JPH0236068A

JPH0236068A - ロッド端面の研磨方法及び研磨装置

Info

Publication number: JPH0236068A
Application number: JP63184751A
Authority: JP
Inventors: Tadao Saito; 忠男斎藤; Junji Watanabe; 純二渡辺; Kazuo Matsunaga; 和夫松永
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1988-07-26
Filing date: 1988-07-26
Publication date: 1990-02-06
Also published as: JPH0424189B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明はロッド端面の研磨方法及び研磨装置に関し、光
ファイバ、結晶棒、セラミックスロッド等の端面を凸球
面状に良好に研磨し得るように工夫したものである。

〈従来の技術〉例えば光フアイバコネクタ　（以下、単にコネクタとい
う）１は、第７図に示す構成となっている。すなわち、
光ファイバ２は、フェルール１０１中心に設けられた光
フアイバ用穴１０２に収容され、接着剤１０３で固定し
である。１０４は、前記フェルール１０１の端面である
。

一方、光ファイバ２の接続損失は、接続コアの不連続に
よって生ずるため、光信号を損失なく伝搬させるには、
第７図に示すような構成の左、右２個のフェルール１０
１の端面１０４どうしを突合わせる際に、光ファイバ２
の光軸のずれがなく、シかも隙間がないように光フアイ
バ端面を接合する必要がある。

このために、コネクタ端面の研磨を行うが、この際、フ
ェルール１０１の端面１０４と、光ファイバ２の端面を
同一面からなる球面に１ｉｆｔ磨する必要があり、目的
によって球面の曲率半径も比較的広い範囲に制御する必
要がある。

かかる、コネクタの端面を研磨するための従来技術を第
８図、第９図に示す。第８図に示す研磨装置は、凹球面
状の研磨面を有する研磨定盤３を有しており、その上方
にはフェルール保持具４が配置されている。そのフェル
ール保持具４には、少な（とも３本のフェルール１０１
が研磨定盤３の凹球面に垂直になるように、フェルール
保持用締付けねじを用いて固定されろようになっており
、砥粒を含む研磨剤を供給しながらフェルール保持具４
を単に円状に揺動運動させながら研磨するようになって
いる。

また、第９図の研磨方法は、回転する弾性体１１上に設
けられた研磨板面１２に、被加工物であるコネクタ１端
面を、コネクタ１中心軸を中心に回転させながら押し当
てて、砥粒を含む研磨剤を供給しながらコネクタ１＃４
面を球面に研磨するというものである。

〈発明が解決しようとする課題〉第８図に示す研磨装置を用いろ研摩においては、コネク
タ端面の曲率半径をかえるため、研磨定盤３を取替える
必要があり、この作業が繁雑であるばかりでなく、例え
ば、２０間前後の曲率半径を得ることは機構上困難であ
るという問題があった。

一方、第９図に示す研磨方法においては、球面の曲率半
径を変えたい場合、−例として、第１０図に示すように
曲率半径を小さくする場合、研磨板への押し込み量δを
大きくすればよいが、この場合は加工部の面圧が大きく
なり、研磨板がすぐに摩耗して使用できなくなる。また
、曲率半径を大きくするためには、押し込み量δを少な
くすればよいが、この場合は加工圧力が低下して加工能
率が減少してしまう。かくて、この従来技術では弾性体
１１と、研磨板１２の組合わせによって、曲率半径がほ
ぼ決められる値となるため、任意の曲率半径を得ること
を目的とした加工には適用できないという欠点があった
。

本発明は、上記従来技術に鑑み、ロッド端面を所定の曲
率半径の凸球亜に高精度・高能率に研磨する研磨方法及
び研磨装置を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉上記目的を達成する本発明の構成は、フィルム状の弾性
体からなる研磨板の外周部及び中央部を固定するととも
に、これら外周部と中央部の固定支持部間にあって研磨
板と同心の直径の異なる外筒及び内筒の端面で研磨板を
自由支持して研磨板面を形成し、この状態で研磨板を回
転させて研磨板面に、砥粒を含む研磨剤を供給しながら
、被加工物のロッド端面を、ロッド中心軸を中心に回転
させながら押し当てて、？ｉｌＦ磨すること、及びフィ
ルム状の弾性体からなる研磨板の外周部及び中央部を固
定支持する手段と、これら外周部と中央部の固定支持部
の間にあって？ｉｌＴ磨板を夫々自由支持するＴｉＦ磨
板と同心の直径の異なる外筒及び内筒とを有して全体が
研磨板の中心を通る軸心回りに回転可能となっている回
転体と、研出板に張力を与える負荷手段とを有することを特徴と
する。

