(57)【要約】【課題】簡易かつ高精度に光ファイバの現場付けができるようにする。【解決手段】ベース１２の一端に形成されて、接続されるＳＣ型プラグにおけるフェルールをガイドするフェルール挿嵌穴１７と、ベース１２の他端からフェルール挿嵌穴１７まで、当該フェルール挿嵌穴１７と同軸に貫通して形成されて、現場付けされる光ファイバが挿入される光ファイバ挿入孔１４（１４ａ，１４ｂ）と、該光ファイバ挿入孔１４と連通するように開口されて、当該光ファイバ挿入孔１４に挿入された光ファイバを固定するための接着剤が注入される接着剤注入穴１５とを備え、かつ、接着剤を接着剤注入穴１５に注入した際に、当該接着剤が光ファイバの全周を略均一に濡らしながら該光ファイバ挿入孔１４内を広がって光ファイバをその半径方向に略均一な接着力で接着させるように、光ファイバ挿入孔１４の寸法を光ファイバの外径より適宜大きい寸法に形成する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現場付けコネクタの本体部をなすベースと、
該ベースの一端に形成されて、接続されるＳＣ型プラグにおけるフェルールの挿入をガイドするフェルール挿嵌穴と、
前記ベースの他端から前記フェルール挿嵌穴まで、当該フェルール挿嵌穴と同軸に貫通されて、現場付けされる光ファイバが挿入される光ファイバ挿入孔と、
該光ファイバ挿入孔と連通するように開口されて、当該光ファイバ挿入孔に挿入された前記光ファイバを固定するための接着剤が注入される接着剤注入穴とを備え、かつ、
前記接着剤を前記接着剤注入穴に注入した際に、当該接着剤が前記光ファイバの全周を略均一に濡らしながら前記光ファイバ挿入孔内を広がって、前記光ファイバをその半径方向に略均一な力で接着させるように、前記光ファイバ挿入孔の寸法を前記光ファイバの外径より適宜大きい寸法に形成したことを特徴とする現場付け光コネクタ。
【請求項２】
前記光ファイバ挿入孔は、前記光ファイバの挿入方向に向かって孔径が小さくなる２段孔であって、
その大径側の光ファイバ挿入孔は、被覆材が未剥離状態の前記光ファイバの外径より適宜大きい寸法に設定されると共に、前記接着剤注入穴と連通し、かつ、該接着剤注入穴における前記フェルール挿嵌穴側の側壁が当該フェルール挿嵌穴側に向けて滑らかに縮小するテーパ状に形成されて、前記光ファイバを挿入がガイドされると共に、前記接着剤が当該光ファイバ挿入孔内に広がる際の接着剤供給溜まりをなし、
小径側の前記光ファイバ挿入孔は、前記被覆材が剥離された前記光ファイバの外径より適宜大きい寸法に設定されると共に、大径側から小径側に移る際の段差部が滑らかに縮小するテーパ状をなして、前記被覆材が剥離された前記光ファイバの挿入をガイドすることを特徴とする請求項１記載の現場付け光コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現場で光ファイバの接続を行う際に用いる現場付け光コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、現場において光ファイバ同士を接続するには、コネクタを用いることが一般的である。しかし、このようなコネクタは、非常に複雑な構成であり、組み立てるにはコネクタハウジングの材料となる樹脂供給装置等を備えた大掛かりな装置を必要とし、現場に当該装置の搬入等を行うことが困難な場合が多かった。
【０００３】
また、コネクタの組み立てには、高い組立精度が要求されるため、作業能率を向上させることが困難であった。
このため、現場において大掛かりな装置を必要としないで簡便に接続できるようにする技術の開発が望まれていた。
【０００４】
そこで、図７に示すような構成の現場付け光コネクタが提案されている（特許文献１参照）。この現場付け光コネクタ１００は、光ファイバ１０２の端部１０３をベース１０５の上面１０４に載置し、その際に端部１０３の先端面が接合端面１１８と面一になるように位置決めするための調心部１１０が設けられている。
