(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、コネクタや電子部品に不要な応力を発生させずに簡単に接続でき、屋外使用も可能なコネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のコネクタは、開口部を形成した板体と、前記開口部を通過し、開口部を形成する内壁との間に隙間を有する筒体と、前記筒体の内側に配置され、ケーブルに接続された端子と、前記端子を筒体の内側に固定するための固定部材と、前記筒体を板体から外れないように取り付け、板体との間に隙間を有する取り付け部材とを備える。
【0007】
板体の開口部に筒体が配置される。筒体の内側には、端子が固定部材によって固定されている。取り付け部材によって板体から筒体が外れないようになっている。板体に対して筒体および取り付け部材は隙間を有し、板体に対して筒体などが移動できるようになっている。
【0008】
前記開口部は凹部を備える。前記筒体において、凹部に対応する位置に凸部を備える。筒体が開口部内に配置され、凸部は凹部の位置に配置される。前記凹部の内壁と凸部との間に隙間を有する。凹部と凸部によって筒体の方向が決定される。
【0009】
前記凸部の長さが板体の厚みよりも長い。前記取り付け部材が凸部の両側に設けられ、かつ板体の一面側と他面側に配置される。板体の両側に取り付け部材が配置されるが、凸部によって板体と取り付け部材との間に隙間が形成される。
【0010】
前記端子が雄端子または雌端子であり、雄端子と雌端子を接続したときに、一方の筒体の内側に他方の筒体が挿入される。前記他方の筒体の外周に、一方の筒体と他方の筒体との隙間を塞ぐパッキンを設けた。雄端子と雌端子に対してパッキンによって防水性機能を持たせている。
【0011】
前記雌端子が、長さ方向に切り込みを有する円筒状金属と、前記円筒状金属の外周に配置されたバネとを備える。雌端子に雄端子を差し込むときに、雌端子が広がるが、その後はバネによって元に戻る。
【0012】
前記端子とケーブルとの接続部分を樹脂封止した。端子とケーブルとの接続部分に防水機能を持たせている。
【0013】
前記板体に形成された開口部が複数であり、各開口部に対して筒体、端子、固定部材および取り付け部材を配置される。複数の端子が接続される。
【発明の効果】
【0014】
本発明によると、板体に対して筒体が移動でき、端子も移動できる。コネクタを破壊するような応力が発生しにくく、コネクタを保護することができる。パッキンや樹脂封止によって防水機能も有し、屋外使用も可能である。コネクタの破壊を防止できるため、防水機能も保護できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【
図1】本発明のコネクタを示す断面図であり、(a)は凸部を含む位置の断面であり、(b)は凸部の無い位置の断面図である。
【
図2】開口部および凹部に対する筒体および凸部の関係を示す図である。
【
図5】板体と凸部との大きさの関係を示す拡大図である。
【
図6】雌端子を使用した本発明のコネクタを示す断面図である。
【
図8】凸部および凹部が等間隔で配置され、それぞれ大きさまたは形状が異なる図である。
【
図9】複数の端子が設けられたコネクタを示す断面図である。
【
図11】(a)は板体の周辺部分に垂直部を設けた図であり、(b)は(a)の垂直部の内周に重ねられる垂直部を示す図である。
【
図12】(a)は掛け止め穴を示す図であり、(b)は爪を示す図であり、(c)は(b)のC−C線断面図である。
【
図13】板体の中心線に対して非対称な位置にコネクタを設けた図である。
【
図14】(a)は雄端子のみのコネクタであり、(b)は雌端子のみのコネクタである。
【
図15】(a)は板体に爪を備えた図であり、(b)は板体に掛け止め穴を備えた図である。
【
図16】(a)は爪を掛け止め穴にはめ込んだ図であり、(b)は爪の間に治具を挿入する図である。
【
図17】(a)は板体に爪を備えた図であり、(b)は板体に掛け止め穴を備えた図である。
【
図18】爪を互いの外側から治具によって内側に反らす図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明のコネクタについて図面を使用して説明する。コネクタの端子からケーブルを介して接続される電子部品は特に限定されない。
【実施例1】
【0017】
図1に示す本発明のコネクタ10aは、開口部12が形成された板体14、開口部12に通された筒体16a、筒体16aの内側に配置された端子18a、筒体16aの内側に端子18aを固定する固定部材20、および筒体16aを板体14に取り付けるための取り付け部材22a,22bを備える。
【0018】
板体14の所望位置に、板体14の一面から他面まで貫く開口部12が形成されている。開口部12は円形であり、その円形の一部に凹部24を形成している(
