JP2001290048A

JP2001290048A - 光ファイバコネクタ用部品の製造方法、及びこの方法で製造した製品

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Publication number: JP2001290048A
Application number: JP2000140922A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Okamoto; 眞一岡本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-04-05
Filing date: 2000-04-05
Publication date: 2001-10-19

Abstract

(57)【要約】【課題】従来法の安定して一級品が出来ず、不良率が高
く、また生産性が著しく低いことや、多心タイプのフェ
ルールについては、孔径出しで実質的に製造が不可能で
あることなど根本的に改善する。【解決手段】金属またはプラスチックの線の一本または
複数本を引っ張って張った状態にしたものを母型にし
て、電鋳によりフランジ部などの太さより少し太い棒状
にしてから、機械加工によりフランジ部などと一体にし
たフェルールの製造方法を採用した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバコネク
タ部品の製造方法及びその製品に関するものであり、光
ファイバコネクタは、断面が真円形で０．１２５ｍｍφ
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及
びその製品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
のである。

【０００３】ジルコニアでフェルールを製造するには、
ジルコニア粉末と樹脂の混合物を原料にして射出成型、
押出成型などにより成型し、次に５００℃程度の温度で
焼いて樹脂分を分解し、次に１３００℃程度の高温で焼
成した後、収縮率が大きく所定の寸法が得られないた
め、孔についてはダイヤモンド研磨材と線材により手作
業で磨いて寸法出しを実施し、また外径も同様に磨き出
すという方法で製造しているが次のような多くの問題点
があった。

【０００４】射出成型、押出成型などを採用しているた
め高価な専用の成型機、金型が必要であり、また極めて
硬いジルコニア粉末により成型機、金型の摩耗が著しく
進みやすく耐久性不足によるランニングコストが問題に
なっており、この対策として表面の硬い材質の特殊な成
型機、金型を採用すれば、さらに機械が高価になる。

【０００５】また、前記した所定の寸法が得られないこ
とから、ダイヤモンド研磨材で磨いて寸法出しする工程
において特に、孔の加工については手作業にたよらなけ
れば出来ない難しさがあり、また作業者の高度の熟練を
要することから、寸法不良率も高くなりやすく、そのた
め寸法の管理に手間がかかり、一級品ばかりを安定して
製造することが非常に難しく、またそれに伴って生産性
が著しく低い。

【０００６】また、従来は、主として図１のに示すよう
な一心タイプのものが主流を占めていたが、次第に二心
タイプ、或いはそれ以上の多心タイプのものが要求され
るようになったため、特にダイヤモンド研磨材による孔
の研磨寸法出し工程が非常に難しく三芯以上になると実
質的に製造が不可能になるなどの多くの問題があった。

【０００７】そして、従来は、光ファイバコネクタを組
み立てる際には、例えば概略図２に示すように機械加工
によって製造したＳＵＳなどの金属製のフランジ部３に
ジルコニアなどで製造したフェルール１を圧入している
が、圧入時の寸法精度が不十分で不良率の高いことや、
フランジ部３を別部品として高度の寸法精度で製造しな
ければならないためにコストが高くなることなどから、
一体で製造して部品点数をなるべく少なくすることが求
められているが、ジルコニアで製造する場合は、硬度が
著しく高いなど難加工材料のため、この要求に答えられ
ていなかった。

【０００８】また、例えば特開平１１−３０５０６９号
に記載されている金属の微粉末と樹脂バインダーの混合
物を成形した後、樹脂分を除去した後、高温で焼結する
一般にメタル成形と言われている方法で一体型の光コネ
クタ用フェルールを製造する技術が開示されているが、
金属で製造することにより加工性が改善されたため一体
で製造することが可能となったけれども、ジルコニアが
金属のＮｉ−Ｃｏ合金になり機械加工性が改善されただ
けで、その他は前記したジルコニア製のフェルールと全
く同様の問題が有った。

【０００９】一方、本発明者が、特願平１０−３７５３
７２号公報と特願平１１−３７６６６２号公報に於いて
金属またはプラスチックの線を一本または複数本を母型
に使用して電鋳し、当該線を除去した後機械加工する方
法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。

