JPH0260465B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 概 要 光コネクタのフエルール端面研磨機であつて、
該フエルールを研磨面の垂直方向に対して微小量
だけ傾斜させた状態でその端面を研磨面に圧接し
て保持する手段を、軸対称な形状のチヤツク部材
とこのチヤツク部材を装着して回転可能に支承さ
れる支持部材とに分離して、研磨時以外はフエル
ールの装着部を研磨面から隔離した構成とし、当
該装着部への研磨剤の入り込みを防止すると共に
作業性の向上を計る。

産業上の利用分野 本発明は、光フアイバを光学的に接続するため
の光コネクタに関し、特にその構成部品であつて
光フアイバを軸線に沿つて内蔵したフエルールの
端面研磨機に関する。

近年、伝送容量の増大に伴い、通信等の分野に
おいて光フアイバが伝送路として用いられるよう
になつてきた。光フアイバ同士の接続方法として
は、接合端面を接着あるいは融着により永久接続
するスプライシング方式及び着脱可能な光コネク
タ方式が用いられている。光コネクタ方式による
接続においては、コア径の1/10程度以下の軸ず
れ、及び接合端面の良好な密着が要求され、その
一例として、前記要求を満たすために、光フアイ
バを軸線に沿つて内蔵したフエルールを２個用
い、これらをスリーブの両端からそれぞれ挿入し
てフエルールの端面同士を当接させ、袋ナツト等
を用いて各フエルールをスリーブ内に締付け固定
するように構成された端面突合せ型の光コネクタ
が多用されている。

この種の光コネクタにおいては、フエルールの
突合せ端面の光軸に対する直角度の精度が光フア
イバの光学的接続損失に直接的に影響を及ぼす。
例えば、第５図に示すように、フエルール１１―
１の端面１１―１ａが理想直角端面に対しαなる
角度の直角度ずれ量をもつて研磨加工されている
場合が多い。この理由は研磨機の機械的精度の限
界等によるものである。

このように端面研磨されたフエルール１１―１
を、第６図に示すように、スリーブ１３内に挿入
して他方のフエルール１１―２の端面１１―２ａ
と突合せると、これら両者のフエルール１１―
１，１１―２にそれぞれ内蔵された光フアイバ１
２―１と１２―２とが当接される前に、フエルー
ル端面１１―１ａと１１―２ａとの一部が予め当
接して、光フアイバ１２―１と１２―２の端面相
互間にギヤツプＧが形成されることになる。そし
て、このギヤツプＧは実際上は端面研磨加工精度
上のバラツキから大小種々に変化し易い。このよ
うなギヤツプＧの変化により、光フアイバ１２―
１と１２―２の端面間における光の多重反射をも
たらして光の干渉現象が発生し、光学的接続損失
の変動幅が非常に大となり、効率的かつ安定した
接続性能が得られないという問題が生ずる。

また、ギヤツプＧの値が非常に大きくなると、
例えば８〜10μm程度以上になると、接続損失の
変動幅が非常に小さくなつて安定するが、その半
面接続効率が低下するという問題が生ずる。その
ため、これらの問題が生じないようなフエルール
端面研磨機の実現が要望されている。

従来の技術 第７図は、接続すべき光フアイバをフエルール
に装着した状態をあらわしている。同図におい
て、１２は光フアイバ、１４は光フアイバ１２の
周囲にナイロン等の被覆７が施された光フアイバ
心線、８は光フアイバ心線１４の周囲に高抗張力
のテンシヨンメンバ９を介してPVC等の被覆１
０が施された光フアイバコードをそれぞれ示す。
内部に空洞を有する円筒状のフエルール１１は、
その先端部に、高精度で芯打しされた中心孔を有
するチツプ１５を有しており、テンシヨンメンバ
９の切除された光フアイバ心線１４は、接合端面
近傍の光フアイバ１２がチツプ１５の中心孔に嵌
挿されるように、フエルール１１に装着され、例
えばエポキシ系の接着剤等により固定されてい
る。そして、このように処理された接続すべき２
本の光フアイバは、それぞれの接合端面をフエル
ールと共に研磨され、共通のスリーブにフエルー
ルを嵌合することにより同軸上で接続される。

