JP3952588B2 - フェルールの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ心線内の光ファイバを配列させるフェルールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テープ状多心光ファイバ心線同士の接続時には、光ファイバ心線端部の被覆部を除去して光ファイバを露出させ、この端部に光ファイバを配列させる合成樹脂製のフェルールを取り付け、コネクタ化して接続するのが一般的である。フェルールは、光ファイバを正確に配列させるもので、一般的なフェルールを図７に示す。
【０００３】
図７に示されるフェルール１０２は、内部に光ファイバを配列させるための複数の平行なファイバ配列孔１２０を有している。なお、図７に示されるフェルール１０２は、光ファイバ心線１０３（図８参照）を固定するための接着剤を充填する際などに用いられる開放部１２１や、相手側のフェルールとの位置決めの際にガイドピンが挿入されるピン孔１２４なども有している。
【０００４】
上述したフェルール１０２は、トランスファー成形法や射出成形法により成形されるが、このときファイバ配列孔１２０は、上下に開く金型（図示せず）の内部に配置された側方にスライド可能な金型ピン１０１により形成される。なお、図７には、構成を分かりやすくするため、金型ピン１０１を二本だけ図示してある。金型ピン１０１は、外径を変化させた円形断面を有する丸ピンであり、その基端側が保持部材１１３により保持される。このとき、複数の金型ピン１０１は、保持部材１１３のＶ溝１１４により正確に位置決めされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
円形断面を有する金型ピン１０１を用いてフェルール１０２を成型すると、ファイバ配列孔１２０の光ファイバ挿入側に溝部１２２が形成される。また、Ｖ溝１１４を形成させる都合上、保持部材１１３のＶ溝１１４側の厚さＨはある程度の厚さが必要となるため、溝部１２２のさらに光ファイバ挿入側の部分では、図８(a)に示されるように、光ファイバ心線１０３の被覆部１３１を下方から支持できない。
【０００６】
このため、光ファイバ１３０及び被覆部１３１がフェルール１０２に挿入されたときに、図８(a)に示されるように、光ファイバ１３０に曲げが生じる場合があり、この場合は、伝送特性を悪化させてしまったり、最悪の場合、使用しているうちに破断してしまうという問題があった。開放部１２１を形成させないフェルールを製造する場合であっても、同様の問題が生じる。
【０００７】
また、通常以下に示すようなことは行われないが、被覆部１３１をフェルール１０２の奥まで挿入しても、被覆部１３１が溝部１２２上に位置するため、やはり光ファイバ１３０に曲げを生じさせてしまう。上述した問題を解消すべく、光ファイバ心線の製造方法において、光ファイバ１３０のみならず被覆部１３１をも確実に保持し得るフェルールを製造するような更なる改良が望まれていた。
【０００８】
従って、本発明は、光ファイバの伝送特性悪化を防止すると共に、光ファイバに対して損傷を与えるおそれのない光ファイバ用フェルールを製造するフェルールの製造方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【発明を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、テープ状多心光ファイバ心線の端部に露出された光ファイバを配列させる複数の平行なファイバ配列孔を内部に備えた光ファイバ用フェルールを製造するフェルールの製造方法において、円形断面を有する先端部とこの先端部の基端側に形成された四角形断面を有する角柱部とを備えた複数本の金型ピンを、角柱部同士を密着かつ整列させた状態で、フェルールの成形用金型内に軸方向にスライド可能となるように配置し、金型内に樹脂を充填して、先端部によりファイバ配列孔を形成させ、角柱部により光ファイバ心線の被覆部を載置させる被覆収納部を形成させることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、角柱部の少なくとも一側縁に、金型ピンの長さ方向に沿って面取り部をそれぞれ形成させ、この面取り部により、製造されたフェルールの被覆収納部上に、光ファイバのファイバ配列孔への挿入を案内する案内凸部を形成させることを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、先端部から角柱部にかけて外径を徐々に拡張させたテーパー部を設け、このテーパー部により、ファイバ配列孔から被覆収納部にかけて内径を徐々に拡張させたファイバ案内部を形成させることを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、角柱部に切欠部を設け、この切欠部により複数の金型ピンを位置決めしつつ配列させたことを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のフェルールの製造方法の第一実施形態について、図１〜図３を参照しつつ説明する。図１には、第一実施形態の製造方法に用いる金型ピン１Ａと、製造されたフェルール２Ａとが示されており、図２には、金型ピン１Ａが示されており、図３には、製造されたフェルール２Ａに対して光ファイバ心線３をセットした状態が示されている。
