JP2005266721A - メカニカルスプライス - Google Patents

Abstract

【課題】一対若しくは複数対の対向する光ファイバーの心線同士を、互いに接続する為のメカニカルスプライスにおいて、光ファイバーの把持力を向上させ、かつ接続作業の効率化を実現させることが可能なメカニカルスプライスを提供する。
【解決手段】開閉式の収納チューブ１０１と、非開閉式のキャピラリ１１１と、キャピラリ１１１が収納されているキャピラリ固定プレート１０４と、収納チューブ１０１に被覆ファイバーを把持する把持エレメント１０２を設けたメカニカルスプライスにおいて、更にキャピラリ１１１には、逃光穴部１１４を設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は光ファイバーの永久接合の簡便化をはかる機械的接続部品に係り、更に詳細には、抜けにくくまた施工が簡便で、なおかつ接続時の接続損失を最小限にすることが可能なメカニカルスプライスに関する。

従来、光ファイバーの接続工事では、永久接合のための高価な専用機器を用いて、ファイバー同士を融着するなど非常に手間とコストのかかる手法で工事が行われてきた。また近年、そのコストと手間を省くために機械的に光ファイバー同士を接合するメカニカルスプライスが登場し、工事のスピードアップと低コスト化が図られてきた。

メカニカルスプライスは基本部分にＶ溝基盤と押さえ基盤をクリンプスプリングで覆う構造が一般的で、そのほか各製品に応じて、エレメントを保持するキャップや、それを包むジャケットなどのハウジング部分、光ファイバ挿入時にクランプスプリングを開く際に必要なくざび部分、また製品によってはエンドプラグなどによって構成されており、Ｖ溝基盤には同心度を確保するためにＶ字型をした案内Ｖ溝部分を有するのが一般的で、また、アルミなど柔らかい金属でできた押さえ基盤によって、ファイバーを把持する構造となっている。

また、Ｖ溝基盤はＶ溝を複数並べて多心用のファイバを接続可能にする構造を持ったものも開発されている。

このように、メカニカルスプライスはハウジング部分などの外殻部分と、押さえ基盤やＶ溝基盤などの把持部分が、一体として上下に開閉できる構造が一般的であるが、一方で特許第３３０８２６６号を利用して製造された、円筒状の非開閉式のスリーブをキャピラリとして使用するメカニカルスプライスも研究されている。

この円筒状のキャピラリの長所は、裸線ファイバーの接続部分がマイクロフェルールと同様の構造をしているため、極めて高い同心度で裸線ファイバーの接続が可能なことである。

また、押さえ基盤に裸線ファイバーの接続部分を、局部的に押さえる加工を施したものも開発されており、温度変化による膨張、収縮によって生じる端面の付き合わせ力や引き離し力を軽減する技術も登場している。

一方で、コネクタの接続不良や、経路途中のファイバーケーブルの破損箇所を目視するために、コネクタを介して１０００ｍＷ程度の強い光を光ファイバーケーブルに入射する道具として、Ｖｉｓｕａｌ Ｆａｕｌｔ Ｆｉｎｄｅｒ／Ｌｏｃａｔｅｒなどが用いられている。

しかしながら、従来のメカニカルスプライスは、同心度を確保する為に、Ｖ溝によって光ファイバーを把持する構造となっているため、Ｕ溝よりもファイバーの把持力が弱く素材も限定されるなどの原因により、引っ張りに対する把持力を大きく得ることが難しく、時にはファイバーの脱落が起こるなど信頼性を損ねることもあった。

また、原則的にＶ溝と押さえ基盤はファイバーを押さえる際に三点支持となるため、把持のために圧を上げ過ぎるとファイバーが折れる可能性も有った。

ファイバーの挿入についても、従来品は構造上視認性が悪く、挿入に慎重さが要求される。また、クサビを使うため工具類も数多く使用する必要があることが問題点となる。

また、円筒状の非開閉式スリーブを使って把持の手法を多様化することも可能だが、スリーブが非開閉式であるため、円筒の中で裸線ファイバーが確実に接続されているか確認することの難易度が高く、またスリーブの内径が裸線ファイバーの外径と近似で気密性が高いため、挿入時に抜気の必要があるといった問題があった

ファイバーの把持の方法に関して、従来品はハウジング部分全体が開閉式のため構造に自由度が少なく、把持の構造が限定されると同時に、接続端面に向かったテンションをかけることも困難であった。

［構成１］本発明は、前記課題を解決する為に、まず、一対もしくは複数対の対向する光ファイバーの心線同士を、互いに接続することが可能に構成されたメカニカルスプライスに、少なくとも、前記芯線同士の接続部位を覆うキャピラリ部と、前記対向する光ファイバー同士を把持するための外殻部と、を設け、更に前記キャピラリ部は、非開閉式構造であって、かつ前記接続部位を視認することが可能に構成された逃光穴部を設けることを特徴とした。

