JP2002250839A - Ferrule for optical fiber connector and method of manufacturing the same - Google Patents
Ferrule for optical fiber connector and method of manufacturing the sameInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】金属粉末(ステンレス鋼粉末、コバール粉末が
優れている。)とバインダーの合成樹脂を混錬・造粒し
て射出成形用の流動性材料として、グリーンボディを作
り、それを脱脂・焼結することによって製造された金属
製の光ファイバコネクタ用フェルール、及びその製造方
法である。
【構成】以下のステップ1〜4の製造工程で作られた光
ファイバコネクタ用フェルール。
ステップ1:金属粉末とバインダーを混錬・造粒して流
動性材料とする。
ステップ2:該流動性材料で射出成形によりグリーンボ
ディを形成する。
ステップ3:該グリーンボディを脱脂して前記バインダ
ーの除去を行い、その後焼結してフェルールの原型を作
る。
ステップ4:該フェルールに後加工を施す。
(57) [Abstract] [Purpose] Kneading and granulating a metal powder (stainless steel powder and Kovar powder are excellent) and a binder synthetic resin to make a green body as a flowable material for injection molding. A metal ferrule for an optical fiber connector manufactured by degreasing and sintering the same, and a method for manufacturing the same. A ferrule for an optical fiber connector manufactured by the following steps 1-4. Step 1: A metal powder and a binder are kneaded and granulated to obtain a fluid material. Step 2: A green body is formed from the fluid material by injection molding. Step 3: The green body is degreased to remove the binder, and then sintered to form a ferrule prototype. Step 4: Post-process the ferrule.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバコネク
タ用フェルール及びその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ferrule for an optical fiber connector and a method for manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】光通信技術の進展により、各家庭にまで
光ファイバを導入し、多彩な通信サービスを提供するこ
とが可能になりつつある。こうした加入者系通信網の実
現のためには経済的な光コネクタが必要である。光ファ
イバには、石英ガラス系のもの、多成分ガラス系のも
の、プラスチック系のものなどがあり、石英ガラス系の
ものは公衆通信用の長距離伝送用に、多成分ガラス系の
ものは中距離伝送用に、また、プラスチック系のものは
短距離伝送用に、それぞれ利用されている。光通信に使
用する光ファイバの接続は、図5に示すように、光ファ
イバ4a,4bが挿入された二本のフェルール1a、1
bを保持具5中で整列・整合することにより行われてお
り、この基本構造を基に着脱可能となすための構成や、
光ファイバ保持強度を付与するための構成等とが組み合
わされて光コネクタ(図示せず。)が構成される。2. Description of the Related Art With the development of optical communication technology, it has become possible to introduce various types of communication services by introducing optical fibers to homes. To realize such a subscriber communication network, an economical optical connector is required. Optical fibers include quartz glass, multi-component glass, and plastic fibers.Square glass is used for long-distance transmission for public communication, and multi-component glass is used for medium. It is used for long-distance transmission, and the plastic type is used for short-distance transmission. As shown in FIG. 5, the connection of optical fibers used for optical communication is performed by two ferrules 1a, 1a into which optical fibers 4a, 4b are inserted.
This is performed by aligning and aligning the b in the holder 5, and a configuration for making it detachable based on this basic structure,
An optical connector (not shown) is configured in combination with a configuration for providing optical fiber holding strength and the like.
【0003】通常、フェルール1a,1bは、例えば図
1に示すように、光ファイバ心線ガイド孔3を有すると
ともに、一個の光ファイバ挿通孔2をその先端に有して
いる。このようなフェルール1a,1bを石英ガラス系
のシングルモードファイバに適用するには、光ファイバ
挿通孔2の偏心量、フェルール1a,1bの外径及び外
径真円度等に極めて高度な寸法精度が要求される。すな
わち、石英ガラス系シングルモードファイバは、直径が
125μmであるのに対し、コア径はわずか数10μm
程度しかないからである。なお、これに使用されるフェ
ルールの寸法は、通常、外形約2.5mm,長さ約1
0.5mm、内径が126μm程度である。Normally, the ferrules 1a and 1b have an optical fiber core guide hole 3 and a single optical fiber insertion hole 2 at the tip thereof, as shown in FIG. 1, for example. In order to apply such ferrules 1a and 1b to a silica glass single mode fiber, extremely high dimensional accuracy is required for the eccentricity of the optical fiber insertion hole 2, the outer diameter of the ferrules 1a and 1b, and the outer diameter roundness. Is required. That is, the silica glass single mode fiber has a diameter of 125 μm, while the core diameter is only several tens of μm.
