JP2004078134A - 丸型多心フェルール同士の孔位置合わせ接合方法及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバ用のコネクタ、デバイス、モジュールや電気部品用コネクタなどに使用する丸型多心フェルール同士を位置合わせして結合する場合に、コネクタの構造が複雑になることや、別に位置合わせ装置が必要になるなど作業が著しく面倒で、コストアップになる問題を解決することを課題としている。
【解決手段】電鋳法によって製造した丸型多心フェルールの側面に一本またはそれ以上の凹条を設け、この凹条と寸法精度よく嵌合する突条のある同様の電鋳法によって製造したスリーブに挿入することによって、極めて簡単に丸型多心フェルール同士を結合する手段を採用した。
【選択図】　図５

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光ファイバ用のコネクタ、デバイス、モジュールなどに使用する丸型多心フェルール同士をスリーブに通すだけで、簡単に孔位置合わせ接合が可能な構造とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光ファイバコネクタの場合には、ＳＣタイプ、ＦＣタイプ、ＭＵタイプなど多くのタイプが有るが、例えば主流を占めているＳＣタイプの場合は、図１示すような形状であり、主要部分は、アダプタハウジング１、フェルールハウジング２、スリーブ３、フェルール４、フランジ５、スプリング６などの部品で構成されており、角形のアダプタハウジング１の内側に同形状のフェルールハウジング２を挿入して嵌合し、アダプタハウジング１内のスリーブ３にフェルールハウジング２内のフェルール４を挿入し、フェルール４に圧入されているフランジ５をスプリング６の弾力利用で、フェルール４同士をスリーブ３内で圧接する構成となっている。
【０００３】
これらのＳＣタイプ、ＦＣタイプ、ＭＵタイプなどのコネクタは、いずれも一心タイプ用フェルールを使用したタイプであるために、回転して任意の位置で合わせる機能を十分に有していないために、例えば図２に示すような二心あるいはそれ以上の孔７の開いた多心丸型のフェルール４を接続するためのコネクタの場合には、全く使用できないという問題があった。
【０００４】
この問題の解決策として、本出願人が特願２００１−２４６３２１号公報において、新規の構造のコネクタを提案しているが、当該コネクタは、図３に示すようにキャップ８、フェルールハウジング２、ストッパー用切欠部９、抜け止突起部１０、アダプタ１１、ストッパーボス１２、位置決め用切欠部１３、位置決め用ボス１４で構成されており、フェルールハウジング２のストッパー用切欠部９の入り口に、アダプタ１１の表面にあるストッパーボス１２を位置合わせした状態で押しながら圧入して右回転して係止し、抜け止突起部１０でフェルールハウジング２のアダプタ１１からの抜けを確実に防止し、また位置決め用切欠部１３と係合する位置決め用ボス１４によって、光減衰の最も少ない任意の位置で固定可能にする形態となっている。
【０００５】
当該コネクタは、キャップ８の部分を指で摘んで回転して位置合わせする構成となっているが、１μｍ以下程度で回転位置を合わせるのが非常に難しいという問題が有った。
【０００６】
この対策として本出願人が特願２００２−９９３８２号公報において、新規構成の位置合わせ装置によってサブミクロン単位の回転位置を合わせる手段を提案しているが、図４は、その一実施例の概略の正面断面構成図と側面図であるが、主要部分を大径ギア１５、小径ギア１６、切欠部１７、コネクタ保持部１８、光ファイバ１９、多心コネクタ２０、ベアリング部２１などから構成されており、位置合わせのための印しなどを利用して、おおよその位置で合わせて連結した光ファイバ１９付きの多心コネクタ２０を位置合わせ装置２２の切欠部１７に挿入して中心付近のコネクタ保持部１８などで多心コネクタ２０部分をしっかりと固定して、大径ギア１５と嵌め合わせた小径ギア１６の取手部２３を、指で持って光減衰率を測定しながらベアリング部２１を作動させて大径ギア１５を僅かに左右に回転して、光減衰率の最も小さい位置で多心コネクタ２０の位置決め用ボス１４を作動固定してから、コネクタ保持部１８などから外して多心コネクタ２０と光ファイバ１９を取り出す方法を提案している。
【０００７】
これらの技術は、コネクタの構造が複雑になることや、別に多孔の位置合わせ装置が必要になるなど作業が著しく面倒で、コストアップになる問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上に鑑み、従来光ファイバ用のコネクタ、デバイス、モジュールや電気部品用コネクタなどに使用する丸型多心フェルール同士の孔を１μｍ以下程度の寸法精度という極めて正確な位置合わせをして結合する場合に、コネクタの構造が複雑になることや、別に位置合わせ装置が必要になるなど作業が著しく面倒で、コストアップになる問題を解決することを課題としている。
