JPH0145042B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光通信などの光信号処理に用いられ
る着脱可能な光フアイバコネクタの部品であるプ
ラグの製造方法に関するものである。

一般に、光フアイバコネクタは、光フアイバが
挿入・固定されているプラグと、このプラグ同志
を嵌合・整列させる中空円筒状のスリーブから構
成される。特に従来の電気コネクタと異なり、接
続すべき２本の光フアイバの相対位置は正確に合
わせる事が重要で、このため光フアイバ同志の軸
ずれ、角度曲り等を極めて少なくしなければなら
ない。

したがつて、光フアイバを外径が規定寸法に仕
上げられた円筒プラグの中心に一致させて固定し
（以下芯出しと呼ぶ）、プラグをスリーブの両端か
ら挿入して突合せ、光フアイバの軸を合わせる方
法が良く用いられている。現在、この芯出しの方
法に、調整機構により微細調整する方法、いわゆ
る調整型と、プラグそのものの機械的精度を高め
る方法、すなわち無調整型とがある。

前者は、光フアイバを固定する部分の大きさを
光フアイバの外径より大きめに作り、光フアイバ
挿入後に芯出しを行ない接着剤で固定したり、２
重偏心構造で微調整するもので、いずれも光学系
を含む精巧な芯出し装置を必要とし、芯出し作業
に時間がかかり、量産性、低コストの面から必ず
しも適しているとは云えない。

後者について代表的な例を第１図に示す。

プラグ１の中心に光フアイバ素線３が、ぎりぎ
りに入るような微小穴２が設けられている。この
コネクタ用プラグは、光フアイバを挿入・固定す
るだけで芯出しは不要であり、組立が非常に簡単
であることが特徴である。このためプラグ１の外
径寸法、光フアイバ挿入用微小穴２の内径寸法、
およびその偏心には、当然のことながら高精度の
加工が要求される。そして微小穴２の軸に対する
平行度も重要な条件の一つである。

しかし、第１図に示すプラグでは微小穴の平行
度の制御が難かしく、また微小穴部の深さにも加
工限界があるので、光フアイバを挿入した際、両
者のガタ（間隙）から生ずる角度ずれはさけられ
ない。

別の例では（図示しない）、微小穴部に時計用
の穴石をはめ込んだものも見受けられるが、上述
した欠点はまぬがれない。

このように、従来の光フアイバコネクタは性能
並びに量産性に問題があり、高品質、低コスト性
の点でも欠点を有している。

本発明は、これらの欠点を除き、構造が極めて
簡単で、芯出しが不要であり、かつ量産に適し、
加えるに機械的衝撃に対しても安定な高精度の光
コネクタ用プラグの製造法を提供するものであ
る。

以下、図面に従つて本発明を詳細に説明する。

第２図は、本発明による光フアイバコネクタの
プラグの構造を示す。プラグは２つの部分より構
成される。１つは、ステンレス、エポキシ樹脂な
どの耐蝕性、耐候性および機械的強度のすぐれた
カラー５である。

カラー５は、光フアイバのジヤケツト部の挿入
を容易にするため、後端部にテーパ６を設ける。
前端部にはキヤピラリ９を収容するための穴７を
有する。鍔８は、本プラグがコネクタとして完成
される時、バネ圧を加えたり回転止を施したりす
るために用いられる。

他の１つは、望ましくは焼結材料などの硬質・
脆性材からなるキヤピラリ９である。キヤピラリ
９の中心には、光フアイバ素線３より僅かに1μ
ｍ程度大きな径をもつ微小穴１０を有し、後面に
は光フアイバの挿入を容易にするためテーパ１１
を有する。キヤピラリ９の外周面は、寸法精度は
1μｍ以下、むろん真円度、円筒度、面あらさな
どの形状・寸法も厳しく管理されている。また微
小穴１０と外周面との偏心は2μｍ以下に管理さ
れている。キヤピラリ９は、カラー５の前端部穴
７に打込みまたは接着剤（図示されてない）等の
方法で固着され、プラグを構成する。

したがつて、このプラグに光フアイバ心線４の
ジヤケツトを剥がして光フアイバ素線３とし、微
小穴１０に挿入固着し、先端面を研磨するか、あ
るいは前記フアイバ素線の端面が鏡面に近い状態
が得られるように切断して挿入固着することによ
り、高精度の光フアイバプラグを実現することが
できる。

