JP3919156B2

JP3919156B2 - 光コネクタの製造方法

Info

Publication number: JP3919156B2
Application number: JP2001034527A
Authority: JP
Inventors: 顕人西村; 哲郎野澤
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2001-02-09
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2021-02-09
Also published as: JP2002236235A

Description

【０００１】
【発明に属する技術分野】
この発明は、嵌合ピン位置合わせ方式の光コネクタを製造する光コネクタ製造方法に関し、特に、ガイドピン穴部にセラミックスリーブをインサート成形した樹脂製のフェルールの成形およびその端面研磨に関する。
【０００２】
【従来の技術】
嵌合ピン位置合わせ方式の光コネクタは、JIS C 5981で規定されているＦ１２形多心光ファイバコネクタに相当するもので、ここで用いられる光フェルールはＭＴ光コネクタとも称されているが、このＭＴ光コネクタは、着脱の機会すなわちガイドピンの抜き差しの機会が多く、ガイドピン穴内面に摩耗が生じ易いので、そのフェルールとして、ガイドピン穴部にセラミックスリーブをインサート成形した樹脂製のフェルールを用いる場合がある。フェルールにはエポキシ樹脂等が用いられ、セラミックスリーブにはジルコニア等が用いられる。
図１０はこの種の光コネクタのフェルール１を示すもので、鍔部１ａを持つ角形をなし、セラミックスリーブ２で形成された左右のガイドピン穴２ａの間に図示例では４つの光ファイバ挿入穴３を設けた構造である。このフェルール１の光ファイバ挿入穴３に光ファイバを挿通して接着固定し、次いで端面１ｂを研磨して光ファイバの先端が飛び出した、いわゆるＰＣ（Physical Contact)接続端面とする。
【０００３】
この種のフェルール１は、金型のキャビティ内にセラミックスリーブを支持した状態で樹脂を注入して成形するが、従来は、通常のインサート成形要領と同じくセラミックスリーブの端面をキャビティの壁面に突き当てた状態で、すなわちセラミックスリーブの端面が端面研磨前のフェルールの端面と揃うようにして、インサート成形を行なっていた。
【０００４】
ところで、フェルールの端面研磨工程で、フェルール（樹脂）とセラミックスリーブとを同時に研磨すると、ジルコニア等のセラミックスリーブはエポキシ樹脂等と比べて著しく硬く削れ難いので、図１１に示すように、セラミックスリーブ２がフェルール１の端面１ｂより突き出てしまう。セラミックスリーブ２がフェルール１の端面１ｂから突き出ていると、光コネクタとして接続することができない。特にＰＣ接続を行なう時にこの問題が顕著である。例えば、ＭＴ光コネクタをケーシング内に収容した構造でアダプタ内に嵌入させて光コネクタ相互接続を行なういわゆるＭＰＯ光コネクタとして用いる場合に、ＰＣ接続エラーが生じ易い。
そこで、従来は、特別な装置を用いる後工程で、図１１のように突出しているセラミックスリーブ２のみを研磨して、セラミックスリーブ２の端面とフェルール１の端面１ｂとを面一に揃えていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来方法のように、セラミックスリーブ２のみを後工程で研磨するのは煩雑であり生産性が悪い。また、セラミックスリーブ２を特別な装置を用いて研磨するといっても、やはり硬いセラミックスリーブ２の研磨は容易でなく、十分精度のよいＰＣ接続端面が得られない場合も生じ得る。
【０００６】
本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもので、ガイドピン穴部にセラミックスリーブをインサート成形したフェルールの端面研磨が容易でありかつ精度良いＰＣ接続端面を得ることができる光コネクタの製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明は、ガイドピン穴部としてセラミックスリーブをインサート成形した樹脂製のフェルールを持つ嵌合ピン位置合わせ方式の光コネクタを製造する光コネクタ製造方法であって、
