JPH10505685A - 光ファイバーコネクタの作動器具及びキャップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ファイバーをコネクタに固定するためにフェルールと作動機構とを有する光ファイバーコネクタ用の、ダストキャップと作動器具を組み合わせたもの。このキャップ／器具は、フェルールを受けるためのキャビティを有する円筒状の延出部を備えた本体と、延出部と平行に延在するように本体に形成されたカンチレバーアームとを備えている。カンチレバーアームはアームがファイバーの軸と直角な方向へ動くときにコネクタの作動機構と強く接触するボスをその末端部に有している。この方法において、ファイバーは、ファイバーの位置を乱さずに、コネクタに固着することができる。キャビティは、その中心に位置するくぼみを設けることができる底面を有し、ファイバーの末端がフェルールから既知の長さ突出した状態で、ファイバーをコネクタに固定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 光ファイバーコネクタの作動器具及びキャップ 発明の背景 １．発明の分野 本発明は、一般には、光ファイバーの相互接続用具に関し、より詳しくは、非 接着の光ファイバーコネクタ用の、ダストキャップと作動器具を組み合わせたも のに関する。 ２．従来技術の説明 光ファイバーは、現在、遠隔通信に好適な手段として銅線をしのぐようになっ ている。銅線の場合と同様に、例えば取り付けや修理の際に、しばしば、光ファ イバーを相互接続する必要が生じる。本発明は、このような相互接続をするため 、光ファイバーコネクタに光ファイバーを固定するのに使用される器具に関する 。この点について、光ファイバー「コネクタ」は、しばしば、ケーブルを繰り返 してつないだり外したりすることのできる器具を言い、一方、「スプライス」は 、一般に、２本のケーブルの端部を永久的に接続するために使用される器具を言 う。しかし、本発明はすべての分類の光ファイバー相互接続器具に適用すること が可能であるため、これらの用語は、ここで使用されるような限定的な意味に解 釈すべきではない。 従来技術には、一般にセラミック材料、酸化ジルコニウム、またはアルミナか ら形成されるとともに、ファイバーを入れるための中心開口を有する円筒状部材 （フェルール）を有する、フェルールタイプの光ファイバーコネクタが含まれる 。フェルールは、カラーによって保持され、カラーは、多くの異なったカップリ ングシェルの一つに取り囲まれる。例えば、バヨネット方式のラッチ機構を有す るカップリングシェルは、一般に、「ＳＴ」コネクタと呼ばれている。容器のレ バーアームに係止する傾斜面を有する別のシェルは、「ＳＣ」コネクタとして知 られている。ネジ山が形成された普通のナットを有するさらに別のシェルは、「 ＦＣ」コネクタとして知られている。フェルールコネクタに光ファイバーを固定 するたくさんの従来技術がある。最も一般的なものの一つは、光ファイバーケー ブ ルの補強材（すなわち、ケブラー（KEVLAR）のストランド）を、フェルールのカ ラーに取り付けられたバックボーンにクランプするクリンプチューブの使用であ る。例えば、米国特許第５，１４０，６６２号を参照されたい。この技術では、 クリンプチューブをバックボーンに対して圧縮するために、プライヤー状のクリ ンプ工具を使用する必要がある。 米国特許第５，０８８，８０４号及び５，１０２，２１１号に説明された他の 技術においては、２つのテレスコピック式のワークピースを一緒に駆動し、ワー クピースの一方の中に設けたエラストマー系を圧縮してその中に光ファイバーを 固定することによって、非接着で光ファイバーの端末処理を行っている。この技 術は、ワークピースを保持し、互いに向かって動かせることによって作動する、 ２つの主要な部材を有するかなり複雑な別の器具を使用している。さらに、米国 特許第５，０８０，４６０号及び５，１３１，０６３号を参照されたい。 