JP4731123B2 - 光コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、光ファイバの光学的な結合を行うための光コネクタに関する。
光通信における光学的結合部分の光損失を低減するために、スプリングの付勢力を用いてフェルールを付勢し、光学的結合部分の間隙を最小限に止める構造として、下記特許文献1に開示された技術が知られている。
特開平11−174277号公報 (第4−5頁、第1図)
ところで、上記従来技術にあっては、スプリングとそのスプリングを押さえ付けるための押さえ部材とが必要になることから、上記従来技術を利用する場合には、部品管理が煩雑になるとともに組み付けに手間が掛かるという問題点を有している。また、スプリングは、フェルールを取り付ける前に光ファイバに刺し通さなければならないことから、スプリングの取り付け忘れが生じた場合に、製造ロスを招くという問題点も有している。さらに、何らかの外力により光ファイバが引っ張られると、スプリングが収縮して、光損失を増大させるような大きな間隙が生じるという問題点も有している。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされるもので、部品数が少なく組み付けも容易で、さらには、光損失が最小となり信頼性も確保される光コネクタを提供することを課題とする。
上記課題を解決するためなされた請求項1記載の本発明の光コネクタは、合成樹脂材料を用いて成形される樹脂成形品で円筒形状に形成され、環状に突出するフランジ部が中間に形成されるフェルールを収納するフェルール収容室と、側部の筒方向中間に該筒方向に直交する方向に突出する円柱形状の部分と該円柱形状の部分の先端に形成する該円柱形状の部分よりも大径で薄い円板形状の部分によって構成する一対の突出ピンとを有してなり、前記フェルール収容室は、その内径が前方と後方とで異なる段付き形状に形成され、該段付き部分前記フェルールのフランジ部前面に当接するストッパと前記フェルール収容室の後方に可撓性を有するアーム状のランスを設け、該ランスを前記フェルールのフランジ部後面に係合して該フェルールを係止する一方の光コネクタハウジングと,
合成樹脂材料を用いて成形される樹脂成形品であって、前記一方の光コネクタハウジングとの嵌合が行われる部分である嵌合部と、該嵌合部に連成され、環状に突出するフランジ部が中間に形成されるフェルールを収容する収容部とを前後に有してなり、前記収容部の上部に可撓性を有するアーム状のランスを設け、該ランスを前記フェルールのフランジ部後面に係合して該フェルールを係止する他方の光コネクタハウジングと,
前記嵌合部に支持されるように取り付けられており、それぞれに所望の経路で開口し、前記突出ピンの円柱形状の部分を案内する孔と、前記円板形状の部分を案内する孔とで構成され前記一方の光コネクタハウジングの突出ピンを案内するカム孔を有する一対のレバー基部と、該一対のレバー基部を連結し、前記ランスを含む前記収容部の上部全体を覆うことが可能な板状の部分として形成する連結部と、前記連結部の側部に連続するように形成されており、回動操作する際に用いる一対の回動操作部とを有してなるレバー部材と,
を備え,
前記一方の光コネクタハウジングを前記他方の光コネクタハウジングの嵌合部に嵌合し、前記一方の光コネクタハウジングの一対の突出ピンを前記他方の光コネクタハウジングのレバー部材のカム孔に差し込み、前記レバー部材を回動操作し、回動操作完了した時に前記突出ピンと前記レバー部材の作用によって記一方の光コネクタハウジングに収納されるフェルールと、前記他方の光コネクタハウジングに収納されるフェルールの先端同士の間隙が常にゼロとなるように構成したことを特徴としている。
このような特徴を有する本発明によれば、一方の光コネクタハウジングと、レバー部材を設けた他方の光コネクタハウジングとを嵌合させると、その嵌合過程の最初の段階では、レバー部材のカム孔に一方の光コネクタハウジングの突出ピンが差し込まれる。そして、この状態から次の段階、すなわちレバー部材を押し倒し方向に回動操作させると、突出ピンがカム孔に案内され、一方の光コネクタハウジングが他方の光コネクタハウジングに向けて引き寄せられる。この時、光ファイバ端末のフェルールは、一方の光コネクタハウジング、他方の光コネクタハウジングにそれぞれ収容係止されていることから、一方の光コネクタハウジングに収容係止されたフェルールは、他方の光コネクタハウジングに収容係止されたフェルールに向けて引き寄せられる。
