JP2524469B2 - 光コネクタ構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光コネクタの構造に関す
るもので、特に光コネクタプラグを自動的に組立てる自
動組立装置に適した光コネクタ構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】通信速度や通信容量の低いデータリンク
用の光ファイバコネクタにおいては、高い光学特性や機
械的特性はあまり要求されていない。また、端末処理が
容易で取扱いに優れたプラスチックを主体とする光ファ
イバを使用しているため、光コネクタプラグを構成する
部品の構造を簡易にすることが可能であり、かつ部品点
数を少なくできるため部品コストの低減や自動組立によ
る組立コストの低減が実現されている。

【０００３】一方、基幹光伝送系や、大容量の光データ
通信などに用いられる光ファイバコネクタプラグにおい
ては、高い着脱再現性，耐環境性，信頼性が要求される
ため、その構造は複雑となっていた。また、これらの光
コネクタプラグに取り付けられる光ファイバには石英ガ
ラスを主体としたものが用いられている。この光ファイ
バは光学的特性，機械的精度がプラスチック光ファイバ
に比べて非常に高いうえ、線径が約０．１２５ｍｍと非
常に細く、取扱いは非常に注意を要する。

【０００４】このような理由で光コネクタプラグの構成
部品の削減による部品コスト低減や、自動組立の適用に
よる組立コストの低減は困難であり、石英系光ファイバ
を用いる光ファイバコネクタプラグの組立においては、
いまだに手作業による組立が主流となっている。特に、
光ファイバコネクタプラグの構造において、自動組立に
適用させるための改善の実現は難しかった。

【０００５】従来の石英系光ファイバに適用する光コネ
クタプラグの構造および組立方法の一例として、ＪＩＳ
Ｃ ５９７３により標準化されているＦ０４形単心光
ファイバコネクタを引用して説明する。なお、本説明で
は適用する光ファイバコードとしては、機器，パネル内
での適用を考慮し、外径が約０．９ｍｍの光ファイバ心
線を用いている。この光ファイバ心線は光ファイバ素
線，バッファ層，合成樹脂による被覆層により構成され
ている。

【０００６】図５は従来の光ファイバコネクタプラグを
示す断面図、図６は従来の光ファイバコネクタプラグの
組立手順を示す断面図である。従来の光ファイバコネク
タの組立は以下の手順となっている。

【０００７】手順１：図６（ａ）に示すようにあらかじ
めリング部品５とばね４を光ファイバコード３に挿入し
ておく。これらの部品は後の接着剤硬化，端面研磨工事
の際に支障が無いように光ファイバコード３の先端から
十分奥の方まで移動させておく。次に光ファイバコード
３の外被覆の除去，洗浄等の端末処理をおこない、光フ
ァイバ素線３１を露出させる。

【０００８】手順２：図６（ｂ）に示すようにフェルー
ル９のキャピラリ保持部品９２の内部とキャピラリ９１
の内部の細径穴に接着剤を充填した後、図６（ａ）で端
面の処理をおこなった光ファイバコード３を挿入、その
後接着剤を硬化させる。次に、フェルール端面研磨装置
でキャピラリ９１の先端部端面を光ファイバ素線３１ご
と光学研磨する。

【０００９】手順３：図６（ｃ）に示すように光ファイ
バコード３の中程まで挿入しておいたばね４を光ファイ
バコード端末部まで移動させ、キャピラリ保持部品９２
のフランジ９２ａに突き当てる。

【００１０】手順４：図６（ｄ）に示すようにばね４と
同様、リング部品５の内部に設けられたばね受け段部５
ａがばね４に接触するようにリング部品５を移動させ
る。

【００１１】手順５：図６（ｅ）に示すようにハウジン
グ２の後部開口部からハウジング２内部のフェルール突
き当て部２ｃにフェルール９のフランジ９２ａが突き当
たるまでフェルール９をばね４とともに挿入し、さらに
リング部品５をハウジング２に押し込み挿入する。奥ま
で挿入するとリング部品５の係止突起５ｂがハウジング
２の後部開口部に設けられたリング止め突起２ｂと嵌合
し、リング部品５がハウジング２に固定される。フェル
ール９とばね４はハウジング２とリング部品５との間に
保持され、光ファイバコネクタプラグの組立が完了す
る。

