KR100408985B1 - 광섬유 접속용 커넥터의 복합 페룰 및 이 페룰의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 광섬유 접속용 커넥터의 복합 페룰(4)은 중심에 광섬유 소선 삽입구멍(1B)을 갖는 경질 부재로 이루어진 원주 형상의 선단 부재(1A)와, 상기 선단 부재(1A)의 단부에 접합되어 상기 선단 부재(1A)와 실질적으로 동일한 외경을 가지며 중심에 광섬유 심선 가이드 구멍(2B)을 갖는 합성 수지를 몰드하여 이루어진 후단 부재(2A)를 포함하는 페룰 기부(1); 상기 페룰 기부(1)의 한단에 형성되고 광섬유 심선 가이드 구멍(2B)을 갖는 합성 수지로 이루어진 플랜지부(3); 를 구비하여 이루어진다.

Description

광섬유 접속용 커넥터의 복합 페룰 및 이 페룰의 제조방법{Complex ferrule of a connector for connecting an optical fiber, and method for manufacturing the same}

본 발명은 광섬유를 접속하기 위한 커넥터에 사용되는 신규 복합 페룰의 구조 및 이 페룰의 제조방법, 이 페룰을 사용한 광섬유 접속용 커넥터에 관한 것이다.

발명자들이 검토한 복합 페룰로서, 일본국 특허 공개공보 (소)61-57912호, 2000-111758호, 및 2000-147320호에 기재된 것이 있다.

우선, 일본국 특허 공개공보 (소)61-57912호에 개시된 복합 페룰은 세라믹 등의 경질 부재의 외측 전체에 합성 수지를 형성하여 이루어진 것이다. 다음으로, 일본국 특허 공개공보 2000-111758호에 개시된 복합 페룰은 합성 수지제 페룰 기부의 실질적으로 전체를 금속 파이프로 피복한 구성이다. 그리고, 일본국 특허 공개공보 2000-147320호에 개시된 복합 페룰은 도 1에 나타낸 바와 같이 세라믹(산화지르코늄)제 페룰 기부(10)의 단부에 금속제 또는 합성 수지제 플랜지부(flange)(11)를 장착한 것이다.

광섬유 접속용 커넥터의 페룰 기부는 광섬유를 고정하는 가는 직경홀 및 원주 부분의 외경 등에 높은 치수 정밀도가 요구된다. 따라서 페룰 기부는 그 성형 재료로서 세라믹, 예를 들어 산화지르코늄를 사용하고 분출 성형법(extrusion molding)또는 사출 성형법(injection molding)으로 제조된다. 페룰 기부의 치수 정밀도를 높이기 위하여 성형된 페룰 기부의 외경 및 광섬유의 삽입구멍에 연마 가공이 가해진다. 이 페룰 기부의 말단에 금속제, 예를 들어 스테인리스제 플랜지부가 장착되어 페룰이 구성된다.

상기 페룰은 제조하는데 수고와 시간이 걸리고 단위 시간당 생산량에 한계가 있기 때문에 제조 비용이 높아진다는 문제점이 있다.

도 1은 종래의 복합 페룰을 나타내는 일부 절개 정면도이다.

도 2a는 본 발명의 제 1 실시예인 복합 페룰을 나타내는 일부 절개 정면도이고, 도 2b는 도 2a의 측면도이다.

도 3은 제 1 실시예의 복합 페룰에 있어서의 선단 부재의 일례를 나타내는 절개 정면도이다.

도 4a는 본 발명에 의한 제조방법의 제 1 공정을 나타내는 설명도이고, 도 4b는 상기 제조방법의 제 2 공정을 나타내는 측면도이며, 도 4c는 상기 제조방법의 제 3 공정을 나타내는 설명도이다.

