(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部装置に対しシリアル通信可能な制御部と、前記制御部と電気接続されて信号と電源のうち少なくとも一方を入出力可能な入出力部とを備えたメインユニットと、
前記メインユニットとは別体であり、信号と電源のうち少なくとも一方を入出力可能な入出力部を備えている少なくとも１つのサブユニットとから構成され、
前記メインユニットの制御部と、前記サブユニット側の入出力部との間で、信号及び電源の入出力が可能となるように、前記メインユニットとサブユニットとを電気接続する接続部を前記メインユニット及びサブユニットのそれぞれに設け、
前記メインユニットの入出力部の接続点数を前記制御部の制御点数よりも少なく設定し、前記サブユニット側の入出力部の接続点数が、前記制御部の制御点数から前記メインユニット側の接続点数を引いた数値範囲内の接続点数を有するように設定されていることを特徴とする伝送ユニット。
【請求項２】
前記メインユニットに電源入力部が設けられ、前記制御部は前記外部装置からシリアル信号で入力する入力信号に基づき、前記メインユニット及びサブユニットの入出力部の少なくとも１つの接続点から出力される電源を制御し、前記サブユニットは前記接続部を介して前記メインユニットから信号及び電源の供給を受けることを特徴とする請求項１に記載の伝送ユニット。
【請求項３】
前記サブユニットの少なくとも１つと前記メインユニットには、それぞれ異なる値の電圧値を入力することが可能な電源入力部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の伝送ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば図７に示すように、シリアル伝送子局（伝送ユニット）５１は、シリアル信号入力部５２、電源入力端子５３、制御部５４、出力部５５、出力端子（出力用接続点）５６を備えている。シリアル伝送子局５１は、シーケンサ（図示省略）から出力されるシリアル信号をシリアル信号入力部５２で入力し、そのシリアル信号に応じた電磁弁マニホールド５７の電磁弁５８を駆動させるようにその電磁弁５８に供給する電源を制御する。出力部５５の出力側に設けられた出力端子５６には、電磁弁５８の各ソレノイド（図示省略）と接続された各配線５９が個々に接続される。
【０００３】
出力部５５の出力点数（接続点数）は、子局５１の本体内部に内蔵されてシーケンサと通信する制御部５４の制御点数に応じて決まる。従来、制御部５４はその制御点数が１６点または３２点のものが使用され、シリアル伝送子局５１はその制御部５４の制御点数に合わせて、出力部５５の出力点数が１６点または３２点のものがある。図７に示す子局５１は、出力部５５の出力点数が１６点のものであり、この子局５１を使用する場合、電磁弁マニホールド５７に搭載される電磁弁５８のソレノイド総数が１６個以内のものに対応できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この出力部５５の出力点数が１６点のシリアル伝送子局５１を、例えば図８に示すソレノイド総数３２個の電磁弁マニホールド６０に用いると、同図のようにこの子局５１が２つ必要となる。そのため各子局５１には、各々シーケンサから延びる配線や電源用の配線が接続されるため、配線が複雑化する問題があった。
【０００５】
これに対し、ソレノイド総数が３２個の電磁弁マニホールド６０には出力部の出力点数が３２点の子局（図示省略）を使用すればよい。しかし、この子局をソレノイド総数が１６個の電磁弁マニホールド５７に用いると、子局側の１６点の出力分はあそばせておくことになり、電磁弁マニホールド５７のサイズの割に子局のサイズが大型化する問題が生じる。そこで、出力部の出力点数が１６点と３２点で子局をそれぞれ用意することも考えられるが、子局が２種類必要になり、無駄が多いという問題があった。
【０００６】
本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、必要な接続点数に応じて伝送ユニットのサイズを変更できるうえ、配線の複雑化も抑制できる伝送ユニットを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため請求項１に記載の発明では、外部装置に対しシリアル通信可能な制御部と、前記制御部と電気接続されて信号と電源のうち少なくとも一方を入出力可能な入出力部とを備えたメインユニットと、前記メインユニットとは別体であり、信号と電源のうち少なくとも一方を入出力可能な入出力部を備えている少なくとも１つのサブユニットとから構成され、前記メインユニットの制御部と、前記サブユニット側の入出力部との間で、信号及び電源の入出力が可能となるように、前記メインユニットとサブユニットとを電気接続する接続部を前記メインユニット及びサブユニットのそれぞれに設け、前記メインユニットの入出力部の接続点数を前記制御部の制御点数よりも少なく設定し、前記サブユニット側の入出力部の接続点数が、前記制御部の制御点数から前記メインユニット側の接続点数を引いた数値範囲内の接続点数を有するように設定されていることを要旨とする。
