JPH0778568B2 - 光コネクタプラグ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光コネクタに関し、特に装置内部のようにコネ
クタに大きな引っ張り力の加わらない接続領域に用いら
れることが有用な光コネクタプラグに関するものであ
る。

（従来の技術） 近年、光通信用の高性能な光コネクタが種々開発されて
きている。

光コネクタのアダプタとプラグの締結方式には、ねじロ
ック、バイヨネットロック、プッシュオンロック等が用
いられている。プッシュオンロック方式の光コネクタは
プラグ挿抜動作が軸方向のみでよい非回転式なのでねじ
ロック、バイヨネットロックなどに比べて操作空間が小
さく高密度実装に適する。電子通信学会技術報告CS85-1
28「低コスト、高性能プッシュオン光コネクタ」に述べ
られているように、従来のプッシュオンロックの光コネ
クタでは、アダプタのハウジング内に、突起と係止爪と
を有する片持梁状の弾性係止片を備えている。プラグは
フェルールを浮動させて内蔵かるとともに弾性係止片の
係止爪を完全に係止する凹部を有するプラグフレームと
プラグフレームの外面上に摺動可能に装着され、後退に
際し弾性係止片を開いて係止爪と凹部の係止を解除する
ツマミとを備えている。又光ファイバはフェルールに挿
入固定され、光コードのケブラと外被はプラグフレーム
に固定されている。

このような構成になっているので、プラグとアダプタが
締結された状態で光コードが引張られた場合は、引張力
はケブラを通してプラグフレーム、プラグフレームの凹
部、係止爪、弾性係止片、アダプタのハウジングと伝わ
る。このときフェルールはプラグフレーム内で浮動して
いるので、上述の引張力がフェルールに加わることはな
くフェルール同士の結合は保たれる。よって光信号が減
少することもない。

このようにプッシュオンロックの光コネクタは光コード
に大きな引張力（例えば10kg程度）が加わっても安定な
光接続特性が維持できるようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、光技術の応用拡大に伴い、装置内部でも光コ
ネクタが高密度に実装されるようになると考えられる。
このような領域では上述のようにねじロック、バイヨネ
ットロックなどに比べプッシュオンロック方式が適応し
ている。しかし光コードに大きな引張力が加わることは
ほとんどないので、従来のプッシュオンロック方式の光
コネクタのように大きな引張力に耐えるように設計する
必要はない。したがって、フェルールをプラグフレーム
内で浮動させる従来のプッシュオンロック方式の光コネ
クタは、上述のような適用領域においては部品点数が多
い問題点があった。また、フェルールとプラグフレーム
を分離しているため、フェルールと光ファイバの接着固
定が完了した後に、プラグフレームとケブラ、外被を接
着固定しなければならないため、組立時間が長くなる問
題点があった。

本発明の目的はこれらの問題点に鑑み、装置内部のよう
にコネクタに大きな引張力が加わらない接続領域に用い
るに適し、しかも部品点数も少なく安価で、組立時間も
短い簡易型の光コネクタプラグを提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決するため、ハウジング内に突
起と係止爪を有する片持梁状の弾性係止片を少なくとも
１個備えたアダプタに挿入される光コネクタプラグにお
いて、フェルール、及び該フェルールと一体成形された
プラグフレームと、前記プラグフレームの外面上に摺動
可能に装着したツマミと、前記プラグフレームと前記ツ
マミとの間に介在し、該フェルールを軸方向先端側に向
かって付勢する一方、該フェルールが前記アダプタに挿
入固定されたとき該ツマミを軸方向後端側に向かって付
勢するバネとを備え、前記ツマミは、前記アダプタへの
挿入に際し前記弾性係止片の突起を外方に押圧して通過
せしめ、挿入固定に際し該ツマミを軸方向先端側に向か
って付勢するよう前記弾性係止片の突起を係止させ、引
抜きに際して前記突起を外方に押圧して通過せしめる斜
面部を有する。

