JP2004045632A - 光コネクタ用径変換割スリーブおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】異径のフェルールを大径のスリーブ部と小径のスリーブ部に、所定の引抜き力、挿入力によって装着可能とし、信頼性の高い光コネクタ用径変換割スリーブを提供する。
【解決手段】同一軸線上に直列に配置された大径のスリーブ部２０ａと小径のスリーブ部２０ｂとが、大径のスリーブ部２０ａから小径のスリーブ部２０ｃへ徐々に縮径するテーパ状に形成された接続部２０ｃを介して一体に連結され、軸線方向に、大径のスリーブ部２０ａと小径のスリーブ部２０ｂと接続部２０ｃとの全長にわたって連通するスリット２２が設けられた光コネクタ用径変換割スリーブ２０において、前記大径のスリーブ部２０ａおよび小径のスリーブ部２０ｂの少なくとも一方に、軸線方向に垂直な方向で、前記スリット２２と交差する配置に交差スリット２４が設けられていることを特徴とする。
【選択図】　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光コネクタ部品の接続に使用される径変換割スリーブおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバの接続に際してはコアの光軸を精度よく一致させて接続する必要があり、細い円柱状に形成したフェルールの中心線位置に光ファイバを通し、プラグに内挿して装着された割スリーブにフェルールを挿入し、フェルールの端部を当接させることによって接続する方法がなされている。
図１０は、フェルールと割スリーブとによって光ファイバを接続する概略構成を示す。同図で１０が割スリーブであり、１２、１６が光ファイバ、１４、１８がそれぞれの光ファイバを挿通したフェルールである。なお、割スリーブはフェルールを保持する一定のバネ性を得るため、スリーブの全長にわたってスリットが設けられている。
【０００３】
光ファイバを接続する場合、同径のフェルールを使用して接続する場合ももちろんあるが、図１０に示す割スリーブ１０は、ＳＣ型とＭＵ型という異径のフェルールを用いて光ファイバを接続する径変換型の割スリーブである。ＳＣ型のフェルール１４は外径寸法が２．５ｍｍであり、ＭＵ型のフェルールは外径寸法が１．２５ｍｍである。従来はＳＣ型が主流であったが、最近は高密度実装を可能にするため、小径のＭＵ型に移行しつつある。
【０００４】
割スリーブ１０はフェルール１４、１８を挿入した際に、光ファイバ１２、１６の光軸を一致するようにガイドするためのもので、１０μｍ程度のきわめて小径に形成されたコアを位置合わせするため、ミクロン単位の加工精度が求められる。また、割スリーブには、フェルールを抜き差しして保持するため、一定のバネ性が求められる。このため、従来はリン青銅や、ステンレスといった金属や加工精度の高いジルコニアセラミックスなどが使用されており、最近は樹脂からなるものも提供されるようになってきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、割スリーブはフェルールが一定の保持力によって装着されるよう、ＳＣ型のフェルールについては、引抜き力が２．０〜５．５Ｎ、挿入力が７．８〜１１．８Ｎ、ＭＵ型のフェルールについては、引抜き力が１．０〜２．５Ｎ、挿入力が５．５〜６．５Ｎといった規格が定められている。
しかしながら、図１０に示すような異径のフェルールを装着する割スリーブ１０では、ＳＣ型のフェルール１４を装着するスリーブ部１０ａと、ＭＵ型のフェルール１８を装着するスリーブ部１０ｂとが一体的に連結して形成されることから、各々のスリーブ１０ａ、１０ｂにフェルール１４、１８を装着した際に、スリーブ部１０ａ、１０ｂの保持力（弾性）が相互に作用し合って、各々のスリーブ部１０ａ、１０ｂで所要の保持力が得られないという問題が生じる。
【０００６】