米国特許第５，０４０，８６７号においては、ファイバー自体はフェルールの カラー内でクランプ部材に固定され、ケーブルの補強ストランドが、スリーブを バックボーンにクリンプすることによってさらに固定される。この構成において 、ロック部材がフェルールのカラーとクランプ部材の上をスライドして、ファイ バーを固定する。ロック部材は、このロック部材をファイバーの軸方向に沿って コネクタの後端へ移動させる別の手持ち器具によって作動する。フェルールを損 傷せずにコネクタの前端を器具に固定するために、別体のダストキャップが使用 されている。 これらの技術では注目されていない問題の一つに、ファイバーの末端を、例え ば、フェルールの端面に合わせるために、正確に位置決めすることがある。前述 した技術においては、この問題が考慮されていないだけでなく、これらのコネク タを作動させるために用いられている器具が、軸力、すなわち、ファイバーの軸 に平行に、クランプ工程中にファイバー自体をコネクタに対して動かせるような 力を加えるように構成されているために、正確な位置決めがさらに困難になって いる。したがって、ファイバーをフェルールに対して正確に位置合わせすること は不可能である。また、組立器具にコネクタを挿入することによって、組み付け 工程が一段階困難になる。したがって、ファイバーの位置を乱さずに光ファイバ ーコネクタのクランプ部材を作動させる器具を考案することが望まれている。さ らに、フェルールに対するファイバーの末端の位置を正確に調整することのでき るような器具を考案することが好ましい。また、ファイバーの組み付けを単純化 するために、コネクタ用のダストキャップにこのような器具を組み込むことが望 ましい。発明の要旨 本発明によれば、コネクタ前端を取り外し可能に収納するためのキャビティを 有する器具本体と、ファイバーの軸に対して平行でなく、むしろほぼ直角に力を かけることによってコネクタのクランプ部材を作動させるための手段とを備えた オプティカルコネクタ用作動器具が提供される。好適な実施形態においては、作 動手段は、器具本体に取り付けられたカンチレバーアームを有し、アームは、そ の先端部に、器具本体のキャビティに対して位置決めされたボスを有しており、 ボスは、コネクタの前端がキャビティ内に挿入されるときに、コネクタのクラン プ部材のすぐ近くに位置するようになっている。 ファイバーの末端は、フェルールの端面がキャビティの底面と同一平面上に装 着されるように、コネクタを収納するためのキャビティを構成することによって 、フェルールの端面に正確に位置が合わせられる。また、ファイバーの末端は、 ファイバーがフェルールの端面から所定長さだけ突出するようにキャビティの底 面の中心に既知の深さのくぼみを設けることによって、フェルールの端面をわず かに越えた状態で正確に位置決めすることができる。 この器具は、工場で予め組み込むことができるように使い捨てのダストキャッ プの形に構成し、それによって、ファイバーの挿入の前に組立器具にコネクタを 挿入する必要をなくし、本質的に工具不要のコネクタとすることが好都合である 。ダストキャップと作動器具の組み合わせは、ＳＴ、ＳＣ、ＦＣ、さらには双円 錐タイプのコネクタとも使用するために変更することができる。図面の簡単な説明 本発明は、添付図面を参照することによって、良く理解することができる。 図１は、従来技術の光ファイバーコネクタの縦断面図である。 図２は、図１のコネクタの横断面図であり、内部のクランプ部材を非作動状態 で示している。 図３は図２の横断面図と似た図であるが、内部のクランプ部材を作動状態で示 している。 図４は本発明の作動器具の一実施例の平面図である。 図５は図４の器具をその５−５線に沿って示す断面図である。 図６は図４の器具をその６−６線に沿って示す断面図である。 図７は図５の断面図と似た図であるが、さらにＳＴコネクタの挿入を示してい る。 図８は図７の詳細図であり、コネクタに対する光ファイバーの末端の正確な位 置決めを示している。 