JP5723906B2 - コネクタ付き光ファイバケーブル - Google Patents

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本発明は、光ファイバケーブルの先端部に光コネクタが組み立てられたコネクタ付き光ファイバケーブル関し、詳しくは、光ファイバケーブルの光ファイバとフェルールの内蔵光ファイバとの融着接続部を収納して組み立てられる光コネクタが設けられたコネクタ付き光ファイバケーブル関する。
光ファイバの先端に組み立てる作業を接続現場(コネクタ接続を行う現場)にて行うことができる構造のコネクタ付き光ファイバケーブルとしては、光ファイバケーブルの光ファイバとフェルールの内蔵光ファイバとの融着接続部を熱収縮性チューブで補強し、この融着補強部をハウジング内に収納する構造のものがある(例えば特許文献1)。
特開2002−82257号公報
近年では、インドア光ファイバケーブル、ドロップ光ファイバケーブル等の光ファイバケーブルが広く用いられている。
図21は、この種の光ファイバケーブルの一例を示すもので、この光ファイバケーブル21は、光ファイバ22と、一対の抗張力体23、23とが、断面略矩形の被覆材24(ケーブルシース)中に埋め込まれている構造を有する。
この種の光ファイバケーブルは断面非円形(断面略矩形)であるため、接続作業等において捻回方向の力が加えられやすいことから、この力によって融着補強部が破損するのを確実に防ぎ、長期信頼性を確保することが要望されていた。
特に、抗張力体23として鋼線を用いる場合には、光ファイバケーブル21の剛性が高くなるため、融着補強部の破損防止についての要望が高かった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、断面非円形の光ファイバケーブルに適用する場合でも、捻回方向の力による融着補強部の破損を確実に防ぎ、長期信頼性を確保できるコネクタ付き光ファイバケーブル提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明では以下の構成を提供する。
本発明は、略矩形の断面形状を有する光ファイバケーブルの端末に光コネクタを組み立てたコネクタ付き光ファイバケーブルであって、前記光ファイバケーブルの端末に口出しされた光ファイバと、前記光コネクタに設けるフェルールに内挿固定された内蔵光ファイバとが融着接続されており、その融着接続部は、チューブ内に補強材に埋め込んで配置されると共にそのチューブの両端を前記フェルールと前記光ファイバケーブル被覆材のそれぞれに固定することにより、補強されており、前記光コネクタは、前記フェルール、前記融着接続部、および光ファイバケーブル先端部を収容するハウジングを備え、前記ハウジングは、前記フェルールの軸回り方向の回動を規制するフェルール回動規制部と、前記光ファイバケーブルの軸回り方向の回動を規制するケーブル回動規制部とを備え、前記ケーブル回動規制部は、前記光ファイバケーブルを挿通させる挿通孔を有し、前記ケーブル回動規制部は、前記光ファイバケーブルの軸回り方向の回動を、前記挿通孔の内面と前記光ファイバケーブルの外面との接触により規制し、これによって前記光ファイバケーブルの軸回り方向の回動によって生じうる前記融着接続部の捻回を防止するコネクタ付き光ファイバケーブルを提供する。
本発明は、前記フェルールを接続端面側に向けて弾性付勢するスプリングをさらに備え、前記ハウジングは、前記フェルールの少なくとも一部を収納したフェルールハウジングと、後部ハウジングとを備え、前記後部ハウジングは、前記スプリングの反力を受ける受け部と、前記ケーブル回動規制部とを有し、かつ、前記融着接続部を収容可能である一体成形品であるコネクタ付き光ファイバケーブルを提供する。
前記フェルールハウジングには、係止孔が形成され、前記後部ハウジングは、前記フェルールハウジングに挿入される胴部を有し、前記胴部の外面には、係合突起が形成され、前記係合突起が前記係止孔に嵌め込まれることによって、前記後部ハウジングが前記フェルールハウジングに固定されることが好ましい。
前記ケーブル回動規制部の挿通孔は、断面略矩形状であり、前記ケーブル回動規制部における挿通孔を挟んで短辺方向両側の肉厚が、それぞれ挿通孔の長辺方向全長に亘って7mm以上となっていることが好ましい。
前記ケーブル回動規制部の挿通孔の長さは、1mm以上であることが好ましい。
本発明のコネクタ付き光ファイバケーブルは、前記融着接続部が前記チューブ内に配置されると共に前記チューブの両端を前記フェルールと前記光ファイバケーブル被覆材のそれぞれに固定することにより補強されることによって融着補強部が構成され、前記スプリングは、前記ハウジング内に、前記融着補強部に軸方向で重なるように外挿されて収納されていることが好ましい。
前記光ファイバケーブルには、光ファイバの長手方向に鋼線を沿わせたものが用いられていることが好ましい。
本発明によれば、後部ハウジングにケーブル回動規制部が形成されているため、光ファイバケーブルの軸回り方向の回転が規制される。
従って、捻回方向の力が加えられやすい断面非円形(断面略矩形)の光ファイバケーブルに適用する場合でも、前記捻回方向の力によって融着補強部が破損することを防ぎ、長期信頼性を確保することができる。
