JP2000259975A

JP2000259975A - 連装型センサシステムの中継装置

Info

Publication number: JP2000259975A
Application number: JP11065497A
Authority: JP
Inventors: Hisatane Matsuno; 久種松野; Satoru Sugihara; 哲杉原; Tetsuo Koike; 哲夫小池; Yosuke Kusano; 陽介草野
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 1999-03-11
Filing date: 1999-03-11
Publication date: 2000-09-22
Also published as: DE10080897T1; KR20010042847A; WO2000054239A1; AU2942400A; US6452162B1

Abstract

(57)【要約】【課題】連装型センサシステム中のマスタユニットと
センサユニット群との間、また、センサユニット群間を
確実に電気的に接続可能な中継装置を提供する。【解決手段】連装型センサシステムの中継装置は、一
方にてマスタユニットまたはセンサユニット８に対し、
その一方の入出力コネクタを利用し且つ密接状態で電気
的に接続可能な第１中継ユニット１４と、センサユニッ
ト８の他方の入出力コネクタを利用し且つ密接状態で電
気的に接続可能な第２中継ユニット１６と、これら第１
及び第２中継ユニット１４，１６間を電気的に接続する
中継ケーブル２８とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マスタユニット及
び複数の連装型センサユニットを相互に電気的に接続し
て使用する連装型センサシステムに係わり、特に連装状
態にある複数のセンサユニット群間、または、マスタユ
ニットとセンサユニット群との間を相互に電気的に接続
する連装型センサシステムの中継装置に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】この種の連装型センサユニットは
個々に雌雄の入出力コネクタを備え、このような雌雄の
入出力コネクタはセンサユニット同士を電気的に接続す
るばかりでなく、これらセンサユニットを基台上に密接
して並置させることでセンサユニット群の形成を可能と
する。また、マスタユニットもまたセンサユニットの入
出力コネクタと同様な入出力コネクタを備え、その入出
力コネクタを介して１つのセンサユニットに電気的に接
続可能となっている。従って、このようなマスタユニッ
ト及びセンサユニット群からなる連装型センサシステム
にあっては、これらユニットのための設置スペースが少
なくて済む。

【０００３】また、入出力コネクタによる電気接続は、
マスタユニットとセンサユニットとの間、また、センサ
ユニット同士間での給電や検出信号等の信号伝達を確立
し、これにより、これらユニット間の配線を大幅に省略
できる利点も有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】例えば、この種の連装
型センサシステムが塗装機に適用される場合、センサシ
ステムは塗装機の前段にてワークの有無を検出し、そし
て、その後段にてワークの塗装の有無をチェックするた
めに使用され、互いに離れた複数の検出場所を有する。
それ故、連装型センサシステムのセンサユニット群が塗
装機の前段又は後段の何れに配置されたとしても、セン
サユニット群中の幾つかのセンサユニットに関しては、
これらセンサユニットとその検出端までの距離が長くな
り、センサユニットと検出端との間を長い信号伝達経路
にて接続する必要がある。

【０００５】しかしながら、信号伝達経路が光ファイバ
の場合、これら光ファイバは電気ケーブルに比べて曲げ
に弱く、その引き回しが容易ではない。また、光ファイ
バに曲げ箇所が多いと、そのセンサユニットの検出特性
をも悪化させてしまう。このような不具合を解消するに
は連装型センサシステム中の複数のセンサユニットを検
出場所毎のセンサユニット群に分け、そして、各センサ
ユニット群中、その端に位置するセンサユニット同士を
コネクタ付き中継ケーブルにより電気的に接続すること
が考えられる。より詳しくは、中継ケーブルはその両端
にセンサユニットの入出力コネクタと同様な雌雄の連接
用コネクタを有し、これら連接用コネクタがセンサユニ
ットの対応する側の入出力コネクタに差し込まれる。

【０００６】しかしながら、このような中継ケーブルと
センサユニットとの間の電気的な接続、即ち、入出力コ
ネクタと連接用コネクタとの間の接続は引張り強度に弱
い。このため、中継ケーブルに引張り力が働くと、入出
力コネクタから連接用コネクタが抜け出し、中継ケーブ
ルの電気的接続が外れてしまう虞がある。このような連
接用コネクタの抜け止めをなすには個々のセンサユニッ
トの入出力コネクタにロック機構を設けることが考えら
れる。しかしながら、このようなロック機構は、相互に
密接すべきセンサユニットの外側壁に突出部を形成する
ので、センサユニットの密接並置が不能になるばかりで
なく、個々のセンサユニットの外面構造が複雑化し、コ
スト高を招く。

