JP3654574B2 - ハイブリッドコネクタの支持構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気コネクタとその電気コネクタに装着される光コネクタとを備えた雄形のハイブリッドコネクタの基板に対する支持構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車をはじめとする車両においては、各種センサよりの信号、及び各種エレクトロニクス機器を制御するための制御信号が非常に多く、これらの信号を個別の信号線を使用して伝送する場合には、その信号線の本数が膨大となり、ワイヤハーネスが非常に重たくなってしまっていた。また、各種エレクトロニクス機器からの伝送情報が年々大容量化、高密度化してきた。
【0003】
このようなことから、近年では、ワイヤハーネスの一部を光ファイバケーブルに置き換え、例えばノード間を光ファイバケーブルで接続するようなシステムが採用されるようになってきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ワイヤハーネスの一部を光ファイバケーブルに置き換えると、例えばカーメーカーにおいては電気コネクタや光コネクタに係る接続作業が煩雑になってしまうことになる。
【0005】
そこで、一度の接続作業で電気コネクタ及び光コネクタの接続が完了するように、電気コネクタと光コネクタを一体に構成したハイブリッドコネクタの実用化が強く要望されている。
【0006】
しかしながら、電気コネクタに光コネクタを嵌合させてハイブリッドコネクタを構成しようとすると、その嵌合部分が例えば走行中の振動によってガタ付いてしまう恐れがある。ガタ付きにより光軸がズレてしまうと光コネクタ側の送受信に影響を来してしまうことになる。
【0007】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされるもので、光軸のズレを防止するハイブリッドコネクタの支持構造を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためなされた請求項1記載の本発明のハイブリッドコネクタの支持構造は、電気コネクタと該電気コネクタに装着される光コネクタとを備えたハイブリッドコネクタの基板に対する支持構造であって、前記電気コネクタは、接続相手側に対する開放端より該接続相手の接続方向に臨む奥壁に、前記光コネクタが挿し込まれ嵌合し合う装着部を形成した有底箱状の電気ハウジングを備え、前記光コネクタは、光素子を有する一つ又は二つの光素子モジュールと、該光素子モジュールを位置決めしつつ保持するケースと、該ケースを保持し前記装着部に嵌合する光ハウジングとを備え、且つ、前記電気ハウジングと前記ケースと前記光ハウジング、の三つの部材にそれぞれ前記基板に固定される基板固定部を形成したことを特徴としている。
【0009】
請求項2記載の本発明のハイブリッドコネクタの支持構造は、請求項1に記載のハイブリッドコネクタの支持構造において、前記ケースと、前記光ハウジングと、前記ケース及び前記光ハウジングの各前記基板固定部は、導電性を有することを特徴としている。
【0010】
請求項3記載の本発明のハイブリッドコネクタの支持構造は、請求項1又は請求項2に記載のハイブリッドコネクタの支持構造において、前記電気ハウジングの前記基板固定部は、前記基板に形成された孔に対して嵌合、離脱可能な可撓性を有するクリップであることを特徴としている。
【0011】
請求項1に記載された本発明によれば、ハイブリッドコネクタを基板に実装すると、そのハイブリッドコネクタは、電気ハウジングとケースと光ハウジングの三つの部材で支持される。また、ハイブリッドコネクタにおける光コネクタの部分は、光ハウジングとケースで支持される。光素子モジュールも支持される。基板に固定される部分が多くなり、例えば走行中の振動を受けたとしても、電気コネクタと光コネクタとの嵌合部分のガタ付きは十分に抑えられる。光軸がズレてしまうことはない。
尚、本明細書において、電気コネクタと光コネクタとが一体になったコネクタをハイブリッドコネクタと呼ぶことにする。
【0012】
請求項2に記載された本発明によれば、さらに光コネクタに対してのアースを取ることが可能になる。
【0013】
請求項3に記載された本発明によれば、電気ハウジングの基板固定部を基板に嵌合させた後には、ハイブリッドコネクタを基板に押さえつけて作業する必要がなくなる。光軸のズレを防止する他に、作業性の向上を図ることが可能になる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態を説明する。
図1は本発明のハイブリッドコネクタの支持構造の一実施の形態を示す雄形のハイブリッドコネクタの分解斜視図である。また、図2は接続相手側となる雌形のハイブリッドコネクタの分解斜視図を示している。
【0015】
図1において、既知のプリント基板18上に実装される雄形のハイブリッドコネクタ1は、雄形の電気コネクタ2と、その電気コネクタ2に装着される雄形の光コネクタ3とを備えて構成されている。
【0016】
上記電気コネクタ2は、複数の上記PCB端子4と、電気ハウジング5とを備えて構成されている。また、光コネクタ3は、FOT(FOT:Fiber Optic Transceiver 、光素子モジュール、受・発光モジュール又は受・送信モジュール等で呼ばれる場合もある)6、7と、FOTケース8、9と、シールドケース10と、スリーブ11、11と、光ハウジング12とを備えて構成されている。
【0017】
尚、後に詳細に説明するが、ハイブリッドコネクタ1は、プリント基板18に対して、電気ハウジング5とシールドケース10と光ハウジング12の三つの部材で支持するような支持構造を採用している。
【0018】
