JP2010501110A - 光電プラグおよびコンセント - Google Patents

Abstract

光ファイバと電気コネクタとの組合せ、および、それと嵌合するプラグが提供される。
【選択図】図１

Description

本出願は、２００６年８月１６日に出願の米国特許出願番号第１１／５０５，５７４号に関連し、その開示内容は、参照により明確に本願明細書に組み込まれる。

本発明は、概して高速データ通信に関する。より詳しくは、本発明は、複合接続の高速データラインおよび電源を提供するデバイスに関する。

現在、高速通信のほとんどは、銅線が用いられている。これは特に、いわゆる「ラストマイル」に言えることである。「ラストマイル」とは、地域レベルでのインフラのことを指す。住宅関係で論じられる場合がほとんどであるが、高速データラインを受信した後、データラインを社内で配信するビジネスでも、ラストマイルアーキテクチャ、および、それにまつわる問題を抱えている。

高速データ通信の大部分の「基幹」は、すでに光ファイバにアップグレードされているが、ラストマイルのほとんどは、銅線データラインを使用している。ラストマイルは、従来銅ベースの電話線または同軸ケーブルを用いてきたが、無線技術は、いくつかの場所でそれに代わるオプションを提供し始めている。多くの地域社会では、ラストマイル技術は、例えば、オンデマンドテレビ、高速インターネットアクセス、および、マルチメディア効果満載のウェブページなどの広帯域アプリケーションへの主要な残りの課題を示している。

したがって、電源と光ファイバラインとの組合せを可能にするコンセントおよび差込プラグを提供するデバイスおよび方法が開示される。

本発明の一側面によれば、光ファイバと電気コネクタとの組合せが提供される。組合せは、プラグとコンセントとを含む。プラグは、第１の対の電気導体に接続される対の導電ブレードと、導電ブレードの一方に収容される第１の光ファイバ導体とを有する。コンセントは、プラグのブレードと係合する対の係合可能コンタクトと、第２の光ファイバ部材とを含み、コンセントにプラグを差し込むことによりブレードがコンタクトと係合し、第１の光ファイバ導体は、第２の光ファイバ部材と通信可能に配置される。

本発明の他の側面によれば、電源コンセントが提供される。電源コンセントは、第１の電源ソケットを含む。第１の電源ソケットは、プラグの通電ブレード、および、共通ブレードと係合する対の係合可能コンタクトと、第１の光学経路を提供する第１の光学部材と、第１の光学経路とは異なる第２の光学経路を提供する第２の光学部材とを有する。

本発明の他の実施形態によれば、電源コンセントが提供される。電源コンセントは、第１の電源ソケットを含む。第１の電源ソケットは、プラグの通電ブレード、および、共通ブレードをそれぞれ係合する第１および第２の孔を有し、当該孔の少なくとも１つは、第１の光学経路を提供する第１の光学部材を含む。

本発明の他の側面によれば、電源コンセントが提供される。電源コンセントは、プラグの通電ブレード、および、共通ブレードをそれぞれ係合する第１および第２の孔と、第１の光学経路を提供する第１の光学部材と、マザーボードとを有する。

本発明の他の側面によれば、電源プラグが提供される。電源プラグは、通電ブレードと、共通ブレードと、第１の光学経路を提供する第１の光学部材と、第１の光学経路とは異なる第２の光学経路を提供する第２の光学部材とを有する。

本発明の他の側面によれば、電源プラグが提供される。電源プラグは、通電ブレードと、共通ブレードとを有し、当該ブレードの少なくとも１つは、第１の光学経路を提供する第１の光学部材を含む。

第１の電源ソケットを有する電源コンセントが提供される。第１の電源ソケットは、プラグのコンタクト、および、孔に隣接して配置された遮光シャッタと係合する係合可能コンタクトを含む少なくとも１つの孔を有する。シャッタは、プラグのコンタクトがソケットの係合可能コンタクトと係合しない場合を想定した第１の位置と、プラグのコンタクトがソケットの係合可能コンタクトと係合する場合を想定した第２の位置とを有する。遮光シャッタは、第１の位置にある場合も第２の位置にある場合も、孔に外光が入るのを防ぐ。

