光连接器及光连接构造

技术领域

本发明涉及光连接器及光连接构造。

本申请基于2019年1月15日申请的日本申请第2019―004071号而要求优先权，引用在上述日本申请中记载的全部记载内容。

背景技术

光连接器具有保持光纤的插芯、收容插芯的插头架。要求即使在对插头架施加了外力的情况下，也要维持各光纤的纤芯彼此的光连接状态。非专利文献1公开了下述构造，即，使插芯相对于插头架浮置，以使得施加至插头架(插头壳体)的外力不会波及到插芯。该构造采用了奥尔德姆联轴机构。将耦合部件夹设在设置于插芯的凸缘和插头架之间，插芯能够相对于耦合部件而在与插芯中心轴垂直的一个方向(左右方向)移动，且耦合部件能够相对于插头架而在与插芯中心轴及所述一个方向垂直的方向(上下方向)移动。

非专利文献1：境目等，“MU形多芯光纤连接器”、电子信息通信学会通信社会大会、B－13－9、2012年9月

发明内容

本发明的一个方式所涉及的光连接器具有插芯、插头架和弹性部件。所述插芯在外侧设置有凸缘，在内侧具有贯通孔，在所述贯通孔内能够对在包含玻璃纤维和将所述玻璃纤维覆盖的树脂包覆层的光纤的一端部从所述树脂包覆层露出的所述玻璃纤维进行保持。所述插头架构成为收容所述插芯。所述弹性部件对所述插芯沿所述插芯的中心轴方向进行施力。所述弹性部件能够以所述弹性部件的第一长度将所述插芯保持于所述插头架内的第一位置，能够以比所述第一长度短的第二长度将所述插芯保持于所述插头架内的第二位置。

所述插芯或者所述插头架的至少一者具有与所述插芯的中心轴的距离朝向所述弹性部件的施力方向而减小的至少一个锥面。在所述插芯处于所述第一位置的情况下，所述插芯和所述插头架经由所述至少一个锥面而接触，所述插芯相对于所述插头架的转动受到限制，在所述插芯处于所述第二位置的情况下，所述插芯和所述插头架不接触，所述插芯相对于所述插头架能够转动，所述插芯相对于所述插头架成为浮置状态。

附图说明

图1是将本发明的一个方式所涉及的光连接器以装入有光纤的状态示出的外观斜视图。

图2是图1的光连接器所包含的插芯的斜视图。

图3是构成图1的光连接器的插头架的前壳体的斜视图。

图4A是图3的A－A线矢向剖视图。

图4B是图3的B－B线矢向剖视图。

图4C是图3的C－C线矢向剖视图。

图5是表示将插芯向插头架收容前的状态的剖视图。

图6是表示将插芯收容至插头架后的状态的剖视图。

图7是表示在插芯装载有开缝套筒后的状态的剖视图。

图8是用于对束状光纤进行说明的图。

图9A是另一实施方式所涉及的插芯的斜视图。

图9B是另一实施方式所涉及的插芯的正视图。

图10A是另一实施方式所涉及的前壳体的俯视剖视图。

图10B是另一实施方式所涉及的前壳体的侧面剖视图。

具体实施方式

[本发明所要解决的课题]

在非专利文献1的构造中，将凸缘分割为多个而使其在上下方向、左右方向移动，光连接器的部件个数变多，另外构造变得复杂，因此难以实现光连接器的制造成本的低廉化。

首先，列举本发明的实施方式的内容而进行说明。

(1)本发明的一个方式所涉及的光连接器具有插芯、插头架和弹性部件。所述插芯在外侧设置有凸缘，在内侧具有贯通孔，在所述贯通孔内能够对在包含玻璃纤维和将所述玻璃纤维覆盖的树脂包覆层的光纤的一端部从所述树脂包覆层露出的所述玻璃纤维进行保持。所述插头架构成为收容所述插芯。所述弹性部件对所述插芯沿所述插芯的中心轴方向进行施力。所述弹性部件能够以所述弹性部件的第一长度将所述插芯保持于所述插头架内的第一位置，能够以比所述第一长度短的第二长度将所述插芯保持于所述插头架内的第二位置。

所述插芯或者所述插头架的至少一者具有与所述插芯的中心轴的距离朝向所述弹性部件的施力方向而减小的至少一个锥面，在所述插芯处于所述第一位置的情况下，所述插芯和所述插头架经由所述至少一个锥面而接触，所述插芯相对于所述插头架的转动受到限制，在所述插芯处于所述第二位置的情况下，所述插芯和所述插头架不接触，所述插芯能够相对于所述插头架进行转动，所述插芯相对于所述插头架成为浮置状态。