【０００５】
また、このベース１０５には蓋体１０６が装着され、この蓋体１０６の先端側には、外面１２８からファイバ挟持領域１２９に連通して接着剤注入穴１３１が形成されている。この接着剤注入穴１３１は、ベース１０５と蓋体１０６とを一体化した時に紫外線硬化性接着剤を調心部１１０の近傍に注入して光ファイバ１０２を固定するためのものである。
【０００６】
そして、ベース１０５から蓋体１０６を離脱させた状態で、被覆材が剥離された光ファイバ１０２の先端の端部１０３をＶ溝１１１に挿入する。端部１０３の先端がＶ溝１１１の後端に挿入できた時点で、ベース１０５と蓋体１０６とを嵌合させて光ファイバ１０２を押込む。
【０００７】
その後、接着剤注入穴１３１からファイバ挟持領域１２９に紫外線硬化性接着剤を注入し、調心部１１０および光ファイバ１０２の周囲を紫外線硬化性接着剤で覆って紫外線を照射することによりベース１０５、蓋体１０６及び光ファイバ１０２を一体化する。
【特許文献１】特開平８−２６２２７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記構成では、ベース１０５と蓋体１０６とが一体化されていない状態で、光ファイバ１０２を挿入し、蓋体１０６を嵌合させ、端部合わせを行って、その状態を維持して紫外線硬化性接着剤の注入、固化を行わなければならないため、作業性を向上させることが困難である問題があった。
【０００９】
即ち、光ファイバ１０２をＶ溝１１１に沿って挿入することは、挿入動作により光ファイバ１０２が位置決めされるので好ましいが、この状態で蓋体１０６を嵌合させる際に、当該光ファイバ１０２が動き、所望するＶ溝１１１から外れてしまうことがある。従って、蓋体１０６を嵌合させる際には、このようなことが起きないように慎重に作業を行う必要がある。
【００１０】
また、適正に蓋体１０６を嵌合させることができても、この蓋体１０６はベース１０５と一体化されていないため、手元が振れたりすると光ファイバ１０２が抜けたりすることがある。従って、このような手振れが起きないように作業を行わなければならない。
【００１１】
また、蓋体１０６を嵌合させた際に、嵌合部にゴミ等が挟まっていても気づき難く、このような状態で紫外線硬化性接着剤を注入すると光ファイバの位置決めが不十分となってしまい、光信号の伝達効率を低下させてしまう場合がある。
【００１２】
加えて、一般に紫外線硬化性接着剤の硬化速度は速いが、紫外線が照射されない部分は硬化しないため、被覆材が剥離された光ファイバの端部１０３近傍に当該紫外線硬化性接着剤を注入して硬化させることになる。従って、接着力は被覆材が剥離された光ファイバに直接作用することになるが、当該部分は細く脆弱であるため、一寸した外力により破断等を起こす恐れがあった。
【００１３】
無論、被覆材が剥離されていない部分を紫外線硬化性接着剤により接着することも可能であるが、この場合には当該被覆材により陰となる部分（例えば、図７において光ファイバ１０２とベース１０５との間の領域に注入された紫外線硬化性接着剤）の紫外線硬化性接着剤を固化させることが困難である。
【００１４】
また、接着剤が流れやすいと（粘性が小さいとか接着剤を加圧しながら注入したような場合）、接着剤が接合する端部に付着し易い問題がある。
【００１５】
さらに、紫外線硬化性接着剤は硬化時において体積変化を伴う場合が多く、また大きな粘性を持つ場合が多い。このため、上述したように光ファイバの接するベース側や蓋体側の形状が異なる場合には、当該紫外線硬化性接着剤の広がり特性が悪く、光ファイバとベースとの間に回込み難いため、硬化処理を行った際には、光ファイバの半径方向に不均一な接着力が作用してしまい（主に、接着剤注入穴１３１の開口方向に作用する接着力が主となる）、当該光ファイバが位置ずれを起こしてしまう恐れがあった。
【００１６】