上述した工程で用いられる研磨機としては、従
来から種々のものが提案されているが、最近にお
いては、特に、接合部における両光フアイバのコ
ア端面同士を隙間なく密着させるために（先に述
べたギヤツプＧを排除するために）、接合端面を
略球面状あるいは凸形円錘状に仕上げるようにし
た研磨機が実用化され、光コネクタ方式のなかで
は安定して高い接続効率を得ることのできる手段
として注目されている。

第８図はこの種の研磨機の一例を示すものであ
り、１６は所定の曲率の球面研磨面１８を有する
研磨盤である。光フアイバ心線１４の装着された
フエルール１１は、その中心軸線上に前記曲率中
心が位置するように、揺動自在に保持される支持
部材１７に装着される。この状態で研磨盤１６の
駆動軸１９を回転駆動することにより、フエルー
ル１１の端面は前記曲率の球面に研磨される。

一方、第９図は他の従来例を示すものであり、
この研磨機の装置本体２０は、台板２０ａと、台
板２０ａから直立する直立板２０ｂと、直立板２
０ｂから前方（同図中左手側が前方）に突出する
前側支持板２０ｃ及び支持腕２０ｄと、直立板２
０ｂから後方に突出する後側支持板２０ｅとから
一体的に形成され、かつ直立板２０ｂの上方部に
窓穴２０ｆが貫通して設けられている。台板２０
ａ前側上面に駆動モータ２２が配設される。回転
研磨皿２３はモータ２２の駆動軸２２ａに固着さ
れ、所定方向に回転駆動される。２４は内歯歯車
であり、前側支持板２０ｃの前方部に嵌入固着さ
れる。小径歯車２５はその中心部に形成される穴
にフエルール１１が挿入され、内歯歯車２４と歯
合した状態で配設され、かつフエルール押え板２
６によつて下方側から回転自在に支承される。フ
エルール押え板２６の基端部は上方から内歯歯車
２４と同心状で垂下された駆動軸２７に固着され
る。駆動軸２７は、支持腕２０ｄの前端部に回動
自在に支承されると共に上下方向には固定されて
配設される。駆動軸２７の上端にプーリー２８が
挿入固定される。一方、後側支持板２０ｅ上にモ
ータ２９が配置固定される。モータ２９の駆動軸
２９ａには、プーリー３０が上述のプーリー２８
と対応して装着固定され、プーリー２８，３０間
には窓穴２０ｆを通してベルト３１が掛け渡され
る。尚、符号３２は前側支持板２０ｃの前方側部
に植設された支柱を示し、この支柱３２の上端に
は、フエルール１１に接続された光フアイバコー
ド８を支承するためのガイド３３が水平方向に伸
びて固設されている。

この状態でフエルール１１は、図示しない付勢
部材により下方に押圧されると共に押え板２によ
り外側に押圧され、研磨盤２３の垂直線に対して
微小角だけ傾斜して保持される。従つて、モータ
２９を所定サイクルで正逆回転させることによ
り、小径歯車２５は自転すると共に内歯歯車２４
の内周に沿つて公転し、フエルール１１の端面は
前記傾斜角に応じた頂角を有する凸形円錘状とな
るように研磨される。

発明が解決しようとする問題点 第９図に示した従来例にあつては、第８図に示
した従来例のように研磨面が偏摩耗し易いという
問題はないが、フエルールを研磨面の垂直線に対
して微小角だけ傾斜して保持する必要上装置構成
が複雑になり、その上一度に複数のフエルールを
研磨することができないので、作業効率が低いと
いう問題がある。

また、第９図に示した従来例にあつては、コネ
クタを接続すべき長い光フアイバの一端側が内蔵
されたフエルールを正逆転可能に保持する必要上
フエルールの脱着が煩雑であり、作業効率が低い
という問題がある。

さらに、第９図に示した従来例においては、フ
エルールが研磨面の垂直線に対して微小角だけ傾
斜するようにフエルールを小径歯車の挿入孔に直
接挿入しているので、研磨粉等が上記挿入孔に不
所望に入り込んだりすると、フエルールの傾斜角
が設定値とは異なるものになり、仕上がり球面の
曲率の再現性が乏しくなる。

本発明はこのような事情に鑑みて創作されたも
ので、長い光フアイバの一端側が内蔵されたフエ
ルールを正逆転可能に、且つ脱着容易に保持し得
る端面研磨機の提供を目的としている。装置構成
の簡略化、作業効率の向上、仕上がり球面の再現
性の改善もこの発明の目的である。

