JP5892600B2 - コネクタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、外面にロックレバーを備えた標準化プラグ（以下「モジュラープラグ」という）を工業的環境でも使用できるようにしたコネクタ装置に関する。

現在、電気架設の分野では、制御装置：シーメンス社からのＰＲＯＦＩＢＵＳ、テレメカニック社からのＦＩＰ、などの供給者によって厄介な工業的ネットワークが生み出されている。

現在の傾向は、各利用者に公開された、即ち制御装置の特定の供給者には依存せず、且つ真の世界標準を構築するようなデータ伝送網を用いて、制御装置のこのような供給者に伴う束縛から離れることである。

既にオフィスでコンピュータと周辺機器を相互接続するのに使われているネットワークであるイーサネット（登録商標）は、これらの条件を満足する。使用されるコネクタは、「ＲＪ４５」型として知られている。接続は、両端に同じように標準搭載されたプラグを擁し、場合によってはシールドされる標準コードから構成されており、各プラグは一端を押すことにより引っ込ませることの出来る機械的掛け金を外面に備えた本体を呈している。予想されるように、掛け金はジャックと接続するとき機械的に固定するため使用される。

図９は、ＲＪ４５又はＲＪ１１系でモジュラープラグが取り付けられた標準コードの端部を示す。コード１及び一般にコード１の上に被覆成形される本体２からなるプラグ３が示されている。機械的掛け金４は、本体２の外面上に設けられ、掛け金は制御レバーとして働くつまみ５によって停止位置へと動かすことが出来る。

この型のコネクタは、イーサネット標準に適用される条件には良く適合しているが、液体の飛散、衝撃、不意にかかるコードの引っ張り、振動、電磁障害、などなどに遭遇する工業的環境には決して適合していない。ＲＪ４５又はＲＪ１１型の接続コードは、各端部に二個の被覆成型したＲＪ４５又はＲＪ１１プラグを有し、較正済みで入手できる現在の標準コードであるという更なる利点を呈する。

工業的環境の拘束にＲＪ４５電気コネクタを適合させるための一つの解決手段は、標準コードをプラグから切り離して、これらのプラグを工業的環境で用いられる従来型のプラグに置き換えることであろう。しかしながら、それは二つの欠点を呈することが理解されるであろう：
・第一に、被覆成型であるため、元のプラグを除去し次いで新しいプラグをコードに配線するのに、追加費用が必要となり；且つ
・第二に、較正済みの二個の被覆成型されたプラグが取り付けられたコードであるという利点が失われ、このことは全体の性能を低下させるという危険を冒す。

それ故、ＲＪ４５型プラグ又は類似物が取り付けられた標準電気コードを、上で概説した解決手段の欠点を避けつつ、工業的環境と両立できるプラグが取り付けられた標準コードに変換するという現実の必要性が存在する。

情報が光信号を用いて伝達される分野においても、同様、乃至同一の問題が存在する。少なくとも一端に少なくとも一個のプラグの本体を有する標準光ファイバー・コードが入手でき、その本体は機械的掛け金を備えている。電気コード同様、この型の光コードは、工業的製造環境での使用に適合されていない。

上述に鑑み、標準光接続コードを工業的環境でも使用できるようにするプラグ装置が提案されている（特許文献１参照）。

図１０は特許文献１に開示されているプラグ装置を示し、プラグ３と外殻６とアダプタ７とを含んでいる。アダプタ７は二つの割り部品７ａ、７ｂからなる。割り部品７ａ、７ｂはプラグ３を挟みこむように噛み合わされて互いに固定される。こうして、機械的掛け金４を押し下げてロック解除状態（即ち、ロック機構を殺した状態）にした後、プラグ３を外殻６内に収めることを可能にしている。

特許第４２６７９３２号公報

図１０のプラグ装置において、プラグ３のロック機構を殺しながら、外殻６で接続相手と確実にロックするためには、アダプタ７を装着したプラグ３と外殻６が一体となって嵌合動作する必要がある。しかしながら、アダプタ７と外殻６とに組立上のガタが生じることを避け得ないので、外殻６をロックしてもプラグ３が接続相手に十分に嵌合していない状態、即ち、嵌合不良を引き起こすおそれがある。

