JP2015132741A - Receptacle having connector coupling detection function and fiber laser device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主にファイバレーザ装置に使用される、コネクタの接続相手として使用されるレセプタクルに関する。 The present invention relates to a receptacle used as a connector connection partner mainly used in a fiber laser apparatus.
レーザ加工や医療用途などへの適用を目的として、ファイバレーザは、高効率でしかも高ビーム品質のレーザ光を簡単に取り出せるという理由で注目を集めている。
一般的なファイバレーザ装置は、図1に示すような構成をしている。
すなわち、信号光源1から発生した信号光2と、励起光源3から発生する励起光4を、光結合器5を介して希土類元素を添加したコアを有する増幅用光ファイバ6へ入力し、励起光4がコアに添加された希土類元素に作用することで、増幅用光ファイバ6のコアを伝搬する信号光2を増幅し、高エネルギーを有するレーザ光11を得る。
For the purpose of application to laser processing and medical applications, fiber lasers are attracting attention because they can easily extract laser light with high efficiency and high beam quality.
A general fiber laser apparatus has a configuration as shown in FIG.
That is, the signal light 2 generated from the signal light source 1 and the excitation light 4 generated from the excitation light source 3 are input to an amplification
レーザ光11を所定の位置に照射するために、光ファイバを使用したライトガイド10が用いられることが多く、レーザ発振装置7に設けられたレセプタクル8に、ライトガイド10のコネクタ9を接続固定して使用される。
レーザは高エネルギーを有するため、レーザ用ライトガイドに使用されるコネクタ、及び接続相手であるレセプタクルには、放熱性やトラブル時の安全対策など、レーザ使用に応じた特徴が求められている。
In order to irradiate the
Since the laser has high energy, the connector used for the laser light guide and the receptacle as the connection partner are required to have characteristics according to the use of the laser, such as heat dissipation and safety measures in case of trouble.
トラブルの1つに、コネクタとレセプタクルの接続が不完全で、レーザの出力中にレセプタクルからコネクタが外れてしまい、レーザが思わぬ方向に照射され、周囲の物品に損害を与えてしまうことがある。このようなトラブルを防ぐためにコネクタやレセプタクルに接続検知用の電極を設け、電極間の導通状態をモニタリングして接続状態を判断し、非接続状態となった際にレーザ出力を停止するといった対策が行われている。 One problem is that the connection between the connector and the receptacle is incomplete, the connector is disconnected from the receptacle during laser output, and the laser is irradiated in an unexpected direction, causing damage to surrounding items. . In order to prevent such troubles, there are measures such as providing electrodes for connection detection on connectors and receptacles, monitoring the conduction state between the electrodes to determine the connection state, and stopping the laser output when it is disconnected. Has been done.
コネクタやレセプタクルに接続検知用の電極を設ける方法としては、レセプタクルの外周に絶縁体を介して電極部材を設け、コネクタがレセプタクルの所定の位置に挿着された時に電極部材がレセプタクルの本体に当接し、接続を検知する方法が知られている。(特許文献1) As a method of providing an electrode for connection detection on a connector or receptacle, an electrode member is provided on the outer periphery of the receptacle via an insulator, and when the connector is inserted into a predetermined position of the receptacle, the electrode member contacts the receptacle body. There are known methods for connecting and detecting connection. (Patent Document 1)
他の方法としては、コネクタの尾端側に接続検知用のスイッチを設け、コネクタとレセプタクルが接続された際にスイッチの導通状態が切り替わることによって、接続を検知する方法が知られている。(特許文献2) As another method, there is known a method of detecting a connection by providing a connection detection switch on the tail end side of the connector and switching the conduction state of the switch when the connector and the receptacle are connected. (Patent Document 2)
以上挙げた従来の方法は、レセプタクルとコネクタを接続する際に、レセプタクルやコネクタの構成部品が光ファイバの軸方向へ移動することを利用して、接続時に電極などが接触するように構成されている。しかしながら、この方法は次のような問題点を有する。 The conventional methods described above are configured such that when the receptacle and the connector are connected, the components such as the receptacle and the connector move in the axial direction of the optical fiber so that the electrodes and the like are in contact with each other at the time of connection. Yes. However, this method has the following problems.
レセプタクルやコネクタの構成部品の軸方向の位置関係によって導通状態が決まるため、レセプタクルとコネクタの接続が不完全な場合でも、両者が接続状態にあると判断される可能性がある。
例えば、上述した従来の方法では、コネクタに設けられたカップリングナットを用いてレセプタクルにネジ固定を行うが、ナットの締め方が不十分でも、軸方向の位置関係が所定の状態になっていれば、両者が接続状態にあると判断されてしまい、好ましいものではない。
Since the electrical connection state is determined by the positional relationship in the axial direction of the receptacle and connector components, even if the connection between the receptacle and the connector is incomplete, it may be determined that both are in the connected state.
For example, in the above-described conventional method, the coupling nut provided in the connector is used to fix the screw to the receptacle. In this case, it is determined that both are connected, which is not preferable.
本発明の課題は、コネクタ接続検知機能を有するレセプタクルにおいて、コネクタの接続固定が所定の状態となった時に接続を検知するよう構成し、より安全性の高いレセプタクルを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a receptacle having a higher safety by configuring a receptacle having a connector connection detection function so as to detect the connection when the connection and fixing of the connector is in a predetermined state.
本発明者は、レセプタクルにおいて、コネクタの最終的な接続固定を行う回転リングの動きに接続検知用の電極の動きを同期させ、所定の接続固定状態となった時にコネクタに設けられた接続検知用接点に電極が接触するよう構成することで、従来の問題を解消できることを究明した。
なお、所定の接続固定状態とは、回転リングによるコネクタの固定が十分に行われ、通常の使用においてレセプタクルからコネクタが外れる恐れがない状態のことを指す。
The inventor synchronizes the movement of the connection detection electrode with the movement of the rotating ring for final connection fixation of the connector in the receptacle, and detects the connection provided on the connector when the predetermined connection fixation state is reached. It was clarified that the conventional problem can be solved by making the electrode contact the contact.
The predetermined connection fixing state refers to a state in which the connector is sufficiently fixed by the rotating ring and the connector is not likely to be detached from the receptacle in normal use.
本発明によって提供されるレセプタクルは、外周に接続検知用接点が設けられたコネクタの接続相手として使用されるレセプタクルであって、
このレセプタクルは回転リング、コネクタホルダ、及び、コネクタとレセプタクルが接続固定された時に接続検知用接点と電気的に接続される電極端子を有する電極部材によって構成され、
回転リングには、回転リングの回転運動に追従する押圧部材が設けられ
コネクタホルダの外周面には、コネクタホルダの周方向に沿い、回転リングの回転運動に伴う押圧部材の回転運動の際に移動経路となる移動溝と、コネクタホルダの軸方向に沿い、電極部材を収容する電極収容溝が設けられており、
電極部材は、電極ホルダに電極端子を取り付けることで構成され、電極ホルダは弾性部材を介してコネクタホルダと接続され、
回転リングが固定位置になった際、押圧部材が電極ホルダを該コネクタホルダの径方向中心に向かって押圧することで、電極端子が接続検知用接点と電気的に接続されることを特徴とする。
The receptacle provided by the present invention is a receptacle used as a connection partner of a connector provided with a connection detection contact on the outer periphery,
This receptacle is composed of a rotating ring, a connector holder, and an electrode member having an electrode terminal electrically connected to a connection detection contact when the connector and the receptacle are connected and fixed,
The rotating ring is provided with a pressing member that follows the rotating motion of the rotating ring, and the outer peripheral surface of the connector holder moves along the circumferential direction of the connector holder during the rotating motion of the pressing member accompanying the rotating motion of the rotating ring. A moving groove serving as a path and an electrode housing groove for housing an electrode member are provided along the axial direction of the connector holder,
The electrode member is configured by attaching an electrode terminal to the electrode holder, the electrode holder is connected to the connector holder via an elastic member,
When the rotating ring is in the fixed position, the pressing member presses the electrode holder toward the radial center of the connector holder, whereby the electrode terminal is electrically connected to the connection detection contact. .
