JP3642708B2 - 光コネクタおよびそのアダプタ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、アダプタを介して一対のプラグを連結することにより、一対のプラグにそれぞれ連結された光ファイバを相互に接続する型式の光コネクタに関する。
【0002】
【従来の技術】
次世代の超高密度小型光コネクタであるFPC(Fiber Physical Contact)コネクタは、電子情報通信学会総合大会論文集・エレクトロニクス1(C-3-115)「FPC光コネクタを用いた光ファイバ配線の検討」(p300, 1997年3月6日発行)に記載されているように、それぞれ光ファイバ素線を片持ち状態で保持した一対のプラグと、これら光ファイバ素線が長手方向両側から差し込まれ、そのほぼ中央部でこれらの接続端面を相互に突き当てる素線挿通孔を有するアダプタとを具えている。
【0003】
このような従来の単心FPCコネクタの概略構造を破断状態で図5に示し、その分解状態を図6に示す。すなわち、従来の単心FPCコネクタ101は、プラグ102,103にそれぞれ連結されて片持ち状態で突出する光ファイバ素線104,105の一方を撓み変形させ、その弾性復元力を利用して他方の光ファイバ素線105の接続端面106に突き当てるようにしたものであり、フェルールなどを有さない超小型の光コネクタであって、一対の光ファイバ素線104,105の接続端面106を Physical Contact(PC接続)状態にすることが可能である。
【0004】
また、多心構造のFPCコネクタも知られており、その概略構造を破断状態で図7に示し、その分解状態を図8に示す。すなわち、従来の多心FPCコネクタ201も上述した単心FPCコネクタ101と同様に、プラグ202,203に連結されて片持ち状態で突出する複数の光ファイバ素線204,205の一方を撓み変形させ、その弾性復元力を利用して他方の光ファイバ素線205の接続端面206に突き当てるようにしたものであり、各プラグ202,203には複数本の光ファイバ207がそれぞれ相互に平行に連結されされている。一対のプラグ202,203の接続状態において、これらはばねクリップ208により保持され、アダプタ209からの抜け外れが防止される。
【0005】
なお、このようなばねクリップは、図示されてはいないけれども図5に示した単心FPCコネクタ101においても同様に使用される。
【0006】
何れの光コネクタ101,201においても、一方のプラグ102,202に保持された光ファイバ素線104,204の突出量が他方のプラグ103,203に保持された光ファイバ素線105,205の突出量よりも長く設定され、アダプタ109,209に一対のプラグ102,103,202,203を嵌着した状態において、アダプタ109,209に形成された素線挿通孔110,210に差し込まれる一方の光ファイバ素線104,204の基端側が撓み変形を起こすような寸法形状に設定されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
図5〜図8に示した従来のFPCコネクタ101,201においては、アダプタ109,209がその長手方向(プラグ着脱方向)に関し、中央部を境として対称構造となっており、素線挿通孔110,210がアダプタ109,209の中央部に形成されているため、このアダプタ109,209に組み合わされる一対のプラグ102,103,202,203は、光ファイバ素線104,105,204,205の突出量が相互に異なっている必要がある。つまり、従来のFPCコネクタ101,201では光ファイバ素線104,105,204,205の突出量が同じ2つのプラグ同士、例えば、突出量が長い光ファイバ素線104,204を有する2つのプラグ102同士または202同士や、突出量が短い光ファイバ素線105,205を有する2つのプラグ103同士または203同士を相互に接続することが不可能であり、光ファイバ素線の突出量が異なる2種類のプラグ102,103または202,203を用意してこれらのプラグの使い分けが必要であるため、作業性を損なう欠点があった。
【0008】
しかも、これら2種類のプラグ102,103または202,203は、外観上の相違が明確となるように外観形状や色などを変える必要があり、部品の共通化ができないことから製造コストの上昇を招く欠点もあった。
【0009】
【発明の目的】
