JPWO2012120685A1 - コネクタ保持構造 - Google Patents

Abstract

基部（２ａ）と、基部（２ａ）の両端から延び、基部（２ａ）の近傍での内側側面の間隔がコネクタ穴（１ｃ）の開口幅よりも狭くなったコネクタ支持部（２ｆ）と、ツメ（５ａ）との干渉を解消する欠如部（２ｄ）とが設けられた一対のアーム（２ｂ）とを備えた略コの字状で、コネクタ穴（１ｃ）の長手方向の両端部に一つずつ配置されて面板（１）に収容される一対のホルダ（２）と、コネクタ支持部（２ｆ）がコネクタ穴（１ｃ）の周縁部において部分的に露出するとともに、ツメ（５ａ）及び凹部（１ａ）の正面に基部（２ａ）が配置されたホルダロック状態となる位置と、コネクタ支持部（２ｆ）がコネクタ穴（１ｃ）において露出せず、ツメ（５ａ）及び凹部（１ａ）の正面に欠如部（２ｄ）が配置されたホルダ解除状態となる位置とのいずれかでホルダ（２）を面板（１）に支持させるレバー（３）とを有する。

Description

本発明は、コネクタ保持構造に関する。

従来、プログラマブルコントローラとモジュールユニットとの接続に用いられるケーブルのコネクタは、片バネ接触構造となっており、機器側のコネクタに対して所定角度以上傾くと電気的接続が損なわれてしまう。また、コネクタ同士が固定された状態のままケーブル側のコネクタが傾くと、機器側のコネクタが実装された基板に負荷がかかり、信号パターンを破損させてしまう可能性がある。したがって、機器側のコネクタに対するケーブル側のコネクタの傾きをできる限り抑える必要がある。

このため、コネクタの周囲を別部材で囲み、傾きを抑える方法がとられている。例えば、プログラマブルコントローラの基板を収納するケースに装着する面板でケーブル側のコネクタの側面を囲うことで、ケーブル側のコネクタの傾きを抑えている。

面板は、プログラマブルコントローラのケースのコネクタが配置された側面に設けられたツメを凹部に嵌合させることによってケースに接続される。ケース内に収容する基板のメンテナンス性を考慮すると、面板を着脱しやすい構造であることも必要である。したがって、面板の取り付け用のツメはある程度容易に撓むように形成されている。このため、基板に実装されている機器側のコネクタと嵌合したケーブルが横方向に引っ張られてケーブル側のコネクタが傾くと、ツメに横方向の力が加わって撓む。これにより、ツメは破損する前に面板の凹部から外れてしまい、ツメの許容荷重よりも低い荷重でケースと面板とは分離してしまう。

機器側のコネクタとケーブル側のコネクタとを固定する方法としては、コネクタ同士をねじで固定する方法が採られており、コネクタ同士をねじで固定することで、ケーブル側のコネクタの傾きを小さく抑えることができる。しかし、この構造では、コネクタを着脱するたびにねじを締めたり緩めたりしなければならないため作業性が損なわれる。

このため、ケーブル側のコネクタにバネで付勢された凸部を設け、これを機器側のコネクタに設けた凹部に嵌合させてコネクタ同士を固定する構造が採られることもある。この構造では、着脱作業性は良好であるものの、コネクタ同士を固定する力はねじ固定式よりも弱いため、ケーブル側のコネクタの傾きが大きくなり、上記の問題はより顕著になってしまう。

特許文献１には、基板用コネクタへの相手側コネクタの嵌合時及び解除時に基板用コネクタに付与される力をケースで受けるようにした基板用コネクタ嵌合構造が開示されている。

特開平１０−１３４８８５号公報

しかしながら、上記従来の技術は、コネクタ嵌合時及び解除時に基板用コネクタに力がかからないようにするが、コネクタが嵌合中に基板用コネクタに力がかからないようにするものではない。このため、基板用コネクタに対して相手方コネクタが傾くことを抑えることはできないという問題があった。

