JP7361229B2 - フェルール構造体 - Google Patents

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Description

本開示は、フェルール及びフェルール構造体に関する。
本願は、2021年1月22日に日本に出願された特願2021-008664号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
多心の光ファイバを一括で接続するフェルールとして、いわゆるMTフェルールが知られている。このようなフェルールには接着剤充填部が設けられている。接着剤充填部に接着剤が充填されることによって、光ファイバがフェルールに固定される。例えば、特許文献1には、接着剤注入口から接着剤を充填可能なフェルールが記載されている。
日本国特開2003-131069号公報
フェルールに充填した接着剤が収縮することによって、フェルールが変形するおそれがある。これに対し、特許文献1では、金属フレームにインサート成型された樹脂によってフェルールのファイバ穴やガイドピン穴などを成型することが記載されている。但し、特許文献1記載のフェルールの構成は複雑であり、製造コストがかかる。
本発明は、フェルールの変形を抑制可能な新規な構成を提供する。
本発明の第1の態様に係るフェルールは、光ファイバの先端部が配置される接続端面と、外壁と、を有する本体と、前記接続端面に向けて光ファイバを挿通可能な複数のファイバ穴の開口を有し、前記本体内に配置される内壁と、前記本体内において、前記内壁に対して前記接続端面と反対側に配置され、接着剤が充填される接着剤充填部と、前記外壁から前記接着剤充填部に通じる上開口と、前記外壁から前記接着剤充填部に通じ、前記上開口とは反対側に配置される下開口と、を備え、前記内壁は、第1面と、前記第1面から前記接着剤充填部の側に突出した第2面とを有し、前記上開口は、前記第1面に沿った位置に配置され、前記下開口は、前記第2面に沿った位置に配置される。
また、本発明の第2の態様に係るフェルールは、光ファイバの先端部が配置される接続端面と、外壁と、を有する本体と、前記接続端面に向けて光ファイバを挿通可能な複数のファイバ穴の開口を有し、前記本体内に配置される内壁と、前記本体内において、前記内壁に対して前記接続端面と反対側に配置され、接着剤が充填される接着剤充填部と、前記外壁から前記接着剤充填部に通じる上開口と、前記外壁から前記接着剤充填部に通じ、前記上開口とは反対側に配置される下開口と、を備え、前記内壁は、前記上開口における前記接続端面の側に沿った第1面と、前記第1面から前記接着剤充填部の側に突出した第2面と、前記第2面に対して前記上開口とは反対側に配置され、前記第2面よりも前記接続端面の側に配置された第3面とを有する。
本発明の他の特徴については、後述する明細書及び図面の記載により明らかにする。
本発明によれば、フェルールの変形を抑制することができる。
図1A及び図1Bは、フェルール10の斜視図である。 図2は、フェルール10の断面斜視図である。 図3Aは、フェルール構造体100の断面図である。図3Bは第1比較例を示す図である。図3Cは第2比較例を示す図である。 図4A及び図4Bは、第1実施形態のフェルール10の変形量のシミュレーション結果の説明図である。 図5A及び図5Bは、変形例のフェルール10におけるシミュレーション結果の説明図である。 図6は、第2実施形態のフェルール構造体100の断面図である。 図7A及び図7Bは、第2実施形態のフェルール10の変形量のシミュレーション結果の説明図である。 図8Aは、第3実施形態のフェルール構造体100の斜視図である。図8Bは、第3実施形態のフェルール構造体100の分解説明図である。 図9は、第3実施形態のフェルール構造体100の断面斜視図である。 図10Aは、第3実施形態のフェルール構造体100の上面図である。図10Bは、第3実施形態のフェルール構造体100の断面図である。 図11は、第3実施形態のブーツ20の各方向の正投影図である。 図12A及び図12Bは、ブーツ20の単体での斜視図である。 図13Aは、突出部231の端面231Aとフェルール10の第1面14Aとの隙間近傍の拡大断面図である。図13Bは、変形例の突出部231の説明図である。 図14Aは、ファイバ挿通穴21の前端近傍の拡大図である。図14Bは、光ファイバ1を挿通した状態でのファイバ挿通穴21の前端近傍の拡大図である。 図15A及び図15Bは、露出部232の説明図である。 図16A~図16Dは、フェルール付きファイバの製造方法の説明図である。 図17A及び図17Bは、第1比較例のフェルール10の変形量のシミュレーション結果の説明図である。 図18A及び図18Bは、第2比較例のフェルール10の変形量のシミュレーション結果の説明図である。
後述する明細書及び図面の記載から、本願発明の一例となる実施形態を説明する。
===第1実施形態===
図1A及び図1Bは、フェルール10の斜視図である。図2は、フェルール10の断面斜視図である。図3Aは、フェルール構造体100の断面図である。なお、図3Bは第1比較例を示す図であり、図3Cは第2比較例を示す図である。
以下の説明では、次のように各方向を定める。フェルール10に挿通される光ファイバ1(図3A参照)の挿通方向を「ファイバ挿通方向」又は「前後方向」とし、フェルール10に挿通される光ファイバ1を基準にして光ファイバ1の先端側を「前」とし、逆側を「後」とする。なお、フェルール10に挿通される光ファイバ1の光軸方向(長手軸の方向)は、ファイバ挿通方向(又は前後方向)となる。また、フェルール10に挿通される複数の光ファイバ1の並ぶ方向、つまり、光軸方向(長手軸の方向)に直交する方向を「幅方向」又は「左右方向」とし、後側から前側を見たときの右側を「右」とし、逆側を「左」とする。また、ファイバ挿通方向(前後方向)及び幅方向(左右方向)に垂直な方向、つまり、光軸方向(長手軸の方向)と幅方向とがなす平面に対して直交する方向を「上下方向」とし、接着剤充填部13に接着剤を充填する開口(上開口131)の側を「上」とし、逆側を「下」とする。なお、上側のことを「充填窓側」、下側のことを「底側」と呼ぶこともある。
