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Diese
Erfindung bezieht sich auf eine Hülse für eine optische Steckverbindung,
welche zum Verbinden von Einzelfasern miteinander verwendet wird.
Spezieller bezieht sich die Erfindung auf eine ökonomische Kunststoffhülse für eine optische
Steckverbindung, wobei die Hülse
einen sehr kleinen Betrag von Exzentrizität und dimensionaler Änderung
des Außendurchmessers
ihres Zylinders aufweist. Die Hülse
ist fähig,
eine Verringerung der Baugruppenkosten und Teilekosten zu erreichen.
Diese Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung
der Hülse.
Mit dem Fortschreiten der optischen Kommunikationstechnologien wurde
es möglich,
optische Fasern im Haushalt einzuführen und eine Vielzahl von
Kommunikationsdiensten zur Verfügung
zu stellen. Um ein solches optisches Kommunikationsnetzwerk zur
Verwendung unter allgemeinen Teilnehmern zu realisieren, besteht
der Bedarf für
eine günstige ökonomische
optischen Steckverbindung.
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Beim
Verbinden optischer Fasern miteinander zur Verwendung in der optischen
Kommunikation werden zwei Hülsen 01A und 01B mit
darin eingesetzten optischen Fasersträngen 03A und 03B angeordnet
und in einer geteilten Ausrichtungsbuchse ausgerichtet, wie in 1 gezeigt
wird. 2 ist eine Querschnittsansicht einer Hülse, welche
für diesen
Zweck verwendet wird, und zeigt eine schematische Struktur der Hülse. Die
Hülse weist
ein Führungsloch
für eine
beschichtete optische Faser 04 und ein Einführungsloch
für eine Faser 05 an
dem vorderen Ende auf. Die Hülse
schließt
ebenso einen zylindrischen Anteil 06 ein, welcher direkt
mit dem Verbinder in Beziehung steht, ein Halteteil 07 zum
Ermöglichen
des stabilen Haltens der Hülse
in einer optischen Steckverbindung und einen Einführungsanteil 08 zum
Ermöglichen
des Einsetzens der optischen Faser in die Hülse.
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Die
Hülse dient
als Führung
zum Halten einer optischen Faser und zu ihrem Einsetzen in einer
optischen Steckverbindung, wenn die optische Faser mit einer anderen
optischen Faser verbunden wird. Eine sehr hohe dimensionale Genauigkeit,
wie in Tabelle 1 gezeigt, wird für
den Durchmesser des Einführungslochs
für die
optische Faser, den Betrag der Exzentrizität des Einführungslochs für die optische
Faser, des Außendurchmessers
der Hülse
und der Rundheit des Außendurchmessers
wird benötigt.
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Bis
jetzt wurde eine Hülse
durch Präzisionsfräsen und
Schleifen eines keramischen oder metallischen Materials Stück für Stück hergestellt.
Dies begründete
die Probleme einer niedrigen Herstellungseffizienz und hoher Teilekosten.
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Um
diese Probleme zu lösen,
gab es Ansätze,
eine Hülse
durch Kunststoff-Abformung herzustellen. Zum Beispiel haben Yoshizawa
et al. eine Kunststoffhülse
durch Übertragungs-Abformung
eines Phenolharzes hergestellt (Research & Development Report, Vol. 32, No.
3, Seiten 831–842,
1983). Ab dann wurde hauptsächlich
eine Multifilamentfaser mit einem großen Kernaußendurchmesser von etwa 50 μm verwendet.
Auf diese Weise wurde eine Kunststoffhülse beim Verbinden von Multifilamentfasern
anwendbar. Die Kunststoffhülse
kann jedoch nicht auf einzelne Fasern mit einem Kernaußendurchmesser
von 8 bis 10 μm
angewendet werden, welche derzeit für die Kommunikation in Verwendung
sind. Darüber
hinaus benötigt
die durch die Übertragungs-Abformung hergestellte
Hülse Nachbehandlungen
wie Flashtrennen oder Wärmebehandlung nach
der Abformung. Vom Standpunkt der Ökonomie während eines Herstellungsverfahrens
war die Kunststoffhülse
daher nicht vollkommen zufriedenstellend. Ein Ansatz wurde unternommen,
eine Kunststoffhülse unter
Verwendung einer kosteneffektiven Spritzgußtechnik herzustellen. Für diesen
Ansatz wurden Kunststoffmaterialien wie PPS (Polyphenylensulfid)
mit relativ hoher thermischer Beständigkeit und Fluidität vorgesehen.
