JP5737247B2 - コネクタアセンブリの組立て方法、光ケーブル、コネクタアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、コネクタアセンブリの組立て方法、光ケーブル及びコネクタアセンブリに関する。

特許文献１には、パネルアセンブリが開示されている。このパネルアセンブリでは、溝が形成されたパネルと、光ファイバの端部にコネクタが取り付けられた光導波路モジュールとを備えており、パネルに設けられた溝に光導波路モジュールが取り付けられて固定され、光ファイバの端部に取り付けられたコネクタがパネル内において他の光学部品に光学的に接続される。

米国特許出願公開第２００５／００４１９２６号公報

ところで、インターコネクト分野（機器間または機器内の部品を光ファイバで接続する分野）では、機器周りの配線の省スペース化のため、光ファイバケーブルの外径が細いことが望まれる。しかしながら、光ファイバケーブルの外径が細いと、外部から衝撃を受けたときに、伝送損失が増大し、また光ファイバの断線が生じてしまうおそれもある。

また、光ファイバケーブルが引張られたときに、内部の光ファイバに過度な張力がかかることを防ぐため、光ファイバケーブル内において、抗張力体が光ファイバに沿って設けられることがある。しかしながら、この光ファイバケーブルを曲げた際に、光ファイバケーブルの曲げ中心線の外側に抗張力体が位置していると、抗張力体が突っ張ることにより、光ケーブルが強張ることがある。特に、曲げ半径が小さいほど、光ケーブルの強張りが大きくなる。

そこで、抗張力体を光ファイバと共にチューブ内に収容する構成の光ケーブルが提案されている。この構成では、外部からの衝撃による伝送損失の増大や光ファイバの断線、並びに光ケーブル自体の強張りを抑制している。一方で、この光ケーブルでは、抗張力繊維により、光ファイバの軸方向での移動が規制される。この光ケーブルを用いて例えばコネクタアセンブリを組み立てる場合には、光ファイバをコネクタモジュール内で光学部品に接続する必要がある。このとき、上記のように光ケーブルが固定される構成では、光学部品にコネクタを接続する際、特に狭いスペースでは、光ファイバに屈曲が生じるおそれがある。これにより、光ファイバが破損するおそれがあり、光ケーブルの信頼性が低下するおそれがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、光ケーブルの信頼性の低下を防止できるコネクタアセンブリの組立て方法、光ケーブル及びコネクタアセンブリを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るコネクタアセンブリの組立て方法は、光ケーブルとコネクタモジュールとからなるコネクタアセンブリの組立て方法であって、光ケーブルは、一又は複数の光ファイバと、一又は複数の光ファイバに沿って配置された抗張力体と、一又は複数の光ファイバ及び抗張力体を収容するチューブと、を備え、当該光ケーブルの中心軸線に対して垂直な断面において抗張力体の占める面積が、該断面におけるチューブの内面積の５％以上３３％以下であり、コネクタモジュールは、一端部に電気コネクタが搭載されると共に、電子部品及び光素子が搭載された回路基板と、電気コネクタを固定するコネクタ固定部を前方に有し、回路基板を収容する筐体と、光ケーブルを筐体に固定するための固定部材と、を備え、該コネクタアセンブリの組立て方法は、光ケーブルの末端に固定部材を固定する工程と、電気コネクタをコネクタ固定部に固定して回路基板を筐体に固定する工程と、固定部材と筐体とを固定する工程と、光ファイバを固定部材に対して前後方向に動かしながら、光ファイバと光素子とを光学的に接続する工程とを含むことを特徴とする。

このコネクタアセンブリの組立て方法では、光ケーブルの中心軸線に対して垂直な断面において抗張力体の占める面積が、該断面におけるチューブの内面積の５％以上３３％以下である光ケーブルを固定部材に固定して筐体に組み付け、光ファイバと光素子とを光学的に接続している。この光ケーブルでは、抗張力体の占める面積をチューブの内面積に対して上記の所定の値とすることにより、光チューブ内に収容された光ファイバが中心軸線方向に沿って移動可能とされる。したがって、光ファイバを固定部材に対して前後方向に動かしながら、光ファイバと光素子とを光学的に接続するときに、光ファイバが屈曲することを抑制でき、光ファイバの破損を防止できる。したがって、光ケーブルの信頼性の低下を防止できる。

