JP4091835B2

JP4091835B2 - 光ファイバ固定具及びその製造方法

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Publication number: JP4091835B2
Application number: JP2002377402A
Authority: JP
Inventors: 清彦倉本
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2022-12-26
Also published as: JP2004205971A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は光通信ネットワーク内などに使用される光部品であり、光ファイバを相互に接続する光ファイバ固定具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光通信システム、光電送システム、波長多重通信などの発展に伴い種々の光デバイスや光モジュールが使用されている。そのなかで光ファイバを相互に接続する光コネクタ用フェルールは、使用量が増加しており、重要な基幹部品になっている。
【０００３】
一般的な光コネクタは、図６に示すように、中央に貫通孔３１を有するジルコニアセラミックスなどからなるフェルール３０の一方の端部３２を、ファイバ圧入孔３６を有する金属製の保持フランジ３４に備えたフェルール圧入凹部３５に圧入し、固定されている。
【０００４】
この保持フランジ３４にフェルール３０を固定した後、保持フランジ３４のフェルール３０と反対側からファイバ圧入孔３６に光ファイバ３９と接着剤を圧入し接着するが、この時、光ファイバ３９は先端の被覆を除去して芯線３８をフェルール３０の貫通孔３１内に嵌入し、さらに被覆部３７は保持フランジ３４のファイバ圧入孔３６に保持されることになる。
【０００５】
そして、光コネクタを構成する場合は、上記フェルール３０及び保持フランジ３４をハウジング（不図示）内に装着し、同様に構成されたもう一方のフェルール（不図示）との間で先端面３３同士を突き合わせることによって、２つの光ファイバ間で光信号を伝送することができる。
【０００６】
また光モジュールを構成する場合は、光電変換装置を備えたパッケージにフェルール３０を接合することによって、光電変換素子に光信号を伝送することができる。
【０００７】
ところで、従来の保持フランジ３４のフェルール圧入凹部３５の内径寸法とフェルール３０の外径寸法には厳しい寸法精度が要求されていた。特に、保持フランジ３４のフェルール圧入凹部３５は、内寸の寸法公差として０．００１〜０．００５ｍｍ程度の厳しい公差が要求され、加工が困難であった。
【０００８】
このように厳しい加工精度が要求される理由としては、上記フェルール圧入凹部３５の内径寸法がフェルール３０の外径寸法とほとんど変わらないか大きい場合には、フェルール３０をしっかりと支持固定することができず、光ファイバ３９を入れてもフェルール３０が保持フランジ３４から抜けて光ファイバ３９を折ってしまう恐れがあったからである。
【０００９】
一方、上記フェルール圧入凹部３５の内径寸法がフェルール３０の外径寸法に対して小さすぎると組立不能となり、あるいは圧入できてもフェルール３０とそのファイバ圧入孔３６が締まり、光ファイバ３９を圧入できなくなるなどの不具合があった。
【００１０】
これらの問題を解決する手段として、特許文献１には、保持フランジのフェルール圧入凹部の壁面に多数の溝または突起を形成し、フェルールの端部を嵌入させることによって、コストが安い寸法精度の悪い保持フランジであっても保持力を高めることが可能となる技術が開示されている。
【００１１】
また、一般的に金属とセラミックなどとを強固に接合するため、焼き嵌めという方法が用いられている。孔部を有する金具を加熱して膨張させ、そこにセラミックスを嵌めこみ、その後冷却して金具を収縮させて接合するものであり、強固な保持力が得られるため、エンジンのローター部分などに多用されている。光部品については、適用事例はまだ多くないが、例えば、特許文献２では光コネクタ用レセプタクル内にセラミック製のスリーブを焼き嵌めによって形成した例が、また、特許文献３にはフェルールに金属の胴体（保持フランジ）を焼き嵌めした例が開示されており、部材同士の保持力を高めている。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１０−２１３７２０号公報（段落番号００１５〜００１７、図１）
