JP2013532849A - 相補嵌合ジオメトリを備えたフェルール及び関連光ファイバコネクタ - Google Patents

Abstract

光結合部を作るのに適した相補嵌合ジオメトリを備えた光ファイバフェルール（１０，２０）がこのようなフェルールを用いる光ファイバコネクタ及びケーブル組立体と共に開示される。一実施形態では、光ファイバフェルール（２０）は、複数の光配線経路（１４）及び嵌合ジオメトリを備えた本体（２２）を有し、嵌合ジオメトリは、光ファイバフェルールの本体に一体的に形成された少なくとも１本の案内ピン（２５）及びフェルールの後側部分に設けられた少なくとも１つのばね保持特徴部（２７）を有する。フェルールは、光ファイバコネクタに必要な部品数を減少させると共に迅速且つ容易な組み立てを可能にする。本発明は又、フェルールを用いた光ファイバコネクタ及びケーブル組立体に関する。

Description

本発明は、光ファイバフェルール及び関連光ファイバコネクタに関する。特に、本発明は、相補嵌合ジオメトリを備えた光ファイバフェルール及びこのようなフェルールを用いた光ファイバコネクタに関する。

〔関連出願の説明〕
本願は、２０１０年７月３０日に出願された米国特許仮出願第６１／３６９，３８５号に関する３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９の規定に基づく優先権主張出願であり、この米国特許仮出願を参照により引用し、その記載内容全体を本明細書の一部とする。

光ファイバは、種々の用途についてますます普及しており、このような用途としては、広帯域音声、映像及びデータ伝送が挙げられる。一般ユーザ向け装置は、広い帯域幅を着々と用いつつあるので、これら装置用のインタフェース装置は、帯域幅を増大させるために電気接続部から光学接続部の使用に切り替わる可能性が多分にある。一般的に言えば、通信ネットワーク等に用いられる従来型光ファイバインタフェース装置は、一般ユーザ向け装置には適していない。例えば、従来型光ファイバインタフェース装置は、一般ユーザ向け電子装置及びこれらのインタフェースと比較して相対的に大型である。更に、従来型光ファイバインタフェース装置は、細心の注意を払って比較的クリーンな環境中に配備されると共に／或いはこれらを接続する前に作業者によってクリーニングされる。さらに、光ファイバインタフェース装置が再構成可能であっても（即ち、着脱（嵌合／離脱）に適していても）これら光ファイバインタフェース装置は、比較的多くの嵌合サイクル回数向きではない。その代わりとして、従来型光ファイバインタフェース装置は、光ネットワークにおける相互嵌合状態のインタフェース装置相互間の挿入損失を減少させるよう構成された高精度コネクタである。

他方、一般ユーザ向け電子装置は、通常の作動中、比較的多い回数の着脱サイクルが行われることが期待されている。一般ユーザ向け電子装置は、汚れ、ダスト及び他のデブリが日常的に見られる多くの環境で作動される。さらに、一般ユーザ向け電子装置には、典型的には、接続を行う上でサイズ及びスペース面での制約がある。その結果、一般ユーザ向け電子装置に適した光ファイバインタフェース装置が要望されているが、実現されないままになっている。

本発明は、光ファイバフェルール、関連の光ファイバコネクタ、ケーブル組立体及び光ファイバフェルールの製造方法に関する。特に、本発明は、比較的多数回の嵌合／離脱サイクルが行われる光結合に適した特徴部を備えた光ファイバフェルール並びに関連光ファイバコネクタ及びケーブル組立体に関する。開示する一実施形態は、複数の光配線経路及び嵌合ジオメトリを備えた本体を有する光ファイバフェルールに関し、嵌合ジオメトリは、本体に一体的に形成された少なくとも１つのスロットを含む。フェルールのスロットは、過度の摩耗及びデブリを生じさせないで比較的多くの回数の嵌合／離脱サイクルを可能にし、それによりフェルールを一般ユーザ向け電子装置等に適したものにする。本発明は又、フェルールを用いた光ファイバコネクタ及びケーブル組立体に関する。

別の実施形態は、第１のフェルールのための相補嵌合ジオメトリを備えた第２のフェルールに関する。第２の光ファイバフェルールは、複数の光配線経路及び嵌合ジオメトリを備えた本体を有し、嵌合ジオメトリは、本体に一体的に形成された少なくとも１つの案内ピン及びフェルールの後側部分に設けられた少なくとも１つのばね保持特徴部を有する。第２のフェルールは、第１の光ファイバコネクタに必要な部品数を減少させると共に迅速且つ容易な組み立てを可能にする。本発明は又、フェルールを用いた光ファイバコネクタ及びケーブル組立体に関する。

追加の特徴及び利点は、以下の詳細な説明に記載されており、部分的にはこのような説明から当業者には容易に明らかであり、或いは以下の詳細な説明、特許請求の範囲並びに添付の図面を含む明細書において開示する実施形態を実施することによって認識されよう。

