JPH05164941A - 光ファイバコネクタ用案内スリーブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 挿入されるフェルールの芯出しを精度良く行
なう事ができる案内スリーブを提供する事を目的とす
る。 【構成】 光ファイバコネクタ用案内スリーブ１は、所
定の外径を有する一対のフェルールを中心軸に沿って反
対方向から受け入れて互いに当接可能に支持する機能を
有する筒状部材２から構成されている。筒状部材２は周
方向に閉じており且つ少なくとも径方向に弾性変形可能
である。筒状部材２の内面４には周方向に沿って均衡の
とれた間隔で配列され且つ中心軸方向に沿って延設され
た少なくとも三本の支持条５が形成されている。各支持
条５と中心軸との間の自由半径距離がフェルール外径の
半分量よりも僅かに小さく設定されている。かかる構造
を有する筒状部材２の開口３からフェルールを挿入する
と、その外周面は各支持条５によって中心軸方向に締め
付けられ同心度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光通信に用いられる光フ
ァイバ又は被覆された光ファイバケーブルを相互に結合
する光ファイバコネクタの構造に関する。より詳しく
は、一対の光ファイバの先端を支持固定する一対のフェ
ルールを互いに同心的に整合させて案内し且つ当接する
為に用いられる案内スリーブの形状に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバコネクタは、信号光が伝播す
るファイバのコア部分を正しく整合させて結合する様な
構造を有する。この為に、光ファイバ開放端部を支持固
定しているフェルールを案内する為の案内スリーブが広
く用いられている。従来の典型的な案内スリーブの形状
を図８に示す。図示する様に、従来の案内スリーブ１０
１は、軸方向の全長に渡り１本のスリ割り１０３が形成
された円筒部材からなる。この円筒部材は弾性材料から
構成されているとともに、その自由内径（外力が加わら
ない状態での内径）は、これに挿入されるフェルール１
０２の外径より僅かに小さく設定されている。かかる構
成を有する案内スリーブ１０１の両端開口部から一対の
フェルール１０２を各々挿入すると、フェルール１０２
は案内スリーブ１０１の弾性力で締め付けられるととも
に、互いにフェルール端面が接触し軸合わせされた状態
で整列される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図９は、フェルール１
０２を挿入した状態における案内スリーブ１０１の形状
を示す断面図である。案内スリーブ１０１は弾性変形可
能であり、フェルール１０２を挿入するとスリ割り１０
３を境にして両方向に押し拡げられる。前述した様に、
案内スリーブ１０１の自由内径はフェルール１０２の外
径に比べて僅かに小さく設定されており、押し拡げられ
た状態で案内スリーブ１０１の内周面とフェルール１０
２の外周面との間には、両部材の当接箇所を除いてクリ
アランス１０４が生じる。フェルール１０２と案内スリ
ーブ１０１は、スリ割り１０３の両内端部の２カ所及び
中心軸に関しスリ割り１０３と対向する内周部の１カ所
で互いに当接支持されており、断面で見ると三点支持構
造となっている。矢印で示す様に、各当接箇所には中心
軸に向かう弾性応力が発生し略フェルール１０２の中心
軸と案内スリーブ１０１の中心線とが一致する様に締め
付け保持している。

【０００４】しかしながら、図から明らかな様に、スリ
割り１０３に沿った２カ所の当接部分は互いに接近して
おり、所謂均衡のとれた三点支持構造になっておらず、
フェルール１０２の位置決めが不安定でありばらつきが
生じるという問題点がある。

【０００５】一般に、光ファイバの結合に必要とされ
る、両側のコア同士の軸合わせ精度は、光ファイバの構
造によっても異なるが、通常１μｍから１０μｍの程度
である。これより大きい軸合わせ誤差がある時は、光フ
ァイバコネクタ部分での結合損失が著しく増大してしま
う。従って、損失の少ない光結合を行なう為には、まず
各光ファイバ１０５のコア中心とこれを保持固定するフ
ェルール１０２との同心性を十分に保つ必要がある。次
に、各フェルール１０２の外径寸法自体及び案内スリー
ブ１０１の自由内径寸法を上記精度の範囲に加工する必
要がある。従って、フェルール及び案内スリーブを極め
て高精度で加工しなければならない。

