JP2004284026A - Structure of mold for optical connector - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数本の光ファイバ同士を接続する光コネクタを製造するための金型の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年のIT(Information Technology)技術の進展はめざましく、情報通信機器間の通信には、従来の電気通信回線に加え、より高速で、より信頼性の高い光通信回線が導入されつつある。この光通信回線における情報の伝達には、光ファイバが利用されている。
【0003】
一般によく利用される光ファイバは、断面の直径が約9μm(0.009mm)のコアと呼ばれる光学的に密な媒質が、クラッドと呼ばれる光学的に疎な媒質で覆われた、断面の直径が約125μm(0.125mm)の2層構造を有しており、さらにその外周をコーティングによって保護された、断面の直径が約250μm(0.25mm)の光通信線である。光ファイバによる情報の伝達の際にコアに入射される光は、その入射角が、クラッドとの境界面における臨界角(屈折角度が90度以上となる境界角度)より小さな角度となるように入射されるので、コア内を全反射しながら伝播される。すなわち、光の損失が極めて小さいので、光ファイバを利用した情報通信では、長距離であってもロスが少なく効率のよい情報の伝達を行うことができる。
【0004】
このような光ファイバを用い、情報通信機器間の接続が行われる場合に、十分な長さの光ファイバケーブルが使用されればよいが、現実にはその中途において、光ファイバ同士の接続が必要となることが多々ある。この光ファイバ同士の接続には、高温で溶かした光ファイバの先端同士を融着させて永続的に接続する方法や、光コネクタを用い、光ファイバの端面同士を突き合わせて着脱可能に接続する方法が利用される。
【0005】
上記のようにコアの断面の直径は非常に小さく、互いの軸の中心線がわずかにずれただけでも伝播される光の損失が発生するので、光ファイバ同士の接続は高精度に行われること、すなわち、軸の中心線のずれが0.1μm(0.0001mm)以内であることが要求される。光コネクタを利用した光ファイバ同士の接続において、この要求精度が満たされるためには、その光コネクタが極めて正確な寸法精度をもって形成されていることが要求される。
【0006】
特に複数本の光ファイバ同士を同時に接続させるための光コネクタは、その小型化や配線の容易さを実現するため、互いに平行に配列された光ファイバ同士を突き合わせて接続する構造を有することが求められる。光コネクタには、接続する各光ファイバ同士を両端からそれぞれ挿入するための突合孔が貫通して穿設されており、光ファイバ同士の接続の精度は、この突合孔の内周の成形精度(真円度、円筒度、同軸度など)に左右される。大量生産、低価格化が求められる光コネクタの製造は、通常、射出成形によって行われるが、金型に注入される成形材料のキャビティ(光コネクタ本体を形成するための金型内の凹部)内における部分的な密度の偏り等の影響で、突合孔の内径の成形精度に影響が生じることがある。
【0007】
特許文献1では、光コネクタ(フェルール)を形成するための金型において、突合孔(ファイバ配列孔)を形成するための突合孔形成ピン(配列孔形成ピン)に対し、その突合孔形成ピンを支持するピン固定部よりも突合孔形成ピンの先端側の位置で、突合孔形成ピンの配列方向の両端側に、キャビティ内に成形材料を注入するためのゲートが設けられている。また、キャビティ内における突合孔形成ピンの配列平面の上側空間と下側空間とは、対称となるように構成されている。
【0008】
金型をこのような構成とすることで、成形材料がゲートを介してキャビティに注入される際に、ピン固定部よりも先に突合孔形成ピンの周囲から成形材料が充填され、さらに、突合孔形成ピンの配列平面の上下側空間に対してほぼ同時に充填される。これにより、突合孔形成ピンの上側空間に充填された成形材料と、下側空間に充填された成形材料との間で密度勾配が生じにくくなり、充填後の成形材料の収縮の度合いが偏りにくくなるので、突合孔の成形精度を高めることができ、光ファイバ同士の接続損失を非常に小さなものとすることができる。
【0009】
【特許文献1】
特開2000−289058号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1における金型により形成される光コネクタは、突合孔の配列方向の両端側から成形材料が注入されるので、その両端部付近の突合孔の周囲と、中央部付近の突合孔の周囲とでは成形材料の密度勾配が生じていた。このため、成形材料が密に充填された配列方向両端部付近の突合孔が、疎に充填された中央部付近の突合孔に向かって若干の湾曲を生じるなど、突合孔の成形精度が低くなり、光ファイバ同士の接続損失が発生するという問題が生じていた。
【0011】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、突合孔の周囲に充填される成形材料に密度勾配を生じさせないように構成した光コネクタの金型の構造を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明の光コネクタの金型の構造は、射出成形により略直方体形状に形成された筐体を介して光ファイバを光接続するため、前記筐体を構成する外側面のうちのいずれか一対の外側面である第1の両外側面から、二組の互いに平行に配列された複数本の前記光ファイバがそれぞれ挿入され、それら光ファイバの各先端同士が突き合わされて光接続されるように、互いに平行に配列されて穿設された複数の突合孔を備えた光コネクタを形成するための金型の構造であって、前記筐体を形成するために凹部状に形成された筐体形成部と、前記筐体を構成する外側面のうち、前記第1の両外側面とは異なる一対の第2の両外側面に対し、前記配列された突合孔がなす配列面が平行となるように、その突合孔を形成するために互いに平行に配列された複数本の突合孔形成ピンと、前記第2の両外側面に直交する方向より、その第2の両外側面を形成する部分の前記筐体形成部の内壁面のそれぞれに対して接続され、少なくとも前記突合孔形成ピンの配列幅以上の幅を有し、前記筐体形成部へ成形材料を注入するための材料注入口とを備えている。
【0013】
また、請求項2に係る発明の光コネクタの金型の構造は、請求項1に記載の発明の構成に加え、前記光コネクタの前記第1の両外側面のうちの一方の外側面に、少なくとも前記突合孔の配列幅以上の幅で凹部状に形成され、前記配列された各突合孔の軸方向の一端がそれぞれ接続された第1の袋穴部を形成するための第1の袋穴部形成部と、前記筐体の外側面を形成する部分の前記筐体形成部の内壁面で、前記第1の袋穴部形成部の近傍に設けられ、前記材料注入口と前記筐体形成部とを接続する接続部とを備えている。
【0014】
また、請求項3に係る発明の光コネクタの金型の構造は、請求項2に記載の発明の構成に加え、前記接続部は、前記第2の両外側面を形成する部分の前記筐体形成部の内壁面で、前記第1の袋穴部形成部に対向する部分にそれぞれ形成されたことを特徴とする。
【0015】
また、請求項4に係る発明の光コネクタの金型の構造は、請求項2に記載の発明の構成に加え、前記接続部は、前記第1の両外側面のうちの一方の外側面を形成する部分の前記筐体形成部の内壁面で、前記突合孔形成ピンの配列方向と直交する方向における前記第1の袋穴部形成部の外側にそれぞれ形成されたことを特徴とする。
【0016】
また、請求項5に係る発明の光コネクタの金型の構造は、請求項2乃至4のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記光コネクタの前記第1の両外側面のうちの他方の外側面に、少なくとも前記突合孔の配列幅以上の幅で凹部状に形成され、前記配列された各突合孔の前記一端とは反対側の他端がそれぞれ接続された第2の袋穴部を形成するための第2の袋穴部形成部を備え、当該第2の袋穴部形成部と、前記突合孔形成ピンの軸方向と直交する方向における前記第2の袋穴部形成部の側面に対して対向する部分の前記筐体形成部の内壁面とで囲まれた部分が、前記各突合孔の他端を形成する部分の前記突合孔形成ピンの部分よりもさらに、前記筐体形成部に注入される成形材料の流路の下流側に位置されることを特徴とする。
【0017】
また、請求項6に係る発明の光コネクタの金型の構造は、請求項1乃至5のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記筐体の前記第2の両外側面で、前記突合孔に対向する部分が、それぞれ凹部状に形成されるように、その部分を形成する前記筐体形成部の内壁面の一部を凸部状に形成したことを特徴とする。
【0018】
また、請求項7に係る発明の光コネクタの金型の構造は、請求項1乃至6に記載の発明の構成に加え、前記筐体の前記配列された突合孔の配列方向の両側に、少なくとも1対のダミー孔が、前記突合孔に平行して穿設されるように、前記突合孔形成ピンの配列方向の両側に、少なくとも1対のダミー孔形成ピンを設けたことを特徴とする。
【0019】
