光通信用套管以及該光通信用套管的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種光通信用套管及光通信用套管的制造方法，其環(huán)箍的拉力和環(huán)箍彼此的接續(xù)損耗具備在光通信【技術(shù)領(lǐng)域】中常用的規(guī)定的值，而且能夠減少制造工序且降低制造成本。該光通信用套管是將陶瓷原料沖壓成型后，通過冷等靜壓成型燒結(jié)而成的，將用于插入環(huán)箍的貫穿孔(2a)在軸的長度方向上形成，貫穿孔(2a)的內(nèi)周面(4a)具有燒結(jié)后的狀態(tài)。
【專利說明】光通信用套管以及該光通信用套管的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種光通信用套管以及該光通信用套管的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 將光纖互相連接的光連接器，是由包含光通信用套管的連接部件構(gòu)成的，其中，光 通信用套管由氧化鋯等陶瓷形成。光通信用套管被構(gòu)成為，在貫穿孔呈開口的圓筒狀的部 件上，將穿通了光纖的環(huán)箍彼此從光通信用套管的兩端插入，并在光通信用套管的內(nèi)部對 上。光通信用套管，多采用呈圓筒形狀的精密套管和在圓筒形狀的長度方向的側(cè)面上形成 狹縫的分體式套管兩種（例如，專利文獻(xiàn)1?3)。
[0003] 這些精密套管以及分體式套管被構(gòu)成為能夠牢固地保持插入的環(huán)箍。精密套管被 形成為其內(nèi)徑比環(huán)箍的外徑稍大。由于精密套管的內(nèi)徑并不隨著環(huán)箍的插入而變化，所以 有必要使其內(nèi)徑尺寸具有高精度。另一方面，分體式套管被形成為其內(nèi)徑比環(huán)箍的外徑稍 小，在該分體式套管的軸的長度方向上形成狹縫。該分體式套管，隨著環(huán)箍的插入發(fā)生彈性 變形，所以不需要如精密套管那樣的內(nèi)徑尺寸的精度。
[0004] 一般來說，制造以氧化鋯為主要成分的原料形成的光通信用套管時(shí)，首先，通過將 含有氧化鋯、氧化釔、氧化鋁、二氧化鈦等的原料沖壓成型、擠壓成型、注射成型等，形成圓 筒狀的預(yù)成型體。然后，對圓筒狀的預(yù)成型體加以燒結(jié)，得到燒至堅(jiān)固的成型體。接下來， 進(jìn)行用于將成型體的長度方向上的長度尺寸形成為規(guī)定長度的長度加工、對成型體的內(nèi)周 面進(jìn)行通過使用金剛石砂輪等的珩磨以及使用金剛石磨粒的針研磨等的研磨加工，并進(jìn)行 內(nèi)徑加工以得到規(guī)定的內(nèi)徑尺寸。接著，使用圓筒研磨盤等通過金剛石砂輪研磨對成型體 的外周面進(jìn)行外徑加工以得到規(guī)定的外徑尺寸。另外，若光通信用套管為分體式套管，則在 進(jìn)行長度加工、內(nèi)徑加工、外徑加工等之后，形成狹縫。
[0005] 在光通信【技術(shù)領(lǐng)域】，至今對光連接器規(guī)定了多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，與尺寸 等的各規(guī)格共通，為使用者提供了便利?，F(xiàn)在，作為代表性的光連接器，存在通稱的SC型、 FC型、MU型以及LC型。SC型光連接器的外徑尺寸等，關(guān)于SC型光連接器的外徑尺寸等，分 別規(guī)定了 IEC 61754-4、TIA/EIA-604-3A、JIS C 5973的各個(gè)規(guī)格。另外，F(xiàn)C型光連接器的 外形尺寸等，分別規(guī)定了 IEC 61754-13、TIA/EIA-604-4A、JIS C 5970的各個(gè)規(guī)格。其次， MU型光連接器的外形尺寸等，分別規(guī)定了 IEC 61754-6、TIA/EIA-604-17、JIS C 5983的各 個(gè)規(guī)格。進(jìn)而，LC型光連接器的外形尺寸等，分別規(guī)定了 IEC 61754-20、TIA/EIA-604-10A 的各個(gè)規(guī)格。
[0006] SC型及FC型光連接器的內(nèi)徑以及保持在內(nèi)徑上的環(huán)箍的外徑約為2. 5mm，MU型 及LC型光連接器的內(nèi)徑以及保持在內(nèi)徑上的環(huán)箍的外徑約為1.25mm。具體來說，分別規(guī) 定了，在 IEC 61754-4、IEC 61754-13、TIA/EIA-604-3A 以及 TIA/EIA-604-4A 中被劃分 為等級(jí)1、在JIS C 5973及5970中被劃分為等級(jí)B的SC型及FC型環(huán)箍的外徑尺寸為 2. 499 ±0. 0005mm，在 IEC 61754-6、IEC 61754-20、TIA/EIA-604-17 及 TIA/EIA-604-10A 中 被劃分為等級(jí)1，在JIS C 5983中被劃分為等級(jí)B及等級(jí)C的MU型以及LC型環(huán)箍的外徑 尺寸是1.249±0. 0005mm。而且，各光連接器，關(guān)于其機(jī)殼的外形尺寸還被用IEC規(guī)格、JIS 規(guī)格或者TIA/EIA規(guī)格進(jìn)行了規(guī)定。
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :實(shí)開平6-15013號(hào)公報(bào)
[0009] 專利文獻(xiàn)2 :特開2001-91783號(hào)公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn)3 :特開2011-123221號(hào)公報(bào)
