JP2003515785A - 光ファイバコネクタシステム - Google Patents

光ファイバコネクタシステム

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JP2003515785A JP2001542247A JP2001542247A JP2003515785A JP 2003515785 A JP2003515785 A JP 2003515785A JP 2001542247 A JP2001542247 A JP 2001542247A JP 2001542247 A JP2001542247 A JP 2001542247A JP 2003515785 A JP2003515785 A JP 2003515785A
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fiber optic
ferrule
spring
backplane
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ハリー・エイ・ローダー
デュエイン・ティ・スミス
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3M Innovative Properties Co
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Abstract

(57)【要約】 平面基板１０２の縁部近くに取り付けられた少なくとも１つの光ファイバケーブルをバックプレーン１０４に接続するための光ファイバコネクタシステム１００であって、各光ファイバケーブルが複数の光ファイバ１７４と１つの終端フェルール１７０とを含み、このフェルールが縦方向のフェルールスプリング力ｆｎを有するフェルールスプリング要素１７８を有する光ファイバコネクタシステム。この光コネクタシステムは基板ハウジングアセンブリ１５０とバックプレーンハウジングアセンブリ１２０とを含む。この基板ハウジングアセンブリは、少なくとも１つのフェルール受け穴１６４と基板ハウジングアセンブリスプリング１８２、１８４とを含み、基板に対して縦方向の運動の自由を有し、ハウジングアセンブリスプリングは、フェルールの縦方向の軸に沿って基板ハウジングアセンブリの動きを制御し、ｈ＞（Ｉ）の成り立つ縦方向のスプリング力ｈを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の背景 本発明は光ファイバコネクタシステムに関する。特に、本発明は、バックプレ
ーンに回路カードを光結合するためのコネクタアセンブリに関する。
【０００２】 大量高速通信への光ファイバの使用は非常に定着している。送信される情報の
量が増えるにつれて、複数の光ファイバを含む光ファイバケーブルの利用、そし
て複数の光ファイバケーブルを使用するシステムの利用が増加してきた。
【０００３】 これまで長い間、与えられた空間の中で着脱自在に接続可能なファイバの数を
増やすのが望ましいとされてきた。近年まで光ファイバ相互接続は、ＳＣ、ＳＴ
、ＬＣなどの業界標準コネクタを利用した単一または二重形式に限定されていた
。これらのソリューションは、電気リボンケーブルおよび圧接タイプのＩＤＣコ
ネクタの発明以前に普及していたシングルエンド電気ケーブル終端器に類似して
いる。
【０００４】 光ファイバ終端器は現在、単一終端器から圧接タイプ終端器へと進化している
。過去５年間にリボン化マルチファイバケーブルが開発された。これらのケーブ
ル開発努力と同時に、マルチファイバ取り付けフェルールも開発された。
【０００５】 光デバイスおよび光電デバイスを収容するために従来の電子キャビネットの設
計が現在利用されている。従来のキャビネット設計では、キャビネットは、一般
に互いに平行な複数の内部スロットまたはラックを有するボックスを含む。各構
成要素は、キャビネット内のスロットまたはラックに嵌め込むよう設計された回
路基板またはドータカードと呼ばれる平面基板上に取り付けられる。
【０００６】 電気ケーブルと同様、ファイバ信号が電子キャビネットのバックプレーンの中
を通れるようにするための手段を提供する必要が存在する。バックプレーンとい
う名前は、平行六面体キャビネット内の後部の（遠位の）面に由来し、ボードカ
ードに対して直角であるのが一般的である。本発明における「バックプレーン」
という用語は、コモンバスまたはその他の外部装置などと同様に、複数の相互接
続が行われる相互接続平面を指す。説明上、バックプレーンは、前部または内面
と裏面または外面を有するものとして記述される。
【０００７】 バックプレーン接続の用途の一例は、電話交換器の相互接続である。この用途
では、光および電子通信構成要素がキャビネットの中へ嵌め込まれる。バックプ
レーンの前後両側からの取り外し可能なファイバ終端器を有する必要が存在する
。更に、バックプレーンに結合されたラックに光ドライバカードを挿入しあるい
はラックからこれを取り出す機能として、カード内の光接続の結合と解放が盲嵌
合式に行われる必要がある。
【０００８】 光信号の適切な送信を維持するため、光ファイバ端は、３つの移動軸（ｘ、ｙ
、ｚ）に沿って、そしてまた角度をつけて注意深く位置合せする必要がある。位
置合わせする光ファイバの数が増えるにつれて、位置合わせ上の困難は大きくな
り、公差は幾何学的に小さくなる。バックプレーンコネクタへのカード取り付け
構成部品の盲嵌合は、相互接続軸に沿った位置合わせと嵌合力の問題について特
殊な問題点を提示するものであることが判明した。
【０００９】 本説明では、相互接続軸は縦軸つまりｘ軸と呼ばれ、光ファイバの接続点での
縦方向の位置合わせによって画定される。一般的に、バックプレーン用途では、
