CN111226150B - 光连接器和光连接器的连接方法 - Google Patents

光连接器和光连接器的连接方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够将连接高密度多芯光纤彼此的多个插芯一并连接的光连接器。本公开的光连接器具有可装卸的光插座和光插头，光插座具备多个插座侧连接器模块，该模块具有外部壳体、内部壳体、收容于内部壳体的插座侧插芯、以及向插座侧插芯施加按压力的插座侧弹簧，光插头具备多个插头侧连接器模块，该模块具有插头侧壳体、收容于插头侧壳体的插头侧插芯、以及向插头侧插芯施加按压力的插头侧弹簧，内部壳体具有卡合部，插头侧壳体具有被卡合部，在卡合部与被卡合部已卡合的状态下，内部壳体与插头侧壳体变成规定的位置关系，借助插座侧弹簧和插头侧弹簧，插座侧插芯与插头侧插芯成为以规定的按压力被对接的状态，插头侧壳体具有卡止解除部，若卡止解除部使内部壳体卡止于外部壳体的卡止状态变为卡止解除状态，则内部壳体能够相对于外部壳体移动，在将光插座与光插头连接时，在各个插座侧连接器模块和插头侧连接器模块中，在从卡止状态变为卡止解除状态后，在卡合部与被卡合部已卡合的状态下，内部壳体和插头侧壳体相对于外部壳体沿装卸方向移动。

Description

光连接器和光连接器的连接方法
技术领域
本公开涉及光连接器和光连接器的连接方法。
背景技术
作为将插芯可后退地收容于壳体的光连接器的一个例子，例如公知有MT型光连接器(由JIS C5981制定的F12型光连接器。MT：Mechanically Transferable机械对接传输)。在这样的光连接器中，保持多个光纤的插芯的端面彼此碰接，从而光纤的端面彼此物理地碰接，光纤彼此被光连接。
专利文献1：日本专利第5690005号公报
专利文献2：日本特开2015-227938号公报
在FTTH(Fiber to the Home:光纤入户)服务中的站点与站点外部的接续盒之间，有时例如将1000芯、2000芯等的多芯的光纤光连接。此时，在以往，将这样的多芯的光纤以几束为单位进行分支，并在接续盒内熔接从而进行连接，因此在连接作业上花费了大量的劳力和时间。
另外，在利用MT型光连接器进行连接的情况下，一个插芯的推回量被限定，因此在将这样的多芯的光纤用多个插芯一并连接时，不能忽视多个插芯间的尺寸公差。另外，若想用插芯的推回量吸收尺寸公差，则也会产生按每个插芯而按压量不同、或需要将推回量设定得较长的问题。
发明内容
本发明的几个实施方式的目的在于提供一种能够将连接高密度多芯光纤彼此的多个插芯一并连接的光连接器。
用于解决上述课题的几个实施方式是一种光连接器，其具有可装卸的光插座和光插头，其特征在于，上述光插座具备多个插座侧连接器模块，上述插座侧连接器模块具有外部壳体、内部壳体、收容于上述内部壳体的插座侧插芯、以及向上述插座侧插芯施加按压力的插座侧弹簧，上述光插头具备多个插头侧连接器模块，上述插头侧连接器模块具有插头侧壳体、收容于上述插头侧壳体的插头侧插芯、以及向上述插头侧插芯施加按压力的插头侧弹簧，上述内部壳体具有卡合部，上述插头侧壳体具有被卡合部，在上述卡合部与上述被卡合部已卡合的状态下，上述内部壳体与上述插头侧壳体变成规定的位置关系，通过上述插座侧弹簧和上述插头侧弹簧，上述插座侧插芯与上述插头侧插芯成为以规定的按压力被对接的状态，上述插头侧壳体具有卡止解除部，若上述卡止解除部使上述内部壳体卡止于上述外部壳体的卡止状态变为卡止解除状态，则上述内部壳体能够相对于上述外部壳体移动，在将上述光插座与上述光插头连接时，在各个插座侧连接器模块和插头侧连接器模块中，在从上述卡止状态变成上述卡止解除状态后，在上述卡合部与上述被卡合部已卡合的状态下，上述内部壳体和上述插头侧壳体相对于上述外部壳体沿装卸方向移动。
对于其他的特征，根据后述的说明书和附图的记载变得明确。
根据本发明的几个实施方式，能够将连接高密度多芯光纤彼此的多个插芯一并连接。
附图说明
图1是将光插座2与光插头3耦合之前的光连接器1的立体图。
图2是将光插座2的插座侧连接器模块11局部放大了的立体图。
图3是将光插头3的插头侧连接器模块12局部放大了的立体图。
图4是插座侧圆筒部6和螺母部19开始螺合的时刻的光连接器1的YZ平面的剖视图。
图5是插头侧壳体23最初与外部壳体13抵接的时刻的连接器模块10的YZ平面的剖视图。
图6是图4的A-A线处的剖视图。
图7是插芯销26与插芯孔27开始嵌合的时刻的连接器模块10的YZ平面的剖视图。
图8是内部壳体14与插头侧壳体23已卡合的时刻的连接器模块10的YZ平面的剖视图。
图9中的(A)～(D)是从卡止状态转到卡止解除状态的情形的说明图。
图10A是将光插座2的插座侧连接器模块11局部放大了的立体图。图10B是将光插头3的插头侧连接器模块12局部放大了的立体图。
图11是光插头3的立体图。
具体实施方式
从后述的说明书和附图的记载，至少明确以下的事项。
