JP2015203796A - 光コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性を向上させた光コネクタを提供する。
【解決手段】接続対象となるレセプタクル側の光コネクタ１１０の結合部１２０と結合する光コネクタ１０であって、レセプタクル側の結合機構１２０の引っ掛かる部位である基準部と、レセプタクル側の結合機構１２０の円筒形状の本体１２１に挿入される挿入部２５とを有する結合機構２０と、挿入部２５の内側に収容されたフェルール３０とを備える。光コネクタの１０着脱方向を前後方向とし、レセプタクル側の光コネクタ１１０の側を前としたとき、前後方向における基準部から挿入部２５の前縁までの長さが、７．０ｍｍ以上である。
【選択図】図９

Description

本発明は、光コネクタに関する。

フェルールを後退可能に収容した光コネクタとして、例えばＭＰＯコネクタ（ＪＩＳ Ｃ５９８１に制定されるＦ１２形光コネクタ）が知られている。光コネクタを接続するとき、一方の光コネクタのフェルールの端面から突出したガイドピンが、他方の光コネクタのフェルールのガイド穴に挿入されて、フェルール同士が位置決めされつつ、フェルール端面を所定の力で物理的に突き当てて、光ファイバ同士を光結合させている。
また、フェルールを備えた光コネクタとして、例えば特許文献１〜３記載の光コネクタも知られている。

米国特許出願公開第２０１３／０２０９０４１号 米国特許第７７８５０１９号 米国特許第６２０６５７９号

従来の光コネクタ（例えばＭＰＯコネクタ）では頻繁な着脱を想定していないため、光コネクタ同士を結合させる結合機構を樹脂製の部品で構成することがある。但し、結合機構を樹脂製の部品で構成した場合、光コネクタの着脱を繰り返すと、樹脂製の結合機構が摩耗してしまい、光コネクタの耐久性が低くなる（着脱可能回数が少なくなる）。

これに対し、結合機構を金属製にして、結合機構の耐久性を向上させることが考えられる。例えば電気コネクタで採用されている結合金具（例えばＢＮＣ型コネクタの結合金具など）を採用すれば、長年の使用経験を通じて、結合金具は数千回の着脱にも耐えることが期待できる。但し、結合機構の耐久性は高くなるものの、フェルールのガイドピンが他方のフェルールのガイド穴の周囲を摩耗させてしまうと、光コネクタの伝送損失が大きくなってしまい、光コネクタとしての耐久性は低くなる。

本発明は、光コネクタの耐久性を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するための主たる発明は、接続対象となるレセプタクル側の光コネクタの結合機構と結合するプラグ側の結合機構であって、前記レセプタクル側の前記結合機構の引っ掛かる部位である基準部と、前記レセプタクル側の前記結合機構の円筒形状の本体に挿入される挿入部とを有する結合金具と、前記挿入部の内側に収容されたフェルールとを備え、光コネクタの着脱方向を前後方向とし、前記レセプタクル側の前記光コネクタの側を前としたとき、前記前後方向における前記基準部から前記挿入部の前縁までの長さが、７．０ｍｍ以上であることを特徴とするプラグ側の光コネクタである。

本発明の他の特徴については、後述する明細書及び図面の記載により明らかにする。

本発明によれば、光コネクタの耐久性を向上させることができる。

図１Ａ及び図１Ｂは、光コネクタシステムの説明図である。図１Ａはレセプタクル側の光コネクタ１１０の斜視図であり、図１Ｂは、プラグ側の光コネクタ１０の斜視図である。 図２Ａ及び図２Ｂは、光コネクタ１０，１１０の断面図である。 図３は、プラグ側の光コネクタ１０の分解図である。 図４は、フローティング機構５０及び半割金属部材６０の分解図である。 図５Ａ及び図５Ｂは、ハウジング４０の断面図である。 図６Ａ及び図６Ｂは、ハウジング４０の斜視図である。 図７は、結合金具２０の外部ハウジング２３のハウジング収容部２４を示す斜視図である。 図８Ａ〜図８Ｅは、プラグ側の光コネクタ１０の組み立て方法の説明図である。 図９は、機械的基準面と外部ハウジングの前縁との位置関係を示す断面図である。 図１０Ａ及び図１０Ｂは、長さＡが７．０ｍｍの場合における着脱回数に対する接続損失のグラフである。 図１１Ａは、長さＡが７．３ｍｍの場合の光コネクタ１０の説明図である。図１１Ｂは、長さＡが９．３ｍｍの場合の光コネクタ１０の説明図である。

後述する明細書及び図面の記載から、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

接続対象となるレセプタクル側の光コネクタの結合機構と結合するプラグ側の結合機構であって、前記レセプタクル側の前記結合機構の引っ掛かる部位である基準部と、前記レセプタクル側の前記結合機構の円筒形状の本体に挿入される挿入部とを有する結合機構と、前記挿入部の内側に収容されたフェルールとを備え、光コネクタの着脱方向を前後方向とし、前記レセプタクル側の前記光コネクタの側を前としたとき、前記前後方向における前記基準部から前記挿入部の前縁までの長さが、７．０ｍｍ以上であることを特徴とするプラグ側の光コネクタが明らかとなる。このようなプラグ側の光コネクタによれば、着脱可能回数が飛躍的に向上し、光コネクタの耐久性が向上する。

