JP5826594B2 - コネクタ - Google Patents

Description

この発明はプラグとレセプタクルとよりなるコネクタに関し、特に互いに接続される光コネクタなどの内部コネクタの一方及び他方をそれぞれ内部に収容可能な構造とされて、それら内部コネクタの外殻を構成し、内部コネクタを保護するコネクタに関する。

図１１は特許文献１に記載されているコネクタの構成を示したものであり、図１１中、１１は光ファイバの端末に取り付けられた光コネクタを示し、１２は光コネクタ１１が挿入接続される相手方の光コネクタを示す。また、１３は光コネクタ１１を内部に収容するプラグを示し、１４は光コネクタ１２を内部に収容するレセプタクルを示す。プラグ１３とレセプタクル１４は光コネクタ１１，１２のそれぞれ外殻を構成している。なお、図１１中、１５は光ケーブルを示し、１６は光コネクタ１２が取り付けられているトランシーバを示す。

レセプタクル１４は円筒部１７と、その円筒部１７の一端に形成されたフランジ１８とよりなる。円筒部１７の外周にはねじが形成されており、また円筒部１７の内面にはくぼみ１９が２箇所に形成されている。

プラグ１３は筒状体２１と、その筒状体２１の外側に位置される外筒２２を備え、筒状体２１には片持ち梁状をなす２本のアーム２３が突出形成されている。各アーム２３の先端には係止部２４が設けられている。

プラグ１３とレセプタクル１４とはプラグ１３の外筒２２の先端側内周に形成されているねじがレセプタクル１４の円筒部１７のねじに螺合されることによって結合される。この際、プラグ１３の２本のアーム２３の先端に設けられている係止部２４はレセプタクル１４の円筒部１７のくぼみ１９に挿入されて係止される。

米国特許出願公開第２０１１／０００３５０１号明細書

上述したようなプラグ１３とレセプタクル１４の構造によれば、プラグ１３のアーム２３先端の係止部２４をレセプタクル１４に係止させることにより、プラグ１３のアーム２３をレセプタクル１４に固定することができ、つまりプラグ１３をレセプタクル１４に仮固定することができるため、光コネクタ１１と１２の接続作業を行い易いものとなっている。例えば、レセプタクル１４が天井等に取り付けられ、プラグ１３を鉛直方向上方に向かってレセプタクル１４に結合する場合においても、光コネクタ１１の挿入接続作業時や外筒２２の螺合時に、それらの脱落（落下）を回避することができる。

しかしながら、図１１に示したプラグ１３では係止部２４はレセプタクル１４の円筒部１７内において互いに対向する２つとされ、また単にレセプタクル１４に引っ掛かるような形状とされており、さらにアーム２３が長いため、係止強度が強いとは言えず、特に係止部２４が対向する左右方向（Ｙ方向）と直交する上下方向（Ｚ方向）に外力が加わった場合には係止部２４がレセプタクル１４から外れ易いといった問題がある。

この発明の目的はこの問題に鑑み、プラグとレセプタクルの螺合による結合の前に、プラグを強固にレセプタクルに仮固定することができるようにし、従来に比し、仮固定時の係止強度の向上を図ったコネクタを提供することにある。

請求項１の発明によれば、互いに接続される内部コネクタの一方及び他方をそれぞれ収容可能とされ、それら内部コネクタの外殻を構成して互いに結合されるプラグとレセプタクルとよりなるコネクタにおいて、レセプタクルは円筒部と、その円筒部の一端に形成されたフランジとよりなり、プラグは内部コネクタを収容する円筒状のバレルと、そのバレルの外周に取り付けられてバレルの軸心方向に移動可能とされたカップリングナットとを有し、バレルの先端に嵌合片と、互いに対向する一対の係止片とが前記軸心方向に突出して形成され、それら一対の係止片の先端には互いに外向きに突出する係止爪が形成され、プラグとレセプタクルはカップリングナットが前記円筒部の外周に形成されているねじに螺合されて結合される構造とされ、結合の前に嵌合片及び一対の係止片が前記円筒部に嵌合挿入されて円筒部の内面に位置決めされ、かつ係止爪によって一対の係止片がレセプタクルに係止されることによってプラグがレセプタクルに仮固定される構造とされる。