また、光ケーブルは、抗張力体が光ファイバと共にチューブ内に収容されている。これにより、外部から衝撃を受けたときに、抗張力体の緩衝効果により光ファイバを保護し、伝送損失の増大や光ファイバの断線を抑制することができる。また、抗張力体が光ファイバと共にチューブ内に収容されていることによって、この光ケーブルを曲げた際に、抗張力体が常に光ケーブルの曲げ中心線の近傍に位置することとなり、抗張力体の突っ張りによる光ファイバの強張りを低減することができる。このように、上記の光ケーブルによれば、衝撃や曲げによる伝送損失の増大や光ファイバの断線、並びに光ケーブル自体の強張りを抑制することができる。したがって、コネクタアセンブリの組立てを良好に行うことができる。

一実施形態においては、コネクタモジュールは、ガイドピンを有するレンズブロックからなり、且つ回路基板において光素子に対応する位置に搭載される光路変換部品と、光ファイバの端部に設けられ、ガイドピンを挿入するガイド穴を有するコネクタと、を備え、光ケーブルは、中心軸線に沿って光ファイバがガイドピンの長さ以上に移動可能とされており、光路変換部品とコネクタとを結合して、光ファイバと光素子とを光学的に接続する。このように、光変換部品とコネクタとにより光ファイバと光素子とを光学的に接続する構成において、光ファイバがガイドピンの長さ以上に移動可能とされていることにより、コネクタと光路変換部品とを結合するときに、光ファイバが屈曲して破損することを防止できる。

一実施形態においては、光ファイバには、可動範囲長さの内の所定の位置に目印が付されている。このような構成によれば、光ファイバの可動長さを目印で確認しながら作業を良好に行うことができる。また、目印により、光ファイバを無理に引っ張り出したり押し込んだりすることを防止できる。

一実施形態においては、目印は、固定部材に対してガイドピンの長さ以上に光ファイバが押し込まれる位置と、固定部材に対して光ファイバが所定の長さ引き出される位置との範囲内に付されている。好ましくは、目印が可動範囲長さの内の中間位置に設けられている。

本発明に係る光ケーブルは、一又は複数の光ファイバと、一又は複数の光ファイバに沿って配置された抗張力体と、一又は複数の光ファイバ及び抗張力体を収容するチューブと、を備え、該光ケーブルの中心軸線に対して垂直な断面において抗張力体の占める面積が、当該断面におけるチューブの内面積の５％以上３３％以下であることを特徴とする。好ましくは、光ケーブルの中心軸線に対して垂直な断面において抗張力体の占める面積が、当該断面におけるチューブの内面積の５％以上２５％以下である。

この光ケーブルでは、該光ケーブルの中心軸線に対して垂直な断面において抗張力体の占める面積が、当該断面におけるチューブの内面積の５％以上３３（２５）％以下である。このような構成により、光ケーブルでは、光チューブ内に収容された光ファイバが中心軸線方向に沿って移動可能とされる。したがって、光ファイバをコネクタモジュールに組み付ける際、光ファイバを前後方向に動かしながら、光ファイバと例えば光素子とを光学的に接続できる。したがって、光ファイバが屈曲することを抑制でき、光ファイバの破損を防止できる。その結果、光ケーブルの信頼性の低下を防止できる。

本発明に係るコネクタアセンブリは、上記の光ケーブルとコネクタモジュールとからなるコネクタアセンブリであって、コネクタモジュールは、一端部に電気コネクタが搭載されると共に、電子部品及び光素子が搭載された回路基板と、電気コネクタを固定するコネクタ固定部を前方に有し、回路基板を収容する筐体と、光ケーブルを筐体に固定するための固定部材と、を備え、光ケーブルの光ファイバと光素子とが光学的に接続されていることを特徴とする。

一実施形態においては、光ケーブルの光ファイバには、可動範囲長さ内の所定の位置に目印が付されている。

光ケーブルの信頼性の低下を防止できる。

一実施形態に係るコネクタアセンブリを示す斜視図である。 光ケーブルの断面構成を示す図である。 光ファイバテープ心線の断面構成例を示す図である。 コネクタモジュールを示す斜視図である。 コネクタモジュールに光ケーブルが組み付けられた状態を示す斜視図である。 ハウジングを外した状態を示す斜視図である。 回路基板を示す図である。 光ファイバの可動範囲長さを示す図である。 比較例及び実施例の光ケーブルの構成及び特性を示す図表である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、一実施形態に係るコネクタアセンブリを示す斜視図である。図１に示すコネクタアセンブリ１は、光通信技術などにおいて信号（データ）の伝送に用いられるものであり、接続先のパソコンなどといった電子機器に電気的に接続され、入出力される電気信号を光信号に変換して光信号を伝送するものである。

図１に示すように、コネクタアセンブリ１は、光ケーブル３と、コネクタモジュール５とを備えている。コネクタアセンブリ１では、単芯或いは多芯の光ケーブル３の末端がコネクタモジュール５に取り付けられて構成されている。

