JP2003059580A - 光・電気共用コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 仕様の途中変更時の回路の改造負担を減ら
し、製造時の熱による光電変換素子の性能低下を防止で
き、より小型化可能な光・電気共用コネクタ１を得る。 【解決手段】 開口部２０ａとその奥部に接して端子２
１を収容した有するレセプタクル２０と、光電変換素子
組立体を内蔵しレセプタクル２０の開口部２０ａに嵌合
可能な外形を有し光ケーブル６０端部に固定される光コ
ネクタプラグ３０と、レセプタクルの開口部に嵌合可能
な外形を有し電気ケーブル端部に固定される電気コネク
タプラグとの組から構成して、光電変換素子組立体を光
コネクタプラグ３０に収納し、レセプタクル２０をより
小型化するとともに、レセプタクル２０を光と電気接続
で共用できるものとした。また、レセプタクル２０の基
板８０への半田付け時に、光電変換素子に熱が加わるこ
とを無くした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ケーブル及び電気
ケーブルのいずれも選択的に接続できる光・電気共用コ
ネクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般に、光ケーブルの接続には、
光コネクタ専用のプラグとソケットを使用し、電気ケー
ブルの接続には、電気コネクタ専用のプラグとソケット
を使用していた。また、光・電気共用コネクタとして特
開平６−１４０１０６号公開特許公報に示されているよ
うに、光電変換素子をソケットに収容し、かつプラグ挿
入孔の周壁に電気コネクタ用の電気接続端子を設け、光
専用プラグと電気専用プラグとを選択して使用するもの
が有った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来の
一般のコネクタにおいては、光ケーブルを接続するの
か、電気ケーブルを接続するのかにより、ソケット及び
プラグの対となったコネクタを全体として取り替える必
要があり、仕様の途中変更時には、大改造が必要とな
る。

【０００４】また、光電変換素子をソケットに収容する
タイプのコネクタについては基板にソケットを半田付け
するため、光電変換素子に熱が加わり性能低下が懸念さ
れるのみならず、電気コネクタとして使用する場合に
も、使用しない光電変換素子の部分がスペースを取り、
一般の電気コネクタに比べ大きくなってしまう。また、
電気コネクタとしての電気接続端子をソケットに別途の
スペースを使って設ける必要があるため、一般の光コネ
クタと比べソケットを大きなものとしてしまう。

【０００５】そこで、本発明では、仕様の途中変更時の
回路の改造負担を減らし、製造時の熱による光電変換素
子の性能低下を防止でき、より小型化が可能な光・電気
共用コネクタを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の光・電気共用コネクタでは、開口部とこれ
に接して端子を収納したレセプタクルと、光電変換素子
組立体を内蔵し前記レセプタクルの開口部に嵌合可能な
外形を有し光ケーブル端部に固定される光コネクタプラ
グと、前記レセプタクルの開口部に嵌合可能な外形を有
し電気ケーブル端部に固定される電気コネクタプラグと
の組から成る光・電気共用コネクタとして、光電変換素
子組立体を光コネクタプラグに収納することとし、レセ
プタクルをより小型化するとともに、レセプタクルを光
と電気接続で共用できるものとした。光用と電気用との
レセプタクルを用意する必要をなくすことができ、仕様
の途中変更時にもレセプタクルの取替えの必要を減じ
た。また、レセプタクルの基板への半田付けによって、
光電変換素子に熱が加わることが無く、熱を加えること
による光電変換素子の伝送特性の低下を招くことがな
い。また、光ケーブルと光電変換素子との位置関係を光
コネクタプラグの側だけの寸法管理により管理でき低結
合損失とできる。光ケーブルの場合も電気ケーブルの場
合もコネクタプラグ上の端子とレセプタクルの端子と
は、電気的に接続されるものとできるため、光コネクタ
プラグとレセプタクルとの脱着の繰り返しによっても光
ケーブルと光電変換素子との位置関係を当初の状態に確
実に保つことができる。

【０００７】また前記レセプタクルの前記開口部の奥部
に接して前記端子を配置し、前記光電変換素子組立体
が、前記光コネクタプラグの先端部に内蔵され、その電
気接続端子を前記光コネクタプラグの先端に臨んで設け
ることとすれば、レセプタクルの端子に光電変換素子組
立体の電気接続端子を直接当接できよりコネクタを小型
化できる。

