(57)【要約】【課題】光ファイバを挿入保持するフェルールの前端側をレンズ部としたレンズ付きのフェルールの製造方法であり、光ファイバとレンズ面の中心軸線を精度良く一致させる。【解決手段】フェルール成形用の第１型と第２型からなる一対の金型を用い、第１型に精密スリーブをインサートし、前記第２型にピンを固定すると共に該ピンを前記第１型に向けて突出させておき、前記第１型と第２型とを型閉めし、前記第２型から突出する前記ピンの先端側を前記第１型内に保持した前記精密スリーブの中央貫通穴に挿入して密嵌し、前記第１、第２型内に樹脂を充填して、精密スリーブを挟んで前記樹脂で成形されるフェルール本体部とレンズ部が連結固定され、かつ、前記ピンにより成形した光ファイバの被覆部挿入穴と前記精密スリーブの前記中央貫通穴からなる光ファイバ挿入穴とが連続するフェルールを製造している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェルール成形用の第１型と第２型からなる一対の金型を用い、前記第１型は先端面にレンズ部成形用型面を備えると共に該レンズ部成形用型面と対向位置に精密スリーブをインサートする一方、前記第２型に前記第１型に向けてピンを突出固定しておき、
前記第１型と第２型とを型閉めし、前記第２型から突出する前記ピンの先端側を前記精密スリーブの中央貫通穴に挿入して密嵌し、
前記第１、第２型内に樹脂を充填して、
前記精密スリーブを挟んで前記樹脂で成形されるフェルール本体部とレンズ部が連結固定され、かつ、前記ピンにより成形した光ファイバの被覆部挿入穴と前記精密スリーブの前記中央貫通穴からなる光ファイバ挿入穴とが連続しているフェルールの製造方法。
【請求項２】
前記第１型の中心軸線に前記レンズ部成形用型面の中心軸線が一致すると共に前記精密スリーブの中央貫通穴の中心軸線を一致させてインサートし、該精密スリーブの先端側にレンズ部成形用キャビティを設けると共に該精密スリーブの基端側にフェルール本体部成形用キャビティを設け、
前記精密スリーブの基端側に配置する前記第２型に、その中心軸線に沿って光ファイバの被覆部挿入穴形成用の前記ピンを固定すると共に該ピンを前記第１型に向けて突出させている請求項１に記載のフェルールの製造方法。
【請求項３】
前記精密スリーブの中央貫通穴のレンズ部側先端を開閉するスライド材を前記第１型の一側部から出没自在に突設し、該スライド材の引抜部分に前記中央貫通穴の先端に連通する空気抜き穴を設けている請求項１または請求項２に記載のフェルールの製造方法。
【請求項４】
フェルール成形用の第１型と第２型からなる一対の金型を用い、前記第１型は先端面にレンズ部成形用型面を備えると共に該レンズ部成形用型面と対向位置に精密スリーブをインサートする一方、前記第２型に前記第１型に向けてピンを突出固定しておき、
前記第１型と第２型とを型閉めし、前記第２型から突出する前記ピンの先端を前記精密スリーブの中央貫通穴の第２型側開口周縁に密着させると共に、該中央貫通穴のレンズ部側先端を閉鎖するスライド材を前記第１型の一側部から突設し、
前記第１、第２型内に樹脂を充填し、
前記精密スリーブを挟んで前記樹脂で成形されるフェルール本体部とレンズ部が連結固定し、かつ、前記ピンにより成形した光ファイバの被覆部挿入穴と前記精密スリーブの前記中央貫通穴からなる光ファイバ挿入穴を連続し、該中央貫通穴の先端が前記スライド材の引抜部分に形成される空気抜き穴に連通しているフェルールの製造方法。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の方法で製造されたフェルールと光ファイバの組付方法であって、
前記光ファイバの被覆部挿入穴と前記精密スリーブの前記光ファイバ挿入穴に接着剤を充填し、その後、前記被覆部挿入穴から光ファイバ挿入穴に前記空気抜き穴から空気抜きをしながら光ファイバを挿入し、該光ファイバを前記接着剤を介して前記フェルール本体部および精密スリーブと固着しているフェルールと光ファイバの組付方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の製造方法で製造されたフェルールであり、
前記精密スリーブを挟んでフェルール本体部とレンズ部とが連結固定されているフェルール。
【請求項７】
中心軸線に沿って貫通した光ファイバの被覆部挿入穴を有するフェルール本体部と、
前記フェルール本体部の前端に連結固定され、前記被覆部挿入穴に連続する光ファイバ挿入穴を中心軸線に沿って貫通して設けた精密スリーブと、
前記精密スリーブの前端に前記光ファイバ挿入穴の前端を閉鎖して連結固定されると共に前端面がレンズ面とされるレンズ部と、
を備えるフェルール。
【請求項８】
前記精密スリーブの光ファイバ挿入穴のレンズ部側先端に空気抜き穴が連通している請求項７に記載のフェルール。
【請求項９】
前記フェルール本体部と前記レンズ部とは同一の透明樹脂で成形され、前記精密スリーブはジルコニアまたはガラスで形成されている請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載のフェルール。