フェルール構造体100(図3A参照)は、フェルール10と、ブーツ20とを有する。なお、フェルール構造体100に光ファイバ1を固定した部材のことをフェルール付きファイバと呼ぶこともある。
フェルール10は、複数の光ファイバ1の端部を保持する部材である。本実施形態のフェルール10は、JIS C 5981やIEC 61754-5に制定されるMTコネクタ(MTフェルール)である。フェルール10の本体は、接続端面10Aと、外壁とを有する。接続端面10Aは、フェルール10の前側の端面であり、相手方フェルール(ここでは不図示)と接続される端面である。外壁は、接続端面10Aに繋がる外面(フェルール10の本体の主に上下及び左右の外面)を構成する。フェルール10の後部には、フェルール10の本体の側面から外側に突出した鍔部10B(フランジ部)が設けられている。また、フェルール10の左右には一対のガイド穴11が設けられている。
本実施形態のフェルール10は、複数のファイバ穴12と、接着剤充填部13と、内壁14と、段差部15と、ブーツ挿入口17とを有する。
ファイバ穴12は、光ファイバ1の端部を挿入するための穴である。各ファイバ穴12には、それぞれ光ファイバ1の端部が固定される。複数のファイバ穴12は、幅方向に並んで配置されている(一方向に並んで配置されている)。ここでは24本のファイバ穴12が幅方向に1列で並んでいる。但し、ファイバ穴12の数は24に限られるものではない。また、ファイバ穴12の列は、1列でも良いし、2列以上でも良い。ファイバ穴12の一方の端部(後端)は、接着剤充填部13の内壁14(詳しくは第1面14A)で開口している。ファイバ穴12の他方の端部(前端)は、フェルール10の接続端面10Aで開口している。なお、ファイバ穴12は、後述するガイド溝15Aに連通している。
接着剤充填部13は、接着剤を充填する部位(空間)である。フェルール10の上面には上開口131(接着剤充填窓)が設けられている。上開口131は、フェルール10の外壁から接着剤充填部13に通じる開口である。この上開口131から接着剤が接着剤充填部13に充填されることになる。また、フェルール10の下面には下開口132が設けられている。下開口132は、フェルール10の外壁から接着剤充填部13に通じる開口である。下開口132は、上開口131とは逆側に配置される。後述するように、フェルール10の上面及び下面に開口を設けることによって、接着剤の硬化に伴う収縮によるフェルール10の歪みを抑制できる。
内壁14は、複数のファイバ穴12の開口を有し、フェルール10の本体内に配置される。内壁14に対して接続端面10Aとは反対側に配置された空間が接着剤充填部13である。つまり、内壁14は、接着剤充填部13を構成する壁面のうちの接続端面10Aの側(接着剤充填部13の前側;ファイバ穴12の開口する側)の壁面である。本実施形態では、内壁14は、第1面14Aと、第2面14Bとを有する。第1面14Aは、上開口131における接続端面10Aの側(前側)の縁に沿った面である。上開口131は、第1面14Aに沿った位置に開口している。第2面14Bは、第1面14Aよりも接着剤充填部13の側(後側)に突出した面であり、段差部15の後端面である。第1実施形態では、第2面14Bは、下開口132における接続端面10Aの側(前側)の縁に沿った面である。下開口132は、第2面14Bに沿った位置に開口している。
段差部15は、接着剤充填部13の内部に設けられた段差であり、ファイバ穴12に光ファイバ1をガイドする。段差部15の上面には、複数のガイド溝15Aが設けられている。ガイド溝15Aは、ファイバ穴12に光ファイバ1をガイドするための溝である。ガイド溝15Aは、ファイバ挿通方向(前後方向)に沿った溝である。複数のガイド溝15Aは幅方向に並んで配置されている。ガイド溝15Aは、ここでは断面半円状の丸溝で構成されている。但し、ガイド溝15Aは、例えばV溝、断面半円状の丸溝、U溝又は角溝などの他の形状でも良い。なお、段差部15の上面にガイド溝15Aが無くても良い。ガイド溝15Aの前端は、接着剤充填部13の前側の内壁14(詳しくは第1面14A)に達している。ガイド溝15Aの前端は、ファイバ穴12の開口に連通している。ガイド溝15Aの後端は、段差部15の後端面となる第2面14Bに達している。段差部15の後端面(第2面14B)は、ファイバ挿通方向に垂直な面で構成されている。
ブーツ挿入口17は、ブーツ20を挿入する開口である。ブーツ挿入口17は、フェルール10の後端に設けられている。ブーツ挿入口17は接着剤充填部13に連通している。ブーツ挿入口17は、複数の光ファイバ1を挿通させる。ブーツ挿入口17から挿入された光ファイバ1は、接着剤充填部13を横切り、ファイバ穴12に挿入されることになる。
図3Aに示すように、ブーツ20は、ブーツ挿入口17に取り付けられる。ブーツ20は、接着剤充填部13の後部を塞ぐように配置される。これにより、接着剤がフェルール10の後端から漏洩することを防止している。一方、接着剤充填部13に充填した接着剤が収縮することによって、フェルール10が変形する。以下、フェルール10の変形量のシミュレーション結果を示す。
図3Bは、第1比較例の説明図である。図17A及び図17Bは、第1比較例のフェルール10の変形量のシミュレーション結果の説明図である。図17A及び図17Bの右側に示す数値は、上方向の変形量(変位量)を示している。図17Aは、左側から見たフェルール10の断面におけるシミュレーション結果を示している。図17Bは、前側から見たフェルール10の右半分のシミュレーション結果を示している。
第1比較例のフェルール10は、本実施形態のフェルール10とは異なり、下面に下開口132が設けられていない。図17Aに示すように、第1比較例のフェルール10の接着剤充填部13に充填した接着剤が硬化に伴い収縮すると、フェルール10がU字状に反るように変形する。また、図17Bに示すように、接続端面10Aにおける右端に着目すると、変形量の大きい領域が上縁に偏って分布しており、接続端面10Aにおいてもフェルール10がU字状に反るように変形し易いことが示されている(前側からフェルール10を見た場合にも、フェルール10がU字状に反るように変形し易いことが示されている)。
