JP2005032619A - 変換コネクタ及び制御盤の更新方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 端子台の１つ１つのネジをはずすことなく、短時間で制御盤を取り替えることができるようにする。
【解決手段】ネジ端子台と接続用の差込プラグを備えた専用端子台の差込プラグに接続される変換コネクタ５であって専用端子台の信号をフラットケーブル用小型コネクタに伝える変換コネクタにおいて、差込プラグが差し込まれて電気的に接続する受けピン５４と、受けピン５４が表面に固着された第１ＰＣＢ５６と、突部５５に形成された窓５３に受けピン５４が内包されるとともに第１ＰＣＢ５６を固定するベース５１と、新コネクタ５８すなわちフラットケーブル用小型コネクタが取り付けられてベース５１または第１ＰＣＢ５６のいずれかまたは両方に固定された第２ＰＣＢ５７と、第１ＰＣＢ５６と第２ＰＣＢ５７を接続する渡り線５９とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、古くなった制御盤を新制御盤もしくは新規製作の制御ユニットに更新する際などに好適な変換コネクタとその変換コネクタを用いた制御盤の更新方法に関する。

制御盤の多くは電源線や信号線が多数接続されており、その接続部分に外部端子台が用いられている（例えば特許文献１）。その端子台は、端子ネジが取付けられた端子金具が2列になって並べられており、片側の列には先端に圧着端子が取付けられて制御盤の内部に繋がるケーブルが接続され、もう一方の列には先端に圧着端子が取付けられて外部の機器に繋がるケーブルが接続される。
このような端子台が取付けられた制御盤が古くなって新制御盤もしくは新規製作の制御ユニット（以下、これらを新制御盤という）に取り替えるようなときは、まず、外部の機器に繋がるケーブルを全て取り外し、それまで使われていた制御盤を撤去して新制御盤を同じ場所に設置し、取り外したケーブルを新制御盤の端子台に接続する、という手順で更新されている。古い制御盤からケーブルを取り外すときは、全ての端子台について、端子ネジを緩めて端子台からケーブルを１つ１つ順番に全てはずしていき、取り外したケーブルを新制御盤に取付けるときは、全てのケーブルについて、圧着端子を取り付けてから圧着端子のついたケーブルを端子金具に差込み、端子ネジをねじ込んで１つ１つ順番に締める、という手間のかかるものである。
また、新制御盤には新しい部品が使われることが多く、端子台が小型化されたり異なる形のコネクタに変更されたり、接続する線の本数も増減したりして、古い制御盤に接続していたケーブルをそのまま新制御盤に接続できないという状況も生じることが多くなっている。
制御盤を交換するときなど接続ケーブルをつなぎ直すときに、コネクタのピッチが異なるだけであれば、特許文献２に記載の端子ピッチ変換コネクタのようなものが用いられることがある。その場合、端子ピッチ変換コネクタの一方のコネクタは古い制御盤に接続されていたケーブルのコネクタに接続され、もう一方のコネクタは新制御盤のコネクタに接続されるため、制御盤の交換が容易に行われている。
