JP4163077B2 - 光コネクタ - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1には、光ファイバを接続するための光コネクタをボックスの前面パネルに設けた光コネクタ用アウトレットが記載されている。
また、特許文献2には、ボックス(函体)前面のカバー(表板)に設けられた光コネクタと前記ボックス内に収納された機械的接合器とを予め光導波路(光ファイバ)で接続し、光ファイバケーブルなどの光ファイバを前記機械的接合器を介して前記光導波路と接続するようにした光接続器が記載されている。
特許文献2に記載の光接続器の場合、機械的接合器によって接続される2本の光ファイバが、何ら規制を与えることなく、ボックス内に収納されるので、光ファイバの光特性に悪影響を及ぼすような曲げ変形が該光ファイバに加わるおそれがあり、例えば、カバーを着脱する際などに、光ファイバを傷めてしまうおそれがある。
本発明を適用できる光コネクタとしては、ハウジングが前記フェルールの接合端面に対向配置されて接続される光コネクタが挿入される光コネクタ収容穴を有するものが挙げられる。
従って、配線作業の現場でも、光ファイバの先端部に光コネクタを組み立てることが容易にでき、フェルールの研磨等も不要であるので、作業性を大いに向上させることができ、本発明の光コネクタは、アウトレット用ボックス等の狭い場所に取り付けた場合でも、光ファイバの接続特性を光伝送に十分な程度に確保することができる。
図1は、本発明の光コネクタを示す正面視断面図である。図2は、図1の光コネクタを示す平面視断面図である。図3は、図1の光コネクタを示す左側面図である。
図4,図5は、図1の光コネクタにおけるクランプ部付きフェルールを示す図面であり、図4は正面視断面図、図5は平面視断面図である。図6は、図1の光コネクタにおけるハウジング本体を示す図面であり、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は左側面図、(d)は右側面図、(e)は底面図である。図7は、図1の光コネクタにおけるハウジング蓋を示す図面であり、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は左側面図、(d)は右側面図である。図8は、図1の光コネクタにおけるコネクタ本体の分解斜視図である。
図9は、図8の光コネクタ本体と開放部材とを対向させた状態を示す斜視図である。図10は、図1の光コネクタに装着した開放部材の楔部を光コネクタのクランプ部に挿入した状態を示す断面図である。図11は、図1の光コネクタに装着した開放部材の楔部を光コネクタのクランプ部から離脱した状態を示す断面図である。図12は、図1の光コネクタにおける挿入用補助具の斜視図である。
図13は、図1の光コネクタの後端側から他の光ファイバを近づける様子を示す断面図である。図14は、図1の光コネクタの後端側から他の光ファイバを挿入した状態を示す断面図である。図15は、図1の光コネクタのクランプ部に他の光ファイバをクランプ保持した状態を示す断面図である。図16は、図1の光コネクタのクランプ部内で接続用光ファイバと他の光ファイバとを接続した状態を示す断面図である。図17は、図1の光コネクタに光コネクタプラグを挿入接続した状態を示す断面図である。図18は、図1の光コネクタに光コネクタプラグを対向配置させた状態を示す断面図である。
図17,図18に示すように、フェルール3の接合端面32に対向配置されて接続される光コネクタ6(光コネクタプラグ)を挿入収容するための光コネクタ収容穴11を有しており、光コネクタレセプタクルとして機能する。
ここで、光コネクタプラグ6は、JIS C 5973等に規定されるSC形光コネクタプラグ(SC:Single fiber Coupling)であり、図17,図18に示すように、光ファイバ64の先端の樹脂被覆を除去して口出しされた裸光ファイバ(図示せず)を固定して保持するフェルール61を、ハウジング63内に収容するとともに、ハウジング63の後端側に露出した光ファイバ64を、ハウジング63の後端部に装着されたエラストマ(ゴム等)製のブーツ65によって保護した構成となっている。
フェルール先端部材31は、ジルコニアなどのセラミックスや、ガラスなどの硬質の材料から構成され、略円筒状に形成されており、該フェルール先端部材31の外周面31aは円筒面となっている。フェルール先端部材31の材料は、フェルール基部36を含む前記一体の部材37の材料よりも硬質のものが用いられる。
