JP3543319B2

JP3543319B2 - 光コネクタ用フェルール

Info

Publication number: JP3543319B2
Application number: JP24600099A
Authority: JP
Inventors: 健一郎大塚; 知彦上田; 俊昭柿井
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2004-07-14
Anticipated expiration: 2019-08-31
Also published as: JP2001074973A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テープ状多心光ファイバ心線を端部で、各光ファイバの端面を整列させて固定する光コネクタ用フェルールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
多心光ファイバ心線の接続は、心線端部に形成した光コネクタにより行われるのが一般的である。この光コネクタは、心線端部の被覆を除去して各光ファイバを露出させたうえで、露出させた光ファイバを樹脂製のフェルールにより配列、固定して形成される。こうした多心光コネクタには、図８に示されるようなＪＩＳＣ５９８１に開示されたものが知られている。
【０００３】
図８に示す多心光コネクタ１ａは、８心タイプの光コネクタであって、樹脂製のフェルール７０と合成ゴム製のブーツ７１とからなる。フェルール７０内には、露出させた光ファイバが挿通されるファイバ配列孔２１が設けられている。このファイバ配列孔２１の内径は挿入される光ファイバの外径より若干大きく設定されている。そして、ファイバ配列孔２１の後方（図の右側）には、断面の内径がファイバ配列孔２１の内径より大きな半円形のガイド部２３が設けられ、ガイド部２３とファイバ配列孔２１はテーパ部２２により接続されている。フェルール７０にはさらに、ガイドピンを挿入するピン孔３０と光ファイバを固定するための接着剤をフェルール７０内に充填するための窓部４０が設けられている。
【０００４】
ブーツ７１は、略筒状の構造であり、テープ状光ファイバ心線に取り付けた際にその被覆部分を覆って保護するためのものである。すなわち、コネクタ取り付け端部におけるテープ状光ファイバ心線の曲げ、捻じれ等に伴う光ファイバの光学特性の劣化を防止するために設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、テープ状光ファイバ心線は、フェルール７０に接着剤で固定される。このとき、接着剤がフェルール７０の後端側まで流れ込むと、コネクタ部分でテープ状光ファイバ心線が曲げられた場合に被覆部に亀裂が入り、光ファイバの光学特性が劣化するおそれがあり、最悪の場合は断線してしまうこともある。このような場合には、ブーツは被覆部の保護には充分な機能を果たさない。
【０００６】
したがって、接着剤がフェルールの後端部まで到達しないよう制御する必要があるが、従来のフェルールでは、その調整が容易ではなかった。さらに、ブーツ取り付け時にテープ状光ファイバ心線に必要以上の曲げ、捻じれが発生するおそれもあった。
【０００７】
上記問題点に鑑みて、本発明は、ファイバの挿入、取り付けが容易で、取り付け部分におけるファイバの曲げ、捻じれによる光学特性の劣化のない光コネクタ用フェルールを提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、従来の光コネクタにおいても、接着剤がフェルールの後端まで流れ込んでいない場合には、ブーツより後ろ側での光ファイバ心線の曲げや捻れは、光ファイバの光学特性に大きな影響を与えないことを見出した。このことから、本発明者らは、ブーツを弾性素材で作成する必要はなく、フェルールと一体成形することが製造コスト、組立上の保守性の点からも有利であると考えた。そして、本発明に係る光コネクタ用フェルールは、ブーツとフェルールを一体成形したうえで、光ファイバの挿入が容易となる形状で、かつ、ブーツへの接着剤の流入を確実に防止しうる形状に成形することで上記課題を解決したものである。
【０００９】
