JP5320175B2 - コネクタ構造およびその組立方法 - Google Patents

Description

本発明は、コネクタ本体の外周部とリングの間に配置した抗張力繊維が、リングを加締めることで外周部に固着されるコネクタ構造およびその組立方法に関し、特に、コードをコネクタ本体に強固に固定する改良技術に関する。

従来より、光コネクタには、現地（戸内）での組み立てを容易な構造とするため、コネクタ本体内にメカニカルスプライスを装備して光ファイバとの接続を行うものが知られている。この種の光コネクタに接続される光コードは、光ファイバ心線上に抗張力繊維（主にアラミド繊維）が縦添えされ、さらにその上が外被で覆われる。光コードの端末に光コネクタを付けるには、外被を裂いて表出させた光コードの先端をメカニカルスプライスの後端から挿入して接続した後、楔の抜脱等によりメカニカルスプライスを閉状態とし、光ファイバの接続部分を固定する。

次いで、抗張力繊維をコネクタ本体の外周部に配置し、予め光コードに通しておいた加締めリングを抗張力繊維の外側に前進させ、この加締めリングを塑性変形により加締めることで、抗張力繊維を外周部に固着するのが一般的である（例えば特許文献１，２，３，４等参照）。このようなコネクタ構造では、加締め部品の引止め力を上げることが光コネクタのハンドリング特性向上に繋がる。

実開平０１−０５４００５号公報 実開平０２−００７６１２号公報 特開平０７−０８４１４９号公報 特開平１１−２３１１７１号公報

しかしながら、従来の光コードをコネクタ本体に接続するコネクタ構造は、加締めリングをコネクタ本体に加締めた際に、加締めリングをコネクタ本体に固定する力は加締めリングの変形による圧力のみであった。すなわち、一対の平行な挟持面の加締め力のみに依存していた。このため、より強固な固定力で固定が行え、ハンドリング特性を高めることのできるコネクタ構造の開発要請があった。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、コードを強固な固定力でコネクタ本体に固定できるコネクタ構造およびその組立方法を提供し、もって、コネクタのハンドリング特性向上を図ることを目的とする。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） コネクタ本体の外周部と該外周部に外挿されるリングの間にコードの抗張力繊維が配置され、前記リングを塑性変形により加締めることで前記抗張力繊維が前記外周部に固着されるコネクタ構造であって、
前記コネクタ本体の外周部に、塑性変形した前記リングの一部分の入り込む凹部が形成されることを特徴とするコネクタ構造。

このコネクタ構造によれば、加締め後のリングの一部分がコネクタ本体の凹部に嵌め合うことで、コードが引っ張り方向に対し、従来の加締め領域だけでなく引っ掛かり部（係止部）を持つことになり、従来の一対の平行な挟持面の加締め力のみに依存して固定する構造に比べ、引っ張り強度が増大する。

（２） （１）のコネクタ構造であって、
前記リングが金属リングであることを特徴とするコネクタ構造。

このコネクタ構造によれば、コネクタ本体に形成した凹部に倣って、嵌合するリングの塑性変形が容易となる。

（３） （１）又は（２）のコネクタ構造であって、
前記リングの外周面に、前記加締めによって該リングを前記凹部に食い込ませる突起部が形成されることを特徴とするコネクタ構造。

このコネクタ構造によれば、凹部にリングを食い込み易くできる。従来同様の平坦な加締め押圧面の加締めダイスを使用できる。リングを潰した後のリング外周面を、平坦にすることを目印にでき、加締め後に凹部となる場合に比べ、正常加締めの確認が容易となる。

（４） （１）〜（３）のいずれか１つのコネクタ構造であって、
前記凹部のコード基端側のエッジが直角または鋭角に形成されることを特徴とするコネクタ構造。

このコネクタ構造によれば、抗張力繊維を屈曲させることによる引き抜き力に抗する摩擦力を増大させることができ、エッジが鈍角となる場合の抜け方向への滑りも生じにくくなる。

