(57)【要約】【課題】筐体の表面部に表示部を備えたものにあって、前記表示部の構成を簡単化し、部品点数や組付け工数の削減を図る。【解決手段】１６個のＬＥＤ２１を縦横（４列×４段）に配列状に実装したＬＥＤ基板１８と、ＬＥＤ基板１８の表面側を覆うように配置されるフィルタ部材１９とを、アッパーケースの収容凹部に組込んで、外部機器の動作情況を表示するための表示部１７を構成する。フィルタ部材１９を、ＬＥＤ基板１８の表面側に配置されＬＥＤ２１毎に発光領域を区画して視認性を高めるための格子状のＬＥＤフィルタ部２３と、内部に収容されたＬＥＤ基板１８を保持する４個の係止爪２４と、アッパーケースの収容凹部に対してフィルタ部材１９を取付けるための係合凸部及び弾性係合爪２６とを一体に設けて構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続された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であって、筐体の表面部に前記外部機器の動作状況を表示するための表示部を備えたものにおいて、
前記表示部は、表面にＬＥＤを縦横に配列して構成されるＬＥＤ基板と、このＬＥＤ基板を覆うように配置されるフィルタ部材とを備えると共に、
前記フィルタ部材は、前記ＬＥＤ基板の表面側に配置され前記ＬＥＤ毎に発光領域を区画して視認性を高めるための格子状のフィルタ部と、前記ＬＥＤ基板を保持する基板保持部と、前記筐体に対する取付け用の取付部とを一体に有して構成さ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】
前記フィルタ部材の基板保持部は、前記ＬＥＤ基板の外周縁部を４箇所にて係止する係止部を有して構成さ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】
前記筐体には、前記ＬＥＤ基板を保持したフィルタ部材が収容される収容凹部が設けられ、該収容凹部の一方の内側壁に係合溝が形成されると共に、それと対向する他方の内側壁に係合穴が形成されており、
前記フィルタ部材は、前記フィルタ部から立ち下がるようにして前記収容凹部の両内側壁の内側に配置される一対の側壁部を有しており、該フィルタ部材の取付部は、一方の側壁部に前記係合溝に係合する係合凸部を設けると共に、他方の側壁部に前記係合穴に弾性的に係合する弾性係合爪を設けて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、筐体の表面部に、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を備え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、矩形箱状をなすプラスチック製の筐体内に、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、前記筐体の例えば前面部に、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コネクタや端子台を備えて構成されている。
【０００３】
そして、筐体前面の表面部には、接続された外部機器の動作状況を、例えばＬＥＤの点灯により表示するための表示部が設けられる。このような表示部の構成として、特許文献１には、自動車用メータにおけるＬＥＤの組付け構造が開示されている。この構成においては、メインの配線基板とは別体の（分離した）基板にＬＥＤが実装され、そのＬＥＤ基板が、フロントパネルの内側の固定板に対して係止部材を介して保持され、その保持状態で、ＬＥＤがフロントパネルの前面部に臨むようになっている。
【０００４】
図９は、プログラマブルコントローラにおける表示部１の構成の具体例を示している。ここで、図９（ａ）に示すように、ＬＥＤ基板２は、その表面に、例えば縦横に１６個（４列×４段）のＬＥＤ３を実装して構成され、筐体のアッパーケース４に一体に設けられた取付部４ａに嵌合により取付けられている。そして、ＬＥＤ基板２の表面側に、ＬＥＤ３毎に発光領域を区画して視認性を高めるための格子状をなすＬＥＤフィルタ５が配置され、さらにその上に、下面が開口した矩形箱状をなし、上壁部に格子状の開口を有したＬＥＤカバー６が被せられるようになっている。
【０００５】
