JP4743064B2 - コネクタ構造及びそれを有する電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、コネクタ構造及びそれを有する電子機器に係る。

従来、電子機器には、外部との信号授受のためのコネクタを備えたものがある。
また、機器の内部に離隔して配置された回路間を電気的に接続する手段としてもコネクタは多用される。

ここで、電子機器としてネットワークカメラを例に挙げると、ネットワークカメラはＬＡＮケーブルを接続するためのＲＪ４５と称されるコネクタを備えている（以下、機器側のコネクタをレセプタクル，ケーブル側をプラグと称する）。
このＲＪ４５のレセプタクルは、組み立て作業を容易にするために、配線基板に半田で機械的に固定されると共に基板上の配線パターンとも導通をとって接続されている場合が多い。

一方、ＬＡＮケーブルは、その種類によって剛性の高いものがある。
具体的には、エンハンスドカテゴリ５や６に適合するＬＡＮケーブルにおいて内部にシールドを有しているものは、比較的剛性が高い。
このような剛性の高いケーブルのプラグをレセプタクルに挿入した場合、ケーブルを屈曲させにくいことから、設置したカメラからケーブルを希望の方向や位置に引き回すのが難しいという問題がある。
また、ケーブルを無理に屈曲させて引き回しをすると、レセプタクル側に継続的な負荷が加わり、基板の半田接続部に導通不良が発生したり、過剰な負荷の場合は接続部近傍が破壊する可能性が懸念される。
逆にケーブルをたるませて引き回すと、たるんだケーブルが外部に露出して外観上の品位が低下するという問題が生じる。

このような、コネクタに接続されるケーブルの配線作業性を考慮した技術として、特許文献１に記載されたコネクタ構造や、特許文献２に記載されたコネクタがある。
特開平６−１６３１３１号公報 特開２００４−１４６１３４号公報

特許文献１に記載されたコネクタは、装置に取り付けられる基部と、この基部に対して４５°傾斜した方向に向いたコネクタ部（レセプタクル）とを有し、さらにそのコネクタ部を基部に対して回動させることで、コネクタ部への挿入方向を９０°の範囲で変更できる構成とされている。

一方、特許文献２に記載されたコネクタは、ＦＰＣ用のコネクタであり、基板側ハウジングに対してプラグ側ハウジング部が水平−垂直間で回動可能とされているものである。これにより、ＦＰＣ装着時にはプラグ側ハウジングを垂直に立てて挿入を容易にすると共に、挿入後に水平位置まで倒してコネクタの高さを抑えることで機器の薄型化が図れるよう構成されている。

しかしながら、特許文献１に記載されたコネクタ構造においては、予めコネクタ部の回動位置を決めておき、その位置でのレセプタクルの向きに合致した方向からプラグを挿入する必要がある。
また、挿入した後にケーブルの出向方向を変える場合は、レセプタクルを回動させる必要がある。
そのため、プラグの挿入の際に、レセプタクルの向きに合わせてプラグを挿入する必要があり、作業が容易ではない。また、接続部位が見えない状態でプラグを挿入することは難しいので設置場所によっては作業が困難になる可能性がある。
また、ケーブルを接続した後の引き回し作業時にケーブルの出向方向を変更することが難しいという問題がある。

