JP2010262298A - 外形の短い光コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバケーブルをその性能が損なわれる量までケーブルを曲げることなく、ケーブル配線のためにわずかなスペースしか残されていないキャビネットの中に設置された装置において光ファイバケーブルを終端することを可能にするコネクタを提供する。
【解決手段】コネクタはハウジング、およびハウジングの後端に結合されるカラーを含むヨークを含む。管状のケーブル曲げリミッタがその一端でカラーに固定され、リミッタは、カラーとリミッタの反対側の端部との間の、例えば９０度の曲げを経て一本以上の曲げ不感性ファイバを含むケーブルを約２５．４ｍｍ（１インチ）よりも小さいファイバ曲げ半径で導く。もしリミッタがファイバの曲げ半径約７．６２ｍｍ（０．３００インチ）を生じるならば、コネクタの前部と曲げた後のケーブルとの間の距離は約３２ｍｍ（１．２６インチ）、あるいはそれ以下である。したがって、コネクタで終端されるとき、ケーブルは性能を損なうことなく限られたスペース内で配線することが出来る。
【選択図】図１

Description

本発明は通信、および情報システムに使われるケーブルを終端するためのコネクタ、より具体的には光ファイバケーブル用のコネクタに関する。

ネットワークシステムの管理者は、新しい、より複雑で多機能のプラグイン型のモジュールを収容するために現場の装置のキャビネット内の利用可能なスペースを拡大することをしばしば必要とする。モジュールはキャビネット内側の主パネルの裏側のフレームに据え付けるように構成される。通常、追加のスペースは主パネルをキャビネットの前扉により近づけて置き直すことにより得られ、こうしてパネルとキャビネット扉の背面との間の空間を減らすことになる。しかし、パネルとドアとの間のスペースは、モジュールの表面で終端される多数のネットワークケーブルにより占有されている。したがって、この空間を減らすことは過度にケーブルを曲げる必要がなく、あるいはキャビネット内の他の場所でいわゆる交差接続をすることなく、モジュールの前面に直接ケーブルを終端することをより困難にする。

電気ケーブルはケーブルの性能に悪影響を与えることなく、モジュール上のケーブルとはめ合うコネクタに関して９０度曲げ形を形成するコネクタで終端されることが可能である。即ち、電気ケーブルは極端な角度にケーブルを曲げる必要がなく、ケーブルが終端するこれらのモジュールに極めて近いところに配線できるということである。しかし、光ファイバは永久的な損傷なしに規定された最小曲げ半径よりも小さく曲げるように作られていない。多くの光ファイバの最小曲げ半径は約２４．５ｍｍ（約１インチ）である。過去においては、モジュールの前面に残るキャビネットの開放されているスペースの深さは、ケーブル内のファイバの最小曲げ半径を犯すことなく光ケーブルを配線し、終端するために十分であった。しかし先に述べたように、このスペースの深さは新しく置き換えるモジュールのための空間を作るためにしばしば減らされる。

過度の応力が関連するコネクタの近くの光ファイバに加えられると、挿入損失が増えやすい。しばしばファイバが入っているケーブル、あるいはコードへ軸方向外の引っ張り荷重が加えられる結果として、ファイバがコネクタの後ろから出る点で、あるいはその近くで曲げられるときに損失が発生する。多くの光ケーブルコネクタはコネクタの後部にしっかりしたケーブル保持要素を含み、ケーブル内を軸方向に走るコードのようなケーブル強度部材がその端部を保持要素の中にクリンプすることにより、保持される。軸方向の引っ張り荷重に対してケーブルを正確に固定する一方、ケーブルが保持要素の近くで曲げにさらされると光ファイバの損失問題を引き起こす。したがって、ファイバの最小曲げ半径に注意しながら、コネクタの後部で軸方向外の引っ張り荷重に耐えられるようにファイバに必要とされる支持を備えることは困難であることがわかっている。

