JP4218747B2 - コネクタ部の電磁シールドを有する無停電電源装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、CATVの中継装置等に使用する無停電電源装置に関し、特に、コネクタからの高周波のノイズを低減することができるコネクタ部の電磁シールドを有する無停電電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
CATV(ケーブルテレビジョン)用の中継装置等には無停電電源装置が接続されている。図6にCATV用の中継装置等に使用する無停電電源装置のブロック図、図7に従来の通信用FTコネクタ23のケーブルの接続方法を示す。
【0003】
図6に示すように、無停電電源装置1は、外部の商用交流電源11より交流電源が入力される電源入力部12と、電源入力部12からの交流電源に含まれるノイズを軽減するためのノイズフィルタ13と、負荷19に交流電力を出力する電源トランス14と、バッテリ16の充電及びバッテリ16からの直流を交流に変換するインバータ15と、インバータ15からの直流電力の蓄電を行うバッテリ16と、電源トランス14からの電力を負荷19に供給する電源出力部18と、無停電電源装置1の動作状態の監視等を行うSMT回路17とから構成されている。
【0004】
電源出力部18から負荷19への交流電源の出力及びSMT回路17からの信号の外部への出力は、無停電電源装置1の筐体に設けられた電源出力用FTコネクタ24及び通信用FTコネクタ23とを介して行われる。
【0005】
SMT回路17(ステータスモニター回路)は、無停電電源装置1の動作状態を監視して、監視した状態を信号で遠隔地にある監視センターの監視装置に送信するためのものである。無停電電源装置1に入力される商用交流電源11の電圧、負荷19に流れている負荷電流、バッテリ16の電圧等がDCレベルの信号でSMT回路17に入力されて、SMT回路17は入力信号をシリアル信号に変換して、所定の通信形態で外部に設けられた監視センターの監視装置に送信する。
【0006】
また、無停電電源装置1の異常、バッテリ16の寿命信号をSMT回路17で監視し、SMT回路17は、異常信号等をシリアル信号で監視センターの監視装置に送信する。また、監視センターの監視装置から無停電電源装置1のSMT回路17へバッテリテスト信号を出力して、無停電電源装置1のバッテリテストを遠隔より実施できるように構成されている。
【0007】
CATVの中継装置等に使用する無停電電源装置1の交流電源は、電源出力用FTコネクタ24から負荷19へ出力される。また、SMT回路17からの信号の外部出力は、通信用FTコネクタ23を介して行われる。電源出力用FTコネクタ24及び通信用FTコネクタ23(図7に示す)は無停電電源装置1の筐体に取り付けれており、各FTコネクタの背面、すなわち無停電電源装置1の筐体内部側は、棒状端子となっている。また、FTコネクタの外部コンタクトに設けられた筐体取付用のボルト部は、無停電電源装置1の筐体と導通状態となっている。負荷19への交流電源を出力する電源出力用FTコネクタ24は、棒状端子に電源出力部18からの電源出力用ケーブルが接続され、電源出力部18からの他の電源出力用ケーブル(ニュートラル線)は、ラグ端子等により無停電電源装置1の筐体にネジ止めされている。
【0008】
図7に示すように、SMT回路17からの信号を伝達する同軸ケーブル27の内部導体(芯線)27aは、通信用FTコネクタ23の棒状端子23aに巻き付けられてハンダ付けされている。また、同軸ケーブル27の外部導体(ニュートラル線)27bは、先端に設けたラグ端子等により筐体8にネジ止めされている。
【0009】
また、負荷19への交流電源の出力及びSMT回路17からのニュートラル線の電位は無停電電源装置1の筐体8に接続されているため、無停電電源装置1の筐体8と同電位となっており、無停電電源装置1の筐体8は、FG(フレームグランド)を形成している。なお、無停電電源装置1の筐体8は、導電性の部材を使用している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、外部に設置された監視センターの監視装置と通信を行う通信用コネクタを備えた無停電電源装置では、無停電電源装置の筐体内部の通信用FTコネクタの棒状端子に、同軸ケーブルの内部導体が接続されている。同軸ケーブルの内部導体が接続された通信用FTコネクタの棒状端子は、無停電電源装置の筐体内部で露出している。FTコネクタの棒状端子及び同軸ケーブルの芯線は無停電電源装置の筐体内部で露出しているため、SMT回路から監視装置への伝送信号に含まれる高周波がFTコネクタの棒状端子及び同軸ケーブルの露出した芯線から無停電電源装置の内部及び外部にノイズとして放出されやすい。また、通信用FTコネクタが無停電電源装置内の他のユニットからのノイズを拾ってしまうことがある。一般にCATVで使用される周波数帯域は70から550MHzであり、無停電電源装置からの放射ノイズ等を低く抑える必要がある。
