JP2019056920A - 光コネクタフェルール - Google Patents

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Maki Omura
真樹 大村
貴之 中村
Takayuki Nakamura
貴之 中村
崇生 藤木
Takao Fujiki
崇生 藤木
知巳 佐野
Tomomi Sano
知巳 佐野
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Abstract

【課題】光コネクタ間の接続損失の増大を抑制し得る光コネクタフェルールを提供する。【解決手段】前端2b、後端2c、上面2a、及び下面2dを有する光コネクタフェルール2であって、上面2aに開口する窓25と、前端2bと窓25との間を第1方向に沿って貫通しており、前端2b側の細径部分22bと窓25側の太径部分22aとを含む複数のファイバ孔22と、太径部分22aのそれぞれから第1方向に沿って延び、第1方向に交差する第3方向に開口を有する複数のファイバ溝23と、を備え、複数のファイバ孔22は、下面2d側において、第1方向及び第3方向に交差する第2方向に並ぶ第1ファイバ孔列22Aと、上面2a側において第2方向に並ぶ第2ファイバ孔列22Bと、を含み、第2ファイバ孔列22Bにおける太径部分22aは、第1ファイバ孔列22Aにおける太径部分22aよりも長い。【選択図】図1

Description

本発明は、光コネクタフェルールに関するものである。
特許文献1には、光コネクタフェルールを製造するための金型が記載されている。この金型においては、上金型と下金型との間に、複数のファイバ孔を形成するためのピンを有する中金型が配置されている。この金型の内部に樹脂を注入して固化させることにより、複数のファイバ孔を有する光コネクタフェルールが得られる。
特許第4200900号公報
上記のように、ピンが内部に配列された金型を用いて光コネクタフェルールを製造する場合、樹脂を固化させる工程において、樹脂が収縮することによってピンが傾いてしまう場合がある。この場合、光コネクタフェルールのファイバ孔も傾いてしまうことがある。図15は、光コネクタフェルール100の側断面を示す図である。図15に示されるように、二点鎖線で示される固化前のファイバ孔102,104に対し、実線で示される固化後のファイバ孔102,104は、中央に向けて(矢印A1,A2の方向に)傾く傾向がある。
図16は、光コネクタフェルール100の端面100a付近におけるファイバ孔104の拡大図である。端面100aは、所定角度(例えば8°)だけ傾斜するよう研磨される場合がある。ファイバ孔104が研磨前の端面100aの法線方向から傾いていると、研磨によって端面100aにおけるファイバ孔104の開口位置がずれる。このような開口位置のずれは、ファイバ孔104に挿入される光ファイバの端面の位置ずれを引き起こすので、光コネクタ間の接続損失を増大させる一因となる。
本発明は、光コネクタ間の接続損失の増大を抑制し得る光コネクタフェルールを提供することを目的とする。
本発明に係る光コネクタフェルールは、前端、後端、及び上面を有する光コネクタフェルールであって、上面に開口する窓と、前端と窓との間を第1方向に沿って貫通しており、前端側の細径部分と窓側の太径部分とを含む複数のファイバ孔と、太径部分のそれぞれから第1方向に沿って延び、第1方向に直交する第3方向に開口する複数のファイバ溝と、を備え、複数のファイバ孔は、下面側において第1方向及び第3方向に交差する第2方向に並ぶ第1ファイバ孔列と、上面側において第2方向に並ぶ第2ファイバ孔列と、を含み、第2ファイバ孔列における太径部分は、第1ファイバ孔列における太径部分よりも長い。
本発明によれば、光コネクタ間の接続損失の増大を抑制し得る光コネクタフェルールを提供することができる。
