光モジュール

【課題】低コスト且つ簡便な方法で、円筒状部材内にフェルールが挿入される時の円筒状部材の摩耗を抑制することができる光モジュールを提供する。
【解決手段】光モジュール１は、光ファイバを保持するフェルール３を有する光コネクタ４と、フェルール３と嵌合する円筒状のフェルール受容部９を有する金属スリーブ５とを備えている。フェルール受容部９の先端面近傍の内壁面には、金属スリーブ５の周方向に延びる環状溝部１０が形成されている。環状溝部１０には、フェルール３がフェルール受容部９内に挿入される際に弾性力によりフェルール３の中心軸を金属スリーブ５の中心軸に一致させるための略リング状のフェルール姿勢アシスト部材１１が収容されている。フェルール姿勢アシスト部材１１は、フェルール３を保持する３つの保持部１２と、各保持部１２同士を繋ぐように設けられた弾性変形可能な３つの梁部１３とからなっている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信等で使用される光モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光モジュールとしては、例えば特許文献１に記載されているように、スリーブ（円筒状部材）の内壁面を低摩擦係数の材料で被覆することにより、スリーブ内にフェルールが挿入される時のスリーブ内壁面の摩耗を抑制するようにしたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１０７８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術においては、スリーブの内壁面を低摩擦係数の材料で被覆するために、スリーブの内壁面に低摩擦材料の樹脂を塗布する等の手間がかかり、コストアップとなってしまう。
【０００５】
本発明の目的は、低コスト且つ簡便な方法で、円筒状部材内にフェルールが挿入される時の円筒状部材の摩耗を抑制することができる光モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、光ファイバを保持するフェルールと、フェルールと嵌合する円筒状部材とを備えた光モジュールにおいて、円筒状部材におけるフェルールが挿入される側の端面近傍の内壁面には、円筒状部材の周方向に延びる環状溝部が設けられ、環状溝部には、フェルールが円筒状部材内に挿入される際に弾性力によりフェルールの中心軸を円筒状部材の中心軸に一致させるためのフェルール姿勢アシスト部材が収容されていることを特徴とするものである。
【０００７】
このように本発明の光モジュールにおいては、円筒状部材におけるフェルールが挿入される側の端面近傍の内壁面に設けられた環状溝部に、フェルール姿勢アシスト部材が収容されている。このため、フェルールが円筒状部材に対して傾いた状態で円筒状部材内に挿入されても、フェルールの先端がフェルール姿勢アシスト部材に接触し、フェルール姿勢アシスト部材の弾性力によってフェルールの中心軸がスリーブの中心軸に一致するようになる。そして、その状態で、フェルールが円筒状部材に嵌合されることになる。従って、円筒状部材の摩耗を抑えるために、特に円筒状部材の内壁面に低摩擦材料の樹脂等を塗布する必要は無い。これにより、低コスト且つ簡便な方法で、円筒状部材内にフェルールが挿入される時の円筒状部材の摩耗を抑制することができる。
【０００８】
好ましくは、フェルール姿勢アシスト部材は、フェルールを保持する少なくとも３つの保持部と、各保持部同士を繋ぐように設けられた弾性変形可能な少なくとも３つの梁部とを有する。このような構成では、フェルール姿勢アシスト部材は弾性変形可能な少なくとも３つの梁部を有しているので、各梁部を弾性変形させることでフェルール姿勢アシスト部材を縮径した状態で、フェルール姿勢アシスト部材を円筒状部材内に挿入して環状溝部に収容することができる。また、フェルール姿勢アシスト部材が少なくとも３つの保持部を有しているので、フェルール姿勢アシスト部材によりフェルールを安定して保持することができる。
【０００９】
