JP2014063111A - 光コネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】径の小さい穴など狭い場所に光ファイバを通す配線を行う場合であっても、光接続の作業や光ファイバの取り替え作業を容易とすることが可能な光コネクタを提供する。
【解決手段】第1ハウジング7と第2ハウジング11とを嵌合させ固定することで、第1フェルール5と第2フェルール9とがフィジカルコンタクト接続され、第1光ファイバ4と第2光ファイバ8とが光学的に接続される光コネクタであって、第1ハウジング7は、その側面に第1光ファイバ4を通すための溝あるいは切り込み21を有し、第1フェルール付き光ファイバ6を側方から着脱可能に構成されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、光コネクタに関するものである。
光送信機や光受信機、光送受信機には、予め光ファイバが取り付けられた状態で提供されるタイプのものがある。例えば、モジュール状の本体から光ファイバが直接引き出されているピグテール型と呼ばれるタイプのものがある。ピグテール型は、非常に小型の光送信機や光受信機、長距離用の高級機などに用いられる。光送信機や光受信機を他の機器等に光接続する際には、光送信機や光受信機から延びる光ファイバの先端に光コネクタ(コネクタ部)を設け、光接続するのが一般的である。例えばピグテール型では、通常、モジュール状の本体から引き出された光ファイバの先端に光コネクタ(プラグ部分)が予め取り付けられている。
光コネクタとしては、SC(Single fiber Coupling)コネクタやMU(Miniature Universal coupling)コネクタなどが一般に知られている。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、特許文献1,2がある。
特開2004−317863号公報 特開2005−196080号公報
近年、光通信技術が様々な用途に応用されてきている。その中で、光送信機や光受信機から延びる光ファイバを、例えば径の小さい穴(例えば1〜2mm程度の径の穴)などの狭い場所に通すように配線する必要がある場合が出てきている。
光コネクタとしてSCコネクタやMUコネクタを用いる場合、SCコネクタやMUコネクタのコネクタ部(プラグ部分)は径の小さい穴など狭い場所を通すことができないので、光ファイバを径の小さい穴など狭い場所に通した後に、光ファイバにコネクタ部(プラグ部分)を取り付ける作業を行わなければならない。さらに、ピグテール型の光送信機や光受信機では、光ファイバの先端に予めコネクタ部(プラグ部分)が取り付けられているため、径の小さい穴など狭い場所を通す際に、一旦、コネクタ部(プラグ部分)を取り外す必要がある。SCコネクタやMUコネクタのコネクタ部(プラグ部分)の取り付け作業には、当然ながら時間と手間がかかる。従って、光送信機や光受信機を他の機器に光接続する作業に時間と手間がかかる。
また、光ファイバを過酷な環境(例えば、高圧環境や高温環境、あるいは繰り返し屈曲を受ける環境など)で使用する場合、光ファイバの取り替えを比較的頻繁に行わなければならない。上述のように、径の小さい穴など狭い場所に光ファイバを通す配線を行う場合、光ファイバを取り替える際にコネクタ部を取り外す必要が生じる。しかし、従来のSCコネクタやMUコネクタでは、コネクタ部を分解(あるいは破壊、切断)しなければコネクタ部を取り外せず、コネクタ部の取り外しに手間と時間がかかる。さらに、光ファイバの取り替え後に再びコネクタ部を取り付けなければならず、その取り付け作業にも時間と手間がかかってしまう。
