JP2009145715A - フェルール係止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フェルールの後付けが可能となる、フェルール係止構造を提供する。
【解決手段】回路基板に接続固定した後の受発光部３３に対して光ファイバ３５、３５の端末のフェルール３４を光軸方向に移動させてフェルール３４の後付けを行うと、フェルール３４の溝部４４がシールドケース３６の突出板４６に差し込まれる。そして、溝部４４の係止突起４５と突出板４６の係止部５３とが引っ掛かり合い係止状態が形成されると、この時、フェルール３４の光ファイバ固定部３７、３７がＦＯＴケースに係合してこれにより光学的な結合が完了する。
【選択図】図２

Description

本発明は、光コネクタやハイブリッドコネクタなどの光モジュールのうち、ピッグテール型となる光モジュールにおけるフェルールの係止構造に関する。

下記特許文献１、２に開示されたピッグテール型の光モジュールについて、以下、説明をする。ピッグテール型の光モジュールは、相手側光コネクタが嵌合するコネクタ部と、回路基板に接続固定される受発光部と、一端がコネクタ部に接続され他端がフェルールによって受発光部に接続される中継用の光ファイバとを備えて構成されている。

受発光部は、受発光素子と、この受発光素子を収容する素子ケースと、電磁ノイズ対策を施すためのシールドケースとを備えて構成されている。素子ケースには、フェルールの先端を差し込むための接続筒部が形成されている。

受発光部は、素子ケースに受発光素子を収容固定した状態で、素子ケースの接続筒部に光ファイバ端末のフェルールを差し込み、そしてこの後、フェルールが抜けないように押さえながらシールドケースを素子ケースとフェルールとに被せることにより組み立てられている。組み立て後の受発光部は、受発光素子のリードフレームやシールドケースの脚部を回路基板に差し込み半田付けすることによって接続固定されている。

この他、ピッグテール型の光モジュールについては、下記特許文献３にも開示されている。以下、図面を参照しながら説明をする。図７（ａ）において、ピッグテール型の光モジュール１は、図示しない光コネクタ部と、回路基板２に接続固定される受発光部３と、一端がコネクタ部に接続され他端が受発光部３に接続される中継用の光ファイバ４、４と、この光ファイバ４、４を保持・固定するための光ファイバ保持部品５とを備えて構成されている。

図７（ｂ）において、受発光部３は、発光素子を有する発光側ＦＯＴ（Fiber Optic Transceiver ）及び受光素子を有する受光側ＦＯＴ（図中では一つしか図示してないがこれらをＦＯＴ６とする）と、ＦＯＴ６を固定するためのＦＯＴケース７と、ＦＯＴ６及びＦＯＴケース７を覆って電磁ノイズ対策を施すシールドケース８とを備えて構成されている。ＦＯＴ６は、樹脂モールドされたパッケージ部９と、複数のリードフレーム１０とを有している。リードフレーム１０は、特に図示しないが４本あり、横一列に並んだ配置となっている（二つのＦＯＴ６によって、図中では８本横一列に並んでいる）。リードフレーム１０は、各々、回路基板２の接続用の穴に差し込まれて半田付けされ、所望の回路と接続されるようになっている。

ＦＯＴケース７は、ＦＯＴ６のパッケージ部９を固定する固定部１１と、各リードフレーム１０を差し込んで固定するリードフレーム固定部１２とを有している。尚、詳細に図示しないが、ＦＯＴケース７における引用符号１３で示す部分（光ファイバ接続筒部１３）には、光ファイバ４の前記他端が固定されてこの他端がＦＯＴ６の素子に対向するような構造になっている。固定部１１の前面には、凹状の係止部１４が形成されている。リードフレーム固定部１２は、櫛歯状の形状に形成されている。

ＦＯＴ６は、各リードフレーム１０がリードフレーム固定部１２によって固定され、また、ＦＯＴ６は、パッケージ部９の上部及び左右両側が固定部１１の上壁及び側壁、隔壁によって囲まれるような状態で固定されるようになっている。

シールドケース８は、箱状となる形状に形成されている。この箱状となる形状の部分は、上下に開口部を有しており、ＦＯＴ６を固定したＦＯＴケース７を上側開口部から内部に差し込んだ後に蓋部１５で覆うような構造になっている。蓋部１５は、上側開口部の縁部に連成されており、折り曲げを施すと上側開口部を覆うことができるような構造になっている（引用符号１６は蓋部１５の折り曲げ部分を示している。また、引用符号１７は蓋部１５を係止する係止部分を示している）。シールドケース８の内部に差し込まれたＦＯＴケース７は、シールドケース８の小さな板バネ状の係止部１８がＦＯＴケース７の凹状の係止部１４に引っ掛かることにより係止されるようになっている。

