JP3957072B2

JP3957072B2 - 研磨治具及び端面研磨装置及び研磨治具用セット治具

Info

Publication number: JP3957072B2
Application number: JP2003089381A
Authority: JP
Inventors: 清詞椎木; 裕次草原; 文之千国; 政男久保田
Original assignee: NISSIN KASEI CO., LTD.
Current assignee: NISSIN KASEI CO., LTD.
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2023-03-27
Also published as: JP2004291188A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の光通信用ファイバ同士を接続するためのＭＴ形光コネクタなどに用いられるフェルール部材の端面を研磨する端面研磨装置及びフェルール部材を取付ける研磨治具及びフェルール部材の研磨端面の面合わせをして研磨治具に取付けるセット治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大容量データを高速に伝送するための通信用光ファイバとして、例えば、ＭＴ型、ＭＰＯ型等の多心光コネクタが知られている。多心の光通信用ファイバは、断面が略矩形のフェルール部材にファイバが接着剤により固定されており、フェルール同士が突き合わせて接続される為にファイバ端面を含むフェルール部材端面を高い精度の研磨仕上げを必要とする。
【０００３】
例えば、特許文献１には、フェルール部材の４つの側面を保持する保持装置を研磨盤に対向配置されたプレート部に接続すると共に、フェルール部材端面を研磨盤に接触させ、研磨盤を回転駆動することによりフェルール部材端面を研磨する研磨装置が記載されている。保持装置は略六角形状の保持部本体に対してフェルール部材を固定する部材固定部を備え、保持部本体の外形の各辺に相当する部分に、凹形状の部材収納溝がそれぞれ設けられている。フェルール部材を保持部本体の部材収納溝に収納した後、ホルダ部と保持部本体とを接近させる方向に固定ネジを回転させると、スライド部のテーパ面がホルダ部のテーパ部に対してスライドし、フェルール部材のそれぞれの４つの側面のうち、部材収納溝に当接していない２つの側面が溝部によって部材収納溝側に押され、保持部本体と部材固定部との間で保持されるようになっている。
【０００４】
また特許文献２には、断面が略矩形のフェルールの端面を研磨する端面研磨装置に取り付けられて研磨盤に対向する位置に配置される治具盤において、治具盤本体の側面にフェルールの側面が嵌合する凹部が設けられ、該凹部に対向する位置に保持部材が固定されると共に、保持部材と治具盤本体との間に設けられて凹部内に位置決め移動自在であり且つ凹部との間でフェルールを挟持可能な固定突起を設け、保持部材に対して治具盤本体の半径方向に移動自在であり且つフェルールの上端面に当接してフェルールを保持する規制突起が設けられている。この治具盤は回転方向の移動が規制された状態で、研磨盤方向に付勢され、多心光コネクタの先端面が研磨されるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２５４３０６
【特許文献２】
特開２００３−１９６５０
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＭＴ形フェルール部材をホルダ本体に位置決めし保持する場合、例えば特許文献１に記載されているようにホルダ部のテーパーの押込みでフェルール部材に作用するスライダ部を移動させる構造や特許文献２に記載されているようにフェルール部材の側面に作用する固定突起とフェルール部材の上端面に作用する規制突起とを移動自在に設けた構造では部品数も多くなり、製造コストが高くなり、また特許文献１のスライド部や特許文献２の固定突起を配置することで、ホルダ部が大型化するという問題がある。
