基板用光電変換コネクタおよび基板用電気コネクタ
【課題】接続端子に生ずる熱応力や機械的応力によって、コネクタハウジングに対する光電変換素子の位置ずれが発生することのない基板用光電変換コネクタを提供すること。
【解決手段】コネクタハウジング１０内に収納された、光信号を電気信号に、または電気信号を光信号に変換する光電変換素子３０と、前記コネクタハウジング１０に固定された、前記光電変換素子３０を外部基板５の電気回路と電気的に接続する接続端子２０とを備え、前記接続端子２０は、前記コネクタハウジング１０に圧入される固定部２２と、該固定部２２の一方から前記コネクタハウジング１０の外側に延設された前記外部基板５と接続される基板側接続部２４と、前記固定部２２の他方から前記コネクタハウジング１０の内側に延設された前記光電変換素子３０と接続される素子側接続部２６とを有し、前記基板側接続部２４は、その少なくとも一箇所が屈曲している。
【解決手段】コネクタハウジング１０内に収納された、光信号を電気信号に、または電気信号を光信号に変換する光電変換素子３０と、前記コネクタハウジング１０に固定された、前記光電変換素子３０を外部基板５の電気回路と電気的に接続する接続端子２０とを備え、前記接続端子２０は、前記コネクタハウジング１０に圧入される固定部２２と、該固定部２２の一方から前記コネクタハウジング１０の外側に延設された前記外部基板５と接続される基板側接続部２４と、前記固定部２２の他方から前記コネクタハウジング１０の内側に延設された前記光電変換素子３０と接続される素子側接続部２６とを有し、前記基板側接続部２４は、その少なくとも一箇所が屈曲している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気回路が形成された基板に実装される基板用コネクタに関するものであり、特に、このような基板用コネクタであって、光信号と電気信号との間の光電変換を行う光電変換素子が搭載された基板用光電変換コネクタや、相手方コネクタの端子と基板に形成された電気回路とを電気的に接続するための基板用電気コネクタ等に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気回路が形成された基板に直接実装されるコネクタ、いわゆる基板用コネクタが一般に知られている。特許文献１には、このような基板用コネクタであって、光信号と電気信号とを相互に変換する光電変換素子（光素子モジュール）が搭載された基板用光電変換コネクタが記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載の基板用光電変換コネクタは、コネクタハウジングに形成された受承筒に、スリーブを介して光電変換素子が取り付けられた構成を有し、光電変換素子からは複数の接続端子（リードフレーム）が突出して形成されている。基板用光電変換コネクタは、この複数の接続端子が基板のランドの中央に設けられた固定孔に挿通され、ランドに半田付けされることで基板に実装される。
【０００４】
しかし、特許文献１に記載されるような基板用光電変換コネクタには、基板用光電変換コネクタが基板に実装される際の半田付けによる熱により、光電変換素子が位置ずれしてしまうという問題があった。つまり、半田付けに伴う熱が接続端子に伝わり、内部に熱応力が生じて接続端子が変形し、接続端子と一体的に設けられている光電変換素子が位置ずれしてしまうというものである。さらに、基板用光電変換コネクタが基板に実装される際、コネクタと基板とが正確に位置決めされるわけではないため、コネクタが若干傾いて基板に挿通されて基板に半田付けされた場合等には、接続端子に対して曲げ方向の負荷が掛かり、接続端子内部に応力が発生する。つまり、このような機械的応力によっても光電変換素子が位置ずれしてしまう場合があった。かかる光電変換素子の位置ずれにより、光電変換素子と相手方コネクタに設けられた光ファイバとの芯ずれが生じ、光電変換時における信号損失量が増大してしまうという問題があった。
【０００５】
また、熱応力や機械的応力による接続端子の変形は、光電変換素子が搭載された基板用光電変換コネクタに限らず、その他の基板用コネクタ、例えば電線と基板上の電気回路とを電気的に接続するための基板用電気コネクタでも問題となる。つまり、基板に固定される接続端子が応力によって変形すると、相手方コネクタと嵌合される接続端子の端子部の位置ずれ（端子部先端の振れ）が発生し、コネクタ同士を嵌合させるために必要な力が大きくなって組立作業が困難になるおそれがある。その位置ずれ量が大きい場合には、端子同士が嵌合不能な状態となったり、または、無理矢理嵌合させた結果、接続端子の端子部が折れ曲がったり、潰れたりすることもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−８２２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、接続端子に生ずる熱応力や機械的応力による、コネクタハウジングに対する光電変換素子の位置ずれを吸収することができる基板用光電変換コネクタを提供することにある。また、接続端子に生ずる熱応力や機械的応力による、コネクタハウジングに対する端子部の位置ずれを吸収することができる基板用電気コネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る基板用光電変換コネクタは、コネクタハウジング内に収納された光電変換素子と、該光電変換素子を外部基板の電気回路と電気的に接続する接続端子とを備え、前記接続端子は、前記コネクタハウジングに圧入固定される固定部と、該固定部の一方から前記コネクタハウジングの外側に延設され、前記外部基板に接続される基板側接続部と、前記固定部の他方から前記コネクタハウジングの内側に延設され、前記光電変換素子と接続される素子側接続部とを有し、前記基板側接続部は、その少なくとも一箇所が屈曲していることを要旨とするものである。
【０００９】
この場合、前記コネクタハウジング内には、前記光電変換素子から送られた電気信号、および／または前記光電変換素子に送る電気信号を処理する内部基板が設けられ、該内部基板を介して前記素子側接続部と前記光電変換素子とが接続されていればよい。
【００１０】
そして、前記基板側接続部は、前記固定部の一方から延設された基端部と、該基端部から屈曲して延設された前記外部基板に固定される脚部とから構成され、前記基端部が、前記コネクタハウジングの外壁と当接していればよい。
【００１１】
また、本発明に係る基板用電気コネクタは、相手方コネクタの端子を外部基板の電気回路と電気的に接続する接続端子を備え、前記接続端子は、コネクタハウジングに圧入された固定部と、前記固定部の一端から前記コネクタハウジングの外側に延設され、前記外部基板に接続される基板側接続部と、前記固定部の他端から前記コネクタハウジングの内側に延設され、相手方コネクタの端子と嵌合する端子部に接続される端子側接続部とを有し、前記基板側接続部は、その少なくとも一箇所が屈曲していることを要旨とするものである。
【００１２】
この場合、前記コネクタハウジング内には、前記相手方コネクタから送られた電気信号、および／または相手方コネクタへ送る電気信号を処理する内部基板が設けられ、該内部基板を介して前記端子側接続部と前記端子部とが接続されていればよい。
【００１３】
また、前記基板側接続部は、前記固定部の一方から延設された基端部と、該基端部から屈曲して延設された前記外部基板に固定される脚部とから構成され、前記基端部が、前記コネクタハウジングの外壁と当接していればよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る基板用光電変換コネクタによれば、外部基板に接続される基板側接続部と、光電変換素子に接続される素子側接続部との間には、コネクタハウジングに圧入固定された固定部が存在するため、熱応力や機械的応力に伴う基板側接続部の変形は固定部によって吸収される。加えて、基板側接続部は屈曲しているため、その屈曲部分でも熱応力や機械的応力に伴う変形が吸収される。したがって、基板側接続部の変形は素子側接続部まで伝わらず、素子側接続部の位置ずれ、すなわち、光電変換素子の位置ずれが抑制され、光電変換素子と相手方コネクタに接続された光ファイバとの接続面における接続損失の小さい基板用光電変換コネクタとすることができる。
【００１５】
この場合、素子側接続部と光電変換素子とが、上記内部基板を介して接続されていれば、素子側接続部と内部基板との接続部分や、内部基板自体によって端子側接続部の変形が吸収されるため、光電変換素子と光ファイバとの接続面における接続損失の増大がさらに抑えられる。つまり、かかる構成は、コネクタハウジング内に収納される内部基板を、伝達される信号を処理する電気回路が構成される電気的な部材としてだけでなく、接続端子と光電変換素子とを機械的に橋渡しする部材としても用いることにより、光電変換素子の位置ずれをさらに抑制しようとするものである。