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Zum
Beispiel wurden die folgenden Hülsen
untersucht:
- 1. Bikonische Steckverbindung (ATT;
W.C. Young et al.; Proceedings IWCS, 1981, Seite 411–418)
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Die
Herstellung erfolgte durch Übertragungs-Abformung eines Epoxyharzes.
Wie in der Studie von Yoshizawa et al. war der Spritzgußzyklus
lang und benötigte
Nachbehandlung wie Entspiegelung. Die Herstellungseffizienz war
zu niedrig, um eine Kostenverringerung zu erreichen. Für eine Einzelfaser
waren die Verbindungseigenschaften nicht zufriedenstellend.
- 2. Eine Hülse,
deren Konturmaterial ein Hohlrohr war und dessen Innenseite mit
einem Harz durch Übertragungs-Abformung
ausgefüllt
wurde (Sumitomo Electric Industries, Ltd.: K. Kashihara et al.,
Proceedings IWCS, 1987, Seiten 379–381)
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Die
Herstellung erfolgte durch Einsetz-Abformung, war jedoch zu arbeitsaufwenig,
um eine ökonomische
Hülse bei
niedrigen Herstellungskosten herzustellen.
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Seit
den 1980er Jahren wurde die Abformgenauigkeit des Spritzgusses verbessert.
Daher wurde eine Studie ausgelöst,
welche eine ökonomischere
Spritzgußmethode
verwendete (die kontinuierliche Produktion ist leicht und es ist
keine Nachbehandlung wie Entgraten benötigt). Kürzlich studierte Abform-Materialien
waren Flüssigkristallpolymere
(LCP) und Polyphenylensulfide (PPS).
- 3. Eine
Hülse,
hergestellt durch Spritzguß unter
Verwendung von LCP (Du Pont: M.H. Johnson et al., SPIE Proceedings
Vol. 1992, Seiten 47–53,
1993)
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Das
Verfahren benötigt
die Entfernung eines Kernstiftes von der Hülse nach jedem Spritzgußschuß, was kontinuierliche
Produktion unmöglich
macht. Zusätzlich
war die Zuverlässigkeit
in verschiedenen Umgebungen anfänglich
nicht zufriedenstellend.
- 4. Eine Kunststoffhülse, die
so konfiguriert war, daß sie
eine konkave Nut in der Endfläche
der Hülse
aufwies (NEC Corporation: K. Harada et al., offengelegte Japanische
Patentanmeldung Nr. 1-243005)
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Die
Hülse weist
eine konkave Nut in der Hülsenendfläche auf,
wodurch das Schleifen der Hülsenendfläche schwierig
gemacht und die Festigkeit des Einführungslochs für die Faser
gesenkt wird.
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Die
vorangegangenen Hülsen
haben die dimensionale Genauigkeit, mechanische Festigkeit oder
Zuverlässigkeit
für verschiedene
Parameter, welche dazu fähig
sind die Verbindung von Einzelfasern unterzubringen, nicht erfüllt. Zum
Beispiel hat die dimensionale Genauigkeit einer Hülse, die
für die
Verbindung von Einzelfasern erforderlich ist, Werte anzunehmen,
welche in Tabelle 1 aufgelistet sind. Eine solche hochgradig genaue
Hülse wurde
noch nicht zur praktischen Verwendung gebracht.
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Die
Verbindungseigenschaften einer optischen Steckverbindung können durch
den Verbindungsverlust und den Reflexionsverlust der Hülsenendfläche ausgewertet
werden. Der Verbindungsverlust darf nicht mehr als 0,5 dB sein,
und der Reflexionsverlust muß 25
dB oder mehr (physikalischer Kontakt (PC) Schleifbedingungen) oder
40 dB oder mehr (weiterentwickelter physikalischer Kontakt (AdPC)
Schleifbedingungen) sein.
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Zuverlässigkeitsprüfungen haben
Beeinträchtigung
der Verbindungseigenschaften angezeigt, die in einer Hochtemperatur
oder hochfeuchten Umgebung eintraten. Als Grund für dieses
Problem wurde angenommen, daß die
Haftung zwischen der optischen Faser und der Hülse unter Hochtemperatur oder
hochfeuchten Bedingungen unzureichend ist, da eine Kunststoffhülse ein
Einführungsloch
für die
optische Faser wie in 2 gezeigt von 1 bis 2 mm aufweist.
