(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気品の制御を行うための電気制御盤内に搭載される制御ユニットであって、機能要素毎に機能素子を電子回路基板に実装して構成される複数の機能ユニットと、これら複数の機能ユニットを連結する連結ユニットと、を有し、前記機能ユニットは前記機能素子との制御情報を送信及び受信の少なくとも一方を行う制御素子を搭載するとともに前記制御信号を伝送するための通信路と前記機能素子及び前記制御素子を駆動するための電力を供給するための電路を有する共通に規格化された第１のコネクターを備え、前記連結ユニットは前記第１のコネクターに接続可能に共通に規格化された複数の第２のコネクターを備えて前記複数の機能ユニットを接続し、前記電気品はいずれかの前記機能ユニットに接続されることを特徴とする制御ユニット。
【請求項２】
前記第１のコネクターは前記機能ユニットに垂直に立設され、前記第２のコネクターは前記連結ユニットに垂直に立設され、前記機能ユニットと前記連結ユニットは平行に接続されることを特徴とする請求項１記載の制御ユニット。
【請求項３】
前記第１のコネクター及び第２のコネクターの少なくともいずれかは、高さ調整機構を備えることを特徴とする請求項２記載の制御ユニット。
【請求項４】
前記連結ユニットに加えて複数の前記第１のコネクター又は第２のコネクターを備える接続ケーブルを有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の制御ユニット。
【請求項５】
前記複数の機能ユニットのうち、少なくとも１つの機能ユニットに備えられる機能素子と制御素子の少なくともいずれかは、前記電子回路基板の両面のうち、前記第１のコネクターが設けられる側の面に実装されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の制御ユニット。
【請求項６】
前記連結ユニットに代えて複数の前記第２のコネクターを備える接続ケーブルを有することを特徴とする請求項１記載の制御ユニット。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の制御ユニットを搭載して電気品を制御することを特徴とする電気制御盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気制御盤の製作や補修を容易にすることが可能で、電気制御盤の製作工程を大幅に削減できると共に仕様変更にも柔軟に対応可能な制御ユニットとそれを搭載した電気制御盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動の各種機械機器を制御する電気制御装置（制御盤）を製作する工程では、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）やリレーで構成される制御回路とマグネットスイッチやインバータ等で構成される動力回路を数多くのワイヤーハーネスで接続する必要があり、多くの時間と労力が必要とされる。また、制御盤の仕様を変更する際にも、ワイヤーハーネスの取り回し等を再設計し、新旧のワイヤーハーネスを入れ替える工程が必要であり、煩雑な作業を強いられることになる。
従って、これまで電気制御装置を構成する基板毎にモジュール化したりユニット化する技術が開発・提案されてきた。
【０００３】
例えば、特許文献１には、「継電連動装置用モジュール、リレー架及び継電連動装置」という名称で、継電連動装置を構成するリレー架の配線作業性の向上、配線誤りの解消に寄与し、しかもリレー結線作業を、ロボット化、自動化するための基礎技術となりえる継電連動装置用モジュールとそのモジュールを用いたリレー架、そのリレー架を含む継電連動装置が開示されている。
この特許文献１には、継電連動装置に関するモジュールとして、基板、リレー、端子枠体が含まれ、端子枠体は、Ｘ軸、Ｙ軸の方向に沿って区画された端子受け部を有して、モジュール内配線されているモジュールが開示されている。そして、モジュール内で配線が完了して、リレー架に装着可能である。
従って、リレー架に装着した後でモジュール内配線作業を行う必要がないという効果を発揮することができる。
【０００４】
また、特許文献２には、「ＩＣ評価治具」という名称で、１品種のＩＣに対する評価治具の作製と回路調整工数を削減できるとともに、アナログＩＣ等のパッケージ化されたＩＣの特性測定に適したＩＣ評価治具が開示されている。
この公報に開示される技術は、ＩＣの特性を評価する治具であり、ＩＣの各種特性に関して共通回路部分の回路素子を実装した共有評価基板を備えたベース治具と、各種特性毎に異なる特有の回路に対応する固有評価基板を備えたモジュール治具とを有し、他の特性に関するモジュール治具と交換可能であるＩＣ評価治具が開示されている。
このように共有評価基板を備えたベース治具と固有評価基板を備えたモジュール治具を有することで、共有評価基板を備えたベース治具を一度製作して調整を行っておけば特性別に作製されたモジュール治具の部分のみを追加作製するだけで対応でき、共通部分も含めた評価治具の作製と調整の項数を削減することができるという効果を発揮することができる。
【０００５】
さらに、特許文献３には、「電気制御盤及びこれに用いられる制御機器ユニット」という名称で、電源線を基板化してパワーベース基板とし、電気制御盤内の構成部品を機能別にユニット化して制御機器ユニットとした技術が開示されている。
この制御機器ユニットをパワーベース基板に電気的にかつ着脱自在に接続しうるようにすることにより、制御機器ユニットを回路設計に応じてシステムアップさせる交換、変更、増設、撤去等が電気以外の作業者でもワンタッチで可能になり、実配線作業も大幅に省略される上、電気制御盤の設計、製作、保守維持等の省力化、合理化が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２００４９３号公報
【特許文献２】特開２００１−１９４４１５号公報
【特許文献３】特開平７−１４３６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の技術では、例えば特許文献１に開示される技術では、リレー架に装着した後でモジュール内配線作業を行う必要がないものの、モジュール間配線は相変わらず個々に対応して作業を行う必要があり煩雑さに伴う労力の低減や工程や工数の短縮化に対する実効が少なかった。
また、特許文献２に開示される技術では、各種特性毎に異なる特有の回路に対応する固有評価基板を備えたモジュール治具を交換可能であるものの、それぞれＩＣ回路であり、全く異なる機能を備えた基板を交換したり、組み合わせて用いることについては想定されておらず、従ってそのような技術に関する開示もない。
