JP6011199B2 - 光コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、光コネクタに関するものである。

光送信機や光受信機、光送受信機には、予め光ファイバが取り付けられた状態で提供されるタイプのものがある。例えば、モジュール状の本体から光ファイバが直接引き出されているピグテール型と呼ばれるタイプのものがある。ピグテール型は、非常に小型の光送信機や光受信機、長距離用の高級機などに用いられる。光送信機や光受信機を他の機器等に光接続する際には、光送信機や光受信機から延びる光ファイバの先端に光コネクタ（コネクタ部）を設け、光接続するのが一般的である。例えばピグテール型では、通常、モジュール状の本体から引き出された光ファイバの先端に光コネクタ（プラグ部分）が予め取り付けられている。

光コネクタとしては、ＳＣ（Single fiber Coupling）コネクタやＭＵ（Miniature Universal coupling）コネクタなどが一般に知られている。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、特許文献１，２がある。

特開２００４−３１７８６３号公報 特開２００５−１９６０８０号公報

近年、光通信技術が様々な用途に応用されてきている。その中で、光送信機や光受信機から延びる光ファイバを、例えば径の小さい穴（例えば１〜２ｍｍ程度の径の穴）などの狭い場所に通すように配線する必要がある場合が出てきている。

光コネクタとしてＳＣコネクタやＭＵコネクタを用いる場合、ＳＣコネクタやＭＵコネクタのコネクタ部（プラグ部分）は径の小さい穴など狭い場所を通すことができないので、光ファイバを径の小さい穴など狭い場所に通した後に、光ファイバにコネクタ部（プラグ部分）を取り付ける作業を行わなければならない。さらに、ピグテール型の光送信機や光受信機では、光ファイバの先端に予めコネクタ部（プラグ部分）が取り付けられているため、径の小さい穴など狭い場所を通す際に、一旦、コネクタ部（プラグ部分）を取り外す必要がある。ＳＣコネクタやＭＵコネクタのコネクタ部（プラグ部分）の取り付け作業には、当然ながら時間と手間がかかる。従って、光送信機や光受信機を他の機器に光接続する作業に時間と手間がかかる。

また、光ファイバを過酷な環境（例えば、高圧環境や高温環境、あるいは繰り返し屈曲を受ける環境など）で使用する場合、光ファイバの取り替えを比較的頻繁に行わなければならない。上述のように、径の小さい穴など狭い場所に光ファイバを通す配線を行う場合、光ファイバを取り替える際にコネクタ部を取り外す必要が生じる。しかし、従来のＳＣコネクタやＭＵコネクタでは、コネクタ部を分解（あるいは破壊、切断）しなければコネクタ部を取り外せず、コネクタ部の取り外しに手間と時間がかかる。さらに、光ファイバの取り替え後に再びコネクタ部を取り付けなければならず、その取り付け作業にも時間と手間がかかってしまう。

本発明は上記事情に鑑み為されたものであり、径の小さい穴など狭い場所に光ファイバを通す配線を行う場合であっても、光接続の作業や光ファイバの取り替え作業を容易とすることが可能な光コネクタを提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、第１光ファイバの先端部に第１フェルールを取り付けた第１フェルール付き光ファイバに、前記第１フェルールを覆うように設けられる第１ハウジングを有する第１コネクタ部と、第２光ファイバの先端部に第２フェルールを取り付けた第２フェルール付き光ファイバに、前記第２フェルールを覆うように設けられる第２ハウジングを有する第２コネクタ部と、を有し、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとを嵌合させ固定することで、前記第１フェルールと前記第２フェルールとがフィジカルコンタクト接続され、前記第１光ファイバと前記第２光ファイバとが光学的に接続される光コネクタであって、前記第１ハウジングは、その側面に前記第１光ファイバを通すための溝あるいは切り込みを有し、前記第１フェルール付き光ファイバを側方から着脱可能に構成されている光コネクタである。

前記両ハウジングの一方は、側面から外側に突出する突起を有し、前記両ハウジングの他方には、側面に前記突起を係止する鉤状の溝が形成されており、前記両ハウジングを嵌合させる際に、前記両ハウジングを相対的に回転させることで、前記突起を前記鉤状の溝に係止して、前記両ハウジングを固定するように構成されてもよい。