一方、特許文献２に記載されたコネクタを、例えばネットワークカメラなどの屋外機器に適用した場合にも同様に、プラグ側ハウジングの向きに合わせてケーブルを挿入する必要があり、接続部が見えない状態でプラグを挿入することが大変難しく、設置場所によっては作業が困難になる可能性がある。
また、あらかじめプラグ側ハウジングの向きを回動により決めておかなければならないので作業工数が多く、また、設置場所によっては作業が困難になる可能性がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、ケーブルの接続作業と接続後の引き回し作業が容易なコネクタ構造及びそれを有する電子機器を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は次の１）〜３）の手段を有する。
１） プラグが挿入される開口部を一面に有するレセプタクルを支持する支持基板と、
前記支持基板を、前記支持基板に直交すると共に前記レセプタクルに対して前記一面の反対側に設定された回動軸の回りに回動自在に支持する回動支持体と、
前記支持基板を前記回動軸方向から見た際に、前記回動軸と前記一面の両端部とをそれぞれ結ぶ２つの直線の間の領域に配置され、前記支持基板に対してその回動範囲を規制するよう係合した規制手段と、
を備え、
前記規制手段は、前記回動範囲を前記２つの直線のなす角度未満となるよう規制するコネクタ構造である。
２） 筐体と、前記筐体内に配設された回路基板と、前記回路基板と外部の機器とを電気接続するコネクタ構造と、を有する電子機器であって、
前記コネクタ構造は１）に記載のコネクタ構造であることを特徴とする電子機器である。
３） 前記筐体は、前記プラグを先端に有するケーブルを前記筐体の外部から内部の前記レセプタクルに向け供給するために挿通する孔を有し、
前記レセプタクルは、前記孔から挿通された前記ケーブルの供給方向を含めた範囲で回動自在となっていることを特徴とする２）に記載の電子機器である。

本発明によれば、ケーブルの接続作業が容易であり、また、ケーブルを接続した後のその引き回し作業が容易である、という効果を奏する。

本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図１〜図７を用いて説明する。

図１は実施例の電子機器である監視用のドームカメラ１５０を示している。
このドームカメラ１５０は、透明で半球状のドーム部１５０Ａと、底部１５０Ｂａと周壁部１５０Ｂｂとを有する本体部１５０Ｂと、からなる筐体１５０Ｃを備え、その内部に、カメラ部１５０Ｄ，回路基板１０８，この回路基板１０８と接続されたコネクタ基板１０２などが図示しないシャーシ１０９に固定されて収納されて構成されている。

また、コネクタ基板１０２にはＲＪ４５コネクタのレセプタクル１０１が固定されている。
また、このレセプタクル１０１に接続されるＬＡＮケーブルを外部から挿通する孔として、底部１５０Ｂａに第１の孔１５１ａが、また、周壁部１５０Ｂｂに第２の孔１５１ｂが設けられている。

図２は、このドームカメラ１５０が有するコネクタ構造１６０の実施例を説明する図である。
この図２において、上述したように、１０１はＲＪ４５のコネクタにおけるレセプタクルであり、１０２はこのレセプタクル１０１が取り付けられたコネクタ基板であり、１０３はコネクタ基板１０２とメインとなる回路基板１０８とを電気接続するワイヤアッセンブリであり、１０４は基板１０２を保持するブラケットであり、１０９はこのブラケットが固定されるドームカメラ１５０側のシャーシである。

さらに具体的に説明する。
レセプタクル１０１は、後述するプラグ１１３が挿入される開口部１０１ｋが先端面である一面１０１ｂに形成され、さらに複数の端子からなる端子群１０１ａを有しており、この端子群１０１ａは、コネクタ基板１０２に対して取り付け孔１０２ａを介して半田で固定されている。この半田の固定により、端子１０２ａと図示しない銅箔配線パターンとが電気的にも接続されている。
コネクタ基板１０２の銅箔配線パターンはワイヤアッセンブリ１０３を介して回路基板１０８と電気的に接続されている。

このドームカメラ１５０においては、ワイヤアッセンブリ１０３は外部に露出せず長さも短いので強固なシールドは不要であり、また、剛性も低いので、後述するレセプタクル１０１がコネクタ基板１０２と一体に回動する動作を妨げるものではない。

