JP4987048B2 - 光コネクタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、フェルールを保持するスリーブを有する光コネクタ装置に関する。

光コネクタ装置に用いられるスリーブとしては、割スリーブ（スリット付スリーブ）が知られている。これに対して、割スリーブの問題点を解消するものとして特許文献１乃至特許文献３がある。特許文献１乃至特許文献３に開示されたスリーブは、いずれもスリット（割部）を設けないこととする一方で、フェルールを３点（面）で支持するように構成されている。

更に、特許文献４には、特許文献１の改良技術が開示されている。

特開平１０−３１１３４号公報 特開昭５９−２０４８１４号公報 特開平５−１６４９４１号公報 特開２００６−２３４２０号公報

特許文献１乃至特許文献４のいずれに開示されたスリーブもバネ定数が高くスリーブに対するフェルールの挿入の際にフェルールが損傷する可能性がある。また、フェルールを適切に保持させるには高い精度を要求されることから、製造コストが高くなってしまうといった問題がある。

そこで、本発明は、フェルールを損傷することなく適切に保持可能なスリーブであってコストの低いスリーブを有する光コネクタ装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、第１の光コネクタ装置として、
フェルールを保持するスリーブを有する光コネクタ装置であって、
前記スリーブは、２つの縁部を有する金属平板を加工して前記縁部同士を対向させて筒状又は略筒状の本体部を有するように形成されてなるものであり、
前記本体部は、前記スリーブの軸方向と直交する直交面内において互いに離して形成された複数のフェルール当接部であって、前記スリーブが前記フェルールを保持する際に前記フェルールに当接させられるフェルール当接部を備えている
光コネクタ装置が得られる。

また、第２の光コネクタ装置として、第１の光コネクタ装置であって、
前記フェルール当接部の夫々は、前記直交面内において直線状であり、且つ、前記軸方向に沿って延びており、
前記フェルール当接部は、３つあり、略１２０度間隔で前記本体部に配置されている
光コネクタ装置が得られる。

また、第３の光コネクタ装置として、第２の光コネクタ装置であって、
前記本体部は、前記縁部同士が対向してなる縁対向部を有しており、
前記フェルール当接部の１つは、前記直交面内において、前記縁対向部の反対側に位置している
光コネクタ装置が得られる。

また、第４の光コネクタ装置として、第１乃至第３の光コネクタ装置のいずれかであって、前記スリーブを保持するスリーブホルダを更に備えた光コネクタ装置において、
前記フェルールは、光ファイバ素線とメタル導体とを含む光電気複合ケーブルの前記メタル導体と電気的に接続された状態で前記光電気複合ケーブルを保持するものであり、
前記スリーブは、前記フェルールに接触する１対のバネ部と、支持部とを備えている
光コネクタ装置が得られる。

更に、第５の光コネクタ装置として、第４の光コネクタ装置であって、
前記直交面内において、前記支持部は前記１対のバネ部の中間に位置している
光コネクタ装置が得られる。

本発明によれば、２つの縁部を有する金属平板を加工して縁部同士を対向させて（又は合わせて）略筒状又は筒状の本体部を有するようにスリーブを形成したことから、スリーブのバネ定数を下げることができ、フェルールを適切に保持することができる。

また、スリーブに対向部（合わせ部）を設けつつ加工により形成された３つのフェルール当接部によってフェルールを保持することとしたため、製造コストを下げることができる。

本発明の実施の形態による光コネクタ装置を示す斜視図である。なお、図示された光コネクタ装置の備える第１コネクタ、第２コネクタ及びアダプタは、互いに分離された状態にある。 図１の光コネクタ装置を示す分解斜視図である。 図１のIII--III線に沿った光コネクタ装置を示す断面図である。なお、図示された光コネクタ装置は接続状態にある。 図１の第１コネクタ及び第２コネクタにおいて用いられているフェルールを示す斜視図である。 図１のアダプタを示す上面図である。 図５のアダプタを示す正面図である。 図６のVII--VII線に沿ったアダプタを示す断面図である。 図５のアダプタに含まれるスリーブを示す断面図である。 図８のスリーブを示す正面図である。内接円及び外接円も併せて図示されている。 図５のＸ--Ｘ線に沿ったアダプタを示す断面図である。 図７のアダプタの変形例を示す断面図である。 図１１のアダプタに含まれるスリーブを示す斜視図である。 図１２のスリーブを示す正面図である。

