JPS62203106A - 単心線集合部内蔵形防水光フアイバ多心コネクタ - 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、公衆通信用の６００心程度の高密度光ケーブ
ル内の光ファイバ心線を高密度に接続し、しかも接続替
えを簡単に行うことができる光ファイバコネクタの構造
に関するものである。

（従来の技術） 従来の光ファイバ多心一括コネクタの例を第３図に示し
、その欠点を以下に述べる。第３図は実願昭５８−２９
３０２号による光ファイバ多心一括コネクタの例を示す
図であって、あらかじめ単心線の光ファイバを端末形成
具８の中に接着固定し、次に光ファイバの先端にフェル
ール７を取り付け、さらに中子を円形断面で二つ割のハ
ウジング１で挟み込んだものをプラグとし、２本のピン
４ｏを二つのピン穴４１に挿入して二つのプラグを軸合
わせし、軸方向圧力をコイルばね５１によって加えてい
る。

このコネクタを６００心程度のケーブルを接続するうえ
で欠くことのできない次の三つの必要条件と照らし合わ
せて、その欠点を明らかにする。

（１）　　コネクタの外径はコネクタの高密度実装を行
ううえで、外径を小さくし、その断面積を小さくする必
要がある。

（２）　　コネクタプラグの部品数が少なく、部品コス
トが安いこと。また組み立て工程が少なく、組み立てコ
ストが安いこと。

（３）　　接続部の防水機能を有すること、すなわち外
部からの水、はこり等の侵入を防止するために、コネク
タ接続部は密封されていて防水機能を有すること。

以上三つの条件から第３図に示すコネクタを評価すると
、 （１）　　フェルール７を丸形ハウジング１で外装して
いるので、コネクタプラグの外径を小さくできない。こ
のため同種形状のコネクタで実現されたコネクタハウジ
ングの外径は下記の文献によると、約１５ｍｎ＋と大き
いという欠点がある。（佐武、長沢、鹿島、“プラスチ
ック多心光コネクタの基本特性”、昭和５９年度電子通
信学会総合全国大会予稿集、昭和５９年３月） また軸方向の寸法については、端末形成具８の先端で裸
ファイバをあらかじめ平行に配列する部分の長さとして
約５１１ＩＩＩ＋、さらにフェルールのＶ溝部３３に平
行にファイバを挟み込む長さとして約５＋ｕ＋を要した
ので、二つのファイバ部の長さの和は片方のプラグで約
１０ＩＩＩＩ＋であり、また端未形成其内でのファイバ
の曲がり部分の長さは約１６ｎ＋＋ｗであった。このた
め、コネクタ接続部の全長は、約８５ＩＩ１１と長かっ
た。

（２）　　コネクタプラグが、端末形成具８、フェルー
ル７および円形のプラグハウジング１から成るので、部
品数が十数点以上と多く、部品コストが高いという欠点
があった。また端末形成具８を接着剤で組み立てた後に
、その上にフェルール７を樹脂で固定する必要があり、
工程が複雑である。さらに円形ハウジング１を４本のね
じて締め付ける必要があり、組立て作業工程に時間がか
かり、組立てコストが高いという欠点があった。

（３）また防水機能を有さないという欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は細径で、部品コストが安く、かつ組立コストの
安い光ファイバ多心一括コネクタを提供することにある
。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、複数心の単心線光ファイバの配列ピッチを絞
り込む心線集合部１０４を備え、かつ光ファイバ心線挿
入部が“コ１の字形囲い１０６で囲まれており、かつ中
子の裸ファイバ集合部の後端部の幅が、適用する複数本
の単心線１１１の外径の和と等しい中子フェルール１０
１と、中子フェルールに収容した光ファイバ心線を固定
するためのふた１０２とから中子の主要部を構成した。

また中子の外周部分の２箇所に光軸方向に伸びる矩形断
面のうね状突起１１０を設けた。さらに中子の後端部の
心線収容部１０３には、外周の２箇所に半円形断面で、
かつ外周を一周する形状の突起１１８を有するゴムブー
ツ１１７をかぶせた。ゴムブーツ１１７の平坦な円周部
分の外径は、プラグの中子部分１０１と１０２の外周部
よりも大径とし、スプリング１１５およびすべりリング
１１６がプラグの後方に外れない構造とした。

