JP4299285B2 - 光ファイバコネクタ組立用治具 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバコネクタの組立てを容易にするための光ファイバコネクタ組立用治具に関する。

従来、光ファイバコネクタの組立ては、まずフェルールの通孔に光ファイバコードを挿入して接着し、フェルールの通孔の先端から突き出た余分の光ファイバを切断し、切断面を研磨してから、ケーシングを組み付ける、という手順で行われていた（特許文献１、非特許文献１）。また、フェルールに挿入された光ファイバの余分な先端を切断する作業は、従来はルビーカッタを用いた手作業により行われていた。

特開２００４−１４５０３０号公報 信学技報（社団法人電子情報通信学会発行）Vol.104, No.127, pp.39-44, 2004

しかしながら、光ファイバの切断を手作業で行うのは煩雑であるうえ、仕上がりの品質が不安定である。また、フェルールの固定孔はその孔径がきわめて小さく、また光ファイバは巻き癖などによって曲がっている場合が少なくないため、固定孔への光ファイバの挿入を容易化することも望ましい。さらに、光ファイバケーブルの設置工事場所での作業時間を抑制するためには、予めケーシングにフェルールが固定された半組立状態の光ファイバコネクタに、光ファイバを挿入および固定することができれば便利である。

そこで本発明の目的は、光ファイバの切断を容易に且つ安定した品質で行えるような手段を提供すること、およびフェルールの固定孔に光ファイバを挿入する工程を容易化することにある。

本発明の一態様は、光ファイバコネクタのケーシングを保持するケーシング保持凹部と、治具本体に一体的に設けられたファイバ案内溝であって、前記ケーシング保持凹部に保持された前記ケーシング内のフェルールの後端部に光ファイバを案内するためのファイバ案内溝と、前記治具本体に設けられ、前記ケーシング保持凹部に保持された前記ケーシングの所定の切断移動における前記ケーシング内のフェルールの前端の移動軌跡上に配置された切断刃と、を備え、前記切断刃は、前記フェルールの前端から突出した前記光ファイバを前記ケーシングの切断移動の際に切断することを特徴とする光ファイバコネクタ組立用治具である。

本発明では、ユーザはケーシング保持凹部にケーシングを保持させ、ファイバ案内溝を利用して、ケーシング内のフェルールの後端部に光ファイバを挿入する。そして、ユーザがケーシング保持凹部に保持されたケーシングに所定の切断移動を行わせると、この切断移動の際に、切断刃は、フェルールの前端から突出した光ファイバを切断する。

このように本発明では、ケーシング保持凹部に保持されたケーシングの切断移動によって光ファイバが切断されるので、光ファイバの切断を容易化できる。また、光ファイバの挿入にファイバ案内溝を利用できるので、光ファイバの挿入を容易化することができる。

本発明における切断移動の際の前記フェルールの前端の移動軌跡は、前記ケーシングを前記ケーシング保持凹部から取り出す際の前記フェルールの前端の移動軌跡と一致するのが好適である。この場合には、前記ケーシングの前記ケーシング保持凹部からの取り出し動作の際に、切断刃によって光ファイバが切断されるので、光ファイバの切断を更に容易化できる。

本発明では、前記ケーシングが前記ケーシング保持凹部から取り出される際に、該ケーシングに保持された光ファイバの軸線方向に交差する所定方向に前記ケーシングを案内する取出し案内手段を更に備えてもよい。この場合には、光ファイバの切断が、取り出し案内手段によって案内された状態で行われるので、切断を安定した品質で行うことができる。

本発明において、取出し案内手段がケーシングを案内する所定方向は、光ファイバの軸線方向に直交する方向とするのが特に好適である。

本発明における取出し案内溝は、治具本体に一体的に設けられた縦溝とすることができ、該縦溝は、前記ケーシングの輪郭の少なくとも一部に嵌合可能な断面形状を有することができる。この場合には、簡易な構成で本発明に所期の効果を得ることができる。

本発明の実施形態について、以下に図面に従って説明する。本実施形態で用いられる光ファイバコードは、図２および図３に示されるように、コアおよびクラッド層からなる光ファイバ７の外側に、ポリアミド樹脂などからなる樹脂層８、およびいずれも図示されない繊維質の抗張力層およびＰＶＣなどの外被を形成してなる。光ファイバコードから外被および抗張力層を除去した状態は心線９と称される。

