JPS61170709A - 光フアイバコネクタ - 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を相互に接続する光ファイバコネク
タの改良に関するものである。

（従来の技術） 近年、光フアイバ伝送の発展に伴ない、光ファイバを相
互に接続する個所が増加しつつある。光ファイバの光コ
ネクタ接続においては、接続部の伝送損失をできるだけ
小さく抑えることが重要であり、光フアイバ同志の軸ず
れをできるだけ少なくする必要がある。このため一般に
光コネクタは高精度に加工されたフェルールの外径中心
の軸上に細孔を設け、該細孔に光ファイバを挿着するこ
とにより光ファイバの中心を一致させ固定したプラグを
構成し、該プラグをアダプタ内のスリーブに挿入し光フ
アイバ同志の軸を整列させている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来、前述したフェルールの材料は金属、アルミナセラ
ミック、樹脂などが用いられている。アルミナセラミッ
ク類のフェルールは金属製や樹脂製のフェルールと比べ
ると、硬度が極めて大きいので細孔の加工が容易である
こと、および長い細孔加工が可能なのでファイバ同志の
軸ずれを少なくできること、などの優れた点がある。し
かしアルミナセラミックは脆性材料であるので金属に比
べて外力による割れや欠けが生じやすい。このためアル
ミナセラミック類のフェルールを用いた光コネクタはプ
ラグをアダプタに結合する接続作業、あるいはプラグを
誤って机や床に落下したときなどにフェルールが破損す
ることがあり、フェルールの強度が実用上必ずしも十分
でないという問題点があった。

（発明の目的） 本発明はこれらの欠点に鑑み、接続作業などにおいてフ
ェルールが破損することがなく実用上十分な強度を有Ｊ
る光ファイバコネクタを提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決するため、中心軸上の細孔４
に光ファイバ１を挿着した一対のフェルール３同志をス
リーブ１１内で嵌合する構造の光ファイバコネクタにお
いて、前記フェルール３をジルコニアセラミックで形成
した。

（作用） 本発明によれば、ジルコニアセラミックはアルミナに比
べて曲げ強さは約２倍強く、またヤング率は約２倍小さ
いため、じん性の大きなフェルールが得られる。このた
めフェルール３はプラグをアダプタに結合する接続作業
、あるいはプラグを誤って机や床に落下した場合に受け
る衝撃によっても破損することはなく、実用に耐える強
度が得られる。さらにジルコニアセラミックは結晶粒が
アルミナのそれに比べ、約４倍も小さく、しかも易焼結
性があるので、はぼ理論密度に近い緻密な焼結体となる
。従って、このジルコニア焼結体の表面を加工すること
により、表面粗さの少ないフェルールとすることができ
る。これにより光ファイバをフェルール３の細孔４にな
めらかに挿入できるので、挿入時に光ファイバに傷が生
じて光ファイバが破断しやすくなることがなくなる。ま
たスリーブ１１の材料がジルコニアセラミックの場合に
はフェルール３をスリーブ１１になめらかに挿入できる
。スリーブ１１の材料が金属の場合はフェルール３を繰
返し着脱してもスリーブ１１の摩耗は少ないので、金属
摩耗粉が光フアイバ端面に付着して接続損失が増大した
り、光フアイバ１同志の軸ずれが生じたりすることもほ
とんどなくなる。

、□、ｌ）１ 第１図は本発明の実施例におけるプラグの断面図を示す
。図において１は光ファイバで、該光フフイバ１はフェ
ルール支持体２の中心軸上に設けた細孔２ａを貫通して
いる。該フェルール支持体２の先端部２ｂには嵌合用凹
部２ｂが設けられ、該凹部２ｂにはフェルール３の後端
部が圧入固定されている。フェルール３はジルコニアセ
ラミックから成り、中心軸上に光ファイバ１を挿入する
細孔４が形成され、該細孔４の光フアイバ挿入口には面
取り部５が作られ、また反対側のフェルール３の先端部
には外周に面取り部６が作られている。光ファイバ１の
保護用液Ｍ７は略筒状のホルダ８内に嵌挿、固定されて
いる。該ホルダ８の先端部には嵌合用凹部８ａが設けら
れ、該凹部８ａをフェル支持支持休２の後端部に嵌合す
ることによって、ホルダ８はフェルール支持体２に固定
されている。フェルール支持体２の外周には後述するア
ダプタ側と結合するねじ部９を有する太ット部材１０が
回転自在に取付けられている。なお、１０ａはナツト部
材１０の後端側内周に設けた環状突起で、フェルール支
持体２の先端側外周に設けた突起２Ｃと係合することに
よって、ナツト部材１０の先端方向への抜は出しが防止
される。

第２図は第１図に示したプラグを両側からアダプタに挿
入して結合した光ファイバコネクタの断面図を示す。ス
リーブ１１は外周にねじ部１２を有するハウジング１３
に挿着されている。スリーブ１１の内径はフェルール３
の外径とほとんど同じとされ、フェルール３が嵌合した
ときに隙間ができないように図られている。スリーブ１
１の両側からフェルール３が差し込まれると、フェル−
ル３の先端面同志は突き合わせられる。フェルール３の
中心に光ファイバ１が通り、フェルール３がスリーブ１
１内に隙間なく嵌合され、突き合わさった端面において
光フアイバ１同志も軸ずれなく突き合わされて低損失な
接続ができる。また、面取り部５があるので、光ファイ
バ１は細孔４に挿入しやすく、面取り部６があるので、
フェル−ル３はスリーブ１１に挿入しやすい。

