JP2005308982A - 光ファイバ保持部材及びその保持部材を用いた光コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 組立作業性を向上でき、かつ光ファイバを精度良く固定できるとともに、その固定力のばらつきも小さい光ファイバ保持部材を提供すること。
【解決手段】 光ファイバ保持部材は、光ファイバの素線３が挿通される挿通孔２５を有するクランプ部材２０と、クランプ部材が挿入される保持孔を有する中空状部材３０とを有する。クランプ部材２０は、挿通孔２５を区画形成する上蓋部２１、下蓋部２２、各蓋部を連結する弾性変形可能な一対の連結部２３，２４を備える。クランプ部材２０を中空状部材３０に挿入して押圧し、連結部２３，２４を弾性変形させて光ファイバ２を各蓋部２１，２２間で挟持して固定する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、光ファイバ保持部材及びその保持部材を用いた光コネクタに関する。

光ファイバは、コア径が数μｍから数１００μｍ、クラッド径が０．１ｍｍ〜１ｍｍとその径が非常に小さい。また、光ファイバは、石英、ガラス、プラスチック等からなるために機械的にも折れやすい。このため、光ファイバの接続用コネクタにおいては、接続される光ファイバ端部をフェルールに挿入して、接続用コネクタ内に取り付けている。
そして、接続用コネクタを接続する場合には、各コネクタのフェルール同士を突き合わせて光接続手段とすることが一般的である。
この光接続用コネクタでは、光ファイバがフェルールから抜けないように固定する必要がある。

光ファイバとフェルールの取付作業手順としては、工場において、フェルールに光ファイバを接着固定し、フェルールの端面を鏡面研磨する方法が一般的である。
一方、近年では、現場施工が行いやすい現場取り付けの光コネクタも提案されている。

現場付けの光コネクタの一例としては、予め光ファイバが内蔵されかつ先端面が研磨されてコネクタ内に取り付けられるフェルールと、該フェルールの先端面と対向する部分に配置される接続機構とを備え、この光コネクタに接続する光ファイバの端部を、コネクタ内のフェルール側光ファイバに突き合わせ、この突き合わせ位置がずれないように前記接続機構に光ファイバを固定したものがある。

ここで、光ファイバを接続機構に固定する方法としては様々な手段が考案されている。例えば、上蓋および下蓋の２部材で構成されたファイバ押さえ素子を用いて光ファイバを固定するものとして、楔を利用して固定する方法（例えば、特許文献１参照）や、テーパ面を利用して固定する方法（例えば、特許文献２参照）が知られている。
また、一体的な光ファイバ押さえ素子を用いて光ファイバを固定するものも知られている（例えば、特許文献３，４）。

特開平１０−２０６６８８号公報 特表２００２−５０４２３７号公報 特開平１−１８５６０３号公報 特開平５−６０９４３号公報

特許文献１，２では、いずれもファイバ押さえ素子として、上蓋および下蓋の２部材を用いており、これらの蓋間に光ファイバを挟圧する手段を使っている。この各蓋は工場でコネクタ内に組み付けられるが、この工場での製造組立時に、部品点数が多いため、作業効率が低いという問題があった。
また、光ファイバを押さえる際に、一時的に上蓋と下蓋との間に隙間をあける必要があり、その時に上蓋および下蓋が別部材であるため、各蓋が例えば光ファイバの軸直交方向に相対的に移動してしまい、光ファイバの固定精度が落ちるという問題があった。

一方、特許文献３では、ファイバ押さえ素子であるクランプ部材を一体的に成形している。このクランプ部材は、外周面まで貫通するスリットが、クランプ部材の軸方向の一端面から他端面近傍まで連続して形成され、このスリットで分離された部分をクランプ部材を包む円筒状部材の弾性変形により締め付けることで光ファイバを締付け固定している。
しかし、クランプ部材のスリットで分離された部分は片持ち支持状態であるため、締め付け時に各クランプ部材部分が左右方向にずれる可能性があり、固定精度の点で問題があった。

また、特許文献４では、光コネクタフェルールの圧入部に軸方向に所定の長さを有するスリットを設け、この光コネクタフェルールをアウターフェルール内に挿入してスリット部分を変形させて光コネクタフェルール内に挿入された光ファイバを締付け固定している。
しかし、スリットを利用して変形するため、スリットの長手方向中心部に比べて、スリットの両端部は変形し難く、光ファイバを締め付ける力は、スリットの中心部分が最も大きく、スリットの端部が小さくなり、光ファイバの長手方向において締付力のばらつきが大きいという問題があった。

本発明の目的は、組立作業性を向上でき、かつ光ファイバを精度良く固定できるとともに、その固定力のばらつきも小さい光ファイバ保持部材およびこの保持部材を用いた光コネクタを提供することである。