発明によれば、部品数を少なくすることができるという効果を奏する。また、組み付けを容易にすることができるという効果を奏する。さらには、光損失を最小にすることができ、光学的結合の信頼性を確保することができるという効果を奏する。
以下、図面を参照しながら説明する。
図1は本発明の光コネクタの一実施の形態を示す嵌合前の全体斜視図である。また、図2は嵌合途中の全体斜視図、図3は嵌合後の全体斜視図、図4はフェルールの断面図、図5は一方の光コネクタの断面図、図6は他方の光コネクタの断面図、図7は図2の状態に対応する断面図、図8は図3の状態に対応する断面図、図9は図8の係止部分の拡大断面図、図10は押し合いにより生じる力をランスで吸収させた状態を示す断面図、図11及び図12はレバー部材の押し上げ方向の回動操作に関する説明図である。
図1ないし図9において、引用符号1は光ファイバ2、2の光学的な結合を行うための本発明の光コネクタを示している。本発明の光コネクタ1は、光ファイバ2、2の各端末に取り付けられるフェルール3、3をそれぞれ収容係止した状態で互いに嵌合(矢線Pが嵌合方向、矢線Qが離脱方向とする)し合う一方の光コネクタハウジング4と他方の光コネクタハウジング5とを備えて構成されている。言い換えれば、本発明の光コネクタ1は、一方の光コネクタ1aと他方の光コネクタ1bとを備えて構成されている。このような構成の本発明の光コネクタ1は、一方の光コネクタハウジング4に一対の突出ピン6、6を一体に形成し、他方の光コネクタハウジング5には、その他方の光コネクタハウジング5に対して回動自在(矢線Rが押し倒し方向、矢線Sが押し上げ方向とする)となるレバー部材7を設け、さらに、その突出ピン6、6とレバー部材7とによりフェルール3、3の先端同士の間隙が常にゼロとなるように設計したことが一つの特徴となっている。以下、各構成部材について説明する。
上記光ファイバ2、2は、どちらも同じものであって、本形態においては既知のPOF(Plastic Optical Fiber )やPCS(Polymer Clad Silica )が採用されている。光ファイバ2は、中心となるコアと、そのコアの上に設けられるクラッドとを備えて構成されている。このような光ファイバ2の上には、一次シース8及び二次シース9が設けられている。尚、これら構成からなるものを以下では光ファイバ素線10というものとする。光ファイバ素線10の各端末は、一次シース8及び二次シース9が所定の長さで除去されている。
上記フェルール3は、光ファイバ素線10の各端末に取り付けられる略筒状の部材であって、その内径の大きさが三段階に分かれるように形成されている。フェルール3の一番小さい内径となる部分11には、光ファイバ2が差し込まれるようになっている。また、中間の内径となる部分12には、一次シース8が差し込まれるようになっている。さらに、一番大きな内径となる部分13には、二次シース9が差し込まれるようになっている。フェルール3と光ファイバ素線10は、例えば熱硬化性の接着剤により固定されている(接着剤を用いるのはフェルール3の材質が合成樹脂製の場合であり、金属の場合は加締めによる固定がなされるものとする)。
フェルール3の先端には、嵌合方向Pに対して直交する面に平行となる平坦な先端面14が形成されている。その先端面14の中央には、フェルール3の一番小さい内径となる部分11が開口形成されている。フェルール3の各中間には、環状に突出するフランジ部15が形成されている。そのフランジ部15の前面には、後述するストッパ27に当接する当接面15aが形成されている。また、フランジ部15の各後面には、後述するランス26によって係止される係止面15bが形成されている。フェルール3の後部には、環状に突出する第二フランジ部16が形成されている。
フェルール3の先端面14とフランジ部15との間には、環状のテーパ面17と、環状且つ段付きとなる先端側筒部18及び19とが連続して形成されている。また、フェルール3のフランジ部15と第二フランジ部16との間には、環状の後端側筒部20が形成されている。後端側筒部20の外径は、係止面15bの大きさを大きくとることができるように形成されている。フランジ部15と第二フランジ部16は、同じ直径に形成されている。
