特許 7526637 光コネクタおよび光コネクタの製造方法

(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】2024-07-24

(45)【発行日】2024-08-01

(54)【発明の名称】光コネクタおよび光コネクタの製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/36 20060101AFI20240725BHJP

【ＦＩ】

G02B6/36

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020176124

(22)【出願日】2020-10-20

(65)【公開番号】P2022067426

(43)【公開日】2022-05-06

【審査請求日】2023-06-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000005186

【氏名又は名称】株式会社フジクラ

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100126882

【弁理士】

【氏名又は名称】五十嵐 光永

(74)【代理人】

【識別番号】100160093

【弁理士】

【氏名又は名称】小室 敏雄

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】寺本 勝則

(72)【発明者】

【氏名】松田 貴治

【審査官】奥村 政人

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１３９３４４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０２０－５１９９６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１４２３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０２７１８７０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－１１２７５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２１５３６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３３８３６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ６／２４

Ｇ０２Ｂ ６／２５５

Ｇ０２Ｂ ６／３６－ ６／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ファイバ孔および前記ファイバ孔が開口する接続端面が形成されたフェルール本体を含み、前記ファイバ孔の軸方向における前記接続端面側を前方とし、その反対側を後方とするとき、前記ファイバ孔に挿入されるとともに前記フェルール本体から後方に延出した第１光ファイバを他の光ファイバと接続可能に保持するフェルールユニットと、
前記フェルールユニットを前方から挿入可能な第１挿入口と、前記他の光ファイバを後方から挿入可能な第２挿入口と、を有し、前記フェルールユニットの少なくとも一部を内部に収容するハウジングと、
前記ハウジングの内部に収容され、前記フェルールユニットを前記ハウジング内で前方に向けて付勢するスプリングと、を備え、
前記軸方向から見て、前記ファイバ孔の中心軸に交差する方向を径方向とするとき、
前記フェルールユニットは、前記フェルールユニットにおいて最も前記径方向における外側に位置する部位であるフランジ部を有し、
前記ハウジングは、前記径方向に弾性変形可能な係止片を有し、前記係止片には前記フランジ部に対して前方から当接する当接部が形成され、
前記ハウジングは、前記径方向における外側から前記スプリングを前記ハウジング内に挿入可能な第３挿入口を有し、
前記第１挿入口、前記第２挿入口、前記第３挿入口、および前記係止片は、前記ハウジングとしての単一の部材に形成されている、光コネクタ。

【請求項2】

前記フランジ部が前記スプリングおよび前記当接部に接する、請求項１に記載の光コネクタ。

【請求項3】

前記フランジ部には切り欠きが形成され、
前記切り欠きの内側に前記当接部が進入している、請求項１または２に記載の光コネクタ。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載の光コネクタの製造方法であって、
前記ハウジングの内部に、前記径方向における外側から前記スプリングを収容した後、前記第１挿入口を通して前記フェルールユニットを前記ハウジングの内部に収容する工程を含む、光コネクタの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光コネクタおよび光コネクタの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、フェルールと、フェルールを付勢するスプリングと、フェルールを収容するハウジングと、を備えた光コネクタが開示されている。このような光コネクタを組み立てる際には、一般的に、フェルールを保持する部材を後方からハウジング内に挿入する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－１２１５９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

組み立ての際に、フェルールを保持する部材をハウジングの後方から挿入する光コネクタにおいては、組み立て作業を行いにくい場合があった。

【0005】

本発明はこのような事情を考慮してなされ、組み立ての作業性を改善することができる光コネクタまたは光コネクタの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る光コネクタは、ファイバ孔および前記ファイバ孔が開口する接続端面が形成されたフェルール本体を含み、前記ファイバ孔の軸方向における前記接続端面側を前方とし、その反対側を後方とするとき、前記ファイバ孔に挿入されるとともに前記フェルール本体から後方に延出した第１光ファイバを他の光ファイバと接続可能に保持するフェルールユニットと、前記フェルールユニットを前方から挿入可能な第１挿入口と、前記他の光ファイバを後方から挿入可能な第２挿入口と、を有し、前記フェルールユニットの少なくとも一部を内部に収容するハウジングと、前記ハウジングの内部に収容され、前記フェルールユニットを前記ハウジング内で前方に向けて付勢するスプリングと、を備え、前記軸方向から見て、前記ファイバ孔の中心軸に交差する方向を径方向とするとき、前記フェルールユニットは、前記フェルールユニットにおいて最も前記径方向における外側に位置する部位であるフランジ部を有し、前記ハウジングは、前記径方向に弾性変形可能な係止片を有し、前記係止片には前記フランジ部に対して前方から当接する当接部が形成されている。

