JP3602399B2 - 光コネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光コネクタに係り、予め光ファイバが内装固定され先端面に研磨が施されたフェルールおよび前記光ファイバに別の光ファイバを突き合わせ接続するための接続機構を有する光コネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、光ファイバのコネクタ成端を、工場以外の接続現場にて行う現場付けの光コネクタが提案されており、これに応じて現場付けのＳＣ形光コネクタも種々のタイプが考えられてきている。
なお、現場付け光コネクタとは、予め先端研磨済みフェルールに光ファイバを挿通固定することにより、接続後のコネクタ研磨作業を省略する方式の光コネクタである。
現場付け用以外のＳＣ形光コネクタと光ファイバとの接続作業は、予めゴムブーツ等の全てのコネクタハウジング部品の中に光ファイバを挿通した状態としておき、光ファイバの先端をＳＣフェルールに接続した後にコネクタ先端を研磨して、コネクタ全体を組み上げる工程であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、研磨機器類を工場外の接続現場に準備したり、作業環境が良好でない場所にて研磨組み立て作業を実施することは、作業コストや作業効率上好ましくないという問題があった。
【０００４】
前記問題に鑑みて、本出願人は例えば特願平９−５８７５等に記載の光コネクタを既に出願している。この光コネクタでは、予め光ファイバを内装固定して先端面に研磨を施したフェルールと、該フェルールの後部（先端面と対向する位置）に配置した接続機構とを具備し、接続機構においてフェルール側光ファイバと該光ファイバに突き当てた別の光ファイバとをクランプして突き合わせ接続状態を維持することで、短時間で組み立てできるようになっている。
【０００５】
図２および図３は、前記光コネクタの一例を示す図であり、符号２０はフェルール、２１はフェルールホールド、２２は接続機構、２３はストップリング、２４はスプリングである。
図３に示すように、接続機構２２は円筒状のストップリング２３内に収容し、ストップリング２３の後部（図３右側）に配置したスプリング２４により前方に付勢している。ストップリング２３の側部には、楔状の開放部材２５を差し込むための連通口２６を開口している。
前記フェルール２０には予め光ファイバ３３（裸ファイバ）を挿入固定し、先端面２０ａには研磨を施している。光ファイバ３３はフェルール２０の前記先端面２０ａと対向する後端部から突出し、この光ファイバ３３の突出部分は前記前記接続機構２２内に収納している。前記接続機構２２内では、前記光ファイバ３３と該光ファイバ３３と対向する方向から挿入された別の光ファイバ３４（光ファイバ単心線。図３参照）とが突き合わせ接続される。
【０００６】
図４は接続機構２２の一例を示す。
図４において、この接続機構２２は、フェルールホールド２１から後方（図４右上奥）に突出する細長形状の鍔部２７および該鍔部２７の上面２８上に載置される二つの蓋体２９、２９からなる二つ割り構造の素子部３６と、一体化した素子部３６を内挿してクランプ保持するスリーブ状のバネ３０（Ｃ形バネ）とを具備している。図４中符号３５は開放部材差込口（凹部）であり、図２に示すように組み立てた接続機構２２の側部に開口する。Ｃ形バネ３０の開口部３１は前記開放部材差込口３５と一致し、また、これら開口部３１および開放部材差込口３５にストップリング２３の連通口２６も一致しているので、ストップリング２３の外側から前記連通口２６を介して開放部材差込口３５に開放部材２５を差し込むことにより、前記バネ３０のクランプ力に抗して素子部３６を開放することができる。
【０００７】
図４に示すように、前記接続機構２２は、鍔部上面２８上に形成した位置決め溝３７および蓋体下面２９ａに形成した位置決め溝３２との間に光ファイバ３３、３４を前記バネ３０のクランプ力によって挟み込むようにして収納し、これにより両光ファイバ３３、３４を精密に位置決め調心するようになっている。位置決め溝３２は二つの蓋体２９、２９の両方に形成することが普通であり、フェルール２０に近い蓋体２９の位置決め溝３２はフェルール２０から遠い側に配置される蓋体２９の位置決め溝（図示せず）に比べて調心精度を高めておくことが一般的である。すなわち、フェルール２０側の蓋体２９の位置決め溝３２は光ファイバ３４先端に露出した裸ファイバ３４ａおよび光ファイバ３３を前記鍔部２７側の位置決め溝３７との間に精密に位置決め調心し、フェルール２０から遠い側に配置される蓋体２９の位置決め溝は光ファイバ３４の前記裸ファイバ３４ａ以外の部分を前記鍔部２７側の位置決め溝３７との間に位置決め調心する。
