JPH0980260A

JPH0980260A - 光コネクターおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH0980260A
Application number: JP23852895A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Terasaka; 広行寺坂; Michio Ono; 通夫大野; Seishiro Taneichi; 正四郎種市
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1995-09-18
Filing date: 1995-09-18
Publication date: 1997-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】コネクター本体に対する光ファイバーの圧着力
が適度なものに容易に設定でき、光ファイバーの透過損
失増加と引き抜き耐力が適度なものに設定できる光コネ
クターおよびその製造方法を提供すること。【解決手段】光ファイバー素線５の外周面に被覆材６と
シース材８とがこの順に同心状に被覆されてなる光コー
ド３１の先端部に、光ファイバー素線５先端部を支持す
るフェルール１を有するコネクターが固定された光コネ
クター３０において、光コード３１の先端部が光ファイ
バー素線５、被覆材６の順に所定長さだけ露出されてい
るともに、露出された光ファイバー素線５と被覆材６と
の境界部に、先端部が前記光ファイバー素線５を固定
し、後端部が被覆材の先端部を固定する圧着リング３を
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバーコー
ドを用いる通信機器分野に属し、詳しくは光コネクター
およびその製造方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種通信回線は、回線材質が従来
の金属線等のいわゆるツイストペア線にかわって、石英
系の光ファイバーコードが実用化されてきている。そ
て、このような石英系の光ファイバーコードの接続方法
としては、予め光コネクターに短い光ファイバーを接続
しておき、この光ファイバー先端と、現場にて敷設した
光ファイバーコードとを突き合わせてアーク放電装置に
て融着させる方法が採用されている。しかしながら、ア
ーク放電装置は大型のため、その持ち運びが行い難く、
また、工事費が高くなるという問題がある。

【０００３】これを解決する手段として、光コネクター
と光ファイバーとを接着剤にて一体化する、いわゆる接
着型光コネクターがある。図９は、このような接着型コ
ネクター１８内部に光ファイバー２３を接着固定した状
態の縦断面図である。

【０００４】図面に示すように、光コネクター本体２０
に設けた貫通孔２０ａの内部に、光ファイバー２３およ
びシース材８を所定の位置まで挿入し、有機系接着剤２
１にて固定するようになっている。このような接着型光
コネクター１８は、光ファイバー２３を有機系接着剤に
て固定するため、接着剤の注入、硬化に時間を必要と
し、また、接着剤がフェルール先端よりはみ出すため、
余分に突出した光ファイバー２３を切断した後に、フェ
ルール先端の研磨を必要とする。しかし、この研磨は高
度な技術を要し、作業性が悪いという問題があった。

【０００５】この問題を解決する手段として、最近では
光ファイバーの固定に有機系接着剤を必要としない、い
わゆる圧着型光コネクターが提案され、実用に供されつ
つある。このような従来の圧着型光コネクターは、例え
ば実開昭６３−８８８０３号公報に示すものがある。以
下、図１０にてこれを説明する。

【０００６】図１０は、従来の圧着型光コネクター１９
を示し、コネクター本体２０の内部に光ファイバー２３
を挿入後、コネクター本体２０の外周部から図に示す矢
印方向の力を加えて、圧着固定した状態の縦断面図であ
る。すなわち、図に示すように、光コネクター本体２０
の内部に形成された貫通孔２０ａの一部に、予め圧着ス
リーブ２２が挿入・固定されている。次に所定の長さだ
け被覆を剥いた光ファイバー２３およびシース材８を光
コネクター本体２０内に挿入し、光コネクター本体２０
の外側から、圧着スリーブ２２、光ファイバー２３右側
およびシース材８が位置する部位をそれぞれ圧着固定
し、光コネクター本体２０と光ファイバー２３を一体化
するものである。

【０００７】このような圧着型光コネクター１９におい
ては、光ファイバー２３への圧着力は、機械的な光ファ
イバーの引き抜き耐力を満足しつつ、かつ圧着によって
起こる光ファイバーの損失増加（圧着により光ファイバ
ー２３に応力がかかり、光の伝搬が阻害される）を所望
の範囲内に納めるように設定する必要がある。