図９は本発明の作動器具の別実施例の平面図である。 図１０は図９の器具をその１０−１０線に沿って示す断面図である。 図１１は図９の器具をその１１−１１線に沿って示す断面図である。 図１２は図１１の断面図と似た図であるが、さらにＳＣコネクタの挿入を示し ている。好適な実施形態の説明 図示するように、図１〜３には、非接着のフェルールコネクタ１０が示されて いる。コネクタ１０は米国特許出願第０７／８７１，３９９号で取り上げられて おり、この出願において十分に説明されている。コネクタ１０は、一般に、チュ ーブ状のハウジング１２と、フェルールホルダーないしカラー１６によってハウ ジング１２に取り付けられたフェルール１４とを有している。図示の例において は、カラー１６は、コネクタを一般的なソケット（ソケットは図示せず）に挿入 するときにフェルール１４の回転を阻止するために、コネクタ１０を固定する（ 機械的に極性を与える）位置合わせ用のピン１７を有している。フェルール１４ は、相互接続されるべき光ファイバーの末端部を収納するための貫通した穴１８ を有している。コネクタ１０は、従来技術のコネクタにおいて一般的に使用され てい る荷重軽減用ブーツ２１などの、他の多くの一般的な部品を含んでいる。 また、カラー１６は、ファイバー把持部材２２と係合するプラグないしカム部 材２０を有している。ファイバー把持部材２２は、カラー１６の穴２６と、フェ ルール１４の穴１８とにほぼ位置が揃った溝２４を有している。光ファイバー２ ７は、コネクタ１０の後端から入れられ、穴２６、ファイバー把持部材２２、そ して穴１８を通る。ファイバーの末端は通常はフェルール１４の端面と一致する ように位置決めされる。カム部材２０とファイバー把持部材２２は、米国特許第 ４，８６５，４１２号に開示された光ファイバースプライスと同様である。図２ 及び３に最もよく示されているように、ファイバー把持部材２２は、一般的なヒ ンジを構成する２つのプレートないし脚３２及び３４を有している。カム部材２ ０がその開いた非作動状態（図２）から、その閉じた作動状態（図３）へ押し進 められるとき、カム部材２０のサイドバーによって脚３２及び３４が締め付けら れるように強く付勢され、その間にファイバー２７がクランプされる。したがっ て、エポキシまたは他の接着剤を使用せずに、ファイバー２７をコネクタ１０に 固定することができる。カム部材２０は、その外面に形成された爪ないし隆起部 ４４，４６，４８及び５０を有し、カラー１６側の対応するノッチと係合して、 カム部材２０が開状態及び閉状態で固定されるようになっている。ハウジング１ ２には、カム部材２０を押し下げることができるように、カム部材へのアクセス を可能にするための開口５１が設けられている。実際、図示されたコネクタ１０ の実施形態は、開口５１がコネクタ容器のつまみを収納するために形成されたＳ Ｔコネクタであり、それによって、バヨネット方式のラッチ機構が構成されてい る。 さらに、図４〜７には、本発明の新規な作動器具の一実施例６０を示している 。この器具６０はコネクタ１０とともに使用するように構成され、器具本体６２ と、本体６２に取り付けられた作動アーム６４とを備えている。アーム６４は、 本体６０と一体的に形成されている。したがって、器具６０は耐久性のあるあら ゆる材料で形成することができるが、アモコ（Amoco）社から販売されているレ イデル（RADEL）（ポリエーテルスルホン（polyethersulfone））などの射出成 形可 能な弾性ポリマー材から構成するのが好ましい。本体６２はコネクタ１０の前端 を受けるためのキャビティ６６を有している。キャビティ６６は内径の異なる二 つの部分を有し、それぞれにカラー１６とフェルール１４が入れられる。器具６ ０は工場でコネクタ１０に予め組み込まれる使い捨てのダストキャップの形態を とっている。当業者であれば、予め組み込むことによって、コネクタをファイバ ーの挿入前に組立器具に挿入する必要がなくなるため、コネクタの組立が簡単に なり、そして本質的に器具不要のコネクタの効果が得られることを理解できるで あろう。