JP5659784B2 - 複合コネクタの組物 - Google Patents

Description

本発明は、種類の異なる複数のコネクタを共通のコネクタ筐体に収納したプラグ側複合コネクタとレセプタクル側複合コネクタとからなる複合コネクタの組物に関する。

パソコン、ＡＶ機器等の民生機器で伝送信号の接続に、Ｄ−ＳＵＢコネクタ、ＰＳ／２コネクタ、ＭＤＩＤコネクタ、ＵＳＢコネクタ、ＤＶＩコネクタ、ＨＤＭＩコネクタ等の種々のコネクタが用いられる。また、これらのコネクタに加えて電源用のコネクタや光信号用の光コネクタ等が用いられている。これらのコネクタは、それぞれのケーブルに接続されて使用されるが、複数のコネクタ接続の煩わしさや、ケーブルが輻輳して見苦しくかつ扱いづらいなどの問題があった。

これに対し、複数の使用形態が異なるコネクタを、共通のコネクタ筐体に集合一体化して、１つの着脱操作で複数のコネクタ接続が可能とする複合コネクタが提案されている。この複合コネクタとしては、電源用のコネクタユニットと電気信号用のコネクタユニットを組み合わせたもの（例えば、特許文献１参照）、光信号用の光コネクタユニットと電気信号用のコネクタユニットを組み合わせたもの（例えば、特許文献２参照）など、種々の形態のものがある。

特開２００６−６６３５２号公報 特開２００３−１５７９２６号公報

通常、コネクタは、一方をレセプタクル形状とし他方をプラグ形状として、互いにコネクタ中心位置を一致させることで接続嵌合が行われる。しかしながら、複数のコネクタユニットを集合して複合コネクタとした場合、製造誤差等によりコネクタユニット間の相対位置や間隔がズレていたりすると、互いのコネクタユニットの中心位置が一致せず、接続嵌合ができなくなったり、無理に接続すると嵌合部やコンタクト端子を変形したり、接続不良などを生じるという問題があった。

本発明は、上述した実状に鑑みてなされたもので、コネクタ接続の際に、コネクタユニットの位置に多少のズレがあっても、係るズレを修正してコネクタ接続を可能とした複合コネクタの組物の提供を目的とする。

本発明による複合コネクタの組物は、プラグ側複合コネクタとレセプタクル側複合コネクタとからなる複合コネクタの組物であって、前記のプラグ側複合コネクタおよびレセプタクル側複合コネクタのそれぞれは、複数のコネクタユニットを共通のコネクタ筐体により保持し、複数のコネクタユニットの一つが固定的に保持され、他が接続嵌合の軸方向と直交する方向に移動可能に保持されていることを特徴とする。なお、移動可能に保持されたコネクタユニットは、弾性体からなる保持部材を介して移動可能に保持されていることが好ましい。また、移動可能に保持された複数のコネクタユニットは、嵌合開始の先端がテーパ形状になっていて、接続嵌合の時にテーパに沿ってコネクタユニットが移動する。

プラグ側複合コネクタに保持された複数のコネクタユニットは、先端の嵌合開始位置が接続方向に沿って異ならせられ、最も突き出し量の多いコネクタユニットが固定的に保持されるようにしてもよい。

本発明によれば、複数のコネクタユニットの各々がコネクタの接続嵌合の軸方向と直交する方向に移動可能に保持されているため、コネクタユニット間の相対位置や間隔に多少のズレがあっても、コネクタ接続の際に、コネクタユニットの位置が移動修正されて、各々のコネクタユニット同士の接続を可能とし、接続不良も生じないようにすることができる。

本発明による複合コネクタの概略を説明する図である。 本発明による複合コネクタの接続形態を説明する図である。 本発明に用いるコネクタユニットの先端をテーパ形状とした例を示す図である。

図により本発明の概略を説明する。図１（Ａ）はプラグ側の複合コネクタを示し、図１（Ｂ）はレセプタクル側の複合コネクタを示す。図において、１ａ，１ｂは複合コネクタ、２ａ，２ｂは電源用のコネクタユニット、３ａ，３ｂは信号用のコネクタユニット、４ａ，４ｂは光接続用の光コネクタユニット、５ａ，５ｂはコネクタ筐体、６は電源ケーブル、７は信号ケーブル、８は光ケーブル、９は複合ケーブル、１０はブーツ、１２ａ，１３ａはコンタクト端子（雄型）、１２ｂ，１３ｂはコンタクト端子（雌型）、１４ａは光コネクタフェルール、１４ｂは光コネクタスリーブ、１５ａ〜１７ｂはユニット筐体、１８は保持部材、１９は支持部を示す。