도 5a는 본 발명의 제 2 실시예인 복합 페룰을 나타내는 일부 절개 정면도이고, 도 5b는 제 2 실시예인 복합 페룰의 선단 부재를 나타내는 일부 절개 정면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>

1 페룰 기부 3 플랜지부

4 복합 페룰 1A 선단 부재

2A 후단 부재 3A 플랜지

6 페룰 기부 성형 금형 7 플랜지부 성형 금형

본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 특히 전체가 세라믹으로 구성된 종래의 페룰 기부에 대하여, 그 선단 부분만을 세라믹이나 기타 경질 부재로 구성하고, 그 외 부분 및 플랜지부를 합성 수지로 일체 성형한 저비용의 광섬유 접속용 커넥터의 복합 페룰, 및 그 제조방법과 이것을 사용한 광섬유 접속용 커넥터를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 측면은 광섬유 접속용 커넥터의 복합 페룰로서, 중심에 광섬유 소선(strand) 삽입구멍을 갖는 경질 부재로 이루어진 원주 형상의 선단 부재, 및 상기 선단 부재의 단부에 접합되어 상기 선단 부재와 실질적으로 동일한 외경을 가지며 중심에 광섬유 심선(core) 가이드 구멍을 갖는 합성 수지를 몰드하여 이루어진 후단 부재를 포함하는 페룰 기부; 상기 페룰 기부의 한 단에 형성되고 광섬유 심선 가이드 구멍을 갖는 합성 수지로 이루어진 플랜지부; 를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 선단 부재의 말단에 가는 직경부가 형성되고, 이 가는 직경부의 외측에상기 후단 부재의 일부가 피복되도록 하여 선단 부재에 대해 후단 부재가 접합되어 이루어지도록 구성된다. 또는, 상기 선단 부재의 말단의 내주에 형성된 공동홀(空洞孔)에 상기 후단 부재의 일부가 일체 몰드됨으로써, 선단 부재에 대하여 후단 부재가 접합되어 이루어지도록 구성된다.

본 발명의 제 2 측면은 선단 부재 및 후단 부재를 구비하는 페룰 기부와, 플랜지부로 이루어지는 광섬유 접속용 커넥터의 복합 페룰의 제조방법으로서, 상기 선단 부재의 가는 직경부를 노출시키고 상기 선단 부재의 그 외 부분을 기밀하게 한 상태로 상기 선단 부재를 고정하는 공정; 상기 가는 직경부를 둘러싸고 그 외측에 상기 후단 부재 및 상기 플랜지부를 형성하기 위한 공동부를 기밀하게 구획함과 동시에, 상기 선단 부재에 형성된 광섬유 소선 삽입구멍의 입구에 인서트 핀(insert pin)의 선단을 기밀하게 걸어맞추는 공정; 상기 공동부 내에 용융 수지를 압입 충전하여 상기 후단 부재 및 상기 플랜지부를 일체 성형하는 공정; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 3 측면은 선단 부재 및 후단 부재를 구비하는 페룰 기부와, 플랜지부로 이루어진 광섬유 접속용 커넥터의 복합 페룰의 제조방법으로서, 상기 선단 부재의 외주면을 기밀하게 고정하는 공정; 상기 선단 부재의 후단과 연결되고, 상기 후단 부재 및 상기 플랜지부를 형성하는 공동부를 기밀하게 구획함과 동시에, 상기 선단 부재의 광섬유 소선 삽입구멍의 입구에 인서트 핀의 선단을 기밀하게 걸어맞추는 공정; 상기 공동부 내에 용융 수지를 압입 충전하여 상기 후단 부재 및 상기 플랜지부를 일체 성형함과 동시에, 상기 후단 부재의 선단 부분의 일부를 선단 부재의공동홀의 내주면에 일체로 몰드 성형하는 공정; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 2a, 도 2b 및 도 3을 참조하여 본 발명에 의한 광섬유 접속용 커넥터의 복합 페룰의 일례를 설명한다.

