KR100307672B1 - 광커넥터페룰용슬리브및이의제조방법 - Google Patents

Abstract

대향 광커넥터 페룰(10, 10a)의 접합, 정렬, 및 보지용 슬리브(1) 및 이의 제조방법이 기재됨. 슬리브(1)는 관상체(2)의 일단에서 타단으로 이의 종방향으로 연장하는 아치형 단면의 릿지(3)와 이의 종방향으로 그 안에 형성된 슬릿(4)을 갖는 내벽면 상의 3 개 지점에 제공된 관상체(2)를 구비한다. 슬리브는 적어도 유리전이 영역, 바람직하게는 30 K 이상의 온도 폭의 유리전이 영역을 보유하는 비정질 합금으로 형성된다. 바람직하게는, 슬리브는 화학식 1로 표시되는 조성을 갖고 적어도 50 %의 용량비의 비정질 상을 함유하는 비정질 합금으로 형성된다:

[화학식]

X_aM_bAl_c

상기식에서, X는 두 원소 Zr 및 Hf 중 하나 또는 모두이고, M은 Mn, Fe, Co, Ni, 및 Cu로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 원소이며, a, b, 및 c는 각각 25 ≤ a ≤ 85, 5 ≤ b ≤ 70, 및 0 ＜ c ≤ 35를 충족시키는 원자%이다.

이러한 슬리브는 금속금형 주조법 또는 성형법에 의해 대량생산될 수 있다.

Description

광커넥터 페룰용 슬리브 및 이의 제조방법

본 발명은 광섬유 연결용으로 사용될 광커넥터용 대향페룰의 접합, 정렬 및 보지용 슬리브 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 광커넥터내 연결부는 광섬유의 기본사(basic thread)에 외피를 피복하여 완성된 외피를 씌운 광섬유가 연결된 페룰과, 대향페룰을 정렬상태로 삽입하도록 적용된 중공 실린더 형상의 슬리브로 이루어진다. 특히, 전기 커넥터와는 달리, 광커넥터는 연결하고자 하는 두 광섬유의 상대위치 간의 정확한 일치 보장이 요구된다. 따라서, 광섬유를 외경과 각각의 규정크기로 완성된 광섬유의 기본사의 삽입을 위한 내경을 갖는 페룰의 중앙과 일치하게 고정시키고, 이어서 한 쌍의 이러한 페룰을 상호 접촉될 때까지 이의 대향단부를 통해 슬리브 중으로 삽입한 다음, 광섬유의 축선에 중심을 맞출 필요가 있다. 이러한 중심맞추기 수행 수단으로서, 미세조정을 수행하기 위한 조정기구에 의존하는 조정형의 방법과 페룰 및 슬리브의 치수 정확도를 높이는데 목적이 있는 무-조정형 방법이 이용될 수 있다. 최근에 와서, 무-조정형 방법이 주류를 이룬다.

본 발명 이전까지는, 널리 사용되어 온 페룰의 대부분은 지르코니아 같은 이러한 세라믹 물질로 이루어진 것들이다. 이와 마찬가지로, 지르코니아 같은 세라믹 물질로 된 슬리브도 널리 사용되어 왔다.

예를 들면, 일본 특허 공개공보(조기 공개) 제(이하 간단히 "JP-A-"로 언급함) 6-27,348 호는 관상체의 내벽면 상의 적어도 3 개 지점에서 융기하고 관상체의 길이의 일단에서 타단으로 연장된 릿지를 관상체에 제공함으로써 형성되는 세라믹 슬리브에 대해 기술하고 있다. 릿지는 관상체의 축선을 중심으로 중심을 맞추는 원에 포함된 오목한 원호상으로 형성된 상부면, 즉 관상체의 축선과 대향하는 오목한 아치형 단면을 갖는다. 관상체의 릿지와 내벽면은 완만한 만곡을 이루며 상호연결되어 있다. 상기 특허문헌은 또한 슬리브의 제조방법에 대해서도 기술하고 있다. 이러한 방법은 지르코니아 또는 알루미나와 같은 세라믹 원료로 전술한 바와 같은 기하학적 형상의 관상체를 제조하는 단계, 생성되는 관상체의 하소단계, 및 하소된 관상체의 내벽면 상 릿지의 상부면을 폴리싱하는 단계로 이루어진다. 슬리브가 스플릿형일 경우, 제조방법은 폴리싱 단계에 의해 관상체에 전장 전반에 걸쳐 종방향으로 슬릿을 삽입하는 단계를 추가로 포함한다.

전술한 바와 같이 제작된 세라믹 슬리브는 일반적으로, 원료를 우선 분말압출이나 사출성형에 의하여 원통형상으로 1차 성형한 다음 탈지 및 소결처리하고 관상체의 외면을 연마 및 관상체의 내벽면을 연마하기 위한 기계가공 작업을 함으로써 생산된다. 따라서, 생산공정은 다수의 단계를 포함하고 불가피하게도 막대한 비용을 초래한다. 더욱이, 원료가 취성을 나타내고 경질이므로, 제품은 칩 쉐딩 및 표면 폴리싱의 피니싱이 결정의 입자크기에 좌우되는 등의 문제점을 불러 일으킨다. 세라믹 슬리브가 경질이고 탄성이 부족하기 때문에, 슬리브의 내벽면으로부터 융기된 릿지는 페룰의 외면에 스크랫치를 일으키기 쉽고 슬리브와 페룰은 상호 착탈을 반복함에 따라 가능하게는 광섬유의 축선 정렬로부터의 일탈을 유발할 정도까지 백래시(backlash)를 일으키기 쉽다. 따라서, 세라믹 물질은 페룰의 빈번한 착탈 경향이 있는 광커넥터내 슬리브용 재료로는 완벽하게 적합하지는 않다.

또한, 세라믹 슬리브는 불가피하게도, 1차 성형에 뒤이어 소결될 때 수축하게 되므로, 반드시 치수를 규정하도록 연삭하여야 한다. 릿지가 관상체의 내벽면 상에서 종방향으로 연장됨으로써 형성될 때, 따라서 릿지의 상부면은 전술한 JP-A-6-27,348에 기재되어 있는 바와 같이 관상체의 축을 따라 오목한 아치형상으로 연마된다. 이들 릿지가 관상체 내벽면상 3 개 지점에 형성될 때, 이는 릿지의 오목한 아치면이 아니고, 슬리브 중으로 삽입된 페룰의 외주면과 실질적으로 접촉하도록 노출되는 종방향으로 있는 이들 면의 대향 측면 엣지이다. 슬리브의 성분 릿지가 크기에 있어 정확히 일치할 때, 따라서, 슬리브는 대향 측부 엣지(총 6 개 지점에 위치)가 페룰의 외면과 접촉 유지되도록 하는 상태로 소정위치에 페룰을 고정하게 된다. 릿지가 치수적인 오차를 수반할 경우, 비록 경미하지만, 전술한 지점 부분에서만 접촉이 일어나게 된다. 그 결과, 릿지는 상호 대향하는 슬리브 중으로 삽입된 페룰에 대해 전술한 지점에서 접촉 및 고정에 있어 일탈을 일으키게 되고 이에 따라 연결되는 광섬유의 단부가 불가피하게도 상호 이들의 축선 정렬로부터 일탈하게 될 가능성이 발생한다.

