(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デイジーチェーン接続による通信ネットワークにおいて、通信ユニットと通信ケーブルとを中継する通信アダプタであって、
規格化されたコネクタへ装着可能なプラグと接続線とを備える前記通信ケーブルに対応する第１のケーブルコネクタおよび第２のケーブルコネクタが実装され、
前記第１のケーブルコネクタおよび前記第２のケーブルコネクタには、それぞれ、前記通信ケーブルが備える前記接続線に接続されるシールドが付され、
前記通信ユニットと前記通信アダプタとは、通信ユニット接続コネクタを介して接続され、
前記通信ユニット接続コネクタ内のピンと前記第１のケーブルコネクタ内のピンとを接続する接続経路、および前記通信ユニット接続コネクタ内のピンと前記第２のケーブルコネクタ内のピンとを接続する接続経路は、導線である内部信号線からなり、かつ前記内部信号線以外の構成を介さず構成され、
前記通信ユニット接続コネクタ内の接続線と前記第１のケーブルコネクタに付された前記シールドとを接続する接続経路、および前記通信ユニット接続コネクタ内の前記接続線と前記第２のケーブルコネクタに付された前記シールドとを接続する接続経路は、導線である内部シールド線からなり、かつ前記内部シールド線以外の構成を介さず構成されていることを特徴とする通信アダプタ。
【請求項２】
前記内部信号線は、前記通信ユニット接続コネクタ内のピンと前記第１のケーブルコネクタ内のピンとを接続する経路の中途位置から、前記第２のケーブルコネクタ内のピンへ至る経路が分岐された分岐結線をなすことを特徴とする請求項１に記載の通信アダプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信ユニットと通信ケーブルとを中継する通信アダプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
シリアルベースの通信、例えばＥＩＡ−４８５等による通信システムには、複数の機器が直列に接続されるいわゆるデイジーチェーン接続が採用されることがある。デイジーチェーン方式により繋げられる通信ユニットには、２本の通信ケーブルが接続される。通信端である通信ユニットには、１本の通信ケーブルと終端抵抗とが接続される。通信ユニットと通信ケーブルとは、例えば端子台を用いて接続される。【０００３】
通信ケーブルとしては、通信の種別に応じて用意された専用品であるケーブル、あるいは専用品と同等の仕様のケーブルが推奨されることがある。通信ケーブルとしては、シールド線を備えるシールド付きケーブルが使用される。シールド線は、撚り合わせられてから端子加工が施され、通信ケーブルの他の信号線と同様に端子台に接続される。各端子台には、通信ケーブルの信号線が接続される端子、およびシールド線が接続される端子のほかに、フレームグラウンド（ＦＧ）端子が実装される。【０００４】
このような端子台に通信ケーブルを接続するには、ケーブル加工などの工数が必要となる。ケーブル加工には、通信ケーブルの信号線１本ごとに端子へ取り付けること、シールド線を束ねて端子へ取り付けること、２本の通信ケーブルから取り出された同じ信号線同士を合わせて端子台に接続することが含まれる。【０００５】
この端子台を用いる接続方式の場合、通信ケーブルと端子台との接続部分の周辺における配線が多くなることが問題となる。配線が多くなると、通信ユニットの配列の変更や通信ケーブルの交換などにおける作業が複雑となることで、通信システムのメンテナンス性が低くなる。また、通信ケーブルとして、特定の通信に専用のケーブルを使用することで、他の通信方式への変更には通信ケーブルの交換を要することになる。【０００６】
例えば、特許文献１には、３個のコネクタを備えるアダプタをデイジーチェーン接続に使用する構成方法が開示されている。特許文献２および３には、規格品である複数のコネクタを備える装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−７０４２２号公報
【特許文献２】特開平１１−２７４０５号公報
