JP2007121869A - 光ファイバコネクタの延伸部材および組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバコネクタの組立を容易化する。
【解決手段】フェルール組立体１の後端部に設置される延伸部材５０は、光ファイバコネクタの筒状のプラグフレーム２１およびストップリング２２内に保持されるフェルール組立体１の後端部に係合可能な係合部５２と、係合部５２を通じて延び光ファイバコード５の心線を挿通可能な通孔５１と、フェルール組立体１が保持状態にある場合にストップリング２２の後端部２２ｐと等しい位置かまたはストップリング２２の後端部２２ｐよりも前方に配置される後端部５０ｐと、を有する。
【選択図】図７

Description

本発明は、光接続部品を延伸することで光ファイバコネクタの組立を促進しうる延伸部材、該延伸部材を含んで構成された光ファイバコネクタおよびその組立方法に関する。

光ファイバコネクタのフェルール組立体は、互いに接着されたキャピラリおよびフランジ部材により構成されている。光ファイバコードから外被および抗張力材を除去した心線は、フランジ部材の軸心上に設けられた固定孔に挿入されて固定される。固定孔への心線の固定は、接着剤によって、以下のようにして行われている。まず、フランジ部材の固定孔に接着剤を注入し、吸引あるいは加圧により接着剤を固定孔内に充填させる。次に、樹脂層を数ｍｍ程度除去した心線を、固定孔およびキャピラリの軸心孔を貫いて挿入する。最後に、接着剤を硬化させるために、フェルール組立体をオーブンなどで加熱する。

また、固定孔への心線の固定のために、接着剤および硬化剤を用いる方法が提案されている（特許文献１）。この方法では、まず接着剤をフェルール組立体の固定孔に供給し、他方で光ファイバに硬化剤を塗布し、最後に光ファイバを固定孔に挿入する。固定孔内の接着剤は、光ファイバに付着した硬化剤によって硬化させられる。

特開２００４−１４５０３０号公報

しかしながら、フェルール組立体のような光接続部品は、光ファイバコネクタのハウジングよりも小さい場合が多く、フェルール組立体をハウジングに組み込んだ状態では、光接続部品の後端部がハウジングの後端部よりも相当に前方側にあるため、光接続部品の固定孔への光ファイバの挿入が容易でない。また、接着剤の量が多い場合には、固定孔に接着剤を供給してから心線を固定孔に挿入すると、接着剤が固定孔から溢れ出すおそれがある。固定孔から溢れ出した接着剤は、もしフェルール組立体のキャピラリ部側面やフランジ部材の外周面に付着すると、フェルール組立体の対向整列の精度の低下、光ファイバコネクタ内の他の部材との干渉などの問題をひき起こしうる。

そこで本発明の目的は、光ファイバコネクタの組立を容易化することにある。

本発明は、光接続部品の後端部に設置される延伸部材を提供する。延伸部材は、光ファイバコネクタの筒状のハウジング内に保持される光接続部品の後端部に係合可能な係合部と、前記係合部を通じて延び光ファイバコードの心線を挿通可能な通孔と、前記光接続部品が保持状態にある場合に前記ハウジングの後端部と等しい位置かまたは前記ハウジングの後端部よりも前方に配置される後端部と、を有することを特徴とする。

本発明の延伸部材を光接続部品の後端部に設置すると、光ファイバコードを挿入するための目標位置がハウジングの後端部に接近するので、光ファイバコードの挿入を容易化できる。また、延伸部材の後端部が、光接続部品が保持状態にある場合にハウジングの後端部よりも前方に配置されるので、光ファイバコードの抗張力材などの被覆部分をハウジングの後端部にかしめ留めした場合にも、このかしめ留め部分と延伸部材との干渉が防止される。

また、光接続部品に延伸部材を設置した状態で、通孔を通じて固定孔に光ファイバコードを挿入すると、接着剤が固定孔から溢れ出しても、その接着剤が延伸部材の通孔内に高い可能性で保持される。したがって、フェルール組立体の周囲への接着剤の望ましくない付着を抑制できる。

本発明における光接続部品は、ハウジング内に後退可能に保持されていてもよい。ここで、延伸部材の後端部は、光接続部品が後退位置にある場合に、ハウジングの後端部と等しい位置かまたはハウジングの後端部よりも前方に配置されるのが好適である。この構造によれば、光ファイバコードの被覆材料のかしめ留め部分と延伸部材との干渉を好適に防止することができる。