それ故に本発明の目的は、モジュラープラグを工業的環境でも使用できるようにした、嵌合不良を引き起こすおそれが少ないコネクタ装置を提供することにある。

本発明の例示的態様によれば、ロックレバーを押し下げることでロック解除する機構を有するモジュラープラグに、アダプタを装着して、ロック機構を有する外殻内部に収納してなるコネクタ装置において、前記アダプタに、ロックレバー固定部、モジュラープラグ固定片、及び離脱防止部を備え、前記外殻は、その内面に、アダプタ当接面とアダプタ抑え部とを有し、前記モジュラープラグは、前記ロックレバー上に前記アダプタが装着された状態で前記外殻の内部に収納されており、前記アダプタ当接面に前記アダプタの上面が当接して、前記ロックレバーが押し下げられており、前記アダプタの後部には前記アダプタ抑え部が当接して前記モジュラープラグの後方への移動が規制されていることを特徴とするコネクタ装置が得られる。

本発明の他の例示的態様によれば、弾力性をもつロックレバーを有し該ロックレバーの押し下げにより接続相手とのロックが解除されるモジュラープラグと、接続相手に対するロック機構を有し前記モジュラープラグを内部に収容した外殻と、前記外殻及び前記モジュラープラグの径方向の隙間に介在し、前記外殻に対する前記モジュラープラグの軸方向の位置を維持するアダプタとを含むコネクタ装置において、前記アダプタが、前記外殻の内面に当接しかつ前記ロックレバーを押し下げており、前記外殻は、その内面に、アダプタ当接面とアダプタ抑え部とを有し、前記アダプタは、前記アダプタ当接面に当接して前記ロックレバーを押し下げ状態に固定するロックレバー固定部と、前記軸方向における第１の向きで前記モジュラープラグに当接するモジュラープラグ固定片と、前記第１の向きとは反対の第２の向きで前記アダプタ抑え部に当接する離脱防止部とを有することを特徴とするコネクタ装置が得られる。

本発明に係るコネクタによると、モジュラープラグのロックレバーがアダプタを押して外殻の内面に当接させた状態にあり、接続相手との嵌合時にはアダプタが外殼と一体となって嵌合動作するので、嵌合不良のおそれを低減できる。

本発明の一実施形態に係るコネクタ装置の分解斜視図。 本発明の一実施形態に係るコネクタ装置の組立状態を示す外観斜視図。 図２のコネクタ装置の拡大縦断面図。 図１から図３に示すコネクタ装置に含まれた標準コードの端部の拡大斜視図。 図１から図３に示すコネクタ装置に含まれたアダプタの斜視図。 図５のアダプタの縦断面図。 図１から図３に示すコネクタ装置に含まれた第２外殻に図５のアダプタを組み込んだ説明用の正面図。 図４の標準コードの端部に図５及び図６のアダプタを組み合わせた説明用の斜視図。 モジュラープラグが取り付けられた標準コードの端部を示す斜視図。 特許文献１（特許第４２６７９３２号公報）に開示されているプラグ装置の分解斜視図。

まず図１から図３を参照して、本発明の一実施形態に係るコネクタ装置の全体構成について説明する。

このコネクタ装置は、軸方向にのびたケーブル１１の一端即ち前端に取り付けられたモジュラープラグ１２と、モジュラープラグ１２を内部に収容する第１外殻１３と、第１外殻１３及びモジュラープラグ１２の径方向の隙間に配置されるアダプタ１４とを含んでいる。ケーブル１１は、モジュラープラグ１２に結線される内側シース１１ａと、防水機能を備えるための外側シース１１ｂとを有している。図示のモジュラープラグ１２は、ＲＪ４５型と呼ばれるイーサネット伝送用IEC60603-7適合コネクタである。

このコネクタ装置は、さらに、第２外殻１５、ブッシング１６、リング１７、及び第３外殻１８を含んでいる。第２外殻１５、ブッシング１６、リング１７、及び第３外殻１８はいずれも、内側に空洞がある筒状又はリング状のものであり、図１に示すようにこれらの中にケーブル１１が挿通される。

モジュラープラグ１２は、プラスチック製の本体２１と、本体２１に保持されかつケーブル１１の導線（図示せず）に接続された導電性の複数の端子２２とを含んでいる（図４参照）。本体２１には、外方に突出した弾力性をもつ可動のロックレバー２３が一体に形成されている。ロックレバー２３の両側にはロック突起部２４がそれぞれ形成されている。

モジュラープラグ１２が単独で接続相手に嵌合すると、ケーブル１１の導線が端子２２を介して接続相手に電気的に接続される。そして、ロック突起部２４が接続相手に引っ掛かることにより、この接続状態がロックされる。一方、ロックレバー２３を押し下げる（本体２１に近づける）と、ロック突起部２４も同方向に動いて接続相手との引っ掛かりが外れる。その結果、接続状態のロックが解除されるので、モジュラープラグ１２を接続相手から容易に離脱させて接続を断つことができる。

