JP2015176651A - コネクタ及びその接続状態検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数と設置工数が低減できるコネクタを提供する。【解決手段】本発明におけるコネクタは、ケーブルに取り付けられるプラグと、前記プラグと結合可能で、機器に取り付けられるジャックと、前記ジャック側に配置され、前記プラグと前記ジャックとの相対的な位置と対応する距離情報を検出し、検出結果を出力する検出部と、を有する。【選択図】 図１

Description

本発明は、コネクタ及びコネクタの接続状態検出方法に関し、特に自動で接続状態を検出できるコネクタ及びコネクタの接続状態検出方法に関する。

機器における接続コネクタの抜け、弛み等は、振動が多い場所に設置されている装置、コネクタの脱着を繰り返す必要がある装置等においては不具合原因の一つとして大きな割合を占めている。

現状使用されているコネクタ接続状態を検出する方法として、コネクタ表面の、正常に接続している時に隠れる部分にマーキングを施し、コネクタ接続時にマーカーが見えるか否かで接続の良否を表す方法がある。しかし、この方法では、目視による接続箇所の確認が必要になり、かつ接続状態を詳細に把握できない。

その他の検出方法として、特許文献１に記載の、結合するプラグとアダプタとの一方と他方に、近接センサの作動子と受動子とを、それぞれ、備えて、プラグとアダプタとの正常な結合状態と正常に結合していない半差し状態とを受動素子の出力により区別して検知する方法がある。

特開２００５−２１６６９８号公報

特許文献１に記載の技術の場合、コネクタに作動子を設置するため、部品点数の増加や設置工数が発生することにより、製造コストが高くなる。特に、近接センサの作動子と受動子が発光ダイオード（ＬＥＤ）と光センサなど電力を要する構成の場合は、ＬＥＤなどに電力を供給する電気配線がコネクタ側に必要になる。

本発明の目的は、上述した課題を解決するコネクタを提供することにある。

本発明におけるコネクタは、ケーブルに取り付けられるプラグと、前記プラグと結合可能で、機器に取り付けられるジャックと、前記ジャック側に配置され、前記プラグと前記ジャックとの相対的な位置と対応する距離情報を検出し、検出結果を出力する検出部と、を有する。

コネクタの構成を簡易にし、製造コストを低減する。

本発明の第一の実施形態におけるコネクタ１００の斜視図である。 本発明の第二の実施形態におけるコネクタ２００の斜視図である。 本発明の第三の実施形態におけるコネクタ３００の斜視図である。 本発明の第四の実施形態におけるコネクタ４００の斜視図である。 本発明の第四の実施形態における表示部５ａを示す図である。 特許文献１に記載の技術をコネクタに適用した場合を説明する図である。

以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下に述べる実施形態は本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。

［第一の実施形態］次に、本実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、第一の実施形態におけるコネクタ１００の斜視図である。図１（ａ）は、コネクタ１００の接続前、（ｂ）は接続後を示している。図１に示すようにコネクタ１００は、プラグ１、ジャック２、検出部３を備えている。

［構造の説明］まず、コネクタ１００の構造を説明する。プラグ１はケーブル１０に取り付けられる。ジャック２は機器２０に取り付けられ、プラグ１と結合可能である。検出部３はジャック２側に配置され、プラグ１とジャック２との相対的な位置情報と対応する情報を検出し、検出結果を出力する。

［作用の説明］次に、第一の実施形態における本発明の作用を説明する。まず、コネクタ１００の接続時には、図１（ｂ）に示すように、ケーブル１０に取り付けられたプラグ１を、プラグ１と結合可能で、機器２０に取り付けられたジャック２に結合させる。接続されたコネクタ１００は、振動が多い場所に設置されている装置、コネクタ１００の脱着を繰り返す必要がある装置に適用された場合等、抜け、弛み等を生じることがある。このような場合に、ジャック２側に配置された検出部３は、プラグ１とジャック２との相対的な位置情報と対応する情報を検出し、検出結果を出力する。この出力結果から、コネクタ１００におけるプラグ１とジャック２の接続状態を把握することができる。

