JP2010256703A - 光コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】光コネクタの構造を簡略化して、低コスト化を図る。
【解決手段】ハウジング２０の貫通孔３０をハウジング側面に開口し、フェルール１０をハウジング２０の側面開口部から装着可能とすることにより、ハウジング２０を複数の部品で構成する必要がなくなり、部品点数及び組立工数を削減して低コスト化が図られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバを他の光ファイバや光素子と接続するための光コネクタに関する。

例えば特許文献１には、フランジ（２６）を有するフェルール（２７）と、フェルールを保持するハウジング｛前方部分（１２）及び後方部分（１３）｝とを備えた光コネクタが示されている。ハウジングには貫通孔が形成され、この貫通孔の内周にフェルールが保持されている。詳しくは、ハウジングの前方部分（１２）及び後方部分（１３）にそれぞれ貫通孔が形成され、フェルールの先端側を前方部分の貫通孔に挿入すると共に、フェルールの基端側（先端部と反対側、以下同様）を後方部分の貫通孔に挿入し、この状態で前方部分と後方部分とを固定することにより、フェルールがハウジングの貫通孔の内周に装着される。

この光コネクタは、フェルールのフランジとハウジングの後方部分（１３）との間にスプリング｛コイルばね（２９）｝を装着することにより、フェルールを前方部分（１２）側に付勢している。このような光コネクタを、光アダプタを介して相手方の光コネクタと接続すると、当方のフェルールの先端部が相手方のフェルールと当接することによりコイルばねの弾性力に抗して当方のフェルールが後退する。このスプリングの緩衝機能により、フェルールの先端部同士を確実に当接させることができる。

特開２００１−５６４２０号公報

上記のように、前方部分（１２）と後方部分（１３）とからなるハウジングの貫通孔にフェルールを完全に収容する構成とすれば、外部からの衝撃からフェルールを確実に保護することができる。しかし、モジュールボックスの内部など、壁面の背後（ＢＴＷ）で使用される光コネクタの場合、外部との接触がほとんどないため、壁面の前面（ＯＴＷ）で使用される光コネクタと比べ、外部から衝撃が加わる恐れが少ない。このように、外部からの衝撃がほとんどない場所で使用される光コネクタでは、上記のような複数部品からなるハウジングによる構成が過剰となる場合がある。

本発明が解決しようとする課題は、光コネクタの構造を簡略化して、低コスト化を図ることにある。

前記課題を解決するために、本発明は、フランジ部を有するフェルールと、フェルールを保持するための貫通孔が形成されたハウジングとを備えた光コネクタであって、前記貫通孔をハウジングの側面に開口させ、この側面開口部から貫通孔の内周にフェルールを装着可能とした光コネクタを提供する。

このように、貫通孔をハウジングの側面に開口し、この側面開口部からフェルールを貫通孔の内周に装着可能とすることにより、ハウジングを複数の部品で構成する必要がなくなり、部品点数及び組立工数を削減して低コスト化が図られる。このような光コネクタは、外部との接触がほとんどない場所（例えば壁面の背後）で使用される光コネクタとして好適に使用することができる。

この光コネクタにおいて、ハウジングに一体形成され、フランジ部に基端側から当接することでフェルールの後退を規制する基準面を設けてもよい。この光コネクタを光アダプタに装着すると、相手方のフェルールと当接することで当方の光コネクタのフェルールが基端側に押し込まれてフランジ部が基準面と当接し、これによりフェルールの後退が規制される。このように、光コネクタの使用時（光アダプタへの装着時）におけるハウジング内でのフェルールの位置決めをハウジングに一体に設けた基準面で行うことで、スプリングを省略することができ、さらなる低コスト化が図られる。このような光コネクタはスプリングによる緩衝機能を有さないため、接続される相手方の光コネクタがスプリング等による緩衝機能を有する場合に好適に使用できる。この場合、基準面の位置を相手方のフェルールの可動範囲内に設定すれば、相手方のフェルールの緩衝機能によりフェルールの先端部同士を確実に当接させることができる。

