(57)【要約】【課題】本発明は光コネクタに関し、極細のフェルールにした場合に、該フェルールを効率的に研削加工されていて、かつ、適正なＰＣ接続が確保できるものを提供することが課題である。【解決手段】光ファイバコードと、該光ファイバコードにおける光ファイバ２の一端部に固着されたフェルール１と、前記光ファイバコードの一端部と前記フェルールとを内包して支持するプラグフレームと、該プラグフレームに内包されるとともに前記フェルールのフランジに片側端部が当接して当該フェルールを接続方向に付勢する弾性部材とを有してなる光コネクタにおいて、前記フェルール１の接続側端部の有効ペデスタル径がφ０．１５〜０．４０ｍｍにするテーパー部が形成されているとともに、前記弾性部材５の付勢力を調整するため前記フェルール１のフランジ６が接続方向に移動調節可能に形成されていることである。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバコードと、該光ファイバコードにおける光ファイバの一端部に固着されたフェルールと、前記光ファイバコードの一端部と前記フェルールとを内包して支持するプラグフレームと、該プラグフレームに内包されるとともに前記フェルールのフランジに片側端部が当接して当該フェルールを接続方向に付勢する弾性部材とを有してなる光コネクタにおいて、
前記フェルールの接続側端部の有効ペデスタル径がφ０．１５〜０．４０ｍｍにするテーパー部が形成されているとともに、
前記弾性部材の付勢力を調整するため前記フェルールのフランジが接続方向に移動調節可能に形成されていること、
特徴とする光コネクタ。
【請求項２】
請求項１に記載の光コネクタの製造方法であって、
フェルールの接続側の端部外周にテーパー部を設けるには、当該フェルールの中央部に光ファイバ装着用の貫通孔を有する柱状のフェルールを形成した後、
前記貫通孔に光ファイバを挿入して固着し、
当該フェルールの接続側端部の端面を研磨し、
その後、前記フェルールの接続側端部の外周部を研削治具で研削加工してテーパー部を形成すること、
を特徴とする光コネクタの製造方法。
【請求項３】
光ファイバが中央部の貫通孔に装着された柱状のフェルールの接続側端部にテーパー部を設ける研削治具であって、
治具本体の研削面が治具本体の長手方向に沿った軸芯を対称にして端面に向かって拡開するテーパー状に形成され、
前記治具本体が前記軸芯を中心にして回転自在に支持されると共に、前記研削面に一端側を開口させて治具本体の中心部に前記軸芯に沿った保護用孔が設けられていること、
を特徴とする研削治具。
【請求項４】
保護用孔の径が、光ファイバの径よりも大きいこと、
を特徴とする請求項３に記載の研削治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信用の光ケーブルを接続する光コネクタと、その光コネクタの製造方法と、その光コネクタにおけるフェルールの端部の加工に使用する研削治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光コネクタは、光ファイバ同士を接続する部材であり、特に接続に関わる重要な部材として、軸方向に沿って中央部に貫通孔を有する略円柱状のフェルールを用いている。
前記フェルールの貫通孔内に光ファイバを装着し、接続する側の端部を鏡面加工したのち、筒状で前記フェルールを内包するスリーブを介して、フェルール同士をバネにより押圧して突き合わせて接続している。
【０００３】
前記フェルールの接続側の端部においては、光ファイバの引き込みによる接続損失を防止するため、フェルールの靱性を利用して光ファイバ同士が隙間なく確実にＰＣ接続（Ｐｙｓｉｃａｌ  Ｃｏｎｔａｃｔ、以下同じ）できるように、前記端部の加工には特に注意が払われている。一般的に、前記端部の加工方法としては、光ファイバをフェルールの貫通孔に装着する前に、そのフェルールの端部外周をテーパー加工して、テーパー部を作成し、その後、光ファイバを装着して、当該端部を鏡面研磨している。
【０００４】
前記端部の加工方法におけるフェルールの接続側の端部の研磨手段としては、平面研磨や球面研磨が挙げられ、例えば、平面研磨は工程が単純で、多数個のフェルールを同時に研磨できるなど、効率的でコスト的にも大きな利点を有しているものの、ＰＣ接続は極めて困難となっている。
