JP6587760B2 - コネクタを遠隔で係合および係脱させるための装置および方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年５月１８日に出願された米国仮特許出願第６２／３３８，３０１号の優先権を主張し、その内容は全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、一般に、コネクタを遠隔で係合させるための装置および方法に関し、より詳細には、ガス、液体、光、および電流を含む信号または媒体を送出するための電気コネクタまたは光ファイバコネクタを遠隔で係合および係脱させることに関する。

ＲＪ−ｘｘ電気コネクタなどのプッシュインラッチングコネクタ、ＬＣおよびＥ２０００光ファイバコネクタ、またはガスもしくは液体などの他のタイプの信号もしくは媒体を送出するためのコネクタが、多様な機械および構成要素とともに使用するために多くの産業に組み入れられている。医療機器から楽器および自動車構成部品までのあらゆるものが、プラグインコネクタを組み込んでいる。それに応じて、これらのコネクタの大部分は、手動でプラグの挿抜を行うように設計されている。しかしながら、用途によっては、これらのコネクタを遠隔で（すなわち、オペレータが触れることなしに）操作する必要がある。様々な用途は、無菌環境を必要とすることがあり、または過剰な動きによって不具合にされることがある高感度機器を含むことがある。例えば、イメージング医用内視鏡の回転光ファイバを、標準的な光ファイバコネクタを用いて本体に接続するが、コネクタに物理的に接触することはない。現在、この課題への一般的な解決策は、そのような遠隔操作を可能にするカスタムファイバ接続システムを作り出すことであり、それは米国特許第６，７４９，３４４号および米国特許第６，９２０，２７５号に公開されている。しかしながら、そのような先行技術のコネクタの性能および信頼性は特殊な構成要素を必要とし、特殊な構成要素は、多くの場合高価であり、追加の費用および時間遅れをもたらす時間のかかる検証試験をさらに必要とする。

したがって、本開示は、光ファイバコネクタなどのコネクタの遠隔係合および係脱を行うことができる装置と、その装置を使用するための方法とを提供する。

１つの例示的な実施形態において、ラッチ可能なコネクタを遠隔で係合（ｅｎｇａｇｉｎｇ）および／または係脱（ｄｉｓｅｎｇａｇｉｎｇ）させるための装置が提供される。この装置は、係合の方向に押されたとき係合位置で一緒に係合およびラッチする（ｌａｔｃｈ）ように構成されている第１の部分、第２の部分、およびラッチを有するコネクタと、２つの別個の座部（ｓｅａｔ）である第１の座部および第２の座部を有するハウジングであって、各座部がコネクタの少なくとも一部を受け入れるように構成されている、ハウジングと、コネクタの第１の部分および第２の部分の少なくとも一方に機械的な運動を与えるように構成されている駆動部とを含む。第１の座部は、ラッチと干渉しないように構成されており、第２の座部は、コネクタの第１の部分および第２の部分をアンラッチする（ｕｎｌａｔｃｈ）ように構成されており、駆動部は、コネクタを２つの別個の座部内に位置づける（ｐｏｓｉｔｉｏｎ）ように構成されている。

いくつかの例示的な実施形態では、装置は、光ファイバコネクタを遠隔で係合および係脱させる。

本開示の別の実施形態において、ラッチは、コネクタに組み込まれた弾性部材（例えば、ばね）によって作動されるように構成されており、同様にまたは代替として、コネクタ内に組み込まれたロックレバーを押し下げることによって作動解除されるように構成されている。

さらなる実施形態において、第２の座部は、ロックレバーを押し下げるように構成されており、ロックレバーは、ランプ（ｒａｍｐ）により押し下げられ得る。２つの座部は、同じ軸上でおよび互いに対して所定の角度で重ね合わされ得る。さらなる例示的な実施形態では、アンロックランプは、着脱可能デバイスが第２の座部に位置している場合のみ、ロックレバーをアンロックする。

本開示のさらなる例示的な実施形態によれば、駆動部は、係合の方向と平行な軸のまわりの回転運動を第１のコネクタ部分に与える。他の例示的な実施形態では、駆動部は、係合の方向に沿って直線運動を与える。

