(57)【要約】【課題】光ケーブルの端部に設けられたフェルール同士を同軸に突き合わせて保持する際に同軸度を十分に小さくでき、セラミックスや金属単体からなる場合と比較して軽量化、低コスト化などを図れるコネクタスリーブを提供する。【解決手段】コネクタスリーブ３は、光ケーブルの端部に設けられたフェルール同士を同軸に突き合わせて保持する円筒状のスリーブであり、電鋳部３ａからなる内径部と、樹脂成形部３ｂからなる外径部とからなり、該内径部の内周面が上記電鋳部３ａにおけるめっき析出開始面であり、拡径許容機構としてコネクタスリーブの円周上に一方の開口から他方の開口へ通ずる軸方向のスリット３ｅを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ケーブルの端部に設けられたフェルール同士を同軸に突き合わせて保持する円筒状のコネクタスリーブであって、
該コネクタスリーブは、電鋳部からなる内径部と、樹脂成形部からなる外径部とからなり、該内径部の内周面が前記電鋳部におけるめっき析出開始面であることを特徴とするコネクタスリーブ。
【請求項２】
前記コネクタスリーブが、フェルール挿入時のスリーブ内径の拡径を許容するための拡径許容機構を有することを特徴とする請求項１記載のコネクタスリーブ。
【請求項３】
前記拡径許容機構が、前記コネクタスリーブの円周上の１箇所または複数箇所に形成されたスリットであることを特徴とする請求項２記載のコネクタスリーブ。
【請求項４】
前記スリットが、前記コネクタスリーブの一方の開口から他方の開口へ通ずる軸方向のスリットであることを特徴とする請求項３記載のコネクタスリーブ。
【請求項５】
前記コネクタスリーブは、円筒外径に対する円筒長さの割合が２以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項記載のコネクタスリーブ。
【請求項６】
前記電鋳部が固体潤滑材を含有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項記載のコネクタスリーブ。
【請求項７】
前記電鋳部からなる内径部の内周面に、摺動性被膜が形成されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項記載のコネクタスリーブ。
【請求項８】
前記コネクタスリーブは、少なくとも一方の端面に研磨加工部を有することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項記載のコネクタスリーブ。
【請求項９】
請求項３ないし請求項８のいずれか一項記載のコネクタスリーブの製造方法であって、
該製造方法は、マスター軸において前記コネクタスリーブのスリットとなる部分にマスク材を塗布して硬化させるマスキング工程と、
該マスター軸に前記コネクタスリーブの内径部となる前記電鋳部を形成する電鋳工程と、
該マスター軸に形成した前記電鋳部の外周に、前記コネクタスリーブの外径部となる樹脂成形部を射出成形により形成する射出成形工程と、
前記電鋳部よりマスター軸を分離する分離工程とを備えてなることを特徴とするコネクタスリーブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ケーブル端子に設けられた光フェルール同士を接続するためのコネクタスリーブに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ケーブルを接続する際、ケーブルの端部にフェルールと呼ばれる部品を取り付け、このフェルール同士を円筒状のスリーブ等のコネクタ部品によって接続している。円筒状のコネクタスリーブを用いる場合、該スリーブの内部で二つのフェルールを同軸に突き合わせて保持することで接続している。接続に際しては、光の減衰を防ぐために、光ケーブルの端部に設けられたフェルール同士の同軸度を小さくする必要がある。このため、コネクタスリーブの内径寸法およびフェルールの外径寸法を高精度化することが必要となる。なお、同軸度とは、共通の軸線をもつように配置されたフェルール同士の軸線が一致していない程度をいう（ＪＩＳ Ｂ ０１８２）。
