JP5420393B2 - メカニカルスプライス型コネクタ用の二重機能スプライスコンポーネント - Google Patents

Description

本発明は、概略的には、光ファイバの軸合わせと歪み逃がしの両方を行う単一のコネクタ要素を有する光ファイバコネクタに関し、詳細には、スタブ光ファイバ及びこれに隣接した現場光ファイバを軸合わせすると共に保持し、しかも、現場光ファイバを歪み逃がしすることができるスプライスコンポーネントを有するメカニカルスプライス型コネクタに関する。

光ファイバ用のメカニカルスプライス型コネクタの適正な機能に寄与する重要な目的は、コネクタ内における互いに突き合わされる光ファイバの軸合わせである。軸合わせは、典型的には、押圧力をスプライスコンポーネントに加えてコネクタのスタブ光ファイバを突き合わせる相手方の現場光ファイバに正確に軸合わせすることにより達成される。従来のメカニカルスプライス型コネクタは、典型的には、一対の対向したスプライスコンポーネントを有し、スプライスコンポーネントのうちの少なくとも一方は、光ファイバの裸ガラス部分を受け入れる凹部、チャネル、溝等を備えている。スタブ光ファイバと現場光ファイバは、スプライスコンポーネントをアクチュエータにより互いに押し付けたときに、対向したスプライスコンポーネント相互間で軸合わせされると共に保持される。スプライスコンポーネントは、典型的には、コネクタハウジング内に且つスタブ光ファイバに取り付けられたフェルールの後部に固定されたフェルールホルダ内に納められる。突出部、例えばリブ、キール等が、フェルールホルダに設けられた通路を通ってスプライスコンポーネントのうちの一方から外方に延びている。アクチュエータ、例えば、カム面を構成する内側の幾何学的形状を備えたカム部材をスプライスコンポーネントに嵌める。非作動（「非カム作用」又は「開放」と呼ばれることがある）位置では、カム面の大きな内周部が、スプライスコンポーネントとの締め代がほんの僅かしかない状態で又は全く無い状態で突出部に隣接して位置決めされる。カム部材を作動（「カム作用」又は「閉鎖」とも呼ばれる）位置に動かすと、カム面の小さな内周部が突出部に係合してこれに半径方向圧縮力を及ぼし、この結果、スプライスコンポーネントを互いに押圧し、それによりスタブ光ファイバ及び現場光ファイバをスプライスコンポーネント相互間で軸合わせすると共にこれらを保持する。

光ファイバを光学的連続性が得られた状態でいったん軸合わせすると共に保持すると、現場光ファイバをコネクタに対して歪み逃がしする必要がある。歪み逃がしは、典型的には、引込みチューブ又は環状圧着リングを現場光ファイバのバッファ付き部分周りに圧着することにより達成される。本明細書で用いられる「バッファ付き（buffered）」及び「バッファ付き光ファイバ」という用語は、各々、約２５０ミクロン以上の外径を有するタイトバッファ構造の光ファイバとジャケット付き又はルースチューブ型光ファイバケーブルの両方を意味している。これとは対照的に、「バッファ無し（unbuffered）」、「被覆（coated）」及び「被覆光ファイバ」という用語は各々、コア、クラッド及び外径が最大約２５０ミクロン（この数値を含む）までの押出し被覆を有する、標準的な押出し製造法により形成されたままの光ファイバを意味している。２５０ミクロン径のバッファ無し（以下、「被覆」という）光ファイバが、典型的には、機械的歪み逃がし及び強度を得る目的で、９００ミクロン径のバッファ付き光ファイバ又はケーブルまで大径化される。注目されるべきこととして、或る場合には、現場光ファイバの被覆部分は、最大約５００ミクロン（この数値を含む）までの外径を有することがある。しかしながら、単純化すると共に分かりやすくする目的で、本願において図示すると共に説明する現場光ファイバの被覆部分の外径は、典型的な押出し製造法で得られる約２５０ミクロン未満又はこれに等しい。メカニカルスプライス型コネクタに関する従来の歪み逃がし技術の欠点は、現場光ファイバをいったん歪み逃がしすると、スプライスを後戻りさせて手直しする場合には、必ずコネクタ組立体を壊したり現場光ファイバを潜在的に損傷させたりしなければならないことにある。光ファイバ用メカニカルスプライス型コネクタに関する別の設計が知られている。例えば、米国特許第６，４３９，７８０号明細書（以下、「第'７８０号特許明細書」という場合がある）は、現場取付け可能な光ファイバリボンコネクタ及び取付け工具を記載している。第'７８０号特許明細書は、スプライスコンポーネントの可撓性部分内に挿入されるべき光ファイバリボンケーブルのリボン型部分を記載しているが、歪み逃がしを行う仕組みとしてスプライスコンポーネントを用いることを教示しているわけではない。さらに、スプライスコンポーネントによってリボン型部分に及ぼされる直接的なクランプ圧力又は押圧力はゼロである。米国特許第６，０７８，７１９号明細書（以下、「第'７１９号特許明細書」という場合がある）は、現場光ファイバの裸ガラス部分とバッファ付き部分の両方をクランプしてこれらを保持するが、メカニカルスプライス接続のために光ファイバを軸合わせすることはない光ファイバホルダを記載している。これらの他のメカニカルスプライス型コネクタの大きな欠点は、光ファイバの軸合わせ及び歪み逃がしが２つ以上のステップで且つコネクタの２つ以上の要素を用いて行われなければならず、この結果、追加の材料が必要になると共にコネクタを取り付ける追加の時間及び人件費が必要になるということにある。これら従来のメカニカルスプライス型コネクタのもう１つの欠点は、圧着を行うことにより光ファイバをいったん歪み逃がしすると、スプライスを後戻りさせる場合には、必ずコネクタ組立体を破壊し又は現場光ファイバを潜在的に損傷させなければならないということにある。

