(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェルールの接続端面に形成した光接続口から内部に向けて延びる光ファイバ挿入部に、光ファイバを挿入させてなる光コネクタを組立てるための本体部をもった位置決め部材において、
前記光接続口内に外方から挿入させて、前記光ファイバの先端面に当接させる光ファイバ押当て面を有すると共に、この光ファイバ押当て面の周縁部分が面取りされた位置決め凸部と、
前記本体部の前端面から突出されると共に、前記位置決め凸部が配置され且つ前記接続端面に当接される前面をもったフェルール突当て部とを備えたことを特徴とする光コネクタ組立て用の位置決め部材。
【請求項２】
前記本体部には、前記前端面から延びて、前記フェルール突当て部の両側方に位置するガイドピン挿入孔が設けられたことを特徴とする請求項１記載の位置決め部材。
【請求項３】
光ファイバを前記フェルール突当て部に埋設させて、前記位置決め凸部を形成させたことを特徴とする請求項１又は２記載の位置決め部材。
【請求項４】
前記位置決め凸部を、前記本体部と同質のプラスチック材で形成させたことを特徴とする請求項１又は２記載の位置決め部材。
【請求項５】
前記位置決め凸部を、前記本体部と同質のセラミックス材で形成させたことを特徴とする請求項１又は２記載の位置決め部材。
【請求項６】
前記フェルール突当て部に対する前記位置決め凸部の突き出し量を、１μｍ以下にしたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の位置決め部材。
【請求項７】
前記フェルール突当て部に対する前記位置決め凸部の突き出し量を、１〜１０μｍにしたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の位置決め部材。
【請求項８】
前記光ファイバの直径が１２５μｍの場合に、前記位置決め凸部の直径を１００μｍ〜１１５μｍにしたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項記載の位置決め部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フェルールに光ファイバを組み込んだ光コネクタを作り出すにあたって、光ファイバの先端面の位置を、フェルールの接続端面から引き込ませるために利用される位置決め部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から一般的に利用されている光コネクタを組立てる場合、光ファイバの被覆を加熱機等で除去した後、接着剤を付着させた状態のフェルールに光ファイバを挿入し、フェルールの接続端面から光ファイバの先端面を突き出すようにしておく。その後、フェルールと光ファイバを接着剤により固定する。そして、フェルールの接続端面を機械的に精密研磨加工しながら、光コネクタの接続端面と光ファイバの先端面とを面一にしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような組立てを現地で行う場合、フェルールの接続端面から光ファイバを突き出すような状態にした後、フェルールの接続端面を精密に研磨加工する必要がある。従って、光コネクタの組立て作業に時間がかかり、しかも、フェルールの接続端面を研磨するための機器を現地に持ち込まなくてはならないという問題点があった。
【０００４】
なお、フェルールに光ファイバを組み付けて光コネクタを製作する技術としては、特開平１０−１２３３６７号公報がある。この公報に記載された光コネクタ組立て用の位置決め部材は光ファイバ突出長設定治具として構成されている。この治具は、光ファイバの突出長さに等しい深さの凹面をもったフェルール受け面と、フェルールをフェルール受け面に対して進退自在に把持させるフェルール把持手段と、フェルールをフェルール受け面に突き当て付勢するフェルール付勢手段と、フェルールの光ファイバ挿通孔に光ファイバを挿入させた状態で、光ファイバを付勢させて光ファイバの先端面を凹面に突き当てる心線把持手段とからなる。このような治具を利用すると、フェルールに光ファイバを簡単に組み込むことができる。しかし、この治具は、フェルールの接続端面から光ファイバの先端面を１０〜３０μｍだけ突出させるためのものである。これに対し、本発明の位置決め部材は、フェルールの接続端面から光ファイバの先端面を引き込ませた構成の光コネクタを組立てるのに利用され、公報の治具とは、技術的思想を根本的に異にするものである。