JP4550322B2 - 光コネクタフェルール及びその製造方法と、光コネクタ及びその組立方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光コネクタ及びこれを構成する光コネクタフェルールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から各種光コネクタフェルールが開発され、それらを用いた光コネクタも各種開発されている。その一つにファイバ孔列が複数段形成された多段型の光コネクタフェルールと、そのような多段型の光コネクタフェルールに光ファイバを挿通固定してなる光コネクタがある。
【０００３】
従来の多段型光コネクタフェルールの一例を図５（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。この多段型光コネクタフェルールは、複数本の光ファイバ心線Ｂを差込み可能な差込み口Ａを備え、その差込み口Ａの先に同差込み口Ａから差込まれた光ファイバ心線Ｂの先端において露出されている光ファイバＥを個々に挿通可能なファイバ孔Ｃが複数並列されたファイバ孔列Ｄが上下に二段積層されている。
【０００４】
前記図５（ａ）（ｂ）に示す多段型光コネクタフェルールに光ファイバ心線Ｂを挿通固定して光コネクタを組立てるには次のようにする。まず、多段型光コネクタフェルールの差込み口Ａから同フェルールのファイバ孔Ｃに接着剤を注入し、その後、差込み口Ａから差込んだ光ファイバ心線Ｂの先端において露出されている光ファイバＥを個々に所定のファイバ孔Ｃに挿通させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光コネクタフェルールには次のような課題があった。
（１）上段のファイバ孔列Ｄを構成する各ファイバ孔Ｃに挿通させるべき光ファイバＥの全部又は一部を誤って下段のファイバ孔列Ｄを構成するファイバ孔Ｃに挿通させてしまったり、その逆を行ってしまったりすることがある。
（２）差込み口Ａから注入された接着剤が上下のファイバ孔Ｃに均等に充填され難くい。
【０００６】
前記課題を有する光コネクタフェルールを用いて組立てられる従来の光コネクタには次のような課題があった。
（１）光コネクタを組立てる際に誤ったファイバ孔に光ファイバを挿通させてしまいがちなので、組立作業性が悪く、製品歩留まりも悪い。
（２）光コネクタフェルールのファイバ孔に十分な接着剤が充填されないため、同ファイバ孔に挿通された光ファイバＥの固定が不充分で信頼の低い光コネクタとなる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本件出願の第１の多段型光コネクタフェルールは、光 ファイバ心線を差込み可能な差込み口の奥に、前記光ファイバ心線の先端において露出されている光ファイバを挿通可能なファイバ孔を横方向に複数並設したファイバ孔列が多段に積層され、
該多段に積層されたファイバ孔列同士は仕切り部によって仕切られ、該仕切り部は前記ファイバ孔よりも前記差込み口方向に伸びて、前記光ファイバを前記ファイバ孔列に案内し、
前記各ファイバ孔は、前記差込み口の奥に設けられた大径孔とこれに連通する小径孔及び前記大径孔から前記小径孔側に向けて次第に先細りになるテーパ状の小径導入部とを備え、
前記ファイバ孔列の積層方向中心を挟んでその両側の形状が対称であり、且つファイバ孔の並列方向中心を挟んでその両側の形状が対称であり、
熱硬化性エポキシ樹脂又は熱可塑性プラスチックのいずれかにより一体成型されているものである。
【０００８】
本件出願の第２の多段型光コネクタフェルールは、前記仕切り部が前記差込み口に至るまで伸びており、該仕切り部によって前記差込み口が各ファイバ孔列に連通する複数の小差込み口に分割されているものである。
【０００９】
本件出願の多段型光コネクタフェルールの製造方法は、熱硬化性エポキシ樹脂を用いたトランスファ成型、熱硬化性エポキシ樹脂又は熱可塑性プラスチックを用いたインジェクション成型のいずれかによって請求項１又は請求項２記載の多段型光コネクタフェルールを成型するものである。
