JP2012521013A - 光ファイバをスプライスするための装置および方法、ならびにスプライス用装置における末端部の使用 - Google Patents

Abstract

本発明は、各々が少なくとも１本の光ファイバ線を直接的または間接的に受けるための第１および第２のホルダ（３０，４０）と、第１および第２のホルダ（３０，４０）が受けた光ファイバ線の端部を互いに整列させるための整列手段と、スプライス接続部を作るための、相互に整列した光ファイバ線の端部の領域内の電極とを含む、光ファイバ線をスプライスするための装置（１）に関する。一方の２つのホルダ（３０，４０）と、他方の整列手段および好ましくは電極とは、スプライス接続部が解放位置で解放されるように、スプライス位置と解放位置との間で互いに可動である。

Description

本発明は光ファイバをスプライスするための装置および方法、ならびにスプライス用装置における末端部の使用に関する。

光ファイバをスプライスするための多数の装置が既知であり、広く用いられている。これら装置のすべてに共通する特徴は、スプライス後、スプライス接続部を装置から取外し、さらなるステップにおいて、このスプライス接続部に機械的な保護装置を提供しなければならないことである。スプライスされる光ファイバ端部には、スプライス前は如何なる外側シースや保護スリーブもない状態でなければならないため、露出した光ファイバ端部、および特にスプライス接続部は壊れやすく、不適切な取扱いによって傷付きやすい。

たとえば、ＤＥ１０２００６０３６３３０Ａ１は、互いにスプライスされる光ファイバの２片を受けるための保持装置を有する携帯型スプライス用設備を開示している。スプライス後、これらの光ファイバ片は保持装置から取外され、枢動可能なブラケットによって収縮オーブンに供給される。

ＷＯ２００４／００１４７１Ａ１は、２つの光ファイバ端部をスプライスするための方法であって、一方の光ファイバ端部がプラグインコネクタ部で予め組立てられる方法を開示している。この場合、２つの光ファイバ端部がセンタリングブロック上で互いに同軸であるように、コネクタ部のピンホルダとケーブル端部が締付けられる。スプライス後、ピンホルダおよびケーブル端部は締付けられた状態でセンタリングブロックから取外され、特に上昇する。その後、スプライスに機械的な保護が与えられる。この方法の不利な点は、保護されていないスプライスを移動させなければならず、これによってスプライスが容易に傷付き得ることである。

したがって本発明の目的は、スプライスされた光ファイバを別個に取扱うことなく、スプライス後にスプライス接続部に機械的な保護を与えることを可能にする装置および方法を提供することである。この目的は、請求項１および１１の特徴を有する装置および方法によって達成される。

光ファイバをスプライスするための本発明に係る装置は、各々が少なくとも１本の光ファイバを直接的または間接的に受けるための第１および第２のホルダを有する。したがって、たとえば、光ファイバを中間片において締付け、中間片をホルダに受けることも考えられる。そのような中間片は、たとえばコネクタまたはコネクタ部であり得る。または、中間片が光ファイバケーブルのシースからなることも考えられる。本装置はさらに、ホルダが受けた光ファイバの端部を正確に整列させるように作用する整列手段を有する。そのような整列手段は、たとえばＶ字型溝を有し得る。さらに、本装置は、光ファイバの相互に整列した端部の領域内に位置する電極を有する。スプライス接続部を作るために、電極は、電極間にアークが生成されるように高圧源に接続される。一方の２つのホルダと、他方の整列手段、および好ましくは電極とは、解放位置でスプライス接続部が解放され、その結果、さらなる処理ステップのために自由にアクセスできるように、スプライス位置と解放位置との間で互いに可動である。この点に関して、２つのホルダが電極および整列手段から離れるように同時に移動するか、または電極および整列手段が２つのホルダから離れるように移動するかは関係ない。さらに、整列手段が２つのホルダから離れるように一方向に可動であり、電極が離れるように他の方向に可動であることも考えられる。３つの軸のうちのいずれかで起こり得る直線の移動とは別に、固定軸を中心とした旋回運動またはそれらの組合せも考えられる。

