JP2944541B2 - 光ファイバー用コネクターおよびその製造方法 - Google Patents
光ファイバー用コネクターおよびその製造方法Info
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Description
る光ファイバー接続用コネクター及びその製造方法に関
する。
分岐点で切断されたり、配線図に従って再度接続された
りする。接続用コネクターはこのような時点において必
要となる。通常、この接続用コネクターは、図3に示す
ように、フェルール31と、フランジ32と、により構
成されるコネタター要素30と;図6に示すように、該
コネタタ−要素30へ押通され、接着・固定された光フ
ァイバー61より構成されるコネタター要素組立品60
と;これらのコネクター要素組立品60の端部を互いに
衝接して支持する割スリーブ41と;該一対のコネクタ
ー要素組立品60、60が割スリーブ41から離脱しな
いよう固定状態に挟持するための挟持部材42と;によ
り構成されている。フェルール31は、図5に示すよう
に、所定の角度例えば30度の角度で面取りをした先端
部51と、所定の角度例えば90度を持つ挿通口を備え
た後端部52と、光ファイバー61を押通する押通通路
53と、から構成されている。このフェルール31は機
械的特性及び光工学的特性を考慮してSUS304系ス
テンレス合金や部分安定化ジルコニアやアルミナのファ
インセラミック等を原料としている。
される。第一の方法は、SUS304系ステンレス合金
の所定の内径を有する円筒状金属塊を切削加工機械を用
いて所定の形状に削り出すものである。第二の方法は部
分安定化ジルコニア粉末やアルミナ粉末にプラスチック
・ワックス系の結合材を混練したコンパウンドを円筒状
に押し出し、この押出し品を所定の良さに切断したもの
(通称、ブランク材と称する)を所定の形状に切削加工
したり、または、プランク材を仮焼後、所定の形状に切
削加工し、本焼結後鏡面加工して仕上げるものである。
第三の方法は、成形後の焼結収縮や鏡面加工による切削
量を考慮した金型内に部分安定化ジルコニア粉末やアル
ミナ粉末にプラスチック・ワックス系の結合材を混練し
たペレット状成形材料を射出成形し、脱脂後焼結を行
う。その後、鏡面加工により仕上げるものである。
ルール31は、別の行程で加工された図3に示すSUS
304系ステンレス合金製のフランジ32に押入され、
接着・固定され、コネクター要素30となる。次に、コ
ネタター要素30に光ファイバー61が押入され、接着
・固定され、図6に示すコネクター要素組立品60とし
て組み立てられる。更に、図4に示す割スリーブ41の
両端から一対のコネクター要素組立品60が対面するよ
うに挿入され、固定するための挟持金具42で光ファイ
バーの同心軸がずれないように強固に堅持して固定され
る。
の製造においては、SUS304系ステンレス合金は難
削加工材の一つとして挙げられ、加工能率が低く、ま
た、切削屑が大量に発生すると言う課題
ては、単純な筒形状のものしか得られず、図5に示す両
端部51、52の形状を得るための切削加工は避けられ
ない。また、セラミックは超難削加工材であり、ダイヤ
モンド砥石等の高価な切削冶具によってしか加工でき
ず、加工能率も金属に比較して極端に悪いと言う課題が
ある。
ては、脱脂行程で、専用の設備と極めて長時間の脱脂時
間を要する。また、このフェルールが極めて小さな体積
であり、成型品の体積よりも射出成形金型の構造上必要
なスプルーやランナーの体積の方が大きく、スプルーや
ランナーの再生使用は避けられない。しかし、プラスチ
ック・ワックス系の結合材は射出成型時の加熱により変
質しやすく、特に、結合材中のパラフィンワックスや可
塑剤の融点はプラスチックの軟化温度より低いため、射
出成形温度で加熱されると変質する。従って、極めて精
度の高い成型品を得るためには再生使用回数に制限があ
り、特に高価な原料であるジルコニア粉末の場合には製
造コストが増大すると言う課題がある。
被削物の硬度が高いため、ダイヤモンド砥石等の高価な
切削冶具によってしか加工できない。焼結品の内径を修
正する場合、例えば、0.110〜0.127mm径の