本発明の光ファイバ多心コネクタは、従来必要としてい
た中子ハウジング１が不要であるので、コネクタプラグ
の部品数が少なく、かつ組立て工程が簡易であり、かつ
コネクタ接続部の外径が従来の約１７２と小径であり、
かつプラグとハウジングの防水を簡易に行うことができ
る。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例図であって、第１図（ａ）は
中子フェルールと中子ふたの外観、第１図（ｂ）は単心
線光ファイバを中子フェルールに挿入した状態、第１図
（ｃ）は組み立てられたプラスチックから成るコネクタ
中子、第１図（ｄ）は組み立てられたプラグ、第１図（
ｅ）はコネクタ接続状態を示す。コネクタ接続状態の全
長は６０ｍｎ＋であり、外径は８ｍｍφである。

第１　図（ａ）において、１０１は中子フェルール、１
０２は中子ふた、１０３は単心線収容部、１０４は裸フ
ァイバ集合部、１０４′は裸ファイバ集合部を囲む壁、
１０５はファイバ案内溝、１０６は“コ”の字形壁、１
０７は外周の段ちがい部、１０８は先端がふさがった嵌
合ピン穴、１０９はファイバ位置決め穴、１１０は回転
止め用キーうねを示す。

第１図（ｂ）において、１１１は単心線、１１２は裸フ
ァイバを示す。

第１図（ｃ）において、１１３はへん平断面を有する外
形部分、１１４は中子フェルール１０１と中子ふた１０
２のつぎ目、１１４′は組み立てられたプラスチックか
ら成る中子示す。

第１図（ｄ）において、１１５はスプリング、１１６は
すべりリング、１１７はゴムブーツ、１１８はゴムブー
ツ外周面に設けられたリング状突起、１１９は組み立て
られたプラグを示す。

第１図（ｅ）において、１２０は円筒ハウジング、１２
１はシール用ゴムリング、１２２はカップリングナツト
、１２２′はカップリングナンド外周に設けた溝、１２
３は嵌合ピン、１２４はゴムブーツ外周面に塗布したシ
リコーングリース、１２５は横方向から見た５本の単心
線、１２６は円筒ハウジング内面に設けられたキー溝、
１２７は接着剤を示す。

なお円筒ハウジング１２０については、黄銅の円筒パイ
プから肉厚約０．８　ｍｍの円筒パイプを引き抜き法で
作製し、さらに六イブの内面に幅１．６１、深さ０．６
　ｍｍの矩形溝を引き抜き法で加工した。中子フェルー
ル１０１と中子ふた１０２の先端のうねの幅は１．４　
ｍｍで高さは０．４　ｍ＋＋＊である。

この実施例により５心光ファイバの接続を行うには、ま
ず第１図（ａ）に示す中子フェルール１０１のファイバ
位置決め穴１０９に接着剤を注入した後、第１図（ｂ）
に示すように、単心線の被覆が太いことから配列ピッチ
を絞り込むため、被覆を除去した単心線１１１を穴１０
９に挿入し、裸ファイバ１１２を裸ファイバ集合部１０
４の部分でゆるやかに曲げて配列ピッチを絞り込む。こ
の裸ファイバ集合部１０４の長さは、従来の例と同じ＜
　１６ｍｍとした。単心線収容部１０３に単心線１１１
の被覆部分を速乾性の接着剤、例えばセメダイン社のハ
イスーパ等で固定する。次いで中子フェルール１０１の
内側に低粘度の注型用エポキシ樹脂、例えばエマーソン
力・ミング社スタイキャスト２０５７等を注入し、中子
ふた１０２を中子フェルール１０１の上からかぶせて、
加熱硬化させる。

ここで用いた注型用エポキシ樹脂は、加熱により粘度が
約６００　ｃｐｓ以下にさがるので、光ファイバと中子
フェルールの間に隙間なく充てんされる。

この時、実施例では、ファイバ穴入口部分を取り囲む“
コ”の字形壁および裸ファイバ集合部を囲む壁が、低粘
度になったエポキシ樹脂の中子フェルールからの流出を
防止することに効果がある。

