JP2010170065A - フェルール接合用スリーブ - Google Patents

Abstract

【課題】中心軸方向に光ファイバーを挿通させている円柱状のフェルールの円筒度の誤差を吸収し、しかもフェルールの腐食、更にはスリーブの割れを生じないような安定したフェルールの接続を実現し得るようなスリーブの構成を提供すること。
【解決手段】パイプの両端側からそれぞれ中心軸の位置に１本の光ファイバー３を挿通しているフェルール２を挿入し、かつ挿入したフェルール２同士を接合するためのスリーブ１において、前記スリーブ１の内壁に、接続の対象となるフェルール２の外側表面を把持し得る凸条１１をスリーブ１の長手方向と同一方向又は傾斜した方向にて３本以上設けるか、又は凸条１１をスリーブ１の長手方向と傾斜した状態にて２本設け、かつ凸条１１が一方の端部と他方の端部との間にて長手方向の中心軸を基準としてπ／２以上の角度の変位を設定していることに基づき、前記課題を達成し得るスリーブ１。
【選択図】図１

Description

本発明は、１本の光ファイバーを中心軸の位置に保持し、かつ光ファイバー接続に使用されている円柱状のフェルール同士を接合するスリーブに関するものである。

円筒状のフェルールをスリーブの両端側から挿入して接続する場合、フェルールの製造方法は多種類存在するが、円筒パイプ状に成形したとしても、その外表面は決して正確な円柱状態が形成されている訳ではない。

このようなフェルールを外側から押圧した状態にて把持した状態を実現するため、従来技術においては、図３に示すように、スリーブ１に一条の隙間による割部１０を設け、両側から挿入したフェルール２の外表面に対し、スリーブ１の内側への曲げ弾性によって押圧把持が行われており、この点は特許文献１、２に示すとおりである。

しかしながら、このような曲げ弾性に基づく押圧把持の場合には、硬度の貴金属（例えばジルコニア）を素材とする場合には、スリーブ１自体が疲労して割れ易い状態となる一方、素材の硬度が小さい場合（例えばりん青銅）には剛性が低下し、押圧把持状態の維持が困難とならざるを得ない。

のみならず、一方側のフェルール２が振動した場合には、スリーブ１の割部１０の割れ幅が伸縮し、振動を完全に吸収し得ない場合が生ずる。

このような場合には、両側のフェルール２が保持している光ファイバー３同士の接合に支障が生ずるというアクシデントを完全に防止することができない。

更には、前記割部を介して水又は湿気が浸透した場合には、フェルールの腐食が生ずるという弊害を免れることができない。

これに対し、特許文献３においては、複数の光ファイバーを挿通させているフェルールとスリーブの両端側から挿通して接続し、スリーブの内周面及びフェルールの外周面にそれぞれ複数本の凸条及び凹条を設け、当該凸条及び凹条が相互に嵌合し合う位置を特定することによって、前記複数本の光ファイバーの端部同士の接合位置を確保する構成が提唱されている。

このように、凸条及び凹条を設ける構成は、後述する本発明の基本構成と凸条を設ける点において共通しているが、本発明のように、１本の光ファイバーをフェルールに挿通している構成の場合には、上段から挿通したフェルールを挿通している光ファイバーの端部を結合するためには、フェルールの外周面における凹部は不要であるばかりか、これらの複数本の凹部の設定は工作上無駄という他はない。

実開平６−２３０８号公報 特開平９−３１８８４２号公報 特開２００８−１８０８２２号公報

本発明は、中心軸の位置に光ファイバーを挿通させている円柱状のフェルールの円筒度の誤差を吸収し、しかもフェルールの腐食、更にはスリーブの割れを生じないような安定したフェルールの接続を実現し得るようなスリーブの構成を提供することを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明の基本構成は、
（１）両端側からそれぞれ中心軸の位置に１本の光ファイバーを挿通しているフェルールを挿入し、かつ挿入したフェルール同士を接合するためのパイプ状スリーブにおいて、前記スリーブの内壁側に、接続の対象となるフェルールの外側表面を把持し得る凸条をスリーブ長手方向と同一方向、又は当該長手方向に対し傾斜する方向にて３本以上設けたことに基づくスリーブ、
（２）両端側からそれぞれ中心軸の位置に１本の光ファイバーを挿通しているフェルールを挿入し、かつ挿入したフェルール同士を接合するためのパイプ状スリーブにおいて、前記スリーブの内壁側に、接続の対象となるフェルールの外側表面を把持し得る凸条をスリーブの長手方向に対し傾斜した状態にて２本設け、かつ凸条が一方の端部と他方の端部との間にて長手方向の中心軸を基準としてπ／２以上の角度の変位を設定していることに基づくスリーブ、
からなる。