ダイヤモンドラッピングワイヤーの小さい径 から始
め、穴径の拡大とともに大きい径のダイヤモンドラッピ
ングワイヤーに交換しながら図5に示す挿通通路53に
規定されている寸法0.125〜0.127mmの内径
が得られるまで段階的に修正を行う。このように加工能
率が極端に悪いので、硬度が低いプランク材や射出成形
後の成型品の時点で修正加工する事が考えられる。しか
し、プラスチック・ワックス系の結合材を含むブンク材
や射出成型品を切削加工しようとすると、回転する切削
冶具との摩擦熱で結合材が軟化して変形したり、被削面
の加工精度が切削加工前より低下すると言う課題があ
る。
5に示すフェルール31は、図3に示すSUS304系
ステンレス合金製のフランジ32に接着・固定して、コ
ネタター要素30に組立なければならないと言う課題が
ある。
張係数が低く、靭性値や硬度も高く、また、耐薬品性や
耐候性に優れているが、図6に示すコネクター要素組立
品60を、図4に示す割スリーブ41へ挿入する前に行
われる球面加工において、衝接面の硬度が高く、球面加
工が困難であると言う課題がある。
つつ、これらの課題を解決するためには、形状、材料選
択、成形及び焼結方法を総合的に再検討しなけれぱなら
ないと言う課題がある。
ため、本件発明においては、形状、原料選択、成形法、
焼結前加工の段階で発生する問題を総合的に解決するた
め、以下の方法を採用する。
要素焼結品11のように、30度の角度で面取りされた
光ファイバー先端保持部12と、拡径部13と、90度
の角度の光ファイバ一案内部14と、光ファイバ61を
先端保持部12から光ファイバー案内部14までの長手
方向へ挿通するための中空通路15と、からなる構造を
持つ形状とする。
l.%、部分安定化ジルコニア粉末を20vol.%、
ホウ酸アルミニウムウィスカを5vol.%混合した混
合粉末に粉末寒天を結合材としたペレット状成形材料と
する。
る射出成型法とする。
品の寸法修正は図2に示す21、22、23、24、2
5から構成される道具を使用して行う。
いて例示的に述べる。しかし、本発明はこれらの実施形
態に限定されるものではないことを理解されるべきであ
る。
先端保持部12は30度の角度で面取りした構造をな
し、光ファイバー案内部14は90度の角度の光ファイ
バー挿通のための案内口を持つ構造をなし、拡径部13
と、光ファイバーを挿通するための中空通路15の構造
を併せて持つ一体構造の焼結品である。
図である。成型品支持用冶具21と成型品を固定する締
具22と、回転制御部23と、切削液の噴射口24と、
高速度工具鋼のドリル刃25から構成されている。成型
品支持用冶具21に図1に示す構造をした成型品26を
載せ、成型品が動かないよう締具22で固定する。回転
制御部23に高速度鋼製のドリル刃25を取り付け、成
型品26の外径に対する内径の位置及び内径す法を修リ
ル刃25はフエルールに定められている内径の0.12
5〜0.127mmに対しアルミナと、部分安定化ジル
コニアと、ホウ酸アルミニウムウィスカとの混合粉末の
焼結収縮率を考慮した0.166〜0.169mm径の
高速度工具鋼で作られた通常の極細ドリル刃から選定
し、ドリル刃25の径を段階的に替えることなく修正す
る。
アルミニウムウィスカからなる混合粉末を、図1に示す
光ファイバー接続用コネクター要素焼結品11に成形収縮
率や焼結収縮率等の加工段階毎の収縮率を考慮した大き
さの同一の構造を示す相似的な形状に成形し、焼結前に
成型品を寸法修正し、焼結により得られる光ファイバー
接統用コネクタ要素焼結品の作成方法について実施例1
に開示しているが、この方法は公知の図5に示す構造の
フェルール31の作成方法にも使用できる。
る。 ペレットの配合割合(重量%) アルミナ 48.82% 部分安定化ジルコニア 26.77% ホウ酸アルミニウムウイスカ 2.80% 粉末寒天(ゲル強度 2000g/平方センチメートル) 6.12% ステアリン酸 0.70% 解こう剤 0.04% 内部離型剤 0.09% 水 14.66%
内部離型剤と、ホウ酸アルミニウムウィスカの全量と、
アルミナの半量と、部分安定化ジルコニアの半量と、を
