JP2635189B2 - 多心光コネクタの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複数の光ファイバを一括して突合せ接続す
ることが可能な多心光コネクタの製造方法に関し、とく
にアウトサートタイプのコネクタのフェルールを高精度
かつ効率よく製造する方法に関するものである。

［従来の技術］ 相対向する光ファイバ相互を着脱可能に突合せ接続す
る光コネクタは、多心光ケーブルを一括接続法により接
続することを可能とし工数を大巾に省力化できるため、
光ファイバを用いた広帯域情報サービスを目的とする公
衆回線用加入者ケーブルの効率的接続手段等として注目
を集めている。

この多心光コネクタは、多心光ファイバを金型内に挿
入し、一括モールド成形するインサートタイプと、予め
モールド成形したフェルールに多心光ファイバを挿入固
定するアウトサートタイプの２種類があり、アウトサー
トタイプのものは現地組立ても可能であるという利点が
あるために、開発課題の大きなテーマの一つとなってお
り、本発明は当該アウトサートタイプのコネクタの製造
に係るものである。

一般的なアウトサートタイプの多心プラスチック光コ
ネクタの製造方法としては、まず第12図に示すような光
ファイバ孔22とガイドピン孔23を有するフェルール20を
製造する。

次に、第９図に示すようにテープ心線10の先端の光フ
ァイバ11を段剥ぎ露出し、前記光ファイバ孔22に挿入し
て接着固定し、フェルール20とのつけ根となる部分には
ゴムブーツ21をもって補強し、必要に応じてフェルール
20の突合せ端面を研磨して、同様なフェルールと対向組
合せて結合させコネクタとして使用するのが通常であ
る。

このようにして製造され使用される多心光コネクタ
は、迅速かつ簡易に接続部での着脱ができることが要請
される反面、コネクタとして結合したときに光ファイバ
相互が精密に調心結合されることが必要であり、コネク
タ接続における接続損失を0.4dB以下に止めることが望
まれる。

一方、今日実用化されている光ファイバには、コア径
が50μｍ程度の多モードファイバとコア径が10μｍ程度
のシングルモードファイバ（以下SMファイバという）と
があるが、前記多モードファイバをコネクタ接続しその
接続損失を前記0.4dB以下に止めることは比較的容易で
ある。すなわち、多モードファイバにおいて接続損失を
0.4dB以下にしようとする場合、調心ずれを±３μｍ以
下とすればよいからである。

しかし、近年の情報量の著しい増大に伴い、情報サー
ビス網の構築が進められる一方、使用される光ケーブル
も多心化の傾向にあり、より広帯域化するために前記コ
ア径の極めて細いSMファイバの適用が主流となりつつあ
る。従って、多心SMファイバを低損失で一括接続できる
高精度な多心光コネクタへの要望が高まりつつある。

従来の多心プラスチック光コネクタ製造用の金型は第
13図に示すようなものであった。

すなわち、下型30には光ファイバコアピンＶ溝32とガ
イドピン孔形成ピンＶ溝33とが高精度に加工されてお
り、これらのＶ溝に図示してない光ファイバコアピンと
ガイドピン孔形成ピンを配列した後、上型31の矢印で示
したように組合せてクランプする。そして、第13図に示
すようにコアピンが水平方向状態となる横置きの状態で
キャビティ35に樹脂を注入し、硬化後ピンを全て抜き去
って第12図に示したようなフェルール20を得ていた。な
お、図中34は、光ファイバ心線用溝である。

前記したようにコア径約10μｍのSMファイバを低損失
に接続するためには、サブミクロンオーダでの軸合わせ
が不可欠である。これを可能とするフェルールを得るた
めには上述した従来の製造方法においては、金型のＶ溝
それぞれのピッチ、深さ、巾、角度の全てが超精密に加
工されている必要がある。このようなＶ溝を加工するこ
とは、現在の加工技術では非常に困難である。そこで、
数多く製造した中から使用に耐えると考えられるものを
選別し、やっと数個選び得るかどうかといった実情にあ
り、金型そのものが非常に高価なものとなってしまって
いるのが現状であった。

また、横型状態の金型の樹脂を注入しフェルールを成
形した場合、収縮する際に自重によってたわみ現象が生
じやすく、このたわみが原因となって光ファイバ孔とガ
イドピン孔とを高精度に配置することが困難となるおそ
れもある。

［発明が解決しようとする課題］ このため、出願人は、先に第７および８図に示すよう
な縦型の金型を用い、上記したような従来技術の問題点
を解消し、接続においてバラツキのない安定した低損失
状態を確保し得ると共に、全体に安価で歩留りの極めて
よい多心光コネクタの製造方法を提案した。