請求項２の発明では請求項１の発明において、一対の係止片は前記円筒部の内面に互いに対向して形成された溝にそれぞれ位置して位置決めされる。

請求項３の発明では請求項２の発明において、一対の係止片の一方にスリットが形成され、そのスリットに挿入係合するキーが前記溝の一方に形成されている。

請求項４の発明では請求項１の発明において、前記円筒部の内周面に環状凹部が形成され、その環状凹部に係止爪が位置して一対の係止片が係止される。

請求項５の発明では請求項１の発明において、嵌合片にスリットが形成され、そのスリットに前記円筒部の内面に突出形成されたキーが挿入係合して嵌合片が位置決めされる。

請求項６の発明では請求項１の発明において、バレルの先端側及び前記円筒部の先端側に互いに位置が一致されて切り欠きが形成されているものとされる。

請求項７の発明では請求項６の発明において、前記円筒部の切り欠きの位置を示すマーカがフランジに設けられている。

請求項８の発明では請求項６の発明において、バレルの切り欠きはバレルの周方向において嵌合片が位置しない側の一対の係止片間を切り欠くように形成されている。

請求項９の発明では請求項１の発明において、バレルとカップリングナットとの間にＯリングが挟み込まれている。

請求項１０の発明では請求項１の発明において、カップリングナットによって挟み込まれるＯリングが前記円筒部の根元部分に配されている。

この発明によれば、プラグとレセプタクルの螺合による結合の前に、プラグを強固にレセプタクルに仮固定することができる。これにより、例えばプラグを鉛直方向上方に向かってレセプタクルに結合するような場合であっても、不測の外力によりプラグが脱落（落下）するといったことを完全に防止することができ、よって内部コネクタの接続作業やプラグの螺合作業を容易に、かつ安心して行うことができる。

Ａはこの発明によるコネクタの一実施例におけるレセプタクルを示す斜視図、Ｂはこの発明によるコネクタの一実施例におけるプラグを示す斜視図。 Ａは図１Ａに示したレセプタクルの正面図、Ｂはその側面図、Ｃはその平面図、Ｄはその背面図、Ｅはその断面図。 Ａは図１Ｂに示したプラグの側面図、Ｂはその縦断面図、Ｃはその横断面図。 Ａは図１に示したプラグとレセプタクルが螺合結合された状態を示す斜視図、Ｂはその断面図。 プラグとレセプタクルが仮固定される前の状態を示す部分拡大図。 プラグとレセプタクルが仮固定された状態を示す部分拡大図。 カップリングナットがバレルの後方側に移動した状態を示す断面図。 内部コネクタを収容したプラグとレセプタクルが結合される様子を示す斜視図（その１）。 内部コネクタを収容したプラグとレセプタクルが結合される様子を示す斜視図（その２）。 内部コネクタを収容したプラグとレセプタクルが結合される様子を示す斜視図（その３）。 Ａは従来のコネクタを示す斜視図、ＢはＡに示したコネクタが結合される前の状態を示す斜視図。

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１Ａ，Ｂはこの発明によるコネクタを構成するレセプタクルとプラグの外観を示したものであり、図１Ａ，Ｂでは内部に収容される内部コネクタの図示はそれぞれ省略している。図２はレセプタクルの形状を示したものであり、図３はプラグの形状、断面構造を示したものである。

レセプタクル３０は円筒部３１と、その円筒部３１の一端に形成されたフランジ３２とよりなり、金属製とされる。円筒部３１の外周にはねじ３１ａが形成されている。円筒部３１の先端側は大きく切り欠かれており、この切り欠き３１ｂによって円筒部３１の先端側は上方に大きく開放されている。

円筒部３１の内面には互いに対向して一対の溝３１ｃ，３１ｄが軸心方向に形成されており、一方の溝３１ｃには溝３１ｃを円筒部３１の周方向において２分するようにキー３１ｅが突出形成されている。また、円筒部３１の内面の切り欠き３１ｂと対向する部分にもキー３１ｆが軸心方向に延伸して突出形成されている。

