JP2005208220A - 光コネクタの組立方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 光ファイバケーブルの先端部に光コネクタを組み立てる組立方法の提供。
【解決手段】 接続用光ファイバ12が予め内装されたフェルール13の接合端面13aに対向する後端13cに、接続用光ファイバ12と他の光ファイバとの突き合わせ接続状態をクランプ保持するクランプ部14が設けられた光コネクタ10を、裸光ファイバ22の外周に被覆23を設けてなる光ファイバ心線24の外周に外皮25が設けられた光ファイバケーブル20の先端部に組み立てる場合に、先端部の外皮25の除去により光ファイバ心線24が露出され、光ファイバ心線24の先端部の被覆23の除去により裸光ファイバ22が露出された光ファイバケーブル20を用意する際、外皮25と裸光ファイバ22との間に光ファイバ心線24が露出された長さBを10mm以上とし、裸光ファイバ22をクランプ部14に挿入し、押し込んで両光ファイバ12,22をクランプする。
【選択図】 図1

Description

本発明は、特に接続現場等で光ファイバの先端部に組み立てることが可能な光コネクタの組立方法に関する。
従来から、光ファイバのコネクタ成端を、工場以外の接続現場にて行う現場組立光コネクタが提案されており(例えば特許文献1参照)、これに応じて現場組立光コネクタも種々のタイプが考えられてきている。なお、現場組立光コネクタとは、予め先端面が研磨済みのフェルールに光ファイバを挿通固定することにより、接続後のフェルール研磨作業が省略される方式の光コネクタである。現場組立用以外の光コネクタを光ファイバの先端部に組み立てる作業は、予めゴムブーツ等の全てのコネクタハウジング部品の中に光ファイバ(光ファイバコード等)を挿通した状態としておき、光ファイバの先端(例えば光ファイバコード先端の樹脂被覆を除去することにより露出された裸光ファイバ)をフェルールに挿通した後にフェルール先端を研磨して、光コネクタ全体を組み上げる工程であった。
特開平10−206688号公報
近年、光ファイバネットワークの普及が進展するにつれて、光ドロップケーブルや光インドアケーブルのような光ファイバケーブル(光ケーブル)の先端部に光コネクタを組み立てて取り付けたいという要求がある。これらの光ケーブルに現場組立光コネクタを適用した場合、光ケーブル先端部の外皮を除去して光ファイバ心線を露出させ、この光ファイバ心線の先端部に現場組立光コネクタが組み立てられることになる。光ケーブルの外皮の周りにゴムブーツを被せることは困難であり、仮にそのようにしたとしても取扱い性の良いものになるとは考えがたい。そこで、ゴムブーツを使用することなく光コネクタを組み立てる方法の確立が望まれている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、光ドロップケーブルや光インドアケーブル等の光ファイバケーブルの先端部に光コネクタを組み立てるための光コネクタの組立方法を提供することを課題とする。
前記課題を解決するため、本発明は、接続用光ファイバが予め内装されたフェルールの接合端面に対向する後端に、前記接続用光ファイバの前記フェルール後端から突出した部分と他の光ファイバとの突き合わせ接続状態をクランプして保持するためのクランプ部が設けられた光コネクタを、裸光ファイバの外周に被覆を設けてなる光ファイバ心線の外周に外皮が設けられた光ファイバケーブルの先端部に組み立てる光コネクタの組立方法であって、先端部の外皮の除去により光ファイバ心線が露出され、この光ファイバ心線の先端部の被覆の除去により裸光ファイバが露出された光ファイバケーブルを用意するに際し、外皮と裸光ファイバとの間に光ファイバ心線が露出された長さを10mm以上とし、この光ファイバケーブルの裸光ファイバを光コネクタのクランプ部に挿入して、該光ファイバケーブルの裸光ファイバを接続用光ファイバと突き合わせ、さらに押し込んで両光ファイバをクランプ部によりクランプすることを特徴とする光コネクタの組立方法を提供する。
本発明の光コネクタの組立方法においては、前記両光ファイバのクランプ後に、光ファイバケーブルを引き戻す方法を採用することもできる。