［効果の説明］第一の実施形態におけるコネクタ１００は、ジャック２側に配置された検出部３がプラグ１とジャック２との相対的な位置と対応する距離情報を検出する。このため、コネクタ１００はプラグ１とジャック２の接続状態を把握するために、特許文献１に記載されるようなプラグ１側に別途部材を設けることを必要としない。この結果、コネクタ１００の構成が簡易になり、コネクタ１００の製造コストが低減される。プラグ１側に検出部３を設けることは、ケーブル１０が電気系統線の場合は、製造コスト増ではあるが可能である。ただし、ケーブル１０が光ケーブル等の電気系統線以外の場合、あるいはケーブルではなく、ガス管、水道管等の場合は、新たに検出部用の電気系統配線（電力線及びセンサ信号線）が必要であるため、検知のための手段が複雑になり、かつ、設計／製造コストが大きくなる。さらに、ケーブル１０（ガス管、水道管等の場合も含む）が長い場合は、電気系統配線の断線等の障害により、当初の目的が阻害される可能性が高まる。また、障害復旧には、ケーブル１０（ガス管、水道管等の場合も含む）の曝露のため、場合によっては、建物内の壁を取り壊すことや地面を掘り返す等の作業を要する。本発明である検知部３がジャック２側のみに設置される場合、それらの可能性はない。

以下、第一の実施形態におけるコネクタ１００の他のバリエーションを記載する。プラグ１及びジャック２は、既知の結合方式の物を用いて良い。検出部３として、近接センサ３ａを用いてよい。近接センサ３ａを用いた場合、ジャック２やジャック２が取り付けられた機器２０等に近接センサ３ａを取り付けることができる。そして、コネクタ１００のプラグ１ージャック２間の距離Ａを測定し、その距離Ａが正常に接続している時の基準値内であるかを判定することにより、接続の良否判定を行うことができる。

近接センサ３ａの検出方式は、検出対象であるジャック２に金属を用い、電磁誘導により金属に発生する渦電流を利用する方式（誘導形近接センサ）、検出対象の接近による電気的な容量の変化を捉える方式（静電容量形近接センサ）等がある。しかし、この発明を採用する装置の特徴、使用するコネクタの形態等により臨機に対応させることができる。

［第二の実施形態］次に、第二の実施形態におけるコネクタ２００を、図２を参照して説明する。図２は、第二の実施形態におけるコネクタ２００の斜視図である。図２（ａ）は、コネクタ２００の接続前、（ｂ）は接続後を示している。図２に示すように、コネクタ２００は、プラグ１とジャック２の結合方式が、ネジ式またはバヨネット式である。

プラグとジャックの結合方式が、ネジ式などコネクタの固定に回転が伴う機構を利用する方式の場合に、特許文献１に記載の技術を適用すると新たな課題が生じる。結合方式がネジ式の場合を例に、図６を参照して特許文献１に記載の技術を適用した場合を説明する。プラグとジャックとを接続する際の対向する面において、ネジ機構の締め始めの位置によっては、図６（ｂ）に点線で示すように、ネジを締め終わった後に作動子４０１と受動子４０２とが対向しない場合がある。このため、プラグ４０３とジャック４０４のおのおのに設けた作動子４０１と受動子４０２の位置が対向するように接続する手間が生じる。または、締め始めの位置を予め規定するなどの工夫が必要になる。

一方、第二の実施形態におけるコネクタ２００の場合には、その構成に作動子を含まないため、上述のような手間は生じず、プラグ１とジャック２をただ結合させればよい。

このように、プラグ１とジャック２の結合方式がネジ式またはバヨネット式の場合でも、コネクタ２００接続時の手間を生じずにプラグ１とジャック２の接続状態を把握できる。

［第三の実施形態］次に、第三の実施形態におけるコネクタ３００を、図３を参照して説明する。図３は、第三の実施形態におけるコネクタ３００の斜視図である。図３（ａ）は、コネクタ３００の接続前、（ｂ）は接続後を示している。図３に示すように、コネクタ３００は、処理部４をさらに有している点でコネクタ１００と異なる。

