(57)【要約】【課題】フェルールの突出長さの管理を行いやすい光ファイバ固定具を提供する。【解決手段】光ファイバ固定部材１は、一端１４から他端１５にかけて光ファイバ３０を保持するための貫通孔１１を有する筒状のフェルール１０と、フェルール１０の他端１５側の外周部１６が圧入されることによってフェルール１０を把持する凹部２１および凹部２１の底面２４から底面２４に対向する端面まで孔２２が形成されているホルダ２０とを備え、フェルール１０はホルダ２０に把持される外周部１６がテーパ形状に形成されているとともに、ホルダ２０はフェルール１０を把持する凹部２１の開口部側２３がテーパ形状に対応し、凹部２１の底面側で外周部１６との間に空隙が形成される形状とされている。フェルールの圧入力によって容易にフェルールの突出長さの管理ができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端から他端にかけて光ファイバを保持するための貫通孔を有する筒状のフェルールと、該フェルールの他端側の外周部が圧入されることによって前記フェルールを把持する凹部および該凹部の底面から該底面に対向する端面まで孔が形成されているホルダとを備えた光ファイバ固定具であって、前記フェルールは前記ホルダに把持される前記外周部がテーパ形状に形成されているとともに、前記ホルダは前記フェルールを把持する前記凹部の開口部側が前記テーパ形状に対応し、前記凹部の底面側で前記外周部との間に空隙が形成される形状を有していることを特徴とする光ファイバ固定具。
【請求項２】
前記フェルールの他端面と前記ホルダの前記凹部底面とは当接していることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ固定具。
【請求項３】
前記フェルールのテーパ角度が前記凹部開口部のテーパ角度より大きいことを特徴とする請求項１または請求項２記載の光ファイバ固定具。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の光ファイバ固定具と、前記ホルダの前記孔および前記フェルールの前記貫通孔に挿通された光ファイバとを備えた光ファイバコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信等に使用される光ファイバを相互に接続する光ファイバコネクタおよび、そこに用いられる光ファイバ固定具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光通信システムにおける装置の切り替え、送受信ポートの取り外し、装置の調整、測定等の脱着自在な光接続が必要な箇所には光ファイバを保持した一対の光ファイバ固定具のフェルール先端同士を当接させて連結保持することにより光ファイバ同士を光学的に接続する光ファイバコネクタが使用されている。
【０００３】
例えば、図４に示す光ファイバ固定具５０は、光ファイバ８０を挿通固定する貫通孔６１を有するセラミックス製のフェルール６０と、該フェルール６０が嵌合する凹部７１を有すると共に、該凹部７１と連通し上記フェルール６０の貫通孔６１と同軸の孔７２を有する金属製または樹脂製のホルダ７０とからなっている。そして、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように前記フェルール６０の貫通孔６１に光ファイバ８０を挿入し、前記ホルダ７０の孔７２に接着剤８１を充填して前記光ファイバ８０を固着することによって光ファイバコネクタ５１が構成される。この光ファイバコネクタ５１のフェルール６０の先端同士を当接させ、光ファイバ８０同士を光学的に接続するようになっている。
【０００４】
ところで、光ファイバ８０同士を確実に当接するためにはホルダ７０より突出するフェルール６０の長さ（以下、段長という）Ａが重要である。この段長Ａが短すぎるとフェルール６０同士を正確に当接させることが出来ないため光接続が不能となり、逆に、段長Ａが長すぎると光ファイバコネクタ５１が所定スペース内に収まらなくなるという問題がある。
【０００５】
そのため、上記光ファイバ固定具５０としては図５（ａ）に示すようなフェルール６０の他端面６４をホルダ７０の凹部７１底面に当接させて嵌合した底付き仕様のものと、図５（ｂ）に示すようなフェルール６０の他端面６４をホルダ７０の凹部７１底面と隙間を設けて嵌合した底浮き仕様のものが使用されていた。どちらも段長Ａを規定のものにする必要がある。
【特許文献１】米国特許第４，８４２，３６３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、前記図５（ａ）のような底付き仕様の光ファイバコネクタ５１では、段長Ａ管理のためにフェルール６０およびホルダ７０の凹部７１の寸法公差を小さくする必要がある。そのために緻密な作業が必要となり作業効率が悪いといった課題があった。
【０００７】
