(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバコネクタであって、
フェルールと、
長手軸線方向に延びるとともに、球形特徴部及びフェルールホルダの前記球形特徴部の前記長手軸方向反対側に設けられた第１のテーパ付き部分及び第２のテーパ付き部分を備えた前方部分を有するフェルールホルダであって、前記第１のテーパ付き部分は、前記長手軸線方向から＋１０°以下の角度をなし、前記第２のテーパ付き部分は、前記長手軸線方向から−１０°以下の角度をなす、フェルールホルダと、
前記フェルールホルダの一部分を受け入れるハウジングとを、備え、
前記ハウジングは、前記ハウジングに対する前記フェルールホルダの長手軸線方向に直角な方向への前記フェルールホルダの回動及び前記ハウジングに対する前記長手軸線方向の前記フェルールホルダの移動を可能にすると共に、前記ハウジングに対する前記フェールホルダの長手軸線方向と垂直な方向の前記フェルールホルダの移動を阻止するよう前記フェルールホルダの前記球形特徴部と協働し、
前記フェルールホルダの前方部分は、突起又は溝のいずれか一方を一つ以上有するとともに前記ハウジングは突起又は溝の他方を同数有し、前記フェルールホルダの突起又は溝は、前記ハウジングの突起又は溝と協働し、前記フェルールホルダの長手軸線方向周りの前記フェールホルダの回転移動を阻止する、
ことを特徴とする光ファイバコネクタ。
【請求項２】
前記フェルールホルダは、前記ハウジングとスナップ嵌め関係をなす、
請求項１記載の光ファイバコネクタ。
【請求項３】
前記フェルールは、多心フェルールである、
請求項１又は２に記載の光ファイバコネクタ。
【請求項４】
前記フェルールは、光ファイバを保持し、これにより、光ファイバケーブル組立体を形成する、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光ファイバコネクタ。
【請求項５】
光ファイバコネクタの製造方法であって、
ハウジングを用意するステップと、
球形特徴部を備えた前方部分を有するフェルールホルダを用意するステップであって、前記フェルールホルダは長手軸線方向を有し、前記球形特徴部の前記長手軸方向反対側に設けられた第１のテーパ付き部分及び第２のテーパ付き部分を有し、前記第１のテーパ付き部分は、前記長手軸線方向から＋１０°以下の角度をなし、前記第２のテーパ付き部分は、前記長手軸線方向から−１０°以下の角度をなす、ステップと、
前記フェルールホルダを前記ハウジング中に挿入するステップと、を備え、
前記ハウジングは、前記ハウジングに対する前記フェルールホルダの長手軸線方向に直角な方向への前記フェルールホルダの回動及び前記ハウジングに対する前記長手軸線方向の前記フェルールホルダの移動を可能にすると共に、前記ハウジングに対する前記フェールホルダの長手軸線方向と垂直な方向の前記フェルールホルダの移動を阻止するよう前記フェルールホルダの前記球形特徴部と協働し、
前記フェルールホルダの前方部分は、突起又は溝のいずれか一方を一つ以上有するとともに前記ハウジングは突起又は溝の他方を同数有し、前記フェルールホルダの突起又は溝は、前記ハウジングの突起又は溝と協働し、前記フェルールホルダの長手軸線方向周りの前記フェールホルダの回転移動を阻止する、
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
フェルールを前記フェルールホルダに取り付けるステップを更に有する、
請求項５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバコネクタ及び光ファイバコネクタのコンポーネント並びにその製造方法に関する。特に、本発明は、光ファイバコネクタのフェルールホルダとハウジングとの協働具合を向上させた光ファイバコネクタに関する。
【０００２】
〔関連出願の説明〕
本願は、２００９年９月３０日に出願された米国特許出願第１２／５７０，９２４号の権益主張出願であり、この米国特許出願を参照により引用し、その記載内容全体を本明細書の一部とする。
【背景技術】
【０００３】