【０００７】一方、センサユニットの外側壁に複数の雌
ねじを埋設しておけば、これら雄ねじに雄ねじを螺挿す
ることで、連接用コネクタをセンサユニットにねじ止め
することができる。この場合、センサユニットの密接並
置は可能となるが、個々のセンサユニットに雌ねじのた
めの埋設スペースを確保する必要があるので、センサユ
ニットの幅が広くなってその大形化を招き、そして、同
様にコスト高なものとなる。

【０００８】本発明は上述の事情に基づいてなされたも
ので、その目的とするところは、個々のセンサユニット
を密接並置したセンサユニット群間、またはマスタユニ
ットとセンサユニット群との間を電気的に確実に接続す
るための連装用センサシステムの中継装置を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的は本発明によ
り達成され、本発明における連装用センサシステムの中
継装置（請求項１）は、センサユニットまたはマスタユ
ニットの一方の側に密接して並置可能であり、そのセン
サユニットまたはマスタユニットの一方の入出力コネク
タに電気的に接続可能な第１連接用コネクタを有する第
１中継ユニットと、センサユニットの他方の側に密接し
て並置可能であり、そのセンサユニットの他方の入出力
コネクタに電気的に接続可能な第２連接用コネクタを有
する第２中継ユニットと、そして、これら第１及び第２
中継ユニットに両端がそれぞれ固定され、第１及び第２
中継ユニットを電気的に接続する中継ケーブルとを備え
ている。

【００１０】上述の中継装置によれば、マスタユニット
とセンサユニット間、またはセンサユニット同士間での
場合と同様に、第１及び第２中継ユニットは対応するセ
ンサユニット群中の端に位置するセンサユニットに対し
それぞれ密接並置され、この状態にて、その連接用コネ
クタがセンサユニットまたはマスタユニットの対応する
入出力コネクタに電気的に接続される。そして、第１及
び第２中継ユニットは中継ケーブルを介して相互に電気
的に接続され、これにより、マスタユニットとセンサユ
ニット群との間、また、２つのセンサユニット群間の電
気的な接続が確立される。

【００１１】少なくとも一方の中継ユニットはその連接
用コネクタと中継ケーブルとの間に通信ドライバを含む
ことができる（請求項２）。通信ドライバはその中継ユ
ニットからの信号伝達力を増大させ、中継ケーブルの長
尺化を許容する。更に、通信ドライバを備えた中継ユニ
ットはその通信ドライバに外部から給電するための給電
手段を含むこともできる（請求項３）。この場合、通信
ドライバの信号伝達力は更に増大される。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、連装型センサ
システムはマスタユニット２と、２つのセンサユニット
群４，６とを備えている。センサユニット群４，６は略
矩形形状の複数のセンサユニット８からなり、これらセ
ンサユニット８は基台としてのいわゆるＤＩＮレール１
０上にて互いに外側壁同士が密接した状態で一列に並置
されている。より詳しくは、各センサユニット群の個々
のセンサユニット８はその両外側壁の一方に雄型の入出
力コネクタを有するとともに、他方の外側壁に雌型の入
出力コネクタを有しており、互いに密接する２つのセン
サユニット８はそれらの雌雄の入出力コネクタが嵌合す
ることで、相互に電気的に接続されている。

【００１３】図２に示されているように各センサユニッ
ト８はその内部に検出回路９を備え、この検出回路９は
信号伝達経路としての光ファイバ１１を介して検出端
（図示しない）に接続されている。一方、検出回路９は
通信制御回路１３に接続され、この通信制御回路１３は
そのセンサユニット８の雌雄の入出力用コネクタ１５，
１７間に介挿されている。検出端にて検出された検出信
号は光ファイバ１１を介して検出回路９に伝達され、こ
の検出回路９にて電気信号に変換された後、通信制御回
路１３に出力される。通信制御回路１３は、検出回路１
３からの検出信号を入出力コネクタ１５，１７の一方、
例えば雄型の入出力コネクタ１５から出力可能であると
ともに、雌型の入出力コネクタ１７から受け取った検出
信号を入出力コネクタ１５から出力することができる。
従って、センサユニット群４，６において、各センサユ
ニット８はその右側に密接するセンサユニット８を介
し、その検出信号を順次伝達していくことができる。な
お、入出力コネクタ１５，１７に電源の入力端子及び出
力端子がそれぞれ含まれることは言うまでもない。

