特許 7210011 光ファイバ把持機構及び光コネクタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-13

(45)【発行日】2023-01-23

(54)【発明の名称】光ファイバ把持機構及び光コネクタ

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/36 20060101AFI20230116BHJP

【ＦＩ】

G02B6/36

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019007018

(22)【出願日】2019-01-18

(65)【公開番号】P2020118718

(43)【公開日】2020-08-06

【審査請求日】2021-12-06

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成３０年度、国立研究開発法人科学技術振興機構、研究成果展開事業 戦略的イノベーション創出推進プログラム（Ｓ－イノベ）、「ナノハイブリッド電気光学ポリマーを用いた光インターコネクトデバイス技術の提案」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000243342

【氏名又は名称】本多通信工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001014

【氏名又は名称】弁理士法人東京アルパ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大井 茂弘

(72)【発明者】

【氏名】吉崎 毅

(72)【発明者】

【氏名】大久保 靖明

(72)【発明者】

【氏名】後藤 直英

【審査官】山本 元彦

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－３３３２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１５６５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１９４２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１９７２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第９７／０４８９９１（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ６／３６－６／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光ファイバの先端部分が挿通される挿通孔と、前記光ファイバの中間部分を把持する把持部とを有し、前記光ファイバに沿った方向に移動可能な把持部材と、
前記把持部と係合する係合部材と、
前記把持部材を、前記光ファイバの先端方向へ向けて付勢する付勢部材と
を備え、
前記付勢部材が前記把持部材を前記先端方向へ向けて移動させることにより、前記係合部材が前記把持部に係合し、前記把持部が閉じて前記光ファイバを把持し、
前記付勢部材に逆らって前記把持部材を前記先端方向とは逆の根元方向へ向けて移動させることにより、前記係合部材が前記把持部から外れて、前記把持部が開く、
光ファイバ把持機構。

【請求項2】

請求項１の光ファイバ把持機構において、更に、
前記係合部材を、前記把持部材に対して、前記根元方向へ向けて付勢する第二付勢部材と、
前記係合部材に当接して、前記係合部材が前記根元方向へ向けて移動するのを阻止する当接部と
を備え、
前記付勢部材に逆らって前記把持部材を前記根元方向へ向けて移動させることにより、前記第二付勢部材が前記係合部材を前記把持部材とともに前記根元方向へ向けて移動させ、前記係合部材が前記当接部に当接することにより、前記係合部材が前記第二付勢部材に逆らって前記把持部材に対して相対的に前記先端方向へ向けて移動し、前記係合部材が前記把持部から外れて、前記把持部が開き、
前記付勢部材が前記把持部材を前記先端方向へ向けて移動させることにより、前記係合部材が前記当接部から離れ、これにより、前記第二付勢部材が前記係合部材を前記把持部材に対して相対的に前記根元方向へ向けて移動させ、前記係合部材が前記把持部に係合して、前記把持部材が閉じる、
光ファイバ把持機構。

【請求項3】

請求項２の光ファイバ把持機構において、
前記把持部材と、前記係合部材と、前記第二付勢部材とが一体に組み立てられた組立体
を備える、
光ファイバ把持機構。

【請求項4】

請求項１乃至３いずれかの光ファイバ把持機構を備える、光コネクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光ファイバを把持する把持機構に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、接着剤を使用せずに光ファイバを固定保持することのできる光コネクタを開示している。また、特許文献２は、光ファイバの先端部に取り付けられる光ファイバコネクタを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００１－２４９２５１号公報

【文献】特開２０１３－１５６５１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

光ファイバに微小な撓み（いわゆる「マイクロベンディング」）が存在すると、伝送信号の損失が大きくなる要因となる。特許文献１にかかる前記光コネクタは、所定の位置に配置された保持部材に対して環状部材が移動することにより、前記保持部材を締めつけて光ファイバを保持する。このため、保持した前記光ファイバにマイクロベンディングが存在しても、解消されることはない。特許文献２にかかる前記光ファイバコネクタでも、同様の問題が生じる。
また、特許文献１にかかる前記光コネクタは、光ファイバに取り付ける前の状態では、複数の部品に分かれている。このため、取り付け作業が煩雑になり、手間がかかる。更に、一度組み立ててしまうと、分解することが容易ではない。このため、保持した前記光ファイバを取り外すことが難しい。
特許文献２にかかる前記光ファイバコネクタは、ストッパをフェルールと維持部材との間に差し込むことにより、前記維持部材と前記フェルールとが所定距離だけ離間した状態となり、光ファイバを容易に交換できる。しかし、前記ストッパがなければ、前記光ファイバを交換できない。
本発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたものである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

