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技術 機械装置における制御用ケーブルのコネクタ装置

出願人 日立造船株式会社
発明者 坂本雅昭
出願日 1997年3月19日 (23年9ヶ月経過) 出願番号 1997-065228
公開日 1998年10月6日 (22年2ヶ月経過) 公開番号 1998-263633
状態 拒絶査定
技術分野 圧延ロール・圧延スタンド・圧延機の駆動
主要キーワード 電源供給用ケーブル 移動用シリンダー 両コネクタ部材 電源用ケーブル ピン体 空間通路 挿入用穴 制御用ケーブル
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この項目の情報は公開日時点(1998年10月6日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

コネクタ部材の形状を小さくし得るとともに振動に対しても信頼性を確保し得る機械装置における制御用ケーブルコネクタ装置を提供する。

解決手段

交換可能にされた圧延機に接続される機械側コネクタ部材2と、制御装置に接続されるとともにこの機械側コネクタ部材2に係脱自在にされた制御側コネクタ部材6とから構成し、制御側コネクタ部材6に調心ピン体13Aを設けるとともに、機械側コネクタ部材2にこの調心用ピン体13Aを挿入し得る調心用穴14Aを設け、これら調心用ピン体13Aおよび調心用穴14Aに、一端部が制御側および機械側の信号伝送用ケーブルにそれぞれ接続された光ファイバー21,23の他端部をそれぞれ導くとともに、この調心用ピン体13Aの先端部および調心用穴14Aの奥部に、各光ファイバー21,23の送受光部22,24を配置したものである。

概要

背景

例えば、圧延設備における圧延機には、油圧機器電気機器センサーなどの各種機器が配置されるとともに、これら各種機器は、圧延機から離れた箇所に設けられた制御装置により制御されている。

したがって、制御装置側と圧延機側の各種機器との間には、複数本電源供給用ケーブル、多数の信号線が組み込まれた信号伝送用ケーブルが設けられている。

ところで、圧延設備においては、圧延する板のサイズに応じて、圧延用ロールが設けられた圧延機を、交換し得るように構成されている。このため、従来、上記電源供給用ケーブルおよび信号伝送用ケーブルについても、制御装置側と圧延機側との間では、結合および分離が簡単にできるようにコネクタ装置が設けられている。

このコネクタ装置は、圧延機側である機械側コネクタ部材と、制御装置側である制御側コネクタ部材と、この制御側コネクタ部材を機械側コネクタ部材に対して移動させる移動用シリンダー装置とから構成されている。

そして、例えば機械側コネクタ部材の前面に設けられたオス側接続部には、電源供給用ピン体および信号伝送用ピン体が突出して設けられ、また制御側コネクタ部材の前面に設けられたメス側接続部には、各ピン体を挿入し得る挿入用穴が設けられている。

なお、上記制御側コネクタ部材は、例えばガイドレールに案内されるとともに移動用シリンダー装置により、機械側コネクタ部材に対して接近離間自在に構成されている。

さらに、上記信号伝送用ケーブル内には、かなりの数(例えば、100本以上)の信号線が組み込まれているため、互いに結合されるピン体の数もかなりの数となり、しかも圧延時に発生する振動に耐えるように耐震構造化されており、また互いのコネクタ部材同士の結合をスムースに行わせるために、複数本の調心用ピン体も、信号伝送用ピン体とは別個に設けられていた。

概要

コネクタ部材の形状を小さくし得るとともに振動に対しても信頼性を確保し得る機械装置における制御用ケーブルのコネクタ装置を提供する。

交換可能にされた圧延機に接続される機械側コネクタ部材2と、制御装置に接続されるとともにこの機械側コネクタ部材2に係脱自在にされた制御側コネクタ部材6とから構成し、制御側コネクタ部材6に調心用ピン体13Aを設けるとともに、機械側コネクタ部材2にこの調心用ピン体13Aを挿入し得る調心用穴14Aを設け、これら調心用ピン体13Aおよび調心用穴14Aに、一端部が制御側および機械側の信号伝送用ケーブルにそれぞれ接続された光ファイバー21,23の他端部をそれぞれ導くとともに、この調心用ピン体13Aの先端部および調心用穴14Aの奥部に、各光ファイバー21,23の送受光部22,24を配置したものである。

目的

そこで、本発明は、コネクタ部材の形状を小さくし得るとともに振動に対しても信頼性を確保し得る機械装置における制御用ケーブルのコネクタ装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

