JPH11224708A - 工業プラント用の電気及び（または）光学インターフェース装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】自動機械型の第１の装置構成部材と、第１の装
置構成部材に接続する少なくとも一つの分岐コネクター
を受けることのできる工業プラントの他の少なくとも一
つの装置構成部材との間の中間手段として機能する構成
要素を備えたインターフェース装置を提供する。 【解決手段】モジュラー組立体の形状に構成され、構成
要素が、並置された端子ブロック型の整列した機能モジ
ュール間に分配される。各通信チャンネルがこのチャン
ネルに関係する機能を満たすインターフェース構成要素
を収容しかつこのチャンネルを利用する分岐コネクター
の部分を受ける機能モジュールによって利用され、実行
される種々の機能が上記整列した機能モジュール間に分
配される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に自動機械型の
第1の装置構成部材を少なくとも一つの他の装置構成部
材にリンク結合し、少なくとも一つの分岐コネクターに
よって少なくとも一つの他の装置構成部材に接続される
電気及び（または）光学インターフェース装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】多くの工業プラントは多くの装置構成部
材及び特に自動工業機械を備え、それらの動作は、信号
及び電力を伝送する電線及び（または）光学繊維リンク
を介して少なくとも一つの他の装置を特にマネージメン
ト用の装置に接続することを伴う。さらにしばしば一つ
の装置を別の装置に接続するのに、一方の装置で伝送さ
れるものを他方の装置で使用できまた必要により逆に使
用できるように適合させる必要がある。その結果、相互
に装置を適合させるインターフェース装置を設けるのが
普通である。このようなインターフェース装置は、他の
装置と相互接続されるべき装置に直接結合され、相互接
続されるべき二つの装置の間に配置され得るか或いは線
または繊維リンクを介してこれらの装置の接続される別
個のユニットとして構成され得る。

【０００３】公知のように、別個のユニットの形態でイ
ンターフェース装置を構成することは、特に、二つの装
置がいかなる適合もなしに互いに直接作動するように最
初に設計されてない場合に、これら二つの装置を実質的
に変更する必要なしに、これら装置を互いに接続した後
はこれらう二つの装置を使用できるという利点がある。
そのようなユニットによって相互に接続されるべき装置
は、リンクによってそのユニットにリンク結合され、リ
ンクに雄、雌のコネクターを設け、これらのコネクター
をユニット及び（または）装置における相補的なコネク
ター要素と結合できるようにして、迅速に接続または分
離できるようにすると共に必要により装置またはインタ
ーフェースユニットを容易に交換できるようにしてい
る。

【０００４】従って、相互に接続されるべき複数の装置
を接続する別個のユニットの形態で作られる多数のイン
ターイクイップメントインターフエース装置が存在して
いる。 さらに、同じプラントのまたは一つのプラント
の同じ機能組立体の接続インターフェースを、ある数の
電気及び（または）光学接続構成要素及び例えば電力の
供給に特に保守要員が作業し易くするいために用いられ
る端子ブロックによって互いに物理的に結合することは
普通に行われている。公知の実施例では、端子ブロック
及びその他の接続構成要素は、規格化された形状及び寸
法の支持レールにそれらを装着できる取付け構成要素を
備えている。上記で述べたもののようなインターフェー
スは印刷回路ボードの形態に構成されそしてそれらを支
持レールに装着できるようにする手段と結合され、各回
路ボードは導電トラックを備え、そして電気、電子及び
（または）光学構成要素を支持している。

【０００５】刊行物ＦＲ−Ａ−２，５４８，５１１に
は、規格化された支持レール上に、このレールと平行
に、レールに固定する二つの脚部によつて印刷回路ボー
ドを装着できるマザーボード型装置の特に簡単化した形
態について開示されており、上記脚部には、それぞれカ
ード保持及びロックバーと呼ばれる四つのバーが取付け
られ、それらの縁部でこのカードを不動化している。

