KR20120029419A - 광 커넥터 - Google Patents

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KR20120029419A
KR20120029419A KR1020117029474A KR20117029474A KR20120029419A KR 20120029419 A KR20120029419 A KR 20120029419A KR 1020117029474 A KR1020117029474 A KR 1020117029474A KR 20117029474 A KR20117029474 A KR 20117029474A KR 20120029419 A KR20120029419 A KR 20120029419A
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fiber
optical fiber
connector
core wire
wire portion
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KR1020117029474A
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렌따로 오사와
제임스 알 바이랜더
Original Assignee
쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

비교적 간단한 구조에 의해 광섬유의 접속 작업성을 향상시킬 수 있는 광 커넥터가 제공된다. 전방 하우징(5)은 벽 부분에 고정되는 기부 부분(13a)을 갖고 또한 기부 부분(13a)에 이어지고 벽 부분을 따라 후방 하우징(6)으로 연장되는 전방 단부(13)를 갖는 외팔보형 작동 레버(12)를 포함하며; 후방 하우징(6)에 제공되는 섬유 파지 유닛(25)은 기부 부분의 양 측으로부터 기립되어 광섬유(40)의 코어 와이어 부분(43)을 유지하는 한 쌍의 유지편을 갖는 파지 요소(26)를 포함하고, 섬유 파지 유닛(25)은 또한, 작동 레버(12)의 전방 단부(13b)에 의해 밀릴 때 요소 수용 챔버(22) 내로 밀리는 작동 캡(27)을 포함하며, 작동 캡은 작동 캡(27)이 요소 수용 챔버(22) 내로 밀릴 때, 양 측으로부터의 파지 요소(26)의 한 쌍의 유지편을 유지하는 한 쌍의 다리부(27b)를 갖는다.

Description

광 커넥터{OPTICAL CONNECTOR}
본 발명은 2개의 광섬유를 서로 광학적으로 접속시키는 광 커넥터(optical connector)에 관한 것이다.
일반적으로, 광 커넥터는 광섬유의 코어 와이어(core wire) 부분을 움직일 수 없도록 유지하면서 광섬유 단부면들을 서로 접촉시키는 페룰(ferrule)을 포함한다. 페룰에 의해 유지된 광섬유의 코어 와이어 부분은, 둘 모두의 페룰들이 서로 정렬되고 둘 모두의 광섬유들의 단부면들이 서로 접촉될 수 있도록 위치된다. 이러한 방식으로, 둘 모두의 광섬유들은 서로 접속된다. 둘 모두의 페룰들이 위치될 때, 고도로 정밀하게 형성된 원통형 슬리브가 사용된다. 슬리브의 양측의 개구 단부들로부터 페룰들이 슬리브 내로 삽입되는 경우, 둘 모두의 페룰들이 서로 정렬되어 위치된다. 페룰은 커넥터 내의 탄성 부재에 의해 탄성적으로 지지되기 때문에, 커넥터 접속시 탄성 부재에 의해 생성된 탄성력에 의해 페룰들이 서로 접촉되어, 둘 모두의 광섬유들의 단부면들이 서로 접촉할 수 있게 된다.
광섬유의 코어 와이어 부분을 페룰에 의해 유지하기 위해, 주성분이 에폭시 수지인 액체 접착제를 사용하는 것이 일반적이다. 이 방법은, 공장과 같은 실내 시설에서, 미리 결정된 길이만큼 미리 절단된 광섬유를 사용함으로써 광 커넥터를 조립할 때에 사용된다. 그러나, 광 커넥터가 옥외 환경과 같은 현장에서 조립되는 경우에, 접착제를 광섬유의 코어 와이어 부분과 페룰 사이에 코팅하는 코팅 작업이 작업자에게 부담을 준다. 또한, 작업자가 접착제의 경화를 기다리는 경우, 작업성이 나빠진다. 더구나, 광섬유와 페룰은 접착제에 의해 서로에 고정되기 때문에, 작업 실수가 발견된 경우에도, 접착 작업을 되풀이하여 행하는 것은 불가능하다.
광섬유를 유지하는 다른 방법이 제공되는데, 여기서 접합된 페룰 내로 통합된 광섬유의 코어 와이어 부분은 현장에서 페룰의 연장부로 삽입된 광섬유의 코어 와이어 부분에 접속되고, 이들 코어 와이어 부분이 기계적으로 파지된다. 이 방법의 하나의 예가 특허문헌 1에 기재되어 있다. 특허문헌 1의 단락번호 0017에서, 광 커넥터의 구성이 설명된다. 특허문헌 1의 단락번호 0018에서, 광 커넥터의 커넥터 본체가 설명된다. 커넥터 본체는 다음과 같이 설명된다. "커넥터 본체(1)는 접속용 광섬유(34)가 미리 통합된 페룰(3), 접속용 광섬유(34)의 페룰(3)의 후방 단부로부터 돌출하는 돌출부(34b)와 광섬유(F)가 파지되는 접속 상태를 파지하는 파지부(4), 및 페룰(3)과 파지부(4)를 수용하는 하우징(2)을 포함한다." 접속용 광섬유(34)는 페룰(3)에 접착제에 의해 고정된다. 그러나, 앵커 클램프(anchor clamp, 5)에 의해 유지되는 광섬유(F)는 페룰(3)의 돌출부에 의해 기계적으로 파지된다.
단락번호 0024의 첫째 줄 내지 넷째 줄에서, 커넥터 본체의 파지부의 구성이 다음과 같이 설명된다. "파지부(4)는, 한 쌍의 절반 요소들 사이, 즉 요소(31c)와 요소(421) 사이에서 다른 광섬유(F)가 파지되도록 구성된다. 스프링(422)은 축방향으로 중앙부에 형성된 슬릿(422a)을 구비하고, 2개의 덮개 측부 요소(421a, 421b)들 사이의 경계 부근에 위치된다. 따라서, 슬릿(422a)의 양 측면은 2개의 덮개 측부 요소(421a, 421b)에 각각 탄성력을 인가하는 독립적인 스프링으로서 기능한다. 이와 관련하여, 스프링(422)의 프로파일에 대해서는, 단면이 C자 형상인 프로파일과 같은 다양한 프로파일이 채용될 수 있다." 파지부에 의해 광섬유(F)를 파지할 때, 스프링(422)의 탄성력에 저항하면서, 한 쌍의 절반 요소(31c, 421)들 사이의 공간이 강제로 확장되는 것이 필요하다. 따라서, 삽입 부재(9)를 갖는 커넥터용 공구(6)가 사용된다. 커넥터용 공구(6)는 커넥터와는 별개인 부품이다.
단락번호 0034 및 0035에서, 커넥터(6)용 공구(6)가 설명된다. 단락번호 0034의 첫째 줄 내지 넷째 줄에는, 커넥터용 공구(6)가 다음과 같이 설명된다. "커넥터(6)용 공구(6)는, 예를 들어 공장에서 미리 커넥터 본체(1)에 분리가능하게 부착된다. 커넥터용 공구(6)가 커넥터 본체(1)에 부착될 때, 스프링(422)에 의해 발생되는 탄성력에 저항하면서 요소(31c)와 요소(421) 사이의 공간이 강제로 확장된다. 광섬유들이 서로 접속된 후에, 커넥터용 공구(6)가 커넥터 본체(1)로부터 분리된다."
