(57)【要約】【課題】フェルールのガイド孔に挿入した加工用砥石の円錐形先端部にかかる負荷を少なくし、簡単な構成でガイド孔と貫通孔との境界領域に滑らかな曲面に加工することにある。【解決手段】固定台１９にスプリング１８を介して取り付けられ、かつ、貫通孔１５に光ファイバを挿入するためのガイド孔１６が形成されたフェルール１４と、回転機構１２と、その回転軸１２ａに連結した棒材１１と、その先端にガイド孔１６の角度より小さい角度の円錐形先端部１７を持つ加工用砥石１３とからなり、ガイド孔１６に、加工用砥石１３を挿入し、回転させることに伴って、フェルール１４のガイド孔１６が円弧を描きながら揺動して貫通孔１５とガイド孔１６との境界領域２０を曲面状に加工することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定台に弾性部材を介して取り付けられ、かつ、貫通孔に光ファイバを挿入するための円錐状のガイド孔が形成されたフェルールと、
回転軸を中心に回転する回転機構と、
前記回転軸に連結した弾力性を有する棒材と、
該棒材の先端に取り付けられ、前記ガイド孔の角度より小さい角度の円錐形先端部を持つ加工用砥石とからなり、
前記フェルールのガイド孔に前記加工用砥石を挿入し、回転させることに伴って、前記フェルールのガイド孔が円弧を描きながら揺動して前記貫通孔とガイド孔との境界領域を曲面状に加工することを特徴とする光ファイバ用フェルールの加工方法。
【請求項２】
前記ガイド孔の角度が６０゜に形成されたフェルールの前記境界領域を加工する場合、円錐形先端部の角度が１０°〜３０°までの互いに異なる複数の加工用砥石を用意し、前記円錐形先端部の角度が大きいものから順次取り替えて加工することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ用フェルールの加工方法。
【請求項３】
前記ガイド孔の角度が９０゜に形成されたフェルールの前記境界領域を加工する場合、円錐形先端部の角度が１０°〜４５°までの互いに異なる複数の前記加工用砥石を用意し、前記円錐形先端部の角度が大きいものから順次取り替えて加工することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ用フェルールの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信等に使用される光ファイバを固定するための光ファイバ用フェルールの加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光通信などの光信号処理に用いられる光ファイバを固定するための光ファイバ用フェルールは、光ファイバ同士を接続するために用いられる光コネクタもしくは、半導体レーザーと光ファイバ等から構成する半導体レーザーモジュール等に用いられている。
【０００３】
従来の光ファイバ用フェルールを図４で説明する。図４に示すように、光ファイバ用フェルール（以下、フェルールということもある）５４は、軸方向に光ファイバを収納するための貫通孔５５を有し、かつ、貫通孔５５の後端の一端部６０に形成した円錐状のガイド孔５６を有し、かつ、ガイド孔５６と貫通孔５５との境界領域２０を直線加工から面取りを行い曲面加工とし、さらに先端部２３とスリーブ挿入案内部２２を備えた形状となっていた（特許文献１参照）。
【０００４】
このようなガイド孔５６と貫通孔５５との境界領域２０を加工する装置としては、図５に示すように、回転機構５２の回転軸５２ａ先端に取り付けられたピアノ線などの弾力性を有する棒材５１と、この棒材５１の先端に取り付けられフェルール５４のガイド孔５６の角度よりも小さな角度の円錐形先端部５７を持つ加工用砥石５３と、棒材５１の長さ方向中央部に偏心状態で取り付けられた錘５８とを備えている。
【０００５】
かかる装置は、図６に示すように、回転機構５２により回転する加工用砥石５３が、棒材５１の長さ方向中央部に取り付けられた錘５８により、長さ方向中央部で撓みながら回転する結果、加工用砥石５３がガイド孔５６で傾きながら回転することになる。
【０００６】
