JPWO2017126186A1 - コネクタ着脱装置及びコネクタ着脱方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、コネクタの装置への取り付け及び装置からの取り外しを容易に行うことができ、しかもコネクタをがたつきなく保持してコネクタ同士を精度よく連結することができるコネクタの着脱装置等を提供する。コネクタの着脱装置（１）は、第１のコネクタ（４０）を保持する第１のホルダ（８０）と、第１のホルダ（８０）に対向して配置されるとともに、第２のコネクタ（２０）を保持する第２のホルダ（６０）と、第１のコネクタ（４０）と第２のコネクタ（２０）との相対位置を変化させて接続及び抜去を行うように、第１のホルダ（８０）及び第２のホルダ（６０）の少なくとも一方を移動させる移動手段（１００）と、を備える。少なくとも第１のホルダ（８０）は、第１のコネクタ（４０）の側方に開閉自在に配置され、開放された状態では、第２のホルダ（６０）に対向する側からの第１のコネクタ（４０）の導入を可能とし、閉鎖された状態では第１のコネクタ（４０）の少なくとも側面に係合する１対のクランプ（８６）を有する。

Description

本発明は、コネクタ着脱装置及びコネクタ着脱方法に関し、特に、嵌合接続可能な２つのコネクタを着脱する装置及び方法に関する。

特殊環境下、例えば原子力施設等の放射線環境下で使用されるケーブルやコネクタは、放射線照射を受けてその絶縁材料が劣化するため、定期的に交換する必要がある。このような放射線環境下での交換作業は、作業員の放射線被爆を回避するためマニピュレータ等のロボットを用いた遠隔操作によって行うことが望ましい。

特開昭６０−１４６４８１号公報には、遠隔操作によりケーブルの着脱を可能とする装置が開示されている。この装置は、該公報第１、第２図に開示されるように（括弧内の符号は当該公報の実施形態における参照符号を指すものである。）、水平に設置された本体プレート（１）の第１端側に電源側挿入ガイド（２）が固定されている。電源側挿入ガイド（２）には凹部（３，４）が形成されている。凹部（３，４）には着脱プレート（５及び６）に取り付けられた電源側コネクタ（７，８）が、上方から装着されている。すなわち、着脱プレート（５及び６）の上端部には取手（９，１０）が取り付けられており、この取手（９，１０）を介して着脱プレート（５及び６）を上下動させることによりコネクタ（７，８）の凹部（３，４）に対する着脱を行うことができる。電源挿入ガイド（２）に対して離接可能に電動機側挿入ガイド（１１）が設置されている。電動機側挿入ガイド（１１）には電源側挿入ガイド（２）の凹部（３，４）に対応する位置に凹部（１７，１８）が形成されている。凹部（１７，１８）には着脱プレート（１９，２０）に取り付けられた電動機側コネクタ（２１，２２）が上方から装着されている。すなわち電源側コネクタ（７，８）の場合同様、着脱プレート（１９，２０）の上端部には取手（２３，２４）が取り付けられており、この取手（２３，２４）を介して着脱プレート（１９，２０）を上下動させることにより電動儀側コネクタ（２１，２２）の凹部（１７，１８）に対する着脱を行うことができる。

このように構成された装置を用いて電源側コネクタ（７，８）と電動機側コネクタ（２１，２２）とを抜去するには着脱操作レバー（１４）を第１の方向に回動させ、電動機側挿入ガイド（１１）をガイド棒（１５）に沿って電源側挿入ガイド（２）から離れる方向に移動させる。そして、電動機が故障して取替えが必要な場合には取手（２３，２４）を介して着脱プレート（１９，２０）を持ち上げて電動機側コネクタ（２１，２２）を電動機側挿入ガイド（１１）から離脱させる。電源側コネクタ（７，８）と電動機側コネクタ（２１，２２）とを連結するには各コネクタを電源側挿入ガイド（２）及び電動機側挿入ガイド（１１）に挿入し、この状態で着脱操作レバー（１４）を上記第１の方向とは逆の第２の方向に回動させ、電動機側挿入ガイド（１１）をガイド棒（１５）に沿って電源側挿入ガイド（２）の方向へ移動させる。

特開昭６０−１４６４８１号公報

しかしながら、上記文献記載の装置は、着脱プレート（５，６，１９，２０）を挿入ガイド（２，１１）の凹部（３，４，１７，１８）に遊嵌させることにより装着する構造であるため、着脱プレート（５，６，１９，２０）は挿入ガイド（２，１１）内でがたつく虞があり、コネクタ同士を精度高く連結することができない場合がある。

本発明は、上記従来の問題を解消し、コネクタの装置への取り付け及び装置からの取り外しを容易に行うことができ、しかもコネクタをがたつきなく保持してコネクタ同士を精度よく連結することができるコネクタの着脱装置及び着脱方法を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明のコネクタ着脱装置は、互いに着脱可能な第１のコネクタ及び第２のコネクタの接続と抜去とを行うコネクタ着脱装置であって、第１のコネクタを保持する第１のホルダと、第１のホルダに対向して配置されるとともに、第２のコネクタを保持する第２のホルダと、第１のコネクタと第２のコネクタとの相対位置を変化させて接続及び抜去を行うように、第１のホルダ及び第２のホルダの少なくとも一方を移動させる移動手段と、を備え、少なくとも第１のホルダは、第１のコネクタの側方に開閉自在に配置され、開放された状態では、第２のホルダに対向する側からの第１のコネクタの導入を可能とし、閉鎖された状態では第１のコネクタの少なくとも側面に係合する１対のクランプを有するものである。