スリーブ部１０ａ、１０ｂが一定の保持力（弾性）を有するよう、従来の割スリーブ１０では、大径のスリーブ部１０ａと小径のスリーブ部１０ｂとで肉厚を変えるといったこともなされているのであるが、大径側のスリーブ部１０ａにフェルール１４を装着するとその際のスリーブ１０ａの弾性変形が、他方の小径側のスリーブ部１０ｂの保持力に作用して所要の保持力が得られないという問題が生じ、逆に、小径側のスリーブ部１０ｂが所要の保持力を得るように設定すると、大径側のスリーブ１０ａの弾性が所定値を上回ってフェルール１４の抜き差し操作がし難くなる。
【０００７】
また、割スリーブをジルコニア等のセラミックによって製作する場合は、セラミック粉末を粉末成形し、焼成等の工程を経て製品とするが、図１０に示すような、異径のスリーブ部を連結した径変換型の割スリーブを粉末成形すると、圧粉体の状態でスリーブ部の内孔部の内面が歪んでしまい、所定形状の製品に仕上げることが困難であるという課題があった。
そこで、本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、異径のフェルールを所要の引抜き力、挿入力によって確実に装着することができ、また、光ファイバ同士を精度良く光学的基準面で当接させて保持することにより、光ファイバの接続部での光挿入損失を抑えることができ、ジルコニアセラミック等のセラミックを用いて製作する場合も一体型として容易にかつ確実に製造することができる光コネクタ用径変換割スリーブおよびその製造方法を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、同一軸線上に直列に配置された大径のスリーブ部と小径のスリーブ部とが、大径のスリーブ部から小径のスリーブ部へ徐々に縮径するテーパ状に形成された接続部を介して一体に連結され、軸線方向に、大径のスリーブ部と小径のスリーブ部と接続部との全長にわたって連通するスリットが設けられた光コネクタ用径変換割スリーブにおいて、前記大径のスリーブ部および小径のスリーブ部の少なくとも一方に、軸線方向に垂直な方向で、前記スリットと交差する配置に交差スリットが設けられていることを特徴とする。
また、前記交差スリットは、接続部と大径のスリーブ部あるいは小径のスリーブ部との境界位置近傍に設けられていることが好ましい。
【０００９】
また、同一軸線上に直列に配置された大径のスリーブ部と小径のスリーブ部とが、大径のスリーブ部から小径のスリーブ部へ徐々に縮径するテーパ状に形成された接続部を介して一体に連結され、軸線方向に、大径のスリーブ部と小径のスリーブ部と接続部との全長にわたって連通するスリットが設けられた光コネクタ用径変換割スリーブにおいて、前記接続部に、軸線方向に垂直な方向で、前記スリットと交差する配置に交差スリットが設けられていることを特徴とする。
また、前記光コネクタ用径変換割スリーブの本体が、ジルコニアセラミックからなることを特徴とする。
また、前記交差スリットの深さ寸法が、当該交差スリットが設けられている部位の外径寸法の１／３〜１／２に設定されていることを特徴とする。
【００１０】
また、成形ゴム型の内部に、同一軸線上に直列に配置される大径のスリーブ部と小径のスリーブ部の内孔部と、大径のスリーブ部から小径のスリーブ部へ徐々に縮径するテーパ状に形成される接続部の内孔部とを成形するためのコアを配置し、成形型内にセラミックの粉末を充填し、成形ゴム型に静水圧を加えて圧粉体を形成し、圧粉体を焼成して、外形加工、穴加工、割加工等の所要の加工を施して形成する光コネクタ用径変換割スリーブの製造方法において、前記成形型にコアを配置する際に、前記小径のスリーブ部の内孔部を成形するコアの先端部を、前記成形型のコアの先端側を封止する蓋部の内面から離間して配置し、成形型内にセラミックの粉末を充填して圧粉体を成形することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明に係る光コネクタ用径変換割スリーブ２０の第１の実施形態を示す斜視図である。同図で２０ａはＳＣ型のフェルール１４を装着する大径のスリーブ部であり、２０ｂはＭＵ型のフェルール１８を装着する小径に形成したスリーブ部である。２０ｃは割スリーブ２０の軸線方向の中間位置に設けられた、大径のスリーブ部２０ａと小径のスリーブ部２０ｂとを連結する接続部である。スリーブ部２０ａ、２０ｂはともに円筒状に形成され、接続部２０ｃはスリーブ部２０ａからスリーブ部２０ｂに向けて徐々に縮径するテーパ状に形成される。なお、実施形態の割スリーブ２０はスリーブ部２０ａの外径寸法が３．２ｍｍ、内径寸法が２．５ｍｍ、スリーブ部２０ｂの外径寸法が１．６ｍｍ、内径寸法が１．２５ｍｍ、接続部２０ｃの軸線方向の長さが０．４ｍｍである。
