JP2013186473A - フェルールフロートを有する多ファイバコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】多ファイバコネクタシステムにおける製造上の異常に対処する多ファイバコネクタを提供する。
【解決手段】コネクタ（１００）は、（ａ）複数のファイバ（１０２）の端面（１０２ａ）を露出させる前面（１０１ａ）、及び第１面（１０３）を有すると共にファイバが通過する第１穴を画定する後面（１０１ｂ）を有する少なくとも１個の多ファイバフェルール（１０１）と、（ｂ）多ファイバフェルールを支持するためのリテーナ（１０５）とを具備する。リテーナは、第２面（１０６）を有すると共にファイバが通過する第２穴（１０７）を画定する前面（１０５ａ）を具備する。第２面は、第１面に接触する。第１面及び第２面のうち少なくとも一方は、少なくとも１個の多ファイバフェルールがＸ軸（１１０）及びＹ軸（１１１）のうち少なくとも一方の軸の周りでリテーナに対して移動できるように、少なくとも一方の軸に沿って凸状である。
【選択図】図１

Description

本発明は概括的には多ファイバコネクタに関し、製造上の異常及び他の整列の課題を補償するフェルールフロートを有する多ファイバコネクタに関する。

光ファイバコネクタは、基本的に全ての光ファイバ通信システムの重要部品である。例えば、このようなコネクタは、ファイバを放射源、検出器（detectors）及びリピーター等の能動デバイスに、並びにファイバをスイッチ、マルチプレクサ及び減衰器等の受動デバイスに接続するよう、ファイバ断片をより長い長さに結合するために用いられる。光ファイバコネクタの主要機能は、ファイバのコアが嵌合相手構造の光路と整列するように、ファイバ端部を保持することである。このように、ファイバからの光は光路に光学的に結合される。

本明細書で注目するのはバックプレーンコネクタシステムである。バックプレーンコネクタシステムは周知であり、１個以上のバックプレーンコネクタが実装される基板すなわちバックプレーンを具備するのが典型的である。バックプレーンコネクタは、通常、リセプタクルであり、プラグコネクタを受容するよう構成される。プラグコネクタは、物理的接触を容易にするためにばねで前方へ付勢されるフェルールを具備するのが典型的である。しかし、ある工業規格において、バックプレーンコネクタは、ばねを使用しないことにより省スペースにするためにばね付勢されたフェルールを使用しない。バックプレーン用途において、スペースは制限される傾向にある。

特開２００７−１０２１１４号公報

バックプレーン接続システムは堅牢で広く販売される傾向にあるが、本出願人は、多ファイバフェルールに典型的に見られる製造上の異常により生ずる許容できないほど高いリターンロスに関する問題、特に端面形状及びファイバ突出量の変動に関する問題を発見した。具体的には、図５のバックプレーンコネクタシステム５００の概略図を参照すると、例えばフェルール端面の不均一な研磨等の製造上の異常により、ばね付勢されていないフェルール５０１及び前方へ付勢されたフェルール５０３のファイバ５０２の間に空隙５６０が生ずる。（研磨された端面の不均一さは例示目的のために誇張されていることを理解されたい。）この問題は、両フェルールがばね付勢されているのではなく、２個の互いに嵌合するフェルールの一方のみがばね付勢される用途特有のようである。前方へ付勢されたフェルールはフェルール端面やファイバ突出構成における異常のうちいくつかを克服できるが、製造上の偏りが極端である場合、ファイバ５０２間を適正に光結合することができない。ファイバ間の物理的接触の不良は、許容できないリターンロスを生じさせ、光結合の光学的性能を著しく低下させることが知られている。

