(57)【要約】【課題】より過酷な環境下でも高い信頼性を有するコネクタプラグ付光ファイバを提供する。【解決手段】前後方向に延長する光ファイバ１０の前端１１側に光コネクタプラグ２０が接続されてなるコネクタプラグ付光ファイバ１ｂであって、内部に光ファイバが挿通された保護チューブ１００を備え、光コネクタプラグは、内部にフェルール４０を保持するとともに、後端６１に光ファイバを導出するための開口部を有し、光ファイバは、前端側がフェルールの後端４３から挿通されつつ当該フェルールの前端４１にて開口し、保護チューブは前端１０１側が光コネクタプラグ内に遊嵌状態で挿入されているとともに、前端がフェルールの後端と離間している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後方向に延長する光ファイバの前端側に光コネクタプラグが接続されてなるコネクタプラグ付光ファイバであって、
内部に前記光ファイバが挿通された保護チューブを備え、
前記光コネクタプラグは、内部にフェルールを保持するとともに、後端に光ファイバを導出するための開口部を有し、
前記光ファイバは、前端側がフェルールの後端から挿通されつつ当該フェルールの前端にて開口し、
前記保護チューブは前端側が前記開口部を介して前記光コネクタプラグ内に遊嵌状態で挿入されているとともに、前端が前記フェルールの後端と離間している、
ことを特徴とするコネクタプラグ付光ファイバ。
【請求項２】
請求項１において、前記光コネクタプラグの後端から前記フェルールの後端までの距離は、前記保護チューブの収縮率と室温での長さとから求められる当該保護チューブの長さの変動幅よりも長く、前記保護チューブは、室温での前端位置が、前記変動幅で最も縮小したときに前記光コネクタプラグの後端から逸脱せず、最も伸張したときに前記フェルールの後端に当接しないように設定されていることを特徴とするコネクタプラグ付光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は光ファイバにコネクタプラグが接続されてなるコネクタプラグ付光ファイバに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバは、コアの周囲にクラッドが形成された素線（以下、ベアファイバとも言う）の外周に樹脂からなる保護被膜が施された構造を有している。保護被膜は、一般的には、ベアファイバの外周に塗布されたプライマリコートを介して被膜されたナイロンなどからなる一次被膜と、その一次被膜の外周に縦添え巻きされた高強度繊維（例えば、アラミド繊維）からなる補強材を介して被膜されたＰＶＣなどからなる二次被膜とから構成されている。なお光ファイバの構造については、以下の非特許文献１や非特許文献２などに記載されている。そして本発明の対象であるプラグ付光ファイバは、上述した光ファイバの先端に光ファイバコネクタのプラグ（以下、プラグとも言う）を取り付けたものであり、例えば、光ファイバの両端に光コネクタが接続された形態や、一方の先端が光コネクタに接続されて他端が光装置（光スイッチ、光サーキュレータなど）に直接接続される所謂ピグテール型とよばれる形態などがある。そしてプラグは光装置などに備えられている光ファイバコネクタのアダプタに挿抜自在に装着される。
【０００３】
図１にコネクタプラグ付光ファイバ１の一例を示した。図１（Ａ）は当該コネクタプラグ付光ファイバ１の外観を示す斜視図であり、図１（Ｂ）はコネクタプラグ付光ファイバ１の分解斜視図である。なお図１ではＳＣ型のプラグ２０に光ファイバ１０が接続されてなるコネクタプラグ付光ファイバ１を例示した。ここで光ファイバ１０が前後方向に延長することとし、さらに光ファイバの開口端側を前方として前後方向を規定すると、コネクタプラグ付光ファイバ１は、図１（Ａ）に示したように、光ファイバ１０の前端側にプラグ２０が接続された構造を有している。概略的には、プラグ２０の内部で光ファイバ１０の前端側が保持され、その光ファイバ１０がプラグ２０の後端６１から導出されている。  
プラグ２０は、図１（Ｂ）に詳しく示したように、自身と同じ規格のアダプタに挿抜自在に係合するハウジング３０、フェルール４０、そのフェルール４０を保持するプラグフレーム５０、および光ファイバ１０が挿通される中空の軟性樹脂からなるブーツ６０で構成されている。光ファイバ１０は前端側がブーツ６０に挿通されてプラグ２０内に導入されている。また後端側はブーツ６０の後端６１の開口からプラグ２０の外部に導出されている。なお光ファイバ１０の前端側は保護被膜が剥離されてベアファイバの状態となっており、光ファイバ１０はフェルール４０内に挿通されて光ファイバの開口端であるベアファイバの前端１１がフェルール４０の前端４１に面一となるように露出している。プラグフレーム５０はハウジング３０の内部形状と係合する外部形状を有し、内部にフェルール４０を保持しつつハウジング３０内に装着されている。
