JP6267875B2 - 光コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、光コネクタに関する。
自動車用等において、光ファイバ相互の接続に使用される光コネクタが知られている。フェルールを有する光コネクタは、嵌合する相手フェルールとの隙間を減らすため等の目的で、フェルールを相手フェルールとの接続方向へ弾性付勢するバネ部材を備えている。
例えば、特許文献1に開示された光コネクタ501は、図5(a)に示すように、光ファイバを被覆部(外被)で被覆した光ファイバケーブル503の端末に取り付けられるフェルール505と、フェルール505を収容するハウジング507と、ハウジング507内にてフェルール505を先端側へ付勢するバネ部材である板バネ509と、フェルール505の後端側に設けられ、板バネ509による付勢力に抗したフェルール505の後端側への移動を所定位置にて規制する係止片511を有するストッパ513とを備える。ストッパ513は、ハウジング507の開口部515から組み付けられる。
バネ鋼から形成された板バネ509は、図5(b)に示すように、円弧状に湾曲された連結部524を有しており、この連結部524の一端側には、平板状に形成された3つの支持片522が延在されている。これら支持片522同士は、フェルール505の保持円筒部519の外径よりも僅かに大きな間隔をあけて配置されている。連結部524は、その中央に形成されたスリット526によって2つの分割連結部521とされており、これら分割連結部521には、それぞれ一対の付勢片523が形成されている。一対の付勢片523は、フェルール505の保持円筒部519の外径よりも僅かに大きな間隔をあけて配置されており、支持片522と並列に配置されている。これら付勢片523は、支持片522とは反対側へ突出するように屈曲されている。
このように形成された板バネ509は、フェルール505が装着されたハウジング507に対して、付勢片523を先端側へ配置させた状態にて支持片522及び付勢片523を向けて開口部515から組み付けられる。板バネ509は、ハウジング507内に形成されたバネ収納凹部517に差し込まれ、ハウジング507内のフェルール505の保持円筒部519を跨ぐように組み付けられる。つまり、板バネ509は、バネ収納凹部517に差し込まれることにより、バネ収納凹部517のハウジング507の後端側の壁面517aと、それぞれのフェルール505の第1フランジ525との間に配置される。これにより、各フェルール505は、付勢片523から第1フランジ525が受ける板バネ509の付勢力によってハウジング507の先端側へ付勢され、第1フランジ525が小径孔の縁部527に当接した状態とされている。
このような光コネクタ501によれば、コネクタ接続方向への良好な付勢力が常に維持され高い接続信頼性が得られる。
特開2011−95601号公報
しかしながら、上記した従来の光コネクタ501は、略U字状に折り曲げた状態の板バネ509を使用するため、十分なストロークと反力を出すには十分なスパン長さの付勢片523が必要になり、現在のレイアウトの場合、ハウジング507がコネクタ接続方向と交差する方向(図5(a)中、上下方向)に大きくなってしまう。
また、従来の光コネクタ501は、フェルール周辺のハウジング507に板バネ509を収容するための開口部515を設けているため、フェルール505とハウジング507の接触面が少なくなり、ハウジング507内でのフェルール505の位置精度を高め難いという問題がある。
更に、従来の板バネ509は、図5(b)に示したように、複数の支持片522及び付勢片523が同一方向へ突出するように略U字状に折り曲げられた複雑な形状を有している。そのため、板バネ509を組付ける作業者が板バネ509を梱包から取り出す際、板バネ同士が絡みつき易く、組付け作業の妨げになることがあった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、ハウジングの低背化を実現できるとともに、フェルールの位置精度も高めることができる光コネクタを提供することにある。