【００１６】
そして、屈曲した基板側接続部が、固定部から延設された基端部と、基端部から屈曲して延設された脚部とから構成されている場合、基端部をコネクタハウジングの外壁と当接させるようにすれば、外部基板に接続された脚部の変形は、コネクタハウジングの外壁と当接した状態にある基端部には伝わりにくく、光電変換素子の位置ずれ防止効果がさらに高まる。
【００１７】
また、本発明に係る基板用電気コネクタによれば、基板に接続された基板側接続部と、相手方コネクタの端子と嵌合する端子部と接続された端子側接続部との間には、コネクタハウジングに圧入された固定部が存在するため、熱応力や機械的応力に伴う基板側接続部の変形は固定部によって吸収される。加えて、基板側接続部は屈曲しているため、その屈曲部分でも熱応力や機械的応力に伴う変形が吸収される。したがって、基板側接続部の変形は端子側接続部まで伝わらず、端子側接続部の位置ずれ、すなわち、端子部の位置ずれが抑制され、相手方コネクタの端子との嵌合不良の発生を防止することができる。
【００１８】
この場合、端子側接続部と光電変換素子とが、上記内部基板を介して接続されていれば、端子側接続部と内部基板との接続部分や、内部基板自体によって基板側接続部の変形が吸収されるため、端子部の位置ずれがさらに抑えられる。つまり、かかる構成は、コネクタハウジング内に収納される内部基板を、伝達される信号を処理する電気回路が構成される電気的な部材としてだけでなく、接続端子と端子部とを機械的に橋渡しする部材としても用いることにより、端子部の位置ずれをさらに抑制しようとするものである。
【００１９】
そして、屈曲した基板側接続部が、固定部から延設された基端部と、基端部から屈曲して延設された脚部とから構成されている場合、基端部をコネクタハウジングの外壁と当接させるようにすれば、外部基板に接続された脚部の変形は、コネクタハウジングの外壁と当接した状態にある基端部には伝わりにくく、端子部の位置ずれ防止効果がさらに高まる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板用光電変換コネクタの断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る基板用光電変換コネクタの外観斜視図である。
【図３】図１に示した基板用光電変換コネクタが備えるハウジング本体を上方から見た外観斜視図である。
【図４】図１に示した基板用光電変換コネクタが備えるハウジング本体を下方から見た外観斜視図である。
【図５】図３におけるＡ部付近の拡大図である。
【図６】図３および図４に示したハウジング本体に固定される接続端子の外観斜視図である。
【図７】内部基板を搭載していない本発明の一実施形態に係る基板用光電変換コネクタの断面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る基板用電気コネクタの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態に係る基板用光電変換コネクタ１を図面を参照して詳細に説明する。ここで、図１は、本実施形態に係る基板用光電変換コネクタ１の断面図（外部制御基板５を含む）であり、図２は、外観斜視図である。なお、以下の説明における上下とは、図１における上下をいい、先端側とは、後述する相手方コネクタ９０との嵌合側をいい（図１における右側）、基端側とは、その反対側（図１における左側）をいうものとする。また、以下の説明において単に軸線方向というときは、図１における左右方向をいうものとする。
【００２２】
基板用光電変換コネクタ１は、図１に示す外部制御基板５（以下、外部基板５と称する。）に実装（マウント）されるコネクタであり、コネクタハウジング１０と、コネクタハウジング１０に固定される複数の接続端子２０と、光信号を電気信号に変換する機能と、電気信号を光信号に変換する機能とを有する光電変換素子３０と、コネクタハウジング１０内部に固定される内部制御基板４０（以下、内部基板４０と称する。）とを備える。
【００２３】
コネクタハウジング１０は、ハウジング本体１２およびこのハウジング本体１２に固定される蓋１９から構成される合成樹脂製の部材である。図３および図４は、ハウジング本体１２の外観斜視図である。なお、図３は、ハウジング本体１２を上方から見た外観斜視図であり、図４は、ハウジング本体１２を下方から見た外観斜視図である（図４（ａ）は、接続端子２０および内部シールド部材１８が固定されたハウジング本体１２に対し光電変換素子３０が固定される様子を示し、図４（ｂ）は図４（ａ）の光電変換素子３０が固定されたハウジング本体１２に内部基板４０が固定された状態を示す。）。また、図５には、図４におけるＡ部付近の拡大図を示す。
【００２４】
図１〜図４に示すように、ハウジング本体１２は、接続端子２０や外部シェル５０が固定される端子固定部１３と、相手方コネクタ９０と嵌合する嵌合部１６とからなる。図から明らかなように、端子固定部１３の方が嵌合部１６よりも幅方向の大きさが大きい。
【００２５】
端子固定部１３は、上壁１４および断面略矩形状の側壁１５に囲まれてなり、下方が開口した内部空間１３１を有する。上壁１４には、外面から内部空間１３１にかけて貫通した複数の固定孔１２２ａが設けられている。この複数の固定孔１２２ａのそれぞれには、接続端子２０が圧入により固定されている。
【００２６】
この点について、図１および図６（接続端子２０の外観斜視図）を参照して具体的に説明する。接続端子２０は、金属材料が図示されるような略「コ」の字型（略「Ｕ」の字型）に形成された部材であり、固定部２２と、この固定部２２の一端から延設された基板側接続部２４、および他端から延設された素子側接続部２６とを備える。
【００２７】
固定部２２は、固定孔１２２ａに対する圧入代となる部分であり、固定部２２の断面の大きさは固定孔１２２ａの断面より若干大きい。この固定孔１２２ａの大きさに対する相対的な固定部２２の断面の大きさは、簡単に接続端子２０がコネクタハウジング１０から抜け落ちないような圧入強度を確保することができる大きさであれば、特に限定されるものではない。
【００２８】
固定部２２の一端、具体的には、コネクタハウジング１０の上壁面１４の外側に位置する一端には、基板側接続部２４が延設されている。基板側接続部２４は、固定部２２側の基端部２４１と、基端部２４１から延設された脚部２４２とからなる。基端部２４１は、固定部２２の一端から固定部２２の軸方向と略直角に延設されている。脚部２４２は、基端部２４１の一端から基端部２４１の軸方向と略直角に、かつ固定部２２と平行に延設されている。ここで、図３および図４に示すように、端子固定部１３の上壁１４の基端側、側壁１５の基端側の面には、端子が収容される溝部１４１が形成されている。溝部１４１は、接続端子２０（固定孔１２２ａ）と同数設けられており、接続端子２０は、それぞれの基板側接続部２４が溝部１４１の内側に位置し、外側に突出しないように固定されている。
【００２９】
このように溝部１４１内に位置する基板側接続部２４において、図１に示すように、基端部２４１は、コネクタハウジング１０の外壁（端子固定部１３の上壁１４）と当接している。一方、基端部２４１の一端から略直角に延設された脚部２４２は、その根元側がコネクタハウジング１０の外壁と当接している。具体的には、端子固定部１３の側壁１５（基端側の面）の上部には、断面Ｒ形状をした支持突起１４２が形成されている。この支持突起１４２は、脚部２４２に何らかの外力が加わること等による変形が生じた際、基端部２４１と脚部２４２との接続部分（屈曲部分）が折れてしまわないように支持するための構成である。なお、このように屈曲部分のみを支持する構成としたのは、脚部２４２が基端部２４１との接続部分（屈曲部分）を支点として柔軟に変形することができるようにして、基端部２４１までその変形が伝わらないようにするためや、コネクタ実装の際に外部基板５に形成された固定孔５ａに脚部２４２を挿通しやすくするためである。
【００３０】
このようにしてコネクタハウジング１０に固定された接続端子２０は、その脚部２４２の一部がコネクタハウジング１０の下端面より突出している。この突出した部分が外部基板５の固定孔５ａに挿通され、半田により外部基板５に形成された電気回路と電気的に、かつ外部基板５（外部基板５の基材）と機械的に接続される。この接続端子２０と外部基板５との機械的な接続により、基板用光電変換コネクタ１の全体が外部基板５と機械的に接続される（外部基板５に実装される）。
【００３１】
