光通信用套管以及该光通信用套管的制造方法

光通信用套管以及该光通信用套管的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种光通信用套管及光通信用套管的制造方法，其环箍的拉力和环箍彼此的接续损耗具备在光通信【技术领域】中常用的规定的值，而且能够减少制造工序且降低制造成本。该光通信用套管是将陶瓷原料冲压成型后，通过冷等静压成型烧结而成的，将用于插入环箍的贯穿孔(2a)在轴的长度方向上形成，贯穿孔(2a)的内周面(4a)具有烧结后的状态。
【专利说明】光通信用套管以及该光通信用套管的制造方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种光通信用套管以及该光通信用套管的制造方法。

【背景技术】
[0002] 将光纤互相连接的光连接器，是由包含光通信用套管的连接部件构成的，其中，光 通信用套管由氧化锆等陶瓷形成。光通信用套管被构成为，在贯穿孔呈开口的圆筒状的部 件上，将穿通了光纤的环箍彼此从光通信用套管的两端插入，并在光通信用套管的内部对 上。光通信用套管，多采用呈圆筒形状的精密套管和在圆筒形状的长度方向的侧面上形成 狭缝的分体式套管两种（例如，专利文献1?3)。
[0003] 这些精密套管以及分体式套管被构成为能够牢固地保持插入的环箍。精密套管被 形成为其内径比环箍的外径稍大。由于精密套管的内径并不随着环箍的插入而变化，所以 有必要使其内径尺寸具有高精度。另一方面，分体式套管被形成为其内径比环箍的外径稍 小，在该分体式套管的轴的长度方向上形成狭缝。该分体式套管，随着环箍的插入发生弹性 变形，所以不需要如精密套管那样的内径尺寸的精度。
[0004] 一般来说，制造以氧化锆为主要成分的原料形成的光通信用套管时，首先，通过将 含有氧化锆、氧化钇、氧化铝、二氧化钛等的原料冲压成型、挤压成型、注射成型等，形成圆 筒状的预成型体。然后，对圆筒状的预成型体加以烧结，得到烧至坚固的成型体。接下来， 进行用于将成型体的长度方向上的长度尺寸形成为规定长度的长度加工、对成型体的内周 面进行通过使用金刚石砂轮等的珩磨以及使用金刚石磨粒的针研磨等的研磨加工，并进行 内径加工以得到规定的内径尺寸。接着，使用圆筒研磨盘等通过金刚石砂轮研磨对成型体 的外周面进行外径加工以得到规定的外径尺寸。另外，若光通信用套管为分体式套管，则在 进行长度加工、内径加工、外径加工等之后，形成狭缝。
[0005] 在光通信【技术领域】，至今对光连接器规定了多个标准规格。这些标准规格，与尺寸 等的各规格共通，为使用者提供了便利。现在，作为代表性的光连接器，存在通称的SC型、 FC型、MU型以及LC型。SC型光连接器的外径尺寸等，关于SC型光连接器的外径尺寸等，分 别规定了 IEC 61754-4、TIA/EIA-604-3A、JIS C 5973的各个规格。另外，FC型光连接器的 外形尺寸等，分别规定了 IEC 61754-13、TIA/EIA-604-4A、JIS C 5970的各个规格。其次， MU型光连接器的外形尺寸等，分别规定了 IEC 61754-6、TIA/EIA-604-17、JIS C 5983的各 个规格。进而，LC型光连接器的外形尺寸等，分别规定了 IEC 61754-20、TIA/EIA-604-10A 的各个规格。
[0006] SC型及FC型光连接器的内径以及保持在内径上的环箍的外径约为2. 5mm，MU型 及LC型光连接器的内径以及保持在内径上的环箍的外径约为1.25mm。具体来说，分别规 定了，在 IEC 61754-4、IEC 61754-13、TIA/EIA-604-3A 以及 TIA/EIA-604-4A 中被划分 为等级1、在JIS C 5973及5970中被划分为等级B的SC型及FC型环箍的外径尺寸为 2. 499 ±0. 0005mm，在 IEC 61754-6、IEC 61754-20、TIA/EIA-604-17 及 TIA/EIA-604-10A 中 被划分为等级1，在JIS C 5983中被划分为等级B及等级C的MU型以及LC型环箍的外径 尺寸是1.249±0. 0005mm。而且，各光连接器，关于其机壳的外形尺寸还被用IEC规格、JIS 规格或者TIA/EIA规格进行了规定。
