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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024069097
(43)【公開日】2024-05-21
(54)【発明の名称】光コネクタ着脱治具及び着脱方法
(51)【国際特許分類】
   G02B 6/36 20060101AFI20240514BHJP
【FI】
G02B6/36
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022179906
(22)【出願日】2022-11-09
(71)【出願人】
【識別番号】000153720
【氏名又は名称】株式会社白山
(71)【出願人】
【識別番号】000004226
【氏名又は名称】日本電信電話株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000844
【氏名又は名称】弁理士法人クレイア特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】松田 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】竹崎 元人
(72)【発明者】
【氏名】鹿間 光太
(72)【発明者】
【氏名】土居 芳行
(72)【発明者】
【氏名】石井 雄三
【テーマコード(参考)】
2H036
【Fターム(参考)】
2H036JA01
2H036QA03
2H036QA12
2H036QA49
2H036QA53
(57)【要約】
【課題】磁性体を備えるレセプタクルと磁石を備えるプラグとが磁力で結合された光コネクタの着脱において、容易に着脱できる光コネクタ着脱治具及び着脱方法を提供する。
【解決手段】光コネクタ着脱治具90は、磁性体で形成され、磁石230の周囲を覆うフロント部10と、プラグ200の接続方向における先端部と係合して、プラグ200のレセプタクル100からの取り外しをするプラグ係合部30とを備え、プラグ係合部30はフロント部10のレセプタクル100側に形成された、内径がプラグ200端部の外径より小さい狭窄部分である。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
磁性体を備えるレセプタクルと磁石を備えるプラグとが磁力で結合された光コネクタを着脱する光コネクタ着脱治具であって、
磁性体で形成され、前記磁石の周囲を覆うフロント部と、
前記プラグの接続方向における先端部と係合して、前記プラグの前記レセプタクルからの取り外しをするプラグ係合部と、を備え、
前記プラグ係合部は、前記フロント部の前記レセプタクル側に形成された、内径が前記プラグの端部の外径より小さい狭窄部分である、光コネクタ着脱治具。
【請求項2】
前記プラグは、前記磁石の前記レセプタクル側に軟磁性体の接続プレートを備え、
前記磁石は、光導波部品の長手方向に沿ってN極とS極とを有し、互いに対向するとともに前記光導波部品を包含するよう構成された第1の磁石及び第2の磁石を含み、
前記フロント部は、軟磁性体で形成され、前記第1の磁石と前記第2の磁石とを覆うことにより、前記第1の磁石と前記第2の磁石とで構成される磁気回路を前記フロント部側にリークさせ、前記レセプタクルと前記プラグとの間の磁力を低減する、請求項1に記載の光コネクタ着脱治具。
【請求項3】
リア部をさらに備え、
前記リア部は、前記フロント部をネジにより連結するとともに、前記磁石の後端部側に配置されるヨークの上面及び/又は側面と係合し、
前記プラグ係合部は、前記磁石の先端部と係合する、請求項2に記載の光コネクタ着脱治具。
【請求項4】
前記プラグの前記第1の磁石と前記第2の磁石とは、それぞれ左右対称のコの字形状であり、それぞれの上面および下面が面一に構成され、
前記フロント部はそれぞれの前記上面に接する、請求項2に記載の光コネクタ着脱治具。
【請求項5】
前記フロント部は、前記レセプタクル側に突出し、前記レセプタクルの上面及び/又は側面と係合するガイド機構を有する、請求項2に記載の光コネクタ着脱治具。
【請求項6】
磁性体を備えるレセプタクルと磁石を備えるプラグとが磁力で結合される光コネクタの着脱方法であって、
光コネクタを着脱する場合に、前記磁石の周囲を磁性体で形成された光コネクタ着脱治具で覆うことによって、前記磁石により構成される磁気回路を前記光コネクタ着脱治具にリークさせ、前記レセプタクルと前記プラグとの間の磁力を低減する、光コネクタの着脱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、磁力によって光導波部品同士を光学的に接続する光コネクタを着脱するための治具、及び着脱する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