本発明の第1の実施形態のコネクタ付き光ファイバケーブルの光コネクタ付近の構造を示す斜視図である。 図1の光コネクタの構造を示す断面図である。 図1の光コネクタの構造を示す分解斜視図である。 図1の光コネクタの後部スリーブを示す斜視図である。 図1の光コネクタの後部スリーブを示す図であり、(A)は前面図、(B)は側面図、(C)は後面図、(D)は平面図、(E)は(B)のA1−A1断面図である。 図1の光コネクタの後部スリーブを示す後面図である。 図1の光コネクタのフェルールを示す斜視図である。 図1の光コネクタのフェルールおよびフェルールの回転を規制するケーブル回動規制部を示す前面図である。 図1の光コネクタの組み立て方法を説明する工程図であり、(A)はフェルール側の光ファイバ(内蔵光ファイバ)の後端部に光ファイバケーブルの光ファイバを融着接続した状態である。(B)は光ファイバ同士の融着接続部を収納する位置に補強用スリーブを配置した状態である。(C)は(B)の補強用スリーブを加熱後、降温により融着補強部を形成した状態を示す。 図1のコネクタ付き光ファイバケーブルの組み立てに用いられる補強用スリーブを説明する断面斜視図である。 本発明の第2の実施形態のコネクタ付き光ファイバケーブルの光コネクタ付近の構造を示す断面図である。 図11の光コネクタの構造を示す分解斜視図である。 図11の光コネクタの後部スリーブを示す斜視図である。 本発明の第3の実施形態のコネクタ付き光ファイバケーブルの光コネクタ付近の構造を示す斜視図である。 図11の光コネクタの構造を示す断面図である。 図11の光コネクタの構造を示す分解斜視図である。 図11の光コネクタの後部スリーブを示す斜視図である。 図11の光コネクタの後部スリーブを示す後面図である。 後部スリーブの他の例を示す斜視図である。 前図の後部スリーブを示す平面図である。 図1のコネクタ付き光ファイバケーブルを適用可能な光ファイバケーブルの一例を示す斜視図である。
まず、本発明の第1実施形態であるコネクタ付き光ファイバケーブル(コネクタ付き光伝送体)を、図1〜図7等を参照して説明する。
図1および図2に示すように、このコネクタ付き光ファイバケーブルは、光ファイバケーブル21(光伝送体)の端末に、光コネクタ1を組み立てたものである。
なお、以下の説明において、図2における左方(フェルール4の接続端面13aに向かう方向)を前、右方を後とする。
図21は、本発明を適用可能な光ファイバケーブルの一例を示す図である。
ここに示す光ファイバケーブル21は、単心の光ファイバ心線、光ファイバ素線等の単心の被覆付き光ファイバである光ファイバ22と、光ファイバ22の長手方向に沿って延在する一対の抗張力体23、23とが、断面略矩形(具体的には断面略長方形)の被覆材24(外装被覆)(ケーブルシース)中に埋め込まれている構造を有する。
図21では、xyz直交座標系を設定し、xyz直交座標系を参照しつつ各構成の位置関係を説明する。
光ファイバ22が延在するz方向に垂直なxy面内において、被覆材24は、一辺およびこれに隣接する辺がそれぞれx方向およびy方向に沿う略矩形の断面を有する。詳しくは、被覆材24は、y方向の寸法がx方向の寸法より大きい略長方形の断面を有する。
抗張力体23、23は、光ファイバ22が延在するz方向に垂直なxy面内において、光ファイバ22に対してy方向の一方側および他方側に離隔して配置されている。抗張力体23としては、例えば鋼線、アラミド繊維、FRP等の引っ張り強度や弾力性に優れた抗張力部材(抗張力繊維)が採用される。
光ファイバケーブル21の抗張力体23として鋼線を用いる場合には、光ファイバケーブル21の剛性が高くなりやすい。
被覆材24のy方向に沿う長面24a、24aには、被覆材24の長手方向に沿う略V字状の溝部であるノッチ部25、25が形成されている。ノッチ部25は、被覆材24にせん断力を加えることによって被覆材24を引き裂いて光ファイバ22を取り出しやすくする構造である。
光ファイバケーブル21の光ファイバ22は、例えば単心の光ファイバ心線、光ファイバ素線といった単心の光ファイバである。
この光ファイバケーブル21は、光ドロップケーブル、光インドアケーブル等として用いることが可能である。
図1〜図3に示すように、光コネクタ1は、被覆材24から前方に延出する光ファイバ22をコネクタ接続可能に成端するものである。
図2および図3に示すように、光コネクタ1は、フェルール4(光フェルール)と、フェルール4を前方に弾性付勢するためのコイルスプリング5(スプリング)と、融着補強部20と、これらを収納するコネクタハウジング25と、コネクタハウジング25に組み付けられたカップリング2(つまみ)とを備えている。
図2および図7に示すように、フェルール4は、円筒状のキャピラリ部13(フェルール本体)と、このキャピラリ部13前端の接続端面13aとは反対の後端部13bに外挿固定されたフランジ部品14とを備えている。
キャピラリ部13の形成材料としては、例えば、ジルコニア等のセラミック、ガラスを採用できる。キャピラリ部13には、中心軸線と同軸に沿う微細孔である光ファイバ導入孔13cが形成されている。
フランジ部品14は、例えば金属製の一体成形品であるが、金属製のものに限定されず例えば硬質のプラスチック製のもの等も採用可能である。
フランジ部品14は、キャピラリ部13の後端部に外挿固定された固定リング部14aと、固定リング部14aから後側へ延出するスリーブ部14bとを有する。スリーブ部14bは、固定リング部14aと同軸の内側孔14cを有する筒状に形成されている。
固定リング部14aの前端部(スリーブ部14bとは反対側の端部)には、その外周全周にわたって突出するフランジ部14dが周設されている。
フェルール4のフランジ部品14のスリーブ部14bの外周には、補強チューブ10の引き抜き抵抗を増大する凸部14eが突設されている。
凸部14eは、スリーブ部14b外周の周方向に沿って延在するフランジ状に形成されている。また、凸部14eは、スリーブ部14bの軸線方向に間隔をおいて複数箇所に形成されている。
フェルール4の後側スリーブ部14bに外挿固定された補強チューブ10は、スリーブ部14b外周の凸部14eの存在による凹凸形状に沿う凹凸形状をなして、スリーブ部14b外周に圧接している。このため、フェルール4の後側スリーブ部14bに外挿固定された補強チューブ10は、スリーブ部14bからその軸線方向の引き抜き抵抗が高められており、スリーブ部14bに対するその軸線方向の位置ずれが防止されている。
フェルール4は、その中心軸線がフェルールハウジング3の中心軸線に沿うようにしてフェルールハウジング3内に前後方向(フェルールハウジング3の中心軸線の延在方向)に移動可能に収納されている。