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :实开平6-15013号公报
[0009] 专利文献2 :特开2001-91783号公报
[0010] 专利文献3 :特开2011-123221号公报
[0011] 这些各规定中，关于构成光连接器的插头及适配器也被分别进行了规定。就适配 器来说，在环箍的拉力以及环箍彼此对上时的接续损耗上也有规定。尤其是SC型和FC型 光连接器，在JIS C 5973及JIS C 5970中被划分为等级B的JIS规格下，规定了环箍的拉 力为2. 0?5. 9N，在使用单模光纤的物理接触接续（PC接续）时，适配器内被对上的环箍 彼此的接续损耗为0. 3dB以下等。因此，作为构成适配器的部件之一的光通信用套管，也是 在考虑了适配器的规定中的环箍的拉力、环箍彼此的接续损耗下被决定的。光通信用套管 必须要满足环箍的拉力是1. 5?6N、在使用单模光纤的PC接续时环箍彼此的接续损耗是 0. 3dB这两个条件，这在光通信【技术领域】中被定为常用的标准条件。但是，现有的光通信用 套管在进行烧结时，容易发生翘曲等，仅仅通过烧结，很难得到环箍的拉力、环箍彼此的接 续损耗满足上述标准条件的光通信用套管。所以，传统上为了满足标准条件对光通信用套 管的内周面进行加工成为必要，产生了制造工序和制造成本增加的问题。


【发明内容】

[0012] 本发明的目的是提供一种光通信用套管及该光通信用套管的制造方法，其旨在解 决上述问题，不通过对内周面进行加工，环箍的拉力和环箍彼此的接续损耗就具备在光通 信【技术领域】中常用的标准条件，而且，能够减少制造工序降低制造成本。
[0013] 本发明所涉及的光通信用套管，其要点为如下。
[0014] (1) 一种光通信用套管，其特征在于，上述光通信用套管是通过将陶瓷原料冲压成 型一体成型后，进行冷等静压成型，之后进一步烧结而成的，用于插入环箍的贯穿孔被形成 为在轴的长度方向上开口的圆筒状，上述贯穿孔的内周面作为上述烧结时形成的出现了上 述陶瓷原料的结晶粒子的烧结面。
[0015] (2)如上述（1)所述的光通信用套管，在上述烧结面上，形成多个结晶粒子的同 时，该结晶粒子与结晶粒子之间形成结晶粒界面。
[0016] (3) -种光通信用套管，其特征在于，上述光通信用套管是将陶瓷原料冲压成型， 形成圆筒状的预成型体的光通信用套管，其中，通过对上述预成型体进行冷等静压成型，形 成为陶瓷原料的成型密度均等的成型体，将上述成型体在规定温度下在规定时间内烧结 时，在贯穿孔的内周面上出现的烧结面上，形成由多个上述陶瓷原料的结晶粒子构成的结 晶粒子群，彼此相邻的上述结晶粒子和结晶粒子之间形成结晶粒界面。
[0017] (4)如上述⑴或⑶所述的光通信用套管，其内周面的表面粗糙度艮为0.08? 0. 20 u m〇
[0018] (5)如上述⑴或⑶所述的光通信用套管，其贯穿孔的内径的公差为±2? 10 u m〇
[0019] 另外，本发明所涉及的光通信用套管的制造方法，其要点为如下。
[0020] (6) -种光通信用套管的制造方法，其特征在于，将陶瓷原料的粉末冲压成型，形 成具有内周面的圆筒状的预成型体，对上述预成型体进行冷等静压成型形成成型体，对上 述成型体进行烧结，制造烧结时形成的上述陶瓷原料的结晶粒子出现在上述内周面上的光 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，通过将放入金属模 具中的陶瓷原料冲压成型而形成预成型体，通过对上述预成型体进行冷等静压成型而形成 陶瓷原料的成型密度均等的成型体，将上述成型体在规定温度下在规定时间内加热脱脂， 将脱脂后的上述成型体在比上述脱脂的温度更高的规定温度下在规定时间内加热烧结，在 贯穿孔的内周面上出现的烧结面上，形成由多个上述陶瓷原料的结晶粒子构成的结晶粒子 群，以及彼此相邻的上述结晶粒子和结晶粒子之间形成的结晶粒界面。
[0022] (8)如上述（6)或（7)所述的光通信用套管的制造方法，将上述烧结后的成型体加 工成规定长度。
[0023] (9)如上述（6)或（7)所述的光通信用套管的制造方法，加工上述烧结后的成型体 的外周。
[0024] (10)如上述（7)所述的光通信用套管的制造方法，上述脱脂是在400?500°C的 温度下在规定时间内加热进行的。
[0025] (11)如上述（6)或（7)所述的光通信用套管的制造方法，上述烧结是在1300? 1500°C的温度下在规定时间内加热进行的。