本発明の目的は、任意のプラグ同士をPC接続可能とする光コネクタおよびこの光コネクタの一部を構成するアダプタを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の形態は、素線挿通孔が形成されたアダプタと、このアダプタに対する着脱操作に伴って前記素線挿通孔に抜き外し可能に差し込まれる光ファイバ素線がそれぞれ突出状態で保持された同一寸法形状を有する一対のプラグとを具え、これら一対のプラグを前記アダプタに嵌合した際に一方の前記プラグの前記光ファイバ素線の撓み変形を伴って一対の前記光ファイバ素線の接続端面が相互に押し当たる光コネクタであって、前記アダプタは、その内側中央部に形成されたサポート部と、このサポート部から前記アダプタの長手方向に沿って突出し、その突出量が異なる一対の延在部とを有し、これらサポート部および一対の延在部を前記素線挿通孔が貫通していることを特徴とするものである。
また、本発明の第2の形態は、素線挿通孔が形成されたアダプタと、このアダプタに対する着脱操作に伴って前記素線挿通孔に抜き外し可能に差し込まれる光ファイバ素線がそれぞれ突出状態で保持された同一寸法形状を有する一対のプラグとを具え、これら一対のプラグを前記アダプタに嵌合した際に一方の前記プラグの前記光ファイバ素線の撓み変形を伴って一対の前記光ファイバ素線の接続端面が相互に押し当たる光コネクタであって、前記素線挿通孔が開口する一端側の開口端面から前記アダプタの一端面までの距離と、前記素線挿通孔が開口する他端側の開口端面から前記アダプタの他端面までの距離とが相違していることを特徴とするものである。
【0011】
本発明の第3の形態は、それぞれ光ファイバ素線が突出状態で保持された一対のプラグの着脱操作に伴って抜き外し可能に差し込まれる素線挿通孔を有し、前記一対のプラグが嵌合された場合に一方の前記プラグの前記光ファイバ素線の撓み変形を伴って一対の前記光ファイバ素線の接続端面が相互に押し当たる光コネクタのアダプタであって、その内側中央部に形成されたサポート部と、このサポート部から前記アダプタの長手方向に沿って突出し、その突出量が異なる一対の延在部とを具え、これらサポート部および一対の延在部を前記素線挿通孔が貫通していることを特徴とするものである。
また、本発明の第4の形態は、それぞれ光ファイバ素線が突出状態で保持された同一寸法形状を有する一対のプラグの着脱操作に伴って抜き外し可能に差し込まれる素線挿通孔を有し、前記一対のプラグが嵌合された場合に一方の前記プラグの前記光ファイバ素線の撓み変形を伴って一対の前記光ファイバ素線の接続端面が相互に押し当たる光コネクタのアダプタであって、前記素線挿通孔が開口する一端側の開口端面からアダプタの一端面までの距離と、前記素線挿通孔が開口する他端側の開口端面からアダプタの他端面までの距離とが相違していることを特徴とするものである。
【0012】
本発明によると、一対のプラグをアダプタに嵌合した状態では、アダプタの内側中央部に形成されたサポート部からアダプタの長手方向に沿って突出する一対の延在部の突出量が相互に異なるか、または素線挿通孔が開口する一端側の開口端面からアダプタの一端面までの距離と、素線挿通孔が開口する他端側の開口端面からアダプタの他端面までの距離とが相違しているため、アダプタの素線挿通孔に対して一方のプラグから突出する光ファイバ素線の未嵌合部分の長さが他方のプラグから突出する光ファイバ素線の未嵌合部分の長さよりも長くなり、この部分で撓みが生じてPC接続状態となる。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の第1または第2の形態による光コネクタにおいて、一対のプラグの嵌合状態において、一方の光ファイバ素線が突出する一方のプラグの突出端面と素線挿通口の一端側の開口端面との距離が、他方の光ファイバ素線が突出する他方のプラグの突出端面と素線挿通孔の他端側の開口端面との距離よりも長いものであってもよい。この場合、アダプタに対してプラグが押し当たるように付勢する付勢手段をさらに設けるようにしてもよい。また、嵌合状態におけるアダプタと一方のプラグとの間に一方の光ファイバ素線の撓み変形を許容する空隙部を形成することが好ましく、素線挿通孔が相互に平行に複数形成され、一対のプラグにそれぞれ支持される光ファイバ素線もこれに対応して相互に平行に複数有するものであってもよい。さらに、光ファイバ素線はその外周が樹脂薄膜で覆われたものであってもよい。
【0014】
本発明の第3または第4の形態によるアダプタにおいて、素線挿通孔が相互に平行に複数形成されていてもよい。
【0015】
【実施例】
本発明による光コネクタの実施例について、図1〜図4を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこのような実施例に限らず、これらをさらに組み合わせたり、この明細書の特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含されるべき他の技術にも応用することができる。