다른 방법으로서, 이하의 커넥터가 공지되어 있다. "광섬유는 페룰에 미리 통합되지 않는다. 광섬유의 코어 와이어 부분이 페룰의 전방 단부 근방에 도달할 때까지, 현장에서 코어 와이어 부분이 커넥터 내로 삽입된다. 광섬유의 코어 와이어 부분이 페룰의 연장부에서 기계적으로 파지된다." 이 방법의 하나의 예가 특허문헌 2에 기재되어 있다. 단락번호 0022에서, 하기 설명이 되어 있다. "본 발명의 광 커넥터 및 조립 방법에 따르면, 현장에서 광섬유의 단부면이 절단된 후, 광섬유의 새로 절단된 단부면이 보호 부재와 탄성적으로 접촉할 때까지, 광섬유는 위치결정 기구 및 페룰 내로 삽입되며, 위치결정 기구에 의해 위치되고 고정된다. 이러한 방식으로, 광 커넥터의 조립이 완료된다. 즉, 광섬유를 페룰 내로 통합시키는 것이 불필요하다. 따라서, 현장에서 삽입된 광섬유가 통합된 광섬유의 단부면과 충돌할 때 통합된 광섬유의 단부면이 손상된다는 문제의 발생 가능성은 없다." 이 커넥터는 다음과 같이 기술된다. "페룰(3) 및 이 페룰(3)의 후방 단부에 연결된 위치결정 기구(5)가 수용되는 커넥터 플러그 조립체를 형성하는 플러그 하우징(7)을 포함한다(단락번호 0024)." "위치결정 기구(5)는 소위 스플라이스(splice) 부재이다(단락번호 0027)." 단락번호 0029에서, 하기의 설명이 되어 있다. "삽입된 광섬유(14)가 페룰(3)의 후방 단부와 위치결정 기구(5)의 전방 단부 사이에서 휘어진 상태로 수용될 때, 광섬유(14)에는 보호 부재(17) 측을 향하는 탄성력을 갖는 휨 공간(41)이 제공된다." 단락번호 0040에서, 하기 기재가 되어 있다. "휨 공간(41)에서 휨(43)이 발생될 수 있도록 현장에서 광섬유(14)가 삽입될 때에만, 삽입된 광섬유(14)의 전방 단부가 미리 결정된 탄성력에 의해 보호 부재(17)와 접촉할 수 있다. 따라서, 광섬유(14)의 전방 단부가 보호 부재(17)와 항상 접촉하는 안정된 접속 상태가 간단히 얻어질 수 있다."
특허문헌 1
일본 특허 공개 공보 제2007-240943호
특허문헌 2
일본 특허 공개 공보 제2008-292710호
커넥터용 공구를 사용하는 것이 필요한 광 커넥터의 경우에, 광섬유를 광 커넥터에 기계적으로 고정할 때, 커넥터용 공구는 커넥터 본체에 부착될 필요가 있다.
광섬유가 페룰 내로 미리 통합되지 않고 광섬유의 코어 와이어 부분이 현장에서 페룰의 전방 단부 근방까지 삽입되며, 광섬유의 코어 와이어 부분이 페룰의 연장부에서 기계적으로 파지되는 광 커넥터의 경우에, 광 커넥터가 사용되는 환경의 온도 변화로 인해 광 커넥터에 의해 서로 접속되는 2개의 광섬유들의 단부면들의 접촉 상태가 불안정해질 가능성이 있다. 성형에 의해 수지로 형성된 플라스틱 하우징 또는 세라믹 페룰의 열팽창량 또는 열수축량과, 선팽창계수가 작은 석영 섬유의 열팽창량 또는 열수축량에 있어서의 차이가 큰 경우에, 2개의 광섬유들의 접촉 단부면들이 서로 이격되거나, 섬유들의 단부면들이 강한 힘에 의해 서로 밀거나 하여, 광 커넥터의 접속 손실이 크게 변화될 가능성이 있다. 광섬유가 커넥터 내부에서 휘어져 탄성력을 발생시켜, 접속 손실의 변화가 감소될 수 있게 하는 방법을 채용하는 것이 가능하다. 그러나, 광 커넥터의 소형화라고 하는 관점에서는, 광 커넥터 내부에 광섬유가 휘어지는 공간을 제공하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 비교적 간단한 구성에 의해, 광섬유의 접속 작업성이 향상될 수 있는 광 커넥터가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에서, 광 커넥터가 사용되는 환경에서 온도가 변화되는 경우에도, 커넥터의 접속 손실이 크게 변화되지 않는 광 커넥터가 제공된다.
본 발명의 일 실시예는, 양 단부에서 개구부들을 갖는 전방 하우징, 및 전방 하우징의 개구부들 중 하나와 결합되는 후방 하우징을 포함하며, 전방 하우징은, 벽 부분에 고정되는 고정 단부를 갖고, 고정 단부에 이어지고 벽 부분을 따라 연장되는 자유 단부를 또한 갖는 외팔보형 작동 레버(cantilever-like operation lever)를 포함하며, 후방 하우징은, 광섬유의 코어 와이어 부분이 삽입되는 중심 구멍을 갖는 페룰을 포함하고, 또한 광섬유의 코어 와이어 부분이 페룰의 중심 구멍으로 소정 위치까지 삽입된 상태 하에서 페룰의 연장부에서 광섬유의 코어 와이어 부분을 유지하는 섬유 파지 유닛(fiber grip unit)을 가지며, 작동 레버가 하방으로 눌려질 때, 작동 레버는 섬유 파지 유닛을 작동시켜 광섬유의 코어 와이어 부분을 고정하는 광 커넥터를 제공한다.
본 발명의 일 실시예는, 하우징, 페룰, 파지 요소, 위치결정 부재, 요소 수용 챔버 및 작동 캡을 포함하며, 위치결정 부재는 요소 수용 챔버의 종방향으로의 소정 위치에 대해 위치되고, 위치결정 부재는 요소 수용 챔버의 기준면에 대해 파지 요소를 위치시키는 광 커넥터를 제공한다.
본 발명의 광 커넥터의 일 실시예에 따르면, 전방 하우징에 작동 레버가 일체로 제공된다. 섬유 파지 유닛이 이러한 작동 레버에 의해 작동될 때, 광섬유의 코어 와이어 부분을 고정시키는 것이 가능하다. 따라서, 종래의 경우와 달리, 커넥터와는 별개의 부품인 커넥터용 공구를 사용하는 것이 불필요하게 된다. 따라서, 광 커넥터의 조립 작업성을 향상시키는 것이 가능하다.
본 발명의 광 커넥터의 일 실시예에 따르면, 광섬유의 코어 와이어 부분은 위치결정 부재에 의해 요소 수용 챔버의 종방향으로 위치된다. 따라서, 광섬유의 코어 와이어 부분의 전방 단부와 페룰의 전방 단부 사이의 위치 관계를 고정시키는 것이 가능하다. 상기의 것으로 인해, 광 커넥터에는 온도 보상 기능이 제공된다. 따라서, 광 커넥터가 사용되는 환경에서 온도 변화가 야기된 때에도, 광 전송시 접속 손실의 발생을 방지하는 것이 가능하다. 또한, 광 전송 특성에서의 변화의 발생을 방지하는 것이 가능하다. 상기의 것으로 인해, 광 전송의 접속 신뢰성을 향상시키는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 광 커넥터의 분해 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 광 커넥터의 조립도.
도 3은 선 A-A에서 취해진, 도 2에 도시된 광 커넥터의 단면도.
도 4는 선 B-B에서 취해진, 도 2에 도시된 광 커넥터의 주요부 단면도.
도 5는 섬유 코어 와이어 부분의 파지 위치를 설명하는 개략도.
도 6은 파지 위치를 설정하는 방법을 설명하는 개략도.
도 7은 본 실시예의 광 커넥터의 변형예를 도시하는 분해 사시도.
도 8은 도 7에 도시된 광 커넥터의 섬유 파지 유닛이 후방 하우징의 요소 수용 챔버에 조립된 상태를 도시하는 개략도.
도 9는 도 7에 도시된 광 커넥터의 조립 방법을 설명하는 개략도로서, 도 9(a)는 섬유 코어 와이어 부분이 커넥터 하우징에 삽입되기 전의 상태를 도시하는 도면이고, 도 9(b)는 섬유 코어 와이어 부분이 커넥터 하우징에 삽입된 상태를 도시하는 도면이며, 도 9(c)는 섬유 코어 와이어 부분이 커넥터 하우징 내에서 휘어지고 섬유 코어 와이어 부분이 파지 요소에 의해 유지된 상태를 도시하는 도면이고, 도 9(d)는 광섬유의 방향이 변경될 수 있도록 홀더 연결 부재가 회전된 상태를 도시하는 도면이며, 도 9(e)는 광섬유의 방향을 수평방향으로부터 수직방향으로 변경하도록 홀더 연결 부재가 회전된 상태를 도시하는 도면이고, 도 9(f)는 홀더 연결 부재가 후방 하우징에 결합된 상태를 도시하는 도면.