【0007】

上記態様によれば、ハウジングの当接部がフランジ部に対して前方から当接することで、スプリングによって付勢されたフェルールユニットがハウジングから前方に脱落することが規制される。そして、光コネクタを製造する際には、フェルールユニットをハウジングに前方から挿入することで、係止片を弾性変形させて、当接部をフランジ部に前方から当接させることができる。これにより、フェルールユニットがスプリングによって前方付勢され、かつハウジング内で後方に移動可能な状態とすることができる。したがって、光コネクタを組み立てる際の作業性を改善することができる。

【0008】

ここで、前記フランジ部が前記スプリングおよび前記当接部に接してもよい。

【0009】

また、前記ハウジングは、前記径方向における外側から前記スプリングを前記ハウジング内に挿入可能な第３挿入口を有してもよい。

【0010】

また、前記フランジ部には切り欠きが形成され、前記切り欠きの内側に前記当接部が進入していてもよい。

【0011】

本発明の一態様に係る光コネクタの製造方法は、前記ハウジングの内部に、前記径方向における外側から前記スプリングを収容した後、前記第１挿入口を通して前記フェルールユニットを前記ハウジングの内部に収容する工程を含む。

【発明の効果】

【0012】

本発明の上記態様によれば、組み立ての作業性を改善することができる光コネクタまたは光コネクタの製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態に係る光コネクタの斜視図である。

【図2A】図１の光コネクタの分解斜視図である。

【図2B】図２Ａのフェルールユニットを分解した図である。

【図3】図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面矢視図である。

【図4】図３のＩＶ方向から見た図であって、カップリングを省略した図である。

【図5A】本実施形態の光コネクタの製造方法を説明する図である。

【図5B】図５Ａに続く工程を説明する図である。

【図6】本実施形態の第１変形例に係る光コネクタのうち、フェルールユニットの斜視図である。

【図7】本実施形態の第１変形例に係る光コネクタの断面図である。

【図8】本実施形態の第２変形例に係る光コネクタの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本実施形態の光コネクタについて図面に基づいて説明する。
図１および図２Ａに示すように、光コネクタ１Ａは、フェルールユニット２と、ハウジング５０と、スプリングＳと、カップリング６０と、ブーツ７０と、を備える。
図２Ｂに示すように、フェルールユニット２は、フェルール本体１０と、保持部材２０と、付勢部材３０と、押圧部材４０Ａ、４０Ｂと、第１光ファイバＦ１（図３参照）と、を含む。フェルール本体１０にはファイバ孔１１が形成されており、ファイバ孔１１の内側に第１光ファイバＦ１が挿通されている。フェルール本体１０は、ファイバ孔１１が開口する接続端面１２を有する。第１光ファイバＦ１は接続端面１２に露出している。なお、第１光ファイバＦ１は、通常、フェルール本体１０に内挿及び固定されているため、内挿光ファイバともいわれる。

【0015】

（方向定義）
本明細書では、ファイバ孔１１が延びる方向を軸方向Ｘという。軸方向Ｘにおいて、フェルール本体１０から見て接続端面１２側（＋Ｘ側）を前方または先端側といい、その反対側（－Ｘ側）を後方または基端側という。軸方向Ｘから見て、ファイバ孔１１の中心軸に交差する方向を径方向といい、前記中心軸回りに周回する方向を周方向という。

【0016】

図１に示すように、カップリング６０は、軸方向Ｘに延びる矩形の筒状に形成されている。光コネクタ１Ａが組み立てられた状態においては、カップリング６０からフェルール本体１０が前方に突出する。フェルール本体１０の前方の端部には、接続端面１２を保護するキャップが取り付けられてもよい。この場合、接続端面１２に露出する第１光ファイバＦ１に汚れなどが付着することを抑制できる。図３に示すように、カップリング６０には、クサビ部材（不図示）を挿通させるための挿通孔６１、６２が形成されている。

【0017】

フェルール本体１０は、軸方向Ｘに沿って延びる円柱状である。ただし、フェルール本体１０の形状は適宜変更可能であり、例えば角柱状であってもよい。図３に示すように、第１光ファイバＦ１は、フェルール本体１０から後方に延出している。
保持部材２０は、フェルール本体１０を保持している。図３に示すように、保持部材２０は、フランジ部２１と、ファイバ保持部２２と、を有する。フランジ部２１は軸方向Ｘに延びる円形の筒状である。フランジ部２１の内側にフェルール本体１０の後方の端部が嵌入されている。フランジ部２１は、後方を向く第１座面２３を有する。第１座面２３には、スプリングＳが接している（図４参照）。

