形板状をなし、その前辺に位置する接続辺部１６ａが、前記端子台取付部１４の開口部１４ａに臨むように配設されている。このとき、図１に片面のみ示すように、前記接続辺部１６ａには、該接続辺部１６ａに沿って並ぶように、端子台１３（外部）に接続される複数個の電極１７が設けられている。これら電極１７は、必要なクリアランスが確保されるピッチで、片面に例えば９個が上下方向に並んで設けられ、また、表裏両面間で半ピッチだけ上下にずれた位置に、合計１８個が設けられている。
【００１９】
更に、本実施例では、回路基板１６のうち、接続辺部１６ａの端部（上下両端部）から隣接する辺部（上辺部及び下辺部）に沿って並ぶように、複数個の電極１８（第２の電極１８と称する）が設けられている。これら第２の電極１８も、端子台１３（外部）に接続されるものであり、片面のみ図示するが、上辺部及び下辺部の夫々前辺寄り部位の表裏両面側に、例えば合計１８個が設けられている。これら第２の電極１８も、必要なクリアランスを確保されるピッチで形成されている。
【００２０】
さて、前記端子台１３について、図１〜図３も参照して述べる。図３（ａ）等に示すように、この端子台１３は、全体として上下方向に細長いほぼ矩形ブロック状をなす絶縁材（プラスチック）製のハウジング１９の基端側である前面部に、外部機器接続用の複数個（この場合３６個）の接続端子２０を配列して構成されている。この場合、ハウジング１９の前面部に、左右２列に１８個ずつの接続端子２０が設けられるのであるが、図１、図２に示すように、ハウジング１９の前面部は、左側（左列）が奥方に一段下がり、右側（右列）が前方に突出した段差状をなしている。
【００２１】
詳しく図示はしないが、前記各接続端子２０は、ねじ穴を有する座金部と、この座金部に上方からねじ込まれるねじとを有して構成されている。このとき、図１、図３に示すように、隣り合う接続端子２０同士間には、ハウジング１９に一体に設けられた隔壁部１９ａが前方に立ち上がるように配置されている。また、右列の接続端子２０と、左列の接続端子２０とは、上下方向に半ピッチ分だけずれて配置されている。図示はしないが、外部機器のケーブルは、その先端にＹ型端子が取付けられ、前記ねじを緩めた状態でそのＹ型端子が端子台１３の左側面側から差込まれ、その後ねじが締付けられることにより、接続端子２０に着脱可能に接続されるようになっている。
【００２２】
そして、端子台１３（ハウジング１９）の基端側である後面側には、端子台１３と前記回路基板１６との電気的接続を行うための、接続部２１及び延長接続部２２，２２が一体的に設けられている。これら接続部２１及び延長接続部２２，２２は、端子台１３の端子台取付部１４への取付け状態で、前記開口部１４ａから本体ケース１２内部に差し込まれ、前記回路基板１６に嵌合するようになっている。
【００２３】
そのうち接続部２１は、ハウジング１９の正面から見て右側に偏った位置（右列の接続端子２０の後方側）に、前後方向に延びて後方に凸となるように設けられている。図３（ｂ）に示すように、接続部２１の中央部には、前記回路基板１６の接続辺部１６ａが差込まれる差込溝２１ａが上下方向全体に延びて設けられている。これと共に、接続部２１（差込溝２１ａ）の内部には、前記各電極１７に対応した位置に、ばね性を有する金属板材からなる合計１８個の電気接点２３が、差込溝２１ａの左右両側に位置して上下方向に配列された状態で設けられている。
【００２４】
前記延長接続部２２，２２は、ハウジング１９の接続部２１の上下両端側に位置して、前記回路基板１６の上辺部及び下辺部に沿うように、前記回路基板１６の接続辺部１６ａから対向する辺部（後辺部）方向、つまり後方に延びて夫々設けられている。これにて、上部の延長接続部２２と、接続部２１と、下部の延長接続部２２とが、全体でコ字状をなすようにして、前記回路基板１６の接続辺部１６ａ及びそれにつながる上下両辺部に嵌合される。
【００２５】
