本發(fā)明涉及進(jìn)行光傳輸?shù)倪B接器的技術(shù)。
背景技術(shù):
在專利文獻(xiàn)1中公開了一種多芯光纖連接器的技術(shù),具有保持90°彎曲的光纖的插芯的插針嵌件(相當(dāng)于插頭)與具有保持平行于背板(backplane)的光纖的插芯的插孔嵌件(相當(dāng)于插座)嵌合。根據(jù)專利文獻(xiàn)1的技術(shù),在嵌合狀態(tài)下,通過插針嵌件具有的插芯的前表面(定位面)與插孔嵌件的容納部分的底面(基準(zhǔn)面)抵接,從而進(jìn)行插針嵌件相對于插孔嵌件的定位。此時,插針嵌件的插芯的側(cè)面上的透鏡的光軸與插孔嵌件的插芯的前表面的透鏡的光軸一致而進(jìn)行光連接。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-68535號公報(圖9等)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
插頭的透鏡與插座的透鏡的光軸對準(zhǔn)需要高精度。但是,在專利文獻(xiàn)1的技術(shù)中,由于負(fù)責(zé)嵌合狀態(tài)的定位的插孔嵌件的基準(zhǔn)面較大,因此灰塵、塵埃、塵土等異物容易進(jìn)入且容易積存。因此,在異物附著于插針嵌件具有的插芯的定位面、插孔嵌件的基準(zhǔn)面上的狀態(tài)下進(jìn)行嵌合,有導(dǎo)致透鏡彼此的光軸對準(zhǔn)的精度降低的風(fēng)險。
因此,光連接器的本領(lǐng)域技術(shù)人員采用了在每次拔插光連接器時清潔嵌合部分、在不使用時對嵌合部分罩上保護(hù)罩等的應(yīng)對異物附著的方法。但是,這些應(yīng)對方法通常很復(fù)雜,阻礙了向本領(lǐng)域技術(shù)人員以外的人普及光連接器的使用。
鑒于這樣的情況,本發(fā)明的目的在于提供一種連接器,針對進(jìn)行光傳輸?shù)倪B接器,不采用麻煩的應(yīng)對異物的方法來防止異物的附著以提高插頭與插座之間的光軸對準(zhǔn)的精度,即使是本領(lǐng)域技術(shù)人員以外的人也能夠容易地使用。
用于解決課題的方案
為了達(dá)成上述目的,本發(fā)明是進(jìn)行光傳輸?shù)倪B接器,其特征在于,
所述連接器的插頭具有插頭側(cè)光連接單元,
所述連接器的插座具有插座側(cè)光連接單元,
在所述插頭側(cè)光連接單元中,
在所述插頭側(cè)光連接單元的側(cè)面具有插頭側(cè)光連接部,所述插頭側(cè)光連接部與所述插座側(cè)光連接單元具有的插座側(cè)光連接部在與插頭的插拔方向正交的方向上進(jìn)行光連接,
在所述插頭側(cè)光連接單元的側(cè)面具有插頭側(cè)定位部,所述插頭側(cè)定位部與所述插座的插座側(cè)定位部抵接來確定所述插頭和所述插座的嵌合狀態(tài)下的所述插頭側(cè)光連接單元的位置,
所述插座側(cè)光連接單元具有:
所述插座側(cè)光連接部,其與所述插頭側(cè)光連接部在與插頭的插拔方向正交的方向上進(jìn)行光連接;以及
插座側(cè)定位部,其與所述插頭側(cè)定位部抵接來確定在所述嵌合狀態(tài)下的所述插座側(cè)光連接單元的位置。
詳細(xì)的內(nèi)容在后面進(jìn)行說明。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明能夠提供一種連接器,針對進(jìn)行光傳輸?shù)倪B接器,不采用麻煩的應(yīng)對異物的方法來防止異物的附著以提高插頭與插座之間的光軸對準(zhǔn)的精度,即使是本領(lǐng)域技術(shù)人員以外的人也能夠容易地使用。
附圖說明
圖1是本實施方式的插頭的示意圖,(a)為側(cè)視圖,(b)為俯視圖,(c)為正視圖,(d)為內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是本實施方式的插座的示意圖,(a)為側(cè)視圖,(b)為俯視圖,(c)為正視圖,(d)為內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是示出嵌合狀態(tài)下的連接器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖4是說明光連接的具體情況的示意圖。
圖5是示出比較例中的嵌合狀態(tài)下的連接器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖,(a)是在沒有異物的情況下的圖,(b)是在有異物的情況下的圖。
圖6是用于說明本實施方式的作用的示意圖,(a)是未插入狀態(tài)下的圖,(b)是開閉器抵接狀態(tài)下的圖,(c)是定位面抵接狀態(tài)下的圖,(d)是嵌合狀態(tài)下的圖。
圖7是本實施方式的連接器的詳細(xì)圖,(a)是未插入狀態(tài)下的插頭和插座的外觀立體圖,(b)是嵌合狀態(tài)下的插頭和插座的外觀立體圖。
圖8是本實施方式的插頭的分解立體圖。
圖9是本實施方式的插頭的立體圖,(a)是切掉一部分的圖,(b)是切掉另一部分的圖。
圖10是本實施方式的插座的詳細(xì)圖,(a)為立體圖,(b)為分解立體圖。
圖11是本實施方式的插座的立體圖,(a)是切掉一部分的圖,(b)是切掉另一部分的圖。
圖12是說明向本實施方式的插座插入公知的電插頭的情況的圖,(a)是未插入狀態(tài)下的圖,(b)是嵌合狀態(tài)下的圖。