微細孔33の中心軸線は、前記フェルール先端部材31の外周面31aに対して精密に位置決めされている。これにより、周知のように、2個の光コネクタ8,6のフェルール3,61の接合端面32,62同士を対向させて、光ファイバ34,64同士の端面を突き合わせする際に、両方のフェルール3,61に割りスリーブ14を装着することにより、互いの光ファイバ34,64を精密に位置合わせして光接続することができる。
フェルール先端部材31の接合端面32は、微細孔33に接続用光ファイバ34を挿入した後、研磨を施しておくとよい。接続用光ファイバ34は、フェルール3に内装された部分34aと、フェルール3後端から突出した部分34bとを有する。
延出部35の外周面35aには、延出部35の周に沿って環状の溝部35bが形成されている。このように、外周面35aが溝部35bなどの凹凸を有することにより、フェルール基部36を成形する樹脂が凹凸状に固化し、接合強度が高いものとなる。
なお、素子41,42,43は円柱状(二つ割りの各素子は断面半円状)であってもよく、その場合、バネ部材46はC字状のものを用いるとよい。
光ファイバ48は、フェルール3に内装された接続用光ファイバ34(詳しくは、接続用光ファイバ34のフェルール3後端から突出した部分34b)と光接続されることによりコネクタ成端される光ファイバである。光ファイバ48は、ここでは、裸光ファイバ48aの外周に樹脂被覆が設けられてなる心線部48bの外周に、外装被覆が被覆された光ファイバケーブル48c(インドアケーブル、ドロップケーブル等)が用いられている。
なお、本発明において、接続用光ファイバ34と光接続され、光コネクタ本体1によりコネクタ成端される他の光ファイバ48としては、光ファイバケーブルに限定されるものではなく、フェルール3等の構成に応じて、光ファイバ素線、多心の光ファイバテープ心線など、各種の単心または多心の光ファイバを採用することができる。
位置決め溝44とテーパ穴45bとの間には、これら位置決め溝44およびテーパ穴45bと連通した被覆収納溝45aが設けられている。この被覆収納溝45aは、基体41と後端側の蓋体43とが重ね合わされる合わせ面41a,43aの丁度互いに対面する位置に形成されている。被覆収納溝45aは、光ファイバ48の樹脂被覆部分48bの先端部を収納し、かつ、素子41,43がバネ部材46でクランプされたときに、光ファイバ48の被覆部分48bをしっかりとクランプ固定できる形状になっている。
図1,図2に示すように、プラグ挿入部10は、先端側(図1,図2の左側)に開口した光コネクタ収容穴11を有する。この光コネクタ収容穴11には、フェルール3の接合端面32に対向配置されて接続される光コネクタ6(光コネクタプラグ)を着脱可能に収容する(図16参照)ことができる。光コネクタ収容穴11内には、互いに対向する一対の弾性係合片12が、光コネクタ収容穴11の奥側から開口11aに向かって突設されている。それぞれの弾性係合片12の突出先端には、光コネクタプラグ6のハウジング63両側部に形成された係合凹所63aと係合させるための係合突起12aが設けられている。また、両弾性係合片12の間には、光コネクタプラグ6のフェルール61を収容するフェルール収容穴13aを有するスリーブホルダ13が、開口11aに突設されている。
フェルール収容穴13a,16a内には、プラグ挿入部10とハウジング本体15とをまたぐように、断面C字状の割りスリーブ14が装着されている。
割りスリーブ14内には、光コネクタ本体1のフェルール3と、光コネクタプラグ6のフェルール61とが、接合端面32,62同士を対向させて挿入されるようになっている。割りスリーブ14は、各フェルール3,61に内装された光ファイバ48,64を精密に位置合わせするために、両フェルール3,61の外周面31a,61aを案内するようになっている。
また、光コネクタ本体1の光コネクタ収容穴11に挿入接続された光コネクタプラグ6は、ハウジング63(より詳しくは、ハウジング63のうち、係合凹所63aを有するプラグフレームの外側に装着されたつまみ部)を手指や工具等で後端63b側に引くことにより、ハウジング63の係合凹所63aと光コネクタ本体1の係合突起12aとの係合を解除して、光コネクタ収容穴11から抜去することができるようになっている。