上述の概要説明と以下の詳細な説明の両方は、種々の実施形態に関しており、特許請求の範囲に記載された発明の性質及び性格を理解するための概観又は枠組を提供するようになっていることは理解されるべきである。添付の図面は、種々の実施形態の一層の理解を提供するために添付されており、本明細書に組み込まれてその一部をなす。図面は、本明細書において説明する種々の実施形態を示しており、詳細な説明と一緒になって、本発明の原理及び作用を説明するのに役立つ。

図２及び図３に示されている光ファイバフェルールと嵌合する相補嵌合ジオメトリを備えた第１の光ファイバフェルールの拡大図を含むコネクタの端面側斜視図である。 図１のフェルールと図２のフェルールの嵌合ジオメトリの協働関係を示す略図である。 図１の第１のフェルールと嵌合するのに適した嵌合ジオメトリを有する第２の光ファイバフェルールの正面側斜視図である。 図１の第１のフェルールと嵌合するのに適した嵌合ジオメトリを有する第２の光ファイバフェルールの背面側斜視図である。 図１〜図３に示された光ファイバフェルールに類似した嵌合ジオメトリを備えた相補形嵌合光ファイバフェルールの別の様式を用いた嵌合光ファイバコネクタの分解組み立て図である。 図１〜図３に示された光ファイバフェルールに類似した嵌合ジオメトリを備えた相補形嵌合光ファイバフェルールの別の様式を用いた嵌合光ファイバコネクタの斜視図である。 図１〜図３に示されている第１の光ファイバフェルール及び第２の光ファイバフェルールを用いると共にケーブル組立体の一部分をなす例示のレスプタクルを示す図である。 図１〜図３に示されている第１の光ファイバフェルール及び第２の光ファイバフェルールを用いると共にケーブル組立体の一部分をなす例示のプラグコネクタを示す図である。 図７のプラグコネクタの細部を示す拡大図及び図７のプラグコネクタの斜視図である。 シュラウドが取り外された状態の図７及び図８のプラグコネクタの細部を示す拡大図及び図７及び図８のプラグコネクタの底面側斜視図である。 図６のレスプタクルの背面側斜視図であり、電気接続部を示す図である。 本明細書において開示する技術的思想に従って雌型嵌合ジオメトリと雄型嵌合ジオメトリの両方を備えた別の光ファイバフェルールの端面側斜視図である。 嵌合ジオメトリに関する種々の形状を示す略図である。

次に、本発明の現時点において好ましい実施形態を詳細に参照し、これら実施形態の実施例が添付の図面に示されている。可能である場合にはいつでも、同一又は例示の参照符号が図面全体にわたり、同一又は類似の部分を示すために用いられている。

本明細書において説明するフェルール、コネクタ及び／又はケーブル組立体は、種々の装置のための光結合及び／又は電気接続を行うのに適している。本発明の技術的思想は、有利には、比較的多数回の嵌合サイクルのために光ファイバフェルールの簡単且つ迅速でありしかも経済的な接続及び切り離しを可能にする。次に、好ましい実施形態を詳細に参照し、このような実施形態の実施例が添付の図面に示されている。可能である場合にはいつでも、同一の参照符号が同一のコンポーネント又は部分を示すために用いられる。

図１〜図３は、光ファイバ接続を行うための適当な相補形構造体に用いられる相補嵌合ジオメトリを備えた第１の光ファイバフェルール１０及び第２の光ファイバフェルール２０を示している。特に、図１は、コネクタ６０の一部分である第１の光ファイバフェルール１０（以下、「フェルール」という）の斜視図、図２は、第２のフェルール２０の斜視図である。特に、図１は、第１のフェルール１０の拡大端面図を含むコネクタ６０の端面側斜視図であり、第１のフェルール１０は、第２のフェルール２０とインターフェースすると共にこれと光結合をなすための前側端部に設けられた嵌合ジオメトリを有する。図示のように、第１のフェルール１０は、複数の光配線経路１４を備えた本体１２を有している。本明細書で用いられる「光配線経路」という用語は、光信号の伝送を可能にするフェルールの任意適当な構造又はコンポーネントを意味している。一例を挙げると、光配線経路として、それぞれの光導波路、例えば光ファイバを受け入れる光ファイバボア、光学レンズ、能動デバイス、例えば垂直共振器表面発光ダイオードレーザ（ＶＣＳＥＬ）、フォトダイオード、他の能動デバイス又は光信号を伝送するフェルールの他の構造若しくはコンポーネント又はこれに取り付けられた他の構造若しくはコンポーネントが挙げられる。