Because there is only a degree. The dimensions of the ferrule used for this purpose are usually about 2.5 mm in outer diameter and about 1 in length.
0.5 mm, inner diameter is about 126 μm.
【0004】このような光コネクタ用フェルールに求め
られる特性は、以下のとおりである。 (1)細孔に光ファイバを通しやすいこと。 (2)精度よく加工できること。特に、細孔の内径、外
径精度、真直度、細孔と外周面との同心度が、精度よく
出せること。 (3)靭性がある程度以上であること。コネクタ組立時
や接続作業時に誤って落としたり、衝撃を加えたりして
も割れないこと。 (4)光ファイバの熱膨張率5×10−6℃に対して、
熱膨張率があまりかけ離れていないこと。温度変化によ
って光ファイバがキャピラリの細孔内に引っ込んだり、
出っ張ったりすると、光信号伝達上の損失となる。従
来、このような特性の要求される光コネクタ用フェルー
ル材料として、セラミック(ジルコニア)焼結体が広く
用いられている。その理由は、以下の点で優れているた
めである。 (a)塑性変形を生じにくいので、加工中の変形、カエ
リなどが発生せず高精度に加工できる。また、キャピラ
リを突き合わせた時に押圧力により変形しない。 (b)ガラスを主成分とするファイバとのなじみがよ
く、キャピラリ内径とファイバ外径とのクリアランスが
1μm以下でも容易にファイバを挿入することができ
る。 (c)ファイバとの熱膨張差が小さく、耐熱性にも優れ
るので、熱的環境変化に強い。 (d)耐摩耗性に優れるため、コネクタの繰り返し着脱
時に摩耗粉による端面汚染が生じにくく、接続不良が発
生しにくい。The characteristics required of such a ferrule for an optical connector are as follows. (1) The optical fiber can be easily passed through the pores. (2) Being able to process accurately. In particular, the inner diameter, outer diameter accuracy, straightness, and concentricity between the pore and the outer peripheral surface of the pore can be accurately obtained. (3) The toughness is not less than a certain level. Should not be broken by accidental dropping or shock during connector assembly or connection work. (4) For a thermal expansion coefficient of 5 × 10 −6 ° C. of the optical fiber,
The coefficient of thermal expansion is not very different. Due to the temperature change, the optical fiber retracts into the capillary pores,
Protrusion causes a loss in optical signal transmission. Heretofore, ceramic (zirconia) sintered bodies have been widely used as ferrule materials for optical connectors requiring such characteristics. The reason is that it is excellent in the following points. (A) Since plastic deformation hardly occurs, deformation and burrs during processing do not occur and processing can be performed with high accuracy. Also, when the capillaries are butted against each other, they are not deformed by the pressing force. (B) The fiber has good compatibility with the fiber mainly composed of glass, and the fiber can be easily inserted even if the clearance between the inner diameter of the capillary and the outer diameter of the fiber is 1 μm or less. (C) Since the difference in thermal expansion from the fiber is small and the heat resistance is excellent, it is resistant to changes in the thermal environment. (D) Since the connector has excellent abrasion resistance, contamination of the end face due to abrasion powder does not easily occur when the connector is repeatedly attached and detached, and poor connection hardly occurs.
【0005】従来、上記フェルールは、セラミックスだ
けでなく、金属材料を高精度に切削、研磨することによ
り作製することも知られていた(特表2000−502
817号公報参照)が、具体的な金属材料ないしは製造
条件については何も明らかにされていない。また、プラ
スチックを射出成形で形成し、同様に高精度に切削、研
磨することにより作成することも知られている(特開2
000−121872号公報参照)。しかしながら、こ
れら公知のフェルールは、高精度に切削、研磨するとい
う高度な加工技術が要求され、製造効率が悪く、製造コ
ストが高くなるという問題があり、さらに、材質の点か
ら寸法の経時変化が大きいという問題もあった。Heretofore, it has been known that the ferrule is manufactured by cutting and polishing not only ceramics but also metal materials with high precision (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-502).
No. 817), but nothing is disclosed about specific metal materials or manufacturing conditions. It is also known that a plastic is formed by injection molding and similarly cut and polished with high precision (Japanese Patent Application Laid-open No.
