WO2023089971A1 - 光コネクタ - Google Patents

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WO2023089971A1
WO2023089971A1 PCT/JP2022/036981 JP2022036981W WO2023089971A1 WO 2023089971 A1 WO2023089971 A1 WO 2023089971A1 JP 2022036981 W JP2022036981 W JP 2022036981W WO 2023089971 A1 WO2023089971 A1 WO 2023089971A1
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WO
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flange
optical connector
ferrule
biasing force
force transmission
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PCT/JP2022/036981
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English (en)
French (fr)
Inventor
哲 森島
Original Assignee
住友電気工業株式会社
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Publication date
Application filed by 住友電気工業株式会社 filed Critical 住友電気工業株式会社
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Priority to JP2023561439A priority patent/JPWO2023089971A1/ja
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/36—Mechanical coupling means

Definitions

  • SC type and LC type are known as ordinary single-fiber optical connectors.
  • these optical connectors employ a structure in which the ferrule is biased by a coil-shaped spring material housed in the housing.
  • the optical connector of the present disclosure is attached to the tip portion of an optical fiber, and the optical fiber includes a glass fiber and a resin coating covering the glass fiber.
  • This optical connector includes a ferrule assembly, a housing, an elastic member, and a biasing force transmission member.
  • the ferrule assembly has a ferrule and a retainer.
  • the ferrule is fixed to the tip portion of the glass fiber exposed from the resin coating of the optical fiber.
  • the retainer has a flange to which the rear end of the ferrule is fixed.
  • the housing has an internal space in which at least the holding portion of the ferrule assembly is accommodated, and a positioning portion for restricting movement of the holding portion within the internal space.
  • the elastic member biases the flange toward the positioning portion.
  • the biasing force transmission member is a member that transmits the biasing force of the elastic member to the flange, and has a first surface that abuts the flange and a second surface that is located on the opposite side of the first surface and abuts the elastic member. It has two sides.
  • the biasing force transmission member has a through hole for penetrating the holding portion, allows a portion of the holding portion to pass therethrough, and is rotatable about the central axis of the holding portion. It is arranged between the elastic members.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the schematic structure of the optical connector of the present disclosure.
  • 2A and 2B are diagrams for explaining various assembling processes including alignment work of the ferrule assembly.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining various structures of the ferrule assembly.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the cross-sectional structure of each part of the optical connector of the present disclosure and the floating structure of the ferrule assembly housed in the housing.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the effects of the optical connector of the present disclosure.
  • An object of the present invention is to provide an optical connector having a structure for achieving accurate rotational positioning of the optical connector.
  • the optical connector of the present disclosure is attached to the tip of an optical fiber, and the optical fiber includes a glass fiber and a resin coating covering the glass fiber.
  • This optical connector includes a ferrule assembly, a housing, an elastic member, and a biasing force transmission member.
  • the ferrule assembly has a ferrule and a retainer.
  • the ferrule is fixed to the tip portion of the glass fiber exposed from the resin coating of the optical fiber.
  • the retainer has a flange to which the rear end of the ferrule is fixed.
  • the housing has an internal space in which at least the holding portion of the ferrule assembly is accommodated, and a positioning portion for restricting movement of the holding portion within the internal space.
  • the elastic member biases the flange toward the positioning portion.
  • the biasing force transmission member is a member that transmits the biasing force of the elastic member to the flange, and has a first surface that abuts the flange and a second surface that is located on the opposite side of the first surface and abuts the elastic member. It has two sides.
  • the biasing force transmission member has a through hole for penetrating the holding portion, allows a portion of the holding portion to pass therethrough, and is rotatable about the central axis of the holding portion. It is arranged between the elastic members.
  • the through-hole of the biasing force transmission member penetrates a part of the retaining portion, and the biasing force transmission member is movable along the central axis of the retaining portion. It also has a size that allows it to rotate around the central axis.
  • the biasing force transmission member may be composed of a plurality of biasing force transmission elements.
  • Each of the plurality of urging force transmission elements has a hole forming part of the through hole of the urging force transmission member.
  • each of the plurality of biasing force transmission elements penetrates a part of the holding portion and is arranged along the central axis of the holding portion so as to be rotatable about the central axis of the holding portion. That is, before the biasing force is applied by the elastic member, the holes of each of the plurality of biasing force transmission elements pass through a part of the retaining portion, and the biasing force transmission elements are movable along the central axis of the retaining portion.
  • the maximum width of the plane figure defined by the outer contour of the first surface of the biasing force transmission member is defined by the outer contour of the flange surface with which the first surface abuts. Less than the maximum width of the plane figure.
  • the maximum width of the plan figure defined by the outer contour of the second surface of the biasing force transmission member is the maximum width of the plan figure surrounded by the elastic member when viewed along the central axis of the holding part. It may be larger than wide.
  • the contact area between the first surface of the biasing force transmission member and the flange may have an annular shape centered on the central axis of the holding portion. In this case, a contact state symmetrical with respect to the optical axis of the optical fiber can be realized between the flange and the biasing force transmission member.
  • the coefficient of static friction between the flange and the biasing force transmission member may be smaller than the coefficient of static friction between the flange and the elastic member. In this case, transmission of rotational torque from the elastic member to the flange can be further relaxed.
  • the material of the flange may be metal, and the material of the biasing force transmission member may be resin.
  • the material so as to reduce the coefficient of static friction between the flange and the biasing force transmission member with respect to the coefficient of static friction between the flange and the elastic member Alleviation of the transmission of rotational torque to the flange becomes feasible.
  • the optical fiber may be any one of a multi-core fiber, a polarization-maintaining fiber, and a bundle fiber. High-accuracy positioning is achieved in optical fibers that require positioning in the rotational direction, and as a result, low connection loss can be achieved.
  • the holding portion may include a sleeve into which the rear end portion of the ferrule is inserted, and the central axis of the sleeve is aligned with the central axis of the holding portion. I am doing it. In this case, the attachment of the flange to the sleeve facilitates handling of the holding portion.
  • the positioning portion is arranged to move in a direction along the central axis of the holding portion and in a direction intersecting the central axis of the holding portion. Restrict. This stabilizes the posture of the holding portion within the internal space of the housing.
  • the elastic member may be a spring member that rotates in a circumferential direction around a direction in which it expands and contracts when expanding and contracting. Even when rotational torque is generated in the spring material, the biasing force of the spring material is transmitted to the flange via the biasing force transmission member of the present disclosure, so that the rotational positioning of the ferrule within the housing can be realized and maintained with high accuracy.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the schematic structure of the optical connector of the present disclosure. Specifically, an example of the appearance of a push-pull type optical connector 10 is shown at the top (denoted as “single-core connector” in FIG. 1) as an example of the optical connector of the present disclosure.
  • the second stage referred to as "connector front face 1" in FIG. 1
  • MCF50A multi-core optical fiber
  • FIG. 2 A front view of the containing optical connector 10 is shown.
  • optical fiber 50 to which the ferrule 110 is attached is the optical connector 10 including the end face of PMF 50B (polarization maintaining optical fiber).
  • a front view is shown.
  • a front view and a cross-sectional view of a bundle fiber 50C in which a plurality of single-core optical fibers are bundled are shown at the bottom (referred to as "connector front face 3" in FIG. 1).
  • the ferrule assembly 100 includes a ferrule 110 attached to the tip portion of the glass fiber 51 from which the resin coating has been removed, and a holding portion 13 composed of a flange 130 and a sleeve 120.
  • the rear end of the ferrule 110 is inserted into the sleeve 120 to fix the ferrule 110 to the holding portion 13 .
  • the MCF 50A includes a plurality of cores 52A each extending along the central axis of the MCF 50A corresponding to the fiber axis AX, and a common clad 53A surrounding each of the plurality of cores 52A.
  • Line L A indicates the rotational alignment reference orientation of MCF 50A, i.e., the orientation for a rotation angle of 0°
  • line L R indicates the flange rotation angle reference, along the edge of flange 130, of ferrule assembly 100. This is the installation reference line.
  • the lines LA and LR are parallel.
