(57)【要約】【課題】  フェルールの内周面の研削加工において、作業環境を悪化させることなく、その加工作業を容易に行うことができるとともに、高い加工精度を得ることができるようにする。【解決手段】  加工用ワイヤ１１のワイヤ本体１２の外周面には砥粒層１３がメッキにより形成されている。砥粒層１３にはテーパ砥粒層１３ａと、そのテーパ砥粒層１３ａの大径部と連続する第１の等径砥粒層１３ｂと、小径部１３ｃを介在して第１の等径砥粒層１３ｂと同径の第２の等径砥粒層１３ｄが設けられている。そして、その加工用ワイヤ１１をフェルールの内周面に通して、このフェルールをテーパ砥粒層１３ａ側から第１、第２の等径砥粒層１３ｂ，１３ｄ側へ相対移動させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形をなすフェルールの内部に挿通されて、そのフェルールの内周面を研削加工するためのフェルール加工用ワイヤにおいて、ワイヤ本体の外周面に、ワイヤ本体の長さ方向において外径を連続的に変化させることによりテーパ状に形成したテーパ砥粒層と、このテーパ砥粒層の大径部に連続して外径を変化させない第１の等径砥粒層を設け、さらにこの第１の等径砥粒層に続いて第１の等径砥粒層よりも外径を小さくした小径部を介在して第２の等径砥粒層を設けたことを特徴とするフェルール加工用ワイヤ。
【請求項２】
前記小径部と第２の等径砥粒層を繰り返し設けたことを特徴とする請求項１に記載のフェルール加工用ワイヤ。
【請求項３】
前記第２の等径砥粒層は前記第１の等径砥粒層と外径を等しくしたことを特徴とする請求項１または２に記載のフェルール加工用ワイヤ。
【請求項４】
前記第２の等径砥粒層は前記第１の等径砥粒層より外径を順に大きくしたことを特徴とする請求項１または２に記載のフェルール加工用ワイヤ。
【請求項５】
前記第２の等径砥粒層は小径部側の外周端縁にテーパ縁部を有することを特徴とする請求項４に記載のフェルール加工用ワイヤ。
【請求項６】
ワイヤ本体は所定長さを有し、ワイヤ両端部には砥粒層を有しない部分を設けたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のフェルール加工用ワイヤ。
【請求項７】
ワイヤ本体は所定長さを有し、ワイヤの前記テーパ砥粒層の先端側には砥粒層を有しない部分はなく、他端側には砥粒層を有しない部分を設けたことを特徴とする請求項１ないし５のうちのいずれか一項に記載のフェルール加工用ワイヤ。
【請求項８】
前記小径部は砥粒層でなることを特徴とする請求項１ないし７のうちのいずれか一項に記載のフェルール加工用ワイヤ。
【請求項９】
前記小径部は砥粒層を有しないことを特徴とする請求項１ないし７のうちのいずれか一項に記載のフェルール加工用ワイヤ。
【請求項１０】
前記第１の等径砥粒層先端から第２の等径砥粒層の最後端までの全長が、前記テーパ砥粒層の長さとほぼ同一であることを特徴とする請求項１ないし９のうちのいずれか一項に記載のフェルール加工用ワイヤ。
【請求項１１】
前記等径砥粒層の全長及びテーパ砥粒層の長さがそれぞれ２０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１０に記載のフェルール加工用ワイヤ。
【請求項１２】
前記テーパ砥粒層の長さ方向複数箇所外周にリング状の凹溝を形成したことを特徴とする請求項１ないし１１のうちのいずれか一項に記載のフェルール加工用ワイヤ。
【請求項１３】
前記テーパ砥粒層及び第１，第２の等径砥粒層をメッキにより形成した後、前記第１の等径砥粒層及び第２の等径砥粒層の等径外周面を所定径になるように成形加工してなることを特徴とする請求項１ないし１２のうちのいずれか一項に記載のフェルール加工用ワイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ファイバの接続用に用いられるフェルールの内周面を加工するためのフェルール加工用ワイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバの接続等に用いられる円筒形状のフェルールＦ（図６参照）は、その内周面を高精度に研削加工する必要がある。
