JP2015082939A - 電子機器間の接続機構および接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接続箇所の軸を中心とした角度の調整が必要な電子機器を他の電子機器に固定的に接続する際の作業性を向上させる。
【解決手段】第１電子機器と第２電子機器とを接続する接続機構であって、第１フランジ部と軸方向に凸形状のガイド部とが形成された、第１電子機器と接続する筒状の第１配管継手と、第１フランジ部と同じ径の第２フランジ部とガイド部を嵌め込むための軸方向に凹形状のガイド穴部とが形成された、第２電子機器と接続する筒状の第２配管継手と、ガイド部をガイド穴部に嵌め込んだ状態の第１フランジ部と第２フランジ部とを嵌め込む溝が内周に形成された半円周状の２つのアーム部と、２つのアーム部を、円を形成する状態に締め付けて固定する締め付け固定機構とを有する配管クランプとを備えた接続機構。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器間の接続機構および接続方法に関し、特に、接続箇所の軸を中心とした角度の調整が必要な電子機器の接続時の作業性を向上させる接続機構および接続方法に関する。

２つの電子機器を固定的に接続する場合に、専用の接続機構を用いる方法がある。図８は、電子機器間を固定的に接続する接続機構の従来例を説明する図である。本図の例では、第１電子機器５１０と第２電子機器５２０とを固定的に接続する接続機構５３０を示している。接続機構５３０は、第１電子機器５１０と第２電子機器５２０を固定的に接続するのに加え、接続箇所からの水の浸入を防いで、電子機器内部を保護する機能も備えている。なお、第１電子機器５１０と第２電子機器５２０とは、筐体の蓋を取り外した状態を示している。

第１電子機器５１０は、内部に端子台５１１を備え、第２電子機器５２０は、内部に端子台５２１を備えており、配線５４０により第１電子機器５１０と第２電子機器５２０とが電気的に接続されている。接続機構５３０には、配線５４０を通す配線用穴が設けられている。

接続機構５３０は、第１電子機器５１０と接続する第１配管継手５３１と、第２電子機器５２０と接続する第２配管継手５３２と、第１配管継手５３１と第２配管継手５３２とを接続するナット５３３とを備えて構成される。

図９は、従来の接続機構５３０の構造を示す図であり、図９（ａ）は斜視図、図９（ｂ）は分解斜視図である。ナット５３３は、雌ねじ部５３３ａが貫通孔の中程まで形成されており、反対側は、雌ねじ側よりも径が小さく形成されている。径の小さい部分はスライド穴５３３ｂとして機能する。

第１配管継手５３１は、配線用穴が設けられており、第１電子機器５１０に形成された雌ねじ部と締結する雄ねじ部５３１ａと、第１電子機器５１０との締結時に工具により締め付けを行なう六角締付部５３１ｂと、ナット５３３の雌ねじ部５３３ａと締結する雄ねじ部５３１ｃとが形成されている。

第２配管継手５３２は、配線用穴が設けられており、第２電子機器５２０に形成された雌ねじ部と締結する雄ねじ部５３２ａと、第２電子機器５２０との締結時に工具により締め付けを行なう六角締付部５３２ｂと、ナット５３３のスライド穴５３３ｂの軸方向の案内となるガイド部５３２ｃと、スライド穴５３３ｂよりも大きい径でナット５３３の脱落防止ストッパーとなるフランジ部５３２ｄとが形成されている。フランジ部５３２ｄの径は、ナット５３３の雌ねじ部５３３ａの径よりは小さく形成されており、ナット５３３を締めてフランジ部５３２ｄを第１配管継手５３１方向に押さえ付けることで、第２電子機器５２０を、軸を中心とした任意の角度で固定できるようになっている。

図１０は、接続機構５３０が第１電子機器５１０と第２電子機器５２０とを固定的に接続する際の手順を説明する図である。ここでは、既に据え付けられている第１電子機器５１０に第２電子機器５２０を接続するものとする。また、第２電子機器５２０は、接続時において軸を中心とした角度の調整が必要であるとする。これは、例えば、第２電子機器５２０が通信用のアンテナを備えており、通信状態が良好な方向に固定する場合や、内部構造等により厳密な水平状態や垂直状態等が要求される場合等である。

