JPH08211251A - 多極光ファイバコネクタ及びその製造方法 - Google Patents

多極光ファイバコネクタ及びその製造方法

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JPH08211251A
JPH08211251A JP7321127A JP32112795A JPH08211251A JP H08211251 A JPH08211251 A JP H08211251A JP 7321127 A JP7321127 A JP 7321127A JP 32112795 A JP32112795 A JP 32112795A JP H08211251 A JPH08211251 A JP H08211251A
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optical fiber
ferrule
optical
multipolar
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Donald Gray Stillie
ドナルド・グレイ・スティリー
William Batty
ウィリアム・バティー
Bobby Gene Ward
ボビー・ジーン・ウォード
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Whitaker LLC
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 １つのコネクタによって多数の光ファイバを
相手コネクタに相互接続することができる多極光ファイ
バコネクタを提供する。 【解決手段】 多極光ファイバコネクタ２は、多数の光
ファイバケーブル６を受容する多数のフェルール１０
と、相手コネクタ４の内側嵌合表面１２２に係合し、多
位置光ファイバコネクタ２を相手コネクタ４に対して正
確に位置決めする嵌合表面手段５２およびフェルール１
０が位置する多数の開口５０を有する配列プレート１２
とを備えている。多数のフェルール１０は、互いに正確
に軸合せされ、かつ、嵌合表面手段５２に対して正確に
軸合せされている状態で配列プレート１２に固着され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバケーブ
ルの相互接続、光ファイバケーブルの能動光電子装置へ
の相互接続に関するものである。特に、本発明は単独の
多極コネクタにおける多数の光ファイバケーブルの相互
接続に関し、各々のファイバが対応する光素子に正確に
軸合せされうるものである。又、本発明は、多極コネク
タにおける十分に正確な軸合せを備える装置と方法に関
し、その多極コネクタは、従来の射出成形に付きもので
ある公差及び不規則な寸法を示す成形されたプラスチッ
ク部品を有する。更に本発明は、プラスチック光ファイ
バケーブルの相互接続に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバケーブルは、一般的には、い
くつかの応用分野のうちでの代表として通信手段に使用
されている。これらケーブルの広く行きわたった使用形
態の１つに、ネットワーク及び遠距離通信分野がある。
光ファイバケーブルは、また、自動車のような製品のた
めの信号通信分野において使用されている。光ファイバ
の住宅分野への応用は考慮中である。
【０００３】しかしながら、応用分野に拘らず光ファイ
バの相互接続および能動光電子装置の光ファイバへの結
合は、従来の電気接続においては要求されない正確な接
続を要求している。１つあるいは２つの光ファイバおよ
び二重の光ファイバケーブルを接続するのに使用される
いくつかの光ファイバコネクタが存在し、これらの光フ
ァイバコネクタは、一般にネットワーク分野で使用され
ている。しかし、これらの光ファイバコネクタの多く
は、各々のファイバ相互接続のために、特別なツールと
エポキシの使用と時には研磨作業を要求している。これ
らの特別な組立作業は、相互接続における過度の損失を
防止するために要求されている。適正なファイバの軸合
せは、上記のような接続損失を最小にする要求の１つで
ある。
【０００４】ガラス製とプラスチック製の光ファイバケ
ーブルの双方は、従来より使用されており、それぞれの
ケーブルは特定の分野に適している。一般に、プラスチ
ック光ファイバケーブルはガラス光ファイバケーブルよ
りも大きな損失を示すものの、正確な軸合せと良好な端
部処理がプラスチックおよびガラスファイバの双方に必
要である。プラスチック光ファイバケーブルを終端させ
る１つの方法は、ケーブルの端部からプラスチック光フ
ァイバケーブルジャケットの一部分を除去したのち、ケ
ーブルをフェルール内に配置することである。フェルー
ルは、ストリップされたケーブルの端部をぴったりと受
容する大きさに形成される。ケーブル端部はカットさ
れ、研磨され、あるいは低損失又は少なくとも許容でき
る損失を伴う相互接続に適合する表面を備えるように端
部処理される。光ファイバケーブルをフェルールに固定
するための１つの技術は、フェルール内においてケーブ
ルを固定するために外側ジャケットに係合するリテーナ
を使用することである。使用される、かかるリテーナの
１つは、フェルールへの横方向に開口するキャビティに
挿入されるスロット付き板部材である。リテーナのスロ
ットは、光ファイバの外側ジャケットに係合するが、外
側ジャケットの内側の光ファイバには係合しない。光フ
ァイバは、このようにフェルール内に機械的に固定され
る。そして、ケーブルがフェルール内に固定された後、
適当な固着と端部処理作業が行なわれる。この原理を使
用する光ファイバコネクタは、米国特許第４，９８６，
６２５号に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の光ファイバコネ
クタは、数の少ないケーブルを良好に終端させるのに利
用できるものであるが、特に多数の光ファイバを小さな
スペース内に終端しなければならない場合にはこれらコ