また、請求項8に係る発明の光コネクタの金型の構造は、請求項7に記載の発明の構成に加え、前記筐体の前記配列された突合孔の配列方向において、前記ダミー孔のさらに外側に、前記光ファイバを挿入する場合の位置決めを行うための位置決め孔が穿設されるように、前記突合孔形成ピンの配列方向の両側の前記ダミー孔のさらに外側に、位置決め孔形成ピンを設けたことを特徴とする。
【0020】
また、請求項9に係る発明の光コネクタの金型の構造は、請求項1乃至8のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記光コネクタの筐体を形成するための成形材料は、金属またはセラミックスの粉体を含む材料であることを特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した光コネクタの金型の一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、図1を参照して、本実施の形態の光コネクタの金型1(図12参照)によって射出成形される光コネクタ10を使用した光ファイバ同士の光接続の概要について説明する。図1は、光コネクタ10および光ファイバ51を支持した光プラグ50の斜視図である。
【0022】
図1に示すように、光コネクタ10の筐体は略直方体形状を有し、その筐体には、二組の互いに平行に配列された複数本(本実施例においては16本)の光ファイバ51の各先端51a同士をそれぞれ突き合わせて光接続するため、これら各光ファイバ51を挿入するための複数(本例においては18本)の円筒状の突合孔30が、光ファイバ51の配列にあわせ、筐体の長手方向に沿って互いに平行な等間隔の配列をなすように穿設されている。なお、突合孔30の配列方向における最も外側に配置された2本の突合孔30は、使用されないダミー孔となっている。
【0023】
前述したように、光ファイバ51は約250μmの断面直径を有する光通信線で、複数本が束にまとめられ、光ケーブル52として配線される。光ケーブル52の長さは任意であるが、その端部に光コネクタ10と係合する光プラグ50が設けられることによって、光ファイバ51同士の光接続を行い、延長することができるようになっている。
【0024】
光プラグ50の筐体は、1つの側面に凹部形成された凹部53を有する略直方体形状に構成され、その凹部53の設けられた側面とは反対側の側面より光ケーブル52の一端が接続されている。筐体内部で光ケーブル52より引き出された光ファイバ51は、凹部53の設けられた側面の略中央にあたる位置にてその先端51aを揃えた状態で整列されるように、先端51aより軸方向に所定の長さ分離れた位置を凹部53の内部にて支持されている。この支持された光ファイバ51の軸の配列幅は、光コネクタ10の突合孔30の軸の配列幅と略同一となるように位置決めされている。なお、光ファイバ51の先端51aより所定の長さ分の部分にはコーティングが施されておらず、コアとクラッドとからなるその部分の断面直径は、前述したように約125μmとなっている。
【0025】
光ファイバ51同士の光接続が行われる場合、光コネクタ10の筐体は、光プラグ50の凹部53に、突合孔30の軸方向における略半分の深さまで嵌合されるようになっている。このとき、光コネクタ10の各突合孔30に各光ファイバ51がそれぞれ対応して挿入される。そして、光プラグ50から露出した光コネクタ10の部分がもう1つの光プラグ50の凹部53に嵌合される。そのときに、先の光プラグ50の光ファイバ51が挿入された突合孔30の他端より、後の光プラグ50の光ファイバ51が挿入され、突合孔30の軸方向の略中央の位置で、各々の光ファイバ51の各先端51a同士が突き合わされて、光ファイバ同士の光接続が行われる。
【0026】
上記は光コネクタ10の使用例の一つであるが、以下に、図2〜図9を参照して、この光コネクタ10の構成について説明する。図2は、光コネクタ10の平面図である。図3は、光コネクタ10の底面図である。図4は、光コネクタ10の右側面図である。図5は、光コネクタ10の前面図である。図6は、図2の2点鎖線A−A’における矢視方向からみた光コネクタ10の断面図である。図7は、図2の2点鎖線B−B’における矢視方向からみた光コネクタ10の断面図である。図8は、光コネクタ10の左前方斜め上方からみた外観を示す斜視図である。図9は、光コネクタ10の左前方斜め下方からみた外観を示す斜視図である。なお、光コネクタ10の前面方向、背面方向、左側面方向、右側面方向、上面方向、底面方向をそれぞれ−Z方向、+Z方向、−X方向、+X方向、+Y方向、−Y方向とする。
【0027】
上記のように、略直方体形状を有する光コネクタ10の筐体は、その各エッジを面取りされている。図2に示すように、光ファイバ51(図1参照)同士の接続を行う光コネクタ10の筐体の上面11は、平面視、左右方向(X軸方向)を長手方向とする略長方形状を有する。筐体の前後方向における上面11の両端部分(前面側の上面11aおよび背面側の上面11b)を除く上面11の部分には、左右方向に沿った溝状の凹部12が凹設されている。図4に示すように、側面視、凹部12の深さ(Y軸方向における筐体の上面11と凹部12の凹部底面12aとの間の距離)は、筐体の前後方向の長さよりも短く構成された上下方向の長さの4〜5分の1程度であり、また、図2に示すように、溝状の凹部12の幅(凹部底面12aのZ軸方向における長さ)は、筐体の前後方向の長さの3分の2程度である。そして、凹部底面12aは、凹部12の長手方向(X軸方向)両端の縁端部12b,12cにおいて、それぞれ、凹部12の各端辺に向かって筐体の底面方向(図4における−Y方向)に傾斜する斜面が形成されている。
【0028】
図3に示すように、光コネクタ10の筐体の底面13にも凹部14が形成され、図6に示すように、その深さ(Y軸方向における筐体の底面13と凹部14の凹部底面14aとの間の距離)は凹部12と略同一である。しかし、図3に示すように、底面視、凹部14の形状は凹部12とは異なって略矩形状に設けられている。この凹部14は、筐体の底面において左右方向および前後方向にそれぞれ対称となる位置に凹設されている。すなわち、Z軸方向における底面13の両端部分(前面側の底面13aおよび背面側の底面13b)の長さは略同一であり、また、X軸方向における底面13の両端部分(左側面側の底面13cおよび右側面側の底面13d)の長さも同様に略同一となっている。このように、凹部12と凹部14とが異なる形状となっているので、図4に示す、筐体の右側面15は、凹字形状に構成される。なお、図8に示すように、筐体の左側面16の形状は、筐体が前後方向(Z軸方向)において対称な形状となっているため、右側面15と同一である。なお、筐体の上面11と底面13とが、本発明における「第2の両外側面」に相当する。
【0029】
次に、図5に示すように、筐体の前面17には、略矩形状に凹設された袋穴部18が設けられている。袋穴部18もまた、筐体の前面において左右方向および上下方向にそれぞれ対称となる位置に凹設されている。すなわち、Y軸方向における前面17の両端部分(上面側の前面17aおよび底面側の前面17b)の長さは略同一であり、また、X軸方向における前面17の両端部分(左側面側の前面17cおよび右側面側の前面17d)の長さも同様に略同一となっている。なお、筐体の前面17、および後述する背面19が、本発明における「第1の両外側面」に相当する。また、袋穴部18が、本発明における「第1の袋穴部」に相当する。
【0030】
前述したように、光コネクタ10には、互いに平行な等間隔に配列された18本の円筒状の突合孔30が穿設されている。図6に示すように、この突合孔30は、その軸方向が筐体の前後方向(Z軸方向)となるように、また、その配列方向が筐体の左右方向(X軸方向)となるように筐体内を貫通されている。このため、図5に示すように、各突合孔30の軸方向は、前面17と略平行に設けられた袋穴部18の袋穴底面18aに対して直交する。この配列された18本の突合孔30の内周は、袋穴底面18aに孔設された開口18bを介し、袋穴底面18aにそれぞれ接続されている。なお、図7に示すように、開口18bは突合孔30の断面より大きく構成されており、その内周は突合孔30の内周に向かって狭窄されている。これは、光ファイバ51の先端51aの挿入を容易に行えるようにするためである。
【0031】
なお、図9に示すように、筐体の背面19の形状は、前面17と同一であり、背面19には袋穴部20が凹設され、その袋穴底面20aには、筐体内部を貫通する各突合孔30にそれぞれ狭窄して接続される開口20bが一列に並んで孔設されている。このように、筐体の前面17と背面19とは同一の構成となっており、それぞれが、上下方向(Y軸方向)および左右方向(X軸方向)に対称な形状となっている。なお、袋穴部20が、本発明における「第2の袋穴部」に相当する。
【0032】
このように構成される光コネクタ10は、従来の技術の説明において述べたように、突合孔30の内周の成形精度、すなわち、突合孔30の軸方向と垂直な断面がどれほど正確な円を形成しているか(真円度)、真円を形成する突合孔30の断面の直径が軸方向のどの部分においても同じであるか(円筒度)、真円を形成する突合孔30の断面の中心は軸方向のどの部分においてもその軸の位置と一致するか(同軸度)などが、極めて正確であることが要求される。このため、この光コネクタを射出成形するための金型1には、極めて高い精度の光コネクタ10を形成するための様々な工夫が施されている。
【0033】