解放位置では、スプライス接続部は解放され、ほぼ３６０°の角度にわたって、光ファイバの縦軸に対してアクセスできる。明らかになるように、これによって、光ファイバがしっかりと締付けられ続けている限り、保護スリーブなどを付けることができる。装置から取外す前のスプライス接続部の検査もはるかに容易になる。

整列手段および電極は、たとえば、ホルダ同士の間に装着されたスプライス用モジュール上に有利に配置される。このスプライス用モジュールを相対的に固定されたホルダから離れるように移動させることによって、整列手段および電極が結果的に同時に移動する。好ましくは、これによってスプライス用モジュールが下降する。下降および変位、または旋回および変位などの移動の組合せも同様に可能である。他の移動の組合せも排除されない。相対的に固定されたホルダは、締付けられた光ファイバケーブルを移動させなくてもよいという利点を有する。設備の安定上の理由により、スプライス用モジュールが下向きに、すなわち下面に逆らって押付けられることも有利である。

スプライス用モジュールは好ましくは、プレストレス力に逆らってスプライス位置から解放位置まで移動する。また、スプライス用モジュールを解放位置で停止させることができれば有利である。このため、スプライス用モジュールは、たとえば、ばねによってスプライス位置でプレストレスを与えられ、単純なスナップ留め機能によって解放位置で停止し得る。または、ばねと衝撃吸収器の組合せを用いてもよく、衝撃吸収器は、衝撃吸収器弁が解放位置で閉じるように設計される。油圧衝撃吸収器だけでなく、空圧衝撃吸収器または機械的衝撃吸収器も用いてもよい。解放位置での停止のために、プレストレス力に逆らう圧力がある場合に停止を自動的に解除する停止装置を用いれば有利であることが証明された。公知のボールペンの仕組みとは別に、当業者は他の解決策にも精通している。この構成の助けを借りて、スプライス用モジュールは再びスプライス位置に即座に戻ることができる。構成部品の電動式変位も可能であることは言うまでもない。

光ファイバを受けるためのホルダは、各々が運搬部上に配置され、解放可能なように運搬部に接続され得る。たとえば、ねじ接続部がそのような解放可能な接続部を表わす。たとえば位置決めピン、磁気接続部および固定レバーの組合せなどの代替解決策も同様に考えられ、当業者に公知である。したがって、本装置が他の光ファイバ用に改造されても、ホルダを迅速に交換することができる。

運搬部は、互いに傾き得る平面上に存在し得る。これによって、光ファイバ同士の間の傾斜位置が可能になる。この傾斜位置によって、光ファイバの端部を整列手段によって整列させることがより容易になる。

運搬部はこの場合、ホルダが受ける光ファイバの軸に垂直な水平方向のスピンドル上に装着される。この点に関して、スプライスされる光ファイバの軸同士の間の角度は１７０°から１８０°、特に１７４°から１７８°であれば有利であることが判明した。

解放位置に到達するために、運搬部は、運搬部が解放位置からスプライス位置まで移動する際に傾くように、移動機構と動作接続され得る。この動作接続は、ユーザに対する影響を全く及ぼさずに、上記の傾斜位置が自動的に保証されるという効果を有する。

２つのホルダのうちの一方は、末端部をぴったりと嵌合して受けることができる凹部を有し得る。ぴったりとした嵌合とはここでは、末端部が遊びがまったくない状態でホルダに受けられ固定されるが、末端部を完全には囲まない状態を意味すると理解される。この末端部は、好ましくは予め製作された光ファイバを含む。したがって、たとえば、予め製作された光ファイバスタブを有するプラグインコネクタ部が、凹部によって受けられ得る。この場合、このプラグインコネクタ部および光ファイバは、光ファイバの一端が電極の領域内に存在するように準備される。

スプライス用装置によって光ファイバをスプライスするための本発明に係る方法では、光ファイバが、装置の第１および第２のホルダ内に直接的または間接的に配置される。さらに、ホルダ内に配置された光ファイバの端部が、整列手段内に互いに整列する。２つの電極同士の間にアークを生成することによって、光ファイバの端部をスプライスすることによってスプライス接続部が得られる。スプライス後、スプライス接続部は、一方の２つのホルダと、他方の整列手段、および好ましくは電極との相対的な移動によって、スプライス位置と解放位置との間に解放される。ここで、スプライス接続部に機械的な保護が与えられ得る。最終ステップとして、光ファイバが装置のホルダから取外される。スプライス接続部が解放され、スプライス後に機械的な保護が与えられるということは、スプライス接続部または光ファイバが不適切な取扱いによって傷付けられるリスクをまったく伴わずにスプライス接続部を装置から取外し可能であることを意味する。

