JP2008052242A - 割スリーブ、割スリーブ製造装置、および割スリーブの製造方法、ならびに割スリーブを用いた光レセプタクル - Google Patents

Abstract

【課題】割スリーブの基本特性である抜去力の安定性を改善する。
【解決手段】軸方向にスリット１を有し、貫通孔２内にフェルール６が挿入される筒体３からなる割スリーブＸ１であって、筒体３の外周面に、ｎ個（ｎは３以上の整数）の溝部が形成され、溝部４は、筒体３の軸方向と直交する方向で断面視して筒体３の外周面を周方向にｎ等分（ｎは３以上の整数）してなる各領域に形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は光ファイバを挿通したフェルール同士を接続するための光コネクタに用いられる割スリーブに関するものである。また、本発明は、割スリーブの製造装置および割スリーブの製造方法、ならびに割スリーブを備えてなる光レセプタクルに関するものである。

近年、情報通信における情報量の増大に伴い、光ファイバを用いた光通信が利用されている。この光通信においては、光ファイバ同士を接続するために、該光ファイバを貫通孔で保持する円筒状のフェルールが用いられる。

光ファイバ同士を接続する光コネクタの構造は、図８に示すように光ファイバ５２を挿入したフェルール５１同士を割スリーブ５３の両端から挿入して突き合わせることにより、フェルール５１に挿入された光ファイバ５２同士を接続するものである。このフェルール５１および割スリーブ５３の材質としては、たとえばアルミナやジルコニア等のセラミックスまたはガラスが用いられる。

割スリーブ５３は、図９（ａ）に示すように、均一な肉厚を有する円筒体で構成されるとともに長手方向にスリット５４が設けられ、その貫通孔５５はフェルール５１の外径よりわずかに小さくなるように精密研磨されている。そして、この割スリーブ５３は、割スリーブ５３の貫通孔５５を挟んでスリット５４と対向するスリット対向部が弾性変形するため、フェルール５１が挿入されると、割スリーブ５３の径が広がるとともに、元の形状に戻る力が作用することにより、割スリーブ５３の内周面でフェルール５１を強固に保持することができる（例えば特許文献１参照）。

このような割スリーブ５３は、光ファイバ５２を挿通したフェルール５１が多数回挿抜される。そのため、割スリーブ５３を長期間使用した場合は、フェルール５１と割スリーブ５３との摺動部で磨耗が生じて微小摩耗粉が発生し、フェルール５１と割スリーブ５３との間に摩耗粉が介在するという問題があった。さらに、光コネクタの使用環境によっては、空気中の微小な粉塵がフェルール５１と割スリーブ５３との間に介在する場合も生じていた。

そのため、従来の割スリーブ５３では、このような磨耗粉や粉塵等が割スリーブ５３とフェルール５１との間に介在すると、磨耗粉や粉塵の分だけ割りスリーブの径が大きく広げられ、割スリーブ５３に挿入されたフェルール５１を抜きとる際に必要となる力（抜去力）がばらつき、抜去力が不安定になるという問題があった。

また、この抜去力の不安定化を解消するために、割スリーブ５３においては、図９（ｂ）に示すように、割スリーブ５３の内周面に凸部５６を設けてフェルール５１と摺動面積を小さくすることによって、磨耗粉の発生を抑制していた（例えば特許文献２参照）。
特開平２−２３１５４５号公報 特開平６−２７３４８号公報

しかしながら、凸部５６を有する割スリーブ５３は、凸部５６を形成するための割スリーブ５３の内周加工に多大な時間を要し、製造コストが高くなるという問題があった。

そこで、本発明では抜去力の安定化を図るとともに、製造が容易な割スリーブを提供することを目的とする。

本発明の割スリーブは、上記問題点に鑑みてなされたものであり、軸方向にスリットを有し、貫通孔内にフェルールが挿入される筒体からなる割スリーブであって、前記筒体の外周面に、ｎ個（ｎは３以上の整数）の溝部が形成され、前記溝部は、前記筒体の軸方向と直交する方向に断面視して前記筒体の外周面を周方向にｎ等分（ｎは３以上の整数）してなる各領域に形成されていることを特徴とする。

また、本発明において、前記溝部の底面部は、前記筒体の軸方向と直交する方向で断面視して、曲面であることを特徴とする。

さらに、本発明において、前記溝部の底面部は、前記筒体の軸方向と直交する方向で断面視して、凹曲面であることを特徴とする。

またさらに、本発明において、前記底面部の曲面の曲率半径は、０．０１ｍｍ以上であることを特徴とする。

さらにまた、本発明において、前記溝部に前記筒体よりも弾性率の小さい樹脂を充填したことを特徴とする。

また、本発明において、前記筒体の内周面と前記各溝部の底面部との最短距離が、前記スリットから遠ざかるに従って漸次大きくなることを特徴とする。

また、本発明において、前記溝部は前記筒体の軸方向と直交する方向で断面視して、前記筒体の周方向における幅が開口部から底面部に向かうにしたがって小さいことを特徴とする。

