JP5801462B1 - コネクタ内蔵プラグ - Google Patents

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Abstract

【課題】コネクタのフローティング構造を採用しつつ、コネクタの回転を規制するコネクタ内蔵プラグを提供する。【解決手段】レセプタクル内のアダプタに挿入接続されるコネクタを内蔵し、レセプタクルと接続されるコネクタ内蔵プラグは、コネクタ(光コネクタ20)の挿入方向後端側に位置してコネクタを保持するハウジング30と、ハウジング30を挿入方向に押すバネ(コイルバネ60)と、ハウジング30に形成された鍔部34の前に位置してハウジング30に取り付けられたホルダ40と、外殻部材50とを備える。ホルダ40は鍔部34を介してバネにより押されて外殻部材50の内面に形成された突起53a,54aに突き当てられて抜け止めされ、ハウジング30はホルダ40に対し、挿入方向と直交する一方向のみに移動可能とされ、ホルダ40は外殻部材50に対し、前記挿入方向と直交し、かつ一方向と交差する一交差方向のみに移動可能とされる。【選択図】図7

Description

この発明はコネクタを内蔵したコネクタ内蔵プラグに関する。
図11はこの種のコネクタ内蔵プラグの従来例として特許文献1に記載されている構成を示したものであり、図11中、11は本体部を示し、12は本体部11に内蔵されている光コネクタを示す。光コネクタ12は自身と接続される相手方の光モジュールに係止されるためのラッチ部12aを有している。また、13は光モジュールを収容した相手方のアダプタと結合される結合部材を示す。
特開2013−44952号公報
図11に示したような構成を有する従来のコネクタ内蔵プラグでは、光コネクタ12は本体部11内に固定されて配置されている。従って、このコネクタ内蔵プラグの光コネクタ12が接続される相手方の光モジュールと、結合部材13が結合され、本体部11が嵌め込まれる相手方のシェル(特許文献1ではアダプタと称している)との位置精度が悪いと、コネクタ内蔵プラグの接続ができないといった問題が発生する。
このような問題を回避するためには、フローティング構造を採用し、内蔵されているコネクタ(光コネクタ12)が外殻部材(本体部11)に対して動きうるようにすればよいが、特許文献1に記載されている光コネクタ12のように、例えばコネクタの挿入部の外形が角型の場合、フローティング構造を採用したとしてもコネクタが回転してしまうと、やはり接続することができないといった状況が生じうる。
この発明の目的はこのような問題に鑑み、内蔵されているコネクタのフローティング構造を採用しつつ、コネクタの回転を規制できるようにしたコネクタ内蔵プラグを提供することにある。
請求項1の発明によれば、レセプタクル内のアダプタに挿入接続されるコネクタを内蔵し、レセプタクルと接続されるコネクタ内蔵プラグは、コネクタの挿入方向後端側に位置してコネクタを保持するハウジングと、ハウジングを前記挿入方向に押すバネと、ハウジングに形成された鍔部の前に位置してハウジングに取り付けられたホルダと、外殻部材とを備え、ホルダは前記鍔部を介してバネにより押されて外殻部材の内面に形成された突起に突き当てられて抜け止めされ、ハウジングはホルダに対し、回転が規制され、かつ前記挿入方向と直交する一方向のみに移動可能とされ、ホルダは外殻部材に対し、回転が規制され、かつ前記挿入方向と直交し、かつ前記一方向と交差する一交差方向のみに移動可能とされているものとされる。
請求項2の発明では請求項1の発明において、ホルダは方形枠の一箇所に切り欠きが形成された形状とされ、ハウジングは前記鍔部の前の角柱部が前記切り欠きからホルダの枠内に嵌め込まれて取り付けられ、前記枠内の大きさはホルダに対するハウジングの前記一方向のみの移動を許容する大きさとされる。
請求項3の発明では請求項2の発明において、ホルダが位置する部分の外殻部材の内周は方形形状をなし、前記方形形状の大きさは外殻部材に対するホルダの前記一交差方向のみの移動を許容する大きさとされる。