問題点を解決するための手段 上述した問題点を解決するためになされた本発
明のフエルール端面研磨機は、光フアイバを軸線
に沿つて内蔵したフエルールを回転研磨盤の研磨
面の垂直方向に対して微小量だけ傾斜させた状態
でその端面を上記研磨面に圧接して保持し、且つ
上記フエルールを所定回転角範囲の正逆転方向に
交互に自転させながら端面研磨を行うようにした
光コネクタのフエルール端面研磨機において、そ
の先端から上記フエルールの先端が僅かに突出す
るように該フエルールをチヤツクカバーの締め付
けにより保持するチヤツク部と、その先端には上
記チヤツク部が形成されその後端にはネジが形成
されたテーパ状側面を有する本体部とからなるチ
ヤツク部材を備え、上記研磨面に対して所定の位
置関係を有する台に対して微小な遊びを持つて回
転可能に設けられ、上記テーパ状側面に密着する
テーパ状長孔がその回転中心に沿つて形成され、
その上端には上記テーパ状長孔に挿入された上記
チヤツク部材の上記ネジに螺合して上記チヤツク
部材を固定するハンドルが設けられ、且つその下
端近傍にはプーリが取り付けられた支持部材を複
数備え、該複数の支持部材のプーリをそれぞれ回
転駆動する共通の弾性体からなる無端状駆動ベル
トを上記プーリに張り渡して構成される。

作 用 支持部材は、研磨面に対して所定の位置関係を
有する台に対して微小な遊びを持つて回転可能に
設けられているので、複数の支持部材の下端近傍
に取り付けられたプーリに弾性体からなる無端状
駆動ベルトを張り渡すことによつて、上記微小な
遊びに応じて支持部材の回転中心を研磨面の垂線
に対して所定微小角傾斜させることができる。フ
エルールを保持するチヤツク部材は、その本体部
のテーパ状側面が支持部材のテーパ状長孔に密着
するように支持部材に装着されており、フエルー
ルはチヤツク部によつて保持されているので、フ
エルールも研磨面の垂線に対して所定微小角傾斜
するようになり、しかも、この傾斜角は研磨粉等
の影響によつては容易には変化しない。従つて、
比較的簡単な構成の装置によつて仕上がり球面曲
率の再現性に優れたフエルール端面研磨を行うこ
とができるようになる。また、本発明において
は、複数のチヤツク部材を備えているので、一回
の研磨作業で同時に複数のフエルールを研磨する
ことができるようになり、作業効率が向上する。

テーパ状側面を有するチヤツク部材を支持部材
のテーパ状長孔内に挿入する構成なので、長い光
フアイバの一端側が内蔵されたフエルールをチヤ
ツク部材の上方から挿入してこれを正逆転方向に
保持することができるようになり、フエルールの
脱着作業が改善される。この場合、チヤツク部材
のテーパ状側面と支持部材のテーパ状長孔との接
触面積は、当該接触部がテーパ状に形成されてい
ることから十分大きく、従つて、これらの部材の
相互固定は強固に行われるようになる。

実施例 以下、実施例を示して本発明を更に具体的に説
明する。

第１図を参照すると、後述する研磨機本体にフ
エルールをセツトするために使用する保持装置３
４が示されており、この保持装置３４の回転部分
は、内壁に上方向に広がるテーパー部３５ａの形
成された支持部材３５、支持部材３５に固着され
るプーリー３６、外壁に支持部材３５のテーパー
部３５ａに対応したテーパーの形成される軸対称
な形状のチヤツク部材３７、及びハンドル３８か
らなる。チヤツク部材３７は、その本体３７ａと
チヤツクカバー３７ｃとからなり、本体３７ａの
先端には第２図に示すように、チヤツク部３７ｂ
が形成されている。

チヤツク部３７ｂの中心部にはフエルール１１
の径より略大きな径を有する挿入孔４１が形成さ
れており、この挿入孔４１に沿つてチヤツク部３
７ｂには切込み４０が設けられている。従つて、
チヤツク部３７ｂの根元部に形成されるネジ３９
にチヤツクカバー３７ｃを螺合させることによ
り、前記挿入孔４１の有効径を変化せしめること
が可能である。光フアイバコード８の接続された
フエルール１１は、この挿入孔４１に本体３７ａ
側から嵌挿され、上述した機構によりチヤツク部
３７ｂに締付け固定される。

