JP4596500B2 - 光ファイバコネクタ用部品の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光ファイバコネクタ部品の製造方法に関するものであり、更に詳しく説明すると、光ファイバコネクタは、断面が真円形で０．１２５ｍｍφの太さの光ファイバを円筒形の管に通して支えることにより、光ファイバの中心にあるコア同士の位置を正確に合わせて接続を図るものであり、いくつかの部品で成り立っているが、その中心部にあって光ファィバを保持する、一般にフェルールと言われる部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ファイバコネクタ用部品の一つであるフェルールは、例えば図１（ａ）（ｂ）に示すような形状であり、材質は、ジルコニアセラミックスを使用したものが主流を占めている。図１（ａ）は、一心タイプのフェルール１で、太さ２ｍｍφ程度、長さ８ｍｍ程度の円柱形状で中心に０．１２７ｍｍφ程度の真円形孔２が穿孔されたものであり、図１（ｂ）は、二心タイプのものである。
【０００３】
一方、本発明者が、特願平１０−３７５３７２号に於いて金属またはプラスチックの線を一本または複数本を母型に使用して電鋳し、当該線を除去した後機械加工する方法によりニッケルなどの金属で製造した金属製フェルールを提案している。
【０００４】
当該特許においては、例えば図２に示すような概略の装置で電鋳を実施しており、詳しく説明すると、図２においては、電鋳液３、プラス電極４、保持治具５、空気撹拌ノズル６、バネ７、マイナス電極８、線９で構成されている。
【０００５】
加温したスルファミン酸ニッケルなどを主成分とする電鋳液３の中に円筒形のチタンバスケットにニッケル球を入れたプラス電極４を保持治具５を中心にして四隅に配した構成とし、ステンレス線などの線９をバネ７で引っ張った状態に固定したマイナス電極８のある保持治具５を中心にセットして、エア撹拌ノズル６からエアを少量吹き出して撹拌しながら直流電流を流して電鋳する方法が提案されているが、次のような問題点が有った。
【０００６】
四隅に配したプラス電極４の接点などの通電性のバラツキ、プラス電極４のニッケル球の部分的な詰まりによる空洞などが原因となって電鋳部分に偏肉がよく発生し、これが原因となってフェルールの孔の中心振れを発生していた。
【０００７】
また、前記電鋳部分の偏肉の発生に伴い、内部応力によって出来た電鋳品に曲りを発生する事がしばしばあり、これが原因となって後の機械加工時にフェルールの孔の中心振れを発生していた。
【０００８】
また通常は、一台の整流器で１０〜２０台程の保持治具５に電流を流して生産するが、保持治具５ごとの通電性に差の出ることが避けられず、これを原因として出来た電鋳品に太さのバラツキが大きく出ることがあり、また最も細い保持治具の電鋳品を所定の太さまでしなければならないために電鋳時間と電鋳金属のムダがあり、そして後工程の機械加工に、太さを揃える工程を一工程増やさなければならないなどの問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上に鑑み、金属線などの線の一本、もしくは複数本を母型に使用し、電鋳後、当該線を除去するフェルールの製造方法に於いて、±数ミクロンという極めて厳しい中心振れの精度を容易にクリアし、また太さのバラツキを殆ど無くして所定の寸法を得ることにより、後工程である機械加工において、センタレスによる仕上加工だけで所定の太さを得ることを容易にすることにより、手間を著しく少なくして生産性を高め、電鋳によるフェルールの製造費用を著しく下げることを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために、図３，図４に示すように線９を自転させながら電鋳し、保持治具一台ごとの全てに積算電流計を取り付け積算電流量を一定にする方法を採用した。
【００１１】
即ち図３は本発明に係る電鋳装置の一例であり概略の構成を示す平面図であるが、電鋳液３、プラス電極４、保持治具５、マイナス電極８、電鋳槽１０、保持治具自転用駆動モータ１１、ベルト１２、積算電流計１３、滑車１４、治具固定用構造体１５で構成されており、電鋳槽１０中に電鋳液３を入れ、加温し、濾過し、撹拌した状態で、プラス電極４と個々の保持治具５の全てに、マイナス電極８と積算電流計１３を連結して、よく管理した状態で直流電流を流し、保持治具回転用駆動モータ１１の回転をベルト１２で滑車１４を介して治具固定用構造体１５の保持治具５に伝達して保持治具５を自転させて電鋳し、一定の積算電流値なったら電流を切る構成とした。
【００１２】