また、好ましくは、フェルール姿勢アシスト部材の内径は、円筒状部材の内径よりも小さく且つフェルールの外径よりも小さい。この場合には、フェルールが円筒状部材に対して傾いた状態で円筒状部材内に挿入されるときに、フェルールの先端がフェルール姿勢アシスト部材に接触しやすくなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、低コスト且つ簡便な方法で、円筒状部材内にフェルールが挿入される時の円筒状部材の摩耗を抑制することができる。これにより、例えば円筒状部材が金属で形成され、フェルールがセラミックで形成されている場合、円筒状部材の金属が摩耗してフェルールに付着することでフェルールの外形寸法が変化するといった不具合を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係わる光モジュールの一実施形態を示す斜視図（一部断面を含む）である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】金属スリーブの斜視図（一部断面を含む）である。
【図４】フェルール姿勢アシスト部材の斜視図である。
【図５】フェルール姿勢アシスト部材の正面図及び側面図である。
【図６】フェルール姿勢アシスト部材に外力がかかる様子を示す側面図である。
【図７】金属スリーブのフェルール受容部内にフェルール姿勢アシスト部材を挿入する状態を示す斜視図（一部断面を含む）である。
【図８】フェルール受容部の環状溝部にフェルール姿勢アシスト部材が収容された状態を示す斜視図（一部断面を含む）である。
【図９】従来一般の光モジュールの一例を示す斜視図（一部断面を含む）である。
【図１０】フェルール及び金属スリーブの中心軸がずれた状態で、フェルールが金属スリーブ内に挿入される様子を示す概略断面図である。
【図１１】フェルールが金属スリーブのフェルール受容部内に挿入される状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係わる光モジュールの好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係わる光モジュールの一実施形態を示す斜視図（一部断面を含む）であり、図２は、図１のII−II線断面図である。
【００１４】
各図において、本実施形態の光モジュール１は、レーザダイオードやフォトダイオード等の光素子を有するモジュール本体２と、光素子と光学的に結合される光ファイバを保持するフェルール３を有する光コネクタ４と、モジュール本体２に連結された金属スリーブ５と、この金属スリーブ５に固定されたレセプタクル６とを備えている。レセプタクル６には、光コネクタ４のハウジング７を係止する１対のラッチレバー８が設けられている。
【００１５】
金属スリーブ５は、セラミック製のフェルール３と協働し、光コネクタ４の粗い寸法精度（誤差）を吸収して光ファイバを光素子に対して整列させるものである。金属スリーブ５は、図１及び図３に示すように、フェルール３と嵌合する円筒状のフェルール受容部９を有している。フェルール受容部９の内径とフェルール３の外径との内外径精度（公差）は、約１μｍ以下である。フェルール受容部９の先端部（金属スリーブ５におけるフェルール３が挿入される側の端部）の内壁面には、面取り９ａが形成されている。
【００１６】
フェルール受容部９の先端面近傍の内壁面には、金属スリーブ５の周方向に延びる環状溝部１０が面取り９ａに隣接して形成されている。環状溝部１０の側面１０ａは、金属スリーブ５の中心軸に対して４５度の角度で傾斜している。なお、金属スリーブ５の中心軸に対する側面１０ａの角度としては、３０度〜９０度の範囲内であれば良い。
【００１７】
このような環状溝部１０には、略リング状のフェルール姿勢アシスト部材１１が収容されている。フェルール姿勢アシスト部材１１は、フェルール３がフェルール受容部９内に挿入される際に弾性力によりフェルール３の中心軸をフェルール受容部９（金属スリーブ５）の中心軸に一致させるための弾性部材である。具体的には、フェルール姿勢アシスト部材１１は、熱可塑性を有する樹脂材料（例えばＰＰＳやポリカーボネート等）で形成されている。