（５） （１）〜（４）のいずれか１つのコネクタ構造であって、
前記コネクタ本体がプラスチック樹脂による成形品であることを特徴とするコネクタ構造。

このコネクタ構造によれば、金属に比べクリープ現象の生じやすいプラスチック樹脂であるが、上記凹部による係止構造とすることで、引っ張り強度を高めることができるようになり、プラスチック樹脂の有するガラスファイバを傷つけない有効な特性が発揮できる。

（６） コード先端からブーツ、第２リング、第１リングを順次外挿する工程と、
コード先端の外被を裂いて抗張力繊維と光ファイバ心線を表出させる工程と、
表出させた前記光ファイバ心線をコネクタ本体内に配備されるメカニカルスプライスへ固定する工程と、
前記第１リングを加締めて前記抗張力繊維を前記外周部に形成した凹部に進入させて固着する工程と、
前記第２リングを加締めて前記外被を前記第１リングに固着する工程と、
前記ブーツを前記コネクタ本体に嵌める工程と、
を含むことを特徴とするコネクタ構造の組立方法。

このコネクタ構造の組立方法によれば、従来の一対の平行な挟持面の加締め力のみに依存して固定する構造に比べ、抗張力繊維を複数に屈曲させた引っ掛け構造で引き抜き力に抗する摩擦力が増大する。また、第１リング自体も変形後に凹部に係止する構造となるので、引っ張り強度が大幅に向上する。また、係止構造となることで、従来の一対の平行な挟持面の間で抗張力繊維を挟持した場合の抗張力繊維の滑りもなくなる。さらに、第１リングが係止構造にて高い引っ張り強度でコネクタ本体に固定され、第２リングを介して第１リングに固定される外被の引っ張り強度も高まり、コネクタ本体に対するコード全体の引っ張り強度が相乗的に高まる。

本発明に係るコネクタ構造によれば、コネクタ本体の外周部に、塑性変形したリングの入り込む凹部を形成するので、コードを強固な固定力でコネクタ本体に固定できる。この結果、コネクタのハンドリング特性を向上させることができる。

本発明に係るコネクタ構造の組立方法によれば、第１リングを加締めて抗張力繊維を外周部の凹部に進入させて固着するので、従来の一対の平行な挟持面の加締め力のみに依存して固定する構造に比べ、抗張力繊維を複数に屈曲させた引っ掛け構造で引き抜き力に抗する摩擦力を増大させ、コードの固定力を強固にできる。

本発明に係るコネクタ構造を備え光コネクタの分解斜視図である。 図１に示した光コネクタの組立状態における断面図である。 （ａ）は光コネクタの外周部と第１リングの断面図、（ｂ）はエッジ近傍の凹部拡大図である。 加締められた第１リングの断面図である。 光コードの接続されたコネクタ構造の断面図である。 本発明に係るコネクタ構造の組立方法を（ａ）〜（ｄ）の手順で表した組立工程説明図である。 他の実施の形態に係るコネクタ構造の第１リング加締め前の断面図である。 他の実施の形態に係るコネクタ構造の第１リング加締め後の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るコネクタ構造を備え光コネクタの分解斜視図、図２は図１に示した光コネクタの組立状態における断面図である。
本実施の形態によるコネクタ構造は、コードである光コードの抗張力繊維と、コネクタである光コネクタ１００の外周部を固定する加締め部分に特徴を有する。光コードは、光ファイバ心線上に、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維などのポリエステル系繊維、ナイロン繊維などの使用される抗張力繊維を縦添えし、その外周を外被で被覆し一体化される。

光コネクタ１００は、プラスチック樹脂からなるコネクタ本体１１と、補強チューブ１３（図２参照）と、補強チューブ１３の外側に被せられコネクタ本体１１に端部が装着されるブーツ１５と、抗張力繊維をコネクタ本体１１に圧着する第１リング１７と、第１リング１７に外被を圧着する第２リング１９とに大別して構成される。