図２は、光ケーブルの断面構成を示す図である。図２に示すように、光ケーブル３は、光ファイバテープ心線１０と、抗張力体１２と、光ファイバテープ心線１０及び抗張力体１２を収容する円筒状のチューブ１４と、チューブ１４を覆う外被１６とを備えている。

光ファイバテープ心線１０は、複数（一般には偶数）の光ファイバ１１が並列配置され一体化されたものである。光ファイバテープ心線１０は、チューブ１４の内部空間に配置されており、その内部空間において遊動可能である。好ましくは、光ファイバテープ心線１０は光ケーブル３の中心軸線上またはその近傍に配置される。チューブ１４は、その内部空間に光ケーブル３の中心軸線を含んでいる。本実施形態では、チューブ１４の内部空間に一つの光ファイバテープ心線１０が配置されている。チューブ１４の外径は、光ケーブル３を細径化するために、例えば４．０ｍｍ以下であることが好ましい。また、外部からの衝撃による破れ防止のため、チューブ１４の厚みは例えば０．３ｍｍ以上であることが好ましい。

チューブ１４は、例えば押出機により製造される。チューブ１４の材料としては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）や塩化ビニリデンなどのハロゲン含有樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（Ethylene-Vinyl Acetate；ＥＶＡ）などのポリオレフィン樹脂、ＥＴＦＥやＰＦＡなどのフッ素樹脂が好適である。更に、チューブ１４の材料としては、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ナイロン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリオレフィンオキサイド樹脂などを用いてもよい。

チューブ１４には、ヤング率が外被１６と同等か、またはヤング率が外被１６よりも大きい材料が使用される。チューブ１４の内部における光ファイバテープ心線１０の耐衝撃性の向上および側圧特性の向上の観点から、チューブ１４のヤング率は外被１６のヤング率よりも大きいことが好ましい。チューブ１４のヤング率は、例えば１０ＭＰａ〜１００ＭＰａとすることができる。

ここで、図３は、光ファイバテープ心線の断面構成例を示す図である。同図に示される光ファイバテープ心線１０は、４本の光ファイバ１１が並列配置されて被覆１３により一体化されたものである。各光ファイバ１１は、コア１１ａと、このコア１１ａを取り囲むクラッド１１ｂとを有する。

コア１１ａは、クラッド１１ｂの屈折率より高い屈折率を有し、光を導波することができる。コア１１ａ及びクラッド１１ｂは、ガラスによって構成されることができ、或いは、プラスチックによって構成されてもよい。なお、コア１１ａ及びクラッド１１ｂの双方がガラスからなる光ファイバはＡＧＦ（All Glass Fiber）と呼ばれ、コア１１ａがガラスからなりクラッド１１ｂがプラスチックからなる光ファイバはＨＰＣＦ（Hard Plastic Clad Fiber）と呼ばれる。本実施形態の光ファイバ１１は、これらのうち何れであってもよい。

光ファイバ１１がＡＧＦである場合、クラッド１１ｂの外周にプライマリ層、セカンダリ層、及び着色層が設けられることが好ましい。これらの層は、例えば、ウレタンアクリレート系やウレタンメタアクリレート系の紫外線硬化型樹脂からなるとよい。プライマリ層には低いヤング率（例えば数ＭＰａ）の樹脂が使用され、セカンダリ層は高いヤング率（例えば数百〜千数百ＭＰａ）の樹脂が使用される。

また、光ファイバ１１がＨＰＣＦである場合、クラッド１１ｂの材料として、フッ素を含む紫外線硬化型樹脂などを使用することができる。光ファイバ１１がＨＰＣＦである場合においても、クラッド１１ｂの外周にプライマリ層、セカンダリ層、及び着色層が配置されてもよい。或いは、プライマリ層及びセカンダリ層が設けられない場合であっても、着色層が配置されることが好ましい。

上記のように、クラッド１１ｂの外周に着色層が配置されることによって、光ケーブル３の末端において光ファイバ１１を加工する際に、加工対象となる光ファイバ１１を容易に識別することができ、作業性を向上させることができる。

また、例えばインターコネクト分野などにおいて、光ケーブル３は、パソコンなどの機器の周辺で用いられ、人に触れられる機会が多くなる場合がある。このような場合、光ケーブル３に過度な曲げが加わることもあり、光ケーブル３を極度に折り曲げたまま放置されても、光ファイバ１１が長期間にわたって破断しないことが望まれる。その対策として、光ファイバ１１のガラス径を細くすることが有効である。このような観点から、光ファイバ１１のガラス部分の径は、６０μｍ以上１３０μｍ以下であることが好ましい。なお、ＡＧＦとＨＰＣＦとを比較すると、クラッド径が等しい条件下では、ＨＰＣＦの方がガラス部分の径を細くすることができる。すなわち、本実施形態では、光ファイバ１１としてＨＰＣＦを用いることが最も好適である。