前記両ハウジングを相対的に回転させる際に、前記両フェルールが相対的に回転しないようにする回転止め手段を備えてもよい。

前記第２フェルールには、前記第２フェルールよりも径が大きい第２金具が設けられており、前記第２コネクタ部は、前記第２フェルールの先端に取り付けられ、前記両ハウジングの嵌合時に前記第１フェルールをガイドする割りスリーブと、前記第２金具と前記第２ハウジングの基端側の内壁との間に設けられ、前記第２フェルールを先端側に付勢し、前記両ハウジングの嵌合時に前記第２フェルールを前記第１フェルールに押しつけるためのバネ部材と、少なくとも前記割りスリーブの先端を覆うように設けられると共に、前記第２フェルールの軸方向にスライド自在に前記第２ハウジングに係止され、前記第１ハウジングを着脱する際の前記割りスリーブの脱落を防止すると共に、前記バネ部材による前記第２フェルールの先端側への移動を規制するためのスリーブカバーと、を備えていてもよい。

前記第１フェルールには、前記第１フェルールよりも径が大きい第１金具が設けられており、前記両ハウジングの嵌合時に、前記第１金具を前記第１ハウジングの基端側の内壁で支持し、前記第１フェルールを前記第２フェルールに押しつけて前記両フェルールをフィジカルコンタクト接続するように構成してもよい。

本発明によれば、径の小さい穴など狭い場所に光ファイバを通す配線を行う場合であっても、光接続の作業や光ファイバの取り替え作業を容易とすることが可能な光コネクタを提供できる。

本実施の形態に係る光コネクタを示す図であり、（ａ）は両ハウジングを嵌合させる前の断面図、（ｂ）は両ハウジングを嵌合させたときの断面図、（ｃ）は第１ハウジングの斜視図、（ｄ）はスリーブカバーの斜視図、（ｅ）は第２ハウジングの斜視図である。 図１の光コネクタにおける第２コネクタ部の分解断面図である。 本発明において、回転止め手段の一例を示す図である。 本発明の一変形例に係る光コネクタを示す図であり、（ａ）は両ハウジングを嵌合させる前の断面図、（ｂ）は両ハウジングを嵌合させたときの断面図である。 図４の光コネクタの第２ツメの変形例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

図１は、本実施の形態に係る光コネクタを示す図であり、（ａ）は両ハウジングを嵌合させる前の断面図、（ｂ）は両ハウジングを嵌合させたときの断面図、（ｃ）は第１ハウジングの斜視図、（ｄ）はスリーブカバーの斜視図、（ｅ）は第２ハウジングの斜視図である。図２は、第２コネクタ部の分解断面図である。

図１および図２に示すように、光コネクタ１は、第１コネクタ部（プラグホルダ）２と第２コネクタ部（プラグロッカー）３とを有している。

第１コネクタ部２は、第１光ファイバ４の先端部に第１フェルール５を取り付けた第１フェルール付き光ファイバ６に、第１フェルール５を覆うように第１ハウジング７を設けて構成される。

第２コネクタ部３は、第２光ファイバ８の先端部に第２フェルール９を取り付けた第２フェルール付き光ファイバ１０に、第２フェルール９を覆うように第２ハウジング１１を設けて構成される。

光コネクタ１では、第１ハウジング７と第２ハウジング１１とを嵌合させ固定することで、第１フェルール５と第２フェルール９とがフィジカルコンタクト（ＰＣ）接続され、第１光ファイバ４と第２光ファイバ８とが光学的に接続されるものである。

光ファイバ４，８は、一方が光送信機に、他方が光受信機に光学的に接続されている。ここでは、第１光ファイバ４が、光送信機または光受信機から直接延出されるものであり、かつ、径の小さい穴（例えば１〜２ｍｍ程度の径の穴）などの狭い場所に配線されるものであるとする。

第１フェルール５には、第１フェルール５よりも径が大きい第１金具５ａが一体に設けられており、第２フェルール９には、第２フェルール９よりも径が大きい第２金具９ａが一体に設けられている。金具５ａ，９ａは、フェルール５，９の略中央部に固定されている。フェルール５，９に金具５ａ，９ａを設けたものは、金具付きフェルールとして一般に用いられているものである。