【請求項１０】
前記精密スリーブの少なくとも前端側外周面に、レンズ部離脱防止部が設けられている請求項６乃至請求項９のいずれか１項に記載のフェルール。
【請求項１１】
前記精密スリーブの少なくとも後端側外周面に、フェルール本体部離脱防止部が設けられていると共に、光コネクタ内で係止されるフランジ部が前記フェルール本体部に突設されている請求項６乃至請求項１０のいずれか１項に記載のフェルール。
【請求項１２】
請求項６乃至請求項１１のいずれか１項に記載のフェルールと、該フェルールに被覆部が剥離された端末側が挿入保持される光ファイバと、前記フェルールを挿入保持する光コネクタ・ハウジングを備え、
前記光コネクタ・ハウジング内に収容された前記フェルールの前記レンズ部の中心軸線と前記フェルールに挿入保持された前記光ファイバの中心軸線とが一致していることを特徴とする光コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフェルールの製造方法、フェルールおよび光コネクタに関し、詳しくは、光ファイバを挿入保持するフェルールの前端側をレンズ部としたレンズ付きのフェルールにおいて、挿入保持される光ファイバ前端面の軸芯とレンズ部の軸芯とを精度良く一致させるものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車内では光ケーブルを用いた通信が普及している。光ケーブルの芯線である光ファイバの接続方式として、例えば、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、光ファイバ１０３を挿通保持したフェルール１０２がハウジング１０１内に収容された光コネクタ１００を接続相手方の光コネクタ１１０に嵌合し、互いのフェルール１０２、１１２の前端より露出させた光ファイバ１０３、１１３の前端面１０３ａ、１１３ａ同士を直接接触させて光結合させる方式が一般的に用いられている。互いに接触させる光ファイバ前端面１０３ａ、１１３ａのコア径は例えば５０μｍ程度と非常に小さいため、双方の光ファイバの前端面１０３ａ、１１３ａの軸芯が僅かにずれたり光ファイバの前端面１０３ａ、１１３ａに微細な塵等が付着したりするだけで光結合ができなくなるおそれがある［特開２００６−９１４０４号公報（特許文献１）参照］。
【０００３】
そこで、特開２００５−３１６２９２号公報（特許文献２）や特開２０１１−１７４９８８号公報（特許文献３）では、フェルールの前端側にレンズ部を形成したレンズ付きのフェルールを提案している。該フェルールは透明樹脂で一体成形され、例えば図９（Ａ）に示すような断面形状を有している。レンズ付きのフェルール１２０には、該フェルール１２０の中心軸線に沿って、図９（Ｂ）のように光ファイバ１３０ａを挿入保持する芯線挿入穴１２１ａと光ファイバの被覆部１３０ｂを挿入保持する被覆部挿入穴１２１ｂを連続して設けていると共に、前記芯線挿入穴１２１ａの前部にレンズ部１２２を設け、該レンズ部１２２の前端面は凸状に球面加工したレンズ面１２２ａとしている。
【０００４】
前記のようなフェルール１２０に挿入保持した光ファイバ１３０ａの接続は、図１０に示すように、一方のフェルールの光ファイバ１３０ａの前端面１３０ａ−１から出射した光が前端側のレンズ部１２２により発散されて平行光となり、該平行光が他方のフェルールのレンズ部１２２によって収束されて他方の光ファイバ１３０ａの前端面１３０ａ−１に集光されることで行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−９１４０４号公報
【特許文献２】特開２００５−３１６２９２号公報
【特許文献３】特開２０１１−１７４９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記フェルール１２０を用いた光ファイバの接続方式では、出射光をレンズ部１２２によって発散させて平行光化しているため、接続する双方の光ファイバ１３０ａの若干の軸ずれやレンズ面１２２ａへの微細な塵等の付着は光結合に大きな影響を及ぼさないという利点がある。その一方、フェルール１２０に挿入保持される光ファイバ１３０ａの前端面１３０ａ−１の軸芯と該フェルール１２０のレンズ部１２２の軸芯とのずれは光結合に大きな影響を及ぼすため、光ファイバの前端面１３０ａ−１とレンズ部１２２の軸ずれを極力生じさせないようにすることが求められる。
【０００７】
前記フェルール１２０の製造は、図１１（Ａ）に示すように、フェルール１２０の後部を成形する上金型１４０と、レンズ部１２２を前端とするフェルール１２０の前部を成形する下金型１４１を用いて樹脂成形されている。上金型１４０には、芯線挿入穴１２１ａおよび被覆部挿入穴１２１ｂを連続的に成形するためのピン１４２を下向きに突設している。図１１（Ｂ）に示すように、上金型１４０と下金型１４１とを型閉めしてキャビティ１４３内に透明樹脂を充填し、樹脂硬化後に上下金型１４０、１４１を開いてピン１４２を引き抜くことによりフェルール１２０を得ることができる。
