JP5271536B2 - 現場取付け可能な光ファイバコネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、総括的には光ファイバコネクタに関し、より具体的には現場取付けするようになった光ファイバコネクタに関する。
光ファイバは、多数の電話技術及びデータ伝送用途に光ファイバを使用する電気通信産業を含む様々な用途で広く用いられている。少なくともその一部において光ファイバによって得られる極めて広い帯域幅及び低ノイズの作動に起因して、光ファイバの使用及び光ファイバが用いられる種々の用途が増加し続けている。例えば、光ファイバは、もはや単に長距離信号伝送用の媒体としての役割を果たすだけでなく、次第に、家庭に直接、或いは場合によってはデスク又は他の勤務地に直接、引き込まれるようになってきている。
光ファイバのさらに増加しかつ多様になる使用においては、他の光ファイバ、電話局又はオフィスビル内のパッチパネル、或いは様々な遠隔端末又は受台などに対して光ファイバを連結する効率的方法が必要であることは明らかである。しかしながら、それぞれの光ファイバによって伝送される信号を効率的に連結するためには、光ファイバコネクタは、伝送信号を著しく減衰、又は変化させてはならない。加えて、光ファイバコネクタは、比較的頑丈であり、かつ光ファイバ伝送路の変更に適応するように何度も接続及び切断されるように構成されていなければならない。
所望の信号伝送特性を得るために、工場組立工程の間に光ファイバの末端部分に取付けられる多数の光ファイバコネクタが開発されてきた。工場での組立工程の間に光ファイバコネクタを光ファイバ及び/又は光ファイバケーブル(以下、光ファイバという)に取付けることによって、光ファイバコネクタの組立は、コネクタの現場取付けに関連する一貫性のない組立及び他の問題を回避するように標準化することができる。
しかしながら、光ファイバコネクタの工場取付けは、あらゆる用途に対して、満足なものではない。具体的には、光ファイバコネクタの工場取付けは、現場で発生する多く設計バリエーションに対応した取付け工程をカスタマイズしていない。例えば、工場において光ファイバコネクタを光ファイバの末端部分に取付けることによって、コネクタを取付けられた光ファイバの長さが固定され、従って、全ての用途に十分な長さを保証するように余分の長さ及びコイリングが必要である。加えて、多くの場合に、光ファイバの長さを、その各々を光ファイバコネクタなどによって別の光ファイバ或いはパッチパネル又は他のタイプの端子に個々に接続しなければならない複数のより短い光ファイバの長さに切断することが望ましい。しかしながら、より短い光ファイバのそれぞれの長さは一般的に、光ファイバを現場で取付けるまで決定することができない。従って、この場合には、必要不可欠な光ファイバコネクタを、光ファイバの敷設前に工場でファイバに取付けることはできない。さらに、光ファイバコネクタは、一般に、それぞれの光ファイバよりも大きな直径を有しかつ光ファイバの包装及び配送を不必要に複雑にする可能性があるので、多くの場合に光ファイバコネクタの取付け前に光ファイバを包装しかつ配送することが望ましい。
従って、光ファイバの特定用途が決定されると現場で光ファイバの末端部分に取付けることができる多くの光ファイバコネクタが、これまで開発されてきた。例えば、1991年8月20日にMichael de Jong他に付与されかつ本発明の譲受人に譲渡された米国特許第5,040,867号明細書は、現場で取付けるように構成された光ファイバコネクタを開示している。米国特許第5,040,867号明細書の光ファイバコネクタの1つの商業的実施形態は、ノースカロライナ州ヒッコリー所在のCorning Cable Systems LLCが製造しかつ流通させているCamlite(登録商標)コネクタである。
Camlite(登録商標)コネクタは、それを貫通する長手方向のボアを形成した縦方向に延びるフェルールを含み、フェルールは、カム部材によりV字溝スプライス部に取付けられてスプライス部内にファイバを固定するようになっている。光ファイバスタブと通常呼ばれる短い長さの光ファイバが、フェルールのボア内に配置され、V字溝スプライス部の中に延びる。現場において、それに対して光ファイバコネクタが接続されることになる、フィールドファイバと通常呼ばれる光ファイバの末端部分は、フェルールの反対側の端部からV字溝スプライス部内に挿入することができる。Camlite(登録商標)コネクタ内の長手方向に延びるV字溝の正確な調心作用によって、フィールドファイバの末端部分は、光ファイバスタブに整列され、その後カム部材を作動させることによって適所に保持される。
Camlite(登録商標)コネクタはまた、フィールドファイバがそれを通って延びるような、フェルールの反対側のV字溝の端部に取付けられた圧着管を含むことができる。圧着管をフィールドファイバケーブルに接触するように半径方向内向きに圧縮することによって、フィールドファイバは、フェルール及び調心された光ファイバスタブに対して所定位置に固定される。Camlite(登録商標)コネクタのフェルールは次に、標準コネクタハウジングのいずれかの内部に配置することができる。例えば、Camlite(登録商標)コネクタのフェルールは、FC、ST又はSCコネクタハウジングと適合性があり、これらのコネクタハウジング内に取付けることができる。得られたCamlite(登録商標)コネクタは次に、アダプタ又は継手スリーブなどを使用して、これもまたその末端部分に取付けられた適当なコネクタを有する別の光ファイバの末端部分に接続することができる。これに代えて、得られたCamlite(登録商標)コネクタは、パッチパネル、遠隔端子又は受台に接続することができる。
Camlite(登録商標)コネクタは当技術分野における大きな進歩であるが、Canlite(登録商標)コネクタは、軸方向移動を利用してフィールドファイバとスタブファイバとの間の接合部を確立するカム部材を使用する。Canlite(登録商標)コネクタは、光ファイバの当接端面を互いに圧迫し、潜在的に端面を損傷させることになるおそれがある。さらに、Camlite(登録商標)コネクタは、他の現場取付け可能なコネクタと同様に、容認できる接合部が作られたことを容易にかつ可視的に判定するための機構を含んでいない。