以下、図10〜図13を参照して、光コネクタ10を射出成形するための金型1の構造について説明する。図10は、固定型100の斜視図である。図11は、可動型200およびスライド型300,350の斜視図である。図12は、図10,図11の2点鎖線C−C’における矢視方向からみた、金型1を閉じた場合の断面図である。図13は、図10,図11の2点鎖線D−D’における矢視方向からみた、金型1を閉じた場合の断面図である。
【0034】
なお、以下の図において、金型1で形成される光コネクタ10の形成時の向きと、図2〜図9における光コネクタ10の軸方向とは一致させてある。このため、スライド型300,350の摺動方向をY軸方向、金型1の開閉方向をZ軸方向、突合孔30を形成するための突合孔形成ピン110の配列方向をX軸方向とする。また、以下では説明の都合上、Z軸方向を上下方向として説明するが、必ずしもこの向きで射出成形が行われるわけではない(一般的に、射出成形はZ軸方向を水平方向として行われる。)。また、突合孔形成ピン110は、本例では18本設けているが、図12では、説明の都合上、一部を省略して図示した。
【0035】
図10に示す、固定型100は、公知の射出成型機(図示外)に固定された場合に、射出成型機の金型1の固定部分において、金型1の開閉時に移動されない側(射出ノズル側)に配置される金型である。固定型100は、略正方形の板状のコア板101と、コア板101が厚み方向に延長された形状のスプルー板121と、コア板101の板面より一回り大きく厚みがやや小さめの取付板141とが層状に連結固定された略直方体形状を有する。
【0036】
コア板101の分割面101a(図中+Z方向側の面)は、金型1が閉じられた際に可動型200の分割面201a(図11参照)に対向して閉じ合わされる面であり、いわゆるPL(Parting Line)面である(なお、図12、図13において、PLを一点鎖線で示す。)。この分割面101a上には光コネクタ10を形成するための形状や、可動型200との閉じ合わせを行うための構造が設けられている。
【0037】
分割面101aの四隅のそれぞれの近傍には、金型1が閉じられた場合に可動型200のガイドブッシュ202(図11参照)と係合し、固定型100と可動型200との互いの位置決めを行うための4つのガイドピン102が、鉛直方向に突設されている。また、X軸方向に並ぶ2つのガイドピン102のそれぞれの間には、可動型200に設けられたスライド型300,350(図11参照)を金型1の開閉に併せて摺動させるためのアンギュラピン104a,104bが、互いの先端同士が相反する方向(Y軸方向)に向くように、それぞれ斜めに突設されている。
【0038】
分割面101aの略中央には、2本のアンギュラピン104a,104b同士を結ぶ方向と直交する方向(X軸方向)に長手方向を有する略長方形状の凹部112が、分割面101aに対して段違い状に凹設され、この部分において光コネクタ10の前面17(図5参照)が形成される。その凹部112の略中央の位置に、分割面101aの水平面よりも突出するように、略直方体形状の袋穴部形成部111が設けられている。図12に示すように、この袋穴部形成部111は、コア板101を、その厚み方向(Z軸方向)に貫通して設けられ、分割面101a側にその一部が突出されている。
【0039】
図10に示すように、袋穴部形成部111の上側(+Z方向側)の面より、突合孔形成ピン110が、その軸方向を鉛直方向に向け、X軸方向に互いに平行な等間隔に配列されて設けられている。この突合孔形成ピン110は、袋穴部形成部111を貫通して、その袋穴部形成部111に固定されている(図12参照)。そして、突合孔形成ピン110の袋穴部形成部111に対する根元部分は、盛り上がり状に構成されている。この袋穴部形成部111により、光コネクタ10の袋穴部18の形状が形成される。なお、袋穴部形成部111が、本発明における「第1の袋穴部形成部」に相当する。
【0040】
また、図12に示すように、スプルー板121内には、固定型100の取付板141に開口されたノズル口142より射出成型機(図示外)から注入される成形材料を二手に分け、分割面101a側に導くスプルー122が設けられている。図10に示すように、分割面101aには、このスプルー122を介して分割面101a側に流動される成形材料を、光コネクタ10の成形位置に導くためのランナー103が溝状に凹設されている。ランナー103とスプルー122との接続部103aは、凹部112の長手方向の両端の外側の位置に2箇所、設けられており、接続部103aからランナー103内に侵入する成形材料は、このランナー103によって、凹部112の短手方向の両端の外側の位置まで誘導されるようになっている。そして、ランナー103内における成形材料の流路末端は、凹部112の長手方向と平行に、凹部112の長手方向よりも長い溝103bが溝状に凹設され、成形材料は、その溝103bの略中央にて、溝設方向と直交する方向から溝103b内に流入される。
【0041】
次いで、図12に示すように、接続部103aとの接続部分である上記スプルー122の先端部分は狭窄状に設けられており、成形後に金型1が開いた時に、スプルー122内の成形材料をランナー103内の成形材料から容易に分離できるようになっている。また、本実施の形態では、光コネクタ10はジルコニア等のセラミックスを原材料としている。射出成形時には、ジルコニア粉体に熱可塑性樹脂等からなるバインダが混合された成形材料が使用されるが、この成形材料は粘弾性が高い。このため、図示しないが、スプルー122には、その通路のほぼ全体に渡って加熱コイルが周設されており、成形材料がスプルー122内で冷えて粘弾性がさらに高められることが防止されている。
【0042】
次に、図11に示す、可動型200は、射出成型機(図示外)の金型1の固定部分において、金型1の開閉時に移動される側に配置される金型である。可動型200は、光コネクタ10のキャビティ210などが設けられた略正方形の板状のキャビティ板201と、成形後にキャビティ210内に残る光コネクタ10を押し出すためのエジェクタピン236a〜236c(図12,図17参照)を出退させる押出プレート235の移動を規制し、キャビティ板201より厚みが小さい当て板221と、押出プレート235の移動空間を構築するためのスペーサブロック231と、可動型200を射出成型機に取り付けるための取付板241とが、固定型100と同様に、層状に連結固定された略直方体形状を有する。なお、押出プレート235は、図11〜図14,図16および図17に示されるように、2枚のプレートを重合してねじ手段(図示せず)により一体結合され、図12に示されるように、エジェクタピン236a〜236cの各基端部を2枚のプレートによって挟持固定している。
【0043】
キャビティ板201は略直方体形状の厚めの金属板で、その上部中央には、キャビティ板201のY軸方向の一対の側面間を溝状に貫通するスライド溝205が設けられており、−Y方向からみたキャビティ板201は、略凹字形状を有している。キャビティ板201の分割面201a(−Z方向側の面)は、分割面101aに対向するPL面である。この分割面201a上には、分割面101a上の構造に対応した構造が設けられている。
【0044】
分割面201aの四隅のそれぞれの近傍には、固定型100の4本のガイドピン102のそれぞれに係合するガイドブッシュ202が孔設されており、前述したように、固定型100と可動型200との型閉じの際の位置決めを担う。
【0045】
また、スライド溝205の両側には、分割面101a上に凹設された2つのランナー103の各溝103bの各両端部分に対応する位置に、エジェクト孔203aがそれぞれ設けられている。さらに、近接する2つのエジェクト孔203aの間の位置で、固定型100の接続部103aに対向する位置にはエジェクト孔203bが設けられ、後述するキャビティ210内にも、エジェクト孔203c(図12参照)が設けられている。これらエジェクト孔203a〜203cは、キャビティ板201および当て板221をそれぞれ貫通しており、押出プレート235から鉛直方向に突設されたエジェクタピン236a(図17参照),236b,236c(図12参照)がそれぞれ出退可能に挿入されている。なお、エジェクタピンとエジェクト孔は、他にも複数設けられていてもよい。エジェクタピン236a〜236cの外周と、エジェクト孔203a〜203cの内周との間の隙間は数ミクロン程度であり、この隙間より、射出成形時に成形材料から発生されるガスや、ランナー103やキャビティ210内に残る空気が排出されるようになっている。
【0046】
スライド溝205内には、その溝方向(Y軸方向)に摺動可能な2つのスライド型300,350がそれぞれ設けられている。スライド型300、350は、分割面201aの略中央の位置で、お互いの1側面同士が対向して合わさり、その合わせ面に各々設けられた凹部にて、光コネクタ10を形成するためのキャビティ210が構成されている。キャビティ210には、光コネクタ10の外側面の形状を形成するための突起や窪み等が設けられている。このキャビティ210で形成される光コネクタ10の筐体の向きは、突合孔30の軸方向がZ軸方向、その配列方向がX軸方向、上面11側が+Y方向側、底面13側が−Y方向側となっている。なお、キャビティ210が、本発明における「筐体形成部」に相当する。
【0047】
