JP2000214349A - 光コネクタ用プラスチックフェル―ルの成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光コネクタ用のプラスチックフェルールを射
出成形するための成形装置において、コアピンの折損や
偏心等をセンサによって検出しながら、センサとの接触
によるコアピンの折損を防止する。 【解決手段】 コアピン１０を位置決め保持するＶ溝３
２に臨む位置にピンセンサとしてのロードセル４０を移
動装置４３によって検出位置と非検出位置との間で移動
可能に設け、このロードセル４０が受ける圧力をスプリ
ング５０によって吸収するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光コネクタにおけ
るプラスチックフェルールを射出成形するための成形装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバコネクタ用フェルールは、接
続損失低減のために高精度に加工されたセラミックスや
ガラスなどで製作されていた。

【０００３】最近家庭用光通信網の飛躍的な発展によ
り、光コネクタの需要が増大しているが、従来のセラミ
ックス等で作られたものは、製造能率が悪く、製造コス
トが著しく高いので、これに代わるものとして、熱可塑
性樹脂による射出成形によってフェルールを製作する方
法が実用化されつつある。

【０００４】図１は、上記光コネクタのフェルールを示
すもので、このフェルールＦは、先端部に光ファイバの
端部が挿通される細孔ｈが設けられている。

【０００５】光コネクタは、この細孔部分に挿入保持さ
れた光ファイバの端部を相手側の光ファイバ端部に接触
させることにより光ケーブルを接続するものであるか
ら、この細孔は極めて高い精度でフェルールの中心に設
けられていなければならない。

【０００６】図２は、従来のフェルール成形装置の金型
を表すもので、この金型Ｍは固定型Ｍ１と可動型Ｍ２と
で構成されている。

【０００７】可動型Ｍ２には、スライダＳが軸方向（図
２の上下方向）に移動可能に設けられ、このスライダＳ
に前記細孔ｈを成形するためのコアピンＣが固定されて
いる。

【０００８】コアピンＣの先端径は例えば１２６ミクロ
ンであり、固定型Ｍ１と可動型Ｍ２を密着させた金型閉
時には、該コアピンをＶ溝構造の位置決め手段で所定の
位置に位置決めし、樹脂を注入して製品を成形してい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】コアピンＣは通常、超
微粒子系超硬合金によって製作され、鉄系の金型材料と
比較して脆いうえ、先端は１２６ミクロンと非常に細い
ため、金型開閉時の応力、樹脂成形圧、成形後のスライ
ド時の摩擦抵抗等により頻繁に折損する。

【００１０】この折損の確認は、ショットごとに製品や
金型特にコアピン部分の状態を目視観察で行なう必要が
あるが、通常、一人の作業者が複数の成形機を受け持っ
て連続作業を行なっており、しかもコアピンと金型の色
相が類似しているため、作業者の目視によるショットご
との確認作業はきわめて困難であった。

【００１１】これを改良するため、接触式センサを用い
てコアピンを検出し、折損していないことを確認する方
法が考えられるが、接触式センサで検出すると、該セン
サの接触時の圧力により、コアピンが折損するという問
題があった。

【００１２】さらに、Ｖ溝によって位置決めする方法で
は、Ｖ溝の摩耗等により、コアピンの固定位置が変化し
て、フェルール偏心の原因となるが、偏心の確認は成形
後の製品測定により行なわれなければならないので、無
駄が多かった。

【００１３】そこで、本発明は、接触式のピンセンサに
よってコアピンの折損や偏心を成形前に検出でき、しか
もその弊害としてのコアピンの折損を防止することがで
きる光コネクタ用プラスチックフェルールの成形装置を
提供するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、光フ
ァイバを固定する挿通孔を有する光ファイバコネクタ用
プラスチックフェルールの成形装置であって、前記挿通
孔を成形するためのコアピンに接触して同ピンを検出す
るピンセンサと、このピンセンサが上記検出位置でコア
ピンから受ける圧力を吸収するスプリングとを具備する
ものである。

【００１５】請求項２の発明は、請求項１の構成におい
て、ピンセンサが、コアピンを検出する検出位置と、こ
の検出位置から後退してコアピンから離れる非検出位置
との間で移動可能に設けられ、かつ、このピンセンサを
上記両位置間で移動させるセンサ移動手段が設けられた
ものである。