FOT6、7は特許請求の範囲に記載した光素子モジュールに相当するものとする。また、シールドケース10は特許請求の範囲に記載したケースに相当するものとする。
【0019】
図2において、接続相手側となる雌形のハイブリッドコネクタ13は、雌形の電気コネクタ14と、その電気コネクタ14に装着される雌形の光コネクタ15と、ホルダー16とを備えて構成されている。
尚、ハイブリッドコネクタ13については、ハイブリッドコネクタ1(図1参照)の説明の後に述べることにする。
【0020】
以下、ハイブリッドコネクタ1の各構成部材について詳細に説明する。
【0021】
上記PCB端子4は、図1に示される如く、導電性を有する既知のL字状の雄端子であって、そのL字状に折り曲げられた一方の部分側が電気ハウジング5内に位置するように、且つ他方の部分側がプリント基板18に固定されるように形成されている(本形態のPCB端子4は、電気ハウジング5に対して上下二段(各段六本)に装着されることから、長さの異なる二種類の端子を有することになる)。
【0022】
上記電気ハウジング5は、合成樹脂製であって、図3ないし図6のいずれかに示される如く、前方が開放された有底箱状に形成されている。
【0023】
即ち、平面視長方形状の上壁21と、上壁21に対して平行な下壁22と、上壁21及び下壁22の両端部にそれぞれ連続する左壁23及び右壁24とを有しており、接続相手側となるハイブリッドコネクタ13(図2参照)に対する開放端25よりハイブリッドコネクタ13(図2参照)の接続方向に臨む位置には、上壁21、下壁22、左壁23、及び右壁24に連成される奥壁26が形成されている。奥壁26は、開放端25の反対側に形成されている。
【0024】
上壁21には、その内側に凹状の係合凹部29とガイド溝30、30、31とが上記接続方向に沿って形成されている。また、下壁22には、その内側に凹状のガイド溝32、32が形成されている。
【0025】
係合凹部29は、上壁21の内側中央に形成されている。また、開放端25から奥壁26の内面にかけて真っ直ぐに形成されている。さらに、上壁21の内面に対して直交方向に凹設されている。係合凹部29には、上壁21の外面に貫通するスリット33、33が形成されている。スリット33、33は、開放端25の近傍から奥壁26の外面にかけて真っ直ぐに形成されている。開放端25の近傍から奥壁26の内面までが貫通孔状に形成されている。
【0026】
ガイド溝30、30は、上壁21の内側の両端部にそれぞれ形成されており、その一部が左壁23又は右壁24によって構成されている。また、開放端25から奥壁26の内面にかけて真っ直ぐに形成されている。さらに、上壁21の内面に対して直交方向に凹設されている。ガイド溝30、30の深さは、係合凹部29の深さに一致する。また、幅は係合凹部29に対して十分に狭く(案内に必要な幅が確保できればよい)なるように形成されている。
【0027】
ガイド溝31は、係合凹部29と右壁24側のガイド溝30との間に形成されている。また、開放端25から奥壁26の内面にかけて真っ直ぐに形成されている。さらに、上壁21の内面に対して直交方向に凹設されている。ガイド溝31の深さは、ガイド溝30の半分くらいの深さに形成されている。ガイド溝31の幅は、ガイド溝30、30の幅に略一致する。
【0028】
ガイド溝32、32は、下壁22の内側の両端部にそれぞれ形成されており、その一部が左壁23又は右壁24によって構成されている。また、ガイド溝30、30の逆側に位置している。さらに、下壁22の内面に対して直交方向に凹設されている。ガイド溝32、32は、上壁21のガイド溝30、30、31と同様に、開放端25から奥壁26の内面にかけて真っ直ぐに形成されている。ガイド溝32、32の深さは、ガイド溝31よりも浅く、幅はガイド溝30、30の幅に略一致する。
【0029】
左壁23及び右壁24には、上記のプリント基板18(図1参照)に対する取り付け部36、36が形成されている。取り付け部36、36は、平面視において砲弾状に形成されており、左壁23及び右壁24の高さの約1/4程度の高さを有している。取り付け部36、36の下面は、下壁22と同一平面に形成されている。その下面には、弾性変形してプリント基板18(図1参照)の孔(不図示)に挿通され係合するクリップ37、37が形成されている。
【0030】
クリップ37、37は、上記孔(不図示)に対して嵌合、離脱が可能となるように形成されている。また、クリップ37、37には、中央を横切るようにスリット38、38が形成されており、そのスリット38、38の幅分だけ内側に変形できるようになっている。クリップ37、37は、上記孔(不図示)に係合するくびれ部39、39を有している(プリント基板18(図1参照)に嵌合させた後に、ハイブリッドコネクタ1(図1参照)を押さえつけながら作業する必要はない)。
【0031】
奥壁26は、上壁21、下壁22、左壁23、及び右壁24に直交する平坦な壁であり、PCB端子装着部40と光コネクタ装着部41(特許請求の範囲に記載した装着部に相当)とが並んで形成されている。
【0032】
PCB端子装着部40は、右壁24側に形成されており、複数のPCB端子4の上記一方の部分側を上下二段且つ各段横一列に電気ハウジング5内に突出させるようになっている。
【0033】
PCB端子装着部40に複数のPCB端子4の上記一方の部分側を圧入又は一体成形することで電気コネクタ2が形成されることになる。上段側に配置されたPCB端子4の上記他方の部分側は、下段側よりも奥壁26の外面から離れた位置に導出されている。
【0034】
光コネクタ装着部41は、左壁23側に形成されており、奥壁26の外面から突出する保持部42と、光コネクタ3(図1参照)に対する挿通孔43とを有している。挿通孔43は、保持部42及び奥壁26を上記接続方向に貫通して内外が連通するように形成されている。
【0035】
