JP4799362B2 - 光コネクタ - Google Patents

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Description

この発明は光コネクタに関し、特に製造の容易な光コネクタに関する。
従来、クリップ筐体とフェルールとコイルバネとを備える光コネクタが知られている(下記特許文献1参照)。
クリップ筐体は金属板をほぼU字形に折り曲げてなり、一対の自由端とこの一対の自由端同士を結合する結合片と弾性係合爪とを有する。一方の自由端の上面と他方の自由端の下面とには、それぞれつば部が形成されている。つば部同士は自由端同士の対向方向へ延び、自由端の高さ方向で対向する。後述するようにフェルールは一対の自由端の間に配置されるが、フェルールが一対の自由端の間に配置される前の状態では、つば部は自由端の高さ方向へ延びている。一対の自由端の先端部を外側に折り曲げることによって弾性係合爪が形成されている。結合片には孔が形成されている。この孔を通じて光ファイバの一端部が一対の自由端の間に挿入される。
フェルールはフランジ部と整列外径部とを有する。整列外径部には割りスリーブが固定されている。フェルールは一対の自由端の間に配置され、一対の自由端の間に挿入された光ファイバの一端部に接続されている。フェルールはクリップ筐体内で光ファイバの光軸方向へ移動可能である。
コイルバネは光ファイバの一端部に装着され、クリップ筐体の結合片とフェルールのフランジ部との間に介在する。コイルバネはフェルールを結合片から離れる方向へ付勢するが、このフェルールの動きはフランジ部がクリップ筐体のつば部に突き当たることによって制限されている。
この光コネクタを組み立てるには、まず、光ファイバの一端部をクリップ筐体の結合片の孔を介して一対の自由端の間に挿入する。
次に、一対の自由端の間に挿入された光ファイバの一端部にコイルバネを装着する。
その後、光ファイバの一端部をフェルールに接続する。
最後に、コイルバネの弾性力に抗してフェルールを結合片の方へ移動させ、この状態でクリップ筐体のつば部を直角に折り曲げる。このつば部によってフェルールはクリップ筐体内に保持され、クリップ筐体から脱落しないようになる。
この光コネクタを相手側光コネクタに接続するには、まず、光コネクタと相手側光コネクタとを互いに近づけ、光コネクタの割りスリーブに相手側光コネクタのフェルールを挿入する。
次に、更に両光コネクタを互いに近づけて光コネクタのクリップ筐体の弾性係合爪を相手側光コネクタのブロックに係合させる。このとき、コイルバネが圧縮された状態になり、このコイルバネの反発力によって光コネクタのフェルールの端面が相手側光コネクタのフェルールの端面に突き合され、光学的な接続が行われる。
特開平9−43453号公報(段落0010〜0013、図3参照)
上述の光コネクタの組立作業は手作業で行われることが多い。なぜならば、光ファイバの一端部にコイルバネを装着する作業、コイルバネの弾性力に抗してフェルールを結合片の方へ押し込んでつば部を折り曲げる作業等を自動化することは困難であるからである。
このため、上述の光コネクタの製造は容易ではない。
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は容易に製造することができる光コネクタを提供することである。
前述の課題を解決するため請求項1の発明の光コネクタは、光ファイバを固定する固定部と、前記固定部に固定された前記光ファイバの先端部を受け容れる受容部を有する光部品の一端部を前記光ファイバの光軸方向へ移動可能に保持する第1保持部と、前記固定部と前記第1保持部とを互いに結合するとともに、前記光部品の前記固定部に近づく方向の移動を規制する結合部と、前記光部品の他端部を前記光軸方向へ移動可能に保持する第2保持部と、前記光部品を挟んで対向するとともに、前記第1保持部と前記第2保持部とを互いに連結し、前記光ファイバの光軸方向へ伸縮可能な一対のばね部と、前記第1、2保持部に保持された前記光部品と前記第2保持部とを連結するとともに、前記一対のばね部の弾性力によって前記光部品を前記固定部に近づく方向へ付勢する連結手段とを備えることを特徴とする。
上述のように、一対のばね部で第1保持部と第2保持部とを互いに連結し、光部品と第2保持部とを連結する連結手段を備えたので、手作業による組立作業を必要とするコイルバネを排除することが可能になった。
