JPH0961655A - 光ファイバ接続器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接続した光ファイバの再使用が不可能となる
ため光ファイバの着脱ができず、接続切り替え等には有
効に利用できない。 【解決手段】 ベース２および蓋体３と、ベース２と蓋
体３とを内挿して互いに圧接させるＣ型バネ４とを備
え、光ファイバ７を突き合わせ接続可能に位置決め調心
する調心機構８を、ベース２および蓋体３の互いに相手
側と重ね合わせられる当接面５、６の内の少なくともい
づれか一方またはこれらの間に設け、一体化されたベー
ス２および蓋体３の少なくともいずれか一方の側面に、
当接面５、６に連通し、ベース２と蓋体３とを分離用の
治具挿入溝１５、１６を形成し、Ｃ型バネ４の側面に、
前記治具挿入溝１５、１６を露出可能な治具挿入穴１７
を形成したことを特徴とする光ファイバ接続器を提供す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、メカニカルスプラ
イスなどの光ファイバの突き合わせ接続に用いられる光
ファイバ接続器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ファイバ接続器においては、突
き合わせた２本の光ファイバを同一のハウジング内に固
定する構造となっている。前記光ファイバ接続器の位置
決め調心構造としては、（１）精密細管（以下、「マイ
クロキャピラリー」）内にその両端から光ファイバを挿
入して突き合わせる構造、（２）位置決め溝において光
ファイバ同士を突き合わせる構造、（３）３本の精密ロ
ッドあるいは３個の精密ボールの中心に光ファイバを担
持して位置決めする構造などがある。この光ファイバ接
続器は、前記調心機構において一対の光ファイバを調
心、突き合わせして調心機構に接着または機械的に挟持
固定するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
な光ファイバ接続器の場合、接続した光ファイバの再使
用が不可能となるため光ファイバの着脱ができず、接続
切り替え等には有効に利用できないといった問題があっ
た。すなわち、光ファイバを調心機構に接着した場合に
は、調心機構からの取り外しが大変な上、突き合わせ端
部が接着剤で汚れて再使用が困難になる。また、光ファ
イバを機械的に挟持した場合には、光ファイバの突き合
わせ端部に挟持力を均等に作用させることが困難である
ため、挟持力が偏在して作用した結果、突き合わせ状態
を解除した際に突き合わせ端部の屈折率が変動して再使
用が困難になるといった問題が生じる。

【０００４】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、光ファイバを突き合わせ接続および接続切り替え
可能な光ファイバ接続器を提供することを目的とするも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明載の光ファイバ接
続器では、一体化時に概略ロッド状となる二つ割り構造
を構成するベースおよび蓋体と、ベースと蓋体とを内挿
して互いに圧接させる圧接力を付与するＣ型バネとを備
え、光ファイバを突き合わせ接続可能に位置決め調心す
る調心機構を、ベースおよび蓋体の互いに相手側と重ね
合わせられる当接面の内の少なくともいづれか一方また
はこれらの間に設け、一体化されたベースおよび蓋体の
少なくともいずれか一方の側面に、当接面に連通し、ベ
ースと蓋体とを分離させる治具が挿入可能な治具挿入溝
を形成し、Ｃ型バネの側面に、前記治具挿入溝を露出可
能な治具挿入穴を形成したことを前記課題の解決手段と
した。

【０００６】請求項２記載の光ファイバ接続器では、Ｃ
型バネの長手方向において、Ｃ型バネの周方向に沿って
開口する分断溝によって分断され、それぞれ異なる圧接
力を付与可能なクランプ領域を複数連設したことを前記
課題の解決手段とした。

【０００７】請求項３記載の光ファイバ接続器では、Ｃ
型バネに、内部に挿入した光ファイバを観察するための
観察用窓を開口したことを前記課題の解決手段とした。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下本発明の光ファイバ接続器の
実施の形態を、図１から図９を参照して説明する。図中
符号１は、本発明の光ファイバ接続器である。この光フ
ァイバ接続器１は、図１から図４に示すように、一体化
時に断面正方形のロッド状となる二つ割り構造を構成す
るベース２および蓋体３と、一体化したベース２および
蓋体３を内挿して互いに圧接させる圧接力を付与するＣ
型バネ４とを備えている。