図1は、本実施形態に係る光コネクタフェルールを示す図である。 図2は、図1に示された光コネクタフェルールのII−II断面を示す図である。 図3(a)は、第1ファイバ孔列に含まれるファイバ孔の一部を拡大して示す図である。図3(b)は、第2ファイバ孔列に含まれるファイバ孔の一部を拡大して示す図である。 図4は、金型を示す図である。 図5は、金型のXZ平面に沿った断面図である。 図6は、中金型を示す図である。 図7は、突起を示す図である。 図8(a)は、第1ピン列に含まれるファイバ孔ピンの一部を拡大して示す図である。図8(b)は、第2ピン列に含まれるファイバ孔ピンの一部を拡大して示す図である。 図9は、金型のキャビティにおける樹脂の流れを説明するためのXZ平面に沿った断面図である。 図10(a)及び図10(b)は、キャビティにおける樹脂の流れを説明するための拡大図である。 図11は、光コネクタフェルールのYZ平面に沿った断面図である。 図12は、ファイバ孔ピンの第1変形例を示す図である。 図13(a)及び図13(b)は、ファイバ孔ピンの第2変形例を示す図である。 図14(a)〜図14(c)は、ファイバ孔ピンの第3変形例を示す図である。 図15は、光コネクタフェルールのXZ平面に沿った断面を示す図である。 図16は、ファイバ孔のXZ平面に沿った断面を示す図である。
[実施形態の説明]
まず、本発明の一側面に係る光コネクタフェルールの一実施形態を列記して説明する。
一実施形態に係る光コネクタフェルールは、前端、後端、上面、及び下面を有する光コネクタフェルールであって、前記上面に開口する窓と、前記前端と前記窓との間を第1方向に沿って貫通しており、前記前端側の細径部分と前記窓側の太径部分とを含む複数のファイバ孔と、前記太径部分のそれぞれから前記第1方向に沿って延び、前記第1方向に交差する第3方向に開口を有する複数のファイバ溝と、を備え、前記複数のファイバ孔は、前記下面側において、前記第1方向及び前記第3方向に交差する第2方向に並ぶ第1ファイバ孔列と、前記上面側において前記第2方向に並ぶ第2ファイバ孔列と、を含み、前記第2ファイバ孔列における前記太径部分は、前記第1ファイバ孔列における前記太径部分よりも長い。
この光コネクタフェルールによれば、ファイバ孔の傾きを低減して光コネクタ間の接続損失の増大を抑制することができる。
一実施形態に係る光コネクタフェルールにおいては、前記第1ファイバ孔列は、前記第2方向に並ぶ複数の前記ファイバ孔を含み、前記第1ファイバ孔列における前記太径部分は、前記第1ファイバ孔列の中央側ほど短くてもよい。
一実施形態に係る光コネクタフェルールにおいては、前記第1ファイバ孔列においては、前記太径部分の長さが等しい前記ファイバ孔が隣接していてもよい。
一実施形態に係る光コネクタフェルールにおいては、前記第2ファイバ孔列は、前記第2方向に並ぶ複数の前記ファイバ孔を含み、前記第2ファイバ孔列における前記太径部分は、前記第2ファイバ孔列の中央側ほど長くてもよい。
一実施形態に係る光コネクタフェルールにおいては、前記第2ファイバ孔列においては、前記太径部分の長さが等しい前記ファイバ孔が隣接していてもよい。
一実施形態に係る光コネクタフェルールにおいては、前記第2方向と前記第3方向とを含む平面における前記第2ファイバ孔列の前記太径部分の断面形状は、前記第2方向に短軸を有する楕円であってもよい。
一実施形態に係る光コネクタフェルールにおいては、前記第2方向と前記第3方向とを含む平面における前記第1ファイバ孔列の前記太径部分の断面形状は、前記第3方向に交差する平面を有する矩形であってもよい。
[実施形態の詳細]
本発明の実施形態にかかる光コネクタフェルールの製造方法、光コネクタフェルール、及び光コネクタフェルールを製造するための金型の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
(第1の実施の形態)
図1は、光コネクタフェルール2Aを示す図である。また、図2は、図1に示された光コネクタフェルール2AのII−II断面を示す図である。理解の容易のため、図中にはXYZ直交座標系が示される。X軸は、光コネクタフェルール2Aの前後方向である第一方向である。Y軸は、光コネクタフェルール2Aの幅方向である第二方向である。Z軸は、光コネクタフェルール2Aの高さ方向である第三方向である。