請求項2の発明の光コネクタは、光コネクタ本体と、前記光コネクタ本体に組付け可能であり、一対の光ファイバの先端面が相対するように前記一対の光ファイバの先端部を受け容れる受容部を有するアダプタとを備えている光コネクタにおいて、前記光コネクタ本体は、前記一対の光ファイバのうちの一方の光ファイバを固定する固定部と、前記アダプタの一端部を前記一方の光ファイバの光軸方向へ移動可能に保持する第1保持部と、前記固定部と前記第1保持部とを互いに結合するとともに、前記アダプタの前記固定部に近づく方向の移動を規制する結合部と、前記アダプタのほぼ中間部を前記光軸方向へ移動可能に保持する第2保持部と、前記アダプタを挟んで対向するとともに、前記第1保持部と前記第2保持部とを互いに連結し、前記光軸方向へ伸縮可能な一対のばね部と、前記第1、2保持部に保持された前記アダプタと前記第2保持部とを連結するとともに、前記一対のばね部の弾性力によって前記アダプタを前記固定部に近づく方向へ付勢する連結手段とを備えることを特徴とする。
上述のように、一対のばね部で第1保持部と第2保持部とを互いに連結し、アダプタと第2保持部とを連結する連結手段を備えたので、手作業による組立作業を必要とするコイルバネを排除することが可能になった。
請求項3の発明は、請求項1記載の光コネクタにおいて、前記連結手段が、前記第2保持部に設けられ、前記光部品の表面に形成された凹部に係合する弾性係合片であることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項2記載の光コネクタにおいて、前記連結手段が、前記第2保持部に設けられ、前記アダプタの表面に形成された凹部に係合する弾性係合片であることを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれか1項記載の光コネクタにおいて、前記一対のばね部がそれぞれほぼ同じ曲率半径の円弧状であることを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項1〜5のいずれか1項記載の光コネクタにおいて、前記固定部、前記一対のばね部、前記第1、第2の保持部及び前記連結手段が1つの板状弾性体を打ち抜き、折り曲げて一体に形成されたことを特徴とする。
この発明によれば、光コネクタを容易に製造することができる。
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1はこの発明の第1実施形態に係る光コネクタの斜視図、図2は図1に示す光コネクタを光部品に接続する前の状態を示す斜視図、図3は図1に示す光コネクタを光部品に接続した状態を示す斜視図である。
図1〜3に示すように、光コネクタ1は固定部3と第1保持部4と第2保持部5と一対のばね部6,6と弾性係合片(連結手段)7とを備えている。光コネクタ1は光部品9に接続される。
まず、光部品9について説明する。光部品9はプリント配線板(図示せず)の表面に実装される。プリント配線板の裏面には受光素子(図示せず)及び発光素子(図示せず)が実装される。
図2に示すように、光部品9はほぼ板状であり、整列部(受容部)91と収容部92と空間93と凹部94とプリズム95とを有する。整列部91は光ファイバ素線15の一端部を受け容れ、プリズム95へ案内する。収容部92は整列部91の一端に隣接させて形成されている。空間93は収容部92に隣接させて形成されている。凹部94は光部品9の上面に形成され、係合面94aを有する。係合面94aは光ファイバ素線15の光軸方向に対してほぼ直角な面である。プリズム95は収容部92に収容されている。プリズム95は光ファイバ素線15の一端面と接触する。プリズム95は光ファイバ素線15から出射された光又はプリズム95の下方に配置された発光素子からの光を直角に反射する。
光コネクタ1の説明に戻り、図1〜3に示すように、固定部3はほぼ円筒状であり、光ファイバ素線15を動かないように保持する。
第1保持部4は一対の結合部8を介して固定部3に結合されている。光ファイバ素線15の光軸と直交する仮想面(図示せず)での第1保持部4の断面形状はほぼC字状である。第1保持部4は光部品9の一端部を光ファイバ素線15の光軸方向へ移動可能に保持する。一対の結合部8はそれぞれクランク状に折り曲げられている。
光ファイバ素線15の光軸と直交する仮想面での第2保持部5の断面形状はほぼC字状である。第2保持部5は光部品9の他端部を光ファイバ素線15の光軸方向へ移動可能に保持する。
一対のばね部6,6はそれぞれほぼ板状であり、弾性を有し、第1保持部4と第2保持部5とを互いに連結している。一対のばね部6,6の厚さ方向は一対のばね部6,6の対向方向とほぼ平行である。一対のばね部6,6の長手方向の中間部が互いに離れるように一対のばね部6,6はほぼ円弧状に湾曲している。