従って、本発明が解決しようとする課題は、多ファイバコネクタシステムにおける製造上の異常に対処する多ファイバコネクタを提供することである。

課題を解決するための手段は、特にフェルールの端面における製造上の異常を補償するために、コネクタの残余部分に対してフェルールの移動を容易にするコネクタ構成により提供される。具体的には、従来のコネクタでは、フェルールはリテーナプレートの平坦面により支持されていた。この平坦支持面により、ファイバ間の物理的接触を確保するよう、フェルールが十分に変動してファイバを整列させ押圧することができない。しかし、本発明のコネクタは、リテーナ及びフェルール間に１個以上の面取り面や曲面を設けて、リテーナ（及びコネクタの残余部分）に対してフェルールを移動させることができる。嵌合の間、フェルールを変動可能とすることにより、全ファイバ間の適正な光結合を達成するのに必要なだけフェルールを移動させることができる。この結果、ファイバ経路にわたって一定のリターンロスが得られる。

本発明のコネクタの一実施形態を示す分解斜視図である。 図１のコネクタのリテーナを示す正面図である。 図２のリテーナの側面図である。 図１のコネクタと光結合するよう構成されたプラグコネクタを示す斜視図である。 バックプレーンコネクタシステムのばね付勢されたフェルール及びばね付勢されないフェルール間の物理的接触における製造上の異常を示す概略図である。

以下、添付図面を参照して本発明を例示により説明する。

本発明は、特にフェルールの端面における製造上の異常を補償するために、コネクタの残余部分に対してフェルールの移動を容易にするコネクタ構成を提供する。具体的には、従来のコネクタでは、フェルールはリテーナプレートの平坦面により支持されていた。この平坦支持面により、ファイバ間の物理的接触を確保するよう、フェルールが十分に変動してファイバを整列させ押圧することができない。しかし、本発明のコネクタは、リテーナ及びフェルール間に１個以上の面取り面や曲面を設けて、リテーナ（及びコネクタの残余部分）に対してフェルールを移動させることができる。嵌合の間、フェルールを変動可能とすることにより、全ファイバ間の適正な光結合を達成するのに必要なだけフェルールを移動させることができる。この結果、ファイバ経路にわたって一定のリターンロスが得られる。

本発明の一態様は、リテーナに対してフェルールを移動すなわち変動させることができるリテーナとフェルールとの間のインタフェースを有するコネクタである。一実施形態において、コネクタは、（ａ）複数のファイバ端面を露出させる前面、及び第１面を有すると共にファイバが通過する第１穴を画定する後面を有する少なくとも１個の多ファイバフェルールと、（ｂ）少なくとも１個の多ファイバフェルールを保持するためのリテーナとを具備し、リテーナは、第２面を有すると共にファイバが通過する第２穴を画定する前面を具備し、第２面は第１面と接触し、第１面及び第２面のうち少なくとも一方は、少なくとも１個の多ファイバフェルールがＸ軸及びＹ軸のうち少なくとも一方に沿ってリテーナに対して移動できるように、Ｘ軸及びＹ軸のうち少なくとも一方に沿って凸状である。

図１を参照すると、本発明のコネクタ１００の一実施形態が示される。コネクタ１００は、複数のファイバ１０２の端面１０２ａを露出させる前面１０１ａ、及び第１面１０３を有すると共にファイバ１０２が通過する第１穴（図示せず）を画定する後面１０１ｂを有する少なくとも１個の多ファイバフェルール１０１を具備する。また、コネクタ１００は、多ファイバフェルール１０１を支持するためのリテーナ１０５も具備する。リテーナ１０５は、第２面１０６を有すると共にファイバ１０２が通過する第２穴１０７を画定する前面１０５ａを具備する。第２面１０６は、第１面１０３に接触してフェルール１０１用の後方停止部を提供する。第１面１０３及び第２面１０６のうち少なくとも一方は、多ファイバフェルール１０１がＸ軸１１０及びＹ軸１１１のうち少なくとも一方の軸の周りでリテーナ１０５に対して移動できるように、それらの軸のうち少なくとも一方の軸に沿って面取りされ凸状である。

