JP2001172787A - 光ファイバコネクタ用部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 金属、プラスチックなどの線の複数本を母型に使用し、
電鋳して線を除去した後、仕上加工するフェルールの製
造方法に於いて、陰極治具の線の位置決めに多心タイプ
の量産フェルールを複数個使用する。 【目的】厳しい線の位置精度を容易に、そして安価にク
リアし、品質のバラツキを少なくし、有効電鋳長を出来
るだけ長くすることを可能とし、そして全体の生産コス
トを著しく下げること。 【構成】電鋳の陰極治具の線の位置決めに多心タイプの
量産フェルールを複数個使用する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバコネクタ部
品の製造方法に関するものであり、更に詳しく説明する
と、光ファイバコネクタは、断面が真円形で０．１２５
ｍｍφの太さの光ファイバを円筒形の管に通して支える
ことにより、光ファイバの中心にあるコア同士の位置を
正確に合わせて接続を図るものであり、いくつかの部品
で成り立っているが、その中心部に有って光ファィバを
保持する、一般には、フェルールと言われる部品の製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ファイバコネクタ用部品の一つ
であるフェルールは、例えば図１（ａ）（ｂ）に示すよ
うな形状であり、材質は、ジルコニアセラミックスを使
用したものが主流を占めている。図１（ａ）は、一心タ
イプのフェルール１で、太さ２ｍｍφ程度、長さ８ｍｍ
程度の円柱形状で中心に０．１２６ｍｍφ程度の真円形
孔２が穿孔されたものであり、図１（ｂ）は、二心タイ
プのものである。

【０００３】そして、現在の市場においては、図１
（ｂ）に示すような二心タイプ或いはそれ以上の多心タ
イプのものが要求され始めているが、孔の寸法出し加工
の面倒さと難しさや、作業者に高度の熟練技が必要なこ
となどで、コスト、品質、生産数量などに重大な問題が
あった。

【０００４】一方、本発明者が、特願平１０−３７５３
７２号に於いて金属またはプラスチックの線を母型に使
用し電鋳によりニッケルなどの金属で製造した金属製フ
ェルールを提案している。

【０００５】当該特許においては、金属線などの線を一
本または複数本を母型に使用し、これに電鋳した後、当
該線を引き抜くか、溶解するか、押し出すかで線を除去
する方法を提案しているが、これらの方法のうち２本或
いはそれ以上の複数本の線を使用した図１（ｂ）に示す
ようなフェルールの製造方法において、図２に示すよう
な上下の線保持部材３に正確に位置合わせして孔４を開
け、この孔に２本の線５を入れ、線５を出来るだけ強く
バネ６により引っ張った状態で、ハンダ部７を一定間隔
で設ける方法が提案されている。

【０００６】さらに詳しく説明すると、金属線などの２
本或いは複数の線を、強く引っ張った状態のものを母型
にして電鋳する場合、電鋳有効長をなるべく長くして電
鋳することが電鋳工程のコストダウンに極めて有効なの
であるが、その理由は有効電鋳長が短いと、出来た１本
の電鋳品からの取り数が少なくなり、したがって高価な
電鋳治具の数が多く必要になり、また電鋳浴の必要スペ
ースが大きくなることから、電鋳液、電鋳槽が多く必要
になり、それに伴い加温、撹拌などに要する費用も著し
く高くなり、また線を治具にセットする手間は、有効電
鋳長が長いものと短いものと殆ど同じことから、例えば
有効電鋳長３０ｍｍであったものを１５０ｍｍにする
と、前記した理由から電鋳工程のコストが１／５以下に
なる。

【０００７】有効電鋳長を長くして電鋳しようとする
と、電鋳液の撹拌などの振動の影響などで電鋳の最中に
線が動いて正確な線の位置が得られない現象があること
から、図２の陰極治具８に示すように線５を出来るだけ
強く引っ張った状態で、ハンダ部７を一定間隔で設けて
線の動きを防止しているのであるが、次のような問題点
があった。

