(57)【要約】【課題】回路基板への十分な固定が可能な構造を有し、小型化に適し、且つ組み立てを容易とする構造を有するコネクタ装置を提供する。【解決手段】光伝送媒体が挿入される挿入部と、前記挿入される光伝送媒体と光結合される光半導体素子が収容される収容部を有する筺体と、両側面に係留ピンを備え、前記係留ピンを中心に回転可能に、前記筺体の前記挿入部の前方部に係留されたシャッターと、前記シャッターに備えられた係留ピンに押し圧を付与し、前記光伝送媒体の挿抜に対応して前記シャッターを開閉する補強ピンを有し、前記補強ピンは、前記シャッターに備えられた係留ピンに対向する先端部と、前記筺体の底面から外部に突き出た部分を有する縦方向部と、前記先端部と前記縦方向部の間に形成された横方向部を有する。【選択図】    図１
2005077989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送媒体が挿入される挿入部と、前記挿入される光伝送媒体と光結合される光半導体素子が収容される収容部を有する筺体と、
両側面に係留ピンを備え、前記係留ピンを中心に回転可能に、前記筺体の前記挿入部の前方部に係留されたシャッターと、
前記シャッターに備えられた係留ピンに押し圧を付与し、前記光伝送媒体の挿抜に対応して前記シャッターを開閉する補強ピンを有し、
前記補強ピンは、前記シャッターに備えられた係留ピンに対向する先端部と、前記筺体の底面から外部に突き出た部分を有する縦方向部と、前記先端部と前記縦方向部の間に形成された横方向部を有する
ことを特徴とするコネクタ装置。
【請求項２】
光伝送媒体が挿入される挿入部と、前記挿入部内に前記光伝送媒体の先端部が挿入される筒部を有し、更に前記挿入される光伝送媒体と光結合される光半導体素子が収容される収容部を有する筺体と、
両側面に係留ピンを備え、前記係留ピンを中心に回転可能に、前記筒部の前方部に係留されたシャッターと、
前記シャッターに備えられた係留ピンに押し圧を付与し、前記光伝送媒体の挿抜に対応して前記シャッターを開閉する補強ピンを有し、
前記補強ピンは、前記シャッターに備えられた係留ピンに対向する先端部と、前記筺体の底面から外部に突き出た部分を有する縦方向部と、前記先端部と前記縦方向部の間に形成された横方向部を有する
ことを特徴とするコネクタ装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記補強ピンは、一本の線材を中央部で折り曲げた略Ｕ字形を有し、
前記折り曲げられた中央部が前記先端部を成し、
前記折り曲げられた中央部に繋がる平行する線材が前記横方向部を成し、
更に前記横方向部から縦方向に折り曲げられて繋がる平行する線材が前記縦方向部を形成し、
前記縦方向部の先端が、前記筺体の底面から突き出た部分となる
ことを特徴とするコネクタ装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記横方向部から前記縦方向部に折り曲げられ部分により、前記補強ピンの先端部に、下方向に向かうバネ性押し圧を与えることを特徴とするコネクタ装置。
【請求項５】
請求項３において、
前記線材は、ＳＷＣ線材料で形成されることを特徴とするコネクタ装置。
【請求項６】
請求項１または２において、
前記シャッターは、前記シャッターに備えられた前記係留ピンの位置より下方向にずれた位置に中心を有し、前記係留ピンの軸方向と平行するように配置された半円筒状の山部を、前記光伝送媒体が挿入される際に接する面と反対側に有し、
前記光伝送媒体が挿入される際に、前記補強ピンの先端部が前記シャッターの前記半円筒状の山部の中心に向かう方向にずれ、前記光伝送媒体が抜き出される際に、前記補強ピンの先端部が前記シャッターに備えられた係留ピン方向にずれるように構成されたことを特徴とするコネクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタ装置に関し、特に発光又は受光機能を有する光半導体素子を収容し、光ファイバ等の光伝送媒体との光結合を可能とするコネクタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速化あるいは誘導雑音防止のために信号の入出力に光信号を用いる通信機器、音響機器等の電子機器が開発され、広汎に使用される段階にある。