これら一対の溝３１ｃ，３１ｄ、キー３１ｅ，３１ｆは円筒部３１の先端から所定の長さ形成されており、これらの後端に続いて円筒部３１の内周面には環状凹部３１ｇが形成されている。

フランジ３２は方形状をなし、その４隅には座ぐり３２ａが形成され、さらに貫通穴３２ｂがそれぞれ形成されている。なお、フランジ３２の４辺のうち、円筒部３１の切り欠き３１ｂの位置と対応する辺の側面には、マーカ３２ｃが形成されている。マーカ３２ｃはこの例では図１Ａ，図２Ｃに示したような形状を有するわずかな凹みとされている。

レセプタクル３０は例えばパネル等に取り付けられるもので、取り付けはフランジ３２がねじ止め固定されることによって行われる。ねじは４隅の貫通穴３２ｂを挿通してパネルにねじ止めされ、この際、ねじ頭は座ぐり３２ａ内に沈み込んで位置するものとなっている。

レセプタクル３０にはＯリング３３，３４が配されている。一方のＯリング３３は円筒部３１の根元部分に配置され、他方のＯリング３４はフランジ３２の背面側に形成された円筒部３１と同心の環状をなす溝３２ｄに配置されている。Ｏリング３４はフランジ３２をパネル等に取り付ける際、パネルとフランジ３２によって挟み込まれるものとなっている。

プラグ４０はこの例ではバレル４１とカップリングナット４２とクランプ本体４３とクランプナット４４とＯリング４５とバレルパッキン４６とケーブルシール４７とによって構成されている。バレル４１、クランプ本体４３及びクランプナット４４は樹脂製とされ、カップリングナット４２は金属製とされている。

バレル４１は円筒状をなし、先端には嵌合片４１ａと一対の係止片４１ｂ，４１ｃが軸心方向に突出して形成されている。一対の係止片４１ｂ，４１ｃは互いに対向するように形成されており、それらの先端には互いに外向きに突出する係止爪４１ｄ，４１ｅが形成されている。なお、一方の係止片４１ｂには軸心方向にスリット４１ｆが形成され、係止片４１ｂはスリット４１ｆによって２分されている。

嵌合片４１ａは係止片４１ｂ，４１ｃよりも幅広とされ、つまりバレル４１の円周に占める割合が大とされている。嵌合片４１ａには軸心方向にスリット４１ｇが形成されている。

バレル４１の先端側には切り欠き４１ｈが大きく形成されており、切り欠き４１ｈによってバレル４１の先端側は上方に大きく開放されている。切り欠き４１ｈはバレル４１の先端から軸心方向、バレル４１の中央付近まで形成されている。なお、切り欠き４１ｈはこの例ではバレル４１の周方向において嵌合片４１ａが位置しない側の一対の係止片４１ｂ，４１ｃ間を切り欠くように形成されている。これにより、係止片４１ｂ，４１ｃは切り欠き４１ｈの周方向両端に位置するものとなっている。

係止片４１ｂ，４１ｃ及び嵌合片４１ａが形成されているバレル４１の先端部はやや外径が大とされて大径部４１ｉが形成されており、係止片４１ｂ，４１ｃ及び嵌合片４１ａの各外側面（外周面）はこの大径部４１ｉの外周面より１段下がった位置に位置され、つまり若干軸心寄りに位置されている。また、係止片４１ｂ，４１ｃの、嵌合片４１ａ側の根元部分にはスリット４１ｊが形成され、これにより係止片４１ｂ，４１ｃの弾性変形可能領域が拡張された構造となっている。

カップリングナット４２はバレル４１を囲むようにバレル４１の外周に取り付けられている。カップリングナット４２の先端内周面にはねじ４２ａが形成されている。カップリングナット４２はバレル４１の軸心方向に移動可能とされており、バレル４１とカップリングナット４２との間にはＯリング４５が挟み込まれている。Ｏリング４５はバレル４１の外周に突出形成された２つの環状凸部４１ｋ間に位置されて位置決めされており、カップリングナット４２が移動しても露出することはない。なお、環状凸部４１ｋより少し後方のバレル４１の外周には溝４１ｍが環状に形成されている。

一方、バレル４１の後端側には筒状をなすクランプ本体４３がねじ結合されて取り付けられている。バレルパッキン４６はバレル４１とクランプ本体４３との間に挟み込まれている。

