JP2007212600A

JP2007212600A - 光コネクタ用成形金型及びこれにより製造された光コネクタ用フェルール

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Publication number: JP2007212600A
Application number: JP2006030534A
Authority: JP
Inventors: Takashi Shigenaga; 隆茂永; Katsuteru Suematsu; 克輝末松
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2006-02-08
Filing date: 2006-02-08
Publication date: 2007-08-23

Abstract

【課題】
従来の先端部に光ファイバ配置用の複数の光ファイバ挿通孔を有し、後端部にブーツ部が形成された光コネクタ用フェルール１を射出成形によって製造する光コネクタ用成型金型は、ピン整列部材が２つ割れに構成されているため、樹脂を金型内に射出する際、成形ピン２３と成形ピン２３の間に樹脂が入り込む際に樹脂の流動で成形ピン２３が移動し、成形ピン２３の配列を乱す可能性があり、光コネクタ用フェルール１を精度良く作成できない課題があった。
【解決手段】
ピン整列部材に掘削により形成されたピン挿入穴に成形ピンを差し込むことによって、成型ピンを配置させる。これにより、成型ピンが樹脂射出時の樹脂圧力により移動することがなく、精度良く光コネクタ用フェルール１を作成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は光コネクタ用フェルールを射出成形により製造する光コネクタ用成型金型及びこれにより製造された光コネクタ用フェルールに関する。

一般に、この種の光コネクタ用フェルール１は、図４（イ）に示すように、先端部に開口した複数の光ファイバ挿通孔２及びガイドピン保持孔３が設けられ、上部に形成された窓孔４から見える内部空間４'に前記光ファイバ挿通孔２に連通する図示しない光ファイバ挿通孔２の後部が臨むように形成され、更に、後端部に前記内部空間４'に連通する光ファイバテープ心線導入孔５が形成されて構成されている。

図４（ロ）は、光ファイバテープ心線６の端部にこの光コネクタ用フェルール１を取り付けた状態を示すものである。この取り付け状態は、以下のようにして組み立てられる。
始めに光ファイバテープ心線６の先端部の被覆を除去して光ファイバを露出させ、光コネクタ用フェルール１の後端部に形成された光ファイバテープ心線導入孔５から前記端部の被覆が除去された光ファイバテープ心線６を挿入しつつ、露出された光ファイバを光ファイバ挿通孔２に挿入する。その後に、窓孔４から内部空間４'に接着材７を注入して、光ファイバテープ心線６と光コネクタ用フェルール１とを一体に固着する。その後に、光ファイバテープ心線導入孔５と光ファイバテープ心線6との間に図示しないブーツが配置されて、光ファイバテープ心線６の機械的強化が図られる。更に光ファイバ挿通孔２の端面２'から突出した光ファイバの端面８は、必要に応じて、この端面からの反射光を低減させるために光ファイバの軸線に対して非直角などに研磨される。

また、前記光コネクタ用フェルール1と前記ブーツを同一材料で一体に構成する方法も提案されている。（例えば特許文献１参照）
この特許文献１に開示された光コネクタ用フェルール１は、図５に示すように、光コネクタ用フェルール１の後端部に○印を施したようにブーツ部9が形成されている。
このような光コネクタ用フェルール１は、成形金型に成形樹脂を注入する射出成形法によって製造される。

図６は従来の光コネクタ用成形金型２０の一例を示したもので、下金型２１、上金型２２、複数の成形ピン２３を整列・保持したピン整列部材２４による中子２５、ガイド孔形成用ピン２６等によって構成される。下金型２１は上面に製造される光コネクタ用フェルール１の上半分の外形形状に一致する窪み２１'を有し、また上金型２２は下面に製造される光コネクタ用フェルール１の下半分の外形形状に一致する窪み２２'を有している。更に、下金型２１の前部及び（又は）上金型の前部には、成型ピン保持用溝２７及びガイド孔形成用ピン保持用溝２８が形成され、これらによって前記成形ピン支持部２９が形成されている。