保持部42は、奥壁26の外面に対して直交する方向に突出する矩形枠状に形成されている。保持部42は、その先端がPCB端子装着部40の下段側に装着されるPCB端子4の上記他方の部分側よりも若干突出した位置になるように形成されている。保持部42の上壁21及び下壁22側の壁には、各壁二つずつの矩形の係合孔44が形成されている。係合孔44は、挿通孔43に連通するように形成されている。
【0036】
挿通孔43は、略長方形状に貫通形成されており、下壁22且つ左壁23側の隅となる部分には、挿通孔43の延在方向に沿ってテーパ面45が形成されている。テーパ面45を形成することで光コネクタ3(図1参照)の誤組み付けを防止することができるようになる。テーパ面45の配置は、上記位置に限られるものではない。また、突起や溝であっても同様の効果を得られることから、面に限るものでもない。
【0037】
上記FOT6は、図1に示される如く、複数のリードフレーム48とモールド部49とを備えて構成されている。複数のリードフレーム48のうちの一つには、発光素子(不図示)がマウントされている。また、ワイヤボンディングがなされている。複数のリードフレーム48の下側は、プリント基板18に固定(半田付け)されるようになっている。図示しない発光素子は、FOT6の中心(又はモールド部49の中心)よりもFOT7側に配設されている。
【0038】
尚、発光素子としては、例えば発光ダイオード(LED)を挙げることができる。
【0039】
モールド部49は、光の伝搬が可能な透明樹脂材(例えばエポキシ樹脂、後述するプラスチック光ファイバ121と同等の屈折率を有することが好ましい)で略直方体状に成形されている。また、複数のリードフレーム48の略上半分を埋設するために設けられている。モールド部49によって発光素子等が外部から保護されるようになる。
【0040】
上記FOT7は、図1に示される如く、複数のリードフレーム50とモールド部51とを備えて構成されている。複数のリードフレーム50のうちの一つには、受光素子(不図示)がマウントされている。また、ワイヤボンディングがなされている。複数のリードフレーム50の下側は、プリント基板18に固定(半田付け)されるようになっている。図示しない受光素子は、FOT7の中心(又はモールド部51の中心)よりもFOT6側に配設されている。
【0041】
尚、受光素子としては、例えばフォトダイオード(PD)を挙げることができる。
【0042】
モールド部51は、モールド部49と同様に、光の伝搬が可能な透明樹脂材(例えばエポキシ樹脂、後述するプラスチック光ファイバ121と同等の屈折率を有することが好ましい)で略直方体状に成形されている。また、複数のリードフレーム50の略上半分を埋設するために設けられている。モールド部51によって受光素子等が外部から保護されるようになる。
【0043】
上記FOTケース8は、カーボンファイバ等を含有した導電性を有する合成樹脂材(絶縁性を有する合成樹脂材でもよい)から成り、図1又は図7に示される如く、FOT6のモールド部49を覆うケース本体54と、ケース本体54から突出する筒部55とで構成されている。
【0044】
ケース本体54は、図7に示される如く、有底の箱状に形成されている。また、FOT6のモールド部49が若干の圧入状態で挿入されるように形成されている。FOT6に対する開口縁には、凹状の切り欠き56が形成されている。切り欠き56は、筒部55から離れる側の側壁57に形成されている。
【0045】
筒部55は、FOT6の発光素子(不図示)の位置に対応して形成されている。筒部55には、スリーブ11(図1参照)が若干の圧入状態で挿着されるようになっている。また、外周面に平らな切り欠き面58を有している。切り欠き面58は、ケース本体54の上壁59の外面と同一平面になるように形成されている。切り欠き面58は、FOT6の位置決めのために形成されている。
【0046】
上記FOTケース9は、FOTケース8と同様に、カーボンファイバ等を含有した導電性を有する合成樹脂材(絶縁性を有する合成樹脂材でもよい)から成り、図1又は図8に示される如く、FOT7のモールド部51を覆うケース本体62と、ケース本体62から突出する筒部63とで構成されている。
【0047】
ケース本体62は、有底の箱状に形成されている。また、FOT7のモールド部51が若干の圧入状態で挿入されるように形成されている。FOT7に対する開口縁には、凹状の切り欠き64が形成されている。切り欠き64は、筒部63から離れる側の側壁65に形成されている。
【0048】
筒部63は、FOT7の受光素子(不図示)の位置に対応して形成されている。筒部63には、スリーブ11(図2参照)が若干の圧入状態で挿着されるようになっている。また、外周面に平らな切り欠き面66を有している。切り欠き面66は、ケース本体62の上壁67の外面と同一平面になるように形成されている。切り欠き面66は、FOT7の位置決めのために形成されている。
【0049】
上記シールドケース10は、導電性を有する金属薄板をプレス加工して成り、図9ないし図15のいずれかに示される如く、並んだ(上記接続方向に対して直交方向に並ぶ)二つの収容部69、69を有している。収容部69、69は、隔壁70によって隔てられている。収容部69、69には、U字状の切り欠き部71、71と、凸部72、72と、矩形状の貫通孔73、73と、基板固定部74、74とが形成されている。収容部69、69には、FOTケース8及び9(図1参照)が圧入状態で挿着されるようになっている。尚、シールドケース10は、カーボンファイバ等を含有した導電性を有する合成樹脂材で成形により形成してもよいものとする。シールドケース10に導電性をもたせることで、FOT6及びFOT7(図1参照)に対するシールド性を高めることができる。
【0050】