上記一方の光コネクタハウジング4は、合成樹脂材料を用いて成形される樹脂成形品であって、図示のような円筒形状に形成されている。一方の光コネクタハウジング4には、フェルール収容室25と、ランス26及びストッパ27と、上部案内突起28、28と、下部案内突起29、29(一方のみ図示)と、レバー係止解除突起30、30と、ダストキャップ係止用突起31と、突出ピン6、6とが形成されている。
フェルール収容室25は、フェルール3の形状に合わせて形成されている。すなわち、フェルール収容室25の中間から前端にかけては、フェルール3の先端側筒部19の大きさに合わせて形成されている。また、フェルール収容室25の中間から後端にかけては、フェルール3のフランジ部15と第二フランジ部16の大きさに合わせて形成されている。フェルール収容室25は、その内径が前方と後方とで異なる段付き形状に形成されており、段付き部分がフェルール3に対するストッパ27となっている。
ランス26は、可撓性を有するアーム状の部分であって、一方の光コネクタハウジング4の下部且つフェルール収容室25の上記後方に存するように形成されている。また、ランス26は、フェルール3を通過させる際に一方の光コネクタハウジング4の外方に撓む形状に形成されるとともに、撓んだ状態から元の状態に復帰すると、フェルール3の係止面15bを引っ掛けるような形状に形成されている。
上部案内突起28、28及び下部案内突起29、29は、嵌合の際に他方の光コネクタハウジング5の後述する案内溝37及び38に案内される片状の部分であって、上部案内突起28、28は、一方の光コネクタハウジング4の上部且つ中間に、下部案内突起29、29は、一方の光コネクタハウジング4の下部且つ前端側に、それぞれ所定の間隔をあけて形成されている。
レバー係止解除突起30、30は、一方の光コネクタハウジング4の側部且つ中間に形成されている。レバー係止解除突起30、30は、嵌合の際にレバー部材7の仮係止状態を解除する機能を有している。ダストキャップ係止用突起31は、一方の光コネクタハウジング4の上部且つ上部案内突起28、28よりも前方に形成されている。ダストキャップ係止用突起31は、図示しないダストキャップを係止するための機能を有している。尚、ダストキャップは、例えば嵌合を行う前までの間、光ファイバ2の端面等に埃が付着しないようにするための部材である。
上記突出ピン6、6は、一方の光コネクタハウジング4の側部且つ中間に形成されている。また、突出ピン6、6は、嵌合方向Pに直行する方向に突出するとともに、上記レバー部材7の後述するカム孔53、53に差し込まれるような大きさに形成されている。尚、本形態の突出ピン6、6は、円柱形状の部分と、これよりも大径で薄い円板形状の部分とで構成されている。
上記他方の光コネクタハウジング5は、合成樹脂材料を用いて成形される樹脂成形品であって、嵌合部35と、その嵌合部35に連成される収容部36とを前後に有して図示のような形状に形成されている。嵌合部35は、一方の光コネクタハウジング4との嵌合が行われる部分として形成されている。このような嵌合部35は、一方の光コネクタハウジング4が差し込まれて嵌合し合う際に、少なくとも一方の光コネクタハウジング4のランス26の一部を覆うことができる大きさに形成されている。
嵌合部35には、案内溝37と、その案内溝37の反対側に形成される案内溝38、38と、スリット39、39と、図示しないレバー回動軸とが形成されている。案内溝37は、一方の光コネクタハウジング4の上部案内突起28、28を案内する溝であって、嵌合部35の上部に形成されている。案内溝38、38は、一方の光コネクタハウジング4の下部案内突起29、29を案内する溝であって、嵌合部35の下部に形成されている。スリット39、39は、一方の光コネクタハウジング4の突出ピン6、6を案内する部分であって、嵌合部35の側部に形成されている。図示しないレバー回動軸は、レバー部材7を回動自在に取り付けるための部分であって、スリット39、39の後方で外方に突出するように形成されている。