光ファイバ把持機構は、光ファイバの先端部分が挿通される挿通孔と、前記光ファイバの中間部分を把持する把持部とを有し、前記光ファイバに沿った方向に移動可能な把持部材と、前記把持部と係合する係合部材と、前記把持部材を、前記光ファイバの先端方向へ向けて付勢する付勢部材とを備える。前記付勢部材が前記把持部材を前記先端方向へ向けて移動させることにより、前記係合部材が前記把持部に係合し、前記把持部が閉じて前記光ファイバを把持する。前記付勢部材に逆らって前記把持部材を前記先端方向とは逆の根元方向へ向けて移動させることにより、前記係合部材が前記把持部から外れて、前記把持部が開く。
前記光ファイバ把持機構は、更に、前記係合部材を、前記把持部材に対して、前記根元方向へ向けて付勢する第二付勢部材と、前記係合部材に当接して、前記係合部材が前記根元方向へ向けて移動するのを阻止する当接部とを備えてもよい。前記付勢部材に逆らって前記把持部材を前記根元方向へ向けて移動させることにより、前記第二付勢部材が前記係合部材を前記把持部材とともに前記根元方向へ向けて移動させ、前記係合部材が前記当接部に当接することにより、前記係合部材が前記第二付勢部材に逆らって前記把持部材に対して相対的に前記先端方向へ向けて移動し、前記係合部材が前記把持部から外れて、前記把持部が開いてもよい。前記付勢部材が前記把持部材を前記先端方向へ向けて移動させることにより、前記係合部材が前記当接部から離れ、これにより、前記第二付勢部材が前記係合部材を前記把持部材に対して相対的に前記根元方向へ向けて移動させ、前記係合部材が前記把持部に係合して、前記把持部材が閉じてもよい。
前記光ファイバ把持機構は、前記把持部材と、前記係合部材と、前記第二付勢部材とが一体に組み立てられた組立体を備えてもよい。

【発明の効果】

【0006】

前記把持部材が前記先端方向へ向けて移動することにより、前記把持部が前記光ファイバを把持するので、前記光ファイバが前記先端方向に引っ張られる。これにより、前記光ファイバを把持した位置よりも根元側に存在するマイクロベンディングが解消し、伝送信号の損失を減らすことができる。
前記把持部材を前記根元方向へ向けて移動させることにより、前記把持部が開くので、光ファイバを容易に交換でき、別部品は不要である。
前記係合部材が前記当接部に当接することにより、前記係合部材が前記把持部材から外れる構成であれば、前記把持部材を前記根元方向へ向けて移動させても、前記係合部材が前記当接部に当接しない範囲内であれば、前記把持部が前記光ファイバを保持し続ける。したがって、前記光ファイバが意図せず抜け出すのを防ぐことができる。
前記把持部材と、前記係合部材と、前記第二付勢部材とが一体に組み立てられた組立体を備える構成であれば、前記光ファイバを容易に組み立てることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】光コネクタ１０の一例を示す平面図。

【図2】前記光コネクタ１０を示すＩＩ－ＩＩ断面図。

【図3】把持機構１３の一例を示すＩＩ－ＩＩ断面図。

【図4】組立体４０を示すＩＩ－ＩＩ断面図。

【図5】前記光コネクタ１０を示すＩＩ－ＩＩ断面図。

【図6】前記光コネクタ１０を示すＩＩ－ＩＩ断面図。

【図7】前記光コネクタ１０を示すＩＩ－ＩＩ断面図。

【図8】前記光コネクタ１０を示すＩＩ－ＩＩ断面図。

【図9】前記光コネクタ１０を示すＩＩ－ＩＩ断面図。

【図10】前記光コネクタ１０を示すＩＩ－ＩＩ断面図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

光コネクタは、光ファイバの先端に取り付けて使用される。前記光コネクタは、例えば他の光コネクタに接続され、前記光ファイバを、前記他の光コネクタが取り付けられた他の光ファイバに接続する。
図１に示すとおり、前記光コネクタ１０は、例えば、ハウジング１２と、把持機構１３とを有する。前記把持機構１３は、前記光ファイバを把持して固定する。

