(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向前端面に開口する小径の第１貫通孔を備え、該第１貫通孔に光ファイバ素線を収容する素線保持部と、該第１貫通孔に隣接して同心配置される大径の第２貫通孔を備え、該第２貫通孔に光ファイバ心線を収容する心線保持部とを具備し、該素線保持部と該心線保持部とが樹脂材料から一体的に成形されてなるプラスチックフェルールにおいて、
前記心線保持部は、円筒状外周面を有する心出し部分を備え、該心出し部分の軸線方向全長に渡って実質的均一の肉厚を有し、
前記素線保持部は、前記心出し部分の前記肉厚よりも薄い肉厚を有し、
前記第１貫通孔は、前記軸線方向前端面に開口する円筒部分と、該円筒部分の軸線方向後方へ前記第２貫通孔に向けてテーパ状に拡径して延びる案内部分とを備え、
前記素線保持部は、前記第１貫通孔の全長に渡って、前記心出し部分の前記円筒状外周面よりも小径の円筒状外周面を有し、
前記心出し部分の前記円筒状外周面と前記素線保持部の前記円筒状外周面とが、フェルール中心軸線に直交して径方向へ広がる環状肩面を介して連結され、
前記環状肩面が、前記第１貫通孔の前記案内部分と前記第２貫通孔との境界に相当する位置に形成されること、
を特徴とするプラスチックフェルール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光コネクタ用のプラスチックフェルールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光コネクタの分野において、量産化及び価格低減を促進する観点で、樹脂材料から一体的に成形されてなるプラスチックフェルールが開発されている。一般にプラスチックフェルールは、軸線方向前端面に開口する第１貫通孔に、被覆を除去した光ファイバ素線を収容する円筒状の素線保持部と、第１貫通孔に隣接して同心配置される第１貫通孔よりも大径の第２貫通孔に、被覆付きの光ファイバ心線を収容する円筒状の心線保持部とを備え、それら素線保持部と心線保持部とが、成形性に優れた樹脂材料から射出成形工程やトランスファ成形工程を経て一体成形されることにより構成される。
【０００３】
この種のプラスチックフェルールでは、成形品の寸法精度や機械的強度を実用上問題の無い水準まで如何にして向上させるかが課題となっている。光コネクタは通常、割りスリーブと称する円筒状の位置合せ部材を備え、それぞれに光ファイバを取付けた一対のフェルールを１つの割りスリーブ内で軸線方向へ整列させて突き合わせることにより、光ファイバ同士を同心に接続することができる。このとき、割りスリーブ内での一対のフェルールの相対的偏心を可及的に低減するために、フェルールの寸法精度（外径寸法公差、円筒度、真円度、第１貫通孔の偏心量等）を向上させる必要がある。特に、シングルモード光ファイバの接続に使用される光コネクタでは、フェルールに１μm オーダの極めて高い各種寸法精度が要求される。そのような高水準の成形寸法精度を確保する目的で、従来、フェルールの樹脂材料として好適な種々の組成物が提案されている（例えば特開平８−５９９６５公報、特開平１０−２９３２３２号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のプラスチックフェルールは、上記各公報に開示されるように、素線保持部と心線保持部との双方に連続して形成される円筒状外周面を有し、この円筒状外周面を割りスリーブの内面に圧力下で当接することにより、フェルールの心出しが行われるようになっている。このような構成の下では、大径の第２貫通孔を有する心線保持部から小径の第１貫通孔を有する素線保持部に移行する領域で、フェルールの肉厚が必然的に変化する。そしてこの肉厚の変化に起因して、フェルールの樹脂材料の成形収縮に不均衡が生じる傾向があった。その結果、従来のプラスチックフェルールでは、樹脂材料の組成に関わらず、特にフェルールの軸線方向前端近傍領域で上記した各種寸法精度が悪化し易くなる懸念があった。そのようなフェルールの寸法精度の悪化は、割りスリーブに支持される接続相手のフェルールに対する相対的偏心を増加させる要因になり得るものである。
【０００５】