【０００３】
このような電子機器において、前記の光信号を用いる信号の入出力のために、ガラスもしくはプラスチックで形成される光ファイバ等の光伝送媒体（以下、単に光伝送媒体という）と、光信号と電気信号との変換を行う発光又は受光機能を有する光半導体素子（以下、単に光半導体素子という）との間で光結合が不可欠である。
【０００４】
かかる光伝送媒体と光半導体素子との光結合のために、コネクタ機能を有する装置構成が先に提案されている（特許文献１）。
【０００５】
特許文献１に記載される発明の構成は、筺体（ハウジング）内に光半導体素子を収容し、光半導体素子と光伝送媒体の先端を対向させて光結合を行うように、光伝送媒体が挿入可能とされている。
【０００６】
さらに、光伝送媒体の挿入時にハウジング内に押し上げられる開閉蓋（シャッター）を有している。光伝送媒体が非挿入時には、前記のシャッターは、板バネよって閉じた状態を維持するように上部端にバネ圧が与えられる構成である。これにより光伝送媒体が非挿入時に光半導体素子を保護することが可能である。
【０００７】
さらに、このようなコネクタ機能を有する装置（以下、コネクタ装置という）は、光伝送媒体の挿入又は、抜出しの際に与えられる挿抜力に耐えるように、電子機器の筺体若しくは回路基板に固定されることが必要である。
【特許文献１】特開２００２-５５２６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記特許文献１には、コネクタ装置の構造として電子機器の筺体にネジ止め固定する構成が専ら示唆されているが、回路基板へは、単に位置決め程度の固定構造しか示されていない。
【０００９】
ここで、電子機器の小型化に伴い、当然にコネクタ装置の小型化も必然的に要求されることである。かかる場合、コネクタ装置を筺体に固定する構成のみでは、装置設計上制約が生じる。しかし、上記特許文献に開示されている回路基板への位置決め程度の固定構造では、コネクタ装置の小型化故に望ましい安定した固定が得られない。しいては、電子機器の信頼性に影響することになる。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、回路基板への十分な固定が可能な構造を有し、小型化に適し、且つ組み立てを容易とする構造を有するコネクタ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を達成する本発明に従うコネクタ装置の特徴は、第１の側面では、光伝送媒体が挿入される挿入部と、前記挿入される光伝送媒体と光結合される光半導体素子が収容される収容部を有する筺体と、両側面に係留ピンを備え、前記係留ピンを中心に回転可能に、前記筺体の前記挿入部の前方部に係留されたシャッターと、前記シャッターに備えられた係留ピンに押し圧を付与し、前記光伝送媒体の挿抜に対応して前記シャッターを開閉する補強ピンを有し、前記補強ピンは、前記シャッターに備えられた係留ピンに対向する先端部と、前記筺体の底面から外部に突き出た部分を有する縦方向部と、前記先端部と前記縦方向部の間に形成された横方向部を有するものである。
【００１２】
上記の課題を達成する本発明に従うコネクタ装置の特徴は、第２の側面では、光伝送媒体が挿入される挿入部と、前記挿入部内に前記光伝送媒体の先端部が挿入される筒部を有し、更に前記挿入される光伝送媒体と光結合される光半導体素子が収容される収容部を有する筺体と、両側面に係留ピンを備え、前記係留ピンを中心に回転可能に、前記筒部の前方部に係留されたシャッターと、前記シャッターに備えられた係留ピンに押し圧を付与し、前記光伝送媒体の挿抜に対応して前記シャッターを開閉する補強ピンを有し、前記補強ピンは、前記シャッターに備えられた係留ピンに対向する先端部と、前記筺体の底面から外部に突き出た部分を有する縦方向部と、前記先端部と前記縦方向部の間に形成された横方向部を有する。
