(57)【要約】【課題】従来の金属製芯線としての概念の部材を不要にすることにより、製造コストを低減させ、歩留まりを向上させる。【解決手段】芯線１３を光ファイバ１３ａの外周面に導電層１３ｂを付着したものとし、電鋳処理により導電層１３ｂの外周に電着金属２９を付着して金属製フェルール３１を完成する。この構成によって、従来のように金属製芯線を用いることなく、光ファイバ１３ａが電着金属２９にて覆われた状態の光ファイバ装着済の金属製フェルール３１が完成する。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを中心線材とし、該光ファイバの外側を導電層を介して電着金属部材にて電着したことを特徴とする光ファイバ装着済の金属製フェルール。
【請求項２】
前記導電層が、前記電着金属部材との接着性あるいは接合性に優れたものであることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ装着済の金属製フェルール。
【請求項３】
前記導電層が無電解メッキ層であることを特徴とする請求項１または２記載の光ファイバ装着済の金属製フェルール。
【請求項４】
前記導電層が導電性を有する接着剤であることを特徴とする請求項１または２記載の光ファイバ装着済の金属製フェルール。
【請求項５】
光ファイバを中心線材とし、該光ファイバの外側を導電層を介して電着金属部材にて覆ってなる金属製フェルール部材における前記電着金属部材の一端部に、フェルールホルダ部を一体形成したことを特徴とする光ファイバ装着済の金属製フェルール部品。
【請求項６】
光ファイバの外側に導電層を形成する導電層形成工程と、前記導電層を基礎として、光ファイバの外側に電鋳処理により電着金属を付着して光ファイバが内蔵された金属製フェルール体を形成する電鋳工程と、前記金属製フェルールを所定長に切断する切断工程と、切断部品に対して外形加工を行う外形加工工程とからなることを特徴とする光ファイバ装着済の金属製フェルール部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバと光ファイバとの接続部または光ファイバと光デバイスとの接続部などに用いられる光ファイバ装着済の金属製フェルール、および金属製フェルール部品、ならびに金属製フェルール部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光通信において重要な部品であるフェルール１は、図１１に例示するような形状をなすものであって、長さＬが１０ｍｍ程度、外径Ｄが１．２５〜２．５ｍｍであり、内径ｄが光ファイバの規格（外径０．１２５ｍｍ）に対応して０．１２６ｍｍに規定されている中空形状のものであり、中心孔２に光ファイバ３が挿入されるものである。
【０００３】
従来、フェルールは、ジルコニア製のものが主流であったが、製造工程が複雑であって、寸法精度のよいものを効率的に製造することができず、このため、近年、電鋳により金属製のフェルールを製造することが提案されている。
【０００４】
例えば特許文献１に記載されているように、従来では、鉄合金，ステンレスなどからなる細い金属製の線材（芯線）に対して電鋳処理を行い、線材の外周に、例えばニッケル，アルミニウムなどの金属を堆積させて電鋳体を形成した後、この電鋳体から芯線のみを、引き抜くか、または押し出すことにより除去し、芯線の外径と略同じ内径を有する細孔を微細孔加工によって形成することによって金属部材を得て、その金属部材を所定の長さに切断することにより、図１１に示すようなフェルール１となる中空金属部材にしようとするものである。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３３０８２６６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の電鋳によりフェルールを製造する技術における課題の１つは、フェルール製造過程において芯線が必要であり、かつ、その芯線を除去する必要があることである。特に特許文献１に記載されているように、鉄合金，ステンレスなどからなる外径０．１２５ｍｍの細い金属製の芯線のみを、溶液による溶解を行ったり、加熱を行って、引き抜くか、または押し出すことにより除去することは実際的には困難であり、製品化の実現は不可能であるといえる。
【０００７】