【００１６】請求項３の発明は、請求項２の構成におい
て、センサ移動手段が、ピンセンサの位置を、検出位置
における基準位置と、この基準位置よりも前方の検出前
限位置と、上記基準位置よりも後方で非検出位置よりも
前方の検出後限位置で検出しうるように構成されたもの
である。

【００１７】上記構成によると、コアピンの折損をピン
センサによってショットごとに成形（樹脂射出）前に検
出することができる。

【００１８】しかも、ピンセンサとコアピンの接触圧力
がスプリングによって吸収されるため、コアピンのダメ
ージが抑えられ、その折損が防止される。

【００１９】ここで、請求項２，３の構成によると、ピ
ンセンサを、コアピンに接触する検出位置と、コアピン
から離れる非検出位置との間で移動させることができる
ため、樹脂注入前にコアピンをセットする段階でピンセ
ンサを非検出位置に後退させておくことにより、コアピ
ンとピンセンサの干渉を防止することができる。

【００２０】また、請求項３の構成によると、ピンセン
サ位置を、検出位置における基準位置と検出前限位置と
検出後限位置で検出しうるため、基準位置で所定の圧力
が検出されたときに正常とみなし、他の二位置（たとえ
ば基準位置に対して±０．０２ｍｍ）ではコアピン折れ
またはコアピン偏心とみなすことによって、より正確な
検出結果を得ることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面に表された本発明の実
施の形態について具体的に説明する。図３以下の各図は
本発明の実施の形態を例示するもので、この成形装置１
は、固定型Ｍ１と可動型Ｍ２からなる成形金型Ｍを備え
ている。

【００２２】可動型Ｍ２にはスライダＳが取り付けられ
ており、該スライダにはコアピン１０が固定されてい
る。

【００２３】コアピン１０は、図６に示すように、比較
的径の大きい基部（例えば直径３ｍｍ）１２にスライダ
Ｓに対する固定部１３が設けられ、それよりも前の部分
がフェルール成形部２０となっている。

【００２４】フェルール成形部２０は、最も径の大きい
部分２４と、それよりも若干径の小さい部分２５と、フ
ェルールの細孔を成形する最も小径の先端部２６とで構
成される。

【００２５】図３，４に示すように、固定型Ｍ１と可動
型Ｍ２の相対向する部分には成形用のキャビティー３
０，３０が設けられ、可動型Ｍ２のキャビティー３０の
先端部よりも前の位置にコアピン位置決め保持用のＶ溝
３２が形成されたＶ溝形成部分Ｂが固着されている。

【００２６】このＶ溝形成部分Ｂの長手方向中間部に
は、Ｖ溝３２の底部に臨む窓状の開口部３４が設けられ
ている。図３中、３５はアンギュラピン、３６はスプル
ーである。

【００２７】可動型Ｍ２におけるＶ溝形成部分Ｂの背面
部にロードセル保持部３９が設けられ、このロードセル
保持部３９にピンセンサとしてのロードセル４０が前後
動可能に設けられている。

【００２８】このロードセル４０は、前部（Ｖ溝形成部
分Ｂ側）に検出ロッド４１、後部に軸４２をそれぞれ有
し、エンコーダ付きの移動装置４３によって前後移動す
る。

【００２９】移動装置４３は位置センサ（ストロークセ
ンサ等、移動位置を検出するセンサを特別に設けてもよ
いが、移動量をエンコーダで読み取るようにするのが便
利である）４４を有し、この位置センサ４４によってロ
ードセル４０の位置が検出される。

【００３０】ロードセル４０の背面部とロードセル保持
部３９の内壁との間には、軸４２の外周部に巻回された
スプリング５０が設けられている。

【００３１】このスプリング５０は、ロードセル４０の
検出ロッド４１がコアピン１０に接触した時に受ける圧
力を吸収して、コアピン１０に無理な力が作用しないよ
うにするためのもので、そのバネ定数は、例えば５Ｎ／
ｍｍ程度の低レベルのものとする。

【００３２】図５は上記Ｖ溝と開口部３４の拡大図であ
る。

【００３３】図５（ａ）に示すように、検出ロッド４１
の径Ｄは例えば１ｍｍ程度で、開口部３４の径Ｄ’は例
えば１．２ｍｍである。

【００３４】作用を説明すると、まず、図５（ａ)(ｂ）
に示すように、金型開状態においてＶ溝３２の底部から
若干後退した待機位置（コアピン１０に接触しない非接
触位置）Ｇで該検出ロッド４１の先端面が待機してい
る。

【００３５】この待機位置Ｇは、図５（Ｃ）に示すよう
にコアピン正常時に金型閉状態でＶ溝３２に保持されて
いるコアピン１０に検出ロッド４１が接触して０．２Ｎ
の圧力を検出する位置である検出基準位置０から距離Ｌ
（Ｌ＝３ｍｍ程度）だけ後方の位置である。

【００３６】次に、金型閉状態では、図５（ｃ）に示す
ように可動型Ｍ２のＶ溝３２と固定型Ｍ１の壁面との間
にコアピン１０が挟まれた状態となり、これによって位
置決めされる。

【００３７】この状態となったら、移動装置４３によ
り、待機位置Ｇに待機していた検出ロッド４１が前進し
てその先端が開口部３４から突出し、検出基準位置Ｏで
コアピン１０に接触する。

【００３８】これによって、ロードセル４０がコアピン
１０の存在を検出し、しかる後、待機位置Ｇまで後退復
帰する。

【００３９】この場合、ロードセル４０はスプリングマ
ウントされ、過度の圧力がスプリングによ５０って吸収
されるため、検出ロッド４１からコアピン１０に無理な
圧力が加わらず、接触圧力によってコアピン１０が折損
するおそれがない。

【００４０】ロードセル４０がコアピンの存在を検出す
ると、この検出信号によって成形機が成形動作を開始す
る。

【００４１】一方、ロードセル４０の位置は位置センサ
４４によって検出され、検出基準位置Ｏよりも前方の検
出前限位置（たとえば待機位置Ｇよりも前方へ０．０２
ｍｍの位置）でも圧力を検出しなかった場合は、コアピ
ン１０が折損していると判断して成形作業を停止する信
号を出力する。

【００４２】また、待機位置Ｇよりも後方の検出後限位
置（例えば後方へ０．０１ｍｍの位置）で圧力を検出し
た場合は、Ｖ溝３２が摩耗していると判断して異常信号
を発する。この場合は、当該Ｖ溝形成部分Ｂを新たなも
のと交換すればよい。

【００４３】ロードセル４０によってコアピン１０が折
れておらずかつ位置が正常であることが検出されると、
射出、冷却、金型開、エジェクトと順次成形動作が行わ
れ、プラスチックフェルールが製造される。以下、同様
にコアピンの検出と成形が繰り返される。

【００４４】この装置の具体例を次に示す。

【００４５】図３〜図５に示す構造の成形装置（金型）
を射出成形機（ソルディク製、ＴＲ１８）に搭載してフ
ェルールの成形を行った。コアピン１０としては、超微
粒子系超硬合金（東芝タンガロイＭＤ１０）で作られた
ものを金型のスライダＳに取付けて使用した。スプリン
グマウントロードセル４０の構成は、ロードセル（ＴＥ
ＡＣＳＲ２Ｋ，１９Ｎ）をバネ定数５Ｎ／ｍｍのバネで
受圧方向にバネ圧が作用するようにマウントした。

【００４６】ロードセル４０は、移動装置４３としてエ
ンコーダ制御されたＸ軸ステージ（中央精機（株）ＬＳ
−６４１−ＣＡＥ１）を用いて、受圧方向に０．０１ｍ
ｍの精度で前後進できる構造とした。

【００４７】ロードセルの先端に直径１．００ｍｍのＳ
ＵＳ３０４製のピン（検出ロッド）を取り付け、Ｖ溝３
２に設けた直径１．２ｍｍの孔に挿入し、金型を閉じた
状態でＸ軸ステージをゆっくりと前進させて、０．２Ｎ
の圧力を検出した位置を検出基準位置Ｏとした。

【００４８】検出基準位置Ｏから３．００ｍｍ後退させ
た点を金型閉時の待機位置Ｇとし、金型閉時に１ｍｍ／
秒の速度でＸ軸ステージを前進させ、０．２Ｎの圧力を
検出する位置をモニターした。

【００４９】成形前に設定した検出基準位置Ｏで０．２
Ｎの圧力を検出した場合は、コアピン位置を正常とみな
し、成形機の射出動作に移った。

【００５０】一方、検出基準位置Ｏよりも０．０２ｍｍ
前進した位置（検出前限位置）でも圧力を検出しない場
合や、検出基準位置Ｏよりも０．０１ｍｍ手前（検出後
限位置）で圧力を検出した場合は、それぞれコアピン折
れやＶ溝摩耗等の異常として、射出動作に移らず、警報
を鳴らして停止させるようにした。

【００５１】コアピン１０が正常である場合は、射出、
冷却後、金型開、エジェクトと作動させ、金型閉時にＸ
軸ステージを待機位置に戻して次のショットの準備に入
るというプログラムを組み、連続成形を行った。

【００５２】１３００ショット目にコアピンが折損して
成形が自動停止した。得られた製品の偏心度を抜き取り
測定した結果（ｎ＝５０）、いずれも±１０ミクロン以
内であり、品質上問題のないことを確認した。

【００５３】

【発明の効果】上記のように本発明によれば、ピンセン
サによってコアピンの折損をショットごとに成形前に検
出することができる。このため、不良品の未然防止、成
形後の製品の検査工程の省略が可能となる。

【００５４】しかも、ピンセンサとコアピンの接触圧力
がスプリングによって吸収されるため、コアピンのダメ
ージを抑え、その折損を防止することができる。

【００５５】ここで、請求項２，３の発明によると、ピ
ンセンサを、コアピンに接触する検出位置と、コアピン
から離れる非検出位置との間で移動させることができる
ため、樹脂注入前にコアピンをセットする段階でピンセ
ンサを非検出位置に後退させておくことにより、コアピ
ンとピンセンサの干渉を防止することができる。

【００５６】また、請求項３の発明によると、ピンセン
サ位置を、検出位置における基準位置と検出前限位置と
検出後限位置で検出しうるため、基準位置で所定の圧力
が検出されたときに正常とみなし、他の二位置（たとえ
ば基準位置に対して±０．０２ｍｍ）ではコアピン折れ
またはコアピン偏心とみなすことによって、より正確な
検出結果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は光コネクタフェルールの正面図、
（ｂ）は同側面図、（ｃ）は同縦断面図である。

【図２】従来の成形装置の説明図である。

【図３】本発明を実施した成形装置の説明図であって、
（ａ）は金型開状態を、（ｂ）は金型閉状態をそれぞれ
示す。

【図４】ロードセル配設部の拡大図である。

【図５】図４におけるＡ矢視図であって、（ａ）は金型
開時、（ｂ）は金型閉直後、（ｃ）はコアピン検出時を
それぞれ示す。

【図６】コアピンの外観図である。

【図７】Ｖ溝形成部分の斜視図である。

【符号の説明】

１ 成形装置 １０ コアピン ３０ キャビティー ３２ Ｖ溝 Ｂ Ｖ溝形成部分 ３４ 開口部 ４０ ピンセンサとしてのロードセル ５０ スプリング Ｍ１ 固定型 Ｍ２ 可動型 Ｆ フェルール Ｓ スライダ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバを固定する挿通孔を有する光
   ファイバコネクタ用プラスチックフェルールの成形装置
   であって、上記挿通孔を成形するためのコアピンに接触
   して同ピンを検出するピンセンサと、このピンセンサが
   上記検出位置でコアピンから受ける圧力を吸収するスプ
   リングとを具備することを特徴とする光コネクタ用プラ
   スチックフェルールの成形装置。
2. 【請求項２】 ピンセンサが、コアピンを検出する検出
   位置と、この検出位置から後退してコアピンから離れる
   非検出位置との間で移動可能に設けられ、かつ、このピ
   ンセンサを上記両位置間で移動させるセンサ移動手段が
   設けられたことを特徴とする請求項１記載の光コネクタ
   用プラスチックフェルールの成形装置。
3. 【請求項３】 センサ移動手段が、ピンセンサの位置
   を、検出位置における基準位置と、この基準位置よりも
   前方の検出前限位置と、上記基準位置よりも後方で非検
   出位置よりも前方の検出後限位置で検出しうるように構
   成されたことを特徴とする請求項２記載の光コネクタ用
   プラスチックフェルールの成形装置。