切り欠き部71、71は、収容部69、69の前壁75に形成されている。切り欠き部71、71には、筒部55及び63(図1参照)が圧入状態(切り欠き部71、71の切り欠き幅が筒部55及び63の外径に一致するのも可)で挿通されるようになっている。筒部55及び63(図1参照)が切り欠き部71、71に挿通されると、FOT6、7(図1参照)の位置決めがなされるようになっている(収容部69、69をFOTケース8、9(図1参照)に対してガタ無しで形成することは困難である。そのため切り欠き部71、71と凸部72、72とで補うようになっている。これによりFOT6、7(図1参照)の位置決めがなされるようになる。以て、伝送効率の向上に寄与するようになる)。
【0051】
凸部72、72は、収容部69、69の後壁76且つ切り欠き部71、71より臨む位置に打ち出しによって楕円状に突出形成されている。凸部72、72には、テーパが周設されている。
【0052】
貫通孔73、73は、隔壁70に対向する収容部69、69の側壁77、77に形成されている。貫通孔73、73を介してシールドケース10が光ハウジング12(図1参照)に固定されるようになっている。
【0053】
基板固定部74、74は、側壁77、77に連成されている。基板固定部74、74は、プリント基板18(図1参照)に固定されるようになっている。また、グランド端子の役割を果たしている(アースを取る)。
【0054】
尚、図15における波線は、折り曲げ位置を示している。
図15を参照しながらシールドケース10の補足説明をすると、後壁76には、凸部72、72と保持片78、78とが形成されている。保持片78、78は、その長さが短く、後壁76の上端に連成されている。後壁76の右端には、側壁77が設けられている。側壁77には、貫通孔73、73が上下に形成されている。側壁77の上端には、左側の収容部69(図9参照)に対する蓋79が連成されている。また、側壁77の下端には、左側の基板固定部74が連成されている。
【0055】
側壁77の右端には、前壁75が設けられている。前壁75には、切り欠き部71、71が形成されている。切り欠き部71、71は、前壁75の下端から切り欠かれている。前壁75の右端には、側壁77が設けられている。側壁77には、貫通孔73、73が上下に形成されている。側壁77の上端には、右側の収容部69(図9参照)に対する蓋80と隔壁70とが連成されている。また、側壁77の下端には、左側の基板固定部74が連成されている。側壁77の右端には、保持片81、81が形成されている。保持片81、81は、後壁76の保持片78、78と同じ大きさに形成されている。
【0056】
上記スリーブ11、11は、図1に示される如く、コア及びクラッド(中心軸に沿って延在している)からなる光ファイバ84、84(後述するプラスチック光ファイバ121と同等の屈折率を有することが好ましい)と、円筒状のホルダー85、85とで構成されている。
【0057】
尚、スリーブ11、11は、後述する光ファイバケーブル115、115(図2参照)を所定の長さに切断し、その両端面を研磨することにより形成することも可能である。
【0058】
上記光ハウジング12は、カーボンファイバ等を含有した導電性を有する合成樹脂材から成り、図16ないし図21のいずれかに示される如く、FOT収容部88と、そのFOT収容部88に連成されるスリーブ収容部89、89とで構成されている。
【0059】
FOT収容部88は、本体収容部90と筒部収容部91、91とを有しており、平面視の外観形状が凸状に形成されている。
【0060】
本体収容部90は、FOT収容部88の下壁(プリント基板18(図1参照)に対向する壁)と後壁とを開放するように形成されている。また、テーパ面92が後壁側の開放端に連続して形成されている。さらに、シールドケース10(図1参照)の後壁76(図13参照)が上記開放端から突出しないように形成されている。本体収容部90には、シールドケース10(図1参照)の貫通孔73、73(図1参照)に係合する爪状の係止突起93、93が形成されている。係止突起93、93は、FOT収容部88の左壁及び右壁の各内側に突出形成されている。係止突起93、93には、上記開放端側にテーパが形成されている。尚、引用符号94、94は、係止突起93、93を形成するために生じる型抜き孔を示している。
【0061】
筒部収容部91、91は、本体収容部90に連通する平面視略円形状の凹みであって、筒部55及び63(図1参照)の外形に合わせて形成されている。筒部収容部91、91には、筒部55及び63(図1参照)の切り欠き面58及び66(図1参照)に対面する切り欠き面97、97が形成されている。また、極小の圧入突起98が複数形成されている。圧入突起98は、筒部55又は63(図1参照)を保持するために設けられている。筒部収容部91、91の本体収容部90に連続する部分には、テーパが形成されている。
【0062】
FOT収容部88の上記下壁には、凹部99、99が形成されている。凹部99、99は、筒部収容部91、91の下側に形成されており、グランド端子100、100が装着されるようになっている。グランド端子100、100は、導電性を有する金属薄板を打ち抜いて形成されており、上記基板固定部74(図1参照)に略一致する形状を有している。また、プリント基板18(図1参照)に固定されるようになっている(アースを取る)。
【0063】
スリーブ収容部89、89は、FOT収容部88に連続する略矩形状の外形を有する部分と、これに連続する円筒状の外形を有する部分とで構成されている。
【0064】
略矩形状の外形を有する部分には、その上壁及び下壁にそれぞれ係止突起103、103と溝104とが形成されている。係止突起103、103は、略爪状に形成されている。また、係止突起103、103は、円筒状の外形を有する部分側にテーパを有している。溝104は、係止突起103、103の間に形成されている。略矩形状の外形を有する部分の上記下壁には、電気ハウジング5(図4参照)のテーパ面45(図4参照)に対面するテーパ面105が形成されている。テーパ面105は、上述の如く、誤組み付け防止に寄与することになる。
