JPS62269107A - 光コネクタフエル−ル及びその製造方法 - Google Patents

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） 本発明は光通信線路の接続や切替え等において光ファイ
バの位置決め結合を実現する光コネクタフェルール及び
その製造方法に関するものである。

（従来技術） 第３図（イ）〜（ハ）はいずれも従来の光コネクタフェ
ルールの構造例の縦断面図である。

同図（イ）は外周に金属パイプ、セラミックパイプ等の
硬質パイプ（１）を具え、内部が光ファイバガイド穴（
３）及び光ファイバ心線ガイド穴（４を有する樹脂成形
部■により形成されている。図に示すように樹脂成形部
■の先端部は硬質パイプ（１）の先端部より突出しこれ
を覆って成形されている。又フェルールの回転止め用及
びハウジングのスリーブに挿入して結合する際のスプリ
ング加圧部用としての鍔１ｍ　（２３）が一体に樹脂成
形された図のようなタイプと、小型化するために鍔部を
設けないタイプの光コネクタフェルールがある。

同図（ロ）は光コネクタフェルール全体を金属材料（４
０）で形成したものであり、同図（ハ）は光ファイバガ
イド穴（３）を有するセラミックキャピラリー（４１）
を金属製フェルール（４０）の先端部に圧入したタイプ
である。

（解決しようとする問題点） 上述した第３図（イ）に示すような光コネクタフェルー
ルにおいては、フェルール先端部の硬質パイプ（１）端
部まで成形樹脂部■によって覆われているために、フェ
ルールを割りスリーブに挿入して結合するときに、パイ
プ端面の樹脂部（２５）が割りスリーブの端部と接触し
、脱落樹脂の摩耗粉となってフェ°、ルール端面の光フ
ァイバガラス部ヲ傷つけるという問題点があった。

又このような光コネクタフェルールは従来金型内への硬
質パイプのインサートと樹脂成形を複合して利用してい
たが、単一モードファイバ用の光コネクタフェルールと
しての適用を考えた場合、偏心を例えば０．５μｍ以下
にすることは樹脂成形の面からも極めて困難であった。

さらに、光コネクタフェルールの小型化をねらった鍔な
しフェルールでは、外径が一様な太さであるために、ス
リーブに挿入するとき、どこまで挿入するのか、ストッ
パがないために作業性の上からも好ましくない問題があ
った。

又同図（ロ）及び（ハ）の光コネクタフェルールでは、
金属にドリルで光ファイバガイド穴（３）や光ファイバ
心線ガイド穴（２）を加工した後外周を研削したり（同
図口）、あらかじめ光ファイバガイド穴（３）を加工し
たセラミックキャピラリー（４１）を金属フェルール（
４０）の先端に圧入して外周研削をする等の方法をとっ
ているが、いずれも前加工は金属加工であり、特に光フ
ァイバガイド穴（３１の加工は極めて困難で、低価格量
産加工の達成が困難であった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上述の問題点を解決した光コネクタフェルール
及びその製造方法を提供するもので、その第１の特徴は
、外周の一部又は全部が金属パイプ、セラミックパイプ
等の硬質パイプで形成され、内聞が光ファイバガイド穴
及び光ファイバ心線ガイド穴を打する樹脂成形部で形成
されており、前記硬質パイプの先端部が内部樹脂成形部
との接合部より突出すると共に、光ファイバガイド穴を
有する樹脂成形部の中央部先端が一質パイブの先端部よ
り突出しでいる光コネクタフェ□ルールにある。

又本発明の第２の特徴は、金型内部に硬質パイプをイン
サートすると共に、成形ピンをセットして光ファイバガ
イド穴及び光フナイパガイド穴を樹脂成形し、成形後、
光ファイバガイド穴を中心に硬質パイプの外周を研削加
工する光コネクタ７エルールの製造方法にある。

（実施例） 第１図（イ）〜（ハ）はいずれも本発明の光コネクタフ
ェルールの説明図で、同図（イ）は鍔部を有する光コネ
クタフェルールの縦断面図、同図（鴫は鍔部をもたない
光コネクタフェルールの縦断面図、同図（ｌ＋は光ファ
イバを位置決め固定した伏響のフェルール先端部の部分
縦断面図である。

図面において、（Ｉ）はフェルールの外周に位置する金
属パイプ、セラミックパイプ等の硬質パイプ、■は上記
硬質パイプ（１）を金型にインサートして一体に成形さ
れた樹脂成形部で、内部に光ファイバガイド穴（３）及
び光ファイバ心線ガイド穴（４を有しており、又同図（
イ）の実施例では鍔部（２３）が樹脂成形により一体に
形成されている。

０１１記硬質パイプ（１）の先端部００はその内部の樹
脂成形部■との接合部より突出しており、さらに光ファ
イバガイド穴■をａする樹脂成形部■の中央部先端（２
Ｉ）はその径を縮小したテーバ１ｍ　（２２）を形成し
、硬質パイプ（りの先端部ＯＤより突出して設けられて
いる。なお、硬質パイプ（１）と樹脂成形部■との密若
性を向上させるために、硬質パイプの内周面に例えばネ
ジ加工１］３やエツチング等の凹凸処理を施したり、成
形用樹脂としては成形収縮の小さいものを用いるのが好
ましい。