（作用） 本発明によれば、プラグフレームと、フェルールが一体
形成されているので、組立部品点数が少なくなり、プラ
グが安価となる。またフェルールと光ファイバの接着固
定およびプラグフレームと光コードのケブラ、外被との
接着固定が同時にできるので組立時間が短くなる。

また、プラグフレームはツマミとの間に介在されたバネ
により軸方向先端側に向かって付勢される。フェルール
の接続が完了した後は、このバネの付勢力がツマミを軸
方向後端側に向かって逆方向に付勢する一方、弾性係止
片の突起がツマミの斜面部に当たってツマミを軸方向先
端側に向かって付勢する。従って、この両者の付勢力が
平衡する点でプラグがアダプタに係止され、弾性係止片
の付勢力に抗してプラグをアダプタから引き抜く際に
は、このバネの付勢力が引き抜き方向に作用してスムー
スに引き抜くことができる。

以上の様なアダプタとプラグの係止方法をもつことによ
り、従来のプッシュオン光コネクタと共通のアダプタが
使え、フェルールがプラグフレームに含まれる簡易型で
ありながら、安定な接続特性をもつ光コネクタが実現で
きる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示し、１はプラグ、２はプ
ラグフレーム、2aはフェルール、2bは突起、2cは凹部、
2dは段部、３はバネ、４はツマミ、4a,4bは突起、4c,4d
は斜面部、５はフード、６は光ファイバ、７は光コード
である。フェルール2aはプラグフレーム２とプラスチッ
クで一体成形されている。プラグフレーム２の外面上に
はツマミ４が前後に摺動可能に装着されている。プラグ
フレーム２の突起2bはツマミ４の前方の突起4aに当り、
プラグフレーム２がツマミ４から抜けないようにしてい
る。プラグフレーム２の段部2dとツマミ４の後方の突起
4bの間にはバネ３があり、プラグフレーム２を前方に押
してフエルール2aに押圧力を加えている。プラグフレー
ム２の突起2bと段部2dの間には凹部2cがある。

第２図は第１図のツマミをさらに詳しく示す斜視図であ
る。ツマミ４は角筒状の形状を有し、その上下面の前方
寄りにはそれぞれ開口部4eが形成されている。また、上
下面の前方寄りの両側には斜面部4c,4dが形成されてい
る。

第３図は第１図に示したプラグを２個両側からアダプタ
に挿入して結合した光コネクタの断面図を示す。第３図
において８はアダプタ、９はハウジング、9aはハウジン
グ９内を上下方向に延びる支持部材、10は弾性係止片、
11は整列スリーブで、弾性係止片10は支持部材9aの上部
及び下部の両側に片持梁状に設けられ、また整列スリー
ブ11は支持部材9aの中央を貫通する如く設けられてい
る。θは斜面部4dの傾斜角度である。又本実施例に用い
るアダプタは従来のプッシュオン光コネクタに用いられ
るものと同じである。

第４図は第３図のアダプタ８の弾性係止片10をより詳し
く示す斜視図である。弾性係止片10の先端部には係止爪
10bと、両側方に突出する突起10aが形成されている。

本実施例の光コネクタのプラグを組立てるには、まず光
ファイバ６をフェルール2aに、光コード７のケブラと外
被をプラグフレーム２に同時に接着固定し、フェルール
2aの端面を鏡面に研磨する。プラグフレーム２の後端か
らバネ3,ツマミ４の順にプラグフレーム２に押し込み、
ツマミ４の突起4aの斜め部分がプラグフレーム２の段部
2dと突起2bを乗り越えて、ツマミ４がプラグフレーム２
に装着される。最後に、プラグフレーム２の後端にゴム
フード５を取り付ける。

次に動作について説明する アダプタ８にプラグ１を挿入するときは、ツマミ４をも
ってプラグ１を前進させる。これにより、弾性係止片10
の突起10aがツマミ４の斜面部4cに沿って登り、弾性係
止片10が開かれて、プラグ１がアダプタ８に挿入され
る。さらに挿入すると、突起10aはツマミ４の斜面部4d
を下り、途中の一点で係止される。