なお、本発明のコネクタ着脱装置にあっては、第１のホルダは、１対のクランプの、第２のホルダに対する遠位端部側を回動中心として１対のクランプを回動可能に支持するバックプレートを有し、各クランプの遠位端部には、第１のコネクタの導入時に該第１のコネクタに当接して該クランプを閉鎖方向に回動させる突片が形成されていることが好ましい。

また、本発明のコネクタ着脱装置にあっては、バックプレートは、第１のコネクタの導入を案内するガイド部を有することが好ましい。

さらに、本発明のコネクタ着脱装置にあっては、第１のホルダは、バックプレートの背面側に配置されるとともに、第１のホルダ及び第２のホルダの相対移動方向に延在する直線方向に沿ってバックプレートにスライド可能に支持されたスライドプレートを有することが好ましい。

さらに、本発明のコネクタ着脱装置にあっては、スライドプレートは、第２のホルダに対する離間方向にスライドされた際に閉鎖状態にある１対のクランプの側面に当接して該閉鎖状態をロックする１対のロック部を有することが好ましい。

さらに、本発明のコネクタ着脱装置にあっては、スライドプレートは、第２のホルダに対する近接方向にスライドされた際に１対のクランプの突片を第２のホルダ側に押圧してクランプを開放方向へ回動させる１対の押圧部を有することが好ましい。

加えて、本発明のコネクタ着脱装置にあっては、１対のクランプは第１のコネクタの正面部に係合する前壁を有することが好ましい。

また、上記課題を解決するための本発明のコネクタ着脱方法は、上記コネクタ着脱装置を用いて第１及び第２のコネクタの接続と抜去とを行うコネクタ着脱方法であって、第１のホルダの開放状態にある１対のクランプの間に、第２のホルダに対向する側から第１のコネクタを導入する工程と、１対のクランプを閉鎖し、該クランプを第１のコネクタの少なくとも側面に係合させることにより第１のホルダへ第１のコネクタを装着する工程と、移動手段を作動させ、第１のホルダと第２のホルダの相対位置を近接方向へ変化させることにより、第１のコネクタと第２のコネクタとを嵌合させ接続を行う工程と、を含むものである。

なお、本発明のコネクタ着脱方法にあっては、移動手段を作動させ、第１のホルダと第２のホルダの相対位置を離間方向へ変化させることにより、第１のコネクタと第２のコネクタとの嵌合を解除し抜去を行うことが好ましい。

本発明によれば、第１のコネクタの側面に係合するクランプを設けるとともに該クランプを側方に開閉自在に構成したことから、第１のホルダへの第１のコネクタの取り付け及び取り外しを容易に行うことができ、しかもクランプが閉鎖した状態では第１のコネクタの側面に係合するためがたつきなく第１のコネクタを保持することができるため、第１のコネクタと第２のコネクタとを精度よく連結することができる。

図１は、本発明に従う第１実施形態のコネクタ着脱装置の正面図である。 図２は、図１のコネクタ着脱装置を用いて着脱される固定側コネクタおよび移動側コネクタについて、嵌合接続を解除した分離状態で両コネクタの嵌合構造を分かるように示した図である。 図３は、嵌合口にシャッタを有する、図２の移動側コネクタの変形例を示した斜視図である。 図４は、図２に示す固定側コネクタの第１保持部材と第１ケース部材との位置関係、および第１保持部材のフローティング構造を説明するための固定側コネクタの断面図である。 図５は、図１のコネクタ着脱装置の斜視図である。 図６は、図５におけるＡ部分の拡大図である。 図７は、移動側コネクタの係止部がバックプレートのガイド溝内を係合状態でスライド移動して、移動側コネクタがバックプレートに装着されるまでの様子を説明する図である。 図８は、移動側コネクタが可動ホルダに装着されるまでの操作手順を説明するための概念図である。 図９は、装着されている移動側コネクタを可動ホルダから取り外すまでの操作手順を説明するための概念図である。 図１０は、特殊環境下でマニピュレータを用いた遠隔操作によってコネクタ着脱装置を作動させ、固定側コネクタに対する移動側コネクタの着脱作業を行うレイアウトの一例を示した概略図である。 図１１は、本発明の第２実施形態にコネクタ着脱装置の斜視図であって、移動側コネクタと固定側コネクタとを嵌合接続状態で示す。 図１２は、図１１に示すコネクタ着脱装置の斜視図であって、移動側コネクタと固定側コネクタの嵌合接続解除状態で示す。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら以下で説明する。

図１に示すコネクタ着脱装置１は、着脱可能な２つのコネクタ２０、４０同士の接続と抜去とを行なうコネクタ着脱装置であって、特に特殊環境下、例えば原子力発電所のように原子炉が配置された放射線環境下で、好適にはマニピュレータ（ロボット）などを用いた遠隔操作であっても両コネクタ２０、４０同士の着脱動作を行なうことができる構成を有している。