【0016】
本発明を単心FPCコネクタに応用した実施例の構造を破断状態で図1に示し、その分解状態を図2に示す。すなわち、本実施例における単心FPCコネクタ10は、それぞれ光ファイバ11が連結された一対のプラグ12a,12bと、これらプラグ12a,12bが取り外し可能に差し込まれるアダプタ13とを具えている。
【0017】
一対のプラグ12a,12bは、相互に同一寸法形状を有し、外形が矩形の棒状をなし、その先端側に筒部14がそれぞれ形成されている。これら筒部14内には、光ファイバ11から引き出された光ファイバ素線15a,15bがそれぞれ延在し、それらの接続端面16側が自由端となった片持ち状態となっているため、光ファイバ素線15a,15bは筒部14内でそれぞれ撓み変形可能である。筒部14の先端には、一対の切欠部17が180度隔てて形成されており、筒部14の基端部には、プラグ12a,12bの外周面から外側に突出する一対のクリップ止め18が形成されている。
【0018】
本実施例で用いた光ファイバ11の概略構造を図3に示す。すなわち、本実施例における光ファイバ11は、信号光の伝送にあずかるコア部19とこのコア部19を囲む外径が105〜119μmの範囲に収められたクラッド部20とからなる単一モードガラスファイバを樹脂にて形成される保護層21と被覆層22とで二重に囲んだ構造を持ち、250μmの外径を有する。また、本実施例における光ファイバ素線15a,15bは、クラッド部20の外周面に形成される保護層21の外径を125μmに設定したPSC(Polymer Skin Coated)ファイバであり、このようなPSCファイバを光ファイバ素線15a,15bとして用いることにより、その着脱操作や撓み変形に伴う折損事故を大幅に減少させることができる。
【0019】
矩形の筒状をなすアダプタ13の内側中央部には、プラグ12a,12bの切欠部17に入り込むサポート部23が形成され、このサポート部23にはアダプタ13の長手方向に沿って突出し、プラグ12a,12bの筒部14内に差し込まれる一対の延在部24a,24bが形成されている。一方の延在部24aの突出量は、ごく僅かであるが、他方の延在部24bの突出量は、アダプタ13の他方の係止端面25b近傍にまで長く設定されている。光ファイバ素線15a,15bが両側から差し込まれる素線挿通孔26は、これら一対の延在部24a,24bとサポート部23とを貫通するように形成され、光ファイバ素線15a,15bの外径に対応した約126μmの内径寸法を有する。ただし、この素線挿通孔26の開口端側は、テーパ状に拡径された案内部27となっており、アダプタ13にプラグ12a,12bを差し込んだ際に、光ファイバ素線15a,15bの先端部をこれら一対の案内部27によって素線挿通孔26内に確実に導くことができるように配慮している。
【0020】
正規の嵌合状態においては、一対のプラグ12a,12bの先端面25a,25bがそれぞれ当接し合い、サポート部23がプラグ12a,12bの切欠部17で挟まれ、一対の延在部24a,24bがプラグ12a,12bの筒部14に差し込まれ、一対の光ファイバ素線15a,15bの接続端面16がサポート部23の中央部分で押し当たる。
【0021】
なお、本発明の付勢手段としてのばねクリップCに形成された一対の弾性係止部C1,C2が一対のプラグ12a,12bのクリップ止め18に跨がって掛け止められ、弾性係止部C1,C2の弾性変形を伴って一対のプラグ12a,12bの先端面25a,25bが相互に押し当てられ、アダプタ13からのプラグ12a,12bの抜け外れが防止されるようになっている。本実施例におけるばねクリップCは、底板部C3と、この底板部C3から起立してアダプタ13を保持する一対の側壁部C4とを有し、上述した弾性係止部C1,C2は底板部C3の長手方向両側にそれぞれ形成されている。
【0022】
この状態において、一方の光ファイバ素線15aが突出するプラグ12aの突出端面Faと他方の光ファイバ素線15bが突出するプラグ12bの突出端面Fbとの間の距離は、一対の光ファイバ素線15a,15bの突出量の和よりも50μm±10μm、より好ましくは50μm±5μm短く設定されており、これによって光ファイバ素線15a,15bの一方に撓み変形がもたらされることとなる。この場合、一方の延在部24aの先端から一方のプラグ12aに保持された光ファイバ素線15aの基端、つまり突出端面Faまでの距離は、一対の延在部24a,24bの突出量の差に応じて他方の延在部24bの先端から他方のプラグ12bに保持された光ファイバ素線15bの基端、つまり突出端面Fbまでの距離よりも長くなっているため、一方のプラグ12aに保持された光ファイバ素線15aの基端側が筒部14で囲まれた空隙部28内で撓み変形を生じ、これに伴う弾性復元力によって一対の光ファイバ素線15a,15bの接続端面16がPC接続状態となる。