まず、第１電子機器５１０に第１配管継手５３１を締結し、第２電子機器５２０に、ナット５３３に通した状態の第２配管継手５３２を締結する。この際に、第１配管継手５３１の六角締付部５３１ｂおよび第２配管継手５３２の六角締付部５３２ｂの大きさに適したレンチ等の工具が用いられる。

第１電子機器５１０に第２電子機器５２０を近づけ、第２電子機器５２０の軸を中心とした角度の位置決めをして、その角度を保ったまま、第１配管継手５３１の雄ねじ部５３１ｃとナット５３３の雌ねじ部５３３ａと締結する。この際に、ナット５３３の大きさに適したレンチ等の工具が用いられる。これにより、第１電子機器５１０と第２電子機器５２０とが接続機構５３０により固定的に接続される。

図１１は、接続機構５３０により固定的に接続された第１配管継手５３１と第２配管継手５３２とを示す断面図である。ここでは、接続箇所の防水性を保つためにＯリングを用いている。具体的には、第１電子機器５１０と第１配管継手５３１との間の防水性を確保するためにＯリング５３４ａが用いられ、第２電子機器５２０と第２配管継手５３２との間の防水性を確保するためにＯリング５３４ｂが用いられている。また、第１配管継手５３１と第２配管継手５３２との間の防水性を確保するためにＯリング５３４ｃが用いられている。

特開２００５−２９２０２６号公報

第２電子機器５２０が軸を中心とした角度の調整が必要な場合、第２電子機器５２０を位置決めした状態で、ナット５３３の締め付け作業を行なわなくてはならない。この際、第２電子機器５２０を、位置決めの角度を保ったまま支えておかなければならず、作業性が悪いものとなっていた。

また、ナット５３３の締め付け動作により、第２電子機器５２０に軸を中心とした回転方向の力が加わり、調整した角度が変わってしまい、再調整が必要になってしまう場合や、ナット５３３の締め付けや緩め動作により、同軸で回転する第１配管継手５３１や第２配管継手５３２の電子機器との締結状態に影響を与える場合があり、やはり作業性が悪化する要因となっていた。

さらに、第２配管継手５３２をナット５３３に通す必要があり、ナット５３３の外径を、第２配管継手５３２の外径よりも大きくしなければならないことから、接続作業には、第１配管継手５３１の六角締付部５３１ｂおよび第２配管継手５３２の六角締付部５３２ｂの大きさに適した工具と、ナット５３３の大きさに適した工具との２種類を準備しなければならなかった。

