JP4783443B2

JP4783443B2 - 光コネクタプラグ

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Publication number: JP4783443B2
Application number: JP2009068578A
Authority: JP
Inventors: 知史浦松; 次雄安保; 道泰渡部; 和幸三宅; 盛行藤田; 章二那須
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2009-03-19
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2029-03-19
Also published as: JP2010224021A

Description

本発明は、光ファイバケーブル同士を接続するための光コネクタプラグに関するものである。

光通信等に用いられる光ファイバケーブルの接続部においては、光ファイバの端面を損傷したり塵埃等が付着すると、その光伝達効率が極端に劣化するという問題がある。

そのために、特許文献１には、光ファイバ端面の前方に可動の遮蔽片を設け、使用時にこの遮蔽片を移動する技術が開示されている。

特開２００６−２７６７８２号公報

しかし上述の特許文献１では、遮蔽片は光ファイバの前方のみを小さく覆うようにしているので、コネクタ内に塵埃が入り込むことを防止できず、内部に入り込んだ塵埃が光ファイバの端部に付着することが避けられない。

本発明の目的は、上述の課題を解消し、内部に塵埃が入り込むことを防止するシャッタ板を設けると共に、このシャッタ板が円滑に作動するようにした光コネクタプラグを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る光コネクタプラグは、光ファイバケーブルを保持するための保持金具と、前記光ファイバの先端のファイバ芯線を保持するフェルールと、該フェルールと前記保持金具とを保持するプラグフレームと、前記保持金具とプラグフレームとを外方から覆い保持する固定の把持部材と、該把持部材の前端に前後動自在に取り付け該把持部材に対し前方に付勢し相手側プラグと嵌合するアウタケースと、該アウタケースの後部に移動自在に取り付けると共に該アウタケースに向けて付勢するスライダ部と、該スライダ部に取り付け前記プラグフレームの前部を遮蔽するシャッタ板と、前記アウタケースの内側に前記把持部材を囲むように固定する金属板から成るばね部材と、前記プラグフレームに取り付け前記ばね部材に当接する金属製の当接ばねとを有する光コネクタプラグであって、前記相手側プラグと非接続時においては前記ばね部材の突き当て部が前記当接ばねと当接して前記アウタケースの前記把持部材に対する後方への移動を規制し、前記相手側プラグとの接続に際し、前記スライダ部を後方に移動させることにより、前記シャッタ板を引き上げると共に前記ばね部材の突き当て部と前記当接ばねとの当接を解除し、前記アウタケース、前記スライダ部を後方に移動し、前記フェルールを前記相手側プラグに向けて突出することを特徴とする。

本発明に係る光コネクタプラグによれば、摺動部に２つの金属ばねを用いることにより、防塵のためのシャッタ板を円滑にかつ耐久性を持たせて繰り返し駆動することができる。

保持金具と管金具を上方から見た斜視図である。保持金具を下方から見た斜視図である。光ファイバケーブルの斜視図である。光ファイバケーブルに保持金具等を挿通した状態の斜視図である。ブーツの断面図である。ファイバ芯線をフェルールに取り付けた状態の斜視図である。ファイバ芯線をフェルールに取り付けた状態の断面図である。プラグフレームの拡大斜視図である。フェルールにプラグフレームを取り付けた状態の斜視図である。フェルールにプラグフレームを取り付けた状態の断面図である。管金具を所定位置に配置した斜視図である。かしめ部をかしめた状態の斜視図である。ブーツを所定位置に移動した状態の斜視図である。把持部材を取り付けた状態の斜視図である。シャッタ部材の分解斜視図である。スライド部材の断面図である。アウタケースの断面図である。アウタケースにスライダを取り付けた状態の斜視図である。アウタケース内に板ばね部材を挿着した状態の斜視図である。把持部材にシャッタ部材を取り付けた状態の斜視図である。断面図である。スライダを操作した状態の断面図である。アウタケースが押し込まれた状態の断面図である。フェルールが突出された状態の断面図である。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は光ファイバを保持する保持金具１と管金具２を上方から見た斜視図、図２は保持金具１を下方から見た斜視図を示している。保持金具１は１枚の例えば黄銅から成る導電金属板を打ち抜いて形成され、保持金具１の前部には後述するフェルールを周囲から包囲する円筒部３、円筒部３の後方の底部には管金具２の前方への位置決めをするための位置決め突起４、中間部には光ファイバケーブルの外被部の端部を管金具２と共にかしめ止める管金具かしめ部５、後部には光ファイバケーブルの外被部をかしめ止める外被かしめ部６が設けられている。