ところで、フェルールに挿通された光ファイバのファイバコアは、フェルールの先端部の軸心位置に配されることが望ましいが、実際には、フェルールの外周面に対する挿通孔の偏心、挿通孔の内周面に対する光ファイバの偏心、光ファイバの外周面に対するファイバコアの偏心等の要因により、ファイバコアはフェルールの軸心位置から偏心して配される。例えば、光アダプタを介して接続される一対に光コネクタのフェルールのうち、一方のフェルールのファイバコアが上方に偏心し、他方のフェルールのファイバコアが下方に偏心していると、フェルール同士を当接させたときのファイバコアのずれが大きくなる。これに対し、双方のフェルールのファイバコアの偏心方向を所定方向（例えば上向き）に揃えれば、ファイバコア同士のずれを小さくすることができる（このように、ファイバコアの偏心方向を所定方向に揃える作業を「調芯」と言う。）。

フェルールとハウジングとを着脱可能とすれば、調芯を容易に行うことができる。すなわち、フェルールをハウジングに装着した状態で、フェルールに挿通された光ファイバのファイバコアの偏心方向を調べる。その後、フェルールをハウジングから一旦取り外して所定角度回転させて再びハウジングに装着し、この状態でファイバコアの偏心方向を調べる。この作業を繰り返し、偏心方向が所定方向となった位置で、フェルールをハウジングに装着することにより、調芯が完了する。

ハウジングの基端部に一体形成され、ハウジングから基端側に突出したフェルールの外周を覆い、フェルールの基端部よりも基端側に延びたカバー部を設ければ、フェルールに挿入された光ファイバを保護することができる。

フェルールの円筒状外周面のうち、１８０°を超える周方向領域をハウジングと密着させれば、フェルールを半径方向全方向において拘束することができるため、ハウジングでフェルールを確実に保持することができる。

以上のように、本発明によれば、光コネクタの構造を簡略化して、低コスト化を図ることができる。

光コネクタの斜視図である。 （ａ）は光コネクタの側面図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は同先端側正面図、（ｄ）は同基端側正面図である。 （ａ）は図２（ｂ）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は図２（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｄ）は図２（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。 図３（ａ）の拡大図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

本発明の一実施形態に係る光コネクタ１は、図１に示すように、フェルール１０と、フェルール１０を保持したハウジング２０とを有する。この光コネクタ１は、図示しない光アダプタに装着されるものであり、光コネクタ１のハウジング２０に設けたラッチ２２を光アダプタの係止部と係合させることで両者の抜け止めを行う、いわゆるＬＣ型光コネクタである。尚、以下では、説明の便宜上、ハウジング２０に装着されたフェルール１０の中心軸方向（図１のＹ方向）を「軸方向」と言い、軸方向でハウジング２０からフェルール１０のキャピラリ１１が突出している側を先端側、その反対側を基端側とする。また、図１のＺ方向を上下方向と言い、ハウジング２０のラッチ２２が設けられている側を上方、その反対側を下方とする。さらに、軸方向及び上下方向の双方と直交する方向（図１のＸ方向）を幅方向と言う。

フェルール１０は、光ファイバ（光ファイバ素線、もしくは光ファイバ素線にコーティングしたもの、図示省略）の先端に取り付けられるものであり、図２（ａ）に示すように、キャピラリ１１と、キャピラリ保持部１２と、保護チューブ１３とを有する。キャピラリ１１は、セラミックス（例えばジルコニア）やガラス等の材料で形成され、光ファイバが挿通される軸方向の微細孔１１ａを有する（図３（ａ）参照）。キャピラリ保持部１２は、例えば真ちゅう等の金属材料で形成され、光ファイバが挿通される軸方向の内孔１２ａを有する。内孔１２ａの先端側には、内孔１２ａより若干大径な固定孔１２ａ１が設けられ、この固定孔１２ａ１にキャピラリ１１が圧入固定される。内孔１２ａと固定孔１２ａ１との間には径方向の肩面１２ａ２が形成され、この肩面１２ａ２とキャピラリ１１の基端部１１ｃとの間に軸方向の隙間が形成される（図４参照）。