【０００６】こうして、印刷回路ボードに形成した導電
トラックを用いて適当な電気回路を構成した後に非常に
広く使用されてきた技術によって非常に様々な装置の構
成要素を単に組立てかつ接続することにより、上記の非
常に様々な装置の構成要素に対するインターフェース装
置を作ることができる。従って、設計者にとっては構造
上非常に大きな融通性が得られるが、しかしこれは、こ
れに関連する規格化が最少であり、欠陥カードに直接代
えることのできる交換カードを見出すことが困難であり
得る構造が極めて様々なものとなるという欠点がある。
また、非常に僅かな変更が予想されずしかも最初に設け
たボード形態がそれに向いていない場合にそのような変
更を行うことができるようにするためには全カードを交
換するする必要がある。さらに、印刷回路ボードは、そ
れらが支持レール上で接触し得る要素及び係合するよう
に要求され得る線またはケーブルリンクを考慮すると、
極めてもろいという欠点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、特
に自動機械型の第１の装置構成部材と、第１の装置構成
部材に接続する少なくとも一つの分岐コネクターを受け
ることのできる工業プラントの他の少なくとも一つの装
置構成部材との間の中間手段として機能する構成要素を
備えたインターフェース装置を提供することを目的とし
ている。この分岐コネクターは特に、第１の装置構成部
材の機能要素と上記少なくとも一つの他の装置構成部材
の機能要素との間に電気リンク線及び（または）光学リ
ンク繊維によって確立される通信チャンネルを設けるた
めに設けられる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の一つの特徴によ
れば、インターフェース装置はモジュラー組立体の形状
に構成され、構成要素は、並置されかつ電気的及び（ま
たは）光学的に適宜相互接続された端子ブロック型の整
列した機能モジュール間に分配され、各通信チャンネル
は、このチャンネルに関係する機能を満たすインターフ
ェース構成要素を収容しかつこのチャンネルを利用する
分岐コネクターの部分を受ける機能モジュールによって
利用される。インターフェース装置によって実行される
種々の機能は、上記整列した機能モジュール間に分配さ
れる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明によれば、マッチング操
作、スイッチング操作、制御リレー操作、保護及び（ま
たは）信号操作機能は、それらのそれぞれ使用されるチ
ャンネルに対応したモジュラー組立体の種々の機能モジ
ュール間に分配される。本発明の一つの実施の形態によ
れば、インターフェース装置は、第１の装置構成部材の
少なくとも一つの分岐コネクターを受けることができ、
第１の装置構成部材のこの分岐コネクターに対して相補
的な少なくとも一つの分岐コネクターを画定する、並置
された整列したモジュールから成るモジュラー組立体を
有し、上記モジュールのそれらの整列軸線に沿った厚さ
は、これら二つのコネクターのピッチに等しいかまたは
それの倍数である。

【００１０】本発明、その特徴及び利点は、以下に記載
する図面に関しての以下の説明に詳記される。上述のよ
うに図１は公知のインターフェース装置１を示し、その
傍らには線または繊維リンク２が配置され、このリンク
２は、インターフェース装置１を少なくとも二つの装置
構成部材（そのうちの一方のみを示す）を備えた工業プ
ラントの第１の装置構成部材３と電気的及び（または）
光学的に接続させるように設計されている。これらの装
置構成部材は、インターフェース装置１を接続できる図
示してない機能要素を備えていると仮定される。

【００１１】この目的のために、インターフェース装置
１は、必要ならばインターフェース装置がリンク接続す
る装置構成部材間の両立性（適合性）を保証できる構成
要素を備えている。公知のインターフェース装置１は、
印刷回路ボード４を、規格化レールに固定する二つの脚
部５を備えたフレームに装着し、これらの脚部をリンク
結合しかつフレームの適当な位置にカードを保持する二
つの交叉部材６を有するマザーボードの形態に構成され
る。

