JPS6155647B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光フアイバの接続に用いられる光コネ
クタのフエルールおよびその製造方法に関する。

従来、光コネクタ用フエルールは、無機質の充
填材等を含有した熱硬化性樹脂のトランスフアー
あるいは熱可塑性樹脂のインジエクシヨン成形に
よつて成形されており、フエルール端面中央部に
ある光フアイバ素線挿入用孔も金型内にコアピン
を配置することにより成形の際同時に加工してい
る。しかしながら、かかる方法においては成形
時、金型内の迅速なガス抜きや金型からの成形品
の脱型性等で大きな問題が残されている。すなわ
ち、第１図に示すようなキヤビテイ３底部に光フ
アイバ素線挿入用孔形成コアピン８が設置された
金型を用いて成形する場合、ガス抜き用ステンレ
ス製パイプ４を用いることにより、ガス抜き効果
は充分に発揮されるが、該パイプの金型へのセツ
ト作業が煩雑であり、作業性を著しく低下させ、
量産性に劣る欠点があつた。また、第２図に示す
ようなキヤビテイ３底部にコアピン受け穴９が設
置された金型を用いて成形する場合には、光フア
イバ素線挿入用孔を形成するコアピン８とコアピ
ン受け穴９とのクリアランスでガス抜きを行なつ
ているため、該クリアランスが大きければ、充分
なガス抜き効果は発揮されるが、樹脂の流動抵抗
によるコアピン８の動きの許容範囲が大きくなる
ため、フエノールの特性として重要な光フアイバ
素線挿入用孔の偏心を精度良く出すことができな
い。一方、光フアイバ素線挿入用孔の偏心を精度
良く出すために該クリアランスを小さくするとガ
ス抜き不良あるいはコアピン受け穴９への挿入時
にコアピン８の破損が生じるという問題がある。
また、光コネクタ用フエルールは、きわめて高度
の寸法精度が要求されるため成形に際しては最も
金型の転写精度に影響を与える成形圧力を高圧に
して成形しなければならない。そのため、第１お
よび２図のような金型を用いて成形する場合、外
径に対し約２〜４倍の長さを有するフエルール
を、成形後行き止まり構造のキヤビテイ３から脱
型するのは減圧状態を呈するため困難であり、生
産性の低下による価格面での不利が問題であつ
た。

このように、光フアイバ素線挿入用孔を成形時
に、同時に加工するフエルール成形法では寸法、
形状精度に優れたフエルール成形品を効率良く成
形できないという欠点があつた。

そこで、本発明者らはシリカ粉入りエポキシ樹
脂のトランスフアー成形により外径精度の優れた
フエルールを加工後、光フアイバ素線挿入用孔は
ドリル加工により行なうといつたフエルール加工
法を試みた。この加工に用いた外径精度の優れた
フエルール成形用金型は、第３図に示すように光
フアイバ素線挿入用孔を形成するコアピンはな
く、外気連通用コア１２および外気連通用コア受
け穴１３を有した構造である。かかる構造の金型
を用いた方法では、外気連通用コア１２（φ0.5
mm）と外気連通用コア挿入部１３（φ0.7mm）の
間隙（0.1mm）から充分なガス抜きができ、しか
も脱型に先だちあらかじめ外気連通用コア１２を
外気連通用コア挿入部１３から抜くことによりフ
エルール成形品の先端部は外気と連通し、キヤビ
テイ３内の減圧状態を回避できるため脱型性が著
しく向上した。しかしながら、該方法によつて得
られた成形品の先端中央部に径が0.126mmのドリ
ルにより光フアイバ素線挿入用孔の形成を試みた
ところ樹脂中のシリカ粉によりドリル先端部が著
しく摩耗するという新たな問題が発生した。

本発明者らはさらに検討を進めた結果、あらか
じめ中心部に光フアイバ素線径より大なる透孔を
有するフエルール本体を硬度の高い無機質充填材
を含有する樹脂で成形しておき、前記透孔を比較
的柔い樹脂で閉塞した後該閉塞部に光フアイバ素
線挿入用の透孔をあらためて設けることにより精
度に優れたフエルールが得られることを見出し本
発明に至つた。

すなわち本発明の要旨は、樹脂製無調芯型光コ
ネクタ用フエルールであつて、フエルール本体は
モース硬度２以上の無機質充填材を含有する樹脂
からなり、光フアイバ素線挿入用孔を含む部分は
前記フエルール本体より柔い樹脂で構成されてい
ることを特徴とする光コネクタ用フエルール、お
よびモース硬度２以上の無機質充填材を含有する
樹脂により、中心に光フアイバ素線より大なる径
の透孔を有するフエルール本体を成形し、前記透
孔を前記フエルール本体より柔い樹脂で閉塞した
後、該閉塞部に光フアイバ素線挿入用透孔を穿孔
することを特徴とする光コネクタ用フエルールの
製造方法にある。