再び図２を参照する。抗張力体１２は、光ケーブル３の中心軸線の方向を長手方向とする抗張力体であって、チューブ１４の内面と光ファイバテープ心線１０との隙間に配置され、且つ光ファイバテープ心線１０に沿って配置されている。抗張力体１２は、繊維状のものが好ましく、例えばアラミド繊維（例えば、東レ・デュポン社製のケブラー（登録商標）や帝人社製のテクノーラ（登録商標）など）からなるとよい。

このように、光ケーブル３では、抗張力体１２が光ファイバテープ心線１０と共にチューブ１４内に収容されている。これにより、外部から衝撃を受けたときに、抗張力体１２の緩衝効果により光ファイバテープ心線１０を保護し、伝送損失の増大や光ファイバ１１の断線を抑制することができる。また、抗張力体１２が光ファイバテープ心線１０と共にチューブ１４内に収容されていることによって、この光ケーブル３を曲げた際に、抗張力体１２が常に光ケーブル３の曲げ中心線の近傍に位置することとなり、抗張力体１２の突っ張りによる光ケーブル３の強張りを低減することができる。このように、本実施形態の光ケーブル３によれば、外部からの衝撃による伝送損失の増大や光ファイバ１１の断線、並びに光ケーブル３の強張りを抑制することができる。

光ケーブル３の中心軸線に対して垂直な断面において抗張力体１２の占める面積は、該断面におけるチューブ１４の内面積の５％以上であることが好ましく、また、３３％以下であることが好ましい。更に好ましくは、２５％以下である。抗張力体１２の占める面積がチューブ１４の内面積の５％以上であることにより、十分な緩衝効果を得ることができ、伝送損失の増大や光ファイバ１１の断線をより効果的に抑制することができる。

また、抗張力体１２の占める面積がチューブ１４の内面積の３３％以下であることにより、光ケーブル３では、光ファイバ１１がその中心軸方向（前後方向）に沿って移動可能に設けられている。内面積が３３％である場合、光ファイバ１１の可動範囲の長さは、１ｍｍである。内面積が２３％である場合、光ファイバ１１の可動範囲の長さは、８ｍｍである。

また、抗張力体１２の量は、５００デニール以上であることが好ましく、また、３００００デニール以下であることが好ましい。抗張力体１２の量が５００デニール以上であることにより、光ケーブル３が引張られたときに抗張力機能を効果的に発揮し、光ファイバ１１の伸び歪みによる伝送損失の増加を効果的に抑えることができる。また、抗張力体１２の量が３００００デニール以下であることにより、光ケーブル３の外径が過度に大きくならず、インターコネクト分野に好適な光ケーブルを提供できる。なお、１デニールは９０００メートルあたり１グラムである糸の太さを表す。

上述したチューブ１４の内面積に対して抗張力体１２の占める面積の割合を、チューブ１４内に入れられる抗張力体１２の量（単位：デニール）をチューブ１４の内面積（単位：ｍｍ^２）で割った値で表すと、上述した面積比５％は６５０ｄ／ｍｍ^２に相当する。また、上述の面積比５％以上３３％以下は、６５０ｄ／ｍｍ^２以上４２９０ｄ／ｍｍ^２以下と表される。また、上述の面積比１０％以上２５％以下は、１３００ｄ／ｍｍ^２以上３２５０ｄ／ｍｍ^２以下と表される。

また、本実施形態の光ファイバ１１の開口数は、０．２５以上であることが好ましく、また０．４５以下であることが好ましい。光ファイバ１１の開口数が０．２５以上であることにより、曲げ損失を十分に小さく抑えることができ、更に光送信器との結合損失も十分に抑えることができる。また、光ファイバ１１の開口数が０．４５以下であることにより、光受信器との結合損失を十分に抑えることができる。

また、光ファイバ１１のコア径が６０μｍ以上であることが好ましく、また１００μｍ以下であることが好ましい。光ファイバ１１のコア径が６０μｍ以上であることにより、光送信器との接続の際に、光軸ずれに因る結合損失を小さく抑えることができる。また、光ファイバ１１のコア径が１００μｍ以下であることにより、光受信器との結合損失を小さく抑えることができる。

また、例えばインターコネクト分野などにおいて、一本の光ケーブル３につき光ファイバ１１の本数が数本ないし十数本程度となることがある。このような場合、本実施形態のように、複数本の光ファイバ１１が光ファイバテープ心線１０の状態でチューブ１４内に配置されていることが好ましい。これにより、細径化された光ケーブル３に側圧が加わった場合であっても、光ファイバ１１同士がチューブ１４内で交差することを防ぎ、伝送損失の増加を抑えることができる。