したがって、光ファイバ用のメカニカルスプライス型コネクタにおいて望まれていることは、単一のコネクタ要素が、スタブ光ファイバ及び現場光ファイバをスプライス接続するための光ファイバ軸合わせの機能と、現場光ファイバをコネクタに歪み逃がしする機能の両方を実行することである。光ファイバ軸合わせと歪み逃がしのために別々のコネクタ要素を有する従来型光ファイバコネクタとは対照的に、材料並びにコネクタ取付けの際の時間及び人件費を節約するために両方の機能を実行する単一のコネクタ要素を有する光ファイバコネクタを提供することが望ましい。さらに、コネクタ組立体を破壊せず又は現場光ファイバを潜在的に損傷させないで、完全に後戻りさせることができる光ファイバ軸合わせ及び現場光ファイバ歪み逃がし用の単一のコネクタ要素を提供することが望ましい。また、作動位置まで回転し又は動かされたときに、コネクタのスプライスコンポーネントを互いに押し付け、この結果、スプライスコンポーネントを光ファイバの裸ガラス部分及び被覆部分周りに、或いは変形例として、光ファイバのうちの少なくとも１本のバッファ付き部分周りに閉じるようにするカム組立体を提供することが好ましい。

本発明の一態様では、光ファイバの軸合わせと現場光ファイバの歪み逃がしの両方を行うことができる二重機能コネクタ要素を有する光ファイバ用メカニカルスプライス型コネクタに関する。伝統的な光ファイバコネクタは、スプライス接続のために光ファイバを互いに軸合わせするコネクタの１つの要素及び現場光ファイバのバッファ付き部分を歪み逃がしするコネクタの別個の要素を利用しているが、本発明の単一の要素は、両方の機能を実行する。コネクタの単一の要素を利用して両方の機能を実行することにより、環境の変化の間並びに通常の作動の際に互いに別個独立に動く２つの別々の要素によって生じる位置決め上の問題がなくなる。

本発明の一態様では、スプライスによる軸合わせ及び現場光ファイバ歪み逃がしの両方を行うスプライスコンポーネントを有する光ファイバコネクタに関する。コネクタは、２本又は３本以上の隣り合う光ファイバのスプライス接続を現場光ファイバの被覆部分又は変形例としてバッファ付き部分の歪み逃がしと共に必要とする任意の従来型コネクタ形式のものであって良い。本明細書において説明する例示のコネクタは、ノースカロライナ州ヒッコリ所在のコーニング・ケーブル・システムズ（Corning Cable Systems ）社から入手できるメカニカルスプライス型コネクタのＵｎｉＣａｍ（登録商標）製品系列から選ばれる現場取り付け型光ファイバコネクタである。スプライス型コネクタのＵｎｉＣａｍ（登録商標）製品系列は、あらかじめスタブが取り付けられている単心光ファイバコネクタと多心光ファイバコネクタの両方を有する。本発明は、単心メカニカルスプライス型コネクタと多心メカニカルスプライス型コネクタの両方に同様に当てはまり、したがって、本明細書においては、単心コネクタについてのみ本発明を詳細に説明する。メカニカルスプライス型コネクタは、コネクタ内に長手方向に延びる第１及び第２の、本明細書においては「上側」及び「下側」ともいう対向したスプライスコンポーネントを有する。スプライスコンポーネントのうちの少なくとも一方は、軸合わせ溝を備えた第１の部分を有し、他方のスプライスコンポーネントは、対向した平らな表面を備えている。隣接のスタブ光ファイバ及び現場光ファイバの裸ガラス部分は、軸合わせ溝内に受けられて軸合わせされる。軸合わせ溝と平らな対向表面は、一緒になって、スタブ光ファイバ及び現場光ファイバ上に３つの接触点をもたらし、このことは、円筒形の物体、例えば、光ファイバの裸ガラス部分を互いに軸合わせする最適な方法であると考えられる。それにより、スプライスコンポーネントは、現場光ファイバへのスタブ光ファイバの軸方向位置合わせを行う。

本発明では、スプライスコンポーネントは、現場光ファイバの被覆部分又は変形例としてバッファ付き部分を間に保持して圧縮する対向した保持溝を備えた第２の部分を更に有する。この結果、スプライスコンポーネントは、一緒になって、少なくとも光ファイバの裸ガラス部分を互いに軸合わせする第１の溝及び現場光ファイバの被覆部分又はバッファ付き部分を保持する一対の第２の溝を構成する。本明細書に示されるように、上側スプライスコンポーネントは、カム組立体を作動させたときに、下側スプライスコンポーネントの保持溝に対向する寸法決めされたたった１つの保持溝を有する。上側スプライスコンポーネントの裸ガラスファイバ領域は、ファイバ軸合わせのための最適な３つの接触点を維持するよう平べったいままである。その結果、対向したスプライスコンポーネントの正確な横方向位置合わせは不要である。光ファイバの小径裸ガラス部分を互いに軸合わせする軸合わせ溝は、現場光ファイバの大径被覆部分又はバッファ付き部分を保持する保持溝よりも小さい又は小径である。小径軸合わせ溝は、メカニカルスプライス接続のために裸（即ち、被覆除去）スタブ光ファイバ及び現場光ファイバを受け入れてこれらを軸合わせするよう寸法決めされ、大きな又は大径の保持溝は、現場光ファイバの被覆部分又はバッファ付き部分を受け入れて保持し、それにより現場光ファイバをコネクタに歪み逃がしするようになっている。例示の実施形態では、隣り合う光ファイバを互いに軸合わせするための軸合わせ溝は、１２５〜１２７ミクロンの裸光ファイバを受け入れてこれを着座させることができ、現場光ファイバの被覆部分又はバッファ付き部分を保持する保持溝は、直径が最大約２５０ミクロン（この数値を含む）までの被覆光ファイバ又は変形例として、直径が約２５０ミクロン以上であり、最大約９００ミクロンまでのバッファ付き光ファイバを収容することができる。他の実施形態では、軸合わせ溝及び保持溝は、任意所望の直径、例えば約１２５〜約９００ミクロン以上の直径を有する裸ガラス光ファイバ、被覆光ファイバ又はバッファ付き光ファイバを受け入れるような寸法形状になっているのが良い。スプライスコンポーネントは、大径保持溝と小径軸合わせ溝との間に位置していて、現場光ファイバの裸ガラス光ファイバ部分を小径軸合わせ溝内に案内することができる移行領域を更に有するのが良い。移行領域は、好ましくは、漏斗の形をしており、一方又は両方の保持溝の各端部のところに同様な移行領域を設けるのが良い。大径保持溝及び移行領域は、スタブ光ファイバ及び現場光ファイバの裸ガラス部分を小径軸合わせ溝内に案内するのに役立つ。