そして、加工用砥石５３の回転速度に変化をつけた場合、例えば加工用砥石５３の回転速度を連続的に変化させることにより棒材５１の撓み量が連続的に変化してフェルール５４の貫通孔５５とガイド孔５６との境界領域５９に加工用砥石５３の円錐形先端部５７の当接部が変化するとともに加工用砥石５３からの押付力が変化し、境界領域５９を削り取りって曲面状に加工することができるものである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２１０６４１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来の棒材５１に錘５８をつけ撓ましながら加工する方法では、フェルール５４が揺動せずに固定停止しているために、錘５８の重力によって、撓み量が大きくなると棒材５１に取り付けた加工用砥石５３がガイド孔５６から外れて離脱する不具合が発生しやすくなるという問題点を有していた。
【０００９】
このように錘５８で棒材５８が上下左右や回転で揺動することにより加工用砥石５３の円錐形先端部５７にかかる負荷が大きくなり、折れが発生しやすくなるものであった。
【００１０】
それをおさえるために撓み量を小さくすると、今度は境界領域５９を曲面状に加工することができなくなり、境界領域５９に微少のエッジが生じてしまうという問題点もあった。
【００１１】
従って、その状態で光ファイバを挿入すると、貫通孔５５に挿入される際に境界領域５９のエッジで光ファイバに傷をつけてしまい、光ファイバに大きなダメージを与えてしまうという問題点もあった。
【００１２】
本発明は上述の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、フェルールのガイド孔に挿入した加工用砥石の円錐形先端部にかかる負荷を少なくできるとともに、簡単な構成でガイド孔と貫通孔との境界領域に滑らかな曲面に加工することが可能とした光ファイバ用フェルールの加工方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題に鑑み、固定台に弾性部材を介して取り付けられ、かつ、貫通孔に光ファイバを挿入するための円錐状のガイド孔が形成されたフェルールと、回転軸を中心に回転する回転機構と、前記回転軸に連結した弾力性を有する棒材と、該棒材の先端に取り付けられ、前記ガイド孔の角度より小さい角度の円錐形先端部を持つ加工用砥石とからなり、前記フェルールのガイド孔に前記加工用砥石を挿入し、回転させることに伴って、前記フェルールのガイド孔が円弧を描きながら揺動して前記貫通孔とガイド孔との境界領域を曲面状に加工することを特徴とする光ファイバ用フェルールの加工方法を提供する。
【００１４】
また、前記ガイド孔の角度が６０゜に形成されたフェルールの前記境界領域を加工する場合、円錐形先端部の角度が１０°〜３０°までの互いに異なる複数の加工用砥石を用意し、円錐形先端部の角度が大きいものから順次取り替えて加工することを特徴とする光ファイバ用フェルールの加工方法を提供する。
【００１５】
さらに、前記ガイド孔の角度が９０゜に形成されたフェルールの前記境界領域を加工する場合、円錐形先端部の角度が１０°〜４５°までの互いに異なる複数の前記加工用砥石を用意し、円錐形先端部の角度が大きいものから順次取り替えて加工することを特徴とする光ファイバ用フェルールの加工方法を提供する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１７】
図１は本発明の光ファイバ用フェルールの中央断面図である。図２はフェルールを加工するための加工装置を示す中央断面図である。
【００１８】
図に示すように、フェルール１４は、軸方向に光ファイバを収納するための貫通孔１５と、貫通孔１５の一端部２１に形成した円錐状のガイド孔１６とを有し、さらに、ガイド孔１６と貫通孔１５との境界領域２１を曲面とすることで、連続した滑らかな曲面を形成して成る。また、その外周には先端部２３とスリーブ挿入案内部２２を備えた形状である。
【００１９】