このように、ロックレバーを押し下げることでロック解除する機構を有するコネクタを、ここでは「モジュラープラグ」と総称している。したがって、電気コネクタである図示のモジュラープラグ１２に限らず、光コネクタであるMT−RJ、LCコネクタなどもモジュラープラグの範疇に入るものである。

第１外殻１３は金属製の筒状部品であり、ジャックが取り付けられた相手側コネクタ（接続相手）の外殻と嵌合するための筒状の第１外殻の嵌合部２５と、嵌合時には接続相手の外殻に対してロックするためのロック機構（図示せず）と、第１外殻の嵌合部２５に回転操作可能に備えた操作リング２６とを含んでいる。操作リング２６を回転させることにより、第１外殻１３と接続相手の外殻に対するロックを容易に解除できる。なお、第１外殻の嵌合部２５、ロック機構、及び操作リング２６は公知の機構で実現できるため、ここでの詳細な説明を省略する。

さらに第１外殻１３は、接続相手と嵌合された際に防水機能を発生するＯリング２７、及び第２外殻１５と嵌合された際に防水機能を発生するＯリング２８を備えている。第１外殻の嵌合部２５の内面側には、モジュラープラグ１２の前方への移動を係止するプラグストッパー２５ａとアダプタ１４を受ける上面即ちアダプタ当接面２５ｂとが形成されている。

アダプタ１４は、ケーブル１１の内側シース１１ａに装着される本体部３１と、本体部３１の一部から前方に突出したロックレバー固定部３２と、ロックレバー固定部３２の両側部にそれぞれ備えた対のモジュラープラグ固定片３３と、本体部３１の後端四隅に備えた離脱防止部３４とを含んでいる（図５及び図６参照）。本体部３１の内面３１ａは、ケーブル１１の内側シース１１ａの外面形状にほぼ適合するように断面Ｕ字形状に作られている（図７参照）。本体部３１の上面３１ｂは傾斜面とされている。ロックレバー固定部３２はその先端部の下面に傾斜面３２ａを有している。モジュラープラグ固定片３３はロックレバー固定部３２よりも前方に突出している。なお、ロックレバー固定部３２及びモジュラープラグ固定片３３の作用については後文にて明らかにする。

第２外殻１５は、第１外殻１３の後部の外側に嵌合する嵌合部３５と、嵌合部３５の内部に形成されたリング状のアダプタ脱落防止面（アダプタ抑え部）３６（図７参照）とを有している。第１外殻１３の後部と嵌合部３５との間は、Ｏリング２８により防水機能が備えられる。アダプタ脱落防止面３６は、４隅の離脱防止部３４に一対一で対応するように４箇所にのみ設けられてもよい。

第３外殻１８は、ブッシング１６及びリング１７を介して第２外殻１５にねじ締め固定される。これにより、ブッシング１６がリング１７を介して第２外殻１５及び第３外殻１８の間に挟まれ、軸方向で潰れてケーブル１１に密着して防水機能をもたらす。なお、リング１７は、第３外殻１８を第２外殻１５にねじ締め固定する際の回転運動がブッシング１６に伝わらないようにするものである。

次に、コネクタ装置の組み立てについて説明する。

まずケーブル１１に結線されたモジュラープラグ１２を、第３外殻１８、リング１７、ブッシング１６、及び第２外殻１５の順に通し、図１の状態を得る。

次に、ケーブル１１及びモジュラープラグ１２に対しアダプタ１４を装着する。このとき、アダプタ１４の本体部３１をケーブル１１の内側シース１１ａに嵌めると共に、アダプタ１４のロックレバー固定部３２をモジュラープラグ１２のロックレバー２３上に位置させる。このとき、アダプタ１４のモジュラープラグ固定片３３はモジュラープラグ１２のロック突起部２４に対向する。そして、この状態で、アダプタ１４と共にモジュラープラグ１２を第１外殻の嵌合部２５の後部内側に、モジュラープラグ１２がプラグストッパー２５ａに突き当たって挿入を阻止されるまで挿入する。

第１外殻の嵌合部２５のアダプタ当接面２５ｂ及びアダプタ１４の本体部３１の上面がいずれも軸方向に対し少し傾斜しているので、モジュラープラグ１２及びアダプタ１４が第１外殻１３に挿入される途上で、ロックレバー固定部３２がモジュラープラグ１２のロックレバー２３を下方に押し動かしてロック機構を殺した状態が得られる。換言すると、ロックレバー２３の弾性復元力によりアダプタ１４をアダプタ当接面２５ｂに押し付けた状態となる。したがって、第１外殻１３に対するモジュラープラグ１２及びアダプタ１４のガタツキが防止される。