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
(1) 外被から露出された光ファイバ心線の先端部に固定されるフェルールと、前記フェルールを前方に収容するハウジングと、前記ハウジングの後端部にて後方のみに向けて開口する後方開口から装着されて前記ハウジング内における前記フェルールを位置決め保持するフェルール保持部材と、前記フェルールを前記ハウジングの先端側に付勢するばね部材と、を備えた光コネクタであって、前記ばね部材は、前記フェルール保持部材に後端部が固定されるとともに、前記後端部から前記フェルール保持部材の側面に沿って前記フェルールの軸線に接近する方向に湾曲しながら略直線状に前方に延びて先端側が自由端とされる弾性アーム片と、前記弾性アーム片の先端部に形成されて凸曲面が前記フェルールの後端面に摺接するR曲げ部と、を有することを特徴とする光コネクタ。
上記(1)の構成の光コネクタによれば、ばね部材の弾性アーム片は、後端部がフェルール保持部材に固定され、先端側がフェルール保持部材の側面に沿ってフェルールの軸線に接近する方向に湾曲しながら前方に延びる略直線形状とされている。また、弾性アーム片の先端部には、凸曲面がフェルールの後端面に摺接するR曲げ部が形成されている。そこで、後退するフェルールに押圧された弾性アーム片は、R曲げ部がフェルールの後端面に円滑に摺接しながら撓み変形することで、フェルールをハウジングの先端側に円滑に付勢することができる。
即ち、フェルール保持部材の側面に沿って延びる略直線状の板バネ形状とされたばね部材は、コネクタ接続方向と交差する方向に大きな収容スペースをハウジングに確保する必要がなくなる。そこで、ハウジングを低背化できる。
また、ばね部材は、弾性アーム片の後端部がフェルール保持部材に固定されて、フェルール保持部材と供にハウジングの後方開口から装着されるため、従来構造のようにフェルールの挿入方向と直交する方向に、ばね部材を装着する為の開口部を設ける必要がなくなり、ハウジングはフェルールとの接触面積を大きく確保することができる。そこで、ハウジング内でのフェルールの位置精度を高めることができる。
更に、弾性アーム片が略直線形状とされたばね部材は、略U字状に折り曲げられた複雑な形状の従来のばね部材に比べて、ばね部材同士が絡みにくくなる。そこで、ばね部材を組付ける作業者は、ばね部材を梱包からスムースに取り出すことができ、組付け作業性が向上する。
(2) 上記(1)の構成の光コネクタであって、後端部が前記フェルール保持部材に固定された前記弾性アーム片の先端側は、撓み変形時の干渉が回避される干渉回避空間を前記フェルール保持部材の側面との間に有することを特徴とする光コネクタ。
上記(2)の構成の光コネクタによれば、後退するフェルールに押圧されて弾性アーム片の先端側が大きく撓んだ際にも、弾性アーム片は干渉回避空間によってフェルール保持部材との干渉が回避される。そこで、ばね部材はフェルールをハウジングの先端側に所定のストロークと反力で滑らかに付勢することができる。なお、干渉回避空間は、ハウジング内での弾性アーム片の撓み範囲でフェルール保持部材との干渉を回避可能なクリアランス寸法を有している。
(3) 上記(1)又は(2)の構成の光コネクタであって、前記弾性アーム片が、前記光ファイバ心線を間に配置して先端側が一対の平行な自由端とされることを特徴とする光コネクタ。
上記(3)の構成の光コネクタによれば、一対の平行な自由端とされた弾性アーム片は、各先端部のR曲げ部がフェルールの軸線を挟んで対称にフェルールの後端面に摺接でき、フェルールを軸線方向に沿って付勢することができ、フェルールの傾きを抑制できる。
本発明に係る光コネクタによれば、ハウジングの低背化を実現できるとともに、フェルールの位置精度も高めることができる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
