JP2009139608A - 光ファイバ付き多心光コネクタの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程が簡略化されて安価に製造可能な光ファイバ付き多心光コネクタの製造方法を提供する。
【解決手段】例えば複数段の光ファイバ穴列を形成する複数の光ファイバ穴１１ａとその光ファイバ穴領域の両側のガイドピン穴１１ｂとを高精度にあけた位置決めブロック１１を予め樹脂成形し、この位置決めブロック１１に光ファイバ７を取り付けかつその先端面を研磨する。その後、この光ファイバ付き位置決めブロック１１にフェルール本体部を樹脂でオーバーモールドする。
【選択図】図２

Description

この発明は、複数の光ファイバ穴とその両側のガイドピン穴とを高精度にあけた位置決めブロックを予め樹脂成形し、この位置決めブロックにフェルール本体部を樹脂でオーバーモールドして光フェルールを形成する場合の光ファイバ付き多心光コネクタの製造方法に関する。

ＭＴコネクタと一般に呼ばれる嵌合ピン位置決め方式の光コネクタ（JIS C 5981：Ｆ１２形多心光ファイバコネクタに相当する)に用いる光フェルールは、横１列に並ぶ光ファイバ穴列の両側に位置決め用のガイドピン穴を備えた概ね角形をなす構造であるが、通常、生産性・コストの観点から樹脂をトランスファ成形や射出成形により一体成形している。
しかし、光フェルールを一体成形する場合、生産性が向上する反面、金型構造が複雑になり、場合によっては成形が困難であったり、高精度品を高歩留りで製造することができない場合がある。

そこで、図１５、図１６に示すように、複数の光ファイバ穴１ａとその両側のガイドピン穴１ｂとを高精度にあけた位置決めブロック１を予め樹脂成形し、この位置決めブロック１にフェルール本体部２を樹脂でオーバーモールドして光フェルール３を製造することも行われている（特許文献１）。この位置決めブロック１の上下面には突起部１ｃが形成されている。フェルール本体部２には、光ファイバ導入用開口部４ａと接着剤充填窓４ｂとを含む中空部４、および、光ファイバ穴１ａに臨むガイド溝５が形成される。

上記のように位置決めブロック１にフェルール本体部２をオーバーモールドしたオーバーモールド構造の光フェルール３は、位置決めブロック１の光ファイバ穴１ａ及びガイドピン穴１ｂを高精度にすれば、フェルール本体部２にはあまり高い精度を要求されないので、その樹脂成形は容易であり、安価な光フェルールを製造することができる。

この種の従来のオーバーモールド構造の光フェルールでは、上記のように光ファイバ導入用開口部４ａと接着剤充填窓４ｂとを含む中空部４、および、光ファイバ穴１ａに臨むガイド溝５を有している。
そして、図１７に示すように、被覆部７ｂに樹脂ブーツ（ゴムブーツ）６を被せた光ファイバ（光ファイバテープ）７を光ファイバ導入用開口部４ａから挿入し、位置決めブロック１の光ファイバ穴１ａに被覆７ｂを除去した光ファイバ（裸ファイバ）７ａを挿入し、接着剤充填窓４ｂから充填した接着剤９で接着固定した後に、研磨等によりフェルール端面を成端して、光ファイバ付き多心光コネクタ８を製造していた。
特開２００２−１５６５５３

上記のように、オーバーモールド構造の光フェルール３を有する従来の光ファイバ付き多心光コネクタ８は、全体を一体成形する一般的な光フェルールと同様にして光フェルール３に光ファイバ７を取り付け成端して製造するが、この光ファイバ付き多心光コネクタ８を製造する工程をさらに簡略化することができれば、望ましい。

また、従来の光フェルール３は、全体を一体成形する一般的な光フェルールと比べると、樹脂成形が容易で安価な光フェルールを製造することができるが、さらに樹脂成形が容易で安価に製造できることが望まれる。

本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもので、光ファイバ付き多心光コネクタを製造する工程を簡略化することを可能にし、樹脂成形の容易さやコスト削減等を可能にする光ファイバ付き多心光コネクタの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する請求項１の発明の光ファイバ付き多心光コネクタの製造方法は、１段又は複数段の光ファイバ穴列を形成する複数の光ファイバ穴と、その光ファイバ穴領域の両側のガイドピン穴とをあけた位置決めブロックを予め樹脂成形し、前記光ファイバ穴に光ファイバを取り付け、次いで、少なくとも前記光ファイバの被覆端部を含めて前記光ファイバの周囲を覆うようにして、位置決めブロックの周囲にフェルール本体部を樹脂でオーバーモールドすることを特徴とする。

