JPH11142687A

JPH11142687A - フェルール及び光コネクタ

Info

Publication number: JPH11142687A
Application number: JP11114398A
Authority: JP
Inventors: Yasumiki Kawamura; 泰幹河村; Atsushi Yamakawa; 淳山川; Takeyuki Nakano; 剛行中野; Takehiro Hayashi; 武弘林; Kazuo Hokari; 和男保苅; Katsutoshi Tsuchiide; 勝敏土出
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; NTT Inc
Priority date: 1997-09-04
Filing date: 1998-04-21
Publication date: 1999-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】組み立てに際し、内蔵ファイバが極端に折り
曲げられたり、座屈したりすることを抑制し、高い信頼
性が付与されている、簡易組立て可能なフェルール及び
光コネクタを提供する。【解決手段】前半部２１ｂと後半部２１ｃとを有し、
前半部２１ｂに内蔵ファイバ２２の固定孔２１ｄが形成
されると共に、後半部２１ｃは上半分が開放され、後半
部上面に固定孔２１ｄの軸線と同軸で、光ファイバＦOP
を位置決めするファイバ溝２１ｅとが形成され、固定孔
２１ｄ先端からファイバ溝２１ｅの一部に亘って内蔵フ
ァイバ２２が固定されたフェルール基板２１と、フェル
ール基板２１の後半部に被着される蓋部材と、フェルー
ル基板と蓋部材とを弾性的に保持する保持部材とを有す
るフェルールであって、固定孔２１ｄの後端部２１ｊか
らファイバ溝２１ｅの端部２１ｋまでの間に中空部２１
ｇが形成され、中空部２１ｇの長さＬが２．５（ｍｍ）
≦Ｌ≦８（ｍｍ）の範囲に設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの機械
的接続に用いるフェルール及び光コネクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバの機械的接続に用いる光コネ
クタの製造には、光ファイバ心線をフェルールに接着固
定し、光ファイバの先端が露出したフェルールの接続端
面を研磨機によって鏡面研磨する等の工程が必要であ
る。

【０００３】このため、光コネクタの製造には研磨機，
接着剤硬化用の加熱機等、専用の機械が必要である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、光通
信網が一般家庭などへ広く発展するに伴い、光ファイバ
が敷設された現場で光コネクタを組立加工することが求
められるようになってきた。

【０００５】しかし、光コネクタの組立加工には、技術
上の熟練度が求められるうえ、複数の工具と多大の時間
（光ファイバの１端末当たり約１時間）を必要とする。

【０００６】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、加工施設がなくても、簡易な工具により誰でも簡単
に光ファイバを接続することが可能なフェルール及び光
コネクタを提供することを目的とする。

【０００７】特に、本発明は、組み立てに際し、内蔵フ
ァイバが極端に折り曲げられたり、座屈したりすること
を抑制し、前記フェルール及び光コネクタに高い信頼性
を付与することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のフェルールによれば、前半部と後半部とを有
し、前記前半部に光ファイバの固定孔が形成されると共
に、前記後半部は上半分が開放され、後半部上面に前記
固定孔の軸線と同軸で、少なくとも前記光ファイバを１
本以上位置決めする位置決め溝とが形成され、前記固定
孔先端から前記位置決め溝の一部に亘って予め後半部側
が鏡面切断された内蔵ファイバが固定されたフェルール
基板と、前記フェルール基板の後半部に被着され、被着
時に前記フェルール基板外縁との間に凹部を形成する切
欠が設けられた蓋部材と、前記フェルール基板と蓋部材
とを弾性的に保持する保持部材とを有するフェルールで
あって、前記固定孔の後端部から前記位置決め溝の端部
までの間に中空部が形成され、当該中空部の長さＬが
２．５（ｍｍ）≦Ｌ≦８（ｍｍ）の範囲に設定されてい
る構成としたのである。