図3Cは、第2比較例の説明図である。図18A及び図18Bは、第2比較例のフェルール10の変形量のシミュレーション結果の説明図である。
第2比較例のフェルール10は、下面に下開口132が設けられている。但し、第2比較例では、本実施形態のフェルール10とは異なり、下開口132が第2面14B(段差部15の後端面)に沿った位置に開口しておらず、第2面14Bよりも後側の位置に開口している。図18Aに示すように、第2比較例においても、フェルール10の接着剤充填部13に充填した接着剤が収縮すると、フェルール10がU字状に反るように変形する(但し、第2比較例の変形は、第1比較例の変形と比べると抑制されている)。また、図18Bに示すように、接続端面10Aにおける右端に着目すると、第2比較例においても、変形量の大きい領域が上縁に偏って分布しており、接続端面10Aにおいてもフェルール10がU字状に反るように変形し易いことが示されている。
図17B及び図18Bに示すように、接続端面10Aにおいてフェルール10がU字状に反るように変形し易い状態の場合、複数の光ファイバ1(接続端面10Aで開口するファイバ穴12に挿通されている光ファイバ1)の上下方向の位置の差が大きくなり易くなる。この結果、光信号の接続損失(詳しくは、複数の光ファイバ1のうちの最大の接続損失)が増大するおそれがある。
図4A及び図4Bは、第1実施形態のフェルール10の変形量のシミュレーション結果の説明図である。
既に説明したように、第1実施形態のフェルール10は、下面に下開口132が設けられている。また、上開口131は、内壁14の第1面14Aに沿った位置に配置され(上開口131は第1面14Aに沿った位置に開口し)、下開口132が第2面14B(段差部15の後端面)に沿った位置に配置される(下開口132は第2面14Bに沿った位置に開口する)。図4Aに示すように、第1実施形態では、フェルール10の接着剤充填部13に充填した接着剤が収縮したときに、第1比較例及び第2比較例と比べてフェルール10のU字状に反る変形を抑制することができる。また、図4Bに示すように、接続端面10Aにおける右端に着目すると、変形量の大きい領域が第1比較例及び第2比較例と比べて上下にほぼ均等に分布しており、接続端面10AにおいてもU字状に反る変形を抑制し易いことが示されている。
図5A及び図5Bは、変形例のフェルール10におけるシミュレーション結果の説明図である。変形例のフェルール10は、図3Aや図4Aに示す第1実施形態のフェルール10と比べると、下開口132の前後方向の寸法が小さくなっている。つまり、変形例のフェルール10は、図3Aや図4Aに示す第1実施形態のフェルール10と比べると、下開口132の後縁が前側に位置している。このため、図5Aに示す変形例のフェルール10の下開口132の前後方向の寸法は、図18Aに示す第2比較例のフェルール10の下開口132の前後方向の寸法と同程度である。
図5Aに示すように、変形例においても、上開口131は、内壁14の第1面14Aに沿った位置に開口している。また、下開口132が第2面14B(段差部15の後端面)に沿った位置に開口している。そして、図5Aに示すように、変形例においても、フェルール10の接着剤充填部13に充填した接着剤が収縮したときに、第1比較例及び第2比較例と比べてフェルール10のU字状に反る変形を抑制することができる。また、図5Bに示すように、接続端面10Aにおける右端に着目すると、変形量の大きい領域が第1比較例及び第2比較例と比べて上下にほぼ均等に分布しており、接続端面10AにおいてもU字状に反る変形を抑制し易いことが示されている。
図4B(第1実施形態)及び図5B(第1実施形態の変形例)に示すように、フェルール10の接続端面10AがU字状に反って変形することを抑制できる場合、複数の光ファイバ1(接続端面10Aで開口するファイバ穴12に挿通されている光ファイバ1)の上下方向の位置の差が小さくなる。この結果、光信号の接続損失(詳しくは、複数の光ファイバ1のうちの最大の接続損失)を抑制することができる。
つまり、通常であれば、接着剤硬化の収縮に伴って生じるフェルールの歪みにより、複数の光ファイバ1の配列が歪んでしまうが、本願発明を適用すると、フェルールに生じる歪みを、当該光ファイバ1の配列に対して線対称にすることができ、結果として当該複数の光ファイバ1の配列は歪まないようにすることができる。
なお、第1実施形態と変形例とでは下開口132の前後方向の寸法が異なるが、第1実施形態及び変形例の両方とも、図4B及び図5Bに示すように、接続端面10AにおけるU字状に反る変形を抑制することが可能である。一方、変形例と第2比較例とでは下開口132の前後方向の寸法が同程度であるが、図18Bに示すように第2比較例では接続端面10Aにおいてフェルール10がU字状に反り易いのに対し、図5Bに示すように変形例では接続端面10AにおけるU字状に反る変形を抑制することが可能である。このことから、接続端面10AにおけるU字状に反る変形を抑制するためには、第1実施形態及び変形例に示すように、フェルール10の内壁14は、第1面14Aと、第1面14Aから接着剤充填部13の側に突出した第2面14Bとを有し、上開口131は、内壁14の第1面14Aに沿った位置に開口し、下開口132が第2面14B(段差部15の後端面)に沿った位置に開口していることが有効である。
===第2実施形態===
図6は、第2実施形態のフェルール構造体100の断面図である。
第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、フェルール10は、本体と、内壁14と、接着剤充填部13と、上開口131と、下開口132とを備える。第2実施形態においても、フェルール10の本体は、接続端面10Aと、接続端面10Aに繋がる外壁とを有する。また、内壁14は、複数のファイバ穴12の開口を有し、フェルール10の本体内に配置されている。また、接着剤充填部13は、本体内において、内壁14に対して接続端面10Aと反対側に配置される。接着材充填部13には接着剤が充填される。また、上開口131は、外壁から接着剤充填部13に通じる開口である。また、下開口132は、フェルール10の外壁から接着剤充填部13に通じる開口である。下開口132は、上開口131とは逆側に配置される。