＜コネクタ＞
図示例では、２つのコネクタ２０、４０のうち一方のコネクタ２０は、コネクタ着脱装置１内に不動に固定される固定側コネクタ２０であり、他方のコネクタ４０はコネクタ着脱装置１内に固定側コネクタ２０に対し接近および離隔移動することができるように取り付けられた移動側コネクタ４０である。また、この実施形態においては、移動側コネクタ４０が本発明における「第１のコネクタ」に対応し、固定側コネクタ２０が本発明における「第２のコネクタ」に対応する構成とし、第１のコネクタとしての移動側コネクタ４０をマニピュレータ等のロボットを用いてコネクタ着脱装置１に取り付け又は取り外す例について説明するが、これとは逆の構成としてもよい。

第２のコネクタとしての固定側コネクタ２０は、複数の第１信号伝達部材２２と、第１保持部材２４と、第１ケース部材２６と、第１位置決め手段２８とで主に構成され、また、移動側コネクタ４０は、複数の第２信号伝達部材４２と、第２保持部材４４と、第２ケース部材４６と、第２位置決め手段４８とで主に構成されている。また、固定側コネクタ２０は、特殊環境（放射線環境）下で、固定側コネクタ２０が接続されたケーブルの絶縁被覆等が劣化しにくい位置、例えば原子炉が設置された建屋内でかつ原子炉から離れた壁、天井、床などの位置に固定され、固定側コネクタ４０が連結されたケーブルは、部屋の外側に位置する配線に接続されているか、あるいは、部屋の内側で鉛等の遮蔽板によって囲われている場所（空間）に位置する配線に接続されている。

第１のコネクタとしての移動側コネクタ４０は、原子炉等に関連して各種測定を行う複数のセンサ等に接続されたケーブルの一端に接続されるコネクタであって、センサ、ケーブルおよび移動側コネクタ４０を含むセンサユニットを構成している（図１０参照）。そして、移動側コネクタ４０は、放射線量が高い原子炉等から比較的近い位置で使用されるため、移動側コネクタ４０が接続されているケーブルが劣化しやすい環境下にあり、移動側コネクタ４０を含めたセンサユニット全体としてケーブル劣化を考慮した比較的早期の交換が必要になる。センサユニット全体を交換する方法としては、例えば図１０に示すように、マニピュレータを用いた遠隔操作によって、移動側コネクタ４０を固定側コネクタ２０から分離した後に、マニピュレータに移動側コネクタ４０を把持させ、そのままセンサユニット全体を引きずりながら、原子炉建屋内に予め用意した遮蔽空間（Ｂｏｘ）、あるいは原子炉から離れた場所に設けたセンサユニット交換場所までマニピュレータに搬送させてから、マニピュレータの把持を開放して使用済みのセンサユニットを遮蔽空間またはセンサユニット交換場所に置き、次いで、マニピュレータに、新品のセンサユニットを構成する移動側コネクタ４０の突状把持部５４を把持させ、移動側コネクタ４０を持ち上げた状態で引きずりながらコネクタ着脱装置１の可動ホルダ８０の位置まで搬送させて、可動ホルダ８０に移動側コネクタ４０を取り付けることによる方法でセンサユニット全体を交換することが望ましい。

この実施形態では、図２に示すように、固定側コネクタ２０が、４段×５列の合計２０芯からなる複数の第１信号伝達部材２２を露出した状態で配列したプラグ光コネクタとして構成し、移動側コネクタ４０が、固定側コネクタ２０の第１信号伝達部材２２に対応する位置に配列された複数の第２信号伝達部材４２を有し、各第２信号伝達部材４２が筒状部材で覆われた状態で存在するレセプタクル光コネクタとして構成した場合を示す。なお、本発明では、固定側コネクタ２０をレセプタクル光コネクタとして構成し、移動側コネクタ４０をプラグ光コネクタとして構成することも可能である。

固定側コネクタ２０の第１信号伝達部材２２は、光ファイバ（図示せず）と、この光ファイバを内挿固定したセラミックス製のフェルールとで主に構成され、フェルールの先端に、移動側コネクタ４０の第２信号伝達部材４２と接触する第１接触部２２ａを有する。

第１保持部材２４は、複数の第１信号伝達部材２２を所定の配列状態を保持するために設けられ、例えば金属製のブロックとして構成することができる。

第１ケース部材２６は、第１保持部材２４の周りを少なくとも包囲し、両コネクタ２０、４０の嵌合接続時に、移動側コネクタ４０の第２ケース部材４６と嵌合連結される金属製のシェル部分であって、第１保持部材２４とは、図４に示すように、例えばバネ材のような第１弾性材３２を介して弾性的に連結されていて、第１信号伝達部材２２が保持されている第１保持部材２４が、第１ケース部材２６の内部空間において、例えば両矢印方向Ｆに揺動する、いわゆるフローティング構造を採用することができ、これによって、両コネクタ２０、４０の嵌合接続時に、第１信号伝達部材２２の第１接触部２２ａが、破損することなく移動側コネクタ４０の第２信号伝達部材４２との正確な位置決め接触をすることが可能になる構成としている。なお、第１保持部材２４のフローティング構造は、図４では、第１保持部材２４の両側狭幅面のみに１対のバネ材３２を配置して、第１ケース部材２６の両側壁に対して接近・離隔する方向（両矢印方向Ｆ）にだけ揺動するように構成しているが、さらに、バネ材３２を第１保持部材２４の両側広幅面にも１対の他のバネ材を配置して、第１ケース部材２６の両矢印方向Ｆだけではなく、この両矢印方向に直交する方向にも揺動するように構成することもできる。