前記箱状となる形状の部分には、ピン状の基板接続部１９、２０、２１が形成されている。この基板接続部１９、２０、２１は、下側開口部の縁部に形成されており、ＦＯＴ６の複数のリードフレーム１０と同様、各々、回路基板２に差し込まれて半田付けされ、これにより接続固定されるようになっている。前記箱状となる形状の部分には、ＦＯＴ６のパッケージ部９の背面を押圧してこのＦＯＴ６を保持する押圧部２２、２２が形成されている（一つのみ図示）。
特開２００４−３９２５８号公報 特開２００４−２９４８１５号公報 特開２００５−９１４１６号公報

ところで、特許文献１、２に開示された従来技術にあっては、受発光部を回路基板へ半田付けする際に、受発光部からのびる光ファイバが邪魔になる可能性があり、仮に邪魔になるような場合には、半田付け作業に支障を来してしまうという問題点を有している。

また、特許文献１、２に開示された従来技術にあっては、回路基板に対して他の電子部品を接続固定する作業の際に、例えば作業環境が高温の環境下にあると、受発光部と光ファイバ端面との光学的な結合部分への影響が懸念されるという問題点を有している。

本願発明者は、受発光部に対して光ファイバ端末のフェルールを後付けするような構造の提案が有効な対策であると考えている。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、フェルールの後付けが可能となる、フェルール係止構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の本発明のフェルール係止構造は、ＦＯＴ（Fiber Optic Transceiver ）を取り付けた状態のＦＯＴケースを覆って電磁ノイズ対策を施すシールドケース、及び、光ファイバ端面を前記ＦＯＴに対向させるためのフェルール、のいずれか一方に係止突起を形成し、いずれか他方には前記係止突起を引っ掛けて係止状態にする係止部を形成する、或いは、前記ＦＯＴケース及び前記フェルールのいずれか一方に係止突起を形成し、いずれか他方には前記係止突起を引っ掛けて係止状態にする係止部を形成することを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、係止突起を係止部に引っ掛けて係止状態にする構造を有し、この構造を有することによって、光ファイバ端末のフェルールのシールドケース或いはＦＯＴケースに対する後付けが可能となる。係止部と係止突起との引っ掛かりによる係止状態が形成されると、光学的な結合が完了する。

請求項２記載の本発明のフェルール係止構造は、請求項１に記載のフェルール係止構造において、前記シールドケース或いは前記ＦＯＴケースに光軸方向に突出する突出板を設けて該突出板に前記係止部を形成するとともに、前記フェルールには前記突出板を差し込むための溝部を設けて該溝部の途中に前記係止突起を形成することを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、シールドケース或いはＦＯＴケースの突出板にフェルールの溝部を差し込みつつフェルールを光軸方向に移動させると、突出板の係止部に溝部の係止突起が引っ掛かり係止状態が形成される。フェルールは、シールドケース或いはＦＯＴケースの突出板によって係止状態となる位置までスムーズに案内される。

請求項３記載の本発明のフェルール係止構造は、請求項２に記載のフェルール係止構造において、前記フェルールに前記係止状態にする際のつまみとなる取っ手を設けることを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、フェルールを光軸方向に移動させる際に取っ手を摘んで行えば、フェルールをスムーズに係止状態となる位置まで案内することが可能になる。取っ手を設けることで、例えば、係止部と係止突起との引っ掛かりが生じる際にフェルールの押し込みをし易くすることが可能になる。取っ手は、当然にフェルールを持ち易くする部分にもなる。

請求項４記載の本発明のフェルール係止構造は、請求項３に記載のフェルール係止構造において、前記取っ手を光軸方向に長く形成するとともに、このような前記取っ手に光ファイバ支持部を形成することを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、フェルールを光軸方向に移動させる際に取っ手の光ファイバ支持部に光ファイバを添わせつつ支持をすれば、光ファイバが邪魔にならずにフェルールをスムーズに係止状態となる位置まで案内することが可能になる。光ファイバ支持部を形成することで、例えば、フェルール係止後において振動等が生じても光ファイバのバラケを起こり難くすることが可能になる。

