JP2004082308A - フェルールの外周面研削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フェルールの外周面を内周面と同心状となるように高精度に研削することができるフェルールの外周面研削装置を提供する。
【解決手段】フェルールＷの両端開口にセンタピン２３，２４を係合させて、フェルールＷの心出しを行う。この心出し状態で、モータ３６により両センタピン２３，２４を同期回転させて、フェルールＷを回転駆動する。回転砥石を回転させながらフェルールＷの外周面に接触させて、そのフェルールＷの外周面を研削する。モータ３６から一方のセンタピン２３への回転伝達経路中に電磁クラッチ５７を設け、特に仕上げ研削時に、この電磁クラッチ５７により一方のセンタピン２３に対する回転伝達を遮断する。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ファイバのコネクタ構成部品として用いられる円筒形状のフェルールの外周面を研削するための外周面研削装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的にフェルールは、例えばジルコニア系セラミック材からなり、フェルール内の軸方向にはファイバー挿入孔が形成され、このファイバー挿入孔内に光ファイバーが挿入され保持固定される。
【０００３】
また、このファイバー挿入孔への光ファイバーの挿入を容易にするために、フェルールの両端のファイバー挿入孔には面取部が設けられ、従って、フェルールを外形研削する際は、これら面取部をセンタ支持してフェルールを保持する。
【０００４】
一方、このフェルールを用いて光ファイバーを接続する場合は、光ファイバーをファイバー挿入孔に挿入し、このフェルールを割りスリーブ内へ外形基準で挿入し、ファイバー端面同士が同一平面になるよう精密に突き合わせる。
【０００５】
この場合ファイバー同士の芯がずれたり接触面に隙間が生じたりすると、伝達される光に損失が生じたりして、光学特性に悪影響を与え、通信障害を起こしてしまう。
【０００６】
従って、フェルールのファイバー挿入孔、面取部及び外形は、極めて高精度の同軸度、円筒度が要求される。
従来のこの種のフェルールの外周面研削装置としては、次のような構成のものが提案されている。すなわち、この従来構成においては、一対のセンタピンが対向配置され、これらのセンタピンがフェルールの両端開口に係合されることにより、フェルールが所定の軸線上に心出しして挟着保持されるようになっている。そして、このフェルールの心出し保持状態で、回転砥石が回転されるとともに、フェルールが両センタピンを介して回転されながら、回転砥石がフェルールの外周面に接触されることにより、フェルールの外周面が研削されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来のフェルールの外周面研削装置では、一対のセンタピン間における軸心のずれ、及び両センタピンを回転させるための回転軸の回転振れ等が起因して、フェルールの外周面を軸線と同心状となるように高精度に研削するのが困難であった。
【０００８】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、フェルールの外周面を軸線と同心状となるように高精度に研削することができるフェルールの外周面研削装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明においては、フェルールの両端開口に係合してフェルールの心出しを行う一対の心出し手段と、両心出し手段を同期回転させてフェルールを回転駆動する駆動手段と、フェルールの外周面を研削する研削手段とを備えたフェルールの外周面研削装置において、前記駆動手段からいずれか一方の心出し手段に対する回転伝達を遮断するための遮断手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
従って、この請求項１に記載の発明によれば、例えばフェルールの外周面を仕上げ研削する場合、遮断手段により一方の心出し手段に対する回転伝達が遮断されて、フェルールが軸線方向の片側のみから回転駆動される。よって、一対の心出し手段間における軸心のずれや、両心出し手段を回転させるための回転軸系の両側からの回転振れ等の影響を抑制することができて、フェルールの外周面を軸線と同心状となるように高精度に研削することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記遮断手段は電磁クラッチよりなることを特徴とするものである。
