JP2010061121A - 光コネクタ用治具 - Google Patents

Abstract

【課題】一部品にて、コンパクト且つ簡素な光コネクタ用治具を提供し、もって、くさびを抜き取る動作の信頼性向上、製造コストの低減を図る。
【解決手段】光コネクタ冶具１００は、くさび板部５３と、くさび板部５３の下面４９に設けられ、光コネクタ２１のメカニカルスプライス部へ挿入されるくさび５１と、くさび板部５３の両側部から延出する一対のアーム５５，５７と、アーム５５，５７からくさび板部５３に向かって突き出しアーム５５，５７が側方から挟まれることによりくさび板部５３の下面４９と係合してくさび板部５３を反り上がらせる突片６１とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、メカニカルスプライスを利用した光コネクタで用いられる治具に関する。

特許文献１には、現地での組み立てが容易な光コネクタとして、短尺光ファイバを内蔵したキャピラリを先端に備えた光コネクタが記載されている。この種のコネクタでは、キャピラリ後方において短尺光ファイバとコネクタ付けする光ファイバとが接続（メカニカルスプライス）される。メカニカルスプライスに際しては、治具を用いる。治具のくさびをメカニカルスプライス部内に挿入してメカニカルスプライス部を開状態とし、被覆を除去した光ファイバの先端をメカニカルスプライス部内のＶ溝へ後端から挿入して短尺光ファイバに接続する。その後、くさびを抜き取り、メカニカルスプライス部を閉状態とする。このようにして、コネクタ付けする光ファイバと短尺光ファイバとを簡易に軸あわせし固定することができた。

特許文献１に記載された治具は、くさびとそれを固定するベースの２部品が最低限必要であったため、安価に製造することができなかった。また、治具が複数部品で形成されているので、透明材料を用いてもメカニカルスプライス部から洩れる可視光を透過させづらく、組み立て完了を視覚的に確認し難い問題があった。

図９は、特許文献２に記載されている工具付き光コネクタの概念図である。この工具付き光コネクタでは、光コネクタ３に工具１が取り付けられている。工具１は、コネクタホルダ部１１と、光コネクタ３のクランプ部の素子間に割り込ませて素子を開放しておく介挿部材５と、コネクタホルダ部１１と介挿部材５とを連結する分割駆動部７Ａ、７Ｂ、可動端部９とを有している。分割駆動部７Ａ、７Ｂを両側から押圧して、両側の連結壁部１３ａ、１３ｂ間を接近させることにより、素子間に割り込ませておいた介挿部材５が素子間から引き抜かれ、光ファイバと短尺光ファイバの接続部分を固定することができる。

特許文献２に開示された光コネクタ用工具は、一体化により一部品で構成されているものの、連結壁部１３ａ、１３ｂを側圧により変形させなければならないため、柔らかい材料でしか実現できなかった。そのため、くさびがクリープし易く、介挿部材５を割り込ませておいたにもかかわらず、開状態を保持しにくいという問題があった。また、大型であるため、占有スペースが大きく、材料コストが増大するとともに、使用後はゴミとなるため無駄が多く資源の有効利用に反した。さらに、組み立て成功を簡易に確認する手段がなかった。

特開２００７−１２１８８６号公報 特開２００６−１３９２１２号公報

本発明の課題は、一部品にて、コンパクト且つ簡素な光コネクタ用治具を提供し、もって、くさびを抜き取る動作の信頼性向上、製造コストの低減を図ることにある。

課題を解決するため、基板と、基板の下面に設けられ光コネクタのメカニカルスプライス部へ挿入されるくさびと、基板の両側部から延出する一対のアームであって両側部に接触する基端を有するアームと、アームから基板に向かって突き出しアームが側方から挟まれることにより基板の下面と係合して基板を反り上がらせる突片とを備える光コネクタ用治具が提供される。

本発明の光コネクタ用治具において、くさびは基板におけるアームの基端の近傍に設けられた後部のくさびと基板における基端の近傍より前方に設けられた前部のくさびとからなり、基板の前部のくさび側が基板の基端の近傍よりも先に反り上がるよう構成されていてもよい。また、本発明の光コネクタ用冶具において、少なくともくさび及び基板が透明な樹脂で形成されていてもよく、この場合基板のくさびが位置する部分において、基板の上面が凸レンズ形状に形成されているのが好適である。