以上のような延伸部材を含んで構成された光ファイバコネクタによれば、組立作業を促進することが可能になる。

本発明の延伸部材を利用することにより、前記光接続部品の固定孔に前記通孔を臨ませて設置するステップと、前記通孔に接着剤を供給するステップと、前記通孔を通じて前記固定孔に前記光ファイバコードを挿入するステップとを含む組立方法が提供される。この態様によれば、光ファイバコネクタの組立を容易化することができる。なお、延伸部材を設置するステップは、固定孔に接着剤を供給するステップより前であっても後であっても良い。

本発明の実施形態について、以下に図面に従って説明する。本発明の第１実施形態に係る光ファイバコネクタ２０は、周知のＳＣ形光ファイバコネクタプラグであって、Ｆ０４形単心光ファイバコネクタに関するＪＩＳ Ｃ５９７３（１９９３）に準拠している。

図１において、本実施形態における光接続部品としてのフェルール組立体１は、互いに接着されたキャピラリ２およびフランジ部材３により構成されている。キャピラリ２は例えば二酸化ケイ素からなり、ほぼ円柱状の形状を有し、その軸心を貫いて通孔２ａが設けられている。フランジ部材３は例えばステンレス鋼からなり、概ね筒状であって、その軸心を貫いて固定孔３ａが設けられている。フランジ部材３の前端部には、放射方向に延びるフランジ３ｂが形成されており、また、フランジ部材３の残余の部分は円筒部３ｃとなっている。キャピラリ２の後端部は、フランジ部材３の前端部に圧入され固定されている。

本実施形態で用いられる光ファイバコード５は、コアおよびクラッド層からなる光ファイバ６の外側に、ポリアミド樹脂などからなる樹脂層７、繊維質の抗張力材８、およびＰＶＣなどの外被９を形成してなる。光ファイバコード５から外被９および抗張力材８を除去した状態は心線と称される。キャピラリ２の通孔２ａの内径は、光ファイバ６の挿入を許容するように、光ファイバ６の外径よりもわずかに大きくされている。フランジ部材３の固定孔３ａの内径は、心線の挿入を許容するように、心線の外径すなわち樹脂層７の外径よりもわずかに大きくされている。後述するとおり、本実施形態の組立方法では、光ファイバコード５の心線は、樹脂層７の先端から光ファイバ６を露出させた状態で、フェルール組立体１に挿入され固定される。

プラグフレーム２１は、筒型であり、また断面の外形が概ね矩形である。プラグフレーム２１の互いに対向する一対の側面には、凹部２１ａが形成されている。プラグフレーム２１の後部には円筒形状のストップリング２２が固定され、ここに軸線方向にテーパを有する円筒形状のブーツ２５が嵌め込まれる。光ファイバコード５が固定されたフェルール組立体２は、コイルバネ２３によって先端側に付勢される。プラグフレーム２１およびストップリング２２は、本発明におけるハウジングを構成する。

光ファイバコード５の抗張力材８は、プラグフレーム２１の後部に嵌合されるストップリング２２の外周面と、クリンプリング２６の内周面との間に挟まれて、クリンプリング２６の外側からのかしめ留めによって固定される。光ファイバコード５の外被９は、クリンプリング２６の外周面と、アウターリング２７の内周面との間に挟まれて、アウターリング２７の外側からのかしめ留めによって固定される。

図１および図２に示されるように、摺動スリーブ４０は、射出成形により形成された概ね角筒状の形状を有し、その互いに対向する一対の側面には開口部４１が形成されている。左右の開口部４１の周辺部には、それぞれ、凸部４３ａと凹部４３ｂとが形成されている。摺動スリーブ４０の内部寸法は、プラグフレーム２１の先端部分の外部寸法よりも僅かに大きく、摺動スリーブ４０はプラグフレーム２１の外側に摺動可能に装着される。

図１および図３に示されるように、延伸部材５０は、断面が円環状の筒状体であり、硬質の樹脂からなる。延伸部材５０の軸心には、断面が円形の通孔５１が形成されている。通孔５１の後端部近傍には、第１の断面寸法を有する第１部分５１ａが設けられている。第１部分５１ａに対し通孔５１の前部側には、第１の断面寸法よりも小さい第２の断面寸法を有する第２部分５１ｂが設けられている。第１部分５１ａと第２部分５１ｂとの間には、これら第１部分５１ａと第２部分５１ｂとを滑らかに連結する円錐面状のテーパ部５１ｃが設けられている。テーパ部５１ｃの頂角は任意に選択できるが、９０度以下とするのが挿入の円滑化を促進するために特に好適である。第２部分５１ｂの内径は、光ファイバコード５の心線の挿入を許容するように、心線の断面寸法とほぼ等しくされており、かつフランジ部材３の固定孔３ａの内径と等しいか、あるいは固定孔３ａの内径よりもやや小さくするのが好適である。延伸部材５０の先端部には、通孔５１よりも大きい内径を有する係合部５２が形成されている。