以下、本発明を実行する上で現在認識されているベストモードの詳細な説明を考慮することにより、本発明の追加の特徴は、当業者に明らかになるであろう。

以下に添付の図面を詳細に説明する。

コンセントの正面図である。

図１のコンセントの裏面分解図である。

図１のコンセントと接続するプラグの端面図である

図３のプラグの斜視図である。

図３のプラグと図１のコンセントとが接続している俯瞰断面図である。

電源およびデータを提供するコンセント１０、および、表面プレート１２が図１に示されている。コンセント１０は、ハウジング３１の正面３３に定められた上部ソケット１４および下部ソケット１６を有する。ソケット１４、１６は、それぞれ、２つの装填孔１８、２０、および、接地孔２２を有する。孔１８、２０の外縁部は、それぞれ一組の弾性シャッタ２４を含む。各シャッタ２４は、プラグが装着されていない休止状態では互いに接している。シャッタ２４は、図３から５に示されるようなプラグ２６をソケット１４および１６に取り付けようとして、プラグ２６に力が加えられたとき、そのような取り付けを許容するために開く柔軟性を有する。図５に示されるように、プラグ２６がソケット１４、１６に取り付けられているとき、シャッタ２４は、装填導線２８および３０と接している。シャッタ２４は、プラグ２６がソケット１４から外されたときは、図１に示すように、再び互いに接するようになる柔軟性を有する。

図２および５に示すように、コンセント１０は、ハウジング３１、および、マザーボードまたは基板３２を有する。ハウジング３１は、正面３３、および、裏カバー３５を有する。上記特徴に加えて、図２に示すように、正面３３は、マザーボード３２を収容できる大きさの空間６６を有し、また、一対のネジ孔６８およびネジ切りされていない孔６９も有する。使用中、裏カバー３５の孔７０を貫通して孔６８に収容されることにより、ボルト（図示せず）は、裏カバー３５を正面３３に固締する。ネジ切りされていない孔６９は、ボルトを収容してコンセント１０と壁またはその他に配置されたジャンクションボックスに結合する。裏カバー３５は、ポートハウジング６５を収容する光コネクタ孔７２、および、複数の導線孔６１を含む。

マザーボード３２は、前部３４および後部３６を有する。前部３４は、装填コンタクト３８、４０の第１および第２のセット、および、接地コンタクトセット４１を含む。コンタクトセット３８、４０、４１はすべて、孔１８、２０、２２とそれぞれ位置合わせされている。マザーボード３２の前部３４は、図５に示されるように、コンタクトセット３８、４０の内部にそれぞれ配置される２つの光ソケット４２、４４も含む。

マザーボード３２の後部３６は、光入／出力ポート４６、４８、プロセッサ５０、ＢＩＯＳ／所有権を有するプログラムチップ５２、Ｊａｖａ／ＯＳチップ５４、センサチップ５６、メモリチップ５８、および、好ましくはトランス６７に結合される導線６０、６２、６４を有する。入／出力ポート４６および４８は、光学ポートである。ポート４６、４８は、トスリンク終端ケーブルを収容するトスリンクタイプの接続コンセントを含む。しかしながら、現在または未来のすべての光学標準で光信号を伝送するのに適した他の嵌め合いコネクト／ポートセットも想定される。ポート４６、４８は、光ソケット４２、４４と光学的に結合されてその間の光通信を向上させうる。ポート４６、４８は、裏カバー６８がハウジング３１に取り付けられているときは、外部からアクセス可能なようにポートハウジング６５内に配置される。プロセッサ５０は、他のチップ５２、５４、５６、５８と通信して選択されたプログラムを動かす。このようなプログラムは、コンセント１０の動作状態の監視、データ転送の調整、データ誤りのチェック、コンセント１０と関係し合うプラグおよびデバイスの検出、または、効率的で有効なデータ転送を促進する他のいかなるプログラミングも含む。プロセッサ５０は、光ソケット４２、４４、および、ポート４６、４８を制御することにより、データ転送を調整して単一の光接続を提供するだけのプラグまたはジャンクションボックスとの相互接続を可能にしうる。プロセッサ５０は、マザーボードの温度、および、他の動作パラメータを監視することにより、コンセント１０の状態を監視してよい。