このような光コネクタフ□ルールは後述するように、偏
心を小さくするため、成形後に光ファイバガイド穴（Ｊ
中心に硬質パイプ（１）の外周の研削加工を行なうが、
この研削加工によって小径部■が生じ、結果的に大径部
０との間に段差Ｑ９が出来る。

上記小径部ｑｌはスリーブと嵌合する部分をなし、段差
Ｑ９はスリーブにフェルールを挿入するときのストッパ
としての機能を果たす。

同図（ハ）は突出している樹脂成形部■の中央部先端の
壁部が研ｆｆ！特にダレることを利用して研磨により凸
面状（２４）の球状研磨が容易となリオプチカルコンタ
クトが可能となる。実験によるとこのテーパ部（２２）
の存在により先端が約５〜ｌ０ｓｓＲの球面４Ａ’　（
２４）となり、フレネルｌｆｌを除去した結合がｉｉ］
能となって、ｒｌｌ−モードファイバで平均ｏ、＋ｚｄ
Ｂ　＋７）　ｈ＞めで低損失な結合が実現できた。

次に本発明の光コネクタフェルールの製造方法について
説明する。

第２図は本発明の光コネクタフェルールの製造における
金型内部の縦断面図で、金−’！　（３０）内に金属パ
イプ、セラミ’７クパイプ等の硬質パイプｆｌ）をイン
サートすると共に、主軸ｆｆｉ　（３２）及びこれに続
く細径部（３３）を有する成形ピン（３１）を金型（３
ｏ）下部に内蔵しである成形ピン位置決めキャピラリー
（３４）の穴に挿入して位置決めし、金型内部にエポキ
ン樹脂等の成形樹脂（３５）を注入して成形する。樹脂
成形後、上記成形ピン（３１）を引抜いて光ファイバガ
イド穴（Ｊ及び光ファイバ心線ガイド穴（４）を形成し
、しかる後、上記光ファイバガイド穴（３）中心に硬質
パイプ（１）の外周の研削加工を行なって、第１図（イ
）あるいは同図（ロ）のような光コネクタフェルールを
得る。

（作用） 本発明の光コネクタフェルールでは硬質パイプ（１）の
先端部ＧＤが樹脂成形部■との接合部より突出し成形樹
脂の何首がないので、光コネクタフェルールの若脱性能
が著しく向上した。例えば繰返しむ脱テス）　１０００
回実施したと、ころ、初期結合損失０．４ｄＢの光コネ
クタフェルールにおいて、従来タイプは端部摩耗粉の脱
落により２０回に１回程度の割合で結合損失が０．２ｄ
Ｂ以上変化しフェルール端面の清掃が必要であったが、
本発明の光コネクタフェルールでは上記のよう、な摩耗
粉は激減し、結果として５Ｇ−６０回に１回程度の端面
清Ｉコで十分であることが判明し、作業性、信頼性が著
しく向上した。

又本発明では製造過程において、光ファイバガイド穴（
３）中心に硬質パイプ（１）の外周の研削加工を行なう
ことにより、外周パイプに対する光ファイバガイド穴（
３）の偏心を著しく低減できる。即ち従来偏心を決める
ものは、金型に埋込まれた成形ピン位置決め用キャピラ
リー穴の位置偏心と成形時の樹脂の不均一収縮に伴なう
偏心等があったが、本発明では成形によって得られた光
ファイバガイド穴（３）中心に硬質パイプ（１）の外周
研削を行なうのでさらに偏心を低減できる。実際にｒＵ
られたデータで。・ｒ価すると、従来の金型成形だけに
よる偏心はキャピラリー精度や成形条件の検討である程
度改善できるものの、平均２〜３μｍがやっとで、特に
惟−モードファイバーの光コネクタとして使用すると、
結合損失を１　ｄＢ以下にすることは極めて国難であっ
た。これに対して本発明のように硬質パイプの外周研削
を行なった光コネクタフェルールでは、偏心は平均０．
２〜０．３μｍと改りでき、単一モードファイバの結合
損失においても平均０．３ｄＢが容易に実現できるなど
署しく改善できた。

さらに、従来の金属製光コネクタフェルール（第３図口
参照）では金属にドリルで光ファイバガイド穴を加工し
た後外周研削を行なったり、又あらかじめ光ファイバガ
イド穴にセラミックキャピラリーに加工しておき、これ
を金属製光コネクタフェルールの先端に圧入して外周研
削する（第３図口参照）方法等があったが、これらはい
ずれも前加工に金属加工を利用しており、特に光フＴイ
バガイド穴の加工は極めて困難で、低価格量産加工の障
害であった。これに対して本発明は硬質パイプめ金型内
へのインサートはあるものの、前加工はすべて樹脂成形
であり、多数個取り成形を用いると著しく低価格、大規
模量産製造が実現できる。