本発明の光コネクタ用治具は、一対のアームの接近を規制するロック部を備えていてもよい。また、本発明の光コネクタ用冶具は、光コネクタに係合して、光コネクタ用冶具を光コネクタに対して位置決めするとともに基板の反り上がりの回動支点となる支柱を基端の近傍に備えていてもよく、くさびを介して光コネクタに係合された際基端の近傍が基板の反り上がりの回動支点となってもよい。

本発明に係る光コネクタ用治具によれば、下面にくさびが設けられた基板の両側部から一対のアームを延出し、このアームに突片を設け、アームが側方から挟まれることにより、突片が基板の下面と係合して基板を反り上がらせるよう構成したので、一部品にて、コンパクト且つ簡素に構成することができる。この結果、くさびを抜き取る動作の信頼性を向上させ、製造コストを低減することができる。

本発明の実施形態である光コネクタ用治具を、メカニカルスプライスを利用した光コネクタと並べて示す斜視図である。 図１の光コネクタ用治具を下側から見た斜視図である。 図１の光コネクタ用治具を装着した光コネクタをロックされた状態で示す斜視図である。 光コネクタの光ファイバに直交する面における要部断面図であり、（ａ）領域はくさびの差し込み前、（ｂ）領域は差し込み途中、（ｃ）領域は抜き取り後を示す。 くさびの抜き取り途中における治具付き光コネクタを示し、（ａ）領域は切断面Ａ−Ａにおける断面図、（ｂ）領域は一部分を切り欠いた縦断面図である。 （ａ）領域、（ｂ）領域各々は、本発明の変形例である光コネクタ用冶具を装着した光コネクタをくさび抜き取り途中において示す一部分を切り欠いた縦断面図である。 本発明の光コネクタ用治具を使用して組み立て中の光コネクタにおけるメカニカルスプライス部の周辺の、光ファイバを含みくさびの差し込み及び抜き取り方向と垂直な面に関する断面図である。 図７の光コネクタの、光ファイバを含みくさびの差し込み及び抜き取り方向と平行な面に関する断面図である。 従来の工具付き光コネクタの概念図である。

本発明の実施形態が、以下において、図面を参照して説明される。図面は、説明を目的とし、発明の範囲を限定しようとするものではない。図面において、説明の重複を避けるため、同じ符号は同一部分を示す。図面中の寸法の比率は、必ずしも正確ではない。

図７は、本発明の光コネクタ用治具を使用して組み立て中の光コネクタ２１におけるメカニカルスプライス部の周辺の、光ファイバを含みくさびの差し込み及び抜き取り方向と垂直な面に関する断面図である。光コネクタ２１は、いわゆるメカニカルスプライス型光コネクタであり、短尺光ファイバ２５を内蔵したキャピラリ２７を有している。短尺光ファイバ２５は、一端が研磨済み面となってキャピラリ２７の一端面に表出し、他端がキャピラリ２７の他端から突出している。以下では、光コネクタ２１のキャピラリ２７側を前、その反対側を後と呼ぶ。また、光コネクタ２１の後述するくさび挿入穴側を上、その反対側を下と呼ぶ。キャピラリ２７の後部にはＶ溝基板２９と押さえ蓋３９とが並べて設けられている。

Ｖ溝基板２９の基板面３１（短尺光ファイバ２５を含み図７の紙面と垂直な平面；図４参照）には短尺光ファイバ２５と同軸でＶ溝３３が形成されている。Ｖ溝３３は、短尺光ファイバ２５と被覆の除去された光ファイバ（ガラスファイバ）３５を位置決め固定する前部の光ファイバ固定溝３３ａと、被覆付きファイバ３７を被覆ごと固定する後部の被覆ファイバ固定溝３３ｂとからなる。

Ｖ溝基板２９と押さえ蓋３９とは、押さえ蓋３９が基板面３１に押圧された状態で断面Ｕ字状のクランプバネ４１により挟持されている。光ファイバ固定溝３３ａは、基板面３１に押さえ蓋３９が密着されることで、内方に配置したガラスファイバ３５を押さえ蓋３９と協働して挟持し、短尺光ファイバ２５と同軸上に位置決めするとともに、軸線方向の移動を規制している。被覆ファイバ固定溝３３ｂは、基板面３１に押さえ蓋３９が密着されることで、内方に配置した被覆付きファイバ３７を押さえ蓋３９と協働して挟持し、軸線方向の移動を規制している。Ｖ溝基板２９と押さえ蓋３９の後部にはファイバ挿入案内部８１が形成されている。

図８は、光コネクタ２１の、光ファイバを含みくさびの差し込み及び抜き取り方向と平行な面に関する断面図である。クランプバネ４１に挟持されたＶ溝基板２９と押さえ蓋３９は、その外側に外挿されたリアハウジング４０及びプラグフレーム４２、さらにその外側に外挿されたつまみケース４３に覆われて保持されている。Ｖ溝基板２９と押さえ蓋３９にはクランプバネ４１の開放側で双方を欠切したスリット状のくさび挿入穴４５が形成されている。くさび挿入穴４５は、光ファイバ固定溝３３ａ近傍の前部のくさび挿入穴４５ａと、被覆ファイバ固定溝３３ｂ近傍の後部のくさび挿入穴４５ｂとからなる。前部のくさび挿入穴４５ａ及び後部のくさび挿入穴４５ｂは、つまみケース４３に設けられた長穴４７ａ，４７ｂによって、光コネクタ２１の外部に表出されている。

図１は、本発明の実施形態である光コネクタ用治具１００を光コネクタ２１と並べて示す斜視図である。図２は、光コネクタ用治具１００を下側から見た斜視図である。光コネクタ用治具１００は、略短冊形状のくさび板部（基板）５３と、くさび板部５３の後部の両側部から前部に向かってＶ字に開脚して延出された一対のアーム５５，５７を備えている。

くさび板部５３の下面４９には、凸部であるくさび５１が設けられている。くさび５１は、くさび板部５３におけるアーム５５，５７の基端の近傍に設けられた後部のくさび５１ｂと、基端より前方に設けられた前部のくさび５１ａとからなる。くさび５１ａはくさび挿入穴４５ａに差し込まれ、くさび５１ｂはくさび挿入穴４５ｂに差し込まれる（図８参照）。

アーム５５，５７各々からは、くさび板部５３に向かって後部の突片６１と前部の突片５９とが突出している。突片５９，６１は、アーム５５，５７が外方より挟まれることで、くさび板部５３の下面４９に移動して、くさび板部５３を反り上がらせるよう働く。突片５９，６１は、くさび板部５３をより反り上げ易くするために、上面に、くさび板部５３に向かって下り勾配となる傾斜面６３，６３（図５参照）を形成することが好ましい。

くさび５１ａ，５１ｂは、くさび板部５３の反り上がりにより上方へ移動する。この際、例えば、アーム５５，５７の形状を、アーム５５，５７を挟んだ際に前部の突片５９が後部の突片６１よりも先にくさび板部５３の下面４９に移動するようにしておく。これにより、一対のアーム５５，５７を挟むというワンアクションで、くさびの抜き取りが前部のくさび５１ａ、後部のくさび５１ｂの順番で行える。なお、突片５９，６１とくさび板部５３との係合は、例えばくさび板部５３の両側部に設けた翼片６５，６５を介して行っても良い。くさび挿入穴４５ａは、短尺光ファイバ２５とガラスファイバ３５とを接続する光ファイバ固定溝３３ａの近傍に配置されているので、短尺光ファイバ２５とガラスファイバ３５とを先に固定して接続状態とした後、被覆付きファイバ３７を固定できる。これにより、メカニカルスプライス部の内部に応力の残留しない望ましい固定順番での固定が行える。

一対のアーム５５，５７の前部にはロック部６７が設けられ、ロック部６７は双方のアーム５５，５７の接近を規制可能としている。ロック部６７は、ロック片６９の一端がヒンジ７１を介してアーム５５の前端に連結され、ヒンジ７１を中心に回転されることで回転先端が他方のアーム５７に達する。治具を操作する通常状態では、ロック片６９は、アーム５７とは反対側に向けられている。ロック片６９の回転先端とアーム５７の前部にはロック手段７３である係止突起７３ａと係止凹部７３ｂが形成されており、ロック片６９の回動先端をアーム５７に固定することができる。

一対のアーム５５，５７がロック部６７によって接近不能にロックされることで、くさび板部５３の反り上がりは生じない。これにより、アーム５５，５７が側圧を受けた場合であっても、意図しない光コネクタ２１からのくさび抜けが防止できる。

アーム５５，５７の基端近傍には支柱７５，７５が略垂直な角度で設けられている。支柱７５，７５は光コネクタ２１に係合し、光コネクタ用治具１００を光コネクタ２１に対して位置決めする。図３は、光コネクタ用治具１００を装着した光コネクタ２１をロックされた状態で示す斜視図である。光コネクタ用治具１００は、光コネクタ２１の上面に装着されて治具付き光コネクタ２３を構成している。光コネクタ用治具１００は、光コネクタ２１への装着時、くさび５１が光コネクタ２１のメカニカルスプライス部に差し込まれ、支柱７５，７５が光コネクタ２１に係止して位置決めされる。支柱７５，７５は、つまみケース４３の側部後端面４３ａ，４３ａに後方より前方へ向けて当接している。

支柱７５，７５は、くさび板部５３の反り上がり時の回動支点８３（図５参照）としても機能する。アーム５５，５７が挟まれ、突片５９，６１がくさび板部５３の下面４９、すなわち、くさび板部５３と光コネクタ２１との間に差し込まれると、光コネクタ用治具１００の前部が支柱７５，７５を回動支点として上方へ回転されるようになっている。また、仮にくさび５１が完全に抜き取れずに、抜き残しが生じた場合であっても、アーム５５，５７を挟んだまま支柱７５，７５を支点として同方向へ回転することで、くさび５１を容易に抜き取れるようになっている。

なお、光コネクタ用治具１００に支柱７５を設ける替わりにくさび板部５３の後端を延長してもよい。図６（ａ）領域は、光コネクタ用治具１００の変形例である光コネクタ用冶具１０２を装着した光コネクタ２１をくさび抜き取り途中において示す一部分を切り欠いた縦断面図である。コネクタ用治具１０２は、支柱７５の替わりに突起尾部８５を有し、突起尾部８５の後端が回動支点８４として働く。支柱７５と突起尾部８５の両方を有してもよい（図６（ｂ）領域）。

光コネクタ用治具１００は、少なくともくさび５１及びくさび板部５３が耐クリープ特性に優れた透明樹脂、たとえばポリエーテルイミド（ＰＥＩ），ポリサルホン（ＰＳＵ），ポリカーボネート（ＰＣ）で形成されている。これにより、くさび５１及びくさび板部５３の経時的な変形が小さく、差し込まれたくさび５１が変形してメカニカルスプライス部の光ファイバ挿入空間が狭められ、コネクタ付けしようとする光ファイバが挿入不能となることがない。

また、光ファイバの接続部から漏れる可視光が、透明なくさび５１ａからくさび板部５３の表面７７まで導光されて視認可能となる。これにより、光ファイバ接続作業の成功または非成功が視覚的に確認できるようになっている。

さらに、くさび板部５３のくさび５１が位置する表面７７は、凸レンズ形状の凸部７９，７９となっている。特に、前部のくさび５１ａが位置するくさび板部５３の表面７７が凸レンズ形状の凸部７９となることで、くさびの先端から導入された接続部からの洩れ光の視認性が高まり、洩れ光の点滅による光ファイバ接続作業の成功または非成功確認がより確実に行えるようになっている。

次に、光コネクタ用治具１００を使用したメカニカルスプライスの方法を説明する。メカニカルスプライスを利用した光コネクタは、メカニカルスプライス部の経時的な変形を避けるために、通常コネクタ用冶具１００が装着された冶具付き光コネクタ２３として供給される（図３）。光コネクタ用治具１００は、前部のくさび５１ａ及び後部のくさび５１ｂを、光コネクタ２１のつまみケース４３に設けられた長穴４７ａ，４７ｂを介して前部のくさび挿入穴４５ａ及び後部のくさび挿入穴４５ｂに差し込んで装着されている。

図４は、光コネクタ２１の要部の光ファイバに直交する面における断面図であり、（ａ）領域はくさびの差し込み前、（ｂ）領域は差し込み途中を示す。前部のくさび５１ａが前部のくさび挿入穴４５ａに挿入されると、Ｖ溝基板２９と押さえ蓋３９が離間され、光ファイバ固定溝３３ａにガラスファイバ３５が、後部の被覆ファイバ固定溝３３ｂには被覆付きファイバ３７が挿入可能な状態となる。ここで、光コネクタ２１の後端部のファイバ挿入案内部８１から、被覆を除去して先端にガラスファイバ３５を表出させた被覆付きファイバ３７を挿入する（図７）。

図７のＢ部で示す短尺光ファイバ２５とガラスファイバ３５の接続部には、屈折率整合剤が、例えばガラスファイバ３５の先端に塗布されることで介在している。短尺光ファイバ２５とガラスファイバ３５の接続が成功するまで、洩れ光が前部のくさび５１ａ、くさび板部５３、凸部７９を経て可視光の点滅として視認されている。接続が成功すると、ガラスファイバ３５から光が洩れなくなる。この状態でロック部６７の係止突起７３ａを係止凹部７３ｂから係止解除し、ロック片６９をアーム５７の反対側に配置してアーム５５、５７を接近可能とする。