前記レセプタクル側の光コネクタに対してプラグ側の光コネクタをどのように傾けても、前記レセプタクル側の前記本体が前記フェルールの端面に接触しなくなるように、前記前後方向における前記基準部から前記挿入部の前記前縁までの前記長さが設定されていることが望ましい。これにより、フェルールの端面の損傷を抑制できる。

前記フェルールは、前側に押圧された状態で後退可能に収容されており、前記結合機構は、前記レセプタクル側の前記結合機構の突起部を引っ掛けるための係止部を有しており、前記基準部は、前記係止部の前側の面であることが望ましい。これにより、機械的基準面が厳密に特定される。

前記プラグ側の前記結合機構は、金属製の結合金具であり、前記フェルールを後退可能に収容しつつ、前記結合金具に収容される樹脂製のハウジングと、前記結合金具との間に前記ハウジングを保持した状態で、前記結合金具に固定された金属部材とを更に備えたことが望ましい。これにより、フェルールを後退可能に収容した光コネクタに金属製の結合金具を採用した場合においても、フェルールの耐久性を向上させることができる。

前記ハウジングのヤング率と前記フェルールのヤング率との差は、前記結合金具のヤング率と前記フェルールのヤング率との差よりも小さいことが望ましい。これにより、フェルールの耐久性を向上させることができる。

＝＝＝実施形態＝＝＝
本実施形態の光コネクタ（プラグ側の光コネクタ）の構造について説明する前に、まず、レセプタクル側の光コネクタも含めた光コネクタシステムの概要について説明する。

＜光コネクタシステムの概要＞
図１Ａ及び図１Ｂは、光コネクタシステムの説明図である。図１Ａはレセプタクル側の光コネクタ１１０の斜視図であり、図１Ｂは、プラグ側の光コネクタ１０の斜視図である。図２Ａ及び図２Ｂは、光コネクタ１０，１１０の断面図である。図２Ａ及び図２Ｂに示す通り、光コネクタシステムは、レセプタクル側の光コネクタ１１０と、プラグ側の光コネクタ１０とを有する。

以下の説明では、図に示すように、各方向を定義する。すなわち、コネクタ着脱方向に沿って「前後方向」を定義し、フェルールの端面の側（相手側の光コネクタの側）を「前」とし、逆側を「後」とする。また、フェルールの長方形状の端面の長辺方向に沿って「左右方向」を定義し、後側から前側に向かって見たときの右側を「右」、逆側を「左」とする。また、前後方向及び左右方向に垂直な方向を「上下方向」とする。

レセプタクル側の光コネクタ１１０は、結合金具１２０と、フェルール１３０と、ハウジング１４０とを有する。プラグ側の光コネクタ１０も、レセプタクル側とほぼ同様に、結合金具２０と、フェルール３０と、ハウジング４０とを有する。

結合金具２０，１２０は、光コネクタ１０，１１０を結合するための金属製の結合部（結合機構、締結機構、カップリング機構ともいう）であり、ここでは電気的な同軸コネクタで採用されているＢＮＣ形の結合金具が採用されている。但し、ＢＮＣ形の結合金具に限られるものではなく、ネジ接続式の結合金具を用いることも可能である。ネジ接続式の結合金具には、ネジを手で回すタイプや、スパナで回すタイプなどがあるが、いずれのタイプも採用可能である。また、着脱容易なスライドオン方式の結合金具を採用することも可能である。

レセプタクル側の結合金具１２０は、円筒形状の本体１２１と、突起部１２２とを有する。円筒形状の本体１２１には、プラグ側の結合金具２０の挿入部２５が挿入される。突起部１２２は、本体１２１の外周面から外側に突出した外側突起部１２２Ａと、本体１２１の内周面から内側に突出した内側突起部１２２Ｂと、を有する。

プラグ側の結合金具２０は、回転部２１と外部ハウジング２３とを有する。回転部２１は、外部ハウジング２３（挿入部２５）の外側で回転可能な筒状の部位である。回転部２１には、進入部２１Ａと係止部２１Ｂが形成されている。外部ハウジング２３は、ハウジング４０を収容する金属製のハウジング（金属ハウジング）であり、前側に挿入部２５が形成されている。挿入部２５は、レセプタクル側の本体１２１に挿入する部位である。挿入部２５の外周には、前後方向に沿って溝２５Ａが形成されている。

プラグ側の結合金具２０をレセプタクル側の結合金具１２０に接続するとき、回転部２１を回転させつつレセプタクル側の外側突起部１２２Ａを回転部２１の進入部２１Ａに通し、外側突起部１２２Ａを係止部２１Ｂに係止させることになる。また、レセプタクル側の内側突起部１２２Ｂとプラグ側の溝２５Ａとを合わせながら、プラグ側の挿入部２５をレセプタクル側の本体１２１に挿入させることによって、レセプタクル側の光コネクタ０に対するプラグ側の光コネクタ１０の位置合わせが行われることになる。