【0018】

フランジ部２１の外周面には、径方向における内側に向けて窪む一対の規制溝２１ａが形成されている（図２Ｂ参照）。各規制溝２１ａは、軸方向Ｘに沿って延びている。各規制溝２１ａに、ハウジング５０に形成されている一対の規制突起２６（図５Ａ参照）が嵌合することで、保持部材２０のハウジング５０に対する回転が規制される。ただし、フランジ部２１の形状は適宜変更してもよい。

【0019】

図３に示すように、ファイバ保持部２２は、フランジ部２１から後方に向けて延びている。ファイバ保持部２２には、第１光ファイバＦ１および他の光ファイバである第２光ファイバＦ２を保持するためのファイバ溝２２ａが形成されている。ファイバ溝２２ａによって位置決めされた状態で、第１光ファイバＦ１の後端面と第２光ファイバＦ２の前端面とが当接される。これにより、第１光ファイバＦ１と第２光ファイバＦ２とが光学的に接続される。

【0020】

ファイバ保持部２２の外径は、フランジ部２１の外径よりも小さい。言い換えると、フランジ部２１はファイバ保持部２２から径方向外側に突出している。フランジ部２１は、フェルールユニット２のうち、最も径方向における外側に位置する部位である。より具体的には、フランジ部２１の外周面の径が、フェルールユニット２の最大外径である。ファイバ保持部２２には、押圧部材４０Ａ、４０Ｂが当接している。押圧部材４０Ａは、押圧部材４０Ｂよりも前方に位置している。

【0021】

付勢部材３０は、例えばU字形状のクリップであり、金属等の弾性材によって半筒状に形成されており、弾性変形可能である。付勢部材３０は、ファイバ保持部２２に向けて押圧部材４０Ａ、４０Ｂを付勢しており、光ファイバＦ１、Ｆ２はファイバ保持部２２と押圧部材４０Ａ、４０Ｂとの間で挟まれている。これにより、フェルール本体１０に内挿されている第１光ファイバＦ１と、接続対象となる他の光ファイバである第２光ファイバＦ２がフェルールユニット２に固定されるとともに、光学的に接続された状態が維持される。なお、カップリング６０の挿通孔６１、６２を通して、クサビ部材（不図示）をファイバ保持部２２と押圧部材４０Ａ、４０Ｂとの間に進入させると、押圧部材４０Ａ、４０Ｂとファイバ保持部２２との間の隙間が広がる。したがって、光ファイバＦ１、Ｆ２の固定を解除することができる。
このように、ファイバ保持部２２と付勢部材３０とにより、光ファイバＦ１（内挿光ファイバ）、Ｆ２（他の光ファイバ）がフェルールユニット２に固定される部材を、一般的にメカニカルスプライス素子と呼ぶ（単に素子と呼ぶこともある）。

【0022】

図２Ａに示すように、ブーツ７０は軸方向Ｘに延びる筒状である。ブーツ７０の前方の端部の内側には、筒状のネジ部材７１が固定されている。ネジ部材７１の内周面には、雌ネジ部が形成されている。ブーツ７０から、後方に向けて、外皮７２が延出している。外皮７２は、第２光ファイバＦ２を内部に収容している。第２光ファイバＦ２は、被覆層Ｃによって覆われている。ただし、第２光ファイバＦ２の前方の端部は被覆層Ｃによって覆われておらず、第２光ファイバＦ２が剥き出しになっている。この剥き出しになった部分が、フェルールユニット２のファイバ溝２２ａ内に挿入される。

【0023】

図２Ａに示すように、ハウジング５０は、軸方向Ｘに延びる筒状であり、フェルールユニット２の少なくとも一部を内部に収容する。本実施形態では、フェルール本体１０の前方の端部がハウジング５０から前方に突出しているが、フェルールユニット２の全体がハウジング５０内に収容されていてもよい。図２Ａおよび図３に示すように、ハウジング５０は、第１挿入口５１と、第２挿入口５２と、第３挿入口５３と、一対の係止片５４と、第２座面５５と、を有する。第１挿入口５１はハウジング５０の前方の開口部であり、第２挿入口５２はハウジング５０の後方の開口部である。第１挿入口５１の内径は、フェルールユニット２の最大外径（フランジ部２１の外周面の外径）より大きい。このため、フェルールユニット２は第１挿入口５１を通してハウジング５０内に挿入されることができる。