クランプ部収納部17の互いに対向する2面の側面には、先端に係止爪18aを有する弾性係合片18が、それぞれの前記側面に形成されている。係止爪18aは、クランプ部収納部17の外方に向かって突出しており、弾性係合片18は、係止爪18aがクランプ部収納部17の内部空間17cに向かって後退するように弾性的に湾曲変形可能である。
また、クランプ部収納部17の弾性係合片18を有する面と異なる他の側面には、クランプ部4に向かって楔51を差し込むための楔差込口17a,17bが形成されている。
クランプ部収納部17の内部空間17cには、クランプ部4との間(詳しくは、クランプ部4と弾性係合片18の裏面との間)に、楔51の割り入れによる素子41,42,43の開閉に必要なクリアランスが確保されている。
また、クランプ部収納部17の楔差込口17a,17bと対向する裏側の側面には、先端に係止爪19aを有する弾性係合片19が設けられている。弾性係合片19は、その係止爪19aを挿入用補助具7(後述)の係合穴74と係合させることができるようになっている。
外装部21は、クランプ部収納部17の楔差込口17a,17bに対応して切欠状に形成された窓部21aと、クランプ部収納部17の一対の弾性係合片18,18の各係止爪18aの位置に対応して形成された一対の係合穴21b,21bと、挿入用補助具7係合用の弾性係合片19に対応して切欠状に形成された窓部21cとを有する。
また、後端壁22は、ハウジング蓋20の後端24に向かってテーパ状に拡張する光ファイバ挿入穴23を中央部に有する。詳しくは、光ファイバ挿入穴23の周縁は、図1,図2等に示すように、ハウジング2の前後方向(フェルール収容穴13a,16aの延びる方向。図1,図2の左右方向)を含む断面において円弧状に湾曲した湾曲面23aとなっている。湾曲面23aは、ハウジング蓋20の後端24から、クランプ部4のテーパ穴45bに向けて縮径している。湾曲面23aのハウジング2の前後方向を含む断面における切り口の曲線(図1,図2参照)の曲率半径は、光ファイバ48の光特性(曲げ損失など)が維持できるような許容曲げ半径以上にすることが好ましい。
案内手段25は、ここでは、窓部21cを間にして互いに対向する一対の案内レールとなっている。これら案内レール25は、外装部21から後端壁22の後端24までにわたって延びており、外装部21側面から突出する先端側が、相手の案内レール25に向かって屈曲した形状になっている。
さらにこのハウジング2では、弾性係合片18の係止爪18aをクランプ部収納部17の内部空間17c側に押し込んで、係合穴21bから離脱させることにより、ハウジング蓋20をハウジング本体15から取り外すことが可能である。
ここで、開放部材5は、合成樹脂性の一体成形品として製造することができるが、本発明においては、特にこれに限定されず、複数の部品から構成されたものであっても構わない。
図10に示すように、楔51の先端部51aを楔差込口17aから楔挿入溝47に差し込むと、基体41と蓋体42の合わせ面41a,42a間が開いて、位置決め溝44に光ファイバ48を挿入できるような隙間が生じる。なお、図10には図示しないが、先端部51aの方と同時かつ同様にして、楔51の先端部51bが楔差込口17bから楔挿入溝47に差し込まれ、基体41と蓋体43の合わせ面41a,43a間も開かれる。
また、図11に示すように、楔駆動部52を両側(弾性ヒンジ53b,53bの側)から押圧することにより、可動端部52cがホルダ部54から遠ざかるような伸び変形をして、楔51の先端部51a,51bが素子41,42,43間から抜き出されるようになっている。
なお、本形態例の光コネクタ8は、図10に示すように、ハウジング2が開放部材5のホルダ部54に取り付けられた状態で販売、携帯等を行うことが可能である。
図1,図2,図12,図13等に示すように、挿入用補助具7は、他の光ファイバ48を保持する光ファイバ保持部72と、該光ファイバ保持部72の前面72aから延出されたスライド部71とを有する。
光ファイバ保持部72には、互いに対向する前面72aおよび後面72bの間にわたって延びる光ファイバ取付溝73が形成されている。光ファイバ取付溝73の内面両側には、光ファイバ48のケーブル部48cの外装被覆に食い込んで把持する押さえ突起73aが、複数対突設されている。