この場合、図９（ｂ）に上下反転状態で示すように、ＬＥＤカバー６（上壁部の裏面部）に予めＬＥＤフィルタ５が組付けられ、その状態で、ＬＥＤ基板２部分に被せられるようになっている。尚、図示はしていないが、前記ＬＥＤカバー６の上面部が、筐体（アッパーケース４）の表面部とほぼ面一とされるようになっている。
【特許文献１】特開平９−７９８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した図９に示した表示部１の構成では、ＬＥＤカバー６に予めＬＥＤフィルタ５を組付けておき、取付部４ａにＬＥＤ基板２を取付け、その後、上記ＬＥＤカバー６を取付部４ａ部分に組付けるといった組付け手順となるため、組付け工数が比較的多くなり、また部品点数も多いという不具合があった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、筐体の表面部に表示部を備えたものにあって、前記表示部の構成を簡単化し、部品点数や組付け工数の削減を図る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】
【０００８】
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、筐体の表面部に表示部を備えたものにあって、前記表示部は、表面にＬＥＤを縦横に配列して構成されるＬＥＤ基板と、このＬＥＤ基板を覆うように配置されるフィルタ部材とを備えると共に、前記フィルタ部材は、前記ＬＥＤ基板の表面側に配置され前記ＬＥＤ毎に発光領域を区画して視認性を高めるための格子状のフィルタ部と、前記ＬＥＤ基板を保持する基板保持部と、前記筐体に対する取付け用の取付部とを一体に有して構成されているところに特徴を有する（請求項１の発明）。
【０００９】
上記構成によれば、フィルタ部材の基板保持部にＬＥＤ基板を組付けた状態で、該フィルタ部材の取付部により、筐体に対する取付けを行うことにより、表示部が構成される。この場合、フィルタ部材を、フィルタ部と基板保持部と取付部とを一体に有する構成としたことにより、ＬＥＤカバーとＬＥＤフィルタとを別部品としていたものに比べて、表示部を構成する部品数を削減することができる。この結果、表示部の構成を簡単化し、部品点数や組付け工数の削減を図ることができる。
【００１０】
本発明においては、上記フィルタ部材の基板保持部を、前記ＬＥＤ基板の外周縁部を４箇所にて係止する係止部を有した構成とすることができる（請求項２の発明）。これによれば、フィルタ部材に対するＬＥＤ基板の組付け作業を、ねじ止めなどの別部品を必要とすることなく、簡単に済ませることができる。
【００１１】
また、前記筐体に、前記ＬＥＤ基板を保持したフィルタ部材が収容される収容凹部を設け、該収容凹部の一方の内側壁に係合溝を形成すると共に、それと対向する他方の内側壁に係合穴を形成し、前記フィルタ部材を、前記フィルタ部から立ち下がるようにして前記収容凹部の両内側壁の内側に配置される一対の側壁部を有し、該フィルタ部材の取付部は、一方の側壁部に前記係合溝に係合する係合凸部を設けると共に、他方の側壁部に前記係合穴に弾性的に係合する弾性係合爪を設ける構成とすることもできる（請求項３の発明）。これによれば、筐体に対するフィルタ部材の組付け作業を、ねじ止めなどの別部品を必要とすることなく、簡単に済ませることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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８を参照しながら説明する。まず、図１は、本実施例に係るプログラマブルコントローラ１１（Ｉ／Ｏモジュール）の外観を示している。このプログラマブルコントローラ１１は、例えば工場設備等において使用され、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）に対する入出力制御を行うものである。尚、このプログラマブルコントローラ１１は、必要に応じて、他のモジュール（ＣＰＵモジュール、電源モジュール、別のＩ／Ｏモジュール等）と組合せられて使用される。
【００１３】
