JP2015055731A - 光プラグコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】プラグハウジング内にケーブル保持体を係止させるための係止量（係止領域）を大きく確保することができる光プラグコネクタを提供する。【解決手段】光ファイバケーブル１００を保持するケーブル保持体２００と、ケーブル保持体２００を内部に収容するプラグハウジング３００から構成される光プラグコネクタにおいて、光ファイバケーブル１００を保持する保持爪２０６をケーブル保持体２００の側壁内側に設けた。【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル機器や自動車などの分野において、主に短距離通信用途で用いられる光ファイバケーブル用の光プラグコネクタに関する。特に、光プラグコネクタの光ファイバケーブルの保持構造に関する。

一般に、光ファイバは、光信号を伝送するコアと、該コアを覆うクラッドと、該クラッドを覆う被覆とから構成される。ここでは、コアにアクリル等を用いた光ファイバをプラスチック製の光ファイバと呼び、コアに石英ガラス等を用いた光ファイバをガラス製の光ファイバと呼ぶことにする。ガラス製の光ファイバの直径（クラッド径）は、約０．１２５ｍｍであるのが一般的であるのに対し、プラスチック製の光ファイバの直径（クラッド径）は、約１ｍｍが主流である。プラスチック製の光ファイバは、ガラス製の光ファイバに比べて、大口径であり、軽くて曲げに強く折れにくいという特徴を有する。そのため、プラスチック製の光ファイバは、デジタル機器による家庭内通信、自動車内通信といった短距離通信だけでなく、装飾・照明など様々な用途に用いられている。

家庭内や自動車内で短距離通信のために用いられるプラスチック製の光ファイバは、光プラグコネクタに保持されて接続される。従来技術では、例えば、特開２０００−２９２６５３号公報（特許文献１）に記載の光コネクタは、中心軸に沿って貫通孔２１を備える略円錐形のケーブル保持部２と、コネクタ部３とから構成される。ケーブル保持部２は、中心軸に沿って二つ割りした形状の２つの部材からなり、その内側の貫通孔２１に凸状のリブ部２４ａ，２４ｂを備える。ケーブル保持部２の２つの部材で光ファイバケーブルを挟み込んで、コネクタ部３に挿入することで、光ファイバケーブルを保持することができる。

この際に、ケーブル保持部２の先端内側に備えられた凸状のリブ部２４ａは、光ファイバケーブルの一次被覆層１２に食い込み、後端内側に備えられた凸状のリブ部２４ｂは、光ファイバケーブルの二次被覆層１３に食い込むので、光ファイバケーブルはケーブル保持部２にしっかりと固定される。また、ケーブル保持部２の外周面に設けられた爪状の返し２７と、これと対応するようにコネクタ部３の内面に設けられた係合穴３２とを嵌合させることで、ケーブル保持部２をコネクタ部３内に固定することができる。

特開２０００−２９２６５３号公報

しかしながら、ケーブル保持部２の外周面上の爪状の返し２７が設けられた位置のちょうど裏側（ケーブル保持部２の内側）には、凸状のリブ部２４ｂが設けられているので、コネクタ部３の所定の寸法の範囲内で、爪状の返し２７及び凸状のリブ部２４ｂは、確実な係止量（係止領域）を確保できない。例えば、爪状の返し２７を大きく形成して係止量を確保すると、所定の寸法のコネクタ部３内にケーブル保持部２を収めるためには、凸状のリブ部２４ｂの係止量を十分に確保することができない。一般に、光ファイバは小型の機器の内部配線にも用いられるため、小型な機器に収まるように、光プラグコネクタ自体も小型化する必要があるが、光プラグコネクタの小型化によって、ますます、光プラグコネクタを構成する部材をその内部に係止するための領域を確保することが困難となる。確実な係止量を確保できなければ、光ファイバケーブルはしっかりと固定されず、光ファイバケーブルを引っ張る力が加わった場合に、光プラグコネクタから抜け落ちてしまう。

このような課題を解決するために、光ファイバケーブルを保持するケーブル保持体と、該ケーブル保持体を内部に収容するプラグハウジングから構成される光プラグコネクタにおいて、プラグハウジング内部において十分な係止量を確保するために、光ファイバケーブルを固定するケーブル保持爪の位置、及び、プラグハウジング内部に収容されたケーブル保持体を固定する保持体係止部の位置を互いに離して、それぞれ側壁内側と側壁外側に配置したケーブル保持体を含む光プラグコネクタを提供する。