請求項4の発明では請求項1乃至3のいずれかの発明において、バネはコイルバネとされ、ハウジングは前記鍔部の後方に突出部を備え、前記突出部はコイルバネの一端に嵌め込まれているものとされる。
請求項5の発明では請求項1乃至4のいずれかの発明において、コネクタは前記挿入方向と直交する外形形状が多角形とされる。
請求項6の発明では請求項1乃至5のいずれかの発明において、複数のコネクタがハウジングに保持されているものとされる。
請求項7の発明では請求項1乃至6のいずれかの発明において、コネクタが光コネクタとされる。
請求項8の発明では請求項1乃至7のいずれかの発明において、外殻部材の後端に第1の防水部材が配され、レセプタクルのシェルに嵌め込まれる外殻部材の前端側に、シェルの内周面と外殻部材とによって挟み込まれる第2の防水部材が配されているものとされる。
この発明によれば、内蔵されているコネクタのフローティング構造を採用しつつ、コネクタの回転を規制することができるものとなっている。よって、外殻部材が接続される相手方レセプタクルの例えばシェルと、コネクタが接続される相手方レセプタクルの例えばアダプタとの位置精度が悪くても、さらに例えばコネクタが角型の場合のように回転を規制する必要がある場合であっても良好に相手方レセプタクルと接続することができる。
Aはこの発明によるコネクタ内蔵プラグの一実施例を示す正面図、Bはその側面図、Cはその斜視図。 Aは図1AのD−D線拡大断面図、Bは図1BのE−E線拡大断面図。 図1に示したコネクタ内蔵プラグの前方から見た分解斜視図。 図1に示したコネクタ内蔵プラグの後方から見た分解斜視図。 Aは図2におけるハウジングの正面図、Bはその側面図、Cはその背面図、D,Eはその斜視図。 ハウジングへのホルダの取り付けを説明するための図。 Aは外殻部材に対してホルダが移動可能なことを説明するための図、Bはホルダに対してハウジングが移動可能なことを説明するための図。 レセプタクルと図1に示したコネクタ内蔵プラグの嵌合前の状態を示す斜視図。 レセプタクルと図1に示したコネクタ内蔵プラグの嵌合後の状態を示す斜視図。 図9に示したレセプタクルとコネクタ内蔵プラグの嵌合状態の拡大断面図。 コネクタ内蔵プラグの従来例を示す断面図。
この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。
図1はこの発明によるコネクタ内蔵プラグの一実施例の外観を示したものであり、図2はその断面構造を示したものである。また、図3及び4は各部に分解して示したものである。
この例ではコネクタ内蔵プラグ100は2つの光コネクタ20とハウジング30とホルダ40と外殻部材50とコイルバネ60とカップリング70とグランドナット80とクランプ85と第1の防水部材90と第2の防水部材95とによって構成されている。なお、図1〜4中、200は光ケーブルを示し、210は光ケーブル200から取り出された光ファイバを示す。
まず、最初にコネクタ内蔵プラグ100の主要各部の構成について説明する。
光コネクタ20はこの例ではLCコネクタとされ、図3及び4では各部に分解した状態として示している。コネクタハウジング21は角筒状をなし、後端側の上面及び下面にはそれぞれ窓21aが形成されている。光ファイバ210の端末に取り付けられたフェルール22はコネクタハウジング21内に挿入されて保持される。フェルール用コイルバネ23はフェルール22をコネクタハウジング21の前端側の開口から突出する方向に押す機能を果たす。
図5はハウジング30の詳細を示したものであり、ハウジング30は一対のコネクタ保持部31と、それらコネクタ保持部31の基端側(後端側)を連結する連結部32と、連結部32より後方にわずかに延長された角柱部33と、角柱部33の後端に設けられた鍔部34と、鍔部34の後方に突出された突出部35とを備えている。