さらに別の態様では、第１の溝及び第２の溝は各々、好ましくは、突出部、例えばリブ、キール等と反対側のスプライスコンポーネントの表面に設けられる。別々の突出部を用いることも可能であり、また、裸光ファイバのメカニカルスプライス接続及び現場光ファイバの保持に必要な互いに異なる力を補償するよう互いに異なるサイズの溝に対応した互いに異なる幾何学的形状及びサイズを有する別々の突出部を用いることも可能である。コネクタ内への挿入に先立って、現場光ファイバの端部を被覆除去し、指定された長さに合わせて劈開する。これにより、現場光ファイバの被覆部分又は被覆且つバッファ付き部分から突き出た裸ガラス光ファイバの一部が後に残る。現場光ファイバをフェルールと反対側のコネクタの開口した後方端部内に挿入し、スプライスコンポーネント相互間に案内する。現場光ファイバの裸ガラス部分は、大径保持溝を通ってスプライスコンポーネントに入る。現場光ファイバの裸ガラス部分は、引き続き保持溝及び移行領域を通って小径軸合わせ溝に入る。現場光ファイバの裸ガラス部分は、いったん軸合わせ溝に入ると、送り進められて、ついには、この裸ガラス部分がフェルール内に納められ、フェルールから後方に延びるスタブ光ファイバの端部とフィジカルコンタクト関係をなすようになる。２本の光ファイバの端部は互いに接触すると、現場光ファイバの被覆又はバッファ付き部分の十分な長さ分が保持溝内に納められる。コネクタは、カム部材を更に有し、このカム部材は、現場光ファイバの挿入を容易にするようスプライスコンポーネントが互いに離れたままの最初の非作動位置と、カム部材がスプライスコンポーネントを互いに向かって押圧してスタブ光ファイバと現場光ファイバをスプライスコンポーネント相互間で軸合わせする最後の作動位置との間で動くことができる。特定の実施形態では、現場光ファイバの端がスタブ光ファイバの端とフィジカルコンタクト関係をなしている状態でカム部材を回転させる。カム部材の回転により、所定の幾何学的形状を有する内部カム面は、スプライスコンポーネントの突出部に接触し、それによりスプライスコンポーネントを光ファイバの裸ガラス部分及び現場光ファイバの被覆又はバッファ付き部分の周りに押圧し、この結果軸合わせと歪み逃がしの両方が行われる。カム作動時に、軸合わせ領域及び保持領域は、コネクタの同一の要素、具体的に言えば、スプライスコンポーネント内に閉じ込められ、それにより、機械的スプライス接続及び歪み逃がし機能の実行のためにコネクタの別々の要素が利用される場合に生じる位置決め上の問題がなくなる。現場光ファイバを最初にコネクタに成端接続した後、カムを最初の非作動位置に戻し、それにより裸ガラス部分と現場光ファイバの被覆又はバッファ付き部分の両方に加わるクランプ力を除くことにより、現場光ファイバをコネクタから取り出すのが良い。

上述の概略的な説明と以下の詳細な説明の両方は、本発明の実施形態を提供し、本発明がクレーム請求される本発明の性質及び特性を理解するための概観又は枠組を提供するようになっていることは理解されるべきである。添付の図面は、本発明の一層深い理解をもたらすために添付されており、かかる添付の図面は、本願の一部に組み込まれてその一部を構成する。図面は、本発明の種々の実施形態を示しており、詳細な説明と共に、本発明の原理及び作用を説明するのに役立つ。さらに、図面の記載及び説明内容は、例示に過ぎず、特許請求の範囲に記載された本発明をなんら限定するものではない。

次に、本発明の現時点において好ましい実施形態を詳細に説明するが、これら実施形態の例が、添付の図面に示されている。可能な場合にはいつでも、同一の参照符号は、図面全体にわたり、同一又は類似の部分を示すために用いられる。光ファイバの軸合わせと歪み逃がしの両方を行うことができる二重機能コネクタ要素が特定の光ファイバ用メカニカルスプライス型コネクタの１つ又は２つ以上のスプライスコンポーネントとして添付の図面に示されているが、二重機能コネクタ要素は、２本又は３本以上の光ファイバのスプライス接続並びに光ファイバのうちの一方又は両方の現在公知の任意の又は以後に開発されるメカニカルスプライス型コネクタに用いられる任意のコンポーネントであって良いことが考えられる。本発明の広い意味における技術的思想は、任意の仕方で押圧され、任意適当な形状を有するスプライスコンポーネント又はスプライス器具を利用した互いに突き合わされる光ファイバ相互間の任意の光結合方式、例えばメカニカルスプライス接続又は融着接続にも利用できる。

