JP2017097282A - プラスチック光ファイバ用ハンドカッタ - Google Patents

Abstract

【課題】作業者によらずに簡単かつ安定した切断が可能であり、しかも、切断面の荒れを抑えることで伝送損失の低減を可能としたプラスチック光ファイバ用ハンドカッタを提供する。
【解決手段】プラスチック光ファイバ用ハンドカッタ１は、ケース部２に設けられた軸部３を中心に回転可能な刃保持部４に円形刃５を備えている。ケース部２の光ファイバ挿通孔７を円形刃５の中心の移動線の外側に配置することで、光ファイバを円形刃５が移動しながら切断（引き切り）する。ラチェット機構により、円形刃５の未使用の部分だけを使用してファイバを切断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）を切断するためのプラスチック光ファイバ用ハンドカッタに関し、特に、プラスチック光ファイバの配線を行う作業現場において、追加の設備を使用せずに、プラスチック光ファイバを切断面の荒れを抑えて切断することができるプラスチック光ファイバ用ハンドカッタに関する。

プラスチック光ファイバ用ハンドカッタとして種々のものが知られているが、大別すると、光ファイバ挿通孔が設けられたケース部と、ケース部に設けられた軸に刃保持部が回転可能に取り付けられた回転タイプ（例えば特許文献１）と、ケース部に対して刃保持部がスライド可能に取り付けられたスライドタイプ（例えば特許文献２）とに分けられる。いずれの方式もケース部に設けられた光ファイバ挿通孔から突出させたプラスチック光ファイバ端部を刃保持部に取り付けられた刃で切断する。

特開平１０−３０７２１３号公報 特開２０１３−０８３８７８号公報

プラスチック光ファイバについては、種々のものが実用化されているが、カットフリー（切断したままの状態）で使用する通信用やセンサー用のプラスチック光ファイバでは、その切断面が平滑であることが伝送速度や伝送距離に影響を及ぼす光の損失を抑えるために重要である。装飾用のプラスチック光ファイバにおいても光の減衰を抑え先端の輝度を保つために断面の荒れを抑え綺麗に加工することが望ましい。
音響や通信用のコネクタを接続する前処理として研磨やホットプレートなど断面の平滑加工を行なう場合にも、断面に欠けや亀裂があるものは使用することが出来ず、いずれの用途にも切断面は極力良好であることが求められる。

切断面の平滑さや荒れは、コア、クラッド、被覆の材質によっても、大きなバラツキがあり、また、作業者によってもバラツキが出る。

プラスチック光ファイバ用ハンドカッタについても、種々のものが実用化されているが、従来品は刃の光ファイバ挿通孔を設ける位置の特定箇所のみを使って光ファイバを切断しているため、刃の劣化を招きやすい。

未使用の刃を持つ従来型のプラスチック光ファイバ用ハンドカッタにおいて、スライドタイプの物は刃がプラスチック光ファイバに対して直角に押し切る過程で、後半の３０％程度はちぎれるように分断される。回転タイプの物もプラスチック光ファイバに対して刃がやや斜めに押し切る過程で、後半の３０％程度はちぎれるように分断される。

劣化した刃でプラスチック光ファイバを切断した場合、ファイバの５０〜６０％程度を切断した残りの部分はちぎれるように分断される。
未使用の刃でプラスチック光ファイバを切断した場合は、ちぎれるように分断される部分の割合は少ないが、刃の劣化が進むほどちぎれるように分断される部分の割合が増してゆく。

前記以外にも、劣化した刃でのプラスチック光ファイバを切断した場合、断面に欠けや亀裂を生じやすく、劣化した刃を持つプラスチック光ファイバ用ハンドカッタの使用は推奨されない。

本発明の目的は、作業者によらずに簡単かつ安定した切断が可能であり、しかも、切断面の荒れを抑えることで伝送損失の低減を可能としたプラスチック光ファイバ用ハンドカッタを提供することにある。

本発明のプラスチック光ファイバ用ハンドカッタ（請求項１）は、光ファイバ挿通孔が設けられたケース部と、ケース部に設けられた軸部を中心に回転可能な刃保持部が、光ファイバ挿通孔から突出させた光ファイバを切断するプラスチック光ファイバ用ハンドカッタにおいて、刃保持部に円形刃を設けるものである。