光ファイバは、広帯域音声、映像及びデータ伝送等のために種々の用途においてますます普及している。光ファイバを使用した場合の利点としては、帯域幅が極めて広く且つノイズが極めて少ない作業の実現が挙げられる。光ファイバの使用の増加及び多様化により、光ファイバを相互接続する効率的な方法を提供することが重要である。光ファイバは、この目的のために開発された。光ファイバは、伝送信号をそれほど減衰させず又は変更しないことが重要である。光ファイバコネクタは、これが再構成可能（即ち、何回も接続されたり切り離されたりする）ので有利であり、それにより、光ネットワークに関する移動、追加及び変更（moves, adds and changes：ＭＡＣ）が可能である。光ネットワークの初期構築の際又は光ネットワークに関する移動、追加及び変更の際、例えば横力のような力をケーブル組立体に、そして最終的に光ファイバコネクタに加える場合がある。光ファイバケーブル組立体に加えられたこれら横力により、光ファイバコネクタのフェルールは、ずれて、望ましくないことには、光信号を減衰させる場合がある。
【０００４】
一例を挙げると、図１は、フェルールホルダ１４内に固定されたフェルール１２を有する従来型光ファイバケーブル１０を示している。フェルールホルダ１４は、ハウジング１６内に収められると共にハウジング１６とスナップ嵌め関係をなすばね押し具によってこの中に保持されている。ばね１５は、フェルールホルダ１４を前方に付勢し、それにより、フェルール１２及びフェルールホルダ１４が動くことができ、それによりフェルール相互間の接触圧力の適当な大きさの実現が可能であると共にフェルール端面の損傷が阻止される。しかしながら、十分に大きな横力が加えられた場合、フェルール１２及びフェルールホルダ１４がずれる場合があり、それにより、フェルール１２は、図１に示されているように動いて定位置から離脱する場合がある。この横力の結果として、光ファイバコネクタの嵌合した対をなすフェルールは、光減衰レベルを増大させる場合がある。図２は、横力が光ファイバを介して光ファイバケーブル組立体のフェルール１２に伝えられたときのアダプタスリーブ内に嵌合しているそれぞれのフェルール１２，１２′を有する光ファイバコネクタの略図である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
簡単であり、信頼性が高く、組み立てが容易であり、横力に容易に対応することができる改良型光ファイバコネクタが要望されているが、実現しないままでいる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態は、光ファイバコネクタ、ケーブル組立体及び光ファイバコネクタ用のコンポーネント並びにその製造方法に関する。光ファイバコネクタは、有利には、本明細書において説明する耐横力加重性の向上を可能にする。光ファイバコネクタは、フェルール及びフェルールホルダを有し、フェルールホルダは、ハウジング内に収納可能である。さらに、フェルールホルダは、ハウジングと協働する球形特徴部を備えた前方部分を有し、それにより前方部分とハウジングの相対運動が可能である。具体的に説明すると、フェルールホルダの球形特徴部は、ハウジングに対する２つの自由度でのフェルールホルダの回転並進を可能にすると共にハウジングに対する同じ２つの自由度でのフェルールホルダの長手方向並進を阻止し、それにより耐横力加重性を向上させる。
【０００７】
追加の特徴及び利点は、以下の詳細な説明に記載されており、一部は、このような説明から当業者には容易に明らかであり、或いは、以下の詳細な説明、特許請求の範囲並びに添付の図面を含む明細書において開示する実施形態を実施することによって認識されよう。
【０００８】
上述の概要説明と以下の詳細な説明の両方は、種々の実施形態に関しており、特許請求の範囲に記載された発明の性質及び性格を理解するための概観又は枠組を提供するようになっていることは理解されるべきである。添付の図面は、種々の実施形態の一層の理解を提供するために添付されており、本明細書に組み込まれてその一部をなす。図面は、本明細書において説明する種々の実施形態を示しており、詳細な説明と一緒になって、特許請求の範囲に記載された本発明の原理及び作用を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来型光ファイバコネクタの縦断面図であり、横力を受けて変位したフェルールホルダ及びフェルールを示す図である。