また“コ”の字形壁は、中子ふたを中子フェルールにか
ぶせる時に、軸方向および軸と直角方向の位置決めを容
易にするという効果もある。

このとき、嵌合ピン穴１０８に離型剤を塗布した嵌合ピ
ンを挿入しておく。これは低粘度の注型用゛エポキシ樹
脂が中子先端部分のファイバ穴から漏れ出した時に、嵌
合ピン穴に流入することを防止する。また接着剤硬化時
の加熱により、中子フェルールの成形時の未架橋部分の
加熱収縮が進行するので、嵌合ピン穴径がピン径より細
くなるが、離型剤を塗布したピン穴に挿入することによ
り、加熱収縮後のピン穴径を離型剤層の厚み分の約０．
５μｍ程度だけ、ピン径より太くすることができるとい
う効果も、前記の組立て工法により、同時に達成される
。

樹脂の硬化後は、第１図（ｃ）に示すつぎ目１１４から
れずかに、はみ出した樹脂を削り取って除去する。その
後、中子の先端面のファイバ端面を研磨して鏡面に仕上
げる。

次に第１図（ｄ）に示すように、スプリング１１５、す
べりリング１１６を、組み立てられた中子１１４′にか
ぶせ後に、中子後部のへん平断面を有する外形部分１１
３に接着剤を塗布して、その上からかぶせるようにして
、ゴムブーツ１１７を取り付けて、プラグ１１９の組立
てを完了する。

コネクタ接続作業は、二つのプラグ１１９を作製し、そ
の片側に長さ７．０１、直径０．７００　ｍｎ＋の嵌合
ピンを挿入し、プラグ端面に屈折率整合剤を塗布し、円
筒ハウジング１２０に二つのプラグをそれぞれ両端から
挿入し、シール用ゴムリング１２１を取り付けたカップ
リングナツト１２２により締め付けて接続を完了する。

このとき、ゴムブーツ１１７の外周面の突起１１８はカ
ップリングナツト１２２の内周面に密着し、ハウジング
に防水効果をもたせる。

二つの突起は防水性能を高めると同時に、プラグ１１９
の光軸をハウジング１２０の中心軸と平行に保つことを
助ける効果を併わせ持っている。

またゴムブーツ１１７の二つの突起１１８の間にシリコ
ーングリース１２４を塗布することにより、カップリン
グナツト１２２の回転締付は作業をスムーズに行うこと
ができるとともに、防水性能を高めることに効果がある
。

ここでシール用ゴムリング１２１は、カップリングナツ
ト１２２の外周溝１２２′に、はめ込まれており、円筒
ハウジング１２０の最外周部分は、シール用ゴムリング
１２１の厚さの１７２以下の部分のみに密着して圧縮す
る構造となっている。これは円筒ハウジング１２０にシ
ール用ゴムリング１２１の全側面が密着する場合には、
カップリングナツト１２２を回転させることにより、シ
ール用ゴムリング１２１がカップリングナラ目２２の外
周に設けた溝１２２′から浮き上がってしまって、防水
シールが不能となることを防止するためである。

なおこの実施例では、円筒ハウジング１２０の内側のキ
ー溝１２６と中子のキーうね１１０との隙間は、幅方向
および高さ方向ともに、０．２　ｍｍ程度とした。

この理由は、キー溝１２６にプラグの回転防止機能をも
たせるのみでな、ハウジング１２０にプラグ１１９を挿
入して嵌合ピン１２３で二つのプラグ１１９どうしを結
合する際に、二つのプラグのガイド穴となる嵌合ピン穴
１０Ｂの位置を±０．２　ｍｍ程度に一致させる効果を
もたせている。このキー溝付きのハウジング構造に加え
、嵌合ピン１２３の先端にテーパ加工を施すことにより
、１μｍ以下のクリアランスしかもっていないピン穴と
ピンの嵌合が極めて容易となり、ハウジング１２０内で
のプラグ１１９の結合は、１〜３秒の作業時間て行うこ
とができた。

この５心コネクタの組立て作業時間は、中子の組立て作
業と注型樹脂の硬化に約３０分要し、プラグの組立てに
約５分を要するので、合計３５分程度である。並行して
多数のプラグを組立てる場合には、樹脂の硬化時間を少
なく見積ることができ、１接続あたりの組立て時間は、
約１０分程度とすることができる。