【特許文献２】
実開平６−４０９０３号公報（段落番号００１１、００１７）
【特許文献３】
特開平１１−２４８９６９号公報（段落番号００２９）
【発明が解決しようとする課題】
金属製部品を０．００１〜０．００５ｍｍ程度の公差で加工し、安定的に生産することは非常に難しく、部品がコスト高になってしまっていた。また、この寸法公差を充たさない保持フランジを用いた場合には上述のように、フェルールを保持する力が不足してしっかりと支持固定することができなかったり、あるいは組立不能となるか、圧入できてもフェルールとそのファイバ圧入孔が締まり光ファイバを圧入できなくなったり、フェルールを保持フランジに完全に押し込むことができず段長不良（フェルールが保持フランジから突き出た長さが設計値どおりにならない不良）になる、などの不具合があったためである。
【００１３】
特許文献１に記載された方法は、上記の問題点をほぼ解決できているが、ごくまれに、圧入時のストレスが大きく段長不良となったり、引き抜き時の摩擦力が小さく保持力不足になったりすることがあった。さらに、フェルール圧入時に、保持フランジのフェルール圧入凹部の溝がフェルール側面にこすれて変形、脱落し、バリとなって金属とセラミックの境界部から光ファイバの通路へはみ出したり、小さな粉末となってファイバ圧入孔に入り込んだりして、光ファイバを嵌送する際に光ファイバ端面にキズをつけてしまう恐れもあった。
【００１４】
また、特許文献２、３などに開示されている焼き嵌めをそのまま光ファイバ保持具に応用すると、冷却させて収縮接合する際に、保持フランジの両端部から冷却が起こり、保持フランジの中央部に向かって保持フランジが収縮しながらフェルールに抱きついて接合される。このとき、保持フランジの中央部に応力のひずみが蓄積してしまい、この光コネクタを利用して光モジュールなどを組み立てた場合に、環境の変動などに伴って応力が徐々に解放され、それに伴って精度が変動するといった問題があった。
【００１５】
本発明はこれらの課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、部材の寸法精度の影響を極力小さくして、安定した保持力と組立精度、組立品質が得られ、長期にわたって精度変動が生じない低コストで信頼性の高い光ファイバ固定具を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ファイバ固定具は、概略中央部に光ファイバを保持するための貫通孔を有する略円筒形状の光ファイバ保持部材と、前記光ファイバ保持部材の外周部を把持してなる保持金具とからなる光ファイバ固定具において、外周半径がｄ１である前記光ファイバ保持部材の外周部の少なくとも前記保持金具に把持される部分と、内周半径がｄ２である前記保持金具の前記光ファイバ保持部材を把持する部分に溝が設けられ、前記光ファイバ保持部材の外周半径ｄ１は前記保持金具の内周半径ｄ２より大きいとともに前記光ファイバ保持部材を冷却および／または前記保持金具を加熱したときにｄ２＞ｄ１となる寸法とされており、前記外周半径と前記内周半径との差（ｄ１−ｄ２）が前記光ファイバ保持部材の外周部の溝の深さｓ１および前記保持金具の溝の深さｓ２のいずれか小さい方よりも大きくなるように設定されて、前記光ファイバ保持部材の外周部の溝と前記保持金具の溝とが係合した状態で前記光ファイバ保持部材が前記保持金具に把持されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の光ファイバ固定具は、前記光ファイバ保持部材の外周部と、前記保持金具の前記光ファイバ保持部材を把持する部分の少なくとも一部に接着剤が介在していることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の光ファイバ固定具は、前記接着剤は嫌気性接着剤であることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の光ファイバ固定具は、前記光ファイバ保持部材はフェルールであり、前記保持金具は保持フランジであることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の光ファイバ固定具は、前記光ファイバ保持部材はスタブ用フェルールであり、前記保持金具は把持リングであることを特徴とする。
