JP2003241014A - 多重角度台座を有する光コネクタ金輪 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多重角度台座を有する光コネクタ金輪 【解決手段】 本発明による光ファイバコネクタ用の金
輪ブランクは、その末端部の所に台座領域を持ち、これ
は注意深く選択された角度範囲を持つ第一の面取り部お
よび第一の面取り部から異なる角度範囲にて延びる第二
の面取り部を持つ。第一と第二の面取り部分を組み合わ
せることで、様々な異なるコネクタに対して用いること
ができる仕上がり金輪を作製することが可能となり、こ
の金輪ブランクは２つの面取り部を組み合わせて利用す
ることで、台座直径、面取り角度、および面取り部分の
長さに対する様々な製造業者の要件を満たすことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光通信システムにお
いて用いるための光ファイバコネクタ、より詳細には、
光ファイバコネクタ内で用いる金輪を作製するための金
輪ブランクに関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ通信分野においては、ファイ
バ自身内での信号損失の低減には着実な改善が見られる
が、ただし、ファイバの信号損失は長距離システムにお
ける信号損失の主要な要因となっており、これはファイ
バ増幅器を用いて補償される。もう一つの重要な損失要
因（loss factor）として、信号を運ぶ２つのファイバ
が互いに結合される際の結合の品質の問題があるが、こ
れは２つのファイバ間の接合部分に信号損失が起こるよ
うな不連続性がある場合に発生する。

【０００３】一般には、ファイバは、互いに、自身の中
にファイバ保持金輪を持つコネクタを用いて端と端を突
き合わせるようなやり方にて接続される。通常は、各金
輪の端はファイバの軸に対して垂直な概ね平坦な面に仕
上げられ、こうして接続に関与する２つの金輪の平坦な
面が互いに押し当てられ、こうしてファイバの両端が突
き合わされ、しばしば、この間に屈折率整合ゲルが施さ
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】当分野の現状において
は様々な理由から、ファイバ保持金輪の構成を含めて、
一つあるいは複数の細部において互いに異なる多数のコ
ネクタあるいはコネクタプラグを含む金輪（ferrule）
が存在する。このように多数の異なるコネクタプラグが
存在するためにコネクタおよびこれらの金輪を標準化す
ることは困難であり、このため特定のコネクタにフィッ
トするカスタム金輪が要求されるが、ただし、これらが
他のコネクタの要件を満たすことは稀である。例えば、
メイティング金輪（mating ferrules）は、通常は、殆
どの場合ジルコニアあるいは金属性の整合スレーブ内に
挿入され、これらの台座（pedestals）がスリーブ内で
互いに突き合わせられる。台座なる用語は、それと一体
となって接続を形成するコネクタプラグのアバッティン
グ金輪（abutting ferrule）との最適なメーティングの
ために研磨され、ある角度を持つ面取り部（bevel）す
なわち面取り面（chamfers）を含む金輪の末端の部分
（portion of distal end）を指す。非常に多くの場
合、当分野における現状においては、端面は平坦かつ平
行にされるようであるが、ただし、金輪の末端部は、し
ばしば、7〜25mmだけ半球状に隆起しており、このため
最適化のためには金輪末端部の半球の頂点と金輪に挿入
されたファイバの光軸が一致することを要求されるが、
これは極めて達成困難な構成である。頂点のオフセット
が、５０μｍ以下である場合は、なんとか許容できるこ
とが発見されている。平坦なあるいは半球状に研磨され
た小さな直径の台座が得られるように、テーパされた末
端部を持つ金輪ブランクを作製することが提唱されてい
る。末端部が平坦に研磨される場合は、面取り部あるい
はテーパの角度は、好ましくは、相対的に大きな台座が
得られるように小さくされ、他方、末端部が半球状にさ
れる場合は（あるいは幾つかのコネクタにおいては平坦
にされるときでも）、角度は大きくされ、結果として台
座の表面積は小さくなる。表面積が小さな場合、研磨ク
ロスあるいは研磨ペーパに平方インチ当たり高い応力
（pounds-per-square inch）が掛かり、引き裂かれ易く
なるために、これを精密に研磨することは困難とする。
他方において、面取り角度が大きな場合は、金輪を整合
スリーブ内に、これを損傷することなく、容易にガイド
することができるが、面取り角度が小さな場合は、ガイ
ドとしての機能は少なくなり、金輪がスリーブ内に挿入
されるとき、しばしば、金輪が擦れ、金輪、場合によっ
てはスリーブあるいはスリーブホルダが損傷する結果と
なる。加えて、角度が小さ過ぎる場合は、金輪のテーパ
部分の長さが過剰となり不安定になったり、（角度が大
き過ぎる場合は）長さが不十分となり整合スリーブ内に
滑りフィット（slip fit）が発生したりする。上述のよ
うな事情から、テーパあるいは面取り角度の間の衝突を
解決するために、このような衝突を未然に防ぐために、
金輪ブランクを標準化するための努力が払われてきた。
例えば、大きな角度と小さな角度の間の妥協的な面取り
角度を提唱する金輪ブランクがInternational Electrot
echnical Commission（IEC）に提出されたが、これはコ
ネクタ製造業者およびユーザからの反対に合い、このた
め、まだ全ての小形状係数コネクタ（Small Form Facto
r Connectors、SFFC）に対して全面的に受け入れられる
には至っていない。

