(57)【要約】【課題】実装が容易で、部品点数も少なく、小型で安価な光コネクタを提供することができる。【解決手段】光ファイバの先端に取り付け、対向する光ファイバとの脱着を行うためのプラグと、該プラグの先端が挿入されるスリーブと、対向する前記プラグ同士を圧接するための圧接手段と、被固定部材に取り付けるための固定手段からなる光コネクタにおいて、前記固定手段と前記圧接手段を一体部品にて構成する。【選択図】  図１
2005181902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバの先端に取り付け、対向する光ファイバとの脱着を行うためのプラグと、該プラグの先端が挿入されるスリーブと、対向する前記プラグ同士を圧接するための圧接手段と、被固定部材に取り付けるための固定手段からなる光コネクタにおいて、前記固定手段と前記圧接手段が一体部品にて構成されていることを特徴とする光コネクタ。
【請求項２】
上記固定手段よりも、上記圧接手段の方が弾性があり、両手段が接合されて一体部品に構成されていることを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。
【請求項３】
平板状の固定手段と少なくともその片端側にプラグを取り付け可能な凹部を有する湾曲した圧接手段を配設したことを特徴とする請求項１または２記載の光コネクタ。
【請求項４】
上記スリーブの両端面に長手方向への移動を防止するスペーサを配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光コネクタ。
【請求項５】
上記光コネクタの周囲に被固定部材を配置して用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光コネクタ。
【請求項６】
上記被固定部材と光ファイバの外皮のつなぎ部にブーツを配したことを特徴とする請求項５に記載の光コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信等の光ファイバ間の接続に用いられる光コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光コネクタとして多種のものが提案されている。
【０００３】
第一従来例として図４に示すように、セラミック製のフェルール４１と金属製のフランジ４２と圧縮ばね４３を有するプラグ４４をスリット付スリーブ４５（以後スリーブという）内に両端から挿入し、かつ、スリーブ４５を保持するアダプタ４６を介し対向するプラグ４４同士を加圧接続する構造のＳＣ型光コネクタがある。
【０００４】
また、第二従来例として図５に示すように簡易型の光コネクタが提案されており、図５（ｂ）はアダプタの実施例であり、図５（ａ）は、図５（ａ）のアダプタを用いた光コネクタを基板５４に実装した実施例である。
【０００５】
図５（ｂ）において、コの字型アダプタ５１は基板実装可能なようにコの字型をしており、コの字部でスリーブ５２を保持した簡単な構成になっている。
【０００６】
また、アダプタ５１の底面には、基板実装用のネジ穴５３があいている。
【０００７】
図５（ａ）において、アダプタ５１は、基板５４にネジ５５で固定され、高密度でコンパクトに基板実装されている。接続すべき２個のプラグ５６には光ファイバ５７が挿通され、フェルール５８に接着固定されている。フェルール５８は円筒形のセラミック製成形品であり、フェルール５８には金属製のフランジ５９が取り付けられている。
【０００８】
組立においては、スリーブ５２の両端よりプラグ５６を挿通し、対向するプラグ５６のフランジ５９にバネ性を持ったクランプ６０を装着し、光ファイバ５７同士を加圧接続する（特許文献１）。
【特許文献１】特許第２５９５７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、第一従来例であるＳＣ形光コネクタでは、ハウジング部があるため、構造が複雑で、部品点数も多く、かつ、小型化が困難であり、それによりコスト高になるという大きな問題が生じており、光通信において幹線やモジュールでは使用されているが、コストが最大の要求項目である加入者側では採用されてはいない。
【００１０】
そこで、従来第二例は上記課題を解決するために、実装が容易で、部品点数も少なく、小型で安価な光コネクタとして考案されたが、光通信において幹線やモジュールの分野では信頼性の問題があり採用されず、また信頼性があまり重要ではなくコストが最大の要求項目である加入者側でも採用されることはなく、結局は実用化にはいたっていない。