000-121872). However, these known ferrules require advanced processing techniques of cutting and polishing with high precision, have the problem of low manufacturing efficiency and high manufacturing cost, and furthermore, the dimensional change with time in terms of the material. There was also the problem of being large.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本件の発明者等は、フ
ェルール構成材料として金属材料について種々研究を重
ねた結果、粉末冶金法に特定の方法を採用することによ
り、種々の金属材料を用いて上記従来技術の問題点を解
決し得ることを見出し、本件発明を完成するに至ったの
である。すなわち、本発明は、上記従来技術の問題点に
鑑み、金属材料を用いて、高い寸法精度、機械的強度、
接続信頼性、耐久(耐経年変化)性及び経済性に優れた
細径の光ファイバの接続に使用する光コネクタ用フェル
ール及びその製造方法を提供することを目的とする。The inventors of the present invention have conducted various studies on metal materials as constituent materials of ferrules, and as a result, have adopted various metal materials by adopting a specific method for powder metallurgy. They have found that the above-mentioned problems of the prior art can be solved, and have completed the present invention. That is, the present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, using a metal material, high dimensional accuracy, mechanical strength,
An object of the present invention is to provide a ferrule for an optical connector used for connecting a small-diameter optical fiber which is excellent in connection reliability, durability (aging resistance) and economy, and a method for manufacturing the same.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本件発明は、上記目的を
達成するために、次の点を特徴とする。The present invention has the following features in order to achieve the above object.
【0008】下記ステップ1〜4の製造工程で作られた
ことを特徴とする光ファイバコネクタ用フェルール。 ステップ1:金属粉末とバインダーを混錬・造粒して流
動性材料とする。 ステップ2:該流動性材料で射出成形によりグリーンボ
ディを形成する。 ステップ3:該グリーンボディを脱脂して前記バインダ
ーの除去を行い、その後焼結してフェルールの原型を作
る。 ステップ4:該フェルールに後加工を施す。[0008] A ferrule for an optical fiber connector, which is manufactured by the following steps 1-4. Step 1: A metal powder and a binder are kneaded and granulated to obtain a fluid material. Step 2: A green body is formed from the fluid material by injection molding. Step 3: The green body is degreased to remove the binder, and then sintered to form a ferrule prototype. Step 4: Post-process the ferrule.
【0009】その際、上記金属粉末として、鋼(はが
ね)、ステンレス鋼、コバール(商品名)、黄銅、燐青
銅及びアルミニウム、その他の金属又は合金から選択さ
れるいずれか1種を用いることができる。[0009] At this time, as the metal powder, any one selected from steel (iron), stainless steel, Kovar (trade name), brass, phosphor bronze, aluminum, and other metals or alloys is used. Can be.
【0010】さらに、上記フェルールは、次に示した製
造方法により製造することができる。下記ステップ1〜
4の製造工程からなることを特徴とする光ファイバコネ
クタ用フェルールの製造方法。 ステップ1:金属粉末とバインダーを混錬・造粒して流
動性材料とする。 ステップ2:該流動性材料で射出成形によりグリーンボ
ディを形成する。 ステップ3:該グリーンボディを脱脂して前記バインダ
ーの除去を行い、その後焼結してフェルールの原型を作
る。 ステップ4:該フェルールに後加工を施す。Further, the ferrule can be manufactured by the following manufacturing method. Step 1 below
4. A method of manufacturing a ferrule for an optical fiber connector, comprising: Step 1: A metal powder and a binder are kneaded and granulated to obtain a fluid material. Step 2: A green body is formed from the fluid material by injection molding. Step 3: The green body is degreased to remove the binder, and then sintered to form a ferrule prototype. Step 4: Post-process the ferrule.
