JP4660351B2 - 光コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバケーブルの被覆部が除去されたファイバ素線の端面同士を突き合わせて光接続するスプライスアセンブリを内蔵する光コネクタに関する。

一般に、光ファイバケーブルの被覆部が除去されたファイバ素線の端面同士を突き合わせて光接続するスプライスアセンブリを内臓する光コネクタは、実際の現場において光ファイバケーブル同士を容易に相互接続できるものとして利用されており、特許文献１に記載されているものが知られている。

特許文献１では、ファイバ素線を有するフェルール及びフェルールの後端面から突き出したファイバ素線の導出部を保持するスプライスアセンブリを備え、このスプライスアセンブリの端側から光ファイバケーブルのファイバ素線を導入し、ファイバ素線の端面同士を突き合わせて光接続する、いわゆるメカニカルスプライス型光コネクタが示されている。

このような光コネクタは、例えば光ファイバによる家庭向けのデータ通信サービスを行う場合に用いられ、電柱や住居に設けられた所定の大きさの光通信用ジョイントボックスの中に収納されている。光通信用ジョイントボックスの中には、光コネクタの他に光ファイバケーブルや他の光デバイスが収納されている。光コネクタの光ファイバケーブル導出側では、光ファイバケーブルの急激な曲げを防止するために、ブーツ部材を介して光ファイバケーブルが外側に導出されることもある。

特許第３４４５４７９号公報

光ファイバによるデータ通信サービスの普及に伴い、使用される光デバイスの数が増加し、これによって光通信用ジョイントボックスの空きスペースが狭くなってきている。このため、光通信用ジョイントボックスに収納される光コネクタには、小型化が求められている。しかしながら、光コネクタの壁部にブーツ部材を装着すると、光コネクタのファイバ導出側が膨出し、実質的に光コネクタが大型化してボックス内の空きスペースを狭めるという問題があった。このため、ブーツ部材を用いることなく、光ファイバをコネクタの内部から曲げられる方策が求められていた。

一方、光通信用ジョイントボックス内では、ファイバ心線の周囲を被覆層の厚いポリエチレンなどの外部被覆で覆う必要性がないため、ファイバ素線の周囲が被覆層の薄い内部被覆のみで覆われたファイバ心線を収容し、ボックス内の空きスペースを広げることが考えられている。この場合、ファイバ心線には、取扱性や視認性向上のために内部被覆が多層構造のファイバ心線、例えば０．２５ｍｍのファイバ心線上に薄い被覆層が更に被覆されたファイバ心線が好適に用いられる。

図５を用いて本発明に対する比較を示すなか、従来実施例としての一例を説明する。図において、光コネクタ３０に内臓されるスプライスアセンブリ３３が、０．２５ｍｍの心線径に対応するものである場合には、０．２５ｍｍより太い線径である上記ファイバ心線３１は、心線皮剥きツールなどを使って、線径が０．２５ｍｍになるまで外層が順次段階的に除去されてから用いられる。そして、ファイバ心線３１の線径が変わる境界部３２は、光コネクタ３０の中で保護されるようになっている。

しかしながら、ファイバ心線３１の線径が異なる境界部３２は段差を有しているため、光ファイバ心線３１をコネクタ３０の内部から曲げる場合には、境界部３２に応力が集中し、光信号の曲げ損失を生じたり、折損したりする心配があった。

そこで、本発明は、ファイバ心線の内部被覆の段差部に相当する境界部がコネクタの内側に位置する場合において、曲げによって境界部に応力が集中することを回避でき、ファイバ心線が折損することを防止できる光コネクタを提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、本発明の請求項１の光コネクタの発明は、光ファイバケーブルの外部被覆及び層構造の内部被覆が除去されたファイバ素線の端面を相手側ファイバ素線の端面に突き合わせて光接続するスプライスアセンブリを内蔵するコネクタハウジングと、前記光ファイバケーブルの前記内部被覆を残して前記外部被覆が除去されたファイバ心線が導出する前記コネクタハウジングの一端側に装着されたエンドキャップとを備え、前記ファイバ心線において前記内部被覆の内層を残し外層が除去された部分と前記内部被覆の前記外層が除去されない部分との境界部を、前記コネクタハウジングの内部に位置させている光コネクタであって、前記エンドキャップの内側には、前記コネクタハウジングに内蔵されたスプライスアセンブリから前記ファイバ心線が導出する導出孔と略同軸で前記ファイバ心線を挿通させる挿通孔を有する筒部が設けられ、該筒部の先端側で前記境界部まで延長形成された延長部に、前記挿通孔に連通し前記境界部の撓みを規制する撓み規制孔が設けられたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の光コネクタの発明において、前記延長部が前記導出孔の中に位置していることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２記載の光コネクタにおいて、前記撓み規制孔はストレート孔であることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の光コネクタにおいて、前記挿通孔の心線導出側には、開口側に向かって孔径が漸次拡径するテーパ部が形成されたことを特徴とする。