外被１６は、光ケーブル３の全体を保護するために設けられ、略円筒状を呈している。外被１６は、チューブ１４を覆っている。例えばインターコネクト分野では、機器周りの配線の省スペース化が望まれるので、外被の外被１６の外径は８．０ｍｍ以下であることが好ましい。また、外部からの衝撃による破れ防止のため、外被１６の厚みは例えば０．３ｍｍ以上であることが好ましい。

外被１６は、チューブ１４と同様に、例えば押出機により製造される。外被１６の材料もまたチューブ１４の材料と同様であり、ＰＶＣや塩化ビニリデンなどのハロゲン含有樹脂、ＰＥ、ＰＰ、ＥＶＡなどのポリオレフィン樹脂、ＥＴＦＥやＰＦＡなどのフッ素樹脂が好適である。更に、外被１６の材料としては、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ナイロン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリオレフィンオキサイド樹脂などを用いてもよい。外被１６のヤング率は、例えば、１ＭＰａ〜２０ＭＰａとすることができる。

図２を参照すると、光ケーブル３は、電磁シールド層１８を更に備えている。電磁シールド層１８は、チューブ１４と外被１６との間との間に設けられる。電磁シールド層１８は、例えばテープ状の金属を螺旋巻きしたものや、金属線を螺旋巻き若しくは編組したもの等によって好適に構成される。

光ケーブル３の周囲の電磁ノイズは、光ファイバ１１を伝搬する光信号に対しては影響しないが、光ケーブル３の端部のコネクタモジュール５の内部に光電変換部が存在する場合、変換後の電気信号に対して影響を及ぼすおそれがある。本実施形態のように光ケーブル３が電磁シールド層１８を備えることにより、このような影響を効果的に低減することができる。また、光電変換部において発生する熱を、電磁シールド層１８を介して効率良く放熱することができる。

続いて、コネクタモジュール５について詳細に説明する。図４は、コネクタモジュールを示す斜視図である。図５は、コネクタモジュールに光ケーブルが組み付けられた状態を示す斜視図である。図６は、ハウジングを外した状態を示す斜視図である。図７は、回路基板を示す図である。図４及び５では、一部の構成を省略して図示している。

図５に示すように、コネクタモジュール５は、ハウジング２０と、ハウジング２０の前端（先端）側に設けられる電気コネクタ２２と、ハウジング２０に収容される回路基板２４とを備えている。

図７に示すように、電気コネクタ２２は、接続対象（パソコンなど）に挿入され、接続対象と電気的に接続される部分である。電気コネクタ２２は、ハウジング２０の前端側（一端部）に配置される。電気コネクタ２２は、回路基板２４の前端部（一端部）に搭載され、接触子２２ａにより回路基板２４に電気的に接続されている。

回路基板２４は、後述する金属ハウジング３４（収容部材４０）の収容空間Ｓに収容されている。回路基板２４には、制御用半導体（電子部品）２５と、受発光素子２７とが搭載されている。回路基板２４は、制御用半導体２５と受発光素子２７とを電気的に接続している。回路基板２４は、平面視で略矩形形状を呈しており、所定の厚みを有している。回路基板２４は、例えば、ガラスエポキシ基板、セラミック基板などの絶縁基板であり、その表面又は内部には、金（Ａｕ）、アルミ（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）などにより回路配線が形成されている。本実施形態において、制御用半導体２５は、回路基板２４における、受発光素子２７より前方であって、且つ、電気コネクタ２２より後方の位置に配置されている。

制御用半導体２５は、駆動ＩＣ（Integrated Circuit）２５ａや波形整形器であるＣＤＲ（Clock Data Recovery）装置２５ｂなどを含んでいる。制御用半導体２５は、回路基板２４において、表面２４ａの前端側に配置されている。制御用半導体２５は、電気コネクタ２２と電気的に接続されている。

受発光素子２７は、複数（ここでは２つ）の発光素子２７ａと、複数（ここでは２つ）の受光素子２７ｂとを含んで構成されている。発光素子２７ａ及び受光素子２７ｂは、回路基板２４において、表面２４ａの後端側に配置されている。発光素子２７ａとしては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）、レーザダイオード（ＬＤ：LaserDiode）、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface EmittingLASER）などを用いることができる。受光素子２７ｂとしては、例えば、フォトダイオード（ＰＤ：PhotoDiode）などを用いることができる。

