JP4273327B2 - ケーブル接続用コネクタ - Google Patents

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Description

この発明は、ケーブル接続用コネクタに関するものである。
FA(ファクトリーオートメーション)システムでは、PLC(プログラマブルコントローラ)等の親局と、伝送ターミナルなどの子局が、ケーブルを介して接続されたネットワークが構築される。ところで、実際の現場にて係るシステムの設置を行なっている場合において、複数のケーブルを連結して伝送路を構築することが行なわれる。これは、現場での配置レイアウトの変更その他の理由から、1本のケーブルでは長さが足りず、複数本のケーブルを直列に接続して延長したり、1本のケーブルの中間部位に別のケーブルを電気的・機械的に連結して分岐したりする。このとき、ケーブル同士の接続を簡単かつ確実に行うために雄雌一対のコネクタが用いられる。
このコネクタは、種々の形状及び構造を有するが、通常、樹脂製のハウジングと、その中に収容される金属製のコンタクトとを有する。接続対象(ケーブル)の導体(心線)の数と少なくとも同数のコンタクトが備えられ、それぞれのコンタクトがケーブルの各心線に電気接続された状態でハウジング内に固定され、ハウジングはケーブルの被覆に固定される。そして、雌雄一対のコネクタ同士を嵌め合わせたときに、一方のコネクタのコンタクトが他方のコネクタの対応するコンタクトに接触する。これにより、複数対のコンタクトの接触状態が確保され、ケーブル同士が電気的に接続される。
そして、係るコネクタの従来例としては、各種のものがあるが、ケーブルの分岐と延長の両方に対応可能なものとして、例えば特許文献1に開示されたものがある。この特許文献1に開示されたコネクタは、図1に示すようになっている。図1(a)は、分岐部分に適用したもので、一方のコネクタ1がケーブル6aの中間部に接続され、他方のコネクタ2が別のケーブル6bの端部に接続されている。また、図1(b)は、ケーブルの延長に適用したもので、コネクタ1,2が共にケーブル6a,6bの端部に接続されている。図示省略するが、いずれの場合も、コネクタ1,2内には、金属製のコンタクトが内蔵されており、ケーブル6a,6bの芯線に導通するとともに、コネクタ1,2を連結することにより相手方のコンタクト同士が接触し導通する。これにより、2本のケーブル6a,6b同士が導通される。
また、図1(a),(b)のいずれの場合も、コネクタをケーブルの端部に接続する場合は、ケーブルの端部が外部から見えないようにする目隠し部3aがハウジング3に設けられる。この目隠し部3aは、例えば薄肉部を介してハウジング3に接続された状態で一体に成形されている。そして、ハウジング3をケーブル6a,6bの端部に接続する場合は、ハウジング3をそのまま使用し、ハウジング3をケーブル6aの中間部に接続する場合は、目隠し部3aを取り除いたハウジング3を使用する。このようにすれば、コネクタをケーブルの端部または中間部のいずれに接続する場合であっても共通のコネクタを使用することができる。つまり、標準的に延長時に使用する構成で作られており、追加工(目隠し部3aの除去)することにより分岐時も使用できるような構成を採っている。
特開2000−277220号公報
しかしながら、上記した従来のコネクタの場合、分岐用に使用するためには、ハウジング3から目隠し部3aを取り除いて除去するようにしているため、設置現場でのごみの発生を伴う。しかも、目隠し部3aは小さいものであるため、除去後に落としてしまい、周囲を汚してしまうという問題がある。
さらに、実際のFAシステムを構築する現場では、ケーブルを延長するためにコネクタを使用することよりも、分岐するためにコネクタを使用することの方が多い。そのため、分岐の都度コネクタを追加工しなければならず、配線工数がかかっていた。
一方、省配線システムの通信の特性として一般的に、分岐箇所が多くなるほど反射波の影響で通信性能が劣化してくる。そのため省配線システム上での接続台数や、分岐長長さに制約が生じる。
この発明は、分起用と延長用のいずれにも適用できるケーブル接続用コネクタにおける現場での設置作業(システム配線施工)における工程数を削減し、設置を簡単に行うことができるケーブル接続用コネクタを提供することを目的とする。