따라서, 본 발명의 목적은 연결된 광섬유의 축선정렬로부터의 일탈 초래 및 슬리브의 칩 쉐딩문제와 같은 전술한 문제점을 거의 일으키지 않으면서, 대향된 광커넥터 페룰을 정확하게 접합, 정렬 및 보지시킬 수 있는 광커넥터 페룰용 슬리브를 제공하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 통상의 금속금형 주조공정 또는 성형공정에 기초한 기술과 유리전이 영역을 보이는 비정질 합금의 성질을 조합하여, 예정된 형상, 치수 정확성, 및 표면 품질을 충족하는 광커넥터 페룰용 슬리브를 단순공정에 의하여 고 효율로 대량생산케 하고, 따라서 연마와 같은 기계가공 단계를 생략하거나 현격히 감소시킬 수 있으며 결과적으로 슬리브의 예상된 내구성, 강도, 내충격성, 및 탄성이 탁월한 광커넥터 페룰용의 저가 슬리브를 제공하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제1 특징은 지금까지 사용되어 왔던 세라믹 재료나 금속 재료 대신 비정질 합금으로부터 제조됨을 특징으로 하는, 대향 광커넥터 페룰의 접합, 정렬 및 보지용 슬리브를 제공한다.

본 발명에 따른 광커넥터 페룰용 슬리브의 제1 실시예는 적어도 유리전이 영역, 바람직하게는 30K이상의 온도폭의 유리전이 영역을 보유하는 비정질 합금으로부터 제조됨을 특징으로 한다. 바람직한 실시예에서, 슬리브는 화학식 1로 표시되는 조성을 갖고 적어도 50 %의 용적비의 비정질 상을 함유하는 실질적인 비정질 합금으로 형성됨을 특징으로 한다:

[화학식 1]

X_aM_bAl_c

상기식에서, X는 두 원소 Zr 및 Hf 중 하나 또는 모두이고, M은 Mn, Fe, Co, Ni, 및 Cu로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 원소이며, a, b, 및 c는 각각 25 ≤ a ≤ 85, 5 ≤ b ≤ 70, 및 0 ＜ c ≤ 35를 충족하는 원자%이다.

본 발명에 따른 슬리브의 제2실시예는 광커넥터 페룰, 및 페룰 단부의 접합, 정렬, 및 보지에 사용된 슬리브가 용이하게 변형된다는 점에서, 슬리브 및 페룰의 착탈반복이 페룰에 손상을 주거나 페룰로 하여금 강제로 백래시가 일어나게 하지 않도록 광커넥터 페룰용 재료보다 탄성변형이 더 쉬운 비정질 합금으로 제조됨을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2 측면은 대향 광커넥터 페룰의 접합, 정렬, 및 보지 목적에 맞는 기하학적 형상을 슬리브에 부여하고 페룰의 손상을 방지하기 위하여, 관상체에 이의 내벽면 상의 3 개 지점에 관상체의 일단에서 타단으로 연장하는 릿지를 이의 종방향으로 제공하고, 이러한 릿지가 이의 상부면이 관상체의 축쪽으로 만곡되는 아치형 단면을 가질 수 있도록 형성된 관상체를 구비함을 특징으로 하는 슬리브의 제공에 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬리브는 전술한 관상체에 이의 종방향으로 전장에 걸쳐서, 광학 커넥터 페룰이 탄성적으로 보지될 수 있도록 하고 심지어 슬리브와 페룰의 착탈이 반복될 때 조차도 백래시 발생을 방지하기 위하여 슬릿이 제공된다는 사실을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면은 전술한 광커넥터 페룰과 사용하기 위한 슬리브의 제조방법의 제공에 있다.

방법 중 하나의 양식은 비정질 합금을 생성할 수 있는 합금재료를 상부 개방 단부가 있는 용융용기에서 용융시키고, 생성되는 용융합금을 용기 위에 배치되고 적어도 하나의 성형용 캐비티가 제공된 강제 냉각식 주형용 금형 중으로 강제이송한 다음, 강제 냉각식 주형용 금형 안의 용융합금을 신속히 응고시켜 합금에 비정질성을 부여하여 비정질 상을 함유하는 합금으로 제조된 제품을 수득하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

본 방법의 바람직한 양태에서, 용융용기에는 용융합금을 강제로 상향 이송하도록 적용된 용융금속 이송부재가 구비되고, 강제 냉각식 주형용 금형에는 적어도 두 개의 동일형상의 성형용 캐비티 및 캐비티와 수 회 소통하는 런너가 제공되며, 런너는 용융금속 이송부재를 위한 이송라인의 연장된 라인 상에 배치된다.

다른 방법은 유리 전이 영역을 보유하는 비정질 합금을 생성할 수 있는 합금재료의 용융 및 보지용 용기를 제공하고, 원하는 제품 형상의 적어도 하나의 캐비티가 제공된 금속금형을 제공하며, 예를 들면, 용기의 하부 또는 상부에 형성된 홀을 예를 들면, 용기상에 또는 그 아래에 금속금형을 배치함으로써 금속금형의 스프루와 커플링시키며, 용기 안의 합금 용융물에 압력을 가하여 소정량의 용융물이 용기의 홀을 통해 통과하여 금속금형의 캐비티를 충진할 수 있도록 한 다음, 금속금형 안의 용융물을 10 K(켈빈 스케일)/초 이상의 냉각속도로 응고시킴으로써 비정질 상을 함유하는 합금제품을 생성하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

전술한 여타의 방법에서, 전술한 합금재료로서, 화학식 X_aM_bAl_c로 표시된 조성을 갖고 적어도 50 %의 용적비로 비정질 상을 함유하는 실질적인 비정질 합금을 생성할 수 있는 재료가 유리하게 사용된다.

본 발명의 또 다른 방법은 상기 화학식으로 표시된 합금으로 형성된 비정질 재료를 과냉각 액체영역의 온도가 될 때까지 가열하고, 생성되는 고온의 비정질 재료를 동일온도에서 유지시킨 용기 중으로 삽입하며, 목적하는 제품 형상의 캐비티가 제공된 금속금형을 용기와 커플링시킨 다음, 과냉각 액체 상태의 소정량의 합금을 이의 점성유동에 의해 금속금형 중으로 압입하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명의 기타 목적, 특징 및 장점은 도면과 함께 하기의 상세한 설명으로부터 자명해진다.

도 1은 본 발명의 슬리브의 일 양태를 도시하는 평면도.

도 2는 도 1에 도시된 슬리브의 사시도.

도 3은 본 발명의 슬리브의 사용양식 중 하나를 도시하는 부분 단면도.

도 4는 라인 4-4를 따라 도 3을 통해 취한 단면도.

도 5는 본 발명의 슬리브의 사용방식 중 다른 하나를 도시하는 부분 단면도.

도 6는 본 발명의 슬리브 생산에 사용될 장치의 일 양태를 개략적으로 도시하는 부분 단면도.

도 7은 도 6에 도시된 장치로 제조한 주조품의 사시도.

