(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバケーブルの端末部からコアを突出させた光ファイバ組立体の端面の加工方法において，
光ファイバケーブルの端末部に筒状に成形され、該光ファイバケーブルのコアより一回り小径の異径段差部として設けられる該フェルール本体の先端部に形成されるコア支持部に前記光ファイバケーブルのコアを装着してフェルール本体を被せ，
回転切削工具による切削が進行して該回転切削工具の切削刃が前記コアのコア突出部に至ったときに、該回転切削工具の切削刃をそのコア突出部とフェルールの先端部に跨らせて同時に削ることを特徴とする光ファイバ組立体端面の加工方法。
【請求項２】
前記回転切削工具の切削送り方向は、前記フェルールの軸線方向と直交する方向である請求項１に記載の光ファイバ組立体端面の加工方法。
【請求項３】
前記回転切削工具は、エンドミルを用いた切削工具である請求項１に記載の光ファイバ組立体端面の加工方法。
【請求項４】
前記回転切削工具は、メタルソーを用いた切削工具である請求項１に記載の光ファイバ組立体端面の加工方法。
【請求項５】
光ファイバケーブルの端末部からコアを突出させた光ファイバ組立体の端面の加工装置において，
筒状に成形されるフェルール本体の先端部に形成される光ファイバケーブルのコアより一回り小径の異径段差部として設けられるコア支持部に前記光ファイバケーブルのコアを装着する光ファイバ組立体と，
ベッド上のテーブルに位置決めされて前記フェルールの先端部と前記コアの突出部を外側に覗かせた状態で前記光ファイバ組立体の１つ以上を保持するワークホルダと、
回転主軸のスピンドルに装着されて前記フェルール先端部と前記コア突出部を回転切削中に、前記ワークホルダと相対に自動送りされるエンドミルと、
を備えてなっていることを特徴とする光ファイバ組立体端面の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光コネクタの接続先端の光軸を一致させるためのフェルールを光ファイバケーブル端末部に設けた光ファイバ組立体の端面の加工方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光コネクタにあって、光ファイバケーブルの端末部にフェルールを被せて構成される光ファイバ組立体では、接続相手のファイバ端末との接続損失や反射戻り光を抑えるために、光ファイバ芯線のコアの端面とフェルールの端面を切削や研磨などして鏡面になるよう端面加工が施される。
【０００３】
従来、光コネクタ製造工程に含まれるそうした光ファイバ組立体の端面加工方法や装置には次のものが周知である。１つは、回転テーブル上にセットした研磨紙などの研磨材にファイバ組立体の端面を押し当てて研磨する方法とその装置である。また１つは、ヒータで加熱されるホットプレートによってファイバ組立体の端面を溶解して転写する方法と装置である。さらに、ホットナイフやコールドカットと呼ばれる端面加工法と装置などが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の光ファイバ組立体端面の加工方法や装置のいずれにも共通する次の問題点がある。
【０００５】
端面加工を行うにあたって、予めコアはフェルールの先端部の端面からたとえば１ｍｍ程度の余長部を突出させて組み立てられており、そのコア突出部を切削したり研磨などして鏡面に加工する。したがって、切削や研磨で加工される最初の部分はコア突出部であり、切削送りでコア突出部が削り取られると、やがて切削はフェルールの先端部の端面へと進行する。
【０００６】
そこで問題となる点は、コアの突出部を先に加工し始めることから、作業者の熟練度によってはコアを傷めたり、コア軸を装置側の摩擦材の面に対して真っ直ぐに向けないでぶれて斜め方向から当てたような場合は、仕上がり品質が低下したり不良化することで生産性を落とす要因となることである。
【０００７】
さらに問題点の一つに、一般にコアの表面はクラッド層を形成して被覆してあるが、上記コア突出部を加工中に研磨材などとの摩擦熱によって、そのクラッド層とコアが融合して組織的に混ざり合ってしまう不具合がある。
【０００８】
以上から、本発明の目的は、作業熟練度に影響されず一定の加工精度が得られて生産性を高めることができる光ファイバ組立体端面の加工方法および装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、光ファイバケーブル２の端末部からコア３を突出させた光ファイバ組立体１の端面の加工方法において，光ファイバケーブル２の端末部に筒状に成形され、光ファイバケーブル２のコア３より一回り小径の異径段差部として設けられるフェルール本体１１の先端部に形成されるコア支持部１４に光ファイバケーブル２のコア３を装着してフェルール本体１１を被せ，回転切削工具による切削が進行して回転切削工具の切削刃がコア３のコア突出部３ａに至ったときに、回転切削工具の切削刃をそのコア突出部３ａとフェルール１０の先端部に跨らせて同時に削ることを特徴とする。