コネクタ保持部31は断面コ字形状をなし、一対のコネクタ保持部31はコ字の開口部が互いに対向するように配列されて延伸されている。コネクタ保持部31の先端側(前端側)の内面は円筒面とされてフェルール用コイルバネ23の収容部31aとされており、収容部31aの後端にはフェルール用コイルバネ23が突き当たる突き当て面31bが形成されている。各コネクタ保持部31の前端側の上面及び下面にはそれぞれ突起31cが突出形成されている。
連結部32は一対のコネクタ保持部31の外形が延長された外形を有し、角柱部33は連結部32に対し、幅狭とされている。鍔部34は方形板状をなし、突出部35は円柱形状とされている。これら突出部35、鍔部34、角柱部33及び連結部32にはそれらを貫通して角穴36が形成されている。角穴36は角柱部33の部分の断面積が小とされ、この部分から前方側及び後方側に向かって徐々に断面積が拡大されている(図2B参照)。なお、連結部32、角柱部33、鍔部34及び突出部35には角穴36の上方に角穴36に至るスリット37が形成されている。
ホルダ40は方形枠の一箇所に切り欠き41が形成された形状を有する板とされており、切り欠き41のY方向(上下方向)の寸法は角柱部33のY方向(上下方向)の寸法よりもわずかに狭い。
外殻部材50はコネクタ内蔵プラグ100の外殻を構成するもので、中空の本体部51と本体部51から前方に突出形成された角筒部52と、角筒部52の上面及び下面の前端から前方にそれぞれ突出形成された位置決め片53,54と、角筒部52の左右に位置するように本体部51から前方に突出形成された一対の接続片55とを有する。一対の接続片55の先端には互いに内向きに爪55aが突出形成されている。角筒部52の外周には溝52aが形成されており、この溝52aにOリングよりなる第2の防水部材95が収容配置されている。なお、本体部51の後端の外周面には図示を省略しているが、ねじが形成されている。
カップリング70は角筒状をなす。
グランドナット80は円筒状をなし、閉塞された後端面の中央には穴80aが形成されている。グランドナット80の前端側の内周面には図示を省略しているが、外殻部材50の後端のねじと結合されるねじが形成されている。
クランプ85は円板部85aと円板部85aの後方に突出形成されたクランプ部85bとよりなる。円板部85aの中央には穴85cが形成されており、クランプ部85bは穴85cを囲む円筒が90°ピッチで4分割された形状とされている。円板部85aの外周面の互いに180°をなす位置には外殻部材50の本体部51の後端に形成されている一対の切り欠き51aに挿入、位置決めされる凸部85dが突出形成されている。
第1の防水部材90は円板状をなし、ゴム製とされる。第1の防水部材90の中央には穴90aが形成されており、外周面には複数の凸部90bが環状に形成されている。
以下、各部の組み立てについて説明する。
まず、最初に光ケーブル200をグランドナット80の穴80a、クランプ85の穴85c、第1の防水部材90の穴90aに順次通し、さらに外殻部材50の中を通して外殻部材50の前端から突出させる。そして、光ケーブル200から取り出された2本の光ファイバ210をコイルバネ60の中に通し、それぞれフェルール用コイルバネ23の中を通した後、それら光ファイバ210の端末にフェルール22をそれぞれ取り付ける。2本の光ファイバ210はスリット37からハウジング30内に入れてハウジング30内に収容させておく。
次に、2つのフェルール22をそれぞれコネクタハウジング21の後方からコネクタハウジング21内に挿入した後、ハウジング30の一対のコネクタ保持部31を2つのコネクタハウジング21内にそれぞれ挿入する。コネクタ保持部31に形成されている突起31cはコネクタハウジング21の窓21aにそれぞれ位置し、これにより2つの光コネクタ20がハウジング30に固定保持される。フェルール用コイルバネ23の後端側はコネクタ保持部31の収容部31aに収容され、後端は突き当て面31bに突き当たった状態となる。
