特開 2023-128181 コネクタの活線挿抜防止装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023128181

(43)【公開日】2023-09-14

(54)【発明の名称】コネクタの活線挿抜防止装置

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/639 20060101AFI20230907BHJP

【ＦＩ】

H01R13/639 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022032350

(22)【出願日】2022-03-03

(71)【出願人】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】鷲田 直紀

【テーマコード（参考）】

5E021

【Ｆターム（参考）】

5E021FA05

5E021FA09

5E021FA10

5E021FB14

5E021FC36

5E021HC16

5E021HC28

(57)【要約】

【課題】コネクタの活線挿抜を規制するにあたって簡単にかつ確実に行うことが可能なコネクタの活線挿抜防止装置を提供する。
【解決手段】電子機器２に接続されるケーブル１１の雄コネクタ４が挿抜される雌コネクタ３と、雄コネクタ４の雌コネクタ３に対する挿抜を規制する規制位置と挿抜を許容する許容位置との間で移動するロック部材１３とを備える。電子機器２と共通の電源から給電され、ロック部材１３の位置が変わるように動作する駆動部７を備える。電子機器２が通電されている状態でロック部材１３が規制位置に移動し、電子機器２が通電されていない状態ではロック部材１３が許容位置に移動する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子機器に設けられ、前記電子機器に接続されるケーブルの雄コネクタが挿抜される雌コネクタと、
前記雄コネクタの前記雌コネクタに対する挿抜を規制する規制位置と前記挿抜を許容する許容位置との間で移動するロック部材と、
前記電子機器と共通の電源から給電され、前記ロック部材の位置が変わるように動作する駆動部とを備え、
前記電子機器が通電されている状態で前記ロック部材が前記規制位置に移動し、前記電子機器が通電されていない状態では前記ロック部材が前記許容位置に移動することを特徴とするコネクタの活線挿抜防止装置。

【請求項2】

請求項１記載のコネクタの活線挿抜防止装置において、
前記ロック部材は、前記規制位置と前記許容位置との間で揺動するとともに前記許容位置に向かうように付勢された揺動式のレバーによって構成され、
前記駆動部は、前記電子機器が通電されている状態で前記ロック部材を押圧して前記規制位置に揺動させるとともに、前記電子機器が通電されていない状態で前記押圧を止めるものであることを特徴とするコネクタの活線挿抜防止装置。

【請求項3】

請求項１記載のコネクタの活線挿抜防止装置において、
前記駆動部は、ソレノイドによって構成されているとともに、前記雌コネクタに前記雄コネクタが挿入される際の前記雄コネクタの移動経路に向けて進退するプランジャを備え、
前記ロック部材は、前記プランジャの先端部に設けられ、
前記電子機器が通電されている状態において、前記プランジャが前記移動経路に向けて進み、前記ロック部材が前記移動経路を遮るとともに、前記雌コネクタに接続された前記雄コネクタに係合可能な位置に移動し、
前記電子機器が通電されていない状態において、前記プランジャが前記移動経路から後退し、前記雌コネクタに接続された前記雄コネクタとの係合が解除される位置に移動することを特徴とするコネクタの活線挿抜防止装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通電時にコネクタの挿抜を規制する機構を備えたコネクタの活線挿抜防止装置に関する。

【背景技術】

【0002】

空調設備などの電子機器を遠隔操作する設備に用いられるコントローラには、各種の信号の入出力を行ったり電子機器との通信を行うためにケーブルが接続されている。この種のケーブルとコントローラとを接続するにあたっては、結線作業が簡易なことからＲＪ－１１型コネクタ、ＲＪ－４５型コネクタ等のモジュラジャックが使用される場合がある。

【0003】

モジュラジャックは、結線が簡易となる反面、活線挿抜禁止の配線も容易に抜き去ることができるため、通電状態で抜き差しされて故障の原因となる場合がある。なお、ＲＳ－４８５、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ等のコネクタを介して接続されたＩＣにおいては活線挿抜に対する保護機能が搭載されている場合があるが、独自通信やその他ＩＯを有する装置においては、保護機能が搭載されていないか、活線挿抜に対して保護できないものも多い。