複合コネクタ１ａ，１ｂは、複数のコネクタユニットを１つの共通のコネクタ筐体５ａ，５ｂに収納保持させ、あたかも１つのコネクタのようにして接続するもので、複数のコネクタユニット２ａ〜４ｂは、種類が異なるものであってもよく、同種のものであってもよい。複数のコネクタユニット２ａ〜４ｂ用のそれぞれの電気ケーブル６，７あるいは光ケーブル８は、集合されて複合ケーブル９とされ、弾性を有するブーツ１０を介して複合コネクタ１ａ，１ｂに接続される。

また、本発明による複合コネクタの組物は、一方をプラグ側の複合コネクタ１ａとし、他方をレセプタクル側の複合コネクタ１ｂとし、プラグ側とレセプタクル側とを嵌合させることにより接続が形成されるものとする。図では、複合ケーブル９同士を互いに接続する形態を示しているが、いずれか一方の複合コネクタを通信機器等の筐体内に組み込み、機器とケーブルとの接続形態としてもよい。なお、この場合、レセプタクル側が機器内に配置されることが多いが、プラグ側であってもよい

プラグ側の複合コネクタ１ａは、例えば、図１（Ａ）の模式図で示すように、共通のコネクタ筐体５ａに、電源用のコネクタユニット２ａ、信号用のコネクタユニット３ａ、光接続用の光コネクタユニット４ａの３つのコネクタユニットを収納保持して構成することができる。この場合、電源用のコネクタユニット２ａは、１対の雄型のコンタクト端子１２ａをユニット筐体１５ａに装着して形成され、信号用のコネクタユニット３ａは、多数の雄型のコンタクト端子１３ａをユニット筐体１６ａに装着して形成される。また、光接続用の光コネクタユニット４ａは、雄型の光コネクタフェルール１４ａをユニット筐体１７ａに装着して形成される。

コネクタユニット２ａ〜４ａは、各々のユニット筐体１５ａ〜１７ａを共通のコネクタ筐体５ａに設けられた支持部１９により個別に保持して集合一体化される。複数のコネクタユニット２ａ〜４ａのうちの一つは固定されるが、他は相手方コネクタと接続嵌合される軸方向（例えば、矢印Ｚの方向）と直交する方向（ＸＹ方向）に移動可能に配される。ただ、移動可能といっても複数のコネクタ間での製造上における誤差やズレに起因する位置の変動をカバーする範囲するものであり、０.５ｍｍ以下の移動距離である。

複数のコネクタユニット２ａ〜４ａは、コネクタ筐体５ａに移動可能に保持されたコネクタユニットにより、複数のコネクタユニット間での相対位置や間隔に多少のズレがあっても、複数のコネクタユニットのうち、いくつかのコネクタユニットを軸方向と直交する方向に移動させることで、複数のコネクタユニットの全てを接続嵌合させることが可能となる。
しかし、複数のコネクタユニットが全てコネクタ筐体に対し固定されていると、コネクタユニット間の間隔にズレがあるような場合、接続が困難となるコネクタユニットが生じ、無理に接続しようとするとコネクタ端子やコネクタユニットが変形し接続不良となる。

コネクタユニット２ａ〜４ａを上記の範囲で移動可能に保持するには、例えば、ユニット筐体１５ａ〜１７ａに取付け固定される保持部材１８を、コネクタ筐体５ａの支持部１９と摺動可能としてかつ保持部材１８の周囲にクリアランスを設けて支持させることで容易に実現することができる。この場合、保持部材１８が硬質のもので形成されていれば、保持部材１８は支持部１９と接触しつつ摺動してそのクリアランスの範囲で移動可能とされるが、コネクタユニット２ａ〜４ａが移動された後は、その移動位置に止まり、外部から操作しない限り移動されない。