【0011】その場合、上記金属粉末として、鋼(はが
ね)、ステンレス鋼、コバール(商品名)、黄銅、燐青
銅及びアルミニウム、その他の金属又は合金から選択さ
れるいずれか1種を用いることができ、また、上記射出
成型時の金型は、少なくともフェルールのファイバ挿通
孔2側の金型10及びファイバ心線ガイド孔3側の金型
20の二つの外側金型と、フェルールのファイバ挿通孔
2及びファイバ心線ガイド孔3を形成するための内径ピ
ン6からなり、ファイバ心線ガイド孔3側の金型20を
固定とし、ファイバ挿通孔2側の金型10を可動とし
て、射出成形後のグリーンボディ1’をファイバ挿通孔
2側から抜くようにして製造することができる。[0011] In this case, as the metal powder, any one selected from steel (stainless steel), stainless steel, Kovar (trade name), brass, phosphor bronze, aluminum, and other metals or alloys is used. Further, at the time of the injection molding, at least the two outer dies of the ferrule, ie, the mold 10 on the fiber insertion hole 2 side and the mold 20 on the fiber core wire guide hole 3 side, and the fiber insertion of the ferrule. Injection molding includes an inner diameter pin 6 for forming the hole 2 and the fiber core guide hole 3, the mold 20 on the fiber core guide hole 3 side is fixed, and the mold 10 on the fiber insertion hole 2 side is movable. The latter green body 1 'can be manufactured by pulling it out from the fiber insertion hole 2 side.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本件発明光ファイバコネク
タ用フェルール及びその製造方法の実施の態様を実施例
及び図面を参照しながら説明する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a ferrule for an optical fiber connector according to the present invention;
【0013】[0013]
【実施例】図1は、本発明によって作成されたフェルー
ル1を示す。光ファイバの外径を0.125mmとする
と、フェルール1の外径Dは2.5〜3.0mmであ
り、ファイバ挿通孔2の内径d1は0.126mm、フ
ァイバ心線ガイド孔3の内径d2は0.3〜0.8m
m、フェルール長t1は5.0〜12.0mm、ガイド
孔3の長さt2はt1長の約2/3程度である。なお、
フェルールの接触面8は、光ファイバ間の伝送ロスを少
なくするために平面性が要求される。本発明によるフェ
ルールの製造工程の概略を図2に示した。FIG. 1 shows a ferrule 1 made according to the present invention. Assuming that the outer diameter of the optical fiber is 0.125 mm, the outer diameter D of the ferrule 1 is 2.5 to 3.0 mm, the inner diameter d1 of the fiber insertion hole 2 is 0.126 mm, and the inner diameter d2 of the fiber core guide hole 3. Is 0.3-0.8m
m, the ferrule length t1 is 5.0 to 12.0 mm, and the length t2 of the guide hole 3 is about 2/3 of the length of t1. In addition,
The contact surface 8 of the ferrule is required to be flat in order to reduce transmission loss between optical fibers. FIG. 2 schematically shows a manufacturing process of the ferrule according to the present invention.
【0014】(1)ステップ1:混錬・造粒 金属粉末とバインダーの合成樹脂を混練機で加熱混練し
た後、造粒して射出成形用の流動性材料とする。金属粉
末としては、通常、平均粒径1μm以下の鋼(はがね)
やステンレス鋼等の金属材料が使用できるが、光ファイ
バが石英ガラス系ないしは多成分ガラス系の場合は、温
度変化があっても高精度かつ低損失の結合を維持できる
ことから、熱膨張係数がほぼ同等のコバール(KOVA
R,商品名)が好ましい。なお、それほど高精度が要求
されない場合には、金属粉末として電気的接続端子材料
として普通に使用されている黄銅、リン青銅、アルミニ
ウム、その他の金属又は合金も使用でき、これらの金属
材料は用いる光ファイバーの種類や要求される精度に応
じて適宜選択することが可能である。(1) Step 1: Kneading / granulation The metal powder and the synthetic resin of the binder are heated and kneaded by a kneading machine, and then granulated to obtain a fluid material for injection molding. As the metal powder, steel having an average particle diameter of 1 μm or less is usually used.
Or a metal material such as stainless steel.However, when the optical fiber is made of quartz glass or multi-component glass, the thermal expansion coefficient is almost constant because high precision and low loss coupling can be maintained even if the temperature changes. Equivalent Kovar (KOVA)
R, trade name) is preferred. If high precision is not required, brass, phosphor bronze, aluminum, and other metals or alloys commonly used as electrical connection terminal materials as metal powders can also be used. Can be selected as appropriate according to the type of the object and the required accuracy.
【0015】バインダーとしては、ポリスチレン系、ア
クリル系、ワックス系などを適宜使用することができる
が、バインダーの除去時間を短くするためには、特許第
3,100,968号公報に示されている紫外線分解型
のポリイソブチレン、ポリメタクリル酸、ポリメタクリ
ル酸エステル、ポリメタクリルアミド、ポリαメチルス
チレンなど、ないしは、これらの混合物も使用可能であ
る。As the binder, polystyrene, acrylic, wax or the like can be used as appropriate. To shorten the time for removing the binder, it is disclosed in Japanese Patent No. 3,100,968. UV-decomposable polyisobutylene, polymethacrylic acid, polymethacrylic acid ester, polymethacrylamide, poly-α-methylstyrene, etc., or a mixture thereof can also be used.