도 8은 본 발명의 슬리브 생산에 사용될 장치의 일 양태를 개략적으로 도시하는 부분 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 슬리브 11, 11a: 캐필러리부

2: 관상체 12,12a: 플랜지부

3: 릿지 13, 13a, 14, 14a: 관통홀

4: 슬릿 17: 광섬유

10, 10a: 페룰 18: 외피

20: 금형 30: 용융용기

본 발명의 일 측면에 따라, 전술한 대향 광커넥터 페룰을 접합, 정렬 및 보지하는 슬리브는 비정질 합금으로부터 제조된다. 비정질 합금은 세라믹 재료에 비하여 저경도 및 고탄성을 띠고, 고 인장강도 및 고 휨강도를 보이며, 내구성, 내충격성, 표면 평활성 등이 탁월하며, 따라서 그 자체로 대향 광커넥터 페룰을 접합하고 이들을 축선정렬로부터 어떠한 일탈도 수반하지 않으면서 정렬시키며, 이들을 오류없이 보지하는 슬리브용 최적재료를 구성한다. 전술한 바와 같은 그러한 특징적인 성질을 보유한 비정질 합금으로부터 제조되어 온 슬리브는 예를 들면, 이의 내벽면에 형성될 반원형 단면의 릿지가 페룰의 외면에 손쉽게 손상을 주지않거나 페룰의 착탈반복 후에 슬리브에 또는 이로부터 손쉽게 백래시를 발생시키지 않으면 대향페룰 간의 안정한 연결을 허용하도록 한다.

또한, 비정질 합금은 고도로 정확한 주조성 및 기계가공성을 보유하며, 따라서 금속금형 주조법 또는 성형법에 의해 금형의 캐비티 윤곽을 충실히 재현할 수 있는 평활면의 슬리브 제조를 허용한다. 세락믹 재료로 제조된 슬리브는 이러한 슬리브가 1 차 성형에 뒤 이어서 소결될 때 전술한 바와 같이 수축을 받게 되므로 소결단계 후에는 반드시 소정크기로 연마시켜야 한다. 이와 첨예하게 상반되는 것으로서, 비정질 합금으로 제조된 슬리브는 크기의 조정이나 표면조도의 조정 단계가 생략되거나, 이러한 슬리브가 소결단계의 필요성을 제거시키고 이에 따라 소결로 인하여 생성된 슬리브가 수축을 받을 가능성을 방지하기 때문에 이러한 단계가 대폭 단축된다. 따라서, 치수규정, 치수 정확성, 및 표면의 품질을 충족시키는 슬리브가 대량 생산성을 가진 단일 공정에 의해 제조될 수 있다.

본 발명의 슬리브용 재료는 여느 특정물질에 한정될 필요가 없으며, 실질적으로 비정질 합금으로 형성된 제품을 제공할 수 있는 여타의 재료일 수 있다. 이러한 기술내용에 상응하는 기타재료 가운데, 유리 전이 온도(Tg)와 결정온도(Tx) 간에 매우 광범위한 차이를 지닌 Zr-TM-Al 및 Hf-TM-Al(TM: 전이금속) 비정질 합금은 고강도 및 고 내식성을 보이고, 광범위한 과냉각 액체 범위(유리 전이 범위), 30 K 이상의 △ Tx = Tx - Tg, 및 Zr-TM-Al 비정질 합금의 경우 60 K 이상의 지극히 광범위한 과냉각 액체 범위를 보유한다. 상기 온도범위에서, 이들 비정질 합금은 심지어 수 십 MPa 이하의 저응력에서도 점성유동에 기인하여 매우 만족스러운 가공성을 보인다. 이들은 수 십 K/s 정도의 냉각속도를 사용하는 주조방법에 의해서도 비정질 벌크재료를 제공할 수 있는 사실로 입증되는 바와 같이 손쉽게 생산될 수 있고 매우 안정함을 특징으로 한다. 전술한 Zr-TM-Al 및 Hf-TM-Al 비정질 합금의 설명내용이 본원에서 참조로 인용되는, 1991년 7월 16일부로 허여된 마스모토 등의 미국 특허 제 5,032,196 호에 기재되어 있다. 이들 합금에 대한 용도 조사에 있어서의 추가 연구 후, 본 발명자는 용융물로부터의 금속금형 주조에 의해 및 또한 유리 전이 범위에 의존하는 점성유동을 이용하는 성형방법에 의해, 이들 합금이 비정질 재료를 생성하고 금속금형의 성형용 캐비티의 형상 및 크기의 매우 충실한 재현을 허용하며, 기여인자로서 합금의 물리적 성질과 함께 광커넥터 페룰 및 이의 연결용 슬리브에 적합하다는 것을 확인하였다.

본 발명에 사용될 Zr-TM-Al 및 Hf-TM-Al 비정질 합금은, 비록 합금의 조성과 측정방법에 따라 다양할 수 있지만 매우 큰 범위의 △ Tx를 보유한다. 예를 들면, Zr₆₀Al₁₅Co_2.5Ni_7.5Cu₁₅합금(Tg: 652 K, Tx: 768 K)은 116 K와 같은 극도로 광범위한 △Tx를 갖는다. 이는 또한 공기 중에서 Tg의 고온으로 가열될 때에도 거의 산화되지 않을 정도로 매우 만족스러운 내산화성을 제공한다. 실온에서 Tg 부근까지의 온도에서의 이러한 합금의 비커스 경도(Hv)는 460 (DPN)이고, 이의 인장강도는 1,600 MPa이며, 이의 휨강도는 최대 3,000 MPa이다. 실온에서 Tg 부근까지에서 이러한 합금의 열 팽창계수, α는 1 x 10^-5K 정도로 작고, 이의 영률은 91 GPa이며, 압축상태에서의 이의 탄성한계는 4 내지 5 %를 초과한다. 더욱이, 합금의 인성은 샤르피 충격치가 6 내지 7 J/㎠ 범위로 떨어질 정도로 높다. 이러한 합금은 전술한 바와 같은 초 고강도 특성을 보이면서, 이의 유리 전이 범위까지 가열될 때 10 MPa 부근까지 저하된 유동응력을 갖는다. 따라서, 이러한 합금은 매우 수월하게 가공되고 저응력으로도 형상이 복잡한 미세부품 및 고정밀 부품으로 제조됨을 특징으로 한다. 더욱이, 소위 말하는 유리(비정질) 물질의 성질로 인하여, 이러한 합금은 평활성이 지극히 낮은 표면을 갖고 결정질 합금의 변형 중 표면에 슬립 밴드가 나타날 때 발생하게 되는 스텝을 형성할 가능성이 실질적으로 없는 성형(변형) 제품을 제조할 수 있는 특징이 있다.

일반적으로, 비정질 합금은 이의 유리 전이 범위로 가열되어 거기에서 장시간 유지될 때 결정화를 개시한다. 이와는 대조적으로, 전술한 바와 같은 광범위한 △ Tx 범위를 보유하는 전술한 합금은 안정한 비정질 상을 누리며, △ Tx 범위에서 적절히 선택된 온도에서 유지될 때, 약 2 시간 이하의 지속기간 동안은 어떠한 결정도 생성하지 않는다. 따라서, 이러한 합금의 사용자는 표준 성형과정 중에 일어나는 결정화의 발생에 대하여 염려할 필요가 없다.

