JP7300778B1 - 光コネクタ付き光ファイバケーブル、光コネクタ付き光ファイバケーブルの製造方法、光コネクタ - Google Patents
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Description
第2の方法では、圧着リングの後端部の内周面に内側に突出する突起を設け、圧着リングを光ファイバケーブルの外被に圧着させ、圧着リングの突起を光ファイバケーブルの外被に食い込ませることによって光ファイバケーブルの外被を保持する(例えば特許文献1)。
第3の方法では、圧着リングの後端部の内周面に有機系材料からなる管状の弾性部材を配置し、圧着リングを光ファイバケーブルの外被に圧着することで、管状の弾性部材と外被を密着させる(例えば特許文献2)。特許文献2によれば、圧着により弾性部材が弾性変形して弾性部材と外被が密着し、弾性部材の高摩擦係数と相俟って光ファイバケーブルを十分に保持できる、とされている。
標準的な外径2~3mmの光ファイバケーブルの外被の厚さは0.3~0.5mm程度であるが、標準よりも細径の外径1.1~1.3mmの光ファイバケーブルの外被の厚さは0.15~0.2mm程度と薄い。また、細径の光ファイバケーブルに内蔵される抗張力体の量は、標準的な外径の光ファイバケーブルに比べて少量である。
前記光ファイバケーブルは、光ファイバと、前記光ファイバを被覆する被覆体と、前記被覆体の周囲に配置される抗張力体と、前記光ファイバ、前記被覆体、及び、前記抗張力体を収納する外被と、を有する。
前記光コネクタは、先端側から突出するように配置され、前記光ファイバの挿入孔が形成されたフェルールと、先端側とは反対側の末端側から突出して設けられた筒状部と、を有する光コネクタプラグと、前記光ファイバケーブルを前記光コネクタプラグに圧着固定するための圧着用部材と、前記光ファイバケーブルの前記外被と前記圧着用部材の間に介在する可撓性の管状部材と、を備える。
前記圧着用部材は、円筒状であり、軸方向の第1位置において内周面の少なくとも一部が前記光ファイバケーブルの前記抗張力体を挟みながら前記筒状部の外周面の少なくとも一部に圧着され、軸方向の第2位置において内周面の少なくとも一部が前記管状部材を挟んで前記光ファイバケーブルの前記外被に圧着されている。
この製造方法は、
前記光ファイバケーブルの先端の外被を除去し、光ファイバを被覆する被覆体と、前記被覆体の周囲に配置される抗張力体と、を露出させる工程と、
軸方向の全域に沿って切り込みが形成された可撓性の管状部材に、前記光ファイバケーブルを前記切り込みから挿入する工程と、
前記管状部材に、円筒状の圧着用部材を通す工程と、
前記光ファイバケーブルの先端において前記被覆体を除去し、前記光ファイバを露出させる工程と、
露出させた前記光ファイバを、光コネクタの先端側に設けられているフェルールに接着固定する工程と、
前記圧着用部材を軸方向にスライドさせ、軸方向の第1位置において前記圧着用部材の内周面の少なくとも一部を、前記光ファイバケーブルの前記抗張力体を挟みながら、前記光コネクタの先端側とは反対側の末端側から突出して設けられた筒状部の外周面の少なくとも一部に圧着させる第1圧着工程と、
軸方向の第2位置において前記圧着用部材の内周面の少なくとも一部を、前記管状部材を挟んで前記光ファイバケーブルの前記外被に圧着させる第2圧着工程と、を含む。
この光コネクタは、
先端側から突出するように配置され、光ファイバの挿入孔が形成されたフェルールと、先端側とは反対側の末端側から突出して設けられた筒状部と、を有する光コネクタプラグと、
前記光ファイバケーブルを前記光コネクタプラグに圧着固定するための圧着用部材と、
前記光ファイバケーブルの外被と前記圧着用部材の間に介在する可撓性の管状部材と、を備える。
前記圧着用部材は、円筒状であり、前記圧着用部材の軸方向の第1位置において、前記圧着用部材の内周面の少なくとも一部が前記光ファイバケーブルの抗張力体を挟みながら前記筒状部の外周面の少なくとも一部に圧着可能な位置に配置され、かつ前記圧着用部材の軸方向の第2位置において、前記圧着用部材の内周面の少なくとも一部が前記管状部材を挟んで前記光ファイバケーブルの前記外被に圧着可能な位置に配置される。