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US-A-5439370
(Lalabuna et al.) beschreibt eine Vorrichtung zum Abformen von Kunststoffmaterialhülsen für eine optische
Faser-Steckverbindung. Die Vorrichtung umfaßt eine Abformungsvertiefung,
welche durch eine zylindrische Buchse zusammen mit einer Abdeckung
begrenzt wird. Ein Stift, welcher mit der Abdeckung verbunden ist,
erstreckt sich axial in die Abformungsvertiefung und schließt an seinem
freien Ende eine Nadel ein, welche den Innendurchmesser der Hülse definiert.
Ein Rückseitenelement,
welches sich axial in die Abformungsvertiefung vom gegenüberliegenden
Ende relativ zu dem Stift erstreckt umfaßt eine Bohrung zum Halten
der Nadel, wenn sich das Rückseitenelement
zu dem Stift hin bewegt, so daß die
Nadel und die Buchse konzentrisch eingerichtet werden.
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Die
vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der zuvor beschriebenen
Probleme ausgeführt.
Das Ziel der Erfindung ist es, eine Kunststoffhülse für eine optischen Steckverbindung
zur Verfügung
zu stellen, die zum Verbinden von Einzelfasern miteinander verwendet
wird. Spezieller ist es das Ziel, eine Kunststoffhülse zur
Verfügung
zu stellen, welche in der dimensionalen Genauigkeit des Hülsenaußendurchmessers, der
mechanischen Festigkeit, der Verbindungseigenschaften und der Ökonomie
exzellent ist.
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In
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer
Kunststoffhülse
für eine
optische Steckverbindung zur Verfügung gestellt, wobei die Hülse zylindrisch
ist, ein offenes Ende zur Abgrenzung eines Führungslochs für eine optische
Faser aufweist, und das andere Ende eine Öffnung bildet, die als Einführungsloch
für eine
optische Faser dient. Das Verfahren umfaßt:
Spritzgießen einer
Harzzusammensetzung in Formen, welche aus einer seitenbeweglichen
Form (31) und einer seitenfesten Form (32) zusammengesetzt
sind, wobei
ein Kernstift (35a) auf einer der Formen
befestigt ist, und der Kernstift einen dünnen Stift (35) zum
Bilden eines Einführungslochs
für eine
optische Faser aufweist;
ein Stiftfänger (34) auf der
anderen Form befestigt ist, und der Stiftfänger an seiner Spitze eine
zylindrische Senke (33) aufweist, welcher ein Kernstifthalteloch
(33a) aufweist; und
die Spitze des dünnen Stifts
in dem Kernstifthalteloch (33a) während des Einspannens der Formen
in einem berührungslosen
Zustand gehalten wird.
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Das
Verfahren wird dadurch gekennzeichnet, daß der Kernstift auf der seitenfesten
Form und der Stiftfänger
auf der seitenbeweglichen Form befestigt sind.
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Hier
kann die Harzzusammensetzung eine Harzzusammensetzung sein, welche
mindestens einen thermotropen, flüssigkristallinen, vollständig aromatischen
Polyester und ein Additiv zum Verringern der Orientierung des thermotropen,
flüssigkristallinen,
vollständig
aromatischen Polyesters enthält.
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Der
Mechanismus zum Kontrollieren des Flusses des Harzes kann in einen
Teil eines Harzflußkanals bereitgestellt
sein, durch welchen die Harzzusammensetzung in die Formen eingespritzt
wird.
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Die
zentrale Achsenposition des Hohlraumteils der Form, welche das zylindrische
Teil der Hülse
bildet, kann relativ zu der zentralen Achse des dünnen Stiftes
beweglich sein, welcher das Einführungsloch
für die optische
Faser bildet. Bevorzugt umfaßt
die Hülse
ferner ein zylindrisches Teil, welches ein Einführungsloch zum Befestigen einer
optischen Faser aufweist und direkt mit der Steckverbindung zusammenhängt, ein
Halteteil, das dem zylindrischen Teil einen stabilen Halt in einer
optischen Steckverbindung ermöglicht,
und das Führungsloch,
das die Führung
einer optischen Faser in der Hülse
ermöglicht,
den dünnen
Stift, welcher einwärts
von der Spitze des Hohlraumteils bereitgestellt ist, die das zylindrische
Teil der Hülse
bildet. Die Spitze des Stifteinfängers
weist eine äußere Wand
auf, welche sich über
das innere Stifthalterloch zu der Hohlraumspitze hin erstreckt,
und eine Röhrenform
annimmt, so daß es
von der Umgebung her den dünnen
Stift umgibt, der während
des Einspannens der Form in das Stifthalteloch eingesetzt wird.