請求項２は、請求項１の光ファイバ付き多心光コネクタの製造方法において、光ファイバの被覆部に樹脂ブーツが被せられており、該樹脂ブーツの少なくとも一部がコネクタ本体の内部に位置するように、前記樹脂ブーツの端部を位置決めブロック側に寄せた後に、前記樹脂ブーツの端部を含めた周囲を覆うようにして、位置決めブロックにフェルール本体部を樹脂でオーバーモールドすることを特徴とする。

請求項３は、請求項１または２の光ファイバ付き多心光コネクタの製造方法において、光ファイバの被覆または前記樹脂ブーツの材質に、オーバーモールド時の成形温度や成形圧力では溶融変形せずに、フェルール本体部の成形後においても成形前の形状を維持できる材料を用いることを特徴とする。

請求項４は、請求項３の光ファイバ付き多心光コネクタの製造方法において、フェルール本体部の材質がシリカフィラー入りのポリフェニレンサルファイドであり、前記光ファイバの被覆または前記樹脂ブーツの材質がポリイミドであることを特徴とする。

請求項５は、請求項１〜４のいずれかの光ファイバ付き多心光コネクタの製造方法において、位置決めブロック及びフェルール本体部の両者に同種の熱可塑性樹脂を用いるとともに、位置決めブロックにフェルール本体部をオーバーモールドする際に、位置決めブロックにおけるオーバーモールド樹脂との接触面を溶融させて、位置決めブロックとフェルール本体部とを一体結合させることを特徴とする。

請求項１の光ファイバ付き多心光コネクタの製造方法によれば、予め精密樹脂成形した位置決めブロックに光ファイバを取り付け、その後フェルール本体部をオーバーモールドするので、光コネクタ組立の工程、すなわち、光フェルールに光ファイバ導入用開口部から光ファイバを挿入し位置決めブロックの光ファイバ穴に光ファイバ（裸ファイバ）を挿入し接着固定する工程が不要となる。
したがって、光ファイバ付き多心光コネクタの低コスト化が図られ、製造に関わるリードタイム短縮が可能となり、この効果は、光ファイバ穴数が増えるに連れてより一層大となる。
また、フェルール本体部をオーバーモールドする際、従来と異なり、光ファイバ導入用開口部や接着剤充填窓を含む中空部を形成する必要がないので、フェルール本体部のオーバーモールドの金型が簡単になり、製造コストを安くできる。

請求項２によれば、オーバーモールド段階で樹脂ブーツも一体に設けられるので、樹脂ブーツを必要とする場合に好適である。また、フェルール本体部と一体化した樹脂ブーツは、光ファイバ口元部を安定して保護できる。
請求項５によれば、位置決めブロックとフェルール本体部とが同種の熱可塑性樹脂であり、位置決めブロックのオーバーモールド樹脂との接触面を溶融させてフェルール本体部と一体結合させるので、位置決めブロックとフェルール本体部とが堅固に一体結合する。したがって、フェルール前後方向に均一な断面形状である本発明を実施する上で好適である。

以下、本発明を実施した光ファイバ付き多心光コネクタの製造方法について、図面を参照して説明する。

図１〜図７を参照して、本発明の一実施例の光ファイバ付き多心光コネクタ１８の製造方法を説明する。
この実施例は超多心の光ファイバ付き多心光コネクタ（以下場合により単に多心光コネクタと言う）１８の場合であり、まず、図１に示すように、多数段の光ファイバ穴列を形成する複数の光ファイバ穴１１ａとその光ファイバ穴領域の両側の、該光ファイバ穴よりも大径なるガイドピン穴１１ｂとを高精度にあけた位置決めブロック１１を予め樹脂成形する。