【００１４】図１に示されているようにセンサユニット
群４，６は中継装置１２を介して電気的に接続されてい
る。この中継装置１２は先ず、センサユニット群４側の
第１中継ユニット１４と、センサユニット群６側の第２
中継ユニット１６とを備え、これら中継ユニット１４，
１６はセンサユニット８と同様な略矩形形状をなしてい
る。

【００１５】図３及び図４に示されているように、第１
中継ユニット１４はその一方の外側壁、つまり、左外側
壁１８に雄型の第１連接用コネクタ２０を有する。第１
連接用コネクタ２０はセンサユニット８の雌型の入出力
コネクタ１７に嵌合し、この入出力コネクタ１７と電気
的に接続可能である。つまり、第１連接用コネクタ２０
はセンサユニット８の雄型の入出力コネクタ１５と同一
の構造を有する。

【００１６】図１に示されているように第１中継ユニッ
ト１４がセンサユニット群４のＤＩＮレール１０上に配
置されたとき、第１中継ユニット１４はセンサユニット
群４中の右端に位置するセンサユニット８に密接して並
置され、この状態にて、これらの第１連接用コネクタ２
０及び入出力コネクタ１７が嵌合し、第１中継ユニット
１４とセンサユニット８、即ち、センサユニット群４と
は互いに電気的に接続される。

【００１７】第１中継ユニット１４は第１連接用コネク
タ２０に加えて、更に別のコネクタ、即ち、中継用コネ
クタ２２を備えている。この中継用コネクタ２２は第１
中継ユニット１４の左外側壁１８とは異なる外壁面に設
けられ、第１連接用コネクタ２０に電気的にされてい
る。図示の実施例の場合、中継用コネクタ２２は一対の
ロックレバー２４を有する雄型又は雌型の角形コネクタ
である。

【００１８】一方、図５に示されているように第２中継
ユニット１６はその右外側壁に雌型の第２連接用コネク
タ２６を有している。第２連接用コネクタ２６はセンサ
ユニット８の雄型の入出力コネクタ１５に嵌合し、この
入出力コネクタ１５に電気的に接続可能である。つま
り、第２連接用コネクタ２６はセンサユニット８におけ
る雌型の入出力コネクタ１７と同一の構造を有する。

【００１９】図１に示されているように、第２中継ユニ
ット１６がセンサユニット群６のＤＩＮレール１０上に
配置されたとき、第２中継ユニット１６はセンサユニッ
ト群６の左端に位置するセンサユニット８に密接して並
置され、この状態にて、第２中継ユニット１６の第２連
接用コネクタ２６はそのセンサユニット８の雄型の入出
力コネクタ１５に嵌合し、第２中継ユニット１６はその
センサユニット８、即ち、センサユニット群６と電気的
に接続される。

【００２０】更に、第２中継ユニット１６もまた、第１
中継ユニット１４の場合と同様に、ロックレバー２４付
きの中継用コネクタ２２を有し、この場合の中継用コネ
クタ２２は第２連接用コネクタ２６に電気的に接続され
ている。図１に示されているように、第１中継ユニット
１４の中継用コネクタ２２と第２中継ユニット１６の中
継用コネクタ２２との間はコネクタ付きの中継ケーブル
２８を介して電気的に接続されている。この実施例の場
合、中継ケーブル２８はフラットケーブルであり、その
両端に中継用コネクタ２２に嵌合可能な雌型又は雄型の
コネクタ３０をそれぞれ有し、これらコネクタ３０は各
中継ユニット１４，１６の中継用コネクタ２２に嵌合さ
れたとき、その一対のロックレバー２４によりその抜け
止めがなされる。なお、各中継ユニット１４，１６にロ
ックレバー２４のロックを解除するための機構（図示し
ない）が設けられていることは言うまでもない。

【００２１】更に、図６に示されているように中継ユニ
ット１４，１６はその連接用コネクタ２０，２６と中継
用コネクタ２２との間に通信ドライバ３２を有し、そし
て、通信ドライバ３２は定電圧回路３４を介して外部電
源端子３６に接続されている。外部電源端子３６は所定
の外部電源と定電圧回路３４とを電気的に接続し、これ
により、定電圧回路３４は所定の電圧を通信ドライバ３
２に印加することができる。