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、特に、組立て時間の短縮を可能にし、簡単かつ安価に光コネクタの組立てを行うために利用する光コネクタ組立て用の位置決め部材を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明の光コネクタ組立て用の位置決め部材は、フェルールの接続端面に形成した光接続口から内部に向けて延びる光ファイバ挿入部に、光ファイバを挿入させてなる光コネクタを組立てるための本体部をもった位置決め部材において、光接続口内に外方から挿入させて、光ファイバの先端面に当接させる光ファイバ押当て面を有すると共に、この光ファイバ押当て面の周縁部分が面取りされた位置決め凸部と、本体部の前端面から突出されると共に、位置決め凸部が配置され且つ接続端面に当接される前面をもったフェルール突当て部とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
この位置決め部材は、フェルールの接続端面から光ファイバの先端面を引き込めるような光コネクタを組立てる場合に利用される。すなわち、位置決め部材は、フェルールの光接続口内に外方から挿入させるため、光接続口の径より小さな寸法で形成させた位置決め凸部を有する。そして、位置決め凸部の先端面を、光ファイバ押当て面として機能させる結果、位置決め凸部に光ファイバの先端面を突き当てることができる。従って、位置決め凸部が光接続口内に入り込む量が、光ファイバの先端面の引き込み量となり、この引き込み量の調整は、位置決め凸部の突出量の調整によって簡単に実現される。例えば、光ファイバが複数の心線からなるテープファイバにこの技術思想を応用すると、複数本の光ファイバの各先端面を簡単かつ確実に一列に整列させることができる。さらに、位置決め凸部は、本体部の前端面から突出させたフェルール突当て部に設けられる。その結果、フェルールの接続端面に当たる部分がフェルール突当て部に限られることになり、フェルール突当て部の前面のみを精密に仕上げればよく、製作コストの低減が可能となる一方で、相手側であるフェルールの接続端面の面仕上げ精度の影響が受けにくくなる。このようにして、光ファイバの先端面の引き込み位置を常に安定させておくことは、光コネクタが良好な光学特性を発揮する上で、極めて重要なファクタとなる。
【０００８】
更に、位置決め凸部の光ファイバ押当て面の周縁部分を面取りすると、位置決め凸部をフェルールの光接続口内に入れ易くなる。それと同時に、光ファイバの先端面が位置決め凸部の光ファイバ押当て面に押当てられている場合でも、光ファイバの先端面が傷付くことがなく、光ファイバの先端面の欠けを誘発する虞れもなく、光ファイバの光学特性安定化に寄与する。
【０００９】
請求項２記載の位置決め部材において、本体部には、前端面から延びて、フェルール突当て部の両側方に位置するガイドピン挿入孔が設けられると好ましい。このような構成を採用すると、左右一対のガイドピン挿入孔によって、ＭＴコネクタへの適用が可能となり、簡単な構成をもって迅速に光コネクタを組立てることができる。
【００１０】
請求項３記載の位置決め部材において、光ファイバをフェルール突当て部に埋設させて、位置決め凸部を形成させると好ましい。このような構成を採用した場合、光ファイバ同士の突き合わせが可能となり、同質の材料であるがゆえに互いに傷がつきにくく、位置決め部材の長期的な使用が可能となる。
【００１１】
請求項４記載の位置決め部材において、位置決め凸部を、本体部と同質のプラスチック材で形成させると好ましい。このような構成を採用した場合、位置決め部材全体をプラスチック材で作り出すことができるので、成形性に優れ、安価な製造が可能となる。
【００１２】
請求項５記載の位置決め部材において、位置決め凸部を、本体部と同質のセラミックス材で形成させると好ましい。このような構成を採用した場合、位置決め部材全体をセラミック材で作り出すことができるので、耐久性に優れたものとなる。
【００１３】
請求項６記載の位置決め部材において、フェルール突当て部に対する位置決め凸部の突き出し量を、１μｍ以下にすると好ましい。このような構成を採用した場合、光ファイバの引き込み量を小さくすることで、光ファイバの先端面をフェルールの接続端面と略同位置にすることができ、光接続損失を小さくしたい場合に有効である。
【００１４】
請求項７記載の位置決め部材において、フェルール突当て部に対する位置決め凸部の突き出し量を、１〜１０μｍにすると好ましい。このような構成を採用した場合、フェルールの接続端面に高負荷がかかる状態で利用されるＣＡＴＳ等の高速切替えを可能にするＭＴコネクタに対して最適な仕様となる。
【００１５】