係合部５２は断面が円環状であって、その内径は、フランジ部材３の筒状部３ｃの後端部の外径とほぼ等しくされている。係合部５２の口縁部には、円筒部３ｃとの結合動作を容易にするために面取り（不図示）を設けてもよい。

なお、図１の状態に組み立てられた光ファイバコネクタ２０は、不図示のアダプタまたはレセプタクルに結合される。アダプタまたはレセプタクルに設けられた２つの互いに対向した弾性係止片の係止爪が、プラグフレーム２１の凹部２１ａに係合することで、光コネクタプラグ２０がアダプタまたはレセプタクルに結合される。光ファイバコネクタ２０の抜去の際には、ユーザが光ファイバコネクタ２０の摺動スリーブ４０を操作して後方に移動させる。摺動スリーブ４０とプラグフレーム２１との相対移動によって、アダプタまたはレセプタクルに設けられた弾性係止片の係止爪が凹部２１ａから離れるように操作され、光ファイバコネクタ２０をアダプタまたはレセプタクルから小さな抜去力で抜去することができる。

以上のように構成された光ファイバコネクタ２０の組立方法について説明する。図４において、まず、フランジ部材３の筒状部３ｃの後端部に、延伸部材５０を嵌合させる。この嵌合の際に、延伸部材５０の係合部５２が、筒状部３ｃの後端部に係合し、これによって、フランジ部材３の固定孔３ａと、延伸部材５０の通孔５１とが、両者の軸心が一致するように、互いに位置合わせされる。

次に、図５に示されるように、延伸部材５０の通孔５１に、接着剤Ａを供給する。この供給は不図示のピペットによって行うことができる。供給された接着剤Ａは、自重および毛細管現象によって、通孔５１の第１部分５１ａから第２部分５１ｂへと引き込まれ、固定孔３ａに向けて移動することになる。接着剤Ａが固定孔３ａの前端部(図５中下端部）まで移動した場合、接着剤Ａの上端の高さはＬ１となる。

次に、図６に示されるように、延伸部材５０の通孔５１に、その後端部から、光ファイバコード５の心線を挿入する。光ファイバ６は、キャピラリ２の通孔２ａを通り、樹脂層７の前端部は、キャピラリ２の通孔２ａの後端部に当接する。この心線の挿入前において接着剤Ａの上端の高さはＬ１（図５参照）であったところ、心線の挿入によって固定孔３ａ内の接着剤Ａが押され、接着剤Ａの上端の高さは、心線の挿入後にはＬ２まで上昇する。接着剤Ａの硬化の結果、光ファイバコード５はフランジ部材３の固定孔３ａに強固に固定される。次にユーザはキャピラリ２の先端から前方側に突き出た余剰の光ファイバ６を切断し、キャピラリ２の前端面と共に研磨する。

次に、図７に示されるように、光ファイバコード５が固定されたフェルール組立体１を、プラグフレーム２１に挿入する。ユーザはフランジ部にコイルバネ２３を嵌め込み、その後方からコイルバネ２３を圧縮した状態で、ストップリング２２を嵌め込む。したがって、フェルール組立体２は、プラグフレーム２１とストップリング２２とから構成されるハウジングに対して、後退可能かつ前方に向けて付勢された状態で保持される。

ここで、フェルール組立体１がハウジングによって保持された状態において、延伸部材５０の後端部５０ｐは、ハウジングの後端部２２ｐの位置Ｌ５よりも前方の、位置Ｌ３に配置されることになる。また、図８に示されるように、フェルール組立体１が、矢印Ｘの方向にスプリング２３の弾発力に抗して後退した位置にある場合において、延伸部材５０の後端部５０ｐは、ハウジングの後端部２２ｐの位置Ｌ５よりも前方の、位置Ｌ４に配置されることになる。

