説明

光ファイバ保持装置、それを備えた光コネクタ、及び光ファイバ保持方法

【課題】十分な保持力を確保しつつ、安価で容易に小型化を図ることができる光ファイバ保持装置、それを備えた光コネクタ、及び光ファイバ保持方法を提供する。
【解決手段】光ファイバ保持装置10は、板状の基盤21と、この基盤21の左右両側に一体的に設けられた弾性部22,22とを備えている。基盤21には左右に段部23が設けられていて、基盤21と弾性部22の境界線28が段部23と平行であるとともに、段部23に沿って基盤21と弾性部22との間に光ファイバ11を保持する光ファイバ保持空間24が左右に形成されている。そして、基盤21と弾性部22の境界線28が光ファイバ保持空間24に対して段部23と反対側に位置しており、両弾性部22,22が、境界線28を起点に基盤21に接近する方向、すなわち光ファイバ保持空間24を狭める方向に付勢されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は光コネクタなどで光ファイバを保持して固定するために使用される光ファイバ保持装置、それを備えた光コネクタ、及び光ファイバ保持方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、光コネクタなどの機器で光ファイバを保持して固定するための光ファイバ保持装置が知られている(例えば特許文献1,2参照)。
図9に示すように、特許文献1に記載の光ファイバ保持装置100では、基体101と、板状弾性部材102と、押圧部材103とを備えている。基体101には弾性部材である板バネ102が固定されている。押圧部材103は、基体101の上部に嵌めこみ可能に形成されており、摩擦力により基体101に固定することができる。基体101には、光ファイバ心線104を挿入するための心線挿入孔105と、光ファイバ素線106を挿入するための素線挿入孔107とが形成されている。素線挿入孔107は、基体101に形成された光ファイバ位置決め部108の先端部から基体101の内部にまで到達するように形成されている。
【0003】
この光ファイバ保持装置100では、基体101に板バネ102を固定し、光ファイバ心線104を心線挿入孔105へ挿入することにより、光ファイバ素線106の端部は、基体101の心線挿入孔105及び板バネ102の素線挿通スリットを通過し、最終的に、光ファイバ素線106の先端部が、光ファイバ位置決め部108から突出する。そして、押圧部材103を基体101の上部に嵌めこみ、固定することで光ファイバ素線106を保持する。
【0004】
また、図10に示すように、特許文献2に記載の光ファイバ保持装置110では、基盤111に光ファイバ保持用のV溝112が形成されている。基盤111上には、V溝112中心と光軸が合う位置に光半導体素子113が搭載されており、光ファイバ114の光ファイバ素線114aをV溝112に沿うように置くことによって、無調整で光学結合ができるようになっている。また、基盤111を上下から挟むようにして板バネ状のクリップ115が取り付けられており、光ファイバ素線114aをクリップ115の上部115aによってV溝112に押し付けて保持し固定している。
【0005】
【特許文献1】特開2000−321466号公報
【特許文献2】特開2000−329973号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記の光ファイバ保持装置では、弾性部材を押圧部材で押圧して弾性力を発生させたり、弾性部材を弾性変形させるための部分やつまみを設けているので、保持装置の小型化が困難であった。また、基盤と弾性部材との間で光ファイバを保持する構造であるため、それぞれの部品の仕上がり寸法と、組立状態の全てで寸法管理が要求されるとともに、部品点数が多いため、低コスト化が困難であった。
【0007】
