JP2002228878A - 単芯光フェルール用割りスリーブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 割りスリーブに光フェルールを挿入する際
に、適切な嵌合程度とすることによって、光フェルール
の表面損傷を避け、しかも単芯の光ファイバの端面同士
を精度よく突き合わせる。 【解決手段】 ステンレス鋼製パイプ(30)から内径を
１．２４４±０．０００５ｍｍとし、内径誤差を抑えた
精密な割りスリーブ(20)を製作する。パイプを切断加工
した後、スリット(22)を設け、電解研削、化学研磨を必
要により組み合わせて割スリーブの内径を上記の規格と
する。この精度の内径であると、外径１．２５０ｍｍの
光フェルール(10)は挿入時にその表面に噛りによる損傷
を受けることがなく、また確実にスリーブに把持され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの継手
となる光コネクタを構成する単芯光フェルール用スリー
ブに関する。殊に、スリーブ材質を不錆鋼として、耐光
性や耐久性を改良すると共に、スリーブ材の長手方向に
割りスリットを設け、スリーブ内径より光フェルール外
径を僅かに大となるように設計し、光フェルールが該割
りスリーブを僅かに押し拡げる状態と為し、確実に把持
され、しかも殆ど噛じりのない状態と為し得る単芯用割
りスリーブに係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来技術では、通信等に使用される光ケ
ーブルや単芯光ファイバにはジルコニア等からなるコネ
クタが利用されている。

【０００３】このようなスリーブ材を用いる技術とし
て、例えば、特開平７−３１１３１９号公報が挙げられ
る。この発明は光りコネクタの部品点数及び重量の増大
を避けること、これらに起因する光ファイバの破損、コ
スト増大を解消し、更に機械的な振動を利用してファイ
バ間の光軸ズレを防止する技術である。中空円筒状の割
りスリーブを使用し光ファイバの端面間に光ファイバの
屈折率と略同じ屈折率を有する接着剤を充填し固定した
ものである。

【０００４】また、光コネクタ用割りスリーブに関する
技術として、例えば実開平６−１５０１３号公報が挙げ
られる。光フェルールと割りスリーブとの噛りを避ける
ため、割りスリーブの内壁面をフェルールとの接触面が
少なくなるように構成したものである。この結果、割り
スリーブと光フェルールとの頑固な密着を防止できる。

【０００５】従来から、ジルコニア製スリーブ材は加工
性がよいため常用されているものの、４，５年間の継続
的使用を経ると、スリーブ材に劣化が起こり、光フェル
ール共々交換しなければならない場合があることが最近
判明して来ている。

【０００６】複数、殊に相当量の光ファイバが収束され
たケーブルの場合、スリーブ材を新品と交換することは
それほど煩わしいと言えないが、単芯の、直径１ｍｍ程
度の細い光ファイバにおいて、スリーブ材をしばしば交
換することは、煩瑣であるばかりでなく、メンテナンス
費用が嵩む問題をはらんでいる。

【０００７】ジルコニアに替わる材料を開発すべき必要
に迫られているが、殆どの材料は光フェルールと馴染み
が悪く、要求精度を満足する加工精度を得ることが難し
いことも知られている。

【０００８】当然、誰しもが、ジルコニアに替わる材料
として、スリーブ材に燐青銅、黄青銅、更には、ステン
レス鋼を思い浮かべるであろう。しかしながら、燐青銅
や黄青銅は発錆の問題を抱えている。

【０００９】更に、 要求精度を知れば、容易ならざる
製品であることも同様に判る。例えば、電話機において
通信回線を電線から光ファイバに交換することが通信技
術からみて有利であることは明白であるが、個々の電話
機では単芯の光ファイバを用いなければならず、スリー
ブ材はコネクタ部分において、細い光ファイバ単芯を、
その断面において、確実に接合できる精度を伴っていな
ければならない。ところが、スリーブ材は頑固な光フェ
ルールとの密着を嫌うものであり、同時に、噛りによる
ゴミ等も否定するものである。しかも、ある程度の嵌合
力も要求され、例えば、１．２５ｍｍφのフェルールに
対して引き抜き方向へ２００グラム（ｇ）程の抵抗を有
する必要もある。スリーブの内径が、フェルール規格外
径１．２５ｍｍφの場合、その外形は１．６０ｍｍφと
すべきことも規格化されている。