【００１３】
上記の課題を達成する本発明に従うコネクタ装置の特徴は、第３の側面では、前記第１または第２の側面において、前記補強ピンは、一本の線材を中央部で折り曲げた略Ｕ字形を有し、
前記折り曲げられた中央部が前記先端部を成し、前記折り曲げられた中央部に繋がる平行する線材が前記横方向部を成し、更に前記横方向部から縦方向に折り曲げられて繋がる平行する線材が前記縦方向部を形成し、前記縦方向部の先端が、前記筺体の底面から突き出た部分となる。
【００１４】
上記の課題を達成する本発明に従うコネクタ装置の特徴は、第４の側面では、前記第３の側面において、前記横方向部から前記縦方向部に折り曲げられ部分により、前記補強ピンの先端部に、下方向に向かうバネ性押し圧を与える。
【００１５】
上記の課題を達成する本発明に従うコネクタ装置の特徴は、第５の側面では、前記第３の側面において、前記線材は、ＳＷＣ線材料で形成される。
【００１６】
上記の課題を達成する本発明に従うコネクタ装置の特徴は、第６の側面では、前記第１または第３の側面において、前記シャッターは、前記シャッターに備えられた前記係留ピンの位置より下方向にずれた位置に中心を有し、前記係留ピンの軸方向と平行するように配置された半円筒状の山部を、前記光伝送媒体が挿入される際に接する面と反対側に有し、前記光伝送媒体が挿入される際に、前記補強ピンの先端部が前記シャッターの前記半円筒状の山部の中心に向かう方向にずれ、前記光伝送媒体が抜き出される際に、前記補強ピンの先端部が前記シャッターに備えられた係留ピン方向にずれるように構成される。
【００１７】
本発明の特徴は、以下に図面に従い説明される発明を実施するための最良の形態により更に明らかになる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に従うコネクタ装置は、特徴として筺体に挿入される補強ピンは、シャッターの開閉状態を維持するとともに、端部が筺体外に伸びている。この補強ピンの端部を回路基板に半田付け等により固定することが可能である。したがって、一つの補強ピンをシャッターの開閉状態の維持と、コネクタ装置の回路基板への固定に用いることができるので、構造が簡易で且つ組み立て容易のコネクタ装置が提供可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に図面に従い本発明の実施例を説明する。なお、以下に説明する実施例及び図面は、本発明の説明のためのものであって、本発明の適用は、これらに制限されるものではない。
【実施例１】
【００２０】
図1は、本発明の第1の実施例を示す図であり、本発明に従うコネクタ装置の斜視図を各構成部材に分解して示す図である。本発明に従うコネクタ装置は、構成部材として筺体１、シャッター２、光半導体素子３と光半導体素子３を収容するユニット部３−１、及びシャッター２の上部に先端部が当接する補強ピン４を有して構成される。
【００２１】
ここで、光半導体素子３は、光信号を電気信号に変換する機能を有する、例えばフォトダイオード、又は電気信号を光信号に変換する、例えば発光ダイオード等の光デバイス機能素子を少なくとも有するものである。さらに、必要により光デバイス機能素子と増幅、変調等の回路機能部を一体にした半導体集積回路素子を意味するものである。
【００２２】
図２は、図1の上方から見た上面図であり、図３は、図1のシャッター２の方向から見た正面図であり、図４は、図1の筺体１の横方向から見た側面図である。
【００２３】
図５乃至図９は、それぞれコネクタ装置を構成する上記の各部材即ち、筺体１、シャッター２、光半導体素子３、ユニット部３−１、及び補強ピン４の詳細構造を示す図である。
【００２４】
