CN102237598A - 光电连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光电连接器，其包括组装有电线及光纤的插头和该插头所插入连接的插座。插座(100)在插座壳体(110-1)、(110-2)的开口内具有绝缘体的套筒(140)和导电性的接触件(130)，插头(200-1)、(200-2)在插头壳体(240)的开口内具有套管组合体(230)，所述套管组合体(230)包括保持光纤(17)的绝缘体套管(210)和保持套管(210)且组装有电线(导电体13)的导电性筒状部件(220)，当将插头(200-1)、(200-2)插入插座(100)时，接触件(130)与筒状部件(220)接触，套管(210)插入套筒(140)内。承担电连接的部分不会露出。

Description

光电连接器
技术领域
本发明涉及一种光电连接器，其包括组装电线及光纤而成的插头和插入连接该插头的插座。
背景技术
(日本)特开2002-182070号公报(2002年6月26日发行，以下称为文献1)中记载了一种在光及电传送媒体的末端使用的光连接器形状的光电连接器。图1及图2表示该文献1记载的插座及插头的结构。如图1所示，插座700在其端部具有导电性的弹丝710，如图2所示，插头800在其下表面具有与插座700的弹丝710相对应的金属片810，弹丝710与金属片810弹性接触而进行电连接。此外，将配置在插头800中央部的套管820插入插座700的匹配套筒720而进行对位，从而进行光学连接。此外，图2为插头800的分解示意图，在图2中，1表示缆线，2表示导电体，3表示光纤。此外，830、840分别表示壳体，850表示热收缩管，860表示防弯曲部件。
另一方面，(日本)特开2005-071940号公报(2005年3月17日发行，以下称为文献2)记载了一种电连接器形状的光电连接器。图3表示该文献2记载的结构。文献2中记载如下，即，作为第一结构，将由非导电性的壳910-1及910-2分别覆盖的导电性的套管920-1及920-2与非导电性的连接部件(套筒)930抵接。此外，作为第二结构，将由导电性的壳910-1及910-2分别覆盖的非导电性的套管920-1及920-2与导电性的连接部件930抵接。由此，通过分别被保持在套管920-1及920-2内部的光纤5、6进行光学连接，利用导电性的套管920-1及920-2或经由导电性的连接部件930通过导电性的壳910-1及910-2进行电连接。此外，在图3中，7、8表示同轴缆线，940、950表示连接器主体。此外，960、970表示盖子，980表示螺母。
然而，在文献1记载的结构中，由于承担电连接的部分(插座700的弹丝710及插头800的金属片810)露出，因此，可能会直接接触到人体，从而存在有可能发生触电的问题。而且，由于承担电连接的部分露出，从而会由于手或异物接触该部分而导致附着污垢或异物等，从而存在成为导致性能低下或短路、故障原因的问题。
在文献2记载的结构中，由于导电性的套管920-1及920-2、或导电性的壳910-1及910-2成为进行电连接的部分，因此，与文献1相比，虽然进行电连接的部分的露出量减少，但不能根本解决问题，存在与文献1相同的问题。此外，如果使套管920-1及920-2具有导电性，或使连接部件(套筒)930具有导电性，也就是说使用金等的金属制品，则存在由于使用导致产生磨损的问题或者精密加工的精度降低的问题。由于该磨损或加工精度的降低，会导致进行光学连接的两根光纤5、6的中心位置产生偏移，从而存在性能降低的问题。
发明内容
为了解决上述课题，本发明提供一种光电连接器，其特征在于，包括组装有电线及光纤的插头和插入该插头的插座，插座在插座壳体的开口内具有绝缘体的套筒和导电性的接触件，插头在插头壳体的开口内具有套管组合体，所述套管组合体包括：保持光纤的绝缘体的套管、以及保持套管且组装有电线的导电性的筒状部件，当将插头插入插座时，导电性的接触件与导电性的筒状部件接触，绝缘体的套管插入到绝缘体的套筒内。
