JP2006018296A - スモールフォームファクタの現場取付可能なコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】ばね付勢されたフェルールを有する現場取付可能なスモールフォームファクタの光コネクタの提供。
【解決手段】現場で取付可能なスモールフォームファクタの光コネクタ１０は、前後の方向性を有するスモールフォームファクタのコネクタハウジング１２、コネクタハウジング１２内に配置されるフェルール１３、フェルール１３の後方でコネクタハウジング１２内に配置され、終端ファイバを受容し保持するよう構成された固定組立体１１、コネクタハウジング１２内に配置された弾性部材１５、コネクタハウジング１２の後端に配置され、弾性部材１５がフェルール１３及び固定組立体１１を前方へ付勢するよう押圧可能な後方停止部を提供するよう構成された後部本体１６を具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は現場で取付可能なコネクタに関し、より詳細にはスモールフォームファクタの現場取付可能なコネクタに関する。

光ファイバは、実際の全ての光ファイバ通信システムの必要不可欠な部分である。例えば、このようなコネクタは、ファイバを放射源、検出器及びリピータ等の能動素子に、及びファイバをスイッチ及び減衰器等の受動素子に接続するために、複数のファイバ区分をより長い長さに結合して使用される。光ファイバの主要機能は、ファイバのコアが相手素子（例えば、別のファイバ、能動素子又は受動素子）の光経路と軸方向に整合するようにファイバの端部を保持することにより、ファイバを相手素子に光学的に結合することである。

光学的に結合させ且つフレネル損失を最小にするために、ファイバの端部は、研磨されたフェルール内で嵌合するのが一般的である。研磨されたフェルール組立体は、ファイバを切断し、ファイバをフェルール内で終端し且つフェルール及びファイバを厳格な許容差まで研磨する精密機器及び熟練工を利用できる制御された設置内で最も容易に準備される。しかし、このような設備及び熟練工が無い現場でコネクタを取り付けるニーズがある。これらの条件下では、既に終端され研磨されたファイバスタブ（ファイバの切片）をフェルール内に有するコネクタにファイバを終端することにより、現場でフェルール／ファイバを研磨する工程を省略することが望ましい。終端ファイバは、光結合を改善するために多くは屈折率整合ジェルを使用してコネクタ内にファイバスタブを光学的に結合する。終端ファイバは、半径方向の力を終端ファイバに印加してコネクタに終端ファイバを固定する固定機構により、ファイバスタブと密着した状態で保持される。この固定機構は、現場での終端の際にエポキシ樹脂を扱い加熱硬化する必要を無くすことにより、単純な現場での組立を容易にするという利点がある。固定機構を有する現場取付可能なコネクタは本明細書では「圧着型」コネクタと称する。

空間の制約により、コネクタ密度の最近の流行はスモールフォームファクタコネクタである。本明細書で使用されるように、「スモールフォームファクタ」の用語は、２本以上の光通信線が標準的な単一ＳＣ型コネクタにより占有される空間より大きくない空間内に収容される小型コネクタを指す。スモールフォームファクタコネクタの例は、ルーセントテクノロジ社のＬＣ型コネクタ、ＮＴＴ（日本電信電話株式会社）のＭＵ型コネクタ、ＮＴＴのＭＰＯ型コネクタ、ＡＤＣテレコミュニケーション社のＬＸ５コネクタ、及びタイコエレクトロニクス社のＭＴＲＪ型コネクタ及びＭＸＰ型コネクタがある。
米国特許第４９２３２７４号明細書

残念ながら、既存の現場取付可能な光ファイバコネクタは、業界標準のＳＣ型コネクタ及びＳＴ型コネクタ等のより大きなコネクタになる傾向がある。既存のスモールフォームファクタの現場取付可能なコネクタは、その構造により機能が限定されている。例えば、特許文献１は、スプライス組立体内での部品の相対回転が一部品を下方にカム係合させ、ファイバ上に固定してコネクタ内にしっかりと保持させる、現場取付可能なコネクタを開示する。ファイバの保持には効果的であるが、このスプライス組立体はかなりの空間を占有し、スモールフォームファクタコネクタの実施を困難にしてしまう。特に、弾性手段がフェルールを前方へ付勢するために、コネクタ内のスプライス組立体の周囲に十分な空間が無い。実際、発明者等は、ばね付勢されたフェルールを有する現場取付可能なスモールフォームファクタコネクタがあることを知らない。このような従来のスモールフォームファクタの現場取付可能なコネクタは、相補的なばね付勢されたコネクタ又は素子のみと信頼性高く嵌合できる。これらのコネクタは、光トランシーバ等の固定されたインタフェースのばね付勢されない素子との嵌合には不適当である。

従って、前方へ付勢されたフェルールを有するスモールフォームファクタの現場取付可能なコネクタに対するニーズがある。本発明はこのニーズを満たす。

本発明は、広々としたコネクタハウジングに結合される空間節約型固定組立体及び弾性部材を使用することにより、ばね付勢されたスモールフォームファクタの現場取付可能なコネクタを提供する。特に好適な一実施形態において、従来技術で代表的に使用されるものより数が少ないテーパ面及び移動部品を有するユニークな固定組立体が使用される。より少ない数の移動部品を使用することにより、固定組立体はより効率的になり、自身の小型化に資する。この固定組立体は、半径方向よりもコネクタに沿った軸方向に整合された弾性材料により弾性特性を達成する効率的な弾性部材と共に使用されるのが好適である。これにより、弾性部材の半径方向の寸法が減少する。ユニークな固定組立体及び「軸方向」の弾性部材の組合せは、コネクタハウジング内でのコンパクトな「ばね付勢」機構を提供する。コネクタハウジング自体は、従来技術で使用された空間を占める２体の入れ子構造の設計を回避する一体構造の使用により、広くなるよう設計される。この結果、スモールフォームファクタを有しばね付勢されたフェルールを提供する小型の現場取付可能なコネクタとなる。