本発明は上記事情に鑑み為されたものであり、径の小さい穴など狭い場所に光ファイバを通す配線を行う場合であっても、光接続の作業や光ファイバの取り替え作業を容易とすることが可能な光コネクタを提供することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、第1光ファイバの先端部に第1フェルールを取り付けた第1フェルール付き光ファイバに、前記第1フェルールを覆うように設けられる第1ハウジングを有する第1コネクタ部と、第2光ファイバの先端部に第2フェルールを取り付けた第2フェルール付き光ファイバに、前記第2フェルールを覆うように設けられる第2ハウジングを有する第2コネクタ部と、を有し、前記第1ハウジングと前記第2ハウジングとを嵌合させ固定することで、前記第1フェルールと前記第2フェルールとがフィジカルコンタクト接続され、前記第1光ファイバと前記第2光ファイバとが光学的に接続される光コネクタであって、前記第1ハウジングは、その側面に前記第1光ファイバを通すための溝あるいは切り込みを有し、前記第1フェルール付き光ファイバを側方から着脱可能に構成されている光コネクタである。
前記両ハウジングの一方は、側面から外側に突出する突起を有し、前記両ハウジングの他方には、側面に前記突起を係止する鉤状の溝が形成されており、前記両ハウジングを嵌合させる際に、前記両ハウジングを相対的に回転させることで、前記突起を前記鉤状の溝に係止して、前記両ハウジングを固定するように構成されてもよい。
前記両ハウジングを相対的に回転させる際に、前記両フェルールが相対的に回転しないようにする回転止め手段を備えてもよい。
前記第2フェルールには、前記第2フェルールよりも径が大きい第2金具が設けられており、前記第2コネクタ部は、前記第2フェルールの先端に取り付けられ、前記両ハウジングの嵌合時に前記第1フェルールをガイドする割りスリーブと、前記第2金具と前記第2ハウジングの基端側の内壁との間に設けられ、前記第2フェルールを先端側に付勢し、前記両ハウジングの嵌合時に前記第2フェルールを前記第1フェルールに押しつけるためのバネ部材と、少なくとも前記割りスリーブの先端を覆うように設けられると共に、前記第2フェルールの軸方向にスライド自在に前記第2ハウジングに係止され、前記第1ハウジングを着脱する際の前記割りスリーブの脱落を防止すると共に、前記バネ部材による前記第2フェルールの先端側への移動を規制するためのスリーブカバーと、を備えていてもよい。
前記第1フェルールには、前記第1フェルールよりも径が大きい第1金具が設けられており、前記両ハウジングの嵌合時に、前記第1金具を前記第1ハウジングの基端側の内壁で支持し、前記第1フェルールを前記第2フェルールに押しつけて前記両フェルールをフィジカルコンタクト接続するように構成してもよい。
本発明によれば、径の小さい穴など狭い場所に光ファイバを通す配線を行う場合であっても、光接続の作業や光ファイバの取り替え作業を容易とすることが可能な光コネクタを提供できる。
本実施の形態に係る光コネクタを示す図であり、(a)は両ハウジングを嵌合させる前の断面図、(b)は両ハウジングを嵌合させたときの断面図、(c)は第1ハウジングの斜視図、(d)はスリーブカバーの斜視図、(e)は第2ハウジングの斜視図である。 図1の光コネクタにおける第2コネクタ部の分解断面図である。 本発明において、回転止め手段の一例を示す図である。 本発明の一変形例に係る光コネクタを示す図であり、(a)は両ハウジングを嵌合させる前の断面図、(b)は両ハウジングを嵌合させたときの断面図である。 図4の光コネクタの第2ツメの変形例を示す図である。
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
図1は、本実施の形態に係る光コネクタを示す図であり、(a)は両ハウジングを嵌合させる前の断面図、(b)は両ハウジングを嵌合させたときの断面図、(c)は第1ハウジングの斜視図、(d)はスリーブカバーの斜視図、(e)は第2ハウジングの斜視図である。図2は、第2コネクタ部の分解断面図である。
図1および図2に示すように、光コネクタ1は、第1コネクタ部(プラグホルダ)2と第2コネクタ部(プラグロッカー)3とを有している。
第1コネクタ部2は、第1光ファイバ4の先端部に第1フェルール5を取り付けた第1フェルール付き光ファイバ6に、第1フェルール5を覆うように第1ハウジング7を設けて構成される。
第2コネクタ部3は、第2光ファイバ8の先端部に第2フェルール9を取り付けた第2フェルール付き光ファイバ10に、第2フェルール9を覆うように第2ハウジング11を設けて構成される。