【０００８】しかし、上記のようにコネクター本体２０
の外側から圧着したのでは、上記引き抜き耐力と損失増
加の両方のパラメータを満足することは非常に困難であ
る。また、石英系の光ファイバーを圧着する場合は、上
記パラメータの満足は更に困難で、場合によっては損失
増加量を満足しても、引き抜き耐力を満足しないことが
起こり、信頼性の非常に低い光コネクターとなるという
問題がある。すなわち所定の損失増加量を設定し、圧着
を行って組み立てたコネクター１９に対し、ＪＩＳＣ
５９６１に規定の温度サイクル試験を行うと、シース材
８と光ファイバー２３の間のピストニング（線膨張係数
の差による光ファイバー素線の出入り）が発生し、引き
抜き耐力が大きく低下し、場合によっては光ファイバー
２３が抜けるという問題がある。また、一方、引き抜き
耐力を満足するように、圧着力を大きくして組み立てる
と、所定の損失増加量を大きく上回り、信頼性の非常に
低い光コネクターとなるという問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたもので、コネクター本体に対する光フ
ァイバーの圧着力を適度なものに容易に設定できるよう
にすることにより、光ファイバーの透過損失増加と引き
抜き耐力が適度なものに設定できる光コネクターおよび
その製造方法を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る光コネクターは、光ファイバー素線の
外周面に被覆材とシース材とがこの順に同心状に被覆さ
れてなる光コードの先端部に、前記光ファイバー素線を
支持するフェルールを有するコネクターが固定された光
コネクターにおいて、前記光コードの先端部が光ファイ
バー素線、被覆材の順に所定長さだけ露出されていると
ともに、該露出された光ファイバー素線と被覆材との境
界部に、先端部が前記光ファイバー素線を固定し、後端
部が被覆材の先端部を固定する圧着リングが設けられて
いることを特徴とする。

【００１１】また、本発明に係る光コネクターの製造方
法は、光ファイバー素線の外周面に被覆材とシース材と
がこの順に同心状に被覆されてなる光コードの先端部
を、光ファイバー素線、被覆材の順に所定長さだけ露出
させ、該露出された光ファイバー素線と被覆材との境界
部に圧着リングを挿通し、その先端部で前記光ファイバ
ー素線を圧着して第１の圧着部を形成させることにより
光ファイバー素線と圧着リングとを一体化させ、次い
で、先端部にフェルールを有するコネクター本体または
前記第１の圧着部が形成された光ファイバー素線の先端
部のいずれか一方を他方に挿通することにより前記圧着
リングの後端部と前記コネクター本体の後端部とを重ね
合わせ、次いで、前記コネクタ本体の後端部にスリーブ
を挿通してコネクタ本体後端部の上にさらにスリーブ先
端部を重ね合わせ、しかる後に、前記スリーブ先端部を
圧着して第２の圧着部を形成させることにより光ファイ
バー素線、圧着リング、コネクター本体およびスリーブ
を同時に一体化させることを特徴とする。

【００１２】なお、本発明の装置およびその製造方法に
おいて、先端部とは、フェルールが設けられている側
（後述する図１の左側）をいい、後端部とは、その反対
側をいうものとする。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の装置の圧着リングとして
は、筒体であって、かつ、光ファイバー素線を固定する
小径の先端部と、被覆材を固定する大径の後端部からな
るものを用いることができる。また、上記光コネクター
は、露出された光ファイバー素線の先端部を同心状に支
持するフェルールと、フェルールおよび圧着リングの後
端部を固定するコネクター本体とからなるものを用いる
のが好ましい。また、上記光コードとして、被覆材とシ
ース材との間にさらに補強材が同心状に被覆されたもの
を用い、補強材の先端部がコネクター本体の後端部を包
囲するとともに、補強材の先端部とシース材の先端部の
両部分を固定するスリーブを設けるのが好ましい。

