JP3973963B2 - 光コネクタ用フェルールの射出成形金型および光コネクタ用フェルールの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、被覆に覆われた索線からなる光ファイバを接続する際、それぞれの光ファイバの端部に取り付けて索線の先端を保持し、それらを突き合わせることによって光ファイバの確実な接続を行うための光コネクタ用フェルールに関し、その光コネクタ用フェルールを射出成形する際に用いる光コネクタ用フェルールの射出成形金型に関する。および、その光コネクタ用フェルールを製造する光コネクタ用フェルールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、光ファイバの接続には、フェルールを有する光コネクタが用いられてきた。光ファイバの接続において、良好な光伝送効率を得るためには、光ファイバ同士を正確に接続することが重要である。このためには、接続に用いるフェルールが極めて高い寸法精度で製造される必要があり、従来、セラミックスや金属を材料として、切削、研磨して高い寸法精度のフェルールを製造していた。しかし、このような製造方法では、金属やセラミックスを切削、研磨して高い寸法精度を確保する作業に長い時間と多くの労力を要し、製造効率が悪く、製造コストが高くなるという問題があった。
【０００３】
そこで、特開平８−１９４１３１号公報、特開平９−１４１７０４号公報などに開示されているように、図７のような、プラスチックによる射出成形によって効率よく一体成形でフェルールを製造する方法が提案されてきた。図において、フェルール４１は、円筒状の嵌合部４２、フランジ４３、保持部４４などからなる。嵌合部４２は、軸心ｃに索線挿通孔４５を設ける。そして、嵌合部４２の表面と索線挿通孔４５との間には厚肉部４６をそなえる。
【０００４】
また、フランジ４３は、フェルールを光コネクタ内に安定して保持するものである。
【０００５】
さらに、保持部４４は、軸心ｃ方向に光ファイバ保持孔４７を設ける。したがって、嵌合部４２の索線挿通孔４５と光ファイバ保持孔４７とは、フェルール４１内を連通する。
【０００６】
このように構成されたフェルール４１は、図８に示すように、光ファイバ４８の先端部の被覆４８ａを剥離して、索線４８ｂをむき出しにして、光ファイバ保持孔４７より挿入し、むき出しの索線４８ｂの先端を索線挿通孔４５の先端より覗かせるようにして光ファイバ４８をフェルールに固定する。同様の方法で接続対象となる光ファイバをフェルールに挿入して固定する。
【０００７】
そして、図示しないケースで覆われた２つのフェルール４１の嵌合部４２先端どおしを突き当てながら、割スリーブ４９に嵌合することによって、光ファイバ４８を接続する。
【０００８】
したがって、嵌合部４２の外径寸法および索線挿通孔４５の径の寸法や索線挿通孔４５を設ける位置には高い精度が要求され、これを達成できないと、光ファイバ４８の接続が不十分となり、良好な光伝送効率が得られない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなプラスチック製のフェルールでは、射出成形において、溶融プラスチックが冷却する際に不均一な固化が生じ、正確な寸法精度が達成できないという問題がある。そして、この傾向は、特に厚みのあるフェルール４１の厚肉部４６において顕著であり、嵌合部４２の外径および索線挿通孔４５の径の寸法や索線挿通孔４５を設ける位置に要求される精度を十分に達成できない。したがって、２つのフェルール４１の嵌合部４２を突き当てて割スリーブ４９に嵌合して接続する際に、光ファイバ４８どおしの接続が正確になされず、良好な光伝送効率を得ることができないという問題があった。
【００１０】
そこで、図９に示すように、嵌合部５２の表面部分に、予め、要求される嵌合部５２の外径寸法に切削、研磨された金属製のパイプ部材５３と溶融プラスチックの射出成形により一体成形されたフェルール５１が提案された。しかし、このようなフェルール５１にそなえられたパイプ部材５３は、嵌合部５２の表面に用いられるため、要求される嵌合部５２の外径寸法の精度を達成するために切削、研磨する必要があり、依然として製造効率が悪いという問題があった。