【図２】嵌合した対をなす光ファイバコネクタのフェルールを横力が光ファイバコネクタのうちの一方に加えられたときに互いに分離しており、それにより嵌合対の減衰が生じている状態を示す略図である。
【図３】耐横力加重性を向上させるフェルールホルダを有する光ファイバコネクタの縦断面図である。
【図４】分かりやすくするためにフェルールホルダのハウジングの一部が取り外された状態の図３の光ファイバコネクタの詳細縦断面図である。
【図５】フェルールホルダの前方部分のところの多心光ファイバコネクタの横断面図であり、キー止め特徴部を示す図である。
【図６】光ファイバコネクタの縦断面図であり、横力を受けて変位したフェルールホルダ及びフェルールを示す図である。
【図７】図３のフェルールホルダを示す斜視図である。
【図８】図３のフェルールホルダを示す平面図である。
【図９】種々の横力（横荷重）及び基準波長での図３の光ファイバコネクタのデルタ減衰量を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明の好ましい実施形態を詳細に参照し、この実施形態の例が添付の図面に示されている。可能な場合はいつでも、同一の参照符号は、同一のコンポーネント又は部分を示すために用いられる。本明細書において開示する実施形態は、ハウジングに対する２つの自由度でのフェルールホルダの回転並進を可能にすると共にハウジングに対する同じ２つの自由度でのフェルールホルダの長手方向並進を阻止するハウジング内に位置したフェルールホルダを有する光ファイバコネクタ及びケーブル組立体に関する。開示する技術的思想は、このような技術的思想が横力加重条件下において光ファイバコネクタの性能を向上させるので、有利である。次に、好ましい実施形態を詳細に参照し、このような実施形態の例が添付の図面に示されている。
【００１１】
図３は、フェルールホルダ１１４内に設けられたフェルール１２を有する例示の光ファイバコネクタ１００の断面図である。フェルール１２は、光ファイバコネクタ１００に対して適当な仕方で歪み取りされた光ファイバケーブル５０の光ファイバ５２を保持することができ、それにより光ファイバケーブル組立体（符号が付与されていない）が形成されている。フェルールホルダ１１４の一部分は、ハウジング１６内に受け入れられた状態でフェルールホルダ１１４と協働し、それにより、以下に説明する特定の向きでフェルールホルダとハウジングの相対運動が可能になっている。光ファイバコネクタ１００は、フェルールホルダ１１４をハウジング１６内で前方に付勢するばね１５を更に有している。光ファイバコネクタ１００は、ばね１５及びフェルールホルダ１１４がラッチ及び窓（符号が付与されていない）を用いてハウジング１６の一部分とスナップ嵌め関係をなすばね押し具１８を用いてハウジング１６内に固定されるよう組み立てられている。光ファイバコネクタ１００及びフェルールホルダ１１４は、これらが横力を受けたときでも向上した光学性能を有しているので有利である。具体的に説明すると、フェルールホルダ１１４は、ハウジング１６に対する２つの自由度でのフェルールホルダ１１４の回転並進を可能にすると共にハウジング１６に対する同じ２つの自由度でのフェルールホルダ１１４の長手方向並進を阻止する球形特徴部１１５を備えた前方部分（符号が付与されていない）を有する。本明細書において開示する技術的思想は、光ファイバコネクタ及び／又は光ファイバケーブルに関して適当である。例えば、光ファイバコネクタは、例えば図５に示されている多心フェルールを有しても良く、或いは、多心フェルールを含む他の適当な光ファイバコネクタであっても良い。
【００１２】
自由度は、直交軸受として定められ、このような直交軸受では、図３で最も良く示されているように、正のＺ方向は、右向きであり、正のＸ方向は、上向きであり、正のＹ方向は、紙面に入る方向である。球形特徴部は、ハウジング１６に対する２つの自由度でのフェルールホルダ１１４の回転並進を可能にすると共にハウジング１６に対する同じ２つの自由度でのフェルールホルダ１１４の長手方向並進を阻止する。例えば、フェルールホルダ１１４は、Ｙ軸回りのＸ‐Ｚ平面内及びＸ軸回りのＹ‐Ｚ平面内の回転並進を行う。さらに、フェルールホルダ１１４は、Ｘ軸に沿うと共にＹ軸に沿う長手方向並進を阻止する。換言すると、フェルールホルダ１１４は、Ｘ軸及びＹ軸回りに回転することができ、他方、Ｘ軸及びＹ軸に沿う長手方向並進が阻止され、フェルールホルダ１１４は、本質的に、Ｚ軸に沿って長手方向に並進する（即ち、フェルールホルダは、Ｚ方向において前後の方向に動くことができ、ばねにより前方に付勢されている）。さらに、キー止め特徴部は、Ｚ軸回りのフェルールホルダ１１４の回転を阻止する。