由于本发明构成为，在插座壳体的开口内具有导电性的接触件，在插头壳体的开口内具有组装有电线的导电性的筒状部件，当将插头插入插座时，接触件与筒状部件接触，因此，承担电连接的部分不会露出。因此，具有如下效果，既，防止承担电连接的部分露出而导致的触电等，而且能够防止由于附着异物等而导致的短路或故障等。此外，套管及套筒是绝缘体，只要使用例如氧化锆等陶瓷部件作为构成材料，就能够防止使用导致的磨损，且能够维持高的加工精度。
附图说明
图1是表示光电连接器的现有例中插座结构的立体图。
图2是表示光电连接器的现有例中插头结构的分解立体图。
图3是表示光电连接器的另一现有例的剖面图。
图4是表示插入插头前的本发明光电连接器的一实施例结构的剖面图。
图5是表示插入插头过程中的本发明光电连接器一实施例结构剖面图。
图6是表示插入插头后的本发明光电连接器一实施例结构的剖面图。
图7是图4中的插座的立体图。
图8是图7所示的插座的放大正视图。
图9是图4所示的插座的放大剖面立体图。
图10是图4中的插头的立体图。
图11是图10所示的插头的放大正视图。
图12是与图10所示的插头连接的光电复合缆线的放大剖面图。
图13是用于说明本发明光电连接器一实施例的要部结构的图。
图14是图13中套管组合体的立体图。
图15是表示本发明光电连接器的另一实施例中插入插头的光组件的结构的立体图。
图16是图15所示的光组件的放大正视图。
图17是图15所示的内置于光组件的接触件的立体图。
图18是表示图7所示的插座的变形例的立体图。
图19是图18所示的插座的放大正视图。
图20是与图18所示的插座连接的插头的正视图。
具体实施方式
下面参照附图且通过实施例来说明本发明的实施方式。
<光电连接器300>
对实施例的光电连接器300进行说明。光电连接器300包括：插座100、插头200-1及插头200-2，将光电复合缆线10-1A及10-1B的各电线及光纤分别连接到其它光电复合缆线10-2A及10-2B的各电线及光纤。
图4～6是光电连接器300的剖面图。首先，参照图4、7～9、13来说明插座100的结构，参照图4、10、11、13来说明插头200-1的结构。此外，图4-6是从图7、8、10及11所示的箭头A方向观察图8及11的轴向的X-X’剖面时的图。此外，图12是光电复合缆线10(10-1A、10-1B、10-2A及10-2B)的剖面图，图13是放大表示图4中的虚线E围成的区域的图，图13是从图8及11所示的箭头A’方向看的图。
在图4-6中，光电复合缆线10-1A及10-1B与插头200-1连接，其它光电复合缆线10-2A及10-2B与插头200-2连接。插头200-2具有与下面说明的插头200-1相同的结构。
<插头200-1>
插头200-1具有套管组合体230，所述套管组合体230包括：例如由氧化锆等陶瓷部件构成的绝缘体套管210、以及保持套管210且组装电线的导电性筒状部件220。图10表示插头200-1的立体图，图11表示从图10的箭头D方向看的正视图，图14表示套管组合体230的立体图。在本实施例中，为进行双向光信号传送、电信号传送，如图10所示，两条光电复合缆线10-1A及10-1B与插头200-1连接。因此，插头200-1具备两个套管组合体230。与光电复合缆线10-1A、10-1B的其中一方连接的套管组合体230发送光电信号，与其中另一方连接的套管组合体230接收光电信号。
筒状部件220可以由铜等导电性金属形成，也可以通过向塑料等实施导电性金属镀层(镀铜或镀金)来形成。
而且，插头200-1具备由塑料等绝缘体构成的插头壳体240。插头壳体240的形状(插头200-1的外形)采用与例如IEC61754-20规格相同的尺寸，在插头壳体240的前部开口部241的空间收容由套管210和筒状部件220构成的套管组合体230(参照图4)。如图11所示，在该前部开口部241，在IEC61754-20规格的四边形的对角线上(角部)配置形成有两个用于后述的插座100的接触件130插入的插入槽248。
