JP5401337B2 - フェルール付き光ファイバの組立方法、フェルール接着作業用治具 - Google Patents
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Description
前記フェルールを光ファイバ先端に取り付けるには、該フェルールを貫通する微細孔であるファイバ孔に接着剤を充填しておき、光ファイバ先端を前記ファイバ孔に挿入し、前記接着剤の硬化によって接着固定することが一般的である。
本発明の一つの態様は、光ファイバの先端部をフェルールに貫設されたファイバ孔に挿入して接着固定しフェルール付き光ファイバを組み立てる組立方法であって、光ファイバを把持したファイバホルダを、前記フェルールを保持するためのフェルールホルダが設けられた基台上にてスライド移動させて前記フェルールに向かって前進させることで、前記光ファイバの先端部を前記フェルールの前記ファイバ孔に挿入するとともに、前記光ファイバの先端部が前記フェルールのファイバ孔に挿入された状態で前記基台に設けられたスライド移動規制手段により前記ファイバホルダのスライド移動を規制するファイバ挿入工程と、このファイバ挿入工程の後、前記ファイバホルダのスライド移動を規制した状態を保ったまま前記フェルールの前記ファイバ孔内に充填しておいた接着剤を硬化させ、前記光ファイバ先端にフェルールを接着固定する接着固定工程を具備し、前記基台は、該基台上にて前記ファイバホルダを1直線上にスライド移動可能に案内するためのホルダ案内部と、前記フェルールホルダを脱着自在に取り付け可能なホルダ取付部と、を有し、前記ファイバ挿入工程にて、前記ホルダ取付部に取り付けた前記フェルールホルダに保持した前記フェルールの前記ファイバ孔に前記光ファイバの先端部を挿入することを特徴とするフェルール付き光ファイバの組立方法を提供する。
前記ホルダ取付部は、前記フェルールホルダの代わりにフェルールを取り付けるフェルールホルダとしても機能することを特徴とする方法としてもよい。
前記スライド移動規制手段は、前記ファイバホルダと係合し且つ前記ファイバホルダを挟持力を以て保持することにより前記ファイバホルダのスライド移動を規制することを特徴とする方法としてもよい。
前記光ファイバが裸光ファイバを被覆材によって覆った構成の被覆光ファイバであり、前記ファイバ挿入工程にて、前記被覆光ファイバの先端に口出ししておいた裸光ファイバを、前記フェルールのファイバ孔の一部であり前記フェルールの先端面に開口する位置決め孔部に挿入し、前記被覆光ファイバの前記被覆材によって覆われた部分である被覆部を、前記位置決め孔部に比べて径大に形成された被覆部収納孔部に挿入し、前記被覆部の先端が、前記位置決め孔部と前記被覆部収納孔部との間の境界部に位置する段差面あるいはテーパ面から後側にずれた位置となるように前記ファイバホルダのスライド移動を規制することを特徴とする方法としてもよい。
前記ファイバ挿入工程にて、前記光ファイバの先端部を前記フェルールの前記ファイバ孔に挿入するとともに、前記光ファイバに外挿しておいたチューブの一部を前記ファイバ孔に挿入して、前記ファイバ孔後端の開口部から後側に前記チューブが延出された状態にし、この状態を保ったまま前記接着固定工程を行うことを特徴とする方法としてもよい。
前記フェルールホルダとして、前記ホルダ取付部に取り付けたときの前記フェルールの保持位置が、前記基台上にて前記ファイバホルダをスライド移動させる方向である前後方向において互いに異なるものを選択使用することを特徴とする方法としてもよい。
前記フェルールホルダの前記基台に対する固定位置が、前記基台上にて前記ファイバホルダのスライド方向に変更可能であることを特徴とする方法としてもよい。
前記接着固定工程の後に、前記フェルールの先端面を前記光ファイバのフェルールに内挿固定された部分とともに一括研磨して、フェルール先端と前記光ファイバの先端を含む連続する研磨面である接合端面を形成する研磨工程を具備することを特徴とする方法としてもよい。
本発明の一つの態様は、光ファイバの先端部をフェルールに貫設されたファイバ孔に挿入して接着剤により接着固定する作業に用いられるフェルール接着作業用治具であって、光ファイバを把持したファイバホルダをスライド移動させるための上面を有する基台と、この基台に設けられ前記フェルールを保持するフェルールホルダと、前記ファイバホルダを基台上にてスライド移動させて前記フェルールに向かって前進させることで前記光ファイバの先端部を前記フェルールの前記ファイバ孔に挿入した状態で前記ファイバホルダのスライド移動を規制するためのスライド移動規制手段とを具備し、前記基台は該基台上にて前記ファイバホルダを1直線上にスライド移動可能に案内するためのホルダ案内部と、前記フェルールホルダを脱着自在に取り付け可能なホルダ取付部と、を有することを特徴とするフェルール接着作業用治具を提供する。
前記ホルダ取付部は、前記フェルールホルダの代わりにフェルールを取り付けるフェルールホルダとしても機能することを特徴とする構成としてもよい。
前記スライド移動規制手段が、前記ファイバホルダと係合し且つ前記ファイバホルダを挟持力を以て保持する係合保持手段であることを特徴とする構成としてもよい。
前記ホルダ取付部は前記フェルールが取り出し可能に嵌め込まれるフェルール嵌合溝を有し、前記フェルールホルダは前記フェルールを保持するためのフェルール保持部を有するホルダ本体と、このホルダ本体に突設され前記ホルダ取付部の前記フェルール嵌合溝に取り出し可能に嵌め込むことで前記ホルダ取付部に保持される取付用棒状突片とを具備し、前記フェルールホルダを、その前記取付用棒状突片を前記ホルダ取付部の前記フェルール嵌合溝に嵌め込み、前記ホルダ本体が前記ホルダ取付部よりも前記基台前側に配置されるようにして前記ホルダ取付部に取り付けることで、前記フェルールホルダの前記フェルール保持部によって前記ホルダ取付部よりも前記基台前側にて前記フェルールをそのファイバ孔が前記取付用棒状突片の長手方向全長にわたって延在形成された溝あるいは貫通孔であるファイバ案内部と連通する位置に保持可能とされていることを特徴とする構成としてもよい。
