JP2004235081A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、相手コネクタ側に発生したノイズを確実に除去できると共に、部品点数、加工工数及び組み立て工数を削減でき、コストダウン及び小型化が可能なコネクタの提供を課題とする。
【解決手段】本発明は、電気機器１０上に取り付けられ、電気機器１０に対して電気信号を供給・伝達するコネクタ１である。このコネクタ１は、絶縁ハウジング１１と、絶縁ハウジング１１に組み込まれ相手コネクタの端子群と接続される端子群と、同じく絶縁ハウジング１１に組み込まれ相手コネクタの接地部位に接続されるグランドターミナル１２と、導体からなり絶縁ハウジングの締結固定部位１８において、その締結手段１４により共締めされる台座部２１とを有し、グランドターミナル１２と台座部２１とが、一体又は別体により構成されることにより、電気的に接続されている。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、何らかのＦＧ、即ち筐体接地を行う必要のある装置、機器に使用されるコネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気装置とそのほかの部位の電位を一致させることは、装置の正確な動作の上で非常に重要となることがある。例えば、サーボモータやエンコーダ関連機器においては、ＰＬＣなどの制御装置（サーボアンプ）において接地をする場合がある他、モータ本体についても別途接地を行う必要があり、これらについての十分な接地が確保されていないと、モータの回転誤差や誤動作が生じるおそれがある。また、モータの内部構造によっては、高周波ノイズを発生させるモータもあり、その対策としても、接地が有効であることが知られている。
【０００３】
図１２は、このようなアース機能を有する従来のコネクタ３０１を示す分解図である。このコネクタ３０１は、内部にグランドターミナル３１２が組み付けられた絶縁ハウジング３１１と、この絶縁ハウジング３１１の外側に嵌め込まれるハウジングカバー３２０とを有している。
【０００４】
ハウジングカバー３２０は、ダイキャストなどの導電性を有する材料で形成されている。また、絶縁ハウジング３１１は、ハウジングカバー３２０にねじ３１４で固定される。絶縁ハウジング３１１に組み付けられたグランドターミナル３１２は、ハウジングカバー３２０に電気的に接続されている。
【０００５】
このコネクタ３０１は、そのハウジングカバー３２０がサーボモータなどの電気機器の筐体３１３に、ねじ３２２で固定される。これによって、グランドターミナル３１２が、ハウジングカバー３２０を介して筐体３１３に電気的に接続される。
【０００６】
そして、サーボアンプからの信号系にノイズが載っていたり、或いはモータ自体にノイズが生じてしまっている場合、このノイズはモータの筐体３１３からハウジングカバー３２０に伝わり、グランドターミナル３１２を通じて相手側のコネクタそして接地線を通じて最終的に大地に流される。
【０００７】
また、上記のようなコネクタの他に、導電性を有する材料でハウジングを形成することによって、グランドターミナルを省略したコネクタもあった。このコネクタにおいても、上記コネクタ３０１と同様に、ハウジングをハウジングカバーを介して電気機器の筐体などに固定していた。
【０００８】
更に、図１３に示すように、電気接続子４１２が内部に保持された絶縁ハウジング４１１の外周面に、アルミニウムの真空蒸着もしくは金属メッキなどによって金属皮膜４２０を形成したコネクタ装置４０１が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
このコネクタ装置４０１は、その絶縁ハウジング４１１をプリント基板４１３にボルト及びナット４１４，４１５で固定する。これによって、金属皮膜４２０がボルト及びナット４１４，４１５を介してプリント基板４１３のアース部に電気的に接続される。
【００１０】
【特許文献１】
実開平４−８３７５号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のコネクタ３０１（図１２参照）は、グランドターミナル３１２及び絶縁ハウジング３１１以外に、ハウジングカバー３２０が必要になるので、部品点数及び組み立て工数が増大し、コストアップになると共に大型になるという問題があった。
【００１２】