ここで、旧制御盤を新制御盤に更新するときの状況等について図を用いて説明する。図６は旧制御盤の接続状況を示している。（ａ）は多数の単芯ケーブル３が接続された専用端子台１が、旧制御盤１００の台板４の表面に露出しているプリント基板コネクタ２に係合している様子を示しており、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ’断面を示す断面図である。台板４にはプリント基板ユニットが挿入できる窓が形成され、挿入されたプリント基板ユニットが台板４に固定されて台板４の表面にプリント基板コネクタ２が露出している。プリント基板ユニットは裏面が向き合うように２枚を重ねて台板４に取り付けられており、２つの専用端子台１が２つのプリント基板コネクタ２を両側から挟むように係合されている。このような組が横に２組並ぶように設けられている。
専用端子台１とプリント基板ユニットの係合について図７を用いて説明する。（ａ）は単芯ケーブル３が接続された専用端子台１の断面図であり、（ｂ）はプリント基板ユニット２６の断面図である。いずれも図６（ａ）のＣ−Ｃ’断面の断面図であり、係合していない状況を示している。図７（ａ）において、９は絶縁体のベースであり、右側面に凹部１１が形成されている。上面には凹部１２が形成され、左側面には窓１６が形成され、凹部１２と窓１６が連通している。凹部１２には金具１３が内包されて固定されており、金具１３の下部には板状の差込プラグ１０が固着されている。差込プラグ１０の右端はベース９を貫通して凹部１１に突き出しており、左端は金具１３のオサエ部品と協働して単芯ケーブル３を固定できるようになっている。金具１３のオサエ部品は、金具１３に取り付けられたネジ１４をねじ込むと差込プラグ１０との間が狭くなって単芯ケーブル３の芯線を挟み込み、固定できるようになっている。凹部１２と内包する金具１３は、紙面の垂直方向に複数設けられており、ネジ端子台８をなしている。
図７（ｂ）において、２１はプリント基板であり、その上部にプリント基板コネクタ２が固定されてプリント基板ユニット２６をなしている。プリント基板コネクタ２には左側面の突部２５に窓２３が形成されており、プリント基板２１の左表面に固着された受けピン２４が内包されている。窓２３と受けピン２４は、差込プラグ１０と同じピッチで同じ数だけ紙面の垂直方向に並べて設けられている。受けピン２４はプリント基板２１の回路パターンにハンダによって固着されており回路パターンと電気的に接続されている。左端部は２つ割れの状態になっており、差込プラグ１０が差込まれると電気的に導通状態になる。２２はガイドであり、紙面垂直方向に少なくとも２箇所に形成されており、専用端子台１とプリント基板コネクタ２を係合させるときに凹部１１に差込まれて差込プラグ１０と受けピン２４が差込まれやすくしている。
図８はこのような専用端子台１とプリント基板ユニット２６が使われた旧制御盤１００を更新する手順を説明する図である。（ａ）は更新前の状態であり、図６（ａ）と同じ状態にある。この状態から複数の単芯ケーブル３を取り外すときは、全ての単芯ケーブル３についてネジ端子台８のネジ１４を緩めて単芯ケーブル３をはずすという作業をする。図６（ｂ）は、４つの専用端子台１から複数の単芯ケーブル３を取りはずした状態を示している。次に旧制御盤１００を撤去し、プリント基板コネクタ２に代わるコネクタ７を備えた新制御盤２００もしくは新規製作の制御ユニットをそこにセットして、４つのコネクタ６についてネジ端子台に単芯ケーブル３を全て接続する。（ｃ）はその状況を示している。次にコネクタ６をコネクタ７に接続する。その接続した状態が（ｄ）である。
特開平９−７６６４号公報（図１） 特開平６−３３３６５２号公報（図１、図２）