【０００９】また、上記目的を達成するため本発明の光
コネクタによれば、前半部と後半部とを有し、前記前半
部に光ファイバの固定孔が形成されると共に、前記後半
部は上半分が開放され、後半部上面に前記固定孔の軸線
と同軸で、少なくとも前記光ファイバを１本以上位置決
めする位置決め溝とが形成され、前記固定孔先端から前
記位置決め溝の一部に亘って予め後半部側が鏡面切断さ
れた内蔵ファイバが固定されたフェルール基板と、前記
フェルール基板の後半部に被着され、被着時に前記フェ
ルール基板外縁との間に凹部を形成する切欠が設けられ
た蓋部材と、前記フェルール基板と蓋部材とを弾性的に
保持する保持部材とを有し、前記固定孔の後端部から前
記位置決め溝の端部までの間に中空部が形成され、当該
中空部の長さＬが２．５（ｍｍ）≦Ｌ≦８（ｍｍ）の範
囲に設定されているフェルールと、前記フェルールとの
間に所定のクリアランスをおくとともにばねを介して挿
着されるストップリング及び前記ストップリングに被着
し、前記フェルールを保持するプラグフレームを備えた
構成としたのである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、簡易に組立加工することが
できるフェルールおよび光コネクタの基本構造について
図１乃至図１６に基づいて詳細に説明する。

【００１１】先ず、フェルール１０は、後述する光コネ
クタ１に組み込まれて使用され、図１に示すように、フ
ェルール基板１１、押え蓋１３，１４及びスプリングピ
ン１５を有している。

【００１２】フェルール基板１１は、図２，図３に示す
ように、鍔部１１ａによって筒体が前半部１１ｂと後半
部１１ｃとに分けられ、前半部１１ｂの中心には光ファ
イバの固定孔１１ｄが形成されている。また、フェルー
ル基板１１は、後半部１１ｃが上半分を開放した半円柱
状に成形されている。後半部１１ｃは、両側縁側が段状
に低い幅方向の断面が凸状に成形され、上面には固定孔
１１ｄの軸線と同軸で、光ファイバを位置決めするファ
イバ溝１１ｅと光ファイバの被覆部分を位置決めする被
覆溝１１ｆが形成されている。ファイバ溝１１ｅや被覆
溝１１ｆは、光ファイバを位置決めできれば特に形状は
問わないが、例えば、Ｖ溝やＵ溝等が好ましい。また、
被覆溝１１ｆは、図２に示すように、右端を幅方向に広
げ、外部からの光ファイバの挿入を案内するガイド面１
１ｇが形成されている。一方、前半部１１ｂは、固定孔
１１ｄからファイバ溝１１ｅ側に僅かに突出させて予め
内蔵ファイバ１２が接着固定されている。

【００１３】ここで、内蔵ファイバ１２は、固定孔１１
ｄから突合せ端面となる前半部１１ｂ側への露出部が鏡
面研磨されると共に、後半部１１ｃ側は鏡面に切断さ
れ、予め屈折率整合剤が塗布されている。

【００１４】押え蓋１３，１４は、フェルール基板１１
の後半部１１ｃに嵌め合わせて被着される断面凹形状の
部材で、図４（ａ），（ｂ）に示す押え蓋１３は、内蔵
ファイバ１２と接続する光ファイバをファイバ溝１１ｅ
に、図４（ｃ），（ｄ）に示す押え蓋１４は、内蔵ファ
イバ１２と接続する光ファイバの被覆を被覆溝１１ｆ
に、それぞれ押圧する。押え蓋１３及び押え蓋１４は、
それぞれ被着時にフェルール基板１１外縁との間に凹部
Ｈ（図１参照）を形成する切欠１３ａ，１４ａが側部に
形成されている。また、押え蓋１４は、光ファイバの挿
入側となる一側（図４（ｄ）において右側）がテーパ状
のガイド面１４ｂに成形されている。

【００１５】スプリングピン１５は、フェルール基板１
１と押え蓋１３，１４とを弾性的に保持してフェルール
１０に組み立てる円筒状のピンで、図５に示すように、
長手方向にスリット１５ａが形成されている。

【００１６】以上のように構成されるフェルール１０
は、以下のようにして簡単に組み立てられる。

【００１７】先ず、押え蓋１３を鍔部１１ａ側に、押え
蓋１４を押え蓋１３の後部側に、それぞれ配置してフェ
ルール基板１１の後半部１１ｃに嵌め合わせる。これに
より、押え蓋１３，１４とフェルール基板１１外縁との
間には、凹部Ｈ（図１参照）が形成される。

