JP2005107309A - 光コネクタおよび光コネクタの組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 光ファイバを光コネクタに挿入する際に光ファイバが折れたとしても、光ファイバを取り出して光コネクタを再使用でき、コストを低減できる光コネクタの提供。
【解決手段】 光ファイバＦの先端部Ｆ１がフェルール３の微細孔３ｂに内装され、光ファイバＦの端面Ｆ０がフェルール３の接合端面３ａから突出し、光ファイバＦは、先端部Ｆ１に対する後端部Ｆ２において前記フェルール３と連結された光ファイバ固定部４に固定され、前記光ファイバＦは、他の光コネクタのフェルールを前記フェルール３に突き合わせ接続した際に、前記光ファイバＦの端面Ｆ０が前記フェルール３の接合端面３ａまで後退し、前記フェルール３と前記光ファイバ固定部４との間に確保された空間６にて湾曲変形するようになっている光コネクタ１を用いる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、光ファイバの接続に用いられる光コネクタおよび光コネクタの組立方法に関する。

光ファイバの配線を行う現場で光ファイバの先端部に光コネクタを組み立て成端する技術として、例えば特許文献１に記載されたような光コネクタ（現場付け光コネクタと称することがある）が知られている。この種の光コネクタでは、フェルールの微細孔内に接続用光ファイバが内装固定されており、接続用光ファイバの端面は、フェルールの接合端面とともにあらかじめ研磨されている。フェルールは、一般にジルコニアなどのセラミックから形成されることが多い。この光コネクタを用いて光ファイバを成端するには、該光ファイバを光コネクタに挿入して、接続すべき光ファイバの端面を、前記接続用光ファイバの前記端面とは逆側の後端部と突き合わせ接続する。これにより、接続すべき光ファイバおよびフェルールの研磨を現場で行うことなく、光コネクタの組立が完了するものである。

また、図５に示すように、フェルール１０３の微細孔１０３ｂ内に接続用光ファイバ１０８が予め内装され、前記フェルール１０３の接合端面１０３ａに対向する後端１０３ｃに、接続用光ファイバ１０８のフェルール後端１０３ｃから突出した部分をクランプ保持する光ファイバ固定部１０４が設けられ、フェルール１０３および光ファイバ固定部１０４がハウジング１０２に収容された光コネクタ１０１が知られている。この光コネクタ１０１では、接続すべき光ファイバＦを素子（基体１０４ａおよび蓋体１０４ｂ１，１０４ｂ２）間に挿入して接続用光ファイバ１０８の後端側の端面と突き合わせ接続し、素子１０４ａ，１０４ｂ１，１０４ｂ２の外側に装着されたバネ部材１０４ｃによって素子１０４ａ，１０４ｂ１，１０４ｂ２をクランプすることにより、両光ファイバＦ，１０８をクランプして突き合わせ接続状態に保持することができるようになっている。
特開平９−６１６６８号公報

しかしながら、従来の光コネクタでは、フェルールに内装された接続用光ファイバは、フェルールの微細孔に接着固定されているので、接続用光ファイバと接続すべき光ファイバとを突き合わせ接続する際に、光ファイバのいずれか一方または両方が光コネクタ内で折れたり壊れたりしてしまうと、接続用光ファイバの後端側の端面が破壊される等して使用できなくなる。このため、光コネクタの組み立てに失敗すると、高価なセラミック製のフェルールが無駄になってしまい、コストが掛かるという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、光ファイバを光コネクタに挿入する際に光ファイバが折れたとしても、光ファイバを取り出して光コネクタを再使用でき、コストを低減できる光コネクタおよび光コネクタの組立方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、光ファイバの先端部がフェルールの微細孔に内装され、前記光ファイバの端面が前記フェルールの接合端面から突出し、前記光ファイバは、前記先端部に対する後端部において前記フェルールと連結された光ファイバ固定部に固定され、前記光ファイバは、他の光コネクタのフェルールを前記フェルールに突き合わせ接続した際に、該光ファイバの端面が前記フェルールの接合端面まで後退し、前記フェルールと前記光ファイバ固定部との間に確保された空間にて湾曲変形するようになっていることを特徴とする光コネクタを提供する。
この光コネクタにおいては、前記光ファイバ固定部は、一体化時に前記光ファイバを挟み込む二つ割り構造の素子と、該素子を内部に挟み込むことにより素子の前記一体化状態を維持するバネ部材とを備え、前記光ファイバをクランプ保持するようになっている構成も採用可能である。