図12,図13に示すように、キャビティ210の底部(+Z方向側の内面部分)には、キャビティ210内に進入する突合孔形成ピン110のそれぞれの先端が係合して固定される固定孔113aが穿設された袋穴部形成部113が設けられている。袋穴部形成部113は、袋穴部形成部111とほぼ同様の構成であり、光コネクタ10の袋穴部20と、背面19と、背面側の上面11bと、左右側面16,15および底面13の一部とを形成する。なお、袋穴部形成部113が、本発明における「第2の袋穴部形成部」に相当する。
【0048】
そして、分割面201aのうちのスライド型300,350の上面にあたる部分には、キャビティ210内に成形材料を導入するための導入路であるゲート302,352がそれぞれキャビティ210に接続して凹設されている。ゲート302,352は、固定型100のランナー103と溝103bの位置で接続されており(図13参照)、ランナー103を通ってゲート302,352に侵入する成形材料は、ゲート302,352内をY軸方向に流れてキャビティ210に注入される。キャビティ210を平面視した(−Z方向からみた)場合の内周の形状は、光コネクタ10を前面17からみた外周の輪郭(図5参照)と一致する略長方形であり、その短手方向は、上記のように、スライド型300,350の摺動方向(Y軸方向)、すなわち、ゲート302,352を流れる成形材料の流路方向である。ゲート302,352は、そのキャビティ210の平面視形状の長手方向に沿って広い幅を有しており、その幅は、後述するが、少なくとも、固定型100に配列された突合孔形成ピン110の配列方向の幅以上の幅となっている。なお、ゲート302,352が、本発明における「材料注入口」に相当する。
【0049】
また、図13に示すように、ゲート302,352がキャビティ210に接続される部分である接続部303,353は、Z軸方向が筐体の前後方向(突合孔30の軸方向)となるように構成されたキャビティ210の最も−Z方向側付近に設けられている。すなわち、接続部303,353は、それぞれ袋穴部形成部111のY軸方向側の側面に対し、それぞれ対向するように配置されている。
【0050】
また、図11に示すように、スライド型300,350にはそれぞれ、固定型100から突設された2本のアンギュラピン104a,104bが係合されるピン受孔301,351が穿設されている。図13に示すように、アンギュラピン104aは、固定型100の分割面101aの鉛直方向(+Z方向)よりやや−Y方向に、また、アンギュラピン104bはアンギュラピン104aと同様の状態で、やや+Y方向に傾いて、それぞれ突設されている。ピン受孔301,351も、それぞれ係合されるアンギュラピン104a,104bと略同一方向、略同一角度の傾きが設けられている。
【0051】
なお、取付板241の略中央には、押出プレート235をZ軸方向に出退させるための駆動ピン(図示外)が係合されるプレート出退孔242が穿設されている。
【0052】
次に、図12〜図17を参照して、光コネクタ10の射出成形時の金型1の動作について説明する。図14は、金型1の型閉じ前の状態を示す斜視図である。図15は、キャビティ210内に侵入する成形材料の流路を示す斜視図である。図16は、金型1で光コネクタ10の成形後、型開きされた状態を示す斜視図である。図17は、金型1で光コネクタ10の成形後、光コネクタ10が離型される状態を示す斜視図である。
【0053】
光コネクタ10の生産は、大方、以下の工程に沿って行われる。まず、光コネクタ10の射出成形が行われる(射出成形工程)。射出成形工程では、射出成型機の成形サイクル(金型の型閉じ、成形材料の充填、成形材料の固化、金型の型開き、光コネクタ10の取り出し)に従って、光コネクタ10の形成が行われる。ところで、前述したように、本実施例の光コネクタ10には、ジルコニア等のセラミックスの粉体にバインダが混合された成形材料が使用される。このため、射出成形工程後には、例えば約500度に加熱され、内包する水分の除去とバインダ成分の分解が行われる(乾燥工程)。なお、前記乾燥工程の前にゲートカットによりランナーが取り除かれる(ゲート加工工程)。さらに、例えば約1400度に加熱される、いわゆる焼結が行われる(焼結工程)。そして、研磨等による光コネクタ10の表面加工が施され(表面加工工程)、光コネクタ10の製品化が行われる。
【0054】
このように生産される光コネクタ10は、前述したように、突合孔30の内周の成形精度(真円度、円筒度、同軸度など)が、極めて正確であることが要求される。特に、射出成形工程における成形精度は、その後の工程を経て生産される光コネクタ10の製品としての精度において重要となる。以下、本実施の形態の金型1による光コネクタ10の射出成形工程において、極めて高い精度の光コネクタ10を形成するために金型1に施された様々な工夫について説明する。
【0055】
前述したように、金型1は射出成型機(図示外)に取り付けられて使用される。通常の射出成型機では水平方向に型の開閉が行われるようになっており、金型1は、図14において、Z軸方向を水平方向として射出成型機に取り付けられる。このとき、固定型100は、金型1の開閉時に移動されない側の固定部分に配置され、射出ノズル(図示外)の先端が固定型100のノズル口142に係合される。また、スライド型300,350の摺動時に、スライド型300,350の重量による負荷がアンギュラピン104a,104bにかからないように、X軸方向を上下方向として射出成型機に取り付けられる。なお、射出成型機への金型1の取り付けは、必ずしも上記の向きで行われる必要はない。
【0056】
射出成形が開始されると、まず、型閉じが行われる。可動型200が固定型100に向かって移動され、金型1が閉じられる。このとき、固定型100の4本のガイドピン102が、可動型200の4つのガイドブッシュ202に係合され、これにより、固定型100と可動型200との位置決めが行われる。また、図13に示すように、可動型200の方向(+Z方向)に向かって互いが外開き状に突設されている固定型100のアンギュラピン104a,104bに対して、固定型100の方向(−Z方向)に向かって互いがすぼみ状に孔設されている可動型200のピン受孔301,351がそれぞれ係合される。すると、固定されたアンギュラピン104a,104bに、ピン受孔301,351の+Z方向側の内周面が当接され、そのピン受孔301,351が設けられたスライド型300,350がその応力によって、規制された方向、すなわち、スライド型300は−Y方向、スライド型350は+Y方向に向かってそれぞれ摺動される。
【0057】
金型1の型閉じが完了すると、スライド型300,350の互いの対向面同士、および、固定型100の分割面101aと可動型200の分割面201aとがそれぞれ密着状態となる。各型のキャビティ210の構成部分が集合してキャビティ210が構成され、ゲート302、352、ランナー103、およびスプルー122が、成形材料の通路を構成して、キャビティ210とノズル口142とを接続する。
【0058】
次に、射出成型機の射出ノズル(図示外)の先端が移動されてノズル口142に接続され、成形材料の射出が行われる。図14に示すように、成形材料はスプルー122を通り、図12に示すように、スプルー122にて二手に分けられて、2箇所の接続部103aからそれぞれランナー103内に侵入する。そして、ランナー103内を流動する成形材料はそれぞれの流路(図10参照)を通り、図13に示す、溝103bに達して、ここからゲート302,352にそれぞれ侵入する。
【0059】
前述したように、図14に示す、ゲート302,352は、その流路断面の横幅が広くなるように構成されている。図15に示すように、各ゲート302,352とキャビティ210とが各々接続された接続部303,353において、その接続部303,353の幅(図中、長さFで示す。)は、少なくとも突合孔形成ピン110の配列方向における幅(図中、長さEで示す。)以上となっている。また、その接続部303,353は、Y軸方向からキャビティ210を挟んで、袋穴部形成部111のY軸方向側の側面に対してそれぞれ対向するように配置されている(図13参照)。
【0060】
このため、ゲート302を+Y方向から−Y方向に、また、ゲート352を−Y方向から+Y方向に通って各接続部303,353からそれぞれキャビティ210に侵入する成形材料は、まず、袋穴部形成部111の側面に衝突する。この衝突によって、成形材料の進路方向が突合孔形成ピン110の軸方向に変更される。そして、成形材料は、突合孔形成ピン110の軸方向に沿って袋穴部形成部113に向かって流動され、突合孔形成ピン110の軸方向と直交する方向の袋穴部形成部113の側面とキャビティ210の内面との間の空間部分を流路末端として、キャビティ210内に満たされる。
【0061】
このように、キャビティ210内に侵入した成形材料が突合孔形成ピン110の周囲に満たされるとき、その流路方向が突合孔形成ピン110の軸方向に沿っているので、突合孔形成ピン110は、成形材料が流路方向に与える圧力に基づく負荷(以下、「流動負荷」という。)の影響を受けにくい。さらに、突合孔形成ピン110の配列方向と直交する方向(Y軸方向)の両側から成形材料がほぼ同時に満たされるため、突合孔形成ピン110が成形材料により+Y方向および−Y方向に加えられる圧力は、ほぼ均等なのものとなる。
【0062】