【００１８】次に、押え蓋１３，１４を嵌め合わせた後
半部１１ｃ側からフェルール基板１１にスプリングピン
１５を嵌め込めば、図１に示すフェルール１０が極めて
簡単に組み立てることができる。このようにして組み立
てられたフェルール１０は、スプリングピン１５のばね
力によってフェルール基板１１と押え蓋１３，１４とが
弾性的に保持される。このとき、スプリングピン１５
は、押え蓋１３，１４とフェルール基板１１外縁との間
に形成される凹部Ｈを覆わないようにして嵌め込む。

【００１９】従って、フェルール１０は、例えば、光フ
ァイバが敷設された現場で光コネクタを製造するとき
に、フェルール基板１１の後半部１１ｃ側から光ファイ
バを挿着して内蔵ファイバ１２と簡単に突合わせ接続す
ることができる。

【００２０】即ち、フェルール１０に光ファイバを挿着
するときは、押え蓋１３，１４とフェルール基板１１外
縁との間に形成される２つの凹部Ｈに対応するくさびＷ
を有する治具を用い、各凹部ＨにくさびＷを挿入する。
例えば、図６に示すように、押え蓋１３とフェルール基
板１１外縁との間に形成される凹部Ｈの場合、くさびＷ
を凹部Ｈに挿入してこじると、スプリングピン１５のば
ね力に抗して凹部ＨがくさびＷによって広げられる。

【００２１】この結果、フェルール１０は、フェルール
基板１１において後半部１１ｃの上面と押え蓋１３，１
４との間に僅かな隙間が形成される。この隙間により、
フェルール１０は、フェルール基板１１の後半部１１ｃ
側から被覆溝１１ｆ及びファイバ溝１１ｅを通って光フ
ァイバＦOPを挿入することができる。

【００２２】そして、挿入した光ファイバＦOPを内蔵フ
ァイバ１２と突合わせた後、くさびＷによる凹部Ｈのこ
じりを解放する。すると、フェルール１０においては、
スプリングピン１５のばね力によって、押え蓋１３，１
４が光ファイバＦOPをフェルール基板１１の上面に押圧
する。

【００２３】この結果、挿入した光ファイバＦOPは、内
蔵ファイバ１２と安定した低損失の状態で極めて簡単に
光接続される。しかも、フェルール１０は、特別の加工
施設がなくても、前記くさびのような簡易な工具を使用
することにより誰でも簡単に光ファイバを接続すること
ができる。そして、接続した光ファイバは、前記と同様
にしてくさびＷで凹部Ｈをこじれば、簡単にフェルール
１０から引き抜くことができる。

【００２４】ここで、フェルール１０は、後半部１１ｃ
の外周の直径が小さい場合等には、図７に示すように、
半円筒状の補助部材１６を配置してスプリングピン１５
を嵌め込んで組み立てる。

【００２５】そして、図７に示すフェルール１０に光フ
ァイバを挿入したり接続した光ファイバを引き抜くとき
は、押え蓋１３の切欠１３ａと補助部材１６とによって
形成される凹部ＨにくさびＷを挿入し、前記と同様にこ
じれば、光ファイバを簡単に挿入して内蔵ファイバ１２
と接続したり引く抜くことができる。

【００２６】次に、光コネクタについて説明すると、光
コネクタ１は、フェルール１０を利用して構成され、図
８に示すように、フェルール１０、ストップリング２、
ばね３及びプラグフレーム４を備えており、フェルール
１０の構造を除き、他の構成部材はＪＩＳＣ５９７
３Ｆ０４形単心光ファイバコネクタに対応する。

【００２７】ストップリング２は、図９に示すように、
円筒状の部材で、前縁側に開いたスリット２ａと、長手
方向略中央に形成されたスリット状の開口２ｂとを有し
ており、スリット２ａに隣接した外周には周方向に２本
の突起２ｃが設けられている。ストップリング２は、内
部にばね３のストッパとなる段部２ｄが形成され、段部
２ｄ後方の外周にはロレット部２ｅが設けられている。

【００２８】ばね３は、図１０に示す形状で、前記ＪＩ
Ｓ規格に基づいて製造され、ストップリング２内に挿着
される。ばね３は、ストップリング２内にスリット２ａ
側から挿着した後、フェルール１０をフェルール基板１
１の後半部１１ｃ側から挿入すると、段部２ｄに係止さ
れてフェルール１０を前方のスリット２ａ側へと付勢す
る。