【０００３】
従来、同軸度を小さくし、スリーブの耐摩耗性の向上、スリーブへのフェルール挿入時の抵抗の低減を図るために、スリーブにはセラミックスや金属（電鋳含む）が使用されている。例えば、筒状体の一方の開口から他方の開口へ通ずる軸方向のスリットを有し、両開口から挿通された光ファイバ同士を接続する光通信用割スリーブにおいて、該スリーブをジルコニア、アルミナ、窒化珪素、炭化珪素、窒化アルミニウム、コージュライト、ムライト等を主成分とする結晶粒子を有するセラミックスで形成したものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、スリーブを電鋳で形成したものとして、光ファイバ挿通孔を有する第１のフェルールと、第１フェルールの光ファイバ挿通孔と同軸上に位置付けられる光ファイバ挿通孔を有する第２フェルールとを有し、さらに、これらのフェルールを被覆する電鋳で形成された保護スリーブを有する光ファイバコネクタ構造体が提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
また、フェルールが挿入される第１スリーブ（内径側）をセラミックス製あるいは樹脂製とし、第１スリーブの外側を覆う第２スリーブ（外径側）を金属製とした光ファイバ用コネクタが提案されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３４７８５７号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００３／１０４８７１
【特許文献３】特開２００２−２５０８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のようなセラミックスを用いる場合、材料、加工のコストが高くなる。また、セラミックス等の単体では、外側からの振動や衝撃がフェルールを保持する内径にも伝わり、光の減衰等の影響を与えるおそれがある。また、セラミックス等の単体では、重量が重く、コネクタ部品は光ケーブル２０ｍ毎に１個程度の割合で必要となることから、光ケーブルを長くする場合、軽量化の妨げとなる。特に、光ケーブルを車積するような場合では、軽量化は重要な課題となる。また、コネクタスリーブの剛性が高い場合、フェルール挿入時にフェルール側が変形し、ケーブル同士の芯ズレが大きくなる可能性がある。
【０００８】
また、特許文献２のように保護スリーブを電鋳のみで形成する場合、コネクタの強度を確保するためには肉厚を厚くする必要があり、加工時間が長くなるためコストが高くなる。また、肉厚を厚くすると厚み精度が悪くなり、円筒の径方向、長手方向で一定の厚みが得られにくく、光ケーブル同士の同軸度を小さくできなくなる、位置決め精度が悪くなるなどのおそれがある。また、特許文献１と同様に、電鋳のみで形成すると、振動や衝撃による内径への影響、重量が重くなるなどのおそれがある。
【０００９】
また、特許文献３のように、第１スリーブをセラミックス製とし、第２スリーブを金属製とする場合では、特許文献１と同様に、材料、加工のコストが高く、振動や衝撃による内径への影響、重量が重くなるなどの問題がある。また、内径側である第１スリーブを樹脂製とする場合では、セラミックス製と比較して寸法精度が安定せず、また、摺動に伴う摩耗粉によるコンタミが発生しやすい。
【００１０】
本発明はこのような問題に対処すべくなされたものであり、光ケーブルの端部に設けられたフェルール同士を同軸に突き合わせて保持する際に同軸度を十分に小さくでき、セラミックスや金属単体からなる場合と比較して軽量化、低コスト化などを図れるコネクタスリーブ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】
【００１１】