明确一种光连接器，具有可装卸的光插座和光插头，其特征在于，上述光插座具备多个插座侧连接器模块，上述插座侧连接器模块具有外部壳体、内部壳体、收容于上述内部壳体的插座侧插芯、以及向上述插座侧插芯施加按压力的插座侧弹簧，上述光插头具备多个插头侧连接器模块，上述插头侧连接器模块具有插头侧壳体、收容于上述插头侧壳体的插头侧插芯、以及向上述插头侧插芯施加按压力的插头侧弹簧，上述内部壳体具有卡合部，上述插头侧壳体具有被卡合部，在上述卡合部与上述被卡合部已卡合的状态下，上述内部壳体与上述插头侧壳体变成规定的位置关系，借助上述插座侧弹簧和上述插头侧弹簧，上述插座侧插芯与上述插头侧插芯成为以规定的按压力被对接的状态，上述插头侧壳体具有卡止解除部，若上述卡止解除部使上述内部壳体被卡止于上述外部壳体的卡止状态变为卡止解除状态，则上述内部壳体能够相对于上述外部壳体移动，在将上述光插座与上述光插头连接时，在各个插座侧连接器模块和插头侧连接器模块中，在从上述卡止状态变为上述卡止解除状态后，在上述卡合部与上述被卡合部已卡合的状态下，上述内部壳体和上述插头侧壳体相对于上述外部壳体沿装卸方向移动。根据这样的光连接器，能够将连接高密度多芯光纤彼此的多个插芯一并连接。
优选上述光插座具备在外周形成有螺纹部的插座侧圆筒部，上述光插头具备与上述插座侧圆筒部螺合的螺母部，通过推进上述插座侧圆筒部与上述螺母部的螺合，由此从上述卡止状态变为上述卡止解除状态。由此，仅通过进行松开螺钉动作这样的简单的作业，就能够容易地将连接高密度多芯光纤彼此的多个插芯一并解除连接。
优选上述光插头具备嵌合于上述插座侧圆筒部的内部的插头侧圆筒部。由此，能够进行插座侧壳体与插头侧壳体的嵌合前的大致定位。
优选上述光插座具备保持上述外部壳体的框体，上述外部壳体设置为能够相对于上述框体沿与装卸方向垂直的方向移动。由此，能够吸收光连接器连接时的插座侧壳体与插头侧壳体的相对的位置偏移。
优选上述插座侧插芯和上述插头侧插芯是透镜耦合型的插芯。由此，能够减小用于对插芯进行弹性施力的弹簧的按压力。
明确一种光连接器的连接方法，上述光连接器具有可装卸的光插座和光插头，其特征在于，上述光插座具备多个插座侧连接器模块，上述插座侧连接器模块具有外部壳体、内部壳体、收容于上述内部壳体的插座侧插芯、以及向上述插座侧插芯施加按压力的插座侧弹簧，上述光插头具备多个插头侧连接器模块，上述插头侧连接器模块具有插头侧壳体、收容于上述插头侧壳体的插头侧插芯、以及向上述插头侧插芯施加按压力的插头侧弹簧，上述内部壳体具有卡合部，上述插头侧壳体具有被卡合部，在上述卡合部与上述被卡合部已卡合的状态下，上述内部壳体与上述插头侧壳体变成规定的位置关系，借助上述插座侧弹簧和上述插头侧弹簧，上述插座侧插芯与上述插头侧插芯成为以规定的按压力被对接的状态，上述插头侧壳体具有卡止解除部，若上述卡止解除部使上述内部壳体卡被止于上述外部壳体的卡止状态变为卡止解除状态，则上述内部壳体能够相对于上述外部壳体移动，在将上述光插座与上述光插头连接时，在各个插座侧连接器模块和插头侧连接器模块中，在从上述卡止状态变成上述卡止解除状态后，在上述卡合部与上述被卡合部已卡合的状态下，上述内部壳体和上述插头侧壳体相对于上述外部壳体沿装卸方向移动。根据这样的光连接器的连接方法，能够将连接高密度多芯光纤彼此的多个插芯一并连接。
优选上述光插座具有在外周形成有螺纹部的插座侧圆筒部，上述光插头具有：插头侧圆筒部，上述插头侧圆筒部在与上述光插座连接时被收容并嵌合于上述插座侧圆筒部的内部；和环状操作部，上述环状操作部可旋转地配置于上述插头侧圆筒部的外周，并利用形成于内周的螺纹部而能够螺纹固定于上述插座侧圆筒部。由此，能够在将连接高密度多芯光纤彼此的多个插芯一并连接时，进行各个插芯彼此的大致定位。
优选在上述插座侧圆筒部的内侧形成有沿着装卸方向的突条的第一键凸部、和沿着上述装卸方向的槽状的第一键凹部，在上述插头侧圆筒部的外侧形成有与上述第一键凸部相适合并沿着上述装卸方向的槽状的第二键凹部、和与上述第一键凹部相适合并沿着上述装卸方向的突条的第二键凸部。由此，能够防止将光插头相对于光插座上下反转而嵌合的情况，因此连接作业的作业效率提高。
优选上述第一键凸部形成于与上述第一键凹部对置的位置。由此，能够防止将光插头相对于光插座上下反转而嵌合的情况，因此连接作业的作业效率提高。
优选上述第一键凹部形成于第一平坦部，上述第一平坦部形成于上述插座侧圆筒部的内侧的一部分，上述第二键凸部形成于第二平坦部，上述第二平坦部形成于上述插头侧圆筒部的一部分。由此，能够防止将光插头相对于光插座上下反转而嵌合的情况，因此连接作业的作业效率提高。
优选上述光插座具备框体，上述框体具有把持部和光纤保持部，上述外部壳体具备一对凸缘部，以上述把持部和上述光纤保持部从两侧夹持上述凸缘部的方式将上述外部壳体保持于上述框体。由此，能够防止外部壳体从插座侧的框体脱离的情况。
优选上述把持部和上述环状操作部的外周形成为六棱柱形状。由此，将光插座与光插头紧固时的紧固扭矩增加，连接作业的作业效率提高。
＝＝＝第1实施方式＝＝＝
图1是将光插座2与光插头3耦合前的光连接器1的立体图。图2是将光插座2的插座侧连接器模块11局部放大了的立体图。图11是光插头3的立体图。图3是将光插头3的插头侧连接器模块12局部放大了的立体图。在本实施方式中，对图1～图3所示的光连接器1的基本的结构进行说明。
在以下的说明中，如图1所示那样定义各方向。即，将光连接器1的装卸方向设为“前后方向”，将光插座2一侧设为“前”，将相反侧(光插头3一侧)设为“后”。有时也将前后方向称为“Z方向”或者“装卸方向”。另外，在插座侧圆筒部6内表面的包含平坦部7A的面中，将与前后方向垂直的方向设为“左右方向”，朝向插座侧连接器模块11的连接端面将右侧设为“右”，将左侧设为“左”。有时也将左右方向称为“X方向”。另外，将与前后方向以及左右方向垂直的方向设为“上下方向”，将插座侧圆筒部6的插座侧凹部8一侧设为“下”，将相反侧(插座侧凸部9一侧)设为“上”。有时也将上下方向称为“Y方向”。
