JP2016206476A - 光コネクタプラグのガタ止め機構 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチコア光ファイバ等を含むあらゆる光ファイバの本来の光学特性を損なわないようにした光コネクタプラグのガタ止め機構を提供する。【解決手段】外部ハウジング１Ａに光軸方向の動きが規制された状態となって取り付けられた加圧板４１Ｂと、該加圧板４１Ｂの外側から荷重を加えることでプラグ挿入孔Ｑに挿入された光コネクタプラグＰ１、Ｐ２を前記外部ハウジング１Ａの一方向の内壁側に押し付けるよう当該外部ハウジング１Ａ及び内部ハウジング２Ｂに装着された板バネ（弾性体）４１Ａと、によるプラグガタ止め部材４１を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、アダプタもしくはレセプタクルに挿入された光コネクタプラグの当該アダプタもしくはレセプタクル内での位置ズレを防止可能とした光コネクタプラグのガタ止め機構に関する。

近年における光ファイバとしては、シングルモードファイバ（ＳＭＦ）とマルチモードファイバ（ＭＭＦ）の２種類がある。このうちＭＭＦは損失が大きいため長距離伝送に向いていない。ＭＭＦに較べて比較的細いコア径をもち伝搬に損失が少ないのが、光モードが１つのシングルモードと呼ばれているＳＭＦであり、ほとんどが信号を異なる波長の光に乗せて伝送するいわゆる波長分割多重方式や、光の波の性質を利用しその位相（光の振動状態）や振幅で複数の信号を表す多値変調方式等による長距離伝送に利用されている。

ただ、ＳＭＦの場合、前記した方式により、１本のコア内を流れるトータルの光パワーが増加することで生じる雑音（ノイズ）の増加が生じる。光の波の振幅や位相が少しでも揺らぐとノイズとなり、伝送誤りを起こす。そのため通信容量をそれ以上に増やすことができなくなってしまう（非線形シャノン限界）。このような欠点を解決したのが、１本の光ファイバに多数のコアを有することで容量を増やした空間分割多重方式によるマルチコア光ファイバであり、省スペースで大容量の長距離情報伝送が可能になった。

このマルチコア光ファイバを利用した光コネクタプラグ同士を接続するための光ファイバ用コネクタにおいて、光コネクタプラグをアダプタやレセプタクル内の両端開口から突合せた際に、互いのコアの各光軸の偏心によって接続損失を生じてしまうのを未然に防ぐための回転防止策が必要となる。例えば、マルチコア光ファイバ等のセンター軸を回転させて多数のコアの光軸を最適位置に合わせるというような方法がある。

このマルチコア光ファイバの光コネクタプラグとしては、例えば特許文献１に開示されているように、フェルールの外周面に平坦面を設けて、それをプラグフレーム側に設けた加圧部を用いて加圧することで、フェルールの軸を中心とした回転運動を防止し、マルチコア光ファイバの回転運動を防止するマルチコア光ファイバ用接続器なるものが存在する。

しかしながら、前記した特許文献１におけるようにフェルール外周面の平坦面と、プラグフレーム側の加圧部とを備えた光コネクタプラグ接続方式では、成型加工部部分が多く、全体の構成が複雑となり、コスト高となる等の問題点があった。

また、従来のように、マルチコア光ファイバ等のセンター軸を回転させて多数のコアの光軸を最適位置に合わせるという場合、光コネクタプラグとアダプタ及びレセプタクル間のクリアランスが回転方向のガタの発生につながり、光学特性を著しく悪くする原因の一つとなっていた（後述する図参照）。

さらに、マルチコア光ファイバ以外の、例えばＭＵ型もしくはＳＣ型等の一般的なコネクタ等においても、アダプタもしくはレセプタクルと、光コネクタプラグとの間にクリアランス（所謂ガタ）が発生することは避けられず、これが光接続時の光学特性を悪くする原因の一つとなる。