キャピラリ保持部１２の先端部分には、外径側に突出したフランジ部１２ｂが形成される。フランジ部１２ｂには、図４に示すように、径方向に延びた先端面１２ｂ１と、先端面１２ｂ１から基端側に延び、基端側へ向けて徐々に拡径したテーパ面１２ｂ２と、テーパ面１２ｂ２から基端側に延びた大径外周面１２ｃとが形成される。キャピラリ保持部１２の外周面のうち、フランジ部１２ｂの基端側には小径外周面１２ｄが形成される。大径外周面１２ｃは径方向断面で正六角形状を成し（図３（ｃ）参照）、小径外周面１２ｄは円筒面状を成している（図３（ｄ）参照）。大径外周面１２ｃと小径外周面１２ｄとの間には肩面１２ｅが形成される（図４参照）。

キャピラリ保持部１２の基端部には、小径外周面１２ｄよりもさらに小径で、端部に爪部を有する筒部１２ｆが設けられる（図３（ａ）参照）。筒部１２ｆは、ハウジング２０の本体部２１から基端側に突出している。筒部１２ｆの内周には光ファイバ（図示省略）が挿通され、筒部１２ｆの外周面と光ファイバの外周面との双方を覆うように、保護チューブ１３が装着される。保護チューブ１３は、筒部１２ｆの外周に装着可能な程度の弾性を有する材料（例えばフッ素樹脂、ゴム等）で形成される。また、保護チューブ１３を熱収縮性を有する材料で構成していわゆる熱収縮チューブとし、加熱により保護チューブ１３を収縮させて筒部１２ｆ及び光ファイバに密着させてもよい。筒部１２ｆの爪部が保護チューブ１３の内周面に食い込んで、保護チューブ１３を外径側に弾性変形させることにより、保護チューブ１３と爪部とを軸方向に係合させて、保護チューブ１３の抜けが規制される。

ハウジング２０は、例えば樹脂材料で一体に型成形（例えば射出成形）され、略直方体の本体部２１と、本体部２１の一側面（上面）に設けられたラッチ２２と、本体部２１から基端側に延びたカバー部２３とを有する。

本体部２１は、本体部２１を軸方向に貫通した貫通孔３０が形成され、この貫通孔３０の内周にフェルール１０が保持される。貫通孔３０はハウジング２０の側面（軸方向両側の端面を除く面）に開口し、図示例では、貫通孔３０が、本体部２１の幅方向一方の側面に軸方向全長に亘って開口し、これにより本体部２１は正面視で略コの字形状を成している（図２（ｃ）及び（ｄ）参照）。尚、貫通孔３０の側方の開口方向は図示に限らず、ハウジング２０の幅方向他方の側面、あるいはハウジング２０の下側の側面に開口させてもよい。

貫通孔３０は、本体部２１の先端面に開口した大径孔３１と、大径孔３１の基端側に設けられた保持孔３２とを有する（図３（ａ）参照）。大径孔３１の内周にはキャピラリ１１が配され、保持孔３２の内周にはキャピラリ保持部１２が保持される。

保持孔３２の内周面には、図４に示すように、先端側へ向けて徐々に縮径し、幅方向一方を開口した部分テーパ面３２ａと、部分テーパ面３２ａから基端側に延び、幅方向一方を開口した部分角筒面３２ｂ（図３（ｃ）参照）と、部分角筒面３２ｂから内径向きに立ち上がった基準面３２ｃとが、ハウジング２０と一体に型成形される。部分テーパ面３２ａ及び部分角筒面３２ｂは、それぞれキャピラリ保持部１２のフランジ部１２ｂと隙間を介して対向し、基準面３２ｃはフランジ部１２ｂの基端側面１２ｅ（肩面１２ｅ）に基端側から当接する。基準面３２ｃは、本体部２１の保持孔３２の内面のうち、上下２箇所から突出した突起部２１ａの先端側の端面に設けられる。

