JPH1062652A - 光コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 光ファイバ１を固定するフェルール２を割り
スリーブ３内に挿入して、光ファイバ１を接続する光コ
ネクタであって、割りスリーブ３に設けられた固定具に
より、フェルール２を前方に付勢するように係止する。
このフェルール２がもう一方のフェルール２と当接す
る。 【効果】 構造が簡単で、コストが低減し、かつ小型化
が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スリーブ内におい
てフェルールどうしを互いに当接させた光コネクタに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光通信において光ファイバーどう
しを接続する部材として光コネクタが用いられ、その構
造は種々のものが知られているが、基本的には光ファイ
バを保持固定するセラミックあるいは樹脂製のフェルー
ルどうしを、円筒状のスリーブの貫通孔に挿入して互い
に対向するように当接させた構造となっている。前記構
成において、スリーブ内では対向するフェルールの先端
が互いに押圧して当接されていなければならない。つま
り、光損失の少ない精密な光接続がなされるためには、
フェルールの先端での光ファイバの接続がきわめて重要
なものとなり、少しでも接続が離れれば光損失の劣化に
つながる。この押圧力としては、たとえば８００ｇ前後
といった高いものとなっている。このため、フェルール
どうしを押圧する部材としてのスプリングや、このスプ
リングをフェルールやスリーブなどと共に保持する部材
など光コネクタとしての周辺部材は必要不可欠なものと
なっている。その結果、光コネクタは図示しないがアダ
プタハウジング、プラグなど複雑な構造となり、コスト
が大幅に高くなると共に構造自体大きいものとなってし
まう。しかし、光通信部材は各家庭など一般的に普及す
る上で、コストの低減と共により一層の小型化が強く要
請されており、このため簡単な構造の光コネクタが種々
提案されている。このなかの一つに特公昭５６−５７６
６号が知られている。この内容は取外し可能の光コネク
タで、スリーブの貫通孔の内周面に円周方向に断面三角
形の溝が設けられ、またこれに対応する形で、円周方向
に断面三角形の突起を有するフェルールが構成され、こ
のフェルールをスリーブの両側より挿入し、シリコンゴ
ムなどの弾性を有するスリーブの溝とフェルールの突起
とを係合させる。この時、二つのフェルールは互いに押
圧しており、この押圧力に十分打ち勝ち、かつフェルー
ルどうしの当接が満足するような形で、溝と突起とが係
合している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記構造は、フェルー
ルとスリーブだけで光コネクタが構成され、きわめてシ
ンプルでコストも安価になるなど、好ましい特徴を有す
るものの、現時点では次のような問題がある。 １）たとえば、スリーブとしてシリコンゴムのような弾
性体を用いるのであるが、この場合スリーブ内において
フェルールどうしが正確に当接しないで、曲がってしま
う恐れが生ずる。光コネクタでは、ミクロンオーダーの
曲がりでも光接続ができなくなるため、この構成では良
好な光接続特性を得ることが困難となる。 ２）フェルールの対向に伴う押圧力を保持しようとして
突起を大きくすると、着脱が困難となり、また着脱を容
易にしようとすると突起を小さくしなければならず、そ
うなるとフェルールどうしの押圧力に抗しきれなくな
り、安定した光接続ができなくなる恐れが生じる。いず
れにしろ、上記の構成ではスリーブの弾性力だけで互い
に対向するフェルールどうしを保持固定しているため、
簡単な構成ではあるものの、着脱可能でしかも良好な光
接続特性を有する光コネクタとしては不十分である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題に鑑
み鋭意検討した結果なされたものであり、着脱が容易と
なると共に小型化が可能となり、スリーブ内でのフェル
ールの挿入固定が確実かつ精密に得られ、良好な光損失
特性を有する光コネクタであって、スリーブに設けられ
た固定具によりフェルールを前方に付勢するように係止
し、該フェルールがスリーブに挿入されているもう一方
のフェルールと当接するようにしたことを特徴とするも
のである。