図2)。凹部24も板体14の一面から他面まで貫いている。
【0019】
板体14は、端子ボックスなどの一部であっても良い。板体14は樹脂などの絶縁材料で構成するが、端子18aとの絶縁性を確保できれば金属であっても良い。なお、
図2のA−A線断面図が
図1(a)になり、B−B線断面図が
図1(b)になる。
【0020】
板体14に対して直接的または間接的に電子部品が取り付けられる。板体14を建物などの構造物または地面に固定することによって、電子部品の位置が固定される。また、電子部品を構造物または地面に固定することによって、板体14が固定されても良い。板体14に電子部品を取り付けず、板体14のみが構造物物または地面に固定されても良い。いずれの態様であっても、板体14の位置が固定される。板体14を固定するために、板体14にネジ締結用の穴を設けても良い。
【0021】
筒体16aは円筒形であり、板体14の平面に対して垂直方向を向いている(
図1、
図3)。
図2に示すように、筒体16aの外周に凸部26を設けている。凹部24に凸部26が配置される。開口部12を形成する内壁と筒体16aの外周との間に隙間28aを有する。また、凹部24を形成する内壁と凸部26との間に隙間28bを有する。隙間28a,28bによって筒体16aが板体14に対して移動することができる。
【0022】
凹部24を形成する内壁と凸部26との間に隙間28bができるのであれば、凹部24と凸部26の形状は限定されない。たとえば、四角形や半球形状などが挙げられる
【0023】
凸部26の位置は、筒体16aの周方向に不等間隔で配置される。凸部26の位置に合わせて凹部24が設けられるため、凹部24の位置は、開口部12の周方向に不等間隔で配置される。凸部26同士および凹部24同士の間隔が異なるため、筒体16aを開口部12に通したとき、筒体16aを所望の方向に向けることができる。後述するケーブルの方向を決定することができる。
【0024】
端子18aは、筒体16aの内側に配置される。端子18aは筒体16aの中心に配置される。端子18aの一端30aが他の端子に接続され、他端30bにケーブル(図示せず)が接続される。ケーブルは導体線を絶縁被覆したものを使用する。なお、
図1に示す端子18aは雄端子であり、以下の説明で雄端子を符号18aで示す場合がある。
【0025】
筒体16aの内側で端子18aが固定部材20で固定されている。固定部材20は、筒体16a内の一部を封止するように構成されている。筒体16aおよび固定部材20を樹脂で一体形成し、そのときに端子18aが筒体16aの内側で固定されるようにする。
【0026】
筒体16aに切り欠き32を設け、ケーブルが切り欠き32を通るようにする(
図4)。また、端子18aの他端30bに切り欠き34を設け、ケーブルを取り付けやすくする。端子18aの切り欠き34にケーブルを配置し、半田付けをおこなって導体接続する。筒体16aの切り欠き32と端子18aの切り欠き34が同じ方向を向くようにする。凹部24と凸部26によって筒体16aが所望方向に向いており、ケーブルも所望方向を向く。
【0027】
ケーブルは他の端子や電子部品に接続される。ケーブルは板体14に対して完全に固定されず、端子18aが移動したときにケーブルも移動するようにする。たとえば、ケーブルの一部を端子18aから離れた位置で板体14に固定する。端子18a付近ではケーブルは固定されていず、自由に移動できる。端子18aとケーブルとにかかる応力を低減し、ケーブルが端子18aから外れることを防止する。
【0028】
取り付け部材22a,22bは、筒体16aに設けられた鍔状部22aとナット22bで構成される。鍔状部22aが凸部26の一端に配置され、ナット22bが凸部26の他端に配置される。ナット22bを取り付けるために、筒体16aにネジ山を刻んでおく。鍔状部22aとナット22bは開口部12を通過しない形状である。取り付け部材22a,22bによって、筒体16aが開口部12から抜け落ちないようになっている。鍔状部22aの形状は円盤形になっているが、開口部12を通過しないのであれば、円盤形に限定されない。
【0029】
鍔状部22aが板体14の一面側に配置され、ナット22bが板体14の他面側に配置される。取り付け部材22a,22bが板体14の両側に配置されるのであれば、鍔状部22aとナット22bの位置が
図1とは逆になっても良い。筒体16aを開口部12に通した後、ナット22bを凸部26の他端まで締めることによって、筒体16aが板体14に取り付けられる。
【0030】
取り付け部材22a,22bと板体14との間に隙間36を有する。隙間36を形成するために凸部26の高さt1を板体14の厚みt2よりも大きくする(
図5)。凸部26の両端に配置された鍔状部22aとナット22bによって板体14を挟み込んで固定しない。