ネクタの使用がコスト高を招くという問題がある。個々
のファイバあるいは数少ないファイバの終端は、また、
組立ライン作業に組み込むのが困難である。１つの選択
は、個々の光ファイバコネクタ、フェルールあるいはス
リーブを大きなコネクタボディに組み込み、多数のファ
イバを同時に取り付けることである。しかしながら、２
つのファイバの個々の相互接続あるいはシングルファイ
バの能動光電子装置への結合を要求する分野では、許容
できない損失を防止するため、正確な軸合せが必要とな
っている。
【０００６】機械加工された多極ハウジングは上記の正
確な軸合せを備えているとはいえ、機械加工のコストが
極端に高いものとなっている。自動車における多極光フ
ァイバコネクタの使用のように大規模な分野において
は、多数個取り射出成形の如き低コスト技術を用いるこ
とが特に望ましい。しかしながら、従来の射出成形によ
って得られる正確さは、必ずしも光ファイバ相互接続の
正確な軸合せと両立できない。個々の光ファイバに取り
付けられた光ファイバフェルールがフェルールを受容す
る多数の並列した開口を有する多極成形ハウジング内に
位置する配置は正確である。多数の並列した、１列に並
列する開口の公差の積み重ねのため、両端部における開
口の間隔は適切な低損失光接続に必要とされる正確な軸
合せの範囲外となりうる。例えば、１つのキャビティに
よって製作されたハウジングにおける開口の位置は、異
なるキャビティによって製作されたハウジングにおける
開口の位置とは異なったものとなりうる。
【０００７】本発明の目的は、光ファイバケーブルの端
部を対応する光部品に正確に軸合せする多極光ファイバ
コネクタを提供することにある。好適実施形態におい
て、能動光電子部品を含むヘッダに結合する多極コネク
タが開示され、実質上、受動光ファイバ接続のために同
じ構成が使用されている。
【０００８】本発明の他の目的は、従来の射出成形によ
って成形されたプラスチック部品を使用することができ
る多極光コネクタを提供することにある。特に、本発明
は、多数のファイバが複数列をなして相互接続され、ま
た、射出成形技術によって得られる正確さが個々のファ
イバの適当な軸合せを保証するのに十分でない場合に用
いられる。
【０００９】また本発明は、ハーネス組立体において使
用されるものであり、このハーネス組立体は光通信が使
用される自動車のような製品の組立てラインにおいて使
用する前に組み立てられるものである。本発明は、ま
た、制御通信が光信号を使用するが、電力が同じ部品の
間に配電される分野のようなハイブリッド光および電気
分野における使用のために適応される。
【００１０】これらと他の目的は本発明の好適実施形態
によって達成され、また、これら実施形態に関して詳述
された装置と組立方法を使用する同一類似の構成と部品
によって達成される。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る多極光ファ
イバコネクタは、多数の光ファイバケーブルと相手コネ
クタとを接続する多極光ファイバコネクタであって、前
記光ファイバケーブルを受容する多数のフェルールと、
前記相手コネクタの内側嵌合表面に係合し、前記多極光
ファイバコネクタを前記相手コネクタに対して正確に位
置決めする嵌合表面手段及び前記フェルールが位置する
多数の開口を有する配列プレートとを備え、前記多数の
フェルールが、互いに正確に軸合せされ、かつ、前記嵌
合表面手段に対して正確に軸合せされている状態で前記
配列プレートに固着されることを特徴とする。
【００１２】本発明に係る多極ファイバコネクタの製造
方法は、多数の光ファイバケーブルと相手コネクタとを
接続する多極光ファイバコネクタの製造方法であって、
前記相手コネクタの内側嵌合表面に対応する内側嵌合表
面を有するとともに該内側嵌合表面に対して正確に位置
決めされている多数の軸合せピンを有する軸合せ治具
に、該軸合せ治具の内側嵌合表面に係合する嵌合表面手
段を有する配列プレートを嵌合する工程と、前記軸合せ
治具の軸合せピンに、前記光ファイバケーブルを受容す
る多数のフェルールを挿入する工程と、前記フェルール
を前記配列プレートに固着する工程とを具備することを
特徴とする。
【００１３】すなわち、多数の光ファイバケーブル、特
にプラスチック光ケーブルに使用される多極光ファイバ
コネクタは、相手多極ヘッダにおける多数の能動光電子
装置に対して正確な軸合せを備えている。コネクタは、
個々の光ファイバフェルールを使用する構成であり、こ
の光ファイバフェルールは互いに関して正確に軸合せさ
れ、また、コネクタ嵌合表面手段に関して正確に軸合せ
されている。フェルールを正確に軸合せするために、成
形された配列プレートとフェルールは最初に軸合せ治具
に配置される。コネクタは、配列プレートの周囲縁に配
置した嵌合表面手段を備え、これら嵌合表面手段は配列
プレートを配置するために軸合せ治具の内壁に嵌合する
ものである。嵌合表面手段は、好ましくは、多数の小さ
な突起で構成されている。フェルールは、軸合せ治具内
にピンによって正確に位置決めされる。配列プレート及
びフェルールを正確に位置決めした後、フェルールは、
配列プレートへ超音波接着される。
【００１４】多極光ファイバコネクタは、送信機あるい
は受信機のような能動光電子装置を含むヘッダに結合す
る。これら能動光電子装置は、従来の光位置決め手段を
使用することによってヘッダ内に正確に位置決めされ、
ヘッダ内に接着固定される。ヘッダはシュラウドを備
え、シュラウドは多極光コネクタの配列プレートの嵌合
表面が嵌合される内面を備えている。このヘッダの嵌合
内面は軸合せ治具の内面に相当する大きさで形成される
ので、フェルール内の光ファイバは能動光電子装置に対
して正確に位置決めされる。多極光コネクタは、また、
多極光コネクタとヘッダとの間を完全にシールするため
に、個々の光ファイバおよびヘッダのシュラウドに係合
するシールを備えている。シールは、キャッププレート
とシールリテーナとの間に位置される。キャッププレー
トはフェルールの上端に超音波接着される。シールリテ
ーナは多極光コネクタをヘッダに取り付けるために留め