光ファイバなどの光導波部品を接続する方法として、従来のMPOなど規格化された方法のほかに、様々な方法が提案されている。
例えば、特許文献1(国際公開第2021/111773号)には、磁石により光導波部品同士を保持押圧する小型の光接続部品が開示されている。
【0003】
特許文献1に記載の光接続部品は、他の光接続部品と接続する光接続部品であって、光導波部品と、光導波部品を固定する整列部品と、整列部品と一体化する磁性構造体とを備え、整列部品の接続端面には、当該接続端面と、他の光接続部品が備える整列部品の接続端面との相対位置を決める位置決め構造が設けられるものである。
特許文献1の一実施形態として、1対の連結部品を有し、連結部品は分割された部分からなる形態が開示されている。この分割された部分は、2つの面で対向し、一方の面がN極、他方の面がS極に磁化され、光ファイバ整列部品の外周方向に磁化されたものである。
【0004】
特許文献2(特開2004-029633号公報)には、結合損失のばらつきが少なく、信頼性が高く、接続作業及び取り外し作業を容易に行うこと等が可能な光ファイバコネクタが開示されている。
特許文献2に記載の光ファイバコネクタは、光ファイバを挿通して固定する穴部を有する磁性体を備えた光ファイバコネクタにおいて、磁性体の相手方の光ファイバコネクタとの接続面の摩擦係数を低減する手段を設けたものである。磁性体の相手方の光ファイバコネクタとの接続面側に、相手方の光ファイバコネクタとの接続時に発生する衝撃を緩和する手段を設け、相手方の光ファイバコネクタとの非接続時において、光ファイバの端面が磁性体の接続面から内側に位置し、相手方の光ファイバコネクタとの接続時において、光ファイバの端面が相手方の光ファイバの端面と当接するように構成するものである。
【0005】
特許文献3(国際公開第2022/074866号)には、光コネクタ同士を着脱する際にフェルールが摩耗することを抑制可能な光コネクタであって、磁石により光通信を光学的に接続する光コネクタが開示されている。
【0006】
特許文献3に記載の光コネクタは、第1光ファイバを挿通可能なファイバ孔と、ファイバ孔が開口する接続端面と、を有し、さらに磁力を生じさせる素材を内部に有し、磁力によって、第1光ファイバを第2光ファイバと光学的に接続させるように構成されている、本体部を備えるものである。
特許文献3の実施形態として、本体部は、ファイバ孔の軸方向に沿って延びて接続端面に開口する、ガイドピン用のガイド孔と、永久磁石が収容される収容部と、を有するものが開示されている。
【0007】
特許文献4(国際公開第2014/010035号)には、集積回路等の電子回路が組み込まれている基板と基板の間における大容量信号の送受信を光信号で行なう多チャンネル光インタコネクトにおいて、多数個からなる光ファイバ及び光導波路などの光伝送媒体間における信号を高効率に結合させるための光コネクタ、及び、その光コネクタの接続と切り離しを簡易な方法で実現するための光コネクタ接続方法が開示されている。
【0008】
特許文献4に記載の光コネクタは、第1のコネクタ部材と第2のコネクタ部材とからなる光コネクタであって、第1のコネクタ部材は、リア部と、リア部内を通る光ファイバ用貫通穴と、リア部内に設けられた光ファイバを固定する固定部と、リア部表面に設けられた第1のアライメント部とを有し、第2のコネクタ部材は、リア部と、リア部内を通る光ファイバ用貫通穴と、リア部内に設けられた光ファイバを固定する固定部と、リア部表面に設けられた第2のアライメント部とを有し、第1のアライメント部の表面の第2のアライメント部と接続する部分には磁石が設けられ、第2のアライメント部の表面の磁石と接続する部分には磁性体が設けられ、第1のコネクタ部材の磁石と、第2のコネクタ部材の磁性体が接続することでコネクタ部材同士が接続されることで、第1のコネクタ部材に固定された光ファイバと、第2のコネクタ部材に固定された光ファイバとが光学的に接続され、第1のアライメント部は、磁力遮蔽手段をさらに有するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】国際公開第2021/111773号
【特許文献2】特開2004-029633号公報
【特許文献3】国際公開第2022/074866号公報
【特許文献4】国際公開第2014/010035号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
上記特許文献1乃至4に記載の光コネクタは、いずれも磁力を利用して光導波部品同士を当接するものである。この場合、特に多チャンネルの光導波部品同士を規定の接続損失を満足した状態で当接するには強い押圧力が必要であり、このためには、磁力を強くする必要がある。しかし、光導波部品、磁石、または周辺部品を破壊することなく強い磁力が働いた状態の光導波部品同士を取り外すのは非常に困難であり、また、強い磁力が働いた状態で光導波部品同士を互いの位置精度を確保しつつ取り付けるのも非常に困難であるという問題があった。