本願の請求項１記載の発明によれば、エンドキャップの内側には、筒部の先端側の延長部に挿通孔に連通する撓み規制孔が設けられているから、エンドキャップの外側でファイバ芯線が曲げを受けても、境界部に及ぶ曲げの影響が軽減され、これにより境界部の撓みが規制される。したがって、曲げを受けた境界部に応力が集中することが回避され、ファイバ心線が折損することを防止でき、光接続の信頼性を高めることができる。

請求項２記載の発明によれば、延長部が導出孔の中に位置しているから、ファイバ心線の境界部を広い範囲で確実に保護することができる。

請求項３記載の発明によれば、撓み規制孔はストレート孔であるから、境界部近傍のファイバ心線の撓みが規制され、境界部に曲げの影響が及ぶことを確実に防止することができる。

請求項４記載の発明によれば、挿通孔の心線導出側にはテーパ部が形成されているから、光コネクタの外側で曲げを受けるファイバ芯線が、テーパ部に接触することでその曲がり具合が規制される。したがって、光ファイバが強く曲がって折損したりすることを未然に防止することができる。

以下に本発明の実施の形態の具体例を図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明に係る光コネクタの一実施形態の分解斜視図を示している。本実施形態の光コネクタ１は、ファイバ素線２の周囲が層構造の内部被覆４だけで覆われたファイバ芯線３と、ファイバ心線３を挿通させる挿通孔１０ａを有するエンドキャップ５と、ファイバ素線２の端面同士を突き合わせて光接続するスプライスアセンブリ１３と、スプライスアセンブリ１３を収容し、図示しない相手側コネクタの雌型コネクタハウジングと嵌合するコネクタハウジング２１とから構成されている。

光コネクタ１のファイバ心線３は、光ファイバケーブルから被覆層の厚い外部被覆が除去されたものであり、ガラス光ファイバと、光ファイバを被覆する多層構造の内部被覆４とから構成されたものである。多層構造の内部被覆４は、被覆工程を繰り返すことで光ファイバに樹脂層を多層に形成したものである。また、ファイバ素線は円形の断面形状をなし、中心部分に光信号を伝送する透明なコアを有し、その外側にコアより屈折率の小さい透明なクラッドを配置して構成されている。

内部被覆４は、２層構造のアクリル樹脂で構成されている。内部被覆４の被覆層は、端末から順にストリップされ、被覆層の厚みの異なる部分においては境界部４ｃを有している。ファイバ心線３の端末処理は、図示しない端末処理ツールを用いて行われ、所定の長さにファイバ素線２が剥き出されるようになっている。剥き出されたファイバ素線２は、スプライスアセンブリ１３のエレメント１６内で予め待ち受けている相手側のファイバ素線の端面に所定の押圧力で突き合わされ、端面同士が相互に光接続する。ここで、本明細書では、ガラス光ファイバをファイバ素線２、ガラス光ファイバに多層構造の内部被覆４が被覆されたものをファイバ心線３と定義することとする。

光コネクタのエンドキャップ５は、コネクタハウジング２１からスプライスアセンブリ１３が抜け出さないようにするために、コネクタハウジング２１の後端部に取り付けられる樹脂成形された部材である。エンドキャップ５の一端は開口形成され、他端は挿通孔１０ａを有する後壁６となっている。挿通孔１０ａの開口端は、挿入されるファイバ心線３に臨んで漸次拡径している。

後壁６内面には、ベース部材１８からファイバ心線３が導出する導出孔１８ａと略同軸に連通し、ファイバ心線３を挿通させる挿通孔１０ａを有する筒部１０が突設されている。筒部１０の先端側には、挿通孔１０ａに連通するストレート孔（撓み規制部）１２ａを有する延長部１２が設けられている。延長部１２は、スプライスアセンブリ１３のベース部材１８の導出孔１８ａに進入している。

後壁６の周囲には、上下の壁部７，８及び左右の側壁９，９が形成されている。上壁７には、スプライスアセンブリ１３のキャップ部材１７の端部が係合する切欠き７ａが形成されている。側壁９内面には、コネクタハウジング２１の側壁２３外面に形成された係止爪２３ａに係合する係止溝９ａが形成されている。係止爪２３ａに係止溝９ａが係合することで、コネクタハウジング２１の後端部にエンドキャップ５が着脱自在に装着されるようになっている。エンドキャップ５の後壁６には、係止溝９ａを形成するための抜き孔６ａが形成されている。