ここでキャピラリとは、円筒のスリーブで、少なくとも裸線ファイバー同士が接合する中心部分に当該裸線ファイバーと近似径の内径を有する微細管構造を持つ精密部品を定義している。ここでいうキャピラリ部はＬ寸方向に沿って上下に開閉することが無いことが、クサビを使う従来技術との相違の一つである。非開閉式とは、円筒状のもののほか、内径部分、外径部分に径が変化する段が設けられている構造も含まれる。外殻とは、主にキャピラリ部を収納し、被覆ファイバー同士を把持するなどの機能を有するものをいう。逃光穴部とは、主に当該キャピラリなどの全長の中心部分に内径から外径へと開けられた穴であり、接合部分から漏れる光ファイバーのレーザー信号を外部から覗ける構造をした穴の部分をいう。接続するファイバーが隙間無く完全に同心が取れた接続状態になると、レーザーの漏れがなくなり、接続を視認できる。穴の構造はすり鉢型で楕円形のものが好ましい。また、この穴は秀明性のある樹脂などで塞いだ構造も可能である。

［構成２］また本発明は、構成１に記載のメカニカルスプライスにおいて、前記外殻部は、少なくとも両端に上下二対の把持エレメントを備えた開閉式の外殻であることを特徴とした。

外殻が開閉式の場合、外殻を開いて接続作業を間便化し、閉じることによって被覆ファイバーの把持を実現できる。この場合キャピラリの保持部分と被覆ファイバーの把持部分の構造を分離することも可能で、被覆ファイバーの把持部分のみクランプスプリングをつけることも可能である。

［構成３］構成１のメカニカルスプライスにおいて、前記外殻部は、少なくとも収納チューブとキャピラリ固定プレートからなる非開閉式の外殻を有し、前記収納チューブとキャピラリ固定プレートには逃光穴部を備えたことを特徴とした。

収納チューブとは、キャピラリ部を保持する為のキャピラリ固定プレートを覆う、少なくとも前記キャピラリ部の周囲を非開閉式に固定することが可能な外殻をいい、一体成型のプラスティックを使用すると低コストである。収納チューブの両端には、被覆ファイバーを把持する開閉式の外殻を別途備えることも可能で、光ファイバーの接続状態を視認しながら、収納チューブの両端を把持できる。

また収納チューブの逃光穴部には光学レンズを備える事も可能である。光学レンズはガラス製の他透明度のある樹脂を使用することも可能であり、勿論外殻をなす透明なプラスティックで一体成型することも出来る。

［構成４］構成１乃至構成３のメカニカルスプライスにおいて、前記キャピラリ部は被覆ファイバー収納部と裸線ファイバー収納部を備えたことを特徴とした。

被覆ファイバーの被覆部材を一定寸剥離し、当該キャピラリに挿入する場合、寸法が精密なキャピラリ内で、被覆ファイバーと裸線ファイバーを両端から挿入して収納することが、接続の精密さと簡便さを両立させるために効果的である。

［構成５］構成１乃至構成４のメカニカルスプライスにおいて、前記外殻部には少なくとも、シリコン又は有機系樹脂によって構成されたシリコンサンドと、シリコンサンドを覆う収納チューブとによって構成され、前記外殻部には更に逃光穴部を有することを特徴とした。

特に被覆ファイバーを把持する部分にシリコンサンドを備えると、把持部分における光ファイバーの引っ張り力の向上と形状の任意性が得られる。

［構成６］構成１乃至構成５のメカニカルスプライスにおいて、前記外殻部の両端には、対向する双方の光ファイバーの被覆部分を固定する把持部を備えたことを特徴とした。

［構成７］構成１乃至構成６のメカニカルスプライスにおいて、前記外殻部には、被覆ファイバーにたるみをつけることが可能な空間を有するテンション室を更に備えたことを特徴とした

テンション室は外殻部の中で、前記把持部とキャピラリ部の間に設けることが好ましい。空間の中では、被覆ファイバーに僅かなたるみをつけ、ファイバー同士の接続部分に対して中心方向のテンションをかけることが可能である。

［構成８］構成１乃至構成７のメカニカルスプライスにおいて、前記外殻部には、前記把持部の少なくとも両端が開閉可能に構成され、前記両端を更に外側から固定するクランプスプリングを備えたことを特徴とした。