次に、ハウジング30にホルダ40を取り付ける。図6はこの様子を示したものであり、ハウジング30の角柱部33がホルダ40の切り欠き41を一時的に押し広げてホルダ40の枠内に嵌め込まれ、これにより鍔部34の前の角柱部33にホルダ40が取り付けられる。ホルダ40の枠内の大きさはホルダ40に対する角柱部33の一方向のみの移動を許容する大きさとされており、この例ではY方向(上下方向)のみの移動を許容する大きさとされ、X方向(左右方向)は角柱部33の両側面がホルダ40の枠に当たることで移動が規制される。
次に、ハウジング30の突出部35をコイルバネ60の一端に嵌め込み、ハウジング30に取り付けられているホルダ40をコイルバネ60と共に外殻部材50の前方から外殻部材50内へ押し込む。外殻部材50の位置決め片53,54の基端の互いに対向する内面にはそれぞれ突起53a,54a(図2A参照)が形成されており、これら突起53a,54aを乗り越えるまでホルダ40を押し込む。コイルバネ60の他端は外殻部材50内の突き当て面に突き当たり、コイルバネ60は圧縮された状態となる。ホルダ40は図2Aに示したようにハウジング30の鍔部34を介してコイルバネ60により押されて突起53a,54aに突き当てられた状態となり、突起53a,54aによって抜け止めされる。
以上により、外殻部材50にコイルバネ60、ホルダ40、ハウジング30及び2つの光コネクタ20が取り付けられる。カップリング70は外殻部材50の本体部51の前端側及び一対の接続片55を囲むように外殻部材50に取り付けられる。
一方、外殻部材50の本体部51の後端側には第1の防水部材90、クランプ85が順次挿入され、最後にグランドナット80がねじ込まれて取り付けられる。この際、クランプ85は一対の凸部85dが本体部51の切り欠き51aに挿入されて回り止めされる。
グランドナット80をねじ込むことにより、クランプ85のクランプ部85bによって光ケーブル200は挟み込まれて固定され、また第1の防水部材90は圧縮されて外殻部材50及び光ケーブル200に密着する。これにより外殻部材50の後端側は密閉される。
以上で組み立てが完了し、図1及び2に示したコネクタ内蔵プラグ100が完成する。
上記のような構成とされたコネクタ内蔵プラグ100では、光コネクタ20の挿入方向(接続方向)後端側に位置して光コネクタ20を保持し、コイルバネ60によって光コネクタ20の挿入方向に押されているハウジング30は、前述したようにホルダ40に対し、光コネクタ20の挿入方向と直交するY方向のみに移動可能とされている。一方、ホルダ40は外殻部材50に対し、光コネクタ20の挿入方向と直交し、かつY方向と交差するX方向(一交差方向)のみに移動可能とされ、これにより光コネクタ20のフローティング構造が実現されている。図7A,Bはコネクタ内蔵プラグ100が具備するこのようなX方向のみのフローティング構造とY方向のみのフローティング構造をそれぞれ示したものである。
図7A中、Xはホルダ40の幅を示し、Xはホルダ40が位置する外殻部材50の角筒部52の内周の幅を示す。XとXの差分だけ、ホルダ40はX方向の移動が許容されている。角筒部52の内周は方形形状であり、Y方向(ホルダ40の高さ方向)は角筒部52によってホルダ40が挟み込まれて移動が規制され、これによりホルダ40の回転も規制されている。
図7B中、Yはハウジング30の角柱部33の高さ(厚さ)を示し、Yはホルダ40の枠内の上下方向の大きさを示す。YとYの差分だけ、ハウジング30はY方向の移動が許容されており、X方向は前述したように移動が規制され、これによりハウジング30の回転も規制されている。
以上説明したように、この例によれば、コネクタ内蔵プラグ100は光コネクタ20のフローティング構造を採用しつつ、光コネクタ20の回転を規制することができるものとなっている。
また、この例によれば、光コネクタ20を保持したハウジング30を押すバネをコイルバネ60とし、コイルバネ60の一端をハウジング30に設けた突出部35に嵌め合わせているため、外殻部材50に対する光コネクタ20の初期位置を正規の位置に位置させることができ、よってフローティング構造を採用しつつも光コネクタ20の初期位置が正規の位置(原点位置)から大きくずれるといったことは発生しないものとなっている。これにより、フローティングの可動範囲を大きくすることもできる。