【００１８】
フェルール姿勢アシスト部材１１は、図４及び図５に示すように、フェルール３の外周面と接触しフェルール３を保持する３つの保持部１２と、各保持部１２同士を繋ぐように設けられた弾性変形可能な３つの梁部１３とからなっている。各保持部１２は、等間隔で配置され、環状溝部１０に嵌合するように梁部１３に対して外側に突出した形状をなしている。
【００１９】
梁部１３は、保持部１２の一側部から隣接する保持部１２の他側部に向かうように、フェルール姿勢アシスト部材１１の周方向に対してクロス状に延びている。これにより、梁部１３がフェルール姿勢アシスト部材１１の周方向に延びる場合に比べて梁部１３が長くなるため、梁部１３はバネとしての機能を十分発揮することが可能となる。
【００２０】
フェルール姿勢アシスト部材１１の内径は、フェルール受容部９の内径よりも小さく、且つフェルール３の外径よりも小さくなっている。図６に示すように、フェルール姿勢アシスト部材１１に外側からの外力が加わると、梁部１３が内側に弾性変形し、フェルール姿勢アシスト部材１１の外径がフェルール３の外径（≒フェルール受容部９の内径）よりも小さくなる。フェルール姿勢アシスト部材１１への外力の付加を解除すると、梁部１３のバネ力によってフェルール姿勢アシスト部材１１は元の状態（形状）に戻る。
【００２１】
また、フェルール姿勢アシスト部材１１の内側にフェルール３を挿通させると、梁部１３が外側に弾性変形して、保持部１２が外側に押し広げられる。フェルール３がフェルール姿勢アシスト部材１１から抜去されると、梁部１３のバネ力によってフェルール姿勢アシスト部材１１は元の状態に戻る。
【００２２】
このようなフェルール姿勢アシスト部材１１を金属スリーブ５のフェルール受容部９に装着する際には、図７に示すように、フェルール姿勢アシスト部材１１をフェルール受容部９の先端のフェルール挿入口からフェルール受容部９内に挿入する。このとき、フェルール姿勢アシスト部材１１を治具等でつまんでフェルール姿勢アシスト部材１１に外力を与えることで、上述したように梁部１３の弾性変形によりフェルール姿勢アシスト部材１１が縮径されるため、フェルール姿勢アシスト部材１１をフェルール受容部９内に容易に挿入することができる。
【００２３】
そして、フェルール受容部９内における環状溝部１０の位置でフェルール姿勢アシスト部材１１をフリーにすると、図８に示すように、梁部１３の弾性変形が開放されてフェルール姿勢アシスト部材１１の外径が広がり、保持部１２が環状溝部１０に嵌まり込むようになる。このとき、環状溝部１０の手前側（フェルール挿入口側）及び奥側にはフェルール受容部９の壁が存在しているので、金属スリーブ５の軸方向に対するフェルール姿勢アシスト部材１１の動きが規制され、フェルール姿勢アシスト部材１１が金属スリーブ５内から抜け出ることは無い。
【００２４】
その後、図１に示すように、フェルール３が金属スリーブ５のフェルール挿入口からフェルール受容部９内に挿入される。
【００２５】
ここで、比較例として、従来一般の光モジュールの一例を図９に示す。同図に示す光モジュール５０では、金属スリーブ５のフェルール受容部９に上記の環状溝部１０は形成されておらず、またフェルール受容部９に上記のフェルール姿勢アシスト部材１１は装着されていない。光モジュール５０の他の構造は、上記の光モジュール１と同様である。
【００２６】
このような光モジュール５０において、フェルール３を金属スリーブ５のフェルール受容部９内に挿入する際に、図１０に示すように、両者の中心軸がずれていると、フェルール３が金属スリーブ５に対して傾いた状態でフェルール受容部９内に挿入されることとなる。
【００２７】
このとき、上述したようにフェルール受容部９の内径とフェルール３の外径との公差は１μｍ程度と極めて小さいため、フェルール３の先端がフェルール受容部９の内壁面に当たり、フェルール３の姿勢を金属スリーブ５に揃えようとするモーメントがフェルール３に発生し、このモーメントによってフェルール受容部９とフェルール３との接触点で摩擦が生じることとなる（図１０参照）。このため、金属スリーブ５が摩耗し、金属スリーブ５の金属がフェルール３に付着することで、フェルール３の外形寸法が変化し、結果的に金属スリーブ５とフェルール３との所望の嵌合特性が得られないことがある。
