JPH10123363A - 光ファイバ接続機構およびそれを用いた光コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来構成の光ファイバ接続機構では、光ファ
イバの引き抜き抵抗を十分に得ることが困難であった。 【解決手段】 爪３９を突設したクランプ部材２９、３
０、３１間に光ファイバ３７を挟み込んで、爪３９を被
覆３８に食い込ませることで光ファイバ３７に引き抜き
抵抗を与える光ファイバ接続機構１を提供する。光コネ
クタへの適用例では、光ファイバ３７に作用する引張力
を負担する部品の簡略化や省略が可能になり、小型化や
低コスト化が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ同士を
突き合わせ接続するための光ファイバ接続機構およびそ
れを用いた光コネクタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ接続器や光コネクタ等にあっ
てては、突き合わせ接続した光ファイバをクランプ保持
して接続状態を維持する機構を組み込んだものが実用化
されている。この種の光ファイバ接続器は、位置決め調
心機構により精密に位置決め調心して突き合わせた光フ
ァイバの対を、一対のクランプ部材の間に挟み込んで接
続状態を維持する構造になっている。この光ファイバ接
続器の位置決め調心機構としては、（１）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。

【０００３】一方、光コネクタとしては、例えば、ＳＣ
形光コネクタ（例えばJIS C 5973等に制定される光コ
ネクタプラグ）をベースに、この光コネクタのフェルー
ルの後部（先端面と対向する位置）に、光ファイバ同士
の接続機構を組み込んだ構造が提案されている。この光
コネクタは、接続機構においてフェルールに内装固定し
た光ファイバと該光ファイバに突き当てた別の光ファイ
バとをクランプして突き合わせ接続状態を維持すること
で、短時間で組み立てできるようにしたものである。接
続機構は、いわゆるメカニカルスプライスと同様の構成
であり、二つ割り状の素子部と円筒バネ体とを備え、フ
ェルール後方から差し込まれた光ファイバとフェルール
側の光ファイバとを素子部内で突き合わせ接続し、円筒
バネ体から付与するクランプ力により接続した両光ファ
イバをクランプ保持して接続状態を維持する構成になっ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た光ファイバ接続器や光コネクタでは、元来サイズが小
さく、クランプ固定時に光ファイバとの接触面積を十分
に確保出来ないことから、光ファイバに作用する引張力
に対する十分な引き抜き抵抗を得ることができないとい
った不満があった。このため、別部材を設置して引張力
を負担させるなどの対策が必要になり、これが部品点数
の増加やコストの上昇といった悪影響の一因になってい
た。

【０００５】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、クランプ保持した光ファイバに十分な引き抜き抵
抗を与えることができ、これにより部品点数の減少や低
コスト化が容易になる光ファイバ接続機構およびそれを
用いた光コネクタを提供することを目的とするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、以下の構成を採用した。すなわち、請求項
１記載の発明では、光ファイバ同士を精密に位置決め調
心するための光ファイバ接続機構であって、光ファイバ
を挟み込む一対のクランプ部材と、該クランプ部材間に
て光ファイバを突き合わせ接続可能に位置決め調心する
調心機構とを備え、クランプ部材間に挟み込んだ光ファ
イバの被覆に食い込んで光ファイバに引き抜き抵抗を与
える爪をクランプ部材の一方または両方に突設したこと
を特徴とする光ファイバ接続機構を前記課題の解決手段
とした。

【０００７】本発明によれば、クランプ部材間に光ファ
イバをクランプした際に、クランプ部材に突設した爪が
光ファイバの被覆に食い込んで光ファイバに引き抜き抵
抗を与える。光ファイバの突き合わせ接続では、光ファ
イバの先端の被覆を除去して露出させた裸ファイバ同士
を接続することが多いが、この場合には、突き合わせ接
続時に調心機構から離間した位置に被覆が位置するの
で、爪も調心機構から離間した位置に突設することが好
ましく、これにより、調心位置決めを完了した光ファイ
バをクランプ部材間にクランプすると同時に爪が確実に
被覆に食い込んで光ファイバを引き留める。なお、本発
明は、クランプ部材間に挟み込んだ光ファイバを接着材
等により固定する構造の光ファイバ接続器に適用するこ
とも可能である。これにより、固定した光ファイバの引
き抜き抵抗が大幅に向上する。

【０００８】請求項２記載の発明では、クランプ部材の
対を内側に挟み込むことによりクランプ部材同士を圧接
させる方向の側圧を与えるクランプ手段を備え、該クラ
ンプ手段のクランプ力に抗してクランプ部材間を押し広
げることにより、クランプ部材間への光ファイバの挿抜
が可能になることを特徴とする請求項１記載の光ファイ
バ接続機構を前記課題の解決手段とした。