光コネクタ1では、第1ハウジング7と第2ハウジング11とを嵌合させ固定することで、第1フェルール5と第2フェルール9とがフィジカルコンタクト(PC)接続され、第1光ファイバ4と第2光ファイバ8とが光学的に接続されるものである。
光ファイバ4,8は、一方が光送信機に、他方が光受信機に光学的に接続されている。ここでは、第1光ファイバ4が、光送信機または光受信機から直接延出されるものであり、かつ、径の小さい穴(例えば1〜2mm程度の径の穴)などの狭い場所に配線されるものであるとする。
第1フェルール5には、第1フェルール5よりも径が大きい第1金具5aが一体に設けられており、第2フェルール9には、第2フェルール9よりも径が大きい第2金具9aが一体に設けられている。金具5a,9aは、フェルール5,9の略中央部に固定されている。フェルール5,9に金具5a,9aを設けたものは、金具付きフェルールとして一般に用いられているものである。
まず、第1コネクタ部2について説明する。
本実施の形態に係る光コネクタ1では、第1ハウジング7は、その側面に第1光ファイバ4を通すための溝21(あるいは切り込み)を有し、第1フェルール付き光ファイバ6を側方から着脱可能に構成されている。
本実施の形態では、第1ハウジング7の側面に、第1フェルール5の軸方向(図1(c)の左右方向)に沿って一直線状に溝21を形成し、第1ハウジング7を横断面視でC字状に形成した。溝21の幅は、第1光ファイバ4を容易に通すことができる程度の幅とすればよい。
第1ハウジング7の先端部には、第1フェルール5と第1金具5aを収容する中空部7aが形成されている。中空部7aよりも基端側の第1ハウジング7には、中空部7aと連通し第1光ファイバ4と第1フェルール5を通す貫通孔7bが形成されている。中空部7aの径は、第1金具5aの外径よりも若干大きく形成される。また、貫通孔7bの径は、第1フェルール5の外径よりも若干大きく形成される。貫通孔7bの基端部は、基端に向けて徐々に径が大きくなるテーパ状に形成されている。
また、第1ハウジング7は、その先端部の外径が階段状に小さくなるように形成されており、その先端部の側面から外側に突出するように突起12が形成されている。本実施の形態では、第1ハウジング7の先端部の対向する位置に2つの突起12を形成したが、突起12の位置や数はこれに限定されるものではない。突起12は、後述するバヨネット機構を構成するものである。
第1ハウジング7の外径(基端側の径が大きい部分の外径)は、3〜5mm程度と非常に小さい。詳細は後述するが、バヨネット機構では両ハウジング7,11を相対的に回転させる必要があるため、第1ハウジング7の表面(基端側の径が大きい部分の外表面)には、周方向に所定の間隔で細かい凹凸が形成され、滑り止め13が形成されている。
本実施の形態では、第1光ファイバ4の先端部に第1フェルール5を予め取り付けておき、第1フェルール付き光ファイバ6として扱う。この第1フェルール付き光ファイバ6を、径の小さい穴など狭い場所を通して配線した後、第1フェルール5の後方の光ファイバ4を溝21に通し、第1金具5aを中空部7aに収容する(つまり、第1ハウジング7の側方から第1フェルール付き光ファイバ6を装着する)と、第1コネクタ部2が得られる。
第1光ファイバ4を交換する際には、中空部7aから前方(図1(a)の右方向)に第1金具5aを取り出し、第1フェルール5の後方の光ファイバ4を溝21に通して、第1ハウジング7の側方から第1フェルール付き光ファイバ6を取り外すようにすればよい。
本実施の形態では、第1ハウジング7としてプラスチックからなるものを用いたが、これに限らず、例えば金属からなるものを用いることも可能である。
また、本実施の形態では、第1ハウジング7を指で押しても歪まない程度の肉厚に形成したが、例えば、溝21と対向する部分の肉厚を薄くして屈曲可能とし、溝21が開くように構成することも可能である。さらには、溝21と対向する部分の第1ハウジング7を切断して、第1ハウジング7を2分割構成とすることも可能である。
次に、第2コネクタ部3について説明する。