もちろん、器具６０は、取り扱っているときにコネクタ１０の前端が汚 れるのを防止する。器具６０が輸送中にコネクタ１０から外れないようにするた めに、キャビティ６６の（最大）内径がカラー１６の外径とほぼ等しいことが好 ましい。同様に、本体６２におけるキャビティ６６を有する部分は、ハウジング １２の内径にほぼ等しい外径の円筒状延出部６８であることが好ましい。このよ うに構成すれば、コネクタ１０は、器具６０に挿入したときに（図７）、摩擦は め合いによってしっかりと保持される。 図７に示すように、本発明の作動器具６０の操作は、比較的簡単に行われる。 まず、コネクタ１０の前端がキャビティ６６の中に挿入される。前述したように 、このステップは工場において行うことができる。図７に示されているように、 キャビティ６６の（フェルール１４を受ける）小径部分は、フェルール１４と正 確に同じ長さである必要はない。すなわち、キャビティのこの部分の長さは、カ ラー１６から突出しているフェルール１４の長さより短くてもよい。次のステッ プは、コネクタ１０へのファイバーの挿入であり、それをカラー１６の穴２６に 通すことによって行われる。ファイバーは、キャビティ６６の底面に接するまで 十分に挿入される。以下にさらに説明するように、器具６０の中にコネクタ１０ を完全に挿入すること、つまり、フェルール１４の端面もキャビティ６６の底面 に接することを保証するために、この間と次のステップで注意を払わなければな らない。コネクタが正しく挿入されると、カム部材２０が、作動アーム６４に形 成されたボタンないしボス７０の近くに位置する。ＳＴコネクタ用に構成された 本発明の実施形態６０においては、円筒状の延出部６８に、キー止め用のピン１ ７を受け るためのスロット７２が形成されている。器具をこの方法でキー止めすることに より、ボス７０が、スロット５１とカム部材２０の上で都合よく位置合わせされ る。 ファイバーとコネクタが正しい位置にあるとき、ファイバー把持部材は、作動 アーム６４を押し下げることで作動し、ボス７０がカム部材２０に対して圧力を かけ、それによって脚３２と３４を挟みつけて、ファイバーを締め付ける。ボス がカム部材の近くで正確に位置していない場合でも、ボス７０の表面が丸いため 、自己センタリング作用が生じて、作動が促進される。アーム６４の末端７１は 、使用者がより大きなてこの作用を利用できるように、わずかにボス７０よりも 突出している。圧力が取り除かれたときには、カンチレバーになった作動アーム ６４の自然な弾力性によって、アームはカム部材２０から離れるようにはね上が る。そして、コネクタ１０が器具６０から外されて、器具６０が廃棄される。 この器具６０の特有の効果は、フェルール１４に対して挿入されたファイバー の位置を調整できることと、フェルールに対するファイバーの位置を乱さずにフ ァイバー把持部材２２を作動（させてファイバーを所定位置に固定）できること である。もしキャビティ６６の底面が滑らかでフラットならば、フェルール１４ の端面とファイバーの末端が同一面となり、一致する。フェルールとファイバー に関するこの同一面上での位置決めは、ファイバーをコネクタへの挿入前にそい でから、ケーブルの補強ファイバー（一般にはケブラーのストランド）をカラー １６のバックボーンにクリンプする「クリーブ・アンド・クリンプ」操作におい て非常に役に立つ。また、図８に示すように、キャビティ６６の底面に既知の深 さのくぼみを設け、ファイバーがフェルール１４から所定量突出するようにして もよい。このことは、ファイバーをコネクタに取り付けてからファイバーの末端 をラップフィルムで（フェルールの端面に沿って）磨く「クリンプ・アンド・ポ リッシュ」操作において役に立つ。キャビティ６６の底面のくぼみの深さは、ほ ぼ一本のファイバーの直径に相当することが好ましい。 いずれの場合においても、当業者であれば、作動力がファイバーの軸に沿って ではなく、ファイバーの軸にほぼ直角にかかるために、把持部材の作動時にファ イバーの位置が乱れないことを理解できるであろう。