  • the front view of the optical connector 10 shown in the third stage of FIG. Sleeve 120 with 110 inserted and flange 130 are shown.
  • the PMF 50B includes a core 52B extending along the central axis of the PMF 50B corresponding to the fiber axis AX, stress-applying portions 54 arranged to sandwich the core 52B, and a common clad 53B surrounding the core 52B and the stress-applying portions 54, respectively. And prepare. In the ferrule assembly 100 including the PMF 50B after alignment, the lines LA and LR are parallel.
  • the front view of the optical connector 10 shown at the bottom of FIG. 1 shows an end face of a bundle fiber 50C as an optical fiber 50 requiring alignment, and tips of a plurality of single-core optical fibers 500 forming the bundle fiber 50C.
  • Ferrule 110 with parts integrally attached, sleeve 120 into which ferrule 110 is inserted, and flange 130 are shown.
  • Each of the plurality of single-core optical fibers 500 is composed of a glass fiber 510 and a resin coating, and each glass fiber 510 has a core 520 and a clad 530 .
  • a glass fiber 510 bundled by a ferrule 110 constitutes a glass fiber 51C.
  • the arrangement of the core 520 in a state in which the plurality of glass fibers 510 are bundled substantially corresponds to the core arrangement of the MCF 50A described above.
  • the line LA and the line LR are parallel.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining various assembling processes including alignment work of the ferrule assembly (referred to as "ferrule assembly assembling process" in FIG. 2).
  • the upper part (denoted as “type 1” in FIG. 2) is a diagram for explaining a method of aligning the optical fiber 50 with respect to the pre-assembled ferrule assembly 100 .
  • the middle section (denoted as “Type 2” in FIG. 2) shows a method of assembling the ferrule assembly 100 by aligning the optical fiber 50 with the ferrule 110 attached to the tip portion with respect to the flange 130 integrated with the sleeve 120. It is a figure for explaining.
  • the lower part (denoted as “type 3” in FIG.
  • the ferrule assembly 100 includes the ferrule 110 and the holding portion 13.
  • the holding portion 13 includes a sleeve 120 having a front end surface 120a and a rear end surface 120b, a front surface 130a and a rear surface. It is constituted by a flange 130 having 130b.
  • the rear part of the ferrule 110 is press-fitted into the opening of the through hole located on the front end face 120a of the sleeve 120, and the front end face 120a side of the sleeve 120 is press-fitted into the through hole 132 of the flange 130 with the ferrule 110 attached. .
  • the alignment operation of the optical fiber 50 which is performed by rotating the optical fiber 50 by a predetermined angle in the direction indicated by the arrow S1
  • the glass fiber 51 at the tip of the aligned optical fiber 50 is , the ferrule 110 of the already assembled ferrule assembly 100 is attached.
  • the front view of the ferrule assembly 100 attached to the optical fiber 50 after alignment matches the front view shown in the second to bottom rows of FIG.
  • the ferrule 110 is attached to the glass fiber 51 at the tip of the optical fiber 50, and the sleeve 120 is press-fitted into the through hole 132 of the flange 130.
  • Alignment of the optical fiber 50 with respect to the holder 13, which is a structure composed of the sleeve 120 and the flange 130, is performed. That is, the optical fiber 50 is rotated along the direction indicated by the arrow S1. During the alignment, the optical fiber 50 is kept passing through the through hole of the holder.
  • one end of the ferrule 110 attached to the tip portion of the optical fiber 50 is press-fitted into the through hole of the sleeve 120 from the front end surface 120a side of the sleeve 120 .
  • the front view of the ferrule assembly 100 attached to the optical fiber 50 after alignment matches the front view shown in the second to bottom rows of FIG.
  • alignments are performed. That is, the optical fiber 50 is rotated along the direction indicated by the arrow S1.
  • the ferrule 110 is press-fitted into the opening of the front end face 120 a of the sleeve 120 while attached to the tip of the optical fiber 50 .
  • the optical fiber 50 is maintained through the through-hole of the already assembled structure consisting of the ferrule 110 and the sleeve 120 .
  • the structure attached to the tip of the optical fiber 50 that is, the ferrule 110 side of the structure composed of the ferrule 110 and the sleeve 120 is press-fitted into the through hole 132 of the flange 130 .
  • the front view of the ferrule assembly 100 attached to the optical fiber 50 after alignment matches the front view shown in the second to bottom rows of FIG.
  • the optical connector 10 of the present disclosure mounts an optical fiber 50 such as the MCF 50A, PMF 50B, and bundle fiber 50C shown in FIG. 1 that requires rotational positioning during optical connection. Therefore, it is important to have a structure that controls the rotation of the ferrule 110 and the flange 130 attached to the optical fiber 50 that requires rotational positioning within the housing. Specifically, the flange rotates due to the change in posture caused by the rotation of an elastic member such as a spring member in the housing. In addition, the spring member rotates in the circumferential direction centering on the direction of expansion and contraction during expansion and contraction. Therefore, in the optical connector 10 of the present disclosure, in order to suppress the rotation of the flange, a biasing force transmission member (hereinafter referred to as a "buffer ”) is provided.
  • a biasing force transmission member hereinafter referred to as a "buffer ”
  • the buffer may have a cylindrical shape (any cross-sectional shape) with a hole in the center so as not to interfere with the sleeve 120 of the ferrule assembly 100 .
  • the buffer can be used without changing the existing sleeve 120, so it has excellent versatility.
  • the face of the buffer that contacts flange 130 may be flat, biasing flange 130 across the face.
  • the shape of this surface can be, for example, a circle with a hole in the center or a polygon point-symmetrical with respect to the center of the hole.
  • the biasing force of the spring material is applied symmetrically to the rear surface 130b, which is the pressing surface of the flange 130, so that the generation of rotational torque due to the application of the biasing force can be effectively suppressed.
  • the static coefficient of friction between the spring material and the buffer and between the buffer and the flange 130 may both be less than the static coefficient of friction between the spring material and the flange 130 .
  • the material of the spring member and the flange 130 may be metal
  • the material of the buffer may be resin. In this case, since the friction between the members is reduced, it is possible to block the rotational torque generated due to the expansion and contraction of the spring material by the buffer.
  • the optical connector 10 of the present disclosure can suppress the rotation of the ferrule 110 due to the expansion and contraction of the spring material, and can achieve accurate rotational positioning of the ferrule 110 within the housing.
  • the buffer itself can be easily manufactured, and the optical connector 10 of the present disclosure has low connection loss characteristics and manufacturability. make it possible to coexist with
  • FIG. 3 is a diagram for explaining various structures of the ferrule assembly based on the conditions listed above.
  • the top row (labeled “before press fit” in FIG. 3) shows the components of ferrule assembly 100 before sleeve 120 is press fit into flange 130 .
  • the middle row (denoted as “after press-fitting (structure 1)” in FIG. 3) shows the ferrule assembly 100 to which an example of the buffer 145 is applied.
  • the lower part (denoted as "after press-fitting (structure 2)" in FIG. 3) shows the ferrule assembly 100 to which another example of the buffer 145 is applied.
  • the ferrule assembly 100 includes a ferrule 110 attached to the tip portion of the optical fiber 50 from which the resin coating is removed and the glass fiber 51 is exposed, a sleeve 120, a flange 130, and a buffer. 145 and.
  • the sleeve 120 and the flange 130 constitute the holding portion 13 to which the rear end portion of the ferrule 110 is fixed, and the central axis of the sleeve 120 coincides with the central axis 13 a of the holding portion 13 .
  • the sleeve 120 has a front end face 120a and a rear end face 120b, and has a through hole into which the rear portion of the ferrule 110 is press-fitted with the optical fiber 50 passing therethrough.
  • the flange 130 has a front surface 130a, a rear surface 130b, and a through hole 132 that connects the front surface 130a and the rear surface 130b and allows a portion of the sleeve 120 to penetrate from the rear end surface 120b toward the front end surface 120a.
  • the buffer 145 has a first surface 140a, a second surface 145b, and a through hole 146 connecting the first surface 145a and the second surface 145b.