【０００５】

【実施例】本発明の光コネクタを図１、図２、図３に基
づいて具体的に説明する。なお、図面の右側を前方、左
側を後方とする。図１は本発明の光コネクタの実施例を
示す断面図、図２は図１のＡ−Ａ線を示す断面図、図３
は割りスリーブのみを示す断面図である。光ファイバ１
を固定しているセラミック製のフェルール２は、長手方
向にスリット３Ａを有する割りスリーブ３の貫通孔３Ｂ
内に両端より挿入され、その先端が互いに対向して当接
し、光ファイバ１どうしが接続されている。なおフェル
ール２の先端外周には、割りスリーブ３内に挿入し易い
ように傾斜面が設けられている。セラミック製の割りス
リーブ３の外周面には、対向するフェルール２の先端の
当接部２Ａより左右等位置に切り溝状の開口部３Ｃが設
けられている。この開口部３Ｃは、割りスリーブ３の外
周面において対称的に、つまり図１、図３に示すように
上下に形成されている。なお開口部３Ｃとしては、前記
の切り溝状の他に穴としてもよい。この開口部３Ｃが形
成された割りスリーブ３の外周面には、フェルール２の
固定具としてＣ形の弾性リング４が嵌めこまれている。
ここでＣ形の弾性リング４には、内方に突出した２つの
突起４Ａが、弾性リング４の上下に対称的に設けられ、
この突起４Ａが割りスリーブ３の外周面に対称的に設け
られている開口部３Ｃ内にそれぞれ挿入されると共に、
割りスリーブ３の貫通孔３Ｂ内に突出するように構成さ
れている。この突起４Ａの最先端部は平地に形成され、
先端周囲には傾斜面が形成されている。突起４Ａの最先
端の形状は、尖鋭状、半円状など任意である。一方光フ
ァイバ１を固定するフェルール２の外周面には、円周方
向に沿って割りスリーブ３の開口部３Ｃにほぼ対応する
位置に段部２Ｂが設けられている。この段部２Ｂは、フ
ェルール２の外周方向にいくにしたがって先端方向にの
びた傾斜面を形成しており、突起４Ａの先端に設けられ
た傾斜面と同じ傾きを有している。この段部２Ｂに、固
定具であるＣ形の弾性リング４の突起４Ａが係止し、２
つのフェルール２が割りスリーブ３内で互いに対向して
当接されている。つまり、フェルール２が割りスリーブ
３内に挿入されて前記段部２Ｂと突起４Ａとが係止され
る際、段部２Ｂが傾斜面を有しているため、割りスリー
ブ３および弾性リング４の弾性力によって生じた突起４
Ａの押圧力が、フェルール２の内周方向に向かうと同時
に、フェルール２を前方に付勢するようにも力が働く。
この時、当接するフェルール２どうしは、互いに押圧力
を相手に及ぼすために後退しようとする。この後退しよ
うとする力と前方に付勢する力とが平衡状態になって、
互いに当接するフェルール２がたとえば８００ｇ前後の
押圧力を有しつつ、割りスリーブ３内で保持固定される
こととなる。ここで、突起４Ａにも、段部２Ｂと同じ傾
きを有する傾斜面が形成されているため、割りスリーブ
３からフェルール２が容易に抜き取り易く、着脱が良好
な光コネクタとなる。フェルール２の段部２Ｂを形成す
る具体的を構造として、本実施例では断面が台形状の溝
をフェルールの外周面に円周方向に設け、フェルールの
先端側の片を段部としたが、この段部を有する限り他片
の形状は任意であり、たとえば円周方向に断面が三角
形、半円形、波形などの溝を設けて先端側を段部とする
ことができるし、また溝状とせずに、段部より後方のフ
ェルールの外径を前方より小さくしてもよい。ただ好ま
しくは、段部の形状として断面が三角形、台形のよう
に、傾斜面が直線の方が当接する力が制御し易いという
点で良好である。フェルールの段部と固定具の突起との
係止箇所は、本実施例では割りスリーブ内で対向する各
フェルールに１つづつ設けたが、２つ以上設けてもよ
い。２つ以上とすることにより、より安定した結合を有
する光コネクタとなる。ここで、スリーブとしては長手
方向にスリットを有する割りスリーブを用いたが、スリ
ットのない精密スリーブを使用してもよい。なお、フェ
ルールの材質としてはセラミック以外に、樹脂や金属を
用いてもよいが、光ファイバを挿入固定するための貫通
孔の精密度、加工性の点からセラミック、樹脂が好まし
く、特にはセラミックが良好である。また割りスリーブ
の材質としては、セラミック以外に樹脂や金属を用いて
もよいが、強度が高く肉厚を薄くできること、および加
工性がよいという点で金属、セラミックが好ましく、特
にはセラミックが良好である。