金具を受容する装着用耳部を備えてる。
【００１５】多極光コネクタは、ハーネス組立体の一部
として使用されるものであり、ハーネス組立体は自動車
のような製品におけるコントロールハブと遠隔センサ即
ちアクチュエータとの間の光および電気接続をするため
に使用される。このハーネスは光ファイバケーブルおよ
び電線の双方を含んでいる。分離した多極光および多極
電気コネクタはコントロールハブにおいて接続するため
に使用される。ハイブリッド型の電気および光コネクタ
は離れた場所で接続するために使用される。これらハイ
ブリッド型の電気および光コネクタは、同タイプのフェ
ルールを使用し、このフェルールは光ファイバ相互接続
の正確な位置決めをするために類似した配列プレートに
同様の方法で固定されている。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。図１は本発明の一実施形態の多極光ファ
イバコネクタとこのコネクタに結合するヘッダとを示す
斜視図である。
【００１７】本発明の好適実施形態は、特に自動車、飛
行機あるいは他の輸送手段のような組立体に使用される
制御システムにおける信号の分配に適応されるものであ
る。しかしながら、本発明はネットワーク分野のような
他の分野あるいはビルディングにおいて使用することが
できる。光ファイバコネクタの好適実施形態は、また、
光信号および電気信号の双方が組立体に配送される組立
体と、光信号及び電力が同一の部品あるいは副組立体の
間に送り込まれる応用分野とにおける使用に適してい
る。
【００１８】本発明の一実施形態は、図１に示すよう
に、光ファイバコネクタ組立体と相手光ファイバヘッダ
とを備えている。光ファイバコネクタ組立体は、１０本
の光ファイバケーブルがシングルファイバ光コネクタあ
るいはシングルコネクタに接続されている。本発明の他
の実施形態は、図１７乃至図２０に示すように、ハイブ
リッド型の電気及び光コネクタを備えている。このハイ
ブリッド型の電気及び光コネクタは、電力と光信号の双
方をシステム内における部品に接続するために使用され
る。これら実施形態の双方とも多数の光ファイケーブル
を同じ多極光ファイバコネクタへ独立して接続するため
に同じ構造及び組立技術を使用する。これら実施形態の
多極光ファイバコネクタの双方とも図２１に示すタイプ
のケーブルハーネスの一部分として使用される。このハ
ーネスは、自動車におけるコントロールハブをローカル
コントローラあるいはセンサに相互接続する如く、種々
の部品を相互接続するために使用される。
【００１９】図１は本発明の一実施形態の光ファイバカ
ップリングを形成する２つの結合可能な光ファイバコネ
クタを開示している。多極光ファイバコネクタ２は、多
極ヘッダ４を形成する第２のコネクタ要素に結合可能で
ある。光ファイバコネクタ２は、１０本の光ファイバケ
ーブル６のための単一のコネクタインターフェースを備
えている。これら光ファイバケーブル６は、シングルフ
ァイバ、プラスチック光ファイバケーブルを備えてい
る。しかし、本タイプの多極光ファイバケーブルがマル
チファイバケーブルおよびガラス製ファイバケーブルに
も使用できることを理解されたい。同等の光ファイバフ
ェルールコネクタの代用は、ここに記述したシングルフ
ァイバプラスチックケーブルの他に、ファイバの終端の
ために要求される。
【００２０】図１に示すヘッダ４は、コントロールハブ
のような部品のカバー８の上に装備されている。かかる
部品はこれらコネクタが使用される組立体あるいはシス
テムの一部分を構成する。この装置に含まれている電子
部品は、本発明の本質的な要素を含むものではない。よ
り詳述するように、ヘッダ４は、多数の能動光電子装置
９０を備え、これら能動光電子装置９０によって送信あ
るいは受信された信号は多極光ファイバコネクタ２に取
り付けられている光ファイバケーブル６によって伝送さ
れる。これら能動光電子装置９０の各々は、他の装置と
は独立して動作し、それゆえ個々の光ファイバケーブル
６によって伝送された信号は、他の信号とは独立したも
のとなっている。それゆえ、各々の光ファイバケーブル
６とそれに対応する能動電子装置９０との間の正確な軸
合せが必要である。多極光ファイバコネクタ２とヘッダ
４は、正確な軸合せを確立し、保持しなければならな
い。軸ずれの３つのタイプは、端部の分離、角度のず
れ、横方向のずれである。
【００２１】多極コネクタ２の主要な部品が図２に示さ
れている。光ファイバフェルール１０は、プラスチッ
ク、シングルファイバ、光ケーブルの電気的接続を確立
するために使用される種類のものである。この一般タイ
プのコネクタは、米国特許第４，９８６，６２５号に開
示されている。これら光ファイバフェルール１０と上記
特許に開示されたものとの相違は、以下により詳細に述
べられる。１０個の独立した光ファイバフェルール１０
が図２に示される本発明の実施形態に使用されている。
成形されたプラスチック配列プレート１２は、個々の光
ファイバフェルール１０の正確な軸合せを提供する。こ
の多極光ファイバコネクタ２は、また、キャッププレー
ト１４を備えており、配列プレート１２は組立完了した
多極光ファイバコネクタ２において、各々の光ファイバ
フェルール１０に取り付けられあるいは固定される。多
極光ファイバコネクタ２と個々の光ファイバケーブル６
の周囲を完全に封止するシール１６がキャッププレート
１４とシールリテーナ１８との間に示されている。ま
た、ねじ９８の形態をなす従来の留め金具が、図１に示
されている。これらねじ９８は、多極光ファイバコネク
タ２をヘッダ４へ取り付けるために使用される。これら
ねじ９８は以下に述べるように多極光ファイバコネクタ
２の主要部品の組立の一部として使用されるものではな
い。
【００２２】多極光ファイバコネクタ２の組立工程は、
図３乃至図１１に示されている。主要部品の詳細の多く
は、多極光ファイバコネクタ２の組立工程に関して述べ
られる。軸合せ治具１００は、光ファイバフェルール１
０の正確な軸合せを確立するために使用され、ヘッダ４
内に収容された光電子装置に対して正確な軸合せをする