【００１０】言うまでもなく、ジルコニアに換えて、ス
テンレススチールを使用することは、形態の安定性、耐
候性及び耐熱性の観点から好ましい。従って、この光コ
ネクタに不錆鋼を用いることは容易に着想できるもの
の、単芯用光フェルールに対するステンレススチール製
スリーブ材は未だ成功裡に開発されていない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】耐候性を改良するため
スリーブ材をステンレス鋼とし、光コネクタとしての極
めて高精度な要求特性を満足することが本発明の課題で
ある。例えば、ステンレス鋼製スリーブ材の寸法規格
は、その内径が１．２４４ｍｍφであり、個々のスリー
ブ材の寸法精度は±０．０００５ｍｍφである。この
０．０００５ｍｍφの条件が極めて厳しく、製作が難し
いものであることは言うまでもない。

【００１２】また、噛りを嫌う要因の最大のものは、割
りスリーブにフェルールを挿入する際に、嵌合度合がき
ついとスリーブの内壁面の材料を削り取りながら挿入さ
れることとなり、この僅かに削られた微細物が異物とし
て光ファイバの接合部分に入り込むと、光エネルギーに
よって燃焼し、多くは炭化物となって接合部付近に残留
する。この残留異物は、例外なく通信の安定性を妨げる
原因物である。更に、作業面から、必要以上に嵌合度合
いがきついと、挿入時の作業性が低下する支障を来たす
問題もある。

【００１３】もっとも、上記の寸法精度が満足されるな
らば、作業性低下の問題も特に起きない。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するため、請求項１の発明では、不錆鋼からなる
割りスリーブの内径よりも、該割りスリーブの内周壁に
沿って挿入される単芯光フェルールの外径が僅かに大で
あり、該単芯光フェルールが該割りスリーブを押し拡げ
る状態で該単芯光フェルールの外壁と該割りスリーブの
内壁とが相互に密接するように嵌合されており、挿入前
において、該割りスリーブ内径と該光フェルールの外径
との差が０．００６ｍｍ±０．０００５ｍｍの範囲にあ
る。

【００１５】つまり、スリーブ材の長手方向に割りスリ
ットを設け、スリーブ内径より光フェルール外径を僅か
に大となるように設計しているから、光フェルールが該
割りスリーブを僅かに押し拡げる状態となり、該割りス
リーブに把持力が発生し、しかも極めて僅かな径の差に
過ぎないことから、光フェルールの挿入に際し、スリッ
トが拡がるために、光フェルールに噛じりを全く生じさ
せないか、又は殆ど生じさせない。

【００１６】ところで、挿入前における割りスリーブ内
径と光フェルールの外径との差は、嵌合後はスリーブ内
径と光フェルール外径とが密接していることから、嵌合
後においては直接正確に知り得ない。しかしながら、密
接の度合いは割りスリーブから光フェルールを引き抜く
際の抵抗力から推定できる。つまり、割りスリーブ内径
と光フェルールの外径との差が０．００６ｍｍ±０．０
００５ｍｍの範囲のものは、経験的に、引き抜き抵抗が
１５０乃至２５０グラム（但し、引き抜かれるフェルー
ルの挿入長さが３〜４ｍｍのとき）である。

【００１７】また、請求項２に係る発明では、割りスリ
ーブと該割りスリーブに嵌合される光フェルールとから
成り、嵌合前において、割りスリーブは長手方向に０．
３０ｍｍの幅のスリットを有する不錆鋼からなり、その
内径１．２４４±０．０００５ｍｍ、外径１．６０±
０．０１ｍｍ、長さ６．８０±０．０１ｍｍの横断面Ｃ
字型の中空細管からなり、該光フェルールは外径が１．
２５０±０．００１ｍｍである。

【００１８】更に、請求項３に係る発明では、請求項２
に記載の割りスリーブと光フェルールとの嵌合後におけ
る接触部分の引抜き抵抗を規定したものである。そし
て、接触部分の引抜き抵抗は長手方向（軸方向）におい
て１００乃至３００グラムであることを特徴としてい
る。つまり、噛りがなく、しかも簡単に引き抜けない程
度に光フェルールは把持乃至挟持されている。

