特開 2015-162284 送受信端対の配置方法及びこれを用いた送受信部

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-162284(P2015-162284A)

(43)【公開日】2015年9月7日

(54)【発明の名称】送受信端対の配置方法及びこれを用いた送受信部

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/40 20060101AFI20150811BHJP

   B61G 5/06 20060101ALI20150811BHJP

   G02B 6/40 20060101ALI20150811BHJP

   B60D 1/62 20060101ALI20150811BHJP

【ＦＩ】

   H01R13/40 Z

   B61G5/06 A

   G02B6/40

   B60D1/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-35290(P2014-35290)

(22)【出願日】2014年2月26日

(71)【出願人】

【識別番号】390010054

【氏名又は名称】コイト電工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100060690

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 秀雄

(74)【代理人】

【識別番号】100070002

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 隆夫

(74)【代理人】

【識別番号】100134832

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 文雄

(74)【代理人】

【識別番号】100165308

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 俊明

(74)【代理人】

【識別番号】100110733

【弁理士】

【氏名又は名称】鳥野 正司

(74)【代理人】

【識別番号】100173978

【弁理士】

【氏名又は名称】朴 志恩

(74)【代理人】

【識別番号】100144277

【弁理士】

【氏名又は名称】乙部 孝

(72)【発明者】

【氏名】鮫島 彰孝

【テーマコード（参考）】

2H036

5E087

【Ｆターム（参考）】

2H036JA01

2H036QA03

2H036QA12

2H036QA51

5E087EE14

5E087RR25

(57)【要約】

【課題】同一の端子配列で、つき合わせて接続可能な送受信端の配置方法と、これを用いた送受信部、接続器及び車両用連結器を提供する。
【解決手段】それぞれの回線に割り付けられた複数の送受信端対の配置方法であって、前記それぞれの回線に割り付けられた複数の送受信端対が互いに異なる位置に置かれると共にそれぞれの前記複数の送受信端対を結ぶ線分の垂直２等分線が互いに一致するように前記複数の送受信端対を配置すること特徴とする送受信端対の配置方法およびこれを用いた送受信部。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の回線を構成する複数の送受信端対の配置方法であって、同じ回線に割り当てられたそれぞれの前記送受信端対を結ぶ線分の垂直２等分線が互いに一致するように前記複数の送受信端対を配置することを特徴とする前記送受信端対の配置方法。

【請求項2】

複数の回線を構成する複数の送受信端対を備え、同じ回線に割り当てられたそれぞれの前記送受信端対を結ぶ線分の垂直２等分線が互いに一致するように前記複数の送受信端対が配置されることを特徴とする送受信部。

【請求項3】

前記複数の送受信端対を水平方向へ直線状に配列した配列群が、垂直方向に重ねられることを特徴とする請求項２に記載の送受信部。

【請求項4】

前記送受信端対の送信端が光送信端であり、受信端が光受信端であることを特徴とする請求項２又は３に記載の送受信部。

【請求項5】

前記送受信端対の送信端が高周波送信端であり、受信端が高周波受信端であることを特徴とする請求項２又は３に記載の送受信部。

【請求項6】

接続後の信号の送信及び受信が、請求項２乃至５何れかに記載の前記送受信部により行われることを特徴とするコネクタ。

【請求項7】

接続後の信号の送信及び受信が、請求項２乃至５何れかに記載の前記送受信部により行われることを特徴とする車両用連結器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は同一配置で互換性を有する送受信端対の配置方法及びこれを用いた送受信部に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電気装置間の接続をするために様々なコネクタが開発されている。また信号の種類が増えているために多数の接続端子を備えたコネクタが多くなっている。通常、複数の端子対を備えたコネクタはプラグコネクタとレセプタクルコネクタが組になっている。その端子配列も互いに信号を送受できるように配列されており、プラグ（雄）コネクタとレセプタクル（雌）コネクタの端子対の部分は同じ配列ではない（特許文献１を参照）。