弾性係合片7はほぼ板状であり、第2保持部5に結合されている。弾性係合片7の自由端7aが光ファイバ素線15に近づく方向へ弾性係合片7は折り曲げられている。弾性係合片7と凹部94とが係合したとき、自由端7aは凹部94の底面を押圧する。一対のばね部6,6の間に光部品9が挿入され、光部品9の一端部が第1保持部4に保持されるとともに、光部品9の他端部が第2保持部5に保持され、一対のばね部6,6に力を加えていない状態のとき、弾性係合片7の自由端7aは光部品9の係合面94aよりも第1保持部4に近い位置にある。
固定部3、第1保持部4、第2保持部5、ばね部6,6、弾性係合片7及び結合部8は1枚の弾性を有する金属板を打ち抜き、曲げ加工を施すことにより形成される。
次に、光コネクタ1の接続作業について説明する。
まず、図2に示す状態から、光部品9を一対のばね部6,6の間に挿入する。このとき光部品9は保持部に案内される。光部品9がばね部6,6の間に完全に挿入されたとき、光部品9の一端部は第1保持部4に、光部品9の他端部は第2保持部5にそれぞれ保持される。
また、結合部8は光部品9の一端部に当接し、光部品9の挿入方向への移動を規制する。
次に、一対のばね部6,6を両側から指で摘むと、ばね部6が描く円弧の曲率半径が大きくなり、それに伴い第1保持部4と第2保持部5との間隔が広がる。このとき、弾性係合片7は第1保持部4から離れるように移動し、弾性係合片7の自由端7aが凹部94に係合する。弾性係合片7の自由端7aが凹部94に係合すると、弾性係合片7のばね力が生じ、弾性係合片7は凹部94から容易に外れなくなる。
弾性係合片7の自由端7aが凹部94に係合したら、一対のばね部6,6を摘む力を弱める。その結果、一対のばね部6,6は元の状態に戻ろうとし、第2保持部5に第1保持部4へ向かう力が発生する。この力は弾性係合片7の自由端7a及び光部品9の係合面94aを介して光部品9に伝えられる。この力により、光部品9のプリズム95は光ファイバ素線15の一端面に突き当てられる。
以上の結果、光コネクタ1と光部品9との光学的な接続が行われる。
光ファイバ素線15の一端面から出射された光はプリズム95に入射し、この中で反射し、プリズム95の下面から出射し、プリズム95の下方に配置された受光素子に入射する。
また、プリズム95の下方に配置された発光素子から出射された光はプリズム95に入射し、この中で反射し、光ファイバ素線15に入射する。
第1実施形態によれば、組立の自動化を困難にするコイルバネの代わりに一対のばね部6,6を用いたので、光コネクタ1をプレス機械等によって自動的に完成状態まで組み立てることができ、光コネクタ1を容易に製造することができる。
図4は図1に示す光コネクタにおいて光ファイバ素線の端面の位置を変えた例の光コネクタの斜視図である。
図1に示す実施形態では、光ファイバ素線15の端面の位置を弾性係合片7の下方に位置させたが、図4に示すように、光ファイバ素線15の端面の位置を第2保持部5から突出させてもよい。
図1に示す例では、光ファイバ素線15を固定部3に固定する前に、光ファイバ素線15の端面の研磨や清掃等の処理を施す必要があるが、図4に示す例では、光ファイバ素線15を固定部3に固定した後で光ファイバ素線15の端面の研磨や清掃等の処理を施すことができる。
なお、この例の光コネクタ1に接続される光部品(図示せず)は第2保持部5から突出した光ファイバ素線15を受容可能なものである。
図5はこの発明の第2実施形態に係る光コネクタを相手側光コネクタに接続する前の状態を示す斜視図である。
図5に示すように、光コネクタ201は光コネクタ本体202とアダプタ209とを備えている。光コネクタ201は相手側光コネクタ301に接続される。光コネクタ本体202は固定部203と第1保持部204と第2保持部205と一対のばね部206,206と弾性係合片(連結手段)207とを備える。
固定部203はほぼ円筒状であり、光ファイバ素線215の一端面近傍部分を動かないように保持する。
第1保持部204は一対の結合部208を介して固定部203に結合されている。光ファイバ素線215の光軸と直交する仮想面(図示せず)での第1保持部204の断面形状はほぼC字状である。第1保持部204はアダプタ209の一端部を光ファイバ素線215の光軸方向へ移動可能に保持する。一対の結合部208はそれぞれクランク状に折り曲げられている。
光ファイバ素線215の光軸と直交する仮想面での第2保持部205の断面形状はほぼC字状である。第2保持部205はアダプタ209の長手方向中間部を光ファイバ素線215の光軸方向へ移動可能に保持する。