そこで、本件出願人は先に、特許文献２に開示されているように、アダプタもしくはレセプタクルのプラグ挿入孔に挿入された光コネクタプラグの決められた面を当該プラグ挿入孔の決められた内壁側に常時押し当てるよう光コネクタプラグの一側面にバネ圧を付与し、光コネクタプラグの位置ズレを防止可能とすることで、マルチコア光ファイバ等を含むあらゆる光ファイバの本来の光学特性を損なわないようにした光コネクタプラグのガタ止め機構を提供している。

特開２０１４−１０６４４０号公報 特開２０１４−２１９５９１号公報

しかしながら、前記した特許文献２の場合、光コネクタプラグの一側面を板バネで直接加圧しているため、板バネ自体に無理な負荷がかかり、必ずしも適切なものとはいえなかった。しかも、この場合、板バネのプラグ挿入孔内での配置方向が光軸方向に向いているため、光コネクタプラグの挿抜の動きで、板バネも一緒に光軸方向に動いて変形してしまう虞があった。

そこで、本発明は、叙上のような従来存した諸事情に鑑み案出されたもので、板バネ自体に無理な負荷がかからない状態で、光コネクタプラグの決められた面をアダプタもしくはレセプタクルのプラグ挿入孔の決められた内壁面に常時押し当てることにより、前記光コネクタプラグの回転方向のガタ（光コネクタプラグの回転方向の位置ズレ）を防止可能とし、これによりマルチコア光ファイバ等を含むあらゆる光ファイバの本来の光学特性を損なわないようにした光コネクタプラグのガタ止め機構を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明にあっては、外部ハウジングに光軸方向の動きが規制された状態となって取り付けられた加圧板と、該加圧板の外側から荷重を加えることでプラグ挿入孔に挿入された光コネクタプラグを前記外部ハウジングの一方向の内壁側に押し付けるよう当該外部ハウジングに装着された弾性体と、によるプラグガタ止め部材を備えたことを特徴とする。

前記弾性体は、前記外部ハウジングを側方から挟み込むようにして装着される略コ字枠状の板バネによって形成され、該板バネのコ字枠一端片によって前記加圧板の外側に荷重を加えるものとしてなる。

前記加圧板は、下面が下方に向けて湾曲状に膨出形成されてなり、前記外部ハウジングの上面に形成された開口部からプラグ挿入孔内側に当該加圧板の下面側が臨ませてなる。

本発明によれば、板バネ自体に無理な負荷がかからない状態で、光コネクタプラグの決められた面をアダプタもしくはレセプタクルのプラグ挿入孔の決められた内壁面に常時押し当てることにより、前記光コネクタプラグの回転方向のガタ（光コネクタプラグの回転方向の位置ズレ）を防止可能とし、これによりマルチコア光ファイバ等を含むあらゆる光ファイバの本来の光学特性を損なわないようすることができる。

すなわち、外部ハウジングに光軸方向の動きが規制された状態となって取り付けられた加圧板と、該加圧板の外側から荷重を加えることでプラグ挿入孔に挿入された光コネクタプラグを前記外部ハウジングの一方向の内壁側に押し付けるよう当該外部ハウジングに装着された弾性体と、によるプラグガタ止め部材を備えたので、光コネクタプラグの一側面に板バネによるバネ圧を、外部ハウジングに光軸方向の動きが規制された状態で取り付けられた加圧板を介して間接的に付与することで、板バネ自体に無理な負荷がかからない状態で、前記光コネクタプラグの回転方向のガタ（光コネクタプラグの回転方向の位置ズレ）を確実に防止することができる。

前記弾性体は、前記外部ハウジングを側方から挟み込むようにして装着される略コ字枠状の板バネによって形成され、該板バネのコ字枠一端片によって前記加圧板の外側に荷重を加えるものとしたので、従来のように光コネクタプラグの挿抜の動きで、板バネも一緒に光軸方向に動いて変形してしまうのを回避することができる。

前記加圧板は、下面が下方に向けて湾曲状に膨出形成されてなり、前記外部ハウジングの上面に形成された開口部からプラグ挿入孔内側に当該加圧板の下面側が臨ませてなるので、プラグ挿入孔に挿入された光コネクタプラグに対する荷重を加圧板を通して確実に伝達させることができ、光コネクタプラグの一側面に対し確実な負荷を常時安定して付与することができる。