【００１０】
以上から、コア３の切削中でも回転切削工具の切削刃がフェルール１０に跨った状態でコア３とフェルール１０の双方を同時切削する。そのため、硬質のフェルール１０に保護されつつコア３の端面加工を行うことができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の光ファイバ組立体端面の加工方法は、回転切削工具５０の切削送り方向がフェルール１０の軸線方向と直交する方向であることを特徴とする。
【００１２】
以上から、切削送り方向をフェルール１０の軸線に直交させることにより、回転切削工具は必然的にフェルール１０を最初に削り始めるから、コア３を切削初期の工具衝撃力から保護することができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の光ファイバ組立体端面の加工方法は、上記請求項１に記載の発明において、回転切削工具５０がエンドミル２０を用いた切削工具であることを特徴とする。
【００１４】
以上から、加工用の回転切削工具にフライス盤のエンドミル２０を使用すれば、切削刃が不連続になっているので１回転の間にそれだけ被切削ワークであるコア３とフェルール１０への接触が少なく、摩擦熱の発生が抑えられる。
【００１５】
また、請求項４に記載の光ファイバ組立体端面の加工方法は、回転切削工具５０がメタルソー５５を用いた切削工具であることを特徴とする。
【００１６】
以上から、回転切削工具としてメタルソー５５を使用した場合、メタルソー５５は切削刃が鋸刃のように断続して不連続であるので、被切削ワークにとっては摩擦熱を抑えることができる。
【００１７】
一方、本発明にかかる請求項５に記載の光ファイバ組立体端面の加工装置は、光ファイバケーブル２の端末部からコア３を突出させた光ファイバ組立体１の端面の加工装置において，筒状に成形されるフェルール本体１１の先端部に形成される光ファイバケーブル２のコア３より一回り小径の異径段差部として設けられるコア支持部１４に光ファイバケーブル２のコア３を装着する光ファイバ組立体１と，ベッド上のテーブルに位置決めされてフェルール１０の先端部とコア３の突出部３ａを外側に覗かせた状態で光ファイバ組立体１の１つ以上を保持するワークホルダ４０と、回転主軸のスピンドルに装着されてフェルール先端部１４とコア突出部３ａを回転切削中に、ワークホルダ４０と相対に自動送りされるエンドミル２０と、を備えてなっていることを特徴とする。
【００１８】
以上の構成から、ワークホルダ４０に被切削ワークである光ファイバ組立体１の複数を同時に位置決め保持した状態で、エンドミル２０を回転駆動させて、ワークホルダ４０を位置決めしたテーブル３２と相対に自動送りをかけることで、能率的な加工生産を行える。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる光ファイバ組立体端面の加工方法および装置のそれぞれ実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
図１に示すように、光コネクタに組み込まれる光ファイバ組立体１を構成するこの場合の光ファイバケーブル２は、表面にクラッド層を形成した樹脂製のファイバ芯線のコア３と、このコア３の表面をたとえば一次シース４および二次シース５で被覆してなっているものが示されている。
【００２１】
ケーブル先端部には、上記二次シース５の先端部の適度な長さを剥離して露出させた一次シース４に外側から被せるようにして、図中一部断面で示すフェルール１０が装着されている。このフェルール１０の材質は、たとえばポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）などの比較的硬質の樹脂を用いることができる。図示のような筒状に成形されたフェルール本体１１の外周には光コネクタ（図示せず）に固定させるための鍔状フランジ１２，１３などが設けられている。また、そうしたフェルール本体１１の先端部にはコア支持部１４が一回り小径の異径段差部として設けられている。
【００２２】
コア支持部１４に上記コア３が挿通し、端面加工のために敢えてそのコア支持部１４の先端面から適度な長さでたとえば１ｍｍ以上のコア突出部３ａを余長部として突出させた構造に組み立てられている。
【００２３】
かかる光ファイバ組立体１は、ファイバ端末端面を加工するにあたって第１実施の形態の加工装置に位置決めされる。すなわち、図３に示すように、被切削ワークである光ファイバ組立体１は装置本体のテーブル３２上に位置決めされる。装置はまた主軸スピンドルを備え、この主軸スピンドルに取り付けられたエンドミル２０が図でいう上下方向Ｘと水平方向Ｙの二軸Ｘ，Ｙ軸方向へ送られるようになっている。本例では、固定したテーブル３２に対してエンドミル２０がそのように二軸方向へ自動送りされるが、テーブル３２側を自動送りすることもでき、被切削ワークに対して相対に切削に係る自動送りが可能である。