【００１３】
図４は、光ファイバコネクタ１００の一部分の詳細断面図であり、フェルールホルダ１１４の細部を示している。フェルールホルダ１１４のキー止め特徴部に隣接して位置するハウジング１６の部分として（即ち、波線により示されている頂部及び底部のところ）は、省かれており、従って、フェルールホルダ１１４の輪郭形状が見えるようになっている。フェルールホルダ１１４の前方部分は、球形部分１１５に隣接して位置する他の幾何学的形状を更に有するのが良い。例えば、フェルールホルダ１１４のこの実施形態は、球形部分１１５の前方に位置する第１のテーパ付き部分１１３及び球形部分１１５の後方に位置する第２のテーパ付き部分１１７を有する。換言すると、第１のテーパ付き部分１１３及び第２のテーパ付き部分１１７は、球形特徴部１１５の互いに反対側に配置されている。テーパ付き部分を球形特徴部１１５の互いに反対側に配置することにより、フェルールホルダは、横力が加えられていないときにその通常の位置に対して前後に回転することができるが、他の実施形態は、球形特徴部１１５の互いに反対側に他の幾何学的形状を有しても良い。第１のテーパ付き部分１１３は、光ファイバコネクタ１００の長手方向軸線に対して第１の方向にテーパが付けられ、第２のテーパ付き部分１１７は、光ファイバコネクタ１００の長手方向軸線に対して第２の方向にテーパが付けられている。一例を挙げると、第１のテーパ付き部分は、この長手方向軸線から＋１０°以下の角度をなし、第２のテーパ付き部分は、この長手方向軸線から−１０°以下の角度をなしている。本明細書で用いられる球形特徴部という用語は、ハウジングに対して動くフェルールホルダの一部分が湾曲した表面を有するが、厳密な数学的意味において正確な球面を有しているわけではないということを意味している。
【００１４】
図５は、光ファイバコネクタ１００に類似しているが、多数本の光ファイバ５２を固定する多心フェルール１２′を有する光ファイバコネクタの横断面図である。具体的に説明すると、図５は、フェルールホルダ１１４の前方部分の断面図である。図示のように、フェルールホルダ１１４は、少なくとも１つのキー止め特徴部１１６を有している。具体的に説明すると、フェルールホルダのこの実施形態の前方部分は、頂部のところに第１のキーを有すると共に底部のところに第２のキーを有している。換言すると、第１及び第２のキーは、フェルールホルダの前方部分の互いに反対側に配置されている。図５に示されているように、フェルールホルダ１１４は、ハウジング１６の雄型キー止め特徴部１６ａと協働する雌型キー止め特徴部（即ち、溝）を有している。しかしながら、他の実施形態は、フェルールホルダに設けられた雄型キー止め特徴部を有すると共にハウジングに設けられた協働関係をなす雌型キー止め特徴部を有しても良い。他の実施形態では、これらキー止め特徴部により、フェルールホルダ１１４は、ハウジング１６内にスナップ嵌合可能であっても良い。例えば、ハウジング１６の雄型キー止め特徴部１６ａは、フェルールホルダ１１４のキー止め特徴部１１６とスナップ嵌め関係をなし、それによりこれら相互の連結解除が阻止される。
【００１５】
図６は、光ファイバコネクタ１００の縦断面図であり、横力を受けてフェルールホルダ１１４及びフェルール１２が最大に変位した状態を示している。換言すると、フェルールホルダ１１４は、横力に起因してハウジング１６の環状受座の全体には当たっていない。この断面図に示されているように、フェルールホルダ１１４は、Ｙ軸回りの回転並進及びＺ方向における長手方向並進を行う。換言すると、フェルールホルダ１１４は、横力に起因してハウジング１６の環状受座の全体には当たっていない。さらに、光ファイバコネクタ１００は、フェルールホルダ１１４又はハウジング１６に対する損傷及び／又は変形を阻止することができる。
【００１６】