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Die
vorstehenden Ziele, Wirkungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden von der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen
hiervon deutlicher werden, welche in Verbindung mit den begleitenden
Zeichnungen vorgenommen werden.
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1 ist
eine Ansicht, welche den Zustand der Verbindung von herkömmlichen
Hülsen
in einer geteilten Ausrichtungsbuchse zeigt;
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2 ist
eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen Kunststoffhülse;
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3 ist
eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen Form zum Abformen
einer Hülse;
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4 ist
eine Querschnittsansicht einer Form zum Hülsenabformen, welche in der
vorliegenden Erfindung verwendet wurde;
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5A und 5B sind
Querschnittsansichten einer Form für die Kunststoffhülsenabformung,
welche in der vorliegenden Erfindung verwendet wurden;
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6A bis 6C sind
Ansichten, welche einen Mechanismus zum Kontrollieren des Flusses
eines Harzes, welches in der vorliegenden Erfindung verwendet wurde,
darstellen;
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7 ist
eine Ansicht, welche die Struktur einer Form auf der festen Seite
zeigt, welche in der vorliegenden Erfindung zum Kontrollieren der
Exzentrizität
verwendet wird;
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8 ist
eine graphische Darstellung, welche die exzentrische Position einer
Hülse zeigt;
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9 ist
eine Querschnittsansicht einer Hülse
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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10A und 10B sind
graphische Darstellungen, welche die Eigenschaften des Verbindungsverlusts
zeigen; und
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11 ist
eine graphische Darstellung, welche die Eigenschaften des Reflexionsverlustes
zeigt.
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Wir,
die Erfinder, haben die herkömmlichen
Verfahren und ihre Probleme genau untersucht und haben die vorliegende
Erfindung abgeschlossen. Das Ziel der vorliegenden Erfindung wird
durch eine Hülse
von besonderer Form erreicht, welche durch die Verwendung einer
Form mit einer Struktur wie nachstehend beschrieben hergestellt
wurde.
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(1) Auswahl einer Formstruktur
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Den
Betrag der Exzentrizität
in einer Kunststoff(Harz)-Hülse
zu verringern, ist die größte technische Schwierigkeit.
Der Betrag der Exzentrizität
hängt in
starkem Maße
von der Struktur einer anzuwendenden Form ab. 3 zeigt
eine typische herkömmliche
Formstruktur, während 5 ein Beispiel der Struktur einer Form
zeigt, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet wurde. Eine
unter Verwendung der in 5 gezeigten
Form hergestellte Hülse
kann das Ziel der Erfindung erreichen.
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Eine
Form 21 aus 3 weist eine Struktur auf, in
welcher ein Kernstift 22 zum Bilden eines Führungslochs
für eine
beschichtete optische Faser und ein Einführungsloch für eine optische
Faser in einer seitlichen beweglichen Form 23 bereitgestellt
sind. Der Kernstift 22 wird durch Einspannen in ein stifteinfangendes
Teil 26 mit einer Vertiefung einer festseitigen Form 24 eingespannt.
In 3 bezeichnet Bezugszeichen 27 ein Harzeinflußteil und
eine Bezugszeichen 28 eine Trennlinie.
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Wie
in 3 gezeigt, wird der Kernstift 22 sehr
genau in die Mitte der Vertiefung eingesetzt, bewegt sich aber um
etwa 10 bis 20 μm,
wenn er eingespannt wird. Zwischen einer dünnen Spitze 22A des
Kernstiftes 22 und des stifteinfangenden Bereichs 26 ist
ein Freiraum notwendig, welcher mindestens einige μm mißt. Daher
vibriert der Kernstift und Exzentrizität von einigen μm tritt in
der sich ergebenden Hülse
auf, wenn das Harz während
des Abformens flüssig
wird Um dieses Problem zu lösen,
ist es beabsichtigt in der Formstruktur aus 4 einen
Kernstift 35a auf einer seitenfesten Form 32 zu
befestigen.
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Mit
dieser Struktur bewegt sich der befestigte Kernstift 35a während des
Abformens nicht. Ein dünner Stift 35,
welcher an dem befestigten Kernstift 35a befestigt ist,
bewegt sich nicht. Durch das Einstellen der Exzentrizität der Form
auf einen kleinen Betrag kann folglich eine geformte Hülse mit
minimaler Exzentrizität
erhalten werden. Die Formstruktur aus 4 ist ebenso
dazu ausgelegt, einen zylindrischen Hohlraum aufzuweisen, in welchem
die Spitze des dünnen
Stiftes 35 in einem Kernstifthalteloch gehalten wird, so
daß sich
ein moderater Freiraum zwischen ihm und einem Stiftfänger 34 ergibt.
