JPH0416303A - セラミック製品の射出成形用金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光コネクタの一部を構成するセラミックフェル
ールを射出成形する金型装置に関する。

（従来の技術） 加入者系の光通信網の飛躍的な発展に伴い、光フアイバ
相互の接続に用いる光コネクタの役割が増大している。

光コネクタにはバヨネット型、ブツシュオン型、プッシ
ュプル型、ＳＣＣ型名各種構造のものかあるが、−船釣
な光コネクタとして第１６図にＦＣ型の光コネクタを示
す。この光コネクタは一対のプラグ１００，１００とこ
れらプラグ１００，１００をつなぐアダプタ２００から
なり、プラグ１００はホルダ１０１内にアルミナやジル
コニア笠のセラミックからなるフェルール１０２を保持
し、またフード１０３を介してファイバコード１０４を
挿入し、このファイバコート１０４から引出した光ファ
イバ１０５を前記フェルール１０２の中心に形成した貫
通孔に挿入し、その先端をフェルール１０２の先端に面
一に臨ませている。

そして、左右のプラグ１００，１００の光ファイバ１０
５を接続するには、フェルール１０２の先端をアダプタ
２００の割りスリーブ２０１内に差し込んだ後、ホルダ
１０１の外側に設けた締め付はナツト１０６をアダプタ
２００に形成したネジ部２０２に螺合することで、左右
のプラグ１００．１００のフェルール１０２先端面を割
りスリーブ内で当接せしめ、フェルール先端中心の光フ
アイバ１０５同士を突き合わせる。

（発明が解決しようとする課題） 上述したフェルールはアルミナやジルコニア等をバイン
ダとともに混練したセラミックコンパウンドを押出成形
し、焼成後に端面に光ファイバのガイド孔等を研削研磨
加工しているが、セラミックの場合には高硬度であるた
めガイド孔の中心とフェルール中心の光フアイバ挿入孔
とを一致せしめることが困難である。

そこで予め射出成形によってガイド孔の部分まで同時に
成形することが考えられるが、フェルール自体極めて小
径で長寸法のため、キャビティの下方から徐々に上端に
向ってセラミックコンパウンドを充填しにくくジェツテ
イングと称する乱流現象により成形時にエアを巻き込み
やすく、ボアやボイドが発生する。またセラミックコン
パウンドの流れがぶつかる箇所にウェルドラインが生じ
やすく、収縮率においても縦横にバラツキを生じやすい
。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決すべく本発明は、光コネクターのセラミ
ックフェルールを射出成形する金型装置において、セラ
ミックコンパウンドの流路としてのランナの少なくとも
下流部分を対称な複数本の分岐ランナとし、この分岐ラ
ンナを再びゲートの部分で集合せしめるようにした。

（作用） 射出機内で加熱加圧されたセラミックコンパウンドはノ
ズルを介して金型のスプルー内に射出され、次いでスプ
ルーからランナに入ったセラミックコンパウンドは分岐
ランナに分れリングゲートに周りから均等に流入し、キ
ャビティ内に下方から供給される。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。

第１図はセラミックフェルールを射出成形する場合に適
用した本発明の金型装置の型締め状態の断面図、第２図
は第１図のＡ方向矢視図、第３図は第１図の要部拡大図
、第４図はランナの平面図である。

金型装置は上型１と下型２を備え、上型１はフレーム等
に固定され、下型２は昇降自在な基台３上に取り付けら
れる。そして、上型１上面には射出機のノズル４が嵌り
込む凹部５が形成され、この凹部５の底部から下方にス
プルー６が伸び、ノズル４からスプルー６に注入された
セラミックコンパウンドを上型１と下型２の合せ部に形
成したランナ７及びゲート８を介して上型１に形成した
キャビティ１０内に送り込むようにしている。

前記ランナ７は第４図に示すように、スプルー６の下端
において２本の分岐ランナ７ａ、７ａに分れ、各分岐ラ
ンナ７ａは下流部において更に分岐ランナ７ｂ、７ｂに
分れ、これら分岐ランナ７ｂ・・・はゲート８の外側部
を構成するリングゲート８ａに９０°離間した４方向か
ら合流している。

またリングゲート８ａの内側部はリングゲート８ａより
も高さの低い環状のフィルムゲート８ｂとなっており、
このフィルムゲート８ｂがキャビティ１０の底部に開口
している。

また、下型２内には成形ピン１１の基端部を螺着し、こ
の成形ピン１１をストリッパプレート１２を介してキャ
ビティ１０の中心に臨ませている。

即ち、ストリッパプレート１２の中央下面には下方に向
って広がるテーパ孔１３を形成し、成形ピン１１の外周
に前記テーパ孔１３に適合するテーパ而を有するガイド
部材１４を外嵌して成形ピン１１の型締め時の芯出しを
行なうようにしている。