ために必要である。この軸合せ治具１００は、正確に機
械加工された多数のピン１０２を備えている。これらの
ピン１０２は、軸合せ治具１００の床部１０４から上方
に向って立設されている。４つの側壁１０６は、軸合せ
治具１００の床部１０４から上方に向って立設されてい
る。これら側壁１０６は、図３において、軸合せ治具１
００の内部を見せるために、破断してある。これら４つ
の側壁１０６は、図８乃至図１１に断面が示されてい
る。これら側壁１０６の内周１０８は、また、正確に機
械加工されている。これら側壁１０６は、多極光ファイ
バコネクタ２の組立体のための基準面を有する。ピン１
０２は互いに関連して正確に位置決めされ、また、これ
らピン１０２の各々は、側壁１０６の内周１０８に関し
て正確に位置決めされる。この基準面に関するこれらピ
ン１０２の正確な位置決めは、個々の光ファイバフェル
ール１０を正確に位置決めするために使用される。これ
に対して光ファイバフェルール１０は、光ファイバケー
ブル６の端部を位置決めする。光ファイバケーブル６
は、個々にこれら光ファイバフェルール５０内に位置決
めされる。
【００２３】ピン１０２の垂直性は光ファイバフェルー
ル１０と光ファイバケーブル６の角方位の維持に影響を
与えるので、軸合せ治具１００の床部１０４に関するピ
ン１０２の垂直方位は正確に保持されねばならない。軸
合せ治具１００は、また、軸合せ治具の床部１０４から
隆起した部分に多数のノッチ１１０を備えている。これ
らノッチ１１０は、２列のピン１０２の間に位置され、
１つのノッチ１１０は各々のピン１０２のとなりに位置
される。これらノッチ１１０は、光ファイバケーブル６
の光ファイバフェルール１０への取付けのために、光フ
ァイバフェルール１０の向きを合わせる。この向き合わ
せは、光ファイバケーブル６の光ファイバフェルール１
０への取付けを容易にするために必要なだけなので、ピ
ン１０２に関するノッチ１１０の軸合せ及び位置決め
は、ピン１０２の内周（基準面）１０８への位置決め程
の正確さは必要ない。正確な軸合せ及び位置決めのため
に維持しなければならない軸合せ治具に関する公差は、
正確に機械加工された金属治具のために成し遂げること
ができる範囲内である。当業者は、光ファイバインター
フェースのために要求される公差を軸合せ治具の製作の
ために保持しなければならない正確さに変換することが
できる。
【００２４】多極光ファイバコネクタ２の組立てにおけ
る第１段階は、軸合せ治具１００のピン１０２上に光フ
ァイバフェルール１０を位置させることである。図１２
及び図１３に詳細に示すように、各フェルール１０は前
端２２と後端２４との間を延びる貫通孔２８を備えてい
る。貫通孔２８の前方孔部３０は、光ファイバケーブル
６を受容するように正確に成形されている。光ファイバ
フェルール１０が、軸合せ治具１００内へ挿入される
と、ピン１０２は前方孔部３０を通って上方に延びる。
正確に各フェルール１０を軸合せ治具１００内に位置決
めするのは、ピン１０２と前方孔部３０との間の嵌合で
ある。各フェルール１０の向きは、フェルール１０の外
部に位置したフェルール軸合せピン４８によって保持さ
れる。フェルール１０が図３に示すように正しく軸合せ
治具１００内に位置したときに、フェルール軸合せピン
４８は対応するノッチ１１０内に嵌合する。
【００２４】多極光ファイバコネクタ２の組立てにおけ
る第２段階は、図４及び図９乃至図１１に示されてい
る。各々のフェルール１０が正しく軸合せ治具１００内
に位置決めされた後、配列プレート１２が軸合せ治具１
００内に挿入される。図４からはコネクタ部品の向きを
より明確に示すため軸合せ治具１００が省略されている
が、フェルール１０の軸合せに関する配列プレート１２
の最初の位置決めは、軸合せ治具１００において行われ
る。図９乃至図１１は、軸合せ治具１００によるフェル
ール１０に関する配列プレート１２の位置決めを示して
いる。配列プレート１２は、略矩形の射出成形されたプ
ラスチックプレートである。配列プレート１２は平坦矩
形部材の実施形態として示されているが、この配列プレ
ート１２は単に平坦プレートで形成する必要はない。他
の実施形態において、より複雑な形状が使用される。よ
り複雑な”配列プレート”が図１７乃至図２０の実施形
態において示されている。配列プレート１２は、配列プ
レート１２の頂面と底面との間を延びる多数の矩形状開
口５０を備えている。これら１０個の開口５０は、それ
ぞれがフェルール１０の１つを受容するのに十分な大き
さである。これら開口５０は、フェルール１０の外形と
ほぼ同じ形状をしているが、フェルール１０はこれら開
口５０に関して不正確に配置あるいは位置される。標準
射出成形は、各々の開口５０の十分に正確な位置決めを
維持するのに使うことはできない。通常は、隣接する穴
の間の中心から中心の０．１３ｍｍの公差が維持され
る。この公差及び穴の軸合せのための公差積み重ねは、
多極光ファイバコネクタ２におけるフェルール１０のす
べての正確な位置決めをするのに、これら開口５０が使
用されるのを許容しない。このように、フェルール１０
は、開口５０によって概ね軸合せされるが、正確には軸
合せされない。この公差積み重ねの効果は、図１１に示
されている。軸ずれの量が図１１において図解目的のた
めだけに誇張されて図示されている。この公差は、図１
１に示す部品のスケールでは可視できるものではない
が、開口５０とフェルール１０に要求される正確な位置
との間の正確な軸合せとは異なった図示した軸ずれは本
願にとって重要である。
【００２６】配列プレート１２は、外周面５８を備えて
いる。この外周面５８は、外方に延びるいくつかの突起
５２を備え、これらの突起５２は嵌合表面手段を構成す
る。これら突起５２のサイズは、理解容易のために図１
１において誇張して図示されている。実際には、これら
突起５２の高さは、０．０１２インチ（０．００５ｃ
ｍ）のオーダーである。６つの突起５２が配列プレート
１２の外周面５８に配置されており、両端の各々には１
つの突起５２が、各々の側面に沿って２つの突起５２が
それぞれ配置されている。配列プレート１２を貫通する