【０００８】（作用）基板に取り付けられ、基板上の回
路配線に端子を接続されたレセプタクルに、光ケーブル
を繋ぐには、光コネクタプラグに光ケーブルを挿入固定
し、これをレセプタクルの開口部に差し込む。一方、上
記の基板に取り付けられ、基板上の回路配線に端子を接
続されたレセプタクルに、電気ケーブルを繋ぐには、電
気コネクタプラグに電気ケーブルを挿入固定し、これを
レセプタクルの開口部に差し込む。こうして、光ケーブ
ルの接続か、電気ケーブルの接続かにより、プラグを選
択するのみで、基板上に固定されたレセプタクルは、そ
のまま共通に使用できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例を
図に基づいて説明する。

【００１０】図１乃至図７は、本発明による光・電気共
用コネクタの一実施の形態例を示している。

【００１１】光・電気共用コネクタ１は、レセプタクル
２０と光コネクタプラグ３０と電気コネクタプラグ４０
とから構成される。そこで、まず、図１乃至図４に基づ
いて、レセプタクル２０と光コネクタプラグ３０とにつ
いて説明する。その後図５乃至図７に基づいて電気コネ
クタプラグ４０について説明する。

【００１２】図１は、光ケーブル６０を挿入した状態の
光コネクタプラグ３０とレセプタクル２０との外観斜視
図である。図１（ａ）は光コネクタプラグ３０がレセプ
タクル２０に対し、挿入直前の対応位置に置かれている
状態を示す。図１（ｂ）は光コネクタプラグ３０がレセ
プタクル２０に対し、挿入されている状態を示す。図２
は、図１（ｂ）の光・電気共用コネクタ１の中心面に沿
った断面図で、光ケーブル６０先端をストリップしてい
ない例を示す。図３は、図１（ｂ）の光・電気共用コネ
クタ１のレセプタクル２０の端子２１と光電変換素子組
立体３１の電気接続端子３１ａを含む面に沿った断面図
である。図４は、図１（ａ）及び（ｂ）に示す光コネク
タプラグ３０の孔３０ｄに挿入するケーブルクランプ片
３６の正面図を示す。

【００１３】光・電気共用コネクタ１は、光コネクタプ
ラグ３０とこれを嵌合保持するレセプタクル２０を有
し、この実施の形態では、光コネクタプラグ３０とレセ
プタクル２０とは相互に軸方向に挿入される。

【００１４】光コネクタプラグ３０は光ファイバ６１を
内包する光ケーブル６０を嵌入収容する光ケーブル収納
部３０ａと光電変換素子組立体３１を嵌入収容する光電
変換素子組立体収納部３０ｂをプラスチックなどのモー
ルドによった成形体３０ｈに設けている。光ケーブル収
納部３０ａと光電変換素子組立体収納部３０ｂとは連接
している。さらに、光コネクタプラグ３０には、その成
形体３０ｈに光ケーブル収納部３０ａに通じる孔３０ｄ
を設けてこの孔３０ｄに図４に示すＵ字状のケーブルク
ランプ片３６を挿入して、光ファイバケーブル６０を確
実に保持する。成形体３０ｈは、中央左右側部に突起部
３０ｆを対称に形成し、後述のレセプタクル２０の切欠
き孔部２０ｃ，２０ｃと係合させて光コネクタプラグ３
０のレセプタクル２０への嵌合保持を確実なものとして
いる。

【００１５】光電変換素子組立体３１は、ここでは、光
電変換素子組立体収納部３０ｂに収納後光ケーブル６０
端部との対向位置に置かれる集光レンズ（図示せず。）
と、駆動用集積回路（図示せず。）と、発光ダイオード
（ＬＥＤ）、光ダイオード（ＰＤ）などの光電変換素子
（図示せず。）と、電気接続端子３１ａ（図３参照）と
を有し、これらを透明樹脂でパッケージした平板立方体
形状を成す。しかし、光電変換素子組立体３１は、少な
くとも光電変換素子と電気接続端子とを樹脂でパッケー
ジしたものと定義することができる。光電変換素子組立
体３１の電気接続端子３１ａはパケージの溝に形成され
ている。これと後述のレセプタクルの端子２１，２１と
が、機械的な弾圧により電気的に接続される。光電変換
素子組立体３１は、光電変換素子組立体収納部３０ｂに
ここでは圧入している。