【0016】本発明では、前記流動性粉末は、金属粉末
の体積分率を30〜70%とする。金属粉末の体積分率
が低すぎる(バインダーの体積分率が高すぎる)と、成
形体及び焼結体にポアが発生しやすくなり、また、バイ
ンダーの除去に時間がかかる。さらに、収縮率の安定性
が悪くなって焼結体の寸法精度が悪くなる。逆に、金属
粉末の体積分率が高すぎる(バインダーの体積分率が低
すぎる)と、射出成形時に前記流動性粉末が円滑に流れ
にくくなって成形体の肌荒れ(すなわち焼結体の肌荒
れ)が生じる。したがって、金属粉末の体積分率は30
〜70%が好ましく、生産の安定性のためには40〜6
0%がより好ましい。前記バインダーを選択する場合、
射出成形性、成形時の熱安定性、形状保持性、脱バイン
ダー性が考慮されるが、これらの特性は、一般にポリマ
ーの構造に依存する。本件発明で使用するバインダー
は、常温において固体であり、150℃〜300℃で可
塑性を示すポリマーが使用され、高温時に呈するポリマ
ーの可塑性を利用して成形を行い、常温で成形体の形状
を保持させる。In the present invention, the flowable powder has a volume fraction of 30 to 70% of the metal powder. If the volume fraction of the metal powder is too low (the volume fraction of the binder is too high), pores are likely to be generated in the compact and the sintered body, and it takes time to remove the binder. Further, the stability of the shrinkage ratio is deteriorated, and the dimensional accuracy of the sintered body is deteriorated. Conversely, if the volume fraction of the metal powder is too high (the volume fraction of the binder is too low), the flowable powder becomes difficult to flow smoothly during injection molding, and the molded article becomes rough (that is, the sintered body becomes rough). Occurs. Therefore, the volume fraction of the metal powder is 30
~ 70% is preferable, and 40 ~ 6% for production stability.
0% is more preferable. When selecting the binder,
Injection moldability, heat stability during molding, shape retention, and binder removal properties are taken into consideration, but these properties generally depend on the structure of the polymer. The binder used in the present invention is a solid at room temperature, and a polymer exhibiting plasticity at 150 ° C. to 300 ° C. is used. The molding is performed by utilizing the plasticity of the polymer exhibited at high temperature, and the shape of the formed body is maintained at room temperature. Let it.
【0017】(2)ステップ2:射出成形 射出成形の原理は、特開2000−121872号公報
などに示されている射出成形金型構造によるプラスチッ
クフェルールの製造工程とほぼ同じである。フェルール
のグリーンボディ1’を射出成形する際の金型構造の一
部を、図4に示した。ステップ1で混錬・造粒した流動
性材料を原料として、射出成形機の注入孔11から注入
することによりフェルールのグリーンボディ1’を作成
する。金型は、少なくともフェルールのファイバ挿通孔
2側の金型10及びファイバ心線ガイド孔3側の金型2
0の二つの外側金型と、フェルールのファイバ挿通孔2
及びファイバ心線ガイド孔3を形成するための内径ピン
6からなり、内径ピン6の先端部6aはグリーンボディ
1’の端面より突出(t3≒0.55mm)している。(2) Step 2: Injection Molding The principle of injection molding is almost the same as the manufacturing process of a plastic ferrule using an injection mold structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-121872. FIG. 4 shows a part of the mold structure when the green body 1 ′ of the ferrule is injection-molded. The flowable material kneaded and granulated in step 1 is used as a raw material, and is injected from an injection hole 11 of an injection molding machine to produce a green body 1 'of a ferrule. The mold includes at least the mold 10 on the fiber insertion hole 2 side of the ferrule and the mold 2 on the fiber core wire guide hole 3 side.
0, two outer molds and a ferrule fiber insertion hole 2
And an inner diameter pin 6 for forming the fiber core guide hole 3. The tip 6a of the inner diameter pin 6 protrudes from the end face of the green body 1 '(t3 ≒ 0.55 mm).
