JPH0532803Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は光コネクタのフエルールと光フアイ
バ等のように一方を他方に挿入して、その端面の
微小な間隙から超音波振動によるハンダ付固定を
行なう際に、被固着物を同一軸心上に昇降自在に
保持するハンダ付用被固着物保持装置に関する。

［従来の技術］ 従来光コネクタのハンダ付方法では、特開昭59
−129816号公報に示されるように、超音波振動子
上に設けられたハンダポツト内の溶解ハンダに超
音波振動を与えながら光コネクタ（フエルール）
の先端を挿入して、フエルール内に内挿された光
フアイバを固着する方法が知られている。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記のような従来の方法では、微小間隙に十分
にハンダが浸透したか否かの確認もできず、接着
の信頼性が低く、必要以上にハンダ付時間をかけ
ることで少しでも信頼性を高めることをしなけれ
ばならないほか、フエルールの予熱時間とハンダ
ポツトへの浸漬時間が長いために、光コードの被
覆樹脂の端部が溶解したり、変形する等の欠点が
あつた。

［問題点を解決するための手段］ 上記のような問題点を解決する本考案は、溶解
ハンダを収容するハンダポツト内において超音波
振動を与えられているコアチツプ上に、内部に光
フアイバを挿通したフエルールの下端を当接して
ハンダ付を行う方法において、光フアイバの周面
とフエルールのフアイバ挿通孔内のいずれか一方
又は双方に予備ハンダコートを施しておくことを
特徴としている。

［作用］ ハンダポツト内のコアチツプを通じて与えられ
る超音波振動及び熱伝導により、フエルールのフ
アイバ挿通孔より溶解ハンダが上昇し、フアイバ
挿通孔又は光フアイバ周面に予備コートされたハ
ンダを順次溶解させ、予備コートされたハンダに
よつてフエルールと光フアイバが確実且つ短時間
にハンダ付固定される。

［実施例］ 以下本考案の実施例を図面に即して説明する
と、第１図〜第３図は本考案実施のための装置の
要部側面図で、この例では１個の本体テーブル１
上に溶解ハンダ槽３とコネクタ保持装置５が突設
されている。

コネクタ保持装置５はテーブル１上で一定角度
水平回動する回転テーブル７上に２本の平行な昇
降ガイド用のロツド９，９ａ，９ｂを昇降自在に
直立せしめた設けてある。該昇降ロツド９の外周
には長方形の偏平な箱形のケーシング１３及びケ
ースシング１３と嵌合する下部ケーシング１６が
設けられ、下部ケーシング１６が回転テーブル７
上にボルト１７で締着固定されている。

上下のベアリング１５，１５間の昇降ローツド
９上部にはステツプリング等からなるバネ受け１
９がフランジ状に設けられ、該バネ受け１９の下
部にはロツド９に外装されてコイルバネ２１が各
挿入され、両昇降ロツド９は常時上向きに付勢さ
れ、ロツド９が下降せしめられた際にバネの押上
力によつて自ら上昇する機構となつている。

上記昇降ロツジ９ａ，９ｂは常に同時に昇降駆
動し、上端がケーシング１３上に突出し、下部が
ケーシング１３内に挿入されて、その中心部にね
じ込まれた調節ねじ２３と一体となつている調節
つまみ２５とによつて昇降調節されるスリーブ状
のストツパ２７が、昇降ブロツク２２の底面に当
たつて、上記昇降ブロツク２２及びロツド９の下
限位置が調節規制される。また昇降ブロツク２２
の上限位置はケーシング１３内上部のベアリング
１５の下部に設けたＯリング２９にバネ受け１９
が当接して決められる。

昇降ブロツク２２上にはその下部より挿入され
る固定ボルト３１によつて上部ベース３３が締着
固定され、該上部ベース３３上には前後２本のガ
イドロツド３５，３５ａ，３５ｂが平行に直立固
定せしめられ、該ガイドロツド３５の上端には上
部ベース３３と対応するトツププレート３７が固
着されている。