また、本発明においては、前記溝部の内面と前記筒体の外周面との境界面をＣ面またはＲ面としたことを特徴とする。

本発明の割スリーブの製造装置は、一端から他端まで延在するスリット形成用の突起部が外周面に形成された筒状の第１金型の外周面と空隙を介し、内周面に突条部が形成された筒状の第２金型を配置する工程と、前記空隙に原料を充填する工程と、前記原料を圧縮して成形する成形工程と、を含んでなることを特徴とする。

本発明の割スリーブの製造方法は、外周面に溝部を有するとともに軸方向にスリットを有し、貫通孔内にフェルールが挿入される筒体からなる割スリーブの製造方法であって、一端から他端まで延在するスリット形成用の突起部が外周面に形成された筒状の第１金型と、該第１金型の外周面と原料が充填される空隙を介して配置され、内周面に突条部が形成された筒状の第２金型と、を備えたことを特徴とする。

本発明の光レセプタクルは、本発明の割スリーブと、一端部が前記割スリーブの一端側の貫通孔内で保持され、前記割スリーブの他端側から挿入されるプラグフェルールと光学的に結合される光ファイバを有するファイバスタブと、該ファイバスタブの他端部を保持したホルダと、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、割スリーブを構成する筒体の外周面に、該筒体の軸方向の一端から他端まで延びるように形成された複数の溝部を前記筒体の軸方向と直交する方向に断面視して前記筒体の外周面を周方向にｎ等分（ｎは３以上の整数）してなる各領域に形成されてなることにより、割スリーブの貫通孔内にフェルールを挿入すると、溝部の底面部が貫通孔側に向かって突出するように弾性変形する。その結果、本発明では、筒体の周方向に略等間隔で生じる突出部でフェルールを保持することができるため、フェルールを安定に保持することが可能となるとともに、フェルールとの接触面積を小さくすることにより、前記筒体と前記フェルールとの摺動で生じる磨耗粉を低減させ、抜去力の安定化を実現することができる。さらに、本発明では、筒体の外周面に溝部を形成しているため、加工工程が簡易であるとともに、加工時間を短縮することが可能となり、製造コストを抑制することができる。

さらに、溝部の底面部を曲面にすれば、フェルールの挿入によって筒体が弾性変形しても、溝部の底面部と側面部との連結部における応力集中を緩和することができるため、連結部で生じるクラック等を抑制することができる。また、底面部を凹曲面にすれば、フェルールの挿入による筒体の弾性変形が容易になる。さらには、底面部の曲面の曲率半径を０．０１ｍｍ以上にすれば、上記した応力集中を緩和できるとともに、筒体が弾性変形し易くなり、抜去力のばらつきをより低減させることができる。

また、本発明において、溝部に筒体よりも弾性率の小さい樹脂を充填すれば、筒体の剛性を小さくできるとともに厚みが薄くなった溝部を補強することができるため、割スリーブの強度を高めることができる。

また、本発明において、筒体の内周面と各溝部の底面部との最短距離をスリットから遠ざかるに従って漸次大きくすれば、フェルール挿入によって生じる筒体の弾性変形により最も応力が作用する筒体の貫通孔を挟んでスリットと対向するスリット対向部の厚みを大きくすることができるため、スリット対向部からの破壊を抑制することができる。

また、本発明において、溝部を筒体の軸方向と直交する方向で断面視して、筒体の周方向における幅を開口部から底面部に向かうにしたがって小さくするようにすれば、溝部の底面部が貫通孔側に向かって突出する弾性変形をより大きくできるため、フェルールをより安定に保持できる。

また、本発明において、溝部の内面と筒体の外周面との境界面をＣ面またはＲ面とすれば、たとえばフェルール挿入によって筒体が弾性変形することにより溝部の開口側の角部同士が接触しても、当該角部におけるカケの発生を低減することができる。

本発明の割スリーブの製造装置によれば、一端から他端まで延在するスリット形成用の突起部が外周面に形成された筒状の第１金型と、該第１金型の外周面と原料が充填される空隙を介して配置され、内周面に突条部が形成された筒状の第２金型と、を備えているため、上記空隙に原料を充填して、原料を圧縮して成形すれば、スリット、溝部を有する成形体を一度の圧縮工程で作製することができ、スリットおよび溝部を形成する切削等の後加工工程を簡略化することができる。

以下に本発明の割スリーブの第１実施形態について図１（ａ）、（ｂ）、および図１（ｃ）を用いて説明する。

＜第１実施形態＞
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る割スリーブＸ１の斜視図である。本発明の一実施形態に係る割スリーブＸ１は、軸方向にスリット１を有するとともに、貫通孔２内にフェルールが挿入される筒体３からなり、筒体３の長手方向に沿って、外周面に溝部４を構成しており、さらに溝部４の底面部４ａが曲面となっている。

筒体３は、貫通孔２の開口部から挿入される光ファイバを有するフェルール５（図１（ｃ）参照）を保持する機能を有し、貫通孔２の両端の開口部からそれぞれ挿入されるフェルール同士を貫通孔２内で当接させて、フェルール５が有する光ファイバ同士を光学的に結合させる。

この筒体３の形状は、フェルール５を保持可能な貫通孔２を有していれば特に限定されるものではなく、たとえば円筒体、貫通孔を有する角柱体（三角柱、四角柱等）で構成される。

