(57)【要約】      （修正有）【課題】フェルールを保持部材に圧入する時の、貫通孔の縮径を防止する。【解決手段】フェルールＸは、光ファイバを保持するための貫通孔１ａ、光ファイバ挿入時の導入部であるコーン１ｂ、及び環状の溝１ｃを有する筒状体１を備え、筒状体１の一端部は、図示しない保持部材が圧入される。筒状体１が保持部材に圧入された場合、貫通孔１ａの径が収縮される前に、溝１ｃの幅が縮み、筒状体１の内周面の変形が溝１ｃで吸収され、貫通孔１ａの径の収縮が低減される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持部材の内部に一部が圧入される筒状体を有してなり、
前記筒状体の前記圧入部位における外周面と内周面との間に間隙部が設けられていることを特徴とするフェルール。
【請求項２】
前記間隙部は、前記筒状体の軸方向と直交する方向で断面視して、前記筒状体の貫通孔を取り囲む環形状であることを特徴とする請求項１に記載のフェルール。
【請求項３】
前記間隙部は、前記筒状体の一端面で開口するように設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のフェルール。
【請求項４】
前記間隙部は、前記筒状体の一端面に向かって、径が大きくなるテーパ形状であることを特徴とする請求項３に記載のフェルール。
【請求項５】
前記間隙部は、前記筒状体の一端面で開口する凹部であり、該凹部の底面と側面が曲面でつながっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフェルール。
【請求項６】
前記間隙部に、前記筒状体に比し硬度の小さい弾性部材を配したことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のフェルール。
【請求項７】
筒状の保持部材と、
請求項１〜４のいずれかに記載されたフェルールと、を備え、
前記フェルールは、前記間隙部が設けられた部位に対応する部分が前記保持部材の内部に圧入されていることを特徴とするホルダ付フェルール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信用の光コネクタや光レセプタクル等に用いられるフェルール、および該フェルールを備えてなるホルダ付フェルールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報通信における情報量の増大に伴い、光ファイバを用いた光通信が使用されている。この光通信においては、光ファイバ同士を接続するために、光ファイバを貫通孔で保持するフェルールが用いられる。
【０００３】
実際の光通信を行う製品、たとえば光コネクタの一部を構成するホルダ付フェルールでは、図５に示すように、ジルコニア製フェルール１０１の一端部が金属で作製されたホルダ１０２に圧入固定され、フェルール１０１の貫通孔１０１ａに光ファイバ（図示なし）が接着固定されることによって作製されている。このとき、光ファイバが接着固定されたホルダ付フェルール１００は、その先端が曲面状に加工されるとともに鏡面になるように研磨される。このような先端が曲面状に鏡面研磨されたホルダ付フェルール１００は、光コネクタハウジングに収納され、光コネクタとなる。一対の光コネクタは、一つの光アダプタの中で接合されて光ファイバを介して光信号が伝送される（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、フェルール１０１の貫通孔１０１ａの直径は、光ファイバを該貫通孔１０１ａに挿入する必要があるため、光ファイバの外径より大きくなければならない。しかしながら、この光ファイバの貫通孔の直径が過剰に大きく設定されると、光ファイバが貫通孔１０１ａの中心からずれる場合があった。このように、光コネクタでは、貫通孔１０１ａの中心から光ファイバがずれて固定されると、一対の光コネクタをアダプタ内で接合させた時に、一対のファイバ同士の中心がずれてしまい、結果的に光信号を効率よく伝達させることができなくなる場合があった。そのため、貫通孔１０１ａの直径は、光ファイバの外径の大きさより略１μｍ以内とされるのが一般的であり、具体的には、貫通孔１０１ａの直径は、φ０．１２５０〜φ０．１２６０ｍｍ、またはφ０．１２５５〜φ０．１２６５ｍｍで設計されていた。
【特許文献１】特開平５−３３３２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のフェルールでは、フェルールの一端が金属製ホルダに圧入されると、その圧入力により、フェルールが圧入された部分が中心方向、すなわち、貫通孔の径方向に向かって縮径する場合があった。そのため、フェルールがホルダに圧入された部分においては、光ファイバをフェルールの貫通孔に挿入しにくくなる可能性が高まっていた。一方で、貫通孔内に光ファイバを固定した後にフェルールをホルダに圧入した場合は、上述した貫通孔の縮径によって光ファイバが圧縮されて、光ファイバに傷をつける可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、本発明のフェルールは、保持部材の内部に一部が圧入される筒状体を有してなり、前記筒状体の前記圧入部位における外周面と内周面との間に間隙部が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明において、前記間隙部は、前記筒状体の軸方向と直交する方向で断面視して、前記筒状体の貫通孔を取り囲む環形状であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明において、前記間隙部は、前記筒状体の一端面で開口するように設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明において、前記間隙部は、前記筒状体の一端面に向かって、径が大きくなるテーパ形状であることを特徴とする。