また、ケースと面板との嵌合保持をネジ固定によって行うと嵌合信頼性は確保されるが、組立作業の工数が増加してしまう。また、ネジを締結するためのスペースを確保する必要があるため、製品の小型化や外観デザインでの美観の向上の妨げとなる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、面板のケースへの着脱に工具が不要で、基板に負荷を与えることなくケーブル側のコネクタの傾きを抑えることのできるコネクタ保持構造を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、一面が開放された箱状で機器側コネクタが実装された基板を収納した下ケースと、一面が開放された箱状で機器側コネクタに接続されるケーブル側コネクタを貫通させるコネクタ穴が開放面と反対側の面に形成された上ケースとを備え、下ケースと上ケースとが、上ケースの側面のコネクタ穴の両端近傍に設けられた四つの凹部と、下ケースの開放面の周囲に突設された四つのツメとの嵌合によって、互いの開放面を向かい合わせて着脱可能に連結されるプログラマブルコントローラのコネクタ保持構造であって、基部と、基部の両端から延び、基部の近傍での内側側面の間隔がコネクタ穴の開口幅よりも狭くなったコネクタ支持部と、ツメとの干渉を解消する欠如部とが設けられた一対のアームとを備えた略コの字状で、コネクタ穴の長手方向の両端部に一つずつ配置されて上ケースに収容される一対のホルダと、コネクタ支持部がコネクタ穴の周縁部において部分的に露出するとともに、ツメ及び凹部の正面に基部が配置されたホルダロック状態となる位置と、コネクタ支持部がコネクタ穴において露出せず、ツメ及び凹部の正面に欠如部が配置されたホルダ解除状態となる位置とのいずれかでホルダを上ケースに支持させる切換部とを有することを特徴とする。

本発明にかかるコネクタ保持構造は、面板のケースへの着脱に工具が不要であり、基板に負荷を与えることなくケーブル側のコネクタの傾きを抑えることができるという効果を奏する。

図１は、本発明にかかるコネクタ保持構造の実施の形態の構成を示す分解斜視図である。 図２は、コネクタ保持構造の斜視図である。 図３は、ホルダ解除状態でのコネクタ保持構造の上面図である。 図４は、ホルダ解除状態でのコネクタ保持構造の模式図である。 図５は、ホルダロック状態でのコネクタ保持構造の上面図である。 図６は、ホルダロック状態でのコネクタ保持構造の模式図である。

以下に、本発明にかかるコネクタ保持構造の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、本発明にかかるコネクタ保持構造の実施の形態の構成を示す分解斜視図である。図２は、コネクタ保持構造の斜視図である。コネクタ保持構造は、面板（上ケース）１、ホルダ２、レバー３及びバネ４を有する。

面板１は、プログラマブルコントローラのケース５に装着される部材であり、ケース（下ケース）５のツメ５ａが嵌合する凹部１ａを側壁部の内面側に備えている。また、側壁部の内面側には、ホルダ２の脱落を防止するための突起１ｂが設けられている。さらに、面板１は、ケース５に収納された基板に実装された機器側コネクタ５ｂにケーブル側コネクタ６（図１、図２では不図示）を接続するためのコネクタ穴１ｃと、レバー３によってホルダ２の位置を変更する操作を行うための操作穴１ｄとを上面に備えている。操作穴１ｄは、コネクタ穴１ｃの長手方向の両方の端部の近傍にそれぞれ設けられている。操作穴１ｄは、中央にくびれを有する形状である。なお、ケーブル側コネクタ６の機器側コネクタ５ｂへの差し込み方向を「下」、抜き取り方向を「上」とする。ケース５と面板１とは、プログラマブルコントローラの筐体を構成する。

レバー３は、操作部３ａと固定部３ｂとを備えており、ホルダ２の上側に操作部３ａが突出するように弾性材としてのバネ４を介してホルダ２に取り付けられている。固定部３ｂは二股になっており、操作部３ａに加えられた力を二点でホルダ２に伝えることにより、操作部３ａに力を加えた際にホルダ２が回転しないようにしている。固定部３ｂの先端には返し３ｃが設けられており、バネ４の反発力によってレバー３がホルダ２から脱落することを防止している。操作部３ａは、固定部３ｂに近い側と先端側とで幅が異なる形状となっており、固定部３ｂに近い側の方が幅広である。

ホルダ２は、上面視略コの字型（Ｕ字型）であり、基部２ａの両端近傍に一対のアーム２ｂが設けられている。アーム２ｂは、ツメ５ａとの干渉を解消する欠如部２ｄが設けられており、面板１に設置した際に、欠如部２ｄが存在する部分では、ツメ５ａの正面に撓みしろとなる空間が空くようになっている。図２に矢印Ａで示すアーム２ｂは、全幅にわたって切り欠かれており、アーム２ｂが全体的に欠如部２ｄとなっている。一方、矢印Ｂで示すアーム２ｂは、外側のみが欠如部２ｄとなっている。アーム２ｂは、外側面に溝２ｃが形成されている。面板１に設けられている突起１ｂが溝２ｃに収まってホルダ２を下から支持することにより、面板１に取り付けたホルダ２の落下は防止される。突起１ｂが溝２ｃに収まるようにホルダ２を面板１に取り付けるためにはアーム２ｂを撓ませる必要がある。図１に示すようにアーム２ｂの内側面に段差２ｅを設けるなどして先細にすれば、アーム２ｂが撓みやすくなってホルダ２の取り付けや取り外しが容易となる。ホルダ２は面板１に収まるため、プログラマブルコントローラの小型化の妨げとなることはない。アーム２ｂ同士の間隔は、基部２ａの近傍ではコネクタ穴１ｃの開口幅よりも狭くなっていることにより、アーム２ｂの基部２ａ近傍の部分はコネクタ支持部２ｆをなしている。

