JP3585762B2

JP3585762B2 - 光コネクタ

Info

Publication number: JP3585762B2
Application number: JP03787099A
Authority: JP
Inventors: 邦彦藤原; 幸生林; 康博玉木; 義和野村; 一武本; 正男立蔵
Original assignee: Fujikura Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Fujikura Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1999-02-16
Filing date: 1999-02-16
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2019-02-16
Also published as: JP2000235132A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光コネクタに係り、特に、ハウジングに収納した光コネクタフェルールが、付勢部材によって突き合わせ接続方向前方へ付勢されるようになっている光コネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ＪＩＳＣ５９７３に制定されるＳＣ形光コネクタ（ＳｉｎｇｌｅｆｉｂｅｒＣｏｕｐｌｉｎｇｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）のように、ハウジングに収納した光コネクタフェルールが、付勢部材によって突き合わせ接続方向前方へ付勢されるようになっている光コネクタを光コード先端に組み立てるには、光コード先端を口出して引き出した光ファイバ（主として光ファイバ心線）先端を光コネクタフェルールに挿入して突き合わせ接続可能に成端するとともに、光コード先端の口出し部近傍を固定手段によりハウジング後端部に固定する。
【０００３】
図３は、この種の光コネクタ１を示す側断面図である。
図３において、符号２はハウジング、３は光コネクタフェルール、４は抗張力体固定部、５は抗張力体固定部４を構成する外リング、６は抗張力体固定部４を構成する内リング、７は付勢部材（ここでは、コイルスプリング）、８はブーツ、９は光コードである。
光コード９の口出しされた先端から引き出された光ファイバ１０（ここでは、光ファイバ単心線）先端は、光コネクタフェルール３に挿入され、突き合わせ接続可能に成端されている。詳細には、光ファイバ１０先端の被覆を除去して露出させた裸ファイバ１１を光コネクタフェルール３の微細孔に挿入して精密位置決めし、前記裸ファイバ１１基端部近傍に位置する光ファイバ１０先端を光コネクタフェルール３内に接着等により固定する。また、光コード９の口出しされた先端から引き出された抗張力体１２（ケブラ）は、内リング５と外リング６との間にカシメ等により固定される。光コード９先端は、光コネクタ１後端部（図３中右側）に固定されたブーツ８を外皮９ａの外側から固定することで、突き合わせ接続方向前方（図３中左側）への押し込みが規制されている。抗張力体固定部４を構成する内外のリング５、６、および、ブーツ８はいずれも、光コード９を固定する固定手段として機能する。
【０００４】
この光コネクタ１では、光コネクタフェルール３は、内リング６に反力をとった付勢部材７により、突き合わせ接続方向前方へ付勢されており、例えば、この光コネクタ１を別の光コネクタと接続する時には、光コネクタフェルール３が相手側の光コネクタフェルールと突き合わせられた時に、付勢部材７の弾性変形範囲内で突き合わせ接続方向後方への押し込みが許容され（図４参照）、光コネクタフェルール同士の突き合わせ力が過剰になることが防止される。また、押し縮められた付勢部材７から作用する付勢力により、突き合わせ接続状態の光コネクタフェルール間に突き合わせ力が与えられ、光コネクタフェルールとともに突き合わせ接続された光ファイバ間に、目的の低接続損失が得られるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述の光コネクタ１では、光コネクタフェルール３が、突き合わせ接続方向後方へ押し込まれても、光コード９は、抗張力体固定部４やブーツ８によって光コネクタ１のハウジング２に固定されているため、光コネクタ１から後方へ移動することは無い。