［構成９］構成８に記載のメカニカルスプライスにおいて、前記クランプスプリングは、前記外殻部の外面をスライド可能に構成されたことを特徴とした。

この場合クランプスプリングの代わりに締め付けリングを代用することも可能である。締め付けリングはねじ状で、被覆ファイバー把持部にテーパーを付けておき、ねじを締めると被覆ファイバー把持部が締まる構造も考えられる。

［構成１０］構成１乃至構成９のメカニカルスプライスにおいて使用可能な固定用プレート、又は固定用プレート内臓の押さえ基盤であって、前記逃光穴部に挿入し、前記光ファイバーの心線同士の接続部位を把持することが可能に構成されたことを特徴とする。

［構成１１］一対もしくは複数対の対向する光ファイバーの心線同士を、互いに接続することが可能に構成されたメカニカルスプライスに使用されるキャピラリであって、非開閉式構造で、かつ前記接続部位を視認することが可能に構成された逃光穴部を有すること、を特徴とした。

本発明によるキャピラリは、外殻部を有しない単体であっても、その逃光穴部から屈折率整合剤又は接合剤の注入や、融接用のレーザーの照射、アーク放電による融接も可能であり、工事現場での応用が広範囲に可能となってくる。

本発明ではまず精密なキャピラリを使用することにより、Ｖ溝を廃することが可能となり、被覆ファイバーの把持の方法を多様化することに成功した。また、光ファイバーの接続を視認することが出来るため、接続作業の簡便化を実現できる。逃光穴部からはキャピラリ内の空気の抜去が可能なばかりか、屈折率整合剤などを注入することも可能である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基いて詳述する。ここで示す実施の形態は全て非限定例示であり、ここに示した構成のほか、全ての機能、構造、サイズは本発明の範囲において任意に組み合わせ構成できる。また、使用する素材や材質の構成の類も任意選択が可能で、その構成に限定されない。

図１は本発明の構成例を示した断面図である。本構成例ではプラスティックで成型された開閉式の収納チューブ１０１と、キャピラリ１１１が収納されているキャピラリ固定プレート１０４と、収納チューブ１０１に固定され被覆ファイバーを把持することが可能に構成された把持エレメント１０２によって構成され、更にキャピラリ固定プレート１０４には、空洞のテンション室１０３と、レンズ部１０５を、またキャピラリ１１１には被覆ファイバー収納部１１５と、裸線ファイバー収納部１１６と、逃光穴部１１４をそれぞれ設けた

被覆ファイバー収納部１１５には、裸線ファイバー収納部１１６との境界と、両端に６０度のザグリを入れ、φ０．９５ｍｍ±０．０４ｍｍの内径を設け、また裸線ファイバー収納部１１６はφ０．１２６±０．００１ｍｍの内径をそれぞれ設けた。ザグリには曲面加工を施すことが理想だが、コスト付加がかかる欠点がある。キャピラリ１１１はニッケル電鋳方式で製造しＮＣ旋盤加工を施したものを採用した。また、逃光穴部１１４においても９０度のザグリ加工を施した。

収納チューブ１０１を開くと、キャピラリ固定プレート１０４と分離するが、把持エレメント１０２は、収納チューブ１０１に固定されているため、一体として開く構造となっている。

このキャピラリ１１１にまず一定の被覆部を切除した裸線ファイバー１１３部分をキャピラリ１１１の両端から対向する形で挿入し、ファイバー接続点で裸線ファイバー１１３同士が、同心を取って接合するよう調整する。この調整は逃光穴部１１４から状況を視認のうえ実施する。裸線ファイバー１１３の長さは予め裸線ファイバ収納部１１６のＬ寸の二分の一に設定し切除しておくと良い。良好な接合が確認できたら、被覆ファイバー１１３に対して、ファイバー接続点に向けたテンションをかけた上、収納チューブ１０１を閉じれば、把持エレメント１０２が被覆ファイバー１１２を把持して接続が完了する。

図２は本構成例の把持エレメント部分を側面から見たときの断面を示す断面図である。把持エレメント２０３は中心にシリコンサンド２０２を備えていることを特徴とした。収納チューブ２０１を開くと、開閉面２０５に合わせて把持エレメント２０４が開く構造となっており、閉じると被覆ファイバー２０３を把持することが可能となっている。本構成ではシリコンサンド２０２の把持部分の形状をφ０．９０ｍｍ以下の円形にし、ファイバーの引っ張りに対する保持力を従来の３００ｇ以下から、５００ｇ以上にすることに成功した。

図３は本発明の外殻部を上方から見た正面図である。外殻部３０１には、すり鉢テーパー部３０４を備えた逃光穴部３０３を設けた。外殻部３０１は非開閉式になっているため、両端にある被覆ファイバー把持部３０２が開閉して、被覆ファイバー３０５を把持する構造となっている。この際被覆ファイバー把持部３０２の開閉部分は上下左右、正面側面など、いずれの方向に開閉するかを任意に選択できることも特徴である。

