JP2016099528A - 光コネクタ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】組立の簡素化及び部品コスト削減を図ることができ、さらには、故障を抑えて信頼性を向上させることが可能な光コネクタ構造を提供する。【解決手段】スタブ側光コネクタ１２に、光ファイバ２２の露出部２２ａが挿通されるファイバ挿通孔７３を中心に有するチャック部７５が設けられ、ファイバ側光コネクタ１１に、チャック部７５が嵌合される嵌合凹部２４が設けられ、チャック部７５が嵌合凹部２４に嵌合されることでファイバ挿通孔７３が縮径され、ファイバ挿通孔７３に挿通されている光ファイバ２２の露出部２２ａがチャック部７５によって周囲から把持されて光ファイバスタブ５２の内蔵光ファイバ６８に調心される。【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバを備えた光コネクタ構造に関する。

光コネクタとして、受発光素子に対してスリーブ部に接着固定されたファイバスタブがレンズを介して光接続された光サブアセンブリを備え、この光サブアセンブリのスリーブ部に、光ファイバが固定されたフェルールが嵌合されてファイバスタブとフェルールとが突き当てられて接続されるものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１９２５６６号公報

上記の光コネクタは、光ファイバが固定された高価なフェルールをファイバスタブに突き当てて光接続する構造を有しているため、光コネクタの組立が煩雑となり、部品コストも嵩んでしまう。また、光ファイバとフェルールの接着固定が必要であり、光コネクタの主な故障要因である接着剤の劣化や接着不良が生じ、光コネクタの信頼性の低下を招くおそれがある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、組立の簡素化及び部品コスト削減を図ることができ、さらには、故障を抑えて信頼性を向上させることが可能な光コネクタ構造を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る光コネクタ構造は、下記（１）〜（４）を特徴としている。
（１） 光ファイバの端部を保持するファイバ側光コネクタと、内蔵光ファイバを有する光ファイバスタブが収納されたスタブ側光コネクタと、が突き当てられて前記光ファイバと前記光ファイバスタブの前記内蔵光ファイバとが光接続される光コネクタ構造であって、
前記ファイバ側光コネクタ及び前記スタブ側光コネクタの一方に、前記光ファイバが挿通されるファイバ挿通孔を中心に有するチャック部が設けられ、
前記ファイバ側光コネクタ及び前記スタブ側光コネクタの他方に、前記チャック部が嵌合される嵌合凹部が設けられ、
前記チャック部が前記嵌合凹部に嵌合されることで前記ファイバ挿通孔が縮径され、前記ファイバ挿通孔に挿通されている前記光ファイバが前記チャック部によって周囲から把持されて前記光ファイバスタブの前記内蔵光ファイバに調心される
ことを特徴とする光コネクタ構造。
（２） 前記チャック部は、周方向に分割された複数の押圧片を有し、前記嵌合凹部に嵌合されることで、前記ファイバ挿通孔に挿通されている前記光ファイバへ向かって前記押圧片がそれぞれ弾性変形して変位する
ことを特徴とする（１）に記載の光コネクタ構造。
（３） 前記ファイバ側光コネクタには、前記光ファイバを前記スタブ側光コネクタへ向かって付勢して前記光ファイバの先端面を前記光ファイバスタブの前記内蔵光ファイバの一端面に当接させる付勢部材が設けられている
ことを特徴とする（１）または（２）に記載の光コネクタ構造。
（４） 前記スタブ側光コネクタは、光受発光素子が実装された回路部材を有し、該回路部材は、前記光ファイバスタブが嵌合されるスタブ嵌合凹部を有し、前記光ファイバスタブは、前記スタブ嵌合凹部に嵌合されて前記内蔵光ファイバの他端面が前記光受発光素子の対向位置に配置される
ことを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載の光コネクタ構造。

上記（１）の構成の光コネクタ構造では、光ファイバをチャック部によって周囲から把持して光ファイバスタブの内蔵光ファイバに調心して光接続している。このように、チャック部が光ファイバを周囲から隙間なく把持するので、光ファイバの軸ずれを抑制することができ、光ファイバスタブの内蔵光ファイバとの低損失な光接続を実現できる。また、振動や衝撃等による光ファイバと光ファイバスタブとの光接続損失の増大を抑制できる。しかも、チャック部が光ファイバを周囲から隙間なく把持するので、チャック部のファイバ挿通孔には高い精度が要求されない。このため、作製の容易化が図れ、歩留りをよくすることができる。
また、光ファイバに高価なフェルールを固定し、このフェルールと光ファイバスタブとを光接続する構造と比較し、光コネクタの組立の簡素化及び部品コストの削減を図ることができる。また、光ファイバとフェルールの接着固定が不要となり、光コネクタの主な故障要因である接着剤の劣化や接着不良をなくすことができ、光コネクタの信頼性を大幅に向上させることができる。しかも、チャック部や嵌合凹部は、ファイバ側光コネクタやスタブ側光コネクタのハウジング等に一体成形できるため、部品コストを下げることができる。
上記（２）の構成の光コネクタ構造では、チャック部を構成する複数の押圧片がそれぞれ弾性変形してファイバ挿通孔の光ファイバへ向かって変位して光ファイバに当接する。これにより、チャック部によって光ファイバを確実に把持して光ファイバスタブの内蔵光ファイバに調心させることができる。
上記（３）の構成の光コネクタ構造では、付勢部材によって光ファイバが光ファイバスタブの内蔵光ファイバへ付勢されて当接される。これにより、光ファイバの先端面と内蔵光ファイバの一端面とを確実に突き当てて良好に光接続させることができる。また、光ファイバの先端面の位置が軸方向にばらついていても付勢部材による付勢力で光ファイバの先端面と内蔵光ファイバの一端面とが確実に突き当てられる。これにより、光ファイバの先端位置の管理の容易化が図れる。
上記（４）の構成の光コネクタ構造では、スタブ嵌合凹部に光ファイバスタブを嵌合させることで、内蔵光ファイバの他端面を光受発光素子の対向位置に高精度に配置させることができる。これにより、光ファイバスタブの内蔵光ファイバを光学調心や画像調心によって光受発光素子に調心する場合と比較して、位置合わせにかかる時間を短縮させることができ、光コネクタの生産性を高めることができる。