処理部４は、検出部３からの検出結果を受け取って処理を行い、処理結果を出力する。処理部４が行う処理として、検出部３が検出したプラグ１とジャック２との相対的な位置情報と対応する情報である、プラグ１ー検出部３間の距離Ａから、コネクタ３００が正しく接続されているかどうかの判定を行うことが挙げられる。判定方法の一例として、コネクタ３００が正しく接続されているとする距離Ｂと、検出部３が検出した距離Ａとを比較して、コネクタ３００の接続状態を判断することができる。閾値である距離Ｂは、プラグ１が外れてしまっているか否かを判別できる値としてもいいし、プラグ１とジャック２との結合が緩んでいるかを判別できる値にしてもよい。また、多段階に閾値を設け、判定結果を複数設けてもよい。

このように、コネクタ３００が処理部４を有することで、検出部３からの情報から、コネクタ３００の接続状態に関する処理結果を知ることができる。

処理部４は、ジャック２が取り付けられている機器２０等に一体的に設けられていてよく、別体とし、検出部３と接続するようにしてもよい。

［第四の実施形態］次に、第四の実施形態におけるコネクタ４００を、図４を参照して説明する。図４は、第四の実施形態におけるコネクタ４００の斜視図である。図４（ａ）は、コネクタ４００の接続前、（ｂ）は接続後を示している。図４に示すように、コネクタ４００は、通知部５をさらに有している点でコネクタ３００と異なる。

通知部５は処理部４が処理した結果を受け取って、処理結果に対応した情報を表示する。図５に、通知部５の一例である表示部５ａを示す。

図５に示すように、表示部５ａは、処理結果であるコネクタ４００の接続状態の判定結果を、パネル５ａａに取り付けたＬＥＤ５ａｂ〜５ａｅで表示する。各ＬＥＤは一つのコネクタと対応している。図５に示した例では、ＬＥＤの発光色で、各コネクタ（図５中ではコネクタＪ１〜Ｊ４）の判定結果である、接続不良の有無を表示している。

このように、通知部５を有することで、コネクタ４００の接続状態が一覧できる。コネクタ４００を用いれば、接続不良により、これらが取り付けられている機器等で不具合があった際の原因特定にかかる時間の大幅短縮が期待できる。

処理部４は、ジャック２が取り付けられている機器等に一体的に設けられていてよく、別体とし、検出部３と接続するようにしてもよい。また処理部４は、ブザーによる警告など、音によって処理結果を通知してもよく、その他、既知の通知方法によって通知してよい。

但し、本発明は、上述の実施の形態に限定されず、要旨を逸脱しない範囲で当業者により適宜変更され得る。

１ プラグ
２ ジャック
３ 検出部
４ 処理部
５ 通知部
５ａ 表示部
５ａａ パネル
１０ ケーブル
２０ 機器
１００、２００、３００、４００ コネクタ
４０１ 作動子
４０２ 受動子
４０３ プラグ
４０４ ジャック
４０５ ケーブル

Claims (10)

1. プラグと、
   前記プラグと結合可能なジャックと、
   前記ジャック側に配置され、前記プラグと前記ジャックとの相対的な位置情報と対応する情報を検出し、検出結果を出力する検出部と、
   を有するコネクタ。
2. 前記検出部が近接センサである、請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記近接センサが、誘導形近接センサまたは静電容量形近接センサである、請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記検出結果を受け取って処理を行い、処理結果を出力する処理部をさらに有する、請求項１から３のいずれかに記載のコネクタ。
5. 前記処理が、前記検出結果から前記コネクタの接続状態を判定することを含む、請求項４に記載のコネクタ。
6. 前記プラグと前記ジャックとの結合方式がネジ式またはバヨネット式である請求項１から５のいずれかに記載のコネクタ。
7. 前記処理結果を受け取って、前記処理結果に対応した情報を通知する通知部をさらに有する、請求項４または５に記載のコネクタ。
8. 前記通知部が、ＬＥＤの点滅、または前記処理結果に割り当てられたＬＥＤの発光色によって処理結果を表示する、請求項７に記載のコネクタ。
9. 前記通知部が、音によって前記処理結果を通知する、請求項７に記載のコネクタ
10. プラグと、前記プラグと結合可能なジャックとの相対的な位置情報と対応する情報を前記ジャック側に配置された検出部が検出し、検出結果を出力する、コネクタの接続状態検出方法。

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