【0024】

第２挿入口５２の内径は、第２光ファイバＦ２を覆う被覆層Ｃの外径より大きい。このため、第２光ファイバＦ２は第２挿入口５２を通してハウジング５０内に挿入されることができる。第２挿入口５２は軸方向Ｘに延びる円筒状であり、外周面に雄ネジ部が形成されている。第２挿入口５２の雄ネジ部にネジ部材７１の雌ネジ部が螺着されることで、ハウジング５０とブーツ７０とが結合される。

【0025】

図２Ａに示すように、第３挿入口５３は、ハウジング５０の側面（径方向外側を向く面）に開口している。第３挿入口５３は、径方向における外側からスプリングＳがハウジング５０内に挿入可能となるように形成されている。

【0026】

一対の係止片５４は、軸方向Ｘに延びる板状である。各係止片５４は、各係止片５４の前方の端部を基点として、径方向における外側に向けて弾性変形可能となっている。係止片５４は第３挿入口５３よりも前方に位置している。図３に示すように、一対の係止片５４は、径方向においてフェルール本体１０を間に挟むように配置されている。各係止片５４の後方の端部には、径方向における内側に突出した当接部５４ａが形成されている。当接部５４ａ同士の間の寸法は、フランジ部２１の外径よりも小さい。各当接部５４ａは、傾斜面５４ｂと、後方を向く当接面５４ｃと、を有する。傾斜面５４ｂは、後方に向かうに従って径方向における内側に向かうように傾斜している。

【0027】

第２座面５５は、ハウジング５０の内部に形成されており、前方を向いている。図４に示すように、第１座面２３と第２座面５５との間に、軸方向Ｘにおいて圧縮された状態のスプリングＳが配置されている。この構成により、保持部材２０はスプリングＳから前方に向けた付勢力を受ける。
ハウジング５０の当接面５４ｃは、前方からフランジ部２１に当接している。このため、スプリングＳによって前方付勢されている保持部材２０が、ハウジング５０から前方に脱落することが規制されている。

【0028】

次に、以上のように構成された光コネクタ１Ａの組立方法（製造方法）の一例について説明する。

【0029】

まず、スプリングＳをハウジング５０に対して径方向における外側から第３挿入口５３を通して収容する。
次に、図５Ａに示すように、フェルールユニット２をハウジング５０に対して前方から第１挿入口５１を通して挿入する。このとき、フェルールユニット２内には第１光ファイバＦ１が設けられているが、第２光ファイバＦ２は設けられていない状態である。フェルールユニット２を後方に向けて所定量移動させると、フランジ部２１が一対の当接部５４ａの各傾斜面５４ｂに当接する。さらにフェルールユニット２を後方に移動させると、傾斜面５４ｂを押されることで係止片５４が径方向における外側に弾性変形し、当接部５４ａ同士の間の間隔が広がる。

【0030】

図５Ｂに示すように、さらにフェルールユニット２を後方に移動させると、第１座面２３にスプリングＳが当接するとともに、フランジ部２１が当接部５４ａを後方に乗り越え、係止片５４が径方向における内側に向けて復元変形する。これにより、保持部材２０がスプリングＳにより前方に付勢され、かつ、当接面５４ｃにフランジ部２１が当接することで保持部材２０の前方移動が規制された状態となる。

【0031】

その後、第２光ファイバＦ２をフェルールユニット２のファイバ溝２２ａ内に後方から挿入する工程や、カップリング６０等を取り付ける工程等を行うことで、光コネクタ１Ａが完成する。

【0032】

以上説明したように、本実施形態の光コネクタ１Ａは、ファイバ孔１１およびファイバ孔１１が開口する接続端面１２が形成されたフェルール本体１０を含むフェルールユニット２と、ハウジング５０と、スプリングＳと、を備える。フェルールユニット２は、ファイバ孔１１の軸方向Ｘにおける接続端面１２側を前方とし、その反対側を後方とするとき、ファイバ孔１１に挿入されるとともにフェルール本体１０から後方に延出した第１光ファイバＦ１を他の光ファイバ（第２光ファイバＦ２）と接続可能に保持する。ハウジング５０は、フェルールユニット２を前方から挿入可能な第１挿入口５１と、第２光ファイバＦ２を後方から挿入可能な第２挿入口５２と、を有し、フェルールユニット２の少なくとも一部を内部に収容する。スプリングＳは、ハウジング５０の内部に収容され、フェルールユニット２をハウジング５０内で前方に向けて付勢する。軸方向Ｘから見て、ファイバ孔１１の中心軸に交差する方向を径方向とするとき、フェルールユニット２は、フェルールユニット２において最も径方向における外側に位置する部位であるフランジ部２１を有し、ハウジング５０は、径方向に弾性変形可能な係止片５４を有し、係止片５４にはフランジ部２１に対して前方から当接する当接部５４ａが形成されている。