本発明によれば、組立の簡素化及び部品コスト削減を図ることができ、さらには、故障を抑えて信頼性を向上させることが可能な光コネクタ構造を提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、第１実施形態に係る光コネクタの断面図である。 図２は、第１実施形態に係る光コネクタを構成するファイバ側光コネクタの断面図である。 図３は、ファイバ側光コネクタのハウジングに装着されるキャップの斜視図である。 図４は、第１実施形態に係る光コネクタを構成するスタブ側光コネクタの断面図である。 図５は、スタブ側光コネクタのチャック部を示す図であって、図５（ａ）は図４におけるＡ−Ａ断面図、図５（ｂ）は図４におけるＢ−Ｂ断面図である。 図６は、ファイバ側光コネクタの組立手順を説明する図であって、図６（ａ）から図６（ｅ）は、それぞれ組立途中のファイバ側光コネクタの部品の断面図である。 図７は、スタブ側光コネクタの組立手順を説明する図であって、図７（ａ）及び図７（ｂ）は、それぞれ組立途中のスタブ側光コネクタの部品の断面図である。 図８は、第１実施形態に係る光コネクタの接続時における動きを説明する図であって、図８（ａ）及び図８（ｂ）は、それぞれファイバ側光コネクタ及びスタブ側光コネクタの断面図である。 図９は、スタブ側光コネクタのチャック部の他の例を示す図であって、図９（ａ）は図４におけるＡ−Ａ断面図、図９（ｂ）は図４におけるＢ−Ｂ断面図である。 図１０は、第２実施形態に係る光コネクタの断面図である。 図１１は、第２実施形態に係る光コネクタを構成するファイバ側光コネクタの断面図である。 図１２は、ファイバ側光コネクタのチャック部を示す図１１におけるＣ−Ｃ断面図である。 図１３は、第２実施形態に係る光コネクタを構成するスタブ側光コネクタの断面図である。 図１４は、第２実施形態に係る光コネクタの接続時における動きを説明する図であって、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、それぞれファイバ側光コネクタ及びスタブ側光コネクタの断面図である。 図１５は、ファイバ側光コネクタのチャック部の他の例を示す図１１におけるＣ−Ｃ断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態の例を、図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係る光コネクタ構造について説明する。

図１は、第１実施形態に係る光コネクタの断面図である。
図１に示すように、第１実施形態に係る光コネクタ１０は、ファイバ側光コネクタ１１と、スタブ側光コネクタ１２とを有している。これらのファイバ側光コネクタ１１とスタブ側光コネクタ１２とは、互いに突き当てられることで嵌合して接続される。これらのファイバ側光コネクタ１１及びスタブ側光コネクタ１２には、図示しないロック機構が設けられており、このロック機構によって互いに接続された状態に維持される。

図２は、第１実施形態に係る光コネクタを構成するファイバ側光コネクタの断面図である。図３は、ファイバ側光コネクタのハウジングに装着されるキャップの斜視図である。

図２に示すように、ファイバ側光コネクタ１１は、ハウジング２１と、光ファイバ２２と、キャップ２３とを備えている。

ハウジング２１は、樹脂材料から形成されている。ハウジング２１は、スタブ側光コネクタ１２側である先端側に嵌合凹部２４を有しており、スタブ側光コネクタ１２と反対側である後端側に、ファイバ収容凹部２５を有している。このハウジング２１は、嵌合凹部２４とファイバ収容凹部２５との間が隔壁部２６とされており、この隔壁部２６には、その中心に、軸方向へ貫通するファイバ挿通孔２７が形成されている。ファイバ挿通孔２７は、後述する光ファイバ２２の外被３５から露出された露出部２２ａよりも僅かに大径に形成されており、このファイバ挿通孔２７には、光ファイバ２２の外被３５から露出された露出部２２ａが挿入される。嵌合凹部２４は、その開口側の縁部に、先端側へ向かって次第に拡径するコネクタガイド面２８を有している。また、ファイバ挿通孔２７は、ファイバ収容凹部２５側が、ファイバガイド部２９とされている。このファイバガイド部２９は、先端側へ向かって次第に窄まるテーパ形状に形成されている。また、ハウジング２１は、後端側に、外形が小さくされた装着部３１を有しており、この装着部３１には、その外周面に、係止爪３２が形成されている。

光ファイバ２２は、その外周が樹脂からなる外被３５によって被覆されている。光ファイバ２２は、中心のコア部の外周をクラッド部で覆った構造とされている。光ファイバ２２は、その先端部において、外被３５が除去されて所定長さだけ露出された露出部２２ａを有している。光ファイバ２２には、コイルスプリング（付勢部材）３６が装着されている。また、光ファイバ２２には、外被３５の先端部分に、環状に形成されたフランジ３７が加締められて固定されている。これにより、コイルスプリング３６は、その先端側がフランジ３７に係止される。コイルスプリング３６は、ハウジング２１のファイバ収容凹部２５内に収容されており、その後端側がキャップ２３に当接されて僅かに圧縮された状態となっている。これにより、フランジ３７は、コイルスプリング３６によって光ファイバ２２の先端側へ付勢されてハウジング２１の隔壁部２６に当接されている。

光ファイバ２２は、外被３５から露出された先端の露出部２２ａがハウジング２１の後端側からファイバ挿通孔２７に挿通され、嵌合凹部２４の底面２４ａから寸法Ｌ１だけ突出されている。また、光ファイバ２２のコイルスプリング３６が装着された外被３５の先端部分は、ハウジング２１のファイバ収容凹部２５に収容されている。