図７及び図８は、それぞれ、フェルールホルダ１１４を示す斜視図及び平面図である。図７は、フェルールホルダ１１４の前方部分がハウジング１６の受座（符号が付与されていない）に押し付けられた平坦な前面を有していることを示している。フェルール１２を受け入れるフェルールホルダ１１４の部分は、組み立てを助けるために面取り部又は沈み取り面、例えば湾曲面を更に有するのが良い。図８に最も良く示されているように、キー止め特徴部１１６は、フェルールホルダ１１４がハウジング１６内に設けられたときにＸ軸回りに回転することができるようにするよう形作られた輪郭（符号が付与されていない）を有している。簡単に言えば、キー止め特徴部１１６の輪郭は、砂時計状の輪郭を形成する球形部分１１５と全体として整列した２つの比較的浅いＶ字状部分１１６ａを有し、それにより、フェルールホルダ１１４は、ハウジング１６に対してＸ軸回りに回転することができる。球形部分１１５により、フェルールホルダ１１４は、図４に最も良く示されているようにハウジング１６に対してＹ軸回りに回転することができる。
【００１７】
図９は、種々の基準波長に関する加えられた横力（横荷重）の関数として光ファイバコネクタ１００に関する試験データをグラフ図で示している。具体的に説明すると、図９は、４つの互いに異なる基準波長、即ち、記号で示されると共にそれぞれ曲線９２，６４，９６，９８で示されているように１３１０ｎｍ、１４９０ｎｍ、１５５０ｎｍ、１６２５ｎｍにおける横力加重試験の関数として光ファイバコネクタ１００に関するデルタ減衰曲線を示している。同様な光学性能試験は、４．４ポンド（２．００ｋｇ）の力が１５５０ｎｍの基準波長でケーブル組立体に加えられた状態で０．５ｄＢ以下のデルタ減衰量を規定するTelecordia GR-36-COREのsection 4.4.3.5（題名：Transmission with Applied Load）である。光学性能に関する別の類似の試験は、４．４ポンド（２．００ｋｇ）の力が１５５０ｎｍの基準波長でケーブル組立体に加えられた状態で０．５ｄＢ以下のデルタ減衰量を規定するIEC-61753（題名：Transmission with Applied Load）により提供される。本明細書において実施されると共に開示される横力加重試験は、GR-326試験により記載されたセットアップを用いているが、GR-326試験に記載されているように漸変する所定の横力を光ファイバケーブルに加えた。図９に示されている試験は、１２個の光ファイバコネクタ１００の平均デルタ挿入損失を示している。
【００１８】
図示されていると共に予測されるように、光学性能を維持することは、基準波長が増大するので困難である（即ち、光学性能は、同一の横力において１６２５ｎｍと比較して、１３１０ｎｍの方が良好である）。他方、光ファイバコネクタ１００の光学性能は、１５５０ｎｍの同じ基準波長で５ポンド（２．２７ｋｇ）の大きな横力を加えた場合でも著しい向上結果をもたらす。一例を挙げると、曲線９６は、光ファイバコネクタが１５５０ｎｍの基準波長で５ポンドの力を加える横力加重試験の際、０．４０ｄＢ以下の平均デルタ挿入損失を呈することを示している。さらに、曲線９８は、光ファイバコネクタが１６２５ｎｍの基準波長で６ポンド（２．７２ｋｇ）の力を加える横力加重試験の際、０．６５ｄＢ以下の平均デルタ挿入損失を呈することを示している。
【００１９】
好ましい実施形態及び特定の実施例を図示すると共に本明細書において説明したが、他の実施形態及び他の実施例が実質的に同一の機能を実行すると共に／或いは実質的に同一の結果を達成できることは当業者には容易に明らかであろう。このような均等例としての実施形態及び実施例の全ては、開示内容の精神及び範囲に含まれると共に特許請求の範囲に記載された本発明の範囲に含まれるものである。また、図示の実施形態の種々の改造例及び変形例を想到できることは当業者には明らかであろう。開示内容及び／又は特許請求の範囲に記載された本発明の範囲は、これら改造例及び変形例を含むものである。
【図１】
0005635612.tif 000002
【図２】
0005635612.tif 000003
【図３】
0005635612.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005635612.tif 000008
【図８】
0005635612.tif 000009
【図９】
0005635612.tif 000010