【００１０】
本件出願の多段型光コネクタは、光ファイバ心線の端部に前記第１又は第２の多段型光コネクタフェルールを取り付けてなる光コネクタであって、光ファイバ心線はブーツに通され、そのブーツの全部又は一部は光コネクタフェルールの内部に差込まれているものである。
【００１１】
本件出願の第１の多段型光コネクタ組立方法は、前記第２の多段型光コネクタフェルールの任意の前記小差込み口から該光コネクタフェルールの内部に接着材を注入し、次に、前記小差込み口に光ファイバ心線を差込み、該差込まれた光ファイバ心線の先端において露出されている光ファイバを該小差込み口に連通する前記ファイバ孔列のファイバ孔に挿通し、その後、前記小差込み口とは別の小差込み口から内部に接着材を注入し、次に、該小差込み口に光ファイバ心線を差込み、差込まれた光ファイバ心線の先端の露出された光ファイバを該小差込み口に連通する前記ファイバ孔列のファイバ孔に挿通し、以後これを繰り返して全てのファイバ孔に光ファイバを挿通するものである。
【００１２】
本件出願の第２の多段型光コネクタ組立方法は、前記第２の多段型光コネクタフェルールの全ての前記小差込み口から該多段型光コネクタフェルールの内部に接着剤を注入し、その後、夫々の前記小差込み口に順次光ファイバ心線を差込み、差込まれた光ファイバ心線の先端において露出されている光ファイバを、前記小差込み口に連通している前記ファイバ孔列の各ファイバ孔に挿通するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本発明の光コネクタフェルール（以下「フェルール」）の実施形態の一例を図１、図２に基づいて説明する。このフェルールは図１に示すように、長手方向一方端面に他の光コネクタフェルールの接合端面に突き合わせられる接合端面１が形成され、他方端面に複数本の光ファイバ心線を差込み可能な差込み口２が形成されている。また、差込み口２の幅方向両外側には、同差込み口２が形成されている端面から前記接続端面１まで貫通するガイドピン孔３が形成されている。このガイドピン孔３は、当該フェルールの接続端面１と他のフェルールの接合端面とを突き合わせて接合する際に、連通した互いのフェルールのガイドピン孔にガイドピンを跨がせることによって両者を位置合わせ可能とするためのものである。
【００１４】
図２（ａ）（ｂ）に示すように、前記差込み口２の先（光ファイバ心線の差込み方向先方）には、同差込み口２から差込まれた４心のテープ状多心光ファイバ心線４（以下「テープ心線４」）の先端において露出された光ファイバ５を個々に挿通可能なファイバ孔６を４つ並列してなるファイバ孔列７が上下に二段積層されている。
【００１５】
図２（ａ）（ｂ）に示すように、上段のファイバ孔列７a及び下段の７bを構成する夫々のファイバ孔６は大径孔８とこれに連通する小径孔９から構成されている。大径孔８の入口には前記差込み口２側から小径孔９側に向けて次第に先細りになるテーパ状の大径孔導入部１０が形成され、差込み口２から差込まれた前記光ファイバ５がスムースに大径孔８に挿通されるようにしてある。また、大径孔８と小径孔９は、大径孔８側から小径孔９側に向けて次第に先細りになるテーパ状の小径孔導入部１１を介して連通され、大径孔８に挿通された前記光ファイバ５がスムースにその先の小径孔９に挿通されるようにしてある。さらに、小径孔９は前記接合端面１において開口し、そこに挿通された光ファイバ５の端面を接合端面１と面一とするか、同接合端面１から外側に突出させるかできるようにしてある。ここで、前記小径孔９の直径はそこに挿通される光ファイバ５の外径よりも若干大きく設定されている（本実施形態では0.126mmとしてある）。
【００１６】
図２（ａ）（ｂ）に示すように、上段のファイバ孔列７aと下段のファイバ孔列７bとは仕切り部１２によって積層方向に仕切られている。この仕切り部１２は前記大径孔導入部１０よりも差込み口２側に突出しており、差込み口２は同差込み口２に至るまで突出した仕切り部１２によって上段のファイバ孔列７aに連通する小差込み口２aと、下段のファイバ孔列７bに連通する小差込み口２bとに分割されている。ここで、小差込み口２a及び２bの高さＡは0.32mm、仕切り部の肉厚Ｂは0.18mmとしてある。