【００１２】
２２は、接続部２０ｃの部分を含めて割スリーブ２０の軸線方向に全長にわたって同一幅で形成したスリットである。
本実施形態の割スリーブ２０において特徴的な構成は、大径のスリーブ部２０ａの側周面に、割スリーブ２０のスリット２２と交差する配置に交差スリット２４を設けた点にある。交差スリット２４は、大径のスリーブ部２０ａに装着される大径のフェルールの端面と小径のスリーブ部２０ｂに装着される小径のフェルールの端面とが当接する光学的基準面と同一位置にあるか、接続部２０ｃ側に寄った位置に設けるのがよい。
【００１３】
図２に、割スリーブ２０に、ＳＣ型のフェルール１４とＭＵ型のフェルール１８を装着する組み立て斜視図を示す。
交差スリット２４は、主として、大径のスリーブ部２０ａにフェルール１４を装着した際に生じるスリーブ部２０ａの弾性変形が他方のスリーブ部２０ｂに影響を及ぼすことを緩和する作用を有し、これによって小径のスリーブ部２０ｂにおいて所定の保持力によってフェルール１８が装着されるようにする作用を有する。交差スリット２４の幅寸法および深さは適宜設定すればよいが、図３に示すように、交差スリット２４の深さをＨとすると、交差スリットの深さ寸法Ｈはスリーブ部２０ａの外径寸法Ｌの１／３〜１／２程度に設定すればよい。なお、本実施形態では交差スリットのスリット幅を０．３ｍｍとした。
【００１４】
図４は、割スリーブ２０の第２の実施形態を示す。この実施形態の割スリーブ２０は大径のスリーブ部２０ａと小径のスリーブ部２０ｂの各々に、スリット２２に交差する配置で軸線に垂直な方向に交差スリット２４、２６を設けたことを特徴とする。この場合も、交差スリット２４、２６は、接続部２０ｃとスリーブ部２０ａ、２０ｂとの境界近傍に設ける。交差スリット２４、２６をスリーブ部２０ａ、２０ｂと接続部２０ｃとの境界近傍に設けることで、各々のスリーブ部２０ａ、２０ｂでは個々にあらかじめ設定した保持力によってフェルール１４、１８を保持することができ、他方のスリーブ部２０ｂ、２０ａへ弾性変形による作用が及ぶことを緩和することができる。
小径のスリーブ部２０ｂに設ける交差スリット２６の深さ寸法も、小径スリーブ部２０ｂの外形寸法の１／３〜１／２程度に設定すればよい。
【００１５】
図５は、割スリーブ２０の第３の実施形態を示す。この実施形態の割スリーブ２０はスリーブ部２０ａとスリーブ部２０ｂとの中間に設けられている接続部２０ｃに交差スリット２８を設けた例である。
第１、第２の実施形態において、割スリーブ２０に設けた交差スリット２４、２６は、各々のスリーブ部２０ａ、２０ｂで生じた弾性変形が他方のスリーブ部２０ｂ、２０ａに作用しないよう応力を分断する作用を有している。したがって、交差スリットを形成する位置はスリーブ部２０ａ、２０ｂのどちらか一方でもよい。ただし、単一の交差スリットを設ける場合は、大径のスリーブ部２０ａに交差スリットを設けて、スリーブ部２０ａから小径のスリーブ部２０ｂへの影響を抑える方が効果的である。また、スリーブ部２０ａ、２０ｂの各々に交差スリット２４、２６を設けた場合は、単一の交差スリットを設けた場合よりもスリーブ部２０ａ、２０ｂの弾性変形が他のスリーブ部２０ｂ、２０ａに及ぼす影響を抑えることができる。本実施形態の接続部２０ｃに交差スリット２８を設ける方法は、接続部２０ｃがスリーブ部２０ａ、２０ｂを分断する位置にあることから、スリーブ部２０ａ、２０ｂで生じた弾性変形を他方に伝達しないようにする方法として有効である。図６に第３の実施形態での割スリーブ２０の側面図を示す。図示例は、交差スリット２８の深さ寸法を接続部２０ｃでの外形寸法の１／２にした例である。
【００１６】
上述した各実施形態で説明した交差スリットを設けた割スリーブ２０の構成は、割スリーブの材質が金属、セラミック、樹脂等に関わらず適用可能である。
本実施形態の割スリーブ２０はジルコニアを用いて製作している。ジルコニアは変形が生じにくく、高精度の加工が可能であるという利点がある。