ところで、図５に示すように、外皮９ａ内に収納した抗張力体１２を光ファイバ１０の周囲に配置してなる光コード９では、外皮９ａにおける抗張力体１２の収納密度が低く、外皮９ａ内での光ファイバ１０移動が許容されているものが多用されている。図５中、符号９ｂは、外皮９ａ内に形成される隙間を示す（但し、図５では隙間９ｂを誇張して表現している。実際には隙間９ｂは図５よりも小さい）。このような光コード９を適用した光コネクタ１では、光コネクタフェルール３の後方への押し込みに伴って移動した光ファイバ１０が、光コード９内に押し込まれ、外皮９ａ内で緩やかに湾曲することで、余長（弛み）が吸収される（図６参照）。したがって、光ファイバ１０に局所的な曲げ等が作用して、光特性に影響するといった問題は生じない。
【０００６】
光コードとしては、図７に示すように、外皮９ａ内に抗張力体１２が高密度に収納され、光ファイバ１０が周囲の抗張力体１２に押さえ込まれて移動しないようになっているものも提供されている（これを光コード１３とする）。しかしながら、この光コード１３では、外皮９ａ内で光ファイバ１０が拘束され、移動が許容されていないから、光コード９と同様にして、この光コード１３先端に光コネクタ１を組み立てると（図８参照）、光コード口出し部１３ａから引き出された光ファイバ１０は、光コネクタフェルール３が後方へ押し込まれた時に形成される余長１０ａに、光特性に影響するような局所的な曲げを生じることが回避できず、実用に耐えられないといった問題があった。
【０００７】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、進退動可能な光コネクタフェルールが突き合わせ接続方向後方へ押し込まれても、光コード口出し部から光コネクタフェルールまでの光ファイバに局所的な曲げを生じることを防止でき、光コードの種類を問わず組み立てが可能になっている光コネクタを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、光ファイバを外皮に収納してなる光コードを固定する固定手段と、前記光コード先端に口出しされた前記光ファイバ先端を突き合わせ接続可能に成端する光コネクタフェルールと、この光コネクタフェルールを収納するハウジング内に収納されて前記光コネクタフェルールを突き合わせ接続方向前方へ付勢する付勢部材とを備え、前記付勢部材の弾性変形範囲内にて、前記光コネクタフェルールの前記突き合わせ接続方向前方へ向けて進退動が許容されてなる光コネクタにおいて、前記光コードが、前記外皮内に光ファイバを、前記外皮内に収納された抗張力体としての補強繊維によって拘束して収納した構造であり、前記ハウジングに取り付けられた柔軟性のブーツの後端部の固定部に固定された前記光コード先端の口出し部から前記光コネクタフェルールまでの間に引き出された前記光ファイバに前記光コネクタフェルールの前記突き合わせ接続方向後方への押し込みによって生じる余長を規定以上の湾曲半径を確保して湾曲収納する余長収納部を内部に備えており、前記余長収納部は、前記補強繊維を固定する抗張力体固定部を構成する内リングの内側空間と、前記ブーツの内部空間とを連続させて構成され、前記光コード先端の口出し部から前記光コネクタフェルールまでの間に引き出された前記光ファイバに、別の光コネクタとの接続によって光コネクタフェルールが突き合わせ接続方向後方へ押し込まれても、押し込みによって生じる余長を規定以上の湾曲半径を確保できる長さが確保されていることを特徴とする光コネクタを前記課題の解決手段とした。この発明によれば、進退動可能な光コネクタフェルールが突き合わせ接続方向後方へ押し込まれるに伴って、光コード先端の口出し部から光コネクタフェルールまでの間に引き出された光ファイバに形成される余長を、余長収納部内にて規定以上の湾曲半径を確保して湾曲収納するようになっている。