【０００９】ベース２と蓋体３とは、断面正方形のロッ
ドを断面正方形の一対角線を以て半割りとした構造を成
し、概略等しい断面形状を有し、互いの当接面５、６を
重ね合わせることにより一体化されるようになってい
る。本実施の形態のベース２と蓋体３とは、プラスチッ
ク等の透明樹脂によって形成されている。ベース２の当
接面５には、光ファイバ７を突き合わせ接続可能に位置
決め調心する調心機構としてのＶ溝８が形成されてい
る。このＶ溝８は、当接面５の幅方向中央部に開口さ
れ、当接面５をその長手方向に貫通している。Ｖ溝８の
長手方向中央部は、光ファイバ７の被覆９を除去して裸
ファイバを露出させて形成した一対の突き合わせ端部１
０を突き合わせ接続する接続部１１とされている。Ｖ溝
８の接続部１１以外の部分は、光ファイバ７の被覆９部
分を支持して調心する被覆支持部１２とされている（図
２、図５参照）。この被覆支持部１２は、被覆９内の裸
ファイバを接続部１１に支持した突き合わせ端部１０と
同一直線上として支持するようになっている。

【００１０】蓋体３の当接面６の、ベース２と蓋体３と
を一体化した際にＶ溝８の被覆支持部１２と対向する領
域には、図５に示すように、光ファイバ７を所定位置に
保持しつつ被覆支持部１２奥側に押し込み可能なファイ
バ保持溝１３が形成されている。なお、ベース２の長手
方向中央部には、図６に示すように、ベース２と別体に
構成され、Ｖ溝８の接続部１１に相当する位置決め溝１
１ａを有する接続台１１ｂを設置するようにしてもよ
い。接続台１１ｂとしては、アルミニウムやセラミック
ス等で形成したものを適用する。

【００１１】ベース２と蓋体３の側面には、図１および
図３、図４に示すように、一体化したベース２と蓋体３
とを分離させるための治具１４を挿入するための治具挿
入溝１５、１６が穿設されている。前記治具挿入溝１
５、１６は、ベース２と蓋体３のそれぞれに長手方向４
箇所に形成され、ベース２、蓋体３の当接面５、６に連
通されている。これら治具挿入溝１５、１６は、ベース
２と蓋体３の当接面５、６同士を重ね合わせれば一体化
された開口部長方形の穴を形成するようになっている。
なお、治具挿入溝１５、１６は、ベース２、蓋体３のい
ずれか一方にのみ形成するようにしてもよい。また、ベ
ース２と蓋体３の軸方向両端面には、図１および図２に
示すように、Ｖ溝８に光ファイバ７を挿入するためのテ
ーパ穴２ａ、３ａが形成されている。これらテーパ穴２
ａ、３ａは、ベース２と蓋体３とを一体化した際に、一
体化するようになっている。

【００１２】Ｃ型バネ４は、図１および図３、図４に示
すように、中心軸線と平行な微小なスリット状の開口部
４ａを有する外面視概略円筒形に形成されている。Ｃ型
バネ４の材質としては、例えば、ベリリウム銅等が適用
される。ベリリウム銅の場合、目的形状に成形後時効硬
化処理を行ったものや、熱処理後フッ素樹脂等でコーテ
ィングしたもの等であってもよい。Ｃ型バネ４の長手方
向４箇所には、前記治具挿入溝１５、１６に治具１４を
挿入するための治具挿入穴１７が開口されている。これ
ら治具挿入穴１７は、開口部４ａ上に等間隔に連設さ
れ、全ての治具挿入溝１５、１６を同時に露出可能にな
っている。また、Ｃ型バネ４の断面直径方向において、
各治具挿入穴１７に対応する位置には、治具挿入穴１７
近傍のＣ型バネ４の弾性変形量や、ベース２と蓋体３と
を圧接させる圧接力を調整する調整穴１７ａが開口され
ている（図４参照）。