【００１２】このように従来の光コネクタプラグの組立
では、光ファイバコードにあらかじめ複数種類の部品を
通しておき、組立の際には光ファイバコードに通されて
いたこれらの部品を順次フェルール側に引き寄せてハウ
ジング内部に組み込むという作業が必要であった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】光コネクタプラグの組
立コストを低減させるため、従来人手によりおこなわれ
ていた組立作業を自動化させるという要求がある。しか
しながら上述したような光コネクタプラグの組立を自動
化するにあたって、以下のような問題点がある。

【００１４】第１に光ファイバコードは外径がたいへん
細い。また、可撓性の材料であるため機器装置では非常
に取り扱いにくい。この光ファイバコードに対し、光フ
ァイバ端末処理，接着工事，フェルール端面研磨工事等
の各種組立工事の際に支障の無い位置まであらかじめ複
数の部品を挿入しておき、かつ光ファイバコードの全長
方向にわたって移動自由なこれらの部品を見失わないよ
うに、常に決められた位置に保持しておくことは困難で
ある。また、このように各部品が不安定な状態でのフェ
ルール端面研磨工事はきわめて難かしい。

【００１５】第２に各部品を保持したり組立のために移
動させたりするためのハンドリング機構が必要となるた
め自動組立装置は大型化，複雑化することとなり、組立
ミスの発生確率が非常に高くなる。また、ハウジングに
対する光ファイバコードの偏心方向の位置合せ調整に多
大の時間を要する。

【００１６】第３に光ファイバの機械的強度は非常に低
いため、ハウジングへ部品を挿入する際、光ファイバに
撓み，曲がり，ねじれなど無理な力が加わらないように
しながら部品の挿入，固定作業をおこなわなければなら
ない。また、部品を順番に一つ一つ挿入，組立をおこな
うため光ファイバ折れ等の危険度は非常に高くなる。

【００１７】このように従来の光コネクタプラグの構造
は、自動組立に有利なように考慮されていないため組立
装置を開発することが困難であった。また、開発された
組立装置は大型化，複雑化しており、組立ミスの発生も
高くなっていた。このため組立コストや不良率を低減す
ることが非常に困難であった。

【００１８】本発明の目的は、上記従来の問題点を解消
し、光ファイバコードにあらかじめ部品を挿入する必要
がなく、一体化して部品集合体であるモジュール構造を
作ることによって自動組立に適するようにした光コネク
タ構造を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の光コネクタ構造
は、中心軸上に光ファイバコードを固定させるための細
径穴を有する長手筒状のフェルールと、このフェルール
を前記光ファイバコードの先端方向に付勢させるための
ばねと、前記フェルールの筒状外周部の一部に嵌合係止
される円筒形状のストッパ部品と、外装のコネクタハウ
ジングを有する光コネクタプラグであって； 前記コネクタハウジングは光アダプタ及びレセプタクル
と嵌合，締結をおこなうための締結突起を有したハウジ
ングと、光コネクタプラグの後部を構成し且つ前記フェ
ルールおよび前記ばねとが光コネクタプラグから抜け出
さないように内蔵し固定する円筒形状のリング部品とに
分離して構成され、前記フェルールの長手方向の中間部
には前記ハウジングの内部に形成されたフェルール突き
当て段部に突き当たるように設定されたフランジが、ま
た前記フェルールの後部に前記光ファイバコードの外被
覆を固定するために設けられた円筒部の長手方向のほぼ
中間部には円周方向に帯状の係止溝がそれぞれ形成さ
れ、前記リング部品の外周には前記ハウジングと締結す
るための係止突起が形成され且つ内周には前記ばねを受
けるばね受け段部が形成され、前記ストッパ部品は前記
フェルール後部の円筒部に嵌合係止されるとともに一端
面の円周方向にはフランジ形状の鍔が形成され、この鍔
と対向する他端面の内周部には係止突起が形成され、前
記リング部品の内周の前記ばね受け段部の内直径は、前
記ストッパ部品のフランジ形状の前記鍔の外直径よりも
小さく設定され、且つ前記フェルールの後部の前記円筒
部の外直径は前記ストッパ部品の内周部の前記係止突起
の内直径よりも大きく設定されており、前記フェルール
の後部の前記円筒部に前記ばね及び前記リング部品を嵌
挿し、前記ストッパ部品の前記係止突起を前記円筒部の
前記係止溝に係止させることにより、前記フェルールの
前記フランジとの間で前記ばね、前記リング部品、前記
フェルールを固定して一体化しユニット構成としたもの
である。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