第１電子機器５１０、第２電子機器５２０の設置場所は、高所や狭所等の場合もあり、必ずしも作業が容易な場所にあるとは限られないため、作業性の向上が強く望まれている。

そこで、本発明は、接続箇所の軸を中心とした角度の調整が必要な電子機器を他の電子機器に固定的に接続する際の作業性を向上させることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様である接続機構は、第１電子機器と第２電子機器とを接続する接続機構であって、第１フランジ部と軸方向に凸形状のガイド部とが形成された、前記第１電子機器と接続する筒状の第１配管継手と、前記第１フランジ部と同じ径の第２フランジ部と前記ガイド部を嵌め込むための軸方向に凹形状のガイド穴部とが形成された、前記第２電子機器と接続する筒状の第２配管継手と、前記ガイド部を前記ガイド穴部に嵌め込んだ状態の前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とを嵌め込む溝が内周に形成された半円周状の２つのアーム部と、前記２つのアーム部を、円を形成する状態に締め付けて固定する締め付け固定機構とを有する配管クランプと、を備えたことを特徴とする。
ここで、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部には、それぞれ同形状の切り欠き面が外周の対称位置に２箇所、平行に形成することができる。
また、前記第１フランジ部の前記第１電子機器側と、前記第２フランジ部の前記第２電子機器側とにはテーパが形成され、前記配管クランプのアーム部の溝には、内周側が広くなった斜面が形成されるようにしてもよい。
また、前記配管クランプの２つのアーム部は、一端同士がピンで開閉可能に接続され、他端に締め付け固定機構として、フックと蝶ナットとが用いられるようにしてもよい。
また、第１配管継手と前記第２配管継手のいずれかは、内径が変化する箇所を有し、前記内径が変化する箇所に斜面が形成されているようにしてもよい。
上記課題を解決するため、本発明の第２の態様である接続方法は、第１電子機器と第２電子機器とを接続する接続方法であって、ねじ部と第１フランジ部と軸方向に凸形状のガイド部とが形成された、筒状の第１配管継手を前記第１電子機器に締結するステップと、ねじ部と前記第１フランジ部と同じ径の第２フランジ部と前記ガイド部を嵌め込むための軸方向に凹形状のガイド穴部とが形成された、筒状の第２配管継手を前記第２電子機器に締結するステップと、前記第１配管継手のガイド部を前記第２配管継手のガイド穴部に嵌め込むステップと、内周に溝が形成された半円周状の２つのアーム部を有する配管クランプの前記溝に、重なった状態の前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とを嵌め込んで、前記２つのアーム部が円を形成する状態で締め付けて固定する締め付け固定ステップと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、接続箇所の軸を中心とした角度の調整が必要な電子機器を他の電子機器に固定的に接続する際の作業性が向上する。

本実施形態の電子機器間を固定的に接続する接続機構を説明する図である。 本実施形態の接続機構の外観を示す図である。 本実施形態の第１配管継手と第２配管継手の構造を示す図である。 配管クランプの構造を示す図である。 接続機構が第１電子機器と第２電子機器とを固定的に接続する際の手順を説明する図である。 接続機構により固定的に接続された第１配管継手と第２配管継手とを示す断面図である。 配管クランプの構造の別例を示す図である。 電子機器間を固定的に接続する接続機構の従来例を説明する図である。 従来の接続機構の構造を示す図である。 接続機構が第１電子機器と第２電子機器とを固定的に接続する際の手順を説明する図である。 接続機構により固定的に接続された第１配管継手と第２配管継手とを示す断面図である。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の電子機器間を固定的に接続する接続機構を説明する図である。本図の例では、第１電子機器１１０と第２電子機器１２０とを固定的に接続する接続機構１３０を示している。接続機構１３０は、第１電子機器１１０と第２電子機器１２０を固定的に接続するのに加え、接続箇所からの水の浸入を防いで、電子機器内部を保護する機能も備えている。ただし、防水機能は省くようにしてもよい。なお、第１電子機器１１０と第２電子機器１２０とは、筐体の蓋を取り外した状態を示している。

第１電子機器１１０は、内部に端子台１１１を備え、第２電子機器１２０は、内部に端子台１２１を備えており、配線１４０により第１電子機器１１０と第２電子機器１２０とが電気的に接続されている。接続機構１３０には、配線１４０を通す配線用穴が設けられている。

図２は、本実施形態の接続機構１３０の外観を示す図である。本図に示すように接続機構１３０は、第１電子機器１１０と接続する筒状の第１配管継手１３１と、第２電子機器１２０と接続する筒状の第２配管継手１３２と、第１配管継手１３１と第２配管継手１３２とを接続する配管クランプ１３３とを備えて構成される。筒状の第１配管継手１３１と第２電子機器１２０とを接続方向に貫く中心線が軸となる。

図３は、本実施形態の第１配管継手１３１と第２配管継手１３２の構造を示す図であり、図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は、第２配管継手１３２を透視図で表わした図である。

第１配管継手１３１は、配線用穴が設けられており、第１電子機器１１０に形成された雌ねじ部と締結する雄ねじ部１３１ａと、フランジ部１３１ｂと、ガイド部１３１ｄとが形成されている。ガイド部１３１ｄは、雄ねじ部１３１ａと反対側の軸方向に凸形状で形成されている。フランジ部１３１ｂには、第１電子機器１１０との締結時に工具で安定して保持するための切り欠き面１３１ｃが外周の対称位置に２箇所、平行に形成されている。また、フランジ部１３１ｂの第１電子機器１１０と接続する側の面はテーパ状となっている。