本発明の光コネクタの組立方法においては、光コネクタとして、前記フェルールおよび前記クランプ部を有するコネクタ本体と、このコネクタ本体に対して着脱可能に連結可能であり光ファイバケーブルを引留めることが可能な引留め具を備える光コネクタを用い、光ファイバケーブルの裸光ファイバを光コネクタのクランプ部に挿入するに際し、光コネクタを前記引留め具に引き留めた後に、光ファイバケーブルの裸光ファイバを光コネクタのクランプ部に挿入するとともに、引留め具をコネクタ本体に連結する方法を採用することもできる。
本発明によれば、クランプ部にクランプ固定される裸光ファイバと光ファイバケーブルの外皮が残された部分との間に露出された光ファイバ心線の動きの自由度が確保され、局所的に無理な曲げを受けることが抑制される。このため、損失(ロス)の小さい光コネクタを組み立てることができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
図1〜図5は、本発明の光コネクタの組立方法の第1形態例を説明する図面である。図1(a)は、先端部に裸光ファイバ及び光ファイバ心線が露出された光ファイバケーブルの一例を示す正面図である。図1(b)は、第1形態例における光コネクタの組立中の状態を説明する概略図である。図2は、第1形態例における光コネクタの組立後の状態を説明する概略図である。図3は、第1形態例における光コネクタの組立前の状態を説明する概略図である。図4は、クランプ部の横断面を示す断面図である。図5は、光ファイバケーブルを引留め具に引き留めた状態を示す断面図である。
図5に示すように、本形態例で用いられる光ファイバケーブル20(以下、光ファイバケーブルを単に光ケーブルという場合がある。)は、裸光ファイバ22の外周に被覆23を設けてなる光ファイバ心線24の外周に外皮25が設けられ、外皮25中の光ファイバ心線24の両側に抗張力体26が埋設されたインドアケーブルである。この光ケーブル20は、先端部(裸光ファイバ22の端面21に近い側)の外皮25の除去により光ファイバ心線24が露出され、この光ファイバ心線24の先端部の被覆23の除去により裸光ファイバ22が露出されている。
裸光ファイバ22は、例えば石英系光ファイバである。また、被覆23は、例えば紫外線硬化性樹脂やポリアミド樹脂などを1層または複数層、ほぼ同心円状に被覆した樹脂被覆である。
図3に示すように、本形態例で用いられる光コネクタ10は、接続用光ファイバ12が予め内装されたフェルール13と、フェルール13の接合端面13aに対向する後端13cに設けられ、接続用光ファイバ12のフェルール13後端13cから突出した部分12bと他の光ファイバとの突き合わせ接続状態をクランプして保持するクランプ部14と、フェルール13及びクランプ部14を収容したハウジング11と、光ファイバケーブル20を保持して引き留める引留め具17とを有する。光コネクタ10を構成する各部のうち引留め具17を除く部分はコネクタ本体16を構成している。ハウジング11は、その後部に引留め具17を着脱可能に連結するための連結部15を有する。
ここでは、フェルール13及びクランプ部14はハウジング11内に収容されて固定されており、このような光コネクタ10は、光コネクタレセプタクルとして使用することができるものである。
フェルール13は、特に限定されるものではないが、例えば、ジルコニアなどのセラミックスや、ガラスなどの硬質の材料から構成されたものを用いることができる。また、フェルール13の一部又は全部を合成樹脂で成形したものを採用することもできる。
フェルール13は、接合端面13aと後端13cとの間を貫通する微細孔13bを有する。微細孔13bには、接続用光ファイバ12が内装され、接着剤等により固定されている。ここでは、接続用光ファイバ12のうちフェルール13に内装された部分を符号12a、フェルール13後端13cから突出した部分を符号12bにより示す。フェルール13の接合端面13aは、予め研磨を施しておくとよい。
図3,図4には、クランプ部14は、一体化時に光ファイバ12,22を挟み込む二つ割り構造の素子14a,14b,14cと、これら素子14a,14b,14cを内部に挟み込むことにより素子14a,14b,14cの一体化状態を維持するコ字状のバネ部材14sを有する。