【０００６】図４は、本発明の他の実施例を示す断面
図、図５は図４のＢ−Ｂ線を示す断面図であり、割りス
リーブ３の外周面には、図３と同様に上下に対称的に切
り溝状の開口部３Ｃが形成されている。この割りスリー
ブ３の外周面にＣ形の弾性リング４が嵌めこまれ、弾性
リング４の上下に対称的に設けられた突起４Ａが開口部
３Ｃに挿入されると共に、割りスリーブ３の貫通孔３Ｂ
内に突出している。この突起４Ａは、図１および図２と
同じように最先端が平地に形成され、先端周囲には傾斜
面が設けられている。一方、フェルール１２の外周面に
は対称的に段部１２Ｂが形成され、この段部１２Ｂと突
起４Ａとが係止して対向するフェルール１２が割りスリ
ーブ３内に保持される。段部１２Ｂは、フェルール１２
の外周面に断面が台形状の切り溝を上下に対称的に設け
て形成されたもので、フェルール１２の外周方向にいく
にしたがって先端方向にのびた傾斜面を形成している。
この段部１２Ｂは、フェルール１２の外周面の一部に形
成されているため、円の一部を切り取った形状である円
弧状を示し、その面は平面となる。この構造の場合、フ
ェルール１２の段部１２Ｂが円周方向に一周して設けら
れてはおらず、対称的に上下に設けられているため、割
りスリーブ３内でのフェルール１２の回転が規制され
る。従って、より安定した光ファイバ１の接続が得ら
れ、特にはパンダファイバのように円周方向に方向性の
ある光ファイバに対して、常に一定方向で接続させるこ
とができるという特徴を有する。また図１および図２の
段部は、フェルールの円周面上に曲面として設けられて
いるため、突起の傾斜面とは線接触で係止するが、本実
施例の場合には、上述したように段部１２Ｂは外周面上
に平面として形成されるため、突起４Ａの傾斜面とは面
接触となり、より安定した係止が得られると共に、着脱
時の傷やゴミなどが生じにくく、また段部の加工も容易
であるという特徴を有するものである。なお、本実施例
ではフェルールの外周面に切り溝を設けて段部を形成し
たが、切り溝状に限定されるものではなく、フェルール
の外周面に対称的に窪みを形成してもよく、またこれに
対応した割りスリーブの開口部は穴としてもよい。

【０００７】以上の実施例では、係止構造としてフェル
ールの段部の傾斜面に弾性リングの突起の傾斜面をあて
たが、これに限られるものではなく、例えば以下のもの
が挙げられる。図６は他の係止構造を示す要部断面図で
あり、割りスリーブ３の外周面に図３と同様に開口部３
Ｃが設けられている。この割りスリーブ３の外周面には
Ｃ形の弾性リング１４が嵌めこまれ、弾性リング１４の
上下に対称的に設けられた突起１４Ａが、開口部３Ｃに
それぞれ挿入されると共に、割りスリーブ３の貫通孔３
Ｂ内に突出するように構成されている。この突起１４Ａ
の先端には傾斜面が設けられ、最先端部は平地となって
いる。突起１４Ａの傾斜面はフェルール２２の先端側に
形成され、かつ突起１４Ａの先端にむかうにしたがって
径小となるように形成されている。一方、フェルール２
２の外周面には円周方向に沿って段部２２Ｂが設けられ
ている。この段部２２Ｂは、円周方向に沿って断面が四
角形の溝を設けることにより形成される。このフェルー
ル２２の段部２２Ｂの角を突起１４Ａの傾斜面にあてる
ことにより、割りスリーブ３内でフェルール２２が着脱
可能に保持固定される。なおフェルール２２の割りスリ
ーブ３内への挿入については、フェルール２２の先端外
周に傾斜面が設けられているため支障はない。これは、
以下の実施例においても同様である。

【０００８】図７は、さらに他の係止構造を示す要部断
面図であり、フェルールの段部がフェルールの外周面に
一周ではなく、上下に対称的に形成された点が図６の構
造とは異なる。フェルール３２の外周面には、その上下
に断面が四角形の切り溝を設けることにより、対称的に
段部３２Ｂが形成されている。図３と同様に開口部３Ｃ
が設けられた割りスリーブ３の外周面には、図６と同じ
突起１４Ａを有する弾性リング１４が嵌めこまれ、この
突起１４Ａの傾斜面に前記段部３２Ｂの角をあてること
により、割りスリーブ３内でフェルール３２が着脱可能
に保持固定される。この構造の場合、割りスリーブ内で
のフェルールの回転が規制される。従って、より安定し
た光ファイバの接続が得られ、特にはパンダファイバの
ように円周方向に方向性のある光ファイバに対して、常
に一定方向で接続させることができ、また段部や突起の
加工も容易であるという特徴を有する。