本発明に係る光プラグコネクタの１つの実施形態では、光プラグコネクタは、
少なくとも２つの側壁と１つの底壁と前記２つの側壁から延出した２本の弾性腕とからなるケーブル保持体であって、
前記２つの側壁の内側に、光ファイバケーブルを保持するための保持爪と、
前記２本の弾性腕の外側先端に保持体係止部と
を備えたケーブル保持体と、
嵌合溝を内部に有するプラグハウジングと
を含み、
前記プラグハウジングは、前記ケーブル保持体を内部にケーブル延出方向から収容した際に、前記嵌合溝に前記保持体係止部を嵌め込むことで、前記ケーブル保持体を固定することを特徴とする。

本発明に係る光プラグコネクタの好ましい実施形態として、前記保持爪は、前記２つの側壁の内側に少なくとも１つずつ設けられていることを特徴とする。

本発明に係る光プラグコネクタの好ましい実施形態として、前記保持爪は、２つ１組で互いに向かい合わせになるように、それぞれの側壁の内側に配置されていることを特徴とする。

本発明に係る光プラグコネクタの好ましい実施形態として、前記保持爪は、それぞれの側壁の内側に一定間隔で２つ以上設けられ、互いに向かい合わせにならないように交互に配置されていることを特徴とする。

本発明に係る光プラグコネクタの好ましい実施形態として、前記ケーブル保持部の底壁の内側には、光ファイバケーブルを保持するための突起部を備えることを特徴とする。

本発明に係る光プラグコネクタは、プラグハウジングの嵌合溝に嵌め込まれるケーブル保持体の保持体係止部を弾性腕の先端に設け、光ファイバケーブルを保持する保持爪を側壁内側に設けたことによって、プラグハウジングの所定の寸法の範囲内であっても、プラグハウジング内にケーブル保持体を係止させるための係止量（係止領域）を大きく確保することができる。これにより、従来技術に比べて、確実な係止量を確保できるので、光ファイバケーブルはしっかりと固定され、光ファイバケーブルを引っ張る力が加わったとしても、光プラグコネクタから抜け落ちることを防ぐことができる。

また、本発明に係る光プラグコネクタは、ケーブル保持体をプラグハウジングに収容するという単純な構成であり、従来技術に比べて、部品の数は少なく取り扱いも容易である。

光ファイバのプラグの構成を示す図である。 ケーブル保持体を示す三面図である。 アダプタに光ファイバのプラグを接続した状態を示す図である。 図３中のＡ−Ａの線に沿って水平方向に切断した断面図である。 レセプタクルに光ファイバのプラグを接続した状態を示す図である。 図５中のＢ−Ｂの線に沿って水平方向に切断した断面図である。

以下に図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。なお、実施の形態を説明するための全ての図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る光ファイバのプラグの構成を示す。光ファイバのプラグ（以下、単に「光プラグコネクタ」とも呼ぶ。）は、光ファイバケーブル１００の被覆１０４を挟み込んで保持するケーブル保持体２００と、ケーブル保持体２００を内部に収容するプラグハウジング３００から構成される。光ファイバケーブル１００は、その先端側にベアファイバ１０２と、ベアファイバ１０２の周囲を被覆１０４で覆った光ファイバケーブル１００から構成される。ベアファイバ１０２の先端部分は、光ファイバケーブル１００の被覆１０４が除去されている。

ケーブル保持体２００は、２つの側壁と１つの底壁を有し、上部が開放された長方形状の部材であり、上部から光ファイバケーブル１００を挟み込むようにして収容し、側壁の内側で光ファイバケーブル１００の被覆１０４を押さえることができる。それぞれの側壁は、その先端側（つまり、プラグハウジング３００へのケーブル保持体２００の挿入方向）に延出した弾性腕２０２を有する。弾性腕２０２の縁端には、突出した形状の保持体係止部２０４を有する。保持体係止部２０４は、ケーブル保持体２００がプラグハウジング３００に挿入された際に、プラグハウジング３００内に設けられた嵌合溝３１２に嵌め込まれる。ケーブル保持体２００の各側壁の内側には、光ファイバケーブル１００の被覆１０４を挟み込んで押さえるための保持爪２０６を有する。保持爪２０６は、２つの側壁と１つの底壁が連結されている部位に形成されることが好ましい。また、保持体係止部２０４は、弾性腕２０２の幅の全域に亘って形成されている。そして、嵌合溝３１２は、保持体係止部２０４に対応する範囲に設けられている。