バネ４としては、金属製のスプリングが用いられている。なお、バネ４は、樹脂バネとしてホルダ２やレバー３と一体に成形されていても良い。

ホルダ２とレバー３とは、間にバネ４を挟み込んだ状態で返し３ｃをホルダ２に係合させることによって固定されている。操作穴１ｄの各々には、レバー３が固定されたホルダ２が、アーム２ｂがコネクタ穴１ｃを抱えるように設置される。

面板１、ホルダ２、レバー３及びバネ４は、分解可能に係合される構造であるため、一部の部品が破損した場合には、破損した部品のみ交換して他の部品は再利用することが可能である。また、廃棄の際にも部品単位で再資源化することが可能である。

ホルダ２のロック・解除について説明する。図３は、ホルダ２を解除した状態（ホルダ解除状態）でのコネクタ保持構造の上面図である。図４は、ホルダ解除状態でのコネクタ保持構造の模式図であり、図４（ａ）は上方向を視点とする透過図、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＩＶｂ−ＩＶｂ断面図、図４（ｃ）は、図４（ａ）におけるＩＶｃ−ＩＶｃ断面図を示している。レバー３は、面板１の長手方向の端部側に配置されている。図４（ｂ）に示すように、ホルダ解除状態では、凹部１ａ及びツメ５ａの正面に欠如部２ｄが位置しており、ツメ５ａの前には撓みしろとなる空間が存在している。このため、ツメ５ａを撓ませて面板１の凹部１ａと嵌合させたり、凹部１ａからツメ５ａを取り外したりすることが可能である。

また、図４（ａ）に示すように、ホルダ解除状態では、コネクタ支持部２ｆはコネクタ穴１ｃの開口部分にはほとんど露出しておらず、アーム２ｂはケーブル側コネクタ６の側面から所定距離以上離れている。したがって、ホルダ２がケーブル側コネクタ６の機器側の機器側コネクタ５ｂへの着脱を妨げることはない。図４（ｃ）に示すように、この状態ではケーブル側コネクタ６の傾きは規制されていない。

図５は、ホルダをロックした状態（ホルダロック状態）でのコネクタ保持構造の上面図である。図６は、ホルダロック状態でのコネクタ保持構造の模式図であり、図６（ａ）は上方向を視点とする透過図、図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＶＩｂ−ＶＩｂ断面図、図６（ｃ）は、図６（ａ）におけるＶＩｃ−ＶＩｃ断面図を示している。レバー３は、長手方向の中央側に配置されている。図６（ｂ）に示すように、ホルダロック状態では、凹部１ａ及びツメ５ａの正面には基部２ａが位置しており、ツメ５ａの前には撓みしろとなる空間が存在しない。したがって、ツメ５ａは撓むことができないため、ホルダロック状態では面板１とケース５とが分離することはない。

また、図６（ａ）に示すように、ホルダロック状態では、コネクタ支持部２ｆがコネクタ穴１ｃの長手方向端部近傍で露出しており、アーム２ｂはケーブル側コネクタ６の側面に所定距離よりも近づいている。これにより、図６（ｃ）に示すように、ケーブル側コネクタ６のハウジングとの隙間が狭くなり、ケーブル側コネクタ６の傾きを抑えることができる。これにより、片バネ構造のケーブル側コネクタ６の導通を確実にできる。アーム２ｂとケーブル側コネクタ６とが接する部分は、長い方がケーブル側コネクタ６の傾きを抑える効果が大きく、短いとケーブル側コネクタ６の傾きを抑える効果が小さくなるため、最低でも１．５ｍｍ、好ましくは４．５ｍｍ程度の長さとすることが望ましい。ケーブル側コネクタ６の傾きをするホルダ２は面板１に取り付けられているため、ケーブル側コネクタ６の傾きを抑えるための力は機器側コネクタ５ｂが実装された基板ではなく、ケース５に加わる。したがって、機器側コネクタ５ｂが実装された基板の配線パターンを破損させてしまうことはなく、プログラマブルコントローラの耐久性を向上させることができる。