【0009】

図２に示すとおり、前記把持機構１３は、前記ハウジング１２のなかに配置されている。前記把持機構１３は、例えば、停止部材３１と、付勢部材３３と、把持部材３４とを有する。
前記停止部材３１は、前記ハウジング１２と嵌合するなどして、前記ハウジング１２に固定されている。前記停止部材３１は、Ｆ－Ｒ方向に貫通した貫通孔３１３（図３参照）を有する。
前記把持部材３４は、前記停止部材３１の貫通孔３１３のなかに部分的に挿入され、前記停止部材３１に対してＦ－Ｒ方向に移動可能である。
前記付勢部材３３は、例えば、圧縮コイルばねであり、前記停止部材３１と前記把持部材３４との間に配置され、前記停止部材３１をＲ方向へ向けて付勢し、前記把持部材３４をＦ方向へ向けて付勢する。

【0010】

図３に示すとおり、前記停止部材３１は、前記貫通孔３１３のなかに、二つの当接部３１１，３１２を有する。前記当接部３１１，３１２は、例えば、Ｆ方向へ向いた円環面状である。前記貫通孔３１３の内径は、前記当接部３１１，３１２を境として変化し、Ｆ側における内径が、Ｒ側における内径よりも大きい。前記付勢部材３３は、Ｒ側の端が前記当接部３１２に当接し、前記停止部材３１をＲ方向へ向けて付勢する。

【0011】

また、前記把持機構１３は、更に、付勢部材３２と、係合部材３５とを有する。前記把持部材３４は、Ｒ側に把持部３４４を有する。
前記係合部材３５は、前記把持部３４４と係合し、前記把持部材３４に対してＦ－Ｒ方向に移動可能である。
前記付勢部材３２は、例えば、圧縮コイルばねであり、前記把持部材３４と前記係合部材３５との間に配置され、前記把持部材３４をＦ方向へ向けて付勢し、前記係合部材３５をＲ方向へ向けて付勢する。

【0012】

図４に示すとおり、前記係合部材３５は、概して環状であり、鍔部３５１と、円筒部３５２と、受け部３５３とを有する。
前記円筒部３５２は、Ｒ側へ行くほどわずかに径が大きくなる。
前記鍔部３５１は、前記円筒部３５２のＲ側の端から径方向外側へ向けて延びる円環状である。前記鍔部３５１は、外径が前記当接部３１１の内径よりも大きく、前記当接部３１１に当接できる。
前記受け部３５３は、前記円筒部３５２のＦ側の端から、径方向内側かつＦ側へ向けて延びている。前記付勢部材３２は、Ｒ側の端が前記受け部３５３に当接し、前記係合部材３５をＲ方向へ向けて付勢する。

【0013】

前記把持部材３４は、全体として概して円筒状であり、径方向の中心に、前記光ファイバが通る通路を画定している。前記通路は、最もＦ側の部分において、内径が前記光ファイバの外径とほぼ等しい。この部分を、挿通孔３４１と呼ぶ。前記通路は、中間部分において、内径が前記光ファイバの外径よりも大きい。前記通路は、最もＲ側の部分において、前記把持部３４４によって画定されている。

【0014】

前記把持部材３４は、更に、突出部３４２と、受け部３４３とを有する。
前記突出部３４２は、前記把持部材３４のＦ－Ｒ方向における中間付近にあり、径方向外側へ向けて突出している。前記付勢部材３３は、Ｆ側の端が前記突出部３４２のＲ側の面に当接し、前記把持部材３４をＦ方向へ向けて付勢する。
前記受け部３４３は、前記突出部３４２よりもＲ側にあり、例えばＲ方向に向いた円環面状である。前記把持部材３４の外径は、前記受け部３４３を境として変化し、Ｆ側における外径が、Ｒ側における外径よりも大きい。前記付勢部材３２は、Ｆ側の端が前記受け部３４３に当接し、前記把持部材３４をＦ方向へ向けて付勢する。