図1及び図2に示されるように、光コネクタフェルール2Aは、前端2b、後端2c、上面2a、及び、下面2dを有する。上面2aは、XY平面に沿って延びる。前端2bは、YZ平面に沿って延びており、接続相手の別の光コネクタフェルールに当接する。光コネクタフェルール2Aは、ガイドピンが挿入される2本のガイド孔21と、2本のガイド孔21の間に配置された複数(本実施形態では24)のファイバ孔22と、を有する。2本のガイド孔21及び複数のファイバ孔22は、光コネクタフェルール2の前端2b側から後端2c側に向けてX方向に沿って延びており、その前端が前端2bに開口している。各ファイバ孔22は、窓25側の太径部分22aと、前端2b側の細径部分22bと、を含む。ファイバ孔22の後端には、複数のファイバ溝23が設けられている。ファイバ溝23は、ファイバ孔22の太径部分22aからX方向に沿って延びる。上面2aには、窓25が形成されている。窓25は、ファイバ孔22と後端2cとを貫通している。ファイバ孔22は、前端2bと窓25との間を貫通している。光ファイバは、光コネクタフェルール2の後端側から挿入され、ファイバ溝23にガイドされながらファイバ孔22に挿入される。その状態において、光ファイバは、窓25から注入される接着剤によって固定される。
複数のファイバ孔22は、下面2d側において第1ファイバ孔列22Aを構成すると共に、上面2a側において第2ファイバ孔列22Bを構成する。第1ファイバ孔列22Aと第2ファイバ孔列22Bとは、Y方向に並ぶ複数のファイバ孔22を含む。
図3(a)は、第1ファイバ孔列22AのXY平面に沿った断面を示す図である。図3(b)は、第2ファイバ孔列22BのXY平面に沿った断面を示す図である。各ファイバ孔22は、内径がW1である太径部分22aと、内径がW2(W2<W1)である細径部分22bと、を有する。太径部分22aは、後端2c側(窓25側)に位置する。細径部分22bは、前端2b側に位置する。第1ファイバ孔列22Aに含まれるファイバ孔22の太径部分22aの長さL1は、第2ファイバ孔列22Bに含まれるファイバ孔22の太径部分22aの長さL1よりも短い。したがって、第1ファイバ孔列22Aに含まれるファイバ孔22における太径部分22aの長さL1と細径部分22bの長さL2との比(L1/L2)は、第2ファイバ孔列22Bにおける比(L1/L2)よりも小さい。これにより、第1ファイバ孔列22Aに含まれる各ファイバ孔22の内径をX方向に亘って平均した値(以下、第1の平均径という)は、第2ファイバ孔列22Bに含まれる各ファイバ孔22の内径をX方向に亘って平均した値(以下、第2の平均径という)よりも小さい。
図4は、上述した光コネクタフェルール2Aを製造するために用いられる金型1Aの分解斜視図である。図5は、金型1AのXZ平面に沿った断面図である。図6は、金型1Aの中金型12を示す斜視図である。
金型1Aは、上金型(第1金型)10、下金型(第2金型)11、及び中金型12を備える。上金型10及び下金型11は、キャビティ15を形成し、中金型12はキャビティ15内に配置される。下金型11は、キャビティ15を画成する底面11aを有する。中金型12は、光コネクタフェルール2Aのガイド孔21を形成するための2本のガイド孔ピン125を備える。2本のガイド孔ピン125の間には、光コネクタフェルール2Aのファイバ孔22を形成するための複数のファイバ孔ピン126が配置される。ガイド孔ピン125及びファイバ孔ピン126の後端は、一対の把持部材121及び122に把持されている。ファイバ孔ピン126の後端はさらに、把持部材121及び122よりも薄い上把持部123、下把持部124、及びスペーサ129によって把持されている。なお、上把持部123、下把持部124、及びスペーサ129は、把持部材121及び122によって把持されている。把持部材121及び122は、ネジによって互いに固定されている。
複数のファイバ孔ピン126は、第1ピン列126Aと第2ピン列126Bとを構成する。第1ピン列126A及び第2ピン列126Bは、Y方向に並ぶ複数のファイバ孔ピン126を含む。第1ピン列126Aは、光コネクタフェルール2Aの第1ファイバ孔列22Aを形成する。第2ピン列126Bは、第2ファイバ孔列22Bを形成する。
