JP4075930B2 - 光コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバの接続に用いられる光コネクタに関する。

近年、情報伝送容量の拡大にともない情報通信網の光化が注目され、その実現に向けた光ファイバ通信網の構築に重要な種々の光コネクタの開発が進められている。特にネットワーク機器用に開発されたＭＴコネクタ（Mechanically Transferable connector）は、日本の光通信網を中心に広く実用化されている信頼性の高い多心光コネクタである。このＭＴコネクタは、ガイドピンを用いて１対の光コネクタプラグを着脱可能に接続するもので、２心〜１２心の光ファイバテープ心線や光ファイバコードの接続に使用されている。

また、ＭＴコネクタをベースとしたプッシュオンプルオフの簡易着脱可能なＭＰＯコネクタがある。図３は、従来知られているＭＰＯコネクタの一例を示す図で、図中、１は光コネクタプラグ、２はコネクタハウジング、３はフェルール、４は多心光ファイバ心線、５はコネクタアダプタ、６は光ファイバ孔、７はガイド孔、８はガイドピンを示す。

光コネクタプラグ１（以下、光プラグという）は、コネクタハウジング２内にＭＴコネクタ用に設計されたフェルール３を収納し、フェルール３に多心光ファイバ心線４の接続端を装着して構成される。光プラグ１は、コネクタアダプタ５の両側に設けた嵌合孔５ａに挿入され、ラッチ手段（図示せず）により挿入がラッチされる。両側の光プラグ１はフェルール３の前壁面同士が互いに突き合わされ、光接続が形成される。

フェルール３は、樹脂の成形により形成され、複数の光ファイバ孔６とその両側に１対のガイド孔７を有し、光ファイバ孔６には多心光ファイバ心線４の各光ファイバが挿入接着される。ガイド孔７には、ガイドピン８が互いに接続される光プラグの一方に挿入固定され、他方の光プラグとの接続の位置決めを行なう。フェルール３の前壁３ａは、光ファイバを挿着後に光ファイバと共に研磨される。

図４は従来のフェルールの成形を説明する図（例えば、特許文献１参照）で、図４（Ａ）は成形金型を示す図、図４（Ｂ）は成形されたフェルールの断面を示す図である。図中、１０は２分割された金型、１１は中子、１２は下金型、１３は上金型、１４はガイド孔成形ピン、１５は光ファイバ孔成形ピン、１６はファイバ被覆孔成形部、１７はファイバ心線孔成形部、１８は基台、１９はガイド孔成形ピン用Ｖ溝、２０は光ファイバ孔成形ピン用Ｖ溝、２１は成形キャビティを示す。その他の符号は、図３と同じ符号を用いることにより説明を省略する。

図４に示すフェルール成形用の金型１０は、中子１１と２分割された下金型１２と上金型１３の３つの部材から成る。中子１１は、基台１８の前方側にガイド孔成形用のピン１４と光ファイバ孔成形用のピン１５を設けて構成されている。また、ピン１５の後半部は、ファイバ被覆部が収納されるファイバ被覆孔成形部１６がピン１５より多少太めにして設けられ、さらにその後方に多心ファイバ心線が収納されるブロック状のファイバ心線孔成形部１７が設けられている。

下金型１２は、前部に、ガイド孔成形ピン１４を位置決めするガイド孔成形ピン用Ｖ溝１９と光ファイバ孔成形ピン１５を位置決めする光ファイバ孔成形ピン用Ｖ溝２０を設けて構成されている。後部は、ガイド孔成形ピン１４を２点支持するための同様なＶ溝等が設けられ、中央部には成形樹脂が充填される成形キャビティ２１が設けられている。上金型１３は、下金型１２に対応してガイド孔成形ピン１４および光ファイバ孔成形ピン１５を保持し、所定形状のフェルールが成形される成形キャビティが形成されている。

上述の金型１０を用いて成形を行なうと、図４（Ｂ）に断面で示すような形状のフェルール３が成形される。フェルール３は、前壁３ａと側壁３ｂを有する矩形ブロック形状に成形され、光ファイバ孔６に光ファイバをそれぞれ挿入接着した後、両側壁３ｂを把持具で押さえて前壁３ａを、例えば、８°前後の傾きを持つように研磨される。
特開平１１−２３１１７２

上述したフェルールの成形で、多数量の成形を行なうと、金型の磨耗により下金型１２と上金型１３に横ずれが生じてくる。また、新規の金型でも初期段階でずれがある場合もある。この金型のずれは、図５（Ａ）に示すように、上下金型の分割ライン３ｃでフェルール側壁３ｂに段差を生じさせる。