在如上所述的光连接器中，直至使插芯从第一位置移动至第二位置为止，插芯和插头架成为接触状态，因此插芯相对于插头架被定位，转动也被限制。另一方面，在使插芯从第一位置移动至第二位置后，插芯和插头架的接触状态被解除，使插芯相对于插头架浮置，因此即使在对插头架施加了外力的情况下也不会传递至插芯。如上所述，仅通过锥面就实现了相对于插头架使插芯定位的状态和浮置状态，减少了光连接器的部件个数，并且光连接器的构造也变得简单。在此基础上，插芯的高度或者插头架的高度、宽度朝向施力方向而逐渐变短，因此容易将插芯从插头架的后方插入。并且如果使插芯在施力方向前进，则插芯和插头架的间隙变小，因此插芯相对于插头架的定位变得容易。

(2)在所述光连接器，所述至少一个锥面具有第1锥面和第2锥面。所述第1锥面和所述第2锥面构成为隔着所述插芯的中心轴而相对。由此，更可靠地抑制第一位置处的插头架和插芯之间的转动。

(3)在所述光连接器，所述插芯的所述凸缘在剖面观察时为多边形状。由此，可靠地抑制第一位置处的插头架和插芯之间的转动。

(4)在所述光连接器，所述插芯的所述凸缘在剖面观察时为四边形状。由此，带凸缘的插芯的制造变得容易。

(5)在所述光连接器，所述插芯为氧化锆制。由此，与金属制的插芯相比能够抑制插芯的端面的反射。

(6)所述光连接器具有所述光纤。所述光纤是多芯光纤、偏振保持光纤、束状光纤的任意者。由此，除了多芯光纤以外，在使用偏振保持光纤、束状光纤的情况下也能够可靠地定位，因此能够防止连接损耗的降低。

本发明的一个方式所涉及的光连接构造，(7)具有：在所述光连接器装入有光纤的光连接器组件；以及连接对象物，其经由套筒而与所述光连接器组件连结，该光连接构造将所述光纤和所述连接对象物内的光纤光学地连接。在将所述插芯插入至所述套筒，所述插芯处于所述第二位置的情况下，所述插芯相对于所述插头架成为浮置状态。由此，直至将光连接器组件和连接对象物连结为止，插芯相对于插头架被定位，也防止其旋转。另一方面，在将光连接器和连接对象物连结后(也称为连接器连接时)，插芯仅经由弹性部件而保持于插头架，因此即使在对插头架施加了外力的情况下也能够维持连接器组件中的光纤和连接对象物中的光纤所涉及的光连接状态。由此，能够提供构造简单、容易维持光连接状态的光连接构造。

[本发明的效果]

根据本发明的光连接器，部件个数减少，另外，构造也变得简单。

[本发明的实施方式]

下面，参照附图对本发明的光连接器及光连接构造所涉及的实施方式进行说明。在下面的说明中，在不同的附图中标注相同标号的结构是同样的结构，有时省略其说明。此外，本发明并不限定于这些实施方式中的例示，包含有在权利要求书中记载的事项的范围内及等同的范围内的全部变更。另外，只要能够对多个实施方式进行组合，则本发明包含将任意的实施方式组合的方式。

[本发明的光连接器的一个例子]

图1是将本发明的一个方式所涉及的光连接器1以装入有光纤的状态示出的外观斜视图。图2是光连接器1所包含的插芯10的斜视图，图3是构成光连接器1的插头架20的前壳体21的斜视图。另外，图4A是图3的A－A线矢向剖视图，图4B是图3的B－B线矢向剖视图，图4C是图3的C－C线矢向剖视图。图5是表示将插芯10向插头架20收容前的状态的剖视图。此外，下面，通过LC连接器的例子对光连接器进行说明。

如图1所示，光连接器1具有收容了插芯10的插头架20，在插头架20的后端设置有保护光纤F的保护罩34。

[插芯]

如图2所示，插芯10具有在图示的X轴方向延伸的插芯主体11。插芯主体11例如为氧化锆制，呈圆筒状，在插芯主体11的内侧具有贯通孔，在贯通孔中保持从光纤F的前端部分(一端部)的树脂包覆层露出的玻璃纤维。光纤F例如是具有多个纤芯的多芯光纤，从插芯主体11的后端13插入，前端面从前端12露出，以在绕插芯10的中心轴的规定的位置配置有多个纤芯的状态固定于插芯10。在附图中通过X轴表示出贯通孔的轴的方向。下面，将贯通孔的方向也称为光纤F的光轴方向。