【０００８】
この発明によれば、メインユニットと少なくとも１つのサブユニットは、接続部を介して着脱される。メインユニットにサブユニットを接続したときは、サブユニットの入出力部と制御部との間で、接続部を介して信号および電源の少なくとも一方の入出力が行われる。メインユニットの入出力部の接続点数で済むときは、伝送ユニットとしてメインユニットのみを使用するので、伝送ユニットが小型のサイズになる。またメインユニットの入出力部に接続される接続先が、メインユニットの入出力部の接続点数を超えるときは、サブユニットをメインユニットに接続した伝送ユニットを使用することから、外部装置から延びる配線を新たに結線する必要はないので、配線接続作業が簡単で配線が複雑化しない。なお、ここで入出力部とは、入力部及び出力部のうち少なくとも一方の機能を有するものとする。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記メインユニットに電源入力部が設けられ、前記制御部は前記外部装置からシリアル信号で入力する入力信号に基づき、前記メインユニット及びサブユニットの入出力部の少なくとも１つの接続点から出力される電源を制御し、前記サブユニットは前記接続部を介して前記メインユニットから信号及び電源の供給を受けることを要旨とする。
【００１０】
この発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、メインユニットの電源入力部から入力される電源が、接続部を介してサブユニットの入出力部に供給される。そのため電源もメインユニットと共有され、配線接続作業が一層簡単化し、配線の複雑化も一層抑制される。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、前記サブユニットの少なくとも１つと前記メインユニットには、それぞれ異なる値の電圧値を入力することが可能な電源入力部が設けられていることを要旨とする。
【００１２】
この発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、サブユニットの電源入力部にはメインユニットの電源入力部に供給される電圧値とは異なる値の電源も供給可能となるので、例えばメインユニットとサブユニットの各入出力部でそれぞれ異なる値の電源を入出力することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を電磁弁マニホールドに具体化した第１実施形態を図１および図２に従って説明する。
【００１４】
図２に示すように、電磁弁マニホールド１は、マニホールド３上にそれぞれ搭載された複数の電磁弁４を備えている。電磁弁４は、マニホールド３の長手方向に亘って貫通形成された供給流路２ａおよび排気流路２ｂと、マニホールド３の連数ごとに２個ずつ設けられた入出力ポート（図示省略）との間で連通状態を切換える。各電磁弁４はこの例ではダブルソレノイドタイプで本体両端に２個の給電用のコネクタ部５を有する。なお、シングルソレノイドタイプの電磁弁４では本体一端にのみ１個のコネクタ部５を有する。
【００１５】
電磁弁４に内蔵されたソレノイドはコネクタ部５から給電された電力により励磁される。コネクタ部５に給電されないときは電磁弁４は駆動されず、それが搭載されたマニホールド３の各入出力ポートはエアの入出力を行わない。一方、コネクタ部５に給電されると電磁弁４が駆動され、それが搭載されたマニホールド３の各入出力ポートはエアの入出力を行う。各マニホールド３には入出力ポートに接続された配管を通じて図示しない空圧機器（エアシリンダ等）が個々に接続され、これら複数の空圧機器は電磁弁マニホールド１を介してシーケンス制御される。電磁弁４のシーケンス制御は伝送ユニットとしてのシリアル伝送子局６を介して行われる。
【００１６】
シリアル伝送子局６は、出力点数（接続点数）３２点を１６点ずつに２分割したメインユニット７と、サブユニット８との２局からなる。すなわち、メインユニット７には１６点の電源出力端子（出力接続点）９からなる出力端子列１０が配置され、サブユニット８には同じく１６点の電源出力端子（出力接続点）９からなる出力端子列１１が配置されている。またシーケンサからのシリアル信号を入力するためのシリアル通信端子１２と、電源を入力するための電源入力部としての電源入力端子１３は、メインユニット７のみに設けられている。
【００１７】
サブユニット８はメインユニット７に対し脱着可能となっている。メインユニット７とサブユニット８の各側面には、両者を一体に接続するための接続部としてのコネクタ部１４，１５が設けられており、両コネクタ部１４，１５を接合することでメインユニット７とサブユニット８は一体に組付けられる。シリアル伝送子局６は、最大３２点の電源出力に対応できる。電磁弁４の各コネクタ部５はシリアル伝送子局６の各電源出力端子９に各配線４ａを通じて接続されている。