第２配管継手１３２は、配線用穴が設けられており、第２電子機器１２０に形成された雌ねじ部と締結する雄ねじ部１３２ａと、フランジ部１３２ｂと、ガイド穴部１３２ｄとが形成されている。ガイド穴部１３２ｄは、雄ねじ部１３２ａと反対側の軸方向に凹形状で形成されている。フランジ部１３２ｂには、第２電子機器１２０との締結時に工具で安定して保持するための切り欠き面１３２ｃが外周の対称位置に２箇所、平行に形成されている。また、フランジ部１３２ｂの第２電子機器１２０と接続する側の面はテーパ状となっている。

第２配管継手１３２のフランジ部１３２ｂおよび切り欠き面１３２ｃは、第１配管継手１３１のフランジ部１３１ｂおよび切り欠き面１３１ｃと同形状で同じ大きさとする。これにより、第１配管継手１３１と第１電子機器１１０との締結作業と、第２配管継手１３２と第２電子機器１２０との締結作業とを同一の工具により行なうことができる。なお、切り欠き面１３１ｃ、１３２ｃは、使用が予定される工具に合わせた形状と個数とにすることができる。

第２配管継手１３２に形成されたガイド穴部１３２ｄは、第１配管継手１３１のガイド部１３１ｄを嵌め込むことができる形状と大きさとなっている。ガイド部１３１ｄをガイド穴部１３２ｄに嵌め込んだ状態で、第１配管継手１３１のフランジ部１３１ｂと第２配管継手１３２のフランジ部１３２ｂとが重なり、軸を中心に相対的に回転できるようになっている。なお、第１配管継手１３１にガイド穴部を形成し、第２配管継手１３２にガイド部を形成するようにしてもよい。

図４は、配管クランプ１３３の構造を示す図である。図４（ａ）に示すように、配管クランプ１３３は、半円周状の第１アーム１３３ａと半円周状の第２アーム１３３ｂの一端同士がピン１３３ｃで開閉可能に取り付けられている。第１アーム１３３ａの他端と第２アーム１３３ｂの他端は、第１アーム１３３ａと第２アーム１３３ｂとを閉じた状態で他端同士を締め付けて固定するための締め付け固定機構が設けられている。

ここでは、第１アーム１３３ａの端部に、ピン１３３ｄを用いてアームの開閉方向に回転可能な状態でボルト１３３ｅを取り付け、ボルト１３３ｅのピン１３３ｄと反対側に蝶ナット１３３ｆをねじ込んでいる。また、第２アーム１３３ｂの端部は、蝶ナット１３３ｆを掛けるフック形状となっている。

このため、図４（ｂ）に示すように、第１アーム１３３ａと第２アーム１３３ｂとが円を形成するように閉じた状態で、蝶ナット１３３ｆをねじ込んだボルト１３３ｅを第２アーム１３３ｂ側に回転させて蝶ナット１３３ｆをフックに掛け、蝶ナット１３３ｆを絞め込むことにより、第１アーム１３３ａと第２アーム１３３ｂとが固定される。蝶ナット１３３ｆを絞め込む際に工具は不要である。なお、配管クランプ１３３の締め付け固定機構は、他の構造であってもよい。

第１アーム１３３ａの内側および第２アーム１３３ｂの内側は、内周に沿って、底と左右の斜面で形成される溝形状となっている。内周側が広くなったハの字形状の溝の斜面は、アームが閉じたときに、重なった状態の第１配管継手１３１のフランジ部１３１ｂのテーパと第２配管継手１３２のフランジ部１３２ｂのテーパとを挟み込んで固定するようになっている。