【0065】
スリーブ収容部89、89の内部には、筒部収容部91、91に連通する円形の孔106、106が形成されている。その孔106、106には、スリーブ11、11(図1参照)が筒部収容部91、91側から圧入挿着されるようになっている。孔106、106の筒部収容部91、91に連続する部分には、テーパが形成されている。孔106、106には、極小の圧入突起107が複数形成されている。圧入突起107は、スリーブ11、11(図1参照)を保持するために設けられている。
【0066】
上記構成において、ハイブリッドコネクタ1は、次のようにして組み立てられている。
【0067】
即ち、ハイブリッドコネクタ1は、電気コネクタ2と光コネクタ3とを予め別工程で形成した後に、光コネクタ3を電気コネクタ2に装着するようにして組み立てられている。尚、電気コネクタ2については、上述してあるので、ここではその組み立てに係る説明を省略する。
【0068】
光コネクタ3の組み立てについて、図1又は、図22ないし図24のいずれかを参照しながら説明する。
【0069】
先ず、FOT6をFOTケース8のケース本体54に収容する。また、FOT7をFOTケース9のケース本体62に収容する。図示しない発光素子及び受光素子の前面側に筒部55、63が位置するようにFOT6及びFOT7の収容作業を行う。
【0070】
次に、筒部55、63にスリーブ11、11の一端側を圧入する(シールドケース10の装着後に行ってもよい)。この状態からFOT6を収容したスリーブ11付のFOTケース8と、FOT7を収容したスリーブ11付のFOTケース9を並べ、これらをシールドケース10の収容部69、69に装着する。シールドケース10の切り欠き部71、71から筒部55、63が導出される。この時、FOTケース8及びFOTケース9の位置決めがなされ、以てFOT6及びFOT7の各々の位置が決まる。
【0071】
続いて、光ハウジング12に以上の組立品を装着する。シールドケース10の貫通孔73、73と本体収容部90の係止突起93、93とが係合し、上記組立品が保持される。この時、スリーブ11、11は、孔106、106に収容される。また、筒部55、63は、筒部収容部91、91に収容される。その際、筒部55及び63の切り欠き面58及び66と、筒部収容部91、91の切り欠き面97、97(図20参照)とでFOT6及びFOT7の最終的な位置が決まる。以上により、光コネクタ3の組み立てが完了する。
【0072】
続いて、図25ないし図27のいずれかに示される如く、光コネクタ3を電気コネクタ2の光コネクタ装着部41に装着し、ハイブリッドコネクタ1を組み立てる。
【0073】
即ち、光コネクタ3のスリーブ収容部89、89を光コネクタ装着部41の挿通孔43に挿通し、四つの係止突起103と四つの係合孔44とを完全に係合させる。これにより、一連の組み立てが完了する。そして、ハイブリッドコネクタ1をプリント基板18に実装する。電気ハウジング5を支持するクリップ37、37は、プリント基板18の上記孔(不図示)に嵌合する。光コネクタ3を支持するグランド端子100、100及び基板固定部74、74と、FOT6、7の各複数のリードフレーム48、50は、プリント基板18に半田付けにより固定される。
【0074】
以上、図1、及び、図3ないし図27までを参照しながら説明してきたように、ハイブリッドコネクタ1は、電気ハウジング5とシールドケース10と光ハウジング12の三つの部材で支持されている。また、光コネクタ3は、光ハウジング12とシールドケース10で支持されている。さらには、シールドケース10によってFOT6、7の位置が安定している。プリント基板18に固定される部分が多いことから、例えば走行中の振動を受けたとしても、電気コネクタ2と光コネクタ3との嵌合部分のガタ付きを十分に抑えることができる。従って、光軸がズレてしまうことはない。
【0075】
尚、光コネクタ装着部41の保持部42先端には、光コネクタ3のFOT収容部88が当接するから、光コネクタ3の上記接続方向の移動が規制されるようになる。また、保持部42と筒部収容部91、91の部分とで、FOT収容部88の本体収容部90の位置がPCB端子4の上記他方の部分側よりも後方になり、FOT収容部88の一部が間隔を存してPCB端子4の上記他方の部分にラップする(本形態においては、二本のPCB端子4に対して間隔を存して重なる。そのラップした分だけハイブリッドコネクタ1がコンパクトになる。また、PCB端子4が保護される)。
【0076】
図2において、上記ハイブリッドコネクタ13は、上述の如く、電気コネクタ14と、その電気コネクタ14に装着される光コネクタ15と、ホルダー16とを備えて構成されている。
【0077】
先ず、光コネクタ15から説明する。
光コネクタ15は、端末にフェルール114、114を装着した光ファイバケーブル115、115と、その光ファイバケーブル115、115を収容する光アダプター116とを備えて構成されている。
【0078】
上記光ファイバケーブル115は、プラスチック光ファイバ121と、プラスチック光ファイバ121を被覆する一次シース122と、その外側の二次シース123とで構成されている。
【0079】
プラスチック光ファイバ(以下POFと略記する。POF:Plastic Optical Fiber )121は、光信号を伝送するための伝送路であり、円形の断面形状を有している。また、中心に光信号を伝搬する透明なコアを有しており、そのコアよりも屈折率の小さい透明なクラッドが外側を構成している。
【0080】
一次シース122及び二次シース123は、絶縁性を有する合成樹脂材により形成されている。一次シース122及び二次シース123の端末は、それぞれ所定の長さに皮剥されている。