【００１０】当該特許においては、例えば図３に示すよ
うな概略の装置で電鋳を実施しており、詳しく説明する
と、図３においては、プラス電極４、保持治具５、空気
撹拌ノズル６、バネ７、マイナス電極８、線９、電鋳液
１０で構成されている。

【００１１】加温したスルファミン酸ニッケルなどを主
成分とする電鋳液１０の中に円筒形のチタンバスケット
にニッケル球を入れたプラス電極４を保持治具５を中心
にして四隅に配した構成とし、ステンレス線などの線９
をバネ７で引っ張った状態に固定したマイナス電極８の
ある保持治具５を中心にセットして、エア撹拌ノズル６
からエアを少量吹き出して撹拌しながら直流電流を流し
電鋳して、棒状にしてから、機械加工により光ファイバ
コネクタ用フェルールを製造する方法が提案されている
が、当該方法は、使用する線材の太さを正確に管理さえ
すれば孔を後で加工する必要がないことや加工の容易な
素材であることなどから、適性の高い方法であるが、フ
ランジ部などの他部品と一体で製造するという技術思想
は無かった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上に鑑み、
従来のジルコニアなどのセラミックスやメタル成形によ
って製造した光ファイバコネクタ用フェルールにおける
金型、成形機が高価でランニングコストが高いこと、寸
法安定性が低くダイヤモンド研磨材などで磨いて寸法出
しをする際に、特に孔径を出すのに手加工の職人技に頼
らざるを得ないことから安定して一級品が出来ず、不良
率が高く、またそれにより生産性が著しく低いことや、
多心タイプのフェルールについては、孔径出しで実質的
に製造が不可能であることを根本的に改善し、電鋳によ
ってフェルール部とフランジ部などの部品の組み合わせ
品を一体で容易に製造することを課題としている。

【００１３】

【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、金属またはプラスチックの線の一本また
は複数本を引っ張って張った状態にしたものを母型にし
て、電鋳によりフランジ部などの太さより少し太い棒状
にしてから、機械加工によりフランジ部などと一体にし
た一体型フェルールの製造方法を採用した。

【００１４】

【発明の実施の形態】さらに詳しく説明すると、図３は
その一実施例であるが、プラス電極４、支持治具５、空
気撹拌ノズル６、バネ７、マイナス電極８、線９、電鋳
液１０で構成されている。

【００１５】電鋳液１０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０．１〜２μｍ程度のフィルターで高速濾過し、
また加温して±５℃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。

【００１６】プラス電極４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
リエステル製のアノード袋で覆って使用すればよい。そ
して線９を中心にして４本のプラス電極を配した構成と
なつている。

【００１７】保持治具５は、一心タイプの場合は、例え
ば図４に示す様な構成で、上板１１ａと下板１１ｂが４
本の支柱１２でネジ固定されたものであり、上板１１ａ
と下板１１ｂ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１１ａと下
板１１ｂと支柱１２は、ネジで固定し、上板１０の中央
にステンレスネジ１３でステンレス製のバネ７を固定す
る。下板１１の中央にはプラスチック製のクリップ１５
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。線９をまずステン
レス製のバネ６の引掛け部１６に固定し、線９を引っ張
ってバネ６を伸ばしながクリップ１５で挟み、引っ張ら
れて線９が真っ直ぐになった状態にすればよい。

【００１８】また保持治具５は、二心タイプの場合は、
例えば図５に示す様な構成で、一心タイプと同様である
が、上板１１ａと下板１１ｂとの間にプラスチック製の
補助部材１７が２か所に設けられ、この補助部材１７の
中央部には、２か所に細孔１９の穿孔したプラスチック
製の線保持部材１８が設けられ、そしてステンレスネジ
１３とクリップ１５が二か所に設けられた点が相違して
いる。また、線の間隔と平行度の保持のため、線の途中
部分に固定部２０を設けるのが望ましい。

【００１９】三心タイプ以上の場合は、同様に線保持部
材１８を専用のものに変え、そしてステンレスネジ１３
とクリップ１５を増加させればよい。ただし、線９を保
持する方法は、前記した方法に限定されるものではな
く、例えば線を引っ張る方法にバネではなく重りを使用
する方法などを採用できる。

