JP5208031B2 - コネクタおよび信号変換装置 - Google Patents

Description

この発明は、既に固定接続された接続端子に対して着脱可能に電気的に接続することができるコネクタおよび信号変換装置に関するものである。

従来から、センサ等によって検出された検出信号を制御装置側に送る場合、一度、検出信号を制御装置側に合致した信号に変換する信号変換装置を介して送られる。ここで、制御側装置に送られる信号をモニタしようとする場合、上述した信号変換装置を介して信号を取り出すことが行われる。このモニタを行う場合、信号変換装置の端子に対してクリップで電気接続するものがある（特許文献１参照）。

実用新案登録第２５３２０００号公報

しかしながら、既に固定接続された端子から、この端子を外すことなく、クリップで信号を取り出す場合、挟み込みによる固定であるため、外的な力の付加によって回転し、電気的接続が不安定となり、切断してしまう場合があるという問題点があった。

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、既に固定された接続端子に対して、該接続端子を取り外すことなく、簡易な構成で容易かつ確実に信号を取り出すことができるコネクタおよび信号変換装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかるコネクタは、固定板上に取り出される取り出し配線を接続し、該固定板上に突起部を形成して固着される導電性の接続端子に対して着脱自在に電気接続するコネクタであって、前記突出部を覆うとともに、少なくとも側面部に前記固定板側が開口して前記取り出し配線が取り出される切欠部を有したキャップと、前記側面部から前記接続端子に対して圧接して前記キャップと前記接続端子とを固定する導電性の固定部と、前記キャップに接続された信号線と、を備え、前記キャップは、少なくとも前記固定部と前記信号線との間を導電性部材によって形成し、前記接続端子と前記信号線とを電気的に接続することを特徴とする。

また、この発明にかかるコネクタは、上記の発明において、前記固定部は、前記側面部を介して前記接続端子を圧接するねじであることを特徴とする。

また、この発明にかかるコネクタは、上記の発明において、前記固定部は、前記側面部の内側が開口した穴と、前記穴の底部側に固定接続された伸張ばねと、前記伸張ぱねの他端に接続され、前記穴に挿脱可能な突起部と、を備えたことを特徴とする。

また、この発明にかかるコネクタは、固定板上に取り出される取り出し配線を接続し、該固定板上に突起部を形成して固着される導電性の接続端子に対して着脱自在に電気接続するコネクタであって、前記突出部を覆うとともに、少なくとも側面部に前記固定板側が開口して前記取り出し配線が取り出される切欠部を有したキャップと、前記キャップに接続された信号線と、を備え、前記キャップの基部に磁石を設けるとともに、該磁石の前記接続端子側に該接続端子に電気的に接続し、かつ前記信号線に電気的に接続する導電部が形成され、前記磁石によって前記キャップが前記接続端子側に押圧され、前記導電部を介して前記接続端子と前記信号線とが電気的に接続されることを特徴とする。

また、この発明にかかるコネクタは、上記の発明において、前記側面部の開放端の開口径は、前記キャップの基部側の開口径に比して小さいことを特徴とする。

また、この発明にかかるコネクタは、上記の発明において、前記切欠部の位置を示すマーカを設けたことを特徴とする。

また、この発明にかかる信号変換装置は、固定板上に取り出される取り出し配線を接続し、該固定板上に突起部を形成して固着される導電性の接続端子を有し、入力された第１の信号を信号変換し、該信号変換した第２の信号を前記接続端子および前記取り出し配線を介して出力する第１信号変換部と、上述した発明のいずれか一つに記載のコネクタが接続された信号線から入力された前記第２の信号を信号変換し、該信号変換された第３の信号として出力する第２信号変換部と、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、接続端子の突出部を覆うとともに、少なくとも側面部に固定板側が開口して取り出し配線が取り出される切欠部を有したキャップが、該切欠部を介して接続端子に深く装着され、導電性の固定部が、前記側面部から前記接続端子に対して圧接して前記キャップと前記接続端子とを固定するようにし、あるいは前記突出部を覆うとともに、少なくとも側面部に前記固定板側が開口して前記取り出し配線が取り出される切欠部を有したキャップが、前記キャップの基部に磁石を設けるとともに、該磁石の前記接続端子側に該接続端子に電気的に接続し、かつ前記信号線に電気的に接続する導電部が形成され、前記磁石によって前記キャップが前記接続端子側に押圧され、前記導電部を介して前記接続端子と前記信号線とが電気的に接続されるようにしているので、既に固定された接続端子を取り外すことなく、簡易な構成で容易かつ確実に信号を取り出すことができる。