【００２９】プラグフレーム４は、四角柱状の部材で、
図１１に示すように、内部の前方側に、フェルール基板
１１の鍔部１１ａが係止され、前半部１１ｂが前方へ突
出する凸条４ａが形成され、後部にはスリット４ｂがそ
れぞれ対応する位置に設けられている。また、プラグフ
レーム４は、スリット４ｂが形成されていない図１１に
示す上下の辺にそれぞれ幅方向にスリット状の係止孔４
ｃが形成されている。

【００３０】以上のように構成される光コネクタ１は、
図１２に示すように組み立てられる。

【００３１】即ち、先ず、前記のようにフェルール基板
１１の後半部１１ｃに押え蓋１３と押え蓋１４とを嵌め
合わせた後、後側からスプリングピン１５を嵌め込み、
図１に示すフェルール１０を組み立てる。

【００３２】次に、ばね３をストップリング２内にスリ
ット２ａ側から挿着した後、フェルール１０をフェルー
ル基板１１の後半部１１ｃ側から挿入する。

【００３３】次いで、フェルール１０をストップリング
２内に押し込みながら、プラグフレーム４をスリット４
ｂ側からストップリング２の前側から嵌め込む。する
と、プラグフレーム４は、各係止孔４ｃに突起２ｃが係
止された状態でストップリング２に嵌合され、光コネク
タ１が簡単に組み立てられる。

【００３４】従って、フェルール１０は、フェルール基
板１１の鍔部１１ａがプラグフレーム４の凸条４ａに係
止されて前方への突出が規制され、ストップリング２の
段部２ｄとの間に配置されたばね３によってプラグフレ
ーム４側へと付勢されるので、光コネクタ１は、安定し
た組み立て状態に保持される。

【００３５】このとき、組み立てた光コネクタ１に光フ
ァイバを接続するときには、前記のように、フェルール
１０の押え蓋１３，１４とフェルール基板１１外縁との
間に形成される２つの凹部ＨにくさびＷを挿入してこじ
り、押え蓋１３，１４との間に形成される僅かな隙間を
利用して光ファイバを挿入すれば、内蔵ファイバ１２と
極めて簡単に接続することができる。また、光ファイバ
を引き抜くときは、この逆の操作によって引き抜けば、
光コネクタ１から光ファイバを簡単に引き抜くことがで
きる。

【００３６】ここで、光コネクタ１を組み立てた後、光
ファイバを接続したピグテイルタイプの光コネクタ１と
するまでに要した時間を測定したところ、２分以内で簡
単に組み立てることができた。そして、光ファイバを接
続したピグテイルタイプの光コネクタ１を１００本用意
し、外部から伝送されてくる信号光の接続損失と反射減
衰量とを測定したところ、それぞれ平均0.３ｄＢ以下と
平均５０ｄＢ以上の高特性が得られ、従来の光コネクタ
に劣らない特性が得られることが確認された。

【００３７】また、光コネクタ１は、フェルール１０が
ばね３によって接続側となる前方へ常に所定の付勢力で
付勢されているので、他の光コネクタと適切に接続する
ことができる。

【００３８】一方、押え蓋１３は、図１４に示すフェル
ール１０のように、押え蓋１３は、内蔵ファイバ１２と
挿入した光ファイバＦOPとの接続点Ｃを挟む両側が等し
い長さとなるように成形する。押え蓋１３は、このよう
に成形すると、フェルール基板１１に嵌め合わせたと
き、内蔵ファイバ１２と挿入した光ファイバＦOPとにス
プリングピン１５から均等に押圧力が作用して好まし
い。

【００３９】更に、押え蓋１３は、図１５（ａ）に示す
ように、後半部１１ｃ上面の鍔部１１ａに隣接したフェ
ルール基板１１の位置と対応する位置に凹部１３ｂを形
成するとよい。押え蓋１３は、凹部１３ｂを設けること
により、内蔵ファイバ１２に作用する押圧力を緩和させ
て、内蔵ファイバ１２の曲げに伴う曲げ損失の増大を抑
制することができる。一方、押え蓋１４は、図１５
（ｂ）に示すように、略中央に幅方向に横断する凹部１
４ｂを形成してもよい。押え蓋１４は、凹部１４ｂを形
成すると、フェルール１０あるいは光コネクタ１に組み
立てた後に挿着する光ファイバＦOPに過剰な押圧力が作
用しないように緩和し、挿着した光ファイバＦOPの引っ
張り強度を増加させることができる。