【０００７】
上記いずれの研磨治具はフェルール部材の鍔部を治具本体の上面に当接させて位置決めされている。その為、フェルール部材製作時の許容公差により、位置決めに利用する鍔部の面からフェルール部材の研磨端面までの距離が一定でないことからフェルール部材の各研磨端面が不揃いになる。このように不揃いの状態で端面研磨を行なうときは最も研磨量の少ないフェルール部材の端面に合わせて研磨処理するため、全体のフェルール部材の端面研磨量が多くなり、処理時間がかかるだけでなく、研磨シートの磨耗も多くなるなどの問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、フェルール部材の端面研磨する際に使用され、断面が略矩形のフェルール部材をホルダ本体に対してボルト締めにより確実に位置決めし保持できる研磨治具を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記研磨治具を用いてフェルール部材の端面研磨処理を効率的に行なうことができる端面研磨装置を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、上記研磨治具にフェルール部材を保持する際に、全てのフェルール部材の端面側を簡単に面合わせをすることができるセット治具を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、フェルール部材の端面を研磨する端面研磨装置の研磨盤に対向配置され、断面が略矩形のフェルール部材を保持する研磨治具において、
多角形の周面を有し、前記研磨盤に対して垂直な軸に着脱可能な盤状のホルダ本体と、前記ホルダ本体の周面を成す各辺に固定され、前記フェルール部材の側面を嵌合する一対の凹部を離間させて設けられたホルダ受け部材と、前記ホルダ受け部材に対して、１本のボルトにより固定されるホルダ押え部材と、を備え、
前記ホルダ受け部材には該部材の中央寄りの各凹部の内側面に形成され、前記ホルダ押え部材側が開かれた溝を有し、該溝内にホルダ押え部材側へ僅かに突出させてゴム製チューブが保持されており、前記ホルダ押え部材にはホルダ受け部材の各凹部毎に対向する位置にゴムパッドが埋設されており、前記ボルトを締付けた時に前記フェルール部材の側面に前記ホルダ押え部材のゴムパッドが当接して前記ホルダ受け部材の凹部の底面への押付け力を与え、同時にホルダ押え部材によって前記ゴム製チューブが押し潰されて変形し前記凹部内に一部が突出して前記フェルール部材の側面に作用し、該フェルール部材の隣り合う２つの側面を凹部の内側面と底面に押付けて位置決めし保持することを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１の記載において、ホルダ本体は３組の平行な辺を有する六角形を成し、少なくとも１組の平行な辺と他の平行な辺とがホルダ本体の回転中心から異なる距離に位置し、前記各辺にはホルダ受け部材とホルダ押え部材とを配置したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明に係る端面研磨装置は、請求項１または２に記載された研磨治具を研磨盤に対して垂直な軸に着脱可能に取付け、前記研磨盤を駆動機構により駆動される回転盤に電磁石で脱着可能に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明に係るセット治具は、請求項１に記載された研磨治具のホルダ本体に重ね合わせて固定される治具本体を備え、該治具本体はフェルール部材の研磨端面の面合わせする基準面が形成された上面を有し、該上面には前記ホルダ本体に形成された複数のガイド孔に挿し込まれる複数のガイドピンが立設されていると共に、前記基準面にはフェルール部材の研磨端面の周縁近傍のみを前記基準面に当接させるための逃げ穴が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の作用】