この発明によるケーブル接続用コネクタは、複数の導電性のコンタクトを実装する本体と、前記コンタクトを被うようにして前記本体に装着されるケーブル固定カバーを備え、前記本体は、他のコネクタと接続するためのコネクタ部を有し、前記コンタクトの一端は前記コネクタ部に位置させるとともに、前記コンタクトの他端は前記ケーブル固定カバーに向けて伸びるように配置され、前記ケーブル固定カバーは、複数本のケーブルを装着するための装着エリアを有するとともに、前記コンタクトに対応する位置に、前記本体側対向面から前記装着エリアに至る貫通孔を有し、前記装着エリアに前記ケーブルを装着した状態でそのケーブル固定カバーを前記本体に取り付けると、前記コンタクトの他端が前記装着エリア内に突出して前記ケーブルの芯線と導通するように構成された物を前提とする。そして、前記装着エリアは、前後が開口してケーブルの任意の中間位置にセット可能とした。さらに、その装着エリアの一方の開口部の近傍に、ケーブルストッパを設け、そのケーブルストッパは、前記複数本のケーブルに対して一体化されて前記ケーブル固定カバーに連結されるとともに、基準状態では前記一方の開口部を閉塞しない箇所に位置し、その基準状態から前記ケーブルストッパを移動させることにより前記一方の開口部を閉塞し、前記ケーブルの端部がその一方の開口部から外部に突出されないようにした。ここで、本体側対向面は、実施の形態では底部13aに対応する。コンタクトの他端は、実施の形態ではケーブル接続端子に対応する。装着エリアは、実施の形態では溝部34により囲まれ、両端開口した領域に対応する。
より具体的な構成としては、例えば、前記ケーブルストッパは、前記開口部を閉塞可能なストッパ本体と、そのストッパ本体と前記ケーブル固定カバーを連結する薄肉の連結片を備え、その連結片を折り曲げることにより前記基準位置に位置している前記ストッパ本体を前記開口部を閉塞する位置に移動させる(装着エリアに入り込む)ようにすることで実現できる。もちろん、他の構成を取ることもできる。
さらに、前記ストッパ本体は、前記連結片が接続された辺の両端の面も前記ケーブル固定カバーに対向し、その両端の面と前記ケーブル固定カバーの間は、切り込み部が形成されており、前記基準状態では前記ストッパ本体の両端の面と前記ケーブル固定カバーとが少なくとも一部で接続されており、前記切り込み部にて切断することで前記ストッパ本体を、前記開口部を閉塞する位置に移動可能とするように構成すると良い。
この発明では、基準状態ではケーブルストッパが装着エリアの開口部を閉塞せず、両端が開口しているため、その両端の開口から共にケーブルを外部に突出させることができるので、ケーブルの任意の中間部位にケーブル固定カバーを装着できる。そして、そのようにケーブル固定カバーにケーブルを装着した状態でそのケーブル固定カバーを本体に装着すると、コンタクトの他端がケーブルの芯線に接触して導通する。よって、本体のコネクタ部に、別のケーブルが接続されたコネクタを連結することにより、ケーブルの中間部位と、別のケーブルとを導通させることができる。つまり、基準状態では分起用コネクタとして使用できる。
一方、ケーブルストッパを移動させて装着エリアの一方の開口部を塞ぐと、その塞がれた側からはケーブルが突出しないので、ケーブル固定カバーにはケーブルの端部が位置する。そして、そのようにケーブル固定カバーにケーブルの端部を装着した状態でそのケーブル固定カバーを本体に装着すると、コンタクトの他端がケーブルの芯線に接触して導通する。よって、本体のコネクタ部に、別のケーブルが接続されたコネクタを連結することにより、ケーブルの端部と、別のケーブルとを導通させることができる。つまり、この状態では延長用コネクタとして使用できる。
このように、本発明によれば現場でのシステム配線施工において多用される分起用コネクタが基準状態となっているため、現場でそのまま使用して配線処理することができる。また、延長ようとして使用する場合には、ケーブル固定カバーに連結されているケーブルストッパを移動して装着エリアの一方端部を閉塞するといった追加工が必要となる。使用数の少ない延長用に使用するときに追加工をするため、施工全体から見ると、追加工の作業が削減できる。さらに、分起用,延長用のいずれの場合もケーブルストッパはケーブル固定用カバーに連結されているため、ごみが排出されない。