ニーダーに投入して約94〜100℃に加熱しながら撹
拌を行い、粉末寒天を完全に溶解し、セラミック粉末の
混じったゾルを作製する。次いで、該ゾルの温度を60
℃付近まで下げてからステアリン酸の全量を添加した
後、残りのアルミナの半量と、部分安定化ジルコニアの
半量を分割投入しながらニーダーの加圧蓋を下ろし十分
に加圧混練し均質化したコンパウンドとする。このコン
パウンドを40〜45℃に保温したペレタイザーのホッ
パーに投入してペレットとする。
対して成形収縮率、焼結収縮率及び寸法修正分を加味し
て製作した金型を射出成型機に取り付ける。射出成型機
の加熱筒の温度をホッパー側から70℃、85℃、94
℃、射出ノズル60℃、金型温度25℃に設定し、出圧
力70〜100kg/平方センチメートルで射出成形す
る。
除き乾燥用セッターに並べる。このセッターを60℃の
温風が循環している乾燥炉に入れ、最低6〜12時間成
型品を乾燥させる。乾燥中に、成型品に含まれる水分が
蒸発し、成型品は固さを増し、切削冶具による寸法修正
に耐えられる硬度に達する。
径の同軸・同心度に対する粘度が厳しいので、成形行程
でこの寸法精度を確保することは困難である。従って、
寸法粘度を確保するための調整作業を図2に示す方法で
焼結前に行う。
セッターに並べる。このセッターを大気雰囲気炉に入れ
て、次に示す第一ステップから第六ステップの連続的な
加熱条件で焼結を行う。第三ステップで昇温速度を20
℃/分としているのは、ホウ酸アルミニウムウィスカの
加熱途中での熱溶融による分解を少なくするためであ
る。 焼結中の加熱条件 温度(℃) 時間(分) 第一ステップ 〜280 180 第二ステップ 280 60 第三ステップ 280〜1550 63 第四ステップ 1550 120 第五ステップ 1550〜1000 400 第六ステップ 炉冷
取り出し、焼結品はダイヤモンド砥粒を用いたラップ加
工により鏡面に仕上げられる。
する。
要素焼結品11の形状にすることにより、図3に示すフ
ランジ32を製作するための切削加工や、フランジ32
とフェルール31の接着・固定の作業を省略できる。
では得られない機械的特性値が相乗効果的に得られる。
即ち、ホウ酸アルミニウムウィスカの持つ抗折性と靭
性、アルミナ粉末と部分安定化ジルコニアの併用による
適度な硬度等の機械的特性値を合わせ持つことができ
る。
材料を射出成形することにより、脱脂行程を必要としな
い。本件の発明者が粉末寒天を結合材とする金属やセラ
ミック粉末の射出成形に関して先に開示(特公平7−6
8566号及び特願平6−166847号)したよう
に、粉末寒天を結合材とするペレット状の形成材料を射
出成形する方法は脱脂行程を必要とせず、極小から大型
の複雑な形状の焼結品が容易に得られる。図1に示す構
造の焼結品の成形体積は、図5に示すフェルール31の
成形体積より大きくなるが、脱脂行程は必要とせず、焼
結時間は同じか若千延長するだけで済む。
26は、通常使用されている高速度工具鋼のドリル刃で
切削加工を行っても、極めて優れた快削性を示し、切削
冶具と被削物との摩擦熱による軟化や溶融を起こさな
い。必要に応じて切削液を成型品に噴射しながら寸法修
正を行うと修正作業に伴う切削屑の排除が容易で、しか
も、面精度が低下することもない。
比率を下げ、安価なアルミナをす成分とする混合粉末の
ため大幅に原材料経費を低減できる。 (2)部分安定化ジルコニアと、アルミナと、ホウ酸ア
ルミニウムウィスカからなる混合粉末の使用により単体
のセラミックスでは発揮できなかった特性を相乗効果に
より発現できる。即ち、靭性は部分安定化ジルコニアよ
り高く、硬度はアルミナより低下する。 (3)図1に示す光ファイバー接続用コネクター要素焼
結品11の構造を採用することにより、従来行われてい
た図3に示すフェルール31とフランジ32との接着・
固定化のための作業を必要とせず、経費の低減を図れ
る。 (4)厳しく要求されている寸法精度を確保するため
に、避けられない寸法修止作業がえるため加工経費が大
幅に低減される。しかし、この処理を行うため成型品の
乾燥工また、そのための設備費も極めて少ない。 (5)脱脂のための専用の設備や長時問に及ぶ脱脂作業