  • the first surface 145a of the buffer 145 is in contact with the rear surface 130b of the flange 130, and the second surface 145b is in contact with the contact portion 141 of the elastic member (hereinafter referred to as "spring material") 140.
  • the contact area between flange 130 and buffer 145 has an annular shape.
  • the contact area between the spring member 140 and the buffer 145 has a shape that partially surrounds the central axis of the sleeve 120 , but is biased to a part of the ring around the central axis of the sleeve 120 .
  • the spring member 140 is a member that is housed inside the housing of the optical connector 10, and expands and contracts inside the housing as the ferrule assembly 100 changes its position.
  • the sleeve 120 rotates along the outer peripheral direction indicated by the arrow S2. That is, the spring member 140 itself rotates in the direction indicated by the arrow S2, and the posture of the spring member 140 changes. Therefore, the optical connector 10 of the present disclosure is provided with a buffer 145 between the flange 130 and the spring material 140 in order to avoid a state in which rotational torque is generated in the flange due to the rotation of the spring material 140 . As shown in the middle part of FIG.
  • the buffer 145 is a member that transmits the biasing force of the spring member 140 to the flange 130 and is arranged between the flange 130 and the spring member 140 .
  • through hole 146 of buffer 145 extends through a portion of sleeve 120 and allows buffer 145 to rotate itself circumferentially about the central axis of sleeve 120, indicated by arrow S4. It is large enough to Before the biasing force of the spring member 140 is applied, the buffer 145 is movable along the direction indicated by the arrow S3 along the central axis of the sleeve 120.
  • a modified example of the buffer 145 is also shown in the middle part of FIG. That is, a modified example of the buffer 145 may be configured with a plurality of buffer elements 148a, 148b, . In this case, each of the plurality of buffer elements 148a, 148b, . It is arranged along the central axis of the sleeve 120 in a rotatable state.
  • the maximum width of the plan figure defined by the outer contour of the first surface 145a of the buffer 145 is the minimum width of the plan figure defined by the outer contour of the rear surface 130b of the flange 130 against which the first surface 145a abuts. less than
  • the minimum width of the second surface 145b of the buffer 145 is greater than the maximum width of the planar figure surrounded by the spring member 140 when the spring member 140 is viewed along the central axis of the sleeve 120. FIG. With this configuration, contact between the flange 130 and the spring member 140 can be avoided.
  • the contact area between the first surface 145a of the buffer 145 and the rearward surface 130b of the flange 130 may have an annular shape about the central axis of the sleeve 120, as described above.
  • the static coefficient of friction between flange 130 and buffer 145 may be less than the static coefficient of friction between flange 130 and spring material 140 .
  • the flange 130 is made of a metal material
  • the buffer 145 is made of a resin material.
  • a region A shown in the lower part of FIG. 3 shows the cross-sectional structure of the buffer 145 .
  • the buffer 145 has a through hole 146 through which a part of the sleeve 120 is passed, and is provided with a storage portion 147 that stores the tip portion of the spring material 140 .
  • the bottom surface of the storage portion 147 of the buffer 145A corresponds to the second surface 145b of the buffer 145A.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the cross-sectional structure of each part of the optical connector of the present disclosure (referred to as "connector structure 2" in FIG. 4) and the floating structure of the ferrule assembly housed in the housing.
  • the upper part (denoted as “optical connector” in FIG. 4) is a cross-sectional view of the optical connector 10 taken along line II shown in the uppermost part of FIG.
  • the lower part (referred to as “floating state” in FIG. 4), the front ends of the optical connector 10 and the mating optical connector are respectively inserted into the openings of the adapter so as to sandwich the adapter (the optical connector 10 and the ferrule 110A of the mating optical connector) are shown.
  • the optical connector 10 has a structure that is attached to the adapter 600 by inserting the ferrule 110 into the alignment sleeve 710 inside the adapter 600 .
  • the optical connector 10 has a housing for stably housing the ferrule assembly 100 attached to the tip portion of the optical fiber 50 .
  • the housing of the optical connector 10 is composed of a front housing 20 and a rear housing 30 fitted into the front housing 20.
  • a boot 40 is fixed to the rear housing 30 with an optical fiber 50 penetrating therethrough.
  • a tip of a ferrule 110 forming a part of the ferrule assembly 100 protrudes from the front opening of the front housing 20 .
  • the inner wall surface 201 of the front housing 20 is provided with positioning portions 20A and 20B having inclined surfaces with which the edges of the flange 130 of the ferrule assembly 100 to be housed come into contact.
  • the inner wall surface 201 of the front housing 20 is provided with flat surfaces 200A and 200B that face the outer peripheral surface of the flange 130 of the ferrule assembly 100 .
  • the internal space of the housing substantially corresponds to the internal space 200 of the front housing 20 , and the internal space 200 means a space surrounded by the inner wall surface 201 .
  • a spring member 140 is housed inside the rear housing 30 , and when the rear housing 30 is inserted into the front housing 20 from the rear of the front housing 20 , the spring member 140 is pushed forward through a buffer 145 .
  • the ferrule assembly 100 housed in the housing 20 and the front portion of the rear housing 30 are sandwiched and contracted.
  • a through hole for drawing out the optical fiber 50 is provided in the rear portion of the rear housing 30 .
  • the ferrule assembly 100 receives an elastic force from the spring member 140 via the buffer 145 , that is, the restoring force of the spring member 140 , and the edge of the end surface located on the front surface 130 a of the flange 130 contacts the positioning portion 20 A of the front housing 20 . and the positioning portion 20B. Accordingly, the positioning portion 20A and the positioning portion 20B restrict the movement of the holding portion 13 in the direction along the central axis 13a and the movement of the holding portion 13 in the direction crossing the central axis 13a.
  • the adapter 600 to which the optical connector 10 is attached has a first opening into which the front end of the mating optical connector is inserted, and a front end of the optical connector 10 . It has a second opening into which the part is inserted. Further, the adapter 600 accommodates an alignment sleeve 710 that is a split sleeve and a sleeve holder 700 that holds it. After the front end of the optical connector 10 is completely inserted into the second opening of the adapter 600, that is, after the ferrule 110 is inserted into the alignment sleeve 710, the ferrule 110A of the mating optical connector is inserted through the first opening.
  • the ferrule assembly 100 in the optical connector 10 is retracted in the housing of the optical connector 10 along the direction indicated by the arrow S5 in the lower part of FIG.
  • the optical connector 10 has a floating structure, and the ferrule assembly 100 is installed at a position away from the inner wall surface 201 inside the optical connector 10 while being biased via the buffer 145 .
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the effect of the optical connector of the present disclosure (denoted as "posture variation of spring material” in FIG. 5).
  • the upper part (denoted as “rotation of spring material” in FIG. 5 ) is a diagram for explaining the rotation of the spring material 140 as an example of the posture variation of the spring material 140 .
  • the middle row (referred to as “comparative example” in FIG. 5) is a diagram for explaining a problem when the spring member 140 directly contacts the flange 130 of the ferrule assembly 100 as a comparative example.
  • the structure applied to the optical connector 10 of the present disclosure (the structure in which the biasing force of the spring member 140 is transmitted to the flange 130 via the buffer 145) is shown. It is a figure for demonstrating an effect.
  • the spring member 140 in the state accommodated in the housing as shown in the upper part of FIG. 4 has a compressed length L1.
  • the spring member 140 when the ferrule assembly 100 is in the floating state as shown in the lower part of FIG. 4, the spring member 140 has a compressed length L2 that is shorter than the compressed length L1.
  • both ends of the spring member 140 housed in the housing are in contact with the rear housing 30 and the ferrule assembly 100, specifically the flange 130 or the buffer 145, so that the respective contact areas are annular. do not have. That is, the contact area is not symmetrical with respect to the central axis of sleeve 120 .
  • Flange 130 will also rotate along the direction indicated by arrow S6. As a result, the rotational positioning accuracy of the ferrule 110 within the housing is reduced.
  • a buffer 145 is arranged between the flange 130 and the spring member 140.
