CN1945366A - 光纤保持装置及包含该装置的光纤熔接机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光纤保持装置及包含该装置的光纤熔接机，该光纤保持装置在小型化的情况下也不会与其它部件发生干涉，具备用于以充分的力稳定地保持光纤的构造。该光纤保持装置具备：载物台，其载置光纤的前端部分；盖部，其用于与该载物台一起夹持光纤。在盖部上，以可旋转的状态连接臂部的一端，在该臂部的另一端上设置光纤压紧部。该臂部沿光纤的配置方向延伸，同时，具有另一端位于盖部外侧的程度的长度。根据该结构，应被保持的光纤，在比通过载物台和盖部夹持的部分靠前端一侧，被压紧在该载物台上。其结果，在盖部和光纤端面之间确保了用于防止与其它部件的干涉的缓冲空间。

Description

光纤保持装置及包含该装置的光纤熔接机

技术领域

本发明涉及一种在相互对接端面的状态下进行光纤之间的熔接中使用的光纤保持装置、以及包含该装置的光纤熔接机。

背景技术

在光纤熔接机之中，有一种将在套管内插入光纤芯线(涂层光学纤维coated optical fiber)的所谓松套光纤(loose tube fiber)之间进行连接的类型。例如，特开2001-208931号公报中公开一种搭载于光纤熔接机中的光纤保持装置，其通过对插入的光纤芯线之间进行熔接，进行松套光纤的连接。该文献所记载的光纤保持装置具备套管夹具、光纤夹具和夹具底座。在这里，套管夹具压紧载置在卡盘载物台上的松套光纤的套管。光纤夹具压紧松套光纤的光纤芯线(从套管露出前端部分的状态)。夹具底座通过套管夹具弹簧与套管夹具结合，同时通过光纤夹具弹簧与光纤夹具接合。

发明内容

发明人研究了上述现有技术，结果发现如下问题。

即，近年的光纤熔接机，因市场的要求而出现小型化的倾向。

因此，大多数光纤熔接机，在非常狭窄的间隔内配置光纤保持装置和电极棒支撑台等。

但是，在上述专利2001-208931号公报所公开的现有的光纤保持装置中，在压紧光纤芯线的光纤夹具的上部，配置光纤夹具弹簧和夹具底座等部件。因此，如果在光纤保持装置和电极棒支撑台等的间隔非常狭小的情况下，如果为了在熔接后从光纤保持装置取出松套光纤而开闭夹具底座，则该夹具底座容易与电极棒支撑台等发生干涉。

此外，为了避免夹具底座和其它部件间的干涉，在维持上述现有光纤保持装置的构造的状态，使光纤保持装置的各部件小型化的情况下，要限定光纤夹具弹簧的大小。该情况下，光纤夹具弹簧的弹簧力减小，压紧光纤芯线的光纤夹具的按压力不得不也变小。其结果，例如在具有光纤拉伸强度的验收试验功能的光纤熔接机中，得不到充足的光纤芯线的保持力。即，产生光纤芯线的打滑，不能正确地实施强度试验。

本发明正是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种光纤保持装置、以及包含该光纤保持装置的光纤熔接机，该光纤保持装置在装置尺寸小型化的情况下，也不会与其它部件发生干涉，具备用于以充分的力稳定地保持熔接对象即光纤的前端部分的构造。另外，在该说明书中，单纯称呼“光纤”的情况下，如果没有特别提及，指的是由纤芯和包层构成的玻璃纤维(以下称之为裸纤：bared fiber)、或是以树脂覆盖该裸纤的外周的光纤芯线。

本发明所涉及的光纤保持装置，为了在装置尺寸变更、特别是小型化的情况下，也稳定地保持光纤的至少前端部分，其具备载物台、盖部、臂部、以及光纤压紧部。载物台具有载置光纤的前端部分的载置面、以及用于使该光纤的前端部分沿规定方向载置的载置构造。该载置构造设置在载物台的载置面上。盖部以相对于载物台，可以取得多个姿势的方式，以一端可旋转的状态与该载物台连接。具体地说，作为盖部所可以取得的姿势，至少包含与载物台同时使光纤的前端部分夹入的第1姿势、和使载物台露出的第2姿势。此外，臂部具有在第1姿势中与载物台的载置面相对面的盖部的接触面上，以可旋转的状态进行连接的一端。另一方面，在臂部的另一端设置光纤压紧部。该臂部沿着载置在载物台上的光纤的延伸方向延伸，同时，具有另一端位于盖部的接触面的外侧的程度的长度。另外，设置在臂部另一端的压紧部具有在第1姿势中将光纤的一部分压紧在载物台的载置面上的功能。