このプログラマブルコントローラ１１は、全体として矩形箱状をなす合成樹脂製の筐体１２内に、制御回路や入出力回路部等が実装されたメインの回路基板１３（図２，図３に一部のみ図示）を備えると共に、前記筐体１２の図で前面側に、外部機器のケーブル（配線）が接続される端子台１４（あるいはコネクタ）を備えて構成されている。尚、前記筐体１２は、アッパーケース１５とロアケース１６とを結合して構成されている。
【００１４】
そして、前記筐体１２（アッパーケース１５）の表面部（図１で上面部）には、前記外部機器の動作情況を表示するための表示部１７が設けられる。この表示部１７は、筐体１２の表面の四角い領域に、点滅状況を外部から視認することが可能な例えば１６個の発光部１７ａを縦横（４列×４段）に配列状に有している。前記各発光部１７ａは、後述する１６個のＬＥＤを夫々光源として点灯（明輝）、消灯されるようになっており、もって各負荷のオン・オフ状態などの状況を表示できるように構成されている。以下、この表示部１７の構成について、図２ないし図８も参照して詳述する。
【００１５】
この表示部１７は、図２〜図４に示すように、ＬＥＤ基板１８とそのＬＥＤ基板１８の表面側を覆うように配置されるフィルタ部材１９とを備えて構成され、図４に示すように、それらを、前記筐体１２のアッパーケース１５に設けられた収容凹部２０に組込んで構成される。
【００１６】
そのうちＬＥＤ基板１８は、図２に示すように、小形のやや横長な矩形状のプリント配線板の表面に、１６個のＬＥＤ２１を縦横（４列×４段）に配列状に実装して構成されている。このＬＥＤ基板１８は、図３にも示すように、その一方の短辺側に接続されたフレキシブルなフラットケーブル２２を介して、前記回路基板１３に接続されている。尚、図２に示すように、ＬＥＤ基板１８（プリント配線板）の両側縁部（長辺側）には、前記一方の短辺側の端部寄りに位置して位置決め（向きの指示）用の切欠部１８ａが一対設けられている。
【００１７】
前記フィルタ部材１９は、図６及び図７にも示すように、プラスチックから、全体として、内部に前記ＬＥＤ基板１８がほぼぴったり収容される大きさの、底面が開口したほぼ矩形箱状（蓋状）に形成されている。従って、フィルタ部材１９は、上面（表面部）を構成する矩形状の壁部と、その四辺から夫々立ち下がる４つの周壁部とを一体に有しているのであるが、以下、それら各壁部を、便宜上、上壁部１９ａ、左右一対の側壁部１９ｂ，１９ｃ、前後の端壁部１９ｄ、１９ｅと称することとする。
【００１８】
後述するように、前記ＬＥＤ基板１８は、フィルタ部材１９の底面開口部から挿入されるようにして、上壁部１９ａの裏面（下面）側に配置（保持）されるようになっている。このとき、図８にのみ示すように、前記フィルタ部材１９の左右の両側壁部１９ｂ，１９ｃの内面側には、前記ＬＥＤ基板１８の一対の切欠部１８ａ，１８ａを夫々ガイド（位置決め）するための凸条部１９ｆが設けられている。
【００１９】
さて、このフィルタ部材１９は、前記ＬＥＤ基板１８の表面側に配置され前記ＬＥＤ２１毎に発光領域を区画して視認性を高めるための格子状のＬＥＤフィルタ部２３と、内部に収容された前記ＬＥＤ基板１８を保持する基板保持部と、前記筐体１２（アッパーケース１５の収容凹部２０）に対してフィルタ部材１９を取付けるための取付部とを一体に有して構成される。
【００２０】
上記ＬＥＤフィルタ部２３は、フィルタ部材１９の上壁部１９ａの、右の側壁部１９ｃ及び後ろの端壁部１９ｅ側にやや偏るように位置して、四角い格子状に形成されていると共に、上方（表面側）に若干凸となるように形成されている。このＬＥＤフィルタ部２３の格子は、フィルタ部材１９に保持されるＬＥＤ基板１８の各ＬＥＤ２１に対応して、縦横に４列×４段の１６個の開口部を形成するように設けられることは勿論である。
【００２１】
上記ＬＥＤ基板１８を保持するための基板保持部は、本実施例では、図６〜図８に示すように、フィルタ部材１９の前後の端壁部１９ｄ、１９ｅの夫々左右両端寄り部分に、係止部としての係止爪２４を設けることにより、それら４個の係止爪２４が前記ＬＥＤ基板１８の外周縁部（短辺側の夫々両端部）の４箇所を係止するように構成されている。図８に示すように、それら係止爪２４は、図８に示すように、前後の端壁部１９ｄ、１９ｅの上縁部の左右両端寄り部位に、上壁部１９ａにかけて四角形の開口１９ｇを形成し、その開口１９ｇ内に位置して上壁部１９ａ方向に向けて延びるように形成されている。
【００２２】