【００２１】
さらに、本発明の光ファイバ固定具の製造方法は、前記光ファイバ保持部材の外周部の少なくとも一部に前記接着剤を塗布した後、前記光ファイバ保持部材の冷却、および／または前記保持金具の加熱を行い、超音波を印加し、軸を中心として回転させながら、前記光ファイバ保持部材を前記保持金具に圧入して把持させることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
【００２３】
図１（ａ）は本発明の光ファイバ固定具を構成する光ファイバ保持部材と保持金具の断面図を示し、図１（ｂ）は両者が組み立てられた断面図を示す。
【００２４】
本実施形態では、光ファイバを保持する光ファイバ保持部材としてフェルール１０を、保持金具である保持フランジ２０に固定したもので、不図示の光ファイバを実装して光コネクタに搭載されるものである。
【００２５】
上記フェルール１０はジルコニアなどのセラミックスからなり、概略中央軸線方向に光ファイバを圧入固定するための貫通孔１１を有した略円筒体をなし、さらに、保持フランジ２０に固定される側の端部１２の外周が先細状のテーパ面１４となっている。また上記貫通孔１１の端部１２側のファイバ圧入口１３は端面に向かって漸次径が拡大するコーン形状となっており、光ファイバを容易に圧入できるような形状となっている。
【００２６】
一方、保持フランジ２０はステンレス、真鍮、各種合金などの金属材料からなり、中央にファイバ圧入孔２１を備えるとともに、一方の端部はフェルール圧入凹部２２が設けられている。
【００２７】
本発明の光ファイバ固定具は、フェルール１０の外周部１５のうち、少なくとも保持フランジ２０のフェルール圧入凹部２２に圧入される部分に外周溝１６が設けられており、かつ保持フランジ２０のフェルール圧入凹部２２の内周面２３にも内周溝２４が円周方向に形成されている。
【００２８】
図２には、図１（ｂ）のＡ部の、フェルール１０が保持フランジ２０に圧入された箇所の拡大図を示す。フェルール１０は、その外周部１５の外周溝１６と保持フランジ２０の内周面２３の内周溝２４とが係合した状態で、保持フランジ２０に担持されている。
【００２９】
さらに、フェルール１０の外周部１５と保持フランジ２０の内周面の少なくとも一部に接着剤２５が介在していることが望ましい。これにより、フェルール１０の外周溝１６と保持フランジ２０の内周溝２４が係合した状態で相互の間隙を接着剤２５が充填し、完全に保持固着することが可能となるからである。
【００３０】
なお、図２では便宜上、外周溝１６と内周溝２４の間隙を大きく表示し、間隙に接着剤２５が介在している状況を明確に示したが、実際は、溝同士が係合して完全に密着している箇所も存在しており、一律に同じ状態ではない。
【００３１】
また、フェルール１０を保持フランジ２０に圧入する際、保持フランジ２０を加熱し膨張させて圧入することが望ましい。これによりフェルール１０の外周溝１６と、保持フランジ２０の内周溝２４同士が圧入の際、接触せず、形状がくずれないまま圧入される。その後、冷却に伴い、保持フランジ２０が収縮し、フェルール１０の外周溝１６と、保持フランジ２０の内周溝２４同士が係合し、図１（ｂ）あるいは図２に示されるように、保持フランジ２０にフェルール１０が担持される。
【００３２】
なお、図３に、フェルール１０の外周溝１６および、保持フランジ２０の内周溝２４の形状を示す。
【００３３】
まず、フェルール１０の外周溝１６の形状は、深さｓ１が０．００５ｍｍ以上０．０４ｍｍ以下、ピッチｐ１は０．０１以上０．１ｍｍ以下が望ましい。また、保持フランジ２０の内周溝２４の形状は、深さｓ２が０．００５以上０．０４ｍｍ以下、ピッチｐ２は０．０１以上０．１ｍｍ以下が好ましい。
【００３４】
外周溝１６の深さｓ１あるいは、内周溝２４の深さｓ２が、０．００５ｍｍより小さいと、研削加工自体が困難であり、係合する効果も少なく、溝なしの場合とほとんど変わらない。また、これらが、０．０４ｍｍより大きいと、嵌め合わせなければならない深さが深くなり、保持フランジ２０を大きく膨張させるために、高温に加熱しなければならなくなり、保持フランジ２０が変色したり、変形してしまったりする危険がある。また、係合間の隙間が大きくなり保持力が弱くなるという問題もある。