保持部材１８にゴムのような弾性体を用いることにより、コネクタユニット２ａ〜４ａを、コネクタ筐体５ａに対して上記の軸方向と直交するＸＹ方向に弾性的に移動可能とすることができる。この場合、コネクタの接続がされていなフリーな状態においては、コネクタユニット２ａ〜４ａを所定の位置（ホームポジション）に復帰可能に保持することができ、コネクタユニット間にズレがない場合には、位置修正を行うことなく通常の接続嵌合を行うことができる。

図１（Ｂ）は、レセプタクル側の複合コネクタ１ｂを示し、プラグ側の複合コネクタ１ａと同様に、コネクタユニットが移動可能とされている。接続相手のプラグ側の複合コネクタ１ａのコネクタユニットが移動可能であるなら、レセプタクル側の複合コネクタ１ｂにおいては、コネクタユニットが固定されている形態のものを用いることも可能であるが、コネクタユニット間のズレ等が大きく、片方のコネクタだけではズレを修正することができない場合には、本発明のように、プラグ側とレセプタクル側の複合コネクタ１ａ，１ｂの双方で、図１に示したようにコネクタユニットを移動可能とすることで対応することが可能となる。

レセプタクル側の複合コネクタ１ｂの場合も、プラグ側の複合コネクタ１ａと同様に構成することができる。すなわち、共通のコネクタ筐体５ｂに、電源用のコネクタユニット２ｂ、信号用のコネクタユニット３ｂ、光接続用の光コネクタユニット４ｂの３つのコネクタユニットを収納保持して構成される。ただ、プラグ側の複合コネクタ１ａは、コネクタユニットのユニット筐体の嵌合部がコネクタ筐体の前面から突き出る形態となるのに対し、レセプタクル側の複合コネクタ１ｂでは、コネクタユニットのユニット筐体の嵌合部がコネクタ筐体の内部に配置することが可能となる。

なお、レセプタクル側の複合コネクタ１ｂの電源コネクタユニット２ｂは、１対の雌型のコンタクト端子１２ｂをユニット筐体１５ｂに装着して形成され、信号コネクタユニット３ｂは、多数の雌型のコンタクト端子１３ｂをユニット筐体１６ｂに装着して形成される。光コネクタユニット４ｂは、雌型の光コネクタスリーブ１４ｂをユニット筐体１７ｂに装着して形成される。また、プラグ側の複合コネクタ１ａと同様に、コネクタユニット２ｂ〜４ｂのうちの一つは固定されるが、他はコネクタ筐体５ａに移動可能とし、ユニット筐体１５ｂ〜１７ｂに取付け固定される保持部材１８を、コネクタ筐体５ｂの支持部１９にクリアランスを設けて支持させ、保持部材１８をゴムのような弾性部材を用いることにより、コネクタユニット２ｂ〜４ｂを、コネクタ筐体５ｂに対して弾性的に保持することができる。

図２は、図１の複合コネクタを用いて位置ズレの修正を行いながら接続を行う方法を説明する図である。なお、レセプタクル側の複合コネクタ１ｂは、説明を分かりやすくするためコネクタユニット２ｂ〜４ｂは移動しない固定された形態のもので説明する。また、複合コネクタでは、接続開始時の挿入力を軽減するために、複数のコネクタユニットの接続タイミングを異ならせることがあるが、本例においても、プラグ側の複合コネクタ１ａは、複数のコネクタユニットの突き出し長さを異ならせ、接続嵌合のタイミングを異なるように形成するのが好ましい。

図に示すように、プラグ側の複合コネクタ１ａは、例えば、電源用のコネクタユニット２ａの突き出し量が最も多く、最初に接続嵌合されるコネクタユニットとされる。次いで、信号用のコネクタユニット３ａの突き出し量を多くし、光接続用の光コネクタユニット４ａが最も少ない突き出し量としてある。なお、突き出し量の大小は、本例に限定されず任意に設定することができる。また、レセプタクル側の複合コネクタ１ｂは、本例では、コネクタユニットの先端位置は、ほぼ同じになるようにしてあるが、プラグ側と同様に異ならせるようにしてもよい。