【０００５】
この理由としては、前記端部をどれほど鏡面に仕上げても、ミクロ的に見れば必ず凹凸が存在しており、例えば、フェルールの材質として靱性を有するジルコニアを用いても、従来のフェルールでは、外径がφ１．２５〜φ２．５ｍｍと太いため、サブミクロンオーダーの精密さを要求される光ファイバ接続においては、前記ジルコニアによる靱性の効果では十分ではない。また、前記フェルールを押圧するバネ力を大きくしても、適正なＰＣ接続が得られ難いのである。
【０００６】
一方、球面研磨は、前記端部を球面状にするため、接続する際には球面のほぼ中心部のみが当接することになり、ジルコニアの靱性と相俟って、良好なＰＣ接続が得られやすく、現在は、球面研磨が一般的に使用されている。
【０００７】
しかし、前記フェルールの接続側の端部全体を、所定の曲率を有する鏡面状態とするためには、多くの時間を必要とし、且つ、複雑な装置となり、更に、基本的には一個取りであっても多数個取りであっても、検査は一品一品の複雑なものとなってしまっていることから、検査効率にも問題がある。
【０００８】
これは、従来のフェルールの外径がφ１．２５〜φ２．５ｍｍで太く、また、セラミックス，ガラス，プラススチック，金属などが用いられているように材質も多様で、研磨面積が必要以上に大きく、研磨条件が複雑になっていること等が理由である。
【０００９】
そこで、研磨時間を短くして効率的にフェルールを作成する方法が知られている（特許文献１参照）。これは、当初、フェルールの接続側の端部外周を、テーパー加工して、テーパー部を作成し、従来よりも遙かに小さい面積を有する端部とする。その後、該フェルールの貫通孔に光ファイバを装着し、前記端部のセラミックス及び光ファイバを平面あるいは球面にするものである。この方法では、前記端部、即ち、研磨面の面積が小さいので、研磨時間が少なくなる。
【特許文献１】特開２０００−２９２６４９号公報
【００１０】
しかしながら、近年、電子部品等の実装のコンパクト化の要請が大きくなっており、このためには全体の部品を小さくする必要があり、特に重要な部材であるフェルールは、従来使用されていたφ１．２５〜φ２．５ｍｍの外径が、例えば、φ０．９９ｍｍ以下、特にはφ０．２５ｍｍの極細まで要求されている。ところが、前記フェルールの外径がφ０．９９ｍｍ以下になると、通常のテーパー部を設けた上で研磨する端部の研磨面積は、その径の逆２乗で効いてくるので、太いものより遙かに短い時間でかなりの量が研磨されてしまう。従って、安定した研磨状態が得られず、更に、前記方法では短時間で研磨面積が変化してしまうため、ＰＣ接続させるのに適正な面積を有する端部を製作することが難しい。よって、フェルールを押圧するバネに応じた適正な研磨面を作成することが困難となるのである。
【００１１】
また、光コネクタの組立方法は、図７に示すように、フランジがフェルールと一体であるため、光ファイバにフェルールを接着固定する前に、バネを含む必要部品を予め前記光ファイバに挿入しておく必要がある。この方法で組み立てると、、フェルールのフランジとバネとの位置関係は、端面の研磨やフェルールの寸法等に関わらず一定になる。フェルール寸法に個体差が生じることは避けることができないため、コネクタを嵌合したときにはバネの変形量に個体差が生じ、フェルール端面にかかるバネ押圧力も変わる。従って、規定の押圧力を下回らないよう、余分な力を掛けるような設計になっているが、フェルールやハウジングに負荷が掛かり、フェルールやハウジングの欠損を招く場合もある。
【００１２】
更に、太いフェルールのときはハウジングとの関係から、フェルールを保持するために、強いバネ力を必要としたが、その外径が細くなった場合、従来のようにバネ力の強いものを用いてフェルール同士を押しつけると、その靱性によってジルコニアの変化が大きくなって、光ファイバ先端に傷が付いたり、ひびが入ったりする。また、フェルール自体の強度も弱くなるため、該フェルールが歪んだり、ジルコニア割りスリーブが破壊されたりするおそれが生じる。
【００１３】
