JP2004039258A - 光電気ハイブリッドコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】光電気ハイブリッドコネクタ部を構成する各部品の部品点数を削減し、組立作業の簡素化を図ると共に低コスト化を図る。
【解決手段】プラグコネクタ２２のコネクタハウジング１１に形成されたフェルール収容孔４４にフェルール４１を挿入し、リテーナ５０をコネクタハウジング１１のリテーナ取付部１１ａに取り付けた後、圧着端子６１を端子収容孔４５から挿入し、リテーナ５０に形成された端子挿通孔５４を挿通させる。フェルール４１は、コネクタハウジング１１に、リテーナ５０の切欠部５２及び切欠段差部５３に溝部４１ｅ及び基端部４１ｈがそれぞれ嵌合することにより係止固定され、圧着端子６１は、リテーナ５０の端子挿通孔５４に形成されたランス部５６が段差部６１ａ又は穴部６１ｂに係合することにより経止固定される。フェルール４１及び圧着端子６１をリテーナ５０によりコネクタハウジング１１に取り付けることができるため、プラグコネクタ２２の組立作業を簡単にし、部品点数を削減して部品コストを抑えることができる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車用高速光ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）等に用いられるＰＯＦ（Ｐｌａｓｔｉｃ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｆｉｂｅｒ）等の光ファイバを結合し電線を接続する光電気ハイブリッドコネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、光ＬＡＮシステム等の光電気通信システムの基本構成の一部を示す概略図である。図４に示すように、光電気通信システムでは、一方のデバイス１００及び他方のデバイス（図示せず）がＰＯＦ１４０を介して相互に接続されると共に、ユニット基板１５０及び他の基板（図示せず）が電線１６０を介して相互に接続されている。一方のデバイス１００及び他方のデバイスとＰＯＦ１４０とは、ユニット基板１５０上に実装された光電気トランシーバ１２０によってインターフェイスされると共に、ユニット基板１５０及び他の基板と電線１６０とも同じく光電気トランシーバ１２０によってインターフェイスされる。なお、ＰＯＦ１４０は、図示しない第１のコネクタ（プラグコネクタ）及び第２のコネクタ（レセプタクルコネクタ）からなる中継コネクタによって適宜中継されて、任意の距離まで光信号を伝送する。
【０００３】
ここで、光電気トランシーバ１２０は、第１のコネクタ（プラグコネクタ（雄コネクタ））１２２及び第２のコネクタ（レセプタクルコネクタ（雌コネクタ））１２１からなる光電気ハイブリッドコネクタ部１２３と、受信モジュール（受光素子）１２４及び送信モジュール（発光素子）１２５からなる受発光素子モジュール部１２６と、これら光電気ハイブリッドコネクタ部１２３と受発光素子モジュール部１２６とを中継する中継ＰＯＦ１２７とから構成されている。光電気ハイブリッドコネクタ部１２３の第１のコネクタ１２２及び第２のコネクタ１２１は、受発光素子モジュール部１２６とＰＯＦ１４０とを中継ＰＯＦ１２７を介して結合すると共に、電線１６０とユニット基板１５０とを接続するためのコネクタである。
【０００４】
このように、光電気ハイブリッドコネクタ部１２３と受発光素子モジュール部１２６とを中継ＰＯＦ１２７により分離した構造とすることにより、受信モジュール１２４及び送信モジュール１２５をユニット基板１５０上に実装された通信用ＩＣ１３０の近傍に配設し、両モジュール１２４，１２５と通信用ＩＣ１３０との配線長を短くすることができるため、高周波通信により発生するノイズの面で有利なデバイス１００を構成することができるようになる。なお、中継ＰＯＦ１２７の光電気ハイブリッドコネクタ部１２３側の端末部には、コネクタ用フェルール１２８が、受発光素子モジュール部１２６側の端末部には、モジュール用フェルール１２９がそれぞれ取り付けられ、ＰＯＦ１４０の第１のコネクタ１２２側の端末部には、フェルール１４１が取り付けられると共に、電線１６０の先端には、圧着端子１６１が取り付けられている。また、ユニット基板１５０の回路部（図示せず）には、圧着端子１６１と接続される接続端子１７０が接続されており、第２のコネクタ１２１内に収容されている。