第３図はこの状態を示している。この係止点はバネ３に
よってツマミ４を後方に押す力と、弾性係止片10のたわ
みによって突起10a,斜面部4dを介してツマミ４を前方に
押す力とが平衡する点である。

アダプタ８からプラグ１を引抜くときは、ツマミ４をも
ってプラグ１を後退させると弾性係止片10の突起10aは
斜面部4dに沿って登り、弾性係止片10が開かれてプラグ
１がアダプタ８から抜ける。

ここで斜面部4dの傾斜角度θは、大きいほど、すなわち
傾斜が急なほど弾性係止片10のたわみによって斜面部4
d,ツマミ４に加わる力は大きくなる。しかし傾斜角度θ
が大きくなるとプラグを引抜くときの引抜き力も大きく
なる。例えばθ＝90°では完全に係止された状態となり
抜けなくなる。したがって、傾斜角度θは弾性係止片10
のたわみによってプラグフレーム２に加わる力がバネの
反発力（例えば1kg程度）より若干大きくなるように選
ぶことが望ましい。これによりアダプタとプラグの締結
が維持される。なお弾性係止片10のたわみによってプラ
グフレーム２に加わる力は、周知の片持梁のたわみを表
わす式から容易に求められる。以下、弾性係止片のたわ
みによってプラグフレームに加わる力の計算例を示す。

片持梁状の弾性係止片10のたわみによってプラグフレー
ム２に加わる力ｆは次式で与えられる。

第５図（ａ）はツマミ４に弾性係止片10が係止されてい
る状態を示す説明図、第５図（ｂ）は弾性係止片10の断
面を示す図である。第５図（ａ）（ｂ）に示すように弾
性係止片10について、ωはたわみ量、Ｅはヤング率、ａ
は幅、ｔは厚さ、またｌは弾性係止片10の根元から突起
10aが斜面部4dと接触する点までの長さである。θはツ
マミ４の斜面部4dの傾斜角度、μは弾性係止片10の突起
10aとツマミ４の斜面部4dとの摩擦係数である。係数の
２は１プラグ当り弾性係止片が２個係止することによ
る。

一例として、ω＝0.75mm、Ｅ＝200kg/mm²、ａ＝4mm、ｔ
＝0.9mm、ｌ＝5.8mm、θ＝60°、μ＝0.14とすると、ｆ
＝2.7kgが得られる。又、弾性係止片10の材質、形状に
より、ほとんどたわみがない状態でも上述の1kg程度以
上の力ｆを得ることができる。

一方、光コードに引張力が加わったときは引張力がバネ
３の反発力（例えば1kg程度）以下と小さければプラグ
フレーム２は後退することはないので、アダプタとプラ
グの締結は維持されるとともにプラグフレーム２に一体
化されたフェルール2aも後退することはないので光接続
特性も安定に維持される。

バネ３の反発力より大きな力が加わったときはプラグフ
レーム２は後退するが、プラグフレーム２の突起2bが弾
性係止片10の係止爪10bで係止され、第３図に示した微
少距離ｄしか後退しない。このとき結合している他方の
プラグフレーム２が前進するので、バネ３が伸縮する時
間に相当する数ms以下の極めて短時間の瞬断を生じるの
で、その後は安定した光接続特性が維持される。

なお、第１図の実施例のプラグフレーム２ではフェルー
ル2aはプラグフレーム２と同一のプラスチック材料で一
体成形されている場合を示したが、フェルール2aが別の
材料からなり、プラグフレーム２と一体化されていても
よい。

第６図は第２の実施例を示しており、この実施例では、
プラグフレーム２がセラミックフェルール2eとプラスチ
ック製のプラグフレーム基部2fとからなり、互いに一体
化されている。このようなプラグフレーム２は周知のセ
ラミックフェルール2eを、インサートモールドにより成
形時にプラグフレーム基部2fと一体成形するか、または
セラミックフェルール2eをプラグフレーム基部2fに挿入
し、接着剤で固定して作成する。またセラミックフェル
ール2eは周知のセラミックキャピラリ形フェルール等を
用いてもよい。