もし、前記のような芯線を使用する必要がなくなれば、材料コストの低減化と、作業性の向上を図ることができ、製造コストを大幅に低減することができる。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決し、従来の金属製芯線としての概念の部材を不要にすることにより、製造コストを低減させ、歩留まりを向上させることができる光ファイバ装着済の金属製フェルール、および金属製フェルール部品、ならびに金属製フェルールの製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の光ファイバ装着済の金属製フェルールに関する発明は、光ファイバを中心線材とし、該光ファイバの外側を導電層を介して電着金属部材にて電着したことを特徴とし、この構成によって、従来のように金属製芯線を用いることなく、光ファイバが、芯線として機能して電着金属にて直接覆われた状態でフェルールが完成する。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の光ファイバ装着済の金属製フェルールにおいて、導電層が、電着金属部材との接着性あるいは接合性に優れたものであることを特徴とし、この構成によって、光ファイバと電着金属部材とを強固に一体化することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の光ファイバ装着済の金属製フェルールにおいて、導電層が無電解メッキ層であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１または２記載の光ファイバ装着済の金属製フェルールにおいて、導電層が導電性を有する接着剤であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の金属製フェルール部品に関する発明は、光ファイバを中心線材とし、該光ファイバの外側を導電層を介して電着金属部材にて覆ってなる光ファイバ付き金属製フェルール部材における前記電着金属部材の一端部に、フェルールホルダ部を一体形成したことを特徴とし、この構成によって、従来のように金属製芯線を用いることなく、光ファイバが芯線として機能して、電着金属にて一体的に覆われた状態でフェルールが完成するため、フェルールホルダ部などを付設する工程が簡易に行える。
【００１４】
請求項６に記載の金属製フェルール部品の製造方法に関する発明は、光ファイバの外側に導電層を形成する導電層形成工程と、前記導電層を基礎として、光ファイバの外側に電鋳処理により電着金属を付着して光ファイバが内蔵された金属製フェルール体を形成する電鋳工程と、前記金属製フェルールを所定長に切断する切断工程と、切断部品に対して表面加工を行う表面加工工程とからなることを特徴とし、この方法によって、従来のように金属製芯線を用いることなく、光ファイバを芯線として機能させ、電鋳法によって電鋳金属にて直接覆われた状態でフェルールを完成することが可能になり、従来のように金属製芯線の引き抜き、または押し出し工程など不用になり、精度出しのため後加工も容易になるなど、コストダウンを図ることができ、さらに歩留まりが向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
【００１６】
図９は本発明の実施形態を説明するための電鋳装置における正面断面図、図１０は図９におけるＡ−Ａ線断面図であり、１１は電解液１２で満たされる電解槽であって、図９に示すように、本例では４つの電解槽１１が近接して設置されるような構成になっている。
【００１７】
各電解槽１１は、１本の芯線（後述する）１３のみが架設される通路部１４と、この通路部１４の下部に連通するように設置されて、電着する金属あるいは電着金属収納網籠１５が設置される電着金属収納室部１６と、この電着金属収納室部１６の下部に連通するように設置されて、供給口１７から電解液１２が供給され、かつ該電解液を電着金属収納室部１６および通路部１４に送るための電解液供給室部１８からなっている。通路部１４と電着金属収納室部１６と電解液供給室部１８とは、それぞれ絶縁性を有し、かつ電解液１２にて劣化しない樹脂材からなる板材により構成されている。
【００１８】
通路部１４は２枚の板状部１４ａが対向するような構造であり、上部が開放して芯線１３が入ることができ、かつ電解液１２がオーバーフローするようになっている。また、電着金属収納室部１６は、断面四角形状の箱型のものであり、上部に通路部１４と連通するテーパー付き開口１６ａが形成されている。さらに、電解液供給室部１８は、同様に断面四角形状の箱型のものであり、上部に電着金属収納室部１６と連通する開口１８ａが形成され、下部に新鮮な電解液１２が供給される供給口１７などが設置されている。
【００１９】
前記各電解槽１１は、外枠フレーム１９内に収納され、オーバーフローした電解液１２が外部に流出しないようにしている。外枠フレーム１９の一側には、図９に示すように、オーバーフローした電解液１２を電解液回収部（図示せず）へ送るための電解液循環系の一部を構成する回収室２０が設けられている。
【００２０】
また、本実施形態において、被電着材である芯線１３として、図１に示すように、光ファイバ１３ａの表面に無電解金属メッキを施して導電層１３ｂを形成したものを使用している。また、電着金属収納網籠１５として、導電層１３ｂに対して電着する金属材料（例えばニッケル）が収納されているチタン製の網籠状で、かつ筒形状あるいは四角形状をなすものが使用され、各電解槽１１内において、芯線１３と電着金属収納網籠１５とは、互いに対向し、かつ平行状態になるように設置される。