好適な一実施形態において、スモールフォームファクタの現場取付可能な光ファイバコネクタは、（ａ）前後の方向性を有するスモールフォームファクタコネクタハウジング、（ｂ）コネクタハウジング内に配置されるフェルール、（ｃ）フェルールの後方のコネクタハウジング内に配置され、終端ファイバを受容し保持するよう構成された固定組立体、（ｄ）コネクタハウジング内に配置された弾性部材、及び（ｅ）コネクタハウジングの後端に配置され、弾性部材がフェルール及び固定組立体を前方へ付勢するよう押圧できる後方停止部を提供するよう構成された後部本体を具備する。

以下、図面を参照して本発明を説明する。図１（Ａ）を参照すると、本発明の固定組立体１１を具備するＬＣ型コネクタ１０の好適な一実施形態が分解図で示されている。コネクタ１０及び固定組立体１１は、上下方向及び前後方向に関して説明される。例示目的で所与のコネクタ内での部品の相対位置を説明するためにこの方向性を言及していることを理解すべきである。従って、この方向性は絶対的な方向ではなく、コネクタの部品の相対位置を変更することなく、空間におけるコネクタの位置を回転すること、反転すること又は変更することが可能であることを理解すべきである。さらに、コネクタ１０は少なくとも１本の光軸１７を有する。光軸１７は、終端されたコネクタ内で光が伝播する軸に対応する。コネクタは、１本以上のファイバを結合するのに使用される場合、１本以上の光軸を有してもよいことを理解すべきである。しかし、簡単にするために、本発明のコネクタは単一光軸に関してのみ説明される。

本発明のコネクタ１０は、駆動前の状態及び駆動後の状態の両方で説明される。駆動前の状態において、固定組立体は駆動されていないので、終端ファイバ（図示せず）はコネクタに固定されていない。駆動後の状態においては固定組立体が駆動されているので、コネクタは終端ファイバに固定される。本明細書で使用されているように、「ファイバ」又は「終端ファイバ」の用語は、コネクタの背面に挿入されコネクタに固定された光ファイバを指す。後述するように、このファイバは、その端面がフェルールの端面にあるか、より好適にはその端面が、フェルール内に端面を有するファイバスタブに当接するように固定されるように、コネクタ１０に固定されてもよい。

図１（Ａ）を参照すると、スモールフォームファクタＬＣ型コネクタ１０が開示される。特に、コネクタ１０は、コネクタハウジング１２と、組立時に図１（Ｂ）に示されるようにコネクタハウジングの前面から突出するフェルール１３とを具備する。本特定実施形態において、フェルール１３は、フェルール１３から後方にフェルール１３の背後の固定組立体１１内に延びるファイバスタブ１４を含んでいる。フェルール１３及び固定組立体１１の結合体は、弾性部材１５によりコネクタハウジング１２に対して前方へ付勢される。後部本体１６は、コネクタハウジング１２の後端に配置され、弾性部材１５がフェルール１３及び固定組立体１１を前方へ付勢するよう押圧できる後方停止部を提供するよう構成される。これら部品の各々は後に詳述される。

コネクタハウジング１２
コネクタハウジング１２は、ＬＣコネクタ規格TIA-604-10 FOCIS 10に規定されるような工場で終端されるエポキシタイプのコネクタ用に使用される代表的な２部品入れ子構造よりも、１部品構造が好適である。例えば図１０を参照すると、従来技術のＬＣ型コネクタは、前方コネクタハウジング１０１２ａ及び後部コネクタハウジング１０１２ｂを有して分解図で示される。（この工場で終端されるエポキシ使用の設計もまた、フェルール組立体１０１３及び弾性手段１０１５から離れる方向に接着剤を導くための外被１０２０を具備する。）後部コネクタハウジング１０１２ｂの狭い部分１００２は後部コネクタハウジング１０１２ａの後部１００３内に嵌まり込むので、コネクタハウジング結合体内の内部空間は必然的に小さくなる。本好適な実施形態の単一部品設計はコネクタハウジングの「層」構造を避けることにより、固定組立体１１及び弾性部材１５用の小さな断面内に付加的な空間を提供する。

相手リセプタクル内に組立後のコネクタを保持するために解除可能なラッチ１９は、コネクタハウジング１２と一体である。また、指の圧力により押圧される際に、解除可能なラッチを駆動し且つ引っ掛かり防止機構を提供するように、コネクタハウジングと一体の第２ラッチ１８を設けてもよい。

好適には、１部品コネクタハウジングは、一体の単一解除可能ラッチ１９か、一体の解除可能ラッチ１９及び第２ラッチ１８の両方を有する熱可塑性材料で一体成形される。熱可塑性材料は、例えばＰＥＳ、ＰＥＩ、ＰＢＴ又はＬＣＰであってもよい。

フェルール１３
フェルール１３は、エポキシ等の従来からの接着剤を使用してフェルールに固定されるファイバスタブ１４を含んで図示される。ファイバ１４の端面１４ａは、フェルール１３の前面１３ａ上にある。ファイバスタブは、精密研磨及び熟練工が利用できる管理された環境でフェルール内に取り付けられ研磨されるのが好適である。固定組立体内で終端ファイバと結合するためにファイバスタブがフェルールの後端から延びて示されているが、フェルールの後端から突出しないより短いファイバスタブを使用してもよい。このような構成において、ファイバスタブは、固定組立体から前方へ延びる終端ファイバとフェルール１３内で光学的に結合するであろう。別の実施形態においては、上述したようにファイバスタブは使用されない。また、本発明の固定組立体がスプライス用途で使用される場合、ファイバスタブよりも相手ファイバが固定組立体１１内で終端ファイバに当接するであろう。

弾性部材１５
好適な一実施形態において、弾性部材１５は平ばねである。換言すると、半径方向に延びる弾性材料を有するよりも、コネクタに対して軸方向を向く。より好適な一実施形態において、平ばねは、ばねの外形を最小にするために縁で巻回された矩形ワイヤ製のばねである。ばね材料は、ピアノ線又はステンレス鋼を含むいかなる弾性材料を具備してもよい。