機械的な保護を与える前または最中に、光ファイバが予め規定された引張荷重を受けることが有利であることが証明された。これによって、光ファイバ、および特にスプライス接続部も最適に、特に伸長状態で、機械的な保護によって囲まれることを保証することができる。

スプライス後にスプライス接続部を解放するために、整列手段、および好ましくは電極が下降し得る。しかし、整列手段のみを下降させて、電極を横方向に変位させることも考えられる。

他の移動の組合せも考えられることは言うまでもない。
光ファイバをスプライスするための上記装置では、特に、末端部において予め製作され、かつ末端部の一方側でアクセスできる光ファイバと、末端部に接続され得るか、継ぎ手によって末端部に接続されるシース部とを有する末端部が用いられ得る。この場合、シース部は、スプライス接続部の周りで閉じられ、スプライス後に解放位置で互いに接続される。

本発明のさらなる個別の特徴および利点が、例示的な実施例を述べた説明および図面から明らかになる。

保護カバーが開いた状態の、本発明に係る装置の斜視図である。 電極の軸に沿った、図１に係る装置の断面図である。 装置がスプライス位置で示される、光ファイバの軸に沿った図１に係る装置の断面図である。 装置が解放位置で示される、図３に係る断面である。 ホルダ内に配置する前の、予め製作された光ファイバ末端部を示す図である。 閉止フラップが開いた状態の、末端部用ホルダの図である。 閉止フラップが閉じた状態の、図６ａに係るホルダの図である。 ホルダの保護カバーおよび閉止フラップが取外された状態の、図１に係る装置の拡大図である。 装置が解放位置にある状態の、図７に係る図である。 末端部のシース部がスプライスの周りで閉じられた状態の、図８に係る図である。 保護カバーのファイバ押さえ手段が別個に示される、図１に係る装置の作業領域の拡大図である。

図１は、ハウジング２および開いた保護カバー３を有する、本発明に係る装置１の図を示す。ハウジング２の前側には、ディスプレイ４および操作部５が取付けられている。２つのホルダ３０，４０を作業領域内に見ることができる。ホルダ４０は、予め製作された末端部を受け、かつ閉止フラップ４１によって末端部を固定するように構成される。ホルダ３０は、閉止フラップ３２によって固定される光ファイバを受けるように設計される。スプライス作業時にホルダ（３０，４０）同士の間の対応する整列手段２２（図８参照）にファイバを押込むファイバ押さえ手段９も、保護カバー３内に見ることができる。

図２には、電極２１の軸に沿った、図１に係る装置１の断面図が示される。ハウジング２の内部には、スプライスされる光ファイバの正確な整列をディスプレイ４上に示すカメラ２３が配置されている。スプライス用モジュール２０は、スプライス用の整列手段２２および電極２１を含む。スプライス用モジュール２０にはさらに、直線ガイド２６（図４参照）、２つの停止装置２５、および衝撃吸収器２４が設けられる。直線ガイドは、スプライス作業後に光ファイバおよびスプライス接続部を解放できるように、スプライス用モジュール２０を下降させることができる。遅延機能を有する衝撃吸収器２４は、スプライス用モジュール２０の突然の下降を防止する。停止装置２５は、一方では、解放位置での停止のために作用し、他方では、組込まれたばね要素によって、停止の解放後のスプライス位置への自動的な変位のために作用する。バッテリ部７は、カメラ２３、ディスプレイ４、高圧発生器６（図３参照）、保護カバー３に統合された照明手段８、および制御や評価のための電子機器に電力を供給するように作用する。スプライス作業は、操作部５の対応ボタンを押すことによって開始され得る。スプライス時に光ファイバを整列手段に固定するファイバ押さえ手段９を、保護カバー３内に見ることができる。。