円筒部３には一部を内側に折り曲げたばね係止部３ａ、側部には後述するプラグフレームに対するフレーム係止部３ｂが設けられている。管金具かしめ部５は断面略Ｕ字状のかしめ片５ａ、５ｂを有し、管金具かしめ部５の底部には長手方向と直交する方向に、例えば２個の矩形状のスリット孔５ｃが設けられている。また外被かしめ部６には、かしめ片５ａ、５ｂよりも稍々小さな断面略Ｕ字状のかしめ片６ａ、６ｂが設けられている。かしめ片５ａ、５ｂの管金具かしめ部５側には、後述するブーツに対するブーツ係止部７が形成されている。

一方、管金具２は例えば変形し難いようにＳＵＳから成る円筒形とされ、光ファイバケーブルの外被部を挿通し、保持金具１の管金具かしめ部５により光ファイバケーブルのファイバ芯線に沿って備えられた抗張力繊維を共働してかしめ止めする。なお、管金具２の後端部にはフランジ部２ａが上半部のみに形成されている。

保持金具１に光ファイバケーブルを固定するには、図３に示すように光ファイバケーブル１０の先端における外被部１０ａを切り取り、先端から光ファイバ１０ｂと例えば石英系ガラスファイバから成るファイバ芯線１０ｃを露出させると共に、外被部１０ａの切断面から光ファイバ１０ｂに沿って配置されている補強用の抗張力繊維１０ｄを引き出しておく。

次に、図４に示すように、光ファイバケーブル１０の先端側から、ブーツ１１、管金具２、保持金具１の円筒部３、内部圧縮コイルばね１２の順に挿通する。

ブーツ１１は保持金具１のかしめ部５、６に周設し保護するための合成樹脂材から成り、図５の断面図にも示すように、略角筒形とされ軸方向の中心にはケーブル挿通孔１１ａが設けられている。ブーツ１１の前端上方には前方に向けて庇部１１ｂが張り出され、前端内側部には保持金具１に設けたブーツ係止部７に係止する係止凹部１１ｃが設けられ、下方には後述する下側圧縮コイルばねを取り付けるための長手方向に沿った棒状のばね押さえ部１１ｄが前方に向けて突出されている。また、ブーツ１１の後部のケーブル挿通孔１１ａの端部１１ｅは丸く面取りされ、光ファイバケーブル１０を任意の方向に引き出し得るようにされている。

内部圧縮コイルばね１２は保持金具１の円筒部３と光ファイバケーブル１０の間の隙間に配置され、後端部が円筒部３のばね係止部３ａに係止され、後述するフェルールを前方に付勢するために用いられている。

ファイバ芯線１０ｃは図６、図７に示すようにフェルール１３の挿通孔１３ａに挿入されると共に接着により固定されている。フェルール１３の前端部は例えばセラミック材から形成され、後端部は金属部材から成り、金属部材から成る円柱部１３ｂに内部圧縮コイルばね１２が周設され、段部に内部圧縮コイルばね１２の前端部が当接するようにされている。ファイバ芯線１０ｃを挿通孔１３ａに挿入した後に、ファイバ芯線１０ｃの先端がフェルール１３の先端と面一となるように、カッタなどで切断加工する。

図８はプラグフレーム１４の拡大斜視図を示し、合成樹脂製から成るプラグフレーム１４の内部には、フェルール１３を収容する円筒部が設けられ、外側は略角筒形とされている。プラグフレーム１４の上面部には、先端側に断面矩形状に形成された矩形突条１４ａと、その後方に、後方に開口する開口部１４ｂが設けられており、開口部１４ｂの両側には凹状のばね止め部１４ｃが形成されている。また、プラグフレーム１４の側部には前方突起１４ｄ、後方突起１４ｅ、係止孔１４ｆが設けられている。

フェルール１３の周囲にこのプラグフレーム１４が図９に示すように被着されている。プラグフレーム１４に設けた係止孔１４ｆは保持金具１のフレーム係止部３ｂに係止して保持金具１に固定され、プラグフレーム１４の先端からファイバ芯線１０ｃを保持するフェルール１３が突出する。

図１０はその断面図であり、フェルール１３の前方の段部がプラグフレーム１４の内側突起１４ｇに当接し、内部圧縮コイルばね１２がフェルール１３の円柱部１３ｂの段部と保持金具１のばね係止部３ａとの間に配設され、フェルール１３を前方に付勢している。なお、この際に光ファイバケーブル１０の抗張力繊維１０ｄは、保持金具１の管金具かしめ部５上に折り返しておく。