く作　　　用〉上記構成の本発明によれば、外局及び内筒の高さを調整
することにより研磨板の円錐面状傾斜度を任意に変える
ことができろ。そして、研磨板の円錐面状に伸張保持さ
れた面に、被加工物であるロッド端面を、ロッド中心軸
を中心に回転させながら押し当てて研磨する。

このとき、研磨板面へのロッドの押し込み量によって、
凸球面の曲率半径が制御できろとともに、押し込み量が
同じであっても、研磨板の自由支持端である円筒の長さ
に差を与えろことによって、研磨板に円錐状傾斜を与え
、垂直に押込まれるロッド端面への研磨圧力分布を変え
ることによっても凸球面の曲率半径を容易に変えること
ができる。

また、研磨板に円錐状傾斜を与えたとき、より多く研磨
する必要のあるロッド端面の外周部で加工圧力を蟲くす
ることができ、かつ円錐面に沿って研磨剤粒子が移動す
るため、加工部への粒子の混入が促進される。

なお、この場合、弾性体研磨板面を回転軸心に直角な面
の円環状に伸張保持して、この面にロッド端面を押し当
てて研磨してもよい。

く実　施　例〉以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図に示すように、フィルム状の弾性体である研磨板
１２の外周部は、固定リング２２と例えば接着あるいは
、ねじ締めによって回転基板２１に固定支持されており
、研磨板１２の中央部は、張力付与軸２３に中央固定板
２４によって同様に固定支持されている。また、外局２
５、円筒２６は、それぞれ張力付与軸２３の軸心Ｃと同
軸になるように、しかも・外ｆｉ２５の長さ（寓さ）と
、内筒２６の長さ（高さ）に差をつけた状態で、一方の
端面（上端面）は研磨板１２に接して研磨板１２を夫々
自由支持し、他端（下端）は回転基板２１に固定支持さ
れている。また、回転基板２１の軸部２　ｉ　ａは、軸
受け２７によって回転可能に支持され、図示していない
モータによりべｋ　ト２９、プーリ２８を介して回転駆
動される。一方、張力付与軸２３には溝２３ａが設けら
れており、回転基板２１の軸部２１ａから突出したピン
３０が溝２３ａと係合しており、回転力は伝達するが軸
方向には張力付与軸２３がスライドするようにし、コイ
ルばね３１によって太い矢印方向に負荷が与えられてい
る。

かかる実施例において、研磨板１２を真速で回転させて
外筒２５と内筒２６によって支持されて形成される研磨
板１２の円錐状傾斜面にコネクタ１端面を、コネクタ１
の中心軸を中心に回転させながら押付けて、研磨液５を
供給しながらコネクタ１の端面を凸球面に研磨する。

ここで、研磨板１２に、例えば樹脂フィルム材料を用い
ろと、＠磨液５によって膨潤による伸び、乾燥による収
縮が生じ、あるいは、張力によっても材料が伸びる場合
があるが、このような材料の伸び縮みによる張力の変動
要因があっても、コイルばね３１および張力付与軸２３
で研磨板１２の中央部に変位を与えることによって、円
錐状傾斜面の研磨面には常に一定の張力が与えられるた
め、安定した再現性のある研磨ができ、形状精度が保証
される。

第２図は、研磨形態を説明するための図で、１２ａは本
発明の研磨板面を円錐状傾斜面にした場合、１２ｂは従
来方式の研磨板面を平面とした場合を夫々示しである。

先ず、加工能率について説明すると、１つには、研磨液
５の供給能率が異なる。つまり研磨板１２を高速で回転
させた場合、研！１液５は遠心力によって外周方向に飛
散する。