また、光ファイバのフェルールに対する接着固定が完了するまで、フェルールに対する光ファイバのファイバ孔軸線方向への位置ずれや、ファイバ孔軸線回りの回転が防止される結果、フェルールに挿入された光ファイバとフェルールのファイバ孔内面との間の摺動に起因する光ファイバの傷付きを防止することもできる。これにより、光ファイバの傷付きが光損失等の光特性に影響を与えることも防止でき、光ファイバ先端にフェルールを接着固定してなるフェルール付き光ファイバに所望の光特性を安定に確保できる。
ここで説明するフェルール付き光ファイバの組立方法は、図2に示すように、フェルール接着作業用治具20(以下、単に治具とも言う)の基台21に設けられたフェルールホルダ22(第1フェルールホルダ。以下、基台突設ホルダとも言う)、あるいは図7に示すように前記治具20のフェルールホルダ22に脱着可能に取り付けたフェルールホルダ23(第2フェルールホルダ。以下、脱着ホルダとも言う)にフェルール2を保持し、光ファイバ1を把持したファイバホルダ10を治具20の前記基台21上にてフェルール2に向かってスライド移動(前進)させることで、前記光ファイバ1の前記ファイバホルダ10から突出させた先端部をキャピラリ状の前記フェルール2を貫通するファイバ孔2a(図1、図10(a)等参照)に挿入し(ファイバ挿入工程)、前記ファイバ孔2a内に設けられた接着剤6によって前記フェルール2に接着固定(接着固定工程)した後、光ファイバ1先端に接着固定されたフェルール2の先端面2bを前記光ファイバ1のフェルール2に内挿固定された部分とともに一括研磨して、図10(c)に示すようにフェルール2先端と前記光ファイバ1のフェルール2のファイバ孔2a内に位置する部分の先端とにわたって連続する研磨面である接合端面2dを形成(研磨工程)することで、光ファイバ1先端に接着固定されたフェルール2先端に接合端面2dを有するフェルール付き光ファイバ3(図10(c)参照)を得る(組み立てる)ものである。
なお、図2〜図9、図14、図16、図18(a)、(b)、図19において、上側を上、下側を下として説明する。
また、被覆部収納孔部2a2、テーパ孔部2a3は、位置決め孔部2a1の軸線と同軸に形成されている。
まず、ファイバホルダ10について説明する。
図4等に示すように、前記ファイバホルダ10は、長板状のベース部材11と、このベース板部材11に枢着されて開閉可能に設けられた長板状の板状押さえ部材12とを具備し、光ファイバ1を前記ベース部材11と板状押さえ部材12との間に挟み込むようにして把持できる。
図示例のファイバホルダ10においてファイバ位置決め溝11bはV溝であるが、ファイバ位置決め溝11bとしてはベース部材上面11aから窪む溝であればよく、V溝に限定されず、例えば、丸溝(断面半円状の溝)、角溝等も採用可能である。
図4〜図6に示すように、図示例のファイバホルダ10において、前記板状押さえ部材12は、具体的には、ベース部材11に枢着され前記ベース部材11に対して開閉される長板状の主板部13aに、前記ベース部材11に係脱可能に係合して前記主板部13aを前記ベース部材11に対して閉じ合わせた状態を維持するための係合片13bと、前記ファイバ位置決め溝11bに収納された前記光ファイバ1を前記ベース部材11に押さえ込んで前記ベース部材11との間に把持固定するための把持固定部13cとが設けられてなる押さえ部材本体13と、この押さえ部材本体13の前記主板部13aの、前記ベース部材11に閉じ合わせたときに前記ベース部材上面11aに対面配置される合わせ面13dとは反対の上面側に装着された弾性板14とを具備して構成されている。
前記枢着用突起13eは、前記押さえ部材本体13の主板部13cの長手方向両端において前記主板部13cの一側部側の端部に突設されている。
また、板状押さえ部材12についてベース部材11に重ね合わされる側、すなわち押さえ部材本体13における主板部13aの合わせ面13dが形成されている側を接合側、反対側を上面側として説明する。
ベース部材11の前記係合突起11gは、ベース部材11の他側部の前記把持板部11eに位置する部分に形成されている。
前記板状押さえ部材12の前記押さえ部材本体13の主板部13aの他側部には、板状押さえ部材12をベース部材11に閉じ合わせたときにベース部材11の前記凹所11hに対応する位置に、主板部13aの他側部側の側面(端面)から一側部側に切り込むように窪む切欠状の凹所13hが形成されている。前記係合片13bはプレート状に形成されており、前記凹所13hの、前記押さえ部材本体13長手方向における両側に位置する内側面13iからそれぞれ突出されたロッド状の弾性連結部13fによって、主板部13aの合わせ面13dに垂直の仮想垂直面に沿い、及び主板部13aの長手方向に平行の向きで支持されている。
また、本発明に係る板状押さえ部材としては、係合片として弾性変形可能なものを採用し、弾性連結部を省略した構成とすることも可能である。
主板部13aの長手方向両端の押さえ側ファイバ溝13nは、板状押さえ部材12(具体的には主板部13a)をベース部材11に閉じ合わせたときに、前記ベース部材11の位置決め溝11bの長手方向両端部上に配置される。
前記スリット13jは主板部13aの厚みを貫通して形成されている。スリット13jのうち前記上面側開口部の延在方向両端から主板部13aの長手方向両端の前記押さえ側ファイバ溝13nまでの間に位置する部分は、前記押さえ側ファイバ溝13nから前記上面側開口部の側に行くにしたがって前記主板部13aの合わせ面13dからの深さが深くなるように形成されたテーパ溝部13kとされている。
