JP2014202836A - 光コネクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】光接続損失を低減して信頼性を向上させることが可能な、また、コスト低減を図ることが可能な光コネクタを提供する。【解決手段】光コネクタ1は、第一光ファイバ2及び第二光ファイバ3同士を光学的に接続するための部材であって、第一光ファイバ2の端末に設けられるプラグ側光コネクタ4と、第二光ファイバ3の端末に設けられるレセプタクル側光コネクタ5とを備えて構成される。プラグ側光コネクタ4は、第一ハウジング9と、調芯/保持部材10とを含んで構成される。レセプタクル側光コネクタ5は、第二ハウジング38を含んで構成される。調芯/保持部材10の貫通孔30では、第一光ファイバ2及び第二光ファイバ3を調芯/保持部材10からの弾力性を付加した状態で突き合わせる。【選択図】図1
Description
本発明は、光ファイバの端面同士を突き合わせることで光学的な接続を行う構造の光コネクタに関する。
光ファイバ同士を光学的に接続するためには、これらの端末加工をすることが必要になる。従来は、フェルールに光ファイバを接着剤にて固定する端末加工が一般的である。この場合、次のような問題点を有する。すなわち、フェルールが高価である、接着工程の管理が煩雑になる、接着剤の硬化に時間を要する、さらには、フェルールに対し押圧力を加えるためのバネ部材が必要になる、など様々な問題点を有する。
下記特許文献1は、上記の様々な問題点を解決するためになされた提案であって、ここに開示された光コネクタは、フェルールを使用せずに光ファイバの端面同士を突き合わせて光学的な接続を行う。もう少し具体的に説明をすると、光コネクタは、第一光ファイバ及び第二光ファイバと、これらを各々収容する樹脂製の第一ハウジング及び第二ハウジングとを備え、第一ハウジングと第二ハウジングとの係合に伴って第一光ファイバ及び第二光ファイバの端面同士を突き合わせることにより光学的な接続を行う。
ところで、特許文献1の光コネクタにあっては、上記問題点を解決することができる反面、次のような新たな問題点を有する。
すなわち、(1)樹脂製の第一ハウジング及び第二ハウジングにはファイバ挿入孔が各々形成され、このファイバ挿入孔には第一光ファイバ、第二光ファイバが挿入されることから、第一光ファイバ、第二光ファイバに対するクリアランスがファイバ挿入孔には必要になり、そのためクリアランスの分だけ軸ズレを起こした場合には、光接続損失が大きくなってしまうという問題点を有する。
また、(2)この光接続損失を低減するためとしてファイバ挿入孔の内径に高精度が要求されると、その樹脂成形コストが上昇してしまうという問題点を有する。さらに、(3)上記高精度が要求されると、ファイバ挿入孔に第一光ファイバ、第二光ファイバを挿入する際の作業が難しくなり、作業コストが上昇してしまうという問題点を有する。
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、光接続損失を低減して信頼性を向上させることが可能な、また、コスト低減を図ることが可能な光コネクタを提供することを課題とする。
上記課題を解決するためになされた請求項1に記載の本発明は、第一ハウジングと、該第一ハウジングに収容される第一光ファイバと、前記第一ハウジングに係合する第二ハウジングと、該第二ハウジングに収容される第二光ファイバとを備え、前記第一ハウジングと前記第二ハウジングとの係合に伴い、前記第一光ファイバの端面と前記第二光ファイバの端面とを突き合わせることで光学的な接続を行う構造の光コネクタにおいて、弾性力を有して前記第一ハウジングに保持される弾性部材を更に備え、該弾性部材には、第一開口と第二開口とを有する真っ直ぐな貫通孔を形成し、該貫通孔では、前記第一開口から挿入される前記第一光ファイバと前記第二開口から挿入される前記第二光ファイバとを、前記弾性部材からの前記弾性力を付加した状態で突き合わせることを特徴とする。
このような特徴を有する本発明によれば、光コネクタの構成に弾性部材を含み、この弾性部材を用いて光学的な接続を行えるようにする。弾性部材は弾性力を有し、このような弾性部材に形成された貫通孔も弾力性を有することから、貫通孔を第一光ファイバ及び第二光ファイバの径よりも若干小さめに形成しておけば、ここに第一光ファイバ及び第二光ファイバを挿入するだけでガタ付きなく調芯/保持をすることができる。また、弾性部材を用いることで、第一光ファイバ及び第二光ファイバを弾性力を付加した状態で突き合わせることができる。尚、本発明において上記弾性部材とは、光ファイバに対し直接、調芯/保持をすることができるものであり、例えばゴム材料にて形成されるものが挙げられる。
請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の光コネクタにおいて、前記貫通孔には、光ファイバ挿入時の空気抜きとなる溝を形成することを特徴とする。
このような特徴を有する本発明によれば、弾力性を有する弾性部材の貫通孔に、例えば先ず第一光ファイバを挿入すると、第一光ファイバは貫通孔を押し広げ、貫通孔は弾力性にて第一光ファイバに対し密着する。そして、このような密着状態において次に第二光ファイバを逆側から貫通孔に挿入する際、貫通孔は空気抜きとしての溝を有することから、貫通孔内で空気の圧縮が行われるようなことがなく、結果、第二光ファイバをスムーズに挿入することができる。