プラグハウジング３００は、ケーブル保持体２００を内部に収容する長方形状の部材である。プラグハウジング３００の上部には、光プラグコネクタの接続を解除して取り外す際に使用するラッチ３０２を有する。ラッチ３０２の上面中央部には、突出した形状のプラグ係止部３０４を有する。押下部３０６は、ラッチ３０２の端部を階段状に加工して形成される。光アダプタ又は光レセプタクルコネクタとの接続時に、ラッチ３０２の押下部３０６を指で押しながら、ラッチ３０２の端部を階段状に加工した際に、ラッチ３０２と押下部３０６との間に形成された側面を指又は指の爪で引っ掛けて、プラグハウジング３００を引っ張ることで、光アダプタ又は光レセプタクルコネクタから光プラグコネクタを引き抜くことができる。

プラグハウジング３００の後端側には、光ファイバケーブル１００を保持したケーブル保持体２００を挿入するための開口部３０８を有する。一方、プラグハウジング３００の先端側には、ベアファイバ１０２を収納して保持するファイバ保持部３１０を有する。ベアファイバ１０２が長すぎてファイバ保持部３１０の先端から露出した場合には、露出した部分を切断することができる。ベアファイバ１０２の先端とファイバ保持部３１０の先端は、同一面とし適宜、接着剤にて接着することができる。

図２（ａ）から（ｃ）は、本発明の一実施形態に係るケーブル保持体２００を示す三面図である。ケーブル保持体２００の底壁内側に、光ファイバケーブル１００の被覆１０４を押さえるための突起部２０８を、必要に応じて設けることができる。図２（ａ）又は（ｃ）を参照すると、保持爪２０６の上部には、ケーブル保持体２００の上方から光ファイバケーブル１００を収容する際に、光ファイバケーブル１００を誘い込むための斜面を形成していることがわかる。図２（ｂ）を参照すると、ケーブル保持体２００の側壁が底壁よりも先端方向に延出して弾性腕２０２を形成していることがわかる。また、ケーブル保持体２００の側壁のそれぞれの内側には、３つずつ保持爪２０６が設けられ、一方の側壁の保持爪２０６が他方の側壁の保持爪２０６と２つ１組で互いに向かい合わせとなるように配置されていることが分かる。それぞれの側壁内側に設けられる保持爪２０６は、１つ以上であれば良く、光ファイバケーブル１００を保持するために必要な数だけ設けることができる。

ケーブル保持体の側壁内側に配置される保持爪２０６の別の実施形態として、それぞれの側壁の内側に一定間隔で保持爪２０６を２つ以上設けられ、互いに向かい合わせにならないように交互に配置することができる。つまり、一方の側壁の２つの保持爪２０６の間の内面に対向して、他方の側壁内面に保持爪２０６を配置するように構成することができる。

図３は、本発明の一実施形態に係るアダプタ４００に、光ファイバのプラグを接続した状態を示す図である。アダプタ４００は、上壁、側壁、底壁から構成される長方形状の部材であり、その内部に光プラグコネクタのプラグハウジング３００を収容できる空間を有する。アダプタ４００は、その両端に基本的に同じ構造を対称に備えており、それぞれ光プラグコネクタを接続することができる。

アダプタ４００の上部に設けられたラッチ収容部４０２は、その上部にプラグ係止口４０４を備える。光プラグコネクタの接続時には、ラッチ収容部４０２は、プラグハウジング３００の上部に設けられたラッチ３０２を収容し、プラグ係止口４０４に、ラッチ３０２の上面中央部のプラグ係止部３０４が嵌め込まれる。基板実装金具４０６は、アダプタ４００を基板上に固定する際に用いる金具である。具体的には、基板実装金具４０６は、略コの字型であり、上方からアダプタ４００に設けられた金具取付孔に、脚部４０７を挿入して装着される。アダプタ４００を基板に実装する際には、それぞれの脚部４０７を結ぶ基板実装金具４０６の天上部分で、アダプタ４００を押さえることができる。