収容部36には、フェルール収容室40と、ランス41及びストッパ42と、レバー係止部43とが形成されている。フェルール収容室40は、その前端が嵌合部35の奥壁44に開口するように形成されている。奥壁44の開口部分は、フェルール3の先端側筒部18の外側に略円筒形状のスリーブ45を取り付けた時の大きさに合わせて形成されている。フェルール収容室40は、奥壁44の開口部分よりも後方がフェルール3のフランジ部15と第二フランジ部16の大きさに合わせて形成されている。フェルール収容室40は、その内径が奥壁44の開口部分とその後方とで異なる段付き形状に形成されている。段付き部分は、フェルール3及びスリーブ45に対するストッパ42となっている。
尚、上記スリーブ45には、一方の光コネクタハウジング4に収容されたフェルール3の先端側筒部18が嵌合時に差し込まれて案内されるようになっている。
ランス41は、可撓性を有するアーム状の部分であって、収容部36の上部に存するように形成されている。また、ランス41は、フェルール3を通過させる際に、収容部36の外方に撓む形状に形成されるとともに、撓んだ状態から元の状態に復帰すると、フェルール3の係止面15bを引っ掛けるような形状に形成されている。レバー係止部43は、収容部36の上部且つランス41よりも後方に形成されている。レバー係止部43は、レバー部材7の後述する係止突起56を係止するための部分として形成されている。
上記レバー部材7は、嵌合部35の図示しないレバー回動軸に支持されるように取り付けられており、一対のレバー基部50、50と、これらを連結する連結部51と、一対の回動操作部52、52とを有して図示のような形状に形成されている。レバー基部50、50は、それぞれ嵌合部35の側部に対して対向するように配置される部分であって、所望の経路で開口するカム孔53、53を有している。このようなレバー基部50、50には、仮係止部54、54が形成されている。その仮係止部54、54は、嵌合部35のスリット39、39の縁部に引っ掛かる部分であって、一方の光コネクタハウジング4のレバー係止解除突起30、30の作用により仮係止状態が解除されるようになっている。尚、レバー部材7の仮係止状態において、カム孔53、53の開口端部は、嵌合部35のスリット39、39の位置に合うように設計されている。カム孔53、53は、突出ピン6、6の上記円柱形状の部分を案内する孔と、上記円板形状の部分を案内する孔とで構成されている。
連結部51は、収容部36の上部全体を覆うことが可能な板状の部分として形成されている。このような連結部51には、その後端から前端に向けてスリット55が形成されている。また、連結部51の後端近傍には、収容部36のレバー係止部43に係止される係止突起56が形成されている。係止突起56は、スリット55に連続するように形成されている。回動操作部52、52は、片状の部分であって、連結部51の側部に連続するように形成されている。回動操作部52、52は、レバー部材7を回動操作する際に用いられるようになっている。回動操作部52、52の形状については後述する。
尚、レバー部材7及び突出ピン6、6は、電気コネクタで用いられるLIF機構と比べて構造が似ているものの、その用途はまったく異なっている。すなわち、電気コネクタのLIF機構は、多数の端子同士の挿入力を低減させるために用いられているが、本発明の場合においては、光損失を常に最小にするために、引き寄せ用として用いられている。
上記構成において、光ファイバ素線10の端末にフェルール3を取り付け、そのフェルール3を一方の光コネクタハウジング4の後端から内部に向けて差し込むと、フェルール3がフェルール収容室25に収容されて、その結果、光コネクタ1を構成する一方の光コネクタ1aの組付けが完了する。フェルール3は、ランス26及びストッパ27により、嵌合方向P及び離脱方向Qの移動が規制される。
また、上記同様に光ファイバ素線10の端末にフェルール3を取り付け、そのフェルール3を他方の光コネクタハウジング5の後端から収容部36の内部に向けて差し込むと、フェルール3がフェルール収容室40に収容されて、その結果、光コネクタ1を構成する他方の光コネクタ1bの組付けが完了する。フェルール3は、ランス41及びストッパ42により、嵌合方向P及び離脱方向Qの移動が規制される。尚、この時、レバー部材7は、連結部51等が持ち上がった仮係止状態になっている。