【０００５】最も広く用いられているコネクタとしてＬ
ＣタイプとＭＵタイプがあるが、ただし、これらの金輪
の寸法、より具体的には、台座の寸法は、大きく異なっ
ており、このため、ＡＤＣによるＬＸ．５（LX.5 by AD
C）あるいはダイアモンドによるＦ３０００（F3000 by
diamond）などの新たな小形状係数コネクタ（SFFC）設
計と同様に、標準化された金輪ブランクに到達するとい
う計画は絶望的なように思われる。ただし、金輪ブラン
クの標準化は様々な理由から切望されている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、多様な異なる
構成のコネクタに使用できるように適合化でき、従っ
て、標準化にし易い金輪ブランクに関する。より具体的
には、本発明の金輪ブランクは、ＬＣとＭＵの両方のタ
イプのコネクタ、並びに多くの他のタイプのコネクタと
共に用いることができる。

【０００７】本発明の金輪ブランクは、その末端部すな
わち台座端に、約１．２５mmなる金輪の外径の所から金
輪の直径が約０．９０mmとなる点まで延びる約３０度の
第一の面取り角度と、台座の端まで延びる４０度〜４５
度の第二の面取り角度を持つ。金輪ブランクの直径は、
研磨前は約０．６０mm〜０．７５mm、研磨後は約０．６
００mm〜０．８５０mmの範囲となる。これは、３０度と
４５度の角度を組み合わせた場合、面取り部の全長は、
研磨前では約０．４５２mm〜０．３７７mmとなり、研磨
後では約０．４５２mm〜０．３２７mmとなることに相当
する。後に明らかになるように、上述のような寸法を持
つ本発明の金輪は、適当な研磨の後に、ＬＣからＭＵま
での両極端の間の多様なコネクタプラグと共に用いるこ
とができる。台座を研磨することによって末端部の所に
所望の直径の突き合わせ面（butting surface）が形成
でき、金輪端が整合スリーブを含む殆どのコネクタアダ
プタにフィットするように構成される限り、多様なコネ
クタに対する台座をカクタム設計することは必要とされ
ない。

【０００８】幾つかの製造業者は、４０度〜４５度の面
取り角度を強く主張する。この場合は、金輪のスリーブ
内へのガイドはうまくゆき、面取り長は相対的に短くな
り、このため、スリーブ内での金輪の安定性は確保され
る。ただし、この場合は、台座の直径がかなり小さくな
り、後に指摘するように、これに不随する弊害も発生す
る。本発明の金輪の第二の面取り角度（bevel or chamf
er angle）は、後に説明するように、研磨後でさえもガ
イド性および安定性に対するこれら要件を実質的に満た
し、長所として、研磨の後も、より大きな台座直径が得
られる。他の幾つかの製造業者は大きな直径の台座が得
られるようにより小さな面取り角度を主張し、このため
これら金輪は第一のグループとは互換性を持たず、さら
に他の幾つかの製造業者はこの２つの両極端の間の妥協
を模索する。事実上全てのケースにおいて、本発明の金
輪ブランクによると、適当に研磨することで、殆どの製
造業者の要件を満たすことができる仕上り金輪を作製す
ることができ、こうして、金輪ブランク構成を標準化で
き、カスタム金輪ブランク構成は不要となる。