【００１１】
一方、図１０に示すように、嵌合部６２の厚肉部６４の厚みを薄くすることによって、溶融プラスチックが冷却する際の不均一な固化を回避するような構造としたフェルール６１も提案された。すなわち、厚肉部６４の厚みを減らすために、厚肉部６４に嵌合部６２の周方向に切込みを入れた切込み部６５を設けるような構造とした。しかし、このような構造では、嵌合部６２の内部の形状が複雑に入り組み、索線挿通孔６３の径の寸法や索線挿通孔６３を設ける位置の精度を十分に達成することができないという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、嵌合部に要求される寸法精度を達成し、しかも、製造効率のよい光コネクタ用フェルールを射出成形する際に用いる光コネクタ用フェルールの射出成形金型、ならびにその光コネクタ用フェルールの製造方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項１に記載の発明は、光コネクタ用フェルールの射出成形金型にあって、第１金型と第２金型とをそなえ、前記第１金型は、光ファイバの索線を挿通する索線挿通孔を軸心に有する嵌合部を形成するとともに、前記索線挿通孔を形成するためのコアピンをそなえ、前記第２金型は、前記光ファイバを保持する光ファイバ保持孔を軸心に有する保持部を形成するとともに、前記光ファイバ保持孔を形成するためのピンキャッチャをそなえ、前記ピンキャッチャは、前記コアピンの先端を嵌合させるための凹部と、パイプ部材を取り付けるための外周面とをそなえ、その外周面にパイプ部材を取り付けて、前記第１金型の前記嵌合部を形成する部分に埋め込まれるように入り込ませてなることを特徴とする。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光コネクタ用フェルールの射出成形金型を用いて光コネクタ用フェルールを製造することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
【００１９】
図１は、光コネクタ用フェルールの構成を示す図である。光コネクタ用フェルール１は、円筒状の嵌合部２、フランジ３、保持部４からなる。嵌合部２は、光ファイバを接続する際の接合部分であり、軸心Ｃに合わせて索線挿通孔５を設ける。そして、嵌合部２の表面２ａと索線挿通孔５との間には厚肉部Ｔをそなえる。
【００２０】
また、フランジ３は、図示しない光コネクタ内でフェルール１を安定的に保持する。さらに、保持部４は、短筒部４ａと円筒部４ｂとからなる。フランジ３と保持部４には、軸心Ｃに合わせて索線挿通孔５より径の大きい光ファイバ保持孔７をそなえる。したがって、索線挿通孔５と光ファイバ保持孔７とは、フェルール１内で連通する。この索線挿通孔５と光ファイバ保持孔７が連通する部分には、テーパ部８が設けられて、索線挿通孔５と光ファイバ保持孔７を連続的に接続している。
【００２１】
そして、フェルール１は、パイプ部材９をそなえる。このパイプ部材９は、ステンレス製の円筒形状で軸心Ｃに合わせて設けられる。このパイプ部材９は、嵌合部２では、厚肉部Ｔに埋め込まれており、円筒部４ｂでは露出し、パイプ部材９で保持部４の一部を形成してなる。
【００２２】
そして、嵌合部２の外形状は、このパイプ部材９の外形状に合わせてなる。したがって、嵌合部２の表面２ａとパイプ部材９の表面９ａは全周にわたって一定の厚みｔとなる。この例において、パイプ部材９は、精度の要求される嵌合部２の表面２ａには露出しないので、パイプ部材９を製造する際には、高い寸法精度は必要ではなく、切削、研磨に時間を要しない。
【００２３】
このように構成された光コネクタ用フェルール１の嵌合部２、フランジ３、短筒部４ａは、溶融プラスチックによる射出成形によってパイプ部材９を埋め込んで一体成形される。
【００２４】
すなわち、フェルール１は、嵌合部２の表面２ａと索線挿通孔５との間の厚肉部Ｔをプラスチックで形成し、厚肉部Ｔにパイプ部材９を埋め込んでつくる。
