JP3969076B2 - 光コネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバを他の光ファイバや光部品と接続する際に用いる光コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光伝送路上では、光ファイバ同士や光ファイバと光部品とを接続する必要が生じる。接続方法は種々あるが、光ファイバの端部をコネクタ化して接続することが一般的に行われている。このような光コネクタの一例として、米国特許6116790号や特表2000−515986号公報などに記載のものなどが知られている。これらの公報に記載の多心光コネクタを図５〜図８に示す。
【０００３】
この多心光コネクタ１は、光ファイバＦの端部を保持して相手側光部品（ここではもう一つの光コネクタ１）との位置決めを行うフェルール２と、このフェルール２を内部に収納して相手側光部品と互いに係止し合うための係止手段を備えたハウジング３とを有している。ここでは、係止手段は、一対の係止爪４である。相手側の多心光コネクタ１は後述するガイドピン５の有無以外は全く同一のものであり、上下を反転させることによって互いの係止爪４が係止するようになっている。フェルール２同士の位置決めは、フェルール２の接続端面に穿孔された一対のガイド孔と、このガイド孔に挿入されるガイドピン５とからなる位置決め手段によって行われる。
【０００４】
図５〜図７にかけては、一対の多心光コネクタ１同士を接続させる過程が示されている。この一対の多心光コネクタ１同士の接続は、アダプタ６の内部で行われる。アダプタ６は、同一形態の部品を上下反転させて一体化した筒状の部品である。まず、このアダプタ６に一方の多心光コネクタ１（図５中右方）を嵌めておき、これに対向するように他方の多心光コネクタ１を嵌めることによって、一対の多心光コネクタ１同士が接続される。
【０００５】
このような光コネクタ１におけるフェルール２は、ハウジング３内である程度スライド可能に収納され、かつ、ハウジング内でバネ８などの弾性体によって前方に付勢されている。また、光ファイバＦの先端は、図８に示されるように、フェルール２の接続端面から1〜3μm程度突き出されている。このため、相手側光部品（例えば、相手側光コネクタ１の光ファイバＦ）の光ファイバに対して接触するように押し付けられ、いわゆるPC(Physical Contact)接続が行われるようになっている。PC接続によって、フレネル反射による接続損失の発生と反射戻り光を抑えている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した光コネクタ１においては、フェルール２とハウジング３との干渉、特に、フェルール２の前端面（接続端面）周縁のエッジとハウジング３との干渉によってハウジング３（又はフェルール２）が削れてゴミが発生する可能性がある。フェルール２の材料はエポキシ樹脂やPPSなどが一般的で、ハウジング３やアダプタ６の材料はPBTやPPSが一般的であり、フェルール２の方が硬質である場合が多い。このため、フェルール２のエッジでハウジング３やアダプタ６の表面が削られ、ゴミ（樹脂カス）が発生する。
【０００７】
光コネクタ１を相手側部品に接続させる際にこのようなゴミが発生して10μm程度の大きさの異物が接続端面の間に入り込んでしまうと、これが障害となって上述したPC接続が正常に行われなくなって良好な接続特性を得られなくなってしまう。また、フェルール２やハウジング３などには、形状安定性向上などのためにガラス製の充填材（ガラスフィラ）を15〜80％含有させることも一般的である。上述したような樹脂カスが発生するような状況では、この含有されていたフィラも脱落する可能性がある。
【０００８】
このようなフィラが光ファイバＦの端面間に入り込めば、光ファイバＦの端面自体を傷つけてしまい、ゴミを除去しても良好な接続特性が得られなくなってしまうおそれがある。さらに、フィラがフェルール２の接続端面間に入り込むことでフェルール２の表面を削り取り、更なるゴミの発生要因となる可能性がある。代表的なPBTに含まれるフィラの大きさは、直径が10〜15μm、長さが0.2〜0.4mm程度である。
【０００９】
また、図９及び図１０に示されるような、別のタイプの光コネクタであるMT-RJコネクタ１００では、プラグハウジング１０１にスリット１０２を形成させると共に、接続時に用いるアダプタ１０３の内部に突起１０４（図１０参照）を設け、突起１０４により一対のMT-RJプラグ内のフェルール１０５の大まかな位置決めを行っている。このようなMT-RJコネクタ１００においては、上述したようなフェルールとハウジングとの接触以外にも、スリット１０２内に挿入されたアダプタ１０３の突起１０４とフェルール１０５との接触によってもゴミが発生する可能性があった。
【００１０】