【００１３】Ｃ型バネ４の長手方向、各治具挿入穴１７
の間に位置する３領域のそれぞれには、図１から図３お
よび図６に示すように、Ｖ溝８に挿通した光ファイバ７
の挿入状態を観察するための観察用窓１８が、開口部４
ａを中心としてその両側部に一対対向して開口されてい
る。対向して開口された観察用窓１８の対は、Ｃ型バネ
４の直径方向に位置している。Ｃ型バネ４の長手方向両
端に位置する観察用窓１８の対は、Ｃ型バネ１８の周方
向に開口部４ａを横断して形成された分断溝１８ａを介
して連通されている。したがって、観察用窓１８は、計
６個形成されている。Ｃ型バネ４は、長手方向におい
て、前記分断溝１８ａによって、それぞれ異なる圧接力
を付与可能な３っつのクランプ領域４ｂに分断されてい
る。各クランプ領域４ｂは、付与可能な最大圧接力は同
等であるが、治具１４の挿抜によって個別に開閉するこ
とができる。また、各クランプ領域４ｂにおいて、前記
調整穴１７ａの形状を調整することにより、治具挿入穴
１７近傍のＣ型バネ４の弾性変形量や、ベース２と蓋体
３とを圧接させる圧接力を個別に調整することができ
る。したがって、例えば、Ｖ溝８の接続部１１に対応す
るクランプ領域４ｂと、被覆支持部１２に対応するクラ
ンプ領域４ｂとで、Ｃ型バネ４の弾性変形量や圧接力が
異なるように調整することも可能である。なお、観察用
窓としては、図７に示すように、図示した長穴状以外、
長穴を適宜拡張した形状の観察用窓１９であっても構わ
ない。この場合、光ファイバ７の観察をより効率良く行
うことができる。

【００１４】Ｃ型バネ４の、内装したベース２および蓋
体３を、互いに圧接する方向に押圧する押圧力は、Ｃ型
バネ４の材質および形状によって設定される。すなわ
ち、例えば、図８に示すように、概略Ｕ字状の薄板バネ
２０の場合、両端間に作用する荷重をＰ、湾曲半径を
Ｒ、バネの板厚をｔ、バネの長さをｂとすると、両端間
のたわみδは数式（１）によって示される。

【００１５】

【数１】

【００１６】ここで、λ₁＝Ｌ₁／Ｒ、λ₂＝Ｌ₂／Ｒであ
る。また、前記薄板バネ２０の曲げ応力σは、数式
（２）によって示される。

【００１７】

【数２】

【００１８】薄板バネ２０を図９に示すＣ型バネ４に適
用すると、Ｌ₁＝０、Ｌ₂＝０であり、Ｃ型バネ４のたわ
みδ、曲げ応力σは、それぞれ数式（３）、数式（４）
によって示される。

【００１９】

【数３】

【００２０】

【数４】

【００２１】ここで、Ｃ型バネ４の材質として、例えば
ＪＩＳ Ｃ１７２０Ｈ／２のバネ材を用いた場合、耐力
（最大曲げ応力）σ≧９０ｋｇ／ｍｍ²、曲げ弾性係数
Ｅ＝１２００ｋｇ／ｍｍ²である。また、Ｃ型バネ４の
寸法を、内径ｄ＝４．５ｍｍ、板厚ｔ＝０．２３ｍｍ、
軸方向長さｂ＝９ｍｍとした場合、Ｃ型バネ４の直径方
向に作用する荷重がＰ＝３．０２ｋｇ（但し、最大値＠
ｂ＝９ｍｍ）、たわみがδ＝０．５７３ｍｍ（最大値）
となる。

【００２２】前記治具１４としては、図４に示すよう
に、先端が一体化した治具挿入溝１５、１６に挿入可能
な楔状に形成され、治具挿入溝１５、１６の奥側に圧入
することにより、ベース２と蓋体３の相互の当接面５、
６間を離間させるようになっている。また、治具１４と
しては、治具挿入溝１５、１６に挿入可能かつ当接面
５、６を離間可能なものであれば、例えばドライバー等
の既製の手工具等であってもよい。

【００２３】以下、本実施の形態の作用および効果を説
明する。前記光ファイバ接続器１によって一対の光ファ
イバ７同士を突き合わせ接続するには、まず、Ｃ型バネ
４と一体化状態のベース２および蓋体３とを互いの軸回
りに相対回動して治具挿入溝１５、１６が治具挿入穴１
７を介して外面に露出するようにする。この際、Ｃ型バ
ネ４内面とベース２および蓋体３の当接部分は、一体化
したベース２と蓋体３の断面視正方形の各頂点部分のみ
で摩擦が軽減されているので、ベース２および蓋体３と
Ｃ型バネ４との相対回動は手動で行うことができる。次
いで、治具挿入溝１５、１６に工具１４を挿入して治具
挿入溝１５、１６の奥側に押し込むことにより、ベース
２と蓋体３とを変位させて当接面５、６間を離間させ
る。