本発明を実施するための一形態を示すアダプタの分解斜視図である。 同じくアダプタの組立後の状態を示す斜視図である。 同じくアダプタの組立後の状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は底面図、（ｅ）は正面図、（ｆ）背面図である。 図４中、（ａ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 アダプタの使用を説明する斜視図である。 同じくアダプタの使用を説明するもので、片側のみプラグ挿入状態を示す断面図である。 プラグガタ止め部材（板バネ（弾性体）及び加圧体）によって光コネクタプラグの回転方向のガタを無くした状態の説明図である。 マルチコア光ファイバによる光コネクタプラグのクリアランスによるアダプタ内での回転ズレの説明図である。

以下、図面を参照して本発明に係る光コネクタプラグのガタ止め機構の実施の一形態を詳細に説明する。なお、以下においては、光コネクタプラグを両端開口部から突合せ可能とした、例えばＭＵ型のアダプタに挿入される光コネクタプラグのガタ止め機構について説明するが、これに限らずＭＵ型のレセプタクルやＳＣ型のアダプタもしくはＳＣ型のレセプタクル等その他の両端開口部から突合せ可能であれば、例えばマルチコア光ファイバ等のような如何なるコネクタタイプでも本機構は適用できる。さらに、アダプタやレセプタクルは、２芯あるいは３芯以上の光コネクタ用のものでも良いことは勿論である。

本実施形態においては、図１に示すように、２個のアダプタ要素１Ａ、１Ｂを対面させ、それぞれに形成されたスリーブホルダＨ（詳細は後述する）に跨って円筒状の割りスリーブ１０３（詳細は後述する）を挾持させて組み立て固定するアダプタ１を備え、各アダプタ要素１Ａ、１Ｂは、相互にスナップ係合して両アダプタ要素１Ａ、１Ｂを固定する係合手段Ｋ（詳細は後述する）を有している。

各アダプタ要素１Ａ、１Ｂは、図１、図２、図３、図５、図６に示すように、二つの光コネクタプラグＰ１、Ｐ２相互を接続できるように、合成樹脂の成型品によって角筒形状の外部ハウジング２Ａと内部ハウジング２Ｂを有しており、この内部に後述する光ファイバ１０の端部に取り付けられる光コネクタプラグＰ１、Ｐ２が挿入される空間が形成されている。内部ハウジング２Ｂには、相手側の外部ハウジング２Ａに挿入されて当該外部ハウジング２Ａ内部の中央仕切部１０１と当接する当接面３と、該当接面３に直角な対向する上下側面４Ａ、４Ｂ及び左右側面５Ａ、５Ｂを有している。なお、外部ハウジング２Ａにおいても内部ハウジング２Ｂと同様に、上下側面４Ａ、４Ｂ及び左右側面５Ａ、５Ｂを有している。両アダプタ要素１Ａ、１Ｂ相互を係合手段Ｋを介して固定する場合には、外部ハウジング２Ａに内部ハウジング１Ｂを挿入して当接面３と中央仕切部１０１とを合わせれば良い。

外部ハウジング２Ａと内部ハウジング２Ｂの具体的な構成としては、図１、図４及び図６に示すように、一対の対向する光コネクタプラグＰ１、Ｐ２を両端開口から相互に挿入可能とする矩形状の筒体によって形成された外部ハウジング２Ａ内部の中央に前記中央仕切部１０１が一体形成され、該中央仕切部１０１には、光コネクタプラグＰ１先端部を装着保持するための、内側から一方の開口側へ向けて突出した状態の円筒状を成す左右一対のスリーブホルダ１０５を備えている。そして、前記中央仕切部１０１側からスリーブホルダ１０５の内方に割りスリーブ１０３が嵌挿され、当該中央仕切部１０１に対向すべく、矩形状の筒体の長手方向一端側に直角に配された前記当接面３に円筒状のスリーブホルダ１０４を突設して成る内部ハウジング２Ｂが、外部ハウジング２Ａの他方の開口側から挿入される。なお、外部ハウジング２Ａの中間部における左右側面５Ａ、５Ｂには取付孔を有する取付フランジ４５が形成されている。