【０００９】本発明によれば、光ファイバをクランプ保
持したクランプ部材間をクランプ手段のクランプ力に抗
して押し広げることにより、爪が光ファイバの被覆から
引き抜かれ、クランプ部材間からの光ファイバの引き抜
きが可能になる。

【００１０】請求項３記載の発明では、光ファイバが内
装固定され先端研磨が施されてなるフェルールと、該フ
ェルールの研磨された先端面に対向する後端側に配置さ
れて前記光ファイバのフェルール後端から突出した部分
と別の光ファイバとを位置決め調心して突き合わせ接続
し、クランプすることで接続状態を維持する光ファイバ
接続機構とを具備してなり、光ファイバ接続機構は、光
ファイバを挟み込む一対のクランプ部材と、該クランプ
部材間にて光ファイバを突き合わせ接続可能に位置決め
調心する調心機構とを備え、クランプ部材間に挟み込ん
だ光ファイバの被覆に食い込んで光ファイバに引き抜き
抵抗を与える爪をクランプ部材の一方または両方に突設
したことを特徴とする請求項１または２記載の光ファイ
バ接続機構を用いた光コネクタを前記課題の解決手段と
した。

【００１１】本発明によれば、フェルール側の光ファイ
バと接続した別の光ファイバを光ファイバ接続機構内で
クランプすると、該光ファイバの被覆に爪が食い込ん
で、十分な引き抜き抵抗が得られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明の第１実施形態を、図
１から図４を参照して説明する。図中符号１は光ファイ
バ接続器であり、本発明の光ファイバ接続機構に相当す
る。この光ファイバ接続器１は、図１および図２に示す
ように、一体化時に概略断面円形のロッド状となる二つ
割り構造を構成するクランプ部材２、３からなる素子１
Ａと、該素子１Ａの全体をほぼ収納可能な細長コ字状の
クランプ手段（Ｃ形バネ）４とを備えている。

【００１３】クランプ部材２、３は、図２に示すよう
に、ともに断面半円形のロッド状の部材であって、互い
の対向面５、６を境にして分離されるようになってい
る。本実施形態のベース側のクランプ部材２と蓋体側の
クランプ部材３とは、共にプラスチック等の適度な硬度
を有する材料によって形成されている。

【００１４】図２および図３に示すように、ベース側の
クランプ部材２の対向面５の長手方向中央部には、光フ
ァイバ７（光ファイバ単心線）を突き合わせ接続可能に
位置決め調心する調心機構８（Ｖ溝）が形成され、対向
面５の長手方向両端部には該クランプ部材２の外側から
挿入される光ファイバ７を調心機構８の近傍に導く光フ
ァイバガイド溝９（断面半円形の溝）が形成されてい
る。これら調心機構８と光ファイバガイド溝９とは、ク
ランプ部材２の長手方向に沿った同一直線上に配置され
ている。

【００１５】調心機構８には光ファイバ７の先端の被覆
を除去して露出させた裸ファイバ７ａが収納され、光フ
ァイバガイド溝９には光ファイバ７の被覆７ｂが収納さ
れる。光ファイバガイド溝９内は複数の爪１ａが突設さ
れて鋸歯状になっている。図３に示すように、この爪１
ａは蓋体側のクランプ部材３に光ファイバガイド溝９に
対向して形成された光ファイバガイド溝２０（断面半円
形の溝）内にも形成されており、両クランプ部材２、３
間に光ファイバ７を挟み込んだ際に、該光ファイバ７の
被覆７ｂを両爪１ａ間に挟み込むようになっている。各
爪１ａは、光ファイバ７の被覆７ｂに食い込んで、光フ
ァイバ７に引き抜き抵抗を与える。この爪１ａの形状
は、図示したものに限定されず、例えば、Ｍ形等であっ
てもよい。

【００１６】調心機構８はＶ溝であるが、Ｖ溝以外の調
心溝や、マイクロキャピラリや、精密ロッドあるいは精
密ボール等の適用も可能である。

【００１７】図２に示すように、両クランプ部材２、３
は、互いの対向面５、６に形成された係合凹部１４と係
合凸部１５とを係合させることで、調心機構８の調心軸
線と平行な軸線を以て相対回転自在になっている。図２
において、各爪１ａは光ファイバガイド溝９、２０の内
面に沿ったリング状になっているので、両光ファイバガ
イド溝９、２０内に光ファイバ７をクランプ保持した際
に光ファイバ７の特定部分への応力集中を防止するとと
もに、クランプ部材２、３の相対回転の途中においても
応力集中を防止することができる。