【００２４】次に、当接面５、６間の離間を維持したま
ま、軸方向両端のテーパ穴２ａ、３ａからＶ溝８に光フ
ァイバ７を挿入して、接続部１１で互いの先端同士を当
接させる。こうすることにより、光ファイバ７のＶ溝８
への挿入および光ファイバ７同士の突き合わせがスムー
ズになされる。この際、光ファイバ７は、予め被覆９を
除去して形成した突き合わせ端部１０が接続部１１に配
置されるとともに、被覆９が被覆支持部１２に配置され
るようにする。また、ベース２および蓋体３を透明の材
料で形成しているので、調整穴１７ａや観察用窓１８か
ら光ファイバ７のＶ溝８への挿入状態を観察しながら、
突き合わせ作業を行うことができる。

【００２５】光ファイバ７同士が突き合わせ状態となっ
たら、治具１４を治具挿入溝１５、１６から引き抜く。
こうすることにより、Ｃ型バネ４の弾性によって、ベー
ス２と蓋体３との間に光ファイバ７のクランプ力が付与
され、一対の光ファイバ７が突き合わせ状態を保持した
まま固定される。この際、両光ファイバ７に突き合わせ
力を付与しつつ治具１４の引き抜きを順次行うことによ
り、光ファイバ接続器１内部の光ファイバ７の突き合わ
せ力をクランプ完了後にも維持することができる。

【００２６】光ファイバ接続器１において、突き合わせ
接続した一対の光ファイバ７を接続切り替えするには、
治具挿入溝１５、１６に治具１４を挿入して、ベース２
と蓋体３との間における光ファイバ７のクランプ力を解
除し、Ｖ溝８から光ファイバ７を引く抜く。引き抜いた
光ファイバ７は、再度光ファイバ接続器１内に挿入する
ことによって他の光ファイバ７と突き合わせ接続するこ
とが可能である。また、光ファイバ接続器１において突
き合わせ接続した一方の光ファイバ７のみを引き抜く場
合には、引き抜く光ファイバ７をクランプする部分に在
る治具挿入溝１５、１６にのみ治具１４を挿入してクラ
ンプ力を解除して、引き抜き作業を行う。この際、光フ
ァイバ接続器１内に残した光ファイバ７は、クランプ力
の作用によってベース２と蓋体３との間に安定にクラン
プされているので、光ファイバ７が引き抜かれたＶ溝８
に光ファイバ７を挿入して突き合わせ状態とするだけ
で、再度突き合わせ接続することができる。

【００２７】したがって、本発明の光ファイバ接続器１
によれば、治具挿入溝１５、１６に治具１４を挿抜して
ベース２と蓋体３との当接面５、６間を開閉することに
より、光ファイバ７のクランプおよびクランプ解除を自
在に行えるので、光ファイバ７同士の突き合わせ接続お
よび接続切り替えを簡便に行うことができ、作業能率が
向上する。また、構成部品点数を極めて少なくすること
ができるので、製造が容易であり、コストが低減すると
ともに、構造が単純なので小型化が容易である。さら
に、ベース２と蓋体３とが同一のＣ型バネ４によって圧
接され、ベース２と蓋体３との間における光ファイバ７
のクランプ力が均等に作用するので、突き合わせ接続し
た光ファイバ７間の接続損失等を安定に維持することが
できる。

【００２８】なお、光ファイバ接続器には、光ファイバ
を長手方向中央部に押し込んで突き合わせ力を付与する
突き合わせ力付与機構を設けることも可能である。突き
合わせ力付与機構としては、Ｃ型バネの長手方向端部や
ベースおよび蓋体の端部に螺着可能なファイバ支持部材
等であってもよい。Ｃ型バネに形成する分断溝の形成数
や形成位置は、図示したものに限られず、適宜変更可能
である。調心機構としては、マイクロキャピラリーが設
置されたＶ溝またはＶ溝以外の位置決め溝や、精密ロッ
ド、精密ボールを用いた調心構造の適用も可能である。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ファイ
バ接続器によれば、一体化時に概略ロッド状となる二つ
割り構造を構成するベースおよび蓋体と、ベースと蓋体
とを内挿して互いに圧接させる圧接力を付与するＣ型バ
ネとを備え、光ファイバを突き合わせ接続可能に位置決
め調心する調心機構を、ベースおよび蓋体の互いに相手
側と重ね合わせられる当接面の内の少なくともいづれか
一方またはこれらの間に設け、一体化されたベースおよ
び蓋体の少なくともいずれか一方の側面に、当接面に連
通し、ベースと蓋体とを分離させる治具が挿入可能な治
具挿入溝を形成し、Ｃ型バネの側面に、前記治具挿入溝
を露出可能な治具挿入穴を形成したことにより、治具挿
入穴を介してベースと蓋体との間に治具を挿抜してベー
スと蓋体との当接面間を開閉して光ファイバのクランプ
およびクランプ解除を自在に行うようにしたので、光フ
ァイバ同士の突き合わせ接続および接続切り替えを簡便
に行うことができ、作業能率が向上する。また、構成部
品点数を極めて少なくすることができるので、製造が容
易であり、コストが低減するとともに、構造が単純なの
で小型化が容易である。さらに、ベースと蓋体とが同一
のＣ型バネによって圧接され、ベースと蓋体との間にお
ける光ファイバのクランプ力が均等に作用するので、突
き合わせ接続した光ファイバ間の接続損失等を安定に維
持することができる、といった優れた効果を奏する。