【００４０】一方、フェルール基板１１と押え蓋１３，
１４を弾性的に保持する保持部材は、円筒状に成形され
たスプリングピン１５の他に、例えば、図１６（ａ）に
示すスプリングピン１７のように上下方向に若干潰した
形状や、図１６（ｂ）に示すスプリングピン１８のよう
に、長手方向に全体に亘って形成したスリット１８ａに
加えて、部分的に形成したスリット１８ｂにより適度な
押圧力が実現されるように成形してもよい。また、図１
６（ｃ）に示すスプリングピン１９のように、半円筒形
状に成形し、フェルール基板１１や押え蓋１３，１４の
外側面と当接する位置に突条１９ａを設けてもよい。

【００４１】ところで、フェルール１０においては、固
定孔１１ｄの軸とファイバ溝１１ｅの軸とがずれている
ことがある。このような状態で内蔵ファイバ１２をファ
イバ溝１１ｅに挿着すると、内蔵ファイバ１２に極端な
曲げが生じ、この曲げにともない曲げ損失が発生するこ
とがある。このような曲げ損失の発生を抑制するため、
フェルール基板１１は、図１３（ａ），（ｂ）に示すよ
うに、後半部１１ｃ上面の鍔部１１ａに隣接した位置に
凹溝１１ｈを形成しておくと良い。凹溝１１ｈを設けて
おくと、凹溝１１ｈの部分に位置する内蔵ファイバ１２
がフリーな状態となる。このため、フェルール１０は、
固定孔１１ｄとファイバ溝１１ｅとの軸が不一致な状態
で、内蔵ファイバ１２をファイバ溝１１ｅに挿着して
も、前記ずれを吸収することができ、内蔵ファイバ１２
が、極端に曲がることが抑制され、曲げ損失の発生を抑
制することができる。

【００４２】ここで、凹溝１１ｈを設けた場合、凹溝１
１ｈの内蔵ファイバ１２の軸線に沿った長さ、すなわ
ち、固定孔１１ｄの後端部からファイバ溝１１ｅの端部
までの長さが短いと、内蔵ファイバ１２が極端に曲げら
れ、曲げ損失を低く抑える効果があまり発揮されない。
このため、固定孔１１ｄの後端部からファイバ溝１１ｅ
の端部までの長さをなるべく長く設定することが好まし
い。

【００４３】しかしながら、フェルール１０において
は、光ファイバＦOPを挿入し、内蔵ファイバ１２と突き
合わせ、両者をメカニカルスプライス方式で接続する
際、突き合わせの確認は内蔵ファイバ１２に押し付け力
を加えることにより行われているので、固定孔１１ｄの
後端部からファイバ溝１１ｅの端部までの長さをあまり
長く設定しても、内蔵ファイバ１２が座屈を起こし、折
れ曲がって破損するおそれがある。

【００４４】本発明は、フェルール１０や光コネクタ１
において、上述したような不具合をなくし、高い信頼性
を付与するためになされたものであり、以下に、本発明
に係るフェルール及び光コネクタについて説明する。

【００４５】本発明のフェルールは、図１７に示すよう
に、フェルール基板２１に中空部２１ｇが形成されてい
ることを除き、フェルール１０と構造が同一である。従
って、以下の説明においてはフェルール基板２１につい
てのみ説明し、フェルール基板１１と共通する部分につ
いては、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。
また、本発明の光コネクタも、フェルール基板２１を用
いることを除き、光コネクタ１と同一構成であるので、
説明を省略する。

【００４６】中空部２１ｇは、フェルール基板２１の後
半部２１ｃ上面の鍔部２１ａに隣接した位置に設けられ
た凹溝２１ｈと、フェルール基板２１の前半部２１ｂの
鍔部２１ａ側に設けられたガイド孔２１ｉとにより形成
される。ここで、固定孔２１ｄの後端部から位置決め溝
２１ｅの端部までの間の空隙を中空部２１ｇとし、その
長さを中空部長さＬとする。

