JPS6022329B2 - Manufacturing method of plastic optical connector - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は小型軽量にして、１対の光フアィバを低損失で
容易に着脱できる中子万式の光フアィバ用コネクタの製
造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing a core-type optical fiber connector that is small and lightweight and allows a pair of optical fibers to be easily connected and disconnected with low loss.

従来のこの種のコネクタは、第１図に示すような基本構
造であり、多くは金属の切削加工で作成されていたので
、個々の部品作成には多くの加工工程と加工時間を要し
、量産性も恕いので、非常に高価格であった。Conventional connectors of this type have the basic structure shown in Figure 1, and most of them are made by cutting metal, so creating each individual part requires many processing steps and processing time. Since mass production was difficult, the price was extremely high.

さらに微細寸法の光フアイバの１対の端面同志を正確に
正対させるために、特に中子１の加工において高精度加
工を要するにもかかわらず、光フアィバ素線が挿入され
る円孔２の中子外周に対する偏心量の“バラツキ”が約
１０一肌もあり、必要とする偏心量１〜２ｒｗのものは
、わずかしか得られない欠点があった。第１図において
、３は中子ホルダ、４はリセプタクル、５はリセプタク
ルホルダである。一方、中子のみをセラミックまたはセ
ラミックと金属との複合構造としたものもあるが、加工
に非常に多くの時間と特殊研磨技術を要するので、高精
度加工はできるが、量産性が劣り、高価格となる欠点が
あった。Furthermore, in order to accurately align the pair of end faces of the optical fiber with fine dimensions, high-precision machining is required especially in the machining of the core 1. There was a "dispersion" in the amount of eccentricity with respect to the outer circumference of the child by about 10 degrees, and the required amount of eccentricity of 1 to 2 rw could only be obtained to a small extent. In FIG. 1, 3 is a core holder, 4 is a receptacle, and 5 is a receptacle holder. On the other hand, there are products in which only the core is made of ceramic or a composite structure of ceramic and metal, but this requires a lot of time and special polishing technology to process, so although high precision processing is possible, mass productivity is poor and high There was a drawback which was the price.

さらに第１図に示す構造のコネクタをプラスチックで作
成した例もあるが、高精度が必要となる中子の成形に用
いる金型を切削加工により作成しているので、偏心量は
４〜５〃机が限度となり、軸ずれのほかにリセプタクル
とのギャップによるずれも加わり、低損失は望むべくも
ないｏさらにプラスチック製のコネクタにおいてリセプ
タクルとのギャップによるずれを無くすため、リセプタ
クルとして金属製の割りスリーブも用いられているが、
割りスリーブは高価格であり、プラスチック化によるコ
ネクタの低価格化を達成できない、などの欠点があった
。Furthermore, there are examples of connectors with the structure shown in Figure 1 made of plastic, but since the mold used for molding the core, which requires high precision, is made by cutting, the amount of eccentricity is 4 to 5. The desk is a limit, and in addition to axis misalignment, there is also misalignment due to the gap with the receptacle, so low loss cannot be expected. Furthermore, in order to eliminate misalignment due to the gap between the plastic connector and the receptacle, a metal split sleeve is used as the receptacle. is also used, but
Split sleeves are expensive, and they have drawbacks such as the inability to reduce the cost of connectors by making them plastic.

本発明は、これらの欠点を除去するため、量産性が良く
、低価格で高性能なプラスチック光コネクタを、鰭銭法
によって作成した高精度金型を用いて成形する方法を提
供するものである。In order to eliminate these drawbacks, the present invention provides a method for molding a plastic optical connector that is mass-producible, inexpensive, and high-performance, using a high-precision mold made by the fin-sen method. .

以下図面により本発明を詳細に説明する。第２図は本発
明の光コネクタで最も寸法精度が必要とされる中子の構
造を示し、光フアィバ心線の挿入円孔６および光フアィ
バ素線の挿入円孔２から成る。The present invention will be explained in detail below with reference to the drawings. FIG. 2 shows the structure of the core, which requires the most dimensional accuracy in the optical connector of the present invention, and consists of a circular hole 6 for inserting the optical fiber core wire and a circular hole 2 for inserting the optical fiber wire.