また、従来のコネクタ装置４０１（図１３参照）は、絶縁ハウジング４１１の外周面に形成された金属皮膜４２０がアース部に接続されているため、コネクタ装置４０１とプリント基板４１３との導通は十分にとれるが、コネクタ装置４０１に嵌合する相手側のコネクタについても、同様な特殊加工を施さなければ接地が行えない。
【００１３】
然るに、相手側のコネクタについては、コネクタ装置４０１の外周面に接する内周面にこうした金属皮膜を施さなければならず、且つ内部に配置される端子間の短絡は防止しなければならない。そのため加工は一段と困難となり、外周面にもまして特殊加工に付帯した工数が増え、結果として双方のコネクタの加工がコストアップの原因となるという問題があった。
【００１４】
本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、相手コネクタ側に発生したノイズを確実に除去できると共に、部品点数、加工工数及び組み立て工数を削減でき、これによりコストダウン及び小型化が可能なコネクタの提供を課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
【００１６】
すなわち、電気機器上に取り付けられ、前記電気機器に対して電気信号を供給・伝達するコネクタにおいて、絶縁ハウジングと、前記絶縁ハウジングに組み込まれ相手コネクタの端子群と接続される端子群と、同じく前記絶縁ハウジングに組み込まれ相手コネクタの接地部位に接続されるグランドターミナルとを有する。
【００１７】
更にこのコネクタは、導体からなり前記絶縁ハウジングの締結固定部位において、その締結手段により共締めされる台座部を有し、前記グランドターミナルと前記台座部とが、一体または別体により構成されることにより、電気的に接続される。
【００１８】
本発明によれば、筐体接地からの接地線をコネクタを介して確実に確保することができるので、ノイズによる各種の障害を確実に抑制することができる。
【００１９】
また、従来のハウジングカバーを省略できるので、部品点数及び組み立て工数を低減できる。更に、絶縁ハウジングに金属皮膜などを形成する必要がないので、加工工数を低減できる。従って、コストダウン及び小型化が可能になる。
【００２０】
ここで、前記グランドターミナルは、前記絶縁ハウジングの締結固定部位において、前記台座部が前記締結固定部位の上面と下面とを狭持することにより係止する構成とすることもできる。
【００２１】
この場合には、グランドターミナルの絶縁ハウジングからの脱落を効果的に防止できる。
【００２２】
また、前記グランドターミナルと、前記台座部との接地部位に屈曲連結部位を含むように構成することもできる。
【００２３】
これにより、締結固定部位をグランドターミナルより前記絶縁ハウジングの内側寄りに配置することができる。これによって、次に説明するように、絶縁ハウジングをより小型化できる。
【００２４】
すなわち、グランドターミナルは、相手コネクタとの関係から一定の位置に配置する必要があるが、締結固定部位は比較的自由な位置に配置できるので、この締結固定部位を配置する孔も比較的自由な位置に形成できる。
【００２５】
但し、屈曲連結部位と締結固定部位に沿って延びる絶縁ハウジングの端面と、屈曲連結部位を配置する部分及び締結固定部位を配置する孔との間には、加工上及び強度上の関係からそれぞれ一定以上の間隔をあける必要がある。
【００２６】
ここで、上記のように孔の中心を屈曲連結部位より内側に配置することによって、絶縁ハウジングと孔との間隔を殆ど考慮することなく、絶縁ハウジングの端面と屈曲連結部位を配置する部分との間隔を必要最小限まで小さくできる。従って、絶縁ハウジングを更に小型化できるのである。
【００２７】
なお、以上述べた各構成は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付した図１〜図１１に基づいて説明する。
【００２９】
本例は、サーボモータ１０に取り付けるサーボ信号用のコネクタ１に、本発明を適用したものである。このコネクタ１は、絶縁ハウジング１１と、この絶縁ハウジング１１に組み込まれたグランドターミナル１２と、コネクタ１を取り付けるべき電気機器であるサーボモータ１０の筐体１３に絶縁ハウジング１１を締結固定する締結手段としてのねじ１４とを備えている。
【００３０】
ねじ１４は導電性を有する金属材料とメッキ材料によって形成されている。また、筐体１３はアース部として機能している。そして、ねじ１４がグランドターミナル１２及びサーボモータの筐体１３に接触して、グランドターミナル１２と筐体１３とがねじ１４を介して電気的に接続されている。なお、ねじ１４は、グランドターミナル１２に直接接触している。