さらに、特許文献３に開示される技術では、電気制御盤内の構成部品を機能別にユニット化して制御機器ユニットとしており、これを、電源線を基板化したパワーベース基板に着脱可能に接続しているものの、各制御機器ユニット間における信号や情報のやり取りはユニット化の対象とはなっておらず、相変わらず配線等を別途行うことで接続する必要があり、やはり煩雑さは残り、労力の低減や工程や工数の短縮化、電気制御盤の製作容易性に対する効果には限界があった。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決すべくなされたものであって、電気制御盤の製作にかかる煩雑さを解消して、製作を容易にし、製作にかかる労力や工程、工数を低減可能であると共に、低コストかつ歩留まりを高くすることができる制御ユニットとそれを搭載した電気制御盤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明である制御ユニットは、電気品の制御を行うための電気制御盤内に搭載される制御ユニットであって、機能要素毎に機能素子を電子回路基板に実装して構成される複数の機能ユニットと、これら複数の機能ユニットを連結する連結ユニットと、を有し、前記機能ユニットは前記機能素子との制御情報を送信及び受信の少なくとも一方を行う制御素子を搭載するとともに前記制御信号を伝送するための通信路と前記機能素子及び前記制御素子を駆動するための電力を供給するための電路を有する共通に規格化された第１のコネクターを備え、前記連結ユニットは前記第１のコネクターに接続可能に共通に規格化された複数の第２のコネクターを備えて前記複数の機能ユニットを接続し、前記電気品はいずれかの前記機能ユニットに接続されることを特徴とするものである。
このように構成される制御ユニットにおいては、電気制御盤内に備えられた複数の機能ユニットは、それぞれの機能ユニットが共通に規格化された第１のコネクターと、この第１のコネクターに接続可能に同様に共通に規格化された第２のコネクターを備える連結ユニットを介して接続されるように作用する。
電気品を制御するための電気制御盤内にその機能毎に複数設置される機能ユニットの第１のコネクターと連結ユニットの第２のコネクターは共通の規格を有しているので、連結ユニットは異なる機能を発揮する機能ユニット同士も接続可能に作用するのである。
第１のコネクター及び第２のコネクターはそれぞれ制御信号を伝送するための通信路と機能素子と制御素子を駆動するための電力を供給するための電路の両方を備えるコネクターである。機能ユニットの第１のコネクターを複数としていないのは、コネクターが１つで足りる機能ユニットが存在するためであり、一方、連結ユニットの第２のコネクターが複数であるのは、連結ユニットに連結される機能ユニットが常に１つであるとは限らず、複数の第２のコネクターを備えて複数の機能ユニットを接続する必要がある場合が多いためである。
なお、本願における「制御」とは、電気品を目的の状態にするために実行する適当な調整という意味の他、電気品を目的の状態にするための操作をも含むものであり、例えばモータの回転数等を調整することの他、駆動させること自体も含む概念である。すなわち、後述する機能素子が発揮し得る機能の調整及び駆動の両方を意味しているものである。
また、「電子回路基板」とは、文字通り電子回路が形成されている基板であり、例えばプリント基板がある。そして、「コネクター」とは電気的に接続可能な端子、ピンやソケットを備えるものすべてを概念しておりハウジングを備えていないようなものであってもよく、特に特定の接続部材に限定しているものではない。
さらに、第１のコネクターと第２のコネクターが共通に規格化されているというのは、これらのコネクターを構成する端子、ピンあるいはソケットの数が、通信のための信号に用いられるものや電力を供給するために用いられるもので同一であると同時に、同一の規格で構成されているため、これらのコネクターを複数回であっても接続する限り、通信路及び電路を構成することができることを意味している。
また、「機能素子」とは、その機能ユニットが主として発揮する機能を中心となって生じさせる素子を意味している。例えば、表示ユニットの場合には表示ランプ等の表示素子、操作ユニットの場合には操作スイッチ等の操作素子、制御対象となる電気品との電気インターフェースと制御機能を有する駆動制御ユニットの場合にはマイクロプロセッサやマイクロコントローラ等の駆動制御素子、外部システムとの入出力インターフェースを有する入出力ユニットの場合には入出力素子、外部システムとの通信インターフェースを有する通信ユニットの場合には通信素子、外部から供給される電力を他の機能ユニットに供給する電力ユニットの場合には電力素子が該当する。また、これらの機能素子との制御情報を送信及び受信の少なくとも一方を行う「制御素子」としてはマイクロプロセッサあるいはマイクロコントローラ等がある。従って、この制御素子は、電気制御盤が制御する電気品を制御する機能を備えた機能素子である駆動制御素子とは異なる。
【００１０】
また、請求項２に記載される発明は、請求項１記載の制御ユニットにおいて、  前記第１のコネクターは前記機能ユニットに垂直に立設され、前記第２のコネクターは前記連結ユニットに垂直に立設され、前記機能ユニットと前記連結ユニットは平行に接続されることを特徴とするものである。
このように構成される制御ユニットにおいては、請求項１に記載の発明の作用に加えて、機能ユニットと連結ユニットは平行に二重に配設されるように作用する。
【００１１】
請求項３に記載される発明である制御ユニットは、請求項２に記載の制御ユニットにおいて前記第１のコネクター及び第２のコネクターの少なくともいずれかは、高さ調整機構を備えることを特徴とするものである。
このように構成される制御ユニットにおいては、請求項２に記載の発明の作用に加えて、高さ調整機構は機能ユニットと連結ユニットの距離を調整するように作用する。すなわち、この高さ調整機構は、例えば複数の機能ユニットのそれぞれの機能素子の高さや制御素子の高さが異なる場合に、連結ユニットとの距離を調整して連結ユニットを介して複数の機能ユニットを接続するように作用する。
【００１２】
請求項４に記載される発明である制御ユニットは、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の制御ユニットにおいて、前記連結ユニットに加えて複数の前記第１のコネクター又は第２のコネクターを備える接続ケーブルを有することを特徴とするものである。
このように構成される制御ユニットにおいては、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発明の作用に加えて、接続ケーブルは第１もしくは第２のコネクターを備えているので連結ユニットと同様に複数の機能ユニットを接続するように作用する。さらに、この接続ケーブルは第１のコネクターも備える可能性があり、その際には連結ユニットにも接続するように作用する。
【００１３】
請求項５に記載される発明である制御ユニットは、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の制御ユニットにおいて、前記複数の機能ユニットのうち、少なくとも１つの機能ユニットに備えられる機能素子と制御素子の少なくともいずれかは、前記電子回路基板の両面のうち、前記第１のコネクターが設けられる側の面に実装されることを特徴とするものである。
このように構成される制御ユニットにおいては、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発明の作用に加えて、機能素子と制御素子の少なくともいずれかを第１のコネクターが設けられる側に設けることで、第１のコネクターと連結ユニットの第２のコネクターが接続される際に、機能ユニットと連結ユニットによって構成される間の空間に機能素子と制御素子のいずれか、あるいはその両方が収容されるように作用する。
【００１４】
請求項６に記載される発明である制御ユニットは、請求項１に記載の制御ユニットにおいて、前記連結ユニットに代えて複数の前記第２のコネクターを備える接続ケーブルを有することを特徴とするものである。