圖13是切掉嵌合狀態(tài)的連接器的一部分來示出內(nèi)部結(jié)構(gòu)的詳細(xì)圖,(a)為俯視圖,(b)為后視圖(仰視圖)。
圖14是其它的實施方式的插頭的分解立體圖。
圖15是其它的實施方式的插頭的立體圖,(a)是切掉一部分的圖,(b)是切掉另一部分的圖。
具體實施方式
以下,參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實施方式。另外,為了便于說明,“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”的方向如各圖所示的那樣。插頭的正面是插頭的前側(cè),插座的正面是插座的后側(cè)。此外,“垂直”一詞包含“大致垂直”的意思?!罢弧币辉~包含“大致正交”的意思。
首先,使用圖1~圖6的示意圖對本實施方式的連接器100的概要進(jìn)行說明。本實施方式的連接器100例如是進(jìn)行光電混合傳輸?shù)墓怆娀旌线B接器100。本實施方式的連接器100具有作為插入側(cè)連接器的插頭101和作為接收側(cè)連接器的插座102。
(插頭101的概要)
如圖1所示,作為插入側(cè)連接器的本實施方式的插頭101具有光電連接單元1、開閉器(shutter)2、彈性構(gòu)件3(第2施力部)、彈性構(gòu)件4(第1施力部)、以及殼體5。
光電連接單元1成為與插座102具有的光電連接單元51(圖2)連接的連接體。光電連接單元1具有2個光連接單元6(插頭側(cè)光連接單元)和1個電連接單元7(插頭側(cè)電連接單元)。
光連接單元6在電連接單元7的左右兩側(cè)各配置一個,既可以與電連接單元7是一體的,也可以是分體(圖1的結(jié)構(gòu)是一體)的。例如,光連接單元6的一方用于光連接的發(fā)送(向插座102發(fā)送光),另一方用于接收(從插座102接收光)。光連接單元6由例如ultem(注冊商標(biāo))、pei(聚醚酰亞胺)等樹脂制成。在光連接單元6中,形成有將在前后方向上延伸的光纖8的頂端部進(jìn)行容納的光纖孔。光連接單元6具有透鏡9(插頭側(cè)光連接部)、定位面10(插頭側(cè)定位部)、和光路轉(zhuǎn)換部11。
透鏡9是使光折射的光學(xué)元件。處于電連接單元7的左側(cè)的光連接單元6具有的透鏡9被配置在該光連接單元6的左側(cè)面。處于電連接單元7的右側(cè)的光連接單元6具有的透鏡9被配置在該光連接單元6的右側(cè)面。另外,由于插頭101向插座102插拔的方向與附圖中的前后方向?qū)?yīng),所以透鏡9配置在相對于插頭101的插拔方向正交的側(cè)面。透鏡9與插座102具有的光電連接單元51的透鏡55(圖2)進(jìn)行光連接。透鏡9的光軸被設(shè)置成與透鏡55的光連接方向和插頭101的插拔方向正交。通過采用透鏡,能夠提高光連接的功能。例如,如果采用將傳輸?shù)墓膺M(jìn)行準(zhǔn)直化的透鏡,則能夠提高對光軸偏移的耐受性。
定位面10與插座102具有的光電連接單元51的定位面56(圖2)抵接來確定在插頭101和插座102的嵌合狀態(tài)下(圖3)的光連接單元6的位置(前后方向的位置)。處于電連接單元7的左側(cè)的光連接單元6具有的定位面10形成在該光連接單元6的左側(cè)面,與該光連接單元6是一體的。處于電連接單元7的右側(cè)的光連接單元6具有的定位面10形成在該光連接單元6的右側(cè)面,與該光連接單元6是一體的。定位面10是與前后方向正交的平面。定位面10也可以與前后方向不正交,此外,也可以不是平面。
光路轉(zhuǎn)換部11具有相對于光的入射方向為大致45度的傾斜面,將在光連接單元6的內(nèi)部傳輸?shù)墓獾墓饴忿D(zhuǎn)換大致90度。處于電連接單元7的左側(cè)的光連接單元6具有的光路轉(zhuǎn)換部11將從對應(yīng)的光纖8向前方向傳輸?shù)墓獬蚺c前方向正交的左方向轉(zhuǎn)換光路,并傳輸?shù)綄?yīng)的透鏡9,或者將從對應(yīng)的透鏡9入射而向右方向傳輸?shù)墓獬蚺c右方向正交的后方向轉(zhuǎn)換光路,并傳輸?shù)綄?yīng)的光纖8。處于電連接單元7的右側(cè)的光連接單元6具有的光路轉(zhuǎn)換部11將從對應(yīng)的光纖8向前方向傳輸?shù)墓獬蚺c前方向正交的右方向轉(zhuǎn)換光路,并傳輸?shù)綄?yīng)的透鏡9,或者將從對應(yīng)的透鏡9入射而向左方向傳輸?shù)墓獬蚺c左方向正交的后方向轉(zhuǎn)換光路,并傳輸?shù)綄?yīng)的光纖8(圖4)。由于光連接單元6使用折射率1.5左右以上的材料(ultem、pei等)構(gòu)成,所以通過將光連接單元6的一部分設(shè)為中空部,從而中空部作為光路轉(zhuǎn)換部11來發(fā)揮作用(即,光路轉(zhuǎn)換部11的介質(zhì)是空氣),由此使光進(jìn)行全反射。
電連接單元7在左右方向上配置在中央,與插座102進(jìn)行電傳輸(電信號的收發(fā))。在電連接單元7中,在左右方向(寬度方向)上并列設(shè)置有多個在前后方向上延伸的電連接端子7a。在嵌合狀態(tài)(圖3)下,通過電連接單元7的電連接端子7a與插座102具有的光電連接單元51的電連接單元54(圖2)的電連接端子54a進(jìn)行接觸,從而實現(xiàn)電傳輸。
另外,在頂端分別具有電連接端子7a的多個電線7b和光纖8被捆成纜線12而向插頭101的后方延伸。