請求項3に記載の本発明は、請求項1又は2に記載の光コネクタにおいて、前記第二ハウジングには、前記係合に伴い前記弾性部材を押圧する押圧部を形成することを特徴とする。
このような特徴を有する本発明によれば、第一ハウジングと第二ハウジングとの係合に伴い弾性部材を押圧部にて押圧し弾性変形させることができる。このような弾性変形をさせると、第一光ファイバの端面と第二光ファイバの端面との突き合わせ状態を維持するような力を新たに生じさせることができる。
請求項4に記載の本発明は、請求項1、2又は3に記載の光コネクタにおいて、前記第一ハウジング及び/又は前記第二ハウジングには、光ファイバ余長吸収部分としての空間を形成することを特徴とする。
このような特徴を有する本発明によれば、第一光ファイバの端面と第二光ファイバの端面とを突き合わせたままの状態で第一光ファイバ及び/又は第二光ファイバを撓ませて、その際に生じる余長を空間にて吸収することができる。撓んだ状態である余長は、元の真っ直ぐな状態に戻ろうとして上記端面を、突き合わせ方向に押圧することができる。
請求項5に記載の本発明は、請求項1、2、3又は4に記載の光コネクタにおいて、前記弾性部材を前記第一ハウジングの内部に保持して前記第一光ファイバの端面を第一ハウジング端面よりも内方に配置するとともに、前記第二光ファイバの端面も前記第二ハウジングの第二ハウジング端面よりも内方に配置することを特徴とする。
このような特徴を有する本発明によれば、第一光ファイバの端面と第二光ファイバの端面とをそれぞれハウジング端面よりも内方に配置することから、光ファイバ端面を保護することができる。本発明は、所謂こじり対策をすることができる。
ここで上記光コネクタによる光学的な接続方法を特徴づけてみる。
接続方法は、
「第一ハウジングに弾性力を有する弾性部材を保持するとともに、該弾性部材に形成された真っ直ぐな貫通孔に第一光ファイバを挿入する第一工程と、
第二ハウジングに第二光ファイバを収容する第二工程と、
前記第一ハウジングと前記第二ハウジングとの係合に伴い、前記第二光ファイバを前記貫通孔に挿入するとともに、該貫通孔では、前記第一光ファイバと前記第二光ファイバとを、前記弾性部材からの前記弾性力を付加した状態で突き合わせる第三工程と、
を含む」
ことを特徴とする。
接続方法は、
「第一ハウジングに弾性力を有する弾性部材を保持するとともに、該弾性部材に形成された真っ直ぐな貫通孔に第一光ファイバを挿入する第一工程と、
第二ハウジングに第二光ファイバを収容する第二工程と、
前記第一ハウジングと前記第二ハウジングとの係合に伴い、前記第二光ファイバを前記貫通孔に挿入するとともに、該貫通孔では、前記第一光ファイバと前記第二光ファイバとを、前記弾性部材からの前記弾性力を付加した状態で突き合わせる第三工程と、
を含む」
ことを特徴とする。
請求項1に記載された本発明によれば、光接続損失を低減し、以て信頼性を向上させることができるという効果や、従来と異なる調芯/保持の構造を採用し、以てコスト低減を図ることができるという効果を奏する。また、請求項2に記載された本発明によれば、接続不良を防止することができるという効果を奏する。また、請求項3に記載された本発明によれば、接続状態を維持することができるという効果を奏する。接続状態を維持することができれば、例えば衝撃や振動などに起因した劣化を抑制することができるという効果を奏する。すなわち、外乱による接続損失の増大を抑制することができるという効果を奏する。従って、請求項3に記載された本発明によれば、更に信頼性を向上させることができるという効果を奏する。また、請求項4、5に記載された本発明によれば、第一光ファイバや第二光ファイバの寸法管理を容易にすることができるという効果や、組み立て作業性を向上させることができるという効果、更には信頼性を向上させることができるという効果を奏する。
光コネクタは、光ファイバの端面同士を突き合わせることで光学的な接続を行う構造を有し、上記端面同士の突き合わせは、弾性力を有する弾性部材に形成された貫通孔において、弾性部材からの弾性力を付加した状態で行う。
以下、図面を参照しながら実施例1を説明する。図1は本発明の光コネクタの構成を示す断面図である。また、図2は図1のプラグ側光コネクタの構成を示す断面図、図3は図2のA−A線断面図、図4は図1のレセプタクル側光コネクタの構成を示す断面図、図5はプラグ側光コネクタの組み立てに係る図、図6はプラグ側光コネクタ及びレセプタクル側光コネクタの組み立てに係る図、図7及び図8はプラグ側光コネクタ及びレセプタクル側光コネクタの光学的な接続に係る作用図である。
以下の説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等に合わせて適宜変更することができるものとする。
図1において、引用符号1は光コネクタを示す。この光コネクタ1は、第一光ファイバ2及び第二光ファイバ3同士を光学的に接続するための部材であって、第一光ファイバ2の端末に設けられるプラグ側光コネクタ4と、第二光ファイバ3の端末に設けられるレセプタクル側光コネクタ5とを備えて構成される。先ず、第一光ファイバ2及び第二光ファイバ3の構成及び構造について説明をする。