【0003】

また、鉄道の連結器における送受信部の端子対は、車両の前方と後方でプラグコネクタとレセプタクルコネクタの端子対の関係になっており、車両を連結する際は端子対の配列の種類を考慮する必要がある（特許文献２を参照）。

【0004】

情報量の増加に伴い、送受信は高周波成分を含む高速の電気信号又は光信号が使われることが多い。又、全２重の交信を行う場合に、送受信端対を一つにまとめることが行われる（特許文献３を参照）が、これを複数個並べて端子対を構成すると、向い合せたときには別の配置にすることが必要になる。

【0005】

低速信号の場合は、相手コネクタの端子と接触後に、信号の種類によって送受を切り替えることが可能であるが、高速信号や光信号の場合は、端子毎に送信か、受信が決まっている。異なる端子配列に可変で併せるために、コネクタ内部で端子を移動させることも行われている（特許文献４を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１２−１９０６１４号公報

【特許文献2】特開２００９−２６１０６５号公報

【特許文献3】特開２００４−３４７８４号公報

【特許文献4】特開２０１３−５４２４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述のように、複数回線を全２重で伝送するためには複数の送受信対が必要になり、従来は、雄（プラグ）側と雌（レセプタクル）側で別の端子配列にすることで、一組のコネクタや車両用の連結器などの接続器を構成していた。しかし、接続する際に雄接続器と雌接続器を意識する煩わしさや、異なる接続端子対の配置を持つ接続器を用意するためのコストアップの問題があった。

【0008】

そこで、発明者らは複数回線を全２重で伝送する接続器の端子対の配置について検討を行い、同一の端子配列でもつき合わせて接続可能な複数の送受信端についての配置方法を見出し、これを用いた接続器（コネクタ）及び車両用連結器に掛かる発明の完成に至ったものである。

【0009】

本発明は、複数の送受信端の配置について、同一の端子配列で、つき合わせて接続可能な送受信端の配置配置方法と、これを用いた接続器（コネクタ）及び車両用連結器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

請求項１に記載された発明は、複数の回線を構成する複数の送受信端対の配置方法であって、同じ回線に割り当てられたそれぞれの前記送受信端対を結ぶ線分の垂直２等分線が互いに一致するように前記複数の送受信端対を配置することを特徴とする前記送受信端対の配置方法である。

【0011】

送受信端対とは、全２重伝送などで使われる同じ回線に割り付けられた送信端と受信端が対になっているものを表す。そして複数回線の全２重伝送では、送信端と受信端とからなる送受信端対が複数回線数分用いられる。例えば、３回線の場合、受信端が３回線分、送信端が３回線分必要になる。ここで第１回線用の送受信端、第２回線用の送受信端、第３回線用の送受信端の、それぞれの送受信端対の送信端と受信端を結ぶ線分の垂直２等分線が一致するように配置する。すなわち、垂直２等分線に対して、各送受信端対が軸対象の位置に置かれる。そうすると複数の送受信端対からなる送受信端対の配列を向かい合わせたときに同じ回線に割り付けられた対応する端子が交信可能な位置へ配置される。

【0012】

請求項２に記載された発明は、複数の回線を構成する複数の送受信端対を備え、同じ回線に割り当てられたそれぞれの前記送受信端対を結ぶ線分の垂直２等分線が互いに一致するように前記複数の送受信端対が配置されることを特徴とする送受信部である。ここで送受信部は、送信端へ信号を送る光学素子や高周波素子にこれを駆動する周辺回路を含む送信部と、受信端へ入射する信号を受ける受光素子や高周波素子と検出される電気信号を処理する周辺回路を含む受信部とから構成される。