[0026] (12)如上述（6)或（7)所述的光通信用套管的制造方法，将烧结后的成型体冷却 后进行精加工。
[0027] 本发明所涉及的光通信用套管，由于在轴的长度方向上形成的贯穿孔的内周面作 为烧结面，所以能够在低成本下提供一种光通信用套管，其环箍的拉力和环箍彼此的接续 损耗满足光通信【技术领域】中常用的标准条件。
[0028] 本发明所涉及的光通信用套管的制造方法，因为是将陶瓷原料的粉末冲压成型形 成预成型体，这个预成型体通过冷等静压冲压压缩成型，形成成型体，所以在简化制造工序 的同时，能够得到环箍的拉力和环箍彼此的接续损耗满足光通信【技术领域】中常用的标准条 件的光通信用套管。因此，根据本发明，不加工光通信用套管的内周面，就能够减少制造工 序降低制造成本，大幅提升作业效率。

【专利附图】

【附图说明】
[0029] 图1(a)是本发明的光通信用套管所涉及的精密套管的立体图，以及示出了精密 套管的内周面的表面状态的部分放大图，图1(b)是本发明的光通信用套管所涉及的分体 式套管的立体图，以及示出了分体式套管的内周面的表面状态的部分放大图。
[0030] 图2是表示光通信用套管的制造工序的流程图。
[0031] 图3(a)是冲压成型的金属模具的示例的说明图，图3(b)是将陶瓷原料冲压成型， 形成预成型体样子的说明图。
[0032] 图4(a)是将预成型体放入柔软容器内的样子的说明图，图4(b)是对放入柔软容 器内的预成型体进行冷等静压成型（CIP)的样子的说明图。
[0033] 符号说明
[0034] la:精密套管；lb :分体式套管；2a，2b :贯穿孔；3 :狭缝；4a，4b :内周面；5a，5b : 结晶粒子；5c :结晶粒界面；6a，6b :外周面；11 :金属|旲具；12 :中间|旲；13 :上|旲；14 :下丰旲； 15 :型芯；16 :贯穿孔；23 :空间；25 :柔软容器；26 :加压容器；27 :侧壁；28 :上盖；29 :下 盖；30 :加压空间；33 :加压泵；M :陶瓷原料；Ml :预成型体。

【具体实施方式】
[0035] 利用附图对本发明所涉及的光通信用套管的实施方式进行具体说明。另外，在本 说明书中，光通信用套管的"前"、"后"、"上"、"下"、"左"、"右"是指图1中所示的方向。
[0036] 本实施方式所涉及的光通信用套管，虽然以图1(a)所示的精密套管la，以及图 1(b)所示的分体式套管lb这两种为例进行说明，但是，本实施方式并未限定在这两种， 其它结构的套管也是可以的。本发明所涉及的光通信用套管通过如下来得到：将陶瓷原 料的粉末冲压成型以形成预成型体，这个预成型体通过冷等静压成型，即Cold Isostatic PreSSing(CIP)形成成型体，对这个成型体进行脱脂及烧结，必要时对烧结后的成型体的长 度尺寸、外径尺寸等进行加工。
[0037] 光通信用套管，其构成为：除了氧化锆、氧化铝、莫来石、氮化硅、碳化硅、氮化铝等 以外，Si0 2-Al203系、Si02-B20 3系的结晶化玻璃等的玻璃陶瓷、及以A1203为主要成分混合了 Zr0 2的氧化锆分散氧化铝陶瓷、使粒径达到纳米级非常微小的氧化锆粒子分散在氧化铝的 结晶粒界面上，使粒界面强度飞跃性地提高的氧化锆分散氧化铝陶瓷、以A1 203为主要成分 混合了 A12B209后的陶瓷等各种复合陶瓷等。作为复合陶瓷等，尤其优选耐侯性、抗弯强度 等更加优良的部分稳定氧化锆。
[0038] 这个部分稳定氧化锆，其主要成分是Zr02，作为稳定剂含有Y20 3、MgO、Ce02、Dy203、 CaO等。而且，部分稳定氧化锆耐侯性优良，高韧性，易研磨。因此，通过使用部分稳定氧化 锆，能够得到供长时间使用的高精度的光通信用套管。
[0039] 图1(a)所示的精密套管la，被形成为具有用于在轴的长度方向上插入环箍的贯 穿孔2a的中空的圆筒形状。贯穿孔2a的内径被形成为，比穿通该贯穿孔2a的环箍的外径 相比稍大，易于插入环箍，并且插入后的环箍不会产生松动。
[0040] 图1(b)所示的分体式套管lb，被形成为具有用于在轴的长度方向上插入环箍的 贯穿孔2b的中空的圆筒形状，在这个贯穿孔2b的一部分上形成了沿轴的长度方向上的狭 缝3,以连接从该贯穿孔2b的内周面到分体式套管lb的外周面6b。贯穿孔2b的内径被形 成为，与穿通该贯穿孔2b的环箍的外径相比稍小，通过插入环箍时分体式套管lb稍微向扩 展的方向发生弹性变形，使得插入贯穿孔内的环箍能够被牢固地保持。
