JP3522065B2 - 金具付フェルール - Google Patents
金具付フェルールInfo
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Description
るいは光ファイバと光電変換素子とを結合する際に用い
る光コネクタ用フェルールを保持金具で固定した金具付
フェルールに関するものである。 【0002】 【従来の技術】一般的な光コネクタでは、図9に示すよ
うに、ジルコニア等のセラミックスからなり中央に貫通
孔11を有するフェルール10が用いられ、このフェル
ール10は、一方の端部12を、ファイバ挿入孔21を
有する金属製の保持金具20に備えたフェルール圧入凹
部22に圧入し、固定されている。 【0003】このフェルール10に光ファイバ30を固
定した後、保持金具20にあってフェルール10と反対
側からファイバ挿入孔21に光ファイバ30と接着剤を
挿入し接着するが、この時、光ファイバ30は先端の被
覆を除去して芯線31を剥ぎ出しにし、この芯線31を
フェルール10の貫通孔11内に嵌入し、さらに被覆部
32は保持金具20のファイバ挿入孔21に保持される
ことになる。 【0004】そして、光コネクタを構成する場合は、上
記フェルール10及び保持金具20をハウジング(不図
示)内に装着し、同様に構成されたもう一方のフェルー
ル(不図示)との間で先端面13同士を突き合わせるこ
とによって、2つの光ファイバ間で光信号を伝送するこ
とができる。 【0005】また、光モジュールを構成する場合は、光
電変換装置を備えたパッケージに、このフェルール10
を接合することによって、光電変換素子に光信号を伝送
することができる。 【0006】ところで、従来のフェルール用の保持金具
20は圧入凹部22がめくら孔状であって、この圧入凹
部22の内径寸法とフェルール10の外径寸法には厳し
い寸法精度が要求されていた。というのは、上記圧入凹
部22の内径寸法がフェルール10の外径寸法とほとん
ど変わらないか大きい場合には、フェルール10をしっ
かりと支持固定することができず、光ファイバ30を入
れてもフェルール10が保持金具20から抜けてファイ
バを折ってしまう恐れがあった。他方、上記圧入凹部2
2の内径寸法がフェルール10の外径寸法に対して小さ
すぎると組立不能となったり、或いは、圧入できてもフ
ェルールとそのファイバ挿入孔21が締まり、ファイバ
を挿入できなくなる等の不具合があったためである。 【0007】この点に関して、フェルール10はセラミ
ック焼結体からなるので寸法精度を高かめることが比較
的容易で実際に高い精度で作製されていたにもかかわら
ず、保持金具20の寸法公差としては0.002〜0.
020mm程度の厳しい公差が要求されていた。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】ところが、実際上、金
属製部品を0.002〜0.020mm程度の公差で加
工し、安定的に生産することは非常に難しく、その為、
上記公差を充たそうとすると、部品がコスト高になって
しまっていた。 【0009】また、この寸法公差を充たさない保持金具
を用いた場合には、上述のように、フェルールを保持す
る力が不足してしっかりと支持固定することができなか
ったり、或いは、組立不能となるか、圧入できてもフェ
ルールとそのファイバ挿入孔が締まり、ファイバを挿入
できなくなる等の不具合があったためである。 【0010】 【課題を解決するための手段】前記従来技術の課題を解
決するため本発明は、軸方向に貫通孔を設けたフェルー
ルの一方端部を保持金具のフェルール圧入凹部に圧入す
る金具付フェルールであって、前記保持金具の圧入凹部
の壁面に深さsが0.005〜0.600mm、ピッチ
pが0.020〜1.000mm、角度θが30°〜1
50°の螺旋一本溝状の溝を、0.12s≦(d2−d
1)≦1.08s s:圧入凹部の壁面に形成した溝の深さ d1:フェルールの外径寸法 d2:圧入凹部の内径寸法 を満たすように設け、圧入凹部の壁面が塑性変形してフ
ェルールの外周面に密着して保持する。 【0011】 【作用】本発明の金具付フェルールは、保持金具のフェ
ルール圧入凹部内の壁面に設けた溝により、フェルール
圧入時に壁面が塑性変形し、フェルールの外周面に密着
する。したがって、フェルールを保持する力が大きく、
また、フェルールの外径がフェルール圧入凹部の内径よ
りかなり大きくても、壁面が塑性変形してその分を吸収
してしまうので、組立が可能で且つ金具の外周が外側に
膨らむのを防止する。 【0012】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図を用
いて説明する。 【0013】図1は本発明の金具付フェルール1を示
し、この金具付フェルール1はフェルール10を保持金
具に固定したもので、不図示の光ファイバを実装して光
コネクタに搭載されるものである。 【0014】上記フェルール10はジルコニア等のセラ