【００１９】本発明スリーブの製造方法は、請求項４で
は、種々の不錆鋼の中から適切な材料を選び、これを塑
性加工することにより細管からなる中間物を得る工程、
該中間物を途中検査して、電解研削及び／又は化学研磨
が可能な中間物であるか、不適当な中間物であるか、を
鑑別して、該不適当な中間物を除去する作業、次いで該
電解研削及び／又は化学研磨が可能な中間物を、電解研
削及び／又は化学研磨の条件を勘案して、細分化し、複
数の中間物の群（１群内の中間物は研削条件が同一とな
っている）と為し、継いで、個々の長さのスリーブに切
断する工程、更にスリット加工を施す工程、該細分化し
た中間物の群毎に、個々のスリーブに、所定の電解研削
及び／又は化学研磨条件を適用して処理する工程により
所定の形状及び寸法を有するスリーブ（目的物）を得る
ものである。

【００２０】このように不錆鋼を塑性加工することによ
り中空細管（中間物）を得るのであるが、この中間物は
冷間、温間又は熱間加工等の公知の手段によって得るこ
とができる。粉末冶金法、中空管の引抜き加工法、マン
ドレルを用いる穿孔圧延法、線引抜き法等の何れかの加
工法により該中間物を得るものである。中間物として最
も低コストの手段を選択できる。

【００２１】本発明では、「電解研削及び／又は化学研
磨」と表示しているが、スリーブ材に研削や研磨を施す
量は極めて僅か（１〜２乃至３０μｍ、通常２０μｍ以
下であり、精密仕上げのための研磨に相当する）であ
る。

【００２２】なお、この中空細管自体の製造・加工より
も、所定の寸法のものを選別することの方が重要であ
る。中空細管の製造は専門業者に注文することさえ可能
であるからである。

【００２３】更に、請求項５に係る発明は、電解研削及
び／又は化学研磨が可能な中間物を、電解研削及び／又
は化学研磨の条件を勘案して、細分化し、複数の中間物
の群と為す仕分方法が、中間物のスリーブ時の切削に伴
う単なるバリ取り、僅かな程度の電解及び／又は化学研
磨処理、ある程度の研磨時間を要するもの、等の各処理
条件の程度に仕分けることを特徴とする。このように、
仕分けを細分化することにより、合理的な処理が施せる
利点があり、作業効率が向上する。

【００２４】

【実施の態様】図面を参照して、本発明を説明する。

【００２５】図１は、本発明のステンレス鋼製スリーブ
材の外観を示す斜視図である。ステンレス鋼製スリーブ
材２０には縦方向にスリット２２が設けられている。そ
して、中空筒の内側には光フェルールが挿入され、中空
部を僅かながら押し広げるように嵌合されるが、これは
スリットが設けられているので適度に光フェルールが把
持される状態となる。割りスリーブは内径よりも僅かに
太い光フェルールによって、押し拡げられているので、
スリーブ材のスリットが光フェルールを過度に囓らない
ように作用し、しかもスリーブ材（スリット）のスプリ
ングとしての作用により適度の把持力をもたらす。

【００２６】例えば、このステンレス鋼製スリーブ材
を、汎用される電話機に使用する場合、その寸法規格
は、その内径が１．２４４±０．０００５ｍｍφであ
り、外径は１．６００ｍｍφ、スリット幅は０．３０ｍ
ｍである。

【００２７】図２は光フェルールが接続される状態を示
す縦断面図である。単芯のフェルール１０は、光を透す
光ファイバのコア１４と、このコアよりも屈折率の低い
クラッド１２とを構成に含み、クラッド面において光は
全反射して光がファイバから漏れずに導波される。光フ
ァイバ同士の接合面は精度よく軸芯が一致することが要
件となる。光フェルールの外径が１．２５０ｍｍφであ
るから、これに適合する割りスリーブの内径は１．２４
４ｍｍφであり、その精度は±０．０００５ｍｍでなけ
ればならない。