第2コネクタ部3は、第2フェルール9の先端に取り付けられ、両ハウジング7,11の嵌合時に第1フェルール5をガイドする割りスリーブ14と、第2金具9aと第2ハウジング11の基端側の内壁11aとの間に設けられ、第2フェルール9を先端側に付勢し、両ハウジング7,11の嵌合時に第2フェルール9を第1フェルール5に押しつけるためのバネ部材15と、少なくとも割りスリーブ14の先端を覆うように設けられると共に、第2フェルール9の軸方向(図1(a)の左右方向)にスライド自在に第2ハウジング11に係止され、第1ハウジング7を着脱する際の割りスリーブ14の脱落を防止すると共に、バネ部材15による第2フェルール9の先端側への移動を規制するためのスリーブカバー16と、を備えている。
割りスリーブ14は、横断面視でC字状に形成されており、その一方の端部から、第2フェルール9の先端部が挿入されている。両ハウジング7,11を嵌合させると、第1フェルール5の先端部が割りスリーブの他方の端部から挿入され、両フェルール5,9の先端同士が突き合わせられてフィジカルコンタクト接続がなされることになる。
バネ部材15は、両ハウジング7,11の嵌合時に第2フェルール9を第1フェルール5に押しつけてフィジカルコンタクト接続をするためのものである。フィジカルコンタクト接続では、両フェルール5,9を強く押さえつけることが要求されるため、バネ部材15としては、少なくともフィジカルコンタクト接続に必要な押圧力を付与できるものを選択する必要がある。
スリーブカバー16は、円筒状に形成され、その基端側の端部にフランジ状に拡径された拡径部16aが形成されている。スリーブカバー16の内径は割りスリーブ14の外径より若干大きく形成されており、スリーブカバー16の中空部に割りスリーブ14と第2フェルール9の先端部が収容されている。スリーブカバー16の先端部には、内径の小さい(割りスリーブ14の内径と略同じ内径)のストッパ部16bが形成され、割りスリーブ14の脱落を防止するようになっている。スリーブカバー16は、断面C字状に形成された割りスリーブ14の隙間からゴミが混入してしまうことを抑制する役割も兼ねている。
スリーブカバー16は、その拡径部16aが第2ハウジング11の内周面に形成されたツメ19に係止されており、これにより、バネ部材15の押圧によるスリーブカバー16の先端側への移動が規制されるようになっている。スリーブカバー16の基端には第2金具9aが当接しており、スリーブカバー16は第2金具9aを介してバネ部材15により先端側へ付勢された状態となっている。本実施の形態では、スリーブカバー16としてプラスチックからなるものを用いたが、これに限らず、例えば金属からなるものを用いてもよい。
第2ハウジング11の側面には、第1ハウジング7の突起12を係止する鉤状の溝(以下、鉤溝という)17が形成されている。第1ハウジング7の突起12と、第2ハウジング11の鉤溝17とで、バヨネット機構が構成される。
本実施の形態では、第2フェルール9の軸方向に沿って延びる軸方向ガイド部17aと、軸方向ガイド部17aの基端部から周方向に延びる回転方向ガイド部17bと、回転方向ガイド部17bの先端部において第2ハウジング11の先端側に向かって凸状に湾曲するように形成され、回転方向ガイド部17bと一体に形成されたロック部17cと、からなる鉤溝17を形成した。鉤溝17は、側面視で略L字状(ロック部17cに相当する部分が膨らんだL字形状)に形成されている。
第2ハウジング11の表面(外表面)には、第1ハウジング7と同様に、周方向に所定の間隔で細かい凹凸が形成され、滑り止め18が形成されている。また、本実施の形態では、第2ハウジング11を金型を用いてプラスチックで形成したため、金型による成型でツメ19を成型可能とするために、第2ハウジング11に穴20が形成されている。なお、第2ハウジング11の材質は、これに限定されるものではなく、例えば金属でもよい。第2ハウジング11の外径は、第1ハウジング7の外径と略同じであり、3〜5mm程度である。
両ハウジング7,11を嵌合させる際には、まず、突起12を鉤溝17の軸方向ガイド部17aに挿入し、第1ハウジング7の先端部を第2ハウジング11内に押し込む。このとき、第1フェルール5が割りスリーブ14内に挿入されると共に、第1フェルール5と第2フェルール9の先端同士が突き合わせられる。
