(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
取り付け対象物の外部と内部とを貫通するための円柱状の凸部を有し、外部に配線を行なうためのベースコネクタと、
内部側に空洞領域が形成される状態で前記凸部に嵌め合わされた円筒状部品とを備え、
前記空洞領域に、固着系樹脂が充填されたコネクタ。
【請求項２】
前記ベースコネクタと前記円筒状部品とが、ネジ機構により嵌め合わされている請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記ベースコネクタは、防水型である請求項１または２に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記ベースコネクタの外部側が円錐台形状である請求項１〜３のいずれか１項に記載のコネクタ。
【請求項５】
前記ベースコネクタと円筒状部品とが一体型として形成されている請求項１に記載のコネクタ。
【請求項６】
取り付け対象物の外部と内部とを貫通するための円柱状の凸部を有し、外部に配線を行なうためのベースコネクタと、
内部側に、固着系樹脂を充填するための、樹脂に関する防爆規格で要求される長さ以上の空洞領域が形成される状態で前記凸部に嵌め合わされた円筒状部品とを備えたコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器の外部に配線を行なうためのコネクタに係り、特に、耐圧防爆規格に対応したコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
可燃性ガスや可燃性液体の蒸気が存在したり、存在するおそれのある危険場所等に設置される電気機器は防爆対策が必要とされ、そのための規格や基準が定められている。防爆規格の防爆構造として代表的なものに耐圧防爆構造（記号ｄ）がある。
【０００３】
耐圧防爆構造（記号ｄ）は、防爆性能を備えた全閉構造の容器の中に着火源となる電気機器をいれることにより、容器内部で爆発が生じても、容器の外部には爆発が及ばないようにした構造で、内部爆発に充分耐える強度をもち、容器の接合面の隙間から通じて火炎が外部へ着火しないことが要求される。なお、容器が性能を満たすものであれば、内蔵する電気機器には制約はない。また、電気機器自体の筐体が性能を満たすものであってもよい。
【０００４】
例えば、図５（ａ）に示すように、アンテナ３２が接続されている電気機器３０において、耐圧防爆構造（記号ｄ）を満足するためには、アンテナ３２を含んだ境界線４１で囲まれた領域に対して規格を満たす設計を行なう。具体的には、境界線４１で囲まれた領域を覆った耐圧防爆容器により、耐圧防爆構造（記号ｄ）を実現することができる。また、電気機器３０自体のアンテナ接続部分以外の筐体が性能を満たすものであれば、図５（ｂ）に示すようにアンテナ３２を覆い、電気機器３０の筐体に取り付けられる耐圧防爆容器４２により、耐圧防爆構造（記号ｄ）を容易に実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１８２２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、図５（ｃ）に示すように、電気機器３０にアンテナ延長ケーブル３４を介してアンテナ３２を接続し、アンテナ３２を感度のよい場所に配置する場合に、図５（ａ）と同様の考え方で耐圧防爆構造（記号ｄ）を満足するためには、電気機器３０に加え、アンテナ延長ケーブル３４およびアンテナ３２を含んだ境界線４３で囲まれた領域に対して規格を満たす設計を行なう必要がある。
【０００７】
この場合、アンテナ延長ケーブル３４、アンテナ３２を含めた電気機器３０全体を耐圧防爆容器で覆うか、電気機器３０自体のアンテナ延長ケーブル接続部分以外の筐体が性能を満たすものであれば、アンテナ延長ケーブル３４およびアンテナ３２部分を耐圧防爆容器で覆い、その耐圧防爆容器を電気機器３０の筐体に取り付けることになる。