しかし、上金型１４０に突設され芯線挿入穴１２１ａおよび被覆部挿入穴１２１ｂを形成するピン１４２は片持ちで先端部１４２ａが自由端とされているため、キャビティ１４３内への樹脂流入時にピン１４２の先端部１４２ａが揺動し、樹脂成形された芯線挿入穴１２１ａの中心軸線とレンズ部１２２の中心軸線とのずれが生じやすい。結果的に芯線挿入穴１２１ａに挿入保持された光ファイバ１３０ａの前端面１３０ａ−１とレンズ部１２２の軸ずれが発生するおそれがある。
より定量的には、一般的な外径１２５μｍ、コア径５０μｍの光ファイバを用いた場合、コネクタ接続損失を１．５ｄＢ以下に抑えるためにはレンズ軸と光ファイバ軸との軸ずれ量を概ね５μｍ以下に抑える必要がある。これは成形樹脂圧を受ける約１２５μｍ径の成形ピン片持ち把持金型構造では殆ど達成困難なレベルである。
【０００８】
本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、光ファイバを挿入保持するフェルールの前端側をレンズ部としたレンズ付きのフェルールを、挿入保持される光ファイバの前端面の軸芯とレンズ部の軸芯とを精度良く一致させることができる製造方法を提供することを主たる課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、第一の発明として、
フェルール成形用の第１型と第２型からなる一対の金型を用い、前記第１型は先端面にレンズ部成形用型面を備えると共に該レンズ部成形用型面と対向位置に精密スリーブをインサートする一方、前記第２型に前記第１型に向けてピンを突出固定しておき、
前記第１型と第２型とを型閉めし、前記第２型から突出する前記ピンの先端側を前記精密スリーブの中央貫通穴に挿入して密嵌し、
前記第１、第２型内に樹脂を充填して、
前記精密スリーブを挟んで前記樹脂で成形されるフェルール本体部とレンズ部が連結固定され、かつ、前記ピンにより成形した光ファイバの被覆部挿入穴と前記精密スリーブの前記中央貫通穴からなる光ファイバ挿入穴とが連続しているフェルールの製造方法を提供している。
【００１０】
前記第１型の中心軸線に前記レンズ部成形用型面の中心軸線が一致すると共に前記精密スリーブの中央貫通穴の中心軸線を一致させてインサートし、該精密スリーブの先端側にレンズ部成形用キャビティを設けると共に該精密スリーブの基端側にフェルール本体部成形用キャビティを設け、
前記精密スリーブの基端側に配置する前記第２型に、その中心軸線に沿って光ファイバの被覆部挿入穴形成用の前記ピンを固定すると共に該ピンを前記第１型に向けて突出させている。
【００１１】
前記精密スリーブの中央貫通穴のレンズ部側先端を開閉するスライド材を前記第１型の一側部から出没自在に突設し、該スライド材の引抜部分に前記中央貫通穴の先端に連通する空気抜き穴を設けていることが好ましい。
【００１２】
また、第二の発明のフェルールの製造方法として、
フェルール成形用の第１型と第２型からなる一対の金型を用い、前記第１型は先端面にレンズ部成形用型面を備えると共に該レンズ部成形用型面と対向位置に精密スリーブをインサートする一方、前記第２型に前記第１型に向けてピンを突出固定しておき、
前記第１型と第２型とを型閉めし、前記第２型から突出する前記ピンの先端を前記精密スリーブの中央貫通穴の第２型側開口周縁に密着させると共に、該中央貫通穴のレンズ部側先端を閉鎖するスライド材を前記第１型の一側部から突設し、
前記第１、第２型内に樹脂を充填し、
前記精密スリーブを挟んで前記樹脂で成形されるフェルール本体部とレンズ部が連結固定し、かつ、前記ピンにより成形した光ファイバの被覆部挿入穴と前記精密スリーブの前記中央貫通穴からなる光ファイバ挿入穴を連続し、該中央貫通穴の先端が前記スライド材の引抜部分に形成される空気抜き穴に連通しているフェルールの製造方法を提供している。
【００１３】
前記方法で製造されたフェルールを光ファイバに組み付ける際、前記光ファイバの被覆部挿入穴と前記精密スリーブの前記光ファイバ挿入穴に接着剤を充填し、その後、前記被覆部挿入穴から光ファイバ挿入穴に前記空気抜き穴から空気抜きをしながら光ファイバを挿入し、該光ファイバを前記接着剤を介して前記フェルール本体部および精密スリーブと固着している。
このように、空気抜き穴を設けておくことにより、接着剤を充填した被覆部挿入穴および光ファイバ挿入穴に光ファイバをスムーズに押し込むことができ、作業性を高めることができる。
【００１４】
前記第一および第二の発明のフェルールの製造方法では、フェルールの中心軸線に沿って被覆部挿入穴を成形するためのピンを金型内で位置決め保持するため、精密スリーブを金型内にインサートしている。該精密スリーブによりピンを中心軸線に確実に位置決め保持するため、金型での射出成形で形成するフェルールの中心軸線に被覆部挿入穴を精度よく設けることができる。