＜光连接器1的基本结构＞
光连接器1是用于连接高密度多芯光纤的连接器。“高密度多芯光纤”是指例如具有1000芯、2000芯等许多芯数的光纤束。将使用多个连接器模块连接该高密度多芯光纤彼此的光连接器称为“高密度多芯光连接器”。图1的光连接器1作为一个例子示出了连接2000芯的光纤时的高密度多芯光连接器。此外，本实施方式中的“高密度多芯”不限于1000芯、2000芯这样的特定的芯数，有时指相当多的芯数。
光连接器1具有光插座2和光插头3。
光插座2包括在连接器模块10彼此连接时，成为接受侧的插座侧连接器模块11。光插座2通过与光插头3的嵌合，能够连接连接器模块10彼此。此外，在实际的连接作业中，例如，操作人员用右手握住光插座2，用左手握住光插头3，使光插座2和光插头3相互接近并嵌合。因此，“插座侧”或者“接受侧”是方便的意思，相对于后述的“插头侧”或者“可动侧”未必限定为不可动的一侧(接受的一侧)。
光插座2具有把持部5、插座侧圆筒部6、光纤保持部4A、以及插座侧连接器模块11。
把持部5是在进行与光插头3的装卸时，能够把持光插座2的部位。把持部5与后述的光插头3的螺母部19同样，形成为六棱柱的形状。因此，在进行光插座2和光插头3的装卸时，操作人员能够转动光插头3侧(后述的螺母部19)和光插座2侧(把持部5)的双方的扳手进行紧固作业。由此，光插座2和光插头3的紧固扭矩增加，连接作业的作业效率提高。
插座侧圆筒部6是能够在后述的光插头3的插头侧圆筒部20嵌合于插座侧圆筒部6的内侧，且连接器模块10彼此连接之前进行大致定位的部位。插座侧圆筒部6的内径比插头侧圆筒部20的外径稍大，使得插头侧圆筒部20不摇晃而高精度地嵌合。
另外，插座侧圆筒部6与光插头3的螺母部19螺合并紧固。因此，在插座侧圆筒部6的外周面形成有外螺纹(未图示)。插座侧圆筒部6的外螺纹与形成于螺母部19的内周面的内螺纹螺合并紧固。
另外，插座侧圆筒部6内周面的下部侧的一部分成为平坦部7A。在平坦部7A的中央设置有沿前后方向延伸的插座侧凹部8。并且，在插座侧圆筒部6内周面，在与插座侧凹部8对置的地方设置有沿前后方向延伸的插座侧凸部9。由此，容易判别插座侧圆筒部6开口部分的上下方向，因此，同样地与形成有平坦部(平坦部7B)、凸部(插头侧凸部21)、以及凹部(插头侧凹部22)的插头侧圆筒部20的嵌合变得容易。另外，能够防止将光插头3相对于光插座2上下反转而嵌合的情况，连接作业的作业效率提高。
光纤保持部4A是将高密度多芯光纤保持到插座侧连接器模块11的成为罩的部件。有时将把持部5、插座侧圆筒部6、以及光纤保持部4A合在一起称为插座侧的框体。
在本实施方式中，插座侧壳体(后述的外部壳体13和内部壳体14)设置为能够相对于插座侧的框体在XY面上移动一定程度。换句话说，在插座侧壳体与插座侧的框体之间设置有“游隙”(后述：图4的A-A的剖视图，参照图6)。有时将插座侧壳体相对于插座侧的框体沿XY面移动的情况称为“XY浮置”，有时将可进行XY浮置的机构称为“XY浮置机构”。
接下来，参照图2，对光插座2的插座侧连接器模块11的基本结构进行说明。在以下的说明中，在连接器模块10中，将插座侧称为插座侧连接器模块11，将插头侧称为插头侧连接器模块12。此外，在图2中，为了说明插座侧连接器模块11的基本结构，省略把持部5、插座侧圆筒部6、以及光纤保持部4A的图示，用虚线表示轮廓线。
在本实施方式的光插座2中，插座侧连接器模块11在左右方向排列四个，在上下方向排列三个，共计排列十二个。插座侧连接器模块11的左右的排列方向与X方向(左右方向)平行，上下的排列方向与Y方向(上下方向)平行。
插座侧连接器模块11具有外部壳体13、内部壳体14、以及插座侧插芯15A。
外部壳体13和内部壳体14作为插座侧的壳体，保持插座侧插芯15A。有时将外部壳体13和内部壳体14总称为插座侧壳体。外部壳体13是沿前后方向延伸的筒状的部件，在内部收容内部壳体14。另外，内部壳体14是沿前后方向延伸的筒状的部件，在内部收容插座侧插芯15A。此外，本实施方式的内部壳体14在上下方向收容两个插座侧插芯15A。
在光插座2与光插头3未连接的状态下，若设置于内部壳体14的上下表面的一对卡止爪部16(在图2中未图示：参照图9中的(A))卡止于外部壳体13中的设置于卡止爪部16的对置面的移动限制部17(在图2中未图示，参照图9中的(A))，则外部壳体13与内部壳体14成为卡止状态，由此也能限制内部壳体14相对于外部壳体13向前侧(与插头侧相反的一侧)移动。另外，内部壳体14具有限制突起33(参照图9中的(A))。限制突起33是在内部壳体13的端部，向与前后方向正交的方向突出的部位，且是与外部壳体抵接的部位。内部壳体14的限制突起33与外部壳体13抵接，由此也能限制内部壳体14相对于外部壳体13向后侧(插头侧)移动。换句话说，内部壳体14的限制突起33与外部壳体13抵接，从而能够防止内部壳体14相对于外部壳体13向后侧(插头侧)脱落。这样，在光插座2与光插头3未连接的状态下，内部壳体14相对于外部壳体13来说，前后方向的移动被限制在卡止爪部16卡止于移动限制部17的卡止状态与限制突起33抵接于外部壳体的状态的范围内。但是，若使卡止爪部16从卡止于移动限制部17的状态解除，则内部壳体14成为能够相对于外部壳体13比卡止状态时更向前侧(与插头侧相反的一侧)移动的状态(后述)。