[0041] 本实施方式的光通信用套管所涉及的精密套管la和分体式套管lb被形成为，贯 穿孔2a，2b的内周面4a，4b成为烧结面。在这里所说的"烧结面"，是指烧结后述的成型体 时所形成的表面。也就是说，如图1(a)，图1(b)所示，本实施方式所涉及的精密套管la和 分体式套管lb，将内周面4a，4b的一部分放大显示，在内周面4a，4b上出现大小不同的多 个结晶粒子5a，5b。而且，出现由包含结晶粒子5a，5b的多个结晶粒子构成的结晶粒子群。 另外，彼此相邻的各个结晶粒子5a和结晶粒子5b之间，形成结晶粒界面5c。结晶粒子5a， 5b根据例如形成光通信用套管时所进行的烧结工序中被烧结的温度、被烧结的时间等，成 长的程度、即结晶粒子5a，5b的粒径会有不同，例如在烧结温度低的情况、烧结时间短的情 况等中，结晶粒子5a，5b的粒径多会比较小，相反在烧结温度高的情况、烧结时间长的情况 等中，结晶粒子5a，5b的粒径会比较大。
[0042] 另外，这个时候的内周面4a，4b的表面粗糙度Ra为0. 08?0. 20 ii m，优选的是 0. 08?0. 15 y m，更加优选的是0. 08?0. 12 y m。表面粗糙度变小的话，容易得到环箍的拉 力和环箍彼此的接续损耗满足光通信用【技术领域】中常用的标准条件的套管。而且，内周面 4a，4b的内径的公差为±2?10 iim，优选的是±2?8 iim，更加优选的是±2?5 iim。在 内周面4a，4b的内径的公差为±2?5 iim时，更加容易得到环箍的拉力和环箍彼此的接续 损耗满足光通信用【技术领域】中常用的标准条件的套管。
[0043] 精密套管la和分体式套管lb的内径优选为如下设计：压入或者拉出插入内部的 环箍时，使加于该环箍上的力（以下，称这个力为"拉力"。）在1.5?6N的范围内，优选的 是2?6N的范围内，更加优选的是2?4N的范围内。通过对环箍施加这样范围内的拉力， 能够容易插入环箍。而且，通过设计在这个范围内，能够可靠地保持插入的环箍。
[0044] 精密套管la和分体式套管lb的外周面6a，6b的表面粗糙度Ra为0. 3 ii m以下，优 选的是0. 2 y m以下，更加优选的是0. 1 y m以下。另外，虽然可以对外周面6a，6b进行研磨 加工等精加工，但如果能够具备上述表面粗糙度Ra的条件，也可以作为烧结面。在外周面 6a，6b作为烧结面的情况下，由于没有必要进行后述的精加工的工序，因此能够实现制造成 本的大幅降低和制造效率的大幅提升。
[0045] 以上，对本发明的实施方式所涉及的光通信用套管的结构的示例进行了说明，但 本发明所涉及的光通信用套管并不仅限定于此，在不脱离本发明的精神的范围内可以任意 改变。
[0046] 接下来，对本实施方式所涉及的光通信用套管的制造方法进行说明。在此，将使用 氧化锆制成的陶瓷作为光通信用套管的材质的情况作为一个例子，进行说明。
[0047] 如图2所示，在制造光通信用套管时，首先准备用于成型光通信用套管的材料。在 本实施方式中，作为材料，准备例如以Zr0 2为主要成分、作为稳定剂含有Y203、MgO、Ce02、 Dy 203、Ca0等、添加了粘合剂的部分稳定氧化锫。由于这个部分稳定氧化锫在易于研磨等的 加工性上优良，所以能够使光通信用套管的成型变得容易。
[0048] 接下来，将这个陶瓷原料M冲压成型，形成预成型体Ml。使用如图3所示的金属模 具11进行冲压成型。冲压成型中所使用的金属模具11由中间模12、上模13、下模14及型 芯15构成。中间模12在本实施方式中形成为大致圆柱形状，在中央部上形成开口的贯穿 孔16。在俯视中间模12时形成的这个贯穿孔16的形状为圆形。而且，贯穿孔16的内径被 形成为大致与上模13及下模14的外径相同，或者比上模13及下模14的外径稍大，使上模 13及下|旲14能够各易地插入贯芽孔16中。