【０００４】
ところでコネクタプラグ付光ファイバには、プラグから外部に導出される光ファイバをより強固に保護するために、光ファイバをその全長にわたってチューブ状の保護部材（以下、保護チューブとも言う）中に挿通したものがある。保護チューブは、光ファイバの保護被膜よりも遙かに高い耐薬品性、耐放射線性、耐候性を有する素材（ポリエステルエラストマなど）によって形成されて、過酷な環境下でも光ファイバを永続的に保護する。
【０００５】
図２に保護チューブ中に光ファイバが挿通された従来のコネクタプラグ付光ファイバ１ａを示した。ここではプラグ２０を光ファイバ１０の延長方向に切断したときの縦断面図を示した。また説明を容易にするためにプラグフレームを省略し、ハウジング３０については外形のみを示しており、プラグ２０内の主要な構成のみを縦断面図にして示した。この図２に示したように、光ファイバ１０は保護チューブ１００に挿通され、その保護チューブ１００がブーツ６０に挿通されている。フェルール４０の内部には前後両端面（４１、４３）を連絡する孔（以下、挿通孔４２とも言う）が形成されて、当該挿通孔４２に光ファイバ１０が挿通されている。また挿通孔４２はフェルール４０の後端４３から前端４１に至る途上で縮径し、その径が変化する境界は徐々に先端に向かって徐々に縮径するコーン部４４となっている。
【０００６】
光ファイバ１０の前端１１側は保護被膜が除去されてベアファイバ１２が露出し、光ファイバ１０をフェルール４０の後端４３から挿通孔４２に挿入していくと、ベアファイバ１２の前端１１が上記コーン部４４の内面形状に案内され、前端側の縮径された領域に円滑に挿通されるようになっている。また光ファイバ１０において、保護被膜が除去されてない部分の前端がコーン部４４の内面に当接している。
【０００７】
フェルール４０の後端４３から導出されている光ファイバ１０は、そのフェルール４０の後端４３に同軸に配置された状態で接着されたチューブ状の連結部材１１０に挿通されている。そして連結部材１１０の後端が保護チューブ１００に挿入されている。連結部材１１０と保護チューブ１００も互いに接着されている。それによって保護チューブ１００がフェルール４０およびそのフェルール４０に挿通された光ファイバ１０に対して固定されている。なお光ファイバ用の保護チューブについては以下の非特許文献３などに記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】本多通信工業株式会社、”光ファイバについて”、[online]、[平成２７年４月１５日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://http://www.htk-jp.com/product/template/pdf/series/JC_LGC1302-2.pdf＞
【非特許文献２】住友電気工業株式会社、”光ファイバ/ケーブルの基礎知識”、[online]、[平成２７年４月１５日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.optigate.jp/basic/cable.html＞
【非特許文献３】株式会社廣杉計器、”メカニカルパーツ”、[online]、[平成２７年４月１５日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.hirosugi.co.jp/products/other/CHY-P.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、コネクタプラグ付光ファイバは、光ファイバの部分が保護チューブ内に挿通されていることがある。ところで光ファイバは細くて折れやすく、屈曲によって光伝送特性が劣化する。そのため保護チューブには耐候性や耐薬品性などの性能に加え、温度変化などによって容易に収縮しない性能も求められている。例えば、非特許文献３に記載されている保護チューブでは、−４０℃〜＋１４０℃の温度範囲での使用が可能で、８０℃１Ｈの環境下でも収縮率が０％となっている。しかしながら各種光装置が長期間にわたって高温高湿度環境下に置かれたり、使用温度範囲内であっても急激に温度が変化する環境下に設置されたりする可能性もある。したがって光装置に接続されるコネクタプラグ付光ファイバにはより過酷な環境下での信頼性が求められている。そして本発明者がコネクタプラグ付光ファイバについての信頼性について検討を行ったところ、より過酷な環境下では保護チューブの収縮が無視できないことを知見した。