第一光ファイバ2及び第二光ファイバ3は、特に限定するものでないが同じものが用いられる。第一光ファイバ2及び第二光ファイバ3は、光透過性を有する樹脂又はガラス製のコア/クラッド部6と、このコア/クラッド部6を被覆する被覆層7と、図示しない外被とを備えて構成される。外被は、所定長さで除去され、被覆層7が露出するように加工される。第一光ファイバ2及び第二光ファイバ3は、断面視円形となる形状に形成される。
尚、第一光ファイバ2及び第二光ファイバ3は、本実施例において一芯にて図示されるが、図1の紙面垂直方向に第一光ファイバ2及び第二光ファイバ3を複数並べて多芯としてもよいものとする。図中の第一光ファイバ2及び第二光ファイバ3は短いが、実際にはもう少し長いものとする。
次に、プラグ側光コネクタ4の構成及び構造について説明をする。
図2において、プラグ側光コネクタ4は、第一光ファイバ2の端末部分8(被覆層7が露出した部分)と、第一ハウジング9と、調芯/保持部材10(弾性部材)と、固定部材11とを含んで構成される。
第一ハウジング9は、樹脂成形品であって、用いられる樹脂材料としては、レセプタクル側光コネクタ5の後述する第二ハウジング38(図4参照。以下同様)との繰り返しの係合を行っても破損しないような樹脂材料(例えばPBT(ポリブチレンテレフタレート))が選定される。このような第一ハウジング9は、第一ハウジング前部12と、第一ハウジング中間部13と、第一ハウジング後部14とを有する。
第一ハウジング前部12は、第二ハウジング38との係合部分として形成される。第一ハウジング前部12の先端には、ハウジング端面15が形成される。このハウジング端面15は、第一ハウジング9における前端位置の面として形成される。
第一ハウジング前部12の内面には、ガイド面16が形成される。このガイド面16は、第二ハウジング38の後述するインナーハウジング40(図4参照。以下同様)をガイドする面として形成される。引用符号17は係合空間を示す。この係合空間17は、ハウジング端面15よりも内方に配置形成され、且つ、ガイド面16にて区画形成される。係合空間17には、インナーハウジング40が挿入される。係合空間17は、ハウジング端面15から第一ハウジング中間部13にかけて形成される。
第一ハウジング中間部13の内面側は、調芯/保持部材10を保持する部分として形成される。このような第一ハウジング中間部13の内面には、中心軸に向けて突出する環状凸部18が一体に形成される。また、ガイド面19、20も形成される。
環状凸部18は、調芯/保持部材10を第一ハウジング前部12側へ必要以上移動させないように規制するためのストッパ部分として形成される。ガイド面19は、調芯/保持部材10の後述する弾性部材後部29(図4参照。以下同様)をガイドする部分として形成される。一方、ガイド面20は、調芯/保持部材10の後述する弾性部材中間部28(図4参照。以下同様)をガイドする部分として形成される。ガイド面20は、環状凸部18の突出先端に配置形成される。
第一ハウジング後部14は、調芯/保持部材10や第一光ファイバ2を挿入する側の部分として形成される。また、第一ハウジング後部14は、調芯/保持部材10を挿入した後に固定部材11を更に挿入/固定する部分としても形成される。第一ハウジング後部14の後端には、ハウジング端面21が形成される。このハウジング端面21は、第一ハウジング9における後端位置に配置形成される。引用符号22は後部開口を示す。この後部開口22には、テーパ23が形成される。テーパ23は、調芯/保持部材10や固定部材11の挿入時に引っ掛かりを防止する部分として形成される。
第一ハウジング後部14の内面は、第一ハウジング前部12と同じ内径に形成される。このような第一ハウジング後部14の内面には、ガイド面24が形成される。
第一ハウジング9は、第一ハウジング前部12の外面と第一ハウジング中間部13の外面とに跨るガイド面25を有する。このガイド面25は、第二ハウジング38の後述するアウターハウジング39(図4参照。以下同様)をガイドする面として形成される。また、第一ハウジング9は、第一ハウジング中間部13の外面と第一ハウジング後部14の外面とを段付きに形成して段差26を有する。この段差26は、アウターハウジング39の後述するハウジング端面44を当接させるための当接部分として形成される。
調芯/保持部材10は、弾力性を有する部材、すなわち弾性部材であって、例えばゴム材料を用いて成形される。ゴム材料としては、例えば耐熱性、耐薬品性を持ったフッ素ゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。尚、本実施例においては、硬度(JIS−A)が55〜95のゴム材料を用いることが好ましいものとする。このような調芯/保持部材10は、第一ハウジング9に挿入され、そして保持される。また、固定部材11により抜け止めされて第一ハウジング9に固定される。
調芯/保持部材10は、弾性部材前部27と、弾性部材中間部28と、弾性部材後部29と、貫通孔30とを有する。調芯/保持部材10は、この全体が弾力性を有する。
