JP2001201665A - 変換コネクタ用プラスチック割りスリーブおよび精密スリーブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シングルモード光ファイバが内装された、外
径の互いに異なるフェルールを含む光ファイバコード同
士を、直接的に把持して接続する変換コネクタ用プラス
チック割りスリーブおよび精密スリーブを提供する。 【解決手段】 外径の互いに異なるフェルールを左右両
端から挿入させることにより、光ファイバを光学的に接
続する変換コネクタ用プラスチック割りスリーブ５２で
あって、変換コネクタ用プラスチック割りスリーブ５２
を非晶質熱可塑性樹脂もしくは熱硬化性樹脂、もしくは
樹脂組成物から形成し、変換コネクタ用プラスチック割
りスリーブ５２の基本形状が左右で内径と厚さの異なる
厚肉中空円筒形とし、中間に左右の寸法の異なる厚肉中
空円筒を結合する結合部５３を有し、左右の厚肉中空円
筒部と結合部５３にわたって、スリット５４を入れた構
成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シングルモード光
ファイバが内装された、外径の互いに異なるフェルール
を含む光ファイバコード同士を、直接的に把持して接続
する変換コネクタ用プラスチック割りスリーブおよび精
密スリーブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光通信技術の進展により、各家庭にまで
光ファイバを導入して多彩な通信サービスを提供するこ
とが可能となりつつある。こうした光加入者系通信網の
実現には、経済的な光コネクタが必要とされている。

【０００３】従来、光通信に使用する光ファイバを接続
するためには、図１で示したように、光ファイバが挿入
された二本のフェルール０１Ａ，０１Ｂをスリーブ０２
中で整列接合させることにより行われている。なお、図
中符号０３Ａ，０３Ｂは光ファイバコードを示す。

【０００４】フェルール０１Ａ，０１Ｂを整列接合させ
るスリーブ０２としては、図２に示すように、厚肉中空
円筒形状の円筒スリーブに円筒の中心軸に平行に切り欠
いたスリット０４を設けた割りスリーブ０５が多く使用
されている。このような割りスリーブ０５は、リン青銅
のような金属材料やジルコニア等のセラミックスで構成
されており、貫通穴０６の内径を、光ファイバを固定し
ているフェルール０１Ａ，０１Ｂの外径よりも小さく形
成してあるため、割りスリーブ０５にフェルール０１
Ａ，０１Ｂを挿入した時に、フェルール０１Ａ，０１Ｂ
と貫通穴０６との間に隙間が生じにくい構造となってい
る。

【０００５】一方、光コネクタに用いられるフェルール
では、内挿した光ファイバを高精度に接続するために、
セラミックスを素材として、高精度な研磨を施すことで
所定の寸法精度を実現している。従来から広く使われて
きていたＳＣ形フェルールの外径寸法は２．４９９ｍｍ
であるが、より高密度、経済化のためには、外径寸法を
従来の半分の、１．２４９ｍｍとしたＭＵ形フェルール
に代表される細径フェルールも合わせて使用されてい
る。

【０００６】このような情勢の中で、上記二種の、外径
寸法の異なるフェルール同士を接続するために変換コネ
クタが使用されている。この変換コネクタの中では、図
３で示したように、光ファイバが挿入された、互いに外
径の異なる二本のフェルール０７Ａ，０７Ｂをスリーブ
０８中で整列接合させることにより、光ファイバの接続
が行われている。なお、図中符号０９Ａ，０９Ｂは光フ
ァイバコードを示す。

【０００７】フェルール０７Ａ，０７Ｂを整列接合させ
るスリーブ０８としては、図４に示すように、左右で内
径の異なる、厚肉中空円筒形状の円筒スリーブ１０Ａ，
１０Ｂに円筒の中心軸に平行に切り欠いたスリット１１
を設けた割りスリーブ１２が使用されている。この割り
スリーブ１２では、中間に左右の寸法の異なる円筒スリ
ーブ１０Ａ，１０Ｂを結合する結合部１３を有し、左右
の円筒スリーブと結合部１３にわたって、スリット１１
を入れた構造をとっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
示す割りスリーブ１２は、左右で寸法の異なる、非常に
複雑な形状を有しているため、図２の割りスリーブ０５
を作製する手法では作ることができず、リン青銅のよう
な金属材料を高精度に切削加工することで作られてい
る。このため、非常に価格が高くなり、変換コネクタの
経済化を妨げていた。また、この割りスリーブ１２にフ
ェルールを挿入した場合には、スリット１１近傍が大き
く変形して異径フェルールの軸ずれが起き易く、寸法設
計が難しいという難点があった。

【０００９】この発明は上記のことに鑑み提案されたも
ので、その目的とするところは、シングルモード光ファ
イバが内装された、外径の互いに異なるフェルールを含
む光ファイバコード同士を、直接的に把持して接続する
変換コネクタ用プラスチック割りスリーブおよび精密ス
リーブを提供することにあり、より詳細には高い寸法精
度、機械的強度、接続信頼性、経済性等に優れた変換コ
ネクタ用プラスチック割りスリーブおよび精密スリーブ
を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、光ファイバが内装された光ファイバコー
ド同士を接続するアダプタ内に設けられ、前記各光ファ
イバコードの先端に取り付けられた、互いに外径の異な
るフェルールを左右両端から挿入させることにより前記
光ファイバを光学的に接続する変換コネクタ用プラスチ
ック割りスリーブ５２であって、該変換コネクタ用プラ
スチック割りスリーブ５２が非晶質熱可塑性樹脂もしく
は熱硬化性樹脂、もしくは樹脂組成物から形成されてお
り、変換コネクタ用プラスチック割りスリーブ５２の基
本形状が左右で内径と厚さの異なる厚肉中空円筒形であ
り、中間に左右の寸法の異なる厚肉中空円筒を結合する
結合部５３を有し、左右の厚肉中空円筒部と結合部５３
にわたって、スリット５４を入れたことを特徴としてい
る。

【００１１】また、前記変換コネクタ用プラスチック割
りスリーブの、片側の厚肉中空円筒部の内径が概ね１．
２４３ｍｍから１．２４８ｍｍの範囲で、厚さが概ね
０．２ｍｍから０．７ｍｍの範囲にあり、他方の厚肉中
空円筒部の内径が概ね２．４７５ｍｍから２．４９７ｍ
ｍの範囲で、厚さが概ね０．４ｍｍから０．８ｍｍの範
囲にあることを特徴としている。