以下本発明を実施例を示した図面を参照しなが
ら説明すると、第４図において１４はフエルール
本体であつてその中心部には光フアイバ心線導入
孔１６が設けられておりその先端部には中心に光
フアイバ素線挿入用孔１８を有する閉塞部１７と
からなつている。

本発明のフエルール本体１４に用いられる樹脂
としては、低収縮、低材であることが望ましく、
温度、湿度および薬品等に対し寸法変化の少ない
ことはもちろんのこと耐摩耗性および曲げ強度等
の機械的特性においても優れている必要があり、
樹脂にモース硬度２以上の無機質充填材を加えた
系が用いられる。使用される樹脂としては、エポ
キシ系樹脂、フエノール系樹脂、または不飽和ポ
リエステル系樹脂等の熱硬化性樹脂があげられ、
その他ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタ
レート、またはポリフエニレンサルフアイド等の
熱可塑性樹脂もまた用いられる。また樹脂に配合
される無機質充填材としては、モース硬度が２以
上である炭化けい素、シリカ、炭酸カルシウム等
の粉状物やガラスフアイバ等の繊維状物、更には
種々の金属粉等をあげることができるがこれらに
限定されるものではなく、充填材の添加量も特に
限定するものではないが、一般に樹脂中への添加
量は30〜80wt％である。更に光フアイバ素線挿
入用孔１８を形成する閉塞部１７に用いられる樹
脂は、フエルール本体との接着性がよくドリル加
工性が良好なものであれば、充填材を配合したも
のであつてもよいが、充填材の硬度としてはモー
ス硬度２未満のものが好ましい。

光フアイバ素線挿入用孔１８の長さは、少なく
とも光フアイバ素線が該孔内で斬折れしないよう
に保持される長さであれば特に限定するものでは
ないが、あまり長くすると寸法、形状精度を高精
度にすることは非常に困難になり、しかも作業性
も低下するので好ましくは0.5mm〜３mm程度であ
る。

次に上記フエルールの製造法について説明する
と後で述べるトランスフアー成形あるいはインジ
エクシヨン成形により光フアイバ素線径より大な
る細孔１５を有するフエルール本体１４を作製
し、前記細孔１５をフエルール本体より柔軟な樹
脂で閉塞した後、あらためて光フアイバ素線挿入
用孔１８を穿孔することにより製造される。光フ
アイバ素線挿入用孔１８の穿孔法としてはドリル
法、レーザー法、水ジエツト法、電子ビーム法等
が採用可能であるが好ましくはドリル法が用いら
れる。

フエルール本体１４は第５図に示すような細孔
形成用コアピン１１がキヤビテイ３に設置され、
その底部には細孔形成用コアピン受け穴１９が設
置された金型を用いて成形することができる。

細孔形成用コアピン１１の端部外経は、光フア
イバ素線挿入用孔径に、光フアイバ素線挿入用孔
穿孔時の装置の芯ずれ量を加えた値よりも大きい
寸法で細孔１５を形成できれば特に限定するもの
ではないが、好ましくは成形時の破損や折り曲が
り防止を考慮してφ0.3以上でかつフエルール外
径より小さい径が用いられる。

コアピン１１の材質および形状も対象とする光
フアイバ素線の直径よりも大きい寸法の細孔１５
を形成できれば特に限定するものではないが、一
般にはSKH−９、あるいはSKD−61製の円柱状
のものが用いられる。

本発明に使用される細孔形成用コアピン１１と
細孔形成用コア受け穴１９のクリアランスは、キ
ヤビテイ３内のガス抜きが充分に行なうことがで
きれば特に限定するものではないが、好ましくは
20〜400μｍ程度である。

実施例 １ フエルール本体は、材料として日立化成工業(株)
製エポキシ成形材料CEL−7000〔シリカ粉（モ
ース硬度７）70％含有〕を、金型として第５図の
構造を有する金型を用い、トランスフアー成形に
より作製した。金型は細孔１５を形成する細孔形
成用コアピン１１の先端部（φ0.5mm×1.5mm）の
うち長さ0.8mmがキヤビテイ３底部の中央部にあ
る細孔形成用コアピン受け穴１９（φ0.7mm×0.8
mm）に挿入され、約１mmのテーパ部（勾配1/4）
を除いたストレート部（直径1.0mm）のうち12mm
はキヤビテイ３内、2.5mmはキヤビテイ３外で後
部はストツパー１０につき当り成形時、樹脂圧に
よる移動を防ぐ構造とした。

