JP2003103592A - 固定側入れ子及びフェルール射出成形用金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却時の温度勾配による固定側入れ子の反り
をなくし、且つ位置決めピン、コアピンの取り付け向き
の変移をなくする。 【解決手段】固定側入れ子と可動側入れ子からなる金型
装置において、固定側入れ子７に、ホットランナーノズ
ル６が貫通する円形状のノズルホルダー７１を嵌入す
る。ノズルホルダー７１の外周部に、ノズルホルダーを
取り巻く状態でＣ字状に冷却水用導水路９２が設けら
れ、その一端は固定側入れ子７に設けられた冷却水導入
路９１に連通し、他端は固定側入れ子７に設けられた冷
却水排水路９３に連通する。固定入れ子７に、ノズルホ
ルダー７１の中心部より略等距離に位置決めピン８及び
コアピン９を設置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバーの接
続コネクタに使用するセラミックフェルールの射出成形
に使用する金型装置の固定側入れ子及び金型装置に関
し、特に所謂ホットランナー方式で１つの金型装置から
多数個のフェルールブランク成形体を得る場合に好適な
金型装置の固定側入れ子及びこの入れ子を備えた金型装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信網の整備により光ファイバケーブ
ルが敷設され光ファイバコードの使用の機会が増大して
いる。これと共に光ファイバコードの接続に用いる光コ
ネクタの開発が行われている。光コネクタには各種構造
のものがあるが、ＦＣ型コネタは、図８に示すように光
ファイバコード５０１の光ファイバ５０２を、光コネク
タのプラグ５０３に備えたフェルール５１０の中心貫通
孔（光ファイバ挿通孔）に挿入するようにしている。こ
のプラグ５０３はアダプタ５０５に装着することによ
り、光ファイバ５０２を他のプラグ５０６のフェルール
を介して光ファイバ５０７に接続する。このフェルール
５１０は、ジルコニア粉末と有機バインダーの混合物を
金型装置により射出成形し作製している。

【０００３】金型装置によるフェルールの成形は大略次
のようにして成形される。予め、ジルコニア粉末と有機
バインダーを混合、混練して得られた混合物のペレット
状の材料が加熱シリンダで加熱溶融され固定側入れ子の
ノズルから可動側入れ子のキャビティに圧力充填され
る。充填後、一旦冷却が行われる。

【０００４】冷却後、可動側入れ子が固定側入れ子から
離れて型開状態となる。このとき、可動側入れ子のキャ
ビティ内に充填されたフェルール成形体は、可動側入れ
子内に留まっているので、エジェクタピンにより突き出
して離型される。その後、再び型閉状態を構成し、この
成形サイクルが繰り返される。

【０００５】なお、成形されたフェルール成形体は、更
に脱脂焼結され、セラミックスコンパウンド材料に含ま
れていたバインダーが除去される。焼結されたフェルー
ルは、研磨などの加工が行われた後に完成品となる。

【０００６】ところでセラミックフェルールの射出成形
においては、材料の利用効率をあげつつ多数個取りをす
るために、所謂ホットランナー方式を採用するのが望ま
しい。すると、固定側入れ子側に設けられ成形材料を加
熱状態で供給するためのヒータ等の加熱手段を備えた加
熱供給路から、固定側入れ子に多量の熱が絶えず伝わっ
てくる。このため固定側入れ子を冷却する必要がある。
この冷却は、図９に示されるように固定側入れ子に設け
られた冷却水用導水路に冷却水を流すことによって行わ
れる。

【０００７】図９は、冷却水用導水路を説明するための
金型装置の固定側入れ子の要部構成図であり、図９
（Ａ）はその平面図、図９（Ｂ）は断面図である。図９
において、固定側入れ子７００には、可動側入れ子との
位置決めを行うガイドピン１８０とフェルールに光ファ
イバ挿通孔を形成するためのコアピン９００が、可動側
入れ子との接合面に垂直になるように設置されると共
に、固定側入れ子７００に対して冷却水を導入するため
に、固定側入れ子７００の一端側に設けられた導入路８
１１及び８２１から、固定側入れ子７００の他端側に設
けられ固定側入れ子７００から冷却水を排出する排出路
８１２及び８２２に向け、ランナーノズル６００の横を
直線的に導通するように冷却水用導水路８１０及び８２
０が設置されている。このような冷却水経路に図示しな
い冷却水タンクから図示しない固定側型板を経て一定時
間冷却水を流すことにより冷却が行われている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような固定側入れ子の一端側から他端側に向け直線的に
導通するように設けられた冷却水用導水路によると、固
定側入れ子におけるランナーノズル６００を中心とする
周囲の温度勾配が一様でないために、固定側入れ子に反
りが生じ、ガイドピン１８０やコアピン９００の前記垂
直の向きが変移する。このため金型装置の開閉が円滑に
行われなかったり、或いはキャビティにコアピンが曲が
った状態で位置決めされることになった。これを無理に
行うとガイドピンが変形し、キャビティとコアピンの位
置関係が崩れ、成形された製品が所定の寸法仕様を満た
さなくなるということがあった。フェルールの効率的な
生産のために、キャビティを２個宛有する可動側入れ子
と固定側入れ子の組を４個備え、フェルールを同時に８
個成形するような所謂多数個取りの金型装置が開発され
ているが、このような金型装置においては、多数の不良
品を出す結果になっていた。

