JP6012565B2 - 光電気複合型コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、光電気複合型コネクタ、特に、光ファイバの余長部分を収容することができるハウジングを備えた光電気複合型コネクタに関する。

光電気複合型コネクタのような光コネクタにおいて、光ファイバは、通常、コネクタ内で十分な余長部分をもって使用される。光ファイバはガラス繊維であることから屈曲に弱く、従って、このような余長部分を設けることにより、光ファイバと機器との間の接続の安定性が確保できるからである。しかしながら、余長部分があまりに長いと、光電気複合型コネクタの内部における配線設計が複雑になってしまうため、余長部分は切除されてしまうのが一般的である。とはいうものの、一旦切除してしまった余長部分を再び戻すことは不可能であるから、使用環境の変化に柔軟に対応可能とするといった意味では、ハウジングに余長部分を収容できるといった特別の事情が存在する場合にはむしろ、積極的に余長部分を確保しておくことが望ましい。上記の特別の事情が存在する場合として、例えば、ハウジングにある程度の大きさを確保する場合がある。光電気複合型コネクタは一般に非常に小さく、これに合わせてハウジングを小さくすると使い勝手が悪くなる。このため、ユーザからの要望等に応じて、ハウジングにある程度の大きさを確保することがあり、このような場合に、光ファイバの余長部分を収容するためのスペースが生まれることがある。

図１１に、光ファイバの余長部分を収容することができるハウジングを有した従来の光電気複合型コネクタの一例を示す。図１１の（ａ）は、この従来のコネクタの側断面図、（ｂ）は、その平断面図である。この光電気複合コネクタ１００は、回路基板１０８と、この回路基板１０８の上に設けた副基板１１５上の光電変換部１０９や配線１１７、これら回路基板１０８やその上の各種機器を収容することができるハウジング１１１、更に、外部機器接続用の電気ピン１０５を備える。光電変換部１０９には、光ケーブル１０４から引き出されてハウジング１１１内に湾曲部１１２ｃを有して配線された光ファイバ１０２が光学的に接続されており、ハウジング１１１は、この光電変換部１０９を収容する第１の収容体１１９の他、第２の収容体１２０を有する。光ファイバ１０２は、第１の収容体１１９を経て第２の収容体１２０に導入され、湾曲部１１２ｃでその向きを反転させて光電変換部１０９に向かって配線される。更に、湾曲部１１２ｃを曲げ弾性力に抗して挟んで保持できるように、第２の収容体１２０は、一対の側板部１２０ｄ、１２０ｅを有している。

この従来構成では、光ファイバ１０２の余長部分１１３は、回路基板１０８の一方の側、特に、副基板１１５や各種機器が設けられた上側に設けることとされており、その一方で、回路基板１０８の他方の側、即ち、副基板１１５や各種機器が設けられた下側の、比較的大きな空間には、光ファイバ１０２の余長部分１１３は全く配置されていない。尚、回路基板１０８の下側に現れている線は電線１０３を示しているのであって、光ファイバ１０２を示すものではなく、回路基板１０８の下側に、光ファイバは存在しない。

特開２０１２−８８５７１号公報

本願発明はこのような従来技術における問題点を解決するためになされたものであり、配線設計を複雑にすることなく、光ファイバの余長部分を収容することができるハウジングを備えた光電気複合型コネクタを提供することを目的とする。また、光電気複合型コネクタの内部空間を有効活用することができる光電気複合型コネクタを提供することを目的とする。