【００２５】
次に、溶融プラスチックによる射出成形によって、上述した例の光コネクタ用フェルールを製造するための射出成形金型について説明する。
【００２６】
図２は、光コネクタ用フェルールの射出成形金型１０である。符号１１は固定側金型（第１金型）を示しており、符号１２は可動側金型（第２金型）を示している。射出成形金型のキャビティは、第１キャビティ１３と第２キャビティ１４とからなる。第１キャビティ１３は、固定側金型１１に形成され、フェルールの嵌合部２を区画するとともに、索線挿通孔５を形成するための小径のコアピン１５を可動側金型１２に向かって突出するようにそなえる。このコアピン１５は、中央線ＣＬ上に設ける。
【００２７】
第２キャビティ１４は、可動側金型１２に形成され、フェルールのフランジ３、保持部４を区画するとともに、テーパ部８および光ファイバ保持孔７を形成するための大径のピンキャッチャ１６を固定側金型１１に向かって突出するように設ける。このピンキャッチャ１６は中央線ＣＬ上に設けられ、先端部にはテーパが形成され、その先端には凹部１６ａを形成する。
【００２８】
また、ピンキャッチャ１６の外周面１６ｂは、パイプ部材９の内周面９ｂと同一の円筒形状であり、ピンキャッチャ１６の外周面１６ｂの径は、パイプ部材９がはめ付けられるように、パイプ部材９の内周面９ｂの径よりも僅かに大きくなっている。
【００２９】
したがって、ピンキャッチャ１６は、コアピン１５の先端１５ａを嵌合させるための凹部１６ａとパイプ部材９を取り付けるための外周面１６ｂとをそなえる。
【００３０】
そして、可動側金型１２は、図示しない可動側受板および可動側取付板を介して、型締盤に取り付けられ、トルク式または直動式の型締装置によって前後に駆動されるようになっている。
【００３１】
次に、このように構成された射出成形金型１０を用いて、光コネクタ用フェルールを射出成形する方法について説明する。まず、パイプ部材９の内周面９ｂを可動側金型１２のピンキャッチャ１６の外周面１６ｂにはめつける。そして、図示しない型締装置を作動して、可動側金型１２を固定側金型１１に締めつけて型締めすると、コアピン１５の先端は、ピンキャッチャ１６の先端の凹部１６ａに嵌合する。
【００３２】
すると、樹脂注入口１７が固定側金型１１と可動側金型１２との間に形成され、この樹脂注入口１７に、不図示の射出成形機で溶解されて射出された溶融プラスチックＭが注入され、第１キャビティ１３、第２キャビティ１４に沿って流し込まれる。第１キャビティ１３、第２キャビティ１４に溶融プラスチックＭが充満したら、注入を停止し、一定時間冷却させた後、型開きをして、成形品を取出すと、図１に示すようなパイプ部材８が埋め込まれたフェルール１となる。
【００３３】
次に、このようにして製造された光コネクタ用フェルールを用いた光ファイバの接続方法について説明する。
【００３４】
図３は、この発明に係る光コネクタ用フェルール１に光ファイバ２１を挿入して取り付けたものである。光ファイバ２１は、索線２２が被覆２３によって覆われたものである。この光ファイバ２１の先端部の被覆２３を、索線挿通孔５に挿通する長さＬだけ剥がして索線２２をむき出しにする。そして、この光ファイバ２１のむき出しになった索線２２の先端を光ファイバ保持孔７から挿入する。
【００３５】
すると、テーパ部８によって索線挿通孔５に導かれ、索線２２の先端がフェルール１の先端１ａに達し、索線挿通孔５より索線２２の先端を覗かせる。そして、光ファイバ保持孔７の挿入口に、光ファイバ２１の被覆２３とフェルール１を接着するために接着剤２４を塗布して、光ファイバ２１とフェルール１を接着する。
【００３６】
さらに、図４に示すように、光ファイバ２１を挿入したフェルール１の先端１ａを覗かせるようにして、ケース２５にフェルール１を取り付けて、光コネクタ２６を形成する。接続の相手方となる光ファイバについても同様の方法で、光コネクタ２６を形成する。
【００３７】
そして、２つの光コネクタ２６，２６を矢印のように、光コネクタ２６，２６の凸部２５ａをアダプタ２８の溝２８ａにはめ合わせるようにアダプタ２８に接続する。そして、光コネクタ２６のフェルール１の嵌合部２をアダプタ２８内の割スリーブ２９に嵌合させる。