第１位置決め手段２８は、第１保持部材２４および第１ケース部材２６のいずれかに一体的に形成され、図２では第１保持部材２４に位置決め穴として形成され、両コネクタ２０、４０の嵌合接続時に、移動側コネクタ４０の第２位置決め手段４８に嵌合することによって、固定側コネクタ２０の第１信号伝達部材２２と、移動側コネクタ４０の第２信号伝達部材４２との正確な位置決め接触を可能にするために設けられている。

移動側コネクタ４０は、第２信号伝達部材４２が、光ファイバ（図示せず）と、この光ファイバを内挿固定したセラミックス製のフェルールとで構成され、フェルールの先端に、固定側コネクタ２０の第１信号伝達部材２２の第１接触部２２ａと接触する第２接触部４２ａを有する。なお、図２では、第２信号伝達部材４２の周りを覆うステンレス製の筒状部材５０をさらに形成した場合を示しており、この構成によって、両コネクタ２０、４０の嵌合接続時に、固定側コネクタ２０の第１信号伝達部材２２は、第２信号伝達部材４２の第２接触部４２ａに接触する位置まで、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム、亜鉛などの金属製の筒状部材５０内に嵌入されるように構成されている。

第２保持部材４４は、複数の第２信号伝達部材４２を所定の配列状態を保持するために設けられ、金属製のブロックとして構成することができる。

第２ケース部材４６は、第２保持部材４４の周りを少なくとも包囲し、両コネクタ２０、４０の嵌合接続時に、固定側コネクタ２０の第１ケース部材２６と嵌合連結される金属製のシェル部分であって、第２保持部材４４とは、例えばばね材のような第２弾性材（図示せず）を介して弾性的に連結されていて、第２信号伝達部材４２が保持されている第２保持部材４４が、第２ケース部材４６の内部空間において揺動可能な構造、いわゆるフローティング構造を採用することができ、これによって、両コネクタ２０、４０の嵌合接続時に、第２信号伝達部材４２の第２接触部４２ａが、破損することなく固定側コネクタ２０の第１接触部２２ａとの正確な位置決め接触をすることが可能になる構成としている。また、第２ケース部材４６の外面には、コネクタ着脱装置１を構成する、後述する可動ホルダ８０の被係止部８２に係止され、係止状態のまま被係止部８２をスライド移動可能な係止部５２を形成した外面を有する。

第２位置決め手段４８は、第１位置決め手段２８と係合する形状をもち、第１位置決め手段２８に対応する、第２保持部材４４および第２ケース部材４６のいずれかの部分に一体的に形成され、両コネクタ２０、４０の嵌合接続時に、固定側コネクタ２０の第１位置決め手段２８に嵌合することによって、固定側コネクタ２０の第１信号伝達部材２２と、移動側コネクタ４０の第２信号伝達部材４２との正確な位置決め接触を可能にするために設けられている。なお、図２では、第１位置決め手段２８を、固定側コネクタ２０の第１保持部材２４に位置決め穴として形成され、第２位置決め手段４８を、移動側コネクタ４０の第２保持部材４４に金属製の位置決めピンとして一体的に形成された場合の構成を示している。この構成によって、特に多芯（例えば各２０本以上）の第１および第２信号伝達部材２２、４２を配列した光コネクタの場合には、第１および第２接触部２２ａ、４２ａが、破損することなくより正確な位置決め接触させることができる。

また、移動側コネクタ４０および固定側コネクタ２０の少なくとも一方は、図３に示す変形例のように、それぞれの嵌合口側に、開放可能に閉鎖される１対のシャッタ５８を有するものでもよい。移動側コネクタ４０および固定側コネクタ２０が例えば光コネクタの場合、それぞれの信号伝達部材２２、４２の接触部２２ａ、４２ａの表面にゴミ等の異物が付着すると、一方の光ファイバから他方の光ファイバへの光の伝送効率が劣るなどの不具合が生じやすい。しかしながら、特にマニピュレータを用いた遠隔操作では、接触部２２ａ、４２ａに付着したゴミを取り除くことは難しいが、上記１対のシャッタ５８を設けることによって、接触部２２ａ、４２ａに極力ゴミ等の異物が付着するのを防止することができる。

加えて、１対のシャッタ５８は、コネクタ２０、４０同士が少なくとも嵌合接続動作に入るまでは閉鎖した状態とし、嵌合接続動作直前に開いて嵌合口を開放した後に、両コネクタ２０、４０が嵌合接続されるとともに、両コネクタ２０、４０の嵌合接続を解除する場合には、両コネクタの分離を行った直後に、前記シャッタ５８が嵌合口を閉鎖する方向に移動する構造を有することが好ましい。なお、シャッタ５８の開放方向は、接触部２２ａ、４２ａが位置する両ケース部材２６、４６の内部にゴミ等の異物が侵入するのを極力防止するため、外向きの開放方向であることが好ましい。

＜コネクタ着脱装置＞
上述した構造を有する、固定側コネクタ２０と移動側コネクタ４０とを嵌合接続するのに適したコネクタ着脱装置１は、図１及び図５に示すように、本発明における第２のホルダとしての固定ホルダ６０と、本発明における第１のホルダとしての可動ホルダ８０と、移動手段としての移動機構１００と、を主に備えている。