嵌合部１６には、断面略矩形状の外壁１７に囲まれた内部空間１６１が存在する。図４から分かるように、外壁１７の下面の一部は開口している。また、図１〜図３から分かるように、外壁１７の上面には、相手方コネクタ９０に設けられた図示されない被係止部（孔）に係止される係止突起１７１が形成されている。また、側面上部には、コネクタの長手方向に沿って形成されたガイド１７２が形成されている。さらに、内部空間１６１には、内部シールド部材１８を介して光電変換素子３０が固定されている。
【００３２】
この点について図４の一部拡大図である図５を参照して具体的に説明する。内部空間１６１には、嵌合部１６の内面から突出した二つの突起１６２が設けられており、この二つの突起１６２のそれぞれには、第一の係合溝１６２ａが軸線方向に形成されている（図５には一方の突起１６２および第一の係合溝１６２ａのみが図示される。）。また、上述の端子固定部１３と嵌合部１６との境界部分には、二つの第二の係合溝１６２ｂが軸線方向と直交する方向に形成されている（図５には一方の第二の係合溝１６２ｂのみが図示される。）。
【００３３】
内部シールド部材１８は、例えばアルミニウム等の導電性部材が折り曲げ加工されることによって構成され、底面１８１、底面１８１から起立形成された軸線に平行な二つの側壁１８２（以下、この二つの側壁を総称して左右側壁１８２という。）、および底面１８１から起立形成された軸線方向に略直角な基端側側壁１８３とを備える。この内部シールド部材１８は、図示されるように、左右側壁１８２のそれぞれを第一の係合溝１６２ａに、基端側側壁１８３の両端を第二の係合溝１６２ｂに係合させ、かつ底面１８１を嵌合部１６の内面と当接させて嵌合部１６の内部空間１６１内の所定位置に固定される。
【００３４】
内部シールド部材１８の左右側壁１８２のそれぞれには、所定幅の切り欠き１８２ａが形成されている。光電変換素子３０は、この切り欠き１８２ａに本体部３１が圧入されることで所定位置に固定される。また、基端側側壁１８３の上端面からは、二つの端子１８３ａが突出して形成されている。
【００３５】
光電変換素子３０は、相手方コネクタ９０に接続された一方の光ファイバ９１ａから送られた光信号を電気信号に変換する機能（光受信機能）と、外部基板５や内部基板４０から送られた電気信号を光信号に変換して相手方コネクタに接続された他方の光ファイバ９１ｂに送る機能（光送信機能）とを備える（光電変換素子３０は、二つの素子がパッケージングされたいわゆる光素子モジュールである）。光信号を電気信号に変換する素子としてはフォトダイオード等が例示できる。また、電気信号を光信号に変換する素子としては発光ダイオード等が例示できる。これらの素子は、本体部３１内に収容されている。そして、本体部３１からは、本体部３１に収納された素子の端子３２が突出して形成されている。
【００３６】
内部基板４０は、コネクタハウジング１０内に収納される基板であって、相対的に幅が小さい幅細部４１、および相対的に幅が太い幅太部４２とからなる。幅細部４１の幅の大きさは、コネクタハウジング１０における嵌合部１６の内部空間１６１の幅と略同一であり、幅太部４２の幅の大きさは、コネクタハウジング１０における端子固定部１３の内部空間１３１の幅と略同一である。このような内部基板４０を用いることで、基板用光電変換コネクタ１が搭載される装置（外部基板５を有する装置）の大きさを小さくすることができる。すなわち、外部基板５に搭載可能な機能（信号処理機能等）の一部を内部基板４０に搭載し、それをコネクタハウジング１０内に収納することで、外部基板５の大きさを小さくすることができる。
【００３７】
図１および図４に示すように、内部基板４０の一方側（幅細部４１側）は、光電変換素子３０の端子３２が挿通され、半田により内部基板４０に形成された電気回路と電気的に、かつ内部基板４０（内部基板４０の基材）と機械的に接続されている。また、内部基板４０の他方側（幅太部４２側）は、接続端子２０の素子側接続部２６が挿通され、同じく半田により内部基板４０に形成された電気回路と電気的に、かつ内部基板４０（内部基板４０の基材）と機械的に接続されている。つまり、相手方コネクタに接続された一方の光ファイバ９１ａから送られた光信号は、光電変換素子３０によって電気信号に変換されて端子３２から出力され、内部基板４０の電気回路を通って（所定の処理（例えば信号の増幅等）がなされて）接続端子２０より外部基板５に出力される。また、外部基板５によって生じた電気信号は、接続端子２０から内部基板４０の電気回路を通って（所定の処理（例えば信号の増幅等）がなされて）、端子３２から光電変換素子３０に送られ、光信号に変換されて相手方コネクタの他方側の光ファイバ９１ｂに伝達される。
【００３８】
さらに、内部基板４０には、内部シールド部材１８の端子１８３ａも固定されている。すなわち、内部シールド部材の端子１８３ａは、半田により内部基板に形成された電気回路と電気的に、かつ内部基板４０（内部基板４０の基材）と機械的に接続され、その電気回路を介してアースに接続されている。かかる構成とすることにより、光電変換素子３０と、内部基板４０に形成された電気回路のうち、幅細部４１に形成された部分とが内部シールド部材１８に覆われ、当該部分に対する外部からのノイズによる影響が低減される。
【００３９】
そして、図１に示すように、コネクタハウジング１０のハウジング本体１２には、光電変換素子３０の端子３２等と機械的に接続された内部基板４０を覆うように蓋１９が固定されている。蓋１９は、内部基板４０上に形成された電気回路や実装された素子等を保護する役割を果たす。
【００４０】
一方、図１および図２に示すように、コネクタハウジング１０の端子固定部１３の外周は、外部シールド部材５０に覆われている。外部シールド部材５０は、端子固定部１３よりも若干大きく形成され、一方（下方）が開口した直方体形状を有する。開口した下端面からは、スナップフィット端子５１が突出して形成されている。外部シールド部材５０は、スナップフィット端子５１を弾性変形させながら外部基板５に挿通され、半田により外部基板５に形成された電気回路と電気的に、かつ外部基板５（外部基板５の基材）と機械的に接続されている。そして、外部シールド部材５０は、この外部基板５に形成された電気回路を通じてアースに接続されている。かかる構成とすることにより、内部基板４０に形成された電気回路のうち、幅太部４２に形成された部分が外部シールド部材５０に覆われ、当該部分に対する外部からのノイズによる影響が低減される。
【００４１】
以上のような構成を備える基板用光電変換コネクタ１に対し、相手方コネクタ９０は、ガイド１７２に案内されながら被係止部（図示せず）に係止突起１７１が係止されるまでスライドされ、嵌合部１６を覆うようにして本実施形態に係る基板用光電変換コネクタ１と嵌合される。これにより、相手方コネクタ９０が備える光ファイバ９１ａ，９１ｂと、基板用光電変換コネクタ１が備える光電変換素子３０とが突き合わされ、両者は光学的に接続される。
【００４２】
以上、本発明の一実施形態に係る基板用光電変換コネクタ１の構成について説明したが、この基板用光電変換コネクタ１によれば、次のような作用効果が奏される。
【００４３】
上述したように、基板用光電変換コネクタ１が備える接続端子２０は、その脚部２４２が外部基板５に挿通され、半田により外部基板５に形成された電気回路と電気的に、かつ外部基板５（外部基板５の基材）と機械的に接続されるため、接続端子２０が半田付けされる際、溶融した半田の熱が接続端子２０に伝わる。特に半田付けされる脚部２４２は高温になるため、その内部に熱応力が発生する。また、基板用光電変換コネクタ１が実装される際にコネクタが傾いている場合等には、脚部２４２に対して曲げ方向の負荷が掛かり、脚部２４２内部に機械的応力が発生する。しかし、本実施形態に係る基板用光電変換コネクタ１によれば、これらの応力に伴う脚部２４２の変形が光電変換素子３０に伝わることはなく、コネクタハウジング１０に対する光電変換素子３０の位置ずれが防止される。したがって、光電変換素子３０と光ファイバとの接続面における接続損失が増大することはない。
【００４４】
本実施形態に係る基板用光電変換コネクタ１において、脚部２４２の変形が光電変換素子３０に伝わらないのは、次の１）〜３）の理由による。１）接続端子２０は、固定部２２と、その固定部２２からコネクタハウジング１０の内側に突出した素子側接続部２６と、固定部２２からコネクタハウジング２０の外側に突出した基板側接続部２４とからなるが、固定部２２がコネクタハウジング２０に圧入されているため、基板側接続部２４の脚部２４２の変形は固定部２２によって吸収され、素子側接続部２６に伝わりにくい。また、その基板側接続部２４は、基端部２４１と脚部２４２とが略直角に曲がっているため、脚部２４２の変形はその折曲部分で吸収され、基端部２４１および固定部２２より先端側に位置する素子側接続部２６には伝わりにくい。なお、基板側接続部２４におけるこの変形の吸収作用を高めるためには、基板側接続部２４の長さをできるだけ長くすればよい。基板側接続部２４の長さを長くすればするほど、脚部２４２の変形の大きさが、固定部２２側では小さくなるからである。特に、実際に熱や外力が加わる脚部２４２を長くすればするほど好適である。具体的には、脚部２４２の長さを少なくとも圧入代である固定部２２や基端部２４１より長くすればよい。