フェルール１０１は、精確な位置で各ファイバ端面を保持するよう作用し、嵌合相手のフェルールに保持される対応するファイバとの光結合を容易にする。一般的には必ずしも必要ではない（これについては後述）が、フェルールは、本コネクタ用の特注のフェルールを製造したり在庫として置いたりする必要がなくなるように、標準的な市販のフェルールである。図１に示される実施形態において、多ファイバフェルールはＭＴ型フェルールである。ＭＴ型フェルールは周知であるので、本明細書では詳細に説明しない。本明細書にはＭＴ型フェルールが説明されているが、本発明は、ＭＴ型フェルールに限定するものではなく、後方停止部と協働するよう構成された任意の多ファイバフェルールを用いてもよいことを理解されたい。

フェルール１０１は、端面１０２ａを有する１列以上のファイバ１０２を具備する前面１０１ａを具備する。本実施形態において、１列１２本のファイバのみが図示されているが、複数列で他の数のファイバを用いてもよいことを理解されたい。例えば、一般的なＭＴ型フェルールは１２本複数列（例えば２〜６列）のファイバを有する。図１に示される実施形態において、（ＭＴ型フェルールでは一般的あるように）フェルール１０１の前面１０１ａは１個以上の整列部材１１５を具備する。整列部材１１５は周知であり、整列ピンで埋められてもよいし埋められなくてもよい整列ピン穴１１５ａを具備するのが典型的である。図１の実施形態において、整列ピン穴１１５ａはピン無しで図示されているが、必要であればフェルール１０１には整列ピン及び対応するピン保持部材が嵌められてもよい。整列ピン穴１１５ａは、対応するプラグコネクタ４００（図４参照）の整列ピン４１５ｂを受容するよう構成される。

フェルール１０１の背面１０１ｂから延びているのは、本特定実施形態ではリボンケーブル１１６として構成されたファイバ１０２である。リボンケーブルがその最小曲げ半径を超えることがないように、ミニブーツ１１７を用いてもよい。このようなブーツは当業界で周知であるので、本明細書では詳細に説明しない。フェルール１０１の背面１０１ｂには第１面１０３がある。標準的なＭＴ型フェルールにおいて、第１面１０３は、リテーナ１０５に関して後述するように、第２面１０６に対して着座するよう一般的には平坦であろう。しかし、本発明では、後述するように、第１面１０３に面取りや曲面を設けることが好適である。

前述したフェルール１０１は、一体構造体であってもよいし、異なる要素が個別部品により提供される複合構造であってもよいことを理解されたい。例えば、第１面１０３は、一体のフェルール上に画定されてもよいし、フェルール１０１に取り付ける個別部品（例えば、フェルールホルダ又はピン保持部材）上に画定されてもよい。

リテーナ１０５は、嵌合相手コネクタのフェルールがフェルール１０１を付勢する際にフェルール１０１用の後方停止部の形態の支持を提供するよう機能する。図２及び図３に示されるように、リテーナ１０５は、少なくとも１個の第２面１０６を有する前面１０５ａを具備する。第２面１０５ａは、（本実施形態では、リボンケーブル１１６内に組み込まれた）複数のファイバ１０２が通過する少なくとも１個の第２穴１０７を画定する。一実施形態において、リテーナ１０５はまた、第２穴１０７へのアクセスを可能にするスロット１０８を画定する。これにより、スロット１０８を通って第２穴１０７にリボンケーブル１１６を挿入することが可能になる。１個のスロット１０８が図示されているが、本発明の範囲内で他の実施形態を実施することができることを理解されたい。例えば、ファイバ１０２の長さ及びそれらファイバ１０２が終端されるかどうかによって、ファイバ１０２の末端が第２穴１０７を通って縫うように進み、これによりスロット１０８の必要性を無くすことができる。

また、リテーナ１０５の本特定実施形態は、ハウジング１２０内で対応する整列・接続部材１４１に接続するよう構成された整列・接続部材１４０も具備する（後述）。本特定実施形態において、整列・接続部材１４０は、整列・接続部材１４１のねじ穴に受容されるねじ固定具である。