在插芯主体11的大致中央位置的外侧设置有例如金属制的凸缘14。凸缘14例如在剖面观察时是大致多边形状(在图2中为大致四边形状)，具有构成凸缘14的外周面的上表面15、下表面(平坦面)16、左侧面17、右侧面18。上表面15和下表面16是隔着光纤F的光轴而相对，在图示的Z轴方向隔开规定距离而彼此平行的平坦面。左侧面17和右侧面18是相对于上表面15和下表面16正交并且隔着光纤F的光轴而相对，在图示的Y轴方向隔开规定距离而彼此平行的平坦面。此外，上表面15和左侧面17及右侧面18的边界位置、下表面16和左侧面17及右侧面18的边界位置进行了倒角。如果在上表面15附带有用于表示旋转位置的基准的标记(省略图示)，则能够将插芯10以正确的朝向插入至插头架20。

[插头架的前壳体]

如图3所示，插头架20具有在图示的X轴方向延伸的方筒状的前壳体21。前壳体21例如为树脂制，具有：后端开口24，其能够接受带凸缘14的插芯10；以及前端开口23，其使在图2中说明的插芯主体11的前端12凸出。在前壳体21的外周面设置了具有挠性的卡锁臂22。

前壳体21的内部如图4A～图4C所示，划分为最后端开口24侧(图示的X轴的负方向，以下相同)的间隙部25、该间隙部25的前方的转动限制部26、该转动限制部26的前方大致方筒状的开口部27。

间隙部25不与插芯10的凸缘14卡合，如图4A～图4C所示，具有上表面25a、下表面25b、左侧面25c、右侧面25d。上表面25a和下表面25b在图示的Z轴方向隔开规定距离而彼此平行，左侧面25c和右侧面25d在图示的Y轴方向隔开规定距离而彼此平行。因此，间隙部25是由上表面25a、下表面25b、左侧面25c、右侧面25d构成的方筒状的内部空间，但从上表面25a至下表面25b为止的距离(图示的Z轴方向的长度，以下相同)大于凸缘14的厚度(上表面15和下表面16之间的距离)。由此，带凸缘14的插芯10在凸缘14处于间隙部25时能够浮置。

在转动限制部26如图4A～图4C所示，具有对插芯10的转动进行限制的锥面(第1锥面26a、第2锥面26b)、左侧面26c、右侧面26d。作为锥面的第1锥面26a和第2锥面26b在图示的Z轴方向隔着光轴而隔开距离相对，左侧面26c和右侧面26d在图示的Y轴方向隔开规定距离而彼此平行。

更具体地说，第1锥面26a及第2锥面26b和光轴的距离朝向螺旋弹簧19的施力方向而减小。关于螺旋弹簧19在后面记述。第1锥面26a的前端和第2锥面26b的前端之间的Z轴方向的距离小于插芯10的凸缘14的厚度(上表面15和下表面16之间的距离)，第1锥面26a的后端和第2锥面26b的后端之间的Z轴方向的距离大于插芯10的凸缘14的厚度(上表面15和下表面16之间的距离)。

如上所述，使前壳体21内的上表面下表面间的距离从间隙部25朝向转动限制部26而逐渐变短，因此容易将插芯10从前壳体21的后方进行插入，并且容易将插芯10定位于前壳体21。

[插头架的后壳体]

如图5所示，插头架20在前壳体21的后方具有后壳体31。后壳体31例如为树脂制，具有能够对插芯10的后端部分、螺旋弹簧(弹性部件)19进行收容的圆筒状的弹簧收容部33。螺旋弹簧19配置于插芯10的后方，与凸缘14的后端抵接而将插芯10向前方(图示的X轴的正方向，以下相同)施力。

在后壳体31的外周面设置有能够与卡锁臂22卡合的夹具32。将插芯10的后端部分及螺旋弹簧19收容于后壳体31，将插芯10的前端部分插入至前壳体21。凸缘14在间隙部25的位置处能够载置于前壳体21的下表面25b。