본 발명의 광 커넥터의 사용 형태가 제한되는 것은 아니지만, 광 커넥터의 사용의 일례가 다음과 같이 기술된다. 본 발명의 광 커넥터는, 옥외로부터 건물 내로 광섬유가 도입될 때, 옥외에서 광섬유가 광 커넥터에 접속되는 경우에 적용될 수 있다. 본 발명의 광 커넥터는, 양 단부에서 개구부들을 갖는 전방 하우징, 및 전방 하우징의 개구부들 중 하나와 결합되는 후방 하우징을 포함한다. 후방 하우징은, 광섬유의 코어 와이어 부분이 삽입되는 중심 구멍을 갖는 페룰; 광섬유의 코어 와이어 부분이 페룰의 중심 구멍에 소정의 위치까지 삽입된 상태 하에 페룰의 연장부에서 광섬유의 코어 와이어 부분을 유지하는 섬유 파지 유닛; 및 섬유 파지 유닛을 수용하는 요소 수용 챔버를 포함한다. 섬유 파지 유닛은, 기부 부분의 양 측으로부터 기립하여 광섬유를 유지하는 한 쌍의 유지편을 갖는 파지 요소; 한 쌍의 다리부를 갖는 작동 캡 - 다리부는 다리부가 요소 수용 챔버 내로 밀릴 때 파지 요소의 한 쌍의 유지편을 양측으로부터 유지함 - ; 및 파지 요소를 요소 수용 챔버 내에 위치시키는 위치결정 부재를 포함한다. 전방 하우징은, 작동 캡이 요소 수용 챔버 내로 밀릴 수 있도록 벽 부분에 고정되는 고정 단부 및 고정 단부에 이어지고 벽 부분을 따라 후방 하우징을 향해 연장되는 자유 단부를 포함한다. 전방 하우징은 고정 단부의 받침점 주위에서 자유 단부가 휘어지는 외팔보형 작동 레버를 포함한다. 본 발명의 광 커넥터에서, 광섬유가 파지되는 위치가 페룰, 후방 하우징, 파지 요소 및 광섬유의 온도 변화에 의해 야기되는 팽창량 또는 수축량에 따라 결정될 때, 온도가 변화되는 광 커넥터의 사용 환경에서도, 광 전송의 접속 손실을 발생시키지 않고서 그리고 광 전송의 변화를 일으키지 않고서 광 커넥터를 사용하는 것이 가능하다.
도면을 참조하여, 본 발명의 광 커넥터가 이하에서 설명된다. 도 1에서, 본 발명의 일 실시예의 광 커넥터가 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 광 커넥터(1)는, 도 3에 도시된 단일 코어형 플러그 커넥터(single core type plug connector)(예를 들어, SC 커넥터)(100)와 결합되는 리셉터클 커넥터이며 페룰(7)을 갖는 커넥터 하우징(3); 슬리브(17)를 커넥터 하우징(3)에 고정하는 슬리브 홀더(50); 광섬유(40)의 케이블 외피(cable outer sheath)(41)를 유지하는 케이블 홀더(60); 및 케이블 홀더(60)를 커넥터 하우징(3)에 피벗가능하게 연결하는 홀더 연결 부재(70)를 포함한다. 커넥터 하우징(3)은 전방 하우징(5)과 후방 하우징(6)을 포함하고, 전방 하우징(5)과 후방 하우징(6)은 각각 수지 성형에 의해 형성되고, 서로 종방향으로 연결된다. 전방 하우징(5)은 양 단부에서 개구부(8, 9)들을 포함한다. 전방부에 위치된 개구부(8)는 플러그 커넥터(100)를 수용하는 커넥터 결합부로서 형성된다. 후방부에 위치된 개구부(9)는 후방 하우징(6)을 수용하는 하우징 결합부로서 형성된다.
이 경우에, 본 실시예의 광 커넥터의 설명의 편의상, 본 명세서에서, "종방향"은 둘 모두의 커넥터들을 서로 접속하는 방향으로서 정의된다. "전방측"은 상대 플러그 커넥터(100)가 위치되는 측으로서 정의된다. "후방측"은 광섬유가 커넥터(1)로부터 도출되는 측으로서 정의된다. "수직방향"은 작동 레버(12)가 기부 부분(고정 단부)(13a)의 받침점 주위에서 회전될 때, 휨이 발생되는 방향으로서 정의된다. 상부측은 작동 레버(12)가 위치되는 측으로서, 그리고 하부측은 작동 레버(12)가 위치되는 측의 반대측으로서 정의된다. "측방향"은 종방향 및 수직방향에 수직인 방향으로서 정의된다. 대안적으로, "측방향"은 전방 하우징(5)의 전방부의 개구부(8) 내에서, 플러그 커넥터(100) 결합용의 한 쌍의 로크 아암(lock arm)(15)들이 서로 대향하는 방향으로서 정의된다.
전방 하우징(5)의 전방 및 후방 개구부(8, 9)들 내에는, 플러그 커넥터(100) 및 후방 하우징(6)을 결합시키는 로크 기구가 제공된다. 본 실시예에서, 플러그 커넥터(100)를 수용하는 전방 개구부(8) 내에, 서로 대향하는 한 쌍의 로크 아암(로크 기구)(15)이 슬리브 홀더(50)에 제공된다. 후방 하우징(6)을 수용하는 후방 개구부(9)의 양 측벽(11c)에는, 후방 하우징(6)의 양 측벽(21c)에 제공된 한 쌍의 로크 아암(20)의 전방 단부(20a)에 결합되는 결합부(로크 기구)(16)가 제공된다. 양 측벽(51)으로부터 돌출하는 복수의 멈춤쇠(pawl)(52)가 전방 하우징(5)의 양 측벽(11c)에 형성된 구멍부(14)에 결합될 때, 슬리브 홀더(50)는 전방 하우징(5)의 내부에 부착된다. 전방 하우징(5)의 전방 및 후방 개구부(8, 9)에 각각 결합되는 플러그 커넥터(100) 및 후방 하우징(6)이 각각의 로크 기구에 의해 결합될 때, 플러그 커넥터(100) 및 후방 하우징(6)이 전방 하우징(5)으로부터 빠져 나가는 것이 방지되어, 광섬유(40)의 접속 상태가 유지될 수 있다.
전방 및 후방 개구부(8, 9)들 사이에는, 격벽(10)(도 3에 도시됨)이 형성된다. 격벽(10)에는, 둘 모두의 페룰(7, 101)(도 3에 도시됨)을 정렬 상태로 유지하고 페룰들의 단부면들을 서로 접촉시키는 슬리브(17)가 슬리브 홀더(50)를 통해 수직으로 제공된다. 이와 관련하여, 도 1에서, 슬리브(17)가 분리되어 있는 상태로 도시되어 있다. 페룰(7, 101)들은 슬리브(17)의 양 단부의 개구 단부들로부터 각각 삽입되고, 페룰들의 단부면들은 플러그 커넥터(100)의 도시되지 않은 탄성 부재에 의해 생성되는 탄성력으로 서로 접촉된다. 따라서, 광섬유들의 단부면들이 탄성 부재의 탄성력에 의존하는 소정의 접촉 압력으로 접촉하게 된다. 사용되는 슬리브의 형태는 특히 제한되는 것은 아니지만, 본 실시예에서, 페룰의 재료와 동일한 지르코니아 세라믹으로 만들어진 스플릿 슬리브(17)가 사용된다. 슬리브(17)의 내경은 페룰(7)의 외경보다 조금 더 작기 때문에, 슬리브(17)를 확장시키도록 슬리브(17) 내로 삽입되는 페룰(7)은 슬리브(17)의 내측 원주방향 면으로부터 반경방향 내측으로 작용하는 탄성력을 받아, 페룰(7)이 슬리브(17) 내에 유지될 수 있게 한다.
전방 하우징(5)의 상부벽(11a) 상에서, 외팔보형 작동 레버(12)가 돌출된다. 이 외팔보형 작동 레버(12)는 상부벽(11a)에 일체로 고정되는 기부 부분(고정 단부)(13a), 및 기부 부분(13a)에 이어지고 상부벽(11a)을 따라 후방 하우징(6)으로 연장되는 전방 단부(자유 단부)(13b)를 포함한다. 작동 레버(12)의 전방 단부(13b)는 기부 부분(13a)의 받침점 주위에서 회전되어 하방으로 눌려진다. 작동 레버(12)의 전방 단부(13b)가 하방으로 눌려질 때, 전방 하우징(5)의 후방 개구부(9)에 결합되는 후방 하우징(6)의 요소 수용 챔버(22)에 수용된 섬유 파지 유닛(25)의 작동 캡(27)이 요소 수용 챔버(22) 내로 밀린다. 상기의 것으로 인해, 광섬유(40)의 코어 와이어 부분(43)이 섬유 파지 유닛(25)의 파지 요소(26)에 의해 파지될 수 있다. 섬유 파지 유닛(25)의 구성이 나중에 기술될 것이다.