一対のばね部206,206はそれぞれほぼ板状であり、弾性を有し、第1保持部204と第2保持部205とを互いに連結している。一対のばね部206,206の厚さ方向は一対のばね部206,206の対向方向とほぼ平行である。一対のばね部206,206の長手方向の中間部が互いに離れるように一対のばね部206,206は円弧状に湾曲している。
弾性係合片207はほぼ板状であり、第2保持部205の第1保持部204側端面に結合されている。弾性係合片207の自由端207aが光ファイバ素線215に近づく方向へ弾性係合片207は折り曲げられている。一対のばね部206,206の間にアダプタ209の一端側部分を挿入するとともにアダプタ209の一端部を第1保持部204に保持させ、アダプタ209の長手方向中間部を第2保持部205に保持させ、一対のばね部206,206に力を加えない状態のとき、光ファイバ素線215の光軸方向で、弾性係合片207の自由端207aは述するアダプタ209の第1係合面294aよりも第1保持部204に近い位置にある。
固定部203、第1保持部204、第2保持部205、ばね部206,206、弾性係合片207及び結合部208は1枚の弾性を有する金属板を打ち抜き、曲げ加工を施すことにより形成される。
アダプタ209はほぼ板状であり、整列部(受容部)291と凹部294とを有する。整列部291は光コネクタ201の光ファイバ素線215の一端部と相手側光コネクタ301の光ファイバ素線315の一端部とを受け容れ、光ファイバ素線215,315の端面同士を突き合わせる。凹部294はアダプタ209の上面に形成され、第1、第2係合面294a,294bを有する。第1、第2係合面294a,294bは光ファイバ素線215,315の光軸方向に対してほぼ直角な面である。
相手側光コネクタ301の構成は光コネクタ本体202とほぼ同様の構成であるので、光コネクタ本体202構成同様の部分には光コネクタ本体202と同じ参照符号を付し、その説明を省略する。以下、光コネクタ本体202と異なる部分だけ説明する。
固定部303は光ファイバ素線315の一端面近傍部分を動かないように保持する。
第1保持部304はアダプタ209の他端部を光ファイバ素線315の光軸方向へ移動可能に保持する。
弾性係合片307はほぼ板状であり、第2保持部205に結合されている。弾性係合片307の自由端307aはアダプタ209の係合面294bに係合する。
次に、光コネクタ201の接続作業について説明する。
まず、図5に示すように、アダプタ209の一端側の部分を光コネクタ本体202の一対のばね部206,206の間に挿入する。このときアダプタ209の一端部は第1保持部204に案内されるようにして挿入される。アダプタ209が完全に挿入されたとき、アダプタ209の一端部は第1保持部204に、アダプタ209の長手方向中間部は第2保持部205にそれぞれ保持される。
また、光コネクタ本体202の結合部208はアダプタ209の一端部に当接し、アダプタ209の挿入方向への移動を規制する。
次に、一対のばね部206,206を両側から指で摘むと、ばね部206が描く円弧の曲率半径が大きくなり、それに伴い第1保持部204と第2保持部205との間隔が広がる。このとき、弾性係合片207は第1保持部204から離れるように移動し、弾性係合片207の自由端207aが凹部294に係合する。弾性係合片207の自由端207aが凹部294に係合すると、弾性係合片207のばね力が生じ、弾性係合片207は凹部294から容易に外れなくなる。
弾性係合片207の自由端207aが凹部294に係合したら、一対のばね部206,206を摘む力を弱める。その結果、一対のばね部206,206は元の状態に戻ろうとし、第2保持部205第1保持部204へ向って移動する。この力は弾性係合片207の自由端207a及びアダプタ209の係合面294aを介してアダプタ209に伝えられる。この力により、光ファイバ素線215は相手側光コネクタ301へ向って移動する。
光コネクタ201と同様にして相手側光コネクタ301の弾性係合片307の自由端307aがアダプタ209の第2係合面294bと係合すると、相手側光コネクタ301の光ファイバ素線315は光コネクタ201へ向かって移動する。このとき、相手側光コネクタ301の結合部208はアダプタ209の他端部に当接し、アダプタ209の挿入方向への移動を規制する。以上の結果、光ファイバ素線215,315の端面同士が突き合わされ、光ファイバ素線215,315同士の光学的な接続が行われる。
第2実施形態によれば、組立の自動化を困難にするコイルバネの代わりに一対のばね部206,206を用いたので、光コネクタ201をプレス機械等によって自動的に完成状態まで組み立てることができ、光コネクタ201を容易に製造することができる。