【００４５】
２）また、素子側接続部２６は、直接光電変換素子３０に接続されているわけではなく、内部基板４０を介して光電変換素子３０と機械的に接続されている。つまり、仮に脚部２４２の変形が素子側接続部２６まで伝わったとしても、素子側接続部２６と内部基板４０との接続部分や、内部基板４０自体によってその変形が吸収される。つまり、かかる構成は、外部基板５の大きさを小さくするために設けられる電気的な部材である内部基板４０を、接続端子２０と光電変換素子３０とを機械的に橋渡しする部材としても利用することにより、光電変換素子３０の位置ずれを防止しようとするものである。
【００４６】
３）そして、接続端子２０の基板側接続部２４における基端部２４１は、コネクタハウジング１０の外壁（端子固定部１３の上壁１４）と当接しているため、脚部２４２の変形は、コネクタハウジング１０の外壁と当接した状態にある基端部２４１に伝わりにくい。なお、この作用を高めるためには、基端部２４１の変形が変形しないように、基端部２４１をできるだけ太く形成すればよい。図１に示すように、固定部２２や脚部２４２より太く形成すれば好適である。
【００４７】
以上１）〜３）の理由により、基板用光電変換コネクタ１では、光電変換素子３０の位置ずれが防止される。ただし、この光電変換素子３０の位置ずれ防止効果は、これら全ての構成を採用すればその効果が高くなるということであって、必ずしも全ての構成を採用しなければ得られないわけではない。例えば、図７に一例を示すように、内部基板４０を用いない場合には、接続端子２０の素子側接続部２６と光電変換素子３０の端子３２とを一体的に形成してもよい。かかる構成であっても、脚部２４２の変形は、コネクタハウジング１０に圧入された固定部２２や、屈曲部分を有する基板側接続部２４で吸収されるため、従来型の基板コネクタに比して優れた光電変換素子３０の位置ずれ防止効果が得られる。
【００４８】
また、本実施形態に係る基板用光電変換コネクタ１が備える接続端子２０は、略「コ」の字型（略「Ｕ」の字型）に形成されているため、図３に示すようにコネクタハウジング１０の上面から固定孔１２２ａに差し込むことによって簡単に固定することができる。さらに、このように固定した接続端子２０における基板側接続部２４は、溝部１４１内に配設され、コネクタハウジング１０の外縁よりも外側に突出していないため、コネクタの組立作業中などに基板側接続部２４が折れ曲がったりするといった不具合の発生が防止される。
【００４９】
以上、本実施形態に係る基板用光電変換コネクタ１の構成ならびに作用効果について説明したが、この基板用光電変換コネクタ１の技術的思想は、光電変換素子３０が搭載されていない基板用コネクタにも適用可能である。すなわち、基板上に実装される基板用コネクタであれば、その種別を問わず適用可能である。例えば、相手方コネクタに接続された電線と、外部基板上に形成された電気回路とを電気的に接続するために用いられる基板用電気コネクタにも適用することができる。以下、その一例を挙げて簡単に説明する。
【００５０】
図８は、本発明の一実施形態に係る基板用電気コネクタ２の概略を示す断面図である。基板用電気コネクタ２は、コネクタハウジング６０と、このコネクタハウジング６０に圧入により固定された接続端子７０と、端子部８０と、接続端子７０と端子部８０との間に介在された内部基板８５とを備える。なお、コネクタハウジング６０、およびその他の部材については、上記実施形態と同一であるため、その説明を省略する。
【００５１】
接続端子７０は、コネクタハウジング６０に圧入される固定部７２と、コネクタハウジング６０の外側で固定部７２の一端から延設された基板側接続部７４と、コネクタハウジング６０の内側で固定部６２の他端から延設された端子側接続部７６とからなる。そして、接続端子７０の基板側接続部７４は、固定部７２から略直角に折り曲がった基端部７４１、および基端部７４１から略直角に折り曲がって固定部７２と平行な脚部７４２とを有する。
【００５２】
端子部８０は、図示されない相手方コネクタに設けられたメス型の端子部と嵌合する、オス型のものである。内部基板８５は、相手方コネクタから送られた電気信号または相手方コネクタへ送る電気信号を処理（例えば信号の増幅等）するものである。
【００５３】
このような構成とすることにより、上記実施形態と同様に、接続端子７０の脚部７４２が変形したとしても、その変形が端子部８０に伝わることはない。すなわち、１）コネクタハウジング６０に圧入された固定部７２や、基板側接続部７４に設けられた折曲部分、２）端子側接続部７６と内部基板８５との接続部分や、内部基板８５自体、３）コネクタハウジング６０の外壁に当接した基端部７４１、によって脚部７４２の変形が吸収されるから、コネクタハウジング６０に対する端子部８０の位置ずれが発生してしまうことはない。したがって、相手方コネクタとの嵌合不良（例えば、端子の嵌合不能状態や、無理矢理端子を嵌合させることによる端子の損傷や潰れ）の発生を回避することができる。
【００５４】
なお、基板用電気コネクタ２において、内部基板８５を用いない場合には、端子側接続部７６と端子部８０とを一体的に構成すればよい。かかる構成であっても、脚部７４２の変形は、コネクタハウジング６０に圧入された固定部７２や、屈曲部分を有する基板側接続部７４で吸収されるため、従来型の基板用電気コネクタに比して優れた端子部８０の位置ずれ防止効果が得られる。
【００５５】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【００５６】
例えば、上記実施形態に係る基板用光電変換コネクタ１では、コネクタハウジング１０に搭載された光電変換素子３０が、光信号を電気信号に変換する素子と、電気信号を光信号に変換する素子とを備える、いわゆる光素子モジュールであることを説明したが、このような構成に限られるものではない。いずれか一方の機能を有する光電変換素子のみが搭載されたコネクタ（受信あるいは送信のいずれか一方に対応したコネクタ）にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１ 基板用（光電変換）コネクタ
５ 外部（制御）基板
１０ コネクタハウジング
２０ 接続端子
２２ 固定部
２４ 基板側接続部
２４１ 基端部
２４２ 脚部
２６ 素子側接続部
３０ 光電変換素子
４０ 内部（制御）基板
６０ コネクタハウジング
７０ 接続端子
７２ 固定部
７４ 基板側接続部
７４１ 基端部
７４２ 脚部
７６ 端子側接続部
８０ 端子部
８５ 内部基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気回路が形成された基板に実装される基板用コネクタに関するものであり、特に、このような基板用コネクタであって、光信号と電気信号との間の光電変換を行う光電変換素子が搭載された基板用光電変換コネクタや、相手方コネクタの端子と基板に形成された電気回路とを電気的に接続するための基板用電気コネクタ等に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気回路が形成された基板に直接実装されるコネクタ、いわゆる基板用コネクタが一般に知られている。特許文献１には、このような基板用コネクタであって、光信号と電気信号とを相互に変換する光電変換素子（光素子モジュール）が搭載された基板用光電変換コネクタが記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載の基板用光電変換コネクタは、コネクタハウジングに形成された受承筒に、スリーブを介して光電変換素子が取り付けられた構成を有し、光電変換素子からは複数の接続端子（リードフレーム）が突出して形成されている。基板用光電変換コネクタは、この複数の接続端子が基板のランドの中央に設けられた固定孔に挿通され、ランドに半田付けされることで基板に実装される。
【０００４】
しかし、特許文献１に記載されるような基板用光電変換コネクタには、基板用光電変換コネクタが基板に実装される際の半田付けによる熱により、光電変換素子が位置ずれしてしまうという問題があった。つまり、半田付けに伴う熱が接続端子に伝わり、内部に熱応力が生じて接続端子が変形し、接続端子と一体的に設けられている光電変換素子が位置ずれしてしまうというものである。さらに、基板用光電変換コネクタが基板に実装される際、コネクタと基板とが正確に位置決めされるわけではないため、コネクタが若干傾いて基板に挿通されて基板に半田付けされた場合等には、接続端子に対して曲げ方向の負荷が掛かり、接続端子内部に応力が発生する。つまり、このような機械的応力によっても光電変換素子が位置ずれしてしまう場合があった。かかる光電変換素子の位置ずれにより、光電変換素子と相手方コネクタに設けられた光ファイバとの芯ずれが生じ、光電変換時における信号損失量が増大してしまうという問題があった。
