JPS5836063B2 - ノズル成形用金型の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光コネクタ用プラグを構成する中子等のノズル
構或体を高精度で成形するノズル成形用金型の製造方法
に関する。

第１図はプラスチック光コネクタの概略構成図で、左右
一対の中子ＩＡ，ＩＢと、これらの中子ＩＡ，ＩＢを連
結するスリーブ２とを備えている。

前記一対の中子ＩＡ，ＩＢは同一形状に形成され、その
外周面中間部には鍔３が一体に形成され、また中心には
光ファイバ心線４が挿入される内孔５と、光ファイバ素
線６が挿入される挿入円孔７が形成されている。

ところで、中子ＩＡ，ＩＢは一般に金属の切削加工によ
って製作されているので、その製作には多ぐの加工工程
と加工時間および高価な工作機械と高度な切削技術を要
し、製造コストと量産性に問題があった。

すなわち、光ファイバはコア径が５０〜１００μｍ程度
と非常に小さいため、挿入円孔７の加工において高精度
な加工が要求され、しかも両中子ＩＡ，ＩＢにそれぞれ
挿入固定された光ファイバの端面同士を正確に対接させ
るためには、挿入円孔７の中子外周に対する偏心量を１
〜２μｍ以内に押える必要がある。

そのため、最近ではプラスチック成形によって中子を製
作したものも知られているが、この場合には製造コスト
の低廉化は計れるものの、高精度な成形金型を切削加工
によって製作することが困難で、中子の挿入円孔の偏心
量を４〜５μｍに抑えるのがやっとであった。

本発明は上述したような点に鑑みてなされたもので、量
産性に優れ、低価格で高精度に製作し得るノズル成形用
金型の製造方法を提供するものであり、その特徴とする
ところは、一端面中央に設けられた微小穴にワイヤの一
端が嵌合挿入された円柱体をマスク型としてこれに電鋳
を施し、その電鋳層から前記円柱体およびワイヤを抜き
取ることにより、円柱体抜き孔およびワイヤ抜き孔を有
する電鋳下金型を得、次いでこの電鋳下金型の円柱体引
き抜き側端面中央部に截頭円錐形の嵌合部を形或し、こ
の下金型と、前記円柱体抜き孔に挿入されてその先端に
ワイヤ抜き孔に嵌合するピンを有する小ロツドと、この
小ロツドに嵌装されて前記円柱体抜き孔を塞ぐ蓋体とを
マスク型として前記嵌合部に電鋳を施し、しかる後その
電鋳層から前記小ロツドのみを残して電鋳下金型および
蓋体を抜き出すことにより電鋳上金型を得るようにした
ことにある。

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。

第２図は本発明による金型製造方法によって製作された
金型を用いて成形した光コネクタ用中子をその中心線に
沿って断面した斜視図である。

同図に釦いて、中子１０は合成樹脂によって一体に形成
されるもので、内孔１１に光ファイバ心線が挿入される
円筒体１０Ａと、この円筒体１０Ａの外周面中間部に一
体に設けられた鍔部１０Ｂとで構或され、前記円筒体１
０Ａの一端面中央には内孔１１に連通し、光ファイバ素
線が内孔１１側から挿入される微小な挿入円孔１２が設
けられている。

次に、上記構成による中子１０の成形に使用される成形
金型を第３図に基づいて説明する。

２０は電鋳下金型、２１は電鋳下金型２０の上面に設け
られた截頭円錐形の嵌合部２２に上方から嵌合される電
鋳上金型、２３はこれら両金型２０，２１に同軸形成さ
れた円柱体抜き孔２４、ワイヤ抜き孔２５および蓋体抜
き孔２６に挿入されることにより、これらの孔２４，２
５，２６と共に第２図に示した中子１０のキャビテイ２
７を形或する小ロツドである。

前記小ロツド２３は光ファイバ心線の外径とほぼ同一の
外径を有することにより中子１０の内孔１１を形成する
もので、その上端部には前記電鋳上金型２１内に埋め込
寸れて該小ロツド２３の抜けを防止する係止部２８が一
体に設けられている。

一方、小ロツド２３の下端には中子１０の挿入円孔１２
を形成するピン２９が該小ロツド２３と同軸に突設され
て釦り、このビン２９の下端部は尖鋭に形成され前記ワ
イヤ抜き孔２５に嵌合されている。