次に図１及び図２を参照すると、光ファイバの軸合わせと歪み逃がしの両方を行うことができる二重機能コネクタ要素を有する例示の光ファイバ用メカニカルスプライス型コネクタ２０が示されている。図１は、コネクタ２０の斜視図であり、図２は、２−２線に沿った同じコネクタ２０の縦断面図である。図示の例示のコネクタは、ノースカロライナ州ヒッコリ所在のコーニング・ケーブル・システムズ社から入手できる光ファイバ用メカニカルスプライス型コネクタのＵｎｉＣａｍ（登録商標）製品系列の一つである。スプライス型コネクタのＵｎｉＣａｍ（登録商標）製品系列は、あらかじめスタブが取り付けられており、この結果、かかるスプライス型コネクタは、フェルール２４内に納められると共にこれに取り付けられたスタブ光ファイバ２２を有している。裸ガラススタブ光ファイバ２２は、フェルール２４から後方に延び、一対のスプライスコンポーネント４６，４８相互間に位置決めされており、これらスプライスコンポーネントは、一緒になって、図示されると共に本明細書において説明される好ましい実施形態の二重機能コネクタ要素を構成している。以下に詳細に説明するように、スプライスコンポーネント４６，４８は、互いに協働してスタブ光ファイバ２２をコネクタ２０の後部内に挿入されたこれと突き合わせ関係をなす現場光ファイバ２６に軸合わせする。現場光２６は、ケーブルジャケット２８、バッファ及び被覆の一部分を除去して裸ガラス光ファイバ３２の所定の長さ分を露出させることにより挿入可能に準備されている。裸ガラス部分３２は、好ましくは、指定された長さに合わせて劈開される。裸ガラス部分３２は、現場光ファイバ２６の被覆部分に直接又はバッファ付き部分に直接移行するのが良い。いずれの場合においても、ケーブルジャケット２８が除去された状態の被覆又はバッファ付き部分３０は、現場光ファイバ２６の端部をスプライスコンポーネント４６，４８相互間に案内するために設けられた引込み部４４を越えて延びることはない。被覆又はバッファ付き部分３０から突き出た裸ガラス光ファイバ３２の長さ分をフェルール２４と反対側のコネクタの開口した後方端部内に挿入し、図１及び図２に記載された方向を表す矢印によって指示されているように、スプライスコンポーネントに向かって前進させる。いったん軸合わせ溝内に案内されると、以下に説明するように、裸ガラス光ファイバ３２の端を更に前進させ、ついには、この端が、スタブ光ファイバ２２の端とフィジカルコンタクト関係をなすようにする。スタブ光ファイバ２２及びこれと突き合わせ関係をなす現場光ファイバ２６の端は、互いにフィジカルコンタクト関係をなし、それにより、スプライスコネクタ２０内に光結合を達成する。例えばケーブルジャケット２８と締り嵌め関係をなすフレキシブルブーツ（図示せず）を取り付けることにより、コネクタ２０の後方端部を周囲環境から封止するのが良い。圧着、カラー、接着剤、締り嵌め又は熱収縮性材料の利用によりフレキシブルブーツをコネクタ２０に取り付けるのが良い。フレキシブルブーツは又、コネクタ２０の後部に隣接したところでのケーブルの過剰曲げを阻止することができる。コネクタ２０の前方端部（即ち、フェルール）を保護ダストキャップ（図示せず）の使用により配備及び取付け中、保護するのが良い。

コネクタ２０は、コネクタハウジング３４及びコネクタハウジング内に納められたフェルールホルダ３６を更に有している。コネクタハウジング３４は、光ネットワーク中の従来型アダプタ又は光デバイスと適合性があるように形作られた所定の幾何学的形状を備える。カム部材３８が、フェルールホルダ３６に嵌められており、このカム部材は、所定の幾何学的形状を有する内部キャビティを備えている。二重機能コネクタ要素は、第１の又は「上側」のスプライスコンポーネント４６及び第２の又は「下側」のスプライスコンポーネント４８を有し、これらスプライスコンポーネントは各々、コネクタ２０内で長手方向に延びている。上側スプライスコンポーネント４６及び下側スプライスコンポーネント４８は、好ましくは、通常フェルールホルダ３６内に保持される。変形実施形態では、スプライスコンポーネント４６，４８は、通常、コネクタ２０により構成された内部キャビティ内に保持されても良い。下側スプライスコンポーネント４８は、好ましくは、第１の突出部５０、例えばリブ、キール等及び第２の突出部５２、例えばリブ、キール等を備え、これら突出部は、以下に説明するように、軸合わせ及び保持面と反対側で下側スプライスコンポーネントの長さに沿って互いに間隔を置いて設けられている。突出部５０，５２は、好ましくは、フェルールホルダ３６に形成された開口部又は通路を通って下側スプライスコンポーネント４８から外方に延びる。第１の突出部５０及び第２の突出部５２は、以下に詳細に説明するように、スプライスコンポーネントを互いに押圧するために、カム部材３８を非作動（「非カム作用」又は「開放」とも呼ばれる）位置から作動（「カム作用」又は「閉鎖」とも呼ばれる）位置に回転させ又は動かすと、カム部材３８の内面に接触することができる。互いに異なるサイズ及び幾何学的形状を有する別々の突出部を用いることは、スプライスコンポーネント４６，４８に設けられた互いに異なるサイズの溝に対応するのが良く、これら別々の突出部を用いると、光ファイバ２２，２６のメカニカルスプライス接続及び現場光ファイバ２６の被覆又はバッファ付き部分３０の保持に必要な互いに異なる力を補償することができる。コネクタ２０は、付勢要素、例えばコイルばね（図示せず）を保持するばねリテーナ４２を更に有するのが良く、このばねリテーナは、フェルール２４及びフェルールホルダ３６をコネクタハウジング３４に対して前方に押圧してスタブ光ファイバ２２とこれと突き合わせ関係をなす光ファイバ又は光デバイスとの間の適当なフィジカルコンタクト関係を達成する。コネクタ２０は、現場光ファイバ２６をコネクタ内に案内するための引込み部４４を更に有するのが良い。

