JP4153420B2 - 現場組立光コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバの接続において、２本の裸ファイバの先端面を突き合わせ、その突き合わせ接合部分の近傍を裸ファイバの側面から押圧して固定するためのメカニカルスプライス方式を採用した現場組立光コネクタに関する。

従来のメカニカルスプライス方式においては、スプライス部材に光ファイバ心線を後方から導入し、第１光ファイバと光ファイバ心線の先端から剥き出した第２光ファイバとを突き合わせ、前記スプライス部材をクランプして光ファイバ心線に固定するものにおいて、第１光ファイバの後端面と第２光ファイバの前端面とを突き合わせる領域に第１屈折率整合材を注入し、前記スプライス部材に設けられた第２光導入部に第２屈折率整合材を注入する構成とすると共に、ベース部材およびカバー部材から成るスプライス部材の一側面に、楔挿入スリットが形成されているものとした技術が提供されている。
特開平１１−１６０５６３号公報

しかしながら、従来による光ファイバの接続では、屈折率整合材が２箇所に分散された状態で内蔵され、この状態のスプライス部材の楔挿入スリットに楔を挿入して固定するものであるため、接続作業が面倒となるばかりでなく、クランプ部材の押圧力に抗してスプライス部材を押し開く必要があるため、このとき押し開くための専用の外部工具を必要としていた。

そこで、本発明は、叙上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、組立用の外部工具を使わずに、両光ファイバ同士の調心とファイバ保持とを同時に行えるようにすることで、簡単で短時間で組立を行うことが可能な現場組立光コネクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明にあっては、両端部が開口されたファイバ孔が軸方向に形成され、挿入される光ファイバの突き当て接続部の位置する側にファイバ孔まで達する凹部を設けて成るフェルールと、突き当て接続部を下面側で押さえ付けるよう凹部に被せられ、上面側に前部から後部に向かってテーパ面を有するチャックと、チャックのテーパ面に外側から密着するよう一部にテーパ内面を有する嵌合孔が前端部に形成され、フェルールのファイバ孔と同軸で連通する案内用ファイバ孔が形成され、前端部の外面側に係止部が形成されたブッシュと、ブッシュに外側から嵌合する嵌合孔が前端部に形成され、ブッシュの案内用ファイバ孔と同軸で連通するテーパ状ファイバ孔が後端部に形成され、後端部にケーブルクランプユニットを装着可能とした保持部材と、ブッシュ前端の係止部と保持部材前端との間にブッシュを前方へ付勢するように介在配置された弾性部材と、ロック部材挿入孔が貫通して設けられた保持部材を嵌合するフレームとをそれぞれ備え、該フレームのロック部材挿入孔に脚部を挿着することで弾性部材の付勢力に抗してブッシュを保持部材側へ移動させてチャックのテーパ面、ブッシュの嵌合孔のテーパ内面相互の密着を解除させる一方、脚部を抜去することで弾性部材の付勢力によってブッシュを相手側フェルール側へ移動させてチャックのテーパ面、ブッシュの嵌合孔のテーパ内面相互を密着させるロック部材を備えてなることを特徴とする。

ロック部材は、ロックプレートの両側に、フレームの挿入孔に挿入可能な二股脚部を備えてなることを特徴とする。

フェルールは、ファイバ孔近傍の深さまで溝部を設け、溝部の底からファイバ孔に挿着された光ファイバの切断位置下方までフィルタ装着用のスリット部が形成されると共に、溝部はホルダによって被覆されていることを特徴とする。

以上のように構成された本発明に係る現場組立光コネクタにあって、ロック部材は、フレーム、ブッシュ相互間に挿入することで、ブッシュを保持部材側へ移動させ、チャックへの締め付け力を解除させる。そして、光ファイバを挿入突き当て後に、ロック部材を抜脱することで、弾性部材の拡圧弾性力に任せてブッシュをフェルール側へ向けて付勢移動させ、チャックに締め付け力を付与して、チャックのテーパ面、ブッシュの嵌合孔のテーパ内面相互を密着させて突き当て接続部をチャックの下面側で押さえ付けるものとなって、ファイバ調心とファイバ保持とが同時に行われるものとなる。

