JP2004117616A

JP2004117616A - 光コネクタ成形型

Info

Publication number: JP2004117616A
Application number: JP2002278379A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ikeda; 池田　隆史; Kohei Sato; 佐藤　功平
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2002-09-25
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2004-04-15

Abstract

【課題】多芯光コネクタに形成されている孔の精度を高めるために、この孔の精度を決定する要因である孔を形成する複数のピンの位置ずれを低減する必要があり、前記複数のピンを精度よく保持するための部材を持った多心光コネクタ用金型を提供する。
【解決手段】前記複数のピンを精度よく仕上げた成形金型に装填して樹脂によって封止することによって、容易に高精度な光コネクタ用金型の部品を製作することが可能となるため、その金型によって高精度の孔精度を持つ多心光コネクタを成形することができる。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の光ファイバ挿入孔を有する光コネクタの成形型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１に示すような複数の光ファイバーを保持する光コネクタを製造する光コネクタ成形用金型として、種々の提案がなされているが、特に、複数のファイバーを正確に挿入することが要求されるため、光コネクタに形成されている孔の精度を高める提案が多い。この孔の精度を低下させる最も大きな要因として、孔を形成する複数のピンの位置ずれが挙げられる。孔の内径は、通常φ０．１２５ｍｍ程度と非常に小さいため、孔の内径に合った外径を有する一本、一本のピンを保持部材に所定間隔に配置して、保持することになり、この保持の際にピンの位置ずれが発生する。
【０００３】
このピンの保持に関して、例えば、ピンの保持部分の形状をファイバ孔ピッチと同じ長さの角柱とし、さらに角柱の軸心に垂直方向に当ピン端面からの距離を一定とする位置にスリットを加工した多数のピンを製作し、そのピン同士の平面部を接しながらピン保持部材となる枠の中にならべピンを保持するものがある。（特許文献１参照）
【０００４】
また、ファイバ孔形成用ピンの金型保持部に軸に対して垂直に横穴をあけ、金型設置時には側方ピンをその横穴に挿入することによって金型保持部の穴とファイバ孔形成用ピンのクリアランスによる誤差を無くすようにしたものがある。（特許文献２参照）
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２９５５５２号公報（第１頁、第１図）
【０００６】
【特許文献２】
特開平７−２９４７７３号公報（第１頁、第１図、第２図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ピンの保持部分を角柱に形成するものは、ピン保持部材にピンを受けるＶやＵ字上の溝を設ける必要がなく、それらの溝とのクリアランスによるピンの位置ずれの問題も回避できる利点はあるものの、上記したように多心コネクタの場合ファイバ孔がφ０．１２５ｍｍであり、また、ピッチは多種あるが０．２５ｍｍ〜数ｍｍ程度である。このようなピンを製作する時にはセンタレス研削盤や円筒研削盤を使用することが多いが、保持部を角柱状にするには、センタレス研削盤または円筒研削盤を使用して最終仕上げで角柱状に加工する場合は、最終加工の際に振動などでファイバ孔形成部となるφ０．１２５部が折損する可能性が高く、円筒研削盤を使用した場合でも最初に角柱にしてからファイバ孔形成部となるφ０．１２５部を加工する場合は、角柱の中心とφ０．１２５部の中心が合わなくなる可能性が高くなるため、この角柱状のファイバ孔形成用ピンを製作するのはかなり困難である。