本発明の広範な態様は、それを貫通して長手方向に延びるキャビティを形成した内面とキャビティ内に配置されたスプリング要素座部とを有するハウジングを含み、ハウジングはまた、キャビティに連通した前方開口部とキャビティに連通した後方開口部とを形成する。本コネクタはまた、ハウジングの前方開口部を通してキャビティ内に挿入されたスプリング要素と、ハウジングの後方開口部を通してキャビティ内に挿入されたフェルールホルダとを含む。スプリング要素リテーナが、フェルールホルダの前端部の周りに配置され、またスプリング要素が、スプリング要素座部とスプリング要素リテーナとの間に配置され、それによって所定のスプリング力でフェルールホルダを前方に付勢する。所定のスプリング力は、約1ポンド(lb)よりも大きく、より好ましくは約1〜1.5ポンド(lb)であり、最も好ましくは約1.1〜1.4ポンド(lb)であるのが好ましい。本光ファイバコネクタは、フェルールホルダ内に配置されたフェルールと、フェルール内に配置された光ファイバスタブとを含む。本発明の実施形態による光ファイバコネクタはまた、該コネクタ内での光ファイバスタブと第2の光ファイバとの間の接合部の品質の可視指標を得るためのビューポートを含む。
本発明の別の広範な態様では、光ファイバコネクタを提供し、本光ファイバコネクタは、長手方向に延びるキャビティを形成した内面とキャビティ内に配置されたスプリング要素座部とを有するハウジングを含み、ハウジングはまた、キャビティに連通した前方開口部とキャビティに連通した後方開口部とを形成する。本発明の実施形態による光ファイバコネクタはさらに、第1及び第2の端部を有しかつそれらの端部間で軸方向に通路が配置されたフェルールと、フェルール通路内に配置された光ファイバスタブとを含む。フェルールホルダが、反対向きの第1及び第2の端部間で長手方向に延びかつそれらの端部間で長手方向に延びる通路を形成する。フェルールホルダの第1の端部は、ハウジング後方開口部を通して挿入されかつスプリング要素座部を越えて延びる。フェルールホルダは、フェルールを保持するように構成されかつハウジング内で長手方向に摺動可能である。スプリング要素リテーナが、フェルールホルダの第1の端部に配置される。第1及び第2の対向するスプライス部材が、フェルールホルダ内に配置され、各スプライス部材は、フェルールの第2の端部に隣接する第1の端部から反対側の第2の端部まで長手方向に延びる。スプライス部材の1つは、長手方向のファイバ調心溝を含み、光ファイバスタブは、対向するスプライス部材間で溝内に延びかつ該スプライス部材の第1及び第2の端部の中間の位置で終端する。第1の端部、第2の端部及びそれらの端部間で長手方向に延びる通路を有するカム部材が、フェルールホルダの周りに配置される。スプリング要素が、スプリング要素座部とスプリング要素リテーナとの間に配置され、スプリング要素は、所定のスプリング力でフェルールホルダを前方に付勢する。フェルールホルダは、該フェルールホルダの第1及び第2の端部間の中間位置に配置されかつハウジング後方開口部と協働するように構成されたストッパを含むのが好ましい。所定のスプリング力は、約1ポンド(lb)よりも大きく、より好ましくは約1〜1.5ポンド(lb)であり、最も好ましくは約1.1〜1.4ポンド(lb)であるのが好ましい。本光ファイバコネクタは、光ファイバスタブとフィールドファイバとの間の接合部の品質の可視指標を得るためのビューポートを含むのが好ましい。
本発明のさらに別の態様では、コネクタ内での第1及び第2の光ファイバ間の接合部の品質の可視指標を得るためのビューポートを有する光ファイバコネクタを開示する。
本発明のさらなる別の広範な態様では、光ファイバコネクタ内での第1及び第2の光ファイバ間の接合部の品質を判定する方法を提案し、本方法は、光ファイバの少なくとも1つを通して可視光線を通す段階と、第1及び第2の光ファイバ間の接合部の品質の可視指標のためのコネクタ上のビューポートを観察する段階とを含む。可視光線は、レーザ光線又は発光ダイオード(LED)からの光線であるのが好ましい。可視指標は、ビューポート内に可視光線が無いこと又は光線があることのいずれかを含むのが好ましい。
本明細書に開示した光ファイバコネクタは全体的にLCコネクタとして説明しているが、LCコネクタの選択は例示目的のためのものであり、本明細書に説明したような原理は、SC、ST及びFCコネクタのような他の光ファイバコネクタにも同様に適用することができることを理解されたい。
本発明のさらなる特徴及び利点は、以下の詳細な説明において説明することにし、またその一部は当業者にはこの説明から容易に明らかになり或いは以下の詳細な説明、特許請求の範囲及び添付の図面を含む本明細書に説明した本発明を実施することによって理解されるであろう。
前述の総括的な説明及び以下の詳細な説明は両方とも、本発明の実施形態を提示し、また特許請求した本発明の性質及び特徴を理解するための概説又は全体構成を示すことを意図するものである。添付の図面は、本発明をさらに理解するために示したものであり、本明細書に組み込まれかつ本明細書の一部を構成する。図面は、本発明の様々な実施形態を示し、説明と共に本発明の原理及び機能を明らかにするのに役立つ。
ここで、本発明を具現化した実施例を示した図面について詳細に参照する。図面及び詳細な説明は、本発明並びに本発明を製作しかつ使用する方法及びプロセスの完全かつ詳細な文書による説明を提供して、当業者が本発明並びに本発明を実施する最良の形態を製作しかつ使用するのを可能にする。しかしながら、図面及び詳細な説明で説明した実施例は、本発明を説明するためのものであり、本発明の限定を意図するものではない。従って、本発明は、以下の実施例のあらゆる修正及び変更を特許請求の範囲及びその均等物の範囲内に属するものとして包含する。
詳細な説明は、数字及び文字表示を使用して図面の特徴部を引用する。図面及び説明内の同様の又は類似した表示は、本発明の同様の又は類似する部分を示すように使用した。
図1に具現化したように、光ファイバケーブル12を別のコネクタ、コネクタアダプタ又は他の光学装置のようなレセプタクル(図示せず)に接続するための光ファイバコネクタ10を提供する。
図をより詳細に参照すると、コネクタ10は、光ファイバケーブル12のフィールドファイバ14に取付けられる。フィールドファイバ14は一般的に、約125μmのガラス直径を有する。一般的に、フィールドファイバ14はまた、光ファイバの周りに配置された1つ又は2以上の被覆を含む。1つ又は2以上の被覆は、本発明の技術的範囲から逸脱することなく、バッファ付き光ファイバとして約245μm〜900μmの直径を含む様々な直径を有することができる。コネクタ10は、コネクタハウジング16、フェルール18、フェルールホルダ20、スプリング要素リテーナ22、スプリング要素24、スプライス(接合)部材26、28及びカム部材30を含む。