【００１７】
以上の構成を備えた本発明のフェルールは、熱硬化性エポキシ樹脂を用いたトランスファ成形、熱硬化性エポキシ樹脂又は熱可塑性プラスチックを用いたインジェクション成形のいずれかによって成形されている。また、図２（ａ）に示すように、ファイバ孔列の積層方向中心線Ｘ−Ｘを挟んでその両側が対称な形状をなし、且つ図２（ｂ）に示すように、ファイバ孔の並列方向中心線Ｙ−Ｙを挟んでその両側が対称な形状をなすように成形されている。従って、前記何れの成形方法によって成形した場合も、成形後収縮や経時的寸法変化によって偏った変形が起こり難く、前記ファイバ孔６やガイドピン孔３の位置精度が高くなる。この結果、当該フェルールを用いた光コネクタは長期に亙って良好な接続損失特性を維持可能となる。
【００１８】
前記本発明のフェルールを用いて光コネクタを組立てるには次のようにする。
（１）上段のファイバ孔列７aに連通する小差込み口２aから接着剤を注入し、同ファイバ孔列７aの構成する各ファイバ孔６に接着剤を充填する。
（２）下段のファイバ孔列７bに連通する小差込み口２bから接着剤を注入し、同ファイバ孔列７bの構成する各ファイバ孔６に接着剤を充填する。
（３）前記小差込み口２aからテープ心線４を差込み、同テープ心線４の先端において露出されている各光ファイバ５を上段のファイバ孔列７aを構成する各ファイバ孔６に個々に挿通させる。具体的には、差込み口２aから差込まれた光ファイバ５を大径孔導入部１０の案内に従って所定の大径孔８に挿入し、その光ファイバ５をさらに奥まで挿入して、小径孔導入部１１の案内に従って小径孔９に挿入する。尚、光ファイバ５はテープ心線４の被覆部分が大径孔導入部１０に接触するまで挿入されると、それ以上奥には挿入されないように規制される。
（５）小差込み口２bから別のテープ心線４を差込み、同テープ心線４の先端において露出されている各光ファイバ５を下段のファイバ孔列７bを構成する各ファイバ孔６に挿通させる。具体的な手順は前記（４）と同様である。
（６）必要に応じてフェルールの接合端面１を研磨して同接合端面１とファイバ孔６に挿通固定されている光ファイバ５の端面とを面一とする。または、接合端面１を突き出し研磨してファイバ孔６に挿通固定されている光ファイバ５の端面を接合端面１より数ミクロン程度外側に突出させる。後者の場合、接続損失がより低いPC（Physical Contact）接続を実現可能となる。
【００１９】
尚、下段のファイバ孔列７bを構成する各ファイバ孔６に接着剤を充填してから、上段のファイバ孔列７aを構成する各ファイバ孔６に接着剤を充填してもよい。即ち、前記（１）（２）の工程の実施順序を逆にしてもよい。また、何れか一方のファイバ孔列７a又は７bに光ファイバ５を挿通固定し、その後に他方のファイバ孔列７b又は７aに光ファイバ５を挿通固定してもよい。即ち、前記（１）〜（６）の工程を（１）→（３）→（２）→（４）→（６）、または（２）→（４）→（１）→（３）→（６）の順序で実施してもよい。
【００２０】
２つの小差込み口２a、２bに差込まれる夫々のテープ心線４に予めゴムブーツを被せておき、光ファイバ５を所定のファイバ孔６に挿通させた後に、当該ゴムブーツを光ファイバ５の先端側にスライドさせて、同ゴムブーツの一部を差込み口２からフェルールの内部に差込んでもよい。例えば図４（ａ）に示すように、夫々のテープ心線４に被せておいたゴムブーツ３０の長手方向先端部を差込み口２と大径孔導入部１０との間に存在する空間（ブーツ収容空間３１）に差込んでもよい。この場合、ゴムブーツ３０の差込み長は任意に設定できるが、その先端面が大径孔導入部１０に接触するまで差込まれると、それ以上は奥には差込まれないように規制される。
【００２１】
（実施形態２）