この光コネクタ用成形金型２０を用いて光コネクタ用フェルール１を製造するには、下金型２１の窪み２１'に、ピン整列部材２４を成形ピン２３が前記成型ピン保持用溝２７に載置するように配置し、更にガイド孔形成用ピン２６をガイド孔形成用ピン保持用溝２８に載置させて配置し、その後、これらの上に上金型２２を被せ、上金型２２の窪み２２'及び下金型２１の窪み２１'によって形成される金型内壁と、成型ピン２３やピン整列部材２４等の周りに樹脂注入空間を形成する。その後、この樹脂注入空間内に図示しない樹脂注入口から樹脂を注入して固まらせることにより、光コネクタ用フェルール１が形成される。

特開2001-074973号公報

光コネクタ用フェルール１は前記図４及び図５に示すように樹脂部分と内部の空間部分によって構成される。空間部分とは窓孔４や光ファイバテープ心線導入孔５、ガイドピン保持孔３などである。樹脂部分と空間部分とでは成形収縮に差が生じる。光ファイバテープ心線導入孔５はブーツが入るため、使用する光ファイバテープ心線の幅に対して0.5ｍｍ程度、該光ファイバテープ心線６の厚みに対して1.0ｍｍ程度大きい設計となっていた。そのため窓孔４を境にして先端側と後端側では大きな収縮差が生じていた。

前記のとおり収縮に差を生じると、光コネクタ用フェルール１の重要な寸法の１つに挙げられるガイドピン保持孔３のピッチが、光コネクタ用フェルール１の先端側と後端側とで変わってくる。樹脂量の多い先端側はガイドピン保持孔３のピッチが小さく、空間の多い後端側ではガイドピン保持孔３のピッチが大きくなる。つまり２つあるガイドピン保持孔３が互いに平行で無くなり、良好な光学特性を得にくくなる。また、光コネクタ用フェルール１の構造上、収縮に差があるためガイドピン保持孔３を平行にするための成形条件を得ようとしても非常に困難になる。

従来のピン整列部材２４は図７に示すように２つ割に構成され、この２つ割りのピン整列部材２４ａ、２４ｂで成形ピン２３を挟んで、図８に示すように組み立てが行われる。一般的なブーツ部９を一体成形しない光コネクタ用フェルール１であればブーツ部９を構成するピン整列部材２４'が大きくなるため十分な金型の肉厚を確保できて十分な部品強度が得られる。
しかしブーツ部９を一体成形する光コネクタ用フェルール１であると、ファイバ挿入口９'が非常に小さくなるために、ピン整列部材におけるファイバ挿入口形成部分の寸法が小さくなる。さらに２つ割構造であるためにただでさえ小さいピン整列部材におけるファイバ挿入口形成部分を２つに割らなければならず、金型部品としては非常に薄く、小さいものになる。この結果、この部分の成型金型に強度が不足して破損し易くなり、また加工も難しくなるために成型金型の製造コストが増すことになる。

また、特許文献１に開示されてあるような２つ割れのピン整列部材２４ａ、２４ｂを用いて光コネクタ用フェルール１を成形する場合、成形ピン２３と成形ピン２３の間に成形ピン２３が移動し、成形ピン２３の配列を乱す可能性がある。成形ピン２３の配列が乱されれば成形品である光コネクタ用フェルール１の作成精度を劣化させることになる。また、最悪の場合、成形ピン２３が金型に収まらず金型が破損する可能性がある。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、先端部に光ファイバ配置用の複数の光ファイバ挿通孔を有し、後端部にブーツ部が形成された光コネクタ用フェルールを射出成形によって製造する光コネクタ用成型金型であって、前記光コネクタ用成型金型は下金型と上金型とこれら金型による内部空間に配置される中子とで構成され、前記中子は前記光ファイバ挿通孔を形成するための複数の成形ピンとこれら成形ピンを整列・保持するピン整列部材により構成され、前記成形ピンはピン整列部材に掘削により形成されたピン挿入穴に差し込まれることにより整列保持されて配置されたことを特徴とする。

本発明は成形ピンがピン整列部材に掘削により形成されたピン挿入穴に差し込まれることにより整列保持されているため、成型ピンが機械的に強固に固定され、この結果、成形ピン２３と成形ピン２３の間に樹脂が入り込む際に樹脂の流動で成形ピン２３が移動することも無く、成形ピン２３の配列が乱れることもなく、光コネクタ用フェルールを高精度に製造することができる効果を有する。