そこで、本発明の目的は、十分な保持力を確保しつつ、安価で容易に小型化を図ることができる光ファイバ保持装置、それを備えた光コネクタ、及び光ファイバ保持方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決することのできる本発明に係る光ファイバ保持装置は、板状の基盤と、前記基盤に一体的に設けられた板状の弾性部とを備え、前記基盤には段部が設けられ、前記段部に沿って前記基盤と前記弾性部との間に光ファイバを保持する光ファイバ保持空間が形成されているとともに、前記基盤と前記弾性部の境界線が前記光ファイバ保持空間に対して前記段部と反対側に位置しており、前記弾性部が、前記境界線を起点に前記基盤に接近する方向に付勢されていることを特徴とする。
なお、弾性部は基盤に一体的に設けられているが、基盤と弾性部は、連続した同一の板状部材により形成されている構成の他、別々の板状部材を結合して一体的構成としたものであっても良い。
【0009】
本発明に係る光ファイバ保持装置において、前記基盤と前記弾性部の境界線が前記段部と平行であることが好ましい。
【0010】
また、本発明に係る光ファイバ保持装置において、前記段部において前記基盤と前記弾性部とが接触する共通の接線が形成されていることが好ましい。
【0011】
また、本発明に係る光ファイバ保持装置において、前記基盤及び前記弾性部が、一枚の弾性体を折り返して形成されていることが好ましい。
【0012】
また、本発明に係る光ファイバ保持装置において、前記段部の段差が前記光ファイバの外径よりも小さいことが好ましい。
【0013】
また、本発明に係る光コネクタは、本発明に係る光ファイバ保持装置を備えていることを特徴とする。
【0014】
また、本発明に係る光コネクタにおいて、前記弾性部を前記基盤から離れる方向に弾性変位させる変位部材を挿通可能な挿通穴が、当該光コネクタのハウジング及び前記基盤に設けられていることが好ましい。
【0015】
また、本発明に係る光ファイバ保持方法は、本発明に係る光コネクタにおける前記光ファイバ保持装置に最外層がプラスチックである光ファイバを保持させることを特徴とする。
なお、最外層がプラスチックである光ファイバとは、少なくともクラッドがプラスチックからなるプラスチックファイバ、あるいはガラスファイバの上に、プラスチックの被覆を施した光ファイバを指す。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、基盤と基盤の段部と弾性部との間に形成される光ファイバ保持空間に光ファイバを収容し、基盤に接近する方向に付勢されている弾性部により、光ファイバを基盤に押し付けて保持するため、光ファイバの保持力を維持するための特別な押圧部材を設ける必要がない。このため、部品点数を減少させて、コストの低減化及び装置の小型化を図ることができる。また、基盤と弾性部の境界線が、光ファイバ保持空間に対して段部とは反対側に位置しているため、光ファイバ保持空間に光ファイバを挿通して固定するときに、光ファイバが段部の位置から前記境界線側にずれそうな場合でも、弾性部によって光ファイバを段部に向けて押し付ける力が作用し、光ファイバを段部に沿って固定することができる。
さらに、基盤と弾性部の境界線が段部と平行であれば、段部に沿って光ファイバ保持空間が形成されており、弾性部が基盤との境界線を起点に基盤に接近する方向に付勢されているため、光ファイバの長さ方向に対して、一様な力を加えて光ファイバを固定できる。光ファイバに加わる全固定力は「一定力×固定長さ」であるため、局所的に大きな力を加えることなく、光ファイバに大きな固定力を付与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、本発明に係る光ファイバ保持装置、それを備えた光コネクタ、及び光ファイバ保持方法の実施形態の例を、図面を参照しつつ説明する。
図1は本発明の第1実施形態に係る光ファイバ保持装置を示す斜視図であり、図2(A)は光ファイバ保持装置の正面図、図2(B)は平面図、図3(A)〜(D)は光ファイバ保持装置によって光ファイバを保持する手順を示す工程図である。
【0018】