なお、ファイバ押さえ部13pは、主板部13aをベース部材11に閉じ合わせたときに、ベース部材11の位置決め溝11b上の光ファイバ1の位置決め溝11bから浮き上がりを規制する構成、光ファイバ1の位置決め溝11bからの若干の浮き上がりを許容する構成のいずれも採用可能である。
図4〜図6に示すように、前記把持固定部13cは、主板部13aの幅方向両端から接合側に張り出すように湾曲するアーチ形の湾曲片である。この把持固定部13cの両端の間の中央部は、主板部13aの合わせ面13dよりも接合側に張り出されており、主板部13aをベース部材11に重ね合わせるようにして閉じ合わせたときに、ベース部材11の位置決め溝11b上の光ファイバ1をベース部材11に押さえ込んで固定する。この把持固定部13cは弾性変形可能であり、位置決め溝11b上の光ファイバ1に押し付けられたときに、弾性変形により光ファイバ1に外周面に対する接触面積を増大して、ベース部材11及び板状押さえ部材12の長手方向への光ファイバ1の位置ずれを防止するグリップ力を容易に確保できる。これにより、押さえ部材本体13の主板部13aをベース部材11に重ね合わせるようにして閉じ合わせたときに、ベース部材11及び板状押さえ部材12の長手方向への光ファイバ1の移動を規制できる。
光ファイバ1に形成された撓み部はスリット13jに収納される。
なお、スリット13jよりも前側のファイバ押え部13p1は摩擦抵抗の低い低摩擦に表面加工されていることが好ましい。
前記撓み形成用突部11wは、ベース部11の前後方向(長手方向)において、板状押さえ部材12のスリット13jを介して前後のファイバ押さえ部13pと対面する部分(把持板部11eの前後両端部)の間の位置に突設されており、ファイバホルダ10に把持され前記位置決め溝11bによって位置決めされた光ファイバ1の長手方向の一部を局所的に板状押さえ部材12側に僅かに押し上げる。このため、ファイバホルダ10に把持され位置決め溝11bに収納された光ファイバ1の前記撓み形成用突部11wの付近には、位置決め溝11bから僅かに浮き上がった浮き上がり部が形成される。なお、撓み形成用突部11wはベース部材上面11a上に突出しない。
また、この弾性板14は、図5、図6に示すように、前記固定部14bの前記可動板部14aから両側(可動板部14aの幅方向両側)に張り出す部分を、前記押さえ部材本体13の主板部13aの前記弾性板収納溝13qの両側(幅方向両側)に位置する側壁部13rの後端部にその後端から切り込むスリット状に形成された弾性板固定部差し込み溝13sに差し込み、前記固定部14bを、弾性板固定部差し込み溝13sの前端(押さえ部材本体13後端から見た奥端)と前記主板部13aの前記弾性板収納溝13qの溝底面を形成する底板部13tの前記側壁部13rから後側へ延長された部分である底板後端部13u上に突設された爪状のストッパ突起13vとの間に嵌め込むようにして配置することで、前記固定部14bのみを主板部13aに固定して押さえ部材本体13に取り付けられている。
弾性板14は、前記固定部14bを前記弾性板固定部差し込み溝13sに押し込み、この固定部14bを、弾性板固定部差し込み溝13sの前端と主板部13aの底板部13tの底板後端部13u上に突設された爪状のストッパ突起13vとの間に嵌め込むようにして配置することで、前記ストッパ突起13vによって押さえ部材本体13から後側への抜け出しが規制され、押さえ部材本体13に対する装着状態が安定に保たれる。
また、弾性板としては、例えば、細長板状の可動板部14aの長手方向片端の両面あるいは片面に板材を固定した構成の固定部の採用等、複数部材からなる構成としても良い。
また、前記弾性板14の可動板部14aの固定部14b側端部には、弾性板14を介してスリット13j内をファイバホルダ10外側から観察するための窓孔14cが形成されている。この窓孔14cは、可動板部14aの弾性変形による固定部14bに対する曲げを生じやすく機能も果たす。
次に、治具20について説明する。
図1、図2に示すように、前記治具20は、基台21と、この基台21上に突設された一対の弾性片22aの間にフェルール2を把持して所定位置に保持する基台突設ホルダ22(第1フェルールホルダ)と、前記基台21に突設され、前記ファイバホルダ10に形成された係合部15に係脱可能に係合することで前記ファイバホルダ10の前記基台21上でのスライド移動を規制する弾性係合片24とを具備して構成されている。
なお、前記治具20は、前記プレート状の前記基台21(図示例では後述の基台本体21p)に前記基台突設ホルダ22と前記弾性係合片24とが一体的に設けられた構成であれば良く、基台突設ホルダ22及び弾性係合片24のうちの一方又は両方が基台21に対して別体の部材である構成も採用可能である。
前記ガイド壁21bは、基台21の幅方向(基台上面21aの前後方向に直交する方向に一致)の両端に突設されている。
ファイバホルダ10は、ベース部材11に板状押さえ部材12を閉じ合わせた状態で、その前後方向を治具20(基台21)の前後方向に揃えて治具20の基台21の一対のガイド壁21bの間に挿入することで基台21(基台上面21a)上に設置でき、基台21(基台上面21a)上にて、一対のガイド壁21bによって案内されながら基台21に対して前後方向にスライド移動、すなわち基台突設ホルダ22に対して進退動させることができる。