このように構成される制御ユニットにおいては、請求項１に記載の発明の作用と同様に作用するものである。
【００１５】
請求項７に記載される発明である電気制御盤は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の制御ユニットを搭載して電気品を制御することを特徴とするものである。
このように構成される電気制御盤においては、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の発明の作用に加えて、これらの制御ユニットが単独あるいは接続されることで、電気品を制御するという作用を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１に記載の発明においては、複数の機能ユニットを共通に規格化された第１のコネクターと第２のコネクターを備えた連結ユニットを用いて接続することができるので、電気制御盤内での複数の機能ユニットの配置・設置が容易かつ短時間に低労力で可能である。しかも、第１のコネクターと第２のコネクターは通信路と電路の両方を備えているので、電源も含めて接続可能であり、機能ユニット同士を連結ユニットを介して接続するだけで、機能ユニットが発揮し得る機能を発揮することができ、電気制御盤として機能させることが可能である。
また、機能ユニットが故障した際にも当該機能ユニットを容易に接続を解除して新規なものと容易に交換することが可能である。
各機能ユニットの規格化を個々の機能ユニット毎に行うことは可能であるので、これらを接続するコネクター部分を規格化することで、複数の機能ユニットを連結ユニットで接続することで、接続の部分までユニット化、モジュール化することが可能となり、電気制御盤全体におけるユニット化、モジュール化を実現することができるのである。
従って、電気制御盤の製作にかかる煩雑さを解消することができ、製作を容易にし、製作にかかる労力や工程、工数を低減可能であると共に、低コストかつ歩留まりを高くすることも可能である。
【００１７】
本発明の請求項２に記載の発明においては、機能ユニットと連結ユニットを平行に二重に配設することができるので、単位面積上に配置される機能ユニットの数を増加させることができ、電気制御盤内の限られた空間を有効に活用することができる。
【００１８】
本発明の請求項３に記載の発明においては、請求項２に記載の発明の効果に加えて高さ調整機構によって機能ユニットと連結ユニットとの距離を調整することができる。従って、機能ユニットに実装されている素子の高さが機能ユニットによって異なっていても、その高さに対応するように連結ユニットを介して複数の機能ユニットを接続することができる。
【００１９】
本発明の請求項４に記載の発明においては、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、接続ケーブルも含めて複数の機能ユニットを接続できるので、連結ユニットのみの場合よりも接続の選択肢が多様となり、より柔軟に機能ユニットを配置することができる。また、接続ケーブルは連結ユニットにも接続可能であり、接続ケーブルの可撓性を利用して、連結ユニット同士も接続することが可能である。
【００２０】
本発明の請求項５に記載の発明においては、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、機能ユニットと連結ユニットを接続する際に形成されるこれらのユニット間に形成される空間を効率的に利用することができ、よりコンパクトな電気制御盤を構成することが可能である。
【００２１】
本発明の請求項６に記載の発明においては、請求項１に記載の発明の効果と同様の効果を発揮し得る。
【００２２】
本発明の請求項７に記載の発明においては、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、これらの制御ユニットが単独であるいは接続されることで、電気品を制御することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る制御ユニットとそれを搭載する電気制御盤のシステム概念図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）はいずれも本発明の実施の形態に係る制御ユニットを構成する機能ユニットの構成概念図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は本発明の実施の形態に係る制御ユニットを構成する連結ユニットの構成概念図であり、（ｃ）は本発明の実施の形態に係る制御ユニットを構成する接続ケーブルの構成概念図である。
【図４】（ａ）は本発明の実施の形態に係る制御ユニットの機能ユニット及び連結ユニットのコネクターソケットの構成図であり、（ｂ）〜（ｈ）はいずれも連結ユニットの結線概念図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る制御ユニットの構成概念図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る制御ユニットを搭載した電気制御盤において扉の表面と裏面の状態を示す概念図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る制御ユニットを搭載した電気制御盤において扉の側面と裏面と盤内の状態を示す概念図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る制御ユニットの機能ユニットを接続ケーブルで接続した状態を示す概念図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る電気制御盤に制御ユニットを搭載した状態を示す概念図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る電気制御盤の冷却を説明するための概念図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る電気制御盤に対して外部からの異常通報を受ける状態を説明するための概念図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る電気制御盤を多重化させた状態を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る制御ユニットとそれを搭載する電気制御盤のシステム概念図である。
図１において電気制御盤１は、その内部に機能ユニットとして、電源ユニット２、表示操作ユニット３、モータ駆動ユニット４及び外部インターフェースユニット５を備え、それらはそれぞれ図示しない連結ユニットで接続された制御ユニットを搭載しており、外部に２系統設けられたモータ８，８を駆動制御するためのものとして例示されている。
電源ユニット２と他の表示操作ユニット３、モータ駆動ユニット４及び外部インターフェースユニット５、そして図示しない連結ユニットはそれぞれ通信路６及び電路７で接続されている。通信路６は電源ユニット２や表示操作ユニット３等の機能ユニットに制御信号を伝送するためのものであり、電路７は機能ユニットに実装される機能素子や制御素子を駆動するための電力を供給するためのものである。
