(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ端面を切削刃で切削加工する加工装置であり、駆動源で回転可能な切削刃と、貫通する導入孔が設けられ、光ファイバのチャッキング機能を有するガイド部材とを具備し、前記切削刃は、ガイド部材の一端側の導入孔開口の近傍に位置して設けられ、ガイド部材の導入孔に他端側より光ファイバを挿入することによって前記切削刃に向けて光ファイバがガイドされて当接され、該光ファイバの所定のチャッキング位置で、回転する切削刃において光ファイバ端面が切削加工される光ファイバ端面の加工装置であって、
前記ガイド部材は、中心に導入孔を有する截頭円錐状であって、複数のスリットを有するチャック構造とされ、外周面には雄ねじが螺設され、該ガイド部材は、加工装置の筺体またはモータ取付部材に設けられたガイド部材調整ねじの截頭円錐状の螺孔に螺入されて、導入孔に挿通された光ファイバをチャックすることを特徴とする光ファイバ端面の加工装置。
【請求項２】
前記切削刃を回転するモータの駆動軸と前記ガイド部材の各中心線とが同軸になるように、前記モータおよびガイド部材が共通のモータ取付部材上に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ端面の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ファイバ端面を、例えば、凸型または凹型の半球面に切削加工する光ファイバ端面の加工装置に関し、特に、プラスチック光ファイバに適用して最適な光ファイバ端面の加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ファイバ端面を半球面に加工する方法は、熱を加えて端面加工する方法が通常である。しかし、この方法は、加熱の度合いが不均一となるために、凸型の球状に再現性が無く、キズが付いたり、汚れが付着するなどの不都合がある。
【０００３】
そこで、このような不都合を解決するものとして、光ファイバ端部の先端に押し付けられたとき、加熱されるレンズ形成用型と、光ファイバの端部からレンズ形成用型を引き離した後で、光ファイバの端部を強制冷却する急冷却手段と、から成る光ファイバ端面の加工装置が提供されている。
【０００４】
この装置によれば、簡易に、効率的にかつ低コストで光ファイバ端部の先端にレンズ（半球面）を形成することができ、再現性よく凸型を形成でき、キズの発生、汚れの付着などが少なくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のような加熱しての光ファイバ端面の加工装置においては、凸型の半球面の形成には適しているが、凹型の半球面を含む他の形状の形成には対応できない課題を有する。
また、従来の光ファイバ端面の加工装置は、ガイド部材のガイド孔の孔径が一定であるために、光ファイバの線径が変った場合（特に、細径になった場合に不都合が大きい）に対応できない不具合がある。
この発明は、このような点に鑑み切削加工によって凸型の半球面ばかりでなく、凹型の半球面をはじめ任意の形状に形成でき、切削加工時の光ファイバの切削位置および切削量を最適に設定でき、かつ異なる線径の光ファイバにも対応できる光ファイバ端面の加工装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、この発明の請求項１の光ファイバ端面の加工装置は、光ファイバ端面を切削刃で切削加工する加工装置であり、駆動源で回転可能な切削刃と、貫通する導入孔が設けられ、光ファイバのチャッキング機能を有するガイド部材とを具備し、前記切削刃は、ガイド部材の一端側の導入孔開口の近傍に位置して設けられ、ガイド部材の導入孔に他端側より光ファイバを挿入することによって前記切削刃に向けて光ファイバがガイドされて当接され、該光ファイバの所定のチャッキング位置で、回転する切削刃において光ファイバ端面が切削加工される光ファイバ端面の加工装置であって、
前記ガイド部材は、中心に導入孔を有する截頭円錐状であって、複数のスリットを有するチャック構造とされ、外周面には雄ねじが螺設され、該ガイド部材は、加工装置の筺体またはモータ取付部材に設けられたガイド部材調整ねじの截頭円錐状の螺孔に螺入されて、導入孔に挿通された光ファイバをチャックすることを特徴とする。