を必要としないため経費の低減を図れる。
焼結品の概略図である。
組み立てた時の概略図である。
・固定して組み立てた時のコネクタ要素組立品の概略図
である。
Claims (3)
- 【請求項1】光ファイバー61の先端を中空通路15内
に保持する光ファイバー先端保持部12と、光ファイバ
ー61を挿入して、光ファイバー先端保持部12の中空
通路15内へ案内する案内口を有する光ファイバー案内
部14と、光ファイバー先端保持部12と光ファイバー
案内部14との間にあり、光ファイバー先端保持部12
及び光ファイバー案内部14より外側に突き出た部分を
有する拡径部13とからなり、光ファイバー先端保持部
12と光ファイバー案内部14と拡径部13とが一体に
形成され、かつ、光ファイバー61を光ファイバー先端
保持部12から拡径部13を介して光ファイバー案内部
14まで長手方向へ挿通させる中空通路15を有する光
ファイバー接続用コネクター要素焼結品11において、
アルミナ粉末とジルコニア粉末とホウ酸アルミニウムウ
ィスカとよりなる混合粉末を焼結加工することによって
一体的に形成されていることを特徴とする光ファイバー
接続用コネクター要素焼結品11。 - 【請求項2】予め用意した所定量のアルミナ粉末とジル
コニア粉末とホウ酸アルミニウムウィスカとよりなる混
合粉末に、粉末寒天を結合材として添加した形成材料を
準備する工程と、光ファイバー先端保持部12と光ファ
イバー案内部14と拡径部13とを一体に形成するため
の金型を準備する工程と、該金型に前記形成材料を使用
して射出成形し、成形品を形成する工程と、該成形品を
焼結する工程を有することを特徴とする請求項1に記載
の光ファイバー接続用コネクター要素焼結品11の製造
方法。 - 【請求項3】成形品を焼結する工程の前に、成形品の寸
法を修正する工程を有することを特徴とする請求項2に
記載の光ファイバー用接続用コネクター要素焼結品11
の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30598896A JP2944541B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 光ファイバー用コネクターおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP30598896A JP2944541B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 光ファイバー用コネクターおよびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10133058A JPH10133058A (ja) | 1998-05-22 |
JP2944541B2 true JP2944541B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=17951728
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30598896A Expired - Fee Related JP2944541B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 光ファイバー用コネクターおよびその製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003071703A (ja) * | 2001-09-05 | 2003-03-12 | Seiko Instruments Inc | 多段式微小孔加工方法および装置 |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP30598896A patent/JP2944541B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH10133058A (ja) | 1998-05-22 |
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