特に、サーバなどの電子基板上に光接続端子を設けて、サーバ同士または基板同士の通信を光通信を用いて高速・大容量の情報通信を行う場合においては、光接続端子の周辺に着脱工具等を挿入するための空間の確保が難しく、より困難である。
【0011】
特許文献1には、ガイドピンによる位置合わせは記載されているが、強い磁力が働いた状態の光導波部品同士を取り外す方法については特段何も記載されていない。
特許文献2には接続時に発生する衝撃を緩和するために、緩衝材が配置された光ファイバコネクタが記載されている。しかし、強い磁力が働いた状態の光導波部品同士を取り外す方法については特段何も記載されていない。また、2つの磁性体の間に緩衝材が配置されると、磁性体同士の精密な位置制御ができず、光コネクタの接続損失を制御することが困難である。
また、特許文献3には、MTフェルールのガイド孔に永久磁石を配置する実施例が記載されている。しかしながら、多心のMTフェルールを用いて高密度大容量の光通信をするためには、数Nから十数Nの当接力が必要となり、ガイド孔に配置された永久磁石によりこのような大きな力を接続端面に付与することは困難であった。
また、特許文献4には、光コネクタの切り離しを簡易とするためにアライメント部の磁石が回転する機構が設けられている。しかしながら、低損失かつ接続損失のばらつきが少ない光コネクタを実現するための、アライメントマークとなる磁石端子の精密な位置制御が、特に多チャンネルの場合には困難である。
【0012】
本発明の主な目的は、レセプタクルと磁石を備えるプラグとが磁力で結合され、特に接続時に押圧力が付与される多チャンネルの光コネクタの着脱において、容易に着脱でき、取付時の位置精度を確保し、着脱時の光コネクタ破損を抑止する、光コネクタ着脱治具及び着脱方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
(1)
一局面に従う光コネクタ着脱治具は、磁性体を備えるレセプタクルと磁石を備えるプラグとが磁力で結合された光コネクタを着脱するための光コネクタ着脱治具であって、磁性体で形成され、磁石の周囲を覆うフロント部と、プラグの接続方向における先端部と係合して、プラグのレセプタクルからの取り外しを容易とするプラグ係合部と、を備え、プラグ係合部は、フロント部のレセプタクル側に形成された、内径がプラグの端部の外径より小さい狭窄部分である。
【0014】
多チャンネルのMPOコネクタでは、低損失かつ接続損失のばらつきが少ない光コネクタを実現するためには10Nから20Nの押圧力をフェルール間に与える必要がある。したがって、磁力で結合される光コネクタにおいても、これと同等の押圧力が求められる場合がある。
しかし、磁力で同等の押圧力を形成した場合、光コネクタの取り付け時にプラグをレセプタクルに近づけるだけで、強い押圧力のためにプラグとレセプタクルとの位置制御が困難になる。また、磁石は距離が近づくほど磁力が大きくなるため、プラグとレセプタクルのフェルール同士が加速度的に強く衝突することにより、破損するといった課題がある。
一方、光コネクタの取り外し時には、強力な押圧力のため取り外しが困難であり、無理やり取り外そうとすると光コネクタが破損する、などの課題がある。
【0015】
一局面に従う光コネクタ着脱治具は、光コネクタの取り付け及び取り外し時に磁性体で形成されるフロント部で磁石の周囲を覆い、磁石に近接させることによって、磁石からの磁気を磁性体であるフロント部を介して着脱治具にリークさせることで、レセプタクルと磁石を備えたプラグとの間の磁力を低減し、プラグとレセプタクルとの押圧力を下げることにより、光コネクタの取り付け、取り外し時の制御性の向上と破損の防止をすることができる。なお、光コネクトの取り付け完了後は、着脱治具をプラグから取り外すことで、プラグとレセプタクルとの押圧力を本来の値に復帰させる。
【0016】
また、光コネクタの取り付け、取り外し時の制御性の向上には、プラグとレセプタクルと距離の制御が重要である。一局面に従う光コネクタ着脱治具では、プラグの接続方向のレセプタクル側端部と係合するプラグ係合部を備えることによって、プラグとレセプタクルと距離の制御を行うことができるので、プラグとレセプタクルとの接続及び取り外しを容易とし、近接時の不要な衝突等を回避して破損をすることができる。
【0017】
なお、ここでいう磁性体は、硬磁性材料およびまたは軟磁性材料を含むものである。
光コネクタは、レセプタクル側に磁石を備え、プラグ側に磁性体を備えてもよく、レセプタクル側とプラグ側の両方に磁石を備えてもよい。また、プラグの接続方向における先端部は、プラグ全体における最先部分(最もレセプタクル側)である必要はなく、実施例のように磁石の接続方向側の角部であってもよい。また、プラグ係合部は、狭窄部分のほか、突起とノッチなど、光コネクタ着脱治具のフロント部と光コネクタのプラグとが係合できるように構成されていてもよい。