さらに、前記ケーブル固定カバーは、開閉可能に連結されたカバー本体と蓋部を備え、前記装着エリアは、前記カバー本体と前記蓋部の対向面に形成した溝部により形成することができる。このようにすると、蓋部を開いた状態で溝部にケーブルをセットし、次いで蓋部を閉めることにより簡単にケーブルの任意の位置をケーブル固定カバーにセットできる。
一方、上記した各構成を前提とし、前記本体内にプリント基板を実装し、そのプリント基板に形成されたパターン配線と、前記コンタクトを導通させるように構成するとよい。導通手段としては、実施の形態では、簡単かつ省スペースに実現するのに適したコンタクトに設けたピンをはんだ付けすることにより行っているが、他の構成をとっても良い。
このように、コネクタ内部にプリント基板を組み込める構成としたことにより、省配線システムの通信性能を安定しうる部品を内蔵することができ、省配線システムの信頼性を向上できる。
前記プリント基板を被うカバーを前記本体に取り付けるとよい。このようにすると、ケーブル固定カバーの有無にかかわらず、カバーを装着することによりプリント基板を閉塞することができる。また、カバーとケーブル固定カバーの位置関係を適宜に設定することにより、カバーのみ取り外してプリトン基板の修理等もできる。
この発明では、分起用と延長用のいずれにも適用でき、しかも、基準状態では使用頻度の高い分起用に用いるように構成されたため、現場での設置作業(システム配線施工)における工程数を削減し、設置を簡単に行うことができる。
図2から図4は、本発明のコネクタの好適な一実施の形態を示している。このコネクタ10は、分岐する場合と延長する場合の両方に適用する兼用タイプのものであり、分岐に用いた場合にケーブルの中間部分に装着することのできるコネクタである。
そして、このコネクタ10は、樹脂製のハウジング本体11と、そのハウジング本体11に実装される金属製の4本のコンタクト12と、その金属製のコンタクト12を覆うようにしてハウジング本体11の上方に装着される樹脂製のケーブル固定カバー13とを備えたものを基本構成とする。さらに、本実施の形態では、コンタクト12に導通するプリント基板14をハウジング本体11の上面に配置するとともに、そのプリント基板14を覆うための樹脂製のカバー15をハウジング本体11に装着する。
ハウジング本体11は、平板状の基盤部20の一端に他のコネクタと接続するための雌型コネクタ部21を一体的に形成している。雌型コネクタ部21は、一端面と基盤部20側に貫通する4本の貫通孔22を有しており、それら各貫通孔22内に、コンタクト12の一端の接触部12aがそれぞれ挿入される。これにより、雄型コネクタ部を有する他のコネクタと連結した際に、雄型コネクタ部のコンタクト(ピン状に突出している)が、貫通孔22内に挿入され、コンタクト12と接触することにより、導通が図れる。
また、基盤部20の上面には、貫通孔22から他端に向けて伸びる4本の溝部23が設けられる。この溝部23にコンタクト12がそれぞれ装着される。さらに基盤部20の両側縁には、上方に向けて突出する矩形状の枠部25を備えている。この枠部25は、基盤部20から上方に向けて起立された2本の支柱25aと、その2本の支柱25aの上端を連結する係止部25bから構成される。係止部25bは、その下面が傾斜面となり、ケーブル固定カバー13の上面所定位置(後述する「係止凸部38」)に接触し、ケーブル固定カバー13の離脱を抑止する。
コンタクト12は、良電導性の金属(例えば燐青銅)を用い、略L字形に曲げられた形状に形成される。上述したごとく、コンタクト12を溝部23に装着した状態では、そのコンタクト12の一端の接触部12aが、雌型コネクタ部21の貫通孔22内に挿入される。また、コンタクト12の他端は、上方に向けて折り曲げられて起立されてケーブル接続端子12bが形成される。このケーブル接続端子12bは、先端がV字状に切り込まれる(V字状切込部12c)とともに、V字状の頂点(最下点)からさらに下方に伸びるように切り込まれたスリット12dを有している。さらにコンタクト12の上面(接触部12a近傍)には、上方に伸びるピン12eが設けられている。このピン12eは、プリント基板14と接続を図るために用いられる。