第2実施形態では、凹部16が設けられている。凹部16は、段差部15の上面(ガイド溝15Aが設けられた面)の反対側に設けられた凹みである。つまり、凹部16は、段差部15の下側(下開口132の側;上開口131とは反対側)に設けられた凹みである。凹部16は、段差部15の後端面である第2面14Bの下縁を凹ませた形状をしている。
第2実施形態では、フェルール10の内壁14(接着剤充填部13を構成する壁面のうちの接続端面10Aの側の壁面)は、第1面と、第2面と、第3面とを有する。第1面は、上開口131における接続端面10Aの側(前側)の縁に沿った面である。上開口131は、第1面14Aに沿った位置に開口している。第2面は、第1面14Aよりも接着剤充填部13の側(後側)に突出した面であり、段差部15の後端面である。第3面14Cは、第2面14Bと同様に、ファイバ挿通方向に垂直な面で構成されている。但し、第3面14Cは、凹部16の接続端面10Aの側(前側)の面で構成されている。このため、第3面14Cは、第2面14Bに対して上開口131とは反対側(下側)に配置された面であり、第2面14Bよりも接続端面10Aの側(前側)に配置された面である。
図7A及び図7Bは、第2実施形態のフェルール10の変形量のシミュレーション結果の説明図である。
図7Aに示すように、第2実施形態では、フェルール10の接着剤充填部13に充填した接着剤が収縮したときに、第1比較例及び第2比較例と比べてフェルール10のU字状に反る変形を抑制することができる。また、図7Bに示すように、接続端面10Aにおける右端に着目すると、変形量の大きい領域が第1比較例及び第2比較例と比べて上下にほぼ均等に分布しており、接続端面10AにおいてもU字状に反る変形を抑制し易いことが示されている。このことから、接続端面10AにおけるU字状に反る変形を抑制するためには、第2実施形態に示すように、フェルール10の内壁14は、上開口131における接続端面10Aの側(前側)に沿った第1面14Aと、第1面14Aから接着剤充填部13の側に突出した第2面14Bと、第2面14Bに対して上開口131とは反対側(下側)に配置され、第2面14Bよりも接続端面10Aの側に配置された第3面14Cとを有することが有効である。
ところで、フェルール10の内部に段差部15が設けられている場合、通常、上下半分のうちの下側(段差部15が設けられた側)の体積は、上側の体積よりも多くなる(接着剤充填部13よりも前側において、フェルール10の上半分と下半分との体積差が大きくなる)。この結果、接着剤充填部13に充填した接着剤が収縮したときに、フェルール10の上下半分のうちの下側は、上側と比べて変位し難い状態になるため、フェルール10がU字状に反るように変形し易くなる。
これに対し、第2実施形態では、段差部15の下側に凹部16が設けられているため、凹部16が設けられていない場合と比べると、フェルール10の上半分と下半分との体積差が軽減される。この結果、第2実施形態では、接着剤充填部13に充填した接着剤が収縮したときに、凹部16が設けられていない場合と比べると、フェルール10の上半分と下半分とが均等に変形し易くなり、フェルール10のU字状に反る変形を抑制することができる。このため、第2実施形態に示すように、第2面が段差部の後端面で構成されている場合には、第3面は、凹部16の端面で構成することが有効である。
===第3実施形態===
接着剤の収縮によるフェルール10の変形を更に抑制するためには、接着剤充填部13に充填する接着剤の量を減らすことが望ましい。一方、単に接着剤の量を減らすだけでは、光ファイバ1の固定が不十分になるおそれがある。
そこで、第3実施形態では、ブーツ20の一部を段差部15の上面に対向配置させることによって、接着剤充填部13に充填する接着剤の量を減らしつつ、光ファイバ1の固定に必要な接着剤を光ファイバ1の周囲に塗布可能にしている。以下、この点について説明する。
図8Aは、第3実施形態のフェルール構造体100の斜視図である。図8Bは、第3実施形態のフェルール構造体100の分解説明図である。図9は、第3実施形態のフェルール構造体100の断面斜視図である。図10Aは、第3実施形態のフェルール構造体100の上面図である。図10Bは、第3実施形態のフェルール構造体100の断面図である。なお、図8Aには、複数の光ファイバ1で構成される光ファイバテープが点線で示されている。
第3実施形態においても、フェルール構造体100は、フェルール10と、ブーツ20とを有する。第3実施形態のフェルール10は、図1A及び図1Bに示す第1実施形態のフェルール10と同様である。すなわち、第3実施形態のフェルール10は、接続端面10A及び接続端面10Aに繋がる外壁を有する本体と、本体内に配置される内壁14と、接着剤充填部13と、上開口131と、下開口132とを備えている。内壁14は第1面14Aと第2面14Bとを有し、上開口131は第1面14Aに沿った位置に配置され(上開口131は第1面14Aに沿った位置に開口し)、下開口132は第2面14Bに沿った位置に配置される(下開口132は第2面14Bに沿った位置に開口する)。第3実施形態では、フェルール10のブーツ挿入口17が接着剤充填部13に連通していることを利用して、ブーツ20の端部を接着剤充填部13の内部まで挿入させている。また、第3実施形態では、段差部15の後端面である第2面14Bは、ブーツ20の装着方向(前後方向)の位置合わせを行うための位置合わせ面として機能する。
図11は、第3実施形態のブーツ20の各方向の正投影図である。図12A及び図12Bは、ブーツ20の単体での斜視図である。
ブーツ20は、光ファイバ1を保護する部材である。ブーツ20は、可撓性の材料(例えば樹脂)で構成されており、弾性変形可能である。これにより、ブーツ20は、複数の光ファイバ1にかかる負荷(例えば曲げ応力)を抑制することが可能である。図9及び図10Bに示すように、ブーツ20をフェルール10に取り付けた状態では、ブーツ20のファイバ挿通方向(前後方向)の中央部は、フェルール10の上下の内壁面に挟まれるように配置される。第3実施形態では、図9及び図10Bに示すように、ブーツ20の前側の部位(フェルール10の上下の内壁面に挟まれる部位よりも前側の部位)は、接着剤充填部13の内部に配置される。また、フェルール10の上下の内壁面に挟まれる部位よりも後側の部位は、フェルール10よりも後側に突出しており、光ファイバ1にかかる曲げ応力を抑制する部位(ストレインリリーフ)となる。