【０００５】
図５は、この光電気トランシーバ１２０における光電気ハイブリッドコネクタ部１２３の構造を示す分解斜視図である。図５に示すように、光電気ハイブリッドコネクタ部１２３は、ＰＯＦ１４０と中継ＰＯＦ１２７とを結合すると共に、ユニット基板１５０（図４参照）と電線１６０とを接続する中継コネクタであり、上述した第１のコネクタ１２２及び第２のコネクタ１２１から構成されている。第２のコネクタ１２１には、その内部に中継ＰＯＦ１２７及び接続端子１７０が収容されると共に、第１のコネクタ１２２には、その内部にＰＯＦ１４０及び圧着端子１６１が収容されており、両コネクタ１２１，１２２を互いに嵌合することにより、ＰＯＦ１４０と中継ＰＯＦ１２７とを結合すると共に、ユニット基板１５０と電線１６０とを接続するように構成されている。
【０００６】
第２のコネクタ１２１は、第１のコネクタ１２２との接続側に、第１のコネクタ１２２のコネクタアウターハウジング１５１が差し込まれる空間部１３１が形成されると共に、中継ＰＯＦ１２７及び接続端子１７０との接続側に、中継ＰＯＦ１２７が収容される中継ＰＯＦ収容部１３８及び接続端子１７０が収容される端子収容部１７１が形成されたコネクタハウジング１５２と、中継ＰＯＦ１２７の端末部に装着されたコネクタ用フェルール１２８（図４参照）と、端子収容部１７１に収容された接続端子１７０とから構成されている。
【０００７】
一方、第１のコネクタ１２２は、ＰＯＦ１４０の端末部に装着されたフェルール１４１を収容するためのフェルール挿入孔１５３が形成されたフェルール用インナーハウジング１５４と、電線１６０の先端に圧着された圧着端子１６１を収容するための端子収容孔１６２が形成された圧着端子用インナーハウジング１５５と、これらフェルール用インナーハウジング１５４及び圧着端子用インナーハウジング１５５を内部に収容する空間部１３６，１３７が形成されたコネクタアウターハウジング１５１と、フェルール挿入孔１５３に挿入されるフェルール１４１と、端子収容孔１６２に収容される圧着端子１６１とから構成されている。なお、フェルール挿入孔１５３に挿入されたフェルール１４１は、フェルール固定用リテーナ１５６によりフェルール用インナーハウジング１５４内に固定される。
【０００８】
このように構成された第１のコネクタ１２２及び第２のコネクタ１２１を互いに嵌合することにより、圧着端子１６１と接続端子１７０とが接続されると共に、ＰＯＦ１４０の端面と中継ＰＯＦ１２７の端面とが当接し、光と電気の両方の接続が行われる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構造による光電気ハイブリッドコネクタ部１２３では、特に第１のコネクタ１２２を構成する各部品の点数が多く、形状等も複雑であるため、組立作業が煩雑化し、部品コストが増加してしまうという問題がある。
【００１０】
この発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、光電気ハイブリッドコネクタ部を構成する各部品の部品点数を削減し、組立作業の簡素化を図ると共に低コスト化を図ることができる光電気ハイブリッドコネクタを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る光電気ハイブリッドコネクタは、光ファイバを結合すると共に、電線を接続する第２のコネクタに嵌合される第１のコネクタからなる光電気ハイブリッドコネクタにおいて、前記第１のコネクタは、前記光ファイバの端末部に外装されて、先端部が他の部分よりも小径の筒状部