上記ガイドロツド３５の前方のガイドロツド３
５ａにはベアリング又はブツシユ等の軸受３９を
介して２個のクリツプ４１，４３が昇降自在に取
り付けられている。上記クリツプ４１，４３は先
端に取り付けられた光コード又はフエルールの把
持部４５ａ，４５ｂの形状を除いては殆ど同一構
造をなしているので、以下両者の同一部分は同一
符号で表し、主として下部のフエルール把持用ク
リツプ４１につきその構造を説明する。

クリツプ４１は第１図、第２図に示すように上
下に一定の間隔を介して軸受３９に水平に嵌合固
定され、且つその後端は後方のガイドロツド３５
ｂに昇降自在に嵌合される。上下のプレート４
７，４９の間に、一対のクリツプレバ５１，５１
が軸５３，５３によつて回動自在に各別に軸支さ
れ、該軸５３，５３にはプレート４７，４９間に
おいて互いに噛み合うギヤー５５，５５が軸５
３，５３及びレバ５１，５１と一体的に軸支され
て設けられている。

その結果レバ５１，５１は常に左右対称に作動
し、把持部４５ａ，４５ｂの中心は常に一定に保
たれている。また、プレート４７，４９の先端に
はスリーブ状のスペーサー５７ａ，５７ｂが嵌合
され、該スペーサー５７ａ，５７ｂは前記ガイド
ロツド３５ａ，３５ｂと平行なアジヤスタボルト
５９に昇降自在に挿通されている。アジヤスタボ
ルト５９の上端は下端にフランジ状のバネ受け６
１ａを有するスリーブ状のテンシヨンロツク６１
内にねじ込まれて挿通され、該テンシヨンロツク
６１はトツププレート３７の先端に昇降自在に嵌
合されている。

また上記トツププレート３７上に突出している
テンシヨンロツク６１の上端にはスリーブ状のテ
ンシヨンアジヤスタ６３が嵌合されるとともに、
該テンシヨンアジヤスタ６３の下端はトツププレ
ート３７上面に当接し、且つその上部にはアジヤ
スタボルト５９の上端がねじ込まれて貫通してい
る。そしてトツププレート３７とテンシヨンロツ
ク６１に外装されるコイルスプリング６５が挿入
され、テンシヨンロツク６１はテンシヨンアジヤ
スタ６３をまわすことによつてアジヤスタボルト
５９とともに昇降し、且つそのことによつてスプ
リング６５による下向きの押圧力を調節される構
造となつている。

クリツプ４１は上面には、アジヤスタボルト５
９に挿通されるクリツプ調節用のリング６７とア
ジヤスタボルト５９にねじ込まれているナツトか
らなるリングストツパ６９とが設けられ、また下
部ベース３３の先端上に突出するようにボルトか
らなるクリツプストツパ７１が調節自在にねじ込
まれている。さらに上部クリツプ４３の先端上に
はピン状のバネ掛け７３が突設され、第１図、第
３図に示すようにヘアピン状の２本の押圧杆７５
ａ，７５ａとその一端に連結部にリング状のコイ
ル部７５ｂを有し、他方の端部が互いに交差して
対向し合うような折曲部７５ｃ，７５ｃを形成し
ている係合バネ７５のコイル部７５ｂが上部バネ
掛け７３に嵌合されている。

他方上部クリツプ４３の上部プレート４９上に
突出するスペーサー５７ｂの周壁の両側には、前
記係合バネ７５の押圧杆７５ａ，７５ａが常時内
向きの力の作用により挿入されるスリツト７７が
設けられ、押圧杆７５ａ，７５ａは一定の弾力で
アジヤスタボルト５９に押接されており、クリツ
プ４３はこの押接の摩擦力によつてアジヤスタボ
ルト５９に支持されているが、上記押接摩擦力よ
り強い上下方向の力を加えるとクリツプ４３は上
下に移動する。同様に両側から折曲部７５ｃ，７
５ｃを押して押圧杆７５ａ，７５ａを押し広げ、
アジヤスタボルト５９への押圧力を解除すると、
クリツプ４３は上下にフリー移動できる。

