(57)【要約】【課題】ファイバカッタなどの専用工具を使用することなく、光コネクタの容易に製造できることを目的とする。【解決手段】外周表面に鏡面破断用溝３を有し、内部に光ファイバ心線８が挿入される心線用ゲージ２を有するフェルール１に光ファイバ心線８を挿入して接着剤１１で固定し、鏡面破断用溝３に沿って、フェルール１と光ファイバ心線８とを鏡面破断する。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ心線が挿入される心線用ゲージを内部に有するフェルールであって、前記フェルールの外周表面に、前記心線用ゲージの軸方向と交差する鏡面破断用の溝又は切り欠きを備えることを特徴とするフェルール。
【請求項２】
請求項１に記載のフェルールが、アモルファス材であることを特徴とするフェルール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のフェルールであって、前記心線用ゲージの直径が、常温では、前記光ファイバ心線の直径より小さく、高温では、常温の前記光ファイバ心線の直径より大きくなることを特徴とするフェルール。
【請求項４】
光ファイバ心線をフェルールに固定してなる光コネクタの製造方法であって、前記フェルールが請求項１又は２に記載のフェルールであり、前記光ファイバ心線の外周表面に傷を付与し、前記心線用ゲージに前記光ファイバ心線を挿入し、前記フェルールが備える前記溝又は前記切り欠きと前記光ファイバ心線の前記傷とを揃えて接着剤で固定し、前記溝又は前記切り欠きに沿って前記フェルールを鏡面破断すると同時に前記光ファイバ心線を鏡面破断させることを特徴とする光コネクタの製造方法。
【請求項５】
光ファイバ心線をフェルールに固定してなる光コネクタの製造方法であって、前記フェルールが請求項３に記載のフェルールであり、前記フェルールを加熱して、前記心線用ゲージに前記光ファイバ心線を挿入し、続いて前記フェルールを常温まで冷却して前記心線用ゲージで前記光ファイバ心線を保持し、次いで前記溝又は前記切り欠きに沿って前記フェルールを鏡面破断すると同時に前記光ファイバ心線を鏡面破断させることを特徴とする光コネクタの製造方法。
【請求項６】
光ファイバ心線をフェルールに固定してなる光コネクタの製造方法であって、前記フェルールが請求項３に記載のフェルールであり、前記光ファイバ心線の外周表面に傷を付与し、前記フェルールを加熱して、前記心線用ゲージに前記光ファイバ心線を挿入し、前記フェルールが備える前記溝又は前記切り欠きと前記光ファイバ心線の前記傷とを揃え、続いて前記フェルールを常温まで冷却して前記心線用ゲージで前記光ファイバ心線を保持し、次いで前記溝又は前記切り欠きに沿って前記フェルールを鏡面破断すると同時に前記光ファイバ心線を鏡面破断させることを特徴とする光コネクタの製造方法。
【請求項７】
光ファイバ心線をフェルールに固定してなる光コネクタであって、前記光コネクタが請求項４乃至６のいずれかに記載の光コネクタの製造方法により製造されたものであることを特徴とする光コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フェルール及び光コネクタの製造方法並びに光コネクタに関し、例えば、伝送距離が短く、コネクタによる接続損失が比較的許容される構内又は宅内ネットワークに適用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下記特許文献１に記載されているように、構内又は宅内に敷設される光ファイバに、その場でコネクタを取り付ける方法は、最初に光ファイバの被覆を除去して、光ファイバ心線を露出させる。続いて、この光ファイバ心線に光ファイバカッタで傷を付与し、光ファイバを鏡面破断させる。最後に、あらかじめフェルールに内蔵されている光ファイバ心線の端面に突き合わせて固定し、コネクタを取り付ける。