スロット５４がそれぞれの突起５２に近接して配置され
ている。これらのスロット５４は、対応する突起５２の
長さを超えて延び、スロット５４と外周面５８の一部分
との間に可撓性部分５６を形成している。各々の突起５
２は、軸合せ治具１００の内周１０８に係合する。これ
は図１１に示されている。これら突起５２は、内周（基
準面）１０８に関して正確に位置決めされる。可撓性部
分５６のたわみは、成形された配列プレート１２のわず
かな形状的な不整合を許容する。従って、配列プレート
１２は、全体として内周（基準面）１０８に関して正確
に位置決めされる。フェルール１０は、内周１０８に関
して事前に正確に位置決めされているので、フェルール
１０は全体として配列プレート１２に関して正確に位置
決めされてはいない。各々のフェルール１０が各々の開
口５０内で正確に位置決めされることは要求されていな
いことに留意されたい。これら開口５０は、フェルール
１０が互いに、また、内周１０８、更に突起５２に関し
て正確な軸合せを維持するのに十分な大きさを有してい
る。
【００２７】多極光ファイバコネクタ２の組立てにおけ
る次の段階は、フェルール１０と配列プレート１２が軸
合せ治具１００によって正確に位置決めされて保持され
ると同時に、個々のフェルール１０を配列プレート１２
に取り付け、接着あるいは固着することである。フェル
ール１０を配列プレート１２に取り付ける好適な方法
は、それらが軸合せ治具１００内で位置している間に、
フェルール１０を配列プレート１２に超音波接着するこ
とである。適当な超音波ホーンと組立装置は、当業者に
よって製造される。各々のフェルール１０は、前端２２
に近接して配置されたフェルール装着フランジ３８を備
えている。好適実施形態において、フランジ３８は、フ
ェルール１０の対向側面から延び、各々のフェルール１
０は上方に突出するリブ４０として形成されている一体
プラスチックエネルギ導波器を備えている。これらリブ
４０は、超音波接着に適した形状で形成されている。こ
れらリブ４０の正確な形状は、超音波接着の作業によっ
て決定され、また、超音波接着技術と装置において公知
のものである。フェルール１０と配列プレート１２とが
治具内に配置された状態で、軸合せ治具１００は、超音
波接着装置内に置かれ、リブ４０によりフェルール１０
が配列プレート１２に対して接着される。フェルール１
０と配列プレート１２とは互いに保持、取付、固着、接
着あるいは止められ、フェルール１０は外周面５８に関
して正確に位置決めされる。フェルール１０を配列プレ
ート１２に取付あるいは固着する好適なプロセスとして
超音波接着が選択されているが、他の従来からあるプロ
セスを使用してもよい。接着剤を使用することができ、
また、熱かしめ（ｈｅａｔ ｓｔａｋｉｎｇ）をしても
よい。
【００２７】フェルール１０が配列プレート１２に超音
波接着され、そして内周１０８に関して正確に軸合せさ
れそれゆえ突起５２に関して正確に軸合せされ、また、
互いに関して正確に軸合せされた後、フェルール１０は
フェルール１０の後端においてキャッププレート１４に
取り付けられる。この段階は図５及び図１０において示
される。キャッププレート１４は、略矩形状の外縁を有
する成形された平板体６０を備えている。平板体６０は
個々の光ファイバケーブル６を受容するように位置され
た多数の貫通孔６２を備えている。平板体６０は、ま
た、２つのスペーサピン６４を有し、スペーサピン６４
は、スペーサピン６４の頂面から延びる、より小さい直
径の装着ピン６６を備えている。図５及び図１０に示す
ように、キャッププレート１４は、フェルール１０の貫
通孔２８に貫通孔６２を整列させて軸合せ治具１００内
に位置決めされる。キャッププレート１４の貫通孔６２
をフェルール１０の貫通孔２８に関して正確に軸合せす
るのは、配列プレート１２の正確軸合せ同様の方法で可
能であるが本発明の好適実施態様においてはそのような
正確軸合せは不要である。より詳細に述べられるよう
に、光ファイバケーブル６は貫通孔６２を通ってフェル
ール１０の貫通孔２８に延びる。光ファイバケーブル６
へのダメージを防止し、また、光ファイバケーブル６の
フェルール１０への容易な挿入を許容するのに必要な軸
合せだけが要求される。
【００２９】キャッププレート１４は、超音波接着によ
ってフェルール１０に取り付けられる。フェルール１０
は、後端２４から上方へ延びるプラスチックエネルギ導
波コーン４２を備えている。キャッププレート１４が軸
合せ治具１００に装着されたとき、これらコーン４２は
キャッププレート１４の平板体６０の下面に係合する。
軸合せ治具１００は、フェルール１０、配列プレート１
２及びキャッププレート１４が配置された状態で適切に
設計された超音波装置内に挿入され、キャッププレート
１４は後端２４においてフェルール１０に超音波接着さ
れる。好適実施形態において、この超音波接着ステップ
は、配列プレート１２がフェルール１０に超音波接着さ
れるステップに追加され、また、このステップから切り
離されている。フェルール１０は配列プレート１２およ
びキャッププレート１４へ１つの超音波接着作業で接着
されうる。しかしながら、そのような単独接着ステップ
は、多くの不良部品生産を招くことになる。また、熱か
しめや接着剤の使用のような他の従来からある接着ある
いは固着の方法を使用することができるが、これら他の
接着あるいは固着の方法の信頼性は、超音波接着よりも
劣ることが理解されよう。
【００３０】図６は、多極光ファイバコネクタ２の組立
てにおける次の段階を示している。シール１６は、シー
ル孔７０をキャッププレート１４の貫通孔６２とフェル
ール１０の貫通孔２８に整列させてキャッププレート１
４の頂面に装着される。この段階では、軸合せ治具１０
０の使用を必要としない。シール孔７２は、キャッププ
レート１４のスペーサピン６４の外部と係合する大きさ
で形成され、これらスペーサピン６４の周囲の完全なシ
ーリングを維持する。リブ７４は、相手コネクタと係合
するようにシール１６の外周に配置され、外極光ファイ
バコネクタ２の周囲の完全な封止をするようにしてい