광섬유(40)가 여기서 설명될 것이다. 광섬유(40)에서, 유리로 만든 코어 와이어 부분(코어 및 클래드(clad))(43)이 중심에 위치되고, 코어 와이어 부분(43)의 외측 표면이 UV 경화 수지(42)로 덮이고, UV 경화 수지(42)의 외측이 PVC와 같은 케이블 외피(41)에 의해 보호된다. 따라서, 파지 요소(26)에 의해 파지되는 광섬유(40)의 코어 와이어 부분(43)은 케이블 외피(41)와 UV 경화 수지(42)가 벗겨진 노출된 유리 섬유이다.
본 실시예의 커넥터 하우징(3)에서, 후방 하우징(6)이 전방 하우징(5)에 분리가능하게 부착된다. 상하가 반전되어 후방 하우징(6)을 전방 하우징(5)에 연결하는 것이 가능하다. 후방 하우징(6)이 전방 하우징(5)으로부터 분리되고 나서, 상하가 반전된 상태로 전방 하우징(5)에 부착된다. 그리고 나서, 후방 하우징(6)의 요소 수용 챔버(22)의 바닥벽(23a)(도 4에 도시됨)에 형성된 한 쌍의 관통 구멍(23b)으로부터 돌출하는 작동 캡(27)의 돌출 단부(27a)가 작동 레버(12)의 전방 단부(13b)에 의해 밀린다. 이러한 방식으로, 작동 캡(27)이 요소 수용 챔버(22)로부터 분리될 수 있다. 작업이 실패한 경우에, 작동 캡(27)이 제거될 때, 조립 작업을 한 번 더 행하는 것이 가능하다.
후방 하우징(6)은 수지 성형에 의해 L자 형상으로 형성된다. 후방 하우징(6)은 전방 하우징(5)에 결합되는 하우징 결합부(19); 및 섬유 도출 방향이 종방향으로부터 측방향으로 변경되게 하는 섬유 도출부(18)를 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징 결합부(19)의 전방벽(23d) 상에는 별개의 부품인 페룰(7)이 일체로 고정된다. 섬유 도출부(18)에는, 광섬유(40)의 케이블 외피(41)를 유지하는 케이블 홀더(60)가 후방 하우징(6)에 의해 피벗가능하게 지지되는 홀더 연결 부재(70)를 통해 부착된다.
케이블 홀더(60)는 홀더 연결 부재(70)가 종방향으로 배열된 상태로 후방 하우징(6)의 섬유 도출부(18)에 부착된다. 광섬유(40)의 코어 와이어 부분(43)은 페룰(7)의 중심 구멍(7a) 내로 소정의 위치까지 삽입되어, 섬유 파지 유닛(25)에 의해 기계적으로 파지된다. 홀더 연결 부재(70)는 후방 하우징(6)의 샤프트 구멍에 결합되는 피벗 샤프트(71)를 중심으로 약 90만큼 회전된다. 홀더 연결 부재(70)는 섬유 도출부(18)에 결합된다. 홀더 연결 부재(70)를 통해 케이블 홀더(60)가 회전될 때, 후방 하우징(6)의 후방에 공간이 제공되지 않을지라도, 본 실시예의 광 커넥터(1)가 사용될 수 있다. 본 실시예의 광 커넥터(1)는 큰 공간을 차지하지 않는다. 따라서, 광 커넥터는 작은 공간 내로 부착될 수 있다. 이와 관련하여, 홀더 연결 부재(70)가 약 90°만큼 회전되는 경우, 광섬유(40)의 도출 방향이 또한 약 90°만큼 변경된다. 그러나, 홀더 연결 부재(70)는 케이블 홀더(60)로부터 도출되는 광섬유(40)의 코어 와이어 부분(43)을 안내면(72a)(도 9(a)에 도시됨)을 따라 섬유 파지 유닛(25)으로 안내하는 안내편(72)을 포함한다. 따라서, 광섬유(40)의 코어 와이어 부분(43)의 곡률 반경이 부분적으로 감소된다. 따라서, 광 전송 특성이 열화되는 것을 방지하는 것이 가능하다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 케이블 홀더(60)에 의해 유지되는 광섬유(40)의 프로파일은 특별히 제한되지 않는다. 프로파일이 직사각형인 케이블 외피(41)가 본 실시예의 케이블 홀더(60)에 의해 유지된다. 케이블 외피(41)가 케이블 홀더(60)에 의해 유지될 때, 도 3에 도시된 바와 같이 섬유(40)의 코어 와이어 부분(43)이 케이블 홀더(60)의 전방측으로부터 도출된다. 케이블 외피(41)는 복수의 톱니형 돌기(62)가 형성되어 있는 홈 벽 상에서 유지 홈(61) 내로 밀리고, 복수의 톱니형 돌기(62)가 케이블 외피(41)를 맞물게 된다. 이러한 방식으로, 광섬유(40)가 케이블 홀더(60)에 결합된다. 유지 홈(61)의 개구 단부는 힌지(66)를 통해 케이블 홀더(60)의 벽 부분에 연결된 커버(65)(도 1에 도시됨)로 덮인다. 따라서, 케이블 외피(41)는 유지 홈(61)으로부터 분리되지 않는다.
케이블 홀더(60)에서, 홀더 연결 부재(70)의 대향 내벽으로 돌출하는 한 쌍의 돌출부(73)(도 1에는 하나의 돌출부(73)만 도시됨)에 결합되는 한 쌍의 안내 홈(64)(도 1에는 하나의 안내 홈(64)만 도시됨)이 형성되어 있다. 따라서, 홀더 연결 부재(70)의 한 쌍의 돌출부(73)가 케이블 홀더(60)의 한 쌍의 안내 홈(64)에 결합되고 케이블 홀더(60)가 홀더 연결 부재(70) 내로 밀릴 때, 케이블 홀더(60)는 홀더 연결 부재(70)에 매끄럽게 부착될 수 있다. 이와 관련하여, 한 쌍의 안내 홈(64)은 케이블 홀더(60)의 서로 수직으로 형성된 외측 벽(63)들 상에 형성될 수 있다. 상기의 것으로 인해, 프로파일이 직사각형인 광섬유(40)의 방향이 90°만큼 변경될 수 있다. 따라서, 그 단면이 2개의 방향 - 하나의 방향은 굽힘이 단면에 주어질 때 강하고, 다른 방향은 굽힘이 단면에 주어질 때 약함 - 을 갖는 직사각형인 광섬유(40)의 취급성을 향상시키는 것이 가능하다. 홀더 연결 부재(70)와 후방 하우징(6)은, 홀더 연결 부재(70)의 수직으로 대향하는 벽 부분들에 형성된 결합 멈춤쇠(74)가 후방 하우징(6)의 벽 부분에 형성된 결합 구멍(24)에 결합될 때, 서로 견고하게 결합된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 후방 하우징(6)의 하우징 결합부(19)의 전방 단부면 상에서, 페룰(7)이 수직으로 돌출된다. 페룰(7)은 페룰(7)의 전체 길이에 걸쳐 형성된 중심 구멍(7a)을 갖는다. 페룰(7)에서, 케이블 외피(41) 및 UV 경화 수지(42)가 벗겨진 광섬유(40)의 코어 와이어 부분(43)이 삽입될 수 있는 중심 구멍(7a)이 전체 길이에 걸쳐 형성된다. 페룰(7)의 중심 구멍(7a)은 하우징 결합부(19)의 요소 수용 챔버(22)의 전방벽(23d) 상에 형성된 구멍(23e)과 연통한다. 섬유 코어 부분(43)의 소정의 길이가 페룰(7)의 중심 구멍(7a) 내로 삽입된다. 섬유 코어 부분(43)의 전방 단부가 페룰(7)의 전방 단부면의 위치와 실질적으로 동일한 위치로 돌출된 상태 하에 또는 섬유 코어 부분(43)의 전방 단부가 페룰(7)의 전방 단부면으로부터 소정의 길이만큼 돌출된 상태 하에, 섬유 코어 부분(43)은 도 4에 도시된 바와 같이 섬유 파지 유닛(25)의 파지 요소(26)에 의해 기계적으로 파지된다. 섬유 코어 와이어 부분(43)이 파지 요소(26)에 의해 기계적으로 파지된 후에, 필요할 때, 섬유 코어 와이어 부분(43)이 전방 단부 처리에 처해진다. 본 실시예에서, 전방 하우징(5)은 후방 하우징(6)으로부터 분리될 수 있다. 따라서, 전방 하우징(5)이 후방 하우징(6)으로부터 분리될 때, 페룰(7)의 전방 단부가 노출될 수 있다. 예를 들어, 이러한 방식으로 노출된 페룰(7)의 단부면이 연마 필름에 의해 연마되거나, 페룰(7)의 전방 단부로부터 돌출되는 섬유 코어 와이어 부분(43)의 전방 단부가 광섬유용 크리퍼(creeper)에 의해 절단될 때, 섬유 코어 와이어 부분(43)의 전방 단부와 페룰(7)의 전방 단부면은 임의의 전방 단부 처리에 처해질 수 있다. 상기의 것으로 인해, 커넥터(1)의 접속 손실 및 반사에 의해 야기되는 감쇠량이 감소될 수 있다. 이와 관련하여, 섬유 코어 와이어 부분(43)의 전방 단부가 잘 알려진 절단 처리, 가열 처리 또는 연마 처리에 처해지고 난 후에, 섬유 코어 와이어 부분(43)을 커넥터(1) 내로 삽입하는 것이 가능하다.