【0004】

モジュラジャックが使用中に取外されることを防ぐためには、例えば特許文献１に記載されているロック機構を使用することにより実現することができる。特許文献１に開示されたロック機構は、ＲＪ－４５型コネクタにロックピンを係合させて使用中に外すことができないようにする構成が採られている。ロックピンは、鍵を操作することによって、ロック位置と非ロック位置との間で移動する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００１－１１８６３７

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に示すロック機構では、ＲＪ－４５型コネクタを抜き差しする際にその都度手動で鍵を操作しなければならない。このため、コネクタの抜き差し操作に加えて鍵の操作を行わなければならないから、操作が煩わしいという問題があった。

【0007】

本発明の目的は、コネクタの活線挿抜を規制するにあたって簡単にかつ確実に行うことが可能なコネクタの活線挿抜防止装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この目的を達成するために本発明に係るコネクタの活線挿抜防止装置は、電子機器に設けられ、前記電子機器に接続されるケーブルの雄コネクタが挿抜される雌コネクタと、前記雄コネクタの前記雌コネクタに対する挿抜を規制する規制位置と前記挿抜を許容する許容位置との間で移動するロック部材と、前記電子機器と共通の電源から給電され、前記ロック部材の位置が変わるように動作する駆動部とを備え、前記電子機器が通電されている状態で前記ロック部材が前記規制位置に移動し、前記電子機器が通電されていない状態では前記ロック部材が前記許容位置に移動するものである。

【0009】

本発明は、前記コネクタの活線挿抜防止装置において、前記ロック部材は、前記規制位置と前記許容位置との間で揺動するとともに前記許容位置に向かうように付勢された揺動式のレバーによって構成され、前記駆動部は、前記電子機器が通電されている状態で前記ロック部材を押圧して前記規制位置に揺動させるとともに、前記電子機器が通電されていない状態で前記押圧を止めるものであってもよい。

【0010】

本発明は、前記コネクタの活線挿抜防止装置において、前記駆動部は、ソレノイドによって構成されているとともに、前記雌コネクタに前記雄コネクタが挿入される際の前記雄コネクタの移動経路に向けて進退するプランジャを備え、前記ロック部材は、前記プランジャの先端部に設けられ、前記電子機器が通電されている状態において、前記プランジャが前記移動経路に向けて進み、前記ロック部材が前記移動経路を遮るとともに、前記雌コネクタに接続された前記雄コネクタに係合可能な位置に移動し、前記電子機器が通電されていない状態において、前記プランジャが前記移動経路から後退し、前記雌コネクタに接続された前記雄コネクタとの係合が解除される位置に移動するものであってもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、コネクタの活線挿抜を規制するにあたって簡単にかつ確実に行うことが可能なコネクタの活線挿抜防止装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、第１の実施の形態によるコネクタの活線挿抜防止装置の通電状態における側面図である。

【図2】図２は、第１の実施の形態によるコネクタの活線挿抜防止装置の非通電状態における側面図である。

【図3】図３は、通電状態における活線挿抜防止装置の構成を示すブロック図である。

【図4】図４は、非通電状態における活線挿抜防止装置の構成を示すブロック図である。

【図5】図５は、雄コネクタを雌コネクタに挿入する過程を示す活線挿抜防止装置の側面図である。

【図6】図６は、雄コネクタが雌コネクタに挿入された使用状態を示す活線挿抜防止装置の側面図である。

【図7】図７は、雄コネクタを雌コネクタから取り外す過程を示す活線挿抜防止装置の側面図である。

【図8】図８は、第２の実施の形態によるコネクタの活線挿抜防止装置の非通電状態における側面図である。

【図9】図９は、第３の実施の形態によるコネクタの活線挿抜防止装置の通電状態における側面図である。

【図10】図１０は、第３の実施の形態によるコネクタの活線挿抜防止装置の非通電状態における側面図である。

【図11】図１１は、第４の実施の形態によるコネクタの活線挿抜防止装置の通電状態における側面図である。

【図12】図１２は、第４の実施の形態によるコネクタの活線挿抜防止装置の非通電状態における側面図である。

【図13】図１３は、第５の実施の形態によるコネクタの活線挿抜防止装置の非通電状態における側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係るコネクタの活線挿抜防止装置の一実施の形態を図１～図７を参照して詳細に説明する。
図１に示す活線挿抜防止装置１は、電子機器２の雌コネクタ３に対して雄コネクタ４を挿抜する際の制限を付与するものである。電子機器２としては、図示してはいないが、例えば空調設備やその他の機械設備に設けられるコントローラを挙げることができる。
この実施の形態による活線挿抜防止装置１は、電子機器２の基板５に実装された雌コネクタ３と、雌コネクタ３の近傍に配置されたロック機構６および駆動部７とを備えている。