これは、多心光コネクタを製造する場合に、上下に組
合せる上型Ａと下型Ｂを使用し、上型Ａには複数の光フ
ァイバコアの配列に対応するように高精度な間隔で配列
された後述する光ファイバコアピン１挿入のための複数
の細孔２とこれら細孔２の両側に整合用ガイドピンを挿
入するためのガイドピン孔を形成する一対のガイドピン
孔形成ピン４を挿入する挿入孔３があり、下型Ｂにはフ
ェルールをモールド成形するためのモールド材を注入す
るキャビティ５が形成されており、前記上型Ａの挿入孔
３にガイドピン孔形成ピン４を挿入して下型のキャビテ
ィ５に突出させあるいはさらに下型Ｂにも貫通孔を形成
しておいてガイドピン孔形成ピン４を上型Ａと下型Ｂの
双方に貫通させ、下型Ｂよりは当該下型Ｂに保持さて高
精度に配列突出させた孔ファイバコアを挿入するコア孔
を形成するための複数の光ファイバコアピン１の先端を
前記上型Ａの細孔２に挿入させてコアピン１の位置決め
をし、そのようにして上型Ａと下型Ｂを組合せたら、前
記キャビティ５内にモールド用樹脂を縦型状態において
注入充填させて硬化させるものである。

しかし、この場合のモールド用樹脂の注入は、第５図
にその縦断面説明図を、そして第６図にその平面説明図
を示したように、樹脂を各々のコアピン1,1の配列方向
に対して直交方向でかつ中央部からキャビティ５内に注
入するものであった。

このような注入方法で高圧かつ高速の樹脂注入が行な
われると、約127μｍという細径の光ファイバコアピン
にそのまま樹脂が当たるため、光ファイバコアピン１に
曲げやたわみが生じ、製造したフェルールの光ファイバ
孔の位置にバラツキが生じたりして、高精度なフェルー
ルを得ることが困難となりがちであった。

また、オーバーフロー部がないために樹脂が流れにく
く、エア抜けの不完全による樹脂未充填部ができたり、
ひけが生じたりして成形品の品質が安定しないという問
題もあった。

本発明の目的は、前記したような既提案技術の問題点
を解消し、高精度な位置関係を持ったガイドピン孔と光
ファイバ孔を有する多心光コネクタ用フェルールを安定
して製造し得る新規な多心光コネクタの製造方法を提供
しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、金型を上下に組合せ、当該金型間に形成さ
れるキャビティ内にガイドピン孔形成ピンとコアピンを
並行配列し、成型のための樹脂をキャビティ内に注入す
るに際し、樹脂をキャビティ内のコアピン及びガイドピ
ン孔形成ピンの配列に対しほぼ平行な一方向から注入す
るものであり、さらにキャビティ内に注入するに際し、
当該樹脂をオーバーフローさせるオーバーフロー部をキ
ャビティの一部又は全周に設け、注入樹脂をオーバーフ
ローさせるものである。

［作用］ 樹脂をキャビティ内に注入するに際し、当該樹脂をキ
ャビティ内のコアピン及びガイドピン孔形成ピンの配列
に対しほぼ平行な一方向から注入するようにし、あるい
はさらに注入樹脂をオーバーフローさせるようにすれ
ば、コアピンに無理な力が付加されるおそれがなくな
り、所望通りの高精度な位置関係を持ったガイドピン孔
と光ファイバ孔を有する多心光コネクタ用フェルールを
安定して製造することができる。

［実施例］ 以下に、本発明について実施例を参照し説明する。

第１図は本発明に係る方法により多心光コネクタ用フ
ェルールを製造する一実施例を示す説明断面図、第２図
はその説明平面図であって、前述した第５および６図と
同一符号は同じ構成を示すものである。

本発明においては、第５および６図と相違し、樹脂注
入口６がコアピン1,1及びガイドピン孔形成ピン4,4の配
列に対しほぼ平行な位置に形成されており、第２図の矢
印によって注入樹脂のフローが示されているように、い
わばキャビティ５の側方より樹脂が注入される構成を有
する。

このように構成すれば、第６図の樹脂フロー（矢印）
と相違し、高圧かつ高速に注入される樹脂は、細径より
なるコアピン1,1に直接当らず、外径が太く強度の大き
いガイドピン孔形成ピン４に当った後、流速が安定した
状態でコアピン1,1の周囲に注入されるから、第６図の
場合のようにコアピン1,1に曲げやたわみを生じさせる
無理な力が付加されるおそれはない。

さらに、望ましくは、本発明においては、注入樹脂が
スムーズにオーバーフローし得るオーバーフロー部７を
形成しておくのがよい。

このようにオーバーフロー部７を形成しオーバーフロ
ーさせれば、樹脂の流れが円滑となり、エア抜けの不完
全による樹脂の未充填部すなわち欠けが生じたり、樹脂
の収縮の際の量的不足によるひけの発生するのを十分に
防止することが可能となり、品質良好なモールド成型品
を安定して製造することができる。