図7および図8に示すように、フェルール4は、フランジ部14の外周部に形成されたキー溝14fにフェルールハウジング3の内側に突設されたキー3cが挿入され、フェルールハウジング3に対する軸回り回転が規制された状態を保ったまま、フェルールハウジング3に対する前後動が可能になっている。
フェルール4のフェルールハウジング3に対する前後動によって、フランジ部14が、キー溝14fに挿入されているキー3cに対してスライド移動可能となっている。
図2に示すように、フェルール4に内挿固定された短尺の光ファイバ12(内蔵光ファイバ12)は単心の光ファイバ心線、光ファイバ素線といった単心の光ファイバであり、その長手方向の片端側(先端側)が、光ファイバ導入孔13cに内挿され、キャピラリ部13に接着固定されている。
内蔵光ファイバ12は、裸光ファイバ121に樹脂製の被覆材122がコーティング(被着)されてなる単心の被覆付き光ファイバである。この内蔵光ファイバ12の長手方向両端部は被覆材122が設けられておらず、裸光ファイバ121が口出しされた状態になっている。
内蔵光ファイバ12は、被覆材122によって被覆されている被覆付きファイバ部123の片端をキャピラリ部13の光ファイバ導入孔13cに内挿し、被覆付きファイバ部123の端部に口出しされた裸光ファイバ121の先端部である先端部12a(内蔵光ファイバ12の先端部)を、光ファイバ導入孔13cに内挿固定して、フェルール4(詳細にはキャピラリ部13)に取り付けられている。
内蔵光ファイバ12はその先端部12aの端面がフェルール4の研磨済みの接続端面13a(キャピラリ部13の接続端面13a)に揃うようにしてフェルール4に内挿固定されている。
内蔵光ファイバ12は、フェルール4の光ファイバ導入孔13cよりも長い長さ寸法を有しており、フェルール4の光ファイバ導入孔13cに内挿固定されていない部分がフェルール4(詳細にはキャピラリ部13)からその後側に延出されている。
内蔵光ファイバ12は、フェルール4の後端から後側に延出された部分(以下、後側延出部とも言う)の端部に口出しされた裸光ファイバ121(後端部12b)が、光ファイバケーブル21端末から延出された光ファイバ22先端に口出しされた裸光ファイバ22bの先端部22aと融着接続されている。
内蔵光ファイバ12の後側延出部のうち、フェルールハウジング3から後側へ延出された部分は、融着補強部20の補強材11中に埋め込まれて固定されている。
なお、内蔵光ファイバ12としては、上述のように被覆付き光ファイバの両端に裸光ファイバ121を口出しした構成のものに限定されず、例えばその全長が裸光ファイバである構成のものも採用可能である。
融着補強部20は、内蔵光ファイバ12のフェルール4の後側に延出された部分の端部(後端部12b)を、光ファイバケーブル21端末に口出しされた光ファイバ22と融着接続した融着接続部15を、樹脂製の補強チューブ10内に収容するとともに、熱可塑性樹脂である補強材11中に埋め込んで構成されている。
補強チューブ10の一端(前端)はフェルール4の後側スリーブ部14b(フェルール4の後端部)に外挿して固定され、他端(後端)は光ファイバケーブル21端末(被覆材24端末)(光ファイバケーブル21の先端部)に外挿して固定されており、これによって、フェルール4と光ファイバケーブル21とは融着補強部20を介して連結されている。
補強材11(具体的には補強材11が固化してなる樹脂)は、後側スリーブ部14bと、その後側に離隔させて配置された光ファイバケーブル21の先端部との間に充填されている。後端部12bのうち、フェルール4と光ファイバケーブル21(被覆材24)との間に延在する部分は、補強材11に埋設、一体化されている。
融着補強部20は、後述のように、内蔵光ファイバ12と光ファイバ22との融着接続を行った後(図9(A)参照)、例えば図10に示すような補強用スリーブ20Aを融着接続部15に外挿して被せた状態で加熱し(図9(B)参照)、補強チューブ10を熱収縮させるとともに熱可塑性樹脂19を溶融、硬化させることによって、補強チューブ10内側に充填した状態の補強材11中に融着接続部15を埋め込んだ状態に形成される(図9(C)参照)。
補強用スリーブ20Aは、熱収縮性の補強チューブ10の内側に、熱可塑性樹脂19(補強材11)が設けられた構成である。
図10に示すように、補強用スリーブ20Aは、既述のように、熱収縮性の補強チューブ10の内面に熱可塑性樹脂19(補強材11)が設けられた構成である。
ここに例示した補強用スリーブ20Aは、補強チューブ10内面側の熱可塑性樹脂19として、補強チューブ10とは別体の内チューブ16を採用した二重管構造の構成になっている。但し、熱可塑性樹脂19としてはこれに限定されず、例えば補強チューブ10内面に加熱溶融状態の熱可塑性樹脂の塗布等によって被着状態に形成された熱可塑性樹脂層(補強材層)であっても良い。
補強用スリーブ20Aの補強チューブ10には、その形成樹脂に挿入された棒状の補強芯材18が該補強チューブ10の中心軸線方向に延在して設けられている。補強芯材18は、例えばステンレス鋼などの金属からなる棒状部材である。
熱可塑性樹脂19としては、ホットメルト樹脂(ホットメルト接着剤)を好適に使用できる。ホットメルト樹脂としては、例えば、エチレン―酢酸ビニル共重合体(EVA)、ポリエチレン、ポリイソブチレン、ポリアミド、エチレン―アクリル酸エステル共重合体などを挙げることができる。
また、この熱可塑性樹脂としては、補強チューブ10の収縮温度において軟化することが好ましい。この軟化温度は、例えば100〜160℃である。
既述のように、補強用スリーブ20Aは融着補強部20の形成に用いられるものであり、内蔵光ファイバ12の後端部12bと光ファイバケーブル21の光ファイバ22の先端部22aとを融着接続してなる融着接続部15に外挿した状態で加熱される。
補強チューブ10としては、熱収縮性の樹脂からなるものが使用され、例えば100〜160℃で収縮するポリオレフィン系樹脂などを使用できる。
次に、コネクタハウジング25について説明する。