請求項８記載の位置決め部材において、光ファイバの直径が１２５μｍの場合に、位置決め凸部の直径を１００μｍ〜１１５μｍにすると好ましい。これにより、光接続口内に位置決め凸部を確実に挿入させることができる。この１００〜１１５μｍの値は、フェルールの製造時の許容誤差や組立て時における外気温度の変化によって発生する光接続口の位置ズレ等を考慮して決定されたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による光コネクタ組立て用の位置決め部材の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る位置決め部材を適用させるフェルールを示す平面図であり、図２はフェルールの正面図である。これら図面に示す光コネクタ用フェルール１は、ＭＴコネクタに利用されるものであり、樹脂により一体成形させている。フェルール１は、ガラスからなる８本（８心）の光ファイバ３をもったテープ状の光ファイバ心線（「テープ心線」ともいう）２の先端部分に固定され、光ファイバ３同士の光接続を可能にさせる部品である。そして、テープ心線２をフェルール１に組付けたものが光コネクタ２０を構成することになる（図４参照）。
【００１８】
図１〜図３に示すように、フェルール１の接続端面１ａには、１２５μｍの径の光ファイバ３に対して１２６μｍ〜１２７μｍの径を有する８個の光接続口５が横一列に整列するように形成されている。また、フェルール１の内部には、各光接続口５から内部に向けて延在する光ファイバ挿入部１０が設けられている。
【００１９】
各光ファイバ挿入部１０は、各光接続口５と同径であり且つ各光接続口５から一直線状に延在する光ファイバ位置決め孔４と、各光ファイバ位置決め孔４から後方に一直線状に延在すると共に各光ファイバ位置決め孔４の径よりも拡大した径をもつロート状の接着剤充填孔６とを有している。また、この光ファイバ位置決め孔４は、光ファイバ３の先端部分の位置決めを行って芯出しを達成させる関係上、光ファイバ３と略同径をなす。そして、１２６μｍ程度の径の光ファイバ位置決め孔４に対して、接着剤充填孔６は１５０μｍ〜２５０μｍの径に拡大されている。
【００２０】
さらに、フェルール１の内部には、その後部において、光ファイバ心線２の被覆部Ｆに装着させるゴム製のブーツＡ（図４参照）を固定させるための光ファイバ導入口１１が設けられている。この光ファイバ導入口１１と光ファイバ位置決め孔４との間には、粘度が１００〜３０００ｃｐ程度の接着剤Ｒを収容させるための光ファイバ接着用凹部７が設けられ、この凹部７の頂部には、接着剤Ｒを流し込むための矩形の開口をなす接着剤充填窓８が形成されている。また、凹部７は、フェルール１の内部において、接続端面１ａに向けて凹部７の体積を拡大させるような中穴部７Ａを有している。この中穴部７Ａによって、樹脂製フェルール１全体の反り強度の維持を図りつつ、接着剤Ｒの充填領域の拡大化を図っている。
【００２１】
このように構成したフェルール１は、光ファイバ３の接着固定を確実なものとする。例えば、接着剤充填孔６の利用により、接着剤充填窓８から注入した接着剤Ｒをフェルール１の接続端面１ａの直近まで流し入れることができる。
【００２２】
なお、この凹部７の底面７ａには、その略全長に亙って延在する断面Ｖ字状又はＣ字状の光ファイバ整列溝９が８本形成され、各光ファイバ整列溝９は、光ファイバ位置決め孔４の延長上に位置し、光ファイバ位置決め孔４と光ファイバ導入口１１との間に延在する。また、フェルール１の接続端面１ａにおいて、８個の光接続口５の両側には、ガイドピン（図示せず）を挿入させるためのガイドピン挿入孔１２が形成され、各ガイドピン挿入孔１２は、光ファイバ挿入部１０と平行でフェルール１の全長に亙って貫通している（図１及び図２参照）。
【００２３】
ここで、光コネクタ２０の組立て時に利用する位置決め部材３０について説明する。
【００２４】
図５に示すように、位置決め部材３０は、前述したフェルールと同質な樹脂から形成されると共に、外形寸法も略同一にした本体部３１を有している。この本体部３１における前端面３１ａの中央には、直方体形状のフェルール突当て部３２が一体に設けられている。このフェルール突当て部３２は、例えば０．５ｍｍ程度の突出量をもって前端面３１ａに一体成形させている。
【００２５】
更に、フェルール突当て部３２の前面３２ａの横幅及び縦幅は、光接続口５と同等な配列ピット（例えば０．２５ｍｍ）をもつ８本の位置決め凸部３３を横一列に配列させ得るのに十分な寸法（例えば横幅２．５ｍｍ、縦幅０．５ｍｍ）を有している。そして、本体部３１には、前端面３１ａから延びて、フェルール突当て部３２の両側方に位置させたガイドピン挿入孔３５が形成されている。各ガイドピン挿入孔３５は、前述したフェルール１のガイドピン挿入孔１２に一対一で対峙させることができるように配置され、光コネクタの組立て時に利用されるものである。
【００２６】