従って、この請求項２に記載の発明によれば、電磁クラッチの励消磁時により、駆動手段から一方の心出し手段への回転伝達経路を、接続状態と遮断状態とに容易に切り換えることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記回転伝達が遮断される側の一方の心出し手段に対応して、フェルールの端面に面接触する保持手段を設け、一方の心出し手段に対する回転伝達が遮断される際に、保持手段をフェルールの端面から離間させるための離間手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
従って、この請求項３に記載の発明によれば、例えばフェルールの外周面を粗研削する場合、両心出し手段によりフェルールを両端から心出して挟着保持するとともに、保持手段によりフェルールを一端面側から圧接保持した状態で、フェルールが両端から回転駆動される。よって、フェルールの外周面に対する切り込み量が大きくても、フェルールを確実に回転させることができて、その外周面の研削を効率よく行うことができる。また、例えばフェルールの外周面を仕上げ研削する場合、保持手段がフェルールの端面から離間された状態で、フェルールが保持手段と反対側の一端側のみから回転駆動される。よって、フェルールの外周面を一層高精度に研削することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記両心出し手段はエア圧によりフェルールの両端開口と係合する方向に付勢され、前記離間手段は両心出し手段に対するエア圧を加減して、フェルールを保持手段から離間する方向へ相対的に移動させるエア圧変更手段からなることを特徴とするものである。
【００１５】
従って、この請求項４に記載の発明によれば、両心出し手段に対するエア圧を加減することにより、保持手段をフェルールの端面に対して容易に接触または離間させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、フレーム１１の一側上面にはヘッドストック１２が立設配置されている。フレーム１１の他側上面にはテールストック１３がヘッドストック１２に対して接離移動可能に配設され、図示しないモータにより接離移動されるようになっている。両ストック１２，１３には、回転軸１４，１５がそれぞれ複数のベアリング１６，１７を介して同一軸線上で回転可能に支持されている。両回転軸１４，１５の対向端部の軸線位置にはテーパ孔１４ａ，１５ａが貫設され、これらのテーパ孔１４ａ，１５ａにはほぼ円筒状のコア１８，１９が着脱可能に嵌着固定されている。
【００１７】
図２及び図３に示すように、前記各コア１８，１９の対向端面には保持板２０，２１が取り付けられ、それら軸線位置にはガイド孔２０ａ，２１ａが形成されている。ヘッドストック１２側の回転軸１４上の保持板２０の外面には、保持手段としての保持筒２２が突出形成されている。そして、後述するように、一対のセンタピン２３，２４間にフェルールＷが挟着保持されたとき、この保持筒２２がフェルールＷの一端面に離間可能に面接触して、フェルールＷを一端側から圧接保持するようになっている。
【００１８】
前記各コア１８，１９内には心出し手段としてのセンタピン２３，２４が軸線方向へ移動可能に挿入され、保持板２０，２１によって抜け止めされている。各センタピン２３，２４は、大径部２３ａ，２４ａと尖鋭状の小径部２３ｂ，２４ｂとを備え、小径部２３ｂ，２４ｂが保持板２０，２１のガイド孔２０ａ，２１ａの先端部から突出されるようになっている。各コア１８，１９内にはバネ２５，２６が配設され、これらのバネ２５，２６により、センタピン２３，２４がガイド孔２０ａ，２１ａから突出する方向に付勢されている。そして、図３に示すように、両センタピン２３，２４の小径部２３ｂ，２４ｂの先端がフェルールＷの両端面取部に係合されることにより、フェルールＷが回転軸１４，１５と同一軸線上に心出しして挟着保持されるようになっている。
【００１９】
図２に示すように、前記両ストック１２，１３には同期軸２７が中空軸２８，２９を介して回転可能に支持され、両中空軸２８，２９には駆動プーリ３０，３１が取り付けられている。各回転軸１４，１５には被動プーリ３２，３３が取り付けられ、これらの被動プーリ３２，３３と駆動プーリ３０，３１との間にはベルト３４，３５が掛装されている。なお、前記テールストック１３の移動に際しては、可動側の中空軸２９と同期軸２７との軸線方向への相対移動が許容されるようになっている。
【００２０】
前記フレーム１１上には駆動手段を構成するモータ３６がブラケット３７を介して配設され、プーリ３８，３９及びベルト４０を介して同期軸２７に作動連結されている。そして、フェルールＷが両端にて心出し状態に保持された後、このモータ３６にて同期軸２７が回転されることにより、両回転軸１４，１５が同期して回転され、フェルールＷに対してその両端側から回転力が付与されるようになっている。