此外,由于光連接單元6配置在電連接單元7的左右兩側(cè),所以能夠使插頭101低矮化。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)連接器100整體的低矮化。
開閉器2以包圍光電連接單元1的側(cè)面的方式呈筒狀。開閉器2能夠沿光電連接單元1的側(cè)面在前后方向上移動。開閉器2可以變成處于覆蓋透鏡9及定位面10的位置的“關(guān)閉狀態(tài)”、和與關(guān)閉狀態(tài)相比向后方移動而處于使透鏡9及定位面10露出的位置的“打開狀態(tài)”。在開閉器2的后端部形成有凸緣2a。在凸緣2a抵接有彈性構(gòu)件4的頂端部。
彈性構(gòu)件3與光電連接單元1的2個光連接單元6各自的后方抵接,將光電連接單元1向前方施力。彈性構(gòu)件3的后端部與殼體5的一部分抵接。彈性構(gòu)件3例如是螺旋彈簧。
彈性構(gòu)件4與開閉器2的后端部抵接,將開閉器2向前方施力。彈性構(gòu)件4的后端部與殼體5的一部分抵接。彈性構(gòu)件4例如是螺旋彈簧。另外,由于開閉器2的凸緣2a從前方抵接于殼體5的一部分而卡止,所以開閉器2不會從殼體5彈出。
殼體5為插頭101的框體,使光電連接單元1的前表面露出,并且向后方引出將多個電線7b和光纖8捆成的纜線12。殼體5例如是樹脂制成的。殼體5具有1對定位柱(post)13。
定位柱13配置在殼體5的前表面且開閉器2的左右外側(cè),在嵌合狀態(tài)(圖3)下位于插座102內(nèi),確定將前后方向作為轉(zhuǎn)動軸的插頭101的轉(zhuǎn)動位置。定位柱13具有在嵌合狀態(tài)下與在插座102的殼體52(圖2)形成的孔52a(圖2)(插座側(cè)保持部)進(jìn)行卡合的爪部13a(插頭側(cè)保持部)。爪部13a和孔52a采用將插頭101保持在插座102的保持結(jié)構(gòu),防止嵌合狀態(tài)下的插頭101通過彈性構(gòu)件3和彈性構(gòu)件4的施加的力而從插座102脫落。
(插座102的概要)
如圖2所示,作為接收側(cè)連接器的本實施方式的插座102具有光電連接單元51和殼體52。
光電連接單元51成為與插頭101具有的光電連接單元1(圖1)連接的連接體,具有容納插頭101的光電連接單元1的容納部分。光電連接單元51具有2個光連接單元53(插座側(cè)光連接單元)和1個電連接單元54(插座側(cè)電連接單元)。
光連接單元53在電連接單元54的左右兩側(cè)各配置一個,既可以與電連接單元54是一體的,也可以是分體(圖2的結(jié)構(gòu)是一體)的。例如,光連接單元53的一方用于光連接的發(fā)送(向插頭101發(fā)送光),另一方用于接收(從插頭101接收光)。光連接單元53由例如ultem、pei(聚醚酰亞胺)等樹脂制成。在光連接單元53中,形成有將在前后方向上延伸的光纖58的頂端部容納的光纖孔。光連接單元53具有透鏡55(插座側(cè)光連接部)、定位面56(插座側(cè)定位部)、以及光路轉(zhuǎn)換部57。
透鏡55是使光折射的光學(xué)元件。處于電連接單元54的左側(cè)的光連接單元53具有的透鏡55被配置在該光連接單元53的左側(cè)面。處于電連接單元54的右側(cè)的光連接單元53具有的透鏡55被配置在該光連接單元53的右側(cè)面。透鏡55與插頭101具有的光電連接單元1的透鏡9(圖1)進(jìn)行光連接。透鏡55的光軸被設(shè)置成與透鏡9的光連接方向和插頭的插拔方向正交。通過采用透鏡,能夠提高光連接的功能。例如,如果采用將傳輸?shù)墓膺M(jìn)行準(zhǔn)直化的透鏡,則能夠提高對光軸偏移的耐受性。
定位面56與插頭101具有的光電連接單元1的定位面10(圖1)抵接來確定插頭101與插座102的嵌合狀態(tài)下(圖3)的光連接單元6的位置(前后方向的位置)。處于電連接單元54的左側(cè)的光連接單元53具有的定位面56形成在該光連接單元53的正面(后面)上,與該光連接單元53是一體的。處于電連接單元54的右側(cè)的光連接單元53具有的定位面56形成在該光連接單元53的正面(后面)上,與該光連接單元53是一體的。定位面56是與前后方向正交的平面。定位面56也可以與前后方向不正交,此外,也可以不是平面。
光路轉(zhuǎn)換部57具有相對于光的入射方向為大致45度的傾斜面,將在光連接單元53的內(nèi)部傳輸?shù)墓獾墓饴忿D(zhuǎn)換大致90度。處于電連接單元54的左側(cè)的光連接單元53具有的光路轉(zhuǎn)換部57將從對應(yīng)的光纖58向后方向傳輸?shù)墓獬蚺c后方向正交的右方向轉(zhuǎn)換光路,并傳輸?shù)綄?yīng)的透鏡55,或者將從對應(yīng)的透鏡55入射而向左方向傳輸?shù)墓獬蚺c左方向正交的前方向轉(zhuǎn)換光路,并傳輸?shù)綄?yīng)的光纖58。處于電連接單元54的右側(cè)的光連接單元53具有的光路轉(zhuǎn)換部57將從對應(yīng)的光纖58向后方向傳輸?shù)墓獬蚺c后方向正交的左方向轉(zhuǎn)換光路,并傳輸?shù)綄?yīng)的透鏡55,或者將從對應(yīng)的透鏡55入射而向右方向傳輸?shù)墓獬蚺c右方向正交的前方向轉(zhuǎn)換光路,并傳輸?shù)綄?yīng)的光纖58(圖4)。由于光連接單元53使用折射率1.5以上的材料(ultem、pei等)構(gòu)成,所以通過將光連接單元53的一部分設(shè)為中空部,從而中空部作為光路轉(zhuǎn)換部57來發(fā)揮作用(即,光路轉(zhuǎn)換部57的介質(zhì)是空氣),由此使光進(jìn)行全反射。
