JP4447814B2

JP4447814B2 - 複数の光ファイバケーブルを同時に接続する光通信用差込コネクタ及びそのためのインサート

Info

Publication number: JP4447814B2
Application number: JP2001558773A
Authority: JP
Inventors: シュマルツィガウク，トーマス; コッホ，ベアート
Original assignee: フーバーウントズーナーアーゲー
Priority date: 2000-02-11
Filing date: 2000-02-11
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2020-02-11
Also published as: EP1254387B1; US6811321B1; DE50013282D1; EP1254387A1; AU2000224269A1; CN1433524A; WO2001059499A1; TW588802U; CA2399120A1; CN1187632C; JP2004502962A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバの分野に係り、請求項１の前提部に記載した複数の光ファイバーケーブルを同時に接続するための光通信用差込コネクタと、このような差込コネクタ用のインサートに関する。
【０００２】
このような光通信用差込コネクタは、例えば米国特許第５，４３６，９９３号や同５，５９０，２２９号によって知られている。
【０００３】
【従来の技術】
その高い光透過性と内部での干渉が起こらないことから、光ファイバ網は、建築物の通信インフラ等種々の技術分野で利用されるようになってきている。ここで、異なる光ファイバケーブルを接続する際、差し込みコネクタを使って、信頼性が高く、取扱いが容易でかつ取り外しが可能なものにできるかどうかは決定的に重要である。通信業務の複雑さの程度は確実に増しているため、永久に増加し続けるケーブルが互いに接続でき、かつこれに呼応して増加する差込接続が限られたスペースに収まることが求められる。これは、特に通信容量との関係で、一本のケーブルの代わりに複数の平行なケーブルが用いられ、これらを同時に接続しなければならない場合に問題となる。
【０００４】
単一の差込接続から二重の差込接続に乗り換える非常に簡単な方法は、旧来の２個の単一接続用コネクタを適当な接続手段を使って組み合わせることである。このような解決方法の例としては、米国特許第５，５２８，７１２号や同第５，３４３，５４７号がある。このような二重差込コネクタは既存の単一接続用コネクタから非常に簡単な方法で構築できるが、この種のコネクタは、スペースを節約することができず、ただ２つの単一接続用差込コネクタが同時に稼動するだけという欠点がある。
【０００５】
一方、スペースを節約できる多重式の差込コネクタについては、複数の光ファイバケーブルやマルチファイバケーブルを差込コネクタの単一の口輪に嵌め、この差込コネクタを稼動させるときに同時に接続するなど、すでに多くの提案がなされている。米国特許第５，７２７，１０１号は、２本の光ファイバを納める穴を中央に２個備えた円筒形の口輪をもつ差込コネクタを開示している。また、米国特許第５，７９９，１２２号には、光ファイバの終端を収める複数の穴が一列に配置された矩形の断面をもつ平らな口輪が開示されている。さらに、米国特許第５，８９６，４７９号には、光ファイバの終端を収める平行なＶ字溝が刻まれた２つの部分に分割可能な、平らでほぼ矩形の口輪が開示されている。この種の多重式差込コネクタは、複数集められた個々の光ファイバが限られたスペースの中で接続される。しかし、光ファイバの終端の口輪への取付けがやや複雑で、使用の際も可撓性に欠けるという欠点がある。これは、口輪が特定の数のファイバ用に個々につくられるからである。さらに、このＶ字溝を使うやり方の場合、以下に述べる従来技術（「口輪−スリーブ−口輪システム」として知られている）と比べ、光ファイバを容易に中央に寄せることができないという欠点もある。
【０００６】