【００２２】上述した中継装置１２がセンサユニット群
４，６を電気的に接続していれば、センサユニット群６
における各センサユニット８の検出信号をセンサユニッ
ト群４に伝達することができ、そして、伝達された検出
信号はセンサユニット群４内の各センサユニット８を通
じて更に伝達される。図１から明らかなように、センサ
ユニット群４とマスタユニット２との間もまた同様な中
継装置１２を介して電気的に接続されている。つまり、
マスタユニット２もまたその対応したＤＩＮレール１０
上に配置され、その一方の外側壁に前述したセンサユニ
ット８の雌型の入出力コネクタ１７と同様な入出力コネ
クタを有している。従って、この場合、中継装置１２は
マスタユニット２側に第１中継ユニット１４、そして、
センサユニット群４側に第２中継ユニット１６を有し、
これら第１及び第２中継ユニット１４，１６が中継ケー
ブル２８を介して電気的に接続されている。それ故、マ
スタユニット２は、センサユニット群４，６からの各セ
ンサユニット８の検出信号を、中継装置１２を介して受
け取ることができる。

【００２３】マスタユニット２からは電源ケーブル３８
及びマスタケーブル３９が延び、このマスタケーブル３
９はコントローラ（図示しない）に接続されている。そ
れ故、コントローラはセンサユニット群４，６における
各センサユニット８の検出信号を受け取ることができ
る。上述のマスタユニット２はセンサユニット８とは異
なり、そのセンサ機能を有するものではないが、センサ
ユニット８と同様にセンサ機能を付与することも可能で
ある。また、マスタユニット２の他方の外側壁にも入出
力コネクタを備えておくこともできる。この場合、マス
タユニット２は、前述のセンサユニット群４，６とは反
対側に配置される他のセンサユニット群に対しても同様
な中継装置を介して電気的に接続可能となる。

【００２４】第１及び第２中継ユニット１４，１６を備
えたセンサユニット群４にはその両側にエンドプレート
４４がそれぞれ配置されており、これらエンドプレート
４４はＤＩＮレール１０上の所定位置に、第１及び第２
中継ユニット１４，１６を備えたセンサユニット群４を
保持している。即ち、両側のエンドプレート４４はセン
サユニット群４を第１及び第２中継ユニット１４，１６
を介して両側から挟み付け、この状態で、図７に示すよ
うに一対の締付けねじ４６によりＤＩＮレール１０に固
定されている。

【００２５】なお、片側に第２中継ユニット１６を備え
たセンサユニット群６、また、その片側に第１中継ユニ
ット１４を備えたマスタユニット２もまた、一対のエン
ドプレート４４を介してＤＩＮレール１０上の所定位置
に固定される。前述した中継装置１２によれば、第１及
び第２中継ユニット１４，１６はその連接用コネクタ２
０，２６とは別に、中継用コネクタ２２をそれぞれ有し
ているので、これら中継用コネクタ２２自体に任意のロ
ック機構を付与することができる。つまり、中継用コネ
クタ２２は前述したようにロックレバー付きの角形コネ
クタとして構成することができる。このようなロックレ
バー付きの角形コネクタは十分な引張り強度を有するも
のであり、中継コネクタ２２からの中継ケーブル２８の
抜け止めを確実になすことができる。しかも、第１及び
第２中継ユニット１４，１６はマスタユニット２やセン
サユニット群４，６と共にＤＩＮレール１０上にしっか
りと固定されるので、マスタユニット２とセンサユニッ
ト群４との間、そして、センサユニット群４，６間の電
気的な接続が確実に確保される。

【００２６】また、第１及び第２中継ユニット１４，１
６の通信ドライバ３２は、検出信号の伝達力を増加させ
るので、中継ケーブル２８の長尺化が許容され、センサ
ユニット群４，６間の最大離間距離、即ち、中継距離を
長くすることができる。また、通信ドライバ３２はその
中継ユニット内に配置されているので、その発熱がセン
サユニット８内の回路に悪影響を及ぼすことはなく、ハ
イパワーの通信ドライバを使用することができる。