【００１４】本発明が適用できる光ファイバーの材質と
しては、いずれも材質が石英からなるコアの外周面にク
ラッドが被覆されたものであってもよいし、あるいは材
質が石英からなるコアが硬質の合成樹脂からなるクラッ
ドに被覆されたものであってもよい。また、光ファイバ
ーの構造としては、マルチモードステップインデックス
形、マルチモードグレーデッドインデックス形、シング
ルモードゼロ分散形、シングルモード分散フラット形の
いずれであっても良い。硬質の合成樹脂としては、ショ
アＤ硬度５０以上の樹脂なら特に制限はないが、例えば
ウレタンアクリレートやフッ化アクリレート等の紫外線
硬化型の樹脂がより好ましい。

【００１５】一方、本発明の製造方法においては、第２
の圧着部を形成した後に、スリーブの後端部を圧着して
第３の圧着部を形成させることにより、シース材にスリ
ーブを一体化させてもよいし、第２の圧着部と、第３の
圧着部とを同時に形成してもよい。また、圧着リングの
圧着後の断面形状としては、多角形や、光ファイバー素
線が対向する二平面で挟まれるような形状にしてもよ
い。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら具体的に説明する。

【００１７】図１は、本発明に係る光コネクターの一実
施例の縦断面図である。まず、本発明の光コネクター３
０の概要を説明する。コネクター本体２の左端部２ｃに
は、光ファイバー素線５をほぼ同心状に保持するフェル
ール１が嵌合により一体化されていると共に、コネクタ
ー本体２の中心部には、挿入される光ファイバー素線５
よりも若干大きめの内径が設けられている。

【００１８】一方、光コード３１の被覆を所定長さに剥
き、光ファイバー素線５、二次被覆材６に圧着リング３
を挿通して被せ、圧着リング３の左端部に突出して形成
されている、後端部３ｂよりは小径の先端部３ａをその
外周から図の矢印方向の力を加えて圧着し、光ファイバ
ー素線５と一体化する（圧着Ａ）。圧着し、一体化され
た光ファイバー３１および圧着リング３を、コネクター
本体２の後端部２ａ方向から挿入する。次に、コネクタ
ー本体２の後端部２ａの外周に、ケブラー等の補強材７
を被せ、更にその外側にスリーブ４を被せた後に図の矢
印方向の力を加えて圧着を行い（圧着Ｂ）、コネクター
本体の後端部２ａと圧着リング３の後端部３ｂとを一体
化している。一方、スリーブ４の後端部４ｂは、これに
図の矢印方向の力を加えて光ファイバーコードのシース
材８を圧着し（圧着Ｃ）、両部材を一体化している。

【００１９】以上が本発明の光コネクターの概要である
が、次に本発明の特徴である光コネクターの組立順序を
図２ないし図６を用いて詳しく説明する。

【００２０】図２に示すように、コア１０、クラッド１
１がそれぞれ外径５０μｍ、１００μｍの石英で構成さ
れた光ファイバーに、外径が１２５μｍとなるように硬
質の合成樹脂１２を被覆し、更に、光ファイバー素線５
に一層以上の合成樹脂からなる外径が４００μｍの一次
被覆材９、外径が９００μｍの二次被覆材、ケブラー
７、シース材８と順次被覆された光コード３１を所定の
長さに被覆を剥く。この状態の斜視図が図２である。