このため第２図からもわかるように、研磨板１２ｂでは
、コネクタ１と研磨板１２ｂとの間に研磨液５が人外に
くい。ところが、研磨板１２ａのように傾斜させろこと
により、傾斜面に添って研磨液５が流れることと、コネ
クタ１端面と研磨板１２ａとの間で構成されるくさびの
効果によって研磨液５の流入が促進され、従って高い加
工能率が得られる。

また加工形態も、研磨初期にはコネクタ１端面が平面で
あり、研磨板１２ｂではコネクタ１の端面外周部エッヂ
全面均等に研磨していくのに対し、研磨板１２ａを用い
ることによりコネクタ１の端面外周エッチの一部を研磨
する形態をとるため、局部的に高い加工圧力が生じ、前
記研磨液５の供給能率との相乗効果によって高加工能率
が得られる。

次に、研磨板１２ｂによって所定の曲率半径を得る場合
には、図中のδだけ押し込みを与える必要があり、押し
込み量の増大に伴って、研磨板１２ｂへの応力も過大と
なり、破損・摩耗が甚だしい。一方、同じ曲率半径を得
るのに、研磨板１２ａを用いた場合には、図からも明ら
かなように、小さな押し込み量δ′で研磨すれば良く、
研磨板１２ａの耐久性・対摩耗性が向上することがわか
る。

さらに、曲率半径の制御性について説明する。第３図は
、従来方式による平面状の研磨板１２ｂを用いた場合の
実験結果の一例を模式的に示したもので、この場合には
、曲率半径は研磨板面への押し込み量によって制御され
るが、ある押し込み量以上になると研磨板材料の塑性変
形領域となり小さな曲率半径が得られない。第４図は、
本実施例の研磨板１２ａを用いた場合の曲率半径の制御
性を示したもので、研磨板１２ａの傾斜角（円錐角）を
変えるだけで広い範囲にわたって変化させることができ
ろ。

なお、上記実施例では、研磨板１２の外周部及び外筒２
５、内筒２６を回転基板２１に固定し、研磨板１２の中
央部が軸心方向に移動し得るようにしているが、研磨板
１２の中央部及び外筒２５、内筒２６を回転基板２１に
固定して研磨板１２の外周部が軸心方向に移動し得るよ
うにするか、あるいは、外筒２５、内筒２６を回転基板
２１に固定して研磨板１２の外周部及び中央部両方を軸
心方、向に変位させてもよいし、研磨板１２の外周部及
び中央部を回転基板２１に固定して、外筒２５、内筒２
６の一方を回転基板２１に固定して他方を軸心方向に移
動し得るようにするか、あるいは外筒２５、内筒２６の
両方を軸心方向に移動し得ろようにしてｇｆ磨根板１２
張力を付与するようにしても良い。

第５図は回転基板２１及び張力付与軸２３が一体となり
、且っ外筒２５及び内筒２６が一体となって回転基板２
１及び張力付与軸２３に対し軸心方向に移動し得るよう
にした実施例を示している。同図に示すように、外筒２
５及び内筒２６は回転基板４１上に下端が夫々固着され
て上端面で研磨板１２を夫々自由支持している。回転基
板２１・及び張力付与軸２３が一体とな恒、中央部に軸
４３を有する回転基板４２と回転基板４１間にはコイル
ばね３１が介在されている。また、回転基板４１には溝
２３ａ（第１図参照）と同様の溝４１ａが、軸４３には
ビン３０（第１図参照）と同様のビン４４が夫々固着さ
れている。

更に、研磨板１２の円錐状の傾斜度は、研磨板１２の外
周部及び中央部を支持する部分の高さを回転基板２１に
対し変化させるとともに、外筒２５及び内＠２６による
研磨板１２の自由支持点の高さを適宜変化させることに
より任意に選択し得ろ。

第６図は外筒２５及び内筒２６により研磨板１２の自由
支持点の高さを調整可能ｔζした実施例を示している。

同図に示すように、回転基板２１には外筒２５及び内筒
２６が螺合する環状雄ネジ部４５，４６が形成してあり
、これら雄ネジ部４５．４６に対する外筒２５及び内筒
２６のねじ込み量を変えることにより夫々の上端面の位
置を調整し得るようになっている。

なお、前記実施例において、研磨板の面は中心部に向か
って漸低する円錐面となるようにしたが、これは外周部
に向かって漸低する逆の円錐面でも良いし、また、平面
であっても良い。