さらに詳しく説明すると、電鋳液３は、目的とする電鋳金属の材質で、それぞれ異なっているが、例えばニッケル又はその合金、鉄又はその合金、銅又はその合金、コバルト又はその合金、タングステン合金、微粒子分散金属などの電鋳金属が採用可能であり、スルファミン酸ニツケル、塩化ニッケル、硫酸ニッケル、スルファミン酸第一鉄、ホウフッ化第一鉄、ピロリン酸胴、硫酸銅、ホウフッ化銅、ケイフッ化銅、チタンフッ化銅、アルカノールスルフォン酸銅、硫酸コバルト、タングステン酸ナトリウムなどの水溶液を主成分とする水溶液、又は、これらの液に炭化ケイ素、炭化タングステン、炭化ホウ素、酸化ジルコニウム、チッ化ケイ素、アルミナ、ダイヤモンドなどの微粉末を分散させた液が使用される。これらのうち特にスルファミン酸ニッケルを主成分とする浴が、電鋳のやり易さ、硬度などの物性の多様性、化学的安定性、溶接の容易性などの面で適している。そして、電鋳液は、濾過精度０．１〜５μｍ程度のフィルターで高速濾過し、また加温して±３℃程度の適性温度範囲に温度コントロールし、また時々、活性炭処理をして有機不純物を除去し、またニッケルメッキした鉄製の波板を陽極、カーボンを陰極にして０．２Ａ／ｄｍ^２程度の低電流密度で通電して銅などの金属不純物を除去することが望ましい。
【００１３】
プラス電極４は、目的とする電鋳金属により異なっており、ニッケル、鉄、銅、コバルトなどから選定され、板状、球状のものを適宜使用する。球状のものを使用する場合は、チタン製バスケットに入れ、ポリエステル製の布袋で覆って使用すればよい。そして円形の治具固定用構造体１５の中心にプラス電極４を配して、保持治具５の全てと等間隔の位置にするのが、電鋳速度が一定になり、ほぼ同時間で電鋳が終了することから望ましいが、プラス電極４の位置は、この位置に限定されず、例えば電鋳槽１０の外壁に沿ってプラス電極４を複数箇所に配した構成にしてもよいし、治具固定用構造体１５も必ずしも円形でなく例えば楕円形であってもよい。
【００１４】
そして撹拌は空気、プロペラ、超音波、超振動などの撹拌が採用できるが、保持治具の自転の速度を速くすることと、ピット防止剤の添加により撹拌を省略することも可能である。
【００１５】
また図３に於いては、保持治具５一台に積算電流計１３一台を使用する構成ととし、整流器は保持治具５の各一台に小型のものを一台使用するのが電流管理を実施しやすいため望ましいが、必ずしもこれに限定されず大型の整流器一台で多くの保持治具５に通電してもよい。
【００１６】
図４は、本発明に係る一実施例の保持治具５付近の詳細を示す概略の側面図であるが、治具固定用構造体１５、保持棒１６、フリー回転部１７、ベルト受車１８、ベルト１２、電気絶縁部１９、マイナス電極バネ２０、連結部２１、保持治具５、バネ７、線９、クリップ２２で構成されており、円形の治具固定用構造体１５に保持棒１６が溶接されており、フリー回転部１７で空回りさせ、ベルト１２の回転をベルト受車１８に伝達して回転し電気絶縁部１９、連結部２１を介して保持治具５を自転させ、保持治具５は、クリップ２２とバネ７で線９を引っ張った状態で保持し、電鋳液面２３を図４に示すような位置にして、マイナス電極バネ２０と圧接して電気絶縁部１９の下側だけにマイナス電流を通電して電鋳を実施すればよい。
【００１７】
なお本発明における保持治具５の自転の速度は、１０〜１０００ｒｐｍ程度が適当であるが、特にこの数字に限定されず、例えば１０００ｒｐｍ以上の高速回転を採用することにより撹拌を省略できる。
【００１８】
線９は、鉄またはその合金、アルミニウムまたはその合金、銅またはその合金、タングステン合金などの金属線、及びこの金属線の上に薄いハンダメッキをしたもの、及びナイロン、ポリエステルなどのプラスチック線、ガラスなどのセラミック線などから適宜選択使用される。このうちプラスチック、セラミック線の場合は、表面に導電性の付与のためニッケル、銀などの無電解メッキが必要となる。線９は、太さと真円度と直線性に高い精度が要求され、ダイスによる押し出しや金属線、プラスチック線の場合は、伸線による方法などにより調整を実施すればよい。
【００１９】
上記のような装置で電鋳を実施するが、電鋳は、直流電流を４〜１０Ａ／ｄｍ^２程度の電流密度で１０〜２０時間程実施し、棒状で１．０〜２．５ｍｍφ程度の太さに成長させるが、その際に、始めは低電流で開始し、徐々に電流を高めていき、保持治具５ごとに所定の析出量（太さ）になる積算電流量に達した時点で、自動的に整流器からの電流が切れる構成とし、コンピュータ管理することが望ましい。
【００２０】
選択する線９の種類により、電鋳品の中心にある線９を引き抜くか、押し出すか、薬品で溶解するかが決定されるが、一般には薬品に溶解しにくく、引っ張り強度の高いものは、引き抜き、または押し出しを利用し、薬品に溶解しやすいものは、溶解を利用する。