以下、本発明の実施の形態による光コネクタ装置について、図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態による光コネクタ装置は、光ファイバ素線とメタル導体とを含む光電気複合ケーブルの接続用に用いられるものである。

詳しくは、図１乃至図３に示されるように、本発明の実施の形態による光コネクタ装置は、第１光電気複合ケーブル１００に接続される第１コネクタ２００と、第２光電気複合ケーブル３００に接続される第２コネクタ４００と、第１コネクタ２００と第２コネクタ４００との接続を中継するアダプタ５００とを備えている。ここで、第１光電気複合ケーブル１００は、第１光ファイバ素線１１０と、第１光ファイバ素線１１０を保護する第１保護被膜１２０と、第１保護被膜１２０の外周に配置された第１メタル導体１３０と、これらを覆う第１外被１４０とを備えており、第２光電気複合ケーブル３００は、第２光ファイバ素線３１０と、第２光ファイバ素線３１０を保護する第２保護被膜３２０と、第２保護被膜３２０の外周に配置された第２メタル導体３３０と、これらを覆う第２外被３４０とを備えている。

図２に示されるように、第１コネクタ２００は、絶縁性材料からなる第１コネクタハウジング２１０と、第１フェルール２２０と、第１被かしめ部２３０と、第１付勢部材２４０と、絶縁性材料からなる第１ストッパ２５０とを備えている。第１コネクタハウジング２１０は、図１に示されるように、アダプタ５００に係止される係止部２１２（後述）と、係止部２１２を操作するためのロック解除部２１４とを有している。

図３及び図４に示されるように、第１フェルール２２０は、絶縁性材料からなる前側部２２２と、導電性材料からなる後側部２２４とからなる。詳しくは、後側部２２４は、母材を銅で構成され、その上にニッケルメッキ及び金メッキを施してなるものであり、径の小さい小径部２２６と、径の大きい大径部２２８とを有するように構成されている。ここで、小径部２２６の外径と前側部２２２の外径とはほぼ等しい。なお、本実施の形態による第１フェルール２２０の後側部２２４には、大径部２２８の主要な部位よりも径方向に突出した肩部２２５と、肩部２２５よりも後方に延びる段差解消部２２４ａが形成されている。この段差解消部２２４ａの肉厚は、第１光電気複合ケーブル１００の第１外被１４０の肉厚に実質的に等しい。そのため、図３に示されるように、段差解消部２２４ａを第１光電気複合ケーブル１００の第１保護被膜１２０と第１メタル導体１３０との間に挿入すると、第１外被１４０を剥くことによって生じた段差を解消することができ、第１メタル導体１３０の外径を第１外被１４０の外径と実質的に等しくすることができる。更に、図３に示されるように、第１メタル導体１３０の外周と第１外被１４０との外周に亘るように、第１被かしめ部２３０を配し、その第１被かしめ部２３０をかしめることにより、第１メタル導体１３０と第１フェルール２２０の後側部２２４との電気的接続を図ることができる。

ここで、第１フェルール２２０の後側部２２４は、他の部材からなるものであってもよいが、第１メタル導体１３０との電気的接続を図るため少なくとも表面には導電性を持たせることが必要とされる。例えば、母材を樹脂で構成したのち、その表面に金属メッキを施すことにより第１フェルール２２０を構成することとしてもよい。この場合には前側部２２２と後側部２２４とを一体形成し、後側部２２４の部分のみを金属メッキして形成するようにする。但し、本実施の形態においては、第１光電気複合ケーブル１００との接続にかしめ工程を採用していることから、第１フェルール２２０の母材は上述したように、銅（金属）であることが好ましい。