また、外部ハウジング２Ａの左右側面５Ａ、５Ｂの先端側には、四角凹溝形状の係合凹部２３が形成され、これに対応して内部ハウジング２Ｂの左右側面５Ａ、５Ｂの後端側にはこの係合凹部２３に入り込む係合凸部２４が形成されている。これら係合凹部２３と係合凸部２４とは、補合する形状を有しており、従って、係合凹部２３に係合凸部２４が嵌合した状態では、アダプタ１の平らな左右側面を形成する。

この場合の係合手段Ｋとして、外部ハウジング２Ａの上下内壁に突起爪片状となって形成された被係止部１０２ａに、内部ハウジング２Ｂの長手方向一端側の上下外壁に横溝状となって形成された係止爪１０２ｂが係合することで、中央仕切部１０１を介して両スリーブホルダ１０４、１０５が後端面を当接した状態となってそれぞれ反対向きに突出配置され、これにより隣接する両スリーブホルダ１０４、１０５内に、割りスリーブ１０３が内挿された状態となるものである。

図１、図２、図３（ａ）、図４（ａ）、図５、図６に示すように、外部ハウジング２Ａの長手方向に沿った前後対称位置には、後述する略コ字枠状の板バネ４１Ａ（弾性体）に対応して、上側面４Ａ、左側面５Ｂ、下側面４Ｂにわたって略コ字型窪み状に肉薄となったバネ案内溝２５が形成されている。

すなわち、前記バネ案内溝２５は、板バネ４１Ａの厚さの分だけ外部ハウジング２Ａの内側に陥没するように形成されている。また、このバネ案内溝２５における外部ハウジング２Ａの上側面４Ａの略中央には、略矩形ブロック片状の加圧板４１Ｂが、外部ハウジング２Ａに光軸方向の動きが規制された状態となって取り付けられるための矩形開口状の開口部２６が形成されている（図１参照）。そして、図１、図４（ａ）に示すように、この加圧板４１Ｂ上面の左右両端側（加圧板４１Ｂがセットされた状態でプラグ挿入方向に沿った前後に対向する部位）には、板バネ４１Ａの左右両端部を各係合して加圧板４１Ｂ自体を支持するための支持突起４１Ｃを設けてあり、加圧板４１Ｂだけに板バネ４１Ａの荷重が加わるように、外部ハウジング４Ａ面に当たらないようにしてある。さらに、図４（ｂ）に示すように、前記開口部２６の内側には、外部ハウジング２Ａ及び内部ハウジング２Ｂの幅方向に沿って互いに内向きに相対峙（プラグ挿入方向に沿った前後方向に対して左右に対向する部位）するように支持突起４７が形成され、これに対応して前記加圧板４１Ｂ下面の前後両端縁側（加圧板４１Ｂがセットされた状態でプラグ挿入方向に沿った前後方向に対して左右に対向する部位）には段差状の支持溝部４６が形成されている。この支持溝部４６が前記支持突起４７に係止されることで、開口部２６から加圧板４１Ｂが不用意に落下しないようにしてある。

さらに、前記内部ハウジング２Ｂの上側面４Ａには、外部ハウジング２Ａの開口部２６に対応して、矩形開口状の開口部２７が形成されている。そして、前記外部ハウジング２Ａ内に前記内部ハウジング２Ｂが挿入された際には、前記した両開口部２６、２７は互いに連通するものとなっている。本実施形態では、これら加圧板４１Ｂと板バネ４１Ａとを合わせてプラグガタ止め部材４１を構成している。