以下、本実施形態を図示した図１〜図３に基づいて、本発明を更に詳しく説明する。図１は本実施形態における光コネクタ用成型金型３０の斜視図を示したものである。この光コネクタ用成型金型３０は、図６に示される従来の一例と同様に、下金型２１、上金型２２、複数の成形ピン２３を整列・保持したピン整列部材２４による中子２５、ガイド孔形成用ピン２６等によって構成されている。

本実施形態が図６に示される従来の一例と大きく異なる点は、図２に示すように、ピン整列部材２４が二つ割れに構成されずに一体に成型されており、ブーツ部９を構成するピン整列部材２４'の端部に成型ピンの外径よりも僅かに大きいピン挿入穴２３ａが切削ドリル等によって切削・形成され、ピン整列部材２４端部２４'に前記ピン挿入穴２３ａの向きと同方向にガイド穴形成用ピン２６の外径よりも僅かに大きなガイドピン挿入穴２６ａが切削ドリル等により切削・形成され、更にこれらの穴２３ａ、２６ａに成型ピン２３及びガイド孔形成用ピン２６が差し込まれて配置されている点である。

ここで、これらの穴２３ａ、２６ａは使用するピン径より僅かに大きな値、例えば・使用するピンの直径に対して穴径が０μｍ〜５μｍ大きい・に構成され、樹脂注入時に穴２３ａ、２６ａとピン２３、２６との隙間に成型樹脂がほとんど入らないようになっている。これにより樹脂成型時に成形ピン２３の配列を乱すことなく、高精度な光コネクタ用フェルールを製造することができる。

ブーツ部９を構成するためのピン整列部材２４'の外径は、成型されて製品化されたときの光コネクタ用フェルール１のブーツ部９における内径に一致するものである。この大きさは光ファイバテープ心線の外径よりも僅かに大きく構成されている。例えばこの大きさは、使用される光ファイバテープ心線の厚さ、幅に対して0.1ｍｍだけ大きくする。例えば光ファイバテープ心線の外径が厚さ０．３×幅１．２ｍｍであるとすると、ブーツ部内径は０．４×１．３ｍｍ程度にする。

一般にブーツ部９を一体で成形する光コネクタ用フェルール１ではブーツ部９の内径が非常に小さいが、本実施形態はブーツ部９を構成するピン整列部材２４'の先端にピン挿入穴２３ａを開けるだけで良いため、この部分の機械的強度は従来の構造に比べて格段に増す。そのため金型の破損の心配が少なくなる。

通常光ファイバテープ心線の光ファイバ間隔が２５０μmであるため、ピン挿入穴２３ａ直径２５０μm未満である必要がある。ピン挿入穴２３ａが２５０μｍに近いとピン挿入穴２３ａとピン挿入穴２３ａの間にある金型の肉厚が非常に薄くなるためピン挿入穴２３ａを維持できなくなる。そのためピン挿入穴２３ａは２２０μｍφ以下であることが望ましい。
また、通常光ファイバの外径が１２５μｍφ程度であるためピン挿入穴２３ａは直径１２５μmより大きい必要がある。ピン挿入穴２３ａの内径が１２５μｍに（＝成型ピンの外径が１２５μmに近い）に近ければフェルールの光ファイバ挿通穴２の内径が１２５μｍφに近くなり、ファイバ挿入作業が困難になる。そのため光ファイバ挿通孔２の内径は１５０μｍ以上であることが望ましい。
つまりピン挿入穴２３ａの直径Ｄは
１５０μｍ≦Ｄ≦２２０μｍ
であることは望ましい。

図３は上記実施形態による成型金型によって成型された光コネクタ用フェルール１を示すものである。
本実施形態の光コネクタ用フェルール１は、窓孔４の大きさが小さく構成されている。この窓孔４は光ファイバ挿入時に光ファイバを目視で確認しながら光ファイバをガイド溝に沿わせて挿入するため、また、接着剤を注入するために設けられている。窓孔４を小さくすれば窓孔４を形成する空間が小さくなるが、小さ過ぎると目視で確認しにくくなるため光ファイバの挿入作業性が困難になる。そのため光ファイバの挿入が可能な範囲で出来るだけ窓孔４を小さくすることで窓孔４を形成する空間を小さくした。