本発明の光ファイバ保持部材は、少なくとも１本の光ファイバが挿通される挿通孔を有するクランプ部材と、前記クランプ部材が挿入される保持孔を有する中空状部材とを有する光ファイバ保持部材であって、前記クランプ部材は、第１蓋部と、この第１蓋部に対向配置された第２蓋部と、第１蓋部および第２蓋部を連結する変形可能な一対の連結部とを備え、かつ、これらの第１蓋部、第２蓋部および各連結部によって前記挿通孔が区画形成され、前記光ファイバは、前記挿通孔内において、クランプ部材の第１蓋部および第２蓋部間に配置され、前記クランプ部材の第１蓋部および第２蓋部は、前記中空状部材の保持孔内に挿入された状態で中空状部材によって外方からクランプ部材の中心軸に向かって押圧されて前記光ファイバを挟持することを特徴とする。

この発明によれば、クランプ部材は、第１蓋部、第２蓋部および一対の連結部で囲まれた挿通孔に光ファイバを挿通し、クランプ部材を押圧した際に、各連結部を変形（例えば弾性変形や塑性変形）させて各蓋部間で光ファイバの素線を挟持固定している。このため、各蓋部を一体化しているので、別体とした従来のものに比べて、部品点数を少なくでき、組立作業性を向上できる。
また、各蓋部は一対の連結部で互いに連結されているため、各蓋部を別体にしたものや、スリットを形成して各蓋部を片持ち支持状態にしたものに比べて、各蓋部が相対的に位置ずれすることが殆ど無く、光ファイバの固定精度も向上できる。
さらに、クランプ部材の軸方向に連続する連結部を変形させることになるため、軸方向に所定長さのスリットを形成した場合に比べて、クランプ部材の軸方向における変形のバラツキを低減できる。このため、クランプ部材の軸方向全長に渡って、光ファイバをほぼ均一の力で挟持することができ、固定力のばらつきも小さくなり、光ファイバを安定して保持固定することができる。
また、連結部は押圧時に変形するように構成されているので、クランプ部材を中空状部材の保持孔内に挿通していない状態では、連結部がスペーサの役割をはたし、挿通孔の空間を十分に確保できるので、光ファイバをスムーズに挿通孔内に挿入することができる。

本発明では、前記挿通孔は、クランプ部材の中心軸部分から各連結部までの長さが、クランプ部材の中心軸部分から各蓋部までの長さに比べて長いスリット状に形成されていることが好ましい。
挿通孔としては、断面形状が円形、多角形状等の様々な挿通孔が利用可能ではあるが、特に、断面形状が横方向（各連結部を結ぶ方向）に細長いスリット状の挿通孔とすれば、連結部の厚さ寸法を小さくできる一方で、各蓋部の厚さ寸法を大きくできるので、各蓋部を互いに近接する方向に押圧した際に、連結部は弾性変形し易くなる。このため、比較的小さな力でも連結部を変形させることができ、各蓋部間で光ファイバを容易に挟持固定することができる。

本発明では、前記スリット状の挿通孔の各蓋部間の幅寸法は、クランプ部材の長手方向中心軸部分から各連結部に向かうにしたがって大きくなっていることが好ましい。
クランプ部材を押圧させたときに、変形領域が一番大きくなるのは、クランプ部材の中心から離れた部分である。従って、スリット状の挿通孔を外周に向かうにしたがって幅広に形成すれば、挿通孔に隣接して形成される連結部の領域（高さ寸法）を比較的大きくでき、その分、連結部は弾性変形し易くなる。このため、クランプ部材に加えた押圧力は、クランプ部材の中心に有効に伝えられ、光ファイバを効果的に保持固定できる。

本発明では、前記クランプ部材の外面または中空状部材の内面の少なくとも一方には、各部材の長手方向に沿って径が変化するテーパ面が形成され、前記クランプ部材を中空状部材の保持孔内に挿入した際に、前記テーパ面によって前記第１蓋部および第２蓋部は中心軸方向に押圧されることが好ましい。
クランプ部材または中空状部材の少なくとも一方にテーパ面を形成し、このテーパ面を利用してクランプ部材の各蓋部を押圧するように構成すれば、クランプ部材を中空状部材に挿入するだけで、クランプ部材を押圧することができる。このため、光ファイバの保持固定作業を非常に簡単に行うことができる。従って、光ファイバの敷設する現場においても、簡単な作業で光コネクタを光ファイバに装着できる。

本発明では、前記中空状部材の保持孔内周面とクランプ部材外周面との間の少なくとも一部分には、弾性変形用空間が形成されていることが好ましい。なお、弾性変形用空間とは、クランプ部材が弾性変形した際に、その変形部分に中空状部材が密着して弾性変形を阻害しないように設けられた空間を意味する。
この弾性変形用空間が形成されていれば、クランプ部材を押圧した際に、連結部を弾性変形用空間部分に配置しておくことで、連結部を容易に弾性変形させることができる。このため、クランプ部材に加わる押圧力が分散されることがなく、光ファイバを挟持固定する力として有効に利用できる。従って、押圧力が比較的小さくても、光ファイバを確実に固定できる。
また、クランプ部材の各蓋部は連結部を介して一体化されているので、弾性変形用空間が形成されていても、各蓋部が相対的にずれることも防止できる。