前記実施形態では仕切り部１２を差込み口２に至るまで同差込み口２側に突出させたが、仕切り部１２は必ずしも差込み口２に至るまで突出させる必要はない。具体的には図３に示すように、差込み口２の手前まで突出させてもよい。要は、上段のファイバ孔列に挿通されるべき光ファイバを誤って下段のファイバ孔列に挿通したり、下段のファイバ孔列に挿通されるべき光ファイバを誤って上段のファイバ孔列に挿通したりといった不具合を回避可能であり、さらに、差込み口から注入された接着剤を上下のファイバ孔列７a、７bに振分けて各ファイバ孔６への接着剤の充填性を向上可能であればよい。もっとも、かかる観点からは仕切り部１２を差込み口２に至るまで突出させるのが最も望ましい。
【００２２】
前記のように仕切り部１２を差込み口２の手前までしか突出させない場合は、差込み口２が２以上の小差込み口に分割されることはない。従って、差込み口２に差込まれる２本以上のテープ心線４に予め１つのゴムブーツ３０を被せて、それらテープ心線４を纏めておき、各テープ心線４の先端において露出された光ファイバ５をファイバ孔６に挿通させた後に、当該ゴムブーツ３０を光ファイバ５の先端側へスライドさせてその先端側の一部を前記ブーツ収容空間３１内に差込んでもよい（図４b）。
【００２３】
前記実施形態に示した本発明のフェルールは、４心のテープ状多心光ファイバ心線を挿通固定して光コネクタとすることができるようにしたものであるが、本発明のフェルールには４心以外の多心テープ状光ファイバ心線を挿通固定可能としたものも含まれる。また、テープ状多心光ファイバ心線ではなく、複数本の光ファイバを挿通固定可能としたものも含まれる。もっとも、この場合はファイバ孔列を構成するファイバ孔の数を心線数に応じて増減することは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】
本件出願の光コネクタフェルールは、ファイバ孔列が多段に積層され、それらファイバ孔列同士が仕切り部によって仕切られ、その仕切り部がファイバ孔よりも前記差込み口側に突出しているので、次のような効果を有する。
（１）差込み口から差込まれた光ファイバ心線の先端において露出されている光ファイバをファイバ孔列に挿通させる際に仕切り部がガイドとなる。従って、あるファイバ孔列に挿通させるべき光ファイバを誤って別のファイバ孔列に挿通してしまうといった不都合が回避される。
（２）差込み口から注入された接着剤が仕切り部によって各段のファイバ孔列毎に振分けられるので、全ての段のファイバ孔にほぼ均等に接着剤を充填することができる。
【００２５】
本件出願の光コネクタフェルールは、ファイバ孔列の積層方向中心線を挟んでその両側の形状が対称であり、且つファイバ孔の並列方向中心線を挟んでその両側の形状が対称なので、成形後収縮や経時的寸法変化によって偏った変形が起こり難く、ファイバ孔やガイドピン孔の位置精度が高くなる。
【００２６】
本件出願の光コネクタフェルールのうち、仕切り部が差込み口に至るまで突出したものは、前記効果がより一層確実になる。
【００２７】
本件出願の光コネクタは光ファイバ心線の端部に前記効果を有する本件出願の光コネクタフェルールを取り付けてなるので次のような効果を有する。
（１）本件出願の光コネクタフェルールによれば、同フェルールの差込み口から注入された接着剤が全ての段のファイバ孔にほぼ均等に接着剤を充填される。
従って、ファイバ孔に挿通された光ファイバが確実に固定され、信頼性の高い光コネクタとなる。具体的には、ファイバ孔に接着剤が十分に充填されないと、同ファイバ孔に挿通された光ファイバの周囲に気泡が発生し、その気泡が環境変化によって膨張収縮することによって光ファイバに不要な応力が集中することがあるが、本発明の光コネクタではかかる問題が発生しない。
【００２８】
本件出願の光コネクタ組立方法は、前記効果を有する本件出願の光コネクタフェルールを用いて光コネクタを組立てるので、次のような効果を有する。
（１）本件出願の光コネクタフェルールによれば、あるファイバ孔列に挿通させるべき光ファイバを誤って別のファイバ孔列に挿通してしまうといった不都合が可及的に回避されるので、光コネクタの組立作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本件出願の光コネクタフェルールの実施形態の一例を示す斜視図。