接下来，如果夹具32越上卡锁臂22，则前壳体21锁止于后壳体31。同时，凸缘14由于螺旋弹簧19的施加力而向前方被推压，凸缘14的上表面15沿前壳体21的第1锥面26a向前方移动，或者凸缘14的下表面16沿前壳体21的第2锥面26b向前方移动。如果使凸缘14向前方不断移动，则如图6所示，凸缘14的上表面15与前壳体21的第1锥面26a接触，或者，凸缘14的下表面16与前壳体21的第2锥面26b接触(下面，将此时的插芯10的插头架20内的位置称为“第一位置P1”)，插芯10的前端12从前壳体21凸出。此时，凸缘14被前壳体21的第1锥面26a和第2锥面26b夹持，凸缘14在第一位置P1，相对于前壳体21被限制旋转，并且在Z轴方向以移动困难的状态被保持。另外，将此时的螺旋弹簧19的长度设为第一长度L1。

[本发明的光连接构造的一个例子]

接下来，光连接构造如图6所示，具有光连接器1和另一光连接器1’，使用开缝套筒(套筒)40使光连接器1侧的光纤F和光连接器1’侧的光纤F’(省略图示)光学地连接。光纤F’也是具有多个纤芯的多芯光纤，以在绕插芯10’的中心轴的规定的位置配置有多个纤芯的状态固定于插芯10’。关于光连接器(连接对象物)1’没有以剖视图示出，但与光连接器1同样地构成，在插头架20’内具有保持着光纤F’的插芯10’、对插芯10’施力的弹性部件(省略图示)。

开缝套筒40的内径与插芯10、10’的直径大致同等，或者，比插芯10、10’的直径稍小。另外，开缝套筒40具有狭缝(省略图示)，能够将该狭缝扩开而增大内径。此外，也可以将开缝套筒40内置于适配器(将相同种类或者不同种类的连接器彼此进行连接的部件，例如，http://www.optigate.jp/products/connector/adapter.html)。

将图6所示的插芯10从开缝套筒40的一端插入，将插芯10’从开缝套筒40的另一端插入，使插芯10侧的光纤F的端面和插芯10’侧的光纤F’的端面在开缝套筒40内进行面接触(也称为连接器连接)。如图7所示，在开缝套筒40进入前壳体21内，插芯10移动至比第一位置P1后方的第二位置P2的情况下(即，螺旋弹簧19成为比第一长度L1短的第二长度L2的情况下)，凸缘14对抗螺旋弹簧19的施加力而向后方移动，因此前壳体21的锥面(第1锥面26a及第2锥面26b)和凸缘14的上表面15及下表面16的接触状态被解除。此时，插芯10通过开缝套筒40和螺旋弹簧19被保持于插头架20内的第二位置P2。

而且，如果凸缘14到达间隙部25的位置，则插芯10成为相对于前壳体21未定位的浮置状态，在X轴、Y轴、Z轴的任意方向都能够移动，还能够与所述光连接器1’侧的光纤F’一起进行绕光轴的旋转。

如上所述，直至将光连接器1和光连接器1’进行连结为止(直至使插芯10从前方移动至后方为止)，凸缘14的上表面15及下表面16和前壳体21的锥面(第1锥面26a及第2锥面26b)成为接触状态，因此插芯10相对于前壳体21被定位，也防止旋转。由此，通过使插头架20与插头架20’相对，从而能够使光纤F所包含的多个纤芯的各个纤芯和光纤F’所包含的多个纤芯的各个纤芯准确地相对。

另一方面，在将光连接器1和光连接器1’连结后(在使插芯10移动至后方后：连接器连接时)，凸缘14的上表面15及下表面16和前壳体21的锥面(第1锥面26a及第2锥面26b)的接触状态被解除，使插芯10相对于前壳体21浮置，因此即使在对前壳体21、后壳体31施加了外力的情况下外力也不会传递至插芯10，能够维持2根光纤F和光纤F’所涉及的光连接状态。

如上所述，仅通过凸缘14的上表面15及下表面16和前壳体21的锥面(第1锥面26a及第2锥面26b)的设置就实现了插芯10相对于前壳体21定位的状态和浮置状态，减少了光连接器1的部件个数，并且光连接器1的构造也变得简单。其结果，能够提供构造简单、容易维持光连接状态的光连接构造。

另外，在上述实施方式中，举出在凸缘14的上表面15及下表面16和前壳体21的锥面(第1锥面26a及第2锥面26b)接触的情况下，将凸缘14的上表面15及下表面16由前壳体21的锥面(第1锥面26a及第2锥面26b)夹持的例子而进行了说明。