[0011] 這些各規(guī)定中，關(guān)于構(gòu)成光連接器的插頭及適配器也被分別進(jìn)行了規(guī)定。就適配 器來說，在環(huán)箍的拉力以及環(huán)箍彼此對上時(shí)的接續(xù)損耗上也有規(guī)定。尤其是SC型和FC型 光連接器，在JIS C 5973及JIS C 5970中被劃分為等級(jí)B的JIS規(guī)格下，規(guī)定了環(huán)箍的拉 力為2. 0?5. 9N，在使用單模光纖的物理接觸接續(xù)（PC接續(xù)）時(shí)，適配器內(nèi)被對上的環(huán)箍 彼此的接續(xù)損耗為0. 3dB以下等。因此，作為構(gòu)成適配器的部件之一的光通信用套管，也是 在考慮了適配器的規(guī)定中的環(huán)箍的拉力、環(huán)箍彼此的接續(xù)損耗下被決定的。光通信用套管 必須要滿足環(huán)箍的拉力是1. 5?6N、在使用單模光纖的PC接續(xù)時(shí)環(huán)箍彼此的接續(xù)損耗是 0. 3dB這兩個(gè)條件，這在光通信【技術(shù)領(lǐng)域】中被定為常用的標(biāo)準(zhǔn)條件。但是，現(xiàn)有的光通信用 套管在進(jìn)行燒結(jié)時(shí)，容易發(fā)生翹曲等，僅僅通過燒結(jié)，很難得到環(huán)箍的拉力、環(huán)箍彼此的接 續(xù)損耗滿足上述標(biāo)準(zhǔn)條件的光通信用套管。所以，傳統(tǒng)上為了滿足標(biāo)準(zhǔn)條件對光通信用套 管的內(nèi)周面進(jìn)行加工成為必要，產(chǎn)生了制造工序和制造成本增加的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的是提供一種光通信用套管及該光通信用套管的制造方法，其旨在解 決上述問題，不通過對內(nèi)周面進(jìn)行加工，環(huán)箍的拉力和環(huán)箍彼此的接續(xù)損耗就具備在光通 信【技術(shù)領(lǐng)域】中常用的標(biāo)準(zhǔn)條件，而且，能夠減少制造工序降低制造成本。
[0013] 本發(fā)明所涉及的光通信用套管，其要點(diǎn)為如下。
[0014] (1) 一種光通信用套管，其特征在于，上述光通信用套管是通過將陶瓷原料沖壓成 型一體成型后，進(jìn)行冷等靜壓成型，之后進(jìn)一步燒結(jié)而成的，用于插入環(huán)箍的貫穿孔被形成 為在軸的長度方向上開口的圓筒狀，上述貫穿孔的內(nèi)周面作為上述燒結(jié)時(shí)形成的出現(xiàn)了上 述陶瓷原料的結(jié)晶粒子的燒結(jié)面。
[0015] (2)如上述（1)所述的光通信用套管，在上述燒結(jié)面上，形成多個(gè)結(jié)晶粒子的同 時(shí)，該結(jié)晶粒子與結(jié)晶粒子之間形成結(jié)晶粒界面。
[0016] (3) -種光通信用套管，其特征在于，上述光通信用套管是將陶瓷原料沖壓成型， 形成圓筒狀的預(yù)成型體的光通信用套管，其中，通過對上述預(yù)成型體進(jìn)行冷等靜壓成型，形 成為陶瓷原料的成型密度均等的成型體，將上述成型體在規(guī)定溫度下在規(guī)定時(shí)間內(nèi)燒結(jié) 時(shí)，在貫穿孔的內(nèi)周面上出現(xiàn)的燒結(jié)面上，形成由多個(gè)上述陶瓷原料的結(jié)晶粒子構(gòu)成的結(jié) 晶粒子群，彼此相鄰的上述結(jié)晶粒子和結(jié)晶粒子之間形成結(jié)晶粒界面。
[0017] (4)如上述⑴或⑶所述的光通信用套管，其內(nèi)周面的表面粗糙度艮為0.08? 0. 20 u m〇
[0018] (5)如上述⑴或⑶所述的光通信用套管，其貫穿孔的內(nèi)徑的公差為±2? 10 u m〇
[0019] 另外，本發(fā)明所涉及的光通信用套管的制造方法，其要點(diǎn)為如下。
[0020] (6) -種光通信用套管的制造方法，其特征在于，將陶瓷原料的粉末沖壓成型，形 成具有內(nèi)周面的圓筒狀的預(yù)成型體，對上述預(yù)成型體進(jìn)行冷等靜壓成型形成成型體，對上 述成型體進(jìn)行燒結(jié)，制造燒結(jié)時(shí)形成的上述陶瓷原料的結(jié)晶粒子出現(xiàn)在上述內(nèi)周面上的光 通信用套管。
[0021] (7)如上述（6)所述的光通信用套管的制造方法，其特征在于，通過將放入金屬模 具中的陶瓷原料沖壓成型而形成預(yù)成型體，通過對上述預(yù)成型體進(jìn)行冷等靜壓成型而形成 陶瓷原料的成型密度均等的成型體，將上述成型體在規(guī)定溫度下在規(guī)定時(shí)間內(nèi)加熱脫脂， 將脫脂后的上述成型體在比上述脫脂的溫度更高的規(guī)定溫度下在規(guī)定時(shí)間內(nèi)加熱燒結(jié)，在 貫穿孔的內(nèi)周面上出現(xiàn)的燒結(jié)面上，形成由多個(gè)上述陶瓷原料的結(jié)晶粒子構(gòu)成的結(jié)晶粒子 群，以及彼此相鄰的上述結(jié)晶粒子和結(jié)晶粒子之間形成的結(jié)晶粒界面。
[0022] (8)如上述（6)或（7)所述的光通信用套管的制造方法，將上述燒結(jié)后的成型體加 工成規(guī)定長度。
[0023] (9)如上述（6)或（7)所述的光通信用套管的制造方法，加工上述燒結(jié)后的成型體 的外周。
[0024] (10)如上述（7)所述的光通信用套管的制造方法，上述脫脂是在400?500°C的 溫度下在規(guī)定時(shí)間內(nèi)加熱進(jìn)行的。
[0025] (11)如上述（6)或（7)所述的光通信用套管的制造方法，上述燒結(jié)是在1300? 1500°C的溫度下在規(guī)定時(shí)間內(nèi)加熱進(jìn)行的。