フェルール３の前壁３ａの研磨は、通常、両側壁３ｂを把持具２３で把持して行うが、図５（Ｂ）に示すように、側壁３ｂに段差があるとフェルール３の把持が正確に行なえなくなり、傾いた把持状態になる。そして、図５（Ｂ）に示すような把持状態で前壁３ａの研磨を行なうと、正しい角度での研磨が行なえなくなる。この結果、光コネクタの接続による伝送損失の増加を生じる。金型の磨耗が発生した段階で、新たな金型を使用すればよいが、金型の寿命が短ければコストの増加となる。また、新規の金型で初期段階におけるずれを抑えるには、金型の精度を高めればよいが、これもコストの増加となる。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、金型に多少の磨耗が生じても、フェルール前壁を研磨するための把持を安定して行なうことができるフェルール形状を備えた光コネクタを提供することを課題とする。

本発明による光コネクタは、ガイド孔と光ファイバ孔を有するフェルールに光ファイバを装着し、フェルール前壁を研磨した光コネクタであって、フェルールは、２つに分割された成形金型により成形され、成形金型の分割ラインを境とした一方の側壁幅が他方の側壁幅より狭く形成されていることを特徴とする。また、分割ラインから幅が狭く形成されている側壁が、テーパー状に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、低コストの金型を用い、また金型に多少の磨耗が生じていても、フェルール前壁を研磨するために把持するフェルール側壁を平行な平面で成形することができる。これにより、光コネクタのフェルール前壁を正しい角度の平面状態で研磨することができ、伝送損失の増加の少ない高品質の光コネクタとすることができる。また、金型の使用寿命を延ばすことができ、光コネクタの低コスト化が可能となる。

図により、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明による光コネクタのフェルールを示し、図１（Ａ）は斜視図、図１（Ｂ）および図１（Ｃ）は成形方法を説明する図、図２は成形金型を示す図である。図中の符号は、図３〜図６に用いたのと同じ符号を用いることにより説明を省略する。

本発明における光コネクタは、従来技術で説明したのと同様に、図３に示すように、光プラグ１は、コネクタハウジング２内にＭＴコネクタ用に設計されたフェルール３を収納し、フェルール３に多心光ファイバ心線４の接続端を装着して構成される。光プラグ１は、コネクタアダプタ５の両側に設けた嵌合孔５ａに挿入され、ラッチ手段（図示せず）により挿入がラッチされる。両側の光プラグ１はフェルール３の前壁面同士が互いに突き合わされ、光接続が形成される。

本発明では、図１（Ａ）に示すように、フェルール側壁３ｂの分割ライン３ｃから一方の側（図の例では上方側）を他方の側（図では下方側）より、幅が狭くなるように凹ませて成形されている。フェルール３自体は、従来と同様に、樹脂の成形により形成され、複数の光ファイバ孔６とその両側に１対のガイド孔７を有している。フェルール３の前壁３ａは、光ファイバを挿着後に光ファイバと共に研磨される。

フェルール前壁３ａの研磨時は、フェルールの両側壁３ｂを把持具で把持して研磨するのは従来と同様（図５参照）である。本発明では、フェルールの分割ライン３ｃから上方の側壁幅を狭く形成してあるので、把持具は分割ライン３ｃから下方の幅が広い側壁を両側から把持することとなる。下方の側壁は、下金型１２により正確な平行面で形成されるので、把持具により正しい状態で把持することができる。この結果、フェルール前壁３ａの研磨を、正確かつ安定して行なうことができ、伝送損失の増加の少ない光コネクタとすることができる。

また、予め分割ライン３ｃから上方の側壁幅を狭く形成することにより、金型の摩耗で、下金型１２と上金型１３とに横ずれが生じるようになった場合でも、横ずれの範囲がフェルール上方側壁の凹ませた範囲内であれば、継続して金型を使用することができる。この結果、金型の寿命を延ばすことができ、製造コストを低減することができる。

フェルール３の上方側壁を凹ませる形状は、図１（Ｂ）または図１（Ｃ）に示すように、上金型１３のキャビティ側壁の幅を下金型１２のキャビティ側壁の幅より小さくすることにより形成することができる。図１（Ｂ）においては、金型の分割ライン３ｃより上方の側壁を、下方の側壁面より幅Ｄ（片面）だけ平行に狭くなるように上金型を設計する。このため、フェルール側壁３ｂには差幅Ｄの肩部が生じる。この肩部の差幅Ｄは、１μｍ〜２０μｍで、好ましくは５μｍ〜１０μｍである。差幅Ｄが１μｍ未満では、横ずれ回避の実質的な効果が少なく、２０μｍを越える場合は、金型の横ずれのみならず他の部分での摩耗も無視できなくなり、あまり意味がない。

また、図１（Ｃ）に示すように、金型の分割ライン３ｃから幅が狭く形成されている上方の側壁を、さらにテーパー状に上方を狭めて形成することができる。この場合、上金型１３のキャビティの側壁を傾斜面とすることにより、容易に実施することができる。この側壁をテーパー状とすることにより、上金型１３の離型性を向上させることができ、下金型１２内に残っている成形体内の中子の成形ピンに離型時にかかるストレスを緩和することができる。なお、テーパーは、肩部の差幅Ｄ内で形成してもよいが、図のように差幅Ｄにプラスして凹ませるように設けてもよい。なお、テーパーは、金型の離型性を向上させるものであるので、テーパー角度θは１°〜３°程度であればよい。