第２図に本発明の光ファイバ多心コネクタの接続損失の
測定結果を示す。用いたファイバは、コア径が約１０μ
ｍのシングルモードファイバで、測定波長は１．３μｍ
、スポット径は４．７μｍで、ファイバの端面と端面の
間には屈折率整合剤を付けて測定した。全接続数は４０
である。接続損失の平均値は０．５　ｄＢであった。平
均損失からファイバの平均軸ずれ量を算出すると、約１
．７μｍとなる。

フェルール成形品のファイバ挿入穴の成形精度がθ〜１
μ鋼程度であることを考慮すると、ガイドピンによるプ
ラグどうしの位置決め誤差は、無視できるほど小さいこ
とがわかる。

第１図（ｃ）に示した中子１１４′の後端部の外径は、
９ＩＩＩＩＩφ単心線５本分の幅と等しい４．５　ｍｍ
φで、また中子フェルール１０１と中子ふた１０２のつ
くる部分の外径は４．７＋ｕ＋φである。したがって中
子を収容するハウジングの外径は、第１図（ｅ）に示し
た構造において８ｎ＋＋ｗφと細径にすることができた
。

この外径を従来の実施されているコネクタの外径１５ｍ
ｍφと比較すると約１７２であり、断面積比では約１７
４と小さくできた。

また軸方向の長さ寸法については、従来の例で用いられ
ていた端末形成具内およびフェルール内でのファイバを
平行に配列した部分の長さは約１０１ＩＩＩｎが必要で
あったが、本発明の実施例では、端末形成具が不要であ
るので、ファイバの平行配列部の長さは、ファイバ位置
決め穴１０９の長さの約ｌｌに縮小されている。また中
子フェルールのファイバ案内溝１０５の溝幅を０．３　
ｍｍとし、ファイバ径の０．１２５　ｎ＋ｍに比べて幅
広くシ、かつ裸ファイバ集合部１０４における裸ファイ
バ１１２のゆるやかな曲がりを妨げないように、ファイ
バ案内溝１０５の長さを４１以下とすることにより、実
質的なファイバの曲がり部分の長さを、裸ファイバ集合
部１０４の長さと、ファイバ案内溝１０５の長さの和と
みなすことができる。したがって本発明の実施例におい
ては、中子フェルール内の裸ファイバ集合部１０４の長
さを１６ｎｕｗとし、またファイバ案内溝１０５の長さ
を４ｍｏ＋としているので、実質的なファイバの曲がり
部分の長さは２０Ｉｌｌｌｌとなっている。これは、従
来の端末形成具内でのファイバ集合部の長さが１６＋＋
ｍになっていたのに比べて、よりゆるやかな曲がりをフ
ァイバに加えるものである。したがって本発明の実施例
では、コネクタ接続部の全長を、従来の８５ｍｍよりも
２５ＩＩＩＩ１１でけ短い６０ｍｍとしているのにもか
かわらず、コネクタ内に実装された光ファイバの曲げ曲
率は、従来よりもゆるやかになっており、ファイバに加
わるストレスが小さく、コネクタ内のファイバの寿命が
長く、かつ曲げによる光損失増が小さいという効果も同
時に達成されている。

したがって、従来のコネクタを用いて２０Ｑ心程度の接
続部を収容できるスペースに、この実施例のコネクタで
は、約８００心程度の接続部を収容することが可能であ
る。

以上本発明の実施例について説明した。これを前記の三
つの必要条件と照らし合わせて、以下に評価する。

（１）　　コネクタの外径は中子が丸形であるので、プ
ラグの外形を増加させることなく、丸形にできる。この
ためコネクタの外径を８１１１１１Ｉφと従来の１／２
の径にできるという利点がある。

（２）　　コネクタプラグの部品数は、中子部品を含め
て合計６点で従来の１７２と少ないので、部品コストが
安くできるという利点がある。

また中子の組立て工程では、光ファイバ心線を集合する
ための端末形成具の組立てと、光ファイバの高精度６出
しを行う中子フェルールの組み立てとを同時に行うこと
ができるので、工程の数および時間が従来の１７２と短
くなり、組立コストが安くできるという利点がある。