[0026] (12)如上述（6)或（7)所述的光通信用套管的制造方法，將燒結(jié)后的成型體冷卻 后進(jìn)行精加工。
[0027] 本發(fā)明所涉及的光通信用套管，由于在軸的長度方向上形成的貫穿孔的內(nèi)周面作 為燒結(jié)面，所以能夠在低成本下提供一種光通信用套管，其環(huán)箍的拉力和環(huán)箍彼此的接續(xù) 損耗滿足光通信【技術(shù)領(lǐng)域】中常用的標(biāo)準(zhǔn)條件。
[0028] 本發(fā)明所涉及的光通信用套管的制造方法，因?yàn)槭菍⑻沾稍系姆勰_壓成型形 成預(yù)成型體，這個(gè)預(yù)成型體通過冷等靜壓沖壓壓縮成型，形成成型體，所以在簡化制造工序 的同時(shí)，能夠得到環(huán)箍的拉力和環(huán)箍彼此的接續(xù)損耗滿足光通信【技術(shù)領(lǐng)域】中常用的標(biāo)準(zhǔn)條 件的光通信用套管。因此，根據(jù)本發(fā)明，不加工光通信用套管的內(nèi)周面，就能夠減少制造工 序降低制造成本，大幅提升作業(yè)效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029] 圖1(a)是本發(fā)明的光通信用套管所涉及的精密套管的立體圖，以及示出了精密 套管的內(nèi)周面的表面狀態(tài)的部分放大圖，圖1(b)是本發(fā)明的光通信用套管所涉及的分體 式套管的立體圖，以及示出了分體式套管的內(nèi)周面的表面狀態(tài)的部分放大圖。
[0030] 圖2是表示光通信用套管的制造工序的流程圖。
[0031] 圖3(a)是沖壓成型的金屬模具的示例的說明圖，圖3(b)是將陶瓷原料沖壓成型， 形成預(yù)成型體樣子的說明圖。
[0032] 圖4(a)是將預(yù)成型體放入柔軟容器內(nèi)的樣子的說明圖，圖4(b)是對放入柔軟容 器內(nèi)的預(yù)成型體進(jìn)行冷等靜壓成型（CIP)的樣子的說明圖。
[0033] 符號(hào)說明
[0034] la:精密套管；lb :分體式套管；2a，2b :貫穿孔；3 :狹縫；4a，4b :內(nèi)周面；5a，5b : 結(jié)晶粒子；5c :結(jié)晶粒界面；6a，6b :外周面；11 :金屬|(zhì)旲具；12 :中間|旲；13 :上|旲；14 :下豐旲； 15 :型芯；16 :貫穿孔；23 :空間；25 :柔軟容器；26 :加壓容器；27 :側(cè)壁；28 :上蓋；29 :下 蓋；30 :加壓空間；33 :加壓泵；M :陶瓷原料；Ml :預(yù)成型體。

【具體實(shí)施方式】
[0035] 利用附圖對本發(fā)明所涉及的光通信用套管的實(shí)施方式進(jìn)行具體說明。另外，在本 說明書中，光通信用套管的"前"、"后"、"上"、"下"、"左"、"右"是指圖1中所示的方向。
[0036] 本實(shí)施方式所涉及的光通信用套管，雖然以圖1(a)所示的精密套管la，以及圖 1(b)所示的分體式套管lb這兩種為例進(jìn)行說明，但是，本實(shí)施方式并未限定在這兩種， 其它結(jié)構(gòu)的套管也是可以的。本發(fā)明所涉及的光通信用套管通過如下來得到：將陶瓷原 料的粉末沖壓成型以形成預(yù)成型體，這個(gè)預(yù)成型體通過冷等靜壓成型，即Cold Isostatic PreSSing(CIP)形成成型體，對這個(gè)成型體進(jìn)行脫脂及燒結(jié)，必要時(shí)對燒結(jié)后的成型體的長 度尺寸、外徑尺寸等進(jìn)行加工。
[0037] 光通信用套管，其構(gòu)成為：除了氧化鋯、氧化鋁、莫來石、氮化硅、碳化硅、氮化鋁等 以外，Si0 2-Al203系、Si02-B20 3系的結(jié)晶化玻璃等的玻璃陶瓷、及以A1203為主要成分混合了 Zr0 2的氧化鋯分散氧化鋁陶瓷、使粒徑達(dá)到納米級(jí)非常微小的氧化鋯粒子分散在氧化鋁的 結(jié)晶粒界面上，使粒界面強(qiáng)度飛躍性地提高的氧化鋯分散氧化鋁陶瓷、以A1 203為主要成分 混合了 A12B209后的陶瓷等各種復(fù)合陶瓷等。作為復(fù)合陶瓷等，尤其優(yōu)選耐侯性、抗彎強(qiáng)度 等更加優(yōu)良的部分穩(wěn)定氧化鋯。
[0038] 這個(gè)部分穩(wěn)定氧化鋯，其主要成分是Zr02，作為穩(wěn)定劑含有Y20 3、MgO、Ce02、Dy203、 CaO等。而且，部分穩(wěn)定氧化鋯耐侯性優(yōu)良，高韌性，易研磨。因此，通過使用部分穩(wěn)定氧化 鋯，能夠得到供長時(shí)間使用的高精度的光通信用套管。
[0039] 圖1(a)所示的精密套管la，被形成為具有用于在軸的長度方向上插入環(huán)箍的貫 穿孔2a的中空的圓筒形狀。貫穿孔2a的內(nèi)徑被形成為，比穿通該貫穿孔2a的環(huán)箍的外徑 相比稍大，易于插入環(huán)箍，并且插入后的環(huán)箍不會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)。
[0040] 圖1(b)所示的分體式套管lb，被形成為具有用于在軸的長度方向上插入環(huán)箍的 貫穿孔2b的中空的圓筒形狀，在這個(gè)貫穿孔2b的一部分上形成了沿軸的長度方向上的狹 縫3,以連接從該貫穿孔2b的內(nèi)周面到分體式套管lb的外周面6b。貫穿孔2b的內(nèi)徑被形 成為，與穿通該貫穿孔2b的環(huán)箍的外徑相比稍小，通過插入環(huán)箍時(shí)分體式套管lb稍微向擴(kuò) 展的方向發(fā)生彈性變形，使得插入貫穿孔內(nèi)的環(huán)箍能夠被牢固地保持。