【0013】

複数の回線を構成するそれぞれの回線に割り付けられた複数の送受信端対が、それぞれの前記複数の送受信端対を結ぶ線分の垂直２等分線が互いに一致するように配置される。このような送受信端対を備えることで、全く同一配置の送受信端対を用いて、向かい合わせて交信可能になる送受信部を構成する。ここで光伝送の場合に発光素子と光学素子などで実現される送信端、受光素子と光学素子などで実現される受信端がそれぞれ光ファイバで結ばれてもよい。又、高周波伝送の場合は光学素子の代わりに高周波素子を、光ケーブルの代わりに同軸ケーブルを用いる。

【0014】

請求項３に記載された発明は、前記複数の送受信端対を水平方向へ直線状に配列した配列群が、垂直方向に重ねられることを特徴とする請求項２に記載の送受信部である。

【0015】

複数の送受信端対を直線状に配列した配列群を複数備える場合に、該配列群を該配列群の配列方向と直角方向に重ねることで複数回線を持つ送受信部を容易に構成できる。

【0016】

請求項４に記載された発明は、前記送受信端対の送信端が光送信端であり、受信端が光受信端であることを特徴とする請求項２又は３に記載の送受信部である。

【0017】

同じ回線の一組の送受信回路が一つの筐体へ納められている場合は、そのまま端子を外部へ出すと向い合せて交信可能にならないので、発光部から光ファイバで送信端へ請求項１の配置方法に沿って接続される。同様に、受信端から光ファイバで受光部へ請求項１の配置方法に沿って接続される。また、送信回路と受信回路が同一筐体に収められずに別筐体や別回路に分けられている場合は、送信端の背後に発光部と発光回路、受信端の背後に受光部と受信回路を設けることができる。

【0018】

請求項５に記載された発明は、前記送受信端対の送信端が高周波送信端であり、受信端が高周波受信端であることを特徴とする請求項２又は３に記載の送受信部である。

【0019】

同じ回線の一組の送受信回路が一つの筐体へ納められている場合は、そのまま端子を外部へ出すと向い合せて交信可能にならないので、送信回路から同軸ケーブルで送信端へ請求項１の配置方法に沿って接続される。同様に、受信端から同軸ケーブルで受信回路へ請求項１の配置方法に沿って接続される。また、送信回路と受信回路が同一筐体に収められずに別筐体や別回路に分けられている場合は、送信端の背後に送信回路、受信端の背後に受信回路を設けることができる。

【0020】

請求項６に記載された発明は、接続後の信号の送信及び受信を行う部位として、請求項２乃至５何れかに記載の前記送受信部を備えることを特徴とするコネクタである。

【0021】

同一配置された端子を備えた送受信部を備えることで接続器（コネクタ）の構成が簡易となる。

【0022】

請求項７に記載された発明は、連結後の信号の送信及び受信を行う部位として、請求項２乃至５何れかに記載の前記送受信部を備えることを特徴とする車両用連結器である。

【0023】

車両を連結する際に、送受信部については雄と雌の区別をしないで同一配置の接続端を備える送受信部によって車両間の信号の接続が可能になる。

【発明の効果】

【0024】

請求項１に記載された発明によれば、複数の回線を構成する複数の送受信端対の配置方法であって、同じ回線に割り当てられたそれぞれの前記送受信端対を結ぶ線分の垂直２等分線が互いに一致するように前記複数の送受信端対を配置されることから、送受信端対を用いる接続器などの構成が共通化されコスト的に有利になる。

【0025】

請求項２に記載された発明によれば、送受信部が、複数の回線を構成する複数の送受信端対を備え、同じ回線に割り当てられたそれぞれの前記送受信端対を結ぶ線分の垂直２等分線が互いに一致するように前記複数の送受信端対を備えるので、全く同一配置の送受信端対を用いて向かい合わせて交信可能になる送受信部を構成することができることから、コスト削減を図れる。

【0026】

請求項３に記載された発明によれば、前記複数の送受信端対を直線状に配列した配列群を複数備え、該配列群を該配列群の配列方向と垂直方向に積層する送受信部であるので複数回線を持つ送受信部を容易に構成できることから接続器の構成の容易化が図れる。