導線６０は、トランス６７を介してマザーボード３２に結合された、電力を供給された、通電している、または、通電した導線であり、一般的に、回路３２、チップ５０、５２、５４、５６、５８、および、装填コンタクト３８に電力を供給する。さまざまな回路構成要素は、１２０Ｖ未満の電圧しか供給されないのに対して、トランス６７は、好ましくは、装填コンタクト３８に最高１２０Ｖの電圧を供給する。導線６２は、トランス６７を介してマザーボード３２に結合され、通電している導線６０のリターンパスを提供する共通またはニュートラルな導線であって、特に、装填コンタクト４０に結合される。導線６４は、一般には回路３２、特に接地コンタクト４１のための接地またはアース線である。トランス６７は、必要に応じて回路構成要素にさまざまな電圧を提供してよいことを理解されたい。

実使用形態においては、導線６０は、コンセントのジャンクションボックス内の、家庭用、商業用、工業用、またはそれ以外の配線システムにおける通電している、通常は、黒いシース線（米国では３導線）に結合され、赤いシース線（米国の４導線では、黒および赤が典型的な通電している導線）に結合されることもある。コンセントのジャンクションボックスは、通常、壁、床、または、天井に配置され、内部に配置されているコンセントまたはスイッチは、触れることができるようにむき出しになっている。同様に、導線６２は、コンセントのジャンクションボックス内の家庭用、商業用、工業用、または、その他の配線システムの一般配線、米国では一般的に白いシース線に結合される。導線６４は、一般的に、コンセントのジャンクションボックス内の家庭用、商業用、工業用、または、その他の配線システムの接地線、米国では一般的に非被覆線または緑のシース線に結合される。

これまで導線６０、６２、６４は、トランス６７を介し、取り外せない方法でマザーボード３２に結合される電線として説明してきたが、他の実施形態では、導線６０、６２、６４は、ハウジング３１の外部に露出し、従来のコンセント取り付けネジと同様に、家庭用、商業用、工業用、または、その他の配線システムの、通電線、共通線、および接地線を収容する取り付けネジ（図示せず）の形状であってよい。

光学ポート４６、４８は、コンセントのジャンクションボックス内の家庭用、商業用、工業用、または、その他のデータ配線システムに同様に配置されるトスリンク接続によって終端する光ケーブル（図示せず）に結合される。光ケーブルは、他の端部においてルータまたは他のデータ配信手段と接続する。

したがって、通電している一般およびアース導線が２つの光ケーブルに結合されると、コンセント１０は、ネジ切りされていない孔６９を貫通し、ジャンクションボックスのネジ孔に入るボルト（図示せず）を介してジャンクションボックス内に固定される。表面プレート１２は、ジャンクションボックス内に固定されると、コンセント１０に固定される。

図３および４は、コンセント１０のソケット１４、１６と接続するプラグ２６を示す。しかしながら、コンセント１０のソケット１４、１６は、特に、従来の３つのプロング（アメリカ式ではＮＥＭＡ５−１５などのタイプＢ）、および、２つのプロング（ＮＥＭＡ１−１５などのタイプＡ）プラグを収容できるようになっている。同様に、プラグ２６は、特に、従来の３つのプロングソケット内に収容されるようになっている。したがって、ユーザは、まず、従来のプラグをソケット１４、１６に差し込んだ後、ソケット１４、１６から従来のプラグを引き抜き、プラグ２６をソケット１４、１６に差し込めると理解される。同様に、ユーザは、まず、プラグ２６を従来のソケットに差込み、次に従来のソケットからプラグ２６を引き抜き、その後、プラグ２６をソケット１４，１６に差し込めると理解される。