図４は、光ファイバケーブル１００を保持したケーブル保持体２００とプラグハウジング３００とからなる光プラグコネクタをアダプタ４００の両端に接続した状態で、図３中のＡ−Ａの線に沿って水平方向に切断した断面図を示す。それぞれのプラグハウジング３００のファイバ保持部３１０を、アダプタ４００内のファイバ挿入孔４０８に挿入して、それらファイバ保持部３１０の位置を固定することによって、ベアファイバ１０２の先端面を互いに正確に向かい合わせることができ、光信号の伝送効率の低下を防ぐことができる。

ケーブル保持体２００は、弾性腕２０２先端の保持体係止部２０４を、プラグハウジング３００内部の嵌合溝３１２に嵌め込むことで、プラグハウジング３００内に固定される。ケーブル保持体２００のそれぞれの側壁の保持爪２０６は、光ファイバケーブル１００の被覆１０４に食い込んで光ファイバケーブル１００を保持することができる。ファイバ保持部３１０内部の円筒状の孔の入口は、ベアファイバ１０２をファイバ保持部３１０内部の孔に挿入し易いように幅広く形成され、さらに円筒状の孔は、入口から奥に向かうにつれて徐々に幅が狭くなるように形成されている。

図４に示されるように、ケーブル保持体２００は、保持体係止部２０４をプラグハウジング３００内の嵌合溝３１２に嵌め合わせることよってしっかりと固定されている。また、光ファイバケーブル１００も、ケーブル保持体２００の側壁内面の保持爪２０６が光ファイバケーブル１００の被覆１０４に食い込むことによってしっかりと固定されている。ケーブル保持体２００の保持爪２０６に光ファイバケーブル１００の被膜１００を食い込ませた際に、ケーブル保持体２００の側壁が外側に広がったとしても、弾性腕２０２の先端からプラグハウジング３００にケーブル保持体２００を挿入することで、ケーブル保持体２００の側壁はプラグハウジング３００の内壁によって支持されてしっかりと固定される。

保持体係止部２０４が弾性腕２０２の先端にその幅全域に亘って形成され、保持爪２０６が保持体係止部２０４からケーブル延出方向に離れた位置に形成されるといった構造のケーブル保持体２００によって、プラグハウジング３００の所定の寸法の範囲内であっても、プラグハウジング３００内にケーブル保持体２００を係止させるための係止量を大きく確保することができる。その結果、光ファイバケーブル１００が引っ張られても、ケーブル保持体２００は、プラグハウジング３００にしっかりと固定することができる。つまり、保持体係止部２０４は、弾性腕２０２の幅全域に亘って形成され、嵌合溝３１２と係止するため、ケーブル保持体２００はプラグハウジング３００にしっかりと固定することができる。

また、保持体係止部２０４を弾性腕２０２の先端に設け、保持爪２０６を保持体係止部２０４から離れた位置に設けることによって、保持体係止部２０４に加わる押す力は保持爪２０６には伝わらず、保持爪２０６が光ファイバケーブル１００の被覆１０４に過剰に食い込み、光ファイバの破損等を引き起こすことを防止することができる。

例えば、光ファイバケーブル１００を保持したケーブル保持体２００をプラグハウジング３００に挿入し、プラグハウジング３００内の嵌合溝３１２に、保持体係止部２０４を嵌め込んだ状態で、ケーブル保持体２００に保持された光ファイバケーブル１００が不意に引っ張られても、保持体係止部２０４は、弾性腕２０２の縁端に形成されているため、嵌合溝３１２に係止している保持体係止部２０４から余計な力が加わることなく、傷や破損等から光ファイバを保護することができる。

図５は、本発明の一実施形態に係るレセプタクル５００に、光ファイバのプラグを接続した状態を示す図である。基本的に、レセプタクル５００の構造は、アダプタ４００の一端の構造と同じである。具体的には、レセプタクル５００は、上壁、側壁、底壁から構成される長方形状の部材であり、アダプタ４００のラッチ収容部４０２、プラグ係止口４０４及び基板実装金具４０６と、同様の機能を有するラッチ収容部５０２、プラグ係止口５０４及び基板実装金具５０６を備える。基板実装金具５０６は、略コの字型であり、上方からレセプタクル５００に設けられた金具取付孔に、脚部５０７を挿入して装着される。レセプタクル５００を基板に実装する際には、それぞれの脚部５０７を結ぶ基板実装金具５０６の天上部分で、レセプタクル５００を押さえることができる。