まず、第１コネクタ部２について説明する。

本実施の形態に係る光コネクタ１では、第１ハウジング７は、その側面に第１光ファイバ４を通すための溝２１（あるいは切り込み）を有し、第１フェルール付き光ファイバ６を側方から着脱可能に構成されている。

本実施の形態では、第１ハウジング７の側面に、第１フェルール５の軸方向（図１（ｃ）の左右方向）に沿って一直線状に溝２１を形成し、第１ハウジング７を横断面視でＣ字状に形成した。溝２１の幅は、第１光ファイバ４を容易に通すことができる程度の幅とすればよい。

第１ハウジング７の先端部には、第１フェルール５と第１金具５ａを収容する中空部７ａが形成されている。中空部７ａよりも基端側の第１ハウジング７には、中空部７ａと連通し第１光ファイバ４と第１フェルール５を通す貫通孔７ｂが形成されている。中空部７ａの径は、第１金具５ａの外径よりも若干大きく形成される。また、貫通孔７ｂの径は、第１フェルール５の外径よりも若干大きく形成される。貫通孔７ｂの基端部は、基端に向けて徐々に径が大きくなるテーパ状に形成されている。

また、第１ハウジング７は、その先端部の外径が階段状に小さくなるように形成されており、その先端部の側面から外側に突出するように突起１２が形成されている。本実施の形態では、第１ハウジング７の先端部の対向する位置に２つの突起１２を形成したが、突起１２の位置や数はこれに限定されるものではない。突起１２は、後述するバヨネット機構を構成するものである。

第１ハウジング７の外径（基端側の径が大きい部分の外径）は、３〜５ｍｍ程度と非常に小さい。詳細は後述するが、バヨネット機構では両ハウジング７，１１を相対的に回転させる必要があるため、第１ハウジング７の表面（基端側の径が大きい部分の外表面）には、周方向に所定の間隔で細かい凹凸が形成され、滑り止め１３が形成されている。

本実施の形態では、第１光ファイバ４の先端部に第１フェルール５を予め取り付けておき、第１フェルール付き光ファイバ６として扱う。この第１フェルール付き光ファイバ６を、径の小さい穴など狭い場所を通して配線した後、第１フェルール５の後方の光ファイバ４を溝２１に通し、第１金具５ａを中空部７ａに収容する（つまり、第１ハウジング７の側方から第１フェルール付き光ファイバ６を装着する）と、第１コネクタ部２が得られる。

第１光ファイバ４を交換する際には、中空部７ａから前方（図１（ａ）の右方向）に第１金具５ａを取り出し、第１フェルール５の後方の光ファイバ４を溝２１に通して、第１ハウジング７の側方から第１フェルール付き光ファイバ６を取り外すようにすればよい。

本実施の形態では、第１ハウジング７としてプラスチックからなるものを用いたが、これに限らず、例えば金属からなるものを用いることも可能である。

また、本実施の形態では、第１ハウジング７を指で押しても歪まない程度の肉厚に形成したが、例えば、溝２１と対向する部分の肉厚を薄くして屈曲可能とし、溝２１が開くように構成することも可能である。さらには、溝２１と対向する部分の第１ハウジング７を切断して、第１ハウジング７を２分割構成とすることも可能である。

次に、第２コネクタ部３について説明する。

第２コネクタ部３は、第２フェルール９の先端に取り付けられ、両ハウジング７，１１の嵌合時に第１フェルール５をガイドする割りスリーブ１４と、第２金具９ａと第２ハウジング１１の基端側の内壁１１ａとの間に設けられ、第２フェルール９を先端側に付勢し、両ハウジング７，１１の嵌合時に第２フェルール９を第１フェルール５に押しつけるためのバネ部材１５と、少なくとも割りスリーブ１４の先端を覆うように設けられると共に、第２フェルール９の軸方向（図１（ａ）の左右方向）にスライド自在に第２ハウジング１１に係止され、第１ハウジング７を着脱する際の割りスリーブ１４の脱落を防止すると共に、バネ部材１５による第２フェルール９の先端側への移動を規制するためのスリーブカバー１６と、を備えている。