図2、図3に示すように、コネクタハウジング25は、フェルール4の少なくとも一部を収納したスリーブ状のフェルールハウジング3(プラグフレーム)と、このフェルールハウジング3の後端側に組み付けてフェルールハウジング3から後側に延出するようにして設けられた後部ハウジング7とを具備して構成されている。
フェルールハウジング3は、スリーブ状(図示例では角筒状)に形成されている。
フェルールハウジング3の後部には、後部ハウジング7の胴部9に突設されている係合突起9aが嵌め込まれる係止孔3bが形成されている。
図8に示すように、フェルールハウジング3の内面には、フェルール4のフェルールハウジング3に対する軸回り回転を規制するキー3c(フェルール回動規制部)が形成されている。キー3cは、フェルールハウジング3の内方に突出して形成され、フランジ部14のキー溝14fに挿入される。
フェルールハウジング3には、後部ハウジング7の胴部9が後側から挿入され、係合突起9aが係止孔3bに嵌め込まれることによって、後部ハウジング7が嵌合、固定される。
フェルールハウジング3は、合成樹脂(例えばフィラー入り合成樹脂)で構成することができる。合成樹脂としては、例えば、PEI(ポリエーテルイミド)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)を用いることができる。
なお、フェルールハウジング3は、フェルール4の一部を収納する構造でもよいし、フェルール4の全体を収納する構造であってもよい。
図4および図5に示すように、後部ハウジング7は融着補強部20に外挿可能な筒状部材であって、一体に形成されている。
後部ハウジング7は、断面略矩形の外形を有する本体部8と、本体部8の前端に形成された胴部9とを有する。
本体部8は、後部ハウジング7の中心軸線方向(前後方向)に高さおよび幅寸法が一定とされた筒状部8Aと、筒状部8Aの後端から高さおよび幅寸法が小さくなりつつ後方に延出する後部延出部8Bとを有する。
後部ハウジング7内には、後部ハウジング7の中心軸線方向(前後方向)に後部ハウジング7の内側を貫通する貫通孔7aが形成されている。貫通孔7aは、融着補強部20の少なくとも一部を収納する断面略円形の融着補強部収納部28(内側空間)を有する。融着補強部収納部28は融着補強部20の一部を収納してもよいし、全体を収納してもよい。
後部延出部8Bは、後端部8Baから前方に向かって断面積が徐々に増大する形状である。
貫通孔7aの前部には、スリーブ状のフェルールハウジング3と同軸に設けられたコイルスプリング5の後端部を収納するためのスプリング収納穴部7bが、これより後側の部分に比べて内径が大きい拡張穴として形成されている。
後部ハウジング7は、合成樹脂(例えばフィラー入り合成樹脂)で構成することができる。合成樹脂としては、例えば、PEI(ポリエーテルイミド)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)を用いることができる。
後部ハウジング7の後端部には、光ファイバケーブル21が挿通する挿通孔6を有するケーブル回動規制部6Aが形成されている。
ケーブル回動規制部6Aは、光ファイバケーブル21の軸回り方向の回動を規制するもので、挿通孔6は、後部ハウジング7の後端から融着補強部収納部28に達して、後部ハウジング7の中心軸線方向(前後方向)に沿って形成されている。
挿通孔6は、後部ハウジング7の後端面7dに開口している(図6参照)。図示例の挿通孔6は、コネクタハウジング25の融着補強部収納部28に比べ断面寸法が小さくされている。
挿通孔6は、断面略矩形(挿通孔6の中心軸線方向に対し垂直な断面)とすることができる。図示例では、挿通孔6の断面は、光ファイバケーブル21の断面と略同一形状(具体的には、光ファイバケーブル21の断面形状(略長方形)と略相似である断面略長方形)である。挿通孔6をこの形状とすることによって、光ファイバケーブル21の捻回方向(軸回り方向)の回転が所定範囲に規制される。
図6に実線で示す状態において、光ファイバケーブル21は、長辺21a方向が長辺6a方向(y方向)に一致し、かつ短辺21b方向が短辺6b方向(x方向)に一致した初期位置P1にある。
この初期位置P1を始点として、光ファイバケーブル21を軸回り方向(左回り方向)に回転させると、光ファイバケーブル21の外面(図21の被覆材24(外装被覆)の外面)は、回転角度がθ1となったときに長辺6a、6aの内壁(内面)に当接してそれ以上の回転が規制される。この位置を回転規制位置P2(図6に仮想線で示す状態)という。
回転角度θ1は、例えば90°より小さい角度となる。
図6に示す回転規制位置P2では、光ファイバケーブル21の左の長辺21aの最上部が挿通孔6の左の長辺6aに当接し、右の長辺21aの最下部が挿通孔6の右の長辺6aに当接している。
回転規制位置P2において光ファイバケーブル21が当接する位置は長辺6aに限らず、短辺6bであってもよい。また、挿通孔6は、光ファイバケーブル21が挿通孔6の4つの辺すべてに当接することで回転規制される形状であってもよい。
挿通孔6は断面略長方形に限らず、断面略正方形であっても光ファイバケーブル21の回転を規制することは可能である。
光ファイバケーブル21が初期位置P1から回転規制位置P2に達するまでの回転角度θ1は、挿通孔6の内径寸法と光ファイバケーブル21の外径寸法との差が大きいほど、大きくなる傾向がある。
図6において、H1は挿通孔6の長辺6aに沿う内径寸法であり、W1は挿通孔6の短辺6bに沿う内径寸法(最小内径)である。H2は光ファイバケーブル21の長辺21aに沿う外径寸法であり、W2は光ファイバケーブル21の短辺21bに沿う外径寸法(最小外径)である。D1は光ファイバケーブル21の対角線寸法(最大外径)である。
回転角度θ1は、例えば30°以下(好ましくは15°以下)とすることができる。これによって、光ファイバケーブル21が軸回り方向に回転することにより融着補強部20とフェルール4との接合部分に大きな力が加わるのを防ぎ、融着補強部20の破損を回避できる。