【0033】

上記構成によれば、ハウジング５０の当接部５４ａがフランジ部２１に対して前方から当接することで、スプリングＳによって付勢されたフェルールユニット２がハウジング５０から前方に脱落することが規制される。そして、光コネクタ１Ａを製造する際には、フェルールユニット２をハウジング５０に前方から挿入することで、係止片５４を弾性変形させて、当接部５４ａをフランジ部２１に前方から当接させることができる。これにより、フェルールユニット２がスプリングＳによって前方付勢され、かつハウジング５０内で後方に移動可能な状態とすることができる。したがって、光コネクタ１Ａを組み立てる際の作業性を改善することができる。

【0034】

また、フランジ部２１は、スプリングＳに接する第１座面２３を有するとともに、当接部５４ａの当接面５４ｃに接している。このように、フランジ部２１がスプリングＳおよび当接部５４ａの両者に接することで、フェルールユニット２を前方付勢された状態で保持するための部品点数が少なくなり、コストを低減することができる。

【0035】

また、ハウジング５０は、径方向における外側からスプリングＳをハウジング５０内に挿入可能な第３挿入口５３を有している。このため、スプリングＳをハウジング５０内に収容する作業がより容易になっている。

【0036】

また、本実施形態の光コネクタ１Ａの製造方法は、ハウジング５０の内部に、径方向における外側からスプリングＳを収容した後、第１挿入口５１を通してフェルールユニット２をハウジング５０の内部に収容する工程を含んでいる。このような製造方法を採用することで、光コネクタ１Ａの組立の作業性が向上する。

【0037】

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

【0038】

（第１変形例）
例えば図６に示すように、フランジ部２１には、一対の切り欠き２１ｂが形成されていてもよい。切り欠き２１ｂは、フランジ部２１の外周面から径方向内側に窪むとともに、前方に向けて開口している。さらに図７に示すように、切り欠き２１ｂの内側に当接部５４ａが進入していてもよい。この場合、切り欠き２１ｂの内面（前方を向く面）に当接部５４ａの当接面５４ｃが当接することで、フェルールユニット２がハウジング５０から前方に脱落することが規制される。さらに、切り欠き２１ｂ内に当接部５４ａが進入することで、当接部５４ａによって保持部材２０の回転を規制することができる。図６、図７では、一対の切り欠き２１ｂに一対の当接部５４ａがそれぞれ進入している。また、周方向において、規制溝２１ａおよび切り欠き２１ｂが略等間隔に交互に配置されている。ただし、切り欠き２１ｂおよび当接部５４ａの数は適宜変更可能であり、規制溝２１ａは無くてもよい。

【0039】

（第２変形例）
また、図８に示すように、スプリングＳはフランジ部２１に接していなくてもよい。図８の例では、ファイバ保持部２２の後方の端部に第１座面２３が形成されている。また、ハウジング５０の内面のうち、軸方向Ｘにおいて第１座面２３に対向する部分に、第２座面５５が形成されている。このような構成でも、ハウジング５０の前方からフェルールユニット２を挿入することが可能である。

【0040】

（その他の変形例）
また、前記実施形態では、光コネクタ１Ａは単心コネクタであった。しかしながら、光コネクタ１Ａは多心コネクタであってもよい。この場合、フェルール本体１０は複数のファイバ孔１１を有し、各ファイバ孔１１に第１光ファイバＦ１が挿入される。さらに、外皮７２には複数の第２光ファイバＦ２が収容され、フェルールユニット２は複数の第１光ファイバＦ１および複数の第２光ファイバＦ２が光学的に接続された状態で保持するように構成される。

【0041】

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0042】

１Ａ…光コネクタ ２…フェルールユニット １０…フェルール本体 １１…ファイバ孔 １２…接続端面 ２１…フランジ部 ５０…ハウジング ５１…第１挿入口 ５２…第２挿入口 ５３…第３挿入口 ５４…係止片 ５４ａ…当接部 Ｆ１…第１光ファイバ Ｆ２…第２光ファイバ Ｓ…スプリング Ｘ…軸方向

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】