第１のフェルール１０の嵌合ジオメトリは、フェルールを互いに嵌合させたときに第２のフェルール２０の案内ピン２５を受け入れるスロット１５を含む。この実施形態では、第１のフェルール１０の嵌合ジオメトリは、相補形フェルールとの嵌合時、スロット１５と協働する第２の雌型部分、例えば穴１６を更に含む。換言すると、スロット１５及び穴１６は各々、第２のフェルールのそれぞれの案内ピンを受け入れる。スロット１５及び穴１６は、第２のフェルールの案内ピン２５と協働するよう寸法決めされると共に互いに間隔を置いて配置されている。本明細書で用いられるスロットという用語は、嵌合ジオメトリの両方の中心線（即ち、Ｘ軸）を通る方向においてその相補嵌合ジオメトリに対して十分に大き目になっていて、それによりスロットとその対応の嵌合ジオメトリ、例えばピンとの大きなアラインメント（整列）公差の実現を可能にすることを意味している。１つ又は２つ以上のスロットを含む嵌合ジオメトリを備えたフェルールは、多数回の嵌合サイクルを可能にする。というのは、このことによっては、締り嵌め関係を作るための厳しい公差のボアと案内ピンの嵌合ジオメトリを備えた従来型フェルールのように比較的多数回の嵌合サイクルによって高レベルのデブリが生じることがないからである。更に、スロット１５は、相補嵌合ジオメトリ、例えば嵌合フェルールの案内ピン相互間の大きな公差の実現を可能にする。換言すると、第２のフェルールの嵌合ジオメトリの公差は、大きなばらつきを有することができる一方で、依然として適当なアライメント及び光学性能を提供する。

一例として、図１ａは、第１のフェルール１０と第２のフェルール２０との嵌合ジオメトリの略図である。具体的に説明すると、第１のフェルール１０の嵌合ジオメトリは、陰影が施された領域で表され、第２のフェルール２０の嵌合ジオメトリは、破線で表されている。嵌合ジオメトリは、丸形の形状として又は丸い端部を備えたスロット形状として概略的に示されているが、嵌合ジオメトリ（即ち、スロット、穴及び／又はピン）について任意適当な形状、例えば正方形、長方形、六角形等を用いることができる。図示のように、第１のフェルール１０と第２のフェルール２０との間の嵌合ジオメトリの左側は、同一形状を用いた比較的ぴったりとした嵌合状態を有し、それにより、アライメント基準データが得られる。他方、第１のフェルール１０と第２のフェルール２０との間の嵌合ジオメトリの右側は、同一形状を備えていない。換言すると、第１のフェルール１０のスロット１５は、第２のフェルール２０の嵌合特徴部（例えば、案内ピン）よりも大径であり、かくして、図示のように左側嵌合ジオメトリと右側嵌合ジオメトリとの間の中心線距離Ｌ周りに許容差をもたらす。更に、嵌合ジオメトリは、アライメントを助けると共に／或いは嵌合の繰り返しによる摩耗及びデブリを減少させるようエッジのところに面取り部等を有するのが良い。

図２及び図３は、第１のフェルール１０と嵌合するのに適した第２のフェルール２０を示している。第２のフェルール２０は、光導波路、例えば光ファイバを受け入れる複数の光配線経路１４、この場合、光ファイバボアを備えた本体２２を有している。第２のフェルール２０は、第１のフェルール１０の嵌合ジオメトリにより受け入れられるような寸法形状の少なくとも１本の案内ピン２５を含む嵌合ジオメトリを有し、それにより、互いに嵌合状態にあるフェルールの光導波路が整列させられている。図示のように、案内ピン２５は、第２のフェルール２０の本体２２と一体に形成されている。換言すると、案内ピン２５は、フェルール２０の本体２２と同じ材料で作られると共にこれと一体に形成されている。図示の実施形態では、第２のフェルール２０は、複数の光配線経路１４の互いに反対側で第２のフェルール２０の本体に一体に形成された２本の案内ピン２５を有している。フェルールの案内ピンボア内に受け入れられると共にピンリテーナにより定位置に保持される精密加工案内ピンを用いた従来型光ファイバフェルールとは異なり、第２のフェルール２０の案内ピン２５は、本体２２中に成形され、機械加工され、或いは第１のフェルールの本体と一体に形成される。さらに、フェルール２０の案内ピン２５は、フェルールの嵌合ジオメトリに係合するのに十分な距離にわたって突出し、それにより嵌合状態のフェルール１０，２０のそれぞれの光配線経路１４（例えば、ボア）内に設けられた光導波路を整列させている。しかしながら、第１のフェルール１０は、１本又は２本以上の従来型案内ピンがフェルールの案内ピンボア内に受け入れられる従来形式のフェルールを用いた相補フェルールと嵌合可能である。