【００１２】さらに、前記結合部の形状が、径の小さな
厚肉中空円筒部より見上げた仰角が３０度から７５度の
範囲にある中空円錐形の一部を切り取ったような形状を
とり、その厚さが概ね０．２ｍｍから０．７ｍｍの範囲
にあることを特徴としている。

【００１３】さらにまた、前記非晶質熱可塑性樹脂もし
くは樹脂組成物が、少なくともポリエーテルサルホン、
ポリサルホン、ポリエーテルイミドのいずれか１種の樹
脂、あるいはこれらの１種の樹脂と、無機フィラーもし
くは炭素繊維とを含む樹脂組成物であり、前記熱硬化性
樹脂もしくは樹脂組成物が、エポキシ樹脂、あるいは石
英微粉末を含むエポキシ樹脂組成物であることを特徴と
している。

【００１４】さらにまた、光ファイバが内装された光フ
ァイバコード同士を接続するアダプタ内に設けられ、前
記各光ファイバコードの先端に取り付けられた、互いに
外径の異なるフェルールを左右両端から挿入させること
により前記光ファイバを光学的に接続する変換コネクタ
用プラスチック精密スリーブ７２であって、該変換コネ
クタ用プラスチック精密スリーブ７２は非晶質熱可塑性
樹脂もしくは熱硬化性樹脂、もしくは樹脂組成物から形
成され、変換コネクタ用プラスチック精密スリーブ７２
の基本形状は左右で内径と厚さの異なる厚肉中空円筒形
をなし、かつ中間に左右の寸法の異なる厚肉中空円筒部
を結合する結合部７３を有し、左右の厚肉中空円筒部に
おいて、その内面形状は外面形状と同じ円筒形もしくは
直線で囲まれた多角柱形状をとり、その内面側に少なく
ともフェルールに接する３つの平面７６を有した構造を
とり、フェルールに接する箇所を結ぶ仮想円柱７７の直
径ｄが挿入されるフェルール外径よりも小さいことを特
徴としている。

【００１５】さらにまた、前記変換コネクタ用プラスチ
ック精密スリーブの、片側の厚肉中空円筒部のフェルー
ルに接する箇所を結ぶ仮想円柱７７の直径ｄが概ね１．
２４６ｍｍから１．２４８ｍｍの範囲で、最も薄い部分
の厚さが概ね０．２ｍｍから０．３ｍｍの範囲にあり、
他方の厚肉中空円筒部のフェルールに接する箇所を結ぶ
仮想円柱７７の直径ｄが概ね２．４９０ｍｍから２．４
９８ｍｍの範囲で、最も薄い部分の厚さが概ね０．３ｍ
ｍから０．８ｍｍの範囲にあることを特徴としている。

【００１６】さらにまた、前記結合部の形状が、径の小
さな厚肉中空円筒部より見上げた仰角が３０度から７５
度の範囲にある中空円錐形の一部を切り取ったような形
状をとり、その最も薄い部分の厚さが概ね０．２ｍｍか
ら０．３ｍｍの範囲にあることを特徴としている。

【００１７】さらにまた、前記非晶質熱可塑性樹脂もし
くは樹脂組成物が、少なくともポリエーテルサルホン、
ポリサルホン、ポリエーテルイミドのいずれか１種の樹
脂、あるいはこれらの１種の樹脂と、無機フィラーもし
くは炭素繊維とを含む樹脂組成物であり、前記熱硬化性
樹脂もしくは樹脂組成物が、エポキシ樹脂、あるいは石
英微粉末を含むエポキシ樹脂組成物であることを特徴と
している。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明者らは従来方法とその問題
点を詳細に検討した結果、以下の経緯により本発明を完
成するに至ったものである。

【００１９】（１）成形材料の選定：成形技術において
成形材料の選定は最も重要な課題である。

【００２０】金属やセラミックス材料に替わり得るプラ
スチック材料は、通常、エンジニアリングプラスチック
（略称：エンプラ）と呼ばれ、最近に至るまで各種のも
のが開発されてきた。各種のエンプラを検討した結果、
本発明が要求する機械的強度、耐クリープ性、温度・湿
度に対する寸法安定性、精密成形性を満足する樹脂もし
くは樹脂組成物を得るためには、非晶質な樹脂を基本組
成として使用することが重要であり、具体的にはポリエ
ーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリサルホン（ＰＳ）、ポ
リエーテルイミド（ＰＥＩ）を使用することが適当であ
ることを見出した。これは、結晶性樹脂の場合では、成
形後の変形や、長期間にわたる応力緩和が無視できない
程度であるという問題点が認められたことによる。

【００２１】上述の樹脂は所謂熱可塑性樹脂に分類され
るもので、室温で固体の樹脂をその溶融温度以上に加熱
すると液状になり、この状態で金型中に流し込んで固化
させることで成形品を作製するものである。

【００２２】これに対して、熱硬化性樹脂と呼ばれる樹
脂があり、これは加熱した状態では重合することがな
く、完全な液状にある。これを金型中に流し込んで一定
時間加熱すると、樹脂が架橋反応を起こして成形品が形
成される。こうした熱硬化性樹脂の中で、本発明が要求
する機械的強度、耐クリープ性、温度・湿度に対する寸
法安定性、精密成形性を満足する樹脂もしくは樹脂組成
物を得るためには、エポキシ樹脂を使用することが適当
であることを見出した。

【００２３】本発明では樹脂の添加物として、無機フィ
ラーとしてのガラス繊維、チタン酸カリウムウィスカ
ー、酸化亜鉛、ガラスビーズ等が一般的に知られてお
り、また、炭素繊維、グラファイト、テフロン（登録商
標）ビーズや、石英微粉末、チタン酸バリウム等の各種
無機添加物も知られている。本発明者らは、こうした各
種の添加物の中で、上述の熱可塑性樹脂には少なくとも
チタン酸カリウムウィスカーや酸化亜鉛等の無機フィラ
ーもしくは炭素繊維を、上述の熱硬化性樹脂には少なく
とも石英微粉末を添加することが、本発明を完成するた
めには必須であることを見出した。