このように、フェルールの外径が太い場合には強く押しつけても問題は生じないが、細くなればフェルール自体を保護しつつ理想的なＰＣ接続となるように考慮しなければならない。そこで、弱いバネでその目的を達成する必要があるが、従来の光コネクタの製造方法におけるフェルールの加工方法を用いると、研磨が極めて速いため、研磨条件を厳密にすることが難しく、バネ力に応じた適正な研磨面を有する端部が得られ難いのである。
【００１４】
前記フェルールの端部におけるテーパー部を設けるための研磨治具として、フェルールの端部外周に治具を斜めに当てて研削しているが、この方法では、フェルールの外径が細くなると、加工負荷により、フェルール自体がベンディングしてしまい、良好なテーパー部とならず、結果として適正な端部が得られない、という課題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
解決しようとする問題点は、フェルールの外径が細くなるに従って、バネ力に応じた適正なフェルール端部の研磨面が、研磨時間に手間を掛けずに効率的で且つ低コストで得られない点である。また、フェルール本来の長さのバラツキや、端面研磨によるフェルール長さの製造バラツキ等により、コネクタのバネ押圧力に個体差が生じていることである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る光コネクタの上記課題を解決するための要旨は、光ファイバコードと、該光ファイバコードにおける光ファイバの一端部に固着されたフェルールと、前記光ファイバコードの一端部と前記フェルールとを内包して支持するプラグフレームと、該プラグフレームに内包されるとともに前記フェルールのフランジに片側端部が当接して当該フェルールを接続方向に付勢する弾性部材とを有してなる光コネクタにおいて、前記フェルールの接続側端部の有効ペデスタル径がφ０．１５〜０．４０ｍｍにするテーパー部が形成されているとともに、前記弾性部材の付勢力を調整するため前記フェルールのフランジが接続方向に移動調節可能に形成されていることである。
【００１７】
また、本発明に掛かる光コネクタの製造方法の要旨は、前記光コネクタの製造方法であって、フェルールの接続側の端部外周にテーパー部を設けるには、当該フェルールの中央部に光ファイバ装着用の貫通孔を有する柱状のフェルールを形成した後、前記貫通孔に光ファイバを挿入して固着し、当該フェルールの接続側端部の端面を研磨し、その後、前記フェルールの接続側端部の外周部を研削治具で研削加工してテーパー部を形成することである。
【００１８】
本発明に係る研削治具の上記課題を解決するための要旨は、光ファイバが中央部の貫通孔に装着された柱状のフェルールの接続側端部にテーパー部を設ける研削治具であって、治具本体の研削面が治具本体の長手方向に沿った軸芯を対称にして端面に向かって拡開するテーパー状に形成され、前記治具本体が前記軸芯を中心にして回転自在に支持されると共に、前記研削面に一端側を開口させて治具本体の中心部に前記軸芯に沿った保護用孔が設けられていることである。
また、前記保護用孔の径が、光ファイバの径よりも大きいことを含むものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の光コネクタと、その製造方法おとびその研削治具とにより、例えば、フェルールの直径がφ０．９９ｍｍ以下の極細である場合に、フェルールに光ファイバを装着した後に、そのフェルールの接続側端部の端面を研磨し、その後に、その端部の外周部をテーパー加工することで、前記フェルールが製作途中において曲げられたり破壊されたりせず、バネ力に応じた適正なＰＣ接続が得られる研磨面を確保する光コネクタが得られる。
弾性部材の付勢力を調整するため前記フェルールのフランジが接続方向に移動調節可能に形成されているので、適切な押圧力に設定できて有効ペデスタル径が有効に活かされることになる。
また、フェルールの接続側端部の外周部を研削して、任意の大きさ，テーパー角度を有するテーパー部が得られるとともに、前記研磨面を傷つけずに保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
フェルールの外径がφ０．９９ｍｍ以下の極細であっても、該フェルールの貫通孔に光ファイバを装着した後、接続側の端面を平面研削あるいは球面研削し、ついで、特定の研削治具を用いて、接続側端部の外周部をテーパー加工することで、ＰＣ接続に有効な研磨面を確保でき、しかも、短時間で効率的にフェルールを作成するという目的を実現した。
