JP3868595B2 - 光コネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光コネクタに係り、特に付勢手段により突き合わせ接続方向前方に付勢した光コネクタフェルールをハウジング内に収納した構成の光コネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
テープ状の光ファイバ心線（いわゆる光ファイバテープ心線）同士を切替可能に接続する光コネクタとしては、例えば、ＪＩＳ Ｃ ５９８１等に制定されるような光コネクタフェルール（いわゆるＭＴ形光コネクタ： Mechanically Transferable）が提供されている。
また、前記光コネクタフェルールの接続作業性の向上等に鑑みて、近年では、いわゆるＭＰＯコネクタ（ＪＩＳ Ｃ ５９８１等に制定される多心光コネクタフェルールをプラスチック製ハウジング内部に収納した構造の光コネクタ）が提供されている。
【０００３】
図５および図６は前記ＭＰＯコネクタ１を示す。図６において、このＭＰＯコネクタ１は、ＪＩＳ Ｃ ５９８１等に制定される光コネクタフェルール２（以下「フェルール」）と、該フェルール２に挿通したガイドピン３をフェルール２の後端部（図６右側）近傍にてクランプするピンクランプ４とを筒状のハウジング５に内装支持し、該ハウジング５の後端部を筒状のカップリング６に内装支持し、カップリング６内に突き合わせ力発生用のコイルスプリング７を収容した構成になっている。フェルール２はハウジング５内を前後（図６左右）方向に移動可能であり、ハウジング５は別途設置されたハウジング用スプリング８によって前方（図６中左側）に付勢されており、フェルール２がＭＰＯコネクタ１の奥方に押し込まれた際にハウジング５がフェルール２に従動せずにＭＰＯコネクタ１の先端位置にあれば、ハウジング５内側にフェルール２全体が入り込む。ハウジング５の側面に突設した係合突起９が光コネクタアダプタ１０（図５参照）等の受け側のハウジングと係脱可能に係合することで、該受け側のハウジングに差し込んだＭＰＯコネクタ１の差し込み状態が維持される。
図６中符号１１はブーツであり、フェルール２によって突き合わせ接続可能に成端した光ファイバ１２（光ファイバテープ心線）をフェルール２に引き留めている。
図６中符号１３は光ファイバ穴であり、前記光ファイバ１２を収納している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記のようなＭＰＯコネクタ１では、一対のＭＰＯコネクタ１を光コネクタアダプタ１０の両側から差し込むことで突き合わせ接続するようになっているが、例えば図５中仮想線に示すように、接続した一方のＭＰＯコネクタ１の後端から引き出された光ファイバ１２が引っ張れてＭＰＯコネクタ１に側方への引張力が作用すると（いわゆるサイドプル）、接続状態のフェルール２、２間に側圧が作用して接続にずれが生じる恐れがあり、特性が劣化することが懸念される。
すなわち、ＭＰＯコネクタ１に図５中ＭＰＯコネクタ１の軸方向以外の方向、例えば矢印Ａ方向の引張力が作用すると、このＭＰＯコネクタ１のハウジング５等の変形によりフェルール２が若干変位する反面、図７の概念図に示すようにＭＰＯコネクタ１内のフェルール２はハウジング５内にて位置決めされておりＭＰＯコネクタ１と一体的に変位してしまうため、このＭＰＯコネクタ１のフェルール２が相手側のＭＰＯコネクタ１のフェルール２に対して位置ずれを生じて目的の低接続損失が得られなくなる可能性がある。
【０００５】
しかも、ハウジング５内にてフェルール２に近接配置しているピンクランプ４が前記ハウジング５の変形によって位置ずれを生じたり傾いたりしてもフェルール２が変位してしまう。ピンクランプ４を介してフェルール２に作用する変位力は、フェルール２の回転トルクとして作用しやすく、フェルール２を傾けやすい。また、ピンクランプ４を介して作用した変位力によってフェルール２が傾かなかったにしても、ピンクランプ４が傾いていれば、突き合わせ接続したフェルール２同士の接合端面２ａ間では突き合わせ力が偏在して作用することになり、目的の低接続損失が得られなくなるケースが発生する。
また、フェルール２同士の位置決め精度は、ガイドピン３（図５参照）と相手側フェルール２のガイドピン穴との嵌合により得られているが、フェルール２に作用する側圧が大きくなるとフェルール２やガイドピン３を傷めて位置決め精度が低下するといった問題もある。
【０００６】