図１は、この発明の実施の形態１にかかる信号変換装置を含むシステムの概要構成を示すブロック図である。 図２は、図２は、コネクタの正面図である。 図３は、コネクタの平面図である。 図４は、図３の方向Ａからみた斜視図である。 図５は、この発明の実施の形態１の変形例にかかるコネクタの構成を示す正面図である。 図６は、この発明の実施の形態２にかかるコネクタの構成を示す正面図である。

以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態であるコネクタおよび信号変換装置について説明する。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１にかかる信号変換装置を含むシステムの概要構成を示すブロック図である。このシステムでは、まず、既存構成として、信号変換装置１が、検出器１０とコントローラ２０との間に設けられる。検出器１０は、各種制御対象に設けられ、端子部１１の端子Ｔ１１，Ｔ１２にそれぞれ接続される信号線Ｌ１１，Ｌ１２を介して検出された信号が信号変換装置１の第１信号変換器２に送られる。

第１信号変換器２は、検出器１０側の端子Ｔ３１，Ｔ３２とコントローラ２０のアナログ入力装置２１側の端子Ｔ１，Ｔ２を有する。第１信号変換器２は、端子Ｔ３１，Ｔ３２から入力された信号を、コントローラ２０側に適した信号に変換してそれぞれ端子Ｔ１，Ｔ２から出力する。信号変換された信号は、端子Ｔ１，Ｔ２からそれぞれ信号線Ｌ２１，Ｌ２２を介してそれぞれ端子Ｔ２１，Ｔ２２に出力される。

信号変換装置１は、さらに第２信号変換器３を有し、端子Ｔ１，Ｔ２にそれぞれ接続されるコネクタＣ１，Ｃ２を介してモニタする信号を、それぞれ信号線Ｌ１，Ｌ２を介して取得し、外部の維持管理装置３０に適する信号に変換し、信号線Ｌ３を介してこの維持管理装置３０側に出力する。

この実施の形態１では、端子Ｔ１，Ｔ２が既に信号線Ｌ２１，Ｌ２２に固定接続された状態で、端子Ｔ１，Ｔ２を取り外すことなく、コネクタＣ１，Ｃ２を端子Ｔ１，Ｔ２にそれぞれ着脱自在に接続することができる。なお、維持管理装置３０は、コントローラ２０側のソフトウェアを介して信号を取り出すことができるが、この場合、このソフトウェアを改良する必要があり、この場合、コントローラ２０を一時停止させ、結果的にシステムを一時的に停止することになる。この実施の形態１では、新たな維持管理装置３０を増設する場合であっても、既存のシステムの停止を伴うことなく行うことができる。

ここで、図２〜図４を参照して、具体的なコネクタＣ１，Ｃ２の構成について説明する。なお、コネクタＣ１，Ｃ２は同一構造であるので、コネクタＣ１の構成について説明する。図２は、コネクタＣ１の正面図である。また、図３は、コネクタＣ１の平面図である。さらに、図４は、図３の方向Ａからみた斜視図である。図２〜図４において、信号線Ｌ２１を接続するリング状の圧着端子４０は、ボルト状で導電性の端子Ｔ１に電気的に接続されつつ、第１信号変換器２の筐体である固定板２ａ表面に固定される。ここで、端子Ｔ１は、信号変換装置１の内部で信号変換された信号を伝送する図示しない信号線に電気的に接続されている。したがって、この状態で、信号変換された信号は、端子１、圧着端子４０、信号線Ｌ２１を介してコントローラ２０側に伝送される。