縦軸はカードの可動軸およびキャビネット内外の光ファイバの接続軸と同一線上
にある。横軸つまりｙ軸は、ｘ軸への垂線とカードの平面によって画定される。
最後に、切軸つまりｚ軸は、ｘ軸との直交軸とバックプレーン面によって画定さ
れる。角度の整合はｘ軸に対するカードの角度方向として定義される。
【００１０】 好適な実施形態では、カードを受けスロットに嵌め込む動きが光相互接続を同
時に達成する。光ファイバ端と相互接続された光構成要素との間の縦軸方向の「
光ギャップ」距離は重要な要素である。大きなギャップは効果的な接続を妨げ、
それによって光信号の喪失を引き起こす。一方、カードへ「押し込む」ことによ
って生じる圧力など、嵌合面への過剰な圧力は、脆い光ファイバ端および嵌め合
い構成部品へ損傷をもたらす場合がある。従来の光ギャップ公差は、ほぼ１ミク
ロン未満である。
【００１１】 現行のコネクタアセンブリは、フォワードバイアススプリングを取り付けたフ
ェルールを含む。上記バイアススプリングの目的は、嵌め合い時のフェルールの
限られた量のオーバートラベルを吸収することと、所定のスプリングバイアス力
を提供しそれによってフェルールがその嵌め合い位置にあるときにフェルールを
互いに圧接することの２つである。
【００１２】 別の懸念材料は、特にバックプレーンコネクタシステムを取り扱う場合のカー
ドギャップである。カードギャップとは、回路カードの後縁とバックプレーンの
内面つまり前部との間に残る空間として定義される。一般に、バックプレーン接
続システムの設計者とユーザは、バックプレーンに対する回路カードの位置を光
相互接続に必要な精度範囲内に制御することが非常に難しいことがわかる。カー
ド挿入距離とも定義されるカードギャップは複数の変数に左右される。これらの
変数の中には、カード長、カード表面での構成部品の位置、カードラッチ公差、
およびバックプレーン上の構成要素の位置などがある。
【００１３】 バックプレーンの内面を基準として回路カードを過剰挿入すると、バックプレ
ーンコネクタ構成部品が嵌合固定時に過剰圧縮応力を受ける別の組の条件が現れ
る。ある例では、上記の圧縮応力が、このコネクタの構成部品とその中に含まれ
る光ファイバに物理的損傷を与えるのに十分な場合がある。
【００１４】 コネクタシステムにとって、過剰なオペレータ力による構成部品損傷を防止し
、縦方向のカードの位置合わせ不良を補正しながらも、光学ギャップ距離と嵌合
力の正確な制御を提供する必要性が今なお存在する。
【００１５】 カードの径方向の位置合わせ不良も考慮すべき要素である。オペレータがスロ
ットにカードを挿入するとき、カード端がバックプレーンの横軸に並行に完全に
位置合わせされた状態を維持することは困難な場合が多い。図１は、バックプレ
ーンコネクタ１４に嵌合するコネクタ１２を有する角度のずれたカード１０を示
している。それ以外の点ではこのカードはｙ軸とｚ軸に沿って正しく位置合わせ
されている。コネクタ１２と１４との間の接点において、この角度のずれが光フ
ァイバ１６間の正しいギャップ間隔を妨げ、コネクタの片端および各光ファイバ
端面に対して過度の圧力を及ぼす。
【００１６】 正しい位置合わせ以外にも、バックプレーン相互接続システム内には他の要素
も存在する。レーザ光信号およびその他の高輝度光源の登場によって、目の安全
性は今日のバックプレーンコネクタユーザに係わる大きな懸念事項となっている
。この安全性に関わる問題は、光の量がファイバの数によって倍増されていくこ
とからリボン化ファイバアレイが従来の単一ファイバより危険性が高いとの事実
によって更に大きくなる。
【００１７】 米国特許第５，０８０，４６１号に記載されているような従来のシステムは、
終端ファイバコネクタに取り付けられる複雑なドアシステムの使用を論じてはい
るものの、これは主にファイバ端の損傷または汚染の防止を目的としたものであ
る。単一モードファイバの光伝達コアは直径がわずか８ミクロンしかなく、塵粒
がほんの僅か蓄積してもそのファイバが動作不能になる可能性がある。しかし、
これまでのシステムでは各ファイバ端に複雑な終端器が必要であり、標準コネク
タではなく別の対応嵌め込み型コネクタペアでなければ嵌合ができないことから
、その利用は厄介である。
【００１８】 また、バックプレーンコネクタ設計の１つの案件としてＥＭＩ（電磁干渉）制
御が登場した。バックプレーンによる光電子装置の接続は電子キャビネットのバ
ックプレーンに物理的な開口部の形成を必要とするため、ＥＭＩが上記バックプ
レーンから漏れる可能性が存在する。電気的な相互接続は、いくつかの複雑なＥ
ＭＩシールディング技術を利用してこの問題を解決しようとした。しかし、現行
の光ファイバコネクタはこの懸念をクリアするには至っていない。
【００１９】 最後に、バックプレーン光コネクタ用途に関するもう一つの懸念は、曲げ半径
制御である。水平のキャビネットの接続は、キャビネットを壁に立て掛ける場合
など、重力、オペレータの誤用、または物理的な制約によって、曲げ応力を受け
ることが多い。光ファイバはガラス製であり、光信号の送信では全反射に依存し
ている。光ファイバが一定の臨界角以上に曲げられると、ガラス内に割れが発生
し、ファイバが折れたり損傷を受ける場合がある。また、一定の曲げ角度では、
ガラスファイバが折れる事態にならなくても、完全な光信号がそのファイバ内に
収められなくなるため、光信号が失われたりまたは劣化する場合がある。
【００２０】 光ケーブルの曲げ角度を制御するためのいくつかの方法と装置が試みられてき
た。その中には、ケーブルの上にかぶせる成形ブーツや、クリップまたはクラン
プなどの外部装置、並びにケーブルに取り付けられるとケーブルが成形構造の形
状を取るよう形成される入念な射出成形構成部品などがある。