また、各位置決め凸部３３は、直径１００μｍ程度の寸法をもったガラス製の光ファイバＳで形成させると共に、１μｍ程度の突出量を作り出すようにしてフェルール突当て部３２に埋設させている。すなわち、図６に示すように、位置決め部材３０には、本体部３１を貫通するように、フェルール突当て部３２から内方に向けて真っすぐ延びる光ファイバ挿入孔３４が形成され、この光ファイバ挿入孔３４内に直径１００μｍ程度の光ファイバＳを接着剤を介して固定させている。
【００２７】
なお、光ファイバＳを本体部３１内に組み込む前段階において、光ファイバＳの先端面を放電加工又は研磨加工により丸めておくことで、突き出させた位置決め凸部３３において、光ファイバ押当て面３３ａの周縁部が面取りされた状態となる。従って、位置決め凸部３３がフェルール１の光接続口５内に入り易くなる。それと同時に、光コネクタ組立て時において、光ファイバ３の先端面３ａが位置決め凸部３３の光ファイバ押当て面３３ａに当たる場合に、光ファイバ３の先端面３ａが傷つけられることがなく、光ファイバ３の先端面３ａの欠けを誘発する虞れもなく、光ファイバ３の光学特性安定化に寄与する。
【００２８】
このように、位置決め凸部３３を、フェルール１内の光ファイバ３と同質な光ファイバＳの先端部分で形成させると、光コネクタ組立て時において、光ファイバ３と光ファイバＳとの突き合わせが可能となり、同質の材料であるがゆえに互いに傷がつきにくく、位置決め部材３０の長期的な使用が可能となる。
【００２９】
次に、前述した位置決め部材３０を利用した光コネクタ２０の組立て手順について説明する。
【００３０】
先ず、図７に示すように、８本の光ファイバ３をもった光ファイバ心線２を心線ホルダ４３に装着させる。この状態で、光ファイバ心線２の先端部分から所定長の被覆部Ｆを加熱式リムーバ等により除去し、８本の光ファイバ３を露出させた状態にしてアルコール等で被覆屑を拭き取る。そして、各光ファイバ３をカッタ等で一列に揃えるように所定の長さに切断する。なお、必要に応じ、放電加工により光ファイバ３の先端面３ａのエッジ除去処理を行ってもよい。これは、フェルール１に光ファイバ３を挿入させる際に、光ファイバ３がフェルール１に接触することで起こる端面欠けを無くすことと、挿入作業の迅速化を目的とする。
【００３１】
その後、フェルール１にゴム製のブーツＡを装着した状態で、ベース板４０上にフェルール１と位置決め部材３０とを対向させた状態で配置させる。このとき、位置決め部材３０のガイドピン挿入孔３５内にガイドピン４２の片側を挿入させておく。その状態で、図８に示すように、ベース板４０に沿って心線ホルダ４３を前進させ、フェルール１の各光ファイバ整列溝９内に各光ファイバ３を挿入させる。
【００３２】
このとき、図９に示すように、フェルール１の接続端面１ａから所定量（例えば最大で０．５ｍｍ程度）だけ光ファイバ３を突出させる。なお、この突出量は、８本の光ファイバ３の不揃い量を考慮したものである。また、光ファイバ３をフェルール１内で保持させるため、心線ホルダ４３は、バネによって５０ｇ程度の力でアシストされている。
【００３３】
その後、位置決め部材３０側のガイドピン４２をフェルール１のガイドピン挿入孔１２内に差し込むように、位置決め部材３０を、ベース４０上でフェルール１に向けて前進させる。そして、図１０及び図１１に示すように、位置決め部材３０から突き出たガイドピン４２を、フェルール１のガイドピン挿入孔１２内に差し込みながら、位置決め部材３０におけるフェルール突当て部３２の前面３２ａをフェルール１の接続端面１ａに突き当てる。このとき、位置決め部材３０の位置決め凸部３３は、光ファイバ３の先端面３ａを押し戻しながら前進し、最終的に光ファイバ位置決め孔４の中に１μｍ程度入り込むことになる。
【００３４】
そして、位置決め部材３０とフェルール１とは、バネの付勢力によって突き当て連結が維持される。また、光ファイバ３の先端面３ａは、フェルール１内に押し戻されつつ、バネによって１００ｇ以下の力で保持されている。その結果として、光ファイバ３は座屈することなく、各光ファイバ３の先端面３ａは、光接続口５内に埋設されると同時に一列に揃うことになる。
【００３５】
この状態を維持したまま、フェルール１の凹部７内に接着剤Ｒを注入する（図４参照）。この接着剤Ｒは、粘度が１００〜３０００ｃｐの高速硬化型接着剤であり、例えば、シアノアクリレート系の瞬間接着剤などである。このような粘度の接着剤Ｒは、フェルール１と光ファイバ３とを接着させる上で適度な流動性を備え、接着剤Ｒが光ファイバ位置決め孔４を通って光接続口５から流れ出さないことが実験により確かめられている。特に、シアノアクリレート系の瞬間接着剤は、適切な硬化時間（例えば１分以下）をもつものであり、組立て時間の短縮に寄与する。
【００３６】