第３図はフェルール支持体２に圧入したジルコニアセラ
ミック製のフェルール３について、フェルール支持体２
とフェルール３の嵌合長対汰は力を測定した例である。

扱は力は嵌合長にほぼ比例して増加している。嵌合長を
３ｍｍとすれば、抜は力は３０ｋｇ以上となり実用上十
分である。

次に、フェルール３の材料はジルコニアを用いているの
で以下の効果がある。ジルコニアはラミックはアルミナ
に比べて曲げ強さは約２倍強く、またヤング率は約２倍
小さいため、じん性の大きなフェルールが得られる。こ
のためフェルール３はプラグをアダプタに結合する接続
作業、あるいはプラグを誤って机や床に落下した場合に
受ける衝撃によっても破損することはなく、実用に耐え
る強度が得られる。さらにジルコニアセラミックは結晶
粒がアルミナのそれに比べ、約４倍も小さく、しかも易
焼結性があるので、はぼ理論密度に近い緻密な焼結体と
なる。従って、このジルコニア焼結体の表面を加工する
ことにより、表面粗さの少ないフェルールとすることが
できる。これにより光ファイバをフェルール３の細孔４
になめらかに挿入できるので、挿入時に光ファイバに傷
が生じて光ファイバが破断しやすくなることがなくなる
。またスリーブ１１の材料がジルコニアセラミックの場
合にはフェルール３をスリーブ１１になめらかに挿入で
きる。スリーブ１１の材料が金属の場合はフェルール３
を繰返し着脱してもスリーブ１１の摩耗は少ないので、
金属摩耗粉が光ファイバ端面に付着して接続損失が増大
したり、光フアイバ１同志の軸ずれが生じたりすること
もほとんどなくなる。

なお、本発明に用いるジルコニアセラミックについてさ
らに詳述すると、ジルコニアセラミックはその相構造と
して立方晶、正方晶、単斜晶があり、その三相が単層も
しくは混相した状態で構成されている。たとえば、立方
晶から成る安定化ジルコニア、主成分として正方晶から
成る部分安定化ジルコニア、その他任意に混相されたジ
ルコニア等が挙げられ、いずれも使用することができる
が、特に部分安定化ジルコニアが好ましい。このジルコ
ニアを用いることにより、強度、耐！Ｉ撃性、じん性等
の性能が良好で、しかも緻密な焼結体が得られるのであ
る。この時、全ジルコニアに対して正方晶の吊は、５０
モル％以上が好ましい。正方晶の□□□が多くなるほど
、コネクタ使用時における各性能が向上する。

また、ジルコニア焼結体に焼結補助材や特性安定材を任
意量添加してもよく、たとえばイツトリア、カルシア、
マグニシア等が挙げられる。これらを添加することによ
り、強度、耐衝撃性、じん性などがざらに向上するので
ある。この添加量として、たとえばイツトリアの場合、
ジルコニア全量に対して１０モル％以下、特に１〜５モ
ル％が好ましい。また、カルシアの場合１〜９モル％程
度が好ましい。

次に、本発明のフェルールの製造法について簡単に説明
する。原材料としてのジルコニア粉末に、焼結補助材、
有機結合材、水、可塑剤等を適宜添加し、混練したのち
成形工程において、中心に２０〜１００μｍの下穴を有
するｎ通孔セラミック素材を成形する。この時、成形工
程としてはプレス、押出し、射出成形などいずれの方法
を用いてもよいが、特に押出し法が好ましい。例えばク
ロスヘッド法、中子ダイスを用いた押出し法等が挙げら
れ、この方法を用いることにより、長さしと直径りの比
（Ｌ／Ｄ　’）の大きな貫通孔セラミック素材が得られ
るのである。

こうして得られたセラミック素材を酸化あるいは無酸化
雰囲気中で１３００°Ｃ以上のＢ温で焼成して、ジルコ
ニア焼結セラミックを作成する。

次に、この焼結セラミックに下穴にワイヤを通し、ダイ
ヤモンド・ペースト等によって穴磨きを行って所定の微
少穴径に仕上げ、さらに外径仕上げとして、その中心孔
にワイヤを通してセンタレス加工を行う。この穴磨き、
外径仕Ｅげにおいて外径精度、穴径精度、偏心など１〜
２μｍで仕上げることが可能である。次に、端面仕上げ
工程で端面の面とりを行って、ジルコニアのフェルール
を完成する。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の光コネクタはフェルール材
料にジルコニアセラミックを使用したことにより光コネ
クタの接続作業などで受ける外力によってフェルールが
破損することはなく、実用上十分な強度が得られ、さら
に光ファイバを傷つけることなくフェルールの細孔に挿
入できるとともに、繰返し着脱による金属摩耗粉の発生
や軸ずれも少なくなり、安定な接続特性が得られる利点
がある。

また、本発明の場合、製造上量産効果があり、極めて安
価にフェルールが製造できるという効果も有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は本発明に
係る光ファイバコネクタにおけるプラグの断面図、第２
図は光ファイバコネクタの断面図、第３図は本発明に係
る光ファイバコネクタのフェルール支持体とフェルール
の嵌合長対抜は力の測定結果を示すグラフである。 １・・・光ファイバ、２・・・フェルール支持体、３・
・・フェルール、４・・・細孔、５．６・・・面取り部
、７・・・光フアイバ保護用被膜、８・・・ホルダ、９
・・・ねじ部、１０・・・ナツト部材、１１・・・スリ
ーブ、１２・・・ねじ部、１３・・・ハウジング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中心軸上の細孔に光ファイバを挿着した一対のフェルー
   ル同志をスリーブ内で嵌合する構造の光ファイバコネク
   タにおいて、前記フェルールをジルコニアセラミックで
   形成したことを特徴とする光ファイバコネクタ。