フェルール３０，１３０は、複数の光ファイバを保持する部材であり、ここではＭＴ形光コネクタ（ＪＩＳ Ｃ５９８１に制定されるＦ１２形光コネクタ。ＭＴ：Mechanically Transferable）である。レセプタクル側のフェルール１３０の端面からはガイドピン１３１が突出している。ガイドピン１３１の先端（前側の端部）はレセプタクル側の結合金具１２０の前縁よりも後側に位置しており、レセプタクル側のフェルール１３０は、レセプタクル側の結合金具１２０の前縁よりも後側に配置されている。プラグ側のフェルール３０も、プラグ側の結合金具２０（挿入部２５）の前縁よりも後側に配置されている。

ハウジング１４０は、フェルール１３０を後退可能に収容しつつ、結合金具１２０に収容された部材である。ハウジング１４０の内部空間には突出部が形成されており、この突出部とフェルール１３０の鍔部とが係合した状態で、フローティング機構のコイルスプリングの反発力によってフェルール１３０が前側に押されている。

レセプタクル側の結合金具１２０とプラグ側の結合金具２０とを結合することによって、レセプタクル側の光コネクタ１１０と、プラグ側の光コネクタ１０とが接続される。レセプタクル側の結合金具１２０にプラグ側の結合金具２０を結合するとき、一方のフェルール（ここではレセプタクル側のフェルール１３０）の端面から突出したガイドピン１３１が、他方のフェルール（ここではプラグ側のフェルール３０）のガイド穴３１に挿入されて、フェルール３０，１３０同士が位置決めされる。また、このとき、フェルール３０，１３０の端面同士が突き当たることによって、光ファイバの端面同士が物理的に突き当たり、光ファイバ同士が光接続することになる。所定の力で光ファイバの端面同士を突き当てるために、フェルール３０，１３０がハウジング４０，１４０内でフローティング機構によって後退可能に収容されている。

＜プラグ側の光コネクタ１０の構造＞
図３は、プラグ側の光コネクタ１０の分解図である。図４は、フローティング機構５０及び半割金属部材６０の分解図である。

プラグ側の光コネクタ１０は、結合金具２０と、フェルール３０と、ハウジング４０の他に、フローティング機構５０と、半割金属部材６０とを有する（図４参照）。また、プラグ側の光コネクタ１０は、フローティング機構５０や半割金属部材６０よりも後側に、締付金具７０を有する（図３参照）。なお、フェルール３０の後側には、光ファイバを保護するブーツ３２が取り付けられている（図４参照）。

・フローティング機構５０
ハウジング４０は、フローティング機構５０によって、フェルール３０を後退可能に収容している。つまり、フローティング機構５０は、フェルール３０をハウジング内で後退可能に収容する機構である。フローティング機構５０は、コイルスプリング５２と、留め具５４と、係合部材５６（スプリングプッシュ）とを有する。

コイルスプリング５２は、留め具５４と係合部材５６との間で圧縮された状態で配置されている。圧縮されたコイルスプリング５２の反発力によって、留め具５４を介してフェルール３０が前側に押されることになる。コイルスプリング５２の中央の空洞には、不図示の光ファイバが挿通される。

留め具５４は、コイルスプリング５２の端部をフェルール３０に対して固定する部材である。留め具５４の前側のピンがフェルール３０のガイド穴３１の後側の開口に挿入され、これにより留め具５４はフェルール３０に固定される。また、留め具５４の後側に突出したスプリング固定部にコイルスプリング５２の前端が挿入され、これによりコイルスプリング５２の前端が留め具５４に固定される。留め具５４の前後方向に貫通した穴には、不図示の光ファイバが挿通される。

係合部材５６は、コイルスプリング５２を圧縮した状態でハウジング４０内に収容させる部材である。係合部材５６は、受け部５７と、受け部５７の左右両側から前側に延び出た一対の腕部５８とを有するＵ字形状の部材である。受け部５７には、コイルスプリング５２の後端が接触している。受け部５７の前後方向に貫通した穴には、不図示の光ファイバが挿通される。一対の腕部５８の間の空間にはコイルスプリング５２が収容される。腕部５８の前端には、外側に向かって爪部５８Ａが形成されている。爪部５８Ａがハウジング４０の側面の窓部４１に引っかかることによって、コイルスプリング５２の反発力を受けながら係合部材５６がハウジング４０に係合することになる。

・半割金属部材６０
ハウジング４０は、結合金具２０（外部ハウジング２３）と半割金属部材６０との間で前後から挟持された状態で、結合金具２０（外部ハウジング２３）の内側に固定されている。また、半割金属部材６０は、金属ピン８０によって結合金具２０に固定されている。つまり、半割金属部材６０は、結合金具２０との間でハウジング４０を保持した状態で、結合金具２０に固定された金属部材である。

半割金属部材６０は、上下に２つに分かれた金属製の部材である。半割金属部材６０は、ハウジング抑え部６２と、光ファイバ挿通部６４と、２つのピン穴６６と、テーパ部６８と、を有する。

ハウジング抑え部６２は、結合金具との間でハウジングを保持する部位である。ハウジング抑え部６２は、前側に突出した板形状の部位であり、係合部材５６越しに前端面がハウジングの後端面４４と接触する。板形状の２つのハウジング抑え部６２の間には、係合部材５６の受け部５７が配置されることになる。上下２つのハウジング抑え部６２は、係合部材５６の受け部５７を上下から挟んだ状態で、結合金具２０の外部ハウジング２３のハウジング収容部２４（図７参照）の上下面から拘束されることになる。