【0014】

（雌コネクタの説明）
雌コネクタ３は、電子機器２に接続されるケーブル１１の雄コネクタ４が挿抜されるもので、電子機器２の外に向けて開口する挿入口１２を有している。雌コネクタ３に雄コネクタ４が挿入されることにより、雌コネクタ３が実装されている基板５の回路（図示せず）と雄コネクタ４側のケーブル１１とが電気的に接続される。これらの雌コネクタ３と雄コネクタ４は、例えばＲＪ－１１型コネクタ、ＲＪ－４５型コネクタ等を構成するモジュラコネクタとモジュラジャックや、ＵＳＢコネクタなどを用いることができる。

【0015】

（ロック機構の説明）
ロック機構６は、雌コネクタ３の近傍に設けられたロック部材１３と、このロック部材１３を揺動自在に支持する支軸１４などによって構成されている。
この実施の形態によるロック部材１３は、上下方向に揺動する揺動式のレバーによって構成されている。このロック部材１３の一端部（図１においては左側の端部）は、水平な支軸１４を介して電子機器２の筐体１５に揺動自在に支持されている。ロック部材１３の他端部には、上方に向けて突出する爪片１６が設けられている。

【0016】

このロック部材１３は、図１に示す規制位置と、図２に示す許容位置との間で揺動する。規制位置は、ロック部材１３が基板５の下面に沿う位置である。許容位置は、ロック部材１３が自重で傾斜し、爪片１６を有する先端部分が電子機器２の筐体１５のストッパー部１５ａに載せられる位置である。すなわち、ロック部材１３は、規制位置と許容位置との間で揺動するように構成されているとともに、許容位置に向かうように重力によって付勢されている。

【0017】

爪片１６は、雌コネクタ３に対する雄コネクタ４の挿抜を規制するためのもので、図１に示す側面視において上方に向けて凸になる三角形状に形成されている。この爪片１６は、ロック部材１３が図１に示すように規制位置に位置付けられた状態において、雄コネクタ４の挿抜時の移動経路１７を遮るとともに、図６に示すように、雌コネクタ３に挿入された雄コネクタ４の後端に接触する（雄コネクタ４に係合する）ように構成されている。このため、ロック部材１３が規制位置に位置付けられることにより、雄コネクタ４を雌コネクタ３に挿入することはできなくなり、しかも、雌コネクタ３に挿入されている雄コネクタ４を雌コネクタ３から外すこともできなくなる。すなわち、ロック部材１３が規制位置に位置付けられることにより、雄コネクタ４の雌コネクタ３に対する挿抜が規制される。

【0018】

また、爪片１６は、ロック部材１３が図２に示すように許容位置に位置付けられている状態においては、雄コネクタ４の挿抜時の移動経路１７から下方に退くように構成されている。このため、ロック部材１３が許容位置に位置付けられることにより、雄コネクタ４を雌コネクタ３に挿入することが可能になるとともに、雌コネクタ３に挿入されている雄コネクタ４を雌コネクタ３から外すことが可能になる。すなわち、ロック部材１３が許容位置に位置付けられることにより、雌コネクタ３に対する雄コネクタ４の挿抜が許容される。

【0019】

（駆動部の説明）
駆動部７は、ロック部材１３の下面に沿って水平方向に平行移動するスライド部材２１と、スライド部材２１を駆動する自己復帰型のソレノイド２２などを備えている。スライド部材２１は、ソレノイド２２のプランジャ２３に支持され、ソレノイド２２が動作することによりプランジャ２３と一体に移動する。スライド部材２１がロック部材１３の下面に接触しながらロック部材１３の先端側に前進することにより、ロック部材１３がスライド部材２１によって上方に向けて押され、図１に示すように規制位置に位置付けられる。また、図２に示すように、スライド部材２１がロック部材１３の基端側（支軸１４を有する一端部側）に後退することにより、ロック部材１３がスライド部材２１によって支えられることがなくなり、自重によって許容位置に移動する。