【００２４】
図１に示すように、エンドミル２０は、切削刃２１が光ファイバ組立体１におけるフェルール１０先端部のコア支持部１４の先端面から切削を開始するよう、切削送り方向（Ｙ軸方向）をフェルール１０の軸線に対して直交させる初期の位置決めがなされる。初期位置決めされたエンドミル２０は、装置作動でＸ，Ｙ軸方向へ自動送りされるが、場合によっては上下方向のＹ軸上だけで自動送りされる。そのようにしてフェルール１０の先端部のコア支持部１４が所定量だけ切削されると、やがて切削はコア３先端部のコア突出部３ａに移行するように設定されている。
【００２５】
図２は、エンドミル２０の切削刃２１が最初にフェルール１０のコア支持部１４を切削し終え、自動送りによって次段階でコア突出部３ａを切削中または切削終了し、切削刃２１がフェルール側コア支持部１４とコア側コア突出部３ａの双方に跨った状態で切削中を示している。この場合、エンドミル２０を上下Ｙ軸方向である符号Ｓの方向に自動送り中の状態を示している。
【００２６】
すなわち、以上から明らかなように、最初に切削される部分は硬質のフェルール側コア支持部１４であり、次に切削される部分がコア突出部３ａであるから、コア突出部３ａとしては外側から硬質のフェルール側コア支持部１４によって保護されつつ同時切削される。そのため、作業者の熟練度にかかわらず、コア突出部３ａを傷めたりする頻度は格段に減少し、品質を維持できるので、生産性も高めることができる。
【００２７】
そこで、図３に第１実施の形態の加工装置を示すように、この場合装置本体３０のベッド３１上にテーブル３２が配置され、このテーブル３２上で一度に複数のワークである光ファイバ組立体１を、この場合３つの光ファイバ組立体１（図には３本の光ファイバケーブル２で示している）を保持する位置決め治具のワークホルダ４０が位置不動にセットされる。また、装置本体３０の天側板からは工具取付主軸のスピンドルが設けてあり、その主軸スピンドルに上記エンドミル２０が着脱可能にチャックされている。
【００２８】
上記ワークホルダ４０の実施の形態として、図４に示す４０Ａは被切削ワーク数が１組だけの保持用であり、一組の光ファイバ組立体１における光ファイバケーブル２とフェルール１０をはめ込んで位置決めするための凹溝４１，４２が穿たれている。図５に示す実施の形態のワークホルダ４０Ｂは被切削ワーク数が５組の保持用であり、それに対応する数の凹溝４３〜４７と４３ａ〜４７ａが穿設されている。
【００２９】
このエンドミル２０を用いた第１実施の形態の端面加工方法にあっては、装置作動による自動送りでエンドミル２０が最初に硬質のフェルール１０に当接して切削開始されるから、コア３としては硬質のフェルール１０が跨って同時切削されるため、フェルール１０に保護されて初期のエンドミル当接衝撃力から免れることができる。
【００３０】
エンドミル２０の切削刃２１の刃数は１枚以上、複数枚であれば１枚当たりの切削量の負担が少なくなり、それだけ端面を鏡面に近い加工精度まで切削することができる。
【００３１】
図６は、上記第１実施の形態によるエンドミル２０を用いた端面加工方法に対して、エンドミル２０に代わる回転切削工具５０を用いた第２実施の形態による端面加工方法を示す。図７は、その加工装置の一例を示す斜視図である。この場合、装置のベース５１上に動力源の回転モータ５２が備わり、回転出力軸のスピンドルシャフト５３に上記回転切削工具５０をチャックして、位置決め状態にされた被切削ワークの光ファイバ組立体１に対して端面加工を施すようになっている。
【００３２】
この場合も本発明方法の要旨として、最初にまずフェルール１０側のコア支持部１４を先端面から回転切削工具５０で切削開始し、次段階で自動送りして切削をコア突出部３ａに進行させる。
【００３３】
図８は、上記回転切削工具５０の実例であるメタルソー５５を示しており、本体５５ａの外周に鋸刃５５ｂが形成されている。同じく図９も別の回転切削工具５０の実例としてダイシングソー５６を示し、本体５６ａの外周に沿って円形刃５６ｂが形成されている。これら図８および図９に示す以外にも回転切削工具例としてワイヤカットがある。
【００３４】
ところで、図８に示すメタルソー５５の場合、鋸刃５５ｂで切削するので加工端面が比較的に円滑である。それに対して、図９のダイシングソー５６の場合は円形刃５６ｂが一枚の連続した刃であるため、ワーク側の被切削加工端面への接触摩擦も連続することになる。したがって、それだけ被切削加工端面が熱せられて溶融しやすいといった点に難点がある。図示しないワイヤカットによる場合は、切削中にワイヤにぶれが生じると、被切削加工端面がうねって品質不良を招く不都合がある。
【００３５】