光ファイバ挿通部６４は、半割金属部材６０の前後方向に沿って形成された溝状の部位であり、不図示の光ファイバが配置される。２つの半割金属部材６０を合わせると、光ファイバ挿通部６４は光ファイバを挿通させる貫通穴になる。光ケーブルから光ファイバを口出しした後、光ファイバは２つに合わせた半割金属部材６０の光ファイバ挿通部６４に配置されることになる。

ピン穴６６は、金属ピン８０を挿入するための穴である。結合金具２０の外部ハウジング２３の後側にも上下に２つのピン穴２３Ａが形成されており、金属ピン８０の両端が外部ハウジング２３のピン穴２３Ａに位置した状態で、金属ピン８０が外部ハウジング２３のピン穴２３Ａと半割金属部材６０のピン穴６６とを貫くように挿入されている。これにより、半割金属部材６０は、金属ピン８０を介して結合金具２０に固定されている。なお、半割金属部材６０のピン穴６６は上下方向に貫通しており、同じ金属ピン８０が上下２つの半割金属部材６０のピン穴６６を貫くように挿入されている。これにより、２つの半割金属部材６０は、金属ピン８０を介して固定されている。なお、外部ハウジング２３のピン穴２３Ａの外側は外側締付金具７２（図３参照）によって塞がれるため、外部ハウジング２３のピン穴２３Ａや半割金属部材６０のピン穴６６から金属ピン８０が抜けることはない。

なお、金属ピン８０は、前後方向（着脱方向）に垂直な上下方向に平行に配置されている。言い換えると、半割金属部材６０と結合金具２０の外部ハウジング２３は、上下方向に平行な金属ピン８０によって固定されている。半割金属部材６０と結合金具２０の外部ハウジング２３とを固定した部位には光コネクタの着脱時に前後方向（着脱方向）に力がかかることになるので、着脱方向の力に対して垂直に金属ピン８０を配置することによって耐久性を向上させている。

テーパ部６８は、後側ほど細くなる形状のテーパ面を有する部位である。テーパ部６８は、半割金属部材６０の後側の部位であり、締付金具７０の内側に位置する。光ケーブルから光ファイバを口出す際に光ケーブルの外被を裂いた後、裂かれた外被は、半割金属部材６０のテーパ部６８の外側に被せて配置されることになる（図８Ｄ参照）。

・締付金具７０
締付金具７０は、光コネクタ１０を光ケーブルの端部に固定する金具である。締付金具７０は、外側締付金具７２と内側締付金具７４とを有する（図３参照）。
外側締付金具７２には、雌ネジが形成されている。結合金具２０の外部ハウジング２３の後端部の外周面には雄ネジが形成されており（図３ではネジ山は省略のため不図示）、この雄ネジと外側締付金具７２の雌ネジとが接続される。

内側締付金具７４は、外側締付金具７２の内側の円筒形状の金属部材である。外側締付金具７２を締めると、外側締付金具７２とともに内側締付金具７４が前側に移動する。外側締付金具７２と結合金具２０とがネジ留めされることによって、半割金属部材６０のテーパ部６８と内側締付金具７４の内周面との間で光ケーブルの外被を挟み込んだ状態が保持され、これにより光コネクタ１０の後部が光ケーブルの端部に固定されることになる。

なお、上記の通り、結合金具２０（外部ハウジング２３）は、締付金具７０と半割金属部材６０とによって固定されることになる。つまり、結合金具２０（外部ハウジング２３）は、金属製の部品で固定されることになる。このため、光コネクタ１０の着脱時に結合金具２０に力がかかっても、その力を金属製の部品で受けることができ、高い耐久性を実現できる。

・ハウジング４０
図５Ａ及び図５Ｂは、ハウジング４０の断面図である。図６Ａ及び図６Ｂは、ハウジング４０の斜視図である。

ハウジング４０は、フェルール３０を後退可能に収容しつつ、結合金具２０（外部ハウジング２３）に収容される部材（内部ハウジング）である。ハウジング４０の内部には、フェルール収容部４０Ａと、スプリング収容部４０Ｂとが形成されている。

フェルール収容部４０Ａは、フェルール３０を収容する収容部（収容空間）であり、ハウジング４０の前側に形成されている。フェルール収容部４０Ａの前側は開口しており、開口からフェルール３０の端面が突出している。フェルール収容部４０Ａの側壁には突出部４２が形成されており、この突出部４２とフェルール３０の鍔部とが係合した状態で、フローティング機構５０のコイルスプリング５２の反発力によってフェルール３０が前側に押されている。

スプリング収容部４０Ｂは、コイルスプリング５２を含むフローティング機構５０（留め具５４、係合部材５６）を収容する収容部（収容空間）であり、ハウジング４０の後側に形成されている。フェルール収容部４０Ａの後側は開口しており、開口から係合部材５６の受け部５７が突出している。スプリング収容部４０Ｂの側壁には窓部４１が形成されており、この窓部４１に係合部材５６の腕部５８の爪部５８Ａが引っかかっている。