前記フェルールを樹脂成形するに際して、前記セラミックスリーブの端面が端面研磨前のフェルールの端面より概ね研磨代だけ内部に入り込む状態で、セラミックスリーブのインサート成形を行なうとともに、フェルールの端面研磨をする際に、セラミックスリーブの端面が露出するまで研磨して、光コネクタとしての接続端面を得ることを特徴とする。
【０００８】
請求項２は、請求項１の光コネクタ製造方法における、セラミックスリーブの端面を端面研磨前のフェルールの端面より概ね研磨代だけ内部に入り込ませる手段として、フェルールを樹脂成形するに際して、セラミックスリーブの端面に概ね研磨代相当長さの快削材を接合しておくことを特徴とする。
【０００９】
請求項３は、請求項１の光コネクタ製造方法における、セラミックスリーブの端面を端面研磨前のフェルールの端面より概ね研磨代だけ内部に入り込ませる手段として、フェルールを樹脂成形するに際して、フェルール成形金型のキャビティ内もセラミックスリーブの位置決めをする位置決めピンを取り付けることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図９を参照して説明する。
本発明は、ガイドピン穴部としてセラミックスリーブをトランスファー成形法あるいはインジェクション成形法等を用いてインサート成形した樹脂製のフェルールを持つ嵌合ピン位置合わせ方式の光コネクタを製造する光コネクタ製造方法であって、フェルールを樹脂成形するに際して、セラミックスリーブの端面が端面研磨前のフェルールの端面より概ね研磨代だけ内部に入り込む状態で、セラミックスリーブのインサート成形を行なうとともに、フェルールの端面研磨をする際に、セラミックスリーブの端面が露出するまで研磨して、光コネクタとしての接続端面を得るものである。
すなわち、まず、図１（イ）、（ロ）に示すように、セラミックスリーブ１２の端面１２ｂが端面研磨前のフェルール１１の端面１１ｂより概ね研磨代Ｓだけ内部に入り込んだフェルール１１を成形する。１１ａはフェルール１１の鍔部である。セラミックスリーブ１２の材質は例えばジルコニア等を用いる。フェルール１１は例えばエポキシ樹脂で成形する。
【００１１】
前記フェルール１１は例えば図２のような金型１０で成形する。この金型１０は、下型１５と上型１６と中型１７とで、フェルールのキャビティ１８を形成しており、セラミックスリーブ１２は中型１７に取り付けた支持軸１９で支持されている。図示のように、キャビティ１８内でセラミックスリーブ１２の端面はキャビティ１８の壁面１８ａから概ね研磨代Ｓだけ離れた位置に配置している。この金型１０のキャビティ１８に例えばエポキシ樹脂等を注入して、図１（イ）、（ロ）のフェルール１１を得る。セラミックスリーブ２の内部がガイドピン穴１２ａとなる。
なお、図１および図２はフェルールのセラミックスリーブインサート成形を説明するための模式的な図であり、図１のフェルール１１には光ファイバテープ挿入穴や光ファイバ挿入穴等は省略しており、図２の金型１０にもそれらを形成するための中子等は図示を省略している。
【００１２】
上記のフェルール１１を成形した後、このフェルール１１の図示略の光ファイバ挿入穴に光ファイバを挿通固定し、次いで、フェルール１１の端面１１ｂを、図１（ハ）に示すように、セラミックスリーブ１２の端面１２ｂが露出するまでＰＣ研磨して、光コネクタとしてのＰＣ接続端面１１ｃを得る。なお、端面研磨前のフェルールも研磨後のフェルールも同じく符号１１で示す。
これにより、セラミックスリーブ１２の端面がフェルール１１の端面から突出しないＰＣ接続端面を得ることができる。また、フェルール研磨工程では、軟らかいフェルール（樹脂）の研磨だけでよく、硬いセラミックスリーブ１２は研磨しなくて済むので、研磨作業が容易になる。また、精度よいＰＣ接続端面を得ることが容易である。
なお、セラミックスリーブ１２がフェルール端面から突出してしまうことがない範囲であれば、フェルール研磨工程でセラミックスリーブ１２の端面を若干研磨することは、特に問題ない。また、セラミックスリーブ１２がフェルール１１の接続端面まで存在していなくても、ガイドピン穴の摩耗は防止できるので、フェルール研磨工程で必ずしもセラミックスリーブ１２が露出するまで研磨しなくてもよい。
【００１３】