次に、他方の光コネクタ1bに対して一方の光コネクタ1aを嵌合方向Pの方向に移動させ、光学的な結合を行うための嵌合を開始すると、先ず、一方の光コネクタハウジング4が他方の光コネクタハウジング5の嵌合部35に差し込まれる。この時、一方の光コネクタハウジング4の下部案内突起29、29が他方の光コネクタハウジング5の嵌合部35の案内溝38、38によって案内される。そして、一方の光コネクタハウジング4の突出ピン6、6が他方の光コネクタハウジング5の嵌合部35のスリット39、39に差し込まれて案内されると、その後、レバー部材7のカム孔53、53の開口端部に差し込まれる。この時、一方の光コネクタハウジング4の上部案内突起28、28が他方の光コネクタハウジング5の嵌合部35の案内溝37によって案内されるとともに、一方の光コネクタハウジング4のレバー係止解除突起30、30がレバー部材7の仮係止部54、54を押圧してレバー部材7の仮係止状態を解除する。レバー部材7は、矢線Rの方向へ押し倒す回動操作が可能な状態になる。
続いて、レバー部材7を矢線Rの方向へ押し倒す回動操作を行うと、突出ピン6、6がカム孔53、53に案内される。そして、これに伴って一方の光コネクタ1aが他方の光コネクタ1bに向けて引き寄せられる。すなわち、一方の光コネクタハウジング4が他方の光コネクタハウジング5に向けて引き寄せられるとともに、一方の光コネクタハウジング4に収容されたフェルール3の先端面14が他方の光コネクタハウジング5に収容されたフェルール3の先端面14に向けて引き寄せられる。
最後に、レバー部材7の係止突起56を他方の光コネクタハウジング5の収容部36のレバー係止部43に係止させると、光学的な結合が完了する。この時、一方の光コネクタハウジング4に収容されたフェルール3に対する係止部分(ランス26)は、他方の光コネクタハウジング5の嵌合部35によって覆われる。また、他方の光コネクタハウジング5に収容されたフェルール3に対する係止部分(ランス41)も、レバー部材7の連結部51によって覆われる。どちらもフェルール3に対する係止解除が不能な状態になる。
ここで、光学的な結合部分について説明すると、本発明の光コネクタ1は、レバー部材7を矢線Rの方向へ押し倒す回動操作の完了時に、フェルール3、3の先端面14、14同士がちょうど面接触、又は先端面14、14同士の押し合いが生じるように各部の寸法が設定されている。従って、本発明の光コネクタ1は、レバー部材7の回動操作が完了すると、フェルール3、3の先端面14、14同士の間隙が常にゼロとなるようになっている。尚、先端面14、14同士の押し合いが生じる場合には、その押し合いにより生じる力を図10に示されるようにランス26の変形によって吸収させるようになっている(変形はこの限りでないものとする。例えばカム孔53、53を部分的に変形させる等でもよいものとする)。図10に示されるランス26は、特許請求の範囲に記載した変形部に相当する。
図11及び図12を参照しながらレバー部材7の矢線S方向(図1参照)の押し上げ回動操作について説明する。回動操作部52、52は、その一方の肉厚が他方の肉厚よりも薄く形成されている(図では右側が薄い)。また、上記一方の回動操作部52と収容部36との間には、肉厚差による間隙57が形成されている。このような構造において、回動操作部52、52を摘み、内側に向けて力を加えると、間隙57及びスリット55によって、上記一方の回動操作部52が撓み、これに伴って、係止突起56の係止状態が解除される。そして、レバー部材7は、矢線S方向(図1参照)に押し上げ可能な状態になる。
以上、図1ないし図12を参照しながら説明してきたように、本発明の光コネクタ1は、従来用いられてきたスプリングとそのスプリングを押さえ付けるための押さえ部材とを必要にしないことから、従来よりも部品数を少なくすることができるという効果を奏する。また、部品数の低減に伴い、組み付けを従来よりも容易にすることができるという効果を奏する。さらに、フェルール3、3の先端同士の間隙を常にゼロにしていることから、光損失を最小にすることができるという効果を奏する。さらにまた、何らかの外力により引っ張りが生じてもフェルール3、3の係止状態が安定していることから、光損失を増大させるような大きな間隙の発生を防止することができるという効果を奏する。