ホルダ解除状態及びホルダロック状態では、レバー３は操作部３ａの付け根の部分まで面板１から突出しているため、操作穴１ｄのくびれによってレバー３は拘束されている。バネ４の反発力に逆らってレバー３をケース５側へ押し込むことにより、幅細の操作部３ａの先端部分が操作穴１ｄの開口部分に位置するようになるため、操作穴１ｄのくびれを越えてレバー３を移動させることが可能となる。状態を切り替える操作を行った後にレバー３をケース５側へ押し込む力を解放すると、バネ４の反発力によってレバー３は操作部３ａの付け根部分まで面板１から突出する。これにより、レバー３の移動は再び操作穴１ｄのくびれによって規制される。このように、本実施の形態においては、レバー３及びバネ４は、ホルダロック状態となる位置とホルダ解除状態となる位置とのいずれかでホルダ２を面板１に支持させる切換部をなしている。

ここでは、操作穴が面板の長手方向端部側に設けられた構成を例として説明したが、操作穴を面板の短手方向端部側に設けることも可能である。ただし、複数の機器を並べて設置する場合には、操作穴をコネクタ穴の短手方向端部側に設けると、レバーがケーブル側コネクタ同士の間に配置されてしまい操作が行いにくくなる。したがって、操作穴は面板の長手方向端部側に設けることが好ましい。

このように、本実施の形態によれば、外部接続コネクタの導通保持を、基板に荷重の影響を与えることなく、またドライバーなどの工具を使った別部材での固定によらず、簡単なレバー操作で行うことができる。

１ 面板
１ａ 凹部
１ｂ 突起
１ｃ コネクタ穴
２ ホルダ
２ａ 基部
２ｂ アーム
２ｃ 溝
２ｄ 欠如部
２ｅ 段差
２ｆ コネクタ支持部
３ レバー
３ａ 操作部
３ｂ 固定部
３ｃ 返し
４ バネ
５ ケース
５ａ ツメ
５ｂ 機器側コネクタ
６ ケーブル側コネクタ

Claims (3)

1. 一面が開放された箱状で機器側コネクタが実装された基板を収納した下ケースと、一面が開放された箱状で前記機器側コネクタに接続されるケーブル側コネクタを貫通させるコネクタ穴が開放面と反対側の面に形成された上ケースとを備え、前記下ケースと前記上ケースとが、前記上ケースの側面の前記コネクタ穴の両端近傍に設けられた四つの凹部と、前記下ケースの開放面の周囲に突設された四つのツメとの嵌合によって、互いの開放面を向かい合わせて着脱可能に連結されるプログラマブルコントローラのコネクタ保持構造であって、
   基部と、該基部の両端から延び、該基部の近傍での内側側面の間隔が前記コネクタ穴の開口幅よりも狭くなったコネクタ支持部と、前記ツメとの干渉を解消する欠如部とが設けられた一対のアームとを備えた略コの字状で、前記コネクタ穴の長手方向の両端部に一つずつ配置されて前記上ケースに収容される一対のホルダと、
   前記コネクタ支持部が前記コネクタ穴の周縁部において部分的に露出するとともに、前記ツメ及び前記凹部の正面に前記基部が配置されたホルダロック状態となる位置と、前記コネクタ支持部が前記コネクタ穴において露出せず、前記ツメ及び前記凹部の正面に前記欠如部が配置されたホルダ解除状態となる位置とのいずれかで前記ホルダを前記上ケースに支持させる切換部とを有することを特徴とするコネクタ保持構造。
2. 前記切換部は、前記ホルダに押し込み可能に取り付けられて該ホルダと一体にスライド移動するレバーと、前記レバーを前記ホルダから突出する方向に付勢する弾性材とを有し、
   前記上ケースは、該上ケースの長手方向の中央が幅狭となっていて前記レバーが貫通する操作穴を備えており、
   前記ホルダ解除状態では前記レバーが前記操作穴内で前記上ケースの端部側に配置され、前記ホルダロック状態では、前記レバーが前記操作穴内で前記上ケースの中央側に配置され、
   前記レバーを前記ホルダ側へ押し込むことにより、前記操作穴の中央部を越えて前記レバーを移動させ、前記ホルダ解除状態と前記ホルダロック状態とを遷移させるように前記ホルダをスライドさせることが可能となることを特徴とする請求項１記載のコネクタ保持構造。
3. 前記操作穴が、前記上ケースの長手方向の端部近傍に設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタ保持構造。

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