【００２１】次に、図３のように、光ファイバー素線５
および二次被覆材６の部分に、光ファイバー素線５の左
方から、例えば銅、銅合金、アルミニューム、或いはア
ルミ合金等の軟質金属からなる圧着リング３を挿通して
被せる。そして、圧着リング３の先端部３ａの突出部分
Ｌ１を図示しない公知の圧着工具で圧着する（圧着
Ａ）。この時の圧着時の断面形状としては、図４（ａ）
のように圧着リング３の圧着前の形状（ほぼ円形断面）
に対して、図４（ｂ）のようにおおむね三角形や、図４
（ｃ）のように四角形や、あるいは図４（ｄ）のように
六角形にしても良く、あるいは図４（ｅ）のように概ね
平行な二平面間で挟んだ形状や、図４（ｆ）のように概
ね円形状に圧着しても良い。これらの場合、光ファイバ
ー素線５に対して、被せた圧着リング３を直接圧着する
ことができ、かつ圧着リング３の外周からほぼ均等に圧
着変形を起こすことができるため、圧着リング３に対す
る機械的な光ファイバー素線５の引き抜き耐力と圧着に
よって起こる光ファイバーの損失増加とを所望の範囲内
に納めることが容易になる。また、上記図４（ｅ）の断
面形状のように、図４（ａ）に示す圧着リング３の圧着
前のほぼ円形断面形状に対して、光ファイバー素線５方
向に対して概ね平行な二平面間で挟んだ断面形状に圧着
した場合には、圧着リング３を挟む二平面間で圧着を行
うため、圧着に要する治工具の形状を極めて単純な二平
面にすることができる。また、圧着時の高さ（図中Ｈ）
を管理することにより、圧着リング３に対する機械的な
光ファイバー素線５の引き抜き耐力と圧着によって起こ
る光ファイバーの損失増加とを所望の範囲内に納めるこ
とが更に容易となる。

【００２２】なお、上記各図に示す圧着方法は、上記圧
着時の変形量或いは高さ（Ｈ）を管理することにより、
前記引き抜き耐力や損失増加を容易に設定できる構造で
あるため、圧着リング３の先端部３ａの圧着前の外径と
しては、特に限定されないが好ましくは光ファイバー素
線５の外径の２〜１０倍程度に形成するのが好ましい。
また、先端部３ａの圧着前の内径としては、光ファイバ
ー素線５の外径に対してクリアランスができるだけ小さ
い方が良いことは言うまでもなく、また、特に大きなク
リアランスの場合、圧着時に光ファイバー素線５が圧着
リング３の先端部３ａの内部で蛇行し、小さな曲げによ
る光ファイバー素線５の損失増加（この時の損失を特に
マイクロベンド損失と言う）を招く恐れがあることを考
慮すると、前記クリアランスは、光ファイバー素線５の
外径に対して１μｍから１００μｍ程度とするのが好ま
しい。更には、１μｍから２０μｍ程度のクリアランス
とするのがより好ましい。

【００２３】次に、図３で光ファイバー素線５と圧着リ
ング３とを一体化したものを、図５のようにフェルール
１と一体化しているコネクター本体２の後端側（右側）
より、挿入する。そして、コネクター本体２の後端部２
ａに補強材７を被せ、次に予めシース材８に通しておい
たスリーブ４を更に被せる。ここで、スリーブ先端部４
ａを図示しない圧着工具にて図の矢印方向からの力を加
えて第２番目の圧着（圧着Ｂ）を行い、コネクター本体
後端２ａと圧着リング後端３ｂ、補強材７、スリーブ先
端部４ａを一体化させる。

【００２４】最後に、図６のように、スリーブ後端４ｂ
に図の矢印方向からの力を加えて第３番目の圧着（圧着
Ｃ）を行い、スリーブ後端４ｂとシース材８を一体化さ
せる。また、公知のファイバー切断機にてフェルール１
からはみ出した余分な光ファイバー素線５を切断する。
なお、図５から図６に示す第２番目の圧着（圧着Ｂ）お
よび第３番目の圧着（圧着Ｃ）は、同時に行うこともで
きる。これにより、更に組立て作業時間の短縮が可能と
なる。

【００２５】以上のように組み立てた光コネクターをＪ
ＩＳＣ５９６１（１９９３）に示す方法により、挿入
損失（圧着による損失増加量、フェルールの精度による
損失などすべての損失を含む）を測定した。この結果を
図７に示す。

【００２６】図７に示すように、本発明の光コネクター
によると、その挿入損失は０．２から０．６ｄＢの範囲
に納まり、平均値としては０．３８ｄＢであり、良好な
結果であった。また、この時の光ファイバー素線５の引
き抜き耐力は１ｋｇｆ以上を示し、良好であったことを
付け加えておく。