[0041] 本實(shí)施方式的光通信用套管所涉及的精密套管la和分體式套管lb被形成為，貫 穿孔2a，2b的內(nèi)周面4a，4b成為燒結(jié)面。在這里所說的"燒結(jié)面"，是指燒結(jié)后述的成型體 時(shí)所形成的表面。也就是說，如圖1(a)，圖1(b)所示，本實(shí)施方式所涉及的精密套管la和 分體式套管lb，將內(nèi)周面4a，4b的一部分放大顯示，在內(nèi)周面4a，4b上出現(xiàn)大小不同的多 個(gè)結(jié)晶粒子5a，5b。而且，出現(xiàn)由包含結(jié)晶粒子5a，5b的多個(gè)結(jié)晶粒子構(gòu)成的結(jié)晶粒子群。 另外，彼此相鄰的各個(gè)結(jié)晶粒子5a和結(jié)晶粒子5b之間，形成結(jié)晶粒界面5c。結(jié)晶粒子5a， 5b根據(jù)例如形成光通信用套管時(shí)所進(jìn)行的燒結(jié)工序中被燒結(jié)的溫度、被燒結(jié)的時(shí)間等，成 長的程度、即結(jié)晶粒子5a，5b的粒徑會(huì)有不同，例如在燒結(jié)溫度低的情況、燒結(jié)時(shí)間短的情 況等中，結(jié)晶粒子5a，5b的粒徑多會(huì)比較小，相反在燒結(jié)溫度高的情況、燒結(jié)時(shí)間長的情況 等中，結(jié)晶粒子5a，5b的粒徑會(huì)比較大。
[0042] 另外，這個(gè)時(shí)候的內(nèi)周面4a，4b的表面粗糙度Ra為0. 08?0. 20 ii m，優(yōu)選的是 0. 08?0. 15 y m，更加優(yōu)選的是0. 08?0. 12 y m。表面粗糙度變小的話，容易得到環(huán)箍的拉 力和環(huán)箍彼此的接續(xù)損耗滿足光通信用【技術(shù)領(lǐng)域】中常用的標(biāo)準(zhǔn)條件的套管。而且，內(nèi)周面 4a，4b的內(nèi)徑的公差為±2?10 iim，優(yōu)選的是±2?8 iim，更加優(yōu)選的是±2?5 iim。在 內(nèi)周面4a，4b的內(nèi)徑的公差為±2?5 iim時(shí)，更加容易得到環(huán)箍的拉力和環(huán)箍彼此的接續(xù) 損耗滿足光通信用【技術(shù)領(lǐng)域】中常用的標(biāo)準(zhǔn)條件的套管。
[0043] 精密套管la和分體式套管lb的內(nèi)徑優(yōu)選為如下設(shè)計(jì)：壓入或者拉出插入內(nèi)部的 環(huán)箍時(shí)，使加于該環(huán)箍上的力（以下，稱這個(gè)力為"拉力"。）在1.5?6N的范圍內(nèi)，優(yōu)選的 是2?6N的范圍內(nèi)，更加優(yōu)選的是2?4N的范圍內(nèi)。通過對環(huán)箍施加這樣范圍內(nèi)的拉力， 能夠容易插入環(huán)箍。而且，通過設(shè)計(jì)在這個(gè)范圍內(nèi)，能夠可靠地保持插入的環(huán)箍。
[0044] 精密套管la和分體式套管lb的外周面6a，6b的表面粗糙度Ra為0. 3 ii m以下，優(yōu) 選的是0. 2 y m以下，更加優(yōu)選的是0. 1 y m以下。另外，雖然可以對外周面6a，6b進(jìn)行研磨 加工等精加工，但如果能夠具備上述表面粗糙度Ra的條件，也可以作為燒結(jié)面。在外周面 6a，6b作為燒結(jié)面的情況下，由于沒有必要進(jìn)行后述的精加工的工序，因此能夠?qū)崿F(xiàn)制造成 本的大幅降低和制造效率的大幅提升。
[0045] 以上，對本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的光通信用套管的結(jié)構(gòu)的示例進(jìn)行了說明，但 本發(fā)明所涉及的光通信用套管并不僅限定于此，在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)可以任意 改變。
[0046] 接下來，對本實(shí)施方式所涉及的光通信用套管的制造方法進(jìn)行說明。在此，將使用 氧化鋯制成的陶瓷作為光通信用套管的材質(zhì)的情況作為一個(gè)例子，進(jìn)行說明。
[0047] 如圖2所示，在制造光通信用套管時(shí)，首先準(zhǔn)備用于成型光通信用套管的材料。在 本實(shí)施方式中，作為材料，準(zhǔn)備例如以Zr0 2為主要成分、作為穩(wěn)定劑含有Y203、MgO、Ce02、 Dy 203、Ca0等、添加了粘合劑的部分穩(wěn)定氧化锫。由于這個(gè)部分穩(wěn)定氧化锫在易于研磨等的 加工性上優(yōu)良，所以能夠使光通信用套管的成型變得容易。
[0048] 接下來，將這個(gè)陶瓷原料M沖壓成型，形成預(yù)成型體Ml。使用如圖3所示的金屬模 具11進(jìn)行沖壓成型。沖壓成型中所使用的金屬模具11由中間模12、上模13、下模14及型 芯15構(gòu)成。中間模12在本實(shí)施方式中形成為大致圓柱形狀，在中央部上形成開口的貫穿 孔16。在俯視中間模12時(shí)形成的這個(gè)貫穿孔16的形狀為圓形。而且，貫穿孔16的內(nèi)徑被 形成為大致與上模13及下模14的外徑相同，或者比上模13及下模14的外徑稍大，使上模 13及下|旲14能夠各易地插入貫芽孔16中。