[0049] 上模13是用于从中间模12的贯穿孔16的上方插入的模具。上模13具有上插入 部17和上大径部18,上插入部17被形成为其外径与贯穿孔16的内径大致相同，或者比贯 穿孔16的内径稍小，上大径部18被形成为其大径比上插入部17的外径大。在上插入部17 上，设有使型芯15的前端部15a插入的上插入孔19。下模14是用于从中间模12的贯穿 孔16的下方插入的模具。下模14具有下插入部20和下大径部21，下插入部20被形成为 其外径与贯穿孔16的内径大致相同，或者比贯穿孔16的内径稍小，下大径部21被形成为 其大径比下插入部20的外径大。在下模14上形成在长度方向贯穿以用于穿通型芯15的 穿通孔22。这个穿通孔22的内径被形成为与型芯15的外径大致相同，或者比型芯15的 外径略大，使型芯15能够穿通。型芯15是与上模13的插入孔19的内径和下模14的穿通 孔22的内径大致相同，或者比这些内径稍小的棒状部件，形成能够使前端部15a插入上插 入孔19的长度。
[0050] 通过冲压成型制作预成型体时，从中间模12的贯穿孔16的下方插入下模14,使型 芯15穿通下模14的穿通孔22。这时，在贯穿孔16中，在该贯穿孔16的内周面16a和型芯 15的外周面15b之间形成了空间23。在这个空间23里放入陶瓷原料M。并且，将上模13 插入贯穿孔16里，施加压力，将放入空间23里的陶瓷原料M压实，得到预成型体Ml。
[0051] 这里，由于通过冲压成型得到了预成型体M1，所以本实施方式所涉及的光通信用 套管的制造方法，能够使陶瓷原料M中含有的粘合剂大幅减少。因此，可以使预成型体Ml 中的陶瓷原料M的成型密度比较均等。而且，由于通过冲压成型得到了预成型体M1，所以能 够在压实陶瓷原料M时容易施加大的压力，牢固地压实预成型体Ml。
[0052] 接着，对预成型体Ml进行冷等静压成型，得到成型体。冷等静压成型也称为湿式 法，是一种将预成型体Ml放入橡胶袋等具有柔软性的容器中，通过在水、油等这种液体的 介质中施加静水压而成型的方法。本实施方式中，如图4(a)所示，首先将通过冲压成型成 型的预成型体Ml放入形成为袋状的柔软容器25中。柔软容器25,优选的是，由根据从该柔 软容器25的外部施加的力易变形的、具有柔软性的材料形成，具体来说，优选使用由橡胶、 乙烯基及尼龙等形成的容器。
[0053] 其次，将其内部放入有预成型体Ml的密封的柔软容器25放入加压容器26中。如 图4(b)所示，加压容器26具备侧壁27、上盖28及下盖29。而且，在加压容器26中，形成 了侧壁27、上盖28及下盖29所包围的加压空间30。上盖28被构成为，在与侧壁27的内 周面嵌合的位置上，设有例如〇型环等的封口部件31，能够密闭上盖28和侧壁27。下盖29 被构成为，在与侧壁27的内周面嵌合的位置上，设有例如0型环等的封口部件32,能够密闭 下盖29和侧壁27。另外，在下盖29上，设有一端与连接加压泵33的配管34的另一端连 接，通过这个配管34,在与加压空间30内之间使液体流动的流动通路。此外，符号35是显 示加压空间30内压力的压力计。而且，加压空间30被形成为，其大小能够将柔软容器25 与例如水等的液体放入内部。
[0054] 放入柔软容器25,注入水等液体后，将上盖28安装在侧壁27上把加压空间30密 闭起来。接着，驱动加压泵33,以130?210MPa的压力向加压空间30内加压。此外，这个 时候的压力，优选为150_200MPa，更加优选的是170-190MPa。冷等静压成型时，以这个压力 在规定时间加压，之后通过加压泵33停止加压，取下上盖28将柔软容器25从加压空间30 内取出。接着，从柔软容器25中，将对预成型体Ml进行冷等静压成型而得到的成型体取出。 虽然由于使用粘合剂少的陶瓷原料M进行冲压成型，预成型体Ml中的陶瓷原料M的成型密 度应该比较均等，但是预成型体Ml中的陶瓷原料M的成型密度分布多少产生了偏差。这是 因为，在进行冲压成型时，仅从某个特定方向对陶瓷原料M施加力。
[0055] 本实施方式所涉及的光通信用套管的制造方法，通过进行冲压成型后进行冷等静 压成型，能够从各个方向对冲压成型时形成的预成型体Ml施加力，由此能够使预成型体Ml 中的陶瓷原料M的成型密度分布不产生偏差。也就是说，在预成型体Ml中的陶瓷原料M的 成型密度变稀疏的部分，通过冷等静压成型时施加的力容易变致密，在预成型体Ml中的陶 瓷原料M的成型密度变致密的部分，不易受冷等静压成型时施加的力的影响，保持最初的 成型密度。所以，大幅降低了该成型密度往往变稀疏的部分和变致密的部分之间的成型密 度的差，能够使作为成型体整体的陶瓷原料的成型密度分布大致均等，消除该成型密度的 偏差。也就是说，通过冲压成型后进行冷等静压成型，能够用均等的强力压实预成型体Ml 的各部分，使预成型体的各部分中的陶瓷原料M的成型密度更加均等成为可能。通过冷等 静压成型，能够从预成型体Ml得到这样的成型体。