【００１２】インターフェース装置１の種々の構成要
素、特に電気、電子及び（または）光学構成要素は、前
に述べたように、相互に装置を適合させる目的または他
の目的、例えば、スイッチング操作、信号操作または保
護のためにボードに実装され得る。図１に示す例では、
特に雄の分岐コネクター６に対応したコネクター本体が
設けられ、分岐コネクター６はリンク２の取付けられる
相補的な雌のコネクター７受けるようにされている。雄
のコネクター６のコネクター本体は、例えばボルトによ
って印刷回路ボード４に固定され、そしてコネクター本
体が備えている雄の接続部材の各々の一端を介してこの
ボードの導電トラックにリンク結合される。これらの接
続部材は図示してないが、例えばボード上のトラックに
設けたメッキした貫通孔に差し込まれる。

【００１３】リンク２はこの場合コネクター８を備え、
このコネクター８は、第１の装置構成部材３の相補的コ
ネクター９に接続でき、この装置構成部材３の図示して
いない機能要素をリンクの種々の線に、従ってインター
フェース装置１に設けた対応した構成要素に選択的に接
続することができるようにしている。第１の装置構成部
材の機能要素は大いに換えることができ、それらのいく
つかは例えば、センサー型のものであり、その他のもの
は例えば、アクチュエーター型のものである。

【００１４】図１に示す例において、印刷回路ボード４
は二列の接続端子を備えるようにされ、これらの接続端
子は、例えば第１の装置構成部材３を含む組立体の図示
していない少なくとも一つの他の装置構成部材からのび
る図示していない線を接続して、これらの装置構成部材
がインターフェース装置１を介して互いに接続するよう
にできる。

【００１５】図２に示す本発明によるインターフェース
装置１´は、工業プラントの図示してない少なくとも二
つの装置構成部材にリンク結合するようにされ、必要な
らば、必要な適用を設けることによって装置の機能構成
部材を接続するようにしている。このインターフェース
装置１´は、整列した機能モジュール１０から成り、こ
れらの機能モジュール１０は例えば端子ブロックの形態
であり、並置され、そして第１の装置構成部材とプラン
トの少なくとも一つの他の装置構成部材との間に伝送チ
ャンネルを特に設けるように設計した少なくとも一つの
分岐コネクター７を受けることのできるモジュラー組立
体を形成している。整列したモジュールは構成要素を分
けて、インターフェース装置がそれに与えられる種々の
機能を実行できるようにしている。各伝送チャンネルは
モジュール１０で利用され、このモジュール１０はこの
伝送チャンネルに対してインターフェース装置において
実行した機能を満たす構成要素を備えており、またこの
モジュール１０は、それが利用しているチャンネルに関
連する分岐コネクター７の部分も受ける。

【００１６】モジュール１０において実行できる種々の
機能及びそれに組合わされ得る構成要素について以下説
明する。コネクターは、本発明によるインターフェース
装置においては相補的なコネクターすなわち例えば第１
の装置構成部材に割当てられたコネクター７が雌のコネ
クターである場合には相補的な雄のコネクターを介して
受けられる。図２に示す例では、コネクター７は、工業
プラントの第１の装置構成部材の線または繊維リンク２
に嵌合されるようにしている。

【００１７】この目的で、各モジュール１０は例えば成
形絶縁材料から成る半殻型に構成され、端面１２及び任
意にはこの端面を取り巻く周囲壁１３を備えている。こ
の端面及び周囲壁は内部に図示していない凸部を備え、
これらの凸部に周知の技術に従って種々の電気及び（ま
たは）光学装置が位置決めされ得る。これらの構成要素
は特に、例えば条片型の電気的相互接続要素、例えばス
トリップ及び保持用スリットをもつ形式またはねじ及び
クリップ型の電線用接続端子、電気構成要素、または電
子または電機構成要素、さらには光学または光電等価要
素である。

【００１８】モジュールの周囲壁１２は有利には、モジ
ュール内へ外側から要素を通すのにに使用され得る開口
を形成するために、画定した位置に孔または凸部が設け
られる。公知のように、これは、モジュールの半殻及び
それを取り巻く周囲壁１３の範囲を決めるハウジングが
別のモジュールの端面またはモジュールの周囲壁の縁部
に装着支持される端板２０によって閉じられる時に本質
的なものであり、端板２０は、インターフェース装置１
´が並置されたモジュールに結合される際に固定され
る。公知のように、符号１４で表した開口は特に、例え
ばモジュール内に収容した接続端子に外部線または繊維
を接続するために、種々のモジュールにおけるインター
フェース装置に外部線または繊維を接続するために、種
々のモジュールにおけるインターフェース装置に外部線
及び（または）繊維を挿入させることができる。

