JP2997708B2 - 棒状の軸の先端部に弾性体を形成する方法及びそれに用いる治具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、光コネクタの清掃具等に用いられる棒状の
部材の先端に弾性体を形成する際の、弾性体を精度良く
かつ簡単に製造する方法及びそれに用いる治具に関する
ものである。

（従来の技術） 光コネクタの清掃に用いられる清掃具として、棒状の
軸の先端に弾性体を設けその周囲を清掃布で覆った構造
の清掃具が例えば実開平３−117209号公報に提示されて
いる。

棒状の弾性体は、清掃具の清掃性を高めるために例え
ば弾性体の厚さを0.6mm、そのばらつきを0.1mm、弾性体
部の最大直径を2mm、そのばらつきを0.1mm程度の精度で
精度良く形成し、かつ光コネクタ先端部との接触面積を
大きくするために弾性体先端部の曲率半径100mm以上、
または平面、または−100mm以下とすることが望まし
い。

この棒状の軸の先端に弾性体を設ける方法としては、
実開平３−117209号公報に提示されているように、溶融
した弾性体材料に軸の先端を浸した後、軸を引き上げる
ことにより、第８図に示すような軸４の先端にマッチ棒
先端部と同様な形状の弾性体８を設ける方法がある。こ
の場合、弾性体８の仕上がり形状は、弾性材料の粘度、
硬化時間、硬化温度、引き上げ方法、軸先端部の形状、
濡れ性等、さまざまの要因に左右されるため、弾性体先
端の厚さｔ′や外径Ｄおよび先端部の曲率半径Ｒ等を精
度良く制御することが困難であるという欠点を有する。
またこの方法では弾性体の曲率半径Ｒが、弾性材料の表
面張力等によりほぼ弾性体の直径Ｄと同程度となるた
め、所望の100mm程度以上、または平面、または−100mm
程度以下の曲率半径の形状とすることができないという
欠点があった。弾性体を所定の形状、例えば弾性体部の
最大直径を2mm、そのばらつきを0.1mm程度、弾性体先端
部の曲率半径100mm以上、または平面、または−100mm以
下とするためには、第９図に示すような製造方法が考え
られる。

所定の形状の成形穴92が設けられた成形型９に弾性材
料を滴下し、軸４を挿入した後、硬化させて弾性体８を
成形し、硬化後、成形型９から軸４を引き抜いて取り外
すことにより軸４の先端に弾性体８を設ける方法であ
る。しかしながらこの方法では弾性体の厚みｔ″を精度
良く制御することが困難であり、また弾性体８を軸４と
同心状に形成することが困難であるという欠点があっ
た。また弾性材料を穴に滴下する際に成形穴92の内部の
気泡82が残留し、弾性体８の先端部が所定の形状となら
なかったり、弾性体の弾性が損なわれることが生じ易い
という欠点があった。第９図の方法の場合には、真空脱
泡を適用すると気泡とともに材料が成形型の成形穴92か
ら飛び出てくるため、軸先端41以外の不要な箇所に付着
したり、成形穴92への充填が不完全になって仕上がった
軸先端部の形状が所定の形状にならなくなるという欠点
があった。

また弾性体硬化後軸を引き抜く際に、弾性体部が破壊
して破損片が成形穴92の成形穴底面93等の内部に残留し
やすく、この場合には破損片を取り除くことが困難であ
るという欠点があった。そこで成形穴92から弾性体８の
剥離を良くする為に剥離材を使用することが考えられ
る。しかしこれも特に高度の清浄性を必要とされる光コ
ネクタの清掃具の軸を形成する方法としては、剥離材が
光コネクタを汚染する等の恐れがあり、このため剥離材
の使用は好ましくない。また、これらの欠点を取り除く
ために、成形型９を２つ以上の型に分解することが考え
られるが、この場合には型合せ等の作業が増え、製造価
格が増大するという欠点が生じる。