【００１１】
そのために、信頼性があまり重要ではなくコストが最大の要求項目である加入者側では光コネクタは採用されずに、メカニカルスプライス等の全く他の手段が用いられていた。しかしながら、安価で脱着の可能な光ファイバの接続方法である光コネクタの登場が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、光ファイバの先端に取り付け、対向する光ファイバとの脱着を行うためのプラグと、該プラグの先端が挿入されるスリーブと、対向する前記プラグ同士を圧接するための圧接手段と、被固定部材に取り付けるための固定手段からなる光コネクタにおいて、前記固定手段と前記圧接手段が一体部品にて構成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、上記固定手段よりも、上記圧接手段の方が弾性があり、両手段が接合されて一体部品に構成されていることを特徴とする。
【００１４】
しかも、平板状の固定手段と少なくともその片端側にプラグを取り付け可能な凹部を有する湾曲した圧接手段を配設したことを特徴とする。
【００１５】
更には、上記スリーブの両端面に長手方向への移動を防止するスペーサを配置したことを特徴とする。
【００１６】
そして、上記光コネクタの周囲に被固定部材を配置して用いることを特徴とする。
【００１７】
しかも、上記被固定部材と光ファイバの外皮のつなぎ部にブーツを配したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように本発明によれば、光ファイバの先端に取り付け、対向する光ファイバとの脱着を行うためのプラグと、該プラグの先端が挿入されるスリーブと、対向する前記プラグ同士を圧接するための圧接手段と、被固定部材に取り付けるための固定手段からなる光コネクタにおいて、前記固定手段と前記圧接手段が一体部品にて構成することにより、実装が容易で、部品点数も少なく、小型で安価な光コネクタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下本発明の実施形態を説明する。
【００２０】
本発明の実施形態を図１を用いて説明する。
【００２１】
光ファイバ４の先端に取り付け、対向する光ファイバ４との脱着を行うためのプラグ６と、該プラグ６の先端が挿入されるスリーブ７と、対向する前記プラグ６同士を圧接するための圧接手段２と、被固定部材１１に取り付けるための固定手段３からなる光コネクタ１０において、前記固定手段３と前記圧接手段２が一体部品１にて構成されている。
【００２２】
光信号を伝送するための光ファイバ４を結合する光コネクタ１０は、結合すべき一対の光フアイバ４の端面同士を突き合せて光学的に接続するものであり、光ファイバ４を固定したプラグ６のフェルールの先端面同士を、割スリーブ１の両端から挿入して突き合わせるようになっている。
【００２３】
ここで、上記プラグ６を構成する部品であるフェルールの材質としては、樹脂、金属、セラミック、ガラスいずれでも同じ効果があるが、特にジルコニアを主成分とするセラミックスが最適である。具体的には、ＺｒＯ2 を主成分とし、安定化剤としてＹ2 Ｏ3 、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ2 、Ｄｙ2 Ｏ3 等の一種以上を含有するもので、正方晶の結晶を主体とした部分安定化ジルコニアセラミックスを用いる。
【００２４】
また、スリーブ７は、円筒体で長手方向にスリットが設けられ、その内周面はフェルールの外径よりわずかに小さく精密研磨されている。このスリーブ７にフェルールを挿入すると、スリーブ７が圧接変形して若干広がることにより、スリーブ７の内周面でフェルールを強固に把持することが出来るようになっている。
【００２５】
スリーブ７はセラミックス、プラスチック、ガラス、金属等様々な材料を用いることが出来る。
【００２６】
この中で、長期安定性の面からはセラミックスを用いることが望ましく、材質としては、アルミナ、ジルコニア等を用いることができるが、強度と靱性の高いジルコニアセラミックスが特に好ましい。具体的にはＺｒＯ2 を主成分として、Ｙ2 Ｏ3 、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ2 、Ｄｙ2 Ｏ3 等の一種以上を安定化剤として含み、平均結晶粒子径が２μｍ以下で、正方晶の結晶を５０％以上、好ましくは８０％以上含む部分安定化ジルコニアセラミックスを用いることができる。