도 3에 도시된 바와 같이, 섬유 파지 유닛(25)은 후방 하우징(6)의 요소 수용 챔버(22) 내에 수용된다. 섬유 파지 유닛(25)은 섬유 코어 와이어 부분(43)을 유지하는 파지 요소(26); 작동 레버(12)의 전방 단부(13b)에 의해 요소 수용 챔버(22) 내로 밀리는 작동 캡(27) - 작동 캡(27)은 파지 요소(26)의 한 쌍의 유지편(26a)을 양측으로부터 유지하는 한 쌍의 다리부(27b)를 가짐 - ; 및 파지 요소(26)의 후방 단부면(26c)이 수용 챔버(22)의 내측 벽면(22a)에 접촉될 때 파지 요소(26)를 위치시키는 위치결정 부재(28)를 포함한다. 파지 요소(26)는, 연성(ductility)을 갖는 알루미늄 시트와 같은 시트 재료로부터 프레스에 의해 요소편이 펀칭되고 나서, 기부 부분의 양측으로부터 한 쌍의 유지편(26a)이 기립될 수 있도록 요소편이 굽힘되는 방식으로 형성된다. 적어도 하나의 유지편(26a)의 내측 표면 상에, 섬유 코어 와이어 부분(43)을 수용하는 수용 홈(26f)이 기부 부분과 실질적으로 평행하게 형성된다. 파지 요소(26)는 비작동 위치와 작동 위치 사이에서 이동될 수 있다. 이 경우에, 비작동 위치는, 한 쌍의 유지편(26a)이 개방된 상태에서, 한 쌍의 유지편(26a)과 수용 홈(26f)에 위해 구성되는 섬유 수용 통로의 단면 크기가 섬유 코어 와이어 부분(43)의 외경보다 더 큰 상태로서 정의된다. 작동 위치는, 한 쌍의 유지편(26a)이 비작동 위치와 비교하여 서로 근접할 수 있도록 이동한 상태 하에서, 한 쌍의 유지편(26a)과 수용 홈(26f)에 의해 구성되는 섬유 수용 통로의 단면 크기가 섬유 코어 와이어 부분(43)의 외경보다 더 작은 상태로서 정의된다. 파지 요소(26)가 요소 수용 챔버(22)에 배열될 때, 섬유 수용 통로의 중심은 페룰(7)의 중심(7a)과 실질적으로 일치한다. 유지편(26a)의 중간 부분에서, 위치결정 부재(28)와 결합되는 절결부(26e)가 형성된다. 파지 요소(26)는, 파지 요소(26)의 종방향(수용 홈(26f)이 제공되는 방향)이 커넥터(1)의 종방향과 실질적으로 일치할 수 있도록, 요소 수용 챔버(22) 내에 배열된다.
위치결정 부재(28)는, 천장판(28a)(도 1에 도시됨)으로부터 실질적으로 수직방향으로 연장되는 한 쌍의 다리부(28b); 및 다리부(28b)들의 일 측에서 한 쌍의 다리부(28b)들을 연결시키기 위해 천장판(28a)으로부터 실질적으로 수평방향으로 연장되고 다리부(28b)(도 3에 도시됨)보다 더 짧은 연결부(28c)(도 3에 도시됨)를 포함한다. 위치결정 부재(28)는 커넥터(1)의 후방측에 제공되는, 프로파일이 도브테일(dovetail)로 형성된 도브테일 장부(tenon) 부분(28d)(도 8의 도브테일 장부 부분(81d) 참조)을 포함한다. 따라서, 위치결정 부재(28)는 후방 하우징(6)의 요소 수용 챔버(22)의 도브테일 홈 부분(22b)(도 2 및 도 8 참조) 내로 삽입될 수 있다. 위치결정 부재(28)에 대해서는, 한 쌍의 다리부(28b)가 파지 요소(26)의 유지편(26a)과 실질적으로 평행하게 된 동안에, 연결부(28c)가 파지 요소(26)의 절결부(26e)와 결합되고, 도브테일 장부 부분(28d)이 요소 수용 챔버(22)의 도브테일 홈 부분(22b) 내에 배열된다. 상기 배열에서 위치결정 부재(28)가 요소 수용 챔버(22)를 향해 밀릴 때, 위치결정 부재(28)의 위치결정 면인 연결부(28c)의 내측 면(28e)이 파지 요소(26)의 접촉 면인 절결부(26e)의 수직 면에 접촉한다. 동시에, 위치결정 부재(28)의 도브테일 장부 부분(28d)이 요소 수용 챔버(22)의 도브테일 홈 부분(22b) 내로 삽입된다. 따라서, 위치결정 부재(28)는 커넥터(1)의 후방측에 위치되고, 파지 요소(26)는 후방으로 이동된다. 그 결과, 파지 요소(26)의 후방 단부면(26c)은 도 3에 도시된 바와 같이 요소 수용 챔버(22)의 기준면인 커넥터의 후방측의 내측 벽면(22a)과 접촉한다. 즉, 파지 요소(26)는 요소 수용 챔버(22)의 후방측에 위치된다. 위치결정 부재(28)는 파지 요소(26)가 요소 수용 챔버(22)로부터 분리되는 것을 방지한다. 또한, 위치결정 부재(28)는 파지 요소(26)가 요소 수용 챔버(22) 내에서 이동되고 섬유 수용 통로와 페룰(7)의 중심 구멍(7a)이 서로 위치적으로 차이가 나는 경우의 발생을 방지한다. 위치결정 부재(28)가 요소 수용 챔버(22) 내로 밀릴 때, 분리됨이 없이 요소 수용 챔버(22) 내에 결합된다. 위치결정 부재(28)가 요소 수용 챔버(22) 내로 밀린 상태에서, 파지 요소(26)는 비작동 위치에 있다. 따라서, 후술되는 섬유 코어 와이어 부분(43)은 섬유 수용 통로 내에 수용될 수 있다. 위치결정 부재(28)가 공장에서 요소 수용 챔버(22) 내로 밀려 미리 조립되는 것이 전형적이다.