本発明では、前記クランプ部材は、その断面形状が、第１蓋部から第２蓋部に向かう方向が長軸とされ、この長軸に直交する方向が短軸とされた略楕円形とされ、前記中空状部材の保持孔の断面形状は、その直径が前記短軸の長さよりも長い略円形とされ、前記クランプ部材を中空状部材の保持孔内に挿入した際に形成される空間により、前記弾性変形用空間が形成されていることが好ましい。
クランプ部材を断面楕円形状とすることで、中空状部材の保持孔の断面形状を一般的な円形とするだけで、クランプ部材および保持孔間に弾性変形用空間を形成できる。従って、クランプ部材を押圧した際に、クランプ部材の外周面が保持孔にぶつかって押圧力が分散されることを押さえることができ、クランプ部材の中心軸部分に有効に押圧力を働かせることができる。

本発明では、前記クランプ部材の外面には、第１蓋部から第２蓋部に向かう方向に平行な切り欠きが形成され、前記クランプ部材を中空状部材の保持孔内に挿入した際に前記切欠面および保持孔内周面間に形成される空間により、前記弾性変形用空間が形成されていることが好ましい。
クランプ部材の外面に切欠面を形成すれば、保持孔との間に比較的大きな弾性変形用空間を容易に形成できる。このため、クランプ部材を押圧した際に、クランプ部材を容易に弾性変形させることができ、クランプ部材の中心軸部分に有効に押圧力を働かせることができる。

本発明では、前記連結部は、クランプ部材の外周面に沿って形成されていることが好ましい。
連結部がクランプ部材の外周面に沿って形成されていれば、連結部が弾性変形する際に、空間が隣接して形成されることになるので、連結部を容易に弾性変形させることができ、クランプ部材の中心軸部分に有効に押圧力を働かせることができる。

本発明の光コネクタは、前記光ファイバ保持部材と、前記光ファイバ保持部材で保持された光ファイバの芯線が挿入されるフェルールとを備えることを特徴とする。
このような光コネクタによれば、前記光ファイバ保持部材を用いているので、光コネクタを工場で組み立てる際の作業性および現場にて光ファイバに光コネクタを装着固定する際の作業性のいずれをも向上できる。
また、一体型の保持部材を用いているので、各蓋部が相対的に位置ずれすることが殆ど無く、光ファイバの固定精度も向上できる。
さらに、クランプ部材の連結部を弾性変形させて光ファイバを固定しているので、クランプ部材の軸方向全長に渡って、光ファイバをほぼ均一の力で挟持することができ、固定力のばらつきも小さくなり、光ファイバを安定して保持固定することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１は、本実施形態における光コネクタ１の構成を示す分解斜視図である。
光コネクタ１は、筒状のフェルール１０と、このフェルール１０の後端側に配置されるクランプ部材２０と、このクランプ部材２０が挿入される中空状部材３０を基本構成として備え、光ファイバ２の端部に取り付けられるものである。なお、本実施形態においては、中空状部材３０と光ファイバ２との接続部分を保護するゴム製等のブーツ４０も設けられている。

光ファイバ２は、素線３と、この素線３を被覆する被覆部４とを備えて構成された一般的に用いられるものである。
そして、図２にも示すように、光ファイバ２の端部の素線３を、クランプ部材２０を介してフェルール１０内まで挿入し、素線３をクランプ部材２０で挟持することで、光コネクタ１は、光ファイバ２の端部を固定している。

光コネクタ１を構成するフェルール１０は、図２にも示すように、段付きの円筒状に形成されたフェルールボディ１１と、このフェルールボディ１１内に嵌め込まれる円筒形状のキャピラリ１２とを備えて構成されている。
フェルールボディ１１は、例えば、ポリブチレンテレフタレート等の合成樹脂により形成されており、その内部に中空部１１１を有する筒状部材である。また、フェルールボディ１１の外周面は、中空部１１１が形成された大径部１１２、中径部１１３、小径部１１４と断面径が異なる３つの円筒部で構成されている。さらに、フェルールボディ１１の中心軸部分には、中空部１１１に連通する貫通孔１１５が形成され、光ファイバ２の素線３が挿入可能にされている。

キャピラリ１２は、例えば、酸化ジルコニア（ＺｒＯ₂）等のセラミック材料により形成され、外周を円筒形状としている。また、当該キャピラリ１２の内部には、光ファイバ挿入孔１２１が形成されている。キャピラリ１２の外周面には、前記光ファイバ挿入孔１２１まで連通された貫通孔１２２が形成されている。
そして、光ファイバ挿入孔１２１内には、キャピラリ１２に内蔵される光ファイバ芯線１３が挿入配置されている。この光ファイバ芯線１３は、キャピラリ１２の前端面（図２における左側の端面。以下同）から、前記貫通孔１２２が形成された位置まで挿入されている。

クランプ部材２０は、フェルール１０の後端側（図２において右側。以下同）に配置されて素線３を挟持して固定保持するものである。クランプ部材２０は、例えば、合成樹脂のような弾性変形や塑性変形が可能な部材から構成されている。クランプ部材２０の具体的な材質は、例えば、ポリエーテルリミド等の弾性変形可能な部材が利用できる。また、クランプ部材２０の製造方法としては、例えば、射出成形等の公知の製造方法が利用できる。