多重式差込コネクタによる他の解決方法については、米国特許第５，５９０，２２９号や同第５，４３６，９９３号を始めとして種々の文献に記載されている。かかる解決方法は、「口輪−スリーブ−口輪システム」に基づいており、差込コネクタの各光ファイバが、それ専用の口輪に挿入される。種々の口輪（個別にバネを用いて取り付けられる）は、共通のキャリア（上述の米国特許第５，５９０，２２９号の図４においては符号８８，９０で、同第５，４３６，９９３号においては符号３１で示される。）に取り付けられる。この場合、光ファイバの終端を口輪に装填するのは、上に述べたこれ以前の技術で用いたいくつかの穴をもつ口輪のときよりもはるかに容易である。しかし、多くの用途で有用となる可撓性は欠如する。これは、共通キャリアが、特定の数の口輪または光ファイバ向けに個別に製造されるからである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記事情に鑑み、本発明は、従前の技術における欠点を避け、かつ光ファイバを容易に装填できて使用時の可撓性も十分な、複数の光ファイバケーブルを同時に接続するコンパクトな差込コネクタを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、請求項１と１３に記載した発明によって達成される。本発明の本質は、各光ファイバに対してそれぞれバネで付勢される口輪を割り当て、個別のインサートにおいてこれらバネで付勢された口輪を予め組み立てておき、多重式の差込コネクタを形成するため、複数のこれらインサートを共通のハウジングに並べて収納することにある。このような各光ファイバに割り当てられた口輪を使うことにより、光ファイバ終端の装填が容易になり、同時に光ファイバの中心の位置を正確に定めることも可能になる。本発明においては、別々のインサートにおいて口輪を予め組み立てておくため可撓性が増す。なぜなら、色々な数のインサートが簡単な方法で組み合わされ、差込コネクタを形成するからである。また、インサートを予め組み立てておくため、ハウジング内において各インサートの間に障壁ないし分離壁を設けないですますことができる。
【０００９】
本発明の第１の好ましい態様においては、インサートが共通のハウジングに取外し可能に固定され、かつインサートは嵌込み方式で共通ハウジングに固定される。その結果、インサートは簡単に取付けと取外しができ、同時に差込コネクタも安定な構成を実現できる。
【００１０】
本発明に係る差込コネクタの第２の態様においては、各インサートはそれぞれ、好ましくはプラスチック製の矩形の型枠形状をした固着手段を備える。この固着手段は差込方向に長手形状をなして内部空間を有し、その前面には口輪が入り込む開口が設けられる。他方後面には、光ファイバケーブルを通す貫通孔が設けられる。口輪をスプリングに取り付ける際、スプリング部材、特に螺旋形状のスプリングが固着手段の内部空間に取り付けられ、他方口輪は、固着手段の内部空間に配置される好ましくは金属製の内部部材に挿入される。内部部材は、スプリング部材を案内する案内スリーブを具備する。そして、長手軸の周りの回転によって内部部材を異なる角度の位置へ調整することを可能にする調整手段が、内部部材に設けられる。この調整手段は、内部空間の前方領域で案内スリーブと接合する矩形断面をもつ調整部を含むのが好ましい。この調整部は口輪を収納する収納孔を有し、スプリング部材はこのスプリング部材の前方端でその調整部に支持される。その結果、ほとんど部品を使わずに、口輪を安定的かつ調整可能にインサートに弾性的に取り付けることができる。
【００１１】
本発明のさらなる態様によれば、固着手段の側壁が係合用の段差の付いた弾性部分を有し、またインサートをハウジングに押し込んだときに係合用の段差によって係止される固着手段の通過する嵌込み用の開口が、共通のハウジングに設けられて、インサートを嵌込み方式で取り外し可能にハウジングに固着することができる。
【００１２】
本発明の好ましい態様によれば、口輪は、固着手段の内部空間に配置される内部部材（好ましくは金属製）に挿入される。内部部材は、スプリング部材を案内する案内スリーブを備える。また、長手軸の周りで内部部材を異なる角度に回転させることによって内部部材の調整を可能にする調整手段が内部部材に設けられてる。この調整手段は、矩形の断面をもつ調整部分を備え、内部部材の前方領域で案内スリーブに接合し、一方で口輪を収納する収納孔を有する。スプリング部材はその前方端においてこの調整手段によって支持される。
【００１３】
他の態様は、引用形式請求項に係るものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を使って例示的な態様に基づき、本発明を詳しく説明する。
【００１５】