割りスリーブ１４は、横断面視でＣ字状に形成されており、その一方の端部から、第２フェルール９の先端部が挿入されている。両ハウジング７，１１を嵌合させると、第１フェルール５の先端部が割りスリーブの他方の端部から挿入され、両フェルール５，９の先端同士が突き合わせられてフィジカルコンタクト接続がなされることになる。

バネ部材１５は、両ハウジング７，１１の嵌合時に第２フェルール９を第１フェルール５に押しつけてフィジカルコンタクト接続をするためのものである。フィジカルコンタクト接続では、両フェルール５，９を強く押さえつけることが要求されるため、バネ部材１５としては、少なくともフィジカルコンタクト接続に必要な押圧力を付与できるものを選択する必要がある。

スリーブカバー１６は、円筒状に形成され、その基端側の端部にフランジ状に拡径された拡径部１６ａが形成されている。スリーブカバー１６の内径は割りスリーブ１４の外径より若干大きく形成されており、スリーブカバー１６の中空部に割りスリーブ１４と第２フェルール９の先端部が収容されている。スリーブカバー１６の先端部には、内径の小さい（割りスリーブ１４の内径と略同じ内径）のストッパ部１６ｂが形成され、割りスリーブ１４の脱落を防止するようになっている。スリーブカバー１６は、断面Ｃ字状に形成された割りスリーブ１４の隙間からゴミが混入してしまうことを抑制する役割も兼ねている。

スリーブカバー１６は、その拡径部１６ａが第２ハウジング１１の内周面に形成されたツメ１９に係止されており、これにより、バネ部材１５の押圧によるスリーブカバー１６の先端側への移動が規制されるようになっている。スリーブカバー１６の基端には第２金具９ａが当接しており、スリーブカバー１６は第２金具９ａを介してバネ部材１５により先端側へ付勢された状態となっている。本実施の形態では、スリーブカバー１６としてプラスチックからなるものを用いたが、これに限らず、例えば金属からなるものを用いてもよい。

第２ハウジング１１の側面には、第１ハウジング７の突起１２を係止する鉤状の溝（以下、鉤溝という）１７が形成されている。第１ハウジング７の突起１２と、第２ハウジング１１の鉤溝１７とで、バヨネット機構が構成される。

本実施の形態では、第２フェルール９の軸方向に沿って延びる軸方向ガイド部１７ａと、軸方向ガイド部１７ａの基端部から周方向に延びる回転方向ガイド部１７ｂと、回転方向ガイド部１７ｂの先端部において第２ハウジング１１の先端側に向かって凸状に湾曲するように形成され、回転方向ガイド部１７ｂと一体に形成されたロック部１７ｃと、からなる鉤溝１７を形成した。鉤溝１７は、側面視で略Ｌ字状（ロック部１７ｃに相当する部分が膨らんだＬ字形状）に形成されている。

第２ハウジング１１の表面（外表面）には、第１ハウジング７と同様に、周方向に所定の間隔で細かい凹凸が形成され、滑り止め１８が形成されている。また、本実施の形態では、第２ハウジング１１を金型を用いてプラスチックで形成したため、金型による成型でツメ１９を成型可能とするために、第２ハウジング１１に穴２０が形成されている。なお、第２ハウジング１１の材質は、これに限定されるものではなく、例えば金属でもよい。第２ハウジング１１の外径は、第１ハウジング７の外径と略同じであり、３〜５ｍｍ程度である。

両ハウジング７，１１を嵌合させる際には、まず、突起１２を鉤溝１７の軸方向ガイド部１７ａに挿入し、第１ハウジング７の先端部を第２ハウジング１１内に押し込む。このとき、第１フェルール５が割りスリーブ１４内に挿入されると共に、第１フェルール５と第２フェルール９の先端同士が突き合わせられる。

この状態で第１ハウジング７を第２ハウジング１１側にさらに押し込むと、バネ部材１５のバネ力に抗して、第１ハウジング７の先端部が第２ハウジング１１内に押し込まれる（第２フェルール９、割りスリーブ１４、スリーブカバー１６が基端側に押し込まれる）。