【０００７】
これにより光ファイバはガイド部材の導入孔に挿入し、ガイド部材をガイド部材調整ねじのねじ孔にねじ込むだけでチャックできるし、種々の線径の光ファイバに対応可能となる。また、ガイド部材調整ねじによって切削刃による切削位置および切削量を高精度に調整することができる。即ち、光ファイバの切削刃による最適の切削位置を高精度に保持して、光ファイバ端面の高精度切削を実現できる。
【０００８】
また、この発明の請求項２の光ファイバ端面の加工装置は、前記切削刃を回転するモータの駆動軸と前記ガイド部材の各中心線とが同軸になるように、前記モータおよびガイド部材が共通のモータ取付部材上に取り付けられていることを特徴とする。
【０００９】
これにより、前記作用、効果の他に、切削刃を、ガイド部材に支持された光ファイバに対し中心軸のずれなく切削の位置決めをすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図について説明する。図１は本発明の光ファイバ端面の加工装置を示す一部分解斜視図、図２はさらに全体の分解斜視図、図３は全体の斜視図である。この加工装置は、光ファイバをモータによって駆動される切削刃により端面加工するものである。
【００１１】
前記加工装置は、全体として二つの筺体１１Ａ、１１Ｂ内に主要部を収納している。筺体１１Ａ、１１Ｂは、これらの内部に収納された図１および図２に示すような逆Ｔ字形の基材４２にそれぞれ止めねじ４３，４４により着脱可能に取り付けられている。基材４２の端面各部には止めねじ４３、４４がねじ込まれるねじ孔４５が設けられている。この基材４２の起立片４２ａには大径の透孔４６が形成されている。さらに、筺体１１Ａの側板１１ａには前記透孔４６と略同径の透孔４７が形成されている。筺体１１Ｂには、この筺体１１Ｂ内の換気を行うための複数の換気孔４８が形成されている。
【００１２】
また、起立片４２ａの透孔４６には略円筒形のモータ取付部材４９が挿通されている。このモータ取付部材４９端のフランジ部４９ａを介して、モータ１３が４本のねじ５０（図２参照）により基材４２の起立片４２ａに固定されている。このため起立片４２ａおよびフランジ部４９ａにねじ挿通孔４２ｂ、４９ｂが設けられ、モータ１３のブラケット１３ａにねじ孔１３ｂが設けられている。この固定状態のときモータ取付部材４９の先端が筺体１１Ａの透孔４７に臨む。前記モータ取付部材４９には径方向に貫通する一対の切削屑排出孔５１が設けられている。また、モータ取付部材４９先端の中心部に後述のガイド部材調整ねじ取付用のねじ孔５２が形成されている。
【００１３】
また、モータ１３の駆動軸６０には、パイプ形のカップリング６１の一端が、図１に示すようにねじ６２により固定されている。このカップリング６１の他端には切削刃１の胴部が挿入され、ねじ６３により交換可能に固定されている。ここで用いられる切削刃１として、必要とする光ファイバの端面形状とするために、凸形、凹形、三角形、山形、円弧形などの刃先のものが任意に選択される。
【００１４】
本例のガイド部材４は、図４乃至図６に示すように中心に導入孔５を有する截頭円錐状であって、複数のスリット５８を有するチャック構造とされ、外周面には雄ねじ５７が螺設されている。
筺体１１Ａの透孔４７に臨むモータ取付部材４９の先端中心部に設けられたガイド部材調整ねじ取付用のねじ孔５２には、ガイド部材調整ねじ５３が螺入されて取付けられる。
このガイド部材調整ねじ５３には、前記ガイド部材４が螺入される截頭円錐状のねじ孔５６が設けられており、前記ガイド部材４は、このねじ孔５６に螺入されて取り付けられている。
従って、ガイド部材４は、ガイド部材調整ねじ５３のねじ孔５６にねじ込むと、スリット５８を有するためテーパ状の外周面が内径方向に抑圧され、導入孔５に挿入された光ファイバ２１はチャック（保持）される。これにより光ファイバ２１を保持して切削刃１で切削加工することができるし、光ファイバ２１の先端の突出量もガイド部材４の導入孔５への挿入量によって調整できる。また、ねじ孔５２に螺入されたガイド部材調整ねじ５３は、正逆の回動で進退できるので、このガイド部材調整ねじ５３の調整で、光ファイバの突出量、切削刃１による切削位置および切削量を調整できる。