本実施形態で用いられる光ファイバコネクタプラグ４（以下プラグ４という）は、周知のＳＣ形光ファイバコネクタプラグであって、Ｆ０４形単心光ファイバコネクタに関するＪＩＳ Ｃ５９７３（１９９３）に準拠している。プラグ４は、フェルール１１と、このフェルール１１を収容するケーシングとからなる。

図４に示されるように、フェルール１１は、互いに接着されたキャピラリ１２およびフランジ部材１３により構成されている。キャピラリ１２は例えば二酸化ケイ素からなり、ほぼ円柱状の形状を有し、その軸心を貫いて通孔１２ａが設けられている。フランジ部材１３は例えばステンレス鋼からなり、概ね筒状であって、その軸心を貫いて固定孔１３ａが設けられている。フランジ部材１３の前端部には、放射方向に延びるフランジ１３ｂが形成されており、また、フランジ部材１３の残余の部分は円筒部１３ｃとなっている。キャピラリ１２の後端部は、フランジ部材１３の前端部に嵌合され接着されている。

プラグ４のケーシングは、プラグフレーム２１と、このプラグフレーム２１の外側に摺動可能に装着された摺動スリーブ４０とを含んでいる。プラグフレーム２１は、概ね筒型であり、また断面の外形が概ね矩形である。プラグフレーム２１の左右の側面には、凹部２１ａが形成されている。

摺動スリーブ４０は、樹脂からなり、射出成形により形成された概ね角筒状の形状を有する。摺動スリーブ４０の左右の側面には、凹部２１ａを外部に露出させるための開口部４３が形成されている。左右の開口部４３の口縁部には、それぞれ、凸部４３ａと凹部４３ｂとが形成されている。摺動スリーブ４０の内部寸法は、プラグフレーム２１の先端部分の外部寸法よりも僅かに大きく、摺動スリーブ４０はプラグフレーム２１の外側に摺動可能に装着される。

図４に示されるように、フェルール１１の円筒部１３ｃへの光ファイバの挿入を容易にするために、延伸部材５０が設けられている。延伸部材５０は、断面が円環状の筒状体であり、その軸心には、断面が円形の通孔５１が形成されている。延伸部材５０の先端部には、通孔５１よりも大きい内径を有する係合部５２が形成されている。係合部５２は断面が円環状であって、その内径は、フランジ部材３の筒状部３ｃの後端部の外径とほぼ等しくされている。

通孔５１の後端部には大径部５１ａが設けられ、大径部５１ａに対し通孔５１の前部側には小径部５１ｂが設けられており、かつ、大径部５１ａと小径部５１ｂとの間には、両者を滑らかに連結する円錐面状のテーパ部５１ｃが設けられている。延伸部材５０は硬質の樹脂からなる。

図１ないし図３において、本発明の第１実施形態に係る光ファイバ組立用治具は、光ファイバコネクタのケーシングを保持するためのケーシング保持凹部２と、光ファイバコードを案内するための案内台３とを、治具本体１に一体的に備えている。

ケーシング保持凹部２は、図２ないし図４に示されるプラグ４の平面形状の輪郭の後半部に対応し且つ嵌合可能な水平断面形状を有し、プラグ４の後端部の左右に突出した突起部４ａを案内するために、突起部４ａに対応する縦溝２ａを有する。

案内台３は、その長手方向の全長に亘って延びる案内溝３ａを有する。案内溝３ａは、断面がＶ字状であり、ケーシング保持凹部２に保持されるプラグ４の固定孔（通孔５１）に向けて、固定孔の近傍まで延びている。

治具本体１は、案内溝３ａを挟むように設けられた一対の案内突条５，５を備えている。一対の案内突条５，５の各上端面５ａ，５ａは、案内溝３ａと平行であり、且つ案内溝３ａに対し上方にオフセットして延在している。

治具本体１には、刃物枠６１が設けられ、刃物枠６１には、切断刃６２が固定されている。切断刃６２の形状はほぼ三角柱である。切断刃６２の刃先は、ケーシング保持凹部２にプラグ４のケーシングがセットされた場合に、フェルール１１の前端面の直上に位置する。切断刃６２の材質はルビーが好適である。