従って、本発明の目的は、フェルールと周辺部品との接触によるゴミ発生およびコネクタ端面間への入りこみを抑止し、良好な接続特性を得ることのできる光コネクタを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の光コネクタは、光ファイバの端部を収納位置決めする光ファイバ挿入穴および相手側光部品と互いに位置決めし合うための位置決め手段として少なくとも２つのガイドピン挿入穴を有するフェルールと、フェルールを収納するハウジングと、ハウジング内に収納されてフェルールを前方に付勢する弾性体と、相手側光部品と互いに係止し合うための係止手段とを備えており、フェルールの前部における最外周面には、前方に向けて断面積が小さくなるような段差部が設けられており、段差部の表面には曲面が形成されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の光コネクタは、請求項１に記載の発明において、段差部に形成された曲面の曲率半径が0.1mm〜0.7mmであることを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の光コネクタの実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１及び図２は参考例を示している。図１は、アダプタ６を用いて一対の光コネクタ１を接続するときの断面図である。図２は、そのフェルール２部分を拡大して示した断面図である。以下、説明を容易にするため、光コネクタ１に光ファイバＦを収納させたときに光ファイバＦの端部延長方向を前方、これと反対方向を後方として説明する。
【００１５】
参考例である光コネクタ１は、前述したタイプの多心光コネクタである。この光コネクタ１は、光ファイバＦの先端を収納したフェルール２と、このフェルール２を内部に収納すると共に係止手段を有するハウジング３とを備えている。フェルール２は、JIS C 5981に規定された多心コネクタフェルールである。このフェルール２を内部に収納するハウジング３は、その上下に相手側光部品（ここでは他方の光コネクタ１）と互いに係止し合う係止手段となる一対の係止爪４を有している。ハウジング３の内部には、フェルール２の直ぐ後方に位置する押圧部材７と、この押圧部材のさらに後方に配置された弾性体としてのスプリング８とが収納されている。
【００１６】
そして、ハウジング３の後方には、スプリングストッパ９が挿入嵌合されている。スプリングストッパ９をハウジング３の後方に嵌合させることによって、フェルール２は押圧部材７を介してスプリング８によって前方に付勢される。ただし、フェルール２は、その後部の段差がハウジング３内の段差と当接して、ハウジング３の前方から飛び出ないようにされている。さらに、ハウジング３及びスプリングストッパ９のさらに外方には、スリーブ１０が取り付けられている。スリーブ１０は、光コネクタ１を取り扱う際に持つ部分となり、ハウジング３に対して所定量スライド可能となるように取り付けられている。
【００１７】
なお、ハウジング３の外面には、アダプタ６の内面側に形成された係止片１１と係止する係止突起１２も形成されている。この係止片１１と係止突起１２との間の係止は、上述したスリーブ１０をコネクタ後方にスライドさせることで外れるようになっている。即ち、アダプタ６の内部に光コネクタ１を押し込めば係止片１１と係止突起１２とが係止され、光コネクタ１がアダプタ６から自然に脱落することはなくなる。しかし、スリーブ１０を持ってアダプタ６から光コネクタ１を後方に引き抜けば、スリーブ１０はスライドしつつ係止片１１と係止突起１２との係止を外すので、光コネクタ１をアダプタ６から外すことができる。
【００１８】
そして、一対の光コネクタ１同士を接続する際には、従来例として図５〜図７に基づいて説明したような手順で、アダプタ６の両側から光コネクタ１を挿入させる。接続時には、一対の光コネクタ１の係止爪４同士が係止し合う（図７と同等の状態）。このとき、各光コネクタ１の係止突起１２は、アダプタ６内部の係止片１１とそれぞれ係止し合う。さらに、このとき、一対のフェルール２同士は、通常のMTフェルール同様、ガイド孔とガイドピン５によって位置合わせが行われる。接続後、フェルール２同士はスプリング８によって互いに押し付け合い、確実にPC接続される。
【００１９】
フェルール２の前部最外周面の最も前方寄りに位置している部分（参考例では、接続端面の外周縁部）は、ハウジング３などの周辺部品と接触して樹脂カスを最も発生させ易い部分である。この接続端面の外周縁部が曲面とされている（テーパー面でも良い）。この曲面は、接続端面の外周縁部の全周にかけて形成されている。この部分に曲面を設けることによって、フェルール２によってハウジング３などの周辺部品の表面を削り取りにくくして樹脂カスの発生を抑止することができ、さらにコネクタ端面位置から後方にずらすことにより、端面間に入りこむ可能性を低減できるため、良好な接続特性を得ることができる。
【００２０】
ここで、フェルール２の前部最外周面の最も前方寄りに位置している部分を曲面を形成した場合、その曲面の曲率半径は0.1mm〜0.7mmの範囲内とされるのが好ましい。この曲率半径が0.1mm未満であると、曲面としての効果が薄れ、フェルール２とハウジング３などの周辺部品との接触によるゴミ（樹脂カス）の発生を効果的に抑止することができなくなってしまう。一方、この曲率半径が0.7mmを超えるようであると、段差部１３の大きさが大きくなってガイドピン５を挿入するガイド孔に接続端面の周縁部が迫り、安定した接続が行えなくなる可能性がある。また、この曲率半径が0.7mmを超えるようであると、曲面自体がガイド孔に迫り、安定した接続が行えなくなる可能性がある。
【００２１】