【００２４】添加量は樹脂の精密成形性を低下させない
範囲で決められ、２０％から７０％、より好ましくは３
０％から６０％の範囲で適宜選択できる。

【００２５】また、必要に応じて添加物の表面処理剤、
着色剤等を添加することができる。

【００２６】（２）割りスリーブの内径値と厚さの選定 本発明の異径フェルールを整列接合させる変換コネクタ
用プラスチック割りスリーブでは、左右で内径と厚さの
異なる厚肉中空円筒形状の円筒スリーブを、中央の結合
部で結合させた構造をとっている。

【００２７】図５は本発明の変換コネクタ用プラスチッ
ク割りスリーブの外観形状、図６は内部構造を示す。こ
の割りスリーブ５２は、小径であって厚肉中空円筒部か
らなるＭＵ形フェルール用円筒スリーブ５１Ａとそれよ
り径が大であって厚肉中空円筒部からなるＳＣ形フェル
ール用円筒スリーブ５１Ｂとが結合部５３を介し一体化
されている。また、これら左右の厚肉中空円筒部と結合
部５３にわたって割り、すなわちスリット（割り）５４
を入れた構造となっている。

【００２８】外径寸法２．４９９ｍｍのＳＣ形フェルー
ルの許容ゲージ保持力が０．２〜０．６ｋｇｆの範囲に
あるのに対し、外径寸法１．２４９ｍｍのＭＵ形細径フ
ェルールの許容ゲージ保持力は０．１〜０．２５ｋｇｆ
の範囲にあり、ＳＣ形フェルールよりも小さい。

【００２９】割りスリーブのゲージ保持力は内径値と厚
さで決まる。このため、変換コネクタ内の割りスリーブ
で高信頼性を維持するためには、各フェルールを挿入す
る円筒スリーブの内径値と厚さを適正な値に制御して、
各フェルールに要求される適正なゲージ保持力を実現さ
せることが必要である。

【００３０】プラスチック割りスリーブにフェルールを
挿入すると、割りスリーブが弾性変形してスリーブ内部
に応力を生じる。この応力に材料の摩擦係数を掛けると
ゲージ保持力を計算することができる。

【００３１】まず、種々の内径値をもったプラスチック
割りスリーブに、外径寸法２．４９ｍｍのＳＣ形フェル
ールを挿入する場合を考える。

【００３２】発生するゲージ保持力と、プラスチック割
りスリーブの厚さの関係を図７に示す。ＳＣ形フェルー
ルの許容ゲージ保持力は０．２〜０．６ｋｇｆの範囲に
ある。図７より、この条件を満足するプラスチック割り
スリーブの内径値は概ね２．４７５ｍｍから２．４９７
ｍｍの範囲にあれば良く、厚さは概ね０．４ｍｍから
０．８ｍｍの範囲にあれば良いことがわかる。

【００３３】次に、種々の内径値を持ったプラスチック
割りスリーブに、外径寸法１．２４９ｍｍのＭＵ形フェ
ルールを挿入する場合を考える。

【００３４】発生するゲージ保持力と、プラスチック割
りスリーブの厚さの関係を図８に示す。ＭＵ形フェルー
ルの許容ゲージ保持力は０．１〜０．２５ｋｇｆの範囲
にある。図８より、この条件を満足するプラスチック割
りスリーブの内径値は概ね１．２４３ｍｍから１．２４
８ｍｍの範囲にあれば良く、厚さは概ね０．２ｍｍから
０．７ｍｍの範囲にあれば良いことがわかる。

【００３５】本発明の異径フェルールを整列接合させる
変換コネクタ用プラスチック割りスリーブでは、上で記
述した内径値と厚さの適性範囲内の値を選択して、左右
で内径と厚さの異なる厚肉中空円筒形状の円筒スリーブ
５１Ａ，５１Ｂの組み合わせを構成する。

【００３６】この際に、左右のスリット５４の入った円
筒スリーブ５１Ａ，５１Ｂの中心軸は同一であることを
前提とするが、材料の変形量の違い等を鑑み、左右の円
筒スリーブ５１Ａ，５１Ｂで故意に中心軸をずらせるこ
とも可能である。

【００３７】（３）結合部の構造 本発明の変換コネクタ用プラスチック割りスリーブ５２
の中間に位置し、左右の寸法の異なる厚肉中空円筒形ス
リーブ５１Ａ，５１Ｂを結合する結合部５３の構造は、
異径フェルールの良好な接続を得る上で非常に重要であ
る。

【００３８】左右で内径と厚さの異なる円筒スリーブ５
１Ａ，５１Ｂを結合する結合部５３では、図６の左側の
径の小さな円筒スリーブ５１Ａの終端から傾斜のついた
結合部が始まり、所定の距離進んだところで傾斜部が終
わり、図６の右側の径の大きな円筒スリーブ５１Ｂと結
合する構造をとっている。結合部５３の厚さは小径の円
筒スリーブ５１Ａと同じであり、概ね０．２ｍｍから
０．７ｍｍの範囲の値をとる。

【００３９】結合部５３の傾斜の大きさは、異径フェル
ールを挿入して接続した際に、プラスチック割りスリー
ブ５２に発生する応力の大きさと関係がある。

【００４０】変換コネクタ用プラスチック割りスリーブ
５２の内部では、内径の大きな円筒スリーブ５１Ｂの終
端部で異径フェルール同志が接続する。プラスチック割
りスリーブ５２に発生する応力は、内径の大きな円筒ス
リーブ５１Ｂの、スリット５４と反対側の場所で大き
く、特に終端部の接続点近傍で最大値を示す。プラスチ
ック割りスリーブ５２に発生する最大応力と、径の小さ
な円筒スリーブ５１Ａより見上げた仰角との関係を図９
に示す。

【００４１】図９より、最大応力は仰角が小さくなるに
つれて、小さくなることがわかる。余り大きな応力を印
加し続けることは、クリープ等の観点から好ましくな
い。また、余りに小さな仰角を設定すると、結合部５３
の長さが長くなり、変換コネクタの寸法を大きくするの
で好ましくない。このため、結合部５３の、径の小さな
円筒スリーブ５１Ａより見上げた仰角としては、３０度
から７５度の範囲、好ましくは４５度から６０度の範囲
にあれば良いことがわかる。

