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JP2995614B2 - フェルール素材成形体及びその脱脂・焼結方法、並びにフェルールの製造方法 - Google Patents
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JP2995614B2 - フェルール素材成形体及びその脱脂・焼結方法、並びにフェルールの製造方法 - Google Patents

フェルール素材成形体及びその脱脂・焼結方法、並びにフェルールの製造方法

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JP2995614B2
JP2995614B2 JP8306803A JP30680396A JP2995614B2 JP 2995614 B2 JP2995614 B2 JP 2995614B2 JP 8306803 A JP8306803 A JP 8306803A JP 30680396 A JP30680396 A JP 30680396A JP 2995614 B2 JP2995614 B2 JP 2995614B2
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material molded
sintering
ferrule material
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雅彦 恒見
康寛 小峰
茂 渡部
節夫 東海林
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セイコーインスツルメンツ株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光コネクタのフェ
ルールを製造する際のフェルール素材成形体及びその焼
結に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】光通信等において光フ
ァイバ同士の接続に使用される光コネクタには光ファイ
バの先端部を固定するためのフェルールが組み込まれて
いる。図11はフェルールの模式的斜視図である。図1
1に示すように、完成したフェルール11は基本的には
円筒形をしており、中心に光ファイバを挿入して接着剤
で固定するための挿入孔12を有する。例えば、フェル
ール11の長さは10mm、外径は2.5mm、挿入孔
12の直径は125μm程度である。
【0003】フェルール11は通常、ジルコニア等のセ
ラミックで製造される。フェルール11の製造において
は、先ず原料であるジルコニア等のセラミック粉末とバ
インダー材( 樹脂が用いられる) よりなるコンパウンド
材を所定の形状の型に充填し、約150℃で加熱成形し
てフェルール素材成形体を造る。次に、脱脂と呼ばれる
工程で、約420℃にてコンパウンド材の中の樹脂のみ
を抜く。そして、その後、このフェルール素材成形体を
約1500℃の高温で焼結してフェルール素材焼結体を
得、最後に所定の寸法になるように研磨加工を施してセ
ラミック製フェルール11を得る。以下、焼結とは脱脂
と焼結を含めた内容で表すことにする。ここで、焼結過
程で成形体は約24%(線収縮率)程度収縮するので、
フェルール素材成形体は予めその収縮率及び研磨加工代
を考慮して最終的なフェルール11の寸法よりも大きめ
に成形される。例えば、上述のフェルール11の例でフ
ェルール素材成形体は外径は3.4mm、挿入孔12の
直径は130μmとされる。
【0004】図12は従来の焼結作業に用いる支持台フ
ェルール素材成形体をセットした状態の斜視図である。
従来の成形体の焼結作業では、図12に示すように、上
面に複数の断面V字形の溝13を有するセッターと呼ば
れる煉瓦製の支持台14を用い、溝13にそれぞれフェ
ルール素材成形体15を安定的に載置し、それを焼結炉
に入れてフェルール素材成形体15の焼結を行ってい
る。
【0005】従来は、フェルール素材成形体15を支持
台14の上に寝かせた状態で焼結していたので、焼結時
にフェルール素材成形体15が収縮するときに支持台1
4との接触面の摩擦抵抗により、フェルール素材成形体
15が曲がってしまうという問題があった。焼結により
湾曲したフェルール素材焼結体の模式的斜視図を表す図
13に示すように、焼結により湾曲した焼結体16の挿
入孔12の端部と中央部で計った曲がり量dは全長10
mmで30μmにも達する。
【0006】そのため、所定の寸法でかつ平行な挿入孔
12を有するフェルール11を得るためにはフェルール
素材焼結体16の挿入孔12の内周面を比較的多量に研
磨して曲がった部分を削り落とす必要があり、加工に多
くの工数を要するという問題があった。また、挿入孔1
2を中心に焼結体16の外径を規定寸法に仕上げるため
には、加工とりひろを考慮して外径を大きくしておくと
いう難点があった。さらに、曲がり量が大きい場合は、
焼結あがりのもとの孔が加工修正されず一部残り研磨後
の光ファイバの挿入孔12の開口部の形状が円形ではな
く異形となってしまうという問題もあった。
【0007】本発明は上述の問題に鑑みて成されたもの
であり、フェルール素材成形体の焼結時に生じる湾曲を
低減させるフェルール素材成形体及びその焼結方法を提
供することを課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決する本
発明にかかるフェルール素材成形体は、光ファイバの挿
入孔を有する実質的に筒状の形状を有し、一端部に吊り