る。シール孔７０は、シーリングリブ７６を備え、シー
リングリブ７６はこれらシール孔７０を通って挿入され
る光ファイバケーブル６の外部と係合するように内側に
向いており、個々の光ファイバケーブル６の周囲の完全
な封止を維持する。
【００３１】図６に示す状態にシール１６を配置した
後、シールリテーナ１８がシール１６の頂面に取り付け
られ、多極光ファイバコネクタ２の組立てが完了する。
シールリテーナ１８は、光ファイバケーブル６を受容す
るように配置された孔８０とキャッププレート１４の装
着ピン６６に整列する２つの装着孔８２とを備えてい
る。シールリテーナ１８は、超音波接着あるいは同様の
固着作業による装着ピン６６の頂部の放射状変形によっ
てキャッププレート１４に取り付けられる。このように
して多極光ファイバコネクタ２が完成する。
【００３２】図７において個々のプラスチック光ファイ
バケーブル６は、各光ファイバケーブル６を貫通孔６
２、７０、８０を通して個々のフェルール１０の貫通孔
２８に挿入することによって多極光ファイバコネクタ２
内に装着される。光ファイバケーブル６の端部の外側ジ
ャケットはファイバを露出させるために最初にストリッ
プされる。次に、光ファイバケーブル６はファイバの端
部が前端２２に位置するようにフェルール１０内に挿入
される。前方孔部３０はプラスチック光ファイバの外部
に密接して係合し、また、ファイバをフェルール１０に
関して正確に位置決めするような大きさで形成されてい
る。この時点で、２つのケーブルリテーナ４４が横から
フェルールキャビティ４６内に挿入され、フェルール１
０内においてファイバが保持される。これらリテーナ４
４は、ファイバの外側ジャケットに食い込むスロットを
備え、ファイバをそれぞれのフェルール１０内において
機械的に保持する。このタイプのフェルール１０は、米
国特許第４，９８６，６２５号に開示されている。多数
のフェルール１０はすべて配置されているので、すべて
のキャビティ４６が外側に向き、リテーナ４４がアクセ
ス可能になっている。ピン４８のノッチ１１０への係合
は、この軸合せを保証する。リテーナ４４を個々にある
いはリテーナ４４の双方を同時に同一フェルール１０に
挿入することができ、あるいは多数のファイバを同時に
多数のフェルール１０内に挿入することができる。ファ
イバが対応するフェルール１０内に位置した状態で、各
ファイバの前端は固く結合し、それから、ファイバの前
面は光信号の低損失伝送に適した滑らかな精密端面処理
へ移行する。
【００３３】多極光ファイバコネクタ２は、光ファイバ
接続を形成するために、互いに結合するように形成され
ているが、本発明の好適実施形態は多極光ファイバコネ
クタ２がヘッダ４と結合する構成を使用している。ヘッ
ダ４はエミッタや検知器のような複数の能動光電子装置
９０を配置している。ヘッダ４６に配置されるのは、能
動光電子装置９０ではなく、光ファイバであってもよ
い。能動光電子装置９０は、従来からの光軸合せ技術を
使用することによってヘッダ４内に正確に位置決めされ
る。ヘッダ４は、内側嵌合表面１２２を形成するように
シュラウド１２０が延びる一体成形されたプラスチック
体１２８を備えている。この内側嵌合表面１２２は、シ
ュラウド１２０を形成する４つの壁の内側によって区画
されている。この内側嵌合表面１２２の下部の大きさ
は、成形の通常公差限界の範囲内で軸合せ治具１００の
内周１０８の大きさと適合する。軸合せ治具１００は軸
合せ治具１００の内周１０８に関してフェルール１０を
正確に位置決めし、また光ファイバケーブル６をこれら
フェルール１０内に位置決めするので、これらフェルー
ル１０および光ファイバケーブル６はヘッダ４の内側嵌
合表面１２２に関して正確に位置決めされる。軸合せ治
具１００における配列プレート１２の突起５２の干渉嵌
合はヘッダ４のシュラウド１２０内で重なるからであ
る。その結果、ファイバはヘッダ４内に正確に位置決め
されている能動光電子装置９０に関して正確に位置決め
される。能動光電子装置９０は、キャビティ１３０内で
ヘッダ４の内側嵌合表面１２２に関して位置決めされ
る。キャビティ１３０は、シュラウド１２０内でプラス
チック体１２８のシュラウドキャビティの底部を貫通す
る貫通孔１２４に連通している。これら貫通孔１２４
は、普通には、能動光電子装置９０と整列しており、フ
ェルール１０の前端２２が挿入する開口を備えている。
キャビティ１３０は、また、内壁１２６および可撓性下
部壁１３２によって区画されている。これら可撓性下部
壁１３２は、能動光電子装置９０が正確に位置決めさ
れ、また、永久にキャビティ１３０内にポッティングさ
れるまで、一時的に能動光電子装置９０を保持する。リ
ード９２はヘッダ４の側部から延び、基板１４０にはん
だ付けされる。基板１４０は、光通信が確立されている
部品カバー８内に装着されている。カバー８とヘッダ４
との間のガスケットがシールとなる。
【００３４】ヘッダ４は、ねじ孔１３６に受容される４
つのねじを使用することによってカバー８に装着され
る。フランジ１３８は、カバー８の下面と同一平面に配
置される。ヘッダ４は、また、シュラウド１２０の両端
に２つの装着孔１３４を備えている。シールリテーナ１
８の装着孔８４を通して挿入されたねじ９８がヘッダ４
の装着孔１３４に螺合される。ねじ９８ではなく、突起
５２と内周嵌合表面１２２との間の係合によって光ファ
イバケーブル６と能動光電子装置９０とが整列される。
【００３５】図１７乃至図２０において、本発明の他の
実施形態が示されている。このコネクタ２０２は、２つ
の電気的接続と２つの光接続を同じコネクタにおいて備
えたハイブリッド型の電気および光コネクタである。こ
のコネクタ２０２は、同じ組立体に収容された従来から
の電気接続に加えて、多極光ファイバコネクタ２の主要
部品に対応する主要部品を備えている。図２０に示すよ
うに、同じフェルール１０がコネクタ２と２０２に使用
されている。成形された配列プレート２１２は配列プレ
ート１２に対応するだけでなく、図１８に示すように、
２つの電気コンタクトが装着された一体ハウジングを備
えている。フェルール１０は配列プレート２１２の外周