また、多心光ファイバを一括で接続する方法は、下記特許文献２に記載されているように、光ファイバ心線を光ファイバカッタで鏡面破断して、光ファイバ用の穴に挿入し、続いて接着剤で固定してから端面を研磨する。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１４２６８７号公報
【特許文献２】
特開平６−２６５７５６号公報
【非特許文献１】
Ｍ．Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ，Ｍ．Ｍｉｙａｕｃｈｉ，Ｍ．Ｈｉｒａｉ，「Ａ  ｓｉｍｐｌｅ  ａｎｄ  ｐｒａｃｔｉｃａｌ  ｃｕｔｔｉｎｇ  ｔｏｏｌｆｏｒ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｉｂｅｒ  ｅｎｄ  ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ」，Ｔｒａｎｓ．ＩＥＩＣＥ  Ｊａｐａｎ，Ｖｏｌ．Ｅ６６，Ｎｏ．１１，ｐｐ６６１，１９８３
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のような光ファイバ敷設工事現場における光コネクタの取付け方法では、光ファイバカッタなどの高価な工具が必要になると共に、取り付け作業工程が多く、作業が煩雑である。そのため、光ネットワークを構築したり、更改したりするための費用が高くなるという問題がある。
【０００５】
このようなことから、本発明は、これらの課題を解決するためになされたものである。つまり、高価な工具である光ファイバカッタを使用することなく、構内又は宅内に敷設する光ネットワークを構築したり、更改したりできるようにし、同作業にかかる費用の低減を図ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決する第１の発明に係るフェルールは、光ファイバ心線が挿入される心線用ゲージを内部に有するフェルールであって、前記フェルールの外周表面に、前記心線用ゲージの軸方向と交差する鏡面破断用の溝又は切り欠きを備えることを特徴とする。
従って、フェルールが備える鏡面破断用の溝又は切り欠きに応力をかけることにより、容易に破断することができる。
【０００７】
また、第２の発明に係るフェルールは、第１の発明において、前記フェルールが、アモルファス材であることを特徴とする。
【０００８】
また、第３の発明に係るフェルールは、第１又は第２の発明に係るフェルールであって、前記心線用ゲージの直径が、常温では、前記光ファイバ心線の直径より小さく、高温では、常温の前記光ファイバの心線の直径より大きくなることを特徴とする。
【０００９】
また、第４の発明に係る光コネクタの製造方法は、光ファイバ心線をフェルールに固定する光コネクタの製造方法であって、前記フェルールが第１又は第２の発明に係るフェルールであり、前記光ファイバ心線の外周表面に傷を付与し、前記心線用ゲージに前記光ファイバ心線を挿入し、前記フェルールが備える前記溝又は前記切り欠きと前記光ファイバ心線の前記傷とを揃えて接着剤で固定し、前記溝又は前記切り欠きに沿って前記フェルールを鏡面破断すると同時に前記光ファイバ心線を鏡面破断させることを特徴とする。
従って、フェルールが備える鏡面破断用の溝又は切り欠きに応力をかけることにより、容易に鏡面破断することができる。
【００１０】
また、第５の発明に係る光コネクタは、光ファイバ心線をフェルールに固定する光コネクタの製造方法であって、前記フェルールが第３の発明に係るフェルールであり、前記フェルールを加熱して、前記心線用ゲージに前記光ファイバ心線を挿入し、続いて前記フェルールを常温まで冷却して前記心線用ゲージで前記光ファイバ心線を保持し、次いで前記溝又は前記切り欠きに沿って前記フェルールを鏡面破断すると同時に前記光ファイバ心線を鏡面破断させることを特徴とする。