本発明のレセプタクルにあっては、以下に記載した優れた効果が期待できる。
(1)コネクタとレセプタクルが所定の接続固定状態となった時のみに接続を検知するため、安全性がより高まる。
(2)コネクタの挿入時には、レセプタクル側の電極は嵌合穴に突出した状態とならないので、電極の摩耗を防ぐことができる。
In the receptacle of the present invention, the excellent effects described below can be expected.
(1) Since the connection is detected only when the connector and the receptacle are in a predetermined connection fixed state, safety is further improved.
(2) When the connector is inserted, since the electrode on the receptacle side does not protrude into the fitting hole, wear of the electrode can be prevented.
以下、本発明の基本的構成を、添付図面を参照しながら説明する。
図2、及び図3において、12は回転リング、13はコネクタホルダ、14は電極部材、15は押圧部材、16は移動溝、17は電極収容溝、18は電極ホルダ、19は弾性部材、20は電極端子、21はOリングであり、22が本発明のレセプタクルとなる。
図2(b)、及び図3(b)はそれぞれ、図2(a)、図3(a)のA−A断面図であり、説明の都合上A−A上には無い電極端子20も記載されている。
Hereinafter, the basic configuration of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
2 and 3, 12 is a rotating ring, 13 is a connector holder, 14 is an electrode member, 15 is a pressing member, 16 is a moving groove, 17 is an electrode receiving groove, 18 is an electrode holder, 19 is an elastic member, 20 Is an electrode terminal, 21 is an O-ring, and 22 is a receptacle of the present invention.
2 (b) and 3 (b) are cross-sectional views taken along line AA in FIGS. 2 (a) and 3 (a), respectively. For convenience of explanation, the
本発明で特徴的なことは、回転リング12に押圧部材15を取り付けることで、回転リング12の動きに押圧部材15が同期し、回転リング12が固定位置になった際に押圧部材15が電極部材14(電極ホルダ18)を押圧することで、電極端子20が接続検知用接点と電気的に接続されることである。
なお、固定位置とは、所定の接続固定状態が得られる回転リング12の回転位置のことを指し、図3が回転リング12が固定位置にある状態を示している。
What is characteristic of the present invention is that the
The fixed position refers to the rotational position of the rotating
コネクタホルダ13と電極ホルダ18は弾性部材19を介して接続されているため、回転リング12が固定解除位置にある場合は、電極ホルダ18は弾性部材19によってコネクタホルダ13の径方向外側に向かって押さえられるため、電極端子20の先端はコネクタホルダ13の内側に突出しない。このため、レセプタクルにコネクタを挿入する際、電極端子13がコネクタの外周に触れることが無いため、電極端子13の摩耗を防ぐことができる。
なお、固定解除位置とは、レセプタクルにコネクタを抜き差し可能な状態となる、回転リングの回転位置のことを指し、図2が回転リング12が固定解除位置にある状態を示している。
Since the
The term “fixed release position” refers to the rotational position of the rotating ring in which the connector can be inserted into and removed from the receptacle, and FIG. 2 shows the state where the rotating
加えて、回転リング12が固定解除位置にある際は、接続検知用接点と電極端子19が接触しないため、レセプタクルにコネクタが挿入された状態であっても、コネクタとレセプタクルが所定の接続固定状態にあると判断されない。
In addition, since the connection detection contact and the
回転リング12を固定位置に回転させると、これに伴って回転した押圧部材15が図3に示すように電極ホルダ18を押圧し、電極端子20をコネクタホルダ13の内側に向かって突出させる力が働くため、電極端子20が接続検知用接点に接触するようになる。すなわち、レセプタクルとコネクタが所定の接続固定状態となった時、言い換えればコネクタの固定が完了した時のみに接続検知が行われる。
押圧部材15は断面円形のコネクタホルダ13の外周面に沿って移動するため、コネクタホルダ13の外周面の形状に合わせて略円弧状とするのが好ましい。
When the rotating
Since the pressing
電極端子20には弾性を有する部材を使用するのが好ましい。例えば電極端子20を導電性スプリングとすることで、所定の接続固定状態となった時、電極端子20の接続検知用接点への接触がより確実に行われる。
It is preferable to use an elastic member for the
回転リング12を固定位置へと回転させた際、まず押圧部材15の端部が電極ホルダ18の縁に接触するが、その押圧部材15の端部、及び電極ホルダ18の縁に面取りを設けることが好ましい。押圧部材15の端部、及び電極ホルダ18の縁に面取りを設けることで、両者が接触する際の抵抗が少なくなり、スムーズに押圧部材15が電極ホルダ18を押圧することができる。
When the rotating