図1は、一実施形態の光コネクタ付き光ファイバケーブルについて、(a)斜視図、及び、(b)側面図を示している。図2は、一実施形態の光コネクタ付き光ファイバケーブルの分解斜視図である。図3の(a)、(b)はそれぞれ、一実施形態の光コネクタ付き光ファイバケーブルに使用される管状部材の斜視図である。図4は、図1(b)の側面図に対応する光コネクタ付き光ファイバケーブルの断面図である。
図4に示すように、光ファイバケーブル1は、光ファイバ11、心線12、抗張力体13、及び、外被14を有する。
光ファイバ11は、コアとコアの外側のクラッドを含み、クラッドよりもコアの屈折率を高くすることで、光を中心部のコアに伝播させる構造になっている。好適には、コアとクラッドはともに光に対して透過率が高い石英ガラス又はプラスチックで構成される。
心線12は、光ファイバ11の周囲に配置されて光ファイバ11を保護する。心線12の材質は問わないが、例えばシリコン樹脂、ナイロン樹脂、エラストマ、UV硬化樹脂等である。
抗張力体13は、光ファイバケーブル1が引っ張られたり、曲げられたりしたときなどに、心線12により被覆された光ファイバ11に生ずる張力を緩和し、光ファイバ11の破損を防止するために設けられる。抗張力体13の材質は限定しないが、例えば、ケブラー(登録商標)などのアラミド繊維、アラミド繊維強化プラスチック(KFRP)、ガラス繊維、ガラス繊維強化プラスチック(KFRP)、ポリエチレン繊維、ポリエチレン繊維強化プラスチック等が挙げられる。
外被14は、心線12により被覆された光ファイバ11、及び、抗張力体13を保護するために、抗張力体13の外側に配置されている。外被14の材質は問わないが、例えば塩化ビニル樹脂、エラストマ等である。外被14の外径は光コネクタプラグ3の筒状部31の内径に対して小さく、例えばφ1.1mm~1.3mmである。
光コネクタプラグ3は、図2に示した例ではLC形コネクタに対応するコネクタプラグであるが、その限りではなく、SC形コネクタ等の他のタイプのコネクタに対応するものでも構わない。光コネクタプラグ3の先端側にはフェルール33が配置され、光コネクタプラグ3の末端側から突出して筒状部31が設けられている。標準的なLC形コネクタの場合、筒状部31の外径はφ3.05mmである。
なお、本開示では、図2に示すように、フェルール33が突出している側を先端側、その反対側を末端側と定義して各構成部品を説明するが、これは説明の便宜のために過ぎない。
圧着リング5に対して圧着治具が作用して圧着リング5の内径が収縮するときに管状部材4が内側に撓むことで、光ファイバケーブル1の外被14を締め付けることなく保持できるように、管状部材4は可撓性を備えている。管状部材4の材料は問わないが、ゴム、軟質ポリ塩化ビニル樹脂等であり、本実施例においては、シリコーンゴムを使用している。
図3(b)に示す管状部材4Aは、図3(a)の管状部材4と比較すると、切り込み42の一端部において部分的に切除されている被切除部42aが形成されている点で異なる。この被切除部42aは、切り込み42の一端部に形成されていれば如何なる形状でもよい。被切除部42aを形成することで、光ファイバケーブル1を管状部材4に挿入する際に切り込み42に沿って管状部材4Aを拡げ易くなるため、挿入作業性が向上する利点がある。
管状部材4に切り込み42を形成せず、光ファイバケーブル1を軸方向に沿って管状部材4に挿入してもよいが、その場合には、挿入作業性の観点から管状部材4の内周面と光ファイバケーブル1の外被14の外周面の間にある程度の隙間を確保する必要がある。この隙間は、圧着リング5に対して圧着治具が作用して圧着リング5の内径が収縮するときに外被14に対する保持力の低下をもたらし得る。
ブーツ6は、光ファイバケーブル1の適切な曲げ径を保持することに加え、圧着リング5、及び、光ファイバケーブル1の外周に設けられた管状部材4の一部を覆い、圧着リング5、管状部材4、及び光ファイバケーブル1の被圧着部分を異物や水滴等から保護するために設けられている。
フェルール33は、LC形コネクタの場合には先端にあるフェルール本体333が外径φ1.249mmであり、光ファイバケーブル1の光ファイバ11を貫通させるための貫通孔が形成されている。