第６図のフェルール2eが別の材料からなるプラグフレー
ム２を用いた実施例によれば、一般にプラスチックフェ
ルールに比べてセラミックフェルールやセラミックキャ
ピラリ形フェルールでは、穴径、外径、偏心等の寸法精
度がより高いフェルールができるので、本発明の光コネ
クタプラグの適用領域がさらに広くなる。

なお、本実施例に示すように本発明の光コネクタプラグ
が挿入されるアダプタは従来のプッシュオン光コネクタ
に用いられるアダプタと同じものでよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の光コネクタプラグではフ
ェルールとプラグフレームとが一体成形されており、し
かも、プラグフレームとツマミの間に介在したバネによ
り、フェルールの軸方向に押圧力を加えるようにしたも
のであり、部品点数を少なくするとともに、光コードへ
の引張力がバネの反発力以下であれば安定な光接続特性
が維持できるようになっている。また引張力がバネの反
発力以上であっても、瞬断が生じるのみでその後は安定
な光接続特性が維持できる。したがって、一体化により
プラグが安価になるとともに光ファイバとフェルールの
接着固定および光コードのケブラ、外被とプラグフレー
ムとの接着固定が同時に行なえるので組立時間が短くな
る利点がある。更に、バネの付勢力と弾性係止片の付勢
力が平衡する点でプラグがアダプタに係止され、弾性係
止片の付勢力に抗してプラグをアダプタから引き抜く際
には、このバネの付勢力が引き抜き方向に作用してスム
ースに引き抜くことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に示すプラグの断面図、第
２図は、第１図のツマミの詳細を示す斜視図、第３図
は、第１図に示したプラグを２個両側からアダプタに挿
入した状態を示す断面図、第４図は、第３図のアダプタ
の弾性係止片の要部を示す斜視図、第５図（ａ）は、ツ
マミに弾性係止片10が係止されている状態の説明図、第
５図（ｂ）は弾性係止片10の断面図、第６図は本発明の
他の実施例を示すプラグの断面図である。 １……プラグ、２……プラグフレーム、2a,2e……フェ
ルール、2b……突起、2c……凹部、2d……段部、2f……
プラグフレーム基部、３……バネ、４……ツマミ、4a,4
b……突起、4c,4d……斜面部、4e……開口部、５……フ
ード、６……光ファイバ、７……光コード、８……アダ
プタ、９……ハウジング、10……弾性係止片、10a……
突起、10b……係止爪、11……整列スリーブ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジング内に突起と係止爪とを有する片
   持梁状の弾性係止片を少なくとも１個備えたアダプタに
   挿入される光コネクタプラグにおいて、 フェルール、及び該フェルールと一体成形されたプラグ
   フレームと、 前記プラグフレームの外面上に摺動可能に装着したツマ
   ミと、 前記プラグフレームと前記ツマミとの間に介在し、該フ
   ェルールを軸方向先端側に向かって付勢する一方、該フ
   ェルールが前記アダプタに挿入固定されたとき該ツマミ
   を軸方向後端側に向かって付勢するバネとを備え、 前記ツマミは、前記アダプタへの挿入に際し前記弾性係
   止片の突起を外方に押圧して通過せしめ、挿入固定に際
   し該ツマミを軸方向先端側に向かって付勢するよう前記
   弾性係止片の突起を係止させ、引抜きに際して前記突起
   を外方に押圧して通過せしめる斜面部を有する、 ことを特徴とする光コネクタプラグ。
2. 【請求項２】前記フェルールがプラグフレーム基部と異
   なる材料で形成され、かつ前記プラグフレーム基部に一
   体化されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の光コネクタプラグ。
3. 【請求項３】前記フェルールがジルコニア等のセラミッ
   クで形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載の光コネクタプラグ。