図2及び図3により詳細に示すように、コネクタハウジング16は、ハウジング16内で長手方向に延びるキャビティ34を形成した内面32を有する。ハウジング16はさらに、キャビティ34に連通した前方開口部36とこれもまたキャビティ34に連通した後方開口部38とを含む。後方開口部38は、フェルールホルダ20(図1)を受けるように構成される。キャビティ34の内面32はさらに、スプリング要素座部40を形成し、スプリング要素座部40の前面42は、それに対してスプリング要素24(図1)を当接させることができる面を形成する。スプリング要素座部40は一般的に、後方開口部38に近接して設置される。スプリング要素座部40の後面44は、ハウジングキャビティ34内へのフェルールホルダ20の前方移動を制限するポジティブストッパとして働く。内面32は、後方開口部38においてキャビティ34内に延びるキー46を含む。キー46は、後方開口部38から前方開口部36に向かって前方に見たハウジング16の図を示す図2に一層明瞭に見ることができる。キー46は、スプリング要素座部40の後面44と開口部38との間で延びるのが好ましい。スプリング要素座部40から前方開口部36まで前方に延びるキャビティ34の部分は、図2に最もよく示しているように、長手方向軸線48に直交する平面において円形断面を有するのが好ましい。スプリング要素座部40から後方開口部38まで後方に延びるキャビティ34の部分は、長手方向軸線48に直交する平面において、フェルールホルダ20の少なくとも一部分の断面形状を受けるようになった断面形状を有するのが好ましい。スプリング要素座部40から後方開口部38まで後方に延びるキャビティ34の部分は、ハウジング16の長手方向軸線48に直交する平面において多角形断面を有するのが好ましい。
ハウジング16はまた、ラッチアーム50と、図4に一層明瞭に見えるように、例えばコネクタ10を受けるようになったアダプタのような、ハウジング16から延びてコネクタ10を適所に係止するようになった対向するラッチラグ52、54とを含む。ラッチアーム50は、該ラッチアーム50を押下げることができかつ該ラッチアーム50を解放するとその非押下げ位置に戻るような十分な弾力性があるのが好ましい。ハウジング16、ラッチアーム50、ラッチラグ52、54、スプリング要素座部40及びキー46は、適当なプラスチック材料で構成され、そのプラスチック材料で単一部品として成形されるのが好ましい。
図5及び図6に示すように、フェルールホルダ20は、第1の端部56と第2の端部58との間で長手方向に延び、長手方向に延びる通路60を形成する。フェルールホルダ20の第1の端部56に近接する通路60は、フェルール18を受けるような寸法にされ、フェルール18は、セラミック、ガラス、金属、ガラス繊維強化エポキシ樹脂又はポリマープラスチックのようなあらゆる適当な耐摩耗性材料で製作することができる。図7に示すフェルール18は、第1の端部62と第2の端部64とを有し、それら端部を貫通して軸方向に延びるボア66を形成する。光ファイバスタブ68は、該光ファイバスタブ68の第2の端部69がフェルール18の第2の端部64を超えて延びるように、ボア66内に配置される。光ファイバスタブ68の第2の端部69は、フェルール18の第2の端部64を少なくとも約5mm越えて、より好ましくは少なくとも約10mm越えて延びるのが好ましい。光ファイバスタブ68は、エポキシ接着剤のような接着剤でボア66内に固定されるのが好ましい。光ファイバスタブ68の第2の端部69は、良好な仕上げで切断されるのが好ましく、切断角度は、約1度よりも小さいのが好ましい。光ファイバスタブ68の第1の端部69は、端部を通しての光伝送を可能するように研磨されるのが好ましい。
図6を参照すると、フェルールホルダ20はさらに、通路60と連通したキャビティ70を形成し、キャビティ70はスプライス部材26及び28(図1)を収容する。フェルールホルダ20は、コネクタハウジング16の後方開口部38内に受けられるように構成された該フェルールホルダ20の外面74上にショルダ部72すなわちストッパを含む。ストッパ72の少なくとも一部分に沿って長手方向に延びる溝76(図8に一層明瞭に見える)は、キー46と摺動可能に係合してハウジング16内でフェルールホルダ20を正確に配向されるように構成される。フェルールホルダ20はまた、スタブファイバ68とフィールドファイバ14との間の機械的当接位置に近接して外面72からキャビティ70内に延びるビューポート78を形成するのが好ましい。コネクタ10の操作時、フィールドファイバ14及びスタブファイバ68は、ビューポート78に近接した位置で当接し、例えばHeNeレーザ又はLEDからの光線のような可視光線がフィールドファイバ14又はスタブファイバ68の少なくとも1つを通して導かれる。正しく当接していない場合には、光ファイバスタブ68又はフィールドファイバ14によって導かれた光線は、対向する端面において散乱され、ビューポート78を通して目視可能になる。容認できる当接すなわち接合が得られた場合には、光線は、それらの当接部においてほとんど散乱されない状態で実質的に光ファイバスタブ68とフィールドファイバ14との間で導かれることになり、レーザ又はLEDからの光線はもはやビューポート78を通して目視可能でないことになる。従って、ビューポート78は、光ファイバスタブ68とフィールドファイバ14との間の容認できる機械的接合(当接)の可視指標をもたらす。接合が容認できない場合には、レーザ又はLED光線はビューポート78を通して目視可能になる。ビューポート78はまた、光ファイバスタブ68とフィールドファイバ14との間の光結合を向上させるためにキャビティ70内に光結合材料又は屈折率整合ゲルを注入するためのアクセスポイントとして使用することができる。