本発明のコネクタスリーブは、光ケーブルの端部に設けられたフェルール同士を同軸に突き合わせて保持する円筒状のコネクタスリーブであって、該コネクタスリーブは、電鋳部からなる内径部と、樹脂成形部からなる外径部とからなり、該内径部の内周面が上記電鋳部におけるめっき析出開始面であることを特徴とする。
【００１２】
上記コネクタスリーブが、フェルール挿入時のスリーブ内径の拡径を許容するための拡径許容機構を有することを特徴とする。また、上記拡径許容機構が、コネクタスリーブの円周上の１箇所または複数箇所に形成されたスリットであることを特徴とする。特に、上記スリットが、上記コネクタスリーブの一方の開口から他方の開口へ通ずる軸方向のスリットであることを特徴とする。
【００１３】
上記コネクタスリーブは、円筒外径に対する円筒長さの割合が２以上であることを特徴とする。
【００１４】
上記電鋳部が固体潤滑材を含有することを特徴とする。また、上記電鋳部からなる内径部の内周面に、摺動性被膜が形成されてなることを特徴とする。
【００１５】
上記コネクタスリーブは、少なくとも一方の端面に研磨加工部を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明のコネクタスリーブの製造方法は、マスター軸において上記コネクタスリーブのスリットとなる部分にマスク材を塗布して硬化させるマスキング工程と、該マスター軸に上記コネクタスリーブの内径部となる上記電鋳部を形成する電鋳工程と、該マスター軸に形成した上記電鋳部の外周に、上記コネクタスリーブの外径部となる樹脂成形部を射出成形により形成する射出成形工程と、上記電鋳部よりマスター軸を分離する分離工程とを備えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のコネクタスリーブは、電鋳部からなる内径部と、樹脂成形部からなる外径部とからなり、該内径部の内周面が上記電鋳部におけるめっき析出開始面であるので、内径部の内周面の精度はマスター軸に倣うため、このマスター軸の精度を高めておけば、内径部の真円度、円筒度を小さくでき、内径部で保持するフェルール同士の同軸度を十分に小さくできる。このため、光ケーブルの芯ずれを小さくし、光通信の損失を低減できる。
【００１８】
外径部を樹脂成形部とするので、コネクタスリーブの軽量化、低コスト化が図れる。また、内径部である電鋳部の肉厚を必要以上に厚くする必要がなく、厚み精度を確保でき、電鋳の処理時間も短縮できる。特に、コネクタスリーブでは、円筒外径Ｄに対する円筒長さＬの割合が２以上の円筒とする場合があるが、このような形状においても、電鋳部の長手方向で一定の厚みが得られ、内径部で保持するフェルール同士の同軸度を十分に小さくできる。また、外径部の樹脂成形部において外部からの衝撃を緩和でき、外部からの振動や衝撃による内径への影響を軽減できる。
【００１９】
また、外径部を樹脂成形部とするので、コネクタスリーブ側の剛性が必要以上に大きくなることはなく、フェルール挿入時にコネクタスリーブ側が変形し、フェルール側が変形することを防止できる。また、必要に応じて拡径許容機構（スリットなど）を設けることで、さらにこの変形を吸収することができ、同軸度の低減に寄与する。
【００２０】
また、電鋳部からなる内径部の内周面に、摺動性被膜を形成することで、コネクタ挿入時の挿入力の低減、耐摩耗性の向上を図ることができる。また、電鋳部に固体潤滑材を含有することで、該電鋳部からなる内径部の内周面の摩擦係数を低くでき、コネクタ挿入時の挿入力の低減、耐摩耗性の向上を図ることができる。この場合、電鋳部の形成と同時に低摩擦処理を行うことができるため、製造工数を削減でき、低コスト化が図れる。
【００２１】
本発明のコネクタスリーブの製造方法は、マスター軸においてコネクタスリーブのスリットとなる部分にマスク材を塗布して硬化させるマスキング工程と、該マスター軸にコネクタスリーブの内径部となる電鋳部を形成する電鋳工程と、該マスター軸に形成した電鋳部の外周に、コネクタスリーブの外径部となる樹脂成形部を射出成形により形成する射出成形工程と、電鋳部よりマスター軸を分離する分離工程とを備えてなるので、内径部（電鋳部）の円筒度が十分に小さいコネクタスリーブを製造できる。また、外周部は樹脂で形成するため、電鋳部の肉厚部を必要以上に厚くする必要がなく、低コストで製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のコネクタスリーブの一実施例を示す図である。