具体的には、窓孔４の長手方向の大きさは光ファイバを目視確認できる大きさの0.5ｍｍ〜2.0ｍｍで、窓孔４の幅方向の大きさは使用する光ファイバテープの幅に対して0.1ｍｍ大きい設計とした。また、ガイド溝２ａも窓孔４の大きさに合わせて短くしている。
更に、光コネクタ用フェルール１の端面（先端面）から窓孔４までの位置を長く設計することでブーツ部９の後端部から窓孔４までつながる空間を短く構成している。光コネクタ用フェルール１の端面（先端面）から窓孔４までの長さは3.0ｍｍ以上で、かつ窓孔４が鍔1ａに接触しない位置にあることが望ましい。またブーツ部９の内径が窓孔４の位置まで、連続して同一径に延長させて構成されている。

本実施形態の光コネクタ用フェルール１は、窓孔4とブーツ部９の内径で形成される空間部分をできるだけ小さくすることで、光コネクタ用フェルール１を構成する樹脂量を増やして光コネクタ用フェルール１の全体の収縮を均等化することを特徴としている。

上記のような構造にすることで、上記実施形態における光コネクタ用フェルール１の空間部分は従来の光コネクタ用フェルール１の空間部分に比べて半分以下となり、窓孔４を境にした成形収縮の差が大幅に小さくなり、高精度な光コネクタ用フェルール１を容易に得られる。
また、ブーツ部９を一体成形することで製造コストを安価に構成することができる。

本発明の一実施形態における光コネクタ用成型金型を示す分解斜視図。図１における部品の要部分解斜視図。図１の光コネクタ用成型金型により製造された本発明の光コネクタ用フェルールを示すもので、イは横断面図、ロは縦断面図。イは従来の光コネクタ用フェルールの一例を示す斜視図、ロはその光コネクタ用フェルールの使用状態における斜視図。従来の光コネクタ用フェルールのその他の例を示す縦断面図。従来の光コネクタ用成型金型の一例を示す分解斜視図。従来の光コネクタ用成型金型のその他の例を示す分解斜視図。図７を組み立てたときの斜視図。

符号の説明

1 光コネクタ用フェルール
1ａ鍔
２光ファイバ挿通孔
２' 端面
３ガイドピン保持孔
４窓孔
４' 内部空間
５光ファイバテープ心線導入孔
６光ファイバテープ心線
７接着材
８端面
９ブーツ部
９' ファイバ挿入口
２０光コネクタ用成型金型
２１下金型
２２上金型
２３成形ピン
２４ピン整列部材
２４ａピン挿入穴
２５中子
２６ガイド孔形成用ピン
２６ａガイドピン挿入穴
２７成型ピン保持用溝
２８ガイド孔形成用ピン保持用溝
２９成形ピン支持部
３０光コネクタ用成型金型

Claims

先端部に光ファイバ配置用の複数の光ファイバ挿通孔を有し、後端部にブーツ部が形成された光コネクタ用フェルールを射出成形によって製造する光コネクタ用成型金型であって、前記光コネクタ用成型金型は下金型と上金型とこれら金型による内部空間に配置される中子とで構成され、前記中子は前記光ファイバ挿通孔を形成するための複数の成形ピンとこれら成形ピンを整列・保持するピン整列部材とで構成され、前記成形ピンはピン整列部材に掘削により形成されたピン挿入穴に差し込まれることにより整列保持されて配置されたことを特徴とする光コネクタ用成型金型。
請求項１に記載の光コネクタ用成型金型で成形されたことを特徴とする光コネクタ用フェルール。
ブーツ部の内径がここに挿入される光ファイバ心線テープの外径に対してブーツ部内径の幅、高さが０〜０．２ｍｍ大きいことを特徴とする請求項２に記載の光コネクタ用フェルール。
先端部に光ファイバ配置用の複数の光ファイバ挿通孔を有し、後端部にブーツ部が形成され、上辺に窓孔が形成され、ブーツ部の内径が窓孔の位置まで、連続して同一径に延長させて構成されていることを特徴とする請求項３に記載の光コネクタ用フェルール。
窓孔の大きさは光ファイバ挿入穴の軸線と同方向で０．５ｍｍ〜２．０ｍｍに、フェルール端面から３．０ｍｍの距離に、形成されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の光コネクタ用フェルール。