本発明の目的は、光コネクタ用のプラスチックフェルールにおいて、高水準の成形寸法精度を比較的容易に確保できる形状を有し、割りスリーブ内で接続される相手方フェルールに対する相対的偏心を可及的に低減できるプラスチックフェルールを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、軸線方向前端面に開口する小径の第１貫通孔を備え、第１貫通孔に光ファイバ素線を収容する素線保持部と、第１貫通孔に隣接して同心配置される大径の第２貫通孔を備え、第２貫通孔に光ファイバ心線を収容する心線保持部とを具備し、素線保持部と心線保持部とが樹脂材料から一体的に成形されてなるプラスチックフェルールにおいて、心線保持部は、円筒状外周面を有する心出し部分を備え、心出し部分の軸線方向全長に渡って実質的均一の肉厚を有し、素線保持部は、心出し部分の肉厚よりも薄い肉厚を有し、第１貫通孔は、軸線方向前端面に開口する円筒部分と、円筒部分の軸線方向後方へ第２貫通孔に向けてテーパ状に拡径して延びる案内部分とを備え、素線保持部は、第１貫通孔の全長に渡って、心出し部分の円筒状外周面よりも小径の円筒状外周面を有し、心出し部分の円筒状外周面と素線保持部の円筒状外周面とが、フェルール中心軸線に直交して径方向へ広がる環状肩面を介して連結され、環状肩面が、第１貫通孔の案内部分と第２貫通孔との境界に相当する位置に形成されることを特徴とするプラスチックフェルールを提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図面において、同一又は類似の構成要素には共通の参照符号を付す。
図１は本発明の第１の実施形態によるプラスチックフェルール１０の断面図、図２はプラスチックフェルール１０の正面図、図３はプラスチックフェルール１０の端面図である。
【００１１】
プラスチックフェルール１０は、中心軸線１０ａ、軸線方向前端面１２及び軸線方向後端面１４を有する中空筒状の一体成形品であり、中心軸線１０ａを共有して前端面１２に開口する第１貫通孔１６を有する素線保持部１８と、中心軸線１０ａを共有して第１貫通孔１６に隣接配置され、第１貫通孔１６よりも大きな直径を有して後端面１４に開口する第２貫通孔２０を有する心線保持部２２とを備える。素線保持部１８と心線保持部２２とは、後述するような成形性に優れた樹脂材料から射出成形やトランスファ成形等の周知の樹脂成形工程を経て一体成形される。
【００１２】
素線保持部１８の第１貫通孔１６は、接続対象の光ファイバ心線２４（図４）の素線（光ファイバ素線２６）外径に略等しく僅かに大きな径寸法を有する円筒部分１６ａと、円筒部分１６ａの軸線方向後方へ同心に、かつ心線保持部２２の第２貫通孔２０に向けてテーパ状に拡径（すなわち径寸法を拡大）して延びる案内部分１６ｂとを備える。心線保持部２２の第２貫通孔２０は、接続対象の光ファイバ心線２４の被覆外径よりも僅かに大きな径寸法を有する円筒穴からなり、その軸線方向前端で、第１貫通孔１６の案内部分１６ｂの軸線方向後端に接続される。
【００１３】
心線保持部２２は、その軸線方向略中央に、径方向外方へ略円板状に突出するフランジ２８を備える。フランジ２８には、周方向へ等間隔に複数（図では４個）の矩形切欠き３０が設けられる。フランジ２８は、図示しない光コネクタ内でばねによる軸線方向前方への付勢力を受けるように作用する。また複数の切欠き３０は、光ファイバ接続後に光ファイバ同士の偏心を微調整するための回転工具受けとして機能する。
【００１４】
心線保持部２２はさらに、フランジ２８と素線保持部１８との間に、中心軸線１０ａを共有する円筒状外周面３２ａを有する心出し部分３２を備える。心出し部分３２は、軸線方向全長に渡って実質的均一な肉厚を有する。そして素線保持部１８は、その第１貫通孔１６の全長に渡って、心線保持部２２の心出し部分３２よりも径方向へ縮小された外周輪郭形状を有する。すなわち素線保持部１８は、心出し部分３２よりも小径の、中心軸線１０ａを共有する円筒状外周面１８ａを有する。その結果、素線保持部１８には、心出し部分３２の肉厚以下の肉厚が付与される。
【００１５】
図示実施形態では、心出し部分３２の円筒状外周面３２ａと素線保持部１８の円筒状外周面１８ａとは、中心軸線１０ａに略直交して径方向へ広がる環状肩面３４を介して連結される。この環状肩面３４は、素線保持部１８の第１貫通孔１６（案内部分１６ｂ）と心線保持部２２の第２貫通孔２０との境界に相当する位置に形成される。
【００１６】
このようにプラスチックフェルール１０は、心線保持部２２の心出し部分３２がその軸線方向全長に渡って実質的均一な厚みを有するので、樹脂材料からの一体成形工程において、特に心出し部分３２における樹脂材料の成形収縮が均衡し、以て心出し部分３２に高い寸法精度（外周面３２ａの外径寸法公差、円筒度及び真円度、中心軸線１０ａに対する第２貫通孔２０の偏心量等）を確保することができる。また素線保持部１８は、心出し部分３２の肉厚以下の肉厚を有するので、成形収縮による素線保持部１８の寸法精度（外周面１８ａの外径寸法公差、円筒度及び真円度、中心軸線１０ａに対する第１貫通孔１６の偏心量等）への影響は低減される。したがって、樹脂成形品としてのプラスチックフェルール１０は、特に光ファイバの接続損失に影響を及ぼす素線保持部１８の第１貫通孔１６の偏心量並びに心出し部分３２の外周面３２ａの円筒度及び真円度を、シングルモード光ファイバにも適用可能な１μm オーダの高い精度レベルに維持することができる。