【００３１】
次に、上記各構成要素について説明する。上記絶縁ハウジング１１は、図１及び図３に示すように、ハウジング本体１５と、このハウジング本体１５内に挿入されるインナーハウジング１６とを有している。ハウジング本体１５は、その内部空間の両端に上記グランドターミナル１２が組み付けられている。
【００３２】
また、この絶縁ハウジング１１は、図１及び図２に示すように、ねじ１４を取り付けるための座部１７を有している。この座部１７には、ねじ１４を挿通させる締結固定部位としての取付孔１８が形成されている。
【００３３】
この取付孔１８の内周面には、２個の溝１８ａ，１８ａ（図９参照）が形成されている。これらの溝１８ａ，１８ａは、互いに略１８０°離れた位置に形成されている。
【００３４】
なお、サーボモータ１０の筐体１３には、ねじ１４を螺合するねじ孔１９が形成されている。ねじ１４をねじ孔１９に螺合することによって、ねじ１４と筐体１３とが電気的に接続される。
【００３５】
上記グランドターミナル１２は、図４及びその底面図である図５に示すように、このコネクタ１に接続される相手コネクタ（図示せず）に電気的に接触する第１の接触部２０と、上記座部１７（図２参照）に形成された取付孔１８の開口周縁及び溝１８ａ，１８ａ内に配置される台座部としての第２の接触部２１と、これらの第１接触部２０と第２の接触部２１とを連結する屈曲連結部位２２とを有している。
【００３６】
上記第１の接触部２０，第２の接触部２１及び屈曲連結部位２２は、導電性を有する材料で一体的に形成されている。従って、絶縁ハウジング１１に対する組み付けが容易になる。
【００３７】
このグランドターミナル１２のうち、第１の接触部２０は細長い板状に形成され、屈曲連結部位２２の片端から上方に延びている。この第１の接触部２０の略中央部には、長手方向に沿って延びる切り込み２０ａが形成されている。
【００３８】
また、第２の接触部２１は展開状態、すなわち折り曲げ加工を行う前の状態で略長円形のリング状に形成され、屈曲連結部位２２の他端から第１の接触部２０と略平行に上下に延びている。
【００３９】
第２の接触部２１は、展開状態で、第１の接触部２０と反対の方向（下方）に延びている下側円弧部２１ａと、第１の接触部２０と同一の方向（上方）に突出している上側円弧部２１ｂと、これらの下側円弧部２１ａと上側円弧部２１ｂの間に形成された中間部２１ｃとを有している。
【００４０】
このうち、第１の接触部２０と反対の方向に延びている下側円弧部２１ａが、図４に示すように、中間部２１ｃに対して略直角に折り曲げられている。
【００４１】
また、第２の接触部２１と屈曲連結部位２２とは、所定の角度αで交差して形成されている。本例では、この角度αが略４５°に設定されている。
【００４２】
なお、上記上側円弧部２１ｂは、後述のようにグランドターミナル１２を絶縁ハウジング１１に組み付けた後、その半径部分から下側円弧部２１ａと同じ方向に折り曲げられる（図７参照）。
【００４３】
このグランドターミナル１２を絶縁ハウジング１１に組み付ける際には、グランドターミナル１２を絶縁ハウジング１１に設けられた取付孔１８（及び溝１８ａ，１１ａ、図９参照）に底面側から挿入する。
【００４４】
これにより、図６に示すように、グランドターミナル１２の第１の接触部２０が絶縁ハウジング１１の内部空間に配置される。また、第２の接触部２１における中間部２１ｃが、絶縁ハウジング１１の座部１７における取付孔１８の内周面に形成された溝１８ａ，１８ａ内に挿入される。
【００４５】
そして、この第２の接触部２１の下側円弧部２１ａが、全体的に座部１７の底面に当接した状態で取付孔１８の開口周縁に配置される。また、第２の接触部２１の上側円弧部２１ｂは、取付孔１８から外側に突出した状態で配置される。
【００４６】
次に、図７に示すように、グランドターミナル１２の第２の接触部２１において既に折り曲げられている下側円弧部２１ａを、押さえ治具２６などで押さえた状態で、その反対側の上側円弧部２１ｂを、その半径部分から下側円弧部２１ａと同一方向に略直角に折り曲げる。そして、上側円弧部２１ｂを、全体的に座部１７の表面に当接させる。
【００４７】
本例では、座部１７の上面にグランドターミナル１２の板厚に等しい深さで略半円形の座ぐり２７が形成され、その中にグランドターミナル１２の上側円弧部２１ｂが挿入されている。
【００４８】