一方、図５（ｂ）のような底浮き仕様の光ファイバコネクタ５１では、段長Ａの調整の自由度が大きいものの、ホルダ７０の孔７２から接着剤８１を充填する際に、フェルール６０の他端面６４とホルダ７０の凹部７１底面との間に充分な量の接着剤８１を供給する事が出来ず空気溜まり８２が形成される場合があった。フェルール６０とホルダ７０の凹部７１との間に空気溜まり８２があると、接着剤８１の硬化時に光ファイバ８０周辺に空気が移動し、長期使用中にその空気が膨張収縮を繰り返すために光ファイバ８０が破損されるという問題を生じる場合があった。
【０００８】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み為されたものであり、段長管理の容易な光ファイバ固定具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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の一実施形態に係る光ファイバ固定具は、一端から他端にかけて光ファイバを保持するための貫通孔を有する筒状のフェルールと、該フェルールの他端側の外周部が圧入されることによって前記フェルールを把持する凹部および該凹部の底面から該底面に対向する端面まで孔が形成されているホルダとを備えた光ファイバ固定具であって、前記フェルールは前記ホルダに把持される前記外周部がテーパ形状に形成されているとともに、前記ホルダは前記フェルールを把持する前記凹部の開口部側が前記テーパ形状に対応し、前記凹部の底面側で前記外周部との間に空隙が形成される形状を有していることを特徴とする。
【００１０】
上記光ファイバ固定具において、前記フェルールの他端面と前記ホルダの前記凹部底面とは当接しているのが好ましい。
【００１１】
また、上記光ファイバ固定具において、前記フェルールのテーパ角度が前記凹部開口部のテーパ角度より大きいのが好ましい。
【００１２】
また、本発明の一実施形態に係る光ファイバコネクタは、上記いずれかの光ファイバ固定具と、前記ホルダの前記孔および前記フェルールの前記貫通孔に挿通された光ファイバとを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、一端から他端にかけて光ファイバを保持するための貫通孔を有する筒状のフェルールと、このフェルールの他端側外周部が圧入されることによってフェルールを把持する凹部およびこの凹部の底面から底面に対向する端面まで孔が形成されているホルダとを備え、フェルールはホルダに把持される外周部がテーパ形状に形成されているとともに、ホルダはフェルールを把持する凹部の開口部側が前記テーパ形状に対応し、凹部の底面側で外周部との間に空隙が形成される形状に形成を有していることにより、フェルールの凹部に把持される他端面側が凹部底面の面積より小さく、フェルールを圧入したときに凹部底面に加わる圧力によって、凹部底面または、フェルールの他端面を変形させ易く、段長管理がし易い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る光ファイバ固定具および光ファイバコネクタに関して詳細に説明する。以下に示す実施の形態の例は、本発明の光ファイバ固定具および光ファイバコネクタの一実施形態を例示するものであって、これに限定するものではない。なお、各図において、共通する部位については、同一の符号を付し、重複した説明の省略をする。
【００１５】
図１は本発明の一実施形態の光ファイバ固定具１を示す断面図である。一端(図１においては左側）から他端（図１においては右側）にかけて光ファイバ３０を保持するための貫通孔１１を有する筒状のフェルール１０と、フェルール１０の他端側外周部１６が圧入されることによって、フェルール１０を把持する凹部２１を有し、凹部２１の底面から底面に対向する端面まで孔２２が形成されているホルダ２０を備えている。そして、フェルール１０はホルダ２０に把持される外周部１６がフェルール１０の後端面２３に向けて次第に先細りのテーパ形状に形成されている。一方、ホルダ２０は、フェルール１０を把持する凹部２１の開口部側２３がフェルール１０のテーパ形状に一致して対応するように凹部２１の底面に向けてテーパ形状に形成されており、凹部２１の底面２４側ではフェルール１０のテーパ形状の外周部１６との間に空隙２５が形成される形状に形成されている。なお、フェルールの他端側を除く外周部１２は、円筒状の外周部とされている。
【００１６】
これによって、フェルール１０の他端側外周部１６は凹部２１開口部側２３のテーパで把持されている。従来の底付き仕様のものは、フェルール６０を圧入する際、他端６４側が凹部７１内に侵入するに従って、把持部との接触面積が増し、それに伴い必要となる圧入力が増して行く。嵌合寸法の管理が十分でない場合、他端面６４を凹部７１底面に当接させるまで圧入すると、最終的にフェルール６０を破損してしまう圧入力に至る場合があった。しかし、本発明の一実施形態におけるフェルール１０においては、把持部は凹部２１の開口部２３付近に設けられたテーパ部に限定されるので、フェルール１０の他端１５側を凹部２１へ圧入させても、把持部との接触面積が大きくならず、フェルール１０を破壊させる虞が少ない。
【００１７】
また、フェルール１０がホルダ２０の凹部２１に圧入されるとき、フェルール１０の他端側外周部１６と凹部２１の内壁との摩擦による摩耗粉が生じたとしても、凹部２１の底面２４側で空隙２５が形成されているので、この空隙２５に磨耗粉が集積され、フェルール１０の他端面１５と凹部２１の底面２４との当接の妨げとなりにくい。