クランプ本体４３の後端側にはクランプナット４４が螺合されて取り付けられている。クランプナット４４はクランプ本体４３の外周に螺合され、螺合によりクランプ本体４３の後端側部分は押圧されて押し込まれ、つまり径がすぼめられるものとなっている。なお、ケーブルシール４７はクランプナット４４が螺合されるクランプ本体４３の後端側部分の内面に配されている。

図４は上記のような構造を有するプラグ４０とレセプタクル３０が結合された状態を示したものであり、カップリングナット４２がレセプタクル３０の円筒部３１に螺合されて、プラグ４０とレセプタクル３０が結合されている。この際、レセプタクル３０に配されているＯリング３３はカップリングナット４２によって挟み込まれるものとなっている。また、プラグ４０のバレル４１に形成されている嵌合片４１ａ及び一対の係止片４１ｂ，４１ｃはレセプタクル３０の円筒部３１に嵌合挿入されており、一対の係止片４１ｂ，４１ｃはレセプタクル３０に係止されている。

レセプタクル３０の円筒部３１への嵌合片４１ａ及び一対の係止片４１ｂ，４１ｃの挿入は、プラグ４０のカップリングナット４２とレセプタクル３０の螺合による結合の前に行われ、これによりプラグ４０をレセプタクル３０に仮固定することができるものとなっている。

図５はこの仮固定される前の状態を示したものであり、図６は仮固定された状態を示したものである。カップリングナット４２はバレル４１の後端方向に移動されている。

嵌合片４１ａ及び一対の係止片４１ｂ，４１ｃは図６に示したようにレセプタクル３０の円筒部３１に嵌合挿入される。一対の係止片４１ｂ，４１ｃは円筒部３１の内面に形成されている溝３１ｃ，３１ｄにそれぞれ位置して位置決めされる。この際、一方の係止片４１ｂに形成されているスリット４１ｆには、溝３１ｃに形成されているキー３１ｅが挿入係合される。また、係止片４１ｂ，４１ｃにそれぞれ形成されている係止爪４１ｄ，４１ｅはレセプタクル３０の環状凹部３１ｇに位置して引っ掛り、これにより係止片４１ｂ，４１ｃはレセプタクル３０に係止される。

一方、嵌合片４１ａに形成されているスリット４１ｇには、レセプタクル３０の円筒部３１の内面に形成されているキー３１ｆが挿入係合され、これにより嵌合片４１ａが位置決めされる。

このように、この例では一対の係止片４１ｂ，４１ｃ及び嵌合片４１ａはレセプタクル３０の円筒部３１に嵌合挿入され、係止片４１ｂは溝３１ｃの壁面及びキー３１ｅによって、係止片４１ｃは溝３１ｄの壁面によってそれぞれ位置決めされて動きが規制されると共に、係止爪４１ｄ，４１ｅがレセプタクル３０の環状凹部３１ｇに引っ掛って抜け止めされるものとなっており、また嵌合片４１ａはキー３１ｆによって位置決めされて動きが規制されるものとなっている。

このような構成により、この例ではレセプタクル３０に対するバレル４１の係止強度は従来に比し、大幅に向上しており、外力があらゆる方向に加わってもバレル４１が外れることなく、プラグ４０を強固にレセプタクル３０に仮固定することができるものとなっている。

なお、図６に示したように、バレル４１の切り欠き４１ｈとレセプタクル３０の切り欠き３１ｂは互いに位置が一致するように形成されており、これによりプラグ４０をレセプタクル３０に仮固定した際、内部コネクタを視認可能な大きな開口が形成されるものとなっている。

図７はバレル４１に対し、カップリングナット４２が後方に移動した状態を示したものである。カップリングナット４２の後端は図７に示したようにクランプ本体４３の大径部４３ａに突き当たるものとなっており、これによりカップリングナット４２は抜け止めされている。

図８〜１０は内部コネクタを収容したプラグ４０とレセプタクル３０が結合される様子を順に示したものである。プラグ４０のバレル４１には光コネクタ５０が収容されており、レセプタクル３０には光コネクタ付きトランシーバ６０の光コネクタ７０が収容されている。プラグ４０及びレセプタクル３０はこれら光コネクタ５０，７０の外殻を構成している。