第１フェルール２２０は、前側部２２２が第１コネクタハウジング２１０の前端面から更に前方に突出するようにして、且つ、前後方向に移動可能な状態で、第１コネクタハウジング２１０に保持されている。具体的には、第１フェルール２２０の大径部２２８が第１コネクタハウジング２１０に摺動可能に支持されており、後側部２２４の肩部が前方への移動限界を規定している。なお、本実施の形態による第１フェルール２２０の前側部２２２は絶縁性材料からなるものであるので、第１コネクタハウジング２１０から突出していたとしても、間違ってショートしてしまうといった問題が生じない。

本実施の形態においては、上述したようにして第１光電気複合ケーブル１００と第１フェルール２２０とを接続する際に、コイルスプリングで構成された第１付勢部材２４０にも第１光電気複合ケーブル１００を通すこととしている。その上で、それら全体を第１コネクタハウジング２１０に後方から挿入し、その後、第１ストッパ２５０を第１コネクタハウジング２１０の後方に組み込むことで、第１フェルール２２０と第１ストッパ２５０との間に第１付勢部材（コイルスプリング）２４０を圧縮した状態で収容することとしている。これにより、第１付勢部材２４０は、常時、第１フェルール２２０を前方に押圧することとなる。なお、第１付勢部材２４０を低コストの樹脂等の絶縁部材で構成することとしても良い。

本実施の形態における第２コネクタ４００は、図２及び図３に示されるように、絶縁性材料からなる第２コネクタハウジング４１０と、第２フェルール４２０と、第２被かしめ部４３０と、第２付勢部材４４０と、絶縁性材料からなる第２ストッパ４５０とを備えている。この第２コネクタ４００の各構成要素は、第１コネクタ２００の各構成要素と同一の構造等を有するものである。例えば、図１に示されるように、第２コネクタハウジング４１０は、第１コネクタハウジング２１０と同様、アダプタ５００に係止される係止部４１２（後述）と、係止部４１２を操作するためのロック解除部４１４とを有している。また、図３に示されるように、第２フェルール４２０も、絶縁性材料からなる前側部４２２と、導電性材料からなる後側部４２４とからなるものであり、後側部４２４には、第１フェルール２２０の後側部２２４における段差解消部２２４ａと同様の部位が設けられている。

本実施の形態におけるアダプタ５００は、図１乃至図３並びに図５乃至図７に示されるように、絶縁材料からなるアダプタハウジング５１０と、導電性材料からなるスリーブ５２０と、スリーブ５２０を保持する第１部位５３０及び第２部位５４０からなるスリーブホルダ５５０とを備えている。アダプタハウジング５１０には、図１に示されるように、第１コネクタ２００の係止部２１２が係止する係止孔５１２と、第２コネクタ４００の係止部４１２が係止する係止孔５１４とが形成されている。

本実施の形態によるスリーブ５２０は、図３、図８及び図９に示されるように、第１フェルール２２０と第２フェルール４２０とを保持し且つ第１フェルール２２０と第２フェルール４２０との電気的接続を図るためのものである。スリーブ５２０に第１フェルール２２０と第２フェルール４２０とが挿入されると、スリーブ５２０は、第１フェルール２２０の小径部２２６と第２フェルール４２０の小径部とを外側から把持し、それによって両者の電気的接続を図る。

図２及び図７から理解されるように、本実施の形態によるスリーブホルダ５５０は、第１部位５３０と第２部位５４０との２つのパーツからなる。詳しくは、スリーブホルダ５５０は、図７及ぶ図１０に示されるように、スリーブ５２０を収容する収容部５５４と、収容部５５４と連通する挿入口５３２，５４２とを有している。ここで、挿入口５３２，５４２の内径は、収容部５５４の内径（内壁部の径）よりも小さい。より具体的には、収容部５５４はスリーブ５２０を収容可能であるのに対して、挿入口５３２，５４２はスリーブが収容部５５４から抜け出ないように構成されている。