본 발명에 있어서의 제 1 실시예의 복합 페룰(4)은 광섬유 소선 삽입구멍(1B)이 그 중심부에 천공되어 있는 원주 형상의 선단 부재(1A) 및 상기 선단 부재(1A)의 단부에 합성 수지(예를 들어, PPS수지, PBT수지, 액정 폴리머, 그 외 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리이미드 등)로 이루어진 후단 부재(2A)가 일체로 접합되어 구성된다. 상기 선단 부재(1A)는 정밀 가공에 의해 고도의 치수 정밀도가 확보된 경질 부재(예를 들어, 산화지르코늄 또는 티탄, 스테인리스를 주성분으로 하는 금속 합금, 실리콘, 비결정성 실리콘 등)에 의해 구성된다. 상기 후단 부재(2A)의 다른 단에는 이 후단 부재(2A)와 동일한 합성 수지로 이루어진 플랜지부(3)가 일체로 성형된다.

플랜지부(3)는 상기 페룰 기부(1)의 후단부에 형성된 플랜지(3A) 및 상기 플랜지(3A)에서 돌출한 돌출부(3B)를 구비한다.

제 1 실시예의 플랜지의 형상은 4군데에 홈(3C)이 형성되어 있는데, 홈이 2군데에만 형성되어 있는 플랜지, 또는 이러한 홈(3C)을 구비하고 있지 않은 플랜지라도 상관없다.

상기 선단 부재(1A)와 후단 부재(2A)의 접합 상태는 다음과 같다. 상기 선단 부재(1A)의 말단에 선단 부재(1A)의 외경보다도 작은 가는 직경부(1C)가 형성되고, 이 가는 직경부(1C)의 외측을 상기 후단 부재(2A)의 일부가 피복하고, 전체적으로선단 부재(1A)의 외경과 동일하게 또는 조금 작게 하여 선단 부재(1A)에 대하여 후단 부재(2A)가 접합되어 이루어지는 것으로, 이에 따라 후단 부재(2A)를 선단 부재(1A)에 대하여 더욱 확실하게 장착할 수 있다.

상기 가는 직경부(1C)의 일부에 반경 방향을 향하는 오목부(1D)를 형성하면, 이 오목부(1D)에 후단 부재(2A)의 수지가 유입되어 선단 부재(1A)에 대해 후단 부재(2A)를 더욱 확실하게 접합할 수 있다.

한편, 후단 부재(2A)를 구성하는 수지가 선단 부재(1A)에 대하여 직접, 또는 접착제층을 통하여 간접적으로 충분히 접합되는 경우는 상기 가는 직경부(1C)를 생략할 수 있다.

상기 선단 부재(1A)의 외경은 공지의 SC형 커넥터 또는 MU형 커넥터, LC형 커넥터와의 호환성을 감안하면 1.25mm∼2.5mm인 것이 바람직하다. 선단 부재(1A)의 길이 L과 외경 D의 비율 L/D가 1.5∼2.5 정도라면 이 종류의 커넥터 페룰로서 충분히 기능한다.

또한, 제 1 실시예에 있어서는 플랜지부(3)가 후단 부재(2A)와 동일한 수지로 일체 몰드 성형되어 있지만, 플랜지부(3)의 플랜지(3A)에는 그 외주면 상에 스프링이 배치될 뿐 고도의 치수 정밀도가 기능상 반드시 요구되지는 않는다는 점에서, 후단 부재(2A)와 동일 수지에 의한 일체 몰드 성형이 아니라, 별도 다른 합성수지를 사용하여 플랜지부(3)를 일체로 몰드 성형하거나 또는 별도 플랜지부(3)를 페룰 기부(1)에 장착할 수도 있다.

다음에, 도 4a∼도 4c를 참조하여 상기 페룰(4)의 제조방법의 실시예에 대하여 설명한다.

선단 부재(1A)의 가는 직경부(1C)를 노출한 상태에서 그 외 부분을 기밀하게 고정하는 선단 부재 고정 수단(5), 상기 고정 수단(5)에 대하여 상대적으로 근접 또는 멀어지도록 움직일 수 있는 페룰 기부 성형 금형(6), 및 플랜지부 성형 금형(7)이 동심상에서 순차적으로 배열 설치된다(도 4a).