図２は、本発明のフェルール成形に用いる成形金型の例を示す図で、図中の符号に図４で使用したのと同じ符号を用いることにより、説明を省略する。フェルール３の成形金型１０は、中子１１と下金型１２と上金型１３の３つの部材から成る。中子１１は、基台１８の前方側にガイド孔成形用のピン１４と光ファイバ孔成形用のピン１５を設けて構成されている。また、ピン１５の後半部は、ファイバ被覆部が収納されるファイバ被覆孔成形部１６がピン１５より多少太めにして設けられ、さらにその後方に多心ファイバ心線が収納されるブロック状のファイバ心線孔成形部１７が設けられている。

下金型１２は、前部に、ガイド孔成形ピン１４を位置決めするガイド孔成形ピン用Ｖ溝１９と光ファイバ孔成形ピン１５を位置決めする光ファイバ孔成形ピン用Ｖ溝２０を設けて構成されている。また、下金型１２の後部は、ガイド孔成形ピン１４を２点支持するための同様なＶ溝等が設けられ、中央部には樹脂が充填される成形キャビティ２１が設けられている。上金型１３は、下金型１２に対応してガイド孔成形ピン１４および光ファイバ孔成形ピン１５を保持し、所定形状のフェルールが成形される成形キャビティ２２が形成されている。上金型１３の成形キャビティ２２は、側壁２２ａが下金型１３の側壁２１ａより内側に形成され、また、傾斜面で形成されている。

上述の金型１０を用いて成形を行なうと、下金型１２の成形キャビティ２１と中子１１と上金型１３の成形キャビティ２２の空隙部分を埋めるように樹脂が充填される。この後、金型１０を外すことにより、図１に示すように上金型１３側で成形した側壁は、下金型１２で成形した側壁より凹んで幅狭の側壁形状を有するフェルール３が成形される。

なお、幅を狭くした凹み面の形成は、上金型１３側で行なった例を示したが、下金型１２側のキャビティ２１で行なうようにしてもよい。しかし、テーパーを形成する場合は、先に離型する側の金型側にテーパー用の傾斜面を設けるのが好ましい。すなわち、金型を離型する際に、中子１１が残らない側の金型に設ける。これにより、他方の金型で離型前の状態で、中子１１のガイド孔成形用のピン１４と光ファイバ孔成形用のピン１５に、金型離型時に生じるストレスを緩和させることができ、離型による歪みをフェルールに生じさせないようにすることができる。

図１のように成形されたフェルール３は、光ファイバ孔６に光ファイバを挿着した後、フェルール側壁３ｂを把持具（図５参照）で把持し、前壁３ａを所定の角度βとなるように研磨される。この角度βは、光コネクタの接続境界面での反射光が光源側に戻るのを防ぐためのもので、４°〜１２°位の範囲で形成するのがよく、より好ましくは８°で形成するのがよい。

本発明の実施の形態を説明する図である。 本発明の実施に用いるフェルール成形用金型の一例を示す図である。 光コネクタの一例を示す図である。 従来のフェルール成形用金型の一例を示す図である。 従来のフェルール成形例を示す図である。

符号の説明

１…光コネクタプラグ、２…コネクタハウジング、３…フェルール、３ａ…フェルール前壁、３ｂ…フェルール側壁、３ｃ…分割ライン、４…多心光ファイバ心線、５…コネクタアダプタ、５ａ…嵌合孔、６…光ファイバ孔、７…ガイド孔、８…ガイドピン、１０…金型、１１…中子、１２…下金型、１３…上金型、１４…ガイド孔成形ピン、１５…光ファイバ孔成形ピン、１６…ファイバ被覆孔成形部、１７…ファイバ心線孔成形部、１８…基台、１９…ガイド孔成形ピン用Ｖ溝、２０…光ファイバ孔成形ピン用Ｖ溝、２１，２２…成形キャビティ、２１ａ，２２ａ…側壁、２３…把持具。

Claims (4)

1. ガイド孔と光ファイバ孔を有するフェルールに光ファイバを装着し、フェルール前壁を研磨した光コネクタであって、前記フェルールは、２つに分割された成形金型により成形され、前記成形金型の分割ラインを境とした一方の側壁幅が他方の側壁幅より狭く形成されていることを特徴とする光コネクタ。
2. 前記分割ラインを境とした一方の側壁と他方の側壁との差幅は、１μｍ〜２０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の光コネクタ。
3. 前記幅が狭く形成されている側壁は、テーパー状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光コネクタ。
4. 前記テーパー状の角度は、１°〜３°であることを特徴とする請求項３に記載の光コネクタ。

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