【００１０】
また、前記間隙部は、前記筒状体の一端面で開口する凹部であり、該凹部の底面と側面が曲面でつながっていることを特徴とする。
【００１１】
また、前記間隙部に、前記筒状体に比し硬度の小さい弾性部材を配したことを特徴とする。
【００１２】
本発明のホルダ付フェルールは、筒状の保持部材と、前記フェルールと、を有してなり、前記間隙部が設けられた部位に対応する部分が前記保持部材の内部に圧入されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のフェルールによれば、筒状体の圧入部位における外周面と内周面との間に間隙部が設けられているため、保持部材に圧入された時にフェルールの圧入部位が圧縮されても、該圧入部位におけるフェルールの貫通孔の径方向の変形（縮径）を低減することができる。その結果、本発明のフェルールでは、貫通孔の過度の縮径を低減できるため、貫通孔への光ファイバの挿入が容易になる。
【００１４】
また、本発明のホルダ付フェルールによれば、上述した本発明のフェルールを備えているため、フェルールの保持部材が圧入された部位における貫通孔の径の収縮を低減することができる。その結果、本発明によれば、圧入部位において、光ファイバに過度な力が作用するのを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明のフェルールの実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の一実施形態に係るフェルールを示すものであり、（ａ）はフェルール全体の断面図、（ｂ）はＡ−Ａ’面における部分断面図である。また、図２および図３は、本発明のフェルールの他の実施形態を示す断面図である。また、図４は本発明の一実施形態に係るホルダ付フェルールの断面図である。
【００１６】
本発明のフェルールＸは、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、光ファイバを保持するための貫通孔１ａ、光ファイバ挿入時の導入部であるコーン部１ｂ、及び環状の溝１ｃ（間隙部）を有する筒状体１を備えている。
【００１７】
筒状体１は、たとえば円筒状で構成されるが、長手方向に沿って光ファイバを保持するための貫通孔１ａが形成されていれば足り、必ずしも円筒状で構成されることはない。そのため、筒状体１は、たとえば三角柱、四角柱等の角柱に貫通孔１ａが形成されている形態であってもよい。この筒状体１は、金属、セラミックス、ガラス、および樹脂等で構成されるが、耐食性および耐摩耗性という観点からセラミックスを用いるのが好ましい。このようなセラミックスには、たとえばアルミナ、ジルコニアが挙げられる。ここで、ジルコニアセラミックスで筒状体１を構成する場合は、ジルコニアを主成分とし、副成分として、イットリア、アルミナ、およびシリカを含有させるとよい。具体的に、主成分のジルコニアは９１〜９６質量％、副成分は、イットリアが４〜７質量％、アルミナが１．０質量％以下、シリカが０．１質量％以下である。
【００１８】
また、フェルールＸに形成されたコーン部１ｂは、光ファイバを挿入しやすくするために、筒状体１の端面における開口径が貫通孔１ａの径よりも大きく形成された円錐状の溝であり、貫通孔１ａと連通するように形成されている。
【００１９】
フェルールＸには、筒状体１の一端部側に、筒状体１の外周面と内周面との間に間隙部に相当する溝１ｃが形成されている。この筒状体の一端部側（図１（ａ）においては筒状体１の右側の端部）は、図示しない保持部材が圧入される。そのため、一般的に、保持部材が圧入された部位は、その圧入力によって筒状体１の貫通孔１ａの径が収縮する方向に力が作用することになる。これに対し、フェルールＸでは、保持部材に圧入された場合、貫通孔１ａの径が収縮される前に、溝１ｃの幅が縮む、すなわち、筒状体の内周面の変形を溝１ｃで吸収することができるため、径方向の貫通孔１ａの径の収縮を低減することができる。なお、フェルールＸでは、間隙部を筒状体１の一端面に開口する溝１ｃとしているが、本発明ではこのような形態に限定されることなく、単に貫通孔１ａの収縮を低減するという目的であれば、たとえば筒状体１が圧入される部位における筒状体１の内部に間隙部を設けてもよい。また、溝１ｃの深さは、フェルールＸの圧入部位の長さと同等もしくはそれよりも長ければよい。
【００２０】
さらに、溝１ｃは、図１（ｂ）に示すように、筒状体１の軸方向と直交する方向で断面視して、筒状体１の内孔を取り囲む環形状とすれば、いずれの方向であっても貫通孔１ａの収縮を低減することができるため、貫通孔１ａの縮径を有効に低減することができる。
【００２１】