ついで、上記方法で作製された成形品の細孔１
５にエポキシ系樹脂を先端から約0.7mmまで閉塞
し、該成形品端面の中心に直径126μｍ長さ0.9mm
のドリルで直径125μｍの光フアイバ素線挿入用
孔１８を穿孔した。同様に同じドリルで100コの
フエルールの光フアイバ素線挿入用孔１８を穿孔
した後、ドリル刃を顕微鏡で観察したところほと
んどドリル勾の摩耗は認められなかつた。なお、
モース硬度２未満の例えば滑石（モース硬度１）
を30重量部加えたエポキシ樹脂を閉塞用樹脂とし
て用いた場合もドリル力に顕著な摩耗は認められ
なかつた。

該方法により作製した樹脂製、無調芯型光コネ
クタ用フエルールは、細孔形成用コアピン１１と
細孔形成用コアピン受け穴１９の間隙（0.1mm）
から充分なガス抜きができるため、外径真円度は
1.8μｍであつた。そのため、ドリル加工により
光フアイバ素線挿入用孔１８を穿孔する際にも精
度良く芯出しすることができ、結果として偏心２
μｍを得た。また、脱型は、フエルール成形品先
端部が外気と連通しているため容易に行なうこと
ができた。

ついで、該方法により作製したフエルールに光
フアイバを挿入、固定して接続損失を測定したと
ころ0.45dBであつた。また、ヒートサイクル試
験（−20℃−2h、−20℃→80℃昇温時間1h、80℃
−2h、80℃→−20℃降温時間1h、10サイクル）
を実施し、試験前後の接続特性および光フアイバ
の出入りを測定したところ、接続特性の変動は
0.1dB（試料数10）、光フアイバのフエルール端
部からの出入りの変化量は0.3μｍ（試料数10）
であつた。

比較例 第３図の金型を用い、実施例１と同様な材料に
よりトランスフアー成形を行なつた。ついで、該
成形品端面の中心に実施例１と同様にドリルによ
り１コのフエルールの光フアイバ素線挿入用孔を
穿孔したところ、顕微鏡観察でドリル刃の著しい
摩耗が認められた。

該方法ではドリル刃され交換すれば、実施例１
とほぼ同様な初期特性を有するフエルールは得ら
れたが、実施例１と同様なヒートサイクル試験を
実施したところ、接続特性の平均変動は0.18dB
（試料数10）、光フアイバ出入りの平均変化量は
1.5μｍであつた。

以上の説明から明らかなように本発明によれ
ば、樹脂製、無調芯型光コネクタ用フエルールの
成形において、従来問題となつていたガス抜き
は、細孔形成用コアピン１１と細孔形成用コアピ
ン受け穴１９の間隙を大きくすることができるた
め充分に行なうことができ、しかも細孔形成用コ
アピン１１と細孔形成用コアピン受け穴１９の間
隙が外気と連通しているため、容易に成形品の脱
型を行なうことができた。

また、光フアイバ素線挿入用孔をドリルで穿孔
する際問題となつていたドリル先端部の著しい摩
耗は、光フアイバ素線挿入用孔が穿孔される部分
をフエルール本体より柔い樹脂で作製することに
より従来に比べドリル刃の寿命は30倍に向上し
た。

また、本発明によつて得られたフエルールの光
フアイバ素線挿入用孔が形成されている樹脂中に
は、従来のフエルール成形のように脱型を考慮し
た離型剤を添加する必要はなく、フエルールと光
フアイバとの接着性という点でも有利にすること
ができた。

【図面の簡単な説明】

第１，２および３図は、従来のフエルール成形
用金型の断面構造概略図、第４図は本発明におけ
るフエルールの一例を示した断面図、第５図は本
発明の実施例１に用いた金型の断面構造概略図で
ある。 符号の説明、１……上型、２……下型、３……
キヤビテイ、４……パイプ、５……スプルー、６
……ゲートランナー、７……リンクゲート、８…
…コアピン、９……コアピン受け穴、１０……ス
トツパー、１１……細孔形成用コアピン、１２…
…外気連通用コアピン、１３……外気連通用コア
ピン挿入部、１４……フエルール本体、１５……
細孔、１６……光フアイバ心線導入用孔、１７…
…閉塞部、１８……光フアイバ素線挿入用孔、１
９……細孔形成用コアピン受け穴。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 樹脂製無調芯型光コネクタ用フエルールであ
   つて、フエルール本体はモース硬度２以上の無機
   質充填材を含有する樹脂からなり、光フアイバ素
   線挿入用孔を含む部分は前記フエルール本体より
   柔い樹脂で構成されていることを特徴とする光コ
   ネクタ用フエルール。 ２ モース硬度２以上の無機質充填材を含有する
   樹脂により、中心に光フアイバ素線より大なる径
   の透孔を有するフエルール本体を成形し、前記透
   孔を前記フエルール本体より柔い樹脂で閉塞した
   後、該閉塞部に光フアイバ素線挿入用透孔を穿孔
   することを特徴とする光コネクタ用フエルールの
   製造方法。