【０００６】しかしながら、仮に各部品を高精度に仕上
げたとしても、前述した様にスリ割り型の案内スリーブ
１０１では周方向に関し偏りのある三点支持構造となる
為、各部品の寸法誤差との相乗作用により、中心軸のズ
レが避けられなかった。この為、個々の光ファイバコネ
クタによって結合損失にも相当のバラツキが生じ歩留の
点で必ずしも満足できるものではなかった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の問
題点あるいは課題に鑑み、本発明は光ファイバの軸合わ
せを高精度で実現でき結合損失を低く抑える事が可能な
構造を有する改良された光ファイバコネクタ用案内スリ
ーブを提供する事を目的とする。かかる目的を達成する
為に講じられた手段は以下の通りである。即ち、本発明
にかかる光ファイバコネクタ用案内スリーブは、基本的
に、所定の外径を有する一対のフェルールを中心軸に沿
って反対方向から受け入れて互いに当接可能に支持する
機能を有する筒状部材からなる。特徴的構成要件とし
て、該筒状部材は周方向に閉じており且つ少なくとも径
方向に弾性変形可能となっている。加えて、該筒状部材
の内面には周方向に沿って等間隔に配列され且つ中心軸
方向に沿って延設された少なくとも三本の支持条が形成
されている。さらに、各支持条と中心軸との間の自由半
径距離がフェルール外径の半分より僅かに小さく設定さ
れている。

【０００８】好ましくは、該筒状部材は、個々の支持条
が設けられた肉厚部と弾性変形可能な薄肉部とが周方向
に沿って交互に配列した形状を有する。具体的には、筒
状部材を内面加工してサライ溝を形成し薄肉部とすると
ともに、隣接する内面サライ溝の境界に沿って支持条が
形成される。

【０００９】他の態様によれば、筒状部材は径方向内側
に向って塑性変形した凸条部を有しており、個々の支持
条を規定している。

【００１０】さらに別の態様によれば、筒状部材は弾性
変形可能であり且つ個々の支持条を規定する薄肉部と、
内面逃げ溝の形成された厚肉部とが交互に配列した形状
を有している。具体的には、薄肉部を外面研削して形成
するとともに、厚肉部の内面逃げ溝は内面研削により形
成する。

【００１１】

【作用】本発明によれば、案内スリーブを構成する筒状
部材の内面には、その周方向に沿って等間隔に配列され
且つ中心軸方向に沿って延設された少なくとも三本の支
持条が形成されている。各支持条と中心軸との間の自由
半径距離は、フェルール外径の半分量より若干小さく設
定されている。従って、筒状部材の両端から一対のフェ
ルールを挿入すると、径方向外側に向って弾性変形され
た筒状部材に発生する応力によって締め付けられる。こ
の時、各フェルールは複数の支持条により多点支持さ
れ、中心軸上に整合する。即ち、各支持条はフェルール
外面に対して中心軸方向に応力を加えるとともに、個々
の支持条が等角度間隔で配列されているので、均衡のと
れた多点支持例えば三点支持が可能となり、従来に比し
同心性に優れた保持案内構造が得られる。