【００２７】
また、成形性及び価格面からはプラスチックを用いることが望ましく、材質としては、フェノール、ユリア、メラミン、エポキシ、ジアリル、フタレート等の熱硬化性樹脂、および塩化ビニル、酢酸ビニル、ポススチレン、ＡＢＳ、ポリブリルテレタフテート、ポリエチレンテレタフレート、フッ素樹脂、液晶ポリマー等の熱可塑性樹脂、及びこれらにガラス繊維を充填した物も含め、様々なものが適用可能である。
【００２８】
更に、りん青銅等の金属や結晶化ガラスやほう珪酸ガラス等のガラスを用いることも可能である。
【００２９】
次に、図２に本発明の一体部品の様々な形状を示す。
【００３０】
図２（ａ）および（ｂ）は固定手段３とより弾性体である圧接手段２からなり、均一の厚みの板材からプレス加工等で成形したものである。
【００３１】
図２（ｃ）は図２（ａ）での均一の厚みの板材からプレス加工等で成形したものの底面に固定手段３を別部材で取り付け、一体部品１としたものであり、プラスチックの一体成形等で形成することができる。
【００３２】
図２（ｄ）は固定手段３が肉厚の部材であり、圧接手段２が肉薄の弾性体からなり、固定手段３と圧接手段２とは溶接、接着、ハンダ付け、低融点ガラス付け等の固定部１ａにより一体に固定されている。
【００３３】
図２（ｅ）は固定手段３がＬ形の肉厚の部材であり、圧接手段２が肉薄の短片の弾性体からなり、必ずしも圧接手段２が固定手段３の両側に対で配置する必要はない。これは圧接手段２が１方向であってもフェルール先端面にかかる荷重が等しくなれば、光コネクタとしては同一の効果を得ることができるからである。
【００３４】
なお、本発明の圧接手段２はピアノ線、ステンレス鋼、合金鋼、硬銅鋼等のバネ特性を有する様々な金属を用いることができるが、ピアノ線であればＳＵＰ−１０、耐食性を有するステンレス鋼では、ＳＵＳ６３０、ＳＵＳ４０３、耐熱用ではＩＮＣＯＮＥＬＸ７５０、ＳＫＤ−６１を用いることができる。
【００３５】
更に、スリーブ７の両端面にはスペーサ８を配置して、長手方向への移動を防止している。ここで、スリ−ブ７を他の種類の光コネクタと同一寸法規格で用いる場合は、スペーサ８を配置することもかまわないが、部品点数を削減するためには、スリーブ７の長さをプラグ６のツバ部分まで伸ばしておくことが望ましい。
【００３６】
以上より、本発明の一体部品１は、平板状の固定手段３とその少なくとも方端にプラグ６を取り付け可能な凹部を有する湾曲した圧接手段２を配設したことが特徴である。
【００３７】
図３に本発明の光コネクタ１０が被固定部材１１に取り付けられた状態を示す。
【００３８】
プラグ６と、スリーブ７と、対向する前記プラグ６同士を圧接するための圧接手段２と、被固定部材１１に取り付けるための固定手段３を有する一体部品１からなる光コネクタ１０において、前記固定手段３と前記圧接手段２が一体部品１にて構成されており、それが被固定部材１１内に収納されネジ９により固定されている。
【００３９】
また、光ファイバ４の外皮４ａは被固定部材１１の外側に位置し、つなぎ部４ｂにブーツ１２を配置することにより、光ファイバ４に外力がかかった際でも、光コネクタ１０の内部に外力の影響を与えないようになっている。
【００４０】
ここで、被固定部材１１はプラスチックス、金属、セラミックス等様々な材料を用いることができる。
【００４１】
また、ネジ９により固定しているが、これに限ることなく被固定部材１１に固定溝を形成してそこに固定手段３をはめ込む方法でもよいし、溶接、ハンダ付け、接着等により一体部品１と被固定部材１１を永久接合する方法でもよい。
【００４２】
ブーツ１２はゴム等の弾性部材でもよいが、金属にて形成して、カシメ加工にて外皮４ａを固定する方法でもよい。
【００４３】
以上のように本発明によれば、光ファイバ４のケーブルの先端に取り付け、対向する光ファイバ４のケーブルとの脱着を行うためのプラグ６と、該プラグ６の先端が挿入されるスリーブ７と、対向する前記プラグ６同士を圧接するための圧接手段２と、被固定部材１１に取り付けるための固定手段３からなる光コネクタ１０において、前記固定手段３と前記圧接手段２が一体部品１にて構成することにより、実装が容易で、部品点数も少なく、小型で安価な光コネクタを提供することができる。
【実施例】
【００４４】
以下本発明の実施例を説明する。
【００４５】
本発明の図１に示す光コネクタと従来の図５に示す光コネクタを試作した。
【００４６】