そして、従来この研削加工は以下のようにして行われていた。すなわち、フェルールＦの内周孔に加工用ワイヤを通すとともに、遊離砥粒を含むスラリを加工用ワイヤ上に供給しながら、加工用ワイヤをその長さ方向に往復動させる。このようにすることにより、前記遊離砥粒のラッピング作用によりフェルールＦの内周面が研削される。この場合、この研削加工においては、加工用ワイヤを径の細いものから太いものに順次変更して、粗研削から仕上げ研削に移行するようにしていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上のように、従来の加工方法は、遊離砥粒を含むスラリを用いるために、作業環境が汚れて劣悪になるとともに、廃液等が生じ、環境衛生上の問題を避けることができない。
しかも、研削加工が粗研削から仕上研削に移行するにしたがって、前記のように加工用ワイヤを交換する必要がある。このワイヤ交換は、フェルールＦの内周孔から加工用ワイヤを抜いて、別の加工用ワイヤを通し直すことによって行われるが、フェルールＦの内周孔がきわめて細いために、その作業は極めて面倒である。
【０００４】
この手間を省くために、加工用ワイヤとしてその長さ方向においてテーパ状をなすものを使用し、加工用ワイヤの研削使用領域を小径側から大径側へ順次移行するようにした研削方法も提案されている。このテーパ状の加工用ワイヤは、加工用ワイヤ素材を酸等のエッチング液に通すとともに、そのエッチング時間を徐々に変更することにより、ワイヤの腐食量がその長さ方向において徐々に変化するようにしてテーパ状に作製される。
【０００５】
しかしながら、このように形成した加工用ワイヤの表面は、粗状になって大小の凹凸が連続するため、所要の径を得ることが難しく、このようなワイヤを使った遊離砥粒による加工の場合には、フェルールＦの内周面に対する研削加工精度が低下する。また、エッチング前の加工用ワイヤ素材に凹部や傷等が生じていると、エッチングによりその凹部や傷がさらに深くなり、加工用ワイヤの研削使用時において加工用ワイヤに与えられる張力によって加工用ワイヤの切断が生じやすいというおそれがあった。
【０００６】
この発明は以上のような従来技術に存する問題点を解消するためになされたものである。この発明の目的は、フェルールの内周面の研削加工において、作業環境を悪化させることなく、その加工作業が容易でかつ加工が高精度に行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の目的を達成するために、請求項１に記載の発明においては、円筒形をなすフェルールの内部に挿通されて、そのフェルールの内周面を研削加工するためのフェルール加工用ワイヤにおいて、ワイヤ本体の外周面に、ワイヤ本体の長さ方向において外径を連続的に変化させることによりテーパ状に形成したテーパ砥粒層と、このテーパ砥粒層の大径部に連続して外径を変化させない第１の等径砥粒層を設け、さらにこの第１の等径砥粒層に続いて第１の等径砥粒層よりも外径を小さくした小径部を介在して第２の等径砥粒層を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の発明において、前記小径部と第２の等径砥粒層を繰り返し設けたことを特徴とする。
請求項３に記載の発明においては、請求項１または２に記載の発明において、前記第２の等径砥粒層は前記第１の等径砥粒層と外径を等しくしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明においては、請求項１または２に記載の発明において、前記第２の等径砥粒層は前記第１の等径砥粒層より外径を順に大きくしたことを特徴とする。
請求項５に記載の発明においては、請求項４に記載の発明において、前記第２の等径砥粒層は小径部側の外周端縁にテーパ縁部を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明においては、請求項１ないし５のうちのいずれか一項に記載の発明において、ワイヤ本体は所定長さを有し、ワイヤ両端部には砥粒層を有しない部分を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし５のうちのいずれか一項に記載の発明において、ワイヤ本体は所定長さを有し、ワイヤの前記テーパ砥粒層の先端側には砥粒層を有しない部分はなく、他端側には砥粒層を有しない部分を設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のうちのいずれか一項に記載の発明において、前記小径部は砥粒層でなることを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項１ないし７のうちのいずれか一項に記載の発明において、前記小径部は砥粒層を有しないことを特徴とする。
【００１３】
