JP2000292653A - 光ファイバケーブル用コネクタおよびコネクタ付光ファイバケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動的応力環境下で必要とされる引き抜き強度
を有し、コネクタ部の先端面より光ファイバの出射端が
突出したり凹んだりしない光ファイバケーブル用コネク
タを提供する。 【解決手段】 光ファイバ１１の周上に少なくとも一次
被覆層１２と二次被覆層１３が順次形成されており、先
端部で一次被覆層１２が露出されている光ファイバケー
ブル１を保持する光ファイバケーブル用コネクタであっ
て、光ファイバケーブル１が挿通される貫通孔２１を有
し、貫通孔２１の内面に、少なくとも露出されている一
次被覆層１２に食い込み可能なリブ部２４ａと二次被覆
層１３に食い込み可能なリブ部２４ｂとが設けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、鉄道車両
等の移動体内部に搭載される光通信システムに好適に用
いられる光ファイバケーブル用コネクタおよびコネクタ
付光ファイバケーブルに関する。

【０００２】

【従来の技術】接続相手と着脱自在に嵌合可能な構造を
有し、光ファイバケーブルを保持する光ファイバケーブ
ル用コネクタ（以下、単に光コネクタということもあ
る）においては、コネクタ部の先端面と光ファイバの出
射端面とを一致させること、および光コネクタから光フ
ァイバケーブルが容易に抜けないようにすることが重要
である。

【０００３】従来の光コネクタは、光ファイバの軸に対
して垂直方向から光ファイバケーブルケーブルの最も外
側の被覆層を噛み込む構造の保持具を備えたものが主流
であるが、光コネクタに光ファイバケーブルを保持させ
た状態で、光コネクタから光ファイバケーブルを４０ｍ
ｍ／分の一定の相対速度で引き抜くときの抵抗力の最大
値で表わされる引き抜き強度は、一般的に市販されてい
るもので２０Ｎから５０Ｎ程度である。

【０００４】しがしながら２０Ｎから５０Ｎ程度の引き
抜き強度では、例えば自動車や鉄道車両等の移動体内部
に搭載される光通信システムなど、動的な応力がかかる
環境で使用されるには引き抜き強度が不十分であり、引
き抜き強度を補うために接着等を施す必要がある。一般
に、動的応力環境下では６０Ｎ〜１００Ｎ、またはそれ
以上の引き抜き強度が必要とされる。また、従来の光コ
ネクタは、最も外側の被覆層のみを噛み込む方式である
ため、最外被覆層の内側の層には噛み込みがなく、最外
被覆層とその内側の層との間の密着力、あるいは光ファ
イバの外周部とその外周上の被覆層との間の密着力が不
十分だと、コネクタ部の先端面より光ファイバの出射端
面が突出し、または凹んでコネクタ部の先端面と光ファ
イバの出射端面とが一致しなくなるという問題があっ
た。一方、特開平１０−２８２３６６号公報には、光フ
ァイバ芯線を収納する小径孔と、一次シースを収納する
中径孔と、二次シースを収納する大径孔とを有し、中径
孔と大径孔との段差面には大径孔方向に突出するツメ状
帯を有し、大径孔の内周面に光ファイバ光軸方向にのび
る複数のリブを備えた光ファイバ用フェルールが開示さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このフェルー
ルに光ファイバを固定した場合、フェルールがツメ状帯
を有しているため光ファイバを押し込む方向の力には強
いが、依然として光ファイバを引き抜く方向への力に対
する強度が十分ではなかった。また、フェルールと光フ
ァイバとの間の接着強度を高めるため、接着剤を使用す
ると、接着剤に含まれる可塑剤などが光ファイバにダメ
ージを与えるという問題があり、また、加工の際の生産
性が落ちるという問題があった。本発明は前記事情に鑑
みてなされたもので、厳しい動的応力環境下で必要とさ
れる１００Ｎ以上の引き抜き強度を有し、コネクタ部の
先端面より光ファイバの出射端が突出したり凹んだりし
ない光ファイバケーブル用コネクタを提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の光ファイバケーブル用コネクタは、光ファイ
バケーブルが挿通される貫通孔を有し、その貫通孔内に
おいて複数の被覆層を有する光ファイバケーブルの先端
部を保持する光ファイバケーブル用コネクタであって、
前記貫通孔の内面には光ファイバケーブルの異なる被覆
層にそれぞれ食い込み可能な複数のリブ部が設けられて
いることを特徴とする。あるいは、光ファイバの周上に
少なくとも一次被覆層と二次被覆層が順次形成されてお
り、先端部で一次被覆層が露出されている光ファイバケ
ーブルを保持するための光ファイバケーブル用コネクタ
であって、光ファイバケーブルが挿通される貫通孔を有
し、該貫通孔の内面に、少なくとも前記露出されている
一次被覆層に食い込み可能なリブ部と前記二次被覆層に
食い込み可能なリブ部とが設けられていることを特徴と
する。前記リブ部の前記一次被覆層および二次被覆層の
それぞれに食い込み可能な深さが、各被覆層の厚さの１
０％以上９０％以下であることが好ましい。前記リブ部
が、前記貫通孔の周方向に沿って設けられ、その断面形
状が三角形の凸条からなり、該三角形の頂角が３０度以
上１２０度以下であることが好ましい。また、本発明の
コネクタ付光ファイバケーブルは、光ファイバケーブル
用コネクタに、光ファイバの周上に少なくとも一次被覆
層と二次被覆層が順次形成された光ファイバケーブルが
直接保持されており、前記コネクタから前記光ファイバ
ケーブルを４０ｍｍ／分の一定の相対速度で引き抜くと
きの抵抗力の最大値で表わされる引き抜き強度が１００
Ｎ以上であることを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
図１および図２は本発明の光ファイバケーブル用コネク
タの一実施形態を角度を変えて示したものである。本発
明の光コネクタは、ケーブル保持部２とコネクタ部３か
らなる。図中符号１は光ファイバケーブル（以下、単に
光ケーブルということもある）である。