図1では下方に重力が働いており、板体14とナット22bの間に隙間36ができている。隙間36を有することによって、筒体16aが板体14に対して移動することができる。筒体16aが移動できれば、隙間36の大きさは限定されない。板体14と取り付け部材22a,22bとが相対的に摺り動く程度の隙間であっても良い。
【0031】
同一の高さt1の凸部26が筒体16aの長さ方向の同じ位置に複数ある。ナット22bを締めたとき、ナット22bの平面を板体14に対して平行にすることができる。ナット22bが筒体16aに対して斜方を向かず、ナット22bで板体14を鍔状部22aへ押すこともない。また、ナット22bを締めるときに、凸部26が凹部24に引っかかり、空回りを防止できる。端子18aとケーブルとの接続部分に不要な応力が発生しない。
【0032】
以上のように、板体14が固定されても板体14に対して筒体16aが可動でき、コネクタ10aにかかる応力を低減できる。コネクタ10aの破壊を防ぐことができる。板体14または電子部品を建物や地面に固定するとき、固定位置が多少ずれても良く、設置工事が簡単になる。
【実施例2】
【0033】
実施例1では端子18aとして雄端子を示していたが、
図6に示す雌端子18bのコネクタ10bであっても良い。コネクタ10bはコネクタ10aの雄端子18aを雌端子18bに変更した構成である。いずれの端子18a,18bであってもコネクタ10a,10bの破壊防止や設置工事が簡単になっている。
【0034】
図1の雄端子18aと
図6の雌端子18bが接続されるようにしてもよい。雄端子18aと雌端子18bが接続されるために、一方の筒体16aの中に他方の筒体16bが挿入できる大きさにする。本発明では雌端子18bの筒体16bが雄端子18aの筒体16aの中に挿入される。挿入し易くするために、雌端子18bの筒体16bの端部外周および雄端子18aの筒体16aの端部内周に面取り38a、38bをおこなっている。
【0035】
防水をおこなうために雌端子18bの筒体16bの外周にパッキン40を配置する。筒体16a、16b同士の隙間がパッキン40で封止される。パッキン40の位置がずれないように、筒体16bの外周に溝42を設け、溝42にパッキン40が配置される。溝42の深さよりもパッキン40の厚みを大きくする。パッキン40の数は1本に限定されず、複数本であっても良い。
【0036】
雌端子18bは円筒状金属44と円筒状金属44の外周に配置されたバネ46とを備える(
図6、
図7)。バネ46はCリングのバネである。円筒状金属44は、長さ方向に切り込み48を有する。そのため、円筒状金属44は周方向に分割されている。雄端子18aが雌端子18bの中に挿入されるとき、円筒状金属44が広がり、挿入しやすくなっている。挿入後は、バネ46によって元の形状に戻り、接続状態を良好に保つことができる。
【0037】
コネクタ10aとコネクタ10bとが接続された場合、いずれのコネクタ10a,10bも板体14が固定されるが、筒体16a、16bおよび端子18a,18bが可動できる。コネクタ10a,10b同士をつなぎ合わせたとしても、コネクタ10a,10bにかかる応力を低減することができ、設置工事が簡単になる。筒体16a,16b同士の接続部分にパッキン40を設けることによって、防水をおこなうこともできる。
【実施例3】
【0038】
上記各実施例のコネクタ10a,10bは、端子18a,18bとケーブルの接続部分とを樹脂封止しても良い。例えば、筒体16a,16bの開口部yにキャップを取り付け、筒体16a,16bの内部に樹脂を充填する。樹脂の一例として、ポリ塩化ビニル、熱可塑性樹脂の加硫物(たとえばSantoprene(登録商標)TPV(thermoplastic vulcanizate))、塩素化ポリエチレン、またはシリコーン系樹脂(たとえばシリコーン系のRTV(Room Temperature Vulcanizing)ゴム)などが挙げられる。コネクタ10a,10bを屋外で使用するとき、端子18a,18b同士の接続部分だけではなく、端子18a,18bとケーブルの接続部分も防水機能を持たせる。板体14や筒体16a,16bの外周に雨水がかかっても、端子18a,18bやケーブルには雨水が到達せず、腐食を防止できる。また、端子18a,18bからケーブルが外れることを防止できる。
【実施例4】
【0039】
凸部26を筒体16a,16bの周方向に不等間隔で配置する以外に、凸部26を等間隔に配置しても良い(
図8)。凸部26に合わせて凹部24も等間隔に配置される。筒体16a,16bの方向を決定するために、凸部26および凹部24の形状や大きさを異ならせる。所定の凹部24に所定の凸部26が入ることになり、他の凸部26を入れることができない。筒体16a,16bの方向性が決定され、間違った挿入を防止できる。
【実施例5】
【0040】