상기 플랜지부 성형 금형(7)의 중심에는 중자로서 선단이 예리한 인서트 핀(7A)이 스프링(7B)을 통하여 플랜지부 성형 금형(7)의 후단에서부터 선단 부재 고정 수단(5)에 걸쳐 자유롭게 착탈 가능하고, 용융 수지가 새지 않도록 기밀하게 장착됨과 동시에, 용융 수지를 압입 충전하기 위한 서브마린게이트(7C)가 상기 금형(7)의 외부 측면에서부터 내부의 플랜지부 성형 공동부와 연결되어 있다.

따라서, 상기 선단 부재 고정 수단(5)과 움직일 수 있는 페룰 기부 성형 금형(6) 및 플랜지부 성형 금형(7)을 동심상에서 순차적으로 기밀하게 밀착 ·고정함과 동시에, 상기 인서트 핀(7A)의 선단을 선단 부재(1A)의 광섬유 소선 삽입구멍 원추 형상의 입구(1E)에 기밀하게 걸어맞춘 후, 용융 수지를 서브마린게이트(7C)로부터 압입 충전함으로써, 선단 부재(1A)와 연결되어 페룰 기부(1) 및 플랜지부(3)가 일체로 몰드 성형된 페룰이 제조된다(도 4b).

그 후, 일정 시간 냉각 경화시킨 후, 선단 부재 고정 수단(5), 각 금형, 및 인서트 핀(7A)을 각각 몰드된 제품(페룰)으로부터 떨어뜨려 본 발명에 따른 복합 페룰이 얻어진다(도 4c).

도 5a∼도 5b는 본 발명의 제 2 실시예의 복합 페룰(4)을 나타내는 것으로,제 1 실시예와 비교하여 선단 부재(1A)의 형상이 다르다. 즉, 선단 부재(1A)의 외주면은, 후단 부재(2A)의 외주면이 그대로 연장된 형상을 이루고 있고 쌍방의 사이는 평활한 곡면을 갖는다. 상기 선단 부재(1A)의 중심에 형성된 광섬유 소선 삽입구멍(1B)과 연결되어 상기 선단 부재(1A)의 후단면에는, 꼬리부에서 머리부를 향하여 후단 부재(2A)의 몰드 성형시에 장착 사용하는 인서트 핀(7A)의 외경보다도 큰 직경을 이루는 공동홀(1F)이 형성되고, 상기 공동홀(1F)의 내주면에는 적어도 하나의 오목부(1G)가 형성되어 있다.

이 오목부(1G)는 후술하는 바와 같이 상기 후단 부재(2A)를 몰드 성형할 때에, 이 후단 부재(2A)의 선단 부분의 일부(2C)가 이 오목부(1G) 내에 유입되어서, 선단 부재(1A)에 대한 후단 부재(2A)의 상대적인 회전 및/또는 탈락을 방지하는 작용 효과를 갖는 것이다.

이 오목부(1G)의 형상은 선단 부재(1A)의 반경 방향으로 연장되는 적어도 하나의 관통홀이나 오목부 또는 상기 공동홀(1F)의 내주면에, 페룰의 축선 방향으로 연장되는 홈을 스플라인(spline) 형상으로 형성한 것이어도 된다.

여기에서, 제 2 실시예의 선단 부재(1A)를 사용하여 복합 페룰을 제조하는 방법에 대하여 설명한다.

우선, 선단 부재(1A)의 외주면을 기밀하게 고정한 후, 상기 선단 부재(1A)의 후단과 연결되어 상기 후단 부재(2A) 및 플랜지부(3)를 형성해야 할 수지를 유입시키는 공동부를 기밀하게 구획함과 동시에, 상기 선단 부재(1A)의 광섬유 소선 삽입구멍(1B)의 입구에 인서트 핀(7A)의 선단을 기밀하게 걸어맞춘다. 이어서, 상기 공동부 내에 용융 수지를 압입 충전하여 상기 후단 부재(2A) 및 플랜지부(3)를 일체로 성혐함과 동시에, 선단 부재(1A)의 상기 공동홀(1F)과 인서트 핀(7A)과의 사이에도 용융 수지를 압입 충전한다.