電連接單元54在插座102側(cè)在左右方向上配置在中央,與插頭101進(jìn)行電傳輸(電信號的收發(fā))。在電連接單元54中,在左右方向(寬度方向)上并列設(shè)置有多個在前后方向上延伸的電連接端子54a。在嵌合狀態(tài)(圖3)下,通過電連接單元54的電連接端子與插頭101具有的光電連接單元1的電連接單元7(圖1)的電連接端子7a進(jìn)行接觸,從而實現(xiàn)電傳輸。
殼體52為插座102的框體,容納光電連接單元51。殼體52例如是金屬制成的。殼體52具有1對定位柱容納部59。如果插入插頭101,則開閉器2的上下的前端面與殼體52的插入口(殼體52的后端部)抵接。
定位柱容納部59是在殼體52的內(nèi)側(cè)、且光連接單元53的左右外側(cè)形成的空間,容納插入到插座102的插頭101的定位柱13。如上所述,在殼體52的左右側(cè)面形成的孔52a是與定位柱13的爪部13a一起將插頭101保持在插座102的保持結(jié)構(gòu)的一部分。
(側(cè)面耦合)
如圖3和圖4所示,由于在嵌合狀態(tài)下,開閉器2被容納在殼體5內(nèi)而露出透鏡9,光連接單元6的定位面10與光連接單元53的定位面56抵接,所以透鏡9、55相向。因此,在嵌合狀態(tài)下的透鏡9、55之間進(jìn)行的光連接的光連接方向為左右方向,與作為插頭101的插拔方向的前后方向正交(側(cè)面耦合)。
現(xiàn)有的連接器通常是將光連接方向設(shè)為與插拔方向相同,在插頭的頂端面配置有透鏡等的光連接部。在這樣的連接器中,用于保護(hù)插頭的光連接部的開閉器需要采用以下結(jié)構(gòu):相比于插頭的頂端面而配置在插頭插入側(cè),在嵌合狀態(tài)下在插拔方向的垂直方向上移動。但是,如果使開閉器具有這樣的結(jié)構(gòu),則有導(dǎo)致連接器的垂直方向的大型化的問題。在本實施方式中,通過采用側(cè)面耦合,能夠使開閉器2在插拔方向上移動,能夠?qū)崿F(xiàn)連接器100的垂直方向的小型化。
(光軸對準(zhǔn)(1))
如圖3所示,處于嵌合狀態(tài)下的連接器100的電傳輸通過插頭101的電連接單元7的電連接端子7a與插座102的電連接單元54的電連接端子54a進(jìn)行面接觸來實現(xiàn)。此時,由于只要電連接端子7a的一部分與電連接端子54a相接觸就可實現(xiàn)電傳輸,所以對于電連接端子7a、54a之間要求的定位精度不需要那么高。
另一方面,對于進(jìn)行側(cè)面耦合的透鏡9、55之間的光軸對準(zhǔn)所要求的透鏡9、55之間的定位精度與上述的電連接相比需要提高,特別是在插拔方向上更是如此。在本發(fā)明中,作為解決該問題的手段,提供以下詳述的光連接單元與定位面的一體化(第1解決手段)、和不在插頭頂頭部而在插頭側(cè)面具有定位面的結(jié)構(gòu)(第2解決手段)。
首先,對第1解決手段進(jìn)行說明。在本實施方式的插頭101中,光連接單元6與定位面10被一體化。此外,在實施方式的插座102中,光連接單元53與定位面56也被一體化。由此,在定位面10與56抵接的情況下,能夠?qū)⒉灏畏较虻墓廨S偏移減小到一體化的部件的尺寸公差級別。
(光軸對準(zhǔn)(2))
接著,對第2解決手段進(jìn)行說明。如圖5(a)的比較例所示,在現(xiàn)有的連接器(設(shè)為光電混合連接器)中,通過將插頭的光電連接單元的前表面即頂端面與插座的光電連接單元形成的、容納插頭的光電連接單元的容納部分的底面抵接,從而進(jìn)行了透鏡彼此的插拔方向的光軸對準(zhǔn)。即,插頭的光電連接單元的頂端面和插座的光電連接單元的容納部分的底面成為插頭的光電連接單元的定位面。但是,容納部分的底面的面積比較大,而且從容納部分的結(jié)構(gòu)上來看,通常容易積存灰塵、塵埃、塵土等異物。因此,如圖5(b)所示,關(guān)于透鏡之間的側(cè)面耦合,由于混入異物而導(dǎo)致插拔方向的光軸偏移的可能性高。
如圖3所示,在本實施方式的連接器100中,對于利用透鏡9、55的側(cè)面耦合,在光連接單元6的側(cè)面具有插頭101的定位面10。由此,能夠相對減小插頭101的光連接單元6具有的定位面10的面積,能夠降低異物附著在定位面10的可能性。
此外,與插頭101的定位面10配置在透鏡9的后方對應(yīng)地,插座102的定位面56配置在光連接單元53的正面、且插座102的插入口附近。由此,假設(shè)即使異物附著在定位面56,也能夠通過用布擦拭、吹氣等而容易地排除異物。
此外,由于使用連接器100的用戶經(jīng)常拿在手上的插頭101的定位面10在未插入狀態(tài)下被開閉器2覆蓋,所以大幅降低了異物附著在定位面10的可能性。
這些效果的結(jié)果是,關(guān)于透鏡9、55間的側(cè)面耦合,能夠大幅降低由于混入異物而導(dǎo)致插拔方向的光軸偏移的可能性。
另外,如圖3所示,從插座102的光電連接單元51的容納部分的底面起到定位面56的距離y比從插頭101的光電連接單元1的頂端面起到定位面10的距離x長。即,插座102的容納部分底面與插頭101的頂端面之間具有間隙。由此,大幅降低了由于積存在容納部分的底面的異物而產(chǎn)生的對光軸偏移的影響。
(連接器100的作用)
在將插頭101插入到插座102的情況下,插頭101的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和插座102的結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)揮如下作用。
首先,如圖6(a)所示,在與插座102相向配置的未插入狀態(tài)下的插頭101中,開閉器2通過彈性構(gòu)件4被從后方施力,并且從后方抵接、卡止于殼體5的一部分。因此,開閉器2為關(guān)閉狀態(tài)而配置在其可移動范圍的最前側(cè),覆蓋了透鏡9和定位面10。
如圖6(b)所示,當(dāng)向插座102開始插入插頭101時,開閉器2與插座102的殼體52的插入口(后端部)抵接。
如圖6(c)所示,當(dāng)將插頭101進(jìn)一步推入到插座102內(nèi)時,開閉器2一邊抵抗彈性構(gòu)件4的施加的力而壓縮彈性構(gòu)件4,一邊逐漸變成打開狀態(tài)。當(dāng)推入到插頭101的定位面10與插座102的定位面56抵接時,透鏡9、55彼此光軸一致。此時,由電連接單元7、54彼此的電連接端子7a、54a進(jìn)行的電連接完成。此外,定位柱13被容納到定位柱容納部59內(nèi),開始向左右方向內(nèi)側(cè)彎曲。
如圖6(d)所示,當(dāng)將插頭101進(jìn)一步推入到插座102內(nèi)時,光電連接單元1抵抗彈性構(gòu)件3的施加的力而壓縮彈性構(gòu)件3。于是,定位柱13被推入到定位柱容納部59內(nèi),經(jīng)由孔52a向左右方向外側(cè)復(fù)原的爪部13a與殼體52卡合。其結(jié)果是,插頭101被保持在插座102,能防止由嵌合狀態(tài)后的彈性構(gòu)件3、4引起的插頭101的脫落。此外,由定位柱13和定位柱容納部59來確定透鏡9、55彼此在前后方向圍繞軸的轉(zhuǎn)動位置。此外,由于定位面10通過彈性構(gòu)件3與定位面56彈性接觸,因此在嵌合狀態(tài)期間定位面10、56以沒有因分離而形成間隙的方式貼緊,在嵌合狀態(tài)下可靠地維持透鏡9、55彼此的光軸對準(zhǔn)。
另外,在嵌合狀態(tài)下的透鏡9、55之間的距離根據(jù)定位柱13和定位柱容納部59來確定。
在將插頭101從插座102拔出時,向左右方向內(nèi)側(cè)按壓定位柱13來解除利用爪部13a的與孔52a的卡合即可。由彈性構(gòu)件3、4產(chǎn)生的施力發(fā)揮作用,嵌合狀態(tài)順利地被解除。
[具體例]
接著,說明將上述的連接器100的概要具體化的連接器100的結(jié)構(gòu)的具體例子。在該具體例子中,在具體化時,一部分與在已說明的連接器100的概要中示出的結(jié)構(gòu)不同,以該不同點為中心進(jìn)行說明。
如圖7(a)所示,在插頭101的殼體5中,在殼體5的前表面且開閉器2的左右兩側(cè)具有1對定位柱13。定位柱13向前方延伸,并且形成有向左右外側(cè)的一方打開的從前方觀察為コ字狀的收容部14。在各個收容部14中,收容有以能夠向左右方向彎曲的方式折彎的板狀的保持部15(插頭側(cè)保持部)的前部分。保持部15的前部分能夠從外部可見,保持部15的其它部分(參照圖8)配置在殼體5的內(nèi)部。在保持部15的前部分形成有沿板厚度方向貫穿的孔15a(插頭側(cè)保持部)???5a是在插座102的殼體52左右的內(nèi)壁部所形成的爪部63(參照圖11(b))(插座側(cè)保持部)進(jìn)行卡合的位置。
如圖7(b)所示,開閉器2與插座102的殼體52(金屬殼)的插入口(后端部)的一部分抵接,在嵌合狀態(tài)下被收容在殼體5內(nèi)。此時,爪部63與孔15a卡合。
(插頭101的結(jié)構(gòu)的具體例子)
如圖8所示,開閉器2具有在其后端部向左右外側(cè)延伸的凸緣2a。凸緣2a具有從后方承接彈性構(gòu)件4的功能、以及通過與收容部14抵接來防止從殼體5彈出的功能。
光電連接單元1具有處于左右方向中央的電連接單元7和配置在電連接單元7的左右兩側(cè)的光連接單元6,電連接單元7和1對光連接單元6是一體的。因此,光電連接單元1整體被2個彈性構(gòu)件3從后方施力。因此,彈性構(gòu)件3具有使電連接單元7平滑地滑動到插座102的電連接單元54(圖10(b))而使定位面10到達(dá)插座102的定位面56的程度的施加的力。
如圖8、圖9(a)以及圖9(b)所示,光電連接單元1的外形與通常普及的公知的用于電傳輸?shù)牟孱^(例如:微型usb2.0)所使用的電連接單元的外形相同。
光電連接單元1被金屬制成的外殼部16包圍。外殼部16以可拆裝的方式安裝在光電連接單元1,保護(hù)向上方敞開的電連接端子7a。外殼部16被開閉器2包圍。
外殼部16的左右兩側(cè)被切掉,露出透鏡9。因此,外殼部16不妨礙透鏡9、55(圖11(a))彼此的側(cè)面耦合。
另外,通過配合要露出的透鏡9位置將外殼部16的一部分切掉,能夠任意地設(shè)計透鏡9的露出方向。
如圖9(b)所示,定位面10形成在光連接單元6的側(cè)面,位于透鏡9的后方,朝向正面。在嵌合狀態(tài)下,與插座102的光連接單元53的定位面56(圖10)抵接。此外,由于定位面10是向下方延伸地形成,所以與向左右方向外側(cè)延伸地形成定位面10的情況相比,能夠以使開閉器2的內(nèi)壁靠近透鏡9的方式進(jìn)行設(shè)計。其結(jié)果是,能夠降低處于關(guān)閉狀態(tài)的開閉器2與透鏡9之間侵入異物的可能性。另外,由于定位面10的面積極其小,大約為0.2mm2,所以能夠降低異物附著在定位面10的可能性。
(插座102的結(jié)構(gòu)的具體例子)
如圖10(a)所示,在本具體例子的插座102中,基板安裝用的從殼體52向下方延伸的腿部52b被安裝并固定在未圖示的基板。光電連接單元51被安裝在插座102的內(nèi)部,在左右方向的中央,在殼體52內(nèi)形成插頭101的容納部分。此外,在光電連接單元51中,在其左右方向外側(cè)且殼體52的內(nèi)側(cè)形成1對定位柱容納部59。
如圖10(b)所示,光電連接單元51具有的2個光連接單元53與電連接單元54是分體的。2個光連接單元53分別連接在支承板60的左右兩側(cè)。支承板60是光電連接單元51具有的部位。
在支承板60形成有用于插入從電連接單元54的主體向下方延伸的腿部54b的孔60a。通過腿部54b插入到孔60a,電連接單元54安裝在光連接單元53。插入了孔60a的腿部54b被安裝并固定在未圖示的基板。在光電連接單元51中,在殼體52的內(nèi)部容納光連接單元53和電連接單元54,并且在將支承板60作為插座102的下表面的狀態(tài)下組裝。
本具體例子的插座102不使用光纖(圖2所示的光纖58),而具有光轉(zhuǎn)換元件61。在光連接單元53的下部形成有收容光轉(zhuǎn)換元件61的凹部(未圖示),能夠從下方將支承光轉(zhuǎn)換元件61的支承臺62安裝在容納于殼體52的內(nèi)部的光連接單元53。從支承臺62向下方延伸的腿部62a安裝并固定在未圖示的基板。
收容在用于發(fā)送的光連接單元53內(nèi)的光轉(zhuǎn)換元件61在支承臺62上具有發(fā)光元件,將經(jīng)由基板的電信號轉(zhuǎn)換成光信號,在嵌合狀態(tài)下向上方照射來自發(fā)光元件的光。來自發(fā)光元件的光通過光連接單元53具有的光路轉(zhuǎn)換部57(圖2)使其朝向透鏡55而向左右方向內(nèi)側(cè)傳輸,實現(xiàn)透鏡9、55之間的光連接。另外,在圖2中光路在前后方向和左右方向進(jìn)行了轉(zhuǎn)換,但在本具體例子中光路在前后方向和上下方向進(jìn)行了轉(zhuǎn)換。
收容在用于接收的光連接單元53內(nèi)的光轉(zhuǎn)換元件61在支承臺62上具有受光元件。在嵌合狀態(tài)下,通過透鏡9、55之間的光連接,從透鏡55向左右方向外側(cè)傳輸?shù)墓馔ㄟ^光路轉(zhuǎn)換部57向下方傳輸,被受光元件接收而轉(zhuǎn)換成電信號。電信號經(jīng)由基板而發(fā)送到規(guī)定的電子電路元件。
另外,在本具體例子的插座102中,分別具有用于發(fā)送和用于接收的的光連接單元53,但也可以采用1個光連接單元53具有用于發(fā)送和用于接收的功能的結(jié)構(gòu)。
如圖11(a)所示,定位面56為光連接單元53的后表面,與光連接單元53是一體的。當(dāng)插入插頭101時,插頭101的定位面10與定位面56抵接。此外,定位面56配置在透鏡55的后方,并配置在插座102的插入口(后端部)附近。因此,容易除去附著在定位面56的異物。
如圖11(b)和圖10所示,在殼體52的左右內(nèi)側(cè)板的后部形成有在嵌合狀態(tài)下與插頭101的保持部15的孔15a(圖8)進(jìn)行卡合的爪部63。此外,光轉(zhuǎn)換元件61的支承臺62與支承板60一起構(gòu)成插座102的下表面。
本具體例子的插座102的在殼體52內(nèi)的中央形成的插頭101的容納部分也能夠容納圖12(a)所示的通常普及的公知的用于電傳輸?shù)牟孱^。即,插座102的光連接單元53即使在像圖12(b)所示的嵌合狀態(tài)下也不妨礙公知的插頭的電連接單元與插座102的電連接單元54的電連接。因此,能夠使本實施方式的連接器100具有與公知的插頭的互換性,以使對進(jìn)行光傳輸和電傳輸雙方的本實施方式的連接器100也能夠使用僅進(jìn)行電傳輸?shù)牟孱^。其結(jié)果是,能夠擴大本實施方式的連接器100的使用范圍。
如圖13(a)和圖13(b)所示,由于在嵌合狀態(tài)下,彈性構(gòu)件3向前方對光電連接單元1施力,所以維持透鏡9、55彼此的前后方向的光軸對準(zhǔn)已成立的狀態(tài)。在插頭101中,在光電連接單元1的后方具有對電連接單元7的電連接端子7a和電線7b進(jìn)行中繼的基板17?;?7是剛撓性基板,位于基板17的前后方向中央的撓性部分從左右方向來看折彎成倒u字狀(參照圖8)。由于與彈性構(gòu)件3彈性接觸的光電連接單元1在前后方向產(chǎn)生位移,因此與其相配合地電線7b和光纖8的光電連接單元1側(cè)的連接部分也產(chǎn)生位移。此時,由于基板17的撓性部分配合電線7b的位移產(chǎn)生變形,光纖8通過本身的撓性產(chǎn)生變形,所以能夠平滑地進(jìn)行光電連接單元1的位移。
[其它的實施方式]
對于其它的實施方式的插頭101,以與前述的實施方式的插頭101(圖8、圖9)不同的點為中心進(jìn)行說明。
如圖14所示,其它的實施方式的插頭101具有的2個光連接單元6各自和1個電連接單元7是分體的。彈性構(gòu)件3與光連接單元6的后端部抵接。通過將光連接單元6和電連接單元7做成分體,能夠單獨地制造光連接單元6和電連接單元7。該制造比光連接單元6和電連接單元7為一體的光電連接單元1的制造容易。
如圖15(b)所示,與前述的實施方式的插頭101相同地,定位面10形成在光連接單元6的側(cè)面。即,定位面10與光連接單元6是一體的。因此,像已說明的那樣,能夠?qū)⒉灏畏较虻墓廨S偏移抑制到最小限度。