第３図は、本発明のプラグがアダプタを介して
接続されることを示すための基本構成図である。

これより、光フアイバが挿入固着されたプラグ
を、たとえば中空円筒スリーブからなるアダプタ
１３の両側から、それぞれプラグ１４，１４′が
挿入突合せて接続される時、当然光フアイバ３，
３′自体も極めて小さい軸ずれ、角度ずれで接続
されるわけで、高精度の接続が維持される。キヤ
ピラリ先端部の面取り１２，１２′はアダプタ１
３への挿入を容易にするのに役立つ。

次に、本発明によるプラグの製造方法について
説明する。

第４図は概略の製造工程を示す図で、大きくわ
けて、焼結材料からなるキヤピラリ９の製造工程
２００と、カラー５の製造工程と、これらを組立
てる組立工程の３つの工程に分かれている。

まず、キヤピラリ９の製造工程について述べ
る。

焼結材料、たとえばアルミナを主成分としたセ
ラミツク原料の混合工程２０１、つぎに成型工程
２０２に入る。ここで円柱状に成型して、中心に
50〜100μｍの下穴をあけるか、あるいは下穴の
あいた状態で型による成形をしてしまう。そうし
て焼成工程２０３を行なう。もちろん焼成に伴う
収縮を見込んで、外形寸法は大きめに成形され
る。

焼成されたセラミツクは硬度が極めて大きく、
焼成後に本発明のプラグのキヤピラリのように細
い穴を明けるのは困難であるが、上述のように予
め下穴があけられているので、難なく次の穴磨き
工程２０４に進むことができる。ここでは、径寸
法が厳重に管理されたワイヤーを前記下穴に通
し、ダイヤモンド・ペースト等の研磨剤によつて
所定の微小穴径に仕上げる。つぎに外径仕上工程
２０５に入る。規定寸法に仕上げられたキヤピラ
リの微小穴に再びワイヤーを通して充分に張力を
加えた状態で、一方からキヤピラリに回転力を与
え、他方からはキヤピラリ１個の長さに比し充分
大きな厚みを有する砥石を用いてキヤピラリ軸方
向の移動を与えるようにしたセンタレス加工を行
なう。この工程では、１個ずつの加工では、ワイ
ヤーの僅かなたわみによつて穴基準になり難いの
であるが、３〜５個同時に研削できるような厚み
を有する砥石を使用することにより、隣接するワ
ークの間では下穴に通したワイヤーの剛性が発揮
され、センタ加工と同様な穴基準外周研削の効果
が生まれ、極めて少ない偏心で外径仕上げをする
ことができる特徴を有するのである。穴磨き工程
２０４、外形仕上工程２０５によりキヤピラリの
外形精度、穴径精度、真円度、偏心など0.5〜2μ
ｍで仕上げることは容易であり、しかも多数個を
同時に加工できる量産性を有する。この後、端面
仕上げ工程２０６でキヤピラリー先端部の端面研
磨とキヤピラリの長さ寸法を出し、面取り工程２
０７で面取り１２を行ない、後端部のテーパ取り
工程２０８、洗浄工程２０９を行なつてキヤピラ
リが完成する。

他方、カラー５の加工は、金属材料であれば、
長尺の素材を用いて時計工業で使用されている自
動機で連続量産加工が可能であるし、キヤピラリ
程の高精度加工は要求されないので、プラスチツ
ク材を用いた成型加工も適用しうる。（工程２１
０） 最後に、工程２１０で製造されたカラー５にキ
ヤピラリー９を組込み固定される組立工程２２０
が行なわれて本プラグが完成する。さらに実際の
コネクタとしては、プラグ内に光フアイバを挿
入・固着する工程２２１、光フアイバとキヤピラ
リの端面を同時に研磨する端面研磨工程２２２を
経てプラグが完成する。

さて、本発明のプラグおよびその製造方法が、
他の方法に比べて、非常に秀れ進歩性の高いもの
である事を説明する。

キヤピラリ９に焼結材料としてセラミツクを用
いる利点は、３つある。

１つは、予め下穴を持つような任意の形状に成
型焼成が可能であり、かつ硬度がガラス系に比較
し約４倍と、ほぼルビーと同じに大きいため、本
キヤピラリのような細長い穴も、外径も研削・研
磨工程で高精度にでき、かつ機械的強度にすぐれ
加工中に微小穴の周端部その他エツジ部分の欠け
が起こらず、金属と異なり塑性変形を生じないの
で、加工中の変形、カエリ等が生じない事であ
る。