７はつば、８は位置決め用切欠きである。7 is a collar, and 8 is a positioning notch.

中子成形用の軍籍金型作製工程を第３図に示す。外径が
均一で滑らかな表面を持ち、一端の中央部に光フアィバ
素線とほぼ同径で、かつ外径に対して偏心がほとんどな
いマスタ型円孔９が設けられた金属、セラミックまたは
金属とセラミックの複合体から成るパイプ１０と、光フ
アィバ素線とほぼ同径で、かつ剛性の大きな材料（たと
えば鱗入鋼、タングステン合金など）でできた真直で一
端を偏平にしたワイヤ１１を用意し、ワイヤ１１をマス
夕型円孔９に所定の深さまで挿入する。パイプ１０が金
属の場合はそのままマスタ型とし、金属以外の場合は金
属蒸着などにより表面全体に薄い導電層を形成させてマ
スタ型とし、ニッケル電極１２とニッケル電銭浴１３を
用いたニッケル電鎌を施す。所定の厚さに成長した軍籍
層１４をパイプ１０から抜き取ると、ワイヤ１１は亀銭
層１４に固定されたままとなり、内部に径がパイプ１０
の外径と同寸法で底面部中央にほとんど偏○のない状態
にワイヤ１１が突出した中子成形用電銭金型１５を得る
。第４図は中子１の全体形状を整えるための金型構造を
示す。Figure 3 shows the manufacturing process of a military mold for core molding. A metal, ceramic, or metal having a smooth surface with a uniform outer diameter, and a master circular hole 9 that has approximately the same diameter as the optical fiber wire and has almost no eccentricity with respect to the outer diameter in the center of one end. A pipe 10 made of a composite of fiber and ceramic, and a straight wire 11 made of a highly rigid material (for example, scaled steel, tungsten alloy, etc.) and having approximately the same diameter as the optical fiber wire and having one end flattened are prepared. Then, the wire 11 is inserted into the square hole 9 to a predetermined depth. When the pipe 10 is made of metal, it is used as a master mold as it is, and when it is other than metal, a thin conductive layer is formed on the entire surface by metal vapor deposition to form a master mold. administer. When the military grade layer 14 that has grown to a predetermined thickness is removed from the pipe 10, the wire 11 remains fixed to the Kamesen layer 14, and the diameter inside the pipe 10 is removed.
To obtain a coin mold 15 for forming a core, with wires 11 protruding from the center of the bottom surface with almost no unevenness, and having the same dimensions as the outer diameter of the coin mold 15. FIG. 4 shows a mold structure for adjusting the overall shape of the core 1.

この金型では第２図に示す中子のつば７に、中子の位置
決め用の切欠８を設けるための突起１６がつけてあり、
またェアベントを兼ねた光フアイバ心線用円孔６を設け
るためのパイプ状の突起１７も設けてある。この金型に
適当なスプル、ランナ、ゲートを設けてプラスチック成
形を行うことによって所定の形状寸法の中子を得ること
ができる。なお樹脂の流れ、硬イＱ伏態などの不均一性
によって生じ得る光フアィバ黍線の挿入円孔２の傭いこ
対しては、第２図に示すつば７の位贋決め用切欠き８を
つける方向を偏」０方向と同一方向につけ、かつプラグ
のガイドパイプ（後述の第７図に示す２２）に、この切
欠き８にかん合・する突起を設け、１対の中子の光フア
ィバ秦線用挿入円孔２のずれを常に最小に抑えることが
でき、最も接続損失の小さな位置に接続できることとな
る。第５図ａに、リセプタクル構造を示す。In this mold, a protrusion 16 for providing a notch 8 for positioning the core is attached to the collar 7 of the core shown in FIG.
A pipe-shaped projection 17 is also provided for providing a circular hole 6 for the optical fiber which also serves as an air vent. By providing a suitable sprue, runner, and gate in this mold and performing plastic molding, a core of a predetermined shape and size can be obtained. In addition, in order to prevent the insertion circular hole 2 of the optical fiber wire from being distorted due to non-uniformity such as the flow of the resin or the non-uniformity of the hard Q-deposition, the positioning notch 8 of the collar 7 shown in FIG. 2 can be used. The guide pipe of the plug (22 shown in FIG. 7, which will be described later) is provided with a protrusion that engages with this notch 8, and the pair of core optical fibers are attached in the same direction as the 0 direction. The displacement of the Qin wire insertion hole 2 can always be minimized, and connection can be made at a position with the least connection loss. Figure 5a shows the receptacle structure.