【００２８】図３は、本発明の不錆鋼からなるスリーブ
材の製造・加工工程を模式的に示すフローチャートであ
る。請求項４で説明したように、種々の不錆鋼の中から
適切な材料を選ぶ「原料の選択」、これを塑性加工する
ことにより細管からなる中間物を得る「中乾物の製造」
工程、この中間物を途中検査して、電解研削及び／又は
化学研磨が可能な中間物であるか、不適当な中間物であ
るか、を鑑別して、不適当な中間物を除去する作業、次
いで電解研削及び／又は化学研削が可能な中間物を、電
解研削及び／又は化学研磨の条件を勘案して、細分化
し、複数の中間物の群（１群内の中間物は研削条件が同
一となっている）と為す「中間物の鑑別」の工程を含
み、継いで、個々の長さのスリーブに切断する工程、更
に該中間物にスリット加工等を施して、該細分化した中
間物の群毎に、個々のスリーブに、所定の電解研削及び
／又は化学条件を適用して処理する「スリット加工品の
電解研磨及び／又は化学研磨」工程により所定の形状及
び寸法を有するスリーブ（目的物）を得るものである。
更に、実際には、「製品検査（良品の選別）」の工程と
最終的な製品の「梱包・出荷」の作業を伴う。

【００２９】以上に述べたように、電話機において通信
回線を電導線から光ファイバに交換することが通信技術
からみて有利であることは明白である。ところが、個々
の電話機における接続では、単芯の光ファイバを用いな
ければならず、光線路の接続は電導線と比較して取り扱
い、作業性において煩瑣となる。

【００３０】しかも、割りスリーブ材はコネクタ部分に
おいて細い光ファイバ単芯を、その断面において、確実
に接合できる精度を伴っていなければならない。

【００３１】

【実施例】電話機に用いる光ファイバの場合、ファイバ
は単芯で構成されている。そして、勘合前における光フ
ェルールは１．２５０ｍｍの外径を持つ。フェルールを
把持する割スリーブの形状・寸法は図２に示したよう
に、勘合前において、外径が１．６００ｍｍであり、内
径が１．２４４±０．０００５ｍｍの範囲にあり、管長
は６．８０ｍｍである。この寸法（精度として±０．０
００５ｍｍ）を満足する限り、長手（軸）方向において
適度の引抜き抵抗を約２００±４５ｇ（グラム）を調整
することができる。 ＜実施例１＞１８−８ステンレス鋼の粉末（粒径１０−
３０μｍ）を用いて通常の粉末冶金の成形法により上記
の寸法（図１：参照）を満足するように成型し、焼結し
た。

【００３２】１．２５０ｍｍφのフェルールに対し、試
作した５０個の中空細管は、外径が１．６００〜１．６
３０ｍｍの範囲にあり、しかも内径が１．２１０〜１．
２３０ｍｍの範囲にあるものは３６個であった。

【００３３】次に、上記３６個の中間物に対し電解研削
を施した。

【００３４】電解液として、燐酸水溶液（濃度：１２
％）を用い、ダイアモンド砥石を陰極とし、中空細管の
端面、スリット間隙の調整を常温（２８℃）で行い、引
き続いて化学研磨のために電解液に浸漬処理、即ち、温
度（５０℃）、時間を調整（８〜３０秒間）し、所定の
寸法（内径：１．２４４±０．０００５ｍｍ）にする作
業を行った。

【００３５】その結果、規定の形状及び寸法を満足する
割りスリーブ材３４個ができあがった。 ＜実施例２＞中実素材から継目なし管を熱間圧延により
製作する手法は広く知られており、中実素材の中心にマ
ンドレルが確実に位置するように配慮すれば、中空管を
造ることは可能である。ただ、圧縮によって発生する素
材の中心が空洞となるものの、穿孔圧延は本発明のよう
な細い管では歩留まりが悪い。得られた中間の半製品は
ダイスを通して引き抜く伸管加工と併用する必要がある
が、工程が増えることに起因して良品が得難くなる。