この特性はプラグとしても発揮される。すなわ
ち、繰返し嵌合によつて磨耗する量が極めて少な
く、機械的衝撃に対して強く、欠けたりしない。
万一、欠けを生じても、金属材料と異なり永久変
形を生じないから、外径寸法等を高精度に保つ事
が可能である。

ガラスは、機械的強度が劣り、もろく欠けやす
く、金属は欠けないが塑性変形を起こし、寸法精
度を保ち難い事から明らかなように、セラミツク
の使用は極めて秀れている。

第２の利点は、プラグ内に光フアイバを挿入・
固着する工程２２１において、ガラスを主成分と
する光フアイバとセラミツクは非常になじみがよ
く、微小穴と光フアイバ外径とのクリアランスが
わずか1μｍでも、容易に挿入が可能である。

したがつて、フアイバとプラグ外径の偏心を加
工精度で充分に抑えることができる。ちなみに、
第１図に示された従来のプラグでは、クリアラン
スが3μｍ以上は必要であり、微小穴の長さが少
ないことと相まつて偏心の増大はさけ難い。

第３は、キヤピラリ９が微小穴基準で加工され
るため、外周面と微小穴の偏心、真円度等が極め
て少なく加工できる事、かつ微小穴が長いので、
光フアイバの角度曲りが少なく抑えられる事であ
る。

セラミツクと同様な特性をもつた焼結材料なら
ば、他の材料を用いても本発明の効果が充分に発
揮される事はもちろんである。

以上詳細に説明したように、本発明によれば、
焼結材料から成るキヤピラリにカラーを取り付け
た構造を有するプラグを極めて高精度かつ量産性
に秀れた方法で加工する事ができ、光通信におけ
る、光フアイバの接続法に与えるその効果は大で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光フアイバコネクタ用プラグの
断面図で、Ａは縦断面図、Ｂは横断面図、第２図
は本発明の製造法によつて作られる光フアイバコ
ネクタ用プラグの断面図で、Ａは縦断面図、Ｂは
横断面図を示す。第３図は第２図のプラグがアダ
プタを介して接続されることを示す基本構成縦断
面図、第４図は本発明の製造法を示す工程ブロツ
ク図である。 １…プラグ、２…微小穴、３，３′…光フアイ
バ素線、４…光フアイバ心線、５…カラー、６…
テーパ部、７…キヤピラリ収容穴、８…鍔部、９
…キヤピラリ、１０…微小穴、１１…キヤピラ
リ・テーパ部、１２，１２′…面取り、１３…ア
ダプタ、１４，１４′…プラグ、２００…キヤピ
ラリ製造工程、２０１…原料混合工程、２０２…
成型工程、２０３…焼成工程、２０４…穴磨き工
程、２０５…外径仕上工程、２０６…端面仕上工
程、２０７…面取り工程、２０８…テーパ加工工
程、２０９…洗浄工程、２１０…カラー加工工
程、２２０…組立工程、２２１…光フアイバ挿
入・固着工程、２２２…端面研磨工程。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 中心に光フアイバ素線を挿入するための下穴
   をあけたアルミナ等を主成分とするセラミツクス
   原料によつて円柱状に成形して後に焼成してキヤ
   ピラリの原形を作り、前記焼成後前記複数のキヤ
   ピラリの下穴にワイヤを通しワイヤ上に付された
   ダイヤモンド・ペースト等によつて前記穴磨きす
   る工程および前記ワイヤが通された微小穴を基準
   とした外周研削仕上げ工程からなり、前記外周研
   削仕上げ工程においては、複数個のキヤピラリの
   微小穴にワイヤを貫通させ張力を加え各キヤピラ
   リを互いに回転可能な状態に隣接して所定長さに
   支え、これらを砥石で研削、研磨する当たり、前
   記砥石は、キヤピラリ１個の長さに比し充分大き
   な厚みを有する砥石であり、該砥石をキヤピラリ
   軸方向に移動させ穴基準外周研削、研磨を得るよ
   うにしたことを特徴とする光フアイバコネクタ用
   キヤピラリの製造方法。