本発明の一実施形態に係る光コネクタの分解斜視図である。 図1に示した光コネクタの要部縦断面図である。 (a)は図1に示したばね部材の拡大斜視図、(b)は変形例に係るばね部材の拡大斜視図である。 本発明の他の実施形態に係るばね部材を備えた光コネクタの要部分解斜視図である。 (a)は従来の光コネクタの縦断面図、(b)は(a)に示したバネ部材の斜視図である。
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図1に示すように、本発明の一実施形態に係る光コネクタ11は、1芯の光ファイバ心線15及び抗張力繊維29を外被31で覆った光ファイバケーブル13のケーブル先端部に取付けられる光コネクタである。
本実施形態に係る光コネクタ11は、光ファイバケーブル13の光ファイバ心線15の先端部に固定されるフェルール17と、フェルール17を前方に収容するハウジング19と、ハウジング19の後方開口21から装着されてハウジング19におけるフェルール17及び光ファイバ心線15を位置決め保持するフェルール保持部材27と、フェルール17をハウジング19の先端側に付勢するばね部材59と、フェルール保持部材27の筒部23の外周に被せられた光ファイバケーブル13の抗張力繊維29及び外被31を固定する加締めリング33と、光ファイバケーブル13及び加締めリング33の外周を覆う保護部35とこの保護部35の基端両側に連設された一対の掛止突起37とを有するブーツ39と、を備える。
光ファイバケーブル13は、光ファイバ心線15と、光ファイバ心線15の外側に沿って(縦添えして)設けられた抗張力繊維29と、抗張力繊維29の外周を覆う外被31と、で構成される。
フェルール17には、光ファイバケーブル13から外被31や抗張力繊維29が除去されて露出した光ファイバ心線15が挿入固定される。フェルール17は、ハウジング19内において軸線方向に移動自在に収容され、ハウジング19に収容されるばね部材59によって前方へ弾性付勢される。
ばね部材59によって前方へ弾性付勢されるフェルール17は、フェルール収納室42に突設されたストッパ壁44に第1円環部51が当接することで、それ以上の前方への突出が防止される。フェルール17は、相手光コネクタのフェルール17と接合端面を以って突き合わせ接続される。これにより、フェルール17によってコネクタ接続可能に成端された光ファイバ心線15が相手光コネクタの光線路と接続される。
フェルール17は、相手光コネクタとの突き合わせ時にばね部材59の弾性変形範囲内で、接続方向後方へ若干押し込むことが可能であるから、これにより、極度の応力集中による破損等が防止される。そして、ばね部材59の付勢力がフェルール同士間の突き合わせ力として作用して、目的の接続損失が安定に得られるように構成されている。
図1及び図2に示すように、合成樹脂製のハウジング19は、図示しない相手光コネクタとの一つの結合開口部41を前方に有する。ハウジング19の後方には、後方開口21が形成される。ハウジング19は、結合開口部41の奥側に、フェルール保持部材27に保持された一本のフェルール17を後方開口21から挿入して収容する。
ハウジング19の内方には保持部材収容空間43が形成され、この保持部材収容空間43には、フェルール保持部材27の保持部材本体部25が収容される。保持部材収容空間43に保持部材本体部25が収容されたフェルール保持部材27は、筒部23が後方開口21から突出した状態でハウジング19に装着される。
フェルール保持部材27は硬質樹脂材料よりなり、光ファイバ心線15を内方に載置する一本のファイバ挿入溝45が形成された保持部材本体部25を有する。ファイバ挿入溝45は、保持部材側面(フェルール保持部材の側面)47の前後方向に沿って凹設されている。保持部材本体部25の後端には、後方に向けて筒部23が突設されている。筒部23の内方には、上記ファイバ挿入溝45が延在する。フェルール保持部材27は、光ファイバ心線15がファイバ挿入溝45に挿通された状態でハウジング内に収容されると共に、ハウジング19の後方開口21から筒部23が導出される。