本実施形態のクランプ部材２０は、図３，４に示すように、上蓋部（第１蓋部）２１、下蓋部（第２蓋部）２２、一対の連結部２３，２４とが一体成形されて構成されている、そして、上蓋部２１、下蓋部２２、連結部２３，２４で囲まれて区画形成され、クランプ部材２０の軸方向に貫通して形成されているスリットにより、光ファイバ２の素線３が挿通される挿通孔２５が形成されている。

挿通孔２５は、上蓋部２１から下蓋部２２に向かう方向を縦方向（上下方向）とし、一方の連結部２３から他方の連結部２４に向かう方向を横方向（左右方向）とした場合、縦方向の寸法が小さく、横方向の寸法が大きな、つまり横方向に長い断面形状を有するスリットにより構成されている。
なお、挿通孔２５に面する下蓋部２２の上面には、断面Ｖ字状のＶ溝２６が挿通孔２５の全長に渡って連続して形成されている。図５に示すように、挿通孔２５内に素線３を挿通した際に、Ｖ溝２６に素線３を配置することで、素線３の横方向の位置決めを容易に行えるようにされている。
挿通孔２５の断面形状は、クランプ部材２０の断面中心位置の高さ寸法、具体的には溝２６部分を除いた挿通孔２５の高さ寸法に対し、連結部２３，２４側の高さ寸法が大きく形成されて、略扇形形状とされている。具体的には、下蓋部２２の上面（挿通孔２５に面した面）は横方向に平行に形成されているが、上蓋部２１の下面（挿通孔２５に面した面）は斜め上方に傾斜して形成されている。そして、上蓋部２１の下面の中心部分を中心と考えた場合、この傾斜面の角度θは０度〜８度程度とされ、特に、４度から８度程度、具体的には６度に設定されている。

連結部２３，２４は、挿通孔２５がクランプ部材２０の外周面近傍まで形成されているので、上蓋部２１、下蓋部２２に比べて厚さ寸法（肉厚）が非常に小さくされている。このため、上蓋部２１、下蓋部２２を上下方向から押圧した際に、連結部２３，２４が弾性変形して上蓋部２１および下蓋部２２が互いに近接することができるように構成されている。
また、上蓋部２１および下蓋部２２が押圧されておらず、連結部２３，２４も弾性変形していない状態では、連結部２３，２４によって挿通孔２５の高さ寸法が確保されているので、光ファイバ２の素線３を挿通孔２５に挿通する際に、その作業を容易に行うことができる。すなわち、連結部２３，２４は、素線３を挿通する挿通孔（スリット）２５の空間を設けるスペーサとしても機能していることになる。

クランプ部材２０は断面楕円形状に形成され、その外周面は略テーパ状に形成され、さらに、連結部２３，２４部分は縦方向に平行な面で切り欠かれて切欠面２７が形成されている。
すなわち、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、クランプ部材２０において、フェルール１０に隣接する先端側端面の長軸寸法をＴ１、短軸寸法をＷ１とし、後端側端面の長軸寸法をＴ２、短軸寸法をＷ２としたとき、Ｔ１＞Ｔ２、Ｗ１＞Ｗ２とされ、後端側に向かうにしたがって外形寸法が徐々に小さくなるようにテーパ状に形成されている。
なお、短軸寸法Ｗ１は、切欠面２７が形成されていない場合の楕円形状の短軸寸法を意味し、各切欠面２７間の寸法（本実施形態では寸法Ｗ２と等しい）よりも大きな寸法となる。
これらの各寸法は実施にあたって適宜設定できるが、一例を挙げれば、Ｔ１＝２．８mm、Ｔ２＝２．６mm、Ｗ１＝２．６９２mm、Ｗ２＝２．５mm、クランプ部材２０の軸方向の寸法が５mmのものが利用できる。この場合、クランプ部材２０の外周面のテーパ角度は約２．３度となる。

中空状部材３０は、図２に示すように、前記クランプ部材２０が挿入される保持孔３１と、前記フェルールボディ１１の小径部１１４に嵌合される嵌合孔３２と、光ファイバ２が挿入される挿入孔３３とを備えて、段付き円筒形状に形成されている。
なお、各孔３１，３２，３３は中空状部材３０の軸方向に連続して形成されており、保持孔３１は嵌合孔３２に比べて小径とされており、各孔３１，３２の接続部分はテーパ面３４とされ、徐々に直径が変化するように構成されている。

ここで、中空状部材３０の嵌合孔３２の直径は、前記クランプ部材２０の長軸寸法Ｔ１以上とされ、クランプ部材２０が嵌合孔３２部分に位置している際には、クランプ部材２０に押圧力が加わらないように構成されている。
また、中空状部材３０の保持孔３１の直径は、前記クランプ部材２０の長軸寸法Ｔ１以下とされている。例えば、クランプ部材２０の長軸寸法Ｔ１が２．８mmの場合、保持孔３１の直径は２．６〜２．７mm程度に設定すればよい。