光コネクタフェルールが突き合わせ接続方向前方へ移動すると、余長収納部から余長が引き出され、余長の一部または全部が解消される。規定以上の湾曲半径は、光特性に影響を与えない範囲に設定される。請求項２記載の発明は、請求項１記載の光コネクタにおいて、さらに、前記光コネクタフェルールの後端部近傍の前記光ファイバに可撓性の補強チューブを被せてあることを特徴とする。請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の光コネクタにおいて、前記光コード先端の口出し部から前記光コネクタフェルールまでの間に引き出された前記光ファイバに、５６．５ｍｍ以上の長さを確保したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
光コネクタ内にて、固定手段によって固定された光コード先端の口出し部から光コネクタフェルールまでの間に余長収納部を形成する。そして、光コネクタフェルールが突き合わせ接続方向後方へ押し込まれた時に、前記口出し部から前記光コネクタフェルールまでの間に引き出された光ファイバに形成される余長を、前記余長収納部内に収納する。この余長収納部としては、余長を湾曲収納する構成であり、例えば、形成される余長を確実に湾曲させるためのガイド部材を備える構成等、各種構成が採用可能である。但し、この余長収納部は、光コネクタの接続解除等によって、光コネクタフェルールが突き合わせ接続方向前方へ移動した時に、余長の引き出しが可能な構成であることが必要である。また、余長収納部では、収納した余長の光伝送特性を維持できる湾曲半径、すなわち、半径３０ｍｍ以上を確保することは言うまでもない。
【００１０】
また、請求項３記載のように、前記光コード先端の口出し部から前記光コネクタフェルールまでの間に引き出された前記光ファイバに、５６．５ｍｍ以上の長さが確保されていると、余長の局所的な曲げを、より効果的に防止できる。例えば、現在多用されている、φ０．２５ｍｍの光ファイバ単心線では、光コードの口出し部から光コネクタフェルールまでの間に５６．５ｍｍ以上の長さが確保されていれば、曲げ力が広範囲に十分に分散されて、局所的な曲げを確実に防止できる。光コード先端の口出し部から光コネクタフェルールまでの光ファイバの広い範囲に亘って余長収納部を形成して、この余長収納部内での光ファイバの湾曲を許容しておくことで、曲げ力が分散されて、余長の局所的な曲げが防止される。この時、余長収納部は、光コネクタ内部に確保した単なる空間であっても、余長の局所的な曲げを防止でき、余長収納部には、余長を緩やかに湾曲させるべく誘導するための特別な構成を設ける必要が無い。
【００１１】
（具体的実施例）
以下、本発明に係る光コネクタの具体的実施例を図面等を参照して説明する。なお、図中、図３から図９と同一の構成部分には同一の符号を付し、その説明を簡略化する。
図１は、本実施例の光コネクタ２０を示す側断面図であり、（ａ）は光コネクタフェルール３の押し込み前、（ｂ）は光コネクタフェルール３の押し込み後を示す。
図１（ａ）、（ｂ）において、この光コネクタ２０は、図７に示す断面構造を有する光コード１３先端に組み立てられている。
【００１２】
前記光コネクタ２０の接続方向後端部（図１（ａ）、（ｂ）中右側）に設けられた、外リング５、内リング６、柔軟性を有する樹脂製のブーツ２１は、光コード１３を固定する固定手段として機能する。すなわち、前記光コード１３先端の口出し部１３ａから引き出された抗張力体１２（ケブラ）は、内外のリング５、６間に挟み込まれて、カシメ固定や接着等により固定される。ブーツ２１は、光コード１３先端を外皮９ａの外側から押さえて固定する。このブーツ２１は、後端部の固定部２１ａのみが光コード１３を固定し、内部には、空間が確保されている。なお、抗張力体１２としては、ケブラに限定されず、各種補強繊維の採用が可能である。
【００１３】