【００２１】
図１に示すように、前記フレーム１１上には移動台４１がレール４２を介してフェルールＷの回転軸線と直交する方向へ移動可能に支持され、第１移動用モータ４３によりボールネジ４４を介して移動されるようになっている。移動台４１上には支持台４５がレール４６を介して移動台４１の移動方向と直交する方向へ移動可能に支持され、第２移動用モータ４７によりボールネジ４８を介して移動されるようになっている。
【００２２】
前記支持台４５上には主軸台４９が配設され、この主軸台４９には主軸５０が回転可能に支持されている。主軸５０の先端には研削手段としての回転砥石５１が取り付けられ、その外周面がセンタピン２３，２４間のフェルールＷの外周面に接離可能に対応配置されている。支持台４５上には回転用モータ５２が配設され、この回転用モータ５２により、プーリ５３，５４及びベルト５５を介して回転砥石５１が回転されるようになっている。そして、フェルールＷがモータ３６により回転されるとともに、回転砥石５１が回転用モータ５２により回転されながら、回転砥石５１がフェルールＷの外周面と接触する位置に接近移動されることにより、そのフェルールＷの外周面が研削されるようになっている。
【００２３】
前記フェルールＷを挟んで回転砥石５１と反対側に位置するように、フレーム１１上には硬質ゴム等よりなる保持ローラ５６が回転可能に配設されている。そして、フェルールＷの研削時に、この保持ローラ５６がフェルールＷの外周面に接触されることにより、フェルールＷが回転砥石５１の反対側から保持されるようになっている。
【００２４】
図２に示すように、前記ヘッドストック１２側の中空軸２８と駆動プーリ３０との間には、遮断手段としての遮断機構を構成する電磁クラッチ５７が配設されている。そして、フェルールＷの外周面が大きな切り込み量にて粗研削される場合には、この電磁クラッチ５７の励磁により、中空軸２８と駆動プーリ３０との間が作動連結される。これにより、モータ３６の回転が両回転軸１４，１５に伝達されて、フェルールＷが両端から回転駆動される。これに対して、フェルールＷの外周面が小さな切り込み量にて仕上げ研削される場合には、電磁クラッチ５７の消磁により、中空軸２８と駆動プーリ３０との間の回転伝達が遮断される。これにより、モータ３６の回転がテールストック１３側の回転軸１５のみに伝達されて、フェルールＷが一端側から回転駆動されるようになっている。
【００２５】
図２に示すように、前記両回転軸１４，１５の軸線位置にはエア供給通路５８，５９が形成されている。一方のエア供給通路５８にはエアポンプ６０から開閉バルブ６１を介して所定圧力のエアが供給され、他方のエア供給通路５９にはエアポンプ６０からバルブ６１，６２を介して同等圧力のエアが供給されるようになっている。そして、フェルールＷの粗研削時には、このエア供給に伴って、両センタピン２３，２４がフェルールＷの両面取部を狭着保持して、フェルールＷが所定の挟圧力で保持される。それとともに、図３に示すように、保持筒２２がフェルールＷの一端面に面接触されて、フェルールＷがヘッドストック側の一端面にて保持されるようになっている。
【００２６】
前記バルブ６２と他方のエア供給通路５９との間の切換管路には、離間手段、離間機構あるいはエア圧変更手段を構成する減圧バルブ６３が接続されている。そして、フェルールＷの仕上げ研削時には、切換バルブ６２の切り換えにより、エアポンプ６０からのエアが減圧バルブ６３を介して減圧されてエア供給通路５９に供給される。これにより、図４に示すように、ヘッドストック１２側のセンタピン２３に対する押圧力がテールストック１３側のセンタピン２４に対する押圧力よりも大きくなって、フェルールＷがテールストック１３側に相対移動される。その結果、フェルールＷの端面が保持筒２２から離間されて、フェルールＷの一端面の保持（面圧接）が解放されるようになっている。
【００２７】
図１に示すように、前記回転砥石５１を挟んでフェルールＷと反対側に位置するように、フレーム１１の後部にはドレス機構６４が配設されている。このドレス機構６４の取付板６５上にはドレスフレーム６６が配設され、このドレスフレーム６６には回転軸６７を介してドレッサ６８が回転可能に取り付けられている。取付板６５上にはドレス用モータ６９が配設され、このドレス用モータ６９により、プーリ７０，７１及びベルト７２を介してドレッサ６８が回転されるようになっている。そして、回転砥石５１及びドレッサ６８が回転されながら、回転砥石５１がドレッサ６８と接触する位置に接近移動されることにより、その回転砥石５１の外周面がドレッシングされるようになっている。