【００１６】レセプタクル２０は、成形体２０ｈに、開
口部２０ａ、その左右の側壁の前面側の壁２０ｊがわず
かな弾性を持って伸びた切欠き孔部２０ｃ、２つの端子
２１，２１をそれぞれ挿入する端子収納部２０ｄ，２０
ｄを一体に樹脂モールド成型によって形成している。上
記の切欠き孔部２０ｃ，２０ｃと光コネクタプラグ３０
の突起部３０ｆとは、ロック機構を構成する。成形体２
０ｈの左右外壁には、取付け片収納部２０ｇが一体に成
形され、配線基板８０等へねじ止め又は半田付けにより
固定される取付け片２０ｉが押し込みによって固定され
ている。この取付け片収納部２０ｇへの取付け片２０ｉ
の固定はモールドによることもできる。図３に示すよう
に、２つの端子２１は、それぞれ端子収納部２０ｄに挿
入され左側の端部は弾性を持って光電変換素子組立体３
１の電気接続端子３１ａと接触しレセプタクル２０の外
部に伸びた端部は配線基板８０に半田付けされ、電気的
接続が行われる。図２と図３に示すように端子２１の右
側端部はそれぞれ、レセプタクル２０の底面と同じレベ
ルとされているため配線基板８０への表面実装が容易で
ある。なお、光電変換素子組立体３１が光コネクタプラ
グ３０側に組み込まれているため、レセプタクル２０は
小型化でき、基板等への取付けの場合、基板占有面積を
より小さくできる。

【００１７】図２において、光電変換素子組立体３１
は、光電変換素子組立体収納部３０ｂの天井部分にその
上端を突き当てるまで、下方から押し込まれ収納されて
いる。光ケーブル６０をケーブル収納部３０ａに光電変
換素子組立体３１の壁付近まで、またはそれに当たるま
で押し込み、光ケーブル端部との対向位置に置かれる集
光レンズと光軸が合わせられている。

【００１８】ここで、上記の実施の形態における光・電
気共用コネクタ１を光用コネクタとして使う場合の組立
方法を説明する。

【００１９】Ａ）光コネクタプラグ３０の成形体３０ｈ
の光電変換素子組立体収納部３０ｂに光電変換素子組立
体３１を基板８０面側から光電変換素子組立体収納部３
０ｂの天井部まで嵌入し圧入収容する。

【００２０】Ｂ）次に光ケーブル６０を光コネクタプラ
グ３０のケーブル収納部３０ａに差し込み、ケーブルク
ランプ片３６を孔３０ｄに圧入して光ケーブル６０を光
コネクタプラグ３０に固定保持する。

【００２１】光電変換素子組立体３１の位置は、モール
ドによった光電変換素子組立体収納部３０ｂの位置と寸
法で決まり、光ケーブル６０の位置もモールドによった
ケーブル収納部３０ａの位置と寸法で決まるため、正確
に集光レンズと光ケーブル６０との光軸を一致させる管
理が容易にできる。

【００２２】Ｃ）一方、レセプタクル２０においては、
複数の端子２１は、それぞれ端子収納部２０ｄに挿入さ
れ、取付け片２０ｉは基板に取付けらる。端子２１の外
部に伸長した端部は配線基板８０等に半田付けされ、電
気的接続が行われる。

【００２３】Ｄ）上記のＡ），Ｂ）により整えた光コネ
クタプラグ３０を、上記のＣ）で整えたレセプタクル２
０の開口部２０ａに図１（ａ）の左方から図１（ｂ）の
ように嵌入し、それぞれ、光電変換素子組立体３１の電
気接続端子３１ａをレセプタクル２０の端子２１と弾圧
させ電気的に接続すると共に、レセプタクル２０の切欠
き孔部２０ｃ，２０ｃをそれぞれの突起部３０ｆと係合
し、光コネクタプラグ３０をレセプタクル２０に固定す
る。光コネクタプラグ３０とレセプタクル２０は、電気
接続であるため、従来の光コネクタプラグとレセプタク
ルの光接続と比較すると位置関係が厳しくなく、光コネ
クタの構造に自由度を持たせることができる。