この場合、これら係止爪２４は弾性変形が可能であり、図８（ｂ）に示すように、その先端部が、斜面を介して内側に厚くなるように形成されている。これにより、フィルタ部材１９内にＬＥＤ基板１８を収容させる際に、ＬＥＤ基板１８を押込んでいくと、ＬＥＤ基板１８の短辺側の縁部が、係止爪２４の先端の斜面を押して該係止爪２４を弾性変形させ、ＬＥＤ基板１８が斜面を乗り越えたところで、係止爪２４の先端により係止される。以て、ＬＥＤ基板１８は、４個の係止爪２４により、フィルタ部材１９内の上壁部１９ａ（ＬＥＤフィルタ部２３）の裏面側に保持されるようになっている。
【００２３】
上記フィルタ部材１９をアッパーケース１５の収容凹部２０に取付けるための取付部は、本実施例では、図７に示すように、フィルタ部材１９の一方（左側）の側壁部１９ｂの外面中央部に、図で上下方向に延びる係合凸部２５を一体に設けると共に、図６などに示すように、他方（右側）の側壁部１９ｃに外面中央部に、弾性係合爪２６を一体に設けて構成されている。
【００２４】
これに対し、前記収容凹部２０は、図４に示すように、アッパーケース１５の前面（上面）パネルの裏面側に一体に設けられた、２つの内側壁２０ａ，２０ｂを備え、それら内側壁２０ａ，２０ｂ間に、前記フィルタ部材１９が裏面側からほぼぴったり嵌合するようになっている。このとき、図４（ａ）に示すように、一方の内側壁２０ａには、上下方向に延びる係合溝２７が形成されており、フィルタ部材１９の側壁部１９ｂの係合凸部２５が、その係合溝２７に摺動しながら係合するようになっている。これと共に、他方の内側壁２０ｂには、前記フィルタ部材１９の側壁部１９ｃの弾性係合爪２６の先端部が弾性的に係合される係合穴２８が形成されている。
【００２５】
これにて、図４に示すように、アッパーケース１５を上下（表裏）反転した状態で、フィルタ部材１９を収容凹部２０に収容（嵌合）させることができ、このとき、係合凸部２５を係合溝２７に差込んでいくことにより、フィルタ部材１９がガイドされ、係合穴２８に弾性係合爪２６が係合することによって取付けが行われる。また、図５に示すように、アッパーケース１５の前面には、前記ＬＥＤフィルタ部２３に対応した開口部２９が形成されており、前記フィルタ部材１９の取付状態でＬＥＤフィルタ部２３が開口部２９に嵌合状態に配置されるようになっている。
【００２６】
次に、上記のように構成される表示部１７の組付け手順について述べる。表示部１７の組付けにあたっては、まず、図２に示すように、ＬＥＤ２１が実装されフラットケーブル２２を介して回路基板１３に接続されたＬＥＤ基板１８を、フィルタ部材１９に組付ける（保持させる）工程が行われる。この工程では、フィルタ部材１９の開口部側からＬＥＤ基板１８を収容させ、４個の係止爪２４により、ＬＥＤ基板１８の外周縁部を係止させることにより行われる。
【００２７】
これにて、図３に示すように、ＬＥＤ基板１８は、４個の係止爪２４により、フィルタ部材１９内の上壁部１９ａ（ＬＥＤフィルタ部２３）の裏面側に保持され、このとき、ＬＥＤ基板１８上の１６個のＬＥＤ２１が、格子状をなすＬＥＤフィルタ部２３の１６個の開口部部分に臨むように配置される。尚、このＬＥＤ基板１８の収容作業時に、ＬＥＤ基板１８に形成された一対の切欠部１８ａを、フィルタ部材１９の左右の両側壁部１９ｂ，１９ｃの内面に形成された凸条部１９ｆにガイドさせることにより、位置合せが行われるようになっている。
【００２８】
次に、ＬＥＤ基板１８を保持したフィルタ部材１９を、アッパーケース１５の収容凹部２０に組付ける工程が行われる。この工程では、図４に示すように、アッパーケース１５の裏面側から、収容凹部２０に対して、上記フィルタ部材１９を嵌合させることにより行われる。この際、上述のように、フィルタ部材１９の係合凸部２５を、内側壁２０ａに形成された係合溝２７に差込んでいくことにより、フィルタ部材１９が位置合せされながらガイドされる。
【００２９】
そして、フィルタ部材１９を収容凹部２０の奥まで収容させていくと、遂には、他方の内側壁２０ｂに形成された係合穴２８に対し、フィルタ部材１９の側壁部１９ｃの弾性係合爪２６が弾性的に係合し、これよって、取付けが完了する。これにて、図５にも示すように、アッパーケース１５の前面の開口部２９に、フィルタ部材１９のＬＥＤフィルタ部２３が嵌合状態に配置されるようになっている。尚、図示はしないが、必要に応じて、表示部１７（アッパーケース１５前面）にはラベル（例えば透光性を一部有したフィルム）等が貼付される。また、上記したようなＬＥＤ基板１８を保持したフィルタ部材１９を、複数個設けて表示部を構成することも可能である。