ところが、古い制御盤では単芯ケーブルが端子台にネジで止めて接続されていて、新制御盤はフラットケーブルのような細い信号線に用いられる小型のコネクタが用いられているような場合には、圧着端子が取付けられたケーブルをネジ止めする端子と小型のコネクタに接続できるコネクタを両方備えた変換コネクタが必要となる。そのときの作業は、まず古い制御盤の端子台のネジを１つ１つ緩めてケーブルをはずし、新制御盤に取り付けた変換コネクタにそのケーブルを１つ１つネジ止めし、全てのケーブルをつなぎなおしてその後全ての小型のコネクタ同士を接続するということになり、多数のケーブルを接続した制御盤を短時間で更新するのは大変手間のかかる作業となって、トラブルを招きやすいという問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、端子台の１本１本のケーブルをはずすことなく、短時間で制御盤を取り替えることができる手段を提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
すなわち請求項１に記載の本発明は、ネジ端子台と接続用の差込プラグを備えた専用端子台の前記差込プラグに接続される変換コネクタであって、前記専用端子台の信号をフラットケーブル用コネクタに伝える変換コネクタにおいて、前記差込プラグが差し込まれて電気的に接続する受けピンと、前記受けピンが表面に固着された第１のプリント基板と、突部に形成された窓に前記受けピンが内包されるとともに前記第１のプリント基板を固定するベースと、フラットケーブル用小型コネクタが取り付けられて前記ベースまたは前記第１のプリント基板のいずれかまたは両方に固定された第２のプリント基板と、前記第１のプリント基板と前記第２のプリント基板を接続する渡り線と、を備え、前記専用端子台と前記フラットケーブル用コネクタを電気的に接続することを特徴としている。
請求項２に記載の本発明は、ネジ端子台と接続用の差込プラグを備えた専用端子台とフラットケーブル用コネクタとの間で使われる変換コネクタにおいて、前記差込プラグが差し込まれる受けピンと、前記受けピンが表面に固着されるとともに前記フラットケーブル用コネクタが取付けられたプリント基板と、前記受けピンを内包する窓を備えて前記プリント基板を固定するベースと、前記フラットケーブル用コネクタを除いて前記プリント基板を覆うよう前記ベースに固定されたカバーとを備え、前記専用端子台と前記フラットケーブル用コネクタを電気的に接続することを特徴としている。
請求項３に記載の本発明は、ネジ端子台と接続用の差込プラグを備えた専用端子台の前記差込プラグに接続される変換コネクタであって、前記専用端子台の信号をフラットケーブル用コネクタに伝える変換コネクタにおいて、前記差込プラグが差し込まれて電気的に接続する受けピンと、前記受けピンが表面に垂直になるよう固着された第１のプリント基板と、突部に形成された窓に前記受けピンが内包されるとともに前記窓と反対側に前記第１のプリント基板を固定するベースと、ピンが板と平行になるようフラットケーブル用小型コネクタが端部に取り付けられるとともに前記第１のプリント基板と平行になるよう前記ベースまたは前記第１のプリント基板のいずれかまたは両方に固定された第２のプリント基板と、前記第１のプリント基板と前記第２のプリント基板を接続する渡り線と、を備え、前記専用端子台と前記フラットケーブル用コネクタを電気的に接続することを特徴としている。
請求項４に記載の本発明は、ネジ端子台と接続用の差込プラグを備えた専用端子台とフラットケーブル用コネクタとの間で使われる変換コネクタにおいて、前記差込プラグが差し込まれる受けピンと、前記受けピンが表面に垂直に固着されるとともにピンが板と平行になるよう前記フラットケーブル用コネクタが取付けられたプリント基板と、前記受けピンを内包する窓を備えて前記プリント基板を固定するベースと、前記フラットケーブル用コネクタを除いて前記プリント基板を覆うよう前記ベースに固定されるとともに制御盤固定用の固定具が取付けられたカバーとを備え、前記専用端子台と前記フラットケーブル用コネクタを電気的に接続することを特徴としている。
請求項５に記載の発明は、前記専用端子台の差込プラグに係合するコネクタを備えたプリント基板ユニットが複数用いられた旧制御盤を新制御盤もしくは新規製作の制御ユニットに取り替えて更新する制御盤の更新方法において、請求項１ないし４のいずれかに記載の変換コネクタを予め前記新制御盤もしくは前記新規製作の制御ユニットに取り付けておき、前記ネジ端子台からケーブルを取り外すことなく前記専用端子台を前記旧制御盤から取り外し、前記旧制御盤を撤去し、前記新制御盤もしくは前記新規製作の制御ユニットを前記旧制御盤が設置してあった場所ないしその近傍に設置し、前記専用端子台を前記変換コネクタに接続するという手順で更新することを特徴としている。
請求項６に記載の発明の制御盤は、請求項１ないし４のいずれかに記載の変換コネクタを用い、請求項５に記載の方法で更新されたことを特徴としている。