【００２８】
これに対し本実施形態では、金属スリーブ５におけるフェルール受容部９の先端近傍の内壁面に環状溝部１０を形成し、この環状溝部１０内に略リング状のフェルール姿勢アシスト部材１１を収容したので、図１１に示すように、フェルール３がフェルール受容部９内に挿入される際に、フェルール３が金属スリーブ５に対して傾いた状態（モーメントＭが生じた状態）となっていても、フェルール３の先端が最初にフェルール姿勢アシスト部材１１に当たるようになる。
【００２９】
このとき、フェルール姿勢アシスト部材１１は、梁部１３の弾性変形によりフェルール３を受け止め、梁部１３の弾性力によりフェルール３を支えて押し戻そうとする。すると、フェルール３には、フェルール姿勢アシスト部材１１によってモーメントＭに拮抗する力Ｐが働くようになる。このため、フェルール３の中心軸が金属スリーブ５の中心軸に略一致するように、フェルール姿勢アシスト部材１１によりフェルール３が押されることとなる。つまり、フェルール３の先端がフェルール受容部９の内壁面（金属部分）に接触する前に、フェルール３に生じたモーメントＭがキャンセルされる。これにより、金属スリーブ５とフェルール３との接触による金属スリーブ５の摩耗を抑制することができる。
【００３０】
以上のように本実施形態によれば、フェルール姿勢アシスト部材１１を設けることにより、金属スリーブ５の摩耗を抑制するために金属スリーブ５の内壁面に樹脂コーティングを施す必要が無くなる。従って、低コストで且つ簡単な方法で、フェルール受容部９内にフェルール３が挿入される際の金属スリーブ５の摩耗を抑制することができる。従って、金属スリーブ５の摩耗に起因したフェルール３の外形寸法の変動を防止し、金属スリーブ９とフェルール３との所望の嵌合特性を得ることが可能となる。また、光モジュール１の製造工数や製造リードタイムの削減を図ることもできる。
【００３１】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、フェルール姿勢アシスト部材１１を、３つの保持部１２と可撓性を有する３つの梁部１０とからなる略リング状構造としたが、保持部１２及び梁部１３の数としては、特にそれには限られない。ただし、フェルール３を安定して保持するためには、保持部１２は３つ以上あるのが望ましい。また、フェルール姿勢アシスト部材１１の形状としては、特に略リング状に限られず、例えば梁部１３の数を保持部１２の数よりも少なくしたＣ型形状であっても良い。
【符号の説明】
【００３２】
１…光モジュール、３…フェルール、５…金属スリーブ（円筒状部材）、９…フェルール受容部、１０…環状溝部、１１…フェルール姿勢アシスト部材、１２…保持部、１３…梁部。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを保持するフェルールと、前記フェルールと嵌合する円筒状部材とを備えた光モジュールにおいて、
前記円筒状部材における前記フェルールが挿入される側の端面近傍の内壁面には、前記円筒状部材の周方向に延びる環状溝部が設けられ、
前記環状溝部には、前記フェルールが前記円筒状部材内に挿入される際に弾性力により前記フェルールの中心軸を前記円筒状部材の中心軸に一致させるためのフェルール姿勢アシスト部材が収容されていることを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記フェルール姿勢アシスト部材は、前記フェルールを保持する少なくとも３つの保持部と、前記各保持部同士を繋ぐように設けられた弾性変形可能な少なくとも３つの梁部とを有することを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項３】
前記フェルール姿勢アシスト部材の内径は、前記円筒状部材の内径よりも小さく且つ前記フェルールの外径よりも小さいことを特徴とする請求項１または２記載の光モジュール。

【図１】