なお、本発明において、着脱する・・・治具、プラグと係合する・・・治具などの各記載は、脱着することができるよう構成されている・・・治具、プラグと係合することができるよう構成されている・・・治具などの意味であり、プラグと係合状態にある治具などに限定するものではない。
【0018】
(2)
第2の発明に係る光コネクタ着脱治具は、一局面に従う光コネクタ着脱治具において、プラグは、磁石のレセプタクル側に軟磁性体の接続プレートを備え、磁石は、光導波部品の長手方向に沿ってN極とS極とを有し、互いに対向するとともに光導波部品を包含するよう構成された第1の磁石及び第2の磁石を含み、フロント部は、軟磁性体で形成され、第1の磁石と第2の磁石とを覆うことにより、第1の磁石と第2の磁石とで構成される磁気回路をフロント部側にリークさせ、レセプタクルとプラグとの間の磁力を低減してもよい。
【0019】
磁力で結合される光コネクタでは、第1の磁石と第2の磁石のレセプタクル側の端部がそれぞれN極とS極を構成しており、N極からレセプタクルの磁性体を介してS極に磁気回路が構成されることにより、レセプタクルとプラグの間に強い磁力が発生している。
第2の発明に係る光コネクタ着脱治具では、軟磁性体の接続プレートと、軟磁性体のフロント部とで、磁石のN極とS極とを覆うことができる。これにより、第1の磁石と第2の磁石とで構成される磁気回路をフロント部側にリークさせ、レセプタクルとプラグとの間の磁力を低減している。
【0020】
(3)
第3の発明に係る光コネクタ着脱治具は、第1または2の発明に係る光コネクタ着脱治具において、リア部をさらに備え、リア部は、フロント部をネジにより連結するとともに、前記磁石の後端部側に配置されるヨークの上面及び/又は側面と係合し、プラグ係合部は、磁石の先端部と係合してもよい。
なお、磁石の先端部とは、プラグの接続方向におけるレセプタクル側であり、磁石の後端部とは、磁石において接続方向と反対側の端部である。よって、ヨークは磁石のレセプタクル側と反対側に配置される。
【0021】
フロント部は、磁石の接続プレート側の端部と係合するので、接続プレートを介してレセプタクルに流れていた磁気を、フロント部側に効果的に逃がして磁気回路をリークすることができる。
また、光コネクタに本光コネクタ着脱治具を接続することにより、光コネクタの磁石は、接続プレートと、光コネクタ着脱治具(フロント部及びリア部)と、ヨークと、で包含されるので、フロント部に磁気回路を効果的にリークすることができる。
【0022】
また、特に、小さくとも強力な磁力を発生させることができる希土類磁石は、割れやすく焼結収縮量が大きいという問題がある。このため、磁石とフロント部との係合によってプラグの位置を制御した場合、プラグの接続方向に垂直な面内での位置精度が不足する可能性がある。
これに対して、第3の発明に係る光コネクタ着脱治具では、リア部をさらに備え、例えば加工精度の高いSUS等の軟磁性体の金属で形成されたヨークの上面及び両側面とリア部とを係合させることによって、位置精度を向上させることができる。
【0023】
また、光コネクタのプラグは非常に小さく、また光コネクタ着脱治具とプラグとは、強力に引き付けあうため、プラグから光コネクタ着脱治具を取り外すのが困難になる場合がある。
第3の発明に係る光コネクタ着脱治具は、リア部とフロント部とを分離することができるので、光コネクタ着脱治具とプラグとを容易に分離することができる。
【0024】
なお、光コネクタ着脱治具及び接続プレートは軟磁性体であることが好ましい。また、ヨークも軟磁性体であることがさらに好ましい。これにより、プラグに光コネクタ着脱治具を装着することによって、プラグの磁石は軟磁性体で覆われることになる。したがって、磁石の引力がプラグに与える影響を低減することができるので、プラグとレセプタクルの分離をさらに容易にすることができる。
【0025】
(4)
第4の発明に係る光コネクタ着脱治具は、第1から3のいずれかの発明に係る光コネクタ着脱治具において、プラグの第1の磁石と第2の磁石とは、それぞれ左右対称のコの字形状であって、それぞれの上面および下面が面一に構成され、フロント部はそれぞれの上面に接していてもよい。
【0026】
光導波部品を包含する第1の磁石と第2の磁石とがプラグの上面と下面で面一になっている場合、第1の磁石と第2の磁石とが隣接するプラグの上面に磁性体で形成されたフロント部を接触させることにより、第1の磁石と第2の磁石とで構成される磁気回路をより多くフロント部側にリークさせることができる。
また、磁石の上面だけでなく、下面も磁性体に接することができるように構成してもよい。
【0027】
(5)
第5の発明に係る光コネクタ着脱治具は、第1から4のいずれかの発明に係る光コネクタ着脱治具において、フロント部は、レセプタクル側に突出し、レセプタクルの上面及び/又は側面と係合するガイド機構を有してもよい。