前記プラグガタ止め部材４１を構成するバネ案内溝２５に装着された板バネ４１Ａ（弾性体）は、該板バネ４１Ａのコ字枠一端片によって前記加圧板４１Ｂの外側に荷重を加えるものとしてある。すなわち、板バネ４１Ａは、図１、図２、図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｄ）、図４に示すように、コ字枠の中央矩形面を形成する基部４２と、該基部４２の両端（上下端）から互いに直角に延びる一対の弾性係止部４３とを備えている。一方（下端側）の弾性係止部４３の左右側縁部には、内方向に切欠形成された凹部４４を備え、外部ハウジング２Ａの下面側４Ｂにおけるバネ案内溝２５の幅方向両側に突設した凸部４４Ａに嵌合することで板バネ４１Ａを外部ハウジング２Ａに保持している。

また、他方（上端側）の弾性係止部４３は、外部ハウジング２Ａの上側面４Ａの前記開口部２６に装着された加圧板４１Ｂを上方側（外側）から荷重を加えて、プラグ挿入孔Ｑに挿入された光コネクタプラグＰ１（Ｐ２）を前記外部ハウジング２Ａの一方向の内壁側（内部ハウジング２Ｂ側に対応する片側の加圧板４１Ｂでは内部ハウジング２Ｂの一方向の内壁側）に押し付ける機能を有している。すなわち、本実施形態では、前記加圧板４１Ｂの下面は、下方に向けて湾曲状に膨出形成されており、前記外部ハウジング２Ａ上面の開口部２６（内部ハウジング２Ｂ側に対応する片側の加圧板４１Ｂでは内部ハウジング２Ｂの開口部２７を含む）からプラグ挿入孔Ｑ内側に当該加圧板４１Ｂの下面膨出側を臨ませてある。

前記光コネクタプラグＰ１、Ｐ２は、図６に示すように、横長四角形に形成したプラグフレーム７と金属製のカシメリング８を軸方向に装着し、該カシメリング８の後端部にゴムホルダ９を軸方向に連結一体化させると共に、これらの中心に、光ファイバ１０を中心に挿通接着させてあるフェルール１１を前記カシメリング８との間にスプリング１２を介在して内挿配設させてある。また、前記プラグフレーム７の外側にはツマミ部１３を外装し、プラグフレーム７がツマミ部１３内を軸方向（図６において左右方向）へ所要ストロークだけ摺動できるように構成されている。

また、図５に示すように、前記ツマミ部１３の先端部にあって、その左右両側面には平面形状が略長方形状の開口部１４が各設けられ、該開口部１４内に位置して、前記プラグフレーム７の左右両側面には、前記アダプタ１における左右一対のバネ性係止片６（図４参照）と係止する係止凹部（図示省略）を各々具備している。また、前記ツマミ部１３における開口部１４の左右内縁には、前記一対のバネ性係止片６の左右両側に設けた突起の案内部１６（図５参照）が、水平な底面の前部に、外側へ傾斜する傾斜面を具備して各々形成させてある。

次に、以上のように構成された形態についての組立、使用の一例について説明する。
アダプタ１を組立てる場合には、図１に示すように、一対のアダプタ要素１Ａ、１Ｂそれぞれに形成されたスリーブホルダ１０４、１０５に跨って円筒状の割りスリーブ１０３が各挿入された状態となるように当接面３同士を対面させ、前記係合手段Ｋにより相互にスナップ係合して両アダプタ要素１Ａ、１Ｂを当接固定する。

そして、前記プラグガタ止め部材４１の一部を構成する加圧板４１Ｂを、外部ハウジング２Ａの開口部２６に予め装着しておき、プラグガタ止め部材４１の他の一部を構成する板バネ４１Ａ（弾性体）をバネ案内溝２５に装着する。このとき、板バネ４１Ａの他方（上端側）の弾性係止部４３は、前記開口部２６に装着されている加圧板４１Ｂに対し上方側（外側）から荷重を加える（図４参照）。

図５に示すように、前記構成によるアダプタ１を介して二つの光コネクタプラグＰ１、Ｐ２相互を接続する。この場合、図６に示すように、プラグ挿入孔Ｑに挿入された光コネクタプラグＰ１（Ｐ２）を前記外部ハウジング２Ａの一方向の内壁側（内部ハウジング２Ｂ側に対応する片側の加圧板４１Ｂでは内部ハウジング２Ｂの一方向の内壁側）に押し付ける。すなわち、略円弧状に膨出形成されてなる加圧板４１Ｂが、プラグ挿入孔Ｑに挿入された光コネクタプラグＰ１、Ｐ２のツマミ部１３外側面によって圧潰されつつ、光コネクタプラグＰ１、Ｐ２自体を弾性係止部４３の弾発力によってプラグ挿入孔Ｑの下方向（一方向）内壁側に押し付けた状態となる。