スライド部71における係合穴74の位置は、図2に示すように、弾性係合片19の係止爪19aを係合穴74に係止した状態で、ハウジング2の後端24と光ファイバ保持部72の前面72aとの間に、隙間75が生じるような位置となっている。つまり、挿入用補助具7のスライド方向(接続用光ファイバ34の光軸方向)において、光ファイバ保持部72の前面72aから係合穴74までの距離が、ハウジング2の後端24から弾性係合片19の係止爪19aまでの距離よりも、大きくなるようになっている。
図10,図13に示すように、光ファイバ48を挿入用補助具7の光ファイバ取付溝73に把持させる。この際、光ファイバ48先端を挿入用補助具7の光ファイバ保持部72前面72aから突出させる突出量は、接続用光ファイバ34のフェルール後端に突出した部分34bの端面とハウジング2の後端24との距離よりも大きくなるように決められる。
楔51の先端部51a,51bをクランプ部4の楔挿入溝47に割り入れた状態で、ハウジング2後端の光ファイバ挿入穴23から、先端に裸光ファイバ48aを露出させた光ファイバ48を素子41,42,43の間に挿入する。この際、光ファイバ挿入穴23の周縁部が、クランプ部4のテーパ穴45bに向けて縮径する湾曲面23aとなっているので、該湾曲面23aによって、光ファイバ48の先端がテーパ穴45bまで案内されるようになり、光ファイバ48の挿入作業が容易である。
さらに、図16に示すように、挿入用補助具7を引いて、係合穴74を弾性係合片19の係止爪19aに係合させると、光ファイバ48の心線部48bのたわみが伸ばされ、光損失の少ない状態で保持される。
ハウジング2の後端24側に引き出された光ファイバ48は、ハウジング2に装着された挿入用補助具7によって保持されるので、光ファイバ48のハウジング2後端から突出した部分にサイドプル(側方への引張り)などの側圧が加わったとしても、光ファイバ48に許容限界を超える曲げ変形が加わることが避けられ、光ファイバ48の光特性を十分な程度に維持することが容易になる。
従って、光ファイバ48を保護するためのゴム製のブーツを省略することができるので、部品点数を削減できる。
ハウジング2が、光コネクタプラグ6が挿入される光コネクタ収容穴11を有するので、フェルール3を光コネクタプラグ6のフェルール61の向きに押圧する押しバネが省略できる。このため、部品点数をさらに削減できる。
光コネクタの長さを短くして、アウトレット用ボックスや屋外用成端箱等の狭い場所に取り付けることができる。しかも、この場合に、光ファイバの接続特性を光伝送に十分な程度に確保することができる。
案内レール25は、挿入用補助具7をハウジング2に対して接続用光ファイバ34の光軸方向にスライド移動するように案内し、光ファイバ保持部72は、他の光ファイバ48の光軸を接続用光ファイバ34の光軸の延長線上に保持するようになっているので、他の光ファイバ48先端の裸光ファイバ48aをクランプ部4の位置決め溝44に挿入して接続用光ファイバ34と突き合わせる作業を、容易かつ確実に行うことができる。
挿入用補助具7は、これをハウジング2後端24に向けて押し込むことによって、光ファイバ48がたわみ変形(湾曲変形)した状態で接続用光ファイバ34と突き合わせることができるので、光ファイバ34,48の端面間に適度な押圧が加えられ、両光ファイバを確実に光接続することができる。また、挿入用補助具7への押込み力を解除することによって、弾性係合片19の弾性変形の戻り、および弾性係合片19の係止片19aと挿入用補助具7の係合穴74との係合により、挿入用補助具7を押込み方向とは逆に後退させ、他の光ファイバ48の湾曲が解消される。従って、接続後の光ファイバ48を、挿入用補助具7によって、光損失が少ない状態で保持することができる。
さらに、フェルール3の先端部に加わる曲げ力が、硬質のフェルール先端部材31と樹脂製のフェルール基部36との全体で受けられて緩和されるので、フェルール先端部材31と主幹部材樹脂成形部37との接合強度が向上する。また、クランプ部付きフェルール30のたわみに対する耐久性を向上できる。
開放部材5を樹脂で一体成形したことにより、安価で製造でき、専用工具を用いる場合に比べて、大幅なコスト削減を実現できる。