贯通套管210内的轴通路201具有容纳光纤17的端部的大小(参照图4及图13)。光电复合缆线10的光纤17利用粘接剂被保持固定在套管210的轴通路201内，套管210被保持在筒状部件220的前端部分。此外，包覆光纤17的高分子材料层16被保持在筒状部件220的后端部分。
电线的导电体13被卷绕在筒状部件220的组装部221。
与现有技术(例如文献1)相同，光电复合缆线10组装在插头200-1。下面，说明概要结构。利用未图示的塑料管包围筒状部件220的组装部221和卷绕在组装部221的导电体13，进而，塑料管被未图示的螺旋状弹簧等环绕。弹簧的一端被推压到筒状部件220上的凸缘223，另一端被推压到插头壳体240内的阻挡件，由此，筒状部件220被向前方施力，套管210的前端从插头壳体240的前部开口部241被推出。
插头壳体240在上面具有触片246，其构成为与闩锁片243相互作用(参照图10)。触片246具有：配置在插头壳体240的后部方向的固定端、以及向插头壳体240的前部方向伸长的自由端。触片246的自由端构成为，抵接并位于闩锁片243的自由端之上，当推压触片246时，则闩锁片243的自由端向下方降下。例如当将插头200-1从缆线束中向后方牵引而拉出时，触片246被保持为闩锁片243不与其它缆线缠绕，且容易操作闩锁片243。
在组装完插头200-1时，防弯曲部件18等被安装到没有剥离外侧套12的光电复合缆线10上。其次，各种缆线构成要素的适当长度部分被除去。这些构成要素具体包括：外侧套12、绝缘层14、高分子材料层16、光纤17上的保护涂层及纤维状加固部件11(参照图12)。然后，利用注射器等将粘接剂注入到套管210的轴通路201及筒状部件220的孔隙225。光电复合缆线10被插入插头200-1，光纤17设置到套管210的轴通路201内，套管210及高分子材料层16设置在筒状部件220的孔隙225内。
<插座100>
插座100内置有绝缘体的套筒140和导电性的接触件130。图7是插座100的立体图，图8是从图7中所示的箭头B方向看插座100的图(正视图)。此外，图9是表示图8的Y-Y’剖面的插座100的立体图。
包括第一插座壳体110-1和第二插座壳体110-2构成的插座100的外形具有与IEC61754-20规格相同的尺寸，插座100采用由这些插座壳体110-1、110-2覆盖并内置套筒140和接触件130的结构(参照图4)。
(套筒140)
套筒140由氧化锆等陶瓷部件构成的绝缘体形成。这样，通过利用氧化锆等陶瓷部件形成套筒140和所述的套管210，能够得到高的加工精度，此外，能够维持高的加工精度。而且，氧化锆等陶瓷部件由于具有较强的耐磨损性，因此，能够防止使用导致的磨损等。
(接触件130)
接触件130由铜或金等导电性金属形成。此外，也可以通过向塑料等上实施导电性金属镀层(镀铜或镀金)来形成接触件130。
如图9所示，接触件130，其长度方向中央部被插座100的中央部所支承，形成悬臂梁形状，分别向第一插座壳体110-1内及第二插座壳体110-2内突出。如图8所示，两根接触件130配置在IEC61754-20规格的四边形的对角线上(角部)。这样，通过将接触件130配置到角部，能够得到具有足够尺寸的接触件130。因此，容易制作接触件130，且能够得到较大的电流容量。
第一插座壳体110-1及第二插座壳体110-2的内部空间分别收容插头200-1及200-2。如图7所示，第二插座壳体110-2具有用于收容插头200-2的通常的矩形的入口(开口)115。在入口115的上部设置有用于收容插头200-2上的闩锁片243的另一入口(开口)116。此外，第一插座壳体110-1也具有与第二插座壳体110-2相同的结构。