【００１７】
上記構成を有するプラスチックフェルール１０の一使用形態を、図４及び図５を参照して説明する。
プラスチックフェルール１０を装着する光ファイバ心線２４は、末端の所定長さ（約３〜５mm程度）部分で樹脂製の被覆が除去されて、光ファイバ素線２６が露出した状態に準備される。各光ファイバ素線２６の露出部分の長さは、フェルール１０の素線保持部１８の第１貫通孔１６の長さよりも若干長く設定される。この光ファイバ心線２４をフェルール１０の後端面１４から第２貫通孔２０に挿入し、露出した光ファイバ素線２６を素線保持部１８の第１貫通孔１６内に配置するとともに、被覆を有する光ファイバ心線２４の末端近傍部分を心線保持部２２の第２貫通孔２０内に配置する。このとき光ファイバ素線２６及び光ファイバ心線２４は、それぞれ接着剤（図示せず）を介して第１貫通孔１６及び第２貫通孔２０に固定される。その後、フェルール１０の前端面１２から突出した光ファイバ素線２６の余剰部分を研磨又は加熱して端面処理することにより、装着が完了する。
【００１８】
それぞれにプラスチックフェルール１０を装着した一対の光ファイバ心線２４は、以下のようにして、光コネクタ（図示せず）に内蔵した割りスリーブ３６内で相互に接続される。各フェルール１０は、心線保持部２２の心出し部分３２の円筒状外周面３２ａを割りスリーブ３６の円筒状内周面３６ａに密接させて、割りスリーブ３６内で所定位置に配置される。このとき割りスリーブ３６は、各フェルール１０の心出し部分３２により押し広げられて弾性復原力を発揮し、その圧力下で各フェルール１０を所定位置に心出し支持する。この状態で、両フェルール１０の前端面１２同士を互いに軸線方向へ整列させて突き合わせることにより、それらフェルール１０に固定的に保持された光ファイバ素線２６が互いに接続される。
【００１９】
ここでプラスチックフェルール１０は、前述したように、特に素線保持部１８の第１貫通孔１６の偏心量並びに心出し部分３２の外周面３２ａの円筒度及び真円度に関し、高い精度レベルを確保できるので、一対のプラスチックフェルール１０を上記したように割りスリーブ３６内に心出し支持したときに、それら一対のフェルール１０の相対的偏心（すなわち中心軸線１０ａのずれ）を、光ファイバの接続損失を所望の低レベルに維持し得る程度まで低減することができる。
【００２０】
本発明に係るプラスチックフェルールは、高水準の成形寸法精度を比較的容易に確保可能な上記以外の様々な形状を有することができる。図６及び図７は、本発明の関連技術によるプラスチックフェルール４０を示す。プラスチックフェルール４０は、素線保持部及び心線保持部の外周輪郭形状以外は、前述したプラスチックフェルール１０と実質的同一の構成を有するので、対応する各構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００２１】
プラスチックフェルール４０は、中心軸線４０ａを共有して前端面１２に開口する第１貫通孔１６を有する素線保持部４２と、中心軸線４０ａを共有して後端面１４に開口する第２貫通孔２０を有する心線保持部４４とを備える。心線保持部４４は、フランジ２８と素線保持部４２との間に、中心軸線４０ａを共有する円筒状外周面４６ａを有する心出し部分４６を備える。心出し部分４６は、軸線方向全長に渡って実質的均一な肉厚を有する。そして素線保持部４２は、その第１貫通孔１６の全長に渡って、心線保持部４４の心出し部分４６よりも径方向へ縮小された外周輪郭形状を有する。すなわち素線保持部４２は、前端面１２に向かって連続的に縮径（すなわち径寸法を縮小）して延びる円錐台状外周面４２ａを有する。その結果、素線保持部４２には、心出し部分４６の肉厚以下の肉厚が付与される。
【００２２】
図示実施形態では、心出し部分４６の円筒状外周面４６ａと素線保持部４２の円錐台状外周面４２ａとは、円筒状外周面４６ａから円錐台状外周面４２ａに向かって連続的に縮径して延びる心線保持部４４の円錐台状外周面部分４４ａを介して互いに連結される。この場合、素線保持部４２の円錐台状外周面４２ａと心線保持部４４の円錐台状外周面部分４４ａとは、中心軸線４０ａに対し同一角度で傾斜して、円滑なテーパ面を形成する。また、心線保持部４４における円筒状外周面４６ａと円錐台状外周面部分４４ａとの境界線４８は、素線保持部４２の第１貫通孔１６（案内部分１６ｂ）と心線保持部４４の第２貫通孔２０との境界に相当する位置から、フランジ２８に若干近接した位置に形成される。
【００２３】