【００１８】蓋体側のクランプ部材３は、図２および図
３に示すように、ベース側のクランプ部材２の調心機構
８に対応して配置される中央蓋１７と、ベース側のクラ
ンプ部材２の長手方向両端部の光ファイバガイド溝９の
それぞれに対応して配置される一対の端部蓋１８の三つ
の部分からなり、これら中央蓋１７と端部蓋１７、１７
とを直列に配列した構成になっている。中央蓋１７と端
部蓋１８との間は、連結端部１９同士を係合させるよう
にして連結されるようになっている。

【００１９】中央蓋１７の対向面６は平坦面であり、調
心機構８に配置した裸ファイバ７ａをベース側クランプ
部材２との間に挟み込む。一方、端部蓋１８の対向面６
には、内部に爪１ａを有する光ファイバガイド溝２０を
形成する必要がある。蓋体側のクランプ部材３を中央蓋
１７と端部蓋１８とに分割したことは、中央蓋１７の平
坦な対向面６や端部蓋１８の光ファイバガイド溝２０の
形成を容易にする。

【００２０】素子１Ａの長手方向両端部には、図１およ
び図３に示すように、光ファイバガイド溝９に光ファイ
バ７を挿入するための漏斗状の挿入凹部２１が形成され
ている。また、素子１Ａのクランプ手段４の外側に露出
する露出部２２には、工具を係合することで素子１Ａの
回転を規制する工具係合面２２ａが形成されている。素
子１Ａの側面には、ベース側のクランプ部材２と蓋体側
のクランプ部材３との間を開放するための楔１１が挿入
される楔挿入溝１２が開口されている。楔挿入溝１２は
クランプ手段４の開口部４ａと一致されている。

【００２１】クランプ手段４は、素子１Ａよりやや短い
断面Ｃ形の細長スリーブ状であって、楔挿入溝１２に対
応する長手方向数カ所には開口部４ａを拡張した楔挿入
窓１３が形成されている。図１中符号１０は分割スリッ
トであり、中央蓋１７および端部蓋１８に対応する合計
３っつの部分にクランプ手段４を分割している。したが
って、素子１Ａに作用するクランプ手段４のクランプ力
は、中央蓋１７や端部蓋１８にそれぞれ独立に作用する
ようになっている。

【００２２】本実施形態の光ファイバ接続器１によれ
ば、楔１１を楔挿入溝１２に差し込んで素子１Ａを開放
した状態を保持すると、素子１Ａへの光ファイバ７の挿
抜が可能になる。この状態で、素子１Ａ両側から差し込
んだ光ファイバ７を調心機構８で突き合わせ接続し、突
き合わせ力を付与させつつ楔１１を引き抜くと、クラン
プ手段４のクランプ力でクランプ部材２、３間に、光フ
ァイバ７を突き合わせ状態を維持したまま挟み込む。こ
の際、両光ファイバガイド溝９、２０の爪１ａが光ファ
イバガイド溝９、２０に収納した光ファイバ７の被覆７
ｂに食い込み、光ファイバ７に引き抜き抵抗を与える。
これにより、光ファイバ７が光ファイバ接続器１に強固
に固定され、しかも、光ファイバ７に引張力が作用して
も裸ファイバ７ａの突き合わせ状態に影響を与える心配
が無い。

【００２３】光ファイバ７をクランプ保持した光ファイ
バ接続器１を楔１１によって開放すると、クランプ部材
２、３間が離間すると同時に爪１ａが被覆７ｂから引き
抜かれ、光ファイバ７の引き抜きが可能になる。また、
楔挿入溝１２を選択して楔１１を挿入することで、光フ
ァイバ接続器１素子１Ａの長手方向一端部のみを開放す
るようにすると、素子１Ａの長手方向他端部での光ファ
イバ７のクランプ状態を維持したまま、一方の光ファイ
バ７のみ交換が可能になる（接続切替）。すなわち、蓋
側のクランプ部材３が、中央蓋１７と端部蓋１８とで３
分割されていることから、素子１Ａの長手方向一端部を
開放しても、長手方向他端部では素子１Ａ内に残された
光ファイバ７を爪１ａ間で強固に固定して位置ずれを生
じさせない。これにより、素子１Ａに残した光ファイバ
７と新規に素子１Ａ内に挿入した光ファイバ７とを接続
した場合、目的の接続損失を確実に得ることができる。

【００２４】なお、本実施形態に記載した素子１Ａの構
造やクランプ手段４の断面形状等は適宜変更可能である
ことは言うまでも無い。また、爪１ａは、いずれか一方
のクランプ部材２、３のみに形成することも可能であ
る。

