JP5425816B2 - スパーク・フリーの改良されたコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、接続又は接続解除されるときにスパークを引き起こさない、電力網用の及び／又は通信ネットワーク用の革新的なコネクタに関する。

区分された（ｃｌａｓｓｉｆｉｅｄ）工場領域には、揮発性の液体又は可燃性の粒子で汚染された環境で動作する領域などの爆発の危険性がある場所が存在することが知られており、これらの領域は特別な装置を必要とする。この装置は防爆性であり、導体の分離又は近接によって生じる、空気中の汚染物の引火を引き起こす電気アークの発生を回避している。

一方、石油精製装置及び同様の複合体などの複雑な産業設備、アクチュエータ、並びに他のデバイスは、通信ネットワーク内を伝送される高周波信号によって遠隔制御される。処理能力を備えた制御センターが、すべての設備装置を自動的に制御する。

こうした設備に関する複雑な問題は、メンテナンスのために装置のいくつかを取り除くことである。このとき、通信信号は、ネットワーク・コネクタを構成する２つの部分を機械的に切り離すことによって遮断されなければならない。周知のコネクタはすべて、通信ネットワークを閉じるために電気機械的な接点を有している。しかし、たとえ通信信号に対する電流が低いとしても、可燃性の空気を伴う環境では望ましくない電気アーク発生の危険性が常に存在する。

他の状況では、ネットワーク全体を中断することなく特定の１つの装置のみを通信ネットワークから接続解除すること、換言すれば、ネットワークが他のすべての部分の装置と通信を継続すること（一般にホット・スワップ式の接続解除と呼ばれるもの）が望まれる可能性がある。

したがって本発明の目的は、通信ネットワーク内で優先的に動作し、スパークを発生させずに通信信号を切り離すことができる改良されたコネクタである。これは、少なくともリード・スイッチを通して両側の間の電気的な接触がもたらされるコネクタによって実施可能であり、このリード・スイッチは、例えば接点が気密封止された真空ガラスの覆いの内側にあり、磁場によって外部から操作されるスイッチである。リード・スイッチを通って一方の側から他方の側へ伝送されることによって、発明されたコネクタを通してネットワーク内で切り換えられた装置に到達すべき通信信号。

本発明の第１の実現形態では、コネクタの取り外し可能なカバーが少なくとも１つの磁石を有し、コネクタを閉じると、磁石がリード・スイッチの近くに位置決めされ、次いでリード・スイッチが磁場によって作動される。コネクタの電気的な接触を開放する必要なしに磁石を取り除くと、磁場はなくなり、これによってリード・スイッチのフィラメントが接続解除され、コネクタの両側間で通信信号が遮断される。

本発明の第２の実現形態では、コネクタは、外部から作動されて磁石を移動させる制御ボタンを有しており、これは、取り外し可能なカバーを移動させる必要なしに、磁石をリード・スイッチから取り除く方向又はリード・スイッチの方向へ移動させ、それによってコネクタのスイッチをそれぞれオン又はオフにする。

或いは、コネクタを電力網のみに、又は電力網と通信ネットワークの両方に用いることができる。

本発明の改良されたコネクタは、同じ機能について知られている他のコネクタに対して以下の利点を有している。
（１）接続解除したときに電気アークを発生させない。
（２）例えば通信ネットワークは動作したまま、しかしその機能を有効にすることなく、ホットに接続又は接続解除することが可能である。
（３）区分された領域での使用に特に適している。

好ましい実現形態を示す、以下に列挙する添付図面に基づいた以下の詳細な説明により、本発明の改良されたコネクタについてさらによく理解することができる。しかし、この設計は例にすぎず、本発明を限定するものと考えるべきではない。

コネクタの第１の実現形態の正面図である。 コネクタの実現形態の背面図である。 コネクタの実現形態の分解図である。 コネクタの断面図である。 磁石の支持体の図である。 コネクタの内部ボードの図である。 コネクタの内部ボードのブロック図である。 コネクタの第２の実現形態の正面図である。 コネクタの第２の実現形態の背面図である。 コネクタの第２の実現形態の分解図である。

図１及び図２は、取り外し可能な端部カバー（２及び３）を備えたケーシング（１）を有する本発明の改良されたコネクタの第１の実現形態を示している。取り外し可能なカバー（２及び３）のそれぞれが、導体をコネクタに接続するための少なくとも１つのケーブル・グランドすなわち貫通部材（４）を有している。

図３及び図４は、導体が接続される内部ボード（５）から成るコネクタの内部の構成要素を詳しく示しており、内部ボード（５）は、導体接続バー（５１及び５２）、並びにコネクタのケーシング（１）に固定するための中央支持体（５３）から成り、図６にさらに詳しく示される。チャンバ（５４）が支持体（５３）に固定される。リード・スイッチ（６）がボード（５）に相互接続され、ボード（５）はバー（５１及び５２）を介して導体に相互接続される。このようにして、リード・スイッチ（６）が磁場の影響下にあるとき、信号がコネクタの一方の側から他方へ伝わる。