本発明のプラスチック光ファイバ用ハンドカッタ（請求項２）は、前記光ファイバ挿通孔を、刃保持部に設けた円形刃の中心の移動線の外側に配置することを特徴とするものである。
ケース部の光ファイバ挿通孔を刃保持部に設けた円形刃の中心の移動線の外側に配置することで、刃保持部に設けた円形刃は、ケース部に設けられた軸部を中心に回転し、光ファイバの切断箇所を円形刃が動きながら切断（引き切り）する位置となる。
円形刃を動かし（引き切りながら）光ファイバを切断することで、（発明が解決しようとする課題）に記した、ちぎれるように分断される部分の割合を減らすことができる。

本発明のプラスチック光ファイバ用ハンドカッタ（請求項３）は、前記刃保持部に設けた円形刃が、円形刃の中心を軸として回転可能であり、刃保持部を押し下げて光ファイバを切断する動作においては円形刃の回転を止め、次の操作で光ファイバを挿通孔に挿入するために刃保持部を引き上げる動作においては円形刃を設定した角度だけ回転を行なうラチェット機構を有するものである。

一回の光ファイバを切断する動作に使われる円形刃の角度を、ラチェット機構により次の操作で光ファイバを挿通孔に挿入するために刃保持部を引き上げる動作に連動して円形刃を回転させる。

ラチェット機構により円形刃を回転させることで、円形刃が刃保持部に対して１回転するまでの切断操作の回数分、未使用の刃を使い光ファイバを切断することができる。

作業者によらずに簡単かつ安定した切断が可能であり、しかも、切断面の荒れを抑えることで伝送損失の低減を可能としたプラスチック光ファイバ用ハンドカッタを提供することが可能になる。

本発明のプラスチック光ファイバ用ハンドカッタは、刃保持部に設ける円形刃をケース部に設けられた軸部を中心に回転させながら光ファイバを切断する際の、円形刃の中心が描く軌道とプラスチック光ファイバの直径及び挿通孔の設置位置の関係から一回の切断操作で使用している刃の長さを任意に設定することが出来る。
なお。一回の切断操作で使用している刃の長さは、図6に示す切断に使用する刃寸法Ａ−Ｂである。
図6に示すように、プラスチック光ファイバの直径を同一とした場合、軸部を中心に移動する円形刃の軌道内で最も外側の位置に挿通孔を配置すると一回の切断操作で使用する刃の長さは最大となり、光ファイバの切断面の荒れを抑える効果が高い。

前述の一回の切断操作で使用している刃の長さに相当する円形刃の角度とラチェット機構により、円形刃の未使用の部分だけを使用するファイバの切断回数が設定できる。

円形刃を交換可能な構造とし、入手が容易な市販の円形刃を用いることで、プラスチック光ファイバの切断加工の品質を容易に維持することが可能になる。

図１は、本発明によるプラスチック光ファイバ用ハンドカッタの実施形態を模式的に示す正面図である。 図２は、本発明によるプラスチック光ファイバ用ハンドカッタの切断方式を示す正面図である。 図３は、従来のプラスチック光ファイバ用ハンドカッタの実施形態と切断方式を示す図で、（１）（２）はスライドタイプ、（３）（４）は回転タイプをそれぞれ示す図である。 図４は、従来方式のカッタで切断したプラスチック光ファイバの状況を示す図面代用写真である。 図５は、本発明によるプラスチック光ファイバ用ハンドカッタで切断したプラスチック光ファイバの状況を示す図面代用写真である。 図６は、本発明によるプラスチック光ファイバ用ハンドカッタの円形刃の中心と円形刃の切断点の軌道を示す図である。 図７は、本発明によるプラスチック光ファイバ用ハンドカッタを製作する際の円形刃の回転角度とラチェット機構設定の関係を示す図である。 図８は、本発明によるプラスチック光ファイバ用ハンドカッタの試作機を製作した際の外観図である。 図９は、本発明によるプラスチック光ファイバ用ハンドカッタの試作機を製作した際の分解図である。 図１０は、本発明によるプラスチック光ファイバ用ハンドカッタの試作機を製作した際の側面からの透過図である。