【０００８】
しかしながら、例えば、数１０メートルのアンテナ延長ケーブル３４によってアンテナ３２を接続する場合もあり、この場合、アンテナ３２やアンテナ延長ケーブル３４が配置される経路の形状に耐圧防爆容器を適応させることは極めて困難であって、コスト面、設置工数の面から現実的でないと考えられる。
【０００９】
そこで、本発明は、電気機器の外部に配線を行なう場合において、安価で簡易に電気機器の耐圧防爆構造を実現できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明によれば、取り付け対象物の外部と内部とを貫通するための円柱状の凸部を有し、外部に配線を行なうためのベースコネクタと、内部側に空洞領域が形成される状態で前記凸部に嵌め合わされた円筒状部品とを備えたコネクタが提供される。
【００１１】
ここで、前記空洞領域に、固着系樹脂を充填することができる。また、前記ベースコネクタと前記円筒状部品とは、ネジ機構により嵌め合わすことができる。
【００１２】
前記ベースコネクタは、例えば、防水型とすることができる。また、前記ベースコネクタの外部側は円錐台形状とすることができる。
【００１３】
また、前記ベースコネクタと円筒状部品とを一体型として形成してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電気機器の外部に配線を行なう場合において、安価で簡易に電気機器の耐圧防爆構造を実現できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係るコネクタの使用態様例を示す図である。
【図２】本実施形態に係るコネクタの構成例を示す略断面図である。
【図３】汎用的な防水型高周波コネクタと円筒状部品とを示す図である。
【図４】コネクタを電気機器の筐体あるいは耐圧防爆容器に取り付けた状態を示す図である。
【図５】従来の耐圧防爆構造について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係るコネクタ１００の使用態様例を示す図である。なお、従来と同じ構成については同じ符号を付している。本図は、耐圧防爆規格対応のコネクタ１００を用いて電気機器３０における耐圧防爆構造（記号ｄ）を実現する例を示したものである。
【００１７】
図１（ａ）において、コネクタ１００は、電気機器３０の筐体に取り付けられ、電気機器３０とアンテナ３２とを接続するために用いられている。図１（ｂ）において、コネクタ１００は、電気機器３０の筐体に取り付けられ、電気機器３０とアンテナ延長ケーブル３４とを接続するために用いられている。これらは、電気機器３０の筐体自体で耐圧防爆規格を満たす場合である。また、図１（ｃ）において、コネクタ１００は、電気機器３０を覆う耐圧防爆容器４７に取り付けられ、電気機器３０に接続されたケーブル３５とアンテナ延長ケーブル３４とを接続するために用いられている。
【００１８】
電気機器３０は、耐圧防爆構造（記号ｄ）を満たすことが求められているものとする。耐圧防爆規格に対応したコネクタ１００を用いることにより、図１（ａ）に示したアンテナ３２がコネクタ１００に直接接続された構成の場合、電気機器３０とコネクタ１００とを含んだ境界線４４が耐圧防爆容器としてみなせるようになり、耐圧防爆構造（記号ｄ）を実現する。
【００１９】
図１（ｂ）に示したアンテナ延長ケーブル３４を介してアンテナ３２が接続された構成の場合も同様に、電気機器３０とコネクタ１００とを含んだ境界線４５が耐圧防爆容器としてみなせるようになり、耐圧防爆構造（記号ｄ）を実現する。
【００２０】
図１（ｃ）に示した耐圧防爆容器４７にコネクタ１００を取り付けてアンテナ延長ケーブル３４を接続した構成の場合も同様に、耐圧防爆容器４７とコネクタ１００とを含んだ境界線４６が耐圧防爆容器としてみなせるようになり、耐圧防爆構造（記号ｄ）を実現する。