另外，内部壳体14在上下表面具有一对卡合部18。卡合部18在光插座2与光插头3连接时，与后述的插头侧壳体23的被卡合部24(在图2中未图示：参照图3或图9中的(A))卡合，从而内部壳体14与插头侧壳体23被连接。
插座侧插芯15A相对于插头侧插芯15B来说，通过将其端面彼此物理地对接连接，从而将插头侧与插座侧的光纤彼此光连接。为了使插芯端面彼此物理地对接，插座侧插芯15A被配置于插座侧插芯15A的前方的弹簧28A(在图2中未图示，参照图5)的按压力施力。插座侧插芯15A被弹簧28A的按压力施力，并且可后退地保持于内部壳体14。
插座侧插芯15A也可以是透镜耦合型的插芯。透镜耦合型的插芯是能够使光纤的端面彼此不物理地接触而进行光连接的插芯。在透镜耦合型的插芯中，在插芯端部配置透镜，使从光纤前端射出的光准直，传递到连接对象的插芯。在连接对象的插芯的端部配置有用于使这次准直的光入射到光纤前端的透镜。透镜耦合型的插芯像这样进行光连接。由此，与使光纤端面露出的插芯端面彼此对接的插芯相比，透镜耦合型的插芯能够减小用于将插芯向连接端面侧施力的弹簧的按压力。
接下来，参照图1、图11以及图3，对光插头3的结构进行说明。光插头3包括在连接器模块10彼此连接时，成为可动侧的插头侧连接器模块12。光插头3通过与光插座2的嵌合，能够将连接器模块10彼此连接。此外，与上述的光插座2同样，“插头侧”或者“可动侧”是方便的意思，相对于“插座侧”或者“接受侧”未必被限定为可动的一侧。
光插头3具有螺母部19、插头侧圆筒部20、光纤保持部4B、以及插头侧连接器模块12。
螺母部19是能够与形成于光插座2的插座侧圆筒部6的外周面的外螺纹螺合并紧固的部位。因此，在螺母部19的内周面形成有内螺纹(未图示)。另外，螺母部19设置为能够相对于插头侧圆筒部20和光纤保持部4B旋转。
插头侧圆筒部20是嵌合于上述的光插座2的插座侧圆筒部6的内侧，并能够在连接器模块10彼此连接之前进行大致定位的部位。换句话说，能够进行内部壳体14与插头侧壳体23的卡合前的大致定位。插头侧圆筒部20的外径比插座侧圆筒部6的内径稍小，使得插座侧圆筒部6不摇晃地高精度嵌合。
另外，插头侧圆筒部20的下部侧的一部分成为平坦部7B。在平坦部7B的下部中央设置有沿前后方向延伸的插头侧凸部21。并且，在插头侧圆筒部20中，在与插头侧凸部21对置的地方设置有沿前后方向延伸的插头侧凹部22。由此，容易判别插头侧圆筒部20开口部分的上下方向，因此，同样地与形成有平坦部(平坦部7A)、凹部(插座侧凹部8)、以及凸部(插座侧凸部9)的插座侧圆筒部6的嵌合变得容易。另外，能够防止将光插座2相对于光插头3上下反转而嵌合的情况，因此连接作业的作业效率提高。
光纤保持部4B是将高密度多芯光纤保持到插头侧连接器模块12的成为罩的部件。有时将螺母部19、插头侧圆筒部20、以及光纤保持部4B合在一起称为插头侧的框体。
接下来，参照图3，对光插头3的插头侧连接器模块12的基本结构进行说明。此外，在图3中，为了说明插头侧连接器模块12的基本结构，省略光插头3的螺母部19、插头侧圆筒部20、以及光纤保持部4B的图示，用虚线表示轮廓线。
在本实施方式的光插头3中，与插座侧连接器模块11同样，插头侧连接器模块12在左右方向排列四个，在上下方向排列三个，共计排列十二个。插头侧连接器模块12的左右的排列方向与X方向(左右方向)平行，上下的排列方向与Y方向(上下方向)平行。插头侧连接器模块12配置为与各个对应的插座侧连接器模块11连接。
插头侧连接器模块12具有插头侧壳体23和插头侧插芯15B。
插头侧壳体23作为插头侧的壳体是保持插头侧插芯15B的部件。插头侧壳体23是沿前后方向延伸的筒状的部件，收容插头侧插芯15B。此外，本实施方式的插头侧壳体23在上下方向收容两个插头侧插芯15B。
另外，插头侧壳体23在上下表面具有一对被卡合部24。在光插座2与光插头3连接时，通过被卡合部24卡合于上述的内部壳体14的卡合部18，从而插头侧壳体23与内部壳体14被连接。
另外，插头侧壳体23在上下表面具有一对卡止解除部25。卡止解除部25在光插座2与光插头3连接时，通过将内部壳体14的一对卡止爪部16从移动限制部17释放，从而解除外部壳体13与内部壳体14的卡止状态(无法相互移动的状态)。此外，有时将解除了该卡止状态的状态称为“卡止解除状态”。若变成卡止解除状态，则内部壳体14成为能够相对于外部壳体13比卡止状态时更向前侧(与插头侧相反的一侧)移动的状态(后述)。
插头侧插芯15B相对于插座侧插芯15A来说，通过将其端面彼此物理地对接连接，从而将插头侧与插座侧的光纤彼此光连接。为了将插芯端面彼此物理地对接，插头侧插芯15B被配置于插头侧插芯15B的后方的弹簧28B(在图3中未图示，参照图5)的按压力施力。插头侧插芯15B被弹簧28B的按压力施力，并且可后退地保持于插头侧壳体23。另外，插头侧插芯15B与插座侧插芯15A同样，也可以是透镜耦合型的插芯。
＜光插座2与光插头3的连接时的情形＞
接下来，沿着光插座2与光插头3的连接顺序，对连接器模块10的XY浮置机构和Z浮置机构进行说明。
光插座2与光插头3的连接顺序如下表1所示分为5个阶段进行。在表1中，记载了各个阶段的对应的说明书附图的编号。并且，记载了成为各个阶段的重要因素的光插座2侧和光插头3侧的接触或连接的部位。
[表1]