従って、フェルールが備える鏡面破断用の溝又は切り欠きに応力をかけることにより、容易に鏡面破断することができる。さらに、フェルールを加熱すると心線用ゲージの直径が光ファイバ心線の直径より膨張し、常温まで冷却すると心線用ゲージの直径が光ファイバ心線の直径より小さくなるので、光ファイバ心線を心線用ゲージに保持することができる。
【００１１】
また、第６の発明に係る光コネクタの製造方法は、フェルールを用いた光コネクタの製造方法であって、前記フェルールが第３に係るフェルールであり、前記光ファイバ心線の外周表面に傷を付与し、前記フェルールを加熱して、前記心線用ゲージに前記光ファイバ心線を挿入し、前記フェルールが備える前記溝又は前記切り欠きと前記光ファイバ心線の前記傷とを揃え、続いて前記フェルールを常温まで冷却して前記心線用ゲージで前記光ファイバ心線を保持し、次いで前記溝又は前記切り欠きに沿って前記フェルールを鏡面破断すると同時に前記光ファイバ心線を鏡面破断させることを特徴とする。
【００１２】
また、第７の発明に係る光コネクタは、光ファイバ心線をフェルールに固定してなる光コネクタであって、前記光コネクタが第４乃至第６のいずれかの発明に係る光コネクタの製造方法により製造されたものであることを特徴とする。
【００１３】
＜作用＞
本発明では、光コネクタの製造コストがかかるという問題を解決するため、フェルールの周囲に鏡面破断用の溝又は切り欠きを設け、容易に鏡面破断できるようにした。
また、フェルールとして、アモルファス材を用いた。例えば、アモルファス材がガラスの場合、ガラスの脆性破壊による破断面は、ミスト、ハックル、鏡面の三つの部分からなり、曲げ応力を調整して鏡面の領域を大きくすることができる（例えば非特許文献１を参照）。
【００１４】
フェルールの心線用ゲージに光ファイバ心線を挿入して、フェルールと光ファイバ心線とを一体化し、フェルールを鏡面破断さることにより、このときに生じる応力による脆性破壊を光ファイバ心線まで伝達させ、光ファイバも同時に鏡面破断させることができる。さらに、これを光コネクタの先端として使用することもできる。
【００１５】
次に、フェルールへの応力による脆性破壊を光ファイバ心線まで伝達させるため、フェルールと光ファイバ心線との間には、気体や液体をはさまず一体化する必要がある。一般に光コネクタ用のフェルールの心線用ゲージは、光ファイバ心線の直径よりやや大きく、汎用的なものでは１μｍ程度大きい。したがって、光ファイバ心線とフェルールとの隙間を接着剤などで充填し、一体化させている。しかし、接着剤は、一般的にガラスなどのアモルファス材と比較すると粘性が高い又は靭性が高いため、フェルールの脆性破壊が光ファイバ心線に伝達するまでに弱くなる恐れがある。そのため、フェルールの心線用ゲージに挿入する前に、光ファイバ心線の鏡面破断させたい箇所に傷を付与し、弱い応力でも光ファイバ心線に脆性破壊による鏡面破断が起こされるようにしている。
【００１６】
また、本発明では、フェルールの心線用ゲージの直径は、常温では光ファイバ心線の直径より小さく、高温では、熱膨張により心線用ゲージの直径よりも大きくなるものとする。熱膨張するフェルールを熱して心線用ゲージの直径を拡大した後に、光ファイバ心線を挿入し、常温まで冷却して、光ファイバ心線への圧力と、光ファイバ心線からの抗力とにより、フェルールと光ファイバ心線とが密着する。光ファイバ心線とフェルールとはそれらの界面における摩擦力によって一体化される。この摩擦力は、界面における垂直抗力に比例するため、心線用ゲージの内径によって調節することができる。このようにして光ファイバ心線と密着して一体化したフェルールを鏡面破断させることにより、フェルールの脆性破壊が光ファイバ心線へ伝達し、同時に鏡面破断する。フェルールに挿入する前に、光ファイバ心線の周囲に傷を付与することで、光ファイバ心線が容易に鏡面破断する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１８】
＜実施例１＞
図１は、本発明の一実施例に係るフェルールの側面図である。図２は、本発明の一実施例に係るフェルールの斜視図である。図３は、本発明の一実施例に係る鏡面破断した状態を示すフェルールの斜視図である。なお、フェルール１は、アモルファス材で形成される。