【0018】本発明では、グリーンボディ1’を射出成
形後に、内径ピンだけを独立に抜き去ることができ、そ
れにより内径ピン6の先端部6aの破損を防ぐことがで
きる。また、従来の金型は、ファイバ挿通孔2側の金型
10を固定し、ファイバ心線ガイド孔3側の金型20を
可動として、フェルールのグリーンボディ1’をファイ
バ心線ガイド孔3側から抜いていたが、本件発明では、
逆に、ファイバ心線ガイド孔3側の金型20を固定と
し、ファイバ挿通孔2側の金型10を可動として、射出
成形後のグリーンボディ1’をファイバ挿通孔2側から
抜くようにする点に特徴がある。In the present invention, after the green body 1 'is injection-molded, only the inner diameter pin can be pulled out independently, thereby preventing the tip 6a of the inner diameter pin 6 from being damaged. In the conventional mold, the mold 10 on the side of the fiber insertion hole 2 is fixed, and the mold 20 on the side of the fiber core guide hole 3 is movable, and the green body 1 'of the ferrule is moved toward the fiber core guide hole 3 side. However, in the present invention,
Conversely, the mold 20 on the side of the fiber core guide hole 3 is fixed, and the mold 10 on the side of the fiber insertion hole 2 is movable, so that the green body 1 ′ after injection molding is removed from the side of the fiber insertion hole 2. There is a feature in the point.
【0019】そうすると、フェルールのグリーンボディ
1’の肉厚は、ファイバ挿通孔2側とファイバ心線ガイ
ド孔3側とで異なっており、冷却時の収縮度は肉厚側の
方が肉薄側の方よりも大きいため、ファイバ挿通孔2側
の収縮度がファイバ心線ガイド孔3側の収縮度よりも大
きくなり、ファイバ層通孔側の金型10を容易にはずす
ことができ、フェルールのグリーンボディ1’を容易に
抜くことができる。加えて、ごく細い内径ピン6の先端
部分6aの損傷を防止することもできる。なお、金型構
造を変えることによって、図4に示すような保持部7を
あらかじめ付加したフェルールを一体成形することも可
能である。Then, the thickness of the green body 1 'of the ferrule is different between the fiber insertion hole 2 side and the fiber core wire guide hole 3 side, and the degree of shrinkage during cooling is smaller on the thicker side than on the thinner side. Therefore, the degree of contraction on the fiber insertion hole 2 side becomes larger than the degree of contraction on the fiber core wire guide hole 3 side, so that the mold 10 on the fiber layer through hole side can be easily removed, and the ferrule green The body 1 'can be easily pulled out. In addition, it is possible to prevent the tip portion 6a of the extremely thin inner diameter pin 6 from being damaged. By changing the mold structure, it is also possible to integrally mold a ferrule to which the holding portion 7 as shown in FIG. 4 is added in advance.
【0020】(3)ステップ3:脱脂・焼結 ステップ2で射出成形したフェルールのグリーンボディ
1’を加熱することによりバインダーの除去を行う。従
来は48〜100時間という長い時間をかけて処理する
ことで、収縮や変形を防止する対策などがなされていた
が、近年は、成形精度の確保と、処理の短時間化を実現
するため、1台の炉で脱脂・焼結を行うシステムが開発
されている。加熱温度及び時間は、バインダーの種類に
よって適宜選択するが、バインダーとして、特許3,1
00,968号公報に記載されているような紫外線分解
性ポリマーを使用すると、脱バインダー処理の時間を短
縮することができ、その場合の処理温度は150℃〜3
00℃で行う。その後、加熱温度を上昇して焼結を行う
が、成形体(グリーンボディ)から焼結体となした場合
の収縮率は、バインダーの体積分率に大きく依存し、通
常、成形体は15〜30%の収縮を示す。製造に際して
は、実験的にどの程度の収縮率であるかを見極めてか
ら、成形体の寸法を決定する。たとえば、金属粉末とし
てステンレス鋼粉末を使用し、流動性材料中のステンレ
ス鋼粉末の体積分率を40%、流動性材料の粘度を1.
1×105(poise)とすると、成形体から焼結体
に至る収縮率は27%となるので、成形体(グリーンボ
ディ)の細孔内径を172μmとすると、焼結体細孔内
径d1(第1図)を126μmとすることができる。(3) Step 3: Degreasing and sintering The binder is removed by heating the green body 1 'of the ferrule injection molded in step 2. In the past, measures were taken to prevent shrinkage and deformation by processing over a long time of 48 to 100 hours, but in recent years, in order to secure molding accuracy and to shorten the processing time, A system for performing degreasing and sintering in one furnace has been developed. The heating temperature and time are appropriately selected depending on the type of the binder.