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光插座2与光插头3的连接顺序(连接阶段1～连接阶段5)能够仅通过插座侧圆筒部6与螺母部19的螺合这样的一个动作进行。以下，有时将该插座侧圆筒部6与螺母部19的螺合动作称为“螺钉拧紧动作”。通过该螺钉拧紧动作，插座侧连接器模块11和插头侧连接器模块12以相互接近的方式移动并连接。由此，进行光插座2与光插头3的连接的操作人员只是进行螺钉拧紧动作这样的简单的作业，就能够容易地将连接高密度多芯光纤彼此的多个插芯一并连接。
连接阶段1之前(螺钉拧紧动作开始前)
在连接阶段1之前、即插座侧圆筒部6与螺母部19开始螺合之前，内部壳体14相对于外部壳体13前后方向的移动被限制在卡止爪部16卡止于移动限制部17的卡止状态与限制突起33抵接于外部壳体的状态的范围内。换句话说，内部壳体14被限制相对于外部壳体13比卡止状态时更向前侧(与插头侧相反的一侧)移动。另外，通过内部壳体14的限制突起33与外部壳体13抵接，从而能够防止内部壳体14相对于外部壳体13向后侧(插头侧)脱落。
连接阶段1(大致定位)
图4是插座侧圆筒部6与螺母部19开始螺合的时刻的光连接器1的YZ平面的剖视图。在该阶段中，插座侧连接器模块11和插头侧连接器模块12在任何部分都未接触。但是，如图4所示，插头侧圆筒部20相对于插座侧圆筒部6以一定长度L的量嵌合。由此，能够预先进行插座侧连接器模块11与插头侧连接器模块12的比较粗略的定位，使得在其后的连接阶段3中的插芯销26与插芯孔27的嵌合中能够高精度地嵌合。此外，该长度L足够长以使插头侧圆筒部20相对于插座侧圆筒部不摇晃。
在本实施方式中，在将光插座2与光插头3连接时，如果不使螺母部19旋转，则无法从图4所示的状态使插座侧连接器模块11与插头侧连接器模块12接近。因此，在光插座2与光插头3的连接时，能够防止插座侧连接器模块11与插头侧连接器模块12碰撞而使连接器模块10破损的情况。
连接阶段2(XY浮置引起的偏移吸收)
图5是插头侧壳体23最初与外部壳体13抵接的时刻的连接器模块10的YZ平面的剖视图。在该阶段中，形成于插头侧壳体23的被卡合部24的前方抵接面30与外部壳体13的卡合引导部29抵接。在本实施方式中，插座侧壳体设置为能够相对于插座侧的框体在XY面移动，因此插头侧壳体23(详细而言，前方抵接面30)与外部壳体13(详细而言，卡合引导部29)抵接，从而插座侧壳体以与插头侧壳体23的位置(XY面中的位置)一致的方式相对于插座侧的框体在XY面移动。由此，能够吸收插座侧壳体与插头侧壳体23的相对位置偏移。换句话说，在本实施方式中，通过具备XY浮置机构(插座侧壳体能够相对于插座侧的框体在XY面移动的机构)，从而能够吸收插座侧壳体与插头侧壳体23的相对位置偏移。
若参照图4，则在本实施方式的外部壳体13的上下方向各设置的一对凸状部被把持部5和光纤保持部4A这两个部件从前后方向夹持。由此，能够防止外部壳体13从插座侧的框体脱离，并且能够设置XY方向的“游隙”部分。
图6是图4的A-A线的剖视图。如图6所示，在外部壳体13与把持部5的边界存在某一定的间隙G。因此，外部壳体13能够以该间隙的量沿X方向和Y方向移动。换句话说，XY浮置是可能的。这样，将能够沿X方向或Y方向移动的机构称为XY浮置机构。
连接阶段3(插芯端面彼此的对位)
图7是插芯销26与插芯孔27开始嵌合的时刻的连接器模块10的YZ平面的剖视图。在上述的连接阶段2中，已经进行了插座侧壳体与插头侧壳体23的XY面的对位，因此能够将插座侧插芯15A的插芯销26插入至插头侧插芯15B的插芯孔27，其结果，能够高精度地碰接插座侧插芯15A与插头侧插芯15B的端面彼此。
此时，位于插头侧壳体23的被卡合部24的、由前方抵接面30与后方抵接面31形成的凸部通过外部壳体13的卡合部18，向与插头侧插芯15B相反的一侧弹性地位移。由此，在连接阶段4中，内部壳体14的卡合部18被引导成容易与插头侧壳体23的被卡合部24卡合。
此外，在插芯端面彼此接触时，插座侧插芯15A在前侧(与插头侧相反的一侧)受力。由此，成为插座侧的内部壳体14的卡止爪部16卡止于外部壳体13的移动限制部17的卡止状态。另外，在该阶段中，内部壳体14从卡止状态进一步相对于外部壳体13向前侧(与插头侧相反的一侧)移动被限制。
连接阶段4(插芯端面彼此的机械基准面的固定)
图8是内部壳体14与插头侧壳体23已卡合的时刻的连接器模块10的YZ平面的剖视图。内部壳体14的卡合部18通过与插头侧壳体23的被卡合部24卡合从而被卡合。根据该卡合，插座侧插芯15A和插头侧插芯15B的端面彼此的碰接面(机械基准面)被固定。在卡合部18卡合于被卡合部24的状态下，在插座侧插芯15A与插头侧插芯15B的端面彼此被对接的状态下，内部壳体14与插头侧壳体23变成规定的位置关系，弹簧28A和弹簧28B以规定量变形。因此，在卡合部18卡合于被卡合部24的状态下，插座侧插芯15A与插头侧插芯15B借助弹簧28A和弹簧28B成为以规定的按压力被对接的状态。
在该阶段中，设置于内部壳体14的上下表面的一对卡止爪部16卡止于外部壳体13中的设置于卡止爪部16的对置面的移动限制部17，外部壳体13与内部壳体14成为卡止状态(无法相互移动的状态)。此外，在该阶段中，插头侧壳体23(光插头3侧)的卡止解除部25与内部壳体14(光插座2侧)的卡止爪部16接触，但卡止解除部25不使卡止爪部16向插座侧插芯15A侧弹性变形，不成为卡止解除状态。因此，在该阶段中，外部壳体13与内部壳体14的位置关系被保持固定。