【００２７】

【比較例】次に比較例として、コネクター構造は、上記
図１０で説明したとおりのものではあるが、圧着方法が
本発明の圧着Ａ〜Ｃの手順を経ないでコネクター本体の
外部から全ての圧着を行った従来の圧着型光コネクター
を製造し、上記実施例と全く同様の方法にて挿入損失を
測定した。この場合の挿入損失を図８に示す。図８のよ
うに、その挿入損失は０．２から０．８ｄＢの範囲に広
がり、平均値としては０．１８ｄＢ大きい０．５６ｄＢ
となった。また、この時の光ファイバー素線５の引き抜
き耐力は、実施例と同様に１ｋｇｆと設定して圧着を行
った。このように引き抜き耐力を同レベルにすると、挿
入損失が悪化することがわかる。

【００２８】なお、上述した実施例では、コネクター型
式は、ＪＩＳＣ５９７８（１９９３）に規定のＦ０９
形単芯光ファイバーコネクターにて示しているが、これ
に限定されることはなく、Ｆ０１形単芯光ファイバーコ
ネクター（ＪＩＳＣ５９７０）や、Ｆ０２形単芯光フ
ァイバーコネクター（ＪＩＳＣ５９７１）、Ｆ０３形
単芯光ファイバーコネクター（ＪＩＳＣ５９７２）等
の単芯用コネクターや、Ｆ０７形２芯光ファイバーコネ
クター（ＪＩＳＣ５９７６）や、Ｆ０８形２芯光ファ
イバーコネクター（ＪＩＳＣ５９７７）等の２芯用コ
ネクターにも十分適用可能である。

【００２９】

【発明の効果】請求項１〜６の発明は、以下に述べる優
れた効果を奏する。

【００３０】（１）光ファイバー素線に被せた圧着リン
グをコネクター本体に挿入する前に直接光ファイバー素
線に圧着固定したため、圧着リングの変形量を予め容易
に設定できる。

【００３１】（２）その結果、機械的な光ファイバーの
引き抜き耐力を満足しつつ、かつ圧着によって生じる光
ファイバーの損失増加を所望の範囲内に納めることが容
易になる。

【００３２】（３）コネクター本体に圧着リングを挿入
する前に素線への圧着を行うので、所望の断面形状にカ
シメることが可能となる。

【００３３】（４）光コネクターの組立に接着剤を必要
としないので、コネクター組立作業時間を短縮すること
ができる。

【００３４】請求項７〜８の発明は、以下に述べる優れ
た効果を奏する。

【００３５】（１）光コネクターの全構成部品が同時に
容易に一体化できる。

【００３６】（２）コネクター組立作業時間をさらに短
縮することができる。

【００３７】請求項９の発明は、圧着の圧着回数を合計
２回ででき、更に作業時間の短縮を可能とする。

【００３８】請求項１０の発明は、圧着リングの外周か
ら均等に圧着変形を起こすことができるため、機械的な
光ファイバーの引き抜き耐力を満足しつつ、かつ圧着に
よって起こる光ファイバーの損失増加を所望の範囲内に
納めることが容易となる。

【００３９】請求項１１の発明は、圧着リングを挟む二
平面間で圧着を行うため、圧着に要する治工具の形状を
極めて単純な二平面にすることができる。また、この場
合、圧着高さを管理することが容易となり、機械的な光
ファイバーの引き抜き耐力と圧着によって起こる光ファ
イバーの損失増加とを所望の範囲内に納めることが容易
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光コネクターの一実施例の縦断面
図である。