【００１９】考えられる実施例では、１５で示された少
なくとも一つのダクト用の開口が、外部の分岐コネクタ
ー７の相補部分を差し込むため、また各モジュールの頂
部に周囲壁１３を備えている。ダクト１５は、図示して
いないが、外部のコネクター７部分が構成された、ダク
トが少なくとも一つの相補的な接続部材から成る、少な
くとも一つのダクトの接続部材が完全に接続するまで、
外部のコネクター７部分と組合わせるための案内ダクト
であるとされており、コネクターは、ダクトに入ること
ができるように形成されている。

【００２０】案内ダクト１５は、例えば、モジュールの
周囲壁１２における開口と同じレベルに関して、モジュ
ールにより形成された半殻型の底部から内側に突出する
レリーフによって結合される。ここではダクトが底部を
有し、そこからピン型の接続部材１６が突出しており、
相補部材は例えば、弾力ではさむ型式である。

【００２１】種々のモジュールの案内ダクト１５は、各
ダクトがその長手方向に渡り、モジュールを構成する端
面１２から成る壁に面する範囲で、お互い横方向につな
がる。各モジュールは従って、分岐コネクター１１の基
本部分を画定しており、分岐コネクター１１の基本部分
は、単に一致するか、それと近い形に整列して画定した
モジュールの数だけ、モジュールが並置して形成され
る。モジュールの数は、与えられる外部のコネクターを
補足して、コネクターを形成するのに必要なインターフ
ェース装置において、勿論、使用されるべき通信チャン
ネルの数と更に外部のコネクターが有する接続点に依存
し、モジュールの厚さは、その整列軸に沿って、コネク
ターの接続点と考えられる外部のコネクターと共通のピ
ッチに、必然的に対応する。ここでは、単一線または繊
維を介するとされる通信チャンネルは、光学的に一つ以
上の分離線または繊維を利用してもよく、更に通信チャ
ンネルを使用する分岐コネクターで一つ以上の接続点の
使用を必要とする。

【００２２】接続点または外部のコネクターの数の配置
は、勿論、並置されたモジュールから成る相補コネクタ
ーの配置と接近して係合されており、ここでは配置が、
案内ダクト１５毎に、すなわち個別の接続部材である、
一つの点に沿って線状にされ、勿論、コネクターを備え
た実施例を考えることができ、点はモジュール毎に幾つ
かのダクトまたは同じダクトの場合、一つ以上の線に渡
って、配置される。

【００２３】厚さのあるモジュールを製造することが考
えられ、すなわちピッチは、外部のコネクターの接続点
に対するピッチが並列したものであり、この外観は、こ
こでは適合方法がこの技術に精通した人の領域である限
りで、拡大して解釈されることはない。また、並置され
て整列したモジュール一つ以上のコネクターを有するイ
ンターフェイス装置を製造することができ、コネクター
が、分離モジュールを利用して製造され且つ、整列され
るか、または更に一つかまたはそれ以上の適切なダクト
１５を備えた同じモジュールによって保持され且つ、平
行に配置することができるように形成され、第２図には
二つの分離コネクター１１と１１′が示されている。