本発明の光ファイバ用フェルール１４を形成する材料としては、ジルコニアセラミックスの他に、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、あるいは結晶化ガラスなどであればどれでも用いることができる。
【００２０】
本発明の光ファイバ用フェルール２の加工方法については、図３に示すように、フェルール１４を保持するための固定台１９の下部には弾性部材であるスプリング１８を備えており、上下左右や回転方向にフェルール１４が自由自在に揺動できるようになっている。
【００２１】
一方、固定台１９を保持したフェルール１４の上部には回転軸１２ａを中心に回転する回転機構１２が配置されており、この回転軸１２に弾力性を有する棒材１１が連結している。また、棒材１１の先端には、フェルール１４のガイド孔１６の角度より小さい角度の円錐形先端部１７を持つ加工用砥石１５が取り付けられている。そして、回転軸１２ａの回転に伴って加工用砥石１５が回転可能に構成されている。
【００２２】
弾性力を有する棒材１１としては鋼材、ステンレス材、真鍮、等が用いられるがこれらに限定されるものではない。
【００２３】
そして、回転した加工用砥石１４の円錐形先端部１７を下降させ、固定台１９に保持されているフェルール１４のガイド孔１６の内周に押し当てると、固定台１が少し下降して回転軸１２ａの回転力が加工用砥石１３を通して固定台１９に伝わり、スプリング１８によって固定台１９は、回転軸１２ａの回転力によって回転運動を始め、回転軸１２ａと一体になっている加工用砥石１３がフェルール１４と固定台１９と共に追従する形で回転方向にガイド孔１６が円弧を描きながら揺動運動を始める。
【００２４】
このように、フェルール１４と固定台１９と共に追従して揺動して回転するのでフェルール１４の円錐形先端部１７の入射角度を極力小さくすることができるため、ガイド孔１６に加工用砥石１５がかかる負荷がほとんど無く、先端部分の折れることもない。
【００２５】
この時、加工用砥石１３がフェルール１４に接触した初期段階は回転揺動の動きは小さく、徐々に加工用砥石１３の回転力が伝わり回転揺動が大きくなる。これによりガイド孔１６と貫通孔１５との境界領域２０の全体に円弧状に加工用砥石１３の表面が当たり、貫通孔１５との境界領域２０が滑らかな曲面状として連続した形で加工を可能にする。
【００２６】
また、ガイド孔１６の角度は６０゜で形成されている場合、貫通孔１５との境界領域２０を滑らかに加工するために、円錐形先端部１７の角度が１０°〜３０°までの互いに異なる複数の加工用砥石１３を用意し、円錐形先端部の角度が大きいものから順次取り替えて加工する。
【００２７】
例えば円錐状のガイド孔１６が６０゜のフェルールの場合、１回目の加工に砥石角度３０゜、２回目の加工に砥石角度１８゜、３回目の加工に砥石角度１１゜を使い加工用砥石１６の角度を変えながら段階的に回転揺動加工を行うことで、貫通孔１５との境界領域２０がより滑らかな形状として連続した形で貫通孔につながった加工を可能にする。
【００２８】
なお、ガイド孔の角度が９０゜に形成されたフェルール１４の境界領域２０を加工する場合、円錐形先端部１７の角度が１０°〜４５°までの互いに異なる複数の加工用砥石１３を用意し、その円錐形先端部１７の角度が大きいものから順次取り替えて加工しても良い。
【００２９】
さらに、固定台１９が回転揺動することにより加工用砥石１６の円錐形先端部１７にかかる負荷が大きく先端部分の折れが発生しやすくなることから、折れ防ぐためにも加工用砥石１３の角度を変えながら段階的に加工することで折れ防止の効果がある。
【００３０】
【実施例】
ここで、以下に示す方法で実験を行った。
【００３１】
図３に示すように、光ファイバ用フェルールにおいて、円錐状のガイド孔１６の角度は６０゜で形成されており、貫通孔１５との境界領域２０を滑らかに加工するための加工用砥石１３は、長さが約２０ｃｍの棒材１１を使用し、加工用砥石１３の円錐形先端部１７の角度は３０゜に設定した状態で、フェルール１４を揺動可能な固定台１９にセットして、貫通孔１５との境界領域２０を滑らかに加工した２０個のサンプルを作成した。
【００３２】
今回２０個のサンプルを作成している過程で、フェルール１４が回転揺動している状態の途中で加工用砥石１５が離脱することは無かった。