（発明が解決しようとする課題） 以上説明したように従来の製造方法では、例えば光コ
ネクタ清掃具に用いる棒状の軸の先端に弾性体を設けた
構造物を、精度良くかつ低価格が製造することが困難で
あった。本発明では、軸先端部の弾性体部を精度良くか
つ低価格で実現するための方法を提供することを目的と
している。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 前記目的を達成する請求項１に記載の発明は、棒状の
軸の先端部に弾性材料を成形する方法において、棒状の
軸とほぼ同径の貫通穴とその先端に太径部が設けられた
穴を有する成形型の内部に前記軸を挿入保持する第１の
工程と、所定の高さの突起が設けられた位置決め治具を
押し付けて、軸の先端部を成形型の太径部が設けられた
側の表面から所定の位置に整列させる第２の工程と、前
記穴の太径部が設けられた側の表面を上方にした成形型
に囲い型を取り付けた後に弾性材料を流し込む第３の工
程と、弾性材料を硬化させる第４の工程と、硬化後、余
分な弾性体を成形型の表面に沿って取り除く第５の工程
と、その後に弾性体と軸とを成形型から取り外す第６の
工程とを備えることを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は請求項１記載の方法に
おいて、前記成形型と囲い型とが光を透過する材料によ
り構成され、前記弾性材料が光により硬化する弾性材料
であり、前記第４の工程が弾性材料を硬化させる工程で
あることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は請求項２記載の方法におい
て、前記光により硬化する弾性材料がアクリル系、エポ
シキ系、ウレタン系、シリコン系、またはポリブタンジ
エン系の光硬化型の弾性材料であって、弾性材料を硬化
させる第４の工程において照射する光が、紫外線または
可視光であることを特徴としている。

また、請求項４に記載の発明は棒状の軸の先端部に弾
性材料を成形する方法に使用される治具であって、棒状
の軸とほぼ同径の貫通穴とその先端に同軸の太径部が設
けられた穴を少なくとも１つ有する成形型と、軸の先端
部を成形型の太径部が設けられた側の表面から所定の位
置に整列させるための所定の高さの突起が設けられ、前
記成形型の前記太径部が設けられた側に取り付けられる
位置決め治具と、前記位置決め治具を取り外した後の同
位置に取り付けられ、取り付けられた状態で前記成形型
の前記太径部が設けられた側の表面に弾性材料を溜める
だけの高さを備えた囲い型、及び、前記囲い型を取り外
した後の前記太径部が設けられた側の表面に残る弾性材
料を取り除く切断治具とから構成したことを特徴として
いる。

請求項５に記載の発明は請求項４記載の治具におい
て、前記成形型と前記囲い型とが光を透過しやすい材料
で構成されていることを特徴としている。

（作用） 製造方法を前記とすることにより、弾性体部の形状を
所定の形状に精度良く形成することが可能になる。

まず弾性体の厚さｔは、第２の工程において制御する
が、突起の高さは0.1mm程度以下の高い精度を容易に実
現できるため、例えば弾性体の厚さを0.6mm、ばらつき
を0.1mm以内に精度良く製造することが容易に実現でき
る。また弾性体の直径や側面の形状は、成形型の太径部
の形状で決まるが、これも0.1mm程度以下の高い精度で
容易に製造できるため、例えば弾性体の直径を2mm、そ
のばらつきを0.1mm程度に精度良く成形することが容易
に可能である。また弾性体先端の形状は、第５工程の余
分な弾性体を取り除く工程において決まるが、余分な弾
性体を成形型の表面を基準として鋭利なナイフにより形
成型から取り除く方法により、弾性体先端の形状を平面
または平面に近い凹面（曲率半径：−100mm以下に相
当）とすることが容易に実現できる。このように弾性体
の形状を所定の形状に簡単な方法で、かつばらつきなく
精度良く製造する事が可能になる。

また弾性体外径と軸との同心度は成形型の弾性体とほ
ぼと同径の貫通穴とその先端の太径部の穴との同心度に
より決まるが、これらを例えば0.1mm以下の精度とする
事は容易であり、従って弾性体外径と軸との同心度を0.
1mm以下の高精度とすることは容易に実現できる。また
第３工程において弾性材料を流し込む際に成形型内部や
材料中に残留した気泡は、成形型の上部に容易に逃がす
ことができるため、完全な脱泡を容易に実現することが
可能である。また弾性体材料の粘度が多少高い場合であ
っても、後述のように真空脱泡を適用する事が可能であ
り、脱泡を完全にする事ができる。

また軸とその先端に成形した弾性体とを成形型から取
りはずすことも、軸を後端部を押すことにより容易に可
能である。また弾性体が破損した場合でも、型の穴内部
に残りにくく成形型の保守が容易であるという利点があ
る。

さらに弾性体を光硬化の材料として弾性材の硬化を光
により行うことにより、加熱等により弾性体を硬化させ
る場合に比べ、はるかに短時間で硬化を完了することが
可能となる。また成形型自体も、簡単な構造であり製造
コストの低下が図れる。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を図面により詳細に説明す
る。