を形成すると共に、この筒状部に続く基端部の外周に溝部が形成されたフェルールと、前記電線の端末部に接続されて、先端部に他の接続端子と接続される接続部が形成されると共に、この接続部に続く基端部に前記電線が圧着される圧着部が形成され、前記接続部の基端側に段差部が形成されると共に前記接続部と前記圧着部との間に穴部が形成された圧着端子と、前記フェルールを内部に収容するフェルール収容孔が形成されると共に、前記圧着端子を内部に収容する端子収容孔が形成され、これらフェルール収容孔及び端子収容孔に臨み、前記フェルール及び圧着端子を係止固定するための係止部材が嵌合される凹状の係止部材取付部が形成されたコネクタハウジングと、このコネクタハウジングの前記係止部材取付部に取り付けられると共に、取付時に前記フェルールの溝部に嵌合するＵ字型の切欠部と、前記端子収容孔と連通し前記端子収容孔に挿入された前記圧着端子の段差部及び穴部のいずれか一方と係合するランス部を有する端子挿通孔とが形成された前記係止部材とを備えてなることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、第１のコネクタを構成するコネクタハウジングに、光ファイバに外装されたフェルールと電線に接続された圧着端子とを１つの係止部材を介して係止固定する構造を実現する。このため、第１のコネクタにフェルールや圧着端子を取り付けるための従来のコネクタアウターハウジングやフェルール用及び圧着端子用インナーハウジング等の部品が不要となると共に、第１のコネクタの構造を簡単なものにすることができる。これにより、光電気ハイブリッドコネクタの部品コストを抑えつつ組立作業を簡単なものにすることが可能となる。
【００１３】
なお、圧着端子の接続部は、他の接続端子の先端部が挿入される筒状体を構成し、この筒状体の内部空間に入り込んで他の接続端子に所定の接触圧をもって接触する接触片が形成されたものであることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、この発明の実施の形態を説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る光電気ハイブリッドコネクタが適用された光電気トランシーバを構成する各部品を示す分解斜視図、図２は、同光電気トランシーバを示す側面断面図である。
図１に示すように、この光電気トランシーバ１は、光電変換素子としての受信モジュール（受光素子）２４及び送信モジュール（発光素子）２５をそれぞれ内蔵したモジュールハウジング２６と、このモジュールハウジング２６を覆うように内部に収容するシールドケース３５と、モジュールハウジング２６に内蔵された受信モジュール２４及び送信モジュール２５と外部のプラスティック光ファイバ（以下、「ＰＯＦ」と呼ぶ。）４０とを光学的に中継するための中継プラスティック光ファイバ（以下、「中継ＰＯＦ」と呼ぶ。）２７と、第１のコネクタ（例えば、プラグコネクタ）２２が嵌合されると共に中継ＰＯＦ２７の端末部に装着されたコネクタ用フェルール２８とユニット基板５１（図２参照）に接続された接続端子１７とを収容する第２のコネクタ（例えば、レセプタクルコネクタ）２１と、このレセプタクルコネクタ２１に嵌合され、フェルール４１が端末部に装着された外部のＰＯＦ４０を収容すると共に電線６０（図２（ｂ）参照）に接続された圧着端子６１を収容するプラグコネクタ２２と、中継ＰＯＦ２７の一方の端末部に装着されレセプタクルコネクタ２１と結合されるコネクタ用フェルール２８と、中継ＰＯＦ２７の他方の端末部に装着されモジュールハウジング２６と結合されるモジュール用フェルール２９とを備えて構成され、これらがユニット基板５１上に実装された構造からなる。
【００１５】
モジュールハウジング２６は、例えば樹脂成型部材からなり、受信モジュール２４及び送信モジュール２５をそれぞれ内部に収容するモジュール収容部２６ａ，２６ｂと、これらモジュール収容部２６ａ，２６ｂのモジュール用フェルール２９との接続側に突出するように一体的に形成され、モジュール用フェルール２９の先端側の筒状部２９ｇがそれぞれ挿入されて収容されるスリーブ３４ａ，３４ｂとを備えて構成されている。