ベース部材上面11aは、ベース主板部11rの前記底側延在突部11sが突設されている側(底面側)とは反対側の面(以下、主板部上面とも言う)と、板状の前記後側延出部11fの片面であり前記ベース主板部11rの主板部上面の延長上に位置する面(後側延出部上面)とによって構成されている。前記底側延在突部11sは、ベース部材11の把持板部11eの長手方向全長にわたってその底面側に互いに平行に延在形成されている。
一対の前記底側延在突部11sは、ベース部材11の長手方向(位置決め溝11bの延在方向と一致)に沿ってベース主板部11rに真っ直ぐに形成されている。前記把持板部11eのうち前記前側板部11nから後側の部分である後側板部11oにあっては、前記後側主板部11qの底面側の幅方向両端に突設されている一対の前記底側延在突部11sの互いに対面する内面側とは反対側に位置する外面が前記後側主板部11qの幅方向両側の側面と面一に形成されている。
このため、ファイバホルダ10を治具20の基台21の一対のガイド壁21bの間に挿入して基台21(基台上面21a)上を前後方向にスライド移動させるとき、板状押さえ部材12の係合片13bは治具20のガイド壁21bに接触せず、ベース部材11の幅方向両側の底側延在突部11sがそれぞれ治具20の前記基台21の一対のガイド壁21bに当接することで、治具20幅方向におけるファイバホルダ10の位置決めがなされる。
前記ファイバホルダ10は、板状押さえ部材12をベース部材11に閉じ合わせたとき、ベース部材11の後側板部11oが板状押さえ部材12の幅方向両側に張り出す状態となるため、後側板部11oを、作業者が手指で把持することで治具20の基台21上での該ファイバホルダ10の前後動操作等を行うための操作用把持部として利用できる。
ファイバホルダ10は、光ファイバ1を把持した状態で基台21上に載置して後側移動限界位置に配置したときに、そのベース部材11の長手方向において前記ストッパ当接突起11tの突設位置付近及び該突設位置から前側の部分(前側板部11nの長手方向中央部及び該中央部から前側の部分)が一対のガイド壁21bの間にて基台21上に載置され、前記ストッパ当接突起11tの突設位置付近から後側の部分が基台21から後側に突出された状態となる。
図3、図9に示すように、前記ファイバホルダ10は、前側移動限界位置にあるとき、ベース部材11の後側板部11oはその大部分が基台21から後側に突出した状態となる。
したがって、基台21上に設置したファイバホルダ10は、常時、ベース部材11の後側板部11oが基台21から後側に突出した状態が維持されることから、ベース部材11の後側板部11oを作業者が手指で把持して前記操作用把持部として利用して、ファイバホルダ10を基台21上にて前後方向にスライド移動させる操作を手動で簡単かつ円滑に行うことができる。
基台21上に設置したファイバホルダ10の基台21から後側への突出寸法を長くしても基台21に対するファイバホルダ10の傾動を防げるから、基台21上に設置したファイバホルダ10のベース部材11の基台21から後側に突出された部分(例えば後側板部11o)を手指で把持してファイバホルダ10を基台21に対して前後方向に移動させる操作の作業性確保に鑑みてベース部材11の基台21から後側への突出寸法を充分に確保するべく、基台21の前後方向寸法を短くするといったことを容易に実現できる。
また、後側板部11oは、その幅寸法を前側板部11nの幅寸法よりも若干小さくした構成としても良い。
図示例のファイバホルダ10にあっては、ベース部材11の後側延出部11fもファイバホルダの操作用把持部として利用可能である。この点、後側延出部11fを、その幅方向両側の側面に、凹み部11vを形成した構成、複数の溝を形成した構成、複数の突部をドット状に突設した構成等とすることができる。
把持板部11eの底側延在突部11sは、前記凹み部11vに対応する箇所で不連続になっていても良い。
なお、本発明は、ファイバホルダ10として、前側移動限界位置にあるときに後側板部11oが基台21の一対のガイド壁21bの間に挿入されない構成となっているものを採用することも含む。
図示例の治具20において、前記弾性係合片24は、具体的には、前記張出部26から突出するU字形の弾性片部24aと、この弾性片部24aの前記張出部26に繋がっている一端部(基端部)とは反対側の端部であり前記一端部に比べて基台21側に配置された他端部(先端部)から弾性片部24a一端部とは反対の側に張り出すように突出されファイバホルダ10のベース部材11のスライド規制用係合突起11uに係脱可能に係合する係合片部24bとを有している。U字形の前記弾性片部24aは、その両端部(一端部及び他端部)が上端、両端部の間の湾曲部の頂部が下端となるように形成されている。
前記弾性係合片24の弾性片部24aの他端部及び係合片部24bは、弾性片部24bの弾性変形によって、基台21幅方向に変位可能とされている。
治具20の弾性係合片24は、係合片部24bの嵌合切欠部24cにファイバホルダ10のベース部材11の前記スライド規制用係合突起11uが嵌り込むことで前記スライド規制用係合突起11uに係合し、ファイバホルダ10の基台21上でのスライド移動(基台21前後方向へのスライド移動)を規制する。
前記治具20の弾性係合片24は本発明に係るスライド移動規制手段、係合保持手段として機能する。
この構成は、ファイバ挿入工程にてフェルール2のファイバ孔2aに挿入した光ファイバ1の前記フェルール2に対する変位防止に有効に寄与する。
図7に示すように、既述のように前記治具20の基台突設ホルダ22には脱着ホルダ23を脱着可能に取り付けることができる。
治具20の基台突設ホルダ22に脱着ホルダ23を脱着可能に取り付けたものを、以下、脱着ホルダ付きフェルール接着作業用治具20A(但し、以下、脱着ホルダ付き治具とも言う)として説明する。この脱着ホルダ付き治具20Aも本発明に係る治具として機能するものである。