  • the buffer 145 is rotatable about the center axis of the buffer 145 (sleeve 120). If spring member 140 were to rotate along , that rotation would only create rotational torque on buffer 145. At least, since buffer 145 would be viewed separately from flange 130, flange 130 may experience rotational torque. Therefore, the rotational positioning of the ferrule 110 within the housing can be achieved with high accuracy.
  • the coefficient of static friction between flange 130 and buffer 145 is set smaller than the coefficient of static friction between flange 130 and spring member 140. good too.
  • the buffer 145 made of a resin material may be applied to the flange 130 made of a metal material.

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Abstract

本開示の光コネクタ（１０）は、ハウジング（２０, ３０）内における弾性部材（１４０）の伸縮に起因したフェルール（１１０）の回転を抑制する。当該光コネクタ（１０）は、フェルール（１１０）とフランジ（１３０）が設けられた保持部（１３）とを有するフェルールアセンブリ（１００）と、ハウジング（２０, ３０）と、弾性部材（１４０）と、付勢力伝達部材（１４５）と、を備える。付勢力伝達部材（１４５）は、保持部（１３）を貫通させるための貫通孔を有し、保持部（１３）の一部を貫通させ、かつ、保持部（１３）の中心軸を中心として回転可能な状態で、フランジ（１３０）と弾性部材（１４０）との間に配置されている。

Description

光コネクタ
　本開示は、光コネクタに関するものである。
  本願は、２０２１年１１月１９日に出願された日本特許出願第２０２１－１８８４４９号による優先権を主張するものであり、その内容に依拠すると共に、その全体を参照して本明細書に組み込む。
　特許文献１および特許文献２に開示されたように、通常の単心光コネクタには、ＳＣ型やＬＣ型が知られている。これら光コネクタでは、フェルールの位置を安定させるため、ハウジング内に収納されたコイル状のバネ材によりフェルールを付勢する構造が採用されている。
特開２０１４－１０６４４０号公報 特開２０１５－００１５７０号公報
　本開示の光コネクタは、光ファイバの先端部分に取り付けられ、光ファイバは、ガラスファイバと該ガラスファイバを覆う樹脂被覆とを含む。この光コネクタは、フェルールアセンブリと、ハウジングと、弾性部材と、付勢力伝達部材と、を備える。フェルールアセンブリは、フェルールと、保持部と、を有する。フェルールは、光ファイバのうち樹脂被覆から露出したガラスファイバの先端部分に固定されている。保持部は、フェルールの後方端部が固定されるとともにフランジが設けられている。ハウジングは、フェルールアセンブリのうち少なくとも保持部が収納された内部空間と、該内部空間内における保持部の移動を制限するための位置決め部と、を有する。弾性部材は、位置決め部に向かってフランジを付勢する。付勢力伝達部材は、弾性部材による付勢力をフランジに伝達する部材であって、フランジに当接される第１面と該第１面の反対側に位置して弾性部材に当接される第２面とを有する。特に、付勢力伝達部材は、保持部を貫通させるための貫通孔を有しており、保持部の一部を貫通させ、かつ、保持部の中心軸を中心として回転可能な状態で、フランジと弾性部材との間に配置されている。
図１は、本開示の光コネクタの概略構造を説明するための図である。 図２は、フェルールアセンブリの、調芯作業を含む種々の組立工程を説明するための図である。 図３は、フェルールアセンブリの種々の構造を説明するための図である。 図４は、本開示の光コネクタの各部の断面構造、および、ハウジング内に収納されたフェルールアセンブリのフローティング構造を説明するための図である。 図５は、本開示の光コネクタの効果を説明するための図である。
　［本開示が解決しようとする課題］
  発明者は、上述の従来技術について検討した結果、以下のような課題を発見した。すなわち、従来の光コネクタにおいて、フェルールの付勢状態では、バネ材の一端はハウジングの内壁に当接する一方、他端はフェルール側に設けられたフランジに当接している。付勢されたフェルールの位置変動に伴ってバネ材が伸縮することになる。しかしながら、ハウジング内壁面およびフランジそれぞれにおけるバネ材との接触領域は、フェルール中心軸を取り囲むように円環状に分布しているわけではない。そのため、バネ材の伸縮が発生すると、各部材とバネ材との間の摩擦により、バネ材に回転トルクが発生する。これにより、バネ材が回転し、該バネ材の姿勢変動が生じる。このバネ材の回転により、バネ材と直接接触しているフランジにも回転トルクが生じ、結果、ハウジング内におけるフェルールおよびフランジを回転させる要因となっていた。
　本開示は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、ハウジング内にけるフェルールアセンブリの位置変動に伴う弾性部材の伸縮に起因したフェルールの回転を抑制し、ハウジング内でのフェルールの回転位置決めを精度よく実現するための構造を備えた光コネクタを提供することを目的としている。
　［本開示の効果］
  本開示の光コネクタによれば、ハウジング内にけるフェルールアセンブリの位置変動に伴う弾性部材の伸縮に起因したフェルールの回転を抑制し、ハウジング内でのフェルールの回転位置決めが精度よく実現され得る。
　[本開示の実施形態の説明]
  最初に本開示の実施形態の内容をそれぞれ個別に列挙して説明する。
　（１）　本開示の光コネクタは、光ファイバの先端部分に取り付けられ、光ファイバは、ガラスファイバと該ガラスファイバを覆う樹脂被覆とを含む。この光コネクタは、フェルールアセンブリと、ハウジングと、弾性部材と、付勢力伝達部材と、を備える。フェルールアセンブリは、フェルールと、保持部と、を有する。フェルールは、光ファイバのうち樹脂被覆から露出したガラスファイバの先端部分に固定されている。保持部は、フェルールの後方端部が固定されるとともにフランジが設けられている。ハウジングは、フェルールアセンブリのうち少なくとも保持部が収納された内部空間と、該内部空間内における保持部の移動を制限するための位置決め部と、を有する。弾性部材は、位置決め部に向かってフランジを付勢する。付勢力伝達部材は、弾性部材による付勢力をフランジに伝達する部材であって、フランジに当接される第１面と該第１面の反対側に位置して弾性部材に当接される第２面とを有する。特に、付勢力伝達部材は、保持部を貫通させるための貫通孔を有しており、保持部の一部を貫通させ、かつ、保持部の中心軸を中心として回転可能な状態で、フランジと弾性部材との間に配置されている。すなわち、付勢力伝達部材の貫通孔は、弾性部材による付勢力の付与前において、保持部の一部を貫通させた状態で当該付勢力伝達部材が保持部の中心軸に沿って移動可能であるとともに該中心軸を中心として回転可能になる程度の大きさを有する。