このとき、図３（ｂ）に示すように、上側の延長接続部２２の下面側、及び、下側の延長接続部２２の上面側には、夫々、前記回路基板１６の上下の辺部（前寄り部分）が差込まれる差込溝２２ａ及び２２ａが前後方向全体に延びて設けられている。これと共に、差込溝２２ａ，２２ａの内部には、前記各第２の電極１８に対応した位置に、ばね性を有する金属板材からなる合計１８個の電気接点２４（第２の電気接点２４と称する）が、差込溝２２ａの左右両側に位置して前後方向に配列された状態で設けられている。
【００２６】
尚、図示はしないが、接続部２１内の電気接点２３及び各延長接続部２２の第２の電気接点２４は、ハウジング１９の内部において、前記各接続端子２０（座金部）に夫々電気的に接続（一体的に連続）されている。また、図１、図３（ａ）等に示すように、端子台１３のハウジング１９の右列側の上下両端部（前記ねじ止め用ボス１４ｂ，１４ｂに対応した位置）には、夫々ねじ挿通穴を有するねじ止め片部１９ｂ，１９ｂが一体に設けられている。
【００２７】
これにて、端子台１３は、その背面側の接続部２１及び延長接続部２２，２２部分を、前記端子台取付部１４の開口部１４ａに前方から差込むようにし、上下のねじ止め片部１９ｂ，１９ｂを各ねじ止め用ボス１４ｂ，１４ｂに重ねるように配置した状態で、それら２箇所でねじ止めすることにより、図４（ｂ）に示すように、端子台取付部１４（本体ケース１２）に取付けられるようになっている。
【００２８】
この取付け時において、図１、図２に示すように、端子台１３の接続部２１の差込溝２１ａに、回路基板１６の前辺部である接続辺部１６ａが相対的に差込まれる。これと共に、上側の延長接続部２２の差込溝２２ａに、回路基板１６の上辺部の前寄り部分（つまり第２の電極１８の形成部分）が相対的に差込まれ、下側の延長接続部２２の差込溝２２ａに、回路基板１６の下辺部の前寄り部分（つまり第２の電極１８の形成部分）が相対的に差込まれる。
【００２９】
これにより、回路基板１６の接続辺部１６ａの各電極１７に、接続部２１内の各電気接点２３が圧接し、これと共に、回路基板１６の上下辺部に形成された各第２の電極１８に、延長接続部２２の内の各第２の電気接点２４が圧接し、端子台１３と回路基板１６との電気的接続がなされるのである。この場合、全部で３６個の接点（電極）における電気的接続が可能となる。
【００３０】
次に、上記構成の作用、効果について述べる。上記構成においては、本体ケース１２に取付けられる端子台１３の接続部２１を、回路基板１６の一辺の接続辺部１６ａに嵌合させることにより、接続辺部１６ａに沿って設けられた複数個（１８個）の電極１７と、接続部２１に設けられた複数個（１８個）の電気接点２３とが電気的に接続されることに加えて、端子台１３の延長接続部２２，２２に設けられた複数個（合計１８個）の第２の電気接点２４と、回路基板１６の上辺部及び下辺部に沿って設けられた複数個（合計１８個）の第２の電極１８とが電気的に接続されるようになる。
【００３１】
従って、回路基板１６に設けられる電極１７，１８同士間に安全性確保のために所定のクリアランスを設ける必要から、接続辺部１６ａに設けることのできる電極１７の数は、接続辺部１６ａの大きさ（長さ）に応じて一定数に決まっていても、回路基板１６の接続辺部１６ａ以外の部位において更に複数個の電極（第２の電極１８）を追加することができるので、その分だけ端子台１３の接続端子２０の数を増やすことが可能となる。
【００３２】
またこの場合、接続辺部１６ａを上下方向（辺の延びる方向）に大型化することなく、接続辺部１６ａに設けられる電極１７の数を越えた数の電極１７，１８を設けることができるので、端子台１３の大型化ひいては全体の大型化を抑制することができる。本実施例の端子台１３では、図７に示した従来の端子台５とほぼ同じ大きさでありながら、従来の接続端子７の数（１８個）に対し、接続端子２０の数（３６個）を２倍に増やすことができた。
【００３３】
このように本実施例のプログラマブルコントローラ１１によれば、端子台１３や回路基板１６の上下方向の大型化、ひいては全体の大型化を抑制しつつも、端子台１３の接続端子２０の個数を大幅に増やすことができるという優れた効果を得ることができるものである。
【００３４】
