JP2003089046A

JP2003089046A - 端面研磨装置

Info

Publication number: JP2003089046A
Application number: JP2001276759A
Authority: JP
Inventors: Koji Minami; 浩二皆見
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2001-09-12
Filing date: 2001-09-12
Publication date: 2003-03-25
Also published as: US6817931B2; US20030060147A1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】光通信用ファイバや光光通信用ファイバを保持
したフェールール等、棒状部材の研磨精度を向上すると
共に研磨作業を簡略化した端面研磨装置を提供する。【解決手段】装置本体に支持されて回転及び揺動する
研磨盤上の研磨部材に、治具盤に装着された棒状部材を
押圧することにより当該棒状部材の端面を研磨する端面
研磨装置において、前記治具盤２５が前記装置本体に設
けられた支持部２５との当接部を介して押圧されるよう
になっており、当該当接部３２を前記治具盤の重心より
も前記研磨盤側に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信用ファイバ
や光通信用ファイバを保持したフェルール等の棒状部材
の端面を研磨する端面研磨装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信用ファイバは、コネクタの主要部
材であるフェルールの中心孔内にファイバを接着固定し
た後、フェルール端面とファイバ端面とを同時に平滑に
研磨し鏡面に仕上げて使用される。この研磨仕上げした
フェルール及びファイバの研磨面が、フェルールの中心
軸と垂直な面でなかったり、あるいは、研磨面に傷があ
ったりすると、フェルール同士が対向接続される光コネ
クタにおいて、対向位置精度が劣化し損失が大きくなっ
てしまう。そのため、光ファイバを含むフェルールの研
磨面は高精度に研磨仕上げする必要がある。

【０００３】従来の光ファイバ端面研磨装置として、例
えば、特開平３−２６４５６号公報に開示されたものが
ある。この公報に開示された光ファイバ端面研磨装置
は、自転円盤の同心円上で回転する偏心盤を持ち、この
偏心盤に公転用のモータの回転を伝達する遊星歯車を持
ち、これらを研磨盤に結合させて研磨盤を自転および公
転させる一方、この研磨盤に固定した研磨部材に対し
て、装置本体に設けられた支持部によって治具盤に保持
された多数のフェルールの端面を介して研磨部材に押し
付けて研磨するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
端面研磨装置では、支持部による治具盤の加圧位置と棒
状部材を研磨する研磨位置との高さが異なるため、治具
盤を押圧した際に治具盤にモーメントがかかり安定しな
い。このため、棒状部材の端面が曲面状に研磨されてし
まい、棒状部材にフェルールを用いた場合にはフェルー
ルの研磨精度が悪く端面同士を互いに当接させた光接続
においては、光の挿入損失が大きくなってしまうという
問題がある。

【０００５】また、フェルールとして複数の光ファイバ
を保持する多心光コネクタでは、従来の端面研磨装置に
よって曲面状に研磨されてしまうと、多心光コネクタの
端面同士を互いに当接させた光接続時に、特に外周側の
光ファイバの光接続による挿入損失が悪化してしまうと
いう問題がある。

【０００６】さらに、従来の端面研磨装置では、棒状部
材の端面が曲面にならないように研磨するには、治具盤
が傾かないように固定する必要があるが、治具盤の固定
精度及び棒状部材の治具盤に対する取り付け精度等を高
精度にする必要があり、作業時間がかかると共に作業が
繁雑になってしまうという問題がある。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑み、棒状部
材の研磨精度を向上すると共に研磨作業を簡略化した端
面研磨装置を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の第１の態様は、装置本体に支持されて回転及び揺動
する研磨盤上の研磨部材に、治具盤に装着された棒状部
材を押圧することにより当該棒状部材の端面を研磨する
端面研磨装置において、前記治具盤が前記装置本体に設
けられた支持部との当接部を介して押圧されるようにな
っており、当該当接部が前記治具盤の重心よりも前記研
磨盤側に設けられていることを特徴とする端面研磨装置
にある。