この状態で第1ハウジング7を第2ハウジング11側にさらに押し込むと、バネ部材15のバネ力に抗して、第1ハウジング7の先端部が第2ハウジング11内に押し込まれる(第2フェルール9、割りスリーブ14、スリーブカバー16が基端側に押し込まれる)。
第1金具5aは第1ハウジング7の基端側の内壁(中空部7aの基端側の内壁)7cで支持されているため、両フェルール5,9を突き合わせた状態でさらに第1ハウジング7を第2ハウジング11側に押し込むと、バネ部材15のバネ力により第1フェルール5を第2フェルール9に押しつけた状態となり、両フェルール5,7がフィジカルコンタクト接続される。
突起12を軸方向ガイド部17aの端まで挿入した後、両ハウジング7,11を相対的に回転させ、突起12を回転方向ガイド部17bに沿って周方向に移動させる。その後、第1ハウジング7を第2ハウジング11側に押し込む力を解放すると、突起12は、バネ部材15の押圧力により第2ハウジング11の先端側に移動し、ロック部17cに収容される。これにより、突起12が鉤溝17に係止され、両ハウジング7,11が固定される。両ハウジング7,11を固定したときの光コネクタ1の全体の長さは、例えば30〜40mm程度である。
なお、両ハウジング7,11を相対的に回転させる際には、両フェルール5,9は押圧された状態となっているため、ハウジング7,11の回転に伴い両フェルール5,9が相対的に回転してしまうと、フェルール5,9の先端に傷が付くなどして不具合が発生する可能性がある。そこで、両ハウジング7,11を相対的に回転させる際に、両フェルール5,9が相対的に回転しないようにする回転止め手段を備えるようにしてもよい。
回転止め手段の構造は特に限定するものではないが、例えば、図3に示すように、第1金具5aに先端側に突出する突起31を設けると共に、スリーブカバー16の先端に突起31を収容する溝32を設けることで、回転止め手段30を構成することができる。なお、スリーブカバー16の先端に突起、第1金具5aに溝を形成しても構わない。この他にも、例えば、第1フェルール5や第1金具5aと第1ハウジング7間の摩擦を低減し、第1フェルール5や第1金具5aが第1ハウジング7に対して回転し易くすることで、両フェルール5,9の相対的な回転を抑制することも可能である。
本実施の形態の作用を説明する。
本実施の形態に係る光コネクタ1では、第1ハウジング7が、その側面に第1光ファイバ4を通すための溝(あるいは切り込み)21を有し、第1フェルール付き光ファイバ6を側方から着脱可能に構成されている。
このように構成することで、第1フェルール付き光ファイバ6を径の小さい穴など狭い場所に配線した後、容易に第1フェルール付き光ファイバ6の先端に第1ハウジング7を装着し、第2ハウジング11に嵌合させることができる。また、第1光ファイバ4を交換する際には、容易に第1ハウジング7を取り外し、第1光ファイバ4を回収することが可能になる。
つまり、光コネクタ1によれば、径の小さい穴など狭い場所に光ファイバ(ここでは第1光ファイバ4)を通す配線を行う場合であっても、特別な工具を使用したりコネクタ部の分解や無理な変形、切断等を行うことなく、光接続の作業や光ファイバの取り替え作業を容易に行うことが可能になる。
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
例えば、上記実施の形態では、第1ハウジング7に突起12、第2ハウジング11に鉤溝17を形成したが、逆に、第1ハウジング7に鉤溝、第2ハウジング11に突起を形成するようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、突起12と鉤溝17とからなるバヨネット機構により両ハウジング7,11を固定したが、両ハウジング7,11を固定する機構については、これに限定されるものではない。
例えば、図4(a),(b)に示す光コネクタ40のように、第1ハウジング7の先端部の外周に第1ツメ41を形成すると共に、第2ハウジング11の内周面に第1ツメ41を係止する第2ツメ42を形成し、両ハウジング7,11を嵌合させた際にツメ41,42が互いに係止し合って両ハウジング7,11を固定するよう構成してもよい。ただし、この場合、バネ部材15のバネ力に対向できずツメ41,42の係止が外れてしまう場合もあるので、両ハウジング7,11を嵌合した状態でツメ41,42の周囲を覆うように(第2ハウジング11の先端部の外方への変形を抑制するように)、第1ハウジング7の周囲にスライド自在に筒状体43を設けることが望ましい。