【０００８】上下の線保持部材３に正確に位置合わせし
て２個の孔４を開ける工程とハンダ部７などを一定間隔
で設けて線の動きを防止する工程が、±数ミクロンとい
う非常に厳しい位置精度が要求されることから極めて難
しく、品質において孔の位置のバラツキが大きく、また
陰極の治具のコストが著しく高くなるなどの問題があり
量産化の大きなネックになっていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上に鑑み、
金属線などの２本或いはそれ以上の複数の線を母型に使
用し、電鋳後、当該線を除去してから機械加工する多心
タイプのフェルールの製造方法に於いて、陰極の治具に
要求される±数ミクロンという非常に厳しい位置精度を
容易に、そして安価にクリアし、品質のバラツキを少な
くし、有効電鋳長を出来るだけ長くすることを可能と
し、そして全体の生産コストを著しく下げることを課題
としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、図３に示すように量産されている２心、
或いはそれ以上の多心タイプのジルコニア製、金属製な
どの量産フェルール９を陰極治具８の部品に使用して電
鋳し複製品を作る方法を採用した。

【００１１】さらに詳しく説明すると、図３は２心タイ
プの陰極治具の一例であるが、上板１０と下板１１が４
本の支柱１２で固定されたものであり、上板１０と下板
１１は、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリア
セタール樹脂、ポリエチレン樹脂などの電気絶縁材料を
使用し、支柱１２は、ステンレス、チタンなどの金属又
はプラスチックを使用する。上板１０と下板１１と支柱
１２は、ネジで固定し、上板１０の左右２か所にステン
レスネジなどでステンレス製のバネ６を固定する。下板
１１には上板１０と対象の位置の左右の２か所にはプラ
スチック製のクリップ１３がネジ固定され、そしてエア
ーノズル用の円孔１４が４か所に穿孔された構成となっ
ている。まずステンレス製の線５を２心のジルコニア製
の量産フェルール９の孔に通した後、線位置決クリップ
１７に量産フェルール９を挟んでからステンレス製のバ
ネ６の引掛け部１５に固定し、線５を引っ張ってバネ６
を伸ばしながらクリップ１３で挟み、引っ張られて２本
の線５が平行で真っ直ぐになった状態にして電鋳すれば
よい。なお、図３においては、量産フェルール９を４個
用いた構成となっているが、この量産フェルール９の個
数は、電鋳間隔、電鋳長などによって任意に選定できる
が、２個も本発明の範囲内にある。また図３において
は、量産フェルール９を線位置決クリップ１７で固定す
る方法を採用しているが、接着剤などで固定する方法で
もよい。

【００１２】また量産フェルール９は、市販されるフェ
ルールの大量生産品、或いはその中間製品であってもよ
く、大量生産することにより、当然に少量生産の場合よ
り著しくコストが低く押さえられたものであり、使用さ
れる量産フェルール９は、２心あるいはそれ以上の多心
タイプの金属または非金属ものを使用できるが、電鋳工
程の量産の際には、大量に必要になることから何回でも
使用できる電気絶縁性のジルコニア製、プラスチック製
などの非金属製のものが望ましく、また量産フェルール
９の孔径と位置は、バラツキがあり慎重に寸法測定して
規格内のもので孔のやや大きいものを選定して使用する
が、場合によっては、孔径を磨き加工で１〜３μｍ程度
わずかに大きくする加工が必要となることもある。また
量産フェルール９を用いて２ｍｍ程度の長さに輪切りに
改造して使用してもよい。

【００１３】電鋳装置は例えば概略図４に示す通りであ
り、電鋳液１８、プラス電極１９、陰極治具８、空気撹
拌ノズル２１、バネ６、マイナス電極２０、線５で構成
されている。