【００４２】以上述べた構造をとることで、結合部５３
で十分な厚さを得ることができ、本発明で要求される機
械的強度、耐クリープ性を保証することができる。

【００４３】以下、本発明の効果を示す好適な実施例を
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００４４】（実施例１）まず、以下の組成の樹脂組成
物を調合した。 クレゾールノボラック型エポキシ樹脂 １００重量部 フェルールノボラック型硬化剤 １００重量部 石英微粉末（平均粒径１０μｍ） ５００重量部 この樹脂組成物の曲げ弾性率は、ＡＳＴＭ規格で２１０
０ｋｇ／ｍｍ²であった。樹脂の異方性を成形収縮率の
樹脂流動方向と直角方向の比で評価したところ１．０で
あり、非常に異方性が低いことが確認できた。こうして
得た樹脂組成物を使用して、図５、図６の形状で表１の
寸法の変換コネクタ用プラスチック割りスリーブ５２を
射出成形により製造した。

【００４５】

【表１】

【００４６】なお、射出条件は表２の通りであった。得
られた成形品の内径誤差、肉厚誤差、真円度は、全て１
μｍ以内であり、内面の平面荒さは±０．１μｍ以内で
あった。

【００４７】

【表２】

【００４８】ＳＣ形フェルールとＭＵ形フェルールに対
する割りスリーブのゲージ保持力の測定値は、それぞれ
０．３１ｋｇｆ、０．１２ｋｇｆであった。こうして作
製した変換コネクタ用プラスチック割りスリーブ５２を
用いて変換コネクタを組み立て、ジルコニア製ＳＣ形フ
ェルールとＭＵ形フェルールとを挿入して、接続損失と
反射減衰量を測定した。各々のフェルール断面の研磨条
件はＡｄＰＣ研磨とした。結果を図１０，１１に示す
が、シングルモードファイバの接続として充分な特性が
得られた。

【００４９】図１２には変換コネクタのＭＵ側とＳＣ側
から、各々ジルコニアフェルールを繰返し着脱した試験
結果を図示している。図１２の黒丸はＳＣ側の着脱を、
白丸はＭＵ側の着脱を示している。５００回の試験中、
損失の変化は２回以内であり、現用のＳＣ形アダプタ、
ＭＵ形アダプタと同等の性能が得られた。

【００５０】図１３には変換コネクタの振動試験の結果
を図示している。試験条件は以下の通りである。 ・掃引周波数範囲：１０〜５５Ｈｚ ・サイン波の振幅：０．７５ｍｍ ・掃引時間：２分／サイクル ６０サイクルの試験時間中にＸ，Ｙ，Ｚの各方向での損
失変化は０．５ｄＢ程度であり、変換コネクタとしての
目標特性を満足する結果が得られた。また、反射減衰量
の変化は認められなかった。

【００５１】図１４には変換コネクタの衝撃試験の結果
を図示している。試験条件は以下の通りである。 ・衝撃ピーク値：１００Ｇ ・サイン半波の印加時間：６ｍｓ ・試験回数：１０回 １０回の試験回数の中で、Ｘ，Ｙ，Ｚの各方向での損失
変化は全く見られず、変換コネクタとしての目標特性を
満足する結果が得られた。また、反射減衰量の変化も認
められなかった。

【００５２】図１５には変換コネクタの温湿度サイクル
試験の結果を図示している。試験条件は以下の通りであ
る。 ・温度：−１０℃〜２５℃〜６５℃ ・相対湿度：９３％ ・繰返し時間：２４時間／サイクル ・サイクル数：２０サイクル 図１５には初期の５サイクルと最後の５サイクルの結果
を示している。２０サイクルの試験時間中に損失変化は
０．１ｄＢ程度であり、反射減衰量の変化はほとんど無
く、変換コネクタとしての目標特性を満足する結果が得
られた。

【００５３】図１６には変換コネクタの温度サイクル試
験の結果を図示している。試験条件は以下の通りであ
る。 ・温度：−２５℃〜２５℃〜７０℃ ・繰返し時間：３．５時間／サイクル ・サイクル数：１００サイクル 図１６には初期の５サイクルと最後の５サイクルの結果
を示している。１００サイクルの試験時間中に損失変化
は０．０５ｄＢ程度と小さく、反射減衰量の変化もわず
かであり、変換コネクタとしての目標特性を満足する結
果が得られた。

【００５４】また、図１７と図１８には、変換コネクタ
の高温（８５℃）放置、および低温（−２５℃）放置試
験の結果を図示している。いずれの温度においても、１
０００時間程度放置した場合の損失変化は０．０５ｄＢ
であり、変換コネクタとしての目標特性を満足する結果
が得られた。

【００５５】以上の、各種の機械的特性、信頼性試験結
果を、表３にまとめて示す。いずれの試験条件下でも変
換コネクタとしての目標特性を満足していることがわか
る。

【００５６】

【表３】

【００５７】（実施例２）以下の組成の樹脂組成物を調
合した。 ポリエーテルサルホン １００重量部 無機フィラー ３０重量部 この樹脂組成物の曲げ弾性率は、ＡＳＴＭ規格で８００
ｋｇ／ｍｍ²であった。こうして得た樹脂組成物を使用
して、図５、図６の形状で表４の寸法の変換コネクタ用
プラスチック割りスリーブ５２を射出成形により製造し
た。

【００５８】

【表４】

【００５９】なお、射出条件は表５の通りであった。得
られた成形品の内径誤差、肉厚誤差、真円度は、全て１
μｍ以内であり、内面の平面荒さは±０．５μｍ以内で
あった。

【００６０】

【表５】

【００６１】ＳＣ形フェルールとＭＵ形フェルールに対
する割りスリーブのゲージ保持力の測定値はそれぞれ
０．２ｋｇｆ、０．１０ｋｇｆであった。こうして作製
した変換コネクタ用プラスチック割りスリーブを用いて
変換コネクタを組み立て、ジルコニア製ＳＣ形フェルー
ルとＭＵ形フェルールを挿入して、接続損失と反射減衰
量を測定した。表６に示すように、シングルモード光フ
ァイバの接続特性は平均値で０．２ｄＢ以内にあり、反
射減衰量も５０ｄＢを上回る値が得られた。これらの結
果は、シングルモードファイバの接続として充分な特性
であった。