プリント基板14は、矩形状の小片から形成され、コンタクト12のピン12eに合わせた位置に4つの貫通孔14aが形成される。さらに、このプリント基板14の表面には、所定パターン(この例ではL字状)のプリント配線14bが2本形成されている。この2本のプリント配線14bの先端同士は、一直線上に配置され、その先端同士を跨ぐようにして電子部品14cが設置される。この電子部品14cは、ここでは積層チップコンデンサである。また、プリント配線14bの他端は、4つの貫通孔14aのうちの両側に位置する2つの貫通孔14aの周囲にまで延長形成されている。これにより、図5に示すように、各貫通孔14a内にコンタクト12のピン12eを挿入するようにしてプリント基板14を装着する。この状態で、ピン12eをプリント配線14bの他端にはんだ付けすることにより、プリント基板14をコンタクト12に電気・機械的に連結する。これにより、両側に位置するコンタクト12同士は、電子部品14cを介して導通されることになる。これにより、分岐箇所での反射波の影響を抑制し、通信性能の安定化を図ることができる。
このプリント基板14を覆うためのカバー15は、帯板状の本体(天板)15aの両側縁に下方に伸びる係止爪片15bを設けた構成をとる。この係止爪片15bは、カバー15をプリント基板14の上方に位置するように位置合わせさせた状態でハウジング本体11に装着した際に、ハウジング本体11の両側縁に設けた凹状切欠部49に掛かり合うように設定される。これにより、カバー15の離脱が抑止される。
ケーブル固定カバー13は、カバー本体30と、そのカバー本体30の上方を被う蓋部31を備え、それらカバー本体30,蓋部31はヒンジ部32を介して連結される。カバー本体30並びに蓋部31の対向面には、ケーブルを固定するための溝部34が形成される。本実施の形態では、接続対象のケーブルが、4本の芯線を有するフラットケーブルであるため、それに対応して溝部34も平行に4本設けた。各溝部34は、断面が略半円で前後方向に貫通するように形成される。
ヒンジ部32は、カバー本体30,蓋部31の一方の側縁に設けられ、そのヒンジ部32を設けた側縁側を中心に蓋部31が開閉可能となる。また、このヒンジ部32と反対側の他方の側縁には、カバー本体30に上方に突出する係止爪35を設けるとともに、その係止爪35に対応する蓋部31の所定位置に係止凹部36を設ける。これにより、蓋部31を閉じた際に、係止爪35と係止凹部36が係り合い、蓋部31が開いてしまうことが抑止される。さらに、蓋部31を閉じた状態の対向する溝部34の上下端の距離を挿入するケーブルの厚さよりも若干短くしておく。すると、蓋部31を開いた状態で片側の溝部34(通常はカバー本体30側)にケーブルをセットし、次いで蓋部31を閉じてカバー本体30の上面に被せるとともに、係止爪35と係止凹部36を連携させると、ケーブルは、蓋部31,カバー本体30間で所望の圧力で挟み込まれ、固定される。
一方、カバー本体30には、溝部31から底面30aに向けて上下に貫通する貫通孔37が形成されている。この貫通孔37は、コンタクト12のケーブル接続端子12bに対向する位置に形成され、ケーブル固定カバー13をハウジング本体11の上面所定位置に取り付けると、ケーブル接続端子12bが貫通孔37内を貫通し、ケーブル接続端子12bの上端が、溝部34内に位置するようになる。
さらに蓋部31の左右両側面の略中央部位には、係止凸部38を設けている。そして、ケーブル固定カバー13をハウジング本体11に装着した際に、その係止凸部38がハウジング本体11に設けた係止部25bを乗り越えて下側に位置するように相対位置関係並びに寸法が設定されている。これにより、係止凸部38と係止部25bが掛かり合い、ケーブル固定カバー13の離脱が抑止される。
蓋部31の前後方向一端側には、ケーブルストッパ40が一体的に形成されている。このケーブルストッパ40は、矩形状のストッパ本体40aと、そのストッパ本体40aと蓋部31を連結する薄肉の2本の連結片40bを備えている。また、ストッパ本体40aの両端と蓋部31の間は、切り込み部41が形成されている。この切り込み部41は、完全に切断されていてもよいし、容易に切断できるように一部が切断されているようにしてもよい。