【００２１】なお、本実施例で引用した光コネクタの形
式は、日本工業規格 ＪＩＳ Ｃ５９７３ で制定され
ているＦ０４形単心光ファイバコネクタと互換性があ
り、締結方式はスライドロック構造のプッシュオン締
結，光学的結合方式はバットジョイント方式，機械的結
合方式はプラグ−アダプタ−プラグ方式，光ファイバ整
列方式は外径２．５ｍｍのフェルール構造という特徴を
有している。

【００２２】図１は本発明の一実施例を示す分解斜視
図、図２は本実施例の光コネクタプラグのモジュール構
造を示す断面図、図３は本実施例の光コネクタプラグの
組立手順を示す断面図、図４は本実施例の光コネクタプ
ラグと光アダプタとの嵌合・締結状況を一部断面を用い
て示す斜視図である。

【００２３】フェルール１は中心軸上に光ファイバを高
精度に保持するための微細穴が設けられたキャピラリ１
１と、キャピラリ１１を保持するキャピラリ保持部品１
２とから構成されている。キャピラリ保持部品１２の先
端部にはフェルールの回転を防止する回転止め溝（図示
せず）が形成されたフランジ１２ａが形成されており、
後部には光ファイバコード３の合成樹脂製の外被覆を固
定する円筒部１２ｂが設けられている。この円筒部１２
ｂの略中央部の円周上には帯状の溝１２ｃが形成されて
いる。ハウジング２は光コネクタプラグのハウジングで
あり、成形性の容易な合成樹脂によって形成されてい
る。このため、部品の外部および内部が複雑な形状であ
ってもインジェクションモールド工法で容易に大量生産
が可能となる。ここで、図４に示すようにこのハウジン
グ２の外部には光アダプタ２０と機械的締結をおこなう
ため締結突起２ａが設けられており、光コネクタプラグ
と光アダプタ２０との嵌合の際に締結突起２ａと光アダ
プタ２０内部の弾性係止片２１に設けられた係止爪２２
とが締結される構造となっている。また、ハウジング２
の外形の断面形状は長方形であり、同様の長方形開口部
を有する光アダプタ２０との締結後には容易に回転する
ことがない。ハウジング２の内部にはフェルール１が光
コネクタプラグの先端方向に飛び出さないようにフェル
ール突き当て段部２ｃが形成されている。ハウジング２
の後部開口部付近には後述のリング部品５の係止突起５
ｂと嵌合し、リング部品５を固定するリング止め突起２
ｂが形成されている。

【００２４】光ファイバコード３は石英を主成分とする
光ファイバ素線３１と、光ファイバ素線３１を覆う外被
覆とから構成されたファイバコードであり、約０．９ｍ
ｍの外径寸法を有している。ばね４は一端がキャピラリ
保持部品１２のフランジ１２ａに突き当たるように設定
されており、他端が後述の円筒形状のリング部品５の内
面に設けられたばね受け段部５ａに突き当たるようにな
っている。リング部品５は内部にばね４の一端面を受け
るばね受け段部５ａと、ハウジング２のリング止め突起
２ｂと嵌合し、外周にハウジング２との締結および固定
をおこなう係止突起５ｂが形成された円筒状の部品であ
る。ストッパ部品６は一端面の円周上にリング止め鍔６
ａが形成された円筒状の部品である。このストッパ部品
６のリング止め鍔６ａと反対側の端部の内側面にはキャ
ピラリ保持部品１２の帯状の溝１２ｃと係止する係止突
起６ｂが形成されており、このストッパ部品６は弾性変
形が可能なように全体が合成樹脂で成形されている。