ブーツ20は、ファイバ挿通穴21を有する。ファイバ挿通穴21は、複数の光ファイバ1を挿通させるための貫通穴である。このため、ファイバ挿通穴21は、ファイバ挿通方向(前後方向;光ファイバ1の光軸方向)に沿った貫通穴として構成されている。また、ファイバ挿通穴21は、複数の光ファイバ1で構成される光ファイバテープを挿通可能に構成されている。このため、ファイバ挿通穴21は、幅方向(左右方向)に延びた断面形状に構成されている。
また、ファイバ挿通穴21は、フェルール10のファイバ穴12の配置に対応して配置される。このため、ファイバ挿通穴21は、ブーツ20をフェルール10に取り付けた状態では、フェルール10のファイバ穴12や段差部15の上面(又はガイド溝15A)と同じ高さに適合するように、配置されている。
ブーツ20は、下部22と、上部23とを有する。なお、ブーツ20は、2つのブロック状の下部22及び上部23を幅方向両端で連結した形状である。以下の説明では、下部22及び上部23をファイバ挿通穴21の幅方向外側で連結する部位のことを連結部24と呼ぶことがある。下部22、上部23及び一対の連結部24によって囲まれた空間がファイバ挿通穴21となる。
下部22は、ファイバ挿通穴21を基準にして一方の側(下側、底側)に配置される。言い換えると、下部22は、ブーツ20をフェルール10に取り付けた状態で、フェルール10の上開口131の側とは反対側に配置される。下部22は、ブーツ20の下側を構成するブロック状(板状)の部位であり、「下ブロック」又は「第1ブロック」と呼ばれることもある。下部22は、接着剤充填部13の底(下)に配置され、接着剤充填部13の底側の空間を埋める。
下部22の前側の端面22Aは、ファイバ挿通方向(ブーツ20の装着方向;前後方向)に垂直な面で構成されている。下部22の前側の端面22Aは、フェルール10の内壁14の第2面14B(段差部15の後端面)に接触する接触面となり、ブーツ20の装着方向(前後方向)の位置合わせを行うための位置合わせ面として機能する。
上部23は、ファイバ挿通穴21を基準にして他方の側(下側、底側;下部22の側とは反対側)に配置される。言い換えると、上部23は、ブーツ20をフェルール10に取り付けた状態でフェルール10の上開口131の側に配置される。上部23は、ブーツ20の上側を構成するブロック状(板状)の部位であり、「上ブロック」又は「第2ブロック」と呼ばれることもある。上部23は、接着剤充填部13の上側の空間を埋める。
上部23は、突出部231を有する。突出部231は、ファイバ挿通方向において下部22の端面22Aに比して突出する。突出部231は、上部23の前側の端部に配置されている。ファイバ挿通穴21がフェルール10のファイバ穴12の配置に対応して配置されている。また、突出部231が下部22(ファイバ挿通穴21よりも下側の部位)の端面22Aに比して前側に突出する。これにより、突出部231は、ブーツ20をフェルール10に取り付けた状態では、接着剤充填部13の内部で段差部15の上面(又はガイド溝15A)と対向することになる。つまり、突出部231の下面は、段差部15の上面と対向する対向面となる。突出部231が接着剤充填部13の内部で段差部15の上面と対向して配置されることによって、上部23は、段差部15よりも上開口131側(上側)の接着剤充填部13の空間を埋めることが可能である。
図13Aは、突出部231の端面231Aとフェルール10の第1面14Aとの隙間近傍の拡大断面図である。なお、図13Aは、図10Bの領域Aの拡大説明図である。
突出部231の端面231Aは、ファイバ穴12の開口のある第1面14Aと対向配置される。突出部231は、下部22から突出するため、ブーツ20に突出部231が設けられていない場合と比べて、ブーツ20(突出部231)の端面231Aと第1面14Aとの隙間を狭めることができる。突出部231の端面231Aと第1面14Aとの隙間は、上開口131で上方に開口している。この隙間から接着剤が充填されることになる。接着剤は、上開口131で開口した隙間(突出部231の端面231Aと第1面14Aとの隙間)から充填されると、毛管現象によって内部に浸透することになる(後述)。
本実施形態では、突出部231が下部22の端面22Aから突出する長さ(図14Aに示す突出長さL2;ファイバ挿通方向における下部22の端面22Aと上部23の端面231Aとの間の寸法)は、ファイバ挿通方向における段差部15の長さ(図14Aに示す長さL1;ガイド溝15Aの長さ;ファイバ挿通方向における第1面14Aと第2面14Bとの間の寸法)よりも短い。つまり、突出部231の突出長さL2は、ファイバ挿通方向における段差部15の長さL1未満である(L2<L1)。これにより、ブーツ20の下部22の端面22Aと段差部15の第2面14Bとを接触させた状態では(図9及び図10B参照)、図13Aに示すように、突出部231の端面231Aとフェルール10の第1面14Aとの間に接着剤を充填するための隙間を形成することができる。本実施形態では、突出部231の突出長さL2がファイバ挿通方向における段差部15の長さL1未満であるため(L2<L1)、ブーツ20の下部22の端面22Aを段差部15の第2面14Bに接触させることによって、フェルール10に対するブーツ20の装着方向(前後方向)の位置合わせを行うことが可能になる。