【図２】図１に示す光コネクタフェルールの断面図であって、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図。
【図３】本件出願の光コネクタフェルールの実施形態の他例を示す縦断面図。
【図４】（ａ）（ｂ）は光ファイバ心線に被せられたブーツの一部をフェルール内部に差込んだ状態の異なる例を示す縦断面図。
【図５】従来の光コネクタフェルールの一例を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は縦断面図
【符号の説明】
１ 接合端面
２ 差込み口
３ ガイドピン孔
４ 光ファイバ心線
５ 光ファイバ
６ ファイバ孔
７ ファイバ孔列
８ 大径孔
９ 小径孔
１０ 大径孔導入部
１１ 小径孔導入部
１２ 仕切り部

Claims (6)

1. 光ファイバ心線（４）を差込み可能な差込み口（２）の奥に、前記光ファイバ心線 （４）の先端において露出されている光ファイバ（５）を挿通可能なファイバ孔（６）を横方向に複数並設したファイバ孔列（７）が多段に積層され、
   前記多段に積層されたファイバ孔列（７）同士は仕切り部（１２）によって仕切られ 、該仕切り部（１２）は前記ファイバ孔（７）よりも前記差込み口方向に伸びて、前記光ファイバを前記ファイバ孔列（７）に案内し、
   前記各ファイバ孔（６）は、前記差込み口（２）の奥に設けられた大径孔（８）とこれに連通する小径孔（９）及び前記大径孔（８）から前記小径孔（９）側に向けて次第に先細りになるテーパ状の小径導入部（１１）とを備え、
   前記ファイバ孔列（７）の積層方向中心を挟んでその両側の形状が対称であり、且つファイバ孔の並列方向中心を挟んでその両側の形状が対称であり、
   熱硬化性エポキシ樹脂又は熱可塑性プラスチックのいずれかにより一体成型されている多段型光コネクタフェルール。
2. 前記仕切り部（１２）が前記差込み口（２）に至るまで伸びており、該仕切り部（１２）によって前記差込み口（２）が各ファイバ孔列（７）に連通する複数の小差込み口（２ａ、２ｂ）に分割されていることを特徴とする請求項１に記載の多段型光コネクタフェルール。
3. 熱硬化性エポキシ樹脂を用いたトランスファ成型、熱硬化性エポキシ樹脂又は熱可塑性プラスチックを用いたインジェクション成型のいずれかによって請求項１又は請求項２記載の多段型光コネクタフェルールを成型することを特徴とする多段型光コネクタフェルールの製造方法。
4. 光ファイバ心線の端部に請求項１又は請求項２記載の多段型光コネクタフェルールを取り付けてなる光コネクタであって、光ファイバ心線はブーツに通され、そのブーツの全部又は一部は光コネクタフェルールの内部に差込まれていることを特徴とする多段型光コネクタ。
5. 請求項２記載の多段型光コネクタフェルールの任意の前記小差込み口から該光コネクタフェルールの内部に接着材を注入し、
   次に、前記小差込み口に光ファイバ心線を差込み、該差込まれた光ファイバ心線の先端において露出されている光ファイバを該小差込み口に連通する前記ファイバ孔列のファイバ孔に挿通し、その後、前記小差込み口とは別の小差込み口から内部に接着材を注入し、
   次に、該小差込み口に光ファイバ心線を差込み、差込まれた光ファイバ心線の先端の露出された光ファイバを該小差込み口に連通する前記ファイバ孔列のファイバ孔に挿通し、
   以後これを繰り返して全てのファイバ孔に光ファイバを挿通することを特徴とする 多段型光コネクタ組立方法。
6. 請求項２記載の多段型光コネクタフェルールの全ての前記小差込み口から該多段型光コネクタフェルールの内部に接着剤を注入し、
   その後、夫々の前記小差込み口に順次光ファイバ心線を差込み、差込まれた光ファイバ心線の先端において露出されている光ファイバを、前記小差込み口に連通している前記ファイバ孔列の各ファイバ孔に挿通する
   ことを特徴とする多段型光コネクタ組立方法。

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