【００３０】請求項２記載の光ファイバ接続器によれ
ば、Ｃ型バネの長手方向において、Ｃ型バネの周方向に
沿って開口する分断溝によって分断され、それぞれ異な
る圧接力を付与可能なクランプ領域を複数連設したこと
により、各クランプ領域別に光ファイバのクランプおよ
びクランプ解除を行えるようにしたので、光ファイバの
突き合わせ接続や接続切り替えの作業能率が向上すると
ともに、Ｃ型バネの弾性変形量や圧接力を個別に調整す
ることにより、光ファイバをその径に対応したクランプ
力でクランプすることができ、突き合わせ接続した光フ
ァイバの接続損失を高精度に得ることができる。

【００３１】請求項３記載の光ファイバ接続器によれ
ば、Ｃ型バネに、内部に挿入した光ファイバを観察する
ための観察用窓を開口したので、光ファイバの挿抜の作
業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光ファイバ接続器の実施の形態を示
す、全体斜視図である。

【図２】 本発明の光ファイバ接続器の実施の形態を示
す図であって、図１におけるＡ―Ａ線断面矢視図であ
る。

【図３】 本発明の光ファイバ接続器の実施の形態を示
す側面図である。

【図４】 本発明の光ファイバ接続器の実施の形態を示
す図であって、図１におけるＢ―Ｂ線断面矢視図であ
る。

【図５】 本発明の光ファイバ接続器の実施の形態を示
す図であって、Ｖ溝の被覆支持部近傍を示す拡大断面図
である。

【図６】 本発明の光ファイバ接続器の実施の形態の他
の態様を示す断面図である。

【図７】 本発明の光ファイバ接続器の実施の形態を示
す図であって、観察用窓の他の態様を示す斜視図であ
る。

【図８】 薄板バネにおける荷重に対するたわみおよび
曲げ応力を示すモデル図である。

【図９】 本発明の光ファイバ接続器の実施の形態を示
す図であって、Ｃ型バネにおける荷重に対するたわみお
よび曲げ応力を示すモデル図である。

【符号の説明】

１…光ファイバ接続器、２…ベース、３…蓋体、４…Ｃ
型バネ、５…当接面、６…当接面、７…光ファイバ、８
…調心機構（Ｖ溝）、１４…治具、１５…治具挿入溝、
１６…治具挿入溝、１７…（治具挿入穴）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバ（７）同士を突き合わせ接続
   するための光ファイバ接続器（１）であって、 一体化時に概略ロッド状となる二つ割り構造を構成する
   ベース（２）および蓋体（３）と、ベースと蓋体とを内
   挿して互いに圧接させる圧接力を付与するＣ型バネ
   （４）とを備え、 光ファイバを突き合わせ接続可能に位置決め調心する調
   心機構（８）を、ベースおよび蓋体の互いに相手側と重
   ね合わせられる当接面（５、６）の内の少なくともいづ
   れか一方またはこれらの間に設け、 一体化されたベースおよび蓋体の少なくともいずれか一
   方の側面に、当接面に連通し、ベースと蓋体とを分離さ
   せる治具（１４）が挿入可能な治具挿入溝（１５、１
   ６）を形成し、 Ｃ型バネの側面に、前記治具挿入溝を露出可能な治具挿
   入穴（１７）を形成したことを特徴とする光ファイバ接
   続器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光ファイバ接続器におい
   て、Ｃ型バネの長手方向において、Ｃ型バネの周方向に
   沿って開口する分断溝（１８ａ）によって分断され、そ
   れぞれ異なる圧接力を付与可能なクランプ領域（４ｂ）
   を複数連設したことを特徴とする光ファイバ接続器。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の光ファイバ接続
   器において、Ｃ型バネに、内部に挿入した光ファイバを
   観察するための観察用窓（１８）を開口したことを特徴
   とする光ファイバ接続器。