従って、通信路６や電路７は機能ユニット内及び連結ユニット内に設けられており、機能ユニット同士を連結ユニットを用いて接続した際には、それらの通信路６と電路７も接続され回路を構成することになる。
なお、後述するが、これらの機能ユニットには第１のコネクターが備えられ、連結ユニットには複数の第２のコネクターが備えられており、これらは共通に規格化されており、容易に接続及び接続解除可能である。
なお、制御ユニットとは、複数の機能ユニットを連結ユニットを介して接続されたものを意味し、電気制御盤とは、この制御ユニットを単独あるいは複数搭載して外部の電気品を駆動制御することが可能な盤を意味している。
【００２５】
図２の（ａ）〜（ｄ）はいずれも本発明の実施の形態に係る制御ユニットを構成する機能ユニットの構成概念図である。
図２（ａ）において、電源ユニット２は矩形状に形成された電子回路基板２ａ上に、機能素子としての電源素子１２に加えて制御素子１３が実装されており、通信路６と電路７の入出力のインターフェースとしての第１のコネクター１０ａ，１１ａが裏面側に備えられている。また、これらの第１のコネクター１０ａ，１１ａは図２（ａ）では示されていないが電子回路基板２ａに対して垂設されており、この電源ユニット２の電子回路基板２ａの四隅にはスペーサー穴１４ａも設けられており、電気制御盤１内に配置される際に連結ユニットの筒状のスペーサーとの間でネジ留めに供される。
この電源ユニット２は他の機能ユニットである表示操作ユニット３やモータ駆動ユニット４及び外部インターフェースユニット５に電力を供給するものであり、その機能の中心的な働きを発揮するのが機能素子である電源素子１２であり、この電源ユニット２内の機能素子からの制御情報（制御信号）を他の機能ユニットとの間で送受信するための素子が制御素子である。
図２（ｂ）は表示操作ユニット３であり、同様に矩形状に形成された電子回路基板３ａ上に機能素子としての表示素子１６に加えて制御素子１５が実装されており、電源ユニット２と同様に第１のコネクター１０ｂ，１１ｂが電子回路基板３ａに対して垂設されている。また、スペーサー穴１４ｂも設けられている。
この表示操作ユニット３は図１における電気制御盤１の制御対象の電気品であるモータ８の制御に関する電圧や電流等の諸量の表示を行う機能ユニットであり、その中心が機能素子としての表示素子１６である。
図２（ｃ）はモータ駆動ユニット４であり、同様に矩形状に形成された電子回路基板４ａ上に機能素子としての駆動制御素子１７ａに加えて制御素子１７ｂが実装されており、同様に第１のコネクター１０ｃ，１１ｃが電子回路基板４ａに対して垂設されている。また、スペーサー穴１４ｃも設けられている。
このモータ駆動ユニット４は電気制御盤１の制御対象であるモータ８を駆動するための機能ユニットであり、その中心が機能素子としての駆動制御素子１７ａである。
図２（ｄ）は外部インターフェースユニット５であり、同様に矩形状に形成された電子回路基板５ａ上に外部に対する情報（信号）のやり取りを行う機能素子としての送信素子１８及び受信素子１９に加えて制御素子２０が実装されている。この外部インターフェースユニット５も他の機能ユニットと同様に第１のコネクター１０ｄ，１１ｄが電子回路基板５ａに対して垂設されている。また、スペーサー穴１４ｄも設けられている。
なお、図２（ａ）〜（ｄ）に示される機能ユニットの電子回路基板２ａ〜５ａの大きさは縦寸法又は横寸法の少なくとも一方を規格化することで、電気制御盤１内のレイアウトがより容易となる。また、電子回路基板２ａ〜５ａの縦寸法と横寸法を単一の寸法とすることの他、寸法を数種類設けて組合せて用いられるようなユニット化を図ってもよい。具体的には、基本的な縦寸法と横寸法を設定した後、各電子回路基板２ａ〜５ａの縦寸法と横寸法をそれらの基本的な寸法の整数倍とすることでユニット化を図る場合である。さらに、基本的な縦寸法と横寸法も所望に定めた一定の倍数とすることで、電子回路基板２ａ〜５ａを縦に並べるものと横に並べるものと混在させることも容易に可能となる。
ユニット化の例としては、所望に基本的な縦寸法と横寸法を設定した第１の電子回路基板２ａ〜５ａに対して、縦寸法が略同一、横寸法が略２倍となるような第２の電子回路基板２ａ〜５ａを別個に設定する場合である。この場合、第１の電子回路基板２ａ〜５ａを横に２枚並べたものと、第２の電子回路基板２ａ〜５ａを１枚並べたものが同じ形状となるので、これらを適宜組み合わせることで電子回路基板２ａ〜５ａを細かく仕様に対応させることができる一方、効率的に配置することも可能となる。
【００２６】
次に、図２（ａ）〜（ｄ）を用いて説明した機能ユニットと併せて制御ユニットを構成するためのもう一つの構成要素である連結ユニットについて図３（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。
図３（ａ）は本発明の実施の形態に係る制御ユニットを構成する連結ユニットのうち第２のコネクターを２個備えるものの構成概念図である。図３（ａ）において、連結ユニット２１は機能ユニットと同様に電子回路基板２１ａで構成されており、その表面には２個の機能ユニットを連結可能とするために一対の第２のコネクター２６ａ，２７ａが設けられている。図３（ａ）の平面図では示されていないものの、これらの第２のコネクター２６ａ，２７ａは連結ユニット２１の電子回路基板２１ａに対して垂設されている。また、電子回路基板２１ａの四隅には機能ユニットのスペーサー穴との間でネジ留めされる筒状のスペーサー２８ａが設けられている。
この連結ユニット２１の横幅と縦幅は２個の機能ユニットの電子回路基板２ａ〜５ａを連結するに足る長さであればよく、一般的には、横幅は機能ユニットの電子回路基板２ａ〜５ａの幅と略同一であり、縦幅は電子回路基板２ａ〜５ａの縦幅の長さよりも短くてよい。縦幅については、２個の機能ユニットの電子回路基板２ａ〜５ａの端部に設けられている第１のコネクター同士の設置幅、すなわち、これらの第１のコネクターを接続するために設置される第２のコネクター２６ａ，２７ａの設置幅があればよい。
また、これらの第２のコネクター２６ａ，２７ａは、図２を用いて説明した機能ユニットに設けられている第１のコネクター１０ａ〜１０ｄ，１１ａ〜１１ｄと共通に規格を備えて構成されており、電源ユニット２、表示操作ユニット３、モータ駆動ユニット４及び外部インターフェースユニット５のいずれの機能ユニット間でも接続が可能なコネクターである。
例えば、電源ユニット２とモータ駆動ユニット４を連結ユニット２１で接続する場合を想定すると、図３（ａ）に図示される連結ユニット２１の第２のコネクター２６ａと電源ユニット２の第１のコネクター１１ａを接続し、連結ユニット２１の第２のコネクター２７ａとモータ駆動ユニット４の第１のコネクター１０ｃを接続する。また、電源ユニット２のスペーサー穴１４ａ，１４ａと連結ユニット２１のスペーサー２８ａ，２８ａを連結し、モータ駆動ユニット４のスペーサー穴１４ｃ，１４ｃと連結ユニット２１のスペーサー２８ａ，２８ａも連結する。この場合、連結ユニット２１の第２のコネクター２６ａ，２７ａは表面に配置され、電源ユニット２とモータ駆動ユニット４それぞれの第１のコネクター１１ａ，１０ｃは裏面に配置されるため、連結ユニット２１は電源ユニット２とモータ駆動ユニット４を接続することで重なるように構成され、電気制御盤１内におけるスペースを有効に活用することが可能である。