図３に示すように、キャップ２３は、ハウジング２１への装着側が開口された箱型に形成されている。キャップ２３は、底板部４１と、この底板部４１からハウジング２１側へ延びる側板部４２とを有している。このキャップ２３には、一つの側板部４２から底板部４１にわたって切欠き部４３が形成されている。この切欠き部４３は、その幅寸法が光ファイバ２２の外被３５の外径よりも大きく、かつコイルスプリング３６の外径よりも小さくされている。また、キャップ２３には、互いに対向する側板部４２の内面側に、ハウジング２１の係止爪３２が係止可能な係止溝４４が形成されている。このキャップ２３は、切欠き部４３に光ファイバ２２を差し込んでハウジング２１の後端の装着部３１に被せるように嵌め込むことでハウジング２１の後端に装着されている。

なお、キャップ２３としては、底板部４１に光ファイバ２２が挿通可能な孔部を有したものでもよい。ただし、この場合、光ファイバ２２に対してコイルスプリング３６を装着してフランジ３７を加締めて固定する前に、底板部４１の孔部に光ファイバ２２を挿通させてキャップ２３を光ファイバ２２に装着しておくこととなる。これに対して、切欠き部４３を有するキャップ２３によれば、光ファイバ２２に対してコイルスプリング３６を装着してフランジ３７を加締めて固定した後に、切欠き部４３に光ファイバ２２を通してキャップ２３を光ファイバ２２に装着することができる。

図４は、第１実施形態に係る光コネクタを構成するスタブ側光コネクタの断面図である。図５は、スタブ側光コネクタのチャック部を示す図であって、図５（ａ）は図４におけるＡ−Ａ断面図、図５（ｂ）は図４におけるＢ−Ｂ断面図である。

図４に示すように、スタブ側光コネクタ１２は、電子回路基板（回路部材）５１と、光ファイバスタブ５２と、スリーブ部材５３とを備えている。

電子回路基板５１は、例えば、ＭＩＤ（Ｍｏｌｄｅｄ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｅｃｔ Ｄｅｖｉｃｅｓ）のような三次元的な射出成型品からなるもので、表面に電気回路が直接形成された回路部品である。この電子回路基板５１には、スリーブ部材５３側に突出するスタブ収納部６１が形成されている。スタブ収納部６１には、スタブ嵌合凹部６２が形成されており、このスタブ嵌合凹部６２の開口側の縁部には、スタブ嵌合凹部６２の底部へ向かって次第に窄まるスタブガイド面６３が形成されている。また、スタブ嵌合凹部６２の底部には、素子実装凹部６５が形成されている。素子実装凹部６５には、その底部に、光受発光素子６６が実装されている。光受発光素子６６は、光信号を電気信号に変換する受光素子または電気信号を光信号に変換する発光素子である。

光ファイバスタブ５２は、棒状に形成されており、その中心には、長手方向にわたって内蔵光ファイバ６８が設けられている。この内蔵光ファイバ６８は、中心のコア部の外周をクラッド部で覆った構造とされている。この光ファイバスタブ５２は、その後端側が電子回路基板５１のスタブ収納部６１に形成されたスタブ嵌合凹部６２に嵌合されている。これにより、光ファイバスタブ５２の内蔵光ファイバ６８の後端側の端面が光受発光素子６６と対向した位置に配置されている。

スリーブ部材５３は、繰り返しの変形にも耐え得る弾性を有する樹脂材料から形成されている。このスリーブ部材５３を形成する樹脂材料としては、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）などがある。スリーブ部材５３には、電子回路基板５１側に嵌合凹部７１が形成されており、この嵌合凹部７１には、電子回路基板５１のスタブ収納部６１が嵌合されている。これにより、スリーブ部材５３が電子回路基板５１に組み付けられている。また、スリーブ部材５３には、嵌合凹部７１の底部に、スタブ収納孔７２が形成されており、このスタブ収納孔７２には、電子回路基板５１に組み付けられた光ファイバスタブ５２が収納されている。また、スリーブ部材５３には、スタブ収納孔７２と連通するファイバ挿通孔７３が形成されている。このファイバ挿通孔７３は、光ファイバ２２の外径よりも僅かに大きな内径を有している。このファイバ挿通孔７３は、その先端部分が先端へ向かって次第に拡径するテーパ形状のファイバガイド面７４とされている。

スリーブ部材５３には、ファイバ側光コネクタ１１側に、チャック部７５が形成されている。チャック部７５は、ファイバ側光コネクタ１１のハウジング２１に形成された嵌合凹部２４に嵌合される。チャック部７５は、その外径が嵌合凹部２４の内径よりも僅かに大きくされている。チャック部７５には、その先端側の外縁に、先端へ向かって次第に窄まるテーパ形状の嵌合ガイド面７６が形成されている。この嵌合ガイド面７６を形成することにより、チャック部７５の先端面における外径は、ファイバ側光コネクタ１１のハウジング２１の嵌合凹部２４の内径よりも小さくされている。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、チャック部７５には、長手方向に沿って三つのスリット７７が形成されている。これらのスリット７７は、ファイバ挿通孔７３の中心に対して点対称になる位置、つまり、周方向の等間隔の位置に形成されている。これにより、チャック部７５は、スリット７７によって三つの押圧片７８に分割されている。

次に、上記構成の光コネクタ１０を組み立てる場合について説明する。

（ファイバ側光コネクタの組立）
図６は、ファイバ側光コネクタの組立手順を説明する図であって、図６（ａ）から図６（ｅ）は、それぞれ組立途中のファイバ側光コネクタの部品の断面図である。

図６（ａ）に示すように、まず、光ファイバ２２の先端部における外被３５を所定長さ分だけ剥いで露出させて露出部２２ａを設け、その端面が平滑になるように加工する。

図６（ｂ）に示すように、加工した光ファイバ２２をコイルスプリング３６及びフランジ３７へ順に通し、図６（ｃ）に示すように、フランジ３７を外被３５の先端部分に加締めて固定する。