[0049] 上模13是用于從中間模12的貫穿孔16的上方插入的模具。上模13具有上插入 部17和上大徑部18,上插入部17被形成為其外徑與貫穿孔16的內(nèi)徑大致相同，或者比貫 穿孔16的內(nèi)徑稍小，上大徑部18被形成為其大徑比上插入部17的外徑大。在上插入部17 上，設(shè)有使型芯15的前端部15a插入的上插入孔19。下模14是用于從中間模12的貫穿 孔16的下方插入的模具。下模14具有下插入部20和下大徑部21，下插入部20被形成為 其外徑與貫穿孔16的內(nèi)徑大致相同，或者比貫穿孔16的內(nèi)徑稍小，下大徑部21被形成為 其大徑比下插入部20的外徑大。在下模14上形成在長度方向貫穿以用于穿通型芯15的 穿通孔22。這個(gè)穿通孔22的內(nèi)徑被形成為與型芯15的外徑大致相同，或者比型芯15的 外徑略大，使型芯15能夠穿通。型芯15是與上模13的插入孔19的內(nèi)徑和下模14的穿通 孔22的內(nèi)徑大致相同，或者比這些內(nèi)徑稍小的棒狀部件，形成能夠使前端部15a插入上插 入孔19的長度。
[0050] 通過沖壓成型制作預(yù)成型體時(shí)，從中間模12的貫穿孔16的下方插入下模14,使型 芯15穿通下模14的穿通孔22。這時(shí)，在貫穿孔16中，在該貫穿孔16的內(nèi)周面16a和型芯 15的外周面15b之間形成了空間23。在這個(gè)空間23里放入陶瓷原料M。并且，將上模13 插入貫穿孔16里，施加壓力，將放入空間23里的陶瓷原料M壓實(shí)，得到預(yù)成型體Ml。
[0051] 這里，由于通過沖壓成型得到了預(yù)成型體M1，所以本實(shí)施方式所涉及的光通信用 套管的制造方法，能夠使陶瓷原料M中含有的粘合劑大幅減少。因此，可以使預(yù)成型體Ml 中的陶瓷原料M的成型密度比較均等。而且，由于通過沖壓成型得到了預(yù)成型體M1，所以能 夠在壓實(shí)陶瓷原料M時(shí)容易施加大的壓力，牢固地壓實(shí)預(yù)成型體Ml。
[0052] 接著，對預(yù)成型體Ml進(jìn)行冷等靜壓成型，得到成型體。冷等靜壓成型也稱為濕式 法，是一種將預(yù)成型體Ml放入橡膠袋等具有柔軟性的容器中，通過在水、油等這種液體的 介質(zhì)中施加靜水壓而成型的方法。本實(shí)施方式中，如圖4(a)所示，首先將通過沖壓成型成 型的預(yù)成型體Ml放入形成為袋狀的柔軟容器25中。柔軟容器25,優(yōu)選的是，由根據(jù)從該柔 軟容器25的外部施加的力易變形的、具有柔軟性的材料形成，具體來說，優(yōu)選使用由橡膠、 乙烯基及尼龍等形成的容器。
[0053] 其次，將其內(nèi)部放入有預(yù)成型體Ml的密封的柔軟容器25放入加壓容器26中。如 圖4(b)所示，加壓容器26具備側(cè)壁27、上蓋28及下蓋29。而且，在加壓容器26中，形成 了側(cè)壁27、上蓋28及下蓋29所包圍的加壓空間30。上蓋28被構(gòu)成為，在與側(cè)壁27的內(nèi) 周面嵌合的位置上，設(shè)有例如〇型環(huán)等的封口部件31，能夠密閉上蓋28和側(cè)壁27。下蓋29 被構(gòu)成為，在與側(cè)壁27的內(nèi)周面嵌合的位置上，設(shè)有例如0型環(huán)等的封口部件32,能夠密閉 下蓋29和側(cè)壁27。另外，在下蓋29上，設(shè)有一端與連接加壓泵33的配管34的另一端連 接，通過這個(gè)配管34,在與加壓空間30內(nèi)之間使液體流動(dòng)的流動(dòng)通路。此外，符號(hào)35是顯 示加壓空間30內(nèi)壓力的壓力計(jì)。而且，加壓空間30被形成為，其大小能夠?qū)⑷彳浫萜?5 與例如水等的液體放入內(nèi)部。
[0054] 放入柔軟容器25,注入水等液體后，將上蓋28安裝在側(cè)壁27上把加壓空間30密 閉起來。接著，驅(qū)動(dòng)加壓泵33,以130?210MPa的壓力向加壓空間30內(nèi)加壓。此外，這個(gè) 時(shí)候的壓力，優(yōu)選為150_200MPa，更加優(yōu)選的是170-190MPa。冷等靜壓成型時(shí)，以這個(gè)壓力 在規(guī)定時(shí)間加壓，之后通過加壓泵33停止加壓，取下上蓋28將柔軟容器25從加壓空間30 內(nèi)取出。接著，從柔軟容器25中，將對預(yù)成型體Ml進(jìn)行冷等靜壓成型而得到的成型體取出。 雖然由于使用粘合劑少的陶瓷原料M進(jìn)行沖壓成型，預(yù)成型體Ml中的陶瓷原料M的成型密 度應(yīng)該比較均等，但是預(yù)成型體Ml中的陶瓷原料M的成型密度分布多少產(chǎn)生了偏差。這是 因?yàn)?，在進(jìn)行沖壓成型時(shí)，僅從某個(gè)特定方向?qū)μ沾稍螹施加力。
[0055] 本實(shí)施方式所涉及的光通信用套管的制造方法，通過進(jìn)行沖壓成型后進(jìn)行冷等靜 壓成型，能夠從各個(gè)方向?qū)_壓成型時(shí)形成的預(yù)成型體Ml施加力，由此能夠使預(yù)成型體Ml 中的陶瓷原料M的成型密度分布不產(chǎn)生偏差。也就是說，在預(yù)成型體Ml中的陶瓷原料M的 成型密度變稀疏的部分，通過冷等靜壓成型時(shí)施加的力容易變致密，在預(yù)成型體Ml中的陶 瓷原料M的成型密度變致密的部分，不易受冷等靜壓成型時(shí)施加的力的影響，保持最初的 成型密度。所以，大幅降低了該成型密度往往變稀疏的部分和變致密的部分之間的成型密 度的差，能夠使作為成型體整體的陶瓷原料的成型密度分布大致均等，消除該成型密度的 偏差。也就是說，通過沖壓成型后進(jìn)行冷等靜壓成型，能夠用均等的強(qiáng)力壓實(shí)預(yù)成型體Ml 的各部分，使預(yù)成型體的各部分中的陶瓷原料M的成型密度更加均等成為可能。通過冷等 靜壓成型，能夠從預(yù)成型體Ml得到這樣的成型體。
[0056] 接下來，對成型體進(jìn)行脫脂。進(jìn)行脫脂的目的是除去成型體中含有的粘合劑，通過 將成型體放入脫脂爐內(nèi)在400?500°C的溫度下在規(guī)定時(shí)間內(nèi)加熱進(jìn)行。通過對成型體脫 月旨，除去了成型體中的粘合劑，之前存在粘合劑的地方成為空隙。但是，根據(jù)本實(shí)施方式所 涉及的光通信用套管制造方法，通過沖壓成型形成預(yù)成型體M1，所以能夠使陶瓷原料M中 含有的粘合劑的量變少。因此，通過進(jìn)行脫脂，成型體中存在的空隙的量也能夠大幅減少， 防止從成型體形成光通信用套管時(shí)的翹曲的發(fā)生成為可能。