【０００９】本発明の第２の態様は、第１の態様におい
て、前記当接部が前記研磨部材の研磨面から押圧方向に
向かって±５．０ｍｍ以内であることを特徴とする端面
研磨装置にある。

【００１０】本発明の第３の態様は、第１又は２の態様
において、前記当接部が前記治具盤の略中央であること
を特徴とする端面研磨装置にある。ここで、当接部を治
具の外周部に２ヶ所以上、好ましくは４ヶ所設けても同
様な効果が得られる。

【００１１】本発明の第４の態様は、第１〜３の何れか
の態様において、前記研磨盤の前記治具盤側の略中央に
は凹部が設けられていると共に前記治具盤の前記支持部
との当接部が前記凹部内に突出するように設けられてい
ることを特徴とする端面研磨装置にある。

【００１２】本発明の第５の態様は、第１〜４の何れか
の態様において、前記棒状部材が光ファイバを保持する
フェルール用筒状体及び該フェルール用筒状体の後端に
設けられて光ファイバ心線を保持する鍔部材からなるフ
ェルールであることを特徴とする端面研磨装置にある。

【００１３】本発明の第６の態様は、第５の態様におい
て、前記フェルールが多心光コネクタであることを特徴
とする端面研磨装置にある。

【００１４】本発明の第７の態様は、自転公転する研磨
部材の表面に棒状部材の端面を押圧し、前記棒状部材の
径方向に延設され前記研磨部材の表面と略同一高さとな
る当接部により前記棒状部材を固定する端面研磨方法に
ある。

【００１５】本発明の第８の態様は、中央部に棒状部材
を挿入する貫通穴を有し外周部に上面から下面に押圧す
る当接部を有し、前記中央部の下面に凹部を有する冶具
盤。

【００１６】本発明の第９の態様は、中央部に棒状部材
を挿入する貫通穴を有し外周部に上面から下面に押圧す
る当接部を有し、前記中央部の下面に凹部を有する冶具
盤を固定し、前記中央部の下面に向かい合う研磨部材の
上面を前記冶具盤の上面と略同一の高さに配置し、前記
研磨部材を自公転する棒状部材の端面研磨方法にある。

【００１７】かかる本発明では、治具盤の支持部によっ
て押圧される当接部を治具盤の重心よりも下とすること
で、治具盤にかかるモーメントを低減することができ
る。これにより、治具盤の周縁部が研磨盤に対して上下
方向にぶれることがなく、棒状部材の研磨面を軸方向に
対して垂直に研磨加工することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００１９】（実施形態１）図１は、実施形態１に係る
端面研磨装置の概略断面図である。

【００２０】図１に示すように、自転用モータ１１の回
転軸には第１自転伝達盤１２の中心部が固結され、この
第１自転伝達盤１２には回転中心を支点とする同心円上
に複数の第１連結ピン１３が固定されている。そして、
この各第１連結ピン１３は対応する各回転伝達盤１４の
偏心部に回転自在に連結され、この各回転伝達盤１４に
は偏心部に第２連結ピン１５が固定されている。各第２
連結ピン１５は第２自転伝達盤１６に回転自在に連結さ
れている。

【００２１】一方、公転用モータ１７の回転軸には駆動
歯車１８の中心部が固結され、この駆動歯車１８には従
動歯車１９がかみ合っている。この従動歯車１９は公転
伝達軸２０の下部外周に固結され、この公転伝達軸２０
の上部外周には装置本体２１の軸受筒部２２が嵌合して
いる。そして、この公転伝達軸２０には回転中心より所
定量偏心した位置に自転用回転軸２３が回転自在に嵌入
し、この自転用回転軸２３の下端部は第２自転伝達盤１
６の中心部に固結されている。

【００２２】また、自転用回転軸２３の上端部は結合部
材２４を介して研磨盤２５に結合されている。そして、
この研磨盤２５の上面部には図示しない研磨部材が設け
られている。