図１は、「後面コネクタ」として知られる形態の本発明に係る差込コネクタの好ましい例示的な態様を斜視図によって再現したものである。この態様においては、差込コネクタ１０は差込状態で示されており、回路基盤（以下「基盤」という。）１４に隣り合わせて並べた４本の光ファイバ１７を、取付用の後面（以下「後面」という。）１１から外側に引き出された対応する４本のケーブル１８に取り外し可能に接続している。基盤１４は、この態様においては、後面１１と直角をなしている。差込コネクタ１０は、基盤１１の端部に固定されたプラグ１０Ａと、外部ハウジング１２内にあってプラグの差込方向に動かすことができる内部ハウジング１３を備えた、プラグ１０Ａと対のラクナ（ｌａｃｕｎａ）ソケット１０Ｂを具備する。外部ハウジング１２は、フランジ１２Ａを使って、後面１１の開口部に固着（例えはネジ止め）される。プラグ１０Ａは、一端で差込部１９と合体する本体１５を有する。プラグ１０Ａは、差込部１９を介して、対応するソケット１０Ｂの差込用開口部に嵌る。プラグ１０Ａとこのプラグ１０Ａに収められた光ファイバケーブル１７の終端は、汚れたり損傷しないように、また放射線が不意に外部に出ることのないように、保護フラップ１６によって保護される。この保護フラップ１６は、プラグ１０Ａの本体１５に回動可能に取り付けられ、差込の前には後方に回動される。
【００１６】
本発明によれば、プラグ１０Ａまたは差込部１９の内部にある４本の光ファイバケーブル１７は、それぞれ独立したインサート２０に割り当てられる。このインサート２０は、光ファイバの自由端を固定する弾性の口輪を備え、差込部１９の共通のハウジング１９’において、嵌込み方式である同様の他のインサートと一緒に保持される。４個の嵌込み式開口部２１は、図１においてはハウジングの上側に並んで設けられる。口輪２３の付いたインサート２０のハウジング１９’における位置は、図２に示す。
【００１７】
図３と図４によれば、予め組立ておくことができるインサート２０は、口輪２３（材料は例えばジルコニアで、直径は例えば１．２５ｍｍ）、内部部材（金属製）２４、螺旋形状のバネ部材２８、枠の形をした固着手段２９（押出成形したプラスチック）、柱状の固定部材３７（金属製）および固定用スリーブ４１（金属製）を備える。螺旋形スプリングの替わりに、他の弾性体、例えばゴムチューブも使えることは言うまでもない。固着手段２９は、インサート２０の基本的な構成要素であり、インサート２０に必要な機械的安定性を与える。残りの要素２３，２４，２８，３７および４１は、固着手段２９に収められるかまたは固着手段２９に取り付けられる。固着手段２９は矩形で、差込方向に延び、内部空間３３を有する。固着手段の枠の前壁（前面）には、口輪２３を収める開口３０が設けられる。他方、固着手段の枠の後壁（後面）には、光ファイバケーブル１７を通す貫通孔３４と、矩形の収納スペース３５が設けられる。後壁の外側面には、矩形の隙間４２が設けられる（図４参照）。
【００１８】
柱状の固定部材３７は、軸方向にパイプ状の接続部材３８と４０、およびこれら接続部材にそれぞれ前部と後部で接する矩形の保持板３９を有する。前方のパイプ状接続部材３８は、さらに同心円状の環状ビード４３を備える。柱状固定部材３７が固着手段２９の貫通孔３４に押し込まれると、パイプ状の接続部材３８が、環状ビード４３によって収納スペース３５に係合する。同時に、保持板３９が隙間４２に入り込み、ケーブル１７にかかるねじり力によってねじられた状態で固着手段２９に押し込まれた柱状固定部材３７を固着する。柱状固定部材３７が押し込まれた状態にあるとき、前方のパイプ状接続部材３８は内部空間３３に突出しながら、内部空間３３に挿入された螺旋状スプリング２８を支える。後方のパイプ状接続部材４０は、固着手段２９から出て後方に突出しながら、光ファイバ１７に被せられてこの光ファイバに押し付けられる固定用スリーブ４１を介して、光ファイバケーブル１７にかかる引張力の緩和を確実なものにする。
【００１９】
口輪２３、内部部材２４および螺旋状スプリング２８は、固着手段２９の内部空間３３内に設置される。内部部材２４は、螺旋状スプリング２８を案内する案内スリーブ２７と矩形の断面をもつ調整部２６を備える。調整部２６は、内部部材２４の前方部分で案内スリーブ２７に接合し、他方口輪２３を収める収納孔２５を有する。案内スリーブ２７に被せられる螺旋状スプリング２８は、その前方端が、調整部２６の後面によって支持される。口輪２３は、内部部材２４にある収納孔２５に押し込まれ、内部部材２４および押圧された螺旋状スプリング２８とともに、固着手段２９の開放された側から内部空間３３に挿入される。口輪２３が何の障害もなく前方の開口３０に収まるよう、この開口３０は、口輪側に形成される。矩形の調整部２６と矩形の内部空間３３の相互作用により、長手軸方向の周りで異なる角度に（両方向に９０度づつ４段階で）回転することで、内部部材２４（または光ファイバ）の位置調整が可能になる。こうして螺旋状スプリング２８は、調整した位置が保持されるよう、内部部材２４を固着手段２９の前面に押し付ける。内部空間３３内で螺旋状スプリング２８をさらに側面から支えるため、固着手段２９の長手の壁の内側に長手部材３６を形成することもできる。