また、脱着ホルダ23のフェルール保持部23aは、フェルール2が取り出し可能に嵌め込まれるフェルール嵌合溝23bが形成された構成であれば良く、必ずしも断面C形に形成されたものに限定されない。
次に、本発明に係るフェルール付き光ファイバの組立方法の具体例を説明する。
まず、治具20(脱着ホルダ23を取り付けていない治具20)を用いたフェルール付き光ファイバの組立方法を説明する。
このファイバ挿入工程において、前記ファイバホルダ10は、光ファイバ1を把持した状態で基台21上にて後側移動限界位置に設置した後、基台21上でのスライド移動によって後側移動限界位置から基台21前側へ移動させて前側移動限界位置に配置する。ファイバホルダ10を後側移動限界位置から前側移動限界位置に移動することで、光ファイバ1の前側突出部1cの先端部を前記フェルール2のファイバ孔2aに挿入する。
したがって、基台21にて後側移動限界位置に設置したファイバホルダ10を前側移動限界位置に移動したとき、ファイバホルダ10に把持された光ファイバ1のファイバホルダ10前端から、前記ベース部材11の位置決め溝11bによる光ファイバ1の位置決め軸線の延長上に突出された前側突出部1cを円滑にフェルール2のファイバ孔2aに挿入できる。
その結果、光ファイバ1先端の裸光ファイバ1aの口出しやファイバホルダ10による光ファイバ1の把持をやり直すことなく、基台21上のファイバホルダ10を基台21後側に移動してフェルール2への光ファイバ1の挿入作業を再実行する、といったことが可能である。
C形スペーサ4の外周面は、その内側に嵌め込んだフェルールの軸線を中心とする円周上に位置する(円周に重なる)湾曲面とされている。但し、C形スペーサ4の外周面の湾曲半径は基台突設ホルダ22の一対の弾性片22a間の距離等の設計に応じて、基台突設ホルダ22に確実に把持可能なように設定されるものであり、複数種類のC形スペーサ4(内周面寸法が互いに異なる複数種類のC形スペーサ4)は、内周面寸法が互いに異なっていても、外周面の湾曲半径は同じに揃えられる。
また、ファイバホルダ10は、その前端から突出する光ファイバ1の先端部の被覆材1bを除去して裸光ファイバ1aを口出しした状態で、治具20の基台21上に設置して後側移動限界位置に配置する。
フェルール2のファイバ孔2a内に充填する接着剤6としては、特に限定は無いが、ここでは後述のように接着固定工程にて加熱することにより硬化する例えばエポキシ系樹脂組成物等の熱硬化性のものを使用する。
なお、ファイバホルダ10は、治具20の基台21のホルダ案内部(一対のガイド壁21b)によって基台21幅方向への位置ずれが規制されているため、前記スライド規制用係合突起11uと治具20の弾性係合片24との係合によって基台21上での前後方向のスライド移動、及び基台21からの浮き上がりが防止される結果、上述のように治具20後側へ強制的に抜き出さない限り、基台21に対して位置ずれを生じない。
ここでは具体的には、図13に示すように、加熱器7を用いて、治具20の基台突設ホルダ22が設けられている前端部とともに基台突設ホルダ22に保持したフェルール2を加熱して、フェルール2のファイバ孔2a内の熱硬化性樹脂組成物である接着剤6を硬化させ、光ファイバ1先端にフェルール2を接着固定する。
加熱器7としては、例えば図13に示すように、治具20を、基台突設ホルダ22に保持したフェルール2、及び基台21上に設置されたファイバホルダ10とともに、ファイバ挿入工程完了時の状態を保ったまま載置できるプレート状に構成され、基台21前端部を載置することで、基台21前端部、基台突設ホルダ22、フェルール2を一括して加熱してフェルール2のファイバ孔2a内の接着剤6を硬化させることができる加熱板7aを有する構成のものや、基台21前端部、基台突設ホルダ22、フェルール2を収納して加熱するための加熱室を有する構成のもの等を採用できる。
研磨工程の完了により、光ファイバ1先端に接着固定されたフェルール2先端に接合端面2dを有するフェルール付き光ファイバ3(図10(c)参照)が得られる。
この場合、フェルール付き光ファイバ3の組み立ては、まず、脱着ホルダ付き治具20Aの脱着ホルダ23のフェルール保持部23aにフェルール2を嵌め込んで保持するとともに、光ファイバ1を把持したファイバホルダ10を治具20の基台21上の後側移動限界位置に設置した後、前記ファイバホルダ10を基台21上でのスライド移動によって後側移動限界位置から前側移動限界位置へ移動して、前記光ファイバ1の前側突出部1cの先端部を前記フェルール2のファイバ孔2aに挿入するファイバ挿入工程を行う(図3、図9、図12参照)。次いで、フェルール2のファイバ孔2aに入れておいた接着剤6を硬化させて、光ファイバ1先端にフェルール2を接着固定する接着固定工程と、研磨工程とを行う。
ファイバホルダ10を後側移動限界位置から前側移動限界位置に向かって前進移動したときには、前記光ファイバ1の前側突出部1c2が前記ファイバ案内溝23hによってファイバホルダ10の前記位置決め軸線の延長上に位置決めされた状態を保つことができ、これにより、フェルール2のファイバ孔2aに光ファイバ1の先端部(前側突出部1c2の先端部)を挿入する作業を円滑に行える。
前側移動限界位置に移動したファイバホルダ10は、該ファイバホルダ10のベース部材11のスライド規制用係合突起11uと治具20の弾性係合片24との係合によって基台21に固定され基台21上でのスライド移動が規制される。
なお、取付用棒状突片23dとフェルール保持部23aとの間に確保される作業用空間は、作業者の手指を差し込むことができず、作業者の手指に比べて格段に細い綿棒等の棒状あるいはシート状の清掃用部材を差し込んでフェルール2の後端面2cに溢れ出た接着剤6の拭き取り作業を行える程度の狭いものであっても良い。
