JPH01185603A - 光ファイバアセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ファイバの固定方法に関し、特に光ファイバ
ーを軸方向に簡易に固定できる光ファイバアセンブリ及
び光ファイバコネクタプラグの構造と組立方法に関する
。

〔従来の技術〕

光ファイバはコア径が数μ隅から数１００μｍ、クラツ
ド径が０．１ｍから１ｍとその径が非常に小さく。

また石英やガラスあるいはプラスチックス等でなるため
機械的にも折れやすいために、光ファイバーどうしある
いは光ファイバーと発光、受光素子とを結合させるため
に、光ファイバーの先端部分にフェルールを取付けるの
が一般である。フェルールノ光ファイバの取付けは、フ
ェルールの外径に対しその中心に正確に、高精度に孔あ
け加工された光ファイバ挿通孔にファイバを挿通させ固
定するが・従来このファイバーの固定には接着材をフェ
ルール内部に充填させてその接着力で固定していた。

これに代るものとしては特開昭６０−２２５８０５号公
報にあるような接着材を用いない方法も提案されている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

接着材を用いる方法は、組立てが煩雑で、長時間を要す
ること、信頼性に欠けること、光ファイバ及びフェルー
ルと熱膨張係数の合った特殊な接着材を選ぶ必要がある
こと、これらの複合した問題として光ファイバケーブル
を施設した現地での組立とが困難なことなどの問題があ
った。

特開昭６０−２２５８０５号提案の方法は、銅、亜鉛。

鉛、アルミニウム等の変形しやすい金属材料で光ファイ
バを包み、これに圧力を加えて変形させて光ファイバを
固定しようとするもので、接着材が不要である。しかし
ながらこの方法は金属パイプを塑性変形させるための特
殊な工具が必要なこと。

断面を楕円状に変形させるためフェルール径ヲ小さくで
きにくいこと、複数の光ファイバを固定できないこと、
またさらには周囲温度が例えば−４０°０から１００°
０の間変動する温度サイクルが加わった時に、光ファイ
バーを固定する金属パイプの熱歪に対して光ファイバを
固定するに十分な信頼性を得にくい等の問題があった。

本発明の目的は、コア及びクラッドよりなる光ファイバ
を固定する手段を提供するものであってフェルールの寸
法を小さくでき、簡易に組立て可能な光ファイバアセン
ブリ及び光ファイバコネクタプラグを提供することにあ
る。

本発明の他の目的は周囲温度変化に対して生ずる部品材
料の膨張、収縮に対して信頼性の高い光ファイバの固定
方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、特殊な工具を用いることな
く組立てが簡単に行える光ファイバアセンブリ及び光フ
ァイバコネクタープラグを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、光ファイバを介して対向する２つのクラ
ンプ部材とクランプ部材の周囲を包む円筒状部材により
なり、円筒状部材の弾性変形により生ずる光ファイバの
中心方向の力でクランプ部材が光ファイバを締めつける
ことにより達成される。

光ファイバはその断面の円の中心を通る少くともひとつ
の線上で互に光ファイバーの中心に向う少くとも１組の
力で固定される。

光ファイバが締付は固定される力が加わる方向とは直角
の方向においてり２ンプ部材と円筒状部材との間には空
間が設けてあって、クランプ部材の外周径よりいくぶん
小さな内径を有する円筒状部材を圧入することにより円
筒状部材に弾性変形を与える。

クランプ部材は円筒状部材から受ける力で変形すること
のない金属または合成樹脂が用いられる。

円筒状部材は十分に大きな弾性を有する材料が用いられ
る。そのような材料としては、鋼、鋼合金、銅合金、ス
テンレス等である。

本発明でなる光ファイバコネクタプラグはフェルール内
にクランプ部材と円筒部材を収納し、光ファイバのジャ
ケット支持部材の一部を７エルール内に圧入しながらジ
ャケット支持部材の端面な使って円筒状部材の端部にカ
を加え１円筒状部材をクランプ部材の周囲に圧入するこ
とによって得られる。

光ファイバコネクタプラグはフェルール内にクランプ部
材と円筒状部材を収納した上、ジャケット支持部材の７
エルールへの圧入部分の一部だけをあらかじめ圧入した
仮組立体を作り、しかる後光ファイバを挿通させた上で
、ジャケット支持部材を圧入する方法をとっても良い。