前記問題に鑑みて、例えば、図８に示すように、ＭＰＯコネクタ１のハウジング５内にフェルール２の浮動を許容するクリアランス１４を設ける対策が考えられる。この場合、ハウジング５内でのフェルール２の変位によって、ＭＰＯコネクタ１に作用した側方への引張力がフェルール２に作用することを回避できる。しかしながら、今度は、ＭＰＯコネクタ１におけるフェルール２の支持位置が不安定になり、ガイドピン３をガイドピン穴に嵌合する作業性が低下するため、フェルール２同士の接続作業性が低下するといった問題が生じ、問題の根本的な解決に至らない。
【０００７】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、ハウジングが側方への外力によって変形してもピンクランプの変形によって光コネクタフェルールに変位力が作用することを防止でき、光コネクタフェルールの傾く等の変位を防止でき、しかも、突き合わせ接続した光コネクタフェルール間に作用する突き合わせ力の偏在を防止して目的の低接続損失が確実に得られる光コネクタを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、光ファイバを突き合わせ接続可能に成端する光コネクタフェルールを筒状のハウジング内にて該ハウジングの軸方向に沿って移動可能に収納し、さらに前記光コネクタフェルールを付勢手段によって前記ハウジングの軸方向一端の開口部から該ハウジングの外側である突き合わせ接続方向前方に向けて付勢してなる光コネクタにおいて、前記ハウジングには前記光コネクタフェルールと、突き合わせ接続する光コネクタフェルール間に架け渡すようにして挿入することにより両光コネクタフェルール間を位置決めするガイドピンを前記光コネクタフェルールの突き合わせ接続方向後端部にてクランプ保持するピンクランプとを収納するフェルール収納穴とを備え、前記ハウジングの突き合わせ接続方向先端には、突き合わせ接続方向前方に向かって末広がりのテーパ状に拡張した形状のテーパ状開口部が開口され、テーパ状開口部近傍のフェルール収納穴内には、光コネクタフェルールの鍔部が係合することで該光コネクタフェルールの突き合わせ接続方向前方への移動を規制する位置決め保持部と回転支持部とが突設され、
前記光コネクタフェルールは接合端面近傍が前記テーパ状開口部から前記ハウジングの突き合わせ接続方向先端の外側に突出するように設けられ、前記回転支持部は前記ハウジングからフェルール収納穴内に向けて突出した突起であり、突き合わせ接続方向後方に押し込まれて鍔部が前記位置決め保持部から離脱した状態の前記光コネクタフェルール（２）を回転自在に支持するようになっており、フェルール収納穴内には光コネクタフェルールの回転を可能にするためのクリアランスが鍔部の周囲に確保され、前記ピンクランプが５〜２０ｋｇｆ／ｃｍ²程度の弾性率を有する弾性体からなり、前記ハウジングが変形した時には前記ピンクランプが変形して前記ハウジングから作用する変位力を吸収するようになっていることを特徴とする光コネクタを前記課題の解決手段としている。
請求項２に係る発明は、前記ピンクランプは、前記光コネクタフェルールに対して固定せずに前記光コネクタフェルールに対して浮動可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載の光コネクタを提供する。
請求項３に係る発明は、前記フェルール収納穴には、さらに、前記ピンクランプの突き合わせ接続方向後ろ側にて前記ピンクランプと前記付勢手段との間に配置した支圧部品が収納され、フェルール収納穴内にて突き合わせ接続方向前後に移動自在に収納された、光コネクタフェルール、ピンクランプ、支圧部品が、互いに固定せずにそれぞれ独立に浮動できるようになっていることを特徴とする請求項１又は２記載の光コネクタを提供する。
請求項４に係る発明は、前記光コネクタフェルールがＭＴ形光コネクタであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光コネクタを提供する。
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の光コネクタであって、ＭＰＯコネクタであることを特徴とする光コネクタを提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光コネクタの１実施形態を図１から図４を参照して説明する。なお、図中、図５および図６と同一の構成部分には同一の符号を付し、その説明を簡略化する。
図１はこの光コネクタ２０（ＭＰＯコネクタ）を示す全体斜視図である。
図１において、この光コネクタ２０は細長形状であり、光コネクタアダプタ１０ａへの差し込み方向（突き合わせ接続方向。図１中矢印Ｂ）先端に具備したハウジング２１内にフェルール２を収納している。