【００３６】前述の形状・寸法を備えたスリーブ材は、
重量換算で略３％であり、この成形加工法では歩留３％
以下と判定された。歩留まりが悪いことを度外視すれ
ば、この場合も、電解液で精密仕上げを施すと、製品と
して満足できるものが得られることが判った。 ＜実施例３＞ステンレス鋼ＳＵＳ３０４からなる中空細
管（内径１．２５ｍｍ、外径１．６２ｍｍ）を、精密工
業を業とする企業に製造委託をしたところ、所定の寸法
に対し±０．１μｍの基準の中空細管を試作し、納品し
て来た。そこで、内径１．２００〜１．２３０ｍｍであ
って、しかも外径が１．６２０から１．６５０ｍｍを選
別したところ７８％のものが中間物として、スリット処
理、研削・研磨の対象となるものであることが判った。
通常の処理を経て約７０％の良品を獲た。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、スリーブ材と単芯光フェルー
ルとの間において、適度な嵌合状態を保つことができ、
両者間に過度な密着がなく、しかも抜け落ちる危惧もな
い。両者間には挿入に際し、光フェルールの表面が削ら
れるような損傷がなく、電解研磨と化学的研磨とを併用
して清浄化されているのでスリーブ材にゴミ等の附着も
なく、光フェルールが噛りを受ける怖れもない。また、
スリーブ材はステンレス鋼製であるので、充分な耐久性
を備えている利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示す斜視図である。

【図２】本発明の１実施例を示す縦断面図である。

【図３】本発明光フェルール用スリーブの製造プロセス
を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ フェルール １２ 光ファイバのクラッド １４ 光ファイバのコア ２０ スリーブ ２２ スリット ３０ パイプ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】不錆鋼からなる割りスリーブの内径より
   も、該割りスリーブの内周壁に沿って挿入される光フェ
   ルールの外径が僅かに大であり、該光フェルールが該割
   りスリーブを押し拡げる状態で該光フェルールの外壁と
   該割りスリーブの内壁とが相互に密接するように挿入さ
   れること、挿入前における該割りスリーブ内径と該光フ
   ェルールの外径との差が０．００５５ｍｍ乃至０．００
   ６５ｍｍの範囲にあるか、又は挿入後における引き抜き
   抵抗が１００乃至２００グラム（ｇｒ）である単芯光フ
   ェルール用割りスリーブ。
2. 【請求項２】割りスリーブと該割りスリーブに嵌合され
   る単芯光フェルールとから構成され、嵌合前における該
   割りスリーブは長手方向に０．３０ｍｍの幅のスリット
   を有する不錆鋼製の内径１．２４３５〜１．２４５５ｍ
   ｍの範囲、外径１．６００±０．０１０ｍｍ、長さ６．
   ８０±０．０２ｍｍの中空細管からなり、該単芯光フェ
   ルールは外径が１．２５０±０．００１ｍｍであること
   を特徴とする単芯光フェルール用割りスリーブ。
3. 【請求項３】請求項２に記載の割りスリーブと光フェル
   ールとが、その嵌合後における接触部分の引抜き抵抗が
   １００乃至３００グラムの範囲である単芯光フェルール
   用割りスリーブ。
4. 【請求項４】不錆鋼を塑性加工することにより細管から
   なる中間物を得、 該中間物を途中検査して、電解研削及び／又は化学研磨
   が可能な中間物であるか、不適当な中間物であるか、を
   鑑別して、該不適当な中間物を除去し、 次いで該電解研削及び／又は化学研磨が可能な中間物
   を、電解研削及び／又は化学研磨の条件を勘案して、細
   分化し、複数の中間物の群と為し、 継いで、個々の長さのスリーブに切断し、 更に該中間物にスリット加工を施し、該細分化された中
   間物の群毎に、個々のスリーブに、所定の電解研削及び
   ／又は化学研磨の条件を適用して、所定の形状及び寸法
   を有する割りスリーブ（目的物）を得ることからなる単
   芯光フェルール用スリーブの製造加工方法。
5. 【請求項５】電解研削及び／又は化学研磨が可能な中間
   物を、電解及び／又は化学研磨条件を勘案して、細分化
   し、複数の中間物の群と為す仕分方法が、中間物のスリ
   ーブ時の切削に伴う単なるバリ取り、僅かな程度の電解
   研削処理及び／又は化学研磨処理、相当な研削時間を要
   するもの、等の各処理条件の程度に仕分けることを特徴
   とする請求項４に記載の単芯光フェルール用割りスリー
   ブの製造加工方法。