【００３５】
さらに、外周溝１６のピッチｐ１あるいは、内周溝２４のピッチｐ２が０．０１ｍｍより小さいと、溝の壁の強度が弱く、相手の溝と係合させる際に、相手側の凸部と接触して溝の壁が潰れることがある。また、これらが、０．１ｍｍより大きいと、溝同士の係合が弱くなり、外力がかかったときに、簡単に外れてしまうという問題がある。
【００３６】
保持フランジ２０の内周溝２４とフェルール１０の外周溝１６が良好に係合し、上記のような作用効果を十分奏するためには、外周溝１６の深さｓ１および、内周溝２４の深さｓ２、さらに外周溝１６のピッチｐ１および、内周溝２４のピッチｐ２が、上記の数値範囲内で、
▲１▼ ｓ１−ｓ２＞０．００５ｍｍ、もしくは、ｓ２−ｓ１＞０．００５ｍｍ
▲２▼ ｐ１−ｐ２＞０．０１ｍｍ、もしくは、ｐ２−ｐ１＞０．０１ｍｍ
となっていることが好ましい。その理由として、▲１▼を満たさない場合には、係合する際に、溝の内部で凹凸部同士が接触する箇所が増えることを意味し、接合状態が不均一になる可能性があり、また、▲２▼を満たさない場合には、溝同士のピッチが異なることを意味し、溝同士が係合できない箇所が生じ、接触して凸部が削れたり、溝の壁が損傷を受けたりする可能性があるからである。
【００３７】
また、外周溝１６は、フェルール１０の外周部１５全体にわたって設けられていてもよいが、少なくとも、保持フランジ２０のフェルール圧入凹部２２に担持される部分に設けられていればよい。
【００３８】
なお、図２、図３に示した溝の断面形状は鋸歯状であるが、これに限るものではなく、図５（ａ）に示した矩形形状や図５（ｂ）に示す鋸歯状の先端にＲをつけた形状でもよい。先端にＲをつけた形状が望ましく、それぞれの凸部をダイヤモンドスラリーなどが含まれたブラシ毛などによりライトエッチングすることによって得ることができる。この処理をしておくことによって、圧入するときに、凸部の先端同士がぶつかって欠ける恐れが少なくなり、冷却後もスムースに係合する。
【００３９】
また、上述の説明では、保持フランジ２０の側を加熱することによって、フェルール圧入凹部２２を膨張させて、フェルール１０の外周部１５を圧入して担持させるようにしたが、逆に、フェルール１０を冷却し外周部１５を収縮させるか、さらには、保持フランジ２０の加熱とフェルール１０の冷却の両方を行った状態で、フェルール１０の外周部１５を保持フランジ２０のフェルール圧入凹部２２に担持させても構わない。フェルール１０の外周部１５が保持フランジ２０のフェルール圧入凹部２２にスムースに担持され、係合されるように、相互の部材の熱膨張率差を利用することが重要である。
【００４０】
また、保持フランジ２０の内周面半径寸法ｄ２と内周溝２４の深さｓ２、および、フェルール１０の外周部半径寸法ｄ１と外周溝１６の深さｓ１は、上記の▲１▼、▲２▼に示した範囲内で、さらに次に示すような関係を満たすことが必要である。なお、保持フランジ２０の内周面半径寸法ｄ２とは、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、保持フランジ２０の中心軸から内周溝２４の凸部先端までの距離を指し、フェルール１０の外周部半径寸法ｄ１とは、フェルール１０の中心軸から外周溝１６の凸部先端までの距離を指す。
【００４１】
まず、熱膨張率差を利用して係合させることから、必ずフェルール１０の外周部半径寸法ｄ１は、保持フランジ２０の内周面半径寸法ｄ２よりも大きいことが必須である。
【００４２】
また、係合したときに最も安定するのは、外周溝１６か、内周溝２４のどちらかの凹部に相手部材の凸部が当接して支えた状態になったときであり、そのためには、ｄ１−ｄ２＞ｓ１かもしくは、ｄ１−ｄ２＞ｓ２、すなわち、ｄ１−ｄ２の値がｓ１かｓ２のいずれか小さい方よりも大きくなるようにｄ１、ｄ２、ｓ１、ｓ２の値を決めればよい。
【００４３】
例えば、保持フランジ２０のみを加熱する場合、加熱温度を３３０℃とし、室温２０℃とすると、３１０℃の差が発生する。保持フランジ２０の材質がステンレスであれば、線膨張率は１７．９×１０^-6／℃であるから、保持フランジ２０のフェルール圧入凹部２２の内周面直径寸法（２×ｄ２）がφ２．４８５とすると、約０．０１４ｍｍ膨張して、加熱時の（２×ｄ２）はφ２．４９９となる。
【００４４】