【００１０】
そこで本発明はより過酷な環境下でも高い信頼性を有するコネクタプラグ付光ファイバを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明は、前後方向に延長する光ファイバの前端側に光コネクタプラグが接続されてなるコネクタプラグ付光ファイバであって、
内部に前記光ファイバが挿通された保護チューブを備え、
前記光コネクタプラグは、内部にフェルールを保持するとともに、後端に光ファイバを導出するための開口部を有し、
前記光ファイバは、前端側がフェルールの後端から挿通されつつ当該フェルールの前端にて開口し、
前記保護チューブは前端側が前記開口部を介して前記光コネクタプラグ内に遊嵌状態で挿入されているとともに、前端が前記フェルールの後端と離間している、
ことを特徴とするコネクタプラグ付光ファイバとしている。
【００１２】
また、前記光コネクタプラグの後端から前記フェルールの後端までの距離は、前記保護チューブの収縮率と室温での長さとから求められる当該保護チューブの長さの変動幅よりも長く、前記保護チューブは、室温での前端位置が、前記変動幅で最も縮小したときに前記光コネクタプラグの後端から逸脱せず、最も伸張したときに前記フェルールの後端に当接しないように設定されていることを特徴とするコネクタプラグ付光ファイバとすれば寄り好適である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のコネクタプラグ付光ファイバによれば、過酷な環境下においても高い信頼性を維持することができる。なおその他の効果については以下の記載で明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一般的なコネクタプラグ付光ファイバの外観と構成を示す図である。
【図２】光ファイバが保護チューブに挿通されている従来のコネクタプラグ付光ファイバの構造を示す図である。
【図３】光ファイバ用の保護チューブに対する信頼性試験の結果を示す図である。
【図４】本発明の実施例に係るコネクタプラグ付光ファイバの構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施例について、以下に添付図面を参照しつつ説明する。なお以下の説明に用いた図面において、同一または類似の部分に同一の符号を付して重複する説明を省略することがある。ある図面において符号を付した部分について、不要であれば他の図面ではその部分に符号を付さない場合もある。
【００１６】
＝＝＝保護チューブの伸縮について＝＝＝
コネクタプラグ付光ファイバには、信頼性を向上させるためにプラグから導出される光ファイバが保護チューブ内に挿通されているものがある。そして図２にも示したように、保護チューブを備えた従来のコネクタプラグ付光ファイバ（以下、従来例とも言う）は保護チューブの先端がプラグ内で固定されている。そのため保護チューブが温度や湿度などの外的条件によって伸縮すると、光ファイバには延長方向のストレスが掛かり、光ファイバが屈曲する可能性がある。光ファイバが屈曲すれば光伝送特性が劣化する。過大なストレスが掛かれば光ファイバが切断することもあり得る。そこで市販の光ファイバ用保護チューブをより過酷な環境下に置き、保護チューブの信頼性をより詳しく評価してみた。具体的にはポリエステルエストラマ（商品名：ハイトレル（登録商標））からなる市販の光ファイバ用保護チューブを用意し、その保護チューブを―４０℃から＋８５℃までの温度を４時間掛けて往復させる１サイクル分の温度ショックを３日間連続して繰り返し行う信頼性試験を行った。なお信頼性試験に際しては室温での長さが５０ｃｍの保護チューブを用いた。また４本の保護チューブに対して信頼性試験を行った。
【００１７】
図３は上記信頼性試験の結果を示す図であり、この図に示すように４本の保護チューブ（サンプルａ〜ｄ）は試験の前後で最大１％程度伸張あるいは収縮することが分かった。例えば保護チューブの長さが２ｍであれば約２ｃｍも伸縮することになり、光ファイバに対し、無視できない大きさのストレスが掛かる可能性がある。
【００１８】
＝＝＝実施例＝＝＝