後部本体１６
後部本体１６は、コネクタハウジング内に固定組立体及び付勢ばねを保持し、付勢ばねの一端がコネクタハウジングに対して固定位置に着座する一表面を提供する。さらに、後部本体は、補強された光ファイバケーブル内の補強部材を終端するための固定点を提供する。後部本体は、後部本体の外面とコネクタハウジングの後部に形成されたキャビティの内面との間の圧入によって、コネクタハウジングに取り付けられる。後部ハウジングの外面でコネクタハウジングと干渉するバーブ（逆刺）又はセレーションは、コネクタハウジングに対する後部本体の固定をさらに強化する。

後部本体に接触するコネクタハウジングの材料を局部的に溶かすために、後部本体１６の加熱又は超音波加熱を使用してさらに保持を強化してもよい。

固定組立体１１
固定組立体１１はフェルール１３の後に配置される。固定組立体は、ファイバを通常の力でコネクタから引くことができないように、終端ファイバをコネクタに固定するよう作用する。この目的のために、固定組立体は、フェイバ上に半径方向の力を与えてファイバ及びコネクタ間の摩擦を増加させる。好適な一実施形態において、固定組立体は、フェルール１３内で予め終端され研磨されたファイバスタブにファイバが光学的に結合されるように、終端ファイバを固定（クランプ）する。或いは固定組立体は、端部がフェルール１３の前面１３ａにある（すなわち、ファイバスタブを使用しない）ように、終端ファイバをコネクタに固定する。

固定組立体１１は、ハウジング２０と、ハウジング２０内に配置されて半径方向及び軸方向の両方でハウジング２０内に固定された台（プラットフォーム）３０とを具備する。台３０は、光軸１７に沿って少なくとも１本のファイバを受容するファイバ受容通路３４を画定する。ファイバ受容通路３４の少なくとも一部分は、上面からアクセス可能である。また、固定組立体１１は、第１カム部材４０及び第２カム部材５０を具備する。第１カム部材４０は第１カム面４１を有し、ファイバ受容通路３４に隣接する、ファイバ受容通路３４の上でハウジング２０内に配置される。第１カム部材４０はハウジング２０内で半径方向に駆動可能である。好適にはスリーブ５０ａである第２カム部材５０は、ハウジング２０内に軸方向に摺動可能に配置される。第２カム部材５０は第１カム面４１に隣接する第２カム面５１を有し、第１カム部材４０に対して第２カム部材５０が前方へ移動する際に、第１及び第２カム面４１，５１間のカム作用の結果として第１カム部材４０が下方に付勢されるように構成される。また、固定組立体１１は、第２カム部材５０に隣接して第２カム部材５０の背後のハウジング２０内に摺動可能に配置されたアクチュエータ６０を具備する。アクチュエータ６０は、前方へ移動する際に、第１カム部材４０に対して第２カム部材を前方へ強制するように構成される。これら部品の各々は詳細に後述される。

図１（Ａ）に示されるように、固定組立体１１のハウジング２０は、後端にフェルールを受容するよう構成された毛管基部２０ａであるのが好適である。図２を参照すると、図１（Ａ）の毛管基部２０ａは、斜視図及び軸方向断面図にそれぞれ図示されている。コネクタと同様に、毛管基部は上下及び前後の方向性を有し、毛管基部の前方は図の左方であり、上方は図の上方である。

毛管基部２０ａの機能は、フェルールを固定組立体に光軸１７に沿って保持し整列される一体ハウジングを提供することである。毛管基部は、第１室２３を画定する前端２１と、第２室２４を画定する後端２２とを有する。第１室２３及び第２室２４を分離するのは、それらの室２３，２４の間に前面２５ａ、後面２５ｂ及び通路２６を有する中間部２５である。通路２６は光軸１７に沿ってファイバを通すことを可能にする。

第１室２３はフェルールを受容するよう構成される。従って、第１室２３は、意図されたフェルールの断面形状に類似した半径方向の断面形状を有する。例えば、ＬＣ型、ＳＴ型、ＭＵ型及びＳＣ型コネクタにおいて使用されるような単一ファイバフェルール用には円形断面を有してもよく、ＭＴＲＪ型、ＭＰＸ型，ＭＰＯ型及び他のＭＴ型コネクタに使用されるような多ファイバフェルール用には矩形断面を有してもよい。フェルールは、その後端が中間部２５の前面２５ａに近接するように、第１室２３内に受容される。フェルールは、エポキシ等の従来からの接着剤を使用して、又はフェルール及び毛管基部間の圧入により、毛管基部に固定されてもよい。

毛管基部２０ａの後端は固定組立体を収容する。従って、第２室２４は、固定組立体１１の他の部品（詳細に後述）を受容するよう構成されている。好適な実施形態において、第２室の断面は第１室の断面に類似する。

好適な一実施形態において、毛管基部２０ａは、コネクタハウジング内で回転方向に位置決めするために非対称の外表面を有する。図２（Ａ）に示される一実施形態において、この非対称表面はコネクタハウジング内で対応する平坦面と位置決めする平坦面２７を有するので、毛管基部２０ａはコネクタハウジング内で回転方向に配向される。

好適な一実施形態において、毛管基部２０ａは一体部品であり、光軸１７の周囲の重要寸法が単一の相対的に簡単な工程で確立できるように機械加工されるのがより好適である。毛管基部２０ａは機械加工工程を使用して形成されるのが好適である。毛管基部２０ａは、アルミニウム等の機械加工可能な材料からなることが好適である。

好適な一実施形態において、コネクタは、ライトクリンプ（商標）コネクタ等の従来技術の圧着型コネクタといくつかの部品を共用する。従来技術のコネクタと共通の部品を有することは、既存の成形及び組立設備を使用して資本コスト及び改造コストを低減できるので好適である。

図３（Ａ）及び図３（Ｂ）を参照すると、台３０の斜視図及び断面図がそれぞれ示される。他の部品と同様に、台３０は上下及び前後の方向性を有する。図３において、コネクタの前方は図の右方であり、上方は図の上方である。