このとき、フェルール１０の外周部１５の外周部直径寸法（２×ｄ１）をφ２．４８５よりも大きく、φ２．４９９よりも小さくなるように設定し、さらにｄ１−ｄ２＝（２．４９９−２．４８５）／２＝０．００７ｍｍとなるので、ｓ１かもしくはｓ２が０．００７ｍｍよりも小さくなるようにする。なお、上述のようにｓ１もしくはｓ２の深さは０．００５ｍｍ以上あることが望ましいので、これらを合わせて、条件を設定すれば、ｓ１もしくはｓ２は０．００５ｍｍ以上０．００７ｍｍ未満となるようにすることによって、保持フランジ２０の内周溝２４およびフェルール１０の外周溝１６の凸部同士を破壊することなく係合でき、強固な保持力を維持することができる。
【００４５】
なお、フェルール１０を保持フランジ２０に圧入する際、フェルール１０の外周部１５の少なくとも一部に接着剤２５を塗布しておくことが望ましい。その理由としては、保持フランジ２０とフェルール１０との寸法の関係が、上記の好ましい条件、ｄ１−ｄ２＞ｓ１またはｄ１−ｄ２＞ｓ２を満たさず、ｓ１＞ｄ１−ｄ２＞０かつｓ２＞ｄ１−ｄ２＞０のようになる場合、溝同士が係合するものの、凸部が凹部に当接しないため、安定せず保持力が低くなる。
【００４６】
このようなときに、フェルール１０と保持フランジ２０との間に接着剤２５が介在することにより、相互の保持力を高めることができ、フェルール１０と保持フランジ２０が分離することが皆無となるからである。
【００４７】
さらに、接着剤２５は、嫌気性接着剤を用いることが望ましい。圧入後、フェルール１０と保持フランジ２０間には、隙間がほとんどなくなるため、圧入後冷却することだけで接着剤が硬化し、フェルール１０と保持フランジ２０の保持力が強化されるからである。嫌気性接着剤の場合、成分としてはジメタアクリレート系が主であるが、その他類似成分であってもかまわない。
【００４８】
熱硬化型接着剤の場合は、後で熱硬化の工程が必要となるが、嫌気性接着剤を使用することにより熱硬化の工程がなくなり、作業性が向上し、作製時間も短縮され安価に光ファイバ固定具を提供できる。
【００４９】
ここで、接着剤２５の粘度は５〜３０Ｐａ・ｓであり、圧入後の厚みが０．００１ｍｍ〜０．１ｍｍであることが好ましい。ここではステンレスなど金属とセラミックとの接着であるため、金属同士の接着より硬化時間が遅くなる。その場合はトリクロロエチレンなどのプライマーを使用しても良い。プライマーの厚みは０．００１ｍｍ〜０．０１ｍｍ程度が好ましい。０．００１ｍｍ以下だとプライマーが不十分であり、硬化が早まらない。また、０．０１ｍｍ以上だとプライマーが厚すぎてこの場合も硬化が早まらない。
【００５０】
ここで、接着剤２５の粘度が５Ｐａ・ｓ未満で厚みが０．００１ｍｍ未満の場合、接着剤２５が保持フランジ２０の側面から流れてしまい、不要な部分にまで垂れてしまう。また、接着剤２５の厚み不足で十分な保持力を維持できない恐れがある。
【００５１】
さらに３０Ｐａ・ｓ以上で厚みが０．１ｍｍ以上の場合は粘度が高すぎて塗布量が制御できず、塗布が厚すぎて接着剤２５が保持フランジ２０の側面からはみ出してしまい光ファイバの通路にまで達してしまう恐れがある。
【００５２】
フェルール１０の外周部１５に接着剤２５を塗布するが、嫌気性接着剤を用いた場合、加熱しても容易には硬化しないため、圧入に要する数十秒間、３３０℃まで加熱しても特性劣化は認められず、問題なく使用可能である。
【００５３】
また、本発明の光ファイバ固定具の製造方法では、フェルール１０の外周部１５の一部もしくは複数部に接着剤２５を塗布した状態でフェルール１０を回転しながら、保持フランジ２０のフェルール圧入凹部２２に圧入することが重要である。
【００５４】
接着剤２５はフェルール１０の外周部１５の全周に塗布してもよいが、その場合は塗布厚みの制御が難しい。多すぎると収縮時、光ファイバ通路にはみだしてしまい光ファイバ圧入時に支障となる。したがって塗布は外周部１５の一部もしくは複数に行うことが好ましい。
【００５５】
フェルール１０を回転させながら保持フランジ２０に圧入することにより、接着剤２５が全周に到達するという効果を奏し、同時に接着剤２５が潤滑剤の役割を果たして、フェルール１０の外周溝１６と保持フランジ２０の内周溝２４とが互いにダメージを与えることなく、効果的に係合するために補助するという作用効果をも奏する。なお、回転の速度は、０．０１〜２ｒｐｍ程度の間で自由に選ぶことが可能である。
【００５６】