また、筒体３の材質は、たとえば燐青銅、ベリリウム銅、黄銅、ステンレス等の金属、エポキシ樹脂、液晶ポリマー等のプラスチック、またはアルミナ、ジルコニア等のセラミックスを使用することができる。このような材料においては、特にジルコニアセラミックスで筒体３を形成することが好ましい。具体的には、ＺｒＯ₂を主成分とし、Ｙ₂Ｏ₃、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＣｅＯ₂、Ｄｙ₂Ｏ₃を安定化剤として少なくとも一種含み、正方晶の結晶を主体とする部分安定化ジルコニアセラミックスである。このような部分安定化ジルコニアセラミックスは、優れた耐摩耗性を有するとともに適度に弾性変形することから、フェルールが多数回挿抜されても、破損が生じにくい。

この筒体３の外周面には、筒体３の軸方向の一端から他端まで延びる３つの溝部４が、筒体３の周方向に略等間隔で形成されている。より具体的には、図１（ｂ）に示すように、筒体３の軸方向と直交する方向に断面視して、仮想等分線Ａで筒体３の外周面を周方向に３等分し、該仮想等分線Ａでｎ個の領域に区画された仮想領域Ｂを設定したときに、各領域にそれぞれ溝部４が形成されている。すなわち、溝部４は、筒体の周方向に略等間隔になるように形成されればよく、等間隔で形成されていることが好ましい。また、本発明の第１実施形態では溝部４が３つ形成されているが、本発明では３つに限られることなく、ｎ個以上（ｎは３以上の整数）形成してもよい。さらに、溝部４が３つ形成されている場合、１つの溝部４がスリット１対向部に形成され、他の２つの溝部４がスリット１から等距離で形成されていることが好ましい。

なお、この溝部４の大きさは、幅が０．２ｍｍ〜０．８ｍｍ、深さが０．１９６ｍｍ〜０．５０４ｍｍである。また、本発明の第１実施形態では、筒体３の軸方向の一端から他端まで延びる溝部４が形成されているが、本発明ではこの形態に限られることなく、たとえば溝部４が筒体４の長手方向の途中まで形成されている形態でもよい。

次に、本発明の第１実施形態に係る割スリーブＸ１の作用について図１（ｃ）を用いて説明する。図１（ｃ）は、本発明の第１実施形態に係る割スリーブＸ１にフェルール５が挿入されているときの断面図である。

筒体３の貫通孔２は、挿入されるフェルール５の外径よりもわずかに小さく形成されている。そのため、割スリーブＸ１は、フェルール５が筒体３の貫通孔２に挿入されると、筒体３の貫通孔の径が拡大され、溝部４の底面部４ａと対向する筒体３の内周面部が変形して凸部３ａが形成され、該凸部３ａの頂面が貫通孔２内のフェルール５の外周面と当接するようになり、筒体３の元の形状に戻ろうとする力によってフェルール５を保持する。このとき、溝部４は、上述したように、仮想等分線Ａで筒体３の外周面を周方向に３等分してなる各領域に区画された仮想領域Ｂに形成されていることから、フェルール５を保持する筒体３の凸部３ａも筒体３の周方向に略等間隔に位置するようになる。その結果、本実施形態では、フェルール５を略等間隔で３点（筒体３の凸部３ａ）支持することができるため、フェルール５を安定的に保持することができる。

ここで、筒体３で保持されたフェルール５を抜き取る際には、この筒体３が元の形状に戻ろうとする力よりも大きい力を作用させる必要があり、この力が抜去力と呼ばれるものである。抜去力は、筒体３が元の形状に戻る力と同一とみなすことができることから、筒体３の内径（貫通孔２の直径）を押し広げる量に比例する。すなわち、フェルール５の外径と筒体３の内径の大きさの差が大きい場合は、フェルールを筒体３に挿入する時の筒体３の押し広げ量は大きくなるため、抜去力は大きくなる。

一般に、割スリーブは、光ファイバを挿通したフェルール５が頻繁に挿入され、また引き抜かれるというように使用される。このような挿抜の繰り返しにおいては、割スリーブを構成する筒体３の内周面とフェルール５の外周面とが摩耗することで微小な摩耗粉がフェルール５の外周面と筒体３の内周面との間に介在することがある。このような磨耗粉が存在した状態でフェルール５が割スリーブに挿入されると、磨耗粉の体積分だけ余分に割スリーブを押し広げなければならなくなることから、抜去力が大きくなる。すなわち、このような磨耗粉が存在すれば、抜去力が変動して割スリーブの抜去力が不安定になる。

しかしながら、本発明においては、筒体３にフェルール５が挿入されたときに生じる凸部３ａの頂面でもってフェルール５を保持することから、フェルール５の外周面と筒体３の内周面との接触面積を小さくすることができるため、筒体３とフェルール５との摺動によって生じる磨耗粉の発生を抑制し、抜去力の安定化を図ることができる。