なお、蓋体２９側の位置決め溝３２は省略する場合もある。この時には、鍔部２７側の位置決め溝３７の調心精度をフェルール２０側とフェルール２０から離間した位置とで異ならせることで、光ファイバ３４および裸ファイバ３４ａの位置決め調心に対応する。
【０００８】
ところで、前記光コネクタでは、図５に示すように、開放部材差込口３５に開放部材２５を差し込んで素子部３６を開放するに際して、開放部材２５が接続機構２２を押圧することになり、この押圧力によって接続機構２２がストップリング２３内の隙間の範囲内で変形する懸念がある。すなわち、図６に示すように、素子部３６はほぼ円形断面でありストップリング２３内のほぼ中央に位置し、接続機構２２の周囲（バネ３０外面）とストップリング２３内面との間には連通口２６近傍を除いて隙間ａがほぼ均等に存在する。ところが、図５に示すように、接続機構２２のフェルール２０近傍はフェルールホールド２１によって定位置に拘束されて変位しないので、開放部材２５を素子部３６に差し込むと開放部材２５からの押圧力によって接続機構２２が変形するのである。
【０００９】
接続機構２２が変形すると、素子部３６が連通口２６から離間する方向に移動して遠くなり開放部材差込口３５に開放部材２５を正確に差し込むことが難しくなるとともに、開放部材２５で素子部３６を傷付けたり調心精度に影響を与えたりする可能性がある。また、位置決め溝３２、３７が歪んで光ファイバ３３、３４同士の接続精度が低下し、所望の接続損失が確保出来なくなったり、場合によっては光ファイバ３３、３４を変形して光特性に影響を与えてしまうといった不都合を生じる。
【００１０】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、
（ａ）開放部材を差し込んだ際にストップリング内での接続機構の移動が抑えられ、素子部の開放作業性が向上して光ファイバの接続および接続解除の作業が容易になる、
（ｂ）開放作業の際に素子部内の調心機構の調心精度および接続機構内にクランプ保持した光ファイバの光特性を確実に維持することができる、
（ｃ）素子部の差込口をストップリングの連通口近傍に安定配置することができ、しかも、開放部材を差し込んだ時に差込口の移動が抑えられるので、素子部の開放作業性を一層向上することができる、
（ｄ）菱形状の断面形状の素子部の短軸寸法方向両側の頂部にバネからクランプ力が作用することにより、素子部にクランプ保持した光ファイバに目的の向き強さのクランプ力を安定に作用させることができる
光コネクタを提供することを目的とするものである。
【００１１】
本発明は、前記課題を解決するため、光ファイバが予め内装固定され先端面に研磨が施されたフェルールと、該フェルールの前記先端面に対向する後端から突出した前記光ファイバおよび該フェルール側の光ファイバに突き合わせ接続した別の光ファイバを内部にクランプ保持して接続状態を維持する接続機構と、該接続機構を収納するストップリングとを具備してなる光コネクタにおいて、前記接続機構は、対向する両側から挿入された両光ファイバを突き合わせ可能に位置決め調心する調心機構を内部に備えた二つ割り状の素子部と、該素子部に外側から装着して該素子部の一体化状態を維持するようにして挟み込んだＣ形あるいはコ字状のバネとを備え、前記素子部の側部には前記バネの付勢力に抗して素子部を二つ割りに分離するようにして押し開く開放部材が前記バネを回避して外側から差し込まれる差込口を開口し、前記バネの開口部を前記差込口に一致させ、前記ストップリングには前記開放部材が挿通される連通口を前記差込口と連通させて形成し、前記素子部は二つ割りに分離される際の分離面が前記差込口と一致し、しかも前記差込口から該差込口と対向する反対側の対向側部までの寸法が前記分離面に垂直方向の寸法よりも長く、前記対向側部あるいは該対向側部の外側のバネを前記ストップリング内面に近接配置してあり、前記差込口に開放部材を差し込むと、素子部の一対の素子の前記対向側部から突設されて前記バネの開口部と対向する位置に形成した穴に挿入されている係合突起を中心として、各素子の係合突起が前記穴に挿入されている状態を維持したまま、前記一対の素子が分離面が離間する方向に相対回転して、素子部が開放されるようになっ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。
【００１２】