本发明所涉及的光纤保持装置还可以具备弹性体，其向该臂部施加从盖部的载置面挤压臂部另一端的力。因此，该弹性体配置在盖部和臂部之间。另一方面，本发明所涉及的光纤保持装置中，盖部优选包含止动部件，其用于对臂部的另一端相对于该盖部的载置面的移动进行限制。该止动器设置在盖部的接触面上。

如上所述，用于向光纤压紧部施加将光纤压紧在载物台上的力(光纤保持力)的弹性体，并不是设置在光纤压紧部的正上面，而是设置在偏离光纤压紧部的位置(以可旋转的方式固定的臂部的一端侧)上。因此，盖部的一部分不必配置在光纤压紧部的正上面，在光纤压紧部的正上面确保了空间(用于减少与其它部件的干涉的缓冲空间)。因而，例如在本发明所涉及的光纤保持装置载置在光纤熔接机上的情况下，从该光纤熔接机的小型化的观点考虑，光纤保持装置和电极棒支撑台等其他部件以非常窄的间隔配置。即使在这样的状况中，该光纤保持装置的构造，也防止了在盖部的开闭时，盖部与其它部件发生干涉。

此外，臂部的一端以可旋转的状态连接在盖部上，同时，在臂部和盖部之间配置挤压该臂部的另一端的弹性体。优选在盖部上设置用于对臂部的另一端位置的移动进行限制的止动器。在第1姿势中，作用在臂部的弹性体的预紧力传递至光纤压紧部，在该光纤压紧部和载物台之间产生光纤保持力。另一方面，在第2姿势中，仅弹性体的预紧力作用在臂部，但通过设置在盖部的止动器，限制在该臂部另一端侧的移动。因而，在与光纤压紧部有一段距离的位置配置弹性体和盖部的构造中，弹性体的预紧力的仅集中在光纤压紧部来进行传递，对光纤稳定地产生足够大的保持力。

在本发明所涉及的光纤保持装置中，臂部具有以下形状，即，在盖部和载物台采取第1姿势的状态时，除了设置光纤压紧部的另一端以外的部分，与该载物台的载置面分离开。这在保持将光纤收容在规定直径的套管内的松套光纤的情况下特别有效。即，臂部具有在以将从套管露出光纤的前端部分的松套光纤载置在载物台的载置面上的状态，使该光纤压紧部将光纤的前端部分压紧在载物台上时，能够在该套管和光纤压紧部之间产生间隙的形状。在以光纤压紧部将光纤的前端部压紧在载物台上的状态，臂部与套管接触的结构中，例如如果套管坚硬而很难发生变形，则臂部的挤压动作被拦截在套管本身，因此，很可能不能充足地得到挤压光纤压紧部的光纤的力。但是，在如上所述的该光纤保持装置的结构中，由于光纤压紧部以不与套管接触的状态将从该套管露出的光纤的前端部分压紧在载物台上，因此，在套管坚硬而不容易发生变形的情况下，也能通过光纤压紧部以充分的力压紧光纤的前端部分。

在本发明所涉及的光纤保持装置中，设置在臂部的另一端上的光纤压紧部，优选包含缓冲部件，其设置在第1姿势中与载物台的载置面相面对的面上。该情况下，即使通过光纤压紧部来压紧光纤的前端部分，也能有效地防止光纤自身的损伤。

此外，本发明的所涉及的光纤熔接机还具备用于对相互间端面对接的光纤间进行熔接的构造，具体地说，具备分别具有上述结构的光纤保持装置(第1和第2光纤保持装置)、以及放电部件。第1和第2光纤保持装置，以使载置光纤的前端部分的方向一致的方式配置在规定的接地面上。此外，放电部件在第1和第2光纤保持装置间所形成的空间放电。通过该放电，相互对接的光纤的端面被加热，以可以进行光纤之间的熔接。