回転が許容される角度が小さすぎると、例えば融着補強部20とフェルール4との接合部分に若干の位置ずれがあった場合などに、この接合部分等に大きな力がかかる場合が考えられる。
このため、挿通孔6は、光ファイバケーブル21に若干の回転方向のずれを許容することが好ましい。例えば、挿通孔6は、光ファイバケーブル21に5°〜10°程度の回転変位を許容する寸法であることが好ましい。これによって、光ファイバケーブル21とフェルール4との間に多少の回転方向の位置ずれがあった場合でも接合部分の破損を回避できる。
挿通孔6の長辺6aの寸法H1は、光ファイバケーブル21の長辺21aの寸法H2に対し、例えば105〜150%とすることができる。挿通孔6の短辺6bの寸法W1は、光ファイバケーブル21の短辺21bの寸法W2に対し、例えば105〜150%とすることができる。
挿通孔6の断面形状は、略矩形に限らず、例えば平行四辺形、台形、楕円形などとしてよい。
挿通孔6の長さ(光ファイバケーブル21の挿通方向の寸法。図5(E)のL1)は、例えば1mm以上とすることができる。挿通孔6の長さは、例えば3mm以下とすると、光コネクタ1の小型化の点で好ましい。
挿通孔6を挟んで短辺方向両側の後部ハウジング7の肉厚(図6の厚さT1)は、それぞれ長辺方向全長に亘って7mm以上となっていることが望ましい。これによって、短辺方向両側部分(長辺6a、6aを含む部分)に十分な剛性を与え、光ファイバケーブル21が捻回して長辺6a、6aの内面に当接した場合に、光ファイバケーブル21の回転を確実に規制できる。
胴部9は、スリーブ状(図示例では円筒状)とされ、前方に向け突出して形成されている。胴部9の外周面には、フェルールハウジング3の係止孔3bに嵌め込まれる係合突起9aが形成されている。
コイルスプリング5は、フェルール4のフランジ部14と後部ハウジング7内側に形成された係止段部7cとの間に、その中心軸線がコネクタ前後方向となる向きで介装されている。
後部ハウジング7内側の係止段部7cは、具体的には、スプリング収納穴部7bと、これより後側の部分との間の内径差によって形成された段差面である。図示例の後部ハウジング7にあっては、係止段部7c(段差面)は後部ハウジング7の本体部8の内面に形成されている。
コイルスプリング5は、係止段部7cに反力をとってフェルール4を前方に付勢する。
コイルスプリング5は、融着補強部20の一部と前後方向の位置が重なるように外挿されている。図示例では、コイルスプリング5に、融着補強部20の前端部分(スリーブ部14bに外挿された補強チューブ10の前端部分)が挿通している。
この構造によれば、コイルスプリング5と融着補強部20との前後方向に位置が異なる場合に比べ、前後方向の寸法を小さくできる。
図2に示すように、フェルール4は、コイルスプリング5によってコネクタ前側へ弾性付勢されており、コネクタ後側への押し込み力が与えられていないときは、フランジ部14がフェルールハウジング3のストッパ突起3aにその後側から当接する位置(すなわち前側の移動限界位置)に配置される。
この光コネクタ1は、光コネクタアダプタ等に挿入、嵌合して他の光コネクタとコネクタ接続するときに、前記他の光コネクタのフェルールと突き合わせられたフェルール4がコイルスプリング5の弾性付勢力に抗してコイルスプリング5が押し縮めながらコネクタハウジング25に対して後側に押し込まれる(プッシュバックする)。
このコイルスプリング5の弾性付勢力によって、フェルール4には、他の光コネクタ1aとの間の突き合わせ力が与えられる。
図1〜図3に示すように、図示例の光コネクタ1は、フェルールハウジング3として、SC形光コネクタにて使用されるプラグフレームを採用し、カップリング2として、SC形光コネクタにて使用されるカップリングを採用している。
カップリング2は角筒状の部材であり、角筒状のフェルールハウジング3の後端部に円筒状の後部ハウジング7を内嵌めして組み立てられたコネクタハウジング25に、その前後方向に若干の可動範囲を確保してスライド移動可能に外挿されており、光コネクタアダプタ、光コネクタレセプタクルといったコネクタ位置決めハウジングに対して、フェルールハウジング3と協働して、通常のSC形光コネクタに設けられるものと同様のスライドロック機構を構成している。
なお、フェルールハウジング3(プラグフレーム)、カップリングとしては、SC形光コネクタにて使用されるものに限定されず、例えばMU形光コネクタにて使用されるもの等、であってもよい。
カップリングは、プラグフレームと協働して、コネクタ位置決めハウジングに対するスライドロック機構を構成するもの、すなわちプラグフレームに対するコネクタ前後方向のスライド移動によって、コネクタ位置決めハウジング内部の弾性爪のプラグフレームに対する係合状態のロック及びロック解除を切り換えるものであり、その具体的構成はコネクタ位置決めハウジングやプラグフレームの構成に応じて適宜変更できる。
以下、光コネクタ1の組み立て方法について、図9を参照して説明する。
光コネクタ1を光ファイバケーブル21端末に組み立てるには(光コネクタの組立方法)、まず、図9(A)に示すように、内蔵光ファイバ12の後端部12bを、光ファイバ22の先端部22aに融着接続して融着接続部15を形成する融着工程を行う。
内蔵光ファイバ12の後端部12bと光ファイバケーブル21の光ファイバ22との融着接続は、互いに離隔させて設けられた放電電極棒間のアーク放電を利用する既存の融着接続機を用いて行うことができる。
次に、予め光ファイバケーブル21に外挿しておいた補強用スリーブ20A(図9(B)参照)をフェルールハウジング3側に移動して、補強用スリーブ20A内側に融着接続部15を収納するとともに、補強用スリーブ20Aの一端(前端部)をフェルール4のスリーブ部14bに外挿し他端(後端部)を光ファイバケーブル21端末に外挿した状態とし、この状態で前記補強用スリーブ20Aを加熱後、降温させて、融着補強部20を形成する融着補強部形成工程を行う。