面２５８の突起２５２に関して正確に位置決めされてい
る。突起２５２はコネクタ２の突起５２に対応し、ま
た、スロット２５４はスロット５４に対応する。フェル
ール１０および配列プレート２１２はコネクタ２に使用
される軸合せ治具１００に対応する軸合せ治具（図示せ
ず）内に位置決めされる。フェルール１０は、正確な位
置で軸合せ治具に好ましくは超音波接着される。フェル
ール１０の装着手段を備えることに加えて、軸合せ治具
はまた孔２５０を備えている。孔２５０は、電線が貫通
し、かつ、電気ターミナルで終端している。電気ターミ
ナルはコネクタ嵌合端から配列プレートにおけるターミ
ナルキャビティ内に装着されている。これらキャビティ
およびキャビティ内に装着されたターミナルは、従来か
ら存在するものでありそれゆえ詳細には説明しない。Ａ
ＭＰインコーポレーテッドによって製造されたＡＭＰＳ
ＥＡＬコネクタのような従来からの電気コネクタ構成を
使うことができる。ＡＭＰＳＥＡＬは、ザ ウィタカー
コーポレーションの商標である。コネクタ２０２は、ま
た、キャッププレート１４に類似しているキャッププレ
ート２１４を備えている。キャッププレート２１４は、
スペーサ２６４と超音波装着ピン２６６とを有してい
る。キャッププレート２１４は、また、光ファイバケー
ブル６用の孔２６０に加えて電線用の孔３５０を備えて
いる。段部２６８はキャッププレート２１４の下面に形
成されている。この段部２６８は、フェルール１０の正
しい軸配置を保証するのに必要であり、フェルール１０
はこのコネクタに使用されている従来からの電気ターミ
ナルよりも短いものとなっている。フェルール１０と電
気ターミナルキャビティ２９０の位置は、図１９に示さ
れている。コネクタ２０２は、また、シール２１４とシ
ールリテーナ２１８を備え、これらシール２１６及びシ
ールリテーナ２１８はコネクタ２における対応する部品
と類似したものとなっている。ハイブリッド型の電気お
よび光コネクタ２０２はヘッダ（図示せず）に結合する
ことができ、ヘッダはヘッダ４の構成に対応する光部品
構成を使用し、また、結合電気接続部品を備えている。
【００３７】図２１は、代表的な電気および光ハーネス
組立体４００を示し、ハーネス組立体４００は多極光フ
ァイバコネクタ２とハイブリッド型電気および光コネク
タ２０２との双方を使用している。このハーネス組立体
４００は、すべて同じ外側被覆４０２で束ねられた多数
の光ファイバケーブル６および多数の電線３１０を備え
ている。多極光ファイバコネクタ２はハーネス組立体４
００の一端において１０本の光ファイバケーブル６に取
り付けられている。同様に、多極電気コネクタ３００
は、ハーネス組立体４００の同一端において各々の電線
３１０に取り付けられている。以前に言及した従来のＡ
ＭＰＳＥＡＬコネクタは電気コネクタ３００を表すため
ここに示されている。
【００３８】２つのハイブリッド型電気および光コネク
タ２０２がハーネス組立体４００において光ファイバケ
ーブル６と電線３１０の他端に取り付けられている。各
コネクタ２０２は、２つの光ファイバケーブル６および
２つの電線３１０に取り付けらている。このハーネス組
立体４００において、他のコネクタが他の電線あるいは
光ファイバケーブルに異なる位置において取り付けられ
ることを理解されたい。これら他のコネクタは、ハイブ
リッド型の電気および光コネクタ２０２であるか又はそ
れらは従来の電気コネクタと光コネクタとに分離され
る。
【００３９】図２１に示したタイプのハーネス組立体
は、電気および光信号の双方の配給が必要とされる、自
動車あるいは同様の生産品において使用される。多極光
ファイバコネクタおよび多極電気コネクタ３００は、中
央制御位置あるいはコントロールハブ組立体における取
付けに適している。より小さいハイブリッド型の電気及
び光コネクタは、コントロールハブによる制御をするた
めに反応するセンサあるいはアクチュエータのような遠
隔装置に接続される。このハーネス組立体は、分離した
オフラインの作業において組み立てられ、また組み立て
ライン分野において使用される。自動車あるいは同様の
生産品における様々な装置がこのハーネスによって迅速
に相互接続される。この信頼性のある光相互接続は、他
の組立作業に干渉することなしに行われる。光相互接続
は、自動車の最終組立作業の一部分として行われない。
【００４０】ここに記載した実施形態は、ここに開示及
び請求された本発明の本質的な主題を表している。同等
の構造および方法が好適実施形態に関して論ぜられる
が、同等の構造部品及びプロセスステップは詳細に論じ
あるいはカタログを試みるために多数のものからなって
いる。それゆえ、ここに提案されたクレームは、すでに
記載された実施形態だけでなく、当業者が理解できる同
等あるいは類似の構造および方法を含む実施形態にまで
向けられる。
【００４０】本発明の効果は、１つの多極光ファイバコ
ネクタが多数の光ファイバを相手コネクタに相互接続す
ることができることである。各々の光ファイバを対応す
る光ファイバあるいは能動光電子装置に接続することが
できる。本発明のコネクタによって、各々の光ファイバ
相互接続が相手光ファイバあるいは能動光電子装置に関
して正確に位置決めされる。多数の光ファイバの正確な
位置決めは、射出成形品を使用してコネクタを組み立て
ても可能である。従来からの射出成形技術を使用するこ
とによる公差は、射出成形コネクタ体において隣接する
光ファイバを正確に位置決めするのに十分でない。しか
し、本発明のコネクタは、各々の光ファイバが他の光フ
ァイバおよび配列プレートの正確に位置決めされた嵌合
面に関して正確に位置決めされるのを許容する。この多
極光ファイバコネクタの重要な実用的な効果は、標準シ
ングル光ファイバフェルールが各光ファイバを終端させ
るために使用されることができることである。これら標
準フェルールは、超音波接着のような従来からの接着技
術によってコネクタ体に接着される。この多極光ファイ
バコネクタの他の効果は、コネクタが各光ファイバフェ
ルールを位置決めする簡単な治具を使用することによっ
て組立てられることである。従来からの光ファイバ終端