【００３３】
このことは図３に示すように、フェルール１４が固定台１９にセットされた状態で揺動する最大入射角度が、（調査した機械名）で調べると７．５゜であったのに対し、自転している回転軸が固定台に追従しながら回転揺動をすることで、砥石と一体になっている回転軸の最大振り角度も７．５゜となっていた。
【００３４】
これにより、ガイド孔１６から貫通孔１５に連続して滑らかな曲面状の加工を直線加工から曲面状に加工するために棒材１１についた加工用砥石１３の入射角度も最大７．５゜となっており、両角の最大入射角度がそれぞれ７．５゜であることから、フェルール１４に対しての両角がまじ合う最大入射角度は１５゜まで利用しているため、回転軸１２ａの最大振り幅が約３０ｍｍと少なくできる、負荷をかけず加工用砥石１３が離脱することなく２０個のサンプル作成が可能となる。
【００３５】
これに対し比較例として、かかる従来技術の検証確認を実施するため、機構の原理確認が可能な状態を再現した。図４〜６に示すように、光ファイバ用フェルール５４において、円錐状のガイド孔１６の角度は６０゜で形成されており、貫通孔５５との境界領域２０を滑らかに加工するため、加工用砥石１５は、図５に示すように、長さが約２０ｃｍの加工用砥石１５の角度を３０゜に設定した状態で、フェルール５４は、固定台に固定した状態で２０個のサンプルを加工した。
【００３６】
従来技術の検証確認のため２０個のサンプルを作成している過程で、加工用砥石１５と一体となっている回転軸１２ａの振り幅を広げていった。これにより加工用砥石１５がガイド孔１６に集中して力が加わりフェルール１４から全数離脱してしまった。
【００３７】
このことは図６に示すように、回転軸１２ａに偏心した錘５８をつけ回転することで撓みを利用した加工方法では、フェルール５４が揺動せずに固定停止しているため、貫通孔５５に連続た滑らかな加工を施すためには、棒材５１についた加工用砥石５３の入射角度は、ワークであるフェルールに対して最大１５゜まで必要となっていることが確認できた。この時の回転軸の撓み量は最大振り幅が約６０ｍｍと大きくなるので、加工用砥石５３の入射角度と錘５８の遠心力によって加工用砥石１５に力が集中して破損や離脱することが確認できた。
【００３８】
【発明の効果】
このように、本発明の光ファイバ用フェルールの加工方法によれば、固定台に弾性部材を介して取り付けられ、かつ、貫通孔に光ファイバを挿入するための円錐状のガイド孔が形成されたフェルールと、回転軸を中心に回転する回転機構と、前記回転軸に連結した弾力性を有する棒材と、該棒材の先端に取り付けられ、前記ガイド孔の角度より小さい角度の円錐形先端部を持つ加工用砥石とからなり、前記フェルールのガイド孔に挿入した前記加工用砥石を回転させることに伴って前記フェルールのガイド孔が円弧を描きながら揺動して前記貫通孔とガイド孔との境界領域曲面状に加工することにより、回転軸の振り幅を最小限に小さくすることができ、従来のように砥石がワークであるフェルールから離脱することも無く、簡単な構成で貫通孔との境界部を安定した状態で滑らかに加工することを実現すると共に、離脱がないことで加工時間の短縮を大幅に削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ファイバ用フェルールの中央断面図である。
【図２】フェルールを加工するための加工装置を示す中央断面図である。
【図３】本発明の加工装置の動きを説明するための図である。
【図４】従来の光ファイバ用フェルールの中央断面図である。
【図５】フェルールを加工するための従来に加工装置を示す中央断面図である。
【図６】従来の加工装置の動きを説明するための図である。
【符号の説明】
１１：棒材
１２：回転機構
１２ａ：回転軸
１３：加工用砥石
１７：円錐形先端部
１４：フェルール
１５：貫通孔
１６：ガイド孔
２０：境界領域
【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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