【0081】
光ファイバケーブル115は、POF121及び一次シース122を端末から順に露出するように形成されている。
【0082】
上記フェルール114は、合成樹脂製であって、POF121を収容する小径部125と、その小径部125に連続し一次シース122を収容する大径部126とで内外共に段付きの円筒状に構成されている。
【0083】
小径部125の端部からは、POF121が露出するようになっている。大径部126の外周面には、二つのフランジ部127、128が形成されている。フランジ部127は、大径部126の中間に環状に形成されている。また、フランジ部128は、大径部126の端部に環状に形成されている。フランジ部128には、二次シース123の端末が当接するようになっている。
【0084】
光ファイバケーブル115、115とフェルール114、114は、接着剤等で強固に固定されている。例えば、光アダプター116から光ファイバケーブル115、115のみが抜け落ちてしまうことはない。
【0085】
上記光アダプター116は、合成樹脂製であって、外形が略矩形の二つの筒を並べて一体にしたような形状に形成されている。また、光アダプター116の長手方向の中心軸を境にして対称形状に形成されている。
【0086】
光アダプター116には、光ファイバケーブル115、115の端末部分の延在方向(上記長手方向及びフェルール114、114の長手方向に一致する)に沿って、挿入口131、131と、収容室132、132と、接続口133、133とが形成されている。
【0087】
また、光アダプター116の外面には、係止部134、134と、ホルダー16に対する図示しない係合孔と、係止用の凹部(不図示)とが形成されている。また、上記延在方向に沿ってテーパ面136、136と溝137とが形成されている。
【0088】
挿入口131、131は、光ファイバケーブル115、115の端末部分を挿入するために形成された円形の貫通孔であり、収容室132、132に連続して形成されている。挿入口131、131の直径は、フランジ部127、128の直径よりも若干大きく形成されている。挿入口131、131は、上記長手方向に直交する光アダプター116の幅方向に並んで形成されている。
【0089】
収容室132、132は、フェルール114、114の長手方向の長さよりも長く形成されており、挿着、収容されたフェルール114、114の小径部125の上記端部が接続口133、133から突出しないようになっている(フェルール114、114の先端の傷付き又は破損を防止する。露出するPOF121の端面を保護することにもなる)。収容室132、132は、挿入口131、131及び接続口133、133の直径と同じ径で形成されており、中間には内方へ突出する環状のストッパ(不図示、フェルール114、114のフランジ部127、127が当接するようになっている)が周設されている。
【0090】
接続口133、133は、光アダプター116の長手方向側の上記一端面に対する他端面に形成されている。また、接続口133、133は、ハイブリッドコネクタ1(図1又は図2参照)との接続に係る部分であって、円形の貫通した孔に形成されている。さらに、収容室132、132に連続して形成されており、上記幅方向に並んで形成されている。
【0091】
係止部134、134は、光アダプター116の中央よりも挿入口131、131側であって溝137側の外面に形成されている。また、係止部134、134は、フェルール114、114のフランジ部127、127に係合してフェルール114、114の抜けを防止するようになっている。係止部134、134の先端には、収容室132、132内に突出する突起が形成されている。係止部134、134は、可撓性を有している。
【0092】
ホルダー16に対する図示しない係合孔は、係止部134、134の反対側の面に長方形状に貫通形成されており、収容室132、132に連通するようになっている。図示しない係合孔にホルダー8が挿通されると、収容されたフェルール114、114のフランジ部127、127にホルダー8が係合するようになっている。収容されたフェルール114、114が二重係止されるようになっている。
【0093】
テーパ面136、136は、図示しない係合孔側の二つの隅部を切り落としたような状態に形成されている。テーパ面136、136を形成することで組み付けの方向性が決まり、光コネクタ15の電気コネクタ14に対する誤組み付けが防止されるようになっている。
【0094】
溝137は、係止部134、134の間を抜けるようにして形成されている。また、係止部134、134側の外面の中央且つ上記延在方向に沿って形成されている。溝137は、ガイドとして機能するようになっている。
【0095】
上記電気コネクタ14は、複数の電気端子141(二つのみ図示、この数に限られない)と、合成樹脂製の電気ハウジング142と、電気ハウジング142に挿着される端子係止用のスペーサ143、143とを備えて構成されている。
【0096】
上記電気端子141は、雌形の端子であって、導電性を有する金属薄板から成り、電気接触部が箱状に形成されている。電気接触部に連続する電線接続部には、端末の被覆を皮剥した電線145が圧接されている。
【0097】
上記スペーサ143、143は、合成樹脂製であって、平面視略T字状に形成されている。略T字状の縦部146は横部147よりも長く形成されており、縦部146が横一列に並んだ複数の電気端子141を二重係止するようになっている。
【0098】
上記電気ハウジング142は、複数の電気端子収容室150と光アダプタ装着部151とを有しており、略箱形に形成されている。電気ハウジング142の上壁には、ロッキングアーム157とガイドリブ158、158、159とアーチ部160とが形成されている。また、電気ハウジング142の下壁には、ガイドリブ162、162と、一端が後端面に連続する舌片状の突起部163とが形成されている。電気ハウジング142の左壁には、スペーサ143、143に対する挿着部164、164が形成されている。