図５において、筺体１の正面図（ａ）、側面図（ｂ）、背面図（ｃ）及び側面の断面図（ｄ）が示されている。側面の断面図（ｄ）から理解できるように、中間壁１−３の左側に図示しない光伝送媒体の先端部が挿入し収容される挿入部１−５、右側に半導体素子を収容したユニット部３−１を収容するユニット収容部１−６を有している。中間壁１−３には通し窓１−４が設けられて、挿入された光伝送媒体とユニット部３−１に収容された光半導体素子３との光結合を可能にしている。
【００２５】
さらに、側面の断面図（ｄ）に示される上部空間１−２は、後に説明するシャッター２が、光伝送媒体の挿入時に伝送媒体の先端部により押し上げられ時の収納スペースである。
【００２６】
筺体１の底面には、回路基板に挿入され固定位置決めに使用される左右に配置される割ピン１−７を有している。かかる割ピン１−７は、樹脂材料により筺体１と一体に成形されるものであり、かかる樹脂材料の割ピン１−７のみでは回路基板へのコネクタ装置の強固な固定は得られない。したがって、本発明はかかる不都合を解決しようとするものである。
【００２７】
図６において、シャッター２の正面図（ａ）、上面図（ｂ）、側面図（ｃ）、側面の断面図（ｄ）、及び背面図（ｅ）が示されている。特徴としてシャッター２の上部に係留ピン２−１が備えられ、実施例５に示す筺体１の係留ピン収容溝１−１に当該係留ピン２−１が挿入される。
【００２８】
さらに、図６の側面図（ｃ）、側面の断面図（ｄ）及び背面図（ｅ）から理解できるように、シャッター２の上部片面側即ち、前記光伝送媒体が挿入される際に接する面と反対側の面に、前記シャッター２に備えられた前記係留ピン２−１の位置より下方向にずれた位置に中心を有し、前記係留ピン２−１の軸方向と平行するように配置された半円筒状の山部２−２が形成されている。したがって、シャッター２の両側面にある係留ピン２−１は、半円筒状の山部２−２の中心から偏心した上部に係留ピン２−１が設けられている。
【００２９】
この係留ピン２−１は、組み立て時において、筺体１の係留ピン収容溝１−１に挿入される。したがって、シャッター２は、係留ピン２−１を中心として回転可能となる。
【００３０】
図７は、光半導体素子３の正面図（ａ）、上面図（ｂ）及び側面図（ｃ）を示している。光半導体素子３は、本体部３ａとリード端子部３ｂを有している。さらに、上記した様に、用途により光半導体素子３として、受光素子、発光素子あるいは、これらを含む能動回路機能部を一体に集積化した半導体素子であってもよい。
【００３１】
図８は、光半導体素子３を収容するユニット部３−１の正面図（ａ）、上面図（ｂ）、側面図（ｃ）及び側面の断面図（ｄ）を示している。側面の断面図（ｄ）より理解できるように、上方から光半導体素子３のリード端子部３ｂを端子通し穴３−３に通し、光半導体素子３の本体部３ａを本体収容部３−２に搭載する。
【００３２】
このように光半導体素子３を搭載したユニット部３−１は、先に説明した筺体１のユニット収容部１−６に収容される。
【００３３】
図９は、本発明の特徴を有する補強ピン４の実施例斜視図である。一本の線材を先端部４−１から折り返して略Ｕ字形をなし、先端部４−１から続く平行して横方向に述べる横方向部４−２、更に横方向部４−２から折り曲げられて平行して縦方向に述べる縦方向部４−３を備えている。縦方向部４−３の平行間隔の大きさは、透し窓１−４を通しての光伝送媒体と光半導体素子３との光結合を妨げないように、横方向部４−２の平行間隔の大きさよりも広く設定されている。
【００３４】
この補強ピン４は、実施例としてJIS規格のＳＷＣ線材を用いて得られる。かかる線材料により、横ピン部４−２と縦ピン部４−３を繋ぐ部分に形成される折り曲げ部４−４により、先端部４−１がシャッター２の半円筒状の山部２−２に当接した状態で、下方向への押し圧力を与えている。
【００３５】
図１０は、上記第１の実施例のコネクタ装置を構成する各構成部材の断面図を用いて、コネクタ装置の組み立て手順を説明する図である。第1の手順（ステップＳ１）において、シャッター２の係留ピン２−１を筺体1のシャッター係留溝１−１に挿入してシャッター２を筺体1に取り付ける。同時に、ユニット部３−１の通し穴３−３に光半導体素子３のリード端子３ｂを挿入し、本体部３ａを本体収容部３−２に収容する。