図３（ｂ）は本発明の実施の形態に係る制御ユニットを構成する連結ユニットのうち第２のコネクターを４個備えるものの構成概念図である。図３（ｂ）において、連結ユニット２２も連結ユニット２１と同様に電子回路基板２２ａで構成されており、その表面に最大４個の機能ユニットを連結可能とするために４個の第２のコネクター２６ｂ，２６ｃ，２７ｂ，２７ｃが第２のコネクター２６ａ，２７ａと同様に表面に垂設されている。
この連結ユニット２２の縦幅は連結ユニット２１の縦幅と同様であるが、横幅は機能ユニットの電子回路基板２ａ〜５ａの幅の２倍と略同一である。
なお、連結ユニット２１と同様に電子回路基板２２ａの四隅と長手方向の略中間点には機能ユニットのスペーサー穴との間でネジ留めされる筒状のスペーサー２８ｂが設けられている。連結ユニット２２は、この横幅の半分の機能ユニットを２個連結する可能性があるため、筒状のスペーサー２８ｂが四隅だけでなく、２個の機能ユニットを並べた際の内側のスペーサー穴に符合する位置にも設置されている。このように基本長さを用いて規格化した場合には、その基本寸法に対応する位置にもそれぞれスペーサー２８ｂを配置する必要がある。
この連結ユニット２２では、第２のコネクターを利用すると最大４個の機能ユニットを連結することが可能であるが、連結ユニット２２の電子回路基板２２ａ上での結線状態は、連結される機能ユニットの種類や数、及びどのように接続するかの選択が必要であるので、図４を参照しながら後で説明する。
連結ユニット２２を用いて機能ユニットを接続する場合も機能ユニットとの間で重ねることが可能であるので、電気制御盤１内のスペースを有効に活用することができる。
機能ユニットの電子回路基板の縦寸法又は横寸法の規格化に沿って、連結ユニット２１，２２の寸法も規格化する。機能ユニットと連結ユニットの寸法の規格化を行うことで、機能ユニットの設置や交換がより容易となり、また、機能ユニット同士の交換も可能となる場合もあり、電気制御盤１内スペースをより効率的に利用することが可能である。
なお、本実施の形態では、連結ユニット２２の第２のコネクター２６ｂ，２６ｃ，２７ｂ，２７ｃの数は４個であるが、複数であればよく特に４個に限定するものではない。また、前述のとおり、寸法も例えば２個の第２のコネクターを備える連結ユニット２１を基本として、連結ユニット２２の縦寸法は連結ユニット２１の縦寸法と略同一として横寸法を連結ユニット２１の横寸法の略２倍とするような規格化を図れば、連結ユニットをユニット化することが可能である。
図３（ｃ）は本発明の実施の形態に係る制御ユニットを構成する接続ケーブルの構成概念図である。図３（ｃ）において接続ケーブル２９は、可撓性のある材料で被覆された配線ケーブルであり、端部に第１もしくは第２のコネクター３０，３１を備えている。この第１もしくは第２のコネクター３０，３１も第２のコネクター２６ａ〜２６ｃ，２７ａ〜２７ｃと同様に第１のコネクター１０ａ〜１０ｄ，１１ａ〜１１ｄと共通に規格を備えて構成されている。従って、連結ユニット２１，２２に加えて、あるいは連結ユニット２１，２２に代えて接続ケーブル２９を用いることも可能である。
なお、本願明細書及び特許請求の範囲においては、機能ユニットに備えられるコネクターを第１のコネクターと呼び、連結ユニットに備えられるコネクターを第２のコネクターと呼び、これらは共通に規格化されているものとして、第１のコネクターと第２のコネクターを接続可能としている。但し、これらのコネクターの接続部分における形状については限定するものではなく、例えばいわゆる「オス」と「メス」のような形状についても第１のコネクターと第２のコネクターのいずれかがオスであったりメスであったりするということまで概念するものではない。しかしながら、上述の接続ケーブル２９が端部に第１もしくは第２のコネクターを備えているというのは、この接続ケーブル２９は、機能ユニットの備える第１のコネクターに接続される場合もあれば、連結ユニットの備える第２のコネクターに接続される場合もあるので、それぞれに対応するために第１のコネクター又は第２のコネクターを備えるものとしているのである。
接続ケーブル２９の長さは自由に設定可能であると同時に、撓むことからより柔軟に機能ユニットを接続することが可能である。図では２個の端部に第２のコネクター３０，３１が設けられている場合を示したが、可能であれば、３以上の端部を備えたケーブルに第１もしくは第２のコネクターを設けてもよい。
【００２７】
次に、図４を参照しながら、第１及び第２のコネクターのコネクターソケットの構成と連結ユニットの結線状態について説明を加える。（ａ）は本発明の実施の形態に係る制御ユニットの機能ユニット及び連結ユニットのコネクターソケットの構成図であり、（ｂ）〜（ｈ）はいずれも連結ユニットの結線概念図である。
まず、図４（ａ）のコネクターソケット３３は、２２個のポート３４ａ〜３４ｖの例を示しているものであり、このポート数は特に２２個に限定するものではなく、その多少は機能ユニットの数や種類によって定められるものである。
図４（ａ）において、ポート３４ａには、緊急信号（オープンコレクター）用に用い、ポート３４ｂは電源用（ＤＣ２４Ｖ)（＋）、ポート３４ｃは電源用（ＤＣ２４Ｖ)（−）、ポート３４ｄは電源用（ＤＣ１２Ｖ)（＋）、ポート３４ｅは電源用（ＤＣ１２Ｖ)（−）、ポート３４ｌは信号用（ＲＳ−４８５  Ａ１）に用い、ポート３４ｍは信号用（ＲＳ−４８５  Ｂ１）に用い、ポート３４ｎは信号用（ＲＳ−４８５  Ａ２）に用い、ポート３４ｏは信号用（ＲＳ−４８５  Ｂ２）に用いるものであり、他のポート３４ｆ〜３４ｋ、３４ｐ〜３４ｖは予備のポートとして用いられている。
上述の緊急信号とは、ある機能ユニットの故障等の非常時に全ての機能ユニットにその情報を伝え、システムを緊急停止させる場合などに使用することを想定して設けられている。オープンコレクタ出力を利用して、機能ユニットのいずれか１つでも緊急信号をグランド接地することで、全ての機能ユニットで非常事態が発生したことを検出することが可能である。
また、ＲＳ−４８５とは、米国電子工業会（ＥＩＡ）によって標準化された、シリアル通信規格の一つで、差動信号によりデータを伝送する技術である。本実施の形態では、Ａ，Ｂのぺアで差動信号を伝送している。さらにＡ１，Ｂ１及びＡ２，Ｂ２の２組の伝送路を用意することで、全二重通信を可能としている。なお、全二重通信とは、送信と受信にそれぞれ伝送路を用意し、送受信を同時に行うことをいう。
図４（ｂ）の連結ユニット２１は（ａ）で示されるコネクターソケット３３の構造を有する２個の第２のコネクター２６ａ，２７ａを備えており、配線３５で結線されている。また、（ｃ）〜（ｈ）の連結ユニット２２は、コネクターソケット３３の構造を有する４個の第２のコネクター２６ｂ，２６ｃ，２７ｂ，２７ｃが、それぞれ配線３５，３６で図に示されるように結線されている。４個になると、これらすべてを結線すると閉回路となってしまうので、第２のコネクター２６ｂ，２６ｃ，２７ｂ，２７ｃ間の少なくともいずれかが開いた結線となっており、その結線の状態は機能ユニットの機能や配置等を考慮しながら選択されることになる。
【００２８】
次に図５を参照しながら、複数の機能ユニットと連結ユニットの接続について説明する。図５は、本発明の実施の形態に係る制御ユニットの構成概念図である。
図５において、制御ユニット１ａは、電気制御盤内面４０に配置された電源ユニット２、２個のモータ駆動ユニット４及び外部インターフェースユニット５を４個の連結ユニット２１、１個の連結ユニット２２及び２個の接続ケーブル２９を用いて接続するものである。なお、本図において、これまでの図で説明した構成については、同一の符号を付しその説明は省略する。