なお、上述の実施形態では、光ファイバ素線15,215,315を光コネクタ1,201,301に結線したが、結線の態様はこれに限られず、例えば、光ファイバの一端部の被覆を切除して光ファイバ素線を露出させ、この光ファイバ素線を一対のばね部6,6、206,206の間に通し、光ファイバの被覆の部分を固定部3,203,303で保持するようにしてもよい。
また、第1実施形態では、光コネクタ1の接続対象物はプリズム95を有する光部品9であるが、光コネクタ1の接続対象物はこれに限られず、例えば、発光素子及び受光素子を備えた光部品、導波路を備えた光部品等であってよい。
図1はこの発明の第1実施形態に係る光コネクタの斜視図である。 図2は図1に示す光コネクタを光部品に接続する前の状態を示す斜視図である。 図3は図1に示す光コネクタを光部品に接続した状態を示す斜視図である。 図4は図1に示す光コネクタにおいて光ファイバ素線の端面の位置を変えた例の光コネクタの斜視図である。 図5はこの発明の第2実施形態に係る光コネクタを相手側光コネクタに接続する前の状態を示す斜視図である。
1,201,301 光コネクタ
202 光コネクタ本体
3,203,303 固定部
4,204,304 第1保持部
5,205 第2保持部
6,206 ばね部
7,207,307 弾性係合片(連結手段)
9 光部品
91 整列部(受容部)
94 凹部
95 プリズム
209 アダプタ
291 整列部(受容部)
294 凹部
15,215,315 光ファイバ素線(光ファイバ)

Claims (6)

  1. 光ファイバを固定する固定部と、
    前記固定部に固定された前記光ファイバの先端部を受け容れる受容部を有する光部品の一端部を前記光ファイバの光軸方向へ移動可能に保持する第1保持部と、
    前記固定部と前記第1保持部とを互いに結合するとともに、前記光部品の前記固定部に近づく方向の移動を規制する結合部と、
    前記光部品の他端部を前記光軸方向へ移動可能に保持する第2保持部と、
    前記光部品を挟んで対向するとともに、前記第1保持部と前記第2保持部とを互いに連結し、前記光ファイバの光軸方向へ伸縮可能な一対のばね部と、
    前記第1、2保持部に保持された前記光部品と前記第2保持部とを連結するとともに、前記一対のばね部の弾性力によって前記光部品を前記固定部に近づく方向へ付勢する連結手段と
    を備えることを特徴とする光コネクタ。
  2. 光コネクタ本体と、
    前記光コネクタ本体に組付け可能であり、一対の光ファイバの先端面が相対するように前記一対の光ファイバの先端部を受け容れる受容部を有するアダプタと
    を備えている光コネクタにおいて、
    前記光コネクタ本体は、
    前記一対の光ファイバのうちの一方の光ファイバを固定する固定部と、
    前記アダプタの一端部を前記一方の光ファイバの光軸方向へ移動可能に保持する第1保持部と、
    前記固定部と前記第1保持部とを互いに結合するとともに、前記アダプタの前記固定部に近づく方向の移動を規制する結合部と、
    前記アダプタのほぼ中間部を前記光軸方向へ移動可能に保持する第2保持部と、
    前記アダプタを挟んで対向するとともに、前記第1保持部と前記第2保持部とを互いに連結し、前記光軸方向へ伸縮可能な一対のばね部と、
    前記第1、2保持部に保持された前記アダプタと前記第2保持部とを連結するとともに、前記一対のばね部の弾性力によって前記アダプタを前記固定部に近づく方向へ付勢する連結手段と
    を備えることを特徴とする光コネクタ。
  3. 前記連結手段が、前記第2保持部に設けられ、前記光部品の表面に形成された凹部に係合する弾性係合片であることを特徴とする請求項1記載の光コネクタ。
  4. 前記連結手段が、前記第2保持部に設けられ、前記アダプタの表面に形成された凹部に係合する弾性係合片であることを特徴とする請求項2記載の光コネクタ。
  5. 前記一対のばね部がそれぞれほぼ同じ曲率半径の円弧状であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の光コネクタ。
  6. 前記固定部、前記一対のばね部、前記第1、第2の保持部及び前記連結手段が1つの板状弾性体を打ち抜き、折り曲げて一体に形成されたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載の光コネクタ。
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