図１、図２に示すように、フェルール１は、光ファイバの被覆を除去してなる光ファイバ心線を挿入するための心線用ゲージ（孔）２を内部に有する。また、フェルール１の外周表面で、心線用ゲージ２の軸方向と交差する平面上に鏡面破断用溝３が設けられる。この溝３は、応力をかけたときに鏡面破断が起こるきっかけとなる窪みであり、特に心線用ゲージ２の際付近まで切り込まれたものである。なお、ここでは、全周に溝３を備えたフェルール１を用いて説明しているが、鏡面破断が起こるきっかけとなる窪みを外周表面の一部に備えるものであっても良い。溝３は切込みが深いので、応力をかけると容易に破断する。さらに、アモルファスの特性により、鏡面破断が起こる。よって、図３に示すように、鏡面破断面１４を形成するので、端面処理を行う必要が無く、作業工数の低減を図ることができる。なお、この溝３は、先端がＶ字状のように鋭いほうが望ましい。また、フェルール１の形状を既存の単心コネクタであるＦＣ型、ＳＣ型などと突合せ可能な形状にすることにより、既存の光コネクタと接続することができる。
【００１９】
＜実施例２＞
図４は、本発明の他の実施例に係るフェルールの側面図である。なお、フェルール１は、アモルファス材で形成される。
図４に示すように、フェルール１は、光ファイバの被覆を除去してなる光ファイバ心線を挿入するための心線用ゲージ（孔）２を内部に有している。また、フェルール１の外周表面の一部で、心線用ゲージ２の軸方向と交差する平面上に、鏡面破断用切り欠き４が設けられる。この切り欠き４は、鏡面破断が起こるきっかけとなる窪みであり、特にフェルール１の内部への切込みが小さいものである。したがって、切り欠き４に応力をかけると、アモルファスの特性により、この切り欠き４から鏡面破断が起こる。よって、破断面が鏡面を形成するので、端面処理を行う必要が無く、作業工数の低減を図ることができる。なお、ここでは、単心光ファイバを用いて説明したが、心線用ゲージ２を複数個有する多心光ファイバ用のフェルールでも同じ効果が得られる。
【００２０】
＜実施例３＞
図５は、本発明の更に他の実施例に係るフェルールの側面図である。なお、フェルール１は、アモルファス材で形成される。図５に示す鏡面破断用溝３の形状は、実施例１に係る鏡面破断用溝の形状と同じなので、説明については省略する。また、図５では、全周に溝３を備えたフェルール１を用いて説明しているが、鏡面破断が起こるきっかけとなる窪みを外周表面の一部に備えるものであっても良い。
図５に示すように、フェルール１は、光ファイバの被覆を除去してなる光ファイバ心線を挿入するための心線用ゲージ（孔）２を内部に有している。また、心線用ゲージ２の光ファイバ心線の挿入側には、光ファイバを挿入可能な大きさに開口しているテーパ部５が設けられる。テーパ部５があることにより、光ファイバ心線が挿入しやすく、心線用ゲージ２内に接着剤を注入し易い。
【００２１】
＜実施例４＞
図６は、本発明の他の実施例に係る多心用フェルールの斜視図である。なお、多心用フェルール２１は、アモルファス材で形成される。
図６に示すように、多心用フェルール２１は、光ファイバの被覆を除去してなる光ファイバ心線を挿入するための心線用ゲージ（孔）２を内部に複数個有している。また、多心用フェルール２１の外周表面で、心線用ゲージ２の軸方向と交差する平面上に鏡面破断用溝３が設けられる。したがって、溝３に応力をかけると、アモルファスの特性により、鏡面破断が起こる。よって、破断面が鏡面を形成するので、端面処理を行う必要が無く、作業工数の低減を図ることができる。ここでは、外周表面の一部に溝３を備えた多心用フェルール２１を用いて説明したが、心線用ゲージの軸方向と交差する平面上に溝を備える多心用フェルールであれば良い。
【００２２】
＜実施例５＞
図７は、本発明の一実施例に係るフェルールを用いた光コネクタの製造方法を示す作業工程図である。図８は、本発明の一実施例に係る鏡面破断した状態を示すフェルールの断面図である。