図中、左上の電源ユニット２に接続される接続ケーブル２９は、他の制御ユニットからの接続を模擬したものであり、左上の連結ユニット２１の電子回路基板２１ａに設けられた第２のコネクター２６ａに第１のコネクター３１が接続される。また、その連結ユニット２１と電源ユニット２は、電源ユニット２の電子回路基板２ａの裏面に設けられた第１のコネクター１０ａと電子回路基板２１ａに設けられた第２のコネクター２７ａを接続することで接続される。
また、電源ユニット２とその下方で接続されるモータ駆動ユニット４は、連結ユニット２１を介して接続される。電源ユニット２の電子回路基板２ａに設けられた第１のコネクター１１ａと連結ユニット２１の電子回路基板２１ａに設けられた第２のコネクター２６ａ、連結ユニット２１の電子回路基板２１ａに設けられた第２のコネクター２７ａとモータ駆動ユニット４の電子回路基板４ａに設けられた第１のコネクター１０ｃをそれぞれ接続する。
【００２９】
さらに、２個のモータ駆動ユニット４，４は、１個の連結ユニット２２を介して接続される。モータ駆動ユニット４の電子回路基板４ａに設けられた第１のコネクター１１ｃと連結ユニット２２の電子回路基板２２ａに設けられた第２のコネクター２６ｂ、連結ユニット２２の電子回路基板２２ａに設けられた第２のコネクター２６ｃとモータ駆動ユニット４の電子回路基板４ａに設けられた第１のコネクター１１ｃをそれぞれ接続する。この連結ユニット２２は、図４（ｅ）に示される結線状態を備えていることから、第２のコネクター２７ｂと第２のコネクター２７ｃを接続ケーブル２９で接続しているが、例えば図４（ｇ）に示される結線状態を備えているのであれば接続ケーブル２９は備えなくともモータ駆動ユニット４，４同士を接続することが可能である。
最後に、右側のモータ駆動ユニット４とその上側の外部インターフェースユニット５は、連結ユニット２１を介して接続される。モータ駆動ユニット４の電子回路基板４ａに設けられた第１のコネクター１０ｃと連結ユニット２１の電子回路基板２１ａに設けられた第２のコネクター２７ａ、連結ユニット２１の電子回路基板２１ａに設けられた第２のコネクター２６ａと外部インターフェースユニット５の電子回路基板５ａに設けられた第１のコネクター１１ｄをそれぞれ接続する。
このようにして他の制御ユニット１ａから接続ケーブル２９と連結ユニット２１を介して接続される電源ユニット２は、２個のモータ駆動ユニット４と外部インターフェースユニット５に接続されることになる。
なお、本図では図１に示すような通信路６や電路７については特に明示していないものの、機能ユニットと連結ユニットにはそれぞれ設けられており、これらを接続することで通信路６と電路７も接続され回路を構成するものである。しかも、この通信路６については前述のとおりＲＳ−４８５等のシリアル通信規格を採用することによって、機能ユニットをシリーズ（直列）に接続しても制御可能であり、しかも、その２組の伝送路を構成させることによっては全二重通信も可能となる。
これらの機能ユニット２，４，５と連結ユニット２１，２２及び接続ケーブル２９は、共通に規格化された第１のコネクター１０ａ，１０ｃ，１０ｄ，１１ａ，１１ｃ，１１ｄ，３０，３１と第２のコネクター２６ａ〜２６ｃ，２７ａ〜２７ｃを介して接続されることから、電源ユニット２と２個のモータ駆動ユニット４及び外部インターフェースユニット５は通信路６と電路７について回路が構成され、制御ユニット１ａとして有効に機能させることが可能である。
このような共通に規格化したコネクターを備えることで、これらの機能ユニット２，４，５は、連結ユニット２１，２２を固定しておくことで、例えばモータ駆動ユニット４が故障した場合には、そのモータ駆動ユニット４を簡単に取り外すことも可能であるし、交換用の新たなモータ駆動ユニット４を取り外した後の連結ユニット２１，２２に簡単に装着することも可能である。
さらに、例えば表示操作ユニット３や外部インターフェースユニット５であれば、制御ユニット１ａ内における機能ユニットの配列順序を考慮する必要がない場合もあり、そのような場合には簡単に機能ユニットの配置を交換することも可能であり、あたかもモジュールのように着脱を行うことも可能である。
このような機能ユニットと連結ユニットの接続によれば、電気制御盤１内の制御ユニット１ａとしてよりコンパクトに構成させることはもちろんのこと、機能ユニットの交換やメンテナンスが容易であるとともに、これまでの配線などを考えることなく、簡単に装着することことが可能である。
すなわち、複数の機能ユニットを共通に規格化された第１のコネクターと第２のコネクターを備えた連結ユニット、あるいは第１のコネクターもしくは第２のコネクターを備えた接続ユニットを用いて接続することができるので、電気制御盤内での複数の機能ユニットの配置・設置が容易かつ短時間に低労力で可能である。しかも、第１のコネクターと第２のコネクターは通信路と電路の両方を備えているので、電源も含めて接続可能であり、機能ユニット同士を連結ユニットを介して接続するだけで、機能ユニットが発揮し得る機能を容易に発揮することができ、制御ユニットあるいは電気制御盤として機能させることが可能である。
各機能ユニットの規格化を個々の機能ユニット毎に行うことは可能であるので、これらを接続するコネクター部分を規格化しつつ、複数の機能ユニットを連結ユニットで接続することで、接続の部分までユニット化、モジュール化することが可能となり、制御ユニット単位、あるいは電気制御盤全体におけるユニット化、モジュール化を実現することができるのである。
これらのことから、制御ユニットや電気制御盤の製作にかかる煩雑さを解消して、製作を容易にし、製作にかかる労力や工程、工数を低減可能であると共に、低コストかつ歩留まりを高くすることも可能である。
【００３０】
次に、図６を参照しながら本実施の形態に係る制御ユニットを電気制御盤に搭載した状態について説明を加える。図６は、本発明の実施の形態に係る制御ユニットを搭載した電気制御盤において扉の表面と裏面の状態を示す概念図である。
図６において、制御ユニット１ａは、４個の表示操作ユニット３，３ｂ，３ｃ，３ｄからなり、これらは電気制御盤扉裏面４２に設置されている。表示操作ユニット３には、表示素子１６である表示メータが設けられており、表示操作ユニット３ｂには表示素子４３である表示ランプが設けられ、表示操作ユニット３ｃには、操作素子４４であるセレクタスイッチが設けられている。
側面に示されるように、表示操作ユニット３ｂ及び表示操作ユニット３ｃの電子回路基板３ｅ，３ｆに設けられている表示素子４３と操作素子４４は、電気制御盤扉裏面４２側から電気制御盤扉表面４１へ貫設されており、電子回路基板３ｅ，３ｆに対して電気制御盤１の裏面側に設けられていることになる。すなわち、表示素子４３や操作素子４４等の機能素子は、電子回路基板３ｅ，３ｆに垂設されている第１のコネクター１０ｂ，１１ｂと異なる面に設けられているというわけではなく、同一面上に設けられる場合もある。