【００１５】
このような光ファイバ端面の加工装置では、切削刃１をカップリング６１にねじ６２を用いて固定し、モータ１３を駆動することにより、切削刃１は回転する。一方、切削対象の光ファイバ２１を端面加工する場合には、ガイド部材調整ねじ５３に対して浅くねじ込まれたガイド部材４の導入孔５内へ、光ファイバ２１の端部を、図４の矢印Ａ方向に挿入する。
【００１６】
この光ファイバ２１の挿入量が目測した所定量となったとき、治具（図示省略）を切欠５９に係合させて、ガイド部材４をガイド部材調整ねじ５３のねじ孔５６に対し、図６に示すように深くねじ込んでいく。ガイド部材４は３本のスリット５８を持つチャック構造とされているため、テーパ状の外周面が内径方向に抑圧される。このため、光ファイバ２１は導入孔５内において適当な挟圧力を受けて保持される。つまり、光ファイバ２１はガイド部材４に安定保持される。これによりどのような線径の光ファイバ２１でも対応できる。
【００１７】
この場合において、光ファイバ２１が切削刃１との対応で突出部４ａの先端から過剰に突出したり、またはその先端より突出していない場合には、前記のチャッキングを緩めて、光ファイバ２１の突出量調整を行う。調整を行った後は、再びチャッキングする。そして、この調整（微調整）後、切削刃１による切削位置および切削量を高精度に決めるために、光ファイバ２１の突出量を再設定する。この設定作業は、ガイド部材調整ねじ５３をモータ取付部材４９のねじ孔５２に対してねじ込み量を調整することにより可能となる。
【００１８】
図７および図８は他のガイド部材４Ａおよびその使用形態を示す。この実施の形態および使用形態では、ガイド部材調整ねじが無く、ガイド部材４Ａはモータ取付部材４９に直接螺入されており、かつガイド部材４Ａには４本のスリット５８Ａが入れられている。この他の構成は、図５および図６に示したものと同一である。本例によればガイド部材調整ねじが不要となる。このガイド部材４Ａは４本のスリット５８Ａを持つため、これらのスリット５８Ａで分割された部位の変形が容易となる。従って、光ファイバ２１をチャッキングするときのガイド部材４Ａの操作が軽快となる。
【００１９】
従って、ガイド部材４または４Ａはガイド部材調整ねじ５３またはモータ取付部材４９に対して、また、ガイド部材調整ねじ５３はモータ取付部材４９に対して、それぞれ螺合解除して取り外すことができる。このため、ガイド部材４の取付孔であるねじ孔５６、モータ取付部材４９のガイド部材４Ａの取付ねじ孔、またはガイド部材調整ねじ５３の取付孔であるねじ孔５２を用いて、カップリング６１に支持された切削刃１の交換を行うことができる。この時、工具６５の先を筺体１１Ａに設けられた透孔６４に挿入し（図３参照）、カップリング６１にねじ込まれたねじ６３を緩めることで、切削刃１をカップリング６１においてフリーにしたり、締め付けることで固定する。
【００２０】
ガイド部材調整ねじ５３は図４に示すようにリング状の移動量調整部材であり、外周にねじ５４が設けられている。このねじ５４のねじ孔５２に対するねじ込み量を変えることで、ガイド部材調整ねじ５３の軸方向移動量が調整可能となっている。なお、ガイド部材調整ねじ５３のねじ込み操作には、これに設けた一対の切欠５５に治具を係止して回転することにより行われる。
【００２１】
また、ガイド部材調整ねじ５３は内周にテーパ状のねじ孔５６が設けられており、このねじ孔５６に外周にねじ５７を持つガイド部材４が脱着可能にねじ込まれている。このガイド部材４の外周（ねじ）面はテーパ状をなし、一端に突出部４ａが連設されている。そして、このガイド部材４の突出部４ａを含む一部に、図５に示すように３本のスリット５８が入れられている。
【００２２】
ガイド部材４の側面には、ねじ込み操作用の治具を係止して回転可能にする一対の切欠５９が設けられている。これらの切欠５９を図４および図５に示す。また、ガイド部材４の中心線上に光ファイバ２１を導入するとともにチャッキングするために導入孔５が設けられている。
【００２３】