台３０の機能は、固定作業の前後及び途中でファイバを保持し整列させるために、固定組立体内に安定した基部を提供することである。好適な一実施形態において、台３０は、ファイバ受容通路３４の半径方向および軸方向の移動が実質的に阻止されるように、毛管基部２０ａ内でしっかりと保持される。台３０は、ファイバがコネクタ内で固定されしっかりと保持される頑丈な基部を提供する基板部３３を具備する。基板部３３は、ファイバ受容通路３４が形成されるほぼ平坦な基板表面３３ａを有する。ファイバ受容通路は、ファイバが延びる経路を提供する。本実施形態において、ファイバ受容通路３４はＶ溝であり、別のファイバ受容溝構造も本発明の範囲内であるが、例えばＵ溝、或いは基板表面３３ａから延びる部材により形成される通路を含んでもよい。

台３０の別の機能は、ファイバスタブ及びファイバを嵌合させるための台を提供することが好適である。特に、ファイバスタブ及びファイバは、ファイバ受容通路３４内の地点３４ａで突き当て結合されるのが好適である。地点３４ａの位置は、ファイバスタブ及び終端ファイバ上の固定力がほぼ同じになるように一般的には中間部であるのが好適であるが、ファイバ受容通路に沿ったいかなる位置であってもよいことは明白である。

ファイバ受容通路の周りの基板部３３は、駆動中にファイバによる或る程度の圧痕を許容するために幾分か弾性を有する材料からなるべきである。すなわち、組立体が一旦駆動され、ファイバがファイバ受容通路内へ一旦押圧されると、通路を画定する材料がファイバの回りで若干変形し、ファイバと接触する表面積が増加することにより、ファイバをよりしっかりと保持するのが好適である。弾性材料が好適であるが、用途によっては他のより硬い材料も使用できることも本発明の範囲内である。例えば、或る状況において、１本以上のファイバ受容通路がエッチングされたシリコン（珪素）を主材とする材料を使用することが好適かもしれない。シリコンは硬く非弾性となる傾向があるが、超精密にエッチングすることができる。この精密エッチングの便利さはシリコンが硬いという欠点に勝るかもしれない。

また、基板部３３は、ファイバ受容通路３４の前後に前後の通路導入室３８ａ，３８ｂをそれぞれ具備する。前側通路導入室３８ａはファイバスタブをファイバ受容通路内に案内するよう作用するのに対し、後側通路導入室３８ｂは終端ファイバをファイバ受容通路内に案内するよう作用する。ファイバをファイバ受容通路内に案内することにより、ファイバスタブ又は終端ファイバの損傷のおそれが減少する。

また、台３０は、平坦面であるのが好適である上面３２ａ及び下面３２ｂを具備する。特定の許容制限を守ることを確保するよう容易に機械加工され容易に計測されるので、平坦面が好適である。図５に関して後述するように、面３２ａ，３２ｂはスリーブ５０ａ内の対応する表面５１，５２と接触し、駆動中にスリーブの表面に沿って摺動する。製造可能性の強化を除けば、これら平坦面はまた、従来技術で使用されたより複雑なテーパ構造よりも、台３０に対するスリーブの簡単な軸方向移動を容易にする。

台３０の上面３２ａはその上面に開口３１ｃを画定し、上からのファイバ受容通路３４へのアクセスを可能にする。開口３１ｃは第１カム部材４０（図４参照）を受容するよう構成される。好適な一実施形態において、台３０はまた下面３２ｂに沿った停止部受容室３５を具備し、スリーブ５０ａの対応する停止部５７（図５（Ｂ）参照）を受容する。停止部５７は、スリーブ５０が台３０上の後方で組み立てられるのを防止する。

台３０はまた、前後の端部３１ａ，３１ｂを具備する。これらの端部は主な２機能で作用する。第一は、ファイバ受容通路３４が光軸１７と同軸になるように台３０を整列させ保持するよう作用することである。第二は、台３０の基板部内でより狭い通路導入室３８ａ，３８ｂへの初期導入室３９ａ，３９ｂを提供することである。

前部３１ａは突起３６及びフランジ３７を具備する。突起３６は、毛管基部２０ａの通路２６内にぴったりと嵌まるよう構成されている。通路内にぴったりと嵌まることにより、突起３６は、台の前端３１ａの半径方向の移動を実質的に無くす。フランジ３７は、中間部２５の後面２５ｂと当接するとファイバ受容通路３４が光軸１７と整列するように、毛管基部２０ａの中間部２５と協働する。従って、台３０の前端３１ａでの突起３６及びフランジ３７の結合は、光軸１７に沿ったファイバ受容通路の位置決めを提供する。

また、フランジ３７は、駆動工程中に通路２６内へ台３０が軸方向前方に移動するのを防止する。フランジ３７及び中間部２５の後面２５ｂ間にかなり重要な接触が与えられると、台３０を通路２６内に押し出してしまう可能性は非常に遠い。従って、台の前部３１ａを整列させ保持し、その半径方向及び軸方向の移動を防止することにより、突起３６及びフランジ３７は、台及びフェルール間にファイバの曲げ、捩じれ及び破断さえも減少させるよう作用する。これは、固定部材が比較的自由に移動でき、固定部材及びフェルール間のファイバの部分がしばしば破壊点まで曲げることができる点で、従来技術を超えた重要な利点である。

台３０の後部３１ｂはスリーブ５０ａにより支持される。特に、後部３１ｂにおける上面３２ａ及び下面３２ｂは、後部３１ｂが垂直方向に移動できないようにスリーブ上の対応する表面と接触する。同様に、台３０の両側面は、後部３１ｂが水平方向に移動できないようにスリーブ５０ａの両側面５２ｃと接触する。当業者であれば、突起３６及びフランジ３７を有する前部３１ａ及び上面３２ａ及び下面３２ｂを有する後部３１ｂの組合せは、駆動の前後及び最中に台３０に安定性を与えることを理解するはずである。台の両端が軸方向又は半径方向に移動しないよう保護することにより、ファイバ受容通路３４は光軸１７に沿って精確に配置されたままである。