【図２】図１の光コードの被覆を剥いた状態の斜視図で
ある。

【図３】図１の本発明に係る光コネクターの組立順序を
示す第一番目の図である。

【図４】図３の圧着リングの圧着形状を示す断面図であ
る。

【図５】図１の本発明に係る光コネクターの組立順序を
示す第二番目の図である。

【図６】図１の本発明に係る光コネクターの組立順序を
示す第三番目の図である。

【図７】図１の本発明に係る光コネクターの挿入損失の
分布を示すグラフである。

【図８】従来の圧着型光コネクターの挿入損失の分布を
示すグラフである。

【図９】従来の接着型光コネクターの縦断面図である。

【図１０】従来の圧着型光コネクターの縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１……フェルール２……コネクター本体３……圧着リング４……スリーブ５……光ファイバー素線６……二次被覆材７……補強材８……シース材９……一次被覆材１０……石英コア１１……石英クラッド１２……硬質樹脂１８……従来の接着型光コネクター１９……従来の圧着型光コネクター２０……コネクター本体２０ａ……貫通孔２１……接着剤２２……圧着スリーブ２３……光ファイバー３０……光コネクター３１……光コード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ファイバー素線の外周面に被覆材とシー
ス材とがこの順に同芯状に被覆されてなる光コードの先
端部に、前記光ファイバー素線を支持するフェルールを
有するコネクターが固定された光コネクターにおいて、前記光コードの先端部が光ファイバー素線、被覆材の順
に所定長さだけ露出されているとともに、該露出された
光ファイバー素線と被覆材との境界部に、先端部が前記
光ファイバー素線を固定し、後端部が被覆材の先端部を
固定する圧着リングが設けられていることを特徴とする
光コネクター。
【請求項２】前記圧着リングは、筒体であって、かつ、
光ファイバー素線を固定する小径の先端部と、被覆材を
固定する大径の後端部とからなることを特徴とする請求
項１に記載の光コネクター。
【請求項３】前記光コネクターは、露出された光ファイ
バー素線の先端部を同心状に支持するフェルールと、こ
のフェルールおよび前記圧着リングの後端部を固定する
コネクター本体と、からなることを特徴とする請求項１
または２に記載の光コネクター。
【請求項４】前記光コードは、被覆材とシース材との間
にさらに補強材が同心状に被覆されてなり、この補強材
の先端部が前記コネクター本体の後端部を包囲するとと
もに、補強材の先端部とシース材の先端部の両部分を固
定するスリーブが設けられていることを特徴とする請求
項１、２または３に記載の光コネクター。
【請求項５】前記光ファイバーは、いずれも材質が石英
からなるコアの外周面にクラッドが被覆されてなること
を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光コネク
ター。
【請求項６】前記光ファイバーは、材質が石英からなる
コアが、硬質の合成樹脂からなるクラッドに被覆されて
なることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の
光コネクター。
【請求項７】光ファイバー素線の外周面に被覆材とシー
ス材とがこの順に同心状に被覆されてなる光コードの先
端部を、光ファイバー素線、被覆材の順に所定長さだけ
露出させ、該露出された光ファイバー素線と被覆材との
境界部に圧着リングを挿通し、その先端部で前記光ファ
イバー素線を圧着して第１の圧着部を形成させることに
より光ファイバー素線と圧着リングとを一体化させ、次いで、先端部にフェルールを有するコネクター本体ま
たは前記第１の圧着部が形成された光ファイバー素線の
先端部のいずれか一方を他方に挿通することにより前記
圧着リングの後端部と前記コネクター本体の後端部とを
重ね合わせ、次いで、前記コネクタ本体の後端部にスリーブを挿通し
てコネクタ本体後端部の上にさらにスリーブ先端部を重
ね合わせ、しかる後に、前記スリーブ先端部を圧着して第２の圧着
部を形成させることにより光ファイバー素線、圧着リン
グ、コネクター本体およびスリーブを同時に一体化させ
ることを特徴とする光コネクターの製造方法。
【請求項８】第２の圧着部を形成した後に、スリーブの
後端部を圧着して第３の圧着部を形成させることによ
り、シース材にスリーブを一体化させることを特徴とす
る請求項７に記載の光コネクターの製造方法。
【請求項９】第２の圧着部と、第３の圧着部とを同時に
形成することを特徴とする請求項８に記載の光コネクタ
ーの製造方法。
【請求項１０】圧着リングの圧着後の断面形状を多角形
にすることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載
の光コネクターの製造方法。
【請求項１１】圧着リングの圧着を、光ファイバー素線
を挟む二平面間で行うことを特徴とする７〜１０のいず
れかに記載の光コネクターの製造方法。