如圖14所示,光連接單元6安裝在電連接單元7的左右方向外側(cè)。光連接單元6和電連接單元7采用以下的安裝結(jié)構(gòu):在以在彼此的接觸面能夠在前后方向上滑動、并且在左右方向不可拆卸的方式互相卡合的狀態(tài)下安裝。在進(jìn)行處于嵌合狀態(tài)下的插頭101的定位時(圖6(d)的情況),由彈性構(gòu)件3施加的施加的力僅作用于光連接單元6,不作用于電連接單元7。因此,為了可靠地實現(xiàn)在嵌合狀態(tài)下的透鏡9、55彼此的光軸對準(zhǔn),彈性構(gòu)件3具有僅使光連接單元6移動的程度的施加的力即可。該施加的力可以比像前述的實施方式的插頭101那樣為了也可靠地實現(xiàn)插頭101的電連接端子7a與插座102的電連接端子54a的電連接而使光電連接單元1整體移動的程度的施加的力小。此外,由于左右2個光連接單元6可以分別獨立地在前后移動,所以能夠吸收由于裝配公差等產(chǎn)生的插座102的光連接單元53的前后位置的偏差(光軸的前后位置的偏差),能夠進(jìn)行更高精度的光軸對準(zhǔn)。在此,作為光學(xué)部件(用于進(jìn)行光傳輸?shù)牟考?能夠使用左右相同形狀的部件,進(jìn)而如果應(yīng)用利用金屬模形成的一體成型部件,則能夠降低伴隨需要2個而帶來的成本方面的缺點。
如圖15(a)和圖15(b)所示,與前述的實施方式的插頭101具有的基板17相同地,其它的實施方式的插頭101具有的基板18對電連接單元7的電連接端子7a和電線7b進(jìn)行中繼?;?8不是剛撓性基板,而是1塊板狀體。光連接單元6因為與電連接單元7是分體的,所以能夠與電連接單元7在前后方向上獨立地移動。因此,相對于為了處于嵌合狀態(tài)的插頭101的定位(圖6(d))而需要在前后方向上以某種程度移動的光連接單元6,電連接單元7并不特別需要在前后方向上移動。因此,電連接單元7安裝在不具有撓性部分的基板18,能夠相對于插頭101整體而固定。
[總結(jié)]
根據(jù)至此說明的各實施方式,配置在光連接單元6的側(cè)面的定位面10的面積小,而且根據(jù)插頭101和插座102的結(jié)構(gòu),幾乎不會在定位面10積存異物,幾乎不會受到由異物引起的光軸偏移的影響。
因此,能夠提供一種連接器,針對進(jìn)行光傳輸?shù)倪B接器100,不采用麻煩的應(yīng)對異物的方法來防止異物的附著以提高插頭101與插座102之間的光軸對準(zhǔn)的精度,即使是本領(lǐng)域技術(shù)人員以外的人也能夠容易使用。
此外,根據(jù)各實施方式,配置在光連接單元53的側(cè)面的定位面56的面積小,而且根據(jù)插頭101和插座102的結(jié)構(gòu),幾乎不會在定位面56積存異物,幾乎不會受到由異物引起的光軸偏移的影響。
因此,能夠提供一種連接器,針對進(jìn)行光傳輸?shù)倪B接器100,不采用麻煩的應(yīng)對異物的方法來防止異物的附著以提高插頭101與插座102之間的光軸對準(zhǔn)的精度,即使是本領(lǐng)域技術(shù)人員以外的人也能夠容易使用。
此外,通過插頭101具有開閉器2和彈性構(gòu)件4,能夠僅通過插頭101的插拔而自動地實現(xiàn)開閉器2的開閉,進(jìn)行未插入狀態(tài)下的透鏡9的保護(hù)和利用嵌合狀態(tài)下的透鏡9、55對光連接的輔助。
此外,在進(jìn)行側(cè)面耦合的插頭101中,光連接單元6具有的定位面10與光連接單元6是一體的。因此,能夠?qū)⒉灏畏较虻墓廨S偏移抑制到最小限度。
此外,通過插頭101具有彈性構(gòu)件3和將插頭101保持在插座102的結(jié)構(gòu)要素(爪部13a、保持部15、孔15a),從而對于被彈性構(gòu)件3彈性支承的光連接單元6的透鏡9,能夠?qū)⑶逗蠣顟B(tài)下的透鏡9、55彼此的光軸偏移總是維持在最小限度。
此外,在插頭101具有電連接單元7的情況下,通過在電連接單元7的左右方向外側(cè)配置光連接單元6,能夠?qū)崿F(xiàn)插頭101的低矮化。
此外,像在其它的實施方式中已說明的那樣,通過將插頭101的光連接單元6和電連接單元7做成分體,能夠容易地進(jìn)行與定位面10為一體的光連接單元6的制造、電連接單元7的制造,其結(jié)果是能夠容易地進(jìn)行插頭101的制造。
此外,在插座102中,通過將光連接單元53具有的定位面56配置在透鏡55的后方,從而定位面56配置在殼體52的插入口(后端部)附近。因此,即使異物附著在定位面56,也能夠容易地除去該異物。
此外,在進(jìn)行側(cè)面耦合的插座102中,光連接單元53具有的定位面56與光連接單元53是一體的。因此,能夠?qū)⒉灏畏较虻墓廨S偏移抑制到最小限度。
此外,通過插座102具有將插頭101保持在插座102的結(jié)構(gòu)要素(孔52a、爪部63),從而對于與被彈性構(gòu)件3彈性支承的光連接單元6的透鏡9相向的透鏡55,能夠?qū)⒃谇逗蠣顟B(tài)下的透鏡9、55彼此的光軸偏移總是維持在最小限度。
此外,在插座102具有電連接單元54的情況下,通過在電連接單元54的左右方向外側(cè)配置光連接單元53,能夠?qū)崿F(xiàn)插座102的低矮化。
此外,在最初的實施方式的具體例子(圖10(b)等)中說明了插座102的光連接單元53和電連接單元54是分體的情況,通過這樣,能夠容易地進(jìn)行與定位面56為一體的光連接單元53的制造、電連接單元54的制造,其結(jié)果是能夠容易地進(jìn)行插座102的制造。