전술한 합금은 용융상태에서 고체상태로의 변형과정 동안 이러한 성질을 기탄없이 보인다. 일반적으로, 비정질 합금의 제조에는 급속냉각이 요구된다. 이와 반대로, 전술한 합금은 약 10 K/s의 속도로 수행되는 냉각에 의해 용융물로부터 단일 비정질 상의 벌크재료의 용이한 생산을 허용한다. 이렇게 하여 형성된 고체 벌크재료는 또한 매우 평활한 표면을 갖게 된다. 합금은 금속금형의 표면 상에서의 폴리싱 작업에 의해 입게되는 마이크론 정도의 스크랫치 조차도 충실히 재현될 정도의 전사능을 갖는다.

따라서, 전술한 합금이 슬리브용 합금재료로 채용될 때, 성형품 생산에 사용될 금속금형은 성형품이 금속금형의 표면품질을 충실히 재현하기 때문에 슬리브의 예상된 표면품질을 달성하도록 조정된 표면을 구비하기만 하면 된다. 따라서, 통상적인 금속금형 주조법 또는 성형법에 있어서, 이러한 합금은 성형품의 크기 및 표면조도 조정단계가 생략 또는 단축되게 한다.

비교적 저경도, 고 인장강도, 고 휨강도, 비교적 낮은 영률, 고 탄성한계, 고 내충격성, 표면 평활성, 및 고도로 정확한 주조성 또는 가공성을 겸비한 전술한 비정질 합금의 특성은 이러한 합금을 광커넥터 페룰용 슬리브 재료로서 사용하기에 적당하게 한다. 이들은 심지어 이들 합금이 통상적인 성형법에 의한 대량생산용으로 성형되도록 허용한다.

화학식 X_aM_bAl_c로 표시되는 전술한 비정질 합금은 심지어 이들이 Ti, C, B, Ge, 또는 Bi와 같은 원소를 5 원자% 이하의 비율로 함유할 때 조차도 전술한 바와 동일한 특성을 보인다.

슬리브용으로 이러한 합금을 채용함으로부터 파생되는 장점은 하기에서 더욱 구체적으로 기술될 것이다.

제 1 장점은 고 정확성의 성형품을 대량생산할 수 있다는 점에 있다. 광커넥터 페룰을 직접 보지하는 슬리브의 내경 또는 릿지의 상부 단부에서의 페룰과의 접촉점을 통과하는 원의 직경은 가능한한 페룰의 외경에 가깝게 접근하도록 요구된다. 지금까지 세라믹 재료의 사출, 탈지, 및 소결로 수득된 성형품은 슬리브의 치수 정확성 및 표면품질을 만족시키지 못한다. 따라서, 기계가공할 수 있는 크기로 성형품을 생산하고 이어서 다이아몬드 연마 페이스트를 사용한 와이어 래핑에 의한 내경의 연마 피니싱 및 외경의 연마 피니싱을 포함한 복잡한 폴리싱 처리에 의해 피니싱하는 것이 통상적이었다. 본 발명에 있어서, 주조 및 또한 점성유동 성형(글래스 성형)에서 적절히 제조된 금속금형의 사용으로 성형품이 피니시 폴리싱을 요함이 없이 또는 보충적인 간단한 피니시 처리로 대량생산되게 된다. 본 발명의 방법은 관통홀의 라운드니스 및 홀 내면의 피니시가 만족스러운 슬리브 생산에 매우 효과적이다. 따라서, 세라믹 재료를 사용하는 장황한 제조방법이 상당히 단축될 수 있다.

제2장점은 강도 및 인성과 같은 슬리브의 이러한 기계적 성질에 있다. 광커넥터 페룰이 슬리브에 빈번하게 반복적으로 착탈되기 때문에, 슬리브는 세틀링되거나, 닳게되거나 균열이 생기지 않아야 한다. 전술한 합금의 경도, 강도, 및 인성은 전술한 결함을 방지하기에 충분하다.

본 발명에 따라, 전술한 바와 같이, 광커넥터 페룰용 슬리브에 요구되는 치수 정확성 및 표면 품질을 충족시키는 슬리브가 Zr-TM-Al 및 Hf-TM-Al 비정질 합금과 같이 광범위 유리 전이 영역을 갖는 비정질 합금을 사용하는 금속금형 주조법 또는 성형법에 의해 저비용 고생산성으로 제조될 수 있다. 더욱이, 본 발명에 사용될 비정질 합금은 강도, 인성, 및 내식성이 탁월하므로, 이러한 비정질 합금으로부터 제조된 슬리브는 마모, 변형, 칩핑, 또는 기타 유사한 결함을 쉽게 받지 않으면서 장기간의 사용에 견딘다.

전술한 특성을 보유한 비정질 합금은 페룰 및 광커넥터의 기타 부품용, 마이크로머신용 정밀부품 및 슬리브용으로 유리하게 이용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태로서, 슬리브는 광커넥터 페룰의 재료보다 더욱 탄성변형되기 쉬운 비정질 합금, 즉 페룰의 영률보다 약 3 내지 30 GPa, 바람직하게는 5 내지 15 GPa까지 더 낮은 영률을 갖는 비정질 합금으로부터 제조된다. 재료의 이러한 특이적 선택에 기인하여, 슬리브는 대향페룰을 심지어는 페룰이 슬리브로부터 반복적으로 착탈될 때 조차도 페룰이 손상을 받거나 백래시가 발생할 가능성이 없이 축을 정렬하는 상태로 용이하고 안정하게 보지되도록 한다.

사용될 페룰 재료로서, 세라믹과 금속을 사용할 수 있다. 기타 재료 중에서, 비정질 합금, 특히 전술한 화학식 X_aM_bAl_c로 표시되는 조성을 갖고 적어도 50%의 용적비의 비정질 상을 함유하는 비정질 합금이 전술한 바와 같은 기계적 성질, 주조성 및 가공성의 견지에서 특히 바람직한 것으로 입증되었다. 이러한 비정질 합금을 사용함으로써, 페룰이 금속금형 주조법 또는 성형법(글래스 성형)에 의해 피니시 폴리싱을 요하지 않거나 보충적인 단순 피니시 처리로 대량생산될 수 있다. 비정질 합금의 사용은 미세 섬유-삽입 홀의 단면의 라운드니스 및 홀 내면의 피니시의 견지에서 만족스러운 페룰의 생산에 매우 효과적이다. 유리 섬유의 밀착을 보장할 목적으로 구형 볼록면을 부여하기 위해 통상적으로 페룰의 선단에서 수행되는 PC 폴리싱이 더 이상 필요하지 않다. 광섬유를 적소에 세팅한 후 최종 폴리싱을 수행하는 것으로 충분하다. 그러므로, 금속 재료 및 세라믹 재료를 사용한 장기간의 제조과정이 대폭 단축될 수 있다. 페룰의 외경 및 페룰의 외경 축선과 미세 섬유-삽입 홀의 축선 간의 일치에 있어서도 동일하게 적용된다.

본 발명의 제 2 측면에서, 슬리브에는 페룰에 손상을 입히지 않으면서 축선에 상호 정렬되도록 대향페룰을 유지하기 위한 적합한 기하학적 형태가 부여된다.

이하, 첨부 도면을 참조로 하여 본 발명 슬리브의 형상을 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 슬리브를 구현하는 하나의 바람직한 양식을 도시하고; 도 1은 슬리브의 평면도이고 도 2는 이의 사시도이다.

본 슬리브(1)는 관상체(2), 일단에서 타단으로 종방향으로 연장된 3 개 지점에서 관상체(2)의 내벽면으로부터 융기된 릿지(신장된 상승부)(3), 전장에 걸쳐서 관상체(2)의 벽에 종방향으로 형성된 슬릿(4)을 포함한다.