如图9所示，通过分别使圆筒状的筒毂113-1及113-2向第一插座壳体110-1及第二插座壳体110-2的内部的空间突出，使共用纵轴20-20穿过背靠背配置的第一插座壳体110-1及第二插座壳体110-2的内部。将套筒140插嵌到第一插座壳体110-1的筒毂113-1(参照图13)。进而，将从筒毂113-1的背面侧突出的套筒140插嵌到第二插座壳体110-2的筒毂113-2。套筒140的轴向长度大致等于筒毂113-1与筒毂113-2的轴向长度之和。这样，利用筒毂113-1和筒毂113-2，按照使共用纵轴20-20与套筒140的中心轴相同的方式固定套筒140。
此外，套筒140的内径通常制作得比所述的套管210的外径稍小，通过在套筒140的轴向设置缝隙而插嵌套管210，从而能够将套管210沿轴向固定。
第一插座壳体110-1及第二插座壳体110-2还具备用于分别将插头200-1及200-2的肩部245(参照图11)锁定的内部闩锁表面145(参照图4)。
<连接状态的说明>
当将插头200-1、200-2插入插座100时，使分别被固定在插头200-1和插头200-2的光纤17彼此光学连接(参照图6)。进而，接触件130的自由端131(参照图13)分别与各自被内置在插头200-1和插头200-2的筒状部件220接触，被卷绕到一方的筒状部件220的导电体13(电线)与被卷绕到另一方的筒状部件220的导电体13电连接。例如，使一对接触件130的自由端131之间的距离W比筒状部件220的外径小。这样，当例如插头200-1插入时，则筒状部件220推开两个自由端131而插入，插入后，接触件130与筒状部件220弹性接触而进行电连接。
插头壳体240在上面具备一对闩锁片243，构成为与插座100的内部闩锁表面145相互锁定(参照图4及图6)。闩锁片243具有：配置在插头壳体240的前部开口部241方向的固定端244、以及向插头壳体240的后部方向伸长的自由端。在将闩锁片243的自由端向下方推压并复位后，以使一对肩部245-245从入口116进入插座100内，与其中的内部闩锁表面145(参照图4、图7及图11)卡合，则使插头200-1、200-2被固定到插座100。
<效果>
采用这种结构，由于在插座100和插头200-1、200-2分别内置有接触件130和筒状部件220，因此，能够起到防止由于承担电连接的部分露出而导致的触电等的效果。此外，利用氧化锆等陶瓷部件构成套管210及套筒140，能够防止使用导致的磨损，能够维持加工精度。此外，在例如文献1记载的光电连接器中，只是内置有承担电连接的部分(插座700的弹丝710及插头800的金属片810)，因此，会使壳体部分变大，从而无法实现小型化、高密度化。
此外，如图9所示，由于采用接触件130向插座100内部突出的形状，因此，可以防止如下情况，即，插入现有的(无插入槽248)插头时，插头会与接触件130接触而出现误插入。
此外，由于是与现有规格(IEC61754-20规格)相同的外形，因此能够控制生产时的成本。针对使用例如IEC61754-20规格的光缆及光连接机构的产品等，能够不变更其它部件而进行更换。此外，在例如文献1中，由于其形状与规格不同，因此需要更换部件等，从而增加了生产成本。
[变形例1]
在实施例中，虽然利用插头200-1、200-2和插座100来连接光电复合缆线10-1A、10-1B与10-2A、10-2B，但也可以构成为连接光电复合设备(例如光组件400)和光电复合缆线10-1A、10-1B。在该情况下，光组件400具有插座100结构的一部分。图15是光组件400的立体图，图16是从图15的箭头F方向看到的光组件400的正视图。此外，图17表示内置于光组件400的接触件1130的立体图。例如，光组件400具有LED或光电晶体管等。而且，光组件400具有与插座100相同的结构(套筒或接触件)，使插头200的光纤17和LED或光电晶体管的光轴一致，而进行光学连接。由此，来发送接收光信号。接触件1130具有与插头200的筒状部件220接触的一对自由端1131，进而，具有与设置光组件400的基板上的图案接触的接触针1133，由此，与插头200连接的导电体13(电线)和基板上的图案电连接。