次に、前記した構成の光コネクタ１で光ファイバ２の端部を固定する方法の一例について説明する。
本実施形態の光コネクタ１は、光ファイバ２を施工する現場において、光ファイバ２の端部を固定保持するものである。このため、施工現場においては、まず、光ファイバ２にブーツ４０を通しておく（図２Ａ，Ｂではブーツ４０は図示略）。
また、光ファイバ２の端部は、被覆部４を取り除いて素線３を露出させておく。

続いて、あらかじめフェルール１０と、中空状部材３０と、クランプ部材２０を図２（Ａ）の状態に組み立てたものに、光ファイバ２の素線３を、中空状部材３０の挿通孔およびクランプ部材２０の挿通孔２５内に挿通する。なお、この素線３の挿入作業は、クランプ部材２０に押圧力が加わらない状態で行えるため、挿通孔２５も素線３よりも大きな幅寸法を維持でき、容易に挿入できる。
さらに、素線３をフェルール１０内に挿入する。この際、キャピラリ１２の光ファイバ挿入孔１２１の端面はテーパ状に形成されているので、素線３は自動的に案内されて光ファイバ挿入孔１２１内に挿入される。この際、光ファイバ挿入孔１２１に連通する貫通孔１２２が形成されているので、素線３の挿入に伴い光ファイバ挿入孔１２１内の空気は貫通孔１２２から抜けるため、素線３もスムーズに挿入することができる。
なお、素線３の露出長さは、図２（Ａ）に示すように、光ファイバ２の被覆部４の端面をクランプ部材２０に密着させ、クランプ部材２０をフェルール１０に密着させた際に、素線３の先端面がキャピラリ１２内の光ファイバ芯線１３の端面に当接するように設定する。

なお、図２（Ａ）のＡ−Ａ線における断面図である図５（Ａ）にも示すように、嵌合孔３２はクランプ部材２０の長軸寸法Ｔ１よりも直径が大きいため、嵌合孔３２部分に位置するクランプ部材２０は押圧されていない。

次に、図２（Ａ）から図２（Ｂ）に示すように、中空状部材３０を相対的にフェルール１０側に移動すると、クランプ部材２０は後端側から順次、テーパ面３４および保持孔３１に当接する。つまり、断面楕円形状のクランプ部材２０は、長軸側つまり上蓋部２１の上端部と、下蓋部２２の下端部とが中空状部材３０のテーパ面３４および保持孔３１に順次当接する。そして、長軸寸法よりも直径が小さい保持孔３１にクランプ部材２０の上蓋部２１、下蓋部２２が当接することで、上蓋部２１および下蓋部２２は中心軸方向に押圧される。
このため、図５（Ｂ）にも示すように、連結部２３，２４が弾性変形し、上蓋部２１、下蓋部２２が互いに近接するため、素線３は上蓋部２１、下蓋部２２で挟持されて保持される。

この際、中空状部材３０には、切欠面２７が形成されて中空状部材３０の保持孔３１との間に弾性変形用空間２８が形成されているので、連結部２３，２４が弾性変形した際に、変形した連結部２３，２４は空間２８に逃げることができるので、押圧力が分散されることがなく、クランプ部材２０の中心軸部分つまり上蓋部２１、下蓋部２２で素線３を挟持する部分に有効に力が加わる。
また、クランプ部材２０が断面楕円形状とされているので、クランプ部材２０の外周面、特に、切欠面２７に隣接する部分と保持孔３１の内周面との間にも弾性変形用空間２９が形成されるので、連結部２３，２４部分の弾性変形をよりスムーズに行うことができ、この点でも、押圧力の分散を防止できる。
すなわち、クランプ部材２０を押圧し、連結部２３，２４が変形した際に、連結部２３，２４やその周囲のクランプ部材２０外面が中空状部材３０に密着していると、連結部２３，２４が変形し難くなるため、その変形にも力が使われ、クランプ部材２０に与えた押圧力が分散し、素線３を挟持する力が低くなる。一方、各空間２８，２９を形成しておけば、弾性変形用空間２８，２９によりクランプ部材２０の変形を妨げないので、クランプ部材２０に加えた押圧力を効率的に素線３の挟持力として利用でき、比較的小さな押圧力でも、十分な力で素線３を挟持することができる。

なお、クランプ部材２０は、後端側から順次押圧されるため、素線３は先端側に向かって力が加わり、素線３と光ファイバ芯線１３との密着状態は維持される。
その後、よりファイバとの固定を強固にするために、被覆部４が挿入された挿入孔３３部分を外周側からかしめてもよい。
そして、図２（Ｃ）に示すように、ブーツ４０を中空状部材３０に嵌めて中空状部材３０と光ファイバ２との接続部分を保護すればよい。
以上の手順で、光ファイバ２の端部を光コネクタ１に固定することができる。