【００２１】 バックプレーン接続は小空間により多い数の光ファイバを接続しなければなら
ないため、光ファイバの曲げ半径を制御するための装置のニーズが存在する。
【００２２】 発明の概要 本発明は、縦方向および角度のずれ防止、汚染防止、目の安全性、および曲げ
半径制御を提供する光ファイバ相互接続システムに関する。ある実施形態では、
本発明の光相互接続システムは、光ファイバケーブルのアレイを個別にあるいは
全体的に相互接続するためのものである。
【００２３】 本発明の光ファイバコネクタシステムは、バックプレーンによって平面基板、
つまりカードの縁部の近くに取り付けられた少なくとも１つの光ファイバケーブ
ルを接続するよう設計されている。各光ファイバケーブルは、複数の光ファイバ
と１つの終端フェルールを含み、その終端フェルール内の光ファイバの縦方向の
向きが縦軸およびバックプレーンの方への順方向を画定する。各光ファイバケー
ブルは、保持部材に対して第一の縦方向の可動域ｘ１を有するフェルールと、縦
方向のフェルールスプリング力ｆｎを有するフェルールスプリング要素とによっ
て終端される。
【００２４】 光コネクタシステムは、カードハウジングアセンブリとバックプレーンハウジ
ングアセンブリを備えている。カードハウジングアセンブリは平面基板またはカ
ード上に取り付けられ、光ファイバフェルールを受けるための少なくとも１つの
フェルール受け穴を含む。カードハウジングアセンブリはカードハウジングスプ
リングを含む。カードハウジングアセンブリは当該カードに対して縦方向の可動
域ｘ２を有し、カードハウジングアセンブリスプリングはその縦方向の可動域に
沿ったカードハウジングアセンブリの動きを制御する。カードスプリングは縦方
向に向けられたスプリング力ｈを有し、ここでは以下が成立する。
【数３】 つまり、カードスプリングのスプリング力は、全フェルールスプリングの反対の
スプリング力を打ち消すことができる。フェルールスプリングが１つ以上の各ス
プリング要素を備えていてもよいことは理解されるはずである。本発明の一実施
形態では、カードスプリングは、ｘ−ｙ平面に沿った角度のずれを補正する独立
したカードサスペンションを作るために互いに横方向に間隔を取った２つ以上の
スプリングを含む。
【００２５】 バックプレーン部材は、第一表面と第二表面を有する。バックプレーンハウジ
ングは、カードハウジングアセンブリの各穴と嵌合する少なくとも１つの縦方向
の受け穴を含む。この受け穴は、バックプレーン部材の第一表面に沿って前部開
口部を有し、またバックプレーン部材の第二表面に沿って後部開口部を有する。
前部ドアが前部開口部を覆い、後部ドアが後部開口部を覆う。ある特定の実施形
態では、これらのドアは、柔軟な導電性材料で作製し、閉位置の方へバイアスを
かけたスプリング要素である。ＥＭＩ保護を提供するため、これらのドアはアー
スしてもよい。他の特定の実施形態では、バックプレーンハウジングは、１つは
バックプレーンの第一側面に結合し、２つ目がバックプレーンの第二側面に結合
する２つの部材を備えている。ＥＭＩ保護を提供するため、これらの部材のいず
れかは、地面に電気的に接続された導電性材料を含んでいてもよい。
【００２６】 相互接続システムは、また、光ファイバケーブルの曲げ半径を制御するための
曲げ半径制御部材を含む１本以上の光ケーブルを含んでいてもよい。この曲げ半
径制御部材は、光ファイバケーブルの周囲に巻かれた変形しにくい熱収縮外装を
備え、この熱収縮外装は所望の曲げ半径曲率を有する。
【００２７】 発明の詳細な説明 図２と３は、本発明に基づいた光相互接続システム１００の１つの実施形態で
ある。光相互接続システム１００は、回路カードあるいはドータカード１０２を
バックプレーン１０４に連結する。カード１０２は、回路カードあるいはドータ
カードなどのように、光部品、光電子部品、および電子部品を含むことのできる
平面基板である。カード１０２は、カードガイド１０６で画定されたスロット内
に摺動可能に挿入してもよい。バックプレーン１０４は、貫通穴１０８と、第一
の内表面１１０と、第二の外表面１１２とを含む。
【００２８】 光相互接続システム１００は、開口部１０８の中に配置されたバックプレーン
ハウジング１２０を含む。バックプレーンハウジング１２０は、本実施形態では
、第一部分１２２と第二部分１２４とを含む。第一部分１２２は、第二部分１２
４の後面のメス要素（図示されていない）と嵌合するオスの位置決め要素１２６
を含む。３つの位置決め要素は、組立時のバックプレーンハウジング部分１２２
と１２４の正確な位置合わせを確保するのに役立つ。別の実施形態ではハウジン
グ部分１２２と１２４を別々にする必要がなく、一体成形も可能であることが理
解されるであろう。ただし、ハウジング部分１２２と１２４を分けると、金型コ
アの設計の自由度が高まる。
【００２９】 本実施形態では、バックプレーンハウジングアセンブリ１２０がファスナ１２
８でバックプレーン１０４に固定される。ファスナ１２８は、バックプレーンハ
ウジング１２０の第一および第二の部分１２２と１２４内の嵌合穴１３０から挿
入されたネジ込み金属インサートを含む。当業者は、取り付けネジがファスナ１
２８と一緒に使用されることと、様々な締付け機構、接着剤、締まり嵌め、およ
び当業で知られたその他の装置がバックプレーンハウジングアセンブリ１２０の
位置合わせと固定に使用できることとをすぐに理解するであろう。
【００３０】 バックプレーンハウジングアセンブリ１２０は４個の受け穴１３２の配列を画
定する。別の実施形態は、様々な光ファイバケーブル接続を収容するための単一
の受け穴または必要数の穴を含んでいてもよい。穴１３２はそれぞれ前部開口部
１３４と後部開口部１３６を含む。本発明の説明では、後部、前部、前方、また