连接阶段5(卡止状态的解除和Z浮置引起的尺寸公差吸收)
图9中的(A)～(D)是从卡止状态转到卡止解除状态的情形的说明图。
图9中的(A)表示图8所示的状态(卡合部18卡合于被卡合部24的状态)。如已说明那样，在图9中的(A)所示的状态中，内部壳体14的卡止爪部16卡止于外部壳体13的移动限制部17，外部壳体13与内部壳体14成为卡止状态(无法相互移动的状态)。
若从图9中的(A)所示的状态(卡合部18卡合于被卡合部24的状态)进一步继续螺钉拧紧动作来使连接器模块10彼此进一步接近，则如图9中的(B)所示那样，插头侧壳体23的卡止解除部25使内部壳体14的卡止爪部16向插座侧插芯15A侧(图9中的(A)的下侧)弹性变形，由此，外部壳体13(光插座2侧)的移动限制部17对卡止爪部16的卡止解除，变成卡止解除状态。由此，外部壳体13与内部壳体14的卡止状态被解除，内部壳体14能够相对于外部壳体13向前侧(与插头侧相反的一侧)移动。此外，在图9中的(B)所示的状态中，与图9中的(A)所示的状态相比，弹簧28A和弹簧28B压缩变形。
若如图9中的(B)所示那样变成卡止解除状态，则内部壳体14能够相对于外部壳体13向前侧(与插头侧相反的一侧)移动，因此如图9中的(C)所示，借助弹簧28A和弹簧28B的力，内部壳体14相对于外部壳体13向后侧(插头侧)移动，再次变成卡合部18卡合于被卡合部24的状态。其结果，内部壳体14与插头侧壳体23成为规定的位置关系，弹簧28A和弹簧28B成为以规定量变形的状态，因此插座侧插芯15A与插头侧插芯15B借助弹簧28A和弹簧28B成为以规定的按压力被对接的状态。
然而，本实施方式的光连接器1具备多个连接器模块10，由于各连接器模块10的安装误差等的影响，对各连接器模块10的Z方向的位置产生偏移。这样，由于存在连接器模块10的Z方向的位置偏移(尺寸公差)，因此即使某个连接器模块10从卡止状态(参照图9中的(A))转到卡止解除状态(参照图9中的(C))，其他的连接器模块10也有可能尚未转到卡止解除状态。因此，需要从图9中的(C)所示的状态进一步继续螺钉拧紧动来作使连接器模块10彼此进一步接近，使得全部的连接器模块10转到卡止解除状态。
在从图9中的(C)所示的状态进一步使连接器模块10彼此进一步接近时，已经成为卡止解除状态，因此如图9中的(D)所示，内部壳体14能够相对于外部壳体13向前侧(与插头侧相反的一侧)移动。此时，由于是卡合部18卡合于被卡合部24的状态，因此卡合于内部壳体14的插头侧壳体23也与内部壳体14一体地相对于外部壳体13移动。这样，将内部壳体14和插头侧壳体23一体地相对于外部壳体13沿Z方向(这里特别是与插头侧相反的一侧)移动的情况称为“Z浮置”，将使Z浮置成为可能的机构称为“Z浮置机构”。
在本实施方式中，在卡止解除状态之后，内部壳体14和插头侧壳体23一体地相对于外部壳体13向前侧(与插头侧相反的一侧)移动，因此内部壳体14与插头侧壳体23成为规定的位置关系的状态被保持。因此，即使在内部壳体14和插头侧壳体23一体地相对于外部壳体13沿Z方向移动之后，弹簧28A和弹簧28B也被保持在以规定量变形的状态，其结果，插座侧插芯15A和插头侧插芯15B也被保持在以规定的按压力被对接的状态。
另外，在本实施方式中，即使存在连接器模块10的Z方向的位置偏移(尺寸公差)，通过在各连接器模块10中以与尺寸公差对应的移动量分别进行Z浮置，也能够吸收尺寸公差。另外，根据本实施方式，在吸收尺寸公差时，施力于插座侧插芯15A、插头侧插芯15B的按压力不会根据连接器模块10而不同，在任一个连接器模块中，都能够保持对插座侧插芯15A、插头侧插芯15B施加规定的按压力的状态。
本实施方式的光连接器1具备多个连接器模块10。因此，为了使全部的连接器模块10的内部壳体14与插头侧壳体23成为规定的位置关系(卡合部18卡合于被卡合部24的状态)，需要使设置于各连接器模块10的弹簧28A和弹簧28B全部以规定量变形。为了使该多个连接器模块10的全部的弹簧(弹簧28A和弹簧28B)以规定量变形，需要较大的力，因此难以用操作人员的手直接挤压而使其作用。
本实施方式的光连接器1通过插座侧圆筒部6和螺母部19的螺钉拧紧动作来使插座侧连接器模块11与插头侧连接器模块12以相互接近的方式移动。通过该螺钉的紧固扭矩，产生较大的轴向力(插座侧连接器模块11和插头侧连接器模块12相互接近的力)。因此，操作人员只是进行螺钉拧紧动作，就能够产生使多个连接器模块10的全部的弹簧(弹簧28A和弹簧28B)以规定量变形的力。
并且，在本实施方式中，即使存在连接器模块10的Z方向的位置偏移(尺寸公差)，在各连接器模块10中也能以与尺寸公差对应的移动量分别进行Z浮置。因此，在某个连接器模块10从卡止状态(参照图9中的(A))转到卡止解除状态(参照图9中的(C))时，为了使还未转到卡止解除状态的其他的连接器模块10彼此进一步接近，成为卡止解除状态的连接器模块10的弹簧28A和弹簧28B引起的按压力不会进一步增加(维持规定的按压力)。由此，与不分别进行Z浮置的光连接器相比，操作人员能够以更少的力将连接高密度多芯光纤彼此的多个插芯一并连接。
＜光插座2和光插头3的拔出时的情形＞
接下来，对光插座2和光插头3的拔出顺序进行说明。光插座2和光插头3的拔出按上述的光插座2和光插头3的连接顺序的相反顺序进行。