このピン２９の外径はワイヤ抜き孔２５の孔径と同一か
もしくは１〜２μｍ小さく設定されている。

筐た、ワイヤ抜き孔２５は円柱体抜き孔２４の中心に対
して１〜２μｍ以下の偏心量で設けられる。

前記電鋳上金型２１の下面には前記電鋳下金型２０の嵌
合部２２に嵌合する嵌合凹部３０が形成されている。

そして、電鋳上金型２１の適宜箇所にはスプルー３１，
ランナ３２釦よびゲート（図示せず）が設けられ、これ
らを通って加熱溶融した、例えばガラス繊維入りフェノ
ール樹脂等のプラスチックを前記キャビテイ２７に射出
充填することにより、第２図の中子１０が成形される。

第４図は第３図に示した成形金型の製造方法を示す図で
ある。

先ず、第４図ａに示すように金属、セラミック普たはこ
れらの複合体からなる円柱体４０を用意する。

この円柱体４０ぱ中子１０の円筒体１０Ａの外径と同じ
外径を有して滑らかな表面を持ち、その中心には光ファ
イバ素線とほぼ同径で、かつ該円柱体４０の外周に対し
てほとんど偏心（１〜２μｍ以下）がない微小穴４１が
形或される。

この場合、微小穴４１ぱ貫通孔に限らず、円柱体４０の
一端面に形或されるめくら孔であってもよい、そして、
この微小穴４１には光ファイバ素線とほぼ同径で、かつ
剛性の大きな材料、例えば焼入鋼、タングステン合金等
からなる真直ぐなワイヤ４２が挿入され、その一端は微
小穴４１から外部に突出されている。

次いで、ワイヤ４２が挿入された円柱体４０は、該円柱
体４０を金属で構成した場合、その１まマスタ型として
第４図ｂに示すニッケル電鋳浴槽４３に浸漬され、ニッ
ケル電鋳が施される。

一方、円柱体４０がセラミックで構成される場合には、
表面にクロムー金の金属蒸着を行なって導電処理した後
、前記ニッケル電鋳浴槽４３に浸漬される。

な釦、４４は電源、４５はニッケル電極である。

ニッケル電鋳によって前記円柱体４０およびワイヤ４２
の外周面に所定の厚さに成長した電鋳層４６が形成され
ると、これをニッケル電鋳浴槽４３から取り出して該円
柱体４０およびワイヤ４２を電鋳層４６から抜き取る。

そして、この電鋳層４６の外周面を滑らかな円形に加工
すると共に円柱体引き抜き側の端面中央部に截頭円錐形
の嵌合部２２を加工形成することにより、第４図Ｃに電
鋳下金型２０を得る。

この電鋳下金型２０の内部には前記円柱体４０およびワ
イヤ４２によって円柱体抜き孔２４およびワイヤ抜き孔
２５が形或されている。

次に、一端に係止部２８が一体に設けられ、他端にピン
２９が設けられた小ロツド２３と、この／Ｊｚｏツド２
３に嵌装される蓋体４７を用意し、第４図ｄに示すよう
に小ロツド２３を円柱体抜き孔２４に差し込む。

この時、ピン２９の先端部がワイヤ抜き孔２５に嵌合挿
入され、蓋体４７が円柱体抜き孔２４を塞ぐ。

なお、蓋体４７は前記円柱体４０の外径と同一の外径を
有し、かつ下端部には中子１０の鍔部１０Ｂを形成する
ための７ランジ４７Ａが一体に設けられている。

前記小ロッド２３が挿入された電鋳下金型２０ぱ第３図
に示した電鋳上金型２１のマスク型として再度ニッケル
電鋳浴槽４３に浸漬（第４図ｅ）され、前記嵌合部２２
に電鋳が施される。

電鋳下金型２０に形或された電鋳層４８は、ニッケル電
鋳浴槽４３から取り出された後、電鋳下金型２０および
蓋体４７が抜き取られ、かつ所定の加工が施されること
により、第３図に示す電鋳上金型２１となる。

かくしてこのような工程により製作された成形金型は、
電鋳工程によりマスメ型の精度を０．１μｍ以下の精度
で転写しているので、電鋳下金型２０におけるワイヤ抜
き孔２５の偏心の狂いがなく、捷た上金型２１と下金型
２０が精度高く嵌合するため、小ロツド２３のピン２９
が前記ワイヤ抜き孔２５に精度良く嵌合し、ピン先がひ
っかかったり折れたりする恐れがない。

なお、戒形金型によって或形された中子１０は、光ファ
イバ心線を内孔１１に差し込んで接着固定し、挿入円孔
１２に挿入された光ファイバ素線の先端面を研磨加工し
た後、第１図に示すようなスリーブ２によって接続され
る。