ここでは、素子14a,14b,14cは、細長形状の基体14aと、この基体14aに対向して前後に並べて配置される蓋体14b,14cとからなる。素子14a,14b,14cは、バネ部材14sのクランプ力によって、角柱状に一体化されている。なお、素子14a,14b,14cは円柱状(二つ割りの各素子は断面半円状)であってもよく、その場合、バネ部材14sは断面C字状のものを用いるとよい。
基体14aと先端側の蓋体14bとが重ね合わされる合わせ面には、調心機構として、光ファイバ12,22を位置決めして調心する位置決め溝14dが形成されている。位置決め溝14dはフェルール13の微細孔13bの延長線上に沿って基体14aの長手方向に延びている。位置決め溝14dが形成される箇所は、基体14aの合わせ面に形成された構成、蓋体14b側の合わせ面に形成された構成や、基体14aおよび蓋体14bの両側に形成された構成など、各種採用可能である。位置決め溝14dの断面形状は、例えばV溝であるが、U溝、丸溝(断面半円形の溝)などであってもよい。位置決め溝14dは、接続される光ファイバ12,22の対ごとに(心数分:ここでは1本)設けられる。
基体14aと後端側の蓋体14cとが重ね合わされる合わせ面には、位置決め溝14dの延長上に心線収納溝14eが設けられている。この心線収納溝14eは、基体14aと後端側の蓋体14cとが重ね合わされる合わせ面の丁度互いに対面する位置に形成されている。心線収納溝14eは、光ケーブル20の光ファイバ心線24の先端部を収納し、かつ、素子14a,14cがバネ部材14sでクランプされたときに、光ファイバ心線24をしっかりとクランプ固定できる形状になっている。
クランプ部14の後端には、心線収納溝14eに連通した光ファイバ挿入口14fが開口している。光ファイバ挿入口14fは、基体14aおよび後端側の蓋体14cの合わせ面にテーパ状(漏斗状)に形成されている。裸光ファイバ22を光ファイバ挿入口14fからクランプ部14に挿入すると、心線収納溝14eを経て位置決め溝14dに誘導され、接続用光ファイバ12のフェルール13後端13cから突出した部分12bと突き合わされる。
さらに、基体14aおよび蓋体14b,14cが重ね合わされる合わせ面の一側縁部には、図4に示すように、クランプ部14を開放する開放部材として機能する楔Kを挿入するための楔挿入溝14kが形成されている。クランプ部14は、楔挿入溝14kに楔Kの先端部K1を圧入することにより、バネ部材14sのクランプ力に抗して基体14aと蓋体14b,14cとを押し開くことができるようになっている。そして、楔挿入溝14kから楔Kを抜くと、基体14aと蓋体14b,14cとの間を閉じて、再びバネ部材14sのクランプ力によって一体化された状態とすることができる。
なお、光コネクタ10は、楔Kの先端部K1をクランプ部14の楔挿入溝14kに予め挿入しておくことにより、楔Kを光コネクタ10に取り付けた状態で、販売、携帯等を行うことが可能である。この場合、配線現場における作業時に、光コネクタに合った楔を用意したり、楔Kをクランプ部14に割り入れたりする手間が省略できる。
ハウジング11のフェルール13の接合端面13aが設けられた側である先端側に対向する後端部11bには、クランプ部14の光ファイバ挿入口14fに通ずる光ファイバ挿入口11aが形成されている。
図5に示すように、引留め具17は、底壁部17aと、該底壁部17aの両側縁から互いに対向するように設けられた一対の側壁部17b,17bとを有して断面コ字状に形成されており、両側壁部17b,17bの間は、光ケーブル20の外皮25を外側から把持して保持及び引留めをする引留め溝17cが形成されている。このコ字状の引留め溝17cが開いた開口部は、光ケーブル20を引留め溝17cに挿入するための挿入口17dとなっている。この引留め具17は、光ケーブル20の外皮25を引留め溝17cに嵌め込むことによって、光ケーブル20がその長手方向の後方(図3の右向き)に引き抜かれないように引き留めることができるようになっている。光ケーブル20をより確実に引き留めることができるように、引留め溝17cの内面には、外皮25に食い込むような鬼目状、三角柱状などの突起を設けるとよい。