ハウジング４０の外側には、接触面４３が形成されている。接触面４３は、前側を向いた面（前方向を法線とする面）である。図７に示すように、結合金具２０の外部ハウジング２３のハウジング収容部２４には、内壁から突出した位置合わせ面２４Ａが形成されている。位置合わせ面２４Ａは、後側を向いた面である。この位置合わせ面２４Ａとハウジング４０の接触面４３とが接触することによって、外部ハウジング２３に対するハウジング４０の前側の位置が定まることになる。ハウジング４０の後端面４４は、半割金属部材６０のハウジング抑え部６２の前端面が接触する。半割金属部材６０は結合金具２０に対して固定されているため、ハウジング４０は、外部ハウジング２３の位置合わせ面２４Ａと半割金属部材６０のハウジング抑え部６２との間で前後から挟持された状態で、結合金２０の外部ハウジング２３の内側に固定されることになる。なお、接触面４３が位置合わせ面２４Ａに接触した状態であるため、光コネクタの着脱が繰り返されても、接触面４３と位置合わせ面２４Ａとの衝突が起きずに済むので、樹脂製のハウジング４０の接触面４３は摩耗しにくい。

ハウジング４０の前側（接触面４３よりも前側）の下面には、位置合わせキー４５が形成されている。図７に示すように、結合金具２０の外部ハウジング２３のハウジング収容部２４の内面にはキー溝２４Ｂが形成されており、このキー溝２４Ｂとハウジング４０の位置合わせキー４５とを合わせることによって、ハウジング４０と結合金具２０との位置合わせが行われることになる。

ハウジング４０は樹脂により形成されている。具体的には、ハウジング４０はＰＢＴ樹脂（ポリブチレンテレフタレート）によって形成されている。なお、フェルール３０も樹脂により形成されている。具体的には、フェルール３０はＰＰＳ樹脂（プリフェニレンサルファイド）により形成されている。このため、フェルール３０のヤング率は、金属製（ＳＵＳ：ステンレス鋼）の結合金具２０のヤング率よりも、ハウジング４０のヤング率に近い。具体的には、フェルール３０のヤング率は３．９６ｋＮ／ｍｍ²であり、ハウジング４０のヤング率は２．４ｋＮ／ｍｍ²であり、結合金具２０のヤング率は１９３ｋＮ／ｍｍ²である。

ところで、仮にハウジング４０が金属製ハウジングであり、フェルール３０が金属製ハウジングに後退可能に収容されているとすると、光コネクタ１０を着脱するときに、金属製ハウジングに接触するフェルール３０の部位（例えば鍔部）が、ヤング率の差の大きい金属製ハウジングから力を直接受けてしまうことになる。この結果、フェルール３０が摩耗しやすくなり、光コネクタの耐久性が悪化する（光コネクタの着脱可能回数が減ってしまう）。
これに対し、本実施形態では、ハウジング４０が樹脂製であるため、ハウジング４０のヤング率とフェルール３０のヤング率との差は、結合金具２０（外部ハウジング２３）のヤング率とフェルール３０のヤング率との差よりも小さい。これにより、ハウジング４０に接触するフェルール３０の鍔部にかかる負荷を軽減でき、光コネクタの耐久性を向上させることができる。

＜光コネクタ１０の組み立て方法＞
図８Ａ〜図８Ｅは、プラグ側の光コネクタ１０の組み立て方法の説明図である。

まず、作業者は、光ケーブルに締付金具７０（外側締付金具７２及び内側締付金具７４）を予め挿入した上で、光ケーブルを口出しする。このとき、作業者は、光ケーブルの外被を裂いて、光ケーブルの光ファイバを取り出すことになる。そして、図８Ａに示すように、作業者は、光ファイバに、フローティング機構５０及びブーツ３２を予め挿入した上で、光ファイバの端部にフェルール３０（及びブーツ３２）を取り付けて、接着剤で光ファイバの端部をフェルール３０に固定する。

次に、作業者は、図８Ａに示すように、フェルール３０及びフローティング機構５０をハウジング４０の後側から挿入する。フローティング機構５０の係合部材５６の爪部５８Ａがハウジング４０の窓部４１に引っかかれば、フェルール３０がフローティング機構５０によって後退可能な状態でハウジング４０内に収容されたことになる。

次に、作業者は、図８Ｂに示すように、上下から半割金属部材６０を配置させる。半割金属部材６０は上下に２つに分かれているため、光ケーブルや光ファイバに予め挿入する必要が無いので、半割金属部材６０の取り付け作業は便利である。作業者は、半割金属部材６０のハウジング抑え部６２の前端面が係合部材５６の受け部５７越しにハウジング４０の後端面４４と接触するように、半割金属部材６０を配置させる。また、作業者は、光ケーブルの裂かれた外被を、半割金属部材６０のテーパ部６８の外側に被せて配置する。なお、光ケーブルのケブラー等の繊維部材も、外被と同じ程度の長さに切断し、半割金属部材６０のテーパ部６８の外側に被せて配置する。