【００１６】
シールドケース３５は、例えば金属薄板の材料をプレス加工等により箱型に成形したものであり、モジュールハウジング２６のスリーブ３４ａ，３４ｂのモジュール用フェルール２９との接続方向先端側に対応する位置の壁部３５ｃに、Ｕ字型の切欠部３５ａ，３５ｂがそれぞれ形成されている。これら切欠部３５ａ，３５ｂには、モジュール用フェルール２９の溝部２９ｅが嵌合する構造となっている。また、これら切欠部３５ａ，３５ｂ形成側の壁部３５ｃと反対側に位置する壁部３５ｄには、シールドケース３５の内部空間に連続した３辺が入り込むように切り欠いて曲げられた矩形状のバネ片（図示せず）が複数形成されている。
【００１７】
中継ＰＯＦ２７は、図２（ａ）に示すように、中心のファイバ素線２７ａを被覆部２７ｂで覆った構造からなるものであり、モジュールハウジング２６との接続方向先端側では、この被覆部２７ｂが除去されて、ファイバ素線２７ａが直接モジュール用フェルール２９のファイバ挿入孔２９ｄの内面に、例えば接着剤等で固着されている。同様に、レセプタクルコネクタ２１との接続方向先端側でも被覆部２７ｂが除去されて、ファイバ素線２７ｂが直接コネクタ用フェルール２８のファイバ挿入孔２８ｄの内面に接着剤等で固着されている。
【００１８】
レセプタクルコネクタ２１は、プラグコネクタ２２との嵌合側に、プラグコネクタ２２のコネクタハウジング１１が嵌合する、コネクタハウジング１１の外形に合わせた形状の凹状のコネクタ収容空間部１２が形成されると共に、中継ＰＯＦ２７との接続側に、中継ＰＯＦ２７の端末部に外装されたコネクタ用フェルール２８の基端部２８ｈを収容するフェルール収容部１３が形成され、コネクタ収容空間部１２内にコネクタ用フェルール２８の筒状部２８ｇを収容するスリーブ部３０が突設されたコネクタハウジング１４と、中継ＰＯＦ２７の端末部に外装されたコネクタ用フェルール２８を、コネクタハウジング１４内に位置決め固定するための中継ＰＯＦ２７の取付部材となるコイル状のスプリング４２及びストッパ部材４３とから構成されている。
【００１９】
なお、コネクタハウジング１４のコネクタ収容空間部１２内に突設されたスリーブ部３０の内孔３０ａの基端部とフェルール収容部１３の内部空間１３ａの先端部との間には、空間段差部１３ｂが形成されると共に、フェルール収容部１３の外壁部１３ｃには、ストッパ部材４３の係合片１６が係合する係合突起１５が形成されている。
【００２０】
スプリング４２のコネクタハウジング１４側の端部は、コネクタ用フェルール２８の筒状部２８ｇと基端部２８ｈとの境界位置に筒状部２８ｇの外周に沿って形成された鍔部２８ａに当接し、他方の端部はストッパ部材４３の基端部４３ａに当接する。ストッパ部材４３には、フェルール収容部１３への取付時に、フェルール収容部１３の外壁部１３ｃに形成された係合突起１５と対応する位置にくるように、上述した係合片１６が形成されている。この係合片１６は、ストッパ部材４３のコネクタハウジング１４への着脱時に、係合突起１５を乗り越えるのに十分な柔軟性を備えて形成されており、コネクタハウジング１４への装着時には、係合突起１５を乗り越えて係合突起１５と係合し、ストッパ部材４３をコネクタハウジング１４に取付固定する構造からなる。これらスプリング４２及びストッパ部材４３により、フェルール収容部１３内に収容されたコネクタ用フェルール２８は、常にプラグコネクタ収容空間部１２方向へ押し付けられる状態で収容される。また、コネクタハウジング１４には、コネクタ用フェルール２８の他に電気接続用の複数の接続端子１７が収容されており、図２（ｂ）に示すように、その先端部をコネクタ収容空間部１２内に突出させた状態で収容されている。
【００２１】