図４はスライド式の締め付けリングを採用した場合の構成図である。被覆ファイバー４０３を挿入する際は、被覆ファイバー把持部４０４を開口部４０５から開いて挿入し、これを閉じる際に予め外殻部４０１にスライドしておいた締め付けリング４０２を被覆ファイバー把持部４０４まで戻し、被覆ファイバー４０３の把持を完了させる構造とした。

本発明は主に光通信網の基幹網、メトロ網などの敷設工事に使用され、光ファイバー同士の従来の永久接合に代わって短時間に安価なコストで工事を行う際に利用される。

本発明の構成例を示した示した断面図である。 本発明の構成例の把持エレメント部分を側面から見たときの断面を示す断面図である 本発明の構成例の外殻部を上方から見た正面図である 本発明の構成例のスライド式の締め付けリングを採用した場合の構成図である。

符号の説明

１０１ 収納チューブ
１０２ 把持エレメント
１０３ テンション室
１０４ キャピラリ固定プレート
１０５ レンズ部
１１１ キャピラリ
１１２ 被覆ファイバー
１１３ 裸線ファイバー
１１４ 逃光穴部
１１５ 被覆ファイバー収納部
１１６ 裸線ファイバー収納部
２０１ 収納チューブ
２０２ シリコンサンド
３０１ 外殻部
３０２ 被覆ファイバー把持部
４０２ 締め付けリング

Claims (11)

1. 一対もしくは複数対の対向する光ファイバーの心線同士を、互いに接続することが可能に構成されたメカニカルスプライスであって、前記メカニカルスプライスには少なくとも、前記芯線同士の接続部位を覆うキャピラリ部と、前記対向する光ファイバー同士を把持するための外殻部と、を備え、更に前記キャピラリ部は、非開閉式構造であって、かつ前記接続部位を視認することが可能に構成された逃光穴部を有すること、を特徴とするメカニカルスプライス。
2. 請求項１に記載のメカニカルスプライスにおいて、前記外殻部は、少なくとも両端に上下二対の把持エレメントを備えた開閉式の外殻であることを特徴とするメカニカルスプライス
3. 請求項１に記載のメカニカルスプライスにおいて、前記外殻部は、少なくとも収納チューブとキャピラリ固定プレートからなる非開閉式の外殻を有し、前記収納チューブとキャピラリ固定プレートには逃光穴部を備えたことを特徴とするメカニカルスプライス
4. 請求項１乃至請求項３のメカニカルスプライスにおいて、前記キャピラリ部は被覆ファイバー収納部と裸線ファイバー収納部を備えたことを特徴とするメカニカルスプライス。
5. 請求項１乃至請求項４のメカニカルスプライスにおいて、前記外殻部には少なくとも、シリコン又は有機系樹脂によって構成されたシリコンサンドと、シリコンサンドを覆う収納チューブとによって構成され、前記外殻部には更に逃光穴部を有することを特徴とするメカニカルスプライス。
6. 請求項１乃至請求項５のメカニカルスプライスにおいて、前記外殻部の両端には対向する双方の前記光ファイバーの被覆部分を固定する把持部を備えたことを特徴とするメカニカルスプライス。
7. 請求項１乃至請求項６のメカニカルスプライスにおいて、前記外殻部には、前記被覆ファイバーにたるみをつけることが可能な空間を有するテンション室を更に備えたことを特徴とするメカニカルスプライス。
8. 請求項１乃至請求項７のメカニカルスプライスにおいて、前記外殻部には、前記把持部の少なくとも両端が開閉可能に構成され、前記両端を更に外側から固定するクランプスプリングを備えたことを特徴とするメカニカルスプライス。
9. 請求項８に記載のメカニカルスプライスにおいて、前記クランプスプリングは、前記外殻部の外面をスライド可能に構成されたことを特徴とするメカニカルスプライス。
10. 請求項１乃至請求項９のメカニカルスプライスにおいて使用可能な固定用プレート、又は固定用プレート内臓の押さえ基盤であって、前記逃光穴部に挿入し、前記光ファイバーの心線同士の接続部位を把持することが可能に構成された固定用プレート、又は固定用プレート内臓の前記押さえ基盤。
11. 一対もしくは複数対の対向する光ファイバーの心線同士を、互いに接続することが可能に構成されたメカニカルスプライスに使用されるキャピラリであって、非開閉式構造で、かつ前記接続部位を視認することが可能に構成された逃光穴部を有すること、を特徴とするキャピラリ

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