請求項１０に記載の発明は、請求項１ないし９のうちのいずれか一項に記載の発明において、前記第１の等径砥粒層先端から第２の等径砥粒層の最後端までの全長が、前記テーパ砥粒層の長さとほぼ同一であることを特徴とする。
【００１４】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、前記等径砥粒層の全長及びテーパ砥粒層の長さがそれぞれ２０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内であることを特徴とする。
【００１５】
請求項１２に記載の発明は、請求項１ないし１１のいずれかに記載の発明において、前記テーパ砥粒層の長さ方向複数箇所外周にリング状の凹溝を形成したことを特徴とする。
請求項１３に記載の発明は、請求項１ないし１２のうちのいずれか一項に記載の発明において、前記テーパ砥粒層及び第１，第２の等径砥粒層をメッキにより形成した後、前記第１の等径砥粒層及び第２の等径砥粒層の等径外周面を所定径になるように成形加工してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
この発明は、ワイヤ本体に、テーパ砥粒層と、このテーパ砥粒層の大径部に連続する第１の等径砥粒層と、この第１の等径砥粒層に続いて小径部を介在して第２の等径砥粒層とを設けたことにより、テーパ砥粒層側においてフェルール内周面の粗研削が行われ、第１の等径砥粒層側から第２の等径砥粒層側に移行するに従って仕上げ研削に移行する。この場合、粗研削によって生じる切削屑はテーパ砥粒層の小径端部側から排出され、仕上げ研削によって生じる切削屑は小径部から円滑に排出される。このため、粗研削から仕上げ研削まで連続して効率よく研削加工することができる。しかも、遊離砥粒を用いないため、作業環境を良好に維持できる。加えて、エッチング加工したワイヤ本体による加工とは異なり、研削加工精度が向上するとともに、加工用ワイヤが切断するおそれを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明を具体化したフェルール加工用ワイヤの実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１（ａ）（ｂ）に示すように、加工用ワイヤ１１のワイヤ本体１２の外周面には砥粒層１３がメッキにより形成され、その砥粒層１３の両側部分におけるワイヤ本体１２は砥粒層１３を有しない露出部分１２ａとなっている。
【００１８】
前記ワイヤ本体１２には、所定の長さ及び太さを有するピアノ線が用いられ、この第１実施形態では、その太さが、５０μｍ〜１００μｍの範囲内、長さが１００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲内である。このワイヤ本体１２としては、砥粒層１３を電解メッキするために導電性が必要なため、ピアノ線以外の種類の金属ワイヤを用いることができるが、抗張力に優れたものが望ましい。本実施形態では、さらにワイヤ本体１２の表面には電解メッキとの密着性をよくするため、膜厚０．３μｍ程度のブラスメッキを施した。また、金属ワイヤでない場合は、ワイヤ表面に薄く金属メッキを行って表面に導電性を持たせることで用いられる。
【００１９】
前記砥粒層１３は、ニッケルメッキにより構成され、バインダ１６としてのニッケル化合物中に砥粒１５が保持されている。砥粒層１３に担持された砥粒１５としては、ダイヤモンド、ホワイトアランダム、立方晶窒化ホウ素、炭化珪素等が用いられ、それらの砥粒１５の表面にバインダ１６との接着力を増すためのニッケルコーティングしたものが用いられる。また、その粒径は、最大の一次粒子径が５０μｍ以下、一次粒子の平均粒径が３〜３０μｍが好ましく、最大の一次粒子径が４０μｍ以下、平均一次粒子径が５〜２０μｍがさらに好ましい。
【００２０】
砥粒層１３には、その厚さ、すなわち外径がワイヤ本体１２の一方の端部側から他方の端部側にかけて連続的に変化するテーパ砥粒層１３ａが設けられている。また、そのテーパ砥粒層１３ａの大径部と連続し、大径部と同径で、かつ外径を変化させない短い第１の等径砥粒層１３ｂが設けられている。さらに、この第１の等径砥粒層１３ｂに続いて第１の等径砥粒層１３ｂよりも外径を小さくした砥粒層よりなる小径部１３ｃを介在して第１の等径砥粒層１３ｂと同径の第２の等径砥粒層１３ｄが設けられている。この第２の等径砥粒層１３ｄは小径部１３ｃを介して複数設けられている。図１（ｃ）〜（ｆ）に示すように、これらのテーパ砥粒層１３ａ，第１の等径砥粒層１３ｂ，小径部１３ｃ及び第２の等径砥粒層１３ｄは、断面がほぼ真円をなすように加工されている。そして、第１の等径砥粒層１３ｂ，小径部１３ｃ，第２の等径砥粒層１３ｄにより円筒状砥粒層１３ｅが構成されている。