コネクタ本体１１は、光ファイバを位置決め固定するメカニカルスプライス２１と、光ファイバ心線を挿通するフェルール２３とを有する。メカニカルスプライス２１は、楔部材２５を差し込む楔部材挿入用凹所２７を持つ。メカニカルスプライス２１は、楔部材２５が楔部材挿入用凹所２７に押し込まれている状態で、光ファイバが挿入可能な状態で開き、楔部材２５が後退すると閉じて、予め挿入した光ファイバを接続状態に固定する。

ブーツ１５の内方には補強チューブ１３が挿通される。光コードは、取り付けた光コネクタ１００の後端部分で光ファイバが折れやすいという問題がある。このため、この補強チューブ１３とブーツ１５を用い光ファイバ心線に最小曲げ半径以上の屈曲が生じないようになされている。

コネクタ本体１１は、後端側の外周部２９に、第１リング１７が外挿される。外周部２９と第１リング１７の間には、光コードの抗張力繊維が配置され、第１リング１７を塑性変形により加締めることで、抗張力繊維が外周部２９に固着される。第１リング１７は、外周部２９の外側に挿入（外挿）される先端側の大径部３１と、その後方の小径部３３と、小径部３３の後端全周に形成された膨出部３５とを連設してなる。

第２リング１９は、同一断面形状の円筒形に形成される。第２リング１９は、膨出部３５の外径より内径が大きく形成され、小径部３３に挿入されて、小径部３３との間に外被を配置可能とする。第１リング１７、第２リング１９は、金属リングからなる。

図３（ａ）は光コネクタの外周部と第１リングの断面図、（ｂ）はエッジ近傍の凹部拡大図である。
コネクタ本体１１の外周部２９には、塑性変形した第１リング１７の一部分の入り込む凹部３７が形成されている。凹部３７は、外周部２９の全周に連続して形成されてもよく、円周方向に離間して複数形成されてもよい。

凹部３７は、コード基端側（図３の右側）のエッジ３９が直角（θ＝９０度）または鋭角（θ＜９０度）に形成されることが好ましい。エッジ３９が直角または鋭角に形成されることで、抗張力繊維を屈曲させることによる引き抜き力に抗する摩擦力を増大させることができる。また、これにより、エッジ３９が鈍角となる場合の抜け方向への滑りも生じにくくなる。なお、図３中、４１は光ファイバ心線を示す。

図４は加締められた第１リングの断面図である。
第１リング１７の第１リング１７は、外周側が加締めダイス４３にて縮径方向に押圧されて加締められる。加締めダイス４３には、凹部３７と一致する位置に凸部４５が設けられる。加締めダイス４３に押圧された大径部３１は、凸部４５に押圧された部分が、凹部３７内に塑性変形して突出する係止部４７となる。

第１リング１７は金属リングからなることで、コネクタ本体１１に形成した凹部３７に倣って、嵌合するリングの塑性変形が容易となっている。また、コネクタ本体１１は、上記したようにプラスチック樹脂による成形品からなる。金属に比べクリープ現象の生じやすいプラスチック樹脂であるが、上記凹部３７による係止構造とすることで、引っ張り強度を高めることができるようになり、プラスチック樹脂の有するガラスファイバを傷つけない有効な特性が発揮されている。

図５は光コードの接続されたコネクタ構造の断面図である。
本実施の形態によるコネクタ構造ではプラスチック樹脂からなるコネクタ本体１１においても、高い固定特性を担保することができる。図５に示すように、加締め後の第１リング１７の一部分（係止部４７）がコネクタ本体１１の凹部３７に嵌め合うことで、抗張力繊維５１が凹部３７に押し込まれる。光コード５３は、引っ張り方向（図５の右方向）に対し、従来の加締め領域（第１リング１７に抗張力繊維５１が圧接する領域）だけでなく、引っ掛かり部（係止部４７）を持つことになる。これにより、従来の一対の平行な挟持面の加締め力のみに依存して固定する構造に比べ、引っ張り強度が大幅に増大する。