前記実施の形態では、円筒状のフェルールを有する光コネクタの場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば略直方体状のフェルールを有する光コネクタにも適用可能である。この場合、フェルール基部の幅および厚さ(それぞれ、光コネクタの接続方向に直交する2方向の長さ)が、それぞれ、フェルール先端部材の幅および厚さよりも小さければ、前記フェルール基部の外周形状が、前記フェルール先端部材の外周形状よりも小さいようにすることができる。
クランプ部の構成は、光ファイバを調心して端面同士の突き合わせ接続をクランプ保持する構成のものであれば、構造や形状は特に限定されるものではない。例えば、素子の基体に対向する蓋体の個数は、1個でも複数個でもよい。楔挿入溝は楔の先端部ごとに対応して別々に設けても良く、また、上記形態に示したように、1本につながっていてもよい。
本発明は、光ファイバ穴がフェルールに複数形成され、それぞれの光ファイバ穴に接続用光ファイバが内装された光コネクタに適用することもできる。この場合、クランプ部に設けられる位置決め溝などの調心機構は、少なくとも、接続用光ファイバの本数分設ければ、該光コネクタによってコネクタ成端される光ファイバのそれぞれを、調心機構によって接続用光ファイバと光接続させることができる。このような光コネクタとしては、例えば、フェルールがJIS C 5981等に規定のMT形光コネクタフェルール(MT:Mechanically Transferable)である光コネクタが例示される。
Claims (2)
- 接続用光ファイバ(34)が予め内装されたフェルール(3)の接合端面(32)に対向する後端に、前記接続用光ファイバの前記フェルール後端から突出した部分(34b)と他の光ファイバ(48)との突き合わせ接続状態をクランプして保持するためのクランプ部(4)が設けられ、前記フェルールおよびクランプ部がハウジング(2)に収納されたコネクタ本体(1)と、
前記他の光ファイバを光ファイバ保持部(72)に保持した状態で、前記ハウジングに設けられた案内手段(25)によって案内されながら該ハウジングに取り付けられることにより、前記光ファイバ保持部に保持された前記他の光ファイバを前記クランプ部に対して位置決めしながら挿入できるようになっている挿入用補助具(7)とを具備し、
前記ハウジングの後端(24)側には、前記他の光ファイバを前記クランプ部に挿入するための光ファイバ挿入穴(23)が形成されており、該光ファイバ挿入穴の周縁部には、前記他の光ファイバの光特性が維持できるような許容曲げ半径以上の曲げ半径を確保するための湾曲面(23a)があり、前記クランプ部の後端には、前記他の光ファイバ(48)をクランプ部に挿入するためのテーパ穴(45b)が開口しており、前記湾曲面は、前記ハウジングの後端から前記クランプ部のテーパ穴に向けて縮径しており、
前記案内手段は、前記挿入用補助具を、前記ハウジングの後端に対して前記接続用光ファイバの光軸方向にスライド移動するように案内するものであり、
前記挿入用補助具は、前記他の光ファイバを保持する光ファイバ保持部(72)と、該光ファイバ保持部の前面(72a)から延出されたスライド部(71)とを有し、前記スライド部には、前記ハウジングの側面に設けられた弾性係合片(19)の係止爪(19a)と係合可能な係合穴(74)が設けられており、
前記挿入用補助具を前記ハウジングの後端に向けて、前記光ファイバ保持部の前面が前記ハウジングの後端に当接するところまで押し込むことによって、前記係止爪が前記スライド部に当接して前記弾性係合片が前記スライド部から押しやられるように弾性変形し、かつ前記光ファイバ保持部に保持された他の光ファイバが湾曲変形した状態で前記接続用光ファイバと突き合わされるようになっているとともに、
前記挿入用補助具への押込み力を解除することによって、前記弾性係合片の弾性変形の戻りにより前記挿入用補助具を押込み方向とは逆に後退させ、前記弾性係合片の係止爪が前記スライド部の係合穴に係合し、かつ前記他の光ファイバの湾曲を解消できるようになっていることを特徴とする光コネクタ(8)。 - 前記ハウジングが、前記フェルールの接合端面に対向配置されて接続される光コネクタ(6)が挿入される光コネクタ収容穴(11)を有す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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