本発明の研磨治具によれば、ホルダ押え部材のボルト締付けにより押付け部材が押し潰されて変形し、フェルール部材の側面を凹部の内側面に押付け同時に、ホルダ押え部材がフェルール部材の側面に作用し、該側面に隣り合う側面を凹部の底面に押付け、該２つの側面でフェルール部材を位置決めし保持する。
本発明の端面研磨装置によれば、上記の研磨治具を用いることで、作業性を向上させ、高い生産性が得られると共に、回転盤と研磨盤とを電磁石で連結し、この電磁石を介して回転力を研磨盤に伝えるので、研磨盤の脱着が簡単にできかつメンテナンスも容易となる。
本発明のセット治具によれば、基準面にフェルール部材の研磨端面を当接させることで、当該端面を簡単に揃えることができる。
【００１３】
【発明の実施の態様】
本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。図１は本発明を適用した実施形態の一例を示す端面研磨装置の斜視図、図２は駆動機構の駆動軸、回転盤、研磨盤の断面図である。端面研磨装置１はケーシング２の開口２ａから突出した駆動機構３の駆動軸４に回転盤５が固定されており、この回転盤５に研磨盤６が着脱自在に設けられており、研磨盤６に対して垂直な軸１１に研磨治具２０が着脱自在に取付けられる。研磨治具２０にはフェルール部材３０が保持される。ケーシング２の前部には端面研磨処理を実行するための操作パネル１７が配置されている。ケーシング２の上面には研磨盤６を囲むように受け皿１８が設けられており、研磨盤６の周囲に飛散する研磨粉を受容する。
【００１４】
駆動機構３を組付けた基台（図示省略）には装置後方に位置して支柱１２が固定されており、この支柱１２にアーム１３が水平方向に回動可能に取付けられている。アーム１３の先端部には軸受け部１４が設けられており、この軸受け部１４に軸１１が非回転状態で垂直方向に可動できるように装着されている。軸１１は支柱１２を通して送られるエアによって作動するエアシリンダ（図示せず）にり研磨盤６に対して垂直方向に移動する。軸１１を貫通して治具固定用ネジ１５が設けられており、軸１１の下端に研磨治具２０を位置させた後、治具固定用ネジ１５を操作してセットする。
【００１５】
フェルール部材３０を研磨治具２０から外したり、研磨治具２０へ保持したり、或いは研磨治具２０自体を軸１１から取り外すなどの作業を行うとき、アーム１３を図１の位置から左右いずれかの方向へ回動し、研磨治具２０をケーシング２外に移動させる。上記の作業後にアーム１３、すなわち研磨治具２０を図１に示す研磨位置へ回動し、クランプ１６を操作して締め付けてアーム１３を固定する。
【００１６】
駆動機構３はモータによって研磨盤６が自転しながら公転させるよう構成されている。図２において、駆動軸４は鍔部４ａを有し、この鍔部４ａの上面中央に上方へ突出した位置決め軸４ｂが設けられている。回転盤５は中心に形成された軸穴に駆動軸４の位置決め軸４ｂを貫通させ、回転盤５の下面を鍔部４ａの上面に当接し、ボルト７で固定する。この状態において、位置決め軸４ｂは回転盤５を貫通し、突出している。
【００１７】
研磨盤６の上面には研磨シート（図示省略）が載置され、その下面の中央には位置決め軸が嵌入される位置決め穴６ａが設けられており、中央から離れた場所には回転盤５の上面に対向した位置に複数の磁石８、例えば４つの磁石が等間隔に配置されている。回転盤５の回転力は複数の磁石８を介して研磨盤６に伝達され、回転駆動される。回転盤５の径は磁石８の位置、すなわち研磨盤６に回転力を伝達するために必要最小限に設定され、軽量化が図られている。
【００１８】