本発明は、光ファイバを収容することができるハウジングを備えた光電気複合型コネクタであって、前記ハウジング内のスペースを上下に仕切る仕切部材を有し、前記光ファイバは、前記ハウジングの前後方向における一の側において前記ハウジング内に取り込まれるようになっており、前記仕切部材によって仕切られた前記ハウジング内の一のスペースに、前記ハウジングの前記一の側に位置する前記光ファイバの少なくとも一部が湾曲された状態で収容され、前記仕切部材によって仕切られた前記ハウジング内の他のスペースに、前記一のスペースに収容された少なくとも一部以外の前記光ファイバの湾曲部の一部であって、前記ハウジング内の一のスペースに収容された前記光ファイバの湾曲部に対して前記ハウジングの前記一の側とは前記ハウジングの前後方向において反対側に位置する前記光ファイバの他の少なくとも一部が収容されており、前記一のスペースに収容された、前記光ファイバの少なくとも一部と、前記他のスペースに収容された、前記光ファイバの他の少なくとも一部が、前記ハウジングの左右側の内壁と前記仕切部材の左右側の縁との間に形成された隙間を通じて連続しており、前記光電気複合型コネクタは更に、前記光ファイバの一端に接続された光電気変換モジュールと、前記仕切部材の前記他のスペース側であって前記ハウジングの前後方向において前記隙間に対応する位置に設けられた、前記光電気変換モジュールと電気的に接続され得る接続コネクタと、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、仕切部材を利用して、ハウジングの内部を一のスペースと他のスペースとに明確に区分し、配線設計と光ファイバの収容部分とを明確に区別することにより、配線設計を複雑にすることなく、光ファイバの余長部分を収容することができる。また、光電気変換モジュールと電気コネクタを介して、光ファイバと光電気複合型コネクタを接続することにより、それらを直に接続する場合に比べて、接続作業或いは組立作業を容易にすることができる。

上記光電気複合型コネクタにおいて、前記仕切部材は、前記光ファイバの前記湾曲部が形成する面と並列に前記ハウジング内のスペースを仕切るのが好ましい。
基板の向きを、光ファイバの湾曲部が形成する面と並列にすることにより、湾曲部を収容するためのスペースをより小さくすることができ、ハウジングの内部空間を有効活用することができる。

前記隙間は、前記仕切部材の仕切り方向において、前記光電気複合型コネクタと相手コネクタとの嵌合側以外の側に設けられているのが好ましい。
このような側に隙間を設けることにより、光電気複合型コネクタと相手コネクタとの嵌合を妨げることなく、一のスペースと他のスペースとの間で、光ファイバを連続した状態とすることができる。

上記光電気複合型コネクタにおいて、前記光ファイバの少なくとも一部が、前記一のスペースに設けられた巻付け部に巻き付けられていてもよい。
巻付け部を設けることにより、光ファイバを容易に収容することができる。
また、上記光電気複合型コネクタにおいて、前記接続コネクタは、前記光ファイバの他の少なくとも一部よりも、前記一の側に近い側に配置されていてもよい。

本願発明によれば、配線設計を複雑にすることなく、光ファイバの余長部分を収容することができるハウジングを備えた光電気複合型コネクタが提供される。また、光電気複合型コネクタの内部空間を有効活用することができる光電気複合型コネクタが提供される。

光ケーブルが接続された本発明による光電気複合コネクタの斜視図である。 光電気複合コネクタと相手側コネクタを示す斜視図と中心線断面図である。 図１の光電気複合コネクタから蓋を取り除いた状態を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１の光電気複合コネクタの横断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 図３の光電気複合コネクタから更に基板を取り除いた状態を示す斜視図である。 固定金具が横向きに固定された光電気複合型コネクタの斜視図である。 光電気複合コネクタの組立方法を説明する図である。 光電気複合コネクタの組立方法を説明する図である。 余長部分を収容することができるハウジングを有した従来の光電気複合型コネクタの一例を示す図である。