図５は、くさびの抜き取り途中における治具付き光コネクタを示し、（ａ）領域は切断面Ａ−Ａにおける断面図、（ｂ）領域は一部分を切り欠いた縦断面図である。図４（ｃ）領域は、くさびの抜き取り後における光コネクタ２３の要部の光ファイバに直交する面における断面図である。凸部７９から見える可視光が消え、接続の成功が確認できたなら、アーム５５，５７を手指で挟む。アーム５５，５７同士が接近すると、アーム５５，５７の突片５９，６１がくさび板部５３の下面４９に移動し、移動した突片５９，６１がくさび板部５３の下面４９を押し上げ、その結果、くさび板部５３が上方へ反り上がる。これにより、くさび板部５３とくさび５１が上方へ移動される。

光コネクタ用冶具１００を使用したメカニカルスプライスでは、上述したように、前部のくさび５１ａ、後部のくさび５１ｂの順番で抜き取りが行われる。これにより光ファイバ２５，３５同士を固定した後、被覆付きファイバ３７を固定することになるので、メカニカルスプライス部の内部に応力の残留しない望ましい固定順番での固定が行える。また、仮にくさび５１が完全に抜き取れずに、抜き残しが生じた場合であっても、アーム５５，５７を挟んだまま支柱７５，７５と側部後端面４３ａ，４３ａの接点を支点８３として、矢印Ｃ方向（図５）へ回転することで、くさび５１を容易に抜き取れる。このように、光コネクタ用治具１００では、くさびの抜き取り動作が、くさび板部５３と、一対のアーム５５，５７とに大別した簡素且つコンパクトな一体構造で実現される。また、変形部位が撓み易い片持ち梁状のアーム５５，５７なので、変形特性を材質に依存せずに済む。

したがって、光コネクタ用治具１００によれば、一部品にて、しかも、コンパクト且つ簡素に構成することができる。この結果、くさびを抜き取る動作の信頼性を向上させ、製造コストを低減することができる。

本発明の光コネクタ用冶具は、現場で組み立てるメカニカルスプライスを利用したコネクタに用いられる。

２１：光コネクタ、４９：下面、５１：くさび、５１ａ：前部のくさび、５１ｂ：後部のくさび、５３：くさび板部（基板）、５５，５７：アーム、５９，６１：突片、６７：ロック部、７５：支柱、７７：表面（上面）、７９：凸部（レンズ形状）、８３：回動支点、１００：光コネクタ用治具

Claims (7)

1. 光コネクタ用治具であって、
   基板と、
   前記基板の下面に設けられ、光コネクタのメカニカルスプライス部へ挿入されるくさびと、
   前記基板の両側部から延出する一対のアームであって、前記両側部に接触する基端を有するアームと、
   前記アームから前記基板に向かって突き出し、前記アームが側方から挟まれることにより前記基板の下面と係合して前記基板を反り上がらせる突片と
   を備える光コネクタ用治具。
2. 請求項１記載の光コネクタ用治具において、
   前記くさびは、前記基板における前記アームの基端の近傍に設けられた後部のくさびと前記基板における前記基端の近傍より前方に設けられた前部のくさびとからなり、前記基板の前記前部のくさび側が前記基板の前記基端の近傍よりも先に反り上がる光コネクタ用治具。
3. 請求項１又は２記載の光コネクタ用治具において、
   前記一対のアームの接近を規制するロック部を備える光コネクタ用治具。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の光コネクタ用治具において、
   前記光コネクタに係合して、前記光コネクタ用冶具を前記光コネクタに対して位置決めするとともに前記基板の反り上がりの回動支点となる支柱を前記基端の近傍に備える光コネクタ用治具。
5. 請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の光コネクタ用治具において、
   前記くさびを介して光コネクタに係合された際、前記基端の近傍が前記基板の反り上がりの回動支点となる光コネクタ用治具。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか１項記載の光コネクタ用治具において、
   少なくとも前記くさび及び前記基板が透明な樹脂で形成されている光コネクタ用治具。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか１項記載の光コネクタ用治具において、
   前記基板の前記くさびが位置する部分において、前記基板の上面が凸レンズ形状に形成されている光コネクタ用治具。

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