本発明の第１実施形態では溝部４の底面部４ａを曲面としているが、この形態に限られることなく、たとえば平面であってもよく、また、粗面であってもよい。しかし、溝部４の底面部４ａを曲面とすれば、フェルール５の挿入によって筒体３が弾性変形しても、溝部４の底面部４ａと側面部との連結部における応力集中を緩和することができるため、連結部で生じるクラック等を抑制することができる。また、底面部４ａを凹曲面にすれば、フェルール５の挿入による筒体３の弾性変形が容易になる。さらには、底面部４ａを曲面とする場合、底面部４ａの曲面の曲率半径を０．０１ｍｍ以上にすれば、上記した応力集中を緩和できるとともに、筒体３が弾性変形し易くなり、抜去力のばらつきをより低減させることができる。ここで、曲率半径が０．０１ｍｍ未満であれば、溝部４の底面部４ａと側面部との連結部における応力集中の緩和効果を十分に得られない場合がある。

次に、本発明の割スリーブに係る他の実施形態について図２乃至図４を参照しつつ説明する。

＜第２実施形態＞
図２（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る割スリーブＸ２の断面図であり、図２（ｂ）
は、割スリーブＸ２にフェルール５が挿入された状態の断面図である。本発明の第２実施形態に係る割スリーブＸ２は、図２（ａ）に示すように、溝部４に筒体３よりも弾性率の小さい樹脂６が充填されている点で本発明の第１実施形態の割スリーブＸ１と相違し、他の構成は割スリーブＸ１と同じである。

このように、本発明の第２実施形態では、溝部４に樹脂６を充填させることにより、筒体３にフェルール５が挿入されても、筒体３の弾性変形を妨げることなく、弾性変形によって生じる凸部３ａでフェルール５を保持できるとともに、筒体３の肉厚が薄くなった溝部４の形成部を補強することができるため、筒体３の強度を高めることができる。

このような樹脂６としては、筒体３をアルミナ、ジルコニア等のセラミックス、または金属で形成する場合、たとえばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ＬＣＰ（液晶ポリマー樹脂）、ＰＢＴ（ポリブロモターフェニル）ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂を用いることができる。また、樹脂６の弾性率は、たとえばナノインデンテーション法によって算出されるヤング率であらわすことができる。ナノインデンテーション法による測定方法は、樹脂６の表面部にたとえばダイヤモンド製の圧子を、予め定める荷重まで押し込む。その後、前記圧子を取り除く（除荷）までの荷重と変位との関係（圧入−除荷曲線）を測定する。これにより得られる圧入曲線は、材料の弾塑性的な変形挙動を反映し、除荷曲線は弾性的な回復挙動によって得られる。そして、この除荷曲線の初期の傾きから弾性率を算出することにより、樹脂６の弾性率を測定することができる。

＜第３実施形態＞
図３（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る割スリーブＸ３の断面図であり、図３（ｂ）
は、割スリーブＸ３にフェルール５が挿入された状態の断面図である。本発明の第３実施形態に係る割スリーブＸ３は、図３（ａ）に示すように、筒体３の内周面と各溝部４の底面部４ａとの最短距離をスリット１から遠ざかるに従って漸次大きくした点で本発明の第１実施形態の割スリーブＸ１と相違し、他の構成は割スリーブＸ１と同じである。

このように、本発明の第３実施形態の割スリーブＸ３では、フェルール５の挿入によって生じる筒体３の弾性変形により最も応力が作用する筒体３の貫通孔２を挟んでスリット１と対向するスリット対向部の厚み（筒体３の肉厚）を大きくすることができる。その結果、本発明の第３実施形態では、スリット対向部における強度を増大させることができるため、スリット対向部における破壊を抑制することができる。さらに、本発明の第３実施形態の割スリーブＸ３では、筒体３の肉厚を全て厚くしていないことから、筒体３の弾性力を不要に上げることなく構成されているため、抜去力を安定化することができる。なお、第３実施形態の割スリーブＸ２は、筒体３の肉厚が最も厚いスリット対向部の厚みが、たとえば０．３ｍｍ〜０．５０８ｍｍ、一方で、筒体３の肉厚が最も薄いスリット１近傍部の厚みが、たとえば０．１ｍｍ〜０．２９５ｍｍである。

＜第４の実施形態＞
図４（ａ）は、本発明の第４実施形態に係る割スリーブＸ４の断面図であり、図４（ｂ）
は、割スリーブＸ４にフェルール５が挿入された状態の断面図である。本発明の第４実施形態に係る割スリーブＸ４は、図４（ａ）に示すように、溝部４の開口部は、筒体３の軸方向と直交する方向で断面視して、筒体３の周方向における幅が底面部４ａよりも大きくなっており、さらに溝部４の内面と筒体３の外周面との境界面４ｂがＣ面となっている点で本発明の第１実施形態の割スリーブＸ１と相違し、他の構成は割スリーブＸ１と同じである。ここで、溝部４の筒体３の周方向における幅とは、筒体３の軸方向に断面視して、溝部４が形成された部位に筒体の周方向に沿って仮想線を引いた場合、溝部４内に入った該仮想線の長さのことを指す。すなわち、溝部４の開口部における幅とは、筒体３の外周面に沿って引かれる仮想線を想定し、溝部４の開口部で切りとられる仮想線の長さである。

