説明

コネクタハウジング及び光コネクタ

【課題】光コネクタの組立て工程や、挿入・抜去時に安定な状態に保持し、コネクタの接続の信頼性を高くする。
【解決手段】フェルール組立体はフェルールの貫通孔の一端部に光ファイバが終端処理され、他端部を収容保持するホルダとより構成され、当該ホルダは背面を弾性手段の弾性力が付勢される矩形状のフランジ部を有し、ファイバが終端処理される前側は前記フランジ部と連続した円錐状部を呈しており、前記ハウジングの一端開口部側は前記フェルール組立体のフランジ部の円錐状部と関連して正対する嵌合部と前記矩形状のフランジ部と係合する係合部とで前記フェルール組立体の収容位置を規定してなり、キャビティ内面の側壁と前記係合部とが交差する稜線に所定の曲率半径を形成したことを特徴とするハウジングを提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光信号の送受信等に使用される光ファイバを保持する光コネクタ、特にフェルール本体を収容するに好適なコネクタハウジングに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、光通信などの光信号を送受信する接続端として用いられるフェルールは、内部の貫通孔に光ファイバを保持・固定した組立体として利用されており、この種のフェルールは一般的にはジルコニアを主成分としたセラミックスなどを射出成形等で所定形状に成形し、その後焼成して形成されて使用に供する。
そしてフェルールは光ファイバ同士を接続して通信経路を確立するために用いられる光コネクタもしくは、半導体レーザと光ファイバ等から構成される半導体レーザモジュール等にも広く用いられている。
【0003】
上記したように光信号を伝送する光ファイバは半導体モジュール等から発信された光信号を、他の光要素部品としての光コネクタを介して伝播したり、長い距離を隔てた位置に送信したりするための中継部材として光コネクタが多用されている。
この種の光コネクタは、一方のファイバからの光を他方のファイバに効率よく伝播するためには相互のフェルール端同士を正確に密着させると共にその軸線(詳細にはコア同士の軸線)を一致させることが好ましい接続形態である。光コネクタは接続現場での組立の安定性、及び接続部の保護が要求され、しかも相互接続による接続損失を最小にするためにも光ファイバのコアを正確に整列することが望ましく、製造での誤差は極力なくすことが要求されている。
光ファイバのコアの軸線の一致はμm(ミクロン)単位の接続誤差で規定されるため、接続端となる光コネクタ自体の各部品の構造は高精度の形状及び寸法が要求されるばかりか、光コネクタの組立にも細心の注意が払われるものである。
【0004】
そして、上記した光コネクタは壁などのパネル上に配置された通信用のジャックソケットの開口に挿入されることにより通信経路を確立することができる。この挿入により光コネクタのハウジング上に一体形成されたラッチが開口内でパッチン係合して容易に脱落しないように保持されている。また、光コネクタはアダプタハウジングを介して相対向接続して延長して使用することも多々ある。
【0005】
上記構成の光コネクタは例えば、特許3996335号公報に一例として開示されている。
ここで、図6、図7、図8により従来の構造を説明する。光コネクタ50は外形が矩形で且つ筒状に形成されたハウジング51が主体部をなし、その内部にキャビティ52が区画形成される。そして、ハウジング51の上部には上記したラッチ53が一体に設けられ、これがパネルなどに取り付けられたジャックソケットの開口内で係合されることによりハウジング51は保持される。前記キャビティ52内には通信経路を確立するためのフェルール55を有するフェルール組立体54が収容される。このフェルール組立体54には圧縮コイルバネ56が嵌挿されることにより、圧縮コイルバネ56の弾性復帰力によりキャビティ52内にて弾性的に進退自在に保持され、図示せぬ正対する他のフェルールと弾発的に接続されて通信経路が確立される。
61は、フェルールを塵、埃、汚れなどから保護するダストキャップである。
【0006】
上記したフェルール組立体54は図7、図8に詳細に示されるように、フェルール55とこれを保持するホルダ57とより大略構成され、ホルダ57は圧縮コイルバネ56を案内する案内筒57aと、圧縮コイルバネ56が付勢される矩形状(六角形状)のフランジ部57bとを有し、フェルール55が取り付けられる前側は前記フランジ部57bと連続した円錐状部57cが形成されている。
【0007】
そして、このフェルール組立体54は案内筒57aが挿入体58にて支持された状態でハウジング51内に収納されると共に、ハウジング51の一端の開口51b側に形成され且つ前記ホルダ57と密接に関連した形状の窪み51aと係合すると共に他端の開口51cが封止体60にて閉鎖されることにより、フェルール55の突出位置が設定される。