また、接続部303,353の幅が、少なくとも突合孔形成ピン110の配列方向における幅以上となっているため、18本列設された突合孔形成ピン110のうちのどの突合孔形成ピン110に対しても、成形材料の流路方向がその軸方向に沿った方向となる。このため、突合孔形成ピン110のX軸方向においても、成形材料の流動負荷の影響を受けにくい。
【0063】
ところで、流路末端に達した成形材料は、その流路方向が一定しなくなり不安定となるため、周りの壁面に対して予測できない流動負荷を与える場合がある。しかし、その流路末端は、袋穴部形成部113と、キャビティ210の内面とで構成されており、袋穴部形成部113の固定孔113a(図12参照)に先端が挿入される突合孔形成ピン110は、その流路末端には露出されていない。このため、突合孔形成ピン110は、流路末端における成形材料からの流動負荷の影響を受けることはない。
【0064】
そして、キャビティ210を満たす成形材料は、上記のように、各突合孔形成ピン110の周囲に、Y軸方向の両側からほぼ均等に充填される。また、上記のように、互いに平行な等間隔に配列された突合孔形成ピン110の配列幅よりも広い幅の接続部303,353より成形材料が流入されるため、突合孔形成ピン110の軸方向において、どの突合孔形成ピン110に対してもほぼ同時に成形材料が充填される。したがって、隣り合う突合孔形成ピン110の周囲において、充填される成形材料の密度に差が生じない。
【0065】
しかし、突合孔形成ピン110のうち、その配列方向における両端の突合孔形成ピン110aは、配列方向のさらに外側が光コネクタ10の筐体の左右側面16,15となっており、その左右側面16,15までの距離が隣り合う突合孔形成ピン110間の距離よりも長い。すなわち、突合孔形成ピン110aのみ、配列方向における左右の肉厚が不均等であり、充填される成形材料の密度勾配が生じる。このため、焼結工程においてバインダ成分が取り除かれると、その分の体積が収縮するので密度勾配の影響により、形成される光コネクタ10の突合孔30が、X軸方向に湾曲されてしまう。金型1では、形成する光コネクタ10の突合孔30を、光プラグ50に配列された光ファイバ51の本数よりも2本多くし、突合孔30の配列方向における両端の突合孔30をダミー孔とすることで、残りの突合孔30の成形精度の低下を防止している。なお、突合孔形成ピン110aが、本発明における「ダミー孔形成ピン」に相当する。
【0066】
また、形成される光コネクタ10には凹部12,14が設けられ、光コネクタ10のY軸方向における肉厚が薄くなるように構成されている(図7参照)。すなわち、図15に示すように、Y軸方向における突合孔形成ピン110とキャビティ210との間に充填される成形材料の量が少なくなるように構成されるように、その凹部12,14に相当するキャビティ210の内面に、それぞれ凹部形成部211a,211bが凸部状に形成されている。この凹部12,14のそれぞれの凹部底面12a,14aから、突合孔30の軸までの距離は同じとなっている。前述したように、焼結工程において成形材料のバインダ成分が取り除かれるとその分の体積が収縮するが、金型1では、前記肉厚が薄くなるようにキャビティ210を構成したことで、体積収縮によって、形成される光コネクタ10の突合孔30の内周が引っ張られる状態となることを防止して、成形精度の低下を防止している。
【0067】
そして、金型1への成形材料の充填が完了すると、金型1を閉じた状態でしばらく放置され、その間に成形材料が固化される。そして、図16に示すように、金型1の型開きが行われる。上記型閉じの際と同様に、アンギュラピン104a,104bに対して今度は+Z方向に移動されるピン受孔301,351の−Z方向側の内面がそれぞれ当接され(図13参照)、スライド型300,350に動力が伝達される。これにより、スライド型300,350は、互いに離れる方向に摺動される。
【0068】
次いで、図17に示すように、射出成型機の駆動ピン(図示外)が、押出プレート235を−Z方向に押圧して移動させる。すると、押出プレート235から突設されたエジェクタピン236a,236b,236c(図12参照)がそれぞれ−Z方向に移動され、それぞれの先端により、成形された光コネクタ10とランナー103やゲート302,352の部分などで固化された成形材料とが可動型200から押し出される。これにより、金型1から光コネクタ10の離型が行われる。
【0069】
このようにして金型1で射出成形された光コネクタ10は、ゲート加工工程、乾燥工程、焼結工程、表面加工工程を経て製品として完成される。射出成形工程において、突合孔形成ピン110に対する成形材料の流動負荷の影響、および、突合孔形成ピン110の周囲に充填される成形材料の密度勾配等を考慮して設計された金型1で形成される光コネクタ10は、特に突合孔30の内周の成形精度(真円度、円筒度、同軸度など)を極めて高い精度とすることができる。
【0070】
以上説明したように、本実施の形態の光コネクタ10を射出成形するための金型1では、光コネクタ10を形成するためのキャビティ210に成形材料を導入するゲート302,352の流路断面の横幅が、接続部303,353において、少なくとも突合孔形成ピン110の配列方向における幅以上となっている。また、その接続部303,353は、袋穴部形成部111に対してそれぞれ対向するように、袋穴部形成部111を挟んで配置されている。このため、どの突合孔形成ピン110の周囲に対してもほぼ均等に成形材料を充填することができる。さらに、キャビティ210に侵入する成形材料は、袋穴部形成部111の側面に衝突してから、その流路方向が突合孔形成ピン110の軸方向に変更されるので、突合孔形成ピン110に流動負荷を与えにくい。
【0071】
そして、キャビティ210の流路末端は袋穴部形成部113とキャビティ210の内面とで構成されており、突合孔形成ピン110は露出されていない。このため、突合孔形成ピン110は、流路末端における成形材料からの流動負荷の影響を受けることはない。また、形成される突合孔30のうち配列方向両端の突合孔30は、その配列方向における左右の肉厚が不均等であるので焼結後に成形精度が低下するが、これをダミー孔として使用せず、このダミー孔を設けることによって、他の突合孔30の成形精度の低下を防止することができる。
【0072】
さらに、凹部12,14を設けたことで、形成される突合孔30の光コネクタ10の上下方向における肉厚を薄くすることで、光コネクタ10の焼結後の成形精度の低下の影響を低減することができる。
【0073】
なお、本発明は各種の変形が可能なことはいうまでもない。例えば、金型1で形成される光コネクタ10の筐体は略直方体形状であるが、この形状に限らず、円筒形状、多角柱形状など任意の形状であってもよく、筐体内部を貫通して穿設される突合孔が互いに平行な等間隔に配列された光コネクタに成形材料を注入するゲートが、突合孔の配列幅以上の幅に構成されればよい。
【0074】
また、ゲート302,352内を通過する成形材料の流路方向は必ずしもY軸方向と一致させる必要はなく、少なくとも成形材料がキャビティ210内に侵入した際に、突合孔形成ピン110に流動負荷を与えないように、接続部303,353が袋穴部形成部111の近傍の位置に配置されればよい。このとき、成形材料がキャビティ210内に侵入した際に袋穴部形成部111にまず衝突するように、ゲート302,352内の流路方向の延長線上に袋穴部形成部111がくるように、接続部303,353を配置させるようにすればよい。なお、ゲート302,352内の流路方向が突合孔形成ピン110の軸方向と一致する場合には、必ずしも成形材料を袋穴部形成部111に衝突させる必要はない。例えば、図5に示す、光コネクタ10の上面側の前面17aおよび底面側の前面17bの位置に、接続部303,353を設ける場合などである。
【0075】
また、形成される光コネクタ10は、光プラグ50のそれぞれに係合して使用されるが、光コネクタ10の筐体の外周から光コネクタ10を保持するアダプタを設けて光プラグ50が支持されるようにしてもよい。この場合、光コネクタ10の筐体をアダプタが保持するための部分に光プラグ50の筐体が干渉しないようにするためには、光プラグ50の筐体に切欠や突設部等を設ければよい。
【0076】
また、凹部12は溝状、凹部14は略矩形状に凹設されたが、それぞれ任意の形状であってもよく、少なくとも突合孔30の配列平面に対向する位置に凹部底面12a,14aが設けられていればよい。また、凹部12の深さと凹部14の深さとは同じとしたが、突合孔30の軸から各凹部12,14のそれぞれの凹部底面12a,14aまでの距離が同じであればよく、筐体の外側面等に対する深さは異なっていてもよい。
【0077】
また、光コネクタ10の突合孔30を形成するための金型1の突合孔形成ピン110は18本としたが、これに限定されず、任意の本数が設けられてもよい。また、突合孔形成ピン110の配列方向の両端の外側の位置に、さらに、光コネクタ10に貫通孔あるいは凹部など、位置決め孔を形成させるための位置決め孔形成ピンを設けてもよい。この場合、光プラグ50に、その光コネクタ10の位置決め孔と係合する突起等を設けることで、光ファイバ51同士の光接続時に、光プラグ50と光コネクタ10との位置決めを行うことができる。これにより、各光ファイバ51の先端51aがそれぞれ対応した突合孔30に挿入されるように位置決めして導くことができ、光ファイバ51の破損等を防止することができる。