1枚の板体14に取り付けられる筒体14、端子18a,18bおよび取り付け部材22a,22bは、1つに限定されない。1つの板体14に複数の開口部12を形成し、それぞれの開口部12に筒体16a,16bなどが配置される。
図9と
図10では、雄端子18aと雌端子18bが1つずつ設けられたコネクタ10cである。端子18a,18b同士の相対的な位置関係が同じコネクタ10cを2つ準備すれば、そのコネクタ10c同士を接続することができる。
【実施例6】
【0041】
上記の実施例では端子18a,18b同士が接続されたが、さらに板体14同士も接続されるようにしてもよい。
図11に示すコネクタ10d,10eは、板体14の外周付近に板状の垂直部50a,50bを設ける。端子18a,18b同士が接続されたとき、一方の垂直部50aの内周に他方の垂直部50bが配置される。一方の垂直部50aには掛け止め穴52を設け、他方の垂直部50bには爪54を設ける(
図12)。垂直部50a,50b同士が重なったとき、爪54が掛け止め穴52に入り、垂直部50a,50b同士が離れないようになる。
【実施例7】
【0042】
板体14は長方形であり、その中心線mに対して対象な位置に端子18a,18bが配置されるのではなく、非対称な位置に端子18a,18bを配置しても良い。
図13のコネクタ10fは、実施例5と同様に垂直部50aを用いている。同じコネクタ10fは裏返しただけでは接続することはできない。コネクタ10f同士を向かい合わせたとき、雄端子18aと雌端子18bが対向し、かつ垂直部50a,50bが重なるコネクタ10fのみが接続される。各端子18a,18bの位置と垂直部50a,50bがコネクタ10fの誤接続を防止している。
【実施例8】
【0043】
雄端子18aと雌端子18bの両方を設けることに限定されず、雄端子18aのみ、または雌端子18bのみのコネクタ10g,10hであっても良い(
図14)。端子18a,18b同士の位置関係を揃えることによって、両コネクタ10g,10hを接続することができる。
【実施例9】
【0044】
2つのコネクタ10iを接続するにあたって、一方の板体14に爪56a,56bを設け、他方の板体14に爪56a,56bbの掛け止め穴58a,58bを設けても良い(
図15)。爪56a,56bは大きさが異なり、掛け止め穴58a,58bも大きさが異なる。大きい爪56bは小さい方の掛け止め穴58aには入らない。コネクタ10iを接続するときに、方向を間違えることがない。
【0045】
また、爪56a,56bを掛け止め穴58a,58bから外すときに、治具60を使用してもよい(
図16)。2本の並べられた爪56a,56bが互いに内側を向いており、治具60を爪56a,56b同士の間に挿入することによって、爪56a,56bが互いに遠ざかるように反る。爪56a,56bの引っかかりが解除され、爪56a,56bを掛け止め穴58a,58bから抜くことができる。
【0046】
爪56a,56b同士が互いに内側を向く以外に、コネクタ10jのように外側に向いた爪62であってもよい(
図17、
図18)。小さな爪62aと大きな爪62bが互いに外側を向いている。掛け止め穴64は小さな爪62aが掛け止めされる掛け止め穴64aと大きな爪62bが掛け止めされる掛け止め穴64bが一体となっている。大きさの異なる爪62a,62bによってコネクタ10jの方向が決定される。コネクタ10jを接続するときに、方向を間違えることはない。
【0047】
爪62a,62bを取り外すために、治具66を使用してもよい。治具66が2本の並べられた爪62a,62bの外側から爪62a,62bを互いに近づくように反らす。爪62a,62bの引っかかりが解除され、爪62a,62bを掛け止め穴64から抜くことができる。
【0048】
図15〜
図18の爪56a,56b,62a,62bと掛け止め穴58a,58b,64a,64bは、大きさが異なる以外に、形状を異ならせてコネクタ10i、10jの方向を決定しても良い。
【実施例10】
【0049】
図9から
図18のコネクタ10c、10d、10e、10f、10g、10h、10i、10jを組み合わせて直列接続をおこなっても良い。複数種のコネクタ10c、10d、10e、10f、10g、10h、10i、10jを使用するため、端子18a,18bの種類や位置によって、誤接続を防止することができる。
【0050】
また、
図9から
図18のコネクタ10c、10d、10e、10f、10g、10h、10i、10jの端子18a,18bごとに、
図1から
図8のコネクタ10a,10bの1つの端子18a,18bを接続してもよい。1つのコネクタ10c、10d、10e、10f、10g、10h、10i、10jから複数のコネクタ10a,10bに分岐する。
【0051】
その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。