また、特に本実施例では、延長接続部２２，２２を、回路基板１６の接続辺部１６ａの両端部から隣接する辺部（上辺部及び下辺部）に沿って延びるように設けたので、回路基板１６の第２の電極１８を他の回路や部品等の存在しない辺部に沿って設けることができ、回路基板１６上におけるスペース面で有利となる。端子台１３の延長接続部２２，２２が、回路基板１６上の部品に干渉したりすることも防止することができる。
【００３５】
さらには、延長接続部２２，２２を、回路基板１６を表裏両面側から挟むよう設け、その延長接続部２２，２２に設けられたばね性を有する複数個の第２の電気接点２４が、回路基板１６の各第２の電極１８に圧接するように構成したので、例えば、製品のばらつきによって一部の回路基板１６に反りが生じているような場合でも対応することができ、反りをいわば矯正するようにしながら、回路基板１６の第２の電極１８と端子台１３の第２の電気接点２４との電気的接続を確実に行うことができるものである。
【００３６】
図５は、本発明の他の実施例を示しており、上記実施例と異なる点は次の構成にある。即ち、端子台３１には、接続部２１、延長接続部２２，２２に加えて、接続部２１の上下方向中間部分から、後方に延びる中間延長接続部３２が設けられている。この中間延長接続部３２には、図示はしないが、複数個の電気接点が設けられている。これに対し、回路基板３３には、中間延長接続部３２の複数個の電気接点に対応して、複数個の第３の電極３４が設けられている。
【００３７】
このような構成であっても、上記実施例と同様に、全体の大型化を抑制しつつも、端子台３１の接続端子２０の個数を増やすことができるという優れた効果を得ることができる。このとき、前記中間延長接続部３２（第３の電極３４）は、回路基板３３の両面側に設けられていても、片面側にのみ設けられていても良い。中間延長接続部３２を複数個設けることもできる。
【００３８】
尚、上記実施例では、延長接続部２２，２２を回路基板１６、３３の上辺部及び下辺部の双方に対応して設けるようにしたが、いずれか一方にのみ設けるようにしても良い。延長接続部２２，２２を設けずに、中間延長接続部３２のみを設けても良い。また、上記実施例では、端子台取付部１４を本体ケース１２の前面部に設けるようにしているが、プログラマブルコントローラ１１（本体ケース１２）の設置の仕方（向き）によっては、本体ケース１２の端子台取付部１４が上面や背面或いは側面等を向いて配置されることもあり、それらも本発明の技術的範囲に含まれることは勿論である。
【００３９】
その他、例えば端子台１３において接続端子を３列に設けるなど、端子台１３や本体ケース１２等の具体的な形状や構造、接続端子２０（電極１７，１８，３４や電気接点２３，２４）の個数等についても、種々の変形が可能である。更には、１個の本体ケースに複数個の回路基板及び端子台を設ける構成のプログラマブルコントローラにも本発明を適用することができる等、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、端子台が回路基板に嵌合した状態を示す左側面図
【図２】端子台が回路基板に嵌合した状態を示す斜視図
【図３】端子台の正面図（ａ）、背面図（ｂ）及び右側面図（ｃ）
【図４】端子台の取付前（ａ）及び取付後（ｂ）の様子を示すプログラマブルコントローラの斜視図
【図５】本発明の他の実施例を示す図１相当図
【図６】従来例を示すもので、プログラマブルコントローラの分解斜視図
【図７】図１相当図
【符号の説明】
【００４１】
図面中、１１はプログラマブルコントローラ、１２は本体ケース、１３，３１は端子台、１４は端子台取付部、１４ａは開口部、１６、３３は回路基板、１６ａは接続辺部、１７，１８，３４は電極、１９はハウジング、２０は接続端子、２１は接続部、２２は延長接続部、２３，２４は電気接点、３２は中間延長接続部を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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