ケーシング２の開口２ａの縁にはリング９が取り付けられいる。回転盤５の外周下部には研磨盤６の外周とほぼ同じとなるカバー１０が固定されている。このリング９とカバー１０を設けることにより、カバー９とケーシング２の上面との間が狭くなると共に、ケーシング２の開口２ａの近傍がリングによって更に狭められる。これにより埃などの異物が外部から開口２ａを通って駆動機構３内に侵入するのを防止する。
【００１９】
次に研磨治具およびセット治具について説明する。図３は研磨治具の平面図、図４は研磨治具の一部断面を示す側面図である。研磨治具２０は正六角形に形成された盤状のホルダ本体２１を有し、その各辺を成す周面にホルダ受け部材２２を位置させ、ネジ２３止めされている。ホルダ本体２１はその中央に装置本体の軸１１の下端に固定するための取付孔３７を形成し、この取付孔３７の周囲に一対のガイド孔３８が形成されている。
【００２０】
ホルダ受け部材２２には、図５に示すように断面が略矩形のフェルール部材、例えばＭＴ形フェルール部材３０の側面が嵌合する一対の凹部２６Ａ，２６Ｂを離間させて設けられており、ボルト２５側である該部材２２の中央寄りの各凹部の内側面に溝２７が形成されている。溝２７には凹部２６Ａ，２６Ｂ内に一部が突出し且つホルダ押え部材２４が当接する面から僅かに突出するように押付け部材、例えばゴム製チューブ２８が保持されている。ホルダ受け部材２２の両端にはホルダ押え部材２４のボルト締付け時にガイドするガイド部材が設けられている。本例のガイド部材はホルダ押え部材２４にガイドピン２９が植設され、このガイドピン２９がホルダ押え部材２４のガイドピン受け３１に挿し込まれる。
【００２１】
ホルダ受け部材２２に１本のボルト２５で固定されるホルダ押え部材２４にはホルダ受け部材２２の凹部２６Ａ，２６Ｂに対向する位置にゴムパッド３２が埋設されており、図６に示すボルト締付け時にフェルール部材３０の側面に当接してホルダ受け部材２２の凹部２６Ａ，２６Ｂの底面への押付け力を与える。フェルール部材３０の側面には、図１２に示すように接着剤挿入窓３４が形成されており、接着剤が側面からはみ出している。
【００２２】
上記の状態でフェルール部材３０の側面をホルダ押え部材２４の硬い部分で押すと均一に押圧することができず、フェルール部材３０が凹部２６Ａ，２６Ｂ内で傾いた状態で保持されてしまう。この対策として、フェルール部材３０の側面をゴムパッド３２で押圧することで、当該側面に接着剤がはみ出していてもゴムパッド３２が変形し側面全体に作用する。
ホルダ受け部材２２とホルダ押え部材２４との間にはリターンスプリング３３がボルト２５に巻付けられるよう配設されており、ボルト２５の締め付け時に圧縮され、ボルトを緩めるとその復元力によりホルダ押え部材２４を図５の状態に戻し、フェルール部材３０の保持を開放する。
【００２３】
研磨治具２０へフェルール部材３０を装着する場合、ホルダ受け部材２２の凹部２６Ａ，２６Ｂにフェルール部材３０を嵌合し、ホルダ押え部材２４をボルト２５で締付けるとホルダ押え部材２４によって押付け部材としてのゴムチューブ２８が押し潰されて変形しフェルール部材３０の側面に作用する同時に、ホルダ押え部材２４のゴムパッド３２がフェルール部材３０の側面に隣り合う側面に作用する。これらの作用によりフェルール部材の２つの側面を凹部の内側面と底面に押付けて位置決めされた状態で、フェルール部材３０が保持される。
【００２４】
次にフェルール部材を研磨治具に保持するときに使用するセット治具について説明する。図７はセット治具の平面図、図８はセット治具の断面図、図９は研磨治具をセット治具に固定したセット状態を示す平面図、図１０は研磨治具をセット治具に固定したセット状態を示す一部側面を示す断面図である。
図７および図８において、セット治具４０は研磨治具２０より若干大きい径の円盤状の治具本体４１を備え、治具本体４１の外側はホルダ本体２１の下面から出張って取り付けられたホルダ受け部材２２の厚みより若干大きい寸法の環状の段差部４２が形成されており、中央の厚肉部分には中心に固定用雌ネジ４３と複数のガイドピン４４が設けられている。段差部４２はフェルール部材３０の研磨端面の面合わせする基準面４２aを構成しており、この基準面４２aにフェルール部材３０の研磨端面の周縁近傍のみを当接させるための逃げ穴４５が設けられている。