【００２８】
次に、前記のように構成されたフェルールの外周面研削装置について動作を説明する。
まず、フェルールＷの外周面を粗研削する場合には、図１〜図３に示すように、一対のセンタピン２３，２４がフェルールＷの両端開口に係合されることにより、フェルールＷが所定軸線上に心出しされる。また、エアポンプ６０から両回転軸１４，１５のエア供給通路５８，５９に同等圧力のエアが供給されることにより、両センタピン２３，２４がフェルールＷの両端開口に向かって押圧されて、フェルールＷが両センタピン２３，２４間に挟着保持される。それとともに、保持筒２２がフェルールＷの一端面に面接触されて、フェルールＷが一端面側から圧接保持される。
【００２９】
さらに、このフェルールＷの粗研削に際しては、図２に示す電磁クラッチ５７が励磁され、ヘッドストック１２側の中空軸２８と駆動プーリ３０との間が作動連結される。この状態で、研削加工が開始されると、モータ３６により両回転軸１４，１５が同期回転されて、フェルールＷが両端から回転駆動される。それとともに、モータ５２により回転砥石５１が回転されながら、移動用モータ４３，４７により回転砥石５１がフェルールＷの外周面に対して大きな切り込み量で接触する位置に接近移動されて、そのフェルールＷの外周面が粗研削される。この場合、フェルールＷの外周面には回転砥石５１の反対側から保持ローラ５６が接触されて、フェルールＷの撓曲が抑制される。
【００３０】
このフェルールＷの粗研削後に仕上げ研削を連続して行う場合には、バルブ６２の切り換えにより、エアポンプ６０からのエアが減圧バルブ６３を介して減圧されて、テールストック１３側のエア供給通路５９に供給される。これに対して、ヘッドストック１２側のエア供給通路５８には、エアポンプ６０からエアが減圧されることなく供給される。これにより、ヘッドストック１２側のセンタピン２３に対する押圧力がテールストック１３側のセンタピン２４に対する押圧力よりも大きくなる。よって、図４に示すように、フェルールＷがテールストック１３側に相対移動され、フェルールＷの端面が保持筒２２から離間されて、フェルールＷの一端面の保持が解放される。
【００３１】
また、このフェルールＷの仕上げ研削に際しては、電磁クラッチ５７が消磁されて、中空軸２８と駆動プーリ３０との間の回転伝達が遮断される。この状態で、研削加工が開始されると、モータ３６によりテールストック１３側の回転軸１５のみが回転されて、フェルールＷが片側から回転駆動される。ここで、センタピン２３は固定センタとして作用し、軸受１６の回転精度の影響を受けることはない。それとともに、回転砥石５１が回転されながら、フェルールＷの外周面に対して小さな切り込み量で接触する位置に接近移動されて、そのフェルールＷの外周面が仕上げ研削される。
【００３２】
さらに、回転砥石５１の外周面の砥粒に摩滅等が生じた場合には、ドレス機構６４により回転砥石５１の外周面がドレッシングされる。すなわち、モータ６９，５２によりドレッサ６８及び回転砥石５１が回転されながら、移動用モータ４３，４７により回転砥石５１がドレッサ６８と接触する位置に接近移動される。これにより、回転砥石５１の外周面がドレッシングされる。
【００３３】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）　このフェルールの外周面研削装置においては、フェルールＷの両端開口に一対のセンタピン２３，２４が係合されて、フェルールＷの心出しが行われる。また、この心出し状態で、モータ３６により両センタピン２３，２４が同期回転されて、フェルールＷが回転駆動される。さらに、回転砥石５１が回転されながらフェルールＷの外周面に接触されて、そのフェルールＷの外周面が研削されるようになっている。そして、前記モータ３６と一方のセンタピン２３との間の回転伝達経路中には遮断機構５７が設けられ、この遮断機構５７により一方のセンタピン２３への回転伝達が遮断されるようになっている。
【００３４】
このため、例えばフェルールＷの外周面を仕上げ研削する場合、一方のセンタピン２３に対する回転伝達を遮断した状態で、フェルールＷを軸線方向の片側のみから回転駆動することができる。よって、一対のセンタピン２３，２４における軸心のずれや、両センタピン２３，２４を回転させるための回転軸系の回転振れ等の影響を抑制することができて、フェルールＷの外周面を内周面と同心状となるように高精度に研削することができる。
【００３５】
（２）　このフェルールの外周面研削装置においては、前記遮断機構が電磁クラッチ５７から構成されている。このため、電磁クラッチ５７の励消磁時により、モータ３６から一方のセンタピンへ２３の回転伝達経路を、接続状態と遮断状態とに容易に切り換えることができる。