【0011】
また、無停電電源装置の出力電源線及び信号線の接続は、ケーブルの芯線をFTコネクタの棒状端子に巻き付けてから半田付け加工を行っている。このため、ケーブルのFTコネクタへの接続作業の効率が悪く、また、ケーブルにストレスが掛かって、ケーブルの芯線が断線する恐れもある。
【0012】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、CATVの中継装置等に使用する無停電電源装置で、無停電電源装置のFTコネクタからの放射ノイズを低減することができ、また、FTコネクタが無停電電源装置の筐体内部からのノイズの影響を受けにくいコネクタ部の電磁シールドを有する無停電電源装置を提供することを目的とする。
【0013】
また、FTコネクタへのケーブルの接続を容易に行うことが可能なコネクタ部の電磁シールドを有する無停電電源装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明によるコネクタ部の電磁シールドを有する無停電電源装置は、外部に設置された監視装置と通信を行う通信用コネクタを備えた無停電電源装置において、前記無停電電源装置の筐体に圧接して前記通信用コネクタを固定する導電性のコネクタ端子台と、前記通信用コネクタの配線接続側にケーブルの外部導体を固定する前記コネクタ端子台上に一体となって設けられたケーブル固定部と、前記ケーブル固定部に嵌合して前記通信用コネクタの配線接続側を覆う導電性の遮蔽ボックスとからなる電磁シールド手段とを設けて、前記通信用コネクタとしてのFTコネクタの内部導体用の端子の先端に補助部材を取り付け、FTコネクタに圧着端子を有するケーブルを接続できるようにしたものである。
【0015】
また、本発明によるコネクタ部の電磁シールドを有する無停電電源装置の前記電磁シールド手段は、前記無停電電源装置の電源出力用のニュートラル線とアース線とを接続するアース線取付部を有するものである。
【0016】
また、本発明によるコネクタ部の電磁シールドを有する無停電電源装置の前記電磁シールド手段は、前記無停電電源装置の筐体と同電位となるようにしたものである。
【0017】
また、前記補助部材は、上面に前記圧着端子を固定するネジ穴を設け、下面に前記FTコネクタの内部導体用の端子である棒状端子を挿入するための孔を設けたものである。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明によるコネクタ部の電磁シールドを有する無停電電源装置の実施の形態について図1乃至図5を用いて説明する。なお、図6に示す従来の無停電電源装置1と同一の構成及び機能を有する部分については同じ符号を用いて説明する。図1は、コネクタ部の電磁シールドを形成するコネクタ端子台の斜視図、図2は、コネクタ部の電磁シールドを形成する遮蔽ボックスの斜視図、図3は、コネクタ端子台にケーブルを配線した状態を示す図、図4は、ケーブルを配線したコネクタ端子台2に遮蔽ボックスを組み込んだ一部断面を含んだ図、図5は、補助部品を使用してFTコネクタにケーブルを接続する図である。
【0019】
図1に示すように、コネクタ端子台2は、FTコネクタを取り付けるためのコネクタ取付穴2cと、同軸ケーブル27(図3に示す)を固定するためのケーブル固定部2aと、アース線を取り付けるためのアース線取付部2bを有している。なお、コネクタ取付穴2cは、取り付けるFTコネクタの個数分が設けられている。図1に示すケーブル固定部2aの横のコネクタ取付穴2cは、通信用FTコネクタ23を取り付けるものであり、アース線取付部2bの横のコネクタ取付穴2cは、電源出力用FTコネクタ24を取り付けるものである。
【0020】
ケーブル固定部2a及びアース線取付部2bは、コネクタ取付穴2cを有する面(低板)の側面より垂直に形成された側板の上辺より低板と平行に形成されている。ケーブル固定部2aには、ケーブル固定板7(図4に示す)でケーブルを固定するためのネジ孔が設けられている。また、アース線取付部2bには、アース線を接続するためのネジ孔が設けられている。コネクタ端子台2は銅、鉄等の導電性の部材で形成されている。
【0021】
図2に示す遮蔽ボックス5は、図1に示すコネクタ端子台2のケーブル固定部2a側の通信用FTコネクタ23の背面を覆って電磁シールドするためのものである。遮蔽ボックス5は、同軸ケーブル27の芯線27a及び絶縁体を通すためのケーブル貫通穴5aと、コネクタ端子台2のケーブル固定部2aに嵌合して固定するための固定用切り欠き部5bが設けられている。遮蔽ボックス5は、銅、鉄等の導電性の部材が使用されている。
【0022】