下金型11の後端には、2本のガイド孔ピン125をそれぞれ位置決めするための2つのV溝112が形成されている。2つのV溝112の間には、上把持部123、下把持部124、及びスペーサ129を収納する凹部119が形成されている。下金型11の先端には、ピン保持部材113が配置される。ピン保持部材113は、2本のガイド孔ピン125の先端部をそれぞれ固定する2つの挿通孔113aと、ファイバ孔ピン126の先端部をそれぞれ固定する挿通孔113bと、が形成されている。
下金型11の底面11aの中央には、光コネクタフェルール2Aに窓25を形成する突起114が設けられている。図7に示すように、突起114は、各ファイバ孔ピン126の後端部を収容する挿通孔115を備える。突起114の上端の先端側には、段差118が形成されている。段差118において、挿通孔115の先端側がC溝115aとされ、上部(Z方向)が開口されている。
図8(a)は、第1ピン列126Aに含まれるファイバ孔ピン126のXY平面に沿った断面を示す図である。また、図8(b)は、第2ピン列126Bに含まれるファイバ孔ピン126のXY平面に沿った断面を示す図である。
ファイバ孔ピン126は、外径がW1である太径部分126aと、外径がW2(W2<W1)である細径部分126bと、を有する。太径部分126aは後端側に位置し、細径部分126bは前端側に位置する。ファイバ孔ピン126の太径部分126aのうち、突起114から突き出た部分の長さをLとし、細径部分126bのうち、ピン保持部材113から突き出た部分の長さをLとする。
第1ピン列126Aにおける長さLは、第2ピン列126Bにおける長さLよりも短い。したがって、長さL1と長さL2との比(L1/L2)は、第1ピン列126Aが、第2ピン列126Bよりも小さくなっている。これにより、第1ピン列126Aに含まれるファイバ孔ピン126の外径をX方向に亘って平均した値(以下、第1の平均幅という)は、第2ピン列126Bに含まれるファイバ孔ピン126の外径をX方向に亘って平均した値(以下、第2の平均幅という)よりも小さい。
金型1Aを用いて光コネクタフェルール2Aを製造する方法を説明する。まず、把持部材121及び122により、ガイド孔ピン125及びファイバ孔ピン126を把持し、中金型12を構成する。そして、ガイド孔ピン125を、ピン保持部材113の挿通孔113aに挿通する。さらに、ファイバ孔ピン126を突起部114の挿通孔115及びピン保持部材113の挿通孔113bに挿通する。その状態において、中金型12を下金型11に固定する。上金型10と下金型11とを閉じ、キャビティ15を形成する。
そして、キャビティ15に樹脂(例えば、ポリフェニレンサルファイド)を注入して固化する。その後、中金型12を引き抜き、上金型10と下金型11とを開くことにより、光コネクタフェルール2Aが得られる。
ここで、キャビティ15に注入される樹脂の流れを説明する。図9は、金型1AのXZ平面に沿った断面を示し、図10は、その部分拡大図を示す。キャビティ15に注入される樹脂のうち、下金型11の底面11aに沿う樹脂の流れは、突起114によって妨げられるため、底面11aに対向する上金型10の面10aに沿う樹脂の流れよりも遅くなる。その結果、樹脂は、矢印A3に示すように、面10a側からファイバ孔ピン126に向けて流れ込む。このとき、第1の平均幅及び第2の平均幅が小さいほど、ファイバ孔ピン126に加わる力は小さくなり、ファイバ孔ピン126を樹脂の流れに対して曲がりにくくすることができる。一方、第1の平均幅及び第2の平均幅が大きいほど、ファイバ孔ピン126に加わる力は大きくなり、ファイバ孔ピン126を樹脂の流れに対して曲がりやすくすることができる。
図10(a)に示す金型1Aでは、図15に示された例と同様に、樹脂を固化する際、第1ピン列126Aは底面11aに向けて傾斜し、第2ピン列126Bは面10aに向けて傾斜する。一方、樹脂の流れA3による力は、面10aから底面11aに向けて加えられる。