　通常、ハウジング内におけるフェルールアセンブリの位置変動に伴う弾性部材の伸縮に起因して弾性部材自体に回転トルクが生じる場合がある。このような状況において、弾性部材とフランジが直接接触していると、弾性部材の回転によりフランジも回転し、結果、フェルールの回転位置決めを精度よく実現することができない。しかしながら、本開示の光コネクタによれば、フランジと弾性部材との間に付勢力伝達部材が存在するため、ハウジング内にけるフェルールアセンブリの位置変動に伴う弾性部材の伸縮に起因したフェルールの回転が抑制され、結果、ハウジング内でのフェルールの回転位置決めを精度よく実現することが可能になる。また、このような付勢力伝達部材は、例えば射出成形法を利用可能な材料の適用も可能であり、低接続損失特性と製造容易性を両立させることが可能になる。
　（２）　本開示の一態様として、付勢力伝達部材は、複数の付勢力伝達要素により構成されてもよい。複数の付勢力伝達要素それぞれは、付勢力伝達部材の貫通孔の一部を構成する孔を有する。また、複数の付勢力伝達要素それぞれは、保持部の一部を貫通させ、かつ、保持部の中心軸を中心として回転可能な状態で、保持部の中心軸に沿って配置されている。すなわち、複数の付勢力伝達要素それぞれの孔は、弾性部材による付勢力の付与前において、保持部の一部を貫通させた状態で当該付勢力伝達要素が保持部の中心軸に沿って移動可能であるとともに該中心軸を中心として回転可能になる程度の大きさを有してもよい。この場合、弾性部材からフランジまでの空間に独立して移動および回転可能な複数の部材が介在することにより、ハウジング内における弾性部材の回転に起因した、弾性部材からフランジへの回転トルクの伝達が緩和され得る。
　（３）　本開示の一態様として、付勢力伝達部材の第１面の外側輪郭で定義される平面図形の最大幅は、第１面が当接されるフランジの面の外側輪郭で定義される平面図形の最大幅よりも小さい。一方、付勢力伝達部材の第２面の外側輪郭で定義される平面図形の最大幅は、保持部の中心軸に沿って弾性部材を見たときに該弾性部材により取り囲まれた平面図形の最大幅よりも大きくてもよい。この構成では、保持部と付勢力伝達部材の貫通孔とのクリアランスが比較的大きくなった場合でも、付勢力伝達部材の存在により、弾性部材が直接フランジに接触する状態が効果的に回避され得る。
　（４）　本開示の一態様として、付勢力伝達部材の第１面とフランジとの接触領域は、保持部の中心軸を中心とした環状形状を有してもよい。この場合、フランジと付勢力伝達部材との間で、光ファイバの光軸に対して対称な当接状態が実現され得る。
　（５）　本開示の一態様として、フランジと付勢力伝達部材との間の静止摩擦係数は、フランジと弾性部材間との間の静止摩擦係数よりも小さくてもよい。この場合、弾性部材からフランジへの回転トルクの伝達がさらに緩和され得る。
　（６）　本開示の一態様として、本開示の一態様として、フランジの材料は、金属であってもよく、付勢力伝達部材の材料は、樹脂であってもよい。このように、フランジと弾性部材間との間の静止摩擦係数に対してフランジと付勢力伝達部材との間の静止摩擦係数を小さくするように材料が選択されることにより、上述の弾性部材からフランジへの回転トルクの伝達の緩和が実現可能になる。
　（７）　本開示の一態様として、光ファイバは、マルチコアファイバ、偏波保持ファイバ、およびバンドルファイバのいずれかであってもよい。回転方向の位置決めを要する光ファイバにおいて高精度な位置決めを実現し、結果、低接続損失が実現可能になる。
　（８）上記（１）から上記（７）のいずれかにおいて、保持部は、フェルールの前記後方端部が差し込まれたスリーブを含んでもよく、スリーブの中心軸は、保持部の中心軸に一致している。この場合、フランジがスリーブに取り付けられることにより、保持部の取り扱いが容易になる。
　（９）上記（１）から上記（７）のいずれかにおいて、位置決め部は、保持部の中心軸に沿った方向の移動、および保持部の中心軸に沿った方向に交差する方向の移動を制限する。これにより、ハウジングの内部空間内における保持部の姿勢が安定する。
　（１０）上記（１）から上記（９）のいずれかにおいて、弾性部材は、伸縮時に伸縮する方向を中心とした円周方向に回転するバネ材であってもよい。バネ材に回転トルクが発生した場合でも、該バネ材の付勢力が本開示の付勢力伝達部材を介してフランジに伝達されるため、ハウジング内におけるフェルールの回転位置決めが精度よく実現および維持できる。
　［本開示の実施形態の詳細］
  以下、本開示に係る光コネクタの具体例を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、図面の説明において同一の要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
　図１は、本開示の光コネクタの概略構造を説明するための図である。具体的に、最上段（図１中、「単芯コネクタ」と記す）には、本開示の光コネクタの一例として、プッシュプル型の光コネクタ１０の外観の一例が示されている。第２段目（図１中、「コネクタ正面１」と記す）には、フェルール１１０が取り付けられる光ファイバ５０（調芯が必要な光ファイバ）の例として、ＭＣＦ５０Ａ（マルチコア光ファイバ）の端面を含む光コネクタ１０の正面図が示されている。第３段目（図１中、「コネクタ正面２」と記す）には、フェルール１１０が取り付けられる光ファイバ５０の他の例として、ＰＭＦ５０Ｂ（偏波保持光ファイバ）の端面を含む光コネクタ１０の正面図が示されている。最下段（図１中、「コネクタ正面３」と記す）には複数の単芯光ファイバが束ねられたバンドルファイバ５０Ｃの正面図および断面図が示されている。
　図１の最上段に示された光コネクタ１０のハウジングは、前方ハウジング２０と後方ハウジング３０により構成され、このハウジング内に、フェルール１１０を含むフェルールアセンブリ１００と、該フェルールアセンブリ１００の収納位置を安定的に維持するための、例えばバネ材などの弾性部材と、が収納されている。光ファイバ５０のうち、端面を含む先端部分に位置するガラスファイバ５１には、フェルール１１０が取り付けられており、後方ハウジング３０には、該後方ハウジング３０から延びた光ファイバ５０を保護するため、ブーツ４０が取り付けられている。なお、フェルールアセンブリ１００は、図２に示されたように、樹脂被覆が除去されたガラスファイバ５１の先端部分に取り付けられるフェルール１１０と、フランジ１３０とスリーブ１２０により構成された保持部１３と、を備え、フェルール１１０の後方端部がスリーブ１２０に差し込まれていることにより、フェルール１１０が保持部１３に固定される。
　図１の第２段目に示された光コネクタ１０の正面図には、調芯が必要な光ファイバ５０としてのＭＣＦ５０Ａの端面、該ＭＣＦ５０Ａの先端部分のガラスファイバ５１Ａに取り付けられフェルール１１０、フェルール１１０が差し込まれたスリーブ１２０、およびフランジ１３０が示されている。ＭＣＦ５０Ａは、ファイバ軸ＡＸに相当するＭＣＦ５０Ａの中心軸に沿ってそれぞれ伸びる複数のコア５２Ａと、これら複数のコア５２Ａそれぞれを取り囲む共通クラッド５３Ａと、を備える。線ＬＡは、ＭＣＦ５０Ａの回転調芯の基準方位、すなわち回転角０°の方位を示し、線ＬＲは、フランジの回転角度基準であって、フランジ１３０のエッジに沿った、フェルールアセンブリ１００の設置基準線である。調芯後のＭＣＦ５０Ａを含むフェルールアセンブリ１００では、線ＬＡと線ＬＲは平行になっている。
　図１の第３段目に示された光コネクタ１０の正面図には、調芯が必要な光ファイバ５０としてのＰＭＦ５０Ｂの端面、該ＰＭＦ５０Ｂの先端部分のガラスファイバ５１Ｂに取り付けられフェルール１１０、フェルール１１０が差し込まれたスリーブ１２０、およびフランジ１３０が示されている。ＰＭＦ５０Ｂは、ファイバ軸ＡＸに相当するＰＭＦ５０Ｂの中心軸に沿って伸びるコア５２Ｂと、コア５２Ｂを挟むように配置された応力付与部５４と、これらコア５２Ｂおよび応力付与部５４をそれぞれ取り囲む共通クラッド５３Ｂと、を備える。調芯後のＰＭＦ５０Ｂを含むフェルールアセンブリ１００では、線ＬＡと線ＬＲは平行になっている。