レセプタクル５００の上部に設けられたラッチ収容部５０２は、その上部にプラグ係止口５０４を備える。光プラグコネクタの接続時には、ラッチ収容部５０２は、プラグハウジング３００の上部に設けられたラッチ３０２を収容し、プラグ係止口５０４に、ラッチ３０２の上面中央部のプラグ係止部３０４が嵌め込まれる。基板実装金具５０６は、レセプタクル５００を基板上に固定する際に用いる金具である。具体的には、基板実装金具５０６は、略コの字型であり、上方からレセプタクル５００に設けられた金具取付孔に、脚部５０７を挿入して装着される。レセプタクル５００を基板に実装する際には、それぞれの脚部５０７を結ぶ基板実装金具５０６の天上部分で、レセプタクル５００を押さえることができる。光プラグコネクタ接続時に、ラッチ収容部５０２に収容されないラッチ３０２の押下部３０６を含む端部を露出した部分のレセプタクル５００の側壁の高さは、プラグハウジング３００の一部側面を露出させる高さである。

図６は、図５中のＢ−Ｂの線に沿って水平方向に切断した断面図を示す。ケーブル保持体２００の構成及びファイバ保持部３１０内部の円筒状の孔の構成等は、図４に示す実施形態と同じであり、重複する説明は省略する。

ファイバ保持部３１０は、レセプタクル５００内のファイバ挿入孔５０８に挿入されて位置決めされる。ファイバ保持部３１０をファイバ挿入孔５０８で固定することで、ファイバ保持部３１０内のベアファイバ１０２の先端面を、正確に受光素子４１０の正面と向かい合わせることができる。受光素子５１０は、レセプタクル５００と一体に形成された係止片５１２によってレセプタクル５００内に固定される。なお、図６に示される実施形態では、係止片５１２は、レセプタク５００と一体に形成されているが、レセプタクル５００とは別体で形成されても良く、例えば、基板実装金具５０６と一体に形成されても良い。

本発明に係る光プラグコネクタは、デジタル機器内部における通信、自動車内の機器間の通信など、主に短距離通信を必要とする分野において利用することができる。

１００ 光ファイバケーブル
１０２ ベアファイバ
１０４ 被覆
２００ ケーブル保持体
２０２ 弾性腕
２０４ 保持体係止部
２０６ 保持爪
２０８ 突起部
３００ プラグハウジング
３０２ ラッチ
３０４ プラグ係止部
３０６ 押下部
３０８ 開口部
３１０ ファイバ保持部
３１２ 嵌合溝
４００ アダプタ
４０２ ラッチ収容部
４０４ プラグ係止口
４０６ 基板実装金具
４０７ 脚部
４０８ ファイバ挿入孔
５００ レセプタクル
５０２ ラッチ収容部
５０４ プラグ係止口
５０６ 基板実装金具
５０７ 脚部
５０８ ファイバ挿入孔
５１０ 受光素子
５１２ 係止片

Claims (5)

1. 少なくとも２つの側壁と１つの底壁と前記２つの側壁から延出した２本の弾性腕とからなるケーブル保持体であって、
   前記２つの側壁の内側に、光ファイバケーブルを保持するための保持爪と、
   前記２本の弾性腕の外側先端に保持体係止部と
   を備えたケーブル保持体と、
   嵌合溝を内部に有するプラグハウジングと
   を含み、
   前記プラグハウジングは、前記ケーブル保持体を内部にケーブル延出方向から収容した際に、前記嵌合溝に前記保持体係止部を嵌め込むことで、前記ケーブル保持体を固定すること
   を特徴とする光プラグコネクタ。
2. 前記保持爪は、前記２つの側壁の内側に少なくとも１つずつ設けられていること
   を特徴とする請求項１に記載の光プラグコネクタ。
3. 前記保持爪は、２つ１組で互いに向かい合わせになるように、それぞれの側壁の内側に配置されていること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の光プラグコネクタ。
4. 前記保持爪は、それぞれの側壁の内側に一定間隔で２つ以上設けられ、互いに向かい合わせにならないように交互に配置されていること
   を特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光プラグコネクタ。
5. 前記ケーブル保持部の底壁の内側には、光ファイバケーブルを保持するための突起部を備えること
   を特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光プラグコネクタ。

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