この封止体60による封止により突出したトリガレバ60aが上記ラッチ53上に関連づけられる。このトリガレバ60aを押圧することにより対向するラッチ53が弾性力に抗して下降し、ジャックソケットの開口に挿入された光コネクタ50は係合が解除され抜去することができる。
【0008】
【特許文献1】特許3996335号公報
【0009】
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
図6に示す光コネクタの組立後は、フランジ部57bの回動位置調整により、光ファイバコアの微妙な偏心位置が調整され得る。そのためにはハウジング51のキャビティ52内に上記矩形状(六角形状)のフランジ部57bと関連して規定された六角形状の窪み51a1とフランジ部57bとが正確に密に嵌合されていることが当然要求されるものである。
上記したフェルール組立体54はキャビティ52内に正確に収納されて使用に供されるものである。フェルール組立体54のその接続端部となるフェルール55はハウジング51内にて図7に示すような適切な収納状態であれば、被接続端との適切な通信経路が確立して高品位な信号の伝播を行うことができる。
【0011】
上記したフェルール組立体54は通常は圧縮コイルバネ56が接続端に適切な押圧力を付勢するようにキャビティ52内に収容されるため、フランジ部57bがハウジング51の窪み51a1に弾発的に落とし込まれるようにして組立てられる。
しかしながら、光コネクタを組立てる製造工程でフェルール組立体54はキャビティ52内に収容される際に、図8に示すように六角形状のフランジ部57bが関連する適切な窪み51a1に対応しないままの状態で圧縮コイルバネ56の付勢力にて保持されることがある。また、光コネクタをジャックソケットとの間で挿入・抜去を繰り返したり、中継用のアダプタに接続操作したり繰り返しの操作により、ややもすると図8に示す不完全な状態に保持される場合がある。この状態で作業者が接続作業を行うと適切な光信号の伝播が不可能になるばかりか、接続不良の原因が分からずに作業にも多大なる時間を要することがある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みなされたものであり、光コネクタとして繰り返しの着脱を容易にするとともに、光コネクタとして接続信頼性の高い構成を提供するものである。
そのためには、本発明の請求項1にあっては、
フェルール組立体をキャビティ内に収容して弾性的に進退自在に保持するハウジングであって、
前記フェルール組立体はフェルールの貫通孔の一端部に前記光ファイバが終端処理され、他端部を収容保持するホルダとより構成され、当該ホルダは背面を弾性手段の弾性力が付勢される矩形状のフランジ部を有し、ファイバが終端処理される前側は前記フランジ部と連続した円錐状部を呈しており、
前記ハウジングの一端開口部側は前記フェルール組立体のフランジ部の円錐状部と関連して正対する嵌合部と前記矩形状のフランジ部と係合する係合部とで前記フェルール組立体の収容位置を規定してなり、前記キャビティ内面の側壁と前記係合部とが交差する稜線に所定の曲率半径を形成したことを特徴とするハウジングを提供するものである。
また、本発明の請求項2では、
光ファイバを終端させる光コネクタにおいて、
フェルールの貫通孔の一端部に前記光ファイバが終端処理されると共に他端部を収容保持するホルダとよりフェルール組立体を構成してなり、前記ホルダは背面が弾性手段を案内する案内筒と弾性力が付勢される矩形状のフランジ部とを有し、ファイバが終端処理される前側は前記フランジ部と連続した円錐状部を呈しており、
内部に前記フェルール組立体を収納するよう所定形状に形成してなり、前記フェルール組立体はその光ファイバの終端側が一端開口部に突出保持されると共に他端開口部を閉蓋する蓋体との間に架設した前記弾性手段により進退自在にて保持するハウジングを備えてなり、
前記ハウジングの一端開口部側は前記フェルール組立体のフランジ部の円錐状部と関連して正対する嵌合部と前記矩形状のフランジ部と係合する係合部とで前記フェルール組立体の収容位置が規定され、前記キャビティ内面の側壁と前記係合部とが交差する稜線に所定の曲率半径を形成したことを特徴とする光コネクタをそれぞれ提供するものである。
【発明の効果】
【0013】
本発明構成の光コネクタによれば、光コネクタを組立てる製造工程でフェルール組立体はキャビティ内に円滑に収容されるよう、常にフランジ部が関連する適切な窪みに対応するように構成し、しかもフェルール組立体は安定したバネの付勢力にて保持されるので、常にコネクタの接続の信頼性が高くなるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら順次説明する。
図1は本発明に係る光コネクタの分解斜視図、図2は本発明に係る光コネクタのハウジングの縦断面図、図3はハウジングとフェルール組立体との関係を示す半部縦断面、図4(A)(B)はフェルール組立体の平面図及び縦断面、図5は測定装置の概略図である。