但是，本发明并不限定于本例，也可以在侧面具有前壳体21的锥面。

即，可以将设为第1锥面26a的面及设为第2锥面26b的面设为单纯的平坦面，将左侧面26c设为第1锥面，将右侧面26d设为第2锥面。

另外，在上述实施方式中，通过LC连接器的例子对光连接器进行了说明，但本发明例如也能够应用于包含SC连接器、MU连接器的其他形式的光连接器。

并且，通过多芯光纤的例子对光纤F进行了说明。

但是，本发明的光纤例如也可以是单模光纤、偏振保持光纤或者束状光纤。

多芯光纤、偏振保持光纤、束状光纤是在光学地连接时，需要进行绕中心轴的旋转角度的调整的光纤。

束状光纤是为了与多芯光纤光学地连接而将多个单芯光纤集束而成的光纤。

详细地说，准备对例如玻璃直径125μm的单芯光纤的前端进行化学蚀刻而细径化为例如玻璃直径45μm的单芯光纤，如图8所示，将多根(例如7根)通过粘接剂汇总而插入至插芯10。在本例的情况下，纤芯间的距离能够配置成为45μm。如上所述，除了单模光纤以外，在使用多芯光纤、偏振保持光纤、束状光纤的情况下，也能够可靠地进行定位，因此能够防止连接损耗的降低。

[另一实施方式]

在上述的实施方式中，举出由插芯10和插头架20构成的光连接器1的例子而进行了说明，该插芯10具有在剖面观察时为大致四边形状的凸缘14，该插头架20具有带有锥面的前壳体21。但是，本发明的光连接器也可以是在插芯具有锥面，插头架的前壳体的内部为平坦面的光连接器，下面，具体地进行说明。

[插芯]

如图9A及图9B所示，例如，插芯10的凸缘14的上表面15具有平坦面15a和比该平坦面15a在施力方向侧的第1锥面15b。关于插芯10的凸缘14的下表面16也与上表面15同样地，具有平坦面16a和比该平坦面16a在施力方向侧的第2锥面16b。

平坦面15a和平坦面16a隔着光纤F的光轴而相对，在图示的Z轴方向隔开规定距离而彼此平行。第1锥面15b和第2锥面16b隔着光轴而相对，第1锥面15b及第2锥面16b和光轴的距离朝向施力方向而减小。第1锥面15b的后端和第2锥面16b的后端之间的Z轴方向的距离大于平坦面15a和平坦面16a之间的Z轴方向的距离。

[插头架]

另外，在上述的实施方式中，通过在前壳体21的转动限制部26具有锥面(第1锥面26a及第2锥面26b)的例子进行了说明，但在本实施方式中在插芯10侧具有锥面，因此前壳体21取代锥面而是具有平坦面。具体地说，如图10A及图10B所示，在转动限制部26具有上表面261a、下表面261b、左侧面26c、右侧面26d。上表面261a和下表面261b在图示的Z轴方向隔开规定距离而彼此平行，左侧面25c和右侧面25d在图示的Y轴方向隔开规定距离而彼此平行。该上表面261a和下表面261b之间的Z轴方向的距离大于第1锥面26a的前端和第2锥面26b的前端之间的Z轴方向的距离，小于第1锥面26a的后端和第2锥面26b的后端之间的Z轴方向的距离。

如上所述，使第1锥面26a和第2锥面26b之间的Z轴方向的距离从后端朝向前端而逐渐减小，因此容易将插芯10从前壳体21的后方插入，并且容易将插芯10定位于前壳体21。

应当认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示，并不是限制性的内容。本发明的范围并不是上述的含义，而是由权利要求书表示，包含与权利要求书等同的含义以及范围内的全部变更。

标号的说明

1、1’…光连接器，10、10’…插芯，11…插芯主体，12…前端，13…后端，14…凸缘，15…上表面，15a…平坦面，15b…第1锥面，16…下表面，16a…平坦面，16b…第2锥面，17…左侧面，18…右侧面，19…螺旋弹簧，20、20’…插头架，21…前壳体，22…卡锁臂，23…前端开口，24…后端开口，25…间隙部，25a…上表面，25b…下表面，25c…左侧面，25d…右侧面，26…转动限制部，26a…第1锥面，261a…上表面，26b…第2锥面，261b…下表面，26c…左侧面，26d…右侧面，27…开口部，31…后壳体，32…夹具，33…弹簧收容部，34…保护罩，40…开缝套筒，P1…第一位置，P2…第二位置，L1…第一长度，L2…第二长度，F…光纤