【０００９】図８は、さらに他の係止構造を示す要部断
面図であり、割りスリーブ３の外周面には図３と同様に
開口部３Ｃが設けられている。この割りスリーブ３の外
周面にＣ形の弾性リング２４が嵌めこまれ、弾性リング
２４の上下に対称的に設けられた突起２４Ａが、開口部
３Ｃ内にそれぞれ挿入されると共に、割りスリーブ３の
貫通孔３Ｂ内に突出するように構成されている。この突
起２４Ａの先端部は、周囲に傾斜面のない平地に形成さ
れている。一方、フェルール４２の外周面には円周方向
に沿って段部４２Ｂが設けられており、フェルール４２
の外周方向にいくにしたがって先端方向にのびた傾斜面
を形成している。この段部４２Ｂは、フェルール４２の
円周方向に沿って断面が台形状の溝を設けることにより
形成される。このフェルール４２の段部４２Ｂの傾斜面
に突起２４Ａの先端の角をあてることにより、割りスリ
ーブ３内でフェルール４２が着脱可能に保持固定され
る。

【００１０】図９は、さらに他の係止構造を示す要部断
面図であり、フェルールの段部がフェルールの外周面に
一周ではなく、上下に対称的に形成された点が図８の構
造とは異なる。フェルール５２の外周面には、その上下
に断面が台形状の切り溝を設けることにより、対称的に
段部５２Ｂが形成されている。図３と同様に開口部３Ｃ
が設けられた割りスリーブ３の外周面には、図８と同じ
形状の突起２４Ａを有する弾性リング２４が嵌めこま
れ、段部５２Ｂの傾斜面に突起２４Ａの角をあてること
により、割りスリーブ３内でフェルール５２が着脱可能
に保持固定される。この構造の場合、割りスリーブ内で
のフェルールの回転が規制され、図７の効果と同様の効
果を奏するものである。

【００１１】上記した段部および突起のどちらか一方も
しくは両方の傾斜面の角度は任意であり、フェルールや
割りスリーブの材質、弾性リングおよび割りスリーブの
弾力性、着脱性などの性能を考慮して適宜設定すればよ
いが、通常好ましくは４０〜５０度の範囲が最適であ
る。４０度以下では傾斜度が小さくなり、対向するフェ
ルールの押圧力に抗しきれなくなって、フェルールどう
しの良好な当接が得られ難くなる恐れが生じ、また５０
度以上では着脱性に問題が生じ易くなる。

【００１２】以上の実施例では、段部および突起のどち
らか一方もしくは両方に傾斜面を設けることにより、対
向して当接する２つのフェルールを着脱可能としたが、
一方のフェルールのみ着脱不能とすることもできる。図
１０は、本発明の光コネクタのさらに他の実施例を示す
断面図であり、図３と同じ形状を有する割りスリーブ３
内に挿入された一方のフェルール１２は、図４および図
５と同様にフェルール１２の外周面に対称的に切り溝を
設けて段部１２Ｂが形成され、割りスリーブ３の外周面
に嵌めこまれた図４および図５と同じ形状を有する弾性
リング４の突起４Ａと前記段部１２Ｂとが係止する。前
記段部１２Ｂと、前記突起４Ａの先端周囲は傾斜面とな
っており、フェルール１２と割りスリーブ３とは着脱可
能に構成されている。もう一方の対向するフェルール６
２は、外周面に対称的に断面が四角形の切り溝を設ける
ことにより段部６２Ｂを形成し、また段部６２Ｂと係止
するＣ形の弾性リング２４の突起２４Ａ側も、先端が傾
斜面のない平地に形成され、その先端形状はフェルール
６２の溝とほぼ合致する形状となっており、係止した後
は着脱不能である。本実施例は、一方のフェルール１２
を着脱可能とし、もう一方の対向するフェルール６２を
着脱不能に固定したものであって、装置内に着脱不能に
固定されたフェルールに、外部より着脱可能の一方のフ
ェルールを接続する光コネクタに応用できるものであ
り、たとえば半導体素子モジュールなどのように光受光
素子や光発光素子などと組み合わせて、その端子として
適用することができる。なお、本実施例では着脱不能の
フェルールの固定方法として固定具の突起を用いたが、
これに限られるものではなく、図示しないが接着剤によ
りフェルールを固定してもよい。