図３は、光ファイバの軸３４および４４に沿った、図１に係る装置１の断面図を示す。装置１は、スプライス用モジュール２０がスプライス位置にある状態で、すなわち、電極２１を通る軸が光ファイバの軸３４および４４に交差するようにスプライス用モジュール２０が整列された状態で、示される。光ファイバは、ホルダ３０，４０によって電極２１の両側で受けられる。

ホルダ３０はこの場合、光ファイバ３３を直接的に受け、かつ閉止フラップ３２を閉じることによって光ファイバ３３をホルダ３０に固定できるように設計される。ホルダ４０は、予め製作された末端部５０を受けることができ、かつ閉止フラップ４１を閉じることによってこの末端部５０を固定するように設計される。２つのホルダ３０，４０は各々が運搬部１０上に配置され、解放可能なように運搬部１０に接続される。この場合、２つの運搬部１０は、水平方向のスピンドル１１上に傾き得るように装着される。運搬部１０は、スプライス用モジュール２０が解放位置からスプライス位置まで移動すると２つの運搬部１０が傾くように、サイドピン２７によってスプライス用モジュール２０に動作接続される。この運搬部１０の傾きは、スプライスされる光ファイバが傾斜して結合されるという効果を有する。この場合、スプライスされる光ファイバの軸３４，４４の間の角度は１７０°から１８０°、好ましくは１７４°から１７８°である。微調整手段１３，１３′が、光ファイバの各々を正確に結合するように作用する。これら微調整手段１３，１３′によって、光ファイバ３３，５２の端部は、光ファイバ３３，５２の軸３４，４４に平行な、まさに運搬部１０の位置の変位、その結果としてのホルダ３０、４０の位置の変位、およびホルダが受ける光ファイバ３３，５２の位置の変位によって、結合され得る。カメラ２３（図２参照）は光ファイバの位置を確認するように作用し、画像をディスプレイ４（同様に図２参照）に送信する。高圧発生器６は、スプライス作業のために電極２１に適切な高圧を供給するように作用し、バッテリ部７から自身のエネルギを取出す。

図４には、装置１が図３に対応する態様で示されており、スプライス用モジュール２０は解放位置にあり、停止装置２５によって停止している。スプライス用モジュール２０のスプライス位置から解放位置までの移動は直線ガイド２６によって可能であり、衝撃吸収器２４によって遅延される。示される例示的な実施例では、スプライス用モジュール２０は下降した後である。このスプライス用モジュール２０の下降によって、さらには運搬部１０と動作接続しているサイドピン２７も下降する。これによって、運搬部１０を傾いた位置から水平に戻すことができる。運搬部１０のスピンドル１１は、ホルダ３０，４０内に締付けられた光ファイバ３３，５２よりも低い位置にあるため、上記の運搬部、および特にスプライス接続部１５は、予め設定可能な引張荷重を受ける。この引張荷重はここでは、その後の機械的な保護の提供のために光ファイバ３３，５２およびスプライス接続部１５に最適に張力がかけられるように選択される。

図５には、ホルダ４０（図６ａ参照）内に配置する前の、予め製作された光ファイバ末端部５０が示される。末端部はプラグインコネクタピン５１を有し、この中に光ファイバ５２がセメント接合されている。末端部５０には２つのシース部５７が設けられており、これらは各々が継ぎ手５８によって末端部５０に接続されている。シース部５７は、光ファイバ５２を囲むようにともに揺動可能である。シース部５７の内側の各々には、保護膜６０で覆われた接着剤層５９が設けられている。光ファイバ５２は、プラグインコネクタピン５１とは反対の側で、末端部５０から突出している。この場合、この光ファイバ５２は、シース部５７がともに揺動したときにシース部５７同士の間のほぼ中央に光ファイバ５２の端部が来るように寸法決めされる。

図６ａは、閉止フラップ４１が開いた状態の、予め製作された末端部５０を受けるためのホルダ４０を示す。ホルダ４０は、末端部５０の輪郭に少なくとも部分的に対応する凹部４２を有する。末端部５０を正確に案内するために、凹部４２内には、末端部５０のプラグインコネクタピン５１を受け、かつ同時にプラグインコネクタピン５１を環境の影響から保護するコネクタピンレセプタクル４３が形成されている。予め製作された光ファイバ５２は、末端部５０から、およびホルダ４０からも突出している。末端部５０は、ホルダ４０によって部分的にのみ受けられる。光ファイバ５２とともに、２つのシース部５７もホルダ４０から突出している。スプライス作業のために光ファイバ５２にアクセスできるようにするために、２つのシース部は継ぎ手によって末端部５０ｂに接続されている。これによって、２つのシース部が、光ファイバ５２から離れるように横方向に延在し、かつ示されるように、互いに離れるような傾斜位置を取ることが可能となる。