光コード１３の口出し部１３ａから引き出された光ファイバ１０先端は、セラミックあるいはガラスからなる光コネクタフェルール３に挿入されて、突き合わせ接続可能に成端されている。光ファイバ１０としては、φ０．２５ｍｍの光ファイバ単心線を採用した。詳細には、図２に示すように、光ファイバ１０先端に露出した裸ファイバ１１は、光コネクタフェルール３中央部に穿設された微細孔に挿入されて接合端面３ｂに到達される。前記微細孔から後方へ連続する光ファイバ収納孔３ｃ内には、前記裸ファイバ１１以外の光ファイバ１０先端部が収納され、接着等により固定される。接合端面３ｂには、研磨が施される。
【００１４】
図２中、補強チューブ２２は、例えば、樹脂から形成されたφ０．９ｍｍ程度の可撓性を有するチューブであり、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、光コネクタフェルール３の後端部３ａ近傍の光ファイバ１０に被せることで、光ファイバ１０の局所的な曲げを防止する。これにより、光コネクタフェルール後端部３ａ近傍での光ファイバ１０の曲げや折れを確実に防止できる。
【００１５】
前記光コネクタフェルール３は、当該光コネクタフェルール３を突き合わせ接続方向前方へ付勢する付勢部材７（コイルスプリング）の弾性変形範囲内にて、突き合わせ接続方向前方へ向けて進退動が許容されている。図１（ｂ）中、実線は、別の光コネクタとの接続等の際に、後方へ押し込まれた状態、仮想線は、押し込み前の状態を示す。
【００１６】
光コネクタ２０内部に形成された余長収納部２３は空間であり、光ファイバ１０の、前記光コード１３先端の口出し部１３ａから前記光コネクタフェルール３までの間に引き出された部分（以下、引通部１３ｂ）が引き通されている。この余長収納部２３には、前記光コネクタフェルール３の突き合わせ接続方向後方への押し込みによって、光ファイバ１０に生じた余長１３ｃが収納される。
詳細には、余長収納部２３は、内リング６の内側の空間と、ブーツ２１の内部空間とを連続させて構成され、長さＬ＝５６．５ｍｍ以上が確保された引通部１３ｂを収納できるようになっている。
【００１７】
この光コネクタ２０によれば、別の光コネクタとの接続等によって、相手側の光コネクタフェルールに突き合わされた光コネクタフェルール３が後方に押し込まれても、これに伴って、当初、直線状であった光ファイバ１０の引通部１３ｂに生じる余長１３ｃが、余長収納部２３内にて、緩やかに湾曲収納される。引通部１３ｂには、長さＬ＝５６．５ｍｍ以上が確保されているから、余長１３ｃの湾曲は広範囲に亘って分散され、光ファイバ１０には、光特性に影響を与えるような局所的な曲げの発生が防止され、光特性が安定に維持される。したがって、光ファイバ１０が外皮９ａ内に拘束されているタイプの光コード１３であっても、光コネクタフェルール３の移動によって光ファイバ１０を傷める心配が無く、光コネクタ２０によって突き合わせ接続可能に成端することが可能である。この時、引通部１３ｂの長さＬ（付勢部材７による押し出しによって、突き合わせ接続方向最も前方に位置する光コネクタフェルール後端部３ａから、光コード口出し部１３ａまでの引通部１３ｂの長さ。図１（ａ）参照）と、突き合わせ接続等によって後方へ押し込まれた光コネクタフェルール後端部３ａから光コード口出し部１３ａまでの距離Ｌ’（図１（ｂ）参照）とが、Ｌ＞Ｌ’の関係となり、引通部１３ｂの弛みとして、余長１３ｃが湾曲形成される。なお、光コード１３はハウジング２に対して固定であるから、光コネクタフェルール３が変位しても口出し部１３ａは移動せず、しかも、光コード１３は内部の光ファイバ１０の移動が許容されていない、いわゆるタイトコードであるから、光コード１３内への光ファイバ１０の押し込みは無く、口出し部１３ａ近傍にて光コード１３内に固定された光ファイバ１０の移動は全く無い。
別の光コネクタとの接続解除等によって、光コネクタフェルール３が突き合わせ接続方向前方へ移動すると、引通部１３ｂは、元の直線状に戻る。
【００１８】
ところで、本発明者は、引通部１３ｂの長さＬの最適寸法について検証した。すなわち、引通部１３ｂに局所的な曲げを生じさせないためには、長さＬが長い程、効果が得られるが、長さＬが長くなれば、光コード口出し部１３ａに口出しされた光ファイバ１０の全長（裸ファイバ１１を含む長さ。図２参照。以下、「口出し長Ｍ」）が当然長くなり、光コネクタフェルール３への挿入作業性等に悪影響が出ることが懸念されるため、最適の長さＬを追求した。なお、光ファイバ１０の口出し長Ｍの内、光コネクタフェルール３内に固定される固定長は、多用される光コネクタフェルールの寸法に鑑みて、１５ｍｍ前後のものを採用した。