【００２０】また二心タイプ以上の場合は、前記したよ
うに高い精度が要求されることから、前記した断面が円
形の線ではなく、例えば図６のに示すような円形以外の
断面形状の線を使用してもよい。即ち図５において
（ａ）は楕円形の線で二心タイプであり、（ｂ）は角に
Ｒのある三角形で三心タイプであり、（ｃ）は角にＲの
ある正四角形の線で四心タイプであり、（ｄ）は角にＲ
のある長方形の線で五心タイプであり、（ｅ）は角にＲ
のある長方形の線で六心タイプであり、（ｆ）は角にＲ
のある六角形の線で七心タイプである。（ｇ）は、長方
形の線で四心タイプである。但し、図５（ａ）〜（ｆ）
では、角にＲを設けなくても差支え無い。これらの線を
使用する場合には、一心タイプの場合と同じ方法で実施
すればよい。

【００２１】そして空気撹拌ノズル６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。

【００２２】線９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、テフロン（登録商標）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９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、或いはセンタレス加工など
により太さと真円度と直線性の調整を実施すればよい。
また前記した円形以外の断面形状の多心タイプの線の場
合には、ダイスによる押し出しなどで正確な寸法出しを
すればよい。

【００２３】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７〜１０Ａ／ｄｍ^２程度の
電流密度で１日間程で必要な太さに成長させた後、引き
抜くか、加熱した酸またはアルカリ水溶液に溶解して線
９を除去するが、通常は機械加工する前に除去するけれ
ども、アルミニウム合金の線などを使用し、溶解除去の
場合には機械加工の後で線を除去してもよい。

【００２４】機械加工は、センタレス加工、ＮＣ機械加
工などでフランジ部、フェルール部など一体の形状に最
終仕上げ加工を実施すればよい。

【００２５】

【発明の効果】本発明の方法によれば、従来のセラミッ
クス成形、メタル成形による方法と全く異なる線を使用
した電鋳による方法を採用しているため、高価な成型
機、金型を必要とせず、安価な電鋳設備と線が有ればよ
いことなどからランニングコストが低く、そして電鋳の
特徴である寸法転写精度が極めて良好なため、出来たも
のの孔の寸法を測定する必要は無く、線の太さだけを主
に管理すれば良いことから、一級品が容易にでき、そし
て手作業が殆どなく作業者の熟練も要しないため、不良
率が低く、生産性が高く、そして二芯以上の多芯用の光
ファイバコネクタ部品であっても容易に、フェルール部
とフランジ部などの部品の組み合わせ品を一体で安価に
製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来法に係る光ファイバコネクタ用部品の正面
断面図と側面図である。

【図２】従来法に係るフェルールをフランジ部に圧入し
た状態の断面図である。

【図３】本発明に係る電鋳装置の概略構成図である。

【図４】本発明に係るマイナス治具の正面図と平面図で
ある。

【図５】本発明に係る複数の線を陰極に使用する場合の
マイナス治具の正面図である。

【図６】本発明に係る断面円形以外の線を陰極に使用す
る場合の線の断面図である。

【符号の説明】

１フェルール２真
円形孔３フランジ部４プ
ラス電極５保持治具６空
気撹拌ノズル７バネ８マ
イナス電極９線１０電
鋳液１１ａ上板１１ｂ下
板１２支柱１３ス
テンレスネジ１４円孔１５ク
リップ１６引掛け部１７補
助部材１８線保持部材１９細
孔２０固定部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属またはプラスチックの線の一本もしく
は複数本を引っ張って張った状態にしたものを母型にし
て、電鋳によりフランジ部などの太さより少し太い棒状
にし、当該線を除去してから機械加工によりフランジ部
などと一体に製造することを特徴とする一体型フェルー
ルの製造方法。
【請求項２】線の除去を機械加工の後にすることを特徴
とする前記請求項１記載の製造方法。
【請求項３】前記請求項１、２記載の方法に従って製造
した一体型フェルール。
【請求項４】円形以外の断面形状の線を一本使用して、
多心タイプの一体型フェルールを製造することを特徴と
する前記請求項１、２、３記載の製造方法、及び製品。