光ファイバ11は、接着剤を貫通孔内に注入した後に、挿入し、加熱することにより固定される。接着剤は、例えば熱硬化型接着剤であり、好ましくはエポキシ系接着剤やアクリル系接着剤である。
コイルばね34は、先端がフェルール33のフランジ部332に支持され、末端が第2ハウジング部35Bの図示しない面に支持され、フェルール33を先端側に付勢する。
チューブ36は、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等の可撓性樹脂で形成され、フェルール33の末端部331に取り付けられる。チューブ36は、フェルール33のフランジ部332を筒状部31に向けて延長するために設けられる。
図6において、圧着リング5は、軸方向の先端側から末端側に亘って、軸方向領域A1~A4に区分される。圧着リング5の内周面52は、軸方向領域A1の第1内周面521(内径D1)、軸方向領域A2の第2内周面522(内径D2(なお、D2<D1))、及び、軸方向領域A3の第3内周面523(内径D3(なお、D3<D2))を含む。圧着リング5の外周面51の径(外径)は、D4である。軸方向領域A4は、内径がD1から内径D2にリニアに変化する領域である。
なお、筒状部31に対して圧着リング5をスライドさせたときに軸方向領域A4がストッパとして機能するように、D2<D5とすることが好ましい。
図7に、外周面51から外側に向かって突出する突出部を有する圧着リングの例として、圧着リング5A~5Cを示す。図7において、突出部513A~513Cはそれぞれ、第1突出部の一例である。
圧着リング5Cは、軸方向領域A3において2以上の突出部513Cが形成された例である。突出部513Cの外径をDCとすると、DC>D4となっている。圧着リング5Cの例では、突出部513Cの数が2つであるが、突出部の数は問わない。
図8に、内周面52から内側に向かって突出する突出部を有する圧着リングの例として、圧着リング5D~5Gを示す。図8において、第3内周面523D~523Gはそれぞれ、第2突出部の一例である。
圧着リング5Eは、軸方向領域A3の一部において図6の圧着リング5よりも内径が小さくなるように突出した第3内周面523Eが形成されている。つまり、第3内周面523Eは、内径がD3(図6に示す圧着リング5の第3内周面523の内径)の部分と、内径がD3よりも小さい部分(D3より小さい内径DEの部分)とが含まれる。なお、図8の例では、内径がD3よりも小さい部分が末端側の端部に形成されているが、その限りではなく、軸方向領域A3の任意の位置に形成することができる。
圧着リング5Gは、軸方向領域A3の第3内周面523Gが末端側から先端側に向かって先細りとなるテーパ面状であり、第3内周面523Gの末端側の内径がD3(図6に示す圧着リング5の第3内周面523の内径)となっている。それによって、圧着リング5Gは、図6に示す圧着リング5の内周面52に対して内側に突出した突出部を含む形状となっている。
図9を参照すると、工程ST1では先ず、光ファイバケーブル1にブーツ6を通す。
(2)工程ST2
工程ST2では、光ファイバケーブル1の外被14を除去し、光ファイバ11を被覆する心線12と、心線12の周囲に配置される抗張力体13と、を露出させる。このとき、外被14のみを取り除いた部分、及び、外被14及び抗張力体13を取り除いた部分が形成されるように、段階的に露出させておく。限定しないが、外被14の先端から心線12の先端までの長さ(露出されている心線12の長さ)は10mm以上50mm以下の範囲であり、抗張力体13が外被14から露出する長さは5mm以上10mm以下の範囲である。
工程ST2ではさらに、管状部材4に光ファイバケーブル1を挿入する。管状部材4には、軸方向の全域に沿って切り込みが形成されているため、切り込みから光ファイバケーブル1を容易に挿入することができる。
工程ST3では、光ファイバケーブル1が挿入された管状部材4の先端側から円筒状の圧着リング5を通す。
(4)工程ST4
図10を参照すると、光ファイバケーブル1の先端において心線12を除去し、光ファイバ11を露出させる。露出される光ファイバ11の長さは限定しないが、5mm以上15mm以下の範囲である。