フェルールホルダ20はまた、外面74とキャビティ70との間で延びて下部スプライス構成要素28の一部分を受け入れるスロットすなわち窓80を含む。窓80は一般的に、ビューポート78に対向して設置される。フェルールホルダ20の第2の端部58は、スプライス部材26、28間でフィールドファイバ14をキャビティ70内に案内するための、図9から図12に示す管状リード84を受けるようになっている。キャビティ70の内面86は、管状リード84の外面92上に設置されたキー90を受けるための軸方向溝88を形成するのが好ましい。管状リード84が、フェルールホルダ20の第2の端部58内に挿入されると、溝88はキー90と摺動可能に係合してフェルールホルダ20内での管状リード84の回転を阻止する。管状リード84は、該管状リード84の第1の端部96及び第2の端部98間で軸方向に延びてフィールドファイバ14を収容するようになった通路94(図11及び図12)を形成する。管状リード84は、例えばエポキシ接着剤のような接着剤でフェルールホルダ20内に固定することができる。それに代えて、管状リード84は、フェルールホルダ20内に圧入することができ、或いは管状リード84は、図21〜図23に示しかつ後で説明する協働保持要素に類似した協働保持要素によってフェルールホルダ20内に固定することができる。通路94の第2の端部98は、圧着管132(図1)を受け入れるような寸法にされるのが好ましい。第1の端部96に近接した通路94の一部分は、管状リード84の第1の端部96において開口部100を通してフィールドファイバ14を案内するようになったほぼ円錐形状を有するのが好ましい。
スプライス部材26及び28は、第2の端部58を通してビューポート78及び窓80に近接させてフェルールホルダ20のキャビティ70内に挿入される。第1のスプライス部材26は、ビューポート78にほぼ隣接し、一方、第2のスプライス部材28は、窓80にほぼ隣接する。図13に最もよく示すように、第1のスプライス部材26は、第2のスプライス部材28に対向する平坦面102を有するように構成される。第2のスプライス部材28は、該スプライス部材28がフェルールホルダ20のキャビティ70内に挿入された時に、窓80を通して突出する突出部すなわちキール部分104を含む。フェルールホルダ20の第2の端部58から窓80まで延びる、図5及び図6に示したチャネル81は、キール部分104を窓80まで案内し、それによって第2の端部58を通してキャビティ70内に第2のスプライス部材28を挿入し、さらに窓80内にキール104を挿入するのを可能にする。第2のスプライス部材28は、キール部分104の反対側でかつ第1のスプライス構成要素26に対向する側面106上に、該第2のスプライス部材28の長さに沿って長手方向に延びる溝108を含む。図13に示す溝108はほぼV字形であるが、溝108は、例えばU字形溝のような、光ファイバスタブ68を支持する他の形状とすることができる。それに代えて、第1のスプライス構成要素26の対向する面内に溝108を形成し、かつ第2のスプライス構成要素28の対向する面上に平坦面を形成することができる。スプライス部材26、28は、キャビティ70が通路60と連通する箇所に隣接するショルダ部110によって、フェルールホルダ20のキャビティ70内で前方に移動するのを阻止される。光ファイバスタブ68を含むフェルール18がフェルールホルダ20の第1の端部56内に配置されると、フェルール18から突出した光ファイバスタブ68の端部は、溝108によって受けられ、第1及び第2のスプライス部材26及び28間でほぼ中間位置に位置する。管状リード84がフェルールホルダ20の第2の端部58に挿入されると、スプライス部材26、28は、管状リード84の存在によってキャビティ70内で後方に移動するのを阻止される。従って、スプライス部材26及び28は、ショルダ部110及び管状リード84によってキャビティ70内で軸方向移動するのをほぼ阻止される。
カム部材30は、図9に示すようにスプライス部材26、28にほぼ近接した初期位置でフェルールホルダ20の周りに取付けられる。図15〜図17に示すように、カム部材30は、第1の端部118と第2の端部120との間で長手方向に延びて、フェルールホルダ20を受け、該フェルールホルダ20上に取付けられる寸法になった通路112を形成する。スプライス部材26、28を作動させるために、カム部材30によって形成された通路112の一部分は、非円形であり、図15に示すように長軸114及び短軸116を含むのが好ましい。図16に最もよく示すように、ショルダ部121の前方から端部118に延びるカム部材30の一部分は非円形であり、長軸114と短軸116とを形成する。ショルダ部121から後方に端部120まで延びるカム部材30の一部分は、ほぼ円形であり、フェルールホルダ20とのカム部材30の係合を可能にする。従って、ショルダ部121は、通路112の円形部分及び通路112の非円形部分からの移行部を意味する。図16で示すように、また端部118においてカム部材30の長軸114に直接隣接するより薄い側壁によって明らかなように、長軸114に隣接する通路112の部分は、短軸116に直接隣接する通路112の部分の半径よりも小さい半径を有する。さらに、通路112は、長軸114に直接隣接する通路112のより小さい半径が短軸116に直接隣接する通路112のより大きい半径に滑らかに移行するように、カム部材30に形成される。カム部材30はまた、該カム部材30をフェルールホルダ20の周りで回転させるためのツール(図示せず)と協働するようになった端部120における外面を含むのが好ましい。図15〜図17に示す有利な実施形態では、カム部材30は、バレル122によって分離された第1及び第2の端部118、120を含むのが好ましい。第2の端部120におけるカム部材30の外面は、該端部120の外面が例えばカム部材30をフェルールホルダ20の周りで回転させるためのレンチのようなツールと協働するように係合することができるような多角形として形成することができる。しかしながら、端部120の外面は、作動ツールの1つ又は複数の相補的係合面と協働することができるノッチ付き円形形状のような他の形状を取ることができることを理解されたい。第1の端部118は、ハウジング16の後方部分の形状及び寸法に一致する形状及び寸法に形成されるのが好ましい。カム部材30は、該カム部材30の回転位置、従ってスプライス部材26、28の状態(すなわち、作動状態又は非作動状態)を示す、図17に最もよく示している端部120における溝123のようなインジケータ要素を含むのが好ましい。例えば、可視インジケータ123がラッチ50に整列している場合には、スプライス部材26、28は作動状態にある。