【００２１】
本実施形態では、このように境界線４４、境界線４５、境界線４６で示す領域の一部を耐圧防爆規格対応のコネクタ１００で形成することにより、電気機器３０が耐圧防爆構造（記号ｄ）を満たすようにする。このとき、アンテナ延長ケーブル３４およびアンテナ３２は、耐圧防爆構造（記号ｄ）の適用範囲外とみなすことができる。耐圧防爆構造（記号ｄ）の適用範囲外とみなすことができれば、アンテナ延長ケーブル３４およびその長さ、アンテナ３２は自由に選択することができる。
【００２２】
図２は、本実施形態に係るコネクタ１００の構成例を示す略断面図である。本図は、バルクヘッドタイプのフリンジ付高周波コネクタを例にしている。ここで、コネクタ１００は、図３（ａ）に示すような既存の汎用的な防水型高周波コネクタ１０と、図３（ｂ）に示すような円筒状部品２０とを組み合わせて構成している。組み合わせたときにできる円筒状部品２０の空洞部分には、耐圧防爆規格に対応するように固着系の樹脂２１が充填されている。このように、本実施形態は、既存の汎用的なコネクタをベースにして耐圧防爆規格対応のコネクタを構成しているため、多種多様の耐圧防爆規格対応のコネクタを簡易かつ安価に実現することができる。
【００２３】
汎用的な防水型高周波コネクタ１０は、円柱状の凸部１１を有しており、凸部１１が電気機器３０の筐体あるいは耐圧防爆容器４７の外部と内部とを貫通するように取り付けられ、円筒状部品２０は、汎用的な防水型高周波コネクタ１０の凸部１１を隙間なく取り囲むように組み合わされる。円筒状部品２０は、例えば、円筒状の黄銅等にメッキ処理を施すことで容易に制作することができる。
【００２４】
円筒状部品２０の汎用的な防水型高周波コネクタ１０への取り付けは、例えば、円筒状部品２０の内径側に加工されたネジ切り部２９と防水型高周波コネクタ１０の貫通部分の外径側に加工されたネジ切り部１３により行なうことができる。
【００２５】
ネジ切り部１３、２９は、円筒状部品２０に長さＬの空洞ができるように加工されている。上述のように、この空間は樹脂充填エリアとして機能し、絶縁材料として硬化する樹脂２１が充填される。樹脂２１は、例えば、シリコーン系の２液性熱硬化型のポッティング材を用いることができる。長さＬは、樹脂に関する防爆規格で要求される長さ以上を確保するものとする。
【００２６】
また、円筒状部品２０の外径側には、平ワッシャ２４、座金２５、ナット２６を用いて電気機器３０の筐体あるいは耐圧防爆容器４７に固定するためのネジ切り部２８が加工されている。
【００２７】
コネクタ１００は、電気機器３０の内部回路とケーブル３５により電気的に接続され、さらに、メッキ処理された芯線１２により、アンテナ３２あるいはアンテナ延長ケーブル３４と電気的に接続される。芯線１２の周囲はフッ化炭素系樹脂等の誘電体１４に覆われており、同軸構造が形成されている。
【００２８】
なお、電気機器３０との接続は、ケーブル３５に限られず、ハーネス、他のコネクタ、アダプタ等によって実現してもよい。また、図２、図３では、防水コネクタの構造を簡易的に記載したものであるが、コネクタ内部構造はハーメチック構造を持つものを使用してもよい。また、樹脂２１を必要な厚さ分充填できる空間が備わっている既存コネクタを用いる場合には、円筒状部品２０を組み合わせることなく、コネクタ１００を構成することもできる。
【００２９】
コネクタ１００は、汎用的な防水型高周波コネクタ１０を用いて構成しているため、Ｏリング１９により外部からの防水対策が施され、また、Ｏリング１８により電気機器３０の筐体あるいは耐圧防爆容器４７に取り付けられたときの、電気機器３０の筐体あるいは耐圧防爆容器４７との間の防水対策が施されている。また、高周波コネクタとしては、例えば、ＢＮＣ、ＳＭＡ、７ｍｍ、３．５ｍｍ、２．９２ｍｍ、２．４ｍｍ、１．８５ｍｍ、１．０ｍｍ、ＴＮＣ、Ｎ等が代表的であるが、これらに限られない。
【００３０】