【００１２】

【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図１は、本発明にかかる光ファイバコ
ネクタ用案内スリーブの第１実施例を示す模式的な斜視
図である。図示する様に、案内スリーブ１は一対のフェ
ルール（図示せず）を中心軸に沿って反対方向から受け
入れて互いに当接可能に支持する機能を有する筒状部材
２から構成されている。本例においては、筒状部材２は
フェルールを挿入する為に両端に設けられた開口３（一
方のみを図示）を有する円筒部材を用いている。円筒部
材２は従来のスリ割りが設けられた構造と異なり、周方
向に沿って完全に閉じており且つ少なくとも径方向に弾
性変形可能な材料例えば金属から構成されている。円筒
部材２の内面４には少なくとも三本の支持条５が形成さ
れている。個々の支持条５は、円筒部材２の周方向に沿
って等間隔に配列されているとともに、中心軸方向（円
筒部材２の長手方向）に沿って延設されている。

【００１３】図２は図１に示す円筒部材２の断面形状を
示す。本例においては、三本の支持条５が周方向に沿っ
て１２０度間隔で配列されている。なお、支持条５の本
数は三本に限られるものではなくこれ以上であっても良
い。又、複数の支持条の全てが等角度間隔で配列される
必要はなく、全体的に見て幾何学的に均衡のとれた支持
構造が得られる様にすれば良い。各支持条と中心軸との
間の自由半径距離Ｒは、フェルール外径の半分量より僅
かに小さく設定されている。

【００１４】本実施例においては、円筒部材２は、個々
の支持条が設けられた厚肉部６と、主体的に弾性変形可
能な薄肉部７とが周方向に沿って交互に配列した断面形
状を有している。この薄肉部７は円筒部材２の内面に長
手方向に沿ってサライ溝８を形成する事により設けられ
る。このサライ溝８は、例えば上述した自由半径距離Ｒ
よりも小さな半径ＲＣを有する研削ツールを半径方向外
側に向って偏心させた状態で内面研削を行なう事により
加工できる。この様にすると、厚肉部６には、隣接する
内面サライ溝８の境界に沿って支持条５が形成される事
になる。なお、各支持条５の自由半径距離Ｒを精密に揃
える為、半径Ｒを有する研削ツールを用いて同心的な内
面研削を行ない仕上げ加工を施しても良い。

【００１５】図３は図１に示す案内スリーブにフェルー
ルを組み込んだ状態を示す断面図である。フェルール９
の外径Ｄの半分量よりも各支持条５の自由半径距離が小
さく設定されているので、フェルール９を挿入すると各
支持条５は径方向外側に押し拡げられ、厚肉部６は矢印
ＳＯＵＴで示す様に外側に弾性変形する。一方、隣接す
る厚肉部６の間に位置する薄肉部７は、厚肉部の変形Ｓ
ＯＵＴとバランスをとる為に矢印ＳＩＮで示す様に径方
向内側に弾性変形する。しかしながら、予めサライ溝８
の深さを所定量にとっているので、薄肉部７がフェルー
ル９の外周に接する事はない。

【００１６】厚肉部６が径方向外側に変形すると、各支
持条５に応力Ｆが生じ、フェルール９を中心に向って締
め付ける。この時、等間隔で配列された支持条５はフェ
ルール９に対して幾何学的に均衡のとれた応力Ｆを中心
に向って加えるので、光ファイバ１０のコア中心は精度
良くフェルールの中心軸Ｏに整列できる。結合すべき一
対のフェルールの外径寸法にバラツキがあっても、本発
明にかかる案内スリーブを用いれば精度良く同心的に案
内されるので、一対のコア中心は互いに整合する。

【００１７】図１１に、第１実施例の変形例を示す。こ
の例では支持条５の設けられた厚肉部６の外周部を研削
してその肉厚を薄くしている。これにより筒状部材２は
より弾性変形し易くなり安定したフェノール支持構造が
得られる。なお、本例の場合外面研削は平サライとなっ
ているがこれに限られるものではなく凹曲面サライであ
っても良い。