【０００８】本発明で用いられる光ケーブル１は、好ま
しくは外径が１．５ｍｍ以下の光ファイバ１１の周上
に、少なくとも一次被覆層１２および二次被覆層１３が
順次形成されたものである。一次被覆層１２の厚さは１
２０μｍ以上であることが好ましい。一次被覆層１２お
よび二次被覆層１３は複数の層で構成されていてもよい
が、本実施形態では各被覆層は一層からなっている。光
ファイバ１１としては、例えば芯−鞘構造を有するもの
で、芯が１本のシングルコア構造のもの、又その外周部
に保護層を被覆してなるもの、あるいは芯が複数本存在
するマルチコア構造のもの等が挙げられる。本実施形態
においては、芯−鞘構造の光ファイバを用いる。光ケー
ブル１の一次被覆層１２と二次被覆層１３とは通常の剥
離手段によって任意の剥離長さで剥離できるように構成
される。一方、光ファイバ１１の外周部すなわち鞘材と
一次被覆層１２とは容易に剥離できないように構成され
る。一次被覆層１２が複数層で構成されている場合は、
その各層間が容易に剥離できないように構成される。す
なわち、光ファイバ１１の鞘材と一次被覆層１２との間
は剥離する時の抵抗が大きいほど望ましく、一次被覆層
１２と二次被覆層１３との間は、剥離する時に適度な抵
抗があればよい。これらの剥離強度は光ファイバの引っ
張り強度の６０〜９０％の範囲から適宜選択される。ま
た二次被覆層１３が複数の層で構成される場合には、そ
の各層間が一次被覆層１２と二次被覆層１３との間と同
様に剥離可能であることが好ましい。本実施形態におい
て光ケーブル１は、その出射端から所定の長さだけ二次
被覆層１３が剥離されて一次被覆層１２が露出された状
態で使用される。