このように、本発明の第４実施形態の割スリーブＸ４では、溝部４を筒体３の軸方向と直交する方向で断面視して、筒体３の周方向における幅を開口部から底面部に向かうにしたがって小さくしたことにより、溝部４の底面部４ａが貫通孔側に向かって突出する弾性変形をより大きくできるため、フェルールをより安定に保持できる。すなわち、割スリーブＸ４では、溝部４の開口部の幅が底面部４ａよりも大きいため、フェルールが挿入されて弾性変形しても、溝部４の開口部側の角部同士が接触しにくくなることから、上記角部の接触による弾性変形の阻害要因を小さくすることができる。さらに、溝部４の内面と筒体３の外周面との境界面４ｂをＣ面にしたことにより、弾性変形した際、上記境界面、すなわち溝部４の開口部側の角部同士が接触しても、当該角部におけるカケを抑制することができる。なお、割スリーブＸ４では境界面４ｂをＣ面としているが、このＣ面に代えて、Ｒ面にしても同様な効果を得ることができる。

次に、本発明の割スリーブを用いた光レセプタクルについて図５を用いて説明する。

図５（ａ）は、本発明の一実施形態である光レセプタクルＹの断面図であり、図５（ｂ）は、光レセプタクルＹのＣ―Ｃ’面における断面図である。

本発明の一実施形態である光レセプタクルＹは、図５（ａ）に示すように、フェルール１２ａの貫通孔に光ファイバ１２ｂを固定したファイバスタブ１２、ファイバスタブ１２の先端部が一方の開放端部から挿入されるとともに、他方の開放端部からプラグフェルール（図示なし）の先端側を挿入してファイバスタブ１２の先端部に当接・把持させるための本発明の割スリーブＸ１、割スリーブＸ１を保護するためのシェル１０、ファイバスタブ１２を保持するためのホルダ１１、とを備えている。このような光レセプタクルＹは、割スリーブの抜去力の安定化を実現することができる。

フェルール１２ａは、光ファイバ１２ｂを保護するとともに、割スリーブＸ１と協働してファイバスタブ１２の中心軸とプラグフェルール（図示なし）の中心軸とを一致させるための部材であり、たとえば円筒状を成している。フェルール１２ａを構成する材料としては、酸化ジルコニウム（ジルコニア）、酸化アルミニウム（アルミナ）、ムライト、窒化ケイ素、炭化ケイ素および窒化アルミニウムなどの単体もしくはこれらを主成分として含むセラミックス、結晶化ガラスなどのガラスセラミックス、燐青銅、ベリリウム銅、黄銅、ステンレスなどの金属、エポキシや液晶ポリマーなどのプラスチックスなどが挙げられ、中でも対候性や靭性に優れたジルコニア系セラミックス（ジルコニアを主成分とするセラミックス）が好適である。ジルコニア系セラミックスの中でも、とりわけ、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）を主成分とし、Ｙ_２Ｏ_３、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＣｅＯ_２、Ｄｙ_２Ｏ_３などからなる群より選択される少なくとも一種を安定化剤として含む部分安定化ジルコニアセラミックス（正方晶の結晶が主体）が、耐摩耗性および弾性変形性の観点からより好ましい材料として挙げられる。

光ファイバ１２ｂは、光を伝播するためのものである。光ファイバ１２ｂとしては、石英系光ファイバ、プラスチック系光ファイバおよび多成分ガラス系光ファイバなどが挙げられる。

シェル１０およびホルダ１１は光モジュールとして光素子等を収納するケースと溶接することが多いため、ステンレス、銅、鉄、ニッケルなどの溶接が可能な材料が用いられるが、主には耐腐食性と溶接性を考慮して、ステンレスが用いられる。

次に、本発明の割スリーブの製造方法の一例について説明する。割スリーブＸ１の製造方法としては、まず、筒体３を作製する。筒体３は、例えばジルコニアセラミックスからなる円筒状の筒体３を形成する場合、予め射出成形、プレス成形、押出成形等の所定の成形法によって円筒状の成形体を作製後、その成形体を１３００〜１５００℃で焼成し、所定の寸法に研削加工または研磨加工を施す。なお、この製造方法では、成形体に切削加工等によって予め所定の形状を形成しておき、その後焼成を行ってもよい。

そして、上述した焼成工程を経て得られた筒体３に内外径の所定寸法精度を調整するための研磨加工を施す。その後、筒体３の長手方向にスリット１を形成する加工を施した後、
筒体３の外周面に、筒体３の周方向で略等間隔になるように複数の溝部４を形成する加工を施すことにより、割スリーブＸ１を作製することができる。なお、スリット１および溝部４は、たとえば所定のスリット１の幅及び溝部４の幅に対応した厚さを有する円盤状のダイヤ砥石を用い、このダイヤ砥石を回転させつつ、ホットメルトワックス等で固定した筒体３の中心軸に対して平行に押し当てて加工することにより形成できる。

一方、筒体３をプラスチックスで作製する場合は、所定の金型を準備し、射出成形等で製造することができる。一方、筒体３を金属材料で作製する場合は、電鋳、旋盤加工、プレス加工、研削加工等の加工により製造することができる。