[0057] 接下來，將脫脂后的成型體從脫脂爐中取出加以燒結(jié)。燒結(jié)是，將脫脂后的成型體 進(jìn)一步放入燒結(jié)爐中，在比脫脂時(shí)的溫度更高的1300?1500°C的溫度下在規(guī)定時(shí)間內(nèi)加 熱，然后，通過空冷或水冷等方法進(jìn)行冷卻，得到燒結(jié)成的成型體。根據(jù)本實(shí)施方式所涉及 的光通信用套管的制造方法，能夠大幅減少陶瓷原料M中含有的粘合劑的量，所以脫脂時(shí) 成型體中形成的空隙也可以變少。而且，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的光通信用套管的制造方 法，通過沖壓成型后進(jìn)行冷等靜壓成型，使成型體中的陶瓷原料M的成型密度分布也變均 等，也能夠大幅降低陶瓷原料M彼此之間的空隙等的發(fā)生。因此，就不會(huì)發(fā)生由燒結(jié)后的冷 卻所導(dǎo)致的在成型體上產(chǎn)生的翹曲和內(nèi)徑尺寸的偏差。另外，在本實(shí)施方式中，在脫脂爐中 脫脂成型體，之后從脫脂爐中將脫脂后的成型體取出，放入燒結(jié)爐中加以燒結(jié)，但是也可以 在燒結(jié)爐中調(diào)整爐內(nèi)溫度進(jìn)行脫脂和燒結(jié)。
[0058] 在接下來的長度加工中，進(jìn)行加工以使燒結(jié)后的成型體的長度方向的尺寸成為光 通信用套管的長度方向的規(guī)定長度。另外，如果燒結(jié)后的成型體的長度方向的尺寸是規(guī)定 尺寸，也可以不進(jìn)行長度加工。
[0059] 在接下來的外徑加工中，若燒結(jié)后的成型體的外徑比光通信用套管的規(guī)定外徑大 時(shí)，或者燒結(jié)后的成型體的外徑在長度方向上存有偏差時(shí)，將燒結(jié)后的成型體的外徑加工 成與光通信用套管的規(guī)定外徑大致相同。此外，這里的"大致相同"，不是燒結(jié)后的成型體的 外徑與光通信用套管的規(guī)定外徑完全相同的意思，而是指相對光通信用套管的規(guī)定外徑， 燒結(jié)后的成型體的外徑在預(yù)先設(shè)定的允許誤差的范圍內(nèi)。
[0060] 在精加工時(shí)，對燒結(jié)后的成型體的長度方向的端面進(jìn)行加工。在這里，進(jìn)行例如端 面的端部的倒角加工、曲面加工，去毛刺等各種加工。而且，制造的光通信用套管是分體式 套管lb的情況時(shí)，通過精加工形成狹縫3。此外，沒有必要對燒結(jié)后的成型體進(jìn)行倒角加 工、曲面加工，去毛刺等各種加工時(shí)，制造的光通信用套管為精密套管la，不形成狹縫3也 可以時(shí)，可以不進(jìn)行精加工。
[0061] 經(jīng)過這樣的工序形成的光通信用套管，貫穿孔2a，2b的內(nèi)周面形成為燒結(jié)面。
[0062] 接下來，對本實(shí)施方式所涉及的光通信用套管的作用效果進(jìn)行說明。在本實(shí)施方 式所涉及的光通信用套管中，由于其貫穿孔2a，2b的內(nèi)周面形成為燒結(jié)面，所以能夠以非 常便宜的價(jià)格，提供環(huán)箍的拉力和環(huán)箍彼此的接續(xù)損耗滿足光通信用【技術(shù)領(lǐng)域】中的標(biāo)準(zhǔn)條 件的光通信用套管。具體來說，能夠提供滿足光通信用套管的內(nèi)部中連接的光纖彼此的接 續(xù)損耗為0. 3dB以下，以及從光通信用套管拉出光纖時(shí)的拉力為1. 5?6N的光通信領(lǐng)域中 的標(biāo)準(zhǔn)條件的光通信用套管。根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的光通信用套管，即使將貫穿孔2a，2b 的內(nèi)周面作為燒結(jié)面時(shí)，也能夠連接光纖使環(huán)箍的拉力和環(huán)箍彼此的接續(xù)損耗滿足光通信 用【技術(shù)領(lǐng)域】中的標(biāo)準(zhǔn)條件。
[0063] 另外，本實(shí)施方式所涉及的光通信用套管中，將內(nèi)周面的表面粗糙度Ra設(shè)為上述 范圍內(nèi)的值，或者/以及將貫穿孔的內(nèi)徑的公差設(shè)為上述范圍內(nèi)的值，由此能夠提供一種 光連接器，其具有其環(huán)箍的拉力和環(huán)箍彼此的接續(xù)損耗被設(shè)定為光通信用【技術(shù)領(lǐng)域】中的標(biāo) 準(zhǔn)條件的特性。
[0064] 在本實(shí)施方式所涉及的光通信用套管的制造方法中，將陶瓷原料M的粉末沖壓成 型形成預(yù)成型體Ml，將這個(gè)預(yù)成型體Ml通過冷等靜壓成型壓縮成型形成成型體，所以沖壓 成型時(shí)預(yù)成型體Ml中的陶瓷原料M的成型密度能夠均等，能夠可靠地防止進(jìn)行脫脂、燒結(jié) 后的成型體中翹曲的發(fā)生。因此，在本實(shí)施方式所涉及的光通信用套管的制造方法中，沒有 因?yàn)樨灤┛?a，2b的孔徑的偏差、變形導(dǎo)致孔形狀的變化等。所以，大幅減少制造工序成為 可能，能夠以非常便宜的價(jià)格制造光通信用套管。另外，在本實(shí)施方式所涉及的光通信用套 管的制造方法中，雖然以進(jìn)行長度加工后進(jìn)行外徑加工為例進(jìn)行了說明，但并不僅限于此， 也可以進(jìn)行外徑加工后進(jìn)行長度加工。
[0065] 實(shí)施例
[0066] 以下使用實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不僅限于這些實(shí)施例。