は後方という用語は、図の実施形態について図を基準として説明するのに役立て
るためだけのものである。折畳式の前部ドア１３８が結合されて前部開口部１３
４を閉じ、後部ドア１４０が結合されて後部開口部１３６を閉じる。本実施形態
の前部ドア１３８と後部ドア１４０は、前部および後部開口部１３４および１３
６にヒンジで結合された薄板バネ金属部材を含む。ドア１３８と１４０は、プラ
グが受け穴１３２の開口部に挿入されると折り畳まれる設計される。本発明では
、バックプレーンハウジングアセンブリ１２０は、光ファイバ位置の制御の維持
に必要な構造的強度と寸法安定性を有する誘電体の成形プラスチック片を含む。
このような材料は、補強剤を充填したまたはしていない熱可塑性の射出成形可能
なポリマーと、エポキシなどの移送成形可能なポリマーなどを含む。ドア１３８
と１４０は、焼戻しステンレス鋼、ベリリウム／銅合金その他の材料など、導電
性金属材料で作製され、これらが結合されてアース電気経路を提供する。ドア１
３８と１４０は３つの機能を提供する。 １）組み立てたコネクタハウジングに周囲の汚れが入り込むのを制限するため
の物理障壁を提供する機能 ２）バックプレーン１０４を貫通する穴１３２から漏れる電気的磁気的干渉を
吸収して地面へルーティングする機能。 ３）バックプレーン片端からの放射光信号から目の安全を提供する機能。
【００３１】 バックプレーンハウジングアセンブリ１２０は、共通のプラグまたはフェルー
ルに対応する嵌合要素を含む。デュアルドア設計により、各コネクタに特殊ゲー
ト終端器を含めなくても光接続の封止が可能である。ダブルドア構成はまた、受
け穴に後部プラグと前部プラグの両方が入っていないときはいつでも、少なくと
も１つのドアが閉じられる。最後に、導電性ハウジングアセンブリ２４の中に保
持される導電性金属ドアの使用は、比較的簡単で優雅な設計を使用して、ＥＭＩ
部品の収納および接地ができる。ユーザが上記の問題に関心を持たない実施形態
では、ドアの使用は、バックプレーンハウジングアセンブリ１２０の性能と機能
に影響を及ぼさないかぎり任意でよい。
【００３２】 ハウジングアセンブリ１２０の別の有用な特徴は、側面ラッチ受け要素１４２
の使用である。従来の電話プラグの中にあるものなど、従来のプラグ保持要素は
コネクタプラグと受けハウジングの上に配置されるが、こうした構成がリボンフ
ラット光ファイバケーブルのスタッキングを不必要に妨害することが判明した。
本発明は、光ファイバリボンケーブル内の光ファイバ配列により画定される同一
平面に沿ってラッチ受け要素を配置することでこの問題を解決する。この結果、
複数のフラットリボンケーブルを小スペースに垂直にスタッキングできる。
【００３３】 バックプレーンハウジングアセンブリ１２０の前端は、カード１０２がガイド
スロット１０６に嵌め込まれるとボードハウジングアセンブリ１５０と嵌合する
。ボードハウジングアセンブリは、バックプレーンハウジングアセンブリ１２０
の前部開口部１３４に対応しまたその中に嵌め込まれる形状および大きさの中空
突出部１５４を含むハウジング部材１５２を含む。ボードハウジングアセンブリ
１５０は、返し付きの端部１５８を有するボード取り付け要素１５６を含む。ボ
ード取り付け要素１５６は、平面基板１０２の受け穴１６０から挿入されるよう
設計されている。ボード取り付け要素１５６がボードハウジングアセンブリを横
方向にボードに固定するのに対して、縦軸に沿った自由可動域が得られる。本実
施形態では、スロット１６０の長さは位置合わせ要素１５６の幅を上回る。当業
者は、ボードハウジングアセンブリ１５０を平面基板１０２に取り付けて、しか
もｘ方向の動きの自由度をもたせる他の方法にすぐに気づくであろう。別の実施
形態は、機械式ファスナ、スプリングクリップなどの取り付け手段を含んでいて
もよい。
【００３４】 本実施形態における突出部１５４は中空長方形の形状であり、角錐台形状のリ
ード１６２で終端されている。この角錐台形状のリード１６２は、ボードハウジ
ングアセンブリ突出部１５４をバックプレーンハウジングアセンブリの受け穴１
３２の中へ導くことにより、一定の嵌合のずれを補正できる。更に、突出部１５
４は、受け穴１３２の内壁に対して位置合わせを提供する形状とされる。突出部
１５４はまた、嵌合時に前部ドア１３８を開くための自動圧力を提供する。突出
部１５４の内壁は、段差付きの穴１６４の中に設けられる光ファイバフェルール
１７０へ案内を提供する段差付きの穴１６４を画定する。本実施形態の段差付き
の穴１６４は、ＭＴ式の光フェルールなど、業界標準フェルールを受ける形状が
与えられる。段差付きの穴１６４は、それぞれ前部および後部の長方形の開口部
１６６と１６８とを含むよう設計される。前部開口部１６６は、内部フランジ１
７２までのフェルール１７０の挿入を可能にするサイズとされる。典型的なＭＴ
式のコネクタは、光ファイバ１７４の軸に取り付けられ、デタント本体部分１７
６に摺動自在に接続されたフェルール１７０を含む。フェルール１７０は、縦軸
に沿って限定的な可動域ｘ１を有する。光ファイバ１７４の軸は、デタント本体
部分１７６に対して動くことができる。フェルールとデタント本体部分との間に
配置されたスプリング要素は、可動域の前端の方へフェルールにフォワードバイ
アスをかける。
【００３５】 本実施形態では、ボードハウジングアセンブリ１５０は、デタント本体部分１
７６など、ＭＴコネクタを受けるよう設計された後部開口部１６８を含む。デタ
ント本体部分１７６がフランジ１７３にもたせかけて保持されるのに対して、フ
ェルール１７０は突出部１５４の中を後部開口部１６８までおよびその中を通っ
て延在できるようになっている。デタント部材１７６は段差付きの穴１６４の前
部へ挿入され、スプリング１７８はデタント部材１７６とフェルール１７０との