プラグ２６は、ヘッド７６、装填プロング２８，３０、接地プロング８２、および、コード８４を有する。ヘッド７６は、非導電性体プラスチックなどから形成される。装填プロング２８、３０のそれぞれは、金属セクション９０、９２、および、光送信機８６、８８を内部に含んでいる。本実施形態では、光送信機８６は、光ソケット４４へのデータ送信を可能にすべく設けられ、光送信機８８は、光ソケット４２からのデータ受信を可能にすべく設けられている。光送信機８６、８８は、プロング２８、３０の端部および両側に露出し、見えている長さは、プロング２８、３０のほぼ半分である。他の実施形態では、送信機８６、８８は、プロング２８、３０の端部のみ、または、プロング２８、３０の上部、下部、および、端部に露出することが想定される。接地プロング８２は、従来技術で知られるようなありふれた導電接地プロングである。

装填プロング２８、３０の金属セクション９０、９２は、コード８４内のそれぞれの電気伝導線に電気的に結合される。光送信機８６、８８は、コード８４内のそれぞれの光伝導線に光学的に接続される。したがって、コード８４は、装填プロング２８、３０にそれぞれ結合された２つの導線、接地プロング８２に結合された他の導線、および、光送信機８６、８８にそれぞれ結合された２つの光伝導線を含む。

ニュートラル接続、アース接続を含む２つの通電接続での３導線の１２０／２４０ボルトの機器用のソケットを含む実施形態も想定される。同様に、従来の電源プラグ／コンセントをすべて組み合わせた（タイプＡからＭ）ものに光データラインを提供する実施形態も想定される。

これまで特定の好適な実施形態に関連して本発明を説明してきたが、以下の請求項の範囲に記載されて定義される本発明の趣旨および範囲内での変更および修正はありうる。

Claims (31)