릿지(3)가 페룰에 손상을 입히지 않기 위해서 관상체(2)의 축선쪽으로 볼록하게 나온 아치형 상부면 및 예를 들면, 실질적인 반원형 단면, 실질적인 반타원형 단면, 원방형 상부 단부를 갖는 삼각형 단면 등과 같은 단면을 갖도록 요구된다. 바람직하게는, 릿지(3)는 도 1에 도시된 바와 같이 실질적인 반원형 단면이다. 종방향으로 연장된 3 개 지점에서 관상체(2)의 내벽면에 제공된 이러한 설명의 릿지(3)를 구축함으로써, 슬리브(1)는 페룰의 외벽면과 접촉하는 릿지의 3 개 지점에서 물린(nip) 상태로 페룰을 보지시키게 된다. 결과적으로, 슬리브(1)는 페룰을 페룰에 손상을 주지 않으면서 인접한 페룰의 축선에 상호 정렬되도록 안정하게 페룰을 유지시킬 수 있다(그 결과로 광섬유가 연결됨). 릿지가 전술한 점접촉을 위하여 날카로운 상단을 지닐 경우, 이들은 상단에 하중을 집중시키는 단점이 있고 페룰의 외면에 손상을 입히기 쉽다. 릿지가 슬리브 내벽면 상의 4 개 이상의 지점에 제공되는 경우, 이들은 슬리브에 삽입된 대향페룰의 접촉 및 고정점에서의 일탈을 초래하기 쉽고 연결되는 광섬유 축선의 일치를 붕괴시키기 쉽다.

릿지는 관상체(2)의 내벽면 상 3 개 지점에서 동등하게 이격되도록 배치하는 것이 바람직하지만, 규칙적인 이격의 경미한 일탈은 허용된다. 릿지(3)의 높이는 릿지(3)가 페룰을 안정하게 보지할 수 있는 요구조건을 만족시키기만 하면 되지만, 일반적으로는 약 0.1 내지 1.0 mm (반원형 단면을 갖는 릿지의 경우 반경 약 0.1 내지 1.0 mm)의 범위인 것이 바람직하다. 릿지(3)는 연속되는 상승부인 것이 바람직하지만, 이들은 경우에 따라 관상체의 전장에 걸쳐서 불연속적으로 연장할 수도 있다.

전술한 슬리브(1)는 종방향으로 전장에 걸쳐서 벽에 형성된 슬릿(4)을 갖는다. 심지어 이러한 슬릿이 제공되지 않는 정밀 슬리브로도, 본 발명은 전술한 재료와 같은 비정질 합금의 사용으로 인한 전술한 효과 및 전술한 릿지의 형성으로 인한 효과를 달성한다. 그러나, 슬릿(4)의 제공은 슬리브(1)의 탄성을 증진시키고, 치수 정확성의 다소의 편차가 존재함에도 슬릿이 축선에 상호 정렬되도록 탄성적으로 대향페룰을 안정하게 집을 수 있게 하며, 페룰이 페룰 보지상태에서 백래시가 발생되도록 하지 않으면서 슬리브로부터 반복적으로 착탈되도록 한다는 점에서 유리하다.

슬리브(1)용 재료 그 자체의 기계적인 성질에 있어서, 슬리브(1)는 대략 90 내지 99 GPa 범위의 영률 및 대략 1 내지 수 % 범위의 탄성한계를 보이는 것이 바람직하다. 본 발명의 슬리브는 예를 들면, 탄성이 거의 없는 지르코니아와 같은 통상적인 슬리브의 세라믹 재료와 첨예하게 대비되는 재료인 비정질 합금으로부터 제조된다. 그러므로, 이러한 슬리브는 페룰의 반복된 착탈을 완전히 허용하도록 하는 탄성이 탁월하다.

도 3 및 도 4는 광커넥터내 본 발명의 슬리브(1) 사용의 한 양식을 도시한다. 슬리브(1)는 각각이 캐필러리부(11)와 플랜지부(12)로 이루어진 일체형의 페룰(10)을 사용하는 것으로 가정한다.

구체적으로 말해서, 이러한 페룰(10)은 광섬유(17)(또는 플라스틱 박막으로 피복된 광섬유의 기본사)의 삽입을 위한 소 직경의 관통홀(13)이 축선을 따라 형성된 캐필러리부(11) 및 외피로 덮인 광섬유(16)(외피(18)로 피복된 광섬유)의 삽입을 위한 대 직경의 관통홀(14)이 축선을 따라 형성된 플랜지부(12)로 이루어져 있다. 소 직경의 관통홀(13)과 대 직경의 관통홀(14)은 테이퍼부(15)를 통해 상호연결된다.

이러한 구조의 페룰(10)로의 광섬유의 부착은 광섬유(17)를 소정의 길이로 노출시키기 위해서 외피(18)의 외피로 덮인 광섬유(16)의 선단을 벗겨내고, 접착제를 노출된 광섬유 및 외피로 덮인 광섬유의 선단부에 도포하며, 노출된 광섬유(17)를 플랜지부측으로부터 페룰(10)내 소 직경의 관통홀(13)로 삽입한 다음, 광섬유 (17)의 선단부 및 외피로 덮인 광섬유(16)를 페룰(10)의 관통홀(13,14)에 접착제로 고정시킴으로써 달성된다.

한 쌍의 광섬유(17,17)의 연결은 이미 삽입되고 결합된 광섬유를 갖는 페룰 (10,10)을 대향단부를 통하여 슬리브(1)에 삽입하고 이어서 페룰(10,10)의 단부를 접합시킴으로써 달성된다. 결과적으로, 광섬유(17,17)는 이의 선단부가 상호 정렬된 축선을 갖는 상태로 접합되고 결합되게 된다.

슬리브(1)의 3개 지점에서 릿지(3)의 상부 단부를 통과하는 원(5)(도 1 참조)은 페룰(10)의 캐필러리부(11)의 외경보다 약간 작은 직경을 갖는다. 페룰(10, 10)이 슬리브(1) 중으로 이의 대향단부를 통하여 삽입될 때, 슬리브(1)는 약간 밀려서 벌어지고, 결과적으로 캐필러리부(11,11)가 탄성적으로 물린상태로 보지될 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 슬리브(1)를 광커넥터에 사용하는 다른 양식을 도시한다. 페룰(10a)은 개별성분으로서 캐필러리부(11a)와 플랜지부(12a)를 사용한다.

구체적으로 말해서, 이러한 페룰(10a)은 광섬유(17)의 삽입을 위한 소 직경의 관통홀(13a)이 축선을 따라 형성된 캐필러리부(11a) 및 외피로 덮인 광섬유(16)의 삽입을 위한 대 직경의 관통홀(14a)이 축선을 따라 형성된 플랜지부(12a)로 이루어져 있다. 이것은 긴밀한 끼워맞춤 또는 접착에 의해 플랜지(12a)의 선단 홀부 (19)에 테이퍼 홀(15a)을 에워싸는 캐필러리(11a)의 단부를 고정시킴으로써 조립된다. 캐필러리(11a)내 소 직경의 관통홀(13a) 및 플랜지(12a)내 대 직경의 관통홀 (14a)이 테이퍼 홀부(15a)를 매개로 하여 결합된다.