図1及び図2(A),(B)に示すように、光ファイバ保持装置10は、板状の基盤21と、この基盤21の左右両側に一体的に設けられた弾性部22,22とを備えている。基盤21には段部23が設けられていて、この段部23において基盤21と弾性部22とが、段部23の上端の角23aで接触して共通の接線L(図2(C)参照)が形成される。これら段部23及び接線L(角23a)に沿って、基盤21と弾性部22との間に光ファイバ11を保持する光ファイバ保持空間24が左右に設けられている。そして、両弾性部22,22が、基盤21に接近する方向、すなわち光ファイバ保持空間24を狭める方向(図2(A)中矢印方向)に付勢されている。
【0019】
また、左右の弾性部22と基盤21との境界線28は、それぞれ、左右の光ファイバ保持空間24に対して、段部23と反対側の位置に設けられている。このような配置により、光ファイバ保持空間24に光ファイバ11を挿通して固定するときに、光ファイバ11が段部23の位置から離れる境界線28側にずれそうな場合でも、弾性部22によって光ファイバ11を段部23に向けて押し付ける力が作用し、光ファイバ11を段部23に沿って固定することができる。
【0020】
基盤21と弾性部22の接線Lは、基盤21と弾性部22の境界線28と平行に形成されており、それにより、各光ファイバ保持空間24は、一対の光ファイバ11を配線する間隔で接線L及び境界線28に沿って形成されている。接線L及び境界線28は、基盤21の長手方向に対して直交方向に形成されており、光ファイバ保持空間24に配置する光ファイバ11が基盤21及び弾性部22(すなわち光ファイバ保持装置10)に対して直角に保持される。このように、光ファイバ11を光ファイバ保持装置10に対して直角方向に保持するので、光ファイバ保持装置10の光ファイバ11の長さ方向のサイズを小さくすることができる。また、保持した光ファイバ11の最外層がプラスチックであると、光ファイバ11と基盤21及び弾性部22の接触端部でプラスチックが微小変形し、それにより基盤21及び弾性部22に対して光ファイバ11が係止されるため、保持力を強めることができる。光ファイバ11として、光ファイバ素線あるいは光ファイバ心線と呼ばれる形態のものを使用でき、例えば、外径125μmのガラスファイバの外周に外径250μmで紫外線硬化型樹脂が被覆されたものを好適に使用可能である。また、少なくともクラッドがプラスチックからなるプラスチックファイバの上に、プラスチックの被覆を施した光ファイバも使用可能である。
【0021】
基盤21及び左右の弾性部22,22は、一枚の弾性体20を折り曲げることによって形成されている。これにより、基盤21と弾性部22から構成される光ファイバ保持空間24は同一部材によって形成されることになるため、部品点数を減少して簡易な構造とすることができるとともに、製造も容易であり、低コスト化を図ることができる。
【0022】
段部23は、基盤21から斜め下方へ折り曲げてその後、水平に折り曲げることにより形成することができる。段部23を設けることにより、光ファイバ11が光ファイバ保持空間24にない状態では、弾性部22は基盤21に向けて付勢された状態で段部23の上端の角23aに押し付けられ、その位置が固定される。段部23の高さは、保持する光ファイバ11の外径よりも小さくしておくことが望ましい。これにより、光ファイバ11を光ファイバ保持空間24に保持した状態では、弾性部22が段部23の上端の角23aから離れて、光ファイバ11は弾性部22により基盤21の水平面及び段部23に押し付けられることになり、直接光ファイバ11に接触する接触面積を大きくすることができ、保持力が増加する。また、光ファイバ11の外周が3箇所以上の接触点で保持されるため、その位置が安定する。
【0023】
また、段部23において基盤21と弾性部22とが接触する構成であると、弾性部22の基盤21に向けた付勢力を大きくしやすく、光ファイバ保持装置10の製造時に基盤21と弾性部22との隙間の幅を調整する必要がないため製造しやすく、さらに、製造した光ファイバ保持装置10の良品、不良品の判定が容易になる。
【0024】