前記基本構成に基づき、本発明においてはフェルールの円筒度の誤差を吸収することができるため、フェルール内に挿通されている１本の光ファイバーの端部同士を正確に接合させることが可能となる。

しかも割部を採用している従来技術のような金属疲労によって発生する割れの発生又は剛性維持の不可能性等の弊害が生じ、しかもフェルールの全面をカバーしているため、腐食の発生をも防止することが可能となる。

前記基本構成（１）を示しており、（ａ）は長手方向と直交する方向の断面図を示しており、（ｂ）、（ｃ）は長手方向と同一方向の側断面図を示す（尚、（ｂ）、（ｃ）の太線は凸条を示す。）。 前記基本構成（２）を示しており、（ａ）は長手方向と直交する方向の断面図を示しており、（ｂ）は長手方向と同一方向の側断面図を示す（尚、（ｂ）の太線は凸条を示す。）。 従来技術において、フェルールをスリーブに挿入した状態の断面図を示す。

図１（ａ）及び（ｂ）並びに（ｃ）は、それぞれ前記基本構成（１）に基づいて、スリーブ１の内壁側に３本以上（図１の場合には（ａ）に示すように４本）の凸条１１をスリーブ１長手方向と同一方向又は傾斜する方向にて設けることによって、フェルール２を把持したことによる長手方向と直交する方向の断面形状及び長手方向と同一方向の側断面形状並びに当該長手方向に対し傾斜する方向の断面形状を示す。

３本以上の凸条１１を必要とする根拠は、長手方向と同一方向の場合又は長手方向に対し僅かに傾斜している場合には、３本以上の凸条１１によってフェルール２を安定した状態にて把持することが可能となることに由来している。

図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ前記基本構成（２）に基づいて、スリーブ１の内壁側に２本の凸条１１を設けることによって、フェルール２を把持したことによる長手方向と直交する方向の断面形状及び長手方向と平行な方向の側断面形状を示す。

凸条１１が長手方向に対し傾斜し、しかも図２（ｂ）に示すように、中心軸を基準として凸条１１の一方端部と他方端部との間の角度がπ／２、即ち９０°以上であることを必要としている根拠は、そのような角度が設定されている場合には、フェルール２は、スリーブ１の両端部においては、前記基本構成（１）のような３本以上による把持が行われておらず、２本による把持が行われるも、スリーブ１の中途部位においては、中心軸を基準とした場合、両端部と異なる角度方向の把持が行われていることから、２本の凸条１１であっても、フェルール２の外表面に対する安定した把持を実現することができることに由来している。
尚、前記基本構成（１）においても、凸条１１の数をｎとした場合（但し、ｎ≧３）、スリーブ１の中心軸を基準として、凸条１１がπ／ｎ以上角度変位を生じさせた場合には、図２（ａ）、（ｂ）に示す場合よりも更に安定した把持が可能となる。

基本構成（１）、（２）における把持を実現するためには、凸条１１のフェルール２の表面に対する押圧状態を伴っているが、当該押圧状態を実現するためには、各スリーブ１の長手方向中心軸と凸条１１の最も内側の部位との径をフェルール２の径よりもやや小さい状態とすることになるが、通常０．３μｍないし１．０μｍ程度に前者の内径を後者の内径よりも小さく設定すると良い。

前記基本構成（１）において、凸条１１を長手方向と同一方向とした場合には、フェルール２の挿入及び挿脱が比較的スムースである点に特徴を有している。
但し、挿脱が容易であることは、逆に安定した把持状態を実現するためには押圧の程度を大きくすること、即ち前記内径の差をやや大きく設定することになる。

これに対し、前記基本構成（１）において凸条１１を長手方向と傾斜させた場合、及び前記基本構成（２）の場合には、前記基本構成（１）に比し、挿入及び挿脱は必ずしもスムースではない。

しかしながら、着脱がスムースでないことは、逆に安定した把持状態に資することを意味しており、前記内径の差を小さく設定することが可能となる。

凸条１１を設ける実施形態としては、図１（ａ）に示すように、パイプを形成する他の領域に比し、内壁側方向に肉厚とすることによって、凸条１１を形成していることを特徴とする構成、又は図２（ａ）に示すように、パイプを形成する他の領域から内側方向へ屈曲させさせることによって、凸条１１を形成していることを特徴とする構成を典型例として採用し得るが、上記双方の構成の中間的な構成も採用可能である。

前記（１）、（２）の基本構成において、殆ど大抵の場合、凸条１１は、長手方向と直交する断面において、長手方向の中心軸に関し、点対称状態にて設定されるが、このような点対称は必要不可欠という訳ではない（但し、フェルール２に対する均一な把持を実現するためには、点対称の方が好ましい。）。