【０００９】
【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、丸型多心フェルールの側面に一本または二本またはそれ以上の凹条を設け、この凹条と寸法精度よく嵌合する突条のあるスリーブに挿入することによって、極めて簡単に丸型多心フェルール同士の孔を結合する手段を採用した。
【００１０】
【発明実施の形態】
本発明の実施の形態について更に詳しく説明すると、図５は本発明の一実施例の丸型で五心の孔７の開いたフェルール４の拡大断面図であるが、側面に凹条２４が二箇所に入った構成であり、図６は、本発明のスリーブ３の実施例であり、二箇所の突条２５と、一箇所のスリット２６のある構成で、フェルール４の凹条２４とスリーブ３の突条２５を合わせて、左右からフェルール４をスリーブ３に挿入して、二つのフェルール４をスリーブ３の中心付近で圧接することによって、多心光ファイバ同士を極めて正確で容易に接続することが可能となる。
【００１１】
このようなフェルールとスリーブを寸法精度よく製造するには、電鋳法による製造方法を採用することによって始めて可能となり、フェルールを製造する場合には、図７は本発明の電鋳装置一実施例であるが、電鋳液２７中に円筒形のチタンバスケットの中にニッケル球を入れたプラス電極２８を四隅に配置し、陰極治具２９をこの四隅に配置したプラス電極２８の中央に配し、空気撹拌ノズル３０からのエアで撹拌しながら電鋳を実施するが、図７の陰極治具２９は、中心の線材３１にステンレス線を使用し、それ以外の線材３１にフロロカーボン系の外径１２５．５μｍモノフィラメント線などを使用して、正確な位置と大きさの五心の孔の開いた電気絶縁性板３２の孔に通してから、プラスチックやＳＵＳなどの材質で製造した支板３３の中央に孔の開いた電気絶縁性板３２と同一形状の凹部３４に電気絶縁性板３２を嵌合させ、ステンレス製のバネ３５の引掛け部に固定し、線材３１を引っ張って五本の線材が捩じれることなく平行で真っ直ぐになった状態にして、中心付近にある通電性線材３１だけに通電しながら電鋳を実施するが、その際には支板３３の上下の間隔を多心フェルールなどの金属管の丁度一個分の長さより僅かに長い程度の間隔にする方法を採用することなどで、電気絶縁性板３２と電鋳部４の接触部付近を完成した製品の作用面に使用することによって、良好な位置精度を得ることができる。
【００１２】
正確な位置と大きさの多孔を開けた電気絶縁性板３２は、例えば図８の平面図に示すように孔７が正確な寸法精度で五個開いている形状のもので、材質はプラスチック成形品やフォトレジスト加工におけるフォトエッチング法によって製造したシリコン板や特殊ドリルによってＮＣ加工で多孔を開けた板などが使用でき、このうちプラスチック成形品を使用する方法が適性が高く、特に多量のフィラーを混合したエポキシ樹脂、ＰＰＳ樹脂、フェノール樹脂などの線膨脹係数の低い材質の採用が望ましい。
【００１３】
本発明においては、陰極治具２９にセットされている多数の線材３１の中の中心付近の線材３１にＳＵＳ、リン青銅などの金属製の通電性のよいものを使用して、この中心の線材だけにマイナス電流を流すことを特徴としているが、中心付近に設けた線材３１については、一本を使用するのが丸型金属管を製造する場合は適性が高いが、複数本であっても良く、中心以外の線材３１の材質については、ＳＵＳ、リン青銅などの通電性の金属であってもよいし、通電製のない樹脂製の線材３１であってもよく、中心以外の線材に導電性の線材３１を使用して電鋳する場合には、電鋳部が差支えない程度の多少の断面の楕円化が見られるが、これに樹脂製の線材３１を使用する場合には、電鋳する際に樹脂製の線材３１が電解析出作用に全く影響を及ぼさないことが原因で、より位置精度が良くなると同時に出来た電鋳品の断面形状が殆ど真円になることから適した方法と言える。
【００１４】
電鋳部４の材質は、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が採用可能であり、電鋳液１４には、スルファミン酸ニッケル、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水溶液、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、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、電鋳液の安全性などの面で適している。そして、電鋳液は、濾過精度０．１〜５μｍ程度のフィルターで高速濾過し、また加温して±３℃程度の適性温度範囲に温度コントロールすればよい。
【００１５】
プラス電極２８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し、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、ポリエステル製の布袋で覆って使用すればよく、そして線材３１を中心にして４本のプラス電極２８を配した構成となつている。