【００４７】フェルール基板２１においては、固定孔２
１ｄ内に、内蔵ファイバ２２の一端側が挿入されて接着
固定される。そして、内蔵ファイバ２２は、その他端側
が固定孔２１ｄから延出し、ファイバ溝２１ｅに一部が
載置されている。すなわち、内蔵ファイバ２２は、固定
孔２１ｄとファイバ溝２１ｅとの間に掛け渡されてい
る。そして、内蔵ファイバ２２は、フェルール２０の後
半部２１ｃに、図示しない押え蓋を被せることにより、
他端側が固定される。

【００４８】ここで、固定孔２１ｄの軸とファイバ溝２
１ｅの軸とがずれている場合、中空部２１ｇにおける内
蔵ファイバ２２は、図１８に示すように、中空部長さＬ
の距離において両端が軸ずれ量Ｓだけずれてそれぞれ固
定されているとする。このとき、中空部における内蔵フ
ァイバ２２の軌跡は、光ファイバの両端が固定された両
端固定モデルに基づいて次式で表すことができる。

【００４９】ｙ＝Ｓ／２｛１−cos（πｘ／Ｌ）｝………（１）一方、中空部長さＬにおける内蔵ファイバ２２の曲率半
径ρは一般式に基づく次式で表すことができる。

【００５０】 ρ＝｛１＋（ｄｙ／ｄｘ）²｝^3/2／｜ｄ²ｙ／ｄｘ²｜………（２）このとき、内蔵ファイバ２２は、両端が固定されている
ので、いずれか一方の端部を座標上の原点とすれば、
（２）式にｘ＝０を代入することにより、原点における
曲率半径ρを求めることができる。すなわち、（ｄｙ／ｄｘ）＝（πＳ／２Ｌ）sin（πｘ／Ｌ）＝0 （ｄ²ｙ／ｄｘ²）＝（Ｓπ²／２Ｌ²）cos（πｘ／Ｌ）
＝Ｓπ²／２Ｌ² となるので、 ρ＝２Ｌ²／Ｓπ²………（３）となる。

【００５１】ここで、固定孔２１ｄとファイバ溝２１ｅ
との軸ずれ量Ｓは、金型の誤差の積み重ねにより起こる
が、その最大値は０．０２（ｍｍ）であるので、この値
を（３）式に代入して中空部長さＬと曲率半径ρとの関
係を求め、その結果を図１９に示した。

【００５２】図１９から明らかなように、中空部長さＬ
が大きくなればなるほど曲率半径ρは大きくなることが
わかる。つまり、中空部長さＬを大きく設定するほど曲
率半径ρが大きくなって曲げの度合は少なくなり、曲げ
損失の増加が抑制されることになる。このとき、本発明
者らの測定によれば、曲率半径ρが５（ｍｍ）未満とな
ると曲げ損失が増大するので、曲率半径ρが５（ｍｍ）
以上となる中空部長さに設定することが好ましい。

【００５３】しかしながら、本発明においては、ＪＩＳ
規格に基づく上記フェルールの構造、光ファイバの剛性
等を考慮すると中空部長さＬを２．５ｍｍ以上にする必
要がある。よって、中空部長さＬの下限値は２．５（ｍ
ｍ）に設定される。尚、中空部長さＬが２．５（ｍｍ）
あれば曲率半径は約６０（ｍｍ）となり、曲げ損失は充
分低い値に抑えることができる。

【００５４】一方、中空部長さＬの値が大きくなると、
前述したように、中空部２１ｇにおいて内蔵ファイバ２
２が座屈を起こす問題が生じてくる。

【００５５】そこで、上記問題を極力抑えるため、光フ
ァイバを挿入しても座屈が起こらない適切な中空部長さ
Ｌの上限を決めるべく、座屈を起こし始める荷重（以
下、座屈荷重という）Ｐkと中空部長さＬとの関係につ
いて以下に示すように検討した。