【００１８】
図１は、シリアル伝送子局６の回路構成を示す。
メインユニット７は、制御部としての送受信部１６と、１６点の電源出力端子９を有する入出力部としての出力部１７とを内蔵する。送受信部１６はシリアル通信端子１２を通じて外部装置としてのシーケンサ１８からのシリアル信号を受信する。送受信部１６は制御点数が３２点で、そのうちの１６点が１６本の信号線１９を通じて出力部１７に接続され、残りの１６点が１６本の信号線２０を通じてコネクタ部１４に接続されている。電源２１と接続される電源入力端子１３は、各電源線２２，２３を通じて出力部１７とコネクタ部１４にそれぞれ接続されている。
【００１９】
他方、サブユニット８は、１６点の電源出力端子９を有する入出力部としての出力部２４を内蔵している。出力部２４とコネクタ部１５の間は、１６本の信号線２５と電源線２６により接続されている。コネクタ部１４，１５が接続されることで、メインユニット７の送受信部１６と電源入力端子１３のそれぞれから、サブユニット８の出力部２４は信号と電源の供給を受けるようになっている。
【００２０】
出力部１７，２４は、１６点の電源出力端子９と電源線２２，２６との接続を開閉する１６個のスイッチング回路をそれぞれ内蔵している。送受信部１６はシーケンサ１８から受信するシリアル信号に基づき指定された番地に信号線１９，２０，２５を通じてオン信号を送信し、そのオン信号によりスイッチング回路が動作することで、電源２１からの電力が指定された番地の電源出力端子９から出力される。こうして各電源出力端子９と配線４ａを通じて接続された複数の電磁弁４の各ソレノイドは、シーケンサ１８からのシリアル信号の指令内容に応じた励磁タイミングで励磁され、電磁弁マニホールド１は動作する。
【００２１】
なお、メインユニット７の出力部１７は、送受信部１６の制御点数「３２」未満の出力点数Ｍ（＜３２）に設定され、一方のサブユニット８の出力部２４は、送受信部１６の制御点数「３２」から出力点数Ｍを引いた出力点数Ｎ（＝３２−Ｍ）に設定される。出力点数Ｍ，Ｎの組合せは、各出力点数が等しい（Ｍ＝Ｎ）組合せに限らず、上記条件を満たす組合せの範囲内で任意に設定できる。さらに出力点数Ｍ，Ｎの和が、送受信部１６の制御点数「３２」未満の組合せの設定も可能である。
【００２２】
次に前記のように構成されたシリアル伝送子局の作用を説明する。
電磁弁マニホールド１がソレノイド総数１６個以下（１６点以下）の場合は、メインユニット７のみを使用し、１６点出力可能なシリアル伝送子局として機能させることができる。電磁弁マニホールド１が１６点以下の場合は、メインユニット７のみで使用されるため、シリアル伝送子局６の小型化や省スペース化が図れる。
【００２３】
一方、電磁弁マニホールド１がソレノイド総数１７個以上（１７点以上）に増連される場合、もしくははじめからソレノイド総数１７個以上の電磁弁マニホールド１に接続する場合は、コネクタ部１４，１５を介してメインユニット７にサブユニット８を接続する。これにより３２点出力可能なシリアル伝送子局として機能させることができる。このとき、サブユニット８はコネクタ部１４，１５を通じてメインユニット７から信号・電源の供給を受けるので、メインユニット７に接続された配線以外に余分な配線は必要ない。よって、新たな配線接続作業が不要で配線も複雑化しない。
【００２４】
シリアル伝送子局６を１６点出力用として使用する場合も、３２点出力用としても使用する場合も、メインユニット７は共通部品として使用される。このため、電磁弁マニホールド１の点数に合わせて、送受信部１６、電源入力端子１３等をそれぞれ設けた制御点数が１６，３２点のシリアル伝送子局を個々に用意するときと比べ、シリアル伝送子局６にかかる部品コストが少なく済む。
【００２５】
従って、この実施形態では以下のような効果を得ることができる。
（１）１６点以下の電磁弁マニホールド１の場合、１６点のメインユニット７のみを使用するので、シリアル伝送子局６を小型化できる。また、１７点以上の電磁弁マニホールド１の場合、メインユニット７にサブユニット８を接続するだけで済むので、シリアル通信用や電源用の配線の増設が不要で配線も複雑化しない。また、送受信部１６、電源入力端子１３等をそれぞれ設けた１６，３２点のシリアル伝送子局を個々に用意する必要がないので、シリアル伝送子局６にかかる部品コストを低く抑えることができる。
【００２６】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図３に従って説明する。本例では、サブユニットに電源端子を設けた点が前記第１実施形態と異なっており、他の構成は同じであるので、同一部分に関しては同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００２７】