以上の各実施の形態から総合的に考察するに、フェルール１０を最初に削り初めてからコア３を切削する本発明方法を実行する場合、エンドミル２０や図８のメタルソー５５のように切削刃が「不連続刃」である方が、図９のダイシングソー５６のように「連続刃」の場合よりも被切削加工端面に対しては摩擦熱が発生し難くなるということからも好ましいといえる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる請求項１に記載の光ファイバ組立体の端面の加工方法は、光ファイバケーブルの端末部に被せてフェルールが取り付けられ、フェルールの先端部の端面からコアを突出させた光ファイバ組立体の端面を加工するにあたり、最初に硬質のフェルールから削り始めてやがて軟質のコアの切削が行われるが、コアの切削中でも回転切削工具の切削刃がフェルールに跨った状態でコアとフェルールの双方を同時切削するため、硬質のフェルールに保護されつつコアの端面加工を行うことができ、作業中にコアを傷めるなどといった不具合を抑えるのに有効である。
【００３７】
また、請求項２に記載の光ファイバ組立体端面の加工方法は、回転切削工具の切削送り方向が前記フェルールの軸線方向と直交しているから、回転切削工具は必然的にフェルールを最初に削り始め、コアを切削初期の工具衝撃力から保護するのに有効である。
【００３８】
また、請求項３に記載の光ファイバ組立体端面の加工方法は、回転切削工具としてエンドミルを用いることで、切削刃が不連続になっているので１回転の間にそれだけ被切削ワークであるコアとフェルールへの接触が少なく、摩擦熱の発生が抑えられる。
【００３９】
また、請求項４に記載の光ファイバ組立体端面の加工方法は、前記回転切削工具として好ましくはメタルソーを用いれば、切削刃が鋸刃のように断続して不連続であるので、被切削ワークにとっては摩擦熱を抑えることができる。
【００４０】
一方、本発明にかかる請求項５に記載の光ファイバ組立体端面の加工装置は、ワークホルダに被切削ワークである光ファイバ組立体の複数を同時に位置決め保持した状態で、エンドミルを回転駆動させて、ワークホルダを位置決めしたテーブルと相対に自動送りをかけるようになっているので、能率的な加工生産を行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる第１実施の形態の端面加工方法において、エンドミルで最初にフェルールを切削する態様を示す部分断面による側面図である。
【図２】本例においてフェルールに保護されつつコアを切削中の態様を示す部分断面による側面図である。
【図３】本発明にかかる第１実施の形態の加工装置を示す斜視図である。
【図４】本例装置における被切削ワークである光ファイバ組立体の１つに対応するワークホルダを示す平面図である。
【図５】本例装置における被切削ワークである光ファイバ組立体の複数に対応するワークホルダを示す平面図である。
【図６】本発明にかかる第２実施の形態の端面加工方法において、エンドミルに代えて回転切削工具を用いて切削する態様を示す部分断面による側面図である。
【図７】本発明にかかる第２実施の形態の端面加工方法を実行する装置例を示す斜視図である。
【図８】第２実施の形態の端面加工方法において、回転切削工具の実例としてメタルソーを示す平面図である。
【図９】第２実施の形態の端面加工方法において、回転切削工具の他例であるダイシングソーを示す平面図である。
【符号の説明】
１                光ファイバ組立体
２                光ファイバケーブル
３                コア
３ａ              コア突出部
４                一次シース
５                二次シース
１０              フェルール
１１              フェルール本体
１２，１３        フランジ
１４              コア支持部
２０              エンドミル
２１              切削刃
３０              加工装置本体
３２              テーブル
４０              ワークホルダ
５０              回転切削工具
５５              メタルソー
５６              ダイシングソー
【図１】
0003750986.tif 000002
【図２】
0003750986.tif 000003
【図３】
0003750986.tif 000004
【図４】
0003750986.tif 000005
【図５】
0003750986.tif 000006
【図６】
0003750986.tif 000007
【図７】
0003750986.tif 000008
【図８】
0003750986.tif 000009
【図９】
0003750986.tif 000010