JP2012145737A - 被覆除去部材、被覆除去部材の製造方法及び光コネクタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】装着される光ファイバの挿入作業に伴い当該光ファイバの被覆を除去する被覆除去部材を、光コネクタに内装する。この被覆除去部材は、被覆のついた光ファイバを案内するガイド部と、光ファイバの被覆を除去する被覆除去部と、ガイド部と被覆除去部とを連結する連結部とが、一体的に形成された構成を有する。そして、被覆除去部の裸ファイバ挿通孔とガイド部の被覆ファイバ挿通孔とが同軸上にあり、かつ被覆ファイバ挿通孔の挿出端と裸ファイバ挿通孔の挿入端との離間距離が0.1mm以上0.5mm以下となっている。
【選択図】図3
Description
図16に示すように、光コネクタ5は、接続光ファイバ(図示略)を内蔵光ファイバF1に突き当てて接続するための光ファイバ接続部50、光ファイバ接続部50を収容するフレーム61、フレーム61に対して光ファイバ接続部50を固定するストップリング62、光ファイバ接続部50とストップリング62の間に介在し光ファイバ接続部50を接続方向に付勢するコイルばね63等で構成される。フレーム61とストップリング62でいわゆるハウジングが構成され、フレーム61の先端部が接続先(例えば光コネクタ)とのインターフェースとなる。
このように、光コネクタ5は、簡単に短時間で組み立てることができるため、現場組立型の光コネクタとして好適である。
しかしながら、被覆を除去された光ファイバ(裸光ファイバ)は損傷しやすいため、被覆を除去する作業や接続光ファイバを光コネクタに装着する作業において、熟練度が要求される。
被覆の除去された前記光ファイバの裸ファイバ部を挿通可能な裸ファイバ挿通孔を有し、当該光ファイバの挿入口となるファイバ挿入側の端部において前記光ファイバの被覆を除去する被覆除去部と、
前記ガイド部と前記被覆除去部とを、前記裸ファイバ挿通孔と前記被覆ファイバ挿通孔とが同軸上となるように、かつ前記被覆ファイバ挿通孔の挿出端と前記裸ファイバ挿通孔の挿入端との離間距離が0.1mm以上0.5mm以下となるように連結する連結部とが、一体的に形成されていることを特徴とする被覆除去部材である。
装着される光ファイバの挿入作業に伴い、前記被覆除去部により当該光ファイバの被覆が除去されることを特徴とする光コネクタである。
第1光ファイバが装着されたフェルールと、
接続しようとする第2光ファイバと前記第1光ファイバを突き合わせた状態で保持するファイバ固定溝が形成されたベース部材と、
前記ベース部材に当接して、前記ベース部材との間で前記第1光ファイバ及び前記第2光ファイバを狭持するファイバ押え部材と、
前記ファイバ押え部材を前記ベース部材に対して付勢するクランプ部材と、を有する光ファイバ接続部がハウジングに装着された構成を有し、
前記被覆除去部材が前記光ファイバ接続部に配置され、
前記第2光ファイバが前記ファイバ固定溝に沿って挿入されることに伴い、前記被覆除去部により当該第2光ファイバの被覆が除去されることを特徴とする。
本実施形態の光コネクタの概略構成は、図16に示す一般的な構成と同様である。区別のため、実施形態に係る光コネクタの符号を1とする。すなわち、本実施形態に係る光コネクタ1は、接続しようとする光ファイバ(以下、接続光ファイバ)を内蔵光ファイバに突き当てて接続するための光ファイバ接続部が、ハウジングに装着されて構成されたメカニカルスプライス型の光コネクタ(例えばSCコネクタ)である。本実施形態では、光ファイバ接続部が特徴的な構成を備えているので、この光ファイバ接続部について説明する。
接続光ファイバF2は、例えば、外径125μmの裸光ファイバに、62.5μm厚の被覆(例えばUV樹脂被覆)を施して、被覆外径250μmとした光ファイバ心線である。
フェルール11は、例えばジルコニア等のセラミック材料で構成された略円柱状の部材であり、中心軸に沿って細孔111が形成されている。この細孔111には裸光ファイバ(被覆を施されていない光ファイバ)等の内蔵光ファイバF1が挿入され、固定されている。
内蔵光ファイバF1の先端はフェルール11の先端面から露出され、フェルール端面とともに鏡面研磨されている。内蔵光ファイバF1の後端は、フェルール11の後端側から所定長だけ突出し、ベース部材12等で保持される。内蔵光ファイバF1の後端面は、例えば、長手方向に対して垂直又は8°程度傾斜して切断されている。なお、内蔵光ファイバF1の後端面は凸球面状に研磨加工されていてもよいし、または周縁部が面取りされるように研磨加工されていてもよい。