ところで、図13A(及び図9)に示すように、フェルール10の接着剤充填部13の上側の壁面には、押さえ部131Aが設けられている。押さえ部131Aは、ブーツ20の突出部231を上側から押さえる。押さえ部131Aは、上開口131の前縁近傍の幅方向両端に設けられている。押さえ部131Aは、ブーツ20をフェルール10に取り付けた状態で、ブーツ20の突出部231の幅方向両縁(両隅)の上側に配置される。言い換えると、ブーツ20の突出部231は、フェルール10の接着剤充填部13の上側の壁面(押さえ部131A)の下側に配置されるように、構成されている。押さえ部131Aがブーツ20の突出部231の上側に配置されることによって、ブーツ20の突出部231が接着剤充填部13の内部で上側に変位することを抑制でき、突出部231が接着剤充填部13の内部で安定して配置される。なお、押さえ部131Aは、ブーツ20の突出部231の幅方向両縁の上側のみに設けられており、突出部231の幅方向中央部の上側には設けられていない。これにより、図13Aに示すように、突出部231の端面231Aとフェルール10の第1面14Aとの隙間の上方を開口させることができ、この隙間から接着剤を充填することができる。なお、フェルール10が押さえ部131Aを備えていなくても良い。
図13Bは、変形例の突出部231の説明図である。
変形例の突出部231は、突出部231の上面(上開口131の側の面)と、突出部231の端面231Aとの間に傾斜面231Bが設けられている。つまり、変形例の突出部231は、端面231Aの上縁に傾斜面231Bが設けられている。これにより、突出部231の端面231Aとフェルール10の第1面14Aとの間に接着剤を充填し易くなる。なお、図13Bに示すように、突出部231に傾斜面231Bが設けられた場合においても、フェルール10の押さえ部131Aがブーツ20の突出部231を上側から押さえることが望ましい。
図14Aは、ファイバ挿通穴21の前端近傍の拡大図である。図14Bは、光ファイバ1を挿通した状態でのファイバ挿通穴21の前端近傍の拡大図である。なお、図14Aは、図10Bの領域Bの拡大説明図である。
図14Bに示すように、ファイバ挿通穴21は、被覆を有する光ファイバ1の直径に適合して形成されている。例えば、光ファイバ1の直径(被覆の外径)は250μmであり、ファイバ挿通穴21の上下方向の寸法(下部22と上部23との間隔)は260μmである。このため、上部23の下面の上下方向の位置は、ファイバ挿通穴21に挿通された光ファイバ1(被覆を有する光ファイバ1)の上縁とほぼ同じ位置になる。光ファイバ1の先端部(前側の端部)は、被覆の除去された裸光ファイバである。例えば裸光ファイバの直径は、125μmである。被覆の剥き際1A(光ファイバ1の被覆の前端)は、段差部15の第2面14B(又はガイド溝15A)よりも後側(ブーツ挿入口17の側)に配置される。このため、図14Bに示すように、被覆の剥き際1Aはファイバ挿通穴21の内部に配置される。また、ファイバ挿通穴21の開口から前側に向かって裸光ファイバが延び出た状態になる。また、段差部15の上面(ガイド溝15A)の上には裸光ファイバが配置された状態になる。
図14Aに示すように、突出部231の下面は、段差部15の上面と対向する対向面となる。また、図14Aに示すように、突出部231の下面は、ファイバ挿通穴21の上縁の延長上に設けられている。ファイバ挿通穴21は、被覆を有する光ファイバ1の直径に適合して形成されているため、本実施形態のように突出部231の下面(段差部15の上面と対向する対向面)がファイバ挿通穴21の上縁の延長上に設けられることによって、図14Aに示すように、突出部231の下面と段差部15の上面(ここではガイド溝15A)との間には、被覆を有する光ファイバ1の直径に相当する隙間が形成される。そして、図14Bに示すように、突出部231の下面と段差部15の上面(ガイド溝15A)との間に裸光ファイバが配置されると、裸光ファイバの周囲には、被覆の厚さ程度の狭い隙間が形成される。これにより、接着剤が毛管現象によって裸光ファイバの周囲に浸透し易くなる。
図14Bに示すように、被覆の剥き際1Aは、段差部15の第2面14B(又はガイド溝15A)よりも後側(ブーツ挿入口17の側)に配置されるため、ファイバ挿通穴21の内部に位置することになる。この結果、図10Bに示すように、フェルール構造体100を上側から見たときに、被覆の剥き際1Aがブーツ20の上部23によって隠れてしまい、被覆の剥き際1Aのファイバ挿通方向(前後方向)の位置を上開口131から確認することができない。そこで、次に説明するように、ブーツ20に露出部232を設けることが望ましい。
図15A及び図15Bは、露出部232の説明図である。
図15A及び図15Bに示すブーツ20は、露出部232を有する。露出部232は、ファイバ挿通穴21に挿通された光ファイバ1の上方を露出させる。露出部232は、下部22の前側の端面22Aよりも後側に配置されている。つまり、露出部232は、ブーツ20をフェルール10に取り付けた状態では、段差部15の第2面14B(又はガイド溝15A)よりも後側に配置されている。また、露出部232は、ブーツ20をフェルール10に取り付けた状態では、上開口131の後縁よりも前側に配置されている。ブーツ20をフェルール10に取り付けた状態で露出部232が段差部15の第2面14B(又はガイド溝15A)と上開口131の後縁との間に配置されることによって、図15A及び図15Bに示すように、被覆の剥き際1Aのファイバ挿通方向(前後方向)の位置を露出部232越しに上開口131から確認することが可能になる。
なお、露出部232は、ファイバ挿通穴21に挿通された複数の光ファイバ1のうちの一部の光ファイバ1の上方を露出させる形状であれば良い。これは、光ファイバ1の被覆の剥き際1Aの位置が揃うように光ファイバテープの被覆が除去されるためであり、一部の光ファイバ1の被覆の剥き際1Aのファイバ挿通方向の位置を確認できれば十分なためである。このため、露出部232は、全ての光ファイバ1の上方を露出させなくても良い。
図15Aに示すように、露出部232は、ブーツ20の幅方向の端部に設けられた凹部で構成することができる。図15Aに示す露出部232によれば、ファイバ挿通穴21の幅方向の端部に位置する光ファイバ1の被覆の剥き際1Aのファイバ挿通方向の位置を確認できる。また、図15Aに示すように、幅方向の両端に凹部が設けられることが望ましい。これにより、幅方向の両端に位置する光ファイバ1の被覆の剥き際1Aのファイバ挿通方向の位置を確認でき、この結果、両端の剥き際1Aを結んだ線上に、他の光ファイバ1(幅方向の中央部に位置する光ファイバ1)の剥き際1Aが位置すると推測できる。