【０００９】ケーブル保持部２は、光ケーブル１が挿通
される貫通孔２１を有しており、この貫通孔２１に挿通
された光ケーブル１を保持するとともに、ケーブル保持
部２自体がコネクタ部３内に挿入され、嵌合されるもの
である。本実施形態のケーブル保持部２は中心軸に沿っ
て貫通孔２１が設けられた略円錐形に形成されている。
ケーブル保持部２の中心軸と外周面との角度は、大きす
ぎるとケーブル保持部２をコネクタ部３内に挿入する際
の抵抗が大きくなり、挿入が困難になるという不都合が
生じるので４５度未満が好ましく、０度すなわち円筒形
でもよい。ケーブル保持部２は好ましくは樹脂を用いて
形成される。本実施形態におけるケーブル保持部２は、
その中心軸を含む平面に沿って二つ割りした形状の２つ
の部材からなっており、これらの部材の接合面には互い
に係合する凹部２２および凸部２３が任意の複数の位置
に設けられている。

【００１０】貫通孔２１は、ケーブル保持部２をなす略
円錐形の先端側が光ケーブル１の一次被覆層１２の外径
より若干大きい径を有する細径部２１ａとなっており、
底部側が光ケーブル１の二次被覆層１３の外径より若干
大きい径を有する太径部２１ｂとなっている。光ケーブ
ル１は貫通孔２１内に、最終的に出射端面が光コネクタ
部３の先端面と一致するように挿通されるが、その状態
で光ケーブル１の先端側の一次被覆層１２が露出された
部分が細径部２１ａ内に保持され、二次被覆層１３を有
する部分が太径部２１ｂ内に保持される。そして、貫通
孔２１の細径部２１ａおよび太径部２１ｂの内面には、
周方向に沿う凸条が１本以上設けられたリブ部２４ａ，
２４ｂがそれぞれ形成されている。このように周方向に
沿う凸条を設けることにより、光ケーブル１に引き抜き
力がかかった際に被覆層にかかる力を光ケーブル１の全
周に分散させることができる。このリブ部２４ａ，２４
ｂの凸条は先端が鋭利に形成され、好ましくは断面形状
が３０〜１２０度の頂角を有する三角形に形成される。
特に被覆層への食い付きが良いという理由から二等辺三
角形であることがより好ましい。凸条の断面形状の頂角
は１２０度よりも大きいと被覆層への食い込みが不十分
であり、３０度よりも小さいと光ケーブル１に引き抜き
力がかかった際に被覆層が裂けるおそれがある。また、
細径部２１ａのリブ部２４ａにおける凸条の高さは、光
ケーブル１をケーブル保持部２の貫通孔２１内に挿通さ
せてケーブル保持部２をコネクタ部３内に挿入したとき
に、凸条が一次被覆層１２の厚みの１０％以上９０％以
下にの深さまで食い込み可能となるように設定される。
細径部２１ａの凸条がこれより低いと十分な引き抜き強
度が得られず、これより高いと光コネクタと光ケーブル
１にねじれなどの力が加わった際に凸条が被覆層を破
り、光ファイバを傷つけるおそれがある。また、太径部
２１ｂのリブ部２４ｂにおける凸条の高さも同様の状態
で、凸条が二次被覆層１３の厚みの１０％以上９０％以
下の深さまで食い込み可能となるように設定される。太
径部２１ｂの凸条がこれより低いと十分な引き抜き強度
が得られず、これより高いとねじれ等の力が加わった際
に被覆層が裂けて引き抜き強度が低下するおそれがあ
る。尚、実際に凸条が被覆層に食い込む深さは被覆層の
材料等によって変化し得る。