　図１の最下段に示された光コネクタ１０の正面図には、調芯が必要な光ファイバ５０としてのバンドルファイバ５０Ｃの端面、該バンドルファイバ５０Ｃを構成する複数の単芯光ファイバ５００の先端部分が一体的に取り付けられたフェルール１１０、フェルール１１０が差し込まれたスリーブ１２０、およびフランジ１３０が示されている。なお、複数の単芯光ファイバ５００それぞれは、ガラスファイバ５１０と、樹脂被覆により構成され、各ガラスファイバ５１０は、コア５２０とクラッド５３０を備える。フェルール１１０により束ねられたガラスファイバ５１０がガラスファイバ５１Ｃを構成する。また、複数のガラスファイバ５１０を束ねた状態でのコア５２０の配置が、実質的に上述のＭＣＦ５０Ａのコア配置に相当する。調芯後のバンドルファイバ５０Ｃを含むフェルールアセンブリ１００では、線ＬＡと線ＬＲは平行になっている。
　図２は、フェルールアセンブリの、調芯作業を含む種々の組立工程を説明するための図である（図２中、「フェルールアセンブリの組立工程」と記す）。具体的に、上段（図２中、「タイプ１」と記す）は、光ファイバ５０を、予め組み立てられているフェルールアセンブリ１００に対して調芯する方法を説明するための図である。中段（図２中、「タイプ２」と記す）は、先端部分にフェルール１１０が取り付けられた光ファイバ５０を、スリーブ１２０と一体化したフランジ１３０に対して調芯してフェルールアセンブリ１００を組立てる方法を説明するための図である。下段（図２中、「タイプ３」と記す）は、先端部分にフェルール１１０とスリーブ１２０が取り付けられた光ファイバ５０を、フランジ１３０に対して調芯してフェルールアセンブリ１００を組立てる方法を説明するための図である。なお、スリーブ１２０とフランジ１３０により、フェルール１１０の一方の端部を保持する保持部１３が構成されており、スリーブ１２０の中心軸と保持部１３の中心軸１３ａは一致している。
　図２の上段に示された「タイプ１」では、光ファイバ５０の先端部分のガラスファイバ５１に取り付けられる前に、フェルールアセンブリ１００となる構造体が組み立てられる。なお、上述のように、フェルールアセンブリ１００は、フェルール１１０と、保持部１３とにより構成されており、保持部１３は、前方端面１２０ａおよび後方端面１２０ｂを有するスリーブ１２０と、前方面１３０ａおよび後方面１３０ｂを有するフランジ１３０により、構成されている。フェルール１１０の後部はスリーブ１２０の前方端面１２０ａに位置する貫通孔の開口部に圧入され、フェルール１１０を装着した状態で、スリーブ１２０の前方端面１２０ａの側がフランジ１３０の貫通孔１３２に圧入されている。矢印Ｓ１で示された方向に光ファイバ５０を所定角度だけ回転させることにより実施される、該光ファイバ５０の調芯作業が完了すると、調芯された光ファイバ５０の先端部分のガラスファイバ５１に、既に組み立てられたフェルールアセンブリ１００のフェルール１１０が取り付けられる。調芯後の光ファイバ５０に取り付けられたフェルールアセンブリ１００の正面図は、図１の第２段目から最下段に示された正面図と一致する。
　図２の中段に示された「タイプ２」では、光ファイバ５０の先端部分のガラスファイバ５１にフェルール１１０が取り付けられた状態で、フランジ１３０の貫通孔１３２にスリーブ１２０を圧入することにより既に組み立てられた、スリーブ１２０とフランジ１３０からなる構造体である保持部１３に対する該光ファイバ５０の調芯が行われる。すなわち、矢印Ｓ１で示された方向に沿った光ファイバ５０の回転動作が行われる。調芯中、光ファイバ５０は、保持部の貫通孔を貫通した状態が維持される。調芯作業が完了すると、光ファイバ５０の先端部分に取り付けられたフェルール１１０の一端が、スリーブ１２０の前方端面１２０ａの側からスリーブ１２０の貫通孔に圧入される。調芯後の光ファイバ５０に取り付けられたフェルールアセンブリ１００の正面図は、図１の第２段目から最下段に示された正面図と一致する。
　さらに、図２の下段に示された「タイプ３」では、光ファイバ５０の先端部分のガラスファイバ５１に、フェルール１１０およびスリーブ１２０からなる構造体が取り付けられた状態で、フランジ１３０に対する該光ファイバ５０の調芯が行われる。すなわち、矢印Ｓ１で示された方向に沿った光ファイバ５０の回転動作が行われる。なお、フェルール１１０は、光ファイバ５０の先端部分に取り付けられた状態で、スリーブ１２０の前方端面１２０ａの開口部に圧入されている。調芯中、光ファイバ５０は、既に組み立てられた、フェルール１１０とスリーブ１２０からなる構造体の貫通孔を貫通した状態が維持される。調芯作業が完了すると、光ファイバ５０の先端部分に取り付けられた構造体、すなわちフェルール１１０とスリーブ１２０で構成された構造体のフェルール１１０の側が、フランジ１３０の貫通孔１３２に圧入される。調芯後の光ファイバ５０に取り付けられたフェルールアセンブリ１００の正面図は、図１の第２段目から最下段に示された正面図と一致する。
　本開示の光コネクタ１０は、図１に示されたようなＭＣＦ５０Ａ、ＰＭＦ５０Ｂ、バンドルファイバ５０Ｃのような、光接続時に回転位置決めが必要な光ファイバ５０を実装する。そのため、回転位置決めが必要な光ファイバ５０に取り付けられたフェルール１１０およびフランジ１３０がハウジング内で回転しないよう制御する構造が重要となる。具体的に、ウジング内における例えばバネ材などの弾性部材の回転による姿勢変動に起因してフランジが回転する。なお、バネ材は、伸縮時に伸縮する方向を中心とした円周方向に回転する。そのため、本開示の光コネクタ１０では、フランジの回転を抑制するため、弾性部材とフランジとの間に、フランジとは独立して弾性部材の回転とともに回転可能な付勢力伝達部材（以下、「バッファ」と記す）が設けられている。
　上記バッファに必要な構造的条件としては、少なくとも以下の３条件が必要になる。
（第１条件）
  バッファは、フェルールアセンブリ１００のスリーブ１２０と干渉しないような、中心に穴が空いた筒状の形状（断面形状が任意）であってもよい。この場合、バッファは、既存のスリーブ１２０を変更することなく使用できるため、汎用性に優れる。
（第２条件）
  フランジ１３０に接触するバッファの面は平坦であってもよく、面全体でフランジ１３０を付勢する。この面の形状は例えば、中心に孔のあいた円、穴の中心に対し点対象な多角形が採用可能である。この場合、バネ材の付勢力がフランジ１３０の加圧面となる後方面１３０ｂに対し対称的に印加されるため、付勢力印加による回転トルクの発生が効果的に抑制され得る。
（第３条件）
  バネ材とバッファとの間、および、バッファとフランジ１３０との間の静止摩擦係数は、いずれもバネ材とフランジ１３０との間の静止摩擦係数よりも小さくてもよい。例えば、バネ材およびフランジ１３０の材料は金属であってもよく、バッファの材料は樹脂であってもよい。この場合、部材間の摩擦が低下するため、バネ材の伸縮に起因して生じた回転トルクをバッファで遮断することが可能になる。
　以上のようなメカニズムにより、本開示の光コネクタ１０はバネ材の伸縮によるフェルール１１０の回転を抑制し、ハウジング内でのフェルール１１０の回転位置決めを精度よく実現し得る。また、バッファの材料として、例えば射出成形法が可能な材料が選択されることにより、バッファ自体を容易に製造することが可能になり、本開示の光コネクタ１０は、低接続損失特性および製造性の両立を可能にする。
　図３は、上記のように列挙された条件を踏まえて、フェルールアセンブリの種々の構造を説明するための図である。具体的に、上段（図３中、「圧入前」と記す）には、フランジ１３０にスリーブ１２０が圧入される前のフェルールアセンブリ１００の構成要素が示されている。中段（図３中、「圧入後（構造１）」と記す）には、バッファ１４５の一例が適用されたフェルールアセンブリ１００を示す図である。下段（図３中、「圧入後（構造２）」と記す）には、バッファ１４５の他の例が適用されたフェルールアセンブリ１００を示す図である。