Der dünne
Stift 35 sitzt in der axialen Mitte des Freiraums. Auf
diese Weise durchläuft
ein Harz, welches durch den Harzeinflußteil (Pforte) 37 eingeflossen
ist und sich zu der Zylinderspitze bewegt hat, eine erste Vertiefung 36.
Dann füllt
das Harz einen zylindrischen Raum 33 um den dünnen Stift
herum, welcher durch eine Außenwand 33b abgegrenzt
wird, aber füllt nicht
das Kernstifthalteloch 33a auf der Vorderseite des dünnen Stiftes.
Folglich wird eine Hülse
mit einem durchgehenden Loch, das sich kontinuierlich von dem Führungsloch
für die
beschichtete Faser zu dem Einführungsloch
für die
Faser hin erstreckt, geformt werden. Die Größe des Zwischenraumes auf der
Vorderseite der Spitze des dünnen
Stiftes wird durch den Typ des eingeführten Harzes bestimmt. Wenn
der Zwischenraum zu groß ist,
erreicht das Harz den Bereich vor dem dünnen Stift und erzeugt einen
Gußgrat,
welcher es unmöglich
macht, das Führungsloch
für die
beschichtete Faser und das Einführungsloch
für die
Faser kontinuierlich miteinander zu bilden. Das Problem des Gußgrates
kann durch Kontrollieren der Größe des Zwischenraumes
oder durch Auswählen
des Typs des Abformmaterials gelöst
werden.
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(2) Kontrolle der Exzentrizität
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Die
Verwendung einer Form der Struktur, welche in 5 gezeigt
wird, kann zum Beispiel Schwankungen in der Exzentrizität während des
Abformens unterdrücken.
Der Absolutwert der Exzentrizität
jedoch wird nicht notwendigerweise Null. Das heißt, selbst wenn die Herstellungsgenauigkeit
von Formteilen maximiert und deren Exzentrizität auf dem Niveau der Teile
auf Null gesetzt wird, ist ein Zwischenraum von mindestens 1 bis
2 μm notwendig,
um die Formteile zu kombinieren. Abhängig von dem Zustand des Aufbaus
der Formen kann folglich der Betrag der Exzentrizität, der zu
erwarten ist, nicht notwendigerweise Null erreichen, und doch tritt
etwas Exzentrizität
auf. Unter Berücksichtigung
der Exzentrizitätseigenschaften
ist daher die Bereitstellung eines Mechanismus zum Kontrollieren
des Betrags der Exzentrizität
notwendig, um die vorliegende Erfindung wirkungsvoller zu machen.
Diese Erfindung verwendet die folgenden zwei Mechanismen zum Einstellen
des Betrags der Exzentrizität,
wobei diese verringert wird.
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In 5A und 5B,
analog zu 4, werden eine festseitige Form 42 und
eine seitenbewegliche Form 43 gezeigt. Ebenso sind ein
Kernstift 45 und ein Stiftfänger 46a dargestellt.
- (A) Ein Mechanismus zum Kontrollieren des Harzflusses
wird in einem Teil eines Eingusses als Flußkanal für ein in eine Form einzubringendes
Harz bereitgestellt.
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Wie
in 6A bis 6C gezeigt,
kann speziell ein Verfahren des Eindrückens eines Stifts 51 mit
kleinem Durchmesser in einen Einguß 52 angewendet werden. 6A stellt
einen Zustand dar, in welchem der Stift nicht eingesetzt ist. In
der Reihenfolge, die in 6B und 6C gezeigt
wird, wird der Stift tief in den Einguß eingesetzt, um den Fluß des Harzes
zu beeinflussen. Dieses Verfahren kann den Betrag der Exzentrizität in einem
Bereich von ± 3 μm kontrollieren.
- (B) Ein Mechanismus zum Ändern der relativen Positionen
einer Vertiefung und eines Kernstiftes wird bereitgestellt.
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Konkret
wird ein Vertiefungsanteil wie in 7 konfiguriert,
um die Position eines Kernstiftes zu befestigen und die Position
einer Vertiefung zu ändern.
Durch Verändern
der Dicke eines einzusetzenden Maßes 61 kann die Position
einer Vertiefungsmitte 63 eines Vertiefungsteils 62 verändert werden.
Mit dieser Technik kann die Exzentrizität in dem Bereich von ± 10 μm eingestellt
werden. In der Zeichnung bezeichnet Bezugszeichen 64 einen
Justierungsraum und 65 eine Formbasis.