【特許文献３】特開平９−１２９３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示の方法には、コネクタとして規格品を使用するか否かの明示がなされていない。特許文献２および３に開示の装置には、通信ケーブル、コネクタおよび装置内部におけるシールド線の接続について明確にされていない。従来技術によると、簡易な作業による通信ケーブルの装着と、通信ケーブルが接続される部分の周辺における配線の簡素化とを実現することが困難となる。【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な作業による通信ケーブルの装着と、通信ケーブルが接続される部分の周辺における配線の簡素化とを可能とし、かつ高いメンテナンス性を得られる通信アダプタを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、デイジーチェーン接続による通信ネットワークにおいて、通信ユニットと通信ケーブルとを中継する通信アダプタであって、規格化されたコネクタへ装着可能なプラグと接続線とを備える前記通信ケーブルに対応する第１のケーブルコネクタおよび第２のケーブルコネクタが実装され、前記第１のケーブルコネクタおよび前記第２のケーブルコネクタには、それぞれ、前記通信ケーブルが備える前記接続線に接続されるシールドが付され、前記通信ユニット側から前記第１のケーブルコネクタ内のピンへ至る接続経路と、前記通信ユニット側から前記第２のケーブルコネクタ内のピンへ至る接続経路とを構成する導線と、前記通信ユニットが備える接続線から前記第１のケーブルコネクタに付された前記シールドへ至る接続経路と、前記通信ユニットが備える前記接続線から前記第２のケーブルコネクタに付された前記シールドへ至る接続経路とを構成する導線と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる通信アダプタは、規格品に対応する第１のケーブルコネクタと第２のケーブルコネクタを備えることで、規格化されたコネクタへ装着可能な通信ケーブルを簡易な作業によって接続することができる。通信ケーブルの信号線は、簡易な構成の導線を介して通信ユニット側に接続される。通信ケーブルが備える接続線は、第１のケーブルコネクタおよび第２のケーブルコネクタのそれぞれのシールドと導線とを介して、通信ユニットが備える接続線に接続される。シリアル通信アダプタは、通信ケーブルの信号線ごとの端子への取り付けや接続線を束ねてからの端子への取り付けを要する場合よりも、工数を少なくすることができる。シリアル通信アダプタは、通信ケーブルとの接続部分における配線を簡素化できる。配線を少なくできることで、通信ユニットの接続を変更する場合や通信ケーブルの交換などにおける作業を簡易にでき、高いメンテナンス性を得ることができる。通信アダプタは、同型の汎用のシールド付き多芯ケーブルを使用可能な通信同士における通信方式の変更であれば、通信ケーブルの交換を不要にできる。これにより、簡易な作業による通信ケーブルの装着と、通信ケーブルが接続される部分の周辺における配線の簡素化とを可能とし、かつ高いメンテナンス性を得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる通信アダプタであるシリアル通信アダプタを備える通信システムの概略構成を示す図である。
【図２】図２は、アダプタのうちケーブルコネクタおよびＦＧ端子が実装されている側の平面図である。
【図３】図３は、図２に示すアダプタに通信ケーブルおよびＦＧ線が接続された状態を示す図である。
【図４】図４は、通信ユニット、アダプタおよび通信ケーブルの電気的な接続の例を示す図である。
【図５】図５は、従来の端子台を備える通信システムの概略構成を示す図である。
【図６】図６は、端子台のうち、ケーブルの接続のための各種端子とＦＧ端子が実装されている側の平面図である。
【図７】図７は、図６に示す端子台に通信ケーブルおよびＦＧ線が接続された状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明にかかる通信アダプタ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。
【００１４】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかる通信アダプタであるシリアル通信アダプタを備える通信システムの概略構成を示す図である。通信システムは、例えばＥＩＡ−４８５等による通信システムである。通信システムは、例えば、シーケンスシステムにおける通信ネットワークを構成する。
【００１５】
通信システムは、複数の通信ユニット１を備える。複数の通信ユニット１は、デイジーチェーン方式により直列に接続されている。通信システムは、デイジーチェーン接続による通信ネットワークを構成している。複数の通信ユニット１は、通信ケーブル３を介するシリアル通信により、データを送受信する。