弾性部材前部27は、先端側が頂部となる略円錐形状に形成される。斜面は、被押圧面31として形成される。この被押圧面31は、後述する押圧部49(図4参照。以下同様)に面接触すると押圧される。尚、押圧された時に作用する力は、被押圧面31が斜面であることから、調芯/保持部材10の軸方向へ向くように変換される。
弾性部材前部27は、調芯/保持部材10が第一ハウジング9に保持/固定されると、第一ハウジング前部12のハウジング端面15から突出しない位置に配置される。すなわち、ハウジング端面15よりも内方に配置される。
弾性部材中間部28は、円柱形状に形成される。弾性部材中間部28の前側には弾性部材前部27が連成され、後側には弾性部材後部29が連成される。弾性部材中間部28は、第一ハウジング9の環状凸部18に挿入され、挿入の際にはガイド面20にてガイドされる。弾性部材中間部28は、環状凸部18の位置の内径よりも若干小さな外径を有するように形成される(第一光ファイバ2が挿入された時に外径が若干大きくなったとしても対応することができるようにするため)。
弾性部材後部29は、弾性部材中間部28よりも大径に形成される。弾性部材後部29は、第一ハウジング9の第一ハウジング後部14に挿入され、挿入の際にはガイド面24にてガイドされる。弾性部材後部29と弾性部材中間部28は、段付き形状に形成され、段差32が環状凸部18に当接する部分として形成される。
貫通孔30は、弾性部材前部27の頂部から弾性部材後部29の後端面にかけて真っ直ぐに貫通する断面円形の孔として形成される。また、貫通孔30は、孔軸が調芯/保持部材10の軸に一致するように配置形成される。
貫通孔30は、第一光ファイバ2及び第二光ファイバ3の外径(被覆層7の外径)よりも若干小さな内径に形成される。具体的には、第一光ファイバ2及び第二光ファイバ3の挿入が可能な内径で、且つ第一光ファイバ2及び第二光ファイバ3により押し広げられるような内径に形成される。
本実施例においては、第一光ファイバ2及び第二光ファイバ3の外径よりも1〜2%小さくなるような内径を好ましいものとして形成される(例えば第一光ファイバ2及び第二光ファイバ3の外径がφ0.5mmであるとすると、貫通孔30の内径はφ0.49〜0.495mmとなるように形成される)。尚、内径に高精度が要求されるようなことはない。
調芯/保持部材10は、貫通孔30の位置がレセプタクル側光コネクタ5における第二光ファイバ3の位置に合うように形成される。
貫通孔30における引用符号33は前端開口(第二開口)を示す。また、引用符号34は後端開口(第一開口)を示す。前端開口33の縁部及び後端開口34の縁部には、それぞれテーパが形成される(符号省略)。前端開口33及び後端開口34のテーパは、第二光ファイバ3の挿入時、第一光ファイバ2の挿入時に、引っ掛かりを防止する部分として形成される。
貫通孔30には、図3に示す如くの溝35が複数条形成される。溝35は、第一光ファイバ2及び第二光ファイバ3の挿入時における、また、第一光ファイバ2及び第二光ファイバ3の端面同士を突き合わせ時における、孔内の空気抜き部分として形成される。溝35は、本実施例において断面矩形状に形成されるとともに、90度ピッチで四条形成される(一例であるものとする。空気抜きをすることができれば形状や数は限定されないものとする)。
図1及び図2において、固定部材11は、調芯/保持部材10を第一ハウジング9に保持/固定するための部材であって、第一ハウジング9の第一ハウジング後部14に挿入され、挿入の際にはガイド面24にてガイドされる形状に形成される。固定部材11は、第一ハウジング後部14に対する図示しない固定機構(ラッチ、ネジ、接着等)を有する。引用符号36は貫通孔を示し、この貫通孔36は第一光ファイバ2を挿入するために若干大きく形成される。貫通孔36の両端開口縁部には、テーパが形成される(符号省略)。
固定部材11は、本実施例において樹脂製であるが、上記機構を有するのであれば、特に材質は限定されないものとする。
プラグ側光コネクタ4は、上記構成の他に、第一光ファイバ2を固定するための図示しない固定機構を有する(例えば加締めや接着、溶着等であり、第一光ファイバ2を固定することができれば特に限定されないものとする)。また、プラグ側光コネクタ4は、レセプタクル側光コネクタ5における第二ハウジング38との係合状態を形成するための図示しない係合機構(ロック機構)を第一ハウジング9に有する。
図2において、引用符号Cは例えばコネクタの角などを模式化した角部を示す。プラグ側光コネクタ4は、角部Cが第一ハウジング9のハウジング端面15を介して挿入されても第一光ファイバ2に接触することがないように形成される。プラグ側光コネクタ4は、第一光ファイバ2を保護することができるように形成される。車載用光コネクタの要件である「こじり対策」を満足するため、プラグ側光コネクタ4は、車載用として使用することができる。
続いて、レセプタクル側光コネクタ5の構成及び構造について説明をする。
図4において、レセプタクル側光コネクタ5は、第二光ファイバ3の端末部分37(被覆層7が露出した部分)と、第二ハウジング38とを含んで構成される。尚、レセプタクル側光コネクタ5は、プラグ側光コネクタ4と同様に、第二光ファイバ3を固定するための図示しない固定機構や、第一ハウジング9との係合状態を形成するための図示しない係合機構(公知のロック機構など)を有するものとする。