【0028】
プラグをレセプタクルに挿入する場合、レセプタクル側のガイドピンとプラグ側のガイド孔との位置合わせが重要である。第5の発明に係る光コネクタ着脱治具では、光コネクタ着脱治具のフロント部に、レセプタクル側に突出したガイド機構を備え、例えばガイド機構をレセプタクルの上面及び側面と係合させるか、または、上面及び両側面のうちのいずれか2面と係合させることにより、上記位置決めを正確に行っている。
【0029】
(6)
他の局面に従う光コネクタの着脱方法は、磁性体を備えるレセプタクルと磁石を備えるプラグとが磁力で結合される光コネクタの着脱方法であって、光コネクタを着脱する場合に、磁石の周囲を磁性体で形成された光コネクタ着脱治具で覆うことによって、磁石により構成される磁気回路を光コネクタ着脱治具にリークさせ、レセプタクルとプラグとの間の磁力を低減する。
【0030】
他の局面に従う光コネクタの着脱方法は、一局面乃至第5のいずれかの発明に係る光コネクタ着脱治具に対応する光コネクタの着脱方法の発明である。
他の局面に従う光コネクタの着脱方法では、レセプタクルとプラグとの間の磁力を低減することにより、多チャンネルの光コネクタの着脱において、容易に着脱でき、かつ、取付時の位置精度の確保と着脱時の光コネクタ破損抑止を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
図1】本実施形態の光コネクタ着脱治具が光コネクタに係合した状態を示す模式的斜視図である。
図2】本実施形態の光コネクタ着脱治具の模式的斜視図である。
図3図3(a)は着脱治具のリア部の模式的斜視図であり、図3(b)はフロント部の模式的斜視図である。
図4図4(a)はリア部の模式的正面図、図4(b)はリア部の模式的下面図、図4(c)はリア部の模式的側面図である。
図5図5(a)はフロント部の模式的正面図、図5(b)はフロント部の模式的下面図、図5(c)はフロント部の模式的側面図である。
図6】結合状態の光コネクタのレセプタクルとプラグとを示す模式的斜視図である。
図7】分離状態の光コネクタのレセプタクルとプラグと示す模式的斜視図である。
図8】プラグに光コネクタ着脱治具を係合した状態を光コネクタの下面側から見た模式的斜視図である。
図9】光コネクタ取り付けの場合の着脱治具係合前の状態を示す模式図である。
図10】光コネクタ取り付けの場合の着脱治具係合時の状態を示す模式図である。
図11】光コネクタ取り付けの場合のプラグ取り外し時の状態を示す模式図である。
図12】光コネクタ取り付けの場合の着脱治具取り外し時の状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0032】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
以下の説明においては、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称及び機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【0033】
[本実施形態]
図1は本実施形態の光コネクタ着脱治具90が光コネクタ300に係合した状態を示す模式的斜視図であり、図2は光コネクタ着脱治具90の模式的斜視図である。また、図3(a)は光コネクタ着脱治具90を分解した状態でのリア部20の模式的斜視図であり、図3(b)はフロント部10の模式的斜視図である。図4(a)(b)(c)は、それぞれリア部20の正面図、下面からみた断面図、及び側面からみた断面図であり、図5(a)(b)(c)は、それぞれフロント部10の正面図、下面からみた断面図、及び側面からみた断面図である。
また、図6は結合状態のレセプタクル100とプラグ200とを示す模式的斜視図であり、図7は分離状態のレセプタクル100とプラグ200とを示す模式的斜視図である。また、図8はプラグ200に光コネクタ着脱治具90を係合した状態を光コネクタ300の下面側から見た模式的斜視図である。
【0034】
本実施形態の光コネクタ着脱治具90の主な脱着の対象である光コネクタ300は、レセプタクル100とプラグ200とが磁力で強く結合しており、そのままではレセプタクル100からプラグ200を取り外すことは困難である。
光コネクタ着脱治具90は、プラグ200の磁石230(図6参照)の周囲を磁性体で形成されたフロント部10で覆い、磁石からの磁気が磁性体であるフロント部を介して光コネクタ着脱治具にリークすることで、レセプタクル100とプラグ200との間の磁力を低減することができる。したがって、レセプタクル100とプラグ200との押圧力を下げることができ、光コネクタ300の取り付け、取り外し時の制御性の向上と破損の防止を図るものである。
なお、本実施形態では、プラグ200に磁石230を備えているが、レセプタクル100に磁石230を備えてもよいし、プラグ200とレセプタクル100の両方に磁石230を備えてもよい。