【０００５】
また、熱応力や機械的応力による接続端子の変形は、光電変換素子が搭載された基板用光電変換コネクタに限らず、その他の基板用コネクタ、例えば電線と基板上の電気回路とを電気的に接続するための基板用電気コネクタでも問題となる。つまり、基板に固定される接続端子が応力によって変形すると、相手方コネクタと嵌合される接続端子の端子部の位置ずれ（端子部先端の振れ）が発生し、コネクタ同士を嵌合させるために必要な力が大きくなって組立作業が困難になるおそれがある。その位置ずれ量が大きい場合には、端子同士が嵌合不能な状態となったり、または、無理矢理嵌合させた結果、接続端子の端子部が折れ曲がったり、潰れたりすることもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−８２２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、接続端子に生ずる熱応力や機械的応力による、コネクタハウジングに対する光電変換素子の位置ずれを吸収することができる基板用光電変換コネクタを提供することにある。また、接続端子に生ずる熱応力や機械的応力による、コネクタハウジングに対する端子部の位置ずれを吸収することができる基板用電気コネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る基板用光電変換コネクタは、コネクタハウジング内に収納された光電変換素子と、該光電変換素子を外部基板の電気回路と電気的に接続する接続端子とを備え、前記接続端子は、前記コネクタハウジングに圧入固定される固定部と、該固定部の一方から前記コネクタハウジングの外側に延設され、前記外部基板に接続される基板側接続部と、前記固定部の他方から前記コネクタハウジングの内側に延設され、前記光電変換素子と接続される素子側接続部とを有し、前記基板側接続部は、その少なくとも一箇所が屈曲していることを要旨とするものである。
【０００９】
この場合、前記コネクタハウジング内には、前記光電変換素子から送られた電気信号、および／または前記光電変換素子に送る電気信号を処理する内部基板が設けられ、該内部基板を介して前記素子側接続部と前記光電変換素子とが接続されていればよい。
【００１０】
そして、前記基板側接続部は、前記固定部の一方から延設された基端部と、該基端部から屈曲して延設された前記外部基板に固定される脚部とから構成され、前記基端部が、前記コネクタハウジングの外壁と当接していればよい。
【００１１】
また、本発明に係る基板用電気コネクタは、相手方コネクタの端子を外部基板の電気回路と電気的に接続する接続端子を備え、前記接続端子は、コネクタハウジングに圧入された固定部と、前記固定部の一端から前記コネクタハウジングの外側に延設され、前記外部基板に接続される基板側接続部と、前記固定部の他端から前記コネクタハウジングの内側に延設され、相手方コネクタの端子と嵌合する端子部に接続される端子側接続部とを有し、前記基板側接続部は、その少なくとも一箇所が屈曲していることを要旨とするものである。
【００１２】
この場合、前記コネクタハウジング内には、前記相手方コネクタから送られた電気信号、および／または相手方コネクタへ送る電気信号を処理する内部基板が設けられ、該内部基板を介して前記端子側接続部と前記端子部とが接続されていればよい。
【００１３】
また、前記基板側接続部は、前記固定部の一方から延設された基端部と、該基端部から屈曲して延設された前記外部基板に固定される脚部とから構成され、前記基端部が、前記コネクタハウジングの外壁と当接していればよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る基板用光電変換コネクタによれば、外部基板に接続される基板側接続部と、光電変換素子に接続される素子側接続部との間には、コネクタハウジングに圧入固定された固定部が存在するため、熱応力や機械的応力に伴う基板側接続部の変形は固定部によって吸収される。加えて、基板側接続部は屈曲しているため、その屈曲部分でも熱応力や機械的応力に伴う変形が吸収される。したがって、基板側接続部の変形は素子側接続部まで伝わらず、素子側接続部の位置ずれ、すなわち、光電変換素子の位置ずれが抑制され、光電変換素子と相手方コネクタに接続された光ファイバとの接続面における接続損失の小さい基板用光電変換コネクタとすることができる。
【００１５】
この場合、素子側接続部と光電変換素子とが、上記内部基板を介して接続されていれば、素子側接続部と内部基板との接続部分や、内部基板自体によって端子側接続部の変形が吸収されるため、光電変換素子と光ファイバとの接続面における接続損失の増大がさらに抑えられる。つまり、かかる構成は、コネクタハウジング内に収納される内部基板を、伝達される信号を処理する電気回路が構成される電気的な部材としてだけでなく、接続端子と光電変換素子とを機械的に橋渡しする部材としても用いることにより、光電変換素子の位置ずれをさらに抑制しようとするものである。
【００１６】
そして、屈曲した基板側接続部が、固定部から延設された基端部と、基端部から屈曲して延設された脚部とから構成されている場合、基端部をコネクタハウジングの外壁と当接させるようにすれば、外部基板に接続された脚部の変形は、コネクタハウジングの外壁と当接した状態にある基端部には伝わりにくく、光電変換素子の位置ずれ防止効果がさらに高まる。
【００１７】
また、本発明に係る基板用電気コネクタによれば、基板に接続された基板側接続部と、相手方コネクタの端子と嵌合する端子部と接続された端子側接続部との間には、コネクタハウジングに圧入された固定部が存在するため、熱応力や機械的応力に伴う基板側接続部の変形は固定部によって吸収される。加えて、基板側接続部は屈曲しているため、その屈曲部分でも熱応力や機械的応力に伴う変形が吸収される。したがって、基板側接続部の変形は端子側接続部まで伝わらず、端子側接続部の位置ずれ、すなわち、端子部の位置ずれが抑制され、相手方コネクタの端子との嵌合不良の発生を防止することができる。
【００１８】
この場合、端子側接続部と光電変換素子とが、上記内部基板を介して接続されていれば、端子側接続部と内部基板との接続部分や、内部基板自体によって基板側接続部の変形が吸収されるため、端子部の位置ずれがさらに抑えられる。つまり、かかる構成は、コネクタハウジング内に収納される内部基板を、伝達される信号を処理する電気回路が構成される電気的な部材としてだけでなく、接続端子と端子部とを機械的に橋渡しする部材としても用いることにより、端子部の位置ずれをさらに抑制しようとするものである。
【００１９】
そして、屈曲した基板側接続部が、固定部から延設された基端部と、基端部から屈曲して延設された脚部とから構成されている場合、基端部をコネクタハウジングの外壁と当接させるようにすれば、外部基板に接続された脚部の変形は、コネクタハウジングの外壁と当接した状態にある基端部には伝わりにくく、端子部の位置ずれ防止効果がさらに高まる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板用光電変換コネクタの断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る基板用光電変換コネクタの外観斜視図である。
【図３】図１に示した基板用光電変換コネクタが備えるハウジング本体を上方から見た外観斜視図である。
【図４】図１に示した基板用光電変換コネクタが備えるハウジング本体を下方から見た外観斜視図である。
【図５】図３におけるＡ部付近の拡大図である。
【図６】図３および図４に示したハウジング本体に固定される接続端子の外観斜視図である。
【図７】内部基板を搭載していない本発明の一実施形態に係る基板用光電変換コネクタの断面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る基板用電気コネクタの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態に係る基板用光電変換コネクタ１を図面を参照して詳細に説明する。ここで、図１は、本実施形態に係る基板用光電変換コネクタ１の断面図（外部制御基板５を含む）であり、図２は、外観斜視図である。なお、以下の説明における上下とは、図１における上下をいい、先端側とは、後述する相手方コネクタ９０との嵌合側をいい（図１における右側）、基端側とは、その反対側（図１における左側）をいうものとする。また、以下の説明において単に軸線方向というときは、図１における左右方向をいうものとする。