図４（ａ）は、コネクタ１００を電気機器３０の筐体あるいは耐圧防爆容器４７に取り付けた状態を示す図である。本図の例では、防水型高周波コネクタ１０のフリンジ部分に設けられたネジ用穴を利用してネジ１６を用いているのに加え、ナット類２４、２５、２６を用いて電気機器３０の筐体あるいは耐圧防爆容器４７に固定しているが、いずれか一方であってもよい。
【００３１】
ネジ１６を用いる場合は、トルクスネジのように付け外しに特殊工具を必要とするタイプのネジを用いることにより、外部からペンチやニッパ等で取り外すことができないようにすることが望ましい。
【００３２】
本実施形態では、円筒状部品２０の空洞部分に樹脂２１を、防爆規格を満たす厚さ以上充填することにより、コネクタ１００が電気機器３０の筐体あるいは耐圧防爆容器４７に取り付けられた場合に、図４（ｂ）に示す境界線Ｂを耐圧容器とみなせるようになる。したがって、境界線Ｂの外側に位置するベースとなるコネクタ１０自体の構造には、基本的に影響を受けることなく、防爆構造を実現することができる。
【００３３】
このため、本実施形態では、高周波コネクタをベースとしてコネクタ１００を構成しているが、高周波コネクタや防水型コネクタに限られず、多種多様の既存コネクタを用いてコネクタ１００を構成することができる。
【００３４】
ところで、防爆規格では、コネクタ１００に対して鋼球落下試験が実施されるが、この試験における衝撃を緩和するために、本実施形態におけるコネクタ１００は、図４（ａ）に示すように、取り付け方向（信号伝送方向）に対して角度θを持つ円錐台を形成している防水型高周波コネクタ１０を用いて構成している。
【００３５】
例えば、１［ｋｇ］の鋼球を０．７［ｍ］から信号伝送方向に対して垂直（本図における横方向）に落下させたときの衝撃をＦ［Ｎ］とすると、角度θを持つ斜面であれば、斜面に垂直な方向に働く衝撃Ｆ'［Ｎ］は、
Ｆ'＝Ｆｃｏｓθ
となり、落下される鋼球の衝撃が緩和されることになる。例えば、θを４５°とした場合には、落下される鋼球の衝撃が約７０％に激減される。ただし、角度θは自由に設定することができる。
【００３６】
一般に、鋼球落下試験に使用する重錘の先端に設ける半球は直径２５［ｍｍ］であるため、図４（ａ）に示す電気機器３０の筐体あるいは耐圧防爆容器４７から外側に突き出たコネクタ１００の信号伝送方向の長さが２５［ｍｍ］以下であれば、鋼球落下試験においてコネクタ１００に加わる衝撃はさらに軽減される。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態によれば、汎用的な防水型高周波コネクタ１０と、円筒状部品２０とを組み合わせて形成したコネクタ１００を用いて防爆容器とみなせる境界線を形成しているため、安価で簡易に電気機器の耐圧防爆構造を実現することができる。
【００３８】
すなわち、既存のコネクタに対して、固着系樹脂を充填するための円筒状部品を取り付けるネジ切り部を加工することにより、耐圧防爆規格を満足するコネクタとして用いることができるため、非常に安価で、製造しやすいのに加え、豊富な既存コネクタから使用目的に合致したコネクタを選んで耐圧防爆コネクタとすることができ、選択の自由度が大きく、また、耐圧防爆コネクタを新規に開発する必要がなくなる。
【符号の説明】
【００３９】
１０…防水型高周波コネクタ
１１…凸部
１２…芯線
１３…ネジ切り部
１４…誘電体
１６…ネジ
１８…Ｏリング
１９…Ｏリング
２０…円筒状部品
２１…樹脂
２４…平ワッシャ
２５…座金
２６…ナット
２８…ネジ切り部
２９…ネジ切り部
３０…電気機器
３２…アンテナ
３４…アンテナ延長ケーブル
３５…ケーブル
４２…耐圧防爆容器
４７…耐圧防爆容器
【図１】
0005187648.tif 000002
【図２】
0005187648.tif 000003
【図３】
0005187648.tif 000004
【図４】
0005187648.tif 000005
【図５】
0005187648.tif 000006