【００１６】
通信ケーブル３は、規格化されたコネクタへ装着可能なプラグ８を両端に備える。通信ケーブル３は、内部に、接続線であるシールド線を備える。通信ケーブル３は、汎用のシールド付き多芯ケーブルとする。通信ケーブル３としては、例えば、カテゴリー５ｅ対応ＳＴＰケーブルを使用する。接続線は、シールド線であるほか、いずれの導線であっても良い。
【００１７】
アダプタ２は、通信ユニット１と通信ケーブル３とを中継するシリアル通信アダプタとして機能する。アダプタ２は、各通信ユニット１に取り付けられている。アダプタ２は、通信ユニット接続コネクタ９を介して、通信ユニット１に取り付けられている。
【００１８】
アダプタ２は、２つのケーブルコネクタ５，６、およびフレームグラウンド（ＦＧ）端子７が実装されている。ケーブルコネクタ５は、第１のケーブルコネクタである。ケーブルコネクタ６は、第２のケーブルコネクタである。
【００１９】
図２は、アダプタのうちケーブルコネクタおよびＦＧ端子が実装されている側の平面図である。図３は、図２に示すアダプタに通信ケーブルおよびＦＧ線が接続された状態を示す図である。
【００２０】
ケーブルコネクタ５，６は、通信ケーブル３に対応可能な構成を備える。ケーブルコネクタ５，６は、通信ケーブル３のプラグ８を嵌め込み可能に構成されている。２つのケーブルコネクタ５，６は、同じ構成を備える。ケーブルコネクタ５，６には、シールド１０が付されている。ケーブルコネクタ５に付されたシールド１０およびケーブルコネクタ６に付されたシールド１０のそれぞれは、通信ケーブル３が備える接続線であるシールド線に接続可能とされている。ケーブルコネクタ５，６としては、規格品であるコネクタ、例えば、シールド付きＲＪ−４５コネクタを使用する。
【００２１】
通信ケーブル３は、２つの通信ユニット１のうち一方の側のケーブルコネクタ５と、他方の側のケーブルコネクタ６とに接続されている。通信端を構成する通信ユニット１以外の通信ユニット１は、ケーブルコネクタ５，６の双方にそれぞれ通信ケーブル３が接続されている。通信端を構成する通信ユニット１は、ケーブルコネクタ５，６のうちの一方に通信ケーブル３が接続され、他方には終端抵抗４が接続されている。
【００２２】
ＦＧ端子７には、ＦＧ線が接続されている。通信ユニット１の筐体は、ＦＧ端子７およびＦＧ線を介して接地されている。ＦＧ線は、例えば、ねじ締め形式のＦＧ端子７に接続されている。
【００２３】
図４は、通信ユニット、アダプタおよび通信ケーブルの電気的な接続の例を示す図である。ここでは、ＣＣ−Ｌｉｎｋ（Control  &  Communication  Link）（登録商標）における通信ユニット１、アダプタ２、通信ケーブル３およびＦＧ端子７についての接続を例とする。ケーブルコネクタ５，６は、通信ネットワークにおいて通信ケーブル３と通信ユニット１との間で結線すべき芯線と同数か、結線すべき芯線より多い数のピン１１，１２を備える。
【００２４】
アダプタ２は、内部信号線１４、内部シールド線１５および内部ＦＧ線１６を備える。内部信号線１４は、通信ユニット１側からケーブルコネクタ５内のピン１１へ至る接続経路と、通信ユニット１側からケーブルコネクタ６内のピン１２へ至る接続経路とを構成する導線である。
【００２５】
アダプタ２には、通信ネットワークにおいて通信ケーブル３と通信ユニット１との間で結線すべき芯線と同数の内部信号線１４が構成されている。各内部信号線１４は、例えば、通信ユニット接続コネクタ９内のピン１３とケーブルコネクタ５内のピン１１とを接続する経路の中途位置から、ケーブルコネクタ６内のピン１２へ至る経路が分岐された分岐結線をなす。
【００２６】
内部シールド線１５は、通信ユニット１が備える接続線であるシールド（ＳＬＤ）線からケーブルコネクタ５に付されたシールド１０へ至る接続経路と、通信ユニット１が備えるＳＬＤ線からケーブルコネクタ６に付されたシールド１０へ至る接続経路とを構成する導線である。
【００２７】
内部シールド線１５は、例えば、通信ユニット１内のＳＬＤ線とケーブルコネクタ５内のシールド１０とを接続する導線の中途位置から、ケーブルコネクタ６内のシールド１０へ至る導線が分岐された分岐結線をなす。内部ＦＧ線１６は、通信ユニット１内のＦＧ線とＦＧ端子７とを接続する導線である。
【００２８】