【0099】
電気端子収容室150は、上下二段且つ各段横一列に六つずつ(この数に限られない)等間隔で配設されている。電気端子収容室150は、電気ハウジング142の前端面から後端面にかけて貫通するように形成されており、後端面側の開口を介して電気端子141が挿着、収容されるようになっている。
【0100】
光アダプタ装着部151は、電気ハウジング142の後端面から前端面に向けて光アダプター116を収容することが可能な空間(光アダプター116の外形に略一致する)を有するように形成されている。
【0101】
光アダプタ装着部151には、光アダプター116を案内するガイドリブ173と、光アダプター116に係入する図示しない係止用の凸部と、ホルダー16に対する図示しない係合孔とが形成されている。また、前端面を有する壁には、光アダプタ装着部151に連通する接続口(不図示)が形成されている。
【0102】
ガイドリブ173は、光アダプター116の溝137に係入することが可能なサイズで形成されている。ホルダー16に対する図示しない係合孔は、光アダプター116の図示しない係合孔と同じ大きさに形成されている。上記接続口(不図示)は、円形の貫通孔であって、光アダプター116の接続口133、133の直径と同じ径及びピッチで形成されている。
【0103】
ロッキングアーム157は、その基端部が上壁の前端面側に連成されており、基端部からほぼ90゜屈曲して先端部が後端面の近傍まで延在するように形成されている。ロッキングアーム157は、可撓性を有しており、上壁に対向する面の逆側には、テーパを有する略爪状の係止突起178、178が突出形成されている。係止突起178、178は、ロッキングアーム157の中間部分に形成されている。ロッキングアーム157の先端部近傍には、係止突起178、178と同方向に突出する突起状の押動部179が形成されている。
【0104】
ガイドリブ158、158は、上壁の面に直交するように上壁の端部から突出形成されている。また、前端面及び後端面の方向に延在しており、左壁及び右壁に連続するように形成されている。ガイドリブ159は、電気端子収容室150側の上壁に、ガイドリブ158、158に対して平行に形成されている。
【0105】
アーチ部160は、細幅且つコ字状であって、一端が後端面に一致するように上壁に形成されている。アーチ部160の両端部は、左壁及び右壁に連続するように形成されている。アーチ部160は、ロッキングアーム157を保護するようになっている。
【0106】
ガイドリブ162、162は、下壁の面に直交するように下壁の端部から突出形成されている。また、前端面及び後端面の方向に延在しており、左壁及び右壁に連続するように形成されている。
【0107】
上記ホルダー16は、合成樹脂製の片状の係止部材であって、軸部183の一端には、一対の可撓係止腕184、184が連成されている。可撓係止腕184、184には、フェルール114、114の大径部126、126の外形に合わせて湾曲した凹み185、185が形成されている、ホルダー16は、可撓係止腕184、184が撓むことで図示しない係合孔に挿通されるようになっている。可撓係止腕184、184には、フェルール114、114のフランジ部127、127が当接するようになっている。
【0108】
ホルダー16は、フェルール114、114の係止の他に電気ハウジング142に挿着される光アダプター116の係止も兼ねるようになっている。
【0109】
上記構成において、ハイブリッドコネクタ13は、次のように組み立てられている。
【0110】
先ず、端末にフェルール114、114を装着した光ファイバケーブル115、115を光アダプター116に挿着、収容して光コネクタ15を組み立てる。
【0111】
この時、光ファイバケーブル115、115は、挿入口131、131を介して収容室132、132内に収容される。光ファイバケーブル115、115は、フェルール114、114のフランジ部127、127がストッパ(不図示)に当接するまで収容室132、132内に押し込まれて挿着される。
【0112】
光ファイバケーブル115、115が収容室132、132内に収容されると、係止部134、134が外方へ一旦撓んで復帰し、係止部134、134がフェルール114、114のフランジ部127、127に係合可能な状態になる。光ファイバケーブル115、115は、収容室132、132内での移動が規制される。
【0113】
光コネクタ15の組み立てが完了すると、光コネクタ15を電気コネクタ14に挿着、収容する工程が行われる。
【0114】
光コネクタ15を挿着、収容する前に、電気端子141が予め所定の電気端子収容室150に挿着、収容されているものとする(光コネクタ15の挿着、収容後でも電気端子141に係る作業はできる)。
【0115】
光コネクタ15を電気コネクタ14に挿着、収容すると、光アダプタ装着部151の凸部(不図示)に光アダプター116の凹部(不図示)が係合して光コネクタ15が電気コネクタ14に係止される。
【0116】
この状態から、ホルダー16を図示しない係合孔に挿通し係合させると、光ファイバケーブル115、115の位置規制と二重係止、及び光アダプター116の二重係止がなされる。これにより、ハイブリッドコネクタ13に係る一連の組み立て工程が完了する。
【0117】
その他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。
【0118】
即ち、一芯式光ファイバ双方向通信システム用の雄形のコネクタをハイブリッドコネクタに構成しようとする際に、上記構成が応用できるのは言うまでもない。