そこで、本発明は、簡単かつ高精度に光ファイバの現場付けが行えるようにした現場付けコネクタ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】
【００１７】
上記課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、現場付けコネクタの本体部をなすベースと、該ベースの一端に形成されて、接続されるＳＣ型プラグにおけるフェルールの挿入をガイドするフェルール挿嵌穴と、ベースの他端からフェルール挿嵌穴まで、当該フェルール挿嵌穴と同軸に貫通されて、現場付けされる光ファイバが挿入される光ファイバ挿入孔と、該光ファイバ挿入孔と連通するように開口されて、当該光ファイバ挿入孔に挿入された光ファイバを固定するための接着剤が注入される接着剤注入穴とを備え、かつ、接着剤を接着剤注入穴に注入した際に、当該接着剤が光ファイバの全周を略均一に濡らしながら光ファイバ挿入孔内を広がって、光ファイバをその半径方向に略均一な力で接着させるように、光ファイバ挿入孔の寸法を光ファイバの外径より適宜大きい寸法に形成したものである。
【００１８】
これにより、光ファイバを光ファイバ挿入孔に挿入し、接着剤を接着剤注入穴から注入すると、この接着剤が光ファイバの全周を略均一に濡らしながら広がり固化するので、当該光ファイバをその半径方向に略均一な接着力で接着されるようになる。従って、加工マージン等により、光ファイバ挿入孔と光ファイバとの径が違っていても、容易に光ファイバの軸心とフェルール挿嵌穴の軸心とを高精度に位置あわせしながら接続することが可能となる。
【００１９】
請求項２にかかる発明は、光ファイバ挿入孔は、光ファイバの挿入方向に向かって孔径が小さくなる２段孔であって、その大径側の光ファイバ挿入孔は、被覆材が未剥離状態の光ファイバの外径より適宜大きい寸法に設定されると共に、接着剤注入穴と連通し、かつ、該接着剤注入穴におけるフェルール挿嵌穴側の側壁が当該フェルール挿嵌穴側に向けて滑らかに縮小するテーパ状に形成されて、光ファイバを挿入がガイドされると共に、接着剤が当該光ファイバ挿入孔内に広がる際の接着剤供給溜まりをなし、小径側の光ファイバ挿入孔は、被覆材が剥離された光ファイバの外径より適宜大きい寸法に設定されると共に、大径側から小径側に移る際の段差部が滑らかに縮小するテーパ状をなして、被覆材が剥離された光ファイバの挿入をガイドするものである。
【００２０】
これにより、光ファイバを光ファイバ挿入孔に挿入する際に、テーパ部分が光ファイバの挿入をガイドするので、当該挿入において光ファイバの端面が傷付く等の損傷を受けにくくなる。
また、接着剤注入穴におけるテーパ部分が接着剤供給溜まりをなすので、被覆材が剥離されていない部分の光ファイバの全周を略均一に濡らしながら光ファイバ挿入孔内を広がるのに十分な接着剤の供給がスムースに行えるようになり、光ファイバをその半径方向に略均一な力で接着させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、フェルール挿嵌穴と同軸に形成された光ファイバ挿入孔を形成すると共に、この光ファイバ挿入孔に連通する接着剤注入穴を形成して、接着剤を接着剤注入穴から注入すると、この接着剤が光ファイバの全周を略均一に濡らしながら広がり固化するため、当該光ファイバの半径方向に略均一な接着力で光ファイバを固定することができるようになり、簡単、かつ、高精度に光ファイバの軸心をフェルール挿嵌穴の軸心に位置あわせすることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１は、本発明に係る現場付けコネクタの構成図で、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）における矢視Ｂから見た側面図である。また、図２は当該現場付けコネクタの部分破断斜視図である。図３は該現場付けコネクタとＳＣ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃｏｒｅ）型プラグとの係合維持するためのホルダの構成図で、図３（ａ）はその上面図、図３（ｂ）は図３（ａ）における矢視Ｃ方向の側面図、図３（ｃ）は図３（ｂ）におけるＣ−Ｃ矢視断面図であり、図４はこれらを組み立てた際の部分断面図である。