【００６２】さらに、表６に各種の機械的特性、信頼性
試験の結果を示すが、実施例１と同様に、変換コネクタ
としての目標特性を満足する結果であった。

【００６３】

【表６】

【００６４】（実施例３〜５）表７に示した樹脂もしく
は樹脂組成物を使用して、実施例１および２と同様にプ
ラスチック割りスリーブを製造した。内径と肉厚、長さ
は実施例２と同様とした。ＳＣ形フェルールとＭＵ形フ
ェルールに対する変換コネクタ用プラスチック割りスリ
ーブのゲージ保持力は、いずれも許容範囲内にあった。
また、表６に示すように、シングルモード光ファイバの
接続特性はいずれも実施例１および２と同レベルにあ
り、各種の機械的特性、信頼性試験についても、いずれ
も変換コネクタとしての必要な特性を満たしていた。

【００６５】

【表７】

【００６６】（比較例１〜５）実施例１の樹脂を用い
て、ＳＣ形フェルール用円筒形スリーブとＭＵ形細径フ
ェルール用円筒スリーブの内径と厚さを変化させ、表８
のように適正範囲をはずれた変換コネクタ用プラスチッ
ク割りスリーブを作製した。こうして作製した変換コネ
クタ用プラスチック割りスリーブを用いて交換コネクタ
を組み立て、接続損失と反射減衰量、および各種の機械
的特性、信頼性試験における接続損失変動と反射減衰量
を測定した。結果を表８に示すが、何れのサンプルも、
接続損失や反射減衰量、もしくは信頼性試験における損
失変動が目標値を上回り、実施例１〜５のような、優れ
た特性を実現することはできなかった。

【００６７】

【表８】

【００６８】（４）精密スリーブの内径値と厚さの選定 本発明の異径フェルールを整列接合させる精密スリーブ
では、左右で内径と厚さの異なる厚肉中空円筒形状の円
筒スリーブを、中央の結合部で結合させた構造をとって
いる。図１９は本発明の変換コネクタ用プラスチック精
密スリーブ７２の外観形状を示す。この精密スリーブ７
２は、小径であって厚肉中空円筒部からなるＭＵ形フェ
ルール用円筒スリーブ７１Ａとそれより径が大であって
厚肉中空円筒部からなるＳＣ形フェルール用円筒スリー
ブ７１Ｂとが結合部７３を介し一体化されている。

【００６９】外径寸法２．４９９ｍｍのＳＣ形フェルー
ルの許容ゲージ保持力が０．２〜０．６ｋｇｆの範囲に
あるのに対し、外径寸法１．２４９ｍｍのＭＵ形細径フ
ェルールの許容ゲージ保持力は０．１〜０．２５ｋｇｆ
の範囲にあり、ＳＣ形フェルールよりも小さい。

【００７０】プラスチック精密スリーブのゲージ保持力
は内径値と厚さで決まる。このため、変換コネクタ内の
プラスチック精密スリーブで高信頼性を維持するために
は、各フェルールを挿入する円筒スリーブの内径値と厚
さを適正な値に設定して、各フェルールに要求される適
正なゲージ保持力を実現させることが必要である。

【００７１】プラスチック精密スリーブにフェルールを
挿入すると、プラスチック精密スリーブが弾性変形して
スリーブ内部に応力を生じる。この応力に材料の摩擦係
数を掛けるとゲージ保持力を計算することができる。

【００７２】まず、種々の内径値をもったプラスチック
精密スリーブに、外径寸法２．４９９ｍｍのＳＣ形フェ
ルールを挿入する場合を考える。

【００７３】発生するゲージ保持力と、プラスチック精
密スリーブの厚さの関係を図２０に示す。ＳＣ形フェル
ールの許容ゲージ保持力は０．２〜０．６ｋｇｆの範囲
にある。図２０より、この条件を満足するプラスチック
精密スリーブの内径値は概ね２．４９０ｍｍから２．４
９８ｍｍの範囲にあれば良く、厚さは概ね０．３ｍｍか
ら０．８ｍｍの範囲にあれば良いことがわかる。

【００７４】次に、種々の内径値を持ったプラスチック
精密スリーブに、外径寸法１．２４９ｍｍのＭＵ形フェ
ルールを挿入する場合を考える。

【００７５】発生するゲージ保持力と、プラスチック精
密スリーブの厚さの関係を図２１に示す。ＭＵ形フェル
ールの許容ゲージ保持力は０．１〜０．２５ｋｇｆの範
囲にある。図２１より、この条件を満足するプラスチッ
ク精密スリーブの内径値は概ね１．２４６ｍｍから１．
２４８ｍｍの範囲にあれば良く、厚さは概ね０．２ｍｍ
から０．３ｍｍの範囲にあれば良いことがわかる。

【００７６】本発明の異径フェルールを整列接合させる
変換コネクタ用プラスチック精密スリーブ７２では、上
で記述した内径値と厚さの適正範囲内の値を選択して、
左右で内径と厚さの異なる厚肉中空円筒形状の円筒スリ
ーブ７１Ａ，７１Ｂの組み合わせを構成する。この際
に、左右の円筒スリーブ７１Ａ，７１Ｂの中心軸は同一
であり、左右の円筒スリーブ７１Ａ，７１Ｂの中心はス
リーブ中央で一致する。

【００７７】また、実用上には、変換コネクタ用プラス
チック精密スリーブ７２の長手方向にわたって内面に溝
を設ける等のエア抜けを図ることが重要である。このた
めに、本発明では、変換コネクタ用プラスチック精密ス
リーブ７２の基本的断面形状を例えば図２３〜図２５に
示すように、内側にフェルールに接する平面６を少なく
とも３つ設け、フェルールの高精度の把持と各平面同士
の間にエア抜き用の空間を設けた形状としている。

【００７８】すなわち、図２３に示す変換コネクタ用プ
ラスチック精密スリーブ７２の断面形状は、その外周面
７４が円柱の周面の形状をしており、この外周円柱の内
部に長手方向に貫通する空洞７５が存在し、この空洞７
５内にフェルールが挿入される。この空洞７５の内壁面
は少なくとも三つの平面７６を有する。