【００３６】
次に、第２の手順（ステップＳ２）として、筺体1のシャッター２と反対側の面から補強ピン４と、光半導体素子３を収容したユニット部３−１が順に挿入される。この際、補強ピン４は、シャッター２を筺体１の内側に傾けた状態で挿入する。
【００３７】
したがって、補強ピン４の先端部４-１がシャッター２の半円筒状の山部２-２を滑って、上方に向かう。補強ピン４の縦方向部４−３が中間壁１-４に形成された位置決め溝４−４の位置まで押し込まれた状態では、第３の手順（ステップＳ３）に示すように、補強ピン４の先端部４-１と、シャッター２の半円筒状の山部２-２の上部側、即ちシャッター２の係留ピン２−１側と当接する。この状態は、光伝送媒体がコネクタ装置から引き抜かれた状態に相当し、シャッター２は閉じられた状態となる。
【００３８】
図１０の第３の手順（ステップＳ２）は、光半導体素子３を収容したユニット部３−１が筺体１のユニット収容部１−６内に収容された組み立て完了状態を示している。
【００３９】
この状態において、コネクタ装置は、筺体１の底面に、回路基板に挿入され固定位置決めに使用される割ピン１−７の他に、筺体１の底面から突き出た光半導体素子３のリード端子３ｂと、本発明の特徴として更に補強ピン４の縦方向部４-３が、筺体１の底面から突き出た状態となる。
【００４０】
したがって、コネクタ装置を回路基板に取り付ける際は、筺体１の底面の位置決め用ピン１−７、光半導体素子３のリード端子３ｂ、更に補強ピン４の縦方向部４-３を固定に用いることができる。筺体１の底面の位置決め用ピン１−７は、狭められた状態で回路基板に設けた穴に挿入され、回路基板を突き出た状態で開放され固定力が生じる。一方、光半導体素子３のリード端子３ｂと補強ピン４の縦方向部４-３は、回路基板に半田付けにより固定される。これにより、本発明に従うコネクタ装置は、回路基板に強固に固定することが可能である。
【００４１】
図１１は、本発明に従うコネクタ装置のシャッター２の開閉の動作手順を説明する図であり、図１０と同様にコネクタ装置を構成する各構成部材の断面図を用いて説明している。
【００４２】
図１１において、先ず光伝送媒体が挿入されていないときの状態（Ｄ１）では、図１０のステップＳ３の完成状態と同様であり、補強ピン４の先端部４−１により半円筒状の山部２−２の係留ピン２−１側に与えられる押圧力によりシャッター２が閉じられた状態である。
【００４３】
次に、光伝送媒体の挿入途中の状態（Ｄ２）では、シャッター２は、図示しない光伝送媒体の先端部に押され、係留ピン２-１を中心として筺体１の内部方向に回転する。さらに、光伝送媒体が、中間壁１-３の通し穴１−４を通して光半導体素子３と光結合できる状態まで挿入されると、シャッター２は、上部空間１−２まで押し上げられて補強ピン４の横方向部４−２と平行する状態（Ｄ３）になる。
【００４４】
このとき、補強ピン４の先端部４−１のバネ圧により、シャッター２を介して挿入された光伝送媒体に押し圧を与え、光伝送媒体が容易に抜け出すことを防ぐことができる。同時に、光伝送媒体を抜き出される際には、上記したようにシャッター２を閉じる方向に力を与える。したがって、伝送媒体を抜き出された状態では、シャッター２が閉じた状態である元の状態（Ｄ１）に復帰させることができる。
【実施例２】
【００４５】
図１２は、本発明の第２の実施例であり、断面構造を示している。
【００４６】
この第２の実施例も、図１２（ａ）に示すように基本的に第１に実施例の構成原理と同様である。異なる点は、第１の実施例においては、シャッター２を光伝送媒体の挿入部１−５（図５参照）の前方部に配置している。これに対し、図１２に示す第２の実施例においては、中間壁１-３を設けずに、挿入部１−５の内部に光伝送媒体の位置決め用の筒部１-９を設けている。さらに、シャッター２が、筒部１-９の先端部に係留される構成を有している。
【００４７】
かかる第２の実施例は、先端において光ファイバー部が露出している仕様の光伝送媒体に対して好ましいコネクタ構造である。