【0020】

ソレノイド２２は、プランジャ２３と、プランジャ２３が貫通するとともに図示していないコイルを収容する本体２４と、プランジャ２３をスライド部材２１とは反対方向に付勢する復帰ばね２５などを備えている。このソレノイド２２は、図３および図４に示す電源検出回路３１に接続され、電源検出回路３１から給電されて動作する。図３は電源ＯＮ時（コネクタロック時）の活線挿抜防止装置１の構成を示し、図４は電源ＯＦＦ時（コネクタロック解除時）の活線挿抜防止装置１の構成を示している。図３および図４において符号３２で示すものは電源であり、符号３３で示すものは電源スイッチである。

【0021】

電源検出回路３１は、電子機器２の電源電圧を検出し、電子機器２の電源がＯＮ状態であるときにソレノイド２２に給電し、電子機器２の電源がＯＦＦ状態であるときにはソレノイド２２への給電を絶つ。ソレノイド２２は、給電されることによりプランジャ２３を復帰ばね２５のばね力に抗して前進させる。また、ソレノイド２２への給電が絶たれることにより、復帰ばね２５のばね力でプランジャ２３が後退する。すなわち、ソレノイド２２は、電子機器２と共通の電源３２から給電され、ロック部材１３の位置が変わるように（許容位置と規制位置との間で移動するように）動作する。詳述すると、駆動部７は、電子機器２が通電されている状態でスライド部材２１を前進させてロック部材１３を押圧し、規制位置に移動させるとともに、電子機器２が通電されていない状態でスライド部材２１を後退させてロック部材１３の押圧を止める。ロック部材１３は、駆動部７によって押圧されなくなると、自重で許容位置に移動する。

【0022】

（活線挿抜防止装置の動作の説明）
この実施の形態による活線挿抜防止装置１においては、電子機器２が給電されていない状態で雌コネクタ３に対して雄コネクタ４を挿抜することができるようになる。電子機器２が給電されていない状態においては、図２および図５に示すように、スライド部材２１が後退してロック部材１３が許容位置に位置付けられ、雄コネクタ４の移動経路１７が爪片１６によって遮られることがなくなる。このため、雄コネクタ４を雌コネクタ３に挿入することが可能になる。

【0023】

電源スイッチがＯＮ操作されて電子機器２が給電されると、これに伴ってソレノイド２２が給電され、図１および図６に示すようにスライド部材２１がロック部材１３を押して規制位置に揺動させる。この状態においては、図１に示すように雄コネクタ４の移動経路１７が爪片１６によって遮られるために雌コネクタ３に雄コネクタ４を挿入することはできない。また、図６に示すように雌コネクタ３に雄コネクタ４が挿入されている場合は、爪片１６が雄コネクタ４の後端に当たっているために、雄コネクタ４を雌コネクタ３から外すことはできない。雌コネクタ３に挿入されている雄コネクタ４は、電源スイッチ３３がＯＦＦ操作されて電子機器２への給電が絶たれることによって、雌コネクタ３から取り外すことが可能になる（図７参照）。

【0024】

したがって、雄コネクタ４の挿抜が規制される状態と、雄コネクタ４の挿抜が許容される状態とが電子機器２の通電状態に応じて自動で切り替わるため、コネクタの活線挿抜を規制するにあたって簡単にかつ確実に行うことが可能なコネクタの活線挿抜防止装置を提供することができる。

【0025】

この実施の形態によるロック部材１３は、規制位置と許容位置との間で揺動するとともに許容位置に向かうように付勢された揺動式のレバーによって構成されている。また、駆動部７は、電子機器２が通電されている状態でロック部材１３を押圧して規制位置に揺動させるとともに、電子機器２が通電されていない状態で押圧を止めるものである。この実施の形態によれば、揺動式のレバーを雌コネクタ３に沿わせて配置できるから、コンパクトな活線挿抜防止装置を実現することができる。