[0067](實(shí)施例）
[0068][光通信用套管的制造]
[0069] 本實(shí)施例中，準(zhǔn)備好以Zr02為主要成分，作為穩(wěn)定劑含有Y20 3、A1203，也添加了粘 合劑的陶瓷原料。接著，從形成于中間模的貫穿孔的下方插入下模，進(jìn)一步在使型芯穿通下 模的穿通孔的金屬模具的空間部內(nèi)，放入事先準(zhǔn)備好的陶瓷原料。然后，從中間模的貫穿孔 的上方插入上模，使用沖壓裝置從上模的上方施加向下的力，從下模的下方施加向上的力， 壓實(shí)陶瓷原料，形成預(yù)成型體。
[0070] 接下來，將預(yù)成型體放入具有長550mm，寬25mm大小的袋狀的柔軟容器里。對于柔 軟容器，使用尼龍制包裝袋形成的易變形且具有柔軟性的容器。然后，將放入預(yù)成型體的柔 軟容器放進(jìn)加壓空間內(nèi)，這個(gè)加壓空間被注入了冷等靜壓成型機(jī)的加壓容器的水，在此之 后，將上蓋關(guān)閉密閉加壓容器。
[0071 ] 接下來，驅(qū)動(dòng)冷等靜壓成型機(jī)的加壓泵，使加壓容器內(nèi)的水壓上升到200MPa，將這 個(gè)水壓維持2分鐘。然后，使加壓容器內(nèi)的水壓下降，打開上蓋，取出加壓空間內(nèi)的柔軟容 器。接著，從柔軟容器中將進(jìn)行了冷等靜壓成型的成型體取出。
[0072] 接下來，將成型體放入脫脂爐內(nèi)，之后使脫脂爐的爐內(nèi)溫度上升到400°C，進(jìn)行成 型體的脫脂。接著，降低脫脂爐的爐內(nèi)溫度，之后從脫脂爐的爐內(nèi)將脫脂后的成型體取出。
[0073] 接下來，將脫脂后的成型體放入燒結(jié)爐的爐內(nèi)，使燒結(jié)爐的爐內(nèi)溫度上升到 135°C，進(jìn)行成型體的燒結(jié)。接著，降低燒結(jié)爐的爐內(nèi)溫度，之后從燒結(jié)爐的爐內(nèi)將燒結(jié)后的 成型體取出。而且，燒結(jié)后的成型體的內(nèi)徑是2. 49mm。
[0074] 接下來，使用研磨機(jī)，對燒結(jié)后的成型體進(jìn)行加工，使其長度尺寸為11. 4mm，外徑 為3. 2mm，然后進(jìn)行貫穿孔的端部的倒角加工和形成狹縫的加工，得到實(shí)施例的光通信用套 管。
[0075] [光通信用套管的內(nèi)周面的表面粗糙度Ra的測定]
[0076] 使用表面粗糙度測定器，測定光通信用套管的內(nèi)周面的表面粗糙度Ra。測定的結(jié) 果為，實(shí)施例中的表面粗糙度R a平均為〇. 0989 y m。
[0077][接續(xù)損耗的測定]
[0078] 從實(shí)施例所涉及的光通信用套管的一端側(cè)，將前端安裝了環(huán)箍的第一光纖插入， 從該光通信用套管的另一端側(cè)，將前端安裝了環(huán)箍的第二光纖插入。在光通信用套管的內(nèi) 部中，使第一光纖和第二光纖的端面彼此對上接觸。然后，使光入射進(jìn)第一光纖，由此測定 從第二光纖射出的光的光量。接著，根據(jù)這些入射光的光量和出射光的光量，計(jì)算出接續(xù)損 耗。上述的測定結(jié)果為，在使用實(shí)施例所涉及的光通信用套管時(shí)的接續(xù)損耗的計(jì)算結(jié)果是 平均 0. 19dB。
[0079][拉力的測定]
[0080] 對將已插入實(shí)施例所涉及的光通信用套管中的第一光纖和第二光纖從光通信用 套管中拉出時(shí)的拉力的大小進(jìn)行測定。上述的測定結(jié)果為，實(shí)施例所涉及的光通信用套管 的拉力的大小平均為2. 1N。
[0081] 進(jìn)一步，關(guān)于實(shí)施例所涉及的光通信用套管，其測定后的表面粗糙度Ra、接續(xù)損 耗、以及拉力的大小的測定結(jié)果如表1所示。
[0082] (對比例）
[0083][光通信用套管的制造]
[0084] 在對比例中，準(zhǔn)備好與上述實(shí)施例相同的陶瓷原料。然后，從形成于中間模的貫穿 孔的下方插入下模，進(jìn)一步在使型芯穿通下模的穿通孔的金屬模具的空間部內(nèi)，放入事先 準(zhǔn)備好的陶瓷原料。接著，從中間模的貫穿孔的上方插入上模，使用沖壓裝置從上模的上方 施加向下的力，從下模的下方施加向上的力，壓實(shí)陶瓷原料，形成預(yù)成型體。這時(shí)對陶瓷原 料施加的壓力為2噸/cm 2。
[0085] 接下來，將成型體放入脫脂爐內(nèi)，之后使脫脂爐的爐內(nèi)溫度上升到400°C，進(jìn)行成 型體的脫脂。接著，降低脫脂爐的爐內(nèi)溫度，之后從脫脂爐的爐內(nèi)將脫脂后的成型體取出。 [0086] 接下來，將脫脂后的成型體放入燒結(jié)爐內(nèi)，之后使燒結(jié)爐的爐內(nèi)溫度上升到 135°C，進(jìn)行成型體的燒結(jié)。接著，降低燒結(jié)爐的爐內(nèi)溫度，之后從燒結(jié)爐的爐內(nèi)將燒結(jié)后的 成型體取出。
[0087] 接下來，使用研磨機(jī)，對燒結(jié)后的成型體進(jìn)行加工，使其長度尺寸為11. 4mm。而且， 由于燒結(jié)后的成型體的內(nèi)徑上會(huì)產(chǎn)生偏差，將內(nèi)徑加工成2. 49mm。進(jìn)一步，將燒結(jié)后的成型 體的外徑加工成3. 2mm。之后，進(jìn)行貫穿孔的端部的倒角加工和形成狹縫的加工，得到對比 例的光通信用套管。因?yàn)檫M(jìn)行了內(nèi)徑加工，光通信用套管的內(nèi)周面是未表現(xiàn)出結(jié)晶粒子和 結(jié)晶粒界面的切割面。
[0088] [光通信用套管的內(nèi)周面的表面粗糙度Ra的測定]