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Die
vorliegende Erfindung kann die Verfahren (A) und (B) gemeinsam verwenden.
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Wie
in Tabelle 1 dargestellt wird, benötigt eine Zirconiumoxidhülse eine
Exzentrizität
von weniger als 0,7 μm.
In dem Fall einer Kunststoffhülse
können
andererseits die gleichen Eigenschaften mit einer Exzentrizität von nicht
mehr als 1 μm
erreicht werden. Dies ist der Fall, weil ein hochgradig steifes
Material wie Zirconiumoxid keine Deformation einer Hülse für sich selbst
durchläuft,
während
von einem Kunststoffmaterial erwartet werden kann, eine gewisse
elastische Deformation zu zeigen, was etwas die Toleranz für den Betrag der
Exzentrizität
verbreitert.
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In
der vorliegenden Erfindung ist eine Markierung zum Anzeigen der
Position einer geformten Hülse in
einer Form bevorzugt in einem Teil eines Halteteils oder Führungsteils
der Hülse
bereitgestellt. Die Gründe sind
folgende:
Das heißt,
wie in 8 gezeigt, die exzentrische Position der Hülse neigt
zu einer Konzentration an gewissen Position. 8 stellt
die Ergebnisse einer Messung der exzentrischen Position einer Hülse der
Struktur aus 5 dar, die aus einer
Harzzusammensetzung geformt wurde, welche einen thermotropen, flüssigkristallinen,
vollständig
aromatischen Polyester und ein Additiv zum Verringern der Orientierung
des thermotropen, flüssigkristallinen,
vollständig
aromatischen Polyesters enthält,
und eine Anisotropie von 2 bis 5 aufweist. Eine Exzentrizität von 3,7 μm im Mittel
tritt auf, aber Abweichungen der Exzentrizität sind sehr klein. Die Abweichung ist
0,2 μm.
Das gleiche gilt, wenn eine Kontrolle der Exzentrizität durchgeführt wird.
Wenn eine optische PC (Physikalischer Kontakt) Verbindung unter
Verwendung der Hülse
der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, gibt es zum Beispiel
einen Fall, in welchem zwei Hülsen
einander in der gleichen positionellen Beziehung mit ihren Positionen
in der Form als Bezug gegenüber
stehen. In diesem Fall wird die relative positionelle Beziehung
von optischen Fasern sehr eng, was den Verbindungsverlust verringert.
Nachdem die Hülse
aus der Form gedrückt
wurde und der Anspritzrest und der Einguß behandelt sind, zeigt nichts
mehr die Position der Hülse
in der Form an. Wenn die zuvor genannte Markierung in einem Teil
der Hülse
anders als der zylindrische Anteil bereitgestellt wird, bezieht
sich daher seine Position so, daß die Hülsen sich einander gegenüber stehen können. Dieser „Ausrichtungsvorgang" kann nur durch die
Kunststoffhülsen
der vorliegenden Erfindung, welche mit einer Registrierungsmarkierung
versehen sind, realisiert werden.
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Mit
einer herkömmlichen
Hülse wird
die Exzentrizität
jeder Hülse,
in der eine Faser befestigt ist, individuell gemessen, die Hülse beruhend
auf den Ergebnissen markiert und Ausrichtung unter Berücksichtigung der
markierten Position durchgeführt.
Die Verwendung einer Hülse
mit einer Markierung wie in der Erfindung benötigt keine solche herkömmliche
Vorgehensweise und ermöglicht
daher, eine optische Steckverbindung mit niedrigen Kosten zur Verfügung zu
stellen.
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In
der Abformherstellung sollte Aufmerksamkeit auf die Oberflächengenauigkeit
der Formoberfläche und
auf die Registrierungsgenauigkeit der Trennoberfläche gelegt
werden. Um die Registrierungsgenauigkeit zu erhöhen ist eine Struktur mit einem
Muffenverbindungsteil erhältlich
oder ein Kegelstift oder ein Splintblock können bereitgestellt sein. Jede
Methode kann, wo es notwendig ist, ausgewählt werden. Der Typ eines Einlasses
zum Einbringen eines Harzes in eine Form ist ein Stiftpunkteinlaß, ein Ringeinlaß oder ein
Filmeinlaß, und
jeder von diesen kann gemäß der Einlaßposition
ausgewählt
werden. Als Einspritzbedingungen können „eine Schnell-Spritzgußtechnik
(der Einspritzdruck wird abgesenkt)", welche eine höhere Einspritzgeschwindigkeit
einbezieht, oder „eine
Langsam-Spritzgußtechnik", welche eine so
niedrig wie mögliche
Einspritzgeschwindigkeit zum Verringern der Verformung nach dem
Abformen einbezieht, gemäß der Notwendigkeit
eingesetzt werden.