コネクタ基板１０２は、２つのねじ１４１により、ブラケット１０４の基板保持部１０４ａ，１０４ｂに形成された雌ねじにねじ止めされることでブラケット１０４と一体化されている。
回路基板１０８は、シャーシ１０９側にねじ（図示せず）で固定されている。
この回路基板１０８は回路及び電子部品を備えてこのドームカメラ１５０の動作を司る機能などを有する。
ブラケット１０４は、基部１０４ｋとこの基部１０４ｋから折り曲げにより立ち上げられた腕状の上述した基板保持部１０４ａ，１０４ｂを有している。
基部１０４ｋには、貫通する丸孔１０４ｃと、この丸孔１０４ｃの中心軸ＣＬを中心とする円弧状の貫通孔である円弧孔１０４ｄとが設けられている。
この丸孔１０４ｃ及び円弧孔１０４ｄは、レセプタクル１０１ａの先端面１０１ｂとは反対側となる位置に設けられている。
このブラケット１０４は、丸孔１０４ｃ及び円弧孔１０４ｄを利用してシャーシ１０９に対し所定の範囲での回動が許容されるように一体化されている。

次に、この構造について図２，図３を参照して具体的に説明する。
ブラケット１０４の孔１０４ｃには、雄ねじ１０６ａが挿通されたスペーサ１０７ａが嵌合している。
ここでスペーサ１０７ａの外径は、丸孔１０４ｃの径よりもわずかに小さく形成されているので、スペーサ１０７ａは丸孔１０４ｃに対してその軸ＣＬの回りに回動自在に嵌合している。

この状態で、雄ねじ１０６ａがシャーシ１０９の雌ねじ１０９ａに螺合することで、ブラケット１０４は、シャーシ１０９に対して軸ＣＬの回りに回動自在に支持される。

一方、円弧孔１０４ｄには、雌ねじ１０６ｂが挿通されたスペーサ１０７ｂが嵌合している。
ここで、スペーサ１０７ｂの外径は、円弧孔１０４ｄの径方向の幅ｄよりもわずかに小さく形成されているので、スペーサ１０７ｂは円弧孔１０４ｄの開口部に沿って図３に示すＡ位置からＢ位置までの間で移動自在（矢印ＫＤ）に嵌合している。

この状態で、雄ねじ１０６ｂがシャーシ１０９の雌ねじ１０９ｂに螺合することで、ブラケット１０４は、シャーシ１０９に対する軸ＣＬ回りの回動が角度θの範囲で許容される。この角度θは、円弧孔１０４ｄにおける許容範囲の両端におけるねじ１０６ｂの中心ＣＬ２ａ，ＣＬ２ｂと軸ＣＬとを結ぶ直線ＣＬＣＬ２ａ，ＣＬＣＬ２ｂとがなす角度である。

従って、ブラケット１０４に一体とされたコネクタ基板１０２及びレセプタクル１０１は、シャーシ１０９に対して軸ＣＬの回りに角度θの範囲で回動自在とされている。

実施例のコネクタ構造においては、さらに、角度θの大きさがレセプタクル１０１の形状に応じて制限されているので図４を用いて具体的に説明する。

図４は、レセプタクル１０１が取り付けられたコネクタ基板１０４と、回動する軸ＣＬと、円弧孔１０４ｄと、レセプタクル１０１に挿入されるプラグ１１３との互いの関係を説明するための平面図である。
ここでは、レセプタクル１０１において、プラグ１１３が挿入される先端面１０１ｂ側の端部１０１ｃ，１０１ｄの位置をそれぞれＴ１，Ｔ２とする。

図４の右方からＬＡＮケーブル１１２の先端のプラグ１１３をレセプタクル１０１に挿入する場合、レセプタクル１０１の向きに対してプラグ１１３がまっすぐ挿入可能であればそのまま容易に装着されるが、多くのケースにおいては、図４に示すように、レセプタクル１０１に対して斜め方向からプラグ１１３が挿入されるように接近する。
すると、プラグの先端面１１３ａは、まずレセプタクル１０１の端部１０１ｄであるＴ２に当接する。
そして、この状態で、スペーサ１０７ｂを円弧孔１０４ｄの一端側に当接させた際のねじ１０６ｂの中心軸ＣＬ２ｂが、軸ＣＬと端部Ｔ２とを結ぶ直線ＣＬＴ２よりも下方（図４において）に位置するように設定されている。