　図３の上段に示されたように、フェルールアセンブリ１００は、樹脂被覆が除去されガラスファイバ５１が露出した光ファイバ５０の先端部分に取り付けられたフェルール１１０と、スリーブ１２０と、フランジ１３０と、バッファ１４５と、により構成されている。なお、スリーブ１２０とフランジ１３０とにより、フェルール１１０の後方端部が固定された保持部１３が構成されており、スリーブ１２０の中心軸は保持部１３の中心軸１３ａと一致している。スリーブ１２０は前方端面１２０ａと後方端面１２０ｂを有するとともに、光ファイバ５０を貫通させた状態でフェルール１１０の後方部分が圧入される貫通孔を有する。フランジ１３０は、前方面１３０ａと、後方面１３０ｂと、前方面１３０ａと後方面１３０ｂを連絡するとともに後方端面１２０ｂから前方端面１２０ａに向かってスリーブ１２０の一部を貫通させる貫通孔１３２と、を有する。バッファ１４５は、第１面１４０ａと、第２面１４５ｂと、第１面１４５ａと第２面１４５ｂとを連絡する貫通孔１４６と、を有する。バッファ１４５の第１面１４５ａは、フランジ１３０の後方面１３０ｂに当接され、第２面１４５ｂは、弾性部材（以下、「バネ材」と記す）１４０の当接部分１４１が接触している。すなわち、フランジ１３０とバッファ１４５の接触領域は、円環状の形状を有する。一方、バネ材１４０とバッファ１４５の接触領域は、スリーブ１２０の中心軸を部分的に取り囲む形状ではあるが、スリーブ１２０の中心軸を中心とした円環の一部に偏って存在している。
　なお、バネ材１４０は、光コネクタ１０のハウジング内に収納される部材であるが、フェルールアセンブリ１００の位置変動に伴って該ハウジング内において伸縮する。その際、矢印Ｓ２で示された、スリーブ１２０の外周方向に沿って回転してしまう。すなわち、バネ材１４０自ら矢印Ｓ２で示された方向に回転し、該バネ材１４０の姿勢変動が発生する。そのため、本開示の光コネクタ１０は、バネ材１４０の回転に起因してフランジに回転トルクが生じる状態を回避するため、フランジ１３０とバネ材１４０との間にバッファ１４５が設けられている。図３の中段に示されたように、バッファ１４５は、バネ材１４０による付勢力をフランジ１３０に伝達する部材であって、フランジ１３０とバネ材１４０との間に配置されている。特に、バッファ１４５の貫通孔１４６は、スリーブ１２０の一部を貫通させ、かつ、矢印Ｓ４で示された、スリーブ１２０の中心軸を中心とした円周方向に沿ってバッファ１４５自身を回転可能にする程度の大きさを有する。バネ材１４０の付勢力の付与前であれば、バッファ１４５は、スリーブ１２０の中心軸に沿った矢印Ｓ３で示された方向に沿って移動可能である。
　図３の中段には、バッファ１４５の変形例も示されている。すなわち、バッファ１４５の変形例は、付勢力伝達要素として複数のバッファ要素１４８ａ、１４８ｂ、…、１４８ｎにより構成されてもよい。この場合、複数のバッファ要素１４８ａ、１４８ｂ、…、１４８ｎそれぞれは、貫通孔１４６の一部を構成する孔を有し、スリーブ１２０の一部を貫通させ、かつ、スリーブ１２０の中心軸を中心として回転可能な状態で、スリーブ１２０の中心軸に沿って配置されている。
　さらに、バッファ１４５の第１面１４５ａの外側輪郭で定義される平面図形の最大幅は、第１面１４５ａが当接されるフランジ１３０の後方面１３０ｂの外側輪郭で定義される平面図形の最小幅よりも小さい。一方、バッファ１４５の第２面１４５ｂの最小幅は、スリーブ１２０の中心軸に沿ってバネ材１４０を見たときに該バネ材１４０により取り囲まれた平面図形の最大幅よりも大きい。この構成により、フランジ１３０とバネ材１４０の接触状態が回避され得る。バッファ１４５の第１面１４５ａとフランジ１３０の後方面１３０ｂとの接触領域は、上述のように、スリーブ１２０の中心軸を中心とした環状形状を有してもよい。フランジ１３０とバッファ１４５との間の静止摩擦係数は、フランジ１３０とバネ材１４０との間との静止摩擦係数よりも小さくてもよい。一例としては、フランジ１３０は、金属材料からなり、バッファ１４５は、樹脂材料からなる。
　図３の下段に示された例では、バッファ１４５Ａが当接部分１４１を含むバネ材１４０の先端部分に取り付けられている。なお、図３の下段に示された領域Ａは、バッファ１４５の断面構造が示されている。バッファ１４５は、スリーブ１２０の一部を貫通させるための貫通孔１４６を有し、バネ材１４０の先端部分を収納する収納部１４７が設けられている。このバッファ１４５Ａの収納部１４７の底面が、当該バッファ１４５Ａの第２面１４５ｂに相当する。
　図４は、本開示の光コネクタの各部の断面構造（図４中、「コネクタ構造２」と記す）、および、ハウジング内に収納されたフェルールアセンブリのフローティング構造を説明するための図である。具体的に、上段（図４中、「光コネクタ」と記す）は、図１の最上段に示されたＩ－Ｉ線に沿った、光コネクタ１０の断面図である。下段（図４中、「フローティング状態」と記す）には、アダプタを挟むように光コネクタ１０と相手側の光コネクタそれぞれの前方端部が該アダプタの開口部に挿入された直後（当該光コネクタ１０のフェルール１１０と相手側の光コネクタのフェルール１１０Ａが当接された状態）が示されている。
　図４の下段に示されたように、光コネクタ１０は、アダプタ６００内のアライメントスリーブ７１０内にフェルール１１０が挿入されることにより、アダプタ６００に装着される構造を備える。
　図４の上段に示されたように、光コネクタ１０は、光ファイバ５０の先端部分に取り付けられたフェルールアセンブリ１００を安定的に収納するためのハウジングを有する。光コネクタ１０のハウジングは、前方ハウジング２０と、該前方ハウジング２０に嵌め込まれる後方ハウジング３０と、により構成されており、後方ハウジング３０には光ファイバ５０が貫通した状態でブーツ４０が固定されている。前方ハウジング２０の前方開口からは、フェルールアセンブリ１００の一部を構成するフェルール１１０の先端が飛び出している。また、前方ハウジング２０の内壁面２０１には、収納されるフェルールアセンブリ１００のフランジ１３０のエッジが当接される傾斜面が設けられた位置決め部２０Ａ、２０Ｂが設けられている。さらに、前方ハウジング２０の内壁面２０１には、フェルールアセンブリ１００のフランジ１３０の外周面と対面する平坦面２００Ａ、２００Ｂが設けられている。なお、ハウジングの内部空間は、実質的に前方ハウジング２０の内部空間２００に相当し、該内部空間２００は内壁面２０１で取り囲まれた空間を意味する。
　一方、後方ハウジング３０の内部には、バネ材１４０が収納されており、後方ハウジング３０が前方ハウジング２０の後方から該前方ハウジング２０に差し込まれると、バネ材１４０は、バッファ１４５を介して、前方ハウジング２０に収納されたフェルールアセンブリ１００と、後方ハウジング３０の前部に挟まれることにより縮められる。なお、後方ハウジング３０の後部には、光ファイバ５０を引き出すための貫通孔が設けられている。このとき、フェルールアセンブリ１００は、バッファ１４５を介してバネ材１４０から弾性力、すなわちバネ材１４０の復元力を受け、フランジ１３０の前方面１３０ａに位置する端面のエッジが前方ハウジング２０の位置決め部２０Ａおよび位置決め部２０Ｂに押し当てられる。これにより、位置決め部２０Ａおよび位置決め部２０Ｂは、保持部１３の中心軸１３ａに沿った方向の移動、および保持部１３の中心軸１３ａに沿った方向に交差する方向の移動を制限する。
　次に、図４の下段に示されたように、光コネクタ１０が装着されるアダプタ６００は、相手側の光コネクタの前方端部が挿入される第一開口と、当該光コネクタ１０の前方端部が挿入される第二開口を有する。さらに、アダプタ６００は、割スリーブであるアライメントスリーブ７１０と、それを保持するスリーブホルダ７００が収納されている。光コネクタ１０の前方端部がアダプタ６００の第二開口に完全に挿入された後、すなわち、アライメントスリーブ７１０にフェルール１１０が挿入された後に、相手側の光コネクタのフェルール１１０Ａが第一開口を介してアライメントスリーブ７１０に挿入されると、当該光コネクタ１０内のフェルールアセンブリ１００は、図４の下段の矢印Ｓ５で示された方向に沿って当該光コネクタ１０のハウジング内で後退する。光コネクタ１０はフローティング構造を有しており、フェルールアセンブリ１００は、バッファ１４５を介して付勢された状態で、当該光コネクタ１０内の内壁面２０１から離れた位置に設置される。