寸法精度が必要とされるのは円孔１８の蓬である。挿入
される中子がすき間なく着脱できるようにするため、中
子金型作成時に用いたマスタ型のパイプ１０を成形金型
に組み込む。第６図にリセプタクル成形用金型の構造を
示す。It is the shape of the circular hole 18 that requires dimensional accuracy. In order to allow the inserted core to be attached and detached without any gaps, the master pipe 10 used in making the core mold is incorporated into the mold. FIG. 6 shows the structure of the receptacle molding die.

この金型に適当なスプル、ランプ、ゲートを設けて成形
することにより、中子がすき間なく挿入できる径の第５
図ｂに示す円孔１８を持つリセプタクルを成形できる。
第５図Ｃに示す割りスリーブ型のＩＪセプタクルとする
場合は、成形型内部にパイプ１０に達する長さの帯状の
突起を鞠方向に設けることにより、割りすき間の入った
ものを成形できる。なお中子ホルダおよびリセプタクル
ホルダについては、寸法精度は厳密なものは必要としな
いが、信頼性良く着脱できる構造が必要である。By installing appropriate sprues, ramps, and gates in this mold and molding, a fifth mold with a diameter that allows the core to be inserted without any gaps is formed.
A receptacle with a circular hole 18 as shown in Figure b can be molded.
In the case of forming a split sleeve type IJ receptacle as shown in FIG. 5C, by providing a band-shaped projection with a length that reaches the pipe 10 inside the mold in the direction of the ball, it is possible to mold the IJ receptacle with a split gap. Note that the core holder and receptacle holder do not need to have strict dimensional accuracy, but must have a structure that allows them to be reliably attached and detached.

以下に実施例を示す。（実施例） 本発明によって作成したプラグの構造図を第７図に示す
。Examples are shown below. (Example) FIG. 7 shows a structural diagram of a plug produced according to the present invention.

プラグは１対の中子を、リセプタクル内で突き合わせた
時、一定圧で相互に押圧させるためのコイルバネ１９と
、中子の偏心方向の位置決めを行うための突起２０，２
１を持つガイドパイプ２２および中子の移動距離を規制
し、かつプラグをソケットに固定するカップ２３の抜け
を規制し、かつ光ファイバケープル中のテンションメン
バをプラグに固定するサポート２４およびテンションメ
ンバの固定（接着による）を確実にするカップリング２
５なちびににケーブルの曲げ破損を防ぐ弾性体の保護リ
ング２６から成る。また、ソケットの構造図を第８図に
示す。The plug includes a coil spring 19 for pressing a pair of cores against each other with a constant pressure when they are butted together in the receptacle, and protrusions 20 and 2 for positioning the cores in the eccentric direction.
1 and a support 24 that regulates the moving distance of the core and the cup 23 that fixes the plug to the socket and fixes the tension member in the optical fiber cable to the plug. Coupling 2 to ensure fixation (by adhesive)
5. It consists of a protective ring 26 made of an elastic body that prevents the cable from being damaged by bending. Further, a structural diagram of the socket is shown in FIG.