次に、フェルールＸの他の実施形態について図２および図３を参照しつつ説明する。図２（ａ）で示された実施形態は、間隙部に相当する溝１ｃが、筒状体１の一端面（圧入部位側）に向かって、径が大きくなるテーパ形状である点で図１（ａ）に示された実施形態と相違する。このように、溝１ｃをテーパ形状にすれば、筒状体１が圧入される端部の肉厚が薄くなる。その結果、この実施形態は、筒状体１の上記端部における剛性を弱めることができるため、筒状体１を保持部材に圧入する際の初期の圧入力が小さくできることにより、圧入工程の簡易化という観点から好適である。特に、筒状体１をセラミックスで構成する場合は、筒状体１を保持部材に圧入する際に、保持部材の内周面が筒状体１の端面により削られ、バリが発生する場合があり、該バリにより、後に挿入される光ファイバを損傷させる可能性があることから、初期の圧入力を弱める形態が好ましい。また、図２（ｂ）で示された実施形態は、溝１ｃ（凹部）の底面と側面が曲面１ｄでつながっている点で図１（ａ）に示された実施形態と相違する。このように、溝１ｃの底面と側面とを曲面でつなぐように形成すれば、筒状体１を保持部材に圧入した際に、溝１ｃの底面と側面との境界部にかかる応力集中を緩和することができるため、該境界部における破損を低減することができる。
【００２２】
また、図３示された実施形態は、溝１ｃに前記筒状体に比し硬度の小さい弾性部材を配した点で図１（ａ）に示された実施形態と相違する。このように、溝１ｃに筒状体１よりも硬度の小さい弾性部材を配することにより、溝１ｃに存在する空気の量を低減することができる。この実施形態は、以下のような事情により、好適な効果を奏する。筒状体１は保持部材に圧入した後、光ファイバを筒状体１の貫通孔１ａに挿入し、エポキシ系接着剤で接着固定する。この時、溝１ｃに空気が存在すると、該空気が移動し、硬化した接着剤中に気泡として残ることがある。特に、この気泡が光ファイバ近傍に残った場合、その後の長期信頼性に悪影響を与える場合がある。そこで、溝１ｃに弾性部材を配することにより、空気の量を低減させて、上述した気泡の発生を抑制することができる。なお、弾性部材の硬度については、ＪＩＳ  Ｋ７２０７に規定されるロックウェル硬さ試験法で測定することができる。また、硬度の低い弾性材料としては、シリコン系等のゴム、コーキング材、ホットメルトワックス、熱硬化性樹脂、或いは各種のりの類も有効である。
【００２３】
次に、フェルールの製造方法の一例について説明する。なお、ここでは、フェルールをジルコニアセラミックスで構成する場合について説明する。まず、ジルコニアの粉末原料とイットリア、アルミナおよびシリカ等の副成分とバインダとを混合し、押し出し成形法にて筒状に成形した後に１３００〜１５００℃で焼成し、ジルコニア焼結体からなる筒状体を形成する。最後に、筒状体を固定もしくは回転させながら、筒状体の端面にダイヤモンド砥石を有する切削工具を当てつけ、コーン１ｂおよび溝１ｃを形成することにより、フェルールＸを作製する。ダイヤモンド砥石としては、先端が尖った細いダイヤモンドバイト、または形成するコーンや溝と同形状の超鋼材にダイヤモンド砥粒をメッキ付けしたカップ砥石等が有効である。また、図２（ａ）で示したテーパ状の溝１ｃを形成するのであれば、先端よりも基端部を太くしたダイヤモンド砥石を利用すればよい。また、図２（ｂ）で示した溝１ｃを形成するのであれば、砥石の先端をＲ面とすればよい。
【００２４】
なお、上記した製法では、セラミックスの焼結後にコーン１ｂおよび溝１ｃを形成しているが、焼成前の成形体の段階で形成してもよく、本製法であれば、焼結体よりも軟らかい成形体の状態で加工するため、比較的弱い力であっても溝等を形成することができる。また、フェルールは、押し出し成形方法以外でも、たとえばプレス成形やインジェクション成形等でも作製可能である。
【００２５】
次に、本発明のホルダ付フェルールの実施形態について図５を参照しつつ説明する。
【００２６】
図５は本発明のホルダ付フェルールに係る実施形態を示す断面図である。ホルダ付フェルールＹは、フェルールＸと筒状の保持部材３とを備えている。
【００２７】
保持部材３は、フェルールＸの一端部を保持する機能を有し、フェルールＸの一端部（筒状体１の一端部）が圧入される圧入部位３ａ’を有した貫通孔３ａが形成されている。この保持部材３は、たとえばＳＵＳ３０３等のステンレス鋼、あるいは亜鉛と銅との合金で構成される。この保持部材３は、たとえば切削加工、または金型を用いたＭＩＭ（メタルインジェクションモールディング）等の方法によって作製される。
【００２８】
ホルダ付フェルールＹによれば、フェルールＸの保持部材３が圧入された部位における貫通孔１ａの径の収縮を低減することができるため、圧入部位において、光ファイバに過度な力が作用するのを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係るフェルールを示すものであり、（ａ）はフェルール全体の断面図、（ｂ）はフェルールの軸方向に直交する方向の断面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は、本発明のフェルールの実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明のフェルールの実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明のホルダ付フェルールの実施形態を示す断面図である。
【図５】従来のホルダ付フェルールを示す断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１・・・筒状体
１ａ・・貫通孔
１ｂ・・コーン
１ｃ・・溝
１ｄ・・曲面部
２・・・弾性部材
３・・・保持部材
３ａ・・貫通孔
３ａ’・・圧入部位
【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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