フェルール保持部材27は、ハウジング内に装着されてハウジング内におけるフェルール17及び光ファイバ心線15を位置決め保持する。フェルール保持部材27の保持部材先端部には支持部49が設けられ、支持部49は第2円環部52を係止してフェルール17の先端側への移動を規制する。支持部49は、フェルール17の外周面に沿って延びるU字状支持部53と、U字状支持部53の両端を保持部材先端部に連設する一対の連結支持部55とを有する。U字状支持部53は、フェルール17を載置して下方から支持できるように半円筒状に形成されている。
保持部材本体部25の保持部材側面47には、ファイバ挿入溝45を挟んで一対のバネ固定部57が形成される。このバネ固定部57には、ばね部材59の後端部に形成された係合片部61が嵌入される。
フェルール保持部材27の保持部材後端部には、光ファイバ心線15が導出される筒部23が設けられ、筒部23には光ファイバケーブル13の抗張力繊維29及び外被31が加締めリング33によって固定される。
保持部材本体部25の両側の外側部には、弾性係止片71及びブーツ係止用突起73が設けられる。弾性係止片71は、先端側が保持部材本体部25に接続し、後端側が徐々に離間した自由端となっている。即ち、平面視で逆ハ字状に開脚している。この自由端の先端は、係止爪として形成される。弾性係止片71は、係止爪が外側部に接近離反する方向に弾性変形可能となっている。この係止爪は、ハウジング19の内方に設けた係止段部(図示せず)に係止される。ブーツ係止用突起73は、保持部材本体部25の後方端のそれぞれの外側部から外側に向かって垂直に突出している。
本実施形態に係るばね部材59は、バネ性の高い金属材料や樹脂材料等の薄板からなる。ばね部材59は、図3(a)に示すように、保持部材本体部25のバネ固定部57に後端部が固定されて先端側が保持部材側面47に沿ってフェルール17の軸線Xに接近する方向に湾曲しながら前方に延びる一対の平行な自由端とされる弾性アーム片75と、弾性アーム片75の先端部に形成されて凸曲面がフェルール17の後端面81に摺接するR曲げ部79と、を有する(図2参照)。即ち、保持部材側面47に沿って前方に延びる一対の平行な弾性アーム片75を有するばね部材59は、ばね全体形状が略直線状の板バネ形状とされている。そして、一対の平行な弾性アーム片75は、光ファイバ心線15を間に配置して、その先端部のR曲げ部79でフェルール17の第2円環部52を前方へ押圧する。
本実施形態のばね部材59は、弾性アーム片75と反対側の後端部に下方へ垂直に曲げられる一対の係合片部61が形成され、係合片部61は保持部材本体部25に形成されるバネ固定部57に係合する。ばね部材59は、係合片部61をバネ固定部57に係合することで、フェルール保持部材27からの離脱が防止され、ファイバ挿入溝45を覆った状態でフェルール保持部材27に装着される。
図2に示すように、係合片部61が保持部材本体部25のバネ固定部57に固定されたばね部材59の弾性アーム片75の先端側は、撓み変形時の干渉が回避される干渉回避空間91を保持部材側面47との間に有している。干渉回避空間91は、ハウジング19内での弾性アーム片75の上下方向での撓み範囲で保持部材側面47との干渉を回避可能なクリアランス寸法(間隙)を有している。
弾性アーム片75の先端部に形成されたR曲げ部79は、凸曲面がフェルール17の後端面81に摺接する。また、弾性アーム片75の全体も、R曲げ部79に倣う方向でそれよりも大きい曲げ半径で円弧状に曲げられている。これにより、弾性アーム片75は、後退するフェルール17から押圧された際の先端側の曲がり方向が、一方向(図2の下向き方向)となるように制御がなされる。
なお、フェルール保持部材27に固定されるばね部材59の後端部は、図3(a)に示した係合片部61が弾性アーム片75から垂下するL字形状の他に、図3(b)に示すように、係合片部83を弾性アーム片75の後端部の両側に翼状に延出させた形状とすることもできる。このような板バネ85によれば、係合片部83が垂下せず、ばね全体形状が更に直線形状に近い板バネ形状となるので、梱包内等においても、より絡みにくくできる。