この接着固定工程では、前記ファイバ挿入工程の完了後、治具20の弾性係合片24によってファイバホルダ10を基台21に固定して基台21上でのスライド移動を規制した状態、及び脱着ホルダ23のフェルール保持部23aにフェルール2を保持した状態を、フェルール2のファイバ孔2a内の接着剤の硬化完了まで保つ。
但し、例えば、接着固定工程の完了後、治具20の弾性係合片24によってファイバホルダ10を基台21に固定して基台21上でのスライド移動を規制した状態、及び脱着ホルダ23のフェルール保持部23aにフェルール2を保持した状態を保ったまま、フェルール保持部23aから突出させたフェルール2の先端面2bに研磨を施し、その後に、脱着ホルダ付き治具20Aからのファイバホルダ10及びフェルール2の取り外しを行っても良い。
その結果、光ファイバ1長手方向における目的位置にフェルール2を接着固定することができる。また、フェルール2に対する光ファイバ1の変位によって光ファイバ1(特に裸光ファイバ1a)やフェルール2のファイバ孔2a内面を傷付けるといった不都合を生じる心配も無い。
光コネクタを組み立てる場合は、光コネクタのハウジングを組み立てて、ハウジング内にフェルール付き光ファイバのフェルールを収納する。
なお、光コネクタの組み立てに用いるフェルール付き光ファイバとしては、フェルールとして、後述のようにフランジ部を有するフェルール(図15(a)、(b)、図20等参照)を用いて組み立てたものを好適に用いることができる。
前記被覆部収納孔部8a2は、前記テーパ孔部8a3を介して前記位置決め孔部8a1と連通されている。また、被覆部収納孔部8a2、テーパ孔部8a2は、位置決め孔部8a1の軸線と同軸に形成されている。
前記フランジ部82cは、フェルール8のフランジ部82aとして機能する。
図17(a)、(b)に示すように、チューブ9は前記被覆部収納孔部8a2内での光ファイバ1Bの被覆部収納孔部8a2の軸線(ファイバ孔8aの軸線と一致)に対する軸ずれ、特に位置決め孔部8a1の軸線に対する軸ずれを抑え、被覆部収納孔部8a2の軸線に軸合わせした状態に配置するために、その外径がフェルール8の被覆部収納孔部8a2の内径と略同等(被覆部収納孔部8a2内径と一致又は僅かに小さい)、内径が光ファイバ1B外径と略同等(光ファイバ1B外径と一致又は僅かに大きい)ものを使用する。
前記チューブ9は、フェルール8後端付近にて光ファイバ1Bを保護する保護チューブとして機能する。
これに対して、被覆部収納孔部8a2に内挿された光ファイバ1A、1Bの被覆部をフェルール8のファイバ孔8aの軸線に軸合わせできる構成であれば、光ファイバ1B先端に口出しされ前記フェルール8のファイバ孔8aの位置決め孔部8a1に内挿された裸光ファイバ1aの基端部に曲げ等の応力が作用することを抑える(あるいは解消する)ことができるため、光ファイバ1A、1Bの被覆部の位置決め孔部8a1の軸線に対する軸ずれが裸光ファイバ1aの光特性に影響を与えることを回避でき、所期の光特性を確実に得る点で有利である。
したがって、光ファイバ先端部を挿入して接着固定するフェルールとして、被覆部収納孔部8a2内径が光ファイバの被覆部外径に比べて径大であり、被覆部収納孔部8a2内に挿入された光ファイバ被覆部と被覆部収納孔部8a2内面との間に被覆部収納孔部8a2内での光ファイバの遊動を可能にする程度のクリアランスが生じるものを採用する場合でも、前記チューブ9を被覆部収納孔部8a2に挿入することで、被覆部収納孔部8a2に内挿された光ファイバの被覆部を前記チューブ9によってファイバ孔8aの位置決め孔部8a1の軸線及び被覆部収納孔部8a2の軸線に軸合わせできる。
このフェルール8のファイバ孔8a(後側延出筒部82b内径が1.0mm)に、例えば径(被覆部外径)が0.4mmの光ファイバ心線、あるいは径(被覆部外径)が0.25mmの光ファイバ素線といった、前記光ファイバ1Aに比べて被覆部外径が格段に小さい光ファイバ1B先端部を挿入して接着固定し、フェルール付き光ファイバ3Bを組み立てる場合に、既述のようにファイバ挿入工程にて前記チューブ9を前記フェルール8の後側延出筒部82b内側の被覆部収納孔部8a2に挿入することで、被覆部収納孔部8a2に内挿された光ファイバ1Bの被覆部をフェルール8のファイバ孔8aの軸線に軸合わせできる。
また、本明細書において、フェルールの後側延出筒部は、その内側がファイバ孔の被覆部収納孔部とされた筒状部を指すものであり、図15(a)等に例示したフェルール8のように、フェルール本体81に外挿固定したフランジ部品82の筒部の一部である構成に限定されない。例えば図10(a)に例示したフェルール2においては、被覆部収納孔部2a2を内孔とする筒状部が後側延出筒部として機能する。
上述の実施形態では、ファイバホルダ10の前記基台21上でのスライド移動(スライドによる前後動)を規制するために治具20、基台21に設けられるスライド移動規制手段、係合保持手段として、図1、図3等に示すように、ファイバホルダ10のベース部材11の幅方向両側に突設されたスライド規制用係合突起11uが嵌合可能な凹所である切欠部24cが形成された係合片部24bによって前記スライド規制用係合突起11uと係脱可能に係合し、しかも前記係合片部24bによって前記ファイバホルダ10の基台21からの浮き上がりをも規制する弾性係合片24を例示したが、本発明に係るスライド移動規制手段、係合保持手段としてはこれに限定されない。