【００１６】
そして空気撹拌ノズル３０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。
【００１７】
中心の通電性の線材３１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表面に導電性の付与したナイロン、ポリエステルなどのプラスチックなどから適宜選択使用可能であるが、引っ張り強度、通電性の良好なリン青銅が適性が高く、外径、真円度などの寸法精度が良好なものを使用するのが望ましい。
【００１８】
中心以外の部分の線材３１は、ＳＵＳ、リン青銅などの通電性の金属であってもよいし、ナイロン、テフロン、ポリエステルなどの通電性のない樹脂製の線材３１であっても良いが、このうち樹脂製のものが適性が高く、外径、真円度などの寸法精度が極めて良好のものを使用する。
【００１９】
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、陰極において直流電流を３〜８Ａ／ｄｍ^２程度の電流密度で実施し、所定の太さに成長させた後、電鋳槽から取り出してよく水洗した後乾燥させるが、本発明者が以前に出願している特願２０００−１０４１１３号公報などに記載されている陰極治具２９とプラス電極２８との間隔を同程度とし、陰極治具２９の中心の導電性の線材３１を中心にして自転させながら電鋳を実施し、積算電流値が所定の値になった時点で、自動的に電鋳を中止する手段を採用することによって電鋳太さが均一となり、偏肉、曲りなどのないものが製造できることから望ましい方法である。
【００２０】
中心の線材３１にリン青銅線を使用し、それ以外の線材３１にプラスチック線を使用して電鋳を実施すると、図９の拡大断面図に示すような電鋳品が出来、線材３１を引き抜いた後、中心の孔を利用して円筒研削法によって図９の点線付近のまで電鋳部４を最も外側に予め位置設定をして配置した孔の中心付近まで研磨することによって、凹条２４の二箇所に入ったフェルール完成品３６を、極めて良好な寸法精度で製造することができる。
【００２１】
また本発明におけるスリーブ３を製造するには、例えば前記と同様の複数の線材３１を使用して電鋳してから、線材３１を引き抜くなどで除去してから円筒研削法などの機械加工によって図１０の拡大断面図に示すような電鋳部４に中心の孔７と凹条２４を設けた電鋳用母型３７を使用して、本出願人が既に提案している特願２００１−１７４８１０号公報に記載されている、電鋳液中で中心の孔７にリン青銅などの通電性の良好な線材を通してマイナス通電して、厚み０．３ｍｍ程度の電鋳を実施し、電鋳用母型３７を引き抜く事によって図１１に示す拡大断面図のように突条２５とスリット２６のある構成のスリーブ３を製造することができるが、スリット２６を設けない精密スリーブでも良く、この方が接続精度を向上できることから望ましい。
【００２２】
なお図９の点線付近までの電鋳部４を研磨することによって、凹条２４が二箇所に入ったフェルール完成品３６を製造すると前記したが、凹条２４については一箇所であってもよいし、二箇所以上の複数個であってもよいが、二箇所が接続精度の向上の面から適性が高く、また凹条２４の位置については、図９に於いて他の孔３１の中心と一直線上にに設ける構成にしているが、一直線上ではない任意の位置に設ける構成であってもよく、また中心の孔と凹条２４を製造するための最も外側の一個又は複数個の孔については、１２５．５μｍφである必要性は無く、例えば０．３ｍｍφ程度の孔が適性が高い。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、丸型多心フェルールの側面に一本または複数本の凹条を設け、この凹条と寸法精度よく嵌合可能な突条のあるスリーブに挿入することによって、極めて簡単に丸型多心フェルール同士を１μｍ以下程度の極めて高度な寸法精度で接合することを、電鋳法をフェルール及びスリーブの製造に全面的に採用することによって初めて可能にし、また従来のコネクタの構造が複雑になることや、別に位置合わせ装置が必要になるなど作業が著しく面倒で、コストアップになる問題を根本的に解決することができるなど効果は絶大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来法に係るＳＣタイプの単心光コネクタの構成の一実施例を示す斜視図である。
【図２】従来法に係る二心タイプのフェルールの一実施例を示す正面図と側面図である。
【図３】従来法に係る多心コネクタの一実施例を示す側面図である。
【図４】従来法に係る多心コネクタ用の一実施例を示す位置合わせ装置の正面図と側面図である。
【図５】本発明に係る丸型で五心の孔７の開いたフェルール４の一実施例を示す拡大断面図である。