下げ用の係合部が突設されてなることを特徴とする。
【0009】また、本発明にかかるフェルール素材成形
体の焼結方法は、光ファイバの挿入孔を有する実質的に
筒状の形状を有するフェルール素材成形体を該挿入孔の
軸が鉛直方向に向くように吊り下げた状態で焼結するこ
とを特徴とする。前記フェルール素材成形体の焼結方法
において、好適には前記フェルール素材成形体は一端部
に吊り下げ用の係合部が突設され、該係合部を支持台に
載置することで該支持台で該フェルール素材成形体を鉛
直に吊り下げるようにする。
【0010】また、本発明にかかるフェルールの製造方
法は、光ファイバの挿入孔を有する実質的に筒状の形状
を有すると共に一端部に吊り下げ用の係合部が突設され
てなるフェルール素材成形体を該挿入孔の軸が鉛直方向
に向くように吊り下げた状態で焼結する工程と、焼結
後、前記係合部を除去する工程と有することを特徴とす
る。
【0011】さらに、本発明にかかるフェルール素材焼
結体は、光ファイバの挿入孔を有する実質的に筒状の形
状を有すると共に一端部に吊り下げ用の係合部が突設さ
れたフェルール素材成形体を、該挿入孔が鉛直方向に向
くように吊り下げた状態で焼結してなるものである。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。図1は本発明の実施の一形態にかかる
フェルール素材成形体の斜視図である。図1に示すよう
に、本フェルール素材成形体21は、実質的に円筒状の
形状を有する本体部22と、本体部22の一端部に突設
された係合部23とが一体に成型され、150℃で加熱
成形してなるものである。原料は、例えばイットリア添
加部分安定化ジルコニア(ZrO2 ・Y2 3 (Y2
3 :3モル%含有))が使用される。
【0013】係合部23は本体部22の外径より大きい
外径を有する概して円盤状をしており、端面に凹部24
が形成されている。例えば、本体部22の外径は3.4
mm、係合部23を除く長さは16mm、係合部23の
外径は5〜7mmである。フェルール素材成形体21の
中心部には光ファイバの挿入孔25が長さ方向に沿って
開口されている。また、挿入孔25の係合部23側の開
口は光ファイバを挿入し易いように径がテーパ状に漸大
するテーパ部26となっている。
【0014】このフェルール素材成形体21は約150
0℃の高温下で焼結されて焼結体となる。図2はこの焼
結作業に用いる支持台にフェルール素材成形体をセット
した状態の斜視図、図3は図2のA−A断面図である。
図2、図3に示すように、フェルール素材成形体21は
係合部23を用いてフェルール素材成形体21を光ファ
イバ挿入孔25の軸が鉛直方向に向くように吊り下げた
状態で焼結される。つまり、煉瓦製の支持台27には、
フェルール素材成形体21の本体部22が入る複数の円
形断面の収容孔28が穿設されると共に、収容孔28の
上部はフェルール素材成形体21の係合部23が嵌入す
る拡大された支持孔29が形成されている。収容孔28
の径はフェルール素材成形体21の係合部23の外径よ
り小さく設定されており、収容孔28にフェルール素材
成形体21を挿入すると係合部23が収容孔28の端面
に当接して本体部22が収容孔28内に吊り下げられた
状態となる。
【0015】支持孔29の径と係合部23の径との差は
収容孔28の径と本体部22の径との差より小さく設定
されており、それにより係合部23が支持孔29に嵌入
した状態で係合部23が支持孔29の周壁面に接触して
も本体部22は収容孔28の周壁面に接触することが無
いようにしている。
【0016】而して、支持台27の収容孔28にフェル
ール素材成形体21を挿入することでフェルール素材成
形体21を光ファイバ挿入孔25の軸が鉛直方向に向く
ように吊り下げ、その状態で焼結を行う。この状態で
は、フェルール素材成形体21の本体部22は周囲の壁
面に接触しておらず、しかも自重で鉛直方向に常に引っ
張られる形となるので、焼結の収縮時にフェルール素材
成形体21が曲がるのを効果的に防止することができ
る。
【0017】尚、図4に示すように、支持台27に支持
孔29を設けずに単に収容孔28のみを設け、フェルー
ル素材成形体21の係合部23を支持台27の上面に載
せるようにしてフェルール素材成形体21を支持するよ
うにしてもよい。図5は上述のようにして焼結した本発
明の場合と従来の方法により焼結した場合を比較するグ
ラフである。図5に示すように、従来は曲がり量dが2
5〜30μmの頻度が最も高かったの対して、本発明に
よった場合には曲がり量dは5〜10μmに低減され、
その中でも5μmの頻度が最も高くなっているのがわか
る。
【0018】図6は支持台の他の例にかかる半割体の部
分斜視図、図7はそれを突き合わせて支持台を構成した
状態の平面図である。図6、図7に示すように、この支
持台31は、端縁面に断面V字形の複数の縦溝32を形
成した半割体33を二つ突き合わせて縦溝32で方形断
面の収容孔34を構成するようにしたものである。図7
に示すように、フェルール素材成形体21の本体部22
をその収容孔34内に挿入し、係合部23を支持台31
の上面に載ることで、フェルール素材成形体21は光フ
ァイバ挿入孔25の軸が鉛直方向に向くように吊り下げ
られた状態で支持される。図2に示した支持台27では
収容孔28を穿設しているが、孔を穿設する代わりに図
6のように縦溝32を突き合わせて収容孔34を構成す
ることで支持台31の製造を容易とすることが可能とな
る。
【0019】ここで、収容孔28、34の中にそれぞれ
個別にフェルール素材成形体21の本体部22を入れて
焼結すると、各フェルール素材成形体21について均一