さらなる実施形態では、第２のコネクタ部分は、ラッチ係脱の後、固定される。さらなる他の実施形態では、装置は、着脱可能デバイスを保持しながらコネクタの中心軸のまわりの回転を可能にすることができる。

１つの例示的な実施形態では、着脱可能デバイスを遠隔で操作するための装置は、内部ハウジングを有するコネクタであって、座部が内部ハウジングに位置しており、空隙（ｃａｖｉｔｙ）が内部ハウジングに位置しており、座部および空隙が着脱可能デバイスを受け入れるように構成されており、空隙が座部より深い、コネクタを含む。座部は、コネクタの中心軸のあたりに位置づけられ、コネクタの中心軸のまわりで特定の角度でまたは特定の角度の近くで着脱可能デバイスを受け入れるように構成され得る。さらに、空隙は、コネクタの中心軸のまわりに位置づけられ、コネクタの中心軸のまわりで特定の角度でまたは特定の角度の近くで着脱可能デバイスを受け入れるように構成され得る。

本開示のこれらおよび他の目的、特徴、および利点は、添付の図面および提供されるパラグラフと併せてなされる本開示の例示的な実施形態の以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。

本発明のさらなる目的、特徴、および利点は、本発明の例示の実施形態を示す添付の図と併せてなされる以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

図１は、主題開示の１つまたは複数の実施形態による、１つまたは複数の構成要素の部分断面図を含む対象コネクタおよび受け入れ部の側面図である。 図２は、主題開示の１つまたは複数の実施形態による、対象コネクタの正面斜視図である。 図３（Ａ）は、主題開示の１つまたは複数の実施形態による、対象コネクタの正面図である。図３（Ｂ）は、主題開示の１つまたは複数の実施形態による、突出し位置の対象コネクタ、および光ファイバ受け入れ部の断面側面図である。 図４（Ａ）は、主題開示の１つまたは複数の実施形態による、対象コネクタの正面図である。図４（Ｂ）は、主題開示の１つまたは複数の実施形態による、突出し位置の対象コネクタ、および光ファイバ受け入れ部の断面側面図である。 図５（Ａ）は、主題開示の１つまたは複数の実施形態による、対象コネクタの正面図である。図５（Ｂ）は、主題開示の１つまたは複数の実施形態による、突出し位置の対象コネクタ、および光ファイバ受け入れ部の断面側面図である。 図６（Ａ）は、主題開示の１つまたは複数の実施形態による、対象コネクタの正面図である。図６（Ｂ）は、主題開示の１つまたは複数の実施形態による、引込み位置の対象コネクタ、および光ファイバ受け入れ部の断面側面図である。 図７（Ａ）は、主題開示の１つまたは複数の実施形態による、対象コネクタの正面図である。図７（Ｂ）は、主題開示の１つまたは複数の実施形態による、引込み位置の対象コネクタ、および光ファイバ受け入れ部の断面側面図である。 図８（Ａ）は、主題開示の１つまたは複数の実施形態による、対象コネクタの正面図である。図８（Ｂ）は、主題開示の１つまたは複数の実施形態による、引込み位置の対象コネクタ、および光ファイバ受け入れ部の断面側面図である。

図の全体にわたって、同じ参照番号および文字は、特に言及されない限り、例示の実施形態の同様の特徴、要素、構成要素、または部分を示すために使用される。その上、主題開示が、次に、図を参照して詳細に説明されるとともに、また例示の実施形態に関連して行われる。添付のパラグラフによって定義されるような主題開示の真の範囲および趣旨から逸脱することなく、記載の実施形態に変更および変形を行うことができることが意図される。

図１は、主題開示の１つまたは複数の実施形態による、受け入れ部（ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｕｎｉｔ）内の１つまたは複数の構成要素の部分断面図を含む、対象コネクタ（ｓｕｂｊｅｃｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）および受け入れ部の側面図を示す。本実施形態で示される対象コネクタ１２は、光ファイバコネクタ４６（図４（Ｂ）を参照）および光ファイバ１６を含む着脱可能デバイス１４を、受け入れ部１８に連結するために使用される。着脱可能デバイス１４は、コネクタ１２を受け入れるように構成された受け入れ部１８に開口２０を介してアクセスする。受け入れ部１８は、光ファイバ１６と対合するための光ファイバ受け入れ部（ｏｐｔｉｃ ｆｉｂｅｒ ｒｅｃｅｉｖｅｒ）２２と、その対合コネクタをコネクタ１２の中心軸２４のまわりに回転させるための手段とを含む。受け入れ部１８は、コネクタ１２の中心にある軸２４のあたりでその対合コネクタを平行移動させるための電動リニアステージをさらに含む。対合コネクタを回転させるための例示的な手段は、電気モータまたは同様のデバイスを含むことができる。