　図５は、本開示の光コネクタの効果（図５中、「バネ材の姿勢変動」と記す）を説明するための図である。具体的に、上段（図５中、「バネ材の回転」と記す）には、バネ材１４０の姿勢変動の例として、バネ材１４０の回転について説明するための図である。中段（図５中、「比較例」と記す）には、比較例として、バネ材１４０がフェルールアセンブリ１００のフランジ１３０に直接接触した場合の不具合について説明するための図である。下段（図５中、「本実施形態」と記す）には、本開示の光コネクタ１０に適用される構造（バネ材１４０の付勢力がバッファ１４５を介してフランジ１３０に伝達される構成）の効果を説明するための図である。
　図５の上段に示されたように、図４の上段に示されたようにハウジング内に収納された状態のバネ材１４０は、圧縮長Ｌ１を有する。一方、図４の下段に示されたようにフェルールアセンブリ１００がフローティング状態の場合、バネ材１４０は、圧縮長Ｌ１よりも短い圧縮長Ｌ２となる。このとき、ハウジング内に収納されたバネ材１４０の両端は、後方ハウジング３０およびフェルールアセンブリ１００、具体的にはフランジ１３０またはバッファ１４５とのそれぞれの接触領域が円環状になるようには接触していない。すなわち、スリーブ１２０の中心軸に対して接触領域が対称ではない。そのため、バネ材１４０の収縮が繰り返されると、後方ハウジング３０に対してバネ材１４０に回転トルクが発生し、矢印Ｓ６で示された方向に沿ってバネ材１４０が回転する。このバネ材１４０の回転が、後方ハウジング３０の反対側に位置する部材に対して回転トルクを生じさせることになる。
　特に、図５の中段に示された比較例では、バネ材１４０の先端部分が直接フランジ１３０に接触しているため、バネ材１４０の矢印Ｓ６で示された方向に沿った回転に起因してフランジ１３０も矢印Ｓ６で示された方向に沿って回転することなる。そのため、ハウジング内におけるフェルール１１０の回転位置決めの精度が低下してしまう。
　一方、図５の下段に示された本実施形態では、フランジ１３０とバネ材１４０との間にバッファ１４５が配置されている。バッファ１４５は、バッファ１４５（スリーブ１２０の中心軸を中心として回転可能である。この場合、バネ材１４０の先端部分はフランジ１３０からバッファ１４５を介して離れているため、矢印Ｓ６で示された方向に沿ってバネ材１４０が回転したとしても、その回転はバッファ１４５に回転トルクを生じさせるだけとなる。少なくとも、バッファ１４５がフランジ１３０とは別に観点するため、フランジ１３０に回転トルクが生じる可能性が著しく低減する。したがって、ハウジング内におけるフェルール１１０の回転位置決めが精度よく実現され得る。
　なお、高精度の回転位置決め状態を実現および維持するためには、フランジ１３０とバッファ１４５との間の静止摩擦係数が、フランジ１３０とバネ材１４０との間の静止摩擦係数よりも小さく設定されてもよい。具体的には、金属材料からなるフランジ１３０に対して樹脂材料からなるバッファ１４５が適用されてもよい。
１０…光コネクタ
１３…保持部
１３ａ…中心軸
２０…前方ハウジング
２０Ａ、２０Ｂ…位置決め部
３０…後方ハウジング
４０…ブーツ
５０…光ファイバ
５０Ａ…ＭＣＦ
５０Ｂ…ＰＭＦ
５０Ｃ…バンドルファイバ
５１、５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１０…ガラスファイバ
５２Ａ、５２Ｂ、５２０…コア
５３Ａ、５３Ｂ…共通クラッド
５４…応力付与部
１００…フェルールアセンブリ
１１０…フェルール
１２０…スリーブ
１２０ａ…前方端面
１２０ｂ…後方端面
１３０…フランジ
１３０ａ…前方面
１３０ｂ…後方面
１３２…貫通孔
１４０…バネ材
１４１…当接部分
１４５…バッファ
１４５ａ…第１面
１４５ｂ…第２面
１４６…貫通孔
１４７…収納部
１４８ａから１４８ｎ…バッファ要素
２００Ａ、２００Ｂ…平坦面
２００…内部空間
２０１…内壁面
５００…単芯光ファイバ
５３０…クラッド
６００…アダプタ
７００…スリーブホルダ
７１０…アライメントスリーブ
ＡＸ…ファイバ軸
Ｓ１からＳ６…矢印
ＬＡ…基準方位
ＬＲ…設置基準線

Claims (10)

  1. 　ガラスファイバと、前記ガラスファイバを覆う樹脂被覆と、を含む光ファイバに取り付けられた光コネクタであって、
    　前記光ファイバのうち前記樹脂被覆から露出した前記ガラスファイバの先端部分に固定されたフェルールと、前記フェルールの後方端部が固定されフランジが設けられた保持部と、を有するフェルールアセンブリと、
    　前記フェルールアセンブリのうち少なくとも前記保持部が収納された内部空間と、前記内部空間内における前記保持部の移動を制限するための位置決め部と、を有するハウジングと、
    　前記位置決め部に向かって前記フランジを付勢する弾性部材と、
    　前記フランジに当接される第１面と、前記第１面の反対側に位置して前記弾性部材に当接される第２面と、を有し、前記弾性部材による付勢力を前記フランジに伝達する付勢力伝達部材と、
    　を備え、
    　前記付勢力伝達部材は、前記保持部を貫通させるための貫通孔を有し、前記保持部の一部を貫通させ、かつ、前記保持部の中心軸を中心として回転可能な状態で、前記フランジと前記弾性部材との間に配置されている、
    　光コネクタ。
  2. 　前記付勢力伝達部材は、複数の付勢力伝達要素により構成され、
    　前記複数の付勢力伝達要素それぞれは、前記貫通孔の一部を構成する孔を有し、前記保持部の一部を貫通させ、かつ、前記保持部の前記中心軸を中心として回転可能な状態で、前記保持部の前記中心軸に沿って配置されている、
    　請求項１に記載の光コネクタ。
  3. 　前記付勢力伝達部材の前記第１面の外側輪郭で定義される平面図形の最大幅は、前記第１面が当接される前記フランジの面の外側輪郭で定義される平面図形の最小幅よりも小さく、前記付勢力伝達部材の前記第２面の外側輪郭で定義される平面図形の最小幅は、前記保持部の前記中心軸に沿って前記弾性部材を見たときに前記弾性部材により取り囲まれた平面図形の最大幅よりも大きい、
    　請求項１または請求項２に記載の光コネクタ。
  4. 　前記付勢力伝達部材の前記第１面と前記フランジとの接触領域は、前記保持部の前記中心軸を中心とした環状形状を有する、
    　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光コネクタ。
  5. 　前記フランジと前記付勢力伝達部材との間の静止摩擦係数は、前記フランジと前記弾性部材間との間の静止摩擦係数よりも小さい、
    　請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光コネクタ。
  6. 　前記フランジは、金属材料からなり、前記付勢力伝達部材は、樹脂材料からなる、
    　請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光コネクタ。
  7. 　前記光ファイバは、マルチコアファイバ、偏波保持ファイバ、およびバンドルファイバのいずれかである、
    　請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の光コネクタ。
  8. 　前記保持部は、前記フェルールの前記後方端部が差し込まれたスリーブを含み、
    　前記スリーブの中心軸は、前記保持部の前記中心軸に一致している、
    　請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の光コネクタ。
  9. 　前記位置決め部は、前記保持部の前記中心軸に沿った方向の移動、および前記保持部の前記中心軸に沿った方向に交差する方向の移動を制限する、
    　請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の光コネクタ。
  10. 　前記弾性部材は、伸縮時に伸縮する方向を中心とした円周方向に回転するバネ材である、
    　請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の光コネクタ。
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