【0026】

（第２の実施の形態）
ロック部材は図８に示すように構成することができる。図８において、図１～図７によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。図８に示すロック部材１３の先端部（揺動端部）には、ばね部材４１が接続されている。このばね部材４１は、引っ張りコイルばねで、ロック部材１３の先端部と電子機器２の筐体１５との間に設けられており、ロック部材１３の先端部を雌コネクタ３から離れる方向に付勢している。

【0027】

このようにロック部材１３が許容位置に向けてばね部材４１によって付勢されることにり、ロック部材１３の使用時の姿勢に制約を受けることがなくなる。例えばロック部材１３が上下方向に延びるような姿勢で活線挿抜防止装置１を使用することができるようになる。

【0028】

（第３の実施の形態）
駆動部は図９および図１０に示すように構成することができる。図９および図１０において、図１～図８によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図９および図１０に示すロック部材１３は、支軸１４から爪片１６とは反対側に延びる延長部４２を有している。また、図９および図１０に示す駆動部７は、ソレノイド２２の軸線が支軸１４の軸線と直交する方向であって、かつロック部材１３の長手方向とも直交する方向に延びるように設置されている。このソレノイド２２は、給電時に図９に示すようにプランジャ２３が前進して延長部を押圧し、給電が絶たれることにより図１０に示すようにプランジャ２３が復帰ばね２５のばね力で後退するように構成されている。プランジャ２３が延長部４２を押す方向は、爪片１６が雌コネクタ３に向かう方向である。

【0029】

また、ロック部材１３の先端部には、図８に示した形態を採る場合と同様に引っ張りコイルばねが接続されている。
駆動部７とロック部材１３とをこのように構成する場合であっても、雄コネクタの活線挿抜を規制するにあたって簡単にかつ確実に行うことが可能なコネクタの活線挿抜防止装置を提供することができる。

【0030】

（第４の実施の形態）
駆動部とロック部材は図１１および図１２に示すように構成することができる。図１１および図１２において、図１～図７によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図１１および図１２に示す駆動部７は、ソレノイド２２によって構成されているとともに、雌コネクタ３に雄コネクタ４が挿入される際の雄コネクタ４の移動経路１７に向けて進退するプランジャ２３を備えている。また、この実施の形態によるロック部材１３は、プランジャ２３の先端部に設けられている。

【0031】

この実施の形態による活線挿抜防止装置１においては、電子機器２が通電されている状態において、図１１に示すようにプランジャ２３が雄コネクタ４の移動経路１７に向けて進み、ロック部材１３が移動経路１７を遮るとともに、雌コネクタ３に接続された雄コネクタ４に係合可能な位置に移動する。また、電子機器２が通電されていない状態においては、図１２に示すようにプランジャ２３が雄コネクタ４の移動経路１７から後退し、雌コネクタ３に接続された雄コネクタ４との係合が解除される位置にロック部材１３が移動する。
この実施の形態に示すように活線挿抜防止装置を構成する場合であっても、雄コネクタの活線挿抜を規制するにあたって簡単にかつ確実に行うことが可能になる。

【0032】

（第５の実施の形態）
駆動部は図１３に示すように構成することができる。図１３において、図１～図７によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図１３に示す駆動部７は、回転式のモータ５１を用いて構成されている。モータ５１の回転軸５２は、ロック機構６の支軸１４と同一軸線上に位置付けられ、支軸１４に一体に回動するように連結されている。支軸１４はロック部材１３に結合されている。すなわち、回転軸５２と支軸１４とが一体に回動することによりロック部材１３が揺動する。
モータ５１は、電子機器２が通電されている状態で支軸１４をロック部材１３が規制位置に向かう方向に駆動し、電子機器２が通電されていない状態で支軸１４をロック部材１３が許容位置に向かう方向に駆動する。
駆動部７をこのように構成する場合であっても、雄コネクタの活線挿抜を規制するにあたって簡単にかつ確実に行うことが可能になる。

【符号の説明】

【0033】

１…活線挿抜防止装置、２…電子機器、３…雌コネクタ、４…雄コネクタ、７…駆動部、１１…ケーブル、１３…ロック部材、１７…雄コネクタの移動経路、２２…ソレノイド、２３…プランジャ、４１…ばね部材、５１…モータ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】