まず、図19に示すように、この有利な実施形態のカム部材30は、通路112の非円形部分がほぼフェルールホルダ20の範囲内に配置されかつ第2のスプライス部材28の露出したキール部分104が通路112の長軸114に整列するように、フェルールホルダ20上に取付けられる。その結果、カム部材30は、スプライス部材26及び28を非作動状態にした状態で、フェルールホルダ20上に容易に取付けることができる。しかしながら、次に図20に示すように、カム部材30がフェルールホルダ20上に取付けられると、フェルールホルダ20に対して第1の非作動位置から第2の作動位置にカム部材30を回転させて、第2のスプライス部材28の露出したキール部分104を通路112の長軸114に沿った位置から通路112の短軸116に沿った位置に移動させるようにすることができる。短軸116に沿った通路112のより小さい寸法のため、フェルールホルダ20に対してカム部材30を回転させるにつれて、カム部材30は、第2のスプライス部材28の露出したキール部分104に作動可能に接触する。この接触の結果として、カム部材30は、スプライス部材26、28を互いに向かって付勢することなどによってスプライス部材26、28を作動させて、スプライス部材26、28間で光ファイバスタブ68とフィールドファイバ14とを機械的に接合させるようになる。
図15及び図16に最もよく示すように、本発明の1つの有利な実施形態のカム部材30は、内向きに延びる突出部124を含む。図示した実施形態では内向きに延びる突出部124はカム部材30の一端部に隣接しているが、この内向きに延びる突出部124は、必要に応じて縦方向に延びる通路112に沿った他の箇所に配置することができる。図8に示すように、この有利な実施形態のフェルールホルダ20の外面72はまた、内向きに延びる突出部124を受けるための溝126を形成するのが好ましい。内向きに延びる突出部124を溝126内に拘束することによって、フェルールホルダ20は、最初にカム部材30をフェルールホルダ20上に取付ける、すなわちフェルールホルダ20に対して縦方向に摺動させる時に、またその後カム部材30をフェルールホルダ20に対して第1の非作動位置から第2の作動位置に回転させる時に、カム部材30を案内することができる。カム部材30は、スタブファイバ68とフィールドファイバ14との適切な当接(接合品質)についてコネクタ10を検査する時にビューポート78から放射される場合がある光が、カム部材30を通して目視可能になるように、透明又は半透明の材料で形成されるのが好ましい。
図示した実施形態では、フェルールホルダ20に形成された溝126は、ほぼL字形である。従って、溝126は、フェルールホルダ20の一部分に沿って該フェルールホルダ20の第2の端部58から該フェルールホルダ20の中間部分まで縦方向に延びる第1のセクション128を含む。加えて、溝126は、フェルールホルダ20の4分の1のような一部分の周りで円周方向に延びる第2のセクション130を含む。従って、カム部材30の内向きに延びる突出部124は、カム部材30をフェルールホルダ20上に取付ける時にフェルールホルダ20に対してカム部材30を縦方向に摺動させると、溝126の第1のセクション128を通って移動する。その後、カム部材30の内向きに延びる突出部124は、フェルールホルダ20に対してカム部材30を回転させると、溝126の第2のセクション130を通って移動する。この実施形態の溝126の第1及び第2のセクション128、130は、フェルールホルダ20の中間部分において直交しかつ交差して、カム部材30がフェルールホルダ20上に完全に取付けられるとフェルールホルダ20に対してカム部材30を回転させることを可能にするのが好ましい。図18の詳細図に最もよく示すように、溝126の第2のセクション130はまた、第2のセクション130の幅全体を横切って延びて、カム30がフェルールホルダ20に対して第2の作動位置まで回転した後にカム部材30を適所に保持するようになったリッジ131を含む。内向きに延びる突出部124が溝126の第2のセクション130に沿って移動すると、内向きに延びる突出部124は、リッジ131を超えて「スナップ止め」され、それによって不用意にフェルールホルダ20から外れないようにカム部材30を干渉によって拘束する。
上記したように、内向きに延びる突出部124を溝126の第1のセクション128を通して移動させることによってカム部材30をフェルールホルダ20上に取付ける時には、カム部材30は、第1の非作動位置にある。また上記したように、内向きに延びる突出部124を溝126の第2のセクション130を通して移動させることによってカム部材30をフェルールホルダ20に対して回転させた時に、カム部材30は、第1の非作動位置から第2の作動位置に移行する。カム部材30に形成された通路112が長軸114及び短軸116を含む実施形態では、カム部材30及びフェルールホルダ20は、カム部材30の内向きに延びる突出部124が溝126の第1のセクション128を通って移動する時に、第2のスプライス部材28の露出したキール部分104がカム部材30の通路112の長軸114と整列するように設計されるのが好ましい。これに対応して、この有利な実施形態のカム部材30及びフェルールホルダ20はまた、内向きに延びる突出部124が溝126の第2のセクション130内に沿って移動した時に、第2のスプライス部材28の露出したキール部分104がカム部材30の内面に沿って通路112の長軸114との整列位置から通路112の短軸116との整列位置に移動するように設計されるのが好ましい。第2のスプライス部材28の露出したキール部分104を通路112の短軸116に沿ったカム部材30の内面に係合させることによって、スプライス構成要素26、28は、第1及び第2のスプライス部材26、28を互いに向かって付勢することなどによって作動されて、上記のように光ファイバスタブ68とフィールドファイバ14とを機械的に接合させるようになる。
カム部材30の内向きに延びる突出部124をほぼL字形溝126に拘束することによって、本発明のこの有利な実施形態の光ファイバコネクタ10は、カム部材30をフェルールホルダ20に対して回転させることによってスプライス部材26、28を作動させる前にカム部材30がフェルールホルダ20上に完全に取付けられ、それによってスプライス部材26、28の完全な又は十分な作動を行わせることを保証する。加えて、この有利な実施形態の光ファイバコネクタ10は、カム部材30をフェルールホルダ20に対して反対方向に回転させて、内向きに延びる突出部124をスプライス部材26、28が作動状態にある溝126の第2のセクション130からスプライス部材26、28が非作動状態にある溝126の第1のセクション128に移動させるようにすることによって、最初に非作動位置に移動させない状態でカム部材30がフェルールホルダ20から外れるのを防止する。内向きに延びる突出部124と協働するリッジ131は、カム部材30が不用意に外れるのを防止する。従って、この有利な実施形態の光ファイバコネクタ10は、そうでなければカム部材30が作動位置にある状態でフェルールホルダ20から外れることによって生じる可能性がある光ファイバコネクタの構成要素に対する不用意な損傷を防止する。スプライス部材26、28が、カム部材30をフェルールホルダ20上に取付け、その後フェルールホルダ20に対してカム部材30を回転させることなどによって作動状態になると、光ファイバコネクタの残りの構成要素を組立てることができる。