第二ハウジング38は、樹脂成形品であって、用いられる樹脂材料としては、プラグ側光コネクタ4の第一ハウジング9(図2参照。以下同様)と同様の樹脂材料(例えばPBT(ポリブチレンテレフタレート))が選定される。このような第二ハウジング38は、アウターハウジング39と、インナーハウジング40と、第二ハウジング後部41と、貫通孔42と、余長吸収空間43(空間)とを有する。
アウターハウジング39は、第二ハウジング38の前部及び中間部に跨るように配置形成される。また、インナーハウジング40は、第二ハウジング38の中間部においてアウターハウジング39の内側に配置形成される。第二ハウジング後部41は、アウターハウジング39及びインナーハウジング40の後側に連続するように配置形成される。
アウターハウジング39は、第一ハウジング9との係合部分として形成される。アウターハウジング39の先端には、ハウジング端面44が形成される。このハウジング端面44は、第二ハウジング38における前端位置の面として形成される。アウターハウジング39の内面には、第一ハウジング9の外面側のガイド面25にガイドされるガイド面45が形成される。
インナーハウジング40は、アウターハウジング39と同様に、第一ハウジング9との係合部分として形成される。また、インナーハウジング40は、プラグ側光コネクタ4の調芯/保持部材10(図2参照。以下同様)との係合部分としても形成される。インナーハウジング40の外面には、第一ハウジング9の内面側のガイド面16にガイドされるガイド面46が形成される。
インナーハウジング40の先端面47には、この先端面47を凹ませてなる挿入部48が形成される。挿入部48は、略漏斗状となる凹み形状に形成される。挿入部48は、調芯/保持部材10の弾性部材前部27と弾性部材中間部28の一部とを挿入することができるような形状に形成される。
挿入部48における引用符号49は押圧部を示す。この押圧部49は、弾性部材前部27の斜面となる被押圧面31が当接するとこれを押圧するような機能部分として形成される。押圧部49は、斜面となる形状に形成される。
アウターハウジング39とインナーハウジング40との間には、第一ハウジング9の第一ハウジング前部12が挿入される溝部50が形成される。この溝部50は、第一ハウジング9のハウジング端面15が底に当接しない程度の深さに形成される。
第二ハウジング後部41は、略ブロック状となる形状部分に形成される。尚、第二ハウジング後部41に関しては、図示の形状等に限定されないものとする。
貫通孔42は、第二光ファイバ3(の端末部分37)の挿入部分であって、インナーハウジング40の挿入部48の底から第二ハウジング後部41の後端面にかけて真っ直ぐに貫通する断面円形の孔として形成される。貫通孔42は、第二ハウジング38が樹脂製であることから、第二光ファイバ3の外径よりも若干大きな内径となるように形成される。
余長吸収空間43は、貫通孔42の途中に空間部分を存在させるように形成される。このような余長吸収空間43は、第二光ファイバ3の後述する光ファイバ余長51(図8参照。具体的には第二光ファイバ3に生じる撓み)を吸収する空間部分として形成される。
レセプタクル側光コネクタ5は、プラグ側光コネクタ4と同様に角部Cが挿入されても第二光ファイバ3に接触することがないように形成される。すなわち、レセプタクル側光コネクタ5は、第二光ファイバ3を保護することができるように形成される。レセプタクル側光コネクタ5もプラグ側光コネクタ4と同様に車載用として使用することができる。
続いて、上記構成及び構造に基づきながら、プラグ側光コネクタ4の組み立てについて説明をする。
図5(a)において、調芯/保持部材10は後部開口22を介して第一ハウジング9の内部に挿入される。調芯/保持部材10の挿入は、第一ハウジング9の環状凸部18に段差32が当接するまで行われる。
図5(b)において、固定部材11も調芯/保持部材10と同様に後部開口22を介して第一ハウジング9の内部に挿入される。固定部材11は調芯/保持部材10の後端面に当接するとともに調芯/保持部材10を前方へ押し付ける位置まで挿入され、この後に図示しない固定機構(ラッチ、ネジ、接着等)にて第一ハウジング9に固定される。固定部材11が第一ハウジング9に固定されると、調芯/保持部材10も第一ハウジング9に対し保持/固定される。
図6(a)において、第一光ファイバ2は、この端面(符号省略)が平滑になるように加工される。この加工された第一光ファイバ2は、上記端面側から固定部材11の貫通孔36を介して調芯/保持部材10の貫通孔30に挿入される。第一光ファイバ2の貫通孔30に対する挿入は、図示のような長さになるまで行われる。具体的には、調芯/保持部材10の先端より、第一光ファイバ2の外径の4倍以上引き込ませる長さになるまで行われる(図2参照。引き込み長さをL1、第一光ファイバ2の外径をdとすると、L1≧4d)。
第一光ファイバ2は、調芯/保持部材10の貫通孔30を押し広げるように挿入される。貫通孔30は、弾性変形して第一光ファイバ2に密着することから、この第一光ファイバ2は貫通孔30により保持される。