【００２３】
なお、周知のように光ファイバは１０〜５０μｍ径のコアと、このコアを取り巻く１２５μｍ程度のクラッドとからなり、その上に被覆材が覆われた構成となっている。そして、光ファイバの接続においては、相対する光ファイバのコア同士を適正に位置合わせして当接させることにより、導光された光信号がこの当接面を高効率で通過させる必要がある。
【００２４】
本発明では、一方の光ファイバは既存のＳＣ型プラグにセットされているものとする。このＳＣ型プラグは、軸心に光ファイバが挿嵌されたフェルールを備え、このフェルールの一方の端面に現場付けする光ファイバを当接させ、他方の端面には光ファイバが既に接続された構成となっている。
【００２５】
従って、現場付けコネクタとしては、ＳＣ型プラグに装着され、かつ、その際にフェルールにおける光ファイバのコアと当該現場付けコネクタ側の光ファイバのコアとを所望する精度で一致させながら当接させることが要求される。
無論、当接後にも、この当接状態を維持するために現場付けコネクタ側の光ファイバは当該現場付けコネクタに固定することが必要である。
【００２６】
このような観点から、本発明に係る現場付けコネクタ１０では、概略矩形状で本体部をなすベース１２の先端にＳＣ型プラグにおけるフェルールの挿入をガイドするフェルール挿嵌穴１７を備えるスリーブ部１１が形成されて、これらは熱膨張がガラスと同一の合成樹脂により形成されている。
【００２７】
そして、ベース１２には、フェルール挿嵌穴１７まで貫通して光ファイバが挿入される光ファイバ挿入孔１４、ホルダ３０と係合するためのホルダ係合突起１６、光ファイバ挿入孔１４と連通するように開口されて、当該光ファイバ挿入孔１４に挿入された光ファイバを固定するための接着剤が注入される接着剤注入穴１５等が設けられている。
【００２８】
光ファイバーの接続においては、当該光ファイバにおける先端側（接続端側）の被覆材は、剥離されてＳＣ型プラグにおけるフェルールの軸心に沿って挿入されている光ファイバと突合わされる。このため光ファイバ挿入孔１４は、途中から被覆材が剥離された光ファイバの寸法に設定されている。
【００２９】
なお、実際にはベース１２等の熱膨張、加工マージン、接着剤の拡散性等を考慮して適宜大きめの寸法に設定されている。以下、この被覆材が剥離された光ファイバが挿通する光ファイバ挿入孔１４を接続孔１４ａと記載し、該接続孔１４ａまでの光ファイバ挿入孔１４を導入孔１４ｂと記載する。
【００３０】
光ファイバの被覆材が剥離された状態では、その径は例えば、１２５μｍと細い。このため光ファイバの位置決め作用をなす接続孔１４ａは、この光ファイバ径に対して上述した熱膨張、加工マージン、接着剤の拡散性等を考慮して約＋１μｍの高精度に形成されている。
【００３１】
従って、導入孔１４ｂから接続孔１４ａに移る際の段差部１４ｃが階段状であると、挿入された光ファイバの先端が段差部１４ｃの段差面に突き当たってしまうことがあり、これに気が付かずに挿入を続けると光ファイバが折れたり、ＰＣ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｏｎｔａｃｔ）研磨された端面が傷付いたりする場合がある。
【００３２】
そこで、本発明では、導入孔１４ｂから接続孔１４ａに移る際の段差部１４ｃの段差面を滑らかに縮小するテーパ状とし、光ファイバを滑らかに接続孔１４ａにガイドできるようにしている。
【００３３】
なお、このようなテーパ部分は、導入孔１４ｂの入口１４ｄや接着剤注入穴１５における接続孔１４ａ側の側壁１４ｅにも形成されて、光ファイバの挿入を助けると共に、折れたり傷ついたりする事態が発生しないようになっている。
【００３４】