すなわち、ブッシュの内側は、片面がフェルールに、他の片面がチャックのテーパ面に接触して弾性部材の弾性力をファイバ締め付け方向に変換させる。このときフェルール押圧力用と、ファイバ調心およびファイバ固定用とを単一の前記弾性部材によって行わせるため、フェルールバックによる光ファイバの移動を後部の空間で吸収可能となっている。

本発明は、以上のように構成されているために、組立用の外部工具を使わずに、両光ファイバ同士の調心とファイバ保持とを同時に行えるようにすることで、簡単で短時間で組立を行うことができる。

すなわち、これは、本発明が、挿着することによりブッシュを保持部材側へ移動させてチャックのテーパ面、ブッシュの嵌合孔のテーパ内面相互の密着を解除させる一方、抜去することによりブッシュをフェルール側へ移動させてチャックのテーパ面、ブッシュの嵌合孔のテーパ内面相互を密着させるロック部材を備えて成るからであり、これにより、両光ファイバの心線同士の調心が容易に行われると同時に、ファイバ孔に挿入される心線の太さのバラツキに関係なく、常に一定の押圧力で心線を保持することができる。

また、前記ロック部材は、フレーム、ブッシュ相互間に介挿されて前記弾性部材の拡圧弾性力に対抗してブッシュを保持部材側へ向けて押圧させ、チャックのテーパ面、ブッシュの嵌合孔のテーパ内面相互を離反させる一方、フレーム、ブッシュ相互間から抜脱されて前記弾性部材の拡圧弾性力に任せてブッシュをフェルール側へ向けて付勢移動させ、チャックのテーパ面、ブッシュの嵌合孔のテーパ内面相互を密着させて突き当て接続部をチャックの下面側で押さえ付けるものとしたので、ブッシュ、チャック、保持部材それぞれに加工を施すことなく、低減な材料費で安価にコネクタを製造することができる。

フェルールは、いったんファイバ孔近傍の深さまで溝部を設け、溝部の底からファイバ孔内の光ファイバ切断位置までフィルタ装着用のスリット部が形成されると共に、溝部はホルダによって被覆されているので、スリット部の形成が容易、確実に行うことができると共に、フィルタの装着も簡単に行うことができ、しかも装着後のフィルタの保護もホルダによって確実に行える。

以下、本発明を実施する最良の形態を図面を参照して説明すると、図に示される符号１は、相手側フェルール（図示していない）に突き合わせられることにより、フェルール２内に挿入された光ファイバＰとの接続を行うための略矩形状を呈する現場組立式の光コネクタである。光コネクタ１は、図２および図４に示すように、フェルール２の先端部分が挿入されるブッシュ３と、ブッシュ３が前後方向で僅かに移動可能となるように挿入された保持部材４と、保持部材４に嵌合するフレーム５と、フレーム５の外側を被覆する摘み部６とから概ね構成されている。

フェルール２は、図３に示すように、両端部が矩形状に開口されたファイバ孔２Ａが軸方向に形成されており、挿入される光ファイバＰの突き当て接続部Ｃの位置する後部側には、ファイバ孔２Ａまで達する矩形状の凹部８を設けてある。ファイバ孔２Ａにおいて、光ファイバＰの突き当て接続部Ｃまでの前部側にはあらかじめ光ファイバＰ’が挿着されると共に、フェルール２の前端は研磨加工されている。

そして、上面側に前部から後部に向かって前傾するテーパ面７Ａを有する板状のチャック７が凹部８に合致するように被せられることで、光ファイバＰの心線の突き当て接続部Ｃを下面側で押さえ付けて、あらかじめファイバ孔２Ａに挿着されている光ファイバＰ’と、挿入される光ファイバＰの調心保持が行えるようにしてある。なお、フェルール２とチャック７の後端にはファイバ孔２Ａよりも拡径された末広がりの案内用ファイバ孔２Ｂが形成されている。

また、フェルール２のファイバ孔２Ａよりも拡径され、しかも後端部側では開口端に向けて末広がりとなる案内用ファイバ孔３Ａが形成されたブッシュ３を備え、このブッシュ３には、チャック７のテーパ面７Ａに外側から密着するよう一部にテーパ内面９Ａを有する矩形状の嵌合孔９が前端部に形成されており、組付後にはフェルール２のファイバ孔２Ａと同軸で連通するようにしてある。