（固定ホルダ）
固定ホルダ６０は、図１及び図５に示すように、固定側コネクタ２０を装着して保持するための部材であって、コネクタ着脱装置１のベースプレート６１にねじや溶接等で固定されている。ベースプレート６１は、例えば壁、床、天井等にボルトや溶接等で固定することができる。固定ホルダ６０は固定側コネクタ２０の外形に対応した形状の凹部６２が形成されるとともに該凹部６２の開口側を覆うカバー６３を有しており、該凹部６２内に固定側コネクタ２０が配置され、カバー６３が取り付けられた状態では固定側コネクタ２０はがたつきなく固定ホルダ６０内に保持される。なお、固定ホルダ６０の具体的な構成としては、コネクタ着脱装置１内の所定の位置および向きに、固定側コネクタ２０を装着できかつ保持できる構成であればよく、特に限定はしない。

（可動ホルダ）
可動ホルダ８０は、図１及び図５に示すように、固定ホルダ６０に対向して配置されている。可動ホルダ８０は、ベースプレート６１と平行に配置された２本のリニアシャフト６４に案内されて固定ホルダ６０に対する接近および離隔する一軸方向Ｘへの移動が可能な可動ブロック８１を有する。

可動ホルダ８０は、移動側コネクタ４０の側方に開閉自在に配置され開放された状態では固定ホルダ６０に対向する側からの移動側コネクタ４０の導入を可能とし、閉鎖された状態では移動側コネクタ４０の少なくとも側面に係合して移動側コネクタ４０の横方向Ｗ及縦方向（一軸方向Ｘ）の位置決めおよび保持を行なう１対のクランプ８６を有している。また、各クランプ８６には、移動側コネクタ４０の正面部に係合する前壁８６ａが設けられている。さらに、各クランプ８６の、固定ホルダ６０に対する遠位端部には、移動側コネクタ４０の導入時に該コネクタ４０に当接して該クランプ８６を閉鎖方向に回動させる突片８６ｂが設けられている。

また、可動ホルダ８０は、１対のクランプ８６の背面側でかつ可動ブロック８１の前面側に配置されたバックプレート８４を有している。バックプレート８４の前面側には、クランプ８６の、固定ホルダ６０に対する遠位端部に対応して配置され、該クランプ８６を回動可能に支持する軸部８７が形成されている。バックプレート８４は、可動ブロック８１にネジ等で固定され、可動ブロック８１と一緒に一軸方向Ｘに移動可能である。

バックプレート８４はコネクタ取付部材としての機能をも有している。すなわち、バックプレート８４には、図７に示すように、移動側コネクタ４０の第２ケース部材４６の外面に設けた係止部５２に対応した形状をもち、係止部５２を分離可能にスライド移動させて係合連結されるガイド部としてのガイド溝８２が形成されている。

このガイド溝８２は、バックプレート８４の、固定ホルダ６０に対する近位端部から遠位端部側へ向けて延びる切欠きとして形成されており、ガイド溝８２の溝幅は、該近位端部側において僅かに広く形成されている。これにより、移動側コネクタ４０の係止部５２をガイド溝８２内にスムーズに挿入することができる。また、この実施形態では、移動側コネクタ４０の係止部５２が、第２ケース部材４６の外面から突出して形成され、板状部５２ａとこの板状部５２ａ上に形成した円形係合部５２ｂとからなる突状係止部として構成されているため、ガイド溝８２には、内側へ張り出して板状部５２ａと円形係合部５２ｂとの間に係合する段部がされており、これにより移動側コネクタ４０をバックプレート８４に取り付けることができる。

また、図１、図５及び図６に示すように、バックプレート８４には、移動側コネクタ４０の装着方向Ｌ側（固定ホルダに対する遠位端部側）において正面側に突出し、移動側コネクタ４０の装着時にはクランプ８６、８６の、固定ホルダに対する遠位側端面（突片８６ｂの外面）が当接し、また、両コネクタ２０、４０の嵌合接続時には移動側コネクタ４０からの嵌合押圧力をクランプ８６、８６を介して受け止める当接ブロック８８が形成されている。

また、バックプレート８４の、クランプ８６の側方にはクランプ８５の開度（回動）を制限するピン状の開度ストッパ９２が設けられている。

可動ホルダは、図１、図５及び図６に示すように、バックプレート８４の背面側でかつ可動ブロック８１の前面側に配置されるとともに、バックプレート８４にスライド可能に支持されたスライドプレート９４を有している。図示例では、バックプレート８４の背面に一軸方向Ｘに沿って２本のレール９３が敷設され、スライダプレート９４の前面には各レール９３上を走行するスライダ９４が設けられている。スライドプレート９４は、可動ブロック８１の、リニアシャフト６４に沿った移動とは独立し、可動ブロック８１及びバックプレート８４に対してレール９３に沿ってスライド可能である。スライドプレート９４の移動は、手動により直接的にもしくはマニピュレータ等のロボットを介して間接的、遠隔的に行うことができ、あるいは、図示しないアクチュエータを用いて行うこともできる。

また、スライドプレート９４は、固定ホルダ６０に対する近接方向にスライドされた際にクランプ８６の突片８６ｂの外面を固定ホルダ６０側に押圧して、クランプ８６を押し開く押圧部としての突き出しピン９０を有している。各突き出しピン９０は、当接ブロック８８に形成された開孔内に摺動可能に配置され、スライドプレート９４の一軸方向Ｘに沿った移動と連動して該開孔から出没するよう構成されている。