ブーツ39は、合成ゴム等の軟質材からなり、光ファイバケーブル13及び金属製の加締めリング33の外周を覆う保護部35を有する。保護部35の基端側にはリング収容穴87が形成され、リング収容穴87は光ファイバケーブル13の抗張力繊維29及び外被31を筒部23に加締め固定した加締めリング33を外周側から覆う。保護部35の周囲には、保護部35に適宜な屈曲性を付与する複数の周溝89が形成される。
保護部35の基端両側には、前方(ハウジング内方側)に向かって一対の掛止突起37が突設されている。掛止突起37は可撓性を有しており、この可撓性により先端が外側に変位するように開脚自在となる。そこで、掛止突起37の開口部にブーツ係止用突起73を挿入することで、ブーツ39はフェルール保持部材27からの抜けが阻止される。
そして最後に、ブーツ39を係止したフェルール保持部材27が、ハウジング19の後方開口21から装着され、光コネクタ11の組立が完了する。
次に、上記構成を有する光コネクタ11の作用を説明する。
本実施形態に係る光コネクタ11におけるばね部材59の弾性アーム片75は、後端部の係合片部61がフェルール保持部材27に固定され、先端側が保持部材側面47に沿ってフェルール17の軸線Xに接近する方向に湾曲しながら前方に延びる略直線形状とされている。また、弾性アーム片75の先端部には、凸曲面がフェルール17の後端面81に摺接するR曲げ部79が形成されている。
そこで、後退するフェルール17に押圧された弾性アーム片75は、R曲げ部79がフェルール17の後端面81に円滑に摺接しながら撓み変形することで、フェルール17をハウジング19の先端側に円滑に付勢することができる。
即ち、フェルール保持部材27の保持部材側面47に沿って延びる略直線状の板バネ形状とされたばね部材59は、コネクタ接続方向と交差する方向(図2中、上下方向)に大きな収容スペースをハウジング19に確保する必要がなくなる。そこで、ハウジング19を低背化できる。
また、ばね部材59は、弾性アーム片75の後端部がフェルール保持部材27に固定されて、フェルール保持部材27と供にハウジング19の後方開口21から装着される。そこで、図5(a)に示した従来の光コネクタ501のように、フェルール505の挿入方向と直交する方向に、板バネ509を装着する為の開口部515を設ける必要がなくなり、ハウジング19はフェルール17との接触面積を大きく確保することができる。
その結果、ハウジング19内でのフェルール17の位置精度を高めることができる。
更に、弾性アーム片75が略直線形状とされたばね部材59は、略U字状に折り曲げられた複雑な形状の従来の板バネ509(図5(b)参照)に比べて、ばね部材59同士が絡みにくくなる。そこで、ばね部材59を組付ける作業者は、ばね部材59を梱包からスムースに取り出すことができ、組付け作業性が向上する。
また、本実施形態の光コネクタ11では、係合片部61が保持部材本体部25のバネ固定部57に固定された弾性アーム片75の先端側は、撓み変形時の干渉が回避される干渉回避空間91を保持部材側面47との間に有している。そこで、フェルール収納室42内を後退するフェルール17に押圧されて弾性アーム片75の先端側が大きく撓んだ際にも、弾性アーム片75は干渉回避空間91によってフェルール保持部材27との干渉が回避される。
その結果、ばね部材59は、フェルール17をハウジング19の先端側に所定のストロークと反力で滑らかに付勢することができる。
また、本実施形態の光コネクタ11では、弾性アーム片75が、光ファイバ心線15を間に配置して先端側が対を成す平行な自由端とされている。そこで、一対の平行な自由端とされた弾性アーム片75は、各先端部のR曲げ部79がフェルール17の軸線Xを挟んで対称にフェルール17の後端面81に摺接でき、フェルール17を軸線方向に沿って付勢することができ、フェルール17の傾きを抑制できる。
従って、上述した本実施形態に係る光コネクタ11によれば、ハウジング19の低背化を実現できるとともに、フェルール17の位置精度も高めることができる。