受発光素子２７は、光ケーブル３の光ファイバ１１と光学的に接続されている。具体的には、図７（ｂ）に示すように、回路基板２４には、受発光素子２７及び駆動ＩＣ２５ａを覆うようにレンズアレイ部品（レンズブロック、光路変換部品）２９が配置されている。レンズアレイ部品２９には、発光素子２７ａから出射された光、又は、光ファイバ１１から出射された光を反射して屈曲させる反射膜３０が配置されている。光ファイバ１１の末端にはコネクタ部品３２が取り付けられており、コネクタ部品３２とレンズアレイ部品２９とがガイドピン２９ａとガイド穴３２ａとによって位置決めされて結合することにより、光ファイバ１１と受発光素子２７とが光学的に接続される。ガイドピン２９ａの長さは、例えば１．０ｍｍである。レンズアレイ部品２９は、光の入射部および出射部に、入射光を平行光とし、平行光を集光して出射するコリメートレンズを備えることが好ましい。このようなレンズアレイ部品２９は、樹脂の射出成形により、一体に構成することができる。

図１及び図４に示すように、ハウジング２０は、金属ハウジング３４と、樹脂ハウジング３６とから構成されている。金属ハウジング３４は、収容部材（筐体）４０と、収容部材４０の後端部に連結され、光ケーブル３の末端を固定する加締め部材（固定部材）４２とから構成されている。金属ハウジング３４は、鋼（Ｆｅ系）、ブリキ（錫めっき銅）、ステンレス、銅、真鍮、アルミなどの金属材料により形成されている。

収容部材４０は、断面が略矩形形状を呈する筒状の中空部材である。収容部材４０は、回路基板２４などを収容する収容空間Ｓ（図５参照）を画成している。収容部材４０の前端側には、電気コネクタ２２が設けられ、収容部材４０の後端側には、加締め部材４２が連結される。収容部材４０は、複数の部材により構成されている。収容部材４０は、後端部が開口している。

収容部材４０の前端部には、電気コネクタ２２を保持するコネクタ固定部４１が設けられている。コネクタ固定部４１は、電気コネクタ２２を収容すると共に、電気コネクタ２２（回路基板２４）の前後方向の移動を規制する。コネクタ固定部４１の前端は、電気コネクタ２２の前端と略面一となっている。また、収容部材４０には、保持片４０ａ，４０ｂが設けられている。保持片４０ａ，４０ｂは、収容部材４０の後端部において両端側（左右）に一対設けられており、収容部材４０の上部から下側に折り返されて下部に向かって延びている。

加締め部材４２は、基部４４と、筒部４６と、圧着部４８ａ，４８ｂとを有している。基部４４は、板状の部材であり、収容部材４０に連結される部分である。筒部４６は、略円筒形状をなしており、基部４４から後方に突出するように設けられている。筒部４６は、光ファイバ１１を挿通すると共に、圧着部４８ａ，４８ｂとの協働により光ケーブル３を保持する。

圧着部４８ａ，４８ｂは、基部４４から折り返されて筒部４６の径方向の外側に位置している。圧着部４８ａ，４８ｂは、筒部４６との間で光ケーブル３を挟持して圧着することにより、光ケーブル３を加締め部材４２に固定する。

続いて、コネクタアセンブリ１の組立て方法について説明する。なお、以下の組立て工程は、記載されている順に限定されない。まず、図７に示す回路基板２４を用意する。回路基板２４には、電気コネクタ２２、制御用半導体２５、受発光素子２７及びレンズアレイ部品２９が搭載されている。

続いて、加締め部材４２を用意し、加締め部材４２に光ケーブル３を固定する。具体的には、最初に、加締め部材４２の筒部４６にチューブ１４（光ファイバ１１）を挿通させると共に、筒部４６の外周面に金属シールド層１８を被せる。次に、加締め部材４２の圧着部４８ａ，４８ｂを光ケーブル３側に折り返し、圧着部４８ａ，４８ｂにより光ケーブル３を圧着する。これにより、加締め部材４２に光ケーブル３の末端が固定される。その後、光ファイバ１１にコネクタ部品３２を取り付ける。

続いて、回路基板２４を収容部材４０に固定する。具体的には、回路基板２４に固定された電気コネクタ２２を収容部材４０のコネクタ固定部４１に挿入すると共に、回路基板２４を収容部材４０の空間Ｓに収容する。これにより、電気コネクタ２２が収容部材４０に固定され、回路基板２４が収容部材４０に収容される。

続いて、収容部材４０と加締め部材４２とを固定する。加締め部材４２を収容部材４０に連結するときには、加締め部材４２を収容部材４０の保持片４０ａ，４０ｂの間に下側から押し込む。これにより、基部４４が保持片４０ａ，４０ｂとの間に保持されるように、加締め部材４２と収容部材４０とが連結される。