特别地，在搭载了具有上述构造的光纤保持装置的光纤熔接机的小型化时，即使光纤保持装置和电极棒支撑台等其它部件之间以非常狭窄的间隔的方式配置，也能防止在盖部的开闭时(从第2姿势向第1姿势变化，或者，从第1姿势向第2姿势变化)，由盖部对其它部件的干涉。此外，由于弹性体的预紧力仅集中在光纤压紧部而传递，所以能够对保持对象即光纤产生足够大的保持力。

另外，通过下面的详细说明和附图，能够进一步理解本发明所涉及的各实施例。这些实施例仅是为了进行例示而表示的例子，不应该考虑为限定本发明的例子。

此外，本发明的进一步的应用范围，从下面的详细说明可以很清楚。但是，详细的说明和特定的实例所表示的是本发明的优选实施例，仅是为了例示所表示的实例，在本发明的思想和范围内进行的各种各样的变形和改良，从该详细的说明，对于本领域技术人员来说，是显而易见的。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的光纤熔接机的一个实施例的构造的概略立体图。

图2是用于说明本发明所涉及的光纤保持装置(包含本发明所涉及的光纤熔接机)的结构的组装工序图。

图3是图2所示的光纤保持装置的组装完成后的立体图，表示载物台和盖部设定为第2姿势(载物台的载置面露出的状态)的光纤保持装置。

图4是图2所示的光纤保持装置的组装完成后的立体图，表示载物台和盖部设定为第1姿势(盖部关闭的状态)的光纤保持装置。

图5是表示沿着图4所示的I-I线的光纤保持装置(第2姿势中载置了松套光纤的状态)的构造的剖面图。

图6是用于说明由本发明所涉及的光纤保持装置进行的松套光纤的保持动作的剖面图。

图7是用于说明本发明所涉及的光纤保持装置和包含该装置的光纤熔接机的效果的示意图。

具体实施方式

下面，使用图1～图7，详细说明本发明所涉及的光纤保持装置和光纤熔接机的各实施例。另外，在附图的说明中，对相同或相当的部分标注同一标号，并省略重复的说明。此外，在下面的说明中，作为代表的实施例，仅提及了通过对插入的光纤芯线之间进行熔接，来进行松套光纤的连接的光纤熔接机和光纤保持装置。

图1是表示本发明所涉及的光纤熔接机的一个实施例的构造的概略立体图。图1所示的光纤熔接机1是这样一种机器，在连接将光纤芯线2以松弛的状态插入套管3中而成的松套光纤4时，通过放电，将插入的光纤芯线2之间熔接。光纤熔接机1设置在底座部的设置面100上，具备一对光纤保持装置5、支撑台6、一对电极棒7、以及电极棒支撑台8。在这里，一对光纤保持装置5保持松套光纤4。支撑台6分别支撑各光纤保持装置5。一对电极棒7为了加热松套光纤4，配置在各光纤保持装置5之间。电极棒支撑台8分别支撑各电极棒7。

图2是用于说明本发明所涉及的光纤保持装置(包含在本发明所涉及的光纤熔接机中)的构造的组装工序图。另外，在图2仅说明了一对光纤保持装置5中的一个，但由于另一个是相同构造，所以省略说明。

保持在光纤保持装置5上的松套光纤4，具备光纤芯线2和使光纤芯线2插入的树脂性的套管3。在这里，光纤芯线2具备裸纤10和设置在该裸纤10外周面的UV涂覆层。此外，裸纤10以石英玻璃作为主要成分，具备作为光学波导区域的纤芯和设置在该纤芯外周的包层。松套光纤4被端部处理，以使光纤芯线2的涂覆部从套管3突出例如10mm的长度，同时使裸纤10从涂覆部突出例如10mm的长度。

光纤保持装置5具备载物台11，其沿着大致水平方向的轴线L来载置松套光纤4。该载物台11具有：主体部12；保持部13，其设置在该主体部12的一端侧，保持松套光纤4的光纤芯线2；以及固定部14，其设置在主体部12的另一端侧，固定在支撑台6上。在这里，保持部13具有相对于主体部12伸出的形状。