図１に示した実施形態は、光ファイバ１６の軸のまわりのコネクタの回転を必要とするバヨネット型コネクタ１２を組み込んでいるが、ラッチングコネクタ、圧縮嵌め部材（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｆｉｔｔｉｎｇ）、モジュラーコネクタ、プラグツージャックコネクタ、ＴＤＯコネクタ、それらの組合せ、およびそれらからの派生品を含むありとあらゆるタイプのコネクタが本開示の対象であると考えられる。

図２は、主題開示の１つまたは複数の実施形態による、対象コネクタ１２の正面斜視図を提供する。図２は、対象コネクタ１２の内部レイアウトを詳述しており、より具体的には、コネクタ１２内の着脱可能デバイス１４の少なくとも２つの位置（引込みおよび突出し）を達成するための機構を詳述している。コネクタ１２は、コネクタハウジング２６を含む。コネクタハウジング２６内に、２つの係合位置があり、各々は、異なる深さ値を有し、第１の座部３４および第２の座部３６として識別される。図示の実施形態では、第１の座部３４および第２の座部３６は互いに重なり、コネクタ１２の中心軸２４のあたりに位置づけられる。第１の座部３４および第２の座部３６の各々は、光ファイバコネクタ４６の遠位端２８（図６（Ｂ）を参照）を受け入れるように構成されている。第１の座部３４および第２の座部３６は、各々、中心軸２４のあたりに互いに特定のおよび異なる角度で位置づけられ、対応する角度または十分に近い角度に合わせて導入された光ファイバコネクタ４６を受け入れるように構成されている。

第１の座部３４は、光ファイバコネクタ４６を光ファイバ受け入れ部２２に対合させるために利用される突出し位置（ｐｒｏｔｒａｃｔｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）で光ファイバコネクタ４６を受け入れるように構成されている。第２の座部３６は、光ファイバコネクタ４６を光ファイバ受け入れ部２２から係脱させるために利用される引込み位置（ｒｅｔｒａｃｔｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）で光ファイバコネクタ４６を受け入れるように構成されている。第１の座部３４および第２の座部３６は、それぞれ、光ファイバコネクタ４６を支持するために、対応するポケット３０および３２を有する。第１の座部３４のポケット３０は、光ファイバコネクタ４６のロックレバーのまわりに隙間嵌（ｃｌｅａｒａｎｃｅ ｆｉｔ）を有する。

第２の座部３６は、光ファイバコネクタ４６のロックレバー３８と干渉し、それにより、ロックレバー３８を押しつけて、光ファイバコネクタ４６と光ファイバ受け入れ部２２との係脱を支援するように構成されたランプ（ｒａｍｐ；傾斜の付けられた通路）４４をさらに含む。第２の座部は、ハウジングに位置しており、第１の座部３４および第２の座部３６は、着脱可能デバイス（コネクタの少なくとも一部）を受け入れるように構成されており、第２の座部は第１の座部よりも深い。

様々な実施形態において、光ファイバコネクタ４６と受け入れ部２２との係合および係脱は、係脱を可能にするためにラッチがラッチ機構を操作する必要があるという点で、着脱可能機構と異なるラッチ機構（本明細書では「ラッチ」または「ラッチ可能」と呼ばれる）を利用する。前述のラッチ機構の実施形態は、最新技術においてよく知られており、通常、例えば、光ファイバ受け入れ部２２の戻り止めを受け入れるように構成された戻止め留め具（ｄｅｔｅｎｔ ｃａｔｃｈ）と併せて、ロックレバー３８などの戻り止めをもつ弾性的曲げ可能レバーを含む。