次に、上述した割スリーブの製造方法と異なる本発明の割スリーブの製造方法および割スリーブの製造装置について図６および図７を参照しつつ説明する。

図６は本発明の割スリーブの製造装置Ｚの要部を構成する金型部を示す断面図であり、（ａ）は各金型が分離された状態を示し、（ｂ）各金型が組み合わされた状態を示すものである。割スリーブの製造装置Ｚの金型部は、第１金型３２、第２金型３３、および上パンチ３４から構成されている。

第１金型３２は、一端から他端まで延在するスリット形成用の突起部３２ｂが外周面に形成された円柱部３２ａが台３２ｃに固定されてなる。第２金型３３は、貫通孔３３ｂを有する筒状体からなり、内周面に複数の突条部３３ａが形成されている。この突条部３３ａは、割スリーブの前駆体である成形体の外周面に形成される溝部と同じ数だけ設けられている。上パンチ３４は、原料を圧縮して成形するために上方向から圧力を与える金型挿入部３４ａと、突条部３３ａが収納される突条収納部３４ｂと、スリット形成用の突起部３２ａが収納される突起収納部を具備している。なお、第１金型３２、第２金型３３、上パンチ３４の材質は、たとえば超鋼、ステンレス、チタン、銅、ＳｉＣ等を利用することができるが、耐摩耗性および耐食性という観点から超鋼が好適である。

次に、割スリーブの製造装置Ｚの金型部における原料の成形方法について説明する。まず、第２金型３３の貫通孔３３ｂ内に第１金型３２を挿入し、台３２ｃの上面と第２金型３３の底面とを接触させて固定する。この際、第２金型３３は、図６（ｂ）に示すように、第１金型３２の外周面と空隙３１を介して配置する。なお、この空隙３１には原料が供給され、原料は上パンチ３４の金型挿入部３４ａで圧縮されて成形される。次に、任意の量の原料を空隙３１に充填し、第１金型３２および第２金型３３を任意の温度まで加熱して充填した原料を柔らかくする。その後、第１金型３２および第２金型３３の上方に設置された上パンチ３４の金型挿入部３４ａで原料を任意の圧力で圧縮し、成形する。この成形工程に、金型を任意の温度まで下げて冷却させ、第２金型３３から上パンチ３４と第１金型３２を外すことにより、スリット１および溝部４が同時に形成された筒状の成形体ができる。

次いで、本発明の割スリーブの製造装置について図６を参照しつつ説明する。図７は、本発明の一実施形態である割スリーブ製造装置Ｚを示す断面図であるとともに、割スリーブの製造工程を示す説明図である。

割スリーブ製造装置Ｚは、第１金型３２、第２金型３３、および上パンチ３４から構成された金型部と、第１流路３５と、第２流路３６と、受け皿３７と、ホッパー３８と、供給型３９と、ボックス４０と、を備えている。なお、受け皿３７、ホッパー４８、供給型３９、ボックス４０の材質は、たとえば超合金、超鋼、チタン、ステンレス等で構成される。

割スリーブ製造装置Ｚは、図７（ａ）に示すように、ボックス４０内に図６（ａ）に示した上パンチ３４、第２金型３３、および第１金型３２が配置され、図６（ｂ）を用いて上述した原料成形にかかる一連の動きが可能な構造になっている。

第１流路３５および第２流路３６は、第２金型３３に内蔵されており、第１流路３５および第２流路３６に、たとえば冷水または温水を循環させ、第２金型の温度調整機能を担う。受け皿３７は、作製された成形体をボックス４０内から外側に搬送する機能を担う部材である。この受け皿３７には、次工程の装置まで成形体を搬送する機能をさらに設けても構わない。受け皿３７の材質は、たとえばセラミックス、超鋼、チタン、ステンレス等を利用することができるが、成形体がセラミックスにより形成されているのであれば、コンタミネーション防止という観点からセラミックスが好ましい。ホッパー３８は、投入される原料Ｍを一時的に貯蔵するとともに、供給型３９に所定量の原料を充填する機能を有する。また、ホッパー３９は、下部にスライド式の開閉口が設置されており、この開閉機能によって所定量の原料Ｍを供給型３９に充填する。供給型３９は、ホッパー３８から供給された原料Ｍを第２金型３３内へ導く機能を有する。具体的に、供給型３９は、所定量の原料Ｍが充填されると、ボックス４０内に移動し、第２金型３３内に原料Ｍを充填する。

次に、割スリーブ製造装置の駆動方法について説明する。まず、原料Ｍをホッパー３８に投入する。次いで、図７（ｂ）に示すように、ボックス４０内に設けられた駆動機構によって第１金型３２を上昇させ、第１金型３２の円柱部３２ａを第２金型３３の貫通孔３３ｂ内に配置する。その後、ホッパー３８内に貯蔵されている原料Ｍがホッパー３８のスライド式の開閉口から供給型３９に充填される。その後、原料Ｍが充填された供給型３９は、ボックス４０の内部に配置されている第２金型３３の上方まで移動し、原料Ｍを第２金型３３内に充填する。