前記位置決めブロック１１は、光コネクタ前後方向（図５〜図７で左右方向）に均一な断面形状で光ファイバ穴領域のあるファイバ穴形成部１６の両側に、ガイドピン穴１１ｂのあるピン穴形成部１７を一体に有する樹脂一体成形品である。
前記ピン穴形成部１７は、ガイドピン穴１１ｂと概ね同心の略円弧状の輪郭部１７ａを有してファイバ穴形成部１６の両側から外側に突出する態様をなしている。
光ファイバ穴１１ａの入口は光ファイバ挿入を容易にするためにテーパ状になっている。
光コネクタ接続端面となる位置決めブロック１１の先端面は精密に研磨された平滑面になっている。あるいは、平滑度に優れた成形面となっている。

次いで、この位置決めブロック１１に、光ファイバを取り付ける。
具体的に言えば、図２、図５に示すように各光ファイバ７の被覆７ｂを除去した裸ファイバ（光ファイバ裸線）７ａを位置決めブロック１１の光ファイバ穴１１ａに挿入して接着固定する。
なお、位置決めブロック１１に取り付ける光ファイバ７は、図示例では複数の光ファイバテープの積層体であるが、単心光ファイバを集合させたものであってもよい。
いずれの場合も一般的な光コネクタの成端と同様に、光ファイバクラッド層上の全ての樹脂被覆を除去して光ファイバ裸線としたものを光ファイバ穴に挿入する。
次いで、光ファイバ穴近傍に位置する光ファイバの被覆の端部を覆うようにして位置決めブロックの周囲にフェルール本体部を樹脂でオーバーモールドする。
光ファイバの被覆材料には、テープあるいは単心光ファイバの場合も含め、オーバーモールド時の成形温度や圧力では溶融したり変形することがなく、フェルール本体部の成形後においても成形前の形状を維持できる耐熱性の材料を選択する。
例えば、フェルール本体部の材質がシリカフィラー入りのPPS（ポリフェニレンサルファイド）やエポキシ樹脂とし、全石英製光ファイバの最外層被覆の材質をポリイミドとすることができる。

また、光ファイバ保護部材として、図３、図６に示すように、光ファイバ７の被覆部７ｂにＥＰゴム等の耐熱性の樹脂ブーツ（以下、場合により単にゴムブーツという）３６を被せ、図４、図７に示すように位置決めブロック１１Ａ側に、樹脂ブーツの端部を寄せて突き当てた後に、樹脂ブーツの端部を含めた周囲にフェルール本体部１２を樹脂でオーバーモールドすることもできる。
つまり、樹脂ブーツの後端側の部分がフェルール本体部１２の後ろから露出するように、樹脂ブーツの長手方向全体ではなくて、位置決めブロック側の端部近傍だけをオーバーモールドして樹脂で固めるようにする。
ただし、耐熱性のブーツの採用と光ファイバ被覆の耐熱性材料の採用は必ずしも同時に要求されるものではない。
図５〜７は、光ファイバ穴と光ファイバの被覆部分のみを拡大して示しているが、光ファイバ穴よりも外側に嵌合ピン穴１１ｂの延長部を形成することもできる。
延長部を形成するには、嵌合ピン穴１１ｂに長目の嵌合ピン形成用の金型（中子）を嵌め込んでフェルール本体部１２をオーバーモールドすれば良い。

オーバーモールドに際して、位置決めブロック１１におけるオーバーモールド樹脂との接触面（あるいは接合面）を溶融させるようにすると、位置決めブロック１１とフェルール本体部１２とを堅固に一体結合させることができる。
なお、樹脂材料の選択と成形時の温度と圧力を適宜調整することにより、位置決めブロック１１とオーバーモールド樹脂は溶融一体化するが、さらに、金型内に注入したオーバーモールド樹脂が例えばある程度冷却硬化した段階で、例えば金型に組み込んだ誘導加熱装置等により一旦昇温し次いで冷却する方式を採用することもできる。加熱手段としては誘導加熱装置に限らず種々の加熱手段を採用することもできる。
但し、必ずしも、オーバーモールド時に位置決めブロック１１の面を溶融させなくてもよい。