請求項１に記載された本発明によれば、フェルールの後付けをすることができるという効果を奏する。これにより従来の問題点となっていた半田付け作業の作業性を向上させることや、光学的結合部分への影響を低減することができるという効果を奏する。また、請求項２に記載された本発明によれば、突出板の係止部と溝部の係止突起とにより、フェルールの後付けをより良く行うことができるという効果を奏する。

請求項３に記載された本発明によれば、フェルールを持ち易くすることができるとともに、係止状態を形成する際にフェルールに力を掛け易くすることもできるという効果を奏する。また、請求項４に記載された本発明によれば、光ファイバの配置状態を安定させることができるという効果を奏する。

以下、図面を参照しながら説明する。図１は本発明のフェルール係止構造の一実施の形態を示すハイブリッドコネクタの斜視図である。また、図２はフェルール係止構造の断面図、図３はフェルールの平面図、図４はフェルールを受発光部側から見た時の図、図５は受発光部の斜視図、図６はフェルールの他の例を示す斜視図である。

図１において、引用符号３１は光コネクタと電気コネクタの両方の機能を兼ね備えたハイブリッドコネクタを示している（特に限定するものではなく、光コネクタであっても良いものとする）。ハイブリッドコネクタ３１は、ピッグテール型となる構成部分を含んでいる。尚、ハイブリッドコネクタ３１は、この全体、或いは上記ピッグテール型となる構成部分が光モジュールと呼ばれることもある。

ハイブリッドコネクタ３１は、コネクタ部３２と、図示しない回路基板の所定位置に接続固定される受発光部３３と、一端がコネクタ部３２に接続され他端がフェルール３４を介して受発光部３３に接続される中継用の光ファイバ３５、３５とを備えて構成されている。

受発光部３３は、発光素子を有する発光側ＦＯＴ（Fiber Optic Transceiver ）及び受光素子を有する受光側ＦＯＴ（これらをＦＯＴと略記する）と、このＦＯＴを収容・固定するためのＦＯＴケースと、ＦＯＴ及びＦＯＴケースを覆って電磁ノイズ対策を施すシールドケース３６とを備えて構成されている（受発光部３３は、発光側ＦＯＴ又は受光側ＦＯＴの単独で構成しても良いものとする）。尚、符号を省略している構成部材は、背景技術の欄の図７で説明した構成部材と基本的に同じであり、これを参考にするものとする。

本発明は、後述するが、光ファイバ３５、３５の端末のフェルール３４を受発光部３３に対して後付けすることができるようにした点に特徴を有している。以下、図１ないし図６を参照しながら上記の各構成や、フェルール３４の後付けに関する構造などについて説明する（図１中のＰ方向を上下方向、Ｑ方向を左右方向、Ｒ方向を前後方向と定義する）。

図１及び図２において、光ファイバ３５、３５には、既知のＰＯＦ（Plastic Optical Fiber ）が採用されている（一例であり、種類は特に限定されないものとする）。この光ファイバ３５、３５の端末には、例えば接着剤やレーザー溶着によってフェルール３４が取り付けられている。

図１ないし図４において、フェルール３４は、合成樹脂製の部材であって、各光ファイバ３５毎に対応するように分かれた部材ではなく、図示のように一体化したものとなっている。もう少し具体的に説明すると、フェルール３４は、各光ファイバ３５をそれぞれ差し込んで固定する光ファイバ固定部３７、３７と、この光ファイバ固定部３７、３７を連結する連結部３８と、光軸方向（上記の前後方向と同じ方向）にのびる取っ手３９とを有して図示のような形状に形成されている。

光ファイバ固定部３７、３７は、円筒形状に形成されて光ファイバ３５が差し込まれる固定部本体４０、４０と、この固定部本体４０、４０の外側に設けられるケース差し込み筒部４１、４１とを有している。ケース差し込み筒部４１、４１は、受発光部３３側が開口するように形成されている。この開口部分を見ると、ケース差し込み筒部４１、４１の内面と固定部本体４０、４０の外面との間には、環状の差し込み空間４２、４２（図４参照）が形成されている。環状の差し込み空間４２、４２には、フェルール３４の後付けをする際に、受発光部３３のＦＯＴケースの後述する接続筒部４３、４３が差し込まれるようになっている。