すなわち、本発明に係る光コネクタ用フェルールは、先端面側から延在し、テープ状多心光ファイバ心線の露出された光ファイバを一本ずつ収容する複数のファイバ配列孔と、ファイバ配列孔の後方に延在し、挿通されるテープ状多心光ファイバ心線の被覆部より僅かに大きく形成されている心線収容孔と、被覆された前記テープ状多心光ファイバ心線を載置する床面が心線収容孔に連続して形成されているブーツ部と、を有し、心線収容孔とブーツ部には、ファイバ配列孔の各々に通じるとともに収容する光ファイバの軸線と中心軸の一致するガイド溝が形成され、全体が樹脂により一体成形されたものである。
【００１０】
本発明に係る光コネクタ用フェルールによれば、ガイド溝を利用することで、先端を露出させた光ファイバの各々は、対応する各ファイバ配列孔に確実に導かれる。また、心線収容孔とこの収容孔内に挿通された光ファイバ心線の被覆部との隙間が小さいので、ファイバ固定用の接着剤を注入した際に、接着剤が心線収容孔のブーツ側端部まで広がることが確実に防止される。
【００１１】
この心線収容孔は、ブーツ部側の端部で、ブーツ部の床面に対向する側に拡大していてもよい。このようにすれば、挿通されている光ファイバ心線が曲げられた際の心線収容孔の開口端部と心線の接触による心線の破損が防止される。
【００１２】
このガイド溝は、Ｕ字溝状であって、その深さとコーナー部のＲはいずれも０．０５〜０．１２５ｍｍであることが好ましい。このようにすれば、露出された光ファイバ先端部のファイバ配列孔への挿入をより確実に行うことができ、また、載置される光ファイバ心線の被覆を傷つけることもない。
【００１３】
また、心線収容孔の拡大部の縁がＲ面取りされていることが好ましい。このようにすれば、挿通されている光ファイバ心線が曲げられた際の心線収容孔の開口端部と心線の接触による心線の破損がさらに確実に防止される。
【００１４】
ガイド溝のファイバ配列孔側に溝径が縮小するテーパ部を有していることが好ましい。このようにすれば、露出された光ファイバ先端部のファイバ配列孔への挿入をより確実に行うことができて好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。なお、各図面における各構成要素の寸法は、説明のために誇張している部分があり、必ずしも実際の製品と一致するものではない。
【００１６】
図１は、本発明に係る光コネクタ用フェルールの構造を示す分解斜視図である。この光コネクタ用フェルール１は、接続端面１ａ側にファイバ配列孔２１の開口端２０とガイドピン孔３１の開口端３０とを有している。ファイバ配列孔２１はフェルール１の内部に向かって平行に延在しており、それぞれテーパ部２２を介してガイド部２３、テーパ部２４、ガイド溝２５へと接続されている。
【００１７】
ここで、ファイバ配列孔２１の内径は、挿通される光ファイバの外径１２５μｍより若干大きな１２６〜１２７μｍに設定されている。そして、ガイド部２３の内径は約２５０μｍとしている。テーパ部２４は、両端のファイバ配列孔２１に繋がる２つのテーパ部２４を除く中央６つのテーパ部２４は、その幅は一定で、深さのみが後方にいくにしたがって深くなる形状を有している。両端のテーパ部２４は、深さとともにそれぞれの側方へと拡大する形状を有している。また、ガイド溝２５は、Ｕ字形であり、深さ（溝の間の突起の高さ）及びＵ字のコーナーの面取りのＲ形状の径は０．０７ｍｍに設定されている。光ファイバのファイバ配列孔２０へのガイドを確実に行うとともに、ガイド溝２５上にファイバ心線の被覆部を載置した際の被覆部の損傷を防ぐためには、この突起の高さは露出された光ファイバの外径の半分以上でその外径以下までの０．０５〜０．１２５ｍｍとすることが好ましい。
【００１８】
フェルール１の先端部を除いたガイド部２３とテーパ部２４とガイド溝２５の先端部の直上にあたる部分は、開口窓部４０となっている。そして、ガイド溝２５の長手方向の中央部分はフェルール１を貫通する構造となっており、この部分が心線収容部２６を形成している。この心線収容部２６は、挿通される多心光ファイバ心線が８心の場合、その被覆部分は通常厚さ０．３〜０．４ｍｍ、幅２．０〜２．３ｍｍの略長方形状となることから、これより僅かに大きい０．５ｍｍ×２．４ｍｍの長方形状に形成されている。
【００１９】