【００１５】
第三の発明として、前記第一、第二の発明に係わるフェルールの製造方法により製造されるフェルールを提供している。
本発明に係わるフェルールは、中心軸線に沿って貫通した光ファイバの被覆部挿入穴を有するフェルール本体部と、
前記フェルール本体部の前端に連結固定され、前記被覆部挿入穴に連続する光ファイバ挿入穴となる中央貫通穴を備えた精密スリーブと、
前記精密スリーブの前端に前記光ファイバ挿入穴の前端を閉鎖して連結固定されると共に前端面がレンズ面とされるレンズ部とを備えていることを特徴とする。
【００１６】
本発明のフェルールは、光ファイバの被覆部先端から突出させる芯線（光ファイバ）を精密スリーブの中央貫通穴に挿入するため、光ファイバの位置決め精度を高めることができる。かつ、該フェルールを射出成形する金型内で、前記精密スリーブの中央貫通穴に被覆部挿入穴成形用のピンの先端側を嵌入して支持するため、樹脂成形からなるフェルール本体部に設ける被覆部挿入穴の中心軸線を精密スリーブの中央貫通穴からなる光ファイバ挿入穴の中心軸線と確実に一致させることができる。しかも、前記精密スリーブの中央貫通穴の中心軸線をレンズ部成形用型面の中心軸線と一致させているため、該精密スリーブの中央貫通穴に挿入する光ファイバの前端面の中心軸線をレンズ部の中心軸線に一致させることができる。よって、フェルールに挿入保持する光ファイバ同士を接続する際の接続損失を低減し、光結合を確実に行わせることが可能となる。
【００１７】
また、本発明のフェルールは、前記精密スリーブの光ファイバ挿入穴のレンズ部側先端に空気抜き穴が連通していることが好ましい。
【００１８】
前記フェルール本体部と前記レンズ部とは同一の透明樹脂で成形され、前記精密スリーブはジルコニアやガラスで形成されていることが好ましい。
前記フェルール本体部とレンズ部とを形成する透明樹脂として、例えば、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）やポリカーボネート樹脂（ＰＣ）等が挙げられる。
また、前記精密スリーブとしては、高精度加工に適し、且つ寸法安定性に優れたジルコニアやガラス等のセラミックス材料が好ましい。しかし、精密スリーブの材質は前記ジルコニアやガラス等のセラミックス材料に限られず、高い寸法精度で成形可能であれば樹脂を用いることができ、熱可塑性エンジニアリングプラスチックに電子線を照射して架橋した樹脂（住友電工ファインポリマー株式会社製「テラリンク」）等も好適に用いられる。「テラリンク」は透明性も併せ持つので、フェルール本体部とレンズ部を形成する樹脂としても用いることができる。この場合、精密スリーブとして、不透明になるが高精度化に有利なフィラ入りの「テラリンク」を用いた成形品を用いると、同種樹脂のため、フェルール本体部およびレンズ部との密着性に優れる効果がある。
【００１９】
前記精密スリーブの少なくとも前端側外周面に、レンズ部離脱防止部が設けられていることが好ましい。
【００２０】
前記レンズ部離脱防止部の形状としては特に限定されないが、精密スリーブの中央貫通穴を含む縦断面図において矩形断面または逆テーパ状の台形断面となる凹状のレンズ部離脱防止部を前記レンズ部に連続する精密スリーブの前端側外周面に部分的に設け、該レンズ部離脱防止部にレンズ部を形成する透明樹脂を充填していることが好ましい。前記レンズ部離脱防止部は円柱状の精密スリーブの前端側外周面に所定中心角をあけて２〜４か所設けることが好ましい。また、精密スリーブの長さ方向全長に設けた縦溝をレンズ部離脱防止部としてもよい。
【００２１】
また、前記精密スリーブの少なくとも後端側外周面に、フェルール本体部離脱防止部が設けられていると共に、光コネクタ内で係止されるフランジ部が前記フェルール本体部に突設されていることが好ましい。
【００２２】
前記フェルール本体部離脱防止部の形状も特に限定されないが、精密スリーブの中央貫通穴を含む縦断面図において矩形断面となる凹状のフェルール本体部離脱防止部を前記フェルール本体部に連続する精密スリーブの後端側外周面に部分的に設け、該フェルール本体部離脱防止部にフェルール本体部を形成する透明樹脂を充填していることが好ましい。前記フェルール本体部離脱防止部も円柱状の精密スリーブの後端側外周面に所定中心角をあけて２〜４か所設けることが好ましい。
【００２３】
さらに、第四の発明として、前記フェルールと、該フェルールに被覆部が剥離された端末側が挿入保持される光ファイバと、前記フェルールを挿入保持する光コネクタ・ハウジングを備え、
前記光コネクタ・ハウジング内に収容された前記フェルールの前記レンズ部の中心軸線と前記フェルールに挿入保持された前記光ファイバの中心軸線とが一致していることを特徴とする光コネクタを提供している。
【００２４】
前記のように、第四の発明に係わる光コネクタでは、光コネクタ・ハウジング内に収容されたフェルールのレンズ部の中心軸線と該フェルールに挿入保持された光ファイバの中心軸線とを一致させているため、光コネクタを相手方の光コネクタに嵌合させるだけで、それぞれの光コネクタ・ハウジング内のフェルールに挿入保持された光ファイバ同士を低い接続損失で確実に接続することができる。