図６（ｄ）に示すように、光ファイバ２２の外被３５から露出させた先端部分の露出部２２ａをハウジング２１のファイバ収容凹部２５側からファイバ挿通孔２７へ挿入して光ファイバ２２の先端部分を嵌合凹部２４の底面２４ａから突出させる。このとき、光ファイバ２２の露出部２２ａは、ファイバ挿通孔２７のテーパ形状に形成されたファイバガイド部２９によって円滑に案内されてファイバ挿通孔２７へ導かれる。その後、キャップ２３をハウジング２１の後端の装着部３１に被せるように嵌め込み、キャップ２３の係止溝４４にハウジング２１の係止爪３２を係止させる。

このようにすると、図６（ｅ）に示すように、コイルスプリング３６が僅かに圧縮された状態でファイバ収容凹部２５内に収容され、フランジ３７がハウジング２１の隔壁部２６に押し付けられた状態となる。これにより、光ファイバ２２が、ハウジング２１に保持される。

その後、ハウジング２１に設けた図示しない光ファイバ固定機構により、光ファイバ２２の外被３５をハウジング２１に固定する。

ここで、嵌合凹部２４の底面２４ａからの光ファイバ２２の露出部２２ａの突出する寸法Ｌ１は、スタブ側光コネクタ１２との接合時における光ファイバ２２の先端から嵌合凹部２４の底面２４ａまでの寸法である底面２４ａからの露出部２２ａの突出寸法Ｌ２（図１参照）より長く、かつコイルスプリング３６が圧縮変化できる最大寸法Ｌ３よりＬ１とＬ２の差が短くなるように調整する。つまり、これらの寸法Ｌ１、L２、Ｌ３の関係が０＜（Ｌ１−Ｌ２）＜Ｌ３となるように調整する。なお、嵌合凹部２４の底面２４ａからの光ファイバ２２の露出部２２ａの突出寸法Ｌ１の調整は、光ファイバ２２の外被３５の先端から露出させる露出部２２ａの長さで調整する。

なお、光ファイバ２２は、抗張力体とともに光ケーブルを構成している。この光ケーブル内の抗張力体は、図示しない固定機構によってハウジング２１に固定され、これにより、光ファイバ２２の引っ張り耐性が確保される。

（スタブ側光コネクタの組立）
図７は、スタブ側光コネクタの組立手順を説明する図であって、図７（ａ）及び図７（ｂ）は、それぞれ組立途中のスタブ側光コネクタの部品の断面図である。

図７（ａ）に示すように、電子回路基板５１のスタブ嵌合凹部６２に光ファイバスタブ５２を嵌合させて組み付ける。このとき、光ファイバスタブ５２は、スタブ嵌合凹部６２の開口側の縁部に形成されたスタブガイド面６３によって円滑に案内されてスタブ嵌合凹部６２へ導かれる。その後、光ファイバスタブ５２が組み付けられた電子回路基板５１に対して、スタブ収納部６１側からスリーブ部材５３を近接させ、スリーブ部材５３の嵌合凹部７１にスタブ収納部６１を嵌合させる。

このようにすると、図７（ｂ）に示すように、光ファイバスタブ５２の内蔵光ファイバ６８の端面が光受発光素子６６と対向位置に配置されるとともに、スリーブ部材５３のスタブ収納孔７２に光ファイバスタブ５２が収容される。

次に、光コネクタ１０を構成するファイバ側光コネクタ１１とスタブ側光コネクタ１２とを接続する場合について説明する。

図８は、第１実施形態に係る光コネクタの接続時における動きを説明する図であって、図８（ａ）及び図８（ｂ）は、それぞれファイバ側光コネクタ及びスタブ側光コネクタの断面図である。

図８（ａ）に示すように、ファイバ側光コネクタ１１とスタブ側光コネクタ１２とを接続すべく、ファイバ側光コネクタ１１とスタブ側光コネクタ１２とを近接させると、スタブ側光コネクタ１２のチャック部７５がファイバ側光コネクタ１１の嵌合凹部２４内に挿入され、また、ファイバ側光コネクタ１１の光ファイバ２２の露出部２２ａがチャック部７５のファイバ挿通孔７３へ挿入される。これにより、光ファイバ２２の露出部２２ａの先端が光ファイバスタブ５２の先端に突き当てられる。ここで、チャック部７５は、嵌合ガイド面７６が嵌合凹部２４のコネクタガイド面２８に接触することで、嵌合凹部２４へ円滑に導かれ、光ファイバ２２の露出部２２ａは、チャック部７５のファイバガイド面７４に接触することで、ファイバ挿通孔７３へ円滑に導かれる。

図８（ｂ）に示すように、ファイバ側光コネクタ１１とスタブ側光コネクタ１２とをさらに近接させると、スタブ側光コネクタ１２のチャック部７５がファイバ側光コネクタ１１の嵌合凹部２４内にさらに挿入され、チャック部７５の先端が嵌合凹部２４の底面２４ａに当接される。

光ファイバスタブ５２に突き当てられた光ファイバ２２は、光ファイバスタブ５２によって後端側へ押し込まれる。これにより、この光ファイバ２２は、コイルスプリング３６の付勢力に抗してハウジング２１のファイバ収容凹部２５内へ引き込む。すると、光ファイバ２２の先端面と光ファイバスタブ５２の内蔵光ファイバ６８の先端面とが、圧縮されたコイルスプリング３６の反力によって互いに押し付けられた状態に維持される。そして、光ファイバ２２は、コイルスプリング３６の圧縮変形により余長が吸収されるため、光ファイバ２２の突き出し長さを容易に管理することができる。