[0089] 根據(jù)與實(shí)施例相同的方法，測定光通信用套管的內(nèi)周面的表面粗糙度Ra。上述測 定的結(jié)果為，對比例中的表面粗糙度R a平均為0. 0213 i! m。
[0090] [接續(xù)損耗的測定]
[0091] 根據(jù)與實(shí)施例相同的方法，對在使用對比例的光通信用套管時(shí)的第一光纖和第二 光纖之間的接續(xù)損耗進(jìn)行測定。上述的測定結(jié)果為，使用對比例所涉及的光通信用套管時(shí) 的接續(xù)損耗的計(jì)算結(jié)果是平均0. 12dB。
[0092][拉力的測定]
[0093] 根據(jù)與實(shí)施例相同的方法，進(jìn)行對比例的拉力的測定。上述的測定結(jié)果為，對比例 所涉及的光通信用套管的拉力的大小平均為2. 8N。
[0094] 進(jìn)一步，關(guān)于對比例所涉及的光通信用套管，其測定后的表面粗糙度Ra、接續(xù)損 耗、以及拉力的大小的測定結(jié)果如表1所示。
[0095] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種光通信用套管，其特征在于， 所述光通信用套管是通過將陶瓷原料沖壓成型一體成型后，進(jìn)行冷等靜壓成型，之后 進(jìn)一步燒結(jié)而成的，其中， 用于插入環(huán)箍的貫穿孔被形成為在軸的長度方向上開口的圓筒狀； 所述貫穿孔的內(nèi)周面作為所述燒結(jié)時(shí)形成的出現(xiàn)了所述陶瓷原料的結(jié)晶粒子的燒結(jié) 面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光通信用套管，在所述燒結(jié)面上，形成多個(gè)結(jié)晶粒子的同時(shí)， 該結(jié)晶粒子與結(jié)晶粒子之間形成結(jié)晶粒界面。
3. -種光通信用套管，其特征在于， 所述光通信用套管是將陶瓷原料沖壓成型，形成圓筒狀的預(yù)成型體的光通信用套管， 其中， 通過對所述預(yù)成型體進(jìn)行冷等靜壓成型，形成為陶瓷原料的成型密度均等的成型體， 將所述成型體在規(guī)定溫度下在規(guī)定時(shí)間內(nèi)燒結(jié)時(shí)，在貫穿孔的內(nèi)周面上出現(xiàn)的燒結(jié)面上， 形成由多個(gè)所述陶瓷原料的結(jié)晶粒子構(gòu)成的結(jié)晶粒子群，彼此相鄰的所述結(jié)晶粒子和結(jié)晶 粒子之間形成結(jié)晶粒界面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的光通信用套管，內(nèi)周面的表面粗糙度1^為0.08? 0. 20 u m〇
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的光通信用套管，貫穿孔的內(nèi)徑的公差為±2?lOym。
6. -種光通信用套管的制造方法，其特征在于， 將陶瓷原料的粉末沖壓成型，形成具有內(nèi)周面的圓筒狀的預(yù)成型體， 對所述預(yù)成型體進(jìn)行冷等靜壓成型形成成型體， 對所述成型體進(jìn)行燒結(jié)，制造燒結(jié)時(shí)形成的所述陶瓷原料的結(jié)晶粒子出現(xiàn)在所述內(nèi)周 面上的光通信用套管。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光通信用套管的制造方法，其特征在于， 通過將放入金屬模具中的陶瓷原料沖壓成型而形成預(yù)成型體； 通過對所述預(yù)成型體進(jìn)行冷等靜壓成型而形成陶瓷原料的成型密度均等的成型體； 將所述成型體在規(guī)定溫度下在規(guī)定時(shí)間內(nèi)加熱脫脂，將脫脂后的所述成型體在比所述 脫脂的溫度更高的規(guī)定溫度下在規(guī)定時(shí)間內(nèi)加熱燒結(jié)，在貫穿孔的內(nèi)周面上出現(xiàn)的燒結(jié)面 上，形成由多個(gè)所述陶瓷原料的結(jié)晶粒子構(gòu)成的結(jié)晶粒子群，以及彼此相鄰的所述結(jié)晶粒 子和結(jié)晶粒子之間形成的結(jié)晶粒界面。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的光通信用套管的制造方法，將所述燒結(jié)后的成型體加工 成規(guī)定長度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的光通信用套管的制造方法，加工所述燒結(jié)后的成型體的 外周。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光通信用套管的制造方法，所述脫脂是在400?500°C的溫 度下在規(guī)定時(shí)間內(nèi)加熱進(jìn)行的。
11. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的光通信用套管的制造方法，所述燒結(jié)是在1300? 1500°C的溫度下在規(guī)定時(shí)間內(nèi)加熱進(jìn)行的。
12. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的光通信用套管的制造方法，將燒結(jié)后的成型體冷卻后進(jìn) 行精加工。
【文檔編號(hào)】B28B3/06GK104350404SQ201380029995
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月7日
【發(fā)明者】武藤光, 千原映二, 中野成治, 東海林一之 申請人:安達(dá)滿株式會(huì)社