また、フェルール１０の外周部１５を、保持フランジ２０のフェルール圧入凹部２２に担持させる際に、超音波を印加することが必要である。この超音波は、接着剤２５の広がりを助長する効果とフェルール１０の外周溝１６と保持フランジ２０の内周溝２４とが冷却収縮時に効果的に係合するために補助する効果を奏する。
【００５７】
冷却により保持フランジ２０は主に径方向に収縮されるため、超音波は縦方向にかけられる。これにより収縮過程においてお互いの溝部が係合されやすくなる。
【００５８】
このように、本発明の光ファイバ固定具の製造方法においては、フェルール１０を回転させながら超音波を印加しつつ、フェルール１０と保持フランジ２０との相互の部材間に接着剤を介在させながら、圧入するため、それぞれが有機的に作用し合って、従来の焼き嵌めで問題となっていた冷却時に収縮接合する際の保持フランジ２０に蓄積する応力のひずみを非常に効果的に緩和し、効果的に溝同士を係合させて固着することができる。
【００５９】
以上により圧入力が小さくかつ、フェルール１０と保持フランジ２０の溝部が収縮後もくずれることなく係合され、保持力が強固な光ファイバ固定具を得ることができる。さらに、この光ファイバ固定具を利用して光モジュールなどを組み立てた場合に、環境が変動しても精度の変動はほとんどなく、高い信頼性を有するものを得ることができる。
【００６０】
なお、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。
【００６１】
例えば、光ファイバ保持部材をスタブ用フェルールとし、保持金具は把持リングとして、上述と全く同様の方法によって、レセプタクルを作製することができる。このようにして作製されたレセプタクルは、本発明の光ファイバ保持部材として、上述のフェルールと保持フランジの組合せによって得られたものと全く同様の効果を奏する。
【００６２】
【実施例】
図１で説明した本発明の保持フランジ２０とフェルール１０を１０セットずつ用意した。フェルール１０と保持フランジ２０を組み立てるための組立用のプレス機に圧入力測定ゲージを設置し、組立時（圧入時）の圧入力を測定した。また、保持力測定用治具を用意し、圧入後保持力を測定した。
【００６３】
なお、本発明の光ファイバ固定具のフェルール１０の外周部直径寸法２×ｄ１はφ２．４９９ｍｍ、外周溝１６の深さｓ１が０．００６ｍｍ、ピッチｐ１は０．０２ｍｍであった。また、保持フランジ２０の内面部直径寸法２×ｄ２はφ２．４９５であり、内周溝２４の深さｓ２が０．０１５ｍｍ、ピッチｐ１は０．０２２ｍｍであった。
【００６４】
作製方法は以下の通りである。まず、本発明品の保持フランジ２０を３３０℃で加熱し、約１４ミクロン膨張させた。フェルール１０の外周部１５には、嫌気性の接着剤２５が対称的に２箇所塗布されている。粘度は１０Ｐａ・ｓである。フェルール１０を０．５ｒｐｍで回転させながら超音波を付加して圧入した。圧入後付加温度を除去して室温まで冷却させることによって、外周溝１６の凹部に内周溝２４の凸部が当接した状態で、接着剤２５が硬化し、本発明の光ファイバ固定具を作製することができた。
【００６５】
また、比較例として、フェルール１０としては保持フランジ２０の内径に圧入される部分の外周部１５に外周溝１６を形成していないものを用意し、保持フランジ２０ではフェルール圧入凹部２２の内周面２３に内周溝２４を設けていない他は、上記本発明品と同様の比較例品を同様に１０個作製し、圧入力、保持力を比較した。なお、比較例の光ファイバ固定具のフェルール外径寸法はφ２．４９９ｍｍ、はめ合深さは２．６ｍｍ、比較例の保持フランジの内径寸法はφ２．４９５ｍｍである。比較例のサンプルはこのままの状態で圧入した。
【００６６】
これら実験の結果を表１に示す。
【００６７】
【表１】

【００６８】
表１から明らかなように比較例は、圧入力も本発明と比較して１０倍程度の大きな力を必要とし、保持力も通例の規格値である１０ｋｇｆを下回るサンプルが発生したのに対し、本発明品は、スムースに圧入することができ、理想的な強い保持力を得ることができた。
【００６９】
【発明の効果】
本発明の光ファイバ固定具は、光ファイバ保持部材の外周部と保持金具の光ファイバ保持部材を担持する内周部に溝が設けられ、互いに係合した状態となっているため、安定した保持力を得ることができる。また、係合する部材間に接着剤を介在させることによって、さらに強固な保持力を得ることが可能となる。
【００７０】