【００５６】すなわち、まず、座屈荷重Ｐk（kg・f）
は、オイラーの式に基づいて次式で示される。

【００５７】Ｐk＝４π²ＥＩ／Ｌ²………（４）ただしＬ：中空部長さ（ｍｍ）Ｅ：光ファイバの弾性係数（７２００kg・f/mm²）Ｉ：光ファイバの断面２次モーメント（ｍｍ⁴）Ｉ＝（π／６４）ｄ⁴ ｄ：光ファイバの直径（ｍｍ）ここで、例えば、光ファイバの直径を０．１２５（ｍ
ｍ）として、中空部長さＬと座屈荷重Ｐkとの関係を求
めた。その結果を図２０に示した。図２０から明らかな
ように、中空部長さＬの値が大きくなればなるほど座屈
荷重Ｐｋは低くなっていく。つまり、中空部長さＬが長
くなるほど低い荷重で内蔵ファイバ２２が座屈してしま
うことがわかる。

【００５８】本発明者らの実験によれば、光コネクタを
組立加工する際、光ファイバＦOPを組立装置のファイバ
ホルダに装着し、当該ファイバホルダをスライドさせて
フェルール内に光ファイバＦOPを挿入していくと、光フ
ァイバＦOPは、３０（g・f）程度の力で押し込まれるこ
とが確認された。よって、内蔵ファイバ２２には、３０
（g・f）程度の押圧力がかかるものと推測される。ここ
で、本発明においては、内蔵ファイバ２２にかかる最高
の荷重としては、安全係数を１．５に設定し、３０×
１．５＝４５（g・f）を想定した。よって、図２０よ
り、中空部長さＬが８（ｍｍ）を超えると４５（g・f）
の荷重で座屈を起こしてしまうことから、本発明におい
ては、４５（g・f）の荷重がかかっても座屈を起こさな
いように、中空部長さＬは８（ｍｍ）以下に設定する。

【００５９】したがって、本発明のフェルールや光コネ
クタにおける中空部長さＬは、２．５（ｍｍ）≦Ｌ≦８
（ｍｍ）の範囲に設定する。

【００６０】このように、フェルール内において、固定
孔２１ｄの後端部とファイバ溝２１ｅの端部との間に中
空部２１ｇを設け、中空部２１ｇの長さＬを前記範囲に
設定すると、固定孔２１ｄとファイバ溝２１ｅの軸がず
れていたとしても曲げ損失を増加させずにずれを吸収さ
せることができるとともに、光コネクタを組立加工する
際に、挿入される光ファイバに押圧されて内蔵ファイバ
２２が中空部２１ｇにおいて座屈することを抑制するこ
ともでき、組立加工時の光コネクタの破損を防止するこ
とができる。このため、本発明のフェルールやこのフェ
ルールを組み込んだ光コネクタは、内蔵ファイバに過度
の座屈を生じないので信頼性が高い。

【００６１】尚、中空部２１ｇの形状は、格別限定され
るものではなく、内蔵ファイバ２２の固定孔２１ｄとフ
ァイバ溝２１ｅの軸のずれを吸収することができる空間
を確保でき、固定孔２１ｄとファイバ溝２１ｅとの間の
距離（中空部長さＬ）が前記範囲内であればどのような
形状でもよく、ガイド孔２１ｉだけの構造あるいは凹溝
２１ｈだけの構造でもよい。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、加工施設がなくても、
簡易な工具により誰でも簡単に光ファイバを接続するこ
とが可能なフェルール及び光コネクタを提供することが
できる。しかも、本発明のフェルール及び光コネクタ
は、組立が簡単なうえ、フェルール内の内蔵ファイバが
極端に曲がることを抑えることができ、曲げ損失を低く
することができるとともに、組立加工の際に内蔵ファイ
バが座屈することも抑制することができる。このため、
信頼性が高く、従来のフェルールや光コネクタと比べ
て、光伝送特性のうえで何ら遜色のないものが得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】フェルールの正面図である。