【発明の効果】
【００２５】
前記のように、第一の発明のフェルールの製造方法では、中央貫通穴が光ファイバ挿入穴となる精密スリーブを金型内にインサートとし、成形するフェルール本体部に設ける光ファイバの被覆部挿入穴を成形するピンの先端側を前記精密スリーブに挿入して支持しているため、成形されるフェルールの被覆部挿入穴と光ファイバ挿入穴の中心軸線を精度良く一致させることができる。かつ、該光ファイバ挿入穴の中心軸線は、金型にインサートする精密スリーブの設置精度で規定できるため、フェルールに挿入する光ファイバ先端の中心軸線とレンズ面の中心軸線とを精度良く一致させることができる。
【００２６】
また、第二の発明のフェルールの製造方法では、第２型から突出するピンは精密スリーブの中央貫通穴の挿入口側の開口の周縁に密着させて位置決め保持し、第１型により位置決め固定されている精密スリーブの中央貫通穴には挿入しないと共に、該精密スリーブの中央貫通穴のレンズ側先端の開口をスライド材で閉鎖し、中央貫通穴には充填する樹脂が侵入しないようにして、前記ピンで形成されるフェルールの被覆部挿入穴と精度よく軸芯が一致する光ファイバ挿入穴を設けている。
このように、精密スリーブの中央貫通穴に挿入する小径部をピンに設けていないため、該ピンの小径部を中央貫通穴に位置合わせして挿入する作業を省いて作業性を高めることができる。かつ、挿入時にピンの小径部の折れ発生を防止でき、この点からも作業性を高めることができる。
【００２７】
このように、前記第一および第二の発明のフェルールの製造方法を用いて、挿入保持する光ファイバの前端面の中心軸線をレンズ部の中心軸線に一致させることができる寸法精度の高いフェルールを容易に製造することができる。
【００２８】
また、本発明に係わるフェルールは、光ファイバの被覆部挿入穴を有するフェルール本体部と、該フェルール本体部の前端に連結固定され前記被覆部挿入穴に連続する光ファイバ挿入穴となる中央貫通穴を貫通した精密スリーブと、該精密スリーブの前端に連結固定されるレンズ部とからなるレンズ付きのフェルールとしている。該フェルールでは、前記精密スリーブは光ファイバ挿入穴を中心軸線に沿って高い寸法精度で貫通形成しているため、該精密スリーブとレンズ部との中心軸線を正確に一致できる。より具体的には、穴径約１２５μｍ、穴偏心１μｍ以下のジルコニアスリーブは光通信分野では一般的であり、これを追加工して精密スリーブとして用いるとよい。
【００２９】
また、第四の発明の光コネクタでは、光コネクタ・ハウジング内に収容されたフェルールのレンズ部の中心軸線と該フェルールに挿入保持された光ファイバの中心軸線とを一致させているため、光コネクタを相手方の光コネクタに嵌合させるだけで、それぞれの光コネクタ・ハウジング内のフェルールに挿入保持された光ファイバ同士を低い接続損失で確実に接続することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態のフェルールを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。
【図２】フェルールを成形するための上下金型を示し、（Ａ）は上下金型を型閉めする前の状態の断面図、（Ｂ）は上下金型を型閉めして樹脂を充填した状態を示す断面図である。
【図３】光ファイバを挿入保持したフェルールを示す断面図である。
【図４】本発明のフェルールで光ファイバを挿入保持してコネクタ内に収容したコネクタを示す断面図である。
【図５】第２実施形態を示し、（Ａ）はフェルールの成形用の金型を示す断面図、（Ｂ）は金型の型閉め状態の断面図、（Ｃ）は金型に樹脂を充填した状態の断面図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｄ）は第２実施形態の製造方法で製造したフェルールを光ファイバの先端に取り付ける方法を示す断面図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は第３実施形態の製造工程を示す断面図である。
【図８】互いのフェルールの前端より露出させた光ファイバの前端面同士を直接接触させて光結合させる方式の従来例を示し、（Ａ）は光コネクタ嵌合前の状態を示す一部断面図、（Ｂ）は光コネクタの嵌合状態を示す一部断面図である。
【図９】従来例を示し、（Ａ）はレンズ付きのフェルールの断面図、（Ｂ）は光ファイバを挿入保持したフェルールの断面図である。
【図１０】レンズ付きのフェルールに挿入保持した光ファイバ同士の光結合状態を示す説明図である。
【図１１】従来のレンズ付きのフェルールを成形するための上下金型を示し、（Ａ）は上下金型を型閉めする前の状態の断面図、（Ｂ）は上下金型を型閉めした状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図４に本発明の第１実施形態を示す。