작동 캡(27)은 파지 요소(26)의 한 쌍의 유지편(26a)을 양측으로부터 유지하는 한 쌍의 다리부(27b)를 포함한다. 작동 캡(27)이 작동 레버(12)의 전방 단부(13b)에 의해 밀릴 때, 작동 캡은 요소 수용 챔버(22) 내로 밀린다. 요소 수용 챔버(22) 내로 밀린 작동 캡(27)은 결합 수단에 의해 요소 수용 챔버(22)에 결합되어, 작동 캡(27)이 요소 수용 챔버(22)로부터 분리될 수 없게 한다. 전술된 바와 같이, 요소 수용 챔버(22)의 바닥벽(23a)에 형성된 한 쌍의 관통 구멍(23b)으로부터 돌출하는 한 쌍의 다리부(27b)의 돌출 단부(27a)가 작동 레버(12)의 전방 단부(13b)에 의해 밀릴 때, 작동 캡(27)은 요소 수용 챔버(22)로부터 분리될 수 있다. 작동 캡(27)의 한 쌍의 다리부(27a)들 사이의 거리는 다리부(27a)의 전방 단부에서는 길고 밑동(root) 측에서는 짧다. 작동 캡(27)에 대해서는, 한 쌍의 다리부(27a)의 전방 단부가 파지 요소(26)의 한 쌍의 유지편(26a)의 전방 단부(기부 부분에서 가장 먼 부분)에 대향하는 제1 위치에 미리 배열된다. 이 상태에서, 작동 캡(27)은 도 3에 도시된 바와 같이 커넥터(1)의 후방 하우징(6)의 상부 면으로부터 돌출된다. 이 상태에서, 파지 요소(26)는 비작동 위치에 있다. 따라서, 섬유 수용 통로에서, 섬유 코어 와이어 부분(43)이 삽입될 수 있는 공간이 제공된다. 섬유 코어 와이어 부분(43)이 섬유 수용 통로 내로 삽입된 후, 작동 캡(27)이 작동 레버(12)의 전방 단부(13b)에 의해 요소 수용 챔버(22) 내로 밀리고 제2 위치에 배열된다. 그리고 나서, 파지 요소(26)의 한 쌍의 유지편(26a)은 도 4에 도시된 바와 같이 다리부(27a)의 밑동 측에 유지된다. 상기의 것으로 인해, 파지 요소(26)는 한 쌍의 유지편(26a)이 서로 근접하도록 하는 방향으로 이동된다. 따라서, 파지 요소(26)는 비작동 위치로부터 작동 위치로 변위된다. 섬유 코어 와이어 부분(43)은 파지 요소(26)에 의해 기계적으로 고정된다. 이와 관련하여, 종방향에 대한 작동 캡(27)과 위치결정 부재(28) 사이의 위치 관계는 전술된 관계로 특별히 제한되는 것은 아니다. 후술되는 파지 위치(G)에 따라, 위치결정 부재(28)는 작동 캡(27)의 전방에 배열될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 작동 캡(27)의 한 쌍의 다리부(27b)의 밑동 측의 내측 면 상에서, 서로 대향하는 한 쌍의 돌출부(27c)가 돌출된다. 파지 요소(26)의 한 쌍의 유지편(26a)이 작동 위치에서 작동 캡(27)의 한 쌍의 다리부(27b)에 의해 유지될 때, 한 쌍의 돌출부(27c)에 대응하는 섬유 수용 통로의 위치에서(커넥터의 종방향에 대해 돌출부(27c)의 위치와 실질적으로 동일한 섬유 수용 통로 내의 위치에서), 섬유 코어 와이어 부분(43)에 주어진 유지력은 최대가 된다. 그 결과, 한 쌍의 돌출부(27c)의 위치는 광섬유(40)가 유지되는 파지 위치(G)라고 규정된다. 파지 위치(G)는 페룰(7), 후방 하우징(6), 유리 섬유 및 파지 요소(26)의 온도 변화에 의해 야기되는 팽창량 및 수축량에 따라 결정된다. 한 쌍의 돌출부(27c)가 형성되지 않아 작동 캡(27)의 한 쌍의 다리부(27b)의 내측 면 상으로 돌출되지 않는 경우, 섬유 코어 와이어 부분(43)을 유지하는 파지 요소(26)의 길이의 중심이 파지 위치(G)라고 규정될 수 있다. 그러나, 한 쌍의 돌출부(27c)가 돌출 형성될 때, 파지 위치(G)는 임의의 위치에 형성될 수 있다.
본 실시예의 광 커넥터(1)에서, 전술된 바와 같이, 광 커넥터의 일 단부로부터 삽입된 섬유 코어 와이어 부분(43)이 광 커넥터의 다른 단부(전방 단부) 근방에 도달한 상태 하에서, 섬유 코어 와이어 부분(43)은 광 커넥터(1)에 고정된다. 즉, 섬유 코어 와이어 부분(43)은 페룰(7)에 대하여 고정되지도, 또한 파지 요소(26)에서 페룰(7)에 미리 내장된 짧은 광섬유와 접속되지도 않는다. 따라서, 광섬유(40)가 고정된 커넥터(1)가 광섬유(40)가 조립되었던 온도와는 상이한 온도에 놓여 있을 때, 광섬유(40)와 광섬유 커넥터(1)는 각자의 부재의 선팽창계수를 따라 각각 팽창 및 수축된다. 그 결과, 섬유 코어 와이어 부분(43)의 전방 단부의 위치가 페룰(7)의 전방 단부면의 위치에 대하여 상대적으로 변화될 가능성이 있다. 본 실시예의 커넥터(1)에서, 각각의 부재의 선팽창계수 및 파지 위치(G)가 후술된 바와 같이 선택될 때, 광섬유(40)의 팽창량과 광 커넥터(1)의 팽창량을 실질적으로 서로 일치하게 하는 것이 가능하다. 따라서, 페룰(7)의 전방 단부면과 섬유 코어 와이어 부분(43)의 전방 단부 위치 사이의 위치 관계가 요구되는 온도 범위에서 실질적으로 동일하게 유지될 수 있다.
본 명세서에 사용된 참조 부호는 다음과 같이 정의된다. 세라믹으로 만들어진 페룰(7), 플라스틱으로 만들어진 하우징(6), 파지 요소(26) 및 유리 섬유의 열팽창계수(1/K)들은 각각, α페룰, α하우징, α파지 및 α유리이다. 커넥터의 사용 환경에서의 최대 온도와 최소 온도 사이의 온도 차이는 ΔT이다. 페룰(7)의 전방 단부면에 대한 섬유 코어 와이어 부분(43)의 전방 단부의 허용되는 위치 편차량은 ΔL이다. 이때, 파지 위치(G)는 온도 변화에 의해 발생되는 팽창량 및 수축량이 서로 균형을 이루는 하기의 수학식에 의해 찾아질 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, L1은 세라믹 페룰의 길이이고, L2는 기준 위치인 요소 수용 챔버(22)의 후방에서의 내측 벽면(22a)으로부터 페룰의 후방 단부면까지의 길이이며, L3은 기준 위치로부터 파지 위치(G)까지의 길이이고, L4는 파지 위치(G)로부터 섬유의 전방 단부까지의 길이이다. 기준 위치는, 파지 요소(26)의 후방 단부면(26c)이 요소 수용 챔버(22)의 내측 벽면(22a)에 접촉하고 있는 위치라고 정해진다.
[수학식 1]
|(α페룰 × L1 + α하우징 × L2)ΔT - (α파지 × L3 + α유리 × L4) × ΔT| ≤ ΔL
상기 수학식에 의해 파지 위치(G)가 찾아진 때, 실제로 사용된 부재의 열팽창계수가 사용된다. 그러나, 지르코니아 페룰(7), 플라스틱 하우징(6) 및 알루미늄 파지 요소(26)가 사용되는 경우, 열팽창계수(1/K)의 값으로서, α페룰 = 11 × 10-6, α하우징 = 6 × 10-6, α파지 = 19 × 10-6 및 α유리 = 7 × 10-7 이 사용될 수 있다. 예를 들어, 120K가 ΔT로서 사용될 수 있다. 이 경우에, 외기 온도는 -40° 내지 80°의 범위에서 변화된다. 파지 요소(26)는 위치결정 부재(28)에 의해 구속되기 때문에, 파지 요소(26)의 선팽창계수는 파지 요소(26)의 선팽창계수와는 상이한 다른 값일 수 있다.
수학식 1은 온도 변화에 의해 야기되는 페룰(7)의 길이 변화와 하우징(6)의 길이 변화의 합계와, 파지 위치(G)까지의 길이 L3을 갖는 파지 요소(26)의 길이 변화와 섬유 코어 와이어 부분(43)의 길이 변화의 합계 사이의 차이가 허용값 ΔL 이하라고 가정한다. 온도 변화가 생긴 때, 페룰(7)과 하우징(6)의 길이 변화는 종방향으로 생긴다. 그러나, 파지 요소(26)의 길이 변화가 또한 생긴다. 따라서, 페룰 단부면과 섬유 단부면 사이의 간극이 서로 상쇄된다. 따라서, 페룰 단부면과 섬유 단부면 사이의 위치 관계가 실질적으로 일정하게 유지될 수 있다. 이와 관련하여, 페룰 단부면과 섬유 단부면 사이의 위치 관계가 실질적으로 일정하게 유지될 수 있다고 하는 문장의 의미는, 커넥터의 광학 특성 변화가 소정의 허용가능한 범위 내로 억제될 수 있도록 페룰 단부면과 섬유 단부면 사이의 위치 관계가 변화된다는 의미를 포함한다. 예를 들어, 커넥터의 광학 특성에서의 허용가능한 변화량은 커넥터가 삽입될 때 야기되는 손실로서 0.5 dB 이하의 변화량이다. 이와 관련하여, 커넥터의 삽입 손실 변화량을 감소시킬 수 있는 ΔL의 값은, L4의 길이를 포함한 커넥터의 각각의 부분의 크기 및 각각의 부재의 선팽창계수에 의존한다.