また、本発明は、光ファイバの先端部を光コネクタのフェルールの微細孔に内装し、前記光ファイバの端面を、前記フェルールの接合端面から突出させ、前記光ファイバの前記先端部に対する後端部を前記フェルールと連結された光ファイバ固定部に固定して、前記光ファイバは、前記光コネクタと接続される第２の光コネクタのフェルールを、前記光コネクタのフェルールに突き合わせ接続した際に、該光ファイバの端面を前記フェルールの接合端面まで後退させ、且つ前記光ファイバ固定部と前記フェルールとの間に確保された空間にて湾曲変形させることを特徴とする光コネクタの組立方法を提供する。

本発明によれば、フェルール内に接着固定された光ファイバを有しないので、光ファイバを光コネクタに挿入する際に光ファイバが折れたとしても、光ファイバを取り出して光コネクタを再使用できる。従って、光コネクタに組立に要するコストを低減できる。
光コネクタが光接続された際に、クランプ部と光ファイバ固定部との間で光ファイバが湾曲変形した状態に保持されるので、光ファイバの弾性による押圧力が両光ファイバの端面間に作用し、両端面が密着して、確実な光接続状態を得ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の光コネクタの一例を示す（ａ）正面図および（ｂ）ＳＡ−ＳＡ線に沿う断面図である。図２は、図１の光コネクタの一例を示す概略構成図である。図３は、図１の光コネクタを光ファイバの先端部に組み立てた状態の一例を示す概略構成図である。
図４は、図３の光コネクタ付き光ファイバを他の光コネクタと接続した状態の一例を示す概略図である。図５は、図４における他の光コネクタの一例を示す概略構成図である。

図１〜図３に示すように、本形態例の光コネクタ１は、光ファイバＦの先端部Ｆ１を微細孔３ｂに内装して保持するフェルール３と、光ファイバＦの前記先端部Ｆ１に対する後端部Ｆ２を固定する光ファイバ固定部４とが、ハウジング２に収容された概略構成を有する。
光ファイバ固定部４は、フェルール３に連結されており、フェルール３と光ファイバ固定部４との間には、光ファイバＦの湾曲変形（図４参照）を許容する空間６が確保されている。

光ファイバＦは、ここでは、光ファイバ心線などの光ファイバＦ２の先端部から樹脂被覆を除去して裸光ファイバＦ１を露出（口出し）したものが用いられている。なお、本発明において、光ファイバＦとしては、特に限定されるものではなく、各種の単心または多心の光ファイバを採用することができる。
光ファイバＦは、図３に示すように、被覆部Ｆ２を光ファイバ固定部４に固定したとき、該光ファイバＦの端面Ｆ０が、フェルール３の接合端面３ａから突出するように、裸光ファイバＦ１の露出長さが調節されている。

ハウジング２は、フェルール３と光ファイバ固定部４とを収容して光コネクタ１を構成するものであれば、その構造や形状等は特に限定されない。ハウジング２の構成をフェルール３の形式に応じたものにすれば、従来の光コネクタとの互換性を確保して、相互に光接続することが可能となる。例えば、フェルール３がＪＩＳ Ｃ ５９７３などに規定されたＳＣ形光コネクタ（ＳＣ：Single fiber Coupling）のフェルールであれば、ハウジング２も、ＳＣ形光コネクタのハウジングを採用するとよい。