ソケットはリセプタクル２７と２分割構造の同形の１対
のＩＪセプタクルホルダ２８とから成る。リセプタクル
ホルダ２８の外周には、ねじ山２９，、プラグのガイド
パイプ２２の突起２０がかん合する切欠き３０があり、
内部にリセプタクルを挿入し、接着固定してソケットと
する。中子作成は、マスタ型として、直径２．４９９風
、長さ１５脚、先端部円孔の直径０．１２５風、深さ１
肋、外径に対する偏心が士０．５ム肌のセラミック製の
パイプに、先端部円孔に直径０．１２４帆の焼入れ鋼で
作成したワイヤを差し込んだものを用い、表面にクロム
金の蒸着を行った後、ニッケル電鏡で作成した金型と、
ガラス繊維入りフェノール樹脂を用いて成形した。The socket consists of a receptacle 27 and a pair of IJ receptacle holders 28 having a two-part structure and having the same shape. The outer periphery of the receptacle holder 28 has a thread 29 and a notch 30 into which the protrusion 20 of the guide pipe 22 of the plug engages.
Insert the receptacle inside and fix it with adhesive to make a socket. The core was made using a master mold with a diameter of 2.499 mm, a length of 15 legs, a diameter of the circular hole at the tip of 0.125 mm, and a depth of 1 mm.
A ceramic pipe with an eccentricity of 0.5 mm relative to the rib and outside diameter is used, with a wire made of hardened steel with a diameter of 0.124 mm inserted into the circular hole at the tip, and chromium gold is deposited on the surface. After doing this, a mold made with nickel electroscope and
Molded using phenolic resin containing glass fiber.

得られた中子は外径２．４解±１一肌、先端部のフアィ
バ素線挿入用円孔の直径は０．１２５ｒ肌、偏心は２一
肌であった。中子のつば部の切欠きは、偏心方向と同一
方向につけた結果、リセプタクル内に１対の中子を切欠
き位置をそろえて挿入した時のフアィバ素線挿入円孔の
ずれ軍はｌｒ肌であった。またリセプタクルは中子のマ
スタ型に用いたパイプを用いて作成した金型により成形
し、その内径はガラス繊維入りフェノール樹脂を用いて
成形したところ、２．４８９±ｌＡｍであった。The obtained core had an outer diameter of 2.4±1 mm, a diameter of the circular hole for inserting the fiber wire at the tip of 0.125 mm, and an eccentricity of 2 mm. As a result of making the notch on the collar of the core in the same direction as the eccentric direction, when a pair of cores are inserted into the receptacle with the notches aligned, the fiber wire insertion circular hole will be misaligned with the lr surface. Met. Further, the receptacle was molded using a mold made using the pipe used as the core master mold, and the inner diameter of the receptacle was 2.489±lAm when molded using glass fiber-containing phenolic resin.

中子ホルダとりセプタクルホルダは、切削加工で作製し
た金型とＡＢＳ樹脂を用いて射出成形で作製した。コイ
ルバネは直径０．４側のステンレスワイヤで作製し、ま
た保護リングはウレタンヱラストマーで成形した。接続
検討に用いた光ファイバケーブルは、外蓬１２５り机、
コア径５０一肌の石英製のグレーデッドインデックスフ
アィバを素線とし、テンションメンバとしてアラミッド
繊維を用い、最外層に塩化ビニルの被覆を施したもので
ある。The core holder and receptacle holder were made by injection molding using a mold made by cutting and ABS resin. The coil spring was made of stainless steel wire with a diameter of 0.4, and the protective ring was molded from urethane elastomer. The optical fiber cables used for connection studies were Gaiyo 125 Riki,
The wire is a graded index fiber made of quartz with a core diameter of 50 mm, an aramid fiber is used as a tension member, and the outermost layer is coated with vinyl chloride.

フアィバの中子への装着は、フアィバ素線が約３側突出
したフアィバ心線を中子に挿入し、片端の円孔からフア
ィバ秦線が突出した状態で、中子とフアィバ素線を接着
固定した後、突出しているファィバ素線をダイヤモンド
カッタで切断し、６００番のェメリー研磨およびアルミ
ナ粉を用いたバフ仕上げにより行った。プラグ、ソケッ
ト部品はすべて瞬間接着剤で組み立てた。接続損失を波
長０．８５ｒｍのＬＥＤ光源と１舷のモードスクランブ
ラを用いて測定した結果、平均０．母旧であった。To attach the fiber to the core, insert the fiber core wire with approximately three sides of the fiber protruding into the core, and with the fiber wire protruding from the circular hole at one end, glue the core and the fiber core. After fixing, the protruding fiber wire was cut with a diamond cutter, and polished with No. 600 emery and buffed with alumina powder. All plug and socket parts were assembled using instant adhesive. The splice loss was measured using an LED light source with a wavelength of 0.85 rm and a single mode scrambler, and the average was 0.85 rm. My mother was old.