1. 光ファイバと電気コネクタとの組合せであって、
   プラグ、および、コンセントを備え、
   前記プラグは、
   第１の対の電気導体に接続される対の導電ブレードと、
   前記導電ブレードのうちの１つの中に収容された第１の光ファイバ導体と、
   を有し、
   前記コンセントは、
   前記プラグの前記ブレードと係合する対の係合可能コンタクトと、
   第２の光ファイバ部材と、を有し、
   前記プラグを前記コンセントに差し込むことにより、前記ブレードは、前記コンタクトと係合し、前記第１の光ファイバ導体は、前記第２の光ファイバ部材と通信可能になるよう配置される、組合せ。
2. 前記プラグは、第３の光ファイバ部材をさらに含み、前記第１および第３の光ファイバ部材は、前記対の導電ブレードのそれぞれのブレード内に収容される、請求項１に記載の組合せ。
3. 前記コンセントは、第４の光ファイバ部材を有し、前記第２および第４の光ファイバ部材は、前記対の係合可能コンタクトのそれぞれに隣接して配置される、請求項１に記載の組合せ。
4. 前記プラグは、グランドピンをさらに有し、前記コンセントは、前記プラグの前記グランドピンと係合するコンタクト部材をさらに含む、請求項１に記載の組合せ。
5. 前記コンセントは、プロセッサを含むマザーボードをさらに有する、請求項１に記載の組合せ。
6. 第１の電源ソケットを備え、前記第１の電源ソケットは、
   プラグの通電ブレード、および、共通ブレードと係合する対の係合可能コンタクトと、
   第１の光学経路を提供する第１の光学部材と、
   前記第１の光学経路とは異なる第２の光学経路を提供する第２の光学部材と、
   を有する、電源コンセント。
7. 第２の電源ソケットをさらに備え、前記第２の電源ソケットは、
   プラグの複数のブレードと係合する対の係合可能コンタクトと、
   前記第１および第２の光学経路のどちらとも異なる第３の光学経路を提供する第３の光学部材と、
   前記第１、第２、および、第３の光学経路のいずれとも異なる第４の光学経路を提供する第４の光学部材と、
   を有する、請求項６に記載のコンセント。
8. 前記第１の電源ソケットは、前記プラグのグランドピンと係合するコンタクト部材をさらに有する、請求項６に記載のコンセント。
9. プロセッサを有するマザーボードをさらに備える、請求項６に記載のコンセント。
10. 前記マザーボード上には、複数の集積回路チップが設けられる、請求項９に記載のコンセント。
11. 前記マザーボードは、前記コンセントの動作状態を監視する複数のセンサを有する、請求項９に記載のコンセント。
12. 前記マザーボードは、データ転送を調整するプログラミングを格納するメモリを有する、請求項９に記載のコンセント。
13. 前記マザーボードは、前記コンセントと関係し合う複数のプラグおよびデバイスを検出するプログラミングを格納するメモリを有する、請求項９に記載のコンセント。
14. 第１の電源ソケットを備え、
    前記第１の電源ソケットは、プラグの通電ブレード、および、共通ブレードと係合する第１および第２の孔を有し、前記孔の少なくとも１つは、第１の光学経路を提供する第１の光学部材を有する、電源コンセント。
15. 前記第１の電源ソケットは、前記プラグのグランドピンと係合する孔をさらに有する、請求項１４に記載のコンセント。
16. 第２の電源ソケットをさらに備え、
    前記第２の電源ソケットは、プラグの通電ブレード、および、共通ブレードをそれぞれ係合する第３および第４の孔を有し、前記孔の少なくとも１つは、第２の光学経路を提供する第２の光学部材を有する、請求項１４に記載のコンセント。
17. 前記第１および第２の孔はどちらもそれぞれの光学経路を提供する光学部材を有する、請求項１４に記載のコンセント。
18. プラグの通電ブレード、および、共通ブレードをそれぞれ係合する第１および第２の孔と、
    第１の光学経路を提供する第１の光学部材と、
    マザーボードと、
    を備える、電源コンセント。
19. 前記マザーボード上には、複数の集積回路チップが設けられる、請求項１８に記載のコンセント。
20. 前記マザーボードは、前記コンセントの動作状態を監視する複数のセンサを有する、請求項１８に記載のコンセント。
21. 前記マザーボードは、データ転送を調整するプログラミングを格納するメモリを有する、請求項１８に記載のコンセント。
22. 通電ブレードと、
    共通ブレードと、
    第１の光学経路を提供する第１の光学部材と、
    前記第１の光学経路とは異なる第２の光学経路を提供する第２の光学部材と、
    を備える電源プラグ。
23. 前記第１の光学部材は、前記通電ブレードおよび前記共通ブレード内に少なくとも部分的に配置される、請求項２２に記載のプラグ。
24. 前記第１の光学部材は、前記通電ブレード内に少なくとも部分的に配置され、前記第２の光学部材は、前記共通ブレード内に少なくとも部分的に配置される、請求項２２に記載のプラグ。
25. グランドピンをさらに備える、請求項２２に記載のプラグ。
26. 第１および第２の電気伝導線と、第１および第２の光伝導要素とを有するコードをさらに備える、請求項２２に記載のプラグ。
27. 通電ブレードと、
    共通ブレードと、
    を備え、
    前記通電ブレードおよび前記共通ブレードの少なくとも１つは、第１の光学経路を提供する第１の光学部材を有する、
    電源プラグ。
28. 前記通電ブレードおよび前記共通ブレードは、どちらも第１および第２の光学経路を提供する光学部材を有する、請求項２７に記載のプラグ。
29. グランドピンをさらに備える、請求項２７に記載のプラグ。
30. 第１の電源ソケットを備え、前記第１の電源ソケットは、
    プラグのコンタクトと係合する係合可能コンタクトを含む少なくとも１つの孔と、
    前記孔に隣接して配置された遮光シャッタと、
    を含み、
    前記遮光シャッタは、前記プラグのコンタクトが前記ソケットの前記係合可能コンタクトと係合しない第１の位置と、前記プラグの前記コンタクトが前記ソケットの前記係合可能コンタクトと係合する第２の位置とを有し、前記遮光シャッタは、前記遮光シャッタが前記第１の位置、および、前記第２の位置にある場合、前記孔に外光が入るのを防ぐ、
    電源コンセント。
31. 前記シャッタは、前記第２の位置にある場合、前記プラグの前記コンタクトと、前記コンセントの前記孔の壁との間をふさぐ、請求項３０に記載のコンセント。

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