ベース部材12のフェルール保持部12Aには鍔部121が形成されており、この鍔部121にフェルール11が嵌合され、保持される。なお、ベース部材12とフェルール11とを接着して固定するようにしてもよい。
ファイバ固定溝122としては、例えば断面V字状、断面U字状又は断面台形状の何れかの形状が好適であるが、内蔵光ファイバF1及び接続光ファイバF2を第1ファイバ押え部材13、第2ファイバ押え部材14との間で狭持して固定できる形状であれば特に制限されない。
大径用溝122bの一端側(接続光ファイバF2の挿入側)には、接続光ファイバF2を挿入しやすいように外側に向けて拡径された拡径部122cが形成され、他端側には、被覆除去部材16を収容する被覆除去部材収容部122dが形成されている。被覆除去部材16は、接続光ファイバF2がファイバ固定溝122に沿って挿入されることに伴い当該接続光ファイバF2の被覆を除去するものである。被覆除去部材16の詳細については後述する。
また、第2ファイバ押え部材14の内面には、ベース部材12の被覆除去部材収容部122dに対応する位置に切欠部141が形成されている。ベース部材12の被覆除去部材収容部122dと、第2ファイバ押え部材の切欠部141で挟まれた空間に、被覆除去部材16が配置される。
図4〜8に示すように、被覆除去部材16は、被覆除去部161とガイド部162とが連結部163により連結された一つの部材であり、例えばPPS又はPEI等の合成樹脂材料で構成される。被覆除去部材16を光ファイバ接続部10に装着したとき、ガイド部162がファイバ挿入方向前段に位置し、被覆除去部161がファイバ挿入方向後段に位置する。
被覆除去部材16を、合成樹脂材料で構成することにより、被覆除去部材16の製造コストを低減できるとともに、軽量化を図ることができる。
本実施形態においては、裸光ファイバの外径が125μmであるので、裸ファイバ挿通孔161aの外径を126〜130μm程度とする。裸ファイバ挿通孔161aの外径が130μmより大きいと、接続光ファイバF2の裸光ファイバとのクリアランスが大きくなり、除去された被覆くずが裸ファイバ挿通孔161a内に運ばれてしまうためである。
また、裸ファイバ挿通孔161aの他端側(ファイバ挿出側)には、空洞部161dが連設されている。空洞部161dの裸ファイバ挿通孔161a側をテーパ状に形成することにより、ベース部材12のファイバ固定溝122と裸ファイバ挿通孔161aとの間に段差があった場合でも、接続光ファイバF2の先端が破損するのを防止できる。
被覆除去部161の外面161cは、ファイバ挿入側の端部から他端側に向かって拡径するテーパ状に形成されている。つまり、被覆除去部161のファイバ挿入側の端部(ファイバ挿入口161bの周縁)は、外側に向けて鋭角に形成されている。
被覆ファイバ挿通孔162aのファイバ挿入側は、ファイバ挿入口162bから内側に向かって、所定の内径となるまで縮径するテーパ状に形成されている。これにより、接続光ファイバF2を被覆ファイバ挿通孔162aに容易に挿入することができる。なお、被覆ファイバ挿通孔162aのファイバ挿入口側は、テーパ状に形成されていなくてもよい。
図14は、被覆除去部161とガイド部162の離間距離(裸ファイバ挿通孔161aの挿入端と被覆ファイバ挿通孔162aの挿出端の離間距離)と被覆除去時の押圧力の関係を示す図である。図14では、光ファイバの被覆外径240μm、260μmとし、被覆ファイバ挿通孔162aの内径を265μmとした場合について示している。
しかし、被覆外径240μmの接続光ファイバF2の場合、被覆ファイバ挿通孔162aとのクリアランスが大きくなるため、被覆除去部161とガイド部162が離れすぎると(例えば離間距離0.5mm超)、接続光ファイバF2を被覆除去部161に真直に案内するのが困難となる。そして、図14に示すように、接続光ファイバF2が被覆除去部161に斜めに案内された結果、被覆除去に必要な押圧力が大きくなり、場合によっては接続光ファイバF2が座屈してしまう。
一方、被覆除去部161とガイド部162の離間距離が0.1mmより小さいと、被覆除去部161で除去された被覆くずが被覆除去部161の外面に沿ってスムーズに逃げていかず、被覆除去時の押圧力が大きくなる。
したがって、被覆除去部161とガイド部162の離間距離は、0.1mm以上0.5mm以下であることが望ましい。特に、被覆除去部161とガイド部162の離間距離が、0.1mm以上0.3mm以下であれば、小さな押圧力で確実に接続光ファイバF2の被覆を除去することができる。