【００２３】一方、装置本体２１には、支持機構３０に
よって複数のフェルールなどの棒状部材Ｗが固定された
治具盤４０が支持されている。

【００２４】ここで、支持機構３０及び治具盤４０につ
いて詳しく説明する。

【００２５】図２（ａ）は治具盤の斜視図であり、図２
（ｂ）は治具盤及び支持機構の要部断面図であり、図３
（ａ）は、治具盤及び支持機構の断面図である。

【００２６】図２及び図３に示すように、治具盤４０
は、治具盤本体４１と、治具盤本体４１の側面に取り付
けられた複数の取付片４２とを具備する。

【００２７】治具盤本体４１は多角形状を有し、各側面
には厚さ方向に亘ってＶ溝４３が設けられている。

【００２８】また、治具盤本体４１のＶ溝４３に対向す
る位置には、取付片４２が固定ねじ４４を介して固定さ
れている。このＶ溝４３と取付片４２との間で棒状部材
Ｗを挟持することで、棒状部材Ｗは治具盤４０に脱着可
能に固定されている。

【００２９】なお、本実施形態では、治具盤本体４１を
６角形状として、その各側面にＶ溝４３を二つずつ設け
ることによって、棒状部材Ｗを１２本固定できるように
した。また、棒状部材Ｗは、フェルールなどの円筒形状
の棒状部材や、多心フェルール及び多心光コネクタ等の
断面が矩形の棒状部材等、特に限定されない。本実施形
態では、棒状部材Ｗとして円筒形状を有するフェルール
を用いた。また、このような棒状部材Ｗを治具盤本体４
１に固定する取付片４２及び固定ねじ４４もこれに限定
されない。

【００３０】また、治具盤本体４１の略中央部には、厚
さ方向に貫通した貫通孔４５が設けられており、この貫
通孔４５の研磨盤２５側の開口、すなわち、治具盤本体
４１の研磨盤２５側には、支持機構３０に当接して押圧
されるボス部４６が固定されている。このボス部４６の
貫通孔４５側上面には、詳しくは後述するが、支持機構
３０の押圧部３２の先端が棒状部材Ｗの研磨盤に当接す
る研磨面と略同等の高さで当接するテーパ状の凹部４７
と、回転方向の移動を規制する規制ピン３３が係合する
規制孔４８とが設けられている。

【００３１】このように研磨盤２５の研磨面と治具盤４
０の凹部４７を略同等の高さとするために、本実施形態
では、研磨盤２５に治具盤４０から突出したボス部４６
が当接しないように、研磨盤２５の略中央にボス部用凹
部２５ａを設けた。

【００３２】一方、支持機構３０は、装置本体２１に設
けられた支持アーム３１と、支持アーム３１に付勢支持
されて治具盤４０を研磨盤２５側に押圧する押圧部３２
と、支持アーム３１に設けられて治具盤４０の回転方向
の移動を規制する規制ピン３３とが設けられている。

【００３３】この押圧部３２は、支持アーム３１に設け
られた図示しない付勢手段によって研磨盤２５方向に付
勢保持されており、その先端に設けられたテーパ部３２
ａが治具盤４０のボス部４６の凹部４７に当接すること
で、治具盤４０を研磨盤２５方向に押圧している。

【００３４】本実施形態では、押圧部３２のテーパ部３
２ａとボス部４６の凹部４７とが当接する当接部は、棒
状部材Ｗの端面が研磨盤２５によって研磨される研磨面
と略同等の高さとなるようにした。この当接部の高さ
は、詳しくは後述するが、治具盤４０の重心よりも研磨
盤２５側とする必要がある。

【００３５】一方、規制ピン３３は、治具盤４０のボス
部４６の規制孔４８に係合することで、治具盤４０は研
磨盤２５の回転に伴う回転方向の移動が規制されてい
る。

【００３６】すなわち、治具盤４０は、支持機構３０の
規制ピン３３によって回転方向の移動が規制された状態
で、押圧部３２に研磨盤２５方向に付勢され、取付片４
２によって固定された棒状部材Ｗの先端部を介して研磨
盤２５上に支持される。そして、研磨盤２５を回転遥動
することで、棒状部材Ｗの先端面の研磨を行う。