【００１９】
表１は、各種口出し長Ｍについて行った各種試験結果である。
着脱試験は、光コネクタ２０の接続、接続解除の繰り返し試験である。「コード曲げ試験」は、光コネクタ２０後端近傍にて光コード１３に各種方向に引っ張りや曲げ等の力を与える試験であり、光コネクタ２０側方へのサイドプル等の耐性も調べる。ＨＣ試験は、ヒートサイクル試験であり、繰り返し温度変化を与える。温湿度試験は、高温多湿状況下に一定時間放置する。着脱試験以外の各試験は、光コネクタフェルール３が突き合わせ接続方向前方に位置する場合、後方に押し込まれた場合のいずれについても、行われる。表１中、各試験結果の「○」は光コネクタ２０の光特性、接続精度、引通部１３ｂの光特性等に影響の無いことを示し、以下、「△」は若干影響有り、「×」は重大な影響有りを示す。また、組立作業性の「○」は作業性良、「△」はやや悪いことを示す。
この表１の各種試験の結果と組立作業性とから、口出し長Ｍが７０〜８０ｍｍの範囲であることが、最適であるとの結果が得られた。この範囲であれば、各種試験結果に基づく良好な特性が維持され、しかも、組立作業性も確保される。
【表１】

【００２０】
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものでは無く、各種変更が可能である。
例えば、本発明に係る光コネクタが適用される光コードは、外皮内に光ファイバが拘束された構成に限定されず、外皮内に収納された光ファイバの移動が許容されている構成の光コードにも適用可能である。この場合、例えば、外皮内での光ファイバの移動が円滑になされない事態が生じても、コード先端から光コネクタフェルールまでの間の光ファイバの局所的な曲げを確実に防止できる。
光コードを固定する固定手段については、各種構成が採用可能である。例えば、光コード先端を外皮の外側からクランプ固定する構成の固定手段では、外皮内に収納された光ファイバの移動が許容されている構成の光コードを適用すると、光ファイバの移動が拘束されるが、光コード先端に引き出された光ファイバに生じる余長は、余長収納部内に湾曲収納されるため、局所的な曲げを生じる心配は無い。このように、固定手段としては、簡略な構成のものを採用して、光コネクタを低コスト化することも可能である。また、光コード先端を外皮の外側からクランプ固定する構成の固定手段であれば、抗張力体を有していない光ファイバの適用も可能となる。
前記実施の形態では、単心光コード先端に組み立てられる光コネクタについて説明したが、これに限定されず、多心光コード先端に、この光コネクタを組み立てることも可能である。多心光コード先端に口出しされる光ファイバとしては、例えば、光ファイバテープ心線等が採用される。この光ファイバテープ心線は、テープ状である故、曲げに方向性が有る（厚さ方向へは曲がりやすい）ので、余長収納部は、曲げ方向にのみ形成することも可能である。また、光コネクタフェルールとしては、多心光ファイバに適合する多心用のものが採用されることは言うまでも無い。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光コネクタによれば、光コード先端の口出し部から光コネクタフェルールまでの間に引き出された前記光ファイバに、前記光コネクタフェルールの突き合わせ接続方向後方への押し込みによって生じる余長を湾曲収納する余長収納部を内部に備えるので、別の光コネクタとの接続等によって、光コネクタフェルールが後方へ押し込まれても、これに伴って移動する光ファイバに局所的な曲げを生じることを防止でき、優れた光特性を維持できるとともに、光ファイバが外皮内で拘束されているタイプの光コード先端への組み立ても可能になる等、各種光コードに対応できるようになるといった優れた効果を奏する。
【００２２】