本発明の図１に示す光コネクタは光ファイバ４の先端に取り付け、対向する光ファイバ４との脱着を行うためのプラグ６と、該プラグ６の先端が挿入されるスリーブ７と、対向する前記プラグ６同士を圧接するための圧接手段２と、被固定部材１１に取り付けるための固定手段３からなる光コネクタ１０において、前記固定手段３と前記圧接手段２を一体部品１で構成し、スリーブ７の長さはプラグ６のツバ部分までとして、スペーサ８を配置しないで、長手方向への移動を防止した。上記一体部品１の固定手段３を基板５４にネジ９で固定した。
【００４７】
また、従来の図５（ｂ）に示すコの字型のアダプタ５１は基板実装可能なようにコの字型をしており、コの字部でスリーブ５２を保持した簡単な構成とした。
【００４８】
また、アダプタ５１の底面には、基板実装用のネジ穴５３をあけた。アダプタ５１は、基板５４にネジ５５で固定し、高密度でコンパクトに基板５４に実装できる。接続すべき２個のプラグ５６には光ファイバ５７を挿通し、フェルール５８に接着固定した。
【００４９】
また、組立においては、スリーブ５２の両端よりプラグ５６を挿通し、対向するプラグ５６のフランジ５９にバネ性を持ったクランプ６０を装着し、光ファイバ５７同士を加圧接続した。
【００５０】
本発明及び従来例のサンプルはともに、フェルール、スリーブにはジルコニアを用い、圧接手段２は、ＳＵＳ４０３を用いた。
【００５１】
各サンプルを１０個試作して、光コネクタの重要な光特性である接続損失を測定した。
【００５２】
また、試作したサンプルの部品点数及び実装時間を確認した。
【００５３】
その結果を表１に示す。
【表１】
2005181902.tif 000003
【００５４】
ここで、部品点数とは被固定部材１１の基板５４とネジ９を省いた点数とした。
【００５５】
以上より、従来の光コネクタでは接続損失の平均、標準偏差σが０．１０５ｄＢ、０．０３５ｄＢであったのに対し、本発明の光コネクタでは平均、標準偏差σが０．１０８ｄＢ、０．０３４ｄＢとほぼ同一の値となった。
【００５６】
また、部品点数では従来例ではプラグ６が２個、スリーブ７が１個、アダプタ５１が２個、クランプ６０が１個の計６個であったが、本発明ではプラグ６が２個、スリーブ７が１個、一体部品１が１個の計４個という３分の２に減少できるという結果となった。
【００５７】
更に、実装時間は本発明は従来例に比べて７８％まで実装時間を短縮することができるという結果となった。
【００５８】
以上のように本発明によれば、光ファイバの先端に取り付け、対向する光ファイバとの脱着を行うためのプラグと、該プラグの先端が挿入されるスリーブと、対向する前記プラグ同士を圧接するための圧接手段と、被固定部材に取り付けるための固定手段からなる光コネクタにおいて、前記固定手段と前記圧接手段を一体部品にて構成することにより、実装が容易で、部品点数も少なく、小型で安価な光コネクタを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の光コネクタを示す側面図である。
【図２】（ａ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は本発明の一体部品の様々な形状を示す側面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】本発明の光コネクタが被固定部材に取り付けられた状態を示す側断面図である。
【図４】従来の光コネクタ示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）はＡ方向から見た断面図であり、（ｃ）はＢ方向から見た断面図である。
【図５】（ａ）は従来のアダプタの側面図であり、（ｂ）は従来の光コネクタの斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
１：一体部品
１ａ：固定部
２：圧接手段
３：固定手段
４：光ファイバ
４ａ：外皮
４ｂ：つなぎ部
５：フェルール
６：プラグ
７：スリーブ
８：スペーサ
９：ネジ
１０：光コネクタ
１１：被固定部材
１２：ブーツ
４１：フェルール
４２：フランジ
４３：圧縮バネ
４４：プラグ
４５：スリーブ
４６：アダプタ
５１：アダプタ
５２：スリーブ
５３：ネジ穴
５４：基板
５５：ネジ
５６：プラグ
５７：光ファイバ
５８：フェルール
５９：フランジ
６０：クランプ 
【図１】
2005181902.tif 000004
【図２】
2005181902.tif 000005
【図３】
2005181902.tif 000006
【図４】
2005181902.tif 000007
【図５】
2005181902.tif 000008