一方、光電気ハイブリッドコネクタを構成するプラグコネクタ２２は、フェルール４１が外装されたＰＯＦ４０の端末部と、圧着端子６１が接続された電線６０（図２（ｂ）参照）の端末部とを内部に収容するコネクタハウジング１１と、このコネクタハウジング１１に収容されるフェルール４１及び圧着端子６１と、コネクタハウジング１１に取り付けられ、フェルール４１及び圧着端子６１をコネクタハウジング１１の内部に係止固定するための係止部材としてのリテーナ５０とから構成されている。
【００２２】
コネクタハウジング１１のレセプタクルコネクタ２１への嵌合方向後端側から先端側にかけては、フェルール４１が挿入されると共に挿入されたフェルール４１を内部に収容するフェルール収容孔４４と、圧着端子６１が挿入されると共に挿入された圧着端子６１を内部に収容する端子収容孔４５とが形成され、コネクタハウジング１１のリテーナ５０との嵌合側には、これらフェルール収容孔４４及び端子収容孔４５に臨み、リテーナ５０の外形に合わせた形状の凹状のリテーナ取付部１１ａが形成されている。
【００２３】
このリテーナ取付部１１ａに取り付けられるリテーナ５０には、図３（ａ）に示すように、フェルール４１の基端部４１ｈに形成された溝部４１ｅに嵌合する切欠部５２及びフェルール４１の基端部４１ｈと嵌合する切欠段差部５３と、リテーナ取付部１１ａへの取付時に、端子収容孔４５と連通し圧着端子６１を挿通する端子挿通孔５４とが形成されており、更に、リテーナ取付部１１ａの内壁部に形成された凹部（図示せず）に係合してリテーナ５０をコネクタハウジング１１に固定するための固定爪５５が形成されている。また、端子挿通孔５４内には、同図（ｂ）に示すように、挿通された圧着端子６１に係合して圧着端子６１をコネクタハウジング１１に係止固定するためのランス部５６が形成されている。なお、このランス部５６は、圧着端子６１の端子収容孔４５及び端子挿通孔５４への完全挿入時に、圧着端子６１の段差部６１ａ又は穴部６１ｂ（図１参照）にその先端が係合して圧着端子６１が端子収容孔４５から外部に抜けてしまうことを防止するものである。
【００２４】
コネクタハウジング１１へのフェルール４１及び圧着端子６１の取り付けは、次のような手順で行われる。即ち、まず、コネクタハウジング１１のフェルール収容孔４４内に、フェルール４１を完全に挿入した後、リテーナ５０をリテーナ取付部１１ａに取り付けてフェルール４１の溝部４１ｅ及び基端部４１ｈにリテーナ５０の切欠部５２及び切欠段差部５３を嵌合する。そして、圧着端子６１を端子収容孔４５及び端子挿通孔５４に完全に挿入し、圧着端子６１の段差部６１ａ又は穴部６１ｂをランス部５６に係合させる。このようにしてフェルール４１及び圧着端子６１は、プラグコネクタ２２内に位置決め固定される。
【００２５】
なお、コネクタハウジング１１の先端側には、コネクタハウジング１４のスリーブ部３０が嵌合すると共にフェルール収容孔４４に連通するスリーブ収容空間部４４ｃ（図２（ａ）参照）が形成されており、フェルール４１は、その先端側の筒状部４１ｇがこのスリーブ収容空間部４４ｃ内に位置するような状態でコネクタハウジング１１内に固定される構造となっている。このような構造により、レセプタクルコネクタ２１との嵌合時には、コネクタハウジング１４のスリーブ３０がスリーブ収容空間部４４ｃ内に収容されると共に、フェルール４１の筒状部４１ｇがスリーブ部３０の内孔３０ａ内に収容されることになり、ＰＯＦ４０の端面と中継ＰＯＦ２７の端面とが当接することになる。
【００２６】
また、端子収容孔４５内に収容された圧着端子６１の先端側の筒状体からなる接続部６１ｃには、コネクタ収容空間部１２内に突出した接続端子１７の先端部が嵌合され、接続部６１ｃに形成された接触片６１ｄにより、両者が接続されて、電気的接続が図られる構造となっている。
【００２７】