次に図３を参照すると、二重機能コネクタ要素は、コネクタ２０から取り外されて、上側スプライスコンポーネント４６と下側スプライスコンポーネント４８が分かりやすくする目的及び比較の目的で互いに並んで配置された状態で示されている。スプライスコンポーネント４６，４８は、光ファイバの軸合わせと歪み逃がしの両方のための特徴部を備えている。光ファイバの軸合わせに関し、下側スプライスコンポーネント４８は、このスプライスコンポーネントの長さの約半分に沿って長手方向に位置決めされた第１の溝５４を備えている。軸合わせ溝５４が１つしか示されていないが、２本又は３本以上のスタブ光ファイバ２２を有する二心又は多心コネクタに対応するよう複数の軸合わせ溝を使用しても良い。軸合わせ溝５４は又、好ましくは、第１の突出部５０と反対側のスプライスコンポーネント４８の表面に設けられている。下側スプライスコンポーネント４８の長さに沿うほぼ同一の位置のところに、上側スプライスコンポーネント４６は、カム作動の際に両方のスプライスコンポーネントを互いに押し付けたときに、軸合わせ溝５４と対向する全体とする平らな表面５６を備えている。図示すると共に本明細書において説明するように、軸合わせ溝５４は、ｖ字形のものであり、即ち、「ｖ溝」である。しかしながら、軸合わせ溝５４は、スタブ光ファイバ２２及びこれに隣接した現場光ファイバ２６を受け入れてこれらを互いに軸合わせするのに適した任意所望の形状を有して良い。上側スプライスコンポーネント４６の裸ガラス光ファイバ領域は、最適な光ファイバ軸合わせが行われるために３つの接触点を維持するよう平べったいままである。したがって、上側スプライスコンポーネント４６と下側スプライスコンポーネント４８の正確な横方向軸合わせは不要である。軸合わせ溝５４は、コネクタ２０のフェルール２４からの裸ガラススタブ光ファイバ２２の端部及びコネクタ２０の後方端部からの現場光ファイバ２６の裸ガラス部分３２の端部を受け入れてこれらを軸合わせする。光ファイバ２２，２６は、これらの所定の長さに基づいて、軸合わせ溝５４に沿う或る中央の位置で互いにフィジカルコンタクト関係をなし、上側スプライスコンポーネント４６と下側スプライスコンポーネント４８をカム部材３８の作動の際に互いに押し付けると、これらスプライスコンポーネント４６，４８により形成される３つの接触点によってｖ溝内で軸合わせされると共にこの中に保持される。カム部材３８が図示されると共にこのカム部材を本明細書において説明するが、当業者には容易に明らかなように、コネクタ２０は、現場光ファイバ２６をコネクタ内でスタブ光ファイバ２２に対して軸合わせすると共に保持するようスプライスコンポーネント４６，４８を互いに押し付けるのに適した任意のアクチュエータ機構体、例えば当該技術分野において知られているスライダ、ウェッジ若しくはばねクリップ又は現在公知であり又は後で開発される任意他のアクチュエータを備えても良い。コネクタ２０の組み立てを助けるため、軸合わせ溝５４の一端部及び全体として平らな表面５６のところでスプライスコンポーネント４６，４８に漏斗形の移行部５８を設けるのが良い。その目的は、ｖ溝５４内に引き回されるべきスタブ光ファイバ２２の滑らかな移行部を形成し、それによりスタブ光ファイバの端面を損傷から保護することにある。現場光ファイバ２６の裸ガラス部分３２の滑らかな移行部を形成し、その端面をスプライスコンポーネント相互間への挿入の際に保護するために、スプライスコンポーネント４６，４８の他端部の付近に追加の漏斗形移行部６０を設けるのが良い。

下側スプライスコンポーネント４８の軸合わせ溝５４に加えて、上側スプライスコンポーネント４６及び下側スプライスコンポーネント４８は各々、第２の溝６２を更に備えている。上側スプライスコンポーネント４６及び下側スプライスコンポーネント４８は、全体としてサイズが同じであり、幾つかの実施形態では、全体として形状が同じである保持溝６２を備えており、これら保持溝は、スプライスコンポーネントを互いに押し付けると、互いに対向して位置合わせされる。保持溝６２は、スプライスコンポーネント４６，４８の長さの約半分に沿って全体として長手方向に設けられている。好ましくは、保持溝６２は、現場光ファイバ２６の被覆又はバッファ付き部分３０をこれらの間に閉じ込めて圧縮する多点接触部をもたらし、特定の実施形態では、図示の小径のｖ字形軸合わせ溝５４に類似した大きな又は大径のｖ溝であるのが良い。下側スプライスコンポーネント４８の保持溝６２は、好ましくは、第２の突出部５２と反対側のスプライスコンポーネント４８の表面に設けられる。上側スプライスコンポーネント４６の保持溝６２から平らな表面５６への更に、下側スプライスコンポーネント４８の保持溝６２から軸合わせ溝５４への滑らかな移行部を生じさせるよう一方又は両方のスプライスコンポーネント４６，４８により中央の移行部６４を形成するのが良い。

したがって、スプライスコンポーネントは一緒になって、単一のコネクタ要素（即ち、スプライスコンポーネント４６，４８）内に、スタブ光ファイバ２２及び現場光ファイバ２６の裸ガラス部分を互いに軸合わせする第１の溝５４及び現場光ファイバの被覆又はバッファ付き部分３０を保持する一対の第２の溝６２を構成している。光ファイバ２２，２６の小径の裸ガラス部分を互いに軸合わせする軸合わせ溝５４は、好ましくは、現場光ファイバ２６の大径の被覆又はバッファ付き部分３０を保持する保持溝６２よりも小さい又の小径である。小径軸合わせ溝５４は、好ましくは、メカニカルスプライス接続又は融着接続のために被覆除去された光ファイバを受け入れ、光ファイバ２２，２６の裸ガラス部分を互いに適切に軸合わせするよう寸法決めされている。大径の保持溝６２は、適切には、現場光ファイバ２６の被覆又はバッファ付き部分３０に圧縮力をもたらすよう寸法決めされている。例示の実施形態では、光ファイバ２２，２６の裸ガラス部分を互いに軸合わせする軸合わせ溝５４は、直径が約１２５〜１２７ミクロンの裸光ファイバを受け入れてこれらを互いに軸合わせするよう寸法決めされ、現場光ファイバの被覆又はバッファ付き部分３０を受け入れてこれを歪み逃がしする保持溝６２は、直径が最大約２５０ミクロン（この数値を含む）までの被覆光ファイバ又は変形例として、直径が約２５０ミクロン以上であり、最大約９００ミクロンまでのバッファ付き光ファイバを受け入れるよう寸法決めされている。しかしながら、当業者には容易に理解されるように、スプライスコンポーネント４６，４８及び対応の保持溝６２は、必要に応じ、直径が例えば約２５０ミクロン〜約９００ミクロン以上の被覆、バッファ又はジャケット付き光ファイバを受け入れてこれらを歪み逃がしするよう寸法決めされても良い。軸合わせ溝５４がｖ字形の溝を有するものとして図示されると共に本明細書において説明されるが、１本又は２本以上の裸ガラス光ファイバ、被覆付き光ファイバ又はバッファ付き光ファイバを受け入れる別の形状の溝、チャネル又は凹部、例えば、円筒形凹部及び３つよりも多く又は３つよりも少ない接触点をもたらす凹部（これらには限定されない）が想定される。上側スプライスコンポーネント４６と下側スプライスコンポーネント４８は、一緒になって、カム部材３８の内面の全体として円筒形の幾何学的形状と協働するよう全体として円筒形の形を構成するが、これらスプライスコンポーネントは、一緒になって、所定の幾何学的形状を有する内面を備えたカム部材又は他のアクチュエータと協働するのに適した任意の形状を構成しても良い。変形実施形態では、上側スプライスコンポーネント４６の全体として平らな表面５６は、軸合わせ溝５４と対向し、同様に、光ファイバの裸ガラス部分を軸合わせすることができるｖ溝又は他の形状のチャネルを構成しても良い。さらに、スプライスコンポーネント４６，４８は、たった１本のスタブ光ファイバ及びたった１本の現場光ファイバを受け入れるよう構成された溝５４，６２を備えた状態で示されているが、スプライスコンポーネントは、２つ以上の対をなす互いに突き合わされる光ファイバ、例えば、リボン化された光ファイバを受け入れるよう形作られた追加の又は台形の溝を構成しても良い。この結果、単一のコネクタ要素を用いて光ファイバの軸合わせと任意のフェルールタイプ又は任意の個数及び任意のケーブルタイプ又は任意の個数を備えた光ファイバ用メカニカルスプライス型コネクタの歪み逃がしの両方を行うことができる。さらに、個々の突出部５０，５２に代えて、スプライスコンポーネントに形成された互いに異なるサイズの溝５４，６２並びに光スプライス接続機能及び保持機能に必要な互いに異なる力に対応するよう作られた所定の形状を有する単一の突出部を用いても良い。