一方、下型２の下面には下方からボルト１５を螺着し、
このボルト１５を第１の可動プレート１６に挿通し、下
型２下面と可動プレート１ｄ上面との間に縮装した第１
のスプリング１７にて第１の可動プレート１６を下方に
付勢し、且つボルト１５の頭部で可動プレート１６の落
下を防止している。また可動プレート１６には上方に伸
びるロッド１８を固着し、このロッド１８上端を前記ス
トリッパプレート１２の下面にネジ止めしている。

また、可動プレート１６には段付きの貫通孔１９を設け
、この貫通孔１９に上方からボルト２０を挿通し、この
ボルト２０下端に第２の可動プレート２１を螺着し、ボ
ルト２０の周囲で可動プレート１６下面と可動プレート
２１上面との間に前記第１のスプリング１７よりも弾発
力の大なる第２のスプリング２２を縮装している。そし
て、第２の可動プレート２１には第１の可動プレート１
６を貫通してその先端部が前記スプルー６、ランナ７、
リングゲート８及びフィルムゲート９の所定部分に臨む
エジェクタピン２３・・・の基端部を固着している。ま
た可動プレート２１には可動プレート１６及び下型２を
貫通してその先端部が下型２上面に臨む緩衝ロッド２４
の基端部を取り付け、この緩衝ロッド２４の周囲で前記
下型２と第１の可動プレート１６との間にスプリング２
５を縮装している。

更に、第２図に示すように前記第２の可動プレート２１
の側部からは上方に向って凹型フレーム２６が起立し、
この凹型フレーム２６で囲まれる空間内に前記上型１に
取り付けたストッパボルト２７が上方から入り込むよう
にしている。

尚、図示例にあっては、金型装置を上下の型１．２によ
って構成したが、左右の型によって構成してもよい。

以上の構成からなる金型装置を用いてフェルールを射出
成形する手順を以下に説明する。

先ず、第１図に示す型締め状態とし、この状態で射出機
のノズル４からスプルー６、ランナ７（分岐ランナ７ａ
、７ｂ）、ゲート８（リングゲート８ａ、フィルムゲー
ト８ｂ）を介してキャビティ１０内にセラミックコンパ
ウンドを射出する。

射出条件は以下の通りであ４゜ セラミックコンパウンドの温度；１４０〜１７０℃セラ
ミックコンパウンドの粘度；　ｓｏ、ｏｏ。

〜１５０，０００ｃｐｓ 射出圧力　　　　　　；　９００〜１８００ｋｇ／ｃｍ
”保圧圧力　　　　　　；　１８０〜８００ｋｇ／ｃｍ
”保圧時間　　　　　　；０５〜５秒 またセラミックコンパウンドの組成割合は以下の通りと
した。

セラミック粉末；７８〜８６ｗｔ％ （最適値は８２ｗｔ％） バインダー　　；１４〜２２ｗｔ％ （最適値は１８ｗｔ％） また、セラミック粉末としては平均粒径０．５μｍの部
分安定化ジルコニアを使用し、バインダーとしだはアク
リル系熱可塑性樹脂、パラフィンワックス及びフタル酸
ジ−ｎ−ブチルを混合したものを使用する。混合割合と
してはアクリル系熱可塑性樹脂を６〜２２ｗｔ％（好ま
しくは１４．５ｗｔ％）、パラフィンワックスを１４ｗ
ｔ％以下（好ましくは３，０ｗｔ％）、フタル酸ジ−ｎ
−ブチルを２ｗｔ％以下（好ましくは０．５ｗｔ％）と
する。

以上の如くして、第５図に示すようにセラミックコンパ
ウンドか固まって成形品Ｗ０が出来たならば、第６図に
示すように基台３を下降せしめる。

すると、基台３とともに下型２、第１及び第２の可動プ
レート１６．２１が一体的に下降し、キャビティ１０か
ら成形品Ｗ０を引き出す。尚、この時成形品Ｗ０が上型
１側に残らないようにするため、成形ピン１１の大径部
を逆テーパ状とするか大径部外周面を粗面にしておくと
よい。

このようにして、下型２、第１及び第２の可動プレート
１６．２１が一体的に下降すると、第２の可動プレート
２１に取り付けられた凹型フレーム２６も下降し、スト
ッパボルト２８の頭部に凹型フレーム２６が当接して第
２の可動プレート２１の下降か停止する。そして、第２
の可動プレート２１の下降が停止すると、スプリング２
２の弾発力がスプリング１７の弾発力よりも大きいため
、第１の可動プレート１６の下降にも制動がかかり、第
６図及び第７図に示すようにロッド１８によりストリッ
パプレート１２が相対的に上昇し、成形品Ｗ。から成形
ピン１１が引き抜かれる。

そして更に基台３とともに下型２が下降すると、下型２
の下面が第１の可動プレート１６上面に当たり、第１の
可動プレート１６が押し下げられ、また下型２が第２の
可動プレート２１に相対的に接近して第８図及び第９図
に示すように、エジェクタピン２３が上昇し、ストリッ
パプレート１２から成形品Ｗ０を払い出す。この時点で
の成形品Ｗｅには、スプルー６、分岐ランナ７ａ、７ｂ
。