実際の或形金型の製作にあたっては、電鋳下金型２０の
マスク型として外径２．０±０・００１朋、微小穴径０
．１２７±０・００１順、微小穴４１の外径に対する偏
心が０． ０ ０ １ ｙｎｍＪＪ下のセラミック製円
柱体４０と、直径Ｑ．１２６ｍｍの銅線からなるワイヤ
４２とを使用し、円柱体４０の表面にクロム−金の蒸着
を行なった。

そして、このマスク型をニッケル電鋳浴槽４３に電流密
度１０ｍＡ／ｉ、温度３５℃の条件で２日間浸漬し、厚
さ約７ｗｎのニッケル電鋳層４６を形成した。

しかる後、この電鋳層４６からマスタ型を抜き取って外
周を加工すると共に嵌合部２２を形成して電鋳下金型２
０とした後、ピン３９の径が０．１２６ｍｍの小ロッド
２３を前記電鋳下金型２０に差し込み、蓋体４γで円柱
体抜き孔２４を塞ぎ、これを電鋳上金型２１のマスク型
とした。

このマスク型に対して上記と同様の条件でニッケル電鋳
を施し、その電鋳層４８から前記電鋳上金型２１を形成
した。

そして、これらの電鋳下金型２０および電鋳上金型２１
によりフェノール樹脂のトランスファ成形を行なって第
２図に示す中子１０を成形した。

得られた中子１０の寸法精度は設計値に対して±１μｍ
以下の精度であった。

なお、上記実施例は光コネクタ用プラグの中子１０を成
形する成形金型について説明したが、本発明はこれに限
らず、例えば高速プリンタのインクジェットノズルの成
形用金型にも適用できることは勿論である。

以上説明したように本発明に係るノズル成形用金型の製
造方法によれば、一端面中央にワイヤが差し込昔れた円
柱体をマスク型として電鋳下金型を形成し、との電鋳下
金型をマスク型として電鋳上金型を形成したので、下金
型の円柱体抜き孔にはワイヤ抜き孔が偏心することなく
一体に形成されると共に上金型は下金型に対して高精度
に嵌合するので、上型に付けられた小ロッドのピンが下
金型のワイヤ抜き孔に円滑に嵌合し、精度の高い成形金
型を得ることができる。

また、同一のマスク型を用いて複数回の電鋳を行なえる
ので、精度の均一な金型を複数回製作できる利点があり
、切削加工の場合のような寸法のバラッキが少なく、捷
た、安洒に製造でき、量産性にすぐれているなど、その
効果は非常に大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のプラスチック光コネクタの基本構造を示
す断面図、第２図は本発明による製造方法によって形成
された成形金型により製作した中子をその中心線で断面
した斜視図、第３図は成形金型の断面図、第４図ａ−ｅ
は成形金型の製造工程図である。 ２０・・・・・・電鋳下金型、２１・・・・・・電鋳上
金型、２２・・・・・・嵌合部、２３・・・・・・小ロ
ツド、２４・・・・・・円柱体抜き孔、２５・・・・・
・ワイヤ抜き孔、２７・・・・・・キャビテイ、２９・
・・・・ゼン、４０・・・・・・円柱体、４１・・・・
・・微小穴、４２・・・・・・ワイヤ、４３・・・・・
・ニッケル電鋳浴槽、４６，４８・・・・・・電鋳層、
４７・・・・・・蓋体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円柱体の一端面中央部に微小穴を形成し、この微小
   穴にこれとほほ同径のワイヤを差し込んでその一端を外
   部に突出させ、このワイヤが差し込筐れた円柱体をマス
   ク型としてこれに電鋳を施して電鋳層を形成し、この電
   鋳層から前記円柱体釦よびワイヤを引き抜くことにより
   円柱体抜き孔とワイヤ抜き孔を有する電鋳下金型を得、
   この電鋳下金型の円柱体引き抜き側端面中央部に截頭円
   錐形の嵌合部を加工形或し、前記円柱体抜き孔よりも小
   さい外径を有し、先端面にはビンが同軸に設けられた小
   ロツドを前記円柱体抜き孔に差し込んでピンをワイヤ抜
   き孔に嵌合し、次いで前記小ロツドに嵌装された蓋体に
   よって前記円柱体抜き孔を閉塞し、しかる後前記小ロツ
   ドが差し込筐れた電鋳下金型をマスク型として前記嵌合
   部に電鋳を施して電鋳層を形成し、この電鋳層から前記
   小ロツドのみを残して電鋳下金型および蓋体を抜き出す
   ことにより電鋳上金型を得ることを特徴とするノズル成
   形用金型の製造方法。