スライド移動規制手段、係合保持手段としては、前記ファイバホルダに係脱可能に係合する構成や、ファイバホルダを基台上でのスライド移動によるフェルールホルダに対する進退方向(前後方向)に直交する方向の挟持力によって挟持可能かつ挟持状態を解除可能な構成など、基台上でのファイバホルダのスライド移動(スライドによる前後動)を規制した状態と、規制解除状態とを切り換え可能な構成であれば良い。ファイバホルダを挟持力によって挟持する構成のスライド移動規制手段(ファイバホルダとの係合は必須ではない)としては、例えば、基台の幅方向両側からファイバホルダを挟持可能な構成のものの他、基台に設けた押し付け部材によってファイバホルダを基台(詳細にはプレート状の基台本体)に押し付けて固定する構成(押し付け部材と基台との間に挟持する構成)のもの等も採用可能である。
また、スライド規制用係合突起としては、必ずしも、基台上でのスライド移動の規制時にファイバホルダの基台からの浮き上がりを規制する構成である必要は無い。
また、図18(a)に例示した基台21Aのように、基台前端部(基台本体21pの前端部)における前後方向の複数箇所にホルダ取付部を具備する構成の基台を用いる場合、基台に複数のフェルールホルダを取り付けてファイバ挿入工程を行っても良い。この場合、複数のフェルールホルダの内、最も基台後端側に位置するフェルールホルダが本発明に係る第1フェルールホルダ、他のフェルールホルダが本発明に係る第2フェルールホルダとして機能する。
また、ホルダ取付部としては、例えば、フェルールホルダの基台前後方向へのスライド移動を案内するためのレール部を有し、フェルールホルダを該フェルールホルダに突設した弾性係合爪による基台との係合やねじ止め等の取り付け手段によって基台前後方向の所望位置に取り付けでき、前記取り付け手段による取り付け状態を解除するとフェルールホルダの基台前後方向の移動が可能となり、基台に対するフェルールホルダの取り付け位置を変更できるようにした構成も採用可能である。
また、ホルダ取付部に脱着可能なフェルールホルダ(第1フェルールホルダ)は、前記ホルダ取付部に取り付けたときの前記フェルールの保持位置(換言すればフェルール保持部の位置)が、前記基台上にて前記ファイバホルダをスライド移動させる方向である前後方向において互いに異なるものを選択使用することができる。つまり、フェルールの選択使用によって、フェルールホルダによる基台前後方向におけるフェルールの保持位置を選択することが可能である。
但し、例えば図19に示すファイバホルダHのように、ベース部材H1としては、プレート状のベース主板部H11の片面(上面)に光ファイバ1を該ベース部材H1上に真っ直ぐに延在するように配置するための位置決め溝H12が延在形成されたものを用いることが好ましい。また、前記ベース部材H1としては、基台上にて基台幅方向へのがたつきを生じることなく、前後方向へのスライド移動を円滑にする点で、プレート状のベース主板部H11の底面側に前記位置決め溝H12の延在方向に沿って延在する一対の底側延在突部H13が互いに離隔した2箇所に突設された断面門形のものを採用することが好ましい。
なお、図19において、符号H2は板状押さえ部材、H3は前記板状押さえ部材H2をベース部材H1に枢着した枢着部である。また、図1、図4等に例示したファイバホルダ10も、図19に例示したファイバホルダHに該当することは言うまでも無い。
また、図7〜図9に例示した脱着ホルダ23は、フェルール保持部が取付用棒状突片から離隔した位置に設けられた構成になっているが、本発明に係る脱着ホルダ(第2フェルールホルダ)としては、フェルール保持部が取付用棒状突片から離隔されておらず取付用棒状突片と一体に設けられている構成も採用可能である。
図1、図7等では、フランジ部を有していないフェルール2(フェルール本体)を用いる構成を例示したが、例えば、図20に示すように、前記フェルール2の長手方向(軸線方向)の中央部に金属製リングであるフランジ部品2eを外挿固定し、このフランジ部品2eをフランジ部(以下、フランジ部品2eをフランジ部とも言う)とする構成のフェルール2Aも採用可能である。
このフェルール2Aも、C形スペーサ4(図1等参照)を外嵌めしてスペーサ付きフェルールの状態で、フェルールホルダに嵌め込んで保持状態とすることが可能である。この場合、C形スペーサ4として、例えばフェルール本体2の前記フランジ部2eから前側(先端面2b側)に外嵌め可能なものを用いる。
10…ファイバホルダ、
20…フェルール接着作業用治具、20A…フェルール接着作業用治具(脱着ホルダ付きフェルール接着作業用治具)、21、21A、21B、21C…基台、21a…(基台の)上面、21b…案内部(ガイド壁)、21e…案内部(案内用突部)、21g…ホルダ取付部(ホルダ嵌合穴)、21h…案内部(案内用突部)、22…フェルールホルダ、第1フェルールホルダ、ホルダ取付部(基台突設ホルダ)、22a…弾性片、22b…フェルール嵌合溝、23…フェルールホルダ、第2フェルールホルダ(脱着ホルダ)、23a…フェルール保持部、23b…フェルール嵌合溝、23c…ホルダ本体、23d…取付用棒状突片、23e…背板部、23f…上面、23g…当接片部、23h…ファイバ案内部(ファイバ案内溝)、24…スライド移動規制手段、係合保持手段(弾性係合片)、H…ファイバホルダ。
Claims (12)
- 光ファイバの先端部をフェルールに貫設されたファイバ孔に挿入して接着固定しフェルール付き光ファイバを組み立てる組立方法であって、
光ファイバを把持したファイバホルダを、前記フェルールを保持するためのフェルールホルダが設けられた基台上にてスライド移動させて前記フェルールに向かって前進させることで、前記光ファイバの先端部を前記フェルールの前記ファイバ孔に挿入するとともに、前記光ファイバの先端部が前記フェルールのファイバ孔に挿入された状態で前記基台に設けられたスライド移動規制手段により前記ファイバホルダのスライド移動を規制するファイバ挿入工程と、このファイバ挿入工程の後、前記ファイバホルダのスライド移動を規制した状態を保ったまま前記フェルールの前記ファイバ孔内に充填しておいた接着剤を硬化させ、前記光ファイバ先端にフェルールを接着固定する接着固定工程を具備し、