本発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。以下の説明において、上下および左右は、図１の上下および左右をいうものとし、また、図１の紙面表側を前、裏側を後というものとする。

本発明によるプラスチック光ファイバ用ハンドカッタの実施形態を図１に示す。
図１は、本発明によるプラスチック光ファイバ用ハンドカッタの実施形態を模式的に示す正面図で、挿通孔 ７ が設けられたケース部 ２ と、ケース部に設けられた接続部 ３ を軸として、上方に回転可能に取りつけたれた刃保持部 ４ とで構成する。

図２は、本発明によるプラスチック光ファイバ用ハンドカッタの切断方式を示す正面図で、刃保持部 ４ は回転可能な円形刃 ５ を備えており、ケース部に設けられた挿通孔 ７から突出させたプラスチック光ファイバ端部を刃保持部に取り付けられた刃で切断する。

図３は、従来のプラスチック光ファイバ用ハンドカッタの実施形態と切断方式を示す図で、従来型のプラスチック光ファイバ用ハンドカッタの実施形態を示す。
スライドタイプ（１）ではプラスチック光ファイバに対して刃を垂直に押し下げる。（２）
回転タイプ（３）ではプラスチック光ファイバに対して刃を１０〜２０度の角度を持った状態で押し下げる。（４）
垂直あるいは若干の角度で切断を行なうこれらの形態は、刃でプラスチック光ファイバを押し潰す状態となり、刃の破損やプラスチック光ファイバの切断面の亀裂や表面の荒れの原因となる。

図４は、従来方式のカッタで切断したプラスチック光ファイバの状況を示す図面代用写真で、従来型のカッタで切断したプラスチック光ファイバの断面を示す。（写真１）
未使用の刃を持つ従来型のプラスチック光ファイバ用ハンドカッタにおいて、スライドタイプの物は刃がプラスチック光ファイバに対して直角に押し切る過程で、後半の３０％程度はちぎれるように分断される。回転タイプの物もプラスチック光ファイバに対して刃がやや斜めに押し切る過程で、後半の３０％程度はちぎれるように分断される。
劣化した刃でプラスチック光ファイバを切断した場合、ファイバの５０〜６０％程度を切断した残りの部分はちぎれるように分断される。
未使用の刃でプラスチック光ファイバを切断した場合は、ちぎれるように分断される部分の割合は少ないが、刃の劣化が進むほどちぎれるように分断される部分の割合が増してゆく。

図５は、本発明によるプラスチック光ファイバ用ハンドカッタで切断したプラスチック光ファイバの状況を示す図面代用写真で、本発明によるカッタで切断したプラスチック光ファイバの断面を示す。
円形刃を回転型の刃保持部に取り付け、刃保持部の回転軌道と、円形刃の先端の軌道および挿通孔を適正に設定することで、切断面の荒れを防いでいる。（写真2）

図６は、本発明に方式よるプラスチック光ファイバ用ハンドカッタの円形刃の中心と円形刃の切断点の軌道を示す図で、プラスチック光ファイバの切断過程における、刃保持部に設ける円形刃の中心の回転軌道と、円形刃の先端の軌道との関係を示す。
切断操作により、円形刃の中心 c は、ケース部と 刃保持部を接続点 e を中心に 半径Ｒ1の円弧上の ｃ1 から ｃ２ に移動する。
プラスチック光ファイバの切断に際して、円形刃の切断開始点は、ａ１からａ２に移動し、ｂ２で切断を終了する。
プラスチック光ファイバの切断に使用する円形刃の刃部分の寸法Ａ−Ｂは以下の要素に関連する。
1.ケース部の支点と円形刃の中心の寸法 ： 半径Ｒ1
2.円形刃の寸法 ： 半径Ｒ２
3.中心プラスチック光ファイバの寸法 ： 直径Ｄ
4.円形刃の中心の軌道から挿通孔までの寸法 ：（２心プラスチック光ファイバの場合は配置角度も関係する）
円形刃の中心の軌道上に挿通孔を置いた場合は、円形刃がプラスチック光ファイバを垂直に押し切る状態となり、切断時の刃は従来の回転型とほぼ同じで切断面に荒れを生じやすい。
従って、本発明では、光ファイバ挿通孔を、刃保持部に設けた円形刃の中心の移動線の外側に配置することが重要で、これにより出来る限り長い寸法の未使用の刃を用いてプラスチック光ファイバを切断することで切断面の荒れを防止できる。