請求項３記載のように、前記光コード先端の口出し部から前記光コネクタフェルールまでの間に引き出された前記光ファイバに、５６．５ｍｍ以上の長さが確保されていると、余長の曲げ力が広範囲に分散されるため、局所的な曲げを一層確実に防止できる。また、これにより、余長収納部は、余長を緩やかに湾曲させるべく導くための構成等が不要であり、単純化することができ、その結果、この光コネクタの低コスト化が可能になるといった優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光コネクタの１実施の形態を示す側断面図であり、（ａ）は光コネクタフェルールの押し込み前、（ｂ）は光コネクタフェルールの押し込み後を示す。
【図２】図１の光コネクタに適用される光コードの口出し部近傍、補強チューブ、光コネクタフェルールを示す分解図である。
【図３】従来例の光コネクタを示す側断面図である。
【図４】図３の光コネクタの光コネクタフェルールの後方押し込み時を示す側断面図である。
【図５】図３の光コネクタに適用される光コードを示す断面図である。
【図６】図５の光コードの作用を示す図である。
【図７】光ファイバが外皮内で拘束されているタイプの光コードを示す断面図である。
【図８】図７の光コード先端に光コネクタを組み立てた状態を示す側断面図である。
【図９】図８において、光コネクタフェルールの後方押し込み時を示す側断面図である。
【符号の説明】
２…ハウジング、３…光コネクタフェルール、３ａ…光コネクタフェルール後端部、５…固定手段（外リング）、６…固定手段（内リング）、７…付勢部材（コイルスプリング）、９ａ…外皮、１０…光ファイバ（光ファイバ単心線）、１３…光コード、１３ａ…口出し部、１３ｂ…口出し部から光コネクタフェルールまでの間に引き出された光ファイバ（引通部）、１３ｃ…余長、２０…光コネクタ、２１…固定手段（ブーツ）、２１ａ…固定手段（固定部）、２３…余長収納部、Ｌ…口出し部から光コネクタフェルールまでの間に引き出された光ファイバの長さ。

Claims

光ファイバ（１０）を外皮（９ａ）に収納してなる光コード（１３）を固定する固定手段（５、６、２１、２１ａ）と、前記光コード先端に口出しされた前記光ファイバ先端を突き合わせ接続可能に成端する光コネクタフェルール（３）と、この光コネクタフェルールを収納するハウジング（２）内に収納されて前記光コネクタフェルールを突き合わせ接続方向前方へ付勢する付勢部材（７）とを備え、前記付勢部材の弾性変形範囲内にて、前記光コネクタフェルールの前記突き合わせ接続方向前方へ向けて進退動が許容されてなる光コネクタにおいて、
前記光コードが、前記外皮内に光ファイバを、前記外皮内に収納された抗張力体としての補強繊維（１２）によって拘束して収納した構造であり、
前記ハウジングに取り付けられた柔軟性のブーツの後端部の固定部（２１ａ）に固定された前記光コード先端の口出し部（１３ａ）から前記光コネクタフェルールまでの間に引き出された前記光ファイバ（１０、１３ｂ）に前記光コネクタフェルールの前記突き合わせ接続方向後方への押し込みによって生じる余長（１３ｃ）を規定以上の湾曲半径を確保して湾曲収納する余長収納部（２３）を内部に備えており、前記余長収納部は、前記補強繊維を固定する抗張力体固定部を構成する内リングの内側空間と、前記ブーツの内部空間
とを連続させて構成され、
前記光コード先端の口出し部から前記光コネクタフェルールまでの間に引き出された前記光ファイバに、別の光コネクタとの接続によって光コネクタフェルールが突き合わせ接続方向後方へ押し込まれても、押し込みによって生じる余長（１３ｃ）を規定以上の湾曲半径を確保できる長さ（Ｌ）が確保されていることを特徴とする光コネクタ（２０）。
さらに、前記光コネクタフェルールの後端部（３ａ）近傍の前記光ファイバに可撓性の補強チューブ（２２）を被せてあることを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。
光コード先端の口出し部から前記光コネクタフェルールまでの間に引き出された前記光ファイバに、５６．５ｍｍ以上の長さ（Ｌ）を確保したことを特徴とする請求項１又は２記載の光コネクタ。