フェルール３は、特に限定されるものではないが、例えば、ジルコニアなどのセラミックスや、ガラスなどの硬質の材料から構成されたものを用いることができる。また、フェルール３の一部又は全部を合成樹脂で成形したものを採用することもできる。
フェルール３は、ここでは、ＪＩＳ Ｃ ５９７３などに規定されたＳＣ形光コネクタ（ＳＣ：Single fiber Coupling）のフェルールと同様の略円柱状に形成されており、フェルール３の外周面３ｓは円筒面となっている。フェルール３は、端面３ａと後端３ｃとの間を貫通する微細孔３ｂを有する。微細孔３ｂには、裸光ファイバＦ１が挿入されるようになっている。微細孔３ｂ内では、光ファイバＦ１が前後両方向（図３における左右方向）に動くことができるように、保持されている。微細孔３ｂの中心軸線は、フェルール３の外周面３ｓに対して精密に位置決めされている。このため、図４に示すように、一対の光コネクタ１，１０１のフェルール３，１０３同士を対向させるときに、両フェルール３，１０３の外周面３ｓ，１０３ｓを割りスリーブ（図示略）の両側から挿入して位置決めすることにより、微細孔３ｂ，１０３ｂ内の光ファイバ同士（より詳しくは両光ファイバのコア同士）を精密に位置決めして接続できる。
フェルール３の接合端面３ａは、予め研磨を施しておくとよい。

光ファイバ固定部４は、一体化時に前記各光ファイバを挟み込む二つ割り構造の素子４ａ，４ｂと、該素子４ａ，４ｂを内部に挟み込むことにより該素子４ａ，４ｂの一体化状態を維持するためのコ字状のバネ部材４ｃとを備えている。
素子４ａ，４ｂは、細長形状の基体４ａと、この基体４ａに対向して配置される蓋体４ｂとからなる。基体４ａと蓋体４ｂは、バネ部材４ｃのクランプ力によって、角柱状に一体化されている。素子４ａ，４ｂの互いに対向する合わせ面には、光ファイバＦの被覆部Ｆ２をクランプ保持する光ファイバ収容溝４ｄが設けられている。光ファイバ収容溝４ｄは、クランプ部４の後端に開口した光ファイバ挿入口４ｅに通じている。
光ファイバ固定部４は、光ファイバ収容溝４ｄに光ファイバＦを収容するように素子４ａ，４ｂ間に挟み込んで、素子４ａ，４ｂをバネ部材４ｃでクランプすることにより、光ファイバＦをクランプ保持するクランプ部となっている。光ファイバ収容溝４ｄは、光ファイバＦの被覆部Ｆ２のうち、素子４ａ，４ｂに挿入された部分を収納し、かつ、素子４ａ，４ｂがバネ部材４ｃでクランプされたときに、光ファイバＦの被覆部Ｆ２をしっかりとクランプ固定できる形状になっている。

図１（ｂ）に示すように、素子４ａ，４ｂが重ね合わされる合わせ面の一側縁部には、開放部材（楔）Ｋの先端部Ｋ１が挿入される楔挿入溝４ｋが設けられている。光ファイバ固定部４は、楔挿入溝４ｋに楔Ｋの先端部Ｋ１を圧入することにより、バネ部材４ｃのクランプ力に抗して素子４ａ，４ｂ間を押し開くことができるようになっている。そして、楔挿入溝４ｋから楔Ｋを引き抜くと、素子４ａ，４ｂの間を閉じて、再びバネ部材４ｃのクランプ力によって一体化された状態とすることができる。
なお、光コネクタ１は、楔Ｋの先端部Ｋ１をクランプ部４の素子４ａ，４ｂに予め挿入することにより、楔Ｋを光コネクタ１に取り付けた状態で、販売、携帯等を行うことが可能である。この場合、配線現場における作業時に、光コネクタに合わせて楔を用意したり、楔をクランプ部の割り入れたりする手間が省略できる。

フェルール３と光ファイバ固定部４とは、連結部５を介して連結されており、フェルール３と光ファイバ固定部４との間（詳しくは、蓋体４ｂの一端とフランジ部５ａとの間）に空間６が確保されている。ここでは、連結部５は、光ファイバ固定部４の基体４ａから延出されて一体に形成されており、空間６は、蓋体４ｂの側（図１〜３において光ファイバＦよりも上側）に確保されている。空間６の間隔ｄは、光ファイバＦの種類や用途などにも依存し、特に限定されるものではないが、例えば、６〜１０ｍｍである。ハウジング内にクランプ部を収容する長さを確保しつつ、ハウジングの寸法を大型化させない観点では、６〜７ｍｍ程度とするのが好ましい。
連結部５のうちフェルール３の後端３ｃに面した部分は、フェルール３の外周面３ｓよりも外方に突出したフランジ部５ａとなっている。