また、チャック部７５が嵌合凹部２４に嵌合されると、チャック部７５の各押圧片７８が弾性変形して中心軸方向へ変位する。変位量は、ファイバが撓まない様に嵌合ガイド面７６の傾斜角度の調整をする、または把持してもファイバが滑る状態にしてある。これにより、ファイバ挿通孔７３が縮径し、チャック部７５によって光ファイバ２２の露出部２２ａが調心されて保持され、光ファイバ２２と内蔵光ファイバ６８とが突き当てられた状態に維持される。

なお、光ファイバスタブ５２は電子回路基板５１側へ押し込まれるが、光受発光素子６６が素子実装凹部６５の底面に実装されているため、光ファイバスタブ５２の端面と光受発光素子６６とが所定の間隙量に維持される。

その後、ハウジング２１に設けられたロック機構によってファイバ側光コネクタ１１とスタブ側光コネクタ１２とを固定する。

このようにして接続された光コネクタ１０では、光ファイバ２２からの光信号が光ファイバスタブ５２の内蔵光ファイバ６８を通って光受発光素子６６で受信され、この光受発光素子６６で電気信号に変換される。また、光受発光素子６６で電気信号が変換されて光信号として出射されると、その光信号が光ファイバスタブ５２の内蔵光ファイバ６８を通って光ファイバ２２に送られる。

以上、説明したように、第１実施形態に係る光コネクタ構造によれば、光ファイバ２２の露出部２２ａをチャック部７５によって周囲から把持して光ファイバスタブ５２の内蔵光ファイバ６８に調心して光接続している。このように、チャック部７５が光ファイバ２２の露出部２２ａを周囲から隙間なく把持するので、光ファイバ２２の軸ずれを抑制することができ、光ファイバスタブ５２の内蔵光ファイバ６８との低損失な光接続を実現できる。また、振動や衝撃等による光ファイバ２２と光ファイバスタブ５２との光接続損失の増大を抑制できる。しかも、チャック部７５が光ファイバ２２の露出部２２ａを周囲から隙間なく把持するので、チャック部７５のファイバ挿通孔７３には高い精度が要求されない。このため、作製の容易化が図れ、歩留りをよくすることができる。

ここで、光ファイバをフェルールに固定して光ファイバスタブに光接続する構造の光コネクタでは、フェルールを用いることによる次の問題を有している。

１）高精度なフェルールは高価なため、部品コストが高い。
２）複数の工程が必要なフェルール端面の研磨を要する。
３）光ファイバとフェルールとを接着する接着剤の劣化や接着不良が、光コネクタの故障要因の一つとなっている。
４）光ファイバとフェルールとを接着する接着剤の硬化に時間を要するため、フェルールと光ファイバの組み立てに時間がかかる。
５）時間が経過すると硬化・劣化するポットライフの限られた接着剤は、その取り扱いに注意を要するほか、全工程から接着工程を区切って一括処理を行うことが多く、生産性が低下する。
６）光ファイバとフェルールとを固定する接着剤として主に用いられる二液タイプのエポキシ系の接着剤は、主剤と硬化剤を混ぜ合わせる煩雑な作業を要する。
７）光ファイバをフェルールに固定する接着剤が光ファイバの先端に回り込んで光ファイバの端面を汚してしまう。

これに対して、本実施形態に係る光コネクタ１０では、光ファイバスタブ５２との接続のためにフェルールを使用しないため、以下の効果を奏する。
１）高精度で高価なフェルールの代わりに、樹脂成形が可能なチャック構造を用いるため、部品コストを抑えることができる。つまり、チャック部７５や嵌合凹部２４は、ファイバ側光コネクタ１１やスタブ側光コネクタ１２のハウジング等に一体成形できるため、部品コストを下げることができる。
２）複数の工程が必要なフェルール端面の研磨を不要にでき、生産性を向上できる。
３）光コネクタ１０の故障要因の一つとなる接着剤を用いないので、信頼性を高めることができる。
４）硬化に時間を要する接着剤を用いないので、組み立て時間の短縮を図れる。
５）ポットライフの限られた接着剤を用いないので、製造工程の簡略化による生産性の向上が図れる。
６）主剤と硬化剤を混ぜ合わせる接着剤に特有の煩雑な作業をなくして作業性の向上が図れる。
７）光ファイバ２２の先端が接着剤で汚れることがなく、光接続の高い信頼性を得ることができる。

このように、光ファイバ２２に高価なフェルールを固定し、このフェルールと光ファイバスタブ５２とを光接続する構造と比較し、光コネクタ１０の組立の簡素化及び部品コストの削減を図ることができる。

また、チャック部７５を構成する複数の押圧片７８がそれぞれ弾性変形してファイバ挿通孔７３の光ファイバ２２の露出部２２ａへ向かって変位して光ファイバ２２の露出部２２ａに当接する。これにより、チャック部７５によって光ファイバ２２を確実に把持して光ファイバスタブ５２の内蔵光ファイバ６８に調心させることができる。

しかも、コイルスプリング３６によって光ファイバ２２が光ファイバスタブ５２の内蔵光ファイバ６８へ付勢されて当接される。これにより、光ファイバ２２の先端面と内蔵光ファイバ６８の一端面とを確実に突き当てて良好に光接続させることができる。また、光ファイバ２２の先端面の位置が軸方向にばらついていてもコイルスプリング３６による付勢力で光ファイバ２２の先端面と内蔵光ファイバ６８の一端面とが確実に突き当てられる。これにより、光ファイバ２２の先端位置の管理の容易化が図れる。

また、スタブ嵌合凹部６２に光ファイバスタブ５２を嵌合させることで、内蔵光ファイバ６８の他端面を光受発光素子６６の対向位置に高精度に配置させることができる。これにより、光ファイバスタブ５２の内蔵光ファイバ６８を光学調心や画像調心によって光受発光素子６６に調心する場合と比較して、位置合わせにかかる時間を短縮させることができ、光コネクタ１０の生産性を高めることができる。