在主体部12的上表面(载置松套光纤4的载物台的载置面的一部分)上，并排设置2个与轴线L平行地延伸的槽15，在各槽15内埋设例如长方体状的磁铁16。在保持部13的一个端部上表面，设置用于定位光纤芯线2的光纤引导部17。此外，在保持部13的另一端部上表面，设置用于定位套管3的前端部的对位部18。

在固定部14的上表面，设置用于定位套管3的套管引导部19。此外，在固定部14上，以隔着套管引导部19的方式，形成两个孔20，它们用于使螺钉31(参照图1)穿过，该螺钉31用于将光纤保持装置5固定在支撑台6上。

这样，由在载物台11上沿轴线L配置的光纤引导部17、对位部18、套管引导部19，构成载置部件。通过像这样在载物台11的载置面上设置载置部件，可以比较简易地将松套光纤4载置在载物台11的载置面上的期望位置上。另外，松套光纤4放置在载物台11上的两个磁铁16之间的位置上。

在主体部12的一个侧部，覆盖载置在载物台11上的套管3的盖部9，以通过轴21可以旋转的状态被连接。根据该结构，可以以轴21为中心，使盖部9的位置移动。例如，能够如图3所示，使盖部9实现使载物台11的载置面露出的第2姿势，或者如图4所示，实现通过盖部9覆盖载物台11的载置面的第1姿势。在盖部9上设置磁铁22和金属板23。磁铁22和金属板23，配置在盖部9覆盖载物台11的第2姿势中与载物台11的2个磁铁16相对应的部位上。磁铁22与上述磁铁16相同，具有长方体形状，埋设在形成于盖部9上的槽24内。金属板23例如由铁等磁性体构成，利用螺钉25固定在盖部9上。另外，当然也可以使用磁铁来代替金属板23。这样，利用在磁铁16和磁铁22、金属板23之间产生的磁力，可以容易地保持盖部9的第2姿势。

此外，在盖部9的里面侧(第1姿势中与载物台11的载置面相面对的盖部9的接触面)，形成在盖部9覆盖载物台11时沿轴线L延伸的槽26a，在该槽26a内安装臂部26。即，臂部26的末端部，通过以沿正交于轴线L的方向延伸的方式设置的轴27，以可旋转的状态连接在盖部9上。此外，在盖部9和臂部26上，设置用于将两个弹簧28配置在这些盖部9和臂部26之间的收容空间。

在臂部26的前端(与轴27相反一侧的端部)，设置用于将从套管3露出的光纤芯线2的前端部分压紧在载物台11的保持部13上的光纤压紧部29。该光纤压紧部29以从盖部9突出规定的长度和厚度的方式形成。

这样，弹簧28并不是配置在光纤压紧部29的正上方位置，而是配置在偏离光纤压紧部29的臂部26和盖部9之间，因此，可以确保在光纤压紧部29的正上方位置处有足够的空间(缓冲空间A)(参照图7)。

此外，在松套光纤4被载置在载物台11上，另一方面通过光纤压紧部29使光纤芯线2被压紧在载物台11的状态(第1姿势)下，在臂部26和套管3之间形成间隙。换言之，仅是从松套光纤4的套管3露出的光纤芯线2被光纤压紧部29压紧，在套管3上不抵接臂部26和光纤压紧部29。因此，即使在套管3由坚固而难以变形的材料构成的情况下，由光纤压紧部29对光纤芯线2的压紧也不会被套管3阻碍。

并且，在该光纤压紧部29的里面(与光纤芯线2接触的一面)，安装由例如橡胶材料构成的缓冲部件30。这样，通过在光纤压紧部29上设置缓冲部件30，防止在利用光纤压紧部29压紧光纤芯线2时，光纤芯线2受到损伤。

另外，图3表示载物台11和盖部9被设定为第2姿势(载物台11的载置面露出的状态)的光纤保持装置5。图4是经过以上的组装工序而完成的光纤保持装置5的立体图，表示载物台11和盖部9被设定为第1姿势(盖部关闭的状态)的光纤保持装置5。此外，图5是表示沿着图4所示的I-I线的光纤保持装置5的构造的剖面图，该光纤保持装置5处于第2姿势中载置了松套光纤4的状态。