フェルール１の形状は、実施例１に係るフェルールの形状と同じなので、説明について省略する。なお、図７では、外周表面に鏡面破断用溝３を備えたフェルール１を用いて説明しているが、フェルールを鏡面破断させるきっかけとなる形状を備えていれば良い。また、多心用フェルールであっても良い。
【００２３】
このようなフェルール１を用いた光コネクタの製造方法の一実施例につき、以下に説明する。
最初に、光ファイバ６の被覆７が除去されてなる光ファイバ心線８を図示されていないアルコールなどで洗浄した後に、図７（ａ）に示すようにサンドペーパ９などのガラスに傷を付与できるものを用いて鏡面破断したい位置に傷１０を付与する。このとき、傷１０の位置を視認できるように傷１０を付与すると同時にインクなどで印を付けても良い。
【００２４】
次に、図７（ｂ）に示すように接着剤１１をテーパ部５からフェルール１の心線用ゲージ２に注入し、接着剤１１が固化する前に、図７（ｃ）に示すように光ファイバ６の被覆７がテーパ部５に入るまで光ファイバ心線８を心線用ゲージ２に挿入し、光ファイバ心線８の傷１０をフェルール１の鏡面破断用溝３に揃える。あらかじめ、光ファイバ心線８に付与した傷１０がフェルール１の鏡面破断用溝３にくるように、光ファイバ６の被覆７を除去する長さを調節しておくと良い。
接着剤１１が固化した後、図７（ｄ）に示すようにフェルール１を鏡面破断用溝３に沿って鏡面破断する。このとき光ファイバ心線７もフェルール１の鏡面破断面と同一面で鏡面破断される。また、フェルール１を鏡面破断した後にでる光ファイバ心線８の小さい屑は、図８に示すようにフェルール１内に残る。
【００２５】
最後に、光ファイバ心線の端面を必要に応じて研磨し、図７（ｅ）に示すようにテーパ部５付近のフェルール１と光ファイバ６とを保護するためにブーツ１２を被せる。
【００２６】
以上のように本実施の形態では、フェルール１に設けた鏡面破断用溝３を利用して、フェルール１を鏡面破断すると同時に光ファイバ心線８を鏡面破断させるので、高価な光ファイバカッタが不要となる。そのため、製造コストの低減を図ることができる。また、従来のように、光コネクタを製造するときの光ファイバ余長をほとんど必要とせず、この光ファイバ余長を処理する時間が短縮できる。また、フェルール１を鏡面破断した後にでる光ファイバ心線８の小さい屑は、フェルール１内に残るため、特別な注意を払わずに除去することできる。
【００２７】
＜実施例６＞
図９は、本発明の一実施例に係る熱膨張特性を有するフェルールを用いた光コネクタの製造工程を示す作業工程図である。
【００２８】
本実施例６では、フェルール１は、図１０に示すように、常温では、心線用ゲージ２の内径が光ファイバ心線８よりも僅かに小さく、加熱して高温にしたときには僅かに大きくなるように作られたものである。フェルール１の形状は、実施例１に係るフェルールの形状と同じなので、説明について省略する。なお、図９では、外周表面に鏡面破断用溝３を備えたフェルール１を用いて説明しているが、フェルール１を鏡面破断させるきっかけとなる形状を備えていれば良い。また、多心用フェルールであっても良い。
【００２９】
このような熱膨張特性を有するフェルール１を用いた光コネクタの製造方法の一実施例につき、以下に説明する。
最初に、光ファイバ６の被覆７が除去されてなる光ファイバ心線８を図示されていないアルコールなどで洗浄する。次に、実施例５と同様に、光ファイバ心線８にサンドペーパなどで傷を付与しても良い。
【００３０】
続いて、図９（ａ）に示すようにフェルール１を炎１３などで加熱して、心線用ゲージ２の内径を拡大する。フェルール１が冷却する前に、図９（ｂ）に示すように光ファイバ心線７を心線用ゲージ２に挿入する。このとき、光ファイバ心線７に傷を付与した場合には、この傷を鏡面破断用溝３に揃える。