そして、レンズアレイ部品２９にコネクタ部品３２を結合する。すなわち、光ファイバ１１と受発光素子２７とを光学的に接続する。コネクタ部品３２をレンズアレイ部品２９のガイドピン２９ａよりも後方に位置させ、ガイドピン２９ａに沿ってコネクタ部品３２をレンズアレイ部品２９に挿入する。これにより、レンズアレイ部品２９とコネクタ部品３２とが嵌合し、光ファイバ１１と受発光素子２７とが光学的に接続される。

ここで、本実施形態では、図８に示すように、光ファイバ１１には、目印Ｍが付されている。目印Ｍは、光ファイバ１１の可動範囲長さＤの中間位置に付されている。可動範囲長さＤは、加締め部材４２を基準（若しくは、チューブ１４の端部を基準）として、チューブ１４から引っ張り出した最大引出し位置と、チューブ１４に押し込んだ最大押込み位置との間の距離である。目印Ｍは、例えば光ファイバ１１の可動範囲長さＤが８ｍｍの場合には、その中間の４ｍｍの位置に付されている。目印Ｍは、光ファイバ１１にインク等によりマーキングされていてもよいし、テープ等が巻回されていてもよい。

レンズアレイ部品２９にコネクタ部品３２を挿入するときには、光ファイバ１１に設けられた目印Ｍを確認しながら、コネクタ部品３２を後方に後退させる。このとき、光ファイバ１１は、軸方向に沿って後方に移動し、チューブ１４内に押し込まれる。そして、コネクタ部品３２をレンズアレイ部品２９のガイドピン２９ａの後方に位置させた後、コネクタ部品３２をレンズアレイ部品２９に挿入する。このとき、光ファイバ１１は、チューブ１４から引っ張り出される。その後、金属ハウジング３４を構成する他の部材、樹脂ハウジング３６等の残りの部品を組み立て、コネクタアセンブリ１を組み立てる。

以上説明したように、本実施形態では、光ケーブル３は、この光ケーブル３の中心軸線に対して垂直な断面において抗張力体１２の占める面積が、断面におけるチューブ１４の内面積の５％以上３３％以下である。これにより、光ケーブル３では、チューブ１４内に収容された光ファイバ１１が中心軸線方向に沿って移動可能とされる。したがって、光ファイバ１１を加締め部材４２に対して前後方向に動かしながらレンズアレイ部品２９とコネクタ部品３２とを結合するときに、光ファイバ１１が屈曲することを抑制でき、光ファイバ１１の破損を防止できる。したがって、光ケーブル３の信頼性の低下を防止できる。

また、光ケーブル３は、抗張力体１２が光ファイバ１１と共にチューブ１４内に収容されている。これにより、外部から衝撃を受けたときに、抗張力体１２の緩衝効果により光ファイバ１１を保護し、伝送損失の増大や光ファイバ１１の断線を抑制することができる。また、抗張力体１２が光ファイバ１１と共にチューブ１４内に収容されていることによって、この光ケーブル３を曲げた際に、抗張力体１２が常に光ケーブル３の曲げ中心線の近傍に位置することとなり、抗張力体１２の突っ張りによる光ファイバ１１の強張りを低減することができる。このように、本実施形態の光ケーブル３によれば、衝撃や曲げによる伝送損失の増大や光ファイバ１１の断線、並びに光ケーブル３自体の強張りを抑制することができる。したがって、コネクタアセンブリ１の組立てを良好に行うことができる。

また、本実施形態では、光ファイバに目印Ｍが付されている。目印Ｍは、光ファイバ１１の最大引出し位置と最大押込み位置との間に付されている。この目印Ｍにより、コネクタ部品３２をレンズアレイ部品２９に結合するときに、光ファイバ１１の可動範囲長さＤを確認しながら作業を良好に行える。また、目印Ｍにより、光ファイバ１１が無理に引き出されたり押し込んだりされることが防止され、光ファイバ１１が屈曲することが抑制される。したがって、光ファイバ１１が破損することが防止される。

次に、実施例及び比較例を挙げて本実施形態をより具体的に説明するが、本実施の形態はその要旨を超えない限り、下記の実施例に限定されるものではない。

図９は、比較例及び実施例の光ケーブル構成及び特性を示す図表である。図９では、外被１６の構造として外径及び内径を挙げており、チューブ１４の構造として外径及び内径を挙げており、抗張力体１２の構造として量及びＳ_Ｔｅ／Ｓ_Ｔｕ（Ｓ_Ｔｅ：中心軸線に対し垂直な断面における抗張力体１２の面積。Ｓ_Ｔｕ：該断面におけるチューブ１４の内面積）を挙げている。また、光ファイバ１１の構造として、種類、開口数（ＮＡ）、コア径、クラッド径、プライマリ径、セカンダリ径、インク径（すなわち着色層の外径）を挙げている。