이렇게 하여 후단 부재(2A)의 선단 부분의 일부(2C)가 선단 부재(1A)의 공동홀(1F)의 내주면에 일체로 몰드 성형된다.

이에 따라 공동홀(1F)의 내주면에 몰드된 후단 부재(2A)의 선단 부분의 일부(2C)가 선단 부재(1A)의 보강부로서 작용한다. 이 결과 제 1 실시예에 의한 선단 부재(1A)의 길이에 비해 제 2 실시예에 의한 선단 부재(1A)의 길이를 짧게 할 수 있다.

따라서, 제 2 실시예에 의한 선단 부재(1A)의 광섬유 소선 삽입구멍(1B)은 제 1 실시예와 비교하여 짧아지기 때문에, 광섬유 소선 삽입구멍(1B)의 입구에 인서트 핀의 선단을 걸어맞추는 경우 그 거리를 짧게 할 수 있다. 제 2 실시예에 의한 선단 부재(1A)는 그 길이를 짧게 할 수 있기 때문에, 사출 성형 방법 대신에 건식 성형법(프레스에 의한 성형법)으로 성형할 경우에 유리하다.

이렇게 하여 제조된 복합 페룰을 플러그 케이스 및/또는 커넥터 하우징에 조합하여 신규 광섬유 접속용 커넥터를 얻을 수 있다.

본 발명에 의한 복합 페룰은 페룰 기부 전체 길이의 일부만이 경질 부재, 즉 산화지르코늄 등의 피정밀 연마 가공 부재로 구성되기 때문에, 페룰 외경의 정밀 연마 마무리 가공도 이 부분에서 끝나기 때문에 가공 시간이 단축된다. 또한, 페룰 기부 전체 길이에 걸쳐 산화지르코늄 등의 피정밀 연마 가공용의 특수한 재료를 필요로 하지 않기 때문에 비용을 절감할 수 있다.

또한, 광섬유 소선 삽입구멍의 길이가 짧아지기 때문에, 광섬유 심선의 피복을 제거한 광섬유 소선의 걸어맞춤부를 찾는 거리를 짧게 설정할 수 있어, 광섬유 소선의 삽입이 용이해지고 삽입시의 신뢰성을 향상시킨다. 게다가 플랜지부와 페룰 기부를 일체로 성형할 수 있기 때문에 제조 비용을 대폭 절감할 수 있다.

본 발명은 바람직한 실시형태를 참조로 설명하였지만, 보다 넓은 관점에서 본 발명의 범위내에서 많은 변형 실시예 및 수정이 가능하다는 것을 알 수 있다. 따라서, 첨부된 청구항은 그러한 모든 변형 실시예 및 수정을 본 발명의 정신과 범위내에 포함한다.

본 발명에 따르면 전체 길이가 세라믹으로 구성된 종래의 페룰 기부에 대하여, 그 선단 부분만을 세라믹이나 기타 경질 부재로 구성하고, 그 외 부분 및 플랜지부를 합성 수지로 일체 성형한 저비용의 광섬유 접속용 커넥터의 복합 페룰 및 그 제조방법과 이것을 사용한 광섬유 접속용 커넥터를 제공할 수 있다.

Claims (11)

1. 광섬유 접속용 커넥터의 복합 페룰로서,

   중심에 광섬유 소선(strand) 삽입구멍을 갖는 경질 부재로 이루어진 원주 형상의 선단 부재, 및 상기 선단 부재의 단부에 접합되고 상기 선단 부재와 실질적으로 동일한 외경을 가지며 중심에 광섬유 심선 가이드 구멍을 갖는 합성 수지를 몰드하여 이루어진 후단 부재를 포함하는 페룰 기부;