図10は、被覆除去部161の外面161cのテーパ角θ2と被覆除去に必要な押圧力の関係を示す図である。図10に示すように、テーパ角θ2が鋭角になるに伴い、接続光ファイバF2の被覆を除去するための押圧力は小さくなる。特に、テーパ角θ2が45°以下の場合に、1N程度という小さな押圧力で接続光ファイバF2の被覆を除去することができる。
なお、テーパ角θ2の下限は特に制限されないが、鋭角になりすぎると、被覆除去部161のファイバ挿入側の強度が低下して破損しやすくなる虞があるため、テーパ角θ2は15°以上とするのが望ましい。
第2凹部212には、被覆除去部161を成形するための主成形部214が配置されている。主成形部214には、被覆除去部161の外面161cに対応するテーパ部214aと、第2側部金型24の中子ピン241を保持するピン保持溝214bが形成されている。また、第2凹部212において、主成形部214の両側に位置する部位は、連結部163に対応するL字状の段部215となっている。
第3凹部213には、第2側部金型24の基部240が載置される。このとき、中子ピン241の第1連結部241dが主成形部214のピン保持溝214bからテーパ部214a側に突出するように、中子ピン241の第2外径部241bから第3外径部241cの先端にわたる部分が主成形部214のピン保持溝214bに載置される。また、中子ピン241の第1外径部241aの先端は、第1側部金型23のピン挿入孔231aに挿入された状態となる。
このキャビティに、樹脂注入口(図示略)から樹脂原料を圧入して充填することにより、被覆除去部材16が作製される。すなわち、被覆除去部161の裸ファイバ挿通孔161aは、中子ピン241の第1外径部241aにより形成され、ガイド部162の被覆ファイバ挿通孔162aは、中子ピン241の第3外径部241cにより形成される。
また、被覆除去部161の裸ファイバ挿通孔161aのファイバ挿入側が、中子ピン241の第1連結部241dによりテーパ状に形成され、被覆除去部161の空洞部161dが第1側部金型23の凸部231により形成される。
これにより、被覆除去部161の裸ファイバ挿通孔161aとガイド部162の被覆ファイバ挿通孔162aが簡単かつ確実に軸合わせされた状態で形成される。また、被覆除去部161のファイバ挿入側の形状(間口寸法)を高精度で制御できる。すなわち、高い寸法精度を有する被覆除去部材16を安定的に作製することができる。
次に、クランプ部材15及びハウジングの開口を介して外部に露呈されているベース部材12と第1ファイバ押え部材13の接合面、及びベース部材12と第2ファイバ押え部材14の接合面に楔(図示略)を押入し、接合面をわずかに離間させる。この状態で、接続光ファイバF2の先端をベース部材12のファイバ固定溝122(大径用溝122b)に沿わせながら、接続光ファイバF2を光ファイバ接続部10に挿入する(図3(b)参照)。
ここで、接続光ファイバF2の先端部を予め指先や治具等で押圧しておくと、裸光ファイバと被覆の密着力が低下するので、被覆除去部材16によって小さい押圧荷重で容易に被覆を除去できるようになる。
そして、接続光ファイバF2が内蔵光ファイバF1に突き当てられた後、楔を引き抜くと、内蔵光ファイバF1と接続光ファイバF2は、接続された状態でベース部材12と第1ファイバ押え部材13、第2ファイバ押え部材14によって押圧狭持され、固定される。なお、接続光ファイバF2と内蔵光ファイバF1の間には屈折率整合材を介在させるのが望ましい。ファイバ端面間の空気層による反射を抑制するためである。
また、光コネクタ1に接続光ファイバF2を装着する際に、接続光ファイバF2の挿入に伴い所定長の被覆が除去されるので、接続光ファイバF2の先端部の被覆を専用の工具を用いて除去する必要がなくなる。したがって、光コネクタ1に接続光ファイバF2を装着する際の作業性が格段に向上される。
さらに、内蔵光ファイバF1と接続光ファイバF2の接続部位から被覆除去部材16までの間隔で接続光ファイバF2の被覆除去長が決まる。したがって、接続光ファイバF2の先端部から被覆が必要以上に除去されることはないので、接続光ファイバF2の強度が低下して損傷を招く虞もない。
また、被覆除去部材16の製造方法としては、金型を利用した射出成形に限定されず、例えば、切削や放電といった機械加工により被覆除去部材16を作製することもできる。
これにより、フェルール11に装着された内蔵光ファイバF1と、被覆除去部材16の裸ファイバ挿通孔161a及び被覆ファイバ挿通孔162aとの軸合わせも不要となるので、光コネクタ1の組立作業が一層容易化される。