사용될 부재의 선팽창계수의 값, 그 값의 부호 및 각각의 부분의 길이에 따라, 요소 수용 챔버(22)의 커넥터의 전방측의 내측 벽면이 위치결정 면일 수 있고, 파지 요소의 전방 단부면이 커넥터의 전방측의 내측 벽면 상으로 밀릴 수 있다. 즉, 접촉면 또는 위치결정 면의 법선방향은 커넥터의 종방향에 대하여 상기 실시예의 방향에 대한 역방향을 포함한다.
파지 위치(G)는 본 실시예와 같이 작동 캡(27)의 다리부(27b) 내부에 돌출부(27c)가 제공되는 방식으로 규정될 수 있다. 예를 들어, 파지 요소(26)의 외측 표면 상에 돌출부가 제공될 수 있다. 파지 요소(26)의 두께가 연속적으로 변화될 때, 두께는 파지 위치(G)에서 국부적으로 최대이도록 만들어질 수 있다. 대안적으로, 파지 요소(26)에 제공되는 섬유 코어 와이어 부분(43)을 유지하는 홈의 폭 또는 깊이가 연속적으로 변화될 때, 섬유 코어 와이어 부분(43)은 파지 위치(G)에서 국부적으로 최대인 힘에 의해 고정될 수 있다. 대안적으로, 작동 캡(27)이 돌출부(27c)에 대응하는 부분과 그 이외의 부분으로 분할되고, 대향 다리부들 사이의 거리 및/또는 재료가 변화될 때, 작동 캡(27)에 생성되는 힘의 차이가 파지 위치(G)와 파지 위치(G) 전 또는 후의 위치 사이에서 생길 수 있다.
다음으로, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 본 실시예의 광 커넥터의 변형예가 이하에서 설명될 것이다. 변형예의 광 커넥터는, 섬유 파지 유닛의 구성이 상이하다는 것을 제외하고, 도 1 내지 도 6에 도시된 광 커넥터(1)와 동일하다. 섬유 파지 유닛(25A)은 광섬유(40)의 코어 와이어 부분(43)을 한 쌍의 유지편(27b)에 의해 유지하는 파지 요소(26A); 및 작동 레버(12)의 전방 단부(13b)로 밀리는 작동 캡(27)을 포함한다. 즉, 섬유 파지 유닛(25A)은 파지 요소(26A)의 한 쌍의 유지편(26b)을 양측으로부터 유지하는 한 쌍의 다리부(27b)를 갖는 작동 캡(27); 및 파지 요소(26A)의 후방 단부면(26c)이 수용 챔버(22)의 내측 벽면(22a)과 접촉하게 하기 위하여 프로파일이 실질적으로 직육면체인 위치결정 부재(80)를 포함한다.
도 8은 위치결정 부재(80)가 요소 수용 챔버(22) 내로 밀리는 상태를 도시하는 도면이다. 광섬유(40)의 코어 와이어 부분(43)은 후방 하우징(19)의 섬유 도입 단부(19a)로부터 파지 요소(26A)의 한 쌍의 유지편(26a)들 사이에 구성되는 섬유 수용 통로 내로 삽입된다. 위치결정 부재(80)는 파지 요소(26A)를 수용하는 공간을 내부에서 갖는, 프로파일이 실질적으로 직육면체인 부재이다. 위치결정 부재(80)는, 커넥터(1A)에 통합될 때에 커넥터(1A)의 상부면이 되는 면 상에 형성된 제1 개구(81a); 및 커넥터(1A)에 통합될 때에 섬유 삽입부(19a) 측에 대면하는 단부면 상에 형성된 제2 개구(81b)를 포함한다. 제1 개구(81a)는 작동 캡(27)이 수용될 수 있도록 하는 크기로 형성된다. 이 변형예에서, 작동 캡(27)은 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동될 수 있도록 위치결정 부재(80)에 통합된다. 제2 개구(81b)는 파지 요소(26A)가 화살표(Z) 방향으로 제2 개구 내로 삽입될 수 있게 하는 크기로 형성된다. 파지 요소(26A)가 위치결정 부재(80) 내로 미리 삽입된 상태 하에서, 위치결정 부재(80)가 후방 하우징(6)에 통합된다. 위치결정 부재(80)는 도 1에 도시된 위치결정 부재(28)의 도브테일 장부 부분(28d)과 동일한 도브테일 장부 부분(81d)을 포함한다. 따라서, 위치결정 부재(80)가 후방 하우징(6)에 통합된 때, 도브테일 장부 부분(81d)이 요소 수용 챔버(22)의 도브테일 홈 부분(22b)과 결합된다. 따라서, 위치결정 부재(80)는 요소 수용 챔버(22)에서 커넥터(1A)의 후방측에 위치된다. 파지 요소(26A)는 제2 개구(81b)를 통해 위치결정 부재(80)의 단부면과 실질적으로 동일한 면에 있게 되거나, 대안적으로 파지 요소(26A)는 위치결정 부재(80)의 단부면으로부터 약간 돌출하도록 되어 있다. 따라서, 파지 요소(26A)의 접촉면인 전방 단부면(26d)은 위치결정 부재(80)의 위치결정 면인 전방 내측 벽(82a)과 접촉한다. 파지 요소(26A)의 후방 단부면(26c)은 요소 수용 챔버(22)의 내측 벽면(기준면)으로 밀려 위치된다. 위치결정 부재(80)의 제1 개구(81a)는 파지 요소(26A)가 분리될 수 없도록 하는 크기로 형성된다. 따라서, 파지 요소(26A)가 커넥터(1)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 파지 요소(26A)가 요소 수용 챔버(22)에서 움직일 때, 섬유 수용 통로와 페룰(7)의 중심 구멍(7a) 사이에서의 위치 이동의 발생을 방지할 수 있다.
위치결정 부재(80)의 바닥면 상에, 제3 개구(81c)(도 7에 도시됨)가 제공된다. 작동 캡(27)이 파지 요소(26A)가 폐쇄되는 제2 위치로 이동할 때, 작동 캡(27)의 한 쌍의 다리부(27b)는 제3 개구(81c)를 통과하고, 또한 후방 하우징(6)의 바닥면 상에 제공된 한 쌍의 개구(23b)를 통과하며, 후방 하우징(6)의 바닥면으로부터 돌출한다. 파지 요소(26A)의 한 쌍의 유지편(26b)은 한 쌍의 유지편(26b)을 커넥터(1A)의 측방향으로 바라본 측면도에서 실질적인 직사각형으로 형성된다. 전술된 바와 같이, 본 변형예에서, 파지 요소(26A)의 전방 단부면(26d)이 위치결정 부재(80)의 내측 벽(82a)과 접촉한다. 따라서, 도 1에 도시된 파지 요소(26)에 제공되는 절결부(26e)는 형성되지 않는다. 다른 지점에서, 파지 요소(26A)는 파지 요소(26)와 동일하다. 광섬유(40)의 코어 와이어 부분(43)이 파지 요소(26A)의 한 쌍의 유지편(26a) 사이에서 유지되기 때문에, 작동 캡(27)은 전술된 것과 동일한 방식으로 사용된다.
다음으로, 광 커넥터(1A)의 조립 방법이 설명될 것이다. 도 9(a)에 도시된 바와 같이, 홀더 연결 부재(70)가 케이블 홀더(60)의 종방향으로 배열된 상태 하에서, 케이블 홀더(60)는 후방 하우징(6)의 섬유 도출부(18)에 부착된다. 작업 현장에서, 광섬유(40)는 케이블 외피(41) 및 UV 경화 수지(42)가 코어 와이어 부분(43)으로부터 벗겨지고, 코어 와이어 부분(43)이 세정되고 나서 소정 길이만큼 절단되는 방식으로 종단 처리에 처해진다. 도 9(b) 및 도 9(c)에 도시된 바와 같이, 광섬유(40)의 코어 와이어 부분(43)은 페룰(7)의 중심 구멍(7a) 내로 소정 위치까지 삽입된다. 이때, 코어 와이어 부분(43)에서 휨을 야기할 수 있다. 코어 와이어 부분(43)에 휨이 야기된 상태 하에서, 광섬유(40)의 코어 와이어 부분(43)은 파지 요소(26A)에 의해 기계적으로 파지된다. 도 9(d), 도 9(c) 및 도 9(f)에 도시된 바와 같이, 홀더 연결 부재(70)는 피벗 샤프트(71)(도 2에 도시됨)를 중심으로 약 90°의 각도만큼 회전되고, 섬유 도출부(18)와 결합된다.