前記の円形刃の刃部分の寸法Ａ−Ｂと円形刃の回転を制御するラチェット機構を調整することで、円形刃が１回転する迄に未使用の刃を光ファイバの切断に使用可能な回数を任意に設定できる。

図７は、本発明によるプラスチック光ファイバ用ハンドカッタを製作する際の円形刃の回転角度とラチェット機構設定の関係を示す図で、本発明による汎用の２心プラスチック光ファイバ用ハンドカッタ試作における、実際の各要素の関係を示す。

ハンドカッタ試作における円形刃保持部は、カッタを開く操作（準備）時に、円形刃を1/8（45度）回転させるラチェット機構を有しており、カッタを閉じる操作（切断）時は刃を固定する。

１．切断開始時、円形刃の中心はＡ１にある。
円形刃のＢ１から２心プラスチック光ファイバの切断を開始する。
２．切断中、円形刃の中心はＡ２を通過してＡ３に向かう。
円形刃の切断点はＢ１からＢ２を経てＢ３へ向かう。
３．２心プラスチック光ファイバの切断を終了した時点で、円形刃のＢ１から Ｂ３までの角度は４５度となり、円形刃の全外周の1/8を使用して切断を完 了する。
これにより、切断操作８回までは、円形刃の未使用の箇所を使ってプラスチック光ファイバを切断する。

図８は、本発明によるプラスチック光ファイバ用ハンドカッタの試作機を製作した際の外観図で、本発明による、汎用２心プラスチック光ファイバ用ハンドカッタ試作機の完成図を示す。

図９は、本発明によるプラスチック光ファイバ用ハンドカッタの試作機を製作した際の分解図で、本発明による、汎用２心プラスチック光ファイバ用ハンドカッタ試作機の分解図と部品構成を示す。

図１０は、本発明によるプラスチック光ファイバ用ハンドカッタの試作機を製作した際の側面からの透過図で、本発明による、汎用２心プラスチック光ファイバ用ハンドカッタ試作機の側面から主要構成部品の位置を示す。

図９に示すようにラチェット機構は、円形刃保持部に円形刃を固定する円形刃の回転軸となる部品にラチェット機構の歯車部を設け、ケース部に設けた歯止め部に勘合する。
本発明のプラスチック光ファイバ用ハンドカッタの開閉操作による歯車の一方向への回転に同期して円形刃の回転を行なう。

１ プラスチック光ファイバ用ハンドカッタ
２ ケース部
３ ケース部に設けられた軸部
４ 刃保持部
５ 円形刃
６ 円形刃の中心
７ 光ファイバ挿通孔
８ 平型刃
９ 被服
１０ プラスチック光ファイバ
１１ ちぎれるように分断される部分
１２ ラチェット機構部（歯車部）
１３ ラチェット機構部（歯止め部）
１４ ケース刃保持部ストッパ
１５ ケース刃保持部ストッパ穴
１６ ２心プラスチック光ファイバ挿通孔

Claims (3)

1. 光ファイバ挿通孔が設けられたケース部と、ケース部に設けられた軸部を中心に回転可能な刃保持部が、光ファイバ挿通孔から突出させた光ファイバを切断するプラスチック光ファイバ用ハンドカッタにおいて、刃保持部に円形刃を設けることを特徴とするプラスチック光ファイバ用ハンドカッタ。
2. 前記光ファイバ挿通孔を、刃保持部に設けた円形刃の中心の移動線の外側に配置することを特徴とする請求項１記載のプラスチック光ファイバ用ハンドカッタ。
3. 前記刃保持部に設けた円形刃は、円形刃の中心を軸として回転可能であり、刃保持部を押し下げて光ファイバを切断する動作においては円形刃の回転を止め、次の操作で光ファイバを挿通孔に挿入するために刃保持部を引き上げる動作においては円形刃を設定した角度だけ回転を行なうラチェット機構を有する請求項１または請求項２記載のプラスチック光ファイバ用ハンドカッタ。

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