光ケーブルコネクタの全長の低減は、一般にコネクタの後部に備えられるまっすぐな形状のケーブル曲げリミッタ、あるいは歪み開放ブーツを、最小曲げ半径を保持しながらコネクタの後部のすぐ近くで４５、あるいは９０度ケーブル曲げを備えるようにモールドされた曲げ加工済みのブーツと置き換えることによりなされてきている。フレキシブルな曲げ制限ブーツが光ケーブルコネクタの後部でより一貫な４５、あるいは９０度のケーブル曲げを作るために、モールドしたクリップも使われる。

他の公知の方法は、コネクタの後部の直近でファイバが曲がり始めるようにブーツを真っ直ぐに保持しながら、その長さを短くすることである。いわゆる短ブーツＬＣ、およびＳＣ光コネクタは米国ジョージア州ノークロスのＯＦＳ Ｆｉｔｅｌ、ＬＬＣ、および他の供給元から商業的に入手可能である。ケーブルは一般的なＬＣ短ブーツコネクタの前端から約４２．４ｍｍの距離、あるいは一般的なＳＣ短ブーツコネクタで約５２．０ｍｍの距離で曲がり始める。一般的には米国特許第５，３４７，６０３号（１９９４年９月１３日）、第５，３９０，２７２号（１９９５年２月１４日）、第６，６２９，７８３号（２００３年１０月７日）、および第７，００１，０８１号（２００６年２月２１日）を参照のこと。

他の解法はモジュールの表面板へのコネクタアダプタの組込みを伴い、その場合、アダプタに接続するために９０度よりも４５度だけ光ファイバケーブルを曲げる必要があるようにアダプタが構成される。しかし、そのようなアダプタを使用するモジュールの表面板は、しばしばモジュールの内部の貴重な空間を犠牲にしてそのようなアダプターを使う。モジュールの回路基板の複雑さが増すにつれ、キャビネットの中で４５度の傾きで取り付けるように構成されたアダプタ、あるいは、いわゆる小形状係数（ＳＦＦ）のトランシーバモジュールなどの使用は少なくなりつつある。

米国特許出願公開第２００８／０２４０６５７号（２００８年１０月２日）は、１つ以上の直角曲げを形成する内部領域を有するリジッドなフェルールの形状の直角光ファイバコネクタ組み立て体を開示している。いわゆる曲げ特性のよいファイバはフェルールのそれぞれの端部でコネクタ間の内部領域を横断し、ファイバは直角曲げ部における内部領域の曲げ半径よりも小さい最小曲げ半径を有する。

曲げ耐性、あるいは曲げ不感性ファイバ（ＢＩＦ）としても参照される曲げ性能のよい光ファイバが米国特許第７，２５７，２９３号（２００７年８月１４日）、および米国特許出願公開第２００７／０１０４４３７号（２００７年５月１０日）、第２００８／０１６６０９４号（２００８年７月１０日）、および第２００９／００６０４３７号（２００９年５月５日）に開示されている。最後に引用された公開（特許）に開示される方法により製造されたファイバは４ｍｍほどの小さい最小曲げ半径を示し、他の商業的供給元からと同様にＥＺベンド（登録商標、以下同）として米国ジョージア州ノークロスのＯＦＳ Ｆｉｔｅｌ、ＬＬＣから入手可能である。

米国特許第５，３４７，６０３号 米国特許第５，３９０，２７２号 米国特許第６，６２９，７８３号 米国特許第７，００１，０８１号 米国特許第７，２５７，２９３号 米国特許出願公開第２００８／０２４０６５７号 米国特許出願公開第２００７／０１０４４３７号 米国特許出願公開第２００８／０１６６０９４号 米国特許出願公開第２００９／００６０４３７号

よって本発明が解決しようとする課題は、光ファイバケーブルをその性能が損なわれる量までケーブルを曲げる必要がなく、ケーブル配線のためにわずかなスペースしか残されていないキャビネットの中に設置された装置において光ファイバケーブルを終端することを可能にするコネクタを提供することにより従来技術の不都合を克服するものである。

本発明のコネクタ構成は光ファイバケーブルをその性能が損なわれる量までケーブルを曲げることなく、ケーブル配線のためにわずかなスペースしか残されていないキャビネットの中に設置された装置において光ファイバケーブルを終端することを可能にする。