本明細書において開示する第１及び第２のフェルール１０，２０の嵌合ジオメトリは、多くの理由で従来型嵌合ジオメトリと比較して利点をもたらす。従来型嵌合ジオメトリは、従来型フェルールの案内ピンボアに嵌まり込む専用案内ピンを用いており、その結果、典型的には、案内ピンボア間隔のばらつきに起因して案内ピンと案内ピンボアとの間に締り嵌め関係が生じる。従来型フェルールに用いられるこの締り嵌めにより、比較的多数回の嵌合サイクルを受けた場合に摩耗及びデブリが生じる。他方、少なくとも１つのスロットを備えたフェルールを用いると、多数回の嵌合サイクルにより生じる摩耗及びデブリが減少する。更に、案内ピン２５を第１のフェルール２０の本体２２と一体に形成することにより、比較的多数回の嵌合サイクル、例えば、一般ユーザ向け電子装置に関する取り扱いに適した確実且つ安価な解決策が得られる。換言すると、嵌合ジオメトリは、これにより例えば典型的には一般ユーザ向け電子装置に関する多数回の嵌合／離脱サイクルが可能なので有利である。さらに、スロット２６を備えた第２のフェルール１０の嵌合ジオメトリは、従来型嵌合ジオメトリと比較して、フェルールの嵌合ジオメトリ相互間の摩耗を減少させる。

第２のフェルール２０は、オプションとして、他の特徴部を有するのが良い。図示のように、第２のフェルール２０は、本体２２の後側部分２１に設けられた少なくとも１つのばね保持特徴部２７を有している。具体的に説明すると、第２のフェルール２０は、フェルールの後側部分２１に設けられると共に複数の光ファイバボア１４の互いに反対側に設けられた少なくとも２つのばね保持特徴部２７を有する。ばね保持特徴部２７が突出部として示されているが、ばね保持特徴部として他の構造、例えば止まり穴、凹部、スナップ嵌め構造等が可能である。

さらに、第２のフェルール２０は、オプションとして、１つ又は２つ以上の停止部２８を有するのが良い。具体的に説明すると、第２のフェルール２０は、前面から引っ込められると共に複数の光ファイバ配線経路１４の互いに反対側に設けられた２つの停止部２８を有するが、これら停止部は、フェルールの前面と面一をなしていても良く又はこれを越えて延びていても良い。第２のフェルール２０の他の領域も又、凹み領域を有しても良い。一例を挙げると、第２のフェルール２０は、オプションとして、図２に最も良く示されているように本体に一体に形成されている案内ピン２５の周りに凹み領域（参照符号は付けられていない）を有する。更に、本明細書において開示するフェルールは又、電気接続をもたらし、それによりハイブリッド接続が提供される。

図示のように、第１及び第２のフェルール１０，２０は、複数の光ファイバボアに隣接して設けられたオプションとしての逆勾配部分１９（即ち、傾斜部分）を更に有する。逆勾配部分１９は、第１及び第２のフェルール１０，２０に取り付けられた光ファイバのレーザ加工を可能にする。具体的に説明すると、逆勾配部分１９は、フェルールの前側端部のマーク付け及び／又は損傷を阻止する逃げを提供することによって製造を助ける。具体的に説明すると、逆勾配部分１９は、レーザビームによる切断及び／又は研磨中におけるレーザビーム及び／又はデブリ相互間の相互作用を阻止し、それによりフェルールの前側端部のマーク付け及び／又は損傷を阻止する。図１及び図２に示されているように、逆勾配部分１９は、フェルール１０，２０の長手方向軸線に対して傾けられた表面を有するのが良い。逆勾配部分１９は、任意適当な角度及び／又は幾何学的形状、例えば前側フェースから３０°〜４５°の角度を有するのが良いが、他の適当な角度／幾何学的形状が可能である。さらに、逆勾配部分１９は、フェルールの寸法及び構造的健全性が保たれる限り光配線経路１４から任意適当な距離を置いたところで始まっていても良い。他の変形例では、逆勾配部分１９は又、オプションとして、光配線経路１４を備えたフェルールの前面から後方に凹んでいても良い。一例を挙げると、肩が逆勾配部分に隣接して形成されるのが良く、それにより、逆勾配部分１９をフェルールの前面から後方に引っ込めることができる。例えば、肩は、フェルールの前面から約２ミクロン以上の深さを有するのが良い。