【００２５】
図１２において、フェルール部材３０の研磨端面は接着剤３５がはみ出していると研磨端面の面合わせができない。その対策として、図１１に示すように接着剤のはみ出し部分３５を逃げ穴４５に位置させることで、全てのフェルール部材３０の研磨端面を基準面４２ａに当接させ、面合わせが可能となる。すなわち、フェルール部材３０のセット状態では、ホルダ受け部材２２及びホルダ押え部材２４のいずれの上面と鍔部３７との間にクリアランスが形成される。
このようにセット治具を用いてフェルール部材３０を研磨治具２０に保持すると、全てのフェルール部材の端面研磨量を一定にすることができるため、研磨時間が短縮されると共に、研磨シートの消耗を減少させることができる。符号３６はフェルール部材３０に接続されているテープ心線である。
【００２６】
セット治具の使用法を説明する。図９および図１０において、研磨治具２０のガイド孔３７にセット治具４０のガイドピン４４を挿し込み、ボルト４６をセット治具にねじ込んで固定する。ボルト２５を予め緩めてホルダ押え部材２４を、図５の状態にして置き、フェルール部材３０を凹部２６Ａ，２６Ｂに入れ、その端面をセット治具の基準面に当接させる。その後、ボルト２５を締付け、フェルール部材３０の側面をゴムパッド３２で押込むと同時に、凹部内のゴムチューブ２８が押し潰されて変形しフェルール部材３０の他の側面を押す。このゴムパッド３２とゴムチューブ２８の作用により、フェルール部材３０は凹部２６Ａ，２６Ｂの底面と１つの内側面で形成されるセット基準面Ｓに押付けられて保持される。
【００２７】
次に研磨治具の他の実施形態を説明する。図１３は本発明に係る研磨治具の変形例１の平面図、図１４は変形例２の平面図である。本例はホルダ本体が３組の平行な辺を有する六角形を成し、少なくとも１組の平行な辺と他の平行な辺とをホルダ本体の回転中心から異なる距離に位置させたものである。
図１３に示す変形例１において、ホルダ本体２１は２組の等しい対角と該対角とは異なる１組の対角を有すると共に、ホルダＡ〜Ｆがホルダ本体２１の各辺の異なる場所に固定されており、回転中心から各ホルダに保持されたフェルール部材３０までの距離が異なっている。このように構成することにより、全てのフェルール部材３０の研磨シートに対する回転軌跡が異なる。
図１４に示す変形例２において、ホルダ本体２１は六角形の１組の平行な辺がホルダ本体２１の中央側に窪ませて形成され、他の２組の平行な辺が回転中心からの異なる距離に位置させており、ホルダＡ，Ｂ，ＣとＤ，Ｅ，Ｆはホルダ本体２１の回転中心を対称に各辺に固定されている。ホルダ本体２１の回転中心から異なる距離に配置されたホルダＡ，Ｂ，Ｃ（又はＤ，Ｅ，Ｆ）の研磨シートに対する回転軌跡が異なる。その結果、変形例１では全てのフェルール部材３０の端面が研磨シートに対して異なる回転軌跡を描くことに成り、一方変形例２ではホルダＡ，Ｂ，Ｃ（又はＤ，Ｅ，Ｆ）に保持された６個のフェルール部材３０の端面がそれぞれ異なる回転軌跡を描くため、研磨シートの広い範囲で研磨が行われるようになり、研磨シートの有効利用が図れる。図１５に従来の研磨面と本発明の研磨面の比較を変形例１で示す。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の研磨治具によれば、凹部の一方の側面に形成された溝に保持した押付け部材の変形による作用とホルダ押え部材のボルト締めによるフェルール部材の側面への作用により、凹部の２つの側面にフェルール部材を確実に位置決めし保持するので、フェルール部材のセットが容易になると共に、可動部がない簡素な構造で、低コストが図れる。