【００１３】以上述べてきた実施例は、図３のようにス
リーブの外周面の上下に対称的に切り溝を設け、弾性体
の２つの突起を挿入してスリーブ内のフェルールを上下
２か所で係止して保持固定したが、２か所ではなく１か
所で係止してもよい。図１１は、本発明のさらに他の実
施例を示す断面図、図１２は図１１のＣ−Ｃ線を示す断
面図、図１３はスリーブのみを示す断面図である。光フ
ァイバを固定したフェルール７２は、スリットのない精
密スリーブ１３の貫通孔１３Ｂ内に両端より挿入され、
その先端が互いに対向して当接している。精密スリーブ
１３の外周面には、対向するフェルール７２の先端の当
接部７２Ａより左右等位置に、切り溝状の開口部１３Ｃ
が精密スリーブ１３の上部のみに設けられている。この
開口部１３Ｃが形成された精密スリーブ１３の外周面に
は、Ｃ形の弾性リング３４が嵌めこまれている。ここ
で、弾性リング３４には内方に突出した突起３４Ａが上
部に設けられ、この突起３４Ａが精密スリーブ１３の開
口部１３Ｃ内に挿入されると共に、精密スリーブ１３の
貫通孔１３Ｂ内に突出するように構成されている。この
突起３４Ａの最先端は平地に形成され、先端周囲には傾
斜面が形成されている。一方、フェルール７２の外周面
には段部７２Ｂが形成され、この段部７２Ｂと突起３４
Ａの傾斜面とが係止して、フェルール７２が精密スリー
ブ１３内に保持される。段部７２Ｂは、断面が台形状の
切り溝をフェルール７２の外周面の上部に設けて形成さ
れたもので、フェルール７２の外周方向にいくにしたが
って先端方向にのびた傾斜面を形成している。なお、段
部７２Ｂの傾斜面と突起３４Ａの先端の傾斜面とは同じ
角度を有する。この構造の場合には、図４および図５の
実施例で述べたと同様に、フェルールの段部と突起の傾
斜面とは面接触となり、より安定した係止が得られると
共に、着脱時の傷やゴミなどが生じにくく、段部の加工
も容易であるという特徴を有するものであるが、この他
にも精密スリーブ内でのフェルールの回転が規制される
と同時に、フェルールの係止箇所が上下に対称的ではな
く上部に１か所だけであるため、精密スリーブ内のフェ
ルールは回転方向に対し常に一定の位置で挿入固定され
て当接することになり、より確実で安定した光ファイバ
の接続が得られるという大きな特徴を有するものであ
る。また着脱が容易となるという特徴も有する。

【００１４】固定具の構造としては、上述した各実施例
では内方に突起を有するＣ形の弾性リングを用いたが、
これに限定されるものではなく、基本的に弾性を有しか
つスリーブの貫通孔内に突出するような突起を有するも
のであればその構造は任意である。またさらには、対向
する２つのフェルールをそれぞれ保持する２つの固定具
を別体として用いたが、２つの固定具を連結させて一体
の固定具としてもよい。固定具の材質としては、金属以
外に樹脂、セラミックを用いてもよいが、目的とする適
度の弾性を有するという点で金属が好ましい。

【００１５】

【発明の効果】本発明の光コネクタは、構造上きわめて
簡便でコストも低減し、しかも簡単な構造であるにも関
わらず、スリーブ中にフェルールを確実に保持固定し、
かつ十分な力で対向するフェルールどうしを当接するこ
とができ、さらには小型化が可能となるなど工業上多大
の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光コネクタの実施例を示す断面図であ
る。

【図２】図１のＡ−Ａ線を示す断面図である。

【図３】図１の割りスリーブを示す断面図である。

【図４】本発明の他の実施例を示す断面図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ線を示す断面図である。

【図６】段部と突起の他の係止構造を示す要部断面図で
ある。

【図７】段部と突起のさらに他の係止構造を示す要部断
面図である。

【図８】段部と突起のさらに他の係止構造を示す要部断
面図である。

【図９】段部と突起のさらに他の係止構造を示す要部断
面図である。

【図１０】本発明のさらに他の実施例を示す断面図であ
る。

【図１１】本発明のさらに他の実施例を示す断面図であ
る。

【図１２】図１１のＣ−Ｃ線を示す断面図である。

【図１３】図１１の精密スリーブを示す断面図である。

【符号の説明】

１ 光ファイバ ２ フェルール ２Ｂ 段部 ３ 割りスリーブ ３Ｃ 開口部 ４ 弾性リング ４Ａ 突起 １２ フェルール １２Ｂ 段部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバを固定したフェルールをスリ
   ーブ内に挿入し、互いに対向するフェルールどうしを当
   接させて光ファイバを接続する光コネクタであって、ス
   リーブに設けられた固定具によりフェルールを前方に付
   勢するように係止し、該フェルールがスリーブに挿入さ
   れているもう一方のフェルールと当接するようにして成
   る光コネクタ。