【００２１】
テスト加工の結果、前記テーパ砥粒層１３ａの全長Ｌ１は２０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲が好ましく、さらには５０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内が最適であった。また、前記円筒状砥粒層１３ｅの全長Ｌ１、すなわち第１の等径砥粒層１３ｂの先端から第２の等径砥粒層１３ｄの最後端までの全長Ｌ２をテーパ砥粒層１３ａの全長Ｌ１とほぼ同一としたとき、最適な加工結果が得られた。そして、前記テーパ砥粒層１３ａの厚さは、小径側で５０μｍ〜９０μｍ程度、大径側でフェルール内径より若干小さい１２０μｍ〜１２５μｍ未満とした。
【００２２】
このように構成されたフェルール加工用ワイヤ１１を使用してフェルールＦの内周面を研削加工する場合には、露出部分１２ａを研削装置のワイヤ保持部（図示しない）に結着する。そして、その加工用ワイヤ１１を１個または直列配置された複数のフェルールＦの内周面に通して、フェルールＦを１個ずつ図示しない回転チャックに把持して、回転させながらフェルールＦの内周面全体を加工用ワイヤ１１に接触させ、加工用ワイヤ１１の長さ方向に向かって小刻みに往復移動させながら、このフェルールＦをテーパ砥粒層１３ａ側から第１、第２の等径砥粒層１３ｂ，１３ｄ側へ相対移動させるだけでよい。なお、この相対移動においては、加工用ワイヤ１１を動かしても、フェルールＦを動かしても、あるいは双方を動かしてもよい。
【００２３】
このようにすれば、砥粒層１３のテーパ砥粒層１３ａ側において粗研削が行われ、第１の等径砥粒層１３ｂ側から第２の等径砥粒層１３ｄ側に進行するに従って仕上げ研削に移行する。この場合、粗研削によって生じる切削屑はテーパ砥粒層１３ａの小径端部側から排出され、仕上げ研削によって生じる切削屑はテーパ砥粒層１３ａの側または小径部１３ｃから排出される。このため、切削屑の排出が円滑に行われて、フェルールＦを粗研削から仕上げ研削まで連続して効率よく、かつ高精度に研削加工することができる。
【００２４】
しかも、遊離砥粒を用いないため、スラリによる作業環境の悪化を抑制できるとともに、廃液も生じないため環境衛生上好ましく、環境に対して負荷の低いものとなる。さらに、エッチング加工したワイヤで研削する場合と異なり、精度低下や、ワイヤ切れのおそれもない。また、加工用ワイヤ１１を小径側から大径側へ移行するのみで、粗研削から仕上げ研削まで連続して行うことができるため、加工用ワイヤを細い物から太い物へ交換したりする必要がなく、作業能率を向上することができる。
【００２５】
（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を図２に基づいて説明する。なお、この第２実施形態以降の各実施形態の説明においては、第１実施形態と異なる構成及び作用を中心に述べる。
【００２６】
図２に示すように、第２実施形態においては、テーパ砥粒層１３ａの長さ方向の複数箇所に、適当間隔をおいて複数箇所にリング状で、かつ断面真円をなす小径部１３ｆが形成されている。
【００２７】
従って、この第２実施形態においては、テーパ砥粒層１３ａによる粗研削時の切削屑が小径部１３ｆからも排出されて、研削屑の排出がさらに円滑になり、その粗研削をいっそう効率よく行うことができる。
【００２８】
（第３実施形態）
次に、この発明の第３実施形態を図３に基づいて説明する。
この第３実施形態では、第１の等径砥粒層１３ｂと第２の等径砥粒層１３ｄとの間の小径部１３ｇ、第２の等径砥粒層１３ｄ間の小径部１３ｇは、砥粒層を有することなく、ワイヤ本体１２の外周面により構成されている。
【００２９】
従って、この第３実施形態では、小径部１３ｇの深さが深くなり、切削屑の排出機能が向上して、切削効率がアップする。また、砥粒層１３を形成するためのバインダ１６や砥粒１５の使用量が少なくなり、コスト低減が可能となる。
【００３０】
（第４実施形態）
次に、この発明の第４実施形態を図４に基づいて説明する。