このような構造によるプラグコネクタ２２によれば、コネクタハウジング１１に、直接ＰＯＦ４０に外装されたフェルール４１と電線６０に接続された圧着端子６１とをリテーナ５０を介して取り付けることができるので、プラグコネクタ２２の組立作業を簡単にすることができ、フェルール４１及び圧着端子６１を取り付けるための部品の点数も減らすことができる。これにより、プラグコネクタ２２の組立作業の簡素化と部品コストの削減とを図ることが可能となる。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、第１のコネクタを構成するコネクタハウジングに、光ファイバに外装されたフェルールと電線に接続された圧着端子とを１つの係止部材を介して係止固定する構造を実現する。このため、第１のコネクタにフェルールや圧着端子を取り付けるための従来のコネクタアウターハウジングやフェルール用及び圧着端子用インナーハウジング等の部品が不要となると共に、第１のコネクタの構造を簡単なものにすることができる。これにより、光電気ハイブリッドコネクタの部品コストを抑えつつ組立作業を簡単なものにすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る光電気ハイブリッドコネクタを適用した光電気トランシーバを構成する各部品を示す分解斜視図である。
【図２】同光電気トランシーバを示す側面断面図である。
【図３】同光電気トランシーバのプラグコネクタのリテーナを示す斜視図である。
【図４】光ＬＡＮシステム等の光電気通信システムの基本構成の一部を示す概略図である。
【図５】同光電気通信システムの光電気トランシーバにおける光電気ハイブリッドコネクタ部の構造を示す側面断面図である。
【符号の説明】１…光電気トランシーバ、１１，１４…コネクタハウジング、１２…コネクタ収容空間部、１３…フェルール収容部、１５…係合突起、１６…係合片、１７…接続端子、２１…レセプタクルコネクタ、２２…プラグコネクタ、２４…受信モジュール、２５…送信モジュール、２６…モジュールハウジング、２７…中継ＰＯＦ、２７ａ…ファイバ素線、２７ｂ…被覆部、２８…コネクタ用フェルール、２９…モジュール用フェルール、３０…スリーブ部、３４ａ，３４ｂ…スリーブ、３５…シールドケース、４０…ＰＯＦ、４１…フェルール、４２…スプリング、４３…ストッパ部材、４４…フェルール収容孔、４５…端子収容孔、５０…リテーナ、５１…ユニット基板、５２…切欠部、５３…切欠段差部、５４…端子挿通孔、５５…固定爪、５６…ランス部、６０…電線、６１…圧着端子。

Claims (2)

1. 光ファイバを結合すると共に、電線を接続する第２のコネクタに嵌合される第１のコネクタからなる光電気ハイブリッドコネクタにおいて、
   前記第１のコネクタは、
   前記光ファイバの端末部に外装されて、先端部が他の部分よりも小径の筒状部を形成すると共に、この筒状部に続く基端部の外周に溝部が形成されたフェルールと、
   前記電線の端末部に接続されて、先端部に他の接続端子と接続される接続部が形成されると共に、この接続部に続く基端部に前記電線が圧着される圧着部が形成され、前記接続部の基端側に段差部が形成されると共に前記接続部と前記圧着部との間に穴部が形成された圧着端子と、
   前記フェルールを内部に収容するフェルール収容孔が形成されると共に、前記圧着端子を内部に収容する端子収容孔が形成され、これらフェルール収容孔及び端子収容孔に臨み、前記フェルール及び圧着端子を係止固定するための係止部材が嵌合される凹状の係止部材取付部が形成されたコネクタハウジングと、
   このコネクタハウジングの前記係止部材取付部に取り付けられると共に、取付時に前記フェルールの溝部に嵌合するＵ字型の切欠部と、前記端子収容孔と連通し前記端子収容孔に挿入された前記圧着端子の段差部及び穴部のいずれか一方と係合するランス部を有する端子挿通孔とが形成された前記係止部材とを備えてなる
   ことを特徴とする光電気ハイブリッドコネクタ。
2. 前記圧着端子の接続部は、前記他の接続端子の先端部が挿入される筒状体を構成し、この筒状体の内部空間に入り込んで前記他の接続端子に所定の接触圧をもって接触する接触片が形成されたものであることを特徴とする請求項１記載の光電気ハイブリッドコネクタ。

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