【0015】
図1に示すように、光コネクタ1はポリフェニルスルホン(PPSU)を含んで形成された主筐体であるハウジング2、該ハウジング2内に収容されるフェルール組立体3、該フェルール組立体3を案内する挿入体4及びポリフェニルスルホン(PPSU)を含んで形成された封止体5とより大略構成される。
ハウジング2は内部に後述するキャビティが形成された矩形状を呈し、上部には接続端側を基端として肩持ち状態に突出成形されたラッチ6を備え一体形成されており、フェルールが臨む一端開口側7にはダストキャップ8を装着可能とする。
【0016】
フェルール組立体3は図4に併せて示すように、フェルール9及び当該フェルール9を堅固に保持するホルダ10とより主体部が構成され、フェルール9はセラミックスまたはジルコニアにて射出成形などの周知の方法で形成される一方、ホルダ10はステンレスまたは真鍮などから形成されている。フェルール9は軸方向に図示せぬ光ファイバを挿通するための貫通孔を有し、ホルダ10に圧入または接着により保持される。
【0017】
ホルダ10の案内筒10cには可撓性のチューブ11が嵌挿され、その上には圧縮コイルバネ12が外嵌される。この圧縮コイルバネ12によりフェルール組立体3がキャビティ内で弾性的に進退自在に収容されることになる。
管状の挿入体4は上記チューブ11の後端部を嵌挿して圧縮コイルバネ12の端部を押圧し、封止体5とハウジング2とを長手方向にパッチン係合することによりフェルール組立体3がキャビティ内に収納されると共に、挿入体4の端部は封止体5の端部より突出して、上記図6に示した従来の光コネクタと同様に組立てられる。この組立によりフェルール組立体3は図3に示すようにキャビティ内に弾性的に収容され、ラッチ6の上にはトリガレバ5aが対応する。
【0018】
フェルール組立体3のホルダ10の詳細は図4に拡大して示すように、ホルダ10は矩形状(六角形状)のフランジ部10aを介して後側が圧縮コイルバネを案内する案内筒10cと、光ファイバが終端処理される前側は前記フランジ部10aと連続した円錐状部10bとを呈して上記と同様にステンレスまたは真鍮などから一体形成されている。
またフェルールは従来のフェルールと同様にジルコニアを主成分とするセラミックスからなり、成形、焼成により所定の円筒状に形成されている。
本実施例のフェルールおいてはシングルモード、およびマルチモードいずれの態様にでも適用しうるものである。
円筒状に形成されたフェルールは、例えば外径D:φ1.25mm、長さL:6.4mm、内径d:φ0.125mmとしてある。
【0019】
ここで、上記フェルール組立体3を収容するハウジングについて図2を用いて詳細に説明する。
ハウジング2内には前記フェルール組立体3等が収容されるよう環状円筒のキャビティ13が形成されており、フェルール9が臨む一端開口部7とキャビティ13との間には規定された六角形状の窪み14が形成されている。窪み14は上記ホルダ10の形状と対応するように関連付けられている。即ち、窪み14はホルダ10の円錐状部10bとフランジ部10aと対応するよう円錐壁(嵌合部)14b及び六角壁(係合部)14aが隣接して形成されている。ホルダ10のフランジ部10aはファイバの偏心位置をミクロン単位で調整するチューニングとして機能する。この調整は他の技術および工具が本発明の光コネクタと共に用いられる。ハウジング2内にフェルール組立体3を正しく組立てると図3に示すようにホルダ10は窪み14内に規定され、この状態で光コネクタは正規な接合が可能となるのである。
【0020】
上記窪み14の六角壁14aの壁面14a1とキャビティ内面の側壁13aとが交差する稜線には所定の曲率半径Rを有する。
当該稜線の曲率半径Rは各種の実験の結果、0.09mm≦R≦0.14mmが好ましい値である。
【実施例】
【0021】
表1に示すように試料1から試料7のキャビティを作成した。
試料1の曲率半径Rは0.07mm、試料2は0.09mmで、各試料順次0.10mm、0.12mm、0.14mm、0.16mm、0.18mmの曲率半径Rを備えた窪みを作成して実験を行った。
【0022】
測定装置は図5に概略示す。
測定装置の全体は制御部(CPU)21にて制御されており、フェルール9と正対したシリンダ装置20のプランジャ20aが往復動作することによりフェルール9に進退動作を付与する。フェルール9がプランジャ20aにて押圧されるとフェルール組立体3は上記圧縮コイルバネの力に抗して開口7内に退避する。この退避動作が上記した偏心位置調整作業となる。フェルール9の進退動作はセンサ26a、26bがセンシングしその動作はビデオカメラ25にて撮影されてモニタ24に表示される。センサ26の出力信号はカウンタ23にて計測されメモリ22に取り込まれる。プランジャの往復動作を20回、30回と各試料ごとに測定を行った。
【0023】
実験より、曲率半径Rが0.07mmの試料1はプラジャ20回の動作で15回、30回の動作では23回のフェルールの正規位置が保持された。