When an ultraviolet-decomposable polymer as described in JP-A-00,968 is used, the time for debinding can be shortened.
Perform at 00 ° C. After that, sintering is performed by increasing the heating temperature, and the shrinkage when the green body is converted into a sintered body greatly depends on the volume fraction of the binder. Shows 30% shrinkage. At the time of production, the dimensions of the molded body are determined from the degree of shrinkage determined experimentally. For example, stainless steel powder is used as the metal powder, the volume fraction of the stainless steel powder in the fluid material is 40%, and the viscosity of the fluid material is 1.
If 1 × 10 5 (poise), the shrinkage ratio from the compact to the sintered body is 27%. Therefore, if the pore inside diameter of the compact (green body) is 172 μm, the sintered body pore inside diameter d1 ( FIG. 1) can be 126 μm.
【0021】(4)ステップ4:後加工 焼結後のフェルール本体は、研削加工を施して、精度を
向上する。ダイヤモンド砥石を使用してフェルール1の
外側、ファイバ挿通孔2の内側、接触面8などを研削す
る。とくにファイバ挿通孔2は±0.3μmの精度で真
円度が保たれる。(4) Step 4: Post-processing The ferrule body after sintering is subjected to grinding to improve the accuracy. The outside of the ferrule 1, the inside of the fiber insertion hole 2, the contact surface 8, and the like are ground using a diamond grindstone. In particular, the roundness of the fiber insertion hole 2 is maintained with an accuracy of ± 0.3 μm.
【0022】(5)ステップ5:検査 ステップ4で後加工を行った後、出来上がったフェルー
ルを検査する。一般的には、フランジを付けて行う。フ
ァイバ挿入孔2の径、真円度(±0.3μm)などを検
査して不良品をはねる。内面・外面研磨や形状の検査な
どは機械化できるものの、最終検査になる外観検査など
は人手に頼ることになる。(5) Step 5: Inspection After the post-processing in step 4, the completed ferrule is inspected. Generally, a flange is attached. The diameter, roundness (± 0.3 μm), etc. of the fiber insertion hole 2 are inspected to reject defective products. Although the inner and outer surface polishing and shape inspection can be mechanized, the final inspection, such as appearance inspection, depends on humans.
【0023】[0023]
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
よれば、金属材料を用いて、高い寸法精度、機械的強
度、接続信頼性、耐久(耐経年変化)性、経済性に優れ
た細径フェルールを得ることができ、また、セラミック
(酸化ジルコニウム、ZrO2)を使用したものに比し
て、保持具との相性がよく、溶接することもできるとい
う特徴を有する。As described in detail above, according to the present invention, a metal material is used to provide excellent dimensional accuracy, mechanical strength, connection reliability, durability (aging resistance), and economic efficiency. A ferrule having a small diameter can be obtained, and has a characteristic that it has better compatibility with the holder and can be welded as compared with a ceramic ferrule (zirconium oxide, ZrO 2 ).
【0024】[0024]
【図1】本発明のフェルールの断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a ferrule of the present invention.
【図2】本発明のフェルールの製造工程を示すブロック
ダイアグラムである。FIG. 2 is a block diagram showing a manufacturing process of the ferrule of the present invention.
【図3】本発明のフェルールを製造する際の、金型及び
内径ピンの配置を示した図である。FIG. 3 is a view showing an arrangement of a mold and an inner diameter pin when manufacturing the ferrule of the present invention.
【図4】本発明のフェルールで、保持部分7まで射出一
体成形を行ったものである。FIG. 4 shows a ferrule of the present invention in which injection molding is performed up to a holding portion 7;
【図5】本発明のフェルールが使用される光コネクタの
基本構成を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a basic configuration of an optical connector using the ferrule of the present invention.