図３に示すように、シリアル伝送子局６は、メインユニット７とサブユニット８から構成される。メインユニット７は、制御部としての送受信部１６と、電源出力端子９を有する出力部１７とを内蔵している。またメインユニット７は、電源を入力するための電源入力端子１３と、送受信部１６に信号線２０を通じて接続されたコネクタ部１４とを備えている。
【００２８】
一方、サブユニット８も、電源出力端子９を有する出力部２４を内蔵するとともに、信号線２５により出力部２４と接続されたコネクタ部１５を備えている。またサブユニット８にも、電源を入力するための電源入力部としての電源入力端子３１が設けられている。電源入力端子３１は電源線３２により出力部２４と接続されている。
【００２９】
メインユニット７およびサブユニット８の各電源入力端子１３，３１は、電圧値（例えば１２，２４Ｖ）が異なる電源が入力可能となっている。そのため、１つのシリアル信号入力元（シーケンサ１８）で、メインユニット７とサブユニット８の各出力部１７，２４からはそれぞれ異なる値の電圧が出力可能となり、必要電圧値の異なる電磁弁４が１つのシリアル伝送子局６によって駆動される。
【００３０】
従ってこの実施形態では、前記第１実施形態に記載の効果、（１）シリアル子局の小型化、子局にかかる部品コストの抑制、等の効果が得られる他に、次の効果を得ることができる。
【００３１】
（２）サブユニット８にも電源入力端子３１を設け、その電源入力端子３１にはメインユニット７とは電圧値が異なる電源が入力可能となるので、必要電圧値の異なる電磁弁４を１つのシリアル伝送子局６で駆動制御できる。また、サブユニット８に電源入力端子３１を設けても、シーケンサ１８と通信する送受信部１６はメインユニット７にのみ存在し、サブユニット８はメインユニット７から信号の供給を受けるので、シリアル伝送子局６に接続される配線は相対的に少なくて済む。
【００３２】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態を図４に従って説明する。
図４に示すように、シリアル伝送子局６は、メインユニット７と、２つのサブユニット８，３５から構成されている。サブユニット８が内蔵する出力部２４の出力点数（接続点数）は８点となっている。サブユニット３５はサブユニット８に対し、接続部としてのコネクタ部３６，３７を介して着脱可能に一体に組付けれられる。サブユニット８のコネクタ部３６は、コネクタ部１５に信号線３８および電源線３９を通じて接続されている。
【００３３】
サブユニット３５が内蔵する入出力部としての出力部４０の出力点数は８点となっている。出力部４０は信号線４１および電源線４２を通じてコネクタ部３７に接続されている。サブユニット３５の出力部４０は送受信部１６によって、信号線３８，４１および電源線３９，４２を介して信号と電源の供給を受けるようになっている。なお、サブユニットの個数は、送受信部１６の制御点数とメインユニット７の出力部の出力点数とに応じて所定範囲内で自由に設定できる。
【００３４】
従って、この実施形態では、前記第１実施形態に記載の効果、（１）シリアル伝送子局６の小型化、シリアル伝送子局６にかかる部品コストの抑制、等の効果が得られる他に、次の効果を得ることができる。
【００３５】
（３）必要な出力点数に応じてシリアル伝送子局６を３段階にサイズ変更でき、出力部１７，２４，４０の電源出力端子９のあそび部分を少なくできる。
なお、実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように変更してもよい。
【００３６】
・  前記第１〜第３実施形態において、入出力部は、送受信部からの入力信号に応じて所定の電磁弁に電源を出力する出力部に限定されない。例えば図５に示すように、サブユニット８に入出力部としての入力部４３を設けてもよい。この例で入力部４３は、接続点として信号入力端子４４を有し、外部から信号入力端子４４に入力された所定の信号をコネクタ部１４，１５および信号線２０，２５を介して、パラレルで送受信部１６に出力する。この場合、外部から入力する信号をシーケンサ１８に出力することができ、例えば空圧機器等の作動状態を検知するセンサによって出力されるフィードバック用の信号を、シリアル伝送子局６を介してシーケンサ１８に送信することもできる。
【００３７】
・  前記第１〜第３実施形態において、図６に示すように入出力部４５は、その１つの中に入力部４７と出力部４８の両方を内蔵するものでもよい。この場合、シリアル伝送子局６は入出力部４５の接続端子４６により、電源の出力および信号の入出力ができる。
【００３８】
・  前記第１〜第３実施形態において、入出力部は、出力部のみの構成や、出力部および入力部を組合わせたものに限らず、入力部のみの構成でもよい。この場合、例えば入力信号を接続点（信号入力端子）からパラレルで入力し、送受信部１６はその信号に応じたシリアル信号をシリアル通信端子から出力するシリアル伝送子局が提供できる。
【００３９】