図３及び図４に、本発明の実施形態を示す。本実施形態の光コネクタ１は、上述した第一実施形態における段差部１３が形成されていないものであり、その他の部分は参考例のものと同様である。このため、ここでは、参考例と同一又は同等の部分に関しては同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００２２】
本実施形態の光コネクタ１においては、図４に示されるように、フェルール２の前部に段差部１３が形成されている。この段差部１３は、フェルール２の全周にかけて形成されている。段差部１３は、フェルール２の（光ファイバＦの延設方向に対して直角な断面における）断面積が先端側で小さくなるように形成されている。そして、この段差部１３は、フェルール２の前部最外周面の最も前方寄りに位置しており、その表面が曲面として形成されている（テーパー面でも良い）。本実施形態では、この曲面の曲率半径が0.1mm〜0.7mmの範囲内とされている。
【００２３】
特に、本実施形態では、上述したような段差部１３を形成してこの部分がフェルール２の前部最外周面の最も前方寄りに位置している部分となるようにし、この段差部１３の表面を曲面としている。相手側光部品と当接させるフェルール２の接続端面は、通常光コネクタの製造過程で研磨が行われるため、フェルール２に対して曲面やテーパー面を形成するのは、フェルール２を樹脂成形する際に同時に形成させてしまうのが、製造上最も好ましい。後から研削や研磨によって曲面やテーパー面を形成させることも可能であるが製造工程も増えるので、フェルール２の樹脂成形時に曲面やテーパー面を形成させたい。
【００２４】
しかし、当初から接続端面の周縁部に曲面やテーパー面を形成させておくと、接続端面を研磨する場合には曲面やテーパー面の形状が変わってしまい、適切な効果が得られなくなることが懸念される。このため、このように、段差部１３を形成させ、この部分に曲面やテーパー面を形成させることによって、光コネクタの製造を容易にすることができると共に、フェルール２によって周辺部品を削って樹脂カスが発生するのを抑止することができる。また、本実施形態によれば、万一ゴミが発生した場合も、接触部をフェルール端面から後方にずらしているため、コネクタ端面間に入り込む確率を低減できる。
【００２５】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、光コネクタの形態は上述した実施形態のものに限定されず、MPOコネクタ（JIS C 5982）やMT-RJコネクタなどに対しても適用可能である。従来技術に関する説明時に述べたように、MT-RJコネクタなどでは、フェルールとアダプタとの接触による樹脂カス発生の懸念が強い。ただし、本発明の光コネクタは、その光接続に関して必ずアダプタが必要であると言うことではなく、アダプタを必要としない光コネクタに対しても適用可能である。また、上述したように、フェルールが樹脂成形によって製造される場合、曲面やテーパー面はフェルールの樹脂成形時に一体的に形成されるのが好ましいが、後から研削や研磨によって曲面やテーパー面を形成させても良い。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の光コネクタによれば、光コネクタの接続時にハウジングとフェルールとの接触によるゴミの発生およびコネクタ端面へのゴミの入りこみを抑止し、フェルールや光ファイバの損傷を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 参考例である光コネクタの断面図である。
【図２】 図１の光コネクタのフェルール部分の拡大断面図である。
【図３】 本実施形態の光コネクタの断面図である。
【図４】 図３の光コネクタのフェルール部分の拡大断面図である。
【図５】 従来の光コネクタの断面図（接続作業初期状態）である。
【図６】 従来の光コネクタの断面図（接続作業中期状態）である。
【図７】 従来の光コネクタの断面図（接続作業完了状態）である。
【図８】 PC接続される一対のフェルール端面を示す側面図である。
【図９】 MT-RJコネクタ及びアダプタの外観を示す斜視図である。
【図１０】 アダプタの内部を示す正面図である。
【符号の説明】
１…光コネクタ、２…フェルール、３…ハウジング、４…係止爪、５…ガイドピン、６…アダプタ、７…押圧部材、８…スプリング、９…スプリングストッパ、１０…スリーブ、１１…係止片、１２…係止突起、１３…段差部、Ｆ…光ファイバ。

Claims (2)

1. 光ファイバの端部に取り付けられて前記光ファイバの端部をコネクタ化する光コネクタにおいて、
   光ファイバの端部を収納位置決めする光ファイバ挿入穴および相手側光部品と互いに位置決めし合うための位置決め手段として少なくとも２つのガイドピン挿入穴を有するフェルールと、
   前記フェルールを収納するハウジングと、
   前記ハウジング内に収納されて前記フェルールを前方に付勢する弾性体と、
   相手側光部品と互いに係止し合うための係止手段とを備えており、
   前記フェルールの前部における最外周面には、前方に向けて断面積が小さくなるような段差部が設けられており、
   前記段差部の表面には曲面が形成されていることを特徴とする光コネクタ。
2. 前記段差部に形成された前記曲面の曲率半径が 0.1mm 〜 0.7mm であることを特徴とする請求項１に記載の光コネクタ。

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