間で押し縮められる。フェルール１７０は、フェルール１７０内に形成されるフ
ランジ１８０により後部開口部１６８内を自由移動できないようになっている。
フランジ１８０は、フランジ１８０が内部フランジ１７２に係合する際、フェル
ール１７０の移動止めとして機能するよう形成される。デタント部材１７６には
、ボードハウジングアセンブリ１５０の後部開口部１６８に係合するラッチ要素
が設けられる。ラッチ要素はハウジングアセンブリ１５０とデタント部材１７６
の両方の側面に設けられるのが好ましい。一定の場合には、ハウジングアセンブ
リからデタント部材１７６を除去するのが望ましい場合があり、またこの状況に
対しては、解放要素がハウジング側面に設けられる。この解放要素は片持ちで旋
回可能であり、これによって解放要素は外側へ曲がって対応ラッチ要素を解放で
きる。
【００３６】 カードガイド１０６に沿ったカード１０２の移動長さは、ボードハウジングア
センブリ１５０が結合位置にあるときにバックプレーンハウジングアセンブリ１
２０にスプリング力を及ぼすように選択される。好適な実施形態では、カードギ
ャップの幅は０よりも大きくなければならず、できれば各々のハウジングに対す
る各スプリングバイアスフェルールの結合移動量（一般的には１〜２ｍｍ）より
大きいのが好ましい。
【００３７】 カード１０２に対するボードハウジングアセンブリ１５０の可動域ｘ２は、カ
ードガイド１０６に沿ったカード１０２の移動範囲内の公差誤差を補正するのに
十分であり、またカードがバックプレーンハウジング１２０によって、あるいは
カードガイド１０６内に止め要素が存在する場合には、止め要素によって停止さ
れる前にカードを挿入するときユーザから与えられる過剰な力を吸収するのに十
分である。本発明は、回路カードの取り付けたコネクタ部品が上記回路カードを
基準として移動できるようにすることによって、問題点または過剰圧縮を解決す
る。従って、結合位置において、ボードハウジングアセンブリ１５０はバックプ
レーンハウジングアセンブリ１２０の後部にしっかり持たせかけて保持され、ま
たスプリングアセンブリ１８４によって提供される一定のスプリングバイアスを
受ける。一定のスプリングバイアスを与える利点は、カード１０２がその操作時
に動きを受ける場合でも、ハウジングアセンブリ１５０と１２０との間の緊密な
接触が維持される点である。
【００３８】 図５は、前部ドア１３８および後部ドア１４０を有するバックプレーンハウジ
ングアセンブリ１２０の詳細な断面図である。ドア１３８は、ボードハウジング
アセンブリ１５０の突出部１５４が前部開口部１３４の中へ挿入されると突出部
１５４の角錐形リード１６２が前部ドア１３８を折り畳まれるよう設計される。
同様に、プラグ１９０が後部開口部１３６の中へ挿入されると、プラグ１９０の
挿入により後部ドア１４０が折り畳まれる。ドア１３８と１４０は、開の位置に
折り畳まれ、次にプラグ１９０または突出部１５４が外されたときに閉の位置に
戻るというサイクルの繰り返しに耐えるスプリング状材料から形成されるのが好
ましい。ＥＭＩ保護が懸念事項である場合は、バックプレーンハウジングの後部
ドア１４０と第一部分１２４が金属などの導電性材料で構築してもよい。導電性
材料で作製する場合には、後部ドア１４０と第一部分１２４が、穴１３２から逃
げるＥＭＩ放射の大半を吸収する。第一部分１２４は次に、接地端要素に電気的
に結合される。別の実施形態では、バックプレーンハウジング１２２のドア１４
０または第一部分は圧電材料で構築して導電性要素を１つだけ残す。残りの導電
部分は次に地面に結合される。
【００３９】 前部開口部１３４と後部開口部１３６の両方を覆う前部ドア１３８と後部ドア
１４０を両方提供することによって、プラグ１９０またはカードハウジングアセ
ンブリ１５０のいずれかを取り外すと、いずれかのドアが閉じられ、目の安全リ
スクが軽減される。各ドアは互いに独立して機能できることを理解されるであろ
う。従って、これは、１つのプラグ１９０だけが後部開口部１３６に挿入される
と残りの受け穴１３２の後部ドア１４０が閉の状態を持続することを意味する。
開口部１３４と１３６内でのドア１３８と１４０のタイトフィットを更に確保す
るために、フレーム要素１４４は、側面に一致しそしてドア１３８と１４０の側
縁に重なる受け穴１３２の側壁上に形成してもよい。これは、汚れを防止し、Ｅ
ＭＩを閉じ込め、そして光漏れを防止するためのよりタイトな封止を更に創出す
る。
【００４０】 図６と７は、スプリング受け穴１８６とハウジングアセンブリ１５０へ挿入さ
れるスプリング１８４の位置を示す。スプリング１８４は、ワイヤスプリング１
８４が、スプリング、ボード取付要素１５６、そしてボード受けスロット１６０
との間の若干の圧着を提供するようなワイヤ径を有するワイヤスプリングである
。スプリング１８４がスプリング受け開口部１８６に挿入されると、ボード取付
要素１５６はたわまなくなり、それによってハウジングアセンブリ１５０をカー
ド１０２にロックする。特に図６では、スロット１６０がボード取付要素１５６
にカード１０２を通る路をどのように提供するかが理解できるだろう。ボード取
付要素１５６の返し付き端部１５８は、カード１０２の裏側をグリップし、それ
によって横軸に沿ったハウジングアセンブリ１５０をドータカード１０２に固定
する。スロット１６０は、ボードハウジングアセンブリ１５０がカード１０２の
表面上に縦軸方向の移動範囲ｘ２を有するようなサイズを与えられる。スプリン
グアセンブリ１８２の前方バイアスとハウジングアセンブリ１５０の自由度ｘ２ の組合せにより、バックプレーン１０４に対するカード１０２の位置合わせの誤
った公差が補償される。スプリングアセンブリ１８２の各スプリング１８４の複