次に、作業者は、図８Ｃに示すように、ハウジング４０等を結合金具の後側から挿入する。このとき、作業者は、ハウジング４０の位置合わせキー４５を結合金具２０の外部ハウジング２３のハウジング収容部２４のキー溝２４Ｂに合わせながら、ハウジング４０等を外部ハウジング２３の後側から挿入する。これにより、ハウジング４０と結合金具２０との位置合わせが行われることになる。また、作業者は、半割金属部材６０の上下２つのハウジング抑え部６２を、係合部材５６の受け部５７を上下から挟んだ状態で、結合金具２０の外部ハウジング２３のスプリング収容部４０Ｂ（図７参照）に挿入する。このとき、半割金属部材６０のハウジング抑え部６２がスプリング収容部４０Ｂの上下面によって案内されるため、ハウジング４０等が外部ハウジング２３に対して回転方向（前後方向を軸とする回転方向）にずれにくい状態になる。

ハウジング４０を外部ハウジング２３に挿入していくと、ハウジング４０の接触面４３が外部ハウジング２３のハウジング収容部２４の位置合わせ面２４Ａ（図７参照）に接触し、外部ハウジング２３に対するハウジング４０の位置が定まる。このとき、上下２つのハウジング抑え部６２がスプリング収容部４０Ｂ（図７参照）の上下面から拘束されるため、半割金属部材６０が外れにくい状態になる。また、このとき、外部ハウジング２３のピン穴２３Ａと、半割金属部材６０のピン穴６６とが上下方向に並ぶ状態になる。

次に、作業者は、図８Ｄに示すように、結合金具２０の外部ハウジング２３のピン穴２３Ａと半割金属部材６０のピン穴６６に金属ピン８０を挿入する。これにより、結合金具２０と半割金属部材６０が金属ピン８０によって固定される。また、ハウジング４０は、結合金具２０の外部ハウジング２３のハウジング収容部２４の位置合わせ面２４Ａと半割金属部材６０のハウジング抑え部６２との間で前後から挟持された状態で、結合金具の内側に固定される。

最後に、作業者は、図８Ｅに示すように、外側締付金具７２を締めることによって、結合金具２０の後端部の外周面の雄ネジ（図３ではネジ山は省略のため不図示）と、外側締付金具７２の雌ネジとを接続する。外側締付金具７２を締めると、外側締付金具７２とともに内側締付金具７４が前側に移動する。内側締付金具７４が前側に移動すると、半割金属部材６０のテーパ部６８と内側締付金具７４の内周面との間で光ケーブルの外被（及びケブラー等の繊維部材）が挟み込まれ、これにより光コネクタ１０の後部が光ケーブルの端部に固定される。

＜機械的基準面と外部ハウジングの前縁との位置関係＞
図９は、機械的基準面と外部ハウジングの前縁との位置関係を示す断面図である。

プラグ側の光コネクタの機械的基準面（基準位置）は、レセプタクル側の光コネクタの結合金具の引っ掛かる位置として定められる。本実施形態では、レセプタクル側の結合金具１２０の外側突起部１２２Ａがプラグ側の結合金具２０の回転部２１の係止部２１Ｂに引っ掛かるため、係止部２１Ｂの位置が機械的基準面となる。更に厳密には、フェルール３０，１３０が前側に押圧された状態で後退可能に収容されているため、フェルール３０，１３０の端面を突き当てた反力でレセプタクル側の外側突起部１２２Ａの後縁がプラグ側の係止部２１Ｂの前縁に引っ掛かるため、係止部２１Ｂの前側の側面の位置が、機械的基準面として特定されることになる。図中には、この機械的基準面の位置が示されている。

ここで、図９に示すように、前後方向における機械的基準面から外部ハウジング２３の前縁（挿入部２５の前縁）までの長さをＡ（ｍｍ）とする。また、図示するように、前後方向における外部ハウジング２３の前縁（挿入部２５の前縁）からフェルール３０の端面（ガイド穴３１の開口の位置）までの長さをＢ（ｍｍ）とし、レセプタクル側のフェルール１３０の端面から突出したガイドピン１３１の突出長さをＣ（ｍｍ）とする。ここでは、具体的には、Ａ＝７．３ｍｍ、Ｂ＝１．０ｍｍ、Ｃ＝１．６ｍｍである。
また、光コネクタの接続時にフェルール３０，１３０が後退するが、このときの両フェルール３０，１３０の移動量の合計をＸ（ｍｍ）とする。ここでは、具体的には、Ｘ＝１．４ｍｍである。

ところで、ガイドピン１３１とガイド穴３１が大きくずれた状態でガイドピン１３１がガイド穴３１に挿入されてしまうと、ガイド穴３１の周囲に大きな力がかかってしまう。そして、このような状態で光コネクタの着脱が繰り返されてしまうと、ガイド穴３１の周囲を摩耗させてしまい、この結果、フェルール３０，１３０の位置がずれてしまい、伝送損失が大きくなる。したがって、ガイドピン１３１がガイド穴３１に挿入される直前の段階で、既にガイドピン１３１の中心軸とガイド穴３１の中心軸との位置ずれが少ないことが望ましい。

ガイドピン１３１の中心軸とガイド穴３１の中心軸との位置ずれを小さくさせるためには、ガイドピン１３１がガイド穴３１に到達するまでプラグ側の結合金具２０の挿入部２５をレセプタクル側の本体１２１に挿入したときの挿入長さを長くすると良い。言い換えると、ガイドピン１３１がガイド穴３１に到達するまでに挿入部２５が本体１２１によって案内される長さを長くすると良い。以下、ガイドピン１３１がガイド穴３１に到達するまでに挿入部２５が本体１２１によって案内される長さのことを「案内長さ」と呼ぶことがある。この案内長さＬは、次式の通りとなる。
Ｌ＝Ａ＋Ｂ−Ｃ＋Ｘ