以下に、無停電電源装置1におけるコネクタ部の電磁シールドの形態について図3及び図4を用いて説明する。図3に示すように、SMT回路17(図6に示す)の信号を出力する通信用FTコネクタ23及び電源出力用FTコネクタ24は、無停電電源装置1の筐体8及びコネクタ取付穴2cに挿通してFTコネクタの外部コンタクト上に設けられているネジ部のナットによりコネクタ端子台2に固定されている。コネクタ端子台2は、FTコネクタによって導電性の筐体8に取り付けられているため、停電電源装置1の筐体8と同電位となるようになっている。通信用FTコネクタ23の右側には、ケーブル固定部2aが位置しており、電源出力用FTコネクタ24の右側には、アース線取付部2bがそれぞれ位置している。
【0023】
コネクタ端子台2のケーブル固定部2aは、同軸ケーブル27のニュートラル線としての外部導体27bを固定するためのものである。また、コネクタ端子台2のアース線取付部2bは、電源出力用ケーブル28のニュートラル線及びアース線を接続するためのものである。なお、コネクタ端子台2は導電性部材で形成されているため、SMT回路17の信号を出力する通信用FTコネクタ23の外部コンタクト23bと電源出力用FTコネクタ24の外部コンタクト24bとは、コネクタ端子台2を介して導通するようになっている。
【0024】
コネクタ端子台2に接続される同軸ケーブル27は、銅線などの芯線としての内部導体27aと、内部導体をポリエチレンなどで包んだ絶縁体と、絶縁体を銅線等を網状の網組で覆った外部導体27bと、外部導体27bを塩化ビニール等で覆った被覆とで構成されている。なお、外部導体27bは、電磁シールドの機能も有している。
【0025】
同軸ケーブル27を通信用FTコネクタ23の棒状端子23a及びコンセント端子台のケーブル固定部2aに接続するために、同軸ケーブル27の芯線27aを接続に必要な長さ分露出し、また、同軸ケーブル27の被覆を必要な長さ分取り去って外部導体27bを露出し、露出した網組を解いて折り返すようにしている。
【0026】
同軸ケーブル27の内部導体(芯線)27aは、通信用FTコネクタ23の棒状端子23aに接続し、同軸ケーブル27の露出した外部導体27b(図3に示す斜線部分)は、ケーブル固定部2aのほぼ中心に位置するようにする。また、電源出力用FTコネクタ24の棒状端子24aに電源出力部18(図6に示す)の電源出力用ケーブル28を接続し、電源出力用ケーブル28のニュートラル線をアース線取付部2bに接続する。
【0027】
同軸ケーブル27の通信用FTコネクタ23への配線、電源出力用ケーブル28の電源出力用FTコネクタ24及びアース線取付部2bへの配線が完了後に、遮蔽ボックス5をケーブル固定部2aを介して取り付ける。図4にコネクタ端子台2に遮蔽ボックス5を取り付けた状態を示す。図4に示すように、コネクタ端子台2への遮蔽ボックス5の取り付けは、最初に遮蔽ボックス5の固定用切り欠き部5bを有する面をコネクタ端子台2のケーブル固定部2aに位置を合わせる。このとき同軸ケーブル27の被覆を切断し、外部導体27bが露出するようにする。次に、ケーブル固定板7により、同軸ケーブル27の外部導体27bを固定するようにする。すなわち、ケーブル固定板7の湾曲部に同軸ケーブル27の外部導体27bを位置するようにして、ネジ止めを行いケーブル固定部2aに遮蔽ボックス5を固定する。
【0028】
コネクタ端子台2に遮蔽ボックス5を取り付けることにより、通信用FTコネクタ23の棒状端子23a側は遮蔽ボックス5及びコネクタ端子台2により導電性部材で覆われる。遮蔽ボックス5及びコネクタ端子台2は、無停電電源装置1の筐体8と同電位であり、筐体8は、FG(フレームグランド)となっているため、通信用FTコネクタ23の棒状端子23aからのノイズが外部に漏れることを防止することができる。
【0029】
また、同軸ケーブル27の外部導体27bをケーブル固定板7でコネクタ端子台2のケーブル固定部2aに固定しているため、同軸ケーブル27にストレスが掛かっても、同軸ケーブル27の芯線27aにストレスが発生しないため、断線、接触不良等を防ぐことができる。
【0030】
なお、上記の実施の形態ではFTコネクタの電磁シールドについて述べたが、他のコネクタにおいてもコネクタ端子台及び遮蔽ボックスから構成される電磁シールドを行うことによりノイズの遮蔽を行うことが可能である。
【0031】
次に、FTコネクタの棒状端子に圧着端子を使用したケーブルを接続する方法について図5を用いて説明する。図5に示すように、通信用FTコネクタ23の棒状端子23aの先端部に補助部材としての補助部品9を取り付けて、ケーブルの先端の圧着端子によりネジ止めするようになっている。図5に示す補助部品9の上面には、ネジ穴が設けられており、また、下面には、通信用FTコネクタ23の棒状端子23aを挿入するための孔が設けられている。補助部品9の下面よりFTコネクタの棒状端子に挿入して、カシメ又はハンダ付けにより固定する。通信用FTコネクタ23に固定された補助部品9の上面にネジ止めにより同軸ケーブル27の芯線27aの圧着端子を固定するようにする。