クランプ部材は１組でなく、光ファイバーの円の中心を
通る２本の線上で互に対向する２組であっても良い。

本発明に用いられる光ファイバはコアｌ　Ｕ　クラッド
よりなるものでコア径は約１０μｍ〜約９００μｍ。

クラツド径は約１００μ肩から約１ｍである。

光ファイバの材質としては石英系、多成分系。

プラスチック系等である。コアが石英、クラッドがプラ
スチックでなる光ファイバでも良い７前述の円筒状部材
による光ファイバの締付力の大きさは、使用環境におい
て、光ファイバとクランプ部材の長手方向に加わる引き
抜き力の大きさを考慮して決められる。

光７アイパアセンブリを収納する７エルールの内径は、
クランプ部材に圧入した後の円筒状部材の外径より太き
く形成されている。

クランプ部材の長手方向、７エルールの先端の光ファイ
バ挿通孔との間、及びジャケット支持部材との間には、
光ファイバを外周より拘束することのない空間が設けで
ある。

〔作用〕

クランプ部材の外周に圧入されたクランプ部材は光ファ
イバを介して対向する方向（外側）に円筒状部材を押し
広げる。これと直角の方向では円筒状部材は内側にたわ
む。この円筒状部材の変形は弾性変形以内に設定される
のでクランプ部材を光ファイバをはさむように押えつげ
る力となり、光ファイバは固定される。

クランプ部材と円筒状部材の間に空間を設けたので、円
筒状部材はフェルール内で外周方向にフリーとなり締付
力を光ファイバに与えることができる。

弾性に富む金属の弾性変形で光ファイバを締付は固定す
るので１周囲源度変化による部品の熱膨張、収縮があっ
てもその分の変化を十分に吸収できる。

フェルール先端部とクランプ部材およびジャケット支持
部材の各ファイバ挿通用の孔は同一中心上に位置するよ
うに形成されるが、わずかな段差が生じて光ファイバに
曲がりを与えることがあるが５各党ファイバ挿通大の間
に設けた空間により吸収される。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の光ファイバアセンブリの断面図、第２
図は第１図のＡ−Ａ断面図である。光ファイバアセンブ
リは光ファイバ１．クランプ部材２、円筒状部材３によ
りなる０円筒状部材Ｓの内径はクランプ部材２の外径よ
りいくぶん小さく作られていてクランプ部材２は円筒状
部材５の中に圧入状態にある０円筒状部材３はクランプ
部材２により光ファイバの中心線Ｙ−Ｙ上外上方側方向
。

これと直角のＸ−Ｘ線上内側方向に６だけ変形が与えら
れる。

円筒状部材３の材質１寸法は変形ｄ、　、　ｄ、が十分
弾性変形の範囲にあるように選定される。このため矢印
で示すごとく光ファイバの中心線ｙ−ｙ上互に光ファイ
バーの中心に向う力Ｆ１が、これと直角な外側方向へ力
Ｆ、が生じる。弾性力Ｆ１はクランプ部材２を介して光
ファイバ１に締付力となって作用し、光ファイバはクラ
ンプ部材に対し固定される。

光ファイバに作用する締付力Ｆ、は円筒状部材の長さｊ
、に比例する。光ファイバがクランプ部材に固定された
かどうかはクランプ部材１に対する光ファイバ１の長手
方向の拘束力Ｆ、で決定される。

光ファイバ１の拘束力Ｆ、は、締付力Ｆ、に比例し、ク
ランプ部材２と光ファイバ１の摩擦係数なμとするとＦ
３＝μＦとなる。光ファイバ１の長手方向に引抜力を加
えたとき、光ファイバの引張強度が拘束力Ｆｓより太き
ければ光ファイバはクランプ部材から抜け、光ファイバ
の引張強度が拘束力Ｆ、より小さければ光ファイバはク
ランプ部材から抜けずに破断する。

拘束力Ｆ、の大きさは光ファイバの引張強度より大きく
選んでも、小さく選んでも良いがあまり大きいと締付部
で光の減衰が大きくなり好ましくない。使用状態におい
ては周辺の熱変化により光ファイバの外被（図示せず）
は長さ方向に収縮し、光ファイバは外被に対して長手方
向に突き出る。

このときの光ファイバ外被と光ファイバとの間に働く長
手方向の力は一例として数１００ｔである。

従って光ファイバ１に与える拘束力Ｆ３は、光ファイバ
の外被の収縮に生ずる数１００２の引抜力に耐える値に
なるよう選ばれる。

クランプ長さ！、の値は、クランプ部材のクランプ面の
微小な凹凸、光ファイバの微小な曲がりも考慮する必要
がありあまり長くはできない、α１■〜１■の光ファイ
バ外径に対し１１１１Ｉ〜１０■程度の範囲で設定され
る。