図２は、このフェルール１に多心光ファイバ心線６０を挿通してコネクタ化した際の様子を示す断面図である。光ファイバ心線６０は先端部で被覆を除去して光ファイバ６１を露出した状態でフェルール１内に挿通される。このとき、ガイド溝２５、テーパ部２４、ガイド部２３がそれぞれ対応するファイバ配列孔２１へと個別に連続して形成されているので、各光ファイバ６１を対応するガイド溝２５に合わせることで、各光ファイバ６１を対応するファイバ配列孔２１へと確実かつ容易に挿通することが可能である。また、テーパ部２４より後方のガイド溝２５が形成された床面２７に光ファイバ心線６０の被覆部６３を載置することで、フェルール１内において光ファイバ６１の軸線をまっすぐに保つことができ、不要な曲げ、撓みを防止し、その光学特性を維持できる。
【００２０】
このようにして、光ファイバ６１の端面をフェルール１の接続端面１ａから所定の位置（図では接続端面１ａよりファイバ配列孔２１内に引き込まれた位置）になるよう配列する。その後、フェルール１内へ光ファイバ心線を固定するために接着剤４２を窓部４０から充填して硬化させる。ここで、光ファイバ６１の外周とファイバ配列孔２１の内周との隙間及び多心光ファイバ心線６０の被覆部６３の外周と心線収容部２６の隙間がともに小さいことから、接着剤４２が光ファイバ６１の先端や心線収容部２６の後端まで流れ込むことがない。そのため、接着剤４２が光ファイバ６１の先端に付着することによる接続損失の増加が防止されるとともに、接着剤４２が心線収容部２６の後端まで流れ込むことによって起こる多心光ファイバ心線６０の曲げ、捻じれによる光学特性の劣化が防止される。
【００２１】
さらに、心線収容部２６の後端、すなわちブーツ部５０側にテーパ部５１を設けることで、特に図中で多心光ファイバ心線６０が上方向に取り回されたときの曲げに対する耐性が確保できる。また、心線収容部２６のテーパ部５１を含む縁を面取りしておくことで、多心ファイバ心線６０が曲げられた際にその被覆部６３とフェルール１の鋭利な縁が接触して被覆部６３が破損するのを効果的に防止できる。
【００２２】
次に、このフェルール１の製造方法について図３〜図７を参照して説明する。図３は、本発明に係るフェルールの成形に用いられる金型の分解斜視図であり、図４〜図６は本発明に係る金型ピンの構造をそれぞれ詳細に示す図であり、図７は、金型ピンがフェルールに挿通されている状態を示す断面図である。
【００２３】
本発明に係るフェルールの成形に用いられる金型は、図３に示されるように、下金型１４０、上金型１５０と、これらの金型の間にスライド可能に挿入されるスライダー１６０から構成されている。
【００２４】
スライダー１６０は、金型ピン１００、１６１と台部材１６２と固定部材１６３、１６４から構成されている。金型ピン１００はファイバ配列孔２１を形成するためのものであり、中央部分の６本のピン１００ｂと、両端の２本のピン１００ａ、１００ｃで異なる形状を有している。図４〜図６はそれぞれの構造を示したものであり、それぞれ（ａ）が横から、（ｂ）が上から、（ｃ）が前から見た図である。
【００２５】
いずれも先端側から第一の円柱部１０１、第一のテーパ部１０２、第二の円柱部１０３、第二のテーパ部１０４、角柱部１０５を有する点は共通している。図５（ｂ）、（ｃ）に示されるように、ピン１００ｂは、角柱部１０５ｂの幅が第二の円柱部１０３の外径と同一に形成されている。これに対して、図４（ｂ）、（ｃ）、図６（ｂ）、（ｃ）に示されるようにピン１００ａ、１００ｃの角柱部１０５ａ、ｃの幅は第二の円柱部１０３の外径より大きく形成され、円柱部１０３が上から見たときに一方に寄るように形成されている点で相違している。また、各角柱部１０５の下側の縁は面取りされ、Ｒ部１０６が形成されている。
【００２６】
金型ピン１６１は、ガイドピン孔３１を形成するためのものであり、円柱形状をなしている。台部材１６２は、フェルール１の後端のテーパ部５１を形成するためのものであり、金型ピン１００の上に配置される。固定部材１６３、１６４はこれらを挟み込んで固定している。
【００２７】
下金型１４０の内側は、フェルール１の下側の外形に合わせた形状に形成され、先端には、金型ピン１００、１６１を固定するためのＶ字溝１４２、１４３が形成されている。また、樹脂注入口１４１がその一部に形成されている。
【００２８】
上金型１５０の先端には、金型ピン１００、１６１を固定するための溝１５２、１５３が設けられている。その内側は、基本的にフェルール１の上側の外形に合わせた形状の凹部が形成され、この凹部の内部には凸部１５４が形成されている。この凸部１５４には、中央に金型ピン１００の円柱部１０１の後端から角柱部１０５の先端位置までに対応する形状の溝が形成され、周辺は窓部４０に対応した形状に形成されている。