図５は、接続機構１３０が第１電子機器１１０と第２電子機器１２０とを固定的に接続する際の手順を説明する図である。ここでは、既に据え付けられている第１電子機器１１０に第２電子機器１２０を接続するものとする。また、第２電子機器１２０は、接続時において軸を中心とした角度の調整が必要であるとする。これは、例えば、第２電子機器１２０が通信用のアンテナを備えており、通信状態が良好な方向に固定する場合や、内部構造等により厳密な水平状態や垂直状態等が要求される場合等である。

まず、第１電子機器１１０に第１配管継手１３１を締結し、第２電子機器１２０に第２配管継手１３２を締結する。このとき、レンチ等の工具を、第１配管継手１３１のフランジ部１３１ｂの切り欠き面１３１ｃに当てて第１配管継手１３１を第１電子機器１１０に締結し、同一の工具を、第２配管継手１３２のフランジ部１３２ｂの切り欠き面１３２ｃに当てて第２配管継手１３２を第２電子機器１２０に締結することができる。

次に、第１電子機器１１０に第２電子機器１２０を近づけ、第１配管継手１３１のガイド部１３１ｄを第２配管継手１３２のガイド穴部１３２ｄに嵌め込む。この状態で仮置き状態となって、第２電子機器１２０が第１電子機器１１０に対して安定することになり、第２電子機器１２０の軸を中心とした角度の位置決めを容易に行なうことができる。

第２電子機器１２０の角度が決まると、配管クランプ１３３のアーム１３３ａ、１３３ｂを開き、重なった状態の第１配管継手１３１のフランジ部１３１ｂと第２配管継手１３２のフランジ部１３２ｂを、アーム内周の溝で挟むように配管クランプ１３３を取り付けて、配管クランプ１３３のアーム１３３ａ、１３３ｂを閉じる。この状態で、蝶ナット１３３ｆをフックに掛け、蝶ナット１３３ｆを絞め込むことにより、第１配管継手１３１と第２配管継手１３２とが固定的に接続される。

この際に、第２電子機器１２０に軸を中心とした回転方向の力は加わらないため、調整した角度が維持される。また、第１配管継手１３１や第２配管継手１３２にも軸を中心とした回転方向の力が加わらないため、第１配管継手１３１や第２配管継手１３２の電子機器との締結状態にも影響を与えない。

さらに、蝶ナット１３３ｆの締め込みに工具は必要ないため、第１電子機器１１０に第１配管継手１３１を締結し、第２電子機器１２０に第２配管継手１３２を締結する際の１種類の工具があれば足りることになる。

このため、本実施形態の接続機構１３０によれば、第１電子機器１１０と第２電子機器１２０とを接続する際の作業性が向上し、高所や狭所等であっても容易に接続作業を行なうことができる。

図６は、接続機構１３０の第１アーム１３３ａと第２アーム１３３ｂとにより固定的に接続された第１配管継手１３１と第２配管継手１３２とを示す断面図である。本図から第１配管継手１３１のフランジ部１３１ｂのテーパと第２配管継手１３２のフランジ部１３２ｂのテーパとが第１アーム１３３ａと第２アーム１３３ｂの溝のハの字形状の斜面により締め付けられて固定される様子が分かる。

ここでは、接続箇所の防水性を保つためにＯリングを用いている。具体的には、第１電子機器１１０と第１配管継手１３１との間の防水性を確保するためにＯリング１３４ａが用いられ、第２電子機器１２０と第２配管継手１３２との間の防水性を確保するためにＯリング１３４ｂが用いられている。また、第１配管継手１３１と第２配管継手１３２との間の防水性を確保するためにＯリング１３４ｃが用いられている。

また、第１配管継手１３１と第２配管継手１３２に形成された配線用穴は、第１電子機器１１０の配線管の大きさと、第２電子機器１２０の配線管の大きさとに対応させるようにしている。ここでは、第１電子機器１１０の配線管の方が第２電子機器１２０の配線管よりも大きいものとして、第２配管継手１３２の内径を途中で変化させて、第２電子機器１２０側の配線用穴を細くしている。このとき、配線１４０が通りやすいように、配線用穴の段差が斜面になるように加工している。