【実施例１】
【００２１】
本発明に係る光コネクタにおける、フェルール１の加工方法は、図１（Ａ）に示すように、中央部に光ファイバ装着用の貫通孔１ａを有するジルコニア（結晶化ガラス等他のセラミックス若しくはガラス）製の柱状のフェルール１を形成する。この段階では、前記フェルール１が他のフェルールと当接する接続側の端部の端面１ｂは、研磨されていない。なお、図では、フェルール１を保持するフランジを省略している。
【００２２】
次に、図１（Ｂ）に示すように、前記貫通孔１ａに光ファイバ２を一端開口部から挿入して接着剤にて固着する。
【００２３】
その後、前記フェルール１の接続側端部の端面１ｂを、平面研磨若しくは球面研磨にて、研磨する。この研磨加工においては、フェルール１の接続側端部１ｃの外周部は、まだテーパー状に研削されていないので、前記フェルール１の外径の太さのままで、端面１ｂの研磨を行うものである。よって、その外径の大きさに応じて研磨時間若しくは研磨量等を調節しながら、鏡面仕上げを行う。
【００２４】
前記研磨加工において、前記フェルール１の外径がφ０．９９ｍｍ以下の場合は、研磨スピードが速いので、端部１ｃの外周にテーパー部を設けずに研磨することは、研磨条件が緩和されて、管理しやすくなるという利点がある。
【００２５】
なお、前記端面１ｂの研磨条件としては、平面研磨若しくは球面研磨のいずれを用いても良いが、特に平面研磨が好ましい。即ち、平面研磨は、球面研磨と異なり、一回の研磨で多数個取りが可能となり、更に、研磨時間が短くなるので、極めて効率的にフェルール１が得られ、更に、研磨条件の制御が容易で、研磨装置も簡便である等の利点があるからである。
【００２６】
前記端部１ｂの研磨加工が終了した後に、図１（Ｃ）に示すように、フェルール１の端部１ｃの外周を、研削治具３でテーパー部１ｄを形成する。この研削治具３は、図２（Ａ）に示すように、治具本体３ａの研削面３ｂが治具本体３ａの長手方向に沿った軸芯３ｃを対称にして端面３ｄに向かって拡開するテーパー状に形成され、前記治具本体３ａが前記軸芯３ｃを中心にして回転自在に支持されると共に、前記研削面３ｂに一端側を開口させて治具本体３ａの中心部に前記軸芯３ｃに沿った保護用孔３ｅが設けられている。
【００２７】
更に、前記治具本体３ａを保持する保持機構（図示せず）と、前記治具本体３ａを軸芯３ｃ回りに回転させる回転駆動機構（図示せず）が設けられている。
【００２８】
前記保護用孔３ｅは、フェルール１の端部１ｃをテーパー加工する際に、最終的に形成される端面１ｂの表面状態を傷つけずに保護する役割を有する。よって、この保護用孔３ｅは、研削面３ｂ側に穿孔された形状でも良いし、治具本体３ａの軸芯３ｃに沿った貫通孔の形状でも良い。
【００２９】
前記保護用孔３ｅの孔径αは、図２（Ａ）に示すように、少なくとも、光ファイバ２の直径（φ０．１２５ｍｍ）よりも大きくされている。これは、研磨した光ファイバ２を傷付けないようにするためである。また、多くとも、孔径α≦φ０．１５ｍｍとして、後述の有効ペデスタル径φ０．１５ｍｍ〜φ０．４０ｍｍに対応させている。前記孔径α≧φ０．１５ｍｍになると、フェルール１の外径が細くなるに従って、テーパー部１ｄの大きさが限定され、適正なＰＣ接続を示す面積を有する端面１ｂが得られなくなるおそれが生じる。
【００３０】
このような研削治具３を使用してフェルール１の研削加工若しくは研磨をする。図２（Ｂ）に示すように、研削治具３の回転駆動機構の駆動装置により、治具本体３ａを軸芯３ｃを中心に回転させ、同時に、フェルール１を前記軸芯３ｃに沿って、回転させずに移動させる。こうして、所定の時間、研削することで前記フェルール１の端部１ｃの外周部にテーパー部１ｄが形成され、図３に示すように、接続部分の有効ペデスタル径βが、φ０．１５ｍ〜φ０．４０ｍｍにされた端面１ｂとなる。
【００３１】
図中のファイバ引込量は、図３にて示すγの端面１ｂからの凹量である。このファイバ引込量γは、第１群では平均３８．５ｎｍで、第２群が３７．４ｎｍ、第３群が３３．６ｎｍとなっていて、第１群が最も引込量γが多いが、接続損失は逆に平均０．１９ｄＢとなって最も良好であり、端面１ｂの有効ペデスタル径βが小さいことで、フェルール１の靱性が発揮されて接続損失が良好になったものである。なお、前記端面１ｂの有効ペデスタル径βについては、図４に示すように、標準的な接続損失である０．４ｄＢをクリアする第１群の条件を採用するものである。