【００７９】これらの平面７６の構成は、外周円柱と同
心でこれらの平面７６に内接する仮想円柱７７の直径ｄ
が、挿入されるフェルールの外径よりも小さくなるよう
に設けてある。平面７６同士を結ぶ面７８は例えば円柱
の外周面等の簡単な形状の面で良いが、内接する仮想円
柱７７の中心からの距離が仮想円柱７７の半径よりも大
きくしてある。このように、本発明では高精度を要する
フェルールの把持面を平面７６で構成し、これらの平面
７６を結ぶ面を把持面よりも中心からの距離を大きくし
てフェルールとは接触しない構成としている。

【００８０】図２４に示す本発明の変換コネクタ用プラ
スチック精密スリーブ７２の断面形状は、三つの平面７
６を結ぶ面７８が平面である以外は図２３に示した変換
コネクタ用プラスチック精密スリーブ７２と同様であ
る。

【００８１】また、図２５に示す本発明の変換コネクタ
用プラスチック精密スリーブ７２の断面形状は、図２３
に示す場合と同様に平面７６同士を円柱外周面７８で結
んでいるが、この場合は結ぶ部分に移行部７９が設けら
れている。

【００８２】（５）結合部の構造 本発明の変換コネクタ用プラスチック精密スリーブ７２
の中間に位置し、左右の寸法の異なる厚肉中空円筒形ス
リーブを結合する結合部７３の構造は、異径フェルール
の良好な接続を得る上で非常に重要である。

【００８３】本発明の変換コネクタ用プラスチック精密
スリーブ７２の内部を図２６に示す。

【００８４】左右で内径と厚さの異なる円筒スリーブ７
１Ａ，７１Ｂを結合する結合部７３では、図２６の左側
の径の小さな円筒スリーブ７１Ａの終端から傾斜のつい
た結合部が始まり、所定の距離進んだところで傾斜部が
終わり、図２６の右側の径の大きな円筒スリーブ７１Ｂ
と結合する構造をとっている。結合部７３の最も薄い部
分の厚さは小径の円筒スリーブ７１Ａと同じであり、概
ね０．２ｍｍから０．３ｍｍの範囲の値をとる。

【００８５】結合部７３の傾斜の大きさは、異径フェル
ールを挿入して接続した際に、プラスチック精密スリー
ブ７２に発生する応力の大きさと関係がある。

【００８６】変換コネクタ用プラスチック精密スリーブ
７２の内部では、内径の大きな円筒スリーブ７１Ｂの終
端部で異径フェルール同志が接続する。プラスチック精
密スリーブ７２に発生する応力は、終端部の接続点近傍
で最大値を示す。プラスチック精密スリーブ７２に発生
する最大応力と、径の小さな円筒スリーブ７１Ａより見
上げた仰角との関係を図２２に示す。

【００８７】図２２より、最大応力は仰角が小さくなる
につれて、小さくなることがわかる。余り大きな応力を
印加し続けることは、クリープ等の観点から好ましくな
い。また、余りに小さな仰角を設定すると、結合部７３
の長さが長くなり、変換コネクタの寸法を大きくするの
で好ましくない。このため、結合部７３の、径の小さな
円筒スリーブ７１Ａより見上げた仰角としては、３０度
から７５度の範囲、好ましくは４５度から６０度の範囲
にあれば良いことがわかる。

【００８８】以上述べた構造をとることで、結合部７３
で十分な厚さを得ることができ、本発明で要求される機
械的強度、耐クリープ性を保証することができる。

【００８９】以下、本発明の効果を示す好適な実施例を
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００９０】（実施例６）まず、以下の組成の樹脂組成
物を調合した。 クレゾールノボラック型エポキシ樹脂 １００重量部 フェルールノボラック型硬化剤 １００重量部 石英微粉末（平均粒径１０μｍ） ５００重量部 この樹脂組成物の曲げ弾性率は、ＡＳＴＭ規格で２１０
０ｋｇ／ｍｍ²であった。樹脂の異方性を成形収縮率の
樹脂流動方向と直角方向の比で評価したところ１．０で
あり、非常に異方性が低いことが確認できた。こうして
得た樹脂組成物を使用して、図１９の形状で表９の寸法
の変換コネクタ用プラスチック精密スリーブ７２を射出
成形により製造した。

【００９１】

【表９】

【００９２】なお、射出条件は表１０の通りであった。
得られた成形品の内径誤差、肉厚誤差、真円度は、全て
１μｍ以内であり、内面の平面荒さは±０．１μｍ以内
であった。

【００９３】

【表１０】

【００９４】ＳＣ形フェルールとＭＵ形フェルールに対
する精密スリーブのゲージ保持力の測定値は、それぞれ
０．３１ｋｇｆ、０．１２ｋｇｆであった。こうして作
製した変換コネクタ用プラスチック精密スリーブ２を用
いて変換コネクタを組み立て、ジルコニア製ＳＣ形フェ
ルールとＭＵ形フェルールとを挿入して、接続損失と反
射減衰量を測定した。各々のフェルール端面の研磨条件
はＡｄＰＣ研磨とした。結果を図２７、図２８に示す
が、シングルモードファイバの接続として充分な特性が
得られた。

【００９５】また、表１１に各種の機械的特性、信頼性
試験結果を示すが、いずれも変換コネクタとしての目標
達成を満足する結果であった。

【００９６】

【表１１】

【００９７】（実施例７）以下の組成の樹脂組成物を調
合した。 ポリエーテルサルホン １００重量部 無機フィラー ３０重量部 この樹脂組成物の曲げ弾性率は、ＡＳＴＭ規格で８００
ｋｇ／ｍｍ²であった。こうして得た樹脂組成物を使用
して、図１９の形状で表１２の寸法の変換コネクタ用プ
ラスチック精密スリーブ７２を射出成形により製造し
た。

【００９８】

【表１２】

【００９９】なお、射出条件は表１３の通りであった。
得られた成形品の内径誤差、肉厚誤差、真円度は、全て
１μｍ以内であり、内面の平面荒さは±０．５μｍ以内
であった。