【0023】
上述した光ファイバ素線15a,15bの余分な長さ(以下、これを余長と呼称する)は、上述した実施例に対して直径の異なる光ファイバ素線や、その他のプラスチックファイバ、多モードファイバを使用した場合には、その最適値が変化することは言うまでもない。本実施例では、同一寸法のプラグ12a,12bを使用しているため、この余長を両方のプラグ12a,12bの光ファイバ素線15a,15bに対して25μmずつ均等に設定しているが、一方のプラグ12aおよび他方のプラグ12bの光ファイバ素線15a,15bに対して均等に与えず、例えば10μmと40μm、あるいは−20μmと70μmというように、一対の光ファイバ素線15a,15bの余長を設定することも可能であるが、この場合には、組み合わされるプラグ12a,12bを自由に選択することができないという不具合が生ずる。
【0024】
上述した実施例では、単心FPCコネクタ10について説明したが、本発明を多心FPCコネクタに応用することも可能である。
【0025】
このような本発明による光コネクタの他の実施例の分解状態を破断して図4に示すが、先の実施例と同一機能の部材にはこれと同一符号を記すに止め、重複する説明は省略するものとする。すなわち、相互に挟持し合う構造を持つ一対のプラグ29a,29bおよびアダプタ30には、複数本(図示例では8本)の光ファイバ11が相互に平行に連結されており、これら一対のプラグ29a,29bと相互に挟持し合う構造を持つアダプタ30には、プラグ29a,29bから突出する光ファイバ素線15a,15bを挿通するための複数本の素線挿通孔26が所定間隔で平行に形成されている。また、プラグ29a,29bに形成された切欠部31が嵌入するサポート部32が設けられており、素線挿通孔26が開口する一対の開口端面33a,33bからアダプタ30の両端までの距離は、一端側と他端側とで異なっている。
【0026】
正規の嵌合状態においては、図示しないばねクリップが一対のプラグ29a,29bの基端面34に跨がって掛け止められ、先端面25a,25bが相互に当接し合った状態となってアダプタ30からのプラグ29a,29bの抜け外れが防止される。一方のプラグ29aの光ファイバ素線15aの突出端面Faから素線挿通孔26の一端側の開口端面33aまでの距離は、他方のプラグ29bの光ファイバ素線15bの突出端面Fbから素線挿通孔26の他端側の開口端面33bまでの距離よりも長くなり、ここに形成される図示しない空隙部で撓み変形が発生し、一対の光ファイバ素線15a,15bの接続端面16が一対の係止端面32a,32bの間の中央部分でPC接続状態となる。
【0027】
【発明の効果】
本発明によると、アダプタの内側中央部に形成されたサポート部からアダプタの長手方向に沿って突出する一対の延在部の突出量を相互に異ならせるか、または素線挿通孔が開口する一端側の開口端面からアダプタの一端面までの距離と、素線挿通孔が開口する他端側の開口端面からアダプタの他端面までの距離とを相違させたので、光ファイバ素線の突出量が同じプラグ同士を接続することが可能となり、その作業性の向上を図ることができる。また、光ファイバ素線の突出量が異なる2種類のプラグを製造する必要がなくなるので、その製造コストを下げることも可能である。
【0028】
付勢手段を設けた場合には、一対のプラグのPC接続状態を維持しつつアダプタに対するプラグの抜け外れを確実に防止することができる。
【0029】
素線挿通孔を相互に平行に複数形成すると共に一対のプラグにそれぞれ支持される光ファイバ素線もこれに対応して相互に平行に複数形成した場合には、多心構造の光コネクタを実現することができる。
【0030】
外周が樹脂薄膜で覆われた光ファイバ素線を使用した場合には、光ファイバ素線の損傷を抑制してその耐久性および信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光コネクタを単心構造のPFCコネクタに応用した一実施例の破断斜視図である。
【図2】図1に示した実施例の分解状態を表す破断斜視図である。
【図3】図1および図2に示した実施例で使用したPSC光ファイバの概略構造を模式的に表す斜視図である。
【図4】本発明による光コネクタを他心構造のPFCコネクタに応用した一実施例の分解状態を表す破断斜視図である。
【図5】従来の単心PFCコネクタの一例を表す破断斜視図である。
【図6】図5に示した単心PFCコネクタの分解状態を表す破断斜視図である。
【図7】従来の多心FPCコネクタの一例を表す破断斜視図である。