【００３７】ここで、従来の端面研磨装置と本実施形態
の端面研磨装置とにおける研磨時の治具盤の状態につい
て図３を参照して説明する。なお、図３（ｂ）は、従来
の端面研磨装置の要部断面図である。

【００３８】図３（ｂ）に示すように、従来の治具盤４
０Ａでは、治具盤本体４１Ａの上面にボス部４６Ａを設
け、ボス部４６Ａの上部に押圧部３２のテーパ部３２ａ
が当接するようになっている。すなわち、従来の端面研
磨装置では、治具盤４０Ａが押圧される押圧部３２との
当接部は治具盤４０Ａの重心より押圧部３２側となって
いる。

【００３９】このような治具盤４０Ａは、棒状部材Ｗの
端面が研磨盤２５に当接する点、すなわち、研磨面を支
点として、研磨面から距離Ｌ１離れた凹部４７Ａに荷重
がかかるため、研磨盤２５を回転揺動させると、治具盤
４０Ａは、その周縁部が上下方向にぶれて安定せず、棒
状部材Ｗの研磨面が曲面状に仕上がってしまう。

【００４０】一方、本実施形態の端面研磨装置は、図３
（ａ）に示すように、治具盤本体４１の底面にボス部４
６を設け、ボス部４５の上部に押圧部３２のテーパ部３
２ａが当接するようになっており、治具盤４０が押圧さ
れる押圧部３２との当設部は、研磨盤２５による棒状部
材Ｗの研磨面と略同等の高さとなっている。

【００４１】すなわち、本実施形態の治具盤４０では、
凹部４７は支点となる研磨面からの距離が０となるた
め、研磨盤２５が回転遥動して棒状部材Ｗを研磨して
も、治具盤４０の周縁部が上下方向にぶれることがな
く、棒状部材Ｗの端面を軸方向に対して垂直な面に高精
度に研磨することができる。

【００４２】このようなことから、治具盤４０が押圧さ
れる支持機構３０との当接部は、支点となる棒状部材Ｗ
の端面が研磨盤２５に当接する研磨面からの距離をなる
べく小さく、すなわち、治具盤４０の重心より研磨盤２
５側とすることで、治具盤４０の周縁部のぶれを低減す
ることができる。

【００４３】このような当接部の位置としては、研磨面
と当接部とが略同等の高さとなる位置が好適であるが、
当接部の位置を研磨面を基準として治具盤４０の押圧方
向に向かって±５．０ｍｍの範囲あれば、略同等の高さ
と同様に顕著な効果を得ることができる。

【００４４】このように、治具盤４０が支持機構３０に
押圧される当接部を治具盤４０の重心よりも研磨盤２５
側に設けることによって、治具盤４０の周縁部が研磨盤
２５に対して上下方向にぶれるのを防止することができ
る。これにより、棒状部材Ｗの端面を軸方向に対して垂
直な面に高精度に研磨加工することができ、棒状部材Ｗ
にフェルールを用いた場合には、その光接続による挿入
損失を低減することができる。また、研磨盤が上下方向
にぶれないように固定する必要がなく、端面研磨装置の
構造を簡略化することができると共に高精度な位置決め
等を行う必要がなく、研磨作業を簡略化することができ
る。

【００４５】また、冶具の中央部を押圧した場合を示し
たが、冶具盤の外周部を少なくとも２ヶ所押圧しても、
冶具盤のモーメントを減少し、棒状部材の研磨面を、棒
状部材の軸に対して直交する平面にそりやうねり無く、
平坦な面とすることができる。