これにより、第２の接触部２１における両端の下側円弧部２１ａ及び上側円弧部２１ｂは、図８に示すように、座部１７の上下面に当接した状態で、取付孔１８の開口周縁の略半周に沿って配置される。
【００４９】
そして、コネクタ１の電気機器への取付に際しては、上記第２接触部２１の上側円弧部２１ｂは、図１に示すように、ねじ１４の頭部１４ａと絶縁ハウジング１１の座部１７との間に締結固定される。また、第２の接触部２１の中間部２１ｃ，２１ｃは、取付孔１８の内周面に形成された溝１８ａ，１８ａ内に挿入された状態で保持される。なお、屈曲連結部位２２も絶縁ハウジング１１の内部に形成された溝１１ａ（図９参照）内に配置される。
【００５０】
更に、このコネクタ１では、図９に示すように、絶縁ハウジング１１の端面３０を基準面としてみた場合、上記ねじ１４を挿通させる取付孔１８の中心１８ｂが、第１の接触部２０より遠方寄りに形成されている。
【００５１】
次に、このコネクタ１の作用を説明する。このコネクタ１は、図１０にも示すように、絶縁ハウジング１１をサーボモータ１０の筐体１３に固定するためのねじ１４を介して、グランドターミナル１２とアース部である筐体１３とが電気的に接続されている。
【００５２】
つまり、グランドターミナル１２，ねじ１４及び筐体１３によってグランド経路３１が形成されている。これにより、接続される電気機器やコネクタ１に接続された相手コネクタの電線に発生したノイズなどが、グランド経路３１を経て確実に除去される。
【００５３】
従来のコネクタ３０１（図１２参照）に用いられていたハウジングカバー３２０を省略できるので、部品点数及び組み立て工数を削減でき、これにより、コストダウン及び小型化が可能となる。
【００５４】
また、常用される固定手段であるねじ１４を介して、グランドターミナル１２と筐体１３とを電気的に接続するので、従来のコネクタ装置４０１（図１３参照）のように、絶縁ハウジングに金属皮膜などを形成する必要がない。また、グランドターミナル１２は非常に小型に形成できる。従って、加工工数及び材料費を低減できコストダウンが可能になる。
【００５５】
また、グランドターミナル１２の第２の接触部２１における上側円弧部２１ｂを、取付孔１８の開口周縁に配置したので、この上側円弧部２１ｂがねじ１４の頭部１４ａと絶縁ハウジング１１の座部１７との間に挟持され、ねじ１４とグランドターミナル１２との電気的な接続が確実に行われる。
【００５６】
更に、図９に示したように、グランドターミナル１２の第２の接触部２１を配置する取付孔１８の中心１８ｂが、絶縁ハウジング１１の端面３０に対して、第１の接触部２０を配置する部分より内側に配置されているので、次に説明するように、絶縁ハウジング１１を更に小型化することができる。
【００５７】
すなわち、図１１（ａ）に示すように、第１の接触部２０の位置は、相手コネクタとの嵌合関係から決められるため、変更するのは困難であるが、取付孔１８の位置は比較的自由に設定できる。
【００５８】
また、第１の接触部２０を配置する部分及び取付孔１８と端面３０との間には、加工上及び強度上の関係からそれぞれ一定以上の間隔を設ける必要がある。
【００５９】
ここで、上記のように取付孔１８の中心１８ｂが第１の接触部２０を配置する部分より、一定寸法以上絶縁ハウジング１１の内側寄りに形成することによって、取付孔１８と端面３０との間隔を考慮することなく、第１の接触部２０を配置する部分と端面３０との間隔を必要最小限の寸法にすることができる。これにより、絶縁ハウジング１１を更に小型化できるのである。
【００６０】
これに対して、図１１（ｂ）に示すように、取付孔１８の中心１８ｂ及び第１の接触部２０と端面３０との間隔を同一寸法とした場合には、取付孔１８の直径が比較的大きくなる関係上、端面３０の位置はこの端面３０と取付孔１８との間隔が一定以上になるように設定する必要がある。
【００６１】
そして、端面３０と取付孔１８との間隔を必要最小限の寸法にしたとしても、第１の接触部２０と端面３０との間隔は、上記のように取付孔１８の中心１８ｂを第１の接触部２０より内側に配置した場合に比べて大きくなる。
【００６２】
つまり、取付孔１８の中心１８ｂを第１の接触部２０より絶縁ハウジング１１の内側寄りに配置した場合（図１１（ａ）参照）と、取付孔１８の中心１８ｂと第１の接触部２０とを端面３０から略同一の距離に配置した場合（図１１（ｂ）参照）とを比較すると、前者におけるコネクタの大きさＬ１が後者におけるコネクタ１の大きさＬ２より小さくなる。
【００６３】
なお、場合によっては、取付孔１８の中心１８ｂと第１の接触部２０とを、端面３０から同一の距離に配置し、又は取付孔１８の中心１８ｂを第１の接触部２０より絶縁ハウジング１１の外側寄りに配置することもできる。