次に、本形態例の光コネクタ１の使用方法を説明する。
図３に示すように、光ファイバＦの先端部の樹脂被覆を除去して裸光ファイバＦ１を露出させ、該裸光ファイバＦ１を光ファイバ固定部４の光ファイバ収容溝４ｄを通して、フェルール３の後端３ｃ側から微細孔３ｂに挿入し、光ファイバＦの端面Ｆ０を、フェルール３の接合端面３ａから突出させる。光ファイバＦを光ファイバ挿入口４ｅから光ファイバ固定部４に挿入する際には、上記楔Ｋ（図１参照）により素子４ａ，４ｂ間を開いておく。次いで、楔Ｋを抜くと、素子４ａ，４ｂ間が閉じ、バネ部材４ｃのクランプ力によって、光ファイバＦの被覆部Ｆ２が素子４ａ，４ｂ間にクランプ保持される。これにより、光ファイバＦの先端部に光コネクタ１が組み立てられたコネクタ付き光ファイバ７が構成される。

図４に示すように、光コネクタ１のフェルール３を、他の光コネクタ１０１のフェルール１０３と向かい合わせて、両フェルール３，１０３に内装された光ファイバＦ，Ｆの端面Ｆ０同士を突き合わせ接続すると、光コネクタ１側の光ファイバＦの端面Ｆ０がフェルール３の接合端面３ａまで後退し、光ファイバＦ１がフェルール３と光ファイバ固定部４との間に確保された空間６にて湾曲変形する。このように光ファイバＦがたわむと、光ファイバＦ自身の弾性によって、光ファイバＦ，Ｆの端面同士の当接力を確保することができる。
なお、図４において、他の光コネクタ１０１（光コネクタ付き光ファイバ１０７）は、図５に示す光コネクタ１０１を図示したが、特にこれに限定するものではなく、本形態例の光コネクタ１同士を光接続させることも可能である。また、上記他の光コネクタが、光ファイバ固定部（クランプ部）４，１０４を有しないタイプのＳＣ形光コネクタプラグであっても良い。

上記光コネクタ１によれば、フェルール内に接着固定された光ファイバを有しないので、光ファイバを光コネクタに挿入する際に光ファイバが折れたとしても、光ファイバを取り出して光コネクタを再使用できる。従って、光コネクタに組立に要するコストを低減できる。
光コネクタが光接続された際に、クランプ部と光ファイバ固定部との間で光ファイバが湾曲変形した状態に保持されるので、光ファイバの弾性による押圧力が両光ファイバの端面間に作用し、両端面が密着して、確実な光接続状態を得ることができる。

以上、本発明を最良の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の最良の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
前記実施の形態では、円筒状のフェルールを有する光コネクタの場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば略直方体状のフェルールを有する光コネクタにも適用可能である。
光ファイバ固定部は、クランプ保持に限定されるものではなく、光ファイバを例えば接着剤等で固定する部材であってもよい。クランプ部の構成は、光ファイバをクランプ保持する構成のものであれば、構造や形状は特に限定されるものではない。

本発明は、光ファイバが挿入される微細孔がフェルールに複数形成された光コネクタに適用することもできる。この場合、クランプ部には、光ファイバ収容溝を少なくとも光ファイバの本数分設けた構成も採用できる。フェルールが微細孔を複数有する光コネクタとしては、例えば、フェルールがＪＩＳ Ｃ ５９８１等に規定のＭＴ形光コネクタフェルール（ＭＴ：Mechanically Transferable）である光コネクタが例示される。なお、ＭＴ形光コネクタフェルールと同様の構造を有しつつ、微細孔を１個有するフェルールを本発明に適用することも可能である。