好適な一実施形態において、台３０は一体構造であり、より好適には一体成形される。第３０を一体成形することにより、（例えば、ファイバ受容通路と突起３６、フランジ３７、平坦上面３２ａ及び平坦下面３２ｂとの間の距離等の）全ての重要寸法は、単一の、比較的簡単な成形工程で確立する。

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を参照すると、コネクタ１０の第１カム部材４０の斜視図及び軸方向に沿った断面図がそれぞれ示される。コネクタ１０の他の部品と同様に、これらの図面示された第１カム部材は、図４（Ａ）において前方が図の右方であり上方が図の上方であると共に、図４（Ｂ）において前方が図の左方であり上方が図の上方である上下及び前後の方向性を有する。

第１カム部材４０は、第２カム部材５０と協働して軸方向の力を半径方向の力に変換し且つこの半径方向の力を台３０に保持されたファイバに移してファイバをコネクタに固定する、駆動可能な部品として機能する。この目的のために、第１カム部材４０は第１カム面４１及び接触面４２を具備する。接触面４２はほぼ平坦面であるのが好適であり、基板表面３３ａに対してほぼ平行に移動するので、ファイバを固定し、ファイバをファイバ受容通路３４内に保持する。台３０の上下の平坦面３２ａ，３２ｂと同様に、平坦接触面４２は容易に機械加工され、正確性が確認される。さらに、固定組立体は平行な関係で互いに接近する２つの平坦面を含むので、この固定組立体の信頼性及び精密性は、テーパ又は非平坦接触面の信頼性等より優れる。

好適な一実施形態において、接触面４２は前後の導入室４７ａ，４７ｂを画定する。導入室４７ａは台３０の導入室３８ａと協働して台／第１カム部材の組立体の後部内にファイバを案内するが、導入室４７ａは台３０の導入室３８ｂと協働して台／第１カム部材の組立体の前部内にファイバスタブを案内する。

第１カム面４１は後部から前方へ上向きに傾斜する。好適な一実施形態において、第１カム面４１は１個以上の平坦面を有する。種々の理由により曲面であることより平坦面が好適である。第一に、上述したように、平坦面はより容易に製造され、正確に測定される。第二に、カム曲面を使用する従来技術の圧着型コネクタとは異なり、カム係合動作において平坦面はカム面全体を使用する。すなわち、従来技術ではカム曲面は線接触するのみである。発明者等は、面接触はカム力及び駆動の信頼性を散逸させる観点から、線接触より好適である。

好適な一実施形態において、第１カム面４１は階段状、すなわちカム面のスロープは一定ではない。ここで使用されるように、「スロープ」の用語は水平方向の変化に対する垂直方向の変化の慣習的な比を指す。階段状カム面において、カム面に沿ったスロープは、低いスロープ部分すなわち定在（dwell）部分から比較的高いスロープ部分すなわち上昇部に変化する。好適な一実施形態において、定在部は光軸に対して基本的に平行であるので、接触面４２に対して平行である。定在部を接触面と平行にすることにより、製造を容易にし、後述するように駆動中に便益を与える。

好適な一実施形態において、一連の定在部及び上昇部がある。例えば、図４（Ｂ）に示されるような特に好適な一実施形態において、カム面は、交互に配置された定在部４２及び上昇部４３を具備する。特に、第１カム面４１は、後部から前部にかけて、後部定在部４２ａ、後部上昇部４３ａ、第１中間定在部４２ｂ、第１中間上昇部４３ｂ、第２中間定在部４２ｃ、第２中間上昇部４３ｃ、及び最後に前部定在部４２ｄを具備する。図４８ｂ）には２個の中間定在部及び上昇部の連続が図示されているが、本発明の範囲内で任意の数の定在部及び上昇部の連続を使用することができることを理解すべきである。これら上昇部及び定在部の機能及び利点は、スリーブ５０ａ及びコネクタ１０の作動に関して詳細に後述する。

好適な一実施形態において、第１カム部材は台３０から上方に付勢される。このような構成は、ファイバスタブの場合には前端から、又は終端ファイバの場合には後端からファイバ受容通路内にファイバを導入するためのアクセスを提供する。第１カム部材は基板表面３３ａの上に持ち上げられているので、ファイバ受容通路に沿ったアクセスが妨害されない。好適な一実施形態において、第１カム部材は、基板表面３３ａ及び接触面４２間に余分な空間が残るほどではないが上方へ付勢されており、ファイバがファイバ受容通路３４から逃げ、基板表面に拘束されないで移動できる。この目的のために、第１カム部材の第１カム面４１及びスリーブ５０ａの第２カム面５１は、台３０に対して第１カム部材４０の上方への移動を制限するよう構成される。

台３０に対して第１カム部材を上方へ付勢する手段４６は、変更することができる。図４（Ａ）は、弾性部材４６ａが第１カム部材から接触面４２の若干下に下方へ延びる、第１カム部材を付勢する手段４６の好適な一実施形態を示す。これらの弾性部材４６ａは基板表面３３ａと接触し、接触面４２が基板表面３３ａから離れる方向に保持されるように第１カム部材を持ち上げることにより、ファイバ受容通路上に空間を形成する。これらの部材は弾性を有するので、第１及び第２のカム面がカム係合することにより第１カム部材４０が押下されると容易に変形する。

弾性部材４６ａが好適ではあるが、他の構成の付勢部材も本発明の範囲内である。例えば、別の付勢手段は、両側面からではなく第１カム部材の両端から延びる弾性部材を有してもよい。さらに別の実施形態において、第１カム部材４０及び台３０間の付勢手段は２個の部品間のばねであってもよい。すなわち、本明細書に説明されたコネクタ１０のように２個の個別部品を有するよりも、第１カム部材及び台は、第１カム部材が１個以上の弾性タブを介して台に取り付けられる一体設計であってもよい。さらに別の実施形態は上方へ延びる台の弾性部分を有し、第１カム部材を上方へ付勢する。例えば、図７を参照すると、弾性側部分７１ａ，７１ｂは台７０の基板部７３から上方に延びる概略図が示される。弾性側部分７１ａ，７１ｂは、適当な高さでファイバ受容通路上に第１カム部材７２を保持する。第１カム部材がカム力により下方へ一旦強制されると、弾性側部分７１ａ，７１ｂは変形又は外方へ移動し、基板表面及びファイバ受容通路に向かって第１カム部材を押圧することができる。