円筒状部材内の空間４は円筒状部材に弾性変形を与える
ための空間で、そのために光ファイバ固定部材の光ファ
イバ長手方向の側面を落しである。

円筒状部材の弾性変形ｄ、　、　ｄ、は、温度変化にょ
る熱ひづみで光ファイバ１が光ファイバ固定部材からゆ
るまないように選ばれる。

第３図は別の実施例で第４図はそのクランプ部材１２の
斜視図、第５図はクランプ部材１２の断面図である。

第６図はクランプ部材１２の光ファイバ挿通孔１２ａに
光ファイバ１１を挿通した後円筒状部材１３を圧入する
過程を示している。テーパ１２Ａは光ファイバ１１を矢
印方向から挿通する時のガイドとなるテーパ＋１２ｃは
円筒状部材１５をクランプに圧入するときのガイドとな
るテーパである。テーパ部との反対端部には段差１２Ａ
と光ファイバ挿通孔１２αに較べ十分に大きい開口孔１
２−が形成されている。

段差部１２ｄの外径は円筒状部材１３の圧入後の外径よ
り大きく形成されている０面とり１２ｆは第２図で説明
した円筒状部材とクランプ部材との間に空間を作るため
の面とりである。

クランプ部材１２はわずかなブリッジ１２Ｆを残して切
り込み１２ｆを設けろことで一体部品で形成されている
。

円筒状部材１３は圧入用加重を加える部材２０によりク
ランプ部材１２に圧入される。

第７図は本発明の光ファイバ部材を光ファイバコネクタ
プラグ３０に組立てた例である。

光ファイバコネクタプラグ５０は光ファイバアセンブリ
５０とフェルール３２とジャケット支持部材３５により
構成されている。フェルール３２及びジャケット支持部
材３５にはそれぞれ光ファイバ挿通孔３２α、　５５ａ
が設げられている。フェルール先端の光ファイバ挿通孔
５２ａは光ファイバコネクタプラグ３０の性能を左右す
るために孔径及びフェルール５２との同軸度は特に高精
度に加工されている。ジャケット支持部材３３はフェル
ール５２の広径孔３２ＡＫ長さＬを持って圧入されてい
る。圧入長さＬはつば５５ｃできめられる。

ジャケット支持部材３３には光ファイバ３１の補強用被
覆であるジャケラ）　３１ｇの径よりわずかに大きいジ
ャケット支持孔３５４が形成されている。

フエルールの広径孔３２ｂの径はクランプ部材１２０段
差１２Ａの外径よりわずかに大きく形成されている。こ
のためクランプ部材１２および円筒状部材１５はフェル
ールの広径孔５２４に対しギャップ３４を有し、フェル
ール３２の内側から外圧を受けることなく自由な状態に
置かれる。これにより円筒状部材１５０弾性変形による
締付力が保証される。

光ファイバのジャケット部分３１ｅＬはジャケット支持
部材３３のジャケット支持孔３３ｃＬＱ中に支持される
。このときジャケット支持部の外周の一部に３５で示す
ように変形を加え軽く圧着しても良い。

圧着することによりフェルール内部の光ファイバに外部
より力が加わりにくくなる。

第７図の光コネクタプラグ組立体はフェルール５２に光
ファイバ固定部材３円筒状部材１５．ホルダ３３を仮組
立状態で準備することにより容易に得られる。第８図に
光コネクタプラグの仮組立体な示ｔ　フェルール３２の
内径部分３２αにホルダ３３が長さｊｌの部分で圧入さ
れている。クランプ部材１２は段差部１２Ａの外径がフ
ェルールＳ２の内径部分３２ａよりわずかに小さくでき
ているので、内径部分５２αにはソ平行に支持され、内
径部分に対し空間５４ハ上下にはｙ等しく保たれる。こ
の結果ファイバ挿通孔１２αはホルダの光ファイバ挿通
孔５３ａ。

７エルールの光ファイバ挿通孔５２ｇとはｙ同軸上に保
たれる。この光コネクタプラグ仮組立状態で図示上右か
ら矢印で示すごとく大ファイバ１１を７エルールの先端
孔５２ａ　ｔで通した後ホルダ５５が７エルール５２の
内径５２１Ｋに圧入される。ファイバ固定部材１２には
第６図に示すごとくテーパ部分１２ｃが形成されている
のでジャケット支持部材３３が図示上右から圧入される
ことによって、圧入部５５ｅＬにより、円筒状部材１３
はテーパ部分１２ｃにガイドされて、クランプ部材１２
の外周部分に圧入される。