【０００９】本発明のこれらの原理および特徴が以下の
詳細な説明を付属の図面との関連で読むことで一層明ら
かになるものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の金輪ブランク
（ferrule blank）１１の末端（distal end）すなわち
台座端（pedestal end）を、所望の仕上がり金輪構成が
得られるように、研磨される前と研磨された後の両方に
対する寸法と共に示す。後研磨は典型的には信号伝送フ
ァイバを挿入した後に施され、この動作はポリッシング
（polishing）とも呼ばれる。本発明は、ここでは、図
１に示すように平坦に研磨される台座を持つ金輪との関
連で説明されるが、本発明の原理は、平坦でない台座、
例えば、半球状あるいは凸状の台座にも適用できること
に注意する。さらに、金輪ブランク１１は、内部に、光
ファイバが挿入および固定される軸方向に延びる細長い
穴を持つが、簡単のためにこの穴はどの図面にも示され
てないことにも注意する。

【００１１】金輪ブランク１１は、金輪の外径上の台座
端１４からそれぞれ０．４５２mm〜０．３７７mmだけ離
れた点１３あるいは１３’から始まり、金輪１１の直径
が約０．９００mmとなる点１６あるいは１６’まで延び
る約３０度の第一のテーパすなわち面取り部１２を持
つ。点１３から１６の間の長さ方向の距離は、面取り角
度が３０度とされる場合は約０．３０２mmとなり、点１
３’から１６’の間の長さ方向の距離についても、面取
り角度が３０度とされる場合は約０．３０２mmとなる。
図１には、簡単のために、単に３０度の角度が示される
が、この角度は典型的には２５度〜３０度の範囲とされ
る。

【００１２】点１６から台座端１４までの間について
は、面取り部（bevelあるいはchamfer）の角度は、図１
の金輪ブランク１１の場合は、４５度とされ、このた
め、端１４の所の台座の直径は、台座の外側間の距離
で、研磨の前において、０．６００mmとなり、点１６’
から台座端１４までの間については、面取り角度が４５
度とされる場合は、台座直径は約０．７５０mmとなる。
図１に与えられる長さ方向の寸法については、第一の面
取り角度の２５度〜３０度の範囲内での変動、および第
二の面取り角度の４０度〜４５度の範囲内での変動とと
もに変化するが、ただし、直径については実質的に同一
にとどまる。

【００１３】面取り部の結合された長（combined lengt
h）は、比較的短く、このため金輪がコネクタ内のスリ
ーブ内に挿入されたとき、この安定性が損なわれること
はない。

【００１４】図２ａ、２ｂ、２ｃの説明に移るが、図２
ａは本発明の金輪ブランク１１を、ＬＣタイプのコネク
タに対するブランク１７（図２Ｂ）およびＭＵタイプの
コネクタに対するブランク１８（図２ｃ）と比較して示
す。図２ａに示すように、金輪ブランク１１の台座端１
４は点線まで研磨することができ、この場合は、最大許
容台座直径は０．８５mmとなる。金輪ブランク１１の最
大０．８５mmの直径の台座が０．７５mmまで研磨される
他方の極端においては、図３ａから最も良くわかるよう
に、４５度の面取り部は殆どが除去されてしまうが、こ
れは、上述のように、特にＭＵタイプのコネクタに適す
る。図２ｂのＬＣタイプの金輪１７は、図示するよう
に、２５度の面取り角度を持ち、これは台座が点線まで
研磨された場合、１．００mmなる台座直径を与える。図
３ｂに示すＬＣタイプの金輪１９では、面取り角度は３
５度とされるが、この場合は、１．００mmなる台座直径
を得るために必要とされる研磨の深さは図２ｂの場合よ
り少なくなる。図２ｃに示すＭＵタイプの金輪１８は、
４０度の面取り角度を持ち、点線まで研磨した場合、
０．７３mmなる台座直径が得られる。図３ｃに示すＭＵ
タイプの金輪２１では、面取り角度は４５度とされる
が、この場合は、０．７３mmなる台座直径を得るために
要求される研磨は図２ｃの場合より少なくなる。図３ａ
の金輪１１は、ＬＣタイプのコネクタ、および、４５度
なる面取り角度が維持された場合は、ＭＵタイプのコネ
クタの両方に用いることができることがわかる。

