JP5941378B2 - 光コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、光コネクタに関する。

自動車等の車両に搭載される光ファイバ通信システムの光コネクタとして、例えば特許文献１に開示のものがある。
図８に示すように、この光コネクタ５０１は、レセプタクルタイプのものであって、光コネクタハウジング５０３と、スリーブユニット５０５と、発光側ＦＯＴ（Fiber Optic Transceiver）５０７及び受光側ＦＯＴ５０９と、シールドケース５１１と、を備えている。光コネクタハウジング５０３は、絶縁性を有する合成樹脂材料により成形される箱状の部材であって、コネクタ嵌合部５１３と光モジュール収容部５１５とを有している。コネクタ嵌合部５１３は、相手側光コネクタ（プラグコネクタ）５１７が嵌合する形状に形成されている。コネクタ嵌合部５１３は、光コネクタハウジング５０３の前面側に配置形成されており、相手側光コネクタ５１７が差し込まれる嵌合空間５１９が形成されている。光コネクタハウジング５０３の下壁には、図示しない回路基板に実装する際に用いられる位置決め突起（図示省略）が複数個形成されている。

相手側光コネクタ５１７と光コネクタハウジング５０３との嵌合時、相互のロック保持は、相手側光コネクタ５１７と光コネクタハウジング５０３のそれぞれにロック係止部があり、そのロック係止部で相互のハウジング同士を離脱不能に固定させる構造となっている。また、光コネクタ５０１は、回路基板において、発光側ＦＯＴ５０７及び受光側ＦＯＴ５０９のリードフレーム（基板接続部）５２１と回路基板、シールドケース５１１のグランドピン（基板接続部）５１２と回路基板が半田付けされ固定されている。

特開２０１０−２６３４５号公報

しかしながら、相手側光コネクタ５１７と光コネクタハウジング５０３との嵌合時、相手側光コネクタ５１７が引っ張られた場合、その力は相手側光コネクタ５１７のロック係止部を介して、光コネクタハウジング５０３のロック係止部に伝わり、光コネクタハウジング５０３が引っ張られることになる。発光側ＦＯＴ５０７及び受光側ＦＯＴ５０９と、シールドケース５１１とは、回路基板に半田付けされているため、上記のように光コネクタハウジング５０３のみが引っ張られた場合、光コネクタハウジング５０３に収納された発光側ＦＯＴ５０７及び受光側ＦＯＴ５０９に歪が生じ、光コネクタハウジング５０３と、発光側ＦＯＴ５０７及び受光側ＦＯＴ５０９との位置関係がくずれ、光損失をもたらす可能性がある。
また、仮に発光側ＦＯＴ５０７及び受光側ＦＯＴ５０９が、光コネクタハウジング５０３に強固に固定されていた場合は、光コネクタハウジング５０３と同期して発光側ＦＯＴ５０７及び受光側ＦＯＴ５０９が引っ張られ、その負荷が発光側ＦＯＴ５０７及び受光側ＦＯＴ５０９のリードフレーム５２１にかかってしまい、ＦＯＴパッケージ５２３への影響が懸念される。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、光損失が低減される光コネクタを提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 回路基板に接続される複数の基板接続部を有する光トランシーバと、前記光トランシーバを収容すると共にプラグコネクタが嵌合する基板実装ハウジングと、前記基板実装ハウジングを覆って前記回路基板に固定されるシールドケースと、を備える光コネクタであって、前記基板実装ハウジング及び前記プラグコネクタには、互いを嵌合ロックするハウジング側ロック係止部及びプラグ側ロック係止部が設けられており、前記ハウジング側ロック係止部の近傍における前記シールドケースには、前記プラグ側ロック係止部に係合する係止突起が設けられていることを特徴とする光コネクタ。

上記（１）の構成の光コネクタによれば、嵌合結合したプラグコネクタがコネクタ嵌合方向と反対方向に引っ張られると、プラグ側ロック係止部がシールドケースの係止突起に係合する。シールドケースは、回路基板に強固に固定されているため動かず、基板実装ハウジングへは負荷がかからない。直接、基板実装ハウジングに負荷がかからないため、基板実装ハウジングは動くことがない。このため、基板実装ハウジングと光トランシーバとの位置関係が維持され、プラグコネクタの引っ張りにより光トランシーバに生じる歪での光軸への影響が低減される。