プラグ４０のレセプタクル３０への結合は下記の手順で行われる。
（１）まず、クランプナット４４をゆるめる。これにより光ケーブル８０の押圧固定が解除され、プラグ４０に対して光コネクタ５０が自由になる。
（２）光コネクタ５０を光コネクタ７０に接続する（図８）。
（３）係止片４１ｂ，４１ｃ及び嵌合片４１ａをレセプタクル３０に挿入し、プラグ４０をレセプタクル３０に仮固定する（図９）。
（４）カップリングナット４２をレセプタクル３０に螺合して固定する（図１０）。
（５）最後に、クランプナット４４を締め付ける。

これにより、プラグ４０とレセプタクル３０の結合作業が完了する。

一方、プラグ４０の取り外しは下記の手順で行われる。
（１）カップリングナット４２をゆるめ、レセプタクル３０から外す。
（２）光コネクタ５０を光コネクタ６０から外す。
（３）大径部４１ｉの、係止片４１ｂ，４１ｃの根元に位置する部分（係止解除部４１ｎ）を両側から押しながら、係止片４１ｂ，４１ｃ及び嵌合片４１ａをレセプタクル３０から引き抜く。これにより、プラグ４０がレセプタクル３０から離脱し、取り外し作業が完了する。

以上、この発明の実施例について説明したが、上述した実施例の主な特徴点及びそれによる利点を以下に列記する。

（ａ）互いに対向する一対の係止片４１ｂ，４１ｃに加え、嵌合片４１ａがレセプタクル３０に挿入されて位置決め固定され、これらによりプラグ４０の仮固定が行われるものとなっている。よって、仮固定時の係止強度が大幅に向上し、内部コネクタの接続離脱作業やカップリングナット４２の螺合作業を容易に、かつ安心して行うことができる。

（ｂ）一方の係止片４１ｂにスリット４１ｆを設け、これに係合するキー３１ｅをレセプタクル３０に設けている。これにより、係止片４１ｂ，４１ｃ及び嵌合片４１ａの誤挿入を防止することができる。

（ｃ）レセプタクル３０の円筒部３１の内面に溝３１ｃ，３１ｄを設け、これら溝３１ｃ，３１ｄに係止片４１ｂ，４１ｃが案内されて挿入されるものとなっている。よって、係止片４１ｂ，４１ｃの動きを溝３１ｃ，３１ｄによって規制することができる。

（ｄ）バレル４１及びレセプタクル３０の円筒部３１に大きな切り欠き４１ｈ，３１ｂを設け、大きな開口が形成されるようにしている。よって、内部コネクタの接続離脱作業を容易に行うことができる。

（ｅ）レセプタクル３０のフランジ３２にマーカ３２ｃを設けている。これにより、円筒部３１の切り欠き３１ｂの位置がわかり、つまり内部コネクタを視認できる方向がわかるため、例えば内部コネクタの離脱作業を行う際の作業者の位置取りが容易となる。

（ｆ）カップリングナット４２の螺合が完了した際に露出する溝４１ｍがバレル４１の外周に設けられている。よって、この溝４１ｍの視認により螺合が完了したことを確認することができる。

（ｇ）レセプタクル３０のフランジ３２をパネル等に取り付け固定するためのねじのねじ頭は座ぐり３２ａ内に位置する。よって、カップリングナット４２と干渉することはなく、またねじ頭で怪我をするといったことも防止することができる。

（ｈ）レセプタクル３０はＯリング３３，３４を備え、プラグ４０はＯリング４５、バレルパッキン４６及びケーブルシール４７を備えている。よって、プラグ４０とレセプタクル３０とよりなるコネクタの防水構造が実現されている。

なお、上述した実施例では光コネクタを内部コネクタとして説明しているが、この光コネクタは例えば規格化されているＬＣコネクタやＳＣコネクタ等とされる。内部コネクタはこのような光コネクタに限らず、電気コネクタであってもよい。