この工程では、補強用スリーブ20Aを加熱することで、補強チューブ10を熱収縮させるとともに熱可塑性樹脂19を溶融させる。加熱溶融された熱可塑性樹脂19は補強チューブ10の内側全体に行き渡り、補強チューブ10内側全体を埋め込むように充填される。加熱後の降温によって熱可塑性樹脂が固化すると、図9(C)に示すように、補強チューブ10内側の融着接続部15、内蔵光ファイバ12のスリーブ部14bから後側に突出された部分、光ファイバ22の光ファイバケーブル21端末から延出された部分が、熱可塑性樹脂が固化してなる補強材11中に埋め込まれて固着される。
この工程では、補強用スリーブ20Aの加熱、降温により、補強用スリーブ20Aの両端を外挿しておいたスリーブ部14b、光ファイバケーブル21端末に対して補強チューブ10を固着(固定)させる。
この融着補強部形成工程によって融着補強部20が形成されると、フェルールハウジング3と光ファイバケーブル21とが融着補強部20によって連結されることとなる。
図10に示すように、補強スリーブ20Aとしては、補強チューブ10に、補強チューブ10の中心軸線方向(長手方向)に延在する線状の抗張力部材17が分散配置された構成のものも採用可能である。
抗張力部材17は、例えばアラミド繊維、FRP等の引っ張り強度や弾力性に優れた線状の部材である。
この抗張力部材17は、融着補強部20において補強チューブ10あるいは補強材11の形成樹脂中に埋め込まれてその形成樹脂に固着、一体化された状態となり、融着補強部20に作用する引っ張り力を負担して融着補強部20の伸びを抑える機能を果たす。
補強チューブ10とその内側の内チューブ16とからなる二重管構造の補強用スリーブ20Aにあっては、抗張力部材17は、補強チューブ10の形成樹脂中への埋め込み固着、内チューブ16の形成樹脂中への埋め込み固着、補強チューブ10と内チューブ16との間への介在配置、から選択される1以上を採用して設けられる。
補強用スリーブ20Aの抗張力部材17は、該補強用スリーブ20Aの長手方向の略全長にわたって縦添えされる。
融着補強部形成工程が完了したら、コネクタハウジング25全体を組み立てて融着補強部20を収納するハウジング組立工程を行う。
予め光ファイバケーブル21に外挿しておいた後部ハウジング7をフェルールハウジング3側に移動してその前端部をフェルールハウジング3に嵌め込むようにして取り付け、フェルールハウジング3と、後部ハウジング7とからなるコネクタハウジング25を組み立てることで、その内側(融着補強部収納部28)に融着補強部20を収納することができる。
図1、図2に示すように光コネクタ1はカップリング2を具備するものであり、このハウジング組立工程は、フェルールハウジング3のフェルールハウジング3にカップリング2を外挿して組み付ける工程を含む。
コネクタハウジング25全体の組み立て、及びフェルールハウジング3に対するカップリング2の組み付けを行うことで、光コネクタ1の組み立てが完了する。
この光コネクタ1によれば、後部ハウジング7にケーブル回動規制部6Aが形成されているため、光ファイバケーブル21の軸回り方向の回転が規制される。
従って、捻回方向の力が加えられやすい断面非円形(例えば断面略矩形)の光ファイバケーブル21に適用する場合でも、前記捻回方向の力によって融着補強部20が破損することを防ぎ、長期信頼性を確保することができる。
特に、光ファイバケーブル21の抗張力体23として鋼線を用いる場合には、光ファイバケーブル21の剛性が高くなるため、捻回により融着補強部20に力が加えられやすいといえるが、このような場合でもケーブル回動規制部6Aによって光ファイバケーブル21の軸回り方向の回転を確実に規制し、融着補強部20の破損を防ぐことができる。
また、この光コネクタ1は、融着補強部20はフェルール4のスリーブ部14bと光ファイバケーブル21の先端部とを接続しているため、その構造が簡単であることから、組み立てが容易、部品点数が少なく低コスト化できる、小型化が可能である、などの利点がある。
次に、本発明の第2実施形態であるコネクタ付き光ファイバケーブル(コネクタ付き光伝送体)を、図11〜図13を参照して説明する。
図11および図12に示すように、このコネクタ付き光ファイバケーブルは、光ファイバケーブル21(光伝送体)の端末に、光コネクタ71を組み立てたものである。
なお、以下の説明においては、既出の構成については同じ符号を付してその説明を省略する場合がある。
光コネクタ71は、フェルール4と、フェルール4を前方に弾性付勢するためのコイルスプリング5と、融着補強部20と、これらを収納するコネクタハウジング75と、コネクタハウジング75に組み付けられたカップリング2(つまみ)とを備えている。
コネクタハウジング75は、フェルールハウジング3(プラグフレーム)と、このフェルールハウジング3の後端側に組み付けてフェルールハウジング3から後側に延出するようにして設けられた後部ハウジング77とを備えている。
後部ハウジング77は、フェルールハウジング3の後端部に嵌合して取り付けられたスリーブ状(図示例では円筒状)のストップリング72と、ストップリング72の後端側に設けられた後部スリーブ73とを備えている。
ストップリング72は、スリーブ状(具体的には円筒状)の本体部74と、この本体部74よりも小径の筒状(円筒状)に形成され本体部74から後方に延出するチューブ固定部76(ストップリング72の後端部)とを有する。
チューブ固定部76の外周面には、凹凸部76aを形成することが好ましい。凹凸部76aは、例えば周方向沿う環状凸部である。これによって、引き抜き方向の力に対する融着補強部20の引き抜き耐力を向上させることができる。
ストップリング72は、その前端部をフェルールハウジング3後端部の内側に嵌め込んでフェルールハウジング3に取り付けられている。
融着補強部20の補強チューブ10の一端(前端)はチューブ固定部76に外挿して固定され、他端(後端)は光ファイバケーブル21端末(被覆材24端末)に外挿して固定されている。