接着剤注入穴１５は、光ファイバ挿入孔１４の略半分の深さまで形成された穴で、ここから接着剤を流し込んで、光ファイバ挿入孔１４に挿入された光ファイバをベース１２に固定できるようになっている。なお、接着剤注入穴１５を光ファイバ挿入孔１４の略半分の深さまで形成したのは、挿入される光ファイバをガイドする作用を残すためである。
【００３５】
接着剤としては紫外線硬化性接着剤や瞬間接着剤等の袖手の接着剤が利用可能であるが、後述するように瞬間接着剤のように粘性が低く、かつ、短時間で硬化する接着剤が好ましい。
【００３６】
接着剤の粘性が小さくなると、図５に示すように、光ファイバ３３の全周が接着剤３４で略均一に濡れて固化するようになる。
一方、接着剤３４の粘性が大きいと、図６に示すように、光ファイバ３３の側面の一部のみが当該接着剤３４で濡れて固化することが起きやすい。
【００３７】
なお、図５（ａ）及び図６（ａ）は、接着剤注入穴１５及び光ファイバ挿入孔１４を含むＳＣ型プラグが装着された際の現場付けコネクタの部分断面図、図５（ｂ）及び図６（ｂ）はその拡大図、図５（ｃ）及び図６（ｃ）は、図５（ｂ）及び図６（ｂ）におけるＤ−Ｄ矢視断面図及びＥ−Ｅ矢視断面図である。
【００３８】
このとき、番号２１は、コア２１ａ、クラッド２１ｂからなるフェルール３５内に挿入されている光ファイバであり、番号３３は上述した現場付けする光ファイバで、コア３３ａ、クラッド３３ｂ、被覆材３３ｃからなっている。
また符号ｆ１及びｆ２は、光ファイバ３３が接着剤３４から受ける半径方向の力を示している。
【００３９】
先に述べたように、一般に接着剤３４は固化すると体積変化を伴う場合が多い。従って、図６に示すように光ファイバの一部の側面にのみ接着剤が付着しているような場合には、光ファイバ３３はこの接着剤３４の方向に接着力ｆ２を受けて接着されるようになり、結果として光ファイバ３３の軸心Ｐ１がフェルール３５の軸心Ｐ２からずれてしまい、コア３３ａとコア２１ｂとの密着度が低下してしまう。
【００４０】
この体積変化量は、接着剤３４の量に比例するので、例えば図７において従来の技術で説明したような、光ファイバをＶ溝１１１でガイドし、蓋体１０６により押さえた状態で接着する場合には、光ファイバの支持形状がＶ溝１１１と蓋体１０６とで違うため、これらＶ溝１１１と蓋体１０６とで接着剤量が異なり、体積変化量もそれに応じて異なる。従って、接着する光ファイバの軸心とフェルールの軸心とのずれが発生しやすくなる。
【００４１】
これに対し、本発明では、光ファイバ挿入孔１４が光ファイバ３３と相似形をなし、接着剤３４の粘性が低く、その寸法は接着剤３４が毛細管現象等により光ファイバ３３の全周を略均一に濡らしながら導入孔１４ｂ内を広がる構成となっている。
【００４２】
なお、本発明は、接着剤３４が導入孔１４ｂ内を広がるためのドライビングフォースとして毛細管現象を想定するが、これに限定されるものではない。毛細管現象による場合には、光ファイバ挿入孔１４の内径を加工マージン、熱膨張、光ファイバ３３の挿入性等を勘案しながら、当該毛細管現象が効果的に生じる寸法に設定する必要がある。
【００４３】
また、接着剤３４として瞬間接着剤を用いた場合は、紫外線等の照射が必要とされないので、被覆材３３ｃが未剥離の光ファイバ３３とベース１２との間に当該接着剤３４が広がっても、接着剤として機能する。
【００４４】
これにより、光ファイバ３３は半径方向に一様な接着力ｆ１で引っ張られるようになり、図５（ｂ）に示すように当該光ファイバ３３の軸心と光ファイバ２１の軸心との一致性が高くなって、コア３３ａとコア２１ａとの密着度を容易に高めることができる。
【００４５】
なお、接着剤３４が固化していない状態で、光ファイバ３３の軸心と光ファイバ挿入孔１４の軸心とは一致するが、これは接着剤３４の表面張力が半径方向に一様に作用した結果である。
【００４６】
ホルダ３０は、図３及び図４に示すように、既存のＳＣ型プラグ４４と係合するプラグ係合部３８、現場付けコネクタ１０が装着されるコネクタ係合部３９を備えている。