【００２４】図２の実施例では、モジュール１０は支持
レールに沿って整列するように設計されており、モジュ
ールは連続してまたは予め組立てられたユニットとして
据付けられる。このことは特に、例えば図２に示された
ような場合で、モジュールが、モジュールを規格化され
た支持レール１８に固定させる固定脚部１７を有する。
インターフェイス装置のモジュール１０を先行して組立
ることは、同じ装置でモジュールの間に固定する可動な
手段の補助によって、行われてもよい。先行組立は例え
ば、モジュールと共通な一つかそれ以上の固定要素によ
って、または他にモジュールによって保持される要素
を、並置された装置によって保持される補足固定要素に
取付るようにスナップ固定することによって、実行され
る。各モジュールは、固定要素と、例えばモジュールの
端面壁の各側方に分配された相補要素を有する。既知の
ように、一端に配置されたモジュールの一つは更に、別
のモジュール備えることがない限り、モジュールを閉鎖
するため、閉鎖プレートを取付けることができる。従っ
て、インターフェース装置は、全体を組立てるように作
ることができ、取付けられる前は別々に取り扱うことが
できる。必要なら、モジュールのいずれか一つを取り外
せるように、モジュールは分解可能なように全体が組立
られている。

【００２５】上記に示したように、コネクターを形成す
るように並置された、各整列したモジュールは、モジュ
ールのコネクター部分により使用される通信チャンネル
に対する、種々の構成要素を収納しており、問題となる
モジュールは、補足的な外部のコネクターと組合わさる
ように構成されている。このことは特にモジュールが構
成されるコネクター部分１１または１１′の一つまたは
複数の接続部材のために行われる。多くの場合、特に自
動産業機械では、インターフェース装置を介した通信を
するための機能要素は、電気的または光学的に単極で利
用できるかまたは、簡単な方法、例えば単極、双極、三
極または四極型で分離可能な型であり、本発明によるイ
ンターフェース装置を規格化したモジュールを備えるこ
とができる。本発明は、装置構成部材のコネクターによ
り、並置して整列したモジュールによって作られたコネ
クターを構成するインターフェース装置との接続を、確
実にすることができる。機能モジュールで働かせらく作
用は、マッチング機能、スイッチング機能、制御リレー
機能、保護機能及び（または）信号機能である。

【００２６】マッチング機能は、例えばそれ自体公知の
簡単な回路、特にモジュールに装着されかつこのモジュ
ールの構成するコネクタへの部分の少なくとも一つの接
続部材１６及び場合に応じてこのモジュールの別のコネ
クターの部分の少なくとも一つの別の接続部材またはこ
のモジュールの構成する少なくとも一つの接続端子に接
続された電気、電子または光電回路によって実行するこ
とができ、外部線または繊維に接続するようにしてい
る。従って各モジュールは少なくとも一つの付加的な入
力及び（または）出力を備えることができ、付加的な入
力及び（または）出力は通常、モジュールの構成するコ
ネクターの部分に属する少なくとも一つの接続部材に加
えて、一つ、二つ、三つまたは四つの線または繊維に基
くものである。モジュールの一線また一繊維入出力は、
直接に、分離可能に構成されるかまたは必要によりそれ
を構成しているモジュール内に収容されたフューズ型ま
たは分離型の構成要素を備えたフューズによって保護さ
れ得る。二線または二繊維入出力は、特に電位例えば多
数のモジュールに共通な電位及び考察中のモジュールに
特定した戻り信号を別々に伝送することによってセンサ
ーの働きをすることができる。三線または三繊維入出力
は、例えば、多数のモジュールに共通な二つの電位及び
考察中のモジュールに特定した戻り信号を別々に伝送す
ることによってセンサーの働きをすることができる。

【００２７】大量生産される装置特に自動機械の構成部
材に対するインターフェース装置の要求を満たすため
に、取付け前に規格化した仕方で作られた並置された整
列したモジュールを用いて構成したインターフェース装
置を製造することは予想される。これらのインターフェ
ース装置は、変更や主利の必要な時に容易に分解できそ
して多くの場合に、モジュールを単に交換することによ
り故障を直したりアップグレードしたりできるといる利
点がある。これらのブロックは別個に取扱ったり必要に
より例えば予め取付けた組立体の形態で販売するために
移送することのできる全体組立体を形成する。

【００２８】また、並置されたモジュールの整列した端
子の線挿入孔内に配置するようにされた歯を備えた外部
相互接続くし状体19のような導電相互接続要素によって
インターフェース装置のそれぞれのモジュールに配置さ
れるインターフェース装置の端子を互いに電気的にリン
ク結合することも考えられ、それにより、外部線を挿入
したりこれらの端子を電気的にリンク結合することがで
き、歯は、整列した端子のいくつかのみとリンク結合で
きるようにまたは歯の内部ピッチの倍数であるピッチを
形成するできるように分離できる。