引留め具17は、ハウジング11の後端部11bから延出された一対の連結部15,15の間に挿入することにより、コネクタ本体16と着脱可能に一体化できるようになっている。連結部15の具体的構成は特に限定されるものではなく、引留め具17との間で、例えば嵌合や係合、弾性力、ラチェット等によって引留め具17の位置を留めるものである。本発明の光コネクタの組立方法を実施するためには、引留め具17や連結部15は特に必須ではないが、図示したように光ケーブル20を引留め具17に引留め保持して取り扱い、連結部15によって案内されながら引留め具17をコネクタ本体16と一体化するようにすると、光ケーブル20の先端部に露出された裸光ファイバ22を確実にクランプ部14後端の光ファイバ挿入口14fに挿入できるという利点がある。また、組立のための専用工具が不要になるので、特に、光ファイバを配線する現場では、配線作業の効率化、低コスト化等の点で極めて有利である。
次に、本形態例の光コネクタ10を光ケーブル20の先端部に組み立てる手順の一例を説明する。
まず、図1(a)に示すように、光ケーブル20の先端部の外皮25を除去して光ファイバ心線24を露出させ、さらに光ファイバ心線24の先端部の被覆23を除去して裸光ファイバ22を露出させる。光ケーブル20は、裸光ファイバ22や光ファイバ心線24の露出作業後に引留め具17に引き留めてもよく、あるいは、光ケーブル20を引留め溝17cに嵌め込んで引留め具17に引き留めた後に裸光ファイバ22や光ファイバ心線24の露出作業を行ってもよい。
裸光ファイバ22を露出する長さAは、光ファイバ心線24の先端部が心線収納溝14eに収納されたところで、裸光ファイバ22が位置決め溝14dに収納され、かつ端面21が接続用光ファイバ12のフェルール13後端13cから突出した部分12bの端面と突き合わされるように調整する。
光ファイバ心線24を露出する長さBは、長さBが10mm以上となるようにする。詳しくは後述するが、これにより、光ファイバ心線24が局所的に無理な曲げを受けることが抑制され、損失(ロス)の小さい光コネクタを組み立てることができるようになる。長さBの上限は特に限定されるものではないが、コネクタ本体16の大型化を避けるためには50mm以下であること(長さBが10〜50mmの範囲内)が好ましい。より好ましくは、長さBが10〜30mmの範囲内である。
コネクタ本体16のクランプ部14には、基体14aと蓋体14b,14cとの間に楔Kを差し入れておき、基体14aと蓋体14b,14cとの間を押し開いておく。
図3に示すように、光ケーブル20を引留め具17に引き留めた状態で引留め具17を連結部15に連結し、裸光ファイバ22をクランプ部14内の位置決め溝14dに向けて押し込む。これにより、光ケーブル20の裸光ファイバ22がクランプ部14内の接続用光ファイバ12に対して位置決めされ、裸光ファイバ22を光ファイバ挿入口11a,14fからクランプ部14の位置決め溝14dに正しく挿入することができる。さらに裸光ファイバ22はクランプ部14内で接続用光ファイバ12のフェルール13後端から突出した部分12bと突き合わされる。
図1(b)に示すように、裸光ファイバ22が接続用光ファイバ12と突き合わされてから、更に光ケーブル20を長さCだけ押し込むことにより、ハウジング11の後端部11b(光ファイバ挿入口11a)と光ケーブル20の外皮25を有する部分(引留め具17)との間の空間18で光ファイバ心線24が湾曲し、撓む。長さC(たわませ量)は、例えば2mmである。これにより、光ファイバ心線24の弾性によって、光ファイバ12,22の端面同士に適度な押圧力が作用し、突き合わせ接続に必要な当接力を確保することができる。
光ファイバ心線24のたわみを確認した後、楔Kを除去して基体14aと蓋体14b,14cとの間を閉じる。これにより、クランプ部14(詳しくは、バネ部材14s)のクランプ力により、光ファイバ12,22が端面同士を突き合わせた状態で素子14a,14b,14c間にクランプ保持され、両光ファイバ12,22の光接続がなされる。