なお、上記の例では、端同士がピン１３３ｃで開閉可能に取り付けられた第１アーム１３３ａと第２アーム１３３ｂとで配管クランプ１３３を構成していたが、配管クランプは他の形状であってもよい。

例えば、図７に示すように、第１アーム１３５ａと第２アーム１３５ｂの両端２箇所をねじ１３５ｃで固定する構造で配管クランプ１３５を構成してもよい。この場合も第１アーム１３５ａと第２アーム１３５ｂの内周には、斜面を有した溝を形成し、第１配管継手１３１のフランジ部１３１ｂと第２配管継手１３２のフランジ部１３２ｂを、アーム内周の溝で挟むようにする。この場合、ねじ１３５ｃがアームの締め付け固定機構として機能する。

１１０…第１電子機器、１１１…端子台、１２０…第２電子機器、１２１…端子台、１３０…接続機構、１３１…第１配管継手、１３１ａ…雄ねじ部、１３１ｂ…フランジ部、１３１ｃ…切り欠き面、１３１ｄ…ガイド部、１３２…第２配管継手、１３２ａ…雄ねじ部、１３２ｂ…フランジ部、１３２ｃ…切り欠き面、１３２ｄ…ガイド穴部、１３３…配管クランプ、１３３ａ…第１アーム、１３３ｂ…第２アーム、１３３ｃ…ピン、１３３ｄ…ピン、１３３ｅ…ボルト、１３３ｆ…蝶ナット、１３５…配管クランプ、１３５ａ…第１アーム、１３５ｂ…第２アーム、１４０…配線

Claims (6)

1. 第１電子機器と第２電子機器とを接続する接続機構であって、
   第１フランジ部と軸方向に凸形状のガイド部とが形成された、前記第１電子機器と接続する筒状の第１配管継手と、
   前記第１フランジ部と同じ径の第２フランジ部と前記ガイド部を嵌め込むための軸方向に凹形状のガイド穴部とが形成された、前記第２電子機器と接続する筒状の第２配管継手と、
   前記ガイド部を前記ガイド穴部に嵌め込んだ状態の前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とを嵌め込む溝が内周に形成された半円周状の２つのアーム部と、前記２つのアーム部を、円を形成する状態に締め付けて固定する締め付け固定機構とを有する配管クランプと、
   を備えたことを特徴とする接続機構。
2. 前記第１フランジ部と前記第２フランジ部には、それぞれ同形状の切り欠き面が外周の対称位置に２箇所、平行に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の接続機構。
3. 前記第１フランジ部の前記第１電子機器側と、前記第２フランジ部の前記第２電子機器側とにはテーパが形成されており、
   前記配管クランプのアーム部の溝には、内周側が広くなった斜面が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の接続機構。
4. 前記配管クランプの２つのアーム部は、一端同士がピンで開閉可能に接続され、他端に締め付け固定機構として、フックと蝶ナットとが用いられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の接続機構。
5. 第１配管継手と前記第２配管継手のいずれかは、内径が変化する箇所を有し、前記内径が変化する箇所に斜面が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の接続機構。
6. 第１電子機器と第２電子機器とを接続する接続方法であって、
   ねじ部と第１フランジ部と軸方向に凸形状のガイド部とが形成された、筒状の第１配管継手を前記第１電子機器に締結するステップと、
   ねじ部と前記第１フランジ部と同じ径の第２フランジ部と前記ガイド部を嵌め込むための軸方向に凹形状のガイド穴部とが形成された、筒状の第２配管継手を前記第２電子機器に締結するステップと、
   前記第１配管継手のガイド部を前記第２配管継手のガイド穴部に嵌め込むステップと、
   内周に溝が形成された半円周状の２つのアーム部を有する配管クランプの前記溝に、重なった状態の前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とを嵌め込んで、前記２つのアーム部が円を形成する状態で締め付けて固定する締め付け固定ステップと、
   を有することを特徴とする接続方法。