【００１４】電鋳液１８は、目的とする電鋳金属の材質
で、それぞれ異なっているが、例えばニッケル又はその
合金、鉄又はその合金、銅又はその合金、コバルト又は
その合金、タングステン合金、微粒子分散金属などの電
鋳金属が採用可能であり、スルファミン酸ニツケル、塩
化ニッケル、硫酸ニッケル、スルファミン酸第一鉄、ホ
ウフッ化第一鉄、ピロリン酸胴、硫酸銅、ホウフッ化
銅、ケイフッ化銅、チタンフッ化銅、アルカノールスル
フォン酸銅、硫酸コバルト、タングステン酸ナトリウム
などの水溶液を主成分とする水溶液、又は、これらの液
に炭化ケイ素、炭化タングステン、炭化ホウ素、酸化ジ
ルコニウム、チッ化ケイ素、アルミナ、ダイヤモンドな
どの微粉末を分散させた液が使用される。これらのうち
特にスルファミン酸ニッケルを主成分とする浴が、電鋳
のやり易さ、硬度などの物性の多様性、化学的安定性、
溶接の容易性などの面で適している。そして、電鋳液
は、濾過精度０．１〜５μｍ程度のフィルターで高速濾
過し、また加温して±３℃程度の適性温度範囲に温度コ
ントロールし、また時々、活性炭処理をして有機不純物
を除去し、またニッケルメッキした鉄製の波板を陽極、
カーボンを陰極にして０．２Ａ／ｄｍ^２程度の低電流密
度で通電して銅などの金属不純物を除去することが望ま
しい。

【００１５】プラス電極１９は、目的とする電鋳金属に
より異なっており、ニッケル、鉄、銅、コバルトなどか
ら選定され、板状、球状のものを適宜使用する。球状の
ものを使用する場合は、チタン製のバスケットに入れ、
ポリエステル製の布袋で覆って使用すればよい。そして
線５を中心にして４本のプラス電極１９を配した構成と
なつている。

【００１６】そして空気撹拌ノズル２１の孔から少量の
エアーを吹き出して撹拌を実施する。ただし、この撹拌
はエアー撹拌に限定されず、他にプロペラ、超音波、超
振動などの撹拌が採用できる。

【００１７】線５は、鉄またはその合金、アルミニウム
またはその合金、銅またはその合金などの金属線、及び
この金属線の上に薄いハンダメッキをしたもの、及びナ
イロン、ポリエステルなどのプラスチック線から適宜選
択使用される。このうちプラスチック線の場合は、表面
に導電性の付与のためニッケル、銀などの無電解メッキ
が必要となる。線５は、太さと真円度と直線性に高い精
度が要求され、ダイスによる押し出しや伸線による方法
などにより調整を実施すればよい。

【００１８】上記のような装置で電鋳を実施することに
なるが、電鋳は、直流電流を４〜８Ａ／ｄｍ^２程度の電
流密度で１０〜２０時間程実施し、棒状で１．０〜２．
５ｍｍφ程度の太さに成長させた後、電鋳槽から取り出
してよく水洗した後乾燥させる。

【００１９】選択する線５の種類により、電鋳品の中心
にある線５を引き抜くか、押し出すか、薬品で溶解する
かが決定されるが、一般には薬品に溶解しにくく、引っ
張り強度の高いものは、引き抜き、または押し出しを利
用し、薬品に溶解しやすいものは、溶解を利用する。例
えば鉄またはその合金の場合は、線５を離型処理し、電
鋳して棒状にした後、線５を引き抜けばよい。上記した
無電解メッキしたプラスチック線の場合には、同様の方
法で引き抜けばよい。これらのうち特に鉄の合金である
ステンレス線が望ましく、実験的には、０．１２６ｍｍ
φで５０〜１００ｍｍ程度の長さまで引き抜くことがで
きた。

【００２０】アルミニウムまたはその合金、銅またはそ
の合金などの線５の場合には、酸またはアルカリ水溶液
に溶解しやすいため、溶解による除去が主に利用され
る。特にアルミニウムまたはその合金が電鋳金属に殆ど
影響を与えない強アルカリ水溶液に容易に溶解すること
から望ましく、具体的には、１０〜３０ｗ／ｖ％程度の
水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの強アルカリ水
溶液を使用し、１００±３℃程度で容易に溶解除去する
ことができ、実験的には、１０ｍｍの長さのものを９０
分程度で溶解除去できた。