【００１１】また、ケーブル保持部２は、これをコネク
タ部３内に挿入した際にリブ部２４ａ，２４ｂが中心軸
方向へ押し付けられるように変形する構造に形成される
ことが好ましい。本実施形態では、ケーブル保持部２の
外周面には底部側に向かって拡径する段部２ｃが設けら
れており、この段部２ｃを境として底部２ｂの方が先端
部２ａよりも外径が大きく形成されている。そして先端
部２ａの外周面には突起２５ａが設けられており、この
突起２５ａは軸方向に沿って底部側へ向かって徐々に高
くなる傾斜面を有する。また、先端部２ａの外周面には
突起２５ａの先端側および周方向両側に連なって突起２
５ａを取り囲むように略コ字状に形成されたスリット２
６ａが設けられている。すなわちスリット２６ａで囲ま
れている部分が片持ちバネ構造となっている。これによ
り、ケーブル保持部２をコネクタ部３内に挿入した際
に、突起２５ａがコネクタ部３の内周面に当接すること
によって、ケーブル保持部２の外周面のスリット２６ａ
で分割された突起２５ａを有する部分が光ケーブル１の
中心軸方向へ押し付けられるようになっている。また、
ケーブル保持部２の底部２ｂの外周面にも上記先端部２
ａの突起２５ａと同様の突起２５ｂが設けられるととも
に、突起２５ｂの周方向両側にはケーブル保持部２の底
部側の端面から段部２ｃの近傍にかけてスリット２６ｂ
が設けられており、２本のスリット２６ｂによりはさま
れている突起２５ｂを含む範囲が片持ちバネ構造となっ
ている。そしてケーブル保持部２をコネクタ部３内に挿
入した際に、突起２５ｂがコネクタ部３の内周面に当接
することによって、ケーブル保持部２の外周面のスリッ
ト２６ｂで分割された突起２５ｂを有する部分が光ケー
ブル１の中心軸方向へ押し付けられるようになってい
る。

【００１２】コネクタ部３は、好ましくは樹脂を用いて
形成され、その外面形状は接続相手となる各種光リンク
に対応した形状に形成される。コネクタ部３には、ケー
ブル保持部２が挿入される貫通孔３１が設けられてお
り、その内面形状はケーブル保持部２の外周面の形状と
ほぼ同様の略円錐形に形成されている。また、コネクタ
部３には、挿入されたケーブル保持部２が簡単に抜けな
いように固定する構造が設けられており、例えば本実施
形態ではケーブル保持部２の外周面に爪状の返し２７を
突設するとともに、これに対応する係合穴３２をコネク
タ部３の内面に設けておき、ケーブル保持部２をコネク
タ部３内に挿入した際に、返し２７と係合穴３２とがガ
タなく嵌合されるように構成されている。また、コネク
タ部の貫通孔３１の内面であって、ケーブル保持部２を
コネクタ部３内に挿入した際に、ケーブル保持部２の突
起２５ａ，２５ｂに当接する部分に凹凸はなく、内面の
他の部分と同様に平滑に形成されている。

【００１３】このような構成の光コネクタに光ケーブル
１を保持させるには、まず光ケーブル１の先端部におい
て、所定の長さだけ二次被覆層１３を除去して一次被覆
層１２を露出させる。二次被覆層１３を除去する長さ
は、ケーブル保持部２をコネクタ部３内にセットした状
態で、コネクタ部３の先端からケーブル保持部２の貫通
孔２１の細径部２１ａと太径部２１ｂとの境目までの長
さより若干長く設定される。次いで、ケーブル保持部２
をなす二つ割り部材の一方の部材の貫通孔２１内に光ケ
ーブル１を入れ、その上にもう一方の部材を被せて接合
面の凹部２２と凸部２３とを係合させる。このとき、ケ
ーブル１の一次被覆層１２が露出された部分が細径部２
１ａ内に保持され、二次被覆層１３を有する部分が太径
部２１ｂ内に保持されるように光ケーブル１をセットす
る。またこの際、ケーブル保持部２の先端から光ケーブ
ル１の先端が若干突出していてもよい。続いて、光ケー
ブル１が挿通されたケーブル保持部２をコネクタ部３内
に挿入して、ケーブル保持部２の外周面に設けられてい
る爪状の返し２７とコネクタ部３内面の係合孔３２とを
嵌合させる。そして、コネクタ部３の先端面から光ケー
ブル１の先端が突出している場合は、これを切断する、
あるいは研磨するなど適宜の加工を施してコネクタ部３
の先端面と光ケーブル１の出射端面とを一致させる。