合力が、個々のフェルールアセンブリの独立したスプリング１７８の複合力など
、すべての対抗するスプリング力の総和よりも大きくなるよう選択される。そう
でないと、フェルールアセンブリのスプリング１７８の複合力はハウジングアセ
ンブリを後方へ押し、それによりボードハウジングアセンブリ１５０とバックプ
レーンハウジングアセンブリ１２０との間の所望の結合が妨げられる。しかし、
ボードハウジングアセンブリ１５０の前方への動きはフランジ１５１によって制
限されるため、それぞれの独立したフェルールは依然としてその移動範囲を保持
し、それにより各個別光ケーブル接続へのタイトフィットを保証する。
【００４１】 図６と７に示す通り、ボードハウジングアセンブリ１５０の縦方向の動きはス
プリングアセンブリ１８２によって制御される。スプリングという用語は、コイ
ルスプリング、バイアスクリップ、圧縮フォーム、または当業で知られたその他
の類似の装置など、弾力または弾性を有する部材を指す。本実施形態では、スプ
リングアセンブリ１８２は、互いに対して横に間隔を開けられ、また一般的には
ボードハウジングアセンブリ１５０の側端に配置される２つのスプリングクリッ
プ１８４を含む。スプリングアセンブリ１８２は、（ａ）ボードハウジングアセ
ンブリ１５０上の縦軸に沿って前方向への力を及ぼすことによってボードハウジ
ングアセンブリ１５０とボードハウジングアセンブリを取り付けるボード１０２
との間にスプリングバイアスを生み出す、（ｂ）ボードラッチ要素１５６をロッ
クしてボードハウジングアセンブリ１５０がボードからうっかり外れないように
する、そして（ｃ）カードの角度のずれを補償する、という３つの機能を果たす
。
【００４２】 スプリングアセンブリ１８２は、ボードハウジングアセンブリ１５０が各スプ
リング１８４の垂直抗力とは反対のアクションによって動かされるときにスプリ
ング１８４の抵抗に逆らって強制的に動かされるように、ボードハウジングアセ
ンブリ１５０をドータカードの前部または嵌め合い端の方へバイアスをかけるの
が好ましい。
【００４３】 更に、図８に示すように、横方向に間隔を空けた位置に２つのスプリング１８
４を配置することにより、角度のずれが補正され、バックプレーンハウジングア
センブリ１５０の前縁への圧力や損傷などが少なくなり、またポートの角度のず
れが補償される。
【００４４】 図９〜１１は、プラグアセンブリ１９０を示している。プラグアセンブリ１９
０は、従来のＭＴ型コネクタフェルールを受け、バックプレーンハウジングアセ
ンブリ１２０に嵌合するコネクタ化要素を提供する。当業者であれば、このプラ
グアセンブリが各タイプのコネクタを受けるよう成形可能であることをすぐに理
解するであろう。本発明の別の実施形態では、従来型のコネクタアセンブリを直
接受けるようバックプレーンハウジングアセンブリを成形してもよい。
【００４５】 プラグアセンブリ１９０は、下側ハウジング部材１９２とハウジングカバー１
９４とにより構成される。上記の説明の通り、ＭＴ型コネクタアセンブリは、フ
ェルール１７０とフェルールスプリング１７８を含む。ＭＴ型コネクタは、保護
外装１９８で囲まれたマルチファイバリボンケーブル１９６の終端に使用される
。
【００４６】 下側ハウジング構成部品１９２は、フランジ表面２０２、受けウェル２０４、
およびスプリング保持リップ２０６で画定される前部開口部２００を含む。フェ
ルール１７０は前部部分１７１とフランジ１７２とを有する。前部部分１７１は
開口部２００の中を通過する。しかし、開口部２００は、フランジ１７２が大き
すぎて開口部２００の中を通過できずフランジ表面２０２に寄りかかるようなサ
イズが与えられる。下側ハウジング１９２の中で正しく配置されたときのフェル
ールスプリング１７８の端部１７９は、図１０に示すように、受けウェル２０４
の中に入り、フランジ１７２とスプリング保持リップ２０６との間で縮められる
。フェルールスプリング１７８がこのように縮められることにより、フランジ１
７２とリップ２０６に力が加わり、フェルール１７０に開口部２００の中を前方
へスプリングバイアスをかける。
【００４７】 図１１は、下側ハウジング１９２に取り付けるために配置されたハウジングカ
バー１９４を示す。この取り付けは、ハウジングカバー１９４の係合要素２０８
を下側ハウジング構成要素１９２の側壁にある係合穴２１０の中へ入れることに
よって容易になる。ハウジングカバー１９４が下向き方向へ回転すると、係合要
素２０８は係合穴２１０の中へ捕らえられる。回転が進むにつれて、オスのスナ
ップラッチ２１２がそれぞれのメスのラッチ受け要素２１４に係合し、下側ハウ
ジング構成要素１９２とハウジングカバー１９４を固定する。
【００４８】 強度部材２１８が通過するための経路を提供するために、下側ハウジング部品
１９２には開口部２１６が設けられる。強度部材２１８は光ファイバケーブル内
にあるのが一般的であり、またケーブルの光ファイバへの軸方向応力を除去する
ために光ファイバコネクタのハウジングに取り付けられるのが一般的である。
【００４９】 下側ハウジング部品１９２はまた、ハウジングカバー１９４と下側ハウジング
部品１９２との横方向のロックと位置合わせを提供するため組立手順でハウジン
グカバー１９４のポスト２２２が挿入される穴２２０も含む。
【００５０】 図１２は、曲げ半径制御部材２３０を取り付けた光ファイバケーブル１９６上
に組み立てられたプラグアセンブリ１９０を示す。この説明図における曲げ半径
制御部材２３０は、プラグアセンブリ１９０の後部ハウジング部分２３２に適用
された収縮チューブと、ケーブルの保護外装１９８と、そしてケーブルの強度部
材２１８とで構成される。この曲げ半径制御部材２３０は熱せられ収縮して所定
の位置に配置され、それによりケーブル１９６をプラグ１９０に固定する。
