(57)【要約】【課題】電源の回り込みを起こさず、基板サイズが大型化しない制御装置を提供する制御装置を提供する。【解決手段】第１のコネクタが実装された第１の制御基板と、前記第１のコネクタに接続される第２のコネクタが実装された第２の制御基板と、を備え前記第１のコネクタは、少なくともＧＮＤ用信号ピンを含む複数のピンが配設された第１の列群と、少なくとも電圧の違う２種類以上の電源用信号ピンを含む複数のピンが配設された第２の列群と、を備え、前記ＧＮＤ用信号ピンは、前記電圧の違う２種類以上の前記電源用信号ピンより、長いことを特徴とする制御装置。 【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のコネクタが実装された第１の制御基板と、
前記第１のコネクタに接続される第２のコネクタが実装された第２の制御基板と、
を備え
前記第１のコネクタは、少なくともＧＮＤ用信号ピンを含む複数のピンが配設された第１の列群と、少なくとも電圧の違う２種類以上の電源用信号ピンを含む複数のピンが配設された第２の列群と、を備え、
前記ＧＮＤ用信号ピンは、前記電圧の違う２種類以上の前記電源用信号ピンより、長いことを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来、２種類の多電源を有する制御装置が知られており、制御装置１００００は、２つの制御基板同士を接続した構成になっている（図１）。図１の制御装置１００００は、制御基板１０００ａ、制御基板１０００ｂを備えている。制御基板１０００aには、２種類の電源が供給されており、高電圧の電圧が印加される周辺部品５００aと低電圧の電圧が印加される周辺部品５００bとコネクタ１００aが実装されている。コネクタ１００aには電源用信号ピン(高電圧側)６aとＧＮＤ用信号ピン２aと電源用信号ピン(低電圧側)７aとがある。
制御基板１０００bには、高電圧の電圧が印加される周辺部品５００cと低電圧の電圧が印加される周辺部品５００dとコネクタ１００bとが、実装されている。
コネクタ１００bには電源用信号ピン(高電圧側)接続部６bとＧＮＤ用信号ピン接続部２bと電源用信号ピン(低電圧側)接続部７bとがある。
【０００３】
図１に示すように、従来の構成では、電源を通電状態のまま、コネクタ１００aと、１００bとを接続した際に、 グランド(ＧＮＤ)用信号ピン２aとグランド(ＧＮＤ)用信号ピン接続部２bよりも、電源用(高電圧)信号ピン６aと電源用(高電圧)信号ピン接続部６bと電源用(低電圧)信号ピン７aと電源用(低電圧)信号ピン接続部７bとが、先に接続された場合、電流経路６００で示す矢印の方向、つまり、電源用(高電圧)信号ピン６a、電源用(高電圧)信号ピン接続部６b、周辺部品５００c、５００d、電源用(低電圧)信号ピン接続部７b、電源用(低電圧)信号ピン７a、周辺部品５００bの順に電流が流れる。その結果、低電圧側の経路に実装された周辺部品５００b、５００d に過剰な電圧や逆電圧が印加され、部品故障を引き起こす可能性があるという問題があった。
電流経路６００で示す矢印の方向に電流が流れ、部品故障を引き起こす事象の事を、以後電源の回り込みと呼ぶこととする。
【０００４】
前述の問題の対策方法としては、図２に示すように、図１記載の構成に逆流防止ダイオード７００を挿入するなどの方法が一般的に知られている。逆流防止ダイオード７００を挿入した場合、図１に示す電流経路６００の電流は流れないため、低電圧側の経路に実装された周辺部品５００b、５００dの部品故障の問題はなくなる。しかし一方で、駆動電圧がダイオードの電圧降下ＶＦ分低下するため、負荷の駆動能力が低下してしまうことや、ダイオードを追加することによる基板サイズの大型化などが問題であった。
【０００５】
上述の問題に対して、特許文献１には、活線挿抜用コネクタを、オス側コネクタの両端側からそれぞれ中央に向けて、電源シーケンスに従いグランド(ＧＮＤ)、電源(ＶＣＣ)、信号線(ＳＩＧＮＡＬ)及び、 グランド(ＧＮＤ)、電源(ＶＣＣ)、信号線(ＳＩＧＮＡＬ)の並び順で並設し、更に、各信号ピン長をその並び順、すなわちＧＮＤ、ＶＣＣ、ＳＩＧＮＡＬの順に短くした構成が開示されている。 そのため、特許文献１では、本コネクタを使用し、両端をＧＮＤに割り当てることにより、斜めにコネクタが挿入された場合でも確実に電源ラインよりもグランドラインの方が先に接続されるため、前述の電源の回り込みを解決している。また駆動電圧がダイオードの電圧降下ＶＦ分低下する問題も解消され、また余分な部品を追加する必要もなくなるため基板の大型化の問題もない。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の構成では、コネクタは、多極になればなるほど、ピンの長さ違いのラインアップが多くなる。