１１，１２ 光コネクタ １３ プラグ
１４ レセプタクル １５ 光ケーブル
１６ トランシーバ １７ 円筒部
１８ フランジ １９ くぼみ
２１ 筒状体 ２２ 外筒
２３ アーム ２４ 係止部
３０ レセプタクル ３１ 円筒部
３１ａ ねじ ３１ｂ 切り欠き
３１ｃ，３１ｄ 溝 ３１ｅ，３１ｆ キー
３１ｇ 環状凹部 ３２ フランジ
３２ａ 座ぐり ３２ｂ 貫通穴
３２ｃ マーカ ３２ｄ 溝
３３，３４ Ｏリング ４０ プラグ
４１ バレル ４１ａ 嵌合片
４１ｂ，４１ｃ 係止片 ４１ｄ，４１ｅ 係止爪
４１ｆ，４１ｇ スリット ４１ｈ 切り欠き
４１ｉ 大径部 ４１ｊ スリット
４１ｋ 環状凸部 ４１ｍ 溝
４１ｎ 係止解除部 ４２ カップリングナット
４２ａ ねじ ４３ クランプ本体
４３ａ 大径部 ４４ クランプナット
４５ Ｏリング ４６ バレルパッキン
４７ ケーブルシール ５０ 光コネクタ
６０ 光コネクタ付きトランシーバ ７０ 光コネクタ
８０ 光ケーブル

Claims (10)

1. 互いに接続される内部コネクタの一方及び他方をそれぞれ収容可能とされ、それら内部コネクタの外殻を構成して互いに結合されるプラグとレセプタクルとよりなるコネクタであって、
   前記レセプタクルは円筒部と、その円筒部の一端に形成されたフランジとよりなり、
   前記プラグは前記内部コネクタを収容する円筒状のバレルと、そのバレルの外周に取り付けられてバレルの軸心方向に移動可能とされたカップリングナットとを有し、
   前記バレルの先端に、嵌合片と、互いに対向する一対の係止片とが前記軸心方向に突出して形成され、それら一対の係止片の先端には互いに外向きに突出する係止爪が形成されており、
   前記プラグと前記レセプタクルは前記カップリングナットが前記円筒部の外周に形成されているねじに螺合されて結合される構造とされ、
   前記結合の前に、前記嵌合片及び前記一対の係止片が前記円筒部に嵌合挿入されて前記円筒部の内面に位置決めされ、かつ前記係止爪によって前記一対の係止片が前記レセプタクルに係止されることによって前記プラグが前記レセプタクルに仮固定されることを特徴とするコネクタ。
2. 請求項１記載のコネクタにおいて、
   前記一対の係止片は前記円筒部の内面に互いに対向して形成された溝にそれぞれ位置して位置決めされることを特徴とするコネクタ。
3. 請求項２記載のコネクタにおいて、
   前記一対の係止片の一方にスリットが形成され、そのスリットに挿入係合するキーが前記溝の一方に形成されていることを特徴とするコネクタ。
4. 請求項１記載のコネクタにおいて、
   前記円筒部の内周面に環状凹部が形成され、その環状凹部に前記係止爪が位置して前記一対の係止片が係止されることを特徴とするコネクタ。
5. 請求項１記載のコネクタにおいて、
   前記嵌合片にスリットが形成され、そのスリットに前記円筒部の内面に突出形成されたキーが挿入係合して前記嵌合片が位置決めされることを特徴とするコネクタ。
6. 請求項１記載のコネクタにおいて、
   前記バレルの先端側及び前記円筒部の先端側に互いに位置が一致されて切り欠きが形成されていることを特徴とするコネクタ。
7. 請求項６記載のコネクタにおいて、
   前記円筒部の切り欠きの位置を示すマーカが前記フランジに設けられていることを特徴とするコネクタ。
8. 請求項６記載のコネクタにおいて、
   前記バレルの切り欠きはバレルの周方向において前記嵌合片が位置しない側の前記一対の係止片間を切り欠くように形成されていることを特徴とするコネクタ。
9. 請求項１記載のコネクタにおいて、
   前記バレルと前記カップリングナットとの間にＯリングが挟み込まれていることを特徴とするコネクタ。
10. 請求項１記載のコネクタにおいて、
    前記カップリングナットによって挟み込まれるＯリングが前記円筒部の根元部分に配されていることを特徴とするコネクタ。