【００５１】 図１３は、ベースプレート２５４に締め付けられた垂直サポート２５５を備え
たケーブル形成装置２５０と、垂直サポート２５２に取り付けられた１つ以上の
形成マンドレル２５６を示している。マンドレル２５６の半径は、光ファイバケ
ーブル１９６の臨界曲げ半径より大きい。互いに対する各マンドレル２５６の角
度は、光ファイバケーブル１９６に予想または所望される経路に対応する。
【００５２】 曲げ半径制御部材２３０を適用するため、収縮チューブまたは外装２６２がプ
ラグアセンブリ１９０と光ファイバケーブル１９６上にまず嵌められるかまたは
包まれる。熱収縮性の外装またはチューブという用語は、光ファイバケーブルの
所望の部分に巻かれる熱収縮性材料を含むチューブ、外装、テープ、ラップまた
はコーティングを含むことが意図されている。熱収縮性外装という用語は、熱せ
られるとつぶれて光ファイバケーブルの周囲に圧着し、また熱収縮性プラスチッ
クなど、周囲温度に戻ってもこの崩れた後の形状を保持する材料を指す。
【００５３】 ケーブル１９６と収縮チューブ２６２がマンドレル２５６の周囲に巻かれる。
図示した装置２５０は、デュアルベンドを作るためのものであるが、ここではケ
ーブル１９６が下方左へ形成されて複合ベンドを生み出す。収縮チューブは次に
チューブを収縮させるのに十分な温度に熱せられる。本発明では、熱収縮性材料
を崩すのに必要な熱暴露は、光ファイバケーブルの通常動作範囲よりも高いが光
ファイバケーブルへの有害な影響を回避できる程度のものが選択される。熱源と
しては、ホットエアガン、照射熱要素、加熱されたマンドレル、またはその他の
適切な熱源などが含まれてもよい。加熱は、光ケーブル１９６をマンドレル２５
６に配置する前またはその後に行ってもよい。収縮チューブ２６２とケーブル１
９６は、チューブが冷却されるまでマンドレルの周りに巻かれた状態のままであ
る。冷却された後、ケーブル１９６は、所望の形状および曲げ半径を取る。成形
ケーブルの合成は、収縮チューブの形成に使用する材料の厚みとデュロメータに
よって制御されてもよい。
【００５４】 ある場合には、光ケーブル１９６の保護外装との結合および後部ハウジング部
分２３２との結合を形成する加熱活性化接着剤を収縮チューブの内面にコーティ
ングすることが望ましい場合がある。曲げ半径制御部材は、ベンドが予想または
所望されるケーブルの任意の部分に適用してもよい。ラップ可能な収縮材料と、
ヒートエアガンまたはランプなどの携帯熱源を使用して屋外で適用してもよい。
【００５５】 本発明は、張力逃しと曲げ半径制御を提供するための収縮チューブの使用に限
定されるものではなく、収縮チューブの使用がこれを使用しない場合に高くつく
問題に対して安価なソリューションを提供するものであることに留意する必要が
ある。
【００５６】 当業者は、正確な位置合わせを必要とする光デバイスおよび非光デバイスをも
結合する際に本発明が使用できることを理解するであろう。本発明は例示した好
適な実施形態に関して説明されてきたが、本発明は本発明の精神を逸脱すること
なく他の特定の形態で実現してもよい。従って、本明細書に記載および図示され
た実施形態は単に例示的なものであり、本発明の範囲を限定するものと考えては
ならないことを理解されたい。本発明の精神と範囲に従って他の変更および修正
を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 角度のずれたカードとバックプレーンコネクタの側面図である。
【図２】 本発明に基づくコネクタシステムの第一の実施形態がカード結合
位置にあるときの断面斜視図である。
【図３】 図２に示すコネクタシステムがカード非結合位置にあるときの斜
視図である。
【図４】 図２に示すコネクタシステムの組立分解斜視図である。
【図５】 図２に示すコネクタシステムのバックプレーンハウジングアセン
ブリの断面斜視図である。
【図６】 図２に示すコネクタシステムのカードハウジングアセンブリの斜
視図である。
【図７】 図２に示すコネクタシステムのハウジングアセンブリのカードに
面する面の斜視図である。
【図８】 回路カードが上記相互接続軸に対して角度を成す場合でもコネク
タ構成部品が相互接続軸に沿って整列される、バックプレーン接続システムの側
面図である。
【図９】 図４に示す接続システムのプラグ部分の斜視図である。
【図１０】 カバーの取り付けがまだであることを除いて完全に組み立てら
れたプラグを示す、図４のプラグの組立分解斜視図である。
【図１１】 カバー取り付け直前の、図４に示すプラグの斜視図である。
【図１２】 完全に組み立てられた、図４に示すプラグの斜視図である。
【図１３】 形成器具に巻かれた、図１１に示すプラグアセンブリの斜視図
である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年３月２０日（２００１．３．２０）
【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
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【数１】 が成立することを特徴とする光ファイバコネクタシステム（１００）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 バックプレーン（１０４）によって平面基板（１０２）の縁
    部近くに取り付けられた少なくとも１つの光ファイバケーブル（１７４）を接続
    するための光ファイバコネクタシステム（１００）であって、各光ファイバケー
    ブルが複数の光ファイバと１つの終端フェルール（１７０）とを含み、前記終端
    フェルール内の光ファイバの縦方向の向きが縦軸と前方方向とを画定し、前記フ