つまり、多極になればなるほど、隣接するピンの長さの差が小さくなり、経年劣化や製造ばらつきによってピンの長さの大小関係が崩れ、電源の回り込みが起こる可能性がある。 また、ＧＮＤは必ず両端に設置しなければならないという設計制約を守る必要があるため、ＧＮＤパターンの占有面積が大きくなり、基板サイズが大型化になる問題を有していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２７２７７１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するものであり、電源の回り込みを起こさず、基板サイズが大型化しない制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の制御装置は、第１のコネクタが実装された第１の制御基板と、前記第１のコネクタに接続される第２のコネクタが実装された第２の制御基板と、を備え前記第１のコネクタは、少なくともＧＮＤ用信号ピンを含む複数のピンが配設された第１の列群と、少なくとも電圧の違う２種類以上の電源用信号ピンを含む複数のピンが配設された第２の列群と、を備え、前記ＧＮＤ用信号ピンは、前記電圧の違う２種類以上の前記電源用信号ピンより、長いことを特徴とする。
【００１０】
この制御装置によれば、第１のコネクタが第２のコネクタに接続される際に、第１のコネクタが、前後左右いずれかの方向から斜めに第２のコネクタに挿入された場合でも、長いピンであるＧＮＤ用信号ピンが、短いピンである電源用信号ピンより、確実に先に。第２のコネクタに接続される。そのため、電源の回り込みを防止できる。 また、基板サイズが大型化しない。 
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、電源の回り込みを起こさず、基板サイズが大型化しない制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】２種類の多電源を擁する機器において、従来の制御装置を示す概念図である。
【図２】図１で発生する電源回り込みの従来の防止案を示した概念図である。
【図３】本発明に係る制御装置を示した概念図である。
【図４】本発明に係る制御装置の第１のコネクタを上面側から見た概念図である。
【図５】図４記載の第１のコネクタが第２のコネクタに左斜めから挿入された状態を、前方から見た外形図である。
【図６】図４記載の第１のコネクタが第２のコネクタに左斜めから挿入された際の各ピンの接触状態のタイミングチャートを示した図である。
【図７】図４記載の第１のコネクタが第２のコネクタに右斜めから挿入された状態を、前方から見た外形図である。
【図８】図４記載の第１のコネクタが第２のコネクタに右斜めから挿入された際の各ピンの接触状態のタイミングチャートを示した図である。
【図９】図４記載の第１のコネクタが第２のコネクタに後方斜めから挿入された状態を、側面から見た外形図である。
【図１０】図４記載の第１のコネクタが第２のコネクタに後方斜めから挿入された際の各ピンの接触状態のタイミングチャートを示した図である。
【図１１】図４記載の第１のコネクタが第２のコネクタに前方斜めから挿入された状態を、側面から見た外形図である。
【図１２】図４記載の第１のコネクタが第２のコネクタに前方斜めから挿入された際の各ピンの接触状態のタイミングチャートを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１４】
図３は本発明に係る制御装置の一実施の形態を示した概念図である。なおここでは説明を簡略にするために、信号ピンの記載は省略する。
制御装置１００００には、第１の制御基板１０００ａ、第２の制御基板１０００ｂを備えている。
第１の制御基板１０００aには２種類の電源が供給されており、高電圧の電圧が印加される周辺部品５００aと低電圧の電圧が印加される周辺部品５００bと第１のコネクタ１００aが実装されている。
第１のコネクタ１００aには、電源用信号ピン(高電圧側)６aとＧＮＤ用信号ピン２aと電源用信号ピン(低電圧側)７aがある。
第２の制御基板１０００bには、高電圧の電圧が印加される周辺部品５００cと低電圧の電圧が印加される周辺部品５００dと第２のコネクタ１００bが実装されている。
第２のコネクタ１００bには、第１のコネクタの各各種ピンと接続される電源用信号ピン(高電圧側)接続部６bとＧＮＤ用信号ピン接続部２bと電源用信号ピン(低電圧側)接続部７bとがある。
【００１５】
図４は、本発明に係る制御装置の第１のコネクタを上面側から見た概念図である。
図４に示すように、信号用信号ピン１a,３a,４a,５a,８aとＧＮＤ用信号ピン２aと 電源(高電圧)用信号ピン６aと電源(低電圧)用信号ピン７aが設けられており、第１の列群には、信号用信号ピン１a,３a,４aとＧＮＤ用信号ピン２aが設けられており、第２の列群には信号用信号ピン５a,８aと電源(高電圧)用信号ピン６aと電源(低電圧)用信号ピン７aが設けられており、第１の列群のピンは第２の列群のピンよりも十分に長さの長いピンで構成されている。