第１図は、本発明による成形方法を実施する際の成形
用の型の構造の一例を示す一部断面視した斜視図であ
る。

成形用の型は、成形型本体１と位置決め治具２と囲い
治具３とから構成される。

成形型本体１は、前記軸４とほぼ同径の貫通穴11とそ
の先端に太径部12が設けられた穴を有する。位置決め治
具２は、前記軸４を貫通11に挿入し保持する際に、軸４
の軸先端41を成形型本体１の太径部12が設けられた側の
成形型表面13から所定の位置に整列させるための突起21
が設けられている。成形型本体１の貫通穴11に軸４を挿
入した後、成形型本体１に位置決め治具２を押し付け
て、突起21を太径部12に挿入していくことにより、軸４
の位置決めを行う。位置決めを行った後は、位置決め治
具２は成形型本体１から取り外し、替わりに囲い治具３
を成形型本体１に重ね、上方から弾性材料を流し込む。
弾性体が硬化後、囲い治具３を成形型本体１から取り外
し、成形型本体１の成形型表面13に沿って余分な弾性体
を取り除く。表面ガイド部14はその際にガイドとなるガ
イド部表面141を設けたものである。成形型本体１およ
び囲い治具３の材料は、特に弾性体を光硬化材料から構
成する場合、光を透過しやすい材料が良く、また弾性体
の材料との剥離性を有する観点から例えばテフロンが適
当である。テフロン等を材料とする場合には材料が比較
的柔らかいため、前述の余分な弾性体を取り除く工程で
成形型表面13に傷が生じたり削れたりすることのないよ
う、金属等の硬い材料からなる表面ガイド部14を設け
る。表面ガイド部14のガイド部表面141は、位置決め治
具２や囲い治具３を成形型本体１との位置決めを行う役
目を有し、位置決め治具２を成形型本体１にセットする
際には、ガイド部表面141と上部底面23が、またガイド
部側面142と側部側面222とが互いにかん合する等により
上下左右の位置決めを行う。また囲い治具３を成形型本
体１にセットする際も同様である。

囲い治具３は、成形型本体１にセットした後弾性材料
を流し込む際に、成形型本体１の外部に余分な弾性材料
が流れ出さないようにするためのものであり、側部31や
後部32の高さを流し込んだ弾性材料の上面より十分高
く、かつ真空脱泡する際にも外部に流れ出さないように
十分高く設定してある。

第２図から第６図は本考案の実施例による弾性体の製
造工程を説明する説明図である。以下図に沿って順に説
明する。

第２図は、第１の工程の説明図であり、棒状の軸４と
ほぼ同径の貫通穴11とその先端に太径部12が設けられた
穴を有する成形型本体１の内部に、軸４を挿入保持した
状態を示している。この工程においては軸４の軸先端41
は成形型表面13より多少突出する程度に軸４を貫通穴11
に挿入する。軸４は例えば1.5mm程度であり、軸４と太
径部12との隙間は例えば0.2mm程度以下と小さいため、
軸４と太径部12は精度良く同心状に配置される必要があ
る。図に示すように貫通穴11と太径部12は同心上に配置
されているため、太径部12と軸４も同心上に精度良く配
置することが可能である。

第３図は、第２の工程の説明図であり、軸４の軸先端
41を成形型本体１の太径部12が設けられた側の成形型表
面13から所定の位置に整列させる工程を示している。

第２図において突出していた軸４の軸先端41は、成形
型本体１に押し付けられた位置決め治具２の突起21の側
部底面221により押し戻されて、図示された所定の位置
に精度良く配置される。位置決めの精度は突起21の加工
精度により決まるが、突起21の加工は0.1mm程度の精度
を容易に実現できるため、位置決めの精度も0.1mm程度
以下を容易に実現できる。軸４と貫通穴11とはほぼ同径
であるため適度な摩擦力が発生し、この力により軸４は
図示された位置に保持される。

第４図は、第３の工程と第４の工程を説明するための
図であり、第３図において位置決め治具２を取り外し、
替わって囲い治具３を装着した後、成形型本体１の貫通
穴11の太径部12が設けられた側の成形型表面13を上方に
した状態で上方から、弾性材料５を流し込む第３の工程
と、その後に弾性材料５を硬化させる第４の工程を説明
する図である。