クリツプレバ５１，５１の後端付近の対向面に
は、該クリツプレバ５１，５１の後端を常時押し
広げるように（即ち、把持４５ａ又は４５ｂを閉
じるように）付勢するスプリング７９が挿入さ
れ、このスプリング７９に抗してクリツプレバ５
１，５１の後端内側に押し挟めると、先端の把持
部４５ａ又は４５ｂが開き、開放するとスプリン
グ７９の付勢によつて閉じられる。

クリツプ４１，４３の把持部４５ａ又は４５ｂ
は常に同一軸心上にあつて、各クリツプ４１，４
３の把持部４５ａ，４５ｂはそれぞれフエルール
８３と光コード８１とを同軸上に把持し、しかも
これらの軸心の下部には溶解ハンダ槽３が位置し
ている。

即ちハンダ槽３内には下部に超音波振動子（図
示しない）を連結しているホーン８５の先端に接
続したコアチツプ８７が上向きに収容され、該コ
アチツプ８７のまわりには加熱装置付のハンダポ
ツト８９が外装されてハンダポツト８９内には、
Sn，Pb，Zn又はこれに希土類元素を加えたガラ
ス、陶磁器に接着性の優れた溶解ハンダ９１が収
容されている。上記コアチツプ８７の上端中心に
は１mm位の細径の孔からなる逃がし部９３が穿設
され、該逃がし部９３の中心は前記把持部４５
ａ，４５ｂの軸心の下方延長上にある。

フエルール８３は光コネクタの内部に挿入され
る主要部をなし、図示する例では第８図に示すよ
うにスリーブ状の本体８３ａの上部外周には位置
決め用のフランジ８３ｂを突設しており、その内
部中心には光コード挿入孔８３ｃが貫通してお
り、挿入孔８３ｃの下端には段部８３ｄが形成さ
れ、そこにはセラミツクス等よりなるスリーブ状
のキヤピラリ８３ｅが嵌合固定されている。該キ
ヤピラリ８３ｅの中心には、125μm位の光フアイ
バ挿通孔８３ｆが穿設されている。このキヤピラ
リ８３ｅを設けないで光コード挿入孔８３ｃから
フアイバ挿通孔８３ｆに連続するタイプもある。

光コード８１の内部中心には上記フアイバ挿通
孔８３ｆと交差1μm程度の精度で嵌合する光フア
イバ８１ａがシリコンコート８１ｂを施されて収
容され、その外周はナイロン等の樹脂で被覆部８
１ｃが施されている。そしてフエルール８３に挿
入固定される光コード８１の先端には光フアイバ
８１ａが前記キヤピラリ８３ｅ以上の長さ突出し
ている。

次に光コード８１とフエルール８３とを接続す
る第１番目の方法につき説明すると、例えば第４
図、第５図に示すようにクリツプ４５ａ又は４５
ｂによつてフエルール８３又は光コード８１を把
持せしめ、超音波振動子により10〜100KHzの上
下方向の振動をコアチツプ８７を介して与えられ
ているハンダポツト８９中の溶解ハンダ９１中に
挿入し、フアイバ挿通孔８３ｆ内周面及び光フア
イバ８１ａ外周にハンダを付着せしめて予備ハン
ダコートを行う。これらの予備ハンダコートは任
意な方法で行い得るが、フエルール８３を溶解ハ
ンダ９１中に浸すときは、その先端周面に耐熱性
樹脂チユーブ９５（収縮チユーブであればなお良
い）を被覆し、精密加工されたフエルール周面を
保護しておくことが望ましい。

予備ハンダコート完了後のフエルール８３の上
端と光コード８１を同心上にあるクリツプ先端の
把持部４５ａ，４５ｂで把持せしめる。このとき
光フアイバ８１ａはフエルール８３内には挿入さ
れていない。次いで昇降ブロツク２２を下降させ
てフエルール８３の先端を超音波振動印加中のハ
ンダポツト８９中に挿入し、コアチツプ８７の中
心に当接せしめる。