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Das
verwendbare Abformgerät
ist ein kleines Spritzgußgerät mit einem
relativ niedrigen Formeinspanndruck (50 Tonnen oder weniger). Normalerweise
kann ein allgemein bekanntes hydraulisches Spritzgußgerät, ein elektrisch
betriebenes Spritzgußgerät mit einem
Servomotor als Antriebsquelle oder eine Hybridtyp-Vorrichtung mit
einem hydraulischen System/elektrischen Zufuhrsystem auf der Einspritzseite/Einspannseite
verwendet werden. Äußerste Sorgfalt
sollte in dem Abformgerät
für die
Parallelität
zwischen einer Bewegungsplatte, welche sich mit der angebrachten
Form bewegt, und einer festen Platte gelegt werden. Schlechte Parallelität führt zu einer
verringerten Registrierungsgenauigkeit der Formen, welche für Präzisionsabformung ungeeignet
ist. Die Parallelität
wird als ein Fehler in dem Abstand zwischen beiden Platten definiert,
und ihr Wert sollte mindestens bei 50 μm, bevorzugt bei 30 μm liegen.
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Die
Kunststoffhülse
der vorliegenden Erfindung kann für Produkte, welche sich auf
einen SC-Steckverbinder beziehen, verwendet werden. Sie ist anwendbar
auf einem Adapter für
ein beidseitiges Rangierkabel und einer Verbindung in einem optischen
Modul. Grundlegend kann diese Hülse
auf alle optischen Steckverbinder (FC-Steckverbinder, ST-Steckverbinder) mit
einem Hülsenaußerdurchmesser
von 2,5 mm angewendet werden.
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Von
nun an wird erwartet, daß optische
Verbindungen Anwendung in verschiedenen Informationsprozessoren
finden. Viele optische Steckverbindungen und Hülsenteile werden notwendig
werden.
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Beispiel:
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Eine
Kunststoffhülse
wurde unter Verwendung der Form für Spritzgießen, welche in 5A und 5B dargestellt
ist, abgeformt. Die sich ergebende Hülse wird in 9 gezeigt.
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Wie
in 9 gezeigt, wurde die Länge L eines Einführungsloches
für eine
Faser 102 einer Hülse 101 auf
3,5 mm festgesetzt. Der konische Winkel eines konischen Anteils 103 der
Spitze wurde bei 40° festgesetzt. Die
Hülse 101 umfaßte ein
Halteteil 106 zum Markieren der Hülse, welche stabil in einer
optischen Steckverbindung gehalten wurde, und ein Führungsteil 107 zum
Führen
einer optischen Faser in die Hülse
hinein.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
wurde eine Markierung 108 an der Endfläche der die Faser führenden
Anteil der Hülse 101 bereitgestellt.
Ein Beispiel der Markierung 108 ist ein Eindruck, welcher
auf dem Rand der Endfläche
des Faserführungsteils
bereitgestellt wurde. Verschiedene andere Markierungen können verwendet
werden, welche leicht zu sehen sind. Sie können durch ein Verfahren gebildet
werden.
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Die
verwendeten Abformmaterialien waren wie folgt:
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Der
lineare Ausdehnungskoeffizient in der Flußrichtung war 0,92 × 10–5,
der lineare Ausdehnungskoeffizient in der rechtwinkligen Richtung
war 4,5 × 10–5,
und die Anisotropie des Harzes war 4,9. Der lineare Ausdehnungskoeffizient
wurde in dem Bereich von 30°C
bis 150°C
gemessen. Die Spritzgußbedingungen
waren die gleichen wie in der nachstehenden Tabelle 2 gezeigt.
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Wenn
kein die Exzentrizität
einstellender Mechanismus verwendet wurde, war die Exzentrizität des Faserloches
ein Mittelwert von 2,8 μm.
Wenn das Verfahren (A) und/oder (B), welche bezugnehmend auf (4) Kontrolle
der Exzentrizität
erklärt
wurden, verwendet wurde, wurden die folgenden Werte erhalten:
Verfahren
(A): Mittelwert 1,5 μm
Verfahren
(B): Mittelwert 1,2 μm
Verfahren
(A) und (B) kombiniert: Mittelwert 0,6 μm
Verfahren (A) oder (B),
welche alleine verwendet
wurden, haben den Mittelwert der Exzentrizität nicht
auf 1 μm
oder weniger verringert. Eine Kombination der beiden Verfahren ergab
die besten Ergebnisse.
