JPH0460785B2

JPH0460785B2 -

Info

Publication number: JPH0460785B2
Application number: JP62135800A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Takahashi
Original assignee: Seikoh Giken Co Ltd
Current assignee: Seikoh Giken Co Ltd
Priority date: 1987-05-29
Filing date: 1987-05-29
Publication date: 1992-09-29
Also published as: US4831784A; JPS63300852A; IT8867309A0; IT1219183B

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、フエルールに取り付けた光フアイバ
の端面を研磨するための研磨装置に関し、特に光
フアイバの端面を高品質かつ大量に凸球面研磨す
る研磨装置に関する。

［従来の技術］光通信用光フアイバを接続するには、脱着可能
な光コネクタ、または永久接続のための光スプラ
イサを使用している。この場合、光フアイバの端
面を凸球面に研磨して接続すれば、接続点での反
射戻り損失を減らすことができる。特に高速大容
量通信時にはこの反射戻り損失は有害となるの
で、凸球面研磨をするのが望ましい。

ところで、フエルールに取り付けた光フアイバ
の端面を凸球面に研磨するには、従来は第５図に
示す方法を用いている。この図において、光フア
イバ５１はフエルール５２に取り付け、これをさ
らに治工具５３に取り付ける。フエルール５２の
端面は平面または適当な曲率の粗い球面にあらか
じめ仕上げてある。研磨円盤５４には凹面状の研
磨面を形成してあつて、一定の速度で回転させ
る。研磨円盤５４の凹面部に研磨剤を塗布して回
転させ、これに治工具５３を押し付けて矢印の方
向に揺動させると、フエルール５２と光フアイバ
５１の先端は同時に凸球面に研磨される。

［発明が解決しようとする問題点］上述した従来の研磨方法では、フエルール端面
の研磨面の曲率半径は数十ミリメートルと比較的
小さく、したがつて研磨円盤の有効研磨面積は制
約されていて極めて小さいものであつた。このた
めに、研磨能率を上げることは困難であり、順調
に研磨したとしても１回の研磨時間は約30〜60分
が必要であつた。

さらに、研磨の進行に伴つて、研磨除去粉、研
磨液、研磨剤などの有害な混合物質が、研磨円盤
上に滞留したり、強制的に研磨円盤に埋め込まれ
たりする。そして、従来の研磨装置の構造上、こ
れらの物質の排除は困難である。良好な研磨品質
を得るためには、研磨剤を平滑かつ均一に分布さ
せると共に研磨円盤の面粗さを所定の値に維持す
ることが必要であるが、上述のような有害物質の
ために、従来技術では研磨品質の再現性に問題が
ある。

したがつて、良い結果が得られるまで、繰り返
して研磨することが多く、作業能率は低くならざ
るを得なかつた。同時に、作業管理に熟練した技
能が必要であつた。

本発明の目的は、研磨品質の再現性が良く、特
別の熟練を必要としないで簡単に光フアイバの端
面を凸球面に研磨できる研磨装置を提供すること
にある。

〔問題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために本発明による光フア
イバの端面研磨装置は、本体フレームと、前記本体フレームに回転可能に取り付けられ、
軟質弾性材の円盤部材上に研磨フイルムを設けて
なる研磨円盤と、光フアイバを固定したフエルールを複数本取り
付け、前記研磨円盤上に配置される治工具と、先端に前記治工具を取り付けたアームと、前記アームに係合し前記工具に取り付けられた
複数のフエルールを一定の圧力で前記研磨フイル
ム上に押し付ける押し付け機構と、前記本体フレームに取り付けられ、前記アーム
を介して前記治工具を公転させる公転機構と、前記公転による研磨移動速度よりも遅い移動速
度となる回転角速度で前記研磨盤を移動し前記光
フアイバ先端部と研磨フイルムの接触位置をずら
すように構成されている。

前記研磨円盤の回転軸は、公知するように構成
されている。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細
に説明する。

第１図は本発明の一実施例の外観を示す斜視図
であり、第２図はその分解斜視図である。まず、
第２図を参照して、この研磨装置の構成を説明す
る。本体フレーム１には、直径170ミリメートル
の回転円盤２を設けてあり、本体フレーム１内に
収納した超低速電動機（図示しない）により毎分
0.5回転で回転させる。回転円盤２の上には、直
径160ミリメートルの回転部材３を交換自在に取
り付け、その上に直径150ミリメートルの研磨フ
イルム４を貼り付ける。このようにして研磨円盤
が構成される。回転円盤２はシヨア硬さ10〜100
の合成ゴム等の軟質弾性材でできている。研磨フ
イルム４の微粒子研磨剤は、A12O3、SiC、ダイ
アモンド等であり、その粒度は約15ミクロンであ
る。