この工程でフエルール８３のフアイバ挿通孔８
３ｆ内の予備ハンダは溶解しているので、クリツ
プ４３上の係合バネ７５の折曲部７５ｃを両側か
ら押圧して押圧杆７５ａをアジヤスタボルト５９
より解放し、クリツプ４３を下降しながら光コー
ド８１の先端をフエルール８３内に挿入する。こ
のとき光フアイバ８１ａの外周の予備ハンダコー
トも挿入に伴つて溶解するとともに、フエルール
８３に印加される超音波振動により、摺り鉢状に
形成されたフアイバ挿通孔の入口の中心に光フア
イバ８１ａの先端が案内される結果、光フアイバ
８１ａはスムーズにフアイバ挿通孔８１ｂに挿入
され、光フアイバ８１ａの先端は逃がし部９３内
に収容される。

光フアイバ８１ａがフアイバ挿通孔８３ｆに挿
入された時点で係合バネ７５を押し開き状態から
開放し、当該位置でクリツプ４３をアジヤスタボ
ルト５９の定位置でクリツプ４３をアジヤスタボ
ルト５９の定位置に緩やかに固定する。このと
き、リングストツパ６９を調整してクリツプ４１
上面との間に一定のギヤツプを設けておき、昇降
ブロツク２２の微小ストロークを繰り返し行う
と、光フアイバ８１ａとフアイバ挿通孔８５ｆの
間で溶解ハンダ馴染み、両者の間隙への超音波振
動によつて溶解ハンダが均一に浸透する。

最後にフエルール８３をコアチツプ８７上に当
接せしめて昇降ブロツク２２を下方に強く押圧し
た状態で光コード８１とフエルール８３の超音波
ハンダ付が行われるが、このとき上部クリツプ４
３ｂもその上部に突出するスペーサー５７ｂにテ
ンシヨンロツク６１の下端が、テンシヨンアジヤ
スタ６３によつて調節されるスプリング６５の付
勢を受けながら当接されており、光コード８１も
下向きの独自の押圧力を受けている。

上記により光コード８１及びフエルール８３と
もに下向きに押圧された状態で、超音波振動によ
り両者の微小（例えば1μm位）な間隙に溶解ハン
ダが押上げられてハンダ付が行われ、昇降ブロツ
ク２２を上昇させることにより２〜３秒間でハン
ダは固化するので、該上昇後クリツプ４１，４３
より光コード８１及びフエルール８３を取り外
し、樹脂チユーブ９５が除去されて次の加工工程
にまわされる。

上記ハンダ付に際し、フエルール８３に伝わる
溶解ハンダの熱による樹脂被覆部８１ｃの溶解等
を防止するため、クリツプ４１の先端の把持部４
５ａの材料を熱出伝導性の良い（即ち放熱効果の
高い）材質を選ぶことが望ましい。

またフアイバ挿通孔８３ｆ及び光フアイバ８１
ａの予備ハンダコートはいずれか一方に行うだけ
でハンダ付をむらなく高強度に且つ短時間で行う
作用としては十分なものが得られる。

次に光コード８１とフエルール８３を固定する
第２のハンダ付方法を第７図に基づいて説明する
と、同図はハンダポツト８９内のコアチツプ８７
上端面に、中心に１mm位の噴流孔９７ａを貫通せ
しめた噴流ノズル９７を、同心的に且つコアチツ
プ８７上面との接触面が互いに嵌合し合うように
接触載置せしめ、上記噴流ノズル９７がコアチツ
プ８７上の定位置を保持するように嵌合するノズ
ルガイド９９をハンダポツト内周壁に設けてなる
噴流式ハンダ付装置を用いている。