【００２５】以下、本発明の第２実施形態を図４および
図５を参照して説明する。本実施形態は光コネクタ（Ｓ
Ｃ形光コネクタプラグ）への適用例であり、図４におい
て、２４はフェルール、２５は接続機構である。フェル
ール２４は、ジルコニア等から円柱状に形成され、中心
軸線上に光ファイバ２６（単心光ファイバ）を内装固定
している。フェルール２４の先端面２７には研磨が施さ
れている。フェルール２４の長手方向中央部にはフェル
ールホールド２８が固着されている。フェルールホール
ド２８は、金属等の十分な剛性を有する材料からなり、
フェルール２４の後方に突出する断面半円形ロッド状の
クランプ部材２９（鍔部）を備えている。

【００２６】光ファイバ接続機構２５はフェルール２４
の後端側（図４右上）に配置され、クランプ部材２９
と、突き合わせ接続する光ファイバの対をクランプ部材
２９との間に挟み込む二つのクランプ部材３０、３１
と、クランプ部材２９とクランプ部材３０、３１との間
にて接続する両光ファイバを突き合わせ可能に位置決め
調心する調心機構３２（クランプ部材３０に形成された
Ｕ溝）と、クランプ部材２９、３０、３１間に光ファイ
バをクランプするためのクランプ力を付与するクランプ
手段３３（Ｃ形バネ）と、該クランプ手段３３の付勢力
に抗してクランプ部材２９とクランプ部材３０、３１と
の間を押し開く楔等の開放部材４２が差し込まれる差込
口３４とを備えて構成され、フェルール２４に内装固定
した光ファイバ２６のフェルール２４後端から突出した
部分と別の光ファイバ３７（図５参照）とを突き合わせ
接続した後、クランプ部材２９、３０、３１間でクラン
プ固定する。

【００２７】図４に示すように、二つのクランプ部材３
０、３１は直列に配列され、前側に配置されるクランプ
部材３０は調心機構３２によって鍔部上面３５との間に
光ファイバの接続端部同士を位置決め調心して挟み込
み、後ろ側に配置されるクランプ部材３１はクランプ部
材２９の後端から前端にわたって延在する光ファイバ案
内溝３６に挿入された光ファイバ３７の被覆３８をクラ
ンプ部材２９との間にクランプする。なお、調心機構３
２としては、Ｕ溝以外の例えばＶ溝等の調心溝や、マイ
クロキャピラリや、３本の精密ロッドや精密ボールで光
ファイバを坦持する構造等の、各種構成の適用が可能で
ある。

【００２８】図５に示すように、光ファイバ案内溝３６
の後端部には複数の爪３９が突設され、鋸歯状になって
いる。爪３９はクランプ部材３１にも形成されており、
光ファイバ３７のクランプ時には光ファイバ３７の両側
の爪３９が被覆３８に食い込んで、光ファイバ３７の引
き抜きを防止する。

【００２９】クランプ手段３３は、バネ材を断面Ｃ形に
成形してなるスリーブであって、長手方向中央部に形成
された分割溝４０によって分割されたそれぞれの部分
が、クランプ部材３０、３１のいずれかに対応する独立
したバネとして機能する。クランプ手段３３の開口部４
１は差込口３４と一致され、クランプ手段３３の外側か
ら差込口３４への開放部材４２の差し込みが可能になっ
ている。なお、クランプ手段３３は、差込口３４と連通
可能な開口部４１が得られるものであればＣ形バネに限
定されず、例えばコ字状バネ等の適用も可能である。

【００３０】本実施形態の光コネクタによれば、差込口
３４に開放部材４２を差し込んで光ファイバ接続機構２
５を開放した状態（クランプ部材２９とクランプ部材３
０、３１との間を開放した状態）にて、クランプ部材２
９後方から光ファイバ案内溝３６に挿入した光ファイバ
３７をフェルール２４側の光ファイバ２６と突き合わせ
た後、開放部材４２を引き抜くことで光ファイバ２６、
３７をクランプ固定し、接続状態を維持する。この際、
光ファイバ３７の被覆３８の両側に爪３９が食い込ん
で、光ファイバ３７に十分な引き抜き抵抗を与える。こ
れにより、光コネクタでは、光ファイバ３７に作用する
引き抜き力を支持するための部品を省略あるいは簡略化
することが可能になり、小型化、低コスト化が容易にな
る。