さらに、スライドプレート９４には前方側へ突出し、固定ホルダ６０から離れる側へスライドした際に閉鎖状態にあるクランプ８６の側面に当接して該閉鎖状態をロックする１対のロック部９４ａ、９４ａが設けられている。

さらに、スライドプレート９４には、作業者またはマニピュレータ等のロボットによって操作される操作部としてのつまみ９６が形成されている。つまみ９６の形状は移動側コネクタ４０の突状把持部５４と同じ形状とすることができる。したがって、バックプレート８４に対する移動側コネクタ４０の取り付けが完了した後に、作業者またはマニピュレータ等のロボットがつまみ９６を把持して、スライドプレート９４をバックプレート８４に対して、固定ホルダ６０から離れる方向にスライドさせると、スライドプレート９４の１対のロック部９４ａ、９４ａよって、１対のクランプ８６、８６を両側方から開かないように保持することができる。つまみ９６を把持して、スライドプレート９４をバックプレート８４に対して反対方向にスライドさせると、ロック部９４ａ、９４ａによるクランプ８６、８６のロックは解除される。

このように構成された可動ホルダ８０においては、可動ホルダ８０に対する移動側コネクタ４０の装着は遠隔操作で行なうことができる。この遠隔操作は、例えばマニピュレータ等のロボットを用いて行なうことができる。この遠隔操作は、図１０に示すように、原子炉の建屋から、数十メートル以上離れた場所の、例えば制御室内にいるオペレータ（人間）が、マニピュレータ（ロボット）に付いている小型カメラで撮影して映し出されたモニタ画像を見ながらマニピュレータの動作をコントロールして行うことができる。

加えて、マニピュレータを用いた移動側コネクタ４０の交換作業を行う場合には、コネクタ４０の係止部５２が設けられた側とは反対側の面にマニピュレータ等によって把持される突状把持部５４を設けておくことが好ましい。このようにマニピュレータに突状把持部５４を把持させることによって、移動側コネクタ４０のケース部材４６を直接把持させる場合と比べて、移動側コネクタ４０が接続されているケーブルに対しねじれ力が作用しにくく、ねじれ等の好ましくない変形（くせ付け）を防止ないし抑制することができる。

（移動機構）
移動機構１００は、固定ホルダ６０に対する可動ホルダ８０の一軸方向Ｘの移動を生じさせ、かつ、固定側コネクタ２０に対し移動側コネクタ４０の嵌合接続状態を保持する押圧力、および固定側コネクタ２０から移動側コネクタ４０を分離する際に必要な分離力の双方を生じさせるために設けられている。

特に、光コネクタの場合、両コネクタ２２、４０の嵌合接続状態では、第１および第２信号伝達部材２２、４２の接触部２２ａ、４２ａ同士を、光軸が一致するように付き合わせた接触状態で保持しなければならず、そのため、両コネクタ２０、４０は、ケース部材２６、４６と保持部材２４、４４との間を、それぞれ弾性材を介して弾性的に連結した構成が採用されており、通常、１対の信号伝達部材２２、４２同士の接触圧は、約１ｋｇ程度の弾性力（例えばばね力）が必要である。この場合、例えば各１００本の信号伝達部材を有するような多芯光コネクタの場合だと、両コネクタ２０、４０の嵌合接続時には、約１００ｋｇのばね力を作用させることが必要になるが、遠隔操作の際に使用される、関節の付いた自走式のマニピュレータ（ロボット）だと、１００ｋｇの反力には耐えられず、また、回転動作を含む複雑な動作も困難となる。

このため、このような場合には、移動機構１００としては、倍力機構であるトグル機構を採用することがより好適である。かかる機構を採用することによって、マニピュレータによる操作であっても、移動機構１００の操作レバー１０２を一方向に移動させて押し切る単純な動作だけで十分な力を得ることができ、両コネクタ２０、４０の嵌合接続状態を確実に保持することができる。なお、操作レバー１０２の形状は、特に限定はしない。一例として、図１では操作レバー１０２を丸棒で構成したが、板状片で構成してもよい。操作レバー１０２を丸棒で構成することにより、例えばマニピュレータによって操作レバー１０２を操作させる場合であっても、マニピュレータによる操作レバー１０２の押し上げおよび押し下げを行なう際の動作が一軸上の動作だけとなって、簡易な構造で移動機構１００を作動させることができるからである。なお、移動機構１００により分離力を作用させる場合、分離に際して大きな反力を受けるような場合には、かかる反力を小さくするため、空気を充填したエアダンパー等の図示しない緩衝装置をさらに設けてもよい。

（他の実施形態）
図１１および図１２は、第２実施形態のコネクタ着脱装置１Ａを示したものであって、かかるコネクタ着脱装置１Ａは、移動手段として、例えばレール等に沿って一軸方向に移動させるエアシリンダ１００Ａを備えるものである。このコネクタ着脱装置１Ａは、例えばマニピュレータが作動スイッチ（図示せず）を押すことによって、電気系統に接続されている移動手段としてのエアシリンダ１００Ａが作動し、移動側コネクタ４０Ａを装着した可動ホルダ８０Ａを固定ホルダ６０Ａに向かう一軸方向に移動させる構成とするとともに、両コネクタ２０Ａ、４０Ａの嵌合接続後は、固定側コネクタ２０Ａに回転可能に軸支したバックル３０を、別のエアシリンダ１０４を作動させて押し上げ、下方変位したバックル３０の先端フックを、移動側コネクタ４０に突出して設けた被係合ピン５６に係合させることにより、両コネクタ２０、４０の嵌合接続状態を保持するように構成にしたものである。