したがって、第1ピン列126Aにおいては、第1ピン列126Aの第1の平均幅を小さくすることにより、第1ファイバ孔列22Aの傾斜を抑制できる。これは、樹脂の流れによる力によって生じる第1ファイバ孔列22Aの傾斜を抑制できるからである。また、第2ピン列126Bの第2の平均幅を大きくすることにより、第2ファイバ孔列22Bの傾斜を抑制できる。これは、樹脂の流れによる力によって生じる第2ファイバ孔列22Bの傾斜の向きと、樹脂を固化することによって生じる第2ファイバ孔列22Bの傾斜の向きとが互いに逆向きになるので、両者が相殺されるからである。
(第1の変形例)
図13(a),(b)は、第1の変形例に係るファイバ孔ピン127を示す図である。図13(a)は、第1ピン列127Aを示し、図13(b)は、第2ピン列127Bを示す。
第1ピン列127Aに含まれるファイバ孔ピン127のうち、中央側に位置するファイバ孔ピン127の第1の平均幅は、両端側に位置するファイバ孔ピン127の第1の平均幅よりも小さい。例えば、第1の平均幅は、両端側から中央側に近づくにつれて、次第に小さくなっている。
一方、第2ピン列127Bに含まれるファイバ孔ピン127のうち、中央側に位置するファイバ孔ピン127の第2の平均幅は、両端側に位置するファイバ孔ピン127の第2の平均幅よりも大きい。例えば、第2の平均幅は、両端側から中央側に近づくにつれて次第に大きくなっている。
図12は、光コネクタフェルール2Aの前端2bを示す。二点鎖線は樹脂が固化する前の形状を示し、実線は樹脂が固化した後の形状を示している。光コネクタフェルール2Aは全体として中心に向けて収縮するため、第1ファイバ孔列22A及び第2ファイアバ孔列22Bの両端側に位置するファイバ孔22よりも、中央側に位置するファイバ孔22の方がより大きく傾く。また、第1ファイバ孔列22Aは上方に向けて傾斜し、第2ファイバ孔列22Bは下方に向けて傾斜する。
したがって、第1ピン列127Aでは、樹脂の流れによって生じる傾斜の向きと、樹脂を硬化することによって生じる傾斜の向きとが同じであり、その傾斜量は第1ファイバ孔列22Aの両端側よりも中央側方が大きい。そのため、第1ピン列127Aの中央側の第1の平均幅を両端側よりも小さくすることで、樹脂の流れに対して曲がりにくくすることができる。したがって、第1ピン列127A内における傾斜量のバラつきを小さくできる。
一方、第2ピン列127Bでは、樹脂の流れによって生じる傾斜の向きと、樹脂を硬化することによって生じる傾斜の向きとが逆向きである。そして、後者の傾斜量は、第2ファイバ孔列22Bの両端側よりも中央側の方が大きい。そのため、第2ピン列127Bの中央側の第2の平均幅を両端側よりも大きくすることで、樹脂の流れに対して曲がりやすくすることができる。したがって、第2ピン列127B内における傾斜量のバラつきを小さくできる。
(第2の変形例)
図13(a)及び図13(b)は、第2の変形例に係るファイバ孔ピン120を示す図である。図13(a)は第1ピン列120Aを示し、図13(b)は第2ピン列120Bを示す。図13(a)及び図13(b)は、Z方向から見た平面図である。
図13(a)に示されるように、第1ピン列120Aに含まれるファイバ孔ピン120の第1の平均幅は、第1ピン列120AのY方向の両端側から中央側に近づくにつれ、段階的に小さくなっている。さらに、第1の平均幅が略同一であるファイバ孔ピン120が隣接してもよい。この場合、一例として、第1ファイバ孔列22Aにおいては、太径部分22aの長さが等しいファイバ孔22が隣接する。
図13(b)に示されるように、第2ピン列120Bに含まれるファイバ孔ピン120の第2の平均幅は、第2ピン列120BのY方向の両端側から中央側に近づくにつれ、段階的に大きくなっている。さらに、第2の平均幅が略同一であるファイバ孔ピン120が隣接してもよい。この場合、一例として、第2ファイバ孔列22Bにおいては、太径部分22aの長さが等しいファイバ孔22が隣接する。
(第3の変形例)