技術、組立技術、成形技術が使用される。このコネクタ
の効果は、コネクタの製造及び組み立てばかりでなく、
その使用にも広がる。多数の光ファイバが単独のコネク
タ体内に収容されているので、多数の光ファイバケーブ
ルがヘッダに接続されるとき、あるいは他の部品が光フ
ァイバケーブルを有する大きな組立体であるときは、い
くつかの接続の代わりに１つ接続がなされる。例えば、
１つの多極光ファイバコネクタが自動車光信号システム
における入力／出力ヘッダに取り付けられる。多極コネ
クタが正しく結合されるので、分離したコネクタの使用
から起こる”ミスワイヤリング”エラーは回避される。
この多極光ファイバコネクタは、光及び電気接続の双方
が入力／出力ヘッダに対してなされるハイブリッドバー
ジョンにおいて使用されうる。このハイブリッドバージ
ョンは、入力／出力接続を提供するハイブリッドコネク
タおよび個々の遠隔位置で使用される、遠隔センサのよ
うな光および電気コネクタをともなって、光及び電気コ
ネクタにおいて使用される。
【００４２】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、１つの多
極光ファイバコネクタによって多数の光ファイバを相手
コネクタに相互接続することができ、その際に各々の光
ファイバは相手コネクタの光ファイバあるいは能動光電
子装置に対して正確に軸合せされる。又、多数のフェル
ールが、互いに正確に軸合せされ、かつ、嵌合表面手段
に対して正確に軸合せされている状態で配列プレートに
固着されているので、配列プレート射出成形品を使用し
てコネクタを組み立てても多数の光ファイバの正確な軸
合せが行える
【００４３】請求項２に係る発明によれば、配列プレー
トおよび多数のフェルールが軸合せ治具に対して正確に
位置決めされ両者は固着されるので、配列プレート及び
多数のフェルールが相手コネクタに対して正確に位置決
めされることになり、フェルール内の光ファイバが相手
コネクタに対して正確に軸合せされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の多極光ファイバコネクタと
このコネクタに結合するヘッダとを示す斜視図である。
【図２】図１に示す多極光ファイバコネクタおよびこの
コネクタの組立てに使用される軸合せ治具を示す分解斜
視図である。
【図３】フェルールを軸合せ治具のピンに挿入する状態
を示す斜視図である。
【図４】キャッププレートをフェルールに取り付ける状
態を示す斜視図である。
【図５】シールをキャッププレートに取り付ける状態を
示す斜視図である。
【図６】シールリテーナを取り付ける前の状態を示す斜
視図である。
【図７】多極光ファイバコネクタに光ファイバケーブル
を接続し、リテーナを取り付ける状態を示す斜視図であ
る。
【図８】フェルールを軸合せ治具のピンに挿入する前の
状態の断面図である。
【図９】フェルールを軸合せ治具のピンに挿入した後の
状態の断面図である。
【図１０】キャッププレートをフェルールに取り付ける
前の状態を示す断面図である。
【図１１】図１０の１１−１１線に沿った断面図であ
る。
【図１２】フェルールにリテーナを挿入する状態を示す
斜視図である。
【図１３】図１２に示すフェルールの部分断面図であ
る。
【図１４】図１に示すヘッダの平面図である。
【図１５】図１に示すヘッダの正面図である。
【図１６】ヘッダの右側面を示す部分断面図である。
【図１７】本発明の他の実施形態のハイブリッド型多極
光ファイバコネクタの平面図である。
【図１８】図１７に示すハイブリッド型多極光ファイバ
コネクタの正面図である。
【図１９】図１７に示すハイブリッド型多極光ファイバ
コネクタの底面図である。
【図２０】図１７乃至図１９に示すハイブリッド型多極
光ファイバコネクタの分解斜視図である。
【図２１】電気一光ハーネス組立体の斜視図である。
【符号の説明】 ２ 多極光ファイバコネクタ ４ ヘッダ ６ 光ファイバケーブル １０ フェルール １２ 配列プレート ５０ 開口 ５２ 嵌合表面手段 １２２ 内側嵌合表面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム・バティー アメリカ合衆国 ノースカロライナ州 27106ウィンストンセーラム ラインバッ ク ドライブ 4711 (72)発明者 ボビー・ジーン・ウォード アメリカ合衆国 ノースカロライナ州 27021キング メープル レーン 1019

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 多数の光ファイバケーブルと相手コネク
    タとを接続する多極光ファイバコネクタであって、 前記光ファイバケーブルを受容する多数のフェルール
    と、 前記相手コネクタの内側嵌合表面に係合し、前記多極光
    ファイバコネクタを前記相手コネクタに対して正確に位
    置決めする嵌合表面手段および前記フェルールが位置す
    る多数の開口を有する配列プレートとを備え、 前記多数のフェルールが、互いに正確に軸合せされ、か
    つ、前記嵌合表面手段に対して正確に軸合せされている
    状態で前記配列プレートに固着されることを特徴とする
    多極光ファイバコネクタ。
  2. 【請求項２】 多数の光ファイバケーブルと相手コネク
    タとを接続する多極光ファイバコネクタであって、 前記相手コネクタの内側嵌合表面に対応する内側嵌合表
    面を有するとともに該内側嵌合表面に対して正確に位置
    決めされている多数の軸合せピンを有する軸合せ治具
    に、該軸合せ治具の内側嵌合表面に係合する嵌合表面手
    段を有する配列プレートを嵌合する工程と、 前記軸合せ治具の軸合せピンに、前記光ファイバケーブ
    ルを受容する多数のフェルールを挿入する工程と、 前記フェルールを前記配列プレートに固着する工程とを
    具備することを特徴とする多極光ファイバコネクタの製
    造方法。
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