光ファイバの端末側を挿入保持する本実施形態のフェルール１は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、中心軸線に沿って貫通した光ファイバの被覆部挿入穴５ｂを有する略円筒状のフェルール本体部２と、該フェルール本体部２の前端に連結固定され、前記被覆部挿入穴５ｂに連続する光ファイバ挿入穴５ａとなる中央貫通穴を中心軸線に沿って貫通して設けた略円筒状の精密スリーブ３と、該精密スリーブ３の前端に前記光ファイバ挿入穴５ａの前端を閉鎖して連結固定されるレンズ部４とからなる。レンズ部４は前端面を凸状に球面加工したレンズ面４ａとしている。なお、精密スリーブ３は、その後端部分がフェルール本体部２の前端部分に埋設された状態で連結固定されている。
【００３２】
フェルール本体部２とレンズ部４は同一の透明樹脂から成形し、本実施形態ではポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）を用いている。また、前記精密スリーブ３はジルコニアで形成している。なお、レンズ部４をフェルール本体部２より透明度の高い別の樹脂で成形する一方、フェルール本体部２は熱収縮率が低い樹脂で成形してもよい。
【００３３】
精密スリーブ３の前端側外周面の一部にレンズ部離脱防止部６を設けている。本実施形態では、図１（Ｂ）に示すように、精密スリーブ３の中央貫通穴を含む縦断面図において逆テーパ状の台形断面となる凹状のレンズ部離脱防止部６をレンズ部４に連続する精密スリーブ３の前端側外周面に設け、該レンズ部離脱防止部６にレンズ部４を形成する透明樹脂を充填する構造としている。なお、本実施形態では、一対のレンズ部離脱防止部６を精密スリーブ３の中央貫通穴を挟む対向位置に設けている。
前記のようにレンズ部４と同一樹脂を充填するレンズ部離脱防止部６を精密スリーブ３内に設けることにより、異なる材質からなる精密スリーブ３に連結固定されるレンズ部４の脱落を効果的に防止することができる。
【００３４】
一方、前記フェルール本体部２には後述する光コネクタ２１、２３内で係止される拡径部８ａおよび大径部８ｂからなるフランジ部８を周方向に設けている。
また、前記フェルール本体部２のフランジ部８内に埋設配置されている前記精密スリーブ３の後端側外周面の一部にフェルール本体部離脱防止部７を設けている。本第１実施形態では、図１（Ｂ）に示すように、精密スリーブ３の中央貫通穴を含む縦断面図において矩形断面となる凹状のフェルール本体部離脱防止部７を前記フランジ部８の拡径部８ａに連続する精密スリーブ３の後端側外周面に設け、該フェルール本体部離脱防止部７にフェルール本体部２を形成する透明樹脂を充填する構造としている。なお、本実施形態では、一対のフェルール本体部離脱防止部７を精密スリーブ３の中央貫通穴を挟む対向位置に設けている。
前記のようにフェルール本体部２と同一樹脂を充填するフェルール本体部離脱防止部７を精密スリーブ３内に設けることにより、異なる材質からなる精密スリーブ３に連結固定されるフェルール本体部２の脱落を効果的に防止することができる。
【００３５】
また、フェルール本体部２と連結固定される精密スリーブ３の後端面には、フェルール本体部２の被覆部挿入穴５ｂから光ファイバを精密スリーブ３の光ファイバ挿入穴５ａに誘い込むためのテーパ部１０を設けている。
【００３６】
前記第１実施形態のフェルール１の製造方法について説明する。
第１実施形態のフェルール１は図２（Ａ）、（Ｂ）に示すような第１型となる下型１１と第２型となる上型１２からなる上下一対の射出成型用金型を用いて成形する。なお、該金型は上下一対に限定されず、左右一対に向きを変えてもよい。
【００３７】
下型１１は２つのブロック１１ａ、１１ｂからなる。ブロック１１ａは固定型である。ブロック１１ｂはブロック１１ａの中央に設けた開口に装填するスライド型であり、前面をレンズ部成形用型面１１ｆとしている。
【００３８】
前記下型１１内に前記精密スリーブ３をインサートし、該精密スリーブ３の下側にレンズ部成形用キャビティ１３を、該精密スリーブ３の上側に前記フェルール本体部２のフランジ部８を成形するフランジ部成形用キャビティ１４の凹部１４ａを周方向に連続して設けている。前記フランジ部成形用キャビティ１４の凹部1４ａでフェルール１の中間部にフランジ部８を突設して、図４に示す光コネクタのコネクタハウジング内でフランジ部８を係止させてフェルール１の安定保持を図っている。
なお、フェルール本体部離脱防止部７が形成された精密スリーブ３の後端部分は、前記フランジ部成形用キャビティ１４内に突出させている。
【００３９】