【０００９】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、フェルール成形のための金
型装置において、フェルール成形体を冷却するとき温度
勾配により固定側入れ子に反りが生じないようにし、且
つ金型装置に設けられた各種位置決め装置の取付けの向
きが変移しないようにすることである。また、このよう
な固定側入れ子を容易に作製することができるように
し、前記固定側入れ子を備えた金型装置を提供すること
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、成形
材料供給源に連通する固定側入れ子を複数備えるととも
に、前記固定側入れ子の各々に対して成形材料を加熱状
態で供給するための加熱材料供給路を備えた固定型と、
前記固定側入れ子を経由して成形材料が供給される可動
側入れ子を前記固定側入れ子と同数備えた可動型からな
るフェルール射出成形用の金型装置に使用される前記固
定側入れ子において、前記固定側入れ子の一面から他面
に通じるように配置された前記加熱材料供給路を取り巻
いて構成した冷却水用導水路と、前記加熱材料供給路を
中心とし該中心より略等距離に配置した位置決めピン及
びフェルールのファイバー貫通孔構成用のコアピンを複
数有することを特徴とする固定側入れ子である。

【００１１】請求項２の発明は、前記固定側入れ子は、
該固定側入れ子に嵌入されるノズルホルダーを有し、該
ノズルホルダーはその外周面に冷却水用導水路を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の固定側入れ子である。

【００１２】詰求項３の発明は、前記請求項１又は２記
載の固定側入れ子を備えたことを特徴とするフェルール
射出成形用金型装置である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明の実施形態に係るフェルール
を射出成形するための金型装置の要部断面図であり、こ
の金型装置２００は、固定フレームに固定された固定型
１１０と左右方向に移動する金型装置２００の可動フレ
ーム２０４に固定された可動型１２０とからなり、左右
方向に開閉自在に構成されている。

【００１４】固定型１１０は、固定側取付板１、スプル
ー２、マニホールドスベーサ３、マニホールド４、固定
側型板５、ホットランナーノズル６、固定側入れ子７、
ガイドピン８、コアピン９、及びガイドピン１８により
構成されている。

【００１５】固定側取り付け板１は、金型装置２００の
固定フレーム２０２に固定されており、固定型１１０の
各構成部材は固定側取り付け板１に固定されている。ス
プルー２、マニホールド４、ホットランナーノズル６は
それぞれ内部が連通しており、ランナー２９へと通じて
いる。

【００１６】スプルー２には、成形機２００のノズル２
０６がはまり込むための凹部が形成されている。ホット
ランナーノズル６の周囲には、図示しないヒータが設け
られており、ホットランナーノズル６はヒータにより一
定温度に加熱されるようなっている。従って、保圧、冷
却工程においても、ホットランナーノズル６の成形材料
は固まることがない。

【００１７】固定側入れ子７と、可動側入れ子１０と
は、固定側入れ子７のガイドピン８が可動側入れ子１０
の位置決め孔に嵌入されることにより位置決めされる。
ガイドピン８は可動側入れ子１０の位置決め孔に垂直に
嵌入し固定されている。

【００１８】ここで、図２の固定側入れ子の一部拡大図
を参照しつつ、コアピン９について説明する。コアピン
９は、フェルールの光ファイバ挿通孔を形成するための
金型部材であり、可動側入れ子１０のキャビティ３０の
一端側（右側）からキャビティ３０内へ垂直に臨むよう
に固定側入れ子７に嵌め合い固定されている。コアピン
９には、光ファイバ挿通孔のガイド孔、及び挿通孔をそ
れぞれ形成するための径大部９ａ及び径小部９ｂがそれ
ぞれ形成されている。径大部９ａの直径は２ｍｍであ
り、径小部９ｂの直径は０．１３４ｍｍである。