また、同様に、スペーサ１０７ｂを円弧孔１０４ｄの他端側に当接させた際のねじ１０６ｂの中心軸ＣＬ２ａが、軸ＣＬと端部Ｔ１とを結ぶ直線ＣＬＴ１よりも上方（図４において）に位置するように設定されている。
すなわち、ねじ１０６ｂの中心軸ＣＬ２ａ，ＣＬ２ｂに対して許容される移動範囲が、直線ＣＬＴ１と直線ＣＬＴ２との間の角度βの範囲内にあるように設定されている。すなわち、β＞θである。

従って、プラグの先端面１１３ａがレセプタクル１０１の端部Ｔ１及び端部Ｔ２のいずれかに当接した場合、図に示すように、レセプタクル１０１に加わる力Ｆによりレセプタクル１０１はプラグの挿入方向ＳＨと合致させる方向に回動するので、プラグ１１３を極めて容易に装着することができる。

このように、プラグ１１３の装着時に、レセプタクル１０１がその挿入方向に誘導されるように回動するので、プラグ１１３の装着が極めて容易となる。
特に、その装着部位を直接視認できない場合に有効である。

また、このコネクタ構造によってＬＡＮケーブル１１２が装着された後は、図３に示す角度θの範囲内でＬＡＮケーブル１１２の引き出し方向が自由になるので、ＬＡＮケーブル１１２の引き回し作業が楽になり、また、その引き回しに伴ってレセプタクル１０１に加わる負荷も減少するので、レセプタクル１０１やその周囲部材の破壊も防止でき、また、電気的接続の信頼性が向上する。

次に、このコネクタ構造の、図１で示したネットワークカメラ１５０への具体的適用例を図５，図６を用いて説明する。
図５（ａ）は詳細図であるが、理解を確実にするために要部のみを単純化して記載した模式図を図５（ｂ）に示す。また、この図５は、図１の天地を逆にした状態で記載されている。

本体部１５０Ｂにおいて、第１及び第２の孔１５１ａ，１５１ｂは、同じ径方向に設けられている。また、レセプタクル１０１は、装置の小型化のため、この第１及び第２の孔の近傍に配置されるようシャーシ１０９に固定されている。
このドーム形状を有するネットワークカメラ１５０は、例えば、天井に設置され、ドーム部１５０Ａを介してカメラ部１５０Ｄによって広範囲の画像監視を可能にするものである。

このネットワークカメラ１５０の設置においては、底部１５０Ｂａ側を天井側にして固定される。また、他の機器と連絡するためのＬＡＮケーブルは、通常、天井に設けられた孔を介して天井裏から引き出されるが、天井が硬い場合などは、天井面を這わせて配線される。
従って、ＬＡＮケーブルが天井裏から供給される場合は、底部１５０Ｂａに設けられた第１の孔１５１ａに挿通し、天井を這って供給される場合は、周壁部１５０Ｂｂに設けられた第２の孔１５１ｂに挿通する。

このように、ＬＡＮケーブルが２つの異なる方向から筐体内１５０ｃに入ってくる設置ケースがあるので、いずれのケースにおいても、接続が容易であり、また、接続後にレセプタクルなどに加わる力をできるだけ抑制する必要がある。
ここで、上述した実施例のコネクタ構造は、次のようにこのネットワークカメラ１５０に適用されているので、これらを実現する効果が得られる。

図６は、このネットワークカメラ１５０を、ドーム部１５０Ａ及びカメラ部１５０Ｄを除いて筐体１５０Ｃの内部を俯瞰して見た斜視図である。
また、図７は、図６において、要部ＹＳ近傍において第１及び第２の孔１５１ａ，１５１ｂとレセプタクル１０１と軸ＣＬなどとの関係がわかるように模式的に示した平面図である。