コネクタホルダ13と回転リング12の間にはOリング21を挟持するのが好ましい。Oリング21を挟持することで、回転リング12の回転に対する適度な抵抗が発生し、回転リング21が不用意に回転することを抑制することができる。
An O-
コネクタとレセプタクル22の固定方式は特に限定されず、公知の方法から適宜選択して使用すれば良いが、本発明においてはバヨネット式を使用するのが好ましい。
バヨネット式を使用する場合、回転リングの内周にコネクタ固定ピン25を、コネクタの外周にこれに対応する固定溝23を設ける。この固定溝23は、コネクタの長さ方向に沿って直線状に延びた後、コネクタの周方向に向かって曲がる略L字形の形状となっている。略L字形とは、溝の曲がり方が直角に限定されず、図4に示したように、くの字形のように鈍角を形成する形で溝が曲がっていることを指す。
コネクタをレセプタクル22に挿入する際は、コネクタ固定ピン25をコネクタの長さ方向に沿った固定溝23に合わせて挿入し、その後回転リング12を固定位置へと回すことで、図5に示すようにコネクタ固定ピン25が固定溝23のコネクタの周方向に沿った部分に入り、同時に電極端子20が接続検知用接点24に接触し、所定の接続固定状態となる。
The fixing method of the connector and the
When the bayonet type is used, a
When inserting the connector into the
以下、本発明のレセプタクルの実施例として、ファイバレーザに使用した例を示す。 Hereinafter, as an embodiment of the receptacle of the present invention, an example used for a fiber laser will be shown.
図6に示すように、公知のファイバレーザ装置を構成し、発振装置と出射用ファイバの接続部分に本発明のレセプタクルを使用する。 As shown in FIG. 6, a known fiber laser device is constructed, and the receptacle of the present invention is used at the connecting portion between the oscillation device and the outgoing fiber.
レセプタクル内の電極端子にはリード線が接続され、このリード線はファイバレーザ装置の接続監視モニタに接続され、2つの電極端子間が導通した際に、コネクタが正しく接続されたと認識してレーザの出射を許可するよう構成する。 A lead wire is connected to the electrode terminal in the receptacle, and this lead wire is connected to the connection monitoring monitor of the fiber laser device. When the connection between the two electrode terminals is conducted, it is recognized that the connector is correctly connected and the laser terminal Configure to allow emission.
レセプタクル内にコネクタが挿入されていない場合は、回転リングを固定位置に移動させても電極端子間の導通は取れないため、レーザ出射は許可されない。 When the connector is not inserted in the receptacle, laser emission is not permitted because the electrical connection between the electrode terminals cannot be obtained even if the rotating ring is moved to the fixed position.
出射用ファイバのコネクタとして、その外周に接続検知用接点と、バヨネット式固定のための略L字状の溝を3箇所設けたものを使用する。
接続検知用接点は図4に示されたように、コネクタの表面にレセプタクル内の2つの電極端子に対応する2つの接点が露出した態様をしており、この2つの接点は電気的に接続されている。
As the outgoing fiber connector, a connector having connection detection contacts and three substantially L-shaped grooves for bayonet-type fixing on the outer periphery thereof is used.
As shown in FIG. 4, the contact for contact detection has a form in which two contacts corresponding to the two electrode terminals in the receptacle are exposed on the surface of the connector, and these two contacts are electrically connected. ing.
レセプタクルにコネクタを挿入し、回転リングを固定位置に回転させると、レセプタクルの2つの電極端子が、それぞれに対応するコネクタ外周の2つの接点に接触する。先述の通り接点は電気的に接続されているため、電極端子が接点に接触すると電極端子間の導通が取れた状態となり接続が検知され、レーザの出射が許可される。 When the connector is inserted into the receptacle and the rotating ring is rotated to the fixed position, the two electrode terminals of the receptacle come into contact with the two contacts on the outer periphery of the connector. As described above, since the contacts are electrically connected, when the electrode terminals come into contact with the contacts, the connection between the electrode terminals is established and the connection is detected, and laser emission is permitted.