【００２０】
機械加工では、引き抜きの場合においては、線９を引き抜いた後、センタレス加工などで仕上加工を実施すればよい。溶解の場合においては、一本の棒で電鋳した後、概略の長さにカットした後、線９を溶解し、孔が貫通したのを確認した後、センタレス加工で仕上加工をするか、または仕上げ加工して完成品にした後に線９の溶解をする方法を採用してもよい。
【００２１】
【作用】
本発明の方法によれば、金属線などの線９を一本または複数本を母型に使用し、電鋳後、当該線を除去するフェルールの製造方法に於いて、線９を自転させながら、保持治具５の一台に積算電流計を一台使用し、太さ管理を所定の積算電流値で電流を切る方法を採用したので、電鋳品の孔の中心振れと太さのバラツキを殆ど無くすことができる。
【００２２】
【実施例】
以下本発明の実施例について説明すると、断面が真円形の０．１２７ｍｍφのＳＵＳ３０４線を準備し、図３、図４に示す様に電鋳用の保持治具５にバネの弾力で強く引っ張った状態にセットして水洗した後、市販の日本化学産業社製のニッカノンタックＡ，Ｂ混合液の水溶液に室温で１０分間浸漬して離型処理した後、よく水洗した。一方スルファミン酸ニッケルを主成分とする電鋳浴に、ニッケル板を陽極とし、電鋳浴を１μｍの濾過精度で高速濾過をし、５０±２℃に加温した槽を準備した。そして、保持治具５を連結部２１で電鋳装置に結合して、自転速度を３００ｒｐｍとし、線を陰極、ニッケルを陽極にして４〜６Ａ／ｄｍ^２程度の電流密度で電鋳を所定の積算電流値になるまで実施して、２．２ｍｍφの太さで、３００ｍｍの長さの棒状のニッケル電鋳品を２２本製造したが、この２２本の太さのバラツキは、±０．１ｍｍの範囲におさまり、また曲りも無かった。次に電鋳品に溝を４０ｍｍ間隔で入れ、この溝部分から折って中心の線を引き抜き、次にＮＣ自動加工機、センタレス加工機などで太さ２．０００ｍｍ、長さ８．００ｍｍまで加工して完成品とした。このように製造したものは孔の中心振れが規格内にあり問題のない製品であった。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、以上に示した方法により以下のような効果を奏する。金属線などの１本或いは複数の線９を母型に使用し、電鋳後、当該線９を除去するフェルールの製造において、自転しながら、電流管理し保持治具５の一台ごとに積算電流値により太さ管理する電鋳方法を採用したので、出来た電鋳品に偏肉、曲りを殆ど発生しないため、±数ミクロンという極めて厳しい孔の中心振れ精度を容易にクリアすることができると同時に、太さのバラツキを容易に殆ど無くすことができることから、後工程の機械加工の手間を少なくでき、生産性を著しく向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来法に係るフェルールの拡大断面図と側面図である。
【図２】従来法に係る電鋳装置の概略の構成図である。
【図３】本発明に係る電鋳装置の一実施例を示す概略の平面図である。
【図４】本発明に係る回転電鋳装置の保持治具付近の概略の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
１ フェルール ２ 真円形孔
３ 電鋳液 ４ プラス電極
５ 保持治具 ６ 空気撹拌ノズル
７ バネ ８ マイナス電極
９ 線 １０ 電鋳槽
１１ 保持治具自転用駆動モータ １２ ベルト
１３ 積算電流計 １４ 滑車
１５ 治具固定用構造体 １６ 保持棒
１７ フリー回転部 １８ ベルト受車
１９ 電気絶縁部 ２０ マイナス電極バネ
２１ 連結部 ２２ クリップ
２３ 電鋳液面

Claims (2)

1. 複数の保持治具（５）にそれぞれ保持された金属又は表面に導電性の付与のための無電界メッキがなされたプラスチックを含む導電性材料からなる線（９）を母型に使用してニッケルを含む金属を電鋳した後、該線（９）を除去するフェルールの製造方法において、電鋳槽（１０）内に、プラス電極（４）を配置するとともに、該プラス電極（４）を中心としてマイナス電極（８）と連結した該線（９）を保持する保持治具（５）を該プラス電極（４）と等間隔に複数配置し、該電鋳槽（１０）内で各該保持治具（５）を自転させ、かつ、各該保持治具（５）にそれぞれ積算電流計（１３）を取り付け、各該積算電流計（１３）がそれぞれ所定の数値になった時に直流電流を切ることにより太さ管理することを特徴とするフェルールの製造方法。
2. 各該保持治具（５）にそれぞれ整流器を使用し、直流電流を流すことを特徴とする請求項1記載のフェルールの製造方法。

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