ミックスからなり、中央軸線方向に光ファイバを挿入固
定するための貫通孔11を有した円柱体をなし、さら
に、保持金具20に固定される側の端部12の外周が先
細状のテーパ面14となっている。また上記貫通孔11
の端部12側のファイバ挿入口11aは端面に向かって
漸次径が拡大するコーン形状となっており、光ファイバ
を容易に挿入できるような形状である。 【0015】一方、保持金具20はステンレス・真鍮、
各種合金などの金属材料からなり、中央にファイバ挿入
孔21を備えるとともに、一方の端部にはフェルール圧
入凹部(以下、圧入凹部と略称する)22となってい
る。図2に示すように、この圧入凹部22には壁面23
に深さsの多数の溝24が形成されており、図3に示す
ように、フェルール10を圧入する際に壁面23が塑性
変形し、フェルール10の外周面15に密着する。した
がって、フェルール10を保持する力が大きく、また、
図4に示すようにフェルール10の外径寸法d1が圧入
凹部22の内径寸法d2よりかなり大きくても、上述の
ように壁面23が塑性変形してその分を吸収してしまう
ので(図3参照)、組立が可能で且つ保持金具20の外
周面25が外側に膨らむのを防止する。 【0016】上記保持金具20において、上記のような
作用、効果を十分に奏するためには、溝24の深さs、
ピッチp、角度θがそれぞれ以下の数値範囲内にあるこ
とが好ましい。(図2参照) 深さs・・・0.005〜0.600mm ピッチp・・0.020〜1.000mm 角度θ・・・30°〜150° なお、この数値範囲が好ましい理由は、 深さsが0.005mmより小さいと、溝なしの場合
とほとんど変わらない、 深さsが0.600mmより大きいと、フェルール1
0を保持する力が不十分となる恐れがある、 ピッチpが0.020mmより小さいと、溝なしの場
合とほとんど変わらない、 ピッチpが1.000mmより大きいと、フェルール
10を保持する力が不十分となる恐れがある、 角度θが30°より小さいと、溝加工が困難になる
(ツール角度が追従できない)、 角度θが30°より小さいと、圧入加工をした際に、
溝の塑性変形の妨げとなる危険性がある、 角度θが150°より大きいと、圧入の際に起こる塑
性変形の力が大きくなり、溝なしの場合とほとんど変わ
らない、 などである。 【0017】また、上記金具付フェルール1において、
上記のような作用、効果を十分に奏するためには、以下
の関係式を充たすことに特定される。(図4参照)0.
12s≦(d2−d1)≦1.08s ただし、 s :圧入凹部22の壁面23に形成した溝24の深さ d1:フェルール10の外径寸法 d2:上記圧入凹部22の内径寸法 すなわち、圧入凹部22の内径寸法d2とフェルール1
0の外径寸法の差(d2−d1)が圧入凹部22の壁面
23に形成した溝24の深さsの0.12倍に満たない
時には、フェルール10と壁面23の接触面積が小さく
支持力が不足してしまう恐れがある。他方、上記寸法差
(d2−d1)が上記溝24の深さsの1.08倍を超
える時は、溝24が寸法差(d2−d1)による塑性変
形を吸収しきれず、過剰応力により保持金具20の外周
25を膨らます結果になったり、或いは、組立不能とな
ってしまう恐れがある。 【0018】ところで、保持金具20の圧入凹部22に
設ける溝23の形状としては、上記実施形態の比較例と
して、図5(a)のように平行溝状のものがあり、この
溝は、公知の内径加工工具を用いた切削加工により、所
望の深さs、ピッチp、角度θ(図2参照)に成形する
ことができる。また、公知の鋳造法を用いれば本発明の
実施例として図5(b)に示すように溝23をハッチン
グ状に形成することができる。 【0019】なお、フェルール10はY 2O3 、MgO 、Ca
O 、CeO 2 、Dy 2O3等の安定化剤を含む部分安定化ジル
コニアセラミックスで形成することが好ましい。 【0020】また、以上のようにしてフェルール10を
保持金具20に固定した後は、図9の従来例と同様に光
ファイバ30をファイバ挿入孔21より挿入し接着す
る。そして、同様に構成したもう一方のフェルールと先
端面同士を突き合わせることによって光コネクタを構成
することができ、あるいは光電変換素子を備えたパッケ
ージに接合すれば光モジュールを構成することができ
る。 【0021】さらに、本発明の比較例として、図6に示
すように、フェルール10を光電変換素子に接続するた
めに板状の保持金具40に固定することもでき、この場
合、図6に示すように保持金具40の一方の端部に圧入
凹部42を形成し、さらに、この圧入凹部42の壁面4
3に多数の溝44が形成する。そして、この保持金具4
0の先に、上記フェルール10の中心軸の延長線上とな
るように光電気変換素子(不図示)を備えれば、光モジ
ュールを構成することができる。 【0022】なお、本発明の金具付フェルールの比較例
として、保持金具に形成した圧入凹部の壁面に溝を設け
たものに限定されるものでなく、溝のかわりに図7に示
すように多数の突起56を保持金具50に形成したもの