＜コネクタ着脱方法＞
次に、本発明に従うコネクタ着脱装置を用いて行なうコネクタ着脱方法の一例について図８および図９を参照しながら説明する。

コネクタ着脱方法は、コネクタ着脱装置１又は１Ａを用い、嵌合接続可能な両コネクタ２０、４０又は２０Ａ、４０Ａ同士の接続と抜去を行う方法であり、以下の説明では、上述したような特殊環境を考慮し、マニピュレータ等のロボットを遠隔操作することによって行なう場合について説明する。

最初に、固定側コネクタ２０に対し、移動側コネクタ４０を接近移動させるとともに嵌合接続する方法について説明する。

両コネクタの嵌合接続は、まず遠隔操作されているマニピュレータによって、移動側コネクタ４０の突状把持部５４を把持し、把持した移動側コネクタ４０を、コネクタ着脱装置１の可動ホルダ８０の位置まで搬送する。移動側コネクタ４０の装着前の可動ホルダ８０は、１対のガイド部材８６、８６が、突き出しピン９０の押し上げ作用によって開いた状態に維持されており、移動側コネクタ４０は挿入装着しやすくなっている（図８（ａ））。

次に、マニピュレータによって把持された移動側コネクタ４０は、移動側コネクタ４０の突状係止部５２が、可動ホルダ８０のバックプレート８４に形成したガイド溝８２に係合するように、移動側コネクタ４０をバックプレート８４前面に突き当てた後（図８（ｂ））、マニピュレータによって、移動側コネクタ４０の突状係止部５２を、バックプレート８４のガイド溝８２に係合させた状態で下方（固定ホルダ６０から離れる方向）に移動させる。この移動途中で、１対のクランプ８６、８６は、その突片８６ｂと移動側コネクタ４０の外面部（下端部）との連係動作によって閉じる方向に軸部８７周りに回転移動して、移動側コネクタ４０の側面にクランプ８６、８６が接近するように動く（図８（ｃ））。

そして、マニピュレータで把持したまま、移動側コネクタ４０を、クランプ８６の突片８６ｂ外面がバックプレート８４の下端に連結されている当接ブロック８８に突き当たるまで下方に移動させ、突き出しピン９０が当接ブロック８８内に埋没するまで下げる（図８（ｄ））。

その後、マニピュレータによって、スライドプレート９４のつまみ９６を押し下げることによって、スライドプレート９４をバックプレート８４に対して相対的に下方（固定ホルダから離れる側）に移動させる（図８（ｅ））。これにより、スライドプレート９４の両腕部分であるロック部９４ａ、９４ａが、１対のクランプ８６、８６の側壁外面に対向するとともに当接するため、クランプ８６、８６の閉鎖状態がロックされ、これによって、可動ホルダ８０に対する移動側コネクタ４０の装着固定が完了する。

そして、マニピュレータによる移動機構１００の操作レバー１０２の押し上げ動作によって、移動機構１００を作動させて、固定ホルダ６０に対し可動ホルダ８０を一軸方向Ｘの接近する向きに移動させることにより、まず、第２ケース部材４６の第１ケース部材２６に対する嵌合が開始され、次いで、移動側コネクタ４０の第２位置決め手段４８が、固定側コネクタ２０の第１位置決め手段２８に対する係合が開始され、さらに第１ケース部材２６に弾性的に連結された第１保持部材２４に保持されている複数の第１信号伝達部材２２の第１接触部２２ａが、それぞれ対応する、第２ケース部材４６に弾性的に連結された第２保持部材４４に保持されている複数の第２信号伝達手段４２の第２接触部４２ａに接触するようになって、第２ケース部材４６の第１ケース部材２６に対する嵌合が完了し、さらに、移動機構１００による押圧力を発生させることにより、固定側コネクタ２０に対する移動側コネクタ４０の嵌合接続を行うことができる。

次に、嵌合接続状態にある固定側コネクタ２０から移動側コネクタ４０を分離させて離隔移動する方法について説明する。

まず、マニピュレータによる移動機構１００の操作レバー１０２の押し下げ動作によって、可動ホルダ８０を下方に移動させることによって、嵌合接続状態にある固定側コネクタ２０から移動側コネクタ４０を分離させる。

次に、スライドプレート９４のつまみ９６をマニピュレータで押し上げることによって、スライドプレート９４をバックプレート８４に対して相対的に上方（固定ホルダ６０側）に移動させ、１対のクランプ８６、８６が開くのを阻止していたスライドプレート９４のロック部９４ａ、９４ａによるロックを解除する。また、スライドプレート９４の上方移動と連動して突き出しピン９０がクランプ８６の突片８６ａを押し上げるので、１対のクランプ８６、８６は軸部８７周りに回動して開放される（図９（ａ））。この状態で、マニピュレータで移動側コネクタ４０の突状把持部５４を把持して上方に持ち上げることによって、可動ホルダ８０から移動側コネクタ４０を取り外すことができ（図９（ｂ））、取り外した移動側コネクタ４０は、マニプレータによって所定の位置まで搬送することができる。