な加熱環境を得ることができるので、焼結結果のばらつ
きの発生を防止できる効果がある。
【0020】図8は支持台のさらに他の例の平面図であ
る。図8に示す支持台41は平坦な端縁面を有する二つ
の部材42を所定の間隔を開けて配置してなるものであ
り、両部材42の間にフェルール素材成形体21の本体
部22を挿入し、係合部23を両部材42の上面に載る
ことで、フェルール素材成形体21を鉛直方向に向けて
吊り下げた状態で支持する。この支持台41では孔や溝
を形成する必要が無いので、より製造が容易となる。
【0021】図9、図10はそれぞれフェルール素材成
形体の他の例を表す斜視図である。フェルール素材成形
体の形状は上述のものに限定されるものではなく、例え
ば図9に示すように係合部23の凹部24が省略された
形状や、図10に示すように係合部23を方形棒状とし
てもよく、さらには、円錐形状としてもよく、要は係合
部23はフェルール素材成形体21を吊り下げるために
本体部22より側方に突出してるものであればよい。
【0022】このようにしてフェルール素材成形体21
は焼結されてフェルール素材焼結体となり、その後フェ
ルール素材焼結体に所要の研磨加工を施してフェルール
を得る。ここで、吊り下げて焼結することで焼結時に生
じる曲がりを減少させることができるので、研磨加工代
は小さくて済むこととなり、研磨作業が容易化され加工
工数の低減を図ることができる。また、曲がりを取り除
くための研磨加工代が小さくて済むことから、焼結前の
フェルール素材成形体21の寸法を従来に比べて小さく
することが可能となる。尚、焼結後、係合部23を除去
し研磨してフェルールとする。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、フ
ェルール素材成形体の光ファイバ挿入孔の軸が鉛直方向
に向くように吊り下げた状態で焼結するようにしたの
で、焼結の収縮時にフェルール素材成形体が曲がること
が防止され、湾曲の少ない焼結体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態にかかるフェルール素材
成形体の斜視図である。
【図2】焼結作業に用いる支持台に本発明にかかるフェ
ルール素材成形体をセットした状態の斜視図である。
【図3】図2のA−A断面図である。
【図4】他の支持台に本発明にかかるフェルール素材成
形体をセットした状態の断面図である。
【図5】従来の方法により焼結した場合と本発明の場合
を比較するグラフである。
【図6】支持台の他の例にかかる半割体の部分斜視図で
ある。
【図7】図6の半割体を突き合わせて支持台を構成した
状態の平面図である。
【図8】支持台のさらに他の例の平面図である。
【図9】フェルール素材成形体の他の例を表す斜視図で
ある。
【図10】フェルール素材成形体のその他の例を表す斜
視図である。
【図11】フェルールの模式的斜視図である。
【図12】従来の焼結作業に用いる支持台フェルール素
材成形体をセットした状態の斜視図である。
【図13】焼結により湾曲したフェルール素材焼結体の
模式的斜視図である。
【符号の説明】
11 フェルール 21 フェルール素材成形体 22 本体部 23 係合部 25 光ファイバの挿入孔 26 テーパ部 27、31、41 支持台 28、34 収容孔 29 支持孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東海林 節夫 東京都江東区亀戸6丁目31番1号 ナス テック工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−62105(JP,A) 特開 平2−240203(JP,A) 特開 平5−134141(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 6/36 C04B 35/64

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバの挿入孔を有すると共に実質
    的に筒状の形状を有し、一端部に吊り下げ用の係合部が
    突設されてなることを特徴とするフェルール素材成形
    体。
  2. 【請求項2】 光ファイバの挿入孔を有すると共に実質
    的に筒状の形状を有するフェルール素材成形体を該挿入
    孔の軸が鉛直方向に向くように吊り下げた状態で焼結す
    ることを特徴とするフェルール素材成形体の焼結方法。
  3. 【請求項3】 前記フェルール素材成形体は一端部に吊
    り下げ用の係合部が突設され、該係合部を支持台に載置
    することで該支持台で該フェルール素材成形体を鉛直に
    吊り下げることを特徴とする請求項2記載のフェルール
    素材成形体の焼結方法。
  4. 【請求項4】 光ファイバの挿入孔を有する実質的に筒
    状の形状を有すると共に一端部に吊り下げ用の係合部が
    突設されてなるフェルール素材成形体を該挿入孔の軸が
    鉛直方向に向くように吊り下げた状態で焼結する工程
    と、焼結後、前記係合部を除去する工程とを有すること
    を特徴とする請求項4記載のフェルールの製造方法。
  5. 【請求項5】 光ファイバの挿入孔を有する実質的に筒
    状の形状を有すると共に一端部に吊り下げ用の係合部が
    突設されたフェルール素材成形体を、該挿入孔が鉛直方
    向に向くように吊り下げた状態で焼結してなるフェルー
    ル素材焼結体。
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