第１金具５ａは第１ハウジング７の基端側の内壁（中空部７ａの基端側の内壁）７ｃで支持されているため、両フェルール５，９を突き合わせた状態でさらに第１ハウジング７を第２ハウジング１１側に押し込むと、バネ部材１５のバネ力により第１フェルール５を第２フェルール９に押しつけた状態となり、両フェルール５，７がフィジカルコンタクト接続される。

突起１２を軸方向ガイド部１７ａの端まで挿入した後、両ハウジング７，１１を相対的に回転させ、突起１２を回転方向ガイド部１７ｂに沿って周方向に移動させる。その後、第１ハウジング７を第２ハウジング１１側に押し込む力を解放すると、突起１２は、バネ部材１５の押圧力により第２ハウジング１１の先端側に移動し、ロック部１７ｃに収容される。これにより、突起１２が鉤溝１７に係止され、両ハウジング７，１１が固定される。両ハウジング７，１１を固定したときの光コネクタ１の全体の長さは、例えば３０〜４０ｍｍ程度である。

なお、両ハウジング７，１１を相対的に回転させる際には、両フェルール５，９は押圧された状態となっているため、ハウジング７，１１の回転に伴い両フェルール５，９が相対的に回転してしまうと、フェルール５，９の先端に傷が付くなどして不具合が発生する可能性がある。そこで、両ハウジング７，１１を相対的に回転させる際に、両フェルール５，９が相対的に回転しないようにする回転止め手段を備えるようにしてもよい。

回転止め手段の構造は特に限定するものではないが、例えば、図３に示すように、第１金具５ａに先端側に突出する突起３１を設けると共に、スリーブカバー１６の先端に突起３１を収容する溝３２を設けることで、回転止め手段３０を構成することができる。なお、スリーブカバー１６の先端に突起、第１金具５ａに溝を形成しても構わない。この他にも、例えば、第１フェルール５や第１金具５ａと第１ハウジング７間の摩擦を低減し、第１フェルール５や第１金具５ａが第１ハウジング７に対して回転し易くすることで、両フェルール５，９の相対的な回転を抑制することも可能である。

本実施の形態の作用を説明する。

本実施の形態に係る光コネクタ１では、第１ハウジング７が、その側面に第１光ファイバ４を通すための溝（あるいは切り込み）２１を有し、第１フェルール付き光ファイバ６を側方から着脱可能に構成されている。

このように構成することで、第１フェルール付き光ファイバ６を径の小さい穴など狭い場所に配線した後、容易に第１フェルール付き光ファイバ６の先端に第１ハウジング７を装着し、第２ハウジング１１に嵌合させることができる。また、第１光ファイバ４を交換する際には、容易に第１ハウジング７を取り外し、第１光ファイバ４を回収することが可能になる。

つまり、光コネクタ１によれば、径の小さい穴など狭い場所に光ファイバ（ここでは第１光ファイバ４）を通す配線を行う場合であっても、特別な工具を使用したりコネクタ部の分解や無理な変形、切断等を行うことなく、光接続の作業や光ファイバの取り替え作業を容易に行うことが可能になる。

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

例えば、上記実施の形態では、第１ハウジング７に突起１２、第２ハウジング１１に鉤溝１７を形成したが、逆に、第１ハウジング７に鉤溝、第２ハウジング１１に突起を形成するようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、突起１２と鉤溝１７とからなるバヨネット機構により両ハウジング７，１１を固定したが、両ハウジング７，１１を固定する機構については、これに限定されるものではない。

例えば、図４（ａ），（ｂ）に示す光コネクタ４０のように、第１ハウジング７の先端部の外周に第１ツメ４１を形成すると共に、第２ハウジング１１の内周面に第１ツメ４１を係止する第２ツメ４２を形成し、両ハウジング７，１１を嵌合させた際にツメ４１，４２が互いに係止し合って両ハウジング７，１１を固定するよう構成してもよい。ただし、この場合、バネ部材１５のバネ力に対向できずツメ４１，４２の係止が外れてしまう場合もあるので、両ハウジング７，１１を嵌合した状態でツメ４１，４２の周囲を覆うように（第２ハウジング１１の先端部の外方への変形を抑制するように）、第１ハウジング７の周囲にスライド自在に筒状体４３を設けることが望ましい。