組み立てに要した時間は４０分であった。重量はプラグ
が１．５夕、ソケット１夕であった。ソケット両端にプ
ラグを装着した状態での寸法は、長さ７仇岬、直径１仇
舷であった。各部品の成形時間は、中子およびリセプタ
クルが各５分、またプラグおよびソケットの各ホルダ部
は４分であった。以上説明したように、本発明の製造方
法によれば、十分量産が可能で、低価格で、高精度のプ
ラスチックコネクタを容易に作成できる利点を持つ。The time required for assembly was 40 minutes. The weight was 1.5 yen for the plug and 1 yen for the socket. With plugs attached to both ends of the socket, the dimensions were 7 m in length and 1 m in diameter. The molding time for each part was 5 minutes each for the core and receptacle, and 4 minutes for each holder part of the plug and socket. As explained above, the manufacturing method of the present invention has the advantage that it can be mass-produced sufficiently, and a high-precision plastic connector can be easily manufactured at a low price.

また高度の寸法精度を必要とする中子とＩＪセプタクル
の成形も１個の高精度マスタから、高精度で容易に低価
格でできる亀鋳型を利用しているので、金型の償却費も
小さくて済む利点がある。また本発明の製造方法によれ
ば、中子先端部の円孔の偏心に対しては、成形によって
同一方向に同一量そろったものが得られるので、偏心方
向を合わせてセットすることにより、偏Ｄ‘こよる軸ず
れよりも、より小さな軸ずれのコネクタを得ることがで
き、極〈抵損失なプラスチック光コネクタを提供できる
利点がある。In addition, molding of the core and IJ receptacle, which require a high degree of dimensional accuracy, is done using a single high-precision master and a turtle mold, which can be made with high precision, easily and at a low price, so the depreciation cost of the mold is also small. There is an advantage that it can be done easily. Furthermore, according to the manufacturing method of the present invention, the eccentricity of the circular hole at the tip of the core can be fixed by molding in the same direction and in the same amount. It is possible to obtain a connector with a smaller axis deviation than that caused by D', and there is an advantage that a plastic optical connector with extremely low resistance loss can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は従来の中子方式光ファイバコネクタの基本構造
の断面図、第２図は本発明にかかるコネクタの中子の断
面斜視図、第３図は中子作成用電銭金型の製造工程図、
第４図は中子成形用金型の断面図、第５図ａはリセプタ
クルの断面図、第５図ｂは円筒形のリセプタクルの側面
図、第５図Ｃは割りスリーブ形のセプタクルの側面図、
第６図はリセプタクル成形用金型の断面図、第７図は本
発明にかかるプラグの断面図、第８図は本発明にかかる
ソケットの断面図である。 １・・・中子、２・・・光フアィバ素線の挿入円孔、３
・・・中子ホルダ、４・・・リセプタクル、５・・・リ
セプタクルホルダ、６・・・光フアィバ心線の挿入円孔
、７・・・つば、８・・・位置決め用切欠き、９・・・
マスタ型円孔、１０…パイプ、１１…ワイヤ、１２…ニ
ッケル電極、１３・・・ニッケル電銭浴、１４・・・電
銭層、１５・・・中子成形用電銭金型、１６・・・突起
、１７・・・パイプ状の突起、１８…円孔、１９…コイ
ルバネ、２０・・・プラグのガイドパイプの突起、２１
・・・中子位置決め用突起、２２・・・ガイドパイプ、
２３…カップ、２４…サポート、２５…カップリング、
２６・・・保護リング、２７・・・リセプタクル、２８
…リセプタクルホルダ、２９…ねじ山、３０…ガイドパ
イプ用切欠き。 第１図 第２図 第３図 第５図 第８図 第４図 第６図 第７図Fig. 1 is a cross-sectional view of the basic structure of a conventional core-type optical fiber connector, Fig. 2 is a cross-sectional perspective view of a connector core according to the present invention, and Fig. 3 is a manufacturing of a coin mold for making the core. Process chart,
Figure 4 is a sectional view of the core mold, Figure 5a is a sectional view of the receptacle, Figure 5b is a side view of the cylindrical receptacle, and Figure 5C is a side view of the split sleeve type receptacle. ,
FIG. 6 is a cross-sectional view of a receptacle molding die, FIG. 7 is a cross-sectional view of a plug according to the present invention, and FIG. 8 is a cross-sectional view of a socket according to the present invention. 1... Core, 2... Circular hole for insertion of optical fiber wire, 3
