JP4194234B2 - フェルール射出成形用金型およびフェルール成形素材 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバの接続に使用する光ファイバコネクタの部品である、フェルールに関し、フェルールの製造方法、コアピン、及びフェルール成形素材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、部分安定化ジルコニアフェルール射出成形において、フェルールの小径孔を成形するために、フェルールの長さ方向の径が均一のストレート型のコアピンが用いられていた。そして、射出成形後、焼結し、さらに小径孔の内部をフェルールの軸方向の全体に渡ってワイヤーで研磨し、内径１２５ミクロンの小径孔に仕上げていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のコアピンを使用して、フェルールの射出成形を行うと、コアピンの抜きテーパがないため、コアピンの引き抜き時の摩擦抵抗が大きく、コアピンの磨耗が発生する問題があった。コアピンの磨耗により、小径孔がフェルールの外形に対して偏心したり、小径孔の真円度が減少するなど、フェルールの寸法精度が低下し、コネクタの接続時に光ファイバの光軸のずれを生じ、接続損失が増大する欠点があった。
【０００４】
また、抜きテーパがないため、コアピン引き抜き時のコアピン表面近傍の樹脂の流動により、セラミック粉末の充填が不均一となり、焼結後の収縮率が一定にならず、フェルールの外径や小径孔の真円度が低下する課題があった。さらにコアピン近傍の樹脂の巻き込みによるクラックが発生するなどの問題が発生する。
【０００５】
また、焼結後、小径孔をフェルールの軸方向の全体に渡り研磨するため、ジルコニアセラミックの研磨量が多くその結果、小径孔の内径研磨に時間がかかる、研磨するためのワイヤーの磨耗が早いなどの問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願発明においては、フェルールの一方の端面で第１の径を有し、他端に向かい径が大きくなる第１の傾斜角を有する円柱部と、フェルールの他端に第１の径より大きい第２の径を有し、一方の端面に向かい径が小さくなり第１の傾斜角より角度の大きい第２の傾斜角を有する円錘部を有し、円柱部と円錐部に内接し断面が円弧状の曲面部と、からなるテーパ付コアピンを用いた。
【０００７】
また、本願発明においては、一方の端面に光ファイバ素線の外径より小さい内径を有し、他端に向かい、かつ他端より内側に光ファイバ素線の外径より大きい内径を有するテーパー状の孔を有するフェルール成形素材を形成した後、その孔をワイヤーで研磨し、フェルールを製造した。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本願発明においては、フェルールの一方の端面で第１の径を有し、他端に向かい径が大きくなる第１の傾斜角を有する円柱部と、フェルールの他端に第１の径より大きい第２の径を有し、一方の端面に向かい径が小さくなり第１の傾斜角より角度の大きい第２の傾斜角を有する円錘部を有し、円柱部と円錐部に内接し断面が円弧状の曲面部と、からなるテーパ付コアピンを用いた。
【０００９】
ここで、円柱部のフェルールの端面形成部分に傾斜角を有しないストレート部分を設けることが可能である。この場合、第１の傾斜角は０．３から０．４°が好ましい。そして、円柱部の長さはフェルール全体の長さの６０から９０％が好ましく、さらに好ましくは７５から８５％が好ましい。
【００１０】
また、円柱部と曲面部の間に第１の傾斜角より大きく第２の傾斜角より小さい第３の傾斜角を持つ第２の円柱部を設けても良い。この場合、第１の傾斜角は０．０７から０．０９°が好ましい。この場合円柱部の長さは、フェルールの全長の９０から１２０％が好ましく、さらに好ましくは９５から１１０％が好ましい。
【００１１】
また、本願発明においては、一方の端面に光ファイバ素線の外径より小さい内径を有し、他端に向かい、かつ他端より内側に光ファイバ素線の外径より大きい内径を有するテーパー状の孔を有するフェルール成形素材を形成した後、その孔をワイヤーで研磨し、フェルールを製造した。ここで一方の端面の内径は９５から１０５ミクロン、さらに好ましくは９９から１０３ミクロンが好ましい。
【００１２】
【実施例】
（実施例１）
図１に本発明のコアピンの断面図を示す。射出成形時にフェルールの端面と一致する位置に１３７ミクロンの線径の第１の頸部１０、第１の頸部から根元方向に１１ミリの位置に１６８ミクロンの第２の頸部２０を有する第１のテーパー部３０を設ける。第１のテーパ部の傾斜角は０．０８°である。そして、第２の頸部２０からさらに根元方向に径の大きくなる第２のテーパ部を設ける。第２のテーパー部の傾斜角は第１のテーパ部の傾斜角より大きい。
【００１３】
そして、射出成形時にフェルールの他端を一致する位置にコアピンの軸に対称に６０°の角度を有し、フェルールの他端に向かい径の大きくなる第３のテーパー部５０を設ける。そして第２のテーパー部と第３のテーパー部の間に第２のテーパーと第３のテーパーを滑らかに結ぶ、断面が円弧状の曲面部６０を配置する。
【００１４】