第一光ファイバ2は、図示しない固定機構(加締め、接着、溶着等)にて第一ハウジング9に固定される。以上によりプラグ側光コネクタ4の組み立てが完了する。
続いて、レセプタクル側光コネクタ5の組み立てについて説明をする。
図6(b)において、第二光ファイバ3もこの端面(符号省略)が平滑になるように加工される。この加工された第二光ファイバ3は、上記端面側から第二ハウジング38の貫通孔42に挿入される。第二光ファイバ3の挿入は、インナーハウジング40の挿入部48の底からL2(図4参照)だけ突き出る長さまで行われる。尚、挿入部48の底から突き出た長さL2は、プラグ側光コネクタ4及びレセプタクル側光コネクタ5の係合時における、第二光ファイバ3の端面から挿入部48の底までの長さL3(図4参照)よりも長くなるものとする(L2>L3)。
尚、L2の長さは、例えば専用治具に第二光ファイバ3の端面を突き当てるようにして挿入を行えば簡単に長さの設定をすることができる。
第二光ファイバ3は、図示しない固定機構(加締め、接着、溶着等)にて第二ハウジング38に固定される。以上によりレセプタクル側光コネクタ5の組み立てが完了する。
続いて、プラグ側光コネクタ4及びレセプタクル側光コネクタ5の光学的な接続や係合について説明をする。
図7(a)において、プラグ側光コネクタ4及びレセプタクル側光コネクタ5は、これらが対向するように配置される。そしてこの後、互いが近づく方向に移動を行うと、第一ハウジング9と第二ハウジング38との係合が開始される。
図7(b)において、インナーハウジング40の挿入部48の底からL2だけ突き出た第二光ファイバ3は、調芯/保持部材10の前端開口33を介して貫通孔30に挿入される。この挿入が進むと第二光ファイバ3の端面は第一光ファイバ2の端面に当接する。平滑に加工された端面同士は突き合わされた状態になる。
第二光ファイバ3は、調芯/保持部材10の貫通孔30を押し広げるように挿入される。貫通孔30は、弾性変形して第二光ファイバ3に密着することから、第二光ファイバ3も貫通孔30により保持される。尚、貫通孔30には、溝35が複数条形成されることから、挿入の際に孔内の空気はスムーズに抜ける。
図8(a)において、第一ハウジング9と第二ハウジング38との係合が更に進むと、第二光ファイバ3は後方で撓みが生じて光ファイバ余長51が形成される。光ファイバ余長51は、余長吸収空間43にて吸収される。また、上記係合が進むと、調芯/保持部材10における弾性部材前部27の被押圧面31がインナーハウジング40の押圧部49に当接する。弾性部材前部27は、押圧部49により押圧されて弾性変形する。弾性部材前部27は、弾性変形しながら第二光ファイバ3を前方へ(図中右から左へ)押圧する。
尚、調芯/保持部材10は、上記の如く硬度(JIS−A)が55〜95のゴム材料を用いてなる部材であり、この貫通孔30の変形量を例えば0.05〜0.5mm程度に設定すれば、適度な押圧を実現することができることを実験から得ている。
第一ハウジング9と第二ハウジング38との係合が完了すると、これに伴ってプラグ側光コネクタ4及びレセプタクル側光コネクタ5の光学的な接続も完了する。
図8(b)において、プラグ側光コネクタ4及びレセプタクル側光コネクタ5は、図示しない係合機構(公知のロック機構など)に必然的に生じるガタ付きにより、第一ハウジング9と第二ハウジング38との間の距離Gが変動することがある。距離Gだけ変動する場合は、レセプタクル側光コネクタ5における第二光ファイバ3の光ファイバ余長51(撓み)が小さくなるだけで、調芯/保持部材10の貫通孔30に挿入される部分は変化することがなく、結果、保持状態は変わらない。従って、第一光ファイバ2及び第二光ファイバ3の端面同士の突き合わされた状態は維持される。
以上、図1ないし図8を参照しながら説明してきたように、第一光ファイバ2及び第二光ファイバ3と、調芯/保持部材10における貫通孔30とに隙間(クリアランス)がないことから、第一光ファイバ2及び第二光ファイバ3の端面同士の軸ズレを防止することができる。これにより、低損失な光接続をすることができ、以て信頼性を向上させることができるという効果を奏する(調芯機能を有する)。
また、調芯/保持部材10に弾力性を持たせることから、貫通孔30の内径には高精度が要求されず、そのため製造性が良く、歩留まりも良くなることから、コスト低減を図ることができるという効果を奏する。
また、調芯/保持部材10の貫通孔30では、第一光ファイバ2及び第二光ファイバ3を調芯/保持部材10からの弾力性を付加した状態で突き合わせることができる。言い換えれば、押圧しながら保持することができる。従って、振動や衝撃等で光接続損失が増大してしまうことがなく、信頼性を向上させることができるという効果を奏する(押圧、固定機能)。
また、第一ハウジング9と第二ハウジング38との間の、機構上どうしても生じてしまう距離Gの変動があっても、調芯/保持部材10の貫通孔30に挿入される部分の保持状態は変わらないことから、低損失な光接続を維持することができるという効果を奏する。