さらに図2に示すように、引留め具17をハウジング11の後端部11bの光ファイバ挿入口11aから離れる方向(図2の右向き)に引き戻して光ファイバ心線24の撓みを緩める。光ケーブル20を引き戻す引き戻し量Dは、必ずしもたわませ量Cの全量戻す必要はなく、例えば0.5mmとすることができる。これにより、光ファイバ心線24のたわみが緩和され、光ケーブル20の光ファイバ心線24の曲げ損失を光伝送に適した許容範囲内に抑えることができる。
以上のように本形態例の光コネクタの組立方法によれば、クランプ部にクランプ固定される裸光ファイバと光ファイバケーブルの外皮が残された部分との間に露出された光ファイバ心線の動きの自由度が確保され、局所的に無理な曲げを受けることが抑制される。このため、損失(ロス)の小さい光コネクタを組み立てることができる。
次に、本発明の光コネクタの組立方法を、コネクタ接続時にフェルールの接合端面が後退するタイプの光コネクタに適用した場合である第2形態例について図6〜図8を参照して説明する。図6は、第2形態例における光コネクタの組立中の状態を説明する概略図である。図7は、第2形態例における光コネクタの組立後の状態を説明する概略図である。図8は、第2形態例における光コネクタの接続後の状態を説明する概略図である。
図6〜図8において、図1〜図5に用いた符号と同一の符号は、上記第1形態例に説明した構成と同一または同様であることを示し、本形態例では重複する説明を省略することがある。
本形態例において利用される光コネクタ10Aは、コネクタ接続時にフェルール13に所定の押圧力を与えるための付勢用スプリング19を有する。ここでは、付勢用スプリング19は、クランプ部14の後端に設けられた受圧部14pと、これに対向するハウジング11の後部に設けられた受圧部11pとの間に装着されている。付勢用スプリング19が両受圧部11p,14p間で圧縮されることにより、クランプ部14の先端側に設けられたフェルール13に付勢力が与えられ、コネクタ接続時にフェルール13の接合端面13aを後退させることができる。このような光コネクタ10Aは、光コネクタプラグとして使用することができるものである。
なお、付勢用スプリングの配置は、必ずしもクランプ部14の後方である必要はなく、例えば、フェルール13の後部にフランジ(図示略)を突出させ、このフランジに対して付勢力を与えるように配置するなど、種々の改変が可能である。
本形態例の光コネクタ10Aを組み立てる方法は、光コネクタ10について説明した方法と同様に行うことができる。つまり、図6に示すように、ハウジング11の後端部11b(光ファイバ挿入口11a)と光ケーブル20の外皮25を有する部分(引留め具17)との間の空間18で光ファイバ心線24をたわませ、クランプ部14のクランプを行ったあと、図7に示すように引留め具17を引き戻して、光ファイバ心線24のたわみを緩和する。
さらに本形態例の光コネクタ10Aでは、図8に示すように、コネクタ接続時に、フェルール13の接合端面13aに他の光コネクタのフェルール端面(図示略)が突き合わされた際、付勢用スプリング19が圧縮されることにより、コネクタ接続時にフェルール13の接合端面13aを後退させることができる。このとき、クランプ部14も後退することにより、ハウジング11の後端部11b(光ファイバ挿入口11a)と光ケーブル20の外皮25を有する部分(引留め具17)との間の空間18で光ファイバ心線24にたわみが生じるが、図7の組立後の状態では光ファイバ心線24のたわみが緩和されているので、光ケーブル20の光ファイバ心線24の曲げ損失を光伝送に適した許容範囲内に抑えることができる。
以上、本発明を最良の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の最良の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
例えば光コネクタの具体的構成は、本発明の技術的思想に適合する限り、なんら限定されるものではない。光コネクタを組み立てる具体的手順も、光コネクタの具体的構成に応じて改変可能である。
クランプ部の構成は、光ファイバを調心して端面同士の突き合わせ接続をクランプ保持する構成のものであれば、構造や形状は特に限定されるものではない。例えば、素子の基体に対向する蓋体の個数は1個でも複数個でもよい。