この光コネクタによれば、素子部の対向側部あるいは該対向側部外側のバネをストップリング内面に近接配置しているので、差込口に開放部材が差し込まれると該開放部材から作用した押圧力がストップリングにより支圧され、素子部（接続機構）はストップリング内で移動しない。このため、開放部材を差込口に効率良く差し込むことができ、素子部の開放作業性が向上する。また、差込口から対向側部までの寸法が分離面に垂直方向の寸法よりも長くなっているので、差込口をストップリングの連通口に近接させて安定配置することができる。
なお、素子部の対向側部あるいは該対向側部外側のバネをストップリング内面に近接配置した構成とは、例えば、対向側部がバネに覆われている時にはバネが、対向側部の一部がバネから外側に突出している時には対向側部がストップリング内面に当接して、開放部材からの押圧力を負担するようになっていることを指す。
また、調心機構としては、Ｖ溝やＵ溝等の位置決め溝の他、マイクロキャピラリや精密ボール等の各種構成が採用可能である。
【００１３】
前記差込口から前記対向側部近傍のバネまでの寸法が前記ストップリング内径とほぼ一致することがより好ましく、これにより差込口がストップリングの連通口に近接配置され、開放部材の差込作業に有利である。また、開放部材を差込口に差し込んだ時には、連通口から離間する方向への素子部の移動が抑えられ、差込口も移動しないので、素子部の開放作業性が維持される。
【００１４】
また、前記素子部の前記調心軸線に垂直な断面形状が長軸寸法と該長軸寸法よりも短い短軸寸法とを有する菱形状であり、前記分離面が前記短軸寸法方向中央部にて前記長軸寸法方向に沿って延在し、前記差込口が長軸寸法方向の一端部に開口し、前記短軸寸法方向両側の頂部に前記バネからクランプ力が作用するようになっている構成を採用すると、バネに対して頂部の当接向きが多少傾斜していても素子部にはバネから目的の向き強さのクランプ力を作用させることが可能であり、素子部に挟み込んだ光ファイバのクランプ状態が安定に維持される。したがって、素子部に差し込んだ開放部材を引き抜いた時に、素子部に目的の向き強さのクランプ力を確実に作用させることができ、光ファイバを安定にクランプ保持することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光コネクタの１実施形態を図１を参照して説明する。
この光コネクタは、図２から図６に示した光コネクタの接続機構２２に代えて図１中符号５０の接続機構を採用している。
図１は接続機構５０を示す断面図である。
図１において、接続機構５０は、二つ割り構造の素子部５１と、該素子部５１に外側から装着して挟み込むようにしてクランプするスリーブ状のバネ５２（Ｃ形バネ）とを備え、ストップリング２３内に収納されている。
【００１６】
前記素子部５１は、該素子部５１を構成する素子５１ａ、５１ｂの一方に形成した調心機構５３（Ｖ溝）と他方の素子５１ｂとの間に光ファイバ５４（裸ファイバ）を挟み込み、前記バネ５２のクランプ力によりクランプ保持するようになっている。
前記調心機構５３の調心軸線に垂直な素子部５１の断面形状は長軸寸法ｂと該長軸寸法ｂよりも短い短軸寸法ｃとを有する菱形状であり、前記素子５１ａ、５１ｂの分離面５５、５５が前記短軸寸法方向中央部にて前記長軸寸法方向に沿って延在している。前記長軸寸法方向の一端部には開放部材２５が差し込まれる差込口５６を開口している。前記バネ５２はＣ字の開口部５７を前記差込口５６に一致させて素子部５１に装着し、前記開口部５７および差込口５６はストップリング２３の連通口２６に一致させているので、ストップリング２３外側から連通口２６に差し込まれる開放部材２５はバネ５２と干渉すること無くスムーズに差込口５６に差し込むことができる。
前記ストップリング２３としては、例えばＪＩＳ Ｃ ５９７３に制定されるＳＣ形光コネクタのストップリングが採用され、この時には、例えば、長軸寸法ｂが３．３ｍｍ、短軸寸法ｃが３．０ｍｍである素子部が採用される。
【００１７】
なお、光ファイバ５４は図３等に示したフェルール２０側の光ファイバ３３、該光ファイバ３３に対して接続する別の光ファイバ３４のいずれかに対応する。また、素子部５１は、図４に示したように一方の素子がフェルールホールド２１から突設した鍔部２７である構成、あるいはフェルールホールドとは別体の二つの素子を備えた構成等、各種構成の採用が可能である。
【００１８】
前記長軸寸法方向にて素子部５１の差込口５６と対向する反対側の対向側部５８はストップリング２３内面に近接配置している。この対向側部５８からは係合突起５９、５９を突設し、これら係合突起５９、５９は前記バネ５２の開口部５７と対向する位置に形成した穴６０に挿入している。前記係合突起５９、５９は素子部５１を構成する素子５１ａ、５１ｂのそれぞれから突設し、前記差込口５６に開放部材２５を差し込むと前記穴６０に係合した係合突起５９、５９を中心として素子５１ａ、５１ｂが分離面５５、５５が離間する方向に相対回転し、素子部５１が開放される。この時、係合突起５９、５９は穴６０に係合したままなので、各素子５１ａ、５１ｂは安定に回転し、しかも回転中の位置ずれを防止することができる。また、開放部材２５を差込口５６から引き抜く時にも素子５１ａ、５１ｂの回転安定性が確保されるので、光ファイバ５４を所定位置に安定にクランプ保持することができる。