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Die
Eigenschaften des abgeformten Produkts werden in Tabelle 3 gezeigt.
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Aus
Tabelle 3 wird klar, daß das
Produkt solche dimensionalen Anforderungen erfüllte, um auf eine einzelne
Faser anwendbar zu sein. Die Rundheit war 0,9 μm, ein höherer Wert als 0,5 μm, welcher
für eine herkömmliche
Zirconiumoxidhülse
benötigt
wird. Die Kunststoffhülse
kann jedoch Einzelverbindungseigenschaften erreichen, selbst wenn
die Rundheit 0,5 μm
oder mehr ist, wenn sie kleiner als 1 μm ist. Die Gründe sind
wie folgt: der Grund für
schlechte Rundheit sind winzige Ausstülpungen des Harzes, welche
1 μm oder weniger
messen. Solche Ausstülpungen
können
während
der optischen PC-Steckverbindung abgerieben und entfernt werden,
was sich nicht wesentlich auf die Verbindungseigenschaften auswirkt.
Die Zylindrizität
wird mit Ausnahme für
die Bereiche in dem Bereich von 1 bis 3 mm von der Hülsenspitze
entfernt bestimmt. Dies ist der Fall, weil die Wanddicke der Hülse an Stellen
nahe der Spitze differiert, wodurch eine konkave „Einschnürung" in der Nähe der Hülsenspitze
erzeugt wird. Diese Einschnürung
ist jedoch 1 bis 3 mm entfernt von der Spitze lokalisiert. Es ist
nicht einfach, daß eine
Einschnürung
innen auftritt und eine konvexe Form sich auf der Außenseite
entwickelt. Darüber
hinaus ist die Differenz in dem Außendurchmesser zwischen der
Spitze und der Verbindung, welche 3 oder mehr mm von der Spitze
entfernt ist, 1 μm
oder weniger. Diese kleine Differenz übt keinen bemerkenswerten adversen
Effekt auf die Verbindungseigenschaften aus. Bei der Bestimmung
der Zylindrizität
ist folglich das Entfernen der Werte in den Bereichen von der Spitze
zu der Stelle 1 bis 3 mm entfernt im wesentlichen wirkungsvoll.
Wie die Rundheit war der Wert der Zylindrizität mehr als 0,5 μm. Aus den
gleichen Gründen
wie vorher schon angegeben wird jedoch, wenn es weniger als 1,5 μm ist, eine
im wesentlichen unproblematische Hülse erhalten. Diese Fakten
waren zum ersten Mal durch die vorliegende Erfindung entdeckt.
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Eine
optische Steckverbindung (SC-Typ) wurde unter Verwendung von auf
diese Weise hergestellten Hülsen
zusammengesetzt und im Hinblick auf den Verbindungsverlust und den
Reflexionsverlust gemessen. Die abgeformte Hülse, welche für den optischen
Steckverbinder verwendet wurde, wies eine Exzentrizität von 1 μm oder weniger
auf. Das Schleifen war AdPC-Schleifen.
Die Ausrichtung wurde unter Verwendung einer Markierung durchgeführt, welche
auf der Hülse
angebracht war. Die Ergebnisse der Verbindungsverlusteigenschaften
werden in 10A und 10B gezeigt. 10A gibt die Verbindungseigenschaften für eine Verbindung
zwischen einer Zirconiumoxid-Hauptsteckverbindung (Exzentrizität: 0,3 μm oder weniger)
und einer Kunststoffhülse
an, während 10B die Verbindungseigenschaften für eine Verbindung
zwischen Kunststoffhülsen
angibt. Mit der SC-Steckverbindung
wird ein Wert von 0,5 dB oder weniger zum Verbinden mit der Hauptsteckverbindung
benötigt.
Daher waren die Verbindungseigenschaften ausreichend zum Verbinden
von Einzelfasern. 11 zeigt die Reflexionsverlust-Eigenschaften.
Ein mittlerer Reflexionsverlust war 50 dB oder mehr, was zeigt,
daß die
Hülse wie
eine AdPC geschliffene Hülse
ausreichende Eigenschaften hatte. Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse
von verschiedenen Prüfungen
für mechanische
Eigenschaften und Zuverlässigkeit.
Alle Ergebnisse zeigten die Erfüllung
der gewünschten
Eigenschaften an.
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