【図６】本発明に係る多心コネクタ用のスリーブの一実施例を示す拡大断面図である。
【図７】本発明に係る電鋳装置の一実施例を示す側面構成図てある。
【図８】本発明に係る電鋳工程に於ける線材を保持するための電気絶縁性板３２の一実施例を示す拡大平面図である。
【図９】本発明に係る出来た電鋳品を機械加工によって仕上る方法の一実施例を示す拡大断面図である。
【図１０】本発明に係る電鋳用母型３７の形状の一実施例を示す拡大断面図である。
【図１１】本発明に係る電鋳用母型３７に電鋳してから製造したスリーブの一実施例を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１　　アダプタハウジング　　　　　　　　２　　フェルールハウジング
３　　スリーブ　　　　　　　　　　　　　４　　フェルール
５　　フランジ　　　　　　　　　　　　　６　　スプリング
７　　孔　　　　　　　　　　　　　　　　８　　キャップ
９　　ストッパー用切欠部　　　　　　　　１０　抜け止突起部
１１　アダプタ　　　　　　　　　　　　　１２　ストッパーボス
１３　位置決め用切欠部　　　　　　　　　１４　位置決め用ボス
１５　大径ギア　　　　　　　　　　　　　１６　小径ギア
１７　切欠部　　　　　　　　　　　　　　１８　コネクタ保持部
１９　光ファイバ　　　　　　　　　　　　２０　多心コネクタ
２１　ベアリング部　　　　　　　　　　　２２　位置合わせ装置
２３　取手部　　　　　　　　　　　　　　２４　凹条
２５　突条　　　　　　　　　　　　　　　２６　スリット
２７　電鋳液　　　　　　　　　　　　　　２８　プラス電極
２９　陰極治具　　　　　　　　　　　　　３０　空気撹拌ノズル
３１　線材　　　　　　　　　　　　　　　３２　電気絶縁性板
３３　支板　　　　　　　　　　　　　　　３４　凹部
３５　バネ　　　　　　　　　　　　　　　３６　フェルール完成品３６
３７　電鋳用母型

Claims (6)

1. 丸型多心フェルールの側面に一本または複数本の凹条２４を設け、この凹条２４と寸法精度よく嵌合する突条２５のあるスリーブを製造し、当該スリーブの突条２５に前記丸型多心フェルールの凹条２４を嵌合圧接して挿入することによって、丸型多心フェルール同士の多孔を位置を合わせすることを特徴とする光ファイバ用丸型多心フェルール同士の接合方法。
2. 電鋳用陰極治具２９の多孔のある電気絶縁性板３２の孔７に線材３１を通して電鋳法によって製造した丸型多心フェルールの側面を研磨などの機械加工で削ることによって側面に一本または複数本の凹条２４を設け、この凹条２４と寸法精度よく嵌合する突条２５のあるスリーブを、前記と同じ多孔のある電気絶縁性板３２を使用した電鋳法と側面を研磨などの機械加工で削るによって製造した母型に薄く電鋳する方法などによって製造し、当該スリーブの突条２５に前記丸型多心フェルールの凹条２４を嵌合圧接して挿入することによって、丸型多心フェルール同士の多孔を位置を合わせすることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ用丸型多心フェルール同士の接合方法。
3. 金属、プラスチックなどの線材３１を中心に一本、かつ当該中心の線材３１の位置を基に設計された位置に一本または複数本、かつ最も外側に予め位置設定をして配置した位置に一本または複数本を張ったものを母型に使用し、電鋳してから当該線材３１を除去して複数の孔７を開け、中心の孔７を利用して円筒研削法などによって、最も外側に予め位置設定をして配置した孔７の中心付近まで研磨することによって、凹条２４が一箇所または複数箇所に入ったフェルール完成品３６に仕上げることを特徴とする請求項２記載の丸型多心フェルールの製造方法。
4. 金属、プラスチックなどの線材３１を中心に一本、かつ最も外側に前記多心フェルールと同様の方法で、予め位置設定をした位置に同じ太さの線材３１を張ったものを母型に使用し、電鋳してから当該線材３１を除去し、中心の孔を利用して円筒研削法などによって、最も外側に予め位置設定をして配置した孔の中心付近まで研磨することによって、凹条２４が一箇所または複数箇所に入ったスリーブ用母型を製造し、当該スリーブ用母型を使用して０．３ｍｍ程度の厚みに薄く電鋳して剥離し、機械加工することによって前記凹条２４を有する多心フェルールと位置精度良く嵌合する、内側に突条２５を有するスリーブを製造することを特徴とする請求項２記載の光ファイバ用丸型多心フェルール用スリーブの製造方法。
5. 中心付近の線材３１だけにマイナス通電して電鋳することを特徴とする請求項２、３記載の凹条２４を有する光ファイバ用丸型多心フェルールの製造方法。
6. 中心付近の線材３１だけにマイナス通電して電鋳することを特徴とする請求項４記載の突条２５を有す光ファイバ用丸型多心スリーブ製造用母型の製造方法。

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