次に、チャック部７５の他の構造について説明する。

図９は、スタブ側光コネクタのチャック部の他の例を示す図であって、図９（ａ）は図４におけるＡ−Ａ断面図、図９（ｂ）は図４におけるＢ−Ｂ断面図である。

図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、このチャック部７５では、長手方向に沿って四つのスリット７７が形成されている。これらのスリット７７は、ファイバ挿通孔７３の中心に対して点対称になる位置、つまり、周方向の等間隔の位置に形成されている。これにより、チャック部７５は、スリット７７によって四つの押圧片７８に分割されている。この構造の場合も、四つの押圧片７８が光ファイバ２２の露出部２２ａの外周を均等に押圧し、高精度に調心して保持する。

このように、スタブ側光コネクタ１２のチャック部７５の構造は、三つのスリット７７を形成して三つの押圧片７８を備えた構造に限定されることはない。チャック部７５の構造は、ファイバ側光コネクタ１１と接続した際に光ファイバ２２の露出部２２ａの周囲に均等に圧力が付与される構造であればよく、スリット７７の数や形状は限定されない。

（第２実施形態例）
次に、第２実施形態に係る光コネクタ構造について説明する。
なお、上記第１実施形態に係る光コネクタ１０と同一構成部分は同一符号を付して説明を省略する。

図１０は、第２実施形態に係る光コネクタの断面図である。
図１０に示すように、第２実施形態に係る光コネクタ１０Ａは、ファイバ側光コネクタ１１Ａと、スタブ側光コネクタ１２Ａとを有している。これらのファイバ側光コネクタ１１Ａとスタブ側光コネクタ１２Ａとは、互いに突き当てられることで嵌合して接続される。これらのファイバ側光コネクタ１１Ａ及びスタブ側光コネクタ１２Ａには、図示しないロック機構が設けられており、このロック機構によって互いに接続された状態に維持される。

図１１は、第２実施形態に係る光コネクタを構成するファイバ側光コネクタの断面図である。図１２は、ファイバ側光コネクタのチャック部を示す図１１におけるＣ−Ｃ断面図である。

図１１に示すように、ファイバ側光コネクタ１１Ａでは、ハウジング２１にチャック部８１が一体に形成されている。ハウジング２１は、繰り返しの変形にも耐え得る弾性を有する樹脂材料から形成されている。このチャック部８１を有するハウジング２１を形成する樹脂材料としては、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）などがある。

チャック部８１は、嵌合凹部２４の底面２４ａからスタブ側光コネクタ１２Ａ側へ突出されている。チャック部８１には、その先端側の外縁に、先端へ向かって次第に窄まるテーパ形状の嵌合ガイド面８２が形成されている。ハウジング２１に形成されたファイバ挿通孔２７は、チャック部８１の部分において僅かに小径とされている。このファイバ挿通孔２７に挿通された光ファイバ２２の露出部２２ａは、チャック部８１の先端から寸法Ｌ４だけ突き出すように配置されている。

図１２に示すように、チャック部８１には、長手方向に沿って三つのスリット８３が形成されている。これらのスリット８３は、ファイバ挿通孔２７の中心に対して点対称になる位置、つまり、周方向の等間隔の位置に形成されている。これにより、チャック部８１は、スリット８３によって三つの押圧片８４に分割されている。

図１３は、第２実施形態に係る光コネクタを構成するスタブ側光コネクタの断面図である。

図１３に示すように、スタブ側光コネクタ１２Ａでは、スリーブ部材５３のスタブ収納孔７２に割りスリーブ（嵌合凹部）９１が組み込まれている。割りスリーブ９１は、金属材料などの硬質材料からなる板体を円筒状に形成したもので、この割りスリーブ９１内に光ファイバスタブ５２が嵌合されて保持されている。この割りスリーブ９１は、その内径がファイバ側光コネクタ１１Ａのハウジング２１のチャック部８１の外径よりも僅かに小さくされている。スリーブ部材５３のスタブ収納孔７２には、先端側に抜け止め段部９２が形成されており、割りスリーブ９１は、抜け止め段部９２に係止されてスリーブ部材５３の先端側への脱落が防止されている。また、スリーブ部材５３のスタブ収納孔７２には、先端側の内縁に、先端へ向かって次第に広がるテーパ形状のチャックガイド面９３が形成されている。

次に、上記構成の光コネクタ１０を組み立てる場合について説明する。
（ファイバ側光コネクタの組立）
ファイバ側光コネクタ１１Ａを組み立てるには、先端部における外被３５を所定長さ分だけ剥いで露出させて露出部２２ａを設けた光ファイバ２２をコイルスプリング３６及びフランジ３７へ順に通し、フランジ３７を外被３５の先端部分に加締めて固定する。

次に、光ファイバ２２の露出部２２ａをハウジング２１のファイバ収容凹部２５側からファイバ挿通孔２７へ挿入し、チャック部８１の先端から突出させる。その後、キャップ２３をハウジング２１の後端の装着部３１に被せるように嵌め込んで装着し、ハウジング２１に設けた図示しない光ファイバ固定機構により、光ファイバ２２の外被３５をハウジング２１に固定する。

ここで、チャック部８１の先端部からの光ファイバ２２の露出部２２ａの突出する寸法Ｌ４は、コイルスプリング３６が圧縮変化できる最大寸法Ｌ３より短く調整する。つまり、これらの寸法Ｌ４、Ｌ３の関係が、０＜Ｌ４＜Ｌ３となるように調整する。

（スタブ側光コネクタの組立）
電子回路基板５１のスタブ嵌合凹部６２に光ファイバスタブ５２を嵌合させて組み付ける。光ファイバスタブ５２を組み付けた電子回路基板５１に対して、割りスリーブ９１を組み込んだスリーブ部材５３をスタブ収納部６１側から近接させ、スリーブ部材５３の嵌合凹部７１にスタブ収納部６１を嵌合させる。