【００１５】本発明の金輪ブランクの多様性が、面取り
角度と台座直径の関係を修正バーチャートとしてＭＵタ
イプのコネクタ金輪１８、ＬＣタイプのコネクタ金輪１
７、ＬＥＣによって提唱される妥協のＬＣ金輪、および
本発明の金輪１１に対して示す、図４のテーブルに示さ
れる。本発明の金輪ブランクは、本発明の金輪１１を表
すバーと、ＭＵタイプのコネクタの金輪１８を表すバー
あるいはＬＣタイプのコネクタの金輪１７を表すバーと
の間に寸法の重複がある範囲内で、これらと共に用いる
ことができる。例えば、図４からわかるように、ＭＵタ
イプの金輪１８（バーは金輪メンバーにてラベルされ
る）は、４０度〜４５度の範囲内の面取り角度と０．４
５mm〜０．７３mmの範囲内の台座直径を持つが、本発明
の金輪１１は、台座付近においては４０度〜４５度の範
囲内の面取り角度と０．６mm〜０．８５mmの台座直径を
持つ。簡単のために、３０度の面取り角度を持つ金輪１
１は示されてないが、このような金輪も、上述のよう
に、ＭＵタイプのコネクタの長さ方向の面取り面の長と
の互換性を確保するために存在する。ただし、これも上
述したが、台座直径が０．８５mmに接近すると第二の面
取り部はほぼ除去されてしまい、このため、第二の面取
り部が必要とされる場合は、台座直径は０．８５mmより
小さいことを要求される。図４からわかるように、本発
明の金輪は、さらに、ＬＵタイプのコネクタ、および提
唱はされているが台座に最も近い所の面取り角度が４０
度〜４５度ではなく、面取り角度が３２．５度〜３５度
であるために全てのＳＦＦＣによって全面的には採用さ
れてないＩＥＣ標準のＬＣタイプの金輪にも用いること
ができる。これらの値がテーブルＡの数値テーブル内に
示される。さらに、本発明の金輪ブランクは、最もきつ
い面取り長範囲（tightest chamfer length,range）を
維持するが、それでいてこれら４つの金輪タイプは全て
最大台座直径からの類似の台座面積（pedestal area）
を持つことにも注意する。

【００１６】上述の説明からわかるように、第一と第二
の面取り部を持つ本発明の金輪ブランク１１は多数のコ
ネクタタイプと互換性がある。より具体的には、これ
は、図２、３および４において裏付けられるように、Ｍ
ＵとＬＥの両タイプのコネクタと互換性がある。このよ
うな標準化された金輪ブランクは、多くの利益を持ち、
これには言うまでもなく経済的利益も含まれる。

【００１７】図５には、本発明の原理による多重角度金
輪２７を持つ組み立てられたコネクタ２６が示される。
解説の目的で、コネクタ２６はＬＣタイプのコネクタと
して示されるが、ただし、上述のように、本発明による
多重角度金輪は多数の異なるコネクタタイプに対しても
有効である。

【００１８】コネクタ２６は、その端がコネクタに挿入
される光ファイバケーブル２８に対する終端として機能
し、コネクタ２６のコネクタ端から延びる（その穴の中
に光ファイバが挿入される）金輪２７に加えて、ハウジ
ング２９、カバー３１、およびエンド部材３２を含み、
これらが一体となってコネクタ本体を構成する。ケーブ
ル２８を取り囲む曲り制限ブーツ３３がコネクタ本体に
取り付けられる。片持ちラッチ腕３４がハウジング２９
上に生きヒンジ（living hinge）３６によって搭載さ
れ、トリガ部材３７がエンド部材３２上にラッチ腕３４
の作動を助けるために当分野において周知のやり方にて
搭載される。

【００１９】当業者においては明らかなように、本発明
のこれら様々な特徴を他のタイプの金輪に応用したり、
他の修正あるいは適合化を考案することも考えられる
が、これら全てのバリエーションおよび修正もここに開
示される本発明の範囲に含まれるものである。さらに、
クレームにおいて主張される構造、材料、作用（acts）
および全ての手段あるいは過程プラス機能要素（step-p
lus-function elements）の同等物として、他の要素と
組み合わせてこれら機能を遂行することができるあらゆ
る構造、材料、あるいは作用が含まれるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金輪ブランクの末端部の立面図であ
り、この様々な寸法範囲を示す。