（２） 上記（１）の構成の光コネクタであって、前記プラグ側ロック係止部が、可撓ロックアームの揺動部に設けられ、前記係止突起が、コネクタ嵌合方向と平行な切り起こし片により形成されることを特徴とする光コネクタ。

上記（２）の構成の光コネクタによれば、コネクタ嵌合方向と平行にシールドケースに切り起こし形成された切り起こし片の折り曲げ線に沿ってプラグ側ロック係止部に対する係止力が作用するので、高い剛性を有する係止突起を容易に形成できる。

本発明に係る光コネクタによれば、光損失を低減することができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

（ａ）は本発明の一実施形態に係る光コネクタの斜視図、（ｂ）は（ａ）の光コネクタを下から見た斜視図、（ｃ）は（ａ）の光コネクタをプラグコネクタ嵌合側から見た正面図である。 図１（ｃ）のＡ−Ａ断面矢視図である。 図１に示した光コネクタに嵌合されるプラグコネクタの斜視図である。 （ａ）はプラグコネクタが基板実装ハウジングに嵌合結合した光コネクタの嵌合ロック状態の斜視図、（ｂ）は（ａ）の光コネクタをプラグコネクタ側から見た正面図である。 （ａ）は図１に示したシールドケースの斜視図、（ｂ）は（ａ）のシールドケースを下から見た斜視図、（ｃ）は（ｂ）に示した切り起こし片の要部拡大図である。 図４（ｂ）のＢ−Ｂ断面矢視図である。 図６に示したプラグ側ロック係止部と切り起こし片との係合部における要部拡大図である。 従来の光コネクタの分解斜視図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態に係る光コネクタを詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る光コネクタ１５は、基板実装ハウジング１７と、ＦＯＴ（Fiber Optic Transceiver；以下、光トランシーバと称す）１９と、シールドケース２１と、を備える基板実装コネクタである。光トランシーバ１９は、電気信号と光信号を相互変換し、送受信するためのものである。この光トランシーバ１９は、基板実装ハウジング１７の内方に収容される。

基板実装ハウジング１７にはフード部２３が形成され、フード部２３は相手側光コネクタであるプラグコネクタ１３のプラグハウジング２５を内方に受け入れ可能とする。光コネクタ１５は、回路基板２７の例えばカードエッジに配置されることで、回路基板２７を出入りする接続が回路基板２７の縁から行えるようになる。光コネクタ１５は、プラグコネクタ１３と嵌合結合されると、図示しない光ファイバケーブルの芯線である相手側光ファイバの先端が光トランシーバ１９に接続される。

光トランシーバ１９は、回路基板２７に接続される複数の基板接続部であるリードフレーム３５を有する。本実施形態において、光トランシーバ１９は、送信用光トランシーバ２９と、受信用光トランシーバ３１と、からなる。送信用光トランシーバ２９及び受信用光トランシーバ３１は、図２の紙面垂直方向に並設されている。送信用光トランシーバ２９に収容される光電変換素子は発光素子となり、受信用光トランシーバ３１に収容される光電変換素子は受光素子となる。それぞれの光トランシーバ１９は、光電変換素子の近傍に駆動回路体（ＩＣ）を配置している。光電変換素子と駆動回路体とは、光トランシーバ本体３３に収容される基板片によって接続される。基板片には、駆動回路体と導通する複数のリードフレーム３５が設けられ、リードフレーム３５は光トランシーバ本体３３から外方へ導出される。導出されたリードフレーム３５は、回路基板２７の不図示の接続用のスルーホールに差し込まれて半田付けされ、所望の基板回路へと接続される。

光トランシーバ１９には、光電変換素子のそれぞれの光路中心を筒部３７の軸線とする一対のフェルール３９が付設される。それぞれのフェルール３９は、基板実装ハウジング１７の隔壁４１を貫通している。フェルール３９は、光トランシーバ本体３３と別体または一体に形成される。フェルール３９は、透明樹脂材からなり、筒部３７の底にレンズ部４３を有している。レンズ部４３は、受信用光トランシーバ３１の受光素子、送信用光トランシーバ２９の発光素子の正面にそれぞれ配置される。これにより、フェルール３９内の光ファイバと、光トランシーバ１９の光電変換素子とが簡単、且つ高精度に位置合わせされる。