【0035】
(光コネクタ着脱治具90の構造)
光コネクタ着脱治具90は、図2に示すように、リア部20とフロント部10とをボルトなどのネジ40で連結して構成されている。このうち、フロント部10は磁性体で形成されており、加工精度、物理的強度などの観点から、軟磁性体、例えばSUS430またはSUS630で形成されていることが望ましい。リア部20についても、SUS430またはSUS630等の軟磁性体で形成されてもよい。
フロント部10は、プラグ200と当接する脚部11のレセプタクル100側の板厚を厚くして狭窄部分を形成し、これにより狭窄部分がプラグ200の磁石230の接続方向のレセプタクル100側の先端部と係合して、プラグ係合部30の機能を果たしている。すなわち、プラグ200をレセプタクル100から取り外す場合には、フロント部10で磁石230を覆ってプラグ200とレセプタクル100との間の磁力を低減させた状態で、プラグ係合部30を磁石230のレセプタクル100側の先端部と係合させ、プラグ200をレセプタクル100から引き抜くことで、光コネクタ300を破損させることなくプラグ200を取り外すことができる。
なお、プラグ係合部30は、上記フロント部10に狭窄部分を形成する構造に限定されるものではない。例えば、フロント部10に突起を形成し磁石230にノッチを形成するなど、フロント部10と磁石230とが係合できるような構造にすることができる。
また、フロント部10は上部にネジ孔42を備え、ネジ40でリア部20に固定される。
【0036】
リア部20は孔41を介してネジ40でフロント部10を嵌合するとともに上部からフロント部10側に突出した翼部21でフロント部10を強固に固定する。
また、リア部20の脚部22は、SUS430などの軟磁性体で形成することができ、磁石230よりも加工精度の高い、軟磁性体で形成されたヨーク240の両側面と係合することによって、プラグ200の位置制御精度を向上させることができる。
【0037】
(光コネクタ300の構造)
図6には結合状態の光コネクタ300のレセプタクル100とプラグ200の構造を示し、図7には分離状態の光コネクタ300のレセプタクル100とプラグ200の構造を示す。
本実施形態の光コネクタ着脱治具90の着脱の対象とする光コネクタ300は、プラグ200に磁石230が備えられており、磁石230の磁力によってレセプタクル100とプラグ200との間に引力が働く。これによりレセプタクル100とプラグ200の接続面104に押圧力が付与され、光ファイバ140と光ファイバ270とを接続することができる。
【0038】
図6及び図7に示すように、光コネクタ300は、レセプタクル100とプラグ200とが接続可能に構成される。レセプタクル100は、光ファイバ140が接続された板状フェルール110を接続面104側に備え、板状フェルール110及び板状フェルール210の接続位置を決めるガイドピン120とを備えている。
プラグ200は、光ファイバ270が接続された板状フェルール210を接続面225に備え、凹部を有する接続プレート220と、接続プレート220の背面(接続面225と対向する面)に隣接配置される磁石230と、プラグの接続方向における磁石230の後端部(接続プレート220側とは反対側)に配置されるヨーク240と、を備える。また、プラグ200は、板状フェルール210から延在する光導波部品を平行に保持するブーツ260を備える。
【0039】
磁石230は、第1の磁石231と第2の磁石232とで構成されており、第1の磁石231と第2の磁石232とは、プラグ200において、左右対称のコの字形状であって、上面と下面がそれぞれ面一になって、それぞれ極性が反対になるように配置されている。第1の磁石231及び第2の磁石232は、ネオジム磁石等の希土類磁石で形成されている。また、接続プレート220、レセプタクル100、及びヨーク240は、SUS430またはSUS630等の軟磁性体で形成されている。
したがって、図6に例示するように、第1の磁石231のN極から発生する磁力が、接続プレート220を介して、レセプタクル100に及ぶ。そして、レセプタクル100から接続プレート220を介して、第2の磁石232のS極へと磁力が及ぶ。さらに第2の磁石232のN極から発生する磁力が、ヨーク240を介して第1の磁石231のS極へと及ぶ。
すなわち、レセプタクル100にプラグ200を接続した場合に、閉じた磁気回路が形成されることになるため、レセプタクル100とプラグ200とが強く引き付けあい、接続端面に強い当接力を与えることができる。したがって、小型で低損失の光コネクタ300とすることができる。
【0040】
レセプタクル100は、接続面104に板状フェルール110が嵌合可能な凹部と、内部に光ファイバ140が挿通可能な穴部とを有する(図示しない)。また、本実施形態のレセプタクル100は、軟磁性材料で形成されているため、磁石230と引き付けあう引力が働き、これにより、レセプタクル100とプラグ200との間で押圧力を得ることができる。