[0056] 接下来，对成型体进行脱脂。进行脱脂的目的是除去成型体中含有的粘合剂，通过 将成型体放入脱脂炉内在400?500°C的温度下在规定时间内加热进行。通过对成型体脱 月旨，除去了成型体中的粘合剂，之前存在粘合剂的地方成为空隙。但是，根据本实施方式所 涉及的光通信用套管制造方法，通过冲压成型形成预成型体M1，所以能够使陶瓷原料M中 含有的粘合剂的量变少。因此，通过进行脱脂，成型体中存在的空隙的量也能够大幅减少， 防止从成型体形成光通信用套管时的翘曲的发生成为可能。
[0057] 接下来，将脱脂后的成型体从脱脂炉中取出加以烧结。烧结是，将脱脂后的成型体 进一步放入烧结炉中，在比脱脂时的温度更高的1300?1500°C的温度下在规定时间内加 热，然后，通过空冷或水冷等方法进行冷却，得到烧结成的成型体。根据本实施方式所涉及 的光通信用套管的制造方法，能够大幅减少陶瓷原料M中含有的粘合剂的量，所以脱脂时 成型体中形成的空隙也可以变少。而且，根据本实施方式所涉及的光通信用套管的制造方 法，通过冲压成型后进行冷等静压成型，使成型体中的陶瓷原料M的成型密度分布也变均 等，也能够大幅降低陶瓷原料M彼此之间的空隙等的发生。因此，就不会发生由烧结后的冷 却所导致的在成型体上产生的翘曲和内径尺寸的偏差。另外，在本实施方式中，在脱脂炉中 脱脂成型体，之后从脱脂炉中将脱脂后的成型体取出，放入烧结炉中加以烧结，但是也可以 在烧结炉中调整炉内温度进行脱脂和烧结。
[0058] 在接下来的长度加工中，进行加工以使烧结后的成型体的长度方向的尺寸成为光 通信用套管的长度方向的规定长度。另外，如果烧结后的成型体的长度方向的尺寸是规定 尺寸，也可以不进行长度加工。
[0059] 在接下来的外径加工中，若烧结后的成型体的外径比光通信用套管的规定外径大 时，或者烧结后的成型体的外径在长度方向上存有偏差时，将烧结后的成型体的外径加工 成与光通信用套管的规定外径大致相同。此外，这里的"大致相同"，不是烧结后的成型体的 外径与光通信用套管的规定外径完全相同的意思，而是指相对光通信用套管的规定外径， 烧结后的成型体的外径在预先设定的允许误差的范围内。
[0060] 在精加工时，对烧结后的成型体的长度方向的端面进行加工。在这里，进行例如端 面的端部的倒角加工、曲面加工，去毛刺等各种加工。而且，制造的光通信用套管是分体式 套管lb的情况时，通过精加工形成狭缝3。此外，没有必要对烧结后的成型体进行倒角加 工、曲面加工，去毛刺等各种加工时，制造的光通信用套管为精密套管la，不形成狭缝3也 可以时，可以不进行精加工。
[0061] 经过这样的工序形成的光通信用套管，贯穿孔2a，2b的内周面形成为烧结面。
[0062] 接下来，对本实施方式所涉及的光通信用套管的作用效果进行说明。在本实施方 式所涉及的光通信用套管中，由于其贯穿孔2a，2b的内周面形成为烧结面，所以能够以非 常便宜的价格，提供环箍的拉力和环箍彼此的接续损耗满足光通信用【技术领域】中的标准条 件的光通信用套管。具体来说，能够提供满足光通信用套管的内部中连接的光纤彼此的接 续损耗为0. 3dB以下，以及从光通信用套管拉出光纤时的拉力为1. 5?6N的光通信领域中 的标准条件的光通信用套管。根据本实施方式所涉及的光通信用套管，即使将贯穿孔2a，2b 的内周面作为烧结面时，也能够连接光纤使环箍的拉力和环箍彼此的接续损耗满足光通信 用【技术领域】中的标准条件。
[0063] 另外，本实施方式所涉及的光通信用套管中，将内周面的表面粗糙度Ra设为上述 范围内的值，或者/以及将贯穿孔的内径的公差设为上述范围内的值，由此能够提供一种 光连接器，其具有其环箍的拉力和环箍彼此的接续损耗被设定为光通信用【技术领域】中的标 准条件的特性。
[0064] 在本实施方式所涉及的光通信用套管的制造方法中，将陶瓷原料M的粉末冲压成 型形成预成型体Ml，将这个预成型体Ml通过冷等静压成型压缩成型形成成型体，所以冲压 成型时预成型体Ml中的陶瓷原料M的成型密度能够均等，能够可靠地防止进行脱脂、烧结 后的成型体中翘曲的发生。因此，在本实施方式所涉及的光通信用套管的制造方法中，没有 因为贯穿孔2a，2b的孔径的偏差、变形导致孔形状的变化等。所以，大幅减少制造工序成为 可能，能够以非常便宜的价格制造光通信用套管。另外，在本实施方式所涉及的光通信用套 管的制造方法中，虽然以进行长度加工后进行外径加工为例进行了说明，但并不仅限于此， 也可以进行外径加工后进行长度加工。