このような本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
(1) クランプ部材２０は、上蓋部２１、下蓋部２２および一対の連結部２３，２４で囲まれた挿通孔２５に光ファイバ２の素線３を挿通し、クランプ部材２０を押圧した際に、各連結部２３，２４を弾性変形させて各蓋部２１，２２間で素線３を挟持固定している。
従って、各蓋部２１，２２が一体化されたクランプ部材２０を用いているので、別体とした場合に比べて、部品点数を少なくでき、光コネクタ１の組立作業性を向上できる。

(2) 上蓋部２１、下蓋部２２を一対の連結部２３，２４で連結して一体化しているので、各蓋部を別体にしたものや、スリットを形成して各蓋部を片持ち支持状態にしたものに比べて、各蓋部２１，２２が相対的に位置ずれすることが殆ど無く、光ファイバ２の固定精度も向上できる。

(3) さらに、クランプ部材２０の軸方向に連続する連結部２３，２４を弾性変形させて光ファイバ２を挟持するため、軸方向に所定長さのスリットを形成した場合に比べて、クランプ部材２０の軸方向における押圧力（挟持力）のバラツキを低減できる。このため、クランプ部材２０の軸方向全長に渡って、素線３をほぼ均一の力で挟持することができ、固定力のばらつきも小さくなり、光ファイバ２を安定して保持固定することができる。

(4) 連結部２３，２４をスペーサとして機能させることができるので、光ファイバ２をスムーズに挿通孔２５内に挿入できる。
また、クランプ部材２０および中空状部材３０にそれぞれテーパ面を形成しているので、クランプ部材２０を中空状部材３０の保持孔３１内に挿入してクランプ部材２０に押圧力を加えるだけで光ファイバ２を保持固定できる。このため、光ファイバ２を敷設する現場においても、簡単な作業で光コネクタ１を光ファイバ２に装着でき、光ファイバ２の接続工事における作業性を向上できる。

(5) クランプ部材２０を断面略楕円形状としたので、クランプ部材２０および保持孔３１間に弾性変形用空間２９を形成できる。従って、クランプ部材２０を押圧した際に、その押圧力は分散されずにクランプ部材２０の中心軸部分に有効に働かせることができる。従って、クランプ部材２０に加える押圧力が比較的小さくても、素線３を十分な力で保持固定できる。
また、切欠面２７を形成したので、中空状部材３０との間に比較的大きな弾性変形用空間２８を形成することができる。この空間２８によっても、クランプ部材２０を押圧した際に、連結部２３，２４を容易に弾性変形でき、クランプ部材２０に加わる押圧力を光ファイバ２の挟持のために有効に働かせることができる。従って、クランプ部材２０に加える押圧力が比較的小さくても、光ファイバ２（素線３）を十分な力で保持固定できる。

この効果を確認するために、コンピュータ上でモデルを作成し、押圧力を数値解析した。一例を挙げれば、クランプ部材２０のモデルとして、断面楕円形状とされかつテーパ面を有さないクランプ部材を想定した。この際、クランプ部材２０の長軸寸法Ｔ１＝２．８ｍｍ、切欠面２７間の横幅寸法Ｗ２＝２．５ｍｍ、挿通孔２５の角度θ＝６度、連結部２３，２４の厚さ寸法（肉厚）＝０．１ｍｍ、溝２６の角度＝６０度とした。また、中空状部材３０のモデルとして、最小直径２．６８ｍｍ、最大直径２．８ｍｍとテーパ面を有する中空状部材を想定した。この際、クランプ部材２０の短軸寸法Ｗ１を２．８ｍｍから２．６ｍｍまで変化させた際に、クランプ部材２０に加わる押圧力（押さえ荷重）と光ファイバ２（素線３）に加わる押圧力との変化を調べた。その結果を図６に示す。
図６からも分かるように、クランプ部材２０の短軸寸法Ｗ１が変化しても、光ファイバ２の押圧力は殆ど変化しないのに対し、クランプ部材２０の押圧力は大きく変化する。すなわち、クランプ部材２０の短軸寸法Ｗ１が大きくなると、つまり中空状部材３０との間に形成される弾性変形用空間２９が小さくなると、クランプ部材２０を押圧する押さえ荷重は非常に大きくなり、大きな押圧力をクランプ部材２０に加えなければならない。
一方、短軸寸法Ｗ１を小さくすれば、クランプ部材２０に加えた押圧力と、光ファイバ２に加わる押圧力の差が小さくなり、クランプ部材２０に加えた押圧力が有効に利用されていることが分かる。特に、クランプ部材２０の短軸寸法Ｗ１が中空状部材３０の最小直径よりも小さくなるようにしておけば、クランプ部材２０の押圧力も比較的小さくすみ、その押圧力を光ファイバ２の保持に有効に利用できる。