図３に本発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、セラミックスリーブ１２の端面がフェルール１１の端面より概ね研磨代Ｓだけ内部に引っ込んだ状態とするために、セラミックスリーブ１２の端面１２ｂに予め研磨代Ｓだけの長さの円筒状の快削材２１を取り付けておくものである。快削材１の材質としては、エポキシ樹脂やＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）等のプラスチックあるいは快削性のセラミックを用いることができる。また、形状はセラミックスリーブ１２と同一断面形状であるのが適切である。
この場合、図２の金型１０において、セラミックスリーブ１２の端面１２ｂに円筒状の快削材２１が接続された状態で、キャビティ１８内に樹脂が注入される。
【００１４】
図３（イ）、（ロ）のフェルール１１の端面１１ｂを、図３（ハ）に示すように、セラミックスリーブ１２の端面１２ｂが露出するまで研磨するが、快削材２１はセラミックスリーブ１２と比べて軟らかく研磨し易いので、フェルール（樹脂）と均等に研磨することができる。したがって、前述と同様に、セラミックスリーブ１２の端面１２ｂがフェルール１１の研磨端面から突出しない面一なＰＣ接続端面１１ｃが得られる。
【００１５】
図４に本発明の他の実施形態を示す。この実施形態では、フェルールの端面を斜め研磨する場合に適用するもので、その斜め研磨の傾斜角に合わせて予め端面１２’ｂを傾斜させたセラミックスリーブ１２’を用いるものである。
端面傾斜のセラミックスリーブ１２’をインサート成形した図４（イ）のフェルール１１’の端面１１’ｂを、セラミックスリーブ１２’の傾斜端面１２’ｂが露出するまで斜め研磨すると、図４（ロ）のような斜め研磨のＰＣ接続端面１１’ｃを持つフェルール１１’を得ることができる。１２’ａはガイドピン穴である。
【００１６】
図５は図４におけるセラミックスリーブ１２’の位置決めのために、端面傾斜のセラミックスリーブ１２’の端面１２’ｂに快削材２１’を取り付けたものである。この快削材２１’を取り付けたフェルール１１’の端面１１’ｂを、セラミックスリーブ１２’の傾斜端面１２’ｂが露出するまで斜め研磨すると、図４（ロ）と同様な斜め研磨のＰＣ接続端面１１’ｃを持つフェルール１１’を得ることができる。
なお、本発明は、ＰＣ接続端面のみでなく、その他の研磨形態、例えば光ファイバ端面とフェルール端面が一致した形態など、種々の研磨形態に対応可能である。
【００１７】
図４、図５のように端面傾斜のセラミックスリーブ１２’をインサート成形したフェルール１１’の斜め研磨を行なう場合、研磨時にセラミックスリーブ１２’が微小の回転もしないように、セラミックスリーブ１２’の回り止めを施すことが望ましい。
その回り止めの手段として、セラミックスリーブ１２’の外周に、図６（イ）のように例えば矩形やＵ形やＶ形の溝（図示は矩形溝）１２’ｃを設けたり、図６（ロ）のように平坦面１２’ｄを形成したり、図６（ハ）のように突起１２’ｅを設けたりするとよい。この回り止めを施したセラミックスリーブ１２’を用いてインサート成形すると、研磨時にセラミックスリーブ１２’がフェルール１１’内で回転することを防止できる。
【００１８】
セラミックスリーブをインサート成形する際の、セラミックスリーブの長手方向の位置決め手段について説明する。
図７（イ）、（ロ）に示した金型１０は直角端面のセラミックスリーブ１２の場合であり、金型１０のキャビティ１８内にセラミックスリーブ１２の端面１２ｂに当たる位置決めピン２５を設けて、セラミックスリーブ１２の位置決めを行なうことができる。
【００１９】
また、図８に金型１０の要部を拡大して示すように、端面傾斜のセラミックスリーブ１２’の場合、セラミックスリーブ１２’の傾斜端面１２’ｂに同様に位置決めピン２５を当てて、セラミックスリーブ１２’の位置決めを行なうことができる。
【００２０】
また、同じく端面傾斜のセラミックスリーブ１２’の場合、図９に示すように、セラミックスリーブ１２’の下面側に溝２６を設け、位置決めピン２５を溝２６の奥端に突き当てて、セラミックスリーブ１２’の位置決めを行なうことができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、ガイドピン穴部を形成するセラミックスリーブが端面研磨前のフェルールの端面から内部に入り込んでいるので、そのフェルールの研磨工程では、硬いセラミックスリーブの端面が露出するまで、軟らかいフェルール（樹脂）を研磨するだけで、ＰＣ接続端面を得ることができる。したがって、研磨工程で硬いセラミックスリーブがフェルールの端面から突出して、ＰＣ接続端面が得られない、という問題は発生しない。