図13に示すように、後部スリーブ73は、融着補強部20に外挿可能な筒状部材である。後部スリーブ73内には、後部スリーブ73の中心軸線方向(前後方向)に後部スリーブ73の内側を貫通する貫通孔73cが形成されている。貫通孔73cは、融着補強部20を収納する断面略円形の融着補強部収納部78(内側空間)を有する。
この後部スリーブ73の後端部には、光ファイバケーブル21が挿通する挿通孔6を有するケーブル回動規制部6Aが形成されている。挿通孔6は、後部スリーブ73の後端から融着補強部収納部78に達して、後部スリーブ73の中心軸線方向(前後方向)に沿って形成されている。
挿通孔6は後部スリーブ73の後端面73dに開口している。
図示例の挿通孔6は断面略矩形とされ、挿通孔6の断面寸法は、光ファイバケーブル21の捻回方向(軸回り方向)の回転が所定範囲に規制されるように定められる。例えば、挿通孔6の最小内径を光ファイバケーブル21の断面の対角線寸法よりも小さくなるようにしてよい。
後部スリーブ73は、その前端部に、ストップリング72の本体部74の外周面に形成された係止凸部74bが嵌合する係止穴73aを有する係止片73bが形成されており、この係止穴73aに係止凸部74bを入り込ませて嵌合させることでフェルールハウジング3に外嵌め状態で取り付けられている。
コイルスプリング5は、ストップリング72に反力をとってフェルール4を前方に付勢する。
この光コネクタ71によれば、後部スリーブ73にケーブル回動規制部6Aが形成されているため、光ファイバケーブル21の軸回り方向の回転が規制される。
従って、捻回方向の力が加えられやすい断面非円形(断面略矩形)の光ファイバケーブル21に適用する場合でも、前記捻回方向の力によって融着補強部20が破損することを防ぎ、長期信頼性を確保することができる。
次に、本発明の第3実施形態であるコネクタ付き光ファイバケーブル(コネクタ付き光伝送体)を、図14〜図18を参照して説明する。
図14〜図16に示すように、このコネクタ付き光ファイバケーブルは、光ファイバケーブル21(光伝送体)の端末に、光コネクタ51を組み立てたものである。
光コネクタ51は、フェルール40と、フェルール40を前方に弾性付勢するコイルスプリング50と、融着補強部20と、スライダ60と、これらを収納するスリーブ状のコネクタハウジング30と、を備えている。
コネクタハウジング30は、フェルール40を収納するスリーブ状(具体的には角筒状)のフェルールハウジング31(プラグフレーム)と、フェルールハウジング31の後端側に取り付けられたスリーブ状の後部ハウジング32とを有する。
フェルール40は、円筒状のキャピラリ部41と、このキャピラリ部41の先端の接合端面41aとは反対側の後端部41bに外挿固定された金属製のフランジ部品42と、キャピラリ部41を貫通する光ファイバ導入孔41c(微細孔)に内挿された内蔵光ファイバ12とを有する。
フランジ部品42は、キャピラリ部41の後端部41bに外挿固定されたリング状のフランジ部42aと、このフランジ部42aから後側に延びる円筒状のスリーブ固定部42bとを具備している。
内蔵光ファイバ12は、光ファイバ導入孔41cに連通するスリーブ固定部42bの内側空間を通ってフェルール40の後側に突出されている。
融着補強部20の補強チューブ10の一端(前端)はスリーブ固定部42bに外挿して固定され、他端(後端)は光ファイバケーブル21端末(被覆材24端末)に外挿して固定されており、これによって、フェルール40と光ファイバケーブル21とは融着補強部20を介して連結されている。
後部ハウジング32は、角筒状の本体ハウジング32aと、この本体ハウジング32aから後方に延びる後部スリーブ32bとを有する。
後部ハウジング32内には、後部ハウジング32の中心軸線方向(前後方向)に後部ハウジング32の内側を貫通する貫通孔32cが形成されている。貫通孔32cは、融着補強部20を収納する断面略円形の融着補強部収納部38(内側空間)を有する。
貫通孔32cの前部には、コイルスプリング50の後端部を収納するためのスプリング収納穴部32dが、これより後側の部分に比べて内径が大きい拡張穴として形成されている。スプリング収納穴部32bと、これより後側の部分との間の内径差によって形成された段差面である係止段部32eにはコイルスプリング50の後端が当接可能である。
コイルスプリング50は係止段部32eに反力をとってフェルール40を前方に付勢する。
後部ハウジング32の後端部には、光ファイバケーブル21が挿通する挿通孔6を有するケーブル回動規制部6Aが形成されている。挿通孔6は、後部ハウジング32の後端から融着補強部収納部38に達して、後部ハウジング32の中心軸線方向(前後方向)に沿って形成されている。挿通孔6は後部ハウジング32の後端面32hに開口している。
図示例の挿通孔6は断面略矩形とされ、挿通孔6の断面寸法は、光ファイバケーブル21の捻回方向(軸回り方向)の回転が所定範囲に規制されるように定められる。
挿通孔6の長さ(挿通孔6の中心軸線方向の寸法)は、例えば1mm以上とすることができる。挿通孔6の長さは、例えば9mm以下とすると、光コネクタ1の小型化の点で好ましい。
スライダ60は、円筒状に形成された筒状本体61と、この筒状本体61の片端(後端)に設けられ後部ハウジング32の本体ハウジング32a内にコネクタハウジング30の前後方向(コネクタハウジング30の中心軸線に沿う方向)に移動可能として収納された筒状の挿入部62とを具備する。
スライダ60の内側空間は、後部ハウジング32の円筒部32bの内側空間と略一致する断面円形の貫通孔63とされている。
スライダ60は、その貫通孔63内に、融着補強部20を収納している。
挿入部62は、後部ハウジング32の本体ハウジング32aの角筒部32dの内周面に略一致する形状の外周面を有する外観角筒状に形成されており、角筒部32dの内周面に沿って後部ハウジング32に対してコネクタハウジング30の前後方向に移動(前後動)可能である。
スライダ60は、挿入部62の外周面に、後部ハウジング32に対する抜け止め用の抜け止め用係合突起64が突設されている。この抜け止め用係合突起64は、後部ハウジング32の角筒部32dに形成された係合用窓32eに挿入されている。