フェルール１を冷却して光ファイバ心線７と一体化させた後、図９（ｃ）に示すようにフェルール１を、鏡面破断溝３に沿って鏡面破断する。このとき光ファイバ心線７もフェルール１の鏡面破断面と同一面で鏡面破断される。
【００３１】
最後に、光ファイバ心線７の端面を必要に応じて研磨し、図９（ｄ）に示すようにテーパ部５付近のフェルール１と光ファイバ６とを保護するためにブーツ１２を被せる。
【００３２】
以上のように本実施の形態では、フェルールの熱膨張特性を利用して、心線用ゲージに光ファイバ心線を固定するので、接着剤が不要になる。そのため、製造コストの低減を図ることができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上、本発明に係るフェルールおよび光コネクタの製造方法並びに光コネクタによれば、高価である光ファイバカッタを使用することなく、光コネクタを製造することが可能になる。そのため、光ネットワークを構築したり、更改したりする費用の低減を図ることができる。
また、熱膨張特性を有するフェルールを用いることにより、接着剤を使用せずに光ファイバ心線をフェルールに固定できる。
また、フェルールおよび光ファイバの端面が鏡面破断により鏡面を形成するので、例えば研磨などの作業が不要となり、光コネクタの製造コストの低減を図ることができる。
【００３４】
また、光ファイバの被覆を除去してなる光ファイバ心線をフェルールに挿入して、鏡面破断用の溝又は切り欠きに沿って鏡面破断するだけで、光コネクタの端部が鏡面を形成するので、光コネクタ製造作業時の光ファイバ余長をほとんど必要としないので、光ファイバ余長の処理時間を大幅に短縮でき、作業工数の低減を図ることができる。
さらに、フェルールを鏡面破断した後にでる光ファイバ心線の小さい屑は、フェルール内に残るため、特別な注意を払わずにこの屑を除去することができ、また、光ファイバが突き刺さるなどの怪我をする恐れを軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る鏡面破断用溝を有するフェルールの側面図である。
【図２】本発明の一実施例に係る鏡面破断用溝を有するフェルールの斜視図である。
【図３】本発明の一実施例に係る鏡面破断した状態を示すフェルールの斜視図である。
【図４】本発明の他の実施例に係る鏡面破断用切り欠きを有するフェルールの側面図である。
【図５】本発明の更に他の実施例に係る端部にテーパ部を有するフェルールの側面図である。
【図６】本発明の他の実施例に係る多心用フェルールの斜視図である。
【図７】本発明の一実施例に係るフェルールを用いた光コネクタの製造方法を示す作業工程図である。
【図８】本発明の一実施例に係る鏡面破断した状態を示すフェルールの断面図である。
【図９】本発明の一実施例に係る熱膨張特性を有するフェルールを用いた光コネクタの製造方法を示す作業工程図である。
【図１０】本発明の一実施例に係るフェルールの心線用ゲージの内径とフェルールの温度との関係を示す図である。
【符号の説明】
１      フェルール
２      心線用ゲージ
３      鏡面破断用溝
４      鏡面破断切り欠き
５      テーパ部
６      光ファイバ
７      被覆
８      光ファイバ心線
９      サンドペーパ
１０    傷
１１    接着剤
１２    ブーツ
１３    炎
１４    鏡面破断面
２１    多心用フェルール
【図１】
2004233738.tif 000003
【図２】
2004233738.tif 000004
【図３】
2004233738.tif 000005
【図４】
2004233738.tif 000006
【図５】
2004233738.tif 000007
【図６】
2004233738.tif 000008
【図７】
2004233738.tif 000009
【図８】
2004233738.tif 000010
【図９】
2004233738.tif 000011
【図１０】
2004233738.tif 000012