このように研磨すべきフエルール１１の装着さ
れたチヤツク部材３７は、保持装置３４の支持部
材３５にその上部から嵌挿され（この状態では両
部材のテーパー部は密着している）、チヤツク部
材本体３７ａの根元部に形成されるネジ４２及び
支持部材３５の図示しないネジにハンドル３８の
図示しないメネジを螺合させることにより、支持
部材３５に固定される。

一方、上述した保持装置３４の回転部分を回動
自在に支承する固定部分は、円筒状部材４３とケ
ース４５とからなり、回転部分となる支持部材３
５は、ベアリング４６，４６を介して円筒状部材
４３に軸支される。円筒状部材４３には溝が設け
られ、図に示すようにネジ４４が固定されたケー
ス４５に対して溝長さの分だけ軸方向に精密摺動
する。

第３図ａ，ｂは、保持装置３４をセツトした研
磨機本体の正面図及び側面図である。５０は、回
転駆動される粗削り研磨盤４７、整形研磨盤４
８、及び仕上げ研磨盤４９がその上部に設けら
れ、内部に必要な制御回路、電源回路、及び研磨
盤駆動モータ等の組込まれたコントロール部であ
る。コントロール部５０の上部に設けられる支柱
部５１は、その中心軸の水平面との交点が円運動
するように構成される。支柱部５１には、保持装
置３４及びこの駆動モータ５２が配設される台５
３が、回動及び上下動自在に設けられ、この台５
３は、レバー５４により所定の位置に固定するこ
ともできる。従つて、台５３にセツトされた各保
持装置３４に装着されるフエルール１１を、所望
の研磨盤４７，４８、あるいは４９の研磨面に所
定の押圧力をもつて当接させることができる。

各保持装置３４（本実施例では４つ配設され
る）のプーリー３６及び駆動モータ５２のプーリ
ー５２ａには弾性体からなる図示しない駆動ベル
トが張り渡されており、この駆動ベルトの張力及
び保持装置３４の取付けガタにより、各保持装置
３４の中心軸は研磨面に対する垂直方向から所定
の微小角傾斜する、つまり各保持装置３４に装着
されるフエルール１１は、研磨面に対する垂直方
向から前記微小角傾斜して研磨面に当接すること
になる。台５３に植設される支柱５５にはガイド
５６が設けられ、このガイド５６の孔５７には、
各保持装置３４に装着された光フアイバコードを
セツトすることができる。

粗削り研磨盤４７の研磨面は例えば錫板からな
り、整形研磨盤４８及び仕上げ研磨盤４９の研磨
面は例えばゴム等の弾性体上に貼設される銅板か
らなる。そして、研磨剤としては、各工程に応じ
た所定の粒度を有するダイアモンド粉を用いるこ
とができる。

次に、上述した構成の研磨機の動作について説
明する。

先ず、研磨すべきフエルール１１は前述した方
法で保持部材３４に装着され、この保持装置３４
は図示しない固定手段により台５３に固定支持さ
れる。次に、レバー５４を緩めて台５３を粗削り
研磨盤４７の上方に回動させ、台５３を下降させ
て各フエルール１１を粗削り研磨盤４７の研磨面
に当接させる。この状態で粗削り研磨盤４７を回
転駆動すると共に、保持装置３４のプーリー３６
が例えば10rpmで30秒サイクルの正逆回転を行な
うように駆動モータ５２を駆動することにより、
フエルール１１端面の粗削り研磨が実行される。
粗削り研磨に際しては、研磨面が単に錫板のみか
らなるので、フエルール１１はその中心線上に頂
点を有する軸対称な凸形円錘状に端面研磨され
る。粗削り研磨を所定時間行なつた後に、同様の
手順により整形研磨及び仕上げ研磨が実行され
る。これらの工程では、研磨面が弾性体上に貼設
される銅板からなるので、フエルール１１端面の
当接によりこの銅板は当接圧に応じて弾性的に窪
み、当該端面は略球面状に仕上がる。このよう
に、本実施例では、整形工程及び仕上げ工程の研
磨面を、弾性体上に貼設される銅板から構成して
いるので、更に研磨面の偏摩耗を防止して仕上が
り球面の再現性を向上することが可能になる。

上述したように端面研磨されたフエルール１１
は、第４図に示すように、その端面１１ａが略球
面状に研磨され、スリーブ１３に挿入されて端面
同士が突合された際には、軸線に沿つて内蔵され
た光フアイバ１２のほぼ端面部のみが密着状に突
合されるので、光フアイバ１２の端面同士間にギ
ヤツプが発生せず接続損失の極めて小さい良好な
光コネクタを構成することができる。