【００１８】図４は、本発明にかかる光ファイバコネク
タ用案内スリーブの第２実施例を示す断面図である。本
例においては、一定の肉厚を有する円筒部材２が用いら
れている。この円筒部材２も例えば高弾性金属材料から
構成される。この円筒部材２は、径方向内側に向って塑
性変形した凸条部１１を有しており、前述した支持条５
を規定する。この凸条部１１は例えばプレス加工により
形成できる。図示する様に、支持条５の自由半径距離Ｒ
に一致する寸法を有する円柱状の受け１２を円筒部材２
の内部に同心的に挿入した後、矢印で示す様に外側から
半径方向内側に向ってプレスにより塑性変形を起こせば
良い。

【００１９】本実施例においては一定の肉厚を有する円
筒部材２に対して塑性変形を加える事により支持条５を
形成しただけで、そのまま案内スリーブになる。従っ
て、図２に示す第１実施例に比べて加工が簡単になると
いうメリットがある。

【００２０】図５は本発明にかかる光ファイバコネクタ
用案内スリーブの第３実施例を示す断面図である。本例
においては、断面が略三角形状を有する筒状部材が用い
られている。この筒状部材２は、薄肉部１６と厚肉部１
７が交互に配列した断面形状を有する。薄肉部１６は弾
性変形可能であり且つ個々の支持条５を規定している一
方、厚肉部１７には内面逃げ溝１８が設けられている。
かかる構成を有する筒状部材２にフェルール（図示せ
ず）を挿入すると、薄肉部１６が径方向外側に変形して
支持条５により締め付けられ均衡のとれた三点支持が実
現できる。この時、一対の支持条５の間に位置する厚肉
部１７は径方向内側に変位するので、フェルール外周と
の当接を避ける為に内面逃げ溝１８が設けられている。

【００２１】かかる断面形状を有する筒状部材２は、例
えば点線で示す様に一定の肉厚を有する円筒金属材料を
加工して得る事ができる。即ち、円筒材料の外面を研削
する事により薄肉部１６が形成できるとともに、円筒材
料の内面研削を行なう事により逃げ溝１８が形成でき
る。

【００２２】前述した２個の実施例と異なり、本実施例
においては支持条５が薄肉部１６で形成されている為、
断面で見た場合フェルールの外周に対する接触面積が大
きくなり、フェルールを包み込む形となるのでより安定
した三点支持構造が実現できる。

【００２３】図６は、本発明にかかる案内スリーブを用
いて構成された光ファイバコネクタの構成例を示す模式
的な断面図である。この光ファイバコネクタ２０は、一
方の光ファイバ１０Ａの先端に固定された一方のフェル
ール９Ａと、他方の光ファイバ１０Ｂの先端に固定され
た他方のフェルール９Ｂとを互いに同心上で整合して結
合する為のものである。この為に、案内スリーブ１が組
み込まれている。この案内スリーブ１は前述した様に特
有の断面形状を有する筒状部材からなり、一対のフェル
ール９Ａ及び９Ｂを中心軸に沿って反対方向から受け入
れて互いに当接可能に支持する。案内スリーブ１はホル
ダ２１に収納されている。ホルダ２１は案内スリーブを
無支持状態で格納する為の中空部２２を有するととも
に、フランジ２３を備えており光通信装置本体等の取り
付け板に固定可能となっている。ホルダ２１の一方端部
にはキャップ２４Ａがねじ止めにより締結されている。
又、他方端部にも同様の構造を有するキャップ２４Ｂが
ねじ止め締結されている。これらのキャップ２４Ａ，２
４Ｂは対応する各フェルール９Ａ，９Ｂと係合しながら
個々のフェルールを案内スリーブ１に押し込み互いに結
合した状態でホルダ２１の両端部に取り付けられる。な
お、ホルダの中空部２２には、必要に応じて止め輪２５
が挿入されており、案内スリーブ１の軸方向移動を規制
している。又、本例においてはキャップは袋ねじとなっ
ておりホルダ２１の端部外周に切られたねじと係合する
様になっているが、必ずしもこれに限られるものではな
い。締結方式としては、他にバヨネット形式やはまり止
め構造を採用する事もできる。又、図６に示した光ファ
イバコネクタは本発明にかかる案内スリーブ１の使用方
法を説明する為の一例であって、必ずしもこのコネクタ
構造に限られるものではない。又、本例においては案内
スリーブ１への挿入を容易にする目的で、フェルール９
Ａ，９Ｂの先端にはテーパが付されているが、必ずしも
テーパを付する必要はない。