本体フレーム１には、回転円盤２の外周に近接
して、さらに二つの回転体５ａ，５ｂを設けてあ
る。回転体５ａ，５ｂの上面には、その回転中心
から偏心させて、偏心軸６ａ，６ｂを固定してあ
る。回転体５ａ，５ｂは、本体フレーム１内に収
納した電動機（図示しない）によつて毎分60回転
で同期して回転させる。

連結回転部材７には二つの貫通軸受孔８ａ，８
ｂを形成してあつて、偏心軸６ａ，６ｂの外周面
と滑り接触させる。連結回転部材７の中央には、
圧縮コイルばね９を収納するための収納穴１０を
形成してある。連結回転部材７の側面には、アー
ム１１を揺動支持するためのブラケツト１２を固
定してあり、ピン１３のためのピン孔１４を形成
してある。

二つの止めねじ１５ａ，１５ｂは、偏心軸６
ａ，６ｂに形成しためねじ孔１６ａ，１６ｂと噛
み合わせ、連結回転部材７の抜けを防ぐ。

アーム１１の一端には、貫通するめねじ孔１７
を形成し、これに圧力調節ねじ１８を噛み合わせ
る。圧力調節ねじ１８の下端は圧縮コイルばね９
に当接させる。アーム１１の側面には貫通するピ
ン孔１９が形成してあつて、ピン１３によつてブ
ラケツト１２に揺動可能に取り付ける。アーム１
１の他端の下面には、断面が半円形の溝２０を形
成してあつて、治工具２１を下から嵌めるように
なつている。

治工具２１はフエルール２２（第１図参照）を
取り付けるためのものであつて、外周に沿つて６
個のアダプタ２３を固定してある。治工具２１の
中央には円筒部２４を形成して、その中央を切欠
いて、係合ピン２５を水平に設けてある。この係
合ピン２５がアーム１１の溝２０の中に嵌まるこ
とになる。

次に、第１図の外観図を参照して、この研磨装
置の動作を説明する。まず、治工具２１をアーム
１１から取り外しておく。そして、光フアイバ２
６を固定したフエルール２２を、任意の取り付け
手段で治工具２１のアダプタ２３に取り付ける。
第１図では、内面にめねじを切つた取り付け部材
２７を、フエルール２２に被せて、アダプタ２３
のおねじに噛み合わせて取り付けている。フエル
ール２２の下端は治工具２１の下面から約0.2〜
0.8ミリメートル突き出るようにする。フエルー
ル２２を６個取り付けた後、アーム１１の先端を
持ち上げて、治工具２１の係合ピン２５をアーム
１１の溝２０に下側から嵌め込む。

次に、回転体５ａ，５ｂを回転させて、偏心軸
６ａ〜６ｂを同期回転させ、連結回転部材７に振
れ回りを起こさせる。この運動はアーム１１を介
して治工具２１に伝わり、治工具２１は円形軌跡
を描くように公転円運動をする。

アーム１１に設けた圧力調節ねじ１８をねじ込
むと、圧縮コイルばね９が圧縮されて、アーム１
１の先端は下向きに付勢される。したがつて、フ
エルール２２の下端にかかる研磨圧力は、圧力調
節ねじ１８のねじ込み量により自由に設定でき
る。

この状態で、フエルール２２の下端面は研磨フ
イルム４に押し付けられる。研磨フイルム４は、
軟質弾性材でできた円盤部材３の上に貼り付けて
あるので、フエルール２２の下端面に沿つて凹状
に撓んで変形する。フエルール２２は上述のよう
に円形軌跡を描く公転円運動をしているが、研磨
の最初は、フエルール２２の下端面の外縁に沿つ
て最大接触圧力が作用する。したがつて、この外
縁の部分から研磨除去され、次第に中心に向かつ
て研磨されていく。最終的には、適当な曲率半径
の凸球面状に研磨される。この曲率半径は、フエ
ルールの突き出し量、先端形状、および円盤部材
３の硬さ、厚さ等によつて定まる。

なお、凸球面に研磨するに当たつては、360度
の全方向から一様に中心に向かうように研磨でき
るのが好ましい。そのために、本発明では、フエ
ルール自体は自転しないようにして保持し、公転
円運動による研磨方法によつている。