また、本発明の光ファイバ固定具の製造方法においては、光ファイバ保持部材と保持金具の熱膨張率差を利用して、光ファイバ保持部材を保持金具に圧入して把持させる際に、接着剤を部材間に介在させながら、軸を中心として回転させながら、超音波を印加して、圧入を行うため、部材に蓄積する応力ひずみを効果的に緩和すると同時に、効果的に溝同士を係合させて固着することができる。この結果、部材の寸法精度の影響を極力小さくして、安定した保持力と組立精度、組立品質が得られ、長期にわたって精度変動が生じない低コストで信頼性の高い光ファイバ固定具を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の光ファイバ固定具を構成する光ファイバ保持部材と保持金具の断面図であり、（ｂ）は双方を組み合わせた断面図である。
【図２】図１のＡ部の拡大図である。
【図３】本発明の光ファイバ固定具の係合部の説明図である。
【図４】（ａ）は本発明の光ファイバ固定光ファイバ固定具を構成する光ファイバ保持部材と保持金具を組み合わせた断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ部の拡大図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は係合部の形状の組み合わせについての説明図である。
【図６】従来の光ファイバ固定具を示す断面図である。
【符号の説明】
１０：フェルール
１１：貫通孔
１２：端部
１３：ファイバ圧入口
１４：テーパ面
１５：外周部
１６：外周溝
２０：保持フランジ
２１：ファイバ圧入孔
２２：フェルール圧入凹部
２３：内周面
２４：内周溝
２５：接着剤
３０：フェルール
３１：貫通孔
３２：端部
３３：先端面
３４：保持フランジ
３５：フェルール圧入凹部
３６：ファイバ圧入孔
３７：被覆部
３８：芯線
３９：光ファイバ
ｄ１：フェルールの外周部半径寸法
ｄ２：保持フランジの内周面半径寸法
ｐ１：フェルールの外周溝のピッチ
ｐ２：保持フランジの内周溝のピッチ
ｓ１：フェルールの外周溝の深さ
ｓ２：保持フランジの内周溝の深さ

Claims

概略中央部に光ファイバを保持するための貫通孔を有する略円筒形状の光ファイバ保持部材と、前記光ファイバ保持部材の外周部を把持してなる保持金具とからなる光ファイバ固定具において、外周半径がｄ１である前記光ファイバ保持部材の外周部の少なくとも前記保持金具に把持される部分と、内周半径がｄ２である前記保持金具の前記光ファイバ保持部材を把持する部分に溝が設けられ、前記光ファイバ保持部材の外周半径ｄ１は前記保持金具の内周半径ｄ２より大きいとともに前記光ファイバ保持部材を冷却および／または前記保持金具を加熱したときにｄ２＞ｄ１となる寸法とされており、前記外周半径と前記内周半径との差（ｄ１−ｄ２）が前記光ファイバ保持部材の外周部の溝の深さｓ１および前記保持金具の溝の深さｓ２のいずれか小さい方よりも大きくなるように設定されて、前記光ファイバ保持部材の外周部の溝と前記保持金具の溝とが係合した状態で前記光ファイバ保持部材が前記保持金具に把持されていることを特徴とする光ファイバ固定具。
前記光ファイバ保持部材の外周部と、前記保持金具の前記光ファイバ保持部材を把持する部分の少なくとも一部に接着剤が介在していることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ固定具。
前記接着剤は嫌気性接着剤であることを特徴とする請求項２記載の光ファイバ固定具。
前記光ファイバ保持部材はフェルールであり、前記保持金具は保持フランジであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光ファイバ固定具。
前記光ファイバ保持部材はスタブ用フェルールであり、前記保持金具は把持リングであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光ファイバ固定具。
請求項１〜５のいずれかに記載の光ファイバ固定具の製造方法において、前記光ファイバ保持部材の外周部の少なくとも一部に前記接着剤を塗布した後、前記光ファイバ保持部材の冷却、および／または前記保持金具の加熱を行い、超音波を印加し、軸を中心として回転させながら、前記光ファイバ保持部材を前記保持金具に圧入して把持させることを特徴とする光ファイバ固定具の製造方法。