図６ｂは図６ａに係るホルダ４０を示すが、閉止フラップ４１が閉じられている。末端部に見えるものは、スプライス後にスプライス接続部の機械的な保護を可能にする２つのシース部５７、およびホルダ４０から突出する光ファイバ５２のみである。シース部５７には、剥離式保護膜６０によって保護された接着剤層５９が設けられている。

図７には、図１に係る装置１の作業領域の拡大図が示される。この場合、ホルダ３０、４０の保護カバーおよび２つの閉止フラップが取外されている。スプライス用モジュール２０はスプライス位置にある。２つのホルダ３０，４０は、各々がそれらの運搬部１０上に配置されている。２つの運搬部１０の平面が互いに傾いている。末端部５０はホルダ４０内に配置されており、末端部５０の２つのシース部５７は離れるように大きく傾斜しているため、光ファイバ５２は、スプライス用モジュール２０の電極２１同士の間で自由に突出している。ホルダ３０内には、光ファイバ３３が溝３１内に配置されている。２本の光ファイバ５２，３３は、Ｖ字型の溝の形態の整列手段２２によって、電極２１同士の間の領域内に互いに整列している。微調整手段１３，１３′（図３参照）の助けによって、軸方向の整列が行なわれる。カメラ２３（図２参照）は整列を視覚的に確認するように作用し、２本の光ファイバ５２，３３の端部を拡大してディスプレイ４（図２参照）上に示す。カメラが２本の光ファイバ３３，５２を検出するのに十分な光を有するようにするために、発光ダイオード８が照明手段として保護カバー３（図２参照）に統合されている。この発光ダイオード８は自由に浮遊した状態で示されているが、実際は保護カバーに統合されている。

図８は図７に係る図を示しており、スプライス用モジュール２０が解放位置で示されている。電極２１および整列手段２２は、スプライス用モジュール２０と一緒に下降した後である。スプライス接続部１５は解放されており、２つのシース部５７は依然として、スプライス接続部１５から離れるように傾斜している。シース部５７の接着剤層５９から保護膜６０を剥がすと接着剤層５９が露出し、これは２つのシース部５７を互いに接着し、上記シース部がともに揺動するとスプライス接続部を確実に囲む。

図９は図８に係る図を示すが、シース部５７が閉じられている。電極２１および整列手段２２を有するスプライス用モジュール２０は依然として、解放位置まで下降している状態である。末端部５０の２つのシース部５７はともに揺動して、接着剤で接合されている。２つのシース部５７は、機械的な保護、およびたとえば湿気や塵などの大気条件や環境の影響からの保護の両方を提供する。ホルダ４０の閉止フラップ（図示せず）およびホルダ３０の閉止フラップ３２を開けると、スプライスされた光ファイバを有する準備のできた予め製作された末端部５０を取外すことができる。このとき、閉じたシース部５７によって、傷付きやすいスプライス接続部が傷付くのが防止される。

図１０には、図１に係る装置１の作業領域のさらなる拡大図が示される。保護カバー３（図２参照）に統合されたファイバ押さえ手段９が、ここでは別個に示される。このファイバ押さえ手段９は、スプライス時に２本の光ファイバ３３，５２を整列手段２２内に固定するように作用する。この場合、ファイバ押さえ手段９はローラ形状の接触要素を有し、これら接触要素は、浮遊した態様で装着され、光ファイバ３３，５２の端部の領域において光ファイバ３３，５２を整列手段２２のＶ字型溝内に固定する。

Claims (13)