このようにプラスチックフェルール４０は、心線保持部４４の心出し部分４６がその軸線方向全長に渡って実質的均一な厚みを有するので、樹脂材料からの一体成形工程において、特に心出し部分４６における樹脂材料の成形収縮が均衡し、以て心出し部分４６に高い寸法精度（外周面４６ａの外径寸法公差、円筒度及び真円度、中心軸線４０ａに対する第２貫通孔２０の偏心量等）を確保することができる。また素線保持部４２は、心出し部分４６の肉厚以下の肉厚を有するので、成形収縮による素線保持部４２の寸法精度（外周面４２ａの外径寸法公差及び真円度、中心軸線４０ａに対する第１貫通孔１６の偏心量等）への影響は低減される。したがって、樹脂成形品としてのプラスチックフェルール４０は、特に光ファイバの接続損失に影響を及ぼす素線保持部４２の第１貫通孔１６の偏心量並びに心出し部分４６の外周面４６ａの円筒度及び真円度を、１μm オーダの高い精度レベルに維持することができる。
【００２４】
また、それぞれにプラスチックフェルール４０を装着した一対の光ファイバ心線２４を、図４及び図５を参照して既に説明した方法で相互に接続すれば、一対のフェルール４０を割りスリーブ３６内に心出し支持したときに、それら一対のフェルール４０の相対的偏心（すなわち中心軸線４０ａのずれ）を、光ファイバの接続損失を所望の低レベルに維持し得る程度まで低減することができる。
【００２５】
その他、図８（ａ）に示すように、プラスチックフェルール１０における環状肩面３４を、第１貫通孔１６（案内部分１６ｂ）と第２貫通孔２０との境界に相当する位置から、フランジ２８（図１）に若干近接した位置に配設した（すなわち心出し部分の円筒状外周面３２ａを縮小した）形状、図８（ｂ）に示すように、プラスチックフェルール４０における境界線４８を、第１貫通孔１６（案内部分１６ｂ）と第２貫通孔２０との境界に相当する位置に配設した（すなわち心線保持部の円錐台状外周面部分４４ａを削除した）形状、図８（ｃ）に示すように、素線保持部の外周面を円筒状外周面１８ａと円錐台状外周面４２ａとの組み合わせにより構成した形状等を実施することができる。いずれの場合も、心出し部分３２、４６の円筒状外周面３２ａ、４６ａは、割りスリーブ３６（図４）内で十分な心出し機能を発揮するために、フェルール１０、４０の前端面１２からフランジ２８に至る部分の長さの少なくとも２／３程度の長さを有することが好ましい。
【００２６】
本発明に係るプラスチックフェルールは、種々のエンジニアリングプラスチック等の、成形性に優れた様々な樹脂材料から作製することができる。特に、吸湿性が少なく、経時でも形状変化を可及的に低減できる観点で、環状ポリオレフィン樹脂を含有する材料（例えば日本ゼオン（株）の「ＺＥＯＮＥＸ（商標名）」）から作製することが有利である。さらに、このような材料に、ガラスビーズ等の添加物を混入することにより、成形時の配向性を調整することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明による光コネクタ用のプラスチックフェルールは、特に光ファイバの接続損失に影響を及ぼす素線保持部の第１貫通孔の偏心量並びに心出し部分の外周面の円筒度及び真円度に関して、成形寸法精度を高水準に維持することができる。したがって本発明によれば、光コネクタの割りスリーブ内で突き合わされる一対のフェルールの相対的偏心を可及的に低減して、光ファイバの接続損失を所望の低レベルに維持することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態によるプラスチックフェルールの断面図である。
【図２】図１のプラスチックフェルールの正面図である。
【図３】図１のプラスチックフェルールを矢印III から見た端面図である。
【図４】図１のプラスチックフェルールの使用形態を示す断面図である。
【図５】図４の線Ｖ−Ｖに沿った断面図である。
【図６】  本発明の関連技術によるプラスチックフェルールの断面図である。
【図７】図６のプラスチックフェルールの正面図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、各種変形例によるプラスチックフェルールの先端部分を断面図で示す。
【符号の説明】
１０、４０…プラスチックフェルール
１２…前端面
１４…後端面
１６…第１貫通孔
１８、４２…素線保持部
２０…第２貫通孔
２２、４４…心線保持部
２４…光ファイバ心線
２６…光ファイバ素線
３２、４６…心出し部分
３４…環状肩面
３６…割りスリーブ
【図１】
0004671457.tif 000002
【図２】
0004671457.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004671457.tif 000005
【図５】
0004671457.tif 000006
【図６】
0004671457.tif 000007
【図７】
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【図８】
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