また、器具６０は、光ファ イバーケーブルの補強ファイバーがバックボーンに固定されるクリンプ操作の間 にも、コネクターの取り扱い性を良くする。 本発明は、ＳＴコネクタだけでなく、他のタイプのフェルールコネクタにも適 用することができる。例えば、図９〜１１は、ＳＣコネクタとの使用に合わせて 少し変更した器具６０’を示している。器具６０’は、コネクタが器具に保持さ れる方法を除いては器具６０と本質的に同じである。特に、器具６０’は、ファ イバー把持部材を有するように修正された一般的なＳＣコネクタの側面に係合す る２本のラッチアーム７４を有している。このようなＳＣコネクタ７６用のハウ ジングは図１２に示すようにほぼ長方形の断面を有している。本発明の実施形態 ６０’において、器具本体内のキャビティは、フェルールを受けるための単一の 直径の部分のみを有している。（器具６０と同様に）ラッチアームを有していな い器具をＳＣコネクタに使用することができ、そのような実施形態（図示せず） では、器具本体の延出部は、一般的なＳＣコネクタに使用される非対称のインナ ースリーブの外面形状に合った内面形状を有し、コネクタをぴったりと保持する ように摩擦はめ合いになる。また、本発明は、フェルールコネクタでなく双円錐 コネクタで使用することもでき、それは双円錐コネクタの切頭円錐形プラグがフ ェルールに相当するためである。 本発明を特定の実施形態に関して説明したが、この説明は、限定的な意味に解 釈すべきではない。本発明の説明を参照すれば、当業者には、本発明の変形例に 加えて、開示した実施形態の種々の変更が明らかであろう。特に、器具６０は、 ファイバーの軸にほぼ直角な方向への部材の移動によってファイバーが固定され るあらゆるコネクタ用に簡単に変更することができる。したがって、このような 変更は、添付のクレームに規定された本発明の本質ないし範囲から逸脱すること なく、なし得るものと考えられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 メイ、マイケル・エー アメリカ合衆国 55133―3427ミネソタ州、 セント・ポール、ポスト・オフィス・ボッ クス33427番（番地の表示なし) (72)発明者 ストーン、シオドア・ジェイ アメリカ合衆国 55133―3427ミネソタ州、 セント・ポール、ポスト・オフィス・ボッ クス33427番（番地の表示なし)

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ファイバー把持作動部材を有するコネクタに光ファイバーを固定するため の器具であって、 コネクタの前端を受けるキャビティを有する本体と、 コネクタの作動部材に強く接触するように上記本体に取り付けられた手段とを 備え、該接触手段が、コネクタに保持されたファイバーの軸にほぼ直角に力を加 えるように構成された器具。 ２．上記接触手段が、上記本体に取り付けられたアーム部材を有する請求項１ 記載の器具。 ３．コネクタが、その前端にほぼ円筒状のフェルール部材を備え、 上記キャビティが、ほぼ円筒状の部分を備え、該円筒状部分の内径がフェルー ル部材の外径とほぼ等しい請求項１記載の器具。 ４．コネクタがその前端にほぼ円筒状のフェルール部材と、該フェルール部材 を取り囲むほぼチューブ状のハウジング部材とを備え、 上記キャビティが、上記本体のほぼ円筒状の延出部に形成され、該延出部はハ ウジングの内径にほぼ等しい外径を有し、 上記キャビティが、ほぼ円筒状の部分を備え、該円筒状部分の内径がフェルー ル部材の外径とほぼ等しい請求項１記載の器具。 ５．上記本体が、コネクタの前端を上記キャビティ内に取り外し可能に固定す るためのラッチ手段を備えた請求項１記載の器具。 ６．上記本体が、コネクタ上のキー止め用のピンを受けるために、上記キャビ ティの近傍にスロットを有する請求項１記載の器具。 ７．