1. 光ファイバ（３３，５２）をスプライスするための装置（１）であって、
   各々が少なくとも１本の光ファイバ（３３，５２）を直接的または間接的に受けるための第１および第２のホルダ（３０，４０）と、
   第１および第２のホルダ（３０，４０）が受けた光ファイバ（３３，５２）の端部を互いに整列させるための整列手段（２２）と、
   スプライス接続部（１５）を作るための、光ファイバ（３３，５２）の相互に整列した端部の領域内の電極（２１）とを備え、
   一方の２つのホルダ（３０，４０）と、他方の整列手段（２２）、および好ましくは電極（２１）とは、解放位置でスプライス接続部（１５）が解放されるように、スプライス位置と解放位置との間で互いに可動であり、
   整列手段（２２）、および好ましくは電極（２１）は、相対的に固定されたホルダ（３０，４０）から離れるように可動であることを特徴とする、装置（１）。
2. 整列手段（２２）および電極（２１）は、ホルダ（３０，４０）同士の間に装着されたスプライス用モジュール（２０）上に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の装置（１）。
3. スプライス用モジュール（２０）は下降可能であることを特徴とする、請求項２に記載の装置（１）。
4. スプライス用モジュール（２０）は、プレストレス力に逆らってスプライス位置から解放位置まで離れるように可動であり、解放位置で停止可能であることを特徴とする、請求項２または３に記載の装置（１）。
5. スプライス用モジュール（２０）は、プレストレス力に逆らう圧力がある場合に、停止を解除する停止装置によって解放位置で停止可能であることを特徴とする、請求項４に記載の装置（１）。
6. ２つのホルダ（３０，４０）の各々は、運搬部（１０）上に配置され、解放可能なように運搬部（１０）に接続されることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の装置。
7. 運搬部（１０）は、互いに傾き得る平面上に存在することを特徴とする、請求項６に記載の装置（１）。
8. 運搬部（１０）は、ホルダ（３０，４０）が受ける光ファイバの軸（３４，４４）に垂直な水平方向のスピンドル（１１）上に装着されることを特徴とする、請求項７に記載の装置（１）。
9. 運搬部（１０）は、運搬部（１０）が解放位置からスプライス位置まで移動する際に傾くように、移動機構と動作接続して解放位置に到達する、請求項７または８に記載の装置（１）。
10. ２つのホルダ（３０，４０）のうちの少なくとも一方は凹部（４２）を有し、この中に、光ファイバ（５２）を含む末端部（５０）をぴったりと嵌合して受けることができることを特徴とする、請求項１から９のいずれかに記載の装置（１）。
11. 特に請求項１から９のいずれかに係る、スプライス用の装置（１）によって光ファイバ（３３，５２）をスプライスするための方法であって、
    光ファイバ（３３，５２）を、装置（１）の第１および第２のホルダ（３０，４０）内に直接的または間接的に配置するステップと、
    ホルダ（３０，４０）内に配置された光ファイバ（３３，５２）の端部を整列手段（２２）内に整列させるステップと、
    ２つの電極（２１）同士の間にアークを生成し、光ファイバ（３３，５２）の端部をともにスプライスすることによってスプライス接続部（１５）を得るステップと、
    一方の２つのホルダ（３０，４０）と、他方の整列手段（２２）、および好ましくは電極（２１）との相対的な移動によって、スプライス接続部（１５）をスプライス位置と解放位置との間に解放するステップと、
    スプライス接続部（１５）に機械的な保護（５７）を与えるステップと、
    光ファイバ（３３，５２）を装置（１）のホルダ（３０，４０）から取出すステップとを備え、
    スプライス接続部（１５）を解放するために、整列手段（２２）、および好ましくは電極（２１）が離れるように移動し、好ましくは下降することを特徴とする、方法。
12. 光ファイバ（３３，５２）のスプライスの後、ならびに機械的な保護（５７）を与える前および最中に、光ファイバ（３３，５２）は予め規定された引張荷重を受けることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
13. 末端部（５０）の使用であって、末端部（５０）は、
    末端部（５０）において予め製作され、かつ末端部（５０）の一方側でアクセスできる光ファイバ（５２）と、
    末端部（５０）に接続され得るか、継ぎ手（５８）によって末端部（５０）に接続されるシース部（５７）とを含み、
    請求項１に係る装置（１）において、シース部（５７）はスプライス接続部（１５）の周りで閉じられ、解放位置で互いに接続される、使用。

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