【００２１】
電源２１は、図１０に示すように、その陽極が電着金属収納網籠１５の両端および略中央部に電気的に接続され、陰極が芯線１３の両端に電気的に接続されている。芯線１３の両端部を保持するホルダ部材（本例では４本の芯線を保持することができる）２２は、各電解槽１１の上部を覆うように配設され、ホルダ部材２２に相対向するように設けられた垂下部２３において、芯線１３の端部を回転可能に支持している。垂下部２３には、芯線１３を締着するチャッキング部材２４、および芯線１３を回転駆動させる駆動源から駆動力を受ける歯車などからなる駆動体２５が設置されている。
【００２２】
次に、本実施形態における電鋳処理について説明する。
【００２３】
電解液１２を各電解槽１１の供給口１７から供給し、ホルダ部材２２を所定の位置にセットして、該ホルダ部材２２の垂下部２３に架設された４本の芯線１３を、それぞれ電解槽１１の通路部１４に設置する。電源２１を投入することにより、電源２１の陽極が電着金属収納網籠１５の両端および略中央部に電気的に接続され、陰極が芯線１３の両端に電気的に接続され、各芯線１３が駆動体２５により周方向に回転される。
【００２４】
前記のような状態における電鋳を行うことにより、電着金属収納網籠１５内から析出された電着金属は、電着金属収納室部１６のテーパー付き開口１６ａに案内されるようにして、１本の芯線１３が架設されている通路部１４に新鮮な電解液１２と共に移動することになる。
【００２５】
すなわち、電着金属収納室部１６において、析出された電着金属の動き（電流の流れ）が電着金属収納室部１６の周壁にて規制され、テーパー付き開口１６ａのみから外部へ流出することになる。さらに、この電着金属の流れは、狭い通路部１４に規制されながら、通路部１４に架設されている芯線１３に達し、電着金属が芯線１３に付着する。
【００２６】
また、前記電鋳処理中、電解液１２は、各電解槽１１の供給口１７から供給されて、通路部１４の上部開口からオーバーフローして回収室２０に集められ、電解液循環系にて処理されることにより、常に、新鮮な電解液１２が各電解槽１１に対して供給されるようになっている。
【００２７】
なお、本実施形態では、通路部１４の２枚の板材１４ａ間の間隙、および電源２１の印加電圧，電流などは、電着対象の芯線１３の径、あるいは電着金属の厚さなどによって調整，コントロールしながら電鋳処理を行う。
【００２８】
このような本実施形態における前記のように析出された電着金属の規制により、１本の芯線１３に対して集中して電着金属が規制されながら電着されることになるため、従来のこの種の装置に比較して、芯線１３の全長，全周において、確実に均一厚さの電着金属が形成されることになり、電着製造物として、μｍオーダーの高精度の外径形状にすることができた。
【００２９】
また本実施形態にて得られた電鋳製造品においては、芯線１３が光ファイバ１３ａであるため、従来のように金属製の芯線部分を除去する処理を施す必要がなく、また光ファイバ１３ａをそのまま残しておいてよくなる。したがって、図２に示すように、電着金属２９が外周に形成されている電鋳製造品３０を２点鎖線に示すように所定寸法にて切断し、図３に示すように、後加工として先端部（光ファイバ１３ａの露出端を含む面）３０ａの表面精度を出すように研磨，研削加工などを施すことによって、高精度の金属製フェルール３１が完成する。
【００３０】
このようにして製造された光ファイバ付きの金属製フェルール３１では、高精度の真円度と同筒，同軸度において好結果を得ることができ、例えば真円度および同筒，同軸度を±１〜３μｍ程度にすることができた。
【００３１】
図４は本発明に係る金属製フェルール部品３３の一例を示す断面図であり、この金属製フェルール部品３３は、前記金属製フェルール３１にフェルールホルダ３２を一体成形したものであり、このように製造することで、実使用形態の製品として提供することができる。
【００３２】
図５は本発明に係る金属製フェルールの他例を示す側面図であり、この金属製フェルール部品３４は、中心に前記のように芯線１３、すなわち光ファイバ１３ａが貫通しており、中央を拡径部３４ａにし、かつ両側を小径部３４ｂとした形状に形成したものであり、このようにしたことによって、両小径部３４ｂからコネクタ（図示せず）を嵌着することのみで、送／受信側からの光ファイバの連結が可能になるなど、従来の構造のフェルールを用いて行う連結作業に比べて、その作業性，取付精度を飛躍的に向上させることができる。
【００３３】
このように本金属製フェルール３１では、光ファイバ１３ａを芯線として用いることにより、従来のように、フェルール製造に金属製芯線を使用しなくてもよく、したがって、金属芯線を除去する必要がなくなり、さらには除去した部分に光ファイバを挿入／装着する必要がなくなる。また、加工面においても、従来のように、芯線を除去した後、フェルールの先端部を研磨，研削加工を施し、さらに光ファイバを装着した後に、光ファイバの露出端と共にフェルールの先端部に対して、再び研磨，研削加工（ＰＣ加工：フィジカルコンタクト加工）を施す必要がなくなる。