上記の光ファイバ付き多心光コネクタの製造方法によれば、光コネクタ端面の光ファイバ導入用開口部から光コネクタ内奥部の光ファイバ穴に向かって光ファイバ（先端の光ファイバ裸線）を挿入する組立工程が不用になり、光ファイバを挿入した後に接続剤を充填して接着固定する工程が不要となる。
したがって、光ファイバ付き多心光コネクタ１８の製造歩留まりが向上して低コスト化が図られ製造に関わるリードタイム短縮が可能となる。
なお、位置決めブロック１１に光ファイバを取り付けて多心光コネクタを成形した段階で必要に応じて接続端面を成端（研磨）する工程を設けることができる。
また、フェルール本体部１２をオーバーモールドする際、従来と異なり、光ファイバ導入用開口部や接着剤充填窓を含む中空部を形成する必要がないので、フェルール本体部１２のオーバーモールドの金型が簡単になり、製造コストが安価になる。

図８〜図１４を参照して、他の実施例の光ファイバ付き多心光コネクタ２８の製造方法を説明する。
この実施例は１段の光ファイバ穴列を持つ光ファイバ付き多心光コネクタ（以下場合により単に多心光コネクタと言う）２８の場合であり、まず、図８に示すように、１段の光ファイバ穴列を形成する複数の光ファイバ穴２１ａとその光ファイバ穴領域の両側のガイドピン穴２１ｂとを高精度にあけた位置決めブロック２１を予め樹脂成形する。

前記位置決めブロック２１は、光コネクタ前後方向（図１２〜図１４で左右方向）に均一な断面形状で光ファイバ穴領域のあるファイバ穴形成部２６の両側に、ガイドピン穴２１ｂのあるピン穴形成部２７を一体に有する樹脂一体成形品であり、前記ピン穴形成部２７は、ガイドピン穴２１ｂと概ね同心で中心角が１８０度より大なる円弧状輪郭部２７ａを有してファイバ穴形成部２６が薄く、位置決めブロック全体として亜鈴状断面（ないし眼鏡形断面）をなしている。
光コネクタ接続端面となる位置決めブロック２１の先端面は平滑面になっている。

次いで、この位置決めブロック２１に、図９、図１２に示すように光ファイバ（光ファイバテープ）７を取り付ける。具体的に言えば、各光ファイバ７の被覆７ｂを除去した裸ファイバ７ａを位置決めブロック２１の光ファイバ穴２１ａに挿入し接着固定する。
次いで、前記光ファイバ付きの位置決めブロック２１の先端面を研磨する（成端する）。

この実施例ではこの段階で、図１０、図１３に示すように、光ファイバ付き位置決めブロック２１Ａの光ファイバ７の被覆部７ｂにゴムブーツ６を被せる。なお、ゴムブーツ６を予め光ファイバ７に被せた後に、光ファイバを位置決めブロック２１に取り付けてもよい。

次いで、この光ファイバ付き位置決めブロック２１Ａに、第１実施例と概ね同様にして、フェルール本体部２２を樹脂でオーバーモールドする。
これにより、図１１、図１４に示すように、光ファイバ７を取り付けた位置決めブロック２１とフェルール本体部２２とが一体化した光ファイバ付き多心光コネクタ２８が得られる。

上記光ファイバ付き多心光コネクタ２８の製造方法では、実施例１の光ファイバ付き多心光コネクタ１８の製造方法と同様な効果が得られる。すなわち、光コネクタ組立の工程が不要となり、光ファイバ付き多心光コネクタ２８の低コスト化が図られ、製造に関わるリードタイム短縮が可能となる。また、フェルール本体部２２のオーバーモールドの金型が簡単になり、製造コストが安価になる。また、位置決めブロック１１の精密樹脂成形に用いる金型の構造が単純になり、金型コストが安くなる。

位置決めブロックを亜鈴状断面形状にした光フェルールを持つ場合の実施例として、光ファイバ穴列が１段の場合（１次元配列の場合）を説明したが、これに限らず、例えば２列や３列等の少数の複数列の場合（２次元配列の場合）においても、位置決めブロックを亜鈴状断面形状とすることができる。
光ファイバ穴数が多段に増えるにつれて一般的なＭＴ形状の多心光コネクタに光ファイバを接続することが困難になるが、本発明の構成を用いた多心光コネクタは組立の困難性が無いため製造コストを大幅に押さえることが可能になる。