請求項１ないし５に記載の発明によると、専用端子台に接続された多数の単芯ケーブルをはずす必要は無く、専用端子台を旧制御盤から取り外して旧制御盤に置換えられた新制御盤もしくは新規製作の制御ユニットに取り付けて固定するだけでよいので、作業が速やかに行なわれて作業時間が大幅に短縮できるとともに、１本１本のケーブルの取り外しと取り付け作業がなくなることによって接続ミスが無くなり、また作業者にとっては煩わしさから開放されるので、制御盤の更新作業を信頼性のあるものにすることができるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

図１は、本発明の変換コネクタ５の外観を示す図であり、図２はカバーを取り外した内部構成を説明する図である。図３は本発明の変換コネクタ５に係合する従来の専用端子台１の外観を示す図であり、図４は変換コネクタ５と専用端子台１の断面図であって（ａ）が図３のＢ−Ｂ’断面図、（ｂ）が図２のＡ−Ａ’断面図である。
まず図４（ｂ）を参照しながら図２を用いて説明する。図２において、（ａ）は図３に示した専用端子台１と対面する正面図であり、（ｂ）は上面図、（ｃ）は後面図、（ｄ）は下面図である。５１は絶縁体のベースであり、正面側に突き出した突部５５には窓５３が形成されて受けピン５４を内包している。突部５５の上面側にはガイド５２が２ヶ所形成されており、ベース５１の後面側にはプリント基板すなわち第１ＰＣＢ５６が固定されている。第１ＰＣＢ５６との間に空隙をおいて第２ＰＣＢ５７が設けられており、スペーサとネジからなる止め金６０によってベース５１と第１ＰＣＢ５６のいずれか一方または両方に固定されている。上面側には第２ＰＣＢ５７の端部に取付けられた新コネクタ５８の差込口があり、新コネクタが接続できるようになっている。この新コネクタ５８はフラットケーブル用コネクタのことであり、専用端子台１と比べて大幅に小型化されている。このフラットケーブル用コネクタに代えて、他の小型の接続用コネクタにしてもよいことはいうまでもない。第１ＰＣＢ５６と第２ＰＣＢ５７は渡り線５９によって接続されており、新コネクタ５８の各ピンが第２ＰＣＢ５７のプリントパターンと渡り線５９、第１ＰＣＢ５６のプリントパターンによって受けピン５４と電気的に接続されている。図４の断面図（ａ）は単芯ケーブル３を除いて図７の断面図（ａ）と同じであり、図４の断面図（ｂ）の突部５５と受けピン５４、ガイド５２の形状は、図７の（ｂ）の突部２５、受けピン２４、ガイド２２と同じ形状になっている。

図３の（ａ）は専用端子台１の背面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は図１の変換コネクタ５と対面する側の正面図、（ｄ）は側面図である。変換コネクタ５と対面する専用端子台１の正面には、凹部１１に差込プラグ１０が突き出して１列に並んでおり、上面１７にはネジ１４が差込プラグ１０と同じピッチで並んでおり、背面には窓１６が差込プラグ１０と同じピッチで並んでいる。そして図４（ａ）が、前述のとおり、差込プラグ１０とネジ１４、窓１６を含むＢ−Ｂ’ 断面図である。単芯ケーブルが取り付けられるときは、被覆が剥がされて芯線が窓１６に挿入され、ネジ１４が締め付けられて金具１３に固定される。そして専用端子台１はツバ１９を使ってネジで制御盤に固定される。
図４に示した断面図（ａ）（ｂ）は専用端子台１と変換コネクタ５が対面させて描いたものであり、係合するときは、突部５５とガイド５２が凹部１１に挿入されて係合し、そのときに差込プラグ１０が受けピン５４に差し込まれて電気的に接続される。
図１は、カバーが取り付けられた変換コネクタ５の概観図である。６１は新コネクタ５８を除いて第２ＰＣＢ５７を覆うように取付けられた第１カバーであり、６２は第１ＰＣＢ５６を覆うように取付けられた第２カバーである。６３は第１カバー６１と第２カバー６２を挟むようにして図示しないネジで固定された固定具であり、図１の紙面の上と下に２個取り付けられて制御盤に固定できるようになっている。そして、この図によると新コネクタ８の差込方向は制御盤の取り付け面に対して垂直になっており、専用端子台１の差込む方向は制御盤の取付け面と平行になっている。