クランプ部の開閉に用いる開閉部材としては、ハウジングを保持するホルダから楔が突設されたような楔付きホルダも採用可能である。この場合、ハウジングの側部には、楔の先端部が挿通される窓を設けることができる。このような楔付きホルダには、ハウジングをホルダに保持したまま、楔をクランプ部に対して挿入および／または抜去できるような楔を駆動する機構をつけてもよい。

光ファイバとしては、光ファイバ心線の外周にさらに外装被覆（外皮）を設けた光ファイバコードや光ファイバケーブルを採用することもできる。この場合、光コネクタは、光ファイバコードや光ファイバケーブル（以下、「光ファイバコードまたは光ファイバケーブル」を「ケーブル等」と称する場合がある）の先端に露出された光ファイバ心線の部分をクランプ部にクランプ保持するような構成を採用することができる。その場合、クランプ部の後端側に露出されるケーブル等の部分は、光コネクタのハウジング外にそのまま引き出す構成も可能であり、あるいは、ハウジングの後端部に、ケーブル等を把持固定する把持手段を設ける構成も採用可能である。把持手段は、ケーブル等をクランプ部から真っ直ぐとなる姿勢で固定する構成、クランプ部における延在方向とは異なる向きに把持する構成、ハウジングと一体に設けた構成、ハウジングおよび該ハウジングに枢着した部材とにより光ファイバを把持する構成、ハウジングから着脱できる構成など、種々の構成を採用可能である。

本発明は、光ファイバを接続するための光コネクタとして、種々の分野において好適であり、例えば、光通信分野が挙げられる。

本発明の光コネクタの一例を示す（ａ）正面図および（ｂ）ＳＡ−ＳＡ線に沿う断面図である。 図１の光コネクタの一例を示す概略構成図である。 図１の光コネクタを光ファイバの先端部に組み立てた光コネクタ付き光ファイバの一例を示す概略構成図である。 図３の光コネクタ付き光ファイバを他の光コネクタと接続した状態の一例を示す概略図である。 図４における他の光コネクタの一例を示す概略構成図である。

符号の説明

Ｆ…光ファイバ、Ｆ０…光ファイバの端面、１…光コネクタ、２…ハウジング、３…フェルール、３ａ…フェルールの接合端面、３ｂ…微細孔、４…光ファイバ固定部（クランプ部）、４ａ，４ｂ…素子、４ｃ…バネ部材、６…光ファイバの湾曲変形を許容する空間、７…光コネクタ付き光ファイバ。

Claims (3)

1. 光ファイバ（Ｆ）の先端部がフェルール（３）の微細孔（３ｂ）に内装され、前記光ファイバの端面（Ｆ０）が前記フェルールの接合端面（３ａ）から突出し、前記光ファイバは、前記先端部に対する後端部において前記フェルールと連結された光ファイバ固定部（４）に固定され、前記光ファイバは、他の光コネクタのフェルールを前記フェルールに突き合わせ接続した際に、該光ファイバの端面が前記フェルールの接合端面まで後退し、前記フェルールと前記光ファイバ固定部との間に確保された空間（６）にて湾曲変形するようになっていることを特徴とする光コネクタ（１）。
2. 前記光ファイバ固定部は、一体化時に前記光ファイバを挟み込む二つ割り構造の素子（４ａ，４ｂ）と、該素子を内部に挟み込むことにより素子の前記一体化状態を維持するバネ部材（４ｃ）とを備え、前記光ファイバをクランプ保持するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の光コネクタ。
3. 光ファイバ（Ｆ）の先端部を光コネクタ（１）のフェルール（３）の微細孔（３ｂ）に内装し、前記光ファイバの端面（Ｆ０）を、前記フェルールの接合端面（３ａ）から突出させ、前記光ファイバの前記先端部に対する後端部を前記フェルールと連結された光ファイバ固定部（４）に固定して、
   前記光ファイバは、前記光コネクタと接続される第２の光コネクタのフェルールを、前記光コネクタのフェルールに突き合わせ接続した際に、該光ファイバの端面を前記フェルールの接合端面まで後退させ、且つ前記光ファイバ固定部と前記フェルールとの間に確保された空間（６）にて湾曲変形させることを特徴とする光コネクタの組立方法。

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