次に図４を参照すると、図１の光ファイバ用メカニカルスプライス型コネクタ２０の断面図が、下側スプライスコンポーネント４８の小径の軸合わせ溝５４を通る４−４線に沿って取られた状態で示されている。軸合わせ溝５４は、好ましくは、第１の突出部５０と反対側のスプライスコンポーネント４８の表面上の中央に設けられている。現場光ファイバ２６の裸ガラス部分３２は、上側スプライスコンポーネント４６と下側スプライスコンポーネント４８との間に位置決めされた状態で示されているが、スタブ光ファイバ２２の裸ガラス部分も又、スタブ光ファイバの長さ及び小径軸合わせ溝５４に沿って取られた断面の長さ方向の場所に応じて、スプライスコンポーネント相互間に位置決めされる。スプライスコンポーネント４６，４８は、互いに押し付けられた状態で示され、カム部材３８は、作動位置に動かされ又は回転した状態で示されている。カム部材３８は、カム面を構成する所定の内部幾何学的形状を備え、このカム部材は、スプライスコンポーネント４６，４８がこれらスプライスコンポーネント相互間への光ファイバ２２，２６の挿入を容易にするよう互いに離れることができる最初の非作動位置と、カム部材３８がスプライスコンポーネント４６，４８を互いに向かって押圧して少なくとも現場光ファイバ２７の裸ガラス部分３２をスプライスコンポーネント相互間に固定する最後の作動位置との間で動く（例えば、回転する）ことができる。スタブ光ファイバ２２の端と現場光ファイバ２６の端が互いにフィジカルコンタクト関係をなした状態で、カム部材３８を作動させ、具体的に言えば、これを回転させる。カム部材３８の回転により、所定のカム面を構成するカム部材の内面は、下側スプライスコンポーネント４８の第１の突出部５０に係合してこれに半径方向圧縮押圧力を及ぼす。下側スプライスコンポーネント４８により突出部５０に及ぼされた押圧力により、スプライスコンポーネントは、光ファイバ２２，２６の裸ガラス部分の周りに閉じ、この結果、適正な光ファイバの軸合わせが行われる。

カム部材３８を非作動位置（図示せず）に位置決めすると、カム部材３８の大径の内部幾何学的形状は、好ましくは、突出部５０に隣接して位置決めされ、この結果、突出部５０とのなす締り嵌め関係が最小限に抑えられ又は突出部５０とは締り嵌め関係をなさない。カム部材３８を図４に示す作動位置に回転させると、カム部材３８の内面の直径は、減少し、カム部材により構成されるカム面は、突出部５０に係合してこれに押圧力を加え、この結果、スプライスコンポーネント４６，４８が互いに押し付けられ、それにより、突き合わせ状態の光ファイバ２２，２６がこれらスプライスコンポーネント相互間で軸合わせされると共に保持される。カム部材３８を手で回転させることができるが、好ましくは工具を用いてこれを回転させる。適当な工具は、コネクタを定位置に保持する特徴部を有するのが良く、他方、レバー、歯車又はカムレンチを用いてカムを回転させる。

図４のカム部材３８は、図２のその最初の非作動位置から反時計回りの方向に約９０°回転した状態で示されている。例示の実施形態では、カム部材３８が非作動位置にあるとき、カム部材は、３つの内径、即ち、突出部５０と整列するが、この突出部を邪魔しない第１の直径、第１の直径よりも小さな第２の中間直径及び第２の中間直径よりも小さな第３の直径を有する。カム部材３８の内部の直径は、第１の直径から第３の直径まで次第に減少するのが良い。第３の直径部は、カム部材３８を作動位置に回転させると、突出部５０と接触する。カム部材３８は、カム部材３８を作動位置に動かすと、第１の直径が第２の直径よりも大きく、第２の直径が第３の直径よりも大きな内側の寸法関係を維持することができる。変形実施形態では、カム部材３８は、作動位置に回転したときに変形しても良く、この結果、内側寸法（内寸）関係が変化する。例えば、作動位置では、カム部材３８の内面は、カム部材３８が突出部５０と一線をなした場合に撓むのが良く、この結果、その結果、１つの軸線（例えば、ｙ軸）に沿ってカム部材が長くなり、別の軸線（例えば、ｘ軸）に沿ってカム部材が短くなり、その間ずっと、３つの直径相互間の関係が維持されるか変化するかのいずれかである。この結果、カム部材３８の撓みの結果として、カム部材が非作動位置と作動位置との間で回転すると、一方向に伸長する場合がある。カム部材３８を作動位置に保つことは、ばね力又は貯蔵されたエネルギーを生じさせるカム部材の撓みと共にカム部材３８と突出部５０が互いに締り嵌め関係をなし、コネクタ組立体を作動位置に保持するのに役立つようにすることと温度変化を受けている間の組立体の材料の膨張又は収縮の差に順応することの両方によって達成できる。