従来、プラスチック樹脂からなるコネクタ本体１１が加締められると、プラスチック樹脂がクリープしてしまい、経時的に固定力が弱くなるということが想定された。これに対し、本実施の形態による構造では、係止部４７があることで、プラスチック樹脂でも経時劣化が少なく固定特性を担保することができる。

また、光コード５３の外被５５も、このように係止部４７を凹部３７に係止した引っ張り強度の高められた第１リング１７の小径部３３に、第２リング１９を加締めることにより圧着できるので、第１リング１７を介したコネクタ本体１１への引っ張り強度が増大する。外被５５は、膨出部３５の前方で第２リング１９に加締められて小径部３３に固定されることで、膨出部３５が段部となって第１リング１７に対する引っ張り強度が高められる。なお、図５中、５７は加締めダイス４３の凸部４５によって窪んだ凹部を示す。

次に、上記コネクタ構造の組立方法を説明する。
図６は本発明に係るコネクタ構造の組立方法を（ａ）〜（ｄ）の手順で表した組立工程説明図である。
光コネクタ１００を組立てるには、先ず、図６（ａ）に示すように、現地の光コード５３の先端に、ブーツ１５、補強チューブ１３、第２リング１９、第１リング１７を順次挿入しておく。コード先端の外被５５を裂き、抗張力繊維５１と光ファイバ心線４１を表出させ、余分な抗張力繊維５１、外被５５をカットする。表出させた光ファイバ心線４１をコネクタ本体１１内に配備されるメカニカルスプライス２１へ固定する。

図６（ｂ）に示すように、抗張力繊維５１をコネクタ本体１１の外周部２９に被せた後、第１リング１７を前進させて大径部３１を抗張力繊維５１の外側に挿入する。外周部２９と大径部３１の間に抗張力繊維５１を配置した状態で、不図示の加締めダイス４３にて第１リング１７の大径部３１を加締める。これにより、大径部３１の一部分が凹部３７へ突出し、係止部４７となって抗張力繊維５１を固定する。次いで、補強チューブ１３を前進させる。

図６（ｃ）に示すように、外被５５を第１リング１７の小径部３３に被せ、第２リング１９を外被５５の外側に挿入する。小径部３３と第２リング１９の間に外被５５を配置した状態で、不図示の加締めダイスにて第２リング１９を加締める。これにより、第２リング１９が小径部３３へ縮径され、外被５５を第１リング１７に固定する。

最後に、図６（ｄ）に示すように、ブーツ１５を、これら加締め部に前進させ、先端をコネクタ本体１１に装着することで、光コネクタ１００の組立を完成する。

本実施の形態によるコネクタ構造によれば、コネクタ本体１１の外周部２９に、塑性変形した第１リング１７の入り込む凹部３７を形成するので、光コード５３を強固な固定力でコネクタ本体１１に固定できる。この結果、光コネクタ１００のハンドリング特性を向上させることができる。

また、コネクタ構造の組立方法では、従来の一対の平行な挟持面の加締め力のみに依存して固定する構造に比べ、抗張力繊維５１を複数に屈曲させた引っ掛け構造で引き抜き力に抗する摩擦力が増大する。第１リング１７自体も変形後に凹部３７に係止する構造となるので、引っ張り強度が大幅に向上する。係止構造となることで、従来の一対の平行な挟持面の間で抗張力繊維５１を挟持した場合の抗張力繊維５１の滑りもなくなる。さらに、第１リング１７が係止構造にて高い引っ張り強度でコネクタ本体１１に固定され、第２リング１９を介して第１リング１７に固定される外被５５の引っ張り強度も高まり、コネクタ本体１１に対する光コード５３全体の引っ張り強度が相乗的に高まる。