また、第一光ファイバ2及び第二光ファイバ3を第一ハウジング9及び第二ハウジング38の内方へ引き込んでいることから、第一光ファイバ2及び第二光ファイバ3の端面を保護することができ、以て信頼性を向上させることができるという効果を奏する。
また、プラグ側光コネクタ4及びレセプタクル側光コネクタ5による光学的な接続(光コネクタ1による光学的な接続)は、調芯、押圧、固定機能を同時に満たすことができるという効果を奏する。
尚、上記説明においては、プラグ側光コネクタ4に調芯/保持部材10を備えていたが、レセプタクル側光コネクタ5に変更してもよいものとする。また、レセプタクル側光コネクタ5に光ファイバ余長51を吸収する余長吸収空間43を形成していたが、プラグ側光コネクタ4や、プラグ側光コネクタ4及びレセプタクル側光コネクタ5の両方に形成してもよいものとする。
以下、図面を参照しながら実施例2を説明する。図9は本発明の他の例を示す図であり、調芯/保持の構造に係る断面図である。また、図10はプラグ側の光コネクタ及びレセプタクル側の光コネクタの光学的な接続に係る作用図である。
図9において、第一光ファイバ61及び第二光ファイバ62の端面同士を突き合わせることで光学的な接続を行う構造として、調芯/保持部材63(弾性部材)が用いられる。先ず、各構成について説明をする。
第一光ファイバ61及び第二光ファイバ62は、特に限定するものでないが同じものが用いられる。第一光ファイバ61及び第二光ファイバ62は、光透過性を有する樹脂又はガラス製のコア/クラッド部64と、このコア/クラッド部64を被覆する被覆層65と、図示しない外被とを備えて構成される。外被は、所定長さで除去され、被覆層65が露出するように加工される。第一光ファイバ61及び第二光ファイバ62は、断面視円形となる形状に形成される。
第一光ファイバ61及び第二光ファイバ62は、先端面(端面)から寸法L11及びL12の位置に環状溝66を有する。この環状溝66は、被覆層65の外面を周方向に凹ませるようにして形成される。溝幅は、調芯/保持部材63による保持や挿入力に配慮して適宜設定される。環状溝66は、切削、熱変形、塑性変形等の後加工により形成される。
調芯/保持部材63は、弾力性を有する部材、すなわち弾性部材であって、実施例1の調芯/保持部材10と同様、例えばゴム材料を用いて成形される。このような調芯/保持部材63は、後述する第一ハウジング78(図10参照)に挿入され、そして保持される。また、後述する固定部材79(図10参照)により抜け止めされて第一ハウジング78に固定される。
調芯/保持部材63は、弾性部材前部67と、弾性部材中間部68と、弾性部材後部69と、貫通孔70とを有する。調芯/保持部材63は、この全体が弾力性を有する。尚、貫通孔70以外の部分に関しては、実施例1と基本的に同じ機能を有するものとする。従って、詳細な説明や符号等は省略するものとする。
貫通孔70は、弾性部材前部67の前端面から弾性部材後部69の後端面にかけて真っ直ぐに貫通するとともに、途中に第一突起部71及び第二突起部72を有する断面円形の孔として形成される。このような貫通孔70は、孔軸が調芯/保持部材70の軸に一致するように配置形成される。
貫通孔70は、第一光ファイバ61及び第二光ファイバ62の外径(被覆層65の外径)よりも若干小さな内径に形成される。具体的には、第一光ファイバ61及び第二光ファイバ62の挿入が可能な内径で、且つ第一光ファイバ61及び第二光ファイバ62により押し広げられるような内径に形成される。
貫通孔70における引用符号73は前端開口(第二開口)を示す。また、引用符号74は後端開口(第一開口)を示す。尚、特に図示しないが、実施例1で説明した溝35(図3参照)と同様の空気抜きが形成されるものとする。
第一突起部71及び第二突起部72は、第一光ファイバ61及び第二光ファイバ62の挿入位置を決めたり、抜け止めをしたりする環状の凸部として形成される。また、第一突起部71及び第二突起部72は、第一光ファイバ61及び第二光ファイバ62の環状溝66を引っ掛けるような形状に形成される。このような第一突起部71及び第二突起部72は、寸法L13の間隔をあけて配置形成される。寸法L13は、環状溝66の配置に係る寸法L11及びL12に対し、L13<(L11+L12)が成り立つように設定される。
続いて、光コネクタ75の構成について説明をする。図10において、光コネクタ75は、第一光ファイバ61及び第二光ファイバ62同士を光学的に接続するための部材であって、第一光ファイバ61の端末に設けられるプラグ側光コネクタ76と、第二光ファイバ62の端末に設けられるレセプタクル側光コネクタ77とを備えて構成される。
プラグ側光コネクタ76は、第一光ファイバ61の端末部分と、第一ハウジング78と、上記調芯/保持部材63と、固定部材79とを含んで構成される。一方、レセプタクル側光コネクタ77は、第二光ファイバ62の端末部分と、第二ハウジング80とを含んで構成される。
次に、プラグ側光コネクタ76及びレセプタクル側光コネクタ77の光学的な接続や係合について説明をする。
図10(a)において、プラグ側光コネクタ76及びレセプタクル側光コネクタ77は、これらが対向するように配置される。そしてこの後、互いが近づく方向に移動を行うと、第一ハウジング78と第二ハウジング80との係合が開始される。