ここで、本明細書における前後及び上下の概念を以下のように定めることとする。前後方向の前側とは、光コネクタ１を相手側の光コネクタとコネクタ接続するコネクタ嵌合方向の側をいうものとする。前後方向の後側とは、図１において、コネクタ嵌合方向の反対側でファイバ芯線３の位置する側をいうものとする。上下方向の下側とは、スプライスアセンブリ１３のベース部材１８の位置する側をいうものとする。上下方向の上側とは、スプライスアセンブリ１３のキャップ部材１７の位置する側をいうものとする。

光コネクタ１のスプライスアセンブリ１３は、接続用ファイバ素線１４の一端を導出させた状態で他端を保持するフェルール１５と、フェルール１５の一端から導出した接続用ファイバ素線１４とファイバ素線２を相互接続する開閉可能な素線固定部材であるエレメント１６と、開いた状態のエレメント１６の一対の折曲片１６ａ，１６ａを閉じた状態にし、一対の折曲片１６ａ，１６ａ間でファイバ素線２同士を固定するキャップ部材１７と、フェルール１５及びエレメント１６を保持するベース部材１７と、から構成されている。

スプライスアセンブリ１３のフェルール１５は、樹脂又はセラミックを構成材料とし、その中心軸線に沿ってファイバ素線２を挿通させる貫通孔１５ａを有する筒状部材であり、外周面は相手側フェルールと軸ずれなく同軸に位置決めされるための芯出し面として規定されている。相手側フェルールの端面と当接するフェルール１５の端面は、中心軸線と直交する平坦面に形成されている。

フェルール１５の一端から他端に亘って貫通形成された貫通孔１５ａには、所定長さの接続用ファイバ素線１４の一部が挿入されて、接着剤で固定されている。接続用ファイバ素線１４は、その中心軸線がフェルール１５の中心軸線に合致して配置されている。

ここで、一般に、接続用ファイバ素線１４は、フェルール１５の貫通孔１５ａに挿入されて固定された後に、フェルール１５端面が鏡面研磨されることで、フェルール１５端面と同一平面化されている。フェルール１５の他端面から導出するファイバ素線２は、任意の箇所が切断工具を用いて切断される。切断面は、フェルール１５の中心軸線に直交する平坦面に形成される。

フェルール１５は、ファイバ素線２が導出した他端側がベース部材１８の一端に形成された孔部（図示せず）に圧入などされ、フェルール１５の一端側がベース部材１８から突出した状態でベース部材１８と一体的に固定される。フェルール１５の一端側には、図示しない割りスリーブが装着され、相手側コネクタのフェルールと位置合わせされるようになっている。

スプライスアセンブリ１３のエレメント１６は、アルミニウムなどからなる薄板材をプレスにて打ち抜きした後、中心軸線に沿って二つ折りに折り曲げ加工することで形成される。このため、エレメント１６は、対向配置される一対の折曲片１６ａ，１６ａを有する。一方の折曲片１６ａ，１６ａには、フェルール１５の中心軸線と同軸に配置される直線状の図示しない溝が形成されている。一対の折曲片１６ａ，１６ａは、その折り曲げ支点を中心として開閉可能に形成されている。溝にファイバ素線２同士の端面を突き合せた状態に位置させて、一対の折曲片１６ａ，１６ａをその弾性復元力に抗して折り曲げ支点から閉じ方向に曲げることで、ファイバ素線２が一対の折曲片１６ａ，１６ａに挟まれて固定されることとなる。

スプライスアセンブリ１３のキャップ部材１７は、例えば樹脂材料から形成され、エレメント１６の一対の折曲片１６ａ，１６ａを受容可能な凹所を画定する一対の抱持壁１７ｂ，１７ｂを有している。一対の抱持壁１７ｂ，１７ｂは、互いに所定間隔を開けて略平行に対向配置されている。抱持壁１７ｂ，１７ｂの内面には、奥側に進入するに従い対向間隔を狭める図示しない段部が形成されていて、これによりエレメント１６の一対の折曲片１６ａ，１６ａに閉じ方向の力が加えられ、一対の折曲片１６ａ，１６ａの対向面が密着した状態に押されるようになっている。キャップ部材１７をエレメント１６から取り外さない限り、エレメント１６の閉じ状態が維持されるようになっている。

スプライスアセンブリ１３のベース部材１８は、先端にフェルール１５が圧入される孔部が形成され、後端にはファイバ素線２を挿通させる導出孔１８ａが形成され、外周面にはエレメント１６及びキャップ部材１７を受容するための開口１８ｃが形成されている。導出孔１８ａの端部は、開口端に向かって漸次拡径するテーパ部１８ｂとなっており、テーパ部１８ｂのテーパ面によって、ファイバ素線２が引っ掛かることなくスムーズにガイド挿入されるようになっている。テーパ部１８ｂには、エンドキャップ５の後壁６内面に突設された筒部１０の先端側に位置する延長部１２が進入し、テーパ部１８ｂと延長部１２とがオーバラップするようになっている。このため、スプライスアセンブリ１３から導出したファイバ芯線３の段差が生じている境界部４ｃは、延長部１２のストレート孔１２ａによって拘束されて撓みが規制されることとなる。したがって、光コネクタ１から導出したファイバ芯線３が曲げを受けても境界部４ｃに応力が集中せず、ファイバ素線２が折損することが防止される。