【００１８】
さらに、フェルール１０の他端面１５は、凹部２１の底面２４に当接させるのが好ましいのであるが、この場合でも、テーパ形状によって他端面１５の面積が小さくなるので、凹部２１底面２４に加わる圧力を高くすることができる。そのため、フェルール１０に加える圧入力によって底面２４または他端面１５が変形し易く、圧入力によって段長Ａを数十μｍ程度調整することが容易である。調整範囲については、フェルール１０とホルダ２０との硬度差が大きい方が調整範囲を広くすることができ、他端面１５の面積が小さい方が調整範囲を広くすることができる。
【００１９】
なお、フェルール１０の外周部１２における他端面側外周部１６は、図２に示されるように、他端１５に向けて円錐台形状のテーパ面が形成されている。このテーパ角度αは凹部２１の開口部側２３のテーパ角度βより大きくすることが望ましい。これは、フェルール１０を凹部２１に圧入するときに、外周部１６が凹部２１の開口部側２３を押し広げながら圧入させることができ、開口部２３の復元力を利用して強固な把持力を得ることができるためである。
【００２０】
フェルール１０を構成する材料としては、例えば、酸化ジルコニウム（ジルコニア）、酸化アルミニウム（アルミナ）、ムライト、窒化ケイ素、炭化ケイ素、および窒化アルミニウムなどの単体もしくはこれらを主成分として含むセラミックス、結晶化ガラスなどのガラスセラミックス、燐青銅、ベリリウム銅、黄銅、ステンレスなどの金属、またはエポキシや液晶ポリマなどのプラスチックスなどが挙げられる。中でも対候性や靭性に優れたジルコニア系セラミックス（ジルコニアを主成分とするセラミックス）が好適である。ジルコニア系セラミックスの中でも、とりわけ、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を主成分とし、Ｙ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＣｅＯ２、Ｄｙ２Ｏ３などからなる群より選択される少なくとも一種を安定化剤として含む部分安定化ジルコニアセラミックス（正方晶の結晶が主体）が、耐摩耗性および弾性変形性の観点からより好ましい材料として挙げられる。
【００２１】
フェルール１０の製造方法としては、一般に押出成形、射出成形、プレス成形等で成形を行ない、その後材料がセラミックスの場合は焼成して焼結させ、研磨、切削等の加工を加えて製造できる。材料が金属、プラスチックの場合は、成形後に研磨、切削等の加工を加えて製造する。
【００２２】
ホルダ２０は、例えば、ステンレス、銅、鉄、ニッケルなどの金属から成る。この中で特に、ステンレスが最も望ましい。これは、ステンレスの硬度が高く、切削加工時の加工精度が良く、摩耗、腐食にも強いうえ、比較的安価であるという利点が多いためである。
【００２３】
ホルダ２０の製造方法は金属材料を円筒研削等により加工を行なう。
【００２４】
図３は、上述の光ファイバ固定具１と、ホルダ２０の孔２２およびフェルール１０の貫通孔１１に挿通された光ファイバ３０とを備えた本発明の一実施形態に係る光ファイバコネクタ２の断面図である。光ファイバ３０は、光ファイバ芯線３１の先端部の被覆を除去したものが孔２２より挿入される。そして、被覆から裸出した光ファイバ３０部分をフェルール１０の貫通孔１１に挿通させる。その後、孔２２より接着剤３２を充填し固着させることにより上記光ファイバ３０を備えた光ファイバコネクタ３が構成される。
【００２５】
接着剤３２を注入する際、フェルール１０他端１５側に形成されているコーン部１３の開口径を孔２２とほぼ同径にしておくと、空気溜まりの形成を避けながら接着剤３２を充填しやすく、光ファイバ３０を強固に接着固定することができる。これによって、信頼性の高い光ファイバコネクタ３を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ファイバ固定具の断面図である。
【図２】フェルールの他端面側と凹部の開口部とのテーパ形状を示す部分拡大断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る光ファイバコネクタの断面図である。
【図４】従来の光ファイバ固定具の例を示す断面図である。
【図５】従来の光ファイバコネクタの例を示す断面図で、（ａ）は底つき仕様の光ファイバコネクタの断面図、（ｂ）は底浮き仕様の光ファイバコネクタの断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１：光ファイバ固定具
２：光ファイバコネクタ
１０：フェルール
１１：貫通孔
１２：外周部
１３：コーン部
１４：一端面
１５：他端面
１６：他端面側外周部
２０：ホルダ
２１：凹部
２２：孔
２３：凹部開口部
２４：底面
２５：空隙
３０：光ファイバ
３１：光ファイバ芯線
３２：接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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