【０００８】
また、ピンに横穴を形成するものについても、ピンにストレートピンを使用すれば、ピン保持部であってもファイバ径であるφ０．１２５ｍｍ程度であり、段付きピンを使用したとしてもピン保持部はφ０．２５ｍｍ〜数ｍｍ程度しかないため、その部材に横穴を加工するのは大変困難であり、仮に、φ０．２５ｍｍのピンに横穴が加工できたとしてもその中に通す側方ピンはさらに小さな径であるため、剛性が無く、保持部材とピン保持部のクリアランスの影響を確実に取り去ることは難しく、いずれにしてもクリアランスを有することになるため、クリアランスに入り込んだ材料が、バリや噛み込みを起こすなどの問題を有していた。
【０００９】
本発明は、ピンと保持体とのクリアランスの問題を解消し、簡便な方法で光コネクタ型を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題に基づきなされたものであり、光ファイバー挿入用のファイバ孔が同一平面に沿って所定間隔で複数個配列された多芯光コネクタを製造するための成形型であって、
この金型は、上型と下型と、前記ファイバ孔成形用のピンを同一平面上に所定間隔で複数本平行に突出させたピン保持体と、前記複数のピンの対向位置に配置された、ピンの先端部を保持するピン受け孔を有するピン受け部とからなり、
前記ピン保持体は、金型のキャビティ内を移動可能に配置され、且つ、成形温度に耐えうる耐熱材によりピンを埋設固定したことを特徴とする光コネクタ成形型とする。
【００１１】
本発明によれば、ピンは保持体に埋設固定されるため、ピンとピン保持体との間にクリアランスは発生しないため、ピンの位置ずれやクリアランスへの材料の入り込みを防止できる。
【００１２】
また、ピンの耐熱材への埋設位置には、溝を形成することで、ピンはピン保持体にアンカー効果をもって確実に固定されるため、成形後にピンを抜く際など、ピンに長手方向の力が働くような場合でもピンの抜けは起こらない。
【００１３】
また、ピン受け部は、成形温度に耐えうる耐熱材により成形することで、ピン受け孔とピンとのクリアランスの問題を保持体の場合と同様に回避できる。
【００１４】
更に、耐熱材を樹脂とすることで、成形温度を低くでき、低価格で利用できるので、望ましい材料である。また、金属やセラミックスを利用した場合に比べ軽量化も図れるというメリットもある。また、ピン受部材が金属であった場合にピンとの衝突で金属粉が発生して成形体に混在するおそれがあるが、ピン保持部材が樹脂なのでそのおそれも回避できる。
【００１５】
【実施の形態】
以下、図面に基づき更に詳細に説明する。
図１は、本発明によって成形される多心光コネクタ１を示す図であり、図２は、成形型である。図２において、参照符号２は、上型である固定型であり、その対向位置には、下型である可動型３を配置している。固定型１と可動型２との側方には、ファイバ孔１ａを形成する複数のピン４をピン保持体５に固定したスライドコア６とその対向位置にピン４の位置決めを行うピン受孔７ａを有するピン受け部材７が配置されている。スライドコア６は、成形時に材料が充填される金型のキャビティＡ内を移動可能に配置されている。少なくとも上型、下型、ピン、これらの構成部材は、耐久性、耐摩耗性、また高精度加工性（研磨性）を良くするため、焼入れ鋼材や超硬材を使用して製作する。
【００１６】
上記ピン保持体は、樹脂で成形されている。以下にピンをピン保持体に固定する一例を説明するが、これに限定されるものではない。
【００１７】
まず、図３に示すように樹脂製ピン保持体５を成形するための金型を製作する。上下キャビティ８、９は平面研磨された板状の焼入れ鉄鋼部材を組み合わせて使用するため、形状寸法は容易に高精度を維持することができる。ここでの鉄鋼部材は、耐久性はあまり必要ないが、研磨性・加工性に優れるものが良いため、たとえばＳＫ材やＳＣ材などである。
【００１８】