【0078】
また、突合孔形成ピン110は互いに平行に配列されているが、必ずしも等間隔な配列となっている必要はない。また、可動型200を金型1の型の開閉時に移動される側としたが、固定型100を移動される側としてもよい。また、光コネクタ10の成形材料として、ジルコニア等のセラミックスの粉体に熱可塑性樹脂等からなるバインダが混合された成形材料を利用したが、これに限らず、金属の粉体、アルミナ、ジルコニアの混合粉体等にバインダを混合した成形材料等を利用してもよい。
【0079】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に係る発明の光コネクタの金型の構造では、少なくとも突合孔の配列幅以上の幅を有するように設けられた材料注入口から光コネクタの成形材料が注入されるので、成形材料の注入圧がすべての突合孔形成ピンに対して均等にかかるため、各突合孔形成ピンの外周を取り巻くように注入された成形材料は、互いの突合孔形成ピンごとの密度的な偏りが生じにくく、成形後の突合孔の精度を高くすることができる。
【0080】
また、請求項2に係る発明の光コネクタの金型の構造では、請求項1に係る発明の効果に加え、材料注入口が第1の袋穴部の近傍に設けられているので、成形材料の注入時の圧力が突合孔形成ピンには直接加わらず、形成される突合孔の変形等を防止できる。
【0081】
また、請求項3に係る発明の光コネクタの金型の構造では、請求項2に係る発明の効果に加え、材料注入口から注入された成形材料は、第1の袋穴部に当たってから進路を変えられて筐体内に満たされるので、注入時の圧力が緩和されるとともに、その圧力が突合孔形成ピンに直接加わらず、形成される突合孔の変形等を防止できる。
【0082】
また、請求項4に係る発明の光コネクタの金型の構造では、請求項2に係る発明の効果に加え、成形材料は突合孔形成ピンの軸方向に沿って注入されるので、突合孔形成ピンに対して注入時の圧力が直接加わらず、形成される突合孔の変形等を防止できる。
【0083】
また、請求項5に係る発明の光コネクタの金型の構造では、請求項2乃至4のいずれかに係る発明の効果に加え、第2の袋穴部が設けられたことで、突合孔の他端に対応する部分が、第1の袋穴部付近に設けられた材料注入口より筐体内に注入される成形材料の流路末端には位置されないので、突合孔形成ピンの第2の袋穴部形成部付近の端部に対し、成形材料注入時のその流路末端における圧力変化、流路変化、あるいは混入される空気などによる精度低下の影響が発生しない。
【0084】
また、請求項6に係る発明の光コネクタの金型の構造では、請求項1乃至5のいずれかに係る発明の効果に加え、突合孔に対応する部分の筐体の肉厚を薄くすることで、成形後に発生するひけの影響を低減することができ、突合孔の精度を高くすることができる。
【0085】
また、請求項7に係る発明の光コネクタの金型の構造では、請求項1乃至6に係る発明の効果に加え、配列方向の両端に位置する突合孔の配列方向における肉厚は、ダミー孔が設けられたことによって他の突合孔と同様となるので、成形後に発生するひけの影響を低減することができ、突合孔の精度を高くすることができる。
【0086】
また、請求項8に係る発明の光コネクタの金型の構造では、請求項7に係る発明の効果に加え、位置決め孔が設けられたことによって突合孔への光ファイバの挿入を円滑に行えるとともに、筐体の肉厚な部分を減らすことができ、これにより、成形後に発生するひけの影響を低減することができる。
【0087】
また、請求項9に係る発明の光コネクタの金型の構造では、請求項1乃至8のいずれかに係る発明の効果に加え、材料注入口が幅広に形成されているので、射出成形時の材料注入抵抗が小さく、粘弾性を有し固まりやすい金属の粉体、またはセラミックスの粉体を含む材料を成形材料としても、筐体形成部の細部に浸透され、光コネクタの生産を好適に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】光コネクタ10および光ファイバ51を支持した光プラグ50の斜視図である。
【図2】光コネクタ10の平面図である。
【図3】光コネクタ10の底面図である。
【図4】光コネクタ10の右側面図である。
【図5】光コネクタ10の前面図である。
【図6】図2の2点鎖線A−A’における矢視方向からみた光コネクタ10の断面図である。
【図7】図2の2点鎖線B−B’における矢視方向からみた光コネクタ10の断面図である。
【図8】光コネクタ10の左前方斜め上方からみた外観を示す斜視図である。
【図9】光コネクタ10の左前方斜め下方からみた外観を示す斜視図である。
【図10】固定型100の斜視図である。
【図11】可動型200およびスライド型300,350の斜視図である。
【図12】図10,図11の2点鎖線C−C’における矢視方向からみた、金型1を閉じた場合の断面図である。
【図13】図10,図11の2点鎖線D−D’における矢視方向からみた、金型1を閉じた場合の断面図である。
【図14】金型1の型閉じ前の状態を示す斜視図である。
【図15】キャビティ210内に侵入する成形材料の流路を示す斜視図である。
【図16】金型1で光コネクタ10の成形後、型開きされた状態を示す斜視図である。
【図17】金型1で光コネクタ10の成形後、光コネクタ10が離型される状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 金型
10 光コネクタ
11 上面
12,14 凹部
13 底面
17 前面
18 袋穴部
19 背面
20 袋穴部
30 突合孔
51 光ファイバ
110 突合孔形成ピン
110a 突合孔形成ピン
111,113 袋穴部形成部
210 キャビティ
211a,211b 凹部形成部
302,352 ゲート
303,353 接続部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure of a mold for manufacturing an optical connector for connecting a plurality of optical fibers.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, IT (Information Technology) technology has been remarkably advanced, and a faster and more reliable optical communication line has been introduced for communication between information communication devices in addition to a conventional electric communication line. An optical fiber is used for transmitting information in the optical communication line.
[0003]
An optical fiber generally used generally has an optically dense medium called a core having a cross-sectional diameter of about 9 μm (0.009 mm) covered with an optically sparse medium called a clad. The optical communication line has a two-layer structure of about 125 μm (0.125 mm), and is further protected by a coating on the outer periphery and has a cross-sectional diameter of about 250 μm (0.25 mm). The light incident on the core when transmitting information through the optical fiber is incident so that the incident angle is smaller than the critical angle (the boundary angle at which the refraction angle becomes 90 degrees or more) at the boundary surface with the clad. Therefore, the light propagates while being totally reflected in the core. That is, since the loss of light is extremely small, in information communication using an optical fiber, it is possible to efficiently transmit information with little loss even over a long distance.