페룰(10a)과 광섬유의 결합방법 및 슬리브(1)와 페룰(10a, 10a)의 부착양식은 도 3과 도 4에 도시된 양태의 것들과 동일하다.

도 6은 금속금형 주조기술에 의한 본 발명의 슬리브 제조방법 및 장치를 구현하는 하나의 양식을 개략적으로 도시한다.

강제 냉각식 주형용 금형(20)은 상부금형(21) 및 하부금형(26)으로 이루어진 스플릿 금형이다. 상부금형(21)은 그 안에 형성되고 슬리브의 외부 치수를 규정하도록 적용된 한 쌍의 성형용 캐비티(22a,22b)를 갖는다. 이들 캐비티(22a, 22b) 내측에는 슬리브의 내측 치수를 규정하기 위한 코어(25a,25b)가 각각 형성된다. 이들 캐비티(22a,22b)는 용융금속이 소정거리의 캐비티(22a,22b)의 원주를 반주하는 것과 같이 런너의 이러한 부분(24a,24b)의 선단을 통하여 유동하도록 런너(23)를 매개로 하여 상호 소통한다. 반면에, 전술한 런너(23)와 소통하는 스프루(관통홀) (27)는 하부금형(26)의 적절한 위치에 형성된다. 스프루(27) 아래에는 그 자체로 용융용기(30)의 상부를 구성하는 원통형 원료 수용부 또는 포트(32)와 부합하도록 성형되는 오목부(28)가 형성된다.

필요시 코어(25a,25b)는 하부금형(26)과 일체로 성형될 수 있다. 강제 냉각식 주형용 금형(20)은 동, 동 합금, 시멘팅된 카바이드 또는 초합금과 같은 금속 재료로 제조될 수 있지만, 캐비티(22a,22b)로 부어지는 용융합금의 냉각속도를 높일 목적으로 큰 열용량 및 높은 열 전도성을 갖는 동 또는 동 합금과 같은 재료로 제조됨이 바람직하다. 상부금형(21)은 냉각수 또는 냉각가스와 같은 냉매를 유동시키는 유동 채널과 같은 곳에 배치될 수도 있다.

용융용기(30)가 원통형 원료 수용부(32)와 함께 본체(31)의 상부에 제공되고 수직 왕복하도록 하는 방식으로 하부금형(26)의 스프루(27) 아래에 직접 배치된다. 원료 수용부(32)의 원료 수용 홀(33)에서, 원료 수용 홀(33)과 거의 동일한 직경의 용융금속 이송부재 또는 피스톤(32)이 활주가능하게 배치된다. 용융금속 이송부재 (34)는 도면에 도시되지 않은 유압 실린더(공압 실린더)의 플런저(34)에 의해 수직으로 이동된다. 가열원으로서 유도코일(36)은 용융용기(30)의 원료 수용부(32)를 일주하도록 배치된다. 가열원으로서 고주파 유도가열 외에도 저항가열 현상을 이용하는 것과 같은 임의의 수단이 채용될 수 있다. 원료 수용부(32)의 재료 및 용융금속 이송부재(34)의 재료로는 내열성 피막으로 피복된 세라믹 또는 금속 재료와 같은 내열성 재료가 바람직하다.

또한, 용융합금이 산화막을 형성하는 것을 방지하기 위해서는, 장치를 전부 진공 중에 또는 아르곤 가스와 같은 불활성 가스의 대기 중에 배치시키거나 적어도 하부금형(26)과 용융용기(30)의 원료 수용부(32)의 상부 사이에 불활성 가스의 스트림을 설정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 슬리브의 생산은 우선 강제 냉각식 주형용 금형(20)에서 아래로 분리된 상태로 용융용기(30)를 안치한 다음 전술한 바와 같은 비정질 합금을 생성할 수 있는 조성의 합금원료 A로 원료 수용부(32) 내의 용융금속 이송부재(34) 위에 놓인 빈 공간을 충진시킴으로써 달성된다. 사용될 합금 원료 A는 막대, 펠렛, 및 미세입자와 같이 임의의 통상의 형태일 수 있다.

뒤 이어서, 유도코일(36)을 여기시켜 합금 원료 A를 신속히 가열한다. 용융금속의 온도를 검출해 냄으로써 합금 원료 A의 융합을 확인한 후, 유도 코일(36)을 소자시키고 상단부가 하부금형(26)의 함몰부(28)에 삽입될 때까지 용융용기(30)를 상승시킨다. 이어서, 유압 실린더를 작동시켜 플런저(35)를 매개로 용융금속 이송부재(34)의 신속한 상승 및 주형용 금형(20)의 스프루(27)를 통한 용융금속의 사출을 수행한다. 사출된 용융금속을 런너(23,24a,24b)를 통해 전진시키고, 캐비티 (22a,22b)로 주입한 후 이 속에서 압축시키고 신속히 응고시킨다. 이 경우, 예를 들면, 사출온도 및 사출속도와 같은 인자를 적당히 세팅하여 10³K/s를 초과하는 냉각속도를 수득할 수 있다. 이 후, 용융 용기(30)를 하강시키고 상부금형(21) 및 하부금형(26)을 분리시켜 제품을 추출한다.

전술한 방법에 의해 제조된 주조품의 형상을 도 7에 도시하였다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같은 주형용 금형의 캐비티 표면을 충실히 재현하는 평활면을 보유하는 슬리브(1)는 주조품(40)의 슬리브부(41a,41b)로부터 런너부(42a,42b)를 절단하고 절단 후 잔류하는 슬리브부의 절단면을 연마시켜 수득된다.

전술한 고압 다이 캐스팅법은 주조압력을 약 100 MPa까지 및 사출속도를 약 수 m/s까지 허용하고 하기의 이점을 지니고 있다.

(1) 용융금속에 의한 금형의 충진은 수 밀리초내에 완료되고 이러한 신속한 충진은 급속 냉각 작용을 크기 증가시킨다.

(2) 금형과 용융금속의 매우 긴밀한 접촉은 냉각 속도를 증가시키고 또한 용융금속의 정밀 성형을 허용한다.

(3) 응고로 인한 주조품의 수축 동안 일어날 수 있는 캐비티 수축과 같은 결함이 완화될 수 있다.

(4) 본 방법은 복잡한 형상의 성형품의 제조를 허용한다.

(5) 본 방법은 고 점성 용융금속의 원활한 주조를 가능케한다.

도 8은 본 발명의 슬리브 생산 장치 및 방법을 구현하는 또 다른 실시예의 구성을 개략적으로 도시한다.

도 8에서, 부호 60은 전술한 바와 같은 비정질 합금을 생성할 수 있는 합금재료를 용융시키고 생성 용융물을 그 안에 유지시키기 위한 용기를 나타낸다. 목적하는 제품 형상의 캐비티(52a,52b)를 가지는 스플릿 금속금형(50)을 용기(60) 아래에 배치한다. 용기(60) 가열을 위해 예를 들면, 고주파 유도가열 및 저항가열과 같은 임의의 공지된 가열수단(비도시)을 채택할 수 있다.