図8は上述したコネクタ内蔵プラグ100と、コネクタ内蔵プラグ100が接続されるレセプタクル300を示したものであり、図9はそれらコネクタ内蔵プラグ100とレセプタクル300が嵌合接続された状態を示したものである。また、図10は図9に示した嵌合状態の断面構造を示したものである。
レセプタクル300はこの例ではシェル310とナット320と光モジュール330とによって構成されている。シェル310の一端側にはフランジ311が形成されており、ナット320とフランジ311とで筐体400を挟むことによってシェル310は例えば伝送装置等の筐体400に取り付けられる。
光モジュール330はその一端にアダプタ331を備えており、基板500に実装されている。アダプタ331はシェル310内に挿入配置され、基板500は筐体400とは別の固定部材(図示せず)に固定される。このように、シェル310と光モジュール330は一般に異なる部材にそれぞれ固定されるため、シェル310に対する光モジュール330の位置精度は良好とは言えず、位置ずれが生じやすい。コネクタ内蔵プラグ100はこのような位置ずれに対応でき、レセプタクル300に良好に接続できるものとなっている。
コネクタ内蔵プラグ100の光コネクタ20は図10に示したようにアダプタ331に挿入されて光モジュール330と接続される。一方、外殻部材50は詳細図示は省略しているが、一対の位置決め片53,54がシェル310内に挿入されて位置決めされると共に、一対の接続片55の先端の爪55aがシェル310に形成されている凹部312に位置して抜け止めされ、これにより外殻部材50がシェル310に接続固定される。外殻部材50の角筒部52はシェル310内に嵌め込まれる。
コネクタ内蔵プラグ100のレセプタクル300からの取り外しはカップリング70を後退させることで行うことができる。カップリング70の前端側の内面には図10に示したように爪71が形成されており、カップリング70を後退させることにより、爪71が一対の接続片55の先端を、接続片55の爪55aがシェル310の凹部312から外れるように持ち上げる(開かせる)ため、固定が解除され、コネクタ内蔵プラグ100はレセプタクル300から離脱する。
なお、コネクタ内蔵プラグ100の外殻部材50の後端は前述したように第1の防水部材90によって密閉されており、またレセプタクル300との嵌合接続状態では外殻部材50の角筒部52の回りに配置されているOリングよりなる第2の防水部材95がシェル310の内周面と角筒部52とによって挟み込まれて、これらの間の空間を密閉できるものとなっている。よって、このコネクタ内蔵プラグ100は良好な防水性能を備えている。一方、レセプタクル300側においては、シェル310のフランジ311と筐体400との間に図10に示したようにOリングよりなる防水部材340が挟み込まれており、これにより良好な防水構造が実現されている。
以上説明したコネクタ内蔵プラグ100では、ハウジング30はコイルバネ60によって押されるものとなっているが、ハウジング30を光コネクタ20の挿入方向に押すバネはコイルバネ60に限らず、他のバネを用いることもできる。
また、コネクタ内蔵プラグ100は光コネクタ20を内蔵するものとなっているが、内蔵するコネクタは例えば電気コネクタであってもよい。
この発明によれば、内蔵するコネクタのフローティング構造を実現しつつ、コネクタの回転を規制することができるものとなっている。よって、例えば、
1)挿入方向と直交する外形形状が多角形の角型コネクタの場合
2)丸型コネクタで多心の場合
3)複数のコネクタを有する場合
等、挿入部のコネクタの形状が方向によって異なる場合に極めて有用で好適なコネクタ内蔵プラグを提供することができる。
11 本体部 12 光コネクタ
12a ラッチ部 13 結合部材
20 光コネクタ 21 コネクタハウジング