コネクタＣ１は、一端が開口し、側面が略円筒状のカバー部５０を有したキャップ５５を有し、一部が、信号線Ｌ１に接続される。このキャップ５５の開口幅は、端子Ｔ１の頭部である突起部４１の幅と略同一である。ここで、カバー部５０には、信号線Ｌ２１を引き出すための切込部５３が形成される。また、カバー部５０の一部には、ねじ５１が螺合するねじ溝が形成されたねじ穴５２を有し、キャップ５５が端子Ｔ１の突起部４１側から覆われたときに、ねじ５１を回転させてねじ５１の先端部を圧着端子４０に圧接できるようにしている。また、キャップ５５は、少なくとも、キャップ５５の信号線Ｌ１１からねじ穴５２までの領域Ｅ１を導電部材で形成している。ここで、ねじ５１が圧着端子４０に圧接した状態で、圧着端子４０、ねじ５１、領域Ｅ１、信号線Ｌ１は、電気的に接続される。もちろん、ねじ５１は、導電部材で形成されている。また、ねじ５１で圧着端子４０を圧接するため、カバー部５０は、ある程度の剛性を有することが好ましい。

コネクタＣ１を端子Ｔ１に固定する場合、まず、キャップ５５の上面で切込部５３に対応する位置に設けられたマーカ５４を目印にし、信号線Ｌ２１の位置にマーカ５４を合わせつつ、キャップ５５の開口側から端子５１を覆う。この場合、切込部５４を有することによって、信号線Ｌ２１によってキャップ５５の装着が妨げられることなく、キャップ５５の内面底部が突起部４１の上部に当接する。このキャップ５５が深く装着された状態で、ねじ５１を回転させてねじ５１の先端を圧着端子４０に圧接する。これによって、端子Ｔ１を外すことなく、端子Ｔ１から信号線Ｌ１に信号を引き出すことができる。また、キャップ５５のカバー部５０が端子Ｔ１を深く覆うことができるため、キャップ５５が外れ難く、安定した接続状態を維持することができる。

なお、ねじ５１とねじ穴５２との構成に替えて、図５に示した穴６０、ばね６１、および接続部６２による構成としてもよい。穴６０は、圧着端子４０の位置に対応し、圧着端子４０に開口を有する柱状の穴６０である。この穴６０には、一端が穴６０の底部に固定接続された伸張ばねであるばね６１が挿入され、他端に先端が球状の接続部６２が固定接続される。この接続部６２は、穴６０内に挿脱可能である。キャップ５５が端子Ｔ１に接続される場合、突起部４１の幅広部で接続部６２は一端押圧されるが、この幅広部を越えるとばね６１の伸張によって接続部６２が圧着端子４０を圧接することになる。この場合、ねじ５１の回転動作などが不要となり、コネクタＣ１の装着操作が一層容易になる。

（実施の形態２）
つぎに、この発明の実施の形態２について説明する。上述した実施の形態１では、ねじ５１などの機械的な圧接によって端子Ｔ１との電気的接続を行うものであったが、この実施の形態２では、磁気力によって端子Ｔ１に圧接して電気的接続を行おうとするものである。

図６は、この発明の実施の形態２にかかるコネクタの構成を示す正面図である。図６に示すように、コネクタＣ１に対応するコネクタＣ２１は、キャップ５５に対応キャップ７５の基部に磁石７２が埋め込まれ、この磁石７２の内側には、キャップ７５の底部が露出し、導電部材によって形成された領域Ｅ２が形成される。この領域Ｅ２は、信号線Ｌ１に電気的に接続される。一方、キャップ７５のカバー部７０の先端部７１の開口は、カバー部７０の基部側開口に比して狭く形成され、キャップ７５が端子Ｔ１に嵌合できるようになっている。