本発明によれば、光ケーブルコネクタ構成は軸を有するコネクタハウジング、前端、および後端を含む。カラーを含むヨークがハウジングと軸を合わせてコネクタハウジングの後端に結合される。管状のケーブル曲げリミッタはカラーに固定されたひとつの端部を有し、カラーと、ファイバの曲げ半径が約２５．４ｍｍ（１インチ）よりも小さい曲げ半径となるような曲げリミッタの反対側の端部との間の所定の曲げ部を通して少なくともひとつの曲げ不感性ファイバを含むケーブルを導くような寸法に曲げリミッタが形成される。

本発明のよりよい理解のために、付属の図面、および添付の請求の範囲とともに以下の記述が参照される。

本発明により組み立てられた光ファイバケーブルコネクタの斜視図である。 図１の左側にあるダストカバーが取り除かれた（図１の）コネクタの側面図である。 コネクタの部品、およびコネクタが組み立てられる順序を示す図１のケーブルコネクタの分解組み立て図である。 図１のコネクタの断面拡大側面図である。 コネクタの部品強度部材の断面側面図である。

測定可能な損失の増加なしに最小曲げ半径５ｍｍの範囲の曲げ不感性ファイバ（ＢＩＦ）の発明はファイバを内蔵するケーブルを通常の光ケーブルと比較してよりシャープに曲げることを可能にする。ＢＩＦはシャープな曲げに起因する応力にさらされても、それによるファイバの挿入損失の増加はない。したがって、ＢＩＦの許容最小曲げ半径は主としてファイバのガラスの長期信頼性に基づき、曲げ応力の下でのファイバの光学特性にはよらない。

基本的に、本発明のケーブルコネクタは、著しく短縮された全長のコネクタボディと、コネクタの後部に固定された１インチ（約２５．４ｍｍ）以下の曲げ半径を有するように形成される硬いケーブル曲げリミッタ、あるいはブーツを特徴とする。ここに説明される実施例においては、ブーツは９０度のケーブル曲げを規定する。コネクタの後で曲げられた後、ブーツから突き出す点はコネクタの前端からわずかに約３２．１ｍｍ（約１．２６インチ）の距離である。この距離は従来の光ファイバケーブルコネクタ上でケーブルがコネクタの後に突き出し、かつどのような条件においても曲がり始める点より十分に前である点に対応する。したがって、曲げ不感性ファイバを含むケーブルが本発明のコネクタで終端されるなら、キャビネット、あるいはその他の中でモジュールアダプタ、あるいはＳＦＦトランシーバの前面でコネクタ、およびケーブルに占有されるスペースは３０％以上低減されるが、それでもコネクタの互換性、および性能に関して適用されるすべての標準に適合する。

図１は本発明による光ファイバケーブルコネクタ１０の斜視図である。図２はコネクタの前端を露出させるために図１の左側にある保護のダストカバー１４が取り除かれたコネクタ１０の側面図である。図３は、ばらばらにした部品、および部品が互いに組み立てられる順序を示すコネクタ１０の分解組立図である。ここではＬＣタイプのコネクタとして示され、説明されているが、本発明のコネクタは、例えばＳＣ、およびＳＴコネクタを含む他の形式の光ケーブルコネクタに当てはまるすべての要求に合致する寸法とされてよいことを当業者は理解するであろう。

図３の左上から始まって、コネクタ１０は上記のダストカバー１４を配され、それは一般に長さ約１９．６８ｍｍ（約０．７７５インチ）である従来のＬＣコネクタのハウジングよりも著しく短い、約１３．６７ｍｍ（約０．５３８インチ）の全長Ｌ_Ｈを有するハウジング１６を含む。ロック／開放用のラッチアーム１８がハウジングの前方に向かってハウジング１６の上側面に一端で固定され、アーム１８がコネクタの後ろ側に向けて上方に傾けられている。ラッチアーム１８は、コネクタがはめ合う図示しないアダプタに挿入され、アーム１８が開放されるとき、コネクタ１０を所定場所にロックする、あるいはアーム１８が押し下げられるとき、コネクタ１０をはめ合う図示しないアダプタから離すいずれかのために公知の方法で動作する。

コネクタ１０はコネクタハウジング１６の内側で軸方向に延びるように支持されるフェルール胴体２２も有し、コネクタが組み立てられたら、軸方向前方へのバイアス力をフェルール胴体に加えるために、対応する圧縮スプリングがフェルール胴体２２の後部に同軸に配される。フェルール胴体２２とスプリング２４の両方は従来の方法で形成され、寸法されてよく、フェルール胴体２２の前端部２３がハウジング１６の前端の開口から突き出すようにようにコネクタハウジング１６の内側に構成される。当業者には知られているように、フェルール胴体２２は同軸の通路を通してフェルール胴体に挿入される光ファイバを支え、ファイバの研磨された端面を見せる役割を果たし、その通路はファイバがはめ合いコネクタ内で他のファイバと光学的に結合できるように前端部２３で開いている。

一般に、図４、および５の断面図に示されるように、図３の概ね円筒状の保持部材２８はコネクタ１０で終端されるケーブルの強度部材を固定する役割を一部担っている。保持部材２８もまた従来型の光ケーブルコネクタに備えられる類似の保持部材、あるいは要素よりも著しく短く、本実施例においてはわずか約１２．７０ｍｍ（約０．５００インチ）の全軸長を有する。部材２８は同軸の後ろ部分３０、および同軸の前部分３２を有する。後ろ部分３０は部材２８の中で終端されたケーブルの端部長さの通過を可能にするように、例えば約２．３４ｍｍ（０．０９２インチ）の内径を有し、ケーブル強度部材の端部は後ろ部分３０の外周上に配され、それを取り巻くクリンプ用スリーブ３４によりその上にクリンプされる。保持部材２８の前部分３２はフェルール胴体２２の後ろ部分、および保持部材２８の内側でその前、および後ろ部分３２、３０の間の境界部に形成される環状の段に対座する圧縮スプリング２４の後ろ部分を受け入れるために、例えば約３．０５ｍｍ（０．１２０インチ）のより大きい内径を有する。保持部材２８の中央部分はその外周上に環状のボス、あるいはリングを有して、部材２８がコネクタハウジング１６の後部に挿入され、スプリング２４が圧縮されるとき、リングがハウジング内に形成され適合する奥まった部分に納まり、スプリング２４の力に抗して所定場所に部材２８を保持する。

ヨーク３８は、カラー４０、および組み立てられたコネクタ１０の後方に延びるトリガー部分４２で形成される。カラー４０は約５．７４ｍｍ（約０．２２６インチ）の軸長、および約５．０８ｍｍ（約０．２００インチ）の内径を有する。トリガー部４２はカラーの軸に基本的に平行なカンチレバーのようにカラー４０の頂点から後方に突き出す基台のつば４４、およびフランジ４４の後端から上方に傾斜し、組み立てられたときに接触し、コネクタ１０の前方に向けてラッチアーム１８を押すための指状の突起４６を含む。カラー４０、およびカンチレバーになったトリガー部４２を含むヨーク３８の全長は約１６．５１ｍｍ（約０．６５０インチ）である。

ヨーク３８とコネクタハウジング１６とはヨークのカラー４０内、およびハウジング１６の後ろ部分の中に延びる保持部材２８部分によってお互いに接触するように結合される。図４を参照のこと。したがって、ハウジング１６の前端からヨークのトリガー部分４２の後端までの測定されたコネクタ１０の長さはわずかに約３０．１８ｍｍ（約１．１８８インチ＝０．５３８インチ＋０．６５０インチ）である。

硬い管の形状をしたケーブル曲げリミッタ５０は、図４に見られるようにカラー４０の内周にその一端が圧入（ｐｒｅｓｓ ｆｉｔ）あるいは接着される。終端されたケーブルの通過を可能にすることに加えて、カラー４０を結合するリミッタ５０の内径は、保持部材２８の後ろ部分３０を、それを取り巻くクリンプ用スリーブ３４とともに収容するために十分である。曲げリミッタ５０の形を説明するためにここに使われるように、「管」、あるいは「管状の」、という用語は断面が円筒状以外の中空構造を含み、かつ壁面がリミッタ５０の周辺について完全に閉じていなくてもよい。