その他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。尚、複数の光ファイバ同士を光学的に結合する多芯タイプの光コネクタにも適用することが可能であるのは言うまでもない。
本発明による光コネクタの一実施の形態を示す嵌合前の全体斜視図である。 嵌合途中の全体斜視図である。 嵌合後の全体斜視図である。 フェルールの断面図である。 一方の光コネクタの断面図である。 他方の光コネクタの断面図である。 図2の状態に対応する断面図である。 図3の状態に対応する断面図である。 図8の係止部分の拡大断面図である。 押し合いにより生じる力をランスで吸収させた状態を示す断面図である。 レバー部材の押し上げ方向の回動操作に関する説明図(係止解除前の後方から見た図)である。 レバー部材の押し上げ方向の回動操作に関する説明図(係止解除後の後方から見た図)である。
符号の説明
1 光コネクタ
2 光ファイバ
3 フェルール
4 一方の光コネクタハウジング
5 他方の光コネクタハウジング
6 突出ピン
7 レバー部材
8 一次シース
9 二次シース
10 光ファイバ素線
14 先端面(先端)
15 フランジ部
15a 当接面
15b 係止面
16 第二フランジ部
25 フェルール収容室
26 ランス(変形部、係止部分)
27 ストッパ
30 レバー係止解除突起
35 嵌合部
36 収容部
39 スリット
40 フェルール収容室
41 ランス(係止部分)
42 ストッパ
43 レバー係止部
44 奥壁
45 スリーブ
50 レバー基部
51 連結部
52 回動操作部
53 カム孔
54 仮係止部
56 係止突起
57 間隙

Claims (1)

  1. 合成樹脂材料を用いて成形される樹脂成形品で円筒形状に形成され、環状に突出するフランジ部が中間に形成されるフェルールを収納するフェルール収容室と、側部の筒方向中間に該筒方向に直交する方向に突出する円柱形状の部分と該円柱形状の部分の先端に形成する該円柱形状の部分よりも大径で薄い円板形状の部分によって構成する一対の突出ピンとを有してなり、前記フェルール収容室は、その内径が前方と後方とで異なる段付き形状に形成され、該段付き部分前記フェルールのフランジ部前面に当接するストッパと前記フェルール収容室の後方に可撓性を有するアーム状のランスを設け、該ランスを前記フェルールのフランジ部後面に係合して該フェルールを係止する一方の光コネクタハウジングと,
    合成樹脂材料を用いて成形される樹脂成形品であって、前記一方の光コネクタハウジングとの嵌合が行われる部分である嵌合部と、該嵌合部に連成され、環状に突出するフランジ部が中間に形成されるフェルールを収容する収容部とを前後に有してなり、前記収容部の上部に可撓性を有するアーム状のランスを設け、該ランスを前記フェルールのフランジ部後面に係合して該フェルールを係止する他方の光コネクタハウジングと,
    前記嵌合部に支持されるように取り付けられており、それぞれに所望の経路で開口し、前記突出ピンの円柱形状の部分を案内する孔と、前記円板形状の部分を案内する孔とで構成され前記一方の光コネクタハウジングの突出ピンを案内するカム孔を有する一対のレバー基部と、該一対のレバー基部を連結し、前記ランスを含む前記収容部の上部全体を覆うことが可能な板状の部分として形成する連結部と、前記連結部の側部に連続するように形成されており、回動操作する際に用いる一対の回動操作部とを有してなるレバー部材と,
    を備え,
    前記一方の光コネクタハウジングを前記他方の光コネクタハウジングの嵌合部に嵌合し、前記一方の光コネクタハウジングの一対の突出ピンを前記他方の光コネクタハウジングのレバー部材のカム孔に差し込み、前記レバー部材を回動操作し、回動操作完了した時に前記突出ピンと前記レバー部材の作用によって記一方の光コネクタハウジングに収納されるフェルールと、前記他方の光コネクタハウジングに収納されるフェルールの先端同士の間隙が常にゼロとなるように構成したことを特徴とする光コネクタ。
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