【０１００】

【表１３】

【０１０１】ＳＣ形フェルールとＭＵ形フェルールに対
する精密スリーブのゲージ保持力の測定値はそれぞれ
０．４８ｋｇｆ、０．１６ｋｇｆであった。こうして作
製した変換コネクタ用プラスチック精密スリーブを用い
て変換コネクタを組み立て、ジルコニア製ＳＣ形フェル
ールとＭＵ形フェルールを挿入して、接続損失と反射減
衰量を測定した。

【０１０２】表１４に示すように、シングルモード光フ
ァイバの接続特性は平均値で０．２ｄＢ以内にあり、反
射減衰量も５０ｄＢを上回る値が得られた。これらの結
果は、シングルモードファイバの接続として充分な特性
であった。

【０１０３】さらに表１４に各種の機械的特性、信頼性
試験の結果を示すが、実施例６と同様に、変換コネクタ
としての目標特性を満足する結果であった。

【０１０４】

【表１４】

【０１０５】（実施例８〜１０）表１５に示した樹脂も
しくは樹脂組成物を使用して、実施例６および７と同様
にプラスチック精密スリーブを製造した。内径と肉厚、
長さは実施例７と同様とした。ＳＣ形フェルールとＭＵ
形フェルールに対する変換コネクタ用プラスチック精密
スリーブのゲージ保持力は、いずれも許容範囲内にあっ
た。また、表１４に示すように、シングルモード光ファ
イバの接続特性はいずれも実施例６および７と同レベル
にあり、各種の機械的特性、信頼性試験についても、い
ずれも変換コネクタとしての必要な特性を満たしてい
た。

【０１０６】

【表１５】

【０１０７】（比較例１〜５）実施例６の樹脂を用い
て、ＳＣ形フェルール用円筒スリーブとＭＵ形細径フェ
ルール用円筒スリーブの内径と厚さを変化させ、表１６
のように適正範囲をはずれた変換コネクタ用プラスチッ
ク精密スリーブを作製した。こうして作製した変換コネ
クタ用プラスチック精密スリーブを用いて変換コネクタ
を組み立て、接続損失と反射減衰量、および各種の機械
的特性、信頼性試験における接続損失変動と反射減衰量
を測定した。結果を表１６に示すが、何れのサンプル
も、接続損失や反射減衰量、もしくは信頼性試験におけ
る損失変動が目標値を上回り、実施例６〜１０のよう
な、優れた特性を実現することはできなかった。

【０１０８】

【表１６】

【０１０９】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
シングルモード光ファイバが内装された、外径の互いに
異なるフェルールを含む光ファイバコード同士の接続に
使用できる、接続特性、信頼性、経済性等に優れた変換
コネクタ用プラスチック割りスリーブおよび精密スリー
ブが得られる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の割りスリーブ内のフェルールの嵌合状態
を示す図である。

【図２】従来の割りスリーブを示す斜視図である。

【図３】従来の変換コネクタ用割りスリーブ内の異径フ
ェルールの嵌合状態を示す図である。

【図４】従来の変換コネクタ用割りスリーブを示す斜視
図である。

【図５】本発明の変換コネクタ用プラスチック割りスリ
ーブを示す外観側面図である。

【図６】同上の内部構造を示す縦断面図である。

【図７】変換コネクタ用プラスチック割りスリーブにＳ
Ｃ形フェルールを挿入した場合のゲージ保持力とスリー
ブ内径および厚さの関係を示す図である。

【図８】変換コネクタ用プラスチック割りスリーブにＭ
Ｕ形フェルールを挿入した場合のゲージ保持力とスリー
ブ内径および厚さの関係を示す図である。

【図９】変換コネクタ用割りスリーブにＳＣ形およびＭ
Ｕ形フェルールを挿入した場合のスリーブに発生する最
大応力と結合部の仰角の関係を示す図である。

【図１０】実施例１で得られた変換コネクタ用プラスチ
ック割りスリーブの接続損失特性を示すグラフである。

【図１１】実施例１で得られた変換コネクタ用プラスチ
ック割りスリーブの反射減衰特性を示すグラフである。

【図１２】実施例１で得られた変換コネクタの繰返し着
脱試験結果を示すグラフである。

【図１３】実施例１で得られた変換コネクタの振動試験
結果を示すグラフである。

【図１４】実施例１で得られた変換コネクタの衝撃試験
結果を示すグラフである。

【図１５】実施例１で得られた変換コネクタの温湿度サ
イクル試験結果を示すグラフである。

【図１６】実施例１で得られた変換コネクタの温度サイ
クル試験結果を示すグラフである。

【図１７】実施例１で得られた変換コネクタの高温放置
試験結果を示すグラフである。

【図１８】実施例１で得られた変換コネクタの低温放置
試験結果を示すグラフである。

【図１９】本発明の変換コネクタ用プラスチック精密ス
リーブを示す斜視図である。

【図２０】変換コネクタ用精密割りスリーブにＳＣ形フ
ェルールを挿入した場合のゲージ保持力とスリーブ内径
および厚さの関係を示す図である。

【図２１】変換コネクタ用プラスチック精密スリーブに
ＭＵ形フェルールを挿入した場合のゲージ保持力とスリ
ーブ内径および厚さの関係を示す図である。

【図２２】変換コネクタ用精密スリーブにＳＣ形および
ＭＵ形フェルールを挿入した場合のスリーブに発生する
最大応力と結合部の仰角の関係を示す図である。

【図２３】本発明の変換コネクタ用プラスチック精密ス
リーブの断面形状の一例を示す図である。

【図２４】本発明の変換コネクタ用プラスチック精密ス
リーブの他の断面形状の例を示す図である。

【図２５】本発明の変換コネクタ用プラスチック精密ス
リーブの更に他の断面形状の例を示す図である。

【図２６】本発明の変換コネクタ用プラスチック精密ス
リーブの内部を示す図である。

【図２７】実施例６で得られた変換コネクタ用プラスチ
ック精密スリーブの接続損失特性を示すグラフである。

【図２８】実施例６で得られた変換コネクタ用プラスチ
ック精密スリーブの反射減衰量特性を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