入力取り外し可能カバー（３）には、図５に別に示す、端部にある磁石（８）を備えたロッド（７）が固定され、コネクタを取り付けると、その集合体がチャンバ（５４）の中に入り込む。このとき、磁石（８）はリード・スイッチ（６）の近くにあり、その内部フィラメントを引き寄せる磁場を発生させ、用いられたリード・スイッチのタイプに従ってフィラメントを相互接続又は分離する。

スパークを発生させずにコネクタのスイッチをオフにする必要があるときには、入力取り外し可能カバー（３）のケーブル・グランド（４）のねじ（図示せず）を緩め、カバー（３）が導体上で摺動することができるようにし、それによって磁石（８）をリード・スイッチ（６）から除き、その内部フィラメントのスイッチをオフにして電気信号の通過を妨げる。

図７は、導体（Ｊ１及びＪ２）、リード・スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）、マイクロ・インダクタ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４）、並びにダイオード（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５及びＤ６）から成る、ボード（５）上の好ましい回路を示している。コネクタ（Ｊ１）は通信ネットワークの導体の機械的スイッチとして働き、そのライン（１）は、周波数フィルタとして働くマイクロ・インダクタ（Ｌ１及びＬ２）、並びに過渡電圧から保護するための整流器として働くダイオード（Ｄ１及びＤ６）を通過した後、ライン（４）を通って戻る。ライン（２）でも同じことが行われ、ライン（２）は、マイクロ・インダクタ（Ｌ３及びＬ４）並びにダイオード（Ｄ１及びＤ６）を通過した後、ライン（３）を通って戻り、通信ネットワークに連続状態をもたらす。ライン（１及び２）はそれぞれ分岐路（ｄｅｖｉａｔｉｏｎ）（５及び６）を有し、コネクタ（Ｊ２）を使用して、ネットワークを通して制御される装置に続いている。ライン（５及び６）にはリード・スイッチ（ＳＷ１及びＳＷ２）が配置され、それによって、これまでの図に示したカバー（３）を開くことで、ネットワークのスイッチをオフにすることなく、且つ区画された領域で望ましくないスパークを生じることなく、装置への信号を遮ることが可能になる。

図８、図９及び図１０は、外部から作動される制御ボタン（９）であって、ロッド（７）の端部に配置された磁石をボード（５’）の中央支持体（５３’）と一体化されたチャンバ（５４’）の内側に移動させる制御ボタン（９）を有する改良されたコネクタの発明の第２の実現形態を示している。チャンバ（５４’）の近くには、磁石の磁力の影響を受けるリード・スイッチ（６）が配置される。外部からのボタン操作（９）により、取り外し可能なカバー（３）を移動する必要なしに、コネクタをそれぞれ接続解除又は接続するように、リード・スイッチ（６）をバー（７）上の磁石に対して分離又は結合することが可能になる。

Claims (5)

1. 取り外し可能な端部カバー（２及び３）を備えたケース（１）から成るスパーク・フリーの改良されたコネクタであって、各端部カバーが、導体をコネクタに接続するための少なくとも１つのケーブル・グランド（４）を有しているスパーク・フリーの改良されたコネクタにおいて、
   少なくとも１つのリード・スイッチ（６）が接続される内部ボード（５）と、内部で移動されることができるロッド（７）と一体化された少なくとも１つの磁石（８）であって、前記リード・スイッチ（６）内に磁場を発生させる磁石（８）とを有することを特徴とするスパーク・フリーの改良されたコネクタ。
2. 内部ボード（５）と、導体（Ｊ１及びＪ２）、リード・スイッチ（ＳＷ１及びＳＷ２）、マイクロ・インダクタ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４）、並びにダイオード（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５及びＤ６）から成る回路とを有することを特徴とする請求項１に記載のスパーク・フリーの改良されたコネクタ。
3. 前記内部ボード（５）が、導体接続バー（５１及び５２）、前記コネクタを前記ケース（１）に固定するための中央支持体（５３）及びチャンバ（５４）から成ることを特徴とする請求項１又は２に記載のスパーク・フリーの改良されたコネクタ。
4. 前記磁石（８）がロッド（７）に一体化され、前記ロッド（７）が取り外し可能なカバー（５４）に固定されることを特徴とする請求項３に記載のスパーク・フリーの改良されたコネクタ。
5. 外部で動作する制御ボタン（９）であって、前記ロッド（７）の端部に位置する前記磁石（８）を、前記ボード（５’）の前記中央支持体（５３’）上で一体化された前記チャンバ（５４’）の内側に移動させる制御ボタン（９）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のスパーク・フリーの改良されたコネクタ。

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