そして、基準状態では、図2から図4に示すように、ストッパ本体40a,連結片40bの表面(上面)と、蓋部31の上面が同一面上に位置し、溝部31の両端が開放された状態となる。従って、図6から図8に示すように、この基準状態によれば、ケーブル固定カバー13の前後両端が開放されるため、ケーブル50の任意の中間部位を挟むようにしてケーブル固定カバー13を取り付けることができる。
すなわち、まず図6に示すように、ケーブル固定カバー13の蓋部31を開いた状態で、ケーブル固定カバー13の溝部34に位置合わせをしつつケーブル50の中間部分をセットする。次いで、図7に示すように蓋部31を閉じる。すると、蓋部31の係止凹部36と、カバー本体30の係止爪35とが係りあい、蓋部31が開くのを抑止される。これにより、ケーブル50は、カバー本体30と蓋部31により挟み込まれた状態となる。この状態で、ケーブル固定カバー13を位置合わせしつつハウジング本体11に嵌め込むことにより、図8に示すようにケーブル固定カバー13の両側からケーブルが突出した幹線側のコネクタが完成する。このコネクタ10の雌型コネクタ部21に別途用意した図示省略の支線用のコネクタ(雄型)を接続することにより、分岐配線が完成する。よって、この基準状態では、分起用のコネクタとして利用できる形態となる。
一方、延長用のコネクタとして利用する場合には、図9から図12に示す手順により組み立てることにより行う。図9に示すように、ストッパ本体40aの両端を、切り込み部41にて蓋部31と完全に切り離した状態で、連結片40bを折り曲げる。次いで、図10に示すように、ケーブル50の一端をまっすぐに切断するとともに、ケーブル50の一端側をケーブル固定カバー13の溝部34にセットする。このとき、ケーブルの端部は、蓋部31を閉じたときにケーブルストッパ40(ストッパ本体40a)に当たるように位置合わせをする。
その後、図11に示すように、蓋部31を閉じる。すると、蓋部31の係止凹部36と、カバー本体30の係止爪35とが係りあい、蓋部31が開くのを抑止される。これにより、ケーブル50は、カバー本体30と蓋部31により挟み込まれた状態となる。この状態では、ストッパ本体40aが下方に移動して溝部34内に入り込み、片側を閉塞する。すると、ケーブル固定カバー13は、ケーブル50の端部を挟み込んで固定し、ケーブル50の端部はケーブルストッパ40(ストッパ本体40a)により閉塞されているため、露出することなく絶縁が図れる。
次いで、ケーブル固定カバー13を位置合わせしつつハウジング本体11に嵌め込むことにより、図12に示すようにケーブル固定カバー13の一方のみからケーブルが突出した幹線側のコネクタが完成する。このコネクタ10の雌型コネクタ部21に別途用意した図示省略の支線用のコネクタ(雄型)を接続することにより、延長配線処理が完成する。よって、このようにケーブルストッパ40を折り込んだでは、延長用のコネクタとして利用できる形態となる。
図12に示すようにケーブル50の端部をケーブル固定カバー13に取り付けた状態で、そのケーブル固定カバー13をハウジング本体11に連結した状態では、コンタクト12のケーブル接続端子12bが、カバー本体30に設けた貫通孔37内を貫通し、その先端が溝部34内に突出している。よって、図13に示すように、ケーブル接続端子12bのV字状切込部12cにより案内されてケーブル50の被覆51が切り裂かれ、ケーブルの芯線52がスリット12d内に位置する。これにより、芯線52とスリット12dが接触し、導通される。なお、図8に示したケーブル50とコンタクト12との接続構造は、図8に示した分岐用に用いた場合も同様の構成となる。
なお、コネクタ10は、雌型のコネクタ部を設けたが、雄型にしてもよいし、その他各種の形態をとることができる。また、プリント基板14は設けなくても良い。