次に、図７（ｃ）に示すように、供給型３９を出発位置に戻した後、第２金型３３に内蔵された第１流路３５内に加熱用の液体を流して第２金型３３を加熱し、金型内に充填された原料Ｍを柔らかくする。その後、上パンチ３４を第２金型３３内に下降させ、原料Ｍに所定の圧力（原料がジルコニアセラミックスであれば３０ＭＰａ〜３００ＭＰａ）をかけて原料Ｍを成形する。この成形工程後、第２金型３３に内蔵された第２流路３６内に冷却用の液体を流して第２金型３３を冷却し、第２金型３３内の成形体を冷やして固化させる。

次いで、図７（ｄ）に示すように、駆動機構を用いて第１金型３２および上パンチ３４を出発位置に戻す。その後、第２金型３３内にある成形体を上パンチ３３が、再度下降して成形体を下に落として受け皿３７へ移動させてスリット及び溝部が形成された筒状の成形体を作製する。ここで、原料Ｍがセラミックスであれば、焼成工程を経ることにより、セラミック焼結体からなる割スリーブとすることができる。

なお、原料Ｍがジルコニアからなるセラミック粉体であれば、原料と混合するバインダーの種類により若干異なるが、第１流路３５に流す流体の温度を３０℃〜２００℃に設定するのが好ましい。また、第２流路３６に流す流体の温度は、０℃〜１００℃に設定されている。このような流体には、たとえばシリコンオイル、オリーブ油、ひまし油、水等を用いることができるが、上述した温度範囲内で調整を行うという観点から、シリコンオイルが好適である。また、この流体の温度制御には、たとえばＩＨ方式やヒーター方式やペルチェ方式を利用した温度調節器（図示なし）を用いて制御可能である。

このように、本発明の割スリーブの製造装置Ｚでは、スリット、溝部を有する成形体を一度の圧縮工程で作製することができ、スリットおよび溝部を形成する切削等の後加工工程を簡略化することができる。

本実施例では、本発明の第１実施形態である割スリーブＸ１を用いて所定回数のフェルール挿抜試験を行い、抜去力の安定性を検証した。

以下に、本実施例の割スリーブＸ１の製造方法について説明する。まず、ジルコニア原料粉とバインダーを混合してなるジルコニア坏土を、押出成形金型（不図示）を通して成形する。このとき、押出成形金型に収容されている貫通孔を形成するためのピンは、金型内の中心位置に配置されており、さらに押出成形金型の内周面にはピンを中心に周方向に略等間隔で３箇所の突起部を設けている。その後、得られた成形体を乾燥させた後に、１５００℃前後の焼成温度で焼成して３箇所の溝部４を具備している筒体３を作製した。次に外径及び内径を所定寸法に研磨加工を施し、その後、Ｖ溝を設けた基板上にホットメルトワックスで溝部4間の中心を上に向けて筒体３を固定し、幅が０．５ｍｍの円盤状ダイヤ砥石を当接させてスリット１を形成することよって割スリーブＸ１を作製した。なお、割スリーブＸ１の寸法は、割スリーブＸ１の貫通孔２の径（直径）をφ２．４９６ｍｍ、割スリーブＸ１の外径をφ３．２０ｍｍ、スリット１の幅を０．６ｍｍ、各溝部４を幅：０．５ｍｍ、深さ：０．３５ｍｍ、底面部４ａと側面部との連結部位の曲率半径を０．０１ｍｍとした。また、溝部４は筒体３の周方向に対して互いに略等間隔になるように３つ形成された。

また、比較例として、図９（ａ）に示す割スリーブ５３を作製した。割スリーブ５３は、本発明と同様に作製し、割スリーブ５３の貫通孔５５の径をφ２．４９６ｍｍ、割スリーブ５３の外径をφ３．２０ｍｍ、スリット５４の幅を０．６ｍｍとした。

次に、上記の工程で作製した本発明の実施例の割スリーブＸ１および比較例の割スリーブ５３を用いてフェルールの挿抜試験を行った。このフェルール挿抜試験は、割スリーブ対してフェルールを両端から挿入し、その後、一方のフェルールを引き抜き、引き抜きに必要な力（抜去力）をプッシュプルゲージで測定した。なお、本試験は、本発明の実施例および比較例ともにそれぞれ１０個ずつの割スリーブを用いて試験を行い、各割スリーブにおけるフェルールの挿抜を１０００回行った。そして、この挿抜試験において、抜去力のばらつきの範囲を評価するために、上記の挿抜試験で得られた抜去力の値を１０個の割スリーブの平均値を算出した。なお、本試験における割スリーブの抜去力の測定方法は、ＩＥＣ６１３００−３−３３に準拠している。また、本試験に使用したフェルールの外径は、φ２．４９９±０．０００５ｍｍである。また、本発明の実施例および比較例の割スリーブの抜去力の初期値は、それぞれ２．５〜３．５Ｎだった。

比較例の割スリーブ５３では、フェルールと割スリーブ２３の間に介在された磨耗粉によって抜去力の変動が大きくなり、抜去力のばらつきが０．７８Ｎであった。これに対し、本発明の実施例である割スリーブＸ１では、フェルールの挿入によって筒体３の内周面に生じた凸部３ａの頂面によってフェルールを保持できたため、磨耗量が低減され、抜去力のばらつきを０．５Ｎ以下の０．４９Ｎにすることができ、抜去力の安定化を図ることができた。