両側のフェルール２の径が相違する場合、従来技術においては割部１０を形成した状態にて両側のスリーブ１につき外径を変化させずに、内径を変化させるという肉厚を変化させるか、又は外径及び内径の双方を変化させることを必要とするが、前記基本構成（１）、（２）においては、凸条１１の内側方向中心軸方向への程度を変化することによって把持状態を維持することができる。

前記基本構成（１）において、スリーブ１の内壁側に設ける凸条１１の数は、通常３本ないし６本程度の範囲にすることが多いが、数（本数）が多くなるに従って、前記内径の差を小さく設定することが可能であり、特に長手方向自体に対し傾斜させた場合には、凸条１１の数を多く設定し、しかも傾斜角度を小さくすることによって、安定した保持とスムースな挿脱とを両立させることが可能となる。

このように、基本構成（１）、（２）によるスリーブ１に対し、フェルール２を両側から挿入した接続構造においては、前記効果の項において説明したような利点を有する一方、凸条１１自体がスリーブ１の長手方向に対する曲げ弾性に抗するような補強部としての機能を発揮しており、スリーブ１の機械的強度の向上に寄与することになる。

そして、本発明のスリーブ１が両端側から挿入するフェルール２は、円柱状の中心軸の位置に光ファイバー３を挿入させていることから、当該中心軸を基準とする角度如何に拘らず、光ファイバー３の端部同士が正確に接合することができ、特に特許文献３のように、フェルール２の外周面に特定の凸条１１と嵌合し合うような凹条を設ける必要はない。

このような補強効果を原因として、基本構成（１）、（２）においては、従来技術の場合に比し、スリーブ１の肉厚を薄く設定することが可能となる。
尚、基本構成（１）、（２）のスリーブ１を形成する方法としては、従来技術の場合と同様に電鋳を採用することが可能であるが、金型成形をも採用することが可能である。

使用する素材としては、従来技術と同様にジリコニア、りん青銅等を採用することができるが、前記のように、凸条１１による補強作用が発揮されることから、アルミニウムのような軽金属、更にはプラスチックを採用することもできる。

以下、実施例に即して説明する。

実施例においては、図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、凸条１１の長手方向と直交する断面が、先端（内側）方向に向って順次狭くなるような湾曲した形状であることを特徴としている。

上記のように、凸条１１が先端となるに従って狭幅とした場合には、凸条１１がフェルール２と接する部位において局所的な応力の発生を伴う把持を実現することが可能となり、ひいては、安定した把持が可能となる。

本発明は、フェルールを介した光ファイバーの接続に関する全分野において利用することが可能である。

１ スリーブ
１０ 割部
１１ 凸条
２ フェルール
３ 光ファイバー

Claims (7)

1. 両端側からそれぞれ中心軸の位置に１本の光ファイバーを挿通しているフェルールを挿入し、かつ挿入したフェルール同士を接合するためのパイプ状スリーブにおいて、前記スリーブの内壁側に、接続の対象となるフェルールの外側表面を把持し得る凸条をスリーブ長手方向と同一方向、又は当該長手方向に対し傾斜する方向にて３本以上設けたことに基づくスリーブ。
2. 両端側からそれぞれ中心軸の位置に１本の光ファイバーを挿通しているフェルールを挿入し、かつ挿入したフェルール同士を接合するためのパイプ状スリーブにおいて、前記スリーブの内壁側に、接続の対象となるフェルールの外側表面を把持し得る凸条をスリーブの長手方向に対し傾斜した状態にて２本設け、かつ凸条が一方の端部と他方の端部との間にて長手方向の中心軸を基準としてπ／２以上の角度の変位を設定していることに基づくスリーブ。
3. パイプを形成する他の領域に比し、内壁側方向に肉厚とすることによって、凸条を形成していることを特徴とする請求項１、２の何れか一項に記載のスリーブ。
4. パイプを形成する他の領域から内側方向に屈曲させることによって、凸条を形成していることを特徴とする請求項１、２の何れか一項に記載のスリーブ。
5. 径が相違している両側のフェルールに対し、凸条の内側方向への突出の程度を変化させた状態にて、フェルールの外側表面を把持していることを特徴とする請求項１、２、３、４記載の何れか一項に記載のスリーブ。
6. 凸条の長手方向と直交する断面が、先端（内側）方向に向って順次狭くなるような湾曲した形状であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５の何れか一項に記載のスリーブ。
7. 請求項１、２、３、４、５、６の何れか一項に記載のスリーブの両側から、フェルールを挿入したことによるフェルールの接合構造。

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