【００２０】
しかし、調整部分を矩形にして９０度づつ調整する替わりに、例えば六角形の形状にして６０度づつ調整できるようにすることもできる。このときインサートは、これに対応して六角形の断面をもち、差込コネクタの例えば円筒形のハウジングを最適に充填するよう、上下それぞれに一列に並んでハニカム状に配列される。
【００２１】
各インサート２０は、共通のハウジング１９’に嵌込み式で挿入される。各固着手段２９においては、上方の側壁は、わずかにＶ字形状をなして外側に突出する弾性部３１を有する。そして、この弾性部３１の上には、インサート２０が差し込まれたとき、ハウジング１９’にある嵌込み式開口部２１と取外し可能に係合する係合用の段差３２設けられる。この係合用の段差３２を押し下げると、インサート２０は、再びハウジング１９’から後方に引っ張り出すことができる。
【００２２】
これらすべての構成要素の寸法を最小にとどめると、インサート２０を最適に配置するのが可能になる。固着手段２９はさらに内側の前面にベベル（斜面）を設け、たとえ内部部材２４に遊びがあってもこの内部部材が螺旋状スプリングによって遊びをもたずにベベルに押し付けられた状態を保てるようにすることもできる。嵌込み用の弾性部３１と段差３２のおかげで、固着手段２９およびすべてのインサート２０は、実際所望の設計通りにハウジング１９’に差し込むことができ、所望の設計の差込ハウジングただ１個で多重式の接続が可能になる。
【００２３】
以上本発明をプラグ（雄）とソケット（雌）を使う「後面コネクタ」の例を基に説明してきた。本発明の概念は、米国特許第５，４３６，９９３号に開示されているような同一の二つのプラグとこれらプラグの間に設けられる連結装置（口輪−スリーブ−口輪）を備えた差込コネクタに特に適していることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】回路基盤の４本の光ファイバケーブルが取付用後面にある対応するケーブルにプラグとソケットにより接続される、「後面コネクタ」として知られる本発明の好ましい例示的態様に係る光通信用差込コネクタを示す斜視図である。
【図２】ソケットに挿入された図１のプラグ（４個のインサートと口輪が一列に並んでいる）の断面図である。
【図３】前方斜めから見た、図１で使用されたインサートの構成を示す拡散分解図である。
【図４】後方斜めから見た、図３のインサートの拡散分解図である。
【符号の説明】
１０光通信用差込コネクタ
１０Ａプラグ
１０Ｂソケット
１１取付け用後面
１２外側ハウジング（ソケット）
１２Ａフランジ
１３内側ハウジング（ソケット）
１４回路基盤
１５本体（プラグ）
１６保護用キャップ（プラグ）
１７，１８光ファイバケーブル
１９差込部
１９’ ハウジング（差込部）
２０インサート
２１嵌込み用開口
２２固定用スリーブ
２３口輪
２４内部部材
２５収納孔
２６調整部（矩形）
２７案内スリーブ
２８スプリング部材または螺旋状スプリング
２９固着手段（型枠形状）
３０開口
３１弾性部
３２係合用段差
３３内部空間
３４貫通孔
３５収納スペース（矩形）
３６長手部材
３７柱状固定部材
３８，４０パイプ状接続部材
３９保持板
４１固定用スリーブ
４２隙間（矩形）
４３環状ビード

Claims

光ファイバケーブル（１７）の数に応じた複数の口輪（２３）が取り付けられた少なくとも１個のプラグ（１０Ａ）を備え、これらの口輪は差込方向においてバネで押し戻され、各光ファイバケーブル（１７）は対応する口輪に接続されてかつこの口輪に固着される、複数の光ファイバケーブル（１７，１８）を同時に接続する光通信用差込コネクタ（１０）であって、
各口輪（２３）は別個のインサート（２０）にバネで押し戻されるように取り付けられ、
前記少なくとも１個のプラグ（１０Ａ）内にある複数のインサート（２０）は互いに隣り合って配列され、共通のハウジング（１９’）に固定され、
前記各インサート（２０）は、それぞれ側面が開放された矩形枠形状の固着手段（２９）を備え、この固着手段（２９）は、差込方向において長手に延びて内部空間（３３）を有し、正面側には口輪（２３）用の開口（３０）が設けられ、背面側には光ファイバケーブル（１７）を通すための貫通孔（３４）が設けられるとともに、バネを介して取り付けられる口輪（２３）のためのバネ部材（２８）が前記内部空間（３３）に設置され、前記バネ部材（２８）及び口輪（２３）が、前記側面開放から前記内部空間（３３）に挿入される光通信用差込コネクタ。