本発明の重要な側面は、第１面１０３及び第２面１０６の相互作用である。第１面１０３及び第２面１０６のうち少なくとも一方は、Ｘ軸１１０及びＹ軸１１１のうち少なくとも一方の軸に沿って面取りされ又は湾曲する。具体的には、第１面や第２面は、従来のように平坦ではなく、凸状であり、１個以上の傾斜した小平面で面取りされてもよいし、湾曲してもよい。湾曲（曲面）は球面であってもよいし、非球面であってもよい。本明細書で使用されているように、「凸状」の用語は、傾斜面及び湾曲面を総括して指す。凸面を形成するよう少なくとも１個のこれらの面を面取りし曲面を形成することにより、フェルール１０１及びリテーナ１０５間の若干量の移動が可能になる。このような限定された移動量は、前述した製造上の異常を補償することが判明した。より具体的には、Ｘ軸に沿ってフェルールの一端が他端よりも研磨された製造上の異常を示す図５を参照すると、第１面及び第２面の一方がＸ軸に関して凸状である場合、フェルール１０１は、リテーナに対して横方向に回転することができ、製造上の異常を吸収し、ファイバ端が間隙５６０を無くして物理的接触をすることができる。

図１に示される実施形態において、第２面１０６は、リテーナ１０５の側面図である図３に示されるようにＸ軸に沿って凸状である。面取り・曲面は極端である必要はなく、若干の面取り・曲面でも製造上の異常を十分に補償することを理解されたい。

図１に示された実施形態はＸ軸に沿ってのみ凸状である第２面を有しているが、Ｙ軸に沿ったフェルールの相対移動を容易にするよう第２面を基本的にドーム状にするように、Ｙ軸に沿って第２面が凸状であってもよいことを理解されたい。このような実施形態において、フェルール１０１は、Ｘ軸に沿って横方向に回転するのみならず、Ｙ軸に関しても上下に傾く。

一般的には必ずしも必要ではないが、フェルールの第１面１０３よりも第２面１０６を面取りし湾曲させることが好適である。このやり方は、前述したように標準的なフェルール１０１が使用できるので一般的には好適である。にもかかわらず、リテーナ及びフェルール間の相対移動を吸収するよう、第１面１０３が１以上の軸に沿って凸状であってもよいことを理解されたい。このような実施形態は、第１面１０３がフェルール１０１と一体ではなく、前述したようにフェルールの後面１０１ｂに取り付けられた個別部品（例えば、フェルールホルダ又はピン保持部材）に画定される場合、特に望ましい。さらに、一実施形態において、第１面及び第２面の双方が凸状である。特定一実施形態において、第１面は一方の軸（例えばＹ軸）に沿って凸状であり、第２面は異なる軸（例えばＸ軸）に沿って凸状である。

図１の実施形態において、フェルール１０１は、リテーナ１０５及び第１ハウジング１２０間に保持される。第１ハウジング１２０は、フェルール１０１を収容する１個以上の穴（開口）１２１を具備する。さらに、整列を容易にするために、嵌合相手コネクタ４００（図４参照）の対応する整列部材４３０と相互係合する整列部材１３０を用いてもよい。このようなインタフェースは当業界で公知であるので、本明細書では詳細に説明しない。

図１の実施形態において、コネクタ１００はまた、第１ハウジング１２０に接続するよう構成された第２ハウジング１５０を具備する。第２ハウジング１５０は、図４に示された嵌合相手プラグコネクタ４００（後述）のハウジング４５０を受容するよう機能するキャビティ（リセプタクル）１５１を具備する。

一実施形態において、コネクタ１００は、図４に示される第２コネクタ４００を具備するコネクタシステムの一部である。一実施形態において、コネクタ４００は、本特定実施形態ではＭＴ型コネクタである標準的なコネクタである。図１のコネクタと同様に、第２コネクタ４００は、前面４０１の整列ピン穴４１５ａが整列ピン４１５ｂで埋められている点でフェルール１０１と同じではないがフェルール１０１に類似するフェルール４０１を具備する。コネクタ１００と同様に第２コネクタ４００も、前面４０５ａを有するリテーナ４０５を有する。しかし、コネクタ１００の第１面１０３及び第２面１０６の相互作用とは異なり、第２コネクタ４００は、フェルール４０１の後面４０１ｂ及びリテーナ４０５の前面４０５ａ間に配置された、本実施形態ではばね４６９である弾性部材を有する。ばね４６９は、リテーナ４０５に対してフェルール４０１を前方へ付勢するよう機能する。