【００２５】次に、自動組立装置を使用して本実施例の
光コネクタプラグを組立てる手順を図３により説明す
る。

【００２６】手順１：図３（ａ）および（ｂ）に示すよ
うにフェルール１のキャピラリ保持部品１２の後部より
ばね４を挿入する。ばね４の一端面はキャピラリ保持部
品１２のフランジ１２ａに突き当たりそこで停止する。

【００２７】手順２：図３（ｃ）に示すようにフェルー
ル１の後部からリング部品５を挿入する。リング部品５
内部のばね受け段部５ａとばね４の一端面が接触した位
置でリング部品５の挿入が終了する。

【００２８】手順３：図３（ｄ）に示すようにストッパ
部品６をリング止め鍔６ａを光コネクタプラグの先端側
に向けてキャピラリ保持部品１２の後端部から挿入す
る。ストッパ部品６の係止突起６ｂの最小内径はキャピ
ラリ保持部品１２の後部の円筒部１２ｂの外径よりも小
さく設定されている。ここでストッパ部品６は弾性変形
可能な樹脂により成形されているため、多少強めの圧入
力を加えることによりストッパ部品６の後部の円筒部が
その直径が大きくなるようにして弾性変形し、キャピラ
リ保持部品１２の円筒部１２ｂ上を容易に移動させるこ
とが可能となる。このストッパ部品６を奥まで挿入する
と、係止突起６ｂはキャピラリ保持部品１２の円筒部１
２ｂに形成された帯状の溝１２ｃへと落ち込み、キャピ
ラリ保持部品１２とストッパ部品６との締結が完了す
る。ここでストッパ部品６のリング止め鍔６ａの外径寸
法をリング部品５内部のばね受け段部５ａの内径よりも
若干大きく設定しているため、ばね４およびリング部品
５はフェルール１とストッパ部品６との間に固定され
る。このため、フェルール１、ばね４、リング部品５の
３点を、一体化して組み立てられモジュール構造となっ
た一つの部品集合体として取り扱うことが可能となる。

【００２９】手順４：図３（ｅ）に示すように光ファイ
バコード３の外被覆の除去，ファイバ素線３１の洗浄等
の端末処理をおこなった後、フェルール１内部に接着剤
を充填，光ファイバコード３の挿入，接着剤の硬化，フ
ェルール端面の光学研磨といった従来の光コネクタプラ
グと同様の加工を行う。このとき、フェルール１などが
モジュール構造となっているので、フェルール端面研磨
工事が安定した状態のもとで行える。

【００３０】手順５：図３（ｆ）に示すようにフェルー
ル１、ばね４、リング部品５が一体となった部品集合体
をハウジング２の後部の開口部より挿入する。このとき
リング部品５の後部の円筒部をつかみそのままハウジン
グ２内部へと挿入すればよい。リング部品５がハウジン
グ２の奥まで挿入されるとリング部品５の係止突起５ｂ
がハウジング２の後部開口部に設けられたリング止め突
起２ｂと嵌合し、リング部品５がハウジング２に固定さ
れる。このとき、ハウジング２に対する光ファイバコー
ド３の偏心方向の位置合せは、図３（ｅ）においてフェ
ルール１端面の光学研磨が完了した直後に偏心方向調整
装置によりフェルール１の中心軸周りに回転することに
よりおこなわれる。このようにして、光ファイバコード
３の取付工事が終了したフェルール１とばね４、リング
部品５がハウジング２部品に内蔵，固定されて光ファイ
バコネクタプラグの組立が完了する。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の光コネクタ
構造は、フェルール，ばね，リング部品といった光コネ
クタプラグの重要部品をストッパ部品で固定してモジュ
ール構造化された一つの集合体部品として取り扱うこと
が可能となるため、光コネクタプラグの組立を簡略化
し、かつ偏心位置合せなどの調整を簡易化することが可
能となる。ここでフェルール，ばね，リング部品，スト
ッパ部品はそれぞれ単純な形状で構成されており、かつ
それぞれの組み合わせはフェルールの後方から前方への
単純な一方向の挿入，圧入といった作業で組立が可能で
ある。各部品はパーツフィーダ等を使用して自動組立装
置へ容易に供給が可能である。また、フェルール，ば
ね，リング部品をストッパ部品で一体化する工程は、自
動組立装置とは別の簡単な組立装置であらかじめ組み立
てておくことも可能である。