第１カム部材の主機能は軸方向の力を半径方向の力に変換し、その力をファイバに印加することであるので、第１カム部材は、このような力を吸収するよう比較的大きな温度範囲にわたってファイバとの接触を維持するために変形し弾性エネルギーを蓄積するかなり弾性を有する材料で形成される必要がある。第１カム部材は、例えば金属、セラミック又は高分子材料を含む構造的に堅牢な任意の材料をからなってもよい。第１カム部材は高分子材料からなるのが好適であり、特に好適にはポリエーテルイミド「ウルテム」（商標）からなる。

図５（Ａ）ないし図５（Ｃ）を参照すると、第２カム部材５０は、好適な実施形態ではスリーブ５０ａとして斜視図、軸方向に沿った垂直断面図、軸方向に沿った水平断面図でそれぞれ示される。他の部品と同様に、スリーブは上下及び前後の方向性を有する。図５（Ａ）〜（Ｃ）に示されるように、前方は図の左方であり、上方は図の下方である。

スリーブ５０ａは２つの主機能を有する。第一に、第１カム部材４０に対して相手カム部品として作用し、軸方向の力を半径方向の力に変換することにより、ファイバを台に圧着する。第二に、好適な一実施形態において、スリーブは、第１カム部材が半径方向の力を台３０のファイバ受容通路３４に収容されたファイバに印加する結果、台３０が半径方向に移動するのを阻止する後方停止部として作用する。

スリーブは、第２室内にぴったりと嵌まるよう設計されている外表面５６を有する。外表面５６は平坦部分５６ａを有するのが好適である。平坦部分５６ａはスリーブ及び第２室間に許容差を提供するよう作用することにより、スリーブが室内で摺動することができる。さらに、平坦部分５６ａは、他の平坦面（例えば、第２カム面５１及び後部上昇下面）が付勢されることができる位置決め面を提供する。また外表面５６は後面５６ｂを具備する。後面５６ｂは、スリーブに軸方向の力を印加してスリーブを前方へ移動させるためにアクチュエータ６０が接触する表面を提供する。

スリーブ５０ａの内部は第２カム面５１及び下面５２を具備する。第２カム面５１は第１カム面４１と相補的であるように構成されるので、第１カム面と同様に後部から前部へ傾斜している。本明細書で使用されているように、カム面の文脈における「相補」又は「相補的」の用語はカム面間の傾斜の実質的な一致を指すので、他方のカム面に対する一方のカム面の軸方向の移動はカム面の半径方向の力という結果となる。従って、第２カム面５１は、１個以上の平坦面を具備するのが好適であり、より好適には第１カム面４０に関して説明した階段状傾斜面に類似する階段状傾斜面を具備する。特に、階段状傾斜面は、多くの交互の定在部及び上昇部を具備する。図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）を参照すると、第２カム面５１は後部から前部にかけて、後部定在部５４ａ、後部上昇部５５ａ、第１中間定在部５４ｂ、第１中間上昇部５５ｂ、第２中間定在部５４ｃ、第２中間上昇部５５ｃ、及び最後に前部定在部５４ｄを具備する。定在部５４ａ，５４ｂ，５４ｃは光軸に対して基本的に平行であるのが好適である。

第１及び第２のカム面４１，５１は、上昇部が対応する上昇部に当接するとスリーブの軸方向への移動が第１カム部材の半径方向への移動に変換されるカム係合動作のみがあるように協働する。逆に、上昇部が上昇部に抗して摺動せず、定在部のみが接触するのみである場合、好適実施形態において定在部が光軸と平行であるので、カム係合動作は無い。むしろ、定在部は単に互いに摺動するだけであるので、スリーブから第１カム部材そして台に変換されるいかなる力も殆ど無い。これは、台３０に印加され得る軸方向の力の量を制限するので、好適実施形態の重要な特徴である。これにより、コネクタを駆動し過ぎる問題、及びコネクタ内に収容されたファイバの曲げ又は破断の問題を回避する。

下面５１ｂは、駆動中にホルダの下部分を受容する輪郭であることにより、第１及び第２のカム面が互いに摺動する結果、台３０に印加される半径方向の力に抗する後方停止部として作用する。或いは、台用の後方停止部として作用するよりも、固定組立体１１は、ハウジング２０が後方停止部として作用できるように構成してもよい。例えば、スリーブはＵ形状断面を有してもよく、台の下面が「Ｕ」の開口にあり且つハウジングの内面に接触するように、台に合わせてもよい。このように、毛管基部は、第１カム面から台に伝えられる半径方向の力に抗する後方停止部として作用するであろう。

下面後部の上昇部は平坦面であるのが好適である。上述したように、平坦面は、より容易に製造され、許容差内にあるものとして確認される。下面後部の上昇部はスリーブに極性を与える停止部５７を具備するのが好適であり、毛管基部２０ａ内で後方へ挿入されることを阻止する。スリーブを駆動完了すると、少なくとも停止部５７の一部分は台３０の対応する停止部受容室３５内に受容される。

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）を参照すると、アクチュエータ６０の斜視図及び軸方向に沿った断面図が示される。アクチュエータは前後の方向性を有し、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、前方は図の左方である。

アクチュエータ６０の機能は、ユーザが固定工具で係合させ、次に固定工具により軸方向の力として印加された力を第２カム部材に変換して固定作業する、容易係合可能面を提供する。好適な実施形態において、アクチュエータ６０は、前端６４及び後端６５を具備する細長のプランジャ６０ａである。前端６４は、駆動工程中にスリーブ５０ａの後面５６ｂに抗して付勢するよう構成された前面６１を具備する。後端６５はコネクタハウジング１２から突出し、光ファイバ（図示せず）のバッファに圧着されてファイバの付加的保持を提供する。また、プランジャは光軸に沿って延びる通路６３を具備し、ファイバのバッファ部を通過させる。また、プランジャ６０ａはフランジ６２を具備する。フランジは、駆動が一旦完了すると、毛管基部２０ａ（図２参照）の後面２８に接触するよう構成される。この特徴は上述の他の停止部と共に固定組立体の駆動し過ぎを防止することにより、このような駆動し過ぎに関連することが多い損傷を回避する。