基盤21の中央部には、左右の弾性部22の上端部22a同士の間隔よりも広い長さに左右に延びる矩形状の挿通穴25が基盤21を貫通して設けられている。そして、左右の弾性部22の上端部22a同士の間隔よりも広い幅を有する矩形板状の変位部材26を、基盤21の下方から挿通穴25を貫通させることにより、弾性部22の端部を付勢方向の反対方向(すなわち基盤21と離れる方向)へ弾性変位させて押し上げることができる。これにより、光ファイバ保持空間24を広げることができるようになっている。
【0025】
次に、光ファイバ保持装置10を用いた光ファイバ保持方法について説明する。
図3(A)に示すように、光ファイバ11を保持していない状態の光ファイバ保持装置10では、弾性部22は図3(A)中矢印A方向に付勢されているので、段部23の角23aに当接している。また、段部23の高さは光ファイバ11の外径よりも小さいので、この状態の光ファイバ保持空間24には光ファイバ11を通すことができない。
【0026】
まず、図3(B)に示すように、変位部材26を基盤21の挿通穴25に下方から挿通させ、変位部材26によって左右の弾性部22を付勢力に反して矢印B方向へ押し上げる。これにより、光ファイバ保持空間24を拡開させる。この状態で、図3(C)に示すように、光ファイバ11を光ファイバ保持空間24内の段部23に沿って配線する。段部23は、光ファイバ11が弾性部22の付勢力によって押えられた際に光ファイバ11の逃げを防止するため、光ファイバ11の位置決めを行うことができ、光ファイバ11の保持位置が固定されることになる。また、段部23の高さが光ファイバの外径よりも低いので、付勢される弾性部22によって確実に保持されることになる。そして、変位部材26を下方へ引き抜くと、図3(D)に示すように、弾性部22は付勢方向へ変位して、弾性部22、段部23、基盤21との間で光ファイバ11を押えて保持する。したがって、光ファイバ11を光ファイバ保持装置10の長手方向に対して直角方向に確実に保持するので、光ファイバ保持装置10の光ファイバ11の長さ方向のサイズを小さくすることができる。
【0027】
次に、光ファイバ保持装置10を備えた光コネクタについて説明する。
図4は本実施形態の光コネクタを示す斜視図であり、図5は光コネクタの筐体を示す斜視図であり、図6(A)〜(D)は光コネクタに光ファイバを取り付ける手順を示す工程図である。
【0028】
図4及び図5に示すように、光コネクタ30は全体矩形箱型状のハウジング31を有しており、ハウジング31の一端面31bには光コネクタ30を接続する際に相手側(レセプタクル)に挿入するために断面が小さくなった挿入部32が設けられている。挿入部32の先端面32aには、一対のプラグ部33が突出して設けられている。また、ハウジング31の上面31a後部は一段低くなっており、光ファイバ11を保持するための光ファイバ保持面34が形成されている。
【0029】
図4に示すように、この光ファイバ保持面34の先端部には、前述した光ファイバ保持装置10が搭載されている。光ファイバ保持装置10の段部23に対応して、光ファイバ保持面34の先端面34aには光ファイバ11を挿入する光ファイバ挿入穴36(図5参照)が設けられている。なお、光ファイバ挿入穴36の前方にはプラグ部33が設けられており、光ファイバ挿入穴36に挿入された光ファイバ11がプラグ部33内に収容できるようになっている。また、光ファイバ保持装置10の挿通穴25の位置に対応して、ハウジング31にもほぼ同じ開口面積の挿通穴35が貫通して設けられている。したがって、変位部材26をハウジング31の下面31c側から挿通穴35に挿入して、光ファイバ保持装置10の挿通穴25を貫通し、光ファイバ保持装置10の弾性部22を押し上げることができるようになっている。
【0030】
次に、光コネクタ30への光ファイバ保持方法について説明する。
図6(A)に示すように、光ファイバ11を保持していない状態の光ファイバ保持装置10では、弾性部22は図6(A)中矢印A方向に付勢されているので、段部23の角23a(図3(A)参照)に当接しており、この状態の光ファイバ保持空間24には光ファイバ11を通すことができない。
【0031】