次に図５を参照すると、図１のコネクタは、スプライスコンポーネント４６，４８の大径の保持溝６２を通る５−５線矢視断面で示されている。保持溝６２のうちの１つは、好ましくは、第２の突出部５２と反対側の下側スプライスコンポーネント４８の表面に設けられている。現場光ファイバ２６の被覆又はバッファ付き部分３０は、上側スプライスコンポーネント４６と下側スプライスコンポーネント４８との間に保持された状態で示されている。スプライスコンポーネント４６，４８は、互いに押し付けられた状態で示されており、カム部材３８は、作動され、具体的に言えば、作動位置に回転した状態で示されている。カム部材３８の回転により、カム部材の内側幾何学的形状により構成されたカム面は、下側スプライスコンポーネント４８の第２の突出部５２に係合し、それにより、スプライスコンポーネントは、現場光ファイバ２６の被覆又はバッファ付き部分の周りに閉じ、この結果、適当な歪み逃がしが行われる。

好ましい実施形態では、カム部材を作動させると、これら突出部がカム部材３８の内側幾何学的形状により構成されたカム面に交互に接触するよう下側スプライスコンポーネント４８に沿って位置決めされている。一実施形態では、カム部材３８は、その長さに沿って一様な内側幾何学的形状を呈するのが良く、第１の突出部５０と第２の突出部５２は、互いに異なる押圧力を生じさせるよう互いに異なる寸法のものであるのが良い。例えば、第２の突出部５２は、第１の突出部５０よりも大径であるのが良く、したがって、カム部材３８の内側幾何学的形状により構成されたカム面に接触したときに、大きな押圧力がカム部材３８によって第２の突出部５２に加えられ、それにより、光ファイバ軸合わせ部分と比較して、大きな力がスプライスコンポーネントの保持部分に加えられるようになっている。別の例示の実施形態では、突出部５０，５２は、等しい大きさの押圧力をスプライスコンポーネントの長さに沿って加えるよう同じ寸法のものであるのが良い。さらに別の例示の実施形態では、第１の突出部５０は、大きな力をスプライスコンポーネントの光ファイバ軸合わせ部分に加えるために、第２の突出部５２よりも大径であるのが良い。別の変形例では、第１の突出部５０と第２の突出部５２は、カム部材３８の内部キャビティの所定の幾何学的形状がその長さに沿って変化し、この結果光ファイバ２２，２６のメカニカルスプライス接続及び現場光ファイバ２６の被覆又はバッファ付き部分３０の保持に必要な互いに異なる力を補償する限り、全体として等しい寸法のものであって良い。

一実施形態では、第１の突出部５０及び第２の突出部５２は、カム部材を作動させると、これら突出部がカム部材３８の内側幾何学的形状により構成されたカム面に同時に接触し、この結果、光ファイバ軸合わせと歪み逃がしの両方にとって一段法を提供するように寸法決めされると共に位置決めされている。しかしながら、変形実施形態では、突出部５０，５２は、これらがカム部材３８の内側幾何学的形状により構成されたカム面に２つの別々の段階をなして接触するよう寸法決めされると共に位置決めされても良い。この結果、単一のスプライス要素による光ファイバ軸合わせと保持の両方が依然として行われる限り、カム部材３８を光ファイバ軸合わせのための第１の位置に動かし（即ち、回転させ）、次に、歪み逃がしのための第２の位置に動かし（即ち、回転させ）ても良い。このように、現場光ファイバの被覆又はバッファ付き部分３０がコネクタに歪み逃がしされる前に、スタブ光ファイバ２２と現場光ファイバ２６との間の光学的連続性が許容できない場合、現場光ファイバ２６を取り出すと共に（或いは）コネクタ２０内に再位置決めすることができる。

従来のメカニカルスプライス型コネクタは、光ファイバ軸合わせ及び歪み逃がしのために別々のコンポーネント、例えば、軸合わせのためのスプライスコンポーネント及び歪み逃がしのための圧着要素を利用しているが、一般的に言って、歪み逃がしは、コネクタ組立体を壊すか又は現場光ファイバを損傷させなければ、可逆性（後戻り可能）ではない。従来のメカニカルスプライス型コネクタとは対照的に、本発明の二重機能コネクタ要素は、カム部材３８を元の非作動位置に戻し、この結果現場光ファイバ２６の裸ガラス部分３２と被覆又はバッファ付き部分３０の両方に加わるクランプ力を解除した後に現場光ファイバ２６をコネクタ２０から取り出すことができるので、完全に可逆性である。カム部材を手で回転させることによりカム部材３８を後戻りさせることができるが、好ましくは、工具を用いてこれを回転させる。

他の実施形態では、コネクタ要素は、種々のコネクタの種類、光ファイバ及びケーブルの種々のサイズに対応するために特定の用途に合うように改造可能である。カム部材３８の外側の特徴は、工具から力を加えるための掴み面を提供するよう構成されるのが良い。カム部材３８について選択される材料は、組立体を作動位置に保持するのを助けるばね力をもたらす一方で、カム部材が、非作動位置においてその元の形状に戻ることができるようにするほど好ましくは弾性であり且つ可撓性である。変形実施形態では、カム部材３８は、剛性であっても良く、それにより、スプライスコンポーネント４６，４８を作動位置に保持するために締り嵌めを利用する。

本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明の種々の改造例及び変形例を想到できることは当業者には明らかであろう。この結果、本発明の範囲は、本発明の改造例及び変形例が特許請求の範囲に記載された本発明の範囲及びその均等範囲に属することを条件として、これら改造例及び変形例を含むものである。

本発明に従って光ファイバの軸合わせ及び歪み逃がしを行うための二重機能コネクタ要素を有する光ファイバ用メカニカルスプライス型コネクタの斜視図である。 ２−２線に沿った図１のメカニカルスプライス型コネクタの縦断面図である。 分かりやすくする目的及び比較の目的で互いに並んだ状態で示された一対の互いに協働する二重機能スプライスコンポーネントの斜視図である。 ４−４線に沿った図１のメカニカルスプライス型コネクタの断面図である。 ５−５線に沿った図１のメカニカルスプライス型コネクタの断面図である。

Claims (13)