本発明の端面研磨装置によれば、上記の研磨治具を用いることで、研磨処理を効率化し、高い生産性が得られると共に、研磨盤への回転力を伝えるのに電磁石を用いているので、研磨盤の脱着が簡単にできかつメンテナンスも容易となる。本発明のセット治具によれば、全てのフェルール部材の端面研磨量を一定にすることができるため、研磨時間が短縮されると共に、従来の研磨端面が不揃いの状態で研磨する場合と比べて研磨シートの磨耗を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した実施形態の一例を示す端面研磨装置の斜視図である。
【図２】端面研磨装置の駆動機構の駆動軸、回転盤、研磨盤の断面図である。
【図３】研磨治具の平面図である。
【図４】研磨治具の一部断面を示す側面図である。
【図５】ホルダ受け部材とホルダ押え部材の拡大平面図である。
【図６】ボルト締付け時の状態を示す図である。
【図７】本発明に係るセット治具の平面図である。
【図８】セット治具の断面図である。
【図９】研磨治具をセット治具に固定したセット状態を示す平面図である。
【図１０】研磨治具をセット治具に固定したセット状態を示す一部側面を示す断面図である。
【図１１】フェルール部材のセット時の状態を説明する図である。
【図１２】ＭＴ形フェルール部材の製作時における接着剤のはみ出しを説明する図である。
【図１３】本発明に係る研磨治具の変形例１の平面図である。
【図１４】本発明に係る研磨治具の変形例２の平面図である。
【図１５】従来の研磨面と図１３の本発明の研磨治具を適用した場合の研磨面の比較を示す図である。
【符号の説明】
１…端面研磨装置、２…ケーシング、３…駆動機構の駆動軸、５…回転盤、６…研磨盤、１１…軸、２０…研磨治具、２１…ホルダ本体、２２…ホルダ受け部材、２４…ホルダ押え部材、２５…ボルト、２６Ａ，２６Ｂ…凹部、２７…溝、２８…押付け部材（ゴムチューブ）、３０…フェルール部材、３１…ガイドピン、３２…ゴムパッド。

Claims

フェルール部材の端面を研磨する端面研磨装置の研磨盤に対向配置され、断面が略矩形のフェルール部材を保持する研磨治具において、
多角形の周面を有し、前記研磨盤に対して垂直な軸に着脱可能な盤状のホルダ本体と、
前記ホルダ本体の周面を成す各辺に固定され、前記フェルール部材の側面を嵌合する一対の凹部を離間させて設けられたホルダ受け部材と、
前記ホルダ受け部材に対して、１本のボルトにより固定されるホルダ押え部材と、を備え、
前記ホルダ受け部材には該部材の中央寄りの各凹部の内側面に形成され、前記ホルダ押え部材側が開かれた溝を有し、該溝内にホルダ押え部材側へ僅かに突出させてゴム製チューブが保持されており、
前記ホルダ押え部材にはホルダ受け部材の各凹部毎に対向する位置にゴムパッドが埋設されており、
前記ボルトを締付けた時に前記フェルール部材の側面に前記ホルダ押え部材のゴムパッドが当接して前記ホルダ受け部材の凹部の底面への押付け力を与え、同時にホルダ押え部材によって前記ゴム製チューブが押し潰されて変形し前記凹部内に一部が突出して前記フェルール部材の側面に作用し、該フェルール部材の隣り合う２つの側面を凹部の内側面と底面に押付けて位置決めし保持することを特徴とする研磨治具。
請求項１の記載において、ホルダ本体は３組の平行な辺を有する六角形を成し、少なくとも１組の平行な辺と他の平行な辺とがホルダ本体の回転中心から異なる距離に位置し、前記各辺にはホルダ受け部材とホルダ押え部材とを配置したことを特徴とする研磨治具。
請求項１または２に記載された研磨治具を研磨盤に対して垂直な軸に着脱可能に取付け、前記研磨盤を駆動機構により駆動される回転盤に電磁石で脱着可能に設けられていることを特徴とする端面研磨装置。
請求項１に記載された研磨治具のホルダ本体に重ね合わせて固定される治具本体を備え、該治具本体はフェルール部材の研磨端面の面合わせする基準面が形成された上面を有し、該上面には前記ホルダ本体に形成された複数のガイド孔に挿し込まれる複数のガイドピンが立設されていると共に、前記基準面にはフェルール部材の研磨端面の周縁近傍のみを前記基準面に当接させるための逃げ穴が設けられていることを特徴とするセット治具。