전술된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 작동 레버(12)가 전방 하우징(5)에 일체로 통합되고, 섬유 파지 유닛(25)의 작동 캡(27)은 이러한 작동 레버(12)에 의해 요소 수용 챔버(22) 내로 밀린다. 상기의 것으로 인해, 광섬유(40)의 코어 와이어 부분(43)은 파지 요소(26, 26A)의 한 쌍의 유지편(26a)에 의해 유지될 수 있다. 따라서, 별도의 부품인 커넥터용 공구를 사용하는 것이 불필요하게 된다. 본 발명에서, 광섬유(40)의 코어 와이어 부분(43)이 유지되는 파지 위치(G)는 페룰(7), 후방 하우징(6), 파지 요소(26) 및 광섬유(40)의 온도 변화에 의해 야기되는 팽창량 또는 수축량에 따라 결정된다. 따라서, 광 커넥터(1)가 사용되는 환경에서 온도 변화가 야기된 때에도, 광 전송의 접속 손실의 발생을 방지하는 것이 가능하다. 광 전송 특성이 변화되는 것을 방지하는 것이 또한 가능하다.
본 명세서에서 광 커넥터가 전술되었다. 그러나, 본 발명이 앞서 개시된 특정 실시예들로 제한되지는 않음에 주목해야 한다. 실시예의 변형 및 개량이 이루어질 수 있다. 본 실시예에서, 단면의 프로파일이 직사각형인 광섬유가 사용된다. 그러나, 단면의 프로파일이 원형인 광섬유를 사용하는 것이 가능하다. 즉, 광섬유의 형태는 특별히 제한되지는 않는다. 본 실시예에서, 광 커넥터에 어떠한 접속점도 제공되지 않지만, 접속점을 갖는 광 커넥터에 본 발명을 적용하는 것이 가능하다. 본 실시예의 대상은 단일 코어 커넥터이다. 그러나, 본 실시예를 다중 코어 커넥터에 적용하는 것이 가능하다. 즉, 커넥터의 형태는 특별히 제한되지는 않는다.
특허문헌 1에서 기술된 바와 같이, 전방 하우징이 공구로서 기능하는 발명은, 짧은 섬유가 페룰에 부착되도록 미리 만들어져 있고 현장에서 커넥터 내로 삽입되는 섬유와의 접속점이 파지 요소에 제공된 유형의 커넥터에 적용될 수 있다. 섬유 파지 유닛(25, 25A)은 실시예에 기술된 유형으로 한정되지 않는다. 작동 레버(12)가 밀릴 때, 섬유 코어 와이어 부분(43)이 섬유 파지 유닛(25, 25A)에 고정될 수 있는 잘 알려진 섬유 파지 유닛을 사용하는 것이 가능하다. 작동 레버(12)는 작동 레버가 후방 하우징(6)으로부터 분리될 수 있도록 하는 방향으로 제공될 수 있다.
1, 1A 광 커넥터
3 커넥터 하우징
5 전방 하우징
6 후방 하우징
7 페룰
12 작동 레버
13a 기부 부분(고정 단부)
13b 전방 단부(자유 단부)
17 슬리브
25, 25A 섬유 파지 유닛
26, 26A 파지 요소
27 작동 캡
28, 80 위치결정 부재
40 광섬유
41 케이블 외피
42 UV 경화 수지
43 코어 와이어 부분
60 케이블 홀더
70 홀더 연결 부재
72 안내편

Claims (8)

  1. 양 단부에서 개구부들을 갖는 전방 하우징; 및
    상기 전방 하우징의 상기 개구부들 중 하나와 결합되는 후방 하우징을 포함하며,
    상기 전방 하우징은, 벽 부분에 고정되는 고정 단부를 갖고, 상기 고정 단부에 이어지고 상기 벽 부분을 따라 연장되는 자유 단부를 또한 갖는 외팔보형 작동 레버(cantilever-like operation lever)를 포함하며,
    상기 후방 하우징은, 광섬유의 코어 와이어(core wire) 부분이 삽입되는 중심 구멍을 갖는 페룰(ferrule)을 포함하고, 또한 상기 광섬유의 상기 코어 와이어 부분이 상기 페룰의 상기 중심 구멍으로 소정 위치까지 삽입된 상태 하에서 상기 페룰의 연장부에서 상기 광섬유의 코어 와이어 부분을 유지하는 섬유 파지 유닛(fiber grip unit)을 가지며,
    상기 작동 레버가 하방으로 눌려질 때, 상기 작동 레버는 상기 섬유 파지 유닛을 작동시켜 상기 광섬유의 상기 코어 와이어 부분을 고정하는 광 커넥터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 후방 하우징은 상기 섬유 파지 유닛을 수용하기 위한 요소 수용 챔버를 포함하고, 상기 섬유 파지 유닛은 기부 부분의 양 측으로부터 기립하는 한 쌍의 유지편을 갖고 상기 광섬유의 상기 코어 와이어 부분을 유지하는 파지 요소를 포함하며, 상기 섬유 파지 유닛은 상기 작동 레버의 상기 자유 단부에 의해 눌려질 때 상기 요소 수용 챔버 내로 밀리는 작동 캡을 또한 포함하고, 상기 작동 캡은 상기 작동 캡이 상기 요소 수용 챔버 내로 밀릴 때 상기 한 쌍의 유지편을 양 측으로부터 유지하는 한 쌍의 다리부를 갖는 광 커넥터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 후방 하우징은, 작동 레버가 상부벽에 형성된 상기 전방 하우징과 상하가 반전되어 결합될 수 있고,
    상기 작동 캡의 상기 다리부들 중 적어도 하나의 다리부의 전방 단부가 삽입되는 관통 구멍이 상기 요소 수용 챔버의 바닥벽 상에 형성되고, 상기 전방 하우징 및 상기 후방 하우징은 상기 작동 레버의 상기 자유 단부가 상기 관통 구멍으로부터 돌출하는 상기 다리부의 돌출 단부에 대향할 수 있도록 서로 결합되고, 상기 다리부의 상기 돌출 단부가 상기 작동 레버의 상기 자유 단부에 의해 눌려질 때, 상기 작동 캡은 상기 요소 수용 챔버로부터 밀어내지는 광 커넥터.
  4. 광섬유의 코어 와이어 부분이 삽입되는 페룰을 갖는 하우징; 및
    상기 페룰의 전방에서 상기 광섬유의 상기 코어 와이어 부분을 유지하기 위한 섬유 파지 유닛을 포함하며,
    상기 섬유 파지 유닛은,
    상기 광섬유의 상기 코어 와이어 부분을 유지하기 위한 한 쌍의 유지편을 갖고 상기 하우징의 요소 수용 챔버에 수용되는 파지 요소;
    상기 요소 수용 챔버 내로 눌려질 때, 상기 한 쌍의 유지편을 양 측으로부터 유지하기 위한 한 쌍의 다리부를 갖는 작동 캡; 및
    상기 요소 수용 챔버의 종방향으로 상기 파지 요소를 위치결정하기 위한 위치결정 부재를 포함하는 광 커넥터.
  5. 제4항에 있어서, 상기 위치결정 부재는 상기 파지 요소의 접촉 면과 접촉하는 위치결정 면을 포함하는 광 커넥터.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 위치결정 부재는 상기 작동 캡을 수용하기 위한 제1 개구 및 상기 파지 요소를 수용하기 위한 제2 개구를 포함하는 광 커넥터.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작동 캡 및 상기 파지 요소는, 상기 커넥터의 종방향으로 소정의 위치에서 상기 광섬유를 유지하는 힘이, 상기 파지 요소와 상기 작동 캡이 서로 상호작용하여 상기 광섬유의 상기 코어 와이어 부분을 고정시키는 경우에 국부적으로 최대가 될 수 있도록 구성되며, 상기 유지하는 힘이 국부적으로 최대가 되는 위치는, 상기 커넥터가 사용되는 환경에서 온도가 변화될 때 상기 광섬유의 상기 코어 와이어 부분의 전방 단부의 위치와 상기 페룰의 전방 단부의 위치 사이의 상대적 관계가 실질적으로 서로 동일하게 유지될 수 있도록 규정되는 광 커넥터.
  8. 제7항에 있어서, 상기 작동 캡의 상기 다리부들 중 적어도 하나의 다리부의 내측 면에 돌출부가 형성되고, 상기 광섬유의 상기 코어 와이어 부분을 유지하는 유지력은 돌출부가 형성되는 위치에 대응하는 위치에서 국부적으로 최대가 되는 광 커넥터.
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