(6) 挿通孔２５を断面形状が横方向に細長いスリット状としたので、連結部２３，２４は小さな押圧力でも容易に弾性変形させることができ、各蓋部２１，２２間で光ファイバ２を容易に挟持固定することができる。
その上、挿通孔２５は、角度θを６度程度に設定して、外周に向かうにしたがって幅広となるように形成したので、連結部２３，２４の上下寸法を大きくでき、連結部２３，２４を容易に弾性変形することができる。このため、クランプ部材２０に加えた押圧力は、クランプ部材２０の中心に有効に伝えられ、光ファイバ２を効果的に保持固定できる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態において、前述した実施形態の構成と同一または同様の構成には同一符号を付し、説明を省略あるいは簡略する。
図７に示す第２実施形態の光コネクタ１Ａは、クランプ部材２０に押圧力を与える手段として、前記第１実施形態のようにテーパ面を利用せず、かしめ装置５０を利用してクランプ部材２０を押圧したものである。
この際、中空状部材３０は金属製等のかしめが可能な材料のものを用いればよい。

第２実施形態においても、クランプ部材２０は、外周にテーパ面が形成されていない以外は前記第１実施形態と同一であるため、クランプ部材２０による作用効果を奏することができる。
また、クランプ部材２０や中空状部材３０にテーパ面を形成する必要がないため、これらの部品製造が多少容易になるという利点もある。但し、かしめ装置５０が必要となるため、現場作業性は前記第１実施形態のほうが有利である。

［第３実施形態］
第３実施形態は、図８に示すように、フェルールを用いずに、直接、各光ファイバ２の素線３同士を突き合わせてつなぎあわせるメカニカルスプライスとしての光コネクタ１Ｂを用いたものである。
第３実施形態の光コネクタ１Ｂは、第１実施形態と同様に、光ファイバ２の素線３を保持するクランプ部材２０および中空状部材３０と、ブーツ４０とを備え、さらにフェルール１０の代わりに、素線３が挿通される貫通孔６１が形成されたスリーブ６０を備えている。
スリーブ６０は、中空状部材３０が当接されるフランジ６２を有しており、各中空状部材３０の位置決めがされている。そして、光ファイバ２の素線３は、貫通孔６１の長手方向中央部で突き合わされて接合されている。

このような本実施形態においても、前記第１実施形態と同じクランプ部材２０、中空状部材３０を備えた光ファイバ保持部材を用いているので、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

［第４実施形態］
第４実施形態は、図９に示すように、被覆部４の直径が小さな光ファイバ２Ａ用の光コネクタ１Ｃである。
被覆部４が小径の光ファイバ２Ａを用いた場合でも、前記第１実施形態の中空状部材３０、ブーツ４０を利用できるように、中空状部材３０およびブーツ４０部分には、光ファイバ２Ａの直径を光ファイバ２と同じ寸法にするための径変換チューブ７０が設けられ、光ファイバ２Ａはこの径変換チューブ７０内に挿入されている。
なお、素線３の直径は前記実施形態の光ファイバ２と同じであるため、フェルール１０、クランプ部材２０も前記第１実施形態と同一のものが利用できる。

このような本実施形態においても、前記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、被覆部４の直径が異なる光ファイバ２Ａを用いる場合でも、径変換チューブ７０を追加するだけでよく、他のフェルール１０、クランプ部材２０、中空状部材３０、ブーツ４０は前記実施形態と共通化できるので、部品種類を少なくでき、製造コストを低減できる。

なお、本発明は、前述の各実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含むものである。
例えば、クランプ部材２０や挿通孔２５の形状は、前記実施形態のものに限らない。
例えば、図１０（Ａ）に示すように、幅寸法が一定の挿通孔２５を有するクランプ部材２０Ａを用いてもよい。また、図１０（Ｂ）に示すように、Ｖ溝２６が上蓋部２１側にも形成されたクランプ部材２０Ｂを用いてもよい。

さらに、図１０（Ｃ）に示すように、連結部２３，２４が外周面から中心側にずれた位置に形成されたクランプ部材２０Ｃを用いてもよい。
また、図１０（Ｄ）に示すように、挿通孔２５の下蓋部２２側の面が斜め下方に傾斜して形成され、上蓋部２１側の面が斜め上方に傾斜して形成されて、連結部２３，２４側に向かうにしたがってより大きな寸法で幅広となるように構成してもよい。
要するに、挿通孔２５の形状、構成は、適宜設定すればよい。

クランプ部材２０は、切欠面２７を備えていないものでもよい。また、クランプ部材２０の断面形状は楕円に限らず、真円、角形でもよい。
また、前記第１実施形態では、クランプ部材２０および中空状部材３０の両方にテーパ面を形成していたが、いずれか一方のみにテーパ面を形成してもよいし、第２実施形態のように、いずれにもテーパ面を形成しないようにしてもよい。また、テーパ面を形成する場合、そのテーパ面はクランプ部材２０や中空状部材３０の全長に渡って形成されていることが好ましいが、その一部分のみに形成されていてもよい。
特に、クランプ部材２０を精度良く作れば、クランプ部材２０にはテーパ面を形成せず、中空状部材３０のテーパ面３４を利用して、中空状部材の縮径差により、クランプ部材２０を押圧することも可能である。