【００６４】
また、上述の実施形態では、固定手段としてねじ１４を使用したが、固定手段はねじ１４以外の各種のものを使用することができる。この場合には、グランドターミナル１２の第２の接触部２１を固定手段に接触可能な形状とする。
【００６５】
また、上述した実施形態では、コネクタ１をサーボモータ１０の筐体１３に取り付ける場合について説明したが、本発明のコネクタ１は各種の電気機器に取り付けることができる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明では、絶縁ハウジングに組み付けられたグランドターミナルとコネクタを取り付けるべき電気機器のアース部とを、導電性を有する固定手段を介して電気的に接続したので、従来のコネクタに用いられていたハウジングカバーを省略することができると共に、絶縁ハウジングの外表面に金属皮膜などを形成する必要がない。
【００６７】
従って、電気機器とその接続部位におけるノイズを確実に除去できると共に、部品点数、加工工数及び組み立て工数を削減できるので、コストダウン及び小型化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すコネクタの全体斜視図
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図であり、本発明の絶縁ハウジングと内包されているインナーハウジングを示す分解図
【図４】本発明のグランドターミナルの取付前の状態を示す正面図
【図５】図４のＣ矢視図
【図６】絶縁ハウジングの底部よりグランドターミナルを差し込んだ状態を示す図２に対応する断面図
【図７】図６のＤ−Ｄ断面における拡大断面図であって、差し込まれたグランドターミナルを絶縁ハウジングに固定する固定を示す図
【図８】本発明のコネクタの平面図であって、嵌合面を示す図
【図９】図２のＦ−Ｆ断面における拡大図面であって、グランドターミナルのオフセット位置を示す図
【図１０】本発明のグランド経路を示す図
【図１１】図１１（ａ）は本発明の孔の中心を第１の接触部より絶縁ハウジングの内側寄りに配置した場合を示す上面図、図１１（ｂ）は孔の中心及び第１の接触部と端面との間隔を同一にした場合を示す上面図
【図１２】従来例を示す断面図
【図１３】別の従来例を示す斜視図
【符号の説明】
１ コネクタ
１０ サーボモータ
１１ 絶縁ハウジング
１２ グランドターミナル
１３ 筐体
１４ ねじ
１４ａ 頭部
１５ ハウジング本体
１６ インナーハウジング
１７ 座部
１８ 取付孔
１８ａ 溝
１９ ねじ孔
２０ 第１接触部
２０ａ 切り込み
２１ 第２接触部
２１ａ 下側円弧部
２１ｂ 上側円弧部
２１ｃ 中間部
２２ 連結部
２６ 治具
２７ 座ぐり
３０ 絶縁ハウジングの端面
３１ グランド経路
３０１ コネクタ
３１１ 絶縁ハウジング
３１２ グランドターミナル
３１３ 筐体
３２０ ハウジングカバー
４０１ コネクタ装置
４１１ 絶縁ハウジング
４１２ 電気接続子
４１３ プリント基板
４１４ ボルト
４１５ ナット
４２０ 金属皮膜

Claims (3)

1. 電気機器（１０）上に取り付けられ、前記電気機器（１０）に対して電気信号を供給・伝達するコネクタ（１）において、
   絶縁ハウジング（１１）と、
   前記絶縁ハウジング（１１）に組み込まれ相手コネクタの端子群と接続される端子群と、
   同じく前記絶縁ハウジング（１１）に組み込まれ相手コネクタの接地部位に接続されるグランドターミナル（１２）と、
   導体からなり前記絶縁ハウジングの締結固定部位（１８）において、その締結手段（１４）により共締めされる台座部（２１）とを有し、
   前記グランドターミナル（１２）と前記台座部（２１）とが、一体又は別体により構成されることにより、電気的に接続されているコネクタ。
2. 前記グランドターミナル（１２）は、前記絶縁ハウジング（１１）の締結固定部位（１８）において、前記台座部（２１）が前記締結固定部位（１８）の上面と下面とを狭持することにより係止されている請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記グランドターミナル（１２）と、前記台座部（２１）との接続部位に屈曲連結部位（２２）を含む請求項１に記載のコネクタ。

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