[0065] 实施例
[0066] 以下使用实施例对本发明进行详细说明，但本发明并不仅限于这些实施例。
[0067](实施例）
[0068][光通信用套管的制造]
[0069] 本实施例中，准备好以Zr02为主要成分，作为稳定剂含有Y20 3、A1203，也添加了粘 合剂的陶瓷原料。接着，从形成于中间模的贯穿孔的下方插入下模，进一步在使型芯穿通下 模的穿通孔的金属模具的空间部内，放入事先准备好的陶瓷原料。然后，从中间模的贯穿孔 的上方插入上模，使用冲压装置从上模的上方施加向下的力，从下模的下方施加向上的力， 压实陶瓷原料，形成预成型体。
[0070] 接下来，将预成型体放入具有长550mm，宽25mm大小的袋状的柔软容器里。对于柔 软容器，使用尼龙制包装袋形成的易变形且具有柔软性的容器。然后，将放入预成型体的柔 软容器放进加压空间内，这个加压空间被注入了冷等静压成型机的加压容器的水，在此之 后，将上盖关闭密闭加压容器。
[0071 ] 接下来，驱动冷等静压成型机的加压泵，使加压容器内的水压上升到200MPa，将这 个水压维持2分钟。然后，使加压容器内的水压下降，打开上盖，取出加压空间内的柔软容 器。接着，从柔软容器中将进行了冷等静压成型的成型体取出。
[0072] 接下来，将成型体放入脱脂炉内，之后使脱脂炉的炉内温度上升到400°C，进行成 型体的脱脂。接着，降低脱脂炉的炉内温度，之后从脱脂炉的炉内将脱脂后的成型体取出。
[0073] 接下来，将脱脂后的成型体放入烧结炉的炉内，使烧结炉的炉内温度上升到 135°C，进行成型体的烧结。接着，降低烧结炉的炉内温度，之后从烧结炉的炉内将烧结后的 成型体取出。而且，烧结后的成型体的内径是2. 49mm。
[0074] 接下来，使用研磨机，对烧结后的成型体进行加工，使其长度尺寸为11. 4mm，外径 为3. 2mm，然后进行贯穿孔的端部的倒角加工和形成狭缝的加工，得到实施例的光通信用套 管。
[0075] [光通信用套管的内周面的表面粗糙度Ra的测定]
[0076] 使用表面粗糙度测定器，测定光通信用套管的内周面的表面粗糙度Ra。测定的结 果为，实施例中的表面粗糙度R a平均为〇. 0989 y m。
[0077][接续损耗的测定]
[0078] 从实施例所涉及的光通信用套管的一端侧，将前端安装了环箍的第一光纤插入， 从该光通信用套管的另一端侧，将前端安装了环箍的第二光纤插入。在光通信用套管的内 部中，使第一光纤和第二光纤的端面彼此对上接触。然后，使光入射进第一光纤，由此测定 从第二光纤射出的光的光量。接着，根据这些入射光的光量和出射光的光量，计算出接续损 耗。上述的测定结果为，在使用实施例所涉及的光通信用套管时的接续损耗的计算结果是 平均 0. 19dB。
[0079][拉力的测定]
[0080] 对将已插入实施例所涉及的光通信用套管中的第一光纤和第二光纤从光通信用 套管中拉出时的拉力的大小进行测定。上述的测定结果为，实施例所涉及的光通信用套管 的拉力的大小平均为2. 1N。
[0081] 进一步，关于实施例所涉及的光通信用套管，其测定后的表面粗糙度Ra、接续损 耗、以及拉力的大小的测定结果如表1所示。
[0082] (对比例）
[0083][光通信用套管的制造]
[0084] 在对比例中，准备好与上述实施例相同的陶瓷原料。然后，从形成于中间模的贯穿 孔的下方插入下模，进一步在使型芯穿通下模的穿通孔的金属模具的空间部内，放入事先 准备好的陶瓷原料。接着，从中间模的贯穿孔的上方插入上模，使用冲压装置从上模的上方 施加向下的力，从下模的下方施加向上的力，压实陶瓷原料，形成预成型体。这时对陶瓷原 料施加的压力为2吨/cm 2。
[0085] 接下来，将成型体放入脱脂炉内，之后使脱脂炉的炉内温度上升到400°C，进行成 型体的脱脂。接着，降低脱脂炉的炉内温度，之后从脱脂炉的炉内将脱脂后的成型体取出。 [0086] 接下来，将脱脂后的成型体放入烧结炉内，之后使烧结炉的炉内温度上升到 135°C，进行成型体的烧结。接着，降低烧结炉的炉内温度，之后从烧结炉的炉内将烧结后的 成型体取出。