下面，使用图5和图6，对由光纤保持装置5对松套光纤4的保持动作进行说明。

在利用以上述方式构成的光纤保持装置5来保持松套光纤4的情况下，首先在载物台11的置载面上载置松套光纤4。具体地说，从套管3露出的光纤芯线2被定位在光纤引导部17上，同时套管3本身利用套管引导部19和对位部18被定位。此时，定位部18的端面和光纤芯线2的从套管内3露出的边界一致(参照图5)。另一方面，在盖部9侧，如图6中的区域(a)所示，光纤压紧部29是未与光纤芯线2接触的状态。在该状态下，由于在臂部26上通过弹簧28施加挤压力F1(预紧力)，所以臂部26以轴27为中心，向箭头S1所示的方向旋转移动。但是，臂部26的S1方向的旋转移动，被金属板23限制，因此，金属板23在载物台11的载置面露出的第2姿势中，起到作为限制臂部26的旋转移动的止动器的功能。

然后，如图6中的区域(b)所示，使盖部9以轴21为中心旋转移动，以使得光纤压紧部29与光纤芯线2接触，直接压紧光纤芯线2(盖部9的第1姿势)。在该第1姿势下，向弹簧28作用反作用力F2，臂部26向箭头S2所示的方向旋转一些。但是，由于利用弹簧28作用在臂部26上的挤压力(F1-F2)借助于设置在臂部26的末端部上的轴27而成为力矩，因此，该力矩成为压紧光纤芯线2的保持力而集中在光纤压紧部29上，光纤芯线2利用光纤压紧部29和载物台11的保持部13，可靠地被保持。

返回图1，这样的-对光纤保持装置5，以各保持部件13相互面对的方式，分别载置在支撑台6上。然后，支撑台6和光纤保持装置5，经由形成在固定部14上的孔20，通过螺钉31被固定。

此外，在各支撑台6之间，一对电极棒支撑台8被以相面对的方式，配置在垂直于支撑台6的相对方向的方向上。在各电极棒支撑台8的上部中央，电极棒7以向光纤保持装置5侧突出而相面对的方式分别被安装。

在光纤熔接机1中，在对松套光纤4之间进行熔接时，首先，在具有上述构造的一对光纤保持装置5上，分别保持松套光纤4。接下来，通过向电极棒7施加电压，从电极棒7的前端产生电弧放电，熔融各松套光纤4的前端的裸纤10。然后，在该熔融状态下，使支撑台6向松套光纤4的轴向方向移动，通过对裸纤10的端面之间进行挤压，进行松套光纤4的连接。

在这里，如果不压紧松套光纤4中光纤芯线2的涂覆部，则在挤压松套光纤4上的裸纤10的端面之间时，松套光纤4的移动不会跟着载物台11的移动，不能进行松套光纤4之间的良好的连接。因此，需要通过光纤保持装置5的光纤压紧部29，充分地压紧光纤芯线2的涂覆部。

另一方面，在本发明所涉及的光纤保持装置5中，如图7所示，在光纤压紧部29的正上位置确保了空间(缓冲空间A)，紧凑地设计了推压光纤芯线2的部分。因而，在为了实现光纤熔接机的小型化，而光纤保持装置5和电极棒支撑台8的间隔非常狭窄的情况下，也能在开闭盖部9时，防止盖部9和其它部件(例如电极棒支撑台8)之间发生干涉。另外，图7是用于说明本发明所涉及的光纤保持装置和包含该装置的光纤熔接机的效果的示意图。图7中所示的B为裸纤10之间的熔接部分。

此外，在松套光纤4的连接部分(图7中B所示的裸纤10之间的熔接部分)上存在气泡或损伤的情况下，有时候熔接部的拉伸强度显著地降低，以后会产生断线。因此，光纤熔接机1搭载有验收试验功能，即，在熔接之后保持松套光纤4而使光纤保持装置5后退的状态下，在该松套光纤4上施加例如200〔gf〕左右的拉伸力，预先使松套光纤4的不良连接部断裂。此时，如果弹簧28的预紧力不充分，则在该试验时得不到足够的光纤保持力。即，产生松套光纤4的打滑，不能实施正确的强度试验。