この第４実施形態においては、ワイヤ本体１２は、前記各実施形態のワイヤ本体１２より短い所定長さを有し、しかも、タングステンや超硬からなり、太さは５０μｍ〜１００μｍの範囲内で、前記各実施形態のワイヤ本体１２より高い剛性を有している。そして、テーパ砥粒層１３ａの先端側にはワイヤ本体１２の砥粒層１３を有しない部分はなく、他端側には砥粒層１３を有しない部分を設けている。言い換えれば、ワイヤ本体１２は片持ち構成で、その先端とテーパ砥粒層１３ａの先端とが合致している。従って、ワイヤ本体１２の露出部分１２ａは円筒状砥粒層１３ｅの後端側にのみ存在する。また、テーパ砥粒層１３ａは前記第２実施形態と同様な構成である。
【００３１】
従って、この第４実施形態においては、ワイヤ本体１２の両端をチャックする必要がなく、一端のみをチャックすればよいため、ワイヤ１１が装着される装置の構成が簡単かつ小型になる。
【００３２】
（第５実施形態）
次に、この発明の第５実施形態を図５に基づいて説明する。
この第５実施形態においては、第１の等径砥粒層１３ｂを長く形成し、その後端部に続いて小径部１３ｃを介して複数の第２の等径砥粒層１３ｄを形成している。そして、各第２の等径砥粒層１３ｄは、その後端側に位置するに従って第１の等径砥粒層１３ｂに対して外径を順に大きくしている。同様に、小径部１３ｃも後端側に位置するに従って外径を順に大きくしている。さらに、第２の等径砥粒層１３ｄはテーパ砥粒層１３ａの外周端縁にテーパ縁部１３ｈを有している。テーパ砥粒層１３ａは前記第２実施形態と同様な構成である。
【００３３】
従って、この第５実施形態においては、テーパ砥粒層１３ａにおいて粗研削、第１の等径砥粒層１３ｂにおいて中研削、第２の等径砥粒層１３ｄにおいて仕上げ研削というように、３段研削が可能となり、研削効率及び研削精度が向上する。また、第２の等径砥粒層１３ｄの小径部１３ｃ側の外周端縁にテーパ縁部１３ｈが形成されているため、大径側への研削移行がスムーズになり、いっそうの高精度研削が可能となる。
【００３４】
（変形例）
この発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように変更することもできる。
【００３５】
・  テーパ砥粒層１３ａ及び円筒状砥粒層１３ｅの長さを適宜に変更すること。例えば、テーパ砥粒層１３ａ及び円筒状砥粒層１３ｅの一方を他方に対して長く、あるいは短くすること。
【００３６】
・  テーパ砥粒層１３ａの小径部１３ｆを前記第３実施形態と同様にして砥粒層を設けることなく、ワイヤ本体の外周面により構成すること。
・  第１の等径砥粒層１３ｂと第２の等径砥粒層１３ｄの等径外周面とを所定径より大きめに電解メッキし、その後、砥石または放電加工により、真円に近い所定径になるように成形すること。このようにすれば、均一な加工負荷で安定した加工を行うことができるし、加工寸法精度が向上される。また、砥粒層１３ｂ，１３ｄの表面のばらつきにより、一部砥粒がフェルールＦの内径にくいついてワイヤ断線が生じる等のおそれを防止することができる。
【００３７】
・  加工用ワイヤ１１に磨耗が生じた場合には、フェルールＦの回転中心を加工用ワイヤ１１と直交する方向へ移動調整すること。このことにより、加工用ワイヤ１１を交換することなく、長時間の加工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）は第１の実施形態のフェルール加工用ワイヤを示す正面図、（ｂ）は加工用ワイヤの縦断面図、（ｃ）は（ａ）のｃ‐ｃ線断面図、（ｄ）は（ａ）のｄ‐ｄ線断面図、（ｅ）は（ａ）のｅ‐ｅ線断面図、（ｆ）は（ａ）のｆ‐ｆ線断面図。
【図２】第２の実施形態のフェルール加工用ワイヤを示す正面図。
【図３】第３の実施形態のフェルール加工用ワイヤを示す正面図。
【図４】第４の実施形態のフェルール加工用ワイヤを示す正面図。
【図５】第５の実施形態のフェルール加工用ワイヤを示す正面図。
【図６】フェルールを示す斜視図。
【符号の説明】
【００３９】
１１…フェルール加工用ワイヤ、１２…ワイヤ本体、１２ａ…露出部分、１３…砥粒層、１３ａ…テーパ砥粒層、１３ｂ…第１の等径砥粒層、１３ｃ…小径部、１３ｄ…第２の等径砥粒層、１３ｆ…小径部、１３ｇ…小径部、１３ｈ…テーパ縁部、１５…砥粒、Ｆ…フェルール、Ｌ１…全長。Ｌ２…全長。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成17年3月31日(2005.3.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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