好適な一実施形態において、プランジャ６０ａは、ライトクリンプ（商標）コネクタ等の従来技術の圧着型コネクタで使用されるものと同じプランジャである。既存の成形及び組立設備を使用して資本コスト及び改造コストを低減させることができるので、従来技術のコネクタと共通の部品を有することは好適である。

アクチュエータは個別のブランジャとして本明細書で説明したが、アクチュエータ及び第２カム部材は単一の一体部品に埋設されてもよいことは本発明の範囲内であると理解すべきである。さらに、この一体部品は、一体成形されて単一の生産工程で重要な全ての整列（位置決め）を有効にしてもよい。

固定組立体の部品は、例えば金属、セラミック又は高分子材料を含む構造的に堅牢な任意の材料からなってもよい。１個以上の部品は、例えばＰＥＳ、ＰＥＩ、ＰＢＴ又はＬＣＰ、或いはエポキシ樹脂又はフェノール樹脂等の熱硬化性材料からなるのが好適である。１個以上の部品はポリエーテルイミド「ウルテム」（商標）からなるのがより好適である。

コネクタ１０の動作及び種々の部品の相互作用を、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示された駆動前の組立前のコネクタ１０に関して、及び図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示された駆動前の組立後のコネクタ１０に関して説明する。図８（Ａ）は組立後であるが駆動前の位置にあるコネクタ１０の軸方向に沿った断面図を示すのに対し、図８（Ｂ）は図８（Ａ）の固定組立体の詳細を示す。この駆動前の位置において、台３０は、中間部２５の後面２５ｂに抗するフランジ３７により前方への移動を阻止される。台３０の前部３１ａは、前端で通路２６内にぴったりと嵌まる突起３６により半径方向への移動を阻止される。同様に、後端３１ｂはスリーブ５０ａ内にぴったりと配置され、台の上面３２ａはスリーブ５０ａの第１カム面５１の後部定在部５４ａと接触するのに対し、台の下面３２ｂはスリーブの下面５２に接触する。このため、台は垂直方向に移動することができない。スリーブ５０ａ及び台３０の界面に沿って、台（図３参照）の湾曲側面３２ｃがスリーブ５０ａの対応する湾曲側壁５２ｃと接触し、台が水平方向に移動するのを防止する。

プランジャ６０ａは、その前方面６１がスリーブの後面５６ｂと接触状態にあるように、スリーブの背後にある。プランジャ６０ａはコネクタ１０の後部の背後から延びており、光ファイバのバッファ（コーティング）に圧着される管部を提供する。好適な実施形態において、圧着部は断面が六角形である。例えば円形又は八角形等の他の断面形状を使用してもよい。

台のファイバ受容通路３４内で終端ファイバ（図示せず）の挿入を容易にするために、第１カム部材４０は、その第１カム面４１がスリーブ５０ａの第２カム面５１に接触するように、台３０から上方に付勢される。第１カム部材を台から上方に付勢することにより、ファイバ受容通路３４へのアクセスが設けられる。スリーブ５０ａは第１カム部材４０に関して軸方向に配置されるので、第１カム部材４０が上方へ付勢されると、第１及び第２のカム面４１，５１は、それらの後部定在部、第１中間定在部、第２中間定在部及び端部定在部がそれぞれ当接するように当接する。第１及び第２のカム面間のこの特定の接触により、限定された程度ではあるが第１カム部材４０を上方に付勢することができる。すなわち、ファイバ受容通路上に過剰な空間が形成されファイバがファイバ受容通路から自由に逃げるように、第１カム部材４０は基板表面に対して上昇しない。むしろ、接触面及び基板表面間の空間がファイバ受容通路を通るアクセスを提供するには十分に高いが、ファイバ受容通路内にファイバを収容するには十分に小さくなるよう、第１カム部材は上昇する。好適な一実施形態において、駆動前位置における接触面及び基板表面間の空間は、裸ファイバの直径よりも小さい。

ファイバ受容通路３４内での終端ファイバの挿入をさらに容易にするのは、台の後部導入室３８ｂ及び第１カム部材の後部通路導入室４７ｂの組合せにより形成される後部通路導入室、及び台の後部３１ｂにより形成される初期後部導入室３９ｂである。駆動前の状態において、上方へ付勢する第１カム部材、第１及び第２のカム面間の特定接触、及び初期及び通路の導入部の組合せは、コネクタ１０内で終端ファイバの簡単な挿入を容易にする。

終端ファイバ（図示せず）は、裸ファイバからバッファを除去し、別のファイバと光結合するために滑らかで低損失の面を形成するよう端部を切断することにより準備される。これは周知の工程である。光ファイバケーブルが補強ジャケットを有するタイプである場合、バッファの剥ぎ取り及び切断は、ケーブルジャケットを剥ぎ取り、ジャケット内に収容される補強部材を所定長さに切断することにより先行して行われる。次に、裸ファイバが端部で露出した終端ファイバがコネクタ１０の後部内に挿入される。ファイバ端部が台の後部の初期後部導入室３９ｂ内に導入される前に、ファイバがプランジャ６０の通路６３を最初に通過する。初期後部導入室３９ｂは（室３８ｂ，４７ｂにより画定される）通路導入室内にファイバを進め、通路導入室はファイバ受容通路３４内にファイバを進める。

好適な一実施形態において、裸のファイバは、ファイバ受容通路３４の前端及び後端の間の中間点３４ａでファイバスタブの後端面に接触するまで、ファイバ受容通路に沿って押圧される。或いは、ファイバスタブとの光結合がフェルール内に生ずる実施形態において、ファイバは、ファイバ受容通路の全長を通ってフェルール内に押圧される。ファイバスタブが全く無い実施形態において、ファイバは、ファイバの端部がフェルールの端部と平行に位置するフェルール端面までフェルールを通って押圧される。