例えば、図15に示すように、フェルール11に被覆除去部材16を配置するようにしてもよい。図15に示す光ファイバ接続部10Aを有する光コネクタでは、装着される光ファイバFの挿入作業に伴い、被覆除去部材16により当該光ファイバFの被覆が除去される。そして、フェルール11の先端面から光ファイバFの裸ファイバ部を突出させた後、フェルール11とともに端面処理が施されることとなる。
また、被覆除去部161とガイド部162が複数の部材から構成される構造のように、被覆除去部161とガイド部162の軸あわせに注意を払う必要がなくなるので、設計や作業が容易になる。さらには、被覆除去部161とガイド部162を別体で構成すると、裸ファイバ挿通孔161aの挿入端と被覆ファイバ挿通孔162aの挿出端との距離を調整するのが難しいが、一体成形することによって距離の調整が容易になる。また、被覆除去部材16を最小単位として光コネクタ1に組み込むので、光コネクタ間で一定の精度が保持される。
10 光ファイバ接続部
11 フェルール
12 ベース部材
122 ファイバ固定溝
13 第1ファイバ押え部材
14 第2ファイバ押え部材
15 クランプ部材
16 被覆除去部材
161 被覆除去部
161a 裸ファイバ挿通孔
161b ファイバ挿入口
161c 外面
162 ガイド部
162a 被覆ファイバ挿通孔
162b ファイバ挿入口
163 連結部
164 被覆収容部
F1 内蔵光ファイバ
F2 接続光ファイバ
F2a 裸ファイバ部
F2b 被覆ファイバ部
Claims (10)
- 被覆のついた光ファイバを案内する被覆ファイバ挿通孔を有するガイド部と、
被覆の除去された前記光ファイバの裸ファイバ部を挿通可能な裸ファイバ挿通孔を有し、当該光ファイバの挿入口となるファイバ挿入側の端部において前記光ファイバの被覆を除去する被覆除去部と、
前記ガイド部と前記被覆除去部とを、前記裸ファイバ挿通孔と前記被覆ファイバ挿通孔とが同軸上となるように、かつ前記被覆ファイバ挿通孔の挿出端と前記裸ファイバ挿通孔の挿入端との離間距離が0.1mm以上0.5mm以下となるように連結する連結部とが、一体的に形成されていることを特徴とする被覆除去部材。 - 前記離間距離が、0.1mm以上0.3mm以下であることを特徴とする請求項1に記載の被覆除去部材。
- 前記被覆除去部材が、合成樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の被覆除去部材。
- 前記被覆除去部の前記ファイバ挿入側の端部の外面が、前記中心軸に対して45°以下で傾斜して形成されていることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の被覆除去部材。
- 前記被覆除去部の前記ファイバ挿入側の端部の外面が、平面と曲面、又は平面同士が周方向に連設され、前記中心軸に関して対称な形状を有していることを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の被覆除去部材。
- 除去された被覆くずを排出する開放部を有することを特徴とする請求項1から5に記載の被覆除去部材。
- 請求項1から6の何れか一項に記載の被覆除去部材を、金型を利用した射出成形により成形することを特徴とする被覆除去部材の製造方法。
- 前記裸ファイバ挿通孔と前記被覆ファイバ挿通孔を、同一の中子ピンにより形成することを特徴とする請求項7に記載の被覆除去部材の製造方法。
- 請求項1から6の何れか一項に記載の被覆除去部材を備え、
装着される光ファイバの挿入作業に伴い、前記被覆除去部により当該光ファイバの被覆が除去されることを特徴とする光コネクタ。 - 第1光ファイバが装着されたフェルールと、
接続しようとする第2光ファイバと前記第1光ファイバを突き合わせた状態で保持するファイバ固定溝が形成されたベース部材と、
前記ベース部材に当接して、前記ベース部材との間で前記第1光ファイバ及び前記第2光ファイバを狭持するファイバ押え部材と、
前記ファイバ押え部材を前記ベース部材に対して付勢するクランプ部材と、を有する光ファイバ接続部がハウジングに装着された構成を有し、
前記被覆除去部材が前記光ファイバ接続部に配置され、
前記第2光ファイバが前記ファイバ固定溝に沿って挿入されることに伴い、前記被覆除去部により当該第2光ファイバの被覆が除去されることを特徴とする請求項9に記載の光コネクタ。
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