本発明の実施例に係るコネクタプラグ付光ファイバは、保護チューブ内に光ファイバが挿通されて優れた耐久性を有しつつ、過酷な環境下で保護チューブが収縮しても光ファイバの屈曲や切断を確実に防止することができるようになっている。図４に本発明の実施例に係るコネクタプラグ付光ファイバ１ｂの概略構造を示した。ここでは図２と同様にプラグ２０内の主要な構成のみを縦断面図にして示した。図４に示したように、実施例に係るコネクタプラグ付光ファイバ１ｂは、図２に示した従来例に係るコネクタプラグ付光ファイバ１ａと同様に保護チューブ１００がブーツ６０の後端６１の開口を介してプラグ２０内に挿入されているものの、保護チューブ１００の前端１０１がフェルール４０の後端４３側に固定されていない。すなわち保護チューブ１００の前端側がプラグ２０に対して遊嵌状態で挿入されている。また保護チューブ１００の前端１０１がフェルール４０の後端４３と離間している。それによって保護チューブ１００が収縮しても、その保護チューブ１００の前端１０１が光ファイバ１０に対して相対的に前後方向に自由に動き、光ファイバ１０にストレスが掛からないようになっている。
【００１９】
なおフェルール４０の後端４３からブーツ６０の後端６１までの距離Ｌは、保護チューブ１００における室温での長さと収縮率とに基づく長さの変動幅よりも長く設定すれば保護チューブ１００の伸縮をプラグ２０内で吸収することができる。例えば、保護チューブ１００が上述した信頼性試験に用いたものと同じであれば、収縮率が１％であるため、保護チューブ１００は室温での長さが２ｍであれば前後に最大２ｃｍずつ伸縮する。したがって上記距離Ｌ＞４ｃｍであればよい。また保護チューブ１００の前端１０１の位置は、保護チューブ１００が最も収縮したときにその保護チューブ１００がブーツ６０の後端６１から逸脱せず、かつ最も伸張したときにフェルール４０の後端４３に当接しないように設定すればよい。
【００２０】
以上の構成を備えた実施例に係るコネクタプラグ付光ファイバ１ｂによれば、光ファイバ１０において外部環境に晒されるブーツ６０の後端６１より後方の領域は保護チューブ１００内に挿通されているため外部環境に対して強固に保護されている。さらに保護チューブ１００がフェルール４０および光ファイバ１０に対して固定されておらず、過酷な環境下で保護チューブ１００が収縮してもその収縮がプラグ２０の内部で吸収される。したがって光ファイバ１０に保護チューブ１００の収縮に伴うストレスが掛からず屈曲や切断などを確実に防止することができる。またコネクタプラグ付光ファイバ１ｂを組み立てる際、保護チューブ１００をフェルール４０の後端４３に対して固定する工程が省略できる。したがって製造コストを低減させ、コネクタプラグ付光ファイバをより安価に提供することも可能となる。
【００２１】
＝＝＝その他の実施例＝＝＝
上記実施例に係るコネクタプラグ付光ファイバは、ＳＣ型のプラグを用いていたが、もちろんＬＣ型やＭＵ型などであってもよい。また図１中に示したＳＣ型プラグ２０からハウジング３０を除いた構成のプラグもある。すなわちプラグフレーム自体がアダプタに装着されるタイプのプラグもある。いずれにしても、内部にフェルールを保持する構造を備えたプラグであればよい。もちろん単心型のプラグに限らず、１本の光ファイバが１本の保護チューブ内に挿通されている形態であれば２心型など複数のプラグが並列して一体化されたプラグであってもよい。
【００２２】
保護チューブにおける長さの変動幅によっては市販されているプラグではフェルールの後端からプラグ（ブーツ）の後端までの距離（図４：符号Ｌ）が不足し、その変動幅を吸収できない場合もあり得る。そのような場合では、プラグのハウジングやブーツの前後長を長くしてプラグの前後長を調整することで対応すればよい。しかし過酷な環境下での保護チューブの伸縮率が最大でも１％程度であること、および多くの場合におけるコネクタプラグ付光ファイバの用途では最大でも２ｍ程度の長さであることなどを考えれば、保護チューブの長さの変動幅は２ｃｍ以内であり、実際には市販のプラグでも充分に対応できる。
【符号の説明】
【００２３】
１，１ａ，１ｂ  コネクタプラグ付光ファイバ、１０  光ファイバ、
１２  ベアファイバ、２０  光コネクタプラグ、３０  ハウジング、
４０  フェルール  ５０  プラグフレーム、６０  ブーツ、１００  保護チューブ
【図１】
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【図３】
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【図２】
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【図４】
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