管金具２は図１１に示すように、その前端が保持金具１の位置決め突起４に係止するように、前方の管金具かしめ部５上に移動させる。このとき、抗張力繊維１０ｄを管金具かしめ部５と管金具２の外面の下側の長手方向に沿って位置させる。

図１２に示すように、管金具かしめ部５のかしめ片５ａ、５ｂを折り畳み、抗張力繊維１０ｄを管金具２との間に挟んで管金具２を治具により強固にかしめる。そのとき、管金具２のフランジ部２ａはかしめ片５ａ、５ｂの後端に配置され、位置決め突起４と共働して管金具２の前方への移動が規制される。また、強度の大きい管金具２は変形することなくかしめ止めされ、抗張力繊維１０ｄが管金具かしめ部５の２つのスリット孔５ｃに喰い込み、同時に外被かしめ部６のかしめ片６ａ、６ｂにより、光ファイバケーブル１０の外被部１０ａがかしめられ固定される。

このようにして、光ファイバケーブル１０は２つのかしめ部５、６により固定され、特に抗張力繊維１０ｄを管金具２と保持金具１の間に挟み込んでかしめるので、光ファイバケーブル１０の保持金具１に対する前後方向への移動が確実に防止される。

図１３に示すようにブーツ１１を光ファイバケーブル１０に沿って前方に移動し、庇部１１ｂをプラグフレーム１４の後部に突き当て、庇部１１ｂによりかしめ部５、６を覆い、保持金具１の係止部７をブーツ１１の係止凹部１１ｃに係止することにより、ブーツ１１の前後方向への移動が防止される。

ここで、プラグフレーム１４上のばね止め部１４ｃに、薄肉金属板から成る当接ばね１５を開口部１４ｂを覆うように取り付ける。当接ばね１５は略Ｔ字状とされ、Ｔ字の水平部の両端がばね止め部１４ｃに固定され、鉛直部の先端は上方に持ち上り、先端の下端は内側に折曲されている。

更に、合成樹脂製の把持部材１６が図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、プラグフレーム１４及びブーツ１１の前端を覆うように取り付けられている。把持部材１６は長形の略四角枠とされ、上面部にはその中央の長さ方向に上側開口部１６ａが形成され、また上面部の後端側に上側突出部１６ｂが設けられている。また、下面中央部には、後述する下側圧縮コイルばねを挿入するために、その後端側に長さ方向に延在する下側筒状部１６ｃが形成されている。また、把持部材１６の前部の両側面部には大小２つの矩形孔を連結した係止孔１６ｄが設けられ、更に後部の両側面部には把持部１６ｅが設けられ、把持部１６ｅには上下方向に指に対する滑り止めの複数の溝が設けられている。

このように、プラグフレーム１４を把持部材１６により覆うことにより、把持部材１６に設けた上側開口部１６ａ内にプラグフレーム１４の矩形突条１４ａ、当接ばねが位置する。また、把持部材１６はプラグフレーム１４に対し若干前後移動可能とされている。つまり、プラグフレーム１４の側部に設けた前方突起１４ｄ、後方突起１４ｅが把持部材１６の係止孔１６ｄに係合して、把持部材１６はプラグフレーム１４に対する前方及び後方に制限された所定範囲内で移動可能とされている。

図１５はシャッタ部材１７の分解斜視図を示し、合成樹脂製のスライダ部１８と、このスライダ部１８に収納する上側圧縮コイルばね１９と、スライダ部１８を組み合わせる合成樹脂製のアウタケース２０、アウタケース２０内に収納する金属板から成る板ばね部材２１とから構成されている。

スライダ部１８には、平板状に形成された部材本体の中央長手方向に、上側圧縮コイルばね１９を装着するためのばね溝部１８ａが設けられ、スライダ部１８の後部に操作ノブ１８ｂが形成されている。また、図１６の断面図に示すようにスライダ部１８の下面には可撓性を有する弾性金属板から成るシャッタ板２２が固定されている。このシャッタ板２２はアウタケース２０の前部内を覆う長さと幅を有している。また、シャッタ板２２はくの字状に形成され、後端がスライダ部１８のヒンジを介した折返し部１８ｃにより挟み込まれて下面後部に固定されている。なお、折返し部１８ｃの前端は傾斜面１８ｄとされている。

図１７はアウタケース２０の断面図を示し、アウタケース２０は矩形筒状の中央筒状部２０ａの上側に、先端側を閉じ後端側を開口した横長の上側筒状部２０ｂが設けられている。また、中央筒状部２０ａの下側には、後方に延びるように形成されると共に、前端を閉じ後端部を開口し、把持部材１６の下側筒状部１６ｃを外側から覆う下側溝状部２０ｃが設けられている。更に、上側筒状部２０ｂの中央筒状部２０ａ側にはシャッタ出入口２０ｄが設けられている。