保持孔３２の上下２箇所に設けられた突起部２１ａの幅方向奥部（開口側と反対側の端部）には、図３（ｄ）に示すように、フェルール１０のキャピラリ保持部１２の小径外周面１２ｄを保持する部分円筒面３２ｄが設けられる。部分円筒面３２ｄは、小径外周面１２ｄのうちの１８０°を超える周方向領域Ｍと密着し、これによりフェルール１０が半径方向全方向で拘束される。図示例では、小径外周面１２ｄのうち、上端部及び下端部より幅方向奥側の領域全域と、上端部及び下端部より幅方向開口側部分の一部領域と密着している。フェルール１０を装着する前のハウジング２０の部分円筒面３２ｄの内径は、フェルール１０の小径外周面１２ｄの内径Ｄより僅かに小径に形成され、且つ、突起部２１ａの上下方向間隔Ｓよりも少し大きく設定される。このため、フェルール１０は、小径外周面１２ｄを上下突起部２１ａの間に押し込んでハウジング２０を弾性変形させながら、ハウジング２０の保持孔３２の部分円筒面３２ｄに装着される。尚、部分円筒面３２ｄの構成は上記に限らず、例えばその内径を、上下突起部２１ａの上下方向間隔Ｓと同じになるように形成してもよい。この場合、フェルール１０を部分円筒面３２ｄに圧入して変形させることにより、フェルール１０の小径外周面１２ｄのうち、１８０°を超える周方向領域に部分円筒面３２ｄを密着させることができる。

ラッチ２２は、本体部２１の上面の先端側部分から基端側上方に斜めに延び、その中間部に基端側に臨んだ係止面２２ａが設けられる。光コネクタ１を光アダプタに装着した状態では、係止面２２ａが光アダプタに設けられた係止部と軸方向で係合することで、光コネクタ１の光アダプタからの抜けが規制される。このラッチ２２を弾性変形させながら下方に押し下げて、係止面２２ａと光アダプタの係止部との係合を解除することにより、光コネクタ１を光アダプタに対して着脱可能とされる。

光コネクタ１では、光アダプタを介して接続される相手方の光コネクタのフェルールに、当方の光コネクタ１のフェルール１０の先端部を確実に当接させるために、キャピラリ１１のハウジング２０からの突出量を所定の規格で定められた範囲内に設定する必要がある。具体的には、図２（ａ）に示すように、キャピラリ１１の先端部１１ｂとハウジング２０の基準面３２ｃとの軸方向距離Ｌ１、及び、基準面３２ｃと係止面２２ａとの軸方向距離Ｌ２を設定する必要がある。本実施形態のように、係止面２２ａ及び基準面３２ｃをハウジング２０と一体に型成形すれば、これらの面を高い寸法精度で仕上げることができるため、キャピラリ１１のハウジング２０からの突出量を精度良く設定することができる。

カバー部２３は、本体部２１から基端側に突出したフェルール１０の筒部１２ｆの外周を覆い、筒部１２ｆの基端部を越えて基端側まで延びている。図示例では、筒部１２ｆの上下に設けられた一対の長板状の部材で、カバー部２３が構成されている。図示のように、筒部１２ｆと光ファイバとの接続部を保護チューブ１３で覆い、さらにこの接続部の上下をカバー部２３で保護することにより、ラッチ２２の操作時に筒部１２ｆの入口部（基端部）で光ファイバ（図示省略）が折れ曲がる事態を防止できる。

上記構成の光コネクタ１は、次のようにして組み立てられる。まず、保護チューブ１３を装着したフェルール１０の内周に接着剤を流し込み、接着剤が注入されたフェルール１０の内周に光ファイバ（図示省略）を挿通した後、接着剤を硬化させることにより、フェルール１０と光ファイバとを一体化する。この状態で、先端部１１ｂから飛び出した光ファイバを除去した後、キャピラリ１１の先端部１１ｂを研磨して高精度に仕上げる。このフェルール１０を、ハウジング２０の本体部２１の側方開口部から貫通孔３０の内周に挿入する。具体的には、フェルール１０のキャピラリ保持部１２の小径外周面１２ｄを、突起部２１ａの開口側端部に設けた切り欠き部２１ａ１によりガイドしながら、貫通孔３０の内周面に設けられた上下一対の突起部２１ａの間に押し込み、ハウジング２０を弾性変形させて突起部２１ａの間隔を押し広げながら圧入する。小径外周面１２ｄが幅方向奥部の部分円筒面３２ｄに達したら、ハウジング２０が弾性復元し、小径外周面１２ｄに部分円筒面３２ｄが密着し、これによりフェルール１０がハウジング２０で保持される（図３（ｂ）及び（ｄ）参照）。このようにしてフェルール１０をハウジング２０に装着する際に、ハウジング２０の変形が弾性範囲内となるように、フェルール１０の小径外周面１２ｄの直径や上下突起部２１ａの間隔を適宜設定することにより、フェルール１０とハウジング２０とが着脱可能となり、後述の調芯作業を容易に行うことができる。尚、キャピラリ１１の先端部１１ｂの研磨は、上記のようにフェルール１０をハウジング２０に装着する前に行う他、フェルール１０をハウジング２０に装着した後に行っても良い。ただし、上記のようにフェルール１０単体で研磨した方が、フェルール１０をハウジング２０に組み付けた状態で研磨する場合と比べ、研磨時のガタツキや部材間の組み合わせ公差が抑えられて精度よく研磨できるため、先端部１１ｂをより高精度に仕上げることができる。