そして、接着剤Ｒの硬化によって、８本の光ファイバ３の先端面３ａが一列に揃った状態で、フェルール１に固定される。その後、位置決め部材３０をフェルール１から外し、ベース板４０からフェルール１を離脱させることで光コネクタ２０の組立て作業が完了する。
【００３７】
このように、位置決め凸部３３が、本体部３１の前端面３１ａから突出させたフェルール突当て部３２に設けられる結果として、フェルール１の接続端面１ａに接触する部分がフェルール突当て部３２に制限され、フェルール突当て部３２の前面３２ａのみを精密に仕上げればよく、製作コストの低減が可能となる。その一方で、位置決め部材３０の相手側となるフェルール１において、その接続端面１ａの面仕上げ精度の影響を受けにくくしている。このように、光ファイバ３の先端面３ａの引き込み位置を常に安定させておくことは、光コネクタ２０が良好な光学特性を発揮する上で、極めて重要な要因となる。
【００３８】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、図５に示すような位置決め凸部３３を、本体部３１と同質のプラスチック材で形成させることもできる。この場合、位置決め部材３０全体をプラスチック材で作り出すことができるので、成形性に優れ、安価な製造が可能となる。
【００３９】
また、位置決め凸部３３を、本体部３１と同質のセラミックス材で形成させることもできる。この場合、位置決め部材３０全体をセラミック材で作り出すことができるので、耐久性に優れたものとなる。
【００４０】
また、フェルール突当て部３２に対する位置決め凸部３３の突き出し量を、１μｍ以下にすると好ましい。この場合、光ファイバ３の引き込み量を小さくすることで、光ファイバ３の先端面３ａをフェルール１の接続端面１ａと略同位置にすることができ、光接続損失を可能な限り小さくしたい場合に有効である。
【００４１】
また、フェルール突当て部３２に対する位置決め凸部３３の突き出し量を、１〜１０μｍにすると好ましい。このようにすると、フェルール１の接続端面１ａに負荷がかかる状態で利用されるＣＡＴＳ等の高速切替えを可能にしたＭＴコネクタに最適な仕様となる。
【００４２】
また、光ファイバ３の直径が１２５μｍの場合に、位置決め凸部３３の直径を１００μｍ〜１１５μｍにすると好ましい。これにより、光接続口５内に位置決め凸部３３を確実に挿入させることができる。この１００〜１１５μｍの値は、フェルール製造時の許容誤差や組立て時における外気温度の変化によって発生する光接続口５の位置ズレや、ガイドピン４２のクリアランス等を十分に考慮して決定されたものである。
【００４３】
【発明の効果】
本発明による光コネクタ組立て用の位置決め部材は、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、フェルールの接続端面に形成した光接続口から内部に向けて延びる光ファイバ挿入部に、光ファイバを挿入させてなる光コネクタを組立てるための本体部をもった位置決め部材において、光接続口内に外方から挿入させて、光ファイバの先端面に当接させる光ファイバ押当て面を有すると共に、この光ファイバ押当て面の周縁部分が面取りされた位置決め凸部と、本体部の前端面から突出されると共に、位置決め凸部が配置され且つ接続端面に当接される前面をもったフェルール突当て部とを備えたことにより、組立て時間の短縮を可能にし、簡単かつ安価に光コネクタの組立てを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る位置決め部材を適用させるためのフェルールを示す平面図である。
【図２】図１に示したフェルールの正面図である。
【図３】図１に示したフェルールの断面図である。
【図４】本発明に係る位置決め部材を利用して組立てられた光コネクタを示す断面図である。
【図５】本発明に係る位置決め部材を示す斜視図である。
【図６】位置決め部材の要部拡大図である。
【図７】フェルールに光ファイバを組み込む前の状態を示す平面図である。
【図８】フェルールに光ファイバを組み込んだ状態を示す平面図である。
【図９】図８の要部拡大図である。
【図１０】フェルールと位置決め部材とを結合させた状態を示す平面図である。
【図１１】図１０の要部拡大図である。
【符号の説明】
１…フェルール、１ａ…接続端面、３…光ファイバ、３ａ…光ファイバの先端面、５…光接続口、１０…光ファイバ挿入部、２０…光コネクタ、３０…位置決め部材、３１…本体部、３１ａ…前端面、３２…フェルール突当て部、３３…位置決め凸部、３３ａ…光ファイバ押当て面、３５…ガイドピン挿入孔。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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