[0087] 接下来，使用研磨机，对烧结后的成型体进行加工，使其长度尺寸为11. 4mm。而且， 由于烧结后的成型体的内径上会产生偏差，将内径加工成2. 49mm。进一步，将烧结后的成型 体的外径加工成3. 2mm。之后，进行贯穿孔的端部的倒角加工和形成狭缝的加工，得到对比 例的光通信用套管。因为进行了内径加工，光通信用套管的内周面是未表现出结晶粒子和 结晶粒界面的切割面。
[0088] [光通信用套管的内周面的表面粗糙度Ra的测定]
[0089] 根据与实施例相同的方法，测定光通信用套管的内周面的表面粗糙度Ra。上述测 定的结果为，对比例中的表面粗糙度R a平均为0. 0213 i! m。
[0090] [接续损耗的测定]
[0091] 根据与实施例相同的方法，对在使用对比例的光通信用套管时的第一光纤和第二 光纤之间的接续损耗进行测定。上述的测定结果为，使用对比例所涉及的光通信用套管时 的接续损耗的计算结果是平均0. 12dB。
[0092][拉力的测定]
[0093] 根据与实施例相同的方法，进行对比例的拉力的测定。上述的测定结果为，对比例 所涉及的光通信用套管的拉力的大小平均为2. 8N。
[0094] 进一步，关于对比例所涉及的光通信用套管，其测定后的表面粗糙度Ra、接续损 耗、以及拉力的大小的测定结果如表1所示。
[0095] 表 1

【权利要求】
1. 一种光通信用套管，其特征在于， 所述光通信用套管是通过将陶瓷原料冲压成型一体成型后，进行冷等静压成型，之后 进一步烧结而成的，其中， 用于插入环箍的贯穿孔被形成为在轴的长度方向上开口的圆筒状； 所述贯穿孔的内周面作为所述烧结时形成的出现了所述陶瓷原料的结晶粒子的烧结 面。
2. 根据权利要求1所述的光通信用套管，在所述烧结面上，形成多个结晶粒子的同时， 该结晶粒子与结晶粒子之间形成结晶粒界面。
3. -种光通信用套管，其特征在于， 所述光通信用套管是将陶瓷原料冲压成型，形成圆筒状的预成型体的光通信用套管， 其中， 通过对所述预成型体进行冷等静压成型，形成为陶瓷原料的成型密度均等的成型体， 将所述成型体在规定温度下在规定时间内烧结时，在贯穿孔的内周面上出现的烧结面上， 形成由多个所述陶瓷原料的结晶粒子构成的结晶粒子群，彼此相邻的所述结晶粒子和结晶 粒子之间形成结晶粒界面。
4. 根据权利要求1或3所述的光通信用套管，内周面的表面粗糙度1^为0.08? 0. 20 u m〇
5. 根据权利要求1或3所述的光通信用套管，贯穿孔的内径的公差为±2?lOym。
6. -种光通信用套管的制造方法，其特征在于， 将陶瓷原料的粉末冲压成型，形成具有内周面的圆筒状的预成型体， 对所述预成型体进行冷等静压成型形成成型体， 对所述成型体进行烧结，制造烧结时形成的所述陶瓷原料的结晶粒子出现在所述内周 面上的光通信用套管。
7. 根据权利要求6所述的光通信用套管的制造方法，其特征在于， 通过将放入金属模具中的陶瓷原料冲压成型而形成预成型体； 通过对所述预成型体进行冷等静压成型而形成陶瓷原料的成型密度均等的成型体； 将所述成型体在规定温度下在规定时间内加热脱脂，将脱脂后的所述成型体在比所述 脱脂的温度更高的规定温度下在规定时间内加热烧结，在贯穿孔的内周面上出现的烧结面 上，形成由多个所述陶瓷原料的结晶粒子构成的结晶粒子群，以及彼此相邻的所述结晶粒 子和结晶粒子之间形成的结晶粒界面。
8. 根据权利要求6或7所述的光通信用套管的制造方法，将所述烧结后的成型体加工 成规定长度。
9. 根据权利要求6或7所述的光通信用套管的制造方法，加工所述烧结后的成型体的 外周。
10. 根据权利要求7所述的光通信用套管的制造方法，所述脱脂是在400?500°C的温 度下在规定时间内加热进行的。
11. 根据权利要求6或7所述的光通信用套管的制造方法，所述烧结是在1300? 1500°C的温度下在规定时间内加热进行的。
12. 根据权利要求6或7所述的光通信用套管的制造方法，将烧结后的成型体冷却后进 行精加工。
【文档编号】B28B3/06GK104350404SQ201380029995
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年6月5日 优先权日:2012年6月7日
【发明者】武藤光, 千原映二, 中野成治, 东海林一之 申请人:安达满株式会社