プラグ係合部３８内には、ＳＣ型プラグ４４に設けられた係合溝４０（図４参照）と係合する係合爪４１が設けられると共に、そのケース部に当該ＳＣ型プラグ４４に設けられた回転位置規制リブ４３が挿嵌するプラグ位置決溝４２が設けられている。
一方、コネクタ係合部３９には、ホルダ係合突起１６が嵌合するコネクタ係合爪４５が設けられている。
【００４７】
このような構成の現場付けコネクタ１０を用いて、光ファイバの現場付け作業を説明する。先ず、端面がクリーンカットされた光ファイバ３３の先端部における被覆材３３ｃを剥離して光ファイバ挿入孔１４に挿入する。このとき、導入孔１４ｂ及び接続孔１４ａにはテーパが設けられているので、段差部１４ｃ等に光ファイバ３３の先端が当接して、その端面が傷ついたり等することが無く、容易に光ファイバ３３の挿入が行える。
【００４８】
挿入した光ファイバの先端位置は、公知の先端位置合治具をコネクタの先端から挿入して、該治具に光ファイバの先端を当接させることにより位置決めする。
【００４９】
光ファイバ３３の挿入が完了すると、接着剤３４を接着剤注入穴１５から注入する。すると、接着剤３４は毛細管現象等により導入孔１４ｂ内に広がり、その際に光ファイバ３３の全周を略均一に濡らしながら広がり固化する。
【００５０】
このとき、接着剤注入穴１５の側壁１４ｅにもテーパが形成されているので、このテーパ部分に多量の接着剤３４が貯まり、当該接着剤３４が導入孔１４ｂに広がる際の接着剤供給溜まりとして作用して、接着剤は十分に導入孔１４ｂ内に広がることが可能となる。
【００５１】
そして、このようにして導入孔１４ｂ内を広がった接着剤３４の表面張力により、当該光ファイバ３３の軸心は導入孔１４ｂの軸心と自動的に一致して、光ファイバ３３の軸心をフェルール挿嵌穴１７に挿入されたフェルールにおける光ファイバの軸心と高精度に一致させることが可能になる。
【００５２】
接着剤３４が固化すると、現場付け作業は完了して、図４に示すようにホルダ３０に当該現場付けコネクタ１０を装着すると共に、ＳＣ型プラグ４４を装着する。
【００５３】
なお、光ファイバ３３が接着して固定される部分は、被覆材が剥離されていない部分であるため、当該光ファイバ３３に引っ張る力等の外力が加わっても、この力が被覆材に加わり、直接光ファイバ３３に加わらないので、該光ファイバ３３は破断等の損傷を受け難く、信頼性を向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る現場付けコネクタの構成を示す図である。
【図２】図１に示す現場付けコネクタの部分破断斜視図である。
【図３】現場付けコネクタをＳＣ型プラグに接続する際に用いるホルダの構成を示す図である。
【図４】ホルダを用いて現場付けコネクタとＳＣ型プラグとを接続した際の部分断面図である。
【図５】光ファイバの半径方向に略均一な接着力が生じた場合の光ファイバの状況を説明するための図である。
【図６】光ファイバの半径方向に不均一な接着力が生じた場合の光ファイバの状況を説明するための図である。
【図７】従来の技術の説明に適用される現場付けコネクタの分解図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  コネクタ
１１  スリーブ部
１２  ベース
１４ａ  接続孔
１４ｂ  導入孔
１４ｃ  段差部
１４ｄ  入口
１４ｅ  側壁
１４  光ファイバ挿入孔
１５  接着剤注入穴
１６  ホルダ係合突起
１７  フェルール挿嵌穴
２１  番号
３３  光ファイバ
３３ａ  コア
３３ｂ  クラッド
３３ｃ  被覆材
３４  接着剤
３５  フェルール
【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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