[变形例2]
如图18至图20所示，插座1100的壳体1110在入口(开口)1115设置有凸部1109，插头1200的壳体1240具有与插座1100的凸部1109对应的凹部1209。
在实施例中，虽然说明的是，由于采用接触件130向插座100内部突出的形状，因此，能够防止如下情况，即，当要插入现有的(无插入槽248)插头时，则插头会与接触件130接触，而导致误插入，但是，利用者还会考虑到，即使插头与接触件130接触而强行将插头插入插座100内。在这种情况下，存在伴随接触件130的变形导致的误插入以及使插头或插座100产生破损的可能性。在本变形例2中，在要插入现有的插头时，由于插座1100与插头的壳体彼此接触，因此，能够防止这样的误插入及破损等。此外，如果在插座侧设置凹部，则由于现有的插头也能够插入，因此无法得到该效果。
[其它变形例]
插头200也可以代替插入槽248而具有插入孔。除此之外，只要将插头壳体240制作成避免与插座100的接触件130接触的形状即可。
此外，插头壳体240所具有的插入槽248及插座100所具有的接触件130不仅限于两个，例如在图8及图11中，除了虚线表示的两个插入槽248’及两根接触件130’的结构之外，也可以构成为，在四边形的对角线上(角部)配置四个插入槽(或插入孔)及四根接触件。其中，不一定配置在对角线上(角部)，也可以是两个或四个以外的数量。例如，在配置到角部的情况下，可以设置一个以上、四个以下的插入槽(或插入孔)和与其对应的接触件(一根以上、四根以下)。
此外，只要采用如下结构，即，插座100及插头200也可以不是与IEC61754-20规格相同的形状，在插座内置有由导电体构成的接触件，在插头内置有组装有电线的导电性的筒状部件，当将插头插入插座时，接触件与筒状部件接触，就能够得到本发明的效果。
此外，在进行一方向的光信号传送、电信号传送的情况下，当然能够利用本发明，构成为，一根光电复合缆线与插头连接，该插头与插座连接。
此外，只要是电线的导电体13与导电性筒状部件220电连接即可，例如，也可以利用焊料焊接等来进行连接。
此外，光电连接器并非只是将光电复合缆线的电线及光纤与其它电线及光纤连接。例如，也可以构成为，对于连接有光缆的插头200-1设置导电体所通过的贯通孔，经由该贯通孔将导电体组装到筒状部件上。
工业的可利用性
本发明能够用于光电复合缆线彼此的连接、或光电复合缆线与光电复合设备的连接。而且，能够用于单独的电线及光纤与光电复合缆线或光电复合设备的连接。

Claims (5)

1.一种光电连接器，其包括组装有电线及光纤的插头和插入该插头的插座，其特征在于，
所述插座在插座壳体的开口内具有绝缘体的套筒和导电性的接触件，
所述插头在插头壳体的开口内具有套管组合体，所述套管组合体包括：保持所述光纤的绝缘体的套管、以及保持所述绝缘体的套管且组装有所述电线的导电性的筒状部件，
当将所述插头插入所述插座时，所述导电性的接触件与所述导电性的筒状部件接触，所述绝缘体的套管插入到所述绝缘体的套筒内。
2.根据权利要求1所述的光电连接器，其特征在于，
光电复合设备具备所述插座。
3.根据权利要求1或2所述的光电连接器，其特征在于，
所述导电性的接触件是朝向所述插座壳体的所述开口端突出的悬臂梁形状，
在所述插头壳体上设置有用于所述导电性的接触件插入的插入孔或插入槽。
4.根据权利要求3所述的光电连接器，其特征在于，
所述插头及插座的外形尺寸是与IEC61754-20规格相同的尺寸，
所述插头具有一个以上、四个以下的所述插入孔或插入槽，
所述插座具有与所述插入孔或插入槽的数量对应的导电性的接触件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光电连接器，其特征在于，
所述插座壳体在所述开口具有凸部，
所述插头壳体在所述开口具有与所述凸部对应的凹部。
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