【００３４】
また、本金属製フェルール３１では、真円，同軸精度が確保されているため、当該金属製フェルール３１に連結される部品との接合精度などを、さほど気にしなくてもよくなるなど、実際的な効果が大である。
【００３５】
なお、前記実施形態では、光ファイバ１３ａに対して電鋳により電着金属２９を付着させるための導電層１３ｂを形成するために、無電解メッキにより無電解金属メッキ膜を形成しているが、光ファイバ１３ａと電着金属２９とが分離あるいは剥離しない強固に一体化したものにするために、前記導電層１３ｂとしては電着金属２９に対する接着性，接合性に優れたものであることが望ましく、例えば導電層１３ｂとして、導電性を有する接着剤（例えば炭素繊維などの導電性部材を含有させた接着剤）を塗布したり、導電層１３ｂの表面に凹凸を付けることなどが考えられる。
【００３６】
また、前記本実施形態の製造方法によって、図６に示すように、外形状が円柱状のものに光ファイバ１３ａと導電層１３ｂとからなる複数本の芯線１３が埋設された構成の光ファイバ装着済の金属製フェルール３５、あるいは、図７に示すように外形状が非円形のものに複数本の芯線１３が埋設された構成の光ファイバ装着済の金属製フェルール３６、さらには、図８に示すように、外形状が平板状のものに複数本の芯線１３が埋設された構成の光ファイバ装着済の金属製フェルール３５など、各種形状のものを製造することが可能である。
【００３７】
図７に示す金属製フェルール３６は、円柱形状の一側に平坦面３６ａを形成（一定位置に規定しておく）した形状にしてあり、これによって、図示したように、２本の金属製フェルール３６を連結する際、連結スリーブ３７にも同様に平坦面３７ａを形成することにより、連結に方向性を持たせることができる。特に複数の光ファイバ１３ａを内蔵する金属製フェルール３６における連結の場合、その取付精度（光ファイバ１３の位置合せ精度）を容易に出すことができる。また、連結する２本の金属製フェルール３６における外径が異なるものであってもスリーブにて連結することが可能である。
【００３８】
図８に示す平板状の金属製フェルール３８には、コネクタあるいは金属製フェルール同士の連結のために、嵌着ガイド用あるいは位置決め用として用いられる溝３８ａを側面に延在させている。この溝３８ａの形成数は図示した４本に限定されない。
【００３９】
このように、本発明に係る光ファイバ装着済の金属製フェルールは、上述したもの以外にも、各種形状，光ファイバの内蔵構成にすることが可能であり、実施可能範囲は広い。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る金属製フェルールおよび金属製フェルール部品ならびに金属製フェルールの製造方法によれば、従来の金属製の芯線を用いずに光ファイバを芯線として用いて、光ファイバ装着済の金属製フェルールを製造するため、芯線に関係する費用コストを削減でき、さらに、従来のように金属製の芯線の引き抜き、または押し出し工程などが不用になることにより、製造コストも削減することができ、全体として大幅なコストダウンが図られ、製造が容易になって歩留まりが飛躍的に向上するなど、実際的な効果が大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における金属製フェルールを説明するための電鋳処理前の光ファイバの構成図
【図２】本実施形態における電鋳処理後の電鋳製造品を示す構成図
【図３】本実施形態における金属製フェルールの構成を示す断面図
【図４】本実施形態における金属製フェルール部品の完成状態の断面図
【図５】本実施形態における金属製フェルールの他例を示す側面図
【図６】本実施形態における金属製フェルールの他例を示す斜視図
【図７】本実施形態における金属製フェルールの他例と、その連結を説明するための斜視図
【図８】本実施形態における金属製フェルールの他例を示す斜視図
【図９】本発明の実施形態を説明するための電鋳装置における正面断面図
【図１０】図９の電鋳装置におけるＡ−Ａ線断面図
【図１１】従来の一般的なフェルールを説明するための断面図
【符号の説明】
１３  芯線
１３ａ  光ファイバ
１３ｂ  導電層
２９  電着金属
３０  電鋳製造品
３１，３４，３５，３６，３８  金属製フェルール
３２  フェルールホルダ
３３  金属製フェルール部品
【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】
2004177647.tif 000009
【図８】
2004177647.tif 000010
【図９】
2004177647.tif 000011
【図１０】
2004177647.tif 000012
【図１１】
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