【００２４】このように、上記の実施の形態によれば、
光電変換素子組立体３１は、成形体３０ｈに収納されて
その電気接続端子３１ａをレセプタクル２０の端子２１
と電気的に接続されるため、光電変換素子に熱が伝わる
半田付け等の必要が無くなり、熱を加えることによる光
電変換素子の伝送特性の低下を招くことがない。また、
光ケーブル６０を収納するケーブル収納部３０ａと光電
変換素子組立体３１を収納する光電変換素子組立体収納
部３０ｂとを成形体３０ｈに設けたことにより光コネク
タプラグ３０の側だけの寸法管理により光結合に関し低
結合損失とできる。さらに、光コネクタプラグ３０とレ
セプタクル２０とは、電気的接続であるため、従来の光
コネクタプラグとレセプタクルの光接続と比較すると位
置関係が厳しくなく、光コネクタ構造に自由度を持たせ
ることができる。また、光コネクタプラグ３０の上記組
立方法によれば、光電変換素子組立体収納部３０ｂに光
電変換素子組立体３１を収納した後、ケーブル収納部３
０ａに光ケーブル６０を挿入するものとして、光電変換
素子組立体３１と光ケーブル６０の光軸の一致を組立時
に容易に確保できる。

【００２５】なお、光電変換素子組立体３１の光電変換
素子組立体収納部３０ｂへの固定方法は、圧入の他に接
着剤、あるいは、公知のロック機構によることもでき
る。

【００２６】次に、図５乃至図７に基づいて本発明によ
る一実施の形態としての、電気コネクタプラグ４０につ
いて説明する。

【００２７】図５は、図１（ａ）におけるレセプタクル
２０に挿入可能な電気ケーブル７０，７０を挿入した状
態の電気コネクタプラグ４０の外観斜視図である。図６
は、図５（ａ）における電気ケーブル７０の一方が挿入
直前の対応位置に置かれている電気コネクタプラグ４０
の外観斜視図である。図７は、図１（ａ）のレセプタク
ル２０に図５の電気コネクタプラグ４０を挿入した状態
におけるレセプタクル２０の端子２１と電気ケーブル７
０の一方の中心線を含む面に沿った光・電気共用コネク
タ１の断面図である。

【００２８】電気コネクタプラグ４０は、中央に設けた
仕切り壁４２ｃを介して一対の開口４２ａ、４２ｂを設
けた樹脂モールド成形体４２にケーブルアセンブリ４５
の端子４６を挿入し固定した構造となっている。成形体
４２の外形は、上述の光コネクタプラグ３０の成形体３
０ｈの外形と同様な形状寸法に作成され、上述のレセプ
タクル２０の開口部２０ａに嵌合しフィットする。ま
た、成形体４２には左右両側外壁に突起４２ｆが形成さ
れ、レセプタクル２０への嵌合時に切欠き孔部２０ｃと
掛合し、電気コネクタプラグ４０をレセプタクル２０の
開口部２０ａに掛止する。

【００２９】ケーブルアセンブリ４５は芯線７１に被覆
を施した通常の電気ケーブル７０に端子４６を圧着して
成るもので、端子４６は、図６及び図７に示すように、
先端にレセプタクル２０の端子２１との接点となる平板
状の当接片４６ａ、成形体４２に設けた端子４６の挿入
方向を決めるための差込溝４２ｄに嵌合する差込片４６
ｂ、電気ケーブル７０に食い込み芯線７１と圧接触し導
通をとるための食い込み片４６ｃ、電気ケーブル７０を
保持するクランプ片４６ｄを備える。

【００３０】このケーブルアセンブリ４５を電気コネク
タプラグ４０の開口４２ａに圧入すると端子４６の差込
片４６ｂが差込溝４２ｄに入り込み、当接片４６ａが開
口４２ａの反対側から覗くように固定されて、電気コネ
クタプラグ４０が完成する。

【００３１】この電気コネクタプラグ４０が前述した光
コネクタプラグ３０を受けるレセプタクル２０の開口部
２０ａに嵌入され、当接片４６ａが図７に示すようにレ
セプタクル２０の端子２１と当接して電気的導通が行わ
れる。

【００３２】さらに、上記の実施の態様における光コネ
クタプラグ３０及び電気コネクタプラグとレセプタクル
２０の嵌合は、基板面に沿う横方向であるが、基板面に
垂直の縦方向からの嵌入構造とすることもできる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、光電変換素子組立体を光コネクタプラグに収納する
こととし、レセプタクルをより小型化するとともに、光
コネクタプラグと電気コネクタプラグとの外形をレセプ
タクルの開口部に嵌合フィットするものとして、光用と
電気用の別々のレセプタクルを用意する必要をなくすこ
とができ、仕様の途中変更時にもレセプタクルの取替え
の必要を減じた。