このような場合には、表示操作ユニット３ｂ，３ｃの電子回路基板３ｅ，３ｆに設けられている第１のコネクター１０ｂ，１１ｂやスペーサー穴１４ｂ及び連結ユニット２１の電子回路基板２１ａに設けられている第２のコネクター２６ａ，２７ａやスペーサー２８ａは、回路基板に対して垂直に設けつつ、その高さを調整可能な構造を採用するとよい。具体的には、これらのコネクター、スペーサー穴あるいはスペーサーに延長具を接続することで高さを調整するとよい。また、この延長具の長さは短尺として複数連続して接続可能な構造とすることで自由度を持って高さが調整可能となる。なお、この高さ調整可能な構造とするのは、電子回路基板３ｅ，３ｆ側に設けられる第１のコネクター１０ｂ，１１ｂ、スペーサー穴１４ｂあるいは電子回路基板２１ａ側に設けられる第２のコネクター２６ａ，２７ａ、スペーサー２８ａのいずれか一方でもよい。
なお、このような高さ調整機能については、図３（ｂ）に示される連結ユニット２２の第２のコネクター２６ｂ，２６ｃ，２７ｂ，２７ｃ及びスペーサー２８ｂについても同様に設けることが可能である。
このように高さを調整可能とすることで、電気制御盤扉表面４１に貫設される機能ユニットの高さに応じて電子回路基板３ｅ，３ｆと電気制御盤扉裏面４２の距離を調整することができるので、種々の機能素子の高さに柔軟に対応させることが可能である。
しかも、図６の側面で理解できるが、隣接する２個の表示操作ユニット３ｂ，３ｃと、これらを接続する連結ユニット２１は互いに重なりあっており、電気制御盤１内での機能ユニットの配置に対して、有効にスペースを活用することができるようになっている。
【００３１】
さらに、図７を参照しながら、電気制御盤１の電気制御盤内面４０と電気制御盤扉裏面４２の両面にそれぞれ制御ユニット１ａ，１ａを設置した場合について説明する。図７は、本発明の実施の形態に係る制御ユニットを搭載した電気制御盤において扉の側面と裏面と盤内の状態を示す概念図である。
図７において、電気制御盤扉裏面４２には表示操作ユニット３，３ｂ〜３ｄからなる制御ユニット１ａが設置され、電気制御盤内面４０には電源ユニット２と２個のモータ駆動ユニット４、外部インターフェースユニット５からなる制御ユニット１ａが設置されており、これらは、接続ケーブル２９で接続されている。
すなわち、本図では２つの制御ユニット１ａ，１ａが設けられており、これらの２つの制御ユニットで図７に示される電気制御盤が構成されていることになる。
本実施の形態に係る制御ユニット１ａであれば、機能ユニットを構成するための機能素子を電子回路基板２ａ〜５ａ上に実装し、これと連結ユニット２１，２２の電子回路基板２１ａ，２２ａを第１のコネクター及び第２のコネクターを介して接続することで制御ユニット１ａを構成することができるので、電気制御盤１内の空間をより効率的に活用することができる。また、図７に示されるように電気制御盤扉裏面４２と電気制御盤内面４０に設置される制御ユニット１ａ，１ａ間を接続する場合には、長さを調整可能な接続ケーブル２９を用いることでより、容易に制御ユニット１ａ，１ａ同士を接続することが可能である。
【００３２】
図８は、本発明の実施の形態に係る制御ユニットの機能ユニットを接続ケーブルで接続した状態を示す概念図である。図中における上下方向をＹ方向、左右方向をＸ方向として示している。
図８において、電源ユニット２、２個のモータ駆動ユニット４及び外部インターフェースユニット５から構成される制御ユニット１ａは、電源ユニット２とＸ方向に隣接するモータ駆動ユニット４を接続ケーブル２９で接続し、電源ユニット２とＹ方向に隣接するモータ駆動ユニット４とは連結ユニット２１で接続されている。また、電源ユニット２とＸ方向に隣接するモータ駆動ユニット４と外部インターフェースユニット５とは接続ケーブル２９で接続されている。
図８に示すような制御ユニット１ａの配置では、外部インターフェースユニット５がいずれの機能ユニットとも隣接していないので、連結ユニット２１はもちろんのこと、連結ユニット２２も距離によっては用いることができない場合がある。このような場合には、板状でなく可撓性を備えて長さも自由に調整可能な接続ケーブル２９を有効に活用することができる。
【００３３】
図８では、電源ユニット２とＹ方向に隣接するモータ駆動ユニット４との間で連結ユニット２１を用いたが、このように隣接する場合においても接続ケーブル２９を用いることが可能である。すなわち、連結ユニット２１や連結ユニット２２を用いることなく、接続ケーブル２９のみでも機能ユニットを接続して制御ユニット１ａを構成することが可能である。接続ケーブル２９も連結ユニット２１，２２と同様に、図３を参照しながら説明したとおり第１もしくは第２のコネクター３０，３１を備えているためである。もちろん、連結ユニット２１や連結ユニット２２のみを用いて機能ユニットを接続してもよい。
なお、図８に示す制御ユニット１ａでは、電源ユニット２とＹ方向に隣接するモータ駆動ユニット４の下端と外部インターフェースユニット５の下端に終端ユニット２５が設けられている。制御ユニット１ａを構成する機能ユニットが端に構成される場合には、通信路６や電路７が電気的に閉回路を構成しないため、機能ユニットとして機能しないことになり、これを防止するためにこの終端ユニット２５を機能ユニットに接続するものである。
【００３４】
次に、図９を参照しながらさらに多数の機能ユニットから構成される制御ユニット１ａについて説明する。図９は、本発明の実施の形態に係る電気制御盤に制御ユニットを搭載した状態を示す概念図である。これまでの図に示す構成と同一の構成は同一の符号を付し、その説明を省略する。
図９において、中央に示される電気制御盤扉表面４１には表示素子１６，４３や操作素子４４が電気制御盤扉裏面４２側から露出するように配置されている。
図９中、左半分に示される部分では、Ａ−Ａ線断面に示されるとおり、表示操作ユニット３ｂ，３ｃの表示素子４３、操作素子４４が電子回路基板３ｅ，３ｆから電気制御盤扉表面４１側へ向けて設けられているのに対して、電源ユニット２の電子回路基板２ａに設けられている電源素子１２や制御素子１３は電気制御盤扉表面４１側ではなく、電気制御盤１の内部に向かって設けられている。
本実施の形態に係る機能ユニットにおいては、実装される機能素子の形状によって電子回路基板から電気制御盤扉表面４１側あるいは電気制御盤１の内部側のいずれにも設けることが可能である。このことは、前述の第１のコネクター１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂや第２のコネクター２６ａ，２７ａ，２７ｂ、あるいはスペーサー穴１４ａ，１４ｂ、スペーサー２８ａ，２８ｂの高さ調整可能な構造と相まって、電子回路基板２ａ，３ｅ，３ｆ間の干渉を防止し、電気制御盤１内の空間の活用をより効率的に行うことができる。
図９中、右半分に示される部分においても同様であり、Ｂ−Ｂ線断面に示されるとおり、表示操作ユニット３の表示素子１６が電子回路基板３ａから電気制御盤扉表面４１側へ向けられて設けられているのに対し、入出力ユニット５１や制御ユニット５２の入出力インターフェース５１ａ等の機能素子は、電気制御盤扉表面４１側ではなく、電気制御盤１の内部に向かって設けられている。
【００３５】
図１０は、本発明の実施の形態に係る電気制御盤の冷却を説明するための概念図である。既に説明した構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。
本実施の形態に係る電気制御盤の制御ユニット１ａでは、これまで図示してきた機能ユニットを９０度回転させて、いわば横方向を向かせて連結ユニット２１をＹ方向（縦方向）に連結するように構成している。３個のモータ駆動ユニット４にそれぞれ外部インターフェースユニット５、電源ユニット２、外部インターフェースユニット５が接続される構成であるが、これらの機能ユニットの下方（図面では奥行方向）には、気流を阻害する構成が全くないため、電気制御盤１の下部側から流入する冷気流５３は、そのまま温熱気流５４となって上部側へ抜けることになる。