[0004]
When connecting information communication devices using such an optical fiber, it is sufficient to use an optical fiber cable of a sufficient length, but in practice, it is necessary to connect the optical fibers to each other. There are many cases. In order to connect the optical fibers to each other, a method of permanently connecting the ends of the optical fibers melted at a high temperature, or a method of detachably connecting the end faces of the optical fibers using an optical connector by abutting the end faces of the optical fibers. Is used.
[0005]
As described above, the diameter of the core cross section is very small, and even if the center lines of the axes are slightly shifted, loss of propagated light occurs, so that connection between optical fibers is performed with high precision That is, it is required that the deviation of the axis center line be within 0.1 μm (0.0001 mm). In connection between optical fibers using an optical connector, in order to satisfy the required accuracy, it is required that the optical connector be formed with extremely accurate dimensional accuracy.
[0006]
In particular, an optical connector for simultaneously connecting a plurality of optical fibers is required to have a structure in which optical fibers arranged parallel to each other are connected by abutting each other in order to realize miniaturization and ease of wiring. Can be In the optical connector, a butting hole for inserting each optical fiber to be connected from each end is formed so as to penetrate the optical fiber. Roundness, cylindricity, coaxiality, etc.). Optical connectors that require mass production and low cost are usually manufactured by injection molding. However, the cavities of the molding material injected into the mold (recesses in the mold for forming the optical connector body) are used. In some cases, the accuracy of forming the inner diameter of the abutment hole may be affected by the influence of partial density deviation or the like.
[0007]
In
[0008]
With such a configuration of the mold, when the molding material is injected into the cavity through the gate, the molding material is filled from around the butting hole forming pin before the pin fixing portion, and the The upper and lower spaces of the arrangement plane of the hole forming pins are almost simultaneously filled. This makes it difficult for a density gradient to occur between the molding material filled in the upper space of the butting hole forming pin and the molding material filled in the lower space, and the degree of shrinkage of the molding material after filling is less likely to be uneven. Therefore, the molding accuracy of the butting hole can be improved, and the connection loss between the optical fibers can be made extremely small.
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2000-289058 A
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the optical connector formed by the mold in
[0011]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and has an object to provide a structure of a mold of an optical connector configured so as not to cause a density gradient in a molding material filled around a butting hole. I do.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the structure of a mold for an optical connector according to the invention according to
[0013]
Further, the structure of the mold of the optical connector according to the second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the present invention, further comprises: A first blind hole for forming a first blind hole portion formed at least in a recessed shape with a width equal to or greater than the arrangement width of the butted holes and connected to one end of each of the arranged butted holes in the axial direction. A part forming part, an inner wall surface of the case forming part at a part forming an outer surface of the housing, provided near the first blind hole part forming part, and the material injection port and the case forming part are formed. And a connection unit for connecting the unit to the control unit.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in the mold structure of the optical connector according to the third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second aspect, the connecting portion is a portion of the housing forming the second outer surfaces. It is characterized in that it is formed on a portion of the inner wall surface of the forming portion facing the first blind hole portion forming portion.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second aspect of the present invention, the connecting portion includes one of the first outer side surfaces. It is characterized by being formed on the inner wall surface of the housing forming portion of the portion to be formed, outside the first blind hole portion forming portion in a direction orthogonal to the arrangement direction of the butting hole forming pins.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the invention according to any one of the second to fourth aspects, the structure of the mold of the optical connector according to the fifth aspect is the other of the first outer surfaces of the optical connector. A second blind hole portion formed in a concave shape with a width at least equal to the arrangement width of the butting holes, and connected to the other end of each of the arranged butting holes opposite to the one end. A second blind hole forming portion for forming the second blind hole forming portion, the second blind hole forming portion and the second blind hole forming portion in a direction orthogonal to the axial direction of the butting hole forming pin. A portion surrounded by an inner wall surface of the housing forming portion at a portion facing the side surface is further more than a portion of the butting hole forming pin at a portion forming the other end of each butting hole. It is characterized in that it is located downstream of the flow path of the molding material injected into the forming section.
[0017]
According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the invention described in any one of the first to fifth aspects, in the optical connector mold according to the sixth aspect of the present invention, the abutment is provided on the second outer surfaces of the housing. A part of the inner wall surface of the housing forming portion forming the portion is formed in a convex shape so that the portion facing the hole is formed in a concave shape.
[0018]
According to a seventh aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first to sixth aspects of the present invention, the mold of the optical connector has at least two sides of the housing in the arrangement direction of the arranged butted holes. At least one pair of dummy hole forming pins is provided on both sides in the arrangement direction of the butting hole forming pins so that the pair of dummy holes is formed in parallel with the butting holes.
[0019]
According to an eighth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the seventh aspect of the present invention, the mold of the optical connector further includes the dummy hole in the arrangement direction of the butted holes arranged in the housing. On the outside, a positioning hole forming pin is further provided outside the dummy holes on both sides in the arrangement direction of the butting hole forming pins so that a positioning hole for performing positioning when inserting the optical fiber is formed. It is characterized by having been provided.
[0020]
According to a ninth aspect of the present invention, in addition to the structure of the invention according to any one of the first to eighth aspects, the molding material for forming the housing of the optical connector is: It is a material containing metal or ceramic powder.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a mold for an optical connector embodying the present invention will be described with reference to the drawings. First, with reference to FIG. 1, an outline of optical connection between optical fibers using an
[0022]
As shown in FIG. 1, the housing of the
[0023]
As described above, the
[0024]
The housing of the optical plug 50 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape having a
[0025]
When optical connection between the
[0026]
The above is one of the usage examples of the
[0027]
As described above, the housing of the
[0028]
As shown in FIG. 3, a
[0029]
Next, as shown in FIG. 5, the
[0030]
As described above, the
[0031]
As shown in FIG. 9, the shape of the
[0032]
As described in the description of the related art, the
[0033]
Hereinafter, the structure of the
[0034]
In the following drawings, the orientation at the time of forming the
[0035]
When the fixed
[0036]
The
[0037]
In the vicinity of each of the four corners of the dividing
[0038]
A substantially rectangular
[0039]
As shown in FIG. 10, the butting
[0040]
As shown in FIG. 12, a molding material injected from an injection molding machine (not shown) is divided into two parts in a
[0041]
Next, as shown in FIG. 12, a tip portion of the
[0042]
Next, a
[0043]
The
[0044]
[0045]
[0046]
Two slide dies 300 and 350 slidable in the groove direction (Y-axis direction) are provided in the
[0047]
As shown in FIGS. 12 and 13, fixing holes into which the tips of the butting
[0048]
[0049]
As shown in FIG. 13, the
[0050]
As shown in FIG. 11, the slide dies 300 and 350 are respectively provided with
[0051]
At approximately the center of the mounting
[0052]
Next, the operation of the
[0053]
The production of the
[0054]
As described above, the
[0055]
As described above, the
[0056]
When the injection molding is started, first, the mold is closed. The
[0057]
When the mold closing of the
[0058]
Next, the tip of an injection nozzle (not shown) of the injection molding machine is moved and connected to the
[0059]
As described above, the
[0060]
For this reason, the molding material that passes through the
[0061]
As described above, when the molding material that has entered the
[0062]
Further, since the width of the
[0063]
By the way, the molding material that has reached the end of the flow path has an unstable flow direction and may give an unpredictable flow load to surrounding wall surfaces. However, the end of the flow path is constituted by the blind
[0064]
As described above, the molding material that fills the
[0065]
However, of the butting
[0066]
The
[0067]
When the filling of the molding material into the
[0068]
Next, as shown in FIG. 17, a drive pin (not shown) of the injection molding machine presses and moves the
[0069]
The
[0070]
As described above, in the
[0071]
The flow path end of the
[0072]
Further, by providing the
[0073]
It goes without saying that the present invention can be variously modified. For example, the housing of the
[0074]
Also, the flow direction of the molding material passing through the
[0075]
The
[0076]
Although the
[0077]
Also, the number of the butting-
[0078]
Further, the butting
[0079]
【The invention's effect】
As described above, in the structure of the mold of the optical connector according to the first aspect of the present invention, the molding material for the optical connector is injected from the material injection port provided so as to have at least the arrangement width of the butting holes. Therefore, since the injection pressure of the molding material is equally applied to all the butting hole forming pins, the molding material injected so as to surround the outer periphery of each butting hole forming pin has a different density for each butting hole forming pin. Deviation is less likely to occur, and the accuracy of the butted hole after molding can be increased.