ここで、Ｃ及びＸの値は、規格により定められた規定値である。また、機械的基準面に対する光学的基準面（光コネクタの接続時のフェルール端面）が規格により定められている関係上、Ａ−Ｂの値も規定値となる。そうすると、案内長さＬを決めるパラメータは、実質的にはＡだけである。

そこで、長さＡが５．０ｍｍ、７．０ｍｍの２種類の光コネクタを作成して、それぞれの光コネクタに対して耐久性試験を行った。耐久性試験では、光コネクタの着脱を１００回繰り返すごとに接続損失を測定した。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、長さＡが７．０ｍｍの場合における着脱回数に対する接続損失のグラフである。図１０Ａは、シングルモード光ファイバの場合のグラフであり、図１０Ｂは、マルチモード光ファイバの場合のグラフである。なお、シングルモード光ファイバの場合には接続損失増加量が０．３ｄＢ以下（規格上限）の着脱回数が、着脱可能回数となる。また、マルチモード光ファイバでは接続損失が１．０ｄＢ以下（規格上限）までの着脱回数が、着脱可能回数となる。

長さＡが５．０ｍｍの場合、着脱可能回数は５００回程度であった。この値は、頻繁な着脱を想定していない通常のＭＰＯコネクタの着脱可能回数と同程度である。

これに対し、長さＡが７．０ｍｍの場合、着脱回数が５０００回に達しても、規格上限以下であり、光学特性の悪化は見られなかった。つまり、長さＡが７．０ｍｍの場合、着脱可能回数が５０００回以上（ＭＰＯコネクタの着脱可能回数の１０倍以上）となり、飛躍的に着脱可能回数が増加した。着脱可能回数が飛躍的に増加した理由は、長さＡが５．０ｍｍの場合と比べて長さＡが７．０ｍｍの場合の案内長さＬが長くなったので、ガイドピン１３１がガイド穴３１に挿入される直前のガイドピン１３１の中心軸とガイド穴３１の中心軸との位置ずれが少なくなり、光コネクタの着脱を繰り返してもガイド穴３１の周囲の摩耗が少なるからだと考えられる。

長さＡが長くなるほど案内長さＬが長くなり、着脱可能回数が増えることになる。このため、５０００回以上の着脱可能回数を達成するためには、機械的基準面から外部ハウジング２３の前縁（挿入部２５の前縁）までの長さＡ（ｍｍ）は、７．０ｍｍ以上であることが望ましい。

図１１Ａは、長さＡが７．３ｍｍの場合の光コネクタ１０の説明図である。長さＡが７．３ｍｍの場合、外部ハウジング２３の前縁からフェルール３０の端面までの長さＢが１ｍｍとなる。この場合、図に示すように、レセプタクル側の光コネクタ１１０に対してプラグ側の光コネクタ１０を斜めに近づけると、レセプタクル側の本体１２１の前縁が、プラグ側のフェルール３０の端面に接触し、フェルール３０を損傷させるおそれがある。

図１１Ｂは、長さＡが９．３ｍｍの場合の光コネクタ１０の説明図である。長さＡが長くなるほど、外部ハウジング２３の前縁からフェルール３０の端面までの長さＢが長くなる（上記の通り、Ａ−Ｂが一定値のため）。そして、長さＢが長くなると、レセプタクル側の本体１２１の前縁が、プラグ側のフェルール３０の端面に接触しにくくなる。長さＡが９．３ｍｍの場合には、外部ハウジング２３の前縁からフェルール３０の端面までの長さＢが図１１Ａのときよりも長くなり、レセプタクル側の光コネクタ１１０に対してプラグ側の光コネクタ１０をどのように傾けても、レセプタクル側の本体１２１の前縁が、プラグ側のフェルール３０の端面に接触しなくなる。このように、レセプタクル側の光コネクタ１１０に対してプラグ側の光コネクタ１０をどのように傾けても、レセプタクル側の本体１２１の前縁がプラグ側のフェルール３０の端面に接触しなくなるように、長さＡを設定することが望ましい。

なお、図１１Ａ及び図１１Ｂの光コネクタ１０においても、機械的基準面から外部ハウジング２３の前縁までの長さＡが７ｍｍ以上になるため、これらの光コネクタ１０の着脱可能回数は５０００回を超えることになる。

＝＝＝その他＝＝＝
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更・改良され得ると共に、本発明には、その等価物が含まれることは言うまでもない。

＜半割金属部材６０について＞
前述の実施形態では、２つの半割金属部材６０が、結合金具２０（外部ハウジング２３）との間にハウジング４０を保持した状態で結合金具２０に固定されていた。但し、結合金具２３との間にハウジング４０を保持した状態で結合金具２０に固定される金属部材は、上下２つに分かれていなくても良く、例えばファイバ挿通穴を有する金属製の筒状部材でも良い。しかし、前述の実施形態のように２つに分かれていた方が、光コネクタの組み立て時に便利である。