なお、本発明に係る光コネクタは、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
例えば、図4に示した本発明の他の実施形態に係るばね部材99は、2芯の光ファイバ心線15及び抗張力繊維29を外被31で覆った光ファイバケーブル93のケーブル先端部に取付けられる光コネクタに用いられるものである。尚、上記光コネクタ11と同様の構成部材については、同符号を付して詳細な説明は省略する。
本実施形態のばね部材99は、保持部材本体部95のバネ固定部57に後端部が固定されて先端側が保持部材側面47に沿ってフェルール17の軸線Xに接近する方向に湾曲しながら前方に延びる二対の平行な自由端とされる弾性アーム片75と、弾性アーム片75の先端部に形成されたR曲げ部79と、を有する。即ち、ばね部材99は、二対の平行な弾性アーム片75を有し、それぞれの間に2本の光ファイバ心線15を配置して、その先端で一対のフェルール17を前方へ押圧付勢している。
ばね部材99には、二対の弾性アーム片75と反対側の後端部に下方へ垂直に曲げられる一対の係合片部61が形成され、係合片部61は保持部材本体部95に形成されたバネ固定部57に係合する。ばね部材99は、係合片部61をバネ固定部57に係合することで、フェルール保持部材97に装着される。
従って、本実施形態に係るばね部材99は、二対の弾性アーム片75の先端側が保持部材側面47に沿ってフェルール17の軸線Xに接近する方向に湾曲しながら前方に延びる略直線状の板バネ形状とされている。また、二対の弾性アーム片75の先端部には、凸曲面がフェルール17の後端面81に摺接するR曲げ部79が形成されている。
そこで、ハウジング内を後退する一対のフェルール17に押圧された二対の弾性アーム片75は、R曲げ部79が一対のフェルール17の後端面81に円滑に摺接しながら撓み変形することで、一対のフェルール17をハウジング19の先端側に円滑に付勢することができる。
従って、本実施形態に係るばね部材99は、上記実施形態のばね部材59と同様に、収容されるハウジングを低背化できると共に、ハウジング内でのフェルール17の位置精度を高めることができる。また、略直線状の板バネ形状とされたばね部材99も、略U字状に折り曲げられた複雑な形状の従来の板バネ509(図5(b)参照)に比べて、ばね部材99同士が絡みにくくなる。
11…光コネクタ
15…光ファイバ心線
17…フェルール
19…ハウジング
21…後方開口
27…フェルール保持部材
31…外被
47…保持部材側面(フェルール保持部材の側面)
59…ばね部材
75…弾性アーム片
79…R曲げ部
81…後端面

Claims (3)

  1. 外被から露出された光ファイバ心線の先端部に固定されるフェルールと、
    前記フェルールを前方に収容するハウジングと、
    前記ハウジングの後端部にて後方のみに向けて開口する後方開口から装着されて前記ハウジング内における前記フェルールを位置決め保持するフェルール保持部材と、
    前記フェルールを前記ハウジングの先端側に付勢するばね部材と、
    を備えた光コネクタであって、
    前記ばね部材は、
    前記フェルール保持部材に後端部が固定されるとともに、前記後端部から前記フェルール保持部材の側面に沿って前記フェルールの軸線に接近する方向に湾曲しながら略直線状に前方に延びて先端側が自由端とされる弾性アーム片と、
    前記弾性アーム片の先端部に形成されて凸曲面が前記フェルールの後端面に摺接するR曲げ部と、
    を有することを特徴とする光コネクタ。
  2. 後端部が前記フェルール保持部材に固定された前記弾性アーム片の先端側は、撓み変形時の干渉が回避される干渉回避空間を前記フェルール保持部材の側面との間に有することを特徴とする請求項1に記載の光コネクタ。
  3. 前記弾性アーム片が、前記光ファイバ心線を間に配置して先端側が一対の平行な自由端とされることを特徴とする請求項1又は2に記載の光コネクタ。
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