その後、調芯作業が行われる。具体的には、フェルール１０をハウジング２０に装着した状態で、ファイバコアを所定方向（例えば上向き）に偏心させた光コネクタ（図示省略）と接続し、そのときの接続損失を測定する。その後、フェルール１０をハウジング２０から取り外し、所定角度（例えば６０°）だけ回転させ、再びフェルール１０をハウジング２０に装着し、接続損失を測定する。この作業を繰り返し、接続損失が最も小さくなったときに、光コネクタ１のファイバコアの偏心方向が所定方向（例えば上向き）に最も近づいたとみなし、この方向で装着する。以上により、光コネクタ１の組立が完了する。尚、調芯方法は上記に限らず、例えば、フェルール１０単体で接続損失を測定し、ファイバコアの偏心方向を確認して調芯してから、フェルール１０をハウジング２０に装着してもよい。

以上のように、本発明の光コネクタは、ハウジング２０の側面を開口させているため、フェルール１０をハウジング２０にワンタッチで装着することができる。この光コネクタは、外部からの衝撃がほとんどない場所（例えばモジュールボックスの内部）で好適に使用することができる。このような場所では、光ファイバを樹脂ジャケット等で保護する必要性は少なく、光ファイバを露出させたまま使用することができる。もちろん、光ファイバーを樹脂ジャケット等で保護し、樹脂ジャケットと光ファイバとの間に補強繊維を介在させた、いわゆる光ケーブルを使用してもよい。

本発明は上記実施形態に限られない。例えば、上記実施形態では、図４に示すように、ハウジング２０の保持孔３２の部分テーパ面３２ａと、フェルール１０のテーパ面１２ｂ２との間に隙間が形成されているが、これらの面を当接させてもよい（図示省略）。この場合、基準面３２ｃを弾性変形させた状態でフランジ部１２ｂの基端側から当接させ、ハウジング２０の部分テーパ面３２ａと基準面３２ｃとでフランジ部１２ｂを軸方向両側から挟持すれば、フェルール１０をハウジング２０で確実に保持することができる。

１ 光コネクタ
１０ フェルール
１１ キャピラリ
１２ キャピラリ保持部
１２ｂ フランジ部
１３ 保護チューブ
２０ ハウジング
２１ 本体部
２１ａ 突起部
２２ ラッチ
２２ａ 係止面
２３ カバー部
３０ 貫通孔
３１ 大径孔
３２ 保持孔
３２ａ 部分テーパ面
３２ｂ 部分角筒面
３２ｃ 基準面
３２ｄ 部分円筒面

Claims (5)

1. フランジ部を有するフェルールと、フェルールを保持するための貫通孔が形成されたハウジングとを備えた光コネクタであって、
   前記貫通孔をハウジングの側面に開口させ、この側面開口部から貫通孔の内周にフェルールを装着可能とした光コネクタ。
2. ハウジングに一体形成され、フェルールのフランジ部に基端側から当接することでフェルールの後退を規制する基準面を設けた請求項１に記載の光コネクタ。
3. フェルールとハウジングとを着脱可能とした請求項１又は２に記載の光コネクタ。
4. ハウジングに一体形成され、ハウジングから基端側に突出したフェルールの外周を覆い、フェルールの基端部よりも基端側に延びたカバー部を設けた請求項１〜３の何れかに記載の光コネクタ。
5. フェルールの円筒状外周面のうち、１８０°を超える周方向領域をハウジングと密着させた請求項１〜４の何れかに記載の光コネクタ。

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