さらに、ファイバ孔２Ａよりも拡径され、しかも後端部側では開口端に向けて末広がりとなるテーパ状ファイバ孔４Ａが後端部に形成された矩形状の保持部材４を備え、この保持部材４には、ブッシュ３に外側から嵌合する矩形状の嵌合孔４Ｃが前端部に形成されており、組付後にはブッシュ３の案内用ファイバ孔３Ａと同軸で連通するようにしてある。そして、保持部材４の後端部には、後述するケーブルクランプユニット２１を装着可能としてある。

保持部材４の前端部、ブッシュ３前端部の外面側に形成されたフランジ状の係止部３Ｂそれぞれの間に形成されている矩形環状の空間部Ｓ１には、弾性部材１０としての例えばコイルスプリングがブッシュ３を巻装させるようにした状態で介在配置させてある。

フレーム５は、矩形状の保持部材４を挿入するよう矩形筒状に形成されており、当該保持部材４の外面側にはフランジ状の係止突起４Ｂを形成し、この係止突起４Ｂに係架保持されるようフレーム５の筒内方側に向けて若干傾斜させた舌片状の係合爪片５Ａを設けてある。また、このフレーム５の中央部やや前方側には、上下に貫通する２個一対のロック部材挿入孔５Ｃが左右両側に所定の間隔を置いて設けてある。

さらに、挿着することによりブッシュ３を保持部材４側へ移動させてチャック７のテーパ面７Ａ、ブッシュ３の嵌合孔９のテーパ内面９Ａ相互の密着を解除させる一方、抜去することによりブッシュ３を相手側フェルール２側へ移動させてチャック７のテーパ面７Ａ、ブッシュ３の嵌合孔９のテーパ内面９Ａ相互を密着させるためのロック部材１１を備えている。

このロック部材１１は、ロックプレート１２と、該ロックプレート１２の両側に所定の間隔、すなわち前記フェルール２の両側を通過しつつフレーム５の挿入孔５Ｃへ挿入可能な間隔を置いて立設された二股脚部１３を備えている。各二股脚部１３は、基部側が太幅に、先端側がテーパ部１３ａを介して細幅に形成されている。

而して、このロック部材１１の二股脚部１３をフレーム５の一方の挿入孔５Ｃから挿入すると、フレーム５の筒内壁面に突設した内方突起５Ｂと、ブッシュ３外側面側に形成された前記フランジ状の係止部３Ｂ間に形成された空間部Ｓ２のフェルール２両側を通って他方の挿入孔５Ｃへ挿入され、細幅の先端がフレームの外方に突出、保持される。

このようにしてロック部材１１の二股脚部１３をフレーム５の挿入孔５Ｃへ挿入すると、前記弾性部材１０であるコイルスプリングの拡圧弾性力に抗してブッシュ３を保持部材４側へ向けて押し退けるようにして押圧させ、チャック７のテーパ面７Ａ、ブッシュ３の嵌合孔９のテーパ内面９Ａ相互の密着を解除させる。なお、この挿入途中でブッシュ３は、その係止部３Ｂが二股脚部１３のテーパ部１３ａから太幅の基部側へ擢動することによって徐々に保持部材４側へ向けて押圧、移動する。

一方、ロック部材１１の二股脚部１３がフレーム５の挿入孔５Ｃから抜脱されることで、前記弾性部材１０であるコイルスプリングの拡圧弾性力に任せてブッシュ３をフェルール２側へ向けて付勢移動させ、チャック７のテーパ面７Ａ、ブッシュ３の嵌合孔９のテーパ内面９Ａ相互を密着させることにより突き当て接続部Ｃをチャック７の下面側で押さえ付ける。

フェルール２には、フレーム５の内方突起５Ｂと、ブッシュ３外面側のフランジ状の係止部３Ｂとの間に形成された空間部Ｓ２に対向してファイバ孔２Ａ近傍の深さまで矩形状の溝部１４を設けてある。また、この溝部１４には、その底部からファイバ孔２Ａ内の光ファイバＰ’を切断した後フェルール２に到達する位置まで、フィルタを装着するためのスリット部１５が形成されている。そして、溝部１４は、フランジ付きの金属製筒状のホルダ１６によって被覆されている。このときフィルタ装着用のスリット部１５は、ホルダ１６の略中間部の真下に位置するように配置される。