フェルール１０，２０は、逆勾配部分１９を有しているので、これに取り付けられる複数本の光ファイバの加工は、１つ又は２つ以上のステップでのレーザビームによる複数本の光ファイバ４０の切断及び／又は研磨を含む場合がある。例えば、光ファイバ４０を切断したり研磨したりする別々のステップを用いても良いが、切断及び研磨は、レーザによる一ステップで実施されても良い。任意適当な形式のレーザ及び／又はレーザに関する任意適当な形式の動作モードの利用が可能である。一例を挙げると、レーザは、パルス、連続又は他の適当なモードで動作するＣＯ₂レーザであるのが良い。レーザビームと光ファイバ４０とのなす角度も又、光ファイバ４０の端部に所望の角度、例えば１２°、８°又は平坦部を生じさせるよう調節されても良い。ボアを備えたフェルールの端面と外側前面（参照符号は付けられていない）との間の距離に起因して、レーザビームは、複数本の光ファイバ４０の切断及び研磨中、フェルール１０，２０との相互作用を実質的に回避することができる。オプションとしての逆勾配部分１９がレーザビーム／デブリの屈折部分とフェルールとの相互作用の恐れを一段と減少させるために設けられている。例えば、レーザビームは、フェルール１０，２０の底部から逆勾配部分１９の方への全体方向において複数本の光ファイバ４０を切断すると共に／或いは研磨するよう揃えられる。
一例を挙げると、第１及び第２のフェルール１０，２０を用いた適当な相補形構造体は、プラグ６０及びレセプタクル７０として構成されたコネクタを有し、これらプラグ及びレセプタクルにより、ユーザは、プラグ６０とレセプタクル７０との迅速且つ確実な光学及び／又はハイブリッド結合（即ち、光学／電気）を行うことができる。具体的に説明すると、第１のフェルール１０及び第２のフェルール２０は、オプションとして図示のように複数個の電気接点を含むのが良く又は変形例として光ＵＳＢコネクタの一部分を形成しても良いそれぞれのＵＳＢコネクタ形式の部分を形成する。換言すると、図示のように、プラグ６０は、ＵＳＢプラグコネクタとして構成され、レセプタクル７０は、ＵＳＢレセプタクルコネクタとして構成される。以下において、図６〜図１０に示されている光ファイバプラグ６０及びレセプタクル７０と組み合わせて第１及び第２のフェルール１０，２０の他の細部について説明する。第１及び第２のフェルールの技術的思想は、他形式のフェルール、コネクタ及び嵌合装置に関して有用である。

一例を挙げると、図４及び図５は、それぞれ、相補嵌合ジオメトリを有する別の組をなす第１及び第２のフェルール１１０，１２０を用いたそれぞれの光ファイバコネクタ１００，２００の分解組立て図及び斜視図である。第１のフェルール１１０は、嵌合ジオメトリの一部としてフェルール１０に類似した本体１１２に形成されている少なくとも１つのスロット１１５を備えた嵌合ジオメトリを有する。同様に、第２のフェルール１２０は、嵌合ジオメトリの一部として、フェルール２０に類似した本体に一体に形成されている少なくとも１本の案内ピン１２５を備えた嵌合ジオメトリを有する。互いに嵌合する第１及び第２のフェルール１１０，１２０は、アダプタ（図示せず）を用いて互いに嵌合するＭＰＯ型光ファイバコネクタ、例えばＭＴ光ファイバコネクタとして構成されているが、本明細書において開示する技術的思想を用いた他の構成の光ファイバコネクタの採用が可能である。さらに、光ファイバコネクタ１００，２００は、フェルールのボア中に挿入される１つ又は２つ以上の光導波路、例えば光ファイバ（分かりやすくするために図示されていない）を含むケーブル組立体の一部である。光ファイバコネクタ１００，２００は、本発明の技術的思想によるフェルールを組み込むことができる光ファイバコネクタ及びケーブル組立体の適例である。

具体的に説明すると、図４は、光ファイバコネクタ１００の分解組立て図であり、図５は、同一の参照符号で示された同一の部分を有するのが良い光ファイバコネクタ２００の組み立て図である。図４に示されているように、光コネクタ１００は、オプションとして、ばね受座１０４、コイルばね１０５、ばねプッシュ１１８、引き込み管１３０及び全体として中空のコネクタハウジング１０２を有するのが良い。図４に示されている例示の実施形態のオプションとしてのばね受座１０４は、フェルール１１０とコイルばね１０５との間で後側端部１１０ｂの後側フェースに隣接して配置されるのが良い。ばね受座１０４を貫通して長さ方向に延びる開口部１０６が、引き込み管１３０及び光導波路（図示せず）の端部分がばねプッシュ１１８を通ってフェルール１１０の後側フェースに至ることができるようにするよう構成されているのが良い。引き込み管１３０は、ばねプッシュ１１８の開口部１２２、コイルばね１１０の開口部１１２及びばね受座１０４の開口部１０６内に配置されるのが良い。引き込み管１３０を通って長さ方向に延びる開口部１３２が光ファイバケーブルの光ファイバの端部分を受け入れてこれらをそれぞれのフェルールのそれぞれのボア内に案内する。