工程ST5では、露出させた光ファイバ11を、光ファイバケーブル1のフェルール33に接着固定する。具体的には、光コネクタプラグ3の筒状部31の末端及びチューブ36(図5参照)を通して、熱硬化型接着剤を含むディスペンサ(シリンジ)から熱硬化型接着剤をフェルール33の貫通孔に注入する。その後、露出させた光ファイバ11の先端をフェルール33に形成されている貫通孔に挿入する。光ファイバ11の先端を貫通孔に挿入した後、フェルール33を加熱して熱硬化型接着剤を硬化させる。
工程ST6では、管状部材4の外周にある圧着リング5を先端側に向かって軸方向にスライドさせ、露出させた抗張力体13が筒状部31の外周面と圧着リング5の内周面(より具体的には、図6に示す第1内周面521)の間に挟まれるように、筒状部31の外周に圧着リング5を配置する。この場合、圧着リング5の軸方向領域A4の部分(図6参照;内径D1から内径D2に縮径する部分)が圧着リング5のストッパとなる。この状態において、圧着リング5は、軸方向の第1位置P1において、圧着リング5の内周面の少なくとも一部が光ファイバケーブル1の抗張力体13を挟みながら筒状部31の外周面の少なくとも一部に圧着可能な位置に配置され、かつ軸方向の第2位置P2において、圧着リング5の内周面の少なくとも一部が管状部材4を挟んで光ファイバケーブル1の外被14に圧着可能な位置に配置される。
工程ST7では、軸方向の第1位置P1において圧着リング5の内周面の少なくとも一部を、光ファイバケーブル1の抗張力体13を挟みながら、筒状部31の外周面の少なくとも一部に圧着させる(第1圧着工程)。工程ST7ではさらに、軸方向の第2位置P2において圧着リング5の内周面の少なくとも一部を、管状部材4を挟んで光ファイバケーブル1の外被14に圧着させる(第2圧着工程)。工程ST7により、光コネクタプラグ3の筒状部31と圧着リング5が強固に固定されるとともに、管状部材4が内側に撓むことで光ファイバケーブル1の外被14を保持することができる。
圧着リング5に対する第1位置P1での圧着と第2位置P2での圧着は、第1位置P1と第2位置P2の軸方向の距離が圧着工具の幅以下(例えば10mm以下)である場合には、同時に行ってもよい。それによって、圧着工具をスライドさせて圧着作業を2回行うよりも工程の負担が軽減する。
工程ST8では、ブーツ6を軸方向にスライドさせて圧着リング5に係合させる。
以上の工程を経て、図1に示した光コネクタ付き光ファイバケーブルが完成する。
それにより、光コネクタプラグ3に対して比較的外径が小さい光ファイバケーブル1を取り付ける場合に、可撓性の管状部材4が圧着リング5の内径と光ファイバケーブル1の外径との差を吸収し、かつ管状部材4が撓むことで光ファイバケーブル1の外被14を保持することができる。このとき、圧着リング5に対する圧着に起因する圧着リング5の内周面の収縮によって管状部材4が内側に撓むが、管状部材4が光ファイバケーブル1の心線12を締め付けることはないため、圧着後においても光ファイバケーブル1の心線12は軸方向に移動(スライド)することができる。
例えば、上述した実施形態では、LC形コネクタの場合について説明したが、SC形、MU形等のコネクタにも適用可能である。また、これらに限定されず、類似の構造を有する光コネクタにも適用可能である。
11…光ファイバ
12…心線
13…抗張力体
14…外被
2…光コネクタ
3…光コネクタプラグ
31…筒状部
311…外周面
312…内周面
33…フェルール
331…末端部
332…フランジ部
34…コイルばね
35…プラグハウジング
35A…第1ハウジング部
35B…第2ハウジング部
36…チューブ
4…管状部材
41…外周面
5…圧着リング
51…外周面
511…係合溝
513A,513B,513C…突出部
52…内周面
521…第1内周面
522…第2内周面
523,523D,523E,523F,523G…第3内周面
6…ブーツ
Claims (12)
- 光コネクタ付き光ファイバケーブルであって、
光ファイバケーブルと、
光コネクタと、を備え、
前記光ファイバケーブルは、
光ファイバと、
前記光ファイバを被覆する被覆体と、
前記被覆体の周囲に配置される抗張力体と、
前記光ファイバ、前記被覆体、及び、前記抗張力体を収納する外被と、を有し、