【００２４】前述した様に、ホルダの中空部２２に収納
されている筒状部材１は、周方向に閉じており且つ少な
くとも径方向に弾性変形可能である。筒状部材１の内面
には周方向に沿って均衡のとれた間隔例えば等間隔で配
列され且つ中心軸方向に沿って延設された少なくとも三
本の支持条が形成されている。各支持条と中心軸との間
の自由半径距離がフェルール９Ａ，９Ｂの外径の半分量
より僅かに小さく設定されている。従って、筒状部材１
はその両端から挿入された一対のフェルール９Ａ，９Ｂ
を締め付けるとともに、等角度間隔で配置された各支持
条により均衡のとれた多点支持を行なう。この為、一対
のフェルール９Ａ，９Ｂの間に外径寸法のバラツキがあ
っても、光ファイバ１０Ａ，１０Ｂのコアは正確に中心
軸上に整合する。従って、結合損失の少ない光ファイバ
コネクタを得る事ができる。

【００２５】一般に、フェルール外径は精度良く仕上げ
る事を要求されるが、一定の許容差が認められている。
例えば、ＪＩＳの規格によれば、２．４９９mmの公称外
径に対して１μｍの許容差が認められている。本発明に
かかる案内スリーブは均衡のとれた多点支持を採用して
おり、フェルール外径の許容差を吸収する事ができる。
これに対して、図９に示すスリ割りを備えた従来の案内
スリーブでは個々のフェルールの許容差が直接コアの中
心軸からのズレをもたらすので好ましくない。この点に
ついて、図１１を参照して詳細に説明する。図１１は図
９のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。従来の案内スリー
ブ１０１に収納された一対のフェルール１０２は、中心
軸に関しスリ割り１０３と対向する案内スリーブの内面
１０６に必ず当接する構造となっている。この為、当接
箇所を基準として光ファイバ１０５のコア中心が決めら
れる。上述した様に、個々のフェルールの外径寸法には
所定の許容差例えば１μｍが認められているので、結合
される一対のフェルール１０２のコア中心の間には、最
大で０．５μｍの相対的な偏心が生じる事になる。

【００２６】最後に、図７は本発明にかかる案内スリー
ブ１の変形例を示す断面図である。この案内スリーブに
用いられる筒状部材２６は、前述した各実施例と略同様
な形状を有する。異なる点は、筒状部材２６の両端にテ
ーパを付している事であり、フェルールの挿入を容易に
している。この他、筒状部材には様々な変形例が考えら
れるが、均衡のとれた多点支持構造を有する限り本発明
の範疇に含まれる事は言うまでもない。

【００２７】

【発明の効果】上述した様に、本発明によれば、案内ス
リーブを構成する筒状部材を周方向に沿って閉じた形状
にするとともに弾性変形可能な構造としている。そし
て、筒状部材の内面に等角度間隔で形成された例えば三
本の支持条を設けフェルールを支持する様にしている。
所謂幾何学的に見て均衡のとれた多点支持例えば三点支
持を行なうので、フェルール外径にバラツキがあっても
コア中心を高精度で整合させる事ができ、従来に比し結
合損失を顕著に低減する事ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる光ファイバコネクタ用案内スリ
ーブの第１実施例を示す模式的な斜視図である。