光ファイバコネクタ１００は、この光ファイバコネクタをアダプタ（参照符号は付けられていない）内に嵌め込むと共に固定する整列及び／又は取り付け構造体を有するのが良い。図示のように、フェルール１１０、ばね受座１０４、コイルばね１０５、ばねプッシュ１１８の前方部分１２４及び引き込み管１３０は、コネクタハウジング１０２内に少なくとも部分的に位置決めされるのが良い。一例では、ばねプッシュ１１８に設けられた可撓性アーム１２６が前方部分１２４から長さ方向に延びてコネクタハウジング１０２に形成されている開口部１０３に嵌まり込むのが良く、それによりばねプッシュ１１８とコネクタハウジング１０２を互いに固定するようになっている。前方機械的停止部（図では見えない）がコネクタハウジング１０２の内面に設けられるのが良く、その結果、フェルール１１０は、コネクタハウジング１０２内に配置されると動くことができるが、この中に保持される。フェルール１１０は、コイルばね１０５及びばね受座１０４によって前方方向に付勢される。図５の光ファイバコネクタ２００は、光ファイバコネクタ１００とほぼ同じ構造を有するが、フェルール１１０に代えてフェルール１２０を有し、それにより、光ファイバコネクタ１００との嵌合に適したケーブル組立体が提供されている。

図６〜図１０は、それぞれ、図１〜図３に示された第１及び第２の光ファイバフェルール１０，２０をそれぞれ用いる例示の光ファイバコネクタを示している。具体的に説明すると、図６及び図１０は、レセプタクル６０を示し、図７〜図９は、ケーブルにそれぞれ取り付けられているプラグ７０を示し、それにより、それぞれのケーブル組立体（参照符号は付けられていない）の一部分が形成されている。レセプタクル６０とプラグ７０は、これらの間に光結合部及び／又は電気接続部を形成するよう１つの向きに互いに直接嵌合している。フェルール１０，２０は、レセプタクル６０及びプラグ７０の一部分として示されているが、フェルール又はその変形例は、他形式のコネクタ、例えば光学的にのみ作用するコネクタに用いられても良い。

レセプタクル６０は、図６及び図１０に示されているようにシェル６２内に少なくとも部分的に収められた第１のフェルール１０を有する。レセプタクル６０は、ＵＳＢコネクタとして構成されている。具体的に説明すると、レセプタクル６０は、電気接続部のみを備えたＵＳＢプラグとの下位（後方）互換性を有すると共に光結合部又は光接合部と電気接続部の両方を有する適当なＵＳＢプラグに使用できる。具体的に説明すると、レセプタクル６０は、レセプタクル６０とプラグ７０を電気的に接続させる複数個の電気接点６３を更に有している。電気接点６３は、フェルール１０と一緒に成形されるのが良く、その結果、これら電気接点は、フェルールのぬぐい取り面（即ち、電気接点を有するフェルールの水平面）から僅かに突出し又は比較的これと面一をなし又は他の適当な取り付け手段を有する。レセプタクル６０は、電気接点６３との電気接続を行うコネクタの後部まで引き回され又は図１０に最も良く示されているようにフェルール１０の複数の光配線経路１４まで引き回された伝送要素６９（即ち、電線と光ファイバの両方）を有する。シェル６２は、レセプタクル６０を回路板等に固定すると共に／或いは接地するタブ６５を更に有する。図１０に最も良く示されているように、シェル６２は、互いに嵌合させたときにプラグとレセプタクル６０を互いに固定する複数本のラッチ止めアーム６２ａを有する。目に見えないが、第２の組をなすラッチ止めアーム６２ａがシェル６２の下面の両方に設けられている。図示のように、ラッチ止めアーム６２ａは、片持ちされているが、他の適当な構造を有しても良く又はこれらを全く省いても良い。さらに、シェル６２は、シェル６２のシームを図１０に最も良く示されているように固定するロックタブ６２ｂを有している。

図７〜図９は、レセプタクル６０と嵌合するのに適したプラグ７０として構成されたコネクタを示している。プラグ７０は、シェル７２内に少なくとも部分的に収められた第２のフェルール２０を有する。図８は、プラグ７０の斜視図であり、フェルールホルダ７４内のフェルール２０を示す拡大図を含み、図９は、フェルールホルダ７２内におけるフェルール２０の協働関係を示すようシェル７２が取り外された状態のプラグ７０の底面側斜視図である。説明対象のプラグ７０は、フェルール２０、シェル７２、電気接点７３、フェルール案内７４、フェルール２０を前方に付勢する一対の弾性部材７５及び外側ハウジング（参照符号は付けられていない）を有する。レセプタクル６０と同様、プラグ７０は、ＵＳＢコネクタとして構成されているが、本明細書において開示する技術的思想によれば他形式のコネクタの採用が可能である。具体的に説明すると、プラグ７０は、電気接続部のみを備えたＵＳＢレセプタクルとの下位（後方）互換性を有すると共に光結合部又は光接合部と電気接続部の両方を有する適当なＵＳＢレセプタクルに使用できる。具体的に説明すると、プラグ７０は、レセプタクル６０とプラグ７０を電気的に接続させる（即ち、レセプタクル６０の電気接点６３との接続のための）複数個の電気接点７３を更に有している。レセプタクル６０の場合と同様、電気接点７３は、フェルール２０と一緒に成形されるのが良く、その結果、これら電気接点は、フェルールのぬぐい取り面（即ち、電気接点を有するフェルールの水平面）から僅かに突出し又は比較的これと面一をなし又は他の適当な取り付け手段を有する。プラグ７０は、電気接点７３との電気接続を行うコネクタの後部まで引き回され又は図示のようにフェルール２０の複数のボア１４まで引き回された伝送要素６９（即ち、電線と光導波路の両方）を有する。