（３）　　接続部は、半円形断面を有するゴムブーツに
設けた二つのリング状突起およびカップリングナツトに
取り付けたシール用ゴムリングにより防水機能を有し、
コネクタの結合操作を行うことにより、防水を簡易に行
うことができるという利点がある。

なお前記の実施例においては、単心線光ファイバをコネ
クタに実装したが、テープ状の一括被覆心線も同じ部品
を用いて同様の工法で実装できる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の光ファイバ多心コネクタ
では、ハウジング外形が小断面にできるから、接続部を
高密度実装できるという利点があり、６００心程度のケ
ーブル接続部を、従来の２００心程度のケーブル接続部
よりも小さくできるという効果がある。

また本発明の光ファイバ多心コネクタは、テープ心線と
単心線の両方に取り付けることができるので、両心線の
切り替え部を小断面に、かつ容易に実現できるという利
点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）　、　（ｄ）　
、　（ｅ）は本発明の一実施例を示し、 同図（ａ）は本発明の光ファイバ多心コネクタの中子部
品の一部切欠き斜視図、 同図（ｂ）は単心光ファイバ心線の中子フェルール内で
の整列状態を示す一部切欠き斜視図、同図（ｃ）は組み
立てられた単心線実装中子の斜視図、 同図（ｄ）は組み立てられた単心線実装コネクタプラグ
の斜視図、 同図（ｅ）はコネクタ接続状態の一部縦断正面図、第２
図は本発明の実施例による接続損失ヒストグラムを示す
図、 第３図は従来の光ファイバ多心一括コネクタの一例を示
す一部切欠き正面図である。 １０１・・・中子フェルール　１０２・・・中子ふた１
０３・・・単心線収容部　　１０４・・・裸ファイバ集
合部１０４′・・・裸ファイバ集合部を囲む壁１０５・
・・ファイバ案内溝　１０６・・・“コ”の字形壁１０
７・・・外周の段ちがい部 １０８・・・先端がふさがった嵌合ピン穴１０９・・・
ファイバ位置決め穴 １１０・・・回転止め用キーうｈ １１１・・・単心線　　　　　１１２・・・裸ファイバ
１１３・・・へん平断面を有する外形部分１１４・・・
中子フェルール１０１と中子ふた１０２のつぎ目 １１４′・・・組み立てられた中子 １１５・・・スプリング　　　１１６・・・すべりリン
グ１１７・・・ゴムブーツ １１８・・・ゴムブーツ外周面に設けられたリング状突
起 １１９・・・組み立てられたプラグ １２０・・・円筒ハウジング １２１・・・シール用ゴムリング １２２・・・カップリングナンド １２２′・・・カップリングナツト外周に設けた溝１２
３・・・嵌合ピン １２４・・・ゴムブーツ外周面に塗布したシリコーング
リース １２５・・・横方向から見た５本の単心線１２６・・・
円筒ハウジング内面に設けられたキー溝１２７・・・接
着剤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、複数心の単心線光ファイバとテープ線光ファイバを
   接続する機能を有し、かつ同種心線どうしを接続する機
   能を有する光ファイバ多心一括コネクタであって、該コ
   ネクタの光ファイバを心出し位置決めする中子はコネク
   タの中心部にあり、かつ中子の先端部に設けたファイバ
   位置決め穴が“コ”の字形壁で囲まれており、かつ中子
   には壁で囲まれた裸ファイバ集合部を有し、かつ裸ファ
   イバ集合部の後端部の幅が、該中子に取り付ける複数本
   の単心線の外径の和と等しく、かつ中子が中子フェルー
   ルと中子ふたの二つの部品から構成され、かつ中子後部
   がへん平形となっており、その上にゴムブーツがかぶさ
   るように取り付けられており、かつゴムブーツの外周に
   は、半円形断面を有しゴムブーツの外周を取り囲む突起
   が少なくとも２箇所設けられており、かつスプリングを
   中子にかぶせて組み立てられたプラグを結合する円筒ハ
   ウジングとカップリングナットの間にはシール用ゴムリ
   ングが設けられていることを特徴とする単心線集合部内
   蔵形防水光ファイバ多心コネクタ。