【００１０】
図２は光コネクタ２０内部を示す図であって、（ａ）は平断面図、（ｂ）は正断面図である。
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、この光コネクタ２０では、ハウジング２１内側のフェルール収納穴２２内にフェルール２を収納している。また、前記フェルール収納穴２２には、前記フェルール２の他に、該フェルール２の突き合わせ接続方向後端から突設した鍔部２６に当接可能に配置したピンクランプ３ａや、該ピンクランプ３ａの突き合わせ接続方向後ろ側に配置した支圧部品２１ｃをも収納している。前記ピンクランプ３ａは、フェルール２に挿入したガイドピン３を固定する。フェルール２、ピンクランプ３ａ、支圧部品２１ｃはいずれもフェルール収納穴２２内にて突き合わせ接続方向前後に移動自在になっている。
【００１１】
ハウジング２１の後部（図２（ａ）、（ｂ）中右側）には、フェルール２に突き合わせ接続方向前方への付勢力を作用させる付勢手段２１ｂ（コイルスプリング）を収納している。この付勢手段２１ｂは光コネクタ２０内にて反力をとり、支圧部品２１ｃ、ピンクランプ３ａを介してフェルール２に付勢力を伝達する。なお、図２（ａ）、（ｂ）中符号２０ａはカップリング、２０ｂはカップリングスプリング、２０ｃはブーツである。
また、フェルール２を付勢する付勢手段としては、コイルスプリング以外、板バネや、ゴム等からなる弾性体等各種構成が採用可能である。
【００１２】
前記ピンクランプ３ａは例えば各種ゴム、エラストマー等の弾性体から形成し、フェルール２のガイドピン穴（図示せず）に挿入したガイドピン３の鍔部２６から突出した部分を内部にてクランプ保持している。
このピンクランプ３ａを形成する弾性体の弾性率としては５〜２０ｋｇｆ／ｃｍ²程度が好ましい。
なお、支圧部品２１ｃもピンクランプ３ａと同様の弾性体から形成することが好ましい。
【００１３】
図３はハウジング２１の突き合わせ接続方向先端近傍を示す。
前記ハウジング２１の突き合わせ接続方向先端には、突き合わせ接続方向前方に向かって末広がりのテーパ状に拡張した形状のテーパ状開口部２３を開口している。フェルール２は付勢手段２１ｂの付勢力によって突き合わせ接続方向前方に常時付勢され、接合端面２ａ近傍がテーパ状開口部２３の外側に突出する。フェルール２は、付勢手段２１ｂ（図３中には示していない）の付勢力に抗して押圧することで、ハウジング２１奥側（図３中右上）に押し込むことが可能である。フェルール収納穴２２は鍔部２６外面よりも大きく、鍔部２６の周囲には鍔部２６（フェルール２）の若干の浮動を許容する程度のクリアランスが確保される。
なお、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、フェルール収納穴２２内では、ピンクランプ３ａおよび支圧部品２１ｃの周囲にも前記鍔部２６と同程度のクリアランスが確保され、それぞれ浮動可能になっている。また、フェルール２、ピンクランプ３ａ、支圧部品２１ｃは互いに固定していないので、フェルール収納穴２２内にてそれぞれ独立に浮動するようになっている。
【００１４】
テーパ状開口部２３近傍のフェルール収納穴２２内には、位置決め保持部２４と回転支持部２５とが突設され、フェルール２は鍔部２６が位置決め保持部２４に係合することで突き合わせ接続方向前方への移動限界が設定される（図２（ａ）、（ｂ）に示した状態）。
前記回転支持部２５はハウジング２１からフェルール収納穴２２内に向けて突出した突起であり、フェルール２が突き合わせ接続方向後方に押し込まれて鍔部２６が位置決め保持部２４から離脱した状態（図３に示した状態）では、フェルール２を図３中矢印Ｃ、Ｄ方向に回転自在に支持する。
この時、フェルール２の回転範囲はテーパ状開口部２３の範囲あるいはフェルール収納穴２２内にて鍔部２６の周囲に確保されるクリアランスの範囲内である。
【００１５】
図４は、この光コネクタ２０と該光コネクタ２０と同様に構成した光コネクタ２０Ａとを光コネクタアダプタ１０ａを介して突き合わせ接続した状態を示す概念図である。
なお、光コネクタ２０、２０Ａは、対向する両側から筒状の光コネクタアダプタ１０ａ（図１参照）に差し込むことにより、フェルール２同士が突き合わせ接続されるようになっている。