【００１４】
先ず、この第一実施形態の製造方法において用いる金型ピン１Ａについて説明する。なお、図１には、構成を分かりやすく示すため、金型ピン１Ａを二本だけ図示してある。各金型ピン１Ａは、図１及び図２に示されるように、先端部１０と、この先端部１０の基端側に形成されたテーパー部１１と、このテーパー部１１のさらに基端側に形成された角柱部１２とからなる。
【００１５】
先端部１０は、製造後のフェルール２Ａにおけるファイバ配列孔２０を形成させるもので、円形断面を有している。先端部１０は、成形時の樹脂収縮などを考慮して、光ファイバの外径とほぼ等しい外径かやや大きめの外径を有するようにされている。成形条件や原料にもよるが、具体的には、光ファイバ３０（図３参照）の外径が0.125mmである場合、先端部１０の外径は、0.1265mmとされている。また、フェルール２Ａの大きさにもよるが、先端部１０の長さは10mm程度とされている。
【００１６】
テーパー部１１は、製造後のフェルール２Ａにおけるファイバ案内部２３を形成させるもので、先端部１０と角柱部１２との間に形成され、徐々にその外径を拡大させている。テーパー部１１と先端部１０との境界及びテーパー部１１と角柱部１２との境界には、段差が形成されないようにされている。
【００１７】
角柱部１２は、製造後のフェルール２Ａにおける被覆収納部２２を形成させるもので、四角形断面を有している。断面における四角形の各辺は、上述した先端部１０の直径よりも大きくされている。先端部１０の中心軸と角柱部１２の中心軸とは一致されている。この実施形態において用いられる金型ピン１Ａは、テーパー部１１を備えているが、テーパー部１１が形成されない場合は、角柱部１２の端面から先端部１０が直接突設されることになる。
【００１８】
角柱部１２の一面には、切欠部１５が形成されている。また、角柱部１２の四角形断面における配列方向の幅は、光ファイバ３０の配列ピッチに等しくされており、具体的には、0.25mmとされている。このため、複数の金型ピン１Ａを、角柱部１２を密着させて整列させると、先端部１０は光ファイバ３０の配列ピッチと等しいピッチで整列され、先端部１０により形成されるファイバ配列孔２０に対して、曲げを生じさせずに光ファイバ３０を挿入させることができる。
【００１９】
一方、角柱部１２の中心軸から四角形断面における底辺までの高さは、光ファイバ心線３における光ファイバ３０の中心軸から被覆部３１外表面までの距離に等しくされている。即ち、金型ピン１Ａが複数本配列されたときに、先端部１０と角柱部１２との関係は、製造後のフェルール２Ａに取り付けられる光ファイバ心線３における光ファイバ３０と被覆部３１との関係に対応している。
【００２０】
なお、開放部２１を有しないフェルールを製造する場合は、角柱部１２の中心軸から四角形断面における上辺までの高さも、光ファイバ心線３における光ファイバ３０の中心軸から被覆部３１外表面までの距離に等しくなるようにしておく。
【００２１】
上述した金型ピン１Ａは、角柱部１２が密着されて複数本平行に並べられた状態で保持部材１３により保持され、上下に開く金型（図示せず）内に進入・後退可能となるように設置される。保持部材１３は、保持溝１４を有している。保持溝１４は、保持する金型ピン１Ａの長手方向に形成されており、セットされた複数本の金型ピン１Ａを位置決めして保持する。保持溝１４内には、保持する金型ピン１Ａの長手方向に対して直角な方向に、位置決め凸部１６が形成されている。位置決め凸部１６は、セットされる金型ピン１Ａの切欠部１５と係合し、複数の金型ピン１Ａの長手方向の位置決めを行う。
【００２２】
また、金型ピン１Ａが金型内にセットされたときには、金型ピン１Ａの先端が、上下に開く金型により挟まれて位置決めされる。金型の金型ピン１Ａを挟み込む部分には、Ｖ溝が形成されており、複数の金型ピン１Ａが正確に位置決めされる。金型ピン１Ａが金型内にセットされたら、金型内に溶融樹脂を充填し、樹脂を冷却固化させた後に、金型ピン１Ａを側方にスライドさせて金型から引き抜く。次いで、金型を上下に開いてフェルール２Ａを取り出す。
【００２３】
上述したように、金型ピン１Ａを用いて成形されたフェルール２Ａにおいては、図１に示されるように、先端部１０によりファイバ配列孔２０が形成され、テーパー部１１によりファイバ案内部２３が形成され、角柱部１２により被覆収納部２２が形成される。ここでは、開放部２１を有するフェルール２Ａを成形したため、被覆収納部２２は、開放部２１の底部に平溝状に形成される。また、保持部材１３により、フェルール２Ａの内部に光ファイバ心線３を導入させる導入口２６が形成される。フェルール２Ａは、相手側のフェルールとの位置決めを行うピン孔２４も有している。