図10(b)において、第二ハウジング80に収容/保持された第二光ファイバ62は、調芯/保持部材63の前端開口73を介して貫通孔70に挿入される。この挿入が進むと、貫通孔70の第一突起部71及び第二突起部72と、第一光ファイバ61及び第二光ファイバ62の環状溝66とが係合するとともに、第二光ファイバ62の端面が第一光ファイバ61の端面に当接する。平滑に加工された端面同士は突き合わされた状態になる。
第二光ファイバ62は、調芯/保持部材63の貫通孔70を押し広げるように挿入される。貫通孔70は、弾性変形して第二光ファイバ62に密着することから、第二光ファイバ62も第一光ファイバ61と同様に貫通孔70により保持される。
図10(c)において、第一ハウジング78と第二ハウジング80との係合が更に進むと、第二光ファイバ62は後方で撓みが生じて光ファイバ余長81が形成される。光ファイバ余長81は、第二ハウジング80の余長吸収空間82にて吸収される。
第一ハウジング78と第二ハウジング80との係合が完了すると、これに伴ってプラグ側光コネクタ76及びレセプタクル側光コネクタ77の光学的な接続も完了する。
以上、図9及び図10を参照しながら説明してきたように、実施例2の構成及び構造は実施例1の構成及び構造と基本的に同じであることから、実施例2は実施例1と同様の効果を奏する。すなわち、光接続損失を低減し、以て信頼性を向上させることができるという効果や、従来と異なる調芯/保持の構造を採用し、以てコスト低減を図ることができるという効果を奏する。
この他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。
1…光コネクタ、 2…第一光ファイバ、 3…第二光ファイバ、 4…プラグ側光コネクタ、 5…レセプタクル側光コネクタ、 6…コア/クラッド部、 7…被覆層、 8…端末部分、 9…第一ハウジング、 10…調芯/保持部材(弾性部材)、 11…固定部材、 12…第一ハウジング前部、 13…第一ハウジング中間部、 14…第一ハウジング後部、 15…ハウジング端面、 16…ガイド面、 17…係合空間、 18…環状凸部、 19、20…ガイド面、 21…ハウジング端面、 22…後部開口、 23…テーパ、 24、25…ガイド面、 26…段差、 27…弾性部材前部、 28…弾性部材中間部、 29…弾性部材後部、 30…貫通孔、 31…被押圧面、 32…段差、 33…前端開口(第二開口)、 34…後端開口(第一開口)、 35…溝、 36…貫通孔、 37…端末部分、 38…第二ハウジング、 39…アウターハウジング、 40…インナーハウジング、 41…第二ハウジング後部、 42…貫通孔、 43…余長吸収空間(空間)、 44…ハウジング端面、 45、46…ガイド面、 47…先端面、 48…挿入部、 49…押圧部、 50…溝部、 51…光ファイバ余長、 61…第一光ファイバ、 62…第二光ファイバ、 63…調芯/保持部材(弾性部材)、 64…コア/クラッド部、 65…被覆層、 66…環状溝、 67…弾性部材前部、 68…弾性部材中間部、 69…弾性部材後部、 70…貫通孔、 71…第一突起部、 72…第二突起部、 73…前端開口(第二開口)、 74…後端開口(第一開口)、 75…光コネクタ、 76…プラグ側光コネクタ、 77…レセプタクル側光コネクタ、 78…第一ハウジング、 79…固定部材、 80…第二ハウジング、 81…光ファイバ余長、 82…余長吸収空間(空間)、 C…角部
Claims (5)
- 第一ハウジングと、該第一ハウジングに収容される第一光ファイバと、前記第一ハウジングに係合する第二ハウジングと、該第二ハウジングに収容される第二光ファイバとを備え、
前記第一ハウジングと前記第二ハウジングとの係合に伴い、前記第一光ファイバの端面と前記第二光ファイバの端面とを突き合わせることで光学的な接続を行う構造の光コネクタにおいて、
弾性力を有して前記第一ハウジングに保持される弾性部材を更に備え、
該弾性部材には、第一開口と第二開口とを有する真っ直ぐな貫通孔を形成し、
該貫通孔では、前記第一開口から挿入される前記第一光ファイバと前記第二開口から挿入される前記第二光ファイバとを、前記弾性部材からの前記弾性力を付加した状態で突き合わせる
ことを特徴とする光コネクタ。 - 請求項1に記載の光コネクタにおいて、
前記貫通孔には、光ファイバ挿入時の空気抜きとなる溝を形成する
ことを特徴とする光コネクタ。 - 請求項1又は2に記載の光コネクタにおいて、
前記第二ハウジングには、前記係合に伴い前記弾性部材を押圧する押圧部を形成する
ことを特徴とする光コネクタ。 - 請求項1、2又は3に記載の光コネクタにおいて、
前記第一ハウジング及び/又は前記第二ハウジングには、光ファイバ余長吸収部分としての空間を形成する
ことを特徴とする光コネクタ。 - 請求項1、2、3又は4に記載の光コネクタにおいて、
前記弾性部材を前記第一ハウジングの内部に保持して前記第一光ファイバの端面を第一ハウジング端面よりも内方に配置するとともに、前記第二光ファイバの端面も前記第二ハウジングの第二ハウジング端面よりも内方に配置する
ことを特徴とする光コネクタ。
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