【００２１】機械加工では、引き抜きの場合において
は、線５を引き抜いた後、ＮＣ機械加工、センタレス加
工などで仕上加工を実施すればよい。溶解の場合におい
ては、一本の棒で電鋳した後、概略の長さにカットした
後、線５を溶解し、孔が貫通したのを確認した後、ＮＣ
機械加工などで仕上げるか、または機械加工後に線５の
溶解をする方法などを採用すればよい。

【００２２】

【作用】本発明の方法によれば、金属線などの２本或い
はそれ以上の複数の線を母型に使用し、電鋳後、当該線
を除去してから機械加工するフェルールの製造方法に於
いて、電鋳の陰極治具に量産フェルール９を採用したこ
とにより、治具に要求される±数ミクロンという非常に
厳しい位置精度を容易に、そして安価にクリアし、品質
のバラツキを少なくし、また量産フェルール９を中間に
複数個使用することにより有効電鋳長を長くすることを
可能とし、そして全体の生産コストを著しく下げること
が可能となる。

【００２３】

【実施例】以下本発明の実施例について説明すると、断
面が円形の０．１２７ｍｍφのＳＵＳ３０４線を準備
し、図４に示す様に電鋳用治具にバネの弾力で強く引っ
張った状態にセットして水洗した後、市販の日本化学産
業社製のニッカノンタックＡ，Ｂ混合液の水溶液に常温
で１０分間浸漬して離型処理した後、よく水洗した。一
方スルファミン酸ニッケルを主成分とする電鋳浴に、ポ
リエステル製の袋に入れたチタン製の網の中にニッケル
球を入れた陽極を線を中心に四隅に４本入れ、電鋳浴を
１μｍの濾過精度で高速濾過をし、５０±２℃に加温し
た槽を準備した。そして図４に示す様にセットして、線
を陰極、ニッケルを陽極にして４〜６Ａ／ｄｍ^２程度の
電流密度で電鋳を１日実施して、平均で約２．５ｍｍφ
の太さで、途中に５０ｍｍ程度の間隔で量産フェルール
９のある２００ｍｍ程度の長さのニッケル電鋳品を得
た。この電鋳品から線を引き抜いたところ容易に引き抜
けた。次にＮＣ自動加工機、センタレス加工機などで太
さ２．００ｍｍ、長さ８．００ｍｍまで加工して完成品
とした。このように製造したものは問題のない製品であ
った。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、以上に示した方法により以下
のような効果を奏する。金属線などの２本或いはそれ以
上の複数の線を母型に使用し、電鋳後、当該線を除去す
るフェルールの製造方法に於いて、陰極治具の線の位置
決めに量産フェルール９を採用したことにより、陰極の
治具の母型に要求される±数ミクロンという非常に厳し
い線の位置精度を容易に、そして極めて安価にクリア
し、品質のバラツキを少なくできる。

【００２５】また量産フェルール９を上下の２個と、そ
の中間に複数個使用することにより、有効電鋳長を出来
るだけ長くすることが可能となることから、生産性が著
しく向上して、生産コストを著しく下げることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来法に係る光ファイバーコネクター用部品の
断面図と側面図である。

【図２】従来法に係る陰極治具の二心タイプの場合の一
実施例を示す側面図である。

【図３】本発明に係る二心タイプの陰極治具の一実施例
を示す側面図である。

【図４】本発明に係る電鋳製造装置の一実施例を示す概
略構成図である。

【符号の説明】

１ フェルール ２ 真円
形孔 ３ 線保持部材 ４ 孔 ５ 線 ６ バネ ７ ハンダ部 ８ 陰極
治具 ９ 量産フェルール １０ 上板 １１ 下板 １２ 支柱 １３ クリップ １４ 円孔 １５ 引掛け部 １７ 線位
置決クリップ １８ 電鋳液 １９ プラ
ス電極 ２０ マイナス電極 ２１ 空気
撹拌ノズル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属、プラスチックなどの線５の複数本を
   母型に使用し、電鋳してから線５を除去するフェルール
   の製造方法に於いて、電鋳の陰極治具８の線の位置決め
   に多心タイプの量産フェルール９を複数個使用すること
   を特徴とする光ファイバコネクタ用部品の製造方法。