【図8】図7に示した多心PFCコネクタの分解状態を表す破断斜視図である。
【符号の説明】
10 単心FPCコネクタ
11 光ファイバ
12a,12b プラグ
13 アダプタ
14 筒部
15a,15b 光ファイバ素線
16 接続端面
17 切欠部
18 クリップ止め
19 コア部
20 クラッド部
21 保護層
22 被覆層
23 サポート部
24a,24b 延在部
25a,25b 先端面
26 素線挿通孔
27 案内部
28 空隙部
29a,29b プラグ
30 アダプタ
31 クリップ止め
32 サポート部
33a,33b 開口端面
34 基端面
C ばねクリップ
C1,C2 弾性係止部
C3 底板部
C4 側壁部
Fa,Fb 突出端面
Claims (10)
- 素線挿通孔が形成されたアダプタと、このアダプタに対する着脱操作に伴って前記素線挿通孔に抜き外し可能に差し込まれる光ファイバ素線がそれぞれ突出状態で保持された同一寸法形状を有する一対のプラグとを具え、これら一対のプラグを前記アダプタに嵌合した際に一方の前記プラグの前記光ファイバ素線の撓み変形を伴って一対の前記光ファイバ素線の接続端面が相互に押し当たる光コネクタであって、
前記アダプタは、その内側中央部に形成されたサポート部と、このサポート部から前記アダプタの長手方向に沿って突出し、その突出量が異なる一対の延在部とを有し、これらサポート部および一対の延在部を前記素線挿通孔が貫通していることを特徴とする光コネクタ。 - 素線挿通孔が形成されたアダプタと、このアダプタに対する着脱操作に伴って前記素線挿通孔に抜き外し可能に差し込まれる光ファイバ素線がそれぞれ突出状態で保持された同一寸法形状を有する一対のプラグとを具え、これら一対のプラグを前記アダプタに嵌合した際に一方の前記プラグの前記光ファイバ素線の撓み変形を伴って一対の前記光ファイバ素線の接続端面が相互に押し当たる光コネクタであって、
前記素線挿通孔が開口する一端側の開口端面から前記アダプタの一端面までの距離と、前記素線挿通孔が開口する他端側の開口端面から前記アダプタの他端面までの距離とが相違していることを特徴とする光コネクタ。 - 前記一対のプラグの嵌合状態において、一方の前記光ファイバ素線が突出する前記一方のプラグの突出端面と前記素線挿通口の一端側の開口端面との距離が他方の前記光ファイバ素線が突出する前記他方のプラグの突出端面と前記素線挿通孔の他端側の開口端面との距離よりも長いことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光コネクタ。
- 前記アダプタに対して前記プラグが押し当たるように付勢する付勢手段をさらに具えたことを特徴とする請求項3に記載の光コネクタ。
- 嵌合状態における前記アダプタと前記一方のプラグとの間に前記一方の光ファイバ素線の撓み変形を許容する空隙部が形成されることを特徴とする請求項1から請求項4の何れかに記載の光コネクタ。
- 前記素線挿通孔は、相互に平行に複数形成され、前記一対のプラグにそれぞれ支持される前記光ファイバ素線もこれに対応して相互に平行に複数有することを特徴とする請求項1から請求項5の何れかに記載の光コネクタ。
- 前記光ファイバ素線は、外周が樹脂薄膜で覆われていることを特徴とする請求項1から請求項6の何れかに記載の光コネクタ。
- それぞれ光ファイバ素線が突出状態で保持された同一寸法形状を有する一対のプラグの着脱操作に伴って抜き外し可能に差し込まれる素線挿通孔を有し、前記一対のプラグが嵌合された場合に一方の前記プラグの前記光ファイバ素線の撓み変形を伴って一対の前記光ファイバ素線の接続端面が相互に押し当たる光コネクタのアダプタであって、
その内側中央部に形成されたサポート部と、
このサポート部から前記アダプタの長手方向に沿って突出し、その突出量が異なる一対の延在部と
を具え、これらサポート部および一対の延在部を前記素線挿通孔が貫通していることを特徴とするアダプタ。 - それぞれ光ファイバ素線が突出状態で保持された同一寸法形状を有する一対のプラグの着脱操作に伴って抜き外し可能に差し込まれる素線挿通孔を有し、前記一対のプラグが嵌合された場合に一方の前記プラグの前記光ファイバ素線の撓み変形を伴って一対の前記光ファイバ素線の接続端面が相互に押し当たる光コネクタのアダプタであって、
前記素線挿通孔が開口する一端側の開口端面からアダプタの一端面までの距離と、前記素線挿通孔が開口する他端側の開口端面からアダプタの他端面までの距離とが相違していることを特徴とするアダプタ。 - 前記素線挿通孔は、相互に平行に複数形成されていることを特徴とする請求項8または請求項9に記載のアダプタ。
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