成形型本体１に囲い治具３を装着した状態で弾性材料
５を所定の量だけ流し込む。弾性材料５は太径部12だけ
に精度良く充填する必要はなく、図示したように成形型
表面13から多少の厚く流し込んでよい。また弾性材料５
を流し込む過程で多少の気泡があっても太径部12の上部
に気泡が容易に移動して脱泡され、太径部12に残留する
ことはない。また残留する恐れのあるような粘性の多少
高い材料を使用する場合でも、弾性材料５の充填後、真
空または低圧にすることにより容易に脱泡することが可
能である。その際に弾性材料５が多少泡だったりしても
軸４の軸先端41以外の不要な箇所に弾性材料５が付着し
たりすることはない。

弾性材料５の硬化は硬化時間の短時間の短縮を図るた
め、弾性材料５の光硬化型の弾性材料とし、上部から硬
化用の光６を照射することにより行う。この光硬化型の
弾性材料としては、アクリル系、エポキシ系、ウレタン
系、シリコン系、またはポリブタンジエン系の光硬化型
の弾性材料があり、これら光硬化型の弾性材料を用いる
場合には照射する光６は紫外線または可視光を使用す
る。もちろん弾性材料を熱硬化型の材料を使用し、光６
の照射の替わりに熱を加えることにより弾性材料５の硬
化を行う方法をとっても良い。

第５図は、第５の工程の説明図であり、弾性材料５の
硬化後、余分な弾性体53を成形型本体１の成形型表面13
に沿って取り除く工程を示している。

余分な弾性体53を取り除く際には、第４図の状態から
囲い治具３を取り外し、替わりに鋭利な切断治具先端71
を有する切断治具７の両端を、第１図に示した表面ガイ
ド部14のガイド部表面141に押し付けて位置決めしなが
ら、ガイド部表面141に沿ってすべらして行く。この操
作により、第５図のように切断治具７の切断治具先端71
が成形型表面13に沿って弾性材料５の余分な弾性体53を
切りとっていき、軸４の軸先端41の弾性体先端部51の弾
性体先端面511がほぼ平面に形成される。

第６図は、第６の工程の説明図であり、軸４と弾性体
先端部51とを成形型本体１から取り外す工程を示してい
る。

成形型本体１の貫通穴11の下側から軸４の後端部を押
し出すことにより、成形型本体１の太径部12から軸４の
弾性体先端部51が剥離し、軸４と弾性体先端部51とが一
体となって取り外される。成形型本体１はテフロン等の
材料であるため弾性材料５との剥離性は良く、従って小
さい力で弾性体先端部51を太径部12から取り外すことが
できる。また弾性体先端部51は押し出す方向の力により
取り外すため、引っ張り方向の力を作用させる場合に比
べて太径部底面122に弾性体側部52等が剥離して残留す
る恐れは少ない。

第７図は、軸４の軸先端41に弾性材料５からなる弾性体
先端部51を本実施例により形成した弾性体の構造を示す
図である。

本発明によれば、弾性体先端部51の外径Ｄや厚さｔを
精度良く制御することができ、また弾性体先端面511も
ほぼ平面とすることが可能となる。また気泡の残留によ
る先端形状の劣化等もほとんど無い良好な形状の弾性体
先端部51を形成することが可能である。また光硬化材料
と光硬化技術を使用することができるため、製造時間の
大幅な短縮が可能となり低価格化が期待できる。

なお本発明では説明簡略化のために貫通穴11と太径部
12は成形型本体１に１箇所設けた構造としているが、実
際には貫通穴11の径が１から2mm程度であるため、１つ
の成形型本体１に20列×50行の1000穴程度として製造性
を高めることができる。

［発明の効果］ 本発明により、光コネクタ清掃具等に用いられる棒状
の軸の先端の弾性体を低価格でかつ精度良く安定に製造
できるという利点がある。これにより清掃具の低価格化
と量産産化可能になるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による成形方法の実施例の成形用の型の
構造を示す一部断面視した斜視図であり、第２図、第３
図、第４図 第５図 第６図は本発明の実施例による弾
性体の製造工程を説明する説明図であり、第７図は本実
施例により軸の先端に設けた弾性体の構造を示す図であ
り、第８図は従来の技術により製造した弾性体の構造を
示す一部断面視した図であり、第９図は従来の他の技術
による弾性体の成形方法を説明する図である。 なお、図中の記号は以下の通りである。 １……成形型本体、11……貫通穴１ 11……貫通穴側面、112……貫通穴ガイド部 12……太径部、121……太径部側面 122……太径部底面、13……成形型表面 14……表面ガイド部、141……ガイド部表面 142……ガイド部側面、２……位置決め治具 21……突起、211……突起先端 22……側部、221……側部底面 222……側部側面、23……上部底面 ３……囲い治具、31……側部 311……底面、312……側部側面 32……後部、321……後部側面 ４……軸先端、41……軸先端 42……軸側面、５……弾性材料 51……弾性体先端部、511……弾性体先端面 52……弾性体側部、521……弾性体側面 53……余分な弾性体、６……光 ７……切断治具、71……切断治具先端 ８……弾性体、81……弾性体先端 82……気泡、84……弾性体上面 ９……成形型、91……成形型表面 92……成形穴、93……成形穴底面 94……成形穴側面94