本実施の形態においては、スリーブ５２０を内包するようにして第１部位５３０と第２部位５４０とを組み合わせてスリーブホルダ５５０を構成し、その後、固定部５６０を用いて、スリーブホルダ５５０をアダプタハウジング５１０内に保持固定させることにより、アダプタ５００を構成している。

更に詳しくは、本実施の形態によるスリーブ５２０は、図８及び図９に示されるような構造的特徴を有している。即ち、スリーブ５２０は、２つの縁部を有する１枚の金属平板をプレス加工して、縁部同士を対向させて筒状の本体部５２２を有するように形成されたものである。本実施の形態において縁部同士が対向してなる縁対向部（合わせ部）５２４は、実質的に縁部を合わせるようにして構成されたものであり、従って、本体部５２２は前述のように筒状となっている。しかしながら、本発明はこれに制限されるものではない。例えば、縁部同士を若干離した状態において対向させることにより縁対向部５２４を構成することとしてもよく、その場合、本体部５２２は略筒状形状を有することとなる。なお、本実施の形態においては、シンプルな形状の金属平板をプレス加工してあることから、スリーブ５２０全体が本体部５２２となっているが、前端及び後端に形状的特徴を設けることとした場合であっても、適切なフェルール保持機能を確保するため、スリーブ５２０の一部に本体部５２２と認められる部分を設ける必要がある。

本体部５２２は、スリーブ５２０が第１フェルール２２０及び第２フェルール４２０を保持する際に第１フェルール２２０及び第２フェルール４２０に当接する３つのフェルール当接部５２５，５２６，５２７を備えている。これらフェルール当接部５２５，５２６，５２７は、スリーブ５２０の軸方向と直交する面（直交面）内において互いに離して形成されている。具体的には、フェルール当接部５２５は、直交面内において、縁対向部５２４の反対側に位置している。また、フェルール当接部５２６，５２７は、フェルール当接部５２５とスリーブ５２０の中心における中心角が略１２０度をなすように、配置されている。即ち、図示されたフェルール当接部５２５，５２６，５２７は、直交面内において略１２０度間隔で配置されている。このフェルール当接部５２５，５２６，５２７は、直交面内において直線状であり、また、スリーブの軸方向に沿って延びている。即ち、各フェルール当接部５２５，５２６，５２７は、細長い平板形状を有している。その結果、図９に示されるように、スリーブ５２０は、直交面内において、三角おにぎりのような形状を有することとなっている。

かかる形状のスリーブ５２０の場合、内接円と外接円との差は、スリーブ５２０の肉厚自体よりも大きくすることができる。即ち、内接円を調整してフェルール保持機能を適切なものとする一方で、図１０に示されるように、外接円を調整してスリーブホルダ５５０の収容部５５４内におけるスリーブ５２０のガタツキを防止することができる。しかも、本実施の形態のスリーブ５２０の場合、かかる調整は金属平板のプレス加工時に行ったり、その後のプレス加工によって行ったりすることができる。従って、本実施の形態によれば、コストの低いプレス加工によってスリーブ５２０の外接円及び内接円の調整を容易にでき、それによってフェルールの適切な保持とスリーブホルダ５５０内におけるガタツキ防止とを両立させることができる。

上述した実施の形態による光コネクタ装置は、光電気複合ケーブルの接続用に用いられるものであったが、上述した実施の形態にて示された概念は単なる光ケーブルの接続用に用いられる光コネクタ装置にも適用可能である。