本特定実施形態において、第２コネクタ４００はプラグコネクタである。従って、第２コネクタ４００は、フェルール４０１を収容するようリテーナ４０５が相互係合するプラグハウジング４５０を具備する。本実施形態において、プラグハウジング４５０は、コネクタ１００のキャビティ１５１に受容されるよう構成される。これは公知の構成であるので、本明細書では詳細に説明しない。

前述の説明から、本発明のリテーナ及びフェルールの構成は、既存のコネクタ部品で製造上の異常を補償することを含む、従来のバックプレーンコネクタ構成を凌駕する著しい利点をもたらすことが明らかであろう。本発明の別の利点も見込まれるであろう。

１００ コネクタ
１０１ 多ファイバフェルール
１０１ａ 前面
１０１ｂ 後面
１０２ ファイバ
１０２ａ ファイバ端面
１０３ 第１面
１０５ リテーナ
１０５ａ 前面
１０６ 第２面
１０７ 第２穴
１０８ スロット
１１０ Ｘ軸
１１１ Ｙ軸
１２０ 第１ハウジング
１２１ 穴（開口）
１５０ 第２ハウジング

Claims (13)

1. 複数のファイバ（１０２）の端面（１０２ａ）を露出させる前面（１０１ａ）、及び第１面（１０３）を有すると共に前記ファイバが通過する第１穴を画定する後面（１０１ｂ）を有する少なくとも１個の多ファイバフェルール（１０１）と、
   前記少なくとも１個の多ファイバフェルールを支持するためのリテーナ（１０５）であって、第２面（１０６）を有すると共に前記ファイバが通過する第２穴（１０７）を画定する前面（１０５ａ）を具備し、前記第２面は前記第１面に接触するリテーナと
   を具備するコネクタ（１００）であって、
   前記第１面及び前記第２面のうち少なくとも一方は、前記多ファイバフェルールがＸ軸（１１０）及びＹ軸（１１１）のうち少なくとも一方の軸の周りで前記リテーナに対して移動できるように、前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸のうち少なくとも一方の軸に沿って凸状であることを特徴とするコネクタ。
2. 前記第１面又は前記第２面は、前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸のうち少なくとも一方の軸に沿って湾曲することを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記前面は、前記Ｘ軸に沿って少なくとも１列の前記ファイバを露出させ、
   前記第１面又は前記第２面は、前記Ｘ軸に沿って凸状であることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
4. 前記第１面又は前記第２面は湾曲することを特徴とする請求項３記載のコネクタ。
5. 前記第２面のみが凸状であることを特徴とする請求項４記載のコネクタ。
6. 前記フェルール及び前記第１面は一体構造体であることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
7. 前記リテーナは、前記第２穴に繋がるスロット（１０８）を具備することを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
8. 前記少なくとも１個の多ファイバフェルールは、２個以上の多ファイバフェルールを具備し、
   前記リテーナは、複数の前記第２面を具備し、
   前記第２面の各々は、前記多ファイバフェルールのうち一方の前記第１面と接触するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
9. 前記コネクタは、前記少なくとも１個の多ファイバフェルールを受容する少なくとも１個の開口（１２１）を画定する第１ハウジング（１２０）をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
10. 前記コネクタは、前記第１ハウジングを保持する第２ハウジング（１５０）をさらに具備することを特徴とする請求項９記載のコネクタ。
11. 前記第２ハウジングは、第２のコネクタを受容するリセプタクルを画定することを特徴とする請求項１０記載のコネクタ。
12. 前記コネクタは第２コネクタをさらに具備することを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
13. 前記コネクタはバックプレーンコネクタであることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。

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