図１のコアピンを使用し、バインダーを混合したジルコニアセラミクを射出成形し、焼結し得られたフェルール成形素材を図２に示す。一方の端面に１０２ミクロンの内径の開口部１００を有し、その端面から８．２２７ミリ他端に寄った位置に１２５ミクロンの内径の頸部を有する第１の孔部１２０を形成した。以下第１の孔部より傾斜角の大きい第２の孔部１３０と、曲面部１４０、そして６０°の傾斜角を持った円錐面部１５０が形成された。
【００１５】
図３にフェルール成形素材の先端部の断面図を示す。先端が内径１０２ミクロンの開口部２００があり、８．２２７ミクロン他端側が１２５ミクロンの内径である第１の孔部が形成されており、ワイヤーとダイヤモンド砥粒による孔の内面研磨を行い、研磨部２２０を研磨し除去する。ここで、研磨部２２０は断面が斜めの円筒であり、研磨量は従来の２分の１となり、いわゆる穴磨き時間が半分になり加工時間を短縮することができた。さらに、第１の孔部がワイヤーの接触の基準面となり、研磨によって生じる孔の中心が、成形素材の孔の中心とずれることがなくなり、最終製品の孔の真円度の高い製品が得られた。
【００１６】
上記のように研磨加工されたフェルールは端面から８．２２７ｍｍの長さで１２５ミクロンの内径を有する第１の孔部と、それに続く第１のテーパー部と、曲面部と、第２のテーパー部からなる形状が得られた。
（実施例２）
本願発明のコアピンの他の実施例の端面図を図４に示す。本実施例は、実施例１のコアピンの先端部をストレートにし、かつ第２のテーパー部をなくして、二つのテーパにしたものである。
【００１７】
図４において、コアピンの先端部に外径の均一な、テーパーのない円柱部２００を配置する。ここで外径は１３２ミクロンである。次に円柱部２００に接続された第１のテーパー部２１０を設ける。このテーパ部の傾きは０．３３９°で、長さは８．２９１ｍｍである。続いて滑らかに接続するための曲面部２２０とそれに続く、角度６０°の第２のテーパー部２３０を設けた。
【００１８】
図５に上記のコアピンを使用して、ジルコニアセラミックを射出成形し、焼結したフェルール成形素材の断面図を示す。先端からテーパーのない、ストレート部分となる第１の孔部３００と、続くテーパを有する第２の孔部３１０と緩やかな接続面となる曲面部３２０と他端に接するテーパのある第３の孔部３３０からなる。ここで、第１の孔部３００の先端の内径は１００ミクロンであった。また、第２の孔部の内径１２５ミクロンとなる位置の端面からの距離Ｌは、３．１から６ｍｍであった。
【００１９】
以上の成形素材をワイヤーで研磨することにより、先端から距離Ｌに等しい長さが研磨され、テーパーのない孔部と、孔部に続くテーパーを有する第１のテーパー部と、曲面部と、第２のテーパ部を有するフェルールが得られた。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、本願発明では、研磨部の内面の少なくとも一部を、光ファイバ素線の外径より小さいテーパー状の孔に形成したので、フェルール成形素材の長さの一部のテーパー状の孔の研磨を行うことで、フェルールの最終形状を得ることができ、加工時間の短縮とフェルール内部の孔の偏心が減少し、接続損失の小さいフェルールを得ることができる優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコアピンを示す断面図である。
【図２】本発明のフェルール成形素材を示す断面図である。
【図３】本発明のフェルールの研磨を示す断面図である。
【図４】本発明のコアピンの他の実施例を示す断面図である。
【図５】本発明のフェルール成形素材の他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 第１の頸部
２０ 第２の頸部
３０ 第１のテーパー部
４０ 第２のテーパー部
５０ 第３のテーパー部
６０ 曲面部
１００ 開口部
１２０ 第１の孔部
１３０ 第２の孔部
１４０ 曲面部
１５０ 円錐面部
２００ 円柱部
２１０ 第１のテーパー部
２２０ 曲面部
２３０ 第２のテーパー部
３００ 第１の孔部
３１０ 第２の孔部
３２０ 曲面部
３３０ 第３の孔部
Claims (3)
- フェルール成形素材の孔の研磨部をワイヤーにより研磨除去し、光ファイバを通す孔部を備えたフェルールを製造するフェルールの製造方法において、
前記研磨部の内面の少なくとも一部を、フェルール成形素材の一方の端面に向かって径が小さくなり且つ一端が光ファイバ素線の外径より小さいテーパー状の孔に形成し、
前記内面の少なくとも一部がテーパー状の孔である研磨部をワイヤーにより研磨除去してテーパーのない孔部を形成する、
ことを特徴とするフェルールの製造方法。 - 請求項１記載のフェルールの製造方法に用いるコアピンであって、
フェルールの一方の端面形成部分で第１の径を有し他端に向かい径が大きくなる第１の傾斜角を有する円柱部と、フェルールの他端形成部分に前記第１の径より大きい第２の径を有し、前記一方の端面に向かい径が小さくなり第１の傾斜角より角度の大きい第２の傾斜角を有する円錘部と、前記円柱部と前記円錐部に内接し断面が円弧状の曲面部と、からなるコアピン。 - 請求項１記載のフェルールの製造方法に用いるフェルール成形素材であって、
一方の端面に光ファイバ素線の外径より小さい内径を有し、他端に向かい、かつ前記他端より内側に、光ファイバ素線の外径より大きい内径を有するテーパー状の孔を有するフェルール成形素材。
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