光トランシーバ１９を収容した基板実装ハウジング１７は、シールドケース２１によって覆われる。シールドケース２１は、導電性金属板を箱状に形成して構成されており、図５に示す天板部４５の両側にケース壁板４７が平行に折り曲げられて垂設され、ケース壁板４７の後方が天板部４５から折り曲げられた後壁部４９で塞がれる。後壁部４９の中央には内方に突出して光トランシーバ同士の間に挿入される仕切板５１が形成される。シールドケース２１は、後壁部４９の反対側がプラグコネクタ１３の結合開口部５３となり、天板部４５の反対側が基板対向開放部５５となる。

シールドケース２１のケース壁板４７には、第１基板接続部５７及び第２基板接続部５９が垂設される。また、後壁部４９には、第３基板接続部６１が垂設される。更に、仕切板５１には、第４基板接続部６３が垂設される。第１基板接続部５７は、中央に形成されたスリット６５により半割の爪状とされ、回路基板２７の図示しない貫通孔に対して弾性係止可能となっており、シールドケース２１を回路基板２７へ仮固定可能としている。第２基板接続部５９、第３基板接続部６１、及び第４基板接続部６３は、回路基板２７の図示しないスルーホールに半田付けされ、同時に回路基板２７のグランドに接続される。

シールドケース２１のケース壁板４７には、内方へ折り曲げられる係止片６７が切り起こしによって形成される。係止片６７は、シールドケース２１が基板実装ハウジング１７の外方を覆うように被せられることで、基板実装ハウジング１７のハウジング外側面に形成された係止溝（図示せず）に係止し、シールドケース２１を離脱不能に基板実装ハウジング１７に固定する。

光コネクタ１５は、基板実装ハウジング１７にシールドケース２１が固定された後、シールドケース２１が回路基板２７に半田付け固定される。これにより、受信用光トランシーバ３１及び送信用光トランシーバ２９からの電磁波は、シールドケース２１を通って減衰される。また、外側からの電磁波もシールドケース２１を通って減衰され、シールドケース２１内がシールド保護された状態となる。また、本実施形態では、発光素子と受光素子とが別体の光トランシーバ１９に設けられ、相互間に仕切板５１が挿入されるので、従来構造に比べ、光トランシーバ１９相互間の電磁波の減衰作用が大きく得られる。

更に、基板実装ハウジング１７及びプラグコネクタ１３には、互いを嵌合ロックするハウジング側ロック係止部６９（図１参照）及びプラグ側ロック係止部７１（図６参照）が設けられている。基板実装ハウジング１７のフード部２３は、プラグコネクタ受入開口部７３（図１参照）を開口している。フード部天面７５には、このプラグコネクタ受入開口部７３に近接して楔状のハウジング側ロック係止部６９が突設されている。

一方、図３に示すように、プラグハウジング２５の上面には挿入方向先端側がプラグハウジング２５に接続され、挿入方向後端側が自由端となった可撓ロックアーム７７が一体に形成されている。可撓ロックアーム７７は、挿入方向後端側が揺動部７９となり、この揺動部７９にプラグ側ロック係止部７１が設けられている。プラグ側ロック係止部７１とハウジング側ロック係止部６９とは、相互がハウジング側垂直係止面８１（図７参照）とプラグ側垂直係止面８３によって係止される。プラグ側ロック係止部７１は、プラグ側垂直係止面８３と反対側が面取部８５となっている。

光コネクタ１５は、ハウジング側ロック係止部６９の近傍におけるシールドケース２１に、プラグ側ロック係止部７１に係合する係止突起である切り起こし片８７が設けられている（図５参照）。一対の切り起こし片８７は、コネクタ嵌合方向と平行にシールドケース２１の天板部４５に切り起こし形成される。そして、ハウジング側ロック係止部６９には、切り起こし片８７を貫通させる一対の切欠またはスリット６５（図７参照）が形成される。ハウジング側ロック係止部６９を貫通した切り起こし片８７は、フード部天面７５から垂下する。切り起こし片８７の切り起こし片側垂直係止面８９は、プラグ側ロック係止部７１のプラグ側垂直係止面８３に係止される。切り起こし片８７は、切り起こし片側垂直係止面８９の反対側が面取部８５となっている。

ここで、切り起こし片８７は、切り起こし片側垂直係止面８９が、ハウジング側垂直係止面８１と同一面、若しくは光トランシーバ１９側に向かって突出量ｄだけ飛び出す位置関係とされる。即ち、光コネクタ１５に嵌合されたプラグコネクタ１３は、プラグ側ロック係止部７１のプラグ側垂直係止面８３が、ハウジング側垂直係止面８１及び切り起こし片側垂直係止面８９に同時に係止されるか、ハウジング側垂直係止面８１よりも先に切り起こし片側垂直係止面８９に係止されるように構成されている。