これらの図からわかるように、図３を用いて説明した回動許容角度θの各許容端での直線ＣＬＣＬ２ａ，ＣＬＣＬ２ｂ上に、それぞれ第２の孔１５１ｂ，第１の孔１５１ａの中心が位置するように各部材の寸法や配置が設定されている。
従って、いずれの孔１５１ａ，１５１ｂからＬＡＮケーブル１１２が挿通供給されても、レセプタクル１０１はその供給方向を含めた範囲で回動自在となっているので、プラグ１１３の接続が容易であり、また、接続に関してレセプタクル１０１に加わる負荷を極めて効果的に抑制することができる。

本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよいのは言うまでもない。
上述した実施例は、電子機器としてドーム型のネットワークカメラ１５０を説明したが、もちろん、これに限るものではなく、ＰＡシステムや通信機器などを含めた種々の電子機器に適用できることは言うまでもない。
また、コネクタはＲＪ４５のコネクタに限るものではないことも言うまでもない。

本発明の実施例である電子機器を説明するための外観斜視図である。 本発明の実施例であるコネクタ構造を説明するための分解図である。 本発明の実施例であるコネクタ構造を説明するための部分平面図である。 本発明の実施例であるコネクタ構造を説明するための平面図である。 本発明の実施例である電子機器の構造を説明するための分解図である。 本発明の実施例である電子機器の構造を説明するための斜視図である。 本発明の実施例である電子機器のコネクタ構造を説明するための模式的平面図である。

符号の説明

１０１ レセプタクル
１０１ａ 端子群
１０１ｂ 先端面（一面）
１０１ｃ 端部
１０１ｋ 開口部
１０２ コネクタ基板
１０２ａ 取り付け孔
１０３ ワイヤアッセンブリ
１０４ ブラケット
１０４ａ，ｂ 基板保持部
１０４ｃ 丸孔
１０４ｄ 円弧孔
１０４ｋ 基部
１０６ａ，１０６ｂ 雄ねじ
１０７ａ，１０７ｂ スペーサ
１０８ 回路基板
１０９ シャーシ
１０９ａ，１０９ｂ 雌ねじ
１１２ ＬＡＮケーブル
１１３ プラグ
１１３ａ 先端面
１４１ ねじ
１５０ ネットワークカメラ
１５０Ａ ドーム部
１５０Ｂ 本体部
１５０Ｂａ 底部
１５０Ｂｂ 周壁部
１５０Ｃ 筐体
１５０Ｄ カメラ部
１５１ａ，１５１ｂ 第１，第２の孔
ＣＬ，ＣＬ２ａ，ＣＬ２ｂ （中心）軸
ＣＬＴ１，ＣＬＴ２，ＣＬＣＬ２ａ，ＣＬＣＬ２ｂ 直線
ＳＨ 挿入方向
Ｔ１，Ｔ２ 端部
θ，β 角度

Claims (3)

1. プラグが挿入される開口部を一面に有するレセプタクルを支持する支持基板と、
   前記支持基板を、前記支持基板に直交すると共に前記レセプタクルに対して前記一面の反対側に設定された回動軸の回りに回動自在に支持する回動支持体と、
   前記支持基板を前記回動軸方向から見た際に、前記回動軸と前記一面の両端部とをそれぞれ結ぶ２つの直線の間の領域に配置され、前記支持基板に対してその回動範囲を規制するよう係合した規制手段と、
   を備え、
   前記規制手段は、前記回動範囲を前記２つの直線のなす角度未満となるよう規制するコネクタ構造。
2. 筐体と、前記筐体内に配設された回路基板と、前記回路基板と外部の機器とを電気接続するコネクタ構造と、を有する電子機器であって、
   前記コネクタ構造は請求項１記載のコネクタ構造であることを特徴とする電子機器。
3. 前記筐体は、前記プラグを先端に有するケーブルを前記筐体の外部から内部の前記レセプタクルに向け供給するために挿通する孔を有し、
   前記レセプタクルは、前記孔から挿通された前記ケーブルの供給方向を含めた範囲で回動自在となっていることを特徴とする請求項２記載の電子機器。

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