금속금형(50)의 구조는 수직 위치 관계가 역전된 것을 제외하고는 전술한 도 6에 도시된 금형(20)과 실질적으로 동일하다. 특히, 상부금형(56)은 스프루(관통홀)(57)의 상부에 용기(60)의 하단부를 수용하기 위한 함몰부(58)가 형성되어 있고 도 6에 도시된 하부금형(26)에 대응한다. 한편, 하부금형(51)은 성형용 캐비티 (52a,52b), 런너(53,54a,54b), 및 코어(55a,55b)가 도 6의 것들과 역전된 형상 및 배치양식을 취하는 것을 제외하고는 도 6에 도시된 상부금형(21)과 동일하다. 필요할 경우, 이러한 금속금형(50)은 상부금형(56)과 일체로 형성된 코어(55a,55b)를 가질 수 있다.

용기(60)의 기저부에 형성된 작은 홀(61)을 금속금형(50)의 스프루(57)에 연결시키고, 불활성 가스를 통해 용기(60) 중의 용융합금 A'에 압력을 가하여 캐비티가 용융합금 A'로 완전히 충진될 때까지 런너(53,54a,54b)를 통해 용기(60) 기저부의 작은 홀(61)에서 캐비티(52a,52b)로 용융합금 A'를 전송한 다음, 실질적으로 비정질 상으로 이루어진 합금으로 제조된 슬리브를 수득하기 위해 바람직하게는 10 K/s를 초과하는 냉각속도로 용융합금을 응고시킴으로써 슬리브를 생산한다.

전술한 과정에 의해, ±0.0005 내지 ±0.001 범위의 치수 정확도 L 및 0.2 내지 0.4 μm 범위의 표면 정확도를 보이는 슬리브가 생산될 수 있다.

전술한 방법으로 한 쌍의 성형용 캐비티가 제공된 금속금형을 사용하여 단일 공정에 의해 두 주조품이 제조된다. 물론, 본 발명은 3 개 이상의 캐비티가 제공된 금속금형을 사용하여 3 가지 이상의 주조품을 제조할 수 있다.

전술한 합금 주조법 외에, 압출성형도 또한 슬리브의 제조에 이용될 수 있다. 전술한 비정질 합금은 큰 과냉각 액체 영역 △Tx을 보유하고 있기 때문에, 이러한 비정질 합금재료를 과냉각 액체 영역의 온도로 가열하고, 동일 온도에서 보지 용기에 고온 재료를 삽입하며, 이 용기를 원하는 슬리브 제품 형상의 캐비티가 제공된 금속금형과 연결하며, 소정량의 가열된 합금을 과냉각 액체의 점성유동에 의해 캐비티 중으로 압입한 다음, 합금을 성형함으로써 소정 형상의 슬리브를 수득할 수 있다.

이하, 본 발명의 효과를 구체적으로 입증하는 하기의 실시예를 참조하여 본 발명을 좀더 구체적으로 기술할 것이다.

[실시예 1]

도 6에 도시된 장치를 사용하고 1273 K의 사출온도, 1 m/s의 사출속도, 1 MPa의 주조압력 및 100 밀리초의 로딩 시간의 제조조건을 적용함으로써, 2.5 mm의 내경, 3.1 mm의 외경 및 0.3 mm의 릿지의 곡률 반경의 Zr₆₅Al₁₀Ni₁₀Cu₁₅의 조성과 도 1 및 도 2에 도시된 형상을 갖는 비정질 합금의 슬리브를 제조한다.

수득된 슬리브는 금속금형의 캐비티의 윤곽을 충실히 재현하는 우수한 표면 평활성을 지닌 제품이다. 이는 80 GPa의 영률, 2,970 MPa의 휨강도, 400(DPN)의 비커스 경도 및 0.95 x 10^-5/K의 열 팽창 계수 α를 보이는 것으로 밝혀졌다.

동일방법에 의해, 도 3에 도시된 바와 같이 일체로 형성된 캐필러리부 및 플랜지부를 가진 비정질 합금의 페룰을 제조한다. 이러한 페룰은 Zr₆₀Al₁₅Co_2.5Ni_7.5Cu₁₅의 조성을 갖고 91 GPa의 영률을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 두 개의 광섬유의 각각의 단부를 전술한 바와 같이 제조된 두 페룰에 연결하고 두 페룰을 대향단부를 통해 전술한 슬리브에 끼워맞출 때, 광섬유의 축선정렬로부터 어떠한 일탈도 초래함이 없이 안정하게 광섬유를 연결할 수 있다.

[실시예 2]

Zr₆₀Al₁₅Co_2.5Ni_7.5Cu₁₅를 포함하고 하기의 표에 나타낸 다양한 합금을 적절한 성분 금속을 용융시켜 제조한다. 이들 각각을 석영로에 넣고 고주파 유도 가열로 철저히 용융시킨다. 용융물을 2kgf/㎠의 기체압력하에 노의 하부에 형성된 가는 홀을 통해 직경이 2㎜이고 길이가 30㎜인 원통형 캐비티가 제공된 동 주형용 금형으로 주입하고, 실온에서 유지시켜 기계적인 특성의 측정을 위한 막대상 시료를 수득한다. 이러한 측정에 대한 결과를 표 1에 나타내었다.

[표 1]

생성된 비정질 합금재료가 지금까지 슬리브 재료로서 채택된 부분적으로 안정화된 지르코니아의 크기(약 1,000 MPa)를 현저히 능가하는 휨강도의 크기, 즉 대략 1/2 정도의 영률 크기, 및 대략 1/3의 경도 크기를 보여주고 있음을 표로부터 명확히 알 수 있으며, 이는 이러한 비정질 합금재료가 슬리브용 재료로서 필요한 특성을 지니고 있음을 시사한다.

[실시예 3]

도 6에서 도시한 강철 재질의 금속금형과 금속 압출기를 연결하고 실시예 1에서 사용된 바와 동일한 합금을 압출시켜 슬리브를 제조한다. 압출을 위해, 주조에 의해 따로따로 제조된 동일 합금의 비정질 빌릿(직경 25 ㎜ 및 길이 40 ㎜)을 사용한다. 빌릿을 730 K로 예열하고 이와 유사하게 압출기의 용기와 금속금형의 입구부 및 성형부를 730 K로 예열한다. 고온 빌릿을 압출기의 용기에 삽입한 다음, 금속금형으로 주입한다. 금속금형을 냉각한다. 그 다음 성형품을 금형으로부터 제거하고, 입구 부분을 제거한 다음, 세밀하게 검사한다. 성형품의 외관, 치수 정확도, 표면 강인도 등은 실시예 1에서 수득된 슬리브의 것과 거의 동등한 것으로 밝혀졌다.

본원에서 임의의 특정 양태 및 실시예를 기술하였지만, 본 발명은 이의 취지 또는 본질적인 특성으로부터 일탈함이 없이 기타 특정 형태로 구현될 수 있다. 따라서, 기술된 양태 및 실시예는 모든 면에서 설명을 위한 것이고 이로써 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 첨부된 특허청구범위로 표시되며, 따라서 특허청구범위와 동등한 의미 및 범위 내에 들어오는 모든 변화도 본원에 포함시키고자 한다.