以上のように構成された第１実施形態の光ファイバコネクタ組立用治具を使用して、プラグ４を組み立てる一連の工程について説明する。

まず、予め図４に示される半組立状態のプラグ４を用意する。すなわち、プラグフレーム２１の内部に、フェルール１１を収容すると共に、コイルバネ２３をフランジ１３ｂに当接するようにセットする。次に、後端側（図中右側）からストップリング２１ｂを固定することで、フェルール１１を前端側（図中左側）に向けて常時付勢する。また、プラグフレーム２１の外側に、摺動スリーブ４０を嵌合させる。ここまでのプラグ４の組立工程は、設置工事の現場で行ってもよいし、予め工場などの離れた場所で行って設置工事の現場に輸送してもよい。

次に、延伸部材５０の通孔５１に、接着剤を供給する。この供給は、プラグ４の前端側を下に向けた姿勢で、例えばピペットによって行うことができる。通孔５１に収容された接着剤は、自重および毛細管力により、フランジ部材３の筒状部３ｃ中に流れ込んで保持される。

次に、図２および図３に示されるように、半組立状態のプラグ４を、光ファイバ組立用治具の本体１のケーシング保持凹部２に嵌め込んで保持させる。プラグ４をケーシング保持凹部２にセットしたとき、プラグ４の延伸部材５０の通孔５１の軸心は、案内台３の案内溝に載せられた場合の光ファイバ７の軸心と一致する。

次に、プラグ４の延伸部材５０の通孔５１に、その後端部から、心線９を挿入する。この挿入は、以下のとおり行われる。図２に示されるように、まずユーザは、心線９の中間部９ａを手指でつまんで、案内台３の案内溝３ａに向けて、心線９の先端部を斜めに保持し、心線９を弾性的に湾曲させて、その先端部を案内溝３ａと平行にさせる。このとき、心線９の先端部は、心線９の弾発力により、図２中下向き（矢印Ｂ方向）に付勢されて、案内溝３ａの形状に追従する。したがって、案内台３の案内溝３ａに保持されている光ファイバ７の軸心は、プラグ４の通孔５１の軸心と一致する。

そして、ユーザは心線９をつまんだ手指を案内突条５，５の上端面５ａ，５ａに沿って矢印Ａ方向に滑らせ、心線９をその姿勢のまま、プラグ４に向けて前進させることにより、プラグ４の後端部である延伸部材５０の通孔５１に心線９を挿入する。

光ファイバ７は、キャピラリ１２の通孔１２ａを通り、光ファイバ７の余分な部分は、キャピラリ１２の前端から突き出す。樹脂層８の前端部は、その固定位置であるキャピラリ１２の後端部に当接する。接着剤が硬化することにより、心線９がキャピラリ１２に固定される。

接着剤の硬化後に、ユーザはプラグ４をケーシング保持凹部２から上向きに取り出す。本実施形態では、ケーシング保持凹部２からのケーシングの取り出し動作が、光ファイバ７の切断動作を兼ねている。すなわち、ケーシング保持凹部２の後端に設けられた縦溝２ａに案内されて、プラグ４がケーシング保持凹部２内を上昇すると、図６に符号７ｂおよび１１ｂで示されるように、フェルール１１の前端から突出している光ファイバ７は、切断刃６２によって切断される。光ファイバ７を切断した後、ユーザはフェルール１１の前端面を研磨する。その際に、光ファイバ７の前端面（切断面）も研磨される。

以上のようにして心線９が固定されたプラグ４には、抗張力層および外被を不図示のクリンプリングおよびアウターリングによって固定し、また不図示の円筒形状のブーツを嵌め込む。組み立てられた光コネクタプラグ４は、不図示のアダプタまたはレセプタクルに結合される。アダプタまたはレセプタクルに設けられた不図示の２つの互いに対向した弾性係止片の係止爪が、プラグフレーム２１の凹部２１ａに係合することで、光コネクタプラグ４がアダプタまたはレセプタクルに結合される。光コネクタプラグ４の抜去の際には、ユーザが光コネクタプラグ４の摺動スリーブ４０を抜去方向に操作する。摺動スリーブ４０とプラグフレーム２１との相対移動によって、アダプタまたはレセプタクルに設けられた弾性係止片の係止爪が凹部２１ａから離れるように操作され、プラグ４をアダプタまたはレセプタクルから小さな抜去力で抜去することができる。

以上のとおり、本実施形態では、ケーシング保持凹部２に保持されたケーシングの切断移動によって光ファイバ７が切断されるので、光ファイバ７の切断を容易化できる。また、光ファイバ７の挿入に案内台３の案内溝３ａ（ファイバ案内溝）を利用できるので、光ファイバ７の挿入を容易化することができる。