与此相对，在本发明所涉及的光纤保持装置5中，通过设置在臂部26的末端部上的轴27，使臂部26以可以旋转的状态连接在盖部9上。此外，配置在臂部26和盖部9之间的弹簧28，利用其预紧力挤压臂部26。因此，该弹簧28的预紧力通过轴27传递到光纤压紧部29，在光纤压紧部29和载物台11之间产生光纤保持力。因而，即使在偏离光纤压紧部29的位置上配置弹簧28和盖部9的构造中，弹簧28的预紧力仅集中在光纤压紧部29而传递，能够对光纤芯线2产生足够强的压紧力(光纤保持力)。其结果，得到为了满足熔接后实施的验收试验而充分的光纤保持力，有效地抑制松套光纤4的打滑，同时能够进行正确的强度试验。

如以上的说明可知，根据本发明，即使不特别地减小弹簧28的尺寸，也能确保由光纤保持装置5对松套光纤4的充分的保持，且实现光纤熔接机1的小型化。

另外，本发明并不限定在上述的实施例。例如，在上述实施例中，光纤保持装置5具有在盖部9和臂部26之间配置2个弹簧28的构造，但只要具有例如对于保持光纤芯线2来说的足够的保持力，则弹簧28也可以是仅1个，或者，在需要更强的保持力的情况下，可以沿臂部26的长度方向配置大于或等于3个的弹簧。

此外，在上述实施例中，表示了对在套管3内插入光纤芯线2的状态的松套光纤4之间进行保持和熔接的结构，但本发明也可以适用于对普通的光纤之间进行保持和熔接。

此外，在上述实施例中，光纤保持装置5搭载于光纤熔接机1上，但本发明所涉及的光纤保持装置5也可适用于其它机器。

根据上述的本发明，在以充分的力保持光纤芯线的状态下，避免了光纤保持装置和其它部件的干涉。此外，能够对例如近年来的光纤熔接机的小型化进行有效的应对。

由以上本发明的说明，显然可以将本发明进行多种变形。这样的变形，不能认为是脱离了本发明的思想和范围，所有对于本领域技术人员来说显而易见的改良，都包含在权利要求中。

Claims (6)

1.一种光纤保持装置，其用于保持光纤的至少前端部分，具备：

载物台，其具有载置所述光纤的前端部分的载置面、和设置在该载置面上的载置构造，该载置构造用于沿规定方向载置所述光纤的前端部分；

盖部，其以至少可以成为下述的第1姿势和第2姿势的方式，与所述载物台连接，该第1姿势是与所述载物台一同夹入所述光纤的前端部分，该第2姿势是使所述载物台的载置面露出；

臂部，其具有在所述第1姿势中以可旋转的状态与所述盖部的抵接面连接的一端，该臂部沿规定方向延伸，同时具有另一端位于所述盖部的抵接面的外侧的程度的长度，所述盖部的抵接面与所述载物台相面对；以及

光纤压紧部，其设置在所述臂部的另一端，用于将所述光纤的一部分压紧在所述载物台的载置面上。

2.根据权利要求1所述的光纤保持装置，

还具备弹性体，其配置在所述盖部和所述臂部之间，具有从所述盖部的载置面以一定的力挤压所述臂部的另一端的预紧力。

3.根据权利要求2所述的光纤保持装置，

所述臂部具有以下形状，即，在所述盖部和所述载物台采取第1姿势的状态时，除了设置有所述光纤压紧部的另一端以外的部分，与所述载物台的载置面分离开。

4.根据权利要求2所述的光纤保持装置，

所述盖部包含设置在该盖部的抵接面上的止动部件，该止动部件用于限制所述臂部的另一端相对于该盖部的载置面的移动。

5.根据权利要求1所述的光纤保持装置，

设置在所述臂部的另一端的光纤压紧部包含缓冲部件，其设置在第1姿势中与所述载物台的载置面相面对的表面上。

6.一种光纤熔接机，其对相互间端面靠紧的光纤之间进行熔接，具备：

第1和第2光纤保持装置，其分别具有与权利要求1的光纤保持装置相同的构造，同时，分别以载置所述光纤的前端部分的方向相一致的方式配置在规定的设置面上；以及

放电部件，其用于在所述第1和第2光纤保持装置之间形成的空间进行放电。

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