代わりに、図８に示すように、アダプタ１４のロックレバー固定部３２をモジュラープラグ１２のロックレバー２３に予め押し付けてロック機構を殺した状態を得てから、アダプタ１４と共にモジュラープラグ１２を第１外殻１３に挿入してもよい。

次に、第２外殻１５を第１外殻１３の後部外側に嵌合させ、複数のねじ部品３７を用いて固定する。この結果、モジュラープラグ１２及びアダプタ１４がプラグストッパー２５ａとアダプタ脱落防止面３６との間に固定される。

さらにブッシング１６及びリング１７を介して第３外殻１８を第２外殻１５にねじ締め固定する。こうして、第１外殻１３、第２外殻１５、及び第３外殻１８からなる外殻に対し、ロック解除状態のモジュラープラグ１２が組み込まれ、接続相手との嵌合及び嵌合離脱を可能とした図２及び図３に示すコネクタ装置が得られる。

上述したコネクタ装置は、モジュラープラグ１２のロックレバー２３上にアダプタ１４を装着して第１外殻１３に収納することで、アダプタ１４が外殻により押し下げられてモジュラープラグ１２をロック解除状態とする。この状態では、モジュラープラグ１２のロックレバー２３の弾性を利用して、アダプタ１４が第１外殻の嵌合部２５の内面に押し付けられる。したがって、組み立て上のガタが少なく、モジュラープラグ１２と第１外殻１３とが一体となって接続相手との嵌合動作をするので、嵌合不良を防止できる。

さらに、アダプタ１４は１部品で構成されるので、部品点数が少なく、形状も単純で部品コストは安く、組み立て工数も削減される。

なお、本発明は上記実施形態に限られることはなく、またその一部又は全部は以下の付記のようにも記載され得るがそれらには限られない。

（付記１）
ロックレバー２３を押し下げることでロック解除する機構を有するモジュラープラグ１２に、アダプタ１４を装着して、ロック機構を有する外殻１３，１５，１８内部に収納するコネクタ装置において、
前記アダプタに、ロックレバー固定部３２、モジュラープラグ固定片３３、及び離脱防止部３４を備え、
前記外殻は、その内面に、アダプタ当接面２５ｂとアダプタ抑え部３６とを有し、
前記モジュラープラグに対し前記ロックレバー上方から前記アダプタを装着し、前記外殻の内部に収納することで、
前記アダプタ当接面に前記アダプタの上面３１ｂが当接して、前記ロックレバーが押し下げられ、
前記アダプタの後部には前記アダプタ抑え部が当接して前記モジュラープラグの後方への移動が規制されることを特徴とするコネクタ装置。

（付記２）
前記アダプタ抑え部は４箇所であり、前記アダプタの後部の４隅に当接する、付記１に記載のコネクタ装置。

これによれば、４箇所のアダプタ抑え部３６がアダプタの後部の４隅に当接するので、モジュラープラグ１２と外殻１３，１５，１８とが一体となっての嵌合動作をより確実にする効果がある。

（付記３）
前記外殻は、その内面に、さらにプラグストッパー２５ａを有し、前記プラグストッパーにより前記モジュラープラグの前方への移動が規制される、付記１又は２に記載のコネクタ装置。

これよれば、モジュラープラグ１２と外殻１３，１５，１８とが一体となっての嵌合動作をより確実にする効果がある。

（付記４）
前記アダプタの上面３１ｂは傾斜面である、付記１から３のいずれかに記載のコネクタ装置。

これによれば、外殻１３，１５，１８との密着を高め、モジュラープラグ12と外殻１３，１５，１８と図画一体となっての嵌合動作をより確実にする効果がある。

（付記５）
前記アダプタは、前記モジュラープラグに接続されたケーブル１１の外面に適合した断面Ｕ字状部分を有するものである、付記１から４のいずれかに記載のコネクタ装置。

これによれば、アダプタ１４の装着時の安定性を向上し、組み立てを容易にする効果がある。

（付記６）
弾力性をもつロックレバー２３を有し該ロックレバーの押し下げにより接続相手とのロックが解除されるモジュラープラグ１２と、接続相手に対するロック機構を有し前記モジュラープラグを内部に収容した外殻１３，１５，１８と、前記外殻及び前記モジュラープラグの径方向の隙間に介在し、前記外殻に対する前記モジュラープラグの軸方向の位置を維持するアダプタ１４とを含むコネクタ装置において、前記アダプタが、前記外殻の内面に当接しかつ前記ロックレバーを押し下げていることを特徴とするコネクタ装置。