上キャビティ８には樹脂を注入するための注入口８ａを付けておく。それから、ワイヤーカット加工機などで上下キャビティ８、９にＵ溝８ｂ、９ａ加工を施す。固定すべきファイバ孔形成用ピン４の径がφ０．１２５ｍｍであるので、加工幅が０．１２５ｍｍとなり小さいもので加工ピッチが０．２５ｍｍ程度しかないが、孔ではなくＵ溝加工で構わないため高精度に仕上げることが可能となる。また、このＵ溝加工を施した部分の肉厚は小さいため、ファイバ孔形成用ピン４を保持する際に溝とのクリアランスはほとんど生じない。肉厚が大きくなるとＵ溝加工部分に加工誤差が生じ、結局溝部分の点でピンを保持することとなりクリアランスが発生してしまう。
【００１９】
金型製作完了後、下キャビティ９のＵ溝９ａの上にファイバ孔形成用ピン４を載せる。このとき、ファイバ孔形成用ピン４を少し下キャビティ９からはみ出るように載せておく。
【００２０】
このあと上キャビティ８を下キャビティ９とファイバ孔形成用ピン４の上に載せ、図３に示す押し板１０でファイバ孔形成用ピン４のはみ出ている部分を下キャビティ９の中に押し込むように設置し、上下キャビティから突出するピンの長さを揃える。その後、樹脂を上キャビティ８の注入口から注入する。この時、ファイバ孔形成用ピン４の樹脂固定位置に溝を形成しておき、樹脂で固定する際にアンカー効果を発揮させることにより前記ピンの保持を確実にすることが可能となる。成形性の簡便さから溝が望ましいが、別部材を溶接して凸部を形成したり、薬品などで処理することによって面を粗くしても構わない。また、樹脂を注入する際にはできる限り低粘度の状態で実施し前記ピンに樹脂による圧力負荷をかけないようにすることで、前記ピンがたわむのを防ぐことができる。熱硬化性樹脂を使用すれば加熱しない限り溶融状態であるため、作業時間を長く取ることが可能となり作業性が良くなる。
【００２１】
樹脂としては、ポリイミド系樹脂が好適に利用できるが、コネクタ成形材料として通常使用されている液晶ポリマ、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの材料が金型内に進入する時の温度に耐えることができる材料であれば、これに限らない。また、前記コネクタ成形材料のシリンダ設定温度は両者３００℃程度であるが、金型内に充填され、樹脂製ピン保持部材５に到達する時には２００℃前後になっているため、連続使用可能温度２３０℃〜２６０のポリイミド系樹脂でも使用可能である。さらに、コネクタ材料がセラミックコンパウンドであっても、成形温度は１５０℃前後であるため、十分使用可能である。可能であれば成形収縮は小さい方が成形後の寸法の予測がしやすいため、そのような材料を使用した方が容易に高精度な樹脂製ピン保持体５が成形できる。その他の樹脂としては、耐熱性のフェノール樹脂などでも構わない。
【００２２】
また、シリカなどの充填材を入れたり、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）やＰＶＤ処理などの表面処理を行い、表面硬度を大きくすることによって、ガラスや無機材を充填しているコネクタ成形材料やセラミックコンパウンド材料で成形を行っても、樹脂製ピン保持体５の耐摩耗性や耐久性を向上させることが可能である。
【００２３】
尚、ピン保持体の材料としては、その他、熱収縮の少ない反応性セラミックスや、金属などでも構わない。
【００２４】
さらに、ファイバ孔形成用ピン４を金型に設置する際に、従来であれば前記ピンを１本１本セットしなくてはならなかったので小さい部品による細かい作業を何回もする必要があったが、本発明による樹脂製ピン保持体を採用することにより、従来のものよりは大きな部品で１回の作業で良くなるため、ハンドリングも大幅に向上する。
【００２５】
樹脂製ピン保持体５の成形が完了したら、ここで成形した樹脂製ピン保持材１０を図２のように金型内に装着する。コネクタ成形用金型固定型の上面に図示しない樹脂注入口を設けてあり、そこから液晶ポリマなどのコネクタ材料を注入する。この後、実際のコネクタ部品を成形し、その成形体のファイバ孔ピッチを工具顕微鏡や画像測定装置によって測定する。ここで、通常の熱可塑性樹脂をコネクタ成形材料に選択した場合は、成形体がそのまま製品になるため、成形体を測定するが、セラミックコンパウンドを選択している場合は、焼成されたものが製品となるため、焼成後の焼成体を測定する。