この装置では、コアチツプ８７に超音波振動を
与えるとコアチツプ８７と噴流ノズル９７との接
触面からハンダが侵入し、噴流孔９７ａを通じて
ノズル９７の上端面に溶解ハンダ９１が噴流する
結果、溶解ハンダ９１の液面上に突出した噴流ノ
ズル９７の上面に予備ハンダコートを施したフエ
ルール８３と光コード８１を前述した要領で押接
することにより、ハンダ付が行われる。

即ち、溶解ハンダ９１が噴流しているノズル９
７の上端面中心部に既に説明した第６図に示す要
領でフエルール８３及び光コード８１を押接する
と、フエルール８３の先端から突出する光フアイ
バ８１ａの端部は噴流孔９７ａ内に収容された状
態となり、噴流ハンダはフエルール端面より光フ
アイバ８１ａとフアイバ挿通孔８３ｆ内面との微
小間隙に侵入して予備ハンダコートを溶かしなが
らハンダ付が行われる。

この方法によれば、フエルール８３の周面には
溶解ハンダが付着せず、第６図に示す場合のよう
にフエルール先端に樹脂チユーブを被覆せしめた
り、あるいは周面の付着ハンダを除去する必要は
生じないし、フエルールや光コードに溶解ハンダ
からの熱影響を与えることが少ない。またフエル
ール８３や光コード８１の予備ハンダコートも、
フエルール８３を端面に押接し、あるいは光フア
イバ８１ａをハンダポツト８９や噴流孔９７ａ内
に挿入することで行うことができる。

なお、この第２の方法においても予備ハンダコ
ートはフエルール８３と光フアイバ８１ａの双方
又はいずれか一方のみで足りる。

上記いずれの方法においても、予備ハンダコー
テイングの過程で、予めフエルール８３に光フア
イバ８１ａを途中まで挿入し仮固定した状態で、
最終的なハンダ付を行うことも可能である。

第９図、第１０図は本考案による別の装置の断
面図であり、フエルールのフアイバ挿通孔８３ｆ
に予備ハンダコートを行うのに適している。セン
サー１００はクリツプ４３の把持部４５ｂに装脱
可能に把持され、その先端は把持部４５ａに把持
されたフエルール８３の光コード挿入孔８３ｃを
挿通しフアイバー挿通孔８３ｆの上端に位置す
る。センサーは第１０図の如く銅線１０２の外周
面に絶縁性被覆層１０３が設けてあり、その先端
は若干露出している。

フアイバ挿通孔への予備ハンダコートを行なう
に当つては、フエルール及びセンサーを把持部４
５ａ，４５ｂに把持し第１０図のようにセンサー
の先端がフアイバ挿通孔の上端に位置するように
する。次いでこれを降下して噴流ノズル９７の上
端にフエルールの下端を当接し、超音波振動によ
り噴流孔９７ａから噴流する溶解ハンダ９１をフ
アイバ挿通孔８３ｆに充填し予備ハンダコートが
行なわれる。このコートが完了するとセンサーと
ハンダポツト８９とが導通し超音波振動の印加が
自動的に停止する。次いでセンサーを把持部より
脱着した後、光コードを挿入しハンダ付する。こ
の装置によると予備ハンダコートが完了しないと
超音波振動の印加が停止しないためハンダコート
不足によるハンダ付不良を生ずることはない。ま
た、超音波振動は自動的に停止するので作業が大
幅に簡素化される。

［考案の効果］ 本考案の装置は以上の如く構成される結果、光
コネクタその他の細径の管状物等のように、細径
のものを嵌合して超音波ハンダ付する際に、嵌合
される被固着物を正確に支持及び案内させること
ができ、このためハンダ付の信頼性が高まり、作
業時間も短縮されるという利点がある。特にフエ
ルールや光フアイバのハンダ付面に予備ハンダコ
ートを施したもののハンダ付は本案の装置によつ
て初めて実施できるものであるほか、本案装置に
よれば、ハンダ付時間の短縮により、光コードの
樹脂被覆が溶解ハンダの伝導熱によつて損傷する
ことが少ない上、高融点をもつハンダの使用が可
能となる。