また、本実施形態では、切断移動の際のフェルール１１の前端の移動軌跡を、ケーシング保持凹部２からケーシングを取り出す際のフェルール１１の前端の移動軌跡と一致させたので、単一のアクションでプラグ４の取り出しと光ファイバ７の切断とを行うことができ、光ファイバ７の切断を更に容易化できる。

また、本実施形態では、プラグ４の取り出しの際にプラグ４を案内するための取り出し案内手段（縦溝２ａ）を設けたので、光ファイバ７の切断が、取出し案内手段によって案内された状態で行われ、切断を安定した品質で行うことができる。

また、本実施形態では、取出し案内手段（縦溝２ａ）がプラグ４を案内する所定方向を、光ファイバ７の軸線方向に直交する方向としたので、切断および取り出しを好適に実行できる。

また、本実施形態では、プラグ４を案内する取出し案内手段を、治具本体１に一体的に設けられた縦溝２ａとし、且つこの縦溝２ａが、ケーシングの輪郭に略等しい断面形状を有することとしたので、簡易な構成で本発明に所期の効果を得ることができる。

また、本実施形態では、ファイバを案内する部材である一対の案内突条５，５の上端面５ａを、案内溝３ａに対し上方にオフセットするように延在させたので、案内溝３ａに向けて心線９の先端部を斜めに保持し、心線９を弾性的に湾曲させることで、その先端部の姿勢を矯正できる。また、案内突条５の各上端面５ａを案内溝３ａと並行させたので、案内突条５の各上端面５ａに沿う心線９の保持点の移動の前後に亘って、心線９の姿勢を維持できる。

また、本実施形態では、ファイバを案内する部材として、案内溝３ａを挟むように配置された一対の案内突条５，５を設け、また、案内突条５，５の上端面５ａ，５ａを案内面としたので、心線９の保持点の移動方向を更に良好に規制することができる。

なお、上記実施形態では、本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明は特許請求の範囲およびその等価物の範囲および趣旨に含まれる修正および変更を包含するものである。例えば、図７ないし図９に示されるように、切断刃１６２は、三角柱状であって、横長の支持体１６３の先端に設けられた斜面に、刃先が斜めになるように固定されていてもよい。この場合には、図９において符号７ｄ，７ｅ，１１ｄおよび１１ｅで示されるように、プラグ４の鉛直方向の上昇に従って、光ファイバ７には徐々に斜めの剪断力が加わり、やがて切断される。

また、図１０ないし図１２に示されるように、一対の切断刃２６２が、刃物枠２６１の左右から中央に向けて延びる一対の支持体２６３の先端に、それぞれ回転自在に取り付けられていてもよい。一対の切断刃２６２は概ね円錐台形である。この場合には、図１２において符号７ｆ，７ｇ，１１ｆおよび１１ｇで示されるように、プラグ４の鉛直方向の上昇に従って、光ファイバ７には徐々に左右の側方からの剪断力が加わり、やがて切断される。

また、上記実施形態では、光ファイバ７を切断するための切断移動の際のフェルール１１の前端の移動軌跡を、ケーシング保持凹部２からケーシングを取り出す際のフェルール１１の前端の移動軌跡と一致させたが、本発明では両者の軌道は一致していなくてもよい。すなわち、例えばケーシング保持凹部２の底面を、図１３に示されるようにスプリング３０２ａによって上向きに常時付勢された下降可能なステージ３０２とし、且つ三角柱状の切断刃３６２をフェルール１１の前端面の真下に上向きに設置し、ユーザがケーシングを下向きに押し込むことによって光ファイバ７が切断されることとしてもよい。この場合には、プラグ４の押し下げによる鉛直方向の下降に従って、光ファイバ７には徐々に下からの剪断力が加わり、やがて切断される。

また、上記実施形態では、ケーシングがケーシング保持凹部２から取り出される際に、ケーシングに保持された光ファイバ７の軸線方向に交差する所定方向にケーシングを案内する取出し案内手段として、縦溝２ａを用いたが、このような案内溝以外の取り出し案内手段を用いてもよい。例えば、治具本体１とは別体のケーシング保持凹部を蝶番やリンク機構などにより治具本体１に対して旋回可能または平行移動可能に取り付け、ケーシングの取り出しの方向が旋回軌道または並進軌道をなすように構成してもよい。