1. 光ファイバ用のスプライス型コネクタであって、
   コネクタ内に設けられ、スタブ光ファイバ及び現場光ファイバを受け入れる第１及び第２のスプライスコンポーネントを有し、
   前記第１のスプライスコンポーネントは、前記スタブ光ファイバの裸ガラス部分及び前記現場光ファイバの裸ガラス部分を受け入れてこれらを軸合わせする第１の溝と、前記現場光ファイバの前記裸ガラス部分の直径よりも大きな直径を有する現場光ファイバの一部分を受け入れてこれを歪み逃がしする第２の溝とを有し、
   第２のスプライスコンポーネントは、前記第１の溝の反対側に位置する平坦面と、前記第２の溝の反対側に位置する第３の溝とを有し、
   前記第１のスプライスコンポーネントは、前記第１の溝とは反対側に位置決めされた第１の突出部と、前記第２の溝と反対側に位置決めされた第２の突出部とを更に有する、
   ことを特徴とするスプライス型コネクタ。
2. 前記第１の溝は、前記第２の溝よりも小さく寸法決めされ、前記第２の溝は、前記現場光ファイバの被覆部分を受け入れてこれを歪み逃がしする、
   請求項１に記載のスプライス型コネクタ。
3. 押圧力を前記スプライスコンポーネントに及ぼすよう前記第１の突出部及び前記第２の突出部に係合する所定の幾何学的形状を有する内面を備えたアクチュエータを更に有する、
   請求項１に記載のスプライス型コネクタ。
4. 前記第３の溝は、前記現場光ファイバの被覆部分又はバッファ付き部分を受け入れるよう寸法決めされている、
   請求項１に記載のスプライス型コネクタ。
5. 前記アクチュエータは、前記作動位置から前記非作動位置に動くことができ、それにより、前記スプライスコンポーネントに加えられていた押圧力を除いて前記現場光ファイバを前記コネクタから取り外すことができるようになっている、
   請求項３に記載のスプライス型コネクタ。
6. 前記１つ又は２つ以上の突出部は、前記スタブ光ファイバと前記現場光ファイバとの軸合わせ及び前記現場光ファイバの保持に必要な互いに異なる力を補償するような寸法形状になっている、
   請求項１に記載のスプライス型コネクタ。
7. 光ファイバの軸合わせと保持の両方を行うスプライス型コネクタであって、
   フェルールを有し、スタブ光ファイバが前記フェルール内に納められた状態で前記フェルールから外方に延び、
   前記スタブ光ファイバの裸ガラス部分及び現場光ファイバの裸ガラス部分を受け入れる第１の溝と、前記裸ガラス部分の直径よりも大きな直径を有する前記現場光ファイバの一部分を受け入れる第２の溝とを備えた第１のスプライスコンポーネントを有し、
   前記第１の溝の中で前記スタブ光ファイバ及び前記現場光ファイバの前記裸ガラス部分を互いに軸合わせすると共に前記現場光ファイバの前記一部分を前記第２の溝の中に保持するよう構成された内面を備える第２のスプライスコンポーネントを有し、前記第１のスプライスコンポーネントは、前記第１の溝とは反対側に位置決めされた第１の突出部と、前記第２の溝と反対側に位置決めされた第２の突出部と、を有し、
   非作動位置と作動位置との間で動くことができるアクチュエータを有し、前記アクチュエータは、前記第１のスプライスコンポーネント及び前記第２のスプライスコンポーネントのうちの少なくとも一方に係合して前記スプライスコンポーネントを互いに押圧し、それにより前記スタブ光ファイバ及び前記現場光ファイバの前記裸ガラス部分を前記第１の溝の中で互いに軸合わせすると共に前記現場光ファイバの前記一部分を前記第２の溝の中で保持する、
   ことを特徴とするスプライス型コネクタ。
8. 前記アクチュエータは、前記作動位置から前記非作動位置に動くことができ、それにより、前記第１のスプライスコンポーネントと前記第２のスプライスコンポーネントを互いに離すことができると共に前記現場光ファイバを前記コネクタから取り出すことができる、
   請求項７に記載のスプライス型コネクタ。
9. 光ファイバの軸合わせと保持の両方を互いに突き合わされる光ファイバ相互間の光スプライス内で行う方法であって、
   裸ガラス部分を有する第１の光ファイバを用意するステップを有し、
   裸ガラス部分及び前記裸ガラス部分の直径よりも大きな直径を有する被覆又はバッファ付き部分を有する第２の光ファイバを用意するステップを有し、
   前記第１の光ファイバ及び前記第２の光ファイバを一対の対向したスプライスコンポーネント相互間に配置するステップを有し、前記スプライスコンポーネントのうちの少なくとも一方は、前記第１の光ファイバの前記裸ガラス部分及び前記第２の光ファイバの隣接の前記裸ガラス部分を受け入れてこれらを軸合わせするよう寸法決めされた第１の溝を有し、前記スプライスコンポーネントの前記一方は、前記第２の光ファイバの前記被覆又はバッファ付き部分を受け入れてこれを保持するよう寸法決めされた第２の溝を有し、前記スプライスコンポーネントの前記一方は、前記第１の溝とは反対側に位置決めされた第１の突出部と、前記第２の溝と反対側に位置決めされた第２の突出部と、を有し、
   前記スプライスコンポーネントを互いに押圧して前記第１の光ファイバ及び前記第２の光ファイバの前記裸ガラス部分が前記第１の溝の中で軸合わせされると共に前記第２の光ファイバの前記被覆又はバッファ付き部分が前記第２の溝の中に保持されるようにするステップを有する、
   ことを特徴とする方法。
10. 前記スプライスコンポーネントは、フェルールホルダ内に受け入れられ、前記第１の突出部及び第２の突出部は、前記フェルールホルダの開口を外方へ向かって貫通して延びている、請求項９に記載の方法。
11. カム部材が前記フェルールホルダの周りに位置し、前記カム部材は３つの内径を画成する、請求項１０に記載の方法。
12. さらに、前記第１及び第２のスプライスコンポーネントを受け入れるためのフェルールホルダを含み、前記第１のスプライスコンポーネントの前記第１の突出部及び第２の突出部は、前記フェルールホルダの開口を外方へ向かって貫通して延びている、請求項１に記載のスプライス型コネクタ。
13. さらに、前記フェルールホルダを覆うように位置するカム部材を含み、前記カム部材は、３つの内径を画成する、請求項１２に記載のスプライス型コネクタ。

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