また、図９では、光ファイバ１１の可動範囲長さを示している。図９に示すように、比較例では、光ケーブル３の中心軸線に対して垂直な断面において抗張力体１２の占める面積が、断面におけるチューブ１４の内面積の４４％とされている。このような構造の比較例では、光ファイバ１１の可動範囲長さが０［ｍｍ］である。つまり、比較例の構成では、光ファイバ１１は移動しない。

実施例１では、光ケーブル３の中心軸線に対して垂直な断面において抗張力体１２の占める面積が、断面におけるチューブ１４の内面積の３３％とされている。このような構造の実施例１では、光ファイバ１１の可動範囲長さが１［ｍｍ］である。また、実施例２では、光ケーブル３の中心軸線に対して垂直な断面において抗張力体１２の占める面積が、断面におけるチューブ１４の内面積の２３％とされている。このような構造の実施例２では、光ファイバ１１の可動範囲長さが８［ｍｍ］である。

以上のように、実施例１及び２では、光ケーブル３の中心軸線に対して垂直な断面において抗張力体１２の占める面積が、断面におけるチューブ１４の内面積の３３％以下であるため、光ファイバ１１が移動可能に設けられていることが確認された。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、コネクタモジュール５の構成は、上記実施形態に限定されない。

１…コネクタアセンブリ、３…光ケーブル、５…コネクタモジュール、１１…光ファイバ、１２…抗張力体、１４…チューブ、２４…回路基板、２５…制御用半導体（電子部品）、２７…受発光素子（光素子）、２９…レンズアレイ部品（レンズブロック、光路変換部品）、２９ａ…ガイドピン、３２…コネクタ部品、３２ａ…ガイド穴、４０…収容部材（筐体）、４１…コネクタ固定部、４２…加締め部材（固定部材）、Ｍ…目印。

Claims (5)

1. 光ケーブルとコネクタモジュールとからなるコネクタアセンブリの組立て方法であって、
   前記光ケーブルは、
   複数の光ファイバが一体化されてなる光ファイバテープ心線と、
   光ファイバテープ心線に沿って配置された抗張力体と、
   光ファイバテープ心線及び前記抗張力体を収容するチューブと、を備え、
   当該光ケーブルの中心軸線に対して垂直な断面において、前記チューブの内面と前記光ファイバテープ心線との隙間に配置された前記抗張力体の占める面積が、該断面における前記隙間の内面積の５％以上３３％以下であり、
   前記コネクタモジュールは、
   一端部に電気コネクタが搭載されると共に、電子部品及び光素子が搭載された回路基板と、
   前記電気コネクタを固定するコネクタ固定部を前方に有し、前記回路基板を収容する筐体と、
   前記光ケーブルを前記筐体に固定するための固定部材と、を備え、
   該コネクタアセンブリの組立て方法は、
   前記光ケーブルの末端に前記固定部材を固定する工程と、
   前記電気コネクタを前記コネクタ固定部に固定して前記回路基板を前記筐体に固定する工程と、
   前記固定部材と前記筐体とを固定する工程と、
   前記固定部材と前記筐体とを固定した後に、前記光ファイバを前記固定部材に対して前後方向に動かしながら、前記光ファイバと前記光素子とを光学的に接続する工程とを含むことを特徴とするコネクタアセンブリの組立て方法。
2. 前記コネクタモジュールは、
   ガイドピンを有するレンズブロックからなり、且つ前記回路基板において前記光素子に対応する位置に搭載される光路変換部品と、
   前記光ファイバの端部に設けられ、前記ガイドピンを挿入するガイド穴を有するコネクタと、を備え、
   前記光ケーブルは、前記中心軸線に沿って前記光ファイバが前記ガイドピンの長さ以上に移動可能とされており、
   前記光路変換部品と前記コネクタとを結合して、前記光ファイバと前記光素子とを光学的に接続することを特徴とする請求項１記載のコネクタアセンブリの組立て方法。
3. 前記光ファイバには、可動範囲長さ内の所定の位置に目印が付されていることを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタアセンブリの組立て方法。
4. 前記目印は、前記固定部材に対して前記ガイドピンの長さ以上に前記光ファイバが押し込まれる位置と、前記固定部材に対して前記光ファイバが所定の長さ引き出される位置との範囲内に付されていることを特徴とする請求項３記載のコネクタアセンブリの組立て方法。
5. 前記目印が前記可動範囲長さ内の中間位置に設けられていることを特徴とする請求項３又は４記載のコネクタアセンブリの組立て方法。

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