KR100368436B1 - 광파이버 종단 페룰 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광파이버 종단 페룰 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 본 발명의 장치는 광파이버의 종단을 삽입 안내하기 위하여 광파이버의 직경보다 충분히 큰 내경으로 이루어지는 안내공을 가진 플랜지와 상기 안내공에 삽입된 광파이버의 종단이 끼워져 지지되는 지지공을 가진 페룰이 금속분말 사출형성에 의해 일체로 형성된 것이다.

따라서 본 발명에서는 동시에 기계적으로 가공할수 없는 극소형, 예컨대 수백 ㎛의 내경을 가진 안내공과 지지공을 금속분말 형성에 의해 동시에 하나의 몸체로 형성함으로써 부품수를 줄일수 있어서 코스트를 다운시킬수 있는 것이다.

Description

광파이버 종단 페룰 및 그 제조방법{Ferrule for end of optical fiber and Method thereof}

본 발명은 광파이버 종단 페룰(Ferrule) 및 그 제조 방법에 관한 것으로소, 특히 세라믹 분말 사출 형성에 의해 플랜지와 페룰을 일체로 형성함으로써 부품 조립 공수를 줄이고, 이로 인하여 코스트의 다운을 시킬수 있도록 하는 광파이버 종단 페룰 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근에 초고속 정보 통신망의 폭발적인 수요 증가로 광케이블을 이용한 광통신의 요구가 증대되고 있는 실정이다.

광통신은 광케이블 내에 내재된 광파이버를 통하여 신호를 광으로 변조하여 송수신하고 있음으로 광파이버의 양 종단에는 발광소자 및 수광소자와 결합하기 위한 광 결합기 또는 광 콘넥터가 설치된다.

광파이버의 직경은 125㎛이므로 극미세한 광파이버의 종단을 발광소자 또는 수광소자에 광학적으로 결합한다는 것이 쉬운 일은 아니다.

통상적으로 광콘넥터에 광파이버를 용이하게 결합하기 위하여 페룰이라는 보강테를 사용한다.

즉 광파이버의 종단에 페룰을 끼우고 이 페룰이 씌워진 광파이버의 종단을 광콘넥터의 삽입공에 끼움으로써 결합이 용이하게 되고, 광파이버의 종단을 보호할수 있게 된다.

도 1 에 도시한 바와 같이 종래의 광파이버 종단 페룰은 광파이버가 끼워지는 지지공(2)을 가지는 페룰(1)이 끼워져 지지되도록 하는 결합공(6)을 일측으로 형성하고, 타측으로 광파이버를 안내하기 위한 안내공(5)이 형성된 플랜지(4)로 이루어지며, 안내공(5)과 페룰(1)의 지지공(2)간의 상호 접하는 부분인 지지공(2)에 테이퍼로 이루어진 경사면(3)을 형성하여 구성되어 있었다.

즉 종래에는 약 125㎛의 내경을 가진 지지공(2)과 이 지지공(2) 보다 큰 내경을 가진 안내공(5)을 하나의 금속 몸체에 동시에 기계적으로 가공을 한다는 것이 매우 곤란함으로 각각 별도의 몸체에 하나의 치수로 지지공과 안내공을 형성한 다음에 이들 두 부품을 조립한 후 레이저 용접하여 하나의 부품으로 형성하여 오고있는 실정이었다.

이와 같이 종래의 광파이버 종단 페룰은 두 부품으로 구성한 다음에 이들을 조립하기 때문에 생산 공정수가 늘어나 코스트의 상승을 초래하게 되는 등의 문제점이 있었다.

종래의 2개 부품으로 구성된 광파이버 종단 페룰에서 페룰 부분을 지루코니아등을 압출하여 성형하여 제조하였었다.

그러나 이 제조방법은 단일치수는 가능하나 복수의 치수를 갖는 것은 제법상 불가능하여 별도 형상의 부품을 추가로 필요함으로 생산 공정수가 많아지고 이로 인한 코스트의 상승요인으로 공업적으로 적당하지 않는 등의 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 치수가 서로 다른 지지공과 안내공을 가진 광파이버 종단 페룰을 사출 성형한 후 제거가 가능한 플라스틱 내심재를 사용하여 세라믹 분말 사출 성형에 의해 성형한 다음 진공 소결에 의해 플라스틱 내심재를 제거함으로써 하나의 몸체에 일체로 성형하는 것이 가능하여 생산 공정수를 줄일수 있도록 하고, 이로 인하여 코스트를 다운시킬수 있도록 하는 광파이어 종단 페룰 및 그 제조방법을 제공하는데 있는 것이다.