ファイバがコネクタ１０内に一旦正しく置かれると、固定組立体はその位置でファイバを保持するよう駆動される。この目的のために、コネクタ１０は、固定工具（図示せず）の第１部分が毛管基部２０ａの前面２９に接触し、固定工具の第２部分が後部ハウジング１６の後面１６ａに接触するように、固定工具内に載置される。工具の駆動は、第１部分及び第２部分が互いに向かって移動する結果となることにより、毛管基部２０ａに対して後部ハウジング１６を前方へ移動させる。この相対移動により、第１カム部材４０に対してプランジャそしてスリーブ５０ａの前方移動が生ずる。これにより、第１カム面４１及び第２カム面５１間にカム係合動作が生ずるので、第１カム部材４０は固定台３０内へ下方に付勢され、これにより終端ファイバを台に固定する。

図９を参照して、コネクタの駆動後の状態を説明する。コネクタの駆動後の状態は１以上の条件を特徴とする。例えば、フランジ６２は、毛管基部２０ａの後端２８と当接するか、又は後端２８に近接する。スリーブは、停止部５７が停止部受容室３５内に受容される程度まで、台に対して前方へ移動する。さらに、カム面同士は、第１カム面４１の最終定在部４２ｄがスリーブ２０ａの第２中間定在部５４ｃと接触するようになるように、互いに対して軸方向に移動する。第１及び第２のカム面は接触した状態であるのに対し、第１カム部材に対する第２カム部材の軸方向に沿った移動は、第１カム部材上への効果を殆ど持たない。このため、定在部の接触の際、スリーブ２０ａから第１カム部材／台へ、そしてコネクタ１０自体へ移行する力は殆ど無い。これは、過度の軸方向の力が毛管基部の通路内に固定部材を押し出す結果となることが多いのでファイバの曲げ、破損という結果を招く従来技術に勝る重要な利点である。

プランジャの後部の突起は、一旦駆動されると、次にファイババッファを把持するために圧着される。ジャケット及び補強部材がある場合、圧着スリーブは補強部材をコネクタ後部本体に取り付け、ケーブルジャケットを把持するために使用される。

駆動の後、終端ファイバは、台３０及び第１カム部材４０間に固定力により所定位置でしっかりと保持される。この力は、法線方向の力の下でコネクタ１０から終端ファイバが引き出されることを防止するには十分である。さらに、ファイバスタブ１４が使用される場合、この固定力はまた、終端ファイバに当接する台にファイバスタブをしっかりと保持するよう作用するので、２本のファイバ間に効率的な光結合が達成される。

このため、本発明の固定組立体は、従来技術のコネクタシステムでは以前はファイバの曲げ、破損を招いていた現場での終端スタイル及び技法において堅牢で変動を許容する比較的製造が簡単なコネクタシステムを提供する。

本発明の固定組立体を有するＬＣ型コネクタを示し、（Ａ）分解斜視図、（Ｂ）斜視図である。 図１に示される固定組立体のハウジングを示し、（Ａ）斜視図、（Ｂ）軸方向に沿った断面図である。 図１に示される固定組立体の台を示し、（Ａ）斜視図、（Ｂ）軸方向に沿った断面図である。 図１に示される固定組立体の第１カム部材を示し、（Ａ）斜視図、（Ｂ）軸方向に沿った断面図である。 図１に示される固定組立体の第２カム部材を示し、（Ａ）斜視図、（Ｂ）軸方向に沿った水平断面図、（Ｃ）軸方向に沿った垂直断面図である。 図１に示される固定組立体のアクチュエータを示し、（Ａ）斜視図、（Ｂ）軸方向に沿った断面図である。 台から上方へ延びて第１カム部材を上方へ付勢する弾性横部分を示す概略断面図である。 （Ａ）組立完了位置且つ駆動前位置にある図１（Ｂ）に示されるＬＣ型コネクタの軸方向に沿った断面図、（Ｂ）（Ａ）の固定組立体の詳細を示す断面図である。 駆動後の状態の図８（Ａ）に示された固定組立体の詳細を示す断面図である。 ２体コネクタハウジングを有する従来技術のＬＣ型コネクタを示す分解斜視図である。

符号の説明

１０ コネクタ
１１ 固定組立体
１２ コネクタハウジング
１３ フェルール
１４ ファイバスタブ
１５ 弾性部材
１６ 後部本体
１９ ラッチ

Claims (10)

1. 現場で取付可能なスモールフォームファクタの光コネクタであって、
   前後の方向性を有するスモールフォームファクタのコネクタハウジングと、
   該コネクタハウジング内に配置されるフェルールと、
   該フェルールの後方で前記コネクタハウジング内に配置され、終端ファイバを受容し保持するよう構成された固定組立体と、
   前記コネクタハウジング内に配置された弾性部材と、
   前記コネクタハウジングの後端に配置され、前記弾性部材が前記フェルール及び前記固定組立体を前方へ付勢するよう押圧可能な後方停止部を提供するよう構成された後部本体と
   を具備することを特徴とするコネクタ。
2. 前記弾性部材は平ばねであることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記コネクタハウジングは一体構造であることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
4. 前記コネクタハウジングは一体成形されていることを特徴とする請求項３記載のコネクタ。
5. 前記コネクタハウジングは、ラッチ及びラッチアクチュエータを具備することを特徴とする請求項４記載のコネクタ。
6. 前記コネクタはＬＣ型コネクタであることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
7. 前記コネクタハウジングは一体構造であることを特徴とする請求項６記載のコネクタ。
8. 前記コネクタハウジングは一体成形されていることを特徴とする請求項７記載のコネクタ。
9. 前記フェルールから後方へ突出するファイバスタブをさらに具備することを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
10. 前記固定組立体は、前記フェルールから延びる前記ファイバスタブの少なくとも一部分を受容することを特徴とする請求項９記載のコネクタ。

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