複合コネクタ１ａと１ｂの接続に際しては、図２（Ａ）に示すように、まず、最も突き出し量の多いコネクタユニット２ａと２ｂとの接続嵌合が開始される。この最初の接続嵌合が行われるコネクタユニットについては、接続作業者がコネクタユニット２ａと２ｂの位置が一致するように合わせるので、コネクタユニット２ａは可動的でなくてもよく、固定的に保持されたものとすることができる。次いで、コネクタユニット３ａと３ｂとの接続嵌合が開始されるが、コネクタユニット３ａと３ｂの位置にズレがある場合は、コネクタユニット３ａと３ｂの嵌合位置が一致するように、すでに接続嵌合されているコネクタユニット２ａに対して、コネクタユニット３ａが移動し、コネクタユニット３ｂと嵌合される。

その際、図３に示すように、コネクタユニット３ａと３ｂの嵌合開始位置となる先端はテーパ形状３ｃ，３ｄが形成されており、テーパ面に沿ってコネクタユニット３ａの移動がスムーズになされる。コネクタユニット３ａと３ｂとが一致したら、図２（Ｂ）に示すように、コネクタユニット３ａと３ｂと接続嵌合させる。なお、すでに接続嵌合されているコネクタユニット２ａと２ｂは、その嵌合量が深められる。

この後、コネクタユニット４ａと４ｂとの接続嵌合が開始されるが、コネクタユニット４ａと４ｂの位置にズレがある場合は、コネクタユニット４ａと４ｂの嵌合位置が一致するように、すでに接続嵌合されているコネクタユニット２ａおよび３ａに対して、コネクタユニット４ａが移動し、コネクタユニット４ｂと嵌合される。その際、上記と同様にコネクタユニット４ａと４ｂの先端はテーパ形状で形成（図示省略）されており、コネクタユニット４ａの移動がスムーズになされる。コネクタユニット４ａと４ｂとが一致したら、図２（Ｃ）に示すように、上記と同様にしてコネクタユニット４ａと４ｂと接続嵌合される。なお、すでに接続嵌合されているコネクタユニット２ａと２ｂ、並びに３ａと３ｂ間の嵌合量が深められる。

なお、最初に接続嵌合されるコネクタユニット、図２の例ではコネクタユニット２ａ，２ｂの接続の際には、接続作業者が嵌合位置を調整するので、コネクタユニット２ａは固定された形態とされる。なお、コネクタユニットを全て移動可能とするには、コスト的にはアップするので、１つでも固定とすれば、コスト低減につなげることができる。

１ａ，１ｂ…複合コネクタ、２ａ，２ｂ…電源用のコネクタユニット、３ａ，３ｂ…信号用のコネクタユニット、４ａ，４ｂ…光接続用の光コネクタユニット、５ａ，５ｂ…コネクタ筐体、６…電源ケーブル、７…信号ケーブル、８…光ケーブル、９…複合ケーブル、１０…ブーツ、１２ａ，１３ａはコンタクト端子（雄型）、１２ｂ，１３ｂはコンタクト端子（雌型）、１４ａ…光コネクタフェルール、１４ｂ…光コネクタスリーブ、１５ａ〜１７ｂ…ユニット筐体、１８…保持部材、１９…支持部。

Claims (4)

1. プラグ側複合コネクタとレセプタクル側複合コネクタとからなる複合コネクタの組物であって、前記プラグ側複合コネクタおよび前記レセプタクル側複合コネクタのそれぞれは、複数のコネクタユニットを共通のコネクタ筐体により保持し、前記複数のコネクタユニットの一つが固定的に保持され、他が接続嵌合の軸方向と直交する方向に個別に移動可能に前記共通のコネクタ筐体に保持されていることを特徴とする複合コネクタの組物。
2. 移動可能に保持された前記コネクタユニットは、弾性体からなる保持部材を介して移動可能に保持されていることを特徴とする請求項１に記載の複合コネクタの組物。
3. 移動可能に保持された前記コネクタユニットの先端がテーパ形状になっていて、接続嵌合の時に前記テーパに沿って前記コネクタユニットが移動することを特徴とする請求項１または２に記載の複合コネクタの組物。
4. 前記プラグ側複合コネクタに保持された前記複数のコネクタユニットは、先端の嵌合開始位置が接続方向に沿って異なっていて、最も突き出し量の多いコネクタユニットが固定的に保持されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合コネクタの組物。

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