リングゲート８ａ、フィルムゲート８ｂの部分で成形さ
れた部分も付いている。

次いで、成形品Ｗ０を焼成した後に製品であるフェルー
ルとなる部分を切断し、第１０図に示すような光ファイ
バの挿入孔３０、この挿入孔３０にその中心が正確に一
致するテーパガイド孔３１及び面取り部３２を一体的に
後加工せずに成形したセラミック製フェルールＷが得ら
れる。

第１１図及び第１２図はフェルールを２個取りする別実
施例を示す第４図と同様の図であり、第１１図に示す実
施例にあってはスプルー６の下端から伸びる分岐ランナ
７ｃ、７ｃから分岐ランナ７ａ、７ａを分岐し、この分
岐ランナ７ａから更に分岐ランナ７ｂ、７ｂを分岐し、
また第１２図に示す実施例にあっては第１１図に示した
分岐ランナ７ｃ、７ｃの向きを９００異ならせて導出し
ている。このようにすることでキャビティ１０内にセラ
ミックコンパウンドを均一に流入せしめることができる
。

第１３図はキャビティ１０、成形ピン１１の寸法及びテ
ーパ角を示し、キャビティ１０の内周面のテーパ角θｌ
は５°以下とし、成形ピン１１の小径部の平均径Φ１は
（１１５〜１２５μｍ）　＝径方向の収縮率とし、成形
ピン１１の小径部の先端径をΦｌ″、成形ピン１１の小
径部の基端径をΦ１°゛とした場合、Φ１′−Φ１１く
Ｏ例えばΦ１゛−Φ１゛′＝　−０，５μｍとし、キャ
ビティ１ｏの上端部の平均内径Φ２は（２，５００〜２
．８００ｍｍ）　−ｉ−径方向の収縮率とし、成形ピン
１１の大径部の逆テーパ角θ２は−１〜−２°とし、成
形ピン１１の大径部外周面の面粗度は０．４〜０．８Ｒ
ａとしている。

第１４図は保圧を行なった場合の離型不良率とランナ本
数との関係を示すグラフであり、このグラフからも明ら
かなようにランナの本数を増やすことで、保圧を高くし
ても離型不良率を低く抑えることができる。

また第１５図はキャビティのテーパ角と離型不良率の関
係を示すグラフであり、このグラフからキャビティ１０
の内周面のテーパ角は１°以上必要と言える。そして、
テーパ角をあまり大きくすると後の研削研磨加工が面倒
となるので５°以下とするのが好ましい。

（効果） 以上の説明から明らかなように本発明によれば、ボアや
ボイドの発生が殆どない緻密で均質なセラミックフェル
ール等のセラミック製品をを射出成形で効率よく得るこ
とができる。またセラミックコンパウンドがキャビティ
内にその周囲から均等に流入するためウェルドラインが
生じに＜＜、且つ収縮率においても縦横のバラツキのな
い寸法精度に優れたセラミックフェルール等のセラミッ
ク製品を成形できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る射出成形用金型装置の型締め状態
の断面図、第２図は第１図のＡ方向矢視図、第３図は第
１図の要部拡大図、第４図はランナの平面図、第５図は
キャビティ内にセラミックコンパウンドを充填した状態
の金型要部の拡大図、第６図はキャビティから成形品を
引き抜いた状態の金型装置の断面図、第７図は第６図の
要部拡大図、第８図はエジェクタビンにて成形品を突き
上げた状態の金型装置の断面図、第９図は第８図の要部
拡大図、第１０図はフェルールの断面図、第１１図及び
第１２図はランナ形状の別実施例を示す図、第１３図は
キャビティの透視図、第１４図は保圧を行なった場合の
離型不良率とランナ本数との関係を示すグラフ、第１５
図はキャビティのテーパ角と離型不良率の関係を示すグ
ラフ、第１６図は従来の光コネクタの分解図である。 尚、図面中１は上型、２は下型、６はスプルー７はラン
ナ、７ａ、７ｂ、７ｃは分岐ランナ、８はゲート、８ａ
はリングゲート、８ｂはフィルムゲート、１０はキャビ
ティ、１１は成形ピン、Ｗはフェルールである。 ａ 第７図 第９図 第１２図 第１１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）射出機のノズルから射出されたセラミックコンパ
   ウンドをスプルー、ランナ及びゲートを介してキャビテ
   ィ内に流入せしめるようにした金型装置において、前記
   ランナは下流部分を対称な複数本の分岐ランナとし、こ
   の分岐ランナを再びゲートの部分で集合せしめるように
   したことを特徴とするセラミック製品の射出成形用金型
   装置。
2. （２）前記ゲートは分岐ランナが開口するリングゲート
   と、キャビティ内に連通するフィルムゲートから構成さ
   れることを特徴とする請求項（１）に記載のセラミック
   製品の射出成形用金型装置。