【００１９】次に、固定側入れ子７の構成について、図
３を参照して説明する。図３は、金型装置の固定側入れ
子の要部構成図であり、図３（Ａ）はその断面図、図３
（Ｂ）は平面図である。図３（Ｂ）において、固定側入
れ子７は、径大部７ａと径小部７ｂが連通する円形状の
凹部が貫通していて、この凹部に円形状のノズルホルダ
ー７１が嵌入されるようになっている。ノズルホルダー
７１の中心にはランナーノズル６が設けられる。ノズル
ホルダー７１の前記径小部７ｂと接合する部分の周縁部
に、ノズルホルダー７１の中心部を取り巻く状態でＣ字
状に冷却水用導水路９２が設けられ、その一端は固定側
入れ子７に設けられた冷却水導入路９１に連通し（図３
（Ａ））、他端は固定側入れ子７に設けられた冷却水排
水路９３に連通する。そして更に、冷却水用導水路９２
を上下から挟むようにＯリング８１が設けられる。ま
た、固定入れ子７は、ノズルホルダー７１の中心部より
略等距離に位置決めピン８及びフェルールのファイバー
貫通孔形構成用のコアピン９を複数、その向きが、固定
側入れ子７が可動側入れ子１０と接合するとき、その接
合面に垂直になるように備えている。

【００２０】次に、可動型１２０について、再び図１を
参照して説明する。可動型１２０は、可動側入れ子１
０、第１エジェクタピン１５、第２エジェクタピン１
６、可動側型板１７、リターンピン１９、スベーサブロ
ック２０、エジェクタプレート右２１、エジェクタプレ
ート左２２、エジェクタガイドピン２３及び可動側取付
板２４により構成されている。

【００２１】可動側取り付け板２４は、金型装置２００
の可動フレーム２０４に固定されている。従って、可動
フレーム２０４が左右方向に移動することにより、可動
型１２０が左右方向に移動する。可動側入れ子１０は、
フェルールの外周面を形成するための孔部を有する部材
であり、可動側型板１７に固定されている。第１エジェ
クタピン１５、第２エジェクタピン１６はともに、ボル
トで締結されたエジェクタプレート右２１とエジェクタ
プレート左２２とに固定されている。

【００２２】リターンピン１９も、同様に、エジェクタ
プレート右２１及びエジェクタプレート左２２に固定さ
れている。リターンピン１９を囲んで、可動側型板１７
とエジェクタプレート右２１との間にスプリング１９ａ
が設けられている。リターンピン１９は、型閉時、固定
側型板５に突き当たるものであり、エジェクタプレート
右２１とエジェクタプレート左２２とは、スプリング１
９ａによって可動側取り付け板２４に押しつけられてい
る。

【００２３】スペーサブロック２０は、ボルトにより可
動側取り付け板２０と可動側型板１７との間に挟まれて
固定されている。スペーサブロック２０は、エジェクタ
プレート右２１及びエジェクタプレート左２２の動作可
能ストロークを決めるためのスペーサとしての役割を有
する。なお、スペーサブロックの厚さは、エジェクタプ
レート右２１の厚さ、エジェクタプレート左２２の厚
さ、及びこれらの左右方向可動量の和よりも大きく設定
されているので、エジェクタプレート右２１が可動側型
板１７に衝突することはない。

【００２４】次に、第１エジェクタピン１５について、
図４及び図５を参照しつつ説明する。第１エジェクタピ
ン１５は、型閉時にはフェルールの端面を形成するため
の金型部材であるとともに、型開後のエジェクトエ程で
は、フェルール成形体１４の軸方向（右方）へ移動して
そのフェルール成形体を可動側入れ子１０より離型させ
る働きを有する。第１エジェクタピン１５は、円筒状に
形成され、可動側入れ子１０及び可動側型板１７に連通
して設けられた孔に、摺動可能に挿通されている。な
お、第１エジェクタピン１５は、その外径がフェルール
の外径と等しくなるように形成されている。

【００２５】第１エジェクタピン１５の一端側（右側）
の端面３５には、図４に示すように、先端部形成面３５
ａと斜面部形成面３５ｂとが形成されている。図５は、
成形されるフェルールの断面図であり、前記先端部形成
面３５ａは、フェルール１４の端面２７をフェルール１
４の軸方向と直交する平面と平行な面、すなわち、先端
部２７ａとして形成する部分であり、斜面部形成面３５
ｂはフェルール１４の端面２７の外周を斜面部２７ｂと
して形成するための部分である。また、前記先端部形成
面３５ａには、コアピン９先端の径小部９ｂを支持する
ための挿入孔２８が形成されている。第１エジェクタピ
ン１５の左端部はエジェクタプレート右２１及びエジェ
クタプレート左２２に固定されており、エジェクタプレ
ート左２２が金型装置の突き出しロッド２０８により右
方へ押されることにより、フェルール成形体１４の軸方
向、すなわち右方へ作動して、フェルール成形体１４を
突き出す作用をする。