要するに、ガイド部材４、４Ａは、中心に導入孔５を有する截頭円錐状であって、複数のスリット５８、５８Ａを有するチャック構造とされ、外周面には雄ねじ５７が螺設され、ガイド部材調整ねじ５３のねじ孔５６またはモータ取付部材４９に設けられた截頭円錐状のねじ孔にねじ込むことによって導入孔５に挿通された光ファイバ２１をチャック（保持）することができる。
これにより光ファイバ２１の線径の太いものから細いものまで全て対応できる。特に、従来は経径が細いものは加工部分が細く柔軟なために、正確な加工ができなかったが、このガイド部材４、４Ａによれば、しっかりと保持して加工できるので正確な端面加工が可能となる。しかも光ファイバを保持したまま加工長の調整ができるのでさらに正確な端面加工が可能となる。
【００２４】
なお、前記実施の形態は、この発明を制限するものではない。この発明は要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形が許容される。例えば、ガイド部材は、モータ取付部材ではなく加工装置の筺体に設けてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の光ファイバ端面の加工装置によれば、次のような効果を奏する。
（１）光ファイバをガイド部材の導入孔に挿入してチャッキングすることで保持固定できるので、切削刃に対する光ファイバの切削量を任意に設定でき、かつ光ファイバの切削位置が保持固定されて切削加工されるので高精度な光ファイバ端面の切削加工ができる。
（２）光ファイバをガイド部材上でチャッキング可能にし、そのガイド部材をガイド部材調整ねじによって軸方向移動量調節可能としたことで、切削刃に対する光ファイバの切削位置を安定保持できるとともに切削量を任意かつ高精度に設定できるので、さらに高精度な光ファイバ端面の切削加工ができる。
（３）ガイド部材は、中心に導入孔を有する截頭円錐状であって、複数のスリットを有するチャック構造とされ、外周面には雄ねじが螺設され、加工装置の筺体またはモータ取付部材に設けられた截頭円錐状のねじ孔またはガイド部材調整ねじのねじ孔にねじ込むことによって導入孔に挿通された光ファイバをチャック（保持）することができるから、光ファイバのチャッキングが容易であるし、光ファイバの突出量の調整も容易であり、しかも光ファイバは線径の太いものから細いものまで全て対応できる。特に、線径の細いもの、コア部だけのものでも対応でき、正確な端面加工ができる。
（４）切削刃として任意形状のものを選択して利用することで光ファイバを凸形、凹形、三角形、山形、円弧形などの種々の形態に切削できるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態による光ファイバ端面の加工装置を一部分解して示す斜視図である。
【図２】  この発明の実施の形態による光ファイバ端面の加工装置の全体を分解して示す斜視図である。
【図３】  この発明の実施の形態による光ファイバ端面の加工装置を示す斜視図である。
【図４】  図１におけるガイド部材とガイド部材調整ねじとの関係を示す拡大斜視図である。
【図５】  図４に示すガイド部材の側面図である。
【図６】  図４におけるガイド部材による光ファイバのチャッキング構造を示す断面図である。
【図７】  図１におけるガイド部材の他の実施形態を示す側面図である。
【図８】  図７におけるガイド部材による光ファイバのチャッキング構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１  切削刃
４、４Ａ  ガイド部材
５  導入孔
１１Ａ、１１Ｂ  筺体
１３  モータ（駆動源）
４９  モータ取付部材
５２  ねじ孔（取付孔）
５３  ガイド部材調整ねじ（移動量調整部材）
５４  ねじ
５６  ねじ孔（取付孔）
５７  ガイド部材のねじ
５８、５８Ａ  スリット
６０  駆動軸
６１  カップリング
【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】
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【図８】
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