また、テーブル７を回転テーブルとし、そのま
わりに、予備ハンダ付用のハンダポツトや固着用
のハンダポツト、あるいはハンダ付後の後処理
（例えばフエルールの端面研磨）用の装置等を単
一同心円上に配置し、装置を回転させながら、作
業工程に応じて順次流れ作業的に処理することが
可能となる。

更に、予備ハンダコートの完了を検知するセン
サー１００を把持部４５ｂに装脱可能に設けるこ
とにより、ハンダ不足によるハンダ不良がなくな
り、安定したハンダ付作業を容易に行なえるので
特に好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の被固着物保持装置及び超音波
ハンダ付装置の実施例を示す要部の一部断面図、
第２図はクリツプ構造を示す半断面平面図、第３
図は同じく他のクリツプ上部の係合バネの構造を
示す平面図、第４図〜第７図はハンダ付方法を示
す要部拡大断面図、第８図は互いに固着される光
コードとフエルールの構造例を示す拡大断面図、
第９図、第１０図は本考案による別の装置の断面
図である。 １……本体テーブル、３……溶解ハンダ槽、５
……被固着物保持装置、７……回転テーブル、
９，９ａ，９ｂ……昇降ロツド、１３……ケーシ
ング、１５……ベアリング、１６……下部ケーシ
ング、１９……バネ受け、２１……コイルバネ、
２２……昇降ブロツク、２３……昇降ねじ、２５
……調節つまみ、２７……ストツパ、２９……Ｏ
リング、３１……固定ボルト、３３……上部ベー
ス、３５，３５ａ，３５ｂ……ガイドロツド、３
７……トツププレート、３９……軸受、４１，４
３……クリツプ、４５ａ，４５ｂ……把持部、４
７，４９……プレート、５１……クリツプレバ、
５３……軸、５５……ギヤ、５７ａ，５７ｂ……
スペーサー、５９……アジヤスタボルト、６１…
…テンシヨンロツク、６１ａ……バネ受け、６３
……テンシヨンアジヤスタ、６５……スプリン
グ、６７……リング、６９……リングストツパ、
７１……クリツプストツパ、７３……バネ掛け、
７５……係合バネ、７５ａ……押圧杆、７５ｂ…
…コイル部、７５ｃ……折曲部、７７……スリツ
ト、７９……スプリング、８１……光コード、８
１ａ……光フアイバ、８１ｂ……シリコンコー
ト、８１ｃ……被覆部、８３……フエルール、８
３ａ……本体、８３ｂ……フランジ、８３ｃ……
光コード挿入孔、８３ｄ……段部、８３ｅ……キ
ヤピラリ、８３ｆ……フアイバ挿通孔、８５……
ホーン、８７……コアチツプ、８９……ハンダポ
ツト、９１……溶解ハンダ、９３……逃がし部、
９５……耐熱性樹脂チユーブ、９７……噴流ノズ
ル、９７ａ……噴流孔、９９……ノズルガイド、
１００……センサー。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) テーブル７上に昇降ロツド９を設け、該昇降
   ロツド９上には昇降ブロツク２２を介してガイ
   ドロツド３５を同方向に設け、ガイドロツド３
   ５には先端において２個以上の被固着物を同軸
   上において各別に昇降可能な如く把持する２個
   以上のクリツプ４１，４３を設けるとともに、
   上部のクリツプ４３を一定の高さでセツトする
   アジヤスタボルト５９を両クリツプ４１，４３
   を貫通せしめて設けたハンダ付用被固着物保持
   装置。 (2) 前記被固着物の一方は、光フアイバであり、
   前記被固着物の他方は光コネクタのフエルール
   であり、該フエルールには光コード挿入孔８３
   ｃ及びフアイバ挿通孔８３ｆが設けてあり、該
   光コード挿入孔８３ｃに挿入されフアイバ挿通
   孔８３ｆへの予備ハンダコートの完了を検知す
   るセンサー１００を前記クリツプ４３の把持部
   ４５ｂに装脱可能に設けてなる実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の装置。