【００２４】
上述した第一実施形態の製造方法により製造されたフェルール２Ａに光ファイバ心線３を取り付ける際には、導入口２６側から先端に光ファイバ３０をフェルール２Ａ内に導入する。フェルール２Ａ内に導入された光ファイバ３０は、被覆収納部２２に沿ってファイバ案内部２３に達し、ファイバ案内部２３により円滑に案内されてそれぞれファイバ配列孔２０に挿入される。その後、導入口２６にはブーツがはめ込まれ、接着剤やクランプ部材を用いてフェルール２Ａに対して光ファイバ心線３が固定される。
【００２５】
光ファイバ３０がファイバ配列孔２０内に収納されると、光ファイバ心線３の被覆部３１は、被覆収納部２２内に収納される。このとき、図３に示されるように、ファイバ配列孔２０及び被覆収納部２２の形態が、光ファイバ３０及び被覆部３１の形態と対応させて形成されているため、光ファイバ３０に曲げを生じさせずに光ファイバ心線３を取り付けることができる。
【００２６】
次に、本発明のフェルールの製造方法の第二実施形態について、図６及び図７を参照しつつ説明する。
【００２７】
この第二実施形態のフェルールの製造方法は、用いられる金型ピン１Ｂの形態のみが上述した第一実施形態の製造方法と異なる。このため、以下には、金型ピン１Ｂと製造されたフェルール２Ｂについて特に説明し、第一実施形態における各構成部分と同一の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２８】
この第二実施形態の製造方法において用いられる金型ピン１Ｂは、図４及び図５に示されるように、ある一面（この実施形態においては切欠部１５が形成されている面）の両側縁に、面取り部１７Ｂがそれぞれ形成されている。この面取り部１７Ｂは、断面において一定の曲率半径h₁を有する曲面状に形成されており、角柱部１２の各側面となだらかに連続するように形成されている。面取り部１７Ｂは、保持部材１３により把持される部分には形成されていない。
【００２９】
金型ピン１Ｂは、その配列方向に全ての面取り部１７Ｂが配列されるようにして保持部材１３により把持される。このとき、切欠部１５が形成されていれば、面取り部１７Ｂの位置は自ずと揃えられることになる。図１においては、配列された金型ピン１Ｂの下面側に面取り部１７Ｂが配列されている。
【００３０】
上述した金型ピン１Ｂを用いて製造されたフェルール２Ｂには、被覆収納部２２の表面に高さh₁の複数の平行な案内凸部２５が形成される。案内凸部２５は、光ファイバ３０の挿入方向に沿って形成され、光ファイバ３０をファイバ案内部２３に案内する。このため、フェルール２Ｂの光ファイバ心線３を取り付ける際に、より円滑に光ファイバ３０をファイバ配列孔２０に挿入させやすくなる。
【００３１】
ここで、案内凸部２５の高さh₁があまり高すぎると、光ファイバ心線３の被覆部３１が持ち上げられて光ファイバ３０に曲げを生じさせてしまうので、案内凸部２５の高さh₁は被覆部３１自体の変形で吸収可能な高さ、あるいは、光ファイバ３０に伝送特性に悪影響を与えない程度の僅かな曲げしか生じさせない程度の高さとされる必要がある。
【００３２】
面取り部１７Ｂの形態としては、上述した図４及び図５に示されるような、曲面状の面取り部１７Ｂのような形態のほか、図６に示されるような、平面状の面取り部１７Ｃのような形態とすることも可能である。このような面取り部１７Ｃを有する金型ピン１Ｃを用いても、同様に案内凸部を形成させることができ、この場合は、上述した高さ（曲率半径）h₁には、面取り部１７Ｃの高さh₂が対応する。
【００３３】
なお、本発明のフェルールの製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態においては、製造されたフェルールに開放部２１が形成されるものであったが、開放部２１が設けられないフェルールを製造してもよい。この場合、被覆収納部２２は、溝状ではなく孔状に形成される。
【００３４】
また、面取り部を設ける場合は、金型ピンの一面における両側縁に設けずに、少なくとも一側縁に形成させておいてもよい。このように形成しても、保持部材により金型ピンを保持する際に、各金型ピン同士の接合面に一つの面取り部が位置するようにすれば、各光ファイバのファイバ配列孔への導入をそれぞれ案内する案内凸部を形成させることができる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、ファイバ配列孔により光ファイバを保持し、被覆収納部により被覆部を収納し、光ファイバに曲げを生じさせずに光ファイバ心線を確実に保持することのできるフェルールを容易に製造することができる。また、製造後のフェルールにより保持される光ファイバ心線は、光ファイバに曲げが生じやすい範囲、即ち、被覆部の先端から光ファイバにかけての範囲が確実に保持されるため効果的である。
【００３６】