図15Bに示すように、露出部232は、ブーツ20の幅方向の中央部に設けられた窓(開口)で構成することができる。図15Bに示す露出部232によれば、ファイバ挿通穴21の幅方向の中央部に位置する光ファイバ1の被覆の剥き際1Aのファイバ挿通方向の位置を確認できる。図15Bに示すように、露出部232がブーツ20の幅方向の中央部に設けられることによって、上開口131の幅方向の中央部で光ファイバ1の被覆の剥き際1Aを確認できるため、作業者が確認作業を行い易くなる。また、図15Bに示すように、露出部232がブーツ20の幅方向の中央部に設けられることによって、フェルール10の押さえ部131Aの下側にブーツ20の突出部231を配置させ易い構造になる。
図8A及び図8Bに示すように、第3実施形態のブーツ20は、凹部20Aを有する。凹部20Aは、ブーツ20の後部に設けられた凹みである。図10Aに示すように、ブーツ20がフェルール10に取り付けられた状態では、凹部20Aは、フェルール10の後端面よりも前側に位置する。これにより、接着剤充填部13に充填された接着剤がフェルール10の内部に浸透するときに(後述)、接着剤がフェルール10のブーツ挿入口17とブーツ20との間を浸透しても、その接着剤がフェルール10の後端面より後側に漏出することを抑制できる。但し、ブーツ20が凹部20Aを備えていなくても良い。
<製造方法>
図16A~図16Dは、フェルール付きファイバの製造方法の説明図である。
まず、作業者は、フェルール10とブーツ20をそれぞれ準備する。なお、フェルール10は、既に説明したように、接続端面10A及び接続端面10Aに繋がる外壁を有する本体と、本体内に配置される内壁14と、接着剤充填部13と、上開口131と、下開口132とを備えている。また、内壁14は第1面14Aと第2面14Bとを有し、上開口131は第1面14Aに沿った位置に配置され(上開口131は第1面14Aに沿った位置に開口し)、下開口132は第2面14Bに沿った位置に配置される(下開口132は第2面14Bに沿った位置に開口する)。また、ブーツ20は、既に説明したように、ファイバ挿通穴21と、ファイバ挿通穴21の一方の側に配置された下部22と、ファイバ挿通穴21の他方の側に配置された上部23とを備えている。また、上部23は、ファイバ挿通方向において下部22の端面22Aに比して突出した突出部231を有している。
また、作業者は、複数の光ファイバ1に対して前処理を行う。例えば、作業者は、光ファイバ1の前処理として、光ファイバテープの被覆を除去し(複数の光ファイバ1のそれぞれの被覆を除去し)、裸光ファイバが所定の長さになるように裸光ファイバをカットする。
次に、図16Aに示すように、作業者は、ブーツ20のファイバ挿通穴21に複数の光ファイバ1(光ファイバテープ)を挿通させる。なお、作業者は、ブーツ20の突出部231よりも前側に光ファイバ1の先端部(裸光ファイバ)が突出するように、ブーツ20に複数の光ファイバ1(光ファイバテープ)を挿通する。
また、図16Aに示すように、作業者は、接着剤充填部13の側のファイバ穴12の開口付近に接着剤を塗布し、ファイバ穴12に接着剤を塗布する。なお、作業者は、接着剤充填部13の側のファイバ穴12の開口付近に接着剤を塗布した後、フェルール10の接続端面10Aの側から接着剤を吸引することによって、ファイバ穴12の内部に接着剤を塗布しても良い。ファイバ穴12に接着剤が予め塗布されることによって、ファイバ穴12の内部への気泡の混入を抑制することができる。
次に、図16Bに示すように、作業者は、ブーツ20に挿通した複数の光ファイバ1をフェルール10のそれぞれのファイバ穴12に挿入する。このとき、作業者は、フェルール10の段差部15の上面(ここではガイド溝15A)によって光ファイバ1をガイドさせながら、光ファイバ1をファイバ穴12に挿入させることになる。
次に、図16Cに示すように、作業者は、ブーツ20をフェルール10のブーツ挿入口17に挿入し、ブーツ20をフェルール10に取り付ける。このとき、図16Cに示すように、作業者は、ブーツ20の下部22の端面22Aがフェルール10の段差部15の第2面14Bに接触するまで、ブーツ20をフェルール10に挿入する。ブーツ20の下部22の端面22Aがフェルール10の段差部15の第2面14Bに接触すると、突出部231の端面231Aとフェルール10の第1面14Aとの間に接着剤を充填するための隙間が形成される。また、突出部231の下面は、光ファイバ1の直径ほどの隙間をあけて、段差部15の上面に対向して配置される(図14A及び図14B参照)。
なお、このとき、作業者は、ブーツ20の突出部231の幅方向両縁(両隅)を、フェルール10の接着剤充填部13の上側の壁面(押さえ部131A)の下側に配置させる。ブーツ20が露出部232を有する場合には(図15A及び図15B参照)、作業者は、ブーツ20をフェルール10に取り付けた後、被覆の剥き際1Aのファイバ挿通方向(前後方向)の位置を露出部232越しに上開口131から確認できる。
次に、図16Dに示すように、作業者は、突出部231の端面231Aとフェルール10の第1面14Aとの隙間に接着剤を塗布する。隙間に塗布された接着剤は、毛管現象によって内部に浸透し、ガイド溝15Aや、ガイド溝15Aに配置された光ファイバ1の周囲に接着剤が塗布される。接着剤の塗布後、接着剤を硬化させることによって、光ファイバ1がフェルール10に固定され、フェルール付きファイバの製造が完了する。
本実施形態では、接着剤充填部13の内部にブーツ20が配置されるため、接着剤充填部13に充填する接着剤の量を減らすことができ、この結果、接着剤の硬化時に接着剤が収縮しても、フェルール10の変形を抑制することができる。
一方、本実施形態では、ブーツ20に突出部231が設けられているため、ブーツ20の突出部231とフェルール10の第1面14Aとの隙間を狭めることができるため、接着剤が毛管現象によって内部に浸透し易くなる。加えて、本実施形態では、突出部231の下面と段差部15の上面(又はガイド溝15A)との間の隙間を狭めることができ、段差部15の上面に配置された光ファイバ1(裸光ファイバ)の周囲の隙間を狭めることができるため、接着剤が毛管現象によって段差部15の上面や、段差部15の上面に配置された光ファイバ1の周囲に浸透し易くなる。このように、本実施形態では、接着剤の量が少なくても、段差部15の上面や光ファイバ1の周囲に接着剤を塗布することが可能であり、十分な強度で光ファイバをフェルールに固定できる。