次に本発明の変換コネクタ５を用いて制御盤を更新するときの手順について図５を用いて説明する。（ａ）は旧制御盤１００に単芯ケーブル３が接続された状態であり、単芯ケーブル３が接続された専用端子台１を用いてプリント基板コネクタ２に接続されている更新前の状態である。制御盤を更新するときは、まず専用端子台１をプリント基板コネクタ２から取り外す。そのときの状態が（ｂ）である。次に取り外した専用端子台１に本発明の変換コネクタ５を係合させる。このときの状態が（ｃ）である。その後、あるいは専用端子台１を取り外した（ｂ）の状態で旧制御盤１００を撤去し、新制御盤（もしくは新規製作の制御ユニット）２００を設置する。そして専用端子台１に係合している変換コネクタ５を新制御盤２００に取り付け、ネジ等で固定して、最後に新制御盤２００に設けられた図示しない新コネクタすなわちフラットケーブル用小型コネクタを変換コネクタ５の新コネクタ５８差し込めば、単芯ケーブル３のつなぎ変えが完了し制御盤の更新ができたことになる。
このように、本発明の変換コネクタを用いれば、ネジ端子台８から単芯ケーブル３を１本ずつ取り外すことはないので、制御盤の更新作業を速やかなものとすることができるのである。

本発明は、変換コネクタを、単芯ケーブルを取り付けた専用端子台に係合するとともに新制御盤に用いられた新コネクタに係合するような構成にしているので、同じ技術思想に基づく変換コネクタを用いれば、制御盤に限らず小型の電子機器など他の同様の用途にも適用することができる。

本発明の変換コネクタの外観を示す図 図１の変換コネクタのカバーを取り外した内部構成説明図 本発明の変換コネクタに係合する専用端子台の外観を示す図 変換コネクタと専用端子台の断面図 （ａ）図３のＢ−Ｂ’断面図、（ｂ）図２のＡ−Ａ’断面図 本発明の変換コネクタを用いた制御盤更新方法を説明する図 旧制御盤のコネクタ接続状況を説明する図 （ａ）正面図の一部、（ｂ）図６（ａ）のＣ−Ｃ’断面図 旧制御盤のコネクタ接続状況を説明する図 （ａ）専用端子台の断面図、（ｂ）プリント基板ユニットの断面図 従来の制御盤更新方法を説明する図

符号の説明

１ 専用端子台
２ プリント基板コネクタ
３ 単芯ケーブル
４ 台板
５ 変換コネクタ
６、７ コネクタ
８ ネジ端子台
１０ 差込プラグ
１１、１２ 凹部
１３ 金具
１４ ネジ
１６、２３、５３ 窓
１７ 上面
１８ 下面
１９ ツバ
２１ プリント基板
２２、５２ ガイド
２４、５４ 受けピン
２５、５５ 突部
２６ プリント基板ユニット
５１ ベース
５６ 第１ＰＣＢ
５７ 第２ＰＣＢ
５８ 新コネクタ
５９ 渡り線
６０ 止め金
６１ 第１カバー
６２ 第２カバー
６３ 固定具
１００ 旧制御盤
２００ 新制御盤

Claims (6)