前記光コネクタは、
先端側から突出するように配置され、前記光ファイバの挿入孔が形成されたフェルールと、先端側とは反対側の末端側から突出して設けられた筒状部と、を有する光コネクタプラグと、
前記光ファイバケーブルを前記光コネクタプラグに圧着固定するための圧着用部材と、
前記光ファイバケーブルの前記外被と前記圧着用部材の間に介在する可撓性の管状部材と、を備え、
前記圧着用部材は、円筒状であり、軸方向の第1位置において内周面の少なくとも一部が前記光ファイバケーブルの前記抗張力体を挟みながら前記筒状部の外周面の少なくとも一部に圧着され、軸方向の第2位置において内周面の少なくとも一部が前記管状部材を挟んで前記光ファイバケーブルの前記外被に圧着されている、
光コネクタ付き光ファイバケーブル。 - 前記管状部材は、軸方向の全域に沿って切り込みが形成されている、
請求項1に記載された光コネクタ付き光ファイバケーブル。 - 前記圧着用部材は、外周面から外側に向かって突出する第1突出部を有する、
請求項1又は2に記載された光コネクタ付き光ファイバケーブル。 - 前記圧着用部材は、内周面から内側に向かって突出する第2突出部を有する、
請求項1又は2に記載された光コネクタ付き光ファイバケーブル。 - 前記圧着用部材は、内周面から内側に向かって突出する第2突出部を有する、
請求項3に記載された光コネクタ付き光ファイバケーブル。 - 光コネクタ付き光ファイバケーブルの製造方法であって、
前記光ファイバケーブルの先端の外被を除去し、光ファイバを被覆する被覆体と、前記被覆体の周囲に配置される抗張力体と、を露出させる工程と、
軸方向の全域に沿って切り込みが形成された可撓性の管状部材に、前記光ファイバケーブルを前記切り込みから挿入する工程と、
前記管状部材に、円筒状の圧着用部材を通す工程と、
前記光ファイバケーブルの先端において前記被覆体を除去し、前記光ファイバを露出させる工程と、
露出させた前記光ファイバを、光コネクタの先端側に設けられているフェルールに接着固定する工程と、
前記圧着用部材を軸方向にスライドさせ、軸方向の第1位置において前記圧着用部材の内周面の少なくとも一部を、前記光ファイバケーブルの前記抗張力体を挟みながら、前記光コネクタの先端側とは反対側の末端側から突出して設けられた筒状部の外周面の少なくとも一部に圧着させる第1圧着工程と、
軸方向の第2位置において前記圧着用部材の内周面の少なくとも一部を、前記管状部材を挟んで前記光ファイバケーブルの前記外被に圧着させる第2圧着工程と、
を含む、光コネクタ付き光ファイバケーブルの製造方法。 - 前記第1圧着工程と前記第2圧着工程とを同時に行う、
請求項6に記載された光コネクタ付き光ファイバケーブルの製造方法。 - 光ファイバケーブルに取り付ける光コネクタであって、
先端側から突出するように配置され、光ファイバの挿入孔が形成されたフェルールと、先端側とは反対側の末端側から突出して設けられた筒状部と、を有する光コネクタプラグと、
前記光ファイバケーブルを前記光コネクタプラグに圧着固定するための圧着用部材と、
前記光ファイバケーブルの外被と前記圧着用部材の間に介在する可撓性の管状部材と、
を備え、
前記圧着用部材は、円筒状であり、前記圧着用部材の軸方向の第1位置において、前記圧着用部材の内周面の少なくとも一部が前記光ファイバケーブルの抗張力体を挟みながら前記筒状部の外周面の少なくとも一部に圧着可能な位置に配置され、かつ前記圧着用部材の軸方向の第2位置において、前記圧着用部材の内周面の少なくとも一部が前記管状部材を挟んで前記光ファイバケーブルの前記外被に圧着可能な位置に配置される、
光コネクタ。 - 前記管状部材は、軸方向の全域に沿って切り込みが形成されている、
請求項8に記載された光コネクタ。 - 前記圧着用部材は、外周面から外側に向かって突出する第1突出部を有する、
請求項8又は9に記載された光コネクタ。 - 前記圧着用部材は、内周面から内側に向かって突出する第2突出部を有する、
請求項8又は9に記載された光コネクタ。 - 前記圧着用部材は、内周面から内側に向かって突出する第2突出部を有する、
請求項10に記載された光コネクタ。
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