上述したところは、本発明の実施形態の一例を示したにすぎず、特許請求の範囲において種々の変更を加えることができる。例えば、上述した実施形態では、上記２つのコネクタ２０、４０を光コネクタとして構成した場合を挙げて説明したが、本発明のコネクタ着脱装置１で着脱されるコネクタ２０、４０としては、光コネクタだけには限定されず、電気コネクタ等の他の構成を有するコネクタであってもよい。

本発明によれば、特に特殊環境下であっても、マニピュレータなどを用いた遠隔操作によって、コネクタ同士の簡便な着脱が可能であり、しかも嵌合連結を行なう際に、２つのコネクタの内部にそれぞれ位置して互いに対向する信号伝達部材同士を、破損させることなく精度よく接触接続させることができるコネクタの着脱装置および着脱方法の提供が可能になった。

１、１Ａ コネクタの着脱装置
２０、２０Ａ 固定側コネクタ
２２ 第１信号伝達部材
２４ 第１保持部材
２６ 第１ケース部材
２８ 第１位置決め手段
２９ バネ片
３０ バックル
３２ 第１弾性材または板バネ
４０、４０Ａ 移動側コネクタ
４２ 第２信号伝達部材
４４ 第２保持部材
４６ 第２ケース部材
４８ 第２位置決め手段
４９ 嵌合溝
５０ 筒状部材
５２ 係止部または突状係止部
５４ 突状把持部
５６ 被係合ピン
５８ シャッタ
６０、６０Ａ 固定ホルダ
６１ ベースプレート
６２ 凹部
６３ カバー
６４ リニアシャフト
８０、８０Ａ 可動ホルダ
８１ 可動ブロック
８２ ガイド溝（ガイド部）
８４ バックプレート（コネクタ取付部材）
８６ クランプ
８６ａ 前壁
８６ｂ 突片
８８ 突き当てブロック
９０ 突き出しピン
９２ 開度ストッパ
９３ レール
９４ スライドプレート
９４ａ ロック部
９５ スライダ
９６ つまみ（操作部）
１００、１００Ａ 移動力発生手段
１０２ 操作レバー
１０４ エアシリンダ

Claims (9)

1. 互いに着脱可能な第１のコネクタ及び第２のコネクタの接続と抜去とを行うコネクタ着脱装置であって、
   前記第１のコネクタを保持する第１のホルダと、
   前記第１のホルダに対向して配置されるとともに、前記第２のコネクタを保持する第２のホルダと、
   前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの相対位置を変化させて前記接続及び前記抜去を行うように、前記第１のホルダ及び前記第２のホルダの少なくとも一方を移動させる移動手段と、を備え、
   少なくとも前記第１のホルダは、前記第１のコネクタの側方に開閉自在に配置され、開放された状態では、前記第２のホルダに対向する側からの前記第１のコネクタの導入を可能とし、閉鎖された状態では前記第１のコネクタの少なくとも側面に係合する１対のクランプを有することを特徴とするコネクタ着脱装置。
2. 前記第１のホルダは、前記１対のクランプの、前記第２のホルダに対する遠位端部側を回動中心として前記１対のクランプを回動可能に支持するバックプレートを有し、
   各クランプの前記遠位端部には、前記第１のコネクタの導入時に該第１のコネクタに当接して該クランプを閉鎖方向に回動させる突片が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ着脱装置。
3. 前記バックプレートは、前記第１のコネクタの前記導入を案内するガイド部を有することを特徴とする請求項２に記載のコネクタ着脱装置。
4. 前記第１のホルダは、前記バックプレートの背面側に配置されるとともに、前記第１のホルダ及び前記第２のホルダの相対移動方向に延在する直線方向に沿って前記バックプレートにスライド可能に支持されたスライドプレートを有することを特徴とする請求項２又は３に記載のコネクタ着脱装置。
5. 前記スライドプレートは、前記第２のホルダに対する離間方向にスライドされた際に閉鎖状態にある１対のクランプの側面に当接して該閉鎖状態をロックする１対のロック部を有することを特徴とする請求項４に記載のコネクタ着脱装置。
6. 前記スライドプレートは、前記第２のホルダに対する近接方向にスライドされた際に前記１対のクランプの前記突片を前記第２のホルダ側に押圧して前記クランプを開放方向へ回動させる１対の押圧部を有することを特徴とする請求項４又は５に記載のコネクタ着脱装置。
7. 前記１対のクランプは前記第１のコネクタの正面部に係合する前壁を有することを特徴とする請求項１から６までのいずれか一項に記載のコネクタ着脱装置。
8. 請求項１から７までのいずれか一項に記載のコネクタ着脱装置を用いて第１及び第２のコネクタの接続と抜去を行うコネクタ着脱方法であって、
   前記第１のホルダの開放状態にある前記１対のクランプの間に、前記第２のホルダに対向する側から前記第１のコネクタを導入する工程と、
   前記１対のクランプを閉鎖し、該クランプを前記第１のコネクタの少なくとも側面に係合させることにより前記第１のホルダへ前記第１のコネクタを装着する工程と、
   前記移動手段を作動させ、前記第１のホルダと前記第２のホルダの相対位置を近接方向へ変化させることにより、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとを嵌合させ接続を行う工程と、を含むことを特徴とするコネクタ着脱方法。
9. 前記移動手段を作動させ、前記第１のホルダと前記第２のホルダの相対位置を離間方向へ変化させることにより、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの前記嵌合を解除し抜去する工程を含むことを特徴とする請求項８に記載のコネクタ着脱方法。
   
   

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