第１および２図においては、オーバーフロー部７を樹
脂注入口６の反対位置に設けた例を示したが、第３およ
び４図に示すような構成、とくに第４図のオーバーフロ
ー図に示したようにキャビティ５の全周に向ってオーバ
ーフローするようなサイドオーバーフロー部８を全周に
形成するようにすれば、注入樹脂のオーバーフローはよ
り均一化し、成形品の品質をより一層安定させ得る利点
がある。

以上説明した本発明に係る製造方法によってSM4心プ
ラスチック光コネクタのフェルールを試作した。合計41
個のフェルールを本発明に係る製造方法により連続して
成形し、これを全てコネクタに組立て、その中から１個
を無作為に選び出してマスターフェルールとし、当該マ
スターフェルールに残り全てのフェルールを組立ててそ
れぞれにコネクタを形成し、各組立てたコネクタの接続
損失を測定した。

第10および11図はその測定結果をそれぞれ示したもの
であり、第10図は度数を示す棒グラフであり、第11図は
接続損失の最大値と平均値を各４本の心線について測定
した結果をプロットした線図である。

両図をみれば一見明白な通り、従来例のように厳選し
たのではなく無差別に選択して測定したにも拘らずほと
んど接続損失の限界値とされている0.4dB以下の損失と
なっており、本発明に係る製造方法が非常に優れた結果
を示し得ることがわかる。

なお、本発明に係る樹脂注入方法は、縦型の金型のみ
ではなく横型の金型にも応用できることは勿論である。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明に係る製造方法によれば、アウト
サートタイプコネクタのフェルールを極めて高精度かつ
効率よく製造することが可能となるものであり、今後の
光ファイバを用いた広帯域情報サービス網の構築におい
て、本発明の有する意義は極めて大きなものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施状況を示す説明断面図、第２
図はその説明平面図、第３図は本発明に係る別な実施状
況を示す説明断面図、第４図はその説明平面図、第５図
は既提案における実施状況を側面側よりみた説明断面
図、第６図はその説明平面図、第７図は既提案の縦型金
型の上型のそして第８図は下型のそれぞれ構成を示す説
明断面図、第９図はテープ心線の端部にコネクタ接続の
ためのフェルールを装着した様子を示す斜視図、第10お
よび11図は本発明に係る製造方法により製造したコネク
タの接続損失状況を測定した結果を示すものであり、第
10図は接続損失の度数を示す棒グラフ、第11図は接続損
失測定に使用した光ケーブルの４本の光ファイバの各心
線毎の接続損失の最大値と平均値をプロットした線図、
第12図はアウトサートタイプのコネクタ用フェルールの
具体例の一を示す斜視図、第13図は従来の金型の様子を
示す説明図である。 1:光ファイバコアピン、 2:光ファイバコアピン孔、 3:ガイドピン孔形成ピン挿入孔、 4:ガイドピン孔形成ピン、 5:キャビティ、 6:樹脂注入口、 7:オーバーフロー部、 8:サイドオーバーフロー部、 10:テープ心線、 11:光ファイバ、 12:ガイドピン、 20:フェルール。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 康一 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日 立電線株式会社電線研究所内 (72)発明者 門井 孝之 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日 立電線株式会社電線研究所内 (72)発明者 阿部 秀和 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日 立電線株式会社電線研究所内 (56)参考文献 特開 平３−24507（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−88711（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ファイバコアを段剥ぎ露出させこれら複
   数のコアを高精度に配列した状態で光ファイバ心線およ
   びコネクタ整合用ガイドピンと共に挿入するそれぞれの
   挿入孔を予め形成してなるフェルールを製造する方法で
   あって、上下に組合せる上型Ａと下型Ｂとよりなり、上
   型Ａには前記複数の光ファイバコアの配列に対応するよ
   うに高精度な間隔で配列された後述する光ファイバコア
   ピン１挿入のための複数の細孔２とこれら細孔２の両側
   に前記整合用ガイドピンを挿入するためのガイドピン孔
   を形成する一対のガイドピン孔形成ピン４を挿入する挿
   入孔３があり、下型Ｂにはフェルールをモールド成形す
   るためのモールド材を注入するキャビティ５が形成され
   ており、前記上型Ａの挿入孔３にガイドピン孔形成ピン
   ４を挿入して下型のキャビティ５に突出させ、下型Ｂよ
   りは当該下型Ｂに保持させ高精度に配列突出させた光フ
   ァイバコアを挿入するコア孔を形成するための複数の光
   ファイバコアピン１の先端を前記上型Ａの細孔２に挿入
   させてコアピン１の位置決めをし、そのようにして上型
   Ａと下型Ｂを組合せたら、成型のための樹脂をキャビテ
   ィ内のコアピン及びガイドピン孔形成ピンの配列に対
   し、ほぼ平行な一方向から注入する多心光コネクタの製
   造方法。
2. 【請求項２】樹脂をキャビティ内に注入するに際し、当
   該樹脂をオーバーフローさせるオーバーフロー部をキャ
   ビティの一部又は全周に設け、注入樹脂をオーバーフロ
   ーさせる請求項１記載の製造方法。