上記アーム部材が上記本体と一体的に形成されたカンチレバーであり、 上記カンチレバーが末端を有し、 上記接触手段が、さらに、上記カンチレバーの末端近傍に形成されたボスを有 する請求項２記載の器具。 ８．上記本体が、コネクタ上のキー止め用のピンを受けるために、上記キャビ ティの近傍にスロットを有し、該スロットが、上記アーム部材に位置をほぼ揃え られている請求項２記載の器具。 ９．上記本体が、さらに、光ファイバーの末端をフェルール部材の端面に対し て正確に位置決めするための位置合わせ手段を有する請求項３記載の器具。 １０．上記ボスが、大略丸められた面を有する請求項７記載の器具。 １１．上記位置合わせ手段が、上記キャビティの底面に形成されたくぼみを有 し、該くぼみが、該底面のほぼ中心に位置している請求項９記載の器具。 １２．作動部材と、該作動部材の移動時に非作動状態から作動状態へ移動する ファイバー把持部材とを有するコネクタに光ファイバーを位置決めするための器 具であって、 コネクタの前端を受けるためのキャビティを有する本体と、 コネクタの前端を上記キャビティ内に取り外し可能に固定するための手段と、 光ファイバーの末端をコネクタの前端に対して正確に位置決めするために上記 本体に形成された位置合わせ手段と、を備えた器具。 １３．コネクタが大略円筒状のフェルール部材をその前端に備え、 上記キャビティが大略円筒状の部分を備え、該円筒状部分の内径がフェルール 部材の外径にほぼ等しい請求項１２記載の器具。 １４．さらに、コネクタの作動部材と強く接触するように上記本体に取り付け られたアーム手段を備え、該アーム手段が、コネクタに保持されたファイバーの 軸にほぼ直角な方向へ移動可能である請求項１２記載の器具。 １５．コネクタが、その前端の大略円筒状フェルール部材と、該フェルール部 材に取り付けられたカラー部材と、フェルール部材とカラー部材を取り囲む大略 チューブ状のハウジング部材とを備え、 上記カラー部材がその上に形成された位置合わせ用ピンを有し、 上記キャビティが、上記本体のほぼ円筒状の延出部に形成され、該延出部は、 ハウジングの内径にほぼ等しい外径を有し、さらに、位置合わせピンを受けるた めのスロットを有し、 上記キャビティは、ほぼ円筒状の部分を有し、該円筒状部分の内径が、フェル ール部材の外径にほぼ等しい請求項１２記載の器具。 １６．上記固定手段が、上記本体に取り付けられた一対のラッチアームを有す る請求項１２記載の装置。 １７．上記位置合わせ手段が、上記キャビティの底面に形成されたくぼみを備 え、該くぼみが、該底面のほぼ中心に位置している請求項１３記載の器具。 １８．フェルールを有する非接着コネクタ用の、ダストキャップと作動器具の 組み合わせであって、 大略円筒状の延出部を有し、かつ、フェルールを受けるために該延出部に形成 されたキャビティを有する本体と、 上記本体に一体的に形成されたカンチレバーアームとを備え、該アームは、上 記延出部とほぼ平行な方向に延在し、かつ、該アームは、末端と、該末端近傍に 形成されたボスとを有し、 フェルールを上記キャビティ内に取り外し可能に固定するための手段と、 光ファイバーの末端をフェルールに対して正確に位置決めするための位置合わ せ手段とを備えたキャップ／器具。 １９．上記固定手段が、上記延出部の両側で上記本体に取り付けられ、かつ、 該延出部にほぼ平行な方向へ延在する一対のラッチアームを備えた請求項１８記 載のキャップ／器具。 ２０．フェルールが大略円筒状であり、 コネクタが、さらに、フェルールに取り付けられた大略円筒状のカラーと、フ ェルールとカラーを取り囲む大略チューブ状のハウジングとを備え、 上記カラーは、その上に形成された位置合わせピンを有し、 上記延出部は、ハウジングの内径にほぼ等しい外径を有し、さらに、位置合わ せピンを受けるためにスロットを有し、 上記キャビティは、内径がフェルールの外径にほぼ等しい第１のほぼ円筒状の 部分と、内径がカラーの外径にほぼ等しい第２のほぼ円筒状の部分とを有する請 求項１８記載のキャップ／器具。