【0027】

請求項４に記載された発明によれば、前記送受信端対の送信端が光送信端であり、受信端が光受信端であるので高速な信号を送受信する接続器の構成の容易化が図れる。

【0028】

請求項５に記載された発明によれば、前記送受信端対の送信端が高周波送信端であり、受信端が高周波受信端であるので高速な信号を送受信する接続器の構成の容易化が図れる。

【0029】

請求項６に記載された発明によれば、接続後の信号の送信及び受信を行う部位として、請求項２乃至５何れかに記載の前記送受信部を備えるコネクタであるので、送受信部の共用化が図れると共にコスト削減を図れる。

【0030】

請求項７に記載された発明によれば、連結後の信号の送信及び受信を行う部位として、請求項２乃至５何れかに記載の前記送受信部を備えるので、車両を連結する際に、送受信部については雄雌の区別をしないで車両の接続が可能になる車両用連結器の構成が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】3回線送受信端対を配置した説明図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は背面図である（以下、図１〜７まで同様）。

【図2】図1において回線の割付を変えた場合の説明図である。

【図3】送受信端対を結ぶ線分の垂直２等分線に沿って積層した場合の説明図である。

【図4】１対と２対の送受信端対を積層した説明図である。

【図5】３回線分の送受信端対を２段に積層して６回線分の送受信端を配置した説明図である。

【図6】３回線分の送受信端対をＶ字型に配置した説明図である。

【図7】受信端をＳ字型に、送信端を逆Ｓ字型に配置した６回線分の送受信端対を配置した説明図である。

【図8】送受信回路と送受信端が一体の場合の説明図である。

【図9】送受信回路と送受信端が分離している場合の説明図である。

【図10】車両用連結器の送受信端を配置する一例の、（Ａ）斜視図、（Ｂ）正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

図１は３回線の送受信端対の配置例である。図１（Ａ）は正面図、図１（Ｂ）は背面図である。Ｔ１〜Ｔ３はそれぞれ第１回線〜第３回線の送信端を表し、Ｒ１〜Ｒ３はそれぞれ第１回線〜第３回線の受信端を表す。この配置は、本願発明の配置方法に基づいていて以下の配置も同様である。

【0033】

第１回線の送信端Ｔ１と受信端Ｒ１を結ぶ線分の垂直２等分線と、第２回線の送信端Ｔ２と受信端Ｒ２を結ぶ線分の垂直２等分線と、第３回線の送信端Ｔ３と受信端Ｒ３を結ぶ線分の垂直２等分線は、一致して、垂直２等分線１となっている。

【0034】

図１（Ａ）は正面図で、接続器１の接続端を正面から見たものである。図１（Ｂ）は背面図であり、接続器１に接続する接続器２を背面から見たものである。図１（Ａ）の端子配列に対応するように図１（Ｂ）の端子が配置されている。正面から見ると、接続器１と接続器２は同じ端子配置になっている。高速信号を扱う場合、送受信回路は、送受信端と一体化されるか近傍に置かれて送受信端対を含んで送受信部となって信号の送受を行う。

【0035】

同じ端子配列で向かい合わせて接続可能に配置するには複数の送受信端対のそれぞれの回線に割り付けられた端子対を結ぶ線分の垂直２等分線を一致させることが十分条件となる。それぞれの回線に割り付けられた端子対を同じ場所へ置くことはできないので、それぞれの回線に割り付けられた端子対は異なる場所へ置かれることが必要条件となる。したがって、それぞれの回線に割り付けられた端子対は互いに異なる場所へ位置することになる。

【0036】

図２は、回線の割付を図１とは異ならせた場合である。回線の順番及び送信と受信の割付も変えてある。この場合も、向かい合わせて交信可能になる端子の配置は、それぞれの回線に割り付けられた端子対を結ぶ線分の垂直２等分線を一致させることで、実現できる。この図で明らかなように、回線及び送受信の割り付けは任意である。