【0015】

また、前記把持部３４４は、前記受け部３４３よりもＲ側の部分であり、Ｒ側の端に端部３４５を有する。前記端部３４５の外径は、Ｒ方向の先端から所定の位置までの間において、最も大きく、前記所定の位置よりもＦ側において、Ｆ側へ行くほど小さくなる。前記端部３４５の内径は、前記把持部３４４の他の部分よりも小さい。
前記把持部３４４は、径方向において複数に分割されている。また、前記把持部３４４は、弾性を有し、これにより、前記端部３４５は、径方向へ向けて移動可能である。したがって、前記端部３４５の径方向における位置によって、前記端部３４５の外径及び内径が変化する。
前記把持部３４４が自由状態であるとき、前記端部３４５の最大外径は、前記鍔部３５１の内径よりも大きく、前記当接部３１１の内径よりは小さい。したがって、前記端部３４５は、前記鍔部３５１に当接できるが、前記当接部３１１には当接しない。また、前記端部３４５の内径は、前記光ファイバの外径よりも大きい。したがって、前記通路のなかで前記光ファイバがＦ－Ｒ方向に自由に移動できる。
前記把持部３４４の弾性に逆らって、前記端部３４５を径方向内側へ向けて移動させると、前記端部３４５の外径及び内径は、小さくなる。前記端部３４５の最大外径は、前記鍔部３５１の内径より小さくできるが、前記受け部３５３の内径よりも小さくはならない。前記端部３４５の内径は、前記光ファイバの外径よりも小さくできる。したがって、前記端部３４５で前記光ファイバを把持することができる。

【0016】

前記把持部材３４は、例えば、フェルール本体４１と割部材４２とで構成される。前記割部材４２は、前記把持部３４４に相当する部分である。
組み立て時において、まず、割部材４２のＦ側の端を、前記係合部材３５に挿通し、更に、前記付勢部材３２に挿通し、その後、前記フェルール本体４１に嵌合させて固定する。
上述したとおり、前記端部３４５の最大外径は、前記受け部３５３の内径より小さくならないので、前記係合部材３５が前記割部材４２からＲ方向に外れることはない。これにより、前記フェルール本体４１と割部材４２とからなる把持部材３４と、前記付勢部材３２と、前記係合部材３５とが一体になった組立体４０が形成される。
以後の工程では、この組立体４０を一体として取り扱うことができるので、光コネクタ１０の組み立てが容易になる。

【0017】

次に、前記光コネクタ１０を前記光ファイバに取り付ける手順について説明する。

【0018】

図５に示すとおり、初期状態において、前記把持部材３４は、前記付勢部材３３の付勢力によって、前記停止部材３１に対してＦ方向へ向けて付勢され、前記突出部３４２のＦ側の面が前記ハウジング１２に当接することにより、前記停止部材３１に対して所定の位置に保持されている。前記把持部材３４のＦ側の端は、前記停止部材３１及び前記ハウジング１２の外部に露出している。
前記係合部材３５は、前記付勢部材３２の付勢力によって、前記把持部材３４に対してＲ方向へ向けて付勢され、前記端部３４５に当接することにより、前記端部３４５を径方向内側へ向けて付勢する。これにより、前記端部３４５の内径が、前記光ファイバの径よりも小さくなる。したがって、このままの状態では、前記光ファイバを前記通路に通すことができない。

【0019】

図６に示すとおり、前記把持部材３４のＦ側の端をＲ方向へ向けて押し込むことにより、前記付勢部材３３の付勢力に逆らって前記把持部材３４をＲ方向へ向けて移動させると、前記係合部材３５の前記鍔部３５１が前記停止部材３１の前記当接部３１１に当接する。