添付図面を参照しつつ、本発明の好適な一つの実施形態による光電気複合型コネクタについて説明する。

図１に、本発明による光電気複合コネクタ１の斜視図を示し、更に、図２に、この光電気複合コネクタ１を接続相手である電気コネクタ２とともに、斜視図（図２の（ａ））と中心線断面図（図２の（ｂ））で示す。光電気複合コネクタ１は、光ケーブル１０の一端に固定した状態で使用され、光信号を処理することができるが、光電気複合コネクタ１の接続相手は、光コネクタではなく電気コネクタである。電気コネクタ２は、基板３に設置した状態で使用され、コネクタ２との実際の嵌合時には、光電気複合型コネクタ１の先端側に一部突出させた状態で設けたコネクタ嵌合部４６が、基板３に直立した電気コネクタ２の嵌合穴４に挿入される。光信号と電気信号の変換は、光電気複合型コネクタ１で行う。光ケーブル１０を通じて光電気複合コネクタ１で受信された光信号は、光電気複合コネクタ１において電気信号に変換された後に、電気コネクタ２へ送信され、或いは、電気コネクタ２を通じて光電気複合コネクタ１で受信された電気信号は、光電気複合コネクタ１において光信号に変換された後に、光ケーブル１０へ送信される。

図３に、図１の光電気複合コネクタ１から蓋４５を取り除いた状態を斜視図で示し、更に、図４に、図１のＡ−Ａ線断面図を、図５に、図１の光電気複合コネクタ１の横断面図を、図６に、図１のＢ−Ｂ線断面図を、それぞれ示す。蓋４５は、光電気複合コネクタ１と電気コネクタ２との嵌合方向（図３の矢印「ア」方向）に沿って、光電気複合コネクタ１に対してスライド移動させることによって、光電気複合コネクタ１のハウジング２０に着脱自在に取り付けることができる。ハウジング２０に取り付けられた際、蓋４５の一部は、上述したコネクタ嵌合部４６の一部を形成し得る。また、蓋４５を光電気複合コネクタ１に対してスライド移動させたとき、基板５０の先端部５１は、コネクタ嵌合部４６に挿入され、その下側に収容空間５８を残した状態で、コネクタ嵌合部４６の天井側内壁に位置決めされる。基板５０の先端部５１裏面には、複数の電気パッド５７（便宜上、点線で示す）が所定ピッチで一列に配列されている。図面上明らかではないが、これらの電気パッド５７は、光ケーブル１０の各光ファイバ１１に対応して設けられており、光ファイバ１１の光信号に対応する電気信号の伝達を行う。光電気複合コネクタ１と電気コネクタ２（図２参照）との嵌合時には、光電気複合コネクタ１のコネクタ嵌合部４６が、電気コネクタ２の嵌合穴４（図２の（ｂ）参照）に挿入されるとともに、光電気複合コネクタ１のコネクタ嵌合部４６に設けた収容空間５８に、電気コネクタ２の基部５（図２の（ｂ）参照）が収容される。このとき、基板５０の先端部５１裏面に設けた電気パッド５７（接触部）が、電気コネクタ２に設けた対応する相手側端子６の接点７と電気的に接続され、光電気複合コネクタ１と電気コネクタ２（図２参照）との間の電気通信が可能となる。

図４によく示されるように、蓋４５をハウジング２０に取り付けたとき、蓋４５の嵌合側に設けた前側突出部４８と、ハウジング２０の嵌合側に設けた前側突出部２３が対応し、また、蓋４５の光ケーブル１０側に設けた後側突出部４９と、ハウジング２０の嵌合側に設けた後側突出部３９が対応する。これにより、蓋４５をハウジング２０に対して位置決めするとともにハウジング２０の収容空間を閉じる。ハウジング２０からの蓋４５の抜け落ちを防ぐため、図５によく示されるように、蓋４５の外壁にロック突部４７を、ハウジング２０の内壁に対応ロック突部３７を、それぞれ設けて、蓋４５とハウジング２０をロック可能としてある。尚、光コネクタ１における信号状態を確認できるように、図６に示すように、ハウジング２０の外部から一部視認可能な状態で、基板５０の後端側に導光板４０を設けてもよい。導光板４０を通じて外部に光を発するようにして、光電気複合コネクタ１における信号の伝達状態をユーザに知らせることもできる。