なお、図５に示すように、第２ツメ４２を、内周面から斜めに起立する切片で構成してもよい。このように構成することで、第２ハウジング１１の先端部の外方への変形が発生し難くなるので、筒状体４３を省略することも可能になる。

さらに、上記実施の形態では、第２コネクタ部３から延びる第２光ファイバが光送信機または光受信機と光学的に接続される場合を説明したが、第２コネクタ部３自体が光送信機または光受信機であってもよい。つまり、第２コネクタ部３は、光送信機能や光受信機能を内蔵したものであってもよい。

１ 光コネクタ
２ 第１コネクタ部
３ 第２コネクタ部
４ 第１光ファイバ
５ 第１フェルール
５ａ 第１金具
６ 第１フェルール付き光ファイバ
７ 第１ハウジング
８ 第２光ファイバ
９ 第２フェルール
９ａ 第２金具
１０ 第２フェルール付き光ファイバ
１１ 第２ハウジング
１２ 突起
１３ 滑り止め
１４ 割りスリーブ
１５ バネ部材
１６ スリーブカバー
１７ 鉤溝（鉤状の溝）
１８ 滑り止め
１９ ツメ

Claims (4)

1. 第１光ファイバの先端部に第１フェルールを取り付けた第１フェルール付き光ファイバに、前記第１フェルールを覆うように設けられる第１ハウジングを有する第１コネクタ部と、
   第２光ファイバの先端部に第２フェルールを取り付けた第２フェルール付き光ファイバに、前記第２フェルールを覆うように設けられる第２ハウジングを有する第２コネクタ部と、を有し、
   前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとを嵌合させ固定することで、前記第１フェルールと前記第２フェルールとがフィジカルコンタクト接続され、前記第１光ファイバと前記第２光ファイバとが光学的に接続される光コネクタであって、
   前記第１フェルールには、前記第１フェルールよりも径が大きい第１金具が設けられており、
   前記第２フェルールには、前記第２フェルールよりも径が大きい第２金具が設けられており、
   前記第２コネクタ部は、前記第２金具と前記第２ハウジングの基端側の内壁との間に設けられ、前記第２フェルールを先端側に付勢し、前記両ハウジングの嵌合時に前記第２フェルールを前記第１フェルールに押しつけるためのバネ部材を備え、
   前記両ハウジングの嵌合時に、前記第１金具を前記第１ハウジングの基端側の内壁で支持し、前記第１フェルールを前記第２フェルールに押しつけて前記両フェルールをフィジカルコンタクト接続するように構成し、
   前記第１ハウジングは、その側面に前記第１光ファイバを通すための溝あるいは切り込みを有し、前記第１フェルール付き光ファイバを側方から着脱可能に構成されている
   ことを特徴とする光コネクタ。
2. 前記両ハウジングの一方は、側面から外側に突出する突起を有し、
   前記両ハウジングの他方には、側面に前記突起を係止する鉤状の溝が形成されており、
   前記両ハウジングを嵌合させる際に、前記両ハウジングを相対的に回転させることで、前記突起を前記鉤状の溝に係止して、前記両ハウジングを固定するように構成される
   請求項１記載の光コネクタ。
3. 前記両ハウジングを相対的に回転させる際に、前記両フェルールが相対的に回転しないようにする回転止め手段を備える
   請求項２記載の光コネクタ。
4. 前記第２コネクタ部は、
   前記第２フェルールの先端に取り付けられ、前記両ハウジングの嵌合時に前記第１フェルールをガイドする割りスリーブと、
   少なくとも前記割りスリーブの先端を覆うように設けられると共に、前記第２フェルールの軸方向にスライド自在に前記第２ハウジングに係止され、前記第１ハウジングを着脱する際の前記割りスリーブの脱落を防止すると共に、前記バネ部材による前記第２フェルールの先端側への移動を規制するためのスリーブカバーと、を備えている
   請求項１〜３いずれかに記載の光コネクタ。