また、上型１２内には前記フェルール本体部２のフランジ部８に連続するフェルール本体部２の後端部９を成形する後端部成形用のキャビティ１５を設けている。該キャビティ１５の中心軸線となる上端面中央にピン１６の基部を固定し、該ピン１６を下型１１側へと下向きに突出している。該ピン１６の突出部分は光ファイバの被覆部挿入穴の成形用であり、上下型１２、１１を型閉めした状態でキャビティ内に垂れ下がり状態となるため、下型１１にインサートした精密スリーブ３の中央貫通穴からなる光ファイバ挿入穴５ａに小径とした先端部１６ａを挿入するようにしている。また、上下型１２、１１を型閉めしたときに前記フランジ部成形用キャビティ１４と後端部成形用キャビティ１５の中心軸線が一致するように後端部成形用キャビティ１５を設けている。
【００４０】
前記ピン１６は光ファイバ挿入穴５ａに挿入される小径の先端部１６ａと、被覆部挿入穴５ｂを形成する大径の後端部１６ｂとからなる。
さらに、下型１１のブロック１１ａには、フランジ部成形用キャビティ１４に連通するゲート（樹脂注入口）１７と、レンズ部成形用キャビテイ１３に連通するゲート（樹脂注入口）１８を設けている。
【００４１】
フェルール成形時には、図２（Ｂ）のように、精密スリーブ３を下型１１にインサート固定し、該下型１１に上型１２を搭載して型閉めする。下型１１にインサートした精密スリーブ３の光ファイバ挿入穴５ａとなる中央貫通穴に上型１２から突出するピン１６の小径の先端部１６ａを密嵌状態で挿入する。
【００４２】
その後、ゲート１７からポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）を注入して、フランジ部成形用キャビティ１４、後端部成形用キャビティ１５およびフェルール本体部離脱防止部７に該樹脂を充填すると共に、ゲート１８からもポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）を注入して、レンズ部成形用キャビティ１３およびレンズ部離脱防止部６に該樹脂を充填する。前記樹脂硬化後に上下型１２、１１を開いてピン１６を引き抜くことにより、精密スリーブ３の上下両端にフェルール本体部２およびレンズ部４を連結固定したフェルール１を得ることができる。
【００４３】
前記本発明のフェルールの製造方法では、上下型１２、１１を型閉めしたときに、上型１２より突設したピン１６の小径とした先端部１６ａが下型１１にインサートした精密スリーブ３の光ファイバ挿入穴５ａとなる中央貫通穴に密嵌状態で挿入される。よって、上下型１２、１１内に形成されるキャビティ等１３、６、１４、１５、７に樹脂を充填して精密スリーブ３の上下両端にフェルール本体部２およびレンズ部４を連結固定する際に、精密スリーブ３の光ファイバ挿入穴５ａへの樹脂流入を防止してレンズ部４と中心軸線を一致させた光ファイバ挿入穴５ａを確保することができる。また、前記ピン１６の先端部１６ａが精密スリーブ３の光ファイバ挿入穴５ａに挿入保持されピン１６の揺動が防止されるため、フェルール本体部２の中心軸線に沿って光ファイバの被覆部挿入穴５ｂを高い寸法精度で形成することができる。
【００４４】
前記方法により製造された第１実施形態のフェルール１は、光ファイバの被覆部挿入穴５ｂを有するフェルール本体部２と、該フェルール本体部２の前端に連結固定され前記被覆部挿入穴５ｂに連続する光ファイバ挿入穴５ａとなる中央貫通穴を貫通した精密スリーブ３と、該精密スリーブ３の前端に連結固定されるレンズ部４とから構成したレンズ付きのフェルールである。精密スリーブ３はその中心軸線に光ファイバを挿入する光ファイバ挿入穴５ａを高い寸法精度で貫通形成することが可能であるため、中心軸線が一致するように精密スリーブ３をレンズ部４に連結固定するだけで、該精密スリーブ３の光ファイバ挿入穴５ａに挿入した光ファイバの前端面の中心軸線をレンズ部４の中心軸線に一致させることができる。
【００４５】
前記のように製造したフェルールに対して、図３に示すように、光ファイバケーブル２０の端末側で被覆部２０ｂを剥離して露出させた光ファイバ２０ａを、フェルール１の精密スリーブ３の光ファイバ挿入穴５ａに挿入すると共に、後端側の被覆部２０ｂをフェルール本体部２の被覆部挿入穴５ｂに挿入する。
【００４６】
フェルール１を先端に取り付けた光ファイバケーブルは、図４に示すように、光接続する一対のフェルール１を互いに嵌合させる光コネクタ２１、２３のコネクタ・ハウジング２２、２４内にそれぞれ収容し、フェルール１のフランジ部８をコネクタ・ハウジング２２、２４内に係止させる。
【００４７】
前記光コネクタ２１、２３では、コネクタ・ハウジング２２、２４内に収容されたフェルール１のレンズ部４の中心軸線と、精密スリーブ３の光ファイバ挿入穴５ａに挿入保持した光ファイバ２０ａの前端面の中心軸線とを一致させているため、図４のように光コネクタ２１を相手方の光コネクタ２３に嵌合させるだけで、それぞれのコネクタ・ハウジング２２、２４のフェルール１に挿入保持された光ファイバ２０ａ同士を低い接続損失で確実に接続することが可能となる。
【００４８】
図５および図６に第２実施形態を示す。