まず、図6(B)に示すように、変位部材26をハウジング31の下面31c側から挿通穴35に挿入し、光ファイバ保持装置10の挿通穴35から上方へ突出させて、変位部材26によって左右の弾性部22を付勢力に反して押し上げる。これにより、図6(C)に示すように、光ファイバ保持空間24を拡開させる。この状態で、光ファイバ11を光ファイバ保持空間24内の段部23に沿って配置して、光ファイバ11の先端部をハウジング31の光ファイバ挿入穴36(図5参照)に挿入する。そして、変位部材26を下方へ引き抜くと、図6(D)に示すように、弾性部22は付勢方向へ変位して、光ファイバ11を押さえて保持する。段部23は、光ファイバ11が弾性部22の付勢力によって押えられた際に光ファイバ11の逃げを防止するので、光ファイバの位置決めを行うことができ、光ファイバの保持位置が固定されることになる。また、段部23の高さが光ファイバ11の外径よりも低いので、付勢される弾性部22によって確実に保持されることになる。さらに、光ファイバ11の最外層がプラスチックであると、光ファイバ11と基盤21及び弾性部22の接触端部でプラスチックが微小変形し、それにより基盤21及び弾性部22に対して光ファイバ11が係止されるため、保持力が強くなる。
【0032】
以上説明した光ファイバ保持装置10、光コネクタ30、光コネクタ30への光ファイバ保持方法によれば、基盤21と基盤21の段部23と弾性部22との間に形成される光ファイバ保持空間24に光ファイバを収容し、基盤21に向けて付勢されている弾性部22により、光ファイバ11を基盤21及び段部23に押し付けて保持するため、光ファイバ11の保持力を維持するための特別な押圧部材を設ける必要がない。このため、部品点数を減少させて、コストの低減化及び装置の小型化を図ることができる。また、境界線28が段部23と平行であり、段部23に沿って光ファイバ保持空間24が形成されており、弾性部22が境界線28を起点に基盤21に接近する方向に付勢されているため、光ファイバ11の長さ方向に対して一様な力を加えて光ファイバ11を固定することができる。光ファイバ11に加わる全固定力は「一定力×固定長さ」であるため、局所的に大きな力を加えることなく、光ファイバ11に大きな固定力を付与して安定した固定状態を得ることができる。
【0033】
次に、本発明の第2実施形態に係る光ファイバ保持装置について説明する。
図7(A)は第2実施形態に係る光ファイバ保持装置の正面図であり、図7(B)はその底面図であり、図8(A)〜(C)は光ファイバ保持装置によって光ファイバを保持する手順を示す工程図である。なお、前述した光ファイバ保持装置10と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略する。
【0034】
図7(A)に示すように、この光ファイバ保持装置10Aは、板状の基盤21と、この基盤21の左右両側に一体的に設けられた弾性部22を有している。弾性部22は1枚の板状の弾性体から構成されており、中央22aにおいて基盤21に固定されている。弾性部22は図7(A)中矢印で示すように基盤21に接近する方向に付勢されており、基盤21の段部23の角23aに押し付けられる。この段部23の上端の角23aで接触して共通の接線が形成される。この接線(角23a)に沿って、基盤21と弾性部22との間に光ファイバ11を保持する光ファイバ保持空間24が左右に設けられている。
【0035】
光ファイバ保持装置10Aによって光ファイバ11を保持する際には、図8(A)に示すように、弾性部22と基盤21との間に形成されている挿通路27に沿って、楔形の変位部材26Aを押込んで弾性部22を矢印方向へ押し上げる。これにより、光ファイバ保持空間24を拡開する。次いで、図8(B)に示すように、拡開された光ファイバ保持空間24内で、段部23に沿って光ファイバ11を配置する。そして、図8(C)に示すように、変位部材26Aを外して弾性部22を解放すると、弾性力によって図8(C)中矢印方向へ移動する。これにより、弾性部22と段部23と、基盤21との間に光ファイバ11が保持される。
【0036】