なお、第3実施形態のフェルール10は、第1実施形態のフェルール10の代わりに、図6に示す第2実施形態のフェルール10であっても良い。この場合、第3実施形態のフェルール10は、接続端面10A及び接続端面10Aに繋がる外壁を有する本体と、本体内に配置される内壁14と、接着剤充填部13と、上開口131と、下開口132とを備えている。内壁14は、上開口131における接続端面10Aの側(前側)に沿った第1面14Aと、第1面14Aから接着剤充填部の側(後側)に突出した第2面14Bと、第2面14Bに対して上開口131とは反対側(下側)に配置され、第2面14Bよりも接続端面10Aの側(前側)に配置された第3面14Cとを有する。この場合においても、フェルール10のブーツ挿入口17が接着剤充填部13に連通していることを利用して、ブーツ20の端部を接着剤充填部13の内部まで挿入させることになる。また、この場合においても、第2面14Bは、ブーツ20の装着方向(前後方向)の位置合わせを行うための位置合わせ面として機能することになる。
===その他の実施形態===
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更・改良され得ると共に、本発明には、その等価物が含まれることは言うまでもない。
1 光ファイバ、1A 剥き際、
10 フェルール、10A 接続端面、10B 鍔部、
11 ガイド穴、12 ファイバ穴、
13 接着剤充填部、131 上開口、131A 押さえ部、132 下開口、
14 内壁、14A 第1面、14B 第2面、14C 第3面、
15 段差部、15A ガイド溝、16 凹部、
17 ブーツ挿入口、20 ブーツ、
20A 凹部、21 ファイバ挿通穴、
22 下部、22A 端面、
23 上部、231 突出部、
231A 端面、231B 傾斜面、
232 露出部、24連結部
100 フェルール構造体

Claims (4)

  1. フェルールと、
    前記フェルールに取り付けられるブーツと、
    を備えたフェルール構造体であって、
    前記フェルールは、
    光ファイバの先端部が配置される接続端面と、外壁と、を有する本体と、
    前記接続端面に向けて光ファイバを挿通可能な複数のファイバ穴の開口を有し、前記本体内に配置される内壁と、
    前記本体内において、前記内壁に対して前記接続端面と反対側に配置され、接着剤が充填される接着剤充填部と、
    前記外壁から前記接着剤充填部に通じる上開口と、
    前記外壁から前記接着剤充填部に通じ、前記上開口とは反対側に配置される下開口と、
    を備え、
    前記内壁は、第1面と、前記第1面から前記接着剤充填部の側に突出した第2面とを有し、
    前記上開口は、前記第1面に沿った位置に開口し、
    前記下開口は、前記第2面に沿った位置に開口し、
    前記ブーツは、
    複数の前記ファイバ穴の配置に対応して配置され、複数の前記光ファイバを挿通するファイバ挿通穴と、
    前記ファイバ挿通穴を基準として一方の側に配置され、前記第2面に接触する下部と、
    前記ファイバ挿通穴を基準として他方の側に配置され、ファイバ挿通方向において前記下部の端面に比して突出する突出部を有する上部と、
    を有し、
    前記突出部の突出長さは、前記ファイバ挿通方向における前記第1面と前記第2面との間の寸法未満である
    フェルール構造体
  2. フェルールと、
    前記フェルールに取り付けられるブーツと、
    を備えたフェルール構造体であって、
    前記フェルールは、
    光ファイバの先端部が配置される接続端面と、外壁と、を有する本体と、
    前記接続端面に向けて光ファイバを挿通可能な複数のファイバ穴の開口を有し、前記本体内に配置される内壁と、
    前記本体内において、前記内壁に対して前記接続端面と反対側に配置され、接着剤が充填される接着剤充填部と、
    前記外壁から前記接着剤充填部に通じる上開口と、
    前記外壁から前記接着剤充填部に通じ、前記上開口とは反対側に配置される下開口と、
    を備え、
    前記内壁は、
    前記上開口における前記接続端面の側に沿った第1面と、
    前記第1面から前記接着剤充填部の側に突出した第2面と、
    前記第2面に対して前記上開口とは反対側に配置され、前記第2面よりも前記接続端面の側に配置された第3面と
    を有し、
    前記ブーツは、
    複数の前記ファイバ穴の配置に対応して配置され、複数の前記光ファイバを挿通するファイバ挿通穴と、
    前記ファイバ挿通穴を基準として一方の側に配置され、前記第2面に接触する下部と、
    前記ファイバ挿通穴を基準として他方の側に配置され、ファイバ挿通方向において前記下部の端面に比して突出する突出部を有する上部と、
    を有し、
    前記突出部の突出長さは、前記ファイバ挿通方向における前記第1面と前記第2面との間の寸法未満である
    フェルール構造体
  3. 請求項2に記載のフェルール構造体であって、
    前記本体内において、前記光ファイバを前記ファイバ穴にガイドするための段差部と、
    前記段差部に対して前記上開口とは反対側に設けられた凹部と
    を有し、
    前記第2面は、前記段差部の端面で構成されており、
    前記第3面は、前記凹部の端面で構成されていることを特徴とするフェルール構造体
  4. 請求項1~3のいずれかに記載のフェルール構造体であって、
    前記フェルールは、前記ブーツが前記フェルールに取り付けられた状態で前記突出部を上側から押さえる押さえ部を有することを特徴とするフェルール構造体。
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