【００２６】図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１エ
ジェクタピン１５には、挿入孔２８が形成されている。
挿入孔２８の内径は０．１３６ｍｍである。フェルール
の内径位置を高精度に成形するため、挿入孔２８の第１
エジェクタピン外径部に対する同芯位置は、誤差０．０
０３ｍｍ以下の精度で加工することが必要である。な
お、挿入孔２８に連通する側面視略長円状の孔３６は、
挿入孔２８を放電加工により加工するための逃がし孔と
して形成されているものである。

【００２７】第１エジェクタピン１５は、放電加工によ
り作製される。すなわち、まず、斜面部形成面３５ｂが
形彫放電により加工され、次に、０．１ｍｍパイプ電極
を用いて挿入孔２８が微細孔放電加工により加工され
る。

【００２８】第２エジェクタピン１６も、同様にその左
端部がエジェクタプレート右２１及びエジェクタプレー
ト左２２に固定されており、これらとともに左右に作動
する。第２エジェクタピン１６は、第１エジェクタピン
１５と同一の動作をすることにより、フェルール成形体
を突き出し、離型させる作用を有する。

【００２９】次に、前述した射出成形用金型装置２００
を用いて、フェルールを射出成形する手順を以下に説明
する。まず、図１に示す型閉状態とする。このとき、固
定側入れ子７、コアピン９、可動側入れ子１０及び第１
エジェクタピン１５の間にキャビテイ３０及びランナー
２９が形成されている。そして、この状態で、金型装置
２００の加熱シリンダ内で１５０℃〜２２０℃に加熱溶
融され、流動性が付与されたセラミックスコンパウンド
材料（成形材料）を、成形機２００のノズル２０６から
スプルー２へ射出する。この射出された材料は、スプル
ー２、マニホールド４、ホットランナーノズル６を経
て、図示しないランナーを通り、フェルール成形用キャ
ビティ３０へと流動し、充填される。

【００３０】この充填工程後、図示しない冷却水タンク
から固定側型板５の冷却水導入路９１から冷却水用導水
路９２を経て冷却水排水路９３に冷却水を約１０乃至２
０秒間流して、保圧、冷却した後に、図６に示す型開状
態となる。すなわち、金型装置２００の可動フレーム２
０４がモータにより駆動されて左方へ移動すると、可動
フレーム２０４に固定された可動側取り付け板２４が左
方へ移動し、可動型１２０が一体的に左方へ２００〜２
５０ｍｍ移動して、固定型１１０から離れる。このと
き、金型装置２００内に充填されたフェルール成形体
は、コアピン９から離型し、可動側入れ子１０内に留ま
っている。

【００３１】次に、図７に示すエジェクト工程となり、
金型装置２００の突き出しロッド２０８がモータにより
駆動されて右方へ作動し、エジェクタプレート右２１と
エジェクタプレート左２２とを右方（固定側方向）に移
動させる。エジェクタプレート右２１、エジェクタプレ
ート左２２に固定された第１エジェクタピン１５、第２
エジェクタピン１６が右方へ１０〜２０ｍｍ移動するこ
とにより、成形体は可動側入れ子１０より離型される。
すなわち、第１エジェクタピン１５がフェルール成形体
を、第２エジェクタピン１６がランナー成形体をそれぞ
れ右方へ突き出すことにより、成形体が離型されるので
ある。また、この時、エジェクタプレート右２１、エジ
ェクタプレート左２２に固定されたリターンピン１９も
同時に、右方へ移動する。

【００３２】この後、金型装置２００の突き出しロッド
２０８が左方へ戻ると、エジェクタプレート右２１、エ
ジェクタプレート左２２は、リターンピン用バネ１９ａ
により、可動側取り付け板２４に押しつけられるまで戻
される。このときリターンピン用バネ１９ａのバネ力だ
けで戻らなかった場合、型閉時にリターンピン１９が固
定側型板５に衝突することによりエジェクタプレート右
２１とエジェクタプレート左２２とは図１に示す所定の
位置まで押し戻される。