尚、FOTケース8の構成をFOT6のモールド部49に、また、FOTケース9の構成をFOT7のモールド部51にもたせれば、FOT6及びFOT7をシールドケース10の収容部69、69に直接収容、保持させることができる。
【0119】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載された本発明によれば、ハイブリッドコネクタを電気ハウジングとケースと光ハウジングの三つの部材で支持することができる。また、ハイブリッドコネクタにおける光コネクタを光ハウジングとケースで支持することができる。光素子モジュール自体も支持することができる。基板に固定される部分が多くなるから、例えば走行中の振動を受けたとしても、電気コネクタと光コネクタとの嵌合部分のガタ付きを十分に抑えることができる。従って、光軸のズレを防止することができる。
【0120】
請求項2に記載された本発明によれば、ケースと、光ハウジングと、ケース及び光ハウジングの各基板固定部は、導電性を有することから、光軸のズレを防止しつつ、光コネクタに対してのアースを取ることができる。
【0121】
請求項3に記載された本発明によれば、電気ハウジングの基板固定部は、基板に形成された孔に対して嵌合、離脱可能な可撓性を有するクリップであることから、電気ハウジングの基板固定部を基板に嵌合させた後には、ハイブリッドコネクタを基板に押さえつけて作業する必要はない。光軸のズレを防止しつつ、作業性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による雄形のハイブリッドコネクタの支持構造の一実施の形態を示す雄形のハイブリッドコネクタの分解斜視図である。
【図2】接続相手側となる雌形のハイブリッドコネクタの分解斜視図である。
【図3】電気コネクタの平面図である。
【図4】電気コネクタの正面図である。
【図5】図3のA−A線断面図である。
【図6】図4のB−B線断面図である。
【図7】発光素子を有するFOT用のFOTケースの断面図である。
【図8】受光素子を有するFOT用のFOTケースの断面図である。
【図9】シールドケースの正面図である。
【図10】シールドケースの平面図である。
【図11】シールドケースの底面図である。
【図12】シールドケースの右側面図である。
【図13】シールドケースの背面図である。
【図14】図9のC−C線断面図である。
【図15】シールドケースの展開図である。
【図16】光ハウジングの正面図である。
【図17】光ハウジングの平面図である。
【図18】光ハウジングの底面図である。
【図19】光ハウジングの背面図である。
【図20】図16のD−D線断面図である。
【図21】図16のE−E線断面図である。
【図22】光コネクタの斜視図である。
【図23】図22の光コネクタの縦断面図である。
【図24】図22の光コネクタの横断面図である。
【図25】ハイブリッドコネクタの一部断面を含む平面図である。
【図26】ハイブリッドコネクタの正面図である。
【図27】図26のF−F線断面図である。
【符号の説明】
1 ハイブリッドコネクタ
2 電気コネクタ
3 光コネクタ
4 PCB端子
5 電気ハウジング
6、7 FOT(光素子モジュール)
8、9 FOTケース
10 シールドケース(ケース)
11 スリーブ
12 光ハウジング
13 ハイブリッドコネクタ
14 電気コネクタ
15 光コネクタ
16 ホルダー
18 プリント基板(基板)
25 開放端
26 奥壁
36 取り付け部
37 クリップ(基板固定部)
40 PCB端子装着部
41 光コネクタ装着部(装着部)
42 保持部
43 挿通孔
44 係合孔
45 テーパ面
48 リードフレーム
49 モールド部
50 リードフレーム
51 モールド部
54 ケース本体
55 筒部
58 切り欠き面
62 ケース本体
63 筒部
66 切り欠き面
69 収容部
70 隔壁
71 切り欠き部
72 凸部
73 貫通孔
74 基板固定部
84 光ファイバ
85 ホルダー
88 FOT収容部
89 スリーブ収容部
90 本体収容部
91 筒部収容部
92 テーパ面
93 係止突起
97 切り欠き面
98 圧入突起
99 凹部
100 グランド端子(基板固定部)
103 係止突起
104 溝
105 テーパ面
106 孔
107 圧入突起
114 フェルール
115 光ファイバケーブル
116 光アダプター
141 電気端子
142 電気ハウジング
150 電気端子収容室
151 光アダプタ装着部
Claims (3)
- 電気コネクタと該電気コネクタに装着される光コネクタとを備えたハイブリッドコネクタの基板に対する支持構造であって、
前記電気コネクタは、接続相手側に対する開放端より該接続相手の接続方向に臨む奥壁に、前記光コネクタが挿し込まれ嵌合し合う装着部を形成した有底箱状の電気ハウジングを備え、
前記光コネクタは、光素子を有する一つ又は二つの光素子モジュールと、該光素子モジュールを位置決めしつつ保持するケースと、該ケースを保持し前記装着部に嵌合する光ハウジングとを備え、
且つ、前記電気ハウジングと前記ケースと前記光ハウジング、の三つの部材にそれぞれ前記基板に固定される基板固定部を形成した
ことを特徴とするハイブリッドコネクタの支持構造。 - 請求項1に記載のハイブリッドコネクタの支持構造において、
前記ケースと、前記光ハウジングと、前記ケース及び前記光ハウジングの各前記基板固定部は、導電性を有することを特徴とするハイブリッドコネクタの支持構造。 - 請求項1又は請求項2に記載のハイブリッドコネクタの支持構造において、
前記電気ハウジングの前記基板固定部は、前記基板に形成された孔に対して嵌合、離脱可能な可撓性を有するクリップであることを特徴とするハイブリッドコネクタの支持構造。
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