発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば、比較的
単純な構成で仕上がり球面の再現性に優れ、且つ
飛散した研磨剤の影響を受けにくい光コネクタの
フエルール端面研磨機を提供することが可能にな
るという効果を奏する。

また、テーパ状側面を有するチヤツク部材を支
持部材のテーパ状長孔内に挿入する構成なので、
長い光フアイバの一端側が内蔵されたフエルール
を正逆転可能に、且つ脱着容易にしかも強固に保
持し得るようになるという効果もある。フエルー
ルを正逆転可能に保持することにより、フエルー
ル端面を、フエルールの研磨面に対する傾斜角に
応じた頂角を有する凸形円錐状に研磨することが
でき、損失特性が良好な光コネクタの提供が可能
になる。

更に、複数のチヤツク部材を備えているので、
一回の研磨作業で同時に複数のフエルールを研磨
することができるようになり、作業効率が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の望ましい実施例を示す保持
装置の部分断面正面図、第２図は、本発明の望ま
しい実施例において使用するチヤツク部材本体３
７ａの斜視図、第３図ａ，ｂは、本発明の望まし
い実施例を示す光コネクタのフエルール端面研磨
機の正面図及び側面図、第４図は、同研磨機によ
り研磨したフエルール１１同志をスリーブ１３内
で突合せた様子を示す断面図、第５図は、端面が
理想直角端面に対しαなる角度の傾斜平面に研磨
された従来のフエルール１１―１の部分断面図、
第６図は、第５図のフエルール１１―１をスリー
ブ１３に挿入して他方のフエルール１１―２と突
合せた状態を示す部分断面図、第７図は、光フア
イバ１２をフエルール１１に装着した状態を示す
部分断面図、第８図は、従来のフエルール端面研
磨機の断面構成図、第９図は、従来の他のフエル
ール端面研磨機の斜視図である。 ８…光フアイバコード、１１，１１―１，１１
―２…フエルール、１２，１２―１，１２―２…
光フアイバ、１３…スリーブ、１４…光フアイバ
心線、１６…研磨盤、３５…支持部材、３６…プ
ーリー、７…チヤツク部材、３７ａ…チヤツク部
材本体、３７ｂ…チヤツク部、３７ｃ…チヤツク
カバー、３８…ハンドル、４６…ベアリング、４
７…粗削り研磨盤、４８…整形研磨盤、４９…仕
上げ研磨盤、５２…駆動モータ、５３…溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光フアイバ１２を軸線に沿つて内蔵したフエ
   ルール１１を回転研磨盤の研磨面の垂直方向に対
   して微小量だけ傾斜させた状態でその端面１１ａ
   を上記研磨面に圧接して保持し、且つ上記フエル
   ール１１を所定回転角範囲の正逆転方向に交互に
   自転させながら端面研磨を行うようにした光コネ
   クタのフエルール端面研磨機において、 上記フエルール１１の端面１１ａが上記研磨面
   に圧接するように上記研磨面に対して所定の位置
   関係で設けられた台５３に対して微小な遊びをも
   つて回転可能に設けられ、その回転中心に沿つて
   テーパ状長孔３５ａが形成され、且つその下端近
   傍にはプーリ３６が取り付けられた複数の支持部
   材３５と、 その先端には上記フエルール１１の先端が僅か
   に突出するように該フエルール１１をチエツクカ
   バー３７ｃの締め付けにより保持するチヤツク部
   ３７ｂが形成され、その後端にはネジ４２が形成
   され、その側面は上記テーパ状長孔３５ａに密着
   するようにテーパ状に形成されたチヤツク部材３
   ７と、 該チヤツク部材３７を上記支持部材３５に上記
   テーパ状に形成された側面が上記テーパ状長孔３
   ５ａに密着するように装着したときに、上記ネジ
   ４２及び上記支持部材３５の上端に形成されたネ
   ジにそのメネジを螺合して上記チヤツク部材３７
   を上記支持部材３５に固定するハンドル３８と、 上記複数の支持部材３５のプーリ３６に張り渡
   された弾性体からなる無端状ベルトと、 該無端状ベルトを正逆転方向に交互に駆動する
   駆動モータ５２とを備えたことを特徴とする光コ
   ネクタのフエルール端面研磨機。