さらに、回転円盤２を超低速度で回転させて、
研磨フイルム４とフエルール２２の下端面との間
の摺動面を常に良好な研磨条件に保つている。

さらに、他の実施例では、研磨条件の改善のた
めに、回転円盤２の回転軸を公転させている。そ
の場合の効果を第３図と第４図を用いて説明す
る。第３図は、第１図の実施例の場合の研磨軌跡
を説明する図である。回転体５ａ，５ｂが同期し
て半径ｒで回転すると、フエルール２２は半径ｒ
の円形の軌跡２８を描く。さらに、研磨フイルム
４が回転すると、円形の軌跡２８は、研磨フイル
ム４上に、連続した円形模様２９を描く。このと
き、研磨フイルム４は常に同じ領域で研磨される
ので、その損耗量は、図示の損耗量グラフ３１の
ようになる。すなわち、中央のP0点と比較して、
両端のP1点とP2点で損耗が激しく、研磨フイル
ム４の劣化が早くなる。

第４図は、研磨円盤の回転軸を公転させるよう
にした実施例の場合を示す。すなわち、研磨フイ
ルム４は自転すると共に公転する。研磨フイルム
４の自転中心OBは円形の公転軌跡３０を描く。
フエルール２２は常に同じ所で円形の軌跡２８を
描いているが、研磨フイルム自体が振れ回りをす
るのである。第４図では、研磨フイルム４が一番
右側に来たときを実線で描いてあり、一番左側に
来たときを二点鎖線で描いてある。フエルールの
公転中心OAから研磨フイルムの自転中心OBま
での距離は、最小でＲ１、最大でＲ２である。そ
こで、研磨フイルム４から見たフエルールの軌跡
２８を考える。研磨フイルム４の自転中心OBを
図示の位置に止めておくと、フエルールの軌跡２
８はOBの位置から最小でＲ１、最大でＲ２のと
ころを公転する。その結果、研磨フイルム４の損
耗量は図示の損耗グラフ３２のようになり、損耗
量は平均化される。そして、回転体５ａ，５ｂの
回転速度と研磨フイルム４の自転速度、公転速度
とを適当に選択することで、研磨フイルム４の損
耗量をできるだけ一様にすることが可能である。

［発明の効果］以上説明したように本発明は、フエルールの下
端面を、回転する研磨円盤に押し付けて、自転す
ることなく公転させるようにして、凸球面に研磨
するようにしたので、従来の直径数十ミリメート
ルの凹面研磨円盤方式に比較して、直径数百ミリ
メートルもの研磨フイルムも自由に選択できる。
その結果、研磨面に滞留する有害物質は、単位面
積当たりの分布量が遥かに少なくなり、その除去
も装置を停止することなくできる。そして、最良
の研磨条件を維持しながら研磨品質の再現性を高
めることができる。

また、研磨フイルムは安価であるので使い捨て
方式で良く、従来の高価な凹面研磨円盤は不要で
あると共に、熟練した特殊な技能も不要になつ
た。

さらに、従来方式では、形状的に一度に治工具
に取り付けられるフエルールの数は数本に限定さ
れていたが、本発明では研磨面の制約はほとんど
なく、また治工具の設計自由度が高く、多数のフ
エルールを取り付けることも可能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の外観を示す斜視
図、第２図は第１図の実施例の分解斜視図、第３
図は第１図の実施例におけるフエルールの軌跡と
研磨フイルムの損耗量とを示す説明図、第４図は
他の実施例における第３図と同様の図である。第
５図は従来の端面研磨装置の断面図である。２……回転円盤、３……回転部材、４……研磨
フイルム、６ａ，６ｂ……偏心軸、７……連結回
転部材、９……圧縮コイルばね、１１……アー
ム、１８……圧力調節ねじ、２１……治工具、２
２……フエルール。

Claims

【特許請求の範囲】１本体フレームと、前記本体フレームに回転可能に取り付けられ、
軟質弾性材の円盤部材上に研磨フイルムを設けて
なる研磨円盤と、光フアイバを固定したフエルールを複数本取り
付け、前記研磨円盤上に配置される治工具と、先端に前記治工具を取り付けたアームと、前記アームに係合し前記治工具に取り付けられ
た複数のフエルールを一定の圧力で前記研磨フイ
ルム上に押し付ける押し付け機構と、前記本体フレームに取り付けられ、前記アーム
を介して前記治工具を公転させる公転機構と、前記公転による研磨移動速度よりも遅い移動速
度となる回転角速度で前記研磨盤を移動し前記光
フアイバ先端部と研磨フイルムの接触位置をずら
すように構成したことを特徴とする光フアイバの
端面研磨装置。２前記研磨円盤の回転軸は、公転するように構
成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の光フアイバの端面研磨装置。