光插座2和光插头3的拔出顺序能够仅通过松开插座侧圆筒部6与螺母部19的螺合这样的一个动作进行。以下，有时将松开该插座侧圆筒部6与螺母部19的螺合的动作称为“螺钉松开动作”。通过该螺钉松开动作，插座侧连接器模块11和插头侧连接器模块12以相互分离的方式移动，连接被解除。由此，进行光插座2与光插头3的连接的解除的操作人员能够仅通过螺钉松开动作这样的简单的作业，就容易地将连接高密度多芯光纤彼此的多个插芯一并解除连接。
拔出阶段1之前(螺钉松开动作开始前)
拔出阶段1之前、即松开插座侧圆筒部6与螺母部19的螺合之前，外部壳体13(光插座2侧)的移动限制部17对卡止爪部16的卡止解除，成为卡止解除状态。因此，内部壳体14能够相对于外部壳体13沿Z方向移动。
拔出阶段1(外部壳体13与内部壳体14的卡止)
在拔出阶段1中，插头侧壳体23(光插头3侧)的卡止解除部25使内部壳体14的卡止爪部16从向插座侧插芯15A侧(图9中的(A)的下侧)弹性变形的状态脱离。换句话说，卡止爪部16被外部壳体13(光插座2侧)的移动限制部17再次卡止。外部壳体13和内部壳体14再次成为卡止状态，内部壳体14相对于外部壳体13向前侧(与插头侧相反的一侧)移动被限制。另外，内部壳体14的限制突起33与外部壳体13抵接，从而能够防止内部壳体14相对于外部壳体13向后侧(插头侧)脱落。
拔出阶段2(插芯端面彼此的机械基准面的固定解除)
在拔出阶段2中，内部壳体14的卡合部18从与插头侧壳体23的被卡合部24的卡合状态脱离，保持为规定的位置关系的内部壳体14与插头侧壳体23分离，插座侧插芯15A与插头侧插芯15B的端面彼此的碰接面(机械基准面)的固定被解除。此时，处于插头侧壳体23的被卡合部24的后方抵接面31(参照图7)与卡合部18抵接，从而成为用于解除卡合的引导件。另外，以规定量变形的弹簧28A和弹簧28B伴随着内部壳体14与插头侧壳体23的分离，缓缓地返回到原本的长度。
拔出阶段3(插芯端面彼此的对位)
在拔出阶段3中，插座侧插芯15A与插头侧插芯15B的端面彼此的碰接脱离。并且，插芯销26与插芯孔27的嵌合被解开。
拔出阶段4和拔出阶段5
在拔出阶段4中，插头侧壳体23与插座侧壳体的接触脱离。而且，在拔出阶段5中，插座侧圆筒部6与螺母部19的螺合脱离。由此，光插座2与光插头3的拔出程序完成。
＝＝＝其他的实施方式＝＝＝
在上述的实施方式中，示出了连接2000芯的光纤时的高密度多芯光连接器，但也可以是例如连接1000芯的光纤时的高密度多芯光连接器。
图10A是将光插座35的插座侧连接器模块37局部放大了的立体图。图10B是将光插头36的插头侧连接器模块38局部放大了的立体图。图10A所示的插座侧连接器模块37是连接1000芯的光纤的光连接器34的插座侧的连接器模块。插座侧连接器模块37在左右方向排列三个，在上下方向排列两个，共计排列六个。图10B所示的插头侧连接器模块38是连接1000芯的光纤的光连接器34的插头侧的连接器模块。插头侧连接器模块38在左右方向排列三个，在上下方向排列两个，共计排列六个。
光连接器34相对于光连接器1来说，仅插座侧连接器模块37和插头侧连接器模块38的排列的个数不同，排列的方向、连接器模块以外的其他的结构与光连接器1相同。
在上述的连接2000芯的光纤的光连接器1、连接1000芯的光纤的光连接器34中，连接器模块的排列方式也可以是其他的方式。例如，在连接器1中，也可以在左右方向排列三个并在上下方向排列四个，或者放射状地排列十二个。
在上述的实施方式中，光插座2具备在外周形成有螺纹部的插座侧圆筒部6，光插头3具备螺母部19，使光插座2与光插头3螺合。但是，光插座2、光插头3也可以不具备螺纹部。例如，也可以形成有在BNC连接器中采用的卡口机构，来代替形成螺纹部。
在上述的实施方式中，光插座2具备XY浮置机构，但光插座2也可以不具备XY浮置机构。
在上述的实施方式中，在插座侧圆筒部6的上部设置有插座侧凸部9，在下部设置有插座侧凹部8，但也可以在插座侧圆筒部6的下部设置有插座侧凸部9，在上部设置有插座侧凹部8。在该情况下，也可以在插头侧圆筒部20的上部设置有插头侧凸部21，在下部设置有插头侧凹部22。
在上述的实施方式中，在插座侧圆筒部6设置有平坦部7A，但也可以在插座侧圆筒部6不设置平坦部7A。另外，同样地，也可以在插头侧圆筒部20不设置平坦部7B。
上述的实施方式是为容易理解本发明而完成的，并不是为限定本发明而解释的。本发明当然能够不脱离其主旨，而进行变更、改进，并且本发明也包含其等价物。
附图标记的说明
1…光连接器；2…光插座；3…光插头；4A、4B…光纤保持部；5…把持部；6…插座侧圆筒部；7A、7B…平坦部；8…插座侧凹部；9…插座侧凸部；10…连接器模块；11…插座侧连接器模块；12…插头侧连接器模块；13…外部壳体；14…内部壳体；15A…插座侧插芯；15B…插头侧插芯；16…卡止爪部；17…移动限制部；18…卡合部；19…螺母部；20…插头侧圆筒部；21…插头侧凸部；22…插头侧凹部；23…插头侧壳体；24…被卡合部；25…卡止解除部；26…插芯销；27…插芯孔；28A、28B…弹簧部；29…卡合引导部；30…前方抵接面；31…后方抵接面；32…凸状部；33…限制突起；34…光连接器；35…光插座；36…光插头；37…插座侧连接器模块；38…插头侧连接器模块。