このようにすると、光ファイバスタブ５２の内蔵光ファイバ６８の端面が光受発光素子６６と対向位置に配置されるとともに、スリーブ部材５３のスタブ収納孔７２に設けられた割りスリーブ９１に光ファイバスタブ５２が嵌合されて保持される。

次に、光コネクタ１０Ａを構成するファイバ側光コネクタ１１Ａとスタブ側光コネクタ１２Ａとを接続する場合について説明する。

図１４は、第２実施形態に係る光コネクタの接続時における動きを説明する図であって、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、それぞれファイバ側光コネクタ及びスタブ側光コネクタの断面図である。

図１４（ａ）に示すように、ファイバ側光コネクタ１１Ａとスタブ側光コネクタ１２Ａとを接続すべく、ファイバ側光コネクタ１１Ａとスタブ側光コネクタ１２Ａとを近接させると、ファイバ側光コネクタ１１Ａのチャック部８１がスタブ側光コネクタ１２Ａの割りスリーブ９１内に挿入され、また、ファイバ側光コネクタ１１Ａの光ファイバ２２の露出部２２ａの先端が光ファイバスタブ５２の先端に突き当てられる。ここで、チャック部８１は、嵌合ガイド面８２がチャックガイド面９３に接触することで、割りスリーブ９１へ円滑に導かれる。

図１４（ｂ）に示すように、ファイバ側光コネクタ１１Ａとスタブ側光コネクタ１２Ａとをさらに近接させると、ファイバ側光コネクタ１１Ａのチャック部８１がスタブ側光コネクタ１２Ａの割りスリーブ９１内にさらに挿入され、チャック部８１の先端が光ファイバスタブ５２の先端に当接される。

光ファイバスタブ５２に突き当てられた光ファイバ２２は、光ファイバスタブ５２によって後端側へ押し込まれる。これにより、この光ファイバ２２は、コイルスプリング３６の付勢力に抗してハウジング２１のファイバ収容凹部２５内へ引き込む。すると、光ファイバ２２の先端面と光ファイバスタブ５２の内蔵光ファイバ６８の先端面とが、圧縮されたコイルスプリング３６の反力によって互いに押し付けられた状態に維持される。このように、光ファイバ２２は、コイルスプリング３６の圧縮変形により余長が吸収されるため、光ファイバ２２の突き出し長さを容易に管理することができる。

また、チャック部８１が割りスリーブ９１に嵌合されると、チャック部８１の各押圧片８４が弾性変形して中心軸方向へ変位する。これにより、ファイバ挿通孔２７が縮径し、チャック部８１によって光ファイバ２２の露出部２２ａが調心されて保持され、光ファイバ２２と内蔵光ファイバ６８とが突き当てられた状態に維持される。

その後、ハウジング２１に設けられたロック機構によってファイバ側光コネクタ１１Ａとスタブ側光コネクタ１２Ａとを固定する。

このようにして接続された光コネクタ１０Ａでは、光ファイバ２２からの光信号が光ファイバスタブ５２の内蔵光ファイバ６８を通って光受発光素子６６で受信され、この光受発光素子６６で電気信号に変換される。また、光受発光素子６６で電気信号が変換されて光信号として出射されると、その光信号が光ファイバスタブ５２の内蔵光ファイバ６８を通って光ファイバ２２に送られる。

以上、説明したように、第２実施形態に係る光コネクタ構造の場合も第１実施形態と同様に、光ファイバ２２の露出部２２ａをチャック部８１によって周囲から把持して光ファイバスタブ５２の内蔵光ファイバ６８に調心して光接続している。このように、チャック部８１が光ファイバ２２の露出部２２ａを周囲から隙間なく把持するので、光ファイバ２２の軸ずれを抑制することができ、光ファイバスタブ５２の内蔵光ファイバ６８との低損失な光接続を実現できる。また、振動や衝撃等による光ファイバ２２と光ファイバスタブ５２との光接続損失の増大を抑制できる。しかも、チャック部８１が光ファイバ２２の露出部２２ａを周囲から隙間なく把持するので、チャック部８１のファイバ挿通孔２７には高い精度が要求されない。このため、作製の容易化が図れ、歩留りをよくすることができる。

また、光ファイバ２２に高価なフェルールを固定し、このフェルールと光ファイバスタブ５２とを光接続する構造と比較し、光コネクタ１０Ａの組立の簡素化及び部品コストの削減を図ることができる。また、光ファイバ２２とフェルールの接着固定が不要となり、光コネクタ１０Ａの主な故障要因である接着剤の劣化や接着不良をなくすことができ、光コネクタ１０Ａの信頼性を大幅に向上させることができる。しかも、チャック部８１は、ファイバ側光コネクタ１１Ａやスタブ側光コネクタ１２Ａのハウジング等に一体成形できるため、部品コストを下げることができる。

また、チャック部８１を構成する複数の押圧片８４がそれぞれ弾性変形してファイバ挿通孔２７の光ファイバ２２の露出部２２ａへ向かって変位して光ファイバ２２の露出部２２ａに当接する。これにより、チャック部８１によって光ファイバ２２を確実に把持して光ファイバスタブ５２の内蔵光ファイバ６８に調心させることができる。

なお、第２実施形態に係る光コネクタ１０Ａの場合も、ファイバ側光コネクタ１１Ａのチャック部８１の構造は、三つのスリット８３を形成して三つの押圧片８４を備えた構造に限定されることはない。チャック部８１の構造は、スタブ側光コネクタ１２Ａと接続した際に光ファイバ２２の露出部２２ａの周囲に均等に圧力が付与される構造であればよく、スリット８３の数や形状は限定されない。