であっても良く、この場合、突起56の形状は任意でよ
く、例えば、図8に示すように円錐状のものであっても
良い。 【0023】 【実験例】図1に示す如き本発明の金具付フェルール1
(以下、本発明品)を組立るための組立用のプレス機に
圧入力測定ゲージを設置し、組立時(圧入時)の圧入力
を測定した。また、比較例として、保持金具20のフェ
ルール圧入凹部の壁面23に溝を設けていない他は上記
本発明品と同様の比較例品を用いて同じ実験を行った。
この金具付フェルール1の寸法は以下のとおりである。
なお、フェルールの保持力を正確に測定するのは非常に
難しので、今回は圧入力をその指標と考えて実験を行っ
た。 【0024】〔寸法〕 フェルール外径寸法=φ3.995±0.001mm はめ合深さ =4.6mm本発明品 / 深さs =0.458mm ピッチp =0.706mm 角度θ =60° 内径寸法d2 =φ3.98±0.02mm d2−d1 =0.901mm比較例品 / 内径寸法d2 =φ3.983+0.01/−0m
m これら実験の結果を表1に示す。 【0025】 【表1】【0026】表1から明らかなように従来品は圧入力が
非常に大きく保持金具20の外周寸法が変化したり、貫
通孔11の径が変化したりする恐れがあったのに対し、
本発明品は平均値約114Kgfと理想的な圧入力であ
った。 【0027】 【発明の効果】叙上のように本発明によれば、保持金具
のフェルール圧入凹部内の壁面に設けた溝により、フェ
ルール圧入時に壁面が塑性変形し、フェルールの外周面
に密着するので、フェルールを保持する力が大きく、ま
た、フェルールの外径がフェルール圧入凹部の内径より
かなり大きくても、壁面が塑性変形してその分を吸収す
ることにより組立が可能で且つ金具の外周が外側に膨ら
むのを防止する。したがって、寸法公差が低くても構わ
ないのでコスト安である。
る。 【図2】図1の金具付フェルールを構成する保持金具に
形成したフェルール圧入凹部の拡大断面図である。 【図3】図1の金具付フェルールの断面図である。 【図4】図1の金具付フェルールを構成する保持金具に
形成したフェルール圧入凹部とフェルールの圧入端部の
拡大断面図である。 【図5】図1の金具付フェルールを構成する保持金具に
形成したフェルール圧入凹部の拡大断面図であり、
(a)は比較例である平行状の溝、(b)は本発明実施
例であるハッチング状の溝を示している。 【図6】本発明比較例の金具付フェルールの断面図であ
る。 【図7】本発明比較例の金具付フェルールの断面図であ
る。 【図8】図7の圧入凹部内に形成する突起の一例を示す
斜視図である。 【図9】従来の金具付フェルールの断面図である。 【符号の説明】 1 金具付フェルール 10 フェルール 20、40、50 保持金具 11 貫通孔 12 端部 14 テーパ面 11a ファイバ挿入口 21 ファイバ挿入孔 22、42 フェルール圧入凹部 23、43 壁面 s 深さ 24、44 溝 15、25 外周面 d1 外径寸法 d2 内径寸法 p ピッチ θ 角度 56 突起
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】軸方向に貫通孔を設けたフェルールの一方
端部を保持金具のフェルール圧入凹部に圧入する金具付
フェルールであって、前記保持金具の圧入凹部の壁面に
深さsが0.005〜0.600mm、ピッチpが0.
020〜1.000mm、角度θが30°〜150°の
螺旋一本溝状の溝を、0.12s≦(d2−d1)≦
1.08s s:圧入凹部の壁面に形成した溝の深さ d1:フェルールの外径寸法 d2:圧入凹部の内径寸法 を満たすように設け、圧入凹部の壁面が塑性変形してフ
ェルールの外周面に密着して保持することを特徴とする
金具付フェルール。
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JP01934697A JP3522065B2 (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 金具付フェルール |
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JPH10213720A JPH10213720A (ja) | 1998-08-11 |
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JP5051628B1 (ja) * | 2011-06-09 | 2012-10-17 | Toto株式会社 | 光レセプタクル |
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1997
- 1997-01-31 JP JP01934697A patent/JP3522065B2/ja not_active Expired - Fee Related
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