現地で光コード５３の末端にこの種のメカニカルスプライス（メカスプ）型コネクタを取り付ける際に重要なのはスキルに依存せずに光コネクタ１００を取り付けられるかにある。第一の問題はメカスプヘのファイバ挿入であり、ファイバフォルダなどを用いることでだれでも容易にメカスプ組立が可能になる。しかしながら次に問題になってくるのは、フォルダで組み立てるにはコードの外被を裂き、光ファイバ心線４１をコネクタ本体１１に結線した後に、抗張力繊維５１と外被５５を高強度に固定しなければならないことである。

本実施の形態によるコネクタ構造の組立方法によれば、第１リング１７を加締めて抗張力繊維５１を外周部の凹部に進入させて固着するので、従来の一対の平行な挟持面の加締め力のみに依存して固定する構造に比べ、抗張力繊維を複数に屈曲させた引っ掛け構造で引き抜き力に抗する摩擦力を増大させ、コードの固定力を強固にできる。

次に、本発明に係るコネクタ構造の他の実施の形態を説明する。
図７は他の実施の形態に係るコネクタ構造の第１リング加締め前の断面図、図８は他の実施の形態に係るコネクタ構造の第１リング加締め後の断面図である。なお、図１〜図６に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本実施の形態によるコネクタ構造は、第１リング１７Ａの大径部３１の外周面に、加締めによって大径部３１を凹部３７に食い込ませる突起部６１が形成される。突起部６１は、大径部３１の全周に形成されてもよく、円周方向に分断されて複数のものが形成されてもよい。他の構成は、上記実施の形態と同様である。

この実施の形態によるコネクタ構造によれば、凹部３７に大径部３１を食い込み易くできる。従来同様の平坦な加締め押圧面の加締めダイス６３を使用できる。第１リング１７Ａの大径部３１を潰した後のリング外周面を、平坦にすることを目印にできる。凹部５７となる場合には凹部５７の程度が容易に判断できないときがある。これに対し、大径部３１を潰した後のリング外周面が平坦であれば、加締め後に凹部５７となる場合に比べ、正常加締めの確認を容易かつ確実に行うことができる。

１１ コネクタ本体
１５ ブーツ
１７ 第１リング
１９ 第２リング
２１ メカニカルスプライス
２９ 外周部
３７ 凹部
３９ 凹部のコード基端側のエッジ
４１ 光ファイバ心線
４７ 係止部（リングの一部分）
５１ 抗張力繊維
５３ 光コード（コード）
５５ 外被
６１ 突起部
１００ 光コネクタ

Claims (4)

1. コネクタ本体の外周部と該外周部に外挿されるリングの間にコードの抗張力繊維が配置され、前記リングを塑性変形により加締めることで前記抗張力繊維が前記外周部に固着されるコネクタ構造であって、
   前記コネクタ本体の外周部に、塑性変形した前記リングの一部分の入り込む凹部が形成され、
   前記リングが金属リングであり、
   前記リングの外周面に、前記加締めによって該リングを前記凹部に食い込ませる突起部が形成されることを特徴とするコネクタ構造。
2. 請求項１に記載のコネクタ構造であって、
   前記凹部のコード基端側のエッジが直角または鋭角に形成されることを特徴とするコネクタ構造。
3. 請求項１または２に記載のコネクタ構造であって、
   前記コネクタ本体がプラスチック樹脂による成形品であることを特徴とするコネクタ構造。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のコネクタ構造の組立方法であって、
   コード先端からブーツ、第２リング、第１リングを順次外挿する工程と、
   コード先端の外被を裂いて抗張力繊維と光ファイバ心線を表出させる工程と、
   表出させた前記光ファイバ心線をコネクタ本体内に配備されるメカニカルスプライスへ固定する工程と、
   前記第１リングを加締めて前記抗張力繊維を前記外周部に形成した凹部に進入させて固着する工程と、
   前記第２リングを加締めて前記外被を前記第１リングに固着する工程と、
   前記ブーツを前記コネクタ本体に嵌める工程と、
   を含むことを特徴とするコネクタ構造の組立方法。

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