【００１４】このようにして光ケーブル１が光コネクタ
にセットされた状態で、ケーブル保持部２の貫通孔２１
内では、細径部２１ａのリブ部２４ａの凸条が光ケーブ
ル１の一次被覆層１２に食い込み、かつ太径部２１ｂの
リブ部２４ｂの凸条が二次被覆層１３に食い込んでいる
ので、光ケーブル１はケーブル保持部２から容易に抜け
ないようになっている。また、ケーブル保持部２はコネ
クタ部３内に固定されており簡単に抜けないようになっ
ている。したがって、光ケーブル１は、光コネクタに直
接保持された場合、すなわち接着剤等の他の補強手段を
介さない場合でも、強固に保持されており、動的応力環
境下で必要とされる１００Ｎ以上の引き抜き強度が得ら
れる。ここで、本発明における引き抜き強度の値は、光
コネクタに光ケーブルをセットし、両者をしっかりと固
定した後、光コネクタから光ケーブルを４０ｍｍ／分の
一定の相対速度で引き抜くときの抵抗力の最大値であ
る。また、細径部２１ａのリブ部２４ａの凸条が光ケー
ブル１の一次被覆層１２へ食い込んでおり、かつ光ケー
ブル１の一次被覆層１２と光ファイバ１１の鞘材とは容
易に剥離できないように密着されているので、コネクタ
部３の先端面より光ファイバ１１の出射端面が突出した
り凹んだりするのが防止される。

【００１５】尚、上記実施形態ではリブ部２４ａ，２４
ｂに先端が鋭利な凸条を設けたが、凸条に限らず、先端
が鋭利で光ケーブルの被覆層に食い込み可能であれば任
意の形状に変更可能である。また、ケーブル保持部２を
コネクタ部３内に挿入したときにリブ部２４ａ，２４ｂ
を中心軸方向へ押し付ける構造は、上記実施形態のもの
に限らず、例えば、ケーブル保持部２の外周面を片持ち
ばね構造となるようにスリットで分割し、ケーブル保持
部２をコネクタ部３内に嵌合させる時の嵌合代を調整す
ることで、リブ部２４ａ，２４ｂを中心軸方向へ押し付
ける力を調整するようにもできる。さらに、上記実施形
態では光ファイバ１１の周上に一次被覆層１２および二
次被覆層１３の合計２層の被覆層が設けられた光ケーブ
ルを用いたが、一次被覆層および二次被覆層をそれぞれ
複数の層で構成することも可能であり、この場合は３種
類以上のリブ部を設け、それぞれ別の被覆層に適切な深
さで食い込むように、光コネクタを構成することも可能
である。

【００１６】

【実施例】以下、具体的な実施例を示して本発明の効果
を明らかにする。 （実施例１）図１および２に示す構造の光コネクタを作
製し、実際に光ケーブル１をセットして引き抜き強度を
測定した。光ケーブル１は、１本の芯の周囲にフッ化ビ
ニリデン／テトラフルオロエチレン＝８０／２０（mol
％）の共重合体からなる鞘材を有するシングルコア構造
のプラスチック光ファイバ１１の周上にナイロン１２か
らなる一次被覆層１２を有し、その周上にナイロン１２
からなる二次被覆層１３を有するものを用いた。プラス
チック光ファイバ１１の外径は１．０ｍｍ、一次被覆層
１２の厚さは０．２ｍｍ、二次被覆層１３の厚さは０．
４ｍｍとした。ケーブル保持部２の貫通孔２１の細径部
２１ａには、断面形状が底辺０．１５ｍｍ、高さ０．１
２５ｍｍの二等辺三角形の凸条１０本からなるリブ部２
４ａを設け、太径部２１ｂには、断面形状が底辺０．２
５ｍｍ、高さ０．２２５ｍｍの二等辺三角形の凸条１４
本からなるリブ部２４ｂを設けた。ケーブル保持部２を
コネクタ部３内に挿入した状態で、細径部２１ａにおけ
る向かい合った凸条先端間の距離は１．１ｍｍ〜１．１
５ｍｍの範囲であり、凸条の食い込みの深さは一次被覆
層の１０％〜９０％（凸条先端間距離１．０４〜１．３
６ｍｍ）の範囲内となっている。太径部２１ｂにおける
向かい合った凸条先端間の距離は１．６７ｍｍ〜１．７
２ｍｍの範囲であり、凸条の食い込みの深さは二次被覆
層の１０％〜９０％（凸条先端間距離１．０４〜１．３
６ｍｍ）の範囲内となっている。このような構成の光コ
ネクタに光ケーブル１をセットして引き抜き強度を測定
したところ１１２Ｎであり、良好な結果が得られた。な
お、引き抜き強度の測定はＪＩＳ Ｃ５９６１ 光ファ
イバコネクタ試験方法に準じて行った。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
コネクタの光ケーブルが挿通される貫通孔の内面に、光
ケーブルの異なる２層以上の被覆層それぞれに食い込み
可能なリブ部が設けられているので、光ケーブルは光コ
ネクタ内に強固に保持されて簡単に抜けないようになっ
ており、また光コネクタの先端面から光ファイバの出射
端面が突出したり凹んだりするのも防止される。またリ
ブ部が光ケーブルの各被覆層に食い込み可能な深さを、
各被覆層の厚さの１０％以上９０％以下とすることが好
ましく、これにより良好な引き抜き強度を達成するのに
好ましい被覆層への食い込み状態が得られる。またリブ
部は、光ケーブルが挿通される貫通孔の周方向に沿って
設けられた断面形状が三角形の凸条からなり、該三角形
の頂角が３０度以上１２０度以下であることが好まし
く、これにより良好な引き抜き強度を達成するのに好ま
しい被覆層への食い込み状態が得られる。本発明の光コ
ネクタ付光ケーブルは、自動車、鉄道車両等の移動体内
部に搭載される光通信システム等、動的な応力がかかる
環境下で必要とされる１００Ｎ以上の引き抜き強度を実
現することができる。したがって接着層の補強を必要と
しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光ファイバケーブル用コネクタの一
実施形態を示す分解斜視図である。