ジャケット支持部材５５の段差部Ｓ３ｅは圧入長さを制
御するもので、フェルールの端部５２ｃに当って止まれ
ば円筒状部材の圧入が完了するような位置に設けられる
。

空ｎ１１２ｄ、１２−はフェルールの光ファイノく挿通
孔５２αとクラン、プ部材１２の光ファイノく挿通孔１
２ｇの中心位置のくい違いにより生ず光ファイバの曲が
り（マイクロベンディング）を吸収するためのギャップ
！、を設けるためのものである。ホルダの光ファイバ挿
通孔５３ａとファイバ固定部材の光ファイバ挿通孔１２
ｇの中心位置のくい違いに対しても長さｌ、の空間５５
＃が設けられている。

テーパ３５ｆ、１２ｂ、３２−は光ファイバ１１の挿通
を容易にするためのもので、このテーパの形成により光
ファイバ１１はフェルール先端の孔３２ｂまで容易に挿
通される。

第９図はクランプ部材を２つに分割して設けたものであ
る。第９図−すに示す溝ｔの大きさは光ファイバの径を
考慮して決められ、光ファイ／＜を圧着するために″゛
光ラフアイくの半径よりいくぶん小さく設定される。

クランプ部材の光ファイノく挿通部の形状は第１〜第９
図の例では、対向するクランプ部材共に光ファイバ外径
に合った半円状であったが、必ずしも半円状である必要
はなく、第１０図（α）〜（、＜）のごとく光ファイバ
が固定できれば、平坦状でもＶ字溝状でも、また第１０
図（Ｃ）　、　（ｄ）のごとく一方だけがＶ字溝状ちる
いは半円状でもよ＜　、　（１）のごとく２字溝と半円
状の組合せでも良い。

本発明では光ファイバ本数は１本でなく２本の場合でも
有効である。第１１図はクランプ部材に２本の光ファイ
バ挿通溝な設けた例である。第１２図は光ファイバ２本
の固定状態を示す断面図で、光ファイバ２１１がクラン
プ部材２１２９円筒状部材２１３ＶＣより固定され【い
る１円筒状部材２１３は楕円形状であり、空間２１４に
よりクランプ部材２１２を圧入したときに弾性変形する
ことができる。