[其它]
本實施方式對光電混合連接器進(jìn)行了說明。但是,本發(fā)明也能夠應(yīng)用于僅進(jìn)行光傳輸?shù)墓膺B接器。
此外,在本實施方式的連接器100中,對在插頭101側(cè)具有光路轉(zhuǎn)換部11,在插座102側(cè)具有光路轉(zhuǎn)換部57的側(cè)面耦合進(jìn)行了說明。但是,例如,也能夠通過將保持在插頭101的光纖8折彎90°而使光纖8的頂端朝向透鏡9、將保持在插座102的光纖58折彎90°而使光纖58的頂端朝向透鏡55來實現(xiàn)側(cè)面耦合。
此外,關(guān)于本實施方式的插頭101,定位面10配置在透鏡9的后方,關(guān)于本實施方式的插座102,定位面56配置在透鏡55的后方(圖3)。但是,關(guān)于插頭101,也可以將定位面10配置在透鏡9的前方,關(guān)于插座102,也可以將定位面56配置在透鏡55的前方。
此外,說明了本實施方式的插頭101采用外形的正面為大致長方形的柱狀體。但是,本發(fā)明也可以應(yīng)用外形為圓形、橢圓形(2芯式等)、多邊形的柱狀體。
此外,在本實施方式中,在插入插頭101時,開閉器2與插座102的殼體52的插入口抵接,光電連接單元51的后端面、即定位面56配置在上述插入口的前側(cè)(圖3)。但是,也可以是光電連接單元51的定位面56配置在上述插入口的后側(cè),從殼體52露出的結(jié)構(gòu)。在該情況下,當(dāng)插入插頭101時,開閉器2與定位面56抵接。
此外,在本實施方式中,說明了在從插頭101的殼體5的前表面向前方延伸的定位柱13配置有爪部13a的情況下,定位柱13通過向左右方向內(nèi)側(cè)彎曲而成為嵌合狀態(tài)的情況(圖6(c))。但是,例如也能夠采用以下結(jié)構(gòu):通過用手將爪部13a推到定位柱13的內(nèi)部從而爪部13a退避到定位柱13的內(nèi)部,如果手從爪部13a放開則爪部從定位柱13跳出而退回到原來的位置。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠不使定位柱13彎曲,而通過爪部13a的進(jìn)出來實現(xiàn)嵌合狀態(tài)。
此外,在本實施方式中,針對插座102,說明了引入如下結(jié)構(gòu)的例子(圖10):不使用光纖,而使用光轉(zhuǎn)換元件61來作為一個例子,在插座102內(nèi)部進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。但是,這樣的結(jié)構(gòu)也能夠引入到插頭101。
此外,在本實施方式中的其它的實施方式中,說明了插頭101具有的2個光連接單元6和1個電連接單元7是分體的情況(圖14)。在該情況下,鑒于2個光連接單元6能夠獨立地在前后方向上滑動,可以在插座102側(cè),針對連接于支承板60的2個光連接單元53,例如通過將支承板60切斷或去掉等來解除2個光連接單元53彼此的間接的連接狀態(tài)。即使在這樣的情況下,在嵌合狀態(tài)下,在一方的光連接單元6和與該光連接單元6相向的一方的光連接單元53之間,透鏡9、55相向,高精度地進(jìn)行光軸對準(zhǔn)。此外,在另一方的光連接單元6和與該光連接單元6相向的另一方的光連接單元53之間,透鏡9、55相向,高精度地進(jìn)行光軸對準(zhǔn)。
此外,也能夠?qū)崿F(xiàn)將在本實施方式中說明的各種技術(shù)適當(dāng)?shù)亟M合后的技術(shù)。
另外,關(guān)于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)要素的形狀、材質(zhì)、功能等,能夠在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)刈兏?/p>
附圖標(biāo)記說明
100:連接器;
101:插頭;
102:插座;
1:光電連接單元(插頭側(cè)光連接單元兼插頭側(cè)電連接單元)
2:開閉器;
2a:凸緣;
3:彈性構(gòu)件(第2施力部);
4:彈性構(gòu)件(第1施力部);
5:殼體;
6:光連接單元(插頭側(cè)光連接單元);
7:電連接單元(插頭側(cè)電連接單元);
7a:電連接端子;
7b:電線;
8:光纖;
9:透鏡(插頭側(cè)光連接部);
10:定位面(插頭側(cè)定位部);
11:光路轉(zhuǎn)換部;
12:電纜;
13:定位柱;
13a:爪部(插頭側(cè)保持部);
14:收容部;
15:保持部(插頭側(cè)保持部);
15a:孔(插頭側(cè)保持部);
16:外殼部;
17:基板(插頭具有的剛撓性基板);
18:基板(其它的實施方式的插頭具有的基板);
51:光電連接單元(插座側(cè)光連接單元兼插座側(cè)電連接單元);
52:殼體;
52a:孔(插座側(cè)保持部);
52b:腿部;
53:光連接單元(插座側(cè)光連接單元);
54:電連接單元(插座側(cè)電連接單元);
54a:電連接端子;
54b:腿部;
55:透鏡(插座側(cè)光連接部);
56:定位面(插座側(cè)定位部);
57:光路轉(zhuǎn)換部;
58:光纖;
59:定位柱容納部;
60:支承板;
60a:孔;
61:光轉(zhuǎn)換元件;
62:支承臺;
62a:腿部;
63:爪部(插座側(cè)保持部)。