０１Ａ，０１Ｂ，０７Ａ，０７Ｂ フェルール ０２，０８， スリーブ ０３Ａ，０３Ｂ，０９Ａ，０９Ｂ 光ファィバコード ０４，１１，５４ スリット ０５，１２，５２ 割りスリーブ ０６ 貫通穴 １０Ａ，１０Ｂ 円筒スリーブ １３，５３，７３ 結合部 ５１Ａ，７１Ａ ＭＵ形フェルール用円筒スリーブ ５１Ｂ，７１Ｂ ＳＣ形フェルール用円筒スリーブ ７２ 精密スリーブ ７４ 外周面 ７５ 空洞 ７６ 平面 ７７ 仮想円柱 ７８ 平面同士を結ぶ面 ７９ 移行部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩野 真一 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 住田 真 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 東野 俊一 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバが内装された光ファイバコー
   ド同士を接続するアダプタ内に設けられ、前記各光ファ
   イバコードの先端に取り付けられた、互いに外径の異な
   るフェルールを左右両端から挿入させることにより前記
   光ファイバを光学的に接続する変換コネクタ用プラスチ
   ック割りスリーブであって、 該変換コネクタ用プラスチック割りスリーブが非晶質熱
   可塑性樹脂もしくは熱硬化性樹脂、もしくは樹脂組成物
   から形成されており、 変換コネクタ用プラスチック割りスリーブの基本形状が
   左右で内径と厚さの異なる厚肉中空円筒形であり、中間
   に左右の寸法の異なる厚肉中空円筒を結合する結合部を
   有し、左右の厚肉中空円筒部と結合部にわたって、スリ
   ットを入れたことを特徴とする変換コネクタ用プラスチ
   ック割りスリーブ。
2. 【請求項２】 前記変換コネクタ用プラスチック割りス
   リーブの、片側の厚肉中空円筒部の内径が概ね１．２４
   ３ｍｍから１．２４８ｍｍの範囲で、厚さが概ね０．２
   ｍｍから０．７ｍｍの範囲にあり、他方の厚肉中空円筒
   部の内径が概ね２．４７５ｍｍから２．４９７ｍｍの範
   囲で、厚さが概ね０．４ｍｍから０．８ｍｍの範囲にあ
   ることを特徴とする請求項１に記載の変換コネクタ用プ
   ラスチック割りスリーブ。
3. 【請求項３】 前記変換コネクタ用プラスチック割りス
   リーブの結合部の形状が、径の小さな厚肉中空円筒部よ
   り見上げた仰角が３０度から７５度の範囲にある中空円
   錐形の一部を切り取ったような形状をとり、その厚さが
   概ね０．２ｍｍから０．７ｍｍの範囲にあることを特徴
   とする請求項１または２に記載の変換コネクタ用プラス
   チック割りスリーブ。
4. 【請求項４】 前記非晶質熱可塑性樹脂もしくは樹脂組
   成物が、少なくともポリエーテルサルホン、ポリサルホ
   ン、ポリエーテルイミドのいずれか１種の樹脂、あるい
   はこれらの１種の樹脂と、無機フィラーもしくは炭素繊
   維とを含む樹脂組成物であり、前記熱硬化性樹脂もしく
   は樹脂組成物が、エポキシ樹脂、あるいは石英微粉末を
   含むエポキシ樹脂組成物であることを特徴とする請求項
   １、２または３に記載の変換コネクタ用プラスチック割
   りスリーブ。
5. 【請求項５】 光ファイバが内装された光ファイバコー
   ド同士を接続するアダプタ内に設けられ、前記各光ファ
   イバコードの先端に取り付けられた、互いに外径の異な
   るフェルールを左右両端から挿入させることにより前記
   光ファイバを光学的に接続する変換コネクタ用プラスチ
   ック精密スリーブであって、 該変換コネクタ用プラスチック精密スリーブは非晶質熱
   可塑性樹脂もしくは熱硬化性樹脂、もしくは樹脂組成物
   から形成され、 変換コネクタ用プラスチック精密スリーブの基本形状は
   左右で内径と厚さの異なる厚肉中空円筒形をなし、かつ
   中間に左右の寸法の異なる厚肉中空円筒部を結合する結
   合部を有し、左右の厚肉中空円筒部において、その内面
   形状は外面形状と同じ円筒形もしくは直線で囲まれた多
   角柱形状をとり、その内面側に少なくともフェルールに
   接する３つの平面を有した構造をとり、フェルールに接
   する箇所を結ぶ仮想円柱の直径（ｄ）が挿入されるフェ
   ルール外径よりも小さいことを特徴とする変換コネクタ
   用プラスチック精密スリーブ。
6. 【請求項６】 前記変換コネクタ用プラスチック精密ス
   リーブの、片側の厚肉中空円筒部のフェルールに接する
   箇所を結ぶ仮想円柱の直径（ｄ）が概ね１．２４６ｍｍ
   から１．２４８ｍｍの範囲で、最も薄い部分の厚さが概
   ね０．２ｍｍから０．３ｍｍの範囲にあり、他方の厚肉
   中空円筒部のフェルールに接する箇所を結ぶ仮想円柱の
   直径（ｄ）が概ね２．４９０ｍｍから２．４９８ｍｍの
   範囲で、最も薄い部分の厚さが概ね０．３ｍｍから０．
   ８ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項５に記載の
   変換コネクタ用プラスチック精密スリーブ。
7. 【請求項７】 前記変換コネクタ用プラスチック精密ス
   リーブの結合部の形状が、径の小さな厚肉中空円筒部よ
   り見上げた仰角が３０度から７５度の範囲にある中空円
   錐形の一部を切り取ったような形状をとり、その最も薄
   い部分の厚さが概ね０．２ｍｍから０．３ｍｍの範囲に
   あることを特徴とする請求項５または６に記載の変換コ
   ネクタ用プラスチック精密スリーブ。
8. 【請求項８】 前記非晶質熱可塑性樹脂もしくは樹脂組
   成物が、少なくともポリエーテルサルホン、ポリサルホ
   ン、ポリエーテルイミドのいずれか１種の樹脂、あるい
   はこれらの１種の樹脂と、無機フィラーもしくは炭素繊
   維とを含む樹脂組成物であり、前記熱硬化性樹脂もしく
   は樹脂組成物が、エポキシ樹脂、あるいは石英微粉末を
   含むエポキシ樹脂組成物であることを特徴とする請求項
   ５，６または７に記載の変換コネクタ用プラスチック精
   密スリーブ。