図14(a)〜図14(c)は、ファイバ孔ピンの太径部分をX方向から見た図である。第3の変形例では、ファイバ孔ピンの形状を変更することにより、樹脂の流れに対してファイバ孔ピンを曲がりにくく、または、曲がりやすくする構成を示す。
図14(a)は、第1実施形態及び第1の変形例に示されたファイバ孔ピン126を示している。ファイバ孔ピン126の太径部分126aのYZ平面に沿った断面形状は、円である。
図14(b)は、第3の変形例としてのファイバ孔ピン128を示している。ファイバ孔ピン128の太径部分128aのYZ平面に沿った断面形状は、Y方向に短軸を有する楕円である。これにより、Z方向の樹脂の流れに対してファイバ孔ピン128の剛性を高めることができる。したがって、ファイバ孔ピン128の平均幅を小さくした場合と同様の効果が得られる。ファイバ孔ピン128は、例えば第1ピン列に用いることが好ましい。ファイバ孔ピン128を備える金型によって製造された光コネクタフェルールは、ファイバ孔の太径部分のYZ平面に沿った断面形状が、Y方向に短軸を有する楕円となる。
図14(c)は、第3の変形例としてのファイバ孔ピン130を示している。ファイバ孔ピン130の太径部分130aのYZ平面に沿った断面形状は、Z方向に交差する平面を有する略矩形である。これにより、Z方向の樹脂の流れを受けやすくし、ファイバ孔ピン130を曲げやすくすることができる。ファイバ孔ピン130は、例えば第2ピン列に用いることが好ましい。ファイバ孔ピン130を備える金型によって製造された光コネクタフェルールは、ファイバ孔の太径部分のYZ平面に沿った断面形状が略矩形となる。
2…光コネクタフェルール、2a…上面、2b…前端、2c…後端、2d…下面、22…ファイバ孔、22a…太径部分、22b…細径部分、22A…第1ファイバ孔列、22B…第2ファイバ孔列、23…ファイバ溝、25…窓。

Claims (7)

  1. 前端、後端、上面、及び下面を有する光コネクタフェルールであって、
    前記上面に開口する窓と、
    前記前端と前記窓との間を第1方向に沿って貫通しており、前記前端側の細径部分と前記窓側の太径部分とを含む複数のファイバ孔と、
    前記太径部分のそれぞれから前記第1方向に沿って延び、前記第1方向に交差する第3方向に開口を有する複数のファイバ溝と、
    を備え、
    前記複数のファイバ孔は、
    前記下面側において、前記第1方向及び前記第3方向に交差する第2方向に並ぶ第1ファイバ孔列と、
    前記上面側において前記第2方向に並ぶ第2ファイバ孔列と、
    を含み、
    前記第2ファイバ孔列における前記太径部分は、前記第1ファイバ孔列における前記太径部分よりも長い、
    光コネクタフェルール。
  2. 前記第1ファイバ孔列は、前記第2方向に並ぶ複数の前記ファイバ孔を含み、
    前記第1ファイバ孔列における前記太径部分は、前記第1ファイバ孔列の中央側ほど短い、
    請求項1に記載の光コネクタフェルール。
  3. 前記第1ファイバ孔列においては、前記太径部分の長さが等しい前記ファイバ孔が隣接している、
    請求項2に記載の光コネクタフェルール。
  4. 前記第2ファイバ孔列は、前記第2方向に並ぶ複数の前記ファイバ孔を含み、
    前記第2ファイバ孔列における前記太径部分は、前記第2ファイバ孔列の中央側ほど長い、
    請求項1に記載の光コネクタフェルール。
  5. 前記第2ファイバ孔列においては、前記太径部分の長さが等しい前記ファイバ孔が隣接している、
    請求項4に記載の光コネクタフェルール。
  6. 前記第2方向と前記第3方向とを含む平面における前記第2ファイバ孔列の前記太径部分の断面形状は、前記第2方向に短軸を有する楕円である、
    請求項1に記載の光コネクタフェルール。
  7. 前記第2方向と前記第3方向とを含む平面における前記第1ファイバ孔列の前記太径部分の断面形状は、前記第3方向に交差する平面を有する矩形である、
    請求項1に記載の光コネクタフェルール。
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