図４において、連結部３８には、左右方向に長く開口する溝部４４と、ランス形状の係止突起４５とが形成されている。溝部４４は、フェルール３４の後付けをする際に、この部分が受発光部３３のシールドケース３６の後述する突出板４６に差し込まれるような形状に形成されている。係止突起４５は、爪状の係止部分を有しており、この係止部分が溝部４４の途中に存在するように形成されている。

取っ手３９は、光ファイバ３５の直径よりも若干薄い肉厚の板形状に形成されている（一例であるものとする）。取っ手３９は、フェルール３４の後付けをする際に、作業者がフェルール３４を持つための部分として形成されている（取っ手３９は、フェルール３４を持ち易くするとともに、後述する係止状態を形成する際にフェルール３４に力を掛け易くすることもできるという利点を有する）。

ここで取っ手３９に関して補足説明をすると、図６に示す如く、左右の側部に光ファイバ支持部４７、４７を形成しても良いものとする。光ファイバ支持部４７、４７は、円弧状の曲面を有する溝形状に形成されており、この光ファイバ支持部４７、４７に光ファイバ３５、３５（図１参照）を添わせて支持をすれば、光ファイバ３５、３５を邪魔にせずにフェルール３４をスムーズに所定の位置まで案内することができるようになるという利点を有している（この他の利点としては、例えば振動等が生じても光ファイバ３５、３５のバラケを起こり難くすることができるという利点がある）。

上記ＦＯＴは、既知のものであって、受光素子又は発光素子を樹脂モールドしてなるパッケージ部と、複数のリードフレーム４８（図１参照）とを有している。各リードフレーム４８は、上記回路基板の接続用の穴に差し込まれて半田付けされ、所望の回路と接続されるようになっている。ＦＯＴには、光学的な結合が行われる結合部がパッケージ部に形成されている。

上記ＦＯＴケースは、絶縁性を有する合成樹脂材料を用いて成形される樹脂成形品であって、上記各ＦＯＴのパッケージ部を収容・固定する固定部と、各ＦＯＴのリードフレーム４８を各々差し込んで固定するリードフレーム固定部とを有している。固定部のパッケージ収容固定部及びリードフレーム固定部は、左右方向に並ぶように配置形成されている。リードフレーム固定部は、固定部の下部に連成されている。

固定部は、正面視略長方形状に形成されている。このような固定部の前面には、筒状の接続筒部４３、４３が所定の長さで突出形成されている。接続筒部４３、４３は、固定部の前面に対して一体化するように形成されている。接続筒部４３、４３は、パッケージ収容固定部に連通するように形成されている。

接続筒部４３、４３は、この肉厚部分にフェルール３４の環状の差し込み空間４２が差し込まれるように形成されている。また、接続筒部４３、４３は、この内部がフェルール３４の固定部本体４０に対する収納部となるように形成されている。接続筒部４３、４３は、各ＦＯＴに向けて固定部本体４０、４０を案内することができるように形成されている。

図１、図２、及び図５において、シールドケース３６は、本体４９と蓋部５０とを有して箱状となる形状に形成されている。本体４９は、上下に開口部を有している。シールドケース３６は、上記各ＦＯＴを固定したＦＯＴケースを本体４９の上側開口部から内部に差し込んだ後に、蓋部５０で覆うような構造になっている。蓋部５０は、本体４９の上側開口部の縁部に連成されている。蓋部５０は、折り曲げを施すことで上側開口部を覆うことができるような構造になっている（引用符号５１は蓋部５０の折り曲げ部分を示している。また、引用符号５２は蓋部５０を係止する係止部分を示している）。シールドケース３６の内部に差し込まれたＦＯＴケースは、シールドケース３６の小さな板バネ状の係止部がＦＯＴケースの凹状の係止部に引っ掛かることにより係止されるようになっている。

本体４９及び蓋部５０には、ＦＯＴケースの接続筒部４３、４３を外方へ突出させるための逃がし部分が形成されている。本体４９の逃がし部分には、光軸方向に突出する突出板４６が連成されている。突出板４６は、この部分にフェルール３４の溝部４４が差し込まれるような形状に形成されている。突出板４６には、これを貫通するように係止部５３が形成されている。係止部５３は、フェルール３４の係止突起４５が引っ掛かるような形状に形成されている（尚、上記は一例であるものとする。すなわち、シールドケース３６に突出板４６及び係止部５３を形成するのではなく、ＦＯＴケースに同様な部分を形成しても良いものとする）。