【図２】第１実施例の形状を示す断面図である。

【図３】第１実施例の案内スリーブにフェルールを組み
込んだ状態を示す断面図である。

【図４】本発明にかかる案内スリーブの第２実施例を示
す断面図である。

【図５】本発明にかかる案内スリーブの第３実施例を示
す断面図である。

【図６】本発明にかかる案内スリーブを組み込んだ光フ
ァイバコネクタの一例を示す断面図である。

【図７】本発明にかかる案内スリーブの一変形例を示す
模式的な縦断面図である。

【図８】従来の案内スリーブを示す模式的な斜視図であ
る。

【図９】従来の案内スリーブにフェルールを組み込んだ
状態を示す断面図である。

【図１０】図９に示すＸ−Ｘ線に沿って切断した断面図
である。

【図１１】図１及び図２に示す第１実施例の変形例を示
す断面図である。

【符号の説明】

１ 案内スリーブ ２ 筒状部材 ４ 内面 ５ 支持条

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の外径を有する一対のフェルールを
   中心軸に沿って反対方向から受け入れて互いに当接可能
   に支持する機能を有する筒状部材からなる光ファイバコ
   ネクタ用案内スリーブにおいて、 該筒状部材は周方向に閉じており且つ少なくとも径方向
   に弾性変形可能であるとともに、該筒状部材の内面には
   周方向に沿って均衡のとれた間隔で配列され且つ中心軸
   方向に沿って延設された少なくとも三本の支持条が形成
   されており、さらに各支持条と中心軸との間の自由半径
   距離がフェルール外径の半分量より小さく設定されてい
   る事を特徴とする光ファイバコネクタ用案内スリーブ。
2. 【請求項２】 該筒状部材は、個々の支持条が設けられ
   た厚肉部と弾性変形可能な薄肉部とが周方向に沿って交
   互に配列した形状を有する事を特徴とする請求項１に記
   載の光ファイバコネクタ用案内スリーブ。
3. 【請求項３】 該薄肉部には内面サライ溝が形成されて
   いるとともに、厚肉部には隣接する内面サライ溝の境界
   によって規定される支持条が形成されている事を特徴と
   する請求項２に記載の光ファイバコネクタ用案内スリー
   ブ。
4. 【請求項４】 該筒状部材は、個々の支持条を規定する
   為に径方向内側に向って塑性変形した凸条部を有する事
   を特徴とする請求項１に記載の光ファイバコネクタ用案
   内スリーブ。
5. 【請求項５】 該筒状部材は、弾性変形可能であり且つ
   個々の支持条を規定する薄肉部と内面逃げ溝の形成され
   た厚肉部とが交互に配列した形状を有する事を特徴とす
   る請求項１に記載の光ファイバコネクタ用案内スリー
   ブ。
6. 【請求項６】 該筒状部材は、外面研削された薄肉部を
   有する事を特徴とする請求項５に記載の光ファイバコネ
   クタ用案内スリーブ。
7. 【請求項７】 一対の光ファイバの先端にそれぞれ固定
   された所定の外径を有する一対のフェルールと、該一対
   のフェルールを中心軸に沿って反対方向から受け入れて
   互いに当接可能に支持する為の筒状部材からなる案内ス
   リーブと、該案内スリーブを無支持状態で格納する為の
   中空部を有するホルダと、各フェルールと係合しながら
   個々のフェルールを該案内スリーブに押し込み互いに結
   合した状態で該ホルダに締結されるキャップとからなる
   光ファイバコネクタにおいて、 該筒状部材は周方向に閉じており且つ少なくとも径方向
   に弾性変形可能であり、該筒状部材の内面には周方向に
   沿って均衡のとれた間隔で配列され且つ中心軸方向に沿
   って延設された少なくとも三本の支持条が形成されてい
   るとともに、各支持条と中心軸との間の自由半径距離が
   フェルール外径の半分量より小さく設定されており、該
   筒状部材はその両端から挿入された一対のフェルールを
   締め付けるとともに各支持条により多点支持して中心軸
   上に整合させる事を特徴とする光ファイバコネクタ。