1. ネジ端子台と接続用の差込プラグを備えた専用端子台の前記差込プラグに接続される変換コネクタであって、前記専用端子台の信号をフラットケーブル用コネクタに伝える変換コネクタにおいて、
   前記差込プラグが差し込まれて電気的に接続する受けピンと、
   前記受けピンが表面に固着された第１のプリント基板と、
   突部に形成された窓に前記受けピンが内包されるとともに前記第１のプリント基板を固定するベースと、
   フラットケーブル用小型コネクタが取り付けられて前記ベースまたは前記第１のプリント基板のいずれかまたは両方に固定された第２のプリント基板と、
   前記第１のプリント基板と前記第２のプリント基板を接続する渡り線と、
   を備え、前記専用端子台と前記フラットケーブル用コネクタを電気的に接続することを特徴とする変換コネクタ。
2. ネジ端子台と接続用の差込プラグを備えた専用端子台とフラットケーブル用コネクタとの間で使われる変換コネクタにおいて、
   前記差込プラグが差し込まれる受けピンと、
   前記受けピンが表面に固着されるとともに前記フラットケーブル用コネクタが取付けられたプリント基板と、
   前記受けピンを内包する窓を備えて前記プリント基板を固定するベースと、
   前記フラットケーブル用コネクタを除いて前記プリント基板を覆うよう前記ベースに固定されたカバーと
   を備え、前記専用端子台と前記フラットケーブル用コネクタを電気的に接続することを特徴とする変換コネクタ。
3. ネジ端子台と接続用の差込プラグを備えた専用端子台の前記差込プラグに接続される変換コネクタであって、前記専用端子台の信号をフラットケーブル用コネクタに伝える変換コネクタにおいて、
   前記差込プラグが差し込まれて電気的に接続する受けピンと、
   前記受けピンが表面に垂直になるよう固着された第１のプリント基板と、
   突部に形成された窓に前記受けピンが内包されるとともに前記窓と反対側に前記第１のプリント基板を固定するベースと、
   ピンが板と平行になるようフラットケーブル用小型コネクタが端部に取り付けられるとともに前記第１のプリント基板と平行になるよう前記ベースまたは前記第１のプリント基板のいずれかまたは両方に固定された第２のプリント基板と、
   前記第１のプリント基板と前記第２のプリント基板を接続する渡り線と、
   を備え、前記専用端子台と前記フラットケーブル用コネクタを電気的に接続することを特徴とする変換コネクタ。
4. ネジ端子台と接続用の差込プラグを備えた専用端子台とフラットケーブル用コネクタとの間で使われる変換コネクタにおいて、
   前記差込プラグが差し込まれる受けピンと、
   前記受けピンが表面に垂直に固着されるとともにピンが板と平行になるよう前記フラットケーブル用コネクタが取付けられたプリント基板と、
   前記受けピンを内包する窓を備えて前記プリント基板を固定するベースと、
   前記フラットケーブル用コネクタを除いて前記プリント基板を覆うよう前記ベースに固定されるとともに制御盤固定用の固定具が取付けられたカバーと
   を備え、前記専用端子台と前記フラットケーブル用コネクタを電気的に接続することを特徴とする変換コネクタ。
5. 前記専用端子台の差込プラグに係合するコネクタを備えたプリント基板ユニットが複数用いられた旧制御盤を新制御盤もしくは新規製作の制御ユニットに取り替えて更新する制御盤の更新方法において、
   請求項１ないし４のいずれかに記載の変換コネクタを予め前記新制御盤もしくは前記新規製作の制御ユニットに取り付けておき、
   前記ネジ端子台からケーブルを取り外すことなく前記専用端子台を前記旧制御盤から取り外し、
   前記旧制御盤を撤去し、
   前記新制御盤もしくは前記新規製作の制御ユニットを前記旧制御盤が設置してあった場所ないしその近傍に設置し、
   前記専用端子台を前記変換コネクタに接続する
   という手順で更新することを特徴とする制御盤の更新方法。
6. 請求項１ないし４のいずれかに記載の変換コネクタを用い、請求項５に記載の方法で更新されたことを特徴とする制御盤。