【００２７】更に、第１及び第２中継ユニット１４，１
６の通信ドライバ３２は、外部電源から定電圧回路３４
を介して給電可能であるので、通信ドライバ３２自体の
消費電力に制約を受けず、よりハイパワーの通信ドライ
バを使用することができ、その中継距離の更なる長距離
化に貢献する。本発明は上述の一実施例に制約されるも
のではなく、種々の変更が可能である。例えば、中継用
コネクタ２２と中継ケーブル側コネクタとの連結は、ロ
ックレバー２４に因らず、ねじ止めであってもよく、ま
た、中継ケーブルは第１及び第２中継ユニットの一方、
または、その両方と一体であってもよい。

【００２８】更に、中継ケーブル２８はフラットケーブ
ルに限らず、円筒ケーブルであってもよい。また、図１
に示されているように中継装置１２は、センサユニット
群同士間での信号や電力の中継を行うだけでなく、マス
タユニットとセンサユニットとの間での中継をも可能で
あることは言うまでもない。また、第１及び第２中継ユ
ニット１４，１６はその両外側面に第１及び第２連接用
コネクタ２０，２６を共に有することもできる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の連装型セン
サシステムの中継装置（請求項１）によれば、マスタユ
ニット又はセンサユニットに対して、連接用コネクタを
介し密接して並置可能な第１及び第２中継ユニット間を
中継ケーブルにより電気的に接続するようにしてあるか
ら、これら第１及び第２中継ユニットをマスタユニット
やセンサユニットとともに基台上にしっかりと固定可能
となるばかりでなく、中継ユニットと中継ケーブルとの
間の電気的接続にも適切な接続手段の採用が可能とな
り、マスタユニットとセンサユニットとの間、また、セ
ンサユニット群間の電気的な接続を確実に確保できる。

【００３０】また、中継ユニットに通信ドライバが内蔵
されていれば（請求項２）、信号の伝達力が大となっ
て、中継ケーブルの長尺化が許容され、更に、その通信
ドライバが外部から給電されれば（請求項３）、信号の
伝達距離を更に延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】連装型センサシステムの一例を示した概略平面
図である。

【図２】センサユニットの内部構成を示したブロック図
である。

【図３】第１中継ユニットの平面図である。

【図４】第１中継ユニットの側面図である。

【図５】第２中継ユニットを一部破断した平面図であ
る。

【図６】第１及び第２中継ユニットの内部構成を示した
ブロック図である。

【図７】エンドプレートの側面図である。

【符号の説明】

８センサユニット１２中継装置１４第１中継ユニット１５，１７入出力コネクタ１６第２中継ユニット２０第１連接用コネクタ２２中継用コネクタ２６第２連接用コネクタ２８通信ドライバ３２通信ドライバ３４定電圧回路（給電手段）３６外部電源端子（給電手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小池哲夫東京都渋谷区渋谷２丁目12番19号株式会社山武内 (72)発明者草野陽介東京都渋谷区渋谷２丁目12番19号株式会社山武内Ｆターム(参考） 2F073 AA22 AB05 BB04 BB05 BB06 BC01 BC04 CC01 EE11 FF14 5K046 AA01 BA02 KK15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基台に密接して並置可能で、隣接する同
士を電気的に接続するための入出力コネクタを備えたマ
スタユニット及びセンサユニットからなる連装型センサ
システムにおいて、センサユニットまたはマスタユニットの一方の側に密接
して並置可能であり、前記センサユニットまたはマスタ
ユニットの一方の入出力コネクタに電気的に接続可能な
第１連接用コネクタを有する第１中継ユニットと、センサユニットの他方の側に密接して並置可能であり、
前記センサユニットの他方の入出力コネクタに電気的に
接続可能な第２連接用コネクタを有する第２中継ユニッ
トと、前記第１中継ユニットに一端が固定されるととともに前
記第２中継ユニットに他端が固定され、これら第１及び
第２中継ユニットを電気的に接続する中継ケーブルとを
具備したことを特徴とする連装型センサシステムの中継
装置。
【請求項２】少なくとも一方の中継ユニットはその連
接用コネクタと前記中継ケーブルとの間に通信ドライバ
を含むことを特徴とする請求項１に記載の連装型センサ
システムの中継装置。
【請求項３】前記中継ユニットは、前記通信ドライバ
に外部から給電するための給電手段を更に含むことを特
徴とする請求項２に記載の連装型センサシステムの中継
装置。