도 1 은 종래의 광파이버 종단 페룰을 나타내는 종단면도.

도 2 는 본 발명의 광파이버 종단 페룰을 나타내는 일부절결 사시도.

도 3 은 본 발명의 광파이버 종단 페룰을 나타내는 종단면도.

도 4 는 본 발명의 광파이버 종단 페룰의 다른 실시예를 나타내는 종단면도.

** 도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10) 페룰 11) 지지공 20)30) 플랜지

21)31) 만곡부 22)32) 안내공

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는 광파이버 종단의 안내하기 위하여 광파이버의 직경보다 충분히 큰 내경을 가지는 안내공을 가진 플랜지와 상기 안내공에 삽입된 광파이버의 종단이 끼워져 지지하는 지지공을 가진 페룰이 세라믹 분말 사출에 의해 일체로 형성하여 이루어진다.

세라믹 분말에 적당한 탄화수소계와 수지를 혼련해서 그 성형품을 프라스틱 성형과 같은 형태로 성형하여 페룰을 제조한다.

즉 본 발명은 세라믹 분말에 탄화수소계와 수지를 혼련하는 단계와, 상기 혼련된 결과물을 상온에서 분쇄하는 단계와, 상기 분쇄된 분말을 광파이버 종단 페룰 금형기에 사출성형하는 단계와, 상기 성형체를 진공 소결로에서 고온 소결하는 단계로 이루어진다.

상기 사출 성형시에 페룰의 안내공과 지지공을 형성하기 위한 내심재를 상기 소결단계에서 제거가 가능한 플라스틱재로 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명은 광파이버로 얻어질수 있는 초소형의 직경을 복수개 제작하기 위하여 세라믹 분말 성형시의 수축율 또는 프라스틱스가 지닌 특유의 성형시의 수축율을 감안해서 계산된 치수에 맞추어서 내심재를 제작할 금형에 반영시켜서 얻어지는 내심재가 페롤의 성형 후에 진공 소결시에 제거될수 있는 내심체를 그 수단으로 한다.

본 발명은 세라믹 분말의 선정에 광파이버 콘넥터로서의 기능 때문에 내마모성을 중시하여 빈번한 착탈시에 광파이버의 면에 미세한 가루나 재료로 인한 오염의 원인을 피하기 위하여 강도, 밀도, 내마모성을 감안해서 상기에서 기술한 세라믹 분말의 사용으로서 진공소결 후 제품에서 그 작용을 충분히 만족시켰다.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.

도 2 내지 도 3 에 도시한 바와 같이 광파이버 페룰을 일체로 형성을 하되일측에 동일한 직경으로 이루어진 지지공(11)을 갖는 페룰(10)의 타측에 외측 방향으로 만곡 형태를 형성하는 만곡부(21)를 갖는 안내공(22)을 형성하는 플랜지(20)로 이루어진다.

즉 하나의 원기둥 형상으로 형성하여 일측의 절반은 페룰(10)로 이루어지고, 타측의 절반은 플랜지(20)로 형성을 하되 페룰(10)의 중심부에 125㎛의 직경을 갖는 지지공(11)을 형성하며, 타측의 플랜지(20) 부분 중 절반 외측으로 200㎛의 직경을 갖는 안내공(22)을 형성한 상태에서 상기 일직선상으로 형성하는 지지공(11)과 안내공(22)의 사이에 외측 방향으로 만곡형태가 되도록 하는 만곡부(21)를 형성하는 구조로 이루어진다.

그리고 본 발명의 다른 실시예로서 도 4 에 도시한 바와 같이 광파이버 페룰을 일체로 형성을 하되 일측에 동일한 직경으로 이루어진 지지공(11)을 갖는 페룰(10)의 타측에 내측 방향으로 만곡형태를 형성하는 만곡부(31)를 갖는 안내공(32)을 형성하는 플랜지(30)로 이루어진다.