なお、係合突起５９、５９と穴６０との係合は、素子部５１の開閉時のみならずバネ５２と素子部５１との間の位置ずれを常時防止している。
【００１９】
前記バネ５２のクランプ力は、前記短軸寸法ｃ方向両側の頂部６１、６１に作用するようになっている。両頂部６１、６１は突起状であるため、バネ５２に対して素子部５１が多少変位してもバネ５２は頂部６１、６１の周囲の素子部５１には接触しないようになっている。したがって、バネ５２のクランプ力が頂部６１、６１間である短軸寸法方向からずれた方向に作用することは無く、素子部５１に挟み込んだ光ファイバ５４を目的の向き強さのクランプ力によって安定にクランプ保持することができ、光ファイバ５４にクランプ力が偏在して光特性に影響を与える等の不都合を防止できる。
【００２０】
バネ５２の穴６０に収納した係合突起５９、５９先端はバネ５２外面とほぼ面一になっている。前記長軸寸法ｂに係合突起５９、５９の突出寸法ｄを加えた寸法はストップリング２３内径よりも数１００μｍ程度小さいので差込口５６は連通口２６に近接配置されることになる。このため、ストップリング２３の外側から連通口２６を介して差込口５６に開放部材２５を容易に差し込むことが出来る。開放部材２５を素子部３６に差し込んだ時には、対向側部５８近傍のバネ５２がストップリング２３内面に当接して開放部材２５から作用する押圧力が支圧されるので、素子部５１が連通口２６から離間する方向に移動することが防止され、開放部材２５を差込口５６に正しく差し込むことが容易であり、素子部５１の開放作業性が向上する。
【００２１】
一方、短軸寸法ｃはバネ５２の肉厚を含めたとしてもストップリング２３内径より小さく、頂部６１、６１近傍のバネ５２とストップリング２３内面との間には、素子５１ａ、５１ｂの回転用のクリアランス６２が形成されるので、素子部３６を開放する際に素子５１ａ、５１ｂがストップリング２３と干渉することは無く、開放作業を効率良く行うことができる。
【００２２】
したがって、この光コネクタによれば、以下のような優れた効果が得られる。（１）素子部５１に開放部材２５を差し込んだ時に、開放部材２５から押圧力が作用しても素子部５１（接続機構５０）が連通口２６から離間する方向に移動しないので、接続機構５０が変形するといった不都合を防止することができる。
（２）（１）により、素子部５１に変形を与えないので、調心機構５３の調心精度や、素子部５１内の光ファイバ５４（図３、図４記載の光ファイバ３３、３４に相当する）の光特性を安定に維持することができる。
（３）（１）により、バネ５２やスプリング２４（図３参照）の特性を安定に維持することができる。
【００２３】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものでは無く、例えば、菱形状以外の断面形状の素子部を採用すること等の各種設計変更が可能である。
素子部としては、例えば、楕円状の断面形状を有するものも採用可能である。
【００２４】
【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、素子部側部に開口した差込口から該差込口と対向する反対側の対向側部までの寸法が前記分離面に垂直方向の寸法よりも長く、前記対向側部あるいは該対向側部の外側のバネを前記ストップリング内面に近接配置したことにより、
（イ）素子部に開放部材を開放部材を差し込んだ時に素子部（接続機構）がストップリング内で移動することが防止されるので、開放部材を差込口に効率良く差し込むことができ、素子部の開放作業性が向上する、
（ロ）差込口をストップリングの連通口のより近くに安定配置することができ、差込口に開放部材を差し込む作業性が向上する、
（ハ）（イ）により、開放部材を差込口に差し込む時に素子部が移動せず、差込口が連通口から遠くなることが防止されるので、開放部材の差込作業性を確実に維持することができる
といった優れた効果を奏する。
【００２５】
前記差込口から前記対向側部近傍のバネまでの寸法が前記ストップリング内径とほぼ一致する構成を採用すると、
（ニ）差込口がストップリングの連通口に近接配置されるので、開放部材の差込作業性を一層向上することができるといった優れた効果を奏する。