＜金属ピン８０について＞
前述の実施形態では、金属ピン８０によって、結合金具２０（外部ハウジング２３）と半割金属部材６０が固定されていた。但し、結合金具２０と半割金属部材６０との固定方法は、これに限られるものではない。結合金具２０に爪部のような係合部を形成し、半割金属部材６０に係止部を形成し、結合金具２０の係合部を半割金属部材６０の係止部に引っ掛けることによって、結合金具２０と半割金属部材６０とを直接固定しても良い。

１０ 光コネクタ（プラグ側）、
２０ 結合金具、２１ 回転部、
２１Ａ 進入部、２１Ｂ 係止部、
２３ 外部ハウジング、２３Ａ ピン穴、
２４ ハウジング収容部、２４Ａ 突出部、２４Ｂ キー溝、
２５ 挿入部、２５Ａ 溝、
３０ フェルール、３１ ガイド穴、３２ ブーツ、
４０ ハウジング、
４０Ａ フェルール収容部、４０Ｂ スプリング収容部、
４１ 窓部、４２ 突出部、４３ 接触面、
４４ 後端面、４５ 位置合わせキー、
５０ フローティング機構、５２ コイルスプリング、
５４ 留め具、５６係合部材、
５７ 受け部、５８ 腕部、５８Ａ 爪部、
６０ 半割金属部材、６２ ハウジング抑え部、
６４ 光ファイバ挿通部、６６ ピン穴、６８ テーパ部、
７０ 締付金具、７２ 外側締付金具、
７４ 内側締付金具、８０ 金属ピン、
１１０ 光コネクタ（レセプタクル側）、
１２０ 結合金具、１２１ 本体、
１２２ 突起部、１２２Ａ 外側突起部、１２２Ｂ 内側突起部、
１３０ フェルール、１３１ ガイドピン、１４０ ハウジング

上記目的を達成するための主たる発明は、円筒形状の本体と、前記本体の外周面から外側に突出した突起部とを有するレセプタクル側の光コネクタの金属製の結合金具と結合するプラグ側の金属製の結合金具であって、前記レセプタクル側の前記本体の円筒内部に挿入される挿入部を有する外部ハウジングと、前記外部ハウジングの外側で回転可能であり、挿入時に前記レセプタクル側の前記本体の外側に配置され、前記突起部の引っ掛かる部位である基準部を含む筒状の回転部とを有する前記プラグ側の結合金具と、前記挿入部の内側に収容されたフェルールとを備え、光コネクタの着脱方向を前後方向とし、前記レセプタクル側の前記光コネクタの側を前としたとき、前記フェルールは、レセプタクル側の光コネクタのフェルールに設けたガイドピン又はガイド穴と嵌合し、前記前後方向に沿う中心軸を含むガイド穴又はガイドピンを有し、前記前後方向における前記基準部から前記挿入部の前縁までの長さが、７．０ｍｍ以上であり、シングルモード光ファイバの場合には接続損失増加量が０．３ｄＢ以下に、マルチモード光ファイバの場合には接続損失増加量が１．０ｄＢ以下に、それぞれ抑えることを条件とする着脱可能回数が、５０００回以上となることを特徴とするプラグ側の光コネクタである。

Claims (5)

1. 接続対象となるレセプタクル側の光コネクタの結合機構と結合するプラグ側の結合機構であって、前記レセプタクル側の前記結合機構の引っ掛かる部位である基準部と、前記レセプタクル側の前記結合機構の円筒形状の本体に挿入される挿入部とを有する結合金具と、
   前記挿入部の内側に収容されたフェルールと
   を備え、
   光コネクタの着脱方向を前後方向とし、前記レセプタクル側の前記光コネクタの側を前としたとき、
   前記前後方向における前記基準部から前記挿入部の前縁までの長さが、７．０ｍｍ以上であることを特徴とするプラグ側の光コネクタ。
2. 請求項１に記載のプラグ側の光コネクタであって、
   前記レセプタクル側の光コネクタに対してプラグ側の光コネクタをどのように傾けても、前記レセプタクル側の前記本体が前記フェルールの端面に接触しなくなるように、前記前後方向における前記基準部から前記挿入部の前記前縁までの前記長さが設定されている
   ことを特徴とするプラグ側の光コネクタ。
3. 請求項１又は２に記載のプラグ側の光コネクタであって、
   前記フェルールは、前側に押圧された状態で後退可能に収容されており、
   前記結合機構は、前記レセプタクル側の前記結合機構の突起部を引っ掛けるための係止部を有しており、
   前記基準部は、前記係止部の前側の側面である
   ことを特徴とするプラグ側の光コネクタ。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のプラグ側の光コネクタであって、
   前記プラグ側の前記結合機構は、金属製の結合金具であり、
   前記フェルールを後退可能に収容しつつ、前記結合金具に収容される樹脂製のハウジングと、
   前記結合金具との間に前記ハウジングを保持した状態で、前記結合金具に固定された金属部材と
   を更に備えたことを特徴とするプラグ側の光コネクタ。
5. 請求項４に記載のプラグ側の光コネクタであって、
   前記ハウジングのヤング率と前記フェルールのヤング率との差は、前記結合金具のヤング率と前記フェルールのヤング率との差よりも小さいことを特徴とするプラグ側の光コネクタ。