【００３８】
詳しくは、図５に示すように、２つの光コネクタ２６，２６のフェルールの嵌合部２を図示しないアダプタの内部にそなえられた割スリーブ２９に先端１ａどおしを突き当てて嵌合させることによって、光ファイバ２１を接続する。
【００３９】
ところで、この例において、パイプ部材は、保持部においてフェルールから露出し、円筒部を形成していたが、本発明はこれに限定されるものではない。一例を図６に示す。図において、フェルール３１の形状と機能は、パイプ部材３９の他は、図１と同様であるので説明を省略する。パイプ部材３９は、嵌合部２の厚肉部Ｔに埋め込まれ、フランジ３、短筒部４ａと一体成形されている。本発明において、パイプ部材は、嵌合部の厚肉部において埋め込まれてさえいればよい。
【００４０】
また、光コネクタ用フェルールに埋め込まれたパイプ部材は、円筒形状をしていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、四角筒あるいは三角筒などあらゆる形状をとりうる。
【００４１】
さらに、上述の例において、パイプ部材はステンレス製としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の金属あるいはセラミックス、ガラスなどの無機材料、さらには、フェルールの母材となるプラスチックより高い剛性を有するプラスチックを用いてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
したがって、この発明によれば、光コネクタ用フェルールが射出成形金型を用いて製造されるので、金属やセラミックスを切削、研磨して製造するのに比べて、効率よく光コネクタ用フェルールを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による光コネクタ用フェルールの断面図である。
【図２】そのフェルールを製造するための射出成形金型の断面図である。
【図３】そのフェルールに光ファイバを挿入した状態の説明図である。
【図４】そのフェルールをそなえた光コネクタを接続する状態を示した斜視図である。
【図５】そのフェルールを接続した部分破断側面図である。
【図６】本発明の光コネクタ用フェルールの他例の断面図である。
【図７】従来の光コネクタ用フェルールの断面図である。
【図８】そのフェルールを接続した説明図である。
【図９】従来の別の光コネクタ用フェルールの断面図である。
【図１０】従来のさらに別の光コネクタ用フェルールの断面図である。
【符号の説明】
１，３１ フェルール（光コネクタ用フェルール）
２ 嵌合部
２ａ 表面
４ 保持部
５ 索線挿通孔
７ 光ファイバ保持孔
９，３９ パイプ部材
１０ 射出成形金型
１１ 固定側金型（第１金型）
１２ 可動側金型（第２金型）
１５ コアピン
１６ ピンキャッチャ
１６ａ 凹部
１６ｂ 外周面
２１ 光ファイバ
２２ 索線
２６ 光コネクタ
Ｃ 軸心
Ｔ 厚肉部

Claims (2)

1. 第１金型と第２金型とをそなえ、
   前記第１金型は、光ファイバの索線を挿通する索線挿通孔を軸心に有する嵌合部を形成するとともに、前記索線挿通孔を形成するためのコアピンをそなえ、
   前記第２金型は、前記光ファイバを保持する光ファイバ保持孔を軸心に有する保持部を形成するとともに、前記光ファイバ保持孔を形成するためのピンキャッチャをそなえ、
   前記ピンキャッチャは、前記コアピンの先端を嵌合させるための凹部と、パイプ部材を取り付けるための外周面とをそなえ、その外周面にパイプ部材を取り付けて、前記第１金型の前記嵌合部を形成する部分に埋め込まれるように入り込ませてなることを特徴とする、光コネクタ用フェルールの射出成形金型。
2. 請求項１に記載の光コネクタ用フェルールの射出成形金型を用いて光コネクタ用フェルールを製造することを特徴とする、光コネクタ用フェルールの製造方法。

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