本実施例において、ケーブル曲げリミッタ５０は、カラー４０の真後ろの点とリミッタの反対側の端部との間でコネクタ軸に関して９０度曲げを経てケーブルに向かうように形成される。好ましくは、ファイバが曲げ不感性であると仮定して、曲げリミッタ５０は、ケーブル曲げの全てではないとしてもその多くに対して１インチよりも小さいファイバケーブルの曲げ半径Ｒ_Ｂを得るような寸法とされる。例えば、曲げリミッタ５０が９０度ケーブル曲げに対して安全なファイバ曲げ半径約７．６２ｍｍ（０．３００インチ）を得るとすると、フェルール胴体２２の前端２３と曲げた後のケーブル表面上の最も遠い点との間の軸方向の距離は約３２ｍｍ（１．２６インチ）ほどの小ささである。曲げリミッタがもっと大きい曲げ半径、例えば９０度ケーブル曲げに対して約１５．２４ｍｍ（０．６００インチ）を得るとすると、フェルール胴体の端２３とケーブル表面との間の軸方向に最も遠い距離はそれでもわずか約３４．３ｍｍ（約１．３５インチ）である。

一実施例において、ケーブル曲げリミッタ５０は、例えばエヴォニック・デガッサＧｍＢＨ（Ｅｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａ ＧｍＢＨ）から入手可能なヴェスタミド（Ｖｅａｔａｍｉｄ）（登録商標、以下同）Ｘ７１６６などの硬いが、加工性がよく難燃性のポリマでモールドされる。曲げリミッタ５０はケーブルの外側外皮、および保持部材２８の後ろ部分３０の周りに密着し、ケーブルがマンドレル、あるいは従来からある他の道具の使用によって所望の曲げ半径を得た後、互いに留め合うように適合する寸法の二つの半身の形にモールドされる。他の実施例において、曲げリミッタ５０の壁面の軸方向に狭いスロットを形成して、そのスロットによってケーブルを横方向に押し付けることによりケーブルをリミッタの内側に配することができるようにしてもよい。外径１．６ｍｍのケーブルに対して、曲げリミッタ５０内の通路の内径は好ましくは約１．７ｍｍであり、リミッタの壁厚は好ましくは約１．０ｍｍから１．５ｍｍの範囲内である。

先にも示されたように、本発明はＬＣ型ではない光コネクタで、かつ曲げ不感性であるシングルモード、あるいはマルチモード光ファイバのいずれで実現されてよい。本発明のコネクタは、常に減り続けるスペース内で光ファイバケーブル配線によりシステムを相互接続することを可能にするより短いコネクタの解を求める主要なネットワーク施設の技術者、および購買者の目下の要求に適合する。

先に述べたことは本発明の好ましい実施例を述べているが、本発明の精神、および範囲から逸脱することなく、いろいろな修正、および変形がなされ得るということが当業者には理解されるであろう。その様な修正は、それに限定されるものではないが、平面型配列（つまり、リボン）の光ファイバ形式の光ファイバケーブルを収容するような寸法に形成される光ケーブルコネクタを含む。したがって、本発明は以下の請求の範囲内であるそのような修正、および変形の全てを含むものである。

１０ コネクタ
１４ ダストカバー
１６ ハウジング
１８ ラッチアーム
２２ フェルール胴体
２３ フェルール胴体の前端
２４ スプリング
２８ 保持部材
３０ 保持部材軸上の後部
３２ 保持部材の前部
３４ クリンプ用スリーブ
３８ ヨーク
４０ カラー
４２ トリガー部
４４ 基台フランジ
４６ 指状突起
５０ 曲げリミッタ

Claims (10)