スライダ60は、その後端の端面(後端面。すなわち挿入部62の後端面)がスプリング50に前側から当接されている。
図示例のコネクタハウジング30は、いわゆるLC形光コネクタ(ルーセント社商標)のハウジングを採用しており、フェルールハウジング31に光コネクタアダプタ等の位置決めハウジングに係脱可能に係合するラッチ31bと、ラッチ31bの位置決めハウジングに対する係合解除用のレバー31dが突設されている。
この光コネクタ51によれば、後部ハウジング32にケーブル回動規制部6Aが形成されているため、光ファイバケーブル21の軸回り方向の回転が規制される。
従って、捻回方向の力が加えられやすい断面非円形(断面略矩形)の光ファイバケーブル21に適用する場合でも、前記捻回方向の力によって融着補強部20が破損することを防ぎ、長期信頼性を確保することができる。
図19および図20は、図4等に示す後部ハウジング7の他の例であって、ここに示す後部ハウジング7Aは、筒状部8Aの両側面8A1、8A1に滑り止め凹部26が形成されている点で、後部ハウジング7と異なる。
滑り止め凹部26は、平面視において略円弧形とされ(図20参照)、前後方向に間隔をおいて複数の凸部26aが形成されている。凸部26aは高さ方向(図19のy方向)に延在して形成されている。
滑り止め凹部26の形成によって、作業者が後部ハウジング7Aを把持する際に手指との摩擦抵抗が大きくなるため、後部ハウジング7Aの取扱いが容易になる。
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、その主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
本発明が適用される光伝送体は、断面が非円形であれば良く、図示例の光ファイバケーブル21に限定されない。
また、本発明に係る光コネクタとしては、カップリングを具備していない構成も採用可能である。
1…光コネクタ、3…フェルールハウジング、3c…キー(フェルール回動規制部)、4…フェルール、5、50…コイルスプリング(スプリング)、6…挿通孔、6A…ケーブル回動規制部、6a…長辺、6b…短辺、7、32、77…後部ハウジング、10…補強チューブ、11…補強材、12…内蔵光ファイバ、15…融着接続部、20…融着補強部、21…光ファイバケーブル、22…光ファイバ、23…抗張力体(抗張力繊維)、19…熱可塑性樹脂、補強材、21…光ファイバケーブル、22…光ファイバ、23…抗張力体、25…コネクタハウジング(ハウジング)、28…融着補強部収納部、72…ストップリング、73…後部スリーブ。

Claims (7)

  1. 略矩形の断面形状を有する光ファイバケーブルの端末に光コネクタを組み立てたコネクタ付き光ファイバケーブルであって、
    前記光ファイバケーブルの端末に口出しされた光ファイバと、前記光コネクタに設けるフェルールに内挿固定された内蔵光ファイバとが融着接続されており、
    その融着接続部は、チューブ内に補強材に埋め込んで配置されると共にそのチューブの両端を前記フェルールと前記光ファイバケーブル被覆材のそれぞれに固定することにより、補強されており、
    前記光コネクタは、前記フェルール、前記融着接続部、および光ファイバケーブル先端部を収容するハウジングを備え、
    前記ハウジングは、前記フェルールの軸回り方向の回動を規制するフェルール回動規制部と、前記光ファイバケーブルの軸回り方向の回動を規制するケーブル回動規制部とを備え
    前記ケーブル回動規制部は、前記光ファイバケーブルを挿通させる挿通孔を有し、
    前記ケーブル回動規制部は、前記光ファイバケーブルの軸回り方向の回動を、前記挿通孔の内面と前記光ファイバケーブルの外面との接触により規制し、これによって前記光ファイバケーブルの軸回り方向の回動によって生じうる前記融着接続部の捻回を防止するコネクタ付き光ファイバケーブル。
  2. 前記フェルールを接続端面側に向けて弾性付勢するスプリングをさらに備え、
    前記ハウジングは、前記フェルールの少なくとも一部を収納したフェルールハウジングと、後部ハウジングとを備え、
    前記後部ハウジングは、前記スプリングの反力を受ける受け部と、前記ケーブル回動規制部とを有し、かつ、前記融着接続部を収容可能である一体成形品である請求項1に記載のコネクタ付き光ファイバケーブル。
  3. 前記フェルールハウジングには、係止孔が形成され、
    前記後部ハウジングは、前記フェルールハウジングに挿入される胴部を有し、
    前記胴部の外面には、係合突起が形成され、
    前記係合突起が前記係止孔に嵌め込まれることによって、前記後部ハウジングが前記フェルールハウジングに固定される請求項2に記載のコネクタ付き光ファイバケーブル。
  4. 前記ケーブル回動規制部の挿通孔は、断面略矩形状であり、
    前記ケーブル回動規制部における挿通孔を挟んで短辺方向両側の肉厚が、それぞれ挿通孔の長辺方向全長に亘って7mm以上となっている請求項1〜3のうちいずれか1項に記載のコネクタ付き光ファイバケーブル。
  5. 前記ケーブル回動規制部の挿通孔の長さは、1mm以上である請求項1〜4のうちいずれか1項に記載のコネクタ付き光ファイバケーブル。
  6. 前記融着接続部が前記チューブ内に配置されると共に前記チューブの両端を前記フェルールと前記光ファイバケーブル被覆材のそれぞれに固定することにより補強されることによって融着補強部が構成され、
    前記スプリングは、前記ハウジング内に、前記融着補強部に軸方向で重なるように外挿されて収納されている請求項に記載のコネクタ付き光ファイバケーブル。
  7. 前記光ファイバケーブルには、光ファイバの長手方向に鋼線を沿わせたものが用いられている請求項1〜6のうちいずれか1項に記載のコネクタ付き光ファイバケーブル。
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