そして、光ファイバコード５の抗張力材８を、プラグフレーム２１の後端部の外周面と、筒状のクリンプリング２６との間に挟んで、外周からのかしめ留めによって固定する。

次に、図１に示されるように、光ファイバコード５の外被９を、クリンプリング２６の外周面と、アウターリング２７の内周面との間に挟んで、外周からのかしめ留めによって固定する。また、クリンプリング２６およびアウターリング２７の外側から、ブーツ２５を嵌め込んで固定する。最後に、図２に示されるように、プラグフレーム２１に摺動スリーブ４０を嵌め込んで固定する。

以上のとおり、本実施形態における延伸部材５０は、光ファイバコネクタの筒状のハウジング内に保持されるフェルール組立体１の後端部に係合可能な係合部５２と、係合部５２を通じて延び光ファイバコード５の心線を挿通可能な通孔５１と、を有するので、延伸部材５０をフェルール組立体１の後端部に設置すると、光ファイバコード５を挿入するための目標位置がプラグフレーム２１の後端部に接近するので、光ファイバコード５の挿入を容易化できる。

また、延伸部材５０の後端部５０ｐが、フェルール組立体１が保持状態にある場合にハウジングの後端部２２ｐよりも前方の位置Ｌ３に配置されるので、ハウジングの後端部２２ｐに光ファイバコードの抗張力材８のような被覆部分をかしめ留めした場合にも、このかしめ留め部分と延伸部材５０との干渉が防止される。

さらに、延伸部材５０の後端部５０ｐは、フェルール組立体１が後退位置にある場合に、ハウジングの後端部２２ｐよりも前方である位置Ｌ４に配置されるので、組立後のコネクタ２０においてフェルール組立体１が外力によって後退させられた場合にも、かしめ留め部分と延伸部材５０との干渉を好適に防止することができる。

また、フェルール組立体１に延伸部材５０を設置した状態で、通孔５１を通じて固定孔２ａに光ファイバコード５を挿入すると、接着剤Ａが固定孔２ａから溢れ出しても、その接着剤Ａが延伸部材５０の通孔５１内に高い可能性で保持される。すなわち、本実施形態では延伸部材５０の通孔５１と心線の樹脂層７との間のクリアランスが、可変量の接着剤Ａを収容しうるバッファとして機能する。したがって、フェルール組立体１の周囲への接着剤の望ましくない付着を抑制できる。

なお、上記実施形態では、延伸部材５０の後端部５０ｐの後退時の位置Ｌ４が、ハウジングの後端部２２ｐの位置Ｌ５よりも前方にあることとしたが、延伸部材５０の後端部５０ｐの後退時の位置は、ハウジングの後端部２２ｐの位置Ｌ５と一致していてもよい。

また、延伸部材５０を設置するステップは、固定孔３ａに接着剤Ａを供給するステップより前であっても後であっても良い。すなわち、上記実施形態では固定孔３ａに延伸部材５０を設置した後に接着剤Ａを供給したが、本発明では、固定孔３ａに接着剤Ａを供給した後に延伸部材５０を設置してもよい。

また、本発明では、光ファイバコード５を挿入するステップより前に、延伸部材５０の通孔５１の内壁面に硬化剤（例えば、アミン系硬化剤）を付着させるステップを更に含んでもよい。この場合には、光ファイバコード５の挿入によって通孔５１内に溢れ出した接着剤Ａに対する硬化剤の作用により、延伸部材５０の外部への接着剤Ａの溢れ出しを更に効果的に抑制でき、光ファイバコード５の挿入直後にコネクタを水平や上下反転の姿勢にするような取扱いにも耐えうる。硬化剤は、例えば、フェルール組立体１に設置されていない状態の延伸部材５０に対して、ピペットなどで供給することができる。硬化剤の供給は、光コネクタが使用される場所で実施してもよいし、そのような組立現場から離れた場所、例えば工場で実施してもよい。通孔５１に供給される硬化剤は、揮発性の溶媒、例えばエタノール等のアルコール溶媒に溶解させたものであってもよく、この場合には、溶媒の作用によって硬化剤を通孔５１の内側面における広い領域に均一に分布させることが可能になる。この場合における溶媒の乾燥は、所定時間（例えば１分間程度）以上の放置、加熱、減圧またはこれらの組合せによって行うことができる。硬化剤の供給は、液相の状態で行うほか、気化させられた状態、または霧化させられた状態で行うことができ、いずれの場合にも、硬化剤の供給中およびその後の所定期間に亘って通孔を栓詰することができる。延伸部材５０は、通孔５１の内側面に硬化剤を付着させられた状態で取引されることができる。