1. 光ケーブルコネクタ組立体であって、
   軸、前端、および後ろ端を有するコネクタハウジングと、
   前記コネクタハウジングの後ろ端に結合され、前記ハウジングと軸が揃っているカラーを含むヨークと、
   管状のケーブル曲げリミッタとを含み、前記管状のケーブル曲げリミッタの一端が前記カラーに固定され、そして、前記カラーと前記曲げリミッタの他端との間の所定の曲げを通して少なくとも１つの曲げ不感性ファイバを含むケーブルを導くように、管状のケーブル曲げリミッタの寸法が決められ形成され、ファイバは約２５．４ｍｍ（１インチ）よりも小さい曲げ半径を得る、ケーブルコネクタ組立体。
2. 前記ケーブルコネクタ組立体が、前記カラーと前記曲げリミッタの反対側の端部との間の約９０度曲げを通してケーブルを導くように形成されることを特徴とする請求項１に記載のケーブルコネクタ組立体。
3. 前記曲げリミッタが、約７．６２ｍｍ（約０．３００インチ）と約１５．２４ｍｍ（約０．６００インチ）の間のファイバ曲げ半径を生じるように構成されることを特徴とする請求項２に記載のケーブルコネクタ組立体。
4. 前記コネクタハウジングの前端と前記ヨークの最も後ろ端との間のコネクタの長さが約３０．１８ｍｍ（約１．１８８インチ）よりも大きくないことを特徴とする請求項１に記載のケーブルコネクタ組立体。
5. （ａ）前記コネクタハウジングが、ラッチアームが押されたときに、前記コネクタをはめ合うコネクタにロックする、あるいは前記はめ合うコネクタから開放する、関連するロック／開放ラッチアームを有し、
   （ｂ）前記ヨークが、（ｉ）前記コネクタハウジングから後部方向に向けてカンチレバーのように前記カラーから突き出す基台フランジと、（ｉｉ）前記コネクタハウジング上の前記ラッチアームに接触して押すために、前記フランジの後ろ端から上方に傾斜する指状突起を含むフィンガー部分と、を有することを特徴とする請求項１に記載のケーブルコネクタ組立体。
6. 前記コネクタにより終端されるようケーブルの強度部材を保持するように構築され配された管状の保持部材を含み、前記保持部材の対応する部分が、前記ヨークと前記ハウジングとを互いに軸を揃えて結合するために、前記ヨークの前記カラーの内側と前記ハウジングの後ろ部分の内側とに延び、そして、
   フェルール胴体を含み、前記フェルール胴体の一部は前記コネクタハウジングの前記保持部材の内側で軸方向に支持され、前記胴体が、通路の中に前記ケーブルのファイバを保持し、はめ合うコネクタ内で前記ファイバが他のファイバと結合できるように前記フェルール胴体の前端に通路が開口する所で前記ファイバの端面を見せるように形成される通路を経る軸を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のケーブルコネクタ組立体。
7. 前記曲げリミッタが、前記カラー、および前記曲げリミッタの反対側の端部との間で約９０度曲げを経て前記ケーブルを導くように形成されることを特徴とする請求項６に記載のケーブルコネクタ組立体。
8. 前記曲げリミッタが約７．６２ｍｍ（約０．３００インチ）と約１５．２４ｍｍ（約０．６００インチ）の間のファイバ曲げ半径を生成するように構成されることを特徴とする請求項７に記載のケーブルコネクタ組立体。
9. 前記コネクタハウジングの前端と前記ヨークの最も後ろの端との間のコネクタ長が約３０．１８ｍｍ（約１．１８８インチ）よりも大きくないことを特徴とする請求項７に記載のケーブルコネクタ組立体。
10. （ａ）前記コネクタハウジングが、ラッチアームが押されたときに、前記コネクタをはめ合うアダプタにロックする、あるいは前記はめ合うアダプタから開放する、関連するラッチアームを有し、かつ
    （ｂ）前記ヨークが、（ｉ）前記コネクタハウジングから後部方向に向けてカンチレバーのように前記カラーから突き出す基台フランジと、（ｉｉ）前記コネクタハウジング上の前記ラッチアームに接触して押すために、前記フランジの後ろ端から上方に傾斜する指状突起を含むトリガー部分と、を有することを特徴とする請求項６に記載のケーブルコネクタ組立体。

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