【００２２】
基板用光電変換コネクタ１は、図１に示す外部制御基板５（以下、外部基板５と称する。）に実装（マウント）されるコネクタであり、コネクタハウジング１０と、コネクタハウジング１０に固定される複数の接続端子２０と、光信号を電気信号に変換する機能と、電気信号を光信号に変換する機能とを有する光電変換素子３０と、コネクタハウジング１０内部に固定される内部制御基板４０（以下、内部基板４０と称する。）とを備える。
【００２３】
コネクタハウジング１０は、ハウジング本体１２およびこのハウジング本体１２に固定される蓋１９から構成される合成樹脂製の部材である。図３および図４は、ハウジング本体１２の外観斜視図である。なお、図３は、ハウジング本体１２を上方から見た外観斜視図であり、図４は、ハウジング本体１２を下方から見た外観斜視図である（図４（ａ）は、接続端子２０および内部シールド部材１８が固定されたハウジング本体１２に対し光電変換素子３０が固定される様子を示し、図４（ｂ）は図４（ａ）の光電変換素子３０が固定されたハウジング本体１２に内部基板４０が固定された状態を示す。）。また、図５には、図４におけるＡ部付近の拡大図を示す。
【００２４】
図１〜図４に示すように、ハウジング本体１２は、接続端子２０や外部シェル５０が固定される端子固定部１３と、相手方コネクタ９０と嵌合する嵌合部１６とからなる。図から明らかなように、端子固定部１３の方が嵌合部１６よりも幅方向の大きさが大きい。
【００２５】
端子固定部１３は、上壁１４および断面略矩形状の側壁１５に囲まれてなり、下方が開口した内部空間１３１を有する。上壁１４には、外面から内部空間１３１にかけて貫通した複数の固定孔１２２ａが設けられている。この複数の固定孔１２２ａのそれぞれには、接続端子２０が圧入により固定されている。
【００２６】
この点について、図１および図６（接続端子２０の外観斜視図）を参照して具体的に説明する。接続端子２０は、金属材料が図示されるような略「コ」の字型（略「Ｕ」の字型）に形成された部材であり、固定部２２と、この固定部２２の一端から延設された基板側接続部２４、および他端から延設された素子側接続部２６とを備える。
【００２７】
固定部２２は、固定孔１２２ａに対する圧入代となる部分であり、固定部２２の断面の大きさは固定孔１２２ａの断面より若干大きい。この固定孔１２２ａの大きさに対する相対的な固定部２２の断面の大きさは、簡単に接続端子２０がコネクタハウジング１０から抜け落ちないような圧入強度を確保することができる大きさであれば、特に限定されるものではない。
【００２８】
固定部２２の一端、具体的には、コネクタハウジング１０の上壁面１４の外側に位置する一端には、基板側接続部２４が延設されている。基板側接続部２４は、固定部２２側の基端部２４１と、基端部２４１から延設された脚部２４２とからなる。基端部２４１は、固定部２２の一端から固定部２２の軸方向と略直角に延設されている。脚部２４２は、基端部２４１の一端から基端部２４１の軸方向と略直角に、かつ固定部２２と平行に延設されている。ここで、図３および図４に示すように、端子固定部１３の上壁１４の基端側、側壁１５の基端側の面には、端子が収容される溝部１４１が形成されている。溝部１４１は、接続端子２０（固定孔１２２ａ）と同数設けられており、接続端子２０は、それぞれの基板側接続部２４が溝部１４１の内側に位置し、外側に突出しないように固定されている。
【００２９】
このように溝部１４１内に位置する基板側接続部２４において、図１に示すように、基端部２４１は、コネクタハウジング１０の外壁（端子固定部１３の上壁１４）と当接している。一方、基端部２４１の一端から略直角に延設された脚部２４２は、その根元側がコネクタハウジング１０の外壁と当接している。具体的には、端子固定部１３の側壁１５（基端側の面）の上部には、断面Ｒ形状をした支持突起１４２が形成されている。この支持突起１４２は、脚部２４２に何らかの外力が加わること等による変形が生じた際、基端部２４１と脚部２４２との接続部分（屈曲部分）が折れてしまわないように支持するための構成である。なお、このように屈曲部分のみを支持する構成としたのは、脚部２４２が基端部２４１との接続部分（屈曲部分）を支点として柔軟に変形することができるようにして、基端部２４１までその変形が伝わらないようにするためや、コネクタ実装の際に外部基板５に形成された固定孔５ａに脚部２４２を挿通しやすくするためである。
【００３０】
このようにしてコネクタハウジング１０に固定された接続端子２０は、その脚部２４２の一部がコネクタハウジング１０の下端面より突出している。この突出した部分が外部基板５の固定孔５ａに挿通され、半田により外部基板５に形成された電気回路と電気的に、かつ外部基板５（外部基板５の基材）と機械的に接続される。この接続端子２０と外部基板５との機械的な接続により、基板用光電変換コネクタ１の全体が外部基板５と機械的に接続される（外部基板５に実装される）。
【００３１】
嵌合部１６には、断面略矩形状の外壁１７に囲まれた内部空間１６１が存在する。図４から分かるように、外壁１７の下面の一部は開口している。また、図１〜図３から分かるように、外壁１７の上面には、相手方コネクタ９０に設けられた図示されない被係止部（孔）に係止される係止突起１７１が形成されている。また、側面上部には、コネクタの長手方向に沿って形成されたガイド１７２が形成されている。さらに、内部空間１６１には、内部シールド部材１８を介して光電変換素子３０が固定されている。
【００３２】
この点について図４の一部拡大図である図５を参照して具体的に説明する。内部空間１６１には、嵌合部１６の内面から突出した二つの突起１６２が設けられており、この二つの突起１６２のそれぞれには、第一の係合溝１６２ａが軸線方向に形成されている（図５には一方の突起１６２および第一の係合溝１６２ａのみが図示される。）。また、上述の端子固定部１３と嵌合部１６との境界部分には、二つの第二の係合溝１６２ｂが軸線方向と直交する方向に形成されている（図５には一方の第二の係合溝１６２ｂのみが図示される。）。
【００３３】
内部シールド部材１８は、例えばアルミニウム等の導電性部材が折り曲げ加工されることによって構成され、底面１８１、底面１８１から起立形成された軸線に平行な二つの側壁１８２（以下、この二つの側壁を総称して左右側壁１８２という。）、および底面１８１から起立形成された軸線方向に略直角な基端側側壁１８３とを備える。この内部シールド部材１８は、図示されるように、左右側壁１８２のそれぞれを第一の係合溝１６２ａに、基端側側壁１８３の両端を第二の係合溝１６２ｂに係合させ、かつ底面１８１を嵌合部１６の内面と当接させて嵌合部１６の内部空間１６１内の所定位置に固定される。
【００３４】
内部シールド部材１８の左右側壁１８２のそれぞれには、所定幅の切り欠き１８２ａが形成されている。光電変換素子３０は、この切り欠き１８２ａに本体部３１が圧入されることで所定位置に固定される。また、基端側側壁１８３の上端面からは、二つの端子１８３ａが突出して形成されている。
【００３５】
光電変換素子３０は、相手方コネクタ９０に接続された一方の光ファイバ９１ａから送られた光信号を電気信号に変換する機能（光受信機能）と、外部基板５や内部基板４０から送られた電気信号を光信号に変換して相手方コネクタに接続された他方の光ファイバ９１ｂに送る機能（光送信機能）とを備える（光電変換素子３０は、二つの素子がパッケージングされたいわゆる光素子モジュールである）。光信号を電気信号に変換する素子としてはフォトダイオード等が例示できる。また、電気信号を光信号に変換する素子としては発光ダイオード等が例示できる。これらの素子は、本体部３１内に収容されている。そして、本体部３１からは、本体部３１に収納された素子の端子３２が突出して形成されている。
【００３６】
内部基板４０は、コネクタハウジング１０内に収納される基板であって、相対的に幅が小さい幅細部４１、および相対的に幅が太い幅太部４２とからなる。幅細部４１の幅の大きさは、コネクタハウジング１０における嵌合部１６の内部空間１６１の幅と略同一であり、幅太部４２の幅の大きさは、コネクタハウジング１０における端子固定部１３の内部空間１３１の幅と略同一である。このような内部基板４０を用いることで、基板用光電変換コネクタ１が搭載される装置（外部基板５を有する装置）の大きさを小さくすることができる。すなわち、外部基板５に搭載可能な機能（信号処理機能等）の一部を内部基板４０に搭載し、それをコネクタハウジング１０内に収納することで、外部基板５の大きさを小さくすることができる。
【００３７】