上側筒状部２０ｂの上面部には、その中央に後端側に延びるように形成され、スライダ部１８のばね溝部１８ａを覆うカバー部２０ｅが設けられ、その後端には下側圧縮コイルばね１９の後端を係止するための下方に垂下する係止部２０ｆが形成されている。また、中央筒状部２０ａ内には、カバー部２０ｅの基端の両側のそれぞれに、下方に突出する突起部２０ｇが設けられている。更に、下側溝状部２０ｃ内の前部には、下側圧縮コイルばねの前端を固定する突起２０ｈが後方に向けて突設されている。

シャッタ部材１７を組立てるには、図１８に示すように、アウタケース２０の後部にスライダ部１８を嵌合する。上側圧縮コイルばね１９をばね溝部１８ａ内に装着したスライダ部１８は、アウタケース２０の上側筒状部２０ｂ内に入り込み、シャッタ板２２がアウタケース２０のシャッタ出入口２０ｄを介して中央筒状部２０ａ内に挿し込まれる。上側圧縮コイルばね１９の後端はアウタケース２０の係止部２０ｆにより押し込まれている。

従って、スライダ部１８はアウタケース２０に対し前後動が自在であると共に、上側圧縮コイルばね１９により前方のアウタケース２０側に付勢され、シャッタ板２２が中央筒状部２０ａ内を閉塞するように押し出されている。また、アウタケース２０の下側溝状部２０ｃに下側圧縮コイルばね２３が配置され、その前端は突起２０ｈに挿入されている。

なお、スライダ部１８と把持部材１６の接触は精密な寸法精度により微妙な感触を要する上に、繰り返しの使用により摩耗が生じ易いために、前述の金属製の当接ばね１５と金属板を打ち抜いて形成した板ばね部材２１が介在されている。板ばね部材２１は図１５に示すように断面コ字形に折曲され、各個所に切り込みが設けられている。上面には後方に持ち上がった板ばね部２１ａが形成され、その先端には下方に折曲した突き当て部２１ｂが設けられている。また、両側部にはアウタケース２０への係止部２１ｃ、プラグフレーム１４との係止部２１ｄ、把持部材１６に対するがた防止となる押さえ部２１ｅが設けられている。この板ばね部材２１は図１９に示すようにアウタケース２０の後部からアウタケース２０内に挿入されている。

図２０（ａ）、（ｂ）は図１８、図１９に示すように組立てたシャッタ部材１７を把持部材１６の先端に取り付け、ほぼ完成した光コネクタプラグの斜視図であり、図２１は断面図である。シャッタ部材１７を把持部材１６の先端に取り付けることにより、板ばね部材２１の板ばね部２１ａの先端の突き当て部２１ｂは、当接ばね１５の前端と当接する。また、下側圧縮コイルばね２３の後端部をブーツ１１のばね押さえ部１１ｄに係止する。

これにより、シャッタ部材１７はアウタケース２０と共に下側圧縮コイルばね２３により前方に付勢されるが、板ばね部材２１の突き当て部２１ｂがプラグフレーム１４の矩形突条１４ａに係止することにより、前方への移動は規制される。また、板ばね部材２１の突き当て部２１ｂが当接ばねに当接するため、アウタケース２０に前方から力が加えられても、アウタケース２０は後方に移動されることはない。

スライダ部１８に取り付けられたシャッタ板２２は、アウタケース２０の上側筒状部２０ｂからシャッタ出入口２０ｄを介して中央筒状部２０ａ内に押し出され、フェルール１３の前方におけるアウタケース２０の中央筒状部２０ａの開口のほぼ全面が遮蔽されている。これにより、この光ファイバコネクタに相手側プラグが接続されていない状態において、光ファイバケーブル１０のファイバ芯線１０ｃは機械的に保護され、光ファイバコネクタの内部への防塵対策となる。

この光ファイバコネクタを相手側プラグと接続するには、先ず把持部材１６の把持部１６ｅを掴んで光コネクタプラグを持ち、スライダ部１８の操作ノブ１８ｂを指で後方に押して、図２２に示すように、スライダ部１８を上側圧縮コイルばね１９に抗してアウタケース２０に対して後端側に移動させる。それまでは、板ばね部材２１の先端が当接ばね１５の先端を当接しているので、アウタケース２０の後方への移動は規制されている。