図７に、ジルコニアを用いて割スリーブ２０を製造する製造工程を示す。図８は本実施形態での成形方法、図９は比較例として従来の成形方法を示す。本実施形態の製造工程でもっとも特徴的な工程は、ステップＳ１の成形工程である。成形工程Ｓ１では、成形ゴム型３０の内部に、割スリーブ２０の内孔部と同一の外形形状に形成したコア３２を配置し、成形ゴム型３０にジルコニアの粉末３４を充填し、成形ゴム型３０に静水圧を加えることによって成形する。３６が底板、３８が蓋である。
【００１７】
図８（ｂ）、図９（ｂ）に、成形ゴム型３０に静水圧を加えて成形した圧粉体４０の断面図を示す。図９（ｂ）に示すように、従来の成形方法では、圧粉体４０の大径内孔部４０ａと小径内孔部４０ｂの内面が湾曲した形状となってしまうのに対して、本実施形態の成形方法による場合は、図８（ｂ）に示すように、大径内孔部４０ａと小径内孔部４０ｂの内面が湾曲せず真っ直ぐな内面に成形される。
図８（ａ）と図９（ａ）に示す成形型の相違は、図９（ａ）に示す成形型では、コア３２を底板３６と蓋３８との間に掛け渡して設置するのに対して、図８（ａ）に示す成形型では、コア３２の先端部３２ａの端面を蓋３８の内面から離間させた配置とした点にある。このように、コア３２の先端部を蓋３８の内面から離間させると、図８（ｂ）に示すように、圧粉体４０は小径内孔部４０ｂの端面が開口せずに成形されるが、大径内孔部４０ａと小径内孔部４０ｂを真っ直ぐな内面形状に形成することができる。
【００１８】
ステップＳ２は、上述した方法によって成形した圧粉体４０を加熱炉内で加熱して焼成する工程である。本実施形態では、１４００℃まで昇温させ、その温度で２時間保持して焼成した。
ステップＳ３は、焼成体の外周面を研削して割スリーブ２０の所定の外形形状、外径寸法に加工する工程である。
ステップＳ４は、焼成体の内孔部を研削加工して、割スリーブ２０の内孔部を所定の挿通孔の内径寸法に仕上げる工程である。
ステップＳ５は、割スリーブ２０のスリーブ部２０ａとスリーブ部２０ｂを所定の長さ寸法に仕上げる工程である。
【００１９】
ステップＳ６は、割スリーブ２０の全長にわたってスリット２２を形成し、割スリーブ２０の軸線に垂直方向に交差スリット２４、２６、２８を形成する工程である。
ステップＳ７は、ブラシ加工により割スリーブ２０の内面、外面のばりを除去し、面取りして製品として仕上げる工程である。
こうして、図１、４、５に示す割スリーブ２０を得ることができる。
【００２０】
本実施形態の割スリーブの製造方法は、大径のスリーブ部２０ａと小径のスリーブ部２０ｂとこれらの接続部２０ｃとが１回の粉末成形工程で形成できること、大径内孔部４０ａおよび小径内孔部４０ｂを精度よく成形することができ、外径加工や穴加工等の加工を精度よく行うことができて、効率的にかつ歩留まりよく割スリーブを製造することができる点できわめて有効である。
【００２１】
なお、本実施形態では、交差スリット２４、２６、２８を設けた光コネクタ用径変換割スリーブの製造方法について説明したが、上述したステップＳ１において圧粉体を成形する方法は、交差スリット２４、２６、２８を設けない形態の光コネクタ用径変換割スリーブを製造する場合にもまったく同様に適用することができる。圧粉体に対して外形加工を施したり、穴加工を施したり、スリットを形成したりする加工は、後加工として任意に選択できるからである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明に係る光コネクタ用径変換割スリーブは、上述したように、交差スリットを設けたことによって、フェルールを大径のスリーブ部と小径のスリーブ部に、所定の引抜き力、挿入力によって装着することができ、また、光ファイバ同士を精度良く光学的基準面で当接させて保持することにより、光ファイバの接続部での光挿入損失を抑えることができて信頼性の高い光コネクタ用径変換割スリーブとして提供することができる。また、交差スリットを設けるという簡易な構成によることから、容易に光コネクタ用径変換割スリーブを製造することができる。また、本発明に係る光コネクタ用径変換割スリーブの製造方法によれば、セラミック粉末を用いた粉末成形によって容易に光コネクタ用径変換割スリーブを製造することができる等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】光コネクタ用径変換割スリーブの第１の実施形態の構成を示す斜視図である。