[0080]
In the structure of the mold of the optical connector according to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect of the present invention, since the material injection port is provided near the first blind hole, the molding material The pressure at the time of injection is not directly applied to the butting hole forming pin, so that the formed butting hole can be prevented from being deformed.
[0081]
Further, in the structure of the optical connector mold according to the third aspect of the present invention, in addition to the effect of the second aspect of the invention, the molding material injected from the material injection port travels the path after hitting the first blind hole. Since it is changed and filled in the housing, the pressure at the time of injection is alleviated, and the pressure is not directly applied to the butting hole forming pin, so that the formed butting hole can be prevented from being deformed.
[0082]
Further, in the structure of the mold of the optical connector according to the fourth aspect of the present invention, in addition to the effect of the second aspect of the invention, the molding material is injected along the axial direction of the butting hole forming pin, so that the butting hole forming is performed. Since the pressure at the time of injection is not directly applied to the pin, deformation of the formed butting hole can be prevented.
[0083]
Further, in the structure of the mold for the optical connector according to the fifth aspect of the invention, in addition to the effect of the invention according to any of the second to fourth aspects, the provision of the second blind hole allows the formation of the butting hole. Since the portion corresponding to the other end is not located at the end of the flow path of the molding material injected into the housing from the material injection port provided near the first bag hole, the second bag of the butting hole forming pin The end near the hole forming portion is not affected by a pressure change at the end of the flow path at the time of injection of the molding material, a flow path change, or a decrease in accuracy due to air mixed therein.
[0084]
In the structure of the mold for an optical connector according to the sixth aspect of the invention, in addition to the effects of the invention according to any one of the first to fifth aspects, the thickness of the housing corresponding to the butting hole is reduced. Thus, the influence of sink marks generated after molding can be reduced, and the accuracy of the butted holes can be increased.
[0085]
In the structure of the optical connector mold according to the seventh aspect of the present invention, in addition to the effects of the first to sixth aspects, the thickness of the butting holes located at both ends in the arrangement direction in the arrangement direction is a dummy hole. Is provided, it becomes the same as other butted holes, so that the influence of sink marks generated after molding can be reduced, and the accuracy of the butted holes can be increased.
[0086]
In the structure of the mold of the optical connector according to the eighth aspect of the present invention, in addition to the effect of the seventh aspect of the invention, the provision of the positioning hole allows the optical fiber to be smoothly inserted into the butting hole. In addition, the thickness of the housing can be reduced, thereby reducing the influence of sink marks generated after molding.
[0087]
Further, in the structure of the mold for the optical connector according to the ninth aspect of the present invention, in addition to the effect of the invention according to any one of the first to eighth aspects, since the material injection port is formed wide, the injection molding at the time of injection molding is possible. Even if a material containing a metal powder having low material injection resistance, viscoelasticity, and easy to solidify, or a ceramic powder is used as a molding material, it penetrates into the details of the housing forming portion, thereby suitably producing an optical connector. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an optical plug 50 supporting an
FIG. 2 is a plan view of the
FIG. 3 is a bottom view of the
4 is a right side view of the
FIG. 5 is a front view of the
FIG. 6 is a cross-sectional view of the
FIG. 7 is a cross-sectional view of the
FIG. 8 is a perspective view showing an appearance of the
FIG. 9 is a perspective view showing an appearance of the
10 is a perspective view of the fixed
FIG. 11 is a perspective view of a
FIG. 12 is a cross-sectional view when the
FIG. 13 is a cross-sectional view when the
FIG. 14 is a perspective view showing a state before the
FIG. 15 is a perspective view showing a flow path of a molding material entering a
FIG. 16 is a perspective view showing a state in which the mold is opened after the
FIG. 17 is a perspective view showing a state where the
[Explanation of symbols]
1 Mold
10 Optical connector
11 Top
12,14 recess
13 Bottom
17 Front
18 bag hole
19 back
20 bag hole
30 Butthole
51 Optical fiber
110 Butt-hole forming pin
110a Butt-hole forming pin
111,113 blind hole forming part
210 cavity
211a, 211b recess forming section
302,352 gate
303,353 connection
Claims (9)
前記筐体を形成するために凹部状に形成された筐体形成部と、
前記筐体を構成する外側面のうち、前記第1の両外側面とは異なる一対の第2の両外側面に対し、前記配列された突合孔がなす配列面が平行となるように、その突合孔を形成するために互いに平行に配列された複数本の突合孔形成ピンと、
前記第2の両外側面に直交する方向より、その第2の両外側面を形成する部分の前記筐体形成部の内壁面のそれぞれに対して接続され、少なくとも前記突合孔形成ピンの配列幅以上の幅を有し、前記筐体形成部へ成形材料を注入するための材料注入口と
を備えたことを特徴とする光コネクタの金型の構造。In order to optically connect an optical fiber through a housing formed in a substantially rectangular parallelepiped shape by injection molding, from the first two outer surfaces that are any pair of outer surfaces among the outer surfaces constituting the housing, Two sets of the plurality of optical fibers arranged in parallel with each other are respectively inserted, and a plurality of optical fibers arranged and pierced in parallel with each other so that the ends of the optical fibers are optically connected by abutting each other. A mold structure for forming an optical connector having a butted hole,
A housing forming portion formed in a concave shape to form the housing,
Of the outer side surfaces constituting the housing, the pair of second outer side surfaces different from the first both outer side surfaces are arranged such that the arrangement surfaces formed by the arranged butted holes are parallel to each other. A plurality of butting hole forming pins arranged in parallel to each other to form a butting hole,
The arrangement width of at least the butting hole forming pins is connected to each of the inner wall surfaces of the housing forming portion at a portion forming the second outer outer surfaces from a direction orthogonal to the second outer outer surfaces. A mold for an optical connector having the above width and a material injection port for injecting a molding material into the housing forming portion.
前記筐体の外側面を形成する部分の前記筐体形成部の内壁面で、前記第1の袋穴部形成部の近傍に設けられ、前記材料注入口と前記筐体形成部とを接続する接続部と
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の光コネクタの金型の構造。One of the first outer surfaces of the optical connector is formed in a concave shape with a width at least equal to the arrangement width of the butting holes, and one end in the axial direction of each of the arranged butting holes is formed. A first blind hole forming portion for forming a first blind hole portion connected to each other,
An inner wall surface of the housing forming portion at a portion forming an outer surface of the housing is provided near the first blind hole forming portion, and connects the material injection port and the housing forming portion. The structure of a mold for an optical connector according to claim 1, further comprising a connecting portion.
当該第2の袋穴部形成部と、前記突合孔形成ピンの軸方向と直交する方向における前記第2の袋穴部形成部の側面に対して対向する部分の前記筐体形成部の内壁面とで囲まれた部分が、前記各突合孔の他端を形成する部分の前記突合孔形成ピンの部分よりもさらに、前記筐体形成部に注入される成形材料の流路の下流側に位置されることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の光コネクタの金型の構造。On the other of the first outer surfaces of the optical connector, at least a width equal to or greater than the arrangement width of the butting holes is formed in a concave shape, and is opposite to one end of each of the arranged butting holes. A second blind hole forming portion for forming a second blind hole portion to which the other end of the side is connected,
The second blind hole forming portion and an inner wall surface of the housing forming portion at a portion opposed to a side surface of the second blind hole forming portion in a direction orthogonal to an axial direction of the butting hole forming pin; Is located on the downstream side of the flow path of the molding material injected into the housing forming portion, further than the portion of the butting hole forming pin of the portion forming the other end of each butting hole. The mold structure of an optical connector according to any one of claims 2 to 4, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003075339A JP2004284026A (en) | 2003-03-19 | 2003-03-19 | Structure of mold for optical connector |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013015197A1 (en) * | 2011-07-28 | 2013-01-31 | 京セラ株式会社 | Optical connector, optical transmission module, and method for producing optical connector |
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-
2003
- 2003-03-19 JP JP2003075339A patent/JP2004284026A/en active Pending
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