【００２６】
そして、この測定値を参考に樹脂製ピン保持体５を成形するための上下キャビティ８、９のＵ溝ピッチにフィードバックし、そのピッチで再度上下キャビティ８、９を製作する。以降前述した方法と同様に、樹脂製ピン保持体５を成形する。この２回目に成形された樹脂製ピン保持体を金型に装着して、コネクタを成形することでコネクタの目標とする寸法により設定することが可能となる。尚、摩耗による精度不良が発生した場合や、万が一成形中や金型のメンテナンス中に樹脂製ピン保持体５が破損した場合でも、この樹脂製ピン保持体を成形する上下キャビティ８，９が残存しているので同じ形状・寸法の樹脂製ピン保持体を容易に成形することが可能である。
【００２７】
他の実施の形態としては、樹脂製ピン保持体を成形する上下キャビティ８，９と図５に示すピン積載台１１を使用することによって、樹脂製ピン保持体だけではなく同時に図２で示す金型内で樹脂製ピン保持体５に対向して設置される、ファイバ孔形成用ピン受け部材７を成形することができる。この方法でピン受け部材７を成形すると樹脂製ピン保持体５のファイバ形成用ピン４のピッチとピン受け部材７の孔ピッチが同一寸法となり高精度な成形体を得ることが可能となる。
【００２８】
まず、樹脂製ピン保持体成形用金型上下キャビティ８，９のＵ溝ピッチに合うような寸法でピン受け部材７のピン受け部材孔形成用ピン５をならべることができるピン積載台１１を製作する。その上にファイバ孔形成用ピンと同径のピン１０を設置し、樹脂製ピン保持体成形用金型下キャビティ９内にピン先が１〜３ｍｍ挿入される程度にピン積載台１１を固定後、上キャビティ８によってキャビティを密閉し注入口から樹脂を注入する。樹脂固化後金型から成形体を取り出し、ピン受け孔形成用ピン１０を抜くとピン受け部材７が完成する。このとき、ピン積載台１１に設置するピン受け孔形成用ピン１０には離型剤を塗布しておくととで、脱型後成形体からピンを抜く時に容易に抜くことが可能となる。
【００２９】
上記実施例では、ピンを一列に並べたタイプのものを説明したが、ピンを上下左右方向に配置した多心光コネクタにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る多心光コネクタの外観図である。
【図２】本発明に係るコネクタ成形用金型の構造の概略図である。
【図３】本発明に係る金型に使用される樹脂製ピン保持体成形用金型の図である。
【図４】本発明に係る金型に使用される樹脂製ピン保持体の図である。
【図５】本発明の実施の形態に関わるピンガイドの成形を示す図である。
【符号の説明】
１…多心光コネクタ、１ａ…ファイバー挿入孔，２…コネクタ成形用金型固定型（上型）、３…コネクタ成形用金型可動型（下型）、４…ファイバ孔形成用ピン、５…ピン保持体、６…スライドコア、７…樹脂製ピン保持体、７ａ…ピン受孔、８…樹脂製ピン保持体成形用金型上キャビティ、８ａ…注入口、８ｂ…Ｕ溝、９…樹脂製ピン保持体成形用金型下キャビティ、９ａ…Ｕ溝、１０…ファイバ孔形成用ピン押し板、１１…ピン積載台、１２…ピン受け部材孔形成用ピン、Ａ…キャビティ。

Claims

光ファイバー挿入用のファイバ孔が同一平面に所定間隔で複数個配列された多芯光コネクタを製造するための成形型であって、
この金型は、上型と下型と、前記ファイバ孔成形用のピンを同一平面上に所定間隔で複数本平行に突出させたピン保持体と、前記複数のピンの対向位置に配置された、ピンの先端部を保持するピン受け孔を有するピン受け部とからなり、
前記ピン保持体は、金型のキャビティ内を移動可能に配置され、且つ、成形温度に耐えうる耐熱材によりピンを埋設固定したことを特徴とする光コネクタ成形型。
前記ピンの耐熱材への埋設位置には、溝を形成したことを特徴とする請求項１に記載の光コネクタ成形型。
前記ピン受け部は、成形温度に耐えうる耐熱材により成形されたことを特徴とする請求項１に記載の光コネクタ成形型。
前記耐熱材は、樹脂であることを特徴とする請求項１乃至３項の何れかに記載の光コネクタ成形型。