第２実施形態では、第１型の下型１１の一側部に角棒状のスライド材３０をレンズ部成形用キャビティ１３に出没させるスライド穴１９を設けている。射出成型時に、レンズ部成形用キャビティ１３内に突出するスライド材３０の突出端部は、精密スリーブ３の中央貫通穴（光ファイバ挿入穴５ａ）を閉鎖し、精密スリーブ３の先端面３ｆに沿って半径方向に延在させている。レンズ部成形用キャビティ１３へのゲート１８はスライド材３０を精密スリーブ先端面３ｆに押圧するような位置に設けている。
成形金型の他の構成は第１実施形態と同様であるため、同一部号を付して説明を省略する。
【００４９】
フェルールの成形時、図５（Ｂ）に示すように、精密スリーブ３を挿入固定した下型１１に上型１２を搭載して型閉めし、上型１２に突設したピン１６の小径の先端部１６ａを精密スリーブ３の中央貫通穴に挿入する。また、下型１１のスライド穴１９にスライド材３０を挿入し、該スライド材３０の先端側をレンズ部成形用キャビティ１３に突出させ、精密スリーブ３の先端面３ｆに摺接させながら中央貫通穴５ａの先端を閉鎖する位置まで突出させる。
【００５０】
ついで、図５（Ｃ）に示すように、ゲート１７からフェルール本体成形用キャビティ１４に樹脂を注入し、ゲート１８からレンズ部成形用キャビティ１３に樹脂を注入する。
注入した樹脂が硬化した後に、スライド穴１９からスライド材３０を引き抜くと共に、上下型を型開きし、成形したフェルール１Ａを取り出す。
【００５１】
成形されたフェルール１Ａは図６（Ａ）に示す形状となり、精密スリーブ３の中央貫通穴５ａ（光ファイバ挿入穴）のレンズ部側先端からレンズ部４の外周面に向けて精密スリーブ３の先端面３ｆに沿って空気抜き穴３３が形成されている。他の構成は第１実施形態のフェルール１と同一形状である。
【００５２】
該フェルール１Ａを光ファイバケーブル２０に組みつけるには、図６（Ｂ）に示すように、接着剤３５をフェルール本体部２の被覆部挿入穴５ｂから光ファイバ挿入穴５ａへと注入する。
ついで、図６（Ｃ）に示すように、光ファイバケーブル２０の被覆部２０ｂを皮剥ぎした光ファイバ２０ａの先端から被覆部挿入穴５ｂを通して光ファイバ挿入穴５ａへと挿入していく。該挿入過程で、被覆部挿入穴５ｂから光ファイバ挿入穴５ａに充填している接着剤３５が穴内周面に押して固着して行くと共に、図６（Ｄ）に示すように、被覆部挿入穴５ｂおよび光ファイバ挿入穴５ａ内の空気を先端の空気抜き穴３３から外部に放出できることで、光ファイバのフェルール取付作業をスムーズに行うことができる。
【００５３】
図７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に第３実施形態のフェルールの製造方法を示す。
第３実施形態では、上型１２から突出するピン１６は後端部１６ｂのみとし、該後端部１６ｂの突出端面を円錐面としている。該ピン１６には、精密スリーブ３の中央貫通穴（光ファイバ挿入穴）５ａに挿入する小径部を設けていない。
【００５４】
フェルールの成形時、図７（Ｂ）に示すように、ピン１６の後端部１６ｂの先端の円錐面を精密スリーブ３の中央貫通穴５ａの先端のテーパ部１０に押し当て密着して、ピン１６を安定姿勢で位置決め保持すると共に、中央貫通穴５ａの上端開口を確実に閉鎖する。  また、該中央貫通穴５ａの下端開口は第２実施形態と同様にスライド材３０で閉鎖する。これにより、精密スリーブ３の中央貫通穴５ａの上下開口を閉鎖して、樹脂の流入を阻止している。
【００５５】
この状態で、図７（Ｃ）に示すように、ゲート１７、１８から樹脂を注入する。注入した樹脂は精密スリーブ３の中央貫通穴５ａには流入しない。樹脂が硬化した後にスライド材３０を引き抜き、かつ、上下型を型開きすると第２実施形態の図６に示すフェルール１Ａと同一形状のフェルールが成形される。
【００５６】
前記フェルールへの光ファイバの組みつけは第２実施形態と同様であり、被覆部挿入穴５ｂおよび光ファイバ挿入穴５ａ内の空気を先端の空気抜き穴３３から外部に放出できることで、光ファイバのフェルール取付作業をスムーズに行うことができる。また、精密スリーブ３の小径の中央貫通穴にピン１６の小径部を挿入する作業がないため、金型の型閉めが容易に行え、かつ、型閉め時におけるピン１６の損傷の発生がなく、作業効率を高めることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１  フェルール
２  フェルール本体部
３  精密スリーブ
４  レンズ部
５ａ  光ファイバ挿入穴
５ｂ  被覆部挿入穴
６  レンズ部離脱防止部
７  フェルール本体部離脱防止部
８  フランジ部
１１  下型
１１ｆ  レンズ部成形用型面
１２  上型
１３、１４、１５  キャビティ
１６  ピン
１７、１８  ゲート
１９  スライド穴
２０ａ  光ファイバ
２０ｂ  被覆部
２１、２３  光コネクタ
２２、２４  コネクタ・ハウジング
３０  スライド材
３３  空気抜き穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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