図４において、この光コネクタ２０では、例えば光ファイバ１２がサイドプルされて光コネクタ２０に作用した側方への力によってハウジング２１が変形した場合であっても、フェルール収納穴２２内およびテーパ状開口部２３のいずれにおいてもフェルール２の可動範囲が十分に確保されているので、フェルール２がハウジング２１に圧接されることは無く、前記側方への力がフェルール２、２同士の接続状態に影響を与えることを防止できる。しかも、フェルール２、ピンクランプ３ａ、支圧部品２１ｃがフェルール収納穴２２内にてそれぞれ独立に浮動可能であるので、光コネクタ２０に作用した側方への外力がピンクランプ３ａや支圧部品２１ｃを経由してフェルール２に作用することも抑制することができる。
【００１６】
さらに、ピンクランプ３ａは５〜２０ｋｇｆ／ｃｍ²程度の弾性率を有する弾性体からなるため、図４中仮想線に示すようにハウジング２１が変形してピンクランプ３ａに当接しても、該ハウジング２１から作用する力がピンクランプ３ａの弾性変形によって吸収され、フェルール２にはハウジング２１からの力が作用しない。このため、フェルール２の位置ずれや傾斜等の変位が防止されるため、接続したフェルール２、２間の目的の低接続損失を確実に維持することができる。これにより、接続状態のフェルール２、２間に作用する突き合わせ力も偏在すること無く、両フェルール２、２の接合端面２ａ、２ａ間にて均等に作用する。また、支圧部品２１ｃはピンクランプ３ａよりも突き合わせ接続方向後方に位置し、サイドプル等によるハウジング２１の変形による影響が作用しやすいハウジング２１後部に近いため、ハウジング２１の変形による変位力がより強くかつより頻繁に作用することが予想されるが、支圧部品２１ｃからピンクランプ３ａに作用した力がピンクランプ３ａの変形によって吸収されるため、フェルール２の位置ずれや傾斜等の変位を防止することができる。
【００１７】
多心の光ファイバ１２を突き合わせ接続可能に成端したフェルール２では、図３に示すように接合端面２ａにて光ファイバ１２の複数本の裸ファイバ１２ａを並列に配列して位置決め固定しており、光コネクタ２０、２０Ａのフェルール２、２同士を突き合わせ接続すると両フェルール２、２の裸ファイバ１２、１２同士が突き合わせ接続される。したがって、光コネクタ２０のフェルール２の位置ずれや傾斜等の変位が防止されると、接続状態の裸ファイバ１２、１２の組の全てについて目的の低接続損失が安定かつ確実に得られるのである。
【００１８】
ハウジング２１に側方への外力が作用していない通常時には、付勢手段２１ｂの付勢力は筒状のハウジング２１の軸線と同軸上に作用するが（図２（ａ）、（ｂ）参照）、図４に示すようにハウジング２１が外力によって変形してフェルール２と付勢手段２１ｂとが同一直線上に位置しなくなると付勢手段２１ｂの付勢力がフェルール２に対して偏在して作用することが懸念されるが、本実施形態の光コネクタ２０では弾性体からなるピンクランプ３ａを介して前記付勢力がフェルール２に作用するため、ピンクランプ３ａの変形によってフェルール２に作用する付勢力が均等化され、偏在を防止することができる。
ハウジング２１に作用する側方への外力が解除され、ハウジング２１が自身の弾性力によって元の形状に戻ると、ピンクランプ３ａも自身の弾性力によって元の形状に自動的に復帰するので、ハウジング２１の変形前と同様に付勢手段２１ｂの付勢力がハウジング２１の同軸上に作用する。
【００１９】
支圧部品２１ｃを弾性体から形成すると、該支圧部品２１ｃに作用した力を支圧部品２１ｃ自身の変形により吸収するので、フェルール２の傾斜等の変位をより確実に防止することができる。また、支圧部品２１ｃはピンクランプ３ａの寸法等によっては省略することができ、この場合にはハウジング２１の変形によってピンクランプ３ａに変位力が作用する頻度や強度をいずれも低減することも可能である。
【００２０】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されず、図１から図４に示したものとは別の構成の各種光コネクタに適用可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光コネクタによれば、光コネクタフェルール同士を突き合わせ接続した時に、サイドプル等の側方への外力によってハウジングが変形し、該ハウジングからピンクランプに変位力が作用した時であっても、ピンクランプ自体の弾性変形によって前記変位力が吸収され、光コネクタフェルールに変位力が作用することが防止されるので、
（イ）突き合わせ接続した光コネクタフェルール間の位置ずれや傾斜が防止され、目的の低接続損失を安定に確保することができる、
（ロ）（イ）により突き合わせ接続した光コネクタフェルール間に作用する突き合わせ力の偏在をも防止することができるので、特に多心の光ファイバを突き合わせ接続可能に成端した光コネクタフェルール間では、前記多心の光ファイバに係る全ての光線路について目的の低接続損失が確実に得られる