通信ユニット１は、信号線であるＤＡ，ＤＢ，ＤＧ，ＮＣ，ＮＣの各線、ＳＬＤ線およびＦＧ線を備える。通信ケーブル３は、信号線であるＤＡ，ＤＢ，ＤＧ，ＮＣ，ＮＣ，ＮＣ，ＮＣ，ＮＣの各線と、２本のＳＬＤ線を備える。２本のＳＬＤ線は、通信ケーブル３のうち例えばプラグ８の手前にて１本に束ねられている。
【００２９】
ケーブルコネクタ５にプラグ８が装着されると、通信ケーブル３のＤＡ，ＤＢ，ＤＧの各線は、それぞれピン１１に接続される。内部信号線１４のうちケーブルコネクタ５側の端部は、ＤＡ，ＤＢ，ＤＧの各線が接続されるピン１１にそれぞれ接続されている。
【００３０】
ケーブルコネクタ６にプラグ８が装着されると、通信ケーブル３のＤＡ，ＤＢ，ＤＧの各線は、それぞれピン１２に接続される。内部信号線１４のうちケーブルコネクタ６側の端部は、ＤＡ，ＤＢ，ＤＧの各線が接続されるピン１２にそれぞれ接続されている。
【００３１】
通信ユニット接続コネクタ９内では、通信ユニット１内のＤＡ，ＤＢ，ＤＧの各線が接続されるピン１３のそれぞれに、内部信号線１４が接続される。これにより、通信ユニット１内のＤＡ線と通信ケーブル３内のＤＡ線とは、内部信号線１４を介して互いに接続される。通信ユニット１内のＤＢ線と通信ケーブル３内のＤＢ線とは、内部信号線１４を介して互いに接続される。通信ユニット１内のＤＧ線と通信ケーブル３内のＤＧ線とは、内部信号線１４を介して互いに接続される。
【００３２】
内部信号線１４は、例えば、基板パターンなどの導体のみから構成されている。アダプタ２は、通信ユニット１と通信ケーブル３との通信のための制御回路などを組み込む場合に比べて、分岐結線とする簡易な配線によって通信ユニット１と通信ケーブル３とを接続することができる。なお、終端抵抗４も、通信ケーブル３と同様に、内部信号線１４を介して、通信ユニット１内の信号線へ接続される。
【００３３】
ケーブルコネクタ５にプラグ８が装着されると、通信ケーブル３のＳＬＤ線は、プラグ８を介して、ケーブルコネクタ５内のシールド１０に接続される。通信ユニット接続コネクタ９内では、通信ユニット１内のＳＬＤ線に内部シールド線１５が接続される。これにより、通信ユニット１内のＳＬＤ線と、ケーブルコネクタ５に接続された通信ケーブル３内のＳＬＤ線とは、ケーブルコネクタ５内のシールド１０と内部シールド線１５とを介して互いに接続される。
【００３４】
ケーブルコネクタ６にプラグ８が装着されると、通信ケーブル３のＳＬＤ線は、プラグ８を介して、ケーブルコネクタ６内のシールド１０に接続される。これにより、通信ユニット１内のＳＬＤ線と、ケーブルコネクタ６に接続された通信ケーブル３内のＳＬＤ線とは、ケーブルコネクタ６内のシールド１０と内部シールド線１５とを介して互いに接続される。内部シールド線１５は、例えば、基板パターンなどの導体のみから構成されている。
【００３５】
通信ユニット接続コネクタ９内では、通信ユニット１内のＦＧ線に内部ＦＧ線１６が接続される。これにより、通信ユニット１内のＦＧ線と、ＦＧ端子７からアダプタ２外へ延ばされたＦＧ線とは、内部ＦＧ線１６およびＦＧ端子７を介して互いに接続される。アダプタ２は、通信ユニット１内のＦＧ線と、ＦＧ端子７からアダプタ２外へ延ばされたＦＧ線とを、同一電位で接続することができる。
【００３６】
ここで、本実施の形態にかかるシリアル通信アダプタを備える構成と従来の端子台を備える構成との差異を明確にするため、従来の端子台を備える構成とその問題点について説明する。
【００３７】
図５は、従来の端子台を備える通信システムの概略構成を示す図である。通信ケーブル３は、通信の種別に応じて用意された専用品であるシールド付き多芯ケーブルである。端子台２１は、各通信ユニット１に取り付けられている。端子台２１は、通信ケーブルの接続のための各種端子２２とＦＧ端子７が実装されている。
【００３８】
図６は、端子台のうち、ケーブルの接続のための各種端子とＦＧ端子が実装されている側の平面図である。図７は、図６に示す端子台に通信ケーブルおよびＦＧ線が接続された状態を示す図である。各種端子２２は、シールド線２６が接続されるシールド用端子２３と、信号線２５が接続される信号用端子２４とを備える。
【００３９】
通信ケーブル３の各信号線２５は、それぞれ別の信号用端子２４に接続される。２本の通信ケーブル３から取り出された同じ信号線である芯線同士は、信号用端子２４で端部が合わせられて、信号用端子２４に接続される。シールド線２６は、撚り合わせられてから端子加工が施される。２本の通信ケーブル３から取り出されたシールド線２６同士は、互いに束ねられてから、シールド用端子２３に接続される。
【００４０】