前記各インサート（２０）は、共通のハウジング（１９’）に取外し可能に固定される請求項１記載の光通信用差込コネクタ。
前記各インサート（２０）は、共通のハウジング（１９’）に取外し可能に嵌込み式に固定される請求項２記載の光通信用差込コネクタ。
前記複数のインサート（２０）は、共通のハウジング（１９’）において一列に配置される請求項１ないし３のいずれか一項記載の光通信用差込コネクタ。
前記少なくとも１個のプラグ（１０Ａ）に加えて、このプラグ（１０Ａ）を差し込むための対応するソケット（１０Ｂ）を備える請求項１ないし４のいずれか一項記載の光通信用差込コネクタ。
２個の同一のプラグと、前記光ファイバケーブルを接続するため前記２個のプラグが両側に差し込まれる連結装置を備える請求項１ないし４のいずれか一項記載の光通信用差込コネクタ。
前記固着手段（２９）の正面側の口輪（２３）用の開口（３０）は、当該固着手段（２９）の側面に開口して形成され、前記口輪（２３）が前記固着手段（２９）の側面から前記開口（３０）に挿入される請求項１記載の光通信用差込コネクタ。
前記口輪（２３）は、固着手段（２９）の内部空間（３３）に配置される内部部材（２４）に差し込まれ、またこの内部部材（２４）はバネ部材（２８）を案内する案内スリーブ（２７）を備え、内部部材（２４）をその長手軸の周りで種々の角度に回転させることによって内部部材の調整を可能にする調整手段（２６）を設けた請求項１記載の光通信用差込コネクタ。
前記調整手段は矩形断面の調整部（２６）を含み、この調整部（２６）は、内部部材（２４）の前方領域において案内スリーブ（２７）に接合し、口輪（２３）を収納する収納孔（２５）を有するとともに、バネ部材（２８）はこのバネ部材の前方端で前記調整部（２６）に支持される請求項８記載の光通信用差込コネクタ。
前記固着手段（２９）は側壁に係合用段差（３２）付きの弾性部分（３１）を備え、またインサート（２０）を共通ハウジング（１９’）に挿入する際前記固着手段（２９）の前記係合用段差（３２）を係り合せる嵌込み式開口部（２１）が共通ハウジング（１９’）に設けられる請求項１ないし９のいずれか一項記載の光通信用差込コネクタ。
前記固着手段（２９）には光ファイバケーブル（１７）を固定するための柱状固定部材（３７）が設けられ、この固定部材（３７）は固着手段（２９）の貫通孔（３４）に嵌込み式に係合するよう押し込まれ、またこの固定部材（３７）は、固定用スリーブ（４１）を固定するために固着手段（２９）から後方に突出するパイプ状の接続部材（４０）を備える請求項１ないし１０のいずれか一項記載の光通信用差込コネクタ。
前記インサート（２０）は、それぞれ側面が開放された矩形枠形状の固着手段（２９）を備え、この固着手段（２９）は、差込方向において長手に延びて内部空間（３３）を有し、正面側には口輪（２３）用の開口（３０）が設けられ、背面側には光ファイバケーブル（１７）を通すための貫通孔（３４）が設けられるとともに、バネを介して取り付けられる口輪（２３）のためのバネ部材（２８）が前記固着手段の内部空間（３３）に設置され、前記バネ部材（２８）及び口輪（２３）が前記側面開放から前記内部空間（３３）に挿入される請求項１記載の光通信用差込コネクタのためのインサート。
前記口輪（２３）は、固着手段（２９）の内部空間（３３）に配置される内部部材（２４）に差し込まれ、またこの内部部材（２４）はバネ部材（２８）を案内する案内スリーブ（２７）を備え、内部部材（２４）をその長手軸の周りで種々の角度に回転させることによって内部部材の調整を可能にする調整手段（２６）を設けた請求項１２記載の光通信用差込コネクタのためのインサート。
前記調整手段は矩形断面の調整部（２６）を含み、この調整部（２６）は、内部部材（２４）の前方領域において案内スリーブ（２７）に接合し、口輪（２３）を収納する収納孔（２５）を有するとともに、バネ部材（２８）はこのバネ部材の前方端で前記調整部（２６）に支持される請求項１３記載の光通信用差込コネクタのためのインサート。
前記固着手段（２９）には光ファイバケーブル（１７）を固定するための柱状固定部材（３７）が設けられ、この固定部材（３７）は固着手段（２９）の貫通孔（３４）に嵌込み式に係合するよう押し込まれ、またこの固定部材（３７）は、固定用スリーブ（４１）を固定するために固着手段（２９）から後方に突出するパイプ状の接続部材（４０）を備える請求項１２ないし１４のいずれか一項記載の光通信用差込コネクタのためのインサート。