円筒状部材はファイバ固定部材に光ファイノ（を締め付
けるための力を与えるものであるから、第１３図、第１
４図のごとく円筒状部材３１５の一部にスリブ）３１３
ｇを設けたものであっても良い、この場合、円筒状部材
Ｓ１Ｓ′ＶＣ光ファイバ固定部材５１２を圧入したとき
、スリット３１３ｇは元のギャップｔｌから２．に広げ
られ、この時の弾性応力により光ファイバ固定部材３１
２は締付けられる。本実施例の場合空間３１４はなくて
もよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の光ファイバアセンブリの断
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は本発明
の他の実施例の光ファイバアセンブリの断面図、第４図
は本発明に用いられるクランプ部材の斜視図、第５図は
その断面図である。 第６図は本発明の光ファイバアセンブリの組立過程を示
す断面図である。 第７図は本発明の光ファイバコネクタプラグの一実施例
の断面図である。 ８ｇ８図は本発明の光ファイバコネクタプラグの仮組立
状態を示す断面図である。 第９図（ａ）は本発明で用いクランプ部材の他の実施例
を示す斜視図、第９図−（Ａ）はその側面図である。 第１０図（ａ）〜（・）は本発明で用〜・ちれるクラン
プ部材の光ファイバクランプ面の形状を示す断面図であ
る。 第１１図（ａ）　、　（ｈ）は２本の光ファイバをクラ
ンプするクランプ部材の断面図である。 第１２図は２本の光ファイバでなる光ファイバアセンブ
リの断面図である。 第１３図は本発明に用いられる円筒状部材のさらに別の
実施例を示す斜視図、第１４図は第１３図の円筒状部材
を用いた光ファイバアセンブリの断面図である。 １．１１，３１，２１１，５１１　曲・・光ファイバ２
．１２，１１２，２１２．３１２・・・・・・クランプ
部材３．１５，２１３，３１３・・・・・・・・曲・・
・円筒状部材４．２１４　　・・曲・・・・・・・曲・
・・・・・・・・・・叩・空間１０・・・・叩−・・・
・−・・・・・・・・・・・曲・・・・・・・−・・光
ファイバアセンブリ３２・・・・・・・・−・・・・・
・・・・・−・・・叩・・叩・・・−・・フェルール５
３・・・・・−・・・・・・・・・・・・・・・曲−・
・・・−・−・・叩ファイバ支持部材代理人　弁理士　
小　川　勝　男 第１岡 第２図 ■ 第３図 第４図（・　　　　　　第５図 第６図 第７図 第８叉 弔１０図 Ｃ（１）　　　　　Ｃｂ）　　　　　（す（ｃｌ　）　
　　　　（ｅ、）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少くとも１本の光ファイバと、その光ファイバの長
   さ方向の外被の一部を包むクランプ部材と、クランプ部
   材を包む円筒状部材とから成る光ファイバアセンブリで
   あって、クランプ部材に挾まれた光ファイバが円筒状部
   材の弾性変形により締付け固定されることを特徴とする
   光ファイバアセンブリ。 ２、光ファイバの円形断面上、中心を通る少くともひと
   つの線上で互に中心に向って対抗する一組の力で締付け
   固定されることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ
   アセンブリ。 ３、締付け固定される方向と直角方向において、円筒状
   部材とクランプ部材との間に円筒状部材の弾性変形可能
   な空間を有している請求項１記載の光ファイバアセンブ
   リ。 ４、上記クランプ部材は、その光ファイバとの接触面が
   平坦面、あるいはＶ字状の光ファイバ収納溝を有する面
   、あるいは半円状の光ファイバ収納溝を有する面等の組
   み合せでなることを特徴とする請求項１記載の光ファイ
   バアセンブリ。 ５、上記クランプ部材の片端面の内側および外側のコー
   ナ部にはテーパ面が形成されている請求項１記載の光フ
   ァイバアセスプリ。 ６、上記クランプ部材の片端部分には、円筒状部材の外
   径より大きな径を有する段差部分が形成されている請求
   項１記載の光ファイバアセンブリ。 ７、上記クランプ部材は上記段差部分で継っている請求
   項１記載の光ファイバアセンブリ。 ８、上記円筒状部材の断面は、円形あるいは任意の楕円
   形である請求項１記載の光ファイバアセンブリ。 ９、上記クランプ部材は、上記円筒状部材の外圧で塑性
   変形しない金属あるいは合成樹脂である請求項１記載の
   光ファイバアセンブリ。 １０、上記円筒状部材は、弾性変形する金属である請求
   項１記載の光ファイバアセンブリ。 １１、上記円筒状部材は、長さ方向にスリットが形成さ
   れている請求項１記載の光ファイバアセンブリ。 １２、光ファイバは、コア及びクラッドでなる請求項１
   記載の光ファイバアセンブリ。 １３、光ファイバが、約１ｍｍ〜１０ｍｍの間クランプ
   されている請求項１記載の光ファイバアセンブリ。 １４、光ファイバアセンブリを収納したフェルールと、
   光ファイバのジャケット支持部材とから成ることを特徴
   とする光ファイバコネクタプラグ。 １５、光ファイバアセンブリのクランプ部材段差部分の
   外径よりわずかに大きな径の光ファイバアセンブリ収納
   用広径孔を有する請求項１４記載の光ファイバコネクタ
   プラグ。 １６、フェルール先端の光ファイバ挿通孔とクランプ部
   材の間には、光ファイバ径より大きい空間を有する請求
   項１４記載の光ファイバコネクタプラグ。 １７、ジャケット支持部材には、その中心軸上に光ファ
   イバ挿通孔が形成されている請求項１４記載の光ファイ
   バコネクタプラグ。 １８、上記ジャケット支持部材の光ファイバアセンブリ
   側には、光ファイバの径より十分大きい開口孔を有する
   請求項１４記載の光ファイバコネクタプラグ。 １９、上記ジャッケット支持部材に挿通した光ファイバ
   のジャッケット部の一部が、ジャケット支持部材の外周
   より圧着された請求項１４記載の光ファイバコネクタプ
   ラグ。 ２０、ジャケット支持部材は、フェルールの内径部分に
   圧入される部分を有する請求項１４記載の光ファイバコ
   ネクタプラグ。 ２１、クランプ部材及び円筒状部材の外周とフェルール
   内径との間に間隙を有する請求項１４記載の光ファイバ
   コネクタプラグ。 ２２、クランプ部材と円筒状部材はフェルール内径部分
   に収納され、ジャケット支持部材をフェルール内径部分
   に圧入しながらジャケット支持部材の端面により円筒状
   部材をクランプ部材の外周面に圧入することを特徴とす
   る光ファイバコネクタプラグの組立方法。