    ェルールが第一の可動域ｘ１を有し、フェルールスプリング要素（１７８）が縦
    方向のフェルールスプリング力ｆｎを有し、 前記光ファイバフェルールを受けるための少なくとも１つのフェルール受け穴
    （１３２）を含む前記平面基板上に取り付けられた基板ハウジングアセンブリ（
    １５０）と、 基板ハウジングアセンブリスプリング（１８２）であって、前記基板ハウジン
    グアセンブリが第二の縦方向の可動域を有し、前記ハウジングアセンブリスプリ
    ングが前記第二の縦方向の可動域に沿った前記ハウジングアセンブリの動きを制
    御し縦方向のハウジングスプリング力ｈを有し、 【数１】 が成立する基板ハウジングアセンブリスプリング（１８２）と、 を備えた光ファイバコネクタシステム（１００）。
  2. 【請求項２】 前記ハウジングアセンブリスプリングが第一および第二の横
    方向に間隔を空けられたサスペンションスプリング部材（１８４）を備え、前記
    第一および第二のサスペンションスプリング部材によって、前記ハウジングアセ
    ンブリが前記平面基板に対し一定の範囲の角度で動くことができる、請求項１記
    載のコネクタシステム。
  3. 【請求項３】 前記ハウジングアセンブリスプリングが複数の個別ハウジン
    グスプリング部材を備え、前記個別ハウジングスプリング部材の縦方向のスプリ
    ング力の和が前記フェルールスプリング部材の縦方向のスプリング力の和より大
    きい、請求項１記載のコネクタシステム。
  4. 【請求項４】 前記受け穴に格納式のドア（１３８）を更に含む、請求項１
    に記載のコネクタシステム。
  5. 【請求項５】 平面基板の縁部近くに取り付けられた少なくとも１つの光フ
    ァイバケーブル（１７４）を第一表面（１１０）と第二表面（１１２）とを有す
    るバックプレーン部材（１０４）に接続するための光ファイバコネクタシステム
    （１００）であって、前記光ファイバの縦方向の向きが縦軸を画定し、 少なくとも１つの縦方向の受け穴（１３２）を画定するバックプレーンハウジ
    ングアセンブリ（１２０）であって、前記受け穴が前記バックプレーン部材の第
    一表面に沿って前部開口部（１３４）および前記バックプレーン部材の第二表面
    に沿って後部開口部（１３６）を有するバックプレーンハウジングアセンブリ（
    １２０）と、 前記前部開口部を少なくとも部分的に覆う前部ドア（１３８）と、 を備えた光ファイバコネクタシステム。
  6. 【請求項６】 前記後部開口部を少なくとも部分的に覆う後部ドア（１４０
    ）を更に備えた、請求項５記載の光ファイバコネクタシステム。
  7. 【請求項７】 前記前部ドアが導電性材料を含む、請求項５記載の光ファイ
    バコネクタシステム。
  8. 【請求項８】 前記光ファイバケーブルの周囲に巻かれた変形しにくい熱収
    縮外装を更に含み、前記熱収縮外装が所望の曲げ半径曲率を有する、請求項５記
    載の光ファイバコネクタシステム。
  9. 【請求項９】 光ファイバケーブルの周囲に巻かれた変形しにくい熱収縮外
    装を含む光ファイバケーブル（１９６）の曲げ半径を制御するための曲げ半径制
    御部材（２３０）であって、前記熱収縮外装が所望の曲げ半径曲率を有する曲げ
    半径制御部材（２３０）。
  10. 【請求項１０】 少なくとも１つの光ファイバを有する光ファイバケーブル
    （１９６）の少なくとも１部の曲げ半径を制御するための方法であって、 ａ．熱収縮材料の外装（２６２）を提供するステップと、 ｂ．前記光ファイバケーブルの部分の周囲に前記外装を配置するステップと、 ｃ．所望の曲げ角度で前記光ファイバケーブルを曲げるステップと、 ｄ．加熱によって前記光ファイバケーブルの周囲の外装を収縮させるステップと
    、 を含む方法。
  11. 【請求項１１】 バックプレーン（１０４）によって平面基板（１０２）の
    縁部近くに取り付けられた少なくとも１つの光ファイバケーブル（１７４）を接
    続するための光ファイバコネクタシステム（１００）であって、各光ファイバケ
    ーブルが複数の光ファイバと１つの終端フェルール（１７０）とを含み、前記終
    端フェルール内の光ファイバの縦方向の向きが縦軸と前方方向とを画定し、前記
    フェルールが第一の縦方向の可動域ｘ１を有し、フェルールスプリング要素（１
    ７８）が縦方向のフェルールスプリング力ｆｎを有し、 前記光ファイバフェルールを受けるための少なくとも１つのフェルール受け穴
    を含む前記平面基板上に取り付けられた基板ハウジングアセンブリ（１５０）と
    、 基板ハウジングアセンブリスプリング（１８２）であって、前記基板ハウジン
    グアセンブリが第二の縦方向の可動域を有し、前記ハウジングアセンブリスプリ
    ングが前記第二の縦方向の可動域に沿って前記ハウジングアセンブリの動きを制
    御し、縦方向のハウジングスプリング力ｈを有し、 【数２】 が成立する基板ハウジングアセンブリスプリング（１８２）と、 少なくとも１つの縦方向の受け穴を画定するバックプレーンハウジングアセン
    ブリ（１２０）であって、前記受け穴が前記バックプレーン部材の第一表面に沿
    って前部開口部を有し、前記バックプレーン部材の第二表面に沿って後部開口部
    を有するバックプレーンハウジングアセンブリ（１２０）と、 前記前部開口部を覆う前部ドア（１３８）と前記後部開口部を覆う後部ドア（
    １４０）と を備えた光ファイバコネクタシステム（１００）。
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