交換可能な機械本体と、この機械本体を制御するための制御装置が機械本体から離れた場所に配置された機械装置における上記機械本体と制御装置とに亘って設けられる制御用ケーブルコネクタ装置であって、上記機械本体に接続される機械側コネクタ部材と、制御装置に接続されるとともにこの機械側コネクタ部材に係脱自在にされた制御側コネクタ部材とから構成し、上記一方のコネクタ部材に調心突起を設けるとともに、他方のコネクタ部材にこの調心用突起を挿入し得る調心用穴を設け、これら調心用突起および調心用穴に、一端部が機械側および制御側信号伝送用ケーブルにそれぞれ接続された光ファイバーの他端部をそれぞれ導くとともに、この調心用突起の先端部および調心用穴の奥部に、各光ファイバー送受光部を配置したことを特徴とする機械装置における制御用ケーブルのコネクタ装置。

請求項2

交換可能な機械本体と、この機械本体を制御するための制御装置が機械本体から離れた場所に配置された機械装置における上記機械本体と制御装置とに亘って設けられる制御用ケーブルのコネクタ装置であって、上記機械本体に接続される機械側コネクタ部材と、制御装置に接続されるとともにこの機械側コネクタ部材に係脱自在にされた制御側コネクタ部材とから構成し、上記一方のコネクタ部材に調心用突起を設けるとともに、他方のコネクタ部材にこの調心用突起を挿入し得る調心用穴を設け、少なくとも上記調心用突起内に光通過用空間通路を形成するとともに、この空間通路および上記調心用穴の各奥部に、一端部が機械側および制御側の信号伝送用ケーブルにそれぞれ接続された光ファイバーの他端部を導き、かつこれら光ファイバーの各他端部に送受光部を配置したことを特徴とする機械装置における制御用ケーブルのコネクタ装置。

技術分野

0001

本発明は、機械装置における制御用ケーブルコネクタ装置に関するものである。

背景技術

0002

例えば、圧延設備における圧延機には、油圧機器電気機器センサーなどの各種機器が配置されるとともに、これら各種機器は、圧延機から離れた箇所に設けられた制御装置により制御されている。

0003

したがって、制御装置側と圧延機側の各種機器との間には、複数本電源供給用ケーブル、多数の信号線が組み込まれた信号伝送用ケーブルが設けられている。

0004

ところで、圧延設備においては、圧延する板のサイズに応じて、圧延用ロールが設けられた圧延機を、交換し得るように構成されている。このため、従来、上記電源供給用ケーブルおよび信号伝送用ケーブルについても、制御装置側と圧延機側との間では、結合および分離が簡単にできるようにコネクタ装置が設けられている。

0005

このコネクタ装置は、圧延機側である機械側コネクタ部材と、制御装置側である制御側コネクタ部材と、この制御側コネクタ部材を機械側コネクタ部材に対して移動させる移動用シリンダー装置とから構成されている。

0006

そして、例えば機械側コネクタ部材の前面に設けられたオス側接続部には、電源供給用ピン体および信号伝送用ピン体が突出して設けられ、また制御側コネクタ部材の前面に設けられたメス側接続部には、各ピン体を挿入し得る挿入用穴が設けられている。

0007

なお、上記制御側コネクタ部材は、例えばガイドレールに案内されるとともに移動用シリンダー装置により、機械側コネクタ部材に対して接近離間自在に構成されている。

0008

さらに、上記信号伝送用ケーブル内には、かなりの数(例えば、100本以上)の信号線が組み込まれているため、互いに結合されるピン体の数もかなりの数となり、しかも圧延時に発生する振動に耐えるように耐震構造化されており、また互いのコネクタ部材同士の結合をスムースに行わせるために、複数本の調心用ピン体も、信号伝送用ピン体とは別個に設けられていた。

発明が解決しようとする課題

0009

上述したように、従来のコネクタ部材においては、非常に多くのピン体が設けられているため、コネクタ部材の外形が非常に大きくなり、ロールを交換する際、または圧延機の保守点検を行う際の制約になるという問題があり、またコネクタ部材の設置場所を確保する必要から、圧延機自体の設計にも制約を与えるという問題があり、さらに圧延時に発生する振動がコネクタ部材でのピン体の接続状態に悪影響を与えるため、ピン体自身の劣化を招き、したがって電気的接続信頼性を低下させる可能性がないとは言えなかった。

0010

そこで、本発明は、コネクタ部材の形状を小さくし得るとともに振動に対しても信頼性を確保し得る機械装置における制御用ケーブルのコネクタ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

0011

上記課題を解決するため、本発明の機械装置における制御用ケーブルのコネクタ装置は、交換可能な機械本体と、この機械本体を制御するための制御装置が機械本体から離れた場所に配置された機械装置における上記機械本体と制御装置とに亘って設けられる制御用ケーブルのコネクタ装置であって、上記機械本体に接続される機械側コネクタ部材と、制御装置に接続されるとともにこの機械側コネクタ部材に係脱自在にされた制御側コネクタ部材とから構成し、上記一方のコネクタ部材に調心用突起を設けるとともに、他方のコネクタ部材にこの調心用突起を挿入し得る調心用穴を設け、これら調心用突起および調心用穴に、一端部が機械側および制御側の信号伝送用ケーブルにそれぞれ接続された光ファイバーの他端部をそれぞれ導くとともに、この調心用突起の先端部および調心用穴の奥部に、各光ファイバー送受光部を配置したものである。