次に、上記構成を有する光コネクタ１５の作用を説明する。
図６に示すように、本実施形態の光コネクタ１５では、プラグコネクタ１３が基板実装ハウジング１７のフード部２３内に挿入されると、プラグハウジング２５に設けられた可撓ロックアーム７７のプラグ側ロック係止部７１が、基板実装ハウジング１７のハウジング側ロック係止部６９に当接する（図１参照）。更にプラグコネクタ１３が挿入されると、ハウジング側ロック係止部６９の面取部８５に、プラグ側ロック係止部７１の面取部８５が押圧されて、可撓ロックアーム７７が押し下げられ、プラグ側ロック係止部７１がハウジング側ロック係止部６９よりも奥へ挿入される。

この際、プラグ側ロック係止部７１は、切り起こし片８７によっても押し下げられており、切り起こし片８７を通過することで、切り起こし片８７からの押下が解除され、可撓ロックアーム７７の弾性復元力によって上方へ押し上げられる。上方へ押し上げられたプラグ側ロック係止部７１は、図７に示すように、プラグ側垂直係止面８３が、切り起こし片側垂直係止面８９に係止される。これにより、光コネクタ１５は、ハウジング側垂直係止面８１が、プラグ側垂直係止面８３に同時に係止されるか、プラグ側垂直係止面８３から若干量（突出量ｄ）離間されて、結合完了状態となる。

この嵌合結合状態において、プラグコネクタ１３がコネクタ嵌合方向と反対方向（図６の矢印Ｐ方向）に引っ張られると、プラグ側ロック係止部７１がシールドケース２１の切り起こし片８７に係合する。シールドケース２１は、回路基板２７に強固に半田付け固定されているため動かず、基板実装ハウジング１７へは負荷がかからない。直接、基板実装ハウジング１７に負荷がかからないため、基板実装ハウジング１７は動くことがない。このため、基板実装ハウジング１７と光トランシーバ１９との位置関係が維持され、プラグコネクタ１３の引つ張りにより光トランシーバ１９に生じる歪での光軸への影響が低減される。
従って、本実施形態に係る光コネクタ１５によれば、光損失を低減することができる。

また、図５（ｃ）に示すように、切り起こし片８７は、ハウジング側ロック係止部６９の近傍におけるシールドケース２１の天板部４５に、全周を抜かずに接続部を残したコ字状の切り込みが入れられ、切り残された部分が接続部における折り曲げ線部９１を境に天板部４５に略垂直に折り曲げられて切り起こし形成されている。そこで、本実施形態の光コネクタ１５では、コネクタ嵌合方向と平行にシールドケース２１の天板部４５に切り起こし形成された一対の切り起こし片８７の折り曲げ線部９１に沿ってプラグ側ロック係止部７１に対する係止力が作用するので、高い剛性を有する係止突起を容易に形成できる。
なお、本発明の光コネクタは、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

１３…プラグコネクタ
１５…光コネクタ
１７…基板実装ハウジング
１９…光トランシーバ
２１…シールドケース
２７…回路基板
３５…リードフレーム（基板接続部）
５７…第１基板接続部
５９…第２基板接続部
６１…第３基板接続部
６３…第４基板接続部
６９…ハウジング側ロック係止部
７１…プラグ側ロック係止部
７７…可撓ロックアーム
７９…揺動部
８７…切り起こし片（係止突起）

Claims (2)

1. 回路基板に接続される複数の基板接続部を有する光トランシーバと、前記光トランシーバを収容すると共にプラグコネクタが嵌合する基板実装ハウジングと、前記基板実装ハウジングを覆って前記回路基板に固定されるシールドケースと、を備える光コネクタであって、
   前記基板実装ハウジング及び前記プラグコネクタには、互いを嵌合ロックするハウジング側ロック係止部及びプラグ側ロック係止部が設けられており、
   前記ハウジング側ロック係止部の近傍における前記シールドケースには、前記プラグ側ロック係止部に係合する係止突起が設けられていることを特徴とする光コネクタ。
2. 請求項１記載の光コネクタであって、
   前記プラグ側ロック係止部が、可撓ロックアームの揺動部に設けられ、
   前記係止突起が、コネクタ嵌合方向と平行な切り起こし片により形成されることを特徴とする光コネクタ。

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