従来例を示す図である。 本発明に係るコネクタの好適な一実施の形態を示す分解斜視図である。 本発明に係るコネクタの好適な一実施の形態を示す分解斜視図である。 本発明に係るコネクタの好適な一実施の形態を示す分解斜視図である。 プリント基板の実装部分を拡大して示す図である。 基準状態(分起用)におけるケーブル固定カバー13の組立状態を示す図である。 基準状態(分起用)におけるケーブル固定カバー13の組立状態を示す図である。 基準状態(分起用)におけるケーブル固定カバー13の組立状態を示す図である。 基準状態(延長用)におけるケーブル固定カバー13の組立状態を示す図である。 基準状態(延長用)におけるケーブル固定カバー13の組立状態を示す図である。 基準状態(延長用)におけるケーブル固定カバー13の組立状態を示す図である。 基準状態(延長用)におけるケーブル固定カバー13の組立状態を示す図である。 図12の断面図である。
符号の説明
10 コネクタ
11 ハウジング本体
12 コンタクト
13 ケーブル固定カバー
14 プリント基板
15 カバー
34 溝部
37 貫通孔
40 ケーブルストッパ
40a ストッパ本体
40b 連結片

Claims (6)

  1. 複数の導電性のコンタクトを実装する本体と、
    前記コンタクトを被うようにして前記本体に装着されるケーブル固定カバーを備え、
    前記本体は、他のコネクタと接続するためのコネクタ部を有し、
    前記コンタクトの一端は前記コネクタ部に位置させるとともに、前記コンタクトの他端は前記ケーブル固定カバーに向けて伸びるように配置され、
    前記ケーブル固定カバーは、複数本のケーブルを装着するための装着エリアを有するとともに、前記コンタクトに対応する位置に、前記本体側対向面から前記装着エリアに至る貫通孔を有し、前記装着エリアに前記ケーブルを装着した状態でそのケーブル固定カバーを前記本体に取り付けると、前記コンタクトの他端が前記装着エリア内に突出して前記ケーブルの芯線と導通するように構成されたケーブル接続用コネクタであって、
    前記装着エリアは、前後が開口してケーブルの任意の中間位置にセット可能とし、
    その装着エリアの一方の開口部の近傍に、ケーブルストッパを設け、
    そのケーブルストッパは、前記複数本のケーブルに対して一体化されて前記ケーブル固定カバーに連結されるとともに、基準状態では前記一方の開口部を閉塞しない箇所に位置し、その基準状態から前記ケーブルストッパを移動させることにより前記一方の開口部を閉塞し、前記ケーブルの端部がその一方の開口部から外部に突出されないようにしたことを特徴とするケーブル接続用コネクタ。
  2. 前記ケーブルストッパは、前記開口部を閉塞可能なストッパ本体と、そのストッパ本体と前記ケーブル固定カバーを連結する薄肉の連結片を備え、
    その連結片を折り曲げることにより前記基準位置に位置している前記ストッパ本体を前記開口部を閉塞する位置に移動させるようにしたことを特徴とする請求項1に記載のケーブル接続用コネクタ。
  3. 前記ストッパ本体は、前記連結片が接続された辺の両端の面も前記ケーブル固定カバーに対向し、その両端の面と前記ケーブル固定カバーの間は、切り込み部が形成されており、前記基準状態では前記ストッパ本体の両端の面と前記ケーブル固定カバーとが少なくとも一部で接続されており、前記切り込み部にて切断することで前記ストッパ本体を、前記開口部を閉塞する位置に移動可能とすることを特徴とする請求項2に記載のケーブル接続用コネクタ。
  4. 前記ケーブル固定カバーは、開閉可能に連結されたカバー本体と蓋部を備え、
    前記装着エリアは、前記カバー本体と前記蓋部の対向面に形成した溝部により形成されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のケーブル接続用コネクタ。
  5. 前記本体内にプリント基板を実装し、
    そのプリント基板に形成されたパターン配線と、前記コンタクトを導通させるように構成したことを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載のケーブル接続用コネクタ。
  6. 前記プリント基板を被うカバーを前記本体に取り付けたことを特徴とする請求項5に記載のケーブル接続用コネクタ。
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