さらに又第１図（に）に示すように、硬質パイプ（１）
の外周研削を行なうことにより、外周研削を行なった部
分とそうでない部分とで外径の段差Ｑ９が生じ、これを
利用することにより特に小型フェルールとして使用する
鍔なしフェルールにおいて、スリーブに挿入する際のス
トッパの役目を果たし、深く挿入するのを防止すること
ができる。

（試作例） 金型内に第２図に示すように、外径２．５５０ｍ■φ、
長さ１Ｇ龍内面にＭ２．２のネジ加工したステンレスパ
イプをインサートすると共に、主軸径１−■φ、細径部
０．１３Ｏｎ＋φの成形ピンを金型下部に内蔵しである
キャピラリー穴に挿入して位置決めし、エポキシ樹脂で
成形した。

得られた光コネクタフェルールの偏心はこの０階では平
均的３〜４μｍであった。これをデッドセンターで両端
穴を支持して光ファイバガイド穴中心に研削して初期外
径２．５５０ｍｍφを２．４９９±０．０００５＠ｍφ
とした。なお研削具は全長ｌｏ■−のパイプに対して６
■■である。これにより偏心はすべて０．５μｍ以下、
平均０．２μｍに低減した。

又第２図に示すように成形ピン位置決め用キャピラリー
は硬質パイプが若干（試作では０．２ｍ５）埋込めるよ
うに外周がおとしてあり、かつ中央部も深くテーパ杖に
加工してあり、成形したフェルールにおいて、硬質パイ
プ先端部に樹脂が付着することなく、かつ中央部の樹脂
が突出して端面の研磨において硬質パイプを研磨が不要
となっている。

なお、上記の試作例ではパイプ端への樹脂付着の防止を
キャピラリーにパイプ先端を埋込むことにより実現した
が、例えばバレル研磨を十分に行ない事前にパイプ端に
付着している樹脂を除去しておいても勿論差支えない。

（発明の効果） 上述した本発明によれば次に列記するような効果を奏す
るものである。

■硬質パイプ先端部に成形樹脂がないので、若脱に伴な
う摩耗粉が減少し、結果として安定した結合を実現でき
る。

■樹脂成形加工と硬質パイプの外周研削を組合せた製造
により、ｍ産性が高く、かつ偏心０．５μｍ以下という
？：５精度な光コネクタフェルールの製造を実現できる
。

■フェルールの先端中央部を突出させることにより樹脂
部だけの研磨が可能となり、かつテーパ伏にすることに
より研磨時の樹脂のブレを利用して先端球面研磨が可能
とな□す、フレネル損を除去した低損失研磨が容易にで
きる。

■外周研削を硬質パイプ先端部に欠施することにより、
外径上段差が生じ、この段差を利用して鍔なしフェルー
ルにおける割りスリーブ挿入特のストッパとしての機能
をも付加することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）〜（ハ）は本発明の光コネクタフェルール
の実施例の説明図で、同図（イ）は鍔付フェルールの縦
断面図、同図←）は鍔なしフェルールの縦断面図、同図
（ハ）は光ファイバを位置決めした杖態の先端部の部分
断面図である。 第２図は本発明の光コネクタフェルールの製造方法にお
ける金型内部の縦断面図である。 第３図（イ）〜（ハ）はいずれも従来の光コネクタフェ
ルールの構造例の縦断面図である。 １・・・硬質パイプ、ＩＩ・・・先端部、＋２・・・ネ
ジ加工部、１３・・・小径部、１４・・・大径部、１５
・・・段差、２・・・樹脂成形部、２１・・・中央部先
端、２２・・・テーパ部、３・・・光ファイバガイド穴
、４・・・光ファイバ心線ガイド穴、５・・・光ファイ
バ心線、６・・・光ファイバ、３０・・・金型、３ト・
・成形ピン、３４・・・成形ピン位置決めキャピラリー
。 算　１　　図 ご５ 、　　　　　ｒ″） 埠　２［り

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバの位置決め結合を実現する光コネクタ
   フェルールにおいて、外周の一部又は全部が金属パイプ
   、セラミックパイプ等の硬質パイプで形成され、内部が
   光ファイバガイド穴及び光ファイバ心線ガイド穴を有す
   る樹脂成形部で形成されており、前記硬質パイプの先端
   部が内部樹脂成形部との接合部と同位置か又は突出する
   と共に、光ファイバガイド穴を有する樹脂成形部の中央
   部先端が硬質パイプの先端部より突出していることを特
   徴とする光コネクタフェルール。
2. （２）樹脂成形部の中央部先端がテーパ状に突出してい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光コネ
   クタフェルール。
3. （３）光コネクタフェルールの最大外径部分が硬質パイ
   プで形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の光コネクタフェルール。
4. （４）硬質パイプの外径が少なくとも２段に形成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の光コ
   ネクタフェルール。
5. （５）硬質パイプの最小外径部分がスリーブと嵌合する
   部分であることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載
   の光コネクタフェルール。
6. （６）金型内部に硬質パイプをインサートすると共に成
   形ピンをセットして光ファイバガイド穴及び光ファイバ
   心線ガイド穴を樹脂成形し、成形後、光ファイバガイド
   穴中心に硬質パイプの外周を研削加工することを特徴と
   する光コネクタフェルールの製造方法。