端子台２１に通信ケーブル３を接続するには、信号線２５ごとに信号用端子２４への接続のための作業、２本の通信ケーブル３から取り出された芯線同士を合わせる作業、シールド線２６を束ねてシールド用端子２３に接続する作業を要することとなる。また、端子台２１を用いる接続方式の場合、通信ケーブル３と端子台２１との接続部分の周辺における配線が多くなる。
【００４１】
これに対し、本実施の形態にかかるアダプタ２は、規格品に対応するケーブルコネクタ５，６を備えることで、ケーブルコネクタ５，６へのプラグ８の挿入によって信号線ごとの接続とシールド線の接続とを同時に行うことができる。作業者は、通信ケーブル３から信号線を取り出す作業や、２本の通信ケーブル３からの芯線を合わせて接続する作業、シールド線２６を束ねる作業などが不要となる。作業者は、規格化されたコネクタへ装着可能な通信ケーブル３を簡易な作業によって接続することができる。作業者は、終端抵抗４についても、通信ケーブル３と同様に、簡易な作業によって接続することができる。
【００４２】
アダプタ２は、信号線ごとの端子への接続、およびシールド線の端子への接続をそれぞれ要する場合に比べて、通信ケーブル３との接続部分における配線を大幅に簡素化することができる。アダプタ２は、通信ケーブル３との接続部分における配線を少なくできることで、通信システム内での通信ユニット１の接続を変更する場合や通信ケーブル３の交換などにおける作業を簡易にでき、高いメンテナンス性を得ることができる。
【００４３】
アダプタ２は、同型のコネクタに対応するシールド付き多芯ケーブルを使用可能な通信同士における通信方式の変更であれば、通信ケーブル３の交換を不要にできる。例えば、ＥＩＡ−４８５による通信システムと、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）による通信システムとの間の変更には、通信ケーブル３として、汎用のシールド付き多芯ケーブルを流用できる。以上により、アダプタ２は、簡易な作業による通信ケーブル３の装着と、通信ケーブル３が接続される部分の周辺における配線の簡素化とを可能とし、かつ高いメンテナンス性を得られるという効果を奏する。
【００４４】
ＥＩＡ−４８５やＣＣ−Ｌｉｎｋに使用される通信ケーブル３は、外乱ノイズの影響を軽減させるシールドが必要となる。アダプタ２は、外乱ノイズの影響の軽減のためにシールド付きの通信ケーブル３を使用する場合に適している。
【００４５】
ＥＩＡ−４８５やＣＣ−Ｌｉｎｋによる通信システムでは、制御盤のＦＧ接続は必要となる。アダプタ２には、ケーブルコネクタ５，６とは別にＦＧ端子７が設けられている。アダプタ２は、ケーブルコネクタ５，６から通信ケーブル３が外されているときも、ＦＧ接続を維持することができる。本発明にかかる通信アダプタは、シリアル通信のための通信アダプタである場合に限られない。通信アダプタは、パラレル通信、ＬＡＮ通信、ＵＳＢ通信、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信など、いずれの通信のためのアダプタであっても良い。
【符号の説明】
【００４６】
１  通信ユニット、２  アダプタ、３  通信ケーブル、４  終端抵抗、５，６  ケーブルコネクタ、７  ＦＧ端子、８  プラグ、９  通信ユニット接続コネクタ、１０  シールド、１１，１２，１３  ピン、１４  内部信号線、１５  内部シールド線、１６  内部ＦＧ線。
【要約】
デイジーチェーン接続による通信ネットワークにおいて、通信ユニット（１）と通信ケーブル（３）とを中継する通信アダプタであって、規格化されたコネクタへ装着可能なプラグ（８）と接続線とを備える通信ケーブルに対応する第１のケーブルコネクタ（５）および第２のケーブルコネクタ（６）が実装され、第１のケーブルコネクタおよび第２のケーブルコネクタには、それぞれ、通信ケーブルが備える接続線に接続されるシールドが付され、通信ユニット側から第１のケーブルコネクタ内のピンへ至る接続経路と、通信ユニット側から第２のケーブルコネクタ内のピンへ至る接続経路とを構成する導線と、通信ユニットが備える接続線から第１のケーブルコネクタに付されたシールドへ至る接続経路と、通信ユニットが備える接続線から第２のケーブルコネクタに付されたシールドへ至る接続経路とを構成する導線と、を備える。【図１】
0005420121.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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