즉 하나의 원기둥 형상으로 형성하여 일측의 절반은 페룰(10)로 이루어지고, 타측의 절반은 플랜지(30)로 형성을 하되 페룰(10)의 중심부에 125㎛의 직경을 갖는 지지공(11)을 형성하며, 타측의 플랜지(30) 부분 중 절반 외측으로 200㎛의 직경을 갖는 안내공(32)을 형성한 상태에서 상기 일직선상으로 이루어진 지지공(11)과 안내공(32)의 사이에 외부방향으로 만곡형태가 되도록 하는 만곡부(31)를 형성하는 구조로 이루어진다.

이와 같이 하나의 몸체에 치수가 서로 다른 안내공을 일체로 형성할 뿐만 아니라 만곡부의 표면을 외측방향이나 내측방향으로 만곡 형태가 되도록 곡면 처리한다는 것은 100㎛ 내지 200㎛ 이내의 극미세한 치수에서 종래의 기계적 가공으로는 불가능한 구조이다.

본 발명에 의한 플랜지 및 페룰을 일체형으로 형성하는 광파이버 종단 페룰의 제조방법의 일실시예를 보면 다음과 같다.

(실시예)

세라믹분말을 계량하여 1리터의 스테인레스 용기에 2밀리리터의 메틸렌알코올과 20밀리의 스테인레스제 볼을 20킬로그램. 상기의 세라믹분말을 밀폐한 용기에 질소가스를 봉입하여 한시간 동안 진동혼합 분쇄기에서 혼합한 후 그 세라믹 분말을 얻어내서 1리터의 혼련기에 58%의 세라믹 분말(중량 %) 바인?? 42%를 첨가하여 190℃로 가압혼련하였다.

혼련물을 상온으로 냉각 식힌 후에 분쇄한다.

성형기 노즐은 호퍼측으로부터 90℃, 120℃, 160℃ 금형측으로 190℃에 커트하여 사출압력 1톤/높이CM. 금형온도 40℃의 조건에서 외형 2.1밀리, 내경 0.125밀리, 길이 10밀리를 사출 형성하였다.

얻어진 성형체를 세라믹판에 5밀리 간격으로 늘어놓고 진공속열로에서 최고 1420℃에서 1시간 30분. 알곤가스를 사용하여 총 12시간으로 세라믹의 속열체가 얻어진다.

이때의 밀도 99% 강도 HRC 64가 얻어졌다.

이와 같이 강도는 페룰에서 요구되는 강도와 밀도 및 내마모성을 충분히 수용 가능하다.

상술한 바와 같이 본 발명에서는 세라믹 분말을 선택 가압혼련하고, 이를 진공 소결 성형하여 제조함으로T, 광파이버의 콘넥터를 제조하여 사용시에 내마모성이 강하고, 강도와 밀도 또한 우수하여 광파이버 콘넥터의 빈번한 착탈시에 광파이버에 미세한 가루나 재료 자체로부터의 불량발생에 의한 원인을 제거 할 수 있는 양질의 세라믹 분말 사출 성형에 의한 페룰을 제조할수 있다.

Claims (6)

1. 광파이버 종단의 안내하기 위하여 광파이버의 직경보다 충분히 큰 내경을 가지는 안내공을 가진 플랜지와 상기 안내공에 삽입된 광파이버의 종단이 끼워져 지지하는 지지공을 가진 페룰이 세라믹 분말 사출에 의해 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 광파이버의 종단 페룰.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 광파이버 페룰을 형성함에 있어 광파이버 페룰을 일체로 형성을 하되 일측에 동일한 직경으로 이루어진 지지공을 갖는 페룰의 타측에 만곡부를 갖는 안내공을 형성하는 플랜지로 이루어짐을 특징으로 하는 광파이버 종단 페룰.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 광파이버 페룰의 안내공을 형성함에 있어 외측 방향으로 만곡 형태를 형성하는 만곡부를 갖는 안내공을 형성하는 플랜지로 이루어짐을 특징으로 하는 광파이버 종단 페룰.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 광파이버 페룰의 안내공을 형성함에 있어 내측 방향으로 만곡 형태를 형성하는 만곡부를 갖는 안내공을 형성하는 플랜지로 이루어짐을 특징으로 하는 광파이버 종단 페룰.
5. 세라믹 분말에 탄화수소계와 수지를 혼련하는 단계와;

   상기 혼련된 결과물을 상온에서 분쇄하는 단계와;

   상기 분쇄된 분말을 광파이버 종단 페룰 금형기에 사출성형하는 단계와;

   상기 성형체를 진공 소결로에서 고온 소결하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 광파이버 종단 페룰의 제조방법.
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