... Core holder, 4... Receptacle, 5... Receptacle holder, 6... Circular hole for inserting the optical fiber core, 7... Flange, 8... Notch for positioning, 9...・・・
Master circular hole, 10... Pipe, 11... Wire, 12... Nickel electrode, 13... Nickel money bath, 14... Money layer, 15... Money mold for core molding, 16. ...Protrusion, 17...Pipe-shaped projection, 18...Circular hole, 19...Coil spring, 20...Protrusion of guide pipe of plug, 21
... core positioning protrusion, 22 ... guide pipe,
23...Cup, 24...Support, 25...Coupling,
26... Protective ring, 27... Receptacle, 28
...Receptacle holder, 29...Thread, 30...Notch for guide pipe. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 5 Figure 8 Figure 4 Figure 6 Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 内部に接続すべき光フアイバを固定するための中子
を有するプラグと、内部に１対の中子が挿入でき、中子
端部の突き合わせによつて、光フアイバの接続を行わせ
るためのリセプタクルを有するソケツトから成る構造の
プラスチツク光フアイバコネクタの製造方法において、
中子の成形はマスタ型として金属、セラミツクまたは金
属とセラミツクの複合体から成る材質で、外径が均一で
滑らかな表面を持ち、一端の中央部に光フアイバ素線と
ほぼ同径で、かつ外径に対して偏心がほとんどない円孔
が設けられ、この円孔には剛性の大きい焼入鋼またはタ
ングステン合金材料から成るワイヤがすき間なく差し込
まれたパイプを用い、中子の成形に、ニツケル電鋳によ
つて前記ワイヤを電鋳層内に残留させた状態で前記パイ
プを引き抜いて得た電鋳金型を用い、かつ中子の外周上
の一部に偏心方向と同一方向に位置決め用切欠きを有す
るつばを設け、プラグのガイドパイプに前記つばに設け
られた位置決め用切欠きにかん合する突起を設け、リセ
プタクルの成形に、中子成形用電鋳金型作成に用いたマ
スタ型のパイプが組み込まれた金型を用い、かつリセプ
タクルホルダにはプラグのガイドパイプの突起とかん合
する切欠きを設け、プラスチツクを射出成形するかまた
はトランスフア成形することによつて、前記プラグとソ
ケツトを製造することを特徴とするプラスチツク光コネ
クタの製造方法。1. A plug with a core for fixing the optical fiber to be connected inside, and a plug into which a pair of cores can be inserted, and a plug for connecting the optical fibers by butting the ends of the cores together. In a method for manufacturing a plastic optical fiber connector having a structure consisting of a socket having a receptacle,
The core is molded using a master mold made of metal, ceramic, or a composite of metal and ceramic, with a uniform outer diameter and smooth surface, and a mold with approximately the same diameter as the optical fiber wire in the center of one end. A circular hole with almost no eccentricity with respect to the outer diameter is provided, and a pipe into which a wire made of highly rigid hardened steel or tungsten alloy material is inserted without any gaps is used to form the core. Using an electroforming mold obtained by pulling out the pipe with the wire remaining in the electroformed layer, a positioning cut is made on a part of the outer periphery of the core in the same direction as the eccentric direction. A master mold pipe is provided with a collar having a notch, and a guide pipe of the plug is provided with a protrusion that engages with a positioning notch provided in the collar, and is used for molding the receptacle and creating an electroforming mold for core molding. The plug and socket are assembled by using a mold in which the receptacle holder is fitted with a notch that engages with the protrusion of the guide pipe of the plug, and by injection molding or transfer molding the plastic. A method of manufacturing a plastic optical connector.