本体４９の下側開口部には、ピン状の基板接続部５４、５５、５６が形成されている。この基板接続部５４、５５、５６は、各ＦＯＴの複数のリードフレーム４８と同様に、各々、図示しない回路基板に差し込まれて半田付けされ、これによって接続固定されるようになっている。

次に、上記の構成及び構造に基づきながら受発光部３３の組み立て作業やフェルール３４の後付け等について説明をする（作業説明は一例であるものとする）。

受発光部３３は、ＦＯＴケースのパッケージ収容固定部に各ＦＯＴを収容・固定した後、シールドケース３６でＦＯＴケースを覆うことにより組み立てられる。受発光部３３の組み立てが完了した後、この受発光部３３は回路基板に接続固定される。

フェルール３４は、光ファイバ固定部３７、３７の固定部本体４０、４０に光ファイバ３５、３５の端末を差し込み、接着剤やレーザー溶着によって光ファイバ３５、３５を固定することによって取り付けが完了する。フェルール３４は、固定部本体４０、４０の端面に光ファイバ３５、３５の端面が露出するように取り付けられる。

回路基板に接続固定した後の受発光部３３に対して光ファイバ３５、３５の端末のフェルール３４を光軸方向に移動させてフェルール３４の後付けを行うと、フェルール３４の溝部４４がシールドケース３６の突出板４６に差し込まれる。そして、溝部４４の係止突起４５と突出板４６の係止部５３とが引っ掛かり合い係止状態が形成されると、この時、フェルール３４の光ファイバ固定部３７、３７がＦＯＴケースの接続筒部４３、４３に係合してこれにより光学的な結合が完了する。

以上、図１ないし図６を参照しながら説明してきたように、本発明によれば、係止突起４５を係止部５３に引っ掛けて係止状態にする構造を有し、この構造を有することによって、光ファイバ３５、３５の端末のフェルール３４をシールドケース３６に対して後付けすることができる。従って、従来の問題点となっていた半田付け作業の作業性を向上させることや、光学的な結合部分への影響を低減することができるという効果を奏する。

その他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

本発明のフェルール係止構造の一実施の形態を示すハイブリッドコネクタの斜視図である。 フェルール係止構造の断面図である。 フェルールの平面図である。 フェルールを受発光部側から見た時の図である。 受発光部の斜視図である。 フェルールの他の例を示す斜視図である。 従来例の光モジュールの図であり、（ａ）は受発光部の斜視図、（ｂ）は受発光部の断面図である。

符号の説明

３１ ハイブリッドコネクタ
３２ コネクタ部
３３ 受発光部
３４ フェルール
３５ 光ファイバ
３６ シールドケース
３７ 光ファイバ固定部
３８ 連結部
３９ 取っ手
４０ 固定部本体
４１ ケース差し込み筒部
４２ 環状の差し込み空間
４３ 接続筒部
４４ 溝部
４５ 係止突起
４６ 突出板
４７ 光ファイバ支持部
４８ リードフレーム
４９ 本体
５０ 蓋部
５１ 折り曲げ部分
５２ 係止部分
５３ 係止部
５４、５５、５６ 基板接続部

Claims (4)

1. ＦＯＴ（Fiber Optic Transceiver ）を取り付けた状態のＦＯＴケースを覆って電磁ノイズ対策を施すシールドケース、及び、光ファイバ端面を前記ＦＯＴに対向させるためのフェルール、のいずれか一方に係止突起を形成し、いずれか他方には前記係止突起を引っ掛けて係止状態にする係止部を形成する、
   或いは、前記ＦＯＴケース及び前記フェルールのいずれか一方に係止突起を形成し、いずれか他方には前記係止突起を引っ掛けて係止状態にする係止部を形成する
   ことを特徴とするフェルール係止構造。
2. 請求項１に記載のフェルール係止構造において、
   前記シールドケース或いは前記ＦＯＴケースに光軸方向に突出する突出板を設けて該突出板に前記係止部を形成するとともに、前記フェルールには前記突出板を差し込むための溝部を設けて該溝部の途中に前記係止突起を形成する
   ことを特徴とするフェルール係止構造。
3. 請求項２に記載のフェルール係止構造において、
   前記フェルールに前記係止状態にする際のつまみとなる取っ手を設ける
   ことを特徴とするフェルール係止構造。
4. 請求項３に記載のフェルール係止構造において、
   前記取っ手を光軸方向に長く形成するとともに、このような前記取っ手に光ファイバ支持部を形成する
   ことを特徴とするフェルール係止構造。

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