一方、前記ケーブルクランプユニット２１は、図７に示すように、光ファイバＰを貫通させる中央の光ファイバ貫通孔２２と、光ファイバＰに対して左右に二股状に引き裂かれた外被Ｑをそれぞれ挿入して保持可能にした左右二股に分岐した外被挿入溝２３とを備えて成る。すなわち、光ファイバＰの撓みをケーブルクランプユニット２１で吸収すべく二芯の外被Ｑを股裂きして抑える構造とし、二股に分かれた外被Ｑは、例えば櫛歯２４Ａ状の一対の保持金具２４によってしっかりと保持されるものとしてある。

また、ケーブルクランプユニット２１は、光ファイバ貫通孔２２、外被挿入溝２３それぞれを備えた身部２５と、透明部材によって形成されている蓋部２６とによる２個の成型部品で形成されている。このように蓋部２６を透明部材によって形成することで、透明部材を通して空間部の様子や中の光ファイバＰや外被Ｑの状態を見ることができ、接続作業やメンテナンス等を容易なものとすることができる。そして、ケーブルクランプユニット２１の外周にはブーツ２７が嵌装されるものとしてある。

尚、蓋部２６のみならず身部２５も透明部材によって形成してもよく、また、身部５、蓋部２６ともに不透明部材によって形成し、所定部位に内部視認用の窓孔を設けてもよい。

ところで、以上の実施形態で示されたフェルール２にあらかじめ挿着される光ファイバＰ’は、汎用の光ファイバ専用な構造となっているが、本光コネクタ１はそれ以外の光ファイバにも適用できるものである。例えば、ファイバーグレーティング用のファイバやドープファイバー（光減裏器用のファイバ）等も使用でき、組み込む光ファイバの種類は問わない。

次に、以上のように構成された最良の形態についての使用、組立の一例を説明するに、先ず、ケーブルクランプユニット２１に光ファイバＰを取り付ける。すなわち、図８に示すように、ケーブルクランプユニット２１の中央の光ファイバ貫通孔２２に光ファイバＰの心線を貫通させると同時に、左右二股に分岐した外被挿入溝２３に対し、光ファイバＰに対して左右に二股状に引き裂かれた外被Ｑをそれぞれ挿入した後、一対の保持金具２４を介して外被Ｑを挟持固定する。このように二股に裂いた外被Ｑを左右の外被挿入溝２３で固定させるため、中央の光ファイバ貫通孔２２から出た光ファイバＰに撓みを持たせるための長い自由度が付与されるのである。

次に、ケーブルクランプユニット２１を光コネクタ１に接続する。すなわち、図９に示すように、あらかじめロック部材１１の二股脚部１３をフレーム５の挿入孔５Ｃにそれぞれ挿入しておく。このときフレーム５、ブッシュ３相互間の空間部Ｓ２に二股脚部１３が挿入することで、ブッシュ３を保持部材４側へ移動させ、チャック７への締め付け力を解除させる状態となる。

そして、ケーブルクランプユニット２１を光コネクタ１に接続した後の光ファイバＰの挿入された心線の接続部Ｃにおける突き当て後に、ロック部材１１の二股脚部１３をフレーム５の挿入孔５Ｃから抜脱することで、弾性部材１０の拡圧弾性力に任せてブッシュ３を相手側フェルール２側へ向けて付勢移動させ、チャック７に締め付け力を付与して、チャック７のテーパ面７Ａ、ブッシュ３の嵌合孔９のテーパ内面９Ａ相互を密着させて突き当て接続部Ｃおよびその近傍をチャック７の下面側で押さえ付けるものとなる。

こうして光ファイバＰの心線の調心と保持とが同時に行われるものとなる。すなわち、ブッシュ３の内側は、片面がフェルール２に、他の片面がチャック７のテーパ面７Ａに接触して弾性部材１０の弾性力をファイバ締め付け方向に変換させるのである。その後、ケーブルクランプユニット２１の外周にはブーツ２７が嵌装される。光コネクタ１のフレーム５の外側には摘み部６が嵌装されて完成状態となる。