図８（ａ）に示すように、マルチコア光ファイバの場合、プラグ挿入孔Ｑ内壁と光コネクタプラグＰ１、Ｐ２のツマミ部１３上下外側面との間にクリアランスｄ１及びｄ２が生じていると、フェルール１１の光ファイバ１０のセンターＣの廻りに反時計方向（図８（ｂ）参照）あるいは時計方向（図８（ｃ）参照）に若干の角度だけ回転可能となってしまい、相手側光ファイバの多数のコアの各光軸に対して回転ズレ（偏心）Δθが生じる。これによりマルチコア光ファイバ等を含むあらゆる光ファイバの本来の光学特性が損なわれてしまうものである。

図７に示すように、前記クリアランスｄ１及びｄ２が生じていても、加圧板４１Ｂと板バネ４１Ａ（弾性体）とによるプラグガタ止め部材４１によって、プラグ挿入孔Ｑに挿入された光コネクタプラグＰ１、Ｐ２が下方向（決められた一方向）内壁側に常に押し付けられているため、フェルール１１が常に下方向（決められた一方向）内壁側に位置付けられる。すなわち、回転ズレのない正規の位置に光ファイバ１０のセンターＣが位置する。これにより例えばマルチコア光ファイバ等を含むあらゆる光ファイバの本来の光学特性を損なわないようにすることができる。

Ｐ１、Ｐ２ 光コネクタプラグ
Ｑ プラグ挿入孔
Ｋ 係合手段
ｄ１、ｄ２ クリアランス
Ｃ センター
Δθ 回転ズレ（偏心）
１ アダプタ
１Ａ、１Ｂ アダプタ要素
２Ａ 外部ハウジング
２Ｂ 内部ハウジング
３ 当接面
４Ａ 上側面
４Ｂ 下側面
５Ａ 左側面
５Ｂ 右側面
６ バネ性係止片
７ プラグフレーム
８ カシメリング
９ ゴムホルダ
１０ 光ファイバ
１１ フェルール
１２ スプリング
１３ ツマミ部
１４ 開口部
１６ 案内部
２３ 係合凹部
２４ 係合凸部
２５ バネ案内溝
２６、２７ 開口部
４１ プラグガタ止め部材
４１Ａ 板バネ（弾性体）
４１Ｂ 加圧板
４１Ｃ 支持突起
４２ 基部
４３ 弾性係止部
４４ 凹部
４４Ａ 凸部
４６ 支持溝部
４７ 支持突起
１０１ 中央仕切部
１０２ａ 被係止部
１０２ｂ 係止爪
１０３ 割りスリーブ
１０４、１０５ スリーブホルダ

Claims (3)

1. 外部ハウジングに光軸方向の動きが規制された状態となって取り付けられた加圧板と、該加圧板の外側から荷重を加えることでプラグ挿入孔に挿入された光コネクタプラグを前記外部ハウジングの一方向の内壁側に押し付けるよう当該外部ハウジングに装着された弾性体と、によるプラグガタ止め部材を備えたことを特徴とする光コネクタプラグのガタ止め機構。
2. 前記弾性体は、前記外部ハウジングを側方から挟み込むようにして装着される略コ字枠状の板バネによって形成され、該板バネのコ字枠一端片によって前記加圧板の外側に荷重を加えるものとしてなる請求項１記載の光コネクタプラグのガタ止め機構。
3. 前記加圧板は、下面が下方に向けて湾曲状に膨出形成されてなり、前記外部ハウジングの上面に形成された開口部からプラグ挿入孔内側に当該加圧板の下面側が臨ませてなる請求項１または２記載の光コネクタプラグのガタ止め機構。

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