シャッタ板２２はスライダ部１８と共に後端側に移動して、アウタケース２０の中央筒状部２０ａから上側筒状部２０ｂ内に引き込まれ、フェルール１３の前方の遮蔽が解除される。また、板ばね部材２１の板ばね部２１ａは、スライダ部１８の折り返し部１８ｃによる上方からの押圧が解除され、上方に持ち上る。

この状態で、アウタケース２０の先端を相手側プラグの外縁に当接して、図２３に示すように押し込むことにより、アウタケース２０が相対的に押圧される。この押圧によりアウタケース２０は下側圧縮コイルばね２３の付勢力に抗して後方に移動を始め、板ばね部材２１の板ばね部２１ａは当接ばね１５の上を通過し、板ばね部２１ａはスライダ部１８の折返し部１８ｃの傾斜面１８ｄにより案内され折返し部１８ｃの下側に挿し込まれる。

ここで、スライダ部１８の操作ノブ１８ｂから指を放しても、スライダ部１８は上側圧縮コイルばね１９の付勢力により前方の位置に復元するが、シャッタ板２２はプラグフレーム１４の上部に沿って持ち上げられたままである。

更なる押圧により図２４に示すように、スライダ部１８とアウタケース２０から成るシャッタ部材１７は下側圧縮コイルばね２３の付勢力に抗して後端側に移動し、フェルール１３が相対的に前方に突出し相手側プラグと接続する。

この状態で、フェルール１３は相手側プラグに差し込まれてファイバ芯線１０ｃが相手側のファイバ芯線と光学的に接続されることになる。

一方、光コネクタプラグの相手側プラグへの接続を解除するときには、把持部材１６を持ち相手側プラグから引き抜く。このとき、シャッタ部材１７には前方からの押圧力がなくなるので、シャッタ部材１７は下側圧縮コイルばね２３の付勢力により前方に移動する。このシャッタ部材１７の前方移動に伴い、シャッタ板２２が上側筒状部２０ｂからシャッタ出入口２０ｄを介して中央筒状部２０ａ内に繰り出され、図２１に示すように非接続時の状態に復帰してフェルール１３の前方を遮蔽する。

１保持金具
２管金具
３円筒部
４位置決め突起
５、６かしめ部
１０光ファイバケーブル
１０ａ外被部
１０ｂ光ファイバ
１０ｃファイバ芯線
１１ブーツ
１１ｄばね押さえ部
１３フェルール
１４プラグフレーム
１５当接ばね
１６把持部材
１７シャッタ部材
１８スライダ部
１９上側圧縮コイルばね
２０アウタケース
２１板ばね部材
２１ｂ突き当て部
２２シャッタ板
２３下側圧縮コイルばね

Claims

光ファイバケーブルを保持するための保持金具と、前記光ファイバケーブルの先端のファイバ芯線を保持するフェルールと、該フェルールと前記保持金具とを保持するプラグフレームと、前記保持金具とプラグフレームとを外方から覆い保持する固定の把持部材と、該把持部材の前端に前後動自在に取り付け該把持部材に対し前方に付勢し相手側プラグと嵌合するアウタケースと、該アウタケースの後部に移動自在に取り付けると共に該アウタケースに向けて付勢するスライダ部と、該スライダ部に取り付け前記プラグフレームの前部を遮蔽するシャッタ板と、前記アウタケースの内側に前記把持部材を囲むように固定する金属板から成るばね部材と、前記プラグフレームに取り付け前記ばね部材に当接する金属製の当接ばねとを有する光コネクタプラグであって、前記相手側プラグと非接続時においては前記ばね部材の突き当て部が前記当接ばねと当接して前記アウタケースの前記把持部材に対する後方への移動を規制し、前記相手側プラグとの接続に際し、前記スライダ部を後方に移動させることにより、前記シャッタ板を引き上げると共に前記ばね部材の突き当て部と前記当接ばねとの当接を解除し、前記アウタケース、前記スライダ部を後方に移動し、前記フェルールを前記相手側プラグに向けて突出することを特徴とする光コネクタプラグ。
前記ばね部材の当接ばねと当接する前記突き当て部をばね性を持たせて上方に向けて付勢し、前記突き当て部の上昇により前記当接ばねとの当接を解除することを特徴とする請求項１に記載の光コネクタプラグ。
前記ばね部材の前記突き当て部の上昇を規制する規制部を前記スライダ部に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の光コネクタプラグ。
前記アウタケースと前記保持金具を保持するブーツとの間に圧縮ばねを介在し前記アウタケースを前記プラグフレームに対して前方に付勢することを特徴とする請求項１〜３の何れか１つの請求項に記載の光コネクタプラグ。