その一方で、本発明は、上述した形状のスリーブ５２０のみに限定されるわけではない。例えば、図１１乃至図１３に示されるように、スリーブ５７０を光電気複合ケーブルの接続用により適した構成とすることとしても良い。詳しくは、スリーブ５７０もまた、２つの縁部を有する１枚の金属平板をプレス加工して、縁部同士を対向させて筒状の本体部５７２を有するように形成されたものである。そのため、スリーブ５７０も縁部同士が対向してなる縁対向部５７４を有している。また、スリーブ５７０の本体部５７２にも、上述したフェルール当接部５２５，５２６，５２７と同様に配置された３つのフェルール当接部５７５，５７６，５７７がプレス加工により設けられている。即ち、フェルール当接部５７５は、直交面内において、縁対向部５７４の反対側に位置しており、フェルール当接部５７６，５７７は、フェルール当接部５７５とスリーブ５７０の中心における中心角が略１２０度をなすように、配置されている。換言すると、図示されたフェルール当接部５７５，５７６，５７７は、直交面内において略１２０度間隔で配置されている。

ここで、スリーブ５７０は、単純な構造の金属平板をプレス加工して得られるものではなく、前端及び後端部分を所定形状に打ち抜いた後に折り曲げ加工してなるものであり、その結果、前端及び後端のそれぞれに１対のバネ部５７８と支持部５７９とを有することとなっている。このバネ部５７８は、縁対向部５７４を挟んで縁対向部５７４から同じ距離だけ離れた位置に位置する２つのフェルール当接部５７６，５７７に対応して設けられており、バネ部５７８は、第１フェルール２２０の後側部２２４の小径部２２６（又は第２フェルール４２０の小径部）と接触してフェルールとの電気的接触をより強固なものとするため、本体部５７２にて規定される内接円よりも初期状態において内側に突出している（図１３参照）。一方、支持部５７９は、縁対向部５７４に対応して設けられている。即ち、支持部５７９は、直交面内において、２つのバネ部５７８の中間に位置している。この支持部５７９は、スリーブホルダ５５０の収容部５５４の内壁とスリーブ５７０外面との間の隙間を少なくするために設けられた部分である。スリーブ５７０はスリーブホルダ５５０の収容部５５４内にガタを持った状態で収容されており、２つのバネ部５７８がスリーブ５７０の中心を通る線上から外れた位置に位置していることから、支持部５７９が設けられていない場合には、第１フェルール２２０又は第２フェルール４２０は収容部５５４内で上下方向のズレが生じる可能性があり、その結果、第１フェルール２２０又は第２フェルール４２０をスリーブ５７０に挿入する際、第１フェルール２２０又は第２フェルール４２０がスリーブ５７０の端面に当たり、挿入できなくなる、あるいは誘いが不十分になるおそれがある。しかしながら、支持部５７９を設けた場合、スリーブホルダ５５０の収容部５５４とスリーブ５７０外面との間の隙間、即ちガタが少なくなるため問題となるような上下方向のズレをなくすことができることから、第１フェルール２２０又は第２フェルール４２０をスリーブ５７０に挿入する際、スリーブ５７０への挿入が案内され、かつ確実に挿入されるようになる。

なお、支持部５７９は弾性を有していても有していなくてもどちらでも良いし、支持部５７９がスリーブホルダ５５０の内壁に最初から当接するようにしても、あるいは第１フェルール２２０又は第２フェルール４２０をスリーブ５７０に挿入した際に当接するように構成しても良い。

上述した実施の形態による光コネクタ装置は、第１コネクタ２００、第２コネクタ４００及びアダプタ５００の３部品からなるものであったが、本発明はこれに制限されるものではない。２つのフェルールを突き合わせた状態で保持するスリーブを有する光コネクタ装置であれば本発明の概念は適用可能である。例えば、第２コネクタ４００とアダプタ５００とをまとめたような構成を有する光学部品にも、本発明の概念は適用することができる。