また、上記実施形態では、ケーシングの取り出しの際の案内方向が、光ファイバ７の軸線方向に直交することとしたが、本発明におけるケーシングの取り出しの際の案内方向は、光ファイバ７の軸線方向に交差する方向であれば任意の方向を選択できる。

また、上記実施形態においては、光ファイバ７の挿入の際に、ユーザが心線９をつまんだ手指を案内突条の上端面５ａ，５ａに沿って矢印Ａ方向に滑らせることとしたが、このような構成に代えて、治具本体１とは別体の光ファイバホルダを装備し、この光ファイバホルダが心線９の姿勢を維持したまま、案内突条の上端面５ａ，５ａの上をプラグ４に向けて滑動するようにしてもよい。また、そのような光ファイバホルダは、光ファイバ７の保持点が案内溝３ａに関して固定された所定の軌道（望ましくは、案内溝３ａの中心線を含む鉛直平面上の軌道）を移動可能な構成であればよく、例えば治具本体１に連結されたリンク機構を含んでもよい。

また、上記各実施形態では、ＳＣ形の光ファイバコネクタに本発明を実施した例について説明したが、本発明はＭＵ形（Ｆ１４形光ファイバコネクタに関するＪＩＳ Ｃ５９８３（２００１）によるもの）などの他の種類の光ファイバコネクタや、各種光デバイスなどの他の種類の光接続部品についても適用することができる。

本発明の第１実施形態の光ファイバコネクタ組立用治具を示す斜視図である。 第１実施形態の使用状態を示す平面図である。 第１実施形態の使用状態を示す一部切欠した側面図である。 本発明に関連して用いられる光ファイバコネクタプラグを示す平面図である。 第１実施形態の使用状態を示す正面図である。 第１実施形態における切断刃の作用を示す要部側面図である。 第１実施形態の変形例における切断刃を示す斜視図である。 変形例の使用状態を示す正面図である。 変形例における切断刃の作用を示す要部正面図である。 別の変形例における切断刃を示す斜視図である。 別の変形例の使用状態を示す正面図である。 別の変形例における切断刃の作用を示す要部正面図である。 また別の変形例の使用状態を示す一部切欠した側面図である。

符号の説明

１ 治具本体
２ ケーシング保持凹部
２ａ 縦溝
３ 案内台
３ａ 案内溝
４ 光ファイバコネクタプラグ
５ 案内突条
７ 光ファイバ
８ 樹脂層
９ 心線
２１ プラグフレーム
４０ 摺動スリーブ
５０ 延伸部材
６１ 刃物枠
６２，１６２，２６２，３６２ 切断刃

Claims (3)

1. 光ファイバコネクタのケーシングを保持するケーシング保持凹部と、
   治具本体に一体的に設けられたファイバ案内溝であって、前記ケーシング保持凹部に保持された前記ケーシング内のフェルールの後端部に光ファイバを案内するためのファイバ案内溝と、
   前記治具本体に設けられ、前記ケーシング保持凹部に保持された前記ケーシングの所定の切断移動における前記ケーシング内のフェルールの前端の移動軌跡上に配置された切断刃と、
   前記ケーシングが前記ケーシング保持凹部から取り出される際に、前記ケーシングに保持された光ファイバの軸線方向に交差する所定方向に前記ケーシングを案内する取出し案内手段と
   を備え、
   前記ケーシングの切断移動の際の前記フェルールの前端の移動軌跡は、前記ケーシング保持凹部から前記ケーシングを取り出す際に、前記取出し案内手段により案内される前記ケーシングの前記フェルールの前端の移動軌跡と一致し、
   前記切断刃は、前記フェルールの前端から突出した光ファイバを、前記ケーシングが前記ケーシング保持凹部から取り出される際に切断することを特徴とする光ファイバコネクタ組立用治具。
2. 請求項１に記載の光ファイバコネクタ組立用治具であって、
   前記所定方向は前記光ファイバの軸線方向に直交する方向であることを特徴とする光ファイバコネクタ組立用治具。
3. 請求項１または２に記載の光ファイバコネクタ組立用治具であって、
   前記取出し案内手段は、前記治具本体に一体的に設けられた縦溝であって、該縦溝は、前記ケーシングの輪郭の少なくとも一部に嵌合可能な断面形状を有することを特徴とする光ファイバコネクタ組立用治具。

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