図９の拡大図は、フェルール案内７４のポケット（参照符号は付けられていない）内に収められると共に１つ又は２つ以上の弾性部材７５によって前方位置に付勢されたフェルール２０を示している。図示のように、フェルール案内７４のポケットは、ケーブル７９の光導波路（即ち、伝送要素）をフェルール２０まで引き回す通路を提供するよう後部に通じるチャネルを有している。この実施形態では、弾性部材７５は、コイルばねであるが、他の適当な弾性部材、例えば板ばね等の使用が可能である。図２に最も良く示されているように、フェルール２０は、複数個のボア１４の互いに反対側にばね保持特徴部２７を有している。図示のように、ばね保持特徴部２７は、弾性部材７５をフェルール２０の後側端部に着座させる突出部である。更に、フェルール案内７４は、弾性部材７５の第２の端部を図示のように着座させる突出部等を有する。フェルール案内７４は、フェルール案内内におけるフェルール２０の移動を制限するフェルール停止部７４ａを更に有している。フェルール停止部７４ａは、フェルール２０（図２）の停止部２８と相補する形状及び位置を有している。更に、フェルール停止部７４ａと停止部２８は、フェルール２０をフェルール案内７４に対して心出しするのを助ける相補形の傾斜面を有し、甚だしい側方変位を阻止する。シェル７２が取り付けられると、フェルール２０は、図７及び図８に示されているようにフェルール案内７４とシェル７２との間に捕捉される。シェル７２は、嵌合時にプラグ７０をレセプタクル６０に固定するレセプタクル６０のラッチ止めアーム６２ａと協働する複数個の窓７２ａを更に有している。さらに、フェルール案内７４の反対側は、図示のように電気接点７３をこれに取り付けるために用いられる。

更に、第１のフェルールは、他の嵌合ジオメトリを有することができ、他方、本明細書において開示しているようにスロットを依然として用いる。一例を挙げると、図１１は、フェルール１０′を備えたコネクタ６０′を示している。フェルール１０′は、第１のフェルール１０とほぼ同じであるが、複数個の光ファイバボア１４の互いに反対側に設けられたスロット１５及び案内ピン２５を含む嵌合ジオメトリを有する。換言すると、フェルール１０′は、フェルール１０のように２つの雌型部分ではなく、雌型部分及び雄型部分を有する。当然のことながら、雌型スロット部分と雄型ピンを同一のフェルールに用いるという技術的思想は、任意適当なフェルール及び／又はコネクタ設計に使用できる。さらに、上述したように、嵌合ジオメトリは丸形以外の形状を有しても良い。一例を挙げると、図１２は、第１のフェルールについてスロット１５′及び長方形の穴１６′を含む非丸形相補嵌合ジオメトリを示す略図である。第２のフェルールは、スロット１５′及び穴１６′と嵌合する寸法形状の長方形の案内ピンとして構成された相補嵌合ジオメトリを有する。平坦な表面を含む嵌合ジオメトリを用いると、嵌合ジオメトリ相互間の力を減少させることができる。換言すると、この力は、丸形のジオメトリにより生じる線接触と比較して、平坦な表面（即ち、正方形及び長方形）を含む広い表面にわたって分散し、かくして、平坦な表面は、摩耗及びデブリを減少させることができる。さらに、平坦な表面は、フェルール相互間の脆弱な軸線に沿う安定性を増大させることができる。換言すると、安定性は、脆弱な軸線に沿うフェルール相互間の角度を生じさせる（即ち、ピンの中心線回りの曲げ）前に多量の材料を平坦な表面と共に変形させなければならないことになるので、向上する。

また、本明細書において説明したように複数の光配線経路及び嵌合ジオメトリを備えた本体を有する光ファイバフェルールの製造方法が開示される。この方法は、嵌合ジオメトリが本体に一体的に形成された少なくとも１つのスロットを有するようフェルールの本体を形成するステップを有する。この方法は、少なくとも１つのスロットが本体に一体的に形成された状態で穴又は変形例としてピンを形成するステップを更に有するのが良い。他のステップとしては、光ファイバボア、光学レンズ及び／又は能動デバイスのうちの１つ又は２つ以上を含む光配線経路をフェルールに形成するステップが挙げられる。他のオプションとしてのステップとしては、逆勾配部分をフェルールに形成するステップが挙げられる。上述したように、この方法は、フェルールを用いてコネクタ及び／又はケーブル組立体を形成する別のステップを有するのが良い。