１００ 第１光電気複合ケーブル
１１０ 第１光ファイバ素線
１２０ 第１保護被膜
１３０ 第１メタル導体
１４０ 第１外被
２００ 第１コネクタ
２１０ 第１コネクタハウジング
２１２ 係止部
２１４ ロック解除部
２２０ 第１フェルール
２２２ 前側部
２２４ 後側部
２２４ａ 段差解消部
２２５ 肩部
２２６ 小径部
２２８ 大径部
２３０ 第１被かしめ部
２４０ 第１付勢部材
２５０ 第１ストッパ
３００ 第２光電気複合ケーブル
３１０ 第２光ファイバ素線
３２０ 第２保護被膜
３３０ 第２メタル導体
３４０ 第２外被
４００ 第２コネクタ
４１０ 第２コネクタハウジング
４１２ 係止部
４１４ ロック解除部
４２０ 第２フェルール
４２２ 前側部
４２４ 後側部
４３０ 第２被かしめ部
４４０ 第２付勢部材
４５０ 第２ストッパ
５００ アダプタ
５００ａ アダプタ
５１０ アダプタハウジング
５１２ 係止孔
５１４ 係止孔
５２０ スリーブ
５２２ 本体部
５２４ 縁対向部（合わせ部）
５２５ フェルール当接部
５２６ フェルール当接部
５２７ フェルール当接部
５３０ 第１部位
５３２ 挿入口
５４０ 第２部位
５４２ 挿入口
５５０ スリーブホルダ
５５４ 収容孔
５６０ 固定部
５７０ スリーブ
５７２ 本体部
５７４ 縁対向部
５７５ フェルール当接部
５７６ フェルール当接部
５７７ フェルール当接部
５７８ バネ部
５７９ 支持部

Claims (6)

1. フェルールを保持するスリーブと、前記スリーブを保持するスリーブホルダとを有する光コネクタ装置であって、
   前記スリーブホルダは、前記スリーブを収容する収容部を有しており、
   前記スリーブは、２つの縁部を有する金属平板を加工して前記縁部同士を対向させて筒状又は略筒状の本体部を有するように形成されてなるものであり、
   前記本体部は、前記スリーブの軸方向と直交する直交面内において互いに離して形成された複数のフェルール当接部であって、前記スリーブが前記フェルールを保持する際に前記フェルールに当接させられるフェルール当接部を備えており、
   前記フェルール当接部の夫々は、前記直交面内において直線状であり、前記直交面内において前記フェルール当接部よりも長い円弧状の部位と繋がっており、これにより、前記本体部は、前記直交面内における前記本体部の内接円と外接円との間が前記スリーブの肉厚よりも大きくなるように構成されており、
   前記本体部の前記外接円は、前記スリーブが、前記スリーブホルダの前記収容部内にガタを持った状態で収容される大きさに設定されており、
   前記スリーブの前記本体部の前端及び後端の夫々には、前記フェルールに接触する１対のバネ部と、前記直交面内において前記１対のバネ部の中間に位置し、前記スリーブホルダの前記収容部の内壁と前記スリーブの外面との間の隙間を少なくする支持部とが備えられている
   光コネクタ装置。
2. 請求項１記載の光コネクタ装置であって、
   前記フェルール当接部の夫々は、前記軸方向に沿って延びており、
   前記フェルール当接部は、３つあり、略１２０度間隔で前記本体部に配置されている
   光コネクタ装置。
3. 請求項２記載の光コネクタ装置であって、
   前記本体部は、前記縁部同士が対向してなる縁対向部を有しており、
   前記フェルール当接部の１つは、前記直交面内において、前記縁対向部の反対側に位置している
   光コネクタ装置。
4. 請求項３記載の光コネクタ装置であって、
   前記１対のバネ部は、前記縁対向部を挟んで前記縁対向部から同じ距離だけ離れた位置に位置する２つの前記フェルール当接部に対応して設けられており、
   前記支持部は、前記縁対向部に対応して設けられている
   光コネクタ装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光コネクタ装置であって、
   前記フェルールは、光ファイバ素線とメタル導体とを含む光電気複合ケーブルの前記メタル導体と電気的に接続された状態で前記光電気複合ケーブルを保持するものである
   光コネクタ装置。
6. 請求項５記載の光コネクタ装置であって、
   前記スリーブの前記１対のバネ部は、前記直交面内において、前記本体部の前記内接円よりも初期状態において内側に突出している
   光コネクタ装置。

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