0012

また、本発明の他の機械装置における制御用ケーブルのコネクタ装置は、交換可能な機械本体と、この機械本体を制御するための制御装置が機械本体から離れた場所に配置された機械装置における上記機械本体と制御装置とに亘って設けられる制御用ケーブルのコネクタ装置であって、上記機械本体に接続される機械側コネクタ部材と、制御装置に接続されるとともにこの機械側コネクタ部材に係脱自在にされた制御側コネクタ部材とから構成し、上記一方のコネクタ部材に調心用突起を設けるとともに、他方のコネクタ部材にこの調心用突起を挿入し得る調心用穴を設け、少なくとも上記調心用突起内に光通過用空間通路を形成するとともに、この空間通路および上記調心用穴の各奥部に、一端部が機械側および制御側の信号伝送用ケーブルにそれぞれ接続された光ファイバーの他端部を導き、かつこれら光ファイバーの各他端部に送受光部を配置したものである。

0013

上記の各構成によると、制御信号などの授受を行う信号伝送路を、コネクタ部材同士の調心を行う調心用突起と調心用穴とに接続した光ファイバーにより行うようにしたので、例えば信号伝送用ピン体を使用する場合に比べて、コネクタ部材の小型化を図ることができ、また信号として光信号を使用しているので、機械本体側に振動が発生する場合でも、信号伝送用ピン体による結合に比べて、信号の授受が確実に行われる。

発明を実施するための最良の形態

0014

以下、本発明の機械装置における制御用ケーブルのコネクタ装置の実施の形態を、図面に基づき説明する。

0015

本実施の形態においては、圧延設備における圧延機に適用した場合について説明する。通常、圧延設備(機械装置の一例)においては、その圧延機(機械本体の一例)は、圧延する板の厚さに応じて交換されるように構成されるとともに、これとは別な場所に配置された制御装置により制御されている。

0016

そして、圧延機側と制御装置側との間には、電源供給用ケーブル(制御用ケーブル)および制御信号授受用の信号伝送用ケーブル(制御用ケーブル)が必要とされるが、圧延機は交換可能な構成であるため、電源供給路および信号伝送路についても、コネクタ装置を介して、途中で結合・分離ができるように構成されている。

0017

すなわち、このコネクタ装置は、図1に示すように、圧延機(図示せず)に機械側ターミナルボックス1を介して接続された機械側コネクタ部材2と、制御装置(図示せず)側に制御側ターミナルボックス3を介して接続されるとともにガイドレール4上を案内されて移動装置、例えば移動用シリンダー装置5により上記機械側コネクタ部材2に対して移動自在(接近離間自在)に構成された制御側コネクタ部材6とから構成されている。

0018

上記機械側コネクタ部材2の前面部には、主として電源供給用のピン体11が複数本突設されるとともに、制御側コネクタ部材6の前面部には、上記機械側コネクタ部材2の各ピン体11をそれぞれ挿入し得る挿入用穴12が形成されている。

0019

さらに、各コネクタ部材2,6の前面部の上下には、両コネクタ部材2,6同士の結合を容易に行うために、例えば制御側コネクタ部材6には、調心用ピン体(調心用突起)13が設けられるとともに、機械側コネクタ部材2には、上記調心用ピン体13を挿入し得る調心用穴14が設けられており、本実施の形態においては、上側に設けられた調心用ピン体13および調心用穴14を介して、制御信号の授受が行われる。

0020

すなわち、上方の調心用ピン体13Aの基部(根元部)には、制御側ターミナルボックス3から引き出された光ファイバー21の先端部に設けられた発光受光部(送受光部)22が配置され、また調心用穴14Aの最奥部には、機械側ターミナルボックス1から引き出された光ファイバー23の先端部に設けられた発光・受光部(送受光部)24が配置されている。

0021

すなわち、これら調心用ピン体13Aと調心用穴14Aとにより、光ファイバー21,23同士の信号のカップリングが行われる。なお、制御装置と制御側ターミナルボックス3と、および圧延機と機械側ターミナルボックス1とは、図示しないが、それぞれ電源および信号ともにケーブルを介して互いに接続されており、また電源については、各ターミナルボックス3,1とそれに対応するコネクタ部材6,2とは、やはりケーブルにより接続されている。