【００２９】
下金型１４０と上金型１５０を組み合わせて間にスライダー１６０を挿入し、樹脂注入口１４１から樹脂を注入して硬化させた後、スライダー１６０を引き抜き、金型１４０、１５０を取り外すことでフェルール１が成形される。
【００３０】
ここで、図７は、金型ピン１００とフェルール１の対応を表す説明図であり、金型ピン１００がフェルール１に挿通された状態を示している。ファイバ配列孔２１、テーパ部２２、ガイド部２３、テーパ部２４は、それぞれ円柱部１０１、テーパ部１０２、円柱部１０３、テーパ部１０４により形成される。そして、角柱部１０５により心線収容孔２６、ブーツ部５０の床面２７が形成される。このとき、角柱部１０５にそれぞれ設けられたＲ部１０６によってガイド溝２５が形成される。
【００３１】
このような金型ピン１００を用いることで、ガイド溝２５及び心線収容孔２６を容易かつ精度良く形成することが可能である。合わせてファイバ配列孔２１の精度も確保できる点で好ましい。本発明のフェルールは、ファイバ配列孔形成用の金型ピンを心線収容孔形成用の一体型の金型に固定して形成することも可能であるが、ファイバ配列孔と心線収容孔の位置精度を確保することは容易でなく、製造コストの削減が困難である。上記の金型ピンを用いれば、精度の良いフェルールを容易に製造することができ、製造コストも削減できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、端部を露出させた光ファイバをフェルールのファイバ配列孔に挿入する際に、ガイド溝を利用して確実かつ容易に挿入を行うことができる。そして、心線収容孔を被覆部より僅かに大きく形成することで、光ファイバの固定のため接着剤を注入した際に、心線収容孔の後端まで接着剤が流れ出すことがなく、心線の曲げ等によっても光学特性が劣化することがない。また、ブーツ部が一体化されているので、製造コストも削減できて好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光コネクタ用フェルールの構造を示す分解斜視図である。
【図２】図１のフェルールに多心光ファイバ心線を挿通、固定した様子を示す断面図である。
【図３】図１のフェルールを製造するのに用いられる金型の構造を示す斜視図である。
【図４】図３に示される金型ピン１００ａの構造を示す三面図である。
【図５】図３に示される金型ピン１００ｂの構造を示す三面図である。
【図６】図３に示される金型ピン１００ｃの構造を示す三面図である。
【図７】図１のフェルールに図３に示される金型ピンが挿通されている状態を示す断面図である。
【図８】ＪＩＳＣ５９８１記載の多心光コネクタを示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１…フェルール、２１…ファイバ配列孔、２３…ガイド部、２２、２４…テーパ部、２５…ガイド溝、２６…心線収容孔、５０…ブーツ部、１００、１６１…金型ピン、１４０…下金型、１５０…上金型、１６０…スライダー。

Claims

テープ状多心光ファイバ心線の端部に固定され、各光ファイバの端面を整列して固定させるのに用いられる光コネクタ用フェルールにおいて、
先端面側から延在し、前記テープ状多心光ファイバ心線の露出された光ファイバを一本ずつ収容する複数のファイバ配列孔と、前記ファイバ配列孔の後方に延在し、挿通されるテープ状多心光ファイバ心線の被覆部より僅かに大きく形成されている心線収容孔と、被覆された前記テープ状多心光ファイバ心線を載置する床面が前記心線収容孔に連続して形成されているブーツ部と、を有し、
前記心線収容孔と前記ブーツ部には、前記ファイバ配列孔の各々に通じるとともに収容する光ファイバの軸線と中心軸の一致するガイド溝が形成され、全体が樹脂により一体成形されている光コネクタ用フェルール。
前記心線収容孔は、前記ブーツ部側の端部で、前記ブーツ部の床面に対向する側に拡大している請求項１記載の光コネクタ用フェルール。
前記ガイド溝は、Ｕ字溝状であって、その深さとコーナー部のＲはいずれも０．０５〜０．１２５ｍｍである請求項１記載の光コネクタ用フェルール。
前記心線収容孔の拡大部の縁がＲ面取りされている請求項２記載の光コネクタ用フェルール。
前記ガイド溝の前記ファイバ配列孔側に溝径が縮小するテーパ部を有している請求項１記載の光コネクタ用フェルール。