21a 窓 22 フェルール
23 フェルール用コイルバネ 30 ハウジング
31 コネクタ保持部 31a 収容部
31b 突き当て面 31c 突起
32 連結部 33 角柱部
34 鍔部 35 突出部
36 角穴 37 スリット
40 ホルダ 41 切り欠き
50 外殻部材 51 本体部
51a 切り欠き 52 角筒部
52a 溝 53,54 位置決め片
53a,54a 突起 55 接続片
55a 爪 60 コイルバネ
70 カップリング 71 爪
80 グランドナット 80a 穴
85 クランプ 85a 円板部
85b クランプ部 85c 穴
85d 凸部 90 第1の防水部材
90a 穴 90b 凸部
95 第2の防水部材 100 コネクタ内蔵プラグ
200 光ケーブル 210 光ファイバ
300 レセプタクル 310 シェル
311 フランジ 312 凹部
320 ナット 330 光モジュール
331 アダプタ 340 防水部材
400 筐体 500 基板

Claims (8)

  1. レセプタクル内のアダプタに挿入接続されるコネクタを内蔵し、前記レセプタクルと接続されるコネクタ内蔵プラグであって、
    前記コネクタの挿入方向後端側に位置して前記コネクタを保持するハウジングと、
    前記ハウジングを前記挿入方向に押すバネと、
    前記ハウジングに形成された鍔部の前に位置して前記ハウジングに取り付けられたホルダと、
    外殻部材とを備え、
    前記ホルダは前記鍔部を介して前記バネにより押されて前記外殻部材の内面に形成された突起に突き当てられて抜け止めされ、
    前記ハウジングは前記ホルダに対し、回転が規制され、かつ前記挿入方向と直交する一方向のみに移動可能とされ、
    前記ホルダは前記外殻部材に対し、回転が規制され、かつ前記挿入方向と直交し、かつ前記一方向と交差する一交差方向のみに移動可能とされていることを特徴とするコネクタ内蔵プラグ。
  2. 請求項1記載のコネクタ内蔵プラグにおいて、
    前記ホルダは方形枠の一箇所に切り欠きが形成された形状とされ、
    前記ハウジングは前記鍔部の前の角柱部が前記切り欠きから前記ホルダの枠内に嵌め込まれて取り付けられ、
    前記枠内の大きさは前記ホルダに対する前記ハウジングの前記一方向のみの移動を許容する大きさとされていることを特徴とするコネクタ内蔵プラグ。
  3. 請求項2記載のコネクタ内蔵プラグにおいて、
    前記ホルダが位置する部分の前記外殻部材の内周は方形形状をなし、
    前記方形形状の大きさは前記外殻部材に対する前記ホルダの前記一交差方向のみの移動を許容する大きさとされていることを特徴とするコネクタ内蔵プラグ。
  4. 請求項1乃至3記載のいずれかのコネクタ内蔵プラグにおいて、
    前記バネはコイルバネとされ、
    前記ハウジングは前記鍔部の後方に突出部を備え、
    前記突出部は前記コイルバネの一端に嵌め込まれていることを特徴とするコネクタ内蔵プラグ。
  5. 請求項1乃至4記載のいずれかのコネクタ内蔵プラグにおいて、
    前記コネクタは前記挿入方向と直交する外形形状が多角形であることを特徴とするコネクタ内蔵プラグ。
  6. 請求項1乃至5記載のいずれかのコネクタ内蔵プラグにおいて、
    複数の前記コネクタが前記ハウジングに保持されていることを特徴とするコネクタ内蔵プラグ。
  7. 請求項1乃至6記載のいずれかのコネクタ内蔵プラグにおいて、
    前記コネクタが光コネクタであることを特徴とするコネクタ内蔵プラグ。
  8. 請求項1乃至7記載のいずれかのコネクタ内蔵プラグにおいて、
    前記外殻部材の後端に第1の防水部材が配され、
    前記レセプタクルのシェルに嵌め込まれる前記外殻部材の前端側に、前記シェルの内周面と前記外殻部材とによって挟み込まれる第2の防水部材が配されていることを特徴とするコネクタ内蔵プラグ。
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