このように本実施の形態に係る制御ユニット１ａの構成では、電気制御盤の扉面や内面との間に気流を阻害しない流路を構成可能であるので、機能ユニット２，４，５と連結ユニット２１から構成されずに、ケーブル等でユニットを接続するような場合よりも大きな冷却効果を発揮し得る。本実施の形態では自然対流を想定しているが、ファンなどを用いて強制冷却を行う場合でも、その冷却のための気流を阻害しないように連結ユニット２１，２２を例えばＸ方向（横方向）でも配置することは可能であるので、連結ユニット２１，２２の長尺側の辺の配置に関するＸ方向やＹ方向については特に限定するものではない。
さらに、本実施の形態に係る制御ユニットでは、機能ユニット２，４，５の位置を変更可能でもあるので、例えば発熱量の大きな機能ユニットの位置を電気制御盤内部で上方に設けたり、発熱量の大きな機能ユニットが複数存在する場合に分散配置したりすることで、制御ユニット１ａの冷却効率を高めることが可能である。
制御ユニット１ａの冷却効率が高い場合には当然に電気制御盤自体の冷却効率が高いということができる。
【００３６】
図１１は、本発明の実施の形態に係る電気制御盤に対して外部からの異常通報を受ける状態を説明するための概念図である。
図１１において、本実施の形態に係る電気制御盤１を用いてモータ８，８を駆動している状態を電気制御盤１が設置されている場所から遠隔で監視しているような場合や、電気制御盤１とは別の場所に設置されているモータ８，８の点検を行っているような場合に、何らかの不具合を発見した通報者５５は、携帯電話５６と電話回線５７あるいはパソコン５８と情報通信網５９等を用いて、異常通報を行うことができる。この異常通報に係る信号は外部インターフェースユニット５で受信され、通信路６を介して、モータ駆動ユニット４に送信され、モータ駆動ユニット４の制御によってモータ８，８が停止される。外部インターフェースユニット５を備えることで、遠隔で電気制御盤１に対して信号を送信可能であり、その信号によって電気制御盤１が駆動している電気品を停止、起動、出力変化等、様々に制御することが可能である。
【００３７】
図１２は、本発明の実施の形態に係る電気制御盤を多重化させた状態を示す概念図である。具体的には、電気制御盤１を構成する電源ユニット２ｂ，２ｃとモータ駆動ユニット４ｂ，４ｃを二重化し、通信路６ａ，６ｂ及び電路７ａ，７ｂも二重化している。本実施の形態に係る制御ユニット１ａと電気制御盤１では、ＲＳ−４８５のようなシリアル通信規格を用いると同時に、共通に規格化された機能ユニットや接続ケーブルにおける第１のコネクター、連結ユニットや接続ケーブルにおける第２のコネクターを採用することで、このように直列に接続しながら、二重化を図ることも容易である。シリアル通信規格が直列に複数の機器の接続を可能にし、共通に規格化された第１のコネクターと第２のコネクターが、機能要素毎に機能素子を電子回路基板に実装して構成される複数の機能ユニットと、連結ユニットを接続可能として、混乱なく分離独立の回路を省スペースで形成させることができるためである。
二重化する機能ユニットは、必要に応じて選択可能である。具体的には、表示操作ユニット３はモータ８ａ，８ｂの両系統の表示も行うことが可能であるため、単一のものを用い、外部インターフェースユニット５も外部からの信号を受信する素子を共用することが可能であるような場合は単一であってもよい。ただ、例えば電源ユニット２，２は、二重化することで単一故障に対して一方をバックアップ電源として活用することが可能であり、いずれのモータ駆動ユニット４ｂ，４ｃのモータ８ａ，８ｂにも電力供給可能とする構成となっている。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上説明したように、本発明の請求項１乃至請求項７に記載された発明は、あらゆる電気品を制御するための電気制御盤やその内部の制御ユニットに利用することが可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１…電気制御盤  １ａ…制御ユニット  ２，２ｂ，２ｃ…電源ユニット  ２ａ〜５ａ…電子回路基板  ３，３ｂ〜３ｄ…表示操作ユニット  ３ｅ，３ｆ…電子回路基板  ４，４ｂ，４ｃ…モータ駆動ユニット  ５…外部インターフェースユニット  ６，６ａ，６ｂ…通信路  ７，７ａ，７ｂ…電路  ８，８ａ，８ｂ…モータ  １０ａ〜１０ｄ…第１のコネクター  １１ａ〜１１ｄ…第１のコネクター  １２…電源素子  １３…制御素子  １４ａ〜１４ｄ…スペーサー穴  １５…制御素子  １６…表示素子  １７ａ…駆動制御素子  １７ｂ…制御素子  １８…送信素子  １９…受信素子  ２０…制御素子  ２１…連結ユニット  ２１ａ，２２ａ…電子回路基板  ２２…連結ユニット  ２５…終端ユニット  ２６ａ〜２６ｃ…第２のコネクター  ２７ａ〜２７ｃ…第２のコネクター  ２８ａ，２８ｂ…スペーサー  ２９…接続ケーブル  ３０…第１もしくは第２のコネクター  ３１…第１もしくは第２のコネクター  ３３…コネクターソケット  ３４ａ〜３４ｖ…ポート  ３５…配線  ３６…配線  ４０…電気制御盤内面  ４１…電気制御盤扉表面  ４２…電気制御盤扉裏面  ４３…表示素子  ４４…操作素子  ５１…入出力ユニット  ５１ａ…入出力インターフェース  ５２…制御ユニット  ５３…冷気流  ５４…温熱気流  ５５…通報者  ５６…携帯電話  ５７…電話回線  ５８…パソコン  ５９…情報通信網
【要約】      （修正有）【課題】煩雑さを解消して、製作を容易にし、製作にかかる労力や工程、工数を低減可能であると共に、低コストかつ歩留まりを高くすることができる制御ユニットとそれを搭載した電気制御盤を提供する。【解決手段】機能要素毎に機能素子を電子回路基板に実装して構成される複数の機能ユニット２〜５と、これら複数の機能ユニットを連結する連結ユニット２１，２２と、を有し、機能ユニットは機能素子との制御情報を送信及び受信の少なくとも一方を行う制御素子を搭載するとともに制御信号を伝送するための通信路と機能素子及び制御素子を駆動するための電力を供給するための電路を有する共通に規格化された第１のコネクター１０，１１を備え、連結ユニットは第１のコネクターに接続可能に共通に規格化された複数の第２のコネクター２６，２７を備えて複数の機能ユニットを接続する制御ユニット１ａである。【選択図】図５【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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【図８】
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【図１０】
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【図１２】
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【図９】
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【図１１】
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