光コネクタ１のコネクタハウジング２１は、樹脂成形されたものであり、内側にスプライスアセンブリ１３を収容する収容部２２が形成されている。収容部２２の前半側は筒状の壁部で覆われており、収容部２２の後半部は上壁２６が開口形成されている。筒状の壁部の中心には、フェルール１５がフローティング状態で中心に配置されるようになっている。後半側で上壁２６に対向する底壁２４には、ベース部材１８の突条１９にスライド係合するガイド溝２４ａが形成されている。

また、後半側で上壁２６に直交する一対の側壁２３外面には、エンドキャップ５の側壁９内面に形成された係止溝９ａに係合する係止爪２３ａが突設されている、係止溝９ａが係止爪２３ａに係合することで、コネクタハウジング２１とエンドキャップ５とが一体化されるようになっている。

前半側の側壁２３外面には、コネクタハウジング２１の前端側に連なる弾性アーム２５が設けられている。弾性アーム２５は、基部を支点として左右方向に撓み可能になっている。弾性アーム２５の外面には、相手側コネクタの係止部に係合する係止爪２５ａが外向きに突設されている。光コネクタ（雄コネクタ）１を、図示しない相手側コネクタ（雌コネクタ）に嵌入すると、弾性アーム２５は側壁２３内面に接近する方向に撓み、さらに深く光コネクタ１を嵌入すると、弾性アーム２５の弾性復元力によって弾性アーム２５が元形状に復元し、弾性アーム２５の係止爪２５ａが相手側コネクタの係止部に係合して、両コネクタ１がコネクタ接続されることとなる。

なお、本発明は上記実施形態に制限するものではなく、他の形態で実施することもできる。例えば、本実施形態の光コネクタ１では、エンドキャップ５の後壁６内面に突設された筒部１０の延長部１２がベース部材１８の導出孔１８ａのテーパ部１８ｂに進入しているが、ファイバ芯線３の境界部４ｃがベース部材１８の外側に位置し、かつ、テーパ部１８ｂのテーパ角が小さく筒部１０の延長部１２の進入を許容できない場合は、延長部１２をベース部材１８の近傍に位置させる構成を採用することもできる。

本発明に係る光コネクタの一実施形態を示す分解斜視図である。 図１に示すスプライスアセンブリの分解斜視図である。 図１に示すエンドキャップを開口側から見た斜視図である。 同じく光コネクタのファイバ心線導出側でファイバ心線を曲げた状態を示す断面図である。 従来の光コネクタの一例の一部縦断面図を示し、光コネクタのファイバ心線導出側でファイバ心線を曲げた状態を示す断面図である。

符号の説明

１ 光コネクタ
３ ファイバ心線
４ 内部被覆
４ｃ 境界部
５ エンドキャップ
１０ 筒部
１２ 延長部
１２ａ ストレート孔（撓み規制孔）
１３ スプライスアセンブリ
１８ ベース部材
１８ａ 導出孔
１８ｂ テーパ部

Claims (4)

1. 光ファイバケーブルの外部被覆及び層構造の内部被覆が除去されたファイバ素線の端面を相手側ファイバ素線の端面に突き合わせて光接続するスプライスアセンブリを内蔵するコネクタハウジングと、前記光ファイバケーブルの前記内部被覆を残して前記外部被覆が除去されたファイバ心線が導出する前記コネクタハウジングの一端側に装着されたエンドキャップとを備え、前記ファイバ心線において前記内部被覆の内層を残し外層が除去された部分と前記内部被覆の前記外層が除去されない部分との境界部を、前記コネクタハウジングの内部に位置させている光コネクタであって、
   前記エンドキャップの内側には、前記コネクタハウジングに内蔵されたスプライスアセンブリから前記ファイバ心線が導出する導出孔と略同軸で前記ファイバ心線を挿通させる挿通孔を有する筒部が設けられ、該筒部の先端側で前記境界部まで延長形成された延長部に、前記挿通孔に連通し前記境界部の撓みを規制する撓み規制孔が設けられたことを特徴とする光コネクタ。
2. 前記延長部が前記導出孔の中に位置していることを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。
3. 前記撓み規制孔はストレート孔であることを特徴とする請求項１又は２記載の光コネクタ。
4. 前記挿通孔の心線導出側には、開口側に向かって孔径が漸次拡径するテーパ部が形成されたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の光コネクタ。

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