なお、図5に示すように、第2ツメ42を、内周面から斜めに起立する切片で構成してもよい。このように構成することで、第2ハウジング11の先端部の外方への変形が発生し難くなるので、筒状体43を省略することも可能になる。
さらに、上記実施の形態では、第2コネクタ部3から延びる第2光ファイバが光送信機または光受信機と光学的に接続される場合を説明したが、第2コネクタ部3自体が光送信機または光受信機であってもよい。つまり、第2コネクタ部3は、光送信機能や光受信機能を内蔵したものであってもよい。
1 光コネクタ
2 第1コネクタ部
3 第2コネクタ部
4 第1光ファイバ
5 第1フェルール
5a 第1金具
6 第1フェルール付き光ファイバ
7 第1ハウジング
8 第2光ファイバ
9 第2フェルール
9a 第2金具
10 第2フェルール付き光ファイバ
11 第2ハウジング
12 突起
13 滑り止め
14 割りスリーブ
15 バネ部材
16 スリーブカバー
17 鉤溝(鉤状の溝)
18 滑り止め
19 ツメ

Claims (5)

  1. 第1光ファイバの先端部に第1フェルールを取り付けた第1フェルール付き光ファイバに、前記第1フェルールを覆うように設けられる第1ハウジングを有する第1コネクタ部と、
    第2光ファイバの先端部に第2フェルールを取り付けた第2フェルール付き光ファイバに、前記第2フェルールを覆うように設けられる第2ハウジングを有する第2コネクタ部と、を有し、
    前記第1ハウジングと前記第2ハウジングとを嵌合させ固定することで、前記第1フェルールと前記第2フェルールとがフィジカルコンタクト接続され、前記第1光ファイバと前記第2光ファイバとが光学的に接続される光コネクタであって、
    前記第1ハウジングは、その側面に前記第1光ファイバを通すための溝あるいは切り込みを有し、前記第1フェルール付き光ファイバを側方から着脱可能に構成されている
    ことを特徴とする光コネクタ。
  2. 前記両ハウジングの一方は、側面から外側に突出する突起を有し、
    前記両ハウジングの他方には、側面に前記突起を係止する鉤状の溝が形成されており、
    前記両ハウジングを嵌合させる際に、前記両ハウジングを相対的に回転させることで、前記突起を前記鉤状の溝に係止して、前記両ハウジングを固定するように構成される
    請求項1記載の光コネクタ。
  3. 前記両ハウジングを相対的に回転させる際に、前記両フェルールが相対的に回転しないようにする回転止め手段を備える
    請求項2記載の光コネクタ。
  4. 前記第2フェルールには、前記第2フェルールよりも径が大きい第2金具が設けられており、
    前記第2コネクタ部は、
    前記第2フェルールの先端に取り付けられ、前記両ハウジングの嵌合時に前記第1フェルールをガイドする割りスリーブと、
    前記第2金具と前記第2ハウジングの基端側の内壁との間に設けられ、前記第2フェルールを先端側に付勢し、前記両ハウジングの嵌合時に前記第2フェルールを前記第1フェルールに押しつけるためのバネ部材と、
    少なくとも前記割りスリーブの先端を覆うように設けられると共に、前記第2フェルールの軸方向にスライド自在に前記第2ハウジングに係止され、前記第1ハウジングを着脱する際の前記割りスリーブの脱落を防止すると共に、前記バネ部材による前記第2フェルールの先端側への移動を規制するためのスリーブカバーと、を備えている
    請求項1〜3いずれかに記載の光コネクタ。
  5. 前記第1フェルールには、前記第1フェルールよりも径が大きい第1金具が設けられており、
    前記両ハウジングの嵌合時に、前記第1金具を前記第1ハウジングの基端側の内壁で支持し、前記第1フェルールを前記第2フェルールに押しつけて前記両フェルールをフィジカルコンタクト接続するように構成した
    請求項1〜4いずれかに記載の光コネクタ。
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