図1及び図14に示すように、光ファイバコネクタ10は、管状リード84の後端部内に取付けられた圧着管132を含む。圧着管132は、銅、ステンレス鋼又は真鍮を含むこの目的に適したあらゆる材料で形成することができる。フィールドファイバ14を圧着管132内に挿入するために、フィールドファイバ14を囲むことができる被覆の一部分を除去して、フィールドファイバ14のベアガラスを露出させる。フィールドファイバ14がコネクタ10内で延びてスプライス部材26及び28間で光ファイバスタブ68と当接することができるほど十分な被覆材料が、フィールドファイバ14から除去される。フィールドファイバ14が圧着管132内に挿入されると、フィールドファイバ14の被覆部分は、該フィールドファイバ14の被覆部分の周りに圧着管132を圧着することによって、圧着管132としっかりと係合することができる。
また図1及び図14に示すように、光ファイバコネクタ10は、カム部材30に近接してフェルールホルダ20の後端部58上に取付けられた環状の圧着バンド134を含むことができる。圧着バンド134は、銅、ステンレス鋼又は真鍮を含むこの目的に適したあらゆる材料で形成することができる。フィールドファイバ14が、図1に示すように光ファイバケーブル12のフィラメント強化部材のような強化部材136と組合された実施形態では、強化部材136は、当業者には公知なように圧着バンド134とフェルールホルダ20との間に配置して、圧着バンド134を圧着することによって強化部材136がフェルールホルダ20の周りにしっかりと係合することができるようにすることができる。光ファイバケーブル12の強化部材は、例えばアラミドフィラメント又はヤーンを含むことができる。その後、前にフィールドファイバ14上に取付けられていたブーツ138を圧着バンド134上に取付けて、フィールドファイバ14に対して張力緩和を行うようにすることができる。
図1及び図14に示すように、フェルールホルダ20は、該フェルールホルダ20の第1の端部56及びフェルール18がスプリング要素座部40を越えて前方に延びるように、ハウジング16の後方開口部38内に挿入される。スプリング要素24は、フェルールホルダ20の第1の端部56上に配置され、スプリング要素リテーナ22をフェルールホルダ20の第1の端部56に係合させた状態でスプリング要素座部40の前面42とスプリング要素リテーナ22との間で所定のスプリング力まで圧縮される。従って、フェルールホルダ20及びフェルール18は、ハウジング16内で軸方向に平行移動する、すなわちピストン運動することが可能になる。スプリング要素リテーナ22は、当技術分野では公知のあらゆる適当な方法によってフェルールホルダ20の第1の端部56に係合させることができる。図6及び図8に最もよく示すように、フェルールホルダ20には、端部56に近接して位置したネジ山140が形成される。図21に最もよく示すように、スプリング要素リテーナ22の内面上の対応するネジ山は、フェルールホルダ20上のネジ山140と係合しかつスプリング要素リテーナ22をフェルールホルダ20の端部56にねじ込むことによってスプリング要素リテーナ22をフェルールホルダ20の端部56に取外し可能に固締することが可能になるように構成される。それに代えて、端部56及びスプリング要素リテーナ22は、スプリング要素リテーナ22を端部56においてフェルールホルダ20にスナップ嵌合することが可能になるように設計することができる。例えば、図22及び図23に示すように、溝139(図23)は、端部56に近接させてフェルールホルダ20の外周の周りに形成することができる。スプリングリテーナ22の内周の周りに形成された対応するリッジ129(図22)は、溝139と係合するように構成される。スプリング要素リテーナ22は次に、フェルールホルダ20の端部56上の位置にスナップ止めすることができる。それに代えて、溝はスプリング要素リテーナ22の内周の周りに形成することができ、対応するリッジは、端部56に近接させてフェルールホルダ20の周りに形成することができる。
スプリング要素24は、フェルールホルダ20のストッパ72がハウジング16から完全に外れる前にスプリング要素24が全圧縮され、従ってハウジング16内でのフェルールホルダ20の長手方向の移動を制限するように構成される。コネクタ10が組立てられると、スプリング要素24は、スプリングリテーナ22に対して約1〜1.5lb、より好ましくは約1.1〜1.4ポンド(lb)のスプリング力を作用させるのが好ましい。
本発明の1つの実施形態によると、また図24に大まかに示すように、カム部材30に対してトリガ部材142が取外し可能に取付けられる。トリガ部材142は、第1の要素144と第2の要素146とを含む。トリガ部材142は、第1の要素144を介してカム部材30に取外し可能に取付けられる。第1の要素144は、カムバレル122(図17)を受けかつトリガ部材142をカム部材30の上にスナップ止めしてそれによってトリガ部材142をカム部材30に取付けるのを可能にするように構成された長手方向に延びる開口部148を形成するのが好ましい。より具体的には、開口部148は、トリガ部材142をカムバレル122上に半径方向にスナップ止めするのを可能にするように構成される。従って、第1の要素144内にスロット150が設けられる。スロット150は、バレル122がスロットを通過することができるほど十分に広くなければならない。従って、第1の部材144は、カム部材30のバレル122上にぴったりと嵌合するようなほぼC字形とすることができる。図示していないが、バレル122が円筒形以外の形状(例えば、断面が正方形、矩形など)であった場合には、トリガ部材142は対応する構成を有することになる。