・  前記第１〜第３実施形態において、入出力部の入力端子（接続点）は信号ではなく電源電圧を入力するものでもよい。例えば入力端子から入力した電源電圧はこの入出力部の他の出力端子（接続点）から外部に出力する電源として使用され、この出力端子の電源出力は送受信部からの信号により切換えられる。また、入力端子から入力された電源電圧から取り出した信号（例えば電圧信号）を、入出力部の入力端子に対応する信号線を通じて送受信部に送るようにし、送受信部からシリアル通信でシーケンサに送る。この場合、例えばシーケンサは入出力部から送られた信号に基づいて入力端子に電源電圧が正しく入力されているかを監視できる。
【００４０】
・  前記第１〜第３実施形態において、送受信部１６の制御点数は３２点に限定されず、３２点以外の例えば１６点や４８点等でもよい。
・  前記第１〜第３実施形態において、メインユニット７とサブユニット８はコネクタ部１４，１５を介して一体に組付けられる構造としたが、これに代えて配線により電気接続される構造でもよい。
【００４１】
・  前記第３実施形態以外の各実施形態においても、サブユニット８の個数は１つに限定されず、２つ以上とすることもできる。この場合、メインユニット７と複数のサブユニット８の各出力点数の総和が、送受信部の制御点数に一致、もしくはこの制御点数未満となる適宜な組合わせに各ユニット７，８の制御点数を設定できる。
【００４２】
・  前記第３実施形態において、複数のサブユニットを設ける場合、この複数のサブユニットの出力点数をそれぞれ異なるように設定することもできる。この場合、メインユニット７にサブユニットを接続するときの設定自由度が増し、シリアル伝送子局６のサイズ選択の幅が広がることになる。
【００４３】
・  前記第３実施形態において、複数のサブユニットを設ける場合、サブユニット３５をサブユニット８に接続する構造としたが、これに代えて、メインユニット７を挟んで両側にサブユニット８，３５を接続する構造にすることもできる。
【００４４】
・  前記第１〜第３実施形態において、シリアル伝送子局６は電磁弁４（電磁弁マニホールド１）に使用されることに限らず、他の装置に使用することもできる。
【００４５】
前記実施形態及び別例から把握できる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
（１）請求項１〜３において、前記入出力部は、電源または信号を出力する出力部である。この場合、出力部に接続された接続先の装置を電源又は信号によって駆動できる。
【００４６】
（２）請求項１〜３において、前記メインユニットとサブユニットは、前記接続部を介して着脱可能に設けられている。この場合、メインユニットとサブユニットは、接続部によって着脱できる。
【００４７】
（３）請求項１〜３において、前記入出力部は信号をパラレルで入力する入力部であり、前記制御部は当該入力部からの入力信号をシリアル信号として出力する。この場合、入力した信号をシリアル信号として外部装置に出力することができる。
【００４８】
（４）請求項２及び前記技術的思想（３）において、前記入出力部は、前記入力部と出力部との両方を有している。この場合、同一ユニットで、信号又は電源の両方を入出力できる。
【００４９】
（５）請求項１〜３において、前記入出力部は電磁弁マニホールドの電磁弁に接続される。この場合、電磁弁マニホールド用の伝送ユニットを提供できる。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、シリアル伝送子局をメインユニットと、少なくとも１つのサブユニットに分割し、メインユニットの制御部をサブユニットとの間で共有するので、制御点数に応じて伝送ユニットのサイズを変更できるうえ、配線の複雑化も抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１実施形態におけるシリアル伝送子局の構成図。
【図２】  シリアル伝送子局を電磁弁マニホールドに使用したときの斜視図。
【図３】  第２実施形態におけるシリアル伝送子局の構成図。
【図４】  第３実施形態におけるシリアル伝送子局の構成図。
【図５】  別例におけるシリアル伝送子局の構成図。
【図６】  別例におけるシリアル伝送子局の構成図。
【図７】  従来におけるシリアル伝送子局を電磁弁マニホールドに使用したときの斜視図。
【図８】  同じくシリアル伝送子局使用時の斜視図。
【符号の説明】
１…電磁弁マニホールド、６…伝送ユニットとしてのシリアル伝送子局、７…メインユニット、８…サブユニット、１３，３１…電源入力部としての電源入力端子、１４，１５，３６，３７…接続部としてのコネクタ部、１６…制御部としての送受信部、１７…入出力部としての出力部（メインユニット側）、１８…外部装置としてのシーケンサ、２４，４０…入出力部としての出力部（サブユニット側）、４３…入出力部としての入力部（サブユニット側）、４５…入出力部。
【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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