【0032】
これにより、ケーブルのハンダ付けが不要となり、装置の配線、組み立て、ケーブル交換等の保守を短時間で行うことができる。
【0033】
以上述べた無停電電源装置のFTコネクタに図4に示した電磁シールドを実施して、無停電電源装置の漏洩電界及び不要放射の測定を行った。漏洩電界及び不要放射の測定データは規格値以下であり、漏洩電界及び不要放射の測定データより本発明によるコネクタ部の電磁シールドを有する無停電電源装置の電磁シールドの有効性を確認した。
【0034】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によるコネクタ部の電磁シールドを有する無停電電源装置によれば、無停電電源装置の筐体に圧接して前記通信用コネクタを固定する導電性のコネクタ端子台と、通信用コネクタの配線接続側にケーブルの外部導体を固定するコネクタ端子台上に一体となって設けられた導電性のケーブル固定部と、ケーブル固定部に嵌合して通信用コネクタの配線接続側を覆う導電性の遮蔽ボックスとからなる電磁シールド手段を設けることにより、通信用コネクタからの高周波のノイズの外部への漏洩を少なくすることができる。これにより、CATVの中継器等にノイズを放射することなく安定した電力を供給することができる。また、筐体内部からの通信用コネクタへのノイズを遮蔽することができるため、監視装置との通信の信頼性を向上させることが可能となる。
【0035】
また、FTコネクタの内部導体用の端子の先端に補助部材を取り付け、FTコネクタに圧着端子を有するケーブルを接続できるようにしたことにより、FTコネクタへのケーブルの接続を容易に行うことが可能となり、装置の配線時間、配線の交換時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】コネクタ部の電磁シールドを形成するコネクタ端子台の斜視図である。
【図2】コネクタ部の電磁シールドを形成する遮蔽ボックスの斜視図である。
【図3】コネクタ端子台にケーブルを配線した状態を示す図である。
【図4】ケーブルを配線したコネクタ端子台2に遮蔽ボックスを組み込んだ一部断面を含んだ図である。
【図5】補助部品を使用してFTコネクタにケーブルを接続する図である。
【図6】CATV用の中継装置等に使用する無停電電源装置のブロック図である。
【図7】従来の通信用FTコネクタのケーブルの接続方法を示す図である。
【符号の説明】
1 無停電電源装置
2 コネクタ端子台
2a ケーブル固定部
2b アース線取付部
2c コネクタ取付穴
5 遮蔽ボックス
5a ケーブル貫通穴
5b 固定用切り欠き部
7 ケーブル固定板
8 筐体(無停電電源装置)
9 補助部品
11 商用交流電源
12 電源入力部
13 ノイズフィルタ
14 電源トランス
15 インバータ
16 バッテリ
17 SMT回路
18 電源出力部
19 負荷
23 通信用FTコネクタ
23a、24a FTコネクタの内部導体(棒状端子)
23b、24b FTコネクタの外部導体(外部コンタクト)
24 電源出力用FTコネクタ
27 同軸ケーブル
27a 同軸ケーブルの内部導体(芯線)
27b 同軸ケーブルの外部導体
28 電源出力用ケーブル
Claims (4)
- 外部に設置された監視装置と通信を行う通信用コネクタを備えた無停電電源装置において、
前記無停電電源装置の筐体に圧接して前記通信用コネクタを固定する導電性のコネクタ端子台と、前記通信用コネクタの配線接続側にケーブルの外部導体を固定する前記コネクタ端子台上に一体となって設けられたケーブル固定部と、前記ケーブル固定部に嵌合して前記通信用コネクタの配線接続側を覆う導電性の遮蔽ボックスとからなる電磁シールド手段とを設けて、
前記通信用コネクタとしてのFTコネクタの内部導体用の端子の先端に補助部材を取り付け、FTコネクタに圧着端子を有するケーブルを接続できるようにしたことを特徴とするコネクタ部の電磁シールドを有する無停電電源装置。 - 前記電磁シールド手段は、前記無停電電源装置の電源出力用のニュートラル線とアース線とを接続するアース線取付部を有することを特徴とする請求項1記載のコネクタ部の電磁シールドを有する無停電電源装置。
- 前記電磁シールド手段は、前記無停電電源装置の筐体と同電位となるようにしたことを特徴とする請求項1記載のコネクタ部の電磁シールドを有する無停電電源装置。
- 前記補助部材は、上面に前記圧着端子を固定するネジ穴を設け、下面に前記FTコネクタの内部導体用の端子である棒状端子を挿入するための孔を設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1の請求項に記載のコネクタ部の電磁シールドを有する無停電電源装置。
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