コネクタＣ２１を端子Ｔ１に接続する場合、実施の形態１と同様に、まず、キャップ７５の上面で切込部５３に対応する位置に設けられたマーカ５４を目印にし、信号線Ｌ２１の位置にマーカ５４を合わせつつ、キャップ７５の開口側から端子５１を覆う。この場合、切込部５４を有することによって、信号線Ｌ２１によってキャップ７５の装着が妨げられることなく、キャップ７５の内面底部が突起部４１の上部に当接する。これと同時に、磁石７２は、端子Ｔ１の突起部４１と磁気的に結合し、導電部材の領域Ｅ２を突起部４１に密着し、電気的接続を確実にする。

また、キャップ７５が端子Ｔ１に装着されると、キャップ７５が端子Ｔ１に深く装着された嵌合状態を形成することから、キャップ７５が、磁石７２の密着力に加えて外れ難くなり、安定した接続状態を維持することができる。

１ 信号変換装置
２ 第１信号変換器
２ａ 固定板
３ 第２信号変換器
１０ 検出器
１１ 端子部
２０ コントローラ
２１ アナログ入力装置
３０ 維持管理装置
４０ 圧着端子
４１ 突起部
５０，７０ カバー部
５１ ねじ
５２ ねじ穴
５３ 切込部
５４ マーカ
５５，７５ キャップ
６０ 穴
６１ ばね
６２ 接続部
７１ 先端部
７２ 磁石
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ１１，Ｃ２１ コネクタ
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ３１，Ｔ３２ 端子
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２ 信号線
Ｅ１，Ｅ２ 領域

Claims (7)

1. 固定板上に取り出される取り出し配線を接続し、該固定板上に突起部を形成して固着される導電性の接続端子に対して着脱自在に電気接続するコネクタであって、
   前記突出部を覆うとともに、少なくとも側面部に前記固定板側が開口して前記取り出し配線が取り出される切欠部を有したキャップと、
   前記側面部から前記接続端子に対して圧接して前記キャップと前記接続端子とを固定する導電性の固定部と、
   前記キャップに接続された信号線と、
   を備え、前記キャップは、少なくとも前記固定部と前記信号線との間を導電性部材によって形成し、前記接続端子と前記信号線とを電気的に接続することを特徴とするコネクタ。
2. 前記固定部は、前記側面部を介して前記接続端子を圧接するねじであることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記固定部は、
   前記側面部の内側が開口した穴と、
   前記穴の底部側に固定接続された伸張ばねと、
   前記伸張ぱねの他端に接続され、前記穴に挿脱可能な突起部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
4. 固定板上に取り出される取り出し配線を接続し、該固定板上に突起部を形成して固着される導電性の接続端子に対して着脱自在に電気接続するコネクタであって、
   前記突出部を覆うとともに、少なくとも側面部に前記固定板側が開口して前記取り出し配線が取り出される切欠部を有したキャップと、
   前記キャップに接続された信号線と、
   を備え、前記キャップの基部に磁石を設けるとともに、該磁石の前記接続端子側に該接続端子に電気的に接続し、かつ前記信号線に電気的に接続する導電部が形成され、前記磁石によって前記キャップが前記接続端子側に押圧され、前記導電部を介して前記接続端子と前記信号線とが電気的に接続されることを特徴とするコネクタ。
5. 前記側面部の開放端の開口径は、前記キャップの基部側の開口径に比して小さいことを特徴とする請求項４に記載のコネクタ。
6. 前記切欠部の位置を示すマーカを設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のコネクタ。
7. 固定板上に取り出される取り出し配線を接続し、該固定板上に突起部を形成して固着される導電性の接続端子を有し、入力された第１の信号を信号変換し、該信号変換した第２の信号を前記接続端子および前記取り出し配線を介して出力する第１信号変換部と、
   請求項１〜６のいずれか一つに記載のコネクタが接続された信号線から入力された前記第２の信号を信号変換し、該信号変換された第３の信号として出力する第２信号変換部と、
   を備えたことを特徴とする信号変換装置。

Images