なお、この場合にも、前記（イ）により、開放部材を差込口に差し込む時に素子部が移動し連通口から遠くなることが防止されるため、開放部材の差込作業性を確実に維持することができる。
【００２６】
また、前記素子部の前記調心軸線に垂直な断面形状が長軸寸法と該長軸寸法よりも短い短軸寸法とを有する菱形状であり、前記分離面が前記短軸寸法方向中央部にて前記長軸寸法方向に沿って延在し、前記差込口が長軸寸法方向の一端部に開口し、前記短軸寸法方向両側の頂部に前記バネからクランプ力が作用するようになっている構成を採用すると、
（ホ）バネに対して頂部の当接向きが多少傾斜していても、素子部には目的の向き強さのクランプ力をバネから作用するので、素子部に挟み込んだ光ファイバにクランプ力が偏在するといった不都合を防止でき、目的の向き強さのクランプ力によって安定に光ファイバをクランプ保持することができる、
（ヘ）素子部の開閉を繰り返し行っても目的の向き強さのクランプ力を素子部に確実に作用させることができ、光ファイバを安定にクランプ保持することができ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実施形態を示す図であって、接続機構を示す断面図である。
【図２】従来の光コネクタを示す分解斜視図である。
【図３】従来の光コネクタを示す図であって、フェルールの後端側に接続機構を具備する光コネクタのストップリングを示す正断面図である。
【図４】図３の光コネクタの接続機構を示す分解斜視図である。
【図５】本発明が解決しようとする課題を示す図であって、図３の光コネクタのストップリングに開放部材を挿入した状態を示す正断面図である。
【図６】図２の光コネクタの接続機構を示す断面図である。
【符号の説明】
２０…フェルール、２０ａ…先端面、２３…ストップリング、２５…開放部材、２６…連通口、３３…光ファイバ（フェルール側光ファイバ。裸ファイバ）、３４…光ファイバ（光ファイバ単心線）、５０…接続機構、５１…素子部、５２…バネ（Ｃ形バネ）、５３…調心機構（Ｖ溝）、５５…分離面、５６…差込口、５７…開口部、５８…対向側部、６１…頂部。

Claims (2)

1. 光ファイバ（３３）が予め内装固定され先端面（２０ａ）に研磨が施されたフェルール（２０）と、該フェルールの前記先端面に対向する後端から突出した前記光ファイバおよび該フェルール側の光ファイバに突き合わせ接続した別の光ファイバ（３４）を内部にクランプ保持して接続状態を維持する接続機構（５０）と、該接続機構を収納するストップリング（２３）とを具備してなる光コネクタにおいて、
   前記接続機構は、対向する両側から挿入された両光ファイバを突き合わせ可能に位置決め調心する調心機構（５３）を内部に備えた二つ割り状の素子部（５１）と、該素子部に外側から装着して該素子部の一体化状態を維持するようにして挟み込んだＣ形あるいはコ字状のバネ（５２）とを備え、
   前記素子部の側部には前記バネの付勢力に抗して素子部を二つ割りに分離するようにして押し開く開放部材（２５）が前記バネを回避して外側から差し込まれる差込口（５６）を開口し、
   前記バネの開口部（５７）を前記差込口に一致させ、
   前記ストップリングには前記開放部材が挿通される連通口（２６）を前記差込口と連通させて形成し、
   前記素子部は二つ割りに分離される際の分離面（５５、５５）が前記差込口と一致し、しかも前記差込口から該差込口と対向する反対側の対向側部（５８）までの寸法（ｂ）が前記分離面に垂直方向の寸法（ｃ）よりも長く、
   前記対向側部あるいは該対向側部の外側のバネを前記ストップリング内面に近接配置してあり、
   前記差込口に開放部材を差し込むと、素子部の一対の素子（５１ａ、５１ｂ）の前記対向側部から突設されて前記バネの開口部と対向する位置に形成した穴（６０）に挿入されている係合突起（５９、５９）を中心として、各素子の係合突起が前記穴に挿入されている状態を維持したまま、前記一対の素子が分離面が離間する方向に相対回転して、素子部が開放されるようになっていることを特徴とする光コネクタ。
2. 前記素子部の前記調心軸線に垂直な断面形状が長軸寸法と該長軸寸法（ｂ）よりも短い短軸寸法（ｃ）とを有する菱形状であり、前記分離面が前記短軸寸法方向中央部にて前記長軸寸法方向に沿って延在し、前記差込口が長軸寸法方向の一端部に開口し、前記短軸寸法方向両側の頂部（６１、６１）に前記バネからクランプ力が作用するようになっていることを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。

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