【００４６】ここで、上述した本実施形態の端面研磨装
置の動作について説明する。

【００４７】図１に示すように、まず、公転運動につい
ては、公転用モータ１７を駆動することによって歯車１
８，１９を介して公転伝達軸２０を回転させ、研磨盤２
５は所定偏心量だけ公転運動する。この場合、公転伝達
軸２０の中に自転用回転軸２３があるが、第１自転伝達
盤１２との間に複数の回転伝達盤１４を配しているの
で、回転伝達盤１４は公転伝達軸２０の回転と同じ位相
で第１連結ピン１３回りでそれぞれ回転する。従って、
第１自転伝達盤１２が止まっていても、または回転して
いても公転伝達軸２０の回転が規制されることはない。

【００４８】一方、自転運動については、自転用モータ
１１を駆動することによって第１自転伝達盤１２を回転
させるが、第１連結ピン１３は第１自転伝達盤１２の同
心円上にあるので、前述と同じ軌跡を通り、自転用回転
軸２３は所定量偏心しているが、回転伝達盤１４を介し
て連結しているので、第１自転伝達盤１２と同じ回転数
の回転が自転用回転軸２３に伝達される。

【００４９】このようにして公転伝達軸２０及び自転用
回転軸２３の回転運動によって研磨盤２５を自転しなが
ら公転回転させる。

【００５０】一方、この研磨盤２５上に設けられた研磨
部材に対して、治具盤４０は支持機構３０の規制ピン３
３によって回転方向の移動が規制されると共に押圧部３
２によって研磨盤２５方向に付勢された状態で、棒状部
材Ｗの端面を研磨盤２５上に押し付ける。これにより、
棒状部材Ｗの先端が研磨加工される。

【００５１】（実施形態２）図４は、本発明の他の実施
形態を示す断面図である。棒状部材Wとして多芯光コネ
クタを冶具盤本体４１に垂直に固定し冶具盤本体４１の
両端をスプリング５２で、下方に押圧した状態でネジ５
１で固定する。冶具盤本体の下面は、装置本体２１の上
面にスペーサ５０を介して固定されている。研磨盤２５
の表面には棒状部材Wの端面が接しており、研磨盤２５
が回転軸２６により回転し、棒状部材Wの端面が研磨で
きる。研磨盤２５は、自公転する。

【００５２】ここで、研磨盤２５の表面は、冶具盤本体
の外周部の上面と略同一の高さである。その結果冶具盤
に加わるモーメントが少なくなり、棒状部材Wの径方向
のぶれが少なくなる。そして、棒状部材Wの端面が、棒
状部材の軸の法線方向に平坦に研磨され、うねりやゆが
みを生じない。

【００５３】（他の実施形態）以上、本発明の実施形態
を説明したが、本発明の端面研磨装置の基本的構造は上
述したものに限定されるものではない。

【００５４】上述した実施形態１では、棒状部材Ｗとし
て円筒形状のフェルールを保持する治具盤４０とした
が、例えば、多芯光コネクタ、フェルールを保持した光
コネクタ等特に限定されない。

【００５５】なお、本発明の端面研磨装置では、棒状部
材Ｗの端面を垂直に研磨することができるため、特に多
芯光コネクタを研磨した際には、光接続時の挿入損失を
確実に低減することができる。

【００５６】また、上述した実施形態１では、治具盤４
０のボス部４６の凹部４７と押圧部３２のテーパ部３２
ａとが当接する当接部が１つとなるようにしたが、これ
に限定されず、複数の当接部としてもよい。このよう
に、複数の当接部とする場合には、治具盤４０を均等に
押圧することができるような配置で当接部を設ける必要
がある。