【図２】本発明のコネクタスリーブの製造方法におけるマスキング工程と電鋳工程を示す図である。
【図３】本発明のコネクタスリーブの製造方法における射出成形工程とマスター軸の分離工程とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明のコネクタスリーブの一実施例を図１に示す。図１（ａ）は本発明のコネクタスリーブ３の端面側から見た正面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）をＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。コネクタスリーブ３は円筒形状であり、電鋳部３ａからなる内径部と、樹脂成形部３ｂからなる外径部とを有する。コネクタスリーブ３は、内径部の内周面に接する形で、光ケーブルの端部に設けられたフェルール同士を同軸に突き合わせて保持することで、二つの光ケーブルを接続するものである。
【００２４】
上記内径部の内周面が電鋳部３ａにおけるめっき析出開始面である。ここで、「めっき析出開始面」とは、電鋳部形成の際に、めっきの析出が開始される面であり、電鋳部形成に用いるマスター軸表面と接する電鋳部の表面である。よって、上記内径部の内周面は、マスター軸表面に倣って高精度に転写形成された面であり、内径部の真円度、円筒度を十分に小さくできる。このため、内径部で保持するフェルール同士の同軸度を小さくできる。
【００２５】
コネクタスリーブ３において、円筒外径Ｄに対する円筒長さＬの割合（Ｌ／Ｄ）が２以上の形状とすることが好ましい。Ｌ／Ｄを２以上とすることで、内径部で保持するフェルール同士の同軸度を小さく維持しやすい。このような長い円筒形状において、コネクタスリーブ全体を電鋳で形成すると径方向、長手方向で一定の厚みを得ることが難しい。本発明では、外周に樹脂成形部３ｂを形成するため、電鋳部３ａの厚みを薄くでき径方向、長手方向で高精度な寸法が得られる。このため、上記のような円筒形状であっても、内径部で保持するフェルール同士の同軸度を十分に小さくできる。なお、円筒長さＬが大きすぎると、対応するフェルールの長さも長くする必要があり、該フェルールの精度を維持した加工が困難となるおそれがあることから、Ｌ／Ｄは２〜４．２とすることがより好ましい。
【００２６】
コネクタスリーブ３は、フェルール挿入時のスリーブ内周部の拡径を許容できる拡径許容機構として、コネクタスリーブの一方の開口から他方の開口へ通ずる軸方向のスリット３ｅを有する。該スリット３ｅは、外径部の外周面から内径部の内周面に貫通した空隙部である。スリット３ｅを設けることで、フェルール挿入時にコネクタスリーブ側が弾性変形し、フェルール側が変形することを防止できる。拡径許容機構としては、上記スリット３ｅのようなスリット以外に、コネクタスリーブの円周上の１箇所または複数箇所に形成されたスリットもしくは円形、楕円形の穴形状であってもよい。
【００２７】
また、コネクタスリーブ３は、両端面３ｃ、３ｄが研磨加工されている。研磨加工は、一方の端面のみでもよい。これにより、長さ方向の寸法精度が向上し、また、フェルールとの接触時などにおけるフェルール本体の損傷を防止でき、取り扱い性に優れる。
【００２８】
電鋳部３ａは、電鋳により形成される。本発明のコネクタスリーブの製造方法において、スリット３ｅを有する電鋳部３ａを形成する工程（マスキング工程および電鋳工程）を図２を参照して説明する。
【００２９】