【図２】図１のフェルールを構成するフェルール基板の
平面図である。

【図３】図２のフェルール基板を長手方向に沿って切断
した断面正面図である。

【図４】図１のフェルールを構成する２種類の蓋部材の
側面図（ａ），（ｃ）と平面図（ｂ），（ｄ）である。

【図５】図１のフェルールを構成する保持部材の斜視図
である。

【図６】図１のフェルールへ光ファイバを挿着する手順
を説明する断面図である。

【図７】図１のフェルールの変形例を示すもので、光フ
ァイバを挿着する手順を説明する断面図である。

【図８】光コネクタを下半分を断面にして示した正面図
である。

【図９】図８の光コネクタを構成するストップリングの
下半分を断面にして示した正面図である。

【図１０】図８の光コネクタで使用するばねの正面図で
ある。

【図１１】図８の光コネクタを構成するプラグフレーム
の下半分を断面にして示した正面図である。

【図１２】図８の光コネクタの組み立て手順を説明する
分解図である。

【図１３】フェルール及び光コネクタを構成するフェル
ール基板の変形例を示す正面図（ａ）と平面図（ｂ）で
ある。

【図１４】フェルール及び光コネクタを構成する蓋部材
の変形例をフェルールの後半側を断面にして示した正面
図である。

【図１５】フェルール及び光コネクタを構成する蓋部材
の他の変形例を示す斜視図である。

【図１６】フェルール及び光コネクタを構成する保持部
材の変形例を示す形態図である。

【図１７】本発明のフェルール基板の断面図である。

【図１８】軸がずれている固定孔とファイバ溝との間に
固定された内蔵ファイバの構成を示す概略構成図であ
る。

【図１９】中空部長さと曲率半径との関係を示すグラフ
である。

【図２０】中空部長さと座屈荷重との関係を示すグラフ
である。

【符号の説明】１光コネクタ２ストップリング３ばね４プラグフレーム１０フェルール１１フェルール基板１１ｂ前半部１１ｃ後半部１１ｄ固定孔１１ｅファイバ溝（位置決め溝）１２内蔵ファイバ１３押え蓋（蓋部材）１３ａ切欠１４押え蓋（蓋部材）１４ａ切欠１５スプリングピン（保持部材）２１フェルール基板２１ｂ前半部２１ｃ後半部２１ｄ固定孔２１ｅファイバ溝（位置決め溝）２１ｇ中空部２２内蔵ファイバＦOP 光ファイバＨ凹部Ｌ中空部長さＷくさび

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中野剛行東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内 (72)発明者林武弘東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内 (72)発明者保苅和男東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内 (72)発明者土出勝敏東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前半部と後半部とを有し、前記前半部に
光ファイバの固定孔が形成されると共に、前記後半部は
上半分が開放され、後半部上面に前記固定孔の軸線と同
軸で、少なくとも前記光ファイバを１本以上位置決めす
る位置決め溝とが形成され、前記固定孔先端から前記位
置決め溝の一部に亘って予め後半部側が鏡面切断された
内蔵ファイバが固定されたフェルール基板と、前記フェ
ルール基板の後半部に被着され、被着時に前記フェルー
ル基板外縁との間に凹部を形成する切欠が設けられた蓋
部材と、前記フェルール基板と蓋部材とを弾性的に保持
する保持部材とを有するフェルールであって、前記固定
孔の後端部から前記位置決め溝の端部までの間に中空部
が形成され、当該中空部の長さＬが２．５（ｍｍ）≦Ｌ
≦８（ｍｍ）の範囲に設定されていることを特徴とする
フェルール。
【請求項２】前半部と後半部とを有し、前記前半部に
光ファイバの固定孔が形成されると共に、前記後半部は
上半分が開放され、後半部上面に前記固定孔の軸線と同
軸で、少なくとも前記光ファイバを１本以上位置決めす
る位置決め溝とが形成され、前記固定孔先端から前記位
置決め溝の一部に亘って予め後半部側が鏡面切断された
内蔵ファイバが固定されたフェルール基板と、前記フェ
ルール基板の後半部に被着され、被着時に前記フェルー
ル基板外縁との間に凹部を形成する切欠が設けられた蓋
部材と、前記フェルール基板と蓋部材とを弾性的に保持
する保持部材とを有し、前記固定孔の後端部から前記位
置決め溝の端部までの間に中空部が形成され、当該中空
部の長さＬが２．５（ｍｍ）≦Ｌ≦８（ｍｍ）の範囲に
設定されているフェルールと、ストップリング内面の間
には所定のクリアランスを持たせている前記フェルール
をばねを介して挿着するストップリング及び前記ストッ
プリングに被着し、前記フェルールを保持するプラグフ
レームを備えたことを特徴とする光コネクタ。