【図２】割スリーブとフェルールとの組み立て斜視図である。
【図３】交差スリットの深さ寸法を示す説明図である。
【図４】光コネクタ用径変換割スリーブの第２の実施形態の構成を示す斜視図である。
【図５】光コネクタ用径変換割スリーブの第３の実施形態の構成を示す斜視図である。
【図６】光コネクタ用径変換割スリーブの第３の実施形態の構成を示す側面図である。
【図７】光コネクタ用径変換割スリーブの製造工程を示すフロー図である。
【図８】光コネクタ用径変換割スリーブの製造に使用する成形型と圧粉体の構成を示す説明図である。
【図９】光コネクタ用径変換割スリーブの製造に使用する従来の成形型と圧粉体の構成を示す説明図である。
【図１０】割スリーブにフェルールを装着して光ファイバを接続する構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１０　割スリーブ
１２、１６　光ファイバ
１４、１８　フェルール
２０　割スリーブ
２０ａ、２０ｂ　スリーブ部
２０ｃ　接続部
２２　スリット
２４、２６、２８　交差スリット
３０　成形ゴム型
３２　コア
３４　セラミック粉末
３６　底板
３８　蓋
４０　圧粉体
４０ａ　大径内孔部
４０ｂ　小径内孔部

Claims (6)

1. 同一軸線上に直列に配置された大径のスリーブ部と小径のスリーブ部とが、大径のスリーブ部から小径のスリーブ部へ徐々に縮径するテーパ状に形成された接続部を介して一体に連結され、
   軸線方向に、大径のスリーブ部と小径のスリーブ部と接続部との全長にわたって連通するスリットが設けられた光コネクタ用径変換割スリーブにおいて、
   前記大径のスリーブ部および小径のスリーブ部の少なくとも一方に、軸線方向に垂直な方向で、前記スリットと交差する配置に交差スリットが設けられていることを特徴とする光コネクタ用径変換割スリーブ。
2. 前記交差スリットが、接続部と大径のスリーブ部あるいは小径のスリーブ部との境界位置近傍に設けられていることを特徴とする請求項１記載の光コネクタ用径変換割スリーブ。
3. 同一軸線上に直列に配置された大径のスリーブ部と小径のスリーブ部とが、大径のスリーブ部から小径のスリーブ部へ徐々に縮径するテーパ状に形成された接続部を介して一体に連結され、
   軸線方向に、大径のスリーブ部と小径のスリーブ部と接続部との全長にわたって連通するスリットが設けられた光コネクタ用径変換割スリーブにおいて、
   前記接続部に、軸線方向に垂直な方向で、前記スリットと交差する配置に交差スリットが設けられていることを特徴とする光コネクタ用径変換割スリーブ。
4. 割スリーブが、ジルコニアセラミックからなることを特徴とする請求項１、２または３記載の光コネクタ用径変換割スリーブ。
5. 前記交差スリットの深さ寸法が、当該交差スリットが設けられている部位の外径寸法の１／３〜１／２に設定されていることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の光コネクタ用径変換割スリーブ。
6. 成形ゴム型の内部に、同一軸線上に直列に配置される大径のスリーブ部と小径のスリーブ部の内孔部と、大径のスリーブ部から小径のスリーブ部へ徐々に縮径するテーパ状に形成される接続部の内孔部とを成形するためのコアを配置し、
   成形型内にセラミックの粉末を充填し、成形ゴム型に静水圧を加えて圧粉体を形成し、
   圧粉体を焼成して、外形加工、穴加工、割加工等の所要の加工を施して形成する光コネクタ用径変換割スリーブの製造方法において、
   前記成形型にコアを配置する際に、前記小径のスリーブ部の内孔部を成形するコアの先端部を、前記成形型のコアの先端側を封止する蓋部の内面から離間して配置し、
   成形型内にセラミックの粉末を充填して圧粉体を成形することを特徴とする光コネクタ用径変換割スリーブの製造方法。

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