カム部材30及び第1の要素144上にはそれぞれハウジングに対して第1の要素144を解放可能に取付けかつ軸方向に固定するような嵌め合い取付け要素が設けられる。嵌め合い取付け要素は、トリガ部材142上のスナップ部材152とカム部材30内の溝153とを含むのが好ましい。スナップ部材152及び溝153の位置は、入れ替えることができる。スナップ部材152は、トリガ部材142をカム部材30上により容易にスナップ止めするのを可能にするような面取り端縁部154を含むことができる。嵌め合い取付け要素は、リッジ、ディンプル、弧状部、球形断面などのような本発明の技術的範囲内にあるその他の相補的形状を交互に有することができる。
カム部材30に対して第1の要素144を回転により固定するような嵌め合い取付け要素もまた、設けられる。位置合せ要素は、カム部材30に対するトリガ部材142の実質的な回転を干渉により阻止するあらゆる様々な非円周面を含むことができる。位置合せ要素は、例えばトリガ部材142がカム部材30に取付けられた時に互いに接触する、図17及び図24に示すような平面156及び158を含むことができる。図示するように、位置合せ要素158はカム部材30上にあり、また位置合せ要素156はトリガ部材30の第1の要素144上にある。それに代えて、位置合せ要素は、スナップ部材152の端部における平面160と溝153の底部における対応する平面とを含むことができる。また、位置合せ要素は、長楕円形、楕円形、不整形などのような平面以外のその他の形状を有することができ、それらも本発明の技術的範囲内にあることになる。位置合せ要素を整列させると、第2の部材146もまたラッチ50に整列される(トリガ部材142が逆さまに設置されていない限り)。必要に応じて、取付け要素及び位置合せ要素は、例えば取付け又は位置合せ要素を何らかの方法で非対称又は不規則にすることによってトリガ部材142がカム部材30に対して不用意に不整列な状態で取付けられることを困難に又は不可能にするように構成することができる。
トリガ部材142の第2の要素146は、第1の要素144に取付けられた近位端162と第1の要素から延びる遠位端164とを有する。第2の要素146は、少なくとも2つの機能をもたらす。第一に、第2の要素146は、ラッチ50と同様に旋回可能であり、ラッチを下方に旋回させるようにラッチに係合する。係合によってラッチ50の遠位端166(図3)が下方に移動して、ハウジング16をレセプタクルから選択可能に解放する。第2の要素146は、該第2の要素146を押下げた時にラッチ50の先端172(図3)に接触しまたラッチ50を下方に旋回させるのを助けるような成形面170を有する。従って、第2の要素146は、それを押下げた時にラッチ50を解放するトリガ要素を含む。もたらされる第二の機能は、ケーブル12が後方に引っ張られた場合に、第2の要素はラッチ50の先端172に向かって鋭角にかつラッチ50の先端172を越えて延びるので、第2の要素146によりラッチ50が経路に沿った他のケーブル、コーナ部又は他の固定具にぶち当たる可能性を減少させることである。第1及び第2の要素144、146は、適当なプラスチック材料で構成され、それらの材料で単一部品として成形されるのが好ましい。
フェルールホルダ20がハウジング16内に組立てられかつカム部材30がフェルールホルダ20上に完全に取付けられると、スナップ部材152がカム部材30上の対応する陥凹部すなわち溝153と係合することができるようにトリガ部材142をカム部材30上に取付けることができるのが好ましい。スナップ部材152の溝153との係合は、トリガ部材142がカム部材30上で回転するのを阻止し、カム部材30を第2の作動位置に回転させた時に第2のトリガ部材144をラッチアーム50と整列した状態に保持する。
本発明による光ファイバコネクタの現場組立は、フィールドファイバ14のような第2の光ファイバを、該フィールドファイバ14が光ファイバスタブ68に当接するまで管状リード84の後方開口部内に挿入することを含む。コネクタ10内に挿入されるフィールドファイバ14の端部は、良好な端面で、好ましくは1度よりも小さい切断角度で切断されて、端面を通しての伝送を可能にするのが好ましい。スプライス部材26及び28を互いに付勢する方向にカム部材30を回転させ、それによって光ファイバスタブ68及びフィールドファイバ14の当接端部をそれら端部を通しての伝送を可能にする位置に固定すると直ちに、光ファイバスタブ68の第1の端部内に可視レーザ光線又はLEDからの光線のような光を注入することができる。例えば、ツール(図示せず)を使用して、ツールと係合するようになったカム部材30の一部分と係合させ、次にスプライス部材26及び28を互いに付勢するようにカム部材30を回転させることができる。次に、上記したように光ファイバスタブ68とフィールドファイバ14との間の接合部の品質の指標として、ビューポート78を観察することができる。カム部材30を回転させかつビューポート78からの光が無いことによって良好な接合部が示されると、前に説明したように、次にトリガ部材142をカム部材30上にスナップ止めすることができる。
上記のように、本発明の光ファイバコネクタ10は、容易に製作することができる。具体的には、工場設定でフェルールを形成しかつその中に光ファイバスタブ68を配置して、光ファイバスタブ68の第1の端部を研磨すると同時にフェルール18の第1の端部内に配置するようにすることができる。その後、フィールドファイバ14のような第2の光ファイバの一端部を、管状リード84を通してスプライス部材26、28間でキャビティ70内に挿入することができ、その後直ちにカム部材30を回転させてスプライス部材26、28を作動させることができる。スプライス部材26、28が作動すると、スプライス部材26及び28は、それらを通しての伝送を可能にするように光ファイバスタブ68の第2の端部69とフィールドファイバ14とを固定する。光ファイバスタブ68及びフィールドファイバ14がスプライス部材26、28によって固定されると、圧着バンド134及びブーツ138のようなコネクタ10の様々な残りの構成要素を光ファイバコネクタ10上に組立てることができる。
本発明の技術思想及び技術的範囲から逸脱することなく本発明に対して様々な修正及び変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。従って、本発明は、それらが提出した特許請求の範囲の技術的範囲及びその均等物の範囲内に入る場合には、本発明のそれらの修正及び変更を保護することを意図している。