図１５は、ファイバ側光コネクタのチャック部の他の例を示す図１１におけるＣ−Ｃ断面図である。

図１５に示すように、チャック部８１としては、例えば、周方向の等間隔の位置に長手方向に沿って四つのスリット８３を形成し、四つの押圧片８４を設けてもよい。

また、第２実施形態では、ファイバ側光コネクタ１１Ａのチャック部８１が嵌合される割りスリーブ９１をスタブ側光コネクタ１２Ａに設けたが、スタブ収納孔７２を高精度で形成することができれば、割りスリーブ９１を用いず、チャック部８１をスタブ収納孔７２へ直接嵌合させる構造としてもよい。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

ここで、上述した本発明に係る光コネクタ構造の実施形態の特徴をそれぞれ以下（１）〜（４）に簡潔に纏めて列記する。
（１） 光ファイバ（２２）の端部を保持するファイバ側光コネクタ（１１，１１Ａ）と、内蔵光ファイバ（６８）を有する光ファイバスタブ（５２）が収納されたスタブ側光コネクタ（１２，１２Ａ）と、が突き当てられて前記光ファイバ（２２）と前記光ファイバスタブ（５２）の前記内蔵光ファイバ（６８）とが光接続される光コネクタ（１０，１０Ａ）の構造であって、
前記ファイバ側光コネクタ（１１，１１Ａ）及び前記スタブ側光コネクタ（１２，１２Ａ）の一方に、前記光ファイバ（２２）が挿通されるファイバ挿通孔（７３，２７）を中心に有するチャック部（７５，８１）が設けられ、
前記ファイバ側光コネクタ（１１，１１Ａ）及び前記スタブ側光コネクタ（１２，１２Ａ）の他方に、前記チャック部（７５，８１）が嵌合される嵌合凹部（２４，スリーブ９１）が設けられ、
前記チャック部（７５，８１）が前記嵌合凹部（２４，スリーブ９１）に嵌合されることで前記ファイバ挿通孔（７３，２７）が縮径され、前記ファイバ挿通孔（７３，２７）に挿通されている前記光ファイバ（２２）が前記チャック部（７５，８１）によって周囲から把持されて前記光ファイバスタブ（５２）の前記内蔵光ファイバ（６８）に調心される
ことを特徴とする光コネクタ構造。
（２） 前記チャック部（７５，８１）は、周方向に分割された複数の押圧片（７８，８４）を有し、前記嵌合凹部（２４，スリーブ９１）に嵌合されることで、前記ファイバ挿通孔（７３，２７）に挿通されている前記光ファイバ（２２）へ向かって前記押圧片（７８，８４）がそれぞれ弾性変形して変位する
ことを特徴とする（１）に記載の光コネクタ構造。
（３） 前記ファイバ側光コネクタ（１１，１１Ａ）には、前記光ファイバ（２２）を前記スタブ側光コネクタ（１２，１２Ａ）へ向かって付勢して前記光ファイバ（２２）の先端面を前記光ファイバスタブ（５２）の前記内蔵光ファイバ（６８）の一端面に当接させる付勢部材（コイルスプリング３６）が設けられている
ことを特徴とする（１）または（２）に記載の光コネクタ構造。
（４） 前記スタブ側光コネクタ（１２，１２Ａ）は、光受発光素子（６６）が実装された回路部材（電子回路基板５１）を有し、該回路部材（電子回路基板５１）は、前記光ファイバスタブ（５２）が嵌合されるスタブ嵌合凹部（６２）を有し、前記光ファイバスタブ（５２）は、前記スタブ嵌合凹部（６２）に嵌合されて前記内蔵光ファイバ（６８）の他端面が前記光受発光素子（６６）の対向位置に配置される
ことを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載の光コネクタ構造。

１０，１０Ａ 光コネクタ
１１，１１Ａ ファイバ側光コネクタ
１２，１２Ａ スタブ側光コネクタ
２２ 光ファイバ
２４ 嵌合凹部
２７，７３ ファイバ挿通孔
３６ コイルスプリング（付勢部材）
５１ 電子回路基板（回路部材）
５２ 光ファイバスタブ
６２ スタブ嵌合凹部
６６ 光受発光素子
６８ 内蔵光ファイバ
７５，８１ チャック部
７８，８４ 押圧片
９１ 割りスリーブ（嵌合凹部）

Claims (4)

1. 光ファイバの端部を保持するファイバ側光コネクタと、内蔵光ファイバを有する光ファイバスタブが収納されたスタブ側光コネクタと、が突き当てられて前記光ファイバと前記光ファイバスタブの前記内蔵光ファイバとが光接続される光コネクタ構造であって、
   前記ファイバ側光コネクタ及び前記スタブ側光コネクタの一方に、前記光ファイバが挿通されるファイバ挿通孔を中心に有するチャック部が設けられ、
   前記ファイバ側光コネクタ及び前記スタブ側光コネクタの他方に、前記チャック部が嵌合される嵌合凹部が設けられ、
   前記チャック部が前記嵌合凹部に嵌合されることで前記ファイバ挿通孔が縮径され、前記ファイバ挿通孔に挿通されている前記光ファイバが前記チャック部によって周囲から把持されて前記光ファイバスタブの前記内蔵光ファイバに調心される
   ことを特徴とする光コネクタ構造。
2. 前記チャック部は、周方向に分割された複数の押圧片を有し、前記嵌合凹部に嵌合されることで、前記ファイバ挿通孔に挿通されている前記光ファイバへ向かって前記押圧片がそれぞれ弾性変形して変位する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光コネクタ構造。
3. 前記ファイバ側光コネクタには、前記光ファイバを前記スタブ側光コネクタへ向かって付勢して前記光ファイバの先端面を前記光ファイバスタブの前記内蔵光ファイバの一端面に当接させる付勢部材が設けられている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光コネクタ構造。
4. 前記スタブ側光コネクタは、光受発光素子が実装された回路部材を有し、該回路部材は、前記光ファイバスタブが嵌合されるスタブ嵌合凹部を有し、前記光ファイバスタブは、前記スタブ嵌合凹部に嵌合されて前記内蔵光ファイバの他端面が前記光受発光素子の対向位置に配置される
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光コネクタ構造。

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