【図２ａ】本発明の一つの実施例の末端部（あるいは台
座）の（台座が最小のときの）研磨前と研磨後の立面図
である。

【図２ｂ】LCタイプのコネクタの金輪ブランクの末端部
の立面図である。

【図２ｃ】MUタイプのコネクタの金輪ブランクの末端部
の立面図である。

【図３ａ】図２ａの金輪の台座が最大のときの末端部の
研磨前と研磨後の立面図である。

【図３ｂ】一つの異なるＬＣタイプの金輪ブランクの末
端部の立面図である。

【図３ｃ】一つの異なるＭＵタイプの金輪ブランクの末
端部の立面図である。

【図４】本発明の金輪がＭＵタイプとＬＣタイプの両方
のコネクタに対して互換性を持つことを示すチャートで
ある。

【図５】本発明の原理による第一と第二の面取り角度を
持つ金輪を持つコネクタの斜視図である。

【符号の説明】

１１ 本発明の金輪ブランク １２ 第一の面取り部 １４ 台座端 １７ ＬＣタイプのコネクタ金輪 １８ ＭＵタイプのコネクタ金輪 ２６ コネクタ ２７ 多重角度金輪 ２８ 光ファイバケーブル ２９ ハウジング ３１ カバー ３２ エンド部材 ３３ 曲り制限ブーツ ３４ 片持ちラッチ腕 ３６ 生きヒンジ ３７ トリガ部材

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【手続補正書】

【提出日】平成１４年９月５日（２００２．９．５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

フロントページの続き (72)発明者 ノーマン アール． ランパート アメリカ合衆国 30092 ジョージア，ノ ークロス，アレンハースト ドライヴ 3809 Ｆターム(参考） 2H036 QA12 QA20

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバコネクタ内で用いる金輪ブラ
   ンクであって、この金輪ブランクが：末端部を持つ細長
   い円筒状の部材；前記部材上の第一の点からこの末端部
   に向かって延びる第一の面取り角度を持ち、前記第一の
   点と前記末端部との中間の前記部材上の第二の点まで延
   びる第一の円錐部分を形成する第一の面取り部；および
   前記第二の点から前記末端部まで延び、前記部材の第二
   の円錐部分を形成する第二の面取り角度を持つ第二の面
   取り部を含み；前記第二の角度が前記第一の角度より大
   きく、約０．６００mm〜０．７５０mmなる末端部直径を
   与えることを特徴とする金輪ブランク。
2. 【請求項２】 前記第一の面取り角度が約30度とされる
   ことを特徴とする請求項１記載の金輪ブランク。
3. 【請求項３】 前記第二の面取り角度が約４０度〜４５
   度とされることを特徴とする請求項１記載の金輪ブラン
   ク。
4. 【請求項４】 前記第一の点が前記末端部から約０．３
   ８mm〜０．４８mmだけ離されることを特徴とする請求項
   １記載の金輪ブランク。
5. 【請求項５】 前記第二の点が前記末端部から約０．０
   ７５〜０．１５０mmだけ離されることを特徴とする請求
   項１記載の金輪ブランク。
6. 【請求項６】 光ファイバコネクタと共に用いるための
   金輪ブランクであって、この金輪ブランクがこの金輪ブ
   ランクの末端部を研磨することで形成される所定の台座
   直径を持ち、この金輪ブランクが：台座が形成される末
   端部を持つ細長い円筒部材；前記部材上の第一の点から
   その末端部に向かって延びる第一の面取り角度を持つ第
   一の面取り部；および前記第一の点と前記末端部の中間
   の第二の点から延びる第二の面取り角度を持つ第二の面
   取り部を含み、前記第二の面取り角度が前記第一の面取
   り角度より大きく、前記第二の面取り角度は、約０．６
   ００mm〜０．８５mmの直径を持つ台座が内部に形成され
   る面取り部を定義することを特徴とする金輪ブランク。
7. 【請求項７】 光ファイバを終端するための光ファイバ
   コネクタであって、この光ファイバコネクタがコネクタ
   端とこのコネクタ端内に存在する金輪とを持つ本体部材
   を含み、この金輪が末端部を持ち、この末端部がさらに
   この金輪の長さの一部分に沿って第一の面取り角度と第
   一の面取り角度とは異なる第二の面取り角度とを有し、
   第一の面取り角度は、前記第二の面取り角度を有する部
   分から前記金輪の末端部まで延在している光ファイバコ
   ネクタ。
8. 【請求項８】 前記第二の面取り角度が前記第一の面取
   り角度より大きなことを特徴とする請求項７記載の光フ
   ァイバコネクタ。
9. 【請求項９】 前記コネクタがLCタイプから成ることを
   特徴とする請求項７記載の光ファイバコネクタ。