【0037】

図３は、複数の送受信端対を各送受信端対を結ぶ水平方向の線分に対して垂直方向に積層したものである。図３（Ａ）は正面図、図３（Ｂ）は背面図である。各送受信端対を結ぶ線分の垂直２等分線が一致しているので、正面から見ると両者は同一の送受信端対の配置になっている。送受信端対が一つの筐体に収められている場合にこの積層方式が好適である。

【0038】

図４は、１対の送受信端対と２対の送受信端対を各送受信端対を結ぶ線分に垂直方向に積層した場合である。図４（Ａ）は正面図、図４（Ｂ）は背面図である。異なる対数の送受信端対もこのように任意に積層することができる。

【0039】

図５は、６回線分の送受信端対を３回線分毎に直線状に配列した配列群をその配列方向に垂直方向に２層に積層した場合である。図５（Ａ）は正面図、図５（Ｂ）は背面図である。各送受信端対への回線及び送受信の割り当ては任意である。多数の送受信端対もこのように積層することで複数回線用の端子の配置が容易にできる。

【0040】

図６は送信端と受信端をＶ字型に配置した例である。図６（Ａ）は正面図、図６（Ｂ）は背面図である。ここでも各送受信端対を結ぶ線分の垂直２等分線が一致するように、各送受信端対が配置されているので、送受信端対の同じ配置で向い合せて同一回線に割り付けられた端子間での交信が可能になる。

【0041】

図７はと受信端をＳ字型に、送信端を逆Ｓ字型に配置した例である。図７（Ａ）は正面図、図７（Ｂ）は背面図である。ここでも各送受信端対を結ぶ線分の垂直２等分線が一致するように、各送受信端対が配置されているので、同じ配置で向い合せて同一回線に割り付けられた端子間での交信が可能になる。

【0042】

図８は送信回路と受信回路が分離している場合の各回路と各端子の配置図である。光伝送の場合は送信回路と発光デバイス、受信回路と受光デバイスの距離が短いことが望ましい。また、高周波成分を含む高速デジタル伝送でも回路と端子の距離が短いことが望ましい。送信回路と受信回路が分離している場合は、送信回路群２の配置が、そのまま光送信端又は高周波送信端の配置になる。また、受信回路３の配置がそのまま光受信端又は高周波送信端の配置になる。従来は、送信回路の配置が第１回線、第２回線、第３回線の順番になっていると、受信回路も同じように第１回線、第２回線、第３回線の順番に並んでいたが、本発明に於いては、受信回路は第３回線、第２回線、第１回戦の順番に配置される。

【0043】

図９は、回線毎に送信回路と受信回路が一組として一体化されている場合の送受信端対の配置例である。送受信が一体化された回路の配置をそのまま端子配置とすると、向い合せたときに交信することができない。そこで、端子配列は本発明の方法で配置して、送受信回路からは、光の送受信の場合は光ファイバ、高速電気信号の場合は同軸ケーブルで該当端子へ接続する。図９の中で送受信回路４，５，６のそれぞれの送受信回路の端子は上述の光ファイバ又は同軸ケーブルで該当する本発明の趣旨に沿って配列される端子列７中の各端子へ接続される。

【0044】

図１０は車両用連結器の送受信端対の配列の例である。図１０の中の８は電気的な接続を行う端子群を持つ電気コネクタで、その配列は本発明の方法に基づいている。また、図１０の中の９は光学的な接続を行う送受信端対の配列を持つ光コネクタの様子を示したものである。各コネクタは端子の背後に各回線に割り付けられた回路を備えている。

【0045】

以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更は追加があっても本発明の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0046】

１ 送受信端対を結ぶ線分の垂直２等分線
２ 送信部群
３ 受信部群
４、５、６ 一体化送受信部
７ 送受信端の配列群
８ 連結器の電気系の送受信端
９ 連結器の光学系の送受信端

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】