Claims (21)

1. 적어도 유리 전이 영역을 보유한 실질적인 비정질 합금으로 제조되며, 관상체(2) 및 관상체의 내벽면 상에 제공된 릿지(3)를 포함하고, 각각의 릿지가 관상체의 종방향의 일단에서 타단으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 대향 광커넥터 페룰의 접합, 정렬 및 보지용 슬리브(1).
2. 제 1 항에 있어서, 유리 전이 영역이 30 K 이상의 온도 폭을 갖는 슬리브.
3. 제 1 항에 있어서, 유리 전이 영역이 60 K 이상의 온도 폭을 갖는 슬리브.
4. 제 1 항에 있어서, 화학식 1로 표시되는 조성을 갖고 적어도 50 %의 용량비의 비정질 상을 함유하는 실질적인 비정질 합금으로 제조되는 슬리브.

   [화학식 1]

   X_aM_bAl_c

   상기식에서, X는 Zr 및 Hf로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 원소이고, M은 Mn, Fe, Co, Ni, 및 Cu로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 원소이며, a, b, 및 c는 각각 25 ≤ a ≤ 85, 5 ≤ b ≤ 70, 및 0 ＜ c ≤ 35를 만족시키는 원자%이다.
5. 제 1 항에 있어서, 광커넥터 페룰용 재료보다 더 탄성변형되기 쉬운 비정질 합금으로 제조되는 슬리브.
6. 제 1 항 내지 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 관상체(2)의 내벽면 상에 제공된 3 개의 릿지(3)를 포함하고, 상기 릿지는 관상체의 축선쪽으로 만곡되는 아치형 단면을 취하는 상부면을 구비하는 것을 특징으로 하는 슬리브.
7. 제 6 항에 있어서, 관상체가 이의 종방향으로 전장 전반에 걸쳐서 형성된 슬릿을 갖는 슬리브.
8. 제 6 항에 있어서, 각각의 릿지가 실질적인 반원형 단면을 갖는 슬리브.
9. 제 6 항에 있어서, 각각의 릿지가 실질적인 반타원형 단면을 갖는 슬리브.
10. 제 6 항에 있어서, 각각의 릿지가 원방형 상부 단부를 포함하는 삼각형 단면을 갖는 슬리브.
11. 제 6 항에 있어서, 각각의 릿지가 관상체의 전장을 연속적으로 또는 비연속적으로 연장하는 슬리브.
12. 제 6 항에 있어서, 각각의 릿지가 0.1 내지 1.0 mm의 높이를 갖는 슬리브.
13. 상부 개방 단부가 있는 용융용기(30)를 제공하고, 적어도 하나의 성형용 캐비티(22a, 22b)가 제공되고 용융용기(30) 위에 배치된 강제 냉각식 주형용 금형(20)을 제공하며, 용융용기(30)에서 비정질 합금을 생성할 수 있는 합금재료를 용융시키며, 생성되는 용융합금을 강제 냉각식 주형용 금형(20)의 성형용 캐비티 (22a, 22b)중으로 강제이송한 다음, 강제 냉각식 주형용 금형 안의 용융합금을 신속히 응고시켜 합금에 비정질성을 부여하여 비정질 상을 함유하는 합금재 주조품을 수득하는 단계를 포함하는, 광커넥터 페룰용 슬리브의 제조방법.
14. 제 13 항에 있어서, 용융용기(30)가 용기 안에 배치되고 용융합금을 강제로 상향 이송하도록 적용된 용융금속 이송부재(34)를 구비하고, 강제 냉각식 주형용 금형(20)에 적어도 두개의 동일 형상의 성형용 캐비티(22a, 22b) 및 캐비티와 소통하는 런너(23)가 제공되며, 런너가 용융금속 이송부재(34)를 위한 이송라인의 연장된 라인 상에 배치되는 방법.
15. 제 14 항에 있어서, 용융금속 이송부재(34)가 용융용기 안의 용융합금을 강제 냉각식 주형용 금형(20)의 성형용 캐비티 중으로 강제 이송시키는 한편, 강제 냉각식 주형용 금형(20)의 성형용 캐비티(22a, 22b)를 충진하는 용융합금 상에 압력을 가하는 방법.
16. 제 15 항에 있어서, 강제 냉각식 주형용 금형(20)이 수냉식 주형용 금형 또는 가스 냉각식 주형용 금형인 방법.
17. 제 13 항 내지 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 합금재료가 화학식 1로 표시되는 조성을 갖고 적어도 50 %의 용량비의 비정질 상을 함유하는 실질적인 비정질 합금 생성능이 부여되는 방법.

    [화학식 1]

    X_aM_bAl_c

    상기식에서, X는 Zr 및 Hf로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 원소이고, M은 Mn, Fe, Co, Ni, 및 Cu로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 원소이며, a, b, 및 c는 각각 25 ≤ a ≤ 85, 5 ≤ b ≤ 70, 및 0 ＜ c ≤ 35를 만족시키는 원자%이다.
18. 제 17 항에 있어서, 용융용기(30) 내에서의 합금재료의 용융을 진공 중이나 불활성 가스 대기하에서 수행하는 방법.
19. 홀(61)이 제공되고 합금재료의 용융물을 보지하는, 유리 전이 영역을 보유하는 비정질 합금을 생성할 수 있는 합금재료의 용융용 용기(60)를 제공하고, 스프루 (57)와 목적하는 제품 형상의 적어도 하나의 캐비티가 제공된 금속금형(50)을 제공하며, 용기(60)에 형성된 홀(61)을 금속금형(50)의 스프루에 연결하며, 용기(60) 안의 용융물에 압력을 가하여 소정량의 용융물을 용기(60)의 홀(61)을 통해 금속금형 중으로 도입시켜 캐비티(52a, 52b)를 용융물로 충진시킨 다음, 금속금형 안의 용융물을 10 K/s 이상의 냉각속도로 응고시켜 비정질 상을 함유하는 합금제품을 수득하는 단계를 포함하는, 광커넥터 페룰용 슬리브의 제조방법.
20. 제 19 항에 있어서, 합금재료가 화학식 1로 표시되는 조성을 갖고 적어도 50 %의 용량비의 비정질 상을 함유하는 실질적인 비정질 합금 생성능이 부여되는 방법.

    [화학식 1]

    X_aM_bAl_c

    상기식에서, X는 Zr 및 Hf로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 원소이고, M은 Mn, Fe, Co, Ni, 및 Cu로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 원소이며, a, b, 및 c는 각각 25 ≤ a ≤ 85, 5 ≤ b ≤ 70, 및 0 ＜ c ≤ 35를 만족시키는 원자%이다.
21. 화학식 1로 표시되고 적어도 50 % 용량비의 비정질 상을 함유하는 합금으로 형성된 비정질 재료를 과냉각 액체영역의 온도로 가열하고, 생성되는 고온의 비정질 재료를 동일온도에서 유지시킨 용기(32)에 삽입하며, 목적하는 제품 형상의 캐비티(22a, 22b)가 제공된 금속금형(20)을 용기(32)에 연결시킨 다음, 소정량의 합금을 가압하에 과냉각 액체의 점성유동에 의해 금속금형 중으로 도입시켜 슬리브를 형성시키는 단계를 포함하는, 광커넥터 페룰용 슬리브의 제조방법.

    [화학식 1]

    X_aM_bAl_c

    상기식에서, X는 Zr 및 Hf로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 원소이고, M은 Mn, Fe, Co, Ni, 및 Cu로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 원소이며, a, b, 및 c는 각각 25 ≤ a ≤ 85, 5 ≤ b ≤ 70, 및 0 ＜ c ≤ 35를 만족시키는 원자%이다.