Claims (13)

1.一种光连接器，是具有可装卸的光插座和光插头的光连接器，其特征在于，
所述光插座具备多个插座侧连接器模块，该插座侧连接器模块具有外部壳体、内部壳体、被收容于所述内部壳体的插座侧插芯、以及对所述插座侧插芯施加按压力的插座侧弹簧，
所述光插头具备多个插头侧连接器模块，该插头侧连接器模块具有插头侧壳体、被收容于所述插头侧壳体的插头侧插芯、以及对所述插头侧插芯施加按压力的插头侧弹簧，
所述内部壳体具有卡合部，所述插头侧壳体具有被卡合部，在所述卡合部与所述被卡合部已卡合的状态下，所述内部壳体与所述插头侧壳体成为规定的位置关系，借助所述插座侧弹簧和所述插头侧弹簧，所述插座侧插芯与所述插头侧插芯成为以规定的按压力被对接的状态，
所述插头侧壳体具有卡止解除部，若所述卡止解除部使所述内部壳体被卡止于所述外部壳体的卡止状态变为卡止解除状态，则所述内部壳体能够相对于所述外部壳体移动，
在将所述光插座与所述光插头连接时，在各个插座侧连接器模块以及插头侧连接器模块中，在从所述卡止状态变为所述卡止解除状态之后，在所述卡合部与所述被卡合部已卡合的状态下，所述内部壳体与所述插头侧壳体相对于所述外部壳体沿装卸方向移动，
所述光插座具备在外周形成有螺纹部的插座侧圆筒部，所述光插头具备与所述插座侧圆筒部螺合的螺母部，
通过松开所述插座侧圆筒部与所述螺母部的螺合，由此所述卡止解除状态的光连接器成为所述卡止状态，之后所述卡合部与所述被卡合部已卡合的状态被解除。
2.根据权利要求1所述的光连接器，其特征在于，
通过推进所述插座侧圆筒部与所述螺母部的螺合，由此从所述卡止状态变为所述卡止解除状态。
3.根据权利要求2所述的光连接器，其特征在于，
所述光插头具备与所述插座侧圆筒部的内部嵌合的插头侧圆筒部。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的光连接器，其特征在于，
所述光插座具备保持所述外部壳体的框体，所述外部壳体被设置为能够相对于所述框体沿与装卸方向垂直的方向移动。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的光连接器，其特征在于，
所述插座侧插芯和所述插头侧插芯是透镜耦合型的插芯。
6.根据权利要求4所述的光连接器，其特征在于，
所述插座侧插芯和所述插头侧插芯是透镜耦合型的插芯。
7.根据权利要求1所述的光连接器，其特征在于，
所述光插头具有：
插头侧圆筒部，该插头侧圆筒部在与所述光插座连接时被收容于所述插座侧圆筒部的内部而进行嵌合；和
环状操作部，该环状操作部可旋转地配置于所述插头侧圆筒部的外周，并利用形成于内周的螺纹部而能够螺纹固定于所述插座侧圆筒部。
8.根据权利要求7所述的光连接器，其特征在于，
在所述插座侧圆筒部的内侧形成有沿着装卸方向的突条的第一键凸部、和沿着所述装卸方向的槽状的第一键凹部，
在所述插头侧圆筒部的外侧形成有与所述第一键凸部相适合且沿着所述装卸方向的槽状的第二键凹部、和与所述第一键凹部相适合且沿着所述装卸方向的突条的第二键凸部。
9.根据权利要求8所述的光连接器，其特征在于，
所述第一键凸部形成于与所述第一键凹部对置的位置。
10.根据权利要求8或9所述的光连接器，其特征在于，
所述第一键凹部形成于第一平坦部，该第一平坦部形成于所述插座侧圆筒部的内侧的一部分，
所述第二键凸部形成于第二平坦部，该第二平坦部形成于所述插头侧圆筒部的一部分。
11.根据权利要求7所述的光连接器，其特征在于，
所述光插座具备框体，该框体具有把持部和光纤保持部，
所述外部壳体具备一对凸缘部，
以所述把持部和所述光纤保持部从两侧夹持所述凸缘部的方式将所述外部壳体保持于所述框体。
12.根据权利要求11所述的光连接器，其特征在于，
所述把持部和所述环状操作部，外周形成为六棱柱形状。
13.一种光连接器的连接方法，是具有可装卸的光插座和光插头的光连接器的连接方法，其特征在于，
所述光插座具备多个插座侧连接器模块，该插座侧连接器模块具有外部壳体、内部壳体、被收容于所述内部壳体的插座侧插芯、以及对所述插座侧插芯施加按压力的插座侧弹簧，
所述光插头具备多个插头侧连接器模块，该插头侧连接器模块具有插头侧壳体、被收容于所述插头侧壳体的插头侧插芯、以及对所述插头侧插芯施加按压力的插头侧弹簧，
所述内部壳体具有卡合部，所述插头侧壳体具有被卡合部，在所述卡合部与所述被卡合部已卡合的状态下，所述内部壳体与所述插头侧壳体成为规定的位置关系，借助所述插座侧弹簧和所述插头侧弹簧，所述插座侧插芯与所述插头侧插芯成为以规定的按压力被对接的状态，
所述插头侧壳体具有卡止解除部，若所述卡止解除部使所述内部壳体被卡止于所述外部壳体的卡止状态变为卡止解除状态，则所述内部壳体能够相对于所述外部壳体移动，
在将所述光插座与所述光插头连接时，在各个插座侧连接器模块以及插头侧连接器模块中，在从所述卡止状态变为所述卡止解除状态之后，在所述卡合部与所述被卡合部已卡合的状态下，所述内部壳体和所述插头侧壳体相对于所述外部壳体沿装卸方向移动，
所述光插座具备在外周形成有螺纹部的插座侧圆筒部，所述光插头具备与所述插座侧圆筒部螺合的螺母部，
通过松开所述插座侧圆筒部与所述螺母部的螺合，由此所述卡止解除状态的光连接器成为所述卡止状态，之后所述卡合部与所述被卡合部已卡合的状态被解除。
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