また、硬いセラミックスリーブは研磨しなくて済むので、研磨作業が容易である。また、精度よいＰＣ接続端面を得ることが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光コネクタの製造方法におけるフェルールを説明するもので、（イ）は端面研磨前のフェルールの模式的に示した平面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ断面図、（ハ）は端面研磨後のフェルールの断面図（（ロ）と同じ断面）である。
【図２】図１のフェルールを成形する金型を模式的に示したもので、（イ）は金型の要部の平面図、（ロ）は（イ）のＢ−Ｂ断面図（但し上型も図示）、（ハ）は（ロ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示すもので、（イ）は端面研磨前のフェルールの模式的に示した平面図、（ロ）は（イ）のＤ−Ｄ断面図、（ハ）は端面研磨後のフェルールの断面図（（ロ）と同じ断面）である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態を示すもので、（イ）は端面研磨前のフェルールの断面図、（ロ）は研磨後のフェルールの断面図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態を示すもので、同じく端面研磨前のフェルールの断面図である。
【図６】（イ）、（ロ）、（ハ）はいずれも、図４や図５の実施形態方法における、セラミックスリーブの回り止めを行なう手段を示すもので、セラミックスリーブの断面図である。
【図７】図２の金型においてセラミックスリーブの位置決め手段を設けた実施形態を示すもので、（イ）は金型を模式的に示した要部の平面図、（ロ）は（イ）のＥ−Ｅ断面図（但し上型も図示）である。
【図８】図４の実施形態の場合におけるセラミックスリーブの位置決め手段の一例を示すもので、図７（ロ）の要部を拡大した図に相当する断面図である。
【図９】図４の実施形態の場合におけるセラミックスリーブの位置決め手段の他の例を示すもので、同じく図７（ロ）の要部を拡大した図に相当する断面図である。
【図１０】嵌合ピン位置合わせ方式の光コネクタのフェルールの一例を示す斜視図である。
【図１１】従来方法の光コネクタ製造方法における問題点を説明するもので、端面研磨前のフェルールの端面近傍の平面図である。
【符号の説明】
１０金型
１１、１１’ フェルール
１１ｂ、１１’ｂフェルールの研磨前端面
１２、１２’ セラミックスリーブ
１２ａ、１２’ａガイドピン穴
１２ｂ、１２’ｂ端面
１２’ｃ溝
１２’ｄ平坦面
１２’ｅ突起
１５下型
１６上型
１７中型
１８キャビティ
１８ａキャビティの壁面
１９支持棒
２５位置決めピン
２６溝
Ｓ研磨代

Claims

ガイドピン穴部としてセラミックスリーブをインサート成形した樹脂製のフェルールを持つ嵌合ピン位置合わせ方式の光コネクタを製造する光コネクタ製造方法であって、
前記フェルールを樹脂成形するに際して、前記セラミックスリーブの端面が端面研磨前のフェルールの端面より概ね研磨代だけ内部に入り込む状態で、セラミックスリーブのインサート成形を行なうとともに、フェルールの端面研磨をする際に、セラミックスリーブの端面が露出するまで研磨して、光コネクタとしての接続端面を得ることを特徴とする光コネクタ製造方法。
セラミックスリーブの端面を端面研磨前のフェルールの端面より概ね研磨代だけ内部に入り込ませる手段として、フェルールを樹脂成形するに際して、セラミックスリーブの端面に概ね研磨代相当長さの快削材を接合しておくことを特徴とする請求項１記載の光コネクタ製造方法。
セラミックスリーブの端面を端面研磨前のフェルールの端面より概ね研磨代だけ内部に入り込ませる手段として、フェルールを樹脂成形するに際して、フェルール成形金型のキャビティ内にセラミックスリーブの位置決めを行なう位置決めピンを取り付けることを特徴とする請求項１記載の光コネクタ製造方法。