【００３１】なお、この実施形態では、光ファイバ接続
機構２５の調心軸線をフェルール２４の中心軸線と一致
させた構造を示したが、本発明はこれに限定されず、接
続機構の調心軸線がフェルール２４の中心軸線と一致し
ていない構造も含む。また、爪３９は、クランプ部材２
９とクランプ部材３０のいずれか一方のみに設置するこ
とも可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の光
ファイバ接続機構によれば、クランプ部材間に光ファイ
バをクランプした際に、両クランプ部材に突設した爪が
光ファイバの被覆に食い込んで光ファイバに引き抜き抵
抗を与えるようにしたので、光ファイバに引っ張り等の
外力が作用しても光ファイバの接続状態を安定かつ確実
に維持することができるといった優れた効果を奏する。

【００３３】請求項２記載の光ファイバ接続機構によれ
ば、クランプ部材の対を内側に挟み込むクランプ手段の
クランプ力に抗してクランプ部材間を押し広げることに
より、クランプ部材間への光ファイバの挿抜が可能にな
るようにしたので、接続した一方の光ファイバのみを引
き抜いて交換する接続切替を行った際に、クランプ部材
間に残した光ファイバに位置ずれ生じさせること無く再
度の突き合わせ接続を行うことができ、新規に接続した
両光ファイバ間に目的の接続損失が確実に得られるとい
った優れた効果を奏する。

【００３４】請求項３記載の光コネクタによれば、フェ
ルール側の光ファイバと接続した光ファイバを光ファイ
バ接続機構のクランプ部材間でクランプすると、クラン
プ部材に突設した爪が光ファイバの被覆に食い込んで、
十分な引き抜き抵抗が得られるので、光ファイバに作用
する引き抜き力を負担する部品を省略したり簡略化する
ことが可能になり、小型化や低コスト化が容易になると
いった優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態の光ファイバ接続機構
を示す全体斜視図である。

【図２】 図１の光ファイバ接続機構を示す分解斜視図
である。

【図３】 図１の光ファイバ接続機構を示す正断面図で
ある。

【図４】 本発明の第２実施形態の光コネクタを示す図
であり、該光コネクタに適用されるフェルールおよび光
ファイバ接続機構を示す分解斜視図である。

【図５】 図４の光ファイバ接続機構を示す正断面図で
ある。

【符号の説明】

１…光ファイバ接続機構（光ファイバ接続器）、１ａ…
爪、２…クランプ部材、３…クランプ部材、４…クラン
プ手段（Ｃ形バネ）、７…光ファイバ（光ファイバ単心
線）、７ｂ…被覆、８…調心機構（Ｖ溝）、２４…フェ
ルール、２５…光ファイバ接続機構、２６…光ファイ
バ、２７…先端面、２９…クランプ部材（鍔部）、３０
…クランプ部材、３１…クランプ部材、３２…調心機構
（Ｕ溝）、３７…光ファイバ、３８…被覆、３９…爪。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバ（７）同士を精密に位置決め
   調心するための光ファイバ接続機構であって、 光ファイバを挟み込む一対のクランプ部材（２、３）
   と、該クランプ部材間にて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）とを備え、 クランプ部材間に挟み込んだ光ファイバの被覆（７ｂ）
   に食い込んで光ファイバに引き抜き抵抗を与える爪（１
   ａ）をクランプ部材の一方または両方に突設したことを
   特徴とする光ファイバ接続機構（１）。
2. 【請求項２】 クランプ部材の対を内側に挟み込むこと
   によりクランプ部材同士を圧接させる方向の側圧を与え
   るクランプ手段（４）を備え、 該クランプ手段のクランプ力に抗してクランプ部材間を
   押し広げることにより、クランプ部材間への光ファイバ
   の挿抜が可能になることを特徴とする請求項１記載の光
   ファイバ接続機構。
3. 【請求項３】 光ファイバ（２６）が内装固定され先端
   研磨が施されてなるフェルール（２４）と、 該フェルールの研磨された先端面（２７）に対向する後
   端側に配置されて前記光ファイバのフェルール後端から
   突出した部分と別の光ファイバ（３７）とを位置決め調
   心して突き合わせ接続し、クランプすることで接続状態
   を維持する光ファイバ接続機構（２５）とを具備してな
   り、 光ファイバ接続機構は、光ファイバを挟み込む一対のク
   ランプ部材（２９、３０、３１）と、該クランプ部材間
   にて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（３２）とを備え、 クランプ部材間に挟み込んだ光ファイバの被覆（３８）
   に食い込んで光ファイバに引き抜き抵抗を与える爪（３
   ９）をクランプ部材の一方または両方に突設したことを
   特徴とする請求項１または２記載の光ファイバ接続機構
   を用いた光コネクタ。