また、金型ピンの基端側を角柱部としているため、製造後のフェルールにおける被覆収納部の挿入側にバリを生じさせることがなく、バリによる光ファイバの損傷を防止できるという利点や、光ファイバ心線の光軸方向の位置決めがバリにより阻害されるのを防止できるという利点もある。従来は、円形断面を有する金型ピン１０１（図７参照）を用いていたため、位置決め用のＶ溝１１４内に樹脂が入り込み、溝部１２２の挿入側にバリを生じさせてしまうことがあった。
【００３７】
請求項２に記載の発明によれば、金型ピンに面取り部を形成させることにより製造後のフェルールの被覆収納部表面に、光ファイバのファイバ配列孔への挿入を案内する案内凸部を形成させることができる。この結果、製造後のフェルールにおいて、案内凸部により、フェルールへの光ファイバ心線の取付作業を円滑化することができる。
【００３８】
請求項３に記載の発明によれば、金型ピンにテーパー部を形成させることにより製造後のフェルールのファイバ配列孔の挿入側端部に、光ファイバのファイバ配列孔への挿入を案内するファイバ案内部を形成させることができる。この結果、製造後のフェルールにおいて、フェルールに対して光ファイバ心線を取り付ける際に、光ファイバを損傷させることなく、ファイバ配列孔に円滑に挿入させることができる。上述した案内凸部を形成させる面取り部と共に用いることにより、フェルールへの光ファイバ心線の取付作業をさらに円滑化することができる。
【００３９】
請求項４に記載の発明によれば、複数の金型ピン同士の位置決めを、切欠部を用いて容易に行うことができ、複数のファイバ配列孔が互いに正確に配列された状態のフェルールを製造することができる。金型ピンに面取り部を形成させる場合は、切欠部を形成させておけば、複数本の金型ピンにおける各面取り部の位置決めを容易に容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフェルールの製造方法の第一実施形態において使用される金型ピンと製造されたフェルールとを示す斜視図である。
【図２】 (a)は本発明のフェルールの製造方法の第一実施形態において使用される金型ピンを示す側面図であり、(b)は(a)におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】本発明のフェルールの製造方法の第一実施形態により製造されたフェルールとフェルールに取り付けられた光ファイバ心線とを示す断面図である。
【図４】本発明のフェルールの製造方法の第二実施形態において使用される金型ピンと製造されたフェルールとを示す斜視図である。
【図５】 (a)は本発明のフェルールの製造方法の第二実施形態において使用される金型ピンを示す側面図であり、(b)は(a)におけるＹ−Ｙ線断面図である。
【図６】 (a)は本発明のフェルールの製造方法の第三実施形態において使用される金型ピンを示す側面図であり、(b)は(a)におけるＺ−Ｚ線断面図である。
【図７】従来のフェルールの製造方法において使用される金型ピンと製造されたフェルールとを示す斜視図である。
【図８】従来のフェルールの製造方法により製造されたフェルールとフェルールに取り付けられた光ファイバ心線とを示す断面図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…金型ピン、１０…先端部、１１…テーパー部、１２…角柱部、１５…切欠部、１７Ｂ，１７Ｃ…面取り部、２Ａ，２Ｂ…フェルール、２０…ファイバ配列孔、２２…被覆収納部、２３…ファイバ案内部、２５…案内凸部、３…光ファイバ心線、３０…光ファイバ、３１…被覆部、７Ａ，７Ｂ…（他方の）光コネクタ。

Claims (4)

1. テープ状多心光ファイバ心線の端部に露出された光ファイバを配列させる複数の平行なファイバ配列孔を内部に備えた光ファイバ用フェルールを製造するフェルールの製造方法において、
   円形断面を有する先端部と前記先端部の基端側に形成された四角形断面を有する角柱部とを有する複数本の金型ピンを、前記角柱部同士を密着かつ整列させた状態で、前記フェルールの成形用金型内に軸方向にスライド可能となるように配置し、
   前記金型内に樹脂を充填して、前記先端部により前記ファイバ配列孔を形成させ、前記角柱部により前記光ファイバ心線の被覆部を載置させる被覆収納部を形成させることを特徴とするフェルールの製造方法。
2. 前記角柱部の少なくとも一側縁に、前記金型ピンの長さ方向に沿って面取り部を形成し、前記面取り部により、製造された前記フェルールの前記被覆収納部上に、前記光ファイバの前記ファイバ配列孔への挿入を案内する案内凸部を形成させる、請求項１に記載のフェルールの製造方法。
3. 前記先端部から前記角柱部にかけて外径を徐々に拡張させたテーパー部を設け、前記テーパー部により、前記ファイバ配列孔から前記被覆収納部にかけて内径を徐々に拡張させたファイバ案内部を形成させる、請求項１又は２に記載のフェルールの製造方法。
4. 前記角柱部に切欠部を設け前記、切欠部により複数の金型ピンを位置決めしつつ配列させる、請求項１〜３の何れかに記載のフェルールの製造方法。

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