0022

したがって、圧延機側に制御装置側の電源供給路および信号伝送路を結合する場合、まず移動用シリンダー装置5により、制御側コネクタ部材6を移動させて、機械側コネクタ部材2の前面部に設けられた各ピン体11および調心用穴14と、制御側コネクタ部材6の挿入用穴12および調心用ピン体14とを互いに係合させる。

0023

この調心用ピン体14と調心用穴13との係合(結合)により、両側の光ファイバー21,23の発光・受光部22,24同士が対向し合い、互いに信号の授受が可能となる。

0024

なお、ピン体11の挿入用穴12への結合により、電源供給路の結合が行われる。このように、制御信号の授受を行う信号伝送用ケーブルとして光ファイバー21,23を使用するとともに、上方の調心用ピン体13Aおよび調心用穴14Aに組み込まれた光ファイバーの発光・受光部22,24同士により、制御信号の授受を行うようにしたので、信号伝送用のピン体を不要にすることができ、したがってコネクタ部材2,6の小型化を図ることができるので、圧延設備における圧延機の保守点検作業および圧延機の交換作業の容易化を図り得るとともに、設計上の制約の緩和化、すなわち製造コストの低減化を図ることができる。

0025

また、調心用ピン体と調心用穴とを使用するとともに光信号を使用しているので、調心用ピン体に比べて細いピン体で電気信号の授受を行っている場合に比べて、その取付構造が強固であるとともに、信号の授受が確実に行われる。

0026

ところで、上記実施の形態においては、前面部の上方に設けられた調心用ピン体13Aと挿入用穴14Aとを使用して光通信を行うように説明したが、例えば図2に示すように、両コネクタ部材2,6の下部に設けられたコネクタ部材全体の調心を行うための調心用ピン体13Bと調心用穴14Bとを使用して、光通信を行うようにしてもよい。この場合、上記実施の形態と同様の効果が得られる。

0027

さらに、上記各実施の形態においては、調心用ピン体13の先端部および調心用穴14の最奥部に、発光・受光部を配置したが、図3に示すように、例えば調心用ピン体13A(または下方の調心用ピン体13B)側に、所定距離だけ光通過用の空間通路31を形成するとともに、この空間通路31の奥部に、発光・受光部(送受光部)32を配置するようにしてもよい。この場合も、上記実施の形態と同様の効果が得られる。勿論、空間通路を、調心用穴側にも設けてもよい。

0028

なお、上記実施の形態においては、制御側コネクタ部材6に、調心用ピン体13を設けるとともに、機械側コネクタ部材2に、調心用穴14を設けたが、逆に、機械側コネクタ部材に調心用ピン体を、制御側コネクタ部材に調心用穴を設けてもよい。

0029

また、上記実施の形態においては、コネクタ部材とターミナルボックスとを分離した状態として説明したが、例えばターミナルボックスをコネクタ部材側に一体的に取り付けたものでもよい。

0030

また、上記実施の形態においては、機械装置として圧延設備について説明したが、勿論、他の機械設備、例えばプレス設備などにも適用し得るものであり、さらに圧延機の圧延ロール部が交換可能な構成になっている場合、この圧延ロール部すなわち機械装置の作動部と制御装置との間の制御用ケーブル(電源用ケーブルも含む)のコネクタ装置にも適用し得る。

発明の効果

0031

以上のように本発明の各構成によると、制御信号などの授受を行う信号伝送路を、コネクタ部材同士の調心を行う調心用突起と調心用穴とに接続した光ファイバーにより行うようにしたので、従来、多数設けられていた信号伝送用ピン体をほぼ無くすことができ、したがってコネクタ部材の小型化を図ることができ、すなわち機械装置における保守点検作業および機械本体の交換作業の容易化を図り得るとともに、設計上の制約の緩和化、すなわち製造コストの低減化を図ることができる。

0032

また、調心用突起と調心用穴とを使用するとともに光信号を使用しているので、従来のように、調心用突起に比べて細いピン体で電気信号の授受を行っている場合に比べて、その取付構造が強固であるとともに、信号の授受が確実に行われる。

図面の簡単な説明

0033

図1本発明の実施の形態における信号ケーブルのコネクタ装置の概略構成を示す側面図である。
図2本発明の他の実施の形態における信号ケーブルのコネクタ装置の概略構成を示す側面図である。
図3本発明の他の実施の形態における信号ケーブルのコネクタ装置の概略構成を示す側面図である。

--

0034

1機械側ターミナルボックス
2 機械側コネクタ部材
3制御側ターミナルボックス
6制御側コネクタ部材
11ピン体
12挿入用穴
13A,13B調心用ピン体
14A,14B 調心用穴
21光ファイバー
22発光・受光部
23 光ファイバー
24 発光・受光部
31空間通路
32 発光・受光部

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