【００３４】また、光電変換素子は光コネクタプラグに
収容されているため、レセプタクルの基板等への半田付
けによって光電変換素子に熱が加わることが無く、熱を
加えることによる光電変換素子の伝送特性の低下を招く
ことがない。

【００３５】また、光ケーブルと光電変換素子との位置
関係を光コネクタプラグの側だけの寸法管理により管理
でき低結合損失とできる。光ケーブルの場合も電気ケー
ブルの場合もコネクタプラグの端子とレセプタクルの端
子とは、電気的に接続されるものとできるため、光コネ
クタプラグとレセプタクルとの脱着の繰り返しによって
も光ケーブルと光電変換素子との位置関係を当初の状態
に確実に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による一実施の形態としての、光ケー
ブルを挿入した状態の光コネクタプラグとレセプタクル
との外観斜視図である。（ａ）は光コネクタプラグがレ
セプタクルに対し、挿入直前の対応位置に置かれている
状態を示す。（ｂ）は光コネクタプラグがレセプタクル
に対し、挿入されている状態を示す。

【図２】 図１（ｂ）の光・電気共用コネクタの中心面
に沿った断面図で、光ケーブル先端をストリップしてい
ない例を示す。

【図３】 図１（ｂ）の光・電気共用コネクタのレセプ
タクルの端子と光電変換素子組立体の電気接続端子を含
む面に沿った断面図である。

【図４】 図１（ａ）及び（ｂ）に示す光コネクタプラ
グの孔に挿入するケーブルクランプ片の正面図を示す。

【図５】 図１（ａ）におけるレセプタクルに嵌入フィ
ット可能な本発明による一実施の形態としての、電気ケ
ーブルを挿入した状態の電気コネクタプラグの外観斜視
図である。

【図６】 図５（ａ）における電気ケーブルの一方が挿
入直前の対応位置に置かれている電気コネクタプラグの
外観斜視図である。

【図７】 図１（ａ）のレセプタクルに図５の電気コネ
クタプラグを嵌入した状態におけるレセプタクルの端子
と電気ケーブルの一方の中心線を含む面に沿った光・電
気共用コネクタの断面図である。

【符号の説明】

１ 光・電気共用コネクタ、２０ レセプタクル、２０
ａ 開口部、２０ｃ切欠き孔部、２０ｄ 端子収納部、
２０ｇ 取付け片収納部、２０ｈ 成形体、２０ｉ 取
付け片、２０ｊ 壁、２１ 端子、３０ 光コネクタプ
ラグ、３０ａ光ケーブル収納部、３０ｂ 光電変換素子
組立体収納部、３０ｄ 孔、３０ｆ突起部、３０ｈ 成
形体、３１ 光電変換素子組立体、３１ａ 電気接続端
子、３６ ケーブルクランプ片、４０ 電気コネクタプ
ラグ、４２ 成形体、４２ａ，４２ｂ 開口、４２ｃ
仕切り壁、４２ｄ 差込溝、４２ｆ 突起、４５ケーブ
ルアセンブリ、４６ 端子、４６ａ 当接片、４６ｂ
差込片、４６ｃ食い込み片、４６ｄ クランプ片、６０
光ケーブル、６１ 光ファイバ、７０電気ケーブル、
７１ 芯線、８０ 配線基板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA02 BA11 DA03 DA04 DA06 DA15 DA33 5E021 FA03 FA14 FA16 FB01 FB07 FC30 FC34 MA04 MA06 MA27 MA28 MA40 5E087 EE07 FF06 FF13 HH01 MM02 MM05 PP06 PP08 RR02 RR06 RR25 RR29 RR36 RR47

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開口部とこれに接して端子を収納したレ
   セプタクルと、 光電変換素子組立体を内蔵し前記レセプタクルの開口部
   に嵌合可能な外形を有し光ケーブル端部に固定される光
   コネクタプラグと、 前記レセプタクルの開口部に嵌合可能な外形を有し電気
   ケーブル端部に固定される電気コネクタプラグとの組か
   ら成ることを特徴とする光・電気共用コネクタ。
2. 【請求項２】 前記レセプタクルの前記開口部の奥部に
   接して前記端子を配置し、前記光電変換素子組立体が、
   前記光コネクタプラグの先端部に内蔵され、その電気接
   続端子を前記光コネクタプラグの先端に臨んで設けたこ
   とを特徴とする請求項１記載の光・電気共用コネクタ。