ハウジング２０内のスペースは、その内部に設置された基板５０によって、上段スペース３３と下段スペース３４に仕切られている。下段スペース３４には、主に、光ケーブル１０から取り出された光ファイバ１１の少なくとも一部（後述する図７乃至１０に示す湾曲部１５）、換言すれば、光ファイバ１１の余長部分が収容され、一方、上段スペース３３には、主に、下段スペース３４に収容された部分（湾曲部１５）以外の、光ファイバ１１の他の一部１７や、光ファイバ１１の一端に接続された光電気変換モジュール１４、更に、基板５０に固定された、光電気変換モジュール１４と接続され得る接続コネクタ５４が収容される。

ハウジング２０の内部において、基板５０の中央付近は、ハウジング２０のケーブル抑え部２６の上面に載置され、その後端側５５は、ハウジング２０の基板載置部２４に載置される。基板５０の先端部５１は、既に説明したように、コネクタ嵌合部４６に挿入されて支持される。基板５０の幅方向は、ハウジング２０の基板位置決め突起２５によって規制されるとともに、コネクタ嵌合部４６に、基板５０の先端部５１が挿入、配置されることにより位置決めされるようになっている。

図７は、図３の光電気複合コネクタ１から更に基板５０を取り除いた状態を示す斜視図である。光ケーブル１０の光ファイバ取出口は、固定金具１２によってクランプされる。クランプされた固定金具１２は、ハウジング２０に設けた側面視略Ｕ字状の金具保持部２９に上方から挿入されることによってハウジング２０に容易に固定される。金具保持部２９は、１つに限らず、ハウジング２０の複数位置から選択可能な状態で複数設けることができる。使用環境に応じて、適当な位置の金具保持部２９を選択して使用することにより、光ケーブル１０や光ファイバ１１の出口方向を制御し、装置内の配線設計を容易にすることができる。例えば、図７に示した中央位置に設けた金具保持部２９Ａに代えて、図８に示した側面位置に設けた金具保持部２９Ｂ（ここでは、正面から見て右側の金具保持部２９Ｂ）に、固定金具１２を装着することにより、光ケーブル１０や光ファイバ１１をハウジング２０に対して横向きに固定することもできる。

図７、８によく示されるように、光ケーブル１０から取り出した光ファイバ１１は、ハウジング２０の光ケーブル１０側に設けた導入口３８から下段スペース３４へ案内される。光ファイバ１１がスムーズに案内されるように、導入口３８の側壁はＲ状としておくのが好ましい。特に、図８に示す例のように、側面位置に設けた金具保持部２９Ｂを利用して固定金具１２が装着された場合には、光ファイバ１１の方向を大きく変更する必要が生じ、この結果、導入口３８の側壁と衝突し易い状態となるが、この場合でも、導入口３８の側壁がＲを形成していれば、光ファイバ１１を下段スペース３４へとスムーズに案内することができる。

光ケーブル１０から取り出された光ファイバ１１の少なくとも一部は、下段スペース３４に湾曲された状態で収容される。光ファイバ１１はガラス繊維であるため、急な曲げを形成することはできず、比較的大きな湾曲部を形成した状態で収容させる必要がある。湾曲部１５を設けることにより、光ファイバ１１を、より安全に、且つ、小スペースで、下段スペース３４に収容することができる。

収容作業を容易にするため、下段スペース３４に円環状の巻付け部２７を設けてもよい。巻付け部２７の周囲には、更に、基板５０を載置するためにも使用される、略Ｌ字状のケーブル抑え部２６が複数、ここでは３つ設けられている。下段スペース３４に案内した光ファイバ１１は、接続コネクタ５４に対する取付け時の作業しろを十分に確保した状態で、巻付け部２７に巻き付けられ、更に、ケーブル抑え部２６によって、上方から抑えられる。巻付け部２７を利用することにより、湾曲部１５を、よりコンパクトに、且つ、より簡単に、下段スペース３４に配置することができ、更に、ケーブル抑え部２６を利用することにより、湾曲部１５の上段スペース３３側への拡がりを防止することができる。但し、これら巻付け部２７やケーブル抑え部２６を使用することなく、ハウジング２０の内壁２２を利用して、湾曲部１５を形成してもよい。尚、湾曲部１５は、必ずしも、巻き付け部２７に巻き付けられるような長さを必要とするものではなく、例えば、湾曲部１５の弧のほんの一部と接触する程度の長さしか有しないものであっても勿論よい。

図７、図８に加えて、図９、図１０、及び図３をも参照して、光電気複合コネクタ１の組立方法を説明する。ここで図９、図１０、及び図３は、図７、図８の状態とした後の、光電気複合コネクタ１の組立工程を段階的に示したものと考えてよい。

図７、図８に示すように、光ファイバ１１の湾曲部１５を、ハウジング２０に配置した後、図９に示すように、この湾曲部１５の上部に基板５０を設置する。基板５０が設置されることにより、ハウジング２０内のスペースは、上段スペース３３と下段スペース３４に仕切られ、この結果、湾曲部１５は、下段スペース３４に収容されることになる。このように、基板５０を利用して、ハウジング２０の内部を上段スペース３３と下段スペース３４とに区分し、配線設計と光ファイバの収容部分とを明確に区分けすることにより、配線設計を複雑にすることなく、光ファイバの余長部分を収容することができる。また、基板５０の向きを、光ファイバ１１の湾曲部１５が形成する面１６と並列にすることにより、湾曲部１５を収容するためのスペースをより小さくすることができ、ハウジング２０の内部空間を有効活用することができる。

図９に示すように、基板５０によってハウジング２０が上段スペース３３と下段スペース３４に仕切られた後も、下段スペース３４に収容された、光ファイバ１１の湾曲部１５と、上段スペース３３に収容された、光ファイバ１１の一部１７とは、ハウジング２０の内壁２２と基板５０の縁５２との間に形成された隙間５３を通じて連続状態を維持する。本実施形態では、この隙間５３は、仕切部材５０の仕切り方向において、光電気複合コネクタ１と相手コネクタとの嵌合側（光電気複合コネクタ１の先端側）以外の側、例えば、嵌合方向に沿った側に設けられる。仮に、隙間が、光電気複合コネクタ１と相手コネクタとの嵌合側（光電気複合コネクタ１の先端側）に設けられている場合には、ハウジング２０の内部における、光電気複合コネクタ１と相手コネクタとの嵌合側の領域が、光ファイバ１１によって占有されてしまうため、嵌合に支障が生じ、また、これを避けるためにコネクタが大型化するおそれがある。図９に示すように、光電気複合コネクタ１と相手コネクタとの嵌合側以外の側に隙間５３を設けることにより、光電気複合コネクタ１と相手コネクタとの嵌合を妨げることなく、容易に、上段スペース３３と下段スペース３４との間で、光ファイバ１１を連続した状態とすることができる。尚、隙間を嵌合側に設けることは必ずしも許されないというわけではなく、コネクタ嵌合部４６に挿入される基板５０の先端部５１に光ファイバ１１が及ばないのであれば、嵌合側に設けてもよい。

その後、図１０に示すように、隙間５３から取り出された光ファイバ１１は、半弧を描くように大きく湾曲させた状態で、光ファイバ１１の一端に接続された光電気変換モジュール１４を利用して、基板５０上の接続コネクタ５４に接続される。これら光電気変換モジュール１４と接続コネクタ５４との間の接続は電気接続である。光信号と電気信号の変換は、光電気変換モジュール１４で行われる。電気接続させるため、光電気変換モジュール１４は、接続コネクタ５４の凹状の嵌合部６４に嵌め込まれる。嵌合部６４に嵌め込まれても、固定されるわけではなく、その後も自由に着脱させることができる。

光電気変換モジュール１４は、様々な光電気交換部品を備えることによって、電気・光変換機能（送信機能と捉えることもできる）と、光・電気変換機能（受信機能と捉えることもできる）の双方を有する。例えば、接続コネクタ５４と光電気変換モジュール１４の嵌合時には、光電気変換モジュール１４に設けた光電気変換部品の働きによって、光ケーブル１０を通じて伝達された光信号を電気信号に変換して、接続コネクタ５４や基板５０に伝達し、或いは、基板５０を通じて伝達された電気信号を光信号に変換して、光ケーブル１０に伝達する。

これに対し、接続コネクタ５４は、形状は多少特種なものであるものの、機能は一般的な電気コネクタと全く同じである。接続コネクタ５４は、主に、枠状のレセプタクルハウジング６１と、これに設置される複数の端子６２、更に、ハウジング６１の外部を覆うシェル６３を有する。レセプタクルハウジング６１は枠状に形成されており、光電気変換モジュール１４を嵌め込む嵌合部６４（図９参照）を形成している。レセプタクルハウジング６１に圧入固定されたレセプタクル端子６２は、各々、それらの一部において嵌合部６４に突出し、光電気変換モジュール１４が嵌合部６４に嵌め込まれた際に、光電気変換モジュール１４側の対応端子７４と電気的に接続され得る。

最後に、図３に示すように、ハウジング２０に、蓋４５をスライド移動させて取り付けることにより、光電気複合コネクタ１の組立完了となる。

尚、基板５０に設けた電気パッド５７は、相手側の電気コネクタ２と必ずしも直接接続される必要はなく、電気パッド５７に実装された他の電気コネクタを嵌合部として、これを介して、相手側の電気コネクタ２と電気接続されてもよい。

光ケーブルを接続して使用するタイプの光電気複合型コネクタに幅広く応用することができる。

１ 光電気複合コネクタ
１０ 光ケーブル
１１ 光ファイバ
１２ 固定金具
１４ 光電気変換モジュール
１５ 湾曲部
１６ 面
２０ ハウジング
２２ 内壁
２７ 巻付け部
３３ 上段スペース
３４ 下段スペース
５０ 基板
５２ 縁
５３ 隙間
５４ 接続コネクタ

Claims (3)

1. 光ファイバを収容することができるハウジングを備えた光電気複合型コネクタであって、
   前記ハウジング内のスペースを上下に仕切る仕切部材を有し、
   前記光ファイバは、前記ハウジングの前後方向における一の側において前記ハウジング内に取り込まれるようになっており、
   前記仕切部材によって仕切られた前記ハウジング内の一のスペースに、前記ハウジングの前記一の側に位置する前記光ファイバの少なくとも一部が湾曲された状態で収容され、前記仕切部材によって仕切られた前記ハウジング内の他のスペースに、前記一のスペースに収容された少なくとも一部以外の前記光ファイバの湾曲部の一部であって、前記ハウジング内の一のスペースに収容された前記光ファイバの湾曲部に対して前記ハウジングの前記一の側とは前記ハウジングの前後方向において反対側に位置する前記光ファイバの他の少なくとも一部が収容されており、
   前記一のスペースに収容された、前記光ファイバの少なくとも一部と、前記他のスペースに収容された、前記光ファイバの他の少なくとも一部が、前記ハウジングの左右側の内壁と前記仕切部材の左右側の縁との間に形成された隙間を通じて連続しており、
   前記光電気複合型コネクタは更に、
   前記光ファイバの一端に接続された光電気変換モジュールと、
   前記仕切部材の前記他のスペース側であって前記ハウジングの前後方向において前記隙間に対応する位置に設けられた、前記光電気変換モジュールと電気的に接続され得る接続コネクタと、
   を備えることを特徴とする光電気複合型コネクタ。
2. 前記光ファイバの少なくとも一部が、前記一のスペースに設けられた巻付け部に巻き付けられている請求項１に記載の光電気複合型コネクタ。
3. 前記接続コネクタは、前記光ファイバの他の少なくとも一部よりも、前記一の側に近い側に配置されている請求項１又は２に記載の光電気複合型コネクタ。

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