図３（Ａ）から図８（Ｂ）に関して、コネクタ１２と着脱可能デバイス１４との係合および係脱、ならびに着脱可能デバイス１４と光ファイバ受け入れ部２２（受け入れ部１８）との係合および係脱の様々なステップが示される。コネクタ１２の係合および係脱のための時系列の一連のステップが示されているが、各ステップは、コネクタ１２、着脱可能デバイス１４、および受け入れ部１８の同様の係合および／または係脱を達成するために、取り替えられ、並べ替えられ、省略され、および／または結合されてもよいことを理解されたい。

図３（Ａ）は、突出し位置１−１に向けられた対象コネクタ１２の正面図を示し、図３（Ｂ）は、同じ方位の対象コネクタ１２の断面側面図を示す。図３（Ａ）は、軸２４のまわりのコネクタ１２の回転位置を示すが、図３（Ｂ）は、コネクタ１２内の着脱可能デバイス１４（光ファイバコネクタ４６および光ファイバ１６から構成されている）の位置づけを示す。見て分かるように、着脱可能デバイス１４は、第１の座部３４に対応する突出し位置１−１にある。それに応じて、着脱可能デバイス１４は、突出し位置でコネクタ１２に嵌合され得る。ロックレバー３８は、開いており、光ファイバ受け入れ部２２を受け入れる位置にある（光ファイバ受け入れ部２２を収容する受け入れ部１８は、明瞭さおよび単純性を高めるために示されていないことに留意されたい）。図３（Ｂ）に示すように、光ファイバ受け入れ部２２は、コネクタ１２に接近し、取付けを待ち受けている。

図４（Ａ）は、図４（Ｂ）に示されたコネクタ１２の回転位置を示す。一方で、図４（Ｂ）は、光ファイバ受け入れ部２２に結合された着脱可能デバイス１４を示しており、組み立てられた着脱可能デバイス１４および光ファイバ受け入れ部２２は、コネクタ１２内に存在している。さらに、着脱可能デバイス１４のロックレバー３８は、今では、光ファイバ受け入れ部２２に係合されており、結合を解決している。

図５（Ｂ）は、組み立てられた着脱可能デバイス１４および光ファイバ受け入れ部２２とともに突出し位置の対象コネクタ１２の次の動作ステップの断面側面図を示す。具体的には、図５（Ｂ）は、コネクタ１２の空隙からの光ファイバ受け入れ部２２内にロックされたファイバコネクタ４６の引込みを示している。

さらに、図５（Ｂ）は、コネクタ１２による着脱可能デバイス１４の保持を詳述しており、それにより、着脱可能デバイス１４がコネクタ１２によって保持されながら、光ファイバ１６のまわりのコネクタ１２の回転操作が可能になり、それにより、コネクタ１２が第２の座部３６または第１の座部３４を受けるように位置づけられることが可能になる。図５（Ａ）および図６（Ａ）は、光ファイバ１６がコネクタ１２によって保持されながらの中心軸２４のまわりのコネクタ１２の典型的な回転をさらに詳述している。

図６（Ａ）から図８（Ｂ）は、着脱可能デバイス１４を受け入れ部１８から係脱させるために対象コネクタ１２を組み込むための図を示す。

図６（Ａ）は、第２の座部３６に対応する引込み位置２−２における対象コネクタの正面図を示しており、図６（Ｂ）は、引込み位置における対象コネクタ１２の断面側面図を示しており、組み立てられた着脱可能デバイス１４および光ファイバ受け入れ部２２は、コネクタ１２の付近に位置している。さらに、コネクタ１２は、着脱可能デバイス１４の光ファイバ１６に係合しているように示されている。