さらに、フェルール１０の形状も前記実施形態のものに限られず、用途に応じて設計すればよい。また、本発明の光ファイバ保持部材は、メカニカルスプライス用のものに限らず、通常のフェルールに適用してもよい。
また、フェルール１０、クランプ部材２０、中空状部材３０の材質は前記実施形態で言及したものに限らない。例えば、クランプ部材２０としては、押圧時に連結部２３，２４が塑性変形可能な材質で構成してもよい。

その他、本発明の実施における具体的な構造及び形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。

本発明の第１実施形態にかかる光コネクタを示す分解斜視図。 （Ａ）は本実施形態の光コネクタにおいてクランプ部材の押圧前状態を示す断面図、（Ｂ）はクランプ部材の押圧状態を示す断面図、（Ｃ）はブーツを装着した状態を示す断面図。 本実施形態のクランプ部材を示す斜視図。 （Ａ）は本実施形態のクランプ部材の一方の端面を示す正面図、（Ｂ）はクランプ部材の他方の端面を示す正面図。 （Ａ）は図２（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図、（Ｂ）は図２（Ｂ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図。 クランプ部材の短径と、光ファイバおよびクランプ部材に加わる押さえ荷重との関係を示す図。 本発明の第２実施形態にかかる光コネクタを示す断面図。 本発明の第３実施形態にかかる光コネクタを示す断面図。 本発明の第４実施形態にかかる光コネクタを示す断面図。 本発明の変形例にかかるクランプ部材を示す正面図。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…光コネクタ、２，２Ａ…光ファイバ、３…素線、４…被覆部、１０…フェルール、１１…フェルールボディ、１２…キャピラリ、１３…光ファイバ芯線、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…クランプ部材、２１…上蓋部、２２…下蓋部、２３，２４…連結部、２５…挿通孔、２６…Ｖ溝、２７…切欠面、２８，２９…弾性変形用空間、３０…中空状部材、３１…保持孔、３２…嵌合孔、３３…挿入孔、３４…テーパ面、４０…ブーツ、５０…かしめ装置、６０…スリーブ、６１…貫通孔、６２…フランジ、７０…径変換チューブ、１１１…中空部、１１２…大径部、１１３…中径部、１１４…小径部、１１５…貫通孔、１２１…光ファイバ挿入孔、１２２…貫通孔。

Claims (9)

1. 少なくとも１本の光ファイバが挿通される挿通孔を有するクランプ部材と、
   前記クランプ部材が挿入される保持孔を有する中空状部材とを有する光ファイバ保持部材であって、
   前記クランプ部材は、第１蓋部と、この第１蓋部に対向配置された第２蓋部と、第１蓋部および第２蓋部を連結する変形可能な一対の連結部とを備え、かつ、これらの第１蓋部、第２蓋部および各連結部によって前記挿通孔が区画形成され、
   前記光ファイバは、前記挿通孔内において、クランプ部材の第１蓋部および第２蓋部間に配置され、
   前記クランプ部材の第１蓋部および第２蓋部は、前記中空状部材の保持孔内に挿入された状態で中空状部材によって外方からクランプ部材の中心軸に向かって押圧されて前記光ファイバを挟持することを特徴とする光ファイバ保持部材。
2. 前記挿通孔は、クランプ部材の中心軸部分から各連結部までの長さが、クランプ部材の中心軸部分から各蓋部までの長さに比べて長いスリット状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ保持部材。
3. 前記スリット状の挿通孔の各蓋部間の幅寸法は、クランプ部材の長手方向中心軸部分から各連結部に向かうにしたがって大きくなっていることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ保持部材。
4. 前記クランプ部材の外面または中空状部材の内面の少なくとも一方には、各部材の長手方向に沿って径が変化するテーパ面が形成され、
   前記クランプ部材を中空状部材の保持孔内に挿入した際に、前記テーパ面によって前記第１蓋部および第２蓋部が中心軸方向に押圧されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の光ファイバ保持部材。
5. 前記中空状部材の保持孔内周面とクランプ部材外周面との間の少なくとも一部分には、弾性変形用空間が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の光ファイバ保持部材。
6. 前記クランプ部材は、その断面形状が、第１蓋部から第２蓋部に向かう方向が長軸とされ、この長軸に直交する方向が短軸とされた略楕円形とされ、
   前記中空状部材の保持孔の断面形状は、その直径が前記短軸の長さよりも長い略円形とされ、
   前記クランプ部材を中空状部材の保持孔内に挿入した際に形成される空間により、前記弾性変形用空間が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の光ファイバ保持部材。
7. 前記クランプ部材の外面には、第１蓋部から第２蓋部に向かう方向に平行な切り欠きが形成され、
   前記クランプ部材を中空状部材の保持孔内に挿入した際に前記切欠面および保持孔内周面間に形成される空間により、前記弾性変形用空間が形成されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の光ファイバ保持部材。
8. 前記連結部は、クランプ部材の外周面に沿って形成されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の光ファイバ保持部材。
9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載の光ファイバ保持部材と、前記光ファイバ保持部材で保持された光ファイバの芯線が挿入されるフェルールとを備えた光コネクタ。

Images