また、本実施形態においても、左右の弾性部22と基盤21との境界線28aは、それぞれ、左右の光ファイバ保持空間24に対して、段部23と反対側の位置に設けられている。このような配置により、第1実施形態と同様に、弾性部22によって光ファイバ11を段部23に向けて押し付ける力が作用し、光ファイバ11を段部23に沿って固定することができる。
【0037】
以上説明した光ファイバ保持装置10Aによれば、第1実施形態の光ファイバ保持装置10と同様に光ファイバ11を確実に保持することができるとともに、光ファイバ11の保持力を維持するための特別な押圧部材を設ける必要がない。また、板状の弾性体の折り曲げ加工ではなく、弾性部22と基盤21とを中央で固定して一体化することで、容易に製造できる。また、第1実施形態の光ファイバ保持装置10と同様に、上記光コネクタ30に搭載して光ファイバ11を確実に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明の第1実施形態に係る光ファイバ保持装置を示す斜視図である。
【図2】(A)は光ファイバ保持装置の正面図であり、(B)はその平面図である。
【図3】光ファイバ保持装置によって光ファイバを保持する手順を示す工程図である。
【図4】本発明の実施形態に係る光コネクタを示す斜視図である。
【図5】図4の光コネクタの筐体を示す斜視図である。
【図6】光コネクタに光ファイバを取付ける手順を示す工程図である。
【図7】(A)は本発明の第2実施形態にかかる光ファイバ保持装置の正面図であり、(B)はその底面図である。
【図8】図7の光ファイバ保持装置によって光ファイバを保持する手順を示す工程図である。
【図9】従来の光ファイバ保持装置の例を示す斜視図である。
【図10】(A)は従来の光ファイバ保持装置の例を示す平面図であり、(B)はその正面図である。
【符号の説明】
【0039】
10 光ファイバ保持装置
11 光ファイバ
20 弾性体
21 基盤
22 弾性部
22a 端部
23 段部
24 光ファイバ保持空間
25 挿通穴
26 変位部材
28,28a 基盤と弾性部の境界線
30 光コネクタ
36 光ファイバ挿入穴
L 接線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
板状の基盤と、前記基盤に一体的に設けられた板状の弾性部とを備え、
前記基盤には段部が設けられ、前記段部に沿って前記基盤と前記弾性部との間に光ファイバを保持する光ファイバ保持空間が形成されているとともに、前記基盤と前記弾性部の境界線が前記光ファイバ保持空間に対して前記段部と反対側に位置しており、
前記弾性部が、前記境界線を起点に前記基盤に接近する方向に付勢されていることを特徴とする光ファイバ保持装置。
【請求項2】
請求項1に記載の光ファイバ保持装置であって、
前記基盤と前記弾性部の境界線が前記段部と平行であることを特徴とする光ファイバ保持装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載の光ファイバ保持装置であって、
前記段部において前記基盤と前記弾性部とが接触する共通の接線が形成されていることを特徴とする光ファイバ保持装置。
【請求項4】
請求項1から3の何れか一項に記載の光ファイバ保持装置であって、
前記基盤及び前記弾性部が、一枚の弾性体を折り返して形成されていることを特徴とする光ファイバ保持装置。
【請求項5】
請求項1から4の何れか一項に記載の光ファイバ保持装置であって、
前記段部の段差が前記光ファイバの外径よりも小さいことを特徴とする光ファイバ保持装置。
【請求項6】
請求項1から5の何れか一項に記載の光ファイバ保持装置を備えていることを特徴とする光コネクタ。
【請求項7】
請求項6に記載の光コネクタであって、
前記弾性部を前記基盤から離れる方向に弾性変位させる変位部材を挿通可能な挿通穴が、当該光コネクタのハウジング及び前記基盤に設けられていることを特徴とする光コネクタ。
【請求項8】
請求項6または7に記載の光コネクタにおける前記光ファイバ保持装置に最外層がプラスチックである光ファイバを保持させることを特徴とする光コネクタへの光ファイバ保持方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate