JPH0424189B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はロツド端面の研磨方法及び研磨装置に
関し、光フアイバ、結晶棒、セラミツクスロツド
等の端面を凸球面状に良好に研磨し得るように工
夫したものである。

＜従来の技術＞ 例えば光フアイバコネクタ（以下、単にコネク
タという）１は、第７図に示す構成となつてい
る。すなわち、光フアイバ２は、フエルール１０
１中心に設けられた光フアイバ用穴１０２に収容
され、接着剤１０３で固定してある。１０４は、
前記フエルール１０１の端面である。

一方、光フアイバ２の接続損失は、接続コアの
不連続によつて生ずるため、光信号を損失なく伝
搬させるには、第７図に示すような構成の左、右
２個のフエルール１０１の端面１０４どうしを突
合わせる際に、光フアイバ２の光軸のずれがな
く、しかも〓間がないように光フアイバ端面を接
合する必要がある。このために、コネクタ端面の
研磨を行うが、この際、フエルール１０１の端面
１０４と、光フアイバ２の端面を同一面からなる
球面に研磨する必要があり、目的によつて球面の
曲率半径も比較的広い範囲に制御する必要があ
る。

かかる、コネクタの端面を研磨するための従来
技術を第８図、第９図に示す。第８図に示す研磨
装置は、凹球面状の研磨面を有する研磨定盤３を
有しており、その上方にはフエルール保持具４が
配置されている。そのフエルール保持具４には、
少なくとも３本のフエルール１０１が研磨定盤３
の凹球面に垂直になるように、フエルール保持用
締付けねじを用いて固定されるようになつてお
り、砥粒を含む研磨剤を供給しながらフエルール
保持具４を単に円状に揺動運動させながら研磨す
るようになつている。

また、第９図の研磨方法は、回転する弾性体１
１上に設けられた研磨板面１２に、被加工物であ
るコネクタ１端面を、コネクタ１中心軸を中心に
回転させながら押し当てて、砥粒を含む研磨剤を
供給しながらコネクタ１端面を球面に研磨すると
いうものである。

＜発明が解決しようとする課題＞ 第８図に示す研磨装置を用いる研磨において
は、コネクタ端面の曲率半径をかえるため、研磨
定盤３を取替える必要があり、この作業が繁雑で
あるばかりでなく、例えば、20mm前後の曲率半径
を得ることは機構上困難であるという問題があつ
た。

一方、第９図に示す研磨方法においては、球面
の曲率半径を変えたい場合、一例として、第１０
図に示すように曲率半径を小さくする場合、研磨
板への押し込み量δを大きくすればよいが、この
場合は加工部の面圧が大きくなり、研磨板がすぐ
に摩耗して使用できなくなる。また、曲率半径を
大きくするためには、押し込み量δを少なくすれ
ばよいが、この場合は加工圧力が低下して加工能
率が減少してしまう。かくて、この従来技術では
弾性体１１と、研磨板１２の組合わせによつて、
曲率半径がほぼ決められる値となるため、任意の
曲率半径を得ることを目的とした加工には適用で
きないという欠点があつた。

本発明は、上記従来技術に鑑み、ロツド端面を
所定の曲率半径の凸球面に高精度・高能率に研磨
する研磨方法及び研磨装置を提供することを目的
とする。

＜課題を解決するための手段＞ 上記目的を達成する本発明の構成は、フイルム
状の弾性体からなる研磨板の外周部及び中央部を
固定するとともに、これら外周部と中央部の固定
支持部間にあつて研磨板と同心の直径の異なる外
筒及び内筒の端面で研磨板を自由支持して研摩板
面を形成し、この状態で研磨板を回転させて研摩
板面に、砥粒を含む研磨剤を供給しながら、被加
工物のロツド端面を、ロツド中心軸を中心に回転
させながら押し当てて、研磨すること、及びフイ
ルム状の弾性体からなる研磨板の外周部及び中央
部を固定支持する手段と、これら外周部と中央部
の固定支持部の間にあつて研磨板を夫々自由支持
する研磨板と同心の直径の異なる外筒及び内筒と
を有して全体が研磨板の中心を通る軸心回りに回
転可能となつている回転体と、 研磨板に張力を与える負荷手段とを有することを
特徴とする。

＜作用＞ 上記構成の本発明によれば、外筒及び内筒の高
さを調整することにより研磨板の円錐面状傾斜度
を任意に変えることができる。そして、研磨板の
円錐面状に伸張保持された面に、被加工物である
ロツド端面を、ロツド中心軸を中心に回転させな
がら押し当てて研磨する。このとき、研磨板面へ
のロツドの押し込み量によつて、凸球面の曲率半
径が制御できるとともに、押し込み量が同じであ
つても、研磨板の自由支持端である円筒の長さに
差を与えることによつて、研磨板に円錐状傾斜を
与え、垂直に押込まれるロツド端面への研磨圧力
分布を変えることによつても凸球面の曲率半径を
容易に変えることができる。

また、研磨板に円錐状傾斜を与えたとき、より
多く研磨する必要のあるロツド端面の外周部で加
工圧力を高くすることができ、かつ円錐面に沿つ
て研磨剤粒子が移動するため、加工部への粒子の
混入が促進される。

なお、この場合、弾性体研磨板面を回転軸心に
直角な面の円環状に伸張保持して、この面にロツ
ド端面を押し当てて研磨してもよい。

＜実施例＞ 以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明
する。

第１図に示すように、フイルム状の弾性体であ
る研磨板１２の外周部は、固定リング２２と例え
ば接着あるいは、ねじ締めによつて回転基板２１
に固定支持されており、研磨板１２の中央部は、
張力付与軸２３に中央固定板２４によつて同様に
固定支持されている。また、外筒２５、内筒２６
は、それぞれ張力付与軸２３の軸心Ｃと同軸にな
るように、しかも、外筒２５の長さ（高さ）と、
内筒２６の長さ（高さ）に差をつけた状態で、一
方の端面（上端面）は研磨板１２に接して研磨板
１２を夫々自由支持し、他端（不端）は回転基板
２１に固定支持されている。また、回転基板２１
の軸部２１ａは、軸受け２７によつて回転可能に
支持され、図示していないモータによりベルト２
９、プーリ２８を介して回転駆動される。一方、
張力付与軸２３には溝２３ａが設けられており、
回転基板２１の軸部２１ａから突出したピン３０
が溝２３ａと係合しており、回転力は伝達するが
軸方向には張力付与軸２３がスライドするように
し、コイルばね３１によつて太い矢印方向に負荷
が与えられている。

かかる実施例において、研磨板１２を高速で回
転させて外筒２５と内筒２６によつて支持されて
形成される研磨板１２の円錐状傾斜面にコネクタ
１端面を、コネクタ１の中心軸を中心に回転させ
ながら押付けて、研磨液５を供給しながらコネク
タ１の端面を凸球面に研磨する。

ここで、研磨板１２に、例えば樹脂フイルム材
料を用いると、研磨液５によつて膨潤による伸
び、乾燥による収縮が生じ、あるいは、張力によ
つても材料が伸びる場合があるが、このような材
料の伸び縮みによる張力の変動要因があつても、
コイルばね３１および張力付与軸２３で研磨板１
２の中央部に変位を与えることによつて、円錐状
傾斜面の研磨面には常に一定の張力が与えられる
ため、安定した再現性のある研磨ができ、形状精
度が保証される。

第２図は、研磨形態を説明するための図で、１
２ａは本発明の研磨板面を円錐状傾斜面にした場
合、１２ｂは従来方式の研磨板面を平面とした場
合を夫々示してある。

先ず、加工能率について説明すると、１つに
は、研磨液５の供給能率が異なる。つまり研磨板
１２を高速で回転させた場合、研磨液５は遠心力
によつて外周方向に飛散する。

このため第２図からもわかるように、研磨板１
２ｂでは、コネクタ１と研磨板１２ｂとの間に研
磨液５が入りにくい。ところが、研磨板１２ａの
ように傾斜させることにより、傾斜面に添つて研
磨液５が流れることと、コネクタ１端面と研磨板
１２ａとの間で構成されるくさびの効果によつて
研磨液５の流入が促進され、従つて高い加工能率
が得られる。また加工形態も、研磨初期にはコネ
クタ１端面が平面であり、研磨板１２ｂではコネ
クタ１の端面外周部エツヂ全面均等に研磨してい
くのに対し、研磨板１２ａを用いることによりコ
ネクタ１の端面外周エツヂの一部を研磨する形態
をとるため、局部的に高い加工圧力が生じ、前記
研磨液５の供給能率との相乗効果によつて高加工
能率が得られる。

次に、研磨板１２ｂによつて所定の曲率半径を
得る場合には、図中のδだけ押し込みを与える必
要があり、押し込み量の増大に伴つて、研磨板１
２ｂへの応力も過大となり、破損・摩耗が甚だし
い。一方、同じ曲率半径を得るのに、研磨板１２
ａを用いた場合には、図からも明らかなように、
小さな押し込み量δ′で研磨すれば良く、研磨板１
２ａの耐久性・対摩耗性が向上することがわか
る。

さらに、曲率半径の制御性について説明する。
第３図は、従来方式による平面状の研磨板１２ｂ
を用いた場合の実験結果の一例を模式的に示した
もので、この場合には、曲率半径は研磨板面への
押し込み量によつて制御されるが、ある押し込み
量以上になると研磨板材料の塑性変形領域となり
小さな曲率半径が得られない。第４図は、本実施
例の研磨板１２ａを用いた場合の曲率半径の制御
性を示したもので、研磨板１２ａの傾斜角（円錐
角）を変えるだけで広い範囲にわたつて変化させ
ることができる。

なお、上記実施例では、研磨板１２の外周部及
び外筒２５、内筒２６を回転基板２１に固定し、
研磨板１２の中央部が軸心方向に移動し得るよう
にしているが、研磨板１２の中央部及び外筒２
５、内筒２６を回転基板２１に固定して研磨板１
２の外周部が軸心方向に移動し得るようにする
か、あるいは、外筒２５、内筒２６を回転基板２
１に固定して研磨板１２の外周部及び中央部両方
を軸心方向に変位させてもよいし、研磨板１２の
外周部及び中央部を回転基板２１に固定して、外
筒２５、内筒２６の一方を回転基板２１に固定し
て他方を軸心方向に移動し得るようにするか、あ
るいは外筒２５、内筒２６の両方を軸心方向に移
動し得るようにして研磨板１２に張力を付与する
ようにしても良い。

第５図は回転基板２１及び張力付与軸２３が一
体となり、且つ外筒２５及び内筒２６が一体とな
つて回転基板２１及び張力付与軸２３に対し軸心
方向に移動し得るようにした実施例を示してい
る。同図に示すように、外筒２５及び内筒２６は
回転基板４１上に下端が夫々固着されて上端面で
研磨板１２を夫々自由支持している。回転基板２
１及び張力付与軸２３が一体となり、中央部に軸
４３を有する回転基板４２と回転基板４１間には
コイルばね３１が介在されている。また、回転基
板４１には溝２３ａ（第１図参照）と同様の溝４
１ａが、軸４３にはピン３０（第１図参照）と同
様のピン４４が夫々固着されている。

更に、研磨板１２の円錐状の傾斜度は、研磨板
１２の外周部及び中央部を支持する部分の高さを
回転基板２１に対し変化させるとともに、外筒２
５及び内筒２６による研磨板１２の自由支持点の
高さを適宜変化させることにより任意に選択し得
る。

第６図は外筒２５及び内筒２６により研磨板１
２の自由支持点の高さを調整可能にした実施例を
示している。同図に示すように、回転基板２１に
は外筒２５及び内筒２６が螺合する環状雄ネジ部
４５，４６が形成してあり、これら雄ネジ部４
５，４６に対する外筒２５及び内筒２６のねじ込
み量を変えることにより夫々の上端面の位置を調
整し得るようになつている。

なお、前記実施例において、研磨板の面は中心
部に向かつて漸低する円錐面となるようにした
が、これは外周部に向かつて漸低する逆の円錐面
でも良いし、また、平面であつても良い。

＜発明の効果＞ 以上実施例とともに具体的に説明したように本
発明によれば、研磨形態と研磨液の供給効率との
相乗効果によつて高い加工能率が得られ、さら
に、研磨板の傾斜角を変えることによつて、ロツ
ド端面の曲率半径を広く範囲にわたつて任意に制
御することができる。さらに、２つの直径の異な
る外筒及び内筒と、研磨板に張力を与える手段を
取入れたことによつて、研磨板の研磨面に常に一
定の張力が与えられるため、安定した再現性のあ
る研磨ができ、形状精度が保証させるなどの利点
がある。また、実施例では、コネクタ端面の加工
に適用したときについて説明してあるが、その他
として光学レンズの加工分野に応用しても同様の
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は
研磨形態の説明図、第３図は平面状の研磨板によ
る曲率半径実験結果の模式図、第４図は本発明の
研磨方式による実験結果の模式図、第５図は本発
明の第二の実施例の構成図、第６図は本発明の第
三の実施例の構成図、第７図は光フアイバコネク
タの構成図、第８図、第９図は従来の研磨方法の
説明図、第１０図は研磨板への押し込み量と曲率
半径を説明するための図である。 図面中、、１……コネクタ、３……研磨定板、
５……研磨板、１２……研磨板、２１……回転基
板、２２……固定リング、２３……張力付与軸、
２４……中央固定板、２５，２６……円筒、２７
……軸受け、２８……プーリ、２９……ベルト、
３０……ピン、３１……コイルばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フイルム状の弾性体からなる研磨板の外周部
   及び中央部を固定するとともに、これら外周部と
   中央部の固定支持部間にあつて研磨板と同心の直
   径の異なる外筒及び内筒の端面で研磨板を自由支
   持して研摩板面を形成し、この状態で研磨板を回
   転させて研摩板面に、砥粒を含む研磨剤を供給し
   ながら、被加工物のロツド端面を、ロツド中心軸
   を中心に回転させながら押し当てて、研磨するこ
   とを特徴とするロツド端面の研磨方法。 ２ フイルム状の弾性体からなる研磨板の外周部
   及び中央部を固定支持する手段と、これら外周部
   と中央部の固定支持部の間にあつて研磨板を夫々
   自由支持する研磨板と同心の直径の異なる外筒及
   び内筒とを有して全体が研磨板の中心を通る軸心
   回りに回転可能となつている回転体と、 研磨板に張力を与える負荷手段とを有すること
   を特徴とするロツド端面の研磨装置。 ３ 特許請求範囲第２項において、外筒及び内筒
   は回転基板に固定する一方、研磨板の外周部又は
   中央部の一方の固定支持部を回転基板に固定する
   とともに他の固定支持部を軸心方向に移動可能に
   形成するか、あるいは両方の固定支持部を軸心方
   向に移動可能に形成して、研磨板に張力を付与す
   るようにしたことを特徴とするロツド端面の研磨
   装置。 ４ 特許請求範囲第２項において、研磨板の外周
   部並びに中央部の固定支持部は回転基板に固定し
   て、研磨板の自由支持部である外筒及び内筒の一
   方を回転基板に固定して他方を軸心方向に移動可
   能に形成するか、あるいは外筒及び内筒の両方を
   軸心方向に移動可能に形成して研磨板に張力を付
   与するようにしたことを特徴とするロツド端面の
   研磨装置。 ５ 特許請求範囲第２項において、研磨板の外周
   部又は中央部の一方の固定支持部を回転基板に固
   定するとともに他の固定支持部を軸心方向に変位
   させるか、あるいは両方の固定支持部を軸心方向
   に変位させて研磨板に張力を付与しながら、中心
   から外周方向に円錐状の傾斜度を変化させること
   ができるようにしたことを特徴とするロツド端面
   の研磨装置。 ６ 特許請求範囲第２項において、研磨板の自由
   支持部である外筒及び内筒の一方を回転基板に固
   定して他方を軸心方向に変位させるか、あるいは
   外筒及び内筒の両方を軸心方向に変位させて研磨
   板に張力を付与しながら、中心から外周方向に円
   錐状の傾斜度を変化させることができるようにし
   たことを特徴とするロツド端面の研磨装置。