【図２】 図１の光ファイバケーブル用コネクタを角度
を変えて示した分解斜視図である。

【符号の説明】

１…光ファイバケーブル（光ケーブル）、２…ケーブル
保持部、３…コネクタ部、１１…光ファイバ、１２…一
次被覆層、１３…二次被覆層、２１…貫通孔、２４ａ，
２４ｂ…リブ部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバケーブルが挿通される貫通孔
   を有し、その貫通孔内において複数の被覆層を有する光
   ファイバケーブルの先端部を保持する光ファイバケーブ
   ル用コネクタであって、前記貫通孔の内面には光ファイ
   バケーブルの異なる被覆層にそれぞれ食い込み可能な複
   数のリブ部が設けられていることを特徴とする光ファイ
   バケーブル用コネクタ。
2. 【請求項２】 光ファイバの周上に少なくとも一次被覆
   層と二次被覆層が順次形成されており、先端部で一次被
   覆層が露出されている光ファイバケーブルを保持するた
   めの光ファイバケーブル用コネクタであって、 光ファイバケーブルが挿通される貫通孔を有し、該貫通
   孔の内面に、少なくとも前記露出されている一次被覆層
   に食い込み可能なリブ部と前記二次被覆層に食い込み可
   能なリブ部とが設けられていることを特徴とする光ファ
   イバケーブル用コネクタ。
3. 【請求項３】 前記リブ部の前記一次被覆層および二次
   被覆層のそれぞれに食い込み可能な深さが、各被覆層の
   厚さの１０％以上９０％以下であることを特徴とする請
   求項２記載の光ファイバケーブル用コネクタ。
4. 【請求項４】 前記リブ部が、前記貫通孔の周方向に沿
   って設けられ、その断面形状が三角形の凸条からなり、
   該三角形の頂角が３０度以上１２０度以下であることを
   特徴とする請求項１又は請求項２記載の光ファイバケー
   ブル用コネクタ。
5. 【請求項５】 光ファイバケーブル用コネクタに、光フ
   ァイバの周上に少なくとも一次被覆層と二次被覆層が順
   次形成された光ファイバケーブルが直接保持されてお
   り、前記コネクタから前記光ファイバケーブルを４０ｍ
   ｍ／分の一定の相対速度で引き抜くときの抵抗力の最大
   値で表わされる引き抜き強度が１００Ｎ以上であること
   を特徴とするコネクタ付光ファイバケーブル。