レセプタクル100は、接続面104から2本のガイドピン120が突出しており、これにより、レセプタクル100の板状フェルール110とプラグ200の板状フェルール210とが、厳密に位置決めされて光接続される。
【0041】
(プラグ200と光コネクタ着脱治具90との係合状態)
図8は、プラグ200に光コネクタ着脱治具90を係合した状態を、光コネクタ300の下面側から見た模式的斜視図である。フロント部10が磁石230(231、232)の上面及び側面を覆い、リア部20が磁石230(231、232)のレセプタクル100から遠い側に配置されるヨーク240(241,242)の上面及び側面を覆っている。
そして、第1の磁石231のN極から発生する磁力が、接続プレート220を介して、レセプタクル100に及び、さらにレセプタクル100から接続プレート220を介して、第2の磁石232のS極へと及ぶ磁気回路を、フロント部10が磁石230(231、232)の上面及び側面を覆うことによって、フロント部10にリークさせ、レセプタクル100とプラグ200との間の磁力を低減させることができる。
【0042】
図8のフロント部10にはレセプタクル100側に突出するガイド機構12が備えられており、プラグ200をレセプタクル100に挿入する場合、このガイド機構12はレセプタクル100の上面及び両側面と係合するか、または上面及び両側面のうちのいずれか2面と係合する。
これにより、レセプタクル100側のガイドピン120がプラグ側のガイド孔212に入る前に位置決めでき、高精度なコネクタの挿抜を容易に行うことができる(図8及び図10参照)。
【0043】
光コネクタ着脱治具90でプラグ200を保持することにより、レセプタクル100に対する磁力を低減することができるので、プラグ200とレセプタクル100とを位置合わせしながら接続することができる。よって、プラグ200のガイド孔212に対して、レセプタクル100のガイドピン120を確実に挿入することが可能となり、精密な位置合わせを安全かつ正確に行うことができる。特に、プラグ200とレセプタクル100とが近接したときに磁力が極端に強くなることがあるが、光コネクタ着脱治具90が磁力を低減するので、ガイドピン120が接続端面に衝突するなどの問題を効果的に防止することができる。
また、フロント部10のプラグ係合部30が、磁石230(231,232)のレセプタクル100側の端部と係合しており、光コネクタ着脱治具90をレセプタクル100から後退させることで、板状フェルール210からガイドピン120を安全に抜くことができる。したがって、光コネクタ300を破損させることなくプラグ200を取り外すことができる。
なお、リア部20が加工精度の良いSUS430などの軟磁性体で形成され、磁石230よりも加工精度の良いヨーク240(241,242)と係合することによって、プラグ200の位置制御精度を向上させている。
【0044】
(光コネクタ着脱治具90によるプラグ200取り外し時のフロー)
図9乃至図12に光コネクタ着脱治具90により、プラグ200をレセプタクル100から取り外す場合のフローを示した。
図9:レセプタクル100と結合しているプラグ200の上部に光コネクタ着脱治具90を配置する。この場合、光コネクタ着脱治具90のリア部20とヨーク240とが係合でき、かつ、フロント部10と磁石230とが係合できるように位置合わせすることが重要である。
図10:光コネクタ着脱治具90をゆっくり下降させ、光コネクタ着脱治具90のリア部20とヨーク240と、及びフロント部10と磁石230とを係合させる。
図11:フロント部10のプラグ係合部30を磁石230(231,232)と係合させた状態で(図8参照)、光コネクタ着脱治具90をレセプタクル100から離れる方向に移動させ、レセプタクル100からプラグ200を取り外す。
図12:プラグ200を固定した状態で(図示せず)、光コネクタ着脱治具90をゆっくりと上昇させ、光コネクタ着脱治具90とプラグ200とを分離する。
【0045】
この場合、まず、光コネクタ着脱治具90のリア部20とフロント部10とを連結するネジ40を外して、リア部20とフロント部10とを分離すると、光コネクタ着脱治具90とプラグ200との分離が容易となる。
以上がプラグ200をレセプタクル100から取り外す場合のフローであるが、プラグ200をレセプタクル100に取り付ける場合は、図12図11図10図9の順で逆の動作をさせればよい。
なお、プラグ200をレセプタクル100に挿入する場合には、レセプタクル100側のガイドピン120とプラグ側のガイド孔212との位置合わせが重要である。本発明では、光コネクタ着脱治具90のフロント部10のレセプタクル100側に突出したガイド機構12をレセプタクル100の上面及び両側面と係合させるか、または上面及び両側面のうちのいずれか2面と係合させることにより、上記位置決めを正確に行っている(図10参照)。