【００３６】
（３）　このフェルールの外周面研削装置においては、前記回転伝達が遮断される側の一方のセンタピン２３に対応して、フェルールＷの端面に面接触可能な保持筒２２が設けられている。そして、一方のセンタピン２３に対する回転伝達が遮断される際に、離間機構６３によって保持筒２２がフェルールＷの端面から離間されるようになっている。
【００３７】
このため、例えばフェルールＷの外周面を粗研削する場合には、両センタピン２３，２４によりフェルールＷが両端から心出して挟着保持されるとともに、保持筒２２によりフェルールＷが一端側から圧接保持された状態で、フェルールＷが両端から回転駆動される。よって、フェルールＷの外周面に対する切り込み量が大きくても、フェルールＷを確実に回転させることができて、その外周面の研削を効率よく行うことができる。また、例えばフェルールＷの外周面を仕上げ研削する場合には、保持筒２２がフェルールＷの端面から離間された状態で、フェルールＷが保持筒２２と反対側の一端側のみから回転駆動される。よって、フェルールＷの外周面を一層高精度に研削することができる。
【００３８】
（４）　このフェルールの外周面研削装置においては、前記両センタピン２３，２４がエア圧によりフェルールＷの両端開口と係合する方向に付勢されている。また、前記離間機構が、両センタピン２３，２４に対するエア圧を加減して、フェルールＷを保持筒２２から離間する方向へ相対的に移動させるための減圧バルブ６３から構成されている。このため、両センタピン２３，２４に対するエア圧を加減することにより、保持筒２２をフェルールＷの端面に対して容易に接触または離間させることができる。
【００３９】
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・　前記実施形態では、フェルールＷ側を保持筒２２に対して相対移動させて、保持筒２２から離間させるようにしたが、保持筒２２側をフェルールＷの端面から離間する位置に移動させるように構成すること。
【００４０】
・　前記実施形態では、ドレッサ６８としてモータ６９により回転されるタイプのものを用いたが、このドレッサとして回転されない固定タイプのものを用いること。このようにすれば、構成が簡単になる。
【００４１】
【発明の効果】
以上、実施形態で例示したように、この発明においては、特にフェルールの仕上げ研削において、フェルールの外周面を内周面と同心状となるように高精度に研削することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態のフェルールの外周面研削装置を示す平面図。
【図２】図１の２−２線における拡大断面図。
【図３】図２の要部拡大断面図。
【図４】図３の動作状態を示す要部断面図。
【符号の説明】
１１…フレーム、１２…ヘッドストック、１３…テールストック、１４，１５…回転軸、２２…保持手段としての保持筒、２３，２４…心出し手段としてのセンタピン、３６…駆動手段としてのモータ、５１…研削手段としての回転砥石、５２…回転用モータ、５７…遮断手段としての遮断機構を構成する電磁クラッチ、６０…エアポンプ、６２…切換バルブ、６３…離間手段としての離間機構及びエア圧変更手段を構成する絞りバルブ、Ｗ…フェルール。

Claims (4)

1. フェルールの両端開口に係合してフェルールの心出しを行う一対の心出し手段と、
   両心出し手段を同期回転させてフェルールを回転駆動する駆動手段と、
   フェルールの外周面を研削する研削手段とを備え、
   前記駆動手段からいずれか一方の心出し手段に対する回転伝達を遮断するための遮断手段を設けたことを特徴とするフェルールの外周面研削装置。
2. 前記遮断手段は電磁クラッチよりなることを特徴とする請求項１に記載のフェルールの外周面研削装置。
3. 前記回転伝達が遮断される側の一方の心出し手段に対応して、フェルールの端面に面接触する保持手段を設け、一方の心出し手段に対する回転伝達が遮断される際に、保持手段をフェルールの端面から離間させるための離間手段を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフェルールの外周面研削装置。
4. 前記両心出し手段はエア圧によりフェルールの両端開口と係合する方向に付勢され、前記離間手段は両心出し手段に対するエア圧を加減して、フェルールを保持手段から離間する方向へ相対的に移動させるエア圧変更手段からなることを特徴とする請求項３に記載のフェルールの外周面研削装置。

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