（付記７）
前記外殻は、その内面に、アダプタ当接面２５ｂとアダプタ抑え部３６とを有し、前記アダプタは、前記アダプタ当接面に当接して前記ロックレバーを押し下げ状態に固定するロックレバー固定部３２と、前記軸方向における第１の向きで前記モジュラープラグに当接するモジュラープラグ固定片３３と、前記第１の向きとは反対の第２の向きで前記アダプタ抑え部に当接する離脱防止部３４とを有する、付記６に記載のコネクタ装置。

（付記８）
前記外殻は、さらに、前記第２の向きで前記モジュラープラグに当接するプラグストッパー２５ａを有する、付記７に記載のコネクタ装置。

（付記９）
前記ロック機構は防水構造を有する、付記１から８のいずれかに記載のコネクタ装置。

１ コード
２ 本体
３ プラグ
４ 機械的掛け金
６ 外殻
７ アダプタ
７ａ，７ｂ 割り部品
１１ ケーブル
１１ａ 内側シース
１１ｂ 外側シース
１２ モジュラープラグ
１３ 第１外殻
１４ アダプタ
１５ 第２外殻
１６ ブッシング
１７ リング
１８ 第３外殻
２１ 本体
２２ 端子
２３ ロックレバー
２４ ロック突起部
２５ 第１外殻の嵌合部
２５ａ プラグストッパー
２５ｂ アダプタ当接面
２６ 操作リング
２７ Ｏリング
２８ Ｏリング
３１ 本体部
３１ａ 内面
３１ｂ 上面
３２ ロックレバー固定部
３２ａ 傾斜面
３３ モジュラープラグ固定片
３４ 離脱防止部
３５ 第２外殻の嵌合部
３６ アダプタ脱落防止面（アダプタ抑え部）
３７ ねじ部品

Claims (8)

1. ロックレバーを押し下げることでロック解除する機構を有するモジュラープラグに、アダプタを装着して、ロック機構を有する外殻内部に収納してなるコネクタ装置において、
   前記アダプタに、ロックレバー固定部、モジュラープラグ固定片、及び離脱防止部を備え、
   前記外殻は、その内面に、アダプタ当接面とアダプタ抑え部とを有し、
   前記モジュラープラグは、前記ロックレバー上に前記アダプタが装着された状態で前記外殻の内部に収納されており、
   前記アダプタ当接面に前記アダプタの上面が当接して、前記ロックレバーが押し下げられており、
   前記アダプタの後部には前記アダプタ抑え部が当接して前記モジュラープラグの後方への移動が規制されていることを特徴とするコネクタ装置。
2. 前記アダプタ抑え部は４箇所であり、前記アダプタの後部の４隅に当接する、請求項１に記載のコネクタ装置。
3. 前記外殻は、その内面に、さらにプラグストッパーを有し、前記プラグストッパーにより前記モジュラープラグの前方への移動が規制される、請求項１又は２に記載のコネクタ装置。
4. 前記アダプタの上面は傾斜面である、請求項１から３のいずれかに記載のコネクタ装置。
5. 前記アダプタは、前記モジュラープラグに接続されたケーブルの外面に適合した断面Ｕ字状部分を有するものである、請求項１から４のいずれかに記載のコネクタ装置。
6. 弾力性をもつロックレバーを有し該ロックレバーの押し下げにより接続相手とのロックが解除されるモジュラープラグと、接続相手に対するロック機構を有し前記モジュラープラグを内部に収容した外殻と、前記外殻及び前記モジュラープラグの径方向の隙間に介在し、前記外殻に対する前記モジュラープラグの軸方向の位置を維持するアダプタとを含むコネクタ装置において、前記アダプタが、前記外殻の内面に当接しかつ前記ロックレバーを押し下げており、前記外殻は、その内面に、アダプタ当接面とアダプタ抑え部とを有し、前記アダプタは、前記アダプタ当接面に当接して前記ロックレバーを押し下げ状態に固定するロックレバー固定部と、前記軸方向における第１の向きで前記モジュラープラグに当接するモジュラープラグ固定片と、前記第１の向きとは反対の第２の向きで前記アダプタ抑え部に当接する離脱防止部とを有することを特徴とするコネクタ装置。
7. 前記外殻は、さらに、前記第２の向きで前記モジュラープラグに当接するプラグストッパーを有する、請求項６に記載のコネクタ装置。
8. 前記ロック機構は防水構造を有する、請求項１から７のいずれかに記載のコネクタ装置。

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