   상기 페룰 기부의 한 단에 형성되고 광섬유 심선 가이드 구멍을 갖는 합성 수지로 이루어진 플랜지부(flange); 를 구비하는 것을 특징으로 하는 복합 페룰.
2. 제 1항에 있어서, 상기 후단 부재와 플랜지부는 동일한 재질의 합성 수지가 동시에 사출 성형되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 페룰.
3. 제 1항에 있어서, 상기 선단 부재의 말단에는 그 외경보다도 작은 외형을 갖는 가는 직경부가 더 형성되고, 상기 선단 부재와 상기 후단 부재는 상기 가는 직경부의 외주면을 상기 후단 부재의 일부가 피복하도록 하여 접합하는 것을 특징으로 하는 복합 페룰.
4. 제 1항에 있어서, 상기 선단 부재의 외주면은 상기 후단 부재의 외주면이 연장된 형상을 이루고, 상기 선단 부재의 선단에서 후단을 향하여 그 중심에 형성되어있는 광섬유 소선 삽입구멍과 연결되고, 상기 선단 부재의 후단에서 선단을 향하여 몰드 성형시 인서트 핀(insert pin)의 외경보다도 큰 직경의 공동홀이 형성되어, 상기 공동홀의 내주면에 상기 후단 부재의 선단 부분의 일부가 일체로 몰드되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 페룰.
5. 제 4항에 있어서, 상기 공동홀의 내주면에는 상기 후단 부재의 선단 부분의 일부가 유입되는 적어도 하나의 오목부가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 페룰.
6. 제 1항에 있어서, 상기 선단 부재를 구성하는 경질 부재가 산화지르코늄 내지 실리콘 내지 비결정성 실리콘인 것을 특징으로 하는 복합 페룰.
7. 제 1항에 있어서, 상기 선단 부재를 구성하는 경질 부재가 티탄 내지 스테인리스를 주성분으로 하는 금속인 것을 특징으로 하는 복합 페룰.
8. 제 1항에 있어서, 상기 선단 부재의 외경이 1.25mm∼2.5mm인 것을 특징으로 하는 복합 페룰.
9. 제 1항에 있어서, 상기 선단 부재의 길이 L과 외경 D의 비율 L/D가 1.5∼2.5인 것을 특징으로 하는 복합 페룰.
10. 선단 부재와 후단 부재를 구비하는 페룰 기부와 플랜지부로 이루어지는 광섬유 접속용 커넥터의 복합 페룰의 제조방법으로서,

    상기 선단 부재의 가는 직경부를 노출시키고 상기 선단 부재의 그 외 부분을 기밀하게 한 상태로 상기 선단 부재를 고정하는 공정;

    상기 가는 직경부를 둘러싸고 그 외측에 상기 후단 부재 및 상기 플랜지부를 형성하기 위한 공동부를 기밀하게 구획함과 동시에, 상기 선단 부재에 형성된 광섬유 소선 삽입구멍의 입구에 인서트 핀의 선단을 기밀하게 걸어맞추는 공정;

    상기 공동부 내에 용융 수지를 압입 충전하여 상기 후단 부재 및 상기 플랜지부를 일체 성형하는 공정; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 페룰의 제조방법.
11. 선단 부재 및 후단 부재를 구비하는 페룰 기부와, 플랜지부로 이루어진 광섬유 접속용 커넥터의 복합 페룰의 제조방법으로서,

    상기 선단 부재의 외주면을 기밀하게 고정하는 공정;

    상기 선단 부재의 후단과 연결되고, 상기 후단 부재 및 상기 플랜지부를 형성하는 공동부를 기밀하게 구획함과 동시에, 상기 선단 부재의 광섬유 소선 삽입구멍의 입구에 인서트 핀의 선단을 기밀하게 걸어맞추는 공정;

    상기 공동부 내에 용융 수지를 압입 충전하여 상기 후단 부재 및 상기 플랜지부를 일체 성형함과 동시에, 상기 후단 부재의 선단 부분의 일부를 선단 부재의 공동홀의 내주면에 일체로 몰드 성형하는 공정; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합페룰의 제조방법.