【００５７】さらに、上述した実施形態１の端面研磨装
置では、公転伝達軸２０内の所定量偏心した位置に自転
用回転軸２３を設けた駆動系を説明したが、これに限定
されず、例えば、自転用回転軸内に公転伝達軸を設けた
駆動系を有する端面研磨装置としてもよい。このよう
に、端面研磨装置の駆動系は特に限定されるものではな
い。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の端面研磨
装置では、治具盤の支持部によって押圧される当接部を
治具盤の重心よりも下とすることで、治具盤にかかるモ
ーメントを低減させて、治具盤の周縁部が研磨盤に対し
て上下方向にぶれるのを防止することができる。これに
より、棒状部材の研磨面を軸方向に対して垂直に研磨加
工することができる。また、治具盤を固定する装置や高
精度に位置決めを行う必要がなく、研磨作業を簡略化す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る端面研磨装置の一部
断面図である。

【図２】本発明の実施形態1に係る治具盤及び支持機構
の斜視図及び要部断面図である。

【図３】（ａ）は本発明の治具盤及び研磨盤の要部断面
図であり、（ｂ）は従来の治具盤及び研磨盤の要部断面
図である。

【図４】本発明の実施形態１に係る端面研磨装置の一部
断面図である。

【符号の説明】

１１自転用モータ１２第１自転伝達盤１３第１連結ピン１４回転伝達盤１５第２連結ピン１６第２自転伝達盤１７公転用モータ１８駆動歯車１９従動歯車２０公転伝達軸２１装置本体２２軸受筒部２３自転用回転軸２４結合部材２５研磨盤２５ａボス部用凹部３０支持機構３１支持アーム３２押圧部３２ａテーパ部３３規制ピン４０、４０Ａ治具盤４１、４１Ａ治具盤本体４２取付片４３Ｖ溝４４固定ねじ４５貫通孔４６、４６Ａボス部４７、４７Ａ凹部４８規制孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】装置本体に支持され回転及び揺動する研
磨盤上の研磨部材に、治具盤に装着された棒状部材を押
圧し当該棒状部材の端面を研磨する端面研磨装置におい
て、前記治具盤が前記装置本体に設けられた支持部との当接
部を介して押圧され、当該当接部を前記治具盤の重心よ
りも前記研磨盤側に有することを特徴とする端面研磨装
置。
【請求項２】請求項１記載の端面研磨装置において、
前記当接部が前記研磨部材の研磨面から押圧方向に向か
って±５．０ｍｍ以内であることを特徴とする端面研磨
装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の端面研磨装置にお
いて、前記当接部が前記治具盤の略中央であることを特
徴とする端面研磨装置。
【請求項４】前記当接部を前記冶具盤の外周部に有す
る請求項１記載の端面研磨装置。
【請求項５】請求項１〜３の何れか記載の端面研磨装
置において、前記研磨盤の前記治具盤側の略中央には凹
部が設けられていると共に前記治具盤の前記支持部との
当接部が前記凹部内に突出するように設けられているこ
とを特徴とする端面研磨装置。
【請求項６】請求項１〜５の何れか記載の端面研磨装
置において、前記棒状部材が光ファイバを保持するフェ
ルール用筒状体及び該フェルール用筒状体の後端に設け
られて光ファイバ心線を保持する鍔部材からなるフェル
ールであることを特徴とする端面研磨装置。
【請求項７】請求項７記載の端面研磨装置において、
前記フェルールが多心光コネクタであることを特徴とす
る端面研磨装置。
【請求項８】自転公転する研磨部材の表面に棒状部材
の端面を押圧し、前記棒状部材の径方向に延設され前記研磨部材の表面と
略同一高さとなる当接部により前記棒状部材を固定する
端面研磨方法。
【請求項９】中央部に棒状部材を挿入する貫通穴を有
し外周部に上面から下面に押圧する当接部を有し、前記
中央部の下面に凹部を有する冶具盤。
【請求項１０】中央部に棒状部材を挿入する貫通穴を
有し外周部に上面から下面に押圧する当接部を有し、前
記中央部の下面に凹部を有する冶具盤を固定し、前記中央部の下面に向かい合う研磨部材の上面を前記冶
具盤の上面と略同一の高さに配置し、前記研磨部材を自公転する棒状部材の端面研磨方法。
【請求項１１】前記棒状部材が多芯光コネクタである
請求項９記載の端面研磨方法。