といった優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の光コネクタの１実施形態を示す全体斜視図である。
【図２】 図１の光コネクタを示す図であっで、（ａ）は平断面図、（ｂ）は正断面図である。
【図３】 ハウジングの突き合わせ接続方向先端近傍を示す部分破断斜視図であり、フェルールをハウジング奥側に押し込んだ状態を示す。
【図４】 図１の光コネクタの作用を示す図であって、光コネクタアダプタを介して光コネクタ同士を接続した状態を示す断面図である。
【図５】 従来の光コネクタを示す斜視図である。
【図６】 従来の光コネクタを示す正断面図である。
【図７】 従来の光コネクタにおける接続状態を示す正断面図である。
【図８】 別態様の従来の光コネクタにおける接続状態を示す正断面図である。
【符号の説明】
２…光コネクタフェルール、３…ガイドピン、３ａ…ピンクランプ、１２…光ファイバ（光ファイバテープ心線）、２０…光コネクタ（ＭＰＯコネクタ）、２１…ハウジング、２１ｂ…付勢手段（コイルスプリング）、２２…フェルール収納穴、２３…開口部（テーパ状開口部）。

Claims (5)

1. 光ファイバ（１２）を突き合わせ接続可能に成端する光コネクタフェルール（２）を筒状のハウジング（２１）内にて該ハウジングの軸方向に沿って移動可能に収納し、さらに前記光コネクタフェルールを付勢手段（２１ｂ）によって前記ハウジングの軸方向一端の開口部（２３）から該ハウジングの外側である突き合わせ接続方向前方に向けて付勢してなる光コネクタにおいて、
   前記ハウジングには前記光コネクタフェルールと、突き合わせ接続する光コネクタフェルール間に架け渡すようにして挿入することにより両光コネクタフェルール間を位置決めするガイドピン（３）を前記光コネクタフェルールの突き合わせ接続方向後端部にてクランプ保持するピンクランプ（３ａ）とを収納するフェルール収納穴（２２）とを備え、
   前記ハウジング（２１）の突き合わせ接続方向先端には、突き合わせ接続方向前方に向かって末広がりのテーパ状に拡張した形状のテーパ状開口部（２３）が開口され、
   テーパ状開口部（２３）近傍のフェルール収納穴（２２）内には、光コネクタフェルール（２）の鍔部（２６）が係合することで該光コネクタフェルール（２）の突き合わせ接続方向前方への移動を規制する位置決め保持部（２４）と回転支持部（２５）とが突設され、
   前記光コネクタフェルール（２）は接合端面（２ａ）近傍が前記テーパ状開口部（２３）から前記ハウジング（２１）の突き合わせ接続方向先端の外側に突出するように設けられ、
   前記回転支持部（２５）は前記ハウジング（２１）からフェルール収納穴（２２）内に向けて突出した突起であり、突き合わせ接続方向後方に押し込まれて鍔部（２６）が前記位置決め保持部（２４）から離脱した状態の前記光コネクタフェルール（２）を回転自在に支持するようになっており、フェルール収納穴（２２）内には光コネクタフェルール（２）の回転を可能にするためのクリアランスが鍔部（２６）の周囲に確保され、
   前記ピンクランプが５〜２０ｋｇｆ／ｃｍ²程度の弾性率を有する弾性体からなり、前記ハウジングが変形した時には前記ピンクランプが変形して前記ハウジングから作用する変位力を吸収するようになっていることを特徴とする光コネクタ（２０）。
2. 前記ピンクランプは、前記光コネクタフェルールに対して固定せずに前記光コネクタフェルールに対して浮動可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。
3. 前記フェルール収納穴（２２）には、さらに、前記ピンクランプ（３ａ）の突き合わせ接続方向後ろ側にて前記ピンクランプ（３ａ）と前記付勢手段との間に配置した支圧部品（２１ｃ）が収納され、フェルール収納穴（２２）内にて突き合わせ接続方向前後に移動自在に収納された、光コネクタフェルール（２）、ピンクランプ（３ａ）、支圧部品（２１ｃ）が、互いに固定せずにそれぞれ独立に浮動できるようになっていることを特徴とする請求項１又は２記載の光コネクタ。
4. 前記光コネクタフェルールがＭＴ形光コネクタであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光コネクタ。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の光コネクタであって、ＭＰＯコネクタであることを特徴とする光コネクタ。

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