図１および図４に示すように、内部基板４０の一方側（幅細部４１側）は、光電変換素子３０の端子３２が挿通され、半田により内部基板４０に形成された電気回路と電気的に、かつ内部基板４０（内部基板４０の基材）と機械的に接続されている。また、内部基板４０の他方側（幅太部４２側）は、接続端子２０の素子側接続部２６が挿通され、同じく半田により内部基板４０に形成された電気回路と電気的に、かつ内部基板４０（内部基板４０の基材）と機械的に接続されている。つまり、相手方コネクタに接続された一方の光ファイバ９１ａから送られた光信号は、光電変換素子３０によって電気信号に変換されて端子３２から出力され、内部基板４０の電気回路を通って（所定の処理（例えば信号の増幅等）がなされて）接続端子２０より外部基板５に出力される。また、外部基板５によって生じた電気信号は、接続端子２０から内部基板４０の電気回路を通って（所定の処理（例えば信号の増幅等）がなされて）、端子３２から光電変換素子３０に送られ、光信号に変換されて相手方コネクタの他方側の光ファイバ９１ｂに伝達される。
【００３８】
さらに、内部基板４０には、内部シールド部材１８の端子１８３ａも固定されている。すなわち、内部シールド部材の端子１８３ａは、半田により内部基板に形成された電気回路と電気的に、かつ内部基板４０（内部基板４０の基材）と機械的に接続され、その電気回路を介してアースに接続されている。かかる構成とすることにより、光電変換素子３０と、内部基板４０に形成された電気回路のうち、幅細部４１に形成された部分とが内部シールド部材１８に覆われ、当該部分に対する外部からのノイズによる影響が低減される。
【００３９】
そして、図１に示すように、コネクタハウジング１０のハウジング本体１２には、光電変換素子３０の端子３２等と機械的に接続された内部基板４０を覆うように蓋１９が固定されている。蓋１９は、内部基板４０上に形成された電気回路や実装された素子等を保護する役割を果たす。
【００４０】
一方、図１および図２に示すように、コネクタハウジング１０の端子固定部１３の外周は、外部シールド部材５０に覆われている。外部シールド部材５０は、端子固定部１３よりも若干大きく形成され、一方（下方）が開口した直方体形状を有する。開口した下端面からは、スナップフィット端子５１が突出して形成されている。外部シールド部材５０は、スナップフィット端子５１を弾性変形させながら外部基板５に挿通され、半田により外部基板５に形成された電気回路と電気的に、かつ外部基板５（外部基板５の基材）と機械的に接続されている。そして、外部シールド部材５０は、この外部基板５に形成された電気回路を通じてアースに接続されている。かかる構成とすることにより、内部基板４０に形成された電気回路のうち、幅太部４２に形成された部分が外部シールド部材５０に覆われ、当該部分に対する外部からのノイズによる影響が低減される。
【００４１】
以上のような構成を備える基板用光電変換コネクタ１に対し、相手方コネクタ９０は、ガイド１７２に案内されながら被係止部（図示せず）に係止突起１７１が係止されるまでスライドされ、嵌合部１６を覆うようにして本実施形態に係る基板用光電変換コネクタ１と嵌合される。これにより、相手方コネクタ９０が備える光ファイバ９１ａ，９１ｂと、基板用光電変換コネクタ１が備える光電変換素子３０とが突き合わされ、両者は光学的に接続される。
【００４２】
以上、本発明の一実施形態に係る基板用光電変換コネクタ１の構成について説明したが、この基板用光電変換コネクタ１によれば、次のような作用効果が奏される。
【００４３】
上述したように、基板用光電変換コネクタ１が備える接続端子２０は、その脚部２４２が外部基板５に挿通され、半田により外部基板５に形成された電気回路と電気的に、かつ外部基板５（外部基板５の基材）と機械的に接続されるため、接続端子２０が半田付けされる際、溶融した半田の熱が接続端子２０に伝わる。特に半田付けされる脚部２４２は高温になるため、その内部に熱応力が発生する。また、基板用光電変換コネクタ１が実装される際にコネクタが傾いている場合等には、脚部２４２に対して曲げ方向の負荷が掛かり、脚部２４２内部に機械的応力が発生する。しかし、本実施形態に係る基板用光電変換コネクタ１によれば、これらの応力に伴う脚部２４２の変形が光電変換素子３０に伝わることはなく、コネクタハウジング１０に対する光電変換素子３０の位置ずれが防止される。したがって、光電変換素子３０と光ファイバとの接続面における接続損失が増大することはない。
【００４４】
本実施形態に係る基板用光電変換コネクタ１において、脚部２４２の変形が光電変換素子３０に伝わらないのは、次の１）〜３）の理由による。１）接続端子２０は、固定部２２と、その固定部２２からコネクタハウジング１０の内側に突出した素子側接続部２６と、固定部２２からコネクタハウジング２０の外側に突出した基板側接続部２４とからなるが、固定部２２がコネクタハウジング２０に圧入されているため、基板側接続部２４の脚部２４２の変形は固定部２２によって吸収され、素子側接続部２６に伝わりにくい。また、その基板側接続部２４は、基端部２４１と脚部２４２とが略直角に曲がっているため、脚部２４２の変形はその折曲部分で吸収され、基端部２４１および固定部２２より先端側に位置する素子側接続部２６には伝わりにくい。なお、基板側接続部２４におけるこの変形の吸収作用を高めるためには、基板側接続部２４の長さをできるだけ長くすればよい。基板側接続部２４の長さを長くすればするほど、脚部２４２の変形の大きさが、固定部２２側では小さくなるからである。特に、実際に熱や外力が加わる脚部２４２を長くすればするほど好適である。具体的には、脚部２４２の長さを少なくとも圧入代である固定部２２や基端部２４１より長くすればよい。
【００４５】
２）また、素子側接続部２６は、直接光電変換素子３０に接続されているわけではなく、内部基板４０を介して光電変換素子３０と機械的に接続されている。つまり、仮に脚部２４２の変形が素子側接続部２６まで伝わったとしても、素子側接続部２６と内部基板４０との接続部分や、内部基板４０自体によってその変形が吸収される。つまり、かかる構成は、外部基板５の大きさを小さくするために設けられる電気的な部材である内部基板４０を、接続端子２０と光電変換素子３０とを機械的に橋渡しする部材としても利用することにより、光電変換素子３０の位置ずれを防止しようとするものである。
【００４６】
３）そして、接続端子２０の基板側接続部２４における基端部２４１は、コネクタハウジング１０の外壁（端子固定部１３の上壁１４）と当接しているため、脚部２４２の変形は、コネクタハウジング１０の外壁と当接した状態にある基端部２４１に伝わりにくい。なお、この作用を高めるためには、基端部２４１の変形が変形しないように、基端部２４１をできるだけ太く形成すればよい。図１に示すように、固定部２２や脚部２４２より太く形成すれば好適である。
【００４７】
以上１）〜３）の理由により、基板用光電変換コネクタ１では、光電変換素子３０の位置ずれが防止される。ただし、この光電変換素子３０の位置ずれ防止効果は、これら全ての構成を採用すればその効果が高くなるということであって、必ずしも全ての構成を採用しなければ得られないわけではない。例えば、図７に一例を示すように、内部基板４０を用いない場合には、接続端子２０の素子側接続部２６と光電変換素子３０の端子３２とを一体的に形成してもよい。かかる構成であっても、脚部２４２の変形は、コネクタハウジング１０に圧入された固定部２２や、屈曲部分を有する基板側接続部２４で吸収されるため、従来型の基板コネクタに比して優れた光電変換素子３０の位置ずれ防止効果が得られる。
【００４８】
また、本実施形態に係る基板用光電変換コネクタ１が備える接続端子２０は、略「コ」の字型（略「Ｕ」の字型）に形成されているため、図３に示すようにコネクタハウジング１０の上面から固定孔１２２ａに差し込むことによって簡単に固定することができる。さらに、このように固定した接続端子２０における基板側接続部２４は、溝部１４１内に配設され、コネクタハウジング１０の外縁よりも外側に突出していないため、コネクタの組立作業中などに基板側接続部２４が折れ曲がったりするといった不具合の発生が防止される。
【００４９】
以上、本実施形態に係る基板用光電変換コネクタ１の構成ならびに作用効果について説明したが、この基板用光電変換コネクタ１の技術的思想は、光電変換素子３０が搭載されていない基板用コネクタにも適用可能である。すなわち、基板上に実装される基板用コネクタであれば、その種別を問わず適用可能である。例えば、相手方コネクタに接続された電線と、外部基板上に形成された電気回路とを電気的に接続するために用いられる基板用電気コネクタにも適用することができる。以下、その一例を挙げて簡単に説明する。
【００５０】