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ // Ｂ０８Ｂ 1/00 Ｂ０８Ｂ 1/00 Ｂ２９Ｋ 105:24 Ｂ２９Ｌ 31:36 (72)発明者 長瀬 亮 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 金山 和則 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 中野 敏昭 東京都目黒区目黒本町６丁目18番12号 本多通信工業株式会社内 (72)発明者 徳留 和廣 東京都目黒区目黒本町６丁目18番12号 本多通信工業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 39/10 B29C 39/22 - 39/36 B29C 33/12 - 33/14 B29C 33/38 - 33/40

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】棒状の軸（４）の先端部（41）に弾性材料
   （５）を成形する方法において、 棒状の軸（４）とほぼ同径の貫通穴（11）とその先端に
   太径部（12）が設けられた穴を有する成形型（１）の内
   部に前記軸（４）を挿入保持する第１の工程と、 所定の高さの突起（21）が設けられた位置決め治具
   （２）を押し付けて、軸（４）の先端部（41）を成形型
   （１）の太径部（12）が設けられた側の表面（13）から
   所定の位置に整列させる第２の工程と、 前記穴の太径部（12）が設けられた側の表面（13）を上
   方にした成形型（１）に囲い型（３）を取り付けた後に
   弾性材料（５）を流し込む第３の工程と、 弾性材料（５）を硬化させる第４の工程と、 硬化後、余分な弾性体（53）を成形型（１）の表面に沿
   って取り除く第５の工程と、 その後に弾性体（５）と軸（４）とを成形型（１）から
   取り外す第６の工程とを備えることを特徴とする棒状の
   軸の先端部に弾性体を形成する方法。
2. 【請求項２】前記特許請求の範囲第１項記載の方法にお
   いて、 前記成形型（１）と囲い型（３）とが光を透過する材料
   により構成され、 前記弾性材料（５）が光により硬化する弾性材料であ
   り、 前記第４の工程が弾性材料（５）を硬化させる工程であ
   ることを特徴とする棒状の軸の先端部に弾性体を形成す
   る方法。
3. 【請求項３】前記特許請求の範囲第２項記載の方法にお
   いて、 前記光により硬化する弾性材料（５）がアクリル系、エ
   ポキシ系、ウレタン系、シリコン系、またはポリブタン
   ジエン系の光硬化型の弾性材料であって、 弾性材料（５）を硬化させる第４の工程において照射す
   る光（６）が、紫外線または可視光であることを特徴と
   する棒状の軸の先端部に弾性体を形成する方法。
4. 【請求項４】棒状の軸（４）の先端部（41）に弾性材料
   （５）を成形する方法に使用される治具（1,2,3）であ
   って、 棒状の軸（４）とほぼ同径の貫通穴（11）とその先端に
   同軸の太径部（12）が設けられた穴を少なくとも１つ有
   する成形型（１）と、 軸（４）の先端部（41）を成形型（１）の太径部（12）
   が設けられた側の表面（13）から所定の位置に整列させ
   るための所定の高さの突起（21）が設けられ、前記成形
   型（１）の前記太径部が設けられた側に取り付けられる
   位置決め治具（２）と、 前記位置決め治具（２）を取り外した後の同位置に取り
   付けられ、取り付けられた状態で前記成形型（１）の前
   記太径部（12）が設けられた側の表面（13）に弾性材料
   （５）を溜めるだけの高さを備えた囲い型（３）、及
   び、 前記囲い型（３）を取り外した後の前記太径部（12）が
   設けられた側の表面（13）に残る弾性材料（５）を取り
   除く切断治具（７）とから構成したことを特徴とする棒
   状の軸の先端部に弾性体を形成する治具。
5. 【請求項５】前記特許請求の範囲第４項記載の治具であ
   って、 前記成形型（１）と前記囲い型（３）とが光を透過しや
   すい材料で構成されていることを特徴とする棒状の軸の
   先端部に弾性体を形成する治具。