【００２９】また並置されたモジュールの整列軸線に平
行な内部相互接続要素を用いることも考えられ、導電度
通ロッド型のこれらの要素は、モジュール内に収容され
た電気構成要素の導電部分との電気的リンクを確立する
ために、整列したモジュールのそれぞれの端面壁に同じ
高さに形成された開口を通る。

【００３０】これにより、ほとんど一極、二極、三極ま
たは四極回路、特に通常インターフェース装置に使用す
る電気回路を構成することができるようになり、そして
特に互いに同一または適合できるモジュールに極普通の
これらの回路を結合することができるようになる。一つ
のモジュールに収容された回路は、このモジュールに特
定したひとつまたは複数のコネクターの基本部分または
複数の部分の一つまたは複数の接続部材に、さらにはこ
のモジュールに関連した任意の相互接続要素及び任意の
端子にリンク結合される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 装置組立体の装置構成部材と組合わさった公
知のインターフェース装置の一例を示す。

【図２】 本発明によるインターフェース装置の一例
を、装置コネクターとモジュールとに分離して示す。

【符号の説明】

１´：インターフェース装置 ３：第１の装置構成部材 ７：分岐コネクター １０：モジュール １１：分岐コネクター １１´：分岐コネクター １２：端面 １３：周囲壁 １４：開口 １５：ダクト １６：ピン型接続部材 １７：固定脚部 １８：規格化した支持レール １９：外部相互接続くし状体 ２０：端板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 特に自動機械型の第1の装置構成部材
   （３）と工業プラントの少なくとも一つの他の装置との
   間の中間手段として機能し、そして第1の装置構成部材
   （３）の機能要素と上記少なくとも一つの他の装置構成
   部材の機能要素との間に電気回線及び（または）光学リ
   ンク繊維によって確立される通信チャンネルを利用する
   ために設けられた少なくとも一つの分岐コネクター
   （７）を受けることのできるインターフェース装置にお
   いて、 モジュラー組立体の形状に構成され、構成要素が、並置
   されかつ電気的及び（または）光学的に適宜相互接続さ
   れた端子ブロック型の整列した機能モジュール間に分配
   され、各通信チャンネルがこのチャンネルに関係する機
   能を満たすインターフェース構成要素を収容しかつこの
   チャンネルを利用する分岐コネクターの部分を受ける機
   能モジュールによって利用され、実行される種々の機能
   が上記整列した機能モジュール間に分配されることを特
   徴とするインターフェース装置。
2. 【請求項２】 マッチング操作、スイッチング操作、制
   御リレー操作、保護及び（または）信号操作機能が、そ
   れらのそれぞれ使用されるチャンネルに対応したモジュ
   ラー組立体の種々の機能モジュール間に分配される請求
   項１に記載のインターフェース装置。
3. 【請求項３】 第1の装置構成部材の少なくとも一つの
   分岐コネクターを受けることができ、第1の装置構成部
   材のこの分岐コネクターに対して相補的な少なくとも一
   つの分岐コネクター（１１）を画定する、並置された整
   列したモジュールから成るモジュラー組立体を有し、上
   記モジュールのそれらの整列軸線に沿った厚さがこれら
   二つのコネクターのピッチに等しいかまたはそれの倍数
   である請求項１または２に記載のインターフェース装
   置。
4. 【請求項４】 平行及び（または）整列分岐コネクター
   （１１、１１´）を画定する並置された整列したモジュ
   ールから成るモジュラー組立体を有する請求項１〜３の
   いずれか一項に記載のインターフェース装置。
5. 【請求項５】 分離できる整列したモジュール間の固定
   手段を備え、分離して取り扱うことのできかつ必要なら
   ば取り外すことのできる全体組立体を形成できる請求項
   １〜４のいずれか一項に記載のインターフェース装置。