【００３３】その後、可動フレーム２０４がモータによ
り駆動されて右方へ移動すると、可動フレーム２０４に
固定された可動側取り付け板２４が右方へ移動し、可動
型１２０が一体的に右方へ移動して、固定型１１０に当
接する。このようにして再び、図１に示す型閉状態とな
り、上述した成形サイクルが繰り返される。

【００３４】なお、前述のように成形された成形体であ
るフェルール１４は、さらに脱脂焼結される。このとき
に、セラミックメコンパウンド材料に含まれていたバイ
ンダーが除去される。焼結されたフェルール１４は、必
要に応じて、研削などの後加工が行われた後に、完成品
となる。

【００３５】本実施形態によれば、固定側入れ子７を構
成するノズルホルダー７１の前記径小部７ｂと接合する
部分の周縁部に、ノズルホルダー７１の中心部をＣ字状
に取り巻く状態で冷却水用導水路９２を設け、その一端
は固定側入れ子７に設けられた冷却水導入路９１に連通
し、他端は固定側入れ子７に設けられた冷却水排水路９
３に連通しているので、金型装置おいてフェルール成形
体を冷却するとき、固定側入れ子７のランナーノズルを
中心とした周縁部において温度勾配は一様になり、固定
側入れ子７に反りが生じることはない。また、固定入れ
子７は、ノズルホルダー７１の中心部より略等距離に位
置決めピン８及びフェルールのファイバー貫通孔形構成
用のコアピン９を備えているので、ガイドピン８及びコ
アピン９の向きが変移することはなくなる。よって、金
型の開閉動作が円滑に行われるようになる。またキャビ
ティ３０とコアピン９の位置関係が正常に保たれ、成形
されたフェルールは所定の寸法仕様を保持するようにな
る。特に固定側入れ子と可動側入れ子の組を複数備えた
多数取りの金型装置において、全ての入れ子の組で、フ
ェルール成形体の内外径の同軸精度を０．０１ｍｍ以下
として、十分な寸法仕様を満たしたフェルールを射出成
形することが可能になる。

【００３６】

【発明の効果】請求項１及び３の発明によれば、固定側
入れ子に反りが生じることがなくなる。また、固定側入
れ子に設置される位置決めピンやフェルール構成用のコ
アピンなどの位置決め装置の取付けの向きの変移をなく
すことができる。従って、開閉動作が円滑で、寸法精度
のよいフェルールを効率的に成形することができる金型
装置を提供することができる。請求項２の発明によれ
ば、固定側入れ子に冷却水用の導水路を容易に作製する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る金型装置の要部断面図
である。

【図２】図１の金型装置の入れ子部分の一部拡大図であ
る。

【図３】図１の金型装置の固定側入れ子の要部構成図で
ある。

【図４】図１の金型装置のエジェクタピンの一部断面図
である。

【図５】図１の金型装置によって成形されるフェルール
の断面図である。

【図６】図１の金型装盾の動作説明図である。

【図７】図１の金型装置の動作説明図である。

【図８】光ファイバコネクタにおけるフェルールの使用
状態を示す図である。

【図９】従来の金型装置の固定側入れ子の一部拡大図で
ある。

【符号の説明】

５・・固定側型板、６・・ホットランナーノズル、７・
・固定側入れ子、８・・位置決めピン、１０・・可動側
入れ子、１７・・可動側型板、１８・・位置決めピン、
３０・・キャビティ、３１・・エジェクタピン、３８・
・位置決めピン、１１０・・固定型、１２０・・可動型

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形材料供給源に連通する固定側入れ子
   を複数備えるとともに、前記固定側入れ子の各々に対し
   て成形材料を加熱状態で供給するための加熱材料供給路
   を備えた固定型と、前記固定側入れ子を経由して成形材
   料が供給される可動側入れ子を前記固定側入れ子と同数
   備えた可動型からなるフェルール射出成形用の金型装置
   に使用される前記固定側入れ子において、 前記固定側入れ子の一面から他面に通じるように配置さ
   れた前記加熱材料供給路を取り巻いて構成した冷却水用
   導水路と、前記加熱材料供給路を中心とし該中心より略
   等距離に配置した位置決めピン及びフェルールのファイ
   バー貫通孔構成用のコアピンを複数有することを特徴と
   する固定側入れ子。
2. 【請求項２】 前記固定側入れ子は、該固定側入れ子に
   嵌入されるノズルホルダーを有し、該ノズルホルダーは
   その外周面に冷却水用導水路を備えたことを特徴とする
   請求項１記載の固定側入れ子。
3. 【請求項３】 前記請求項１又は２記載の固定側入れ子
   を備えたことを特徴とするフェルール射出成形用金型装
   置。