また、信号用信号ピン５a,８aと電源(高電圧)用信号ピン６aと電源(低電圧)用信号ピン７aが配置されている側を便宜上、前と定義し、信号用信号ピン１a,３a,４aとＧＮＤ用信号ピン２aが配置されている側を、後と定義し、信号用信号ピン１aと５aが配置されている側を、左と定義し、信号用信号ピン４aと８aが配置されている側を、右と定義する。
【００１６】
図５は図４記載の２列８極の第１のコネクタ１００aに第２のコネクタ１００bが左斜めから挿入された状態を前方から見た外形図を示している。なお、第２のコネクタにはオス側コネクタの各ピンが接触する穴が設けられており、各穴の長さは全て同じ長さで構成されている。図６では図５の状態での各ピンの接触状態のタイミングチャートが図示されており、ＨＩは通電状態を表し、ＬＯＷは非通電状態を表す。信号用信号ピン１aが一番最初に通電され、その後、ＧＮＤ用信号ピン２a、信号用信号ピン３a、４a、５a、電源用(高電圧)信号ピン６a、電源用(低電圧)信号ピン７a、信号用信号ピン８aの順に通電される。電源用信号ピン(高電圧側)６aと電源用信号ピン（低電圧側）７aの通電よりもＧＮＤ用信号ピン２aの通電の方が早く通電されるため、ＧＮＤを両端に配置しなくても、前述の電源の回り込みは起きない。
【００１７】
図７は図４記載の２列８極の第１のコネクタ１００aに第２のコネクタ１００bが右斜めから挿入された状態を前方から見た外形図を示している。図８では図７の状態での各ピンの接触状態のシーケンスが図示されており、ＨＩは通電状態を表し、ＬＯＷは非通電状態を表す。信号用信号ピン４aが一番最初に通電され、その後、信号用信号ピン３a、ＧＮＤ用信号ピン２a、信号用信号ピン１a、８a、電源用(低電圧)信号ピン７a、電源用(高電圧)信号ピン６a、信号用信号ピン５aの順に通電される。電源用信号ピン(高電圧側)６aと電源用信号ピン（低電圧側）７aの通電よりもＧＮＤ用信号ピン２aの通電の方が早く通電されるため、ＧＮＤを両端に配置しなくても、前述の電源の回り込みは起きない。
【００１８】
図９は図４記載の２列８極の第１のコネクタ１００aに第２のコネクタ１００bが後方斜めから挿入された状態を、側面から見た外形図である。図１０では図９の状態での各ピンの接触状態のシーケンスが図示されており、ＨＩは通電状態を表し、ＬＯＷは非通電状態を表す。信号用信号ピン１a、ＧＮＤ用信号ピン２a、信号用信号ピン３a、４a、が最初に同時に通電され、その後、信号用信号ピン５aと電源用(高電圧)信号ピン６aと電源用(低電圧)信号ピン７aと信号用信号ピン８aが通電される。電源用信号ピン(高電圧側)６aと電源用信号ピン（低電圧側）７aの通電よりもＧＮＤ用信号ピン２aの通電の方が早く通電されるため、ＧＮＤを両端に配置しなくても、前述の電源の回り込みは起きない。
【００１９】
図１１は図４記載の２列８極の第１のコネクタ１００aに第２のコネクタ１００bが前方斜めから挿入された状態を、側面から見た外見図である。図１２では図１１の状態での各ピンの接触状態のシーケンスが図示されており、ＨＩは通電状態を表し、ＬＯＷは非通電状態を表す。信号用信号ピン１a、ＧＮＤ用信号ピン２a、信号用信号ピン３a、４a、が最初に同時に通電され、その後、信号用信号ピン５aと電源用(高電圧)信号ピン６aと電源用(低電圧)信号ピン７aと信号用信号ピン８aが通電される。電源用信号ピン(高電圧側)６aと電源用信号ピン（低電圧側）７aの通電よりもＧＮＤ用信号ピン２aの通電の方が早く通電されるため、ＧＮＤを両端に配置しなくても、前述の電源の回り込みは起きない。
なお、３列以上の多列コネクタでも、最も長いピンにＧＮＤを配設すれば前後左右どちら側から斜めに挿入されても同等の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００２０】
１a 信号用信号ピン
２a グランド(ＧＮＤ)用信号ピン
２b グランド(ＧＮＤ)用信号ピン接続部
３a〜５a 信号用信号ピン
６a 電源用（高電圧）信号ピン、
６b 電源用（高電圧）信号ピン接続部
７a 電源用（低電圧）信号ピン、
７b電源用（低電圧）信号ピン接続部
８ 信号用信号ピン
１００a  第１のコネクタ
１００b  第２のコネクタ
５００a〜５００d  周辺部品
６００ 電流経路
７００ ダイオード、
８００  高電圧側電流経路
９００  低電圧側電流経路
１０００a  第１の制御基板
１０００b  第２の制御基板
１００００  制御装置
【図１】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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