【００３２】
前記研削加工においては、フェルール１の移動距離（若しくは研削時間）に応じて、テーパー部１ｄの大きさが適宜決定されるが、フェルール１の外径およびフェルールを押圧するバネ力に従って、有効なＰＣ接続が確保できるような端面１ｂにするため、前記移動距離若しくは時間を設定し、テーパー部１ｄを形成する。よって、異種の光コネクタにおいて、バネ力が変わる場合にも、前記移動距離若しくは研削時間を変えることによって、その光コネクタにとって適正なＰＣ接続が確保できる面積の端面１ｂが適宜に形成されるようになる。
【００３３】
このようなフェルール１は、図（Ａ）５に示すように、光ファイバ２とフェルール１とを接続した後に、弾性部材であるスプリング５を挿通し、ねじ溝を有するフランジ６をねじ込んでフェルール１に螺着する。その際に、フェルール１の有効ペデスタル径の押圧力が最適になるように、治具等で測定しながら図５（Ｂ），（Ｃ）に示すように、フランジ６のねじ込み量を調整して、その後、プラグフレームにフェルール１を取り付ける。こうして、図６に示すように、コンパクトな接続用の光コネクタ４に使用されるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
光コネクタの主要な部材であるフェルールの極細化においても、本発明の光コネクタの製造方法におけるフェルールの加工方法及び研削治具を用いて、ペデスタル径βを制御することで、従来、平面研削では期待できなかったジルコニアの靱性による効果が期待できる。前記ファイバ引込量（凹量）γの制御をすれば、研磨の種類に関わらず接続損失の少ない良好な端部を有したフェルールを作成でき、ＰＣカードなどにも光通信技術が応用できることになり、光通信分野のコンパクト化の要請に対して十分適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る光コネクタの製造方法におけるフェルールの加工の様子を説明する説明図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）である。
【図２】同フェルールを研削治具でテーパー部を形成する説明図（Ａ），（Ｂ）である。
【図３】同形成されたフェルール１の一部斜視図である。
【図４】同光コネクタにおけるフェルール１の、有効ペデスタル径の差による接続損失の効果を示す説明図である。
【図５】同光コネクタにおけるフェルール１と弾性部材５との組立の様子を示す説明図（Ａ）と、フランジ６のねじ込み量が調節された様子を示す説明図（Ｂ），（Ｃ）である。
【図６】同フェルールの加工方法により形成されたフェルール１を使用した光コネクタ４の斜視図である。
【図７】従来例に掛かる光コネクタにおけるフェルールと弾性部材との組立の様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１          フェルール、    １ａ          貫通孔、
１ｂ        端面、          １ｃ          端部、
１ｄ        テーパー部、
２          光ファイバ、
３          研削治具、      ３ａ          治具本体、
３ｂ        研削面、        ３ｃ          軸芯、
３ｄ        端面、          ３ｅ          保護用孔、
４          光コネクタ      ５            スプリング、
６          フランジ。
【図１】
2005181693.tif 000003
【図２】
2005181693.tif 000004
【図３】
2005181693.tif 000005
【図４】
2005181693.tif 000006
【図５】
2005181693.tif 000007
【図６】
2005181693.tif 000008
【図７】
2005181693.tif 000009