【００４８】
第２の実施例においてもシャッター２の構成は第１の実施例と同様であり、光伝送媒体の先端ファイバー部が筒部１-９内に挿入される際に筒内に押し上げられる。そして、抜き出されるときには、補強ピン４の先端によりシャッター２に対し、係留ピン２−１を中心として閉じられる方向への回転のための押し圧が与えられる。
【００４９】
図１２の（ｂ）（ｃ）は、それぞれ第２の実施例に使用される補強ピン４の側面及び背面から観察したときの構成を示す図である。
【００５０】
第１の実施例と比較して、シャッター２の高さが小さくなるので、補強ピン４の先端部４-１に繋がる横方向部４-２の位置を低い位置にするために、縦方向部４-３と横方向部４-２を繋ぐ部分４−４がより小さい円周で折り折り曲げられている。
【００５１】
図１２に示すように、第２の実施例では、中間壁１-３を有しないので、補強ピン４の縦方向部４-３の筺体１の底面から突き出た部分及び、光半導体素子３のリード端子部４−３の位置が、前方よりとなるので、固定の際の安定性を強化するべく、筺体１の底面には、割ピン１-７の他に更なる第２の割ピン１-８を光半導体素子３のリード端子部４−３の後側に設けている。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明に従うコネクタ装置は、光信号の送受を必要とする電子機器に広く適用が可能であり、特に組み立て容易で、且つ回路基板への強固な取り付けが可能となる。これにより、信頼性の高い電子機器の実現に寄与することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第1の実施例を示す図であり、本発明に従うコネクタ装置の斜視図を各構成部材に分解して示す図である。
【図２】図1の上方から見た上面図である。
【図３】図1のシャッター２の方向から見た正面図である。図1の筺体１の横方向から見た側面図である。
【図４】図1の筺体１の横方向から見た側面図である。
【図５】筺体１の正面図（ａ）、側面図（ｂ）、背面図（ｃ）及び側面の断面図（ｄ）を示す図である。
【図６】シャッター２の正面図（ａ）、上面図（ｂ）、側面図（ｃ）、側面の断面図（ｄ）、及び背面図（ｅ）を示す図である。
【図７】光半導体素子３の正面図（ａ）、上面図（ｂ）及び側面図（ｃ）を示す図である。
【図８】光半導体素子３を収容するユニット部３の正面図（ａ）、上面図（ｂ）、側面図（ｃ）及び側面の断面図（ｄ）を示す図である。
【図９】本発明の特徴を有する補強ピン４の実施例斜視図である。
【図１０】本発明のコネクタ装置の組み立て手順を説明する図である。
【図１１】本発明に従うコネクタ装置のシャッター２の開閉の動作手順を説明する図である。
【図１２】本発明の第２の実施例であり、断面構造を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  筺体
１−１  シャッター係留溝
１−２  上部空間
１−３  中間壁
１−４  通し窓
１−５  光伝送媒体挿入部
１−６  ユニット収容部
１−７、１−８  割ピン
２  シャッター
２−１  シャッター係留ピン
２−２  半円筒状の山部
３  光半導体素子
３−１  ユニット部
４  補強ピン
４−１  補強ピン先端部
４−２  補強ピン横方向部
４−３  補強ピン縦方向部
【図１】
2005077989.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005077989.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2005077989.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2005077989.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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