【００３０】
このように本実施例によれば、フィルタ部材１９にＬＥＤ基板１８を組付けておいた状態で、該フィルタ部材１９を、筐体１２のアッパーケース１５の収容凹部２０に対して組付けることにより、表示部１７が構成される。このとき、フィルタ部材１９は、ＬＥＤフィルタ部２３と、基板保持部としての係止爪２４と、取付部としての係合凸部２５及び弾性係合爪２６とを一体に有する構成されているので、従来のような、ＬＥＤカバー６とＬＥＤフィルタ５とを別部品としていたものに比べて、表示部１７を構成する部品数を削減することができる。この結果、筐体２の表面部に表示部１７を備えたものにあって、前記表示部１７の構成を簡単化し、部品点数や組付け工数の削減を図ることができるという優れた効果を得ることができる。
【００３１】
また、特に本実施例では、フィルタ部材１９に、前記ＬＥＤ基板１８の外周縁部を４箇所にて係止する係止爪２４を一体に設けたので、フィルタ部材１９に対するＬＥＤ基板１８の組付け作業を、ねじ止めなどの別部品を必要とすることなく、簡単に済ませることができる。さらには、ＬＥＤ基板１８に切欠部１８ａを設け、フィルタ部材１９に設けられた凸条部１９ｆにガイドさせるといった構成により、取付時の位置合せを行なう（組付時の向きの誤りを防止する）ことができる等のメリットも得ることができる。
【００３２】
そして、本実施例では、アッパーケース１５の収容凹部２０の内側壁２０ａ及び２０ｂに係合溝２７及び係合穴２８を夫々一体に設け、フィルタ部材１９の側壁部１９ｂ及び１９ｃに係合凸部２５及び弾性係合爪２６を夫々一体に設けるようにしたので、アッパーケース１５の収容凹部２０に対するフィルタ部材１９の組付け作業を、ねじ止めなどの別部品を必要とすることなく、簡単に済ませることができる。この場合も、組付時の位置合せを行なう（向きの誤りを防止する）ことができるメリットを得ることができる。
【００３３】
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、例えば、ＬＥＤ２１の個数や配列ひいてはフィルタ部２３の構成については、様々な変形が考えられ、また、フィルタ部材１９に設けられる基板保持部（係合部）の構成や、筐体１２に対する取付け用の取付部の構成、更には筐体１２に設けられる収容凹部２０の構成としても、様々な変形が可能であるなど、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】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、プログラマブルコントローラの外観を示す斜視図
【図２】ＬＥＤ基板とフィルタ部材とを分解状態で示す斜視図
【図３】ＬＥＤ基板をフィルタ部材に組付けた様子を示す斜視図
【図４】アッパーケースの収容部を、フィルタ部材の組付け前（ａ）及び組付け後（ｂ）について夫々上下反転した状態で示す斜視図
【図５】フィルタ部材の組付後のアッパーケースの表示部部分の平面図
【図６】フィルタ部材の斜視図
【図７】図６とは別角度からのフィルタ部材の斜視図
【図８】一つの係止部部分を示すフィルタ部材の内側からの斜視図（ａ）及びそのＢ−Ｂ線に沿う断面図（ｂ）
【図９】従来例を示すもので、表示部部分を分解して示す斜視図（ａ）及びＬＥＤカバーにＬＥＤフィルタを組付けた様子を示す裏面側からの斜視図（ｂ）
【符号の説明】
【００３５】
図面中、１１はプログラマブルコントローラ、１２は筐体、１４はアッパーケース、１７は表示部、１８はＬＥＤ基板、１９はフィルタ部材、２０は収容凹部、２１はＬＥＤ、２３はフィルタ部、２４は係止爪（係止部）、２５は係合凸部、２６は弾性係合爪、２７は係合溝、２８は係合穴を示す。
【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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【図８】
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【図９】
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