レーザの出射中に回転リングを固定位置から動かすと、固定解除位置となる前に電極端子が接続検知用接点から外れ、レーザ出射が停止した。回転リングが固定解除位置となる前、すなわちコネクタがレセプタクルから外れる可能性が発生する前にレーザ出射が停止するため、従来の接続検知機能を有するレセプタクルよりも、安全性が増していることが確認できた。 When the rotating ring was moved from the fixed position during laser emission, the electrode terminal was removed from the connection detection contact before reaching the fixed release position, and laser emission stopped. Since the laser emission stops before the rotating ring reaches the unlocking position, that is, before the connector may be detached from the receptacle, it is confirmed that the safety is increased compared to the receptacle having the conventional connection detection function. did it.
以上の例は、本発明の一例に過ぎず、本発明の思想の範囲内であれば、種々の変更および応用が可能であることは言うまでもない。例えば、本発明のレセプタクルは、接続されるコネクタ形状に応じて種々変形されて供されることは言うまでもなく、レーザを使用する光学系以外にも、コネクタの接続検知機能が必要な場合は好適に利用できる。 The above examples are merely examples of the present invention, and it goes without saying that various modifications and applications are possible within the scope of the idea of the present invention. For example, it goes without saying that the receptacle of the present invention is provided with various modifications according to the shape of the connector to be connected, and is suitable when a connector connection detection function is required in addition to an optical system using a laser. Available.
1 信号光源
2 信号光
3 励起光源
4 励起光
5 光結合器
6 増幅用光ファイバ
7 レーザ発振装置
8 レセプタクル
9 コネクタ
10 ライトガイド
11 レーザ光
12 回転リング
13 コネクタホルダ
14 電極部材
15 押圧部材
16 移動溝
17 電極収容溝
18 電極ホルダ
19 弾性部材
20 電極端子
21 Oリング
22 本発明のレセプタクル
23 固定溝
24 接続検知用接点
25 コネクタ固定ピン
26 リード線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Signal light source 2 Signal light 3 Excitation light source 4 Excitation light 5
Claims (5)
該レセプタクルは回転リング、コネクタホルダ、及び、該コネクタと該レセプタクルが接続固定された時に該接続検知用接点と電気的に接続される電極端子を有する電極部材によって構成され、
該回転リングには、該回転リングの回転運動に追従する押圧部材が設けられ
該コネクタホルダの外周面には、該コネクタホルダの周方向に沿い、該回転リングの回転運動に伴う該押圧部材の回転運動の際に移動経路となる移動溝と、該コネクタホルダの軸方向に沿い、該電極部材を収容する電極収容溝が設けられており、
該電極部材は、電極ホルダに該電極端子を取り付けることで構成され、該電極ホルダは弾性部材を介して該コネクタホルダと接続され、
該回転リングが固定位置になった際、該押圧部材が該電極ホルダを該コネクタホルダの径方向中心に向かって押圧することで、該電極端子が該接続検知用接点と電気的に接続されることを特徴とするレセプタクル。 A receptacle used as a connection partner of a connector having a connection detection contact on the outer periphery,
The receptacle includes a rotating ring, a connector holder, and an electrode member having an electrode terminal that is electrically connected to the connection detection contact when the connector and the receptacle are connected and fixed.
The rotating ring is provided with a pressing member that follows the rotational movement of the rotating ring, and the outer circumferential surface of the connector holder is arranged along the circumferential direction of the connector holder along with the rotational movement of the rotating ring. A movement groove serving as a movement path during the rotational movement and an electrode accommodation groove for accommodating the electrode member are provided along the axial direction of the connector holder,
The electrode member is configured by attaching the electrode terminal to an electrode holder, the electrode holder is connected to the connector holder via an elastic member,
When the rotating ring is in a fixed position, the pressing member presses the electrode holder toward the radial center of the connector holder, whereby the electrode terminal is electrically connected to the connection detection contact. A receptacle characterized by that.
A fiber laser device using the receptacle according to claim 1.
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