図２に示す（ａ）〜（ｆ）がマスキング工程である。マスター軸１ａの電鋳部を形成しないスリット部１ｂにマスク材２ａを塗布する（ａ）。ＵＶ照射にてスリット部１ｂのマスク材を硬化させる（ｂ）。マスター軸端部１ｃをマスク材２ｂにディッピングする（ｃ）。ＵＶ照射にて端部１ｃのマスク材を硬化させる（ｄ）。もう一方のマスター軸端部１ｄをマスク材２ｂにディッピングする（ｅ）。ＵＶ照射にて端部１ｄのマスク材を硬化させる（ｆ）。以上のマスキング工程により、電鋳部を形成しない部位をマスキングされたマスター軸１ａが得られる。なお、本実施例ではマスク材２ａ、２ｂに、紫外線硬化樹脂を使用した場合を例示したが、熱硬化性樹脂など任意のマスク材が使用できる。
【００３０】
マスター軸１ａは、コネクタスリーブの内周面形状に合わせた、断面が円形の中実または中空の軸である。マスター軸１ａの材質としては、導電性材料、例えば、焼き入れ処理を施したステンレス鋼（ＳＵＳ３０３等）が挙げられる。また、ステンレス鋼に限定されず、同等の性能を有する他の硬質金属材（例えば、ニッケルクロム鋼その他のニッケル合金やクロム合金）などの使用も可能である。マスター軸１ａの外周面によって、コネクタスリーブの内径部（電鋳部）の内周面が確定される。よって、マスター軸１ａの外周面は、真円度、円筒度、表面粗さなどの表面精度を、予め高精度に仕上げておく必要がある。
【００３１】
図２に示す（ｇ）、（ｈ）が電鋳工程である。電鋳部を形成しない部位をマスキングされたマスター軸１ａを、バレルめっき装置４のめっき浴に投入し、マスター軸１ａのマスキングされていない部位１ｅに電気めっきにて電鋳部３ａを形成する（ｇ）。バレルめっき装置４から取り出し、マスキングを除去して電鋳部３ａを有する電鋳マスター軸１を得る（ｈ）。
【００３２】
めっき浴におけるめっき金属としては、ニッケル、銅、パラジウム、クロム、ニッケル−コバルト合金、またはスズなどを採用できる。めっき浴には、ポリテトラフルオロエチレン、二硫化モリブデン、二硫化タングステンなどの固体潤滑材、あるいはサッカリンなどの応力緩和材を必要に応じて含有させてもよい。固体潤滑材を分散させためっき浴を用いて電鋳部を形成することで、電鋳部に固体潤滑材が含まれ、該電鋳部からなる内径部の内周面の摩擦係数を低くできる。これにより、マスター軸引き抜き力の低減、コネクタ挿入時の挿入力の低減、耐摩耗性の向上を図ることができる。
【００３３】
電鋳部３ａのめっき厚は、例えば１０〜５００μｍの範囲とすることが好ましい。この範囲未満であると、電鋳部の強度が不足し、内径部の精度確保が困難になる。この範囲をこえると、厚み精度の維持が困難となり、一定の厚みが得られなくなる。また、電鋳の処理時間が長くコスト増となる。
【００３４】
電鋳部を形成する電気めっき法としては、上記図２に示したバレル式めっきの他、ラック式めっきも採用できる。本発明に係るコネクタスリーブ３は、その円筒外径がφ１〜４ｍｍ程度の非常に小型サイズのものであるので、このような小型のコネクタスリーブの量産性に優れ、低コストで製造できることから、バレル電気めっき法を採用することが好ましい。なお、電鋳方法としては、上述した電気めっき法のほか、電気を用いず、金属塩の水溶液に加えた還元剤の作用により金属の析出を行う無電解めっき法で形成してもよい。
【００３５】
樹脂成形部３ｂは、射出成形等により形成される。本発明のコネクタスリーブの製造方法において、電鋳部３ａを有する電鋳マスター軸１を用いて樹脂成形部３ｂを射出形成する工程（射出成形工程）、および、マスター軸を引き抜く工程（分離工程）を図３を参照して説明する。
【００３６】
図３に示すように、電鋳マスター軸（１ａ＋３ａ）を、上金型５ａおよび下金型５ｂを有する成形用金型５にインサートし、マスター軸１ａの電鋳部３ａの周囲に樹脂成形部３ｂをインサートモールドで一体成形する（ｉ）。樹脂材料としては、射出成形可能で、電鋳部３ａの材料よりも低い凝固点を有する材料であればよい。例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂等の結晶性樹脂、あるいは、ポリフェニルサルフォン（ＰＰＳＵ）樹脂、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂等の非晶性樹脂を使用できる。また、これらの樹脂に必要に応じて各種充填材を配合してもよい。