本発明の第１実施形態の割スリーブを示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は本発明の第１実施形態の割スリーブにフェルールが挿入された状態を示す断面図である。 本発明の第２実施形態の割スリーブを示す断面図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は本発明の第２実施形態の割スリーブにフェルールが挿入された状態を示す断面図である。 （ａ）は本発明の第３実施形態の割スリーブを示す断面図であり、（ｂ）は本発明の第３実施形態の割スリーブにフェルールが挿入された状態を示す断面図である。 （ａ）は、本発明の第４実施形態に係る割スリーブＸ４の断面図であり、（ｂ）は、割スリーブＸ４にフェルール５が挿入された状態の断面図である。 本発明の割スリーブを用いた光レセプタクルを示すものであり、（ａ）は光レセプタクル全体の断面図であり、（ｂ）はＣ―Ｃ’面における部分断面図である。 本発明の割スリーブ製造装置の金型構造を示す断面図であり、（ａ）は各金型が分離された状態を示し、（ｂ）は各金型が組み合わさった状態を示すものである。 本発明の一実施形態である割スリーブ製造装置Ｚを示す断面図であるとともに、割スリーブの製造工程を示す説明図である。 一般的な光コネクタの構造を示す断面図である。 従来の割りスリーブを示す断面図である。

符号の説明

Ｘ１〜Ｘ４・・・割スリーブ
Ｙ・・・レセプタクル
Ｚ・・・割スリーブ製造装置
１・・・スリット
２・・・貫通孔
３・・・筒体
３ａ・・・凸部
３ｂ・・・境界面
４・・・溝部
４ａ・・・底面部
４ｂ・・・Ｃ面
５・・・フェルール
６・・・樹脂
１０・・・シェル
１１・・・ホルダ
１２・・・ファイバスタブ
１２ａ・・・フェルール
１２ｂ・・・光ファイバ
Ａ・・・仮想等分線
Ｂ・・・仮想領域
Ｔ・・・筒体の内周面との溝部の底面部との最短距離（筒体の肉厚）
３１・・・空隙
３２・・・第１金型
３２ａ・・ 円柱
３２ｂ・・突起部
３２ｃ・・台
３３・・・第２金型
３３ａ・・ 突条部
３３ｂ・・貫通孔
３４・・・上パンチ
３４ａ・・ 金型挿入部
３４ｂ・・突条収納部
３５・・・第１流路
３６・・・第２流路
３７・・・受け皿
３８・・・ホッパー
３９・・・供給型
４０・・・ボックス
Ｍ・・・原料

Claims (11)

1. 軸方向にスリットを有し、貫通孔内にフェルールが挿入される筒体からなる割スリーブであって、
   前記筒体の外周面に、ｎ個（ｎは３以上の整数）の溝部が形成され、
   前記溝部は、前記筒体の軸方向と直交する方向で断面視して前記筒体の外周面を周方向にｎ等分（ｎは３以上の整数）してなる各領域に形成されていることを特徴とする割スリーブ。
2. 前記溝部の底面部は、前記筒体の軸方向と直交する方向で断面視して、曲面であることを特徴とする請求項１に記載の割スリーブ。
3. 前記溝部の底面部は、前記筒体の軸方向と直交する方向で断面視して、凹曲面であることを特徴とする請求項２に記載の割スリーブ。
4. 前記底面部の曲面の曲率半径は、０．０１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項２または３に記載の割スリーブ。
5. 前記溝部に前記筒体よりも弾性率の小さい樹脂を充填したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の割スリーブ。
6. 前記筒体の内周面と前記各溝部の底面部との最短距離が、前記スリットから遠ざかるに従って漸次大きくなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の割スリーブ。
7. 前記溝部は、前記筒体の軸方向と直交する方向で断面視して、前記筒体の周方向における幅が開口部から底面部に向かうにしたがって小さいことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の割スリーブ。
8. 前記溝部の内面と前記筒体の外周面との境界面をＣ面またはＲ面としたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の割スリーブ。
9. 外周面に溝部を有するとともに軸方向にスリットを有し、貫通孔内にフェルールが挿入される筒体からなる割スリーブの製造装置であって、
   一端から他端まで延在するスリット形成用の突起部が外周面に形成された筒状の第１金型と、該第１金型の外周面と原料が充填される空隙を介して配置され、内周面に突条部が形成された筒状の第２金型と、を備えたことを特徴とする割スリーブ製造装置。
10. 外周面に溝部を有するとともに軸方向にスリットを有し、貫通孔内にフェルールが挿入される筒体からなる割スリーブの製造方法であって、
    一端から他端まで延在するスリット形成用の突起部が外周面に形成された筒状の第１金型の外周面と空隙を介し、内周面に突条部が形成された筒状の第２金型を配置する工程と、
    前記空隙に原料を充填する工程と、
    前記原料を圧縮して成形する成形工程と、を含んでなる割スリーブの製造方法。
11. 請求項１〜８のいずれかに記載の割スリーブと、
    一端部が前記割スリーブの一端側の貫通孔内で保持され、前記割スリーブの他端側から挿入されるプラグフェルールと光学的に結合される光ファイバを有するファイバスタブと、
    該ファイバスタブの他端部を保持したホルダと、を備えた光レセプタクル。

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