図８は、本発明の一実施形態に係る基板用電気コネクタ２の概略を示す断面図である。基板用電気コネクタ２は、コネクタハウジング６０と、このコネクタハウジング６０に圧入により固定された接続端子７０と、端子部８０と、接続端子７０と端子部８０との間に介在された内部基板８５とを備える。なお、コネクタハウジング６０、およびその他の部材については、上記実施形態と同一であるため、その説明を省略する。
【００５１】
接続端子７０は、コネクタハウジング６０に圧入される固定部７２と、コネクタハウジング６０の外側で固定部７２の一端から延設された基板側接続部７４と、コネクタハウジング６０の内側で固定部６２の他端から延設された端子側接続部７６とからなる。そして、接続端子７０の基板側接続部７４は、固定部７２から略直角に折り曲がった基端部７４１、および基端部７４１から略直角に折り曲がって固定部７２と平行な脚部７４２とを有する。
【００５２】
端子部８０は、図示されない相手方コネクタに設けられたメス型の端子部と嵌合する、オス型のものである。内部基板８５は、相手方コネクタから送られた電気信号または相手方コネクタへ送る電気信号を処理（例えば信号の増幅等）するものである。
【００５３】
このような構成とすることにより、上記実施形態と同様に、接続端子７０の脚部７４２が変形したとしても、その変形が端子部８０に伝わることはない。すなわち、１）コネクタハウジング６０に圧入された固定部７２や、基板側接続部７４に設けられた折曲部分、２）端子側接続部７６と内部基板８５との接続部分や、内部基板８５自体、３）コネクタハウジング６０の外壁に当接した基端部７４１、によって脚部７４２の変形が吸収されるから、コネクタハウジング６０に対する端子部８０の位置ずれが発生してしまうことはない。したがって、相手方コネクタとの嵌合不良（例えば、端子の嵌合不能状態や、無理矢理端子を嵌合させることによる端子の損傷や潰れ）の発生を回避することができる。
【００５４】
なお、基板用電気コネクタ２において、内部基板８５を用いない場合には、端子側接続部７６と端子部８０とを一体的に構成すればよい。かかる構成であっても、脚部７４２の変形は、コネクタハウジング６０に圧入された固定部７２や、屈曲部分を有する基板側接続部７４で吸収されるため、従来型の基板用電気コネクタに比して優れた端子部８０の位置ずれ防止効果が得られる。
【００５５】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【００５６】
例えば、上記実施形態に係る基板用光電変換コネクタ１では、コネクタハウジング１０に搭載された光電変換素子３０が、光信号を電気信号に変換する素子と、電気信号を光信号に変換する素子とを備える、いわゆる光素子モジュールであることを説明したが、このような構成に限られるものではない。いずれか一方の機能を有する光電変換素子のみが搭載されたコネクタ（受信あるいは送信のいずれか一方に対応したコネクタ）にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１ 基板用（光電変換）コネクタ
５ 外部（制御）基板
１０ コネクタハウジング
２０ 接続端子
２２ 固定部
２４ 基板側接続部
２４１ 基端部
２４２ 脚部
２６ 素子側接続部
３０ 光電変換素子
４０ 内部（制御）基板
６０ コネクタハウジング
７０ 接続端子
７２ 固定部
７４ 基板側接続部
７４１ 基端部
７４２ 脚部
７６ 端子側接続部
８０ 端子部
８５ 内部基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コネクタハウジング内に収納された光電変換素子と、該光電変換素子を外部基板の電気回路と電気的に接続する接続端子とを備えた基板用光電変換コネクタであって、
前記接続端子は、前記コネクタハウジングに圧入固定される固定部と、該固定部の一方から前記コネクタハウジングの外側に延設され、前記外部基板に接続される基板側接続部と、前記固定部の他方から前記コネクタハウジングの内側に延設され、前記光電変換素子と接続される素子側接続部とを有し、
前記基板側接続部は、その少なくとも一箇所が屈曲していることを特徴とする基板用光電変換コネクタ。
【請求項２】
前記コネクタハウジング内には、前記光電変換素子から送られた電気信号、および／または前記光電変換素子に送る電気信号を処理する内部基板が設けられ、該内部基板を介して前記素子側接続部と前記光電変換素子とが接続されていることを特徴とする請求項１に記載の基板用光電変換コネクタ。
【請求項３】
前記基板側接続部は、前記固定部の一方から延設された基端部と、該基端部から屈曲して延設された前記外部基板に固定される脚部とから構成され、前記基端部が、前記コネクタハウジングの外壁と当接していることを特徴とする請求項１または２に記載の基板用光電変換コネクタ。
【請求項４】
相手方コネクタの端子を外部基板の電気回路と電気的に接続する接続端子を備えた基板用電気コネクタであって、
前記接続端子は、コネクタハウジングに圧入された固定部と、前記固定部の一端から前記コネクタハウジングの外側に延設され、前記外部基板に接続される基板側接続部と、前記固定部の他端から前記コネクタハウジングの内側に延設され、相手方コネクタの端子と嵌合する端子部に接続される端子側接続部とを有し、
前記基板側接続部は、その少なくとも一箇所が屈曲していることを特徴とする基板用電気コネクタ。
【請求項５】
前記コネクタハウジング内には、前記相手方コネクタから送られた電気信号、および／または相手方コネクタへ送る電気信号を処理する内部基板が設けられ、該内部基板を介して前記端子側接続部と前記端子部とが接続されていることを特徴とする請求項４に記載の基板用電気コネクタ。
【請求項６】
前記基板側接続部は、前記固定部の一方から延設された基端部と、該基端部から屈曲して延設された前記外部基板に固定される脚部とから構成され、前記基端部が、前記コネクタハウジングの外壁と当接していることを特徴とする請求項４または５に記載の基板用電気コネクタ。
【請求項１】
コネクタハウジング内に収納された光電変換素子と、該光電変換素子を外部基板の電気回路と電気的に接続する接続端子とを備えた基板用光電変換コネクタであって、
前記接続端子は、前記コネクタハウジングに圧入固定される固定部と、該固定部の一方から前記コネクタハウジングの外側に延設され、前記外部基板に接続される基板側接続部と、前記固定部の他方から前記コネクタハウジングの内側に延設され、前記光電変換素子と接続される素子側接続部とを有し、
前記基板側接続部は、その少なくとも一箇所が屈曲していることを特徴とする基板用光電変換コネクタ。
【請求項２】
前記コネクタハウジング内には、前記光電変換素子から送られた電気信号、および／または前記光電変換素子に送る電気信号を処理する内部基板が設けられ、該内部基板を介して前記素子側接続部と前記光電変換素子とが接続されていることを特徴とする請求項１に記載の基板用光電変換コネクタ。
【請求項３】
前記基板側接続部は、前記固定部の一方から延設された基端部と、該基端部から屈曲して延設された前記外部基板に固定される脚部とから構成され、前記基端部が、前記コネクタハウジングの外壁と当接していることを特徴とする請求項１または２に記載の基板用光電変換コネクタ。
【請求項４】
相手方コネクタの端子を外部基板の電気回路と電気的に接続する接続端子を備えた基板用電気コネクタであって、
前記接続端子は、コネクタハウジングに圧入された固定部と、前記固定部の一端から前記コネクタハウジングの外側に延設され、前記外部基板に接続される基板側接続部と、前記固定部の他端から前記コネクタハウジングの内側に延設され、相手方コネクタの端子と嵌合する端子部に接続される端子側接続部とを有し、
前記基板側接続部は、その少なくとも一箇所が屈曲していることを特徴とする基板用電気コネクタ。
【請求項５】
前記コネクタハウジング内には、前記相手方コネクタから送られた電気信号、および／または相手方コネクタへ送る電気信号を処理する内部基板が設けられ、該内部基板を介して前記端子側接続部と前記端子部とが接続されていることを特徴とする請求項４に記載の基板用電気コネクタ。
【請求項６】
前記基板側接続部は、前記固定部の一方から延設された基端部と、該基端部から屈曲して延設された前記外部基板に固定される脚部とから構成され、前記基端部が、前記コネクタハウジングの外壁と当接していることを特徴とする請求項４または５に記載の基板用電気コネクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２７８２９６（Ｐ２０１０−２７８２９６Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３０３７４（Ｐ２００９−１３０３７４）
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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