【0020】

図７に示すとおり、前記把持部材３４を更にＲ方向へ向けて移動させると、前記係合部材３５は、前記停止部材３１の前記当接部３１１に当接しているので、それ以上Ｒ方向へ向けて移動することができない。これに対し、前記端部３４５は、前記停止部材３１に当接しないので、前記把持部材３４は、更にＲ方向へ向けて移動する。したがって、前記係合部材３５は、前記付勢部材３２の付勢力に逆らって前記把持部材３４に対して相対的にＦ方向へ向けて移動し、前記端部３４５から離れる。これにより、前記把持部３４４は、弾性により、前記端部３４５が径方向外側へ向けて移動し、自由状態に戻る。これにより、前記端部３４５の内径が前記光ファイバの径よりも大きくなり、前記光ファイバを前記通路に通すことができるようになる。

【0021】

この状態で、図８に示すとおり、前記光ファイバ８０をＲ側から前記通路に挿通して、先端が前記挿通孔３４１を通り抜けて外部に露出した状態とする。

【0022】

その後、前記把持部材３４を押し込んでいた力を緩めると、前記付勢部材３３の付勢力によって、前記把持部材３４がＦ方向へ向けて移動する。しかし、前記係合部材３５は、前記付勢部材３２の付勢力により、前記停止部材３１の前記当接部３１１に当接したまま動かない。したがって、前記係合部材３５は、前記把持部材３４に対して相対的にＲ方向へ向けて移動し、再び端部３４５に当接することにより、前記端部３４５を径方向内側へ向けて付勢する。
その結果、図９に示すとおり、前記端部３４５が前記光ファイバ８０の中間部分を把持する。

【0023】

その後、前記把持部材３４を押し込むのを完全に止めると、図１０に示すとおり、前記把持部材３４が初期状態の位置に戻り、取り付け作業が完了する。

【0024】

このように、前記光ファイバ８０の中間部分を把持している前記端部３４５がＦ方向へ向けて移動するので、それよりもＲ側において前記光ファイバ８０が引き伸ばされる。特に、前記光ファイバ８０の根元部分を前記ハウジング１２や前記停止部材３１に固定する場合などは、マイクロベンディングが発生する可能性があるが、前記光ファイバ８０を引き伸ばすことにより、マイクロベンディングが解消する。これにより、伝送信号の損失を抑えることができる。

【0025】

光ファイバ８０を交換するため、前記光コネクタ１０を前記光ファイバ８０から取り外すには、取り付けのときと同様に、前記把持部材３４のＦ側の端をＲ方向へ向けて押し込んで、図８の状態にする。そうすれば、前記端部３４５の内径が前記光ファイバ８０の径よりも大きくなり、前記光ファイバの把持が解除されているので、前記光ファイバ８０をＲ方向へ向けて引き抜くことができる。
したがって、別部品を用意する必要がなく、前記光ファイバ８０を容易に交換することができる。

【0026】

なお、前記光コネクタ１０を他の光コネクタなどに接続して、前記光ファイバ８０を前記他の光コネクタなどに取り付けられた他の光ファイバに接続する場合には、前記光ファイバ８０の端面と前記他の光ファイバの端面とを押し当てるため、前記把持部材３４に対してＲ方向へ押す力が働く。しかし、前記把持部材３４が図８に示す状態まで完全に押し込まれなければ前記光ファイバの把持が解除されることはないので、前記光ファイバが意図せず抜け出してしまうことはない。

【0027】

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例である。本発明は、これに限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲によって定義される範囲から逸脱することなく様々に修正し、変更し、追加し、又は除去したものを含む。これは、以上の説明から当業者に容易に理解することができる。

【符号の説明】

【0028】

１０ 光コネクタ、１２ ハウジング、１３ 把持機構、３１ 停止部材、３１１，３１２ 当接部、３１３ 貫通孔、３２，３３ 付勢部材、３４ 把持部材、３４１ 挿通孔、３４２ 突出部、３４３，３５３ 受け部、３４４ 把持部、３４５ 端部、３５ 係合部材、３５１ 鍔部、３５２ 円筒部、４０ 組立体、４１ フェルール本体、４２ 割部材、８０ 光ファイバ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】