【００３７】
金型５から成形品を取り出し、マスター軸１ａのみを引き抜く（ｊ）。これにより、樹脂成形部３ｂの内周面に電鋳部３ａが形成されたコネクタスリーブ３が得られる（ｋ）。射出成型時における軸心方向への成形圧力の印加、および、射出成型後における外径部である樹脂成形部の熱収縮に対して、電鋳部３ａの内外径はマスター軸１ａによって保形されるので、得られるコネクタスリーブ３は優れた真円度および寸法精度を有する。また、樹脂成形部３ｂと電鋳部３ａとの間を、強固な接合状態で連結することができる。
【００３８】
なお、電鋳マスター軸（１ａ＋３ａ）よりマスター軸１ａを分離する分離工程は、図２に示す（ｈ）の電鋳工程後、射出成形工程に入る前に実施してもよい。この場合、射出成形工程は、マスター軸１ａが分離された電鋳部３ａをインサート可能な金型を用いて実施し、金型から成形品を取り出すことで、図３に示す（ｋ）のコネクタースリーブを得ることができる。
【００３９】
コネクタスリーブ３は、その外径部を樹脂成形部３ｂとするので、コネクタスリーブの軽量化、低コスト化が図れ、さらに、外部からの衝撃を緩和でき、外部からの振動や衝撃による内径への影響を軽減できる。また、内径部である電鋳部３ａの肉厚を必要以上に厚くする必要がなく、電鋳部３ａの径方向、長手方向で一定の厚みが得られ、内径部で保持するフェルール同士の同軸度を十分に小さくできる。
【００４０】
本発明の光フェルール用コネクタスリーブにおいて、樹脂成形部３ｂの厚みは、例えば０．１ｍｍ以上を確保することが好ましい。これより薄いと、樹脂の流動性が損なわれ、成形精度を確保することができない。
【００４１】
コネクタスリーブの内径部（電鋳部）の内周面には、コネクタ挿入時の挿入力の低減、耐摩耗性の向上を図るため、摺動性被膜を形成することが好ましい。摺動性被膜としては、酸化被膜やダイアモンドライクカーボン(以下、ＤＬＣと記す)被膜などの硬質被膜が挙げられる。
【００４２】
ＤＬＣ被膜は、構造的にはダイヤモンド構造（ｓｐ３）とグラファイト構造（ｓｐ２）が混ざり合った両者の中間構造を有するものである。このため、ＤＬＣ被膜は、ダイヤモンドと同等に硬度が高く、耐摩耗性、潤滑性、熱伝導性、化学安定性などに優れ、構造によっては導電性を有する。ＤＬＣ被膜の成膜法としては、特に限定しないが、例えば、熱、光、プラズマ(直流プラズマ、ホロカソードプラズマ、ＲＦプラズマ、パルスプラズマ、表面波プラズマ)を使用したＣＶＤ方式や、イオンビーム、イオン化蒸着、ホロカソードアーク、真空アーク蒸着、アンバランスド・マグネトロン・スパッタ（以下、ＵＢＭＳと記す）、プラズマ昇華、電子ビーム蒸着などのＰＶＤ方式の成膜方式を挙げることができる。これらの中で、特に耐摩耗性に優れた被膜が得られるＵＢＭＳ式による成膜方式を採用することが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明のコネクタスリーブは、光ケーブルの端部に設けられたフェルール同士を同軸に突き合わせて保持する際に同軸度を十分に小さくでき、セラミックスや金属単体からなる場合と比較して軽量化、低コスト化などを図れるので、光ケーブル端子に設けられた光フェルール同士を接続するためのコネクタスリーブとして好適に利用できる。
【符号の説明】
【００４４】
１    電鋳マスター軸
１ａ  マスター軸
１ｂ  スリット部
１ｃ、１ｄ  端面
１ｅ  マスキングされていない部位
２ａ、２ｂ  マスク材
３    コネクタスリーブ
３ａ  電鋳部
３ｂ  樹脂成形部
３ｃ、３ｄ  端面
３ｅ  スリット
４    バレルめっき装置
５    金型
５ａ  上金型
５ｂ  下金型
【図１】
2011085784.tif 000003
【図２】
2011085784.tif 000004
【図３】
2011085784.tif 000005