〈発明の効果〉以上実施例とともに具体的に説明したように本発明によ
れば、５ＦＦ磨形態と研師液の供給効率との相乗効果に
よって高い加工能率が得られ、さらに、研磨板の傾斜角
を変えることによって、ロッド端面の曲率半径を広い範
囲にわたって任意に制揮することができる。さらに、２
つの直径の異なる外筒及び内筒と、研磨板に張力を与え
る手段を取入れたことによって、研磨板の研磨面に常に
一定の張力が′与えられるため、安定した再現性のある
研磨ができ、形状精度が保証させるなどの利点がある。

また、実施例では、コネクタ端面の加工に適用したとき
について説明しであるが、その他として光学レンズの加
工分計に応用しても同様の効果が得られろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は研唐形態
の説明図、第３図は平面状の研磨板による曲率半径実験
結果の模式図、第４図は本発明の研磨方式による実験結
果の模式図、第５図は本発明の第二の実施例の構成図、
第６図は本発明の第三の実施例の構成図、第７図は光フ
アイバコネクタの構成図、第８図、第９図は従来の研磨
方法の説明図、第１０図はＥＪｆＮ板への押し込み量と
曲率半径を説明するための図である。図　　面　　中、１・・・コネクタ、３・・研磨定板、５１２・・・研摩
板、２１・・・回転基板、定リング、２３・・・張力付
与軸、２固定板、２５，２６・・・円筒、２７・研磨液、２２・・・固４・・中央・・軸受け、２８・・プーリ、２９・・・ベルト、３０・・ビン、３
１・・コイルばね。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）フィルム状の弾性体からなる研磨板の外周部及び
中央部を固定するとともに、これら外周部と中央部の固
定支持部間にあって研磨板と同心の直径の異なる外筒及
び内筒の端面で研磨板を自由支持して研磨板面を形成し
、この状態で研磨板を回転させて研磨板面に、砥粒を含
む研磨剤を供給しながら、被加工物のロッド端面を、ロ
ッド中心軸を中心に回転させながら押し当てて、研磨す
ることを特徴とするロッド端面の研磨方法。
（２）フィルム状の弾性体からなる研磨板の外周部及び
中央部を固定支持する手段と、これら外周部と中央部の
固定支持部の間にあって研磨板を夫々自由支持する研磨
板と同心の直径の異なる外筒及び内筒とを有して全体が
研磨板の中心を通る軸心回りに回転可能となっている回
転体と、研磨板に張力を与える負荷手段とを有することを特徴とするロッド端面の研磨装置。
（３）特許請求範囲第２項において、外筒及び内筒は回
転基板に固定する一方、研磨板の外周部又は中央部の一
方の固定支持部を回転基板に固定するとともに他の固定
支持部を軸心方向に移動可能に形成するか、あるいは両
方の固定支持部を軸心方向に移動可能に形成して、研磨
板に張力を付与するようにしたことを特徴とするロッド
端面の研磨装置。
（４）特許請求範囲第２項において、研磨板の外周部並
びに中央部の固定支持部は回転基板に固定して、研磨板
の自由支持部である外筒及び内筒の一方を回転基板に固
定して他方を軸心方向に移動可能に形成するか、あるい
は外筒及び内筒の両方を軸心方向に移動可能に形成して
研磨板に張力を付与するようにしたことを特徴とするロ
ッド端面の研磨装置。
（５）特許請求範囲第２項において、研磨板の外周部又
は中央部の一方の固定支持部を回転基板に固定するとと
もに他の固定支持部を軸心方向に変位させるか、あるい
は両方の固定支持部を軸心方向に変位させて研磨板に張
力を付与しながら、中心から外周方向に円錐状の傾斜度
を変化させることができるようにしたことを特徴とする
ロッド端面の研磨装置。
（６）特許請求範囲第２項において、研磨板の自由支持
部である外筒及び内筒の一方を回転基板に固定して他方
を軸心方向に変位させるかあるいは外筒及び内筒の両方
を軸心方向に変位させて研磨板に張力を付与しながら、
中心から外周方向に円錐状の傾斜度を変化させることが
できるようにしたことを特徴とするロッド端面の研磨装
置。