【００３２】従来、自動化が難しかった光ファイバの端
末処理工程においても、あらかじめ光ファイバに挿入し
ておくべき部品がまったく無いため、研磨工事が容易と
なり、かつ自動組立装置の構成が単純になり、組立不良
が低減されるとともに組立装置の設計の自由度も非常に
高くなるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光コネクタプラグの一実施例を示す分
解斜視図である。

【図２】本発明の一実施例の部品集合体の詳細を示す断
面図である。

【図３】本発明の一実施例の光コネクタプラグの組立手
順を（ａ）ないし（ｆ）で示す断面図である。

【図４】 本発明の一実施例の光コネクタプラグと光アダ
プタとの嵌合・締結状況を一部断面を用いて示す斜視図
である。

【図５】 従来の光コネクタプラグの一例の断面図であ
る。

【図６】 従来例の光コネクタプラグの組立手順を（ａ）
ないし（ｅ）で示す断面図である。

【符号の説明】

１，９ フェルール ２ ハウジング ２ａ 締結突起 ２ｂ リング止め突起 ２ｃ フェルール突き当て段部 ３ 光ファイバコード ４ ばね ５ リング部品 ５ａ ばね受け段部 ５ｂ 係止突起 ６ ストッパ部品 ６ａ リング止め鍔 ６ｂ 係止突起 １１，９１ キャピラリ １２，９２ キャピラリ保持部品 １２ａ，９２ａ フランジ １２ｂ 円筒部 １２ｃ 帯状の溝２０ 光アダプタ ２１ 弾性係止片 ２２ 係止爪 ３１ 光ファイバ素線

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心軸上に光ファイバコードを固定させ
   るための細径穴を有する長手筒状のフェルールと、この
   フェルールを前記光ファイバコードの先端方向に付勢さ
   せるためのばねと、前記フェルールの筒状外周部の一部
   に嵌合係止される円筒形状のストッパ部品と、外装のコ
   ネクタハウジングを有する光コネクタプラグであって； 前記コネクタハウジングは光アダプタ及びレセプタクル
   と嵌合，締結をおこなうための締結突起を有したハウジ
   ングと、光コネクタプラグの後部を構成し且つ前記フェ
   ルールおよび前記ばねとが光コネクタプラグから抜け出
   さないように内蔵し固定する円筒形状のリング部品とに
   分離して構成され、 前記フェルールの長手方向の中間部には前記ハウジング
   の内部に形成されたフェルール突き当て段部に突き当た
   るように設定されたフランジが、また前記フェルールの
   後部に前記光ファイバコードの外被覆を固定するために
   設けられた円筒部の長手方向のほぼ中間部には円周方向
   に帯状の係止溝がそれぞれ形成され、 前記リング部品の外周には前記ハウジングと締結するた
   めの係止突起が形成され且つ内周には前記ばねを受ける
   ばね受け段部が形成され、 前記ストッパ部品は前記フェルール後部の円筒部に嵌合
   係止されるとともに一端面の円周方向にはフランジ形状
   の鍔が形成され、この鍔と対向する他端面の内周部には
   係止突起が形成され、前記リング部品の内周の前記ばね
   受け段部の内直径は、前記ストッパ部品のフランジ形状
   の前記鍔の外直径よりも小さく設定され、且つ前記フェ
   ルールの後部の前記円筒部の外直径は前記ストッパ部品
   の内周部の前記係止突起の内直径よりも大きく設定され
   ており、 前記フェルールの後部の前記円筒部に前記ばね及び前記
   リング部品を嵌挿し、前記ストッパ部品の前記係止突起
   を前記円筒部の前記係止溝に係止させることにより、前
   記フェルールの前記フランジとの間で前記ばね、前記リ
   ング部品、前記フェルールを固定して一体化しユニット
   構成としたことを特徴とする光コネクタ構造。
2. 【請求項２】 前記ストッパ部品は弾性変形自在な合成
   樹脂からなることを特徴とする請求項１記載の光コネク
   タ構造。