また、本発明は、予め延伸部材を含んで構成された光ファイバコネクタとして実現してもよい。すなわち、円筒部３ｃに延伸部材５０が固定されたフェルール組立体１は、例えばコイルバネ２３およびストップリング２２によってプラグフレーム２１にセットされた状態、つまり半組立状態の光ファイバコネクタとして販売されることができる。この場合には、ユーザはストップリング２２の後端の開口部から、延伸部材５０の通孔５１に接着剤を供給して、光ファイバコード５を挿入し固定する。このような半組立状態の光ファイバコネクタを用いれば、光ファイバコネクタが使用される場所での組立作業を一層単純化し能率を促進することが可能になる。

延伸部材の通孔は、多角形など非円形の断面形状を有していてもよく、また、図９に示される変形例の延伸部材１５０のように、その全長に亘って等しい断面寸法を有していてもよい。さらに、また、図１０に示される変形例の延伸部材２５０のように、延伸部材の通孔は、後端部から前端部に向けて断面寸法が漸次小さくされていてもよい。この変形例の通孔３５１は、その後端部から前端部までに亘って延びる円錐面状に形成され、後端部から前端部に向けて断面寸法が直線的に漸次小さくされている。この場合にも、光ファイバコード５の挿入が容易になる。

また、上記実施形態では、固定孔への接着剤Ａの供給をピペットによって行うこととしたが、専用の治具などを使用してもよい。また、硬化剤を延伸部材５０の通孔５１に供給する代わりに、挿入する直前に光ファイバ６に付着させてもよい。

また、上記各実施形態では、ＳＣ形の光ファイバコネクタに本発明を実施した例について説明したが、本発明はＭＵ形（Ｆ１４形光ファイバコネクタに関するＪＩＳ Ｃ５９８３（２００１）によるもの）あるいは多心コネクタなどの他の種類の光ファイバコネクタや、各種光デバイスなどの他の種類の光接続部品についても適用することができる。

本発明の実施形態に係る光ファイバコネクタを示す平面図である。 プラグフレームおよび摺動スリーブを示す斜視図である。 第１実施形態の延伸部材を示す断面図である。 フェルール組立体のフランジ部材に接着剤を供給する工程を示す断面図である。 フランジ部材に延伸部材を固定する工程を示す断面図である。 フランジ部材および延伸部材に光ファイバコードを挿入する工程を示す断面図である。 延伸部材の変形例を示す断面図である。 延伸部材の別の変形例を示す断面図である。 延伸部材のまた別の変形例を示す断面図である。 延長されたフランジ部材を有するフェルール組立体の構成例を示す断面図である。

符号の説明

１ フェルール組立体
２ キャピラリ
３ フランジ部材
３ａ 固定孔
５ 光ファイバコード
６ 光ファイバ
７ 樹脂層
８ 抗張力材
９ 外被
２０ 光ファイバコネクタ
２１ プラグフレーム
２２ ストップリング
４０ 摺動スリーブ
５０，１５０，２５０ 延伸部材
５１，１５１，２５１ 通孔
５２，１５２，２５２ 係合部
５１ａ 第１部分
５１ｂ 第２部分
５１ｃ テーパ部
Ａ 接着剤

Claims (4)

1. 光ファイバコネクタの筒状のハウジング内に保持される光接続部品の後端部に係合可能な係合部と、
   前記係合部を通じて延び光ファイバコードの心線を挿通可能な通孔と、
   前記光接続部品が保持状態にある場合に前記ハウジングの後端部と等しい位置かまたは前記ハウジングの後端部よりも前方に配置される後端部と、
   を有することを特徴とする光ファイバコネクタの延伸部材。
2. 請求項１に記載の延伸部材であって、
   前記光接続部品は前記ハウジング内に後退可能に保持され、
   前記延伸部材の後端部は、前記光接続部品が後退位置にある場合に、前記ハウジングの後端部と等しい位置かまたは前記ハウジングの後端部よりも前方に配置されることを特徴とする光ファイバコネクタの延伸部材。
3. 請求項１または２に記載の延伸部材を含んで構成された光ファイバコネクタ。
4. 請求項１または２に記載の延伸部材を含んで構成された光ファイバコネクタの組立方法であって、
   前記延伸部材を、前記光接続部品の固定孔に前記通孔を臨ませて設置するステップと、
   前記通孔に接着剤を供給するステップと、
   前記通孔を通じて前記固定孔に前記光ファイバコードを挿入するステップと、
   を含むことを特徴とする光ファイバコネクタの組立方法。
   

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