本発明を実施するための最良の形態における光コネクタを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は側面図である。 同じく光コネクタを示すもので、（ａ）は平面側から見た断面図、（ｂ）は側面側から見た一部切欠断面図である。 同じくチャック周辺を示すもので、（ａ）は挿着されたロック部材によりブッシュを保持部材側へ向けて押圧させた状態の断面図、（ｂ）は抜脱されたロック部材によりブッシュをフェルール側へ向けて移動させた状態の断面図である。 光コネクタ全体の分解斜視図である。 ロック部材の斜視図である。 ロック部材挿着時の拡大断面図である。 本発明を実施するための最良の形態におけるケーブルクランプユニットを示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図、（ｃ）は（ａ）のＹ−Ｙ断面図である。 同じくケーブルクランプユニットに光ファイバＰを組付る状態を示すもので、（ａ）は心線挿入状態の平面図、（ｂ）は外被挿入状態の平面図、（ｃ）は光ファイバＰ装着後の状態の平面図である。 同じく光コネクタにケーブルクランプユニットを組付る状態を示すもので、（ａ）は心線挿入状態の平面図、（ｂ）は一部断面にした平面図、（ｃ）は装着後の状態の平面図である。

符号の説明

Ｐ 光ファイバ
Ｓ１、Ｓ２ 空間部
１ 光コネクタ
２ フェルール
２Ａ ファイバ孔
３ ブッシュ
３Ａ 案内用ファイバ孔
４ 保持部材
４Ａ テーパ状ファイバ孔
４Ｂ 係止突起
５ フレーム
５Ｂ 内方突起
５Ｃ ロック部材挿入孔
６ 摘み部
７ チャック
７Ａ テーパ面
８ 凹部
９ 嵌合孔
９Ａ テーパ内面
１０ 弾性部材
１１ ロック部材
１２ ロックプレート
１３ 二股脚部
１４ 溝部
１５ スリット部
１６ ホルダ
２１ ケーブルクランプユニット
２２ 光ファイバ貫通孔
２３ 外被挿入溝
２４ 保持金具
２５ 身部
２６ 蓋部
２７ ブーツ
Ｑ 外被

Claims (3)

1. 両端部が開口されたファイバ孔が軸方向に形成され、挿入される光ファイバの突き当て接続部の位置する側にファイバ孔まで達する凹部を設けて成るフェルールと、突き当て接続部を下面側で押さえ付けるよう凹部に被せられ、上面側に前部から後部に向かってテーパ面を有するチャックと、チャックのテーパ面に外側から密着するよう一部にテーパ内面を有する嵌合孔が前端部に形成され、フェルールのファイバ孔と同軸で連通する案内用ファイバ孔が形成され、前端部の外面側に係止部が形成されたブッシュと、ブッシュに外側から嵌合する嵌合孔が前端部に形成され、ブッシュの案内用ファイバ孔と同軸で連通するテーパ状ファイバ孔が後端部に形成され、後端部にケーブルクランプユニットを装着可能とした保持部材と、ブッシュ前端の係止部と保持部材前端との間にブッシュを前方へ付勢するように介在配置された弾性部材と、ロック部材挿入孔が貫通して設けられた保持部材を嵌合するフレームとをそれぞれ備え、該フレームのロック部材挿入孔に脚部を挿着することで弾性部材の付勢力に抗してブッシュを保持部材側へ移動させてチャックのテーパ面、ブッシュの嵌合孔のテーパ内面相互の密着を解除させる一方、脚部を抜去することで弾性部材の付勢力によってブッシュを相手側フェルール側へ移動させてチャックのテーパ面、ブッシュの嵌合孔のテーパ内面相互を密着させるロック部材を備えてなることを特徴とする現場組立光コネクタ。
2. ロック部材は、ロックプレートの両側に、フレームの挿入孔に挿入可能な二股脚部を備えてなることを特徴とする請求項１記載の現場組立光コネクタ。
3. フェルールは、ファイバ孔近傍の深さまで溝部を設け、溝部の底からファイバ孔に挿着された光ファイバの切断位置下方までフィルタ装着用のスリット部が形成されると共に、溝部はホルダによって被覆されていることを特徴とする請求項１または２記載の現場組立光コネクタ。

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