コネクタ１２の角度位置を維持しながら、組み立てられた着脱可能デバイス１４および光ファイバ受け入れ部２２は、光ファイバコネクタ４６の遠位端２８が最初に第２の座部３６に係合してコネクタ１２の第２の座部３６に嵌合される。図７ｂに示すように、組み立てられた着脱可能デバイス１４および光ファイバ受け入れ部２２は、第２の座部３６に係合するようにコネクタハウジング２６内に直線的に押し進められる。光ファイバコネクタ４６が第２の座部３６内に十分に入ると、光ファイバコネクタ４６の遠位端２８はアンロックランプ（ｕｎｌｏｃｋｉｎｇ ｒａｍｐ）４４に係合し、それにより、着脱可能デバイス１４の光ファイバコネクタ４６のロックレバー３８が解放されて、着脱可能デバイス１４が、光ファイバ受け入れ部２２および受け入れ部１８から係脱される。着脱可能デバイス１４をコネクタ１２に係合させると、図８（Ｂ）に描かれているように、光ファイバコネクタ４６の遠位端２８の近くの出口管４２が、コネクタ１２の内部に固定されたシャフト受け座金（ｓｈａｆｔ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｗａｓｈｅｒ）４０に係合する。シャフト受け座金４０は、出口管４２を介して、着脱可能デバイス１４をコネクタ１２に軸方向に固定し、それにより、着脱可能デバイス１４が受け入れ部１８から係脱される。さらなる実施形態において、アンロックランプ４４は、さらに、受け入れ部１８および／またはコネクタ１２からの光ファイバ受け入れ部２２の分離を行うことができる。

Claims (11)

1. ラッチ可能なコネクタを遠隔で係合および係脱させるための装置であって、
   ハウジング、光ファイバコネクタ、およびラッチを有する着脱可能デバイスであって、当該着脱可能デバイスが係合の方向に押されたとき係合位置で前記光ファイバコネクタを受け入れ部と係合およびラッチするように構成されている着脱可能デバイスと、
   ２つの別個の座部である第１の座部および第２の座部を有する前記ハウジングであって、各座部が前記光ファイバコネクタの少なくとも一部を受け入れるように構成されている、ハウジングと、
   前記ハウジングに機械的な運動を与えるように構成されている少なくとも１つの駆動部と
   を含み、
   前記第１の座部は、前記ラッチと干渉しないように構成されており、前記第２の座部は、前記ハウジングを前記光ファイバコネクタからアンラッチするように構成されており、
   前記駆動部は、前記ハウジングを前記２つの別個の座部内に位置づけるように構成されている、装置。
2. 前記ラッチは、前記光ファイバコネクタ内に組み込まれた弾性部材によって作動されるように構成されている、請求項１に記載の装置。
3. 前記ラッチは、前記光ファイバコネクタ内に組み込まれたロックレバーを押し下げることによって作動解除されるように構成されている、請求項２に記載の装置。
4. 前記第２の座部は、前記ロックレバーを押し下げるように構成されている、請求項３に記載の装置。
5. 前記第２の座部は、ランプにより前記ロックレバーを押し下げるように構成されている、請求項４に記載の装置。
6. 前記第１の座部および前記第２の座部は、同じ軸上でおよび互いに対して所定の角度で重ね合わされる、請求項１に記載の装置。
7. 前記駆動部は、前記係合の方向と平行な軸のまわりの回転運動を前記ハウジングに与えるように構成されている、請求項６に記載の装置。
8. 前記駆動部は、前記係合の方向に沿って直線運動を前記ハウジングに与えるように構成されている、請求項６に記載の装置。
9. ラッチの係脱の後に前記光ファイバコネクタを固定するように構成された保持機構をさらに含む、請求項１に記載の装置。
10. 前記光ファイバコネクタは、光ファイバを接続するように構成されている、請求項１に記載の装置。
11. ラッチ可能な光ファイバコネクタを遠隔で係合および係脱させるための装置であって、
    ハウジング、光ファイバコネクタ、およびラッチを有する着脱可能デバイスであって、当該着脱可能デバイスが係合の方向に押されたとき係合位置で前記光ファイバコネクタを受け入れ部と係合およびラッチするように構成されており、前記ラッチが、弾性部材によって作動され、ロックレバーによって作動解除されるように構成されている、着脱可能デバイスと、
    ２つの別個の座部である第１の座部および第２の座部を有する前記ハウジングであって、前記第１の座部が、前記光ファイバコネクタの少なくとも一部を受け入れるように構成されており、前記第２の座部が、ランプにより前記ロックレバーを押し下げるように構成されている、ハウジングと、
    前記ハウジングに機械的な運動を与えるように構成されている少なくとも１つの駆動部と
    を含み、
    前記第１の座部は、前記ラッチと干渉しないように構成されており、前記第２の座部は、前記ハウジングを前記光ファイバコネクタからアンラッチするように構成されており、
    前記駆動部は、前記ハウジングを前記２つの別個の座部内に位置づけるように構成されている、装置。