また、曲率半径Rが0.09mmの試料2ではプラジャ20回の動作で19回、30回の動作では28回のフェルールの正規位置が保持された。
そして、曲率半径Rが0.10mmの試料3はプラジャ20回の動作で20回、30回の動作では30回のフェルールの正規位置が保持され、組立の信頼性が確保された。
更に、試料4、試料5においても20回、30回往復動作試験で満足のいく結果が得られた。
【0024】
次に、曲率半径Rが0.16mmの試料6ではプラジャ20回の動作で18回、30回の動作では25回のフェルールの正規位置が保持された。
また、曲率半径Rが0.18mmの試料7ではプラジャ20回の動作で16回、30回の動作では22回のフェルールの正規位置が保持された。
この結果として試料2から試料5はホルダ10の窪み14内での組立状態は常に良好なものであったが、試料1、6、7は図8で示したような不完全な組立となり、製品としては接続の不具合が発生する要因となるものであった。
【0025】
【表1】

【0026】
従って、フェルール組立体のフランジ部の円錐状部と関連して正対する嵌合部と矩形状のフランジ部と係合する係合部とでフェルール組立体の収容位置が規定され、キャビティ内面の側壁と係合部とが交差する稜線の曲率半径Rは、
0.09mm≦R≦0.14mmとなる関係を満足することが良好であることが分かった。
【0027】
上記本実施例においてホルダのフランジ部が六角形状として説明したが四角形状またはその他の多角形状でも良く適宜設定可能であるから、本実施例に限定的に解釈されるものでもないことは明白である。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明に係る光コネクタの分解斜視図である。
【図2】本発明に係る光コネクタのハウジングの縦断面図である。
【図3】ハウジングとフェルール組立体との関係を示す半部縦断面である。
【図4】(A)(B)はフェルール組立体の平面図及び縦断面である。
【図5】測定装置の概略図である。
【図6】従来の光コネクタの平面図である。
【図7】従来のハウジングとフェルール組立体の関係を示す縦断面図である。
【図8】従来の光コネクタの組立不良状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【0029】
2 ハウジング
3 フェルール組立体
4 挿入体
5 封止体
6 ラッチ
9 フェルール
10 ホルダ
10a フランジ部
12 圧縮コイルバネ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フェルール組立体をキャビティ内に収容して弾性的に進退自在に保持するハウジングであって、
前記フェルール組立体はフェルールの貫通孔の一端部に光ファイバが終端処理され、他端部を収容保持するホルダとより構成され、当該ホルダは背面を弾性手段の弾性力が付勢される矩形状のフランジ部を有し、ファイバが終端処理される前側は前記フランジ部と連続した円錐状部を呈しており、
前記ハウジングの一端開口部側は前記フェルール組立体のフランジ部の円錐状部と関連して正対する嵌合部と前記矩形状のフランジ部と係合する係合部とで前記フェルール組立体の収容位置を規定してなり、前記キャビティ内面の側壁と前記係合部とが交差する稜線に所定の曲率半径を形成したことを特徴とするハウジング。
【請求項2】
光ファイバを終端させる光コネクタにおいて、
フェルールの貫通孔の一端部に前記光ファイバが終端処理されると共に他端部を収容保持するホルダとよりフェルール組立体を構成してなり、前記ホルダは背面が弾性手段を案内する案内筒と弾性力が付勢される矩形状のフランジ部とを有し、ファイバが終端処理される前側は前記フランジ部と連続した円錐状部を呈しており、
内部に前記フェルール組立体を収納するよう所定形状に形成してなり、前記フェルール組立体はその光ファイバの終端側が一端開口部に突出保持されると共に他端開口部を閉蓋する蓋体との間に架設した前記弾性手段により進退自在にて保持するハウジングを備えてなり、
前記ハウジングの一端開口部側は前記フェルール組立体のフランジ部の円錐状部と関連して正対する嵌合部と前記矩形状のフランジ部と係合する係合部とで前記フェルール組立体の収容位置が規定され、前記キャビティ内面の側壁と前記係合部とが交差する稜線に所定の曲率半径を形成したことを特徴とする光コネクタ。
【請求項3】
前記稜線の曲率半径Rは、
0.09mm≦R≦0.14mmである請求項1または2記載のハウジングまたは光コネクタ。
【請求項4】
前記矩形状のフランジ部は、
正四角形または正六角形である請求項1または2記載のハウジングまたは光コネクタ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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