【0046】
(実施例)
本実施例の光コネクタ着脱治具90のフロント部10とリア部20はともにSUS430で形成し、高さはともに19mm、幅は10mmで、翼部21を含めた幅は14mmとした。
リア部20の光コネクタ300の接続方向の奥行は5mmで、翼部21はさらにフロント部10方向に3mm突出させた。脚部22の間の幅は8.1mmであり、脚部22自体の厚みは1mmとした。
また、フロント部10の接続方向の奥行は、レセプタクル100側へ突出するガイド機構12も含めて8.5mmとし、そのうち脚部11の奥行きは5mmとした。脚部11の間の幅は磁石230が収納される部分で8.7mm、プラグ係合部30では8.1mmとし、脚部11自体の厚みは1mmとした。これにより、プラグ係合部30は、左右両側でそれぞれ0.3mm内側に狭窄するよう形成した。なお、本実施例における光コネクタ着脱治具90の形状は、光コネクタ300が2連で光コネクタ300同士の間の距離が短い場合にも使用できるように設計されている。もし、光コネクタ300が単独で配置されており、周囲に障害物がない場合には、例えば脚部11自体の厚みをもっと厚くするなど、光コネクタ着脱治具90の形状を変更することができる。
約10Nの磁力で結合した光コネクタ300に、上記実施例の光コネクタ着脱治具90を装着したところ、プラグ200とレセプタクル100との間の磁力が5N以下まで低減し、プラグ200をレセプタクル100から容易に着脱でき、取付時の位置精度の確保と着脱時の光コネクタ破損抑止を実現することができた。
【0047】
本実施例では、光コネクタ300として、接続プレート220の横幅が8.0mm、磁石230の横幅が8.6mm、ヨーク240の横幅が8.0mmのものを用いた。したがって、接続プレート220とフロント部10の脚部11の狭窄部分とのマージン、磁石230とフロント部10の脚部11とのマージン、ヨーク240とリア部20の脚部11とのマージンは全て約0.1mmである。
また、本実施例の場合、フロント部10の脚部11の狭窄部分であるプラグ係合部30を磁石230のレセプタクル100側の端部に係合するとともに、リア部20の脚部22を磁石230のヨーク240側の端部に係合することによって、光コネクタ300の接続方向におけるプラグ200の動きを光コネクタ着脱治具90で確実に制御することができる。
【0048】
ただし、光コネクタ300着脱時、レセプタクル100のプラグ200との間には磁力による引力が働くことから、プラグ係合部30と磁石230のレセプタクル100側の端部とはこの引力によって係合しており、リア部20の脚部22と磁石230のヨーク240側の端部との係合は必ずしも必要ではない。したがって、ヨーク240の横幅を磁石230と同じ8.6mmとし、リア部20の脚部22の間の幅をフロント部10の脚部11の間の幅と同じ8.7mmとしてもよい。
また、本実施例の場合、光コネクタ300のレセプタクル100の横幅が8.0mm、ガイド機構12の両側の突出部の間の距離が8.1mmであり、ガイド機構12をレセプタクル100に係合することにより、レセプタクル100とプラグ200との間の位置決めを正確に行うことができる。
なお、本実施例におけるフロント部10及びリア部20の形状は一例であって、光コネクタ300の形状、光コネクタ300が単独か2連か、及び、光コネクタ300と光コネクタ着脱治具90との係合方法等によって適宜変更されてよい。
【0049】
本発明においては、レセプタクル100が「レセプタクル」に相当し、磁石230、第1の磁石231、第2の磁石232が「磁石」に相当し、プラグ200が「プラグ」に相当し、光コネクタ300が「光コネクタ」に相当し、光コネクタ着脱治具90が「光コネクタ着脱治具」に相当し、フロント部10が「フロント部」に相当し、プラグ係合部30が「プラグ係合部」に相当し、光ファイバ140,270が「光導波部品」に相当し、接続プレート220が「接続プレート」に相当し、ヨーク240が「ヨーク」に相当し、リア部20が「リア部」に相当し、ガイド機構12が「ガイド機構」に相当する。
【0050】
本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用及び効果を述べているが、これら作用及び効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【0051】
10 フロント部
12 ガイド機構
20 リア部
30 プラグ係合部
90 光コネクタ着脱治具
100 レセプタクル
140、270 光ファイバ
200 プラグ
220 接続プレート
230 磁石
231 第1の磁石
232 第2の磁石
240 ヨーク
300 光コネクタ

図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12