本発明は、光ファイバ穴がフェルールに複数形成され、それぞれの光ファイバ穴に接続用光ファイバが内装された光コネクタに適用することもできる。この場合、クランプ部に設けられる位置決め溝などの調心機構は、少なくとも、接続用光ファイバの本数分設ければ、該光コネクタによってコネクタ成端される光ファイバのそれぞれを、調心機構によって接続用光ファイバと光接続させることができる。
裸光ファイバ22を露出する長さAを10mm、たわませ量Cを2mmと決め、光ファイバ心線24を露出する長さB(表1では「心線長」として示した)を表1に示すようにして、光コネクタを組み立てたときの損失(ロス)を測定した。
Figure 2005208220
この結果を表1に示す。心線長Bが7mm、9mmの場合は、光ファイバ心線のたわみによるロスが大きく、問題があった。これに対して心線長Bが10mm、20mm、30mmの場合は、たわみによるロス増は無かった。
本発明は、例えば光ファイバネットワークを構築する接続現場において、光ドロップケーブルや光インドアケーブルなどの光ファイバケーブルの先端部に光コネクタを組み立てて用いるために利用することができる。
(a)先端部に裸光ファイバ及び光ファイバ心線が露出された光ファイバケーブルの一例を示す正面図である。(b)第1形態例における光コネクタの組立中の状態を説明する概略図である。 第1形態例における光コネクタの組立後の状態を説明する概略図である。 第1形態例における光コネクタの組立前の状態を説明する概略図である。 クランプ部の横断面を示す断面図である。 光ファイバケーブルを引留め具に引き留めた状態を示す断面図である。 第2形態例における光コネクタの組立中の状態を説明する概略図である。 第2形態例における光コネクタの組立後の状態を説明する概略図である。 第2形態例における光コネクタの接続後の状態を説明する概略図である。
符号の説明
10,10A…光コネクタ、12…接続用光ファイバ、12b…接続用光ファイバのフェルール後端から突出した部分、13…フェルール、13a…接合端面、13c…フェルールの後端、14…クランプ部、16…コネクタ本体、17…引留め具、20…光ファイバケーブル(光ケーブル)、22…裸光ファイバ、23…被覆、24…光ファイバ心線、25…外皮、B…外皮と裸光ファイバとの間に光ファイバ心線が露出された長さ。

Claims (3)

  1. 接続用光ファイバ(12)が予め内装されたフェルール(13)の接合端面(13a)に対向する後端(13c)に、前記接続用光ファイバの前記フェルール後端から突出した部分(12b)と他の光ファイバとの突き合わせ接続状態をクランプして保持するためのクランプ部(14)が設けられた光コネクタ(10,10A)を、裸光ファイバ(22)の外周に被覆(23)を設けてなる光ファイバ心線(24)の外周に外皮(25)が設けられた光ファイバケーブル(20)の先端部に組み立てる光コネクタの組立方法であって、
    先端部の外皮の除去により光ファイバ心線が露出され、この光ファイバ心線の先端部の被覆の除去により裸光ファイバが露出された光ファイバケーブルを用意するに際し、外皮と裸光ファイバとの間に光ファイバ心線が露出された長さ(B)を10mm以上とし、この光ファイバケーブルの裸光ファイバを光コネクタのクランプ部に挿入して、該光ファイバケーブルの裸光ファイバを接続用光ファイバと突き合わせ、さらに押し込んで両光ファイバをクランプ部によりクランプすることを特徴とする光コネクタの組立方法。
  2. 前記両光ファイバのクランプ後に、光ファイバケーブルを引き戻すことを特徴とする請求項1に記載の光コネクタの組立方法。
  3. 光コネクタとして、前記フェルールおよび前記クランプ部を有するコネクタ本体(16)と、このコネクタ本体に対して着脱可能に連結可能であり光ファイバケーブルを引留めることが可能な引留め具(17)を備える光コネクタを用い、
    光ファイバケーブルの裸光ファイバを光コネクタのクランプ部に挿入するに際し、光コネクタを前記引留め具に引き留めた後に、光ファイバケーブルの裸光ファイバを光コネクタのクランプ部に挿入するとともに、引留め具をコネクタ本体に連結することを特徴とする請求項1または2に記載の光コネクタの組立方法。
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