本発明の光ファイバ付き多心光コネクタの製造方法の一実施例を説明するもので、予め精密樹脂成形した、多数段の光ファイバ穴列を持つ位置決めブロックの斜視図である。 図１の位置決めブロックに光ファイバを取り付けた光ファイバ付き位置決めブロックを示す斜視図である。 図２の光ファイバ付き位置決めブロックにおける光ファイバの被覆部にゴムブーツを被せた状態を示す斜視図である。 図３のゴムブーツ付きの光ファイバ付き位置決めブロックにフェルール本体部をオーバーモールドして得た光ファイバ付き多心光コネクタの斜視図である。 図２の光ファイバ付き位置決めブロックの縦断面図である。 図３のゴムブーツ付きの光ファイバ付き位置決めブロックの縦断面図である。 図４の光ファイバ付き多心光コネクタの縦断面図である。 本発明の光ファイバ付き多心光コネクタの製造方法の他の実施例を説明するもので、予め精密樹脂成形した、１段の光ファイバ穴列を持つ位置決めブロックの斜視図である。 図８の位置決めブロックに光ファイバを取り付けた光ファイバ付き位置決めブロックを示す斜視図である。 図９の光ファイバ付き位置決めブロックにおける光ファイバの被覆部にゴムブーツを被せた状態を示す斜視図である。 図１０のゴムブーツ付きの光ファイバ付き位置決めブロックにフェルール本体部をオーバーモールドして得た光ファイバ付き多心光コネクタの斜視図である。 図９の光ファイバ付き位置決めブロックの縦断面図である。 図１０のゴムブーツ付きの光ファイバ付き位置決めブロックの縦断面図である。 図１１の光ファイバ付き多心光コネクタの縦断面図である。 従来の光ファイバ付き多心光コネクタの製造方法を説明するもので、（ａ）は光フェルールの平面図、（ｂ）は同縦断面図である。 図１５における位置決めブロックのみを示した正面図である。 図１５の光フェルールに光ファイバを取り付けた光ファイバ付き多心光コネクタの断面図である。

符号の説明

６、３６ ゴムブーツ（樹脂ブーツ）
７ 光ファイバ
７ａ 裸ファイバ
７ｂ 被覆部
１１、２１ 位置決めブロック
１１ａ、２１ａ 光ファイバ穴
１１ｂ、２１ｂ ガイドピン穴
１１Ａ、２１Ａ 光ファイバ付き位置決めブロック
１２、２２ フェルール本体部
１２ａ、２２ａ 鍔部
１３、２３ 光フェルール
１６、２６ ファイバ穴形成部
１７、２７ ピン穴形成部
１７ａ、２７ａ 円弧状輪郭部
１８、２８ 光ファイバ付き多心光コネクタ

Claims (5)

1. １段又は複数段の光ファイバ穴列を形成する複数の光ファイバ穴と、その光ファイバ穴領域の両側のガイドピン穴とをあけた位置決めブロックを予め樹脂成形し、前記光ファイバ穴に光ファイバを取り付け、次いで、少なくとも前記光ファイバの被覆端部を含めて前記光ファイバの周囲を覆うようにして、位置決めブロックの周囲にフェルール本体部を樹脂でオーバーモールドすることを特徴とする光ファイバ付き多心光コネクタの製造方法。
2. 前記光ファイバの被覆部に樹脂ブーツが被せられており、該樹脂ブーツの少なくとも一部がコネクタ本体の内部に位置するように、前記樹脂ブーツの端部を位置決めブロック側に寄せた後に、前記樹脂ブーツの端部を含めた周囲を覆うようにして、位置決めブロックにフェルール本体部を樹脂でオーバーモールドすることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ付き多心光コネクタの製造方法。
3. 前記光ファイバの被覆または前記樹脂ブーツの材質に、オーバーモールド時の成形温度や成形圧力では溶融変形せずに、フェルール本体部の成形後においても成形前の形状を維持できる材料を用いることを特徴とする請求項１または２記載の光ファイバ付き多心光コネクタの製造方法。
4. 前記フェルール本体部の材質がシリカフィラー入りのポリフェニレンサルファイドであり、前記光ファイバの被覆または前記樹脂ブーツの材質がポリイミドであることを特徴とする請求項３記載の光ファイバ付き多心光コネクタの製造方法。
5. 位置決めブロック及びフェルール本体部の両者に同種の熱可塑性樹脂を用いるとともに、位置決めブロックにフェルール本体部をオーバーモールドする際に、位置決めブロックにおけるオーバーモールド樹脂との接触面を溶融させて、位置決めブロックとフェルール本体部とを一体結合させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光ファイバ付き多心光コネクタの製造方法。

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