前記基台は、該基台上にて前記ファイバホルダを1直線上にスライド移動可能に案内するためのホルダ案内部と、前記フェルールホルダを脱着自在に取り付け可能なホルダ取付部と、を有し、
前記ファイバ挿入工程にて、前記ホルダ取付部に取り付けた前記フェルールホルダに保持した前記フェルールの前記ファイバ孔に前記光ファイバの先端部を挿入することを特徴とするフェルール付き光ファイバの組立方法。 - 前記ホルダ取付部は、前記フェルールホルダの代わりにフェルールを取り付けるフェルールホルダとしても機能することを特徴とする請求項1に記載のフェルール付き光ファイバの組立方法。
- 前記スライド移動規制手段は、前記ファイバホルダと係合し且つ前記ファイバホルダを挟持力を以て保持することにより前記ファイバホルダのスライド移動を規制することを特徴とする請求項1又は2に記載のフェルール付き光ファイバの組立方法。
- 前記光ファイバが裸光ファイバを被覆材によって覆った構成の被覆光ファイバであり、前記ファイバ挿入工程にて、前記被覆光ファイバの先端に口出ししておいた裸光ファイバを、前記フェルールのファイバ孔の一部であり前記フェルールの先端面に開口する位置決め孔部に挿入し、前記被覆光ファイバの前記被覆材によって覆われた部分である被覆部を、前記位置決め孔部に比べて径大に形成された被覆部収納孔部に挿入し、前記被覆部の先端が、前記位置決め孔部と前記被覆部収納孔部との間の境界部に位置する段差面あるいはテーパ面から後側にずれた位置となるように前記ファイバホルダのスライド移動を規制することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のフェルール付き光ファイバの組立方法。
- 前記ファイバ挿入工程にて、前記光ファイバの先端部を前記フェルールの前記ファイバ孔に挿入するとともに、前記光ファイバに外挿しておいたチューブの一部を前記ファイバ孔に挿入して、前記ファイバ孔後端の開口部から後側に前記チューブが延出された状態にし、この状態を保ったまま前記接着固定工程を行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のフェルール付き光ファイバの組立方法。
- 前記フェルールホルダとして、前記ホルダ取付部に取り付けたときの前記フェルールの保持位置が、前記基台上にて前記ファイバホルダをスライド移動させる方向である前後方向において互いに異なるものを選択使用することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のフェルール付き光ファイバの組立方法。
- 前記フェルールホルダの前記基台に対する固定位置が、前記基台上にて前記ファイバホルダのスライド方向に変更可能であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のフェルール付き光ファイバの組立方法。
- 前記接着固定工程の後に、前記フェルールの先端面を前記光ファイバのフェルールに内挿固定された部分とともに一括研磨して、フェルール先端と前記光ファイバの先端を含む連続する研磨面である接合端面を形成する研磨工程を具備することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のフェルール付き光ファイバの組立方法。
- 光ファイバの先端部をフェルールに貫設されたファイバ孔に挿入して接着剤により接着固定する作業に用いられるフェルール接着作業用治具であって、
光ファイバを把持したファイバホルダをスライド移動させるための上面を有する基台と、この基台に設けられ前記フェルールを保持するフェルールホルダと、前記ファイバホルダを基台上にてスライド移動させて前記フェルールに向かって前進させることで前記光ファイバの先端部を前記フェルールの前記ファイバ孔に挿入した状態で前記ファイバホルダのスライド移動を規制するためのスライド移動規制手段とを具備し、
前記基台は該基台上にて前記ファイバホルダを1直線上にスライド移動可能に案内するためのホルダ案内部と、前記フェルールホルダを脱着自在に取り付け可能なホルダ取付部と、を有することを特徴とするフェルール接着作業用治具。 - 前記ホルダ取付部は、前記フェルールホルダの代わりにフェルールを取り付けるフェルールホルダとしても機能することを特徴とする請求項9に記載のフェルール接着作業用治具。
- 前記スライド移動規制手段が、前記ファイバホルダと係合し且つ前記ファイバホルダを挟持力を以て保持する係合保持手段であることを特徴とする請求項9又は10記載のフェルール接着作業用治具。
- 前記ホルダ取付部は前記フェルールが取り出し可能に嵌め込まれるフェルール嵌合溝を有し、前記フェルールホルダは前記フェルールを保持するためのフェルール保持部を有するホルダ本体と、このホルダ本体に突設され前記ホルダ取付部の前記フェルール嵌合溝に取り出し可能に嵌め込むことで前記ホルダ取付部に保持される取付用棒状突片とを具備し、
前記フェルールホルダを、その前記取付用棒状突片を前記ホルダ取付部の前記フェルール嵌合溝に嵌め込み、前記ホルダ本体が前記ホルダ取付部よりも前記基台前側に配置されるようにして前記ホルダ取付部に取り付けることで、前記フェルールホルダの前記フェルール保持部によって前記ホルダ取付部よりも前記基台前側にて前記フェルールをそのファイバ孔が前記取付用棒状突片の長手方向全長にわたって延在形成された溝あるいは貫通孔であるファイバ案内部と連通する位置に保持可能とされていることを特徴とする請求項9〜11のいずれかに記載のフェルール接着作業用治具。
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