本発明を好ましい実施形態及びその特定の実施例に関して図示すると共に説明したが、他の実施形態及び実施例が実質的に同一の機能を実行すると共に／或いは同一の結果を達成することは当業者には容易に明らかになろう。このような均等例としての実施形態及び実施例は全て、本発明の精神及び範囲に含まれ、特許請求の範囲に記載された本発明に含まれるようになっている。また、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに本発明の種々の改造例及び変形例を想到できることは当業者には明らかであろう。かくして、本発明は、本発明の改造例及び変形例が特許請求の範囲に記載された本発明の範囲及び均等範囲に属することを条件として、このような改造例及び変形例を含むものである。

Claims (23)

1. 光ファイバフェルールであって、
   複数の光配線経路及び嵌合ジオメトリを備えた本体を有し、前記嵌合ジオメトリは、前記光ファイバフェルールの前記本体に一体的に形成された少なくとも１本の案内ピン及び前記フェルールの後側部分に設けられた少なくとも１つのばね保持特徴部を有する、
   ことを特徴とするフェルール。
2. 前記フェルールの後側部分に設けられると共に前記光配線経路の互いに反対側に設けられた少なくとも２つのばね保持特徴部を更に有する、
   請求項１記載のフェルール。
3. 前記少なくとも１つのばね保持特徴部は、突出部又はボアである、
   請求項１又は２記載のフェルール。
4. 少なくとも１つの凹み停止部を更に有する、
   請求項１ないし３のいずれか１項に記載のフェルール。
5. 前記フェルールは、前記複数の光配線経路に隣接して設けられた逆勾配部分を有し、それにより、前記フェルールに取り付けられた複数の光導波路のレーザ加工が可能である、
   請求項１ないし４のいずれか１項に記載のフェルール。
6. 前記フェルールの前記本体に一体に形成された前記少なくとも１本の案内ピンの周りに設けられた凹み領域を更に有する、
   請求項１ないし５のいずれか１項に記載のフェルール。
7. 前記複数の光配線経路は、光ファイバボア、光学レンズ又は能動デバイスから成る群から選択される、
   請求項１ないし６のいずれか１項に記載のフェルール。
8. 前記フェルールは、コネクタの一部分である、
   請求項１ないし７のいずれか１項に記載のフェルール。
9. 前記コネクタは、ケーブル組立体の一部分である、
   請求項８記載のフェルール。
10. 前記フェルールは、複数の電気接点を備えたＵＳＢコネクタの一部分である、
    請求項１ないし９のいずれか１項に記載のフェルール。
11. 前記フェルールは、相補形光ファイバフェルールと嵌合する、
    請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のフェルール。
12. 光ファイバフェルールを有するコネクタであって、
    複数の光配線経路及び嵌合ジオメトリを備えた本体を有し、前記嵌合ジオメトリは、前記光ファイバフェルールの前記本体に一体に形成された少なくとも１本の案内ピンを有し、
    複数の電気接点を有する、コネクタ。
13. 前記フェルールの後側部分に設けられた少なくとも１つのばね保持特徴部を更に有する、請求項１２記載のコネクタ。
14. 前記フェルールの後側部分に設けられると共に前記複数の光ファイバボアの互いに反対側に設けられた少なくとも２つのばね保持特徴部を更に有する、請求項１２又は１３記載のコネクタ。
15. 少なくとも１つの凹み停止部を更に有する、請求項１２〜１４のうちいずれか一に記載のコネクタ。
16. 前記光ファイバフェルールは、前記複数の光配線経路に隣接して設けられた逆勾配部分を有し、それにより前記フェルールに取り付けられた複数の光導波路のレーザ加工が可能である、請求項１２〜１５のうちいずれか一に記載のコネクタ。
17. 前記フェルールの前記本体に一体に形成された前記少なくとも１本の案内ピンの周りに設けられた凹み領域を更に有する、請求項１２〜１６のうちいずれか一に記載のコネクタ。
18. 前記光ファイバフェルールは、シュラウドを更に有するＵＳＢコネクタの一部分である、請求項１２〜１７のうちいずれか一に記載のコネクタ。
19. 前記フェルールは、相補形コネクタと嵌合し、それにより、光学結合及び電気接続を可能にする、請求項１２〜１８のうちいずれか一に記載のコネクタ。
20. 前記コネクタは、ケーブル組立体の一部分である、請求項１２〜１９のうちいずれか一に記載のコネクタ。
21. 複数の光配線経路及び嵌合ジオメトリを備えた本体を有する光ファイバフェルールの製造方法であって、
    前記フェルールの前記本体に前記フェルールの後側部分に設けられた少なくとも１つのばね保持特徴部と共に前記本体に一体的に形成された少なくとも１本の案内ピンを含むジオメトリを形成するステップを有する、方法。
22. 逆勾配部分を前記フェルールに形成するステップを更に有する、請求項２１記載の方法。
23. 前記フェルールを含むコネクタ又はケーブル組立体を製作するステップを更に有する、請求項２１又は２２記載の方法。

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