1 :フェルール 1’:フェルール成形体
(グリーンボディ) 2 :光ファイバ挿通孔 3 :光ファイバ心線ガイド孔 4a,4b:光ファイバ 5 :保持具 6 :内径ピン 6a :内径ピンの先端部 7 :保持部 8 :フェルールの接触面1: ferrule 1 ': molded ferrule (green body) 2: optical fiber insertion hole 3: optical fiber core wire guide hole 4a, 4b: optical fiber 5: holder 6: inner diameter pin 6a: tip of inner diameter pin 7: Holding part 8: Contact surface of ferrule
Claims (6)
たことを特徴とする光ファイバコネクタ用フェルール。 ステップ1:金属粉末とバインダーを混錬・造粒して流
動性材料とする。 ステップ2:該流動性材料で射出成形によりグリーンボ
ディを形成する。 ステップ3:該グリーンボディを脱脂して前記バインダ
ーの除去を行い、その後焼結してフェルールの原型を作
る。 ステップ4:該フェルールに後加工を施す。1. A ferrule for an optical fiber connector manufactured by the following steps 1-4. Step 1: A metal powder and a binder are kneaded and granulated to obtain a fluid material. Step 2: A green body is formed from the fluid material by injection molding. Step 3: The green body is degreased to remove the binder, and then sintered to form a ferrule prototype. Step 4: Post-process the ferrule.
テンレス鋼、コバール(商品名)、黄銅、燐青銅及びア
ルミニウムから選択されるいずれか1種を用いたことを
特徴とする請求項1に記載の光ファイバコネクタ用フェ
ルール。2. The method according to claim 1, wherein the metal powder is selected from the group consisting of steel (spot), stainless steel, Kovar (trade name), brass, phosphor bronze, and aluminum. 2. The ferrule for an optical fiber connector according to 1.
ことを特徴とする光ファイバコネクタ用フェルールの製
造方法。 ステップ1:金属粉末とバインダーを混錬・造粒して流
動性材料とする。 ステップ2:該流動性材料で射出成形によりグリーンボ
ディを形成する。 ステップ3:該グリーンボディを脱脂して前記バインダ
ーの除去を行い、その後焼結してフェルールの原型を作
る。 ステップ4:該フェルールに後加工を施す。3. A method of manufacturing a ferrule for an optical fiber connector, comprising a manufacturing process of the following steps 1 to 4. Step 1: A metal powder and a binder are kneaded and granulated to obtain a fluid material. Step 2: A green body is formed from the fluid material by injection molding. Step 3: The green body is degreased to remove the binder, and then sintered to form a ferrule prototype. Step 4: Post-process the ferrule.
テンレス鋼、コバール(商品名)、黄銅、燐青銅及びア
ルミニウムから選択されるいずれか1種を用いたことを
特徴とする請求項3に記載の光ファイバコネクタ用フェ
ルールの製造方法。4. The method according to claim 1, wherein the metal powder is selected from the group consisting of steel (iron), stainless steel, Kovar (trade name), brass, phosphor bronze, and aluminum. 4. The method for producing a ferrule for an optical fiber connector according to item 3.
ェルールのファイバ挿通孔側の金型及びファイバ心線ガ
イド孔側の金型の二つの外側金型と、フェルールのファ
イバ挿通孔及びファイバ心線ガイド孔を形成するための
内径ピンからなり、ファイバ心線ガイド孔側の金型を固
定とし、ファイバ挿通孔側の金型を可動として、射出成
形後のグリーンボディをファイバ挿通孔側から抜くよう
にしたことを特徴とする請求項3又は4のいずれかに記
載の光ファイバコネクタ用フェルールの製造方法。5. The mold for injection molding includes at least two outer molds, a mold on the fiber insertion hole side of the ferrule and a mold on the fiber core guide hole side, and the fiber insertion hole and the fiber core of the ferrule. Consists of an inner diameter pin for forming a wire guide hole, the mold on the fiber core guide hole side is fixed, the mold on the fiber insertion hole side is movable, and the green body after injection molding is pulled out from the fiber insertion hole side. 5. The method of manufacturing a ferrule for an optical fiber connector according to claim 3, wherein the ferrule is configured as described above.
6の先端部分6aをグリーンボディ面より突出すことを
特徴とする請求項5記載の光ファイバコネクタ用フェル
ールの製造方法。6. The method for manufacturing a ferrule for an optical fiber connector according to claim 5, wherein a tip portion 6a of the inner diameter pin 6 as a mold projects from the green body surface during the injection molding.
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- 2001-02-26 JP JP2001102079A patent/JP2002250839A/en active Pending
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- 2002-02-13 WO PCT/JP2002/001179 patent/WO2002069009A1/en active Application Filing
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