本発明の実施形態による光ファイバコネクタの分解図である。 位置合せキーを示す、図1のコネクタハウジングの後端部の端面図である。 図2の線3−3に沿った、図1のコネクタハウジングの長手方向断面である。 ラッチアーム及びラッチラグを示す、図1のコネクタハウジングの斜視図である。 図1のフェルールホルダの後端部の端面図である。 図5の線6−6に沿った、図1のフェルールホルダの長手方向断面である。 図1のフェルール及び光ファイバスタブの長手方向断面である。 光ファイバスタブとフィールドファイバとの間の接合部の品質の可視指標を得るためのビューポートを示しまたカム部材を案内するためのL字形溝を示す、図1のフェルールホルダの斜視図である。 図1の管状リードの端面図である。 図1の管状リードの斜視図である。 図9の線11−11に沿った、図1の管状リードの長手方向断面である。 図9の線12−12に沿った、図1の管状リードの長手方向断面である。 光ファイバスタブとフィールドファイバとを調心するための溝を示す、図1の第1及び第2のスプライス部材の斜視図である。 完全な組立て構成として示した、図1の光ファイバコネクタの長手方向断面である。 長軸及び短軸を示す、図1のカム部材の端面図である。 図15の線16−16に沿った、図1のカム部材の長手方向断面である。 図1のカム部材の斜視図である。 カム部材の内向きに延びる突出部を保持するためのリッジを示す、図8に示したフェルールホルダのL字形溝の詳細図である。 カム部材がフェルールホルダ上に配置されかつ第2のスプライス部材のキール部分がカム部材の長軸に沿って整列した状態で、フェルールホルダ内に配置されたスプライス部材の端面図である。 カム部材がフェルールホルダ上に配置されかつ第2のスプライス部材のキール部分がカム部材の短軸に沿って整列した状態で、フェルールホルダ内に配置されたスプライス部材の端面図である。 ネジ山によるスプリング要素リテーナの例示的な取付けを示す、フェルールホルダの第1の端部の長手方向部分断面である。 リッジ及び溝によるスプリング要素リテーナの例示的な取付けを示す、フェルールホルダの第1の端部の長手方向部分断面である。 別の構成のリッジ及び溝によるスプリング要素リテーナの例示的な取付けを示す、フェルールホルダの第1の端部の長手方向部分断面である。 図1のトリガ部材の斜視図である。

Claims (13)

  1. 光ファイバコネクタであって、
    ハウジングであって、該ハウジングを貫通して長手方向に延びるキャビティを形成する内面と前記キャビティ内に配置されたスプリング要素座部とを有し、前記キャビティに連通した前方開口部と前記キャビティに連通した後方開口部とを形成し、前記キャビティの一部が前記スプリング要素座部から前記前方開口部まで前方に延び、前記キャビティの一部が前記スプリング要素座部から前記後方開口部まで後方に延びているハウジングと、
    前記ハウジングの前方開口部を通して前記キャビティ内に挿入されたスプリング要素と、
    前記ハウジングの後方開口部を通して前記キャビティ内に挿入されたフェルールホルダと
    前記フェルールホルダの前端部の周りに配置されたスプリング要素リテーナであって、前記スプリング要素が、前記スプリング要素座部の前面と前記スプリング要素リテーナとの間に配置され、所定のスプリング力で前記フェルールホルダを前方に付勢し、前記フェルールホルダの外面上のショルダ部が前記スプリング要素座部の後面に押圧されるようになっている、スプリング要素リテーナと、
    前記フェルールホルダ内に配置されたフェルールと、前記フェルール内に配置された光ファイバスタブと、を備え、前記フェルールホルダは前記フェルールを受ける通路と連通した第2のキャビティを形成し、前記第2のキャビティは第1のスプライス部材と第2のスプライス部材を受け、前記光ファイバスタブとフィールドファイバとの間の機械的接合を提供する、
    ことを特徴とする光ファイバコネクタ。
  2. 前記所定のスプリング力が、約1ポンド(lb)よりも大きい、
    請求項1に記載の光ファイバコネクタ。
  3. 前記所定のスプリング力が、約1.1〜1.4ポンド(lb)である、
    請求項2に記載の光ファイバコネクタ。
  4. 前記フェルールホルダは、前記光ファイバスタブとフィールドファイバとの間の接合部の品質の可視指標を得るためのビューポートをさらに備えている、
    請求項1に記載の光ファイバコネクタ。
  5. 前記第1及び第2のスプライス部材の間で前記光ファイバスタブと前記フィールドファイバとを機械的に接合させるため、前記第1及び第2のスプライス部材を互いに向かって作動させる、前記フェルールホルダの周りに配置されたカム部材をさらに備えている、
    請求項1に記載の光ファイバコネクタ。
  6. 前記スプライス部材の1つが長手方向のファイバ調心溝を含み、前記光ファイバスタブが前記対向するスプライス部材間で前記溝内に延びかつ該スプライス部材の第1及び第2の端部の中間の位置で終端するようになっている、
    請求項1に記載の光ファイバコネクタ。
  7. 前記カム部材通路が、長軸と短軸とを含む、
    請求項5に記載の光ファイバコネクタ。
  8. 前記第1及び第2のスプライス部材の少なくとも1つが、キール部分を含み、前記カム部材が、前記キール部分が前記長軸に整列して前記スプライス部材を互いに離れる方向に移動させて該スプライス部材間に前記フィールドファイバを挿入するのを可能にする初期位置と、前記キール部分が前記短軸に整列して該カム部材が前記スプライス部材の中間位置の近傍で該スプライス部材を相対的に互いに向かって付勢して該スプライス部材間に前記フィールドファイバ及び光ファイバスタブをクランプする最終位置との間で移動可能である、
    請求項7に記載の光ファイバコネクタ。
  9. 前記ハウジング内面が、前記キャビティ内に延びるキーをさらに形成する、
    請求項1に記載の光ファイバコネクタ。
  10. 前記フェルールホルダが、前記ハウジングキーと摺動可能に係合するための溝を含む、 請求項9に記載の光ファイバコネクタ。
  11. 